KR940001495B1 - 필르밍액 조성물 및 이를 사용한 음극선관의 제조방법 - Google Patents

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Description

필르밍액 조성물 및 이를 사용한 음극선관의 제조방법

제1도는 필르밍액의 도포, 건조후 소성하기 전의 통상적인 스크린막에 대한 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 2 : 형광체층

3 : 필르밍막 4 : 알루미늄 증착막

5 : 옥살산암모늄

본 발명은 음극선관의 스크린막 형성시 형광체층과 알루미늄 증착막 사이에 형성되어 알루미늄 증착막 제조용 중간막 역할을 하는 필르밍막을 형성하기 위한 조성물 및 이 필르밍액 조성물을 사용한 음극선관의 제조방법에 관한 것이다.

일반적인 음극선관의 패널 내면에는 형광체층과 알루미늄 증착막이 형성되어 있다. 형광체층은 음극선관의 내부에 장착된 전자총으로부터 조사된 전자빔과의 충격에 의해 빛을 발하는 층인데, 이때 형광체층에서 발광된 빛은 산란광으로, 패널 유리의 전면과 후면을 포함하여 사방으로 빛을 조사하게 된다. 따라서 화상이 형성되는 패널 전면에서의 발광휘도는 형광체에 의한 실제 발광량에 비해 크게 저하된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 형광체층의 패널 반대쪽 상부에는 형광체층과 일정 간격을 두고 금속 증착막을 형성시키고 있다. 금속 증착막은 패널의 후면으로 조사되는 광을 패널의 전면으로 반사시켜 주어 화상의 휘도를 크게 증가시켜 주는 역할을 하는 것이다.

상기한 금속 증착막으로서는, 비중이 작아 높은 에너지의 전자를 거의 에너지 손실없이 투과시킬 수 있는 알루미늄을 진공 증착법을 사용하여 증착, 형성시킨 알루미늄 증착막이 널리 사용되고 있다.

그런데 패널의 내면에 형성된 형광체층은 형광체 입자의 크기가 불균일하므로 그 표면이 요철 형태이다. 따라서 형광체층의 상부에 집적 알루미늄을 증착할 경우 요철 표면을 갖는 알루미늄 증착막이 형성되며, 이는 형광체로부터 발광되는 빛의 정반사 효율을 감소시키게 된다.

반사 효과를 높이기 위해서는 알루미늄막을 형광체층과 일정 간격을 둔 상태로 평활하게 형성시키는 것이 필요하다. 이를 위해 450℃ 정도의 온도에서 분해되는 유기물을 형광체층 상부에 도포하여 평활한 피막을 형성시키고, 이 피막의 상부에 알루미늄을 증착한 후 450℃ 정도의 온도에서, 형성된 피막을 열분해시키는 방법을 사용하고 있다. 이때 중간층으로 형성되는 막을 필르밍막이라 한다.

제1도에는 필르밍액을 형광체층의 상부에 도포, 건조후 소성하기 전의 스크린막에 대한 단면도가 나타나 있다. 패널(1)의 상부에 요철 표면을 갖는 형광체층(2)이 형성되어 있고, 이 형광체층의 상부에는 유기물에 의한 필르밍막(3)이 비교적 평활한 표면을 갖고 형성되어 있다. 필르밍막(3)의 상부 피막은 알루미늄 증착막(4)인데, 이 알루미늄 증착막(4)에는 침상의 결정 구조를 갖는 옥살산암모늄(5)이 박혀있다. 도면에서 필르밍액을 소성하여 제거하면 알루미늄층이 형광체층의 상부에 일정한 간격을 두고 형성되는 것이다.

상기 필르밍막은 통상, 다음의 두가지 방법에 따라 제조된다.

먼저, 일특공소57-18815호에 개시된 바와 같은 아크릴 에멀젼을 이용한 스핀 도포법이 있다. 스핀 도포법은 패널의 내면, 형광체층의 상부에 아크릴 에멀젼을 균일하게 스핀 도포한 후 건조공정에서 아크릴 에멀젼 입자를 파괴시켜 아크릴 단량체를 생성시키고, 이들 아크릴 단량체들간의 결합을 통하여 평활한 피막을 형성시키는 방법이다. 이 방법에 의하여 필르밍막을 제조하게 되면, 제조공정중 건조공정이 있어서, 에너지소비가 많다는 문제가 있으며, 이 건조공정 조건이 부적합하면 아크릴 에멀젼 입자가 파괴되지 않아 평활한 피막이 형성되지 않고, 이는 결국 이후 형성되는 알루미늄 증착막의 평활도를 저하시키기 때문에 음극선관휘도 저하의 원인이 된다. 또한 필르밍막의 두께가 얇으면 필르밍막의 상부에 증착되는 알루미늄이 형광체층으로 침투되어 휘도를 저하시키게 되고, 필르밍막이 너무 두꺼우면 알루미늄막이 떨어지게 되므로 막두께조절에도 주의를 기울여야 한다는 단점이 있다.

필르밍막 제조를 위한 두번째 방법은 락커 스프레이법으로서, 이는 미국 특허 제3,821,009호에 개시된 바와 같이 메틸 에틸 케톤, 크실렌, 톨루엔 등의 소수성 용매에 아크릴계 유기물을 용해시켜 제조한 락커를 습윤제가 도포된 형광체층 상부에 스프레이하여 형광체층에 함유된 수분과 계면을 형성시키면서, 평활한 유기막이 제조되도록 하는 방법이다. 이 방법에 의하면 아크릴 에멀젼 도포법 사용시에 비해 평활도가 높은 막이 얻어져서, 결국 음극선관의 휘도가 높아지게 되고 건조공정이 없어 에너지 절감에는 유리하다는 잇점이 있다. 그러나 크실렌, 톨루엔과 같은 유기용매는 폭발 및 화재의 위험성이 높아 별도의 밀폐된 공간과 강력한 환기시설을 필요로 하기 때문에 설치비용이 많이든다는 단점을 갖고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 방법들에 따른 문제점을 해결하여 폭발 및 화재의 위험성이 없고, 밀착성이 우수하며 급속히 경화 건조되는 필르밍액 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 필르밍액 조성물을 사용함으로써 공정이 간단해지고 제조비용 및 시간이 절감되는 음극선관의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 아크릴레이트기, 비닐기 및 디아조기 중 적어도 하나의 기를 갖는 수지, 자외선 또는 전자선 조사시 쉽게 라디칼 또는 양이온을 형성하는 가교 개시제 0.1 내지 10중량%, 및 미량의 옥살산암모늄을 포함하여 이루어지는 필르밍액 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 패널의 내면, 형광체층의 상부에 필르밍액을 도포 및 건조시켜 필르밍막을 형성시키는 단계와, 상기 필르밍막의 상부에 알루미늄막을 형성시키는 단계와, 상기 필르밍막을 제거시키는 단계와, 이와 같이 제조된 스크린막을 구비하는 벌브를, 히이터, 음극 및 게터를 구비하는 마운트에 봉착시키는 단계를 포함하는 음극선관의 제조방법에 있어서, 상기 필르밍액이 아크릴레이트기, 비닐기 및 디아조기 중 적어도 하나의 기를 갖는 수지와, 자외선 또는 전자선 조사시 쉽게 라디칼 또는 양이온을 형성하는 가교개시제를 필르밍액 조성물 총량의 0.1 내지 10중량% 및 미량의 옥살산암모늄을 포함하여 이루어지며, 상기 필르밍막을 제거시키는 단계가, 벌브와 마운트를 봉착하는 단계에서 수행되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법에 의해 달성된다.

본 발명에서는 아크릴레이트기, 비닐기 및 디아조기중 적어도 하나의 기를 갖는 수지에, 자외선이나 전자선을 조사하였을 때 쉽게 라디칼(radical) 또는 양이온을 형성하는 가교 개시제를 미량 혼합하여 얻어진 필르밍액 조성물을 형광체층의 상부에 도포한 후, 자외선이나 전자선을 조사하여 가교 개시제에서 발생된 라디칼 또는 양이온이 수지의 반응기와 반응하여 라디칼 또는 양이온 중합 반응을 일으키게 함으로써 별도의 건조공정 없이 단시간에 필르밍액들 경화시킨다는 원리를 이용한 것이다.

특히 상기 수지가 트리메틸을 프로판 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트를 포함하는 아크릴레이트계인 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 필르밍액 조성물을 사용하여 제조된 필르밍막은 분해 온도가 기존의 필르밍막 분해 온도(약 450℃)보다 낮아서 이를 제거하기 위한 별도의 소성 공정을 필요로 하지 않는다. 즉, 음극선관의 제조를 위해 이후 수행되는 벌브와 마운트의 봉착 공정에서 가해지는 열로도(약 400℃) 충분히 분해, 제거되기 때문에 공정 자체가 단순화되고 에너지가 절감되는 것이다.

상기 가교 개시제로는 자외선 또는 전자선 주사시 쉽게 라디칼 또는 양이온을 생성할 수 있는 화합물이면 어떤 것이든지 사용될 수 있는데, 특히 벤질류. 벤존류, 벤조인 알킬 에스테르류, 벤질 메틸 아세탈류, 벤질 메틸 케탈류, 벤조페논류, 벤조인류, 아세토페논류중 적어도 하나가 바람직하게 사용된다. 또한 상기 필르밍액 조성물에는 바람직하게 가교 촉진제가 더 포함되는데 가교 촉진제로는 요소류, 지방족 아민류, 방향족 아민류, N,N-디치환-p-아미노벤조니트릴계 화합물 및 방향족 술폰산염중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명이 구체적인 실시를 위한 다음 실시예로만 한정되는 것이 아니라 청구범위에서 정의된 바와 같은 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않는 한 여러가지 변형이 가능하다는 것이 이해되어야만 한다.

[실시예 1]

트리메틸을 프로판 트리아크릴레이트 59중량%와 우레탄 아크릴레이트 30중량%에, N-메틸 아크릴아마이드 모노머 10중량%를 혼합한다. 여기에 1-케토페닐 사이클로헥사놀 1중량%와 침상의 결정 구조를 갖는 옥살산암모늄 미량을 혼합하여 필르밍액 조성물을 제조한다. 얻어진 필르밍액 조성물을 형광체층이 형성된 패널의 내면에 스핀코팅법으로 도포한 후 초고압 수은등으로 자외선(365nm)을 조사한다. 약 3분이면 필르밍액 내의 수지 성분은 모두 경화, 건조되어 불투명한 필르밍막이 완성된다. 필르밍막의 상부에 알루미늄을 진공증착하여 알루미늄막을 형성시킨다. 상기 필르밍막을 별도로 소성하여 제거시키지 않고 얻어진 스크린막을 사용하여 벌브를 제조하고, 이를 통상의 공정에 따라 제조되고 히이터, 음극, 및 게터를 구비하는 마운트와 봉착한다. 봉착공정은 400℃ 전후의 온도범위에서 수행되는데 이때 상기 필르밍막의 유기물이 분해, 제거된다. 이후 통상의 공정에 따라 본 발명의 음극선관을 완성한다.

[실시예 2 ]

1,6-헥산디올 디아크릴레이트 50중량%와, 우레탄 아크릴레이트 30중량% 및 2-히드록시에틸아크릴레이트 10중량%에, 벤조페논 및 1-케토페닐 사이클로헥사놀 각각 5중량%를 취하여 혼합한다. 여기에 옥살산암모늄 미량을 첨가하여 필르밍액 조성물을 제조한다. 얻어진 필르잉액 조성물을 형광체층이 형성된 패널의 내면에 도포한 후 365nm의 자외선을 조사하면 약 50초만에 경화, 건조되어 투명한 필르밍막이 된다. 실시예 1에서와 같이 알루미늄 진공증착공정, 봉착공정등을 수행하여 본 발명의 음극선관을 제조한다.

[실시예 3]

트리메틸을 프로판 트리아크릴레이트 45중량%, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 20중량%, 우레탄 아크릴레이트 18중량% 및 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트 12중량%에, 벤조페논 및 1-케토페닐 사이클로헥사놀을 각각 3중량% 및 2중량% 혼합한다. 여기에 가교촉진제로서 아미노아크릴레이트 미량과 침상의 결정구조를 갖는 옥살산암모늄 미량을 가하여 본 발명의 필르밍액 조성물을 얻는다. 얻어진 필르밍액 조성물을 형광체층이 형성된 패널의 내면에 도포하고 365nm의 자외선을 조사한다. 약 20초만에 필르밍액은 경화, 건조되어 투명한 필르밍막이 된다. 실시예 1에서와 같이 알루미늄 진공증착공정, 봉착공정등을 수행하여 본 발명의 음극선관을 얻는다.

이상에서와 같이 본 발명의 필르밍액 조성물을 채용하여 음극선관을 제조하게 되면 다음과 같이 효과를 얻을 수 있다.

(1) 필르밍액을 도포한 후 종래에서와 같이 건조 및 소성공정이 필요하지 않아 에너지가 절감된다.

(2) 필르밍액 조성물 내의 라디칼 반응에 의한 경화 공정을 도입하기 때문에 필르밍액의 경화 속도가 빨라 전체적인 공정시간을 단축시켜 주고, 공정 능률을 향상시켜 준다.

(3) 종래의 락커 스프레이법에서와 같이 폭발성 있는 유기용매가 사용되지 않으므로 별도의 환기시설이 필요없고, 실내오염의 문제가 없으며 안전하다.

(4) 필르밍액이 라디칼 또는 양이온 중합 반응에 의해 경화되기 때문에, 수지의 가교결합이 원활히 이루어져 평활도가 우수한 필르밍막이 얻어진다. 이는 필르밍막의 상부에 형성되는 알루미늄막의 평활도를 향상시켜 전체적인 음극선관의 휘도를 높여주게 된다.

본 발명의 필르밍액 조성물을 사용한, 자외선 및 전자선 경화법에 의한 음극선관의 제조방법은 종래의 필르밍공정과 비교할 때, 획기적인 것으로 그 공정이 매우 간편하고 위험성이 없어 극히 실용적인 것이라 할 수 있다.

Claims (14)

1. 아크릴레이트기, 비닐기 및 디아조기 중 적어도 하나의 기를 갖는 수지, 자외선 또는 전자선 조사시 쉽게 라디칼 또는 양이온을 형성하는 가교개시제 0.1 내지 10중량% 및 미량의 옥살산암모늄을 포함하여 이루어지는 필르밍액 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 수지가 트리메틸을 프로판 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트를 포함하는 아크릴레이트계인 것을 특징으로 하는 필르밍액 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 가교개시제가 벤질류, 벤졸류, 벤조인 알킬 에스테르류, 벤질메틸아세탈류, 벤질메틸케탈류, 벤조페논류, 벤조인류 및 아세토페논류 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 필르밍액 조성물.
4. 제1항 또는 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교개시제가 벤조페논 또는 1-케토페닐 사이클로헥사놀중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 필르밍액 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 필르밍액 조성물이 가교촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필르밍액조성물.
6. 제1항 또는 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교촉진제가 요소류, 지방족 아민류, 방향족 아민류, N, N-디치환-P-아미노벤조니트릴계 화합물 및 방향족 술폰산염 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 필르밍액 조성물.
7. 제6항에 있어서, 상기 가교촉진제가 아미노아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 필르밍액 조성물.
8. 패널의 내면, 형광체층의 상부에 필르밍액을 도포 및 건조시켜 필르밍막을 형성시키는 단계와; 상기 필르밍막의 상부에 알루미늄막을 형성시키는 단계와; 상기 필르밍막을 제거시키는 단계와; 이와 같이 제조된 스크린막을 구비하는 벌브를, 히이터, 음극 및 게터를 구비하는 마운트에 봉착하는 단계; 를 포함하는 음극선관의 제조방법에 있어서, 상기 필르밍액이 아크릴레이트기, 비닐기 및 디아조기 중 적어도 하나의 기를 갖는 수지, 자외선 또는 전자선 조사시 쉽게 라디칼 또는 양이온을 형성하는 가교개시제 0.1 내지 10중량% 및 미량의 옥살산암모늄을 포함하여 이루어지며, 상기 필르밍막을 제거시키는 단계가, 벌브와 마운트를 봉착하는 단계에서 수행되는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 수지가 트리메틸을 프로판 트리아크릴레이트, 1, S-헥산디올 디아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 아크릴레이트계인 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 가교 개시제가 벤질류, 벤졸류, 벤조인알킬 에스테르류, 벤질 메틸 아세탈류, 벤질메틸 케탈류, 벤조페놀류, 벤조인류 및 아세토페논류 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
11. 제8항 또는 10항에 있어서, 상기 가교개시제가 벤조페논 또는 1-케토페닐 사이클로헥사놀중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
12. 제8항에 있어서, 상기 필르밍액 조성물이 가교촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 가교촉진제가 요소류, 지방족 아민류, 방향족 아민류, N, N-디치환-p-아미노벤조니트릴계 화합물 및 방향족 술폰산염 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 가교촉진제가 아미노아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 음극선관의 제조방법.