KR930000389B1

KR930000389B1 - 섬광 감소 및 정전 방지성 규산염 코팅을 가진 음극선관

Info

Publication number: KR930000389B1
Application number: KR1019850004469A
Authority: KR
Inventors: 브로우톤 디일 사무엘; 월터 바취 도날드; 차알스 포버게 스테븐
Original assignee: 알 씨 에이 라이센싱 코오포레이숀; 유진 엠 휘태커
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1993-01-16
Also published as: HK494A; KR860000693A; JPS6116452A; GB2161320A; SG109391G; GB2161320B; IT8521181A0; FR2566580A1; JPH0440824B2; DE3522731A1; DE3522731C2; GB8516087D0; US4563612A; FR2566580B1; IT1185046B

Abstract

내용 없음.

Description

섬광 감소 및 정전 방지성 규산염 코팅을 가진 음극선관

제1도는 본 발명에 따른 신규의 화상 윈도우를 포함한 음극선관의 부분 파단면도.

제2도는 제1도에 도시된 음극선관 윈도우의 일부를 선 2－2를 따라 절취한 확대 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 진공 엔벨로프 23 : 네크

25 : 퍼넬 27 : 윈도우

28 : 외주 플랜지 29 : 시일

31 : 발광 코팅 33 : 광반사 금속 코팅

35 : 전자총 37 : 폭발 방지 금속 밴드

39 : 코팅 41 : 거친 표면

본 발명은 음극선관의 화상면상에 정전 방지성이 있는, 즉 상기 화상 면상에 전자 전하를 축적하지 않는 섬광 감소 영상 전송 규산염 코팅을 한 유리 재질의 화상 윈도우를 구비한 신규의 음극선관에 관한 것이다.

음극선관의 유리 재질의 화상 윈도우에 대한 섬광 감소 규산염 코팅은 예를 들면 1963년 12월 17일 G.A.Guiles에게 허여된 미합중국 특허 제3,114,668호와 1967년 6월 20일 R.G.Twell에게 허여된 미합중국 특허 제3,326,715호 그리고 1975년 8월 5일 M.G.Brown, Jr 등에게 허여된 미합중국 특허 제3,898,509호에 이미 개시되어 있다. 이러한 코팅은 주변광의 상쇄 간섭에 의존하지는 않는다. 대신에 이와 같은 코팅의 표면은 거칠음의 정도를 제어하여 주변광이 반사광의 휘도 및 해상도를 감소하는 방식으로 산란된다. 상기 코팅은 소량의 미세 탄소 입자를 함유하여 전송된 광영상의 휘도를 제어에 의해 감소시킨다.

상기 코팅을 한 종래의 음극선관이 작동될때, 이러한 음극선관은 코팅의 화상 면상에 정전하를 축적한다. 음극선관의 화상 표면에 대한 정전하는 여러가지 관점에서 볼때 문제를 야기할 수 있다. 즉, 이러한 정전하는 화상 표면에 먼지를 흡입하고 또한, 상기 정전하가 접촉될때 다소의 전기적 충격이 발생할 수 있다. 이러한 전기적 충격은 음극선관이 오락용이나 혹은 데이타 표시용으로 사용되는 곳에는 언제든지 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 음극선관은 그 화상 면상에 정전 방지성이 있고, 섬광이 감소되며, 영상이 전송되는 코팅을 한 유리 재질의 화상 윈도우로 구성된다. 본 발명의 코팅은 섬광 감소 특성을 부여하기 위한 거친 표면을 갖는데, 이것은 원하는 정전 방지 특성을 코팅에 부여하기 위하여 필수적으로 규산염 물질과 무기 금속의 화합물로 구성된다. 상기 금속 화합물은 백금, 팔라듐, 주석 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소로 구성된다. 음극선관이 작동될때 상기 코팅은 음극선관상의 폭발 방지 금속 시스템을 통해서나 혹은 직접적으로 접지된다.

탄소와 같은 부가적인 물질이 정전 방지 특성을 규산염 코팅에 부여한다는 것은 주지된 사실이다. 그러나, 정전 방지 특성을 얻기 위해서는 이러한 부가적 물질이 상당량 부가되야 하며, 이것은 영상 전송 특성을 허용할 수 없을 정도로 열화시키는 작용을 하게 된다. 본 발명의 음극선관을 구성하는 금속 화합물을 원하는 정전 방지 특성을 부여하지만 코팅의 광학 특성을 저하시키지 않는 소량의 농도로 나타낸다. 규산화리튬 코팅에 있어 바람직한 팔라듐 화합물은 코팅의 0.005 내지 0.02중량 퍼센트 범위의 농도로 존재한다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

제1도에 도시된 음극선관의 진공 엔벨로프(21)는 네크(23)와, 이 네크(23)에 일체로 형성된 퍼넬(25) 및 전방 플레이트를 구비하며, 상기 전방 플레이트는 유리 재질의 화상 윈도우(27) 및 외주면 플랜지(28)로 구성된다.

상기 플랜지(28)는 시일(29)에 의해 퍼넬(25)에 결합되는데, 바람직한 실시예에 있어서 이 시일(29)은 불투명한 유리로 이루어진다. 인광재의 발광 코팅(31)이 윈도우(27)의 내부면에 도포되고, 제2도에 상세히 도시된 바와 같이 이 코팅(31)에 알루미늄과 같은 금속성 광반사 코팅(33)이 도포된다. 전자총(35)으로부터 전자 비임이 적절히 주사될때, 발광 코팅(31)은 윈도우(27)를 통해 발광 화상을 생성하게 된다. 플랜지(28)의 둘레에는 엔벨로프의 폭발을 방지하기 위해 장력을 가진 금속 밴드(37)가 설치되어 있다. 거친 내부면(41)을 갖는 동시에 필수적으로 규산화 리튬 재질 및 팔라듐 화합물로 이루어진 섬광 감소 코팅(39)은 윈도우(27)의 외부면에 도포되고 금속 밴드(37)를 중첩하고 있다. 이와는 달리 상기 코팅(39)이 밴드(37) 아래에 걸쳐 있음으로써 상기 밴드(37)가 이 코팅(39)을 중첩할 수도 있다. 다른 실시예로서 전기적 도전 통로를 통해 코팅(39)을 접지 전위에 연결하는 구성을 취할 수도 있다. 본 발명이 주로 윈도우(27)와 이 윈도우상의 외부 코팅에 관한 것이므로 전자 방출 소자와 그리고 네크(23) 및 퍼넬(25)과 연관된 통상의 다른 소자는 생략되거나 혹은 개략적으로 도시된다.

섬광 감소 코팅(39)은 1976년 2월 24일 S.B.Deal 등에게 허여된 미합중국 특허 제3,940,511호에 개시된 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 윈도우(27)는 섬광 감소 코팅이 제조되는 시간에 이미 진공 상태로 밀폐된 음극선관의 일부가 된다. 이에 대해 본 발명의 독창적인 코팅의 장점은 음극선관이 완전히 조립된 후에도 행해질 수 있다는 것이다. 또한, 유리 플레이트는 폭발 방지 플레이트로서 이것은 음극선관의 조립중에 적절한 접착제나 다른 윈도우를 통해 윈도우(27)의 외부면에 부착할 수 있다.

본 발명의 바람직한 공정에 의하면, 진공 상태로 밀폐된 음극선관의 윈도우(27)와 같은 투명 유리 지지부가 오븐과 같은 곳에서 약 30℃ 내지 100℃로 가열된다. 가열된 윈도우(27)의 외부면과 이 윈도우(27) 주변의 인장 금속 밴드(37)는 황산 팔라듐, 황산 주석, 염화 주석 또는 염화 금과 같은 리튬에 의해 안정화된 실리카졸(sol)과 수용성 금속 화합물의 묽은 수용액으로 코팅된다. 상기 코팅은 종래의 공정, 이를 테면 분무 공정에 의해 하나 혹은 몇개의 층으로 도포된다. 윈도우 온도, 코팅을 하기 위한 특정 기법과 그리고 도포되는 층들은 실험에 의해 선택되어 원하는 두께를 갖는 코팅을 생성하게 된다. 상기 윈도우의 온도는 약 35℃ 내지 55℃인 것이 바람직하다. 너무 낮은(예를 들어, 약 20℃) 온도는 코팅의 용구(熔球)를 야기하고 너무 높은 온도는 건조한 외형을 갖는 코팅을 생성한다. 분부 공정으로 코팅 처리를 행할때 건식 코팅 두께에 있어서는 유리 지지 부위에서 약 6피이트(약 1.8m) 높이에 배치된 3벌브 형광 정착물에서 반사되는 문제를 조작자가 해소할 수 있도록 해야 한다. 초기부터 두꺼운 초기 코팅을 행할수록 보다 두꺼운 최종 코팅을 얻게 되며, 두꺼울수록 코팅은 섬광의 감소를 더 크게 하고 발광 영상의 해상도 손실을 더 크게 한다. 반대로 코팅이 얇을수록 섬광의 감소를 더 적게하고 발광 영상의 해상도 감소를 더 적게 한다.

또한, 분무 공정을 행할 경우 코팅은 건조한 외관을 갖는다. (1) 코팅재의 도포중에 보다 높은 온도를 사용하고, (2) 압축된 공기로 분무중 더 맣은 공기를 사용하고, (3) 코팅상의 분무중에 더 큰 분무 거리를 사용하여, (4) SiO₂대 Li₂O의 몰비를 증가시킴으로써 보다 높은 건조도가 얻어진다. 그러나 이러한 공정이 과도하게 행해지면 코팅에 균열이 생긴다. 외형의 건조도가 클수록 섬광 감소가 더 크게 되고 발광 영상의 해상도 손실이 더 크게 된다. 반대로, 외형의 건조도가 작을수록 섬광 감소가 더 작게되고 발광 영상의 해상도 손실이 더 작게 된다.

코팅 성분비는 졸의 고체 전체의 중량에 대하여 약 1 내지 10중량 퍼센트의 고체와 약 0.005 내지 0.02중량 퍼센트의 금속 화합물의 금속 원소를 포함하는 리튬에 의해 안정화된 수성 실리카졸로 구성된다. 상기 금속성 원소는 백금, 팔라듐, 주석 및 금중 하나 이상의 원소로 구성되며 바람직하게는 수용성 염류와 같은 졸에 도입된다. 일반적으로, 무전해 도금용 감광면으로 사용되는 금속성 원소의 수는 본 발명의 음극선관에 있어서는 하나 이상이 사용된다. 상기 금속성 원소의 농도가 약 0.005중량 퍼센트 이하인 곳에서는 정전 방지 특성이 불충분하게 되거나 혹은 일정하지 않게 된다. 그러나, 상기 금속성 원소의 농도가 약 0.02중량 퍼센트 이상인 곳에서는 코팅에 반점이 생기는 동시에 무지개 빛이 발생하거나 빛의 전사에 있어 역상이 초래된다. 상기 졸에 있어서, SiO₂대 Li₂O의 비는 약 4 : 1에서 약 25 : 1까지이다. 이러한 실리카졸은 실질상 리튬 이외의 알칼리 금속 이온과 그리고 히드록실 이외의 음이온은 존재하지 않는다. 리튬에 의해 안정화된 실리카졸은 규산화 리튬 용액과는 다르며, 이것은 용매로 용해되는 화합물이지 졸에 의해 용해되는 화합물은 아니다. 다음의 베이킹 공정에 있어서, 규산화 리튬 코팅을 형성하기 위하여 리튬졸 코팅을 건조시킨다. 본 발명의 음극선관에 있어서, 리튬, 나트륨 및 칼륨중 하나 이상의 규산염 용액으로 리튬에 의해 안정화된 졸 대신 대체할 수 있다. 또한, 테트라에틸 오르토 규산염과 같은 유기 규산염으로 리튬에 의해 안정화된 실리카졸 대신 대체할 수 있다. 이러한 구성은 또한 도료 및/또는 염료를 포함할 수 있으므로 초기값의 약 50퍼센트까지 휘도를 감소시키거나 전송된 영상의 스펙트럼 분포를 변화시키게 된다.

가열된 유리 지지부를 코팅한후 이 코팅층상에 실보무라지 또는 다른 이물질 입자들의 용착을 방지하기 위하여 조심스럽게 이층을 공기로 건조한다. 끝으로, 상기 건조된 코팅은 10분 내지 60분 동안 150℃와 300℃사이에서 가열 즉 베이킹된다. 이러한 베이킹 방식은 밀봉된 후 음극선관 윈도우에 직접 코팅이 되는 것을 가능하게 한다. 300℃이상의 온도로 베이킹하는 것은 음극선관의 조립된 구조체를 파괴할 수도 있다. 일반적으로, 가열 온도가 높을수록 음극선관의 섬광 감소가 더 낮아지고 마찰 저항이 더 높아진다. 코팅은 가열 스텝을 통해 반복 시행되는데 특정 온도에서의 반복 시행은 어떤 안정점에 도달할 수 있게 되는 효과를 가져다 준다.

이와 같이 신규의 방법으로 화상 면상에 신규의 정전 방지용 섬광 감소코팅을 갖는 음극선관이 제조된다. 상기 코팅은 섬광 감소 특성, 즉 반사광의 신란 특성을 가지며, 동시에 인광 코팅상의 인광재의 발광 영상을 인치당 최소한 500개의 선(cm당 약 200개의 선)의 해상도로서 전송하는 특성을 갖는다. 상기 섬광 감소 코팅은 제조 공정중이나 연속적으로 노출되는 습기에 대해 화학적으로 매우 안정하다. 이와 같은 코팅은 내마찰력을 가지고, 반사광 및 전송광에 대해 실질적으로 일정한 스펙트럼 반응을 나타낸다.

아울러, 종래의 규산염 섬광 감소 코팅과는 달리 본 발명의 음극선관에 대한 코팅은 정전 방지 기능을 갖는다. 종래의 음극선관을 작동시킴에 있어서, 조작자의 손이 윈도우의 화상면을 가로질러 접촉될때 크랙클링(crackling)소리가 들리며 조작자 팔 부위의 잔털이 일어선다. 만일 플라스틱자를 조작자의 한쪽 손으로 움켜쥐고 화상면에 대고 다른쪽 손으로 접지된 금속 프레임을 움켜쥐면, 화상면상에 저장된 정전하에 기인하여 조작자가 어떤 충격을 경험하게 된다. 그러나, 본 발명을 음극선관을 작동시킴에 있어서, 정전방지의 섬광 감소 코팅이 직접적으로 혹은 음극선관상의 금속 폭발 방지 구조체를 통해서 접지될때 조작자는 이러한 현상을 전혀 경험할 수 없게 된다.

음극선관의 화상 윈도우상의 사분의 일 파(이것은 주변광의 상쇄 간섭에 따라 결정됨) 섬광 감소 코팅은 정전 방지 특성을 갖는 종래 기술에 기재되어 있다. 이러한 종래의 코팅은 본 발명의 섬광 감소 코팅과는 다르다. 이와 같은 종래 기술의 코팅은 또한 본 발명의 코팅보다 비용이 많이 들고 제조하기가 어려우며, 내마찰력이 적을 뿐만아니라 일반적으로 공장에서의 열처리 공정에 대한 내구력도 적다.

[실시예]

25인치(약 64cm)의 장방형 칼라 텔레비젼 수상관이 배기되고 밀봉된후 그 화상 윈도우 면은 주지된 세척공정으로 먼지, 기름, 찌꺼기등이 제거된다. 이어서 상기 윈도우면이 5중량 퍼센트 플루오르화 암모늄 용액으로 씻겨지고 다시 탈이온 수로 세척된다. 상기 윈도우는 약 69퍼센트의 광전송이 이루어지는 중립 광학밀도(neutral optical density)를 갖는다. 이와 같은 공정을 통해 이루어진 조립체는 약 30분 동안 약 40°내지 45℃에서 가열된다. 이어서, 가열된 유리 표면에는 액체 코팅 조성물이 분무되고, 상기 코팅 조성물은 다음과 같은 것을 혼합시켜 조제된다. 즉, E.I.upont Company, (Wilmington, DE소재)에 의해 판매되는 45ml의 규산화 리튬 48(22.1%의 고체와 1.17스프레이 그램을 함유하는 리튬에 의해 안정화된 규산염 졸)과, Johnson Matthey Inc., (Malvern, PA소재)에 의해 판매되는 1.75ml의 팔라듐 D.N.S용액(4.0g의 팔라듐 1100mg의 용액중 4.0g의 팔라듐 함유)과, 그리고 455ml의 탈이온수 또는 증류수.

상기 규산염 졸은 SiO₂대 Li₂O의 몰비가 약 4.8이다. 높은 기체대 액체비를 갖는 와이드 팬(wide fan) 분무기인 Devilbis 제501형 분무기를 사용하여 약 25psi(약 1.8kg/c㎡)의 대기 압력에서 상기 조성물이 분무된다. 스프레이의 10 대 50의 통과 비율은 코팅을 요구된 두께로 증가시키기 위해 필요하다. 패널위의 약 6피트(1.8m) 정도 떨어진 통상의 3벌브 형광 정착물의 3벌브로부터의 반사가 조작자에 의해 코우팅상에서 해소되거나 식별될 수 있는 가장 큰 두께를 가질때 상기 분무 작업이 중지된다. 최종 코팅층은 약 0.0001인치(약 0.0025mm)두께보다 적다. 윈도우 온도, 코팅 두께 및 분무의 높은 공기 함유량 때문에 융착후의 각각의 코팅은 신속하게 건조된다. 조립체는 약 10분 동안 약 120℃에서 베이킹되며, 이때 이러한 온도로 높이기 위해서는 30분 간격이 필요하고 실온으로 냉각시키기 위해서는 30분 간격 정도가 필요하다. 상기 베이킹은 섬광 감소 코팅의 최종의 전기적, 광학적 및 물리적 특성을 개선시킨다. 이와 같은 방식으로 제조된 코팅에 대해서는 패널이 100℉(약 38℃), 95퍼센트의 상대 습도 기압으로 18시간 동안 노출되었을때 코팅의 광학 특성은 물론이고 이의 내마찰력까지도 저하되지 않는다. 접지되는 경우 최종 코팅은 음극선관이 정상의 방식으로 작동될때에도 정전 전하를 축적하지 않는다. 접지에 팔라듐 화합물이 코팅에 전혀 존재하지 않는 음극선관은 통상의 방식으로 작동될때 상당량의 정전 전하를 저장한다.

Claims

유리 재질의 화상 윈도우를 구비한 음극선관에 있어서, 상기 윈도우(27)가 그 화상면에 정전 방지성 섬광 감소 영상 전송 코팅(39)을 갖는데, 상기 코팅은 상기 섬광 감소 특성을 부여하고, 상기 정전 방지 특성을 상기 코팅에 부여하는 규산염 물질 및 무기 금속성 화합물로 구성되는 거친 표면(41)을 갖는 것을 특징으로 하는 섬광 감소 및 정전 방지성 규산염 코팅을 가진 음극선관.
제1항에 있어서, 상기 금속성 화합물이 백금, 팔라듐 주석 및 금으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관.
제2항에 있어서, 상기 금속성 화합물이 상기 대전 특성을 상기 코팅(39)에 부여하기에 충분한 농도로, 그리고 상기 코팅의 상기 영상 전송 특성을 저하시키기에 불충분한 농도로 상기 코팅에 존재하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제2항에 있어서, 상기 규산염 물질이 필수적으로 나트륨, 칼륨 및 리튬으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 알칼리 금속의 규산염으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관.
제4항에 있어서, 상기 규산염 물질이 필수적으로 규산화 리튬으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음극선관.
제5항에 있어서, 상기 금속 화합물이 팔라듐 화합물인 것을 특징으로 하는 음극선관.
제6항에 있어서, 상기 팔라듐 화합물의 팔라듐이 0.005 내지 0.020중량 퍼센트 범위의 농도로 상기 코팅에 존재하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제1항에 있어서, 전기적으로 통전하는 통로를 지닌 상기 코팅(39)을 접지 전위에 연결하기 위한 접촉 수단(37)을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 음극선관.
제8항에 있어서, 상기 접촉 수단이 상기 코팅(39)과 물리적으로 접촉하는 상기 음극선관에 폭발 방지 금속 구조체(37)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제9항에 있어서, 상기 접촉 수단이 상기 음극선관 둘레에 인장 금속 밴드(37)를 포함하고, 상기 코팅(39)이 상기 밴드에 중첩하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
제9항에 있어서, 상기 접촉 수단이 상기 음극선관 둘레에 인장 금속 밴드(37)를 포함하고, 상기 밴드(37)가 상기 코팅(39)에 중첩하는 것을 특징으로 하는 음극선관.