KR200150570Y1 - 음극선관의 스크린 제조용 광전도막 방전장치 - Google Patents

Abstract

전극과 대향전극사이에 절연부재를 구비하여 대전을 보다 균일하게 일으킬 수 있는 방전장치가 개시된다.

그 방전장치는, 전도막(32)인 대향전극과의 사이에서 방전을 일으켜 대향전극측의 광전도막(34)을 대전시키기 위한 다수의 팁(51a)이 형성된 박판형상의 전극(51)을 지니는 음극선관의 스크린제조용 광전도막 방전장치에 있어서, 그 대향전극인 전도막(32) 가까이에서 평편한 등전위분포를 형성하도록 절연부재(55)가 전극(51)으로부터 거리를 두고 양측 절연판(53)을 지지하는 한쌍의 지지금속편(52)에 고정되게 지지된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 절연부재를 통해 전극으로부터 방전이 일어나기 때문에 전극의 팁에 의한 불균일한 방전이 대향전극인 전도막에 직접 일어나지 않게 되고 절연부재에서 분산되게 일어나게 되며, 이를 통과하여 광전도막에 양전하는 절연부재에 의해 반발되기 때문에 방전이 가장 심한 부분일지라도 절연부재를 통과하는 양전하는 어느 정도 균일하게 분산되게 되어, 보다 균일하고도 조절가능하게 양전하를 광전도막에 대전시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

음극선관의 스크린제조용 광전도막 방전장치

제1도는 칼라 음극선관의 부분단면한 개략정면도.

제2a도는 제1도의 음극선관의 스크린 구성을 나타낸 부분확대 단면도.

제3a~e도는 방전장치를 이용하여 음극선관의 스크린을 제조하는 건식 전자사진식 스크린제조 공정을 개략적으로 도시한 설명도.

제4a,b도는 음극선관의 스크린제조용 종래의 광전도막 방전장치를 도시한 것으로,

a도는 판넬과의 관계를 설명하는 개략단면도.

b도는 방전전극의 구조를 나타내는 방전전극의 상세 단면도.

제5a,b도는 음극선관의 스크린제조용 광전도막 방전장치의 등전위분포도를 도시한 것으로서,

a도는 종래의 방전전극에 대한 것이고,

b도는 본 고안에 따른 절연부재를 구비한 방전전극에 대한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 음극선관(CRT) 11 : 전자총

12 : 판넬(panel) 13 : 펀넬(funnel)

14 : 네크(neck) 15 : 양극 보턴

16 : 새도우마스크 17 : 편향 요크

18 : 판넬면판 19a , 19b : 전자빔

20 : 형광면(스크린) 21 : 빛흡수물질

22 : 알루미늄박막층 32 : 전도막

34 : 광전도막 36 , 50 : 방전장치

38 : 광원(가시광선) 40 : 렌즈

42 : 현상용기 51 : 전극

51a : 팁(tip) 52 : 지지금속편

53 : 절연판 54 : 절연체

55 : 절연부재(전계외곡수단용)

본 고안은 음극선관의 스크린 제조용 광전도막의 방전장치에 관한 것으로, 특히 전계외곡수단으로서 절연부재를 구비하여 대전을 보다 균일하게 일으킬 수 있는 방전장치에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은, 제1도에 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 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 전도막층인 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 문제점들을 안고 있으며, 건식제조방법에 의해서는 상술한 문제점들이 상당히 해소되었다.

그 대표적인 건식 전자사진식 스크린제조방법은 미국 특허 제4,921,767호(1990년 5월 1일 특허됨)에 개시되어 있는 바, 이를 간략히 설명하면 다음과 같다.

제3도a 내지 e에는 그 건식전자사진식 스크린제조방법의 각 기본공정이 개략적으로 도시된다.

판넬(12)은 스크린공정에 들어가기 전에 그 내면이 여러가지 방법으로 세척된다. 그리고 나서, 그 판넬의 면판(18)의 내면에는 제3a도에서와 같이 전기적 전도막(32)이 코팅되고, 그 위에 광전도막(34)이 코팅된다. 이러한 전도막(32)에 사용되는 화합물로는 주석이나 인듐(indium)산화물, 또는 그 혼합물과 같은 무기전도물이 개시되어 있고, 휘발성전도막의 원료로는 Aldrich Chemical Co.의 상품명 폴리브린(Polybrene : 1,5-디메틸-1,5-디아자-언디카메틸렌 폴리메소브로마이드, 헥사디메스린 브로마이드)이 개시되어 있다. 이러한 폴리브린은 약10 중량%의 프로판놀과 10중량% 수용성 접착 폴리머(폴리 비닐알콜, 폴리아크릴산, 폴리아미드 등)을 함유하는 수용액상태로 도포되고 건조되어 10⁸Ω/?(ohms per square unit) 이하의 표면저항과 약 1-2㎛의 두께를 가지는 전도막(32)을 형성한다. 그 전도막(32)위에 도포되는 광전도막(34)으로는 휘발성 유기폴리머(폴리비닐 카바졸)또는 폴리머 바인더(폴리메틸메타크릴레이트 도는 폴리프로필렌 카본네이트)에 용해된 n-에틸 카바졸이나 n-비닐카바졸 또는 테트라페닐부타트리엔과 같은 유기단량체와, 적당한 광전도 염료와 용매를 포함하는 도포액이 개시되어 있다. 그 광전도 염료성분으로는 가시광선(바람직하게는 400-700nm파장)에 반응하는 것으로서 크리스탈 바이오릿(crystal violet), 크로리다인 블루우(chloridine blue), 로다민 EG(rhodamine EG)와 같은 것들이 약 0.1 내지 0.4 중량 % 함유되는 것으로 개시되어 있다. 그리고 용매로는 전도막(32)을 오염시키지 아니하는 클로로벤젠이나 싸이클로펜타논과 같은 유기물이 개시되어 있다. 이와 같은 조성을 가지는 광전도막(34)은 2-6μ의 두께를 가진다.

제3b도에는 상술한 바와 같이 이중코팅된 면판(18)의 광전도막(34)에 종래의 방전장치(36)에 의해 암실에서 ＋전하로 대전되는 대전공정이 개략적으로 도시된다. 그 방전장치(36)는 ＋200 내지 ＋700볼트의 직류전원의 ＋전극에 인가되고, －전극은 전도막(32)에 인가됨과 동시에 어스되며, 이와 같이 ＋전극에 인가된 방전장치(36)가 면판(18)의 광전도막(34)위를 가로질러 이동함으로써 광전도막(34)은 ＋전하로 대전되게 된다.

제3c도는 노광공정을 도시한 것으로 상술한 바와 같이 대전된 광전도막(34)은 역시 암실내에서 새도우마스크(16)를 통해 렌즈(40)를 구비하는 크세논 플래시 램프(38)에 의해서 노광된다. 따라서, 먼저 새도우마스크(16)가 판넬(12)에 장착되고 전도막(32)은 어스된다. 이 공정에서는 그 크세논 플래시램프(38)를 켜서 렌즈(40)와 새도우마스크(16)를 통해 그 램프(38)의 광선을 광전도막(34)에 조사하면, 새도우마스크(16)의 애퍼처 또는 슬리트(16a)에 해당하는 광전도막(34)부분들이 노광되고, 그 가시광선에 의해 그 노광부분의 ＋전하가 전도막(32)을 통해 방출되어 제3c도에 도시된 바와 같이 노광부분만 비대전상태로 된다. 상술한 크세논 플래시 램프(38)는 칼라의 경우 빛흡수물질을 부착시키기 위해서는 종래와 같이 그 광선이 각 전자빔의 입사각에 일치하도록 3위치사이를 이동하는 구조가 바람직하다.

제3d도는 현상(형광입자 또는 빛흡수물질의 부착)공정을 개략적으로 도시한다. 이공정에서는 현상용기(42)내에 건식 빛흡수물질미세분말 또는 건식의 각 형광체미세분말과, 그 각 분말과의 접촉으로 정전기를 발생시킬 수 있는 캐리어 비드(carrier bead)가 담겨진다. 그 빛흡수물질용 캐리어 비드는 미세분말과 접촉하여 빛흡수물질입자는 －전하로, 또 형광입자는 ＋전하로 대전시킬 수 있는 것이 적당하며, 그와같이 전하를 띠도록 혼합된다. 새도우마스크(16)를 제거한 판넬(12)은 광전도막(34)이 그 분말에 접촉할 수 있도록 상술한 분말이 담긴 현상용기(42)위에 설치된다.

이 때 혼합된 분말중에서 －전하를 띤 빛흡수물질은 ＋전하로 대전된 광전도막(34)의 비노광부분에 전기인력에 의해 부착되게 되며, ＋전하를 띤 형광입자는 ＋전하로 대전된 광전도막(34)의 비노광부분에서는 반발하고 비대전상태로 된 광전도막(34)의 노광부분에만 역현상(reversal developing)에 의해 부착하게 된다.

제3e도는 적외선 가열에 의한 고착공정을 도시한 것으로, 이 공정에서는 상술한 현상공정에서 부착된 건식 빛흡수물질입자 또는 건식의 각 형광입자들이 서로, 또한, 광전도막(34)에 고착된다. 따라서, 가열에 의해 융착되는 적당한 폴리머 성분이 그 광전도막(34)과 건식 빛흡수물질입자나 건식의 각 형광입자들에 포함된다.

제4a도에는 제3b도에서 사용되는 종래의 방전장치(36)와 판넬(12)과의 관계가 구체적으로 도시되며, 제4b도에는 종래의 방전장치(36)의 구조가 단면도로서 도시된다.

광전도막(34)에의 대전량은 상술한 제3c도의 노광공정과 제3d도의 현상공정에서 균일하게 노광되고 현상되기 위해서는 전면적에 걸쳐 균일하게 이루어지는 것이 바람직하다.

그러나, 그 대전량은 방전장치(36)의 방전능력에 좌우되고, 또한 방전장치(36)의 방전을 위한 고유의 형상으로부터 균일하게 방전이 이루어지는 것은 용이하지 아니하다.

즉, 제4b도에서 방전장치(36)는, 중앙부에 텅스텐 스텐레스 박판형으로 된 전극(51)과, 그 주위를 둘러싸는 절연판(53)과, 이들을 지지하기 위한 한 쌍의 지지금속편(52)과, 그 지지금속편(52)과 전극(51) 사이에 충진되어 전극(51)을 절연되게 지지하는 절연체(54)로 구성된다.

상기 전극(51)의 상단부가 방전을 위한 자유단부로서 대향전극을 향하여 방전을 일으키도록 첨예한 다수의 팁(tip)(51a) 형상으로 형성된다.

이 전극(51)에 대략＋ 1KV까지 조절가능한 직류전압(V)을 인가하여 광전도막(34)을 ＋ 전하로 대전시킨다.

이와 같이 광전도막(34)에 ＋ 전하로 대전시키는 전극(51)과 대향전극(32) 사이의 방전능력은 팁(51a)과 대향전극(32) 사이의 거리(d₁), 팁사이의 거리(d₂), 팁의 형상과 그 첨예도(sharpness) 등에 의하여 크게 좌우되며, 방전을 일으키기 위해서는 팁현상을 취해야 하기 때문에 광전도막(34)에 대전되는 전하량은 전표면에 걸쳐 균일하게 될수가 없다.

즉 팁(51a)으로부터 가장 가까운 직상부에서는 최대의 방전이 일어나고 주위로 갈수록 약해진다.

이에 따라, 상술한 노광공정 및 현상공정에서 불균일한 노광과 현상을 야기시키고 형광체입자가 소망의 배열구조에서도 불균일하게 일어나는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 믿다 균일하게 대전되도록 방전을 일으키는 음극선관과 스크린제조용 광전도막 방전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이러한 본 고안의 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 전도막인 대향전극과의 사이에서 방전을 일으켜 대향전극측의 광전도막을 대전시키기 위한 다수의 팁이 형성된 박판형상의 전극을 지니는 음극선관의 스크린제조용 광전도막 방전장치에 있어서, 그 대향전극인 전도막 가까이에서 평편한 등전위분포를 형성하도록 절연부재가 전극으로부터 거리를 두고 양측 절연판을 지지하는 한쌍의 지지금속편에 고정되게 지지된 것을 특징으로 하는 음극선관의 스크린제조용 광전도막 방전장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예가 설명된다.

본 고안에 따른 방전장치(50)는 종래의 방전장치(36)와 동일한 전극(51), 지지금속편(52), 절연판(53) 및 절연체(54)를 구비하며, 그 이외에 절연부재(55)를 추가로 구비한다.

제5b도에서 절연부재(55)은 전극(51)의 팁(51a)의 상부에 배치된다.

그 절연부재(55)는 전극(51)으로부터 거리를 두고 양측 절연판(53)을 지지하는 한쌍의 지지금속편(52)에 고정되게 지지된다.

제5a도에서 절연부재(55)는 판넬(12)의 내면과의 사이에서 박판인 전극(51)의 전길이에 걸쳐 연장되게 형성된다.

이에 따라, 전극(51)과 절연부재(55)사이의 큰 전압차로 인하여 등전위선이 그 절연부재(55)부근에서는 상향으로 이동하게 된다.

특히, 절연부재(55)의 형상은 전극(51)의 팁(51a) 형상이나 첨예도등에 따라 방전이 가급적 균일하게 분산될 수 있는 구조인 것이 바람직하다.

상술한 본 고안의 바람직한 실시예에 의하면, 절연부재인 절연부재(55)를 피해 등전위선이 분포하기 때문에 전극(51)의 팁(51a)에 의한 불균일한 방전이 절연부재(55)에서 분산되게 일어나게 되며, 이를 통과하여 광전도막(34)에 양전하는 절연부재(55)에 의해 주변으로 분산되기 때문에 방전이 가장 심한 부분일지라도 절연부재를 통과하는 양전하는 어느 정도 균일하게 분산되게 되어, 보다 균일하고도 조절가능하게 양전하를 광전도막(34)에 대전시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 고안의 실시예가 설명되었으나, 본 고안은 이에 한정되지 아니하고 청구범위에 기재된 사항으로부터 당업자라면 여러가지 응용과 변경이 가능할 것이다.예를 들어, 절연부재(55)의 형상이나 위치 등을 조절하여 전면적에 걸처 대전분포를 조절하는 것 등을 들 수 있다.

Claims (2)

1. 전도막(32)인 대향전극과의 사이에서 방전을 일으켜 대향전극측의 광전도막(34)을 대전시키기 위한 다수의 팁(51a)이 형성된 박판형상의 전극(51)을 지니는 음극선관의 스크린제조용 광전도막 방전장치에 있어서, 그 대향전극인 전도막(32) 가까이에서 평편한 등전위분포를 형성하도록 절연부재(55)가 전극(51)으로부터 거리를 두고 양측 절연판(53)을 지지하는 한쌍의 지지금속편(52)에 고정되게 지지된 것을 특징으로 하는 음극선관의 스크린제조용 광전도막 방전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 절연부재(55)는 전극(51)의 팁(51a)상부의 측부에 부착되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 스크린제조용 광전도막 방전장치.