KR100202869B1 - 블랙코팅층을 이용한 전자사진식음 극선관의 스크린 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블랙코팅층이 전도막의 기능을 수행할 수 있도록 한 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 판넬의 내면에 소정의 배열구조의 빛흡수층(블랙코팅층)을 형성시키는 1차 코팅단계; 상기 빛흡수층 위에 휘발성 광전도막을 형성시키는 2차 코팅단계; 그리고, 상기 광전도막의 정전하를 선택적으로 방출시키기 위하여 광원으로부터 광선을 통상의 광원투과공보다 큰 광투과공으로 통과시켜서 노광하는 노광단계를 포함하는 일련의 공정으로 구성되어 있다.

본 발명은 상기 빛흡수층이 종래의 전도막의 기능을 동시에 수행할 수 있도록 구성되어 있는 점이 특징이다.

본 발명은 종래와 같은 전도막을 별도로 형성시키지 아니하여도 되므로, 제조공정이 단순화되고, 원가절감의 효과가 있을 뿐만 아니라, 최종제품인 음극선관의 품위가 더욱 향상될 수 있는 효과가 있다.

Description

블랙코팅층을 이용한 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법

제1도는 칼라 음극선관의 부분단면한 개략정면도.

제2도는 제1도의 음극선관의 스크린 구성을 나타낸 부분확대 단면도.

제3도(a) 내지 (e)는 종래의 건식 전자사진식 스크린 제조방법을 설명하기 위한 개략도.

제4도는 종래의 건식 전자사진식 스크린 제조방법에 의해 칼라음극선관을 제조하는 공정도.

제5도는 (a) 내지 (e)는 본 발명에 따른 건식 전자사진식 스크린 제조방법을 설명하기 위한 개략도.

제6도는 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 노광단계의 작용원리를 설명하기 위한 개략도.

제7도 (a) 내지 (c)는 본 발명의 바람직한 실시예로서 현상단계에서 시간의 경과에 따른 형광체(입자)의 부착 상태 변화를 나타낸 개략적인 부분확대 단면도.

제8도 (a) 내지 (c)는 상기 제7도 (a) 내지 (c)에 대응하는 현상단계의 평면도.

제9도는 상기 제7도 (a) 내지 (c)의 현상단계에서의 등전위 분포도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 음극선관(CRT) 11 : 전자총

12 : 판넬(panel) 13 : 펀넬(funnel)

14 : 네크(neck) 15 : 양극 보턴

16 : 새도우마스크 17 : 편향 요크

18 : 판넬면판 19a, 19b : 전자빔

20 : 형광면(스크린) 21 : 빛흡수물질

22 : 알루미늄박막층 32 : 전도막

34 : 광전도막 35 : 코로나 방전장치

36 : 광원 37 : 셔터

40 : 렌즈 42 : 현상용기

132 : 빛흡수물질(블랙코팅층) 134 : 광전도막

136 : 광원 137 : 셔터

137a : 광원의 광투과공 140 : 렌즈

142 : 현상용기 144a : 방전전극

144b : 노즐 146 : 벤츄리 관

148 : 호퍼 W₀: 형광체의 스트라이프(도트) 폭

W : 노광폭

본 발명은 음극선관의 스크린 제조에 관련된 것으로서, 특히 블랙코팅층(빛 흡수칭)이 유기전도막의 기능을 수행할 수 있도록 한 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은, 제1도에 도시된 바와같이, 판넬(panel)(12), 펀넬(funnel)(13)및 네크(14)로 구분되는 진공 벌브(bulb)와, 그 네크(14)내부에 장착되는 전자총(11)과, 판넬(12)의 측벽에 장착되는 새도우마스크(16)를 구비한다.

그 판넬(12)의 면판(18)의 내면에는 형광면(20)이 형성되어 있어, 전자총(11)으로부터 방출된 전자빔(19a)(19b)은 각종 렌즈계에 의해 집속되고 가속되며, 양극보턴(15)을 통해 인가되는 고전압에 의해 크게 가속되면서 편향요크(17)에 의해 편향되고 새도우마스크(16)의 애퍼처 또는 슬리트(16a)를 통과하여 형광면(20)에 주사된다.

형광면(20)은 면판(18)의 배면에 형성되는데, 칼라의 경우 제2도에 도시된 바와같이 일정한 배열구조의 다수의 스트라이프(stripe) 또는 도트(dot)형상의 형광체(R, G, B)와, 그 각 형광체들 사이의 블랙코팅과 같은 빛흡수물질로 형성된다. 또, 그 배면은 전도막층으로서 알루미늄박막층(22)이 형성되어 형광면의 휘도증대, 형광면의 이온손상방지, 형광면의 전위강하방지 등의 역활을 하게 된다. 또한, 도시되지는 않지만, 그 알루미늄박막층(22)의 평면도 및 반사율을 높이기 위해서는 형광면(20)과 전도막층(22)사이에 라커(lacquer)와 같은 수지가 도포된다.

이러한 형광면(20)이 발색광 인성분과 같은 형광입자들을 포함하는 현탁액(slurry) 또는 빛흡수물질을 포함하는 현탁액을 도포하고 건조시켜 형성되는 종래의 습식 사진 석판술(photolithographic wet process)은, 고화질의 요구를 충족시키지 못할 뿐만 아니라 제조공정 및 제조설비가 복잡하여 제조비용이 크게 소요되며, 또한, 대량의 청정수 소모와 폐수발생, 인배출물, 6가 크롬감광체 배출 등 여러 가지 문제점들을 안고 있다. 최근에 이러한 습식사진석판술을 개량한 전자사진식(electrophotographical) 스크린 제조방법이 개발되었는데, 이 전자사진식 제조방법도 습식은 여전히 상술한 문제점들을 안고 있으며, 건식제조방법에 의해서는 상술한 문제점들이 상당히 해소되었다.

그 대표적인 건식 전자사진식 스크린 제조방법은 미국 특허 제 4,921,767호(1990년 5월 1일 특허됨)에 개시되어 있는 바, 이를 간략히 설명하면 다음과 같다.

제3도 (a) 내지 (e)에는 그 건식전자사진식 스크린제조방법의 각 기본 공정이 개략적으로 도시되며, 제4도는 그 기본공정을 이용하여 칼라 음극선관을 제조하는 공정도이다.

판넬(12)는 스크린공정에 들어가기 전에 그 내면이 여러가지 방법으로 세척된다. 그리고나서, 그 판넬의 면판(18)의 내면에는 제3도(a)에서와 같이 전기적 전도막(32)이 코팅되고, 그 위에 광전도막(34)이 코팅된다. 이러한 전도막(32)에 사용되는 화합물로는 주석이나 인듐(indium)산화물, 또는 그 혼합물과 같은 무기전도물이 개시되어 있고, 휘발성전도막의 원료료는 Aldrich Chemical Co.의 상품명 폴리브린(Polybrene : 1,5-디메틸-1,5-디아자-언디카메틸렌 폴리메소브로마이드, 헥사디메스린 브로마이드)이 개시되어 있다. 이러한 폴리브린은 약 10중량%의 프로판놀과 10중량% 수용성 접착 폴리머(폴리 비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리아미드 등)를 함유하는 수용액상태로 도포되고 건조되어 10⁸Ω/?(ohms per square unit)이하의 표면저항과 약 1-2㎛의 두께를 가지는 전도막(32)를 형성한다. 그 전도막(32)위에 도포되는 광전도막(34)으로는 휘발성 유기폴리머(폴리비닐카바졸)또는 폴리머 바인더(폴리메틸메타크릴레이트 또는 폴리프로필렌 카본네이트)에 용해된 n-에틸 카바졸이나 n-비닐카바졸 또는 테트라페닐부타트리엔과 같은 유기단량체와, 적당한 광전도 염료와 용매를 포함하는 도포액이 개시되어 있다. 그 광전도 염료성분으로는 가시광선(바람직하게는 400-700nm파장)에 반응하는 것으로서 크리스탈 바이오릿(crystal violet), 크로리다인 블루우(chloridine blue), 로다민 EG(rhodamine EG)와 같은 것들이 약 0.1 내지 0.4중량% 함유되는 것으로 개시되어 있다. 그리고 용매로는 전도막(32)을 오염시키지 아니하는 클로로벤젠이나 싸이클로펜타논과 같은 유기물이 개시되어 있다. 이와같은 조성을 가지는 광전도막(34)은 2-6㎛의 두께를 가진다. 상술한 코팅공정은 제4도의 공정도에서 단계 S1 및 S2로 도시된다.

제3도(b)에는 상술한 바와 같이 이중코팅된 면(18)의 광전도막(34)에 종래의 코로나 방전장치(36)에 의해 암실에서 +전하로 대전되는 대전공정이 개략적으로 도시된다. 그 코로나 방전장치(36)는 +200 내지 +700 볼트의 직류전원의 +전극에 인가되고, -전극은 전도막(32)에 인가됨과 동시에 어스되며, 이와같이 +전극에 인가된 코로나 방전장치(36) 가면판(18)의 광전도막(34)위를 가로질러 이동함으로써 광전도막(34)은 +전하로 대전되게 된다. 이 공정은 제4도에서 3색의 형광체를 위해 단계 S3, S7, 및 S11로 도시된다.

제3도(c)는 노광공정을 도시한 것으로 상술한 바와 같이 대전된 광전도막(34)은 역시 암실내에서 새도우마스크(16)를 통해 렌즈(40)를 구비하는 크세논 플래시 램프(38)에 의해서 노광된다. 따라서, 먼저 새도우마스크(16)가 판넬(12)에 장착되고 전도막(3)은 어스된다. 이 공정에서는 그 크세논 플래시램프(38)를 켜서 렌즈(40)와 새도우마스크(16)를 통해 그 램프(38)의 광선을 광전도막(34)에 조사하면, 새도우마스크(16)의 애퍼처 또는 슬리트(16a)에 해당하는 광전도막(34)부분들이 노광되고, 그 가시광선에 의해 그 노광부분의 +전하가 전도막(32)을 통해 방출되어 제3도(c)에 도시된 바와 같이 노광부분만 비대전상태로 된다. 상술한 크세논 플래시 램프(38)는 칼라의 경우 빛흡수물질을 부착시키기 위해서는 종래와 같이 그 광선이 각 전자빔의 입사각에 일치하도록 3위치사이를 이동하는 구조가 바람직하다. 제4도에서는 3색의 형광체를 위해 단계 S4, S8 및 S12로 도시된다.

제3도(d)는 현상(형광입자 또는 빛흡수물질의 부착)공정을 개략적으로 도시한다. 이공정에서는 현상용기(42)내에 건식 빛흡수물질미세분말 또는 건식의 각 형광체미세분말과, 그 각 분말과의 접촉으로 정전기를 발생시킬 수 있는 캐리어 비드(carrier bead)가 담겨진다. 그 빛흡수물질용 캐리어 비드는 미세분말과 접촉하여 빛흡수물질입자는 -전하로, 또 형광입자는 +전자로 대전시킬 수 있는 것이 적당하며, 그와같이 전하를 띠도록 혼합된다. 새도우마스크(16)를 제거한 판넬(12)은 광전도막(34)이 그 분말에 접촉할 수 있도록 상술한 본말이 담긴 현상용기(42)위에 설치된다.

이 때 혼합된 분말중에서 -전하를 띤 빛흡수물질은 +전하로 대전된 광전도막(34)의 비노광부분에 전기인력에 의해 부착되게 되며, +전하를 띤 형광입자는 +전하로 대전된 광전도막(34)의 비노광부분에서는 반발하고 비대전상태로 된 광전도막(34)의 노광부분에만 역현상(reversal developing)에 의해 부착하게 된다. 이러한 현상공정은 제4도에서 3가지 형광체에 대해 단계 S5, S9 및 S13으로 도시된다.

제3도(e)는 적외선 가열에 의한 고착공정을 도시한 것으로, 이 공정에서는 상술한 현상공정에서 부착된 건식 빛흡수물질입자 또는 건식의 각 형광입자들이 광전도막(34)에 고착된다. 따라서, 가열에 의해 융착되는 적당한 폴리머 성분이 그 광전도막(34)과 건식 빛흡수물질입자나 건식의 각 형광입자들에 포함된다.

제4도에는 제3도(a) 내지 (e)에서 상술한 공정들이 칼라음극선관의 제조에 적용되는 공정도가 도시된다. 제4도에서는 빛흡수물질(21)의 형성에 관한 공정들은 생략되지만, 상술한 설명으로부터 용이하게 알 수 있다. 즉, 판넬(12)이 코팅공정인 단계 S1과 S2를 거친 후, 단계 S2와 단계 S3사이에서 빛흡수물질의 광전도막(34)에의 고착을 위해 제3도(a) 내지 (e)의 각 공정, 즉 대전공정, 노광공정, 현상공정 및 빛흡수물질입자의 고착공정을 거친다.

이와같이 하여 빛흡수물질(21)이 고착된 판넬(12)은 단계 S3 내지 단계 S13의 공정들을 거쳐 R, G, B 3색 형광체가 그 판넬(12)의 광전도막(34)에 고착된다. 즉, 단계 S3에서 빛흡수물질(21)이 고착된 광전도막(34)이 제3도(b)에서와 같이 +전하로 1차 대전되고 단계 S4에서 제3도(c)에서와 같이 제1형광체부분(G)이 1차 노광되며, 단계 S5에서는 제3도(d)에서와 같이 제1형광입자(G)들이 부착되도록 현상되고, 1차 고착공정인 단계 S6에서 제3도(e)에서와 같이 단계 S5에서 부착된 제1형광입자(G)들이 광전도막(34)에 고착된다. 또한, 제2형광체(B)를 고착시키기 위해 단계S7 내지 단계 S10 사이에서 상술한 제1형광체고착을 위한 공정들과 동일한 공정들이 반복되며, 제3형광체(R)에 대해서도 단계 S11 내지 단계 S14에서 동일하게 반복되어, 제3 형광체가 광전도막(34)위에 고착되게 된다. 이후, 단계 S15의 라커공정에서 라커막이 종래의 방법으로 형성되고, 단계 S16의 알루마이징공정에서 알루미늄박막도 종래의 방법으로 형성된다.

이와 같이 알루미늄박막이 형성된 판넬(12)은 단계 S17의 베이킹(baking)공정에서 대기중에서 약 30분동안 425℃에서 가열 건조된다. 이때, 전도막(32), 광전도막(34)과 각 형광체 및 라커 등에 존재하는 용매 등의 휘발성성분이 제거되고 빛흡수물질(21)과 각 형광체(R, G, B)가 제2도에서와 같이 형성된 형광면(20)이 얻어진다.

또한, 미합중국 특허 제 5,240,798호(1993. 8. 31. 특허됨)에는 공전도막(18)위에 먼저 3종의 형광체입자들을 상술한 방법으로 고착시키고 그위에 다시 균일하게 대전시키므로서 빛흡수물질(21)을 부착시키기 위한 대전된 개방영역(형광체 입자들이 없는 부분)을 형성하고, 그 후 빛흡수물질의 입자들을 반대극성으로 대전시켜 그 개방영역에 부착시키는 음극선관의 스크린제조방법이 개시되어 있다. 이 특허에서는 먼저 형광체입자들을 고착시킴으로써 고착후 재대전시 형광체입자들이 고착된 부분에서는 대전이 약하게 된다. 따라서, 이 약한 대전부분인 개방부분과 그 이외의 부분과의 전기력차이를 이용하여 빛흡수물질을 부착시킨 것이다. 이에 따라 빛흡수물질(21)을 위한 노광공정이 생략되고 빛흡수물질(21)의 불투명도를 향상시킨 것이다.

그러나, 상술한 종래의 건식 전자사진식 스크린 제조방법들은 여전히 많은 단계를 거쳐야 하며, 또한 노광공정에서 광선에 의해 노광부분의 +전하가 방출되어지도록 광전도막 아래층에 별도의 전도막을 사전 형성시켜야 하였으므로, 제조공정이 복잡하고 번거로왔으며, 별도의 전도막을 형성시키기 위하여 고가의 전도막 형성 용액을 사용하여야 하는 단점이 있었으며, 또한 형광체들과 빛흡수층을 고착시키는 단계에서 이들이 광전도막 및 전도막으로 된 이중막에 의한 영향(고착공정을 거칠 때마다 이들 각각의 막을 형성함으로써 그 막 두께가 두꺼워져 이를 휘발시키는 후공정에서 소정의 배역구조에 부정적인 영향을 미치는 것을 말함)을 받게 되어 고착물질의 경계가 불분명해지는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 코팅공정 중 광전도막층 형성이전에 빛 흡수층(블랙코팅층)을 형성하고, 그 빛흡수층(블랙코팅층)이 종래의 전도막의 기능을 수행하도록 함으로써 별도의 전도막을 형성하지 아니한 채 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기의 목적을 달성하기 위하여, 판넬의 내면에 형광면을 형성시키기 위한 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법에 있어서, (1) 상기 판넬 내면에 빛흡수층을 형성시키는 1차 코팅단계 : (2) 상기 빛흡수층 위에 감광성 물질을 함유한 광전도성막을 형성시키는 2차 코팅단계: (3) 상기 광전도막에 균일한 정전하를 대전시키는 대전단계: 그리고 (4) 상기 광전도막의 정전하를 선택적으로 방출시키기 위하여 광원으로부터 광선을 통상의 광원의 투과공보다 큰 광투과공으로 통과시켜서 노광하는 노광단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제조공정은, 이후 통상의 공정을 거치거나 본 발명자에 의해 개발된 나머지 공정을 거쳐 진행될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적인 실시형태로 설명한다.

제5도 (a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 일련의 공정을 개략적으로 도시하고 있으며, 제5도 (d) 및 (e)는 본 발명의 공정을 실시하기 위한 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 것이다.

제5도 (a)는 판넬면판(18) 위에 소정의 배열구조의 빛흡수층(132)을 형성시키고, 그 위에 광전도막 도포용액을 도포한 후 건조시켜 광전도막(134)을 형성시키는 것을 나타낸다. 본 발명에서, 빛흡수층(132)의 형성방법은 종래의 습식 사진석판술이나 이를 개량한 전자사진식건식법에 의해 형성될 수 있고, 광전도막(134) 역시 종래의 방법으로 진행될 수 있다. 그러나, 본 발명은 빛흡수층(132)위에 종래의 전도막(32)을 형성시키지 아니하고, 곧바로 광전도막(134)을 형성시키고 있으며, 이는 종래의 방법과 비교하여 전혀 상이한 것이다. 왜냐하면, 종래의 방법에서는 판넬면판(18)과 광전도막(134) 사이에 별도의 전도막(32)을 형성시키지 아니할 경우, 노광공정에서 노광부분의 +전하가 밖으로 전혀 방출될 수 없기 때문이다. 따라서, 본 발명에 있어서 코팅공정 중 전도막(32)을 형성시키지 아니하고 빛흡수층(132) 위에 곧바로 광전도막(134)을 형성시키는 것은 본 발명의 가장 중요한 특징 중의 하나가 되고 있다.

제5도(b)는 대전공정을 개략적으로 도시하고 있다. 본 발명에 있어서, 코로나 방전장치(35)는 종래와 같이 200∼1000V의 직류전원의 +전극에 인가되는 반면에, -전극은 종래의 전도막(32) 대신에 상기의 빛흡수층(132)에 인가됨과 동시에 접지 되어진다.

본 발명에서 빛흡수층(132)에 -전극을 인가시키는 이유는 종래의 방법과는 달리 별도의 전도막(32)을 사용하지 않기 때문이며, 이 역시 본 발명의 특징 중의 하나가 되고 있다.

제5도 (c)는 본 발명에 의한 노광공정을 개략적으로 도시한 것이고, 제6도(a) 및 (b)는 본 발명에 의한 노광공정의 작용원리를 개략적으로 도시하고 있다.

본 발명에서는 광원(13b)으로부터 직진성을 가진 광선이 통상의 광원의 투과공보다 큰 광원투과공(137a)을 통과한 후 광선투과렌즈(140)를 통과하여 소망의 입사각으로 새도우마스크(16)에 입사하며, 소망의 배열을 가진 새도우마스크(16)의 슬리트(16a)를 통과하여 광전도막(134)을 소망의 배열로 노광 시킨다. 이러한 투과공은 도시가 생략되나, 통상 광원의 카버에 1.2μ크기의 아주 작은 사각개구 또는 그 1.2μ폭의 슬리트로 형성되여 점광원 또는 선관원을 형성하게 된다.

본 발명에서 투과공(137a)을 통상의 경우보다 크게 한 이유는 광선이 동일한 새도우마스크의 슬리트(16a)를 통과할 때 광전도막(134)의 노광면적을 넓게 해주기 때문이다. 이러한 원리는 제6도(a) 및 (b)에 잘 도시되어 있다. 상기 제6도(a) 및 (b)는 모든 조건이 동일하고, 다만 노출광원의 광폭이 다른 경우에 그로 인한 노출면적의 차이를 개략적으로 도시하고 있는 바, 제6도(a)의 광폭이 좁은 광원(36a)보다는 제6도(b)의 광폭이 넓은 광원(36b)이 동일한 조건하에서 더 넓은 노광면적 및 노광폭을 형성하게 됨을 잘 보여주고 있다. 이때, 도면부호(137a)를 종래보다 크게 형성하므로, 광원의 투과공(137a)을 통과한 광선이 종래의 광선보다 더 큰 광폭을 가지게 되고, 이로 인하여 새도우마스크슬리트(16a)를 통과한 빛이 종래의 경우보다 더 큰 노광폭을 광전도막(134)위에 확보하게 된다. 예컨대, 제5도(c)에서 광원(136)으로부터 공원투과공(137a), 렌즈(140), 새도우마스크의 슬리트(16a)를 통과하여 광전도막(134)에 도달한 빛이 형광체의 스트라이프(도트) 폭(W₀)보다 큰 폭을 가지게 된다.

그러나, 이러한 노광폭(W)은 형광체의 스트라이프(도트) 폭(W₀)보다는 크고 인접한 2개의 빛흡수층(132)을 포함한 폭(W₂)과 동일하게 형성하는 것이 바람직하다. 만약, 노광폭(W)이 상기 스트라이프 폭(W₀)보다 작게 형성되면 광전도막(136)의 +전하가 빛 흡수층(132)에 접속되지 못하여 광전도막(136)밖으로 방출되지 못하고(이는 곧 상기 빛 흡수층(132)이 전도막으로서의 기능을 수행하지 못함을 의미한다). 노광폭(W)이 인접한 2개의 빛흡수층(132)을 포함한 폭(W₂)보다 크게 형성되면 다음 단계인 현상공정에서 형광입자의 중첩현상이 발생하므로 바람직스럽지 못하다.

본 발명에서는 상기의 노광폭(W)이 스트라이프(W₀)보다 크게 하기 위하여, 적절한 노광폭(W)의 크기를 광원의 투과공(137a)의 크기를 조절함으로써 수행할 수 있다. 광원의 투과공(137a)은 종래의 모든 조건하에서 투과공의 가로, 세로의 길이를 각각 100∼300%까지 확장시킬 수 있는 것으로 나타났다. 그러나, 종래의 경우와 동일한 경우 (즉, 가로×세로의 길이가 100%×100%인 경우로서 1.2×1.2μ인 경우)노광단계에서 광전도막(134)의 +전하가 거의 방출되지 않았으며 광원의 투과공(137a)을 300%×300%이상으로 확장시켰을 땐 현상단계에서 문제점이 발생하였다.

본 발명에서는 광원의 투과공(137a)의 크기가 종래보다 각각 140∼200% 확장된 경우(위의 1.2×1.2mm인 때에 2×2mm으로 확장된 경우)에 노광단계에서의 신속한 +전하의 방출과 현상단계에서 문제점이 적게 발생하므로 가장 바람직한 것으로 나타났다.

본 발명에서는 빛흡수층(132)이 접지되어 있어 노광된 부분의 +전하는 상기 빛흡수층(132)을 통과하여 방출되어지는 반면에, 비노광부분의 전하는 그대로 광전도막(134)위에 잔존하게 되어 다음 공정으로 진행되어 진다.

이와 같이 일련의 공정으로 이루어진 본 발명은 종래의 방법에 의한 현상공정[제3도 (d)]을 거칠 수도 있고, 본 발명자의 선행 특허 출원 제 95-10429호에 개시된 방법을 거칠 수도 있으며, 또한 본 발명자의 성행 특허 출원 제 95-24025호에 개시된 방법에 의해 진행될 수도 있다.

본 발명에서는 좀 더 바람직한 실시예로서, 본 발명자에 의한 선행 특허 출원 제 95-10420호 및 동 제 95-24025호에 개시된 방법에 대하여 설명하기로 한다.

제5도(d)는 본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 선행 특허 출원 제 95-10420호의 현상공정을 개략적으로 도시한다.

제5도(d)는 본 발명에 따른 현상공정을 개략적으로 도시한다. 종래에는 상술한 바와같이 이 현상공정에서 캐리어 비드와 형광체 입자 또는 빛흡수물질임자들을 혼합하여 마찰에 의한 정전기를 대전시켰으나, 본 발명에 의하면, 형광체 분말 또는 빛흡수물질의 분말과 같은 미세분말을 공기압에 의해 호퍼(148)로부터 벤튜리관(146)을 통해 코로나방전장치와 같은 방전전극(144a)과 노즐(144b)을 통과시켜 분사시키므로서 그 미세분말을 대전시키고 광전도막(134)의 노광부분과 비노광부분의 어느 하나에 부착시킨다. 방전전극(144a)에 의해 미세분말에 대전되는 정전기의 극성은 상기 노광공정에서의 노광부분과 비노광부분중 어느 부분에 그 미세분말을 부착시킬 것인가에 따라 결정된다. 즉 +전하를 띤 비노광부분에 부착시킬 경우에는 미세분말이 -전하로 대전되고, 전하가 방출된 노광부분에 부착시킬 경우에는 미세분말이 +전하로 대전된다. 현상용기(142)로 분사된, 대전된 미세분말은 전기적 인력과 반발력의 작용에 의하여 소망의 배열로 광전도막(134)의 표면에 강하게 부착된다.

제7도 내지 제9도는 본 발명의 바람직한 또다른 실시예로서, 상기 선행 특허 출원 제 95-24025호의 현상공정을 설명하기 위한 개략적인 설명도이다.

제7도는 (a)(b)(c)에는 현상단계에서의 시간의 흐름에 따른 형광체의 부착상태가 도시되고, 제8도(a)(b)(c)에는 그 제7도(a)(b)(c)의 평면도가 도시되며, 제9도(a)(b)(c)에는 제7도(a)(b)(c)의 시간의 흐름에 따른 형광체의 부착정도에 따라서 전계분포의 변화상태가 도시된다.

제7도(a)는 현상단계의 초기를 나타낸 것으로 제9도(a)에서와 같은 전계분포도를 지니게 되어 부유, 접근하는 정전하로 대전된 형광체 입자들이 가장 전계가 센 중심축(C) 부분으로 전기적으로 인력과 반발력에 의해 유인됨으로써 그 광전도막(34)의 중심축(C) 부근에 부착되게 된다.

어느 정도 소정의 시간이 흐르면, 제7도(b)에 도시된 바와 같이 그 정전하로 대전된 형광체 입자들이 부착되어 현상되는 영역이 점점 그 중심축(C)으로부터 넓어져 최종적으로는 제7도(c) 및 제8도(c)에 도시된 바와 같이 노광면적의 폭(W)의 전체에 걸쳐 현상이 일어나게 되고, 이때에는 제9도(c)에서와 같이 그 광전도막(34) 상에서의 전계분포는 거의 없게 되며, 따라서 부유, 접근하는 정전하의 형광체 입자들이 더 이상 부착되기는 어렵게 된다.

본 발명은 상술한 바와같이 시간의 흐름에 따른 광전도막(34)상의 현상정도 및 전계분포상태의 변화에 착안하여 현상단계에서 소정의 면적이 현상된 때까지만 현상단계를 실시하여 상기의 노광단계에서 노광폭(W)이 스트라이트의 폭(W₀)보다 클 경우에도 소망의 노광폭으로 조절할 수 있게 된다.

이에 따라, 광원의 투과공(137a)이 과도하게 확대된 경우에도 현상단계에서 시간을 조절함으로써 인접하는 이종형광체만의 중첩을 제거할 수 있게 된다. 이와같은 현상면적의 조절은 상기와 같은 시간조절이외에도, 필요에 따라서는 제9도와 같은 전계분포상태를 측정하여 그 현상정도를 조절할 수도 있다.

이러한 현상단계에서 부유, 인접하는 형광체입자들은 종래의 정전도포방식에 의해 습식 현탁액으로 분사(무)될 수도 있고, 최근의 건식전자사진식 스크린 제조법에 있어서는 건식의 형광체 미세분말일 수도 있다.

현상단계에서 종래의 정전도포방식에 의한 습식현탁액이나 최근의 건식 전자사진식 스크린 제조방식 또는 상기의 제5도(d)에 의한 실시예를 이용할 경우엔, 노광단계에서 노광면적(W)이 스트라이프 폭(W₀)에 근접하도록 광원투과공(137a)을 형성하는 것이 바람직한 반면에, 상기 제7도 내지 제9도에 의한 실시예의 경우엔 노광단계에서 노광면적 폭(W)을 스트라이프 폭(W₀)에 반드시 근접시킬 필요가 없게 된다.

또, 칼라음극선관을 제조하기 위하여서는 상기 현상단계 형광체입자가 제1 내지 제3형광체 입자의 어느 하나이며, 그 다른 형광체 입자들이 소정의 배열을 형성하도록 상기의 대전단계, 노광단계 및 현상단계를 반복실시한 후, 다음 단계인 고착단계[제5도(e)]로 이행될 수도 있고, 각각의 형광체가 현상단계 및 고착단계를 각각 순차적으로 거칠 수도 있다.

본 발명은 고착단계를 제3도(e)의 종래 방법이나 제5도(e)의 베이퍼 스웰링법(Vapour swilling method)에 의할 수도 있다. 상기 제5도(e)의 베이퍼 스웰링법에서는 상기 현상공정에서 소망의 미세분말(들)이 소망의 배열로 부착된 광전도막(134)의 표면에 아세톤, 메틸 이소부틸케톤과 같은 솔벤트증기를 쪼이므로서, 적어도 광전도막(134)에 포함된 폴리머를 용해시키고, 이 용해된 폴리머의 접착력에 의해 전기력작용으로 부착된 미세분말(들)을 고착시킨다. 따라서, 종래와 같이 적외선 등에 의한 가열, 융착할 필요가 없기 때문에 가열장치와 많은 에너지가 불필요하게 되고 열에 의한 소망의 배열경계의 흐트러짐도 없게 되는 부수적 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 작용효과는 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 음극선관의 제조방법은 상기와 같이 최초의 빛흡수층(132)의 형성단계-광전도막(134)의 코팅단계-대전단계-노광단계로 이루어진 일련의 공정에 관한 것으로, 특히 상기 빛흡수층(132)의 배열 및 구조와 노광단계에서의 노광조건이 서로 밀접불가분의 상관관계를 갖고 있는 것이다.

상기와 같은 일련의 공정으로 구성된 본 발명에 의한 음극선제조방법은 완성된 음극선관을 제조하기 위하여 그 이후의 공정에 대해서는 종래의 방법과 본 발명자의 선행 발명에 의한 방법중 어느 것을 사용해도 좋다. 다시말하면, 본 발명에 의한 일련의 공정을 거칠 이후, 통상의 방법에 의한 현상단계를 거칠 수도 있고, 앞에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명자의 선행 특허 출원 제 95-10420 호 또는 동 제 95-24025호에 의한 현상단계를 거칠 수도 있는 것이다.

또한, 고착단계는 통상의 경우와 같이 제1형광체를 고착시키고 난 이후에 제2형광체 및 제3형광체를 각각 숨차적으로 상기의 제반공정을 거쳐 고착시킬 수도 있고, 본 발명자의 선행 특허 출원 제 95-10420호에 의한 바와 같이 제1형광체, 제2형광체, 제3형광체를 순차적으로 현상시킨 후에 이들 현광체들을 동시에 고착시킬 수도 있다. 그후 종래의 방법에 따라 라커를 도포하고, 알루미늄 필름을 형성한다. 이와 같이 알루마이징공정을 거친 판넬을 대기 중에서 고온가열함으로써 광전도막의 휘발성 물질들이 제거되고 형광체들이 고정되어, 소망하는 스크린이 얻어진다.

이와 같이 본 발명에 의한 일련의 제조공정에 의해 스크린을 제조할 경우엔, 종래의 전도막코팅단계가 완전히 생략되어지게 되므로, 제조단계에서 제조공정이 단순화되어지고, 경제적 측면에서는 고가의 전도막용액을 사용하지 않아도 되므로 원가절감이 가능해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 일련의 제조공정에 의해 음극선관의 스크린을 제조할 경우엔, 현상단계를 거친 형광체들이 종래와는 달리 오직 광전도막과 광전도막 위에만 존재하기 때문에 (종래에는 형광체들이 전도막과 광전도막 위에 소정의 형상 및 배열을 하고 있었다). 고착단계에서 오직 광전도막의 영향만을 받게 되므로 고착물질의 경계가 더욱 분명해지게 된다. (이에 반하여, 종래의 방법에 의할 경우엔 전도막과 광전도막의 이중막의 영향을 받았으므로 고착물질의 경계가 불분명해지는 단점이 있었다).

결국, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 음극선관은 그 스크린의 품위가 더욱 향상될 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 판넬내면에 형광면을 형성시키기 위한 전자사진식 음극선관의 스크린제조 방법에 있어서, (1) 상기 판넬 내면에 소정의 배열구조의 빛흡수층을 형성시키는 1차 코팅단계; (2) 상기 빛흡수층 위에 휘발성 광전도막을 형성하는 2차 코팅단계; (3) 상기의 광전도막에 균일한 정전하를 대전시키는 대전단계 그리고 (4) 상기 광전도막의 정전하를 선택적으로 방출시키기 위하여 광원으로부터 광선을 통상의 광원의 투과공보다 큰광투과공으로 통과시켜서 노광하는 노광단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 대전단계(3)는 +전극을 코로나 방전장치에 인가시키고, 빛흡수층은 접지시키는 것을 특징으로 하는 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 노광단계(4)에서 노광폭(W)이 형광체의 스트라이프(도트)폭 (W₀)보다는 크고 인접한 2개의 빛흡수층을 포함한 폭(W₂)과 동일하게 형성되고, 상기 빛흡수층이 지면에 접지 되어 있는 것을 특징으로 하는 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기의 노광폭(W)을 형광체 스트라이프(도트)의 폭(W₀)보다는 크고 인접한 2개의 빛흡수층을 포함한 폭(W₂)보다는 같거나 작게 형성하기 위하여, 투과공을 가로, 세로 각각 100∼300%까지 확장시키는 것을 특징으로 하는 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 투과공을 종래 가로, 세로 각각 1.2mm인 경우 2.0mm으로 확장시키는 것을 특징으로 하는 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법.
6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 노광단계(4)에서 정전하가 선택적으로 방출된 노광부분과 그 나머지 비노광부분 중 어느 하나의 영역에 대전된 미세분말의 입자들을, 시간조절에 의하여 그 현상면적의 크기를 조절하면서 부착시키는 현상단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법.