KR20070105172A - Film for forming metal-reflection layer of field-emission type display and field-emission type display device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 금속반사막 형성용 전사필름의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a transfer film for forming a metal reflection film according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
11 - 기재필름 12 - 이형층11-base film 12-release layer
13 - 금속증착층 14 - 접착층13-metal deposition layer 14-adhesive layer
본 발명은 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성용 전사필름과 이를 포함하는 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 브라운관이나 FED(Field emission display)와 같이 전자빔을 이용하여 형광체를 발광시켜 표시되는 디스플레이에 있어서 형광체로부터 발광된 빛 을 반사시켜 휘도를 향상시킬 수 있도록 하는 금속반사막 형성에 사용되는 전사필름과 이를 포함하는 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a transfer film for forming a metal reflective film of a display device using a field emission method and a display device using a field emission method including the same, and more specifically, a phosphor using an electron beam such as a CRT or a field emission display (FED). The present invention relates to a transfer film used to form a metal reflective film for reflecting light emitted from a phosphor to improve brightness, and a field emission method including the same.
일반적으로 컬러 텔레비전의 화상 표시 소자로서는 브라운관이 주로 사용되어 왔는데, 상기 브라운관은 그 구조적 특성에 기인하여 화면의 전면 크기에 비해 그 전장(depth)이 상당히 깊어 박형의 텔레비전 수상기를 제작하는 것은 불가능하였다.In general, a CRT has been mainly used as an image display element of a color television. Due to its structural characteristics, the CRT has a deep depth compared to the size of the front surface of the screen, making it impossible to produce a thin television receiver.
이에 박형의 평판 화상 표시 장치로서 EL 표시소자, 플라즈마 표시 소자, 액정 표시 소자 등의 표시 소자를 사용한 장치가 개발되고 있다. 그러나 이들 모두 휘도, 콘트라스트 및 색 재현성 등의 성능면에서 상기 브라운관에 비하여 불충분한 문제점이 있었다. Accordingly, devices using display elements such as EL display elements, plasma display elements, and liquid crystal display elements have been developed as thin flat image display devices. However, all of them have insufficient problems in comparison with the CRT in terms of performance such as brightness, contrast and color reproducibility.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 브라운관에 버금가는 고품질의 화상을 전자빔을 사용하는 평판 상의 장치에서 표시하는 것을 목적으로 하여, 스크린 상의 화면을 매트릭스 상의 구분으로 분할하고 각각의 구분마다 전자빔을 편향 주사함으로써 형광체를 발광시켜 전체적으로는 컬러 텔레비전의 화면을 구성하는 화상 표시 장치가 제시되었다. In order to solve such a problem, a phosphor is formed by dividing a screen on a screen into a matrix on a screen and deflecting an electron beam for each segment for the purpose of displaying a high quality image comparable to a CRT on a flat panel device using an electron beam. There has been proposed an image display device that emits light and constitutes a screen of a color television as a whole.
이러한 표시장치는 전계방출 현상을 디스플레이에 적용한 것으로서, 진공 속에서 금속 또는 도체에 높은 전기장을 인가하면 전자들이 고체 표면으로부터 진공 밖으로 양자역학적인 터널링(tunneling)을 통해 튀어나오게 된다. 이러한 전계방출(field emission) 현상을 디스플레이에 적용한 것이 전계방출 디스플레이(FED)로 서, 수많은 진공 마이크로소자의 어레이를 매트릭스 형태로 구성하여 행과 열이 만나는 교차점을 어드레싱(addressing)하여 전자를 방출시켜 형광체에 충돌시켜 빛을 나오게 한다. Such a display device applies a field emission phenomenon to a display. When a high electric field is applied to a metal or a conductor in a vacuum, electrons pop out of the solid surface through quantum mechanical tunneling. Field emission display (FED) is a field emission display (FED) that applies an array of many vacuum microelements in a matrix form to emit electrons by addressing intersections of rows and columns. It collides with the phosphor and emits light.
전계 방출의 원리를 디스플레이에 적용한 FED의 동작원리는 캐소드와 게이트에 인가된 전기장에 의해서 전계 방출된 전자는 캐소드와 애노드 사이에 걸린 전기장에 의해 애노드쪽으로 가속을 받아 애노드 전극에 부딪히게 된다. 이때, 애노드는 투명 전극을 만들고 그 위에 컬러 형광체를 증착하여 가속된 전자의 충돌되는 에너지를 형광체가 받아 발광을 하게 되는데, 게이트 전압의 어드레싱에 의해서 온/오프(on/off)가 되어 디스플레이로 작동하게 된다. The operation principle of the FED, which applies the principle of field emission to a display, is that the electrons emitted by the field by the electric field applied to the cathode and the gate are accelerated toward the anode by the electric field between the cathode and the anode and hit the anode electrode. At this time, the anode makes a transparent electrode and deposits a colored phosphor thereon, and the phosphor receives the colliding energy of the accelerated electrons to emit light. The anode is turned on / off by the addressing of the gate voltage to operate as a display. Done.
즉 전계 방출 디스플레이 패널은 유리기판 상에 ITO 투명전극(예를 들어 ITO); 그리고 형광체층이 형성되며, 형광체층 상에는 발광된 빛이 후면으로 반사되는 것을 방지하여 휘도를 향상시키기 위한 금속반사막이 형성된다. That is, the field emission display panel includes an ITO transparent electrode (eg, ITO) on a glass substrate; In addition, a phosphor layer is formed, and a metal reflection film is formed on the phosphor layer to improve luminance by preventing the emitted light from being reflected back.
일반적으로 형광체 후면에 금속반사막을 형성하는 종래의 기술은 패널의 글래스(glass)에 블랙 매트릭스(matrix)를 형성하고, 이어서 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 형광체막을 각각 도포, 건조, 노광, 현상의 공정을 거쳐서 형성한다. 이후 금속반사막의 평활화를 위하여 PVA 또는 아크릴 등의 얇은 수지층을 도포, 건조한 다음에 패널 각각을 배치식의 방법으로 증착한 후, 450℃ 이상의 온도에서 분해하여 유기물들을 태우고 블랙 매트릭스 내의 흑연성분, 형광체 및 알루미늄 반사막만을 남도록 하여 패널의 스크린을 완성하였다. In general, the conventional technique of forming a metal reflective film on the back of the phosphor forms a black matrix on the glass of the panel, and then applies red, green, and blue phosphor films, respectively. It forms through the process of drying, exposure, and image development. Then, to smooth the metal reflective film, a thin resin layer such as PVA or acrylic is applied and dried, and then each panel is deposited by a batch method, and the organic materials are burned by decomposition at a temperature of 450 ° C. or higher, and the graphite component and phosphor in the black matrix. And leaving only the aluminum reflective film to complete the screen of the panel.
그런데, 이와같은 종래 기술에 따르면 금속반사막의 난반사가 심하게 되어 휘도가 부족하며, 프라이머 처리 및 금속층에 미세구멍을 형성하기 위한 처리 등을 수행해야 하고, 배치식으로 일일이 증착해야하므로 공정시간 및 비용이 많이 들며 불량이 발생하는 등 많은 단점을 가지고 있다.However, according to the conventional technology, the diffuse reflection of the metal reflective film is severe, and thus the luminance is insufficient, and the process and the process for forming the micropores in the metal layer must be performed, and the batch time must be deposited one by one, so that the process time and cost are increased. It has a lot of disadvantages such as a lot of defects.
이에 본 발명자들은 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성을 배치식에 의해 형성함에 있어서의 문제점을 해결하기 위해 연구노력하던 중, 금속반사막 형성을 위한 금속증착층을 필름으로 형성하여 전사를 통해 디스플레이 패널 상에 금속반사막을 형성할 수 있도록 한 전사필름을 개발하게 되었다.Accordingly, the present inventors have been trying to solve the problem of forming the metal reflective film of the display device using the field emission method by the batch type, while forming a metal deposition layer for forming the metal reflective film into the film and transferring the same. A transfer film was developed to form a metal reflective film on a display panel.
따라서, 본 발명의 목적은 배치식에 의해 금속반사막을 형성하던 것을 금속반사막을 포함하는 전사필름으로 만들어 전사시킴으로써 디스플레이 패널 제조공정의 단순화를 이룰 수 있는 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성용 전사필름을 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to form a metal reflective film of a display device using a field emission method that can simplify the display panel manufacturing process by transferring the forming of the metal reflective film by a batch type to a transfer film including a metal reflective film. To provide a transfer film.
또한 본 발명은 상기와 같은 전사필름으로부터 형성된 금속반사막층이 포함된 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 장치를 제공하는 데도 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to provide a display device using a field emission method including a metal reflective film layer formed from the transfer film as described above.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성을 위한 전사필름은, 기재필름, 이형층, 금속광택을 발현하기 위한 금속증착층 및 접착층을 포함하며, 금속증착층은 광학밀도 4~5의 두 께로 형성되며 금속의 결정구조 중 111면의 양이 30% 이상 되도록 조성된 것임을 그 특징으로 한다. The transfer film for forming a metal reflective film of the display device using the field emission method of the present invention for achieving the above object, the base film, a release layer, a metal deposition layer and an adhesive layer for expressing the metallic gloss, The deposited layer is formed with a thickness of 4 to 5 optical density and is characterized in that the amount of the 111 plane of the crystal structure of the metal is more than 30%.
바람직하게는, 이형층은 유리전이온도가 85~110℃인 메틸메타크릴레이트계 아크릴 수지이며, SiO2 입자를 3~8% 함유하고, 입자의 2차 입경이 0.1~2㎛인 것임을 그 특징으로 한다. 여기서 '2차 입경'이라 함은 입자가 자연적으로 존재하는 형태인 2차 입자들의 평균크기(입도)로 정의되어질 수 있다.Preferably, the release layer is a methyl methacrylate acrylic resin having a glass transition temperature of 85 to 110 ° C., containing 3 to 8% of SiO 2 particles, and having a secondary particle diameter of 0.1 to 2 μm. It is done. Here, the term "secondary particle size" may be defined as an average size (particle size) of secondary particles in which particles naturally exist.
본 발명의 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 장치는 상기와 같은 전사필름으로부터 형성된 금속반사막층을 포함하는 것임을 그 특징으로 한다. Display device using the field emission method of the present invention is characterized in that it comprises a metal reflective film layer formed from the transfer film as described above.
이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.
본 발명의 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성을 위한 전사필름의 단면은 도 1에 나타낸 바와 같다.A cross section of the transfer film for forming a metal reflective film of the display device using the field emission method of the present invention is shown in FIG.
기재필름(11)은 코팅가공을 위한 필름으로서, 대개는 폴리에스테르 필름을 사용한다.The
이형층(12)은 금속증착층의 형성을 돕고 궁극적으로는 기재필름과 증착층이 이형되도록 하는 역할을 한다. 이형층 수지로는 400℃ 이상의 온도에서 분해가 되는 메틸메타크릴레이트계 아크릴 수지인 것이 바람직하며, SiO2 입자를 3~8% 정도 포함하여 필름이 전사될 때에 형광체의 굴곡 및 입자의 굴곡에 의하여 미세구멍이 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 만일 이형층 중의 실리카 입자의 양이 8% 를 넘을 경우에는 미세구멍의 수가 너무 많게 되어 제품 완성 후의 휘도가 떨어지게 되는 단점이 있으며, 3% 미만일 경우에는 구멍의 수가 적어서 400℃ 이상에서 분해시 접착 및 형광체 층의 유기물 분해가스의 배출이 원활하지 않아 반사막의 부풀음이 생기게 된다. 또한 실리카 입자의 2차 입경은 0.1 내지 2㎛인 것이 바람직하다. 이와 같은 역할을 하는 이형층의 두께는 1~2㎛인 것이 바람직하다.The
한편, 금속증착층(13)은 알루미늄 등의 금속을 증착하여 금속광택을 발현하도록 하는 것으로서, 구체적으로는 이형층 상에 알루미늄을 고진공 속에서 증착시켜 형성한 것이다. 이와같이 형성된 금속증착층은 광학밀도가 4~5이며, 금속의 결정구조 중 111면이 200면에 대하여 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상인 것이 적당하다.In the meantime, the
만일, 금속증착층의 광학밀도가 4보다 작으면 휘도값이 낮아지고, 5보다 클 경우에는 전사시 추종성이 부족한 문제가 있다. 그리고, 금속의 결정구조 중 111면의 양이 200면에 대해 30% 미만이면 휘도값이 낮아지는 문제가 있다.If the optical density of the metal deposition layer is less than 4, the luminance value is lowered. If the optical density of the metal deposition layer is greater than 5, there is a problem in that the followability during transfer is insufficient. In addition, if the amount of the 111 surface of the metal crystal structure is less than 30% with respect to the 200 surface, there is a problem that the luminance value is lowered.
상기와 같은 금속 증착층의 위에 접착층(14)을 형성하는 바, 접착층은 통상의 아크릴계 수지로서, 적정 두께로 도포하여 형성하면 된다.When the
상기와 같은 구조를 갖는 전사필름은 전사롤의 온도 150~180℃, 패널의 가열온도 45~70℃에서 전사가 가능하다.The transfer film having the structure as described above is capable of transferring at a temperature of 150 ~ 180 ℃, a heating temperature of 45 ~ 70 ℃ of the transfer roll.
상기와 같이 이형층에 SiO2 를 사용하여 금속증착층의 미세공을 유도하고 금속증착층의 광학밀도와 금속의 결정구조를 적절히 조절하여 휘도를 향상시키면 디 스플레이 패널 제조공정 및 공정시간을 단축시킬 수 있고 불량을 감소시킬 수 있게 되어 패널 제조상 생산성을 향상시킬 수 있다.As described above, using SiO 2 in the release layer induces micropores in the metal deposition layer, and improves the brightness by appropriately adjusting the optical density of the metal deposition layer and the crystal structure of the metal to shorten the display panel manufacturing process and process time. It is possible to reduce defects and to improve productivity in panel manufacturing.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples.
실시예 1Example 1
25㎛ 두께의 폴리에스테르 필름 위에 폴리메틸메타크릴레이트계 아크릴 수지(유리전이온도 85~110℃) 95.5중량%와 SiO2 4.5중량%를 메틸에틸케톤과 톨루엔의 혼합용제에 희석하여 1.5㎛ 두께로 코팅하여 100℃에서 적당한 시간동안 건조하여 이형층을 형성하였다. 이때 사용한 SiO2는 2차 입자경이 0.1~2㎛이다.95.5% by weight of polymethyl methacrylate-based acrylic resin (glass transition temperature 85-110 ° C.) and 4.5% by weight of SiO 2 were diluted in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and toluene on a 25 μm-thick polyester film to a thickness of 1.5 μm. The coating was dried at 100 ° C. for a suitable time to form a release layer. SiO 2 used at this time has a secondary particle diameter of 0.1 to 2 µm.
이형층을 형성한 다음, 그 위에 진공증착기를 사용하여 알루미늄을 광학밀도 4.5의 두께로 증착하여 금속층을 형성하였다. 이때 금속 결정 중 111면의 양은 200면에 대해 55%이었다. 광학밀도의 측정은 TR927(제조사 Macbeth)을 사용하여 측정한 것이고, 금속 결정구조의 측정은 광학 X-ray의 반가폭을 측정하여 계산하였다.After the release layer was formed, aluminum was deposited thereon to a thickness of 4.5 by using a vacuum evaporator to form a metal layer. At this time, the amount of 111 faces in the metal crystal was 55% with respect to 200 faces. The optical density was measured using TR927 (manufactured by Macbeth), and the metal crystal structure was measured by measuring the half width of the optical X-ray.
이 금속층 위에 적정한 유리전이온도를 갖는 아크릴 수지를 사용하여 2㎛ 두께로 접착층을 형성하여 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성용 전사필름을 제조하였다.An adhesive layer was formed to a thickness of 2 μm using an acrylic resin having an appropriate glass transition temperature on the metal layer to prepare a transfer film for forming a metal reflective film of a display device using a field emission method.
실시예 2Example 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자 의 금속반사막 형성용 전사필름을 제조하되, 다만 이형층 조성 중 SiO2의 함량을 7중량%로 하고 폴리메틸메타크릴레이트계 아크릴 수지를 93중량% 되도록 조성하였다.In the same manner as in Example 1 to prepare a transfer film for forming a metal reflective film of the display device using the field emission method, except that the content of SiO 2 in the release layer composition to 7% by weight of polymethyl methacrylate acrylic resin The composition was 93% by weight.
실시예 3Example 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성용 전사필름을 제조하되, 다만 금속 증착층을 광학밀도 5의 두께로 증착하였다.In the same manner as in Example 1, a transfer film for forming a metal reflective film of a display device using a field emission method was manufactured, except that a metal deposition layer was deposited at a thickness of 5 optical density.
실시예 4Example 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성용 전사필름을 제조하되, 다만 금속증착층의 결정면의 111의 비가 80% 되도록 하였다.In the same manner as in Example 1, a transfer film for forming a metal reflective film of a display device using a field emission method was manufactured, but the ratio of 111 of the crystal plane of the metal deposition layer was 80%.
실시예 5Example 5
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성용 전사필름을 제조하되, 다만 이형층 조성 중 SiO2의 함량이 9중량%이고, 폴리메틸메타크릴레이트계 아크릴 수지를 91중량%로 조성하였다.In the same manner as in Example 1 to prepare a transfer film for forming a metal reflection film of the display device using the field emission method, except that the content of SiO 2 in the release layer composition is 9% by weight, polymethyl methacrylate acrylic resin It was made up to 91 weight%.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성용 전사필름을 제조하되, 다만 금속증착층을 광학밀도 3의 두께로 증착하였다.In the same manner as in Example 1, a transfer film for forming a metal reflective film of a display device using a field emission method was manufactured, except that a metal deposition layer was deposited at a thickness of 3 optical density.
비교예 2Comparative Example 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자의 금속반사막 형성용 전사필름을 제조하되, 다만 금속증착층의 결정면 중 111면이 25%가 되도록 하였다.In the same manner as in Example 1, a transfer film for forming a metal reflective film of a display device using a field emission method was manufactured, but 111% of the crystal surfaces of the metal deposition layer was 25%.
상기 실시예 1~5 및 비교예 1~3의 조건을 개략적으로 정리하면 다음 표 1과 같다.The conditions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized as shown in Table 1 below.
상기 실시예 1~5 및 비교예 1~2에 따라 제조된 전사필름에 대하여 다음과 같은 방법으로 전사성, 휘도를 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.With respect to the transfer film prepared according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 2, the transferability, the brightness was measured in the following manner and the results are shown in Table 2 below.
1)전사성1) Transcription
라미네이터의 압력을 5kg/㎠로 하였을 때 전사가 되는 롤의 온도 및 패널의 온도를 측정하였다.When the pressure of the laminator was 5 kg / cm 2, the temperature of the roll to be transferred and the temperature of the panel were measured.
2)휘도2) luminance
반사막을 전사 및 450℃, 30분간 분해 소결한 후, 자기분광광도계을 이용하여 평가하였다.The reflective film was transferred and decomposed and sintered at 450 ° C. for 30 minutes, and then evaluated using a magnetic spectrophotometer.
상기 표 2의 결과로부터, 광학밀도 4 내지 5이면서 금속의 결정구조 중 111면의 양이 200면에 대해 30% 이상인 금속증착층이 형성된 전사필름의 경우 휘도가 28.7 내지 30.5로서 이를 만족하지 않는 경우에 비해서 휘도가 향상된 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 또한 가장 바람직한 휘도를 위해서는 이형층의 금속입자의 양이 일정 범위로 조절된 것임도 알 수 있다. From the results of Table 2, in the case of the transfer film having a metal deposition layer having an optical density of 4 to 5 and the amount of 111 surfaces in the metal crystal structure of 30% or more with respect to 200 surfaces, the luminance is 28.7 to 30.5, which is not satisfied. It can be seen that the result can be improved compared to the luminance. In addition, it can be seen that the amount of the metal particles of the release layer is adjusted to a predetermined range for the most desirable brightness.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 기재필름 상에 이형층, 두께를 적절히 조절하여 휘도를 향상시키도록 형성된 금속증착층 및 접착층을 포함하는 전사필름은 전사장치에 의해 형광체가 형성된 전계방출 방식을 이용한 디스플레이 소자 상에 전사장치에 의해 전사되어 금속반사막층을 형성할 수 있으므로 종래 배치식에서 패널 상에 증착에 의해 금속반사막층을 형성하던 것을 개선하여 공정개선 및 공정시간 단축을 꾀할 수 있으며 불량율을 감소시켜 디스플레이 소자의 생산성을 현격히 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.As described in detail above, the transfer film comprising a release layer, a metal deposition layer and an adhesive layer formed on the base film to improve brightness by appropriately adjusting the thickness according to the present invention, the field emission method in which the phosphor is formed by a transfer device Since the metal reflective film layer can be transferred onto the display device using the transfer device to form the metal reflective film layer, the improvement of the formation of the metal reflective film layer by deposition on the panel in the conventional batch type can improve the process and shorten the process time, and reduce the defective rate. Reduction can be achieved to significantly improve the productivity of the display device.
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