KR20000011267A - 전도성유기고분자의투명대전방지막이형성된화상표시면판및그제조방법과도포용액 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판 및 그 제조방법과 그 도포 용액을 제공한다. 그 도포 용액은 투명하고 전기 전도성을 가진 유기고분자의 막을 형성하기 위한 것으로서, 폴리스티렌설폰네이트(polystyrene sulphonate)가 도핑(doping)된 폴리에틸렌디옥시치오펜(polyethylene dioxythiophene)수용액을 알콜에용해시키고, 접착성 강화를 위하여실리콘 알콕사이드(silicon alkoxide)를 첨가한 다음, 가수분해를 위하여 순수와 무기산 촉매를 첨가시켜 형성되는 것을 특징으로 하며, 또, 본 발명에 따른, 대전방지막이 형성된 화상표시면판의 제조방법은, 상기 용액을 도포하여 상기 대전방지막을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판 및 그 제조방법과 도포 용액{Screen display faceplate on which conductive organic polymeric transparent anti-static film is formed, its solution and its manufacturing method}
본 발명은 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판 및 그 제조방법과 그 도포 용액에 관한 것으로, 상세하게는 패널의 면판 외측 표면의 대전 방지성이 향상되고, 필요에 따라 외광의 반사를 방지하기에 적합한 전도성 유기 고분자막으로 도포된 화상표시면판, 특히 음극선관의 스크린 패널의 면판 외측 표면에 전도성 유기 고분자를 이용해 대전방지막이 형성된 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판 및 그 제조방법과 그 도포 용액에 관한 것이다.
대전방지에 관하여 최근 방폭형 음극선관의 폭넓은 사용은 텔레비젼 수상기 또는 모니터 등의 앞면 보호 유리를 불필요하게 하여 그 결과 음극선관의 앞면 부분은 노출하게 되므로, 사람이 음극선관의 앞면 부분(패널)에 직접 접촉할 때 패널 표면에 대전된 고전압 정전기에 의해 강하게 충격을 받게되는 문제를 일으킨다. 더욱이 대전(전기로 충전)된 패널 표면은 대기의 먼지 등을 흡수하고, 이것이 쌓여 패널 표면을 더럽게 하므로, 패널상에 형성된 화상을 보기 어렵다고 하는 문제를 일으킨다.
음극선관을 예로 들어 대전 원인을 설명하면 다음과 같다.
얇고 균일한 알루미늄 막이 음극선관의 유리 패널의 면판 내벽에 부착된 형광체 위에 진공증착된다. 음극선관에 대한 전원이 온/오프될 때, 높은 양극 전압이 알루미늄막에 인가된다. 그 내부 알루미늄막상의 고전압에 기인하여, 즉, 정전유도에 의해 패널의 외벽상에 전하가 발생한다.
화상표시 패널의 표면에 대전 방지 특성을 제공하기 위한 종래의 방법으로는 텔레비젼 표면 및 다양한 단말표시장치 등의 브라운관 앞면에 알콕시실란[Si(OR)4, R은 알킬기]의 알콜용액중에 산화주석, 산화인듐 및 산화 안티몬중 적어도 1종류를 혼합해서 얻은 현탁액을 도포한 후, 도포된 패널을 비교적 저온에서 열처리하여 외부 표면에 대전 방지 피막을 형성하는 방법이 널리 사용되고 있다.(특허공보 제 2713 호)
또한, 미합중국 특허 제5,750,054호(1998년 5월 12일 특허됨)에 개시된 반사/투과성 표면용 비반사/비정전 코팅은, 치오펜-베이스의 전도성 폴리머 및 실리콘 물질을 포함하는 도포용액을 패널의 면판 표면에 도포되어 형성된다. 구체적인 전도성 폴리머로서 폴리에틸렌디옥시치오펜과, 실리콘 물질로서 리듐으로 안정화된 실리카 졸 및 테트라에톡시실란을 들고 있다.
그러나 이 방법은 금속 산화물의 가격이 상당히 높아서 제작비용에 있어서 많은 문제점을 지닌다.
그리고 금속산화물이 알콜용액중에 분산된 상태로 존재하다가 환경에 따라 입자간 결합으로 인한 침전현상이 발생하는 문제점도 지닌다.
본 발명은 수용액중에 유기 전도성 유기 고분자를 용해하여 얻은 용액을 도포한 후, 도포된 패널을 비교적 저온에서 열처리하여 외부 표면에 대전 방지 피막을 형성하여 대전방지 기능을 지니는 막으로 도포됨으로써 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판 및 그 제조방법과 그 도포 용액을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전도성 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면관을 도시하는 측면도.
〈도면에 사용된 주요부호의 설명〉
1: 브라운관2: 대전방지막
3: 비반사 방지막4: 방폭 보강 밴드
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른, 외측 표면에 대전방지막이 형성하기 위한 화상표시면판의 대전방지막 도포 용액은, 투명하고 전기 전도성을 가진 유기고분자의 막을 형성하기 위한 것으로서, 폴리스티렌설폰네이트(polystyrene sulphonate)가 도핑(doping)된 폴리에틸렌디옥시치오펜(polyethylene dioxythiophene)수용액을 알콜에용해시키고, 접착성 강화를 위하여실리콘 알콕사이드(silicon alkoxide)를 첨가한 다음, 가수분해를 위하여 순수와 무기산 촉매를 첨가시켜 형성되는 것을 특징으로 하며, 또, 본 발명에 따른, 대전방지막이 형성된 화상표시면판의 제조방법은, 상기 용액을 도포하여 상기 대전방지막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 투명하고 전기 전도성을 가진 유기고분자의 막으로서, 폴리스티렌설폰네이트가 도핑된 폴리에틸렌디옥시치오펜수용액을 알콜에용해시키고, 접착성 강화를 위하여 에틸실리케이트를 첨가한 다음, 가수분해를 위하여 순수와 무기산 촉매를 첨가시킨 용액을 도포하여 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 것을 특징으로 하는 화상표시면판을 제공한다.
상기 전도성 유기 고분자 용액을 패널의 면판 외측표면에 스핀코팅, 분무코팅, 담금코팅 또는 이들 코팅의 조합에 의해 도포하고, 그 결과의 도포막을 약 180℃에서 가열처리하여 형성될 수 있으며, 상기 전도성 유기 고분자 용액이 폴리스티렌설폰네이트가 도핑된 폴리에틸렌디옥시치오펜렌을 고형분으로서0.01∼0.65wt.%함유하며,용매로서 탄소수 1∼10의 알콜을 40∼90wt.%함유하고,순수를 5∼50wt.%함유하고,실리콘 알콕사이드(silicon alkoxide)를 1∼10wt.%함유하는 것이 바람직하며, 그 유기고분자의 대전방지막은 자체로 반사 방지 기능을 가지거나 그 위에 비반사 피막이 형성될 수 있다.
도 1를 참조하면서 실시예를 설명하면 다음과 같다.
브라운관(1)의 패널 표면에 대전방지막(2)이 형성되어 있다. 접지된 방폭보강밴드(4)는 대전방지막(2)과 접촉하여 막의 전체 표면을 0전위로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 대전방지막(2)은 다음의 방법으로 형성된다. 폴리스티렌설폰네이트(polystyrene sulphonate)가 도핑된 폴리에틸렌디옥시치오펜(polyethylene dioxythiophene)수용액을 알콜에용해한 다음, 그 수용액(PEDT/PSS수용액)을 접착제로서 에틸실리케이트(Si(OC2H5)4)를 첨가하여 전도성 용액을 제조한다. 이후 가수분해 반응을 위해 순수를 일정량 첨가하고 이 용액에 적합한 가수분해 촉진 촉매(예를 들면 염산)를 소량 첨가함으로써 도포 용액이 형성된다.
다음, 패널면을 위에 놓은 상태로 130rpm으로 회전하고 있는 브라운관(1)의 패널상에 전도성 도포 용액을 적하하여 얇고 균일한 대전방지막(2)을 형성한다. 이 스핀코팅은 총 1분 30초 정도로 완성된다. 그 후, 대전방지막(2)을 80℃에서 가열 건조한 다음, 알콕시실란[Si(OR)4]을 대전방지 피막 위에 분무 도포하여 비반사 방지막(3)을 형성한다. 마지막으로 피막을 180℃에서 30분간 소성하여 대전방지막(2) 및 비반사방지막형성(3)의 형성이 완료된다.
결과적으로 PEDT/PSS의 농도에 따라 막강도 및 전기전도도 변화가 있었으며, PEDT/PSS 용액에 있어서 고형분 농도가0.01wt.%이하에서는 표면저항이 높아져 전기 전도도가 저하하기 때문에 그 이하의 농도에서는 실질적 대전 방지 효과를 기대할 수 없었고, 0.65wt.% 이상에서는 더 이상의 전기 전도도 상승이 없이 오히려 막강도가 저하되어 실용성이 떨어졌다.
위의 범위내외에서 실험한 실시예들의 함유량과 그 결과는 다음과 같았다.
실시예 1)
PEDT/PSS Solid content를 0.26%(1.3%×0.2)로 하여 실험하였다.
용액구성성분함유량(W%)
PEDT/PSS수용액(농도 1.3%)20wt.%
에틸실리케이트4wt.%
에탄올(Ethanol) 65wt.%
순수 6wt.%
0.1 mol HCl5wt.%
실시결과:
1. 표면저항 :3.72×104Ω/□
2. 막강도 : 8H
실시예 2)
실시 방법은 실시예 1)과 동일하나 PEDT/PSS의 SOLID CONTENT를 0.01%(1.3%×0.008)로 하여 실험하였다.
용액구성성분함유량(W%)
PEDT/PSS수용액(농도 1.3%) 0.80
에틸실리케이트 4.00
에탄올(Ethanol)84.20
순수 6.00
0.1 mol HCl5.00
실시결과:
1. 표면저항 : 5.80×108Ω/□
2. 막강도 : 8H
실시예 3)
실시 방법은 실시예 1과 동일하나 PEDT/PSS의 SOLID CONTENT를 0.65%(1.3%×0.5)로 하여 실험하였다.
용액구성성분함유량(W%)
PEDT/PSS수용액(농도 1.3%)50.00
에틸실리케이트 4.00
에탄올(Ethanol)35.00
순수 6.00
0.1 mol HCl5.00
실시결과:
1. 표면저항 : 8.44×103Ω/□
2. 막강도 : 6H
실시예 4)
실시 방법은 실시예 1과 동일하나 PEDT/PSS의 SOLID CONTENT를 0.005%(1.3%×0.004)로 하여 실험하였다.
용액구성성분함유량(W%)
PEDT/PSS수용액(농도 1.3%) 0.40
에틸실리케이트 4.00
에탄올(Ethanol)84.60
순수 6.00
0.1 mol HCl5.00
실시결과:
1. 표면저항 : 1.92×1011Ω/□
2. 막강도 : 8H
실시예 5)
실시 방법은 실시예 1과 동일하나 PEDT/PSS의 SOLID CONTENT를 0.85%(1.3%×0.65)로 하여 실험하였다.
용액구성성분함유량(W%)
PEDT/PSS수용액(농도 1.3%)65.00
에틸실리케이트 4.00
에탄올(Ethanol)20.00
순수 6.00
0.1 mol HCl 5.00
실시결과:
1. 표면저항 : 8.63×103Ω/□
2. 막강도 : 4H
상기 실시예들로부터 실시예 4에서와 같이 PEDT/PSS 함유량이 0.01% 이하에선 전도성의 급격한 저하가 나타났으며, 실시예 5에서와 같이 PEDT/PSS 함유량이 0.5% 이상에서는 고점도로 도포성이 저조하고 막강도 또한 현격히 저하되었다. 따라서, 실시예 1 내지 실시예 3에서와 같이 최적 PEDT/PSS 함유량은 0.1~0.3%가 적당한 것을 알 수 있었다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들에 따른 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판 및 그 제조방법의 구성과 그 결과에 의하면, 화상표시 면판상에 전도성 유기 고분자를 이용하여 대전방지막을 제조할 수 있으며, 이에 따라, 제조비용이 적게 들고, 무기물 현탁액이 아니어서 침전현상이 발생하지 아니하며, 보관이 용이하고 용액의 안정성이 우수한 등의 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 외측 표면에 대전방지막(2)이 형성된 화상표시면판의 제조방법에 있어서,
    투명하고 전기 전도성을 가진 유기고분자의 막으로서, 폴리스티렌설폰네이트(polystyrene sulphonate)가 도핑(doping)된 폴리에틸렌디옥시치오펜(polyethylene dioxythiophene)수용액을 알콜에용해시키고, 접착성 강화를 위하여실리콘 알콕사이드(silicon alkoxide)를 첨가한 다음, 가수분해를 위하여 순수와 무기산 촉매를 첨가시킨 용액을 도포하여 상기 대전방지막(2)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 유기 고분자 용액을 패널(2)의 면판 외측표면에 스핀코팅, 분무코팅, 담금코팅 또는 이들 코팅의 조합에 의해 도포하고, 그 결과의 도포막을150∼180℃에서 가열처리하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전도성 유기 고분자 용액이 폴리스티렌설폰네이트가 도핑된 폴리에틸렌디옥시치오펜을 고형분으로서0.01∼0.65wt.% 함유하며,탄소수 1∼10인 알콜 중 적어도 하나를 40∼90wt.%함유하고, 순수를 5∼50wt.%함유하고,실리콘 알콕사이드(silicon alkoxide)를 1∼10wt.%함유하는 것을 특징으로 하는 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판의 제조방법.
  4. 대전방지막(2)이 외측 표면에 형성된 화상표시면판에 있어서,
    투명하고 전기 전도성을 가진 유기고분자의 막으로서, 폴리스티렌설폰네이트(polystyrene sulphonate)가 도핑(doping)된 폴리에틸렌디옥시치오펜(polyethylene dioxythiophene)수용액을 알콜에용해시키고, 접착성 강화를 위하여실리콘 알콕사이드(silicon alkoxide)를 첨가한 다음, 가수분해를 위하여 순수와 무기산 촉매를 첨가시킨 용액을 도포하여 상기 대전방지막(2)이 형성된 것을 특징으로 하는 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판.
  5. 제 4 항에 있어서, 유기고분자의 대전방지막(2)은 자체로 반사 방지 기능을 가지거나 그 위에 비반사 피막이 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 유기 고분자의 투명 대전방지막이 형성된 화상표시면판.
  6. 외측 표면에 대전방지막(2)이 형성하기 위한 화상표시면판의 대전방지막 도포 용액에 있어서,
    투명하고 전기 전도성을 가진 유기고분자의 막으로서, 폴리스티렌설폰네이트가 도핑된 폴리에틸렌디옥시치오펜을 순수에 용해시키고, 접착성 강화를 위하여실리콘 알콕사이드(silicon alkoxide)를 첨가한 다음, 가수분해를 위하여 순수와 무기산 촉매를 첨가시킨 용액을 도포하여 상기 대전방지막(2)이 형성되는 것을 특징으로 하는 화상표시면판의 전도성 유기 고분자의 대전방지막 도포 용액.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 전도성 유기 고분자 용액이 폴리스티렌설폰네이트가 도핑된 폴리에틸렌디옥시치오펜을 고형분으로서0.01∼0.65wt.% 함유하며,탄소수 1∼10인 알콜 중 적어도 하나를 40∼90wt.%함유하고, 순수를 5∼50wt.%함유하고,실리콘 알콕사이드(silicon alkoxide)를 1∼10wt.%함유하는 것을 특징으로 하는 화상표시면판의 전도성 유기 고분자의 대전방지막 도포 용액.
KR1019990018149A 1998-07-24 1999-05-19 전도성유기고분자의투명대전방지막이형성된화상표시면판및그제조방법과도포용액 KR20000011267A (ko)

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