KR20010030120A - 습도 및 온도 불감성 유기 도체를 사용한 전자사진식스크리닝 방법 - Google Patents

습도 및 온도 불감성 유기 도체를 사용한 전자사진식스크리닝 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전도성 용액으로 패널의 표면을 코팅시켜서 휘발성 유기 전도성층(32)을 형성하는 단계 및, 광전도성 용액으로 유기 전도성층을 오버코팅하여 휘발성 광전도성층(34)을 형성하는 단계를 포함하는 컬러 CRT(10)의 면판 패널(17)의 내부면상에서의 발광 스크린 어셈블리의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 전도성 용액은 유기 중합체 3,4-폴리에틸렌 디옥시티오펜 폴리스티렌 설포네이트(PEDT/PSS); 유기 잔류물을 감소시키기 위한 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리(비닐피리딘-co-비닐 아세테이트)(PVPy-VAc), 폴리메타크릴산(PMAA), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트-co-메타크릴산)(PHEA-MAA), 폴리(2-히드록시에틸메타크릴레이트(PHEMA) 및 폴리비닐부티랄(PVB)로 구성된 군에서 선택된 메탄올 가용성 중합체 또는 공중합체; 및 용매를 포함한다.

Description

습도 및 온도 불감성 유기 도체를 사용한 전자사진식 스크리닝 방법{ELECTROPHOTOGRAPHIC SCREENING METHOD WITH HUMIDITY AND TEMPERATURE INSENSITIVE ORGANIC CONDUCTOR}
본 발명은 음극선관(CRT)용 발광 스크린 어셈블리의 전자사진식 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히 말하자면, 개선된 물질을 사용하여 오버레이 유기 광전도성(OPC)층을 위한 전극으로서 작용하는 유기 전도성(OC)층을 제공하는 방법에 관한 것이다. 개선된 유기 전도성(OC)층은 종래의 유기 전도성(OC)층에 비해 물리적 및 전기적 물성이 우수하다.
1995년 4월 11일자로 발행된 미국 특허 제5,405,722호(Datta et al.)에는 전자사진식 스크리닝(EPS) 공정을 위한 유기 도체(OC)를 배합하는데 사용되는 공중합체로서, 미국 뉴저지주 마운트 올리브에 소재하는 바스프 코포레이션에서 제조하는 이온성 도체인 Luviquat MS 905가 기재되어 있다. 이러한 도체는 의도한 목적에 대해서는 만족스러우나, 소재의 전도율이 습도 및 온도에 민감하다. 그래서, 습도 및 온도에 불감성이고, Liquivat MS 905의 전기 전도율 이상의 전기 전도율을 갖는 도체에 대한 수요가 존재하고 있으며, 이하에서 Liquivat MS 905는 OC-8로 칭한다.
본 발명에 의하면, 컬러 CRT의 면판 패널의 내부면상의 발광 스크린 어셈블리를 전자사진식으로 제조하는 방법은 전도성 용액으로 패널의 표면을 코팅시켜서 휘발성 유기 전도성층을 형성하는 단계 및, 광전도성 용액으로 유기 전도성층을 오버코팅하여 휘발성 광전도성 층을 형성하는 단계를 포함한다. 전도성 용액은 유기 중합체 3,4-폴리에틸렌 디옥시티오펜 폴리스티렌 설포네이트(PEDT/PSS); 유기 잔류물을 감소시키기 위한 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리(비닐피리딘-co-비닐 아세테이트)(PVPy-VAc), 폴리메타크릴산(PMAA), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트-co-메타크릴산)(PHEA-MAA), 폴리(2-히드록시에틸메타크릴레이트(PHEMA) 및 폴리비닐부티랄(PVB)로 구성된 군에서 선택된 중합체 또는 공중합체; 적절한 용매를 포함한다.
도 1은 본 발명에 의해 제조한 컬러 CRT의 축상 부분 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 튜브의 스크린 어셈블리의 단면도이다.
도 3은 EPS 공정에 사용되는 공정 순서의 블록 다이아그램이다.
도 4는 유기 전도층상의 유기 광전도층을 나타내는 면판 패널의 단면도이다.
도 5는 여러가지의 상대 습도에서의 OPC 및 OC의 여러 조합에 대한 코로나 하전율의 그래프이다.
도 6은 선택된 OC 코팅 조성 대 상대 습도의 그래프이다.
도 1은 직사각형 깔때기(15)에 의해 연결된 튜브형 넥(14) 및 직사각형 면판 패널(12)을 포함하는 유리 엔벨로프(11)를 갖는 컬러 CRT(10)을 도시한다. 깔때기(15)는 애노드 버튼(16)과 접촉하는 내부 전도성 코팅(도시하지 않음)을 포함하며, 넥(14)으로 연장되어 있다. 패널(12)은 조망 면판(17) 및 주변 플랜지 또는 측벽(18)을 포함하며, 이는 유리 프릿(19)에 의해 깔때기(15)에 용접되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 개구(21)를 갖는 비교적 얇은 광흡수성 매트릭스(20)가 조망 면판(17)의 내부면에 제공된다. 발광 3색 인(phosphor) 스크린(22)은 면판(17)의 내부면상에 위치하며, 매트릭스(20)상에 있다. 스크린(22)은 매트릭스 개구의 여러개가 집중되어 있고, 고리형의 순서로 3 개의 스트라이프 또는 트라이어드의 화상 소자 또는 컬러 그룹으로 배열되는 적색, 청색 및 녹색 방출 인 스트라이프 R, B 및 G로 이루어진 다수의 스크린 소자를 포함하는 라인 스크린이다. 스트라이프는 전자빔이 생성되는 평면에 대해 일반적으로 법선 방향으로 연장되어 있다. 구체예의 법선 조망 위치에서, 인 스트라이프는 수직 방향으로 연장되어 있다. 인 스트라이프의 부분은 개구(21)를 둘러싸는 광흡수성 매트릭스(20)의 적어도 일부분과 중첩되는 것이 바람직하다. 또는, 도트 스크린을 사용할 수도 있다. 알루미늄으로 이루어진 것이 바람직한 전도성 박층(24)은 스크린(22) 상에 있으며, 면판(17)을 통해 인 소자로부터 방출된 광을 반사할 뿐 아니라, 스트린에 균일한 전위를 가하기 위한 수단이 구비되어 있다. 스크린(22) 및 그 위의 알루미늄층(24)은 스크린 어셈블리를 포함한다. 도 1을 다시 살펴보면, 섀도우 마스크 또는 포커스 마스크와 같은 다공 컬러 선택 전극(25)이 통상의 방법에 의해 스크린 어셈블리와 소정 거리로 이격되도록 제거 가능하게 장착되어 있다.
도 1에 대쉬선으로 개략적으로 도시된 전자총(27)은 넥(14) 내부의 중심에 장착되어 있어서 수렴 경로를 따라 3 개의 전자빔(28)을 생성하고 이를 컬러 선택 전극(25) 내의 개구를 통해 스크린(22)에 보낸다. 전자총은 통상적인 것으로서, 당업계에 공지되어 있는 어떠한 전자총도 적절히 사용될 수 있다.
튜브(10)는 깔때기-넥 연결 부위에 위치하는 요크(30)와 같은 외부 자기 편향 요크를 사용하게 되어 있다. 요크(30)가 활성화되면, 요크(30)는 자장에 3 개의 빔(28)을 쏘게 되어 비임이 직사각형 래스터 내에서 수평 및 수직으로 스크린(22) 상에 주사하게 된다. 편향 초기판(편향 0에서의)은 도 1에서 요크(30)의 중간 부근에서 라인 P-P로 도시되어 있다. 간략히 나타내기 위해, 편향 영역내의 편향 빔 경로의 실질적인 곡률은 도시하지 않았다.
스크린(22)은 1990년 5월 1일자 미국 특허 제4,921,767호(Datta et al.)에 기재되어 있는 전자사진식 스크리닝(EPS) 방법에 의해 제조된다. 도 3의 단계(31)에서, 패널(12)은 종래 기술에 공지되어 있는 바와 같이 가성 용액으로 세척하고, 수중에서 헹구고, 완충 불소화수소산으로 에칭 처리한 후, 이를 물로 다시 헹군다. 그리하여, 단계(33)에 기재한 바와 같이, 조망 면판(17)의 내부면에는 1971년 1월 26일자 미국 특허 출원 제3,558,310호(Mayaud)에 기재된 통상의 습식 매트릭스 공정을 사용하여 광흡수 매트릭스(20)가 구비되어 있는 것이 바람직하다. 습식 매트릭스 공정에서, 적절한 포토레지스트 용액은 예를 들면 스핀 코팅에 의해 내부면에 도포하고, 용액을 건조시켜 포토레지스트층을 형성한다. 그후, 컬러 선택 전극(25)을 패널(12)에 삽입하고, 컬러 선택 전극 중의 개구를 통해 광을 투사하는 광원으로부터의 화학선에 포토레지스트층을 노광시키는 3-인-1 라이트하우스(도시하지 않음)에 패널을 배치한다. 3 개의 전자총으로부터 전자빔의 경로를 시뮬레이션 처리하기 위해 배치된 광원을 사용하여 노광을 2 회 이상 반복하였다. 광은 포토레지스트층의 노광 부위의 용해도를 선택적으로 변경시킨다. 3 회 노광후, 패널을 라이트하우스로부터 빼내고, 컬러 선택 전극을 패널로부터 빼낸다. 물을 사용하여 포토레지스트층을 현상하여 이의 가용성이 큰 부위를 제거하고, 조망 면판의 하부 내부면을 노광시키며, 변화되지 않은 포토레지스층의 용해도가 낮은 노광 부위가 남는다. 그후, 적절한 광 흡수성 소재의 용액이 면판 패널의 내부면상에 균일하게 제공되어 조망 면판의 노광 부분 및 용해도가 낮은 포토레지스트층의 보유 부위를 덮는다. 광 흡수성 소재층을 건조시키며, 그리고 상부 광 흡수성 소재 및 포토레지스트층의 보유 부분을 용해 및 제거하고, 조망 면판의 내부면에 부착된 매트릭스(20) 중의 개구(21)를 형성하게 되는 적절한 용액을 사용하여 현상시킨다. 단계(35)에 기재된 바와 같이, 상부에 매트릭스(20)를 갖는 조망 면판(17)의 내부면을 신규한 전도성 용액으로 코팅시켜 도 4에 기재된 휘발성 유기 광전도(OC)층(32) 소재를 형성한다. 도 3의 단계 37 및 도 4에 도시한 바와 같이, OC층(32)은 상부 휘발성 유기 광전도성(OPC)층(34)을 위한 전극이 제공된다. 도 4에 도시한 바와 같이, OC층(32) 및 OPC층(34)은 함께 광수용체(36)를 포함한다.
신규한 OC층(32)은 3,4-폴리에틸렌 디옥시티오펜 폴리스티렌 설포네이트(PEDT/PSS); 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리(비닐피리딘-co-비닐 아세테이트)(PVPy-VAc), 폴리메타크릴산(PMAA), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트-co-메타크릴산)(PHEA-MAA), 폴리(2-히드록시에틸메타크릴레이트)(PHEMA), 폴리비닐부티랄(PVB); 및 적절한 용매, 예컨대 메탄올을 포함하는 전도성 용액으로부터 형성된다. PEDT/PSS은 미국 펜실베이니아주 피츠버그에 소재하는 바이엘 코포레이션에서 상품명 BAYTRON P, 수중 에멀젼(고형분 1.4%)으로 시판된다. OC-10K으로 표시된 유기 전도성 용액을 배합하기 위한 공정은 하기와 같다.
메탄올 중의 PHEMA 10% 스톡 용액을 생성하고,
제2의 스톡 용액으로서 희석비 8:1의 비의 BAYTRON-P를 생성하며,
1 갤런의 용기에 10%의 PHEMA 스톡 용액 748 g을 첨가하고,
고속 기계 교반기로 교반하며,
용기에 8:1 BAYTRON-P 1,717.5 g을 느리게 첨가하고,
PVP용액(20% 수용액으로서 시판됨) 100 g을 첨가하며,
100%의 L-10 계면활성제를 첨가하고,
용기의 뚜껑을 덮고, 1 시간 동안 교반한 후 용해되지 않은 고형물을 체크하며,
증발로 인해 손실된 임의의 메탄올을 교체하고,
아세톤 855 g을 첨가하고, 10 분 동안 뚜껑이 덮힌 용기내에서 교반하며,
10 ㎛ 예비필터 및 5 ㎛ 마무리 필터를 사용하여 용액을 여과하고,
플라스틱 병에 OC-10K 용액을 저장한다.
OC-10-Ft3로 표기한 유기 전도성 용액을 배합하는 방법은 다음과 같다.
메탄올 중의 PHEMA 5% 스톡 용액을 생성하고,
금속 용기에 메탄올 5.93 kg을 첨가하고,
용기에 5% PHEMA 스톡 용액 1.39 ㎏을 첨가하며,
100% BAYTRON-P 1.33 kg을 첨가하고,
테트로닉 901 스톡 용액(메탄올 중의 고형분 25%) 10 g을 첨가하며,
1 시간 이상 동안 용액을 교반하고,
증발된 메탄올을 교체하며,
5 ㎛ 및 10 ㎛ 밀리포어 필터 모두로 여과하고,
플라스틱 병에 OC-10Ft3를 저장한다.
3,4-폴리에틸렌 디옥시티오펜 폴리스티렌 설포네이트(PEDT/PSS)를 여러가지의 중합체로 희석시켜 450℃에서 OC층을 소성한 후 남아 있는 유기 잔류물을 감소시킨다. 이러한 목적에 사용될 수 있는 중합체 또는 공중합체의 예로는 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리(비닐피리딘-co-비닐아세테이트)(PVPy-VAc), 폴리메타크릴산(PMAA), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트-co-메타크릴산)(PHEA-MAA), 폴리(2-히드록시에틸 메타크릴레이트)(PHEMA) 및 폴리비닐부티랄(PVB) 등이 있다. 여러가지의 중합체를 사용한 OC층(32)의 저항율을 측정하였으며, 이를 하기 표 1에 요약하였다. 이들 데이타에 의하면, 조성물의 저항율은 PEDT/PSS를 여러가지의 중합체로 희석시킨 경우 조성물의 저항율은 10 배 이상 증가하였다.
식별 번호 코팅 조성물 저항율(㏁/S)
OC-10 100% PEDT/PSS 0.4∼0.7
OC-10A 31% PEDT/PSS 69% PVP 2∼4
OC-10C 31% PEDT/PSS 69% PMAA 1.7
OC-10C-1 58% PEDT/PSS 42% PMAA 1.0
OC-10C-2 13% PEDT/PSS 87% PMAA 5.0
OC-10D 31% PEDT/PSS 69% VP-VA 2.8
OC-10D-1 58% PEDT/PSS 42% VP-VA 1.2
OC-10D-2 13% PEDT/PSS 87% VP-VA 6.0
OC-10E 31% PEDT/PSS 69% HEA-MAA 5.7
OC-10E-1 58% PEDT/PSS 42% HEA-MAA 2.5
OC-10E-2 13% PEDT/PSS 87% HEM-MAA 24.0
OC-10Ft3 20% PEDT/PSS 80% PHEMA 1.5
OC-10K 3% PEDT/PSS 76% PHEMA 21% PVP 9.0
OC-10K와 관련하여 조성물은 활성 성분으로서 3% PEDT/PSS; 베이크아웃(bakeout)을 돕기 위한 약 76%의 PHEMA; 티크닝 또는 점도 조절제로서의 약 21%의 PVP; 계면활성제로서 미국 뉴저지주 마운트 올리브에 소재하는 바스프에서 시판하는 약 0.05%의 Pluronic L-10을 포함한다. 또한, 아세톤은 소포제로서 혼합물 총 중량의 10∼30%를 포함할 수도 있다. 조성물의 점도는 15∼30 cP 범위내이고, Pluronic L-10은 건조하면서 OC 필름이 유착되도록 0.01∼1.0% 범위내가 되어야 한다.
조성물 OC-10Ft3은 활성 성분으로서 20% PEDT/PSS; 베이크아웃(bakeout)을 돕기 위한 약 80%의 PHEMA; 계면활성제로서 미국 뉴저지주 마운트 올리브에 소재하는 바스프에서 시판하는 약 0.05%의 Tetronic 901을 포함한다.
도 3의 단계 39에 도시한 바와 같이, 광수용체(36)의 OPC층(34)을 1996년 5월 21일자로 발행된 미국 특허 제5,519,217호(Wilbur Jr. et al.)에 기재된 하전 장치를 사용하여 코로나 하전시켜 거의 균일한 하전을 형성시켰다. 도 5에는 OPC 6 및 7로 오버코팅된 OC-8(Luviquat MS-905) 및 OPC 6 및 7로 오버코팅된 OC-10E(PEDT/PSS)의 여러 조합의 코로나 하전율의 그래프를 도시한다.
OPC층(34)은 적절한 수지, 전자 제공 물질, 전자 수용체 물질, 계면활성제 및 유기 용매를 포함하는 유기 광전도성 용액으로 OC층(32)을 오버코팅하여 형성된다.
OPC-6의 용액은 크실렌 2,640 g(87.34 중량%), 미국 일리노이주 시카고에 소재하는 아모코 코포레이션에서 상표명 Amoco IR7C7으로서의 폴리스티렌 300 g(9.93 중량%), 디옥틸프탈레이트(DOP) 15 g(0.5 중량%), 1,4-(2,4-디메틸페닐) 1,4-디페닐부타트리엔(2,4 DMPBT) 50 g(1.65 중량%), 2-에틸안트라퀴논(EAQ) 15 g(0.5 중량%), 2,4,7-트리니트로-9-플루오레논(TNF) 2.5 g(0.08 중량%) 및 미국 코네티컷주 댄버리에 소재하는 유니언 카바이드에서 시판하는 계면활성제 UL-7602 0.15 g(미량)을 함유한다.
OPC-6은 스핀 코팅에 의해 도포될 수도 있으나, OC층상에 OPC 용액을 정전 분무하고자 할 경우에는 모든 크실렌 보다는 용매비가 3:1인 크실렌-톨루엔 용매를 사용할 수 있다. OPC-6은 하기와 같이 배합한다.
6 쿼트의 스테인레스 스틸 비이커에 용매(들)를 첨가하고, 이를 기계 교반 및 45℃로 가열하고,
모든 스티렌이 용액으로 용해될 때까지 폴리스티렌을 소량으로 첨가하고, 모든 폴리스티렌이 용해될 때까지 교반을 지속하며,
가열을 중단하고, DOP를 첨가하며,
교반을 지속하면서 2,4 (DMPBT)를 첨가하고,
교반하면서 EAQ를 첨가하며,
교반하면서 TNF를 첨가하고,
UL-7602를 첨가하였다.
교반을 밤새 지속시킨 후(12 시간 이상 동안), 용액을 다단식의 밀리포어 필터로 여과하였다.
OPC-7의 용액은 톨루엔 2,048 g(63.3 중량%) 및 크실렌 792 g, 크실렌 792 g(24.5 중량%), 폴리스티렌 300 g(9.3 중량%), 테트라페닐에틸렌(TPE) 75 g(2.3 중량%), EAQ 11.25 g(0.35 중량%), TNF 7.5 g(0.23 중량%) 및 UL-7602 0.15 g(미량)을 함유한다.
OPC-7의 배합 공정은 계면활성제 UL-7602를 첨가한 후, 모든 물질이 용해될 때까지 2∼3 시간 동안에만 교반을 지속시킨 것을 제외하고 OPC-6를 배합하는 공정과 유사하다.
도 5에 도시되어 있는 시료는 OC-10E 및 OC-8을 3 in×3 in(1.2 ㎝×1.2 ㎝) 유리 슬라이드에 코팅하여 제조하였다. OC층의 두께는 1±0.2 ㎛이다. OC를 포함한 유리 슬라이드를 OPC-6 및 OPC-7로 코팅시켰다. OPC-6 및 OPC-7의 두께는 각각 4.5 ㎛ 및 5 ㎛이었다. OPC를 포함하는 OC-10E 및 OC-8의 광전도율을 여러가지의 상대습도(RH)에서 측정하였다. OC-10E 및 여러가지의 OPC를 포함하는 유리 슬라이드를 습도 조절 챔버 내에 1 시간 동안 보관한 후, 광전도율 측정을 수행하였다. OPC/OC 시료를 25 초 동안 코로나 하전시키고, 전압을 매 초 단위로 기록하였다. 전압 대 시간으로 코로나 하전율을 측정하였다. 하전율을 OC-10E상에서의 OPC-6 및 OPC-7에 대해 계산하였으며, 이를 OC-8상에서의 동일한 OPC의 하전율과 비교하였다. 다양한 값의 상대 습도에서 측정한 하전율 측정 결과를 하기 도 5에 기재하였다. 이러한 결과에 의하면, OC-10E(PEDT/PSS) 상에서의 OPC-6 및 OPC-7의 코로나 하전율이 종래의 OC-8상에서의 동일한 OPC보다 2 배 정도로 빠르다는 것을 알 수 있다. OC-10E 상에서의 OPC의 하전율은 습도에 대해 덜 민감하나, 하전율은 상대 습도 40% 이하로 낮다. 이러한 결과에 의하면, OC-10E가 표준 OC-8보다 공정 허용도가 우수하다는 것을 알 수 있다.
OC-10E 및 OC-8상의 OPC-6 및 OPC-7의 암실 붕괴(dark decay) 및 광 붕괴(photo decay)를 하기 표 2에 요약하였다. 30 초 동안 코로나 방전후, OPC/OC 조합물을 암실에서 90 초간 둔 후, OPC/OC에서의 전압을 상대 습도 30% 및 55%에서 매 초 단위로 측정하여 암실 붕괴로 하였다. 그후, OPC/OC 시료를 다시 하전시키고, 암실에서 90 초후 크세논 광 펄스 5 개에 노출시키고, OPC/OC 시료상의 전압을 상대 습도 30% 및 55%에서 매 펄스후 측정하여 광 붕괴로 하였다.
OPC/OC 상대 습도(%) 암실 붕괴(V/초) 광 붕괴(%)
OPC-6/OC-10E 30 0.4 97
55 0.9 98
OPC-6/OC-8 30 0.3 95
55 1.0 94
OPC-7/OC-10E 30 0.2 89
55 0.8 87
OPC-7/OC-8 30 0.2 86
55 1.0 85
상기 표 1에 제시된 조성 중 선택한 1 종의 열 분해 물성을 열무게측정법(TGA)을 사용하여 측정하였다. 시료를 실온에서 440℃로 분당 1℃의 속도로 가열한 후, 440℃에서 60 분 동안 유지하였다. 결과를 하기 표 3에 요약하였다. 첨가제를 사용하지 않은 중합체 PEDT/PSS는 베이크아웃 공정후 잔류하는 유기 물질 약 15%를 포함하나, OC-10E의 경우, 첨가제 HEA-MAA는 PEDT/PSS 물질의 잔류물을 1% 미만으로 감소시켰다.
식별 번호 코팅 조성 잔류물(%)
OC-10(바이엘) 100% PEDT/PSS 15
OC-10C 31% PEDT/PSS 69% PMAA 4
OC-10D 31% PEDT/PSS 69% PVPy-VAc 6
OC-10E 31% PEDT/PSS 69% PHEA-MAA 〈1
OC-10Ft3 20% PEDT/PSS 80% PHEMA 4
OC-10K 3% PEDT/PSS 76% PHEMA 21% PVP 4
다양한 코팅 조성, 여러가지의 상대 습도(RH) 및 20℃의 온도에서의 시이트의 저항율(Ω/□)을 하기 표 4에 기재한다.
식별 번호 코팅 조성 21% RH 34% RH 55% RH 65% RH
OC-8 MS-905 4.7E+09 5.0E+07 6.4E+07 1.3E+07
OC-10 100% PEDT/PSS 69% PMAA 1.1E+05 1.2E+05 7.0E+05 4.0E+04
OC-10C 31% PEDT/PSS 69% PVPy-VAc 3.3E+05 2.0E+05 1.7E+05 1.5E+05
OC-10D 31% PEDT/PSS 69% PVPy-VAc 1.35E+08 1.6E+07 2.8E+06 3.4E+05
OC-10D1 13% PEDT/PSS 87% PVPy-VAc 4.7E+09 1.8E+08 5.0E+07 2.6E+07
OC-10D2 58% PEDT/PSS 42% PVPy-VAc 1.6E+04 1.2E+05 1.0E+06 1.0E+05
OC-10E 31% PEDT/PSS 60% PHEA-MAA 8.8E+07 6.8E+07 5.7E+07 5.4E+07
OC-10E1 13% PEDT/PSS 87% PHEA-MAA 3.3E+08 3.2E+08 2.4E+08 1.6E+08
OC-10E2 58% PEDT/PSS 42% PHEA-MAA 5.0E+06 3.8E+05 2.5E+06 2.7E+05
OC-10Ft3 20% PEDT/PSS 80% PHEMA N/A* N/A* 1.5E+06 N/A*
OC-10K 3% PEDT/PSS 76% PHEMA 21% PVP N/A* N/A* 9.0E+06 N/A*
*측정되지 않음
순수한 PEDT/PSS인 OC-10, PEDT/PSS의 농도가 58%인 OC-10D2 및 OC-10E2의 경우, 순도와의 불규칙적인 상호작용이 있으나, PEDT/PSS의 농도가 증가되는 OC-10E 및 OC-10E1의 경우, 저항율이 약간 감소하므로, 이들 조성물은 습도 불감성을 갖는 것으로 할 수 있다. 테스트한 OC-10C의 단일 코팅 농도는 습도가 증가함에 따라 저항율만이 약간 증가되는 하였으나, 하나의 시료로부터는 어떠한 결론도 얻을 수가 없다. 그러나, 시료 OC-10D 및 OC-10D1의 경우, PEDT/PSS의 농도가 증가할 수록 습도가 증가됨에 따라 저항율이 OC-10E 및 OC-10E1 시료보다 상당하게 감소되었다. 시료 OC-10Ft3 및 OC-10K의 경우, 55%의 RH에서 단일 농도만을 테스트하였으나, 어떠한 결론도 얻을 수가 없었다. 시료 OC-10C, OC10E 및 OC-10E1은 습도가 증가함에 따라 저항율이 조금 변하였기 때문에, 표 4에 기재된 중합체 중의 하나와 PEDT/PSS의 적절한 혼합물은 유기 중합체를 생성할 수가 있으며, 이 중합체는 습도의 변화에 대해 비교적 불감성을 갖는다. 표 4에 기재된 선택된 코팅 조성 대 상대 습도의 결과를 도 6에 도시하였다.
광수용체(36)의 OPC층(34)이 약 +200∼+700 V 범위내의 전압으로 정전 하전된 후, 컬러 선택 전극(25)을 패널(12)에 삽입하고, 이를 라이트하우스(도시하지 않음)에 배치하였다. 광수용체(36)의 양으로 하전된 OPC층(34)을 도 3의 단계 41에 기재된 바와 같이 컬러 선택 전극(25)을 통해, 라이트하우스내에 배치된 수은 아크와 같은 충분한 강도의 기타 광원 또는 크세논 플래쉬 램프로부터의 광에 노광시켰다. 튜브의 전자총으로부터의 전자빔 중의 하나와 동일한 각도에서, 컬러 선택 전극(25)내의 개구를 통과한 광은 OPC층(34)의 선택 조광된 부위를 방전시키고, 잠재 하전 영상(도시하지 않음)을 형성하였다. 컬러 선택 전극(25)을 패널(12)로부터 빼내고, 패널을 제1의 인 현상기(도시하지 않음)상에 배치하였다. OPC층(34)상의 잠재 하전을 단계(43)에 나타난 바와 같이 현상하였다. 하전, 노광 및 인 현상 단계(39, 41, 43)를 각각 총 3 회 반복하여 3 색 인 스크린(22)을 형성하였다. 3 종의 인을 정착시켜 도 3의 단계 45에 도시된 바와 같이 1990년 4월 17일자로 발행된 미국 특허 제4,917,978호(Ritt et al.)에 기재된 방식으로 적절한 용매의 수증기와 인 소재를 접촉시켜 광수용체(36)의 OPC층(34)으로의 이동을 최소로 하였다. 스크린의 구조를 단계(47) 및 단계(49)에 도시된 바와 같이 분무 막 형성 및 알루미늄 증착시켜 발광 스크린 어셈블리를 형성하였다. 단계 51에 기재된 바와 같이 스크린 어셈블리를 약 435℃에서 약 30∼45 분 동안 소성 처리하여 스크린 어셈블리의 휘발성 성분을 제거하였다.
본 발명에 의하면 습도와 온도에 불감성인 유기 도체 소재를 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 전도성 용액으로 컬러 CRT(10)용 면판 패널(17)의 표면을 코팅시켜서 휘발성 유기 전도성층(32)을 형성하는 단계 및, 광전도성 용액으로 유기 전도성층을 오버코팅하여 휘발성 광전도성층(34)을 형성하는 단계를 포함하는 컬러 CRT(10)용 면판 패널(17)의 내부면상의 발광 스크린 어셈블리의 제조 방법으로서, 전도성 용액은 3,4-폴리에틸렌 디옥시티오펜 폴리스티렌 설포네이트(PEDT/PSS); 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리(비닐피리딘-co-비닐 아세테이트)(PVPy-VAc), 폴리메타크릴산(PMAA), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트-co-메타크릴산)(PHEA-MAA), 폴리(2-히드록시에틸메타크릴레이트)(PHEMA) 및 폴리비닐부티랄(PVB)로 구성된 군에서 선택된 중합체 또는 공중합체; 적절한 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  2. a) 컬러 CRT(10)용 면판 패널(17)의 내부 표면을 전도성 용액으로 코팅시켜 휘발성 유기 전도성층(32)을 형성하는 단계,
    b) 상기 유기 전도성층을 광전도성 용액으로 오버코팅시켜 휘발성 유기 광전도성층(34)을 형성하는 단계,
    c) 광전도성층 상에서 거의 균일한 정전 하전을 형성하는 단계,
    d) 광전도성층의 소정 부위를 화학선에 노광시켜 표면상에 하전을 형성시키는 단계,
    e) 광전도성층을 1 종 이상의 건조 분말, 광 방출 삼중하전된 스크린 구조물 소재를 사용하여 현상하는 단계,
    f) 스크린 구조 소재를 광전도성층에 정착시켜 이의 이동을 최소화하는 단계,
    g) 정착된 스크린 구조 물질의 막을 형성한 후, 이의 표면상에 필름층을 형성하는 단계,
    h) 막 형성층을 알루미늄 증착시키는 단계 및
    i) 450℃ 이상의 온도에서 공기중에서 면판 패널을 소성 처리하여 유기 전도성층을 포함하는 스크린 어셈블리의 성분을 증발시키는 단계를 포함하는 컬러 CRT(10)용 면판 패널(17)의 내부 표면상의 발광 스크린 어셈블리의 제조 방법으로서, 상기 전도성 용액은 3,4-폴리에틸렌 디옥시티오펜 폴리스티렌 설포네이트(PEDT/PSS); 소성 단계후 잔류물을 감소시키기 위한, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리(비닐피리딘-co-비닐 아세테이트)(PVPy-VAc), 폴리메타크릴산(PMAA), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트-co-메타크릴산)(PHEA-MAA), 폴리(2-히드록시에틸메타크릴레이트(PHEMA) 및 폴리비닐부티랄(PVB)로 구성된 군에서 선택된 유기 잔류물을 감소시키기 위한 중합체 또는 공중합체; 적절한 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전도성 용액은 계면활성제, 소포제 및 탈이온수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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