KR100189803B1 - 형광체의 표면처리 방법 - Google Patents

Abstract

90년 9월 1일자 이전 출원건

Description

형광제의 표면처리 방법

도면은, 미립자 실리카의 투입량과 접착력과의 관계를 나타내는 그래프도이다.

본 발명은 형광제의 표면처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표면처리 물질을 접착제로 이용하여, 형광체 표면에 미립자 실리카가 부착되게 하여 혼색을 방지하고, 깨끗하며 접착력이 월등히 향상된 치밀한 형광막을 형성시킬 수 있는 형광체의 표면처리 방법에 관한 것이다.

칼라 텔레비젼 브라운관의 형광막은 통상 스트라이프나 도트상으로 구성되어 있느느데, 이들 스트라이프나 도트를 형성하기 위해서는 폴리 비닐 알콜(poly vinyl alcohol)과 중크롬산 암모늄(ADC)의 슬러리를 형광체와 혼합하여 브라운관 패널(panel)에 도포한 뒤, 이를 건조, 노광, 수세하여 일정한 스트라이프나 도트를 형성한다.

이때 형성되는 스트라이프나 도트는 브라운관 패널과의 접착력이 강하고, 혼색이 없어야 하며, 균일하고 치밀한 형광막이어야 하는 특성을 요구한다.

이와같은 특성은 도포되는 형광제의 표면처리 특성에 의하여 크게 좌우된다.

종래에는 형광체의 표면처리를 위하여 물유리(K₂O SiO₂)를 형광체 분산액에 첨가한 뒤, 예를 들어, 아연, 알루미늄, 바륨등의 금속염을 첨가하여 금속 규산염의 클로이드상을 석출시킴으로써 이를 형광체 표면에 부착되도록 하는 방법이 채용되어 왔다.

그러나, 이와같은 종래의 방법은 혼색을 방지하고 깨끗한 모양의 스트라이프나 도트를 만드는데는 효과가 있으나, 브라운관 패널과 형광체와의 접착력이 약하고, 또한 형성된 형광막이 치밀하지 못한 문제점이 있었다.

더욱이, 칼라 텔레비젼 브라운관의 형광막은, 적색, 청색, 녹색의 3색 형광체를 각각 도포하게 되어 있어, 상기한 바와 같이 접착력이 약할 경우에는 스트라이프나 도트가 패널상에 박리되어 떨어져 브라운관의 품질을 저하시키는 원인이 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 유기 접착제를 사용하지 않고 종래의 표면 처리물질에 미립자 실리카를 첨가하여 이를 형광체 표면에 부착시킴으로써 브라운관 패널과 형광체 입자간의 접착력을 향상시켜 혼색을 방지하고, 깨끗하며, 균일하고 치밀한 형광막을 얻을 수 있는 형광체를 제조하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 형광체 분산액에 물유리(K20 SiO₂)를 첨가하여 교반하고, 미립자 실리카를 첨가시킨다. 금속염을 첨가하여 미립자 실리카를 형광체 표면에 부착시키는 것을 특징으로 하는 형광체의 표면 처리 방법을 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기한 미립자 실리카의 첨가량은, 형광체 100중량당 0.3∼5 중량인 것을 특징으로 한다.

미립자 실리카의 첨가량이 0.3중량% 미만인 경우에는 충분한 접착력이 얻어지지 못하고, 첨가량이 5중량%를 초과하는 경우에는 접착력도 저하함과 동시에, 실리카가 전자선을 흡수하여 형광체의 휘도도 저하하는 문제점이 발생한다.

즉, 도면의 그래프로부터도 확인되는 바와 같이 미립자 실리카의 첨가량이 많아질수록 접착력도 비례해서 증가하여, 첨가량이 대략 3중량%일때에 접착력이 최대값을 나타내고, 이후에는 첨가량이 증가할수록 접착력은 오히려 감소하여, 대략 5중량%일때에 한계값을 나타낸다.

따라서, 미립자 실리카의 투입량은, 형광체 양에 대해 0.3∼5중량% 더욱 바람직하게는 0.5∼3중량%정도 첨가되는 것이 좋다.

본 발명의 방법을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 형광체를 순수에 분산시켜, 완전히 일차 입자화 될때까지 분산시킨다.

이때 분산은, 교반기등의 기계장치를 사용한다. 여기에 물유리(K₂O, SiO₂; SiO₂18% 함유)를 소정량 첨가하여 형광체와 물유리가 충분히 혼합되도록 장시간 교반하여 형광체 분산액을 얻는다.

이와는 별도로, 미립자 실리카를 볼밑에 넣고, 여기에 물유리를 소량 첨가하여 습식하여 24시간 밀링하여 완전한 미립자 실리카의 분산액을 얻는다.

위에서 준비한 형광체 분산액에 상기한 미립자 실리카 분산액을 첨가하여 충분히 교반한 후, 금속염 예를 들어 아연 2%용액(황산아연을 아연으로 2%가 되게 수용액으로 만든 것)을 일정량 첨가하면, 물유리에 의한 규산아연이 석출되면서 미립자 실리카와 함께 형광체 표면에 부착된다.

안정화시키기 위하여 암모니아수, 수산화나트륨등의 알카리 용액으로 pH를 7∼8로 조정한다.

이렇게 하여 처리된 형광체를 수분리(여과)하고 건조기를 사용하여 100∼120℃에서 24시간 건조시킨 후, 250메쉬로 체분리를 하면 본 발명의 형광체가 얻어진다.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.

[실시예 1]

녹색 형광체(ZnS: Cu Au Al) 300g을 순수 1ℓ에 넣고 30분간 교반하여 충분히 분산시킨 뒤, 물유리(K₂O SiO₂;SiO₂18%함유) 3㎖을 첨가하여 교반을 계속한다.

이와는 별도로 미립자 실리카 1.5g을 볼 밑에, 물과 함께 투입하고 물유리 0.5㎖을 첨가하여 24시간동안 밀링한 뒤 미립자 실리카액을 분리하여 미립자 실리카 분산액을 만들어, 상기한 형광체 슬러리에 첨가한다.

1시간 동안 교반한 뒤에 아연 2%용액(황산아연으로 제조) 10㎖를 투입하고, 이어서 암모니아수로 pH를 7로 조정하였다.

상기한 과정을 거쳐 만든 형광체 분산액을 수분리(여과)하여 120℃에서 24시간 동안 건조한 후 250메쉬로 체분리를 하여 형광체를 얻었다.

[실시예 2]

실리카 미립자의 첨가량을 3g으로 하는 것을 제외하고는 상기한 실시예 1에서와 동일하게 처리하여 형광체를 얻었다.

[실시예 3]

실리카 미립자의 첨가량을 6g으로 하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 처리하여 형광체를 얻었다.

하기 방법을 사용하여, 상기한 실시예 1∼3에서 얻어진 형광체의 접착력을 시험하였다.

형광체를 폴리비닐 알콜(PVA)-중크롬산 암모늄의 형광체 슬러리로 만들어 브라운관 패널에 도포하여 건조시킨 뒤, 노광단계에서 노광대와 브라운관 패널사이에 공투과필터(노광량이 단계적으로 변화되어 투과되는 필터)를 설치하여 노광한 다음, 수세하면, 노광량이 완전 투과되는 부분에서부터 광량이 점차 감소함으로, 노광량이 감소되어 접착력이 약한 부분되는 스트라이프나 도트가 형성되지 않는다.

이때 접착력의 측정값은 노광량이 완전 투과되는 부분에서부터 스트라이프나 도트가 최초로 떨어지기 시작하는 부분까지의 각도를 측정하여, 종래의 표면처리 물질에 의한 각도를 100으로 했을때의 본 발명의 각도 값을 상대값으로 계산하고 표시하였다.

그리고, 이들 시험결과에 의하여 미립자 실리카 투입량에 따른 접착력의 변화를 그래프로 나타내었다.

도면에 나타낸 미립자 실리카 투입량에 따른 접착량의 변화를 그래프에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명의 표면처리 방법에 의하여 형광체의 접착력이 월등히 증가하였다.

즉, 본 발명의 실시예 1에 의해 얻어진 형광체는 10%, 실시예 2에 의해 얻어진 형광체는 20% 실시예 3에 의해 얻어진 형광체는 23%정도 접착력이 향상되고, 형광체 입자간의 부착력도 향상되어 치밀한 형광막을 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 형광체 분산액에 물유리(K₂O SiO₂)를 첨가하여 교반한 뒤, 미립자 실리카를 형광체 양에 대해 0.3 내지 5중량% 첨가시킨 뒤, 금속염을 첨가하여 금속화합물을 석출시키면서 미립자 실리카를 형광체 표면에 부착시키는 것을 특징으로 하는 칼라브라운관의 제조에 사용되는 형광체 슬러리용 형광체의 표면처리방법.

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