KR100223863B1 - 음극선관용 전자총의 히터 코팅 재료의 구성 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브라운관용 발열체인 히터의 코팅 재료 구성에 관한 것으로, 특히 텅스텐 파우더의 입자간 분산을 촉진시킴과 함께 다아크층(dark coating)의 표면조도와 표면강도 향상으로 코팅제 입자 탈락을 방지시켜 방전과 마스크 막힘등의 방지로 브라운관의 특성 향상과 히터제조시의 이물질 발생 억제로 생산성 향상을 위한 것에 관한 것으로, 히터표면에 절연물질을 입히고 최종적으로 알루미나 파우더와 텅스텐 파우더를 이용하여 코팅시키는 다아크층(dark coating)용 용액에 있어서, 상기 다아크층 용액에 비이온 계면 활성제인 옥틸페놀(octyl phenol)이 조합된 것임을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 히터 코팅 재료의 구성에 관한 기술이다.

Description

음극선관용 전자총의 히터 코팅 재료의 구성

본 발명은 브라운관용 발열체인 히터의 코팅 재료 구성에 관한 것으로, 특히 텅스텐 파우더의 입자간 분산을 촉진시킴과 함께 다아크층(dark coating)의 표면조도와 표면강도 향상으로 코팅제 입자 탈락을 방지시켜 방전과 마스크 막힘등의 방지로 브라운관의 특성 향상과 히터제조시의 이물질 발생 억제로 생산성 향상을 위한 것에 관한 것이다.

브라운관의 품질, 원가, 생산성을 고려하여 현재 가장 많이 채택하고 있는 간접 가열형 산화물 음극은 가정(민생)용은 물론 계산기용 단말기 칼라 브라운관(color display tube)에서도 많이 적용하고 있으며 그 기능은 히터 발열선의 고저항과 구조상 3-4초 만의 순간 고온의 열(800-840℃)을 안정적으로 발휘한다.

이와 같은 음극에 사용되는 발열용 히터는 도1a 및 도1b, 도1c와 같이 몰리브덴선에 텅스텐선을 싱글 감기하며, 탈탄과 몰리브덴선, 텅스텐선에 소성 증가를 위한 열처리 하고, 더블 헤리컬 감기, 자동정형, 정열대에 자동으로 서브히터 삽입한다.

이어서 자동 전착기로 일정분포의 입경을 갖는 알루미나로 1차 화이트(white)절연막(1)을 형성 시킨 후 그 위에 복사열을 증대시키기 위하여 미세한 텅스텐 입자와 알루미나 입자를 적당한 비율로 혼합 시킨 검정층(2)을 형성시킨다.

그리고 소결하여 고체화 시킨 후 강산에서 몰리브덴선을 용해시켜 제거하고, 중화, 세척, 건조함으로서 히터가 완성된다.

이런 히터는 도1b와 같이 디스크(3), 슬리이브(4), 캡(5), 탄산염층(6)으로 구성된 음극에 삽입시키고 용접부(7)는 전자총의 히터 써포터에 용접된다.

상기한 히터는 일정한 인가 전압을 공급받아 순간적으로 고온의 열을 발휘 하면서 히터 제조 과정에서는 생산성이 높아야 하며 브라운관 제조의 모든 과정에서 기계, 전기, 열적 충격에 신뢰성을 갖도록 구성되어야 한다.

절연제와 복사열 증대를 위해 다아크액(dark suspension)에 덮핑(dipping)하는 공정에 대해 설명하면, 전기 영동법에 의해 음극(-)에 코팅하고자 하는 절연막(1)이 코팅된 코일히터를 30개/클립(clip)에 물려 놓고 양극(+)에는 순도가 높은 알루미나판을 절연제인 알루미나 액중에 담근 후 도통시켜 부도체인 알루미나 파우더를 히터의 부위에 코팅시킨 후 열풍과 적외선 건조기에서 습기를 증발시키고, 절연막 두께대비 1/4에 불과한 미세 파우더인 텅스텐이 주성분인 검정층(2)을 접착력이 강한 바인더가 들어 있는 다크액(dark suspension)에 일정 시간 담금으로서 필요 두께만큼 형성시킨다.

이때 사용되는 주원료인 텅스텐 파우더가 고루 분산되어 있어 극히 얇은 두께의 다아크층(dark coating)을 고루입힐 수 있다.

그 후 드라이수소(이슬점이 -56℃이하인 수소)분위기의 1700℃ 정도에서 소결시키므로 매우 단단하며 열을 전달시키는 절연층과 복사열을 증대시키는 검정층(2)을 형성케되어 순간 고열과 고열 유지를 하는 발열체가 얻어지게 된다.

그러나 산화알루미나와 산화된 텅스텐은 미량이지만 비중이 낮은 초미립자가 잘 분산되지 않고 액의 표면에 떠서 문제가 되고 잘 분산되지 않은 성장된 입자들이 모인 덩어리는 도2와 같이 불균일 표면이 될뿐만 아니라 여러입자가 엉키어 국부적으로 코팅층에서 탈락하여 표면에 상처가 생기며 거친면에서 텅스텐 조각이 열, 전기, 기계적 충격으로 탈락되어 마스크 막힘과 방전의 원인이 되기도 한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 초미립 텅스텐 파우더의 입자간 분산을 촉진 시키기 위하여 표면장력을 감소시키는 역할을 하는 비이온 계면 활성제인 옥틸페놀(octyl phenol)을 조합함으로써 다아크층(dark coating)의 표면조도와 표면강도 향상으로 코팅제 입자탈락을 방지시켜 방전과 마스크 막힘 방지로 브라운관의 특성을 향상은 물론 히터 제조시의 이물질 발생 억제로 생산성을 좋게 하는데 적합한 발열체의 코팅 재료 구성을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1a는 기존 히터의 구조도

도1b는 기존의 음극과 히터의 조립도

도1c는 도1a에서 A 부분에 대한 확대 절단면도

도2는 기존 흑색층의 표면상태 조직도

도3은 본 발명에 의한 흑색층 표면상태 조직도

도4는 절전형 브라운관의 음극 측면 온도 차를 나타낸 그래프

도5는 표준형 브라운관의 음극 측면 온도 차를 나타낸 그래프

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 절연막 2 : 검정층

이와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 음극선관용 전자총의 음극 구조체의 발열선이 히터에 난반사를 방지하고 복사열을 증대시키기 위하여 히터표면에 절연물질을 입히고 최종적으로 알루미나 파우더와 텅스텐 파우더를 이용하여 코팅시키는 다아크층(dark coating)용 용액에 있어서, 상기 다아크(dark)층 용액에 비이온 계면 활성제인 옥틸페놀(octyl phenol)이 조합된 것임을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 히터 코팅 재료의 구성으로 이루어진다.

본 발명의 기본구성은 종래 기술구성과 동일한 패턴(pattern)이나 종래 기술에서 문제되었던 용매중에 텅스텐 파우더의 분산 안됨을 방지하여 품질과 생산성을 향상시키기 위해 입자간 분산 역할만 하도록 하되 다아크(dark)층의 고유특성을 변화시키기 위하여 하기 화학식과 같은 비이온성 계면 활성제인 옥틸페놀을 사용하는데 있다.

상기한 옥틸페놀이 조합된 다아크(dark)용액을 사용하여 코팅한 흑색층의 표면상태는 도3에 나타낸 조직도(x250)와 같이 균일 조직이 됨으로써 코팅층 강도가 향상되 크랙 또는 입자탈락으로 인한 방전을 현격히 감소시킬 수 있다.

또한 발열체인 히터의 설계를 통한 구조변경을 하지 않고서도 표준형 히터(도5)는 종전 대비 9.3℃b, 절전형 히터(도4)는 종전 대비 4.5℃b 정도의 온도 상승으로 발열 효율을 높일 수 있다.

그리고 히터 제조시 다아크(dark)용액 상태에서 액표면의 부유물이 생성되지 않아 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 음극선관용 전자총의 음극 구조체의 발열선인 히터표면에 절연물질을 입히고 최종적으로 알루미나 파우더와 텅스텐 파우더를 이용하여 코팅시키는 다아크층(dark coating)용 용액에 있어서, 상기 다아크층 용액에 비이온 계면 활성제인 옥틸페놀(octyl phenol)이 조합된 것임을 특징으로 하는 음극선관용 전자총의 히터 코팅 재료의 구성.