KR20010049119A - 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된화상표시면판과 그 도포용액 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 저렴한 비용과 간단한 제조공정으로서, 앞쪽 표면의 대전 방지성이 향상되고, 외광 반사 방지에 적합한 막으로 도포된 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시면판과 그 도포용액 및 그 제조 방법을 제공한다.

대전방지막(11)이, 화상표시 패널의 전면에 투명하고 전도성을 지닌 대전방지막으로서 TiO₂및 SiO₂, ATO(SnO₂/Sb₂0₃: SnO₂에 Sb₂0₃가 도핑된 상태)를 함유하는 것을 특징으로 하며, 더욱 비반사 특성을 갖도록 상기 대전방지막(11)위에 반사 방지용 실리카 피막의 반사방지막(12)이 추가로 형성될 수 있다.

이와 같은 대전방지막(11)을 화상표시면판의 표면에 형성하기 위한 본 발명의 전도성 도포용액은, 알콜용매에 에틸실리케이트(Si(OC₂H₅)₄)를 첨가한 다음, 가수분해 반응을 위해 순수와 무기산 촉매를 소량 첨가하고 굴절율을 향상을 위해 아세틸아세톤에 용해된 티타늄이소프로폭사이드 용액을 첨가한 후, 전도성 미립자의 ATO를 분산시킨 것을 특징으로 한다.

Description

투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시면판과 그 도포용액 및 그 제조 방법{image display faceplate on which transparent anti-reflective and conductive polymer film is formed, its solution and its manufacturing method}

본 발명은, 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시면판과 그 도포용액 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 앞쪽 표면의 대전 방지성이 향상되고, 외광 반사 방지에 적합한 막으로 도포된 화상표시면판, 특히 음극선관의 스크린 패널과 그 도포용액 및 그 제조방법에 관한 것이다.

대전방지에 관하여 최근 방폭형 음극선관의 폭넓은 사용은 텔레비전 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 받게 되는 문제를 일으킨다. 더욱이 대전(전기로 충전된 상태)된 패널 표면은 대기의 먼지 등을 흡착하고, 이것이 쌓여 패널 표면을 더럽게 하므로, 패널 상에 형성된 화상을 보기 어렵다고 하는 문제를 일으킨다.

음극선관을 예로 들어 대전 원인을 설명한다.

얇고 균일한 알루미늄 막은 음극선관의 유리 패널 내벽에 부착된 형광체 위에 진공증착된다. 음극선관에 대한 전원이 ON 또는 OFF될 때, 높은 양극 전압이 알루미늄막에 인가된다. 내부 알루미늄막상의 고전압에 대항하여 전하가 발생된다. 즉, 정전유도에 의해 패널의 외벽상에 전하를 발생한다.

한편, 브라운관 패널의 외면은 유리질이므로 외광을 강하게 반사하여 패널상에 형성된 화상을 보기 어렵게 한다. 최근에, 특히 텔레비전 수상기 외에 다양한 음극선관으로 이루어진 표시장치는 정보기계 및 장치의 단말기로서 폭넓게 사용되므로, 외광반사의 문제점은 VDT의 분야에서 넓게 취급되고 있다. 이런 이유로 해서 반사방지막에 대한 강한 필요성이 증가되고 있다.

따라서, 외광반사를 방지하는 기능, 특히 반사 및 대전 양쪽을 방지하는 기능을 지닌 화상표시패널에 대한 요구가 상당히 증가하고 있다.

그러나, 투명하고 전도성을 갖춘 비반사 코팅막을 형성하기 위한 공지된 방법으로서는, 예를 들면 일본국 실공소49-2411호에 개시된 바와 같이, 분무코팅으로 전도성 용액을 도포한 후, 이 도포막을 고온에서 소성하여 투명전도막을 형성하는 방법에 있어서 그 박막의 제조 공정이 비교적 간단하다는 장점이 있지만, 낮은 반사율을 구현하는 데에는 한계가 있고 표면의 거친 요철 형상 때문에 해상도를 떨어뜨린다는 문제가 있다.

또, 상기의 단점들을 극복하기 위해 최근에 알콜에 ITO 미립자를 함유시킨 현탁액을 도포한 후, 그 위에 실리카 피막을 형성하여 대전 방지 기능 및 반사방지 기능을 지니는 방법이 널리 사용되고 있으나, 이러한 방법은 매우 우수한 전도성을 지님에도 불구하고 1wt.% 이하의 저반사 특성을 구현하는 데 제약이 따르며, 또한, ITO 미립자 가격이 매우 높아 제조원가 상승의 직접적인 원인이 된다고 하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 저렴한 비용과 간단한 제조공정으로서, 앞쪽 표면의 대전 방지성이 향상되고, 외광 반사 방지에 적합한 막으로 도포된 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시면판과 그 도포용액 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시면판으로서 브라운관을 도시하는 일부단면한 측면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호 설명〉

1: 브라운관 2: 패널

4: 방폭보강밴드 10: 고분자 피막

11: 대전방지막 12: 반사방지막

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 화상표시면판은, 대전방지막이 표면에 형성된 화상표시면판에 있어서, 그 대전방지막이, 화상표시 패널의 전면에 투명하고 전도성을 지닌 대전방지막으로서 TiO₂및 SiO₂, ATO(SnO₂/Sb₂0₃: SnO₂에 Sb₂0₃가 도핑된 상태)를 함유하는 것을 특징으로 한다.

더욱 비반사 특성을 갖도록 상기 대전방지막위에 반사 방지용 실리카 피막의 반사방지막이 추가로 형성될 수 있다.

이와 같은 대전방지막을 화상표시면판의 표면에 형성하기 위한 본 발명의 전도성 도포용액은, 알콜용매에 에틸실리케이트(Si(OC₂H₅)₄)를 첨가한 다음, 가수분해 반응을 위해 순수와 무기산 촉매를 소량 첨가하고 굴절율을 향상을 위해 아세틸아세톤에 용해된 티타늄이소프로폭사이드 용액을 첨가한 후, 전도성 미립자의 ATO를 분산시킨 것을 특징으로 한다.

상기 전도성 도포용액은 티타네이트(TITANATE)를 2∼10wt.%, 순수를 3∼20wt.%, 에틸실리케이트를 1∼10wt.% ATO(SnO₂/Sb₂0₃)를 1∼10wt.%, 탄소수 1∼4의 알콜을 40∼90wt.%, 또는 아세틸아세톤을 2∼20wt.% 함유할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 대전방지막이 화상표시면판의 표면에 도포하여 화상표시면판을 제조하는 방법은, 알콜용매에 에틸실리케이트(Si(OC₂H₅)₄)를 첨가한 다음, 가수분해 반응을 위해 순수와 무기산 촉매를 소량 첨가하고 굴절율을 향상을 위해 아세틸아세톤에 용해된 티타늄이소프로폭사이드 용액을 첨가한 후, 전도성 미립자의 ATO를 분산시킨 전도성 도포용액을 화상표시면판 위에 도포하고, 그 결과의 피막을 200℃ 이상에서 가열처리하여 최종 피막이 TiO₂및 SiO₂, ATO(SnO₂/Sb₂0₃)을 함유하는 대전방지막이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 전도성 도포용액을 화상표시면판위에 도포하는 방법은 스핀코팅, 분무코팅 담금코팅 또는 이들 코팅의 조합중 어느 하나의 방법으로 도포함으로써 이루어질 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 실리콘 알콕사이드 알콜 용액에 티타네이트를 안정되게 용해시킨 다음 전도성 미립자 ATO를 최종 함유시킴으로써 전도성과 높은 굴절율을 동시에 지닌 코팅용액 제조와 이 코팅 용액을 스핀 코팅한 다음 그 위에 실리콘 알콕사이드 알콜 용액을 다시 스핀 코팅하고 소성함으로써 우수한 비반사 기능을 지닐 뿐만 아니라 대전방지 기능도 함께 갖춘 코팅막 및 그 제조 방법이 제공되며, 그 구체적인 실시예들이 제1도를 참조하여 다음에 상세히 설명된다.

실시예1)

브라운관의 패널표면에 고굴절 대전방지막이 형성되어 있고 그 위에 반사 방지막이 형성되고 있다. 접지된 방폭보강밴드는 대전방지막 및 반사 방지막과 접촉하여 막의 전체 표면을 0전위로 한다.

고굴절 대전방지막(11)은 다음의 방법으로 형성된다. 즉, 다음 함유량의 에틸실리케이트(Si(OC₂H₅)₄)를 가수분해 반응을 위해 순수를 일정량 첨가하고 이 용액에 적합한 가수분해 촉진 촉매(예를 들면, 염산)을 소량 첨가한다. 가수분해하여 제조한 알콜 용액에 막의 굴절율을 향상시키기 위하여 아세틸아세톤에 용해된 티타늄이소프로폭사이드를 첨가한 후 전도성 미립자 ATO가 분산된 알콜 현탁액을 최종 함유 시킴으로써 코팅 용액 제조를 완료한다.

다음, 패널면을 위에 놓은 상태로 150rpm으로 회전하고 있는 브라운관(1)의 패널상에 전도성 용액을 적하하여 얇고 균일한 대전방지 피막을 형성한다. 이 스핀코팅은 총 1분 30초 정도로 완성된다. 그 후, 알콕시실란[Si(OR)₄] 알콜 용액을 대전방지 피막 위에 스핀 코팅함으로써 반사 방지막(12)을 형성한다. 마지막으로 피막을 250℃에서 30분간 소성하여 에틸실리케이트는 SiO2로, 티타늄이소프로폭사이드는 TiO2로 전화시킴으로써 대전 방지막(11) 및 반사 방지막(12) 형성을 완료한다.

대전방지막 도포용액의 구성 성분 함유량

에틸실리케이트(ETHYL SILICATE) 1.0wt.%

디이온나이즈드 순수(Deionized WATER) 7.0wt.%

0.1 mol 염산(HCl) 0.01wt.%

에틸알콜(ETHYL ALCOHOL) 56.99wt.%

아세틸아세톤(ACETYL ACETONE) 10.0wt.%

티타늄이소프로폭사이드(TITANIUM ISOPROPOXIDE) 4.0wt.%

ATO(SnO₂/Sb₂0₃) 1.0wt.%

2-에톡시에탄올(2-ETHOXYETHANOL) 8.0wt.%

2-프로판올(2-PROPANOL) 10.0wt.%

N-메틸-2-피로리돈(N-METHYL-2-PYRROLIDONE) 2.0wt.%

실시예 1)의 실시결과는 다음과 같았다.

1) 반 사 율 : 0.6%

2) 표면저항 : 8.2×10⁸Ω/□

3) 투 과 율 : 95.6%

2) 막 강 도 : 8H

실시예 2)

티타늄이소프로폭사이드(TITANIUM ISOPROPOXIDE) 함유량을 2wt.%로 줄여서 실험을 실시하여 반사율 변화를 측정하였다. 실시예 1)에 비해 표면저항은 약간 감소하였으나 반사율 상승폭이 컸다.

대전방지막 도포용액 구성 성분 함유량

에틸실리케이트(ETHYL SILICATE) 1.0wt.%

디이온나이즈드 순수(Deionized WATER) 7.0wt.%

0.1 mol 염산(HCl) 0.01wt.%

에틸알콜(ETHYL ALCOHOL) 58.99wt.%

아세틸아세톤(ACETYL ACETONE) 10.0wt.%

티타늄이소프로폭사이드(TITANIUM ISOPROPOXIDE) 2.0wt.%

ATO(SnO₂/Sb₂0₃) 1.0wt.%

2-에톡시에탄올(2-ETHOXYETHANOL) 8.0wt.%

2-프로판올(2-PROPANOL) 10.0wt.%

N-메틸-2-피로리돈(N-METHYL-2-PYRROLIDONE) 2.0wt.%

실시예 2)의 실시 결과는 다음과 같았다.

1) 반 사 율 : 1.3%

2) 표면저항 : 6.6×10⁸Ω/□

3) 투 과 율 : 95.7%

2) 막 강 도 : 8H

실시예 3)

티타늄이소프로폭사이드 함유량을 10wt.%로 늘려서 실험을 실시하여 반사율 변화를 측정하였다. 실시예 1)에 비해 반사율은 약간 감소하였으나 표면저항 상승폭이 컸다.

대전방지막 도포용액 구성 성분 함유량

에틸실리케이트(ETHYL SILICATE) 1.0wt.%

디이온나이즈드 순수(Deionized WATER) 7.0wt.%

0.1 mol 염산(HCl) 0.01wt.%

에틸알콜(ETHYL ALCOHOL) 50.99wt.%

아세틸아세톤(ACETYL ACETONE) 10.0wt.%

티타늄이소프로폭사이드(TITANIUM ISOPROPOXIDE) 10.0wt.%

ATO(SnO₂/Sb₂0₃) 1.0wt.%

2-에톡시에탄올(2-ETHOXYETHANOL) 8.0wt.%

2-프로판올(2-PROPANOL) 10.0wt.%

N-메틸-2-피로리돈(N-METHYL-2-PYRROLIDONE) 2.0wt.%

실시예 3)의 실시 결과는 다음과 같았다.

1) 반 사 율 : 0.5%

2) 표면저항 : 8.3×10⁹Ω/□

3) 투 과 율 : 96.4%

4) 막 강 도 : 8H

이상에서 알 수 있는 바와 같이, ATO 전도성 용액에 높은 굴절율을 지닌 티타네이트를 함유시킴으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있었다.

1. 반사율을 현격하게 감소시켰다.

2. 막강도, 투과율 등 기타 특성상의 변화는 거의 없었다.

3. 미립자가 아닌 금속알콕사이드를 함유시킴으로써 용액 제조가 용이하였다.

4. 용액 제조시 제조원가를 감소시켰다.

5. 기존의 ITO 용액(5℃이하 2주 보관)보다 보관 조건이 개선(10℃이하 한달 보관)되었다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시면판과 그 도포용액 및 그 제조 방법의 구성과 작용에 의하면, ATO 전도성 용액에 높은 굴절율을 지닌 티타네이트를 함유시켜 대전방지막(11)을 형성함으로써 저렴한 비용과 간단한 제조공정으로 앞쪽 표면의 대전 방지성이 향상되고, 외광 반사 방지에 적합한 막을 화상표시면판에 도포할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (11)

1. 대전방지막(11)이 표면에 형성된 화상표시면판에 있어서,

   그 대전방지막(11)이, 화상표시 패널의 전면에 투명하고 전도성을 지닌 대전방지막으로서 TiO₂및 SiO₂, ATO(SnO₂/Sb₂0₃)를 함유하는 것을 특징으로 하는, 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시면판.
2. 제 1 항에 있어서, 더욱 비반사 특성을 갖도록 상기 대전방지막(11)위에 반사 방지용 실리카 피막의 반사방지막(12)이 형성된 것을 특징으로 하는 화상표시 면판.
3. 대전방지막(11)이 화상표시면판의 표면에 도포하여 형성하기 위한 투명한 비반사 전도성 고분자 피막의 도포용액에 있어서,

   알콜용매에 에틸실리케이트(Si(OC₂H₅)₄)를 첨가한 다음, 가수분해 반응을 위해 순수와 무기산 촉매를 소량 첨가하고 굴절율을 향상을 위해 아세틸아세톤에 용해된 티타늄이소프로폭사이드 용액을 첨가한 후, 전도성 미립자의 ATO를 분산시킨 것을 특징으로 하는, 화상표시면판에의 전도성 도포용액.
4. 제 3 항에 있어서, 전도성 도포용액은 티타네이트(TITANATE)를 2∼10wt.% 함유하는 것을 특징으로 하는 화상표시면판에의 전도성 도포용액.
5. 제 3 항에 있어서, 전도성 도포용액은 순수를 3∼20wt.% 함유하는 것을 특징으로 하는 화화상표시면판에의 전도성 도포용액.
6. 제 3 항에 있어서, 전도성 도포용액은 에틸실리케이트를 1∼10wt.% 함유하는 것을 특징으로 하는 화상표시면판에의 전도성 도포용액.
7. 제 3 항에 있어서, 전도성 도포용액은 ATO(SnO2/Sb203)를 1∼10wt.% 함유하는 것을 특징으로 하는 화상표시면판에의 전도성 도포용액.
8. 제 3 항에 있어서, 전도성 도포용액은 탄소수 1∼4의 알콜을 40∼90wt.% 함유하는 것을 특징으로 하는 화상표시면판에의 전도성 도포용액.
9. 제 3 항에 있어서, 전도성 도포용액은 아세틸아세톤을 2∼20wt.% 함유하는 것을 특징으로 하는 화상표시면판에의 전도성 도포용액.
10. 대전방지막(11)이 화상표시면판의 표면에 도포하여 형성된 화상표시면판의 제조방법에 있어서,

    알콜용매에 에틸실리케이트(Si(OC₂H₅)₄)를 첨가한 다음, 가수분해 반응을 위해 순수와 무기산 촉매를 소량 첨가하고 굴절율을 향상을 위해 아세틸아세톤에 용해된 티타늄이소프로폭사이드 용액을 첨가한 후, 전도성 미립자의 ATO를 분산시킨 전도성 도포용액을 화상표시면판 위에 도포하고, 그 결과의 피막을 200℃ 이상에서 가열처리하여 최종 피막이 TiO₂및 SiO₂, ATO(SnO₂/Sb₂0₃)을 함유하는 대전방지막(11)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시면판의 제조 방법
11. 제 10 항에 있어서, 전도성 도포용액을 화상표시면판위에 도포하는 방법은 스핀코팅, 분무코팅 담금코팅 또는 이들 코팅의 조합중 어느 하나의 방법으로 도포되는 것을 특징으로 하는 투명한 비반사 전도성 고분자 피막이 형성된 화상표시 면판의 그 제조 방법.