KR19980036716A - 브라운관용 음극 히터의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브라운관용 음극 히터의 발열선에 코팅되는 1차 및 2차 코팅막의 균열을 방지하는 브라운관용 음극히터의 제조방법을 개시한다.

본 발명은 브라운관용 음극 히터의 제조방법은 발열선에 알루미나 성분을 함유한 1차 코팅막을 코팅한 후, 건조 온도를 평균 80℃로 높여주고, 2차 코팅후의 건조온도는 평균 130℃ 정도로 올려서 액성분중 주성분인 메소이소부틸케톤과 접착제(Binder)로 쓰는 니트로셀로로이드가 충분히 휘발하는 온도로 실질보상한다. 그런다음, 1,600-1,650℃의 고온에서 소결을 행하게 된다.

Description

브라운관용 음극 히터의 제조방법

본 발명은 브라운관용 음극 히터의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 히터의 발열선에 2중으로 코팅되는 절연제(white)와 흑체(dark)의 코팅후 건조방법에 관한 것이다.

브라운관용 음극 히터에서 열을 발생하는 발열선 주위에는 부도체이면서, 절연, 및 보온기능을 하는 코팅제가 도포된다.

브라운관용 음극은 상기 코팅제에 따라서 직접 가열형 산화물 음극과 간접 가열형 산화물 음극으로 분류되고, 그중, 간접 가열형 산화물 음극이 티브이(TV)는 물론 디스플레이용에서 아직도 많이 적용되고 있다. 그 이유는 간접 가열형 산화물 음극이 원가는 물론 품질도 사용자의 요구수준을 만족하기 때문이다.

제1도는 종래의 기술에 따른 간접 가열형 산화물 음극 코팅제가 코팅된 음극 히터를 구비한 전자총의 부분 종단면도이다.

제1도를 참조하면, 음극(1)은 히터(2)로부터 순간 고열을 받고 안정된 열의 공급이 있어야만 그 기능이 발휘되게 된다.

동작시에 고열을 발생하는 히터(2)가 안정한 상태를 계속 유지하기 위해서는 코팅제의 적절한 코팅이 이루어져야 한다.

이러한 코팅제는 일반적으로 2차에 걸쳐서 코팅이 이루어진다.

제2도는 2차에 걸친 코팅이 완료된 완성히터의 사진이고, 제3도는 제2도의 히터를 횡방향으로 절단한 단면도로서, 250배로 확대한 사진이다.

제2도와 제3도를 참조하면, 브라운관의 음극용 발열체(Heater Ass'y:2)는 고른 피치(pitch)로 감긴 텅스텐제 발열선(3) 주위에는 부도체이면서 절연, 보온, 발열선의 고른 피치 그대로의 형상을 유지하는 동시에, 강도 유지도 가능하도록 일정한 크기의 알루미나 입자(Al₂O₃고형분)를 함유하는 1차 코팅막(4)을 전기영동법에 의해 발열선(3)에 맞닿는 외관에 1차 코팅(전착)하고, 1차 코팅막(4)의 둘레에는 도체인 텅스텐 분말을 함유하는 2차 코팅막(5)을 2차 코팅시킨 다음, 건조하고 소결시키는 과정을 통하여 얻어진다. 상기 구성에서 발열선(3)은 레늄 텅스텐 와이어(Rhenium Tungsten wire)로 이루어지고, 도체층인 2차 코팅막(5)은 다크층으로 불리워지며, WO₃로 만들어진다.

상기와 같은 음극 완성품의 제조를 위하여 적용되는 1차 및 2차 코팅후에는 코팅된 막의 건조를 위한 각각의 건조공정이 실시된다.

먼저, 1차 코팅후의 건조공정은 건조 온도를 평균 45℃로 하여 원료중 수분과 세척제를 건조시키고, 2차 코팅후의 건조공정은 건조 온도를 1차 온도보다 높은 평균 78℃로 하여 액성분중 주성분인 메소이소부틸케톤과 접착제(Binder)로 쓰는 니트로셀로로이드가 충분히 휘발되도록 한 다음, 소결공정을 진행하게 된다.

그러나, 상기에서 언급한 종래의 브라운관용 음극 히터의 제조방법은 건조가 불충분하게 이루어져서 1,600-1,650℃의 고온에서 소결할 때 제4도에 도시한 것과 같은 실과 같은 형상의 균열(Crack)이 발생하고, 제조공정간 음극선관의 이동등에서 전기적, 열적, 기계적 충격을 받게 되면, 발생된 균열은 제5도, 제6도 및 제7도와 같이 성장하여 고체화된 알루미나가 떨어져서 극간 도통으로 방전을 일으키고, 아울러 떨어져 나간 알루미나 성분이 스크린쪽의 마스크를 막아서 화면의 질을 떨어뜨리는 문제점을 야기시킨다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 발열선을 코팅하는 절연체와 흑체의 코팅후 건조를 충분히 하여 주므로써, 크랙의 발생을 방지할 수 있는 브라운관용 음극선 히터의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래 및 본 발명의 실시예에 따른 브라운관용 전자총에서 음극 완성품의 단면도.

제2도는 제1도의 완성 히터의 확대사진.

제3도는 제2도의 횡단면도로서, 250배로 확대한 사진.

제4도는 종래의 실시예에 따라 제조된 브라운관용 음극 히터에서 소결후에 발생된 크랙을 250배로 확대한 사진.

제5도 내지 제7도는 종래의 실시예에 따라 제조된 브라운관용 음극 히터에서 크랙이 성장된 형상을 도시한 사진.

제8도는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 브라운관용 음극히터에서 소결후의 코팅면을 250배로 확대한 사진.

제9도는 건조온도에 따른 가는 크랙 발생이 현미경 또는 육안 검사시 발생되는 상관관계를 나타낸 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:음극 완성품2:발열체

3:발열선4:1차 코팅막

5:2차 코팅막(흑체)6:크랙

본 발명에 따르면, 발열선을 1차 코팅한 후의 건조 온도를 평균 80℃로 높여주고, 2차 코팅후의 건조온도는 평균 130℃ 정도로 올려서 액성분중 주성분인 메소이소부틸케톤과 접착제(Binder)로 쓰는 니트로셀로로이드가 충분히 휘발하는 온도로 실질보상한다. 그런다음, 1,600-1,650℃의 고온에서 소결을 행하게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제2도와 제3도를 참조하면, 브라운관의 음극용 히터(Heater Ass'y:2)의 형성을 위하여, 먼저, 텅스텐제 발열선(3, 이하 서브 히터로 언급)이 완성된다. 그후, 절연막의 1차 코팅을 위하여 클립(Clip)으로 서브 히터(Sub Heater) 즉, 코팅전 히터를 집고 1차 코팅탱크에서 전기영동법에 의해 알루미나를 함유하는 절연제를 75-85μm 두께로 코팅한다. 그런다음, 아세톤으로 불필요하게 묻은 절연제를 세척해낸다. 그 후, 70-90℃의 건조 공기(Dry Air)를 분사하여 세척제 및 코팅액중에서 수분을 건조시킨다. 본 실시예에서, 상기 1차 코팅에 사용된 알루미나를 함유한 절연제는 물:에탄올:Mg(NO₃)₂·9H₂O:소결 질산알미늄:알루미나 #900:알루미나 #500 성분으로 이루어지고, 그 성분들의 무게비는 27:29:0.8:1.0:16.9:25.3인 것이 바람직하다.

다음으로, 1차 코팅막(4)이 코팅된 서브 히터를 담그어서(Dipping) 텅스텐막의 2차 코팅막(5)을 형성한 다음, 알코올로 세척하고, 130±10℃의 온도범위로 적외선 램프간 거리를 조정하여 세척제와 2차 코팅제의 액성분중 주성분이 메틸이소부틸케톤을 충분히 휘발시킨다. 본 실시예에서, 상기 2차 코팅에 사용된 액성분은 WO₃:MIBK(메틸이소부틸케톤)으로 이루어지고, 그 성분들의 무게비는 72:28인 것이 바람직하다.

상기와 같은 1차 및 2차의 코팅공정이 완료되면, 수소 분위기와, 1,600-1,650℃의 온도에서 코팅막을 소결시켜 1차 및 2차 코팅막을 고체화시킨다.

1차 코팅액 중에는 물이 액성분의 50% 정도이고, 세척제(IPA)도 실험에 의하면 70℃ 이상(80±10℃)에서 3-5분간 유지되어야 수분이 건조되고, 2차 코팅제 형성은 그 자체가 도체이고 두께가 10-15μm이며, 입자가 초미립이어서 접착제를 혼합한 액중에서 담그는 방식을 채택하는데 액성분중 주성분인 메틸이소부틸케톤은 비점이 118℃ 정도이므로 2차 코팅후에 130±10℃ 정도의 온도로 건조를 시켜 주므로써, 코팅된 막의 충분한 건조가 이루어지게 된다.

따라서, 제8도에 도시된 것처럼, 본 발명의 건조방법이 적용된 히터의 경우, 크랙의 발생이 없게 된다.

제9도는 건조온도에 따른 가는 크랙 발생이 현미경 또는 육안 검사시 발생되는 상관관계를 나타낸 그래프로서, 크랙의 최종 확인은 1,600-1,650℃의 온도와 수소분위기에서 소결이 완료된 후 이루어졌다. 제9도에 도시된 ×표시는 크랙이 발생한 온도를 표시한 것이고, ○표시는 크랙이 발생하지 않은 건조온도를 표시한 것으로서, 1차 코팅후의 건조온도범위는 실선으로, 2차 코팅후의 건조온도범위는 점선으로 나타내었다.

도시된 바와 같이, 20배율의 현미경 검사시에도 크랙이 없는 수준은 1차 코팅시에는 80±10℃ 정도였고, 2차 코팅시에는 130±10℃ 정도였다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 브라운관용 히터 제조방법은 발열선에 코팅되는 코팅막의 1차 및 2차 코팅후에 충분한 건조를 시켜 주므로써, 소결후에 코팅막에서 균열이 발생하는 것을 방지하여 준다. 이는 균열의 발생으로 생길 수 있는 전자총의 극간 도통에 의하여 방전되는 문제점과, 스크린쪽의 마스크 막힘으로 화면의 질이 떨어지는 문제를 방지해주므로, 브라운관의 화질을 향상시키는 효과를 제공한다.

여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대해서 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (9)

1. 발열선에 1차 코팅액을 코팅한 다음, 80±10℃의 온도로 1차 건조하는 단계; 1차 코팅액의 표면에 2차 코팅액을 코팅한 후, 130±10℃의 온도로 2차 건조하는 단계; 코팅된 발열선을 소정 온도 및 소정 분위기에서 소결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 1차 코팅액은 물:에탄올:Mg(NO₃)₂·9H₂O:소결 질산알미늄:알루미나 #900:알루미나 #500 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 1차 코팅액 성분의 무게비는 27:29:0.8:1.0:16.9:25.3인 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 1차 코팅액은 전기영동법에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 1차 코팅액은 75-85μm 두께로 코팅하는 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 2차 코팅액 성분은 WO₃:MIBK(메틸이소부틸케톤)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 2차 코팅액 성분의 무게비는 72:28인 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 소결온도는 1,600-1,650℃인 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 소결분위기는 수소분위기인 것을 특징으로 하는 브라운관용 음극 히터의 제조방법.