KR100239479B1 - 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법 - Google Patents

칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법 Download PDF

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Abstract

칼라 음극선관에서 대전방지막 및 반사방지막 형성방법에 관한 것으로서, 칼라 음극선관의 패널표면에 안티몬과 인듐이 도핑된 산화주석 알콕시드와 산화규소 알콕시드 혼합물질로 대전방지막을 형성하는 단계와, 대전방지막 상에 산화규소 알콕시드로 반사방지막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지므로, 안티몬 및 인듐이 함께 도핑된 산화주석 알콕시드와 산화규소 알콕시드에 의해 대전방지막을 형성하므로 전기 전도도가 향상되어 칼라 음극선관 패널의 표면전기 저항이 줄어 대전현상을 방지할 수 있을 뿐만아니라 대전방지막과 반사방지막의 굴절율이 다르므로 각 막에 의한 빛의 간섭에 의해 패널의 반사율을 저감시킬 수 있다.

Description

칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법
본 발명은 칼라 음극선관에 관한 것으로서, 특히 음극선관의 패널표면에 대전현상 및 반사현상을 방지하기 위한 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법에 관한 것이다.
일반적인 칼라 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이, 내측면에 형광막이 형성된 패널(1) 및 내측면에 전도성을 갖는 흑연이 도포된 펀넬(2)은 약 450℃의 로에서 융착 글라스로 서로 봉합되어지며 펀넬(2)의 네크부(3)에는 적, 녹, 청색의 3색 전자빔(4)을 방사시킬 수 있도록 전자총(도시되지 않음)이 내장되어 있다.
그리고, 상기 펀넬(2)의 내측에는 색선별 전극인 섀도우 마스크(5)가 프레임(6)에 의하여 지지되어 있으며, 펀넬(2)의 외주면에는 전자빔(4)을 좌우로 편향시켜주는 편향요크(7)가 장착되어 있다.
이렇게 구성된 칼라 음극선관은 전자총에 영상신호를 입력하면 전자총의 캐소드로 부터 열전자가 방출되며, 방출된 열전자는 전자총의 각 전극에서 인가된 전압에 의하여 패널(1)쪽으로 가속 및 집속과정을 거치면서 진행된다.
이때, 전자는 패널(1)의 네크부(3)에 장착된 마그네트 자계에 의하여 전자빔(4)의 진행경로가 조정되며, 조정된 전자빔(4)은 편향요크(7)에 의하여 패널(1)의 내면에 주사되어진다.
이렇게 편향요크(7)를 거쳐 편향된 전자빔은 패널(1)의 내측면 프레임(6)에 결합된 섀도우 마스크(5)의 슬롯(Slot)을 통과하면서 색선별이 이루어지고, 선별된 전자빔(4)은 패널(1) 내면의 각각의 형광막에 충돌하여 발광시킴으로써 영상신호를 재현한다.
이와같이 구성되는 칼라 음극선관에 전원이 인가 또는 차단될 때 정전 유도체에 의하여 패널(1) 외면에 내부고압에 대향하는 전위의 정전하가 대전되어 사용자가 접촉시 고압의 정전기에 의하여 심한 충격을 받기도 하여 패널(1)외면에 많은 먼지들이 부착되는 문제점이 있고, 외부에서 들어오는 밝은 외광이 반사되어 패널(1) 내에 형성된 화상을 식별하기 어려운 문제점이 있다.
여기서, 음극선관에 인가되는 전원의 온/오프에 의해 발생되는 대전현상은 패널(1)의 표면저항을 낮추므로 해결하고, 외광에 의한 반사현상은 빛의 간섭효과를 이용하여 반사율을 낮출수 있다.
그러므로, 패널(1)의 외면에 투명한 도전막을 형성하여 도전 테이프(도시되지 않음)로 접지시키거나 또는 패널(1) 표면에 도포된 알콕시드의 가수분해를 이용하여 형성된 하이드록시(-OH)의 흡습성을 이용하여 표면저항을 낮추어 전도성을 부여하는 방안(일특공개 61-118932), 액상의 전도성 용액을 분무 코팅한후 400℃ 이상에서 열처리하여 투명 도전막을 형성하는 방안(일실공소 49-2411), 혹은 패널(1) 외면의 외광 반사를 방지하기 위하여 화학적 진공증착 또는 스퍼터링 증착으로 다층의 반사막이 형성된 별도의 패널을 부착하는 방법들이 이용되고 있다.
이와같은 대전현상 및 반사현상을 방지하기 위한 종래 기술에 따른 대전방지막 및 반사방지막 형성방법의 실시예를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 주석(Sn)이 함유된 유기금속 알콕시드(Alkoxide)(이하, 주석 알콕시드)에 안티몬(Sb)이 도핑된 유기금속 알콕시드(이하, 안티몬 알콕시드)를 첨가한후 규소(Si)가 함유된 유기금속 알콕시드(이하, 규소 알콕시드)를 혼합하여 패널(1)의 외면에 회전코팅 방법으로 코팅막을 형성한다.
이렇게 형성된 코팅막을 400℃ 이상에서 열처리하여 도전성을 갖는 대전방지막(10)을 형성한다.
이어, 대전방지막(10)상에 규소 알콕시드를 회전코팅하여 코팅막을 형성한후 일정온도에서 소성하여 반사방지막(11)을 형성한다.
이때, 대전방지막(10)의 표면저항은 107∼108(Ω/□)정도이다.
전자파 관련 건강에 관한 규약(TCO)의 규격에서는 칼라 음극선관으로 부터 5Hz∼2KHz인 ELF대와 2KHz∼400KHz인 VLF대의 전자파를 최소화하기 위해서는 103(Ω/□) 정도로 규정되어 있는데, 종래 기술에 따라 형성된 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막의 표면 저항은 107∼108(Ω/□)정도로 표면저항이 너무 커 대전현상에 따른 전자파의 피해가 심하다.
따라서, 본 발명은 이와같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 안티몬 및 인듐(In)이 도핑된 알콕시드로 대전방지막을 형성하여 표면저항 특성을 개선하기 위한 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 칼라 음극선관의 종단면도,
도 2는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막의 형성상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성과정을 나타낸 공정 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 대전방지막 형성용액의 화학 결합상태를 나타낸 도면,
도 5는 도 4의 결합에 따른 에너지 준위의 변화를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 칼라 음극선관 패널의 표면저항 측정영역을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 칼라 음극선관 패널의 파장과 반사율의 관계를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 패널 10 : 대전방지막
11 : 반사방지막
본 발명에 따른 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법은 칼라 음극선관의 패널표면에 안티몬과 인듐이 도핑된 산화주석 알콕시드와 산화규소 알콕시드를 혼합하여 대전방지막을 형성하는 단계와, 대전방지막 상에 산화규소 알콕시드로 반사방지막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.
이하, 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 칼라 음극선관은 도 1과 동일하고, 도 3은 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성과정을 나타낸 공정 순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 대전방지막 형성 알콕시드의 화학 결합상태를 나타낸 도면이다.
그리고, 도 5는 도 4의 결합에 따른 에너지 준위의 변화를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 3을 참조하여 그 제조방법을 설명하면, 음극선관의 표면을 깨끗이 세정하고, 세록스 등의 연마제를 이용하여 수회 연마한 후 패널(1) 표면의 이물질을 닦아내고 활성화 시킨후 알콜로 깨끗이 세정한다.
이어, 세정된 패널(1)에 일정온도의 열을 가하여 건조시킨다(S100).
그리고, 산화주석(SnO2) 알콕시드 및 안티몬(Sb) 알콕시드가 혼합된 용액에 인듐(In)이 함유된 인듐 알콕시드를 첨가한 다음 산화규소(SiO2) 알콕시드를 소정의 비로 혼합하여 대전방지막 형성물질을 만든다(S101).
이때, 안티몬 알콕시드는 산화주석 알콕시드의 농도에 비해 0.05 내지 0.4 몰%로 하고, 주석 함량 대비 2wt% 이내로 혼합한다.
또한, 인듐 알콕시드는 안티몬 알콕시드와 동일한 범위의 함량으로 혼합한다.
그리고, 산화규소 알콕시드의 혼합 농도는 주석과 안티몬 및 인듐의 총함량 대비 0.5배 내지 1.5배의 범위로 혼합한다.
이렇게 만들어진 대전방지막 형성물질은 도 4에 도시된 바와 같이, 산화주석 에 안티몬이 첨가되면 도전성을 띠게 된다.
즉, 주석은 4가의 원소로서 전기적으로 안정한 절연체적인 특성을 띠고 있지만, 산소(O)와 결합하는 안티몬은 5가의 원소로서 주석보다 안티몬이 전자를 하나더 잃어버려 도전성을 띠게 된다. 그리고, 전자가 빠져나간 전자공란은 도 5에 도시된 바와 같이 에너지 준위에서 밸런스 밴드에 위치하여 전기 전도도를 향상시킨다.
또한, 인듐 알콕시드가 첨가되면 산화 규소 알콕시드의 산소와 결합하는 인듐은 3가의 원자이므로 주석에 비하여 전자를 하나 많이 지니고 있기 때문에 과잉전자(Doner)에 의해 도전성을 띠게 된다. 그리고, 도 5의 에너지 준위에서 인듐의 과잉전자에 의해 에너지 준위가 도너레벨에 위치하여 전기 전도도가 더욱 향상된다.
이와같은 특성을 가지는 대전방지막 형성물질을 음극선관을 100∼200 RPM으로 고속회전 시키면서 패널(1) 표면에 코팅하고(S102), 200℃에서 건조시킨후(S103) 500℃에서 열처리하여 대전방지막(10)을 형성한다(S104).
이때, 대전방지막(10)의 형성두께는 80 내지 100nm이며, 굴절율은 1.6 내지 1.8이다.
이어, 산화 규소 알콕시드를 음극선관을 회전시키면서 대전방지막(10) 상에 코팅하고(S105), 200℃의 온도에서 건조 및 열처리하여 반사방지막(11)을 형성한다(S106).
이때, 반사방지막(11)의 형성두께는 50 내지 80nm이며, 굴절율은 1.4이다.
이와같은 과정에 의해 형성된 칼라 음극선관에서 대전방지막(10) 및 반사방지막(11)이 형성된 패널(1)은 103(Ω/□)≤ 표면저항 ≤109(Ω/□) 이다.
또한, 대전방지막(10)과 반사방지막(11)의 굴절율이 달라 반사된 빛의 간섭효과에 의해 반사율이 2% 이내로 매우 낮아진다.
본발명에 따라 형성된 칼라 음극선관은 도 6에 도시된 바와같이 패널(1)의 일정영역의 표시지점에서 종래 기술과의 표면저항을 비교하면 다음의 표1과 같은 결과를 나타낸다.
Figure kpo00001
즉, 종래의 산화규소 알콕시드에 안티몬만 도핑하여 형성된 칼라 음극선관에 비해 본 발명의 안티몬과 인듐이 함께 도핑되어 형성된 칼라 음극선관의 패널(1)은 표면저항이 매우 낮다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, (a)는 대전방지막 및 반사방지막를 형성하지 않은 칼라 음극선관 패널(1)의 반사율을 나타낸 것이고, (b)는 종래 기술에 의해 형성된 대전방지막 및 반사방지막이 형성된 칼라 음극선관 패널(1)의 반사율을 나타낸 것이며, (c)는 본 발명에 의해 대전방지막 및 반사방지막이 형성된 칼라 음극선관 패널(1)의 반사율을 나타낸 것이다.
즉, 본 발명에 의해 대전방지막 및 반사방지막이 형성된 칼라 음극선관은 종래에 비해 반사율이 현저히 낮아짐을 알 수 있다.
본 발명에 따른 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법은 산화주석 알콕시드에 안티몬 및 인듐을 함께 도핑하고 산화규소 알콕시드를 혼합하여 대전방지막을 형성하므로 전기 전도도가 향상되어 칼라 음극선관 패널의 표면전기 저항이 줄어 대전현상을 방지할 수 있다.
따라서, 전자파에 의한 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 대전방지막과 반사방지막의 굴절율이 다르므로 각 막에 의한 빛의 간섭에 의해 패널의 반사율을 저감시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 칼라 음극선관의 패널표면에 대전방지 및 반사방지막 형성방법에 있어서,
    상기 패널표면에 안티몬과 인듐이 도핑된 산화주석 알콕시드와 산화규소 알콕시드의 혼합물질로 대전방지막을 형성하는 단계;
    상기 대전방지막 상에 산화규소 알콕시드로 반사방지막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대전방지막 형성단계는 대전방지막 형성물질을 제조하는 단계와, 상기 형성물질 스핀코팅하여 코팅막을 형성하는 단계와, 상기 형성된 코팅막을 건조 및 열처리하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 대전방지막을 형성물질은 주석을 함유하는 유기금속 알콕시드를 제조한후 안티몬이 함유된 유기금속 알콕시드 및 인듐이 함유된 알콕시드를 첨가하고, 규소를 함유한 알콕시드를 소정의 비로 혼합하여 형성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 안티몬이 함유된 유기금속 알콕시드는 상기 주석이 함유된 알콕시드의 농도대비 0.05 내지 0.4 몰%로 하고, 주석함량 대비 2wt% 이내로 형성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 인듐이 함유된 유기금속 알콕시드는 상기 안티몬이 함유된 유기금속 알콕시드와 동일한 농도 및 함량으로 형성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 규소가 함유된 유기금속 알콕시드는 상기 주석과 안티몬 및 인듐의 총함량 대비 0.5 내지 1.5배 정도의 범위로 형성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 대전방지막 및 반사방지막이 형성된 패널의 표면 저항은 103(Ω/□) 내지 109(Ω/□) 으로 형성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 대전방지막과 상기 반사방지막의 굴절율을 서로 다르게 형성함을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 대전방지막의 굴절율은 1.6 내지 1.8이고,상기 반사방지막의 굴절율은 1.4 임을 특징으로 하는 칼라 음극선관의 대전방지막 및 반사방지막 형성방법.
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