KR20050014212A - Cleaning device and method of the CRT's neck - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 브라운관 넥부 세정장치 및 그 세정방법에 관한 것으로서, 넥부의 복잡한 형상에도 높은 청정도를 가지는 세정작업이 가능하도록 대기압하에서 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마를 이용하여 브라운관의 넥부를 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CRT neck cleaning apparatus and a method for cleaning the same, wherein a plasma is generated under atmospheric pressure to enable a cleaning operation having high cleanliness even in a complicated shape of the neck, and an apparatus and method for cleaning the neck of the CRT using the plasma It is about.
상기 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)은 텔레비전뿐만 아니라 사람의 눈으로 볼 수 있는 형태로 영상을 구현하는 모든 디스플레이 장치에서 이용되는 것으로서, 영상 정보를 내장하는 전기신호를 전자빔의 작용에 의해 영상이나 도형, 문자 등의 광학적인 영상으로 변환하여 표시한다.The cathode ray tube (CRT) is used in all display devices that implement an image in a form that can be seen by a human eye as well as a television. An electric signal incorporating image information is generated by an electron beam. It converts and displays optical images such as figures and characters.
상기 전자빔을 방출하는 R,G,B 3개의 전자총은 넥(Neck) 부분에 위치하고, 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔이 형광체가 도포된 패널을 주사함으로써 빛이 발광되는 것이다. 여기서, 상기 넥(Neck)은 직경 약 36mm를 가지며, 조립된 3개의 전자총을 소정의 위치에 맞추어 밀봉된다.Three electron guns of R, G, and B that emit the electron beams are positioned in a neck portion, and the electron beams emitted from the electron guns emit light by scanning a panel coated with phosphors. Here, the neck has a diameter of about 36 mm, and the assembled three electron guns are sealed at a predetermined position.
즉, 상기 넥부는 전자빔을 방출하는 전자총이 장전되고, 상기 전자빔 방출을 위한 높은 전압이 인가되는 부위이기 때문에 내장 흑연의 단부 부근에 전계 집중이 일어나지 않도록 극히 청정한 내표면을 갖는 것이 요구된다.That is, the neck part is required to have an extremely clean inner surface such that an electron gun emitting an electron beam is loaded and a high voltage is applied to emit the electron beam, so that electric field concentration does not occur near the end of embedded graphite.
이러한 넥부에 사용되는 관은 일반적으로 유리관을 절단한 후, 그 일단을 가열하고, 플레어장에 확경 가공함으로써 제조된다. 그러나 이러한 가공공정 중에 유리가루, 공장내의 미진, 오일 미스트, 던볼 케이스 등으로부터 생기는 미립자상, 섬유상, 또는 극히 얇은 막상의 오염물질이 상기 넥 관의 표면 내외로 부착될 수 있다.The tube used for such a neck part is generally manufactured by cutting a glass tube, heating the one end, and diameter-processing it to a flare field. However, during such processing, contaminants such as particulates, fibres, or extremely thin membranes generated from glass powder, fines in the plant, oil mist, dunball cases, etc. may adhere to the inside and outside surfaces of the neck tube.
종래의 경우 상기 넥부의 내면에 부착된 오염물질을 제거하기 위하여 알카리성을 갖는 세제를 사용하는 세정방법, 초산 스펀지를 이용한 세정방법, 고압의 에어를 사용한 제진장치 등을 적용하였다.Conventionally, in order to remove contaminants attached to the inner surface of the neck part, a cleaning method using an alkaline detergent, a cleaning method using an acetic acid sponge, a vibration suppression device using high pressure air, and the like are applied.
그러나, 종래에 제시된 브라운관 넥부 세정방법은 넥부 형상이 원뿔형태로 복잡하고, 그 넥관의 직경이 좁고, 유리재질로 인해 취급이 용이하지 않다는 구조적 문제점으로 인해 높은 청정도 수준을 기대할 수 없었다.However, the CRT neck cleaning method proposed in the related art has a high cleanness level due to a structural problem that the neck shape is complicated in a conical shape, the diameter of the neck tube is narrow, and the handling is not easy due to the glass material.
더욱이, 종래의 세정공정 이후에도 넥 표면에 미세한 오염물질이 잔존하게 되고, 이러한 오염물질로 인해 전계 집중 및 전자빔의 궤도 변화를 야기시키기 때문에 형광면을 주사하는 3개의 전자빔의 경로를 방해하였다.Furthermore, even after the conventional cleaning process, fine contaminants remain on the neck surface, and these contaminants interfere with the paths of the three electron beams for scanning the fluorescent surface because they cause electric field concentration and change in the trajectory of the electron beam.
도 1은 종래의 넥부 세정방법에 의해 세정된 브라운관의 전자빔 드래프트(draft)를 측정한 것이다. 도시된 그래프(G1,G2,G3)는 3개의 전자총으로부터 방출되는 전자빔에 해당하며, 시간에 따른 컨버전스를 표시하였다. Y축 0부근에 상기 3개의 그래프(G1,G2,G3)가 집중될수록 좋은 화상이 표시될 수 있다.1 is a measurement of an electron beam draft of a CRT cleaned by a conventional neck cleaning method. The graphs G1, G2, and G3 correspond to electron beams emitted from three electron guns and indicate convergence over time. As the three graphs G1, G2, and G3 are concentrated near 0 on the Y-axis, a better image may be displayed.
그러나 도 1에서는 상기 3개 전자빔(G1,G2,G3)의 형광체로의 집중을 방해함으로써 컨버젼스 드리프트(Convergence Drift) 문제를 발생시키고, 이에 따라 전자총에서 발생된 전자빔의 예정방향이 변화되어 화상재현의 선명도가 떨어진다는 문제점이 있었다.In FIG. 1, however, the convergence drift problem is generated by impeding the concentration of the three electron beams G1, G2, and G3 on the phosphor, and thus, the predetermined direction of the electron beam generated by the electron gun is changed to change the image reproduction. There was a problem that the sharpness drops.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 넥부의 복잡한 형상에도 높은 청정도를 가지는 세정작업이 가능하도록 대기압하에서 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마를 이용하여 브라운관의 넥부를 세정함으로써 넥면에 형성되는 정전압 전위를 균일하고 안정되게 유지시켜 화상의 선명도를 향상시킬 수 있는 브라운관 넥부 세정장치 및 그 세정방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and generates a plasma under atmospheric pressure to enable a cleaning operation having a high degree of cleanliness even in the complex shape of the neck portion, and the neck surface by cleaning the neck portion of the CRT using the plasma The present invention provides a CRT neck cleaning apparatus capable of maintaining a constant and stable constant voltage potential formed thereon to improve image clarity, and a cleaning method thereof.
도 1 은 종래의 세정방법이 적용된 브라운관 넥부의 전자빔 드리프트 그래프,1 is an electron beam drift graph of a CRT neck portion to which a conventional cleaning method is applied,
도 2 는 본 발명에 의한 브라운관 넥부 세정장치의 정단면도,2 is a front sectional view of the CRT neck portion cleaning device according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 의한 브라운관 넥부 세정방법에 관한 순서도,3 is a flowchart of a CRT neck portion cleaning method according to the present invention;
도 4 는 본 발명의 세정방법이 적용된 브라운관 넥부의 전자빔 드리프트 그래프이다.4 is an electron beam drift graph of the CRT neck portion to which the cleaning method of the present invention is applied.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10:전원부 20:매칭부10: power supply unit 20: matching unit
30:넥 40:가스주입부30: neck 40: gas injection part
45:가스배기구 50:내부전극45: gas exhaust 50: internal electrode
60:외부전극 70:하부절연체60: external electrode 70: lower insulator
80:상부절연체 90:가스주입 홀80: upper insulator 90: gas injection hole
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 브라운관 넥부 세정장치의 특징에 따르면, 전자빔의 작용에 의해 영상이 구현되는 브라운관의 넥 표면 세정장치에 있어서, 상기 넥 내면을 감싸도록 넥 내부로 삽입되는 내부전극과, 상기 넥 외면과 일정공간 이격되어 상기 넥을 감싸도록 형성되는 외부전극과, 상기 내부전극과 연결되어, 상기 넥 내부로 플라즈마 방전을 위한 방전가스 및 반응성 가스를 주입시키는 가스주입부와, 상기 내부전극과 상기 외부전극 사이에서 발생되는 플라즈마 방전에 의해 넥 표면의 이물이 제거되도록 상기 내부전극 및 상기 외부전극에 고주파 전원을 인가하는 전원부를 포함하여 구성된다.According to a feature of the CRT neck cleaning apparatus according to the present invention for solving the above problems, in the neck surface cleaning apparatus of the CRT tube image is implemented by the action of the electron beam, the inside is inserted into the neck to surround the inner surface of the neck An electrode, an external electrode formed to surround the neck to be spaced apart from the outer surface of the neck, and a gas injection part connected to the internal electrode to inject a discharge gas and a reactive gas for plasma discharge into the neck; And a power supply unit for applying high frequency power to the internal electrode and the external electrode so that foreign substances on the neck surface are removed by the plasma discharge generated between the internal electrode and the external electrode.
또한, 브라운관 넥부 세정방법은 브라운관의 넥 내부로 내부전극이 삽입되고, 상기 넥 외부에 외부전극이 형성되는 제 1 단계와, 상기 넥 내부로 방전가스 및 반응성 가스가 주입되는 제 2 단계와, 상기 내부전극 및 상기 외부전극에 고주파 전원이 인가되는 제 3 단계와, 상기 고주파 전원에 의해 상기 넥 내부에서 플라즈마 방전이 발생되는 제 4 단계와, 상기 플라즈마에 의해 상기 넥 표면의 이물이 세정되는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the CRT neck cleaning method includes a first step of inserting an internal electrode into the neck of the CRT, forming an external electrode outside the neck, and injecting a discharge gas and a reactive gas into the neck; A third step of applying high frequency power to the internal electrode and the external electrode, a fourth step of generating plasma discharge inside the neck by the high frequency power supply, and a fifth step of cleaning foreign substances on the surface of the neck by the plasma Characterized in that comprises a step.
이하, 본 발명의 브라운관 넥부 세정장치 및 그 세정방법을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the CRT neck unit cleaning apparatus of the present invention and a cleaning method thereof will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
본 발명은 플라즈마를 이용한 세정장치에 관한 것인데, 상기 플라즈마는 전기적인 방전으로 인해 생기는 전하를 띤 양이온과 전자들의 집단을 의미한다. 플라즈마 상태란 기체가 큰 에너지를 받아 이온화됨으로써 전체적으로는 전기적인 중성을 띄는 것으로서, 형광등, 네온사인 등과 같은 조명등에 이용되는 예를 접할 수 있다.The present invention relates to a cleaning apparatus using a plasma, which refers to a group of charged cations and electrons generated by an electrical discharge. The plasma state is a gas that is ionized by receiving a large energy to exhibit an electrical neutrality as a whole, it can be seen that the example used for lighting such as fluorescent lamps, neon signs.
이러한 플라즈마 상태를 만들기 위해서는 고전원이 인가되어야 하는데, 본 발명에서는 RF(13.56 MHz) 또는 마이크로웨이브(2450 MHz)의 주파수를 가지는 전원을 인가하고, 방전가스 및 반응성 가스를 주입함으로써 플라즈마 방전을 유도한다.즉, 본 발명은 플라즈마 방전을 일으켜 상기 플라즈마와 넥 표면에 존재하는 이물을 반응시킴으로써 넥 표면을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.In order to create such a plasma state, a high power source must be applied. In the present invention, a power source having a frequency of RF (13.56 MHz) or microwave (2450 MHz) is applied, and plasma discharge is induced by injecting a discharge gas and a reactive gas. That is, the present invention relates to an apparatus and method for cleaning the neck surface by causing plasma discharge to react the plasma with foreign matter present on the neck surface.
도 2를 참조하여 본 발명의 브라운관 넥부 세정장치의 구성을 살펴보면, 플라즈마 상태를 만들기 위해 고주파전원을 인가하는 전원부(10)와, 넥부(30) 내면/외면에 각각 위치한 내부전극(50)및 외부전극(60)과, 방전가스 및 반응성 가스를 주입할 수 있는 가스주입부(40)와, 가스 배기를 위한 가스배기구(45)를 포함하여 이루어진다.Looking at the configuration of the CRT neck cleaning apparatus of the present invention with reference to Figure 2, the power supply unit 10 for applying a high frequency power to make a plasma state, the inner electrode 50 and the outer surface respectively located on the inner / outer surface of the neck portion 30 And an electrode 60, a gas injection unit 40 through which discharge gas and a reactive gas can be injected, and a gas exhaust port 45 for exhausting gas.
이를 보다 상세히 설명하면, 먼저 상기 전원부(10)는 RF(13.56 MHz) 또는 마이크로웨이브(2450MHz)의 주파수를 갖는 고주파 전원을 상기 내부전극(50) 및 상기 외부전극(60)으로 인가한다. 상기 RF 또는 마이크로웨이브는 둘 다 플라즈마 방전을 위해 요구되는 고압전원을 공급하는데, 상대적으로 상기 마이크로웨이브가 더 높은 온도에서 플라즈마 방전을 유도한다.In more detail, first, the power supply unit 10 applies a high frequency power source having a frequency of RF (13.56 MHz) or microwave (2450 MHz) to the internal electrode 50 and the external electrode 60. The RF or microwave both supply the high voltage power required for plasma discharge, where the microwave induces plasma discharge at higher temperatures.
또한, 상기 전원부(10)와 넥부(30) 사이에는 진행파를 최대로 하고, 반사파를 최소화하는 매칭부(20)가 포함된다.In addition, a matching unit 20 is provided between the power supply unit 10 and the neck unit 30 to maximize traveling waves and minimize reflected waves.
상기 넥부(30)의 내면에 형성되는 내부전극(50)과 외면에 형성되는 외부전극(60)은 상기 전원부(10)와 연결되어 고전원을 인가받는다. 상기 내부전극(50)은 전기전도도, 방열 효과가 양호한 구리 파이프를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 넥(30)내부에 가스가 주입될 수 있도록 파이프(관) 형태로 제작한다. 이를 위해 상기 내부전극(50)에는 Φ2mm의 다수 홀(90)이 형성된다.The inner electrode 50 formed on the inner surface of the neck portion 30 and the outer electrode 60 formed on the outer surface are connected to the power supply unit 10 to receive a high power source. The internal electrode 50 is preferably made of a copper pipe having good electrical conductivity and heat dissipation effect, and is manufactured in the form of a pipe (pipe) so that gas can be injected into the neck 30. To this end, the plurality of holes 90 of Φ 2 mm are formed in the internal electrode 50.
이때, 상기 넥(30) 내부로 주입되는 가스는 매스 플로우 미터 또는 볼 파라미터를 사용하여 주입량이 조절될 수 있으며, 일정량이 상기 홀(90)을 통해 넥(30)내부로 주입된다. 방전가스로는 헬륨, 아르곤, 질소 등이 이용되며, 반응성 가스로는 미량의 산소와 CF4(CARBON FLUORIDE)를 사용할 수 있다.At this time, the gas injected into the neck 30 may be adjusted by using a mass flow meter or a ball parameter, and a predetermined amount is injected into the neck 30 through the hole 90. Helium, argon, nitrogen, etc. are used as the discharge gas, and a small amount of oxygen and CF4 (CARBON FLUORIDE) may be used as the reactive gas.
이때, 상기 방전가스는 분당 1~20L로 주입될 수 있으며, 상기 반응성 가스 중 산호는 분당 0~20L, CF4는 분당 0~500cc가 주입되는 것이 바람직하다.At this time, the discharge gas may be injected at 1 ~ 20L per minute, the coral of the reactive gas is preferably 0 ~ 20L per minute, CF4 is injected 0 ~ 500cc per minute.
외부전극(60)은 구리 재질의 파이프 또는 박판 형태로서 상기 넥부(30) 외면을 감싸는 형태로 제작되는 것이 바람직하다.The external electrode 60 may be manufactured in a form of a copper pipe or a thin plate to surround an outer surface of the neck part 30.
상기 내부전극(50)과 넥 내면사이의 거리가 일정하게 유지되도록 하부절연체(70) 및 상부절연체(80)가 삽입된다. 상기 절연체로는 테프론을 사용하고 특히, 상기 하부절연체(70)에는 플라즈마가 이물과 반응함으로써 생성되는 생성가스의 배기를 위한 홀을 설치하고, 호스를 연결하였다. 이러한 홀을 가스배기구(45)라 한다. 또한, 상기 생성가스의 배기시 밸브(미도시)를 통해 배기량을 조절할 수 있다.The lower insulator 70 and the upper insulator 80 are inserted to maintain a constant distance between the internal electrode 50 and the inner surface of the neck. Teflon is used as the insulator, and in particular, the lower insulator 70 is provided with a hole for exhausting the generated gas generated by plasma reacting with a foreign material, and a hose is connected. Such a hole is called a gas exhaust port 45. In addition, the exhaust amount may be adjusted through a valve (not shown) when exhausting the generated gas.
상기 전원부(10)에 의한 고전원이 상기 전극(50,60)에 인가됨에 따라 상기 전극 사이에 형성되는 플라즈마는 자외선, 원자나 분자상의 라디칼, 이온 등을 발생시켜 상기 넥(30) 표면에 잔존하는 이물과 반응을 일으킨다. 이로써 넥(30)부 표면의 세정이 이루어진다.As the high power source of the power supply unit 10 is applied to the electrodes 50 and 60, the plasma formed between the electrodes generates ultraviolet rays, atoms, molecular radicals, ions, etc. and remains on the surface of the neck 30. Reacts with foreign bodies. As a result, the surface of the neck 30 is cleaned.
이때, 상기 가스배기구(45)는 플라즈마에 의해 세정이 수행됨에 따라 생성되는 생성가스의 농도가 넥(30)내부에서 증가함에 따라, 이물이 재흡착되는 현상을 방지하기 위함이다.At this time, the gas exhaust port 45 is to prevent the re-adsorption of foreign substances as the concentration of the generated gas is increased in the neck 30 as the cleaning is performed by the plasma.
이와 같이 구성되는 브라운관 넥부 세정장치를 사용하여 플라즈마 방전을 통한 넥부 표면을 세정하는 공정방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A process method of cleaning the neck surface by plasma discharge using the CRT neck cleaning apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. 2.
브라운관의 넥 내부로 내부전극, 하부절연체 및 상부절연체가 삽입되고, 상기 넥 외부에는 외부전극이 형성된다. 상기 절연체(7,8)는 내부전극과 넥부 내면이 일정거리만큼 이격되도록 하는 것으로서, 이격거리는 약 5mm이다.(S1)An internal electrode, a lower insulator, and an upper insulator are inserted into the neck of the CRT, and an external electrode is formed outside the neck. The insulators 7 and 8 allow the inner electrode and the inner surface of the neck to be separated by a predetermined distance, and the separation distance is about 5 mm.
삽입 후 방전가스(헬륨:분당 5리터) 및 반응성 가스(분당 100cc)가 내부전극에 형성된 다수홀을 관통하여 넥부 내면으로 주입되고(S2), 전원부를 통하여 RF 또는 마이크로웨이브 주파수를 갖는 고전원이 인가된다(S3). 이로 인해 플라즈마가 발생되며, 상기 전력공급부에서 공급되는 전력을 증가시킴으로써 플라즈마 밀도가 증가하게 된다.(S4)After insertion, the discharge gas (helium: 5 liters per minute) and the reactive gas (100 cc / min) are injected into the inner surface of the neck part through a plurality of holes formed in the internal electrode (S2), and a high power source having an RF or microwave frequency It is applied (S3). As a result, plasma is generated, and the plasma density is increased by increasing the power supplied from the power supply unit.
이렇게 생성되는 플라즈마에는 방사되는 자외선, 원자나 분자상의 라디칼, 이온이 발생되며, 이것이 넥부 표면의 이물과 반응하여 세정이 이루어지는 것이다.(S5)The generated plasma generates ultraviolet rays, radicals and ions in atoms or molecules, which are reacted with foreign matter on the surface of the neck to be cleaned.
이렇게 플라즈마에 의한 이물과의 반응이 지속됨에 따라 생성된 가스의 농도가 증가하면, 이물이 상기 넥부 표면에 재흡착될 수 있는데 이를 방지하기 위해 가스배기구를 통해 생성된 가스를 배출시킨다. 상기 가스 배출량은 밸브에 의해 조절될 수 있다. (S6)As the concentration of the generated gas increases as the reaction with the foreign material by the plasma continues, the foreign material may be resorbed on the surface of the neck part, and the generated gas is discharged through the gas exhaust port to prevent this. The gas discharge can be controlled by a valve. (S6)
도 4는 본 발명에 제시된 장치를 사용하여 넥부를 세정한 브라운관의 전자빔의 드리프트(drift)를 측정한 것으로 도 1과 비교하여 각 전자빔 경로가 도시된 그래프(G1',G2',G3')의 편차가 적다는 것을 알 수 있다.Figure 4 is a measurement of the drift of the electron beam of the CRT cleaning the neck using the apparatus presented in the present invention, as shown in the graph (G1 ', G2', G3 ') showing the respective electron beam paths compared to FIG. It can be seen that the deviation is small.
즉, 플라즈마 처리를 하는 경우, 넥부에 형성되는 정전압 전위를 안정시키고, 전자빔의 편향을 막을 수 있어 브라운관의 정밀한 화상재현이 가능하게 된다.That is, in the case of plasma treatment, the constant voltage potential formed at the neck portion can be stabilized and the deflection of the electron beam can be prevented, so that accurate image reproduction of the CRT can be performed.
이상과 같이 본 발명에 의한 브라운관 넥부 세정장치 및 그 세정방법에 관해 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 당업자에 의해 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.As described above with reference to the drawings illustrated with respect to the CRT neck cleaning apparatus and the cleaning method according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, the technical spirit is protected by those skilled in the art It can be applied within the range.
상기와 같이 구성되는 브라운관 넥부 세정장치 및 그 세정방법은 플라즈마 방전을 이용하여 어떠한 구조의 넥이라도 표면의 이물을 세정할 수 있으므로 높은 수준의 청정 세정이 가능할 뿐만 아니라, 상기 넥부 표면의 이물질 제거로 인해 전자총의 넥부에 형성되는 정전압 전위를 안정시켜 브라운관을 통한 화상재현의 선명도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The CRT neck cleaning device and the cleaning method configured as described above can clean foreign materials on any surface of the neck by using plasma discharge, and thus high level of clean cleaning is possible, and due to the removal of foreign materials on the surface of the neck part. By stabilizing the constant voltage potential formed at the neck of the electron gun, there is an effect of improving the sharpness of image reproduction through the CRT.
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