KR100315114B1 - 도전막 형성용 조성물 및 이 조성물을 이용하여 형성된 도전막을 채용하는 음극선관 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 도전막 형성용 조성물은 도전성 흑색 안료, 전도성 고분자, 결합제 및 용매를 포함하며, 상기 결합제가 하기 화학식 1로 표시되는 알킬알콕시실리케이트이다. 알킬알콕시실리케이트는 전도성 고분자들간의 결합을 크게 방해하지 않으며 소수성의 알킬기를 포함하고 있어서 도전막에 발수특성을 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 조성을 갖는 도전막 형성용 조성물을 이용하면 도전성 및 콘트라스트 특성이 우수한 것은 물론 막경도 및 내오염성이 개선된 도전막을 얻을 수 있다.
[화학식 1]
RnSi(OR')4-n
(여기서, R은 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, OR'는 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이며, n은 1 또는 2이다).
Description
본 발명은 음극선관의 도전막에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘트라스트와 도전성이 우수한 것은 물론 막경도와 발수성이 개선된 도전막 형성용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 도전막을 채용하는 음극선관에 관한 것이다.
음극선관은 전자총으로부터 방출되는 전자빔이 브라운관의 내면에 형성된 형광막에 충돌하여 발광함으로써 화상을 구현하는데, 이때 전자총으로부터 발생하는 전자에 의해 음극선관 표면이 하전되어 정전기를 일으키게 된다. 정전기가 발생하게 되면 음극선관의 표면에 먼지입자가 쉽게 달라붙어 외관이 지저분해지고 화상이 뿌엿게 보이게 된다. 뿐만 아니라 신체의 일부가 음극선관의 표면과 접촉하게 되는 경우, 정전기에 의해 쇼크가 일어날 수도 있다.
또한, 음극선관의 표면에서 외광반사가 일어나서 화상이 선명성이 떨어지는등, 화상 시청시 시각적 불쾌감을 주기도 한다.
이러한 문제점을 개선하기 위해서 음극선관의 표면에는 반사 및 정전기를 방지하기 위한 ARAS (anti-reflective and anti-static) 코팅을 하게 된다. 특히, 최근에 널리 사용되기 시작하는 평면형 패널은 통상의 곡면형 패널보다 투과율이 상당히 높은 클리어 패널로부터 제조된다. 따라서, 통상의 곡면형 패널보다 표면에서의 외광 반사가 더 심하기 때문에 기존의 반사 및 정전기 방지 기능외에도 패널의 투과율을 감소시키는 기능을 추가로 구비한 코팅막이 필요하다. 이 점에 있어서 Ag 또는 카본블랙 등을 이용하여 형성한 도전막이 유용하다.
이중, 카본블랙을 주로 이용되는데, 카본블랙의 경우에는 저항이 낮기 때문에 전도성 고분자 등의 도전성 물질이 더 첨가되어야 한다. 또한, 경우에 따라서는 색감을 개선하기 위한 안료나 염료가 더 첨가될 수도 있는데, 상기 전도성 고분자나 안료 또는 염료와 같은 유기물질의 첨가량이 많아질수록 도전막의 경도가 저하되는 현상이 일어나기 때문에 이를 방지하기 위하여 결합제를 더 첨가하여 도전막 형성용 조성물을 제조한다.
그런데, 결합제로서 통상 사용되는 콜로이드성 실리카는 도전막 형성용 조성물 중에 분산이 잘 되지 않거나 분산이 되더라도 전도성 고분자의 원활한 연결을 방해하여 도전성을 급격하게 저하시킨다는 문제점이 있다.
한편, 카본블랙 도전막의 또 다른 문제점은 도전막 자체의 발수기능이 불량하기 때문에 손자국 등과 같은 오염이 생기기 쉽고 오염이 생기더라도 쉽게 제거되지 않으며, 수분 흡수에 의해 막경도가 약해진다는 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 극복하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 도전성 및 콘트라스트가 우수함은 물론 우수한 막경도 및 오염방지기능을 제공하는 도전막 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전술한 바와 같은 도전막 형성용 조성물을 이용하여 형성된 도전막을 포함하는 음극선관을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 도전성 흑색 안료, 전도성 고분자, 결합제 및 용매를 포함하며, 상기 결합제가 하기 화학식 1로 표시되는 알킬알콕시실리케이트인 것을 특징으로 하는 도전막 형성용 조성물에 의하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는 패널; 및 상기 패널 외면 상에 형성된 도전막을 포함하는 음극선관에 있어서, 상기 도전막이 도전성 흑색 안료, 전도성 고분자 및 결합제를 포함하며, 상기 결합제가 하기 화학식 1로 표시되는 알킬알콕시실리케이트인 것을 특징으로 하는 음극선관에 의하여 이루어질 수 있다.
(여기서, R은 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, OR'는 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이며, n은 1 또는 2이다).
본 발명에 있어서, 상기 도전성 흑색 안료는 카본블랙, 티탄블랙 또는 그의 혼합물이며, 전도성 고분자로는 본 발명의 분야에서 통상 사용되는 것이면 특별하게 제한없이 사용할 수 있으나 바람직하게는 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리푸란, 폴리파라페닐렌 및 폴리세레노펜 등을 들 수 있다. 또한, 상기 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 등의 알콜류, 디메틸포름아미드, 메틸셀로솔브 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 유기용매를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 도전막 형성용 조성물은 금속미립자 및 금속산화물 미립자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 도전제를 더 포함할 수 있으며, 결합제로서 실리콘알콕사이드, 금속알콕시실란 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 음극선관은, 그의 도전막 상부에 하기 화학식 2의 금속 알콕사이드의 가수분해물, 하기 화학식 3의 실리콘 알콕사이드 올리고머의 가수분해물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 보호막; 및/또는 하기 화학식 2의 금속알콕사이드, 하기 화학식 3의 실리콘 알콕사이드 올리고머의 가수분해물 및 이들의 혼합물을 포함하는 스프레이막이 더 형성됨으로써 2층 또는 3층의 막 구조를 가질 수도 있다.
(상기식중, M1은 Si, Ti, Sn 또는 Zr이고, R1은 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알킬기임).
(상기식중, R2는 동일 또는 상이하며 수소 또는 C1내지 C20알킬기이고, n은 0.5 내지 1.5이며, 평균분자량이 400∼6000이다).
상기 보호막 및 스프레이막은 본 발명의 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 따라서 형성될 수 있다.
즉, 보호막의 경우, 상기 화학식 2의 금속알콕사이드 및/또는 상기 화학식 3의 실리콘 알콕사이드 올리고머, 산촉매 및 용매를 혼합하여 보호막 형성용 조성물을 제조한 다음, 이를 도전막 상에 스핀코팅하고 건조함으로써 보호막을 형성한다.
또한, 스프레이막은 상기 보호막 형성용 조성물과 유사하게 스프레이막 형성용 조성물을 제조한 다음, 이를 상기 보호막상에 스프레이 코팅하고 건조하여 형성한다.
본 발명에 따르면 결합제로서 첨가되는 상기 화학식 1의 알킬알콕시실리케이트는 콜로이드성 실리카와 같은 종래의 결합제와는 달리 전도성 고분자들간의 결합을 크게 방해하지 않을 뿐 아니랑 소수성의 알킬기를 포함하고 있어 발수기능을 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 알킬알콕시실리케이트를 포함하는 도전막 형성용 조성물을 이용하면 도전성 및 콘트라스트가 우수한 것을 물론 막경도 및 발수특성 역시 우수한 도전막을 얻을 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명할 것이나, 본 발명이 이로써 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
60g의 순수, 150g의 에탄올, 12g의 폴리옥시에틸렌디옥시티오펜, 3g의 카본분산액 및 3g의 메틸트리메톡시실란을 혼합하여 도전막 형성용 조성물을 제조한 다음, 이 조성물을 패널 외면에 스핀코팅하고 200℃에서 30분 동안 소성하여 도전막을 얻었다.
얻어진 도전막의 표면저항, 막경도를 측정하고 도전막 위에 물방울을 떨어뜨린 다음 도전막 표면과 물방울과의 접촉각을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 표 1의 결과에서 접촉각이 클수록 발수성이 우수한 것이다.
실시예 2
3g의 메틸트리메톡시실란 대신에 1g의 메틸트리메톡시실란과 2g의 메틸실리케이트를 첨가하여 도전막 형성용 조성물을 제조하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 도전막을 제조하고, 이 도전막에 대하여 표면저항, 막경도 및 접촉각을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 3
10g의 순수, 21g의 에탄올, 7g의 폴리에틸렌디옥시티오펜, 25g의 메틸셀로솔브, 1.5g의 카본분산액 및 1g의 메틸트리메톡시실란을 혼합하여 도전막 형성용 조성물을 제조한 다음, 이 조성물을 패널 외면에 스핀코팅하고 건조하여 도전막을 형성하였다.
이어서, 9.5g의 물, 24g의 메탄올, 30g의 에탄올, 33g의 0.5% 부탄올, 3g의 테트라에틸렌오르토실리케이트, 0.5g의 질산을 혼합하여 제조한 조성물을 상기 도전막 상에 스핀코팅하고 건조하여 보호막을 형성하였다.
상기 결과물을 200℃에서 30분간 소성하여 패널상에 2층막 구조가 형성된 음극선관을 제조하였다.
상기의 2층막 구조에 대한 표면저항, 막경도 및 접촉각을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 1
3g의 메틸트리메톡시실란 대신 동량의 콜로이드성 실리카를 첨가하여 도전막 형성용 조성물을 제조하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 도전막을 형성하고 표면저항, 막경도 및 접촉각을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 2
1g의 메틸트리메톡시실란 대신 동량의 콜로이드성 실리카를 첨가하여 도전막 형성용 조성물을 제조하는 것을 제외하고는 실시예 3에서와 동일한 방법으로 도전막 및 보호막의 2층막이 형성된 음극선관을 제조하였다. 이 2층막 구조에 대하여 표면저항, 막경도 및 접촉각을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 3
콜로이드성 실리카를 첨가하지 않는 것을 제외하고는 비교예 2에서와 동일한 방법으로 도전막 및 보호막의 2층막이 형성된 음극선관을 제조하였다. 이 2층막 구조에 대하여 표면저항, 막경도 및 접촉각을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
| 표면저항 (Ω/?) | 막경도 (H) | 접촉각 (。) | |
| 실시예 1 | 1.5×107 | 6 | 73 |
| 실시예 2 | 1.9×107 | 6 | 82 |
| 실시예 3 | 3.3×105 | 7 | 72 |
| 비교예 1 | 1.3×1010 | 4 | 53 |
| 비교예 2 | 2.3×106 | 5 | 52 |
| 비교예 3 | 4.27×104 | 4 | 54 |
상기 표의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 도전막 형성용 조성물을 이용하여 제조된 도전막은 표면저항이 낮기 때문에 전도성이 우수하다. 또한, 접촉각이 약 70。∼80。로서 발수특성이 우수하여 막경도 및 내오염성이 현저하게 개선된다.
본 발명에 따른 도전막 형성용 조성물을 이용하여 형성되는 도전막은 전도성, 콘트라스트 특성이 우수할 뿐 아니라 막경도 및 내오염성도 우수하다.
Claims (8)
- 용매; 전도성 고분자; 카본블랙, 티탄블랙 또는 그의 혼합물로부터 선택된 도전성 흑색 안료; 및 결합제인 하기 화학식 1로 표시되는 알킬알콕시실리케이트를 포함하며, 상기 용매, 전도성 고분자, 도전성 흑색 안료 및 결합제의 함량이 조성물의 총량을 기준으로 하여 각각 80 내지 95중량%, 3 내지 15중량%, 0.5 내지 4중량% 및 1 내지 3중량%인 것을 특징으로 하는 도전막 형성용 조성물.[화학식 1]RnSi(OR')4-n(여기서, R은 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, OR'는 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이며, n은 1 또는 2이다).
- 제1항에 있어서, 금속미립자 및 금속산화물 미립자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 도전제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전막 형성용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 결합제로서 실리콘알콕사이드, 금속알콕시실란 또는 이들의 혼합물이 더 포함된 것을 특징으로 하는 도전막 형성용 조성물.
- 패널; 및상기 패널 외면 상에 형성된 도전막을 포함하는 음극선관에 있어서,상기 도전막이 카본블랙, 티탄블랙 또는 그의 혼합물로부터 선택된 도전성 흑색 안료, 전도성 고분자 및 결합제를 포함하며, 상기 결합제가 하기 화학식 1로 표시되는 알킬알콕시실리케이트인 것을 특징으로 하는 음극선관.[화학식 1]RnSi(OR')4-n(여기서, R은 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, OR'는 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이며, n은 1 또는 2이다).
- 제5항에 있어서, 금속미립자 및 금속산화물 미립자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 도전제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관.
- 제5항에 있어서, 상기 결합제로서 실리콘알콕사이드, 금속알콕시실란 또는 이들의 혼합물이 더 포함된 것을 특징으로 하는 음극선관.
- 제5항에 있어서, 상기 도전막의 상부에 하기 화학식 2의 금속 알콕사이드의 가수분해물, 하기 화학식 3의 실리콘 알콕사이드 올리고머의 가수분해물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 보호막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 음극선관.[화학식 2][M1(OR1)m](상기식중, M1은 Si, Ti, Sn, Zr 또는 Ce이고, R1은 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알킬기이며, m은 4 내지 6의 정수임).[화학식 3](SiO)n(OR2)4-2n(상기식중, R2는 동일 또는 상이하며 수소 또는 C1내지 C20알킬기이고, n은 0.5 내지 1.5이며, 평균분자량이 400∼6000이다).
- 제5항 또는 9항에 있어서, 상기 도전막 또는 보호막 상부에 하기 화학식 2의 금속알콕사이드의 가수분해물, 하기 화학식 3의 실리콘 알콕사이드 가수분해물 및 이들의 혼합물을 포함하는 스프레이막이 더 포함된 것을 특징으로 하는 음극선관.[화학식 2][M1(OR1)4](상기식중, M1은 Si, Ti, Sn 또는 Zr이고, R1은 동일 또는 상이하며 탄소수 1 내지 4의 알킬기임).[화학식 3](SiO)n(OR2)4-2n(상기식중, R2는 동일 또는 상이하며 수소 또는 C1내지 C20알킬기이고, n은 0.5 내지 1.5이며, 평균분자량이 400∼6000이다).
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100364245B1 (ko) * | 2000-04-07 | 2002-12-16 | 제일모직주식회사 | 대전방지성 착색 코팅제 조성물, 그의 제조 방법, 및 그를이용한 유리표면의 코팅방법 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS63215704A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Nippon Oil Co Ltd | 硬化性導電性組成物 |
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