KR100269922B1 - 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법 및 이를 사용한 음극선관 - Google Patents

음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법 및 이를 사용한 음극선관 Download PDF

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Abstract

음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법에 관한 것으로서, 봉착면에 요철부가 형성된 음극선관용 패널과 봉착면에 요철부가 형성된 음극선관용 펀넬을 물유리를 포함하는 봉착용 조성물을 매개로 접착시키고, 상기 접착 공정으로 형성된 벌브의 상기 패널과 펀넬의 접착부의 외부를 폴리이미드 수지를 포함하는 봉착용 테이프로 밴딩하여 음극선관의 패널과 펀넬을 봉착시키는 방법은 환경 오염에 대한 우려가 없으며, 공정이 간단하고, 공정 시간이 단축되며, 비용이 저렴하다.

Description

음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법 및 이를 사용한 음극선관
산업상 이용 분야
본 발명은 음극선관의 패널(panel)과 펀넬(funnel)의 봉착 방법 및 이를 사용한 음극선관에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 환경 오염에 대한 우려가 덜한 봉착용 조성물 및 봉착 강도를 향상시키는 봉착용 테이프를 사용하여 음극선관의 패널과 펀넬을 봉착시키는 방법 및 이 방법으로 봉착시킨 음극선관에 관한 것이다.
종래 기술
음극선관의 제조 공정 중, 스크린 공정에서 가공된 패널과 펀넬을 접합시키는 공정을 봉착 공정이라고 한다.
봉착 공정에 투입되는 패널은 스크린 공정에서 형광막 및 알루미늄막이 형성된 패널이며, 봉착 공정에 투입되는 펀넬은 도전성의 흑연이 도포된 상태의 펀넬이다.
봉착 공정에서 패널과 펀넬을 접합시키기 위해 사용되는 조성물로는 산화납을 주성분으로 하는 프리트(frit)가 있다. 프리트는 산화납(73%), 산화아연(12%), 산화붕소, 산화바륨, 실리카, 산화알루미늄을 포함하는 조성물로서, 저온에서는 연화, 유동하고 고온에서는 결정화하는 성질을 가지고 있다.
이 프리트를 이용한 봉착 공정을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 프리트와 이 프리트를 페이스트 상태로 만들어주는 비이클(vehicle)을 일정 비율로 혼합하고 숙성시킨 후, 이를 펀넬의 봉착면에 도포하고, 도포된 프리트를 통상의 공기 분위기에서 건조시킨다. 이어서, 프리트가 건조된 봉착면에 패널을 접착시킨다. 패널과 펀넬이 접착된 음극선관 벌브(bulb)를 봉착로에 투입한다. 봉착로에서 비이클은 소결되고 프리트는 결정화되어 패널과 펀넬을 더욱 단단히 부착시킨다. 봉착로의 온도 구성은 승온 구간, 400 내지 450℃의 결정화 구간, 냉각 구간으로 나누어지며, 공정 소요 시간은 총 2시간 정도이다.
상기한 바와 같이, 프리트를 이용한 봉착 공정은 고온의 봉착로에서 장시간 작업이 진행되어야 하므로 공정의 콘트롤이 어렵고, 비용이 높다. 또한, 납(Pb)이 포함된 프리트를 사용함으로써 환경 오염에 대한 우려가 크다는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 환경 오염에 대한 우려가 전혀 없는 봉착용 조성물 및 봉착 강도를 향상시킬 수 있는 봉착용 테이프를 사용하여 공정이 간단하고, 공정 시간이 단축되며, 비용이 저렴한 패널과 펀넬의 봉착 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 봉착 방법을 사용하여 봉착시킨 음극선관을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 봉착시킨 음극선관을 개략적으로 나타낸 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 패널 3: 펀넬 5: 물유리
7: 폴리이미드 수지 테이프 9: 방폭 밴드
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명은 음극선관용 패널(panel)과 음극선관용 펀넬(funnel)을 물유리(water glass)를 포함하는 봉착용 조성물을 매개로 접착시키는 공정과; 상기 접착 공정으로 형성된 벌브의 접착부의 바깥 주변부를 폴리이미드(polyimide) 수지를 포함하는 봉착용 테이프(tape)로 밴딩하는 공정을 포함하는 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 봉착 방법을 사용하여 봉착시킨 음극선관으로서, 음극선관용 패널(panel)과 음극선관용 펀넬(funnel)을 물유리(water glass)를 포함하는 봉착용 조성물을 매개로 접착시켜서 음극선관용 벌브를 만들고, 상기 벌브의 접착부의 바깥 주변부를 폴리이미드(polyimide) 수지를 포함하는 봉착용 테이프(tape)로 밴딩시킨 음극선관을 제공한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 첫 번째의 양태는 음극선관용 패널(panel)과 음극선관용 펀넬(funnel)을 물유리(water glass)를 포함하는 봉착용 조성물을 매개로 접착시키는 공정과; 상기 접착 공정으로 형성된 벌브의 접착부의 바깥 주변부를 폴리이미드(polyimide) 수지를 포함하는 봉착용 테이프(tape)로 밴딩하는 공정을 포함하는 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법이다.
상기한 봉착 방법에서, 상기 봉착용 테이프로 밴딩하는 공정 다음에 상기 봉착용 테이프로 밴딩된 부위 상에 방폭 밴드를 장착하는 공정을 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
일반적인 음극선관 제조 공정에서는 패널과 펀넬의 봉착 공정이 완료되면 봉착된 벌브의 넥크부로 전자총을 봉입시키고 벌브를 진공화하기 위해 배기 공정을 실시한다. 이어서, 에이징(aging) 공정, 외장 흑연 도포 공정, 실리콘 도포 공정, 방폭 밴드 장착 공정으로 이어진다. 그러나, 본 발명에서는 봉착 공정이 완료된 벌브를 전자총 봉입 공정으로 투입하기 전에 방폭 밴드 장착 공정을 먼저 행하는 것이 바람직하다. 이때, 장착된 방폭 밴드는 패널과 펀넬의 봉착 부위를 단단히 조여주므로 봉입 공정, 배기 공정 등의 공정으로 투입하기 위해 벌브를 운반시 벌브의 봉착 부위가 파손될 우려를 저하시킬 수 있다. 방폭 밴드가 장착된 벌브의 넥크부에 전자총 봉입 공정을 행하고 이어서 배기 공정을 행한다. 이때 고온에서 배기 공정을 수행하므로 금속 재질인 방폭 밴드가 열팽창할 수도 있으나, 방폭 밴드로서 역할을 저해할 정도로 열팽창이 진행되지는 않으며, 배기 공정후 냉각되면 방폭 밴드는 수축하여 원래 상태로 되돌아간다. 물론 방폭 밴드 장착 공정을 봉착 공정, 봉입 공정, 배기 공정, 에이징(aging) 공정, 외장 흑연 도포 공정 및 실리콘 도포 공정을 수행한 후 실시하여도 무방하다.
상기 봉착 방법에서, 상기 음극선관용 패널과 펀넬은 봉착면에 요철부를 형성하여 상기 패널과 펀넬이 서로 맞물리는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 봉착면에 요철부를 형성하여 패널과 펀넬을 서로 맞물리도록 함으로써 봉착 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 봉착 방법에서, 상기 물유리로는 소디움 실리케이트(sodium silicate) 및 포타슘 실리케이트(potassium silicate)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다. 특히, 소디움 실리케이트와 포타슘 실리케이트의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 소디움 실리케이트와 포타슘 실리케이트의 중량비는 1:1인 것이 바람직하다.
상기 소디움 실리케이트는 하기한 화학식 1을 가지는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
Na2O·nSiO2·xH2O
상기 화학식 1에서, n〉0 이고, x≥0이다.
상기 포타슘 실리케이트는 하기한 화학식 2를 가지는 것이 바람직하다.
[화학식 2]
K2O·mSiO2
상기 화학식 2에서, m〉0이다.
상기한 바와 같이, 물유리를 포함하는 봉착용 조성물은 납(Pb) 등의 중금속을 포함하고 있지 않으므로 환경 오염에 대한 우려가 전혀 없다. 그러나 본 발명의 봉착용 조성물만을 사용하여 패널과 펀넬을 접착시킬 경우 종래의 프리트를 사용하는 경우에 비해 봉착 강도가 낮다는 단점이 있다. 그러므로 본 발명은 봉착 강도를 향상시키기 위해 물유리를 매개로 접착시킨 패널과 펀넬의 접착부의 바깥 주변부를 폴리이미드(polyimide) 수지를 포함하는 봉착용 테이프를 사용하여 밴딩한다.
상기 봉착용 테이프의 두께는 3 내지 5㎜인 것이 바람직하다.
상기 폴리이미드 수지로는 하기한 화학식 3의 폴리이미드 수지가 바람직하다.
[화학식 3]
Figure kpo00000
상기한 화학식 3에서 n은 양의 정수이다.
폴리이미드 수지는 내열성이 있으므로 봉착 공정 이후 공정인 고온 배기 공정에서 안정하다. 상기 고온 배기 공정은 최대 400℃에서 약 40분 가량 진행된다. 본 발명의 폴리이미드 수지는 내열성이므로 고온의 배기 공정에서 열분해될 염려가 없고 벌브의 패널과 펀넬의 접착부의 외부에 더욱 밀착되고 봉착면으로 침투되므로 봉착 강도 및 벌브의 밀폐도를 향상시킨다.
본 발명의 두 번째의 양태는 상기한 본 발명의 패널과 펀넬의 봉착 방법으로 봉착시킨 음극선관으로서, 음극선관용 패널(panel)과 음극선관용 펀넬(funnel)을 물유리를 포함하는 봉착용 조성물을 매개로 접착시켜서 음극선관용 벌브를 만들고, 상기 벌브의 접착부의 바깥 주변부를 폴리이미드(polyimide) 수지를 포함하는 봉착용 테이프(tape)로 밴딩시킨 음극선관이다.
상기한 본 발명의 패널과 펀넬의 봉착 방법에서 설명하였듯이, 상기 음극선관용 패널과 펀넬은 봉착면에 요철부를 형성하여 상기 패널과 펀넬이 서로 맞물리는 구조를 가지는 것이 바람직하며, 상기 물유리로는 소디움 실리케이트와 포타슘 실리케이트의 중량비가 1:1인 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 1에서 보이는 바와 같이 봉착면에 요철부가 형성된 음극선관용 패널(1)과 봉착면에 요철부가 형성된 음극선관용 펀넬(3)을 소디움 실리케이트와 포타슘 실리케이트가 1:1의 중량비로 혼합된 물유리(5)를 사용하여 접착시켰다. 패널(1)과 펀넬(3)이 접착되어 형성된 벌브의 접착부의 외부를 하기한 화학식 3의 폴리이미드 수지로 만든 두께 4㎜의 봉착용 테이프(7)로 밴딩하였다.
[화학식 3]
Figure kpo00001
상기한 화학식 3에서 n은 양의 정수이다.
이어서 갈바륨이 도금 처리된 금속 재질의 방폭 밴드(9)를 밴딩된 봉착용 테이프(7) 위에 장착하였다.
이어서 전자총을 봉착된 벌브로 봉입시키고, 380 내지 400℃에서 40분간 고온 배기 공정을 실시하였다. 고온 배기 공정으로 폴리이미드 수지 테이프는 봉착 부위에 더욱 단단히 밀착되고, 봉착면으로 침투되어 봉착 강도를 증가시켰다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 물유리를 포함하는 봉착용 조성물 및 폴리이미드 수지를 포함하는 봉착용 테이프를 사용하여 봉착면에 요철부가 형성된 음극선관용 패널과 봉착면에 요철부가 형성된 음극선관용 펀넬을 봉착시키는 공정은 환경 친화적인 봉착용 조성물을 사용하며, 공정이 간단하고, 공정 시간이 단축되며, 비용이 저렴하다.

Claims (10)

  1. 음극선관용 패널(panel)과 음극선관용 펀넬(funnel)을 물유리를 포함하는 봉착용 조성물을 매개로 접착시키는 공정과;
    상기 접착 공정으로 형성된 벌브의 접착부의 바깥 주변부를 폴리이미드(polyimide) 수지를 포함하는 봉착용 테이프(tape)로 밴딩하는 공정을 포함하는 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 봉착용 테이프로 밴딩하는 공정 다음에 상기 봉착용 테이프로 밴딩된 부위 상에 방폭 밴드를 장착하는 공정을 더욱 포함하는 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 음극선관용 패널과 펀넬은 봉착면에 요철부를 형성하여 상기 패널과 펀넬이 서로 맞물리는 구조를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 물유리는 소디움 실리케이트 및 포타슘 실리케이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 소디움 실리케이트와 포타슘 실리케이트의 혼합물은 상기 소디움 실리케이트와 포타슘 실리케이트의 중량비가 1:1인 것을 특징으로 하는 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 폴리이미드 수지는 하기한 화학식 3을 가지는 것인 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법.
    [화학식 3]
    Figure kpo00002
    상기한 화학식 3에서 n은 양의 정수이다.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 봉착용 테이프의 두께는 3 내지 5㎜인 음극선관의 패널과 펀넬의 봉착 방법.
  8. 음극선관용 패널(panel)과 음극선관용 펀넬(funnel)을 물유리를 포함하는 봉착용 조성물을 매개로 접착시켜서 음극선관용 벌브를 만들고, 상기 벌브의 접착부의 바깥 주변부를 폴리이미드(polyimide) 수지를 포함하는 봉착용 테이프(tape)로 밴딩시킨 음극선관.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 음극선관용 패널과 펀넬은 봉착면에 요철부가 형성되어 상기 패널과 펀넬이 서로 맞물리는 구조를 가진 것을 특징으로 하는 음극선관.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 물유리는 소디움 실리케이트와 포타슘 실리케이트의 중량비가 1:1인 혼합물인 것을 특징으로 하는 음극선관.
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