KR890002128B1 - 샤도우 마스크의 제조방법 - Google Patents

샤도우 마스크의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

샤도우 마스크의 제조방법
제 1 도는 종래의 천공형성 공정을 도시하는 개략 공정도.
제 2 도는 제 1 도의 공정도중 에서의 천공 단면상태를 도시하는 개략도.
제 3 도는 천공의 사이드 에칭을 설명하는 개략도.
제 4(a) 내지 제 4(f) 도는 본 발명의 실시예의 천공형성 과정에 있어서의 천공상태를 도시하는 개략단면도.
제 5 도는 제 4 도의 천공 형성고정을 도시하는 개략 공정도.
제 6(a) 도 및 제 6(b) 도는 차폐판의 한 예를 도시하는 개략 단면도 및 사시도.
제 7 도 및 제 8 도는 본 발명의 다른 실시예의 천공공정을 도시하는 개략 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 금속판 5,6 : 레지스트 막
7,8 : 노출금속면 9 : 에칭액
10 : 요(凹)부 11 : 보호필름
12 : 저항층 13 : 챔버
14 : 차폐판
본 발명은 컬러 수상관에 사용되는 샤도우 마스크의 제조방법에 관한 것으로 특히 그 에칭방법에 관한 것이다.
컬러수상관에 사용되는 샤도우마스크는 상이한 발광색의 군으로 구성되는 형광면에 근접 대향해서 배치되고 규칙 정연하게 배열된 다수의 개공을 거쳐서 색 선별기능을 수행하는 중요한 부재이다.
이 샤도우 마스크는 통상 대상의 금속박판에 에칭으로 다수의 개공을 천설하나 그 개공의 모양, 특히 단면형상은 판두께 방향으로 관통되는 개공 구경에 대하여 형광면측 표면의 개공 영역은 크고(이하 대공으로 칭한다). 전차총측 표면의 개공 영역은 관통 개공구경과 같은 정도로 형광면측의 구경보다는 작다(이하 소공으로 칭한다).
이와 같은 복잡한 단면형상을 가지는 개공을 에칭에 의하여 천설할때 그 개공구경이 작아질수록 그 정밀도와 재현성은 저하되고, 판두께보다 작은 개공구경을 얻기는 곤란하다.
이와 같은 판두께보다 작은 개공 구경을 얻는 방법으로서, 특공소 57-26345호 공보에서는 제 1 도 및 제 2 도의 도시와 같은 제안이 제시된다.
즉 금속판(1)의 에칭할 대공부 및 소공부에 상응하는 금속면을 노출하고 금속판(1)의 다른곳은 내 에칭성을 가지는 레지스트막(2a) 및 (2b)로 피복하여 대공(Da)을 형성하는 금속면을 아래로 하고, (a)의 조운에서 금속판(1)의 양면에서 목적하는 깊이, 즉 금속판의 나머지 두께(H)까지 전단의 에칭을 실시한 후, (b)의 조운에서 물로 씻어내고 (c)의 조운에서 건조한다.
이어서 소공(Db)을 형성한 금속판면에 아스팔트 파라핀 또는 중합 플라스틱등의 에칭액에 대하여 저항성을 가지는 재료들 (d)의 조운에서 스프레이하고, (e)의 조운에서 건조하므로써 저항층(3)을 형성한다.
그후 (f)의 조운에서 대공(Da)측만 후단의 에칭을 실시하고, 소공(Db)을 메우고 있는 저항층(3)에 도달하여 목적으로 하는 구멍치수가 될 때까지 에칭을 계속한다.
에칭 종료후, 무로 씻어내고 저항층 및 레지스트막 박리등의 다음 고정(g)으로 보낸다.
이와 같은 방법에 의하여 금속판두께 40%정도의 구멍치수를 가지는 샤도우 마스크를 얻는다.
그러나 구멍 형성부 이외를 가리고 있는 레지스트층(2a) 및 (2b)는 일반적으로 통상의 노광, 현상, 건조 및 버어닝 후 소공부를 상층으로 대공부를 하측으로 하고 에칭을 실시하여 또 물로 씻어낵 건조를 했을때, 내 에칭성이 저하되고 또 레지스트형상이 변형한다.
따라서 후단의 대공층에 대한 에칭시에는 레지스트막(2a)과 금속판(1)과의 부착력이 저하되고 있으므로 사이드 에칭량이 커져서 구멍치수에 불균형이 생기기 쉬워지고 사이드 에칭에 의해서 발생한 레지스트막부의 형상변형에 의하여 구멍형상이 흐트러져서 샤도우 마스크의 품질이 저하된다.
또, 전단의 에칭종료 후 소공부에 저항재를 충전하나 이 충전시 가장 곤란한 점은 제 3 도에 도시한 바와 같이 소공부의 레지스트막(2b)은 전단의 에칭시 사이드 에칭에 의하여 일부 차양부(2c)의 상태로 존재하고 이 차양부(2c)가 저항재의 요부내의 대하여 유입시에 큰 장해가 된다.
즉 저항재를 침지법 또는 스프레이법으로 요부내에 충전할 경우, 이 차양부(2c)의 근방에 있는 근방에 있는 공기가 미처 빠지지 않고 일부 기포상태로 남게 쉽다.
이결과 후단의 에칭시에 기포가 존재하는 부분은 완전히 충전되는 부분과 비교해서 에칭의 진행이 빠르기 때문에 구멍형상에 결함이 발생하기 쉬운 문제가 있다.
또 전단의 에칭시 구멍치수를 결정하는 소공부를 위쪽으로 해서 에칭을 하면 에칭액이 금속판위에 고여서 모든 소공부에서 같은 요부치수를 얻기 위한 에칭의 진행을 방해한다.
이결과 구멍치수에 불균형이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 이상의 점을 고려하여 연구된 것으로, 샤도우 마스크의 금속판 두께보다 작은치수의 개공을 샤도우 마스크 전면에 균일적으로 형성하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 우선 금속박판의 아래쪽 면만 전단의 에칭을 실시하여 소정의 요부를 형성하고 다른면은 에칭액이 부착되지 않도로 보호하고 에칭면을 물로 씻어내고 레지스트막을 박리하여 물로 씻어낸 후 금속판을 반전시켜서 위쪽이 된 요부에 에칭 저항층을 형성하고 이상의 전단의 에칭 종료에서 저항층 형성까지 에칭이 안된 면을 물로 씻어내고 레지스트막 박리액 및 저항층재가 부착하지 않도록 보호하고 저항층이 형성되지 아니한 면을 아래쪽으로 하여 후단의 에칭을 실시하여 소정의 요부를 형성하고, 후단의 에칭에 의하여 소정의 형상으로 투공을 관통 천설한 후 물로 씻어내어 저항층 및 레지스트막을 박리하여 물로 씻어내고 건조시켜 언제나 하측에만 에칭을 실시하여 에칭액이 고이는 것을 방지함으로써 금속박판의 판두께보다 작은치수의 투공을 가지는 샤도우 마스크를 얻는다.
본 발명의 실시예에 대하여 이하 상세히 설명한다.
[실시예 1]
제 4 도는 본 발명의 실시예에 의한 각 공정에 대한 금속판의 구성도이고, 제 5 도는 동일한 각 공정을 도시하는 모식도이다.
샤도우 마스크부재로서 판두께 0.13mm의 평활한 알루미킬드(alumi Killed) 저탄소강판(4)을 사용하고 양주변에 우유 카세인산 알칼리와 중 크로움산 암모늄으로 구성되는 감광액을 도포건조해서 약 5μm의 레지스트막을 형성한다.
이어서 금속박판(4)의 한쪽의 주면에 약 80μm의 원형상을 가지는 네가티브 원판을, 다른쪽의 주면의 대응부위에 약 150μm의 원형상을 가지는 네가티브 원판을 각각 밀착 배치하고 5KW의 수은램프를 사용하여 1m의 거리에서 30초간 노광한다.
그후 40℃의 온수로 1kg/㎠의 스프레이압으로 미노광 미경화부 및 대공형성부에 부여하는 금속면(7),(8)을 노출시킨다(제 4(a) 도).
그후 잔존 레지스트막(5)(6)의 내에칭성 및 금속박판(4)과의 부착강도를 향상시키기 위하여 150℃의 분위기로 약 2분간 건조하고, 200℃의 분위기로 약 2분간 버어닝을 실시한다.
다음에 금속판(4)의 상측면에 위치하는 대공측에 폴리에틸렌 폴리프로필렌 또는 염화비닐들의 보호필름(11)을 접착하고(제 4(b) 도), 금속판의 하측에 위치하는 소공측에만 에칭액(9)을 스프레이하여 목적하는 요부(10)가 형성될때까지 에칭을 실시한 후(제 5(a) 도) 물로 씻어낸다(제 5(b) 도).
에칭액은 비중 1.45 내지 1.49, 액온 50내지 70℃의 제 2 염화철 용액을 사용하고, 스프레이압 1-2kg/㎠으로 에칭을 실시한다.
이어서 대공측에 보호필름(11)을 부착한 상태로 소공측으로 부터 농도 15%, 60℃의 수산화 나트륨용액을 스프레이하고 소공측의 잔존레지스트막을 박리하여 (제 5(c) 도) 물로 씻어낸다(제 5(d) 도).
이어서 금속판을 반전시켜서 (제 5(c) 도) 전단의 에칭으로 형성된 요부로 상측으로 하고 이면에 로울러코오터로 수용성이 에칭저항재, 예를 들면 우유카세인산 알칼리, 폴리비닐알콜올, 에폭시계확산(dispersion) 수지 또는 알키드수지 등을 도포하여 (제 5(e) 도) 소공측의 요부를 완전히 메워서 건조(제 5(f) 도) 함으로써 저항층(12)을 형성한다(제 4(d) 도).
수용성의 에칭 저항재의 종류에 의하여 금속판이 젖은 상태에서는 요부(10)내의 물과의 치환이 신속히 이루어지지 아니하므로 이와 같은 경우에는 잔존레지스트막을 박리하고 물로 씻은후 건조하여 실시하면 좋다.
에칭 저항재의 도포막 두께로서는 요부(10)외의 금속판면 상에서 5내지 10μm가 되는 범위가 적당하다.
이 저항재의 도포법으로는 로울러코오트법 이외에 나이프코오트법, 스프레이법, 침지법, 또는 바아코오터법으로 실시해도 된다.
또, 저항재로서는 내에칭성을 가지는 것이 필요하고 상기 이외에 비수용성의 것, 예를들면 파라핀, 석유피치, 래커(lacquer)등을 사용하는 경우는 소공측의 잔존레지스트막(5)를 박리하여 물로 씻은후 건조해서 저항층(12)을 형성하면 된다.
그런데 저항층(12)을 형성한 후 대공측의 보호필름(11)을 박리하고 금속판의 하측에 위치하는 대공측에만 염화제2철로 구성되는 에칭액(9)을 스프레이하여 에칭을 실시 제 5(g) 도 함으로써 저항층(12)에 대공측 요부가 도달되어서 목적하는 치수의 샤도우마스크 개공을 얻는다(제 4(c) 도).
이어서 저항층(12) 및 레지스트막(6)을 박리하여 (제 5(h) 도) 개공형성 공정이 종료된다(제 4(f) 도).
여기에서 전단의 소공측만의 에칭 및 후단의 대공측만의 에칭에 있어서의 에칭량은 샤도우마스크의 구멍치수 및 금속판 두께에 따라 다르지만, 하옇튼 대공측의 에칠량쪽이 크다.
따라서 양자의 있어서의 최적의 에칭량을 얻기 위해서 전단 및 후단의 에칭 챔버길이의 비를 변경하거나 또는 에칭액의 비중이나 액온 또는 스프레이압 등을 변화시키면 된다.
이와 같이 얻어진 샤도우마스크는 구멍형상이 우수하고 결함도 없고 또 금속판 두께보다 작고 균일한 구멍치수를 가지는 고품질의 것이다.
이상의 실시예에 있어서 저항재의 도포방법에 의해서 금속판의 하측에 저항재의 부착이 없는 경우 보호필름이 박리는 저항재 도포 공정전에 실시해도 된다.
[실시예 2]
제 6 도 및 제 7 도에 본 발명의 제 2 의 실시예의 챔버 및 공정도를 도시한다.
본 실시예의 경우도 레지스트막 도포에서 버어닝 공정까지는 실시예 1과 동일하다.
버어닝 후 금속판의 하측에 위치하는 소공측에만 에칭을 실시하나 에칭액이 대공측으로 부착하는 것을 방지하기 위하여 제 6(a) 도 및 제 6(b) 도의 도시와 같이 금속판(4)의 주행부에 상당하는 챔버 측면에 에칭액 차폐판(14)을 구비한 에칭챔버(13)내에서 목적하는 요부가 얻어질 때까지 에칭을 실시한다.(제 7(a) 도).
이 차폐판의 구조로서는 여러가지 고려되나 제 6 도는 그 한예를 도시하는 것으로 하측으로부터의 에칭액의 분사력에 의해서 금속판이 차폐판으로부터 부상되지 않도록 고무로울러(15)로 압압하는 구조를 가지고 있다.
에칭종료후 동일한 차폐판을 가지는 수세 챔버는 소공측에 부착된 에칭액을 세정하여(제 7(b) 도) 이어서 동일한 차폐판을 가지는 레지스트막 박리 챔버에서 소공측의 레지스트막을 실시예 1과 같이 수산화 나트륨액으로 제거(제 7(c) 도) 한후 물로 씻어(제 7(d) 도), 건조한다.
그후 도포하는 에칭 저항재의 종류에 따라서는 건조는 하지 않아도 된다. 그후 금속판을 반전하여 요부가 형성된 소공부를 상측으로 하여 같은 차폐판을 가지는 저항재 도포 챔버에서 실시예 1과 같이 에칭 저항재를 금속판의 상측에 위치하는 소공측에만 도포하고 (제 7(e) 도) 건조함으로써 (제 7(f) 도) 저항층을 형성한다.
이어서 차폐판이 없는 에칭 챔버내에서 대공측에만 하측으로부터 에칭액으로 스프레이하여 에칭을 실시함으로써 (제 7(g) 도) 저항층에 대공측 요부가 도달해서 목적하는 치수의 샤도우마스크 개공을 얻는다. 이어서 저항층 및 레지스트막을 박리하여 개공형성 공정이 종료된다(제 7(h) 도).
여기에서 저항재의 도포방법에 의하여 금속판의 하측에 저항재가 부착하지 않을때 저항재 도포 챔버는 차폐관이 없어도 된다.
[실시예 3]
제 8 도에 본 발명의 제 3 의 실시예의 공정도를 도시하겠으나 본 실시예의 경우도 레지스트막 도포에서 버어닝 공정까지는 실시예 1과 동일하므로 설명은 생략한다.
버어닝 후 금속판의 하측에 위치하는 소공측만 에칭이나 에칭액이 대공측에 부착하는 것을 방지하기 위하여 보호필름(11)으로 서 마그네틱시이트를 접합하여 목적의 요부를 얻을때까지 에칭을 실시한다(제 8(a) 도).
이 마그네틱시이트는 착자체(着磁體)를 고무시이트 또는 유연성을 가지는 플라스틱 시이트의 표면에 도포한 것, 또는 착자체를 그들속에 함지(含漬 : 함께 담그다)한 것이 좋고, 또 윤환상으로 연속 사용이 가능하다.
에칭종료 후 마이크넥 시이트를 접합한 채로 수세챔버로서 소공측에 부착된 에칭액을 세정하고(제 8(b) 도) 이어서 레지스트막 박리챔버에서 소공측의 레지스트막 만을 실시예1과 동일하게 수산화나트륨액으로 제거한 후 (제 8(c) 도) 물로 씻어내어(제 8(d) 도) 건조한다.
또 이후 도포하는 에칭 저항재의 종류에 따라서는 건조는 하지 않아도 된다. 그후 금속핀을 반전시키고 요부가 형성된 소공부를 상측으로 하여 대공측에 마그네틱 시이트를 접합한 채로 실시예 1과 동일하게 소공측에만 저항층을 형성(제 8(e) 도)하여 건조한다(제 8(f) 도).
그후 마그네틱 시이트는 대공측에서 박리된 전단의 에칭공정을 순환하여 복귀한다.
이후의 공정은 실시예 1과 동일하다.
또, 이상의 실시예 1 내지 3에서는 소공측에 저항층을 형성했으나 대공층에 형성해도 무방한 것은 물론이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 전단과 후단의 에칭이 언제나 금속판의 하측으로부터 실시되고 구멍현상이 우수하고 구멍에 결함이 없고 또 금속박판의 두께보다 작은 균일한 구멍치수를 가지는 고품질의 샤도우마스크를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 금속박판의 한쪽 표면의 개공영역이 대응되는 다른쪽의 표면의 개공영역과는 다르로 규칙적으로 배열된 다수의 투공을 천설하는 샤도우마스크의 제조방법에 있어서, 상기 금속박판 양면의 상기 소정개공 영역 이외의 부분을 내에칭 레지스트막으로 피복하고, 상기 금속박판의 하측면만 전단의 에칭을 실시하여 소정의 요부를 형성하고, 에칭을 하지않는 상측면은 에칭액이 부착하지 않도록 보호하고, 상기 요부가 형성된 면을 물로 씻어내어 상기 레지스트막을 박리하여 물로 씻어내고, 상기 금속판을 반전시켜서 상기 요부가 형성된 금속면을 상측으로 하고 이면에 에칭 저항층을 형성하고, 이상의 전단의 에칭종료 후로부터 상기 저항층 형성까지의 공정으로 상기 요부가 형성되지 아니한 면은 물로 씻어내고, 레지스트막 박리액 및 저항층재가 부착되지 않도록 보호하고, 상기 저항층이 형성되지 않는 면만을 하측으로 하여 후단의 에칭을 실시하여 소정의 요부를 형성하고, 상기 후단에 에칭에 의하여 소정의 형상으로 투공을 관통 천설시킨 후 물로 씻어내어 상기 저항층 및 레지스트막을 박리하여 물로 씻어 건조해서, 상기 금속박판 두께보다 작은 치수의 투공을 가지는 샤도우마스크을 얻는 것을 특징으로 하는 샤도우 마스크의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전단의 에칭시에 에칭을 하지 않는면의 보호를 유기합성 필름으로 하는 것을 특징으로 하는 샤도우 마스크의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전단의 에칭시에 에칭을 하지 않는면의 보호를 윤환상으로 순환사용이 가능한 마그네틱시이트로 하는 것을 특징으로 하는 샤도우 마스크의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전단의 에칭시에 에칭을 하지 않는면의 보호를 액상물 비산 부착방지용의 차폐판을 가지는 에칭챔버로 하는 것을 특징으로 하는 샤도우 마스크의 제조방법.
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