KR930007462B1 - 칼라 브라운관 형광면의 제조방법 - Google Patents

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Description

칼라 브라운관 형광면의 제조방법

본 발명은 칼라 브라운관 형광면의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 안료 부착 형광체 조합액을 사용하여 칼라 브라운관 형광면을 제조하는 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은, 칼라 브라운관 형광면 제조시 사용되는 안료부착 형광체 조합액중에 에틸실리케이트 화합물과 아연 화합물 또는 알루미늄 화합물을 더욱 첨가하여 얻어지는 안료부착 형광체 조합액을 사용하여 칼라 브라운관 형광면을 제조함으로써, 표면처리 공정 및 안료부착 공정을 생략할 수 있어 경계성이 우수한 동시에, 막 충진밀도와 막 평탄도를 높혀 전체 형광면의 발광휘도를 향상시키는 칼라 브라운관 형광면의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라 브라운관의 형광면은, 유리제의 패널 내면에, 자외선에 의해 경화하는 감광성 수지를 도포하고, 건조시킨 후, 노광을 실시하여 광 점착막을 형성한 다음 안료부착 적색, 녹색, 청색 형광체를 일정량 도포한 다음 건조후, 고압수은 램프 등을 이용하여 노광을 실시한 후, 온수로 세정(또한, 현상이라함)함으로써 얻어진다.

이와 같은 칼라 브라운관 형광면의 제조시 사용되는 안료부착 형광체는, 형광면의 반사율을 저하시키는 방법을 사용하여 형광체 표면에 안료를 부착시키는 안료부착 공정과, 형광체 결정이 외부에서 받는 힘, 이를테면 압력, 마찰력, 충격력 등과 같은 물리적인 힘에 의해 파괴되는 것을 방지하기 위한 표면처리 공정을 실시하여 얻어진다.

그러나, 이와 같은 방법에 의해 얻어진 형광체를 형광면 제조시 사용할 경우에는 순수와 형광체 조합액중 유기물질과의 친화성 및 분산성이 불량할 뿐만 아니라, 안료부착 공정과 표면처리 공정에 의해 안료부착 형광체를 얻고 있기 때문에 전체 공정이 복잡하여 제조설비 및 제조 공정이 번잡스럽고, 경제적인 측면에서 바람직하지 못하다는 문제점이 있다.

일반적으로 칼라브라운관에 사용되는 형광체는 패널에 형성된 자체의 반사율을 저하시킴으로써 콘트라스트를 향상시키기 위해 형광체 표면에 안료를 코팅시키는 방법이 사용되고 있다.

그런데 형광체의 반사율을 저하시키기 위한 하나의 방법으로서, 흑색안료를 사용하는 것이 효과적이기는 하나 흑색안료는 외광을 흡수하는 동시에 형광체 자체의 발광을 흡수하는 결점이 있어, 통상적으로 형광체의 발광색과 동일한 색상의 안료를 형광체 표면에 코팅하여 사용하고 있다.

이와 같이 형광체에 부착하는 안료는 브라운관 제조공정의 특성상 열에 강하고, 화학적으로도 안정한 것이 필요한 바, 통상적인 안료의 입경은 1㎛이하로서 형광체와 분리되게 되므로 분산성이 나빠 우수한 형광막을 만들기가 곤란하게 된다. 따라서 형광체 표면에 안료를 부착시키기 위해 접착제(binder)가 필요하게 되는 바, 바인더로는 무기물, 유기물이 알려져 있으나 접착력의 강도라던가 베이킹공정에서 PVA와 동시에 분해 제거되는 것을 고려하면 유기물 바인더가 많이 사용되고 있다.

종래에도 안료입자의 형광체 표면 부착강도 및 분산성이 우수한 안료 부착형광체의 제조방법으로서, 정전도포법이라던가, 현탁중합법, 공중합법, 또는 젤라틴(gellatin)과 아라비아 고무와의 혼합물을 접착제로 이용하는 제조방법등이 제안되어 있다.

또한 형광체 입자가 외부에서 받는 압력 및 충격력등과 같은 물리적인 힘에 의해 파괴되는 경우라던가, 표면에서의 화학적 변화, 브라운관 제작시 가열에 의한 열화, 불순물 확산에 의한 발광효율의 저하, 발광색의 변화, 형광체 입자간의 응집방지, 슬러리 조합시의 분산성 향상을 위해 형광체 표면에 표면처리를 실시하고 있다.

그런데 종래에는 화상의 콘트라스트를 향상시켜 주기 위해 형광체 표면에 안료를 부착시키는 안료 코팅공정과, 형광체의 응집방지라던가 분산성 향상 및 형광패널에의 도포성 향상등을 위해 형광체 표면에 표면처리물을 석출시키는 표면처리 공정이 각기 별도로 이루어지도록 되어 제조공정이 번거로울 뿐만 아니라 설비가 부가되는등 생산성 및 경제성이 낮다고 하는 결점이 있고, 특히 종래의 안료코팅 공정에서는 유기 바인더를 사용하여 안료를 부착하기 때문에 PVA와의 친화성 문제가 남게된다고 하는 결점이 있었다.

이에, 본 발명자는, 안료부착 형광체 제조시 안료부착 공정과 표면처리 공정을 생락하게 하여 경제성이 우수하게 함과 동시에, 형광체 조합액내 형광체와 순수와의 표면장력을 감소시켜 구멍뚫림 현상을 방지하여 막충진밀도를 향상시켜 형광면의 발광휘도를 향상시키는 칼라 브라운관 형광면의 제조방법을 개발하고자 부단히 탐구, 노력한 결과, 안료 분산액을 형광체 조합액에 직접 투입하여, 형광체 입자 표면에 안료를 부착시킴과 동시에, 일정량의 콜로이드 화합물을 첨가하여 표면처리 효과도 얻을 수 있는, 안료 부착 형광체를 사용하여 칼라 브라운관 형광면을 제조하는 방법을 제공하게 되었다.

즉, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 형광체와 순수와의 표면장력에 의한 구멍뚫림 현상을 방지하여 막 충진밀도 및 막 평탄도를 향상시킴으로써, 전체 형광면의 발광휘도를 향상시킴과 동시에, 표면처리 공정과 안료부착 공정을 생략할 수 있어 경제성이 우수한 칼라 브라운관 형광면의 제조방법을 제공하는데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 유리제 패널 내면에 노광에 의해 광 점착성을 나타내는 광 경화성 수지를 도포하고, 건조시킨 후, 노광을 실시하여 광 점착막을 형성한 다음, 안료부착 형광체 조합액을 투입하고, 건조한 후, 도트상 또는 스트라이프 상의 새도우 마스크를 장착하고 고압수은 램프를 이용하여 노광을 실시한 후, 온수로 세정하여 형광면을 형성시키는 칼라 브라운관 형광면의 제조방법에 있어서, 상기한 안료부착 형광체로서 하기 A액을 사용하여 제1색의 형광면을 형성시킨 후, 이어서 하기 B액을 사용하여 제2색의 형광면을 형성시키는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관 형광면의 제조방법을 제공한다.

(A액 : 안료 부착 형광체 조합액)

중합도 500의 폴리비닐 알코올(광경화성 바인더)

청색 발광 형광제(ZnS : Ag, Cl)분말

계면 활성제

중크롬산 나트륨(감광제)

에틸 실리케이트

순수(H₂O)

안료 분산액

2가의 금속염

(B : 안료 부착 형광체 조합액)

폴리비닐 알코올

적색 발광 형광체(Y₂O₂S : Eu)분말

계면 활성제

중크롬산 나트륨

에틸 실리케이트

순수

안료 분산액

2가의 금속염

상기에 기재되어 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 형광면 제조시 사용되는 안료부착 형광체 조합액은 광경화성 바인더, 형광체 분말, 감광제, 계면 활성제, 순수, 에틸 실리케이트, 안료 분산액, 2가의 금속염으로 구성되어 있다.

본 발명에 있어서, 이와 같은 광 경화성 바인더로는 중합도 500의 8% 폴리비닐 알코올이 사용가능하며, 감광제로서는 중크롬산 나트륨이 사용가능하다.

또한, 본 발명에 있어서, 이와 같은 계면활성제 및 안료 분산액으로는 당 기술분야에서 통상적으로 공지된 화합물 중에서 어느 1종을 선택하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 안료부착 및 표면처리 효과를 얻는 동시에, 형광체 조합액중에서 각 성분들간의 분산성 및 친화성을 향상시켜 막 충진밀도와 막 평탄도를 높혀 최종적으로 형광면의 발광휘도를 향상시키기 위하여, 실리케이트 화합물을 수용액으로 만들어 형광체 분산액에 일정량 첨가시킨다.

이와 같은 에틸 실리케이트의 첨가량이 형광체 100g에 대해 3중량%를 초과하는 경우에는 접착력의 증가에 의해 현상시 기아 도트가 심하게 되어 색잔 현상이 발생하는 문제점이 있고, 에틸 실리케이트를 0.05중량% 미만으로 첨가하는 경우에는 충분한 혼합 후에도 형광체 조합액내 순수와 형광체와의 표면장력으로 인한 형광면의 구멍뚫림으로 충진밀도가 충분히 높지 못하여 형광면의 발광휘도가 불충분한 뿐만 아니라, 안료부착과 표면처리 효과를 충분히 얻을 수 없는 문제점이 있다.

또한 본 발명에서는, 에틸 실리케이트 수용액과 반응하여 콜로이드 화합물을 형성하여 안료 및 표면처리 물질이 형광체에 부착되게 하고, 잉여물질은 형광면 제조시 그라스 패널 내면과 형광체 입자사이의 가교 역할을 하여 막 충진밀도 및 막 평탄도를 향상시킬 수 있도록, 2가의 금속염을 형광체 분산액에 일정량 더욱 첨가시킨다.

이와 같은 2가의 금속염으로는 아연 화합물이나 알루미늄 화합물을 2%로 희석한 다음 0.05중량%에 대해 2중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 금속염의 사용량이 2중량%를 초과하거나 0.05중량% 미만인 경우에는 상기의 에틸 실리케이트의 경우와 동일한 문제점이 발생한다. 또한, 본 발명에 의한 칼라 브라운관 형광면 제조시 사용되는 안료부착 형광체 조합액에 있어, 적색 형광체 분말 성분으로는 통상의 방법에 의해 얻어지는 Y₂O₂S : Eu형광체 분말, 청색 형광체 분말성분으로는 ZnS : Ag, Cl이 사용가능하다.

이와 같은 안료부착 형광체 조합액은, 우선 일정량의 적색 또는 청색 형광체 분말에 일정량의 순수(H₂O)와 중합도 500의 8% 폴리비닐 알코올을 첨가한 다음, 중크롬산 나트륨을 감광제로서 첨가하고, 또한 일정량의 계면 활성제 및 안료 분산액을 첨가하여 충분히 혼합한 다음, 이렇게 얻어지는 혼합 수용액에 안료 부착 효과 및 표면처리 효과를 얻기 위하여 에틸 실리케이트를 수용액으로 만들어 일정량 첨가하여 4시간 정도 혼합 후, 2가의 금속염으로서 아연 화합물 또는 알루미늄 화합물을 일정량 투입하여 약 2시간동안 충분히 혼합함으로써 얻어진다.

이렇게 얻어지는 안료 부착 형광체 조합액을 통상의 방법에 의해 유리제 패널 내면에 도공, 건조, 세정함으로써 본 발명에 의한 칼라 브라운관 형광면이 얻어질 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.

그러나, 이 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 예증하기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이와 같은 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

안료부착 형광체 조합액의 제조

(A : 안료 부착 청색 형광체 조합액)

중합도 500의 8% 폴리비닐 알코올……………………………………130g,

청색 발광 형광체(ZnS : Cu, Cl, Al)분말 …………………………100g,

계면 활성제………………………………………………………………4.5g,

중크롬산 나트륨………………………………………………………… 5g ,

5% 에틸 실리케이트 수용액……………………………………………0.5㎖,

순수(H₂O) ………………………………………………………………… 120g,

2% 안료 분산액 ………………………………………………………… 5g,

(B: 안료 부착 적색 형광체 조합액)

폴리비닐 알코올……………………………………………………… 120g,

적색 발광 형광체(Y₂O₂S : Eu )분말 ………………………………… 100g,

계면 활성제…………………………………………………………… 3.0g,

중크롬산 나트륨 ……………………………………………………… 4.5g,

5% 에틸 실리케이트…………………………………………………… 2㎖,

순수……………………………………………………………………‥120㎖,

2% 안료 분산액 ……………………………………………………‥‥ 2g,

상기 성분을 함유하는 안료부착 형광체 조합액을 제조함에 있어, 상기에 제시된 바와 같은 비율로 우선 각각의 형광체 분말에 순수와 폴리비닐 알코올을 첨가한 다음, 중크롬산 나트륨을 감광제로서 첨가하고, 계면활성제 및 안료 분산액을 첨가하여 충분히 혼합한 다음, 에틸 실리케이트 수용액을 첨가하여 4시간 정도 충분히 혼합한 후, 2% 질산 아연 2부를 첨가하여 약 2시간 동안 혼합함으로써, 안료부착 형광체 조합액 A,B를 차례로 얻었다.

형광면의 제조

유리제 패널 내면에 노광에 의해 광 점착성을 나타내는 광 경화성 수지를 도공하고, 건조시킨 후, 노광을 실시하여 광 점착막을 형성한 다음, 상기에서 얻어진 안료부착 형광체 조합액 A 50g을 투입하고, 건조한 후, 도트상 또는 스트라이프상의 새도우 마스크를 장착하고 고압수은 램프를 이용하여 노광을 실시한 후, 온수로 세정하여 제1색의 형광면을 형성시킨 다음, 상기에서 얻어진 형광체 조합액 B 50g을 투입하고, 상기와 동일하게 처리하여 제2색의 형광면을 형성시킴으로써 본 발명에 의한 칼라 브라운관 형광면을 얻었다.

[비교예]

상기 실시예의 형광체 조합액 A,B에 있어서, 5% 에틸 실리케이트 및 2% 질산 아연을 첨가하지 않은 형광체 조합액을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방법을 사용하여 칼라 브라운관 형광면을 얻었다.

이와 같이 얻어지는 형광면의 발광 특성을 살펴보기 위하여, 스크린 무게(Screen Weight)를 측정해 본 결과, 본 발명에 의한 형광면의 스크린 무게는 종래의 제조방법에 의해 제조된 형광면의 스크린 무게보다 0.8-2mg/㎠ 높은 것으로 나타났으며, 그 결과 형광면의 발광 휘도가 약 8-17% 정도 향상되었음을 알 수 있다.

즉, 본 발명에서는, 칼라 브라운관 형광면 제조시 사용되는 안료부착 형광체 조합액중에 에틸 실리케이트 화합물과 아연 화합물 또는 알루미늄 화합물을 더욱 첨가하여, 형광체 조합액내 형광체와 순수와의 표면장력을 감소시켜 형광면의 구멍뚫림을 방지하고 막 충진밀도를 향상시킴으로써, 전체 형광면의 발광 휘도를 8-17% 정도 향상시킴과 동시에, 안료부착 효과 및 표면처리 효과를 얻어 표면처리 공정 및 안료부착 공정을 생략 가능하게 하기 때문에 전체 공정의 축소로 경제성이 우수한 칼라 브라운관 형광면의 제조방법을 제공한다.

Claims (4)

1. 유리제 패널 내면에 노광에 의해 광 점착성을 나타내는 광 경화성 수지로 도포하고, 건조한 후, 노광을 실시하여 광 점착막을 형성하는 공정; 하기한 안료 부착 형광체 A액을 투입하고, 건조한 후, 도트상 또는 스트라이프 상의 새도우 마스크를 장착하고 고압 수은 램프를 이용하여 노광을 실시한 후, 온수로 세정하고 제1색의 형광면을 형성하는 공정; 하기한 안료부착 형광체 B액을 투입하고, 건조한 후, 도트상 또는 스트라이프상의 새도우마스크를 장착하고 고압수은 램프를 이용하여 노광을 실시한 후 온수로 세정하여 제2색의 형광면을 형성하는 공정; 로 이루어진 칼라 브라운관 형광면의 제조방법.

   (A액 : 안료 부착 형광체 조합액)

   중합도 500의 폴리비닐 알코올(광 경화성 바인더)

   청색 발광 형광체(ZnS : Ag,Cl)분말

   계면 활성제

   중크롬산 나트륨

   에틸 실리케이트

   순수(H₂O)

   안료 분산액

   2가의 금속염

   (B : 안료 부착 형광체 조합액)

   폴리비닐 알코올

   적색 발광 형광체(Y₂O₂S : Eu)분말

   계면 활성제

   중크롬산 나트륨

   에틸 실리케이트

   순수

   안료 분산액

   2가의 금속염
2. 제1항에 있어서, 상기 안료 부착 형광체 조합액 중에서 2가의 금속염을 아연 화합물 또는 알루미늄 화합물인 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관 형광면의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 안료 부착 형광체 조합액 중에서 에틸 실리케이트는 0.05-3중량%의 양으로 첨가되는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관 형광면의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안료 부착 형광체 조합액 중에서 2가의 금속염은 2%로 희석하여 0.05-3중량%의 양으로 첨가되는 것을 특징으로 하는 칼라 브라운관 형광면의 제조방법.