KR20000075221A - Pigment dispersion method of color filter for CPT - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휘도와 콘트라스트를 향상시키기 위하여 칼라 음극선관에 개재되는 칼라필터에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 칼라필터를 형성하는 안료를 간편하고 신속하게 분산시킬 수 있는 칼라 음극선관용 칼라필터의 안료 분산 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a color filter interposed in a color cathode ray tube in order to improve brightness and contrast, and more specifically, a pigment dispersion method of a color filter for color cathode ray tube that can disperse the pigment forming the color filter easily and quickly. It is about.
칼라 음극선관은 글라스 패널 내측면에 레드, 그린, 블루의 3색 형광체를 패터닝하여 형광막을 형성하고, 이 형광체가 전자총으로부터 방사되는 전자 비임에 여기될 때에 빛을 발하여 화상을 현출하는 구성으로 되어 있다.The color cathode ray tube is configured to form a fluorescent film by patterning red, green, and blue phosphors on the inner surface of the glass panel, and emits light when the phosphor is excited by an electron beam emitted from an electron gun to display an image. .
이와 같은 칼라 음극선관의 형광막에서 요구하는 특성은 여러 가지가 있으나 가장 중요한 것은 휘도와 콘트라스트이다.There are many characteristics required for the fluorescent film of such a color cathode ray tube, but the most important thing is brightness and contrast.
칼라 음극선관에서 휘도와 콘트라스트를 높이기 위한 방법으로는 종래부터 글라스 패널에 착색 글라스를 사용하여 패널을 형성하는 방법, 형광체의 표면에 형광체와 동일한 색상을 갖는 안료가 부착된 안료 코팅 형광체를 사용하는 방법 등이 알려져 있다.As a method for increasing the brightness and contrast in a color cathode ray tube, a method of forming a panel using colored glass in a glass panel has been conventionally used, and a method of using a pigment-coated phosphor having a pigment having the same color as the phosphor on the surface of the phosphor. Etc. are known.
안료 코팅 형광체를 사용하는 방법은 안료 코팅량에 비례하여 외광 반사 효율이 높아짐에 따라 콘트라스트는 증가하지만, 형광체로부터 여기된 빛이 안료에 흡수되는 현상도 역시 코팅량에 비례하기 때문에 상대적으로 휘도가 저하하는 문제점을 가지고 있다.In the case of using a pigment-coated phosphor, the contrast increases as the external light reflection efficiency increases in proportion to the amount of the pigment coating, but the luminance decreases relatively because the absorption of light excited from the phosphor is also proportional to the amount of the coating. I have a problem.
또한, 착색 글라스는 광 투과도에 따라 다크-틴트, 세미-틴트, 클리어 패널로 구분되고 그 각각은 투과도가 40∼50％, 50∼60％, 80∼90％로 상호 차이가 있다. 여기서 투과도가 낮은 다크-틴트 글라스 패널은 외부 광을 다량 흡수하여 콘트라스를 향상시키지만 형광체에서 여기된 빛도 글라스에 흡수되어 휘도가 감소하게 된다. 투과도가 높은 클리어 패널의 경우는 형광체에서 여기된 빛의 대부분이 글라스를 통과하여 휘도는 높지만 외부 광이 표면에서 반사되어 콘트라스트가 떨어지는 단점을 보이고 세미-틴트는 다크-틴트와 클리어 사이의 중간 성향을 보인다.In addition, the colored glass is classified into dark-tint, semi-tint, and clear panel according to the light transmittance, and each of them differs in transmittance of 40 to 50%, 50 to 60%, and 80 to 90%. Here, the dark-tint glass panel having low transmittance absorbs a large amount of external light to improve contrast, but the light excited by the phosphor is also absorbed by the glass, thereby decreasing luminance. In the case of a transparent panel with high transmittance, most of the light excited by the phosphor passes through the glass, and the brightness is high, but the external light is reflected from the surface, resulting in a low contrast. The semi-tint has a medium tendency between dark-tint and clear. see.
이와 같이 콘트라스트와 휘도는 상반되는 특성을 가지고 있어서 2가지를 동시에 향상 시키기는 대단히 곤란하다.As such, contrast and luminance have opposite characteristics, so it is very difficult to improve both simultaneously.
최근에 음극선관의 패널 글라스 내면에 그린, 블루, 레드 각각의 칼라 필터를 패터닝하여 형광체에서 여기된 빛이 여기를 투과할 때에 대응하는 파장 영역은 투과시키고, 나머지 부분은 흡수되게 함으로써 음극선관의 휘도, 콘트라스트, 색 재현 범위 등의 향상을 도모한 칼라 음극선관이 제안된 바 있다.Recently, the color filter of green, blue, and red is patterned on the inner surface of the panel glass of the cathode ray tube to transmit the wavelength region corresponding to the excitation of light excited by the phosphor, and to absorb the remaining portion. The color cathode ray tube which aimed at the improvement of contrast, the range of color reproduction, etc. was proposed.
상기 칼라 음극선관은 패널 글라스의 내측면에 블랙 메트릭스를 형성하고, 다음에 그린, 블루, 레드 형광체에 각각 대응하도록 칼라필터를 형성한 다음에 그 위로 대응하는 형광체를 패터닝하여 적층시킨 구조로 되어 있다.The color cathode ray tube has a structure in which a black matrix is formed on the inner surface of the panel glass, and then a color filter is formed to correspond to the green, blue and red phosphors, respectively, and then the corresponding phosphors are patterned and stacked. .
이 방식의 칼라 음극선관에서, 칼라필터는 외부로부터 입사되는 빛을 흡수하여 콘트라스트를 향상시키는 한편으로, 형광체에 여기된 빛중에서 필터 특성에 해당하는 파장의 빛은 거의 투과시키는 반면에 해당 파장대를 벗어나는 빛은 흡수하여 버림에 따라 휘도와 색순도가 극대화되는 효과를 가지고 있다.In this type of color cathode ray tube, the color filter absorbs the light incident from the outside to improve the contrast, while the light of the wavelength corresponding to the filter characteristic is almost transmitted from the light excited by the phosphor, while leaving the wavelength band. As light is absorbed and discarded, brightness and color purity are maximized.
그렇지만 상술한 효과는 칼라필터를 형성하는 안료의 특성에 의해 좌우되는 것이며, 알려진 바에 따르면 각각 대응하는 형광체에 해당하는 필터의 안료입자 사이즈는 해당 파장의 최소 1/2이 되어야만 투명한 막으로 얻어질 수 있는 것이다.However, the above effect depends on the characteristics of the pigment forming the color filter, and it is known that the pigment particle size of the filter corresponding to each corresponding phosphor must be at least 1/2 of the wavelength to obtain a transparent film. It is.
예로서 450nm에서 최대 피크를 나타내는 블루 형광체의 경우 블루 안료의 사이즈는 최고 225nm 이하이어야 하는 조건이 뒤따르고, 대량 생산에서는 100nm 이하로 제한하는 것이 바람직하다.For example, in the case of a blue phosphor showing a maximum peak at 450 nm, the size of the blue pigment is followed by a condition of up to 225 nm or less, and in mass production, it is preferable to limit it to 100 nm or less.
그런데 안료는 하기 일반 식으로 설명할 수 있듯이 사이즈가 작아질수록 응집력이 커져 분산과정에서 괴상으로 응집되는 문제점이 있어서 공정 관리가 어렵게 되는 문제가 발생한다.However, as the pigment can be explained by the following general formula, the smaller the size, the greater the cohesive force, so that there is a problem that aggregates into a mass during the dispersion process, the process management becomes difficult.
= ...........(일반 식) = ........... (regular expression)
상기 식에서 FA는 반데르발스 인력 FW는 입자 중량, α는 입자 사이즈이다.In the above formula, F A is van der Waals attraction force F W is the particle weight, α is the particle size.
상기 일반식에서도 알 수 있듯이 분말상태인 경우에도 입자 사이즈가 일정 이하로 되는 때에는 FA> FW로 되어 자연적인 응집력이 발생한다.As can be seen from the above general formula, even in a powder state, when the particle size becomes below a certain level, F A > F W is generated, and a natural cohesion force is generated.
이와 같은 안료의 응집 문제는 분산을 통해 해결할 수 있다. 일반적인 분산 방법은 2∼3일간에 걸쳐 볼 밀을 행하고, 이 경우에 액상매체(liquid medium), 계면활성제(surfactant), 다종전해액(polyelectrolyte) 등의 첨가제 종류와 그 배합비를 적절하게 조절하여야 한다.This problem of aggregation of the pigment can be solved through dispersion. The general dispersion method is a ball mill over a period of 2 to 3 days, and in this case, the type of additives such as liquid medium, surfactant, polyelectrolyte, and the like should be appropriately controlled.
상술한 바와 같이 볼 밀에 의존하는 분산 방법은 처리 시간이 길고 첨가제의 종류와 배합 비율 등의 관리 요소가 너무 다양하여 공정 관리가 어렵고 품질의 산포가 심한 단점이 있어서 그 개선이 시급히 요망되고 있다.As described above, the dispersion method depending on the ball mill has a long processing time and various management factors such as the type and blending ratio of the additives, so that the process management is difficult and the quality distribution is severe. Therefore, the improvement is urgently desired.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 안료 분산에 따르는 문제점을 해결하기 위하여 단시간에 분산이 이루어지고 관리하기가 용이하며 품질의 산포가 없는 새로운 칼라 음극선관용 칼라필터의 안료 분산 방법을 제공함에 있다.The present invention provides a pigment dispersion method of a color filter for a new color cathode ray tube which is easily dispersed and managed in a short time in order to solve the problems caused by the conventional pigment dispersion as described above, and there is no dispersion of quality.
상기의 목적을 구현하는 본 발명은 통상의 칼라 필터용 안료에 아미드계, 우레아계, 퓨란, 치오페인, 퍼퓨릴 알코올 등에서 되는 분산제에 액상매체로서 물을 첨가하고, 10분 정도 볼 밀링한 다음, pH 조절을 하여 충분한 분산이 이루어지게 하며, 적정량의 계면활성제를 첨가하여 습윤성을 향상시킴을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is added to water as a liquid medium to a dispersant made of amide-based, urea-based, furan, thiophene, perfuryl alcohol, etc. to a pigment for a conventional color filter, ball milling for about 10 minutes, It is characterized by improving the wettability by adjusting the pH to achieve sufficient dispersion and adding an appropriate amount of surfactant.
상기의 본 발명에서, 칼라 필터용 안료는 레드, 블루, 그린 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상으로 될 수 있다.In the present invention, the pigment for color filters may be one or two or more selected from red, blue, green.
또, 상기 안료 분산액의 pH 조절은 10％ 초산 또는 10％ 아세트산으로 행할 수 있으며, 상기 계면활성제는 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 공중합체로 되는 것이다.In addition, pH adjustment of the said pigment dispersion liquid can be performed with 10% acetic acid or 10% acetic acid, and the said surfactant becomes a polyoxyethylene and a polyoxypropylene copolymer.
이와 같이 하여 얻어진 안료 분산액은 패터닝 공정에 투여되기 전 단계에서 포토레지스트와 혼합하여 사용된다.The pigment dispersion thus obtained is used in admixture with the photoresist at a stage prior to administration to the patterning process.
이하, 본 발명을 실시 예에 따라 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
(실시 예 1)(Example 1)
통상의 레드 안료(Fe2O3) 13 중량％13% by weight of ordinary red pigment (Fe 2 O 3 )
디메틸폼아미드(분산제) 0.1∼5.0 중량％Dimethylformamide (dispersant) 0.1-5.0 wt%
물(액상매체) 87 중량％Water (liquid medium) 87 wt%
상기 배합비로 혼합하고 10∼15분간 볼 밀링한 다음, 10％ 초산을 사용하여 pH 3.5∼5.0 으로 되게 조절하였다. 상기 분산제 함량은 0.1 미만에서는 분산 효과가 미미하고, 5.0 중량％를 초과하였을 때는 효과의 상승이 답보되는 것이므로 0.1∼5.0 중량％ 범위라면 임의로 하여도 좋다.The mixture was mixed at the compounding ratio and ball milled for 10 to 15 minutes, and then adjusted to pH 3.5 to 5.0 using 10% acetic acid. If the dispersant content is less than 0.1, the dispersing effect is insignificant, and if the dispersant content is more than 5.0% by weight, the effect is retarded.
다음에 계면활성제로 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 공중합체(독일 바스프사 제품, PES)를 0.01 중량％ 첨가하고 30분간 활성화시켜 소망의 안료 분산액을 얻었다.Next, 0.01 weight% of polyoxyethylene and polyoxypropylene copolymer (PES, Germany) were added as surfactant, and it activated for 30 minutes, and obtained the desired pigment dispersion liquid.
이렇게 얻어진 안료 분산액에 일반적으로 사용되는 포토레지스트를 첨가하고 통상의 방법에 따라 패널 내측면에 도포 노광하여 소망의 적색 칼라필터를 형성하였다.The photoresist generally used was added to the pigment dispersion liquid thus obtained, and it applied and exposed to the inner surface of a panel in accordance with a conventional method, and formed the desired red color filter.
(실시 예 2)(Example 2)
통상의 블루 안료(CoOAl2O3) 13 중량％13% by weight of ordinary blue pigment (CoOAl 2 O 3 )
아세트아미드(분산제) 0.1∼5.0 중량％Acetamide (dispersant) 0.1-5.0 wt%
물(액상매체) 87 중량％Water (liquid medium) 87 wt%
상기 배합비로 혼합하고 10∼15분간 볼 밀링한 다음, 10％ 아세트산을 사용하여 pH 3.5∼5.0 으로 되게 조절하였다.The mixture was mixed at the compounding ratio and ball milled for 10 to 15 minutes, and then adjusted to pH 3.5 to 5.0 using 10% acetic acid.
다음에 계면활성제로 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 공중합체(독일 바스프사 제품, PES)를 0.01 중량％ 첨가하고 활성화하여 소망의 안료 분산액을 얻었다.Next, 0.01 weight% of polyoxyethylene and a polyoxypropylene copolymer (PES, made by BASF, Germany) were added and used as surfactant, and the desired pigment dispersion liquid was obtained.
이렇게 얻어진 안료 분산액에 일반적으로 사용되는 포토레지스트를 첨가하고 통상의 방법에 따라 패널 내측면에 도포 노광하여 소망의 청색 칼라필터를 형성하였다.The photoresist generally used for the pigment dispersion liquid thus obtained was added, and it applied-coated and exposed to the inner surface of a panel in accordance with a conventional method, and formed the desired blue color filter.
(실시 예 3)(Example 3)
통상의 그린 안료 13 중량％13 wt% of ordinary green pigment
디메틸아세트아마이드(분산제) 0.1∼5.0 중량％Dimethyl acetamide (dispersant) 0.1-5.0 wt%
물(액상매체) 87 중량％Water (liquid medium) 87 wt%
상기 배합비로 혼합하고 10∼15분간 볼 밀링한 다음, 10％ 초산을 사용하여 pH 3.5∼5.0 으로 되게 조절하였다.The mixture was mixed at the compounding ratio and ball milled for 10 to 15 minutes, and then adjusted to pH 3.5 to 5.0 using 10% acetic acid.
다음에 계면활성제로 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 공중합체(독일 바스프사 제품, PES)를 0.01 중량％ 첨가하여 잘 혼합해서 소망의 안료 분산액을 얻었다.Next, 0.01 weight% of polyoxyethylene and polyoxypropylene copolymer (made by BASF, Germany) were added as surfactant, it mixed well, and the desired pigment dispersion liquid was obtained.
이렇게 얻어진 안료 분산액에 일반적으로 사용되는 포토레지스트를 첨가하고 통상의 방법에 따라 패널 내측면에 도포 노광하여 소망의 녹색 칼라필터를 형성하였다.The photoresist generally used was added to the pigment dispersion liquid thus obtained, and it applied-coated and exposed to the inner surface of a panel in accordance with a conventional method, and formed the desired green color filter.
(실시 예 4)(Example 4)
통상의 블루 안료(CoOAl2O3) 13 중량％13% by weight of ordinary blue pigment (CoOAl 2 O 3 )
퍼퓨릴 알코올(분산제) 0.1∼5.0 중량％0.1% to 5.0% by weight of furfuryl alcohol (dispersant)
물(액상매체) 87 중량％Water (liquid medium) 87 wt%
상기 배합비로 혼합하고 10∼15분간 볼 밀링한 다음, 10％ 아세트산을 사용하여 pH 3.5∼5.0 으로 되게 조절하였다.The mixture was mixed at the compounding ratio and ball milled for 10 to 15 minutes, and then adjusted to pH 3.5 to 5.0 using 10% acetic acid.
다음에 계면활성제로 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 공중합체(독일 바스프사 제품, PES)를 0.01 중량％ 첨가하여 잘 혼합해서 소망의 안료 분산액을 얻었다.Next, 0.01 weight% of polyoxyethylene and polyoxypropylene copolymer (made by BASF, Germany) were added as surfactant, it mixed well, and the desired pigment dispersion liquid was obtained.
이렇게 얻어진 안료 분산액에 일반적으로 사용되는 포토레지스트를 첨가하고 통상의 방법에 따라 패널 내측면에 도포 노광하여 소망의 청색 칼라필터를 형성하였다.The photoresist generally used for the pigment dispersion liquid thus obtained was added, and it applied-coated and exposed to the inner surface of a panel in accordance with a conventional method, and formed the desired blue color filter.
(실시 예 5)(Example 5)
통상의 레드 안료(Fe2O3) 13 중량％13% by weight of ordinary red pigment (Fe 2 O 3 )
메틸우레아(분산제) 0.1∼5.0 중량％Methyl urea (dispersant) 0.1-5.0 wt%
물(액상매체) 87 중량％Water (liquid medium) 87 wt%
상기 배합비로 혼합하고 10∼15분간 볼 밀링한 다음, 10％ 아세트산을 사용하여 pH 3.5∼5.0 으로 되게 조절하였다.The mixture was mixed at the compounding ratio and ball milled for 10 to 15 minutes, and then adjusted to pH 3.5 to 5.0 using 10% acetic acid.
다음에 계면활성제로 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 공중합체(독일 바스프사 제품, PES)를 0.01 중량％ 첨가하여 잘 혼합해서 소망의 안료 분산액을 얻었다.Next, 0.01 weight% of polyoxyethylene and polyoxypropylene copolymer (made by BASF, Germany) were added as surfactant, it mixed well, and the desired pigment dispersion liquid was obtained.
이렇게 얻어진 안료 분산액에 일반적으로 사용되는 포토레지스트를 첨가하고 통상의 방법에 따라 패널 내측면에 도포 노광하여 소망의 적색 칼라필터를 형성하였다.The photoresist generally used was added to the pigment dispersion liquid thus obtained, and it applied and exposed to the inner surface of a panel in accordance with a conventional method, and formed the desired red color filter.
(실시예 6)(Example 6)
통상의 그린 안료 13 중량％13 wt% of ordinary green pigment
아세틸우레아(분산제) 0.1∼5.0 중량％Acetyl urea (dispersant) 0.1-5.0 wt%
물(액상매체) 87 중량％Water (liquid medium) 87 wt%
상기 배합비로 혼합하고 10∼15분간 볼 밀링한 다음, 10％ 아세트산을 사용하여 pH 3.5∼5.0 으로 되게 조절하였다.The mixture was mixed at the compounding ratio and ball milled for 10 to 15 minutes, and then adjusted to pH 3.5 to 5.0 using 10% acetic acid.
다음에 계면활성제로 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 공중합체(독일 바스프사 제품, PES)를 0.01 중량％ 첨가하여 잘 혼합해서 소망의 안료 분산액을 얻었다.Next, 0.01 weight% of polyoxyethylene and polyoxypropylene copolymer (made by BASF, Germany) were added as surfactant, it mixed well, and the desired pigment dispersion liquid was obtained.
이렇게 얻어진 안료 분산액에 일반적으로 사용되는 포토레지스트를 첨가하고 통상의 방법에 따라 패널 내측면에 도포 노광하여 소망의 녹색 칼라필터를 형성하였다.The photoresist generally used was added to the pigment dispersion liquid thus obtained, and it applied-coated and exposed to the inner surface of a panel in accordance with a conventional method, and formed the desired green color filter.
이상과 같이 본 발명은 안료의 분산에서 액상매체로서 물을 사용하여 단시간에 분산시킬 수 있는 것이므로 종래의 분산 방법에 비해 신속하게 행할 수 있는 이점과, 첨가제의 종류가 달라도 그 배합비율은 단순하여 공정 관리가 간편 용이하게 됨과 동시에 얻어지는 칼라필터의 물성이 균질하게 나타나 제품 신뢰성의 향상을 도모할 수 있는 이점이 있다.As described above, since the present invention can disperse the pigment in a short time by using water as a liquid medium, it can be performed quickly compared to the conventional dispersing method, and the mixing ratio is simple even if the types of additives are different. Simultaneously, the management is easy and the physical properties of the color filter obtained are homogeneous, thereby improving the product reliability.
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Payment date: 20081127 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |