KR200150568Y1

KR200150568Y1 - 음극선관의 형광체 코팅장치

Info

Publication number: KR200150568Y1
Application number: KR2019950011175U
Authority: KR
Inventors: 윤상열; 최돈빈
Original assignee: 김영남; 오리온전기주식회사
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1999-07-01
Also published as: KR960038643U

Abstract

전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법에서의 현상공정에 사용되는, 부전하체 포획수단(142a)이 부착된 코팅장치가 개시된다.

상부에서 패널(12)을 수용하여 그 패널(12)의 내면을 도포하기 위한 개구가 형성된 현상용기(142)를 지니며, 대전수단에 의해 대전된 형광체 미세분말을 패널(12)의 광전도막(134) 표면에 접촉시켜 소정의 배열을 패널면판(18)의 광전도막(134)에 부착, 현상시키기 위한 음극선관의 전자사진식 스크린제조방법의 현상공정에 사용되는 음극선관의 형광체 코팅장치에 있어서, 상기 현상용기(142)에 고정되고, 패널(12)의 내면에 인접하여 그 전면적에 걸쳐 설치되고 +전위가 인가되는 부전하체 포획수단(142a)을 구비한다.

이에 따라, 방(대)전장치에서 발생하는 -전하의 형광체입자들이나 음이온을 용이하게 포획하고 +전하의 형광체입자들만 부전하체 포획수단을 통과시켜 균일하고도 소정의 배열구조에만 형광체입자들로 현상시킬 수 있게 되므로써 음극선관의 품위를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

음극선관의 형광체 코팅장치

제1도는 칼라 음극선관의 부분단면한 개략정면도.

제2a도는 제1도의 음극선관의 스크린 구성을 나타낸 부분확대 단면도.

제3a도 내지 3e도는 음극선관의 스크린을 제조하는 건식 전자사진식 스크린 제조공정을 개략적으로 도시한 설명도.

제4도는 본 고안에 따른 그리드가 부착된 코팅장치의 개략단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 음극선관(CRT) 11 : 전자총

12 : 패널(panel) 13 : 펀넬(funnel)

14 : 네크(neck) 15 : 양극 버튼

16 : 새도우마스크 17 : 편향 요크

18 : 패널면판 19a , 19b : 전자빔

20 : 형광면(스크린) 21 : 빛흡수물질

22 : 알루미늄박막층 36 : 코로나방전장치

132 : 전도막 134 : 광전도막

138 : 자외선광원 140 : 자외선렌즈

142 : 현상용기 142a : 그리드(부전하체 포획수단)

144a : 방전전극 144b : 노즐

146 : 벤츄리관 148 : 호퍼

본 고안은 음극선관의 형광체 코팅장치에 관한 것으로, 더 상세히는 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법에서의 현상공정에 사용되는, 부전하체 포획수단이 부착된 코팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은, 제1도에 도시된 바와 같이, 패널(panel)(12), 펀넬(funnel)(13) 및 네크(14)로 구분되는 진공 벌브(bulb)와, 그 네크(14)내부에 장착되는 전자총(11)과, 패널(12)의 측벽에 장착되는 새도우마스크(16)를 구비한다.

그 패널(12)의 면판(18)의 내면에는 형광면(20)이 형성되어 있어, 전자총(11)으로부터 방출된 전자빔(19a)(19b)은 각종 렌즈계에 의해 집속되고 가속되며, 양극버튼(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 제2도에 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 알루미늄박막층(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 여러가지 문제점들을 안고 있다. 최근에 이러한 습식사진석판술을 개량한 전자사진식(electrophotographical) 스크린제조방법이 개발되었는데, 이 전자사진식 제조방법도 습식은 여전히 상술한 문제점들이 상당히 해소되었다.

그 일예로, 본 출원인이 출원한 "음극선관의 스크린 제조방법"에 관하여 설명하면 다음과 같다.

제3a도 내지 제3e도는 상기 제조방법에 따른 각 공정을 개략적으로 도시한다. 제3a도는 면판(18)의 내면에 전도막(132)과 그 위에 광전도막(134)이 형성되는 코팅공정이다. 전도막(132)은 예를 들면, 폴리일렉트로라이트(polyelectrolyte)로서 Calgon사제품인 상품명 Catfloc-c 1-50 중량%와 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(ethyl anthraquinone: EAQ)중 적어도 한가지이상을 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.

제3b도에는 대전공정을 개략적으로 도시한 것이다. ＋1K볼트 이하, 바람직하게는 ＋700볼트이상의 전류전압을 인가하여 코로나방전장치로 대전시켰다. 광전도막(134)이 적어도 파장 450nm이하의 자외선에 반응하기 때문에 암실작업이 불필요하다.

제3c도에는 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(apperture) 또는 슬리트(16a)홀을 통과하여 광전도막(134)을 소망의 배열로 노광시킨다. 이 때 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.

제3d도는 현상공정을 개략적으로 도시한다. 종래에는 이 현상공정에서 캐리어 비드와 형광체 입자 또는 빛흡수물질입자들을 혼합하여 마찰에 의한 정전기를 대전시켰으나, 본 출원인의 발명에 의하면, 형광체분말 또는 빛흡수물질의 분말과 같은 미세분말을 공기압에 의해 호퍼(148)로부터 벤츄리관(146)을 통해 코로나방전장치와 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.

제3e도는 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 접촉시키므로써, 적어도 광전도막(134)에 포함된 폴리머를 용해시키고, 이 용해된 폴리머의 접착력에 의해 전기력작용으로 부착된 미세분말(들)을 고착시킨다.

이상에서 설명한, 본 출원인이 출원한 "음극선관의 스크린 제조방법"이 설명되었는 데, 그 공정들중 현상공정(제3d도)에 있어서는 형광체입자를 대전시키기 위해 방전장치(144b)를 사용한다. 미국 특허 제 4, 921, 767호(1990년 5월 1일 특허됨)에 개시된 혼합 대전방법에 의하면, 마찰을 위한 별도의 특수한 캐리어 비드(carrier bead)가 요구되며, 그 캐리어 비드의 제조를 위한 다수의 공정이 소요되고 복잡한 장치가 별도로 소요되며, 그 대전능력을 용이하게 조절할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서, 상술한 방전장치(144b)를 이용하는 것이 바람직하지만, 이 경우 방전시에 대량의 전자, 이온화에 따른 다량의 음이온 및 -로 대전된 형광체입자(부전하체)가 발생되기 때문에 그 음이온 등이 양전하를 상실시키거나, 상술한 광도전막의 양전하부분(비노광부분)에 부착되어 음극선관의 품위를 저하시키는 문제점이 있다. 특히 빛흡수물질패턴을 나중에 형성시키는 경우에는 더욱 문제가 심하다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 패널의 내면에 인접하여 양전하체는 통과시키고 부전하체를 흡착, 제거시키기 위한 부전하체 포획수단을 지니는 음극선관의 형광체 코팅장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 상부에서 패녈을 수용하여 그 패널의 내면을 도포하기 위한 개구가 형성된 현상용기를 지니며, 대전수단에 의해 대전된 형광체 미세분말을 패널의 광전도막표면에 접촉시켜 소정의 배열로 패널면판의 광전도막에 부착, 현상시키기 위한 음극선관의 전자사진식 스크린제조방법의 현상공정에 사용되는 음극선관의 형광체 코팅장치에 있어서, 상기 현상용기에 고정되고, 패널의 내면에 인접하여 그 전면적에 걸쳐 설치되고 +전위가 인가되는 부전하체 포획수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 형광체 코팅장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예가 설명된다.

제4도에는 본 고안의 부전하체 포획수단으로, 가변의 +전위가 인가되는 그리드(142a)가 도시된다. 그리드(142a)는 제4도에 도시된 바와 같이 패널(12)의 내면에 인접하게 설치되며, 현상용기(142)의 상부개구를 형성하는 플랜지부에 고정된다. 여기에 인가되는 양의 전위는 부전하체의 거의 대부분을 흡착하면서 양전하의 형광체입자들을 통과시키도록 가변될 수 있는 것이 바람직하며, 10μ(micro)이하의 형광체에 대해서는 +300볼트의 전위가 적당하다. 또한, 10μ(micro)이하의 형광체에 대해 그리드(142a)의 눈금은 양으로 대전된 형광체들이 통과할 수 있도록 400메쉬(mesh)인 것이 바람직하다.

이와 같은 구성의 부전하체 포획수단의 작용은 다음과 같다.

일단, 대전장치 내지는 방전장치(144a)로부터 +로 대전된 형광체입자들과 -로 대전된 형광체입자들 및 각종 음이온들이, 노즐(144b)을 통하여 패널(12)의 내면으로 분사(무)된다.

이렇게 분사된 입자들은 노즐(144b)로부터의 분사력에 의해 상향으로 운동하여 유동하게 되며, 상향으로 유동하는 입자들중에 -로 대전된 형광체입자들과 음이온들은, 그리드(142a) 근처에 도달하여 +전위가 인가된 그리드(142a)와의 사이에 전기적 인력이 작용하게 되므로써, 그 상향운동력을 극복하고 그리드(142a)에 흡착되게 된다.

또한, 분사력에 의해 상향운동하는, +로 대전된 형광체 입자들은, +전위가 인가된 그리드(142a)로부터 반발되게 된다. 그 전위에 의한 반발력이 분사(무)력에 의한 상향운동량보다 작게 되도록 그리드(142a)에 인가되는 +전위가 선정됨으로써 그 반발력만큼 분사(무)력에 의한 운동량이 감소되면서 그리드(142a)를 통과하게 될 수 있게 된다. 이렇게 그리드(142a)를 통과한 양의 형광체 입자들은, 다시, 제3c도의 노광공정에서 양의 전하로 대전된 패널(12)의 비노광부분에 대해서는 반발하고, 양의 전하가 방출된 노광부분에 대해서는 "역현상"에 의해 그 양의 형광체입자들이 부착된다.

이에 따라, 부전하체들에 의한 패널 내면이 오염되지 아니할 뿐만 아니라, 그 부전하체들에 의한 형광체 입자의 +전하에의 영향을 미침이 없게 되며, 그 그리드(142a)와 패널(12)내면사이에서는 운동량이 감소된 +전하의 형광체 입자들만이 전기적 인력(역현상에 따른 인력)에 의한 유동이 일어나게 되어, 균일하고도 높은 밀도의 형광체입자들이 소정의 배열구조로 부착될 수 있게 된다.

상술한 본 고안의 실시예의 따른 코팅장치에 의하면, 방전장치에서 발생하는 -전하의 형광체입자들이나 음이온을 용이하게 포획하고 +전하의 형광체입자들로만 부전하체 포획수단을 통과시켜 균일하고도 소정의 배열구조에만 형광체입자들로 현상시킬 수 있게 되므로써 음극선관의 품위를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 고안이 실시예를 통해 설명되었으나, 본 고안은 이에 한정되지 아니하고 청구범위에 기재된 사항으로부터 당업자라면 여러가지 응용과 변형이 가능할 것이다.

예를 들면, 전자사진식 스크린제조방법을 이용하여 블랙매트릭스패턴(black matrix pattern)을 형성하거나, 라커막을 형성하기 위한 빛흡물질분말이나 라커막도포분말을 코팅시키는 경우 등에도 적용될 수 있으며, 부전하체 포획수단의 형상이나 구조, 전위의 세기 등 여러가지로 변경시킬 수 있다.

Claims

상부에서 패널(12)을 수용하여 그 패널(12)의 내면을 도포하기 위한 개구가 형성된 현상용기(142)를 지니며, 대전수단에 의해 대전된 형광체 미세분말을 패널(12)의 광전도막(134) 표면에 접촉시켜 소정의 배열로 패널면판(18)의 광전도막(134)에 부착, 현상시키기 위한 음극선관의 전자사진식 스크린제조방법의 현상공정에 사용되는 음극선관의 형광체 코팅장치에 있어서, 상기 현상용기(142)에 고정되고, 패널(12)의 내면에 인접하여 그 전면적에 걸쳐 설치되고 +전위가 인가되는 부전하체 포획수단(142a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 형광체 코팅장치.
제1항에 있어서, 상기 +전위가 300볼트전후에서 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 음극선관의 형광체 코팅장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부전하체 포획수단(142a)이 400메쉬의 그리드구조인 것을 특징으로 하는 음극선관의 형광체코팅장치.