KR100319094B1 - 컬러 브라운관 훼이스 패널상의 블랙 매트릭스 구조 및, 그것의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
목적: 형광체의 전자빔 랜딩량을 증대시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 부도체 패턴을 갖는 블랙 매트릭스 구조 및 제조방법을 제공한다.
구성: 본 발명의 블랙 매트릭스 구조는 적, 녹, 청 형광체(R,G,B)의 사이에 형성된 블랙 매트릭스 패턴(BM)에 흑색의 부도체 패턴(CB)이 포함된 것이고, 이러한 구조는 세정된 훼이스 패널(12)의 상부 전면에 감광성 수지 용액을 도포하여 제1 감광성 수지막(14)을 형성한 다음, 소망의 제1 패턴이 인쇄된 마스크(MSK1)를 사용하는 사진식각 방법에 의하여 상기 제1 감광성 수지막(14)을 선택적으로 제거하는 공정과; 상기 제1 감광성 수지막(14)의 상부 전면에 카본블랙을 도포하여 카본블랙막(16)을 형성한 후 상기 제1 감광성 수지막(14)을 에칭하여 전면 제거함으로써 패널(2) 상에 카본블랙으로 된 부도체 패턴(CB)을 형성하는 공정과; 상기 부도체 패턴(CB)의 상부 전면에 제2 감광성 수지막(18)을 형성한 다음, 소망의 제2 패턴이 인쇄된 마스크(MSK2)를 사용하는 사진식각 방법에 의하여 상기 부도체 패턴(CB)의 양측의 소정면적만큼 상기 제2 감광성 수지막(18)을 제거하는 공정과; 상기 감광성 수지막(18)의 상부 전면에 흑연을 도포하여 흑연막(22)을 형성한 후, 상기 감광성 수지막(18)을 에칭하여 전면 제거함으로써 패널(12) 상에 흑연으로 된 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 형성하는 공정에 의해 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 컬러 브라운관의 훼이스 패널에 형성되는 블랙 매트릭스 구조 및 제조방법에 관한 것으로, 특히 형광체의 전자빔 랜딩량을 증대시켜 휘도를 향상시킬 수 있도록 하는 부도체 패턴을 갖는 블랙 매트릭스 구조 및 제조방법에 관한 것이다.
종래의 새도우마스크형 컬러 브라운관은 패널 내면에 적,녹,청 형광체를 스트라이프(또는 도트) 형태로 규칙적으로 배열하고 여기에 상기 형광체 스트라이프의 크기보다 작은 크기의 전자빔을 주사해서 형광체를 발광시키도록 구성되어 있다. 이 경우에, 패널의 내벽과 새도우 마스크의 구멍의 주변에서 산란된 전자가 형광면 전체에 충돌됨에 따라 형광막이 발광하여 콘트라스트를 저하시키고, 게다가 형광체 스트라이프의 전자 빔에 의한 발광이 인접하는 타색의 형광체 스트라이프를 발광시키게 되어 색순도를 저하시키게 된다.
이러한 결점을 개선하기 위해 형광체의 크기를 주사되는 전자빔의 크기보다 작게 하고 각 형광체 스트라이프 간의 공간을 흑연(Graphite)과 같은 비발광성 흡수물질로 충진하는 블랙 매트릭스 방식이 개발되었다.
블랙 매트릭스 방식의 장점은 외광에 의한 콘트라스트의 저하방지 및 색순도 향상 및 전면 글래스의 투과율 증진에 따른 휘도 향상을 도모할 수 있다.
이와 같이 컬러 브라운관의 표시품질을 향상시킬 수 있도록 하는 블랙 매트릭스의 제조 과정을 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 6a에 도시된 바와같이 세정된 훼이스 패널(2) 내면의 상부 전면에 네가티브형 감광성 수지 용액을 도포하여 감광성 수지막(4)을 형성 및 건조한 다음, 도 6b에 도시된 바와같이 마스크(MSK)를 덮고서 사진식각공정에 의해 감광성 수지막(4)을 소망의 패턴으로 형성하고, 그 상부 전면에 도 6c와 같이 흑연을 도포 및 건조하여 흑연막(6)을 형성한 후, 상기 감광성 수지막(4)을 고압 에칭하여 제거함으로써 도 6d에 도시된 바와같은 흑연막(6)의 남은 패턴에 의한 최종의 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 형성하게 되며, 도 6e의 도시와 같이 상기 블랙 매트릭스 패턴(BM)의 사이에 적, 녹, 청 각각의 형광체(R,G,B)가 형성되는 것이다.
이러한 과정으로 제작되는 종래의 블랙 매트릭스 패턴(BM)이 형성된 컬러 브라운관은 일반적으로 형광체(R,G,B) 스트라이프의 크기보다 큰 전자빔을 주사하도록 되어 있는 바, 도 5 에 도시된 바와같이 주사되는 전자빔(A) 중 절반 가량은 형광체 스트라이프(R,G,B)에 충돌하지 못하고 블랙 매트릭스 패턴(BM)에 충돌하게 되는 손실이 발생된다.
이러한 점을 고려해서 블랙 매트릭스 패턴(BM)이 차지하는 면적을 좁히고 형광체(R,G,B)가 차지하는 면적을 넓게 한다면, 앞서 설명한 바 있듯이 화면의 콘트라스트와 색순도가 저하되는 문제점이 나타나게 되므로, 블랙 매트릭스 패턴(BM)의 면적을 줄이지 않는 범위 내에서 전자빔(A)이 최대한 형광체(R,G,B) 각각으로 집중될 수 있게 하는 방법이 강구되어야 한다.
이러한 요구에 부응하기 위해 안출된 본 발명은 블랙 매트릭스 패턴에서 전자빔을 밀어 내어 형광체로 집중시킬 수 있도록 하여 브라운관의 휘도를 향상시키도록 함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 적, 녹, 청 형광체의 사이에 형성된 블랙 매트릭스 패턴에 흑색의 부도체 패턴이 포함된 구성의 부도체 패턴을 갖는 블랙 매트릭스 구조를 제안한다. 여기에서, 상기 부도체 패턴은 고저항성의 카본블랙으로 형성된다.
이러한 블랙 매트릭스 구조는 세정된 훼이스 패널의 상부 전면에 감광성 수지 용액을 도포하여 제1 감광성 수지막을 형성한 다음, 소망의 제1 패턴이 인쇄된 마스크를 사용하는 사진식각 방법에 의하여 상기 제1 감광성 수지막을 선택적으로 제거하는 공정과; 상기 제1 감광성 수지막의 상부 전면에 카본블랙을 도포하여 카본블랙막을 형성한 후 상기 제1 감광성 수지막을 에칭하여 전면 제거함으로써 패널 상에 카본블랙으로 된 부도체 패턴을 형성하는 공정과; 상기 부도체 패턴의 상부 전면에 제2 감광성 수지막을 형성한 다음, 소망의 제2 패턴이 인쇄된 마스크를 사용하는 사진식각 방법에 의하여 상기 부도체 패턴의 양측의 소정면적만큼 상기 제2 감광성 수지막을 제거하는 공정과; 상기 감광성 수지막의 상부 전면에 흑연을 도포하여 흑연막을 형성한 후, 상기 감광성 수지막을 에칭하여 전면 제거함으로써 패널 상에 흑연으로 된 블랙 매트릭스 패턴을 형성하는 공정을 행하여 형성할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 의한 블랙 매트릭스 구조 및 전자빔의 진행 방향을 보인 브라운관의 측단면도
도 2 는 본 발명에 의한 블랙 매트릭스 구조를 보인 패널 내면의 일부 상세도
도 3a 내지 도 3i는 도 1 및 도 2 의 구조로 된 블랙 매트릭스의 제조방법을 보인 공정 순서도
도 4 는 본 발명이 적용되는 일반적인 브라운관의 구조를 보인 측단면도
도 5 는 종래의 블랙 매트릭스 구조 및 전자빔의 진행 방향을 보인 브라운관의 측단면도
도 6a 내지 도 6e는 종래의 블랙 매트릭스 제조방법에 의한 공정 순서도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
12 - 패널 R,G,B - 형광체
BM - 블랙 매트릭스 패턴 CB - 부도체 패턴
EG - 전자총 A - 전자빔
MSK1,MSK2 - 마스크 14,18 - 감광성 수지막
이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거한 바람직한 실시예로 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 의한 블랙 매트릭스 구조 및 전자빔의 진행 방향을 보인 브라운관의 측단면도이고, 도 2 는 본 발명에 의한 블랙 매트릭스 구조를 보인 패널 내면의 일부 상세도이며, 도 3a 내지 도 3i는 도 1 및 도 2 의 구조로 된 블랙 매트릭스의 제조방법을 보인 공정 순서도이고, 도 4 는 본 발명이 적용되는 일반적인 브라운관의 구조를 보인 측단면도이다.
도 1 및 도 2 에 도시된 바를 참조하면, 훼이스 패널(12)의 내면에 형성된 적, 녹, 청 형광체(R,G,B) 사이의 공간에는 블랙 매트릭스 패턴(BM)의 중심부에 카본블랙으로 이루어진 부도체 패턴(CB)이 배치되어 있으며, 상기 부도체 패턴(CB)은 전자빔이 진행해 오는 방향에 대해 노출되도록 형성된다. 즉, 중심부에 위치한 카본블랙으로 이루어진 부도체 패턴(CB)을 가장자리에 위치한 블랙 매트릭스 패턴(BM)이 둘러싸고 있는 형상을 가진다. 공지된 바와 같이 블랙 매트릭스 패턴(BM)은 흑연과 같은 재료로 형성되며, 따라서 도전성을 가진다. 즉, 도전성이 없는 부도체 패턴(CB)을 도전성의 블랙 매트릭스 패턴(BM)이 감싸고 있는 것으로 이해될 수 있다. 상기 전자빔(A)은 도 4 의 도시와 같이 전자총(EG)에서 방출되어 새도우 마스크(SM)의 어퍼쳐를 통해 진행되어 훼이스 패널(12)에 형성된 형광체(R,G,B)에 충돌하게 된다.
도 2 에서는 적, 녹, 청 형광체(R,G,B)가 인라인 배열을 이루는 브라운관인 경우를 예로 들어 도시하고 있으나, 본 발명은 상기 형광체(R,G,B)가 델타 배열을 이루는 브라운관에도 동일한 개념으로 적용되며, 이러한 적용은 전술한 정도의 간단한 설명만으로도 용이하게 이해될 부분이므로 별도의 도시는 생략하였다.
이와 같은 구조로 된 본 발명의 블랙 매트릭스에 의한 작용을 종래와 비교하여 설명한다.
도 5 에 도시된 바와같은 종래의 블랙 매트릭스 구조는 전자총(EG)에서 방출된 전자빔(A)이 형광체(R,G,B)와 블랙 매트릭스 패턴(BM)으로 직진하는 성향이 있다. 이는 블랙 매트릭스 패턴(BM)의 층이 도전성을 띄게 되어 형광체 수준의 +전위를 갖게 되므로 고압 저전류의 전자빔이 블랙 매트릭스 패턴(BM)의 +전위에 이끌리기 때문이다.
반면, 본 발명의 블랙 매트릭스 구조는 전자총(EG)에서 방출된 전자빔(A)이 진행되어 블랙 매트릭스 패턴(BM)에 근접해 오게 되면, 도 1 의 도시와 같이 전자빔(A)은 휘어져 근접한 각각의 형광체(R,G,B)로 집중되어진다. 이는 블랙 매트릭스 패턴(BM)의 중심부에 부도체 패턴(CB)이 위치하고 있으므로, 전자 비임은 상기 부도체 패턴(CB)보다는 + 전위를 띄고 있는 도전성의 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 향해 더 이끌리게 되고, 결과적으로 전자 비임이 상기 블랙 매트릭스 패턴(BM)에 근접한 +전위를 띤 형광체(R,G,B)에 더욱 이끌릴 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명은 종래보다 많은 량의 전자빔(A)을 형광체(R,G,B)에 충돌시켜 형광체의 발광효율을 높일 수 있다.
이러한 작용을 하는 본 발명은 다음과 같은 공정 단계를 통해 제조할 수 있다.
도 3a 에 도시된 바와같이, 세정된 훼이스 패널(12)의 상부 전면에 감광성 수지 용액을 도포하여 제1 감광성 수지막(14)을 형성한 다음, 도 3b에 도시된 바와같이 블랙 매트릭스 패턴 사이에 개재시킬 소망의 부도체 패턴이 인쇄된 마스크(MSK1)를 사용하는 사진식각 방법에 의하여 상기 제1 감광성 수지막(14)을 선택적으로 제거한다.
이와같이 패터닝된 제1 감광성 수지막(14)의 상부 전면에 도 3c에 도시된 바와같이 카본블랙을 도포하여 카본블랙막(16)을 형성한 후 상기 제1 감광성 수지막(14)을 에칭하여 전면 제거함으로써 도 3d의 도시와 같이 패널(12) 상에 카본블랙으로 된 부도체 패턴(CB)을 형성한다.
이어서, 도 3e에 도시된 바와같이 상기 부도체 패턴(CB)의 상부 전면에 제2 감광성 수지막(18)을 형성한 다음, 도 3f의 도시와 같이 블랙 매트릭스 패턴이 인쇄된 마스크(MSK2)를 사용하는 사진식각 방법에 의하여 상기 부도체 패턴(CB)의 양측의 소정면적만큼 상기 제2 감광성 수지막(18)을 제거한다.
이어, 도 3g의 도시와 같이 상기 감광성 수지막(18)의 상부 전면에 흑연을 도포하여 흑연막(22)을 형성한 후, 상기 감광성 수지막(18)을 에칭하여 전면 제거함으로써 도 3h의 도시와 같이 패널(12) 상에 흑연으로 된 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 형성하는 단계로 행해진다.
여기에서, 상기 제1 및 제2 감광성 수지막(14)(18)의 형성에 사용되는 감광성 수지용액은 네가티브형으로서, 고분자 화합물, 감광제를 주성분으로 하여 실렌, 계면활성제 등이 첨가되어 조성되며, 이 중 고분자 화합물은 PVP(Polyvinyl Pyrrolidone)가 사용되고, 감광제로는 DAS(4,4'-Diazidostilbene-2,2'-sodium disulationate)를 사용한 PVP-DAS 포토레지스트가 이용된다.
이에 따라, 상기 감광성 수지막(14)(18)의 반응은 노광된 부분에서 DAS가 분해되고 이것이 다시 PVP를 공격하여 광중합가교 반응을 일으킴으로써 노광된 부분은 경화반응이 일어나 현상액에 녹지 않고 노광되지 않은 부분은 현상되는 네가티브 반응을 보이게 된다.
이와같은 본 발명의 방법을 구현하는 여러 공정 단계에 의해 부도체 패턴(CB)을 갖는 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 형성한 후, 이 블랙 매트릭스 패턴(BM) 사이에 도 3i의 도시와 같이 적, 녹, 청 형광체(R,G,B)를 형성하면, 앞서 도 1에 의거하여 설명한 바와같이 부도체 패턴(CB)에 의해 전자빔(A)을 형광체(R,G,B)로 집중토록 하는 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 갖춘 본 발명의 구성을 완성할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 블랙 매트릭스의 구조 개선에 의해서 전자총에서 주사된 전자빔이 형광체에 충돌되는 랜딩량을 증대시킴으로써 브라운관의 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 컬러 음극선관의 훼이스 패널상에서 적, 녹, 청 형광체(R,G,B)의 사이에 배치되도록 형성된 것으로,중심부에 위치하는 흑색의 부도체 패턴(CB)과;상기 흑색의 부도체 패턴(CB)을 감싸도록 그것의 가장자리에 위치하는 비도전성의 블랙 매트릭스 패턴(BM);을 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 음극선관의 페이스 패널상의 블랙 매트릭스 구조.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부도체 패턴(CB)은 고저항성의 카본블랙으로 형성된 것을 특징으로 하는 부도체 패턴을 갖는 블랙 매트릭스 구조.
- 세정된 훼이스 패널(12)의 상부 전면에 감광성 수지 용액을 도포하여 제1 감광성 수지막(14)을 형성한 다음, 소망의 제1 패턴이 인쇄된 마스크(MSK1)를 사용하는 사진식각 방법에 의하여 상기 제1 감광성 수지막(14)을 선택적으로 제거하는 공정과; 상기 제1 감광성 수지막(14)의 상부 전면에 카본블랙을 도포하여 카본블랙 막(16)을 형성한 후 상기 제1 감광성 수지막(14)을 에칭하여 전면 제거함으로써 패널(2) 상에 카본블랙으로 된 부도체 패턴(CB)을 형성하는 공정과; 상기 부도체 패턴(CB)의 상부 전면에 제2 감광성 수지막(18)을 형성한 다음, 소망의 제2 패턴이 인쇄된 마스크(MSK2)를 사용하는 사진식각 방법에 의하여 상기 부도체 패턴(CB)의 양측의 소정면적만큼 상기 제2 감광성 수지막(18)을 제거하는 공정과; 상기 감광성 수지막(18)의 상부 전면에 흑연을 도포하여 흑연막(22)을 형성한 후, 상기 감광성 수지막(18)을 에칭하여 전면 제거함으로써 패널(12)상에 흑연으로 된 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 형성하는 공정으로 행하는 것을 특징으로 하는 부도체 패턴을 갖는 블랙 매트릭스 제조방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101735568B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2017-05-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 컬러필터 어레이 기판과 이를 포함하는 액정 표시 장치, 및 그의 제조 방법 |
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1999
- 1999-01-29 KR KR1019990002847A patent/KR100319094B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101735568B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2017-05-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 컬러필터 어레이 기판과 이를 포함하는 액정 표시 장치, 및 그의 제조 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000052046A (ko) | 2000-08-16 |
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