KR200160140Y1 - 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 경제적이면서도 효율적으로 방전장치나 정전기 발생 건(gun) 없이도 형광체의 공급도중 그 유동에너지를 이용하여 마찰에 의해 그 형광체 입자들을 대전시키는 마찰대전수단(170)을 지니는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

그 형광체공급장치는, 호퍼와 벤튜리관사이에 유동하는 형광체분말과 측벽부와의 마찰에 의해 소정의 정전하로 그 형광체분말을 대전시키는 마찰대전수단이 호퍼의 출구측에 형성된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 복잡하고도 조절이 난해한 코로나 방전장치와 같은 대전장치(144a)없이도 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)의 1차막과 폴리 아크릴아미드(PAA)의 2차막이 형성된 형광체분말에 효율적으로 강력하게 대전시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치

본 고안은 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치에 관한 것으로, 더 상세히는 전자사진식 음극선관의 스크린 제조방법에서의 현상공정에 요구되는 형광체분말의 대전수단을 지니는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은, 도 1에 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)에 애퍼처 또는 슬리트(16a)를 통과하여 형광면(20)에 주사된다.

형광면(20)은 면판(18)의 배면에 형성되는데, 칼라의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 일정한 배열구조의 다수의 스트라이프(stripe) 또는 도트(dot)형상의 형광체(R,G,B)와 그 각 형광체들사이의 블랙코팅과 같은 빛흡수물질(21)로 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 형광입자를 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(electrophatographical) 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.

도 3(a) 내지 (e)는 상기 제조방법에 따른 각 공정을 개략적으로 도시한다.

도 3a는 면판(18)의 내면에 전도막(132)과 그 위에 광전도막(134)이 형성되는 코팅공정이다. 전도막(132)은 예를 들면, 폴리일렉트로라이트(polyelectroyte)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 광전도막도포용액으로 0.01 내지 10중량%의 비스 디메틸 페닐 디페닐 부타트리엔과 고분자바인더(binder)로서 1 내지 30중량%의 폴리스티렌(polystyrene)을 잔량인 톨루엔(toluene)이나 크실렌(xylene)에 용해시켜 사용하였다.

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

도 3c는 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. 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.

도 3d는 현상공정을 개략적으로 도시한다. 종래에는 이 현상공정에서 캐리어 비드와 형광체 입자 또는 빛흡수물질입자들을 혼합하여 마찰에 의한 정전기를 대전시켰으나, 본 출원인의 고안에 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.

도 3e는 베이퍼 스웰링(vapour swelling)법을 이용한 본 출원인의 고안에 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 도 3d의 현상공정에서와 같이 호퍼(148)로부터 형광체 분말이 벤츄리관(146)을 통해 분사노즐(144b)로 이송되면서 코로나방전장치와 같은 방전전극(144a)에 의해 소정의 전하로 대전된다.

그러나, 단순히 형광체분말에 대전특성을 부여하기 위해 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)의 1차막과 폴리 아크릴아미드(PAA)의 2차막이 형성되지만, 그 방전장치(144b)는 구성이 복잡하고 전력이 많이 소요될 뿐만 아니라, 방전상태의 조절이 난해하며, 방전시에 대량의 전자, 이온화에 따른 다량의 음이온 및 -로 대전된 형광체입자(부전하체)가 발생되기 때문에 그 음이온이 상술한 광도전막의 양전하부분(비노광부분)에 부착되어 음극선관의 품위를 저하시키는 문제점이 있다.

본 고안은, 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 경제적이면서도 효율적으로 방전장치나 정전기 발생 건(gun)없이도 형광체의 공급도중 그 유동에너지를 이용하여 마찰에 의해 그 형광체 입자들을 대전시키는 마찰대전수단(170)을 지니는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치를 제공하는 데에 그 목적적이 있다.

제1도는 칼라음극선관을 부분단면한 개략평면도.

제2도는 제1도의 음극선관의 스크린 구성을 나타낸 부분 확대단면도.

제3a도 내지 제3e도는 본 고안자의 선 발명에 의한 형광체를 이용하여 음극선관의 스크린을 제조하는 전자사진식 스크린 제조공정을 개략적으로 도시한 설명도.

제4도는 본 고안의 형광체 공급장치의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.

제5도는 본 고안의 상기 실시예에서의 회전자의 일예를 도시한 사시도.

<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 : 편향요크

18 : 판넬면판 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 : 회전자

160 : 교반기 170 : 마찰 대전수단

172 : 몸체 174 : 나선부

176 : 결합부 178 : 전도성막

180 : 형광체 공급장치

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 형광체 분말을 저장하고 출구에 연결되는 벤튜리관을 개재하여 압축공기에 의해 현상용기의 코터로 그 형광체분말을 공급하는 호퍼를 지니는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치에 있어서, 상기 호퍼와 벤튜리관사이에 유동하는 형광체분말과 측벽부와의 마찰에 의해 소정의 정전하로 그 형광체분말을 대전시키는 마찰대전수단이 상기 호퍼의 출구측에 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체공급장치를 제공한다.

상기 마찰 대전수단의 내부에는 마찰표면적을 증대시키기 위한 나선부가 형성되고, 그 외부에는 마찰 전하를 방출시키기 위한 전도성막이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 마찰 대전수단은 폴리에틸렌 내지는 테플론수지로 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안은 종래와 같이 형광체분말을 저장하고 도 3d의 벤츄리관(146)을 개재하여 압축공기에 의하여 현상용기(142)의 분사노즐(144b)로 그 형광체분말을 공급하는 호퍼(148)을 지닌다. 상기 호퍼(148)내의 중앙부에 교반기(160)를 구비하며, 그 교반기(160) 아래에 독립적으로 또는 그 교반기(160)와 맞물려 회전하는 회전자(150)를 구비한다. 그 교반기(160)는 형광체분말을 교반시키도록 하는 블레이드(166)가 단부에 부착된 다수의 회전암(164)을 지니며, 그 회전암(164)은 모터 등에 의해 회전하도록 호퍼(148)에 지지되는 보스(162)에 방사상으로 고정된다.

또, 상기 회전자(150)는 상기 호퍼(148)내의 출구에 인접하여 회전가능하게 설치된다. 그 회전자(150)는 형광체분말을 출구로 강제로 유동시키도록 회전한다. 또, 그 회전자(150)는 호퍼(148)의 출구에 접하는 중앙부에서 상기 호퍼의 출구로 형광체를 공급하기 위한 틈새를 주도록 상기 회전자(150)의 중앙부가 양측보다 작게 형성되며, 그 중앙부에 다수의 톱니(154)가 형성되고 양측의 원통부(152)에서 그 회전이 안내된다.

본 고안에 따르면, 상술한 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치(180)의 출구로부터 벤츄리관(146)으로 유동하는 형광체분말을 측벽부와의 마찰에 의해 소정의 정전하를 발생시켜 그 형광체분말을 소정의 전하로 대전시키기 위한 마찰대전수단(170)이 상기 호퍼의 출구측에 형성된다.

상기 마찰대전수단(170)의 내부에는 마찰표면적을 증대시키기 위한 나선부(174)가 형성되고, 그 외부에는 그 마찰대전수단(170)에 대전된 마찰 전하를 방출시키기 위해 어스되는 전도성막(178)이 형성된다. 그 형광체분말에 +의 정전하를 대전시키기 위해서는 상기 마찰대전수단(170)은 폴리에틸렌 내지는 테플론수자로 형성된다.

상기와 같은 구성으로 된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

도 3d에서 대전특성을 부여하기 위해 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)의 1차막과 폴리 아크릴아미드(PAA)의 2차막이 형성된 형광체분말을 호퍼(148)에 투입하고, 현상용기(142)의 상부에 노광공정에서 소정의 배열구조로 전하잠상이 형성된 판넬을 로딩시킨 후, 호퍼(148)로부터 벤츄리관(146)을 통해 코터인 분사노즐(144b)측으로 이송된다.

이때, 그 호퍼(148)의 출구에 형성된 마찰대전수단(170)의 내부를 통과하면서 그 마찰대전수단(170)의 벽부, 특히 나선부(174)와 접촉하면서 마찰 전기를 발생시킨다. 이와 같이 발생된 마찰전기에 의해 형광체분말이 +전하로 대전되게 되고 이 대전된 형광체분말이 상기 코터인 분사노즐(144b)로 이송되어 판넬 내면으로 분사된다. 그 분산된 형광체분말은 도 3d와 관련하여 설명한 바와 같이 광전도막(134)의 노광부분과 비노광부분의 어느 하나에 현상된다. 즉, 현상용기(142)로 분사된, +로 대전된 형광체분말은 전기적 인력과 반발력의 작용에 따른 역현상에 의하여 소망의 배열로 광전도막(134)의 표면에 부착된다.

더욱이, 상기 회전자(150)의 회전에 따라 그 회전자(150)의중앙부를 통해, 특히 다수의 톱니(154)에 의해 강제로 배출되게 되어 상술한 마찰대전의 효율이 크게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안의 일실시예에 따른 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치의 구성과 작동에 의하면, 복잡하고도 조절이 난해한 코로나 방전장치와 같은 대전장치(144a) 없이도 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)의 1차막과 폴리 아크릴아미드(PAA)의 2차막이 형성된 형광체분말에 효율적으로 강력하게 대전시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

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

Claims (3)

1. 형광체 분말을 저장하고 출구에 연결되는 벤튜리관을 개재하여 압축공기에 의해 현상용기의 코터로 그 형광체분말을 공급하는 호퍼를 지니는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체 공급장치에 있어서, 상기 호퍼와 벤튜리관사이에 유동하는 형광체분말과 측벽부와의 마찰에 의해 소정의 정전하로 그 형광체분말을 대전시키는 마찰대전수단이 상기 호퍼의 출구측에 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 마찰 대전수단의 내부에는 마찰표면적을 증대시키기 위한 나선부가 형성되고, 그 외부에는 마찰 전하를 방출시키기 위한 전도성막이 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체공급장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 마찰 대전수단이 폴리에틸렌 내지는 테플론수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린제조용 형광체공급장치.