KR100198900B1 - 음극선관용 발광성 스크린 어셈블리 제조방법 - Google Patents

음극선관용 발광성 스크린 어셈블리 제조방법 Download PDF

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KR100198900B1
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크리트먼 어윈 엠
톰슨 콘슈머 일렉트로닉스, 인코포레이티드
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Abstract

컬러 CRT(10)용 면판 패널(12)의 내부 표면상에 발광성 스크린 어셈블리(22,24)를 제조하는 방법은 유기 도전(OC) 층(31)을 형성하도록 물질의 용액을 균일하게 도포하는 단계[44]와, 상기 면판 패널의 내부 표면에 유기 광도전(OPT)층(34)을 형성하도록 용액으로 상기 OC 층을 재코팅하는 단계[46]를 포함한다. 상기 OPC 층은 상기 패널을 예열 온도(T1,T3)보다 낮은 패널온도(T2,T4)로 유지하는 동안[50], 상기 OPC 층을 예열온도(T1,T3)로 데우기 위해 건조기체의 스트림을 유도함으로써 조절된다.[48] 상기 OPC 층은 상기 패널의 온도를 실질적으로 증가시키지 않고 상기 OPC 층으로부터 휘발 가능 성분의 일부를 제거하기 위해 상기 예열 온도 보다 높은 경화 온도(T5)로 상기 OPC 층의 온도를 빠르게 증가시키도록 IR 방사선에 노출된다[52]. 상기 OPC 층은 OPC 층의 온도가 후속처리온도(T7)보다 낮아지게 하기 위해, 상기 표면상에 냉각 기체의 적어도 하나의 스트림을 유도함으로써 냉각된다[54].

Description

음극선관용 발광성 스크린 어셈블리 제조 방법
제1도는 본 발명에 따라 제조된 컬러 CRT의 측 단면의 부분 평면도.
제2도는 스크린 어셈블리를 도시한 제1도의 CRT의 면판 패널의 단면도.
제3도는 제조 공정에 수반되는 플로우 차트를 포함하는 블록도.
제4도는 신 공정의 하전 조건부와 관련되는 모듈 및 전송장치의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 컬러 CRT 11 : 유리 앤벨로프
12 : 면판 패널 14 : 관형 네크
15 : 패널 16 : 애노드 버튼
18 : 뷰잉 면판 20 : 주변 플랜지
22 : 컬러 형광체 스크린 24 : 도전층
25 : 새도우 마스크 26 : 전자총
28 : 전자빔 30 : 요크
32 : 유기 도전층 34 : 유기 광도전층
본 발명은 음극선관(CRT)용 면판 패널상에 발광성 스크린 어셈블리를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히, 실질적으로 면판 패널을 가열하지 않고 실질적으로 인가된 정전 전하를 수용 및 유지하도록 조절된 유기 광도전층을 구비한 스크린 어셈블리를 제조하는 방법에 관한 것이다.
1990년 5월 1일에 Datta 등에게 허여된 미합중국 특허 제 4,921,767호에는 면판 패널의 내부 표면상에 증착된 적절한 광수용기상에 직렬로 증착된 건식 마찰전기식으로 하전된 스크린 구성 물질을 사용하는 전자 사진식 스크리닝(EPS)공정에 의해 컬러 CRT용 발광성 스크린을 제조하는 기초 방법이 기술되어 있다. 상기 광수용기는 약 1 미크론(㎛)의 두께를 갖는 유기도전(OC)층과 약 5-6㎛의 두께를 갖는 중첩 유기 광도전(OPC) 층을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 참조한 특허 명세서에서, 상기 OPC 층은 폴리메틸 메타클리레이트 또는 폴리프로필렌 카보네이트와 같은 적절한 결합체로 용해되는 폴리비닐 카바졸, n- 에틸 카바졸, n-비닐 카바졸 또는 테트라 페닐 부타트리엔(TPBT)과 같은 휘발성 유기 중합체 물질이다. EPS 공정에서 상기 OPC 층은 적절하게 건조되어야 하고, 상기 하부 면판 패널은 상기 OPC 층이 하전장치로부터 정전전하를 수용 및 유지하게 하기 위해 약 35℃ 이하의 온도로 냉각되어야 한다. 금속 로드 외장 히터를 구비하여 상기 OPC 층을 건조하는 것이 공지되어 있지만, 이 방법으로는 상기 OPC 층을 건조하는데는 약 30-45초가 필요하다. 또한, 이 상대적으로 긴 건조 시간은 실질적으로 면판 유리를 데우고, 상기 유리 및 OPC 층을 35℃ 이하로 냉각하는데는 추가의 시간이 필요하다. 상기 상대적으로 긴 가열 및 냉각 시간은 실험실 환경의 문제가 아니다. 그러나, 상기 긴 처리 시간은 상기 공정의 각각의 단계가 이상적으로 51cm 이하의 대각 크기를 갖는 패널에 대하여 바람직하게는 약 8초이고 약 10초보다 크지 않은 시간이 필요한 효율적인 상품과 상반된다. 상기 OC 층은 단지 약 1 ㎛의 최적 두께를 갖고 빠르게 공기-건조될 수 있기 때문에 상기 문제가 존재하지 않는다.
상기 OPC 층의 형식은 550 nm 이상의 스펙트럼 감도를 감소시키도록 상기 참조된 특허의 명세서의 형식으로부터 최근에 변화된 바 있고, 그 결과 상기 스크린이 종래의 OPC 물질에 대해 요구되는 바와 같이 암(dark)으로보다는 황색광으로 처리될 수 있다. 현재의 OPC 층은 폴리스틸렌 수지의 용액; 전자 공여 물질로서 2,4-DMBPT; 전자 수용 물질로서 TNF 및 2-EAQ; 및 적절한 용매를 포함한다. 개선된OPC 층은 상기 면판 패널의 내부 표면상의 상기 용액을 스핀-코팅 또는 분무(syraying)시킴으로써 인가될 수 있다. 현재의 용액으로 제조된 건조된 OPC 층은 약 5-6 ㎛의 최적 두께를 또한 갖는다. 그러나, 상기 금속 로드 외장 히터가 개선된 OPC 층을 건조시키는데 사용된다면, 상기 면판 패널의 의도되지 않은 가열을 야기하고 그것에 의해 후속 처리를 용이하게 하기 위해 상기 패널을 35℃이하의 온도로 냉각하는데 추가의 시간을 요구한다.
정전 전하가 이미 수용 및 유지되고 약 8초의 상품 순환 시간에 적합한 OPC 층을 제공하기 위하여, 상기 면판을 가열하지 않고 상기 OPC 층을 효율적으로 조절하는 방법이 요구된다.
본 발명에 따르면, 컬러 CRT용 면판 패널의 내부표면상에 발광성 스크린 어셈블리를 전자 사진식으로 제조하는 방법은 유기 도전(OC) 층을 형성하기 위해 휘발가능 유기 도전 용액을 갖는 면판 패널의 내부 표면을 코팅하는 단계와, 유기 광도전(OPC)층을 형성하기 위해 휘발가능 유기 광도전 용액을 갖는 상기 OC 층을 재코팅하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 예열 온도보다 낮은 패널 온도로 상기 패널을 유지하는 동안, OPC 층을 예열온도로 데우기 위해 OPC 층상에 건조 기체의 스트림(stream)을 유도하여 OPC 층을 조절함으로써 종래의 방법보다 개선된다. 상기 OPC 층은 상기 패널의 온도를 실질적으로 증가시키지 않고 상기 OPC 층내로부터 휘발 가능 성분의 적어도 일부를 제거하기 위해 예열 온도보다 높은 경화 온도로 OPC 층의 온도를 빠르게 증가시키도록 IR 방사선에 노출된다. 따라서 상기 OPC 층은 후속 처리 온도로 OPC 층의 온도를 낮추기 위해 상기 OPC 층의 표면상에 냉각 기체의 스트림을 유도함으로써 냉각된다.
제1도는 직사각형 면판 패널(12)과 직사각형 패널(15)에 의해 접속된 관형 네크(14)를 포함하는 유리 엔벨로프(11)를 갖는 컬러 CRT(10)를 도시한다. 상기 패널(15)은 애노드 버튼(16)과 접촉하고 상기 네크(14)로 연장하는 내부 도전 코팅(도시 생략)을 갖는다. 상기 패널(12)은 뷰잉 면판 또는 기판(18)과 유리 플리트(21)에 의해 상기 패널(15)에 봉합되는 주변 플랜지 또는 측별(20)을 포함한다. 제2도에 도시된 스크린(22)은 순환열의 3개의 스트라이프의 컬러 그룹 또는 화소, 또는 트리어드(triad)로 배열된 적색 방출, 녹색 방출 및 청색 방출 형광체 스트라이프, 각각 R,G 및 B로 이루어진 복수의 스크린 소자를 포함한다. 상기 스트라이프는 전자빔이 발생되는 평면에 통상적으로 수직인 방향으로 연장된다. 상기 실시예의 정상 시청 위치에서, 상기 형광체 스트라이프는 수직 방향으로 연장된다. 상기 형광체 스트라이프 부분들은 즉, 바람직하게는 1971년 1울 26일에 Mayaud에게 허여된 미합중국 특허 제 3,558,310호에 개재된 바와 같은 습식처리로 이루어진 형태의, 또는, 선택적으로 미합중국 특허 제 4,921,767호에 개재된 바와 같은 단일 단계, 또는 1993년 7월 20일에 Riddle 등에게 허여된 미팝중국 특허 제 5,229,234호에 개재되어 있는 2단계처리의 둘 중 하나의 EPS 공정에 의해 형성된 형태의 제2도에 도시된 비교적 얇은 광흡수 매트릭스(23)를 중첩한다. 상기 2단계 매트릭스 중착 처리는 상기 단일 단계 처리의 불투명도를 능가하는 합성 매트릭스의 불투명도를 증가시켜 습식처리에 의해 형성된 매트릭스의 불투명도와 동일한 불투명도를 갖는다. 또한, 선택적으로, 상기 매트릭스는 1993년 8월 31일에 Ehemann, Jr.에게 허여된 미합중국 특허 제 5,240,798호에 개재된 바와 같이 상기 스크린 소자가 증착된 후에 상기 EPS 공정에 의해 형성될 수 있다. 도트 스크린이 또한 신 공정에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는 알루미늄인 얇은 도전층(24)은 상기 스크린(22)을 중첩하고 상기 면판 패널(18)을 통해 형광 소자로부터 방출된 반사광뿐만 아니라 상기 스크린에 균일한 전위를 인가하는 수단을 제공한다. 상기 스크린(2) 및 중첩 알루미늄 층(24)는 스크린 어셈블리를 포함한다. 다중 개구 컬러 선택 전극 도는 새도우 마스크(25)가 통상적인 수단에 의해 상기 스크린 어셈블리에 소정의 이격 관계로 제어 가능하게 장착된다.
제1도에 파선에 의해 개략적으로 도시된 전자총(26)이 3개의 전자빔(28)을 상기 마스크(25)의 수렴(convergent)경로를 따라 개구를 통해 상기 스크린(22)에 유도 및 발생하기 위해 상기 네크(14)내의 중앙에 장착된다. 상기 전자총은 통상적인 것이고 당 업계에 공지된 임의의 적절한 총일 수 있다.
상기 관(10)은 패널-네크 접합부의 영역에 위치된 요크(30)와 같은 외부 자기 편향 요크를 구비하여 사용되도록 설계된다. 가동될 때, 상기 요크(30)는 3개의 빔(28)을 상기 빔이 상기 스크린(22)상의 직사각형 래스터에 수평 및 수직으로 주사하게 하는 자계에 따르게 한다. 편향(0 편향에서)의 초기면은 상기 요크(30)의 거의 중앙에, 제1도에서 선 P-P로 도시된다. 간단하게 하기 위해, 편향 존에서 상기 편향빔 경로의 실제 곡선은 도시하지 않는다.
상기 스크린(22)은 제3도에 개략적으로 도시된 전자사진식 스크리닝(EPS)에 의해 제조된다. 처음에, 당업계에 잘 알려진 바와 같이 가성 용액으로 세척하여 물로 헹구고, 완충 플루오르화 수소산으로 에칭하여 다시 물로 헹굼으로써 상기 패널(12)이 참조 번호 40으로 표시되어 있는 바와 같이 깨끗해진다. 상기 뷰잉 면판(18)의 내부 표면은 바람직하게는 상기 인용된 미합중국 특허 제 3,558,310호에 개재되어 있는 통상적인 습식 매트릭스 처리를 사용하여 참조 번호 42로 표시되어 있는 바와 같이 광흡수 매트릭스(23)가 구비된다. 습식 매트릭스 처리에서, 적절한 수성 포토레지스트 용액이 예컨대, 스핀 코팅에 의해 상기 패널(12)의 내부 표면에 인가되고, 상기 용액이 포터레지스트층을 형성하기 위해 건조된다. 이어서, 상기 새도우 마스크가 상기 패널로 삽입되고 상기 패널이 상기 새도우 마스크의 공동을 통해 광을 투사하는 광원으로부터의 활성 방사선에 포토 레지스트층을 노출시키는 스리-인-원 라이트하우스(도시 생략)상에 위치된다. 상기 CRT의 3개의 전자총으로부터의 전자빔의 경로를 시뮬레이트하도록 위치된 광원에 의해 상기 노출이 2회 이상 반복된다. 상기 광은 형광 물질이 계속적으로 증착될 포토레지스트층의 노출 영역의 가용성을 선택적으로 변경한다. 제3의 노출 후에, 상기 패널은 라이트하우스로부터 제거되고 상기 새도우 마스크는 상기 패널로부터 제거된다. 상기 포토레지스트층은 고가용 영역을 제거하기 위해 물을 사용하여 현상되고 그것에 의해 상기 면판 패널의 하부 내부 표면을 노출시키고, 본래의 포토레지스트층의 저가용 영역을 남긴다. 광흡수 물질의 적절한 용액이 상기 면판(18)의 내부 표면에 구비되고 상기 패널(12)의 포토레지스트층의 유지된 저가용 영역 및 상기 면판의 노출부를 덮도록 균일하게 분산된다. 광흡수 물질의 층이 상기 포토레지스트층의 유지부 및 중펍 광흡수 물질을 용해 및 제거할 적절한 용액을 사용하여 건조 및 현상되고, 그것에 의해 상기 면판의 내부 표면에 접착되는 매트릭스층에 윈도우를 형성한다. 패널이 51cm(20인치)의 대각 크기를 가지기 위해, 상기 매트릭스에 형성된 윈도우 공동은 약 0.13 내지 0.18mm의 폭을 갖고, 상기 매트릭스 라인은 약 0.1 내지 0.15mm의 폭을 갖는다.
매트릭스(23)를 갖는 면판(18)의 내부 표면은 아래에 기술될 휘발가능 유기 광도전(OPC)층(34)(제4도)을 중첩하기 위해 전극을 제공하는 참조 번호 44로 표시되는 바와 같이 유기도전(OPC) 층(34)(제4도)을 형성하도록 적절한 휘발가능 유기 도전 물질로 균일하게 코팅된다. 상기 OC 층(32)용의 적절한 물질은 임의의 1994년 12월 6일에 Datta등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,370,952호에 인용된 4급 암모늄 다위 전해질을 포함한다. 또한, 니그로신(nigrosine) 플라이젠 블루(pligene blue), 테트라브로모페놀(tetrabromophenol) 블루 또는 아미늄 염과 같은 흡수 염료가 IR 흡수를 증가시키기 위해 상기 OC 층(32)을 형성하는 용액에 첨가될 수 있다. 상기 OC 층(32)은 약 1㎛의 두께를 갖고 자연 건조된다.
상기 OPC 층(34)은 참조 번호 46으로 표시되는 바와 같이, 폴리스틸렌; 1,4-디(2,4-메틸 페닐)-1,4 디페닐부타트리엔(2,4-DMPBT)과 같은 전자 공여 물질; 2,4,7-트리니트로-9-플루오레논(TNF)및 2-에틸안트로퀴논(2-EAQ)과 같은 전자 수용 물질; 실리콘U-7602와 같은 계면 활성제; 및 톨루엔 또는 크실렌과 같은 용매를 포함하는 용액으로 건조된 OC 층(32)을 재코팅함으로써 형성된다. 디옥틸 프탈레이트와 같은 가소제가 또한 상기 용액에 첨가될 수 있다. 상기 계면활성제 U-7602는 Union Carbide, Danbury, CT로부터 실용화된 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 OPC 층(34)은 참조 번호 48로 표시되어 있는 바와 같이, 상기 OPC 층(34)이 정전 전하를 적절하게 수용 및 유지하기 위해 트랩 용액을 포함하는 과도 습기를 제거하도록 하전 조절된다. 신 하전 조절 공정은 제4도에 도시된 장치를 사용하여 제3도의 단계 50, 52 및 54로 표시된다. 제3도에서 참조번호 50으로 표시되는 바와 같이, 상기 면판 패널(12)이 상기 OPC 층(34)를 형성하기 위해 상기 OPC용액으로 코팅된 후에, 상기 패널은 제1예열 모듈(150)로 제4도에 도시된 컨베이어(180)에 의해 전송된다. 실내온도(약 21℃)인 상기 공정의 이 점에서 패널(12)은 공중부유 입자로부터 OPC 층을 보호하기 위해 아래 방향으로 유도되는 OPC 층(34)을 구비하여 예열 모듈(150)의 개구 지지 표면(182)상에 위치된다. 전송장치(184)는 하나의 모듈로부터 다른 모듈에 상기 패널(12)을 이동시키기 위해 컨베이어(180)와 결합하여 사용된다. 상기 전송장치(184)는 예컨대, 상기 패널(12)의 외부 표면에 접촉 및 접착한 진공 홀더(186)와 상기 컨베이어(180)의 오버헤드 트랙(190)을 따라서 이동하는 케이블(188)을 포함할 수 있다. 상기 제1예열 모듈(150)은 상기 OPC 층(34)상으로 유도되는 예컨대, 공기와 같은 온난 건조 기체를 통해 기체 분배 스택(192)을 포함한다. 공기가 낮은 비용과 안전도 때문에 바람직한 기체이지만, 안전도의 위험이 따르지 않는 질소 또는 다른 임의의 기체들이 사용될 수 있다. 상기 스택(192)은 상기 OPC 층에 건조 무늬를 형성함 없이 상기 층의 표면으로부터 과도 습기를 제거하기 위해 상기 OPC 층(34)에 공기를 실질적으로 균일하게 분배하도록 복수의 배플(194)을 포함한다. 약 40℃ 내지 100℃ 의 온도로 가열 수단(도시 생략)에 의해 상기 공기가 따뜻해 진다. 더 좋은 결과가 약 70℃내지 90℃ 의 온도에서 달성된 바 있다. 상기 건조 공기는 약 분당 152 내지 457 미터의 속도에서 상기 스택(192)으로부터 배기된다. 패널이 51cm 의 대각 크기를 갖기 위하여, 모듈(10)의 예열 또는 처리 시간(t1)은 약 8초이다. 일반적으로, 모듈(150)에 따뜻한 공기 처리후에, 상기 OPC 층(34)은 약 28℃의 제1온도(T1)에 도달하는 반면에, 상기 유리 패널의 외부 표면은 약 28℃ 보다 낮은 제2온도(T2)에 있다. 상기 패널(12)은 다른 전송 장치에 의해 제1예열 모듈(150)과 동일한 제2예열 모듈(250)까지 전송시간(t2)은 약 7초이고, 인덱스시간(t3)은 모듈(150)에서의 처리시간(t1)과 약 15초인 제2예열 모듈(250)에 전송시간(t2)을 포함한다. 상기 패널(12)의 내부 표면상의 OPC 층(34)은 약 8초 동안 40℃-100℃ 에서 온난 건조 공기로 또는 분당 152-457 미터의 속도로 스택(292)을 통과하는 다른 적절한 기체로 제2예열 모듈(2500에서 예열되고, 상기 층(34)에 균일하게 분배된다. 따뜻한 공기 처리후에, 상기 OPC 층의 온도(t3)은 약 32℃- 36℃로 증가하는 반면에 상기 패널(12)의 외부 표면 온도는 약 30℃이하이다.
그후, 상기 OPC 층(34)은 다른 전송장치(184)에 의해 IR 건조/경화 모듈(152)에 상기 패널(12)을 전송함으로써 제3도에 참조번호 52로 표시되어 있는 바와 같이 IR 방사선에 노출된다. 상기 제2 예열 모듈(250)로부터 IR 건조/경화 모듈(152)까지의 전송시간(t2)은 약 7초이다. 상기 패널(12)은 상기 OPC 층(34)이 상기 모듈(152)내에 배치된 텅스텐-석영 IR 램프(185)의 뱅크를 향하여 유도되게 하기 위해 개구 지지 표면(183)에 위치된다. 일반적으로, 상기 램프(185)의 약 18 내지 20이 건조 또는 경화에 사용되고, 패널상의 OPC 코팅은 51cm의 대각 크기를 갖는다. 상기 램프(185)는 미네소타, Eden Prairie, Reserch Inc.로부터 실용화된 것이다. 상기 OPC 층(34)은 가우스 방출 강도 분포 근처의 0.3 내지 0.6㎛의 파장 사이의 방사선을 방출하는 상기 램프(185)로부터 적외선(IR)근접 방사선에 상기 층을 노출시킴으로써 건조된다.
모듈(152)에서의 처리시간(t1)은 약 8초이지만; 그러나, 상기 램프는 약 3 내지 8초의 범위의 기간 동안 최대 강도에 있다. 상기 램프(185)의 방출의 약 80%는 1.2 ㎛ 에서 약한 강도를 갖는 0.8 내지 3.5 ㎛ 영역내에 있다.
상기 유리 면판 패널(12)은 3.5㎛ 이하의 입사 IR 방사선의 30 내지 50%를 흡수한다. 유기 물질 및 용매들 톨루엔 또는 크실렌을 포함하는 상기 OC 층(32)과 OPC 층(34)은 2.8 내지 3.5 ㎛ 사이의 입사 방사선의 약 90 내지 100%를 흡수한다. 상기 매트릭스(23)의 스트라이프는 각각 OC 층(32) 및 OPC 층(34)을 통해 투과되는 0.8-3.5㎛ 사이의 IR 방사선의 80내지 100%를 또한 흡수한다. 따라서, 상기 패널(12)의 내부의 상기 매트릭스(23), 상기 OC 층(32) 및 OPC 층 (34)은 실질적인 많은 입사 IR 방사선을 흡수하고 약 50℃내지 60℃의 범위내의 온도(t5)에 빠르게 (즉, 약 8초)가열된다. 그러나, 상기 방사선이 상기 매트릭스(23), OC 층(32) 및 OPC 층(34) 층에 의해 감쇠되기 때문에, 상기 패널 온도(t6)는 약 33℃를 초과하지 않고 약간만 증가한다. 모듈(152)에서의 IR 건조/경화 처리중에, 상기 OPC 층(34)의 중량의 약 6%가 휘발되는 것으로 평가된다. 상기 중량 감소는 상기 OPC 층(34)의 몸체내로부터 용매를 제거하는데 기인하는 것으로 확신된다. 상기 OPC 층(34)으로부터 이 과도 용매를 제거하는 것은 충분한 용매가 좋은 광도전 성능을 방해하는 과도 용매를 제거할 때 상기 층의 크래킹(cracking)을 방지하고 바람직한 정전 충전-방전 특성을 제공하도록 상기 층(34)내에 유지되는 평형 조건을 설정할 필요성이 있는 것으로 생각된다.
상기 패널(12)은 전송장치(184)에 의해 제1 기체-냉각 모듈(154)에 전송된다.
전송시간(t2)은 약 7초이고, 모듈(154)에서의 처리시간(t1)은 약 8초이다.
상기 패널(12)은 아래 방향으로 유도되는 상기 OPC 층(34)을 갖는 개구 지지 표면(187)상에 위치된다. 상기 기체-냉각 모듈(154)은 냉각된 공기 또는 확산체(195)를 통과하는 다른 적절한 기체를 사용하여 상기 층을 충분하게 냉각시키도록 상기 OPC 층(34)의 표면에 충돌시켜 상기 층(34)이 정전 전하를 유지할 것이다. 예컨대, 2와 6사이의 다수의 입력 파이프(189)는 5℃내지 10℃의 범위내의 온도로 냉각된 공기를 상기 확산체(195) 및 상기 OPC 층(34) 에 분배한다. 상기 파이프(189)로부터의 공기의 속도는 분당 1828 미터보다 크다. 바람직한 실시예에서, 각각의 파이프(189)는 19 mm의 직경을 갖는다.
상기 OPC 층(34)의 냉각률은 사용되는 입력 파이프의 수에 직접적으로 비례한다. 본 발명의 실시예에서 예컨대, 2개의 파이프가 사용된다. 상기 확산체(195)는 중심부에 복수의 개구 또는 공동을 갖는다. 그러나, 상기 확산체(195)의 외부둘레는 상기 냉각 공기를 상기 OPC 층(34)의 근처에 유지하기 위해 폐쇄된다. 상기 확산체(195)는 상기 OPC 층(34)으로부터 약 12 내지 25mm 이격되어 있다. 상기 패널(12)은 전송장치(184) 및 상기한 바와 같은 냉각된 공기를 사용하여 제2 기체-냉각 모듈(254)에 전송된다. 상기 전송시간(t2)은 7초이고, 처리 시간(t1)은 8초이다. 상기 OPC 층(34)의 온도(t7)는 35℃이하로 공기 냉각한 후에 바람직하게는 30℃이하이다. 그러나, 상기 유리 패널의 온도(t6)는 충전-조건 공정의 임의의 단계중에 33℃를 초과하지 않는다. 따라서, 상기 OPC 층(34)의 온도(t7) 및 상기 패널의 온도(t6)는 충전-조건 공정의 최종 공기 냉각 단계후에는 실질적으로 서로 동일하고, 충분히 낮아 제조 공정의 다음 단계는 지연없이 진행할 수 있다.
상기 2개의 기체 냉각 모듈(154,254)뿐만 아니라 2개의 예열 모듈(150,250)의 사용하는 것은 표시된 인덱싱 시간(전송 시간 및 처리 시간의 합)에 있을 때와 같이 그저 전형적인 것이다. 처리 유닛의 수 및 인덱스 시간은 제조 조건에 적합하게 변화될 수 있고 상기 변화는 본 발명의 범위내에 있다.
제3도에 참조번호 56로 표시되어 있는 바와 같이, 상기 OPC 층(34)은 대략 +200 내지 +700 볼트의 범위내의 전압으로 상기 OPC 층(34)을 변화시키는 1992년 1월 28일에 Datta 등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,083,959호에 개제되어 있는 코로나 방전 장치를 사용하여 균일하게 정전 충전된다.
상기 새도우 마스크(25)는 참조 번호 58로 표시되어 잇는 바와 같이, 라이트 하우스 노출 장치상에 위치되어 있는 상기 패널(12)에 삽입되고, 상기 정(+)으로 충전된 OPC 층(34)은 상기 새도우 마스크(25)를 통해 상기 노출 장치내에 배치되는 제논 플래쉬 램프 또는 수은 아크와 같은 충분한 강도의 다른 광원으로부터의 광에 노출된다. 상기 음극선관의 전자총으로부터의 하나의 전자빔의 각도와 동일한 각도로 상기 새도우 마스크(25)의 개구를 통과하는 광은 입사되고 충전 영상을 형성하는 상기 OPC 층(34)상의 조광 영역을 방전시킨다. 상기 새도우 마스크(25)는 상기 패널(12)로부터 제거되고, 상기 패널은 참조 번호 60으로 표시되어 있는 바와 같이, 제1 형광 현상자상에 위치된다.
제1 컬러 방출 형광 물질은 상기 현상자내에서 정으로 마찰전기식 충전되고 상기 OPC 층(34)을 향하여 유도된다. 상기 정으로 충전된 제1 컬러 방출 형광 물질은 상기 OPC 층(34)상의 정으로 충전된 영역에 의해 반발되고, 당업계에서 반전(reversal) 현상으로 알려진 공정에 의해 충전 영상의 방전 영역상에 증착된다. 반전 현상에서, 스크린 구성 물질의 마찰전기식 하전 입자들은 상기 OPC 층(34)의 충전 영역에 의해 유사하게 반발되고 상기 방전 영역상에 증팍된다. 상기 제1 컬러 방출 형광체의 각각의 라인의 크기는 각각의 공동의 완전한 덮개를 제공하고 상기 공동의 광흡수 매트릭스 물질을 약간 중첩하기 위해 상기 광흡수 매트릭스의 공동의 크기보다 약간 크다. 형광체를 갖는 상기 OPC 층(34)은 상기 2개의 잔여 컬러 방출 형광체의 각각에 대해 각각 참조 번호 56, 58 및 60으로 표시되어 있는 바와 같이 방전, 광노출 및 형광체 증착된다. 상기 OPC 층(34)상의 다른 2개의 컬러 방출 형광체의라인의 각각의 크기는 갭이 발생하지 않게하고 제공된 상기 공동둘레의 광흡수 매트릭스 물질을 약간 중첩하게 하기 위해 상기 매트릭스 공동의 크기보다 또한 크다.
상기 스크린(22)은 참조번호 64로 표시되어 있는 바와 같이, 적절한 정착액을 갖는 형광체를 접촉시킴으로써 상기 OPC 층(34)에 고정된다. 그후, 상기 스크린(22)은 참조 번호 66으로 표시되어 있는 바와 같이 필름화되어, 참조 번호 68로 표시되어 있는 바와 같이 알루미늄화 단계중에 증착되는 알루미늄 층(24)상에 부드러운 표면을 제공한다. 알루미늄화후에, 상기 스크린은 참조 번호 70으로 표시되어 있는 바와 같이 약 425℃의 온도에서 약 30분 동안 구워지고, 상기 스크린 어셈블리의 휘발가능 성분을 제거한다.

Claims (11)

  1. 컬러 CRT(10)용 면판 패널(12)의 내부 표면상에 발광성 스크린 어셈블리(22,24)를 제조하는 방법은 전자사진식으로 제조하는데, 유기 도전(OC)층(32)을 형성하도록 휘발가능 유기도전 용액으로 내부 표면을 코팅하는 단계 [44]와; 상기 유기 광도전(OPC)층(34)를 형성하도록 휘발가능 유기 광도전 용액으로 상기 OC 층을 재코팅하는 단계[46]에 의해 상기 패널의 상기 내부 표면에 광수용체를 형성하는 단계를 포함하는 컬러 CRT(10)용 면판 패널(12)의 내부 표면상에 발광성 스크린 어셈블리(22,24)의 전자사진식 제조방법에 있어서, 상기 패널(12)을 예열 온도보다 낮은 패널 온도(T2,T4)로 유지하는 동안, 상기 OPC 층을 예열 온도(T1,T3)까지 데우기 위해 건조 기체의 스트림을 상기 OPC 층에 유도하는 단계[50]와; 상기 패널의 온도를 실질적으로 증가시키지 않고 상기 OPC 층으로부터 휘발가능 성분을 제거하기 위해 상기 예열 온도보다 높은 경화 온도(T5)로 상기 OPC 층의 온도를 빠르게 증가시키도록 상기 OPC 층을 IR 방사선에 노출시키는 단계[52]와; 상기 OPC 층의 온도가 후속처리 온도(T7)보다 낮아지도록 상기 표면에 냉각 기체의 적어도 하나의 스트림을 유도함으로써 상기 OPC 층을 냉각시키는 단계[54]; 로 이루어진 상기 OPC 층(34)을 조절하는 단계[48]를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 예열온도(T1,T3)가 약 32℃내지 36℃이고; 상기 패널온도(T2,T4)가 약 30℃보다 낮고; 상기 경화 온도가 50℃ 내지 60℃의 범위내에 있으며; 상기 후속처리 온도(T7)가 35℃보다 낮거나 또는 35℃와 동일한 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조방법.
  3. 컬러 CRT(10)용 면판 패널(12)의 내부 표면상에 발광성 스크린 어셈블리(22,24)를 전자사진식으로 제조하는데, 유기 도전(OC)층(32)을 형성하도록 휘발가능 유기도전 용액으로 내부 표면을 코팅하는 단계 [44]와; 유기 광도전(OPC)층(34)을 형성하도록 휘발가능 유기 광도전 용액으로 상기 OC 층을 재코팅하는 단계[46]에 의해 상기 패널의 상기 내부 표면에 광수용체를 형성하는 단계를 포함하는 컬러 CRT(10)용 면판 패널(12)의 내부 표면상에 발광성 스크린 어셈블리(22,24)의 전자사진식 제조방법에 있어서, 제1온도(T1)보다 낮은 제2온도(T2)로 상기 패널을 유지하는 동안, 상기 OPC 층을 제1온도(T1)까지 데우기 위해 처리 시간(t1)중에 상기 OPC 층에 더운 건조 공기의 스트림을 유도하고 상기 패널(12)을 제1예열 모듈(150)에 배치하는 단계와; 상기 패널을 제4온도(T4)로 제한하는 동안, 상기 OPC 층을 제3온도(T3)로 가열하기 위해 처리 시간(t1)중에 상기 OPC 층에 더운 건조 공기의 스트림을 유도하고 전송시간(t2)중에 상기 패널을 제2 예열 모듈(250)에 전송하는 단계[50]와; 상기 패널의 온도가 제6온도(T6)를 초과하지 않는 동안, 상기 OPC 층의 휘발가능 성분의 일부를 제거하기 위해 상기 OPC 층의 온도를 상기 제3온도(T3)보다 높은 제5온도(T5)로 빠르게 증가 시키도록 처리 시간(t1)중에 상기 OPC 층을 IR 방사선에 노출시키고 전송시간(t2)중에 상기 패널을 IR 건조/경화 모듈(152)에 전송하는 단계[52]와 ; 상기 OPC 층의 온도를 상기 패널의 상기 제6온도(T6)와 실질적으로 동일한 제7온도(T7)로 낮추기 위해 표면에 냉각 공기의 적어도 하나의 스트림을 유도함으로써 상기 OPC 층을 냉각 시키고 전송 시간(t2)중에 상기 패널을 적어도 제1 냉각모듈(154)에 전송하는 단계[54];로 이루어진 상기 OPC 층(34)을 조절하는 단계[48]를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자제조식 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 OPC 층의 온도를 상기 제7온도(T7)에서 안정화시키기 위해 표면에 냉각 공기의 적어도 하나의 스트림을 유도함으로써 상기 OPC 층(34)을 냉각시키고 전송시간(t2)중에 상기 패널(12)을 제2 냉각 모듈(254)에 전송하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 건조 기체 또는 더운 건조 공기의 상기 스트림이 분당 약 152 내지 457 미터의 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서, 건조 기체 또는 더운 건조 공기의 상기 스트림이 분당 약 152 내지 457 미터의 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 냉각 기체 또는 공기의 상기 스트림이 분당 약 1828 미터보다 큰 속도를 갖고 상기 OPC 층(34)으로부터 이격된 확산체에 충돌하는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법.
  8. 제3항에 있어서, 냉각 기체 또는 공기의 상기 스트림이 분당 약 1828 미터보다 큰 속도를 갖고 상기 OPC 층(34)으로부터 이격된 확산체에 충돌하는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법.
  9. 제3항에 있어서, 상기 제1온도(T1)가 약 28℃이고, 상기 제1 패널 온도(T2)가 약 28℃보다 낮고, 상기 제3온도(T3)가 약 32℃내지 36℃이고, 상기 제4온도(T4)가 약 30℃보다 낮고, 상기 제5온도(T5)가 50℃내지 60℃의 범위 내에 있고, 상기 제6온도가 33℃와 같거나 그 이하이며, 상기 후속처리온도(T7)가 35℃와 같거나 그 이하인 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, a) 상기 OPC 층(34)을 정전 충전시키는 단계[56]와; b) 충전 영상을 형성하기 위해 상기 OPC 층의 선택 영역을 광에 노출시키는 단계[58]와; c) 제1 마찰 전기식으로 충전된 스크린 구성 물질을 인가함으로써 상기 충전 영상을 상기 OPC 층에 형성하는 단계[60]와; d) 발광성 컬러 스크린(22)을 형성하도록 적어도 2개의 마찰전기식으로 충전된 스크린 구성 물질을 추가하기 위해 단계 a) 내지 c)를 반복하는 단계[62]와; e) 상기 스크린 구성 물질을 상기 OPC 층에 고정하는 단계[64]와; f) 상기 스크린을 필름화하는 단계[66]와; g) 상기 스크린을 알루미늄 처리하는 단계[68]와; h) 상기 발광성 스크린 어셈블리(22,24)를 형성하도록 휘발가능 성분을 제거하기 위해 상기 알루미늄 처리된 스크린을 굽는 단계[70]를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법.
  11. 제3항에 있어서, a) 상기 OPC 층(34)을 정전 충전시키는 단계[56]와; b) 충전 영상을 형성하기 위해 상기 OPC 층의 선택 영역을 광에 노출시키는 단계[58]와; c) 제1 마찰 전기식으로 충전된 스크린 구성 물질을 인가함으로써 상기 충전 영상을 상기 OPC 층에 형성하는 단계[60]와; d) 발광성 컬러 스크린(22)을 형성하도록 적어도 2개의 마찰전기식으로 충전된 스크린 구성 물질을 추가하기 위해 단계 a) 내지 c)를 반복하는 단계[62]와; e) 상기 스크린 구성 물질을 상기 OPC 층에 고정하는 단계[64]와; f) 상기 스크린을 필름화하는 단계[66]와; g) 상기 스크린을 알루미늄 처리하는 단계[68]와; h) 상기 발광성 스크린 어셈블리(22,24)를 형성하도록 휘발가능 성분을 제거하기 위해 상기 알루미늄 처리된 스크린을 굽는 단계[70]를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발광성 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법.
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