KR19990020171A

KR19990020171A - 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법, 그 형광체 및 이를 사용하는 건식 전자사진식 스크린 제조방법

Info

Publication number: KR19990020171A
Application number: KR1019970043630A
Authority: KR
Inventors: 박영호
Original assignee: 엄길용; 오리온전기 주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 1999-03-25
Also published as: KR100242170B1

Abstract

본 발명은 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법을 제공한다.

그 형광체의 코팅방법은, 용매에 대해 40 내지 60wt%에 해당하는 형광체, 용매로서 헥산 및 그 용매에 대해 20 내지 30wt%에 해당하는 단량체로서 스티렌을 반응기에 주입하여 교반하는 교반단계; 반응기의 상부에 설치된 환류 냉각기에 냉각수를 통과시키면서 히팅 맨틀(HEATING MANTIE)로 반응기를 가열하여 반응기 온도를 60℃로 유지시켜 주는 온도유지단계; 개시제(촉매)로서 용매에 대한 0.02 내지 0.5wt%의 2.2'-아조 비스 이소부티로 니트릴(2.2'-azobisiobutyronitrile: AIBN)를 동일한 양으로 세개의 1차 내지 3차 개시제를 준비하여 그 중의 1차 개시제를 반응기 내부에 주입하고, 그1차 개시제의 주입 후 1시간 뒤에 2차 개시제를 반응기 내부에 주입하며, 그 2차 개시제의 주입후 2시간 뒤에 마지막으로 3차 개시제를 최종적으로 반응기 내부에 주입하는 개시제주입단계; 상기 3차 개시제의 주입 후, 조촉매로서 상기 개시제의 0.01 내지 0.05wt%의 코발트 나프탈레이트를 헥산에 용해시켜 반응기 내부에 주입하는 조촉매주입단계; 그 코발트 나프탈레이트를 주입한 후, 2시간뒤에 반응기를 냉각시키는 냉각단계; 중합반응이 완료된 후 자연건조시켜 반응기 내부에 존재하는 용매나 잔존하는 단량체를 날려보내는 건조단계; 그 건조된 형광체를 분쇄하는 본쇄단계; 그리고 상기 본쇄단계에서 본쇄된 형광체를 체로 거르는 여과단계를 포함하여 구성되는 특징으로 한다.

이에 따라, 간단한 방법으로 유기 고분자 중합체가 균일하게 코팅된 형광체를 얻을 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법, 그 형광체 및 이를 사용하는 건식 전자사진식 스크린 제조방법

본 발명은 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법, 그 형광체 및 이를 사용하는 건식 전자사진식 스크린 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 건식 전자사진식 제조방법에 투입되는 형광체 분말 입자의 대전특성과 광전도막에의 현상특성을 향상시키도록 고분자 중합체가 균일하게 코팅되고 간단하게 코팅될 수 있는 음극선관의 건식전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법, 그 형광체 및 이를 사용하는 건식 전자사진식 스크린 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 음극선관은, 도 1에 도시된 바와 같이, 판넬(panel)(12), 펀넬(funnel)(13) 및 네크(14)로 구분되는 진공 벌브(bulb)와, 그 네크(14)내부에 장착되는 전자총(11)과, 판넬(12)의 측벽에 장착되는 새도우마스크(16)를 구비한다.

그 판넬(12)의 면판(18)의 내면에는 형광면(20)이 형성되어 있어, 전자총(11)으로부터 방출된 전자빔(19a)(19b)은 각종 렌즈계에 의해 집속되고 가속되며, 양극보턴(15)을 통해 인가되는 고전압에 의해 크게 가속되면서 편향요크(17)에 의해 편향되고 새도우마스크(16)의 애퍼처 또는 슬리트(16a)를 통과하여 형광면(20)에 주사된다.

형광면(20)은 면판(18)의 배면에 형성되는데, 칼라의 경우 도 2에 도시된바와 같이 일정한 배열구조의 다수의 스트라이프(stripe) 또는 도트(dot)형상의 형광체(R, G, B)와, 그 각 형광체들사이의 블랙코팅과 같은 빛흡수물질로 형성된다. 또, 그 배면은 전도막층으로서 알루미늄박막층(22)이 형성되어 형광면의 휘도증대, 형광면의 이온손상방지, 형광면의 전위강하방지 등의 역할을 하게 된다. 또한, 그 알루미늄박막층(22)의 평면도 및 반사율을 높이기 위해서는 형광면(20)과 전도막층인 알루미늄박막층(22)사이에 라커(lacquer)와 같은 수지로 된 수지필름층(22')이 형성되며, 이 수지필름층(22')은 알루미늄박막층(22)의 형성후에 튜브의 수명을 위해 연소되어 휘발된다.

이러한 형광면(20)이 발색광 인성분과 같은 형광입자들을 포함하는 현탁액(slurry) 또는 빛흡수물질을 포함하는 현탁액을 도포하고 건조시켜 형성되는 종래의 습식 사진 석판술(photolithographic wet process)은, 고화질의 요구를 충족시키지 못할 뿐만 아니라 제조공정 및 제조설비가 복잡하여 제조비용이 크게 소요되며, 또한, 대량의 청정수 소모와 폐수발생, 인배출물, 6가 크롬감광체 배출 등 여러가지 문제점들을 안고 있다. 최근에 이러한 습식사진석판술을 개량한 전자시진식(electrophotographical) 스크린제조방법이 개발되었는데, 이 전자사진식 제조방법도 습식은 여전히 상술한 문제점들을 안고 있으며, 건식 제조방법에 의해서는 상술한 문제점들이 상당히 해소되었다.

그 대표적인 건식 전자사진식 스크린제조방법은 미국 특허 제 4,921,767호(1990년 5월 1일 특허됨)에 개시되어 있다. 그러나, 그 특허에서는 광전도막이 가시광선에 반응하는 염료를 포함하고 있어 암실작업이 불가피하며, 고착공정에서 적외선 가열에 의하고 있기 때문에 에너지 소모가 상당하다.

이에, 본 출원인은 광전도막을 자외선에 감응하는 광전도성 용액으로 형성함으로써 상기의 문제점을 해결하였다.

그 일예로, 본 출원인이 출원한 “음극선관의 스크린 제조방법”에 관하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a 내지 도 3e는 상기 제조방법에 따른 각 공정을 개략적으로 도시한다. 도 3a는 면판(18)의 내면에 전도막(132)과 그 위에 광전도막(134)이 형성되는 코팅공정이다. 전도막(132)은 예를 들면, 폴리일렉트로라이트(polyelectrolyte)로서 Calgon사제품인 상품명 Catfloc-c 1-50 중량%와 1-50 중량%의 10% PVA용액의 수용액(나머지는물)을 종래의 방법으로 도포하여 건조시키므로써 형성된다. 그 위에 자외선에 반응하는 물질을 포함하는 신규한 광전도막도포용액을 도포하여 건조시킨다. 자외선에 반응하는 물질의 일예로는 도너(doner)로서 0.01 내지 1중량%의 비스 디메틸 페닐 디페닐 부타트리엔(bis-1, 4-dimethyl phenyl (-1, 4 -diphenyl (butatriene))) 또는 2 내지 5 중량%의 데트라페닐 에틸렌(tetraphenyl ethylene)과, 어셉터(acceptor)로서 트리니트로플루오리논(trinitro-fluorenone: TNF) 및 에틸 안트라퀴논(ethyl anthraquinone: EAQ)중 적어도 1종 이상 각각 0.01 내지 1중량%를 고분자바인더(binder)로서의 1내지 30 중량%의 폴리스티렌(polystyrene: PS)과 함께 잔량인 톨루엔(toluene)이나 크실렌(xylene)에 용해시켜 사용하였다. 상기 고분자바인더(binder)로서 상기 폴리스티렌이외에 폴리 알파메틸스티렌(poly(α-methylstyrene: PAMS), 폴리 메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate: PMMA) 및 폴리 스티렌-옥사조린 코폴리머(polystyrene-oxazoline copolymer: PS-OX)등이 사용될 수 있다.

도3b는 대전공정을 개략적으로 도시한 것이다. +1K볼트 이하, 바람직하게는 +700볼트이상의 직류전압을 인가하여 코로나방전장치로 대전시켰다. 광전도막(134)이 적어도 파장 450nm 이하의 자외선에 반응하기 때문에 암실작업이 불필요하다.

도 3c는 노광공정을 개략적으로 도시한 것으로서, 자외선광원(138)으로부터 파장이 짧고 직진성을 가진 자외선이, 자외선투과렌즈(140)를 통과하여 소망의 입사각으로 새도우마스크(16)에 입사하며, 소망의 배열을 가진 새도우마스크(16)의 애퍼처(aperture) 또는 슬리트(16a)홀을 통과하여 광전도막(134)을 소망의 배열로 노광시킨다. 이 때 전도막(132)이 어스되어 있어 그 노광부분의 전하는 그 전도막(132)을 통과하여 방출된다. 그리고, 비노광부분의 전하는 그대로 광전도막(134)에 잔존하게 된다. 이 노광공정도 자외선광원(138)을 사용하기 때문에 암실에서 작업할 필요가 없다.

도 3d는 현상공정을 개략적으로 도시한다. 종래에는 이 현상공정에서 캐리어 비드와 형광체 입자 또는 빛흡수물질입자들을 혼합하여 마찰에 의한 정전기를 대전시켰으나, 본 출원인의 발명에 의하면, 형광체 분말 또는 빛 흡수물질의 분말과 같은 미세분말을 공기압에 의해 호퍼(148)로부터 벤츄리관(146)을 통해 코로나방전장치와 같은 방전전극(144a)과 노즐(144b)을 통과시켜 분사시키므로써 그 미세분말을 대전시키고 광전도막(134)분과 비노광부분의 어느 하나에 부착시킨다. 방전전극(144a)의 노광부에 의해 미세분말에 대전되는 정전기의 극성은 상기 노광공정에서의 노광부분과 비노광부분중 어는 부분에 그 미세분말을 부착시킬 것인가에 따라 결정된다. 즉 +전하를 띤 비노광부분에 부착시킬 경우에는 미세분말이 -전하로 대전되고, 전하가 방출된 노광부분에 부착시킬 경우에는 미세분말이 +전하로 대전된다. 현상용기(142)로 분사된, 대전된 미세분말은 전기적 인력과 반발력의 작용에 의하여 소망의 배열로 광전도막(134)의 표면에 강하게 부착된다.

도 3e는 액체 정전 스프레이 건을 이용한 고착(fixing)공정을 개략적으로 도시한다. 이 공정에서는, 상기 현상공정에서 소망의 미세분말(들)이 소망의 배열로 부착된 광전도막(134)의 표면에 석유계 크실렌(xylene), 톨루엔(toluene), TCE, 메틸 이소부틸 케톤(MIBK) 등의 솔벤트를 스프레이시킴으로써 적어도 광전도막(134)에 포함된 폴리머를 용해시키고, 이 용해된 폴리머의 접착력에 의해 전기력 작용으로 부착된 미세분말(들)을 고착시킨다. 이 고착공정에는 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤과 같은 솔벤트증기를 접촉시켜 현상된 미세분말들을 고착시키는 베이퍼 스웰링(vapour swelling)법이 이용될 수도 있다.

상술한 공정들이 칼라음극선관의 제조를 위해서는 3종의 형광체에 대해 반복실시된다. 또한, 블랙 매트릭스의 빛 흡수물질도 3종의 형광체의 부착 전이나 그 후에 상술한 바와 같이 형성될 수 있다.

이와 같이 형광체 및 빛 흡수물질이 형성된 다음, 라커공정에서 라커막이 종래의 방법으로 형성되고, 알루마이징공정에서 알루미늄박막도 종래의 방법으로 형성되며, 그 뒤, 베이킹(baking)공정으로 투입되어 대기 중에서 약 30분동안 425℃에서 가열 건조됨으로써, 전도막(132), 광전도막(134)과 각 형광체 및 라커 등에 존재하는 용매 등의 휘발성 성분이 제거되고 빛 흡수물질(21)과 각 형광체(R,G,B)가 도 2에서와 같이 형성된 형광면(20)이 얻어진다.

그러나, 도 3d의 현상공정에서와 같이 호퍼(148)로부터 형광체 분말이 벤츄리관(146)을 개재하여 노즐(144b)로 분사될 때 방전전극(144a)에 의해 그 형광체분말을 대전시키기 위해 형광체 입자에 폴리메틸 메타크릴레이트 1차막과 폴리아크릴아미드 2차막이 형성된다. 그러나, 이러한 코팅은 복잡하며, 또한, 그 폴리메틸 메타크릴레이트 1차막과 폴리아크릴아미드 2차막에 의해서도 용이하게 대전되지 아니하며, 나아가, 방전전극(144a)을 사용하지 아니하고 마찰에 의해 대전시킬 때에도 미국 특허 제 4,921,767호에서의 현상공정에서와 같이 형광체 입자에의 코팅이외에 마찰전기를 일으키기 위한 캐리어 비드(carrier bead)를 필요로 한다는 등의 문제점이 있다. 또한 상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)의 1차막과 폴리 아크릴아미드(PAA)의 2차막을 형성시키는 것만으로는 광전도막(134)에의 현상밀도가 충분하지 아니하다는 문제도 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건식 전자사진식 스크린 제조방법에 투입되는 형광체 분말 입자의 대전특성과 광전도막에의 현상특성을 향상시키도록 유기 고분자 중합체가 균일하게 코팅되고 간단하게 코팅될 수 있는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법, 그 형광체 및 이를 사용하는 건식 전자사진식 스크린 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 칼라음극선관의 부분단면한 개략평면도,

도 2는 도1의 음극선관의 스크린 구성을 나타낸 부분 확대단면도,

도 3a 내지 도 3e는 건식전자사진식 스크린 제조방법을 설명하기 위한 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 음극선관(CRT) 11 : 전자총

12 : 판넬(panel) 13 : 펀넬(funnel)

14 : 네크(neck) 15 : 양극 보턴

16 : 새도우마스크 17 : 편향 요크

18 : 판넬면관 19 a, 19b : 전자빔

20 : 형광면(스크린) 21 : 빛흡수물질

22 : 알루미늄박막층 36 : 대전장치

50 : 벨타입 정전 스프레이건 51 : 벨

52 : 튜브 53 : 고압인가그리드

132 : 전도막 134 : 광전도막

138 : 광원 140 : 렌즈

142 : 현상용기 144a : 방전전극

144b : 노즐

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 음극선관 판넬 내면의 스크린의 제조에 사용되는 형광체 입자의 대전특성을 향상시키도록 고분자 중합체를 코팅시키기 위한 건식분말 형태의 형광체의 코팅방법에 있어서; 용매에 대해 40 내지 60wt%에 해당하는 형광체, 용매로서 헥산 및 그 용매에 대해 20 내지 30wt%에 해당하는 단량체로서 스티렌을 반응기에 주입하여 교반하는 교반단계; 반응기의 상부에 설치된 환류 냉각기에 냉각수를 통과시키면서 히팅 맨틀(HEATING MANTLE)를 반응기를 가열하여 반응기 온도를 60℃로 유지시켜 주는 온도유지단계; 개시제(촉매)로서 용매에 대한 0.02 내지 0.5wt%의 2.2'-아조 비스 이소부티로 니트릴(2.2'-azobisisobutyronitrile: AIBN)를 동일한 양으로 세개의 1차 내지 3차 개시제를 준비하여 그 중의 1차 개시제를 반응기 내부에 주입하고, 그 1차 개시제의 주입 후 1시간 뒤에 2차 개시제를 반응기 내부에 주입하며, 그 2차 개시체의 주입 후 2시간 뒤에 마지막으로 3차 개시제를 최종적으로 반응기 내부에 주입하는 개시제주입단계; 상기 3차 개시제의 주입후, 조촉매로서 상기 개시제의 0.01 내지 0.05wt%의 코발트 나프탈레이트를 헥산에 용해시켜 반응기 내부에 주입하는 조촉매주입단계; 그 코발트 나프탈레이트를 주입한 후, 2시간뒤에 반응기를 냉각시키는 냉각단계; 그 코발트 나프탈레이트를 주입한 후, 2시간뒤에 반응기를 냉각시키는 냉각단계; 중합반응이 완료된 후 자연건조시켜 반응기 내부에 존재하는 용매나 잔존하는 단량체를 날려보내는 건조단계; 그 건조된 형광체를 분쇄하는 분쇄단계; 그리고 상기 본쇄단계에서 분쇄된 형광체를 체로 거르는 여과단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상술한 방법으로 입자표면에 폴리스티렌이 코팅된 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체를 제공한다.

상기 코팅된 폴리스티렌(polystyrene: PS)의 평균분자량이 15만 내지 20만이며, 그 코팅상태가 상당히 균일하다.

또한, 본 발명은, 판넬의 내면에 코팅된 휘발성 전도막 위에 휘발성 광전도막을 형성시키고, 그 광전도막에 균일한 정전하를 대전시킨 후, 그 광전도막을 광원으로 새도우마스크를 통과시켜 선택적으로 노광하고, 그 노광된 부분을 방전전극 내지는 마찰에 의해 대전된 제1 형광체로 현상시키며, 제2 및 제3 형광체에 대해서도 각각 소망의 배열로 상기 대전단계, 노광단계 및 현상단계를 반복하고 나서 그 현상된 형광체들을 고착시키는 고착단계를 포함하는 음극선관의 건식 전사사진식 스크린 제조방법에 있어서, 상기 현상단계에서 투입되는 제 1 내지 제 3 형광체의 적어도 하나의 입자들이 상술한 형광체의 코팅방법으로 코팅된 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린 제조방법을 제공한다.

상기 교반단계는 초기에 질소 붐베로부터 질소 압력기를 조절하여 질소를 반응기 내부로 주입한 후, 기계적 교반기(MECHANICAL STIRRER)를 이용해 교반하는 단계이며, 상기 냉각단계후에 질소의 주입을 정지시키고, 상기 분쇄단계는 볼 밀(BALL MILL)에 의해 이루어지며, 상기 여과단계는 100메쉬(mesh)의 체로 여과하는 단계인 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명은, 상술한 건식 전자사진식 스크린 제조방법의 현상공정(도 3d)에서 사용되는 형광체를 코로나 방전에 의한 대전특성과 광전도막(134)에의 현상특성을 향상시키도록 유기고분자인 폴리스티렌으로 형광체의 표면에 간단하고도 비교적 균일하게 코팅하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법은, 교반단계, 온도유지단계, 개시제주입단계, 조촉매주입단계, 냉각단계, 건조단계, 분쇄단계 및 여과단계로 구성된다.

상기 교반단계에서는 용매인 헥산에 대해 40 내지 60wt%에 해당하는 형광체, 용매인 헥산 및 그 용매에 대해 20 내지 30wt%에 해당하는 단량체로서의 스티렌을 반응기에 주입하여 교반하며, 상기 온도유지단계에서는 반응기의 상부에 설치된 환류 냉각기에 냉각수를 통과시키면서 히팅 맨틀(HEATING MANTLE)로 반응기를 가열하여 반응기 온도를 60℃로 유지시켜 준다.

개시제주입단계에서는 동일한 개시제(촉매)로서 2,2'-아조 비스 이소부티로 니트릴(2,2'-azobisisobutyronitrile: AIBN)((CN)C(CH₃)₂N₂C(CH₃)CN)에 대해 동일한 양으로 세개의 1차 내지 3차 개시제를 준비하여 그 중의 1차 개시제를 반응기 내부에 주입하고, 그 1차 개시제의 주입후 1시간 뒤에 2차 개시제를 반응기 내부에 주입하며, 그 2차 개시제의 주입후 2시간 뒤에 마지막으로 3차 개시제를 최종적으로 반응기 내부에 주입하고는 그 3차 개시제의 주입후, 조촉매주입단계에서 조촉매로서 상기 개시제의 0.01 내지 0.05wt%의 코발트 나프탈레이트를 헥산에 용해시켜 반응기 내부에 주입한다. 그 코발트 나프탈레이트를 주입한 후, 2시간뒤에 냉각단계에서 반응기를 상온으로 냉각시키며, 중합반응이 완료된 후, 건조단계에서 자연건조시켜 반응기 내부에 존재하는 용매나 잔존하는 단량체를 날려보낸다. 그 뒤, 분쇄단계에서 그 건조된 형광체를 분쇄하고 여과단계에서 상기 분쇄된 형광체를 체로 거른다.

상기 교반단계에서 형광체 등을 주입한 뒤, 질소 붐베로부터 질소 압력기를 조절하여 질소를 반응기 내부로 주입하고 상기 냉각단계후에 질소의 주입을 정지시킴으로써 반응이 보다 안정적으로 행해졌다. 또, 교반은 기계적 교반기(MECHANICAL STIRRER)를 이용해서 실시하였다.

상기 분쇄단계는 소형 볼 밀(BALL MILL)에 의해 실시하였으며, 상기 여과단계는 100메쉬(mesh)의 체로 여과함으로써 건식 전자사진식 스크린 제조방법의 현상공정에서 형광체의 대전과 광전도막(34)에의 현상이 원활하게 수행되었다. 본 발명의 구체적 실시예는 다음과 같다.

본 실시예에서 사용된 용매와 그 양, 형광체의 양, 단일의 단량체와 그 양, 촉매와 그 양은 다음과 같다.

또한, 용매로서 헥산(n-hexane)은 동양화학의 엑스트라 퓨어등급의 것을 사용하였으며, 단량체의 종합 억제제가 첨가되지 아니한 엑스트라 퓨어 등급의 것을 사용하여 다음과 같은 단계로 각각 실시하였다.

① 반응기에 상술한 양의 형광체, 용매, 단량체를 주입하고 질소 봄베로부터 질소 압력조절기를 조절하여 질소를 반응기 내부로 주입하며, 기계적 교반기(mechanical stirrer)를 이용해 교반한다.

② 반응기의 상부에 설치된 환류 냉각기에 냉각수를 통과시키면서 히팅 멘틀로 반응기를 가열하여 반응기 온도를 60℃로 유지시켜준다.

③ 동일한 촉매(또는 개시제)에 대해 동일한 양으로 1차 내지 3차의 세개를 준비하여 그 중의 1차 개시제를 반응기 내부에 주입하며, 그 1차 개시제의 주입후 1시간뒤에 2차 개시제를 반응기 내부에 주입하며, 그 2차 개시제의 주입후 2시간뒤에 마지막으로 3차 개시제를 최종적으로 반응기 내부에 주입한다.

④ 최종 개시제의 주입후 조촉매로서 상기 개시제의 0.01 내지 0.05wt%의 코발트 나프탈레이트를 헥산에 용해시켜 반응기 내부에 주입한다.

⑤ 그 코발트 나프탈레이트를 주입한 후, 2시간뒤 반응기를 냉각시키고 질소의 주입을 멈춘다.

⑥ 중합반응이 완료된 후 자연건소시켜 반응기 내부에 존재하는 용매나 잔존하는 단량체를 날려보낸 후, 건조된 형광체를 자체 제작한 소형 볼밀(ball mill)로 분쇄과정을 거치고 100메쉬의 체로 여과한다.

이와 같이 하여 코팅된 형광체는 코팅상태가 비교적 균일하였고, 직경이 3-10μm인 B 형광체를 사용한 경우, 폴리스티렌의 분자량이 최소 15만에서 20만사이이었으며, 코팅된 형광체의 평균입도는 5-25μm이었다.

그 뒤, 전기로에서 연소실험을 통한 코팅률을 연소전후에 걸쳐 형광체의 무게차이로 측정하고 초기 주입한 단량체와 비교하여 전환율을 계산한 결과, 약 10%정도의 모노머가 상기 반응에 의해 고분자화하여 형광체 표면에 부착되었음을 알 수 있었다.

또한, 위와 같이 하여 코팅된 형광체의 미세분말로 건식 전자사진식 스크린 제조방법에 의해 음극선관의 스크린을 제조하는 방법은 도 3a 내지 도 3e와 관련하여 상술한 바와 같다. 즉, 판넬(12)의 내면에 코팅된 휘발성 전도막(132)위에 휘발성 광전도막(134)을 형성시키고, 그 광전도막(134)에 균일한 정전하를 대전시킨 후, 그 광전도막(134)을 광원으로 새도우마스크를 통과시켜 선택적으로 노광하고, 그 노광된 부분을 방전전극(144b)에 의해 상술한 본 발명의 제1형광체를 대전시켜 광전도막(34)에 현상시키며, 제 2 및 제3 형광체에 대해서도 각각 소망의 배열로 상기 대전단계, 노광단계 및 현상단계를 반복하고 나서, 그 현상된 형광체들을 고착단계를 거쳐 광전도막(134)에 고착시킨다.

이와 같은 건식 전자사진식 스크린 제조방법에 있어서 기존의 형광체를 그냥 사용한 경우보다 유기 고분자인 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 코팅처리한 경우 전기적 대전특성과 광전도막(134)에의 부착(현상)특성이 우수할 뿐만 아니라 특히 광전도막(134)이 폴리스티렌을 고분자바인더로서 사용한 경우 동일계이어서 더욱 그 부착력이 뛰어나고 전기적 방전특성의 향상을 기할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법, 그 형광체 및 이를 사용하는 건식 전자사진식 스크린 제조방법의 구성과 작용에 의하면, 간단하게 유기 고분자 중합체가 균일하게 코팅된 형광체를 얻을 수 있어 건식 전자사진식 스크린 제조방법의 현상공정에서 형광체 분말 입자의 대전특성과 광저도막에의 현상특성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예가 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 청구범위에 기재된 사항으로부터 당업자라면 여러가지 변경과 변형이 가능하다.

Claims

음극선관 판넬 내면의 스크린의 제조에 사용되는 형광체 입자의 대전특성을 향상시키도록 고분자 중합체를 코팅시키기 위한 건식분말 형태의 형광체의 코팅방법에 있어서;

용매에 대해 40 내지 60wt_%에 해당하는 형광체, 용매로서 헥산 및 그 용매에 대해 20 내지 30wt_%에 해당하는 단량체로서 스티렌을 반응기에 주입하여 교반하는 교반단계;

반응기의 상부에 설치된 환류 냉각기에 냉각수를 통과시키면서 히팅 맨틀(HEATING MANTLE)로 반응기를 가열하여 반응기 온도를 60℃로 유지시켜 주는 온도유지단계;

개시제(촉매)로서 용매에 대한 0.02 내지 0.5wt_%의 2,2'-아조 비스 이소부티로 니트릴(2,2'-azobisisobutyronitrile: AIBN)를 동일한 양으로 새개의 1차 내지 3차 개시제를 준비하여 그 중의 1차 개시제를 반응기 내부에 주입하고, 그 1차 개시제의 주입후 1시간 뒤에 2차 개시제를 반응기 내부에 주입하며, 그 2차 개시제의 주입후 2시간 뒤에 마지막으로 3차 개시제를 최종적으로 반응기 내부에 주입하는 개시제주입단계;

상기 3차 개시제의 주입후, 조촉매로서 상기 개시제의 0.01 내지 0.05wt%의 코발트 나프탈레이트를 헥산에 용해시켜 반응기 내부에 주입하는 조촉매주입단계;

그 코발트 나프탈레이트를 주입한 후, 2시간뒤에 반응기를 냉각시키는 냉각단계;

중합반응이 완료된 후 자연건조시켜 반응기 내부에 존재하는 용매나 잔존하는 단량체를 날려보내는 건조단계;

그 건조된 형광체를 분쇄하는 분쇄단계; 그리고

상기 분쇄단계에서 분쇄된 형광체를 체로 거르는 여과단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법.
제 1 항에 있어서;

상기 교반단계는 초기에 질소 붐베로부터 질소 압력기를 조절하여 질소를 반응기 내부로 주입한 후, 기계적 교반기(MECHANICAL STIRRER)를 이용해 교반하는 단계이며, 상기 냉각단계후에 질소의 주입을 정지시키며;

상기 분쇄단계는 볼 밀(BALL MILL)에 의해 이루어지며;

상기 여과단계는 100메쉬(mesh)의 체로 여과하는 단계인 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체의 코팅방법.
음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체에 있어서,

고분자 종합체로서 폴리스티렌(polystyrene: PS)이 그 입자표면에 코팅된 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체.
제 3 항에 있어서, 상기 폴리스티렌이:

용매에 대해 40 내지 60wt%에 해당하는 형광체, 용매로서 헥산 및 그 용매에 대해 20 내지 30wt%에 해당하는 단량체로서 스티렌을 반응기에 주입하여 교반하는 교반단계;
반응기의 상부에 설치된 환류 냉각기에 냉각수를 통과시키면서 히팅 맨틀(HEATING MANTLE)로 반응기를 가열하여 반응기 온도를 60℃로 유지시켜 주는 온도유지단계;

개시제(촉매)로서 용매에 대한 0.02 내지 0.5wt%의 2,2'-아조 비스 이소부티로 니트릴(2,2'-azobisisobutyronitrile: AIBN)를 동일한 양으로 세개의 1차 내지 3차 개시제를 준비하여 그 중의 1차 개시제를 반응기 내부에 주입하고, 그 1차 개시제의 주입후 1시간 뒤에 2차 개시제를 반응기 내부에 주입하며, 그 2차 개시제의 주입후 2시간 뒤에 마지막 3차 개시제를 최종적으로 반응기 내부에 주입하는 개시제주입단계;

상기 3차 개시제의 주입후, 조촉매로서 상기 개시제의 0.01 내지 0.05wt%의 코발트 나프탈레이트를 헥산에 용해시켜 반응기 내부에 주입하는 조촉매주입단계;

그 코발트 나프탈레이트를 주입한 후, 2시간뒤에 반응기를 냉각시키는 냉각단계;

중합반응이 완료된 후 자연건조시켜 반응기 내부에 존재하는 용매나 잔존하는 단량체를 날려보내는 건조단계;

그 건조된 형광체를 분쇄하는 분쇄단계; 그리고

상기 분쇄단계에서 분쇄된 형광체를 체로 거르는 여과단계를 포함하여 구성되는 침전중합법에 의해 형광체의 입자표면에 코팅된 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 코팅된 폴리스티렌의 분자량이 15만 내지 20만인 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조용 형광체.
판넬의 내면에 코팅된 휘발성 전도막 위에 휘발성광전도막을 형성시키고, 그 광전도막에 균일한 정전하를 대전시킨 후, 그 광전도막을 광원으로 새도우마스크를 통과시켜 선택적으로 노광하고, 그 노광된 부분을 방전전극 내지는 마찰에 의해 대전된 제 1 형광체 내지 제 3 형광체중의 어느 하나를 현상시키는 현상단계를 포함하는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조방법에 있어서, 상기 현상단계에서 투입되는 제 1 내지 제 3 형광체의 적어도 하나의 입자들이:

고분자 중합체로서 폴리스티렌(polystyrene: PS)이 그 입자표면에 코팅된 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조방법.
제 7 항에 있어서, 상기 폴리스티렌이:

용매에 대해 40 내지 60wt%에 해당하는 형광체, 용매로서 헥산 및 그 용매에 대해 20 내지 30wt%에 해당하는 단량체로서 스티렌을 반응기에 주입하여 교반하는 교반단계;

반응기의 상부에 설치된 환류 냉각기에 냉각수를 통과시키면서 히팅 맨틀(HEATING MANTLE)로 반응기를 가열하여 반응기 온도를 60℃로 유지시켜 주는 온도유지단계;

개시제(촉매)로서 용매에 대한 0.02 내지 0.5wt%의 2,2'-아조 비스 이소부티로 니트릴(2,2'-azobisisobutyronitrile: AIBN)를 동일한 양으로 세개의 1차 내지 3차 개시제를 준비하여 그 중의 1차 개시제를 반응기 내부에 주입하고, 그 1차 개시제의 주입후 1시간 뒤에 2차 개시제를 반응기 내부에 주입하며, 그 2차 개시제의 주입후 2시간 뒤에 마지막 3차 개시제를 최종적으로 반응기 내부에 주입하는 개시제주입단계;

상기 3차 개시제의 주입후, 조촉매로서 상기 개시제의 0.01 내지 0.05wt%의 코발트 나프탈레이트를 헥산에 용해시켜 반응기 내부에 주입하는 조촉매주입단계;

그 코발트 나프탈레이트를 주입한 후, 2시간뒤에 반응기를 냉각시키는 냉각단계;

중합반응이 완료된 후 자연건조시켜 반응기 내부에 존재하는 용매나 잔존하는 단량체를 날려보내는 건조단계;

그 건조된 형광체를 분쇄하는 분쇄단계; 그리고

상기 분쇄단계에서 분쇄된 형광체를 체로 거르는 여과단계를 포함하여 구성되는 형광체의 코팅방법으로 코팅된 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식 전자사진식 스크린 제조방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 형광체중 나머지들에 대해서도 각각 소망의 배열로 상기 대전단계, 노광단계 및 현상단계를 반복하고 나서 그 현상된 형광체들을 고착시키는 고착단계를 포함하며;

상기 폴리스티렌이 대기 중에서 약 30분동안 425℃에서 가열 건조되는 베이킹공정에서 휘발되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 건식전자사진식 스크린 제조방법.