KR100339366B1 - 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의금속반사막 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라음극선관의 금속반사막 형성시 전사필름을 이용하여 간단한 제조공정을 통하여 금속반사막을 형성함으로써 저렴한 제조단가로 우수한 휘도 특성을 비롯한 비유효면에서의 금속반사막 부풀음 등의 불량을 방지하는데 적합한 금속반사막 형성에 관한 것이다.

이에 따른 구성은 패널의 내면에 블랙메트릭스막과 형광막이 유효면과 비유효면에 형성되고 그 상면에 금속반사막이 구비된 것에 있어서, 상기 블랙메트릭스막과 형광막이 형성된 유효면의 상면에 접착층, 금속반사막층, 기재층의 3중 샌드위치로 구성하거나, 보호카바층, 접착층, 금속반사막층, 이형재층, 기재층의 5중 샌드위치로된 전사필름을 금속반사막을 형성하고자 하는 패널내면에 대접시켜 금속반사막층을 패널내면에 라미네이션시키는 공정과 기재층을 벗겨내는 공정으로 하여 금속반사막을 형성시킴을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법에 관한 기술이다.

Description

금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법{METHOD FOR FABRICATING METALLIC REFLECTION FILM BY USING TRANSFER FILM IN CATHODE RAY TUBE}

본 발명은 칼라음극선관의 금속반사막 형성에 관한 것으로, 특히 전사필름을 이용하여 간단한 제조공정으로 금속반사막을 형성함으로써 저렴한 제조단가로 우수한 휘도 특성을 비롯한 비유효면에서의 금속반사막 부풀음 등의 불량을 방지하는데 적합한 금속반사막 형성에 관한 것이다.

칼라음극선관은 도 1에 도시한 바와 같이, 내측면에 형광막(3)이 형성된 패넬(1)과 내측면에 전도성을 갖는 흑연이 도포된 펀넬(2)이 융착 글라스로 봉합되어 있고, 펀넬(2)의 네크부(4)에는 전자빔(5)을 발생시키는 전자총(6)이 장착되어 있으며, 패넬(1)의 내측에는 색선별 전극인 새도우마스크(7)가 프레임(8)에 의해 지지되어 있고, 펀넬의 외주면에는 전자빔을 좌우로 편향시켜 주는 편향요크(9)가 장착되어 있다.

이렇게 구성된 음극선관은 전자총(6)에 영상신호가 입력되면 전자총의 캐소드로 부터 열전자가 방출되며 방출된 전자는 전자총의 각 전극에서 인가된 전압에 의하여 패넬쪽으로 가속 및 집속과정을 거치면서 진행하게 된다. 이때 전자는 패넬의 네크부에 장착된 마그네트의 자계에 의하여 전자빔(5)의 진행 경로가 조정되며 조정된 전자빔은 편향요크(9)에 의하여 패넬의 내면에 주사되어지는데 ,편향된 전자빔은 새도우마스크(7)의 슬롯(Slot)을 통과하면서 색선별이 이루어지고 선별된 전자빔(5)은 패넬 내면의 형광막(3)에 충돌하여 발광시킴으로써 영상신호를 재현 한다.

그리고 전자빔이 새도우마스크의 슬롯을 통과하여 형광막에 도달되는데 있어서 지자기의 영향으로 전자빔의 편향이 일어나는 것을 방지하기 위하여 패널쪽에서 볼때 프레임 뒤쪽에 지자기 차폐를 하는 인너쉴드(Inner Shield)(10)가 부착되어 있다.

상기 구조에서 스크린 형성 방법은 패널(1) 내면을 가성소다와 불산으로 세척한 후 패널 내면에 감광액인 포토레지스트(PAD + Azide계)를 도포, 건조한 후 노광기 위에서 적, 청, 녹 각 위치에 고압 수은등을 이용하여 적, 청, 녹 형광막 위치를 노광하면 이 위치의 포토레지스트는 광경화되어 불용되고 이를 3∼5kgf/m2의 일정 현상압을 가지는 순수로 현상한다.

그리고 흑연을 도포/건조한 후 에칭액(H2O2 + NH4OH)으로 에칭하여 도 2a와 같이 광흡수막인 블랙메트릭스막(11)을 형성시킨다. 상기한 바와 같이 블랙메트릭스막(11)의 형성이 끝나면 도 3과 같이 녹 , 청, 적의 3색 형광막 (3a, 3b,3c)을 순서대로 형성하는데, 먼저 녹색의 형광막 (3a)형성을 위해 녹색 발광 형광체, 포토레지스트용액, 물, 분산제, 증감제 등으로 구성된 슬러리를 블랙메트릭스막 (11)이 형성된 패널 내면에 전면 도포하여 건조, 노광,현상시킴으로써 녹색 형광막이 완성된다. 이어서 상기와 동일한 과정을 반복하여 청색 형광막(3b)과 적색 형광막 (3c)을 연속하여 형성한다.

그리고 상기 패턴을 갖는 형광막 위에 진공증착법을 이용하여 알루미늄과 같은 금속반사막(13)을 직접 형성시키고 있으나 , 이 경우는 금속분자(14)가 형광체 입자 틈새까지 침투하여 광이 손실되고 오히려 형광면의 발광 능률을 저하시켜 금속반사막(13)의 형성 효과가 없어지게 된다.

따라서 도 2b와 같이 형광막 위에 유기물질로써 중간 피막인 유기 필름층 (Organic film layer)(12)을 형성시킨 후 금속반사막(13)을 형성시킨다. 이 유기 필름층 (12)의 두께 및 평탄도에 의해 음극선관의 특성에 직접적으로 영향을 주는 금속반사막(13)의 품질이 좌우되기 때문에 유기 필름층(12)을 균일하고 평활하게 형성시키는 것이 매우 중요하다.

종래에는 유기 필름층(12)을 형광면 위에 형성시키면 이 유기 필름층은 형광면을 구성하고 있는 흑연입자, 3색 (녹, 청, 적)형광체 입자의 형상을 따라 0.5∼3㎛ 두께로 얇게 형성되고 증착법에 의해 형광면 위에 형성되는 금속반사막 , 흑연입자, 3색 형광체 입자의 형상에 따라 1200∼4000Å 두께로 형성 된다.

상기 유기 필름층(12)은 금속반사막(13)을 평활하게 하기 위해 형성시킨 것 이므로 금속반사막이 형성된 후 에는 이를 450℃의 고온에서 열분해시켜 제거하는데 , 이 유기 필름층은 100∼260℃에서 탈수반응(dehydration) 이 일어나고, 이때의 무게 감소량은 32%이다. 또한 200∼390℃에서 유기 필름층을 구성하고 있는 고분자 주 사슬인 탄소-탄소결합이 분해되고 이로 인해 각종의 탄화가스가 발생되는데 이 탄화가스는 금속 반사막의 공극을 통해서 외부로 방출되며, 이때 금속반사막의 공극 유무에 의해 금속반사막이 부풀어 방전 등의 불량을 유발한다.

특히 도 2b와 같이 금속반사막의 부풀음(K)은 특히 비유효면의 흑연층(11a)위에 형광체가 없을 경우에 발생하고 고의로 형광체를 남기는 경우에는 유효면의 형광체가 위치할 자리에 타색의 형광체가 혼입되어 색순도를 저하시키는 문제가 있다.

상기한 음극선관의 형광막을 이루는 유효면의 경우는 형광체 입자의 요철에 의해 유기 필름층의 열분해가스가 방출되어 금속 반사막이 부풀어 오르는 문제점은 없지만, 불균일 하게 형성된 금속반사막에 의해 형광막의 백색 균일성(White uniformity)불량이 발생하거나 휘도가 저하되며, 유기 필름층이 2∼3㎛ 두께로 얇게 형성되면 상기 유기필름층을 열분해시킨 후 형광면과 금속반사막 간의 간격이 좁아 금속 반사막의 기능이 저하되어 휘도 저하 등의 문제점이 있다.

또한 형광면이 형성되지 않고 흑연층 만으로 도포된 비(非)유효면의 경우는 막 형성시 사용하는 흑연의 입자가 0.05∼0.2㎛의 미세 입자로 되어 있어 균일한 표면의 유기 필름층이 형성되기는 하지만 열분해시 분해된 유기물질의 가스가 방출될 때 금속반사막의 마찰이 심해 금속 반사막을 부풀게 함에 따라 금속 반사막의 접착력이 감소되어 약한 충격에 의해서도 박리되며 이와 같이 박리된 금속 반사막은 칼라음극선관 내부에서 방전 불량을 초래하게 되어 칼라음극선관에 치명적인 악 영향을 미치는 문제점의 원인이 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전사 필름을 이용하여 유효면에 금속반사막을 간단한 방법으로 형성시킴으로써 별도의 유기필름층 형성 공정 및 금속반사막 증착 장치가 불필요하기 때문에 제조비용을 현저히 감소시키고, 금속반사막 형성시 평탄도 불량에 의한 얼룩 발생이 없기 때문에 형광면의 백색균일성이 우수하고, 비유효면에서의 금속반사막 부풀음 등의 불량을 방지할 수 있는 등 휘도를 향상시키고 빛샘을 방지하는데 적합한 칼라음극선관의 스크린을갖게 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 칼라음극선관의 구조도

도 2a는 종래의 형광막 및 금속반사막 형성 구조도

도 2b는 도 2a의 형광막과 금속반사막 사이에 유기필름층이 형성된 구조도

도 3은 본 발명의 전사필름 구조도

도 4는 본 발명의 타실시예를 나타낸 전사필름 구조도

도 5는 본 발명의 전사필름을 이용한 금속반사막의 제조공정도

도 6은 본 발명의 타실시예를 나타낸 돌출된 부위를 갖는 전사필름의 형태를 나타낸 상태도

도면의 주요부분을 나타낸 부호의 설명

1 : 패널 3 : 형광막 11 : 블랙메트릭스막

15 : 기재층 16 : 이형재층 17 : 금속반사막층

18 : 접착층 19 : 보호카바층

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 패널의 내면에 블랙메트릭스막과 형광막이 유효면과 비유효면에 형성되고 그 상면에 금속반사막이 구비된 것에 있어서, 금속반사막층의 상,하면에 전사필름의 접착층 및 기재층을 갖는 3중 샌드위치로된 적층체로 하여, 상기 적층체를 금속반사막을 형성하고자 하는 패널내면에 가열로울러와 압착로울러를 이용하여 금속반사막층을 패널내면에 라미네이션시키는 공정과 기재층을 벗겨내는 공정으로 함으로써 블랙메트릭스막과 형광막 상면에 금속반사막이 형성된다.

본 발명은 도 3과 같이 기재층(15), 금속반사막층(17), 접착층(18)의 3중층으로된 전사필름을 이용하거나, 도 4와 같이 기재층(15), 이형재층(16), 금속반사막층(17), 접착층(18), 보호카바층(19)의 5중층으로된 전사필름층을 이용하여 금속반사막을 형성시킨다.

상기 전사필름층에서 기재층(15)의 재질은 폴리에스터스티렌-부타디엔고무, 아크로니트릴-부타디엔고무, 폴리부타디엔고무, 에틸렌부타디엔고무, 폴리우레탄고무, 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌, 폴리매틸메타크릴레이트, 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리프로필렌(PP), 요소수지 , 페놀수지, 폴리카프로락담수지, 폴리비닐리덴클로라이드 수지중 선택한 1종 이상이다.

상기와 같이 패널내면에 금속반사막을 형성후 전사필름중 기재층을 패널내면에서 용이하게 제거하기 위해 이형재층(16)을 형성시키는데, 이형재층(16)의 재질은 폴리스티렌, 폴리매틸메타크릴레이트, 폴리비닐클로 라이드 (PVC), 폴리프로필렌(PP) , 요소수지 , 페놀수지, 폴리카프로락담수지, 폴리비닐리덴클로라이드 수지중 선택한 1종 이상이다. 금속반사막층(17)의 재질은 알루미늄이다.

그리고 열용융성 접착층(18)의 재질은 파라핀왁스, 마이크로크리스탈린왁스, 카루나바왁스 등 각종의 합성 왁스 또는 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리에스터수지, 폴리아미드수지 등의 열가소성 수지 또는 산화변성 왁스, 동식물성 밀납, 미네랄유, 동식물유중 선택한 1종 이상이고, 이 접착층(18)에 있어서 소성시 유기물질이 용이하게 빠져나갈수 있도록 금속반사막 형성면에 저온 분해 고분자인 폴리에틸렌글리콜을 혼용시킨다.

이때 혼용물질은 접착층(18) 전체 중량대비 10∼20%의 중량비 함유시킨다.

보호카바층(19)의 재질은 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 셀로판, 셀룰로즈트리아세테이트, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐알콜(PVA) 중 선택한 1종 이상의 투명한 플라스틱 필름이다.

상기 전사필름을 이용하여 블랙메트릭스막과 형광막층이 형성된 상면에 금속반사막을 형성함에 있어서는 상기 적층된 전사필름(도 3 및 도 4)을 부착하고자 하는 패널면적이 되게끔 절단하여 도 5와 같은 공정을 거치게 된다.

즉, 상기 절단된 전사필름을 도 5의 (가)와 같이 보호카바층(19)을 제거한다. 그리고 상기 보호카바층이 제거된 전사필름의 접착층(18)을 (나)와 같이 녹,청,적색의 형광체가 형성된 패널유리 내면에 정열(align)시킨 후 (다)와 같이 가열및 압착로울러(21)(20)로 금속반사막층이 포함된 전사필름을 라미네이션 시킨다.

상기 라미네이션 공정 전의 패널유리 온도는 100∼150℃범위이어야 한다.왜냐하면 고온의 패널유리의 온도는 전사필름을 충분히 워밍(warming) 시켜 최적의 라미네이션이 가능하기 때문이다.

상기 라미네이션 공정시 가열로울러(20)를 이용해 금속반사막 제조용 전사필름의 상부를 가열해주기 위한 가열로울러는 150∼300℃의 온도가 유지되어야 하고, 금속반사막 제조용 전사필름을 압착할 때에는 압착로울러의 압력은 0.1∼5.0kg/cm²이 최적이다. 왜냐하면 0.1kg/cm²이하에서는 압착이되지 않아 금속반사막층을 라미네이션할 수 없으며, 5.0kg/cm²이상에서는 압착력에 의해 형광막층의 구조가 파괴되어 휘도 특성의 저하가 발생되기 때문이다.

이어서 (라)와 같이 이형재층(16)을 포함하는 기재층(15)을 제거함으로서 상기한 압착력에 의해 라미네이션이 가능하고 형광체의 충진도가 우수하며 휘도특성이 향상된 금속반사막층이 (마)와 같이 형성된다.

또한 본 발명은 도 3과 같은 3중층의 전사필름을 이용하여 금속반사막을 형성함에 있어서도 도 5의 (다)와 같은 장치를 이용하여 동일한 방법으로 형성시킨다.

또한 본 발명은 도 6과 같이 패널 유리 내면에 융착된 새도우마스크 지지구조체와의 도통을 위하여 형성시킨 돌출된 부위(G)를 가지는 적층된 금속반사막 제조용 전사필름을 이용하여 도 5와 같은 동일한 방법을 통하여 금속반사막층을 형성시킬 수 있다.

이상에서와 같이 종래의 증착법은 유효면에서는 불균일하게 형성된 금속반사막에 의해 칼라음극선관의 형광면의 백색균일성 불량이 발생하거나 휘도가 저하되는 문제가 있었고, 비유효면에서는 금속반사막의 부풀음이 발생하였다,

그러나 금속반사막 제조용 전사필름을 이용하여 제조된 본 발명은 별도의 유기필름층 형성공정 및 금속반사막 증착 장치가 전혀 필요없기 때문에 제조비용이 현저히 감소될 뿐만아니라 금속반사막 형성시 평탄도 불량에 의한 얼룩발생이 없기 때문에 형광면의 백색균일성이 우수하고, 형광막의 면적과 동일한 금속반사막을 혀이성할 수 있으므로 비유효면에서의 금속반사막 부풀음 등의 불량을 방지할 수 있으며, 가열로을러 및 압측로을러로 열압착할 때 형광체의 패킹(packing)성을 더 높여주기 때문에 충진도가 우수한 형광체층을 형성시켜 휘도를 향상시키고 빛샘을 방지할 수 있다.

상기 결과 종래의 경우는 금속반사막을 이루는 알루미늄막 두께가 3000 ∼5000Å의 범위에서 80∼90%의 반사율을 가지게 되었으나, 본 발명에 의해 제조된 알루미늄막은 좋은 경면을 만들수 있기 때문에 형광체에서 발광하는 빛을 80∼100% 패널부로 되반사시킬 수 있어 발광효율을 높일 수 있다,

또한 본 발명은 유기필름 형성공정, 금속반사막 증착 장치가 필요없으며, 유기필름제거 공정인 소성공정이 필요없기 때문에 생산성을 개선할 수 있음과 함께 전사지의 형상을 변경시켜 도통이 가능하기 때문에 별도의 도통공정을 제거할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 전사 필름을 이용하여 특히 블랙메트릭스막과 형광막이 형성된 유효면에 금속반사막을 간단한 방법으로 형성시킴으로써 별도의 유기필름층 형성 공정 및 금속반사막 증착 장치가 불필요하기 때문에 제조비용을 현저히 감소시킬 수 있고, 금속반사막 형성시 평탄도 불량에 의한 얼룩발생이 없기 때문에 형광면의 백색균일성이 우수하고, 비유효면에서의 금속반사막 부풀음 등의 불량을 방지할 수 있는 등 휘도를 향상시키고 빛샘을 방지할 수 있는 칼라음극선관의 스크린을 얻게된다.

Claims (11)

1. 패널의 내면에 블랙메트릭스막과 형광막이 유효면과 비유효면에 형성되고 그 상면에 금속반사막이 구비된 것에 있어서, 상기 블랙메트릭스막과 형광막이 형성된 유효면의 상면에 전사필름을 금속반사막을 형성하고자 하는 패널내면에 대접시켜 상기 전사필름중의 금속반사막층을 패널내면에 라미네이션시키는 공정과 기재층을 벗겨내는 공정으로 하여 금속반사막을 형성시킴을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
2. 제 1항에 있어서,

   전사필름이 접착층, 금속반사막층, 기재층으로 구성됨을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
3. 제 2항에 있어서,

   전사필름이 보호카바층, 이형재층을 더 포함한 것으로 구성됨을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
4. 제 1항에 있어서,

   전사필름이 새도우마스크 지지구조체와 도통할 수 있도록 별도의 돌출된 부착구조가 1개 이상 임을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
5. 제 1항에 있어서,

   금속반사막을 구성하는 평균두께가 1000∼5000Å임을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
6. 제 1항에 있어서,

   금속반사막의 평균반사율이 80∼100%의 범위임을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
7. 제 1항에 있어서,

   보호카바층의 재질이 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 셀로판, 셀룰로즈트리아세테이트, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐알콜(PVA)중 선택한 1종 이상 임을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
8. 제 1항에 있어서,

   접착층의 재질이 파라핀왁스, 마이크로크리스탈린왁스, 카루나바왁스 등 각종의 합성 왁스 또는 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리에스터수지, 폴리아미드수지 등의 열가소성 수지 또는 산화변성 왁스, 동식물성 밀납, 미네랄유, 동식물유중 선택한 1종 이상 임을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 재질에 저온 분해 고분자인 폴리에틸렌글리콜을 상기 재질 대비 10∼20중량% 함유시킴을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
10. 제 1항에 있어서,

    이형재층의 재질이 폴리스티렌, 폴리매틸메타크릴레이트, 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리프로필렌(PP), 요소수지 , 페놀수지, 폴리카프로락담수지, 폴리비닐리덴클로라이드 수지중 선택한 1종 이상인 것을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.
11. 제 1항에 있어서,

    기재층의 재질이 폴리에스터스티렌-부타디엔고무, 아크로니트릴-부타디엔고무, 폴리부타디엔고무, 에틸렌부타디엔고무, 폴리우레탄고무, 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌, 폴리매틸메타크릴레이트, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 요소수지 , 페놀수지, 폴리카프로락담수지, 폴리비닐리덴클로라이드 수지중 선택한 1종 이상 임을 특징으로 하는 금속반사막 제조용 전사필름을 이용한 칼라음극선관의 금속반사막 형성방법.