KR900006174B1 - 브라운관 및 브라운관의 내장용 도료 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

브라운관 및 브라운관의 내장용 도료

제1도는 브라운관의 일반적인 구조를 보여주는 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 내장피막의 표면거칠음과 스파크 전류와의 관계를 보여주는 그래프.

제3도는 본 발명에 따른 내장피막의 비저항과 스파크 전류와의 관계를 표시하는 그래프.

제4도는 고압도체와 전자총과의 사이의 저항과 스파크 전류와의 관계를 보여주는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 브라운관의 턱부분 2 : 급경사부분

3 : 영상부 4 : 고압도체

5 : 내장피막 6 : 외장피막

7 : 전자총 8 : 접촉자

본 발명은 브라운관 및 그의 내장용 도료에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 브라운관 안쪽의 도전성 피막에 특정 성질을 부여함으로써 스파크 전류의 값이 낮아지도록 하고, 스파크에 수반하는 각종 장해를 방지하는 신규 브라운관과, 그와 같은 특성이 있는 피막을 형성시키기 위한 도료에 관한 것이다.

본 발명을 설명하기 전에, 브라운관의 대표적인 설명을 하고자 한다. 제1도는 브라운관의 일반적인 구조를 보여주는 것으로서, 관의 본체는 유리제품이며, 턱부분(1)과 급경사부분(2)은 일체로 형성되어 있으며, 영상부(3)가 밀착되어 있다.

급경사부분(2)의 외면에는 도전성의 외장피막(6)이, 내면에는 고압도체(4)로 연속되어 있는 도전성의 내장피막(5)이 형성되어 있으며, 고압도체에는 고압전위가 인가된다. 한편, 외장피막은 접지전위상태에 있다.

이들의 도전성피막은, 통상, 산화티탄 등의 금속산화물과 흑연을 물 유리등의 알칼리금속 규산염의 수용액에 분산시킨 도료를 사용하여 형성된다.

전자총(7)은 턱부분(1)에 수용되고, 그의 접촉자(8)가 내장피막(5)과 접촉되어 있다. 부호(9)는 섀도우마스크이다.

그러나, 예컨대 전자총을 목적한 모양대로 붙일때 접촉자(8)와의 마찰등, 브라운관의 제조공정중 그리고 그후의 취급에 의하여, 내장피막이 미세편으로서 벗겨져 떨어지게 되는 것은 근소하기는 하지만 거의 피할 수가 없는 일이다. 그리하여 브라운관의 가동중, 전자총에는 통상 10수 KV 이상의 전압이 인가되기 때문에 박리된 피막편이 전자총(7)의 전극간을 단락시켜서 스파크 전류를 발생하게 하고, 그의 전류치는 500A 이상이 된다.

이와같은 전류는 유도결합 또는 용량결합으로 인하여 브라운관에 접속된 전자회로로 흘러들어가서 내전압이 낮은 반도체부품이나 절연부품 등을 파손하거나 또는 전자총의 전극자체를 파손하는 일도 있다. 사실상, 스파크 전류가 200A를 초과하면 위험성이 높은 것으로 되어 있다.

따라서 그러한 단락사고를 방지하기 위하여, 예컨대 미국 특허 제2,545,120호, 동제 2,829,292호에 기술된 바와 같이, 피막의 저항을 1MΩ∼100MΩ의 높은 저항이 되게끔하는 대첵이 제안되었다. 그러나, 이 대책은 최근의 생산방식에는 적합하지 않다. 그 이유는 제조공정중에 설계치 이상의 고압을 전극으로 인가해서 초기단계에서 스파크시켜 버리는 공정이 있지만, 이때 피막의 저항이 100KΩ보다도 높으면 브라운관의 절연이 파괴되어 순간적으로 브라운관의 벽에 작은 구멍이 뚫려버리기 때문이다.

또한, 피막의 특정 저항치, 즉 정적 저항치 및 동적 저항치를 규제하는 제안(일본 특허공고 58-32735호)이나, 저항도료의 제조방법에 관한 제안(일본 특허공고 53-9400호) 및 기타 등이 있었다.

그러나, 이들 제안에는 만족할만한 결과가 얻어지지 않거나, 혹은 실질상 어려움을 수반하는 등의 문제가 있었다.

따라서, 본 발명자는 많은 요인에 대하여 예의 연구한 결과 다음과 같은 흥미있는 사실을 발견하였다.

즉, 내장피막이 (1) 피막의 비저항은 0.2Ω·cm 이상이라는 점, (2) 피막의 표면거칠음은 6μ 이상이라는 점의 두가지 조건을 만족시키면, 전자총(7)과 고압도체(4)와의 사이의 저항치가 적어도 약 2KΩ인 비교적 낮은 저항에서도, 단락시의 스파크 전류를 200A 이하로 억제할 수 있다는 점이다.

따라서, 이를 실현하기 위하여, 건조피막이 상기한 (1), (2)의 특성을 보여주는 도전성 도료의 개발에 주력한 결과, 다음과 같은 두가지 점을 본 발명에서 완성하였다.

그중 한가지는 브라운관에 관한 설명으로서, 내장피막의 비저항을 0.2Ω·cm 이상, 피막의 표면거칠음을 6μ 이상으로 하고, 또한, 고압도체와 전자총간의 저항치를 2KΩ∼100KΩ로 한 것을 요지로 하는 것이다.

다른 하나는 내장용 도료에 관한 발명으로, 고형분의 중량비로 흑연 10∼22%, 금속산화물 30∼50%, 표면처리제 2∼9% 및 물 유리 25∼42%를 함유하는 도료로서, 도료중에 섞여서 혼탁되어진 흑연 단순상(simple form) 분말중에서 미립자의 직경 1μ 이상인 것이 점하는 비율을 18% 이상으로 한 것을 요지로 하는 것이다.

다음에, 본 발명을 그의 실시예에 대하여 비교예와 대조하면서 상세하게 설명한다.

내장용의 도전성 피막은 일반적으로 흑연, 금속산화물 및 표면처리제를 물 유리 또는 기타의 알칼리금속 규산염의 수용액에 분산시킨 도료를 사용하여 형성된다. 그리하여, 다음과 같이 시험용 도료를 준비하였다.

먼저, 금속산화물로서 이산화티탄 분말을, 표면처리제로는 애교질인 이산화규소를 이용한 흑연분말을 제1표의 항목란에서 "입상(granular form)"이라고 기재한 비율로 배합하여 수중에서 충분히 혼합한 후, 분무건조법에 의하여 복합입상분말을 얻었다.

다음에 동표에서 "단순상"이라고 기재한 소정량의 흑연분말(그의 미립도는 제2표 좌측란과 같이 각 시료마다 바꾸고 있다)과 물 유리를 이 입상분말에 배합하고, 분말 1%를 첨가한 물을 분산촉매로 삼은 시험용 도료를 조합하였다.

도료의 도포방법으로는 플로우 코팅, 브러시 코팅, 디프 코팅, 스프레이 코팅 등 여러방법이 있으며, 도료의 농도는 도포방법에 적합한 점도로 조정된다. 이곳에서는 플로우 코팅방법으로 조정하였다.

더우기, 도료성분의 일부를 미리 복합분말로 하여 배합하는 것은 각 성분 특히 금속산화물의 분산안정성을 높여서 조합후의 사용가능시간을 길게하고, 브라운관의 양산에 적합하도록 하기 위한 것이다. 그러므로 실험적 규모로서는 모든 성분을 동시에 배합하여도 피막의 특성에는 별다른 영향을 주지 않는다. 복합분말의 제조방법 자체는 본 발명의 요지가 아니므로 이곳에서는 생략하겠지만, 상세한 것은 일본 특허공개번호 56-41655호에 공개되어 있다.

다음에 각각의 도료를 플로우 코팅법에 의하여 브라운관의 내면에 도포하고, 50℃에서 30분간 건조시킨 후, 430℃에서 60분간 소성해서 도전성의 내장피막을 형성하여 아래와 같은 시험에 기여토록 하였다.

우선, 이 피막의 각각의 표면거칠음을 고사까 연구소제 SE-3F 표면거칠음 측정기(다이오몬드 촉침; 선단 3μR)로 측정하여 그 결과를 제2표 우측란에 제시하였다.

다음에, 통상의 공정으로 조립된 전자총을 내장한 브라운관의 각각에 대하여, 고압도체와 전자총과의 사이의 저항을 측정(데이타는 제4도)하였으며, 또한 전자총의 전극간을 순간적으로 단락시켜서 그때의 단략전류치를 측정하고, 이것은 스파크 전류로 삼아 제2표에 제시하였다.

더우기, 피막의 비저항의 측정을 위해 크기가 26mm×76mm×1.5mm인 유리판의 한쪽전면에 각각의 도료를 가하고, 이것을 100℃에서 30분간 건조시킨 후 400℃에서 60분간 소성하여 시료로 하였다.

그리하여, 각 시료의 피막의 밀도와 피막상의 2점간의 전기저항을 측정하여 비저항을 구해서 마찬가지로 제2표에 제시하였다.

이들 시험결과의 고찰에 기여하기 위하여, 이상의 데이터를 그래프화해서 제2도∼제4도에 제시한다. 각 도면중 점에 부기한 숫자 1∼8은 본 발명의 실시예(0) 및 비교예(△)를 나타내는 번호이다.

제2도는 피막의 표면거칠음과 스파크 전류와의 관계를 보여주는 것으로, 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 스파크 전류를 200A 이하가 되도록 하기 위해서는 피막의 표면거칠음을 6μ 이상으로 할 필요가 있다.

따라서, 내장피막의 표면거칠음의 영향에 대해서는 다음과 같이 생각된다. 즉, 브라운관 제조의 최종단계에서, 브라운관내를 진공으로 해둔후, 미량의 질소, 일산화탄소, 메탄, 물 등의 잔존 개스는 바륨 게터를 사용하여 제거되지만, 그때 금속바륨이 내장피막위에 증발 부착된다. 그 때문에 내장피막의 표면이 매우 거칠 때에는 무방하지만, 거의 평탄한 경우에는 증발 부착한 금속바륨이 연속피막을 형성하여 내장피막의 저항을 저하시킨다. 그의 한계가 표면거칠음 6μ이라고 생각된다.

이 표면거칠음에 크게 영향을 미치는 것은 단순상으로 첨가되는 흑연의 미립도이며, 미립자 직경 1μ이상인 흑연의 함유율과 표면거칠음과의 사이에는 정의 상관관계가 있다. 그리하여 최소자승법으로 검정하면, 표면거칠음을 6μ 이상으로 유지하기 위한 최소함유율이 18%임을 알 수 있다.

제3도는 피막의 비저항과 스파크 전류와의 관계를 보여주는 것으로, 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 스파크 전류를 200A 이하가 되도록 하기 위해서는 피막의 비저항을 약 0.2Ω·cm 이상으로 할 필요가 있다. 피막의 비저항이 0.2Ω·cm 미만인 경우에는 고압도체와 전자총간의 피막저항이 2KΩ 미만으로 되어 전류가 흐르기 쉬워지므로 단락시의 스파크 전류가 커지게 된다. 피막의 비저항이 본 발명에서 정의되는 범위내에 있는 비교예(6)에서 스파크 전류가 증가되는 것은 표면거칠음의 영향이 있기 때문이다.

제4도는 고압도체와 전자총과의 사이의 전기저항과 스파크 전류와의 관계를 보여주는 것으로, 내장피막이 본 발명의 전술한 요건(1), (2)를 충족시키는 한, 그의 저항이 약 2∼9KΩ인 비교적 낮은 값으로도, 단락시의 스파크 전류를 200A 이하로 억제할 수 있다는 것을 보여주고 있다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 관한 도료에 의하면, (1) 비저항이 0.2Ω·cm 이상, (2) 표면거칠음이 6μ 이상인 두가지 조건을 충족시키는 피막을 얻을 수 있다.

그 결과, 이 도료를 내장에 사용한 브라운과에서는 내장피막의 저항을 종래와 같이 1MΩ 이상인 고저항으로 되도록함이 없이, 2KΩ 이상 정도라는 비교적 낮은 실용적인 값으로도 단락시의 스파크 전류가 적은 값으로 억제되어 스파크에 수반하는 브라운관 및 전자회로의 장해를 미연에 방지할 수 있다.

더우기, 본 발명의 실시에 사용하는 도전성 도료로서는 제1표, 제2표의 실시예 1∼5에 표시한 조성 즉, 총괄적으로는 흑연 10∼22%, 금속산화물 30∼50%, 표면처리제 2∼9% 및 물 유리 25∼42%를 함유하고, 또한 도료중에 혼탁된 흑연 단순상 분말중에서 입자 직경 1μ 이상인 것이 18% 이상을 점하는 도료가 적합하다.

[표 1]

[표 2]

이상에서 본 발명의 특징에 대한 설명을 마치고, 다음에 도전성 도료에서 일반적인 성분인 흑연을 포함한 각 성분의 작용과 조성범위에 대하여 집약해서 설명한다.

[흑연 및 금속산화물]

다같이 피막의 전기저항과 관련되어 있으며, 흑연은 저항을 감소시키고, 금속산화물은 증가시키는 방향으로 작용한다. 그리고 피막중의 함유량은 한쪽이 증가하면 한쪽은 감소하는 관계에 있다.

따라서 피막의 저항을 2∼100KΩ의 범위내로 억제하는 한계를 실험치로부터 구하면, 2KΩ 이상의 저항을 얻기 위해서는 흑연은 22% 이하, 금속산화물 30% 이상으로 해둘 필요가 있으며, 한편 100KΩ 이하로 억제하기 위해서는 흑연은 10% 이상, 금속산화물은 50% 이하로 할 필요가 있다.

[표면처리제]

금속산화물의 표면을 덮어씌워서 물 유리안에서의 분산성을 좋아지게 하는 작용과, 입상분말의 결합제로서 도료중 입상분말을 파괴시키지 않은 작용이 있으며, 그 때문에 2% 이상을 필요로 한다. 다만, 9%를 초과하면 과잉분이 도료중에서 유리하여 존재하고, 건조후의 피막에 균열등의 결함을 발생케하는 원인으로 된다.

[물 유리]

박리를 가장 기피하는 내장피막의 접착제이며, 소요의 강도를 얻기 위하여 25% 이상을 필요로 한다. 다만, 첨가량이 42%를 초과하면 피막의 표면이 평탄하게 되어 전술한 바와 같이 바람직하지 않는데다가 개스 방출량이 많아져서 브라운관의 수명에 영향을 미치는 등의 문제를 발생한다.

Claims (3)

1. 브라운관 본체, 본체의 턱부분에 장착되는 전자총, 그리고 본체의 급경사부분에 장착되는 고압도체를 포함하고, 상기 전자총과 상기 고압도체가 전자총의 접촉자와 본체의 내부표면에 제공되는 도전성 피막을 통해 전기적으로 연결되어 있는 브라운관용 도료에 있어서, 상기 도료는 고형분의 중량비로 흑연 10-22%, 금속산화물 30-50%, 표면처리제 2-9%, 그리고 물유리 25-42%를 포함하고; 상기 도료에 단순상으로 혼탁되어 있는 흑연의 18% 이상은 1μ 이상의 입자직경을 갖고; 그리고 상기 도료에 의해 형성되는 도전성 피막은 0.2Ω·cm 이상의 비저항과 6μ 이상의 표면거칠음을 갖고, 고압도체와 전자총간의 저항치는 2∼100KΩ으로 되는 것을 특징으로 하는 브라운관용 도료.
2. 제1항에 있어서, 흑연의 일부는 금속산화물 및 금속처리제의 복합입상분말의 형태로, 흑연의 나머지 부분은 단순상 분말의 형태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 도료.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 금속산화물이 산화티탄이고, 표면처리제가 산화규소인 것을 특징으로 하는 도료.

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