KR200150571Y1 - 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조장치에 있어서, 특히 형광체 분말에 큰 유동성을 부여하기 위한 형광체 공급장치에 관한 것이다.

본 고안은, 1) 형광체 분말을 저장하고 현상용기(142)에 상기 형광체분말을 공급하는 호퍼(148), 및 2) 외부로부터 공기를 빨아들이는 공기유입구(150, 150b)와 내부에 유입된 공기로부터 수분을 흡착시키는 수분흡착수단(160)과 수분이 흡착되고 여과되어진 공기가 호퍼(148)로 빠져나가는 공기유출구(170, 270a)를 지니며, 상기의 호퍼에 결합되는 공기여과장치(180, 280)를 구비하는 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치에 있어서, 상기 수분흡착수단(160)은 밑면(161)에 다수의 작은 공기 유통공(162)이 형성되고, 그 위에 지지층(163)이 충진되고, 그 위에 흡습층(164)이 흡습제로 충진되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 외부로부터 유입된 공기가 공기여과장치를 거치는 동안 수분이 완전히 제거되어지고 이러한 건조 공기만이 호퍼내로 유입되어지므로, 호퍼내의 형광체분말이 그 하부에서 고착되거나 벤츄리 관에서 막힘 현상없이 높은 유동성을 갖게 되는 효과가 있다.

Description

음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체 공급장치

제1도는 칼라음극선관을 부분단면한 개략정면도.

제2도는 제1도의 음극선관의 스크린 구성을 나타낸 부분 확대단면도.

제3a도 내지 e도는 본 고안자의 선 발명에 의한 형광체를 이용하여 음극선관의 스크린을 제조하는 전자사진식 스크린 제조공정을 개략적으로 도시한 설명도.

제4도는 본 고안의 형광체 공급장치에 사용되는 공기여과장치(180)의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.

제5a도 및 b도는 본 고안의 또 다른 실시예를 각각 개략적으로 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 음극선관(CRT) 11 : 전차총

12 : 패널(panel) 13 : 펀넬(funnel)

14 : 네크(neck) 15 : 양극 보턴

16 : 새도우마스크 17 : 편향요크

18 : 패널면판 19, 19a, 19b : 전자빔

20 : 형광면(스크린) 21 : 빛흡수물질

22 : 알루미늄박막층 36 : 코로나방전장치

132 : 전도막 134 : 광전도막

138 : 자외선광원 140 : 자외선렌즈

142 : 현상용기 144a : 방전전극

144b : 노즐 146 : 벤츄리관

148 : 호퍼 150 : 공기유입구

160 : 수분흡착수단 161 : 밑면

162 : 공기 유통공 163 : 지지총

164 : 흡습층 170 : 공기유출구

180 : 공기여과장치 280 : 공기여과장치

282 : 외부케이스 284 : 내부 스크린케이스

286 : 회전축 288 : 베어링

290 : 개페도아 292 : 형광체분말유입구

94 : 블레이드(팬)

본 발명은 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체 공급장치에 관한 것으로서, 특히 형광체 분말에 큰 유동성을 부여하기 위한 형광체 공급장치에 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, 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.

형광면은(20)은 면판(18)의 배면에 형성되는데, 칼라의 경우 제 2도에 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 휘도 증대, 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 현탄액(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, 건식 제조방법에 의해서는 상술한 문제점들이 상당히 해소되었다.

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

제3a도 내지 e도는 상기 제조방법에 따른 각 공정을 개략적으로 도시한다. 제3도a는 면판(18)의 내면에 전도막(132)과 그위에 광전도막(134)이 형성되는 코팅공정이다. 전도막(132)은 예를 들면, 폴리일렉트로라이트(poylelectrolyte)로서 Colgon사제품인 상품명 Catfloc-c 1-50중량%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 부타리엔(bis dimethyl phenyl butatriene), 트리니트로플루오리논(trinitro-fluorenone : TNF) 및 에틸 안트라퀴논(ethylanthraquinone : EAQ)중 적어도 한가지이상을 사용하였으며, 그 광전도막도포용액으로는 0.01 내지 10중량%의 비스 디메틸 페닐 디페닐 부타트리엔과 고분자바인더(binder)로서 1내지 30중량%의 폴리스티렌(polystyrene)을 잔량인 톨루엔(toluene)이나 크실렌(xylene)에 용해시켜 사용하였다.

제 3b도는 대전공정을 개략적으로 도시한 것이다. ＋1K볼트 이하, 바람직하게는 ＋700볼트이상의 직류전압을 인가하여 코로나방전 장치로 대전시켰다. 광전도막(134)이 적어도 파장 450㎚이하의 자외선에 반응하기 때문에 암실작업이 불필요하다.

제3c도는 노광공정을 개략적으로 도시한 것으로서, 자외선 광원(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.

제3d도는 현상공정을 개략적으로 도시한다. 종래에는 이 현상공정에서 캐리어 비드와 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 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 본출원인의 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, 본 출원인이 출원한 “음극선관의 스크린 제조방법”이 설명되었는 데, 그 공정 중에서 제3도d의 현상공정에서와 같이 호퍼(148)로부터 형광체 분말이 벤츄리관(146)으로 유동할 때, 또한, 형광체 분말이 벤츄리관(146)을 통해 공기압으로 분사될 때 형광체 분말에는 큰 유동성이 요구된다.

그러나, 단순히 형광체분말에 대전특성을 부여하기 위해 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)의 1차막과 폴리 아크릴아미드(PAA)의 2차막을 형성시키는 것만으로는 충분한 유동이 없어, 형광체분말간 또는 유동관이나 용기 등에 들러붙게 되는 문제점이 있다.

또한, 미국 특허 제 4,921,767호에서의 현상공정에서 마찰전기를 이용하여 형광체분말을 대전시키고 그 대전된 형광체분말을 광전도막에 부착시키고 있는데, 상술한 문제는 그 마찰전기를 일으키기 위한 캐리어 비드(carrier bead)와 형광체 분말사이에서도 상기와 같은 문제점은 발생한다.

상기와 같은 문제점은 제 3도d에서 보는 바와 같이 압축공기로 분사될 때, 벤츄리관(146)을 통해 분사되어야 할 형광체입자들이 호퍼(148)의 유입된 공기의 수분으로 인하여 서로 달라붙게 되고, 이로 인하여 벤츄리관(146)내에서 낮은 유동특성을 갖게 되어 충분한 양의 형광체입자가 방전전극(144a)과 노즐(144b)로 분사되지 못함으로써, 현상공정에서 충분한 양의 형광체입자가 현상되지 못하게 되는 원인이 되고 있었던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 형광체분말이 벤츄리 관을 통하여 공기압으로 분사될때 형광체 분말에 큰 유동성을 부여하는 형광체 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 형광체 분말을 저장, 공급하는 호퍼에 유입되는 공기를 사전에 건조시킴으로써 형광체 분말에 큰 유동성을 부여하는 점에 그 특징이 있다.

또한, 본 고안은 호퍼내의 공기로부터 수분을 제거시켜 그 건조도를 높임으로써 형광체분말에 큰 유동성을 부여하는 점에 그 특징이 있다.

본 고안은 형광체분말을 저장, 공급하는 호퍼와 상기 호퍼에 체결되고 공기유입구와 수분흡착수단 및 공기유출구를 구비한 공기여과장치를 포함하여 구성되며, 그 수분흡착수단은 밑면에 다수의 작은 공기 유통공이 형성되고, 그 위에 지지층이 충진되고, 그 위에 흡습층이 흡습제로 충진되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은, 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체 공급장치에 있어서 : 수분흡착수단을 지니는 다공성 내부스크린 케이스와 : 그 내부스크린케이스가 내부에서 회전가능하게 설치되고, 호퍼의 내부와 외부가 각각 분리되게 유로를 형성하도록 한 쌍의 공기유출구와 공기유입구를 지니는 외부케이스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안은 형광체분말을 저장하고 현상용기(142)에 공급하는 통상의 호퍼(148)와, 공기유입구(150)와 수분흡착수단(160) 및 공기유출구(170)를 구비하고 상기의 호퍼(148)에 결합되는 공기여과장치(180)로 구성되어 있다.

제4도는 본 고안에 따른 형광체공급장치에 사용되는 공기여과장치(180)의 바람직한 실시예를 나타낸 것으로서, 공기여과장치(180)의 단면도이다.

상기 공기여과장치(180)는 외부로부터 공기를 빨아들이는 공기 유입구(150)와 유입된 공기로부터 수분을 흡착시키는 수분흡착수단(160), 그리고 수분이 흡착되고 여과되어진 공기가 호퍼(148)로 빠져 나가는 공기 유출구(170)로 구성되어 있다.

상기 수분흡착수단(160)은 밑면(161)에 다수의 작은 공기 유통공(162)이 형성되고, 그 위에 지지층(163)이 충진되고, 그 위에 흡습층(164)이 흡습제로 충진되어 있다. 흡습제로서는 활성알루미나, 실리카겔 등이 바람직하다.

상기의 지지층(163)은 흡습층(164)을 지지해줌으로써 흡습제가 소정의 위치에서 제기능을 다하도록 해주는 반면, 상기의 흡습층(164)을 이루는 흡습제는 외부로부터 유입된 공기 중에서 수분을 제거하여 건조공기만을 호퍼(148)로 보내주게 함으로써, 벤츄리 관(146)에서 형광체 입자가 높은 유동성을 갖게 해 준다.

본 고안에서는, 상기 흡습제와 함께 활성탄 등의 흡착제를 함께 사용할 수도 있다. 활성탄 등의 흡착제를 함께 사용할 경우엔 공기 중에 유입된 미세한 먼지 등의 이물질을 제거함으로써, 이후 현상공정에서 이물질에 의한 제품의 불량화를 사전 예방할 수 있다.

제5도는 본 고안에 사용되는 공기여과장치(180)의 또다른 바람직한 실시예를 나타낸 것으로서, 상기의 공정여과장치(180)에 수분흡착수단(160)이 여러개 설치되어 있고 또한, 호퍼(148)에 연결되어 있는 상태를 나타내고 있다. 제5a도는 수분흡착수단(160)이 층층으로 여러개 설치되고 공기유출구(170)와 호퍼(148)가 파이프등의 배관(171)으로 연결된 경우이고, 제5도b는 수분흡착수단(160)이 단층으로 여러개 설치되어 있고 호퍼(148)에 직접 연결되어 있는 경우이다.

제5b도에서는 수분흡착수단(160)을 지니는 다공성 내부스크린케이스(284)가 외부케이스(282)의 내부에서 회전가능하게 설치되고, 그 외부케이스(282)는 호퍼의 내부와 외부가 각각 분리되게 유로를 형성하도록 한 쌍의 공기유출구(170a)(170b)와 공기유입구(150a)(150b)를 지닌다. 내부스크린케이스(284)를 외부케이스(282)의 내부에서 회전 가능하게 설치하는 일예로서 제5도b에서 그 내부스크린케이스(284)에 고정된 회전축(286)이 외부케이스(282)의 중앙돌출부에 고정되게 삽입된 베어링(288)에 삽입되어 회전가능하게 구성환 것이고, 그 회전축(286)은 상부의 모터(M)에 고정되어 전기적 제어하에 강제로 회전 될 수 있고, 또한, 블레이드(294)를 내부스크린케이스(284)에 형성시키고 외부유로를 형성하는 공기유입구(150b)로 펌프 등에 의해 강제적으로 유입되는 공기의 유동에 의해 상기 내부스크린케이스(284)를 외부케이스(282)에 대해 상대적으로 회전시키는 것이 가능하다. 호퍼(148)의 내부 공기는 내부유로를 형성하는 공기유입구(150a)로 유입되고 내부의 수분흡착수단(160)을 통과하면서 수분이 제거되며 공기유출구(170a), 배관(171)을 통해 순환됨으로써, 수분이 제거될 수 있으며, 한편, 외부 유로에서는 건조된 공기를 통과시킴으로써 그 수분흡착수단(160)에 흡착된 수분이 외부로 제거될 수 있다.

상기와 같은 구성으로 된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

음극선관의 건식전자사진식 스크린의 제조공정에 있어서, 제 3도d에서 보는 바와 같이 고압의 압축공기로 분사시키면 형광체입자가 벤츄리 관(146)을 통해 현상용기(142)내로 분사되어지고, 이때 호퍼(148)내의 공기압은 낮아지게 된다.

호퍼(148)내의 공기압이 낮아지게 되면, 외부로부터 공기가 호퍼(148)내로 유입되어지게 된다. 그런데, 본 고안에서는 외부에서 호퍼(148)내로 유입되어지기전에 공기여과장치(180)를 거치게 되므로, 공기유입구(150)를 통해 들어온 공기가 다수의 공기유통공(162)과 지지층(163) 및 흡습층(164)을 통과하는 동안에 건조되어지게 된다. 또한 흡습층(164)에 흡습제와 함께 흡착제를 함께 사용할 경우엔 미세한 먼지등까지 여과된 공기를 얻을 수 있다.

따라서, 본 고안에서는 외부로부터 유입된 공기가 공기여과장치(180)를 거치는 동안 수분이 완전히 제거되어지고 이러한 건조 공기만이 호퍼(148)내로 유입되어지므로, 호퍼(148)내의 형광체분말이 그 하부에서 고착되거나 벤츄리 관(146)에서 막힘현상없이 높은 유동성을 갖게 되는 효과가 있다.

또한, 본 고안에서 흡습제와 함께 흡착제를 사용할 경우엔 수분뿐만 아니라, 미세한 먼지 이물질까지도 제거되므로, 이후 현상단계 및 고착단계에서 제품의 불량화를 방지할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 고안에 따른 스크린 제조용 형광체공급장치를 사용할 경우 우천시나 장마철과 같은 습한 공기의 영향을 받지 아니하므로 최종 제품의 균일화를 기할 수 있는 것이다.

호퍼내로의 형광체공급통로를 상술한 본 고안에 따른 장치의 건조도가 높은 라인에 연결시켜 호퍼에 형광체분말을 공급시킴으로서 외부로부터 형광체분말에 섞인 공기의 건조도를 높이게 할 수도 있다.

공기유출구(170)와 연결된 배관(171)의 호퍼(148)의 상부연결부의 대향부분으로부터 공기여과장치(180)의 유입구(150)로 그 호퍼(148)의 내부공기를 순환시켜 건조도를 높이기 위한 또 다른 배관(도시안됨)이 상기 배관(171)과 유사하게 설치될 수 있다.

제5b도의 실시예에서는 내부유로와 외부유로를 형성시키고 그 외부유로를 통해 건조공기를 유동시킴으로써 공기여과장치(280)가 계속적으로 건조상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 고안이 바람직한 실시예들을 통하여 설명되었으나, 본 고안은 이에 한정되지 아니하고 청구범위에 기재된 사항으로부터 당업자라면 여러가지 응용과 변형이 가능할 것이다.

Claims (6)

1)형광체 분말을 저장하고 현상용기(142)에 상기 형광체 분말을 공급하는 호퍼(148), 및 2)외부로부터 공기를 빨아들이는 공기유입구(150, 150b)와 내부에 유입된 공기로부터 수분을 흡착시키는 수분 흡착수단(160)과 수분이 흡착되고 여과되어진 공기가 호퍼(148)로 빠져나가는 공기유출구(170, 270a)를 지니며, 상기의 호퍼에 결합되는 공기여과장치(180, 280)를 구비하는 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치에 있어서, 상기 수분흡착수단(160)은 밑면(161)에 다수의 작은 공기 유통공(162)이 형성되고, 그 위에 지지층(163)이 충진되고, 그 위에 흡습층(164)이 흡습제로 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치.

제1항에 있어서, 상기 수분흡착수단(160)에 충진된 흡습층(164)에는 흡착제가 흡습제와 함께 사용된 것을 특징으로 하는 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 호퍼(148)의 상부에 상기 공기여과장치(180, 280)의 공기유출구(170, 170a)의 대향부분에 출구를 지니며, 그 출구로부터 상기 공기여과장치(180, 280) 의 공기유입구(150, 150b)로 호퍼(148)내의 공기를 순환시키는 내부공기순환관로(171, 150a)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치.

음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체 공급장치에 있어서 : 수분흡착수단(160)을 지니는 다공성 내부 스크린케이스(284)와 ;그 내부 스크린케이스(284)가 내부에서 회전가능하게 설치되고, 호퍼(148)의 내부와 외부가 각각 분리되게 유로를 형성하도록 한 쌍의 공기유출구(170, 170b)와 공기유입구(150a, 150b)를 지니는 외부케이스(282)를 구비하는 것을 특징으로 하는 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치.

제4항에 있어서, 상기 호퍼(148)의 외부유로상의 공기유동에 의해 내부 스크린케이스(284)가 회전하도록 블레이드(팬)(294)가 내부 스크린케이스(284)에 제공된 것을 특징으로 하는 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치.

제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 외부케이스(282)의 외부유로가 내부 스크린케이스(284)내의 습기를 제거하기 위해 건조도가 높은 공기를 통과시키는 것을 특징으로 하는 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치.