KR100337976B1 - 음극선관(crt)을위한글레어방지/정전방지코팅 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관(CRT)(10)을 위한 개선된 글레어 방지 및 정전 방지 코팅(32)에 관한 것이다. CRT(10)를 위한 글레어 방지 및 정전 방지 코팅(32)은 CRT면판(14)의 바깥면에 입혀지며 시레인, 물, 황산 및 알코올혼합물로 구성된 첫 번째 안쪽 흡수성 층(34)을 포함하는데 이 층은 담금, 회전 또는 스프레이에 의해 입혀진다.

또한 이 코팅은 실란, 물, 산, 에폭시,결합 약품 및 층의 균형을 위한 알코올 혼합물로 구성되는 두 번째 바깥쪽 층(36)을 포함하는데, 이 층은 첫 번째 안쪽 층 위에 스프레이 된다.

접지된 첫 번째 안쪽 층은 정전 방지 보호를 위해 높은 도전율을 유지하는 한편, 유리 같은 특성을 가진 두 번째 바깥쪽 층은 면판의 반사율을 감소시킴으로써 글레어 방지 보호를 제공한다. 두 번째 바깥쪽 층은 단단한 다공성 코팅으로 건조되어 잘 긁히지 않으며 수증기가 첫 번째 안쪽 흡수성 층으로 침투하여 높은 도전율을 유지하도록 한다.

Description

음극선관을 위한 글레어방지/정전방지코팅{ANTIGLARE/ANTISTATIC COATING FOR CRT}

CRT의 유리 면판은 CRT에 인가되는 고압에 의하여 정전전하를 축적하는 캐패시터로서 작용하는 유전체물질로 구성된다. 안전을 위하여 이러한 전하는 접지방전되어 제거되어야 한다. 대개 CRT의 면판에는 그 표면에 전하를 접지방전시킬 수 있도록 하는 정전방지코팅이 형성되어 있다. 현재 이용되고 있는 정전코팅을 형성하는 방법은 일반적으로 세가지의 방법이 있다. 한가지 방법은 코팅에 규산리튬과 같은 전도성 이온을 이용하는 것이다. 다른 방법은 산화주석으로 구성되는 것과 같은 반도체물질을 이용하는 것이다. 또 다른 방법은 흡습성 물질을 이용하는 것에 기초하는 것으로 이 물질은 수분을 흡수하는 성질을 갖는 이온을 포함하며 수분은 이 물질에 전도성을 부여한다. 이러한 세번째 방법의 잇점은 비용이 저렴하고 CRT 면판에 코팅을 도포하기 용이하다는 점이다. 그러나 이러한 방법으로 얻는 정전방지코팅은 낮은 습도에서 문제가 발생한다. 예를 들어 낮은 습도에서는 블리이드저항이 CRT 면판에 다량의 전하가 축적되어 불안전한 상태가 되도록 하는 수준까지 낮아진다. 아울러 흡습성의 코팅은 특히 낮은 상대습도에서 용이하게 스크래치된다.

다른 중요한 CRT 성능특성은 그 유리 면판의 반사성에 관한 것이다. 면판에서 반사된 반사광은 CRT에 의하여 생성된 영상이미지를 보기 힘들게 한다. 반사광의 임의분산이 원인이 되는 CRT 면판의 글레어현상에 의한 이미지 콘트라스트의 손 실을 줄이기 위하여 여러 가지 방법이 개발되었다. 두가지의 기본적인 방법이 면판의 글래어현상을 줄이도록 하는 데 적합한 바, 그 한가지 방법은 반사방지코팅을 이용하는 것이며 다른 한가지 방법은 글레어방지코팅을 이용하는 것이다. 반사방지코팅은 광선의 반사를 최소화하기 위하여 코팅표면과 이 코팅 아래의 유리표면으로부터 나오는 반사광을 서로 상쇄시키는 네거티브 반사광간섭방식에 기초하고 있다. 이러한 형태의 코팅의 잇점은 실질적으로 해상도의 손실이 없다는 점이나, 손자국이 나기 쉬운 결점이 있다. 글레어방지코팅은 반사광선의 임의분산을 줄이기 위한 것이다. 이러한 형태의 코팅은 어느 정도 영상이미지 해상도의 손실을 가져오나 손자국이 잘 나지 않는다.

종래기술은 CRT의 면판에 미세한 산화주석입자의 이중층을 도포함으로서 글레어현상을 줄이고 정전기 전하의 축적을 줄이기 위하여 이들 두 방법으 조합하였다. 약 50nm의 직경을 갖는 산화주석입자는 규산에틸과 에탄올의 용액에 현탁된다. CRT을 위한 글레어방지 및 정전방지코팅을 제공하기 위한 다른 방법이 미국특허 제4,563,612호, 제3,689,312호 및 제4,785,217호에 기술되어 있다. 이들 종래기술의 주요결점은 CRT 면판에 하나 이상의 코팅을 형성함에 있어 이러한 코팅제제의 제조, 처리 및 도포에 비교적 많은 비용이 소요된다는 점이다.

본 발명은 음극선관(CRT)에 관한 것으로, 특히 CRT의 유리면판을 위한 글레어방지/정전방지코팅과 이를 도포하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 원리에 따른 글레어방지/정전방지코팅이 형성된 컬러음극선관의 단면도.

도 2는 CRT 면판의 외면에 배치된 본 발명에 따른 글레어방지/정전방지코팅을 보인 부분확대단면도.

도 3은 본 발명의 글레어방지/정전방지코팅의 일부를 도식적으로 표현한 평면도.

본 발명은 CRT의 영상이미지를 개선하고 보다 안전한 CRT의 작동이 이루어질 수 있도록 CRT의 면판의 외면에 두 층의 글레어방지/정전방지코팅을 헝성함으로써 종래기술의 상기 언급된 결점을 해소하는데 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 CRT의 면판을 위한 개선된 글레어방지/정전방지코팅을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 CRT의 유리 면판의 외면에 글레어현상을 방지하고 정전기의 대전을 방지하는 이중층형의 코팅을 도포하는 새로운 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 정전방지를 위하여 높은 전도율을 갖는 흡습층과 내스크래치특성을 가지고 내부층으로 습기가 접근할 수 있도록 하여 높은 전도율을 유지하는 한편 면판의 반사도를 줄일 수 있도록 하는 경질의 유리질인 경질 외부다공층을 포함하는 다층코팅을 CRT의 면판에 제공하는데 있다.

CRT의 유리 면판의 외면에 형성되는 다층코팅에 의하여 본 발명의 목적들이 달성될 수 있고 종래기술의 결점이 해소될 수 있다. 이러한 다층코팅은 면판의 외면에 배치되고 면판의 정전기 전하를 접지시켜 방전토록 높은 전도율을 유지하기 위하여 수분을 흡수할 수 있는 흡습성을 갖는 전도성의 접지형 제1내부코팅과, 제1내부코팅의 스크래칭을 방지하고 면판으로부터 반사된 광선의 임의분산을 줄이기 위하여 제1내부코팅상에 배치되고 높은 전도율을 유지하기 위하여 수분이 제1내부코팅으로 접근할 수 있도록 하는 다수의 공극을 포함하는 경질의 유리질인 제2외부코팅으로 구성된다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 원리에 따른 글레어방지/정전방지코팅(32)이 형성된 컬러CRT(10)의 단면을 보인 것이다. CRT(10)는 디스플레이 스크린인 전면의 유리면판(14), 후측의 네크부분(18)과, 깔때기형태인 중간의 펀넬부분(16)을 갖는 밀폐형의 유리 엔벌로프(12)로 구성된다. 유리 면판(14)의 내면에는 면판(14)에 영상이미지를 생성하기 위하여 전자빔이 입사될 때 광선을 방출하는 다수의 인광체 증착물을 포함하는 인광체스크린(24)이 배치되어 있다. CRT의 유리 엔벌로프(12)의 네크부분(18)에는 다수의 전자빔(22)이 인광체스크린(24)으로 향하도록 인라인 에레이의 형태로 배열된 다수의 전자총(20)이 배치된다. 전자빔(22)은 도면을 간명하게 설명하기 위하여 도시를 생략한 자기편향요크에 의하여 인광체스크린(24)을 가로질러 수직과 수평방향으로 편향된다. 인광체스크린(24)으로부터 일정한 간격을 두고섀도마스크(26)가 배치된다. 이 섀도마스크는 다수의 전자빔통과공(26a)과 주연둘레의 스커트부분(28)을 갖는다. 섀도마스크의 스커트부분(28)은 섀도마스크의 주연둘레에 있는 섀도마스크 고정구(30)에 고정된다. 섀도마스크 고정구(30)는 CRT의 유리 엔벌로프(12)의 내면에 부착되며 섀도마스크부착프레임 및 고정스프링(도시하지 않았음)과 같은 통상적인 부착 및 위치선정구조물을 포함할 수 있다. 섀도마스크 고정구(30)는 CRT의 유리엔벌로프(12)의 내면에 부착될 수 있으며 섀도마스크(26)는 용접물이나 유리프릿과 같은 통상적인 수단에 의하여 고정구에 부착될 수 있다.

본 발명에 따라서, 도 2에서 보인 바와 같이, 글레어방지/정전방지코팅(32)이 CRT의 유리 면판(14)의 외면에 배치된다. 유리 면판(14)의 내면에는 상기 언급된 인광체스크린(24)이 배치된다. 글레어방지/정전방지코팅(32)은 제1내부 정전방지층(34)과 제2외부 글레어방지층(36)을 포함한다. 제1내부 정전방지층(34)은 1-8중량%의 실란(테트라알킬 실란, 테트라아릴 실란 및 할로겐화 실란을 포함한다), 0.1-20중랑%의 물, 0.1-5중량%의 황산과, 제1내부 정전방지층의 평형을 위한 일반식 C_nH_2n+10H(여기에서 n=1∼4)의 알코올혼합물로 구성되는 것이 좋다. 제1내부 정전방지층(34)의 정전방지특성은 이러한 정전방지층내에 존재하는 황산의 흡습성에 의하여 나타나는 바, 이러한 황산은 정전방지층으로 하여금 수분을 흡수토록 하여 높은 전도율을 보이도록 한다. 그러나, 제1내부 정전방지층(34)내의 황산은 이러한 정전방지층이 스크래칭에 아주 민감하게 되도록 하여 CRT의 면판에 나타나는 영상이미지의 질이 떨어지도록 한다. CRT의 면판(14)에 효과적인 정전방지능력을 부여하기 위하여 제1내부 정전방지층(34)은 단위면적당 10⁹옴 정도의 저항율을 갖는다.

CRT의 유리면판(14)에 제1내부 정전방지층(34)을 형성하기 위하여, 먼저 산화세륨과 같은 통상적인 세척제를 이용하여 세척한 다음 면판을 철저히 물로 수세척한다. 그리고 면판의 외면에 제1내부 정전방지층(34)을 도포하기 전에 면판을 60-100℃의 온도로 예열한다. 제1내부 정전방지층(34)은 면판에 코팅제를 디핑, 스피닝 또는 스프레이하여 면판(14)에 도포된다. 이러한 제1내부 정전방지층(34)은 면판의 둘레에 배치된 내파방지용 접지밴드에 접촉되도록 면판의 외면에 도포된다. 다른 실시형태에 있어서는 정전방지층을 접지하기 위한 목적으로 내파방지 접지밴드에 제1내부 정전방지층(34)을 전기적으로 결합시키기 위하여 전도성 테이프가 사용될 수 있다. 이들 내파방지 접지밴드나 내파방지 접지밴드에 제1내부 정전방지층을 전기적으로 결합시키기 위한 전도성 테이프는 이들을 본 발명에 적용함에 있어 구조와 작용이 종래의 방식과 같은 것이므로 도면에는 도시하지 않았다.

면판의 외면에 제1내부 정전방지층(34)을 도포한 후에, 코팅된 면판은 정전방치층의 건조와 경화가 이루어질 수 있도록 실온에서 숙성되거나 60-100℃의 온도에서 유지된다. 그리고 제2외부 글레어방지층(36)이 통상적인 스프레이방법을 이용하여 60-100℃의 온도에서 제1내부정전방지층(34)상에 도포된다. 제2외부 글레어방지층(36)의 조성은 0.1-8중량%의 실란(테트라알킬 실란, 테트라아릴 실란과, 할로겐화 실란을 포함한다), 0.1-50중량%의 물, 0.1-3.0중량%의 질산, 0.1-7중량%의 염산, 0.1-2.0중량%의 황산, 0.1-2.0중량%의 유기 에폭시, 0.1-0.5중량%의 결합제(예를 들어, 베타-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시시안)와, 글레어방지층의 평형을 위한 C_nH_2n+10H(여기에서 n=1∼4)의 알코올혼합물로 구성되는 것이 좋다. 제2외부 글레어방지층(36)을 제1내부 정전방지층(34)상에 도포한 후에 면판과 코팅층은 15-60분 동안 100-180℃의 온도에서 소성된다. 그리고 코팅된 면판은 공기중에서 실온으로 냉각된다. 제2외부 글레어방지층(36)은 CRT의 유리 면판(14)으로부터 반사된 광선의 임의분산을 줄이고 우수한 내마모성을 보임으로서 제1내부 정전방지층이 스크래치되는 것을 보호한다.

면판(14)과 정전방지층(34) 및 글레어방지층(36)이 15-60분 동안 100-180℃의 온도에서 소성될 때, 도 3에서 글레어방지/정전방지코팅(32)의 일부평면을 확대하여 보인 바와 같이 제2외부 글레어방지층(36)에 미세공극(38)이 형성된다. 이러한 미세공극(38)은 이를 통하여 제1내부 정전방지층(34)의 일부가 대기중에 노출되도록 함으로써 흡습성의 정전방지층이 대기로부터 수분을 흡수할 수 있도록 한다. 흡수된 수분은 상대습도가 낮아도 CRT의 면판(14)의 정전기 전하를 효과적으로 접지방전시키기 위하여 제1내부 정전방지층(34)의 전도율이 높게 유지되도록 한다. 상기 언급된 바와 같은 정전방지/글레어방지층으로 코팅된 CRT 면판은 약 10⁷-10⁸옴의 전기저항을 보이고 45-55%의 광택값을 갖는다. 이들 값은 288시간 동안 25℃의 온도와 21%의 상대습도에서 면판을 시험한 결과 얻을 수 있었다. 그 결과의 전기적인 저항율은 96시간 후에 안정되었고 시험 전시간에 약 10⁹옴이 유지되었다.

이와 같이, CRT 면판의 외면에 형성된 CRT의 글레어방지/정전방지코팅은 정전기 전하를 안전하게 접지방전하고 면판으로부터 반사된 광선의 임의분산을 감소시킴으로서 영상이미지의 질을 향상시키는 것으로 나타났다. 이와 같이, 글레어방지/정전방지코팅은 면판의 외면에 도포된 제1내부 정전방지층과 이러한 제1내부 정전방지층상에 도포되는 제2외부 글레어방지층을 포함한다. 제1내부 정전방지층은 정전방지기능을 보호하기 위하여 수분을 흡수하여 높은 전도율을 유지할 수 있도록 하는 흡습성 물질로 구성된다. 제2외부 글레어방지층은 연질의 정전방지층이 스크래치되는 것을 방지하는 유리질의 경질 코팅을 제공하고 면판의 반사성을 감소시켜 글레어현상은 감소시킨다. 제2외부 글레어방지층은 다공성의 경질 코팅층으로 건조되어 제1내부 정전방지층이 스크래치되는 것을 방지하고 정전방지층으로 수분이 침투될 수 있도록 함으로서 높은 전도율을 유지할 수 있도록 한다.

본 발명은 특정한 실시형태에 대하여 도시되고 설명되었으나 전문가이면 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 변경과 수정이 있을 수 있음이 명백하게 될 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위의 목적은 본 발명의 기술사상과 범위내에 포함되는 모든 변경과 수정형태를 망라하는데 있다. 상기 언급된 설명내용과 도면들은 단순히 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명의 실질적인 범위는 종래 기술에 근거한 적절한 관점에서 다음의 청구범위에서 한정된다.

Claims (16)

1. 음극선관의 면판에 다층구조로 형성되는 글레어방지/정전방지코팅에 있어서, 글레어방지/정전방지코팅이 면판의 외면에 배치되고 면판의 정전기 전하를 접지시켜 방전토록 높은 전도율을 유지하기 위하여 수분을 흡수할 수 있는 흡습성을 갖는 전도성의 접지형 제1내부코팅과, 제1내부코팅이 스크래치되는 것을 방지하고 면판으로부터 반사된 광선의 임의분산을 줄이기 위하여 제1내부코팅상에 배치되고 높은 전도율을 유지하기 위하여 수분이 제1내부코팅으로 접근할 수 있도록 하는 다수의 공극을 포함하는 경질의 유리질인 제2외부코팅으로 구성됨을 특징으로 하는 음극선관을 위한 글레어방지/정전방지코팅.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1내부코팅이 상기 제1내부코팅에 흡습성을 부여하기 위하여 황산을 포함함을 특징으로 하는 글레어방지/정전방지코팅.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1내부코팅이 실란, 물과, 알코올을 포함함을 특징으로 하는 글레어방지/정전방지코팅.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1내부코팅이 1-8중량%의 실란, 0.1-20중량%의 물과, 0.1-5중량%의 황산으로 구성되고, 상기 제1내부코팅이 알코올혼합물에 의하여 평형화됨을 특징으로 하는 글레어방지/정전방지코팅.
5. 제4항에 있어서, 상기 실란이 테트라알킬 실란, 테트라아릴 실란 및 할로겐화 실란을 포함을 포함하고, 상기 알코올혼합물이 C_nH_2n+10H(여기에서 n=1∼4)을 포함함을 특징으로 하는 글레어방지/정전방지코팅.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2외부코팅이 실란, 물, 질산, 염산, 황산, 유기 에폭시, 결합제와, 상기 제2외부코팅의 평형화를 위한 알코올혼합물을 포함함을 특징으로 하는 글레어방지/정전방지코팅.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2외부코팅이 0.1-8중량%의 실란, 0.1-50중량%의 물, 0.1-3.0중량%의 질산, 0.1-7중량%의 염산, 0.1-2.0중량%의 황산, 0.1-2.0중랑%의 유기 에폭시, 0.1-0.5중량%의 결합제와, C_nH_2n+10H(여기에서 n=1∼4)의 알코올혼합물을 포함함을 특징으로 하는 글레어방지/정전방지코팅.
8. 제7항에 있어서, 상기 실란이 테트라알킬 실란, 테트라아릴 실란과, 할로겐화 실란을 포함하고, 상기 결합제가 베타-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시시안을 포함함을 특징으로 하는 글레어방지/정전방지코팅.
9. 음극선관(CRT)과 면판 외면에 글레어방지/정전방지코팅을 도포하는 방법에있어서, 상기 방법이 상기 면판의 외면을 세척하는 단계, 상기 면판을 제1의 상승된 온도에서 예열하는 단계, 상기 면판의 외면에 높은 전도율을 유지하기 위하여 수분을 흡수할 수 있는 흡습성을 갖는 전도성의 제1코팅층을 도포하고 상기 제1 코팅층을 접지전위에 결합하는 단계, 상기 제1 코팅층을 건조하는 단계, 상기 면판을 제2의 상승된 온도에서 가열하고 상기 제1 코팅층이 스크래치되는 것을 방지하고 상기 면판으로부터 반사되는 광선의 임의분산을 줄일 수 있도록 하는 경질의 유리질인 제2 코팅층을 상기 제1 코팅층에 도포하는 단계와, 높은 전도율을 유지하기 위하여 상기 제1 코팅층으로 대기의 수분이 접근할 수 있도록 하는 공극을 상기 제2 코팅층에 형성하기 위하여 제3의 상승된 온도에서 상기 면판과 상기 제1 및 제2 코팅층을 가열하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 음극선관의 글레어방지/정전방지코팅의 도포방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 면판의 외면을 세척하는 단계가 면판을 산화세륨으로 세척하고 이어서 물로 세척하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
11. 제9항에 있어서, 제1의 상승된 온도에서 상기 면판을 예열하는 단계가 60-100℃의 온도로 예열하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
12. 제9항에 있어서, 상기 제1코팅층을 건조하는 단계가 상기 면판과 상기 제1 코팅층을 건조시까지 60-100℃의 온도로 가열하는 단계를 포함함을 특징으로 하는방법.
13. 제9항에 있어서, 상기 제2의 상승된 온도가 60-100℃임을 특징으로 하는 방법.
14. 제9항에 있어서, 상기 면판과 상기 제1 및 제2 코팅층을 제3의 상승된 온도로 가열하는 단계가 15-60분 동안 100-180℃의 온도로 가열하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
15. 제9항에 있어서, 흡습성인 상기 제1코팅층이 디핑, 스피닝 또는 스프레이방식으로 도포됨을 특징으로 하는 방법.
16. 제9항에 있어서, 경질의 유리질인 상기 제2 코팅층이 스프레이방식으로 도포됨을 특징으로 하는 방법.