KR100271495B1 - 컬러브라운관의 형광막 제조에 사용되는 감광성수지 슬러리 - Google Patents

컬러브라운관의 형광막 제조에 사용되는 감광성수지 슬러리 Download PDF

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Abstract

목적 : 컬러브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)의 형광막 제조에 사용되는 감광성수지 슬러리에 관한 것으로, 특히 중금속인 크롬을 함유하지 않은 비스아지드계 감광제와 이에 적합한 고분자 화합물을 사용하여 접착력의 향상, 색잔(色殘)방지 및 환경 오염을 방지할 수 있는 감광성수지 슬러리에 관한 것이다.
구성 : 감광성수지 슬러리는 비스아지드 감광제와 하이드록시 에틸 아크릴레이트( Hydroxy Ethyl Acrylate )를 기저(基底)로 하여 디아세톤 아크릴아마이드, 디메틸 아크릴아마이드, 아크릴아마이드, 비닐 아세테이트, 비닐 실란, 비닐피롤리돈, 4- 스티렌 설포닉애시드, 포타시움 솔베이트, 2- 아크릴아미도- 2- 메틸프로판 설포닉애시드 중에서 선택된 어느 하나의 모노머를 공중합하여 얻어지는 HEA 고분자화합물을 포함하다.
효과 : 내약품 안전성이 높은 비스아지드계 감광제와 이에 적합한 고분자 화합물을 사용하여 접착력이 뛰어나고, 시간 안정성이 우수한 감광성수지 슬러리를 얻음은 물론, 이 슬러리를 사용하여 형광막 형성을 균일하게 하여 색잔을 방지하고, 또한 중금속인 크롬에 의한 환경오염을 방지할 수 있고, 고분자 중합시 첨가된 개시제에 의해 장기간 동안 물성의 변질 없이 보관할 수 있다.

Description

컬러브라운관의 형광막 제조에 사용되는 감광성수지 슬러리
본 발명은 컬러브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)의 형광막 제조에 사용되는 감광성수지 슬러리에 관한 것으로, 특히 중금속인 크롬을 함유하지 않은 비스아지드계 감광제와 이에 적합한 고분자 화합물을 사용하여 접착력의 향상, 색잔(色殘)방지 및 환경 오염을 방지할 수 있는 감광성수지 슬러리에 관한 것이다.
일반적으로 칼라 음극선관의 형광막은 형광체의 여기 발광에 의해서 화상을 구현하는 것으로 블랙 매트릭스 성형공정과 녹색, 청색, 적색 형광패턴 형성공정을 통하여 만들어진다.
블랙 매트릭스 성형공정은 프론트 글라스인 패널에 감광성수지를 도포한 다음, 에멀젼상의 흑연을 도포하고, 이것을 노광 및 현상하여 녹색, 청색, 적색 형광체를 둘러싸는 흑연선을 형성시키는 것이다.
녹색, 청색, 적색 형광패턴 형성공정은 슬러리 공정이라고도 하며, 상기 공정은 블랙 매트릭스막이 도포되어 있는 패널을 세정하고, 상기 패널 내면에 감광성 수지와 해당 형광체가 혼합되어 있는 슬러리액을 패널에 도포하는 것이다.
종래의 상기 슬러리 공정은, 폴리비닐알콜 수용액에 중크롬산 나트륨을 혼합한 액에 해당 형광체를 현탁시키고, 여기에 글래스와의 친화력, 도포 특성의 개선을 위하여 계면활성제를 소량 혼합한 슬러리액을 패널 내면에 도포한 후 패널을 150 ~ 250 RPM 으로 회전시켜서 슬러리를 분산시키고 적외선 히터 블로어로 형광막을 건조시킨다. 건조과정을 거치는 동안, 에스테르화 반응에 의해 공유결합이 유리 표면에 형성되는 것이며, 그 후 마스크를 개재하여 노광을 행한다. 노광을 통해 슬러리 중의 폴리비닐알콜과 중크롬산 나트륨이 경화되어 비수용성으로 된다.
다음에 온수로 노광부분을 세정하면 비노광부는 제거되고 노광부만 정착(定着)하여 해당 형광체 패턴이 형성되는 것이다.
그러나 이와 같은 종래의 방법에서는 적색 형광체의 접착력이 물성의 특성상 녹색 및 청색 형광체에 비해 상대적으로 낮아 균일한 형광막의 형성이 어렵고, 그에 따라 색잔이 발생되고 있으며, 또 중금속의 하나인 크롬이 함유된 포토 레지스트에 의해 환경 공해 문제가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 디아조 감광제는 염산에 의하여 파괴되어 보관시 안정성이 매우 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내약품 안전성이 높은 비스아지드계 감광제와 이에 적합한 고분자 화합물을 사용하여 접착력이 뛰어나고, 시간 안정성이 우수한 감광성수지 슬러리를 얻음은 물론, 이 슬러리를 사용하여 형광막 형성을 균일하게 하여 색잔을 방지하고, 또한 중금속인 크롬에 의한 환경오염을 방지하고자 함에 그 목적이 있는 것이다.
상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명의 감광성수지 슬러리는 기존의 중크롬산 나트륨 감광제를 대신하여 비스아지드 감광제를 사용하는 것이고, 상기 비스아지드 감광제에 하이드록시 에틸 아크릴레이트(HEA)를 기저(基底)로 공중합된 HEA 고분자화합물을 혼합함을 특징으로 한다.
여기서, 비스아지드 감광제로는 4.4'- 디아지도스틸벤- 2,2'-디설포닉애시드 소디움염 [4.4'- diazldostilbene- 2,2'-disulfonic acid sodium salt : 이하 "DAS" ], 2,5- 비스(4'- 아지도- 2'- 설포벤질리덴) 사이클로펜타논 이나트륨염 [2,5- bis(4'- azido- 2'- sulfobenzylidene) cyclopentanone disodium : 이하 "DAP"], 3,3'- 디아미노벤질리덴 4염산염 [3,3'- diamino benzylidene tetrahydrochloride : 이하 "DAB" ]을 사용할 수 있다.
HEA 고분자 화합물은 하이드록시 에틸 아크릴레이트 ( Hydroxy Ethyl Acrylate )를 기저(基底)로 하여 디아세톤 아크릴아마이드, 디메틸 아크릴아마이드, 아크릴아마이드, 비닐 아세테이트, 비닐 실란, 비닐피롤리돈, 4- 스티렌 설포닉애시드, 포타시움 솔베이트, 2- 아크릴아미도- 2- 메틸프로판 설포닉애시드 중에서 선택된 어느 하나의 모노머를 공중합하여 얻어지며, 이러한 모노머들은 비스아지드계 감광제에 적합하도록 강도 조절 및 현상성을 변화 시키기 위해 사용되고, 특히 포타시움 솔베이트의 경우 합성점도 조절제로 사용할 수 있다. 이 때 중합에 필요한 개시제를 첨가하며, 이러한 개시제로는 일본 와코화학 제품의 VA - 061 [2,2'-아조비스[2-(2-이리다졸린-2-릴)프로판]]을 사용할 수 있다.
여기서, 상기 비스아지드 감광제는 0.1- 40 wt%, 특히 바람직하기로는 1- 15 wt% 로, 상기 고분자화합물은 0.5- 5 wt%, 특히 바람직하기로는 1- 4 wt% 로 혼합할 수 있다.
이렇게 구성된 본 발명의 목적물은 녹색, 청색, 적색 형광체중의 하나와 혼합되어 컬러브라운관용 슬러리로 조성되는 것이다.
상기 구성에 의한 본 발명은 비스아지드 감광제 및 그에 적합한 고분자 화합물을 사용하여 접착력이 향상되는 것이며, 그에 따라 녹색, 청색, 적색 형광체의 막 형성이 균일하게 되어 색잔을 없앨 수 있다. 또, 중금속을 함유하지 않은 감광제와 그에 적합한 고분자를 사용하므로 환경 문제를 일으키지 않으며, 고분자 중합시 첨가된 개시제는 비스아지드 감광제를 파괴시키지 않으므로 장기간 동안 물성의 변질 없이 보관할 수 있다.
이하, 본 발명의 구성을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명한다.
다음의 실시예에서는 HEA를 기저로 공중합하여 HEA 고분자 화합물을 제조하고, 이를 비스아지드 감광제 및 형광체와 함께 교반하여 컬러브라운관용 슬러리를 얻게 되는 것이다.
먼저, 상기한 HEA를 기저로 하는 고분자 화합물의 제조는 다음과 같다.
실시예 1
하이드록시 에틸 아크릴레이트(HEA) 50g 을 순수 944.6g에 용해하여 교반한다. 교반 후, 개시제로 VA-061 0.4g을 첨가하여 재교반한다. 이것을 사구 플라스크에 넣고 온도 조절장치와 질소 주입장치를 설치하여 55℃에서 3시간 반응시킨다. 실온 냉각시키면, 점도가 100 cps 의 5.5 wt% 의 HEA 고분자화합물을 얻는다.
실시예 2
실시예 1의 HEA 55 g, 순수 944.6 g 대신에 HEA 50 g, 아크릴아마이드 10 g 및 순수 939.6 g을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여, 점도가 200 cps 의 HEA 고분자화합물을 얻는다.
실시예 3
점도 조절제로 포타시움 솔베이트 0.1 g 을 추가 첨가하여 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하여, 점도가 120 cps 의 6 wt% 의 HEA 고분자화합물을 얻는다.
실시예 4
실시예 3의 아크릴아마이드 10g 대신에 디메틸 아크릴아마이드 10 g 을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여, 점도가 100 cps 의 6 wt% 의 HEA 고분자화합물을 얻는다.
다음에서 설명되는 실시예는 상기 실시예에서 제조된 HEA 고분자 화합물과 비스아지드 감광제의 감광성 수지 슬러리를 사용하여 형광막을 형성하는 것을 나타내고 있다. 여기서, 상기 비스아지드 감광제는 0.1- 40 wt%, 특히 바람직하기로는 1- 15 wt% 로, 상기 고분자화합물은 0.5- 5 wt%, 특히 바람직하기로는 1- 4 wt% 로 혼합할 수 있다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 제조된 HEA 고분자 화합물 100 g, 3 % DAS 27.5 g, 순수 92.5 g, 블루 형광체 88 g을 혼합 교반후, 스핀코팅하여 건조한다. 새도우 마스크를 장착하여 40 초간 노광한다. 마스크를 제거한 후 저압현상(2 kgf/cm2)을 80초 행하면 균일한 블루 형광막 패턴을 얻을 수 있으며 약 220 ㎛ 의 블루 도트가 형성된다.
실시예 6
상기 실시예 1 의 슬러리 조성에 소디움 설파이트 0.18 g을 첨가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하며, 이때 저압현상을 40 초 하여 약 200 ㎛ 의 블루 도트가 형성된 균일한 블루 형광막 패턴을 얻는다.
실시예 7
상기 실시예 3에서 제조된 HEA 고분자 화합물 100 g, 3 % DAS 30 g, 순수 110 g, 블루 형광체 96 g을 혼합 교반후, 스핀코팅하여 건조한다. 새도우 마스크를 장착하여 40 초간 노광한다. 마스크를 제거한 후 저압현상(2 kgf/cm2)을 40초 행하면 균일한 블루 형광막 패턴을 얻을 수 있으며 약 180 ㎛ 의 블루 도트가 형성된다.
실시예 8
상기 실시예 4에서 제조된 HEA 고분자 화합물을 사용하여 상기 실시예7 과 동일하게 실시하여, 약 170 ㎛ 의 블루 도트가 형성된 균일한 블루 형광막 패턴을 얻는다.
이상에서 설명된 구성을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 내약품 안전성이 높은 비스아지드계 감광제와 이에 적합한 고분자 화합물을 사용하여 접착력이 뛰어나고, 시간 안정성이 우수한 감광성수지 슬러리를 얻음은 물론, 이 슬러리를 사용하여 형광막 형성을 균일하게 하여 색잔을 방지하고, 또한 중금속인 크롬에 의한 환경오염을 방지할 수 있고, 고분자 중합시 첨가된 개시제에 의해 장기간 동안 물성의 변질 없이 보관할 수 있다.

Claims (5)

  1. 비스아지드 감광제와, 하이드록시 에틸 아크릴레이트를 기저로 공중합된 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러브라운관의 형광막 형성에 사용되는 감광성수지 슬러리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비스 아지드 감광제로서 DAS, DAB, DAP 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 컬러브라운관의 형광막 형성에 사용되는 감광성수지 슬러리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 점도 조절제로서 포타시움 솔베이트를 첨가하는 것을 특징으로 하는 컬러브라운관의 형광막 형성에 사용되는 감광성수지 슬러리.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 비스아지드 감광제는 0.1- 40 wt%, 상기 고분자화합물은 0.5- 5 wt% 로 혼합하는 것을 특징으로 하는 컬러브라운관의 형광막 형성에 사용되는 감광성수지 슬러리.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항의 어느 1 항에 있어서, 상기 고분자화합물은 하이드록시 에틸 아크릴레이트( Hydroxy Ethyl Acrylate )를 기저(基底)로 하여 디아세톤 아크릴아마이드, 디메틸 아크릴아마이드, 아크릴아마이드, 비닐 아세테이트, 비닐 실란, 비닐피롤리돈, 4- 스티렌 설포닉애시드, 포타시움 솔베이트, 2- 아크릴아미도- 2- 메틸프로판 설포닉애시드 중에서 선택된 어느 하나의 모노머를 공중합하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 컬러브라운관의 형광막 형성에 사용되는 감광성수지 슬러리.
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