KR950004395B1 - 개선된 스크린을 갖는 칼라 음극선관과 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

개선된 스크린을 갖는 칼라 음극선관과 그 제조 방법

제1도는 통상적인 음극선관의 단면도.

제2도는 종래 제조방법에 의해 제조된 종래 음극선관의 스크린의 발췌 단면도.

제3도는 종래 칼라 음극선관의 형광막의 형성 공정의 블럭도.

제4도는 본 발명 따른 음극선관용 스크린의 발췌 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 형광막 형성 공정의 블럭도.

제6도 내지 제10도는 본 발명에 따른 스크린의 가공 과정을 순서대로 나타내 보인다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 패널 120 : 블랙매트릭스

130 : 형광체층 140 : 메탈백

본 발명은 개선된 스크린을 갖는 칼라 음극선관 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 스크린의 일요소인 메탈백의 박리를 효과적으로 억제할 수 있는 칼라 음극선관 및 그 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 칼라 음극선관은 제1도에 도시된 바와 같이, 그 바닥면에 스크린(11)이 형성되고 스크린(11)의 전방에 섀도우 마스크(50)가 설치되는 패널(10)과, 이 패널(10)과 결합되어 하나의 진공용기를 형성하는 펀넬(20)과, 펀넬의 후단에 마련된 네크(21)의 내외부에 설치되는 전자총(30)과 편향 요오크(40)를 구비한다.

화상을 재생함에 있어서, 상기 전자총으로부터 방출된 전자빔이 상기 편향 요오크에 의해 소정 위치로 편향되어 상기 형광막의 소정 위치에 랜딩됨으로써 하나의 화소가 형성되고, 이들 화소가 모여 하나의 완성된 화면이 형성되게 된다. 이러한 음극선관에서 최상의 화상을 얻기 위하여, 음극선관을 구성하는 여러 부품들이 최상의 상태를 유지하여야 하며, 특히, 화상이 형성되는 형광막의 형성상태는 양질의 화상을 얻는데 매우 중요한 매우 중요한 변수로서 작용한다.

제2도는 제1도의 A부분의 확대도이다. 이를 참조하면, 패널(10)의 바닥면에 형성되는 스크린(11)은 블랙매트릭스(12)와 형광체층(13) 및 메탈백(14)으로 구성된다. 상기 블랙매트릭스(12)와 형광체충(13)은 패널(10)의 바닥면에 형성되며, 메탈백(134)은 상기 블랙매트릭스(12)와 형광체층(13)의 상부를 전체적으로 커버하며, 블랙매트릭스와 형광체층에 부분적으로 분리되어 있어서 입사된 전자빔의 산란을 위한 미세갭(10')을 마련한다

제3도는 이상과 같은 구조를 가지는 종래 스크린의 단계적 제조 공정을 보여 준다.

1. 블랙 매트릭스 형성공정 : 패널의 내측 바닥에 PVA 등 감광제가 함유된 흑연액을 도포하여 흑연막을 형성한 후, 이를 도포 리소그래피법을 이용하여 소정의 패턴으로 식각하여 스트라이프 또는 돗트상의 패턴을 갖는 흑연막, 즉 블랙 매트릭스를 형성한다.

2. 형광체층 형성공정 패널의 바닥면에 적, 녹, 청색의 형광체를 소정의 패턴, 예를 들어 스트라이프상 또는 돗트 트리리오 상으로 형성한다. 이 공정에서는 R,G,B색상의 형광체 슬러리가 사용되며, 패턴 마스크를 이용한 노광단계 및 노광된 부분을 선택적으로 에칭하는 현상공정을 통상 포토리소그래피법이 적용된다.

3. 필름층 형성공정 : 소정의 패턴으로 형성된 형광체층의 표면에 아크릴 에멀젼등이 함유된 합성수지 소재의 필트밍액을 소정 두께로 도포한후 이를 건조하여 필름층을 형성한다. 이 필름층은 거친 표면을 갖는 상기 형광체층의 표면을 고르게 평활화한다. 이것은, 불균일한 형광체 입자에 의한 형광체층 표면을 평탄화하고, 특히 형광층의 노출된 공공부(Cavlty)를 매립함으로써 후속공정에서 얻어지는 메탈백의 평탄도를 개선하는 것이다.. 이 공정은 액상의 필르밍액을 패널에 공급하여 도포하는 단계와 그리고 이것은 건조하여 일정한 경도를 가지도록 하는 건조단계를 포함한다.

4. 금속막 형성공정 : 필름층이 형성된 형광체층 상부에 금속막을 전면적으로 형성한다. 이 금속박막은 주로 알루미늄으로 이루어지며 메탈백이라고도 불리운다. 이 메탈백은 진공용기를 이용한 열증착법에 의해 형성된다.

5. 소성 공정 이상과 같은 과정을 거친 패널을 가열하여, 패널의 형광체층과 상기 금속막 사이에 개재된 필름층을 열분해하여 제거된다. 이때의 가열온도는 대게 400˚C정도이다.

이상과 같은 공정을 통해 패널의 내면에는 스크린이 완성되며, 상기 메탈백의 하부에 개재되었던 필름층은 열분해에 의해 제거됨으로써 메탈백의 하부에는 갭이 마련되며, 부분적으로 형광체층 및 블랙매트릭스와 접촉되며, 노출된 전체 표면이 평탄한 상태를 유지한다.

그러나 이상과 같은 종래 제조 공정은 다음과 같은 문제점을 유발한다.

즉, 형광체층상에 도포되는 필름층은 패널의 중간부위에 비해 그 주위에 상대적으로 두껍게 형성되어 있어서, 건조시 부풀어 오르게 된다. 특히 금속막이 형성된 후 소정처리될 시, 국부적으로 열분해에 의해 다량의 가스가 발생됨으로써, 상기 금속막이 부풀어 오르거나 박리되게 된다. 이러한 메탈백의 박리는 스크린의 화상 표시 영역 뿐 아니라, 가스가 다량 발생되는 스크린 주변의 패널의 코너등에서 주로 일어나고, 스크린이 완성된 후 칼라음극선관 완성전단계에서 먼지 제거를 위한 제진공정시 제진을 위해 가해지는 진동등에 의해서도 빈번히 일어난다.

이러한 메탈백의 박리는 제품이 완성된 이후에도 일어나게 되는데, 이것은 블랙매트릭스와 형광체층에 대한 메탈백의 부착력이 미약하기 때문이다. 즉, 메탈백은 그 하부에 전면적으로 존재하였던 필름층이 제거됨으로써 전체가 사실상 형광체층과 블랙매트릭스로부터 분리되어 있어 약간의 진동이나 충격이 가해지더라도 쉽게 박리되게 된다. 결과적으로 이러한 문제점은 결과적으로 형광막을 포함하는 전체 스크린의 품위를 저하시키게 되어 양질의 화상실현에 지장을 주게 됨은 물론 박리된 메탈백의 조각이 섀도우 마스크등에 부착됨으로써 섀도우 마스크의 빔통과 공을 막아버림으로써 제품자체를 사용할 수 없게 되는 중대한 결과를 초래한다.

본 발명은 메탈백의 박리를 효과적으로 억제할 수 있는 개선된 스크린을 갖는 칼라 음극선관과 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 칼라 음극선관은, 내측 공간부에 섀도우 마스크가 설치되는 패널; 과 상기 패널의 바닥에 소정패턴으로 형성되는 블랙매트릭스와 형광체층와, 상기 블랙매트릭스와 형성체층의 상부를 전면적으로 커버하는 메탈백을 갖는 스크린 과 스크린의 전방에 설치되는 섀도우 마스크와 상기 패널과 결합되어 하나의 진공용기를 형성하는 펀넬; 과 그리고, 펀넬의 후단에 마련된 네크의 내장되는 전자총과, 상기 네크의 둘레에 설치되는 편향 요오크; 를 구비하며, 상기 메탈백은 상기 블랙 매트릭스로 직접 접촉되고, 상기 형광체층과 소정 거리 이격됨으로써, 메탈백과 형광체층의 사이에 갭이 마련되는 점에 그 특징이 있다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명의 제조방법은, 패널의 내부 바닥면에 블랙매트릭스를 소정패턴으로 형성하는 단계와, 상기 블랙매트릭스의 사이의 패널 바닥에 적, 청, 녹색의 형광체층을 형성하는 단계와, 상기 형광체층과, 상기 블랙매트릭스를 소정 두께의 필름층을 형성하는 단계와, 상기 블랙매트릭스에 중첩되는 필름층을 부분적으로 제거하여 상기 형광체층의 상부에만 필름층이 잔류케하는 식각단계와, 상기 필름층의 상부에와 필름층의 사이로 노출된 블랙매트릭스로 금속막적층하는 단계와, 상기 과정을 거친 패널을 열처리하여 상기 형광체층의 상부에 하는 필름층을 열분해하는 단계와, 섀모우 마스크 조립체를 패널의 내측에 설치하는 단계와, 그 후단 네크에 전자총이 설치된 펀넬을 상기 패널과 졀합하는 단계들을 가지는 점에 그 특징이 있다.

이상의 본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 필름층은 특히 형광체층위의 부분은 잔류하고, 블랙 매트릭스의 위의 부분은 제거된다. 따라서, 형광체층이 스트라이프상인 경우 필름충도 역시 블랙매트릭스로 일치되는 스트라이프상이 된다.

이하 첨부된 모면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 싱세히 설명한다.

본 발명에 따른 칼라 음극선관은, 제1도와 함께 설명된 통상의 칼라 음극관과 같이, 그 바닥면에 스크린이 형성되고 그 내측 공간부에는 상기 스크린과 대면하는 섀도우 마스크가 실치되는 패널과, 이 패널과 결합되어 하나의 진공용기를 형성하는 펀넬과, 펀넬의 후단에 마련된 네크의 내외부에 설치되는 전자총과 편향요오크를 기본적으로 구비한다. 이러한 통상 구조를 기반으로 하는 본 발명에 따른 칼라 음극선관은 제4도에 도시된 바와 같이, 보다 개선된 구조의 스크린(110)을 갖는다.

제4도는 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 스크린(110)의 화대된 부분적 단면을 보인다. 즉, 패널(100)의 내부 바닥면에 블랙매트릭스(120)와 형광체층(130)이 교호적으로 형성되고, 이들의 위에 본 발명의 특징적 형태를 보이는 메탈백(140)이 형성된다. 이 메탈백(140)은 상기 블랙매트릭스(120)과 접촉되고, 상기 형광체층(130)과는 격리되어 이들 사이에 소정폭의 간극이 형성된다.

이와 같은 메탈백(140)은, 예를 들어 상기 형광체층(130)과 블랙매트릭스(120)가 스트라이프형일 경우, 블랙매트릭스에 접촉되는 부위에 블랙매트릭스에 대응되는 채널형 그루브를 갖게 되고, 그리고, 형광체층이 돗트형인 경우, 형광체층이 대응되는 부위가 원통형으로 돌출되는 융기부를 갖게 된다.

이와 같은 특징을 가지는 상기 메탈백은, 종래와는 달리 블랙매트릭스에 대응되는 모든 부위가 블랙매트릭스에 직접 부착되어 있게 된다. 따라서, 상기 메탈백의 부착력이 강화되어 메탈백이 형광체층과 블랙매트릭스가 이루는 평면으로 부터 박리될 우려가 적다.

이상과 같은 구조를 가지는 본 발명의 제조방법은 제5도에 도시된 바와 같이 아래의 항목으로 요약되는 공정을 포함한다.

1. 패널의 내부 바닥면에 블랙매트릭스를 소정패턴으로 형성하는 단계

2. 상기 블랙매트릭스 사이의 패널 바닥에 적, 청, 녹색의 형광체층을 형성하는 단계

3. 상기 형광체층과 상기 블랙매트릭스상에 소정 두께의 필름충을 형성하는 단계

4. 상기 블랙매트릭스에 중첩되는 필름층을 부분적으로 제거하여 상기 형광체층의 상부에만 필름층이 잔류케하는 식각단계

5. 상기 필름층의 상부에와 필름층의 사이로 노출된 블랙매트릭스에 금속막 적층하는 단계

6. 상기 과정을 거친 패널을 열처리하여 상기 형광체층의 상부에 잔류하는 필름층을 열분해하는 단계

7. 섀도우 마스크 조립체를 패널의 내측에 설치하는 단계

8. 그 후단 네크에 전자총이 설치된 판넬을 상기 패널과 결합하는 단계

이상과 같은 본 발명의 제단계에 있어서, 실질적으로 4의 공정이 본 발명의 특징적 유형을 가지는 공정이며, 그 나머지의 공정은 종래 통상의 공정을 따른다.

이하 이상과 같은 본 발명의 제조방법은 보다 구체적으로 단계별로 설명한다.

블랙매트릭스 형성단계 : 제6도에 도시된 바와 같이, 통상의 공정에서와 같이, 패널(100)의 바닥면에 PVA등의 함유된 감광성 수지를 먼저 도포하여 수직막을 얻고, 이를 섀도우 마스크를 이용해 소정 패턴으로 노광하며, 이에 이어 흑연을 도포한 후 물로 현상하여 소정 패턴, 예를 들어 스트라이프상의 블랙매트릭스로(120)를 얻는다. 상기 노광은 섀도우 마스크를 이용한 노광장치를 통해 이루어진다.

형광체층 형성단계 : 제7도에 도시된 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(120)의 사이에 각각 적, 청, 녹색의 형광체층(130)을 번갈아가며 형성한다. 상기 형광체층(130)의 형성 단계는, 형광체 슬러리를 패널의 바닥면에 도포하는 단계와, 도포된 형광체층을 섀도우 마스크를 이용해 소정 패턴으로 노광하는 단계와, 노광된 형광체층을 에칭하여 목적하는 부분의 스트라이프상 형광체층만을 남기는 현상단계를 갖는다. 이러한 일련의 작업은 R, G, B 색상의 형광체 슬러리에 대해 3희 개별적으로 실시된다.

필름층 형성 단계 : 제8도에 도시된 바와 같이, PVA등의 감광성 물질이 함유된 고분자의 필르밍액을 상기 형광체층의 표면전체에 도포하여 필름층(160)을 얻고, 상기 블랙매트릭스(120) 및 형광체층(130)의 제조단계에서와 같은 방식으로 노광하여, 제9도에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스에 중첩되는 부위를 예를 들어 물이나 SHO(sodium hyrdrooxide)와 같은 에칭액으로 제거하여 소정패턴, 예를 들어 스트라이프상의 필름층(160)을 형성한다

금속막 형성 단계 : 제10도에 도시된 바와 같이, 필름층(160)의 상부에 메탈백(140)을 형성한다. 이때에 금속으로는 주로 알루미늄이 사용되고, 진공로를 이용한 열증착법이 적용된다.

소성 공정 : 이상과 같은 과정을 거친 패널을 약 400˚C정도의 온도로 가열하여 패널에 도포된 모든 고분자물질을 열적으로 분해 제거하여, 제4도에 도시된 바와 같은 스크린이 패널(100)의 내부 바닥에 형성되게된다.

이상과 같은 본 발명은 형광체층 제조 공정에 있어서, 본 발명의 특징적 단계인 필름층 형성단계의 상세한 프로세스는 다음과 같다.

블랙매트릭스와 형광체층이 형성된 패널의 바닥면에 필름층액을 전면적으로 도포하여 수지막을 형성하고, 건조단졔를 통해 수지막을 건조시킨다. 상기 필름층액의 소재로는 PVA(polyvinyl alcohol)와 ADC(Ammonium dicromatete)를 혼합하여 사용하거나, PVP(polyvinyl pyrorolidone)와 ADC를 적절히 혼합하여 사용함이 바람직하다. 상기 건조단계에 의해 막의 건조가 완료되면 이 막을 노광하는 노광단계를 수행하게 되는데, 이 노광단계에서는 자외선을 이용하여 소정 패턴으로 형성된 형광체층의 상면만 노광되어 경화되도록 하고 상기 형광체층 사이에 위치되는 블랙 매트릭스의 상면과 스크린의 그 주위가 노광되지 않도록 한다. 그리고 노광된 필름층을 현상하여 상기 형광체층의 상면에만 상기 필름층이 남아 있도록 하고 그나머지 부분, 특히 패널의 스커트에와 이에 인접된 코너부위에 부착된 부분은 모두 제거되도록 한다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 칼라 음극선관의 형광막 형성방법은 패널 바닥면의 형광체층에 형성된 필름층이 형광체층의 상면에만 형성되고 상기 블랙 매트릭스 상에는 형성되어 있지 않으므로 필름층을 소성항시 발생되는 유기가스량이 종래의 방법에 비해 현저히 줄어 들게 된다. 더우기 패널의 모서리 및 코너에 집중된 필름층은 소정 처리 전에 제거되므로 소성시 패널의 스크린 주변부에서의 메탈백의 박리가 방지된다.

그리고 본 발명에 의해 완성된 칼라음극선관이 완성된 이후에도, 메탈백이 블렉매트릭스에 강력하게 부착되어 있으므로 충격들에 의해 쉽게 박리되지 않고, 실험에 의하면, 종래의 칼라 음극선관에 비해 화상의 휘도가 10% 이상 향상됨이 확인되었다.

이상에서와 같이 본 발명 칼라 음극선관의 형광막 형성방법은 패널의 소성 공정시 메탈백이 부풀어 오르는 것을 방지할 수 있으며, 나아가서는 소성공정에 따른 불량율을 대폭 줄일 수 있고 생산성의 향상을 도모할 수 있는 이점을 가진다.

Claims (3)

1. 내측 공간부에 섀도우 마스크가 설치되는 패널; 과 상기 패널의 바닥에 소정패턴으로 형성되는 블랙매트릭스와 형광체층와, 상기 블랙매트릭스와 형광체층의 상부를 전면적으로 커버하는 메탈백을 갖는 스크린; 과 스크린의 전방에 설치되는 섀도우 마스크, 와 상기 패널과 결합되어 하나의 진공용기를 형성하는 펀넬; 과 그리고, 펀넬의 후단에 마련된 네크에 내장되는 전자총과, 상기 네크의 둘레에 설치되는 편향 요오크; 를 구비하며, 상기 매탈백은 상기 블랙 매트릭스에 직접 접촉되고, 상기 형광체층과 소정 거리 이격됨으로써, 메탈백과 형광체층의 사이에 갭이 마련된 것을 특징으로 하는 개선된 스크린을 갖는 칼라음극선관.
2. 패널의 내부 바닥면에 블랙매트릭스를 소정패턴으로 형성하는 단계와, 상기 블랙매트릭스의 사이의 패널 바닥에 적, 청, 녹색의 형광체층을 형성하는 단계와, 상기 형광체층과, 상기 블랙매트릭스상에 소정 두께의 필름층을 형성하는 단계와, 상기 블랙매트릭스에 중첩되는 필름층을 부분적으로 제거하여 상기 형광체층의 상부에만 필름층이 잔류케하는 식각단계와, 상기 필름층의 상부에와 필름층의 사이로 노출된 블랙매트릭스에 금속막적층하는 단계와, 상기 과정을 거친 패널을 열처리하여 상기 형광체층의 상부에 잔류하는 필름층을 열분해하는 단계와, 섀도우 마스크 조립체를 패널의 내측에 설치하는 단계와, 그 후단 네크에 전자총이 설치된 펀넬을 상기 패널과 결합하는 단계들을 가지는 것을 특징으로 하는 개선된 스크린을 갖는 칼라음극선관의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 필름층을 부분적으로 제거할 시, 스크린의 유효화면을 벗어나 패널의 스커트와이에 인접된 스크린 주변부의 부분도 제거하는 것을 특징으로 하는 개선된 스크린을 갖은 칼라 음극선관의 제조 방법.