KR910009663B1 - 눈부심차폐처리형 음극선관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

눈부심차폐처리형 음극선관

제1도는 본 발명에 관한 눈부심차폐 처리형 음극선관을 도시한 개략적인 구성도.

제2도는 제1도의 Ⅱ부분의 확대단면도.

제3a도 내지 제3c도는 이온교환처리의 프로세스를 도시한 도면.

제4도는 이온교환법의 원리를 도시한 도면.

제5도는 이온교환처리에 의한 페이스 패널글라스의 깊이 방향의 잔류압축응력분포를 도시한 특성도.

제6도는 페이스 패널 글라스의 긁기 시험결과를 표로해서 도시한 도면.

제7도는 종래의 눈부심차폐처리를 행하고 있지않은 음극선단을 도시한 개략적인 구성도.

제8도는 제7도의 Ⅷ부분의 확대단면도.

제9도는 종래의 눈부심차폐 처리형 음극선관을 도시한 개략적인 구성도.

제10도는 제9도의 Ⅹ부분의 확대단면도.

제11a∼c도는 직접에칭법에 의한 페이스 패널글라스의 바깥표면의 눈부심차폐의 원리를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 음극선관 2 : 페이스 패널글라스

3 : 시청자의 눈 4 : 램프

11 : 요철 12 : 압축응력층

본 발명은 외광에 의한 페이스 패널글라스의 바깥표면으로의 비치는 것을 방지한 눈부심차폐 처리형 음극선관에 관한 것으로, 특히 페이스 패널글라스 표면의 구조에 관한 것이다.

제7도는 종래의 눈부심차폐처리를 행하고 있지 않은 음극선관의 예를 도시한 것이다. 동일도면에서 (1)은 음극선관, (2)는 음극선관(1)에서의 페이스 패널글라스이다.

상기 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면은 제8도에 도시한 바와같이 대단히 평활한 면을 갖고 있다. 그 때문에 음극선관(1)에 비추어진 영상을 주시할 때 주위에 예를들면 방의 조명용램프(4)등이 켜져있으면, 이 외광으로서의 램프(4)와 음극선관(1)의 페이스 패널글라스(2)와 시청자의 눈(3)의 위치관계에 의해 외광으로서의 램프(4)의 페이스 패널글라스(2)에 의한 정반사 상이 시청자의 눈(3)에 들어간다. 글라스 표면에서의 정반사는 수직입사에 가까운 경우 4%나 된다. 이 외광의 정반사 성분에 의해 본래 필요로 하는 음극선관(1)의 페이스 패널글라스(2)의 내면에 마련한 형광면(도시하지 않음)의 발광에 의한 영상의 출력에 큰 악영향을 받는다. 이와 같은 상태에서 장시간 음극선관(1)의 영상을 주시하는 것은 눈이 피로하게 되는 원인으로도 되어 의학적으로도 바람직하지 않다.

이 때문에 제9도에 도시한 바와 같은 눈부심차폐 처리형 음극선관이 이미 개발되어 있다. 이 음극선관(1)에서는 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 제10도에 도시한 바와 같이 1㎛이하의 무수의 미세한 요철(11)을 형성하고 있다. 이 대단히 미세한 요철(11)에 의해, 예를들면 방의 조명용램프(4)등에서의 외광은 산란되어서 반사광이 주위로 확산하므로, 정반사 상이 시청자의 눈(3)에 들어가지 않고, 본래의 음극선관(1)의 형광면이 발광에 의한 영상만을 볼 수가 있고, 정확한 영상의 출력이 가능하게 되므로 장시간 영상을 주시하여도 눈의 피로감이 경감된다. 또한 상기 요철(11)의 미세화는 본래의 음극선관의 형광면의 발광에 의한 영상의 해상도에 영향을 주지않는 정도로 선정된다.

이와같은 눈부심차폐 처리형 음극선관에 있어서, 눈부심 차폐처리는 통상 페이스 패널글라스(2)의 성형 후 그 내면에 형광면을 형성하기 전의 단계에서 행해진다.

현재 널리 행해지고 있는 눈부심차폐처리 방법으로서는 직접 에칭법이라는 처리방법이 있다.

제11a도 내지 제11c도는 이 직접에칭법에 의한 페이스 패널글라스의 바깥표면의 눈부심차폐처리의 원리를 도시한 것이다.

페이스 패널글라스(2)는 일반적으로 행해지고 있는 글라스프레스 공정 및 바깥표면 연마공정을 거친 후 눈부심차폐처리가 실행된다. 먼저 제11a도에 도시한 바와같이, 분무노즐(5)에 의해 카보런덤등의 연마분(6)을 포함한 공기 또는 물을 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 일정한 조건에서 분출하여 연마분에 의한 미세한 상흔(8)을 바깥표면상에 형성한다. 이후 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면만을 제11b도에 도시한 에칭통(9)의 에칭액(10)속에 일정한 시간 침지한다. 이 에칭액(10)으로서는 통상, 글라스를 용해한 플루오르산(플루오르화수소산 : HF)이 사용된다. 이 에칭액(10)에 의해 연마분에 의한 상흔(8)이 매끈한 모양으로 펴지고, 제11c도에 도시한 바와 같이 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 1㎛이하의 무수의 미세한 요철(11)이 형성되어 눈부심 차폐처리가 종료된다.

그런데 상술한 바와 같은 종래의 눈부심 차폐처리형 음극선관에서는 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 무수의 미세한 요철이 있으므로 음극선관의 제조공정 중에서의 취급중에 종래의 평활한 바깥표면을 갖는 음극선관에 비해 대단히 흠이 생기기 쉬운 결점을 갖고 있다. 이것은 평활한 면에 비해 요철이 있는 면의 마찰계수가 커서 여러 가지의 물체와 맞닿을 때 흠이 생기기 쉬운 것으로 고려된다. 특히 이 경우의 홈은 나중에 재연마등의 방법에 의해서도 좀처럼 개선 없다는 불합리한 점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 페이스 패널글라스의 바깥표면에 무수의 미세한 요철을 갖고 있어서 음극선관의 제조공정 중에서의 페이스 패널글라스의 바깥표면에 흠이 발생하는 것을 방지할 수 있는 눈부심 차폐형 음극선관을 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 눈부심 차폐형 음극선관은 페이스 패널글라스의 바깥표면에 형성된 미세한 요철과 상기 페이스 패널글라스의 바깥표면 및 그 근방에 형성된 압축응력층을 마련한 것이다.

본 발명에서의 눈부심 차폐형 음극선관은 페이스 패널글라스의 미세한 요철을 갖는 바깥표면 및 그 근방부분의 깊이 방향으로 압축응력층이 마련되어 있으므로 외관상 글라스의 표면의 경도가 증가한 상태로 되고, 다른 물체와의 부딪침에 의한 흠의 발생에 대한 저항력이 현저히 향상하여 흠의 발생확률이 대폭적으로 저하한다.

이하 본 발명의 1실시예를 도면에 따라 설명한다.

제1도는 본 발명에 관한 눈부심차폐형 음극선관을 도시한 개략적인 구성도이다.

동일도면에 있어서, 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에는 제2도에 도시한 바와같이 무수의 미세한 요철(11)이 형성되어 있다. 또 상기 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에는 상기 요철(11)부분의 깊이 방향으로 0∼50㎛의 깊이에 걸쳐서 압축응력층(12)가 마련되어 있다. 이 압축응력층(12)는 이온교환처리법에 의해 형성된 것이다.

제3a도 내지 제3c도는 이온교환처리의 공정을 도시한 것이다. 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 상기 종래예에서 설명한 것과 마찬가지로 직접 에칭법에 의해 제3a도에 도시한 바와 같은 무수의 미세한 요철(11)을 형성한 후, 이 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면부를 제3b도에 도시한 바와 같이 초산칼륨(KNO₃)의 용해염(15)가 가득채워진 이온교환 처리통(13)에 침지한다. 상기 이온교환 처리통(13)은 가열히터(14)로 가열하는 것에 의해 초산칼륨(KNO₃)의 용해염(15)는 약 400℃로 가열되어 있다. 이와 같은 KNO₃의 용해염(15)속에 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면을 약 수시간 내지 10시간 정도 침지해두면, 이온교환처리가 행해지고, 제3c도에 도시한 바와 같이 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면의 미세한 요철(11)에서 깊이 방향으로 약 50㎛의 두께를 갖는 압축응력층(12)가 형성된다. 이 압축응력층(12)의 응력분포와 깊이는 이온교환의 처리시간 및 처리온도에 의존한다.

제4도는 상기 이온교환법의 원리를 도시한 도면이다. 페이스 패널글라스(2)는 통상적으로 2산화규소(SiO₂), 산화나트륨(Na₂O), 산화칼륨(K₂O)등을 주로 하고, 그외 많은 산화물원소를 포함한 원료를 용해해서 형성한 비정질의 구조를 갖고 있다. 이들중 나트륨이온(Na⁺)와 칼륨이온(K⁺)에만 착안해서 생각한다. 지금 이 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면을 약 400℃의 고온의 초산칼륨(KNO₃)의 용해염에 침지하면 고온 때문에 이온의 작용이 대단히 활발하게 되고 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에서 나트륨이온(Na⁺)가 초산칼륨(KNO₃)의 용해염 중에 튀어나오고, 그 나트륨이온(Na⁺)가 빠진 빈구멍에 초산칼륨(KNO₃)의 용해염중의 칼륨이온(K⁺)가 들어가 이온의 교환이 행해진다. 이때 나트륨이온(Na⁺)의 이온 반경이 0.97Å인데 대해서 칼륨이온(K⁺)의 이온반경은 1.33Å로서 매우 크고, 이 때문에 나트륨이온(Na⁺)가 들어가 있던 빈구멍에 이온반경이 큰 칼륨이온(K⁺)가 무리하게 수납되는 것으로 된다. 이 결과 이온교환이 활발하게 행해지는 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면과 가까운 부분에 강한 압축응력층(12)가 형성되는 것이다.

제5도는 상기 이온교환법에 의해 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면부에 형성된 압축응력층(12)의 깊이 방향의 잔류 압축응력분포를 도시한 것이다. 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면부에서는 실제로 20000PSI의 압축응력으로 되어있고, 깊이방향에도 약 40㎛ 근방에 도달하고 있는 것을 할 수 있다. 이 잔류압축응력의 크기 및 깊이 방향의 분포는 상술한 바와 같이 이온교환의 처리 조건(습도와 시간)에 의해 크게 변한다.

이와같이 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 마련된 미세한 요철(11)의 깊이 방향으로 0∼50㎛의 범위에서 압축응력층(12)가 형성되면 그 표면의 압축력에 의해 외관상 글라스의 표면의 경도가 증가한 상태로 되고 이것이 보호층으로서 작용한다. 따라서 직접 에칭법을 사용해서 음극선관의 눈부심 차폐처리법을 행하여도 제조공정중에서의 취급중에 상기 페이스 패널글라스(2)에 찰과상이 생기는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

제6도는 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면의 긁기 시험결과를 도시한 것이다. 측정방법으로서는 90°각에서 추의 다이아몬드 바늘을 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 수직으로 대고, 일정한 하중하에서 100mm/분의 속도로 샘플을 움직여서 긁기 시험을 행한 후 100배의 현미경에 의해 흠의 유무를 검사한 것이다. 이 결과에 의하면, 샘플(a)의 눈부심차폐처리하지 않은 페이스 패널글라스에서는 80g의 하중까지 흠이 인정되지 않았던 것에 대해서 샘플(b)에 나타내는 종래기술에서 설명한 직접에칭법에 의해 눈부심차폐처리를 행한 페이스 패널글라스에서는 흠의 발생이 인정되지 않은 한계 하중이 50g까지 저하하고 만다. 그러나 직접 에칭법에 의한 눈부심차폐에 이온교환법으로 강화처리를 부가한 본 발명에 의한 페이스 패널글라스(2), 즉 샘플(c)에 나타내는 것은 흠의 발생이 인정되지 않은 한계하중이 샘플(a)의 수준까지 개선되는 것을 알 수 있다.

또 상기 실시예에서는 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 직접에칭법에 의한 눈부심차폐처리를 실시한후 이온교환 처리법에 의한 압축응력층(12)를 형성한 것으로 설명했지만 이 순서에 한정되는 것은 아니고, 먼저 이온교환 처리법에 의해 압축응력층(12)를 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 형성한 후 직접 에칭법에 의한 눈부심차폐처리를 실행하여도 지장이 없다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 페이스 패널글라스의 바깥표면에 미세한 요철을 형성하고, 또 페이스 패널글라스의 바깥표면 및 그 근방에 압축응력층을 형성한 것으로 했으므로 외관상의 글라스의 표면경도가 증가해서 제조공정 중에서의 페이스 패널글라스의 바깥표면의 흠의 발생을 이 대폭적으로 저하하여 고품질의 눈부심차폐처리형 음극선관을 얻을 수가 있다.

Claims (2)

1. 페이스 패널글라스(2)의 바깥표면에 형성된 무수하게 많은 미세한 요철(11)과 상기 페이스 패널글라스의 바깥표면 및 그 근방에 형성된 압축응력층(12)를 구비하고, 상기 압축응력층(12)는 이온교환 처리법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 눈부심차폐 처리형 음극선관.
2. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 이온교환처리법의 용해염(15)는 초산칼륨인 것을 특징으로 하는 눈부심차폐 처리형 음극선관.

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