KR19980040943A - 음극선관의 스크린 제조용 형광체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광전도막에 부착된 형광체분말을 용이하게 열에 의해 고착시킬 수 있는 음극선관의 스크린 제조용 형광체의 코팅에 관한 것이다.

그 형광체 분말은, 판넬내면에 휘발성전도막과 그 전도막 위에 휘발성광전도막을 형성하는 코팅공정과, 그 광전도막에 정전하를 대전시키는 대전단계와, 그 대전된 광전도막의 선택된 영역들로부터 정전하를 방출시키는 노광단계와, 그 선택된 영역과 선택되지 않은 영역의 어느 한 영역에 대전된 미세분말입자들을 부착시키는 현상단계를 포함하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린 제조용 형광체 분말에 있어서, 그 형광체 분말 입자의 표면에 열가소성 폴리머층이 최외주에 형성되어 용이하게 열에 의해 광전도막에 고착되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 소량의 열에너지만으로도 현상된 형광체 분말이 쉽게 광전도막에 고착될 수 있고 베이킹후에 잔류물이 거의 없게 되는 등의 효과가 있다.

Description

음극선관의 스크린 제조용 형광체

본 발명은 음극선관의 형광체에 관한 것으로, 더 상세히는 건식 전자사진식 스크린 제조에 있어서 판넬 내면 광전도막에 부착된 형광체분말을 고착시키기 쉬운 구조의 음극선관의 스크린 제조용 형광체의 코팅에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 판넬(panel)(12), 펀넬(funnel)(13) 및 네크(14)로 구분되는 진공 벌브(bulb)와, 그 네크(14) 내부에 장착되는 전자총(11)과, 판넬(12)의 측벽에 장착되는 새도우마스크(16)를 구비한다.

그 판넬(12)의 면판(18)의 내면에는 형광면(20)이 형성되어 있어, 전자총(11)으로부터 방출된 전자빔(19a)(19b)은 각종 렌즈계에 의해 집속되고 가속되며, 양극보턴(15)을 통해 인가되는 고전압에 의해 크게 가속되면서 편향요크(17)에 의해 편향되고 새도우마스크(16)의 애퍼처 또는 슬리트(16a)를 통과하여 형광면(20)에 주사된다.

형광면(20)은 면판(18)의 배면에 형성되는데, 칼라의 경우 도 2 에 도시된 바와 같이 일정한 배열구조의 다수의 스트라이프(stripe) 또는 도트(dot)형상의 형광체(R, G, B)와, 그 각 형광체들사이의 블랙코팅과 같은 빛흡수물질로 형성된다. 또, 그 배면은 전도막층으로서 알루미늄박막층(22)이 형성되어 형광면의 휘도증대, 형광면의 이온손상방지, 형광면의 전위강하방지 등의 역할을 하게 된다. 또한, 도시되지는 않지만, 그 알루미늄박막층(22)의 평면도 및 반사율을 높이기 위해서는 형광면(20)과 전도막층(22)사이에 라커(lacquer)와 같은 수지가 도포된다.

이러한 형광면(20)이 발색광 인성분과 같은 형광입자들을 포함하는 현탁액(slurry)또는 빛흡수물질을 포함하는 현탁액을 도포하고 건조시켜 형성되는 종래의 습식 사진 석판술(photolithographic wet process)은, 고화질의 요구를 충족시키지 못할 뿐만 아니라 제조공정 및 제조설비가 복잡하여 제조비용이 크게 소요되며, 또한, 대량의 청정수 소모와 폐수발생, 인배출물, 6가 크롬감광체 배출 등 여러 가지 문제점들을 안고 있다. 최근에 이러한 습식사진석판술을 개량한 전자사진식(electrophotographical) 스크린제조방법이 개발되었는데, 이 전자사진식 제조방법도 습식은 여전히 상술한 문제점들을 안고 있으며, 건식제조방법에 의해서는 상술한 문제점들이 상당히 해소되었다.

그 일예로, 본 출원인이 출원한 음극선관의 스크린 제조방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a 내지 e 는 상기 제조방법에 따른 각 공정을 개략적으로 도시한다. 도 3a 는 면판(18)의 내면에 전도막(132)과 그 위에 광전도막(134)이 형성되는 코팅공정이다. 전도막(132)은 예를 들면, 폴리일렉트로라이트(ployelectrolyte)로서 Calgon사제품인 상품명 Catfloc-c 1-50 중량%의 1-50 중량%의 10% PVA용액의 수용액(나머지는 물)을 종래의 방법으로 도포하여 건조시키므로써 형성된다. 그 위에 자외선에 반응하는 물질을 포함하는 신규한 광전도막도포용액을 도포하여 건조시킨다. 자외선에 반응하는 물질로는 비스 디메틸 페닐 디페닐 부타트리엔(bis dimethyl phenyl diphenyl butatriene), 트리니트로플루오리논(trinitro-fluorenone: TNF) 및 에틸 안트라퀴논(enthyl anthraquinone: EAQ) 중 적어도 한가지 이상을 사용하였으며, 그 광전도막도포용액으로는 0.01 내지 10중량%의 비스 디메틸 페닐 디페닐 부타트리엔과 고분자바인더(binder)로서 1내지 30 중량%의 폴리스티렌(polystyrene)을 잔량인 톨루엔(toluene)이나 크실렌(xylene)에 용해시켜 사용하였다.

도 3b 는 대전공정을 개략적으로 도시한 것이다. +1K 볼트 이하, 바람직하게는 +700볼트이상의 직류전압을 인가하여 코로나방전장치로 대전시켰다. 광전도막(134)이 적어도 파장 450nm 이하의 자외선에 반응하기 때문에 암실 작업이 불필요하다.

도 3c 는 노광공정을 개략적으로 도시한 것으로서, 자외선광원(138)으로부터 파장이 짧고 직진성을 가진 자외선이 자외선투과렌즈(140)를 통과하여 소망의 입사각으로 새도우마스크(16)에 입사하며, 소망의 배열을 가진 새도우마스크(16)의 애퍼처(aperture) 또는 슬리트(16a)홀을 통과하여 광전도막(134)을 소망의 배열로 노광시킨다. 이때 전도막(132)이 어스되어 있어 그 노광부분의 전하는 그 전도막(132)을 통과하여 방출된다. 그리고, 비노광부분의 전하는 그대로 광전도막(134)에 잔존하게 된다. 이 노광공정도 자외선광원(138)을 사용하기 때문에 암실에서 작업할 필요가 없다.

도 3d 는 현상공정을 개략적으로 도시한다. 종래에는 이 현상공정에서 캐리어비드와 형광체 입자 또는 빛흡수물질입자들을 혼합하여 마찰에 의한 정전기를 대전시켰으나, 본 출원인의 발명에 의하면, 형광체 분말 또는 빛흡수물질의 분말과 같은 미세분말을 공기압에 의해 호퍼(148)로부터 벤츄리관(146)을 통해 코라나방전장치와 같은 방전전극(144a)과 노즐(144b)을 통과시켜 분사시키므로써 그 미세분말을 대전시키고 광전도막(134)의 노광부분과 비노광부분의 어느 하나에 부착시킨다. 방전전극(144a)에 의해 미세분말에 대전되는 정전기의 극성은 상기 노광공정에서의 노광부분과 비노광부분중 어느 부분에 그 미세분말을 부착시킬 것인가에 따라 결정된다. 즉 +전하를 띤 비노광부분에 부착시킬 경우에는 미세분말이 -전하로 대전되고, 전하가 방출된 노광부분에 부착시킬 경우에는 미세분말이 +전하로 대전된다. 현상용기(142)로 분사된, 대전된 미세분말은 전기적 인력과 반발력의 작용에 의하여 소망의 배열로 광전도막(134)의 표면에 강하게 부착된다.

도 3e 는 베이퍼 스웰링(vapour swelling)법을 이용한 본 출원인의 발명에 따른 고착(fixing)공정을 개략적으로 도시한다. 이 공정에서는, 상기 현상공정에서 소망의 미세분말(들)이 소망의 배열로 부착된 광전도막(134)의 표면에 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤과 같은 솔벤트증기를 쪼임으로써, 적어도 광전도막(34)에 포함된 폴리머를 용해시키고, 이 용해된 폴리머의 접착력에 의해 전기력작용으로 부착된 미세분말(들)을 고착시킨다.

이상에서 설명한 음극선관의 건식 전자사진식 제조공정중 도 3d 의 고착공정에서 베이퍼 스웰링에 의해 고착시키는 데에는 그 필름 형성시 균일도가 저하되며, 베이퍼를 균일하게 발생시키기 위한 솔벤트의 조절이 어려울 뿐만 아니라 전면에 걸쳐 균일하게 고착되지 아니하여 부분적으로 얼룩이 발생하는 등의 문제점들이 있다. 또한, 종래와 같이 광전도막에 열을 가하여 현상된 형광체분말을 고착시키는데에는 많은 에너지가 소모될 뿐만 아니라, 스크린 제조후 라카막과 알루미늄 박막이 형성되고 베이킹(S17) 공정을 거친 후에도 형광체 코팅이 소량 잔류하게 되는 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소량의 열에너지만으로도 현상된 형광체 분말이 쉽게 광전도막에 고착될 수 있고 베이킹후에 잔류물이 거의 없는 음극선관의 스크린 제조용 형광체를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1 는 칼라 음극선관의 부분단면한 개략정면도,

도 2 는 도 1 의 음극선관의 스크린 구성을 나타낸 부분확대 단면도,

도 3a 내지 e 는 본 발명의 형광체를 이용하여 음극선관의 스크린을 제조하는 건식 전자사진식 스크린 제조공정을 개략적으로 도시한 설명도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 음극선관(CRT)11 : 전자총

12 : 판넬(panel)13 : 펀넬(funnel)

14 : 네크(neck)15 : 양극 보턴

16 : 새도우마스크17 : 편향 요크

18 : 판넬면판19a, 19b : 전자빔

20 : 형광면(스크린)21 : 빛흡수물질

22 : 알루미늄박막층36 : 코로나방전장치

132 : 전도막

134 : 광전도막138 : 자외선광원

140 : 자외선렌즈142 : 현상용기

144a : 방전전극144b : 노즐

146 : 벤츄리관148 : 호퍼

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 음극선관의 스크린 제조용 형광체 분말은, 판넬내면에 휘발성전도막과 그 전도막위에 휘발성전도막을 형성하는 코팅공정과, 그 광전도막에 정전하를 대전시키는 대전단계와, 그 대전된 광전도막의 선택된 영역들로부터 정전하를 방출시키는 노광단계와, 그 선택된 영역과 선택되지 않은 영역의 어느 한 영역에 대전된 미세분말입자들을 부착시키는 현상단계를 포함하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린 제조용 형광체 분말에 있어서, 그 형광체 분말 입자의 표면에 열가소성 폴리머층이 최외주에 형성되어 용이하게 열에 의해 광전도막에 고착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열가소성 폴리머층은 형광체분말에 열가소성 폴리머용액을 스프레이시켜 건조시킴으로써 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 형광체 분말은 입자의 표면에 열가소성 폴리머층이 최외주에 형성된다. 이와 같은 열가소성폴리머로는 폴리에틸렌, 폴리프로피렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐 등을 들 수 있다.

그 열가소성폴리머로 코팅된 형광체 분말은 형광체 분말에 열가소성 폴리머를 솔벤트에 용해시킨 용액을 스프레이시켜 건조시킴으로써 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 형성된 형광체 분말은 다음과 같은 공정을 거쳐 스크린 제조가 완료된다.

(1) 상기 판넬내면에 휘발성전도막을 형성시키는 1차코팅 단계;

(2) 그 전도막 위에 자외선에 감응하는 물질을 함유하는 휘발성광전도막을 형성시키는 2차코팅 단계;

(3) 그 광전도막에 균일한 정전하를 대전시키는 대전단계;

(4) 그 광전도막의 정전하를 선택적으로 방출시키도록 자외선 광원으로 새도우 마스크를 통과시켜 노광하는 노광단계;

(5) 미세분말을 방전전극을 통과시켜 대전시키면서 분사시켜, 상기 노광단계(4)에서 정전하가 선택적으로 방출된 광전도막의 노광부분과 그 나머지 광전도막의 비노광 부분 중 어느 하나의 영역에 그 대전된 미세분말을 부착시키는 형상단계; 그리고

(6) 상기 현상단계(5)에서의 미세분말이 제 1, 제 2 및 제 3 형광체분말의 어느 하나를 포함하며, 그 각 제 1, 제 2 및 제 3 형광체분말에 대해 소망의 배열을 이루도록 상기 대전단계(3), 노광단계(4) 및 현상단계(5)가 반복적으로 실시되고, 그 후 각 형광체들을 고착시키는 고착단계를 거쳐 스크린이 형성된다. 이러한 고착공정에서 종래와 같이 열에 의해 고착시키더라도 본 발명의 형광체 분말이 경우 최외주에 열가소성폴리머층이형성되어 있어 그 열가소성폴리머와 함께 광전도막의 폴리머도 열에 의해 녹기 때문에 고열로 장시간 걸리지 않더라도 쉽게 안정상태로 부착될 수 있게 된다.

이와 같이 3색 형과체가 광전도막 위에 고착된 후, 라커공정에서 라커막이 종래의 방법으로 형성되고, 알루마이징공정에서 알루미늄박막도 종래의 방법으로 형성됨으로써 상술한 열가소성폴리머들은 연소되어 휘발하게 되기 때문에 완전히 제거되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 형광체 분말의 구성과 작용에 의하면, 열가소성폴리머층으로 인하여 소량의 열에너지만으로도 현상된 형광체 분말이 쉽게 광전도막에 고착될 수 있고 베이킹후에 잔류물이 거의 없게 되는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 판넬내면에 휘발성전도막과 그 전도막위에 휘발성광전도막을 형성하는 코팅공정과, 그 광전도막에 정전하를 대전시키는 대전단계와, 그 대전된 광전도막의 선택된 영역들로부터 정전하를 방출시키는 노광단계와, 그 선택된 영역과 선택되지 않는 영역의 어느 한 영역에 대전된 미세분말입자들을 부착시키는 현상단계를 포함하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린 제조용 형광체 분말에 있어서,

   그 형광체 분말 입자의 표면에 열가소성 폴리머층이 최외주에 형성되어 용이하게 열에 의해 광전도막에 고착되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 스크린 제조용 형광체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 폴리머층은 형광체분말에 열가소성 폴리머 용액을 스프레이시켜 건조시킴으로써 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관의 스크린 제조용 형광체.