KR100349899B1 - 음극선관의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대전방지 및 난방사용 코팅막이 형성된 음극선관의 제조방법에 관한 것이다. 알킬실리케이트, 제1 알콜 및 물을 포함하는 혼합물에 초음파를 가하여 상기 알킬실리케이트를 가수분해 함으로써 제1 조성물을 제조하고, 금속 알콕사이드에 제2 알콜 용매를 서서히 투입, 희석하여 제2 조성물을 제조하고, 상기 제1 및 제2 조성물을 혼합함으로써 코팅 조성물을 제조하는 단계 및 상기 단계에서 제조된 코팅 조성물을 패널에 도포, 건조, 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여 음극선관의 패널에 형성된 코팅막은 외부 자극에 의해 벗겨지거나 기스가 생길 가능성이 크게 줄어들었다. 또한 알킬실리케이트를 가수분해하기 위한 알콜류를 사용할 필요가 없기 때문에 원가 절감 효과가 큰 방법이다.

Description

음극선관의 제조 방법

본 발명은 대전방지 및 난방사용 코팅막이 형성된 음극선관의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 막강도가 향상되어 외부 자극에 의해 벗겨지거나 기스 발생 가능성이 크게 감소된 대전방지 및 난방사용 코팅막이 형성된 음극선관의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관(1)은 제1도에 도시된 바와 같이 투명창으로서 화면의 재생시에 영상을 재현하는 스크린 면(2a)을 가진 패널(2)과, 상기 스크린면의 내면에 형성된 소정 패턴의 형광막(3)과, 패널(2)의 내부에 설치되는 새도우마스크 프레임 조립체(6), 상기 패널(2)과 봉착되어 음극선관의 외용기를 형성하며 네크부(7a)에 전자총(5)이 붕입된 펀넬(7)과, 이 펀넬(7)의 콘부(7b)에 설치되는 편향요오크(9)를 구비하여 이루어진다.

이와 같이 구성된 음극선관은 전자총(5)으로부터 방출된 전자빔이 편향요오크(9)에 의해 주사위치에 따라 선택적으로 편향되어 형광막(3)에 주사됨으로써 각각의 형광체를 여기시켜 화상을 형성하게 된다. 이와 같이 형성된 화상을 시청하는 시청자는 패널의 내면에 형성된 형광막이 발광함으로써 이루어지는 화면을 시청하는 것이라고 말할 수 있다.

그런데 영상을 재생하기 위한 상기 패널(2)의 스크린면은 매끄러운 유리면으로 되어 있어 주위로부터 입사되는 광이 정반사되므로, 형광막(3)의 발광에 의해 형성된 화면의 휘도가 상대적으로 저하 되는 현상이 나타나게 된다. 즉, 외광이 패널의 외면에 입사되면 패널의 외표면에 외광에 의한 잔상이 형성되므로 재생된 화면과 잔상이 중첩되어 휘도 및 화면의 해상도가 저하되는 것이다.

또한 상기 패널(2)의 외표면에는 전자빔 즉, 빔전류가 충돌되므로 음극선관의 동작중이나 동작후 전하가 축적된다. 이에 따라 패널의 외표면에는 먼지 등이 부착될 뿐아니라, 작동자가 이에 접촉시 전기적 쇼크를 받을수도 있게 되므로 대전방지를 위한 특별한 조치를 필요로 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 패널의 외표면에 요철을 형성시켜 패널의 외면에서 입사되는 외광을 난반사시킴으로써 반사를 방지하는 방법이 사용되고 있다. 또한 패널의 외표면에 형성되는 패널의 요철에는 전기 전도성 물질을 첨가하여 대전방지 효과도 얻는 것이 일반적이다.

이러한 막을 형성하기 위한 코팅 조성물은 그 요구되는 성능에 따라 여러가지가 있으나, 일반적으로 기본 조성은 알킬실리케이트(Si(OR)₄)를 가수분해시킨 것이다.

즉, 한국 출원 제93-15225호에는 혼합 알콜 용매 및 알킬실리케이트로 이루어진 용액에 금속 알콕사이드를 넣고 분산시킨 다음, 얻어진 분산액에 산촉매 및 물을 넣어 알킬실리케이트를 가수분해시킴으로써 코팅 조성물을 얻는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 방법에 의해 얻어진 코팅 조성물을 패널에 도포하여 형성된 대전방지막은 막강도가 약해 벗겨지는 일이 자주 발생한다. 즉, 종래의 방법에 따르면, 알킬실리케이트의 가수분해가 불완전하기 때문에 코팅 조성물의 입자가 미세하지 않고 부분적으로 미반응된 알킬실리케이트가 잔존한다. 따라서 이와 같은 코팅 조성물을 패널에 도포하면 균일한 실록산구조(-Si-O-Si-O-)를 갖는 막을 형성할 수 없기 때문에 막강도가 약해지는 것이다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하여 미세한 입자의 코팅 조성물을 합성, 도포함으로써 강한 난방사 및 대전방지용 코팅막을 갖는 음극선관의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는,

알킬실리케이트, 제1 알콜 및 물을 포함하는 혼합물에 초음파를 가하여 가수분해 함으로써 제1 조성물을 제조하고,

금속 알콕사이드에 제2 알콜 용매를 서서히 투입, 희석하여 제2 조성물을 제조하고,

상기 제1 및 제2 조성물을 혼합함으로써 코팅 조성물을 제조하는 단계; 및

상기 단계에서 제조된 코팅 조성물을 패널에 도포, 건조, 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조 방법이 제공된다.

이하, 코팅막이 형성된 음극선관의 제조과정을 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

우선, 알킬실리케이트, 물 및 알콜의 혼합물을 준비하는데, 알콜은 이후 건조과정에서 코팅 조성물의 건조 속도를 빠르게 하기 위한 것으로서 메틸알콜이 적합하다. 이어 상기 혼합물에 초음파를 가하면 Si(OR)₄의 알콕시기가 하이드록시기로 치환되는 가수분해 반응이 활발하게 이루어져 미세한 조성물이 얻어진다.

한편, 종래의 코팅조성물 제조방법과 비교하면, 본 발명의 코팅조성물을 제조할 때에는 알콜이 불필요하다. 즉, 종래의 경우에는 실리케이트와 물은 서로 섞이지 않고 반응속도가 느리기 때문에, 알콜을 다량 첨가함으로써 실리케이트를 용해시켜 물과 고르게 섞일 수 있도록 해야 한다. 그러나, 본 발명의 방법에 따라 초음파를 가할 경우에는 가수분해 속도가 매우 빠르므로 알콜을 첨가하지 않아도 반응이 활발하고, 고르게 일어난다.

또한 별도의 용기에서 금속알콕사이드(M(OR)₄)에 혼합 알콜용매를 서서히 투입하여 제2 조성물을 제조한다. 특히, 제2 조성물을 제조하기 위하여 금속알콕사이드는 티타늄 알콕사이드(Ti(OR)₄), 주석 알콕사이드(Sn(OR)₄), 지르코늄 알콕사이드(Zr(OR)₄) 등이며, 알콜용매로는 메틸알콜, 이소프로필알콜 및 n-부틸알콜의 혼합물이 바람직하다.

이어 상기와 같이 제조된 제1 및 제2 조성물을 혼합하면 상기 제2 조성물 내의 금속 알콕사이드가 가수분해되어 패널에 도포할 수 있는 코팅 조성물이 제조된다. 그런데, 상기 가수분해 반응은 너무 빠르게 진행되기 때문에 반응속도를 적절하게 조절하기 위하여 상기 제2 조성물에 아세틸케톤을 소량 첨가한 다음, 이를 제1 조성물과 혼합하는 것이 바람직하다. 또한 주석, 안티몬 등의 화합물을 상기 코팅 조성물에 첨가하면 도전성을 향상시킬 수 있다.

마지막으로, 이상과 같은 과정에 의해 제조된 코팅 조성물을 음극선관의 패널에 도포, 건조, 소성하면 강한 난방사 및 대전방지용 코팅막이 강하게 형성된다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 하되, 본 발명이 반드시 이에 한정된 것은 아니다.

<실시예 1>

에틸실리케이트 250g, 메틸알콜 150ml 및 물 50ml의 혼합물을 준비한 다음, 여기에 초음파를 가하여 가수분해 함으로써 제1 조성물을 제조하였다.

별도의 용기에서 지르코늄 n-부톡사이드 10g에 혼합 알콜용매(동일한 중량비의 메틸알콜, 이소프로필알콜 및 n-부틸알콜) 7000ml 및 물 50ml를 투입하여 희석하였다. 여기에 아세틸케톤 10g을 첨가하여 제1 조성물을 준비한 다음, 이것을 준비된 제1 조성물에 투입, 혼합하였다.

이와 같은 과정에 의해 제조된 코팅조성물에 산화주석을 350g 첨가한 다음, 숙성하여 코팅 조성물을 제조하였다. 얻어진 코팅 조성물을 음극선관의 패널에 도포, 건조, 소성하여 막을 형성하였다. 형성된 코팅막의 막강도를 측정하기 위하여 지우개로 문질렀는데 300회 반복한 후에, 코팅막이 벗겨지기 시작했다.

<실시예 2>

에틸실리케이트 대신 메틸실리케이트 250g을 사용하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 음극선관의 패널에 코팅막을 형성하였다. 형성된 코팅막의 막강도를 측정하기 위하여 지우개로 문질렀는데 250회 반복한 후에, 코팅막이 벗겨지기 시작했다.

<실시예 3>

지르코늄 n-부록사이드 대신 티타늄 n-부록사이드 10g을 사용하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 음극선관의 패널에 코팅막을 형성하였다. 형성된 코팅막의 막강도를 측정하기 위하여 지우개로 문질렀는데 250회 반복한 후에, 코팅막이 벗겨지기 시작했다.

<비교예 1>

혼합 알콜 용매(동일한 중량비의 메틸알콜, 이소프로필알콜 및 n-부틸알콜) 7000ml 및 에틸실리케이트 350g의 용액에 지르코늄 n-부톡사이드 15g을 넣고 분산시킨 다음, 얻어진 분산액에 산촉매로서 초산 5g 및 물 50ml를 넣어 코팅조성물을 얻었다.

이와 같은 과정에 의해 제조된 코팅조성물에 산화주석을 350g 첨가한 다음, 숙성하여 코팅 조성물을 제조하였다. 얻어진 코팅 조성물을 음극선관의 패널에 도포, 건조, 소성하여 막을 형성하였다. 형성된 코팅막의 막강도를 측정하기 위하여 지우개로 문질렀는데 120회 반복한 후에, 코팅막이 벗겨지기 시작했다.

<비교예 2>

에틸실리케이트 대신 메틸실리케이트 250g을 사용하는 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 음극선관의 패널에 코팅막을 형성하였다. 형성된 코팅막의 막강도를 측정하기 위하여 지우개로 문질렀는데 100회 반복한 후에, 코팅막이 벗겨지기 시작했다.

<비교예 3>

지르코늄 n-부톡사이드 대신 티타늄 n-부록사이드 10g을 사용하는 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 방법으로 음극선관의 패널에 코팅막을 형성하였다. 형성된 코팅막의 막강도를 측정하기 위하여 지우개로 문질렀는데 100회 반복한 후에, 코팅막이 벗겨지기 시작했다.

이상으로부터 알킬실리케이트를 가수분해하기 위해 초음파를 가하면, 다음과 같은 장점이 있음을 알 수 있다.

첫째, 음극선관의 패널에 형성된 막강도가 향상되어 외부 자극에 의해 벗겨질 가능성이 크게 줄어들었다.

둘째, 알킬실리케이트를 가수분해하기 위한 알콜류를 사용할 필요가 없기 때문에 원가 절감 효과가 있다.

제1도는 일반적인 음극선관의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1. 음극선관 2. 패널

2a. 스크린면 3. 형광막

5. 전자총 6. 새도우마스크 프레임 조립체

7. 펀넬 7a. 펀넬 네크부

7b. 펀넬 콘부 9. 편향 요오크

Claims (6)

1. 알킬실리케이트, 제1 알콜 및 물을 포함하는 혼합물에 초음파를 가하여 상기 알킬실리케이트를 가수분해 함으로써 제1 조성물을 제조하고,

   금속 알콕사이드에 제2 알콜 용매를 서서히 투입, 희석하여 제2 조성물을 제조하고,

   상기 제1 및 제2 조성물을 혼합함으로써 코팅 조성물을 제조하는 단계: 및

   상기 단계에서 제조된 코팅 조성물을 패널에 도포, 건조, 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 알콜은 메틸알콜인 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 알콜은 메틸알콜, 이소프로필 알콜 및 n-부틸알콜인 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 금속 알콕사이드가 Ti(OR)₄, Sn(OR)₄및 Zr(OR)₄(여기에서 R은 알킬기) 의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 조성물에 아세틸케톤을 더 첨가한 다음, 상기 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조 방법.
6. 제1항에 있어서, 도전성 물질로서 주석 및 안티몬으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 상기 코팅 조성물에 첨가하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조 방법.