KR100239104B1 - 음극선관 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 음극선관에 관한 것으로서, 패널유리부에의 외래광의 반사를 방지해서 고콘트라스트화를 도모하는 동시에, 대전을 방지하는 반사대전방지막을 구비한 음극선관을 제공하는 것을 과제로 한것이며, 그 해결수단으로서, 내면에 형광 체층(4)을 입혀붙여서 스크린을 구성하는 패널유리(1)와, 전자총을 수납하는 넥 및 상기 패널유리와 넥을 연접하는 퍼넬에 의해 진공외위기를 구성하고, 상기 패널유리부외면에 형성된 다층막의 반사방지대전방지층을 구성하는 굴절율 1.6~2.2의 고굴절율층과 굴절율 1.3~1.58의 저굴절율층을 구비하고, 상기 고굴절율층이 상기 패널유리외면과 저굴절율층에 의해서 사이에 끼워유지되어 있고, 평균입자직경이 5~80㎛의 요철을 상기 저굴절율층의 표면의 요철이 상기 고굴절율층과 저굴절율층과의 계면의 요철의 평균거칠기Rz보다 작거나, 또는 상기 저굴절율층의 표면이 평탄한 층을 형성하고 있는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

음극선관

본 발명은, 음극선관에 관한 것으로서, 특히, 패널유리에의 외래광을 방지하여 높은콘트라스트화를 도모하는 동시에, 대전을 방지하는 반사대전방지막을 구비한 음극선관에 관한 것이다.

텔레비젼수상기나 개인컴퓨터모니터에 사용되는 음극선관은, 화상표시면인 스크린을 구성하는 패널유리와 전자총을 수납하는 넥 및 패널유리와 넥을 연접하는 퍼넬에 의해 진공외위기(外圍器)를 구성하고, 전자총으로부터 발사되는 변조전자빔에 의해 스크린의 내면에 형성된 형광체층을 여기해서 소요의 화상을 표시한다.

도 11은 이런종류의 음극선관의 일예로서의 섀도우마스크형 컬러음극선관의 구조를 설명하는 개략단면도이다. 도 11에 있어서, (1)은 패널유리부, (2)는 넥부,(3)은 퍼넬부, (4)는 형광체층, (5)는 섀도우마스크, (6)은 마스크프레임, (7)은 마스크메다는 기구, (8)은 지지핀, (9)는 내부자기시일드, (10)은 양극단추, (11)은 내부도전막, (12)는 편향장치, (13)은 전자총, (14)는 전자빔(적, 녹, 청색)이다. 도 11에 표시한 음극선관은, 스크린을 구성하는 패널유리부(1)와 전자총을 수납하는 넥부(2) 및 패널유리부와 넥부를 연접하는 퍼넬부(3)에 의해 진공외위기를 구성한다. 이 진공외위기의 내면에는, 양극단추(10)에 인가되는 고압의 약극 전압을 스크린 및 전자총에 공급하기 위한 내부도전막(11)이 도포되어 있다.

섀도우마스크(5)는 마스크프레임(6)에 용접되어서 매다는 기구(7)에 의해 패널유리부(1)의 스커트부내벽에 매설된 지지핀(8)에 매달게되고, 패널유리부(1)의 내면에 형성된 형광체층(4)에 대해서 소정의 미소간격에 의해 유지된다.

내부자기시일드(9)는 전자빔(14)에 대한 지자기(地磁氣)등의 외부자계의 화상표시에 바람직하지 않은 영향을 차폐하는 것이며, 마스크프레임(6)에 용접해서 유지된다.

또, 퍼넬부(3)의 넥부쪽에는 전자총으로부터 발사된 전자빔의 통로에 수평자계와 수직자계를 형성하는 편향장치(12)가 장착되고, 전자총으로부터 발사되는 3개의 전자빔을 수평방향과 수직방향의 편향해서 형광체층(4)을 2차원주사하여, 소망의 화상을 표시한다.

일반적으로 이와 같은 음극선관에서는, 그화상표시스크린인 패널유리부에 입사하는 외래광의 반사를 방지해서 화상표시의 콘트라스트저하를 방지하고, 또는 패널유리부에 정전기의 대전을 방지하기 위한 반사대전방지층이 형성되어 있다.

도 12는 음극선관의 외래광의 반사방지구조의 일예를 설명하는 도 11의 A부분을 확대해서 표시한 단면모식도이다. 도 12에 있어서 (12)는 블랙매트릭스, (43)은 형광체, (44)는 뒷받침금속체(metal back), (51)은 섀도우마스크의 전자빔 통과구멍, R, G, B는 각색의 전자빔경로, (20)은 반사방지대전방지막, (23)은 형광체의 형광광, (24)는 외래광, (25), (26)은 외래광의 반사광, 도 11과 동일부호는 동일부분에 대응한다.

도 12에 있어서, 전자총으로부터 발사된 3개의 전자빔(R, G, B)은 섀도우마스크(5)의 전자빔통과구멍(51)에서 R, G, B 각각의 형광체(43)마다에 색선별되어서 형광체층(4)에 사돌한다.

형광체(43)는 전자빔의 사돌에 의해 여기되어서 발광하고, 그 발광광을 패널 유리부(1)를 통과해서 출사(出射)한다. 패널유리부의 표면에는 반사방지대전방지층(20)이 형성되어 있다. 패널유리부(1)의 반사방지대전방지층(20)에 도달한 외래광(25)은 이 반사방지대전방지층(20)에서 흡수 또는 간섭을 발생해서 광의 에너지가 억제되고, 반사방지대전방지층(20)의 표면에서의 난(亂)반사(26)와 함께 표면쪽으로의 정(正)반사가 방지된다.

이와 같은 반사대전방지층은 여러 가지의 방법으로 형성되나, 그 대부분은, 소위 졸·겔법에 의해서 형성되고 있다.

즉, ①음극선관의 패널유리에 높은 굴절율층을 형성하는 도전성산화물(예를 들면, A. T. O : 산화안티몬함유산화주석, 혹은 I. T. O : 산화주석함유산화인듐)등의 초미립자(입자직경이 수 10nm이하)를 알코올용액에 분산시킨 혼합조성물을 소위 스핀도포에 의해 약 60~100nm의 평탄한 두께로 성막해서 하층을 형성하고, 그위에 실리콘의 알콕시드의 가수분해액을 스핀도포 또는 스프레이도포해서 80~130nm의 평탄한 두께의 상층을 형성해서 2층의 반사대전방지층을 형성하는 방법이 일본국 특개평 4-334853호 공보에 개시되어 있다.

또, ②음극선관의 패널유리에 안티몬을 함유한 주석의 유기 또는 무기화합물을 기상반응(Chemical Vapor Depositions: 이하CVD라 약칭함)법에 의해 성막해서 굴절율이 높은 A. T. O막을 형성하고, 그 상층에 실리콘알콕시드의 가수분해액을 80~100nm의 두께로 평탄하게 도포해서 굴절율이 낮은 막을 형성하고, 또 2층반사대전방지막이 표시하는 반사색의 농도(濃度)와 사람의 시각감도영역의 파장 400~700nm에서의 반사율을 경감하기 위하여 굴절율이 낮은 3층째의 산란층을 상기 2층막위에 실리콘알콕시드의 가수분해액을 10~50nm의 두께로 스프레이법으로 스프레이해서 형성하고, 이 3층째에 요철(凹凸)을 형성하는 방법이 일본국 특개평 5-343008호 공보에 개시되어 있다.

상기 종래의 기술에서는, 상기 고굴절율층 및 그 위에 적층한 저굴절율층을 각각 표면의 평탄한 막으로하고, 대략 2층반사방지막의 이론적구조(일본국, 이시구로코조외 「광학박막」100페이지~103페이지, 쿄리츠출판, 1986년)과 일치시키고 있기 때문에, 400~700nm의 가시파장영역에서 양단부의 파장의 반사율이 중앙의 파장의 반사율보다 상대적으로 큰 반사스펙트럼인 V자형의 반사특성을 가진다.

그 때문에, 가시영역의 반사율을 낮출려고 하면 양단부의 파장의 반사율이 중앙의 파장의 반사율보다 상대적으로 크게되기 때문에 반사광의 착색 즉 반사색이 강하게 되어, 반사색을 저감하려고 하면 반사율이 높아진다. 이 결점을 완화하기 위하여, 3층째에 막두께가 얇은 저굴절율의 요철층을 형성하고 있으나, 이 요철높이가 낮고 형성밀도 즉 요철의 단위면적당의 개수가 많을 경우는 효과가 충분하지 않고, 요철높이가 높고 형성밀도가 큰 경우는 광의 산란량이 증가하여, 음극선관의 해상도가 저하한다.

또, 고굴절율층을 스핀도포 또는 CVD법에 의해 형성함으로, 공정이 복잡하고 제조코스트도 상승한다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기 종래기술의 여러문제를 해소하고, 패널유리부에의 외래광의 반사를 방지해서 높은 콘크라스트화를 도모하는 동시에, 대전을 방지하는 반사대전방지막을 구비한 음극선관을 제공하는데 있다.

제1도는 본 발명에 의한 음극선관의 실시예에 패널유리부분의 구성을 설명하는 부분단면모식도.

제2도는 제1도의 반사방지대전방지막을 구성하는 고굴절률층의 표면상태를 설명하는 확대평면모식도.

제3도는 본 발명에 의한 음극선관의 다른 실시예의 패널유리부분의 구성을 설명하는 부분단면모식도.

제4도는 2층반사방지대전방지막의 전형적인 반사특성의 설명도.

제5도는 요철(凹凸)부분의 반사특성의 설명도.

제6도는 본 발명의 음극선관의 제조방법의 실시예를 설명하는 개략공정도.

제7도는 본 발명의 음극선관의 제조방법의 다른 실시예를 설명하는 개략공정도.

제8도는 본 발명의 음극선관의 제조방법의 또다른 실시예를 설명하는 개략공정도.

제9도는 고굴절률층을 구성하는 요철미립자의 평균입자직경과 산란도의 관계의 설명도.

제10도는 고굴절률층을 구성하는 요철미립자의 요철의 최대단차와 그 보텀(bottom)반사율관계의 설명도.

제11도는 음극선관의 일예로서의 섀도우마스크형 컬러음극선관의 구조를 설명하는 개략단면도.

제12도는 음극선관의 외래광의 반사방지구조의 일예를 설명하는 도 11의 A부분을 확대해서 표시한 단면모식도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 패널유리 4 : 형광체충

20 : 반사방지대전방지막 21 : 고굴절율층

21a : 볼록(凸)부 21b : 오목(凹)부

22 : 저굴절율층

본 발명의 음극선관은 패널유리부외면에 형성하는 다층막의 반사방지대전방지층을 구성하는 굴절율 1.6~2.2의 고굴절율층과 굴절율 1.3~1.58의 저굴절율층을 구비하고, 상기 고굴절율층이 상기 패널유리외면과 저굴절율층에 의해서 사이에 끼워져 유지되어 있고, 평균입자직경이 5~80㎛의 요철을 상기 고굴절율층과 저굴절율층과의 계면에 가진 구조로서, 상기 계면에 있어서의 단차(段差)가 10~40nm이고, 상기 저굴절율층의 표면의 요철이, 상기 고굴절율층과 저굴절율층과의 계면의 요철의 평균거칠기Rz보다 작거나, 또는 상기 저굴절율층의 표면이 평탄한 층을 형성하고 있다.

또, 본 발명의 음극선관은 고굴절율층, 저굴절율층을, 차례로 스프레이도포 공정→스핀도포공정, 또는 스프레이도포공정→스프레이도포공정에 의해 형성한 반사방지대전방지막을 구비하고 있다.

즉, 본 발명의 음극선관에 관한 제 1의 발명은, 내면에 형광체층을 입혀붙여서 스크린을 구성하는 패널유리부와, 전자총을 수납하는 넥부 및 상기 패널유리부와 넥부를 연접하는 퍼넬부에 의해 진공외위기를 구성해서 이루어진 음극선관에 있어서, 상기 패널유리부외면에 고굴절율(굴절율 1.6~2.2)과 저굴절율층(굴절율 1.3~ 1.58)과의 다층막으로 구성된 반사대전방지막을 가지고, 상기 고굴절율층이 상기 패널유리외면과 저굴절율층에 의해서 사이에 끼워져 유지되어 있고, 상기 고굴절율층과 저굴절율층과의 계면에 평균입자직경 5~80㎛, 단차가 10~40nm의 요철을 구비한 것이다.

또, 제 2의 발명은, 제 1의 발명에 있어서의 상기 저굴절율층의 표면을 평탄(평균거칠기Rz가 10nm이하)하게한 음극선관이다.

이 구성에 의해, 반사특성커브가 평탄하게 되어 400~700nm의 평탄반사율이 낮아져서 반사광강도의 파장의존성이 약해지고, 음극선관의 시인성(視認性)이 향상된다.

또, 제 3의 발명은, 제 1의 발명에 있어서의 상기 저굴절율층의 표면에 평균거칠기Rz가 10nm이상의 요철을 가진 음극선관이다. 이 구성에 의해, 저굴절율층에서의 외래광의 난반사와 더불어 음극선관의 시인성이 더욱더 향상된다.

또, 제 4의 발명은, 제 3의 발명에 있어서의 상기 저굴절율층 표면의 요철의 평균거칠기Rz가 상기 저굴절율층과 고굴절율층과의 계면의 요철의 평균거칠기Rz보다 작은 음극선관이다. 이 구성에 의해, 저굴절율층에서의 외래광의 난반사와 더불어 음극선관의 시인성이 더욱더 향상된다. 여기서 상기 저굴절율층의 표면의 요철의 평균거칠기Rz와 요철의 단위면적당의 수가, 상기 저굴절율층과 고굴절율층과의 계면의 요철의 평균거칠기Rz와 요철의 단위면적당의 수보다 작으면 보다 음극선관의 시인성이 향상된다.

그리고, 제 5의 발명은, 제 1의 발명에 있어서의 상기 고굴절율층의 형성재료가 도전성산화물입자 또는 금속입자를 함유하고, 상기 저굴절율층의 형성재료가 실리콘화합물 또는 예를 들면 MgF₂나 CaF₂와 같은 불화물을 함유하는 음극선관이다. 이구성에 의해, 반사광강도가 파장의존성이 약해지고, 반사특성커브가 평탄화되어서 반사색의 온도가 저감되고, 음극선관의 시인성이 향상된다. 또한, 함유하는 상기 도전성 산화물입자 또는 금속입자는 평균입자직경이 70nm보다 작은 소위 초미립자라도 된다.

본 발명에 의하면, 소위 졸·겔법을 사용해서 기본적으로 2층이 되는 반사대전방지막의 고굴절층의 구조를 고굴절층의 패널유리판과 반대쪽의 계면을 요철막으로 함으로써, 종래기술에 의한 2층의 반사대전방지막의 결점인 반사색의 농도를 저감하고, 반사커브를 평탄화함으로써, 400~700nm의 평균반사율을 저하할 수 있고, 또한 광산란성이 적고 표시화상의 콘트라스트가 양호한 시인성이 향상된 음극선관등의 표시디바이스를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면 고굴절율층이 스프레이도포에 의해 성형할 수 있으므로, 코스트가 높은 용액의 사용량을 삭감할 수 있고, 그 제조공정도 간소화할 수 있고, 제조설비의 유지보수코스트도 저감할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 실시예를 참조해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 음극선관의 제 1실시예의 패널유리부분의 구성을 설명하는 부분단면모식도이다. 도 1에 있어서, (1)은 패널유리, (4)는 형광체층, (20)은 반사방지대전방지막, (21)은 고굴절율층, (21a)는 볼록(凸)부, (21b)는 오목(凹)부, (22)는 저굴절율층을 표시한다.

이 실시예는, 고굴절율층(21)의 표면에 요철(凹凸)을 형성하고, 그 상층인 저굴절율층(22)에는 평탄 또는 대략 평탄한 표면을 가지게한 것이다.

고굴절율층(21)은 금속산화물초미립자를 함유하는 알코올현탁액을 스프레이를 사용해서 패널유리(1)의 표면에 스프레이도포한다. 이 스프레이도포의 도포재료의 함유성분과 도포조건을 제어함으로써 고굴절율층(21)의 표면에 소망의 요철이 형성된다. 여기서 금속산화물초미립자는 평균입자직경이 70nm보다 작은 형상의 것을 말한다.

저굴절율층(22)은, 실리콘의 알콕시드의 알코올용액을 스핀도포 또는 스프레이도포에 의해 성막한다.

도 2는 도 1의 반사방지대전방지막을 구성하는 고굴절율층의 표면상태를 설명하는 확대평면모식도이다. 도 2에 표시한 바와 같이, 고굴절율층(21)의 표면은 볼록부(21a)에 의해 둘러싸인 오목부(21b)로 이루어진 요철로 채워지고, 이 고굴절율층(21)의 위에 저굴절율층(22)이 피복된다. 이 구성에 의해, 반사특성커브가 평탄화되어서 400~700nm의 평균반사율이 낮아지고, 반사광의 색의 농도가 저감되고, 음극선관의 시인성이 향상된다.

도 3은 본 발명에 의한 음극선관의 제 2실시예의 패널유리부분의 구성을 설명하는 부분단면모식도로서, 도 1과 동일부호는 동일부분에 대응한다.

이 실시예에서는, 반사방지대전방지막(20)의 상층을 구성하는 저굴절율층(22)의 표면이 하층의 고굴절율층(21)의 요철에 따른 요철을 가진다.

이 구성에 의해, 저굴절율층(22)의 표면에 형성된 요철에 의한 입사광의 산란기능과 더불어 반사특성커브가 평탄화되어서 400~700nm의 평균반사율이 낮아짐으로서, 반사광의 색의 농도가 저감되고, 음극선관의 시인성이 향상된다.

도 4는 2층반사방지대전방지막의 전형적인 반사특성의 설명서로서, 횡측에 파장(nm)을, 종축에 반사율(%)을 표시한다. 또한, 도 4는 일본국, 히타치세이사쿠쇼U3400형 분광광도계를 사용해서 무편광, 입사각 5°의 측정조건에 의해 얻은 것이다. 이하 도 4에 표시한 , 최저의 반사율을 보텀반사율Rb, 그때의 파장을 보텀파장 λb라 부른다.

일반적으로, 최소의 반사율Rb를 표시하는 고굴절율층 및 저굴절율층의 두께를 기준으로 했을 때, 고굴절율층의 두께가 상기 표준보다 어긋나면 보텀반사율Rb가 높아지고, 반사커브가 완만하게 된다. 또, 저반사율층(22)은 보텀반사율Rb에 거의 영향을 주지않으나, 상기 기준보다 두꺼울때는 기준두께의 것의 보텀반사율Rb에 대응하는 보텀파장 λb보다, 보텀파장 λb가 장파장쪽으로 시프트하는 경향이 있다.

따라서, 1변이 입사광파장의 10~100배정도의 정방형 또는 직경이 입사광 파장의 10~100배정도의 원형인 미소범위에서 요철을 만들면 그 요철형태에 대응해서 여러 가지의 반사특성커브를 얻을 수 있다. 또, 요철단차가 40nm이하면 2층반사막으로서 작용한다. 또한, 상기 1변 또는 직경이 광의 파장과 동일정도이거나 수배의 크기정도에서는, 광의 산란이 강하게되어 광의 간섭작용이 저하하기 때문에 바람직하지 않다.

도 5는 요철부분의 반사특성의 설명도로서, 도 5중 점선은 요철에 의한 반사커브(임의의 미소면적부분의 반사특성)를, 실선은 미소부분의 반사특성을 합성한 본 발명의 음극선관패널유리부의 반사커브(종합반사특성)를 표시한다. 제 5 도에 표시한 바와 같이, 매크로적으로보면 실선으로 표시한 종합반사특성을 관찰하고 있는 것으로 되어, 보텀반사율Rb는 다소 상승하나, 반사율커브가 평탄하고 반사색이 얇고, 또한 400~700nm의 범위에서의 반사율이 낮은 특성을 얻을 수 있다.

이 요철을 저굴절율층 표면에만 형성하면, 광의 간섭을 작용시키기 위해서는 굴절율이 낮으므로 요철의 단차를 크게하지 않으면 안되며, 그 때문에 반사광의 산란이 커지고, 음극선관의 표시화질이 저하한다.

따라서 본 발명의 상기 각 실시예에서 설명한 바와 같이, 패널유리의 외면에 형성한 고굴절율층의 위에 저굴절율층을 가진 2층구조이고 또한 적어도 고굴절율층과 저굴절율층과의 계면에 미소한 요철을 형성하고, 또, 하층의 고굴절율층의 재료에 도전성물질을 사용함으로써, 외광의 반사를 현저하게 저감하고, 대전을 방지한 고품질의 음극선관을 제공할 수 있다.

다음에, 본 발명의 음극선관의 제조방법에 대해서 설명한다.

도 6은 본 발명의 음극선관의 제조방법의 제 1실시예를 설명하는 개략공정도이다.

먼저, 형광체피치 0.26mm, 유효대각길이 41cm의 컬러디스플레이관의 패널유리의 표면을 연마재로 연마해서 더러움을 제거하여, 청정화한다(공정1). 다음에 패널유리의 표면온도를 40℃로 가온하고(공정 2), 하기 조성①의 고굴절율재료의 현탄액을 스프레이 도포한다(공정 3). 이 스프레이도포는 액유량 2

/시간, 공기 유량 2

/분, 스프레이폭 70mm로 패널유리의 표면을 순차청소(sweep)하고, 전체면 스프레이후, 또 마찬가지의 스프레이를 적당히 1~3회 반복한다. 공정 3에 있어서의 고굴절율재료의 현탁액사용량은 합계 20㎖이다.

조성 ①: 고굴절율재료현탁액

A. T. O: 평균입자직경 30nm..................................2wt%

에틸알콜....................................................16wt%

분산제(일본국, 주식회사 카오제품:상품명 데몰N)..............0.05wt%

에틸렌글리콜................................................0.1wt%

이온교환수..................................................나머지부

고굴절율재료의 현탁액을 스프레이후, 패널유리의 표면온도를 35℃로 조정하고(공정 4), 하기 조성②의 저굴절율재료의 용액을 50㎖주입해서 150rpm으로 70초간 스핀해서 과잉용액을 뿌리친다(공정 5). 다음에 이것을 160℃에서 30분간 소성한다(공정 6).

조성 ②저굴절율재료용액

Si(C₂H₅0)₄: 평균중합도1000...................................1.1wt%

염산(HCI환산)...............................................0.005wt%

메틸알코올..................................................나머지부

이에 의해, 평균입자직경 : 25㎛, 요철의 최대단차 : 40nm, 평균막두께 : 80nm, 굴절율 1.8의 고굴절율층을 하층으로하고, 상층에 평균두께 110nm의 굴절율 1.46의 저굴절율층으로 이루어지는 상기 도 1에 표시한 2층의 반사방지대전방지막이 형성되었다. 또한 평균입자직경은, 오린퍼스회소(OLIMPUS)제 간섭광학현미경을 사용해서 배율400배의 사진을 촬영하고, 1시약중의 입자를 랜덤으로 10~20개 샘플링하고, 그들의 직경을 사진상에서 측정하고, 측정치를 산술평균해서 구한 값이다. 또, 요철의 최대단차는, 일본국, 히타치세이사쿠쇼제 S-2250N형 주사형 전자현미경의 관찰시야내의 화상을 RD550형화상처리장치를 사용해서 산출한 최대거칠기Rmax에 의한 값이다. 요철의 평균거칠기Rz도 마찬가지로 주사형 전자현미경의 화상처리장치를 사용해서 구하였다. 또, 굴절율은 대기속온도 25℃에서 일본국, 미조지리코가쿠샤(MIZOJIRI)제의 DVA-36VW형 자동엘리프소미터(광원파장 550nm)를 사용해서 얻은 값이다.

이 방사방지대전방지막의 표면저항은 8×10⁶Ω/□, 보텀반사율은 0.8%, 보톰 파장은 570nm이고, 400nm에서의 반사율은 3.2%, 700nm에서의 반사율은 2.1%이다. 여기서, 표면저항은 제작한 막의 표면에 직접 측정프로브를 대서 대기속, 온도 25℃에서 다이아인스트루먼트회사(DIA INSTRUMENT)제의 로레스터IP(RrorestaIP)장치를 사용해서 얻은 값이다. 또, 반사율은 무편광, 입사각도 5°의 조건에서 일본국, 히타치세이사쿠쇼제의 U3400형 분광광도계를 사용해서 얻은 값이다.

도 7은 본 발명의 음극선관의 제조방법의 제 2실시예를 설명하는 개략 공정도이다.

먼저, 형광체피치 0.26mm, 유효대각길이 41cm의 컬러디스플레이관의 패널유리의 표면을 연마재로 연마해서 더러움을 제거하고, 청정화한다(공정 1). 다음에 패널유리의 표면온도를 40℃로 가온하고(공정 2). 상기 조성①의 고굴절율재료의 현탁액을 스프레이도포한다(공정 3). 이 스프레이도포는 액유량 2ℓ/시간, 공기유량 2ℓ/분, 스프레이폭 7mm로 패널유리의 표면을 순차 청소하고, 전체면스프레이후, 또 마찬가지의 스프레이를 적당히 1~3회 반복한다. 공정 3에 있어서의 고굴절율재료의 현탁액사용량은 20㎖이다.

고굴절율재료의 현탁액을 스프레이후, 패널유리의 표면온도를 50℃로 조정하고(공정 4), 하기조성③의 저굴절율재료의 용액 50㎖를 주입해서 150rpm으로 70초간 스핀도포해서 광잉용액을 뿌리친다(공정 5). 다음에 이것을 160℃에서 30분간 소성한다(공정 6).

조성 ③: 저굴절율재료

Si(C₂H₅0)₄: 평균중합도100....................................0.95wt%

염산(HCl환산)...............................................0.007wt%

메틸알코올..................................................나머지부

이에 의해, 평균입자직경: 25㎛, 요철의 최대단차: 40nm, 평균막두께 : 80nm, 굴절율 1.8의 고굴절율층을 하층으로 하고, 상층에 평균두께 95nm의 굴절율 1.46의 저굴절율층으로 이루어지는 상기 도 2에 표시한 2층의 반사방지대전반지막이 형성되었다.

이 방사방지대전방지막의 표면저항은 8×10⁶Ω/□, 보텀반사율은 0.9%, 보톰 파장은 530nm이고, 400nm에서의 반사율은 3.0%, 700nm에서의 반사율은 2.0%이다.

도 8은 본 발명의 음극선관의 제조방법의 제 3실시예를 설명하는 개략공정도이다.

먼저, 형광체피치 0.26mm, 유효대각길이 41cm의 컬러디스플레이관의 패널유리의 표면을 연마재료 연마해서 더러움을 제거하고, 청정화하다(공정 1).

패널유리의 표면온도를 40℃로 가온하고(공정 2). 스프레잉시스템회사제의 2 유체노즐을 사용해서 상기 조성①의 고굴절율재료의 현탁액을 스프레이도포한다(공정 3). 이 스프레이도포는 액유량 2

/시간, 공기 유량 2

/분, 스프레이폭 70mm로 패널유리의 표면을 순차청소하고, 전체면스프레이후, 또 마찬가지의 스프레이를 적당히 1~3회 반복한다. 공정 3에 있어서의 고굴절률재료의 현탁액사용량은 20㎖이다. 고굴절율재료현탁액의 스프레이후, 패널유리의 표면온도를 25℃로 조정하고(공정 4), 상기 조성③의 저굴절율재료의 용액을 상기 2유체노즐을 사용해서 상기 고굴절율재료의 스프레이조건과 동일한 조건으로 스프레이해서 도포한다(공정 5). 이것은 160℃에서 30분 소성한다(공정 6). 이에 의해, 상기 제 2실시예와 거의 마찬가지의 특성을 가진 반사방지대전방지막을 얻을 수 있었다.

도 9는 고굴절율층과 저굴절율층의 계면의 요철의 평균입자직경과 산란도의 관계설명도로서, 횡축은 평균입자직경(㎛), 종축은 고굴절율층의 산란도(상대치)이다. 도 9의 종축에 표시한 막의 산란도(상대치)는 작은 값일수록 바람직하고, 음극선관의 화상표시면의 허용레벨을 산란도(상대치) 3이하이다. 도 9에서, 점선은 요철의 최대단차가 10nm의 경우, 실선은 동 40nm의 경우의 각 커브를 표시한다.

또, 도 10은 고굴절율과 저굴절율의 계면의 요철의 최대단차와 그 보텀반사율의 관계설명도로서, 횡축은 요철의 최대단차(nm), 종축은 고굴절율층의 보텀반사 율(%)이다. 도 10에 있어서, 점선은 평균입자직경(위상차현미경을 사용해서 촬영한 사진의 외접원(外接圓)의 직경의 평균치)이 5㎛의 경우, 실선은 마찬가지로 평균입자직경이 20㎛의 경우의 커브를 표시한다.

광의 산란이 적고 보텀반사가 낮은 반사방지대전방지막을 얻을려면, 평균입자직경이 5~80㎛, 요철의 최대단차가 40nm이하가 바람직하나, 요철의 최대단차가 10nm이하가 되면 반사커브가 V자형으로 되고, 반사율의 파장의존성이 강하게 되어 반사광이 착색하기 때문에 실용적이 아니다. 또 입자가 100㎛를 초과하면 화면의 거슬거슬함이 많아지고 표시화상의 평활도가 저하하여, 바람직하지 않다.

상기의 실시예에서는, 고굴절율층의 도전재료로서 A. T. O를 예로서 설명하였으나, I. T. O를 사용한 경우도 마찬가지의 반사특성을 얻게되고, 표면저항이 3~8×10⁴Ω/□의 반사방지대전방지막을 얻을 수 있었다.

또, 여러 가지의 금속의 초미립자를 사용해서 마찬가지의 방법으로 반사방지대전방지막을 형성하였던바, 그 표면저항과 보텀반사율은 표 1에 표시한 바와 같이 되었다.

또한, 상기외에 알루미늄, 니켈, 구리, 코발트, 크롬이나 은합금, 백금합금, 금합금, 팔라듐합금, 로듐합금, 일리듐합금을 사용하고, 마찬가지의 수법으로 반사방지대전방지막을 시작하였던바, 귀금속이와는 분위기에 따라서 산화물이나 수산화물, 탄산염등을 형성해서 보텀반사율이나 표면저항에 경시변화를 발생하여 특성이 불안정하였다.

또, 상기 실시예에서의 반사방지대전방지막을 2층으로한 예에 의해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 2층구조의 위에 저굴절율과 동일한 요철막을 형성한 산란성이 큰 고굴절율층을 적층한 3층반사방지대전방지막으로 할 수도 있고, 또 이 2층구조를 기본으로한 고굴절율층과 저굴절율층을 교호로 적층하고, 굴절율이 다른 층의 계면이 요철을 가진 4층이상의 다층구조로 할 수도 있다.

상기한 각 실시예에 의하면, 패널유리에의 외래광의 반사를 방지해서 콘트라스트가 높고 또한 패널표면의 거슬거슬함이 적으므로 해상도가 높은 화상표시를 할 수 있는 동시에, 대전을 방지하는 반사대전방지막을 구비한 음극선관을 얻을 수 있다.

또 본 발명은 음극선관만이 아니고, 액정디스플레이패널, 플라즈마디스플레이패널, 또는 EL디스플레이패널, 기타의 표시디바이스의 화면에도 마찬가지로 적용 할 수 있다.

Claims (6)

1. 내면에 형광체층을 입혀붙여서 스크린을 구성하는 패널유리와, 전자총을 수납하는 넥 및 상기 패널유리와 넥을 연접하는 퍼넬에 의해 진공외위기를 구성해서 이루어진 음극선관에 있어서, 상기 패널유리외면에 굴절율 1.6~2.2의 고굴절율층과 굴절율 1.3~1.58의 저굴절율층을 가지고, 상기 고굴절율층이 상기 패널유리외면과 상기 저굴절율층에 의해 사이에 끼워져 유지되어 있고, 상기 고굴절율층과 상기 저굴절율층과의 계면에 평균입자직경이 5~80㎛이고, 단차 10~40nm인 요철을 가진 것을 특징으로 하는 음극선관.
2. 제1항에 있어서, 상기 저굴절율층의 표면의 평균거칠기Rz가 10nm이하인 것을 특징으로 하는 음극선관.
3. 제1항에 있어서, 상기 저굴절율층의 표면에 평균거칠기Rz가 10nm보다 큰 요철을 가진 것을 특징으로 하는 음극선관.
4. 제1항에 있어서, 상기 저굴절율층의 표면의 요철의 평균거칠기Rz가 상기 고굴절율층과 상기 저굴절율층과의 계면의 요철의 평균거칠기Rz보다 작은 것을 특징으로 하는 음극선관.
5. 제1항에 있어서, 상기 고굴절율층이 도전성산화물입자 또는 금속입자를 함유하고, 상기 저굴절율층이 실리콘화합물 또는 불소화물은 함유하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
6. 제1항에 있어서, 상기 형광체피치가 0.26mm보다 작은 것을 특징으로 하는 음극선관.

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