KR100207569B1

KR100207569B1 - 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물 및 이를 이용한 스크린 인쇄방법

Info

Publication number: KR100207569B1
Application number: KR1019960003360A
Authority: KR
Inventors: 한동희; 노환철
Original assignee: 손욱; 삼성전관주식회사
Priority date: 1996-02-12
Filing date: 1996-02-12
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR970063326A; BR9702079A

Abstract

본 발명에서는 전색제 15-50중량%, 전자반사물질 30-60중량% 및 유리원료물질 7-35중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물 및 이를 이용한 스크린 인쇄방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 칼라 음극선관 섀도우마스크 표면에 전자반사물질 및 열방사물질을 코팅함으로써 섀도우마스크의 열팽창에 따른 도밍현상을 감소시킬 수 있으며, 도밍현상에 다른 화상의 열화현상을 억제할 수 있다.

Description

음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물 및 이를 이용한 스크린 인쇄방법

제1도는 일반적인 음극선관의 단면도이고,

제2도는 섀도우 마스크 프레임 조립체의 사시도이고,

제3도는 본 발명의 스크린 인쇄방법을 설명하기 위한 도면이고,

제4도는 음극선관 섀도우마스크에 실시예 및 비교예에 따른 조성물을 인쇄했을 때, 각각의 도밍량을 측정하는 위치를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 2 : 형광막

3 : 섀도우마스크 3a : 유공부

3b : 스커트부 4 : 섀도우마스크 프레임 조립체

5 : 편향 요오크 6 : 펀넬 네크부

7 : 전자총 8 : 펀넬 콘부

9 : 섀도우 마스크지지 프레임 10 : 인쇄기판

11 : 스크린 메시 12 : 스크랩퍼(scraper)

13 : 스퀴지(squeegee) 14 : 틀(frame)

본 발명은 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물 및 이를 이용한 스크린 인쇄방법에 관한 것으로서, 상세하기로는 섀도우마스크 표면에 코팅되어 도밍현상을 억제할 수 있는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물 및 이를 이용한 스크린 인쇄방법에 관한 것이다.

통상적으로 음극선관은 제1도에 도시된 바와 같이 내면에 형광막(2)가 형성된 패널(1), 상기 형광막(2)와 소정간격 이격되어 패널(1)의 내측면에 고정된 섀도우마스크 프레임 조립체(4), 상기 패널(1)과 봉착되는 것으로 그 네크부(6)과 콘부(8)에 각각 설치된 전자총(7) 및 편향요오크(5)를 구비하여 구성된다. 여기에서 상기 패널(1)의 내부에 설치되는 섀도우마스크 프레임 조립체(4)는 제2도에 도시된 바와 같이 연속되는 소정의 곡율을 가지며 다수의 전자빔 통과공(H)이 형성된 유공부(3a)와, 이 유공부(3a)의 가장자리로부터 소정길이 연장되며 직각방향으로 절곡된 스커트부(3b)를 갖는 섀도우마스크(3)와, 이 섀도우마스크(3)의 스커트부(3b)와 결합되어 섀도우마스크(3)를 지지하는 프레임(9)를 구비하여 구성된다. 그리고 이 섀도우마스크 프레임 조립체(4)는 프레임(9)의 측면에 고정설치된 스프링(미도시)과 패널의 내측면에 고정된 스터드 핀(미도시)과 결합됨으로써 그 섀도우마스크(3)이 상기 형광막(2)와 소정 간격 이격되도록 설치된다.

이와 같이 구성된 음극선관은 상기 전자총(7)로부터 방출된 전자빔이 형광막(2)의 주사위치에 따라 선택적으로 편향요오크(5)에 의해 편향된 후, 프레임(9)에 지지된 섀도우마스크(3)의 전자빔 통과공(H)을 통과하여 형광막(2)에 도달됨으로써 화상을 형성하게 된다. 이때 전자빔은 섀도우마스크의 전자빔 통과공(H)를 모두 통과하지 못하고 15내지 30% 정도만 통과하게 된다. 상기 전자빔 통과공(H)를 통과하지 못한 전자빔은 섀도우마스크의 유공부(3a)에 충돌됨으로써 섀도우마스크(3)과 이를 지지하는 프레임(9)가 가열되고, 나아가서는 섀도우마스크(3)에 도밍(doming)현상이 유발된다.

이러한 섀도우마스크(3)의 도밍현상으로 인하여 섀도우마스크(3)의 유공부(3a)에 형성된 전자빔 통과공(H)의 위치가 이동되어 상기 전자총(7)로부터 방출된 전자빔이 정확하게 형광막(2)의 형광점에 랜딩되지 못하게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 섀도우마스크를 형광막(2)측으로 이동시키거나 멀게하여 형광막과 섀도우마스크 사이의 간격을 조절함으로써 섀도우마스크(3)의 도밍현상을 보상하고자 하였다.

그러나, 상기와 같이 섀도우마스크의 도밍현상을 보정하는 것은 섀도우마스크가 열팽창되어 도밍이 완료되는 시점에서 이루어지게 되므로 초기 도밍에 따른 해상도의 저하를 방지할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고 상기와 같은 도밍현상을 방지하기 위하여 종래에는 섀도우마스크의 재질을 인바강으로 제작한 구성이 미국 특허 제647,934호, 제4,528,246호 및 일본 특개소 제59-15861호에 개시되어 있다. 섀도우마스크의 재질을 인바강으로 제작하는 것은 섀도우마스크의 열팽창량을 줄일 수 있다는 잇점을 가지고 있으나 가격과 가공성면에서 불리한 점이 많았다.

섀도우마스크의 열팽창율을 줄이기 위한 다른 방법으로서 섀도우마스크의 표면에 열팽창율이 작은 납 붕산염 등의 물질을 도포하는 방법이 유럽 특허 제 0139379호에 공지되어 있다.

도밍현상을 방지하는 다른 방법으로서 섀도우마스크 표면에 단열성이 뛰어난 열적 절연물질을 코팅하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 전자빔에 의해 가열된 열이 섀도우마스크에 전달되는 것을 방지하는 방법으로서, 이 때 단열물질로는 세라믹계 물질을 주로 사용하고 있다.

또 다른 방법으로서 섀도우마스크 표면에 열방사계수가 우수한 물질을 코팅하거나 마스크를 흑화처리하여 열복사율을 증대시키는 방법과, 필립스사에 의하여 특허출원(국내 특허 제 86-1589호)된 방법으로서 전자총 표면에 전자반사물질을 함유하는 수성 현탁액을 도포하는 방법이 알려져 있다.

섀도우마스크 또는 전자총 표면에 열적 절연물질, 열방사물질, 전자반사물질과 같은 물질들을 코팅하는 방법으로는 스프레이 방법과 스퍼터링 방법을 통상적으로 사용하고 있다. 스프레이 방법은 수성현탁액을 노즐을 통하여 마스크 표면에 스프레이하는 방법이다. 이 방법에 따르면, 스프레이 공정이 정교하게 조절되었다고 하더라도 마스크면의 일부 구멍이 막히는 일이 빈번하고, 이 방법으로 형성된 코팅면이 균일하지 못하다는 문제점이 있었다.

스퍼터링 방법은 글로우 방전으로 생긴 가스 이온을 음극에 있는 타겟에 충돌시켜서 타겟에서 방출된 원자가 양극에 있는 기판에 부착되는 원리를 이용한 방법으로서, 이 방법에 따라 코팅하는 경우에는 피복층의 두께가 얇고 고가의 증착설비가 필요하다는 단점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하여 섀도우마스크의 도밍현상을 억제시킬 수 있는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 이용한 스크린 인쇄방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 전색제 15-50중량%, 전자반사물질 30-60중량% 및 유리원료물질 7-35중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물이 제공된다.

본 발명에서는 도밍현상을 감소시키기 위하여 전자반사효과이외에 열방사효과를 기대하고자 하는 경우, 상기 조성물에 열방사계수가 우수한 물질을 더 포함시킬 수 있다. 이 때 열방사계수가 우수한 물질로는 카본, 망간, 망간산화물, 알루미늄 산화물, 기타 흑색안료 등이 있다.

본 발명의 다른 목적은 섀도우마스크 패턴이 제판되어 있는 스크린 메시에 전색제 15-50중량 %, 전자반사물질 30-60중량% 및 유리원료물질 7-35중량%를 포함하는 조성물의 페이스트를 골고루 도포하는 단계;

인쇄기판 상부에 섀도우마스크를 올려 놓은 다음, 스퀴지로 균일한 압력을 가하면서 상기 페이스트를 이동시켜 인쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물을 이용한 스크린 인쇄방법에 의해서 달성된다.

본 발명의 인쇄 조성물에는 전색제(vehicle), 전자반사물질 및 유리원료뮬질(frit)이 포함되는데, 전색제란 원활한 인쇄가 수행할 수 있도록 조성물의 점도, 농도 등을 조절하는 역할을 하는 물질로서, 여기에는 점착성 부여제, 결합제, 용제 등이 있다. 점착성 부여제란 피막의 상호간의 밀착성을 좋게 하기 위하여 첨가되는 물질로서, 실리콘계 물질, 광유 등이 사용되며, 결합제로는 에틸세룰로오즈, 아크릴수지, 에폭시수지 등의 유기수지 등이 있다. 용제로는 부틸카비톨, 아세테이트, 테르페놀, 에틸카비톨, 동물성 기름 및 식물성 기름과 같은 유기 용제류 등이 사용된다.

본 발명의 전자반사물질로는 원자번호 70이상인 중금속원소 및 그 산화물이 이용되며, 특히 비스무스, 텅스텐 및 그 산화물이 바람직하다.

유리원료물질은 산화티탄, 산화지르코늄, 알루미나, 산화납 및 산화붕소, 산화규소중에서 선택되며, 섀도우마스크 표면에 각종 물질이 견고하게 부착되는 것을 도와주는 역할을 한다. 즉 이 물질은 인쇄완료후, 일정온도에서 완전 유리화하여 페이스트의 부착을 보조해주는 것이다.

본 발명에서는 섀도우마스크 표면에 절연층을 형성하여 단열효과만을 얻고자 하는 경우에는 전색제와 유리원료 물질 만을 포함하는 인쇄용 조성물을 사용함으로써 그 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 스크린 인쇄방법을 제3도를 참조하여 설명하기로 한다.

제3도에 도시된 바와 같이, 사각형의 틀(14)에 튼튼하게 고정된 스크린 메시(11)에 인쇄용 조성물로 구성된 페이스트를 스크라이퍼(12)를 이용하여 골고루 도포한다. 그리고 나서 인쇄기판 (10)상부에 인쇄하고자 하는 물체, 즉, 섀도우마스크(3)을 올려놓은 다음, 스퀴지(13)로 균일한 압력을 가하면서 페이스트를 이동시켜 원하는 형태로 인쇄한다. 이 때 스크린 메시(11)에는 인쇄하고자 하는 섀도우마스크 형태가 제판되거나, 보다 바람직하기로는 섀도우마스크 패턴도 제판되어 있어야 한다.

건조공정으로 상기 페이스트내에 함유되어 있는 유기용제를 완전휘발시키고, 이후 상기 방법에 따라 인쇄가 완료되면, 통상적인 음극선관 제조공정에 따라 섀도우마스크에 적절한 곡율을 주기 위한 포밍(forming)공정과 마스크 표면을 검게 하기 위한 흑화공정을 실시하게 된다. 특히 흑화공정이 실시되는 동안 인쇄 조성물내의 유리원료 물질이 유리화되어 페이스트가 고착되고 건조후에 남아 있던 수지류 등의 유기물이 완전제거된다. 이 때 유리화온도는 250-600℃ 범위가 바람직하다. 이 때 흑화후의 결과물은 전자반사물질이 50-90중량%, 유리원료물질이 10-50중량%, 전착제 성분중 무기물류 0-10중량%로 구성된 조성을 갖는다.

음극선관 제조공정에 있어서, 포밍공정을 실시하기 전에 흑화공정을 먼저 실시하여도 무방하다. 그런데 그렇게 흑화공정후에 포밍공정을 거치게 되면 후속의 취급 및 세정 등의 작업은 편리하지만 페이스트 부착력의 안정성이 저하되는 경향이 있다. 그러나 이런 현상은 유리원료 물질의 함량을 조절함으로써 극복할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하기로 하되, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

테르피네올(terpineol), 에틸 셀룰로오즈, 에팅 카비톨, 부틸 카비톨의 혼합물 36중량%, 이산화티탄, 산화규소, 산화납 및 이산화지르코늄으로 구성된 유리원료물질 13중량%, 비스무스와 그 산화물 51중량%를 충분히 혼합하여 페이스트를 제조한 다음, 스크린 메시에 도포하였다.

인쇄기판에 섀도우마스크를 올려 놓은 다음, 스퀴지로 균일한 압력을 가하면서 상기 페이스트를 이동시켜 인쇄하였다.

이후, 건조공정, 포밍공정 및 흑화공정을 순차적으로 실시하였다. 이때 유리화온도는 약 560℃였다.

[실시예 2]

비스무스 대신 텅스텐, 탄화텅스텐 및 산화텅스텐을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 3]

에틸셀룰로오스 대신 아크릴계 수지 또는 에폭시계 수지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 실시하였다.

[비교예]

섀도우마스크 표면에 아무런 처리를 실시하지 않는 통상적인 방법에 따랐다.

상기 실시예 1-3에 다른 조성물을 25인치 AK강 섀도우마스크 표면에 코팅하였을 때 각각의 도밍량을 표 1 에 나타내었다. 이 때 도밍량은 제4도의 측정점 C와 측정점 D에서 측정하였다.

A* : 측정점 C에서 측정한 도밍량

B* : 측정점 D에서 측정한 도밍량

도밍감소량* : 비교예의 평균도밍량을 기준으로 하여 감소된 도밍량을 계산한 수치

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 섀도우마스크 표면에 아무런 처리를 하지 않는 비교예의 경우와 비교해 볼 때, 실시예 경우의 도밍량이 약 24-31%정도 감소됨을 알 수 있었다.

본 발명에 따르면, 칼라 음극선관 섀도우마스크 표면에 전자반사물질 및 열방사물질층을 코팅함으로써 섀도우마스크의 열팽창에 따른 도밍현상을 감소시킬 수 있으며, 도밍현상에 따른 화상의 열화현상을 억제할 수 있다.

Claims

전색제 15-50중량%, 전자반사물질 30-60중량% 및 유리원료물질 7-35중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물.
제1항에 있어서, 열방사물질이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물.
제2항에 있어서, 열방사물질이 카본, 망간, 망간산화물 및 알루미늄 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 전자반사물질이 비스무스, 텅스텐 및 그 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 전색제가 에틸 셀룰로오스, 아크릴수지 및 에폭시수지중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 유리원료물질이 산화티탄, 산화지르코늄, 알루미나, 산화규소, 산화납 및 산화붕소로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물.
섀도우마스크 패턴이 제판되어 있는 스크린 메시에 전색제 15-50중량%, 전자반사물질 30-60중량% 및 유리원료물질 7-35중량%를 포함하는 조성물의 페이스트를 골고루 도포하는 단계; 인쇄기판 상부에 섀도우마스크를 올려 놓은 다음, 스퀴지로 균일한 압력을 가하면서 상기 페이스트를 이동시켜 인쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물을 이용한 스크린 인쇄방법.
제7항에 있어서, 열방사물질이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물을 이용한 스크린 인쇄방법.
제8항에 있어서, 열방사물질이 카본, 망간, 망간산화물 및 알루미늄 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물을 이용한 스크린 인쇄방법.
제7항에 있어서, 상기 전자반사물질이 비스무스, 텅스텐 및 그 산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물을 이용한 스크린 인쇄방법.
제7항에 있어서, 상기 유리원료물질이 산화티탄, 산화지르코늄, 알루미나, 산화납, ,산화붕소, 산화규소로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물을 이용한 스크린 인쇄방법.
제7항에 있어서, 상기 전색제가 에틸 셀룰로오스, 아크릴수지 및 에폭시수지중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 음극선관 섀도우마스크 인쇄용 조성물을 이용한 스크린 인쇄방법.