KR100295792B1 - 음극선관의 세라믹 절연막 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관용 세라믹 절연막에 관한 것으로서, 외관을 이루는 펀넬 외면에 노출된 흑연막을 은폐하고 동시에 음극선관 내부의 고전압 인가시 발생 가능한 누설전압을 방지하는 역할을 수행하는 세라믹 절연막 구조를 제공하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 내부진공을 이루는 진공용기를 형성하는 패널부, 펀넬부 및 네크부와, 상기 펀넬부의 외면에 형성되어 고압이 인가되는 고전압인가부와, 상기 펀넬 외면중 적어도 상기 고전압인가부를 제외한 펀넬 외면에 형성되는 도전막이 포함되는 음극선관에 있어서: 상기 펀넬부 외면의 캐비티를 제외한 전 영역에 세라믹 절연막을 형성하는 것으로,

이에 따라, 상기 형성된 세라믹 절연막은 음극선관의 외관 디자인을 개선하는 동시에 절연막 기능을 수행하여 별도의 실리콘 절연막 도포공정을 생략할 수 있게되는 이점이 있다.

Description

음극선관의 세라믹 절연막{Ceramic insulating layer of CRT}

본 발명은 음극선관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음극선관 내부의 고전압 인가시 발생 가능한 누설전압을 방지함과 동시에 음극선관의 외관에 노출된 흑연막으로 인한 외관 디자인의 품질 저하를 개선하기 위한 음극선관용 절연막에 관한 것이다.

일반적인 음극선관은 도 1에 도시된 바와 같이, 거의 직사각형 형상의 유리제 패널부(1), 이 패널부(1)에 결합된 깔대기 형상의 유리제 펀넬부(2), 이 펀넬부(2)의 직경이 작은 단부에 연이어 설치된 원통 형상의 네크부(2')에 의해 형성되어 캐비넷(7)의 내부에 고정.설치된다.

그리고 펀넬부(2)의 내면과 외면에는 전기적으로 콘덴서의 역할을 하도록 하기 위하여 전기적 도전성을 가지는 내부 흑연막(3)과 외부 흑연막(4)을 각각 형성시키고 캐비티(CAVITY;5)를 통하여 고전압이 음극선관에 인가되도록 하고 있으며, 캐비티(5) 주변에는 고전압의 누설을 방지하기 위하여 절연막(6)을 형성하게 된다.

상기한 종래 음극선관에 있어서, 외부 흑연막(4)을 형성시키기 위해서는 액체로 된 도전성 흑연액을 롤러도포 함으로서 펀넬부(2)의 외부에 도전막을 형성시키고, 이를 건조시켜 흑연막을 형성시키게 된다. 상기 흑연막을 형성시키기 위한 도전성 흑연액은 전기적 성질을 가지는 흑연 미립자와 이를 음극선관의 펀넬부에 부착시켜 주는 분산재 및 접착재가 일정 비율로 혼합 구성되어져 있다.

이와 같이 펀넬부(2)의 외면에 형성되는 외부 흑연막(4)은 절연재인 펀넬 글라스의 내부 흑연막(3)와 함께 평활 콘덴서 역할을 하여 음극선관의 이물질에 의해 스파크가 발생하였을때 순간적으로 발생하는 과전류에 의한 기판(PCB)의 회로(IC)가 파괴되는 것을 막아준다.

또한, 캐비티(5)를 통해 음극선관 내부에 양극의 고전압이 약 20kV이상 인가되는데, 만일 캐비티(5) 주변이 오염되면 음극선관의 동작중 고전압이 누설되고 외부 흑연막(4)으로 방전 혹은 고전압의 누설로 인한 음극선관의 특성저하가 일어날 수 있다. 절연막(6)은 이를 방지하기 위한 것으로 실리콘 절연액을 도포하여 형성시키게 된다.

전술한 종래의 기술에 의하면, 음극선관중 고전압이 인가되는 캐비티(5)를 제외한 펀넬부(2)의 외면에는 어두운색상인 외부 흑연막(4)이 도포되어 짐을 알 수 있다.

그러나 이와 같은 구조를 갖는 종래 음극선관은 최근 유행하는 내부가 훤히 들여다 보이는 투명하고 칼라화한 컴퓨터용 모니터 캐비넷 디자인에 적용된 경우, 검은색상 위주의 외부 흑연막(4)으로 인해 캐비넷의 디자인에 장애 요소로 작용하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해서는 별도의 외장재를 외부 흑연막(4) 위에 한번 더 도포하여 흑연막(4)을 은폐시킴으로서 음극선관의 외관 디자인을 개선함이 바람직하나, 이는 제품의 제조공정을 증가시킨다는 또다른 문제점을 나타내게 된다.

한편, 펀넬의 외면에 외장제를 형성하는 종래 기술로서는 일본 특허공보 소63-066832의 경우, 네크부 펀넬 외면에 실리콘, 지르코늄등의 금속산화물 다공질층을 형성하였는데, 이는 네크부에 장착되는 편향요크가 동작중 발생시키는 열의 차단 기능은 있으나 외관상 펀넬 표면의 검은색상이 그대로 존재하여 외관상 투명 디자인에는 적합하지 못하였다.

그리고 일본 특허공개 평3-263741에서는 패널-네크부를 연결해 주는 금속제펀넬에 자기(磁器)재질로 코팅처리 하여 프리트 글라스(frit glass)에 집중되는 응력(stress)를 저감시키나 진공 리크(leak) 발생의 염려가 있고, 사용된 금속은 펀넬의 내부 도전막 기능을 하며 브라운관의 동작을 위해서 검은색 외장 도전막을 코팅하지 않으면 안된다.

또한 일본 특허공개 평2-007336 에서는 초전도 재료로 된 마그네틱 쉴드 필름을 펀넬에 도포하여 미스컨버젼스를 예방하였으나, 초전도재료는 상온에서 상자성 또는 반자성을 띄기 때문에 미스컨버젼스의 효과가 없으며, 고전압 인가시 누설전압의 염려가 있고 검정 색상인 외장흑연의 은폐와 고전압 인가시 발생하는 누설전압의 방지와는 거리가 멀다고 할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 음극선관 내부로의 고전압 인가시 누설전압 방지를 위한 별도의 공정이 필요 없으며 동시에 외부 흑연막을 차폐할 수 있는 외장재를 형성하여 제품의 외관 디자인을 개선할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 음극선관의 일부 절개 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 음극선관의 절연막 도포 전/후 상태도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 패널 , 2 : 펀넬 , 3 : 내부 흑연막 , 4 : 외부 흑연막 , 5 : 캐비티

6 : 절연막 , 7 : 캐비넷 , 8 : 세라믹 절연막

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 기술적 수단으로는, 내부진공을 이루는 진공용기를 형성하는 패널부, 펀넬부 및 네크부와, 상기 펀넬부의 외면에 형성되어 고압이 인가되는 고전압인가부와, 상기 펀넬 외면중 적어도 상기 고전압인가부를 제외한 펀넬 외면에 형성되는 도전막이 포함되는 음극선관에 있어서:

상기 펀넬부 외면에는, 캐비티를 제외한 전 영역에 세라믹 절연막이 형성됨을 특징으로 한다.

한편 상기 세라믹 절연막은, 50∼100㎛의 두께로 형성하며, 조성으로는 알루미나 또는 이산화 티탄이 포함됨이 바람직하다.

선택적으로, 상기 세라믹 절연막은 미량의 염료를 포함하여 필요한 색상의 구현이 가능하게 된다.

이와 같이 하면, 상기 세라믹 절연막은 상기 캐비티를 통해 음극선관 내부에 고전압 인가시 누설전압의 발생을 방지함과 동시에 투명 캐비넷의 적용시 흑연막이 외부로 노출되지 않도록 하여줌을 알 수 있다.

그 결과, 별도의 절연액을 캐비티 주변에 도포하는 공정이 없어지고 외관 디자인을 개선시켜 줄 수 있게 된다는 이점이 있다.

상기 내용을 요지로 하는 본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 효과들을 보다 잘 이해할 수 있게된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 음극선관 절연막의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서, 종래기술과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 도면부호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 절연막의 도포 전/후의 상태를 도시한 것이다.

본 실시예에 따른 음극선관에서는 펀넬부(2) 외면에서 검은 색상의 외부 흑연막(4)을 은폐시키고, 고전압 인가부인 캐비티(5)를 통하여 음극선관 내부에 고전압 인가시 누설전압이 발생하지 않도록 절연막(8)을 형성하는 것으로, 상기 절연막(8)은 펀넬부(2)를 이루는 유리재에 비해 용융점이 높으면서 도체가 아닌 세라믹을 주성분으로 하고 있으며 세라믹 미립자를 솔벤트와 분산 혼합하여 도포하는데 이때 미량의 염료를 포함하여 필요한 색상의 구현이 가능해 진다.

이때 사용되는 절연막(8)은 외부 흑연막(4)위에 세라믹 도료를 이용하여 덧칠을 하여 투명하고 내부가 드러나 보이는 모니터 케이스의 다자인에 적합하도록 한 것이다.

그리고 세라믹 절연 도료는 주성분이 알루미나 분말 혹은 이산화 티탄 분말이며, 로봇을 이용하여 스폰지 롤러에 흡입시켜 음극선관의 펀넬부 굴곡을 따라 로봇의 궤적을 지정하여 순서대로 도포하거나 브러쉬를 이용하여 외부 흑연막 위에 덧칠작업을 완료한 후 80∼100℃의 온도에서 건조시켜 도 2의 (나)와 같이 세라믹 절연막(8)을 형성하게 된다.

상기 실시예에 적용된 세라믹 절연도료의 조성을 하기 [표 1]에 나타내었다.

	조성물	함유량
1	안료	15∼25
2	세라믹 분말	25∼35
3	아크릴산 알킬 에스테르(acrylic acid ester)	10∼15
4	나프탈렌 소듐 설포네이트(naphthalene sodium sulfonate)	0.1∼1.5
5	나프탈렌 술폰산(naphtalene sulfonic acid)	0.1∼1.5
6	소듐 리그노 술포네이트(sodium ligno sulfonate)	0.1∼1.5
7	순수	나머지

상기 조성을 갖는 세라믹 절연도료의 롤러 스폰지를 이용한 도포는 기공에 의해 기포 혹은 거품이 생겨 보기 흉한 요철이 발생하게 되나, 만일 기포가 너무 없게 되더라도 도포된 액이 흘러 내려서 얼룩이 발생하게 되며 외부 흑연막(4)의 은폐 능력에도 불리하게 작용한다. 즉, 과대한 기포를 억제하기 위하여 소포제인 소윰 리그노 설포네이트를 미량 사용하게 된다. 이 성분은 0.5∼1.5의 첨가량에 의해 적당한 기포가 발생하여 곡면의 펀넬부에서 도포액의 흘러내림을 방지하게 된다.

또한, 상기 도포후 발생하는 과도한 거품, 얼룩, 도료의 흘러내림등을 방지하기 위해, 본 세라믹 도료의 피막액은 입경크기 약 5∼50㎛인 세라믹 분말과 안료 및 분산제, 소포제 및 순수 등을 혼합하여 구성한다. 이때 사용된 안료로서는 유기/무기계 모두 가능하며 다양한 색상을 위해서는 용도에 적합하게 선택사용이 가능하다.

그리고 세라믹 절연도료에 사용되는 세라믹분말은 하얀 색상의 백색 분말로서 도료막의 구성역할을 하며 40이상 함유할 경우에는 액자체의 점도가 높아 세라믹절연막(8)이 지나치게 두꺼워지는 경향이 있다. 외부 흑연막(4)에 덧칠하여 건조시 약 50∼100㎛의 두께범위가 가장 견고하게 고착되어 벗겨짐 현상이 없게 되는데, 만일 50㎛ 이하의 두께에서는 흑연막 은폐력이 약해지며, 150㎛ 이상의 두께에서는 건조후 막의 크랙(CRACK)이 발생하거나 미세한 벗겨짐 현상이 발생하게 된다.

그리고 세라믹 절연막(8)의 접착제는 아크릴산 알킬 에스테르로서, 가열하면 굳어지며 세라믹 분말 주변을 감싸주는 역할을 하여 외장 흑연막과 접착력을 증진시켜 준다.

또한 상기 절연도료 조성물중 나프탈렌 소듐 설포네이트와 농축된 나프탈렌 술폰산은, 조합액중 포함된 세라믹 분말을 분산시켜 균일하고 밀도있는 절연막을 형성시키는 역할을 하게 된다.

한편 비교 예로서, 즉 종래기술에 따른 음극선관은 페널 외면에 도포되는 외부 흑연막의 검은색상으로 인해 외관 디자인에 장애요소로 작용하였으며 이를 보완하기 위해 별도의 외장재를 펀넬외면에 도포하는 것은 제품의 생산성을 저하시킬 수 밖에 없었던 것과는 달리, 본 발명은 흑연막 은폐와 동시에 고전압 인가부를 절연시켜줄 수 있는 세라믹재질의 절연막을 펀넬 외면에 형성시킴으로 고전압의 누설방지와 동시에 외관 디자인을 개선할 수 있게됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 제품의 생산성 증가를 최소화 시키는 가운데 음극선관의 외관을 개선할 수 있게된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 발명의 세라믹 절연막은 투명 혹은 내부가 보이는 모니터 캐비넷의 설계에 있어서 음극선관 외면에 노출된 흑연막을 은폐시킴과 동시에 음극선관의 고전압 인가시 발생가능한 누설전압을 방지하여, 생산성 저하를 최소화하는 가운데 외관 디자인을 개선하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 내부진공 상태의 진공용기를 이루는 패널부, 펀넬부 및 네크부와, 상기 펀넬부의 외면에 형성되어 고압이 인가되는 고전압인가부와, 상기 펀넬 외면중 적어도 상기 고전압인가부를 제외한 펀넬 외면에 형성된 도전막이 포함되는 음극선관에 있어서:

   상기 펀넬부 외면에는, 캐비티를 제외한 전 영역에 세라믹 절연막이 형성됨을 특징으로 하는 음극선관의 절연막.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 세라믹 절연막은, 알루미나 또는 이산화 티탄이 포함됨을 특징으로 하는 음극선관의 절연막.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 세라믹 절연막은, 50∼100㎛의 두께를 이룸을 특징으로 하는 음극선관의 절연막.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 세라믹 절연막은, 색상구현이 가능한 소정량의 염료가 포함됨을 특징으로 하는 음극선관의 절연막.