KR20030067526A - 섀도우마스크의 제조방법 및 섀도우마스크 제조용내에칭층 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섀도우마스크의 제조방법 및 섀도우마스크의 제조용 내(耐)에칭층 도포장치에 관한 것으로서, 복수의 오목부를 갖는 제 1 주면 및 이 제 1 주면과 반대쪽의 복수의 개구를 갖는 레지스트층이 형성된 제 2 주면을 갖는 띠형상 금속박판(12)을 제공하는 공정, 적어도 표면이 1000 이상의 비커스 경도 및 5% 이하의 공공률(空孔率)을 갖는 세라믹재(18)에 의해 형성되고, 이 세라믹재(18)의 표면에 내에칭층 도포액(22)을 유지하는 조각부(19)를 갖는 그라비어 롤(16) 표면에 내에칭층 도포액(22)을 도포하는 공정 및 상기 그라비어 롤(16)을 상기 띠형상 금속박판(12)의 제 1 주면과 접촉시켜 상기 띠형상 금속박판(12)의 제 1 주면에 상기 내에칭층 도포액(22)을 도포하는 공정을 구비하는 섀도우마스크의 제조방법에 관한 것이다.

Description

섀도우마스크의 제조방법 및 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치{METHOD OF MANUFACTURING SHADOW MASK AND APPARATUS FOR DEPOSITING ETCHING RESISTANCE LAYER THEREFOR}

본 발명은 띠형상 금속박판에 내에칭층을 형성하는 섀도우마스크의 제조방법 및 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치에 관한 것이다.

근래, 컬러 디스플레이관에 이용하는 섀도우마스크는 고정밀화 및 고품질화가 강하게 요구되고 있는데, 디지털 방송의 개시에 의해 마찬가지로 컬러수상관에 이용하는 섀도우마스크에도 고정밀화 및 고품질화가 강하게 요구되고, 섀도우마스크의 개공(開孔)치수의 미세화 및 개공치수 편차의 저감화가 꾀해지고 있다.

또, 섀도우마스크는 문자나 도형 등을 표시하는 컬러 디스플레이관에는 개공형상이 원형상이고, 일반가정에서 사용되는 컬러수상관에는 개공형상이 장방형상이다.

그리고, 섀도우마스크의 개공은 포토에칭법에 의해 형성되어 고정밀 및 고품질이 요구되는 섀도우마스크는 주로 2단 에칭법에 의해 형성되고 있다.

이 2단 에칭은 띠형상 금속박판의 제 1 주면이 되는 한쪽 주면에 에칭에 의해 전자총측의 작은 구멍에 대응하는 오목부를 형성한다. 이 작은 구멍에 대응하는 오목부가 형성된 면 상에 내에칭층을 형성한다. 그 후, 제 2 주면이 되는 한쪽 주면과는 반대쪽인 다른 쪽의 주면을 큰 구멍에 대응하는 패턴으로 에칭하고, 큰 구멍쪽에서 작은 구멍에 대응하는 오목부를 관통시켜 개공을 형성한다. 또, 이들 개공의 개공직경은 작은 구멍쪽에서 제어되고 있다.

또, 작은 구멍과 큰 구멍을 양면에서 동시에 에칭하는 양면 에칭법은 레지스트의 개공치수에 비해 에칭으로 얻을 수 있는 오목부의 개공 치수가 커지는 사이드 에칭 현상의 제어가 어렵고, 작은 구멍과 큰 구멍이 연결된 이후에도 작은 구멍의 에칭이 진행되기 때문에, 개공 직경의 제어가 어렵다. 이에 대해, 2단 에칭법은 제 2 에칭 공정에서는 작은 구멍이 다시 에칭되지 않도록 작은 구멍쪽의 오목부에 내에칭층을 충전하여 최초의 에칭공정에 있어서 정확한 작은 구멍 패턴을 유지할 수 있도록 하여 금속박판 두께보다도 작은 개공을 가능하게 하고 있다.

그리고, 컬러 디스플레이관용의 섀도우마스크의 2단 에칭에 있어서는 자외선 경화형 수지와 그라비어 롤을 이용하는 그라비어 코터를 조합시킨 내에칭층 형성방법이 내에칭층 도포액의 충전성능이 높고, 에너지 절약도 가능하며, 공정 비용도 저렴한 점에서 주목 받고 있다.

그런데, 컬러 디스플레이관용 섀도우마스크에 비해 컬러수상관용 섀도우마스크는 판두께가 두껍고, 최초의 에칭에 있어서 작은 구멍에 대응하는 오목부의 깊이도 깊고, 개공형상이 등방적인 원형이 아니라 이방성을 갖는 장방형이 되고 있어 내에칭층 형성공정에 있어서 도포의 용이함에 이방성이 있다.

이 때문에, 그라비어 롤은 직경 약 20mm~60mm의 작은 직경의 것을 이용하여 섀도우마스크의 오목부에 내에칭층을 형성할 때의 압입력을 늘리고, 용이하게 섀도우마스크의 오목부 내의 공기와 치환하여 오목부에 확실하게 내에칭층 도포액을 충전하고 있다.

한편, 섀도우마스크를 형성하기 위한 띠형상 금속박판의 판두께가 두껍고, 주행의 텐션(tension)도 높아지기 때문에, 그라비어 롤의 소모가 격렬하고, 그라비어 롤이 소모되면 띠형상 금속박판에 손상을 줄 우려가 있어 그라비어 롤의 수명이 매우 짧아져 버린다.

그래서, 예를 들면 일본 특개 2001-104852호 공보에 기재한 바와 같이, 세라믹제의 그라비어 롤을 이용하여 이 세라믹제의 그라비어 롤로 내에칭층을 형성하는 방법이 알려져 있다.

그러나, 일본 특개 2001-104852호 공보에 기재한 바와 같이 세라믹제의 그라비어 롤을 이용해도 경도에 따라서는 그다지 수명이 길어질 수 없거나, 공공률에 의해 그라비어 롤에 파편(chip)이 생겨 오히려 수명이 짧아질 우려가 있는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그라비어 롤의 수명을 연장한 섀도우마스크의 제조방법 및 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치를제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 관련된 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치를 나타낸 개략도,

도 2는 도 1에 나타낸 장치의 그라비어 롤의 외관을 나타낸 사시도,

도 3은 도 1에 나타낸 장치의 그라비어 롤을 나타낸 단면도,

도 4는 컬러수상관을 나타낸 개략도,

도 5는 섀도우마스크의 한 제조공정을 나타낸 단면도,

도 6은 도 5에 나타낸 제조공정의 다음 제조공정을 나타낸 단면도,

도 7은 도 6에 나타낸 제조공정의 다음 제조공정을 나타낸 단면도,

도 8은 도 7에 나타낸 제조공정의 다음 제조공정을 나타낸 단면도,

도 9는 도 8에 나타낸 제조공정의 다음 제조공정을 나타낸 단면도,

도 10은 도 9에 나타낸 제조공정의 다음 제조공정을 나타낸 단면도,

도 11은 도 10에 나타낸 제조공정의 다음 제조공정을 나타낸 단면도,

도 12는 도 11에 나타낸 제조공정의 다음 제조공정을 나타낸 단면도 및

도 13은 도 12에 나타낸 제조공정의 다음 제조공정을 나타낸 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 11: 도포장치 12: 금속박판

13, 14: 신장 롤 16: 그라비어 롤

17: 금속 롤 18: 세라믹재

19: 조각부 21: 용기

22: 도포액 23: 도포액 공급 노즐

24: 독터 블레이드 26: 나일론 블레이드

본 발명의 제 1 태양에 의하면, 복수의 오목부를 갖는 제 1 주면 및 이 제 1 주면과 반대쪽의 복수의 개구를 갖는 레지스트층이 형성된 제 2 주면을 갖는 띠형상 금속박판을 제공하는 공정, 적어도 표면이 1000 이상의 비커스 경도 및 5% 이하의 공공률을 갖는 세라믹재에 의해 형성되고, 이 세라믹재의 표면에 내에칭층 도포액을 유지하는 조각부를 갖는 그라비어 롤의 표면에 내에칭층 도포액을 도포하는 공정 및 상기 그라비어 롤을 상기 띠형상 금속박판의 제 1 주면과 접촉시켜 상기 띠형상 금속박판의 제 1 주면에 상기 내에칭층 도포액을 도포하는 공정을 구비하는 섀도우마스크의 제조방법이 제공된다.

또, 본 발명의 제 2 태양에 의하면, 복수의 오목부를 갖는 제 1 주면 및 이 제 1 주면과 반대쪽의 복수의 개구를 갖는 레지스트층이 형성된 제 2 주면을 갖는 띠형상 금속박판의 제 1 주면의 오목부에 내에칭층 도포액을 도포하는 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치에 있어서, 적어도 표면이 1000 이상의 비커스 경도 및 5% 이하의 공공률을 갖는 세라믹재에 의해 형성되고, 이 세라믹재의 표면에 내에칭층 도포액을 유지하는 조각부를 갖는 그라비어 롤, 상기 그라비어 롤의 표면에 내에칭층 도포액을 도포하는 수단 및 상기 그라비어 롤을 상기 띠형상 금속박판의 제 1 주면과 접촉시켜 상기 띠형상 금속박판의 제 1 주면에 상기 내에칭층 도포액을 도포하는 수단을 구비하는 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 한 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 컬러수상관(1)에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 컬러수상관(1)은 내부를 진공으로 유지하는 진공외관용기로서의 유리 밸브(2)를 갖고, 이 유리 밸브(2) 내의 기단측에는 세개의 전자빔을 형성, 변조 및 수속(收束)시키는 전자총(3)이 배치되며, 유리 밸브(2)의 선단측에는 유리 밸브(2)의 일부를 구성하는 패널(4)이 배치되어 있다. 또, 이 패널(4)의 내면에는 전자총(3)으로부터의 3개의 전자빔이 각각 충돌하는 것에 의해 적, 녹 및 청의 3색을 각각 발광하는 형광체층을 갖는 형광 스크린(5)이 배치되어 있다. 또, 이 전자총(3) 및 형광 스크린(5)간의 유리 밸브(2)의 바깥쪽에는 전자빔의 위치를 콘트롤하고, 화면 전체에 전자빔을 주사하는 도시하지 않은 편향요크가 배치되어 있다.

또, 형광 스크린(5)에서 소정 간격 떨어져 대향하고, 전면에 다수의 장방형상의 개공이 소정의 크기, 피치로 배열되어 있는 색선별전극으로서의 섀도우마스크(6)가 배치되어 있다. 또, 섀도우마스크(6)는 이들 개공에 의해 전자총(3)에서 방출된 3개의 전자빔을 선별하고, 각각 대응하는 형광내층(螢光耐層)에 기하학적으로 1대1로 대응시키도록 각각 소정의 형광체층에 정확하게 충돌시키는 역할을 갖는다.

섀도우마스크(6)는 컬러수상관(1)의 제조공정에 있어서 형광스크린(5)을 형성할 때의 포토마스크로서도 사용되기 때문에, 섀도우마스크(6)의 개공직경의 편차나 얼룩의 품질은 그대로 형광 스크린(5)의 스트라이프 직경이나 얼룩의 품질에 영향을 주게 된다. 이 때문에, 컬러수상관(1)의 표시품질을 올리기 위해서는 섀도우마스크(6)의 품질을 올릴 필요가 있다.

본 실시예의 제조방법 및 제조장치에 의해 얻을 수 있는 섀도우마스크(6)는 개공의 형상 및 직경에 편차가 없고, 얼룩 품질이 양호하기 때문에, 표시품질이 양호한 컬러수상관(1)의 제조를 가능하게 한다.

다음에 도 1을 참조하여 섀도우마스크(6)를 제조하는 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치에 대해 설명한다.

이 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 2단의 도포장치(10, 11)를 갖고 있고, 이들 도포장치(10, 11)에는 연속하여 섀도우마스크의 기재인, 예를 들면 36중량%의 니켈을 함유하는 철니켈 함유 앰버재의 띠형상 금속박판(12)이 걸쳐져 있다. 즉, 각각의 도포장치(10, 11)는 도시하지 않은 구동장치에 의해 상하방향의 이동이 가능한 2개의 신장 롤(13, 14)을 갖고 있고, 이들 신장 롤(13, 14)의 하면에 띠형상 금속박판(12)이 배치되고, 이들 신장 롤(13, 14)에 의해 아래쪽을 향해 힘이 가해진 상태에서 반송(搬送)되어 이들 도포장치(10, 11)의 부분에서는 띠형상 금속박판(12)은 거의 수평으로 주행하고 있다.

또, 신장 롤(13, 14)간의 띠형상 금속박판(12)의 아래쪽에는 약 20mm~약 60mm 직경의 그라비어 롤(16)이 설치되어 있다. 이 그라비어 롤(16)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 중심에 예를 들면 스텐레스강으로 이루어진 금속 롤(17)을 갖고, 이 금속 롤(17) 주위에 필요에 따라 하지처리를 하고, 이 금속 롤(17) 주위에 비커스 경도 1000 이상, 적합하게는 1100 이하, 공공률 5% 이하, 바람직하게는 3.5% 이하의 산화 크롬으로 이루어지는 세라믹재(18)를 용사(溶射)하여 표면을 연마하는 것에 의해 형성되고 있다. 또, 세라믹재(18)의 외부둘레에는 내에칭층 도포액을 충전하는 조각부(19)가 레이저 가공에 의해 형성되어 있다.

그리고, 상류측 도포장치(10)의 그라비어 롤(16)의 조각부(19)에는, 예를 들면 피치가 약 0.35mm~0.50mm, 깊이가 약 0.15mm~0.3mm이고 그라비어 롤(16)의 중심축에 대해 약 45°~70°경사진 홈이 나선형상으로 설치되어 있다. 한편, 하류측 도포장치(11)의 그라비어 롤(16)의 조각부(19)에는 피치가 약 0.15mm~0.20mm, 깊이가 약 0.04mm~0.08mm에서 그라비어 롤(16)의 중심축에 대해 약 45°~70° 경사진 나선형상으로 설치되어 있다.

그리고, 그라비어 롤(16)은 도시하지 않은 구동 모터에 의해 직접 또는 간접적으로 고속으로 띠형상 금속박판(12)의 주행방향과 역방향으로 회전된다. 그라비어 롤(16)의 둘레속도는 띠형상 금속박판(12)의 주행속도의 4~25배인 것이 바람직하다.

또, 이 그라비어 롤(16)의 아래쪽에는 도시하지 않은 기대 상에 재치된 내에칭층 도포액의 오버 플로우 분량을 받는 용기(21)가 고정되어 있다.

그리고, 이 용기(21) 상에는 그라비어 롤(16)에, 예를 들면 무용제(無溶劑) 타입의 UV경화형 수지를 포함하는 내에칭층 도포액(22)을 공급하는 도포액 공급 노즐(23)이 배치되어 있다. 또, 이 도포액 공급 노즐(23)에는 그라비어 롤(16)의 조각부(19) 상의 도포액 공급노즐(23)에서 공급된 내에칭층 도포액(22)이 띠형상 금속박판(12)에 이동하기 직전의 위치에 잉여의 내에칭층 도포액(22)을 긁어 취하는 독터 블레이드(24)가 독터 블레이드 누름(25)에 의해 눌려져 설치되어 있다. 한편, 도포액 공급 노즐(23)의 하부에는 내에칭층 도포액(22)의 공급량을 규제하고, 또한 액체 떨어짐을 방지하는 나일론 블레이드(26)가 장착되어 있다.

내에칭층 도포액(22)의 도포시에는 신장 롤(13, 14)의 하면은 그라비어 롤(16)가 접하고 있는 띠형상 금속박판(12)의 상측 표면보다 아래쪽에 위치하도록 이루어져 있고, 그라비어 롤(16)과 띠형상 금속박판(12)이 이루는 각도 및 접촉면적을 규제하여 띠형상 금속박판(12)의 위쪽 그라비어 롤(16)에 대향하는 부분에는 백 롤 등의 지지부재가 배치되어 있지 않기 때문에, 주행하고 있는 띠형상 금속박판(12)의 제 2 주면은 자유상태이다. 한편, 내에칭층 도포액(22)의 비도포시에는 신장 롤(13, 14)은 상측으로 이동하고, 띠형상 금속박판(12)의 하면을 그라비어 롤(16)에서 떼어내고 있다.

다음에 상기 실시예의 섀도우마스크 제조용 내에칭 도포장치의 동작에 대해 도 5~도 13을 참조하여 설명한다.

우선, 띠형상 금속박판(12)의 표면에 부착된 압연유나 방청유를 탈지, 세정하고 건조한다. 그 후, 도 5에 나타낸 바와 같이, 띠형상 금속박판(12)의 하면의 제 1 주면 및 이 제 1 주면과 반대쪽의 상면인 제 2 주면의 양면에, 예를 들면 카제인 및 중크롬산염을 주성분으로 하는 수용성의 감광제를 소정의 두께로 도포하고, 건조하는 것에 의해 두께 수㎛의 감광막(31, 32)을 형성한다.

다음에, 섀도우마스크(6)의 개공의 전자총(3)쪽의 오목부인 작은 구멍(33)에 대응하는 패턴이 형성된 원판(34) 및 형광 스크린(5)쪽의 큰 구멍(35)에 대응하는 패턴이 형성된 원판(36)을 갖는 한쌍의 포토마스크를 이용하여, 도 6에 나타낸 바와 같이 양면의 감광막(31, 32)에 원판(34, 36)을 각각 밀착시킨 상태에서 노광하고, 이들 원판(34, 36)의 패턴을 찍어낸다.

그 후, 각각의 패턴이 찍어낸 감광막(31, 32)을 물로 현상하고, 미감광부를 제거하여 띠형상 금속박판(12)의 표면 일부를 노출시키고, 도 7에 나타낸 바와 같이 한쌍의 원판(34, 36)의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴(37, 38)을 형성한다.

또, 도 8에 나타낸 바와 같이, 레지스트 패턴(38)이 형성된 제 2 주면측에 CPP 등의 내에칭성 수지 필름에 점착재를 도포한 구성을 갖는 보호필름(41)을 점착한다. 한편, 레지스트 패턴(37)이 형성된 제 1 주면측에는 염화 제 2 철용액으로 이루어지는 에칭액을 스프레이하여 제 1 에칭을 실행하고, 이 제 1 에칭에 의해 레지스트 패턴(37)이 형성된 제 1 주면측의 금속노출부분에 섀도우마스크(6)의 전자총(3)쪽 작은 구멍(33)을 형성한다.

그리고, 이 제 1 에칭 종료 후에 공업용 물을 띠형상 금속박판(12)에 산포하고, 도 9에 나타낸 바와 같이, 띠형상 금속박판(12)의 제 1 주면, 특히 작은 구멍(33) 내에 잔존하는 에칭액을 균일하고, 또한 고속으로 치환세정하고, 작은 구멍(33) 내에 잔존하는 에칭액을 제거한다.

다음에 제 1 에칭이 종료한 제 1 주면측의 레지스트 패턴(37)을 수산화 나트륨을 주체로 하는 고온의 수용액으로 박리제거하고, 공업용 물 및 순수로 스프레이 수세 및 건조시킨 후, 레지스트 패턴(38)쪽에 형성된 보호 필름(41)을 제거한다. 그리고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 도포장치(10, 11)를 이용하여 작은 구멍(33) 내에 내에칭층 도포액(22)을 도포한 후, 내에칭층 도포액(22)에 도시하지 않은 UV경화 랩에 의해 자외선을 조사하고, 내에칭층 도포액을 UV경화하여 내에칭층(42)을 형성한다.

이 내에칭층(42)을 형성할 때에는 상류측의 도포장치(10)에 의해 제 1 주면의 작은 구멍(33) 내에 잉여의 내에칭층 도포액(22)을 압입하면서 작은 구멍(33) 내의 공기와 충분히 치환하고, 그 후에 하류측의 도포장치(11)에서 내에칭층 도포액(22)의 막두께를 제어할 수 있다.

이와 같이 2가지 도포장치(10, 11)를 이용하면, 작은 구멍(33)의 깊은 오목부, 보다 고정밀 마스크의 촘촘하고 깊은 오목부, 유효부 외의 면적이 큰 깊은 오목부, 또한 레지스트가 남은 상태의 작은 구멍(33)에도 내에칭층 도포액(22)의 충분한 충전이 가능하게 된다. 또, 상류측의 도포장치(10)의 그라비어 롤(16)의 조각부(19)쪽이 하류측의 도포장치(11)의 그라비어 롤(16)의 조각부(19)보다 성겨서 보다 많은 내에칭층 도파액(22)을 유지할 수 있도록 되어 있기 때문에, 상류측의 도포장치(10)의 그라비어 롤(16)에서 내에칭층 도포액(22)을 충분히 공급하고, 하류측의 도포장치(11)의 그라비어 롤(16)에서 내에칭층 도포액(22)의 막두께를 제어하고 있다.

그 후, 내에칭층(42) 상에 필요에 따라 보호 필름(43)을 점착한다.

또, 도 11에 나타낸 바와 같이, 레지스트 패턴(38)이 형성되어 있는 제 2 주면측을 염화 제 2 철용액의 에칭액을 스프레이하는 것에 의해 제 2 에칭을 실행하고, 레지스트 패턴(38)이 형성되어 있는 제 2 주면측에 섀도우마스크(6)의 형광 스크린(5)쪽의 큰 구멍(35)을 형성하고, 작은 구멍(33)과 관통시켜 개공(44)을 형성한다.

그리고, 이 제 2 에칭 종료 후, 띠형상 금속박판(12)에 공업용 물을 산포하고, 도 12에 나타낸 바와 같이, 띠형상 금속박판(12)의 표면, 특히 큰 구멍(35) 내에 잔존하는 에칭액(22)을 공업용 물로 균일하고, 또한 고속으로 치환하여 에칭액(22)을 제거한다.

그 후, 띠형상 금속박판(12)의 제 1 주면측에 점착된 보호 필름(43)을 제거하고, 도시하지 않은 박리장치에서 수산화나트륨을 주체로 하는 고온의 수용액에 의해, 큰 구멍(35)이 형성된 제 2 주면측의 레지스트 패턴(38) 및 작은 구멍(33)이 형성된 제 1 주면측의 내에칭층(42)을 박리제거한다. 또, 띠형상 금속박판(12)을 수세하고, 건조하는 것에 의해 도 13에 나타낸 바와 같이, 작은 구멍(33) 및 큰 구멍(35)이 연통된 복수의 장방형상의 개공(44)이 띠형상 금속박판(12)에 형성된다.

상기 실시예에 의하면, 그라비어 롤(16)을 직경 약 20mm~약 60mm의 작은 직경으로 하여 띠형상 금속박판(12)과의 접촉면적을 작게 하고, 또한 띠형상 금속박판(12)의 반송방향에 대해 그라비어 롤(16)을 역방향으로 고속회전시키는 것에 의해 큰 전단력이 발생하여 작은 구멍(33)으로의 내에칭층 도포액(22)의 압입력을 증대시켜 작은 구멍(33) 내의 공기와 치환을 용이하게 하여 요철이 있는 띠형상 금속박판(12)을 이용해도 작은 구멍(33)에 용이하게 내에칭층 도포액(22)을 충전할 수 있다.

또, 그라비어 롤(16)은 표면이 비커스 경도 1000 이상, 공공률 5% 이하의 세라믹재(18)로 형성되어 있기 땜누에, 그라비어 롤(16)의 마모를 감소시킬 수 있고,또한 파편의 발생이 방지된다. 또, 세라믹재(18)의 내에칭층 도포액(22)을 유지하는 조각부(19)가 레이저 가공으로 조각되고 있기 때문에, 띠형상 금속박판(12)으로의 손상이 적어 그라비어 롤(16) 자체도 수명이 연장된다.

또, 모든 도포장치(10, 11)의 모든 그라비어 롤(16)의 표면에 세라믹재(18)를 형성할 필요는 없어 마모가 큰 그라비어 롤(16)의 표면에만 세라믹재(18)를 형성해도 좋다.

또, 금속 롤(17)에 세라믹재(18)를 용이하게 용사할 수 있고 확실하게 설치되어 있다면, 그라비어 롤(16)의 표면에 세라믹재(18)를 용사하는데 앞서 금속 롤(17)의 외부둘레면에 하지처리를 하지 않아도 좋다.

또, 그라비어 롤(16)의 세라믹재(18)에 산화크롬을 이용하는 것에 의해 경제성이 있고 내마모성이 있는 동시에 레이저 가공도 용이하게 되는데, 레이저 가공이 가능하면 산화크롬 이외의 것도 이용할 수 있다.

또, 독터 블레이드(24)에 의해 그라비어 롤(16)의 조각부(19) 상의 내에칭층 도포액(22)의 깊이를 항상 소정의 균일한 두께로 조정하고나서 띠형상 금속박판(12)에 공급하기 때문에, 안정된 막두께, 도공상태를 얻을 수 있다.

상기 실시예에서는 내에칭층 도포액(22)으로서는 무용제 타입의 UV경화형 수지를 이용했는데, 수용성의 열건조형 수지, 열경화형 수지, 용제 타입의 열경화형 수지 또는 핫 멜트 수지 등 어느 것이나 이용할 수 있다.

다음에 다른 실시예에 대해 설명한다.

상기 실시예에서는 상류측의 도포장치(10) 및 하류측의 도포장치(11) 모두독터 블레이드(24)를 이용했는데, 상류측의 도포장치(10)는 내에칭층 도포액(22)을 충분히 공급하기 위해 독터 블레이드를 설치하지 않고, 내에칭층 도포액(22)을 띠형상 금속박판(12) 상에 과잉으로 공급시켜도 좋다.

또, 상류측의 도포장치(10) 및 하류측의 도포장치(11)의 2단으로 했는데, 작은 구멍(33)이 작은 직경 또는 깊지 않은 경우, 띠형상 금속박판(12)에 요철이 적은 경우에는 내에칭층 도포액(22)의 도포가 용이하기 때문에 장치를 간이화하기 위해 도포장치를 하나로 해도 좋다.

이 경우, 그라비어 롤(16)보다 하류측에서 신장 롤(14)의 바로 앞에 제 2 주면 상에 위쪽에서 띠형상 금속박판(12)을 누르는 보조 롤을 설치하여 작은 구멍(33) 내의 공기의 치환 또는 막두께의 제어를 보다 효과적으로 할 수 있도록 해도 좋다.

또, 도포장치가 하나인 경우에는 내에칭층 도포액(22)을 과잉으로 공급하기 위해, 도포장치의 상류측에 슬릿 코터를 설치하여 띠형상 금속박판(12)에 내에칭층 도포액(22)을 미리 도포하도록 해도 좋다. 또, 이 경우에는 도포장치의 상류측에서 띠형상 금속박판(12)을 뒤집어서 띠형상 금속박판(12)의 상면측에 슬릿 코터를 배치하여 띠형상 금속박판(12)의 상면에서 내에칭층 도포액(22)을 도포하는 것이 바람직하다. 그리고 슬릿 코터에 의해 내에칭층 도포액(22)을 띠형상 금속박판(12) 상에 과잉으로 공급하고, 도포장치에 의해 과잉으로 공급된 내에칭층 도포액(22)을 오목부에 압입하면서, 또한 막두께를 제어하여 소망하는 두께로 균일하게 한다.

여기에서 상기 실시예에 기초한 효과에 대해 표 1을 참조하여 설명한다.

	그라비어 롤	대상	판두께[mm]	수명[m]
실시예 1	금속 롤+세라믹재	CPT	0.22	675,000
실시예 2	금속 롤+세라믹재	CPT	0.25	450,000
비교예 1	금속 롤+경질Cr도금	CPT	0.12	600,000
비교예 2	금속 롤+경질Cr도금	CPT	0.22	11,250
비교예 3	금속 롤+경질Cr도금	CPT	0.25	9,000

우선, 금속 롤(17)의 주위에 비커스 경도 1250, 공공률 3%의 산화크롬으로 이루어진 세라믹재(18)를 형성한 실시예 1, 2와, 금속 롤 주위에 경질크롬(Cr)도금을 실시한 비교예 1, 2, 3에 대해 실험을 실행했다.

비교예 1에서는 판두께 0.12mm의 띠형상 금속박판으로 형성된 컬러 디스플레이관(CDT)의 섀도우마스크에 내에칭층 도포액을 도포한 바, 수명은 600,000m로 충분한 수명을 얻을 수 있었다.

다음에 실시예 1 및 비교예 2에서는 판두께 0.22mm의 띠형상 금속박판으로 형성된 컬러수상관(CPT)의 섀도우마스크에 내에칭층 도포액을 도포한 바, 비교예 2의 금속 롤에 경질 크롬 도금을 실시한 그라비어 롤의 수명은 11,250m로 저하했지만, 실시예 1의 금속 롤(17)에 세라믹재(18)를 형성한 그라비어 롤(16)의 수명은 675,000m로서 충분한 수명을 얻을 수 있었다.

또, 실시예 2 및 비교예 3에서는 판두께 0.25mm의 띠형상 금속박판으로 형성된 컬러수상관의 섀도우마스크에 내에칭층 도포액을 도포한 바, 비교예 3의 금속 롤에 경질 크롬 도금을 실시한 그라비어 롤의 수명은 9,000m로 저하했지만, 실시예 2의 금속 롤(17)에 세라믹재(18)를 형성한 그라비어 롤(16)의 수명은 450,000m로서, 충분한 수명을 얻을 수 있었다.

이들 실험결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 금속 롤(17)에 세라믹재(18)를 형성한 그라비어 롤(16)은 컬러수상관(1)에 이용하는 두께가 두꺼운 띠형상 금속박판(12)을 이용해도 충분한 수명을 얻을 수 있다.

또 세라믹재(18)를 형성한 그라비어 롤(16)을 이용한 테스트에서는 모두 세라믹의 파편에 의한 줄기 등의 결함은 전혀 인식되지 않았다.

이상과 같이, 본 발명의 태양에 의하면, 복수의 오목부를 갖는 제 1 주면 및 이 제 1 주면과 반대쪽의 복수의 개구를 갖는 레지스트층이 형성된 제 2 주면을 갖는 띠형상 금속박판의 제 1 주면에 내에칭층 도포액을 도포할 때에, 적어도 표면이 1000 이상의 비커스 경도 및 5% 이하의 공공률을 갖는 세라믹재에 의해 형성되고, 이 세라믹재의 표면에 내에칭층 도포액을 유지하는 조각부를 갖는 그라비어 롤을 이용하고 있다. 그 때문에, 세라믹재가 띠형상 금속박판에 접촉하여 회전하는 것에 의한 마모가 억제되고, 또한 세라믹재가 띠형상 금속박판에 접촉하여 회전할 때에 파편이 생기는 것이 방지되어 그 결과, 그라비어 롤의 수명연장을 꾀할 수 있다.

본 실시예의 제조방법 및 제조장치에 의해 얻을 수 있는 섀도우마스크(6)는 개공의 형상 및 직경에 편차가 없고, 얼룩 품질이 양호하기 때문에, 표시품질이 양호한 컬러수상관(1)의 제조를 가능하게 한다.

또한, 세라믹재가 띠형상 금속박판에 접촉하여 회전하는 것에 의한 마모가억제되고, 또한 세라믹재가 띠형상 금속박판에 접촉하여 회전할 때에 파편이 생기는 것이 방지되어 그 결과, 그라비어 롤의 수명연장을 꾀할 수 있다.

Claims (5)

1. 복수의 오목부를 갖는 제 1 주면 및 이 제 1 주면과 반대쪽의 복수의 개구를 갖는 레지스트층이 형성된 제 2 주면을 갖는 띠형상 금속박판을 제공하는 공정,

   적어도 표면이 1000 이상의 비커스 경도 및 5% 이하의 공공률을 갖는 세라믹재에 의해 형성되고, 이 세라믹재의 표면에 내에칭층 도포액을 유지하는 조각부를 갖는 그라비어 롤의 표면에 내에칭층 도포액을 도포하는 공정, 및

   상기 그라비어 롤을 상기 띠형상 금속박판의 제 1 주면과 접촉시켜 상기 띠형상 금속박판의 제 1 주면에 상기 내에칭층 도포액을 도포하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 섀도우마스크의 제조방법.
2. 복수의 오목부를 갖는 제 1 주면 및 이 제 1 주면과 반대쪽의 복수의 개구를 갖는 레지스트층이 형성된 제 2 주면을 갖는 띠형상 금속박판의 제 1 주면의 오목부에 내에칭층 도포액을 도포하는 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치에 있어서,

   적어도 표면이 1000 이상의 비커스 경도 및 5% 이하의 공공률을 갖는 세라믹재에 의해 형성되고, 이 세라믹재의 표면에 내에칭층 도포액을 유지하는 조각부를 갖는 그라비어 롤,

   상기 그라비어 롤의 표면에 내에칭층 도포액을 도포하는 수단, 및

   상기 그라비어 롤을 상기 띠형상 금속박판의 제 1 주면과 접촉시켜 상기 띠형상 금속박판의 제 1 주면에 상기 내에칭층 도포액을 도포하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 그라비어 롤은 금속 롤과, 이 금속 롤의 표면에 상기 금속 롤이 노출되지 않도록 형성된 조각부를 갖는 세라믹재를 구비하는 것을 특징으로 하는 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 세라믹재는 산화크롬인 것을 특징으로 하는 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조각부는 레이저 가공에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 섀도우마스크 제조용 내에칭층 도포장치.