KR100502317B1 - 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 음극선관의 휘도와 콘트라스트를 향상시키기 위하여 패널 위에 형성하는 적색필터 슬러리 제조방법에 관한 것이다.

구성 : 본 발명의 적색필터 슬러리는 글리콜계를 솔벤트로 하고 시트릭산계 화합물을 분산제로 하여 잘 분산된 적색안료 분산원액에, 제라틴을 주성분으로 하고 여기에 아라비아 검 및/또는 알부민이 혼합된 천연수지를 5∼10 중량％로 희석한 수용액을 1:1∼5의 비율로 혼합하여 교반한 혼합물에 다시 중크롬산염 수용액과 소포제를 첨가하고 잘 교반시켜 얻는다.

효과 : 본 발명의 적색필터 슬러리는 포토 레지스트 방법에 따라 음극선관의 훼이스 패널에 적색필터를 적층 형성할 수 있는 것이므로 공정이 간편 용이하고, 환경 오염물질을 배출하지 않으며, 형광막 패턴의 투명도가 저하되지 않아 90％ 이상의 높은 광 투과율을 얻을 수 있다.

Description

음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법

본 발명은 음극선관의 패널과 형광체 사이에 형성되어서 상기 형광체로부터 여기되는 발광이 선택적으로 투과되게 하여 색 순도와 휘도가 향상되게 하는 음극선관용 칼라필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도포 - 건조 - 노광 - 현상을 통해 패터닝될 수 있는 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법에 관한 것이다.

음극선관의 화면 콘트라스트를 높이기 위한 일반적인 방법은 다크-틴트 글라스로 훼이스 패널을 형성하여 외부 광이 흡수되게 하는 것이 알려져 있으나, 이 방법은 형광체로부터 발광되는 빛이 흡수되어 버리므로 휘도가 저하하는 단점을 나타낸다.

다른 방법으로 형광체에 안료를 부착하여 외부 광의 흡수를 꾀하는 기술이 알려져 있다.

일본국 공개특허공보 소화 64-7457호에 개시된 음극선관은 훼이스 패널과 형광막 사이로 균일한 입도를 가지는 불투명 안료층을 개삽하여 콘트라스트를 향상하는 구조를 제시하고 있다. 그렇지만 이 방법에서도 형광체로부터 발광되는 빛의 일부가 안료에 흡수되어 10∼15％의 휘도 저하가 나타나는 것으로 평가되고 있다.

상술한 음극선관의 콘트라스트 향상에 따르는 휘도 저하를 구조적으로 해결하려는 음극선관이 개발된 바 있다. 이 종류의 음극선관은 훼이스 패널의 내측면에 칼라필터를 형성하고 그 위로 형광체를 패터닝하여 된 것으로서 광 투과율이 높은 글라스를 사용하여 휘도 저하를 막을 수 있음과 아울러 외부 광은 칼라필터에 흡수되기 때문에 콘트라스트도 향상된다.

여기서 칼라필터는 폴리비닐알콜과 중크롬산 암모니움으로 된 감광액에 미립자 무기안료를 분산시킨 슬러리를 스피닝 도포하고 마스크를 통해 노광 현상하는 공정으로 형성된다. 그런데 무기안료는 노광에 필요한 자외선을 흡수하는 성질이 있어서 슬러리와 글라스가 접하는 면에서의 노광이 미진하게 되어 흐릿하게 변하는 단점이 있으며, 이 현상은 적색 필터에서 특히 현저하게 나타난다.

이를 해결하기 위하여 안료의 농도를 엷게 여러번에 걸쳐 도포시키거나 포토레지스트 도포→스피닝→건조→노광→적색 분산액 도포→스피닝→건조→에칭액 도포→세정→패턴 형성과 같이 여러 단계의 공정으로 진행하여 패터닝하고 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 일반적인 노광 현상 공정을 통해 적색필터를 패터닝할 수 있는 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법을 제공함에 그 목적을 두고 있다.

상기의 목적을 구현하는 본 발명은 메틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜과 같은 글리콜계 용매에 시트릭산 또는 나트륨과 같은 그 염을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 5∼10 중량％로 희석된 천연수지 수용액을 1 : 1 ∼ 5.0의 비율로 첨가하여 교반한 후 다시 여기에 중크롬산 나트륨, 또는 중크롬산 암모니움에서 선택된 중크롬산염 수용액을 15∼30 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 0.5∼5.0 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 40∼50℃의 온도 분위기에서 교반하여 얻어진다.

상기 천연수지는 젤라틴을 주성분으로 하고 여기에 아라비아 검과 알부민 중에서 선택된 1종 또는 양자 모두를 혼합하여 얻어지는 것이다.

또, 젤라틴에 대한 아라비아 검의 혼합비는 3∼15 중량％, 알부민의 혼합비는 10∼20 중량％가 바람직하다.

이렇게 얻어지는 본 발명의 적색필터 슬러리를 사용하면 분산액 도포→스핀 도포→건조→노광→현상→패턴 형성의 통상적 공정을 통해 음극선관의 훼이스 패널 내측면으로 적색필터를 패터닝할 수 있으며, 형성된 적색필터는 90％ 이상의 높은 광 투과율과 60％ 이상의 선택적 투과 특성을 나타낸다.

이하 본 발명을 첨부한 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명한다.

[실시예 1]

메틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 3 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 5 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 1의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 나트륨 수용액을 15 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 0.5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 40℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 2]

에틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 6 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 8 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 1의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 암모니움 수용액을 20 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 1.5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 40℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 3]

프로필렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산 염을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 10 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 10 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 1의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 나트륨 수용액을 30 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 2.5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 50℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 4]

메틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산 염을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 15 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 10 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 2의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 나트륨 수용액을 30 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 4 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 40℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 5]

에틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 15 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 5 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 1의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 암모니움 수용액을 30 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 50℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 6]

프로필렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 알부민이 10 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 7 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 3의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 나트륨 수용액을 20 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 3 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 45℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 7]

에틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 알부민이 15 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 9 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 1.5의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 나트륨 수용액을 15 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 0.5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 50℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 8]

에틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산 염을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 알부민이 20 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 5 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 1의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 나트륨 수용액을 15 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 50℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 9]

프로필렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 12 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 10 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 5의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 암모니움 수용액을 20 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 3 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 40℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 적색필터 슬러리를 얻었다.

[실시예 10]

에틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 4 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 10 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 3의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 나트륨 수용액을 30 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 3.5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 45℃의 온도 분위기에서 교반하여 소망의 칼라필터 슬러리를 얻었다.

상기와 같이 제조한 본 발명의 적색필터 슬러리를 30℃ 이상의 항온실에 보관하여 놓고, 훼이스 패널의 내측면에 분산액 도포→스피닝→건조→노광→현상→패턴 형성 순으로 이어지는 통상적 패턴 형성 공정을 실시하여 적색필터를 적층 형성할 수 있었다. 얻어진 칼라 필터의 특성은 모든 실시예가 90% 이상의 높은 광투과율을 나타냈고, 형광체 슬러리 공정과 동일한 공정을 반복하여 거치면서도 투과율의 저하가 발생하지 않았다. 또한 네가티브 방법으로 적색필터를 형성하였기 때문에 에칭법에서 발생하는 색 번짐 등의 불량이 생기지 않았다.

[비교 실시예 1]

메틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 2 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 4 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 0.9의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산염 나트륨 수용액을 14 중량％ 첨가하고 40℃의 온도 분위기에서 교반하여 적색필터 슬러리를 얻었다.

[비교 실시예 2]

에틸렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 아라비아 검이 16 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 11 중량％로 희석시킨 수용액을 1 : 6의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 암모니움 수용액을 31 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 0.5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 45℃의 온도 분위기에서 교반하여 적색필터 슬러리를 얻었다.

[비교 실시예 3]

프로필렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 알부민이 9 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 11 중량％로 희석시킨 수용액에 1 : 0.9의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 나트륨 수용액을 31 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 1 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 50℃의 온도 분위기에서 교반하여 적색필터 슬러리를 얻었다.

[비교 실시예 4]

프로필렌 글리콜을 용매로 하고 여기에 시트릭산을 분산제로 첨가하여 잘 분산시킨 적색안료 분산 원액에, 알부민이 21 중량％ 혼합된 젤라틴으로 이루어진 천연수지를 5 중량％로 희석시킨 수용액에 1 : 6의 비율로 첨가하여 교반한 후, 다시 여기에 중크롬산 암모니움 수용액을 31 중량％ 첨가하고 교반하되, 실리케이트 계열의 소포제를 0.5 중량％ 첨가하여 기포 발생을 억제하면서 45℃의 온도 분위기에서 교반하여 적색필터 슬러리를 얻었다.

상기 비교 실시예 1의 적색필터 슬러리는 교반 시에 기포가 발생하여 사용할 수 없었으며, 비교 실시예 2의 경우는 농도가 너무 짙어 화면의 휘도가 좋지 않았고, 비교 실시예 3은 반대로 농도가 엷어 휘도는 손색이 없었으나, 색 순도가 좋지 않았다. 또 비교 실시예 4의 경우에도 농도가 너무 진하여 휘도가 저하되는 문제를 일으켰다.

이상의 실시예를 통해 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 관련된 적색필터 슬러리는 글리콜계를 솔벤트로 하고 시트릭산계 화합물을 분산제로 하여 잘 분산된 적색안료 분산원액에, 제라틴을 주성분으로 하고 여기에 아라비아 검 및/또는 알부민이 혼합된 천연수지를 5∼10 중량％로 희석한 수용액을 1:1∼5의 비율로 혼합하여 교반한 혼합물에 다시 중크롬산염 수용액과 소포제를 첨가하고 잘 교반시켜 얻어지는 것으로서, 상기 천연수지를 베이스로 한 분산액의 건조 특성은 글리콜계 솔벤트에 의해 알맞게 조절되어 포토 레지스트 방법에 따라 소망하는 적색필터의 패턴을 적층 시킬 수 있는 것이며, 상기 글리콜계 솔벤트와 천연수지의 혼합비는 1:1 미만에서 농도의 희박화가 발생하고, 1:5의 비율로는 농도가 진하게 나타나므로 1:1∼5의 비율이 적당하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 천연수지-중크롬산염 슬러리를 사용하므로써 종래의 에칭 공정을 사용하지 않아 생산 공정이 절반 이하로 줄어들고, 유해한 에칭액을 사용하지 않으므로 작업상의 위험과 환경 오염 등의 문제를 방지하는 효과가 있으며, 품질적으로는 색번짐 불량이 50% 이상 감소하는 효과를 나타낸다.

또한 적색 칼라를 투과한 빛의 파장은 종래의 폴리비닐알콩-중크롬산염계로 제작한 적색필터에 비하여 동일한 색 농도에서 5％ 이상의 투과율 향상 효과가 있다.

이에 따라 본 발명의 적색필터를 사용한 음극선관은 기존의 음극선관에 비하여 동일한 콘트라스트 수준에서 25∼30％의 휘도 향상 효과가 있었다.

Claims (6)

1. 글리콜계 화합물을 용매트로 하고 시트릭산계 화합물을 분산제로 하여 잘 분산된 적색안료 분산원액에, 제라틴을 주성분으로 하고 여기에 아라비아 검 및/또는 알부민이 혼합된 천연수지를 5∼10 중량％로 희석한 수용액을 1:1∼5의 비율로 혼합하여 교반한 혼합물에 다시 중크롬산염 수용액과 소포제를 첨가하고 잘 교반시켜 얻어짐을 특징으로 하는 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 천연수지는 제라틴에 3∼15 중량％의 아라비아 고무를 혼합하여 된 것이 특징인 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 천연수지는 제라틴에 10∼20 중량％의 알부민을 혼합하여 된 것이 특징인 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 소포제는 0.5∼5 중량％로 첨가된 것이 특징인 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 중크롬산염 수용액은 중크롬산 나트륨염 또는 중크롬산 암모니움염 중에서 선택된 것이 특징인 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 중크롬산염 수용액은 15∼30 중량％로 첨가된 것이 특징인 음극선관용 적색필터 슬러리 제조 방법.