KR0168726B1 - 전처리액 및 이를 사용한 칼라 브라운관의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전처리액을 사용함으로써, 레지스트(PVA-SbQ)와 블랙 매트릭스사이에 작용하는 강한 인력을 저하시켜 잔사를 제거하여 고선명의 화질을 얻을 수 있는 칼라 브라운관의 제조 방법 및 이 제조 방법에 사용되는 전처리액 조성물에 관한 것이다.

Description

전처리액 및 이를 사용한 칼라 브라운관의 제조 방법

제1도 a는 본 발명의 전처리액을 사용하여 제조된 브라운관 패널의 현미경(배율:500배)사진이다.

제1도 b는 일반 브라운관 패널의 현미경(배율:500배)사진이다.

본 발명은 전처리액 및 이를 사용한 칼라 브라운관의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 전처리액을 사용함으로써, 레지스트(PVA-SbQ)와 블랙 매트릭스사이에 작용하는 강한 인력을 저하시켜 잔사를 제거하여 고선명의 화질을 얻을 수 있는 칼라 브라운관 의 제조 방법 및 제조 방법에 사용되는 전처리액 조성물에 관한 것이다.

칼라 브라운관의 생명은 화질이다. 이 화질은 칼라 브라운관의 패널 내면에 도트(dot) 또는 스트라이프(stripe)형으로 연속적으로 반복된 형광면간의 계면이 얼마나 깨끗하며, 다른 스트라이프 또는 도트와 겹치지 않고 얼마나 순수하게 배열되어 있느냐에 달려있다. 이와같이 화질을 보다 선명하게 하기 위해서는 형광면상의 잔사의 잔존율을 최소한으로 억제시켜야 한다. 일반적으로 칼라 브라운관에는 화면의 콘트라스트(contrast)와 색순도를 향상시키는 역할을 하도록 패널 내면에 블랙 매트릭스를 두고 있는바, 이는 전자총에서 방사된 전자 비임의 미스랜딩(miss landing)된 외광을 흡수함으로써 전술한바와 같은 역할을 한다. 이러한 블랙 매트릭스는 카본 블랙과 결합제로서 폴리아크릴산또는 폴리아크릴산 에스테르를 함유하는 블랙 매트릭스 조성물로 이루어지기 때문에 블랙 코팅 공정에 의해 형성된 블랙 매트릭스의 표면은 음의 하전을 띠고 있다. 한편 형광체 및 기타 첨가제와 적절히 혼합되어 형과 슬러리액을 이루는 감광성 수지로는 예컨대 스틸바졸리움염(이하SbQ염이라 칭한다)과 폴리비닐알콜(이하 PVA라 칭한다)을 결합시켜 제조된 고감도의 감광성 수지(이하 PVA-SbQ계 수지라 칭한다)가 있는바, 이러한 PVA-SbQ계 수지는 네가티브형의 레지스트로서 양의 하전을 띠고 있다. 이러한 형광 슬러리액은 블랙 매트릭스가 미리 형성된 패널 내면에 도포되어 건조, 노광, 현상의 공정을 반복하여 거치기됨으로써 R,G,B의 칼라 패턴을 형성시킨다. 전술한 바와 같은 공정중에서, 현상 공정에서, 노광부는 순수에 의하여 제거되지 않아야 하며 노광되지 아ㅎ은 부분은 순수에 의하여 깨끗이 제거되어야 한다. 그러나 전술한바와 같이 블랙 매트릭스의 표면은 음의하전을 띠고 있고, PVA-SbQ계 수지는 양의 하전을 띠고 있기 때문에 이들 사이의 강한 인력에 의하여 노광되지 않은 부분에서 현상되어 제거되어야 할 부분이 완전히 제거되지 못하고 많은 잔사를 남기게 된다. 이러한 잔사는 최종 칼라 브라운관의 화질에 막대한 악영향을 주게되어 최종 제품의 품격 저하를 초래한다. 전술한 바와 같은 문제점은, 종레의 PVA-ADC(암모늄이크로메이트)계 감광성 수지 및 PVA-Diazo(디아조)계 감광성 수지의 경우에는 이들이 중성이기 때문에 발생되지 않았던 문제점이었으며, 또한 PVA-ADC계 감광성 수지는 중금속인 크롬을 함유하고 있으며, PVA-Diazo계 감광성 수지에서는 감도를 증가시킬 목적으로 유독성의 디아조 화합물을 대량으로 첨가하여 사용함으로써 환경 오염의 큰 원인이 되고 있기 때문에 현재 PVA-SbQ계 수지가 이들 PVA-ADC계 수지 및 PVA-Diazo계 수지로 대체되어 사용되고 있는 현재의 실정에서는 해결되어야 하는 큰 과제임이 명백하다.

본 발명자는 이러한 문제점을 해결하기 위해 연구를 거듭하여 블랙 매트릭스 조성물에 의해 형성된 블랙 매트릭스상에 양의 하전을 띠거나 양의 하전을 띠는 물질이 첨가된 액상의 수지(이하 전처리액이라 칭한다)를 도포, 건조시킨 수 형광 슬러리액을 도포, 건조, 노광, 현상하는 방법에 의해 잔사 문제를 해결할 수 있음을 발견하였으며, 이를 기초로 하여 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명에 따르면 칼라 브라운관 의 제조 방법에 있어서 블랙 매트릭스상에 양의 하전을 띠거나 양의 하전을 띠는 물질이 첨가된 액상 수지인 전처리액을 먼저 도포, 건조시켜 전처리한후에 형광 슬러리액을 도포, 건조, 노광, 현상시킴을 특징으로하는 칼라 브라운관의 제조 방법 및 이러한 방법에 사용되는 전처리액이 제공된다.

본 발명에 사용되는 전처리액은 일정 중량 ％의 수용성 결합제와 양의 하전을 띨 수 있는 물질을 포함한 용액이면 된다. 본 발명의 전처리액은 수용성 결합제를 순수에 용해시킨 용액과 양의 하전을 띨수 있는 물질을 순수에 용해시킨 용액을 혼합하여 제조되는바, 전처리액중의 수용성 결합제와 양의 하전을 띨 수 있는 물질은 각각 전처리액 총 중량의 0 내지 40 중량 ％, 바람직하게는 2내지 15중량 ％로 존재하는 것이 좋다. 전술한 본 발명의 전처리액의 성분인 수용성 결합제로는 PVA, PVA-SbQ, 폴리비닐피리딘, 폴리비닐피롤리돈등을 예로 들 수 있으며, 양의 하전을 띨 수 있는 물질의 예로는 암모늄염, 피리디늄염, 피콜리늄염 및 퀴놀리늄염등을 예로 들 수 있다. 예컨대, PVA수용액에 4급 암모늄염을 용해시키거나 분산시켜 전처리액으로 사용할 수 있으며, 또한 PVA-SbQ수용액에 4급 암모늄염을 용해시켜 사용할 수 있다. 전술한 수용성 결합제와 양의 하전을 띨 수 있는 물질은 시판되는 물질로서 구매 가능하거나 당 업계의 기술자들에게 공지된 방법으로 제조할 수 있으며, 특히 PVA-SbQ의 경우 본 발명과는 별도로 출원한“감광성 수지의 제조 방법”에 관한 발명에 의해서 제조할 수 있다.

발명의 또 다른 구현예에 따르면 전처리액 조성물중 수용성 결합제를 사용하지 않고 양의 하전을 띨 수 있는 물질만을 사용하여 제조된 전처리액이 제공된다.

또한, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 전처리액 조성물중 양의 하전을 띨 수 있는 물질을 추가로 사용하지 않고 결합제만을 사용하거나 결합제 자체가 양의 하전을 띨 수 있는 물질을 사용하여 제조된 전처리액이 제공된다.

이와 같이 본 발명에 의해 제조된 전처리액을 이용하여 얻은 칼라 브라운관은 그 화질이 전처리액을 사용하지 않고 제조된 칼라 브라운관의 화질에 비해 월등히 우수함을 확인 할 수 있었다. 이러한 화질의 향상은 전처리액에 의한, 형광면상에 잔존하는 잔사의 최소화에 기인한 것이다. 이렇게 본 발명의 전처리액에 의해 잔사를 제거시킬 수 있었던 것은 음의 하전을 띠고 있는 블랙 매트릭스상에 양의 하전을 띠고 있는 전처리액을 도포, 건조하여 음의 표면을 양의 표면으로 변화시켜 주었기 때문이다. 즉, 양의 하전으로 표면 개질된 블랙 매트릭스 층 위에 동일한 양의 하전을 띠고 있는 레지스트를 도포, 건조, 노광, 현상함으로써, 노광되지 않은 부분이 현상액에 의해 제거될 때 양의 하전을 띤 층간의 반발 효과에 의해 잔사가 남지 않고 깨끗이 현상되는 것이다. 이러한 결과는 블랙 매트릭스의 음전하와 레지스트의 양전하 사이의 강한 인력을 본 발명의 전처리액에 의해 감소 또는 제거시킬 수 있었기 때문에 가능한 것이다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명하겠으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

PVA-SbQ2g을 순수 50g에 용해시킨 용액과 테트라메틸암모늄브롬화물 4g을 순수 48g에 용해시킨 용액을 혼합하여 전처리액을 제조하였다. 제조된 전처리액을 블랙 매트릭스가 형성된 패널위에 도포, 건조한 후 레지스트를 도포, 건조, 노광, 현상하였다. 현상후 패널을 고배율의 현미경으로 조사한 결과 전처리액 처리를 하지 않은 경우 보다 잔사의 잔존량이 월등히 적었다.

[실시예 2]

평균 분자량이 25,000이고 검화율이 88％인 PVA를 순수에 용해 시키고, 여기에 SbQ-A염(테레프탈알데히드모노디알킬아세탈을 사용하여 제조된 스틸바졸리움염: 본 발명과는 별도로 출원된 본 발명자의 “스틸바졸리움염 및 그 제조 방법”참조)과 산촉매를 가하여 PVA-SbQ를 제조한 수, 3.8 중량％로 희석시킨다. 생성된 PVA-SbQ수용액 46.5g에 세틸트리메틸암모늄염화물 6.8g을 용해시켜 전처리액을 제조하였다. 제조된 전처리액을 블랙 매트릭스가 형성된 패널위에 도포, 건조한후 레지스트를 도포, 건조, 노광, 현상하였다. 현상후 패널을 고배율의 현미경으로 조사한 결과 전처리액 처리를 하지 않은 경우 보다 잔사의 잔존량이 월등히 적었다.

평균 분자량이 9,500이고 검화율이 80％인 PVA를 사용하여 PVA-SbQ를 제조한 후 위와 동일한 방법으로 전처리액을 제조하고 패널위에 처리하여 위와 동일한 결과를 얻었다.

[실시예 3]

퀴놀린 31g과 디메틸술페이트 30.27g을 아세톤 용매하에서 반응시켜 퀴놀리늄염을 제조한다. 생성된 퀴놀리늄염 12.5g을 1.8 중량％의 PVA 수용갱 230g에 용해시켜 전처리액을 제조하였다.제조된 전처리액에 존재하는 기포를 제거하기 위하여 소량의 소포제를 투입한 후 블랙 매트릭스가 형성된 패널위에 도포, 건조한후 레지스트를 도포, 건조, 노광, 현상하였다. 현상후 패널을 고배율의 현미경으로 조사한 결과 전처리액 처리를 하지 않은 경우 보다 잔사의 잔존량이 월등히 적었다.

[실시예 4]

폴리비닐피리딘을 알킬할로겐화물 또는 35％ 염산 수용액으로 4급화한 후 순수를 가하여 수용액을 제조하였다. 또한 피콜린과 디메틸술페이트를 이용하여 피콜리늄염을 제조하였다. 이것을 4급화된 폴리비닐피리딘 수용액에 가하여 용해시켜 전처리액을 제조하였다. 제조된 전처리액을 블랙 매트릭스가 형성된 패널위에 도포, 건조한 후 레지스트를 도포, 건조, 노광, 현상하였다. 현상후 패널을 고배율의 현미경으로 조사한 결과 전처리액 처리를 하지 않은 경우 보다 잔사의 잔존량이 월등히 적었다.

위와 같은 4급화된 폴리비닐피리딘 수용액은 피콜리늄염이 추가되지 않은 수용액 그 자체만으로도 전처리액으로서의 기능을 충분히 발휘하였다.

Claims (4)

1. 칼라 브라운관의 제조 방법에 있어서, 블랙 매트릭스상에 양의 하전을 띠거나 양의 하전을 띠는 물질이 첨가된 액상 수지인 전처리액을 먼저 도포, 건조시켜 전처리한 후에 양의 하전을 띠는 물질을 포함한 형광 슬러리액을 도포, 건조, 노광, 현상시킴을 특징으로 하는 칼라 브라운관의 제조 방법.
2. 수용성 및 결합제 및 양의 하전을 띨 수 있는 물질중 하나 이상과 용매로 이루어짐을 특징으로 하는 칼라 브라운관의 제조 방법에 사용되는 전처리액 조성물.
3. 제2항에 있어서, 수용성 결합제와 양의 하전을 띨 수 있는 물질의 성분비가 각각 조성물 총 중량의 0 내지 40 중량 ％임을 특징으로 하는 전처리액 조성물.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 결합제 자체가 양의 하전을 띨 수 있는 물질임을 특징으로 하는 전처리액 조성물.