KR940008765B1 - 코팅막 및 이를 사용한 음극선관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

코팅막 및 이를 사용한 음극선관

제1도는 음극선관에 사용되는 각색 형광체의 발광영역을 나타내는 스펙트

럼.

제2도는 LCD등에 사용되는 염료의 반사색 특성을 나타내는 스펙트럼.

제3a도는 본 발명에 의한 코팅막의 흡수파장영역을 나타내는 스펙트럼으로서 a는 알칼리 금속이온을 포함하지 않는 경우(비교예)의 코팅막에 대한 것이고, b는 알칼리 금속이온을 포함하는 경우(실시예 1)의 코팅막에 대한 것이다.

제3b도는 본 발명의 실시예 2에 의한 코팅막의 흡수파장영역을 나타내는 스펙트럼.

제3c도는 본 발명의 실시예 3에 의한 코팅막의 흡수파장영역을 나타내는 스펙트럼.

본 발명은 콘트라스트 향상기능 및 대전방지효과를 갖는 코팅막과 이를 사용한 음극선관에 관한 것이다.

음극선관의 패널 외면에는 음극선관의 동작중 또는 동작이 종료된후 정전하가 축적되는데, 이로 인해 음극선관의 패널 외부표면에는 먼지가 앉게 되고 또 사람이 이에 접촉될 때는 전기적 쇼크를 받게 되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 실라놀기를 갖는 코팅물이나 실리케이트 물질과 무기금속화합물로 구성된 코팅막을 음극선관의 패널 외면에 형성시키는 방법이 제안되어 있다.

또한 재생된 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위해 패널유리의 제조시 금속산화물(Nd₂O₃, Gd₂O₃등)을 가하여 함께 용융시켜 색깔을 띄게 함으로써 유리자체가 콘트라스트 향상 기능을 갖게 하거나(예, 일본특허 공개공보 소 57-126053), 일정파장영역의 광을 흡수하는 염료나 안료를 분산시킨 용액을 패널 외면에 코팅시키는 기술도 알려져 있다.

상기한 두가지 효과를 동시에 얻을 수 있도록 한 방법들도 많이 제안되어 있지만 그 효과면에서는 크게 만족스러운 것은 아니며, 고화질의 선명한 화상을 얻으면서도 제조원가를 줄이기 위하여 계속적인 연구가 행해지고 있다.

본 발명의 목적은 대전방지효과를 가지면서도 특정 파장영역의 광을 흡수하는 기능을 갖되 그 효과가 우수한 코팅막을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대전방지효과를 가지면서도 특정파장영역의 광을 흡수함으로써 색순도를 높여 재생된 화면의 콘트라스트가 향상된 음극선관을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 알콕시 실란을 유기용매에 용해시키고, 여기에 In, Sn 및 Sb의 산화물 또는 수산화물중 적어도 하나를 첨가하여 얻어지는 화합물에 염료를 분산시킨 후, 조성물 총량에 대해 0.001 내지 50중량%의 알칼리 금속이온 또는 알칼리 토류금속이온을 첨가하여 얻어지는 코팅막을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 알콕시 실란을 유기용매에 용해시키고, 여기에 In, Sn 및 Sb의 산화물 또는 수산화물 중 적어도 하나를 첨가하여 얻어지는 화합물에 염료를 분산시킨 후, 조성물 총량에 대해 0.001 내지 50중량%의 알칼리금속이온 또는 알칼리 토류금속이온을 첨가하여 얻어지는 코팅막을 음극선관의 패널외면에 형성시킨 것을 특징으로 하는 음극선관을 제공한다.

특히 상기 염료로는 크산틴계염료, 트리페닐메탄계 염료, 아크리딘계 염료 및 아조계 염료 중 적어도 하나가 사용될 수 있으며, 크산틴계 염료로는 애시드 레드 52, 베이직 바이올렛 10 및 애시드 옐로우 73, 솔벤트 옐로우 94등이, 트리페닐 메탄계 염료로는 베이직 바이올렛 1, 베이직 바이올렛 3 및 솔벤트 바이올렛 8등이, 또한 아크리딘계 염료로는 아크리딘 오렌지등이, 아조계 염료로는 페스트 블랙완(FAST BLACK WAN)이 사용될 수 있으며 이들 염료의 첨가량은 조성물 총량에 대하여 0.01 내지 20중량%인 것이 바람직하다.

또한 상기 알킬리 금속이온 또는 알칼리 토류금속이온은 Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺및 Ba²⁺중 적어도 하나이며 그 첨가량은 0.001 내지 15중량%인 것이 특히 바람직하다.

그리고 In, Sn 및 Sb의 산화물 또는 수산화물은 조성물 총량을 기준으로 0.01 내지 20중량%가 적당하며, 이 범위보다 적으면 대전방지효과가 저하되며 이 범위보다 많으면 코팅시 부착력이 저하되므로 바람직하지 못하다.

알콕시 실란 [Si(OR)₄, R; 알킬기]과 In, Sn 및 Sb의 금속화합물은 다음과 같은 메카니즘에 따라 망상구조를 갖는 코팅막을 생성하는 것으로 생각된다.에톡시 실란과 수산화 주석을 예로하여 설명하기로 한다.

Si(OC₂H₅)₄+4H₂O → Si(OH)₄+4C₂H₅OH………………………………(1)

Si(OH)₄+Sn(OH)₄→ (OH)₃Si-O-Sn(OH)₃+H₂O……………………(2)

Si(OC₂H₅)₄+Sn(OH)₄→ (C₂H₅O)₃Si-O-Sn(OH)₃+C₂H₅OH………(3)

상기 반응(2)와 (3)은 계속 진행되어 Si-O-Sn 결합과 Si-O-Si 결합등으로 이루어진 그물구조의 코팅막이 된다.

그런데 이 화합물에 염료를 분산시켜서 얻어지는 코팅막은 유리의 산, 염기도 측면에서 구분할때 산성에 가까우며, 도입되는 염료중 일부는 산성, 일부는 염기성을 갖기 때문에 염료의 분위기 즉, 코팅막의 산, 염기도에 따라서 형성되는 코팅막의 최대 흡수파장영역이 달라지게 된다. 본 발명자는 전체적인 코팅막의 분위기를 염기성으로 바꿔줌으로써 최대 흡수파장영역의 조절이 가능함을 알 수 있었다. 코팅막내의 분위기는 O-Si-O-Si의 결합을 끊어⁺Si-O 와 Si-O^-의 구조를 갖게 함으로써 염기성으로 바꿔줄 수 있다.즉 Si(O¹/₂)₃O^-기를 형성시킴으로써 코팅막의 분위기를 조절한다는 것이다.

본 발명자는 상기 음이온의 생성을 위해 Si이온(Si⁴⁺) 보다 이온반경이 큰 금속양이온을 첨가하였는데 알칼리금속 또는 알칼리 토류금속이온이 가장 적합하며, 그 예로는 Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr^2+,Ba²⁺등이 있다. 이 금속이온을 첨가했을때의 반응 메카니즘은 다음과 같다.

(여기서, X는 Si, H, 알킬기, In, Sn 및 Sb중 어느 하나이다)

코팅막내에 알칼리 금속 양이온(M⁺)을 첨가하면 상기 반응이 오른쪽으로 많이 진행되어 Si(O¹/₂)₃O^-기가 많이 생성되는데 이는 알칼리 금속 양이온이 다음과 같이 이온화를 촉진하여 염기성 코팅막을 형성하기 때문이다.

첨가하는 금속의 종류, 양에 따라 염기성의 조절이 가능하기 때문에 코팅막의 염기성 조절이 용이하므로 이와 함께, 염료의 농도를 조절함으로써 원하는 흡수특성을 갖는 코팅막의 제조가 가능하게 된다.

제1도는 음극선관에 사용되는 각색 형광체의 발광영역을 나타내는 스펙트럼이고 제2도는 LCD등에 사용되는 염료의 반사색특성을 나타내는 스펙트럼이다.

제1도 및 제2도에 나타난 바와 같이 각각의 스펙트럼에는 각색이 겹치는 영역이 존재하고 있다. 도면에서 빗금으로 나타낸 부분이 겹치는 영역으로서, 500±30nm 파장영역과 590±30nm 파장영역이 겹치는 영역임을 알 수 있는데, 이 부분에서는 혼합된 색이 나타나게 되어 화상의 색순도가 떨어지는 요인이 되는 것이다.

본 발명의 코팅막은 상기 두 혼색 영역의 광을 동시에 흡수하게 된다. 뿐만아니라 본 발명에서는 염료의 농도와 코팅막의 염기성을 조절함으로써 흡수도가 500±30nm 영역이 크고 590±30nm 영역이 작은 코팅막, 흡수도가 500±30nm 영역이 작고 590±30nm 영역이 큰 코팅막 또는 두 영역이 똑같은흡수도를 갖는 코팅막을 필요에 따라 얻을 수 있게 된다.

이하 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

[실시예 1]

에틸 실리케이트 8중량%

질산 1중량%

순수 5중량%

안티몬 도프된 수산화주석 5중량%

이소프로필 알콜 잔량

상기 각 화합물을 혼합한다. 여기에 다음의 염료를 혼합한다.

애시드 옐로우 73 0.2중량%

애시드 레드 52 0.18중량%

상기 조성물을 유리기판의 상부에 스핀코팅법에 의해 코팅한 후 150℃로 소성하여 코팅막을 제조한다. 본 코팅막에 Na+ 이온이 0.1중량% 함유되었을때 표면저항과 광특성이 표 1 및 제3a도 b에 나타나 있다.

상기 코팅조성물을 25" 음극선관의 패널 외면에 코팅하여 본 발명의 음극선관을 제조한다.

[비교예]

실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되 Na+ 이온을 포함시키지 않고 코팅막

을 제조하여 코팅막을 얻는다.

이 코팅막의 광특성이 제3a도 a에 나타나 있다.

[실시예 2]

에틸 실리케이트 8중량%

질산 1중량%

순수 5중량%

주석 도프된 수산화인듐 2중량%

이소 프로필 알콜 잔량

상기 각 화합물을 혼합한 후, 여기에 다음의 연료를 혼합한다.

아크리딘 오렌지 0.2중량%

애시드 레드 52 0.15중량%

상기 조성물을 유리기판의 상부에 스핀 코팅법에 의해 코팅한 후, 150℃로 소성하여 코팅막을 제조한다. 본 코팅막에 Na+ 이온이 0.08중량% 함유되었을 때 표면저항과 광특성이 표1 및 제3b도에 나타나 있다.

상기 코팅조성물을 25" 음극선관의 패널 외면에 코팅하여 본 발명의 음극선관을 제조한다.

[실시예 3]

에틸 실리케이트 8중량%

질산 1중량%

순수 5중량%

인듐 도프된 수산화주석 2중량%

이소 프로필 알콜 잔량

상기 각 화합물을 혼합한 후, 여기에 다음의 염료를 혼합하다.

애시드 옐로우 73 0.1중량%

베이직 바이올렛 3 0.1중량%

상기 조성물을 유리기판의 상부에 스핀코팅법에 의해 코팅한 후 150℃로 소성하여 코팅막을 제조한다. 본 코팅막에 K⁺이온이 0.03중량% 함유되었을때 표면 저항과 광특성이 표 1 및 제3c도에 나타나 있다.

상기 코팅조성물을 25" 음극선관의 패널 외면에 코팅하여 본 발명의 음극선

관을 제조한다.

이상의 각 실시예를 통해 제조한 코팅막의 표면저항값이 표 1에 나타나 있다.

[표 1]

* 상기 표면 저항값은 일본 시시도 일렉트로스테틱사의 메가레스타를 사용하여 측정하였으며 인가전압은 500 이다.

[표 1]에 나타난 표면저항값은 통상의 대전방지성을 갖는 코팅막의 값과 유사한 값으로서, 종래의 코팅막과 동일한 대전방지성을 갖는다는 것을 알 수 있다.

제3a도는 본 발명의 실시예 1 및 비교예에 따라 제조한 코팅막의 흡수파장영역을 나타내는 스펙트럼으로서, a는 알칼리 금속이온(Na⁺)을 포함하지 않는 경우(비교예)의 코팅막에 대한 것이고, b는 알칼리 금속 이온(Na⁺)을 포함하는 경우(실시예1)의 코팅막에 대한 것이다.

제3a도에 의하면, 금속이온을 포함하지 않는 코팅막의 경우, 590±30nm 파장영역에서의 광흡수도는 높은 반면에 500±30nm 파장영역에서의 광흡수도는 낮으며 450nm 부근의 파장영역에서 넓은 흡수 밴드를 갖고 있어 광필터로서의 역할을 제대로 하지 못한다는 것을 알 수 있다.

한편, 알칼리 금속이온을 포함하는 코팅막은 590±30nm 파장영역에서 최대흡수도를 갖고, 500±30nm 파장영역에서 제2흡수도를 갖고 있을 뿐만 아니라, 흡수밴드가 샤프하므로, 제1도 및 제2도에서 겹치는 영역의 광을 효과적으로 흡수할 수 있음을 알 수 있다.

제3b도 및 제3c도는 본 발명의 실시예 2 및 3에 의한 코팅막의 흡수파장영역을 나타내는 스펙트럼으로서, 실시예 2에 의한 코팅막은 500±30nm 파장영역에서 최대흡수도를 가지며 590±30nm 파장영역에서 제2의 흡수도를 갖는 것을 알 수 있고 실시예 3에 의한 코팅막은 상기 두파장영역에서 유사한 크기의 최대흡수도를 갖는 것을 알 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 코팅막을 대전방지효과를 가지면서도 가시광선 영역중 특정파장영역의광을 효과적으로 흡수하게 된다.

이와 같은 코팅막을 음극선관의 패널 외면에 처리하게 되면 대전방지특성을 가지면서도, 특히콘트라스트가 향상된 화면을 갖는 음극선관을 제조할 수 있게 된다.

본 발명의 코팅막은 음극선관 뿐만 아니라 선글라스, 칼라 LCD, 칼라 PDP, 칼라 EL등에 삼원색이나 천연색을 더욱 선명하게 하기 위한 목적으로 제한없이 사용할 수 있다.

Claims (9)

1. 알콕시 실란을 유기용매에 용해시키고, 여기에 In, Sn 및 Sb의 산화물 또는 수산화물중 적어도 하나를 첨가하여 얻어지는 화합물에 염료를 분산시킨 후, 조성물 총량에 대해 0.001 내지 50중량%의 알칼리 금속이온 또는 알칼리 토류금속이온을 첨가하여 얻어지는 코팅막.
2. 제1항에 있어서, 상기 염료가 크산틴계 염료, 트리페닐 메탄계 염료, 아크리딘계 염료 및 아조계 염료중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 코팅막.
3. 제1항 또는 2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 염료의 양이 조성물 총량에 대하여 0.01 내지 20중량%인 것을 특징으로 하는 코팅막.
4. 제1항에 있어서, 상기 알칼리 금속이온 또는 알칼리 토류금속이온이 Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺,Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺및 Ba²⁺중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 코팅막.
5. 제1항 또는 4항중 어느 한항에 있어서, 상기 알칼리 금속이온 또는 알칼리 토류금속이온의 첨가량이 조성물 총량에 대하여 0.001 내지 15중량%인 것을 특징으로 하는 코팅막.
6. 알콕시 실란을 유기용매에 용해시키고, 여기에 In, Sn 및 Sb의 산화물 또는 수산화물 중 적어도 하나를 첨가하여 얻어지는 화합물에 염료를 분산시킨 후, 조성물 총량에 대해 0.001 내지 50중량%의 알칼리 금속이온 또는 알칼리 토류금속이온을 첨가하여 얻어지는 코팅막을 음극선관의 패널 외면에 형성시킨 것을 특징으로 하는 음극선관.
7. 제6항에 있어서, 상기 코팅막이 500±30nm 및 590±30nm중 적어도 하나의 파장영역에서 최대 흡수도를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관.
8. 제6항에 있어서, 상기 염료가 크산틴계 염료, 트리페닐 메탄계 염료, 아크리딘계 염료 및 아조계 염료 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관.
9. 제6항에 있어서, 상기 알칼리 금속이온 또는 알칼리 토류금속이온이 Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺및 Ba²⁺중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관.