KR910002977B1 - 전면 패널의 외표면에 대전방지막을 가지는 음극선관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전면 패널의 외표면에 대전방지막을 가지는 음극선관

제1도는긍래의 유리 피막의 원자모델도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 관한 유리 피막의 원자모델도.

제3도는 Li염의 함유량과 피막강도 및 저항치의 관계를 도시한 그래프도.

제4도는 Ga염의 함유량과 피막강도 및 저항치의 관계를 도시한 그래프도.

본 발명은 음극선관, 특히 대전방지 기능이 있는 전면패널의 외표면에 대전방지막을 가지는 음극선관에 관한 것이다.

음극선관의 전면패널의 외표면은, 표면저항이 높기 때문에, 음극선관의 동작시에 정전하가 퇴적하여, 먼지를 흡착하거나, 인체에 전기 쇽크를 주는등의 문제가 있었다.

그러므로 이러한 문제를 해소하기 위하여 특허공개공보(공개번호 : 소화 61-16452)에서는 음극선관의 전면패널의 외표면에 백금, 파라듐, 주석, 금등의 무기금속 화합물과 실리케이트로 된 투명한 박막을 형성한 음극선관이 표현되어 있다.

그러나, 박막중의 실리케이트가 도전성이 없기 때문에 박막의 표면저항을 충분히 낮출수 없어서 만족할만한 대전방지 효과를 얻을수가 없었다.

또 발명자등의 시험에 의하면 무기금속 화합물이 흡습성이 없는 경우는, 박막은 도전성이 없었다.

흡습성의 PdCl₂등의 무기금속 화합물을 첨가한 경우는 약간의 도전성을 얻을 수가 있었다.

그러나, 도전성을 충분한 것으로 하려고 첨가량을 증가시키면 박막의 강도 및 광학특성이 극단적으로 낮아져 실용에 적합치 못했다.

그런데 일본국 특허공개공보(공개번호 : 소화 (61-45545호)는, 음극선관의 전면패널의 외표면에 형성하는 얇은 반사방지 피막의 강도를 높이기위해 피막에 Ti, Al, Mg, Ca, Zr, Na, K등의 금속산화물 또는 수산화물을 포함시킬 것을 제안하고 있다. 그러나, 이들 산화물 또는 수산화물중의 금속원자는 제1도에 모식적으로 표시한 바와같이 SiO₂등의 피막형성 물질의 골격구조인 Si-O-Si 결합의 절단된 부분에 존재한다고 생각되기 때문에 흡습성은 얻지 못한다.

따라서 상술한 이유로 도전성이 필요한 피막에 사용할 수 없다.

본 발명의 목적은 음극선관의 페이스 플레이트(Face Plate)의 외표면에 형성되는 대건방지막의 전기전도를 낮추고, 그 대전방지 특성을 향상시킴으로써 충분한 대전특성과 충분한 막강도를 가지도록 한 전면패널의 외표면에 대전방지막을 가지는 음극선관을 제공하려는 것이다.

본 발명인 전면패널의 외표면에 대전방지막을 가지는 음극선관은 SiO₂는 P₂O₅를 주성분으로 하는 흡습성의 금속염을 포함하는 유리피막을 전면패의 의표면에 형성항으로서 충분한 대전방지성을 얻는다.

본 발명에 의하면 흡습성의 금속염을 제2도에 모식적으로 표시한 바와같이 유리피막의 골격(Si-O-Si결합)의 간극에 봉입시켜 공기중의 습기를 금속염에 흡수시킴으로서 유리피막의 전기저항을 저하시킨다.

흡습성의 금속염은 예를들어 상술한 형식으로 봉입하지 않아도, 유리피막의 전기저항을 저하시킬 수가 있으나 유리피막내에 강하게 고정시키기 위해서는 상술한 형식으로 봉입하는 것이 좋다.

상술한 형식으로 봉입하기 위해서는 금속염의 크기가 작지 않으면 안된다.

금속염이 지치게 크면 유리골격을 파괴해 버리므로 피막의 강도가 저하된다.

따라서 충분한 도전성을 얻을 수 있을 때까지 금속염을 첨가할 수가 없다.

유리피막의 두께는 0.05-1㎛가 바람직하다. 0.05㎛보다 얇으면 피막의 저항치가 안정하지 않으며 타방 1㎛보다 두꺼우면 피막을 균일하게 형성하는 것이 극히 곤란해지며 화면이 하얗게 흐려지고 만다.

제1표에 5×10¹⁰Ω/㎠의 피막저항치를 얻는데 필요한 만큼만 금속염을 함유한 경우의 피막강도를 표시한다.

피막강도는 200g/㎠의하중을 부하한 Lion No 50-30(상표)의 지우개를 이용하여 피막을 문지름 시험을 하고, 피막이 벗겨질때 까지의 왕복 문지름 회수를 표시했다.

동표서, 금속염중의 금속원소의 원자번호는 적을수록 강가 높아진다는 경향이 있음이 판명되었다. 용적(강도가 60회 이상)인 것은, Ga(원자변호 31)보다 원자번호가 작은 금속원소의 염이다.

이 표에 있어서는 금속염을 무수염으로서 표시하고 있으나, 일부는 함염이 되는 경우도 있다.

[제1표]

원자번호 31 이하의 금속원소의 염으로서 흡습성이 있는 것으로 LiCl, LiBr, LiI, LiNO₃, BeF₂, BeCl₂, BeCl₂·4H₂O, BeBr₂, NaI, NaI, 2H₂O, NaNO₃, MgCl₂, MgCl₂·6H₂O, MgBr₂, MgBr₂·6H₂O, MgI₂, MgI₂·8H₂O, Mg(NO₃)₂·6H₂O, AlCl₃, AlBr₃, AlBr₃·6H₂O, AlI₃, KF, KF·2H₂O, KBr, CaCl₂, CaCl₂·H₂O, CaCl₂·2H₂O, CaCl₂·6H₂O, CaBr₂, CaBr₂·6H₂O, CaI₂, CaI₂·6H₂O, Ca(NO₃)₂, Ca(NO₃)₂·4H₂O, ScCl₃, ScBr₃, Sc(NO₃)₃, TiCl₃, TiBr₄, Ti(SO₄)₂, VF₄, VCl₂, VCl₃, VBr₃, CrCl₂, CrCl₃, CrI₂, MnCl₂, MnCl₂·4H₂O, MnBr₂, MnI₂, MnI₂·4H₂O, FeCl₂, FeCl₂·4H₂O, FeCl₃·6H₂O, FeBr₂·6H₂O, FeBr₃, FeI₂, FeI₂·4H₂O,Fe(NO₃)₃·gH₂O, Fe₂(SO₄)₃·9H₂O, CoCl₂, CoBr₂, CoBr₂·6H₂O, CoI₂, CoI₂·2H₂O, CoI₂·6H₂O, Co (NO₃)₂·6H₂O , NiCl₂, NiCl₂·6H₂O, NiBr₂, NiI₂, Ni(NO₃)₂·6H₂O, NiSO₄, CuCl₂, CuCl_2·2H₂O, CuBr₂, Cu(NO₃)₂·3H₂O, Cu(NO₃)₂·6H₂O, ZnCl₂, ZnBr₂, GaCl₃, GaBr₃, Ga(NO₃)₃·xH₂O,Ga₂(SO₄)₃, Ga₂(SO₄)₃·18H₂O등이있다.

또 이유는 확실하지 않으나 원자번호가 작은 금속원소의 염일수록 피막의 전기저항치를 낮추는 효과가 크며, 함유량이 적어도 대전방지 효과를 얻을 수 있다는 이점이 있다.

일반적으로 금속염의 항유량이 일정량(형성된 유리피막의 전중량에 대하여 10%)을 넘으면, 급격하게 피막강도가 저하된다. 5×10¹⁰Ω/㎠의 피막저항치를 얻고져 하는경우, 원자번호가 31까지의 금속(Ga)의 염이라면, 10 중량%까지의 함유량으로 충분하나, 그 이상의 원자번호의 금속원소의 염이되면 10중량% 이상의 함유량이 필요하게 되어 피막강도가 저하된다. 유리피막의 골격이 되는 물질은 SiO₂, P₂O₅또는 이들의혼합물로 한다.

이것은 알콜레이트로 형성된 것이 바람직하다.

피막강도의 향상을 위해 B, Zr, Ti, Fe, Al, V 등을 프함시켜도 무방하다.

골격성분 및 상술한 원소의 알콜레이트에 상술한 흡습성 금속염을 용해시켜 스프레이(spray)법, 스핀(spin)법, 디프(dip)법 등에 의하여 음극선관에 도포하면 본 발명의 피막을 얻을 수 있다.

SiO₂의 골격성분(주성분)에 대한 금속염의 첨가량과 피막강도및 저항치의 관계를 가장 대전방지 효과가 있는 LiNO₃대하여 보면 제3도에 표시한 바와같이 된다.

LiCl 경우도 제3도와 거의 같은 양상이 된다.

동 도면에서 함유량은 강도의 점에서는 10중량%이하, 또 저항치의 점에서는 0.001 중량%이상이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

또 Ga(NO₃)₃의 경우는 제4도와 같이 된다. 이 경우는 강도의 점에서는 10중량%이하, 또 저항치의 점에서는 5 중량% 이상이 바람직하다는 것을 알 수 있다. GaCl₃또는 Ga(SO₄)₃의 경우도 제4도와 거의 같은 양상이 된다.

보다 바람직한 범위는 금속염의 물 또는 알콜(도포액의 용매)에 대한 용해도, 분자량 및 흡습능력에 따라 상이해진다.

Si의 알콜레이트 또는 폴리실록키산과 흡습성 금속염을 함유한 용액으로 본 발명의 흡습성 금속염을 함유하는 유리피막을 형성할 경우, 피막의 형성(SiO₂의 생성)과정에 있어서 용매의 증발 및 탈수축합 반응에 의하여 피막의 체적을 감소하고, 흡습성 금속염의 대부분은 형성된 피막표면에 떠오르므로 피막안으로 거두어 들이는 흡습성 금속염의 양은 거의 1/10로 되고 만다.

따라서 흡습성 금속염을 주성분으로 하여 0.001-10 중량% 함유한 피막을 형성할 경우, 흡습성 금속염은용액중의 Si의 알콜레이트 또는 폴리실록키산이 화학양론적으로 모두 SiO₂로 변화한 경우의 SiO₂의 중량에 대하여 0 01-100% 용액안에 포함되어 있을 필요가 있다.

본 발명에 의하면 피막의 음극선관에 대한 부착력이 향상된다. 그 이유는 확실하지 않으나 골격성분의 간극을 메워 금속염이 존재함으로 피막이 치밀해지기 때문으로 생각된다.

[실시예 1]

먼저 아래 조성의 도포용액을 조제한다.

에틸실리케이트 … 5중량%

초산 … 3중량%

물 … 2중량%

초산리튬 … 0.5중량%

이소플로필알콜 … 잔부(殘部)

다음에 이 용액을 컬러 수상관의 페이스 플레이트(face plate)에 스핀법에 의하여 도포한 다음, 115℃ 이하로 10분간 소성하여 평균두께가 0.1㎛의 대전방지막을 형성했다. 금속염(초산리튬)은 형성된 피막의 중량에 대하여 3.03% 이었다. 이 대전방지막은, 20℃, 40% RH하에서 5×10⁸Ω/㎠의 저항치를 나타냈다.

비교예로서, 초산리튬을 포함하지 않은 피막 및 초산리튬 대신에 일본국 특허공개공보(공개번호 : 소화 61-16452호)에 있는 리튬 안정화 실리카졸(silica sol)을 이용하여 SnCl₄를 0.01 중량%(대피막) 함유한 피막을 같은 두께로 형성했다. 저항치는 각각 5×10¹¹, 및 2×10¹¹Ω/㎠이었다.

또 상술한 문지름 시험에 있어서는 비교예의 80회에 대하여 본 발명의 음극선관의 피막은 100회 이상을 표시하여 내마모성이 우수했다.

[실시예 2]

실시예 1에 있어서 초산리튬 대신에 초산나트륨을 이용한 이의에는 실시예 1과 같은 순서로 피막을 형성했다. 저항치는 9×10⁹Ω/㎠이었으나, 실용상 충분한 대전방지 효과를 인정했다.

[실시예 3]

실시예 1과 같은 조성의 용액을 사용하여 스프레이법에 의하여 컬러 수상판의 페이스 플레이트에 도포하고, 150℃로 30분간 소성하여 피막을 형성했다. 저항치는 1×10⁹Ω/㎠이었다. 이 피막의 경우는 프릭커(flicker) 방지 효과도 인정되었다.

상술한 비교예의 피막을 스프레이 법으로 형성한 경우, 프릭커 방지효과는 같이 얻어졌으나, 저항치는 각각 10¹²Ω/㎠이상, 및 1×10¹¹Ω/㎠ 이어서, 본 발명의 현저한 대전방지 효과를 실증했다.

Claims (4)

1. SiO₂또는 P₂O₅를 주성분으로 하는 골격구조를 가지며, 상기 골격구조내에 봉입된 흡습성의 금속염을 포함하는 유리피막이 전면패널의 외표면에 형성된 전면패널의 외표면에 대전방지 막을 가지는 음극선관.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡습성의 금속염을 원자번호 31 이하의 금속원소의 염인 전면패널의 이표면에 대전방지 막을 가지는 음극선관.
3. 제1항에 있어서, 상기 흡습성의 금속염은, 상기 주성분에 대하여 0.001-10 중량% 포함되는 전면패널의 외표면에 대전방지막을 가지는 음극선관.
4. Si의 알콜레이트 또는 폴리실록키산을 함유하며, 또 상기 Si의 알콜레이트 또는 폴리실록키산이 모두 SiO₂로 변화한 경우의 SiO₂의 중량에 대하여 0.01-100%의 흡습성 금속염를 함유하는 음극선관의 전면패널 외표면의 대전방지막 형성용 조성물.

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