KR100313104B1 - 음극선관용 형광막의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음극선관용 형광막의 제조방법에 관한 것으로서, 음극선관 패널 상부에 결합수지, 형광체, 분산제 및 용제를 포함하는 조성물을 도포한 다음, 건조하여 형광막을 형성하는 단계; 상기 형광막의 상부에 원하는 막 패턴에 따라 소정영역에만 감광제 조성물을 분사하는 단계; 상기 단계의 결과물을 포토마스크없이 노광하여 조사된 광에 의해 감광제 조성물 도포부분에 광반응이 일어나는 단계; 및 노광된 결과물을 현상하여 형광막 패턴을 형성하는 단계를 포함하고 있다. 본 발명에 따르면, 제조공정이 간편하고 효율적일 뿐만 아니라 우수한 막 특성을 갖는 형광막 패턴을 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 음극선관용 형광막의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 우수한 막 특성을 갖는 형광막 패턴을 간편하고 효율적으로 형성하는 방법에 관한 것이다.
통상의 포토리소그래피 방법에 따라 음극선관용 형광막을 형성하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.
음극선관 패널을 세척한 다음, 삼원색 즉, 녹색, 청색 및 적색 발광 형광체 슬러리를 패널에 각각 도포한다. 여기에서 각 형광체 슬러리는 폴리비닐알콜 등과 같은 결합수지, 녹색, 청색 및 적색 발광 형광체중의 하나, 계면활성제, 분산제 및 감광보조제로 이루어져 있다.
상기 형광체 슬러리가 도포된 음극선관 패널을 건조하고, 섀도우 마스크를 통하여 상기 패널의 소정 부위만을 노광처리한 다음, 현상함으로써 형광막 패턴을 완성한다.
그런데, 상기 방법에 따라 형광막을 형성하면 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 형광막 표면이 평탄하지 못하고 요철이 형성된다. 그리고 노광 방향이 패널의 내면 방향으로 고정되므로 형성되는 형광막의 막질이 단단하지 못한 부분이 불가피하게 존재하게 된다. 그 결과, 현상시 현상액의 압력을 세심하게 제어해야 함은 물론 패널과의 접착력이 불량한 형광막 부분이 불가피하게 존재하게 된다. 또한, 미세한 형광막 패턴을 형성하고자 하는 경우에는 포토마스크의 변형이나 구멍막힘 등의 불량이 빈번하다. 그리고 형광막의 노광공정에서는 배치식의 노광대를 사용하여 노광이 개별적으로 이루어지므로 노광 자체가 형광막 제조공정의 병목지점이 된다. 이로 인하여 생산효율이 저하된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 우수한 막 특성을 갖는 형광막 패턴을 간편하고 효율적으로 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, (a) 음극선관 패널 상부에 결합수지, 형광체, 분산제 및 용제를 포함하는 조성물을 도포한 다음, 건조하여 형광막을 형성하는 단계;(b) 상기 형광막의 상부에 원하는 막 패턴에 따라 소정영역에만 감광제 조성물을 분사하는 단계;(c) 상기 (b) 단계의 결과물을 포토마스크없이 노광하여 조사된 광에 의해 감광제 조성물 도포부분에 광반응이 일어나는 단계; 및(d) 노광된 결과물을 현상하여 형광막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 음극선관용 형광막의 제조방법을 제공한다.
상기 (b) 단계에서, 감광제 조성물의 도포방법은 특별히 제한되지 않으나,노즐을 통해 원하는 막 패턴에 따라 감광제 조성물을 분사하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 형광막의 제조방법을 설명하기로 한다.
먼저, 통상적인 형광막 조성물에서 감광제만을 제외한 조성물 즉, 결합수지 및 형광체를 포함하는 조성물을 음극선관 패널 상부에 도포 및 건조한다. 상기 조성물에는 필요에 따라 분산제, 계면활성제 등과 같은 첨가제를 더 부가하기도 한다.
이와 별도로, 감광제를 포함하는 감광제 조성물을 준비하는데, 바람직하기로는 액상으로 제조한다. 상기 감광제 조성물은 감광제 이외에 필요에 따라 계면활성제와 점도 조절용 폴리머를 더 부가하여 조성물의 표면장력 및 점도를 적절하게 제어한다.
상기 감광제로는 중크롬산 나트륨(sodium dichromate), 중크롬산 암모늄(ammonium dichromate), 4,4'-디아지도스틸벤-2,2'-소듐디술포네이트(4,4'-diazidostilbene-2,2'-sodiumdisulfonate: DAS), 2,5-비스(4'-아지도-2'-술포벤질리덴)사이클로펜타논 디소듐염[2,5-bis(4'-azido-2'-sulfobenzylidene)cyclopentanone disodium salt: DAP] 수용액 등을 사용한다.
형광막이 도포 및 건조된 음극선관 패널상의 소정영역에 원하는 막 패턴에따라 상기 감광제 조성물을 선택적으로 도포한다. 상기 감광제 조성물을 기판에 선택적으로 도포하는 방법으로는, 형성하고자 하는 막 패턴을 컴퓨터에 미리 입력함으로써 잉크 젯트 노즐을 통하여 기판에 형성된 형광막의 소정영역만에 감광제 조성물을 선택적으로 분사하는 방법이나 또는 상기 결정된 패턴에 따라 마스크를 얼라인하고 마스크의 기공을 통하여 감광제 조성물을 분사하는 방법을 이용할 수 있는데, 전자의 방법이 보다 바람직하다. 여기에서 감광제 조성물이 도포되는 영역의 위치는 다음과 같은 방법에 따라 선정된다.
패턴이 형성된 머더 마스크(mother mask)를 이용하여 필름위에 광을 조사하고, 이를 현상 및 인화한다. 그 후, 이미지 어날라이저(image analyzer)를 이용하면 감광제 조성물 도포 패턴을 결정할 수 있다. 이렇게 결정된 패턴을 컴퓨터에 미리 입력함으로써 잉크 젯트 노즐을 통하여 기판에 형성된 형광막의 소정영역만에 감광제 조성물을 선택적으로 분사하거나 또는 상기 결정된 패턴에 따라 마스크를 얼라인하고 마스크의 기공을 통하여 감광제 조성물을 분사한다.
감광제 조성물이 선택적으로 도포된 음극선관 패널의 내면, 외면 또는 내면과 외면 동시방향, 즉 패널의 전방향에서 광을 조사하여 노광한다. 이러한 노광공정에서는 통상적인 형광막 노광공정과는 달리 포토마스크가 불필요하다. 또한 노광기로서 종래의 배치식 노광기 대신 터널(tunnel) 형태의 노광기를 이용하면 연속적으로 노광을 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 형광막 노광공정에서는, 원하는 막 패턴에 따라 형광막의 소정영역에만 감광성 조성물이 선택적으로 도포되어 있기 때문에 노광온도, 노광시간및 노광조도 변화에 따른 형광막의 품질 편차가 매우 감소된다. 즉, 노광시간을 길게 하거나 노광조도를 높인다고 해도 막의 패턴 사이즈(size)에 부정적인 영향을 미치지 않는다. 따라서 충분한 노광시간 및 조도를 확보함으로써 기판에 대한 막의 접착력을 향상시킬 수 있다.
노광공정을 실시한 후, 기판상에 적절한 압력으로 현상액을 분사하여 현상함으로써 원하는 막 패턴을 완성한다. 현상공정시, 노광공정을 거친 형광막의 접착력이 매우 크기 때문에 종래의 경우에 비하여 현상 압력을 증가시킬 수 있으므로 원하지 않는 부위에 남아 있는 물질의 제거가 용이하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 형광막의 제조방법에 따르면, 노광공정 및 현상공정시 공정마진(margin)이 매우 넓어질 수 있다.
또한, 형광막의 노광공정에서, 노광기술의 핵심인 노광렌즈가 불필요하다. 노광렌즈는 일반적으로 설계 및 제작이 어려울 뿐만 아니라 고가이다. 따라서 이러한 노광렌즈를 사용하지 않아도 됨으로써 원가 절감이나 신제품 개발 리드타임이 줄어든다는 면에서 잇점이 있다.
한편, 상기 방법에 따라 형성된 형광막 상부에 금속막을 증착시키면 음극선관 스크린막이 완성된다. 여기에서 금속막은 후면으로 방사되는 광을 전면으로 반사시켜 줌으로써 스크린막 전면에서의 휘도를 크게 증가시켜 주는 역할을 한다.
상기 금속막으로는 비중이 작아서 높은 에너지의 전자를 에너지 손실없이 투과시킬 수 있는 알루미늄을 이용하여 형성된 막이 주로 이용되고 있다.
또한, 음극선관 패널의 알루미늄 막 상부에는 열팽창율이 낮은 전도성 분체로 이루어진 섀도우 마스크를 설치하여 전자빔의 사이즈를 조절해주는 것이 바람직하다. 여기에서 섀도우 마스크의 형태는 특별히 제한되지는 않으나, 콘(cone) 형태를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 마스크를 이용하여 전자빔을 조사하면 혼색을 방지할 수 있다.
본 발명에 따라 형광막을 형성하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 잉크 젯트 노즐 및 프린터 헤드를 구동하는 모터의 고정세도가 허용하는 한도내에서 형광막의 고정세 패터닝이 가능하다.
둘째, 감광제를 포함하고 있는 감광제 조성물을 기판의 소정영역에만 선택적으로 도포함으로써 노광온도, 노광시간 및 노광조도에 따른 품질 편차를 감소시킬 수 있다. 또한 충분한 노광시간 및 조도를 확보함으로써 형광막의 품질을 향상시킬 수 있다.
셋째, 노광시 광의 조사방향을 다각화할 수 있기 때문에 터널 형태의 노광기를 사용할 수 있다. 따라서 연속적인 노광이 가능해짐으로써 대량생산공정에 적합하다.
넷째, 형성된 형광막의 접착력이 매우 강하기 때문에 현상압력을 증가시킬 수 있다. 따라서 종래의 색잔현상 등을 해결할 수 있다.
다섯째, 형광막 형성용 조성물의 조성이 간단해진다. 그리고 노광공정에서 포토마스크가 불필요하고, 노광렌즈 및 노광대를 특별하게 설계할 필요가 없으므로 신제품 개발 리드타임이 현저하게 줄어들 뿐만 아니라 제조비용이 매우 절감된다.
Claims (4)
- (a) 음극선관 패널 상부에 결합수지, 형광체, 분산제 및 용제를 포함하는 조성물을 도포한 다음, 건조하여 형광막을 형성하는 단계;(b) 상기 형광막의 상부에 원하는 막 패턴에 따라 소정영역에만 감광제 조성물을 분사하는 단계;(c) 상기 (b) 단계의 결과물을 포토마스크없이 노광하여 조사된 광에 의해 감광제 조성물 도포부분에 광반응이 일어나는 단계; 및(d) 노광된 결과물을 현상하여 형광막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 음극선관용 형광막의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b)단계에서, 감광제 조성물을 노즐을 통해 원하는 막 패턴에 따라 분사하는 것을 특징으로 하는 음극선관용 형광막의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (c)의 노광단계에서, 광의 조사가 기판의 내면방향 또는 외면 방향으로부터 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관용 형광막의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (c)의 노광단계에서, 노광이 광의 조사가 전방향에서 이루어지는 노광기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 음극선관용 형광막의 제조방법.
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