KR910004747B1

KR910004747B1 - Black matrix manufacturing methode in color picture tube

Info

Publication number: KR910004747B1
Application number: KR1019880017246A
Authority: KR
Inventors: 이홍원
Original assignee: 삼성전관 주식회사; 김정배
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1991-07-10
Also published as: KR900010867A

Abstract

coating a photo resist layer on a panel of a CRT; exposing it to the light; coating a graphite layer and an etching liquid thereon sequentially; and developing it to form a black matrix. The photoresist comprises PVP (poly vinyl pyrrolidone (C6H9NO)n) and the etching liquid, a sulfuric or acetic acid solution with concentration of 3-15%. The method improves the straightness of the black matrix to obtain a high definition screen.

Description

Formation method of black matrix of color CRT

제 1 도는 블랙 매트릭스 형성 공정의 개괄을 보이는 개략 공정도.1 is a schematic process diagram showing an overview of a black matrix forming process.

제 2 도는 제 1 도의 에칭액도포 단계를 시행하는 장치의 구성을 보이는 개략도로서, 도면에는 종래의 문제점인 침전물의 석출을 표시하였다.FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the apparatus for performing the etching liquid application step of FIG. 1, in which the precipitation of precipitates, which is a conventional problem, is indicated.

본 발명은 칼라 브라운관의 형광면에 형성되는 블랙 매트릭스(Black matix)의 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a black matrix (Black matix) formed on the fluorescent surface of a color CRT.

블랙 매트릭스는 형광면에서 R·G·B 형광체의 반복 연속 스트라이프(stripe) 사이에 흑연등에 의해 반복적인 검은 띠들로 형성되어 화면의 콘트라스트(contrast)를 개선하는 것으로, 제 1 도에 보는 바와 같이 패널을 가공조에 투입하여 그 내면에 노광에 의해 정착성을 나타내는 적절한 감광물질(photo resist)을 도포하고, 블랙 매트릭스가 형성되지 않는 부분(즉 R·G·B 형광체의 스트라이프가 형성될 부분)을 노광(露光)시킨뒤, 흑연을 도포하고, 에칭액(etching solution)을 도포하여 노광되지 않은 부분의 감광물질을 분해시키고, 현상시킴으로써 반복 연속된 흑연 띠로서의 블랙 매트릭스를 형성하게 된다.The black matrix is formed of repetitive black bands by graphite or the like between repeated continuous stripes of R, G, and B phosphors on the fluorescent surface to improve contrast of the screen. It is put in a processing tank, and an appropriate photoresist which shows fixability by exposure is applied to the inner surface thereof, and a portion where a black matrix is not formed (that is, a portion where stripes of R, G, and B phosphors are formed) is exposed ( After photolithography, graphite is applied, and an etching solution is applied to decompose and develop the photosensitive material in the unexposed portion, thereby forming a black matrix as a repetitively continuous graphite band.

여기서 감광물질과, 이를 분해, 즉 에칭시킬 수 있는 에칭액은 상호 적절한 조합을 이루게 되는데, 종래에는 감광물질로서 주로 PVA(Poly Vinyl Alcohol ; (CH₂CHOH)_n)와 에칭액으로서 과산화수소수(H₂O₂)를 사용하여 과산화수소수의 분해(H₂O₂→H₂O＋[O])시 발생하는 발생기 산소[O]에 의해 에칭을 시행하였다. (소위 PVA/SDC계)Here, the photosensitive material and the etching solution capable of decomposing or etching the same are formed in a suitable combination. Conventionally, PVA (Poly Vinyl Alcohol; (CH ₂ CHOH) _n ) as a photosensitive material and hydrogen peroxide (H ₂ O) as an etching solution are used. ₂ ) was used to etch with generator oxygen [O] generated when the hydrogen peroxide solution was decomposed (H ₂ O ₂ → H ₂ O + [O]). (So-called PVA / SDC system)

한편 이러한 PVA/SDC계 감공물질-에칭액조합에 비해 PVP(Poly Vinyl Pyrrolidone ; (C₆H₉NO)_n)을 감광물질로 사용하는 소위 PVP/DAS계 감광물질-에칭액의 조합은 블랙 매트릭스의 직선도(straightness)가 양호하고 각 띠간의 피치를 줄여 고집적화함으로써 고품위의 화면을 얻을 수 있는 장점이 있는바, 새로이 사용되어 가고 있는 추세이다.On the other hand, the combination of so-called PVP / DAS-based photoresist-etching solution using PVP (Poly Vinyl Pyrrolidone; (C ₆ H ₉ NO) _n ) as a photosensitive material is compared to the PVA / SDC-based photoresist-etching solution combination. The straightness is good, and the pitch between the bands is reduced and highly integrated, so that a high quality screen can be obtained. This is a new trend.

그런데 이러한 PVP/DAS계 감광물질-에칭액 조합에 있어서, 종래 에칭액으로 사용되던 것은 설파믹산(Sulfamic acid ; NH₃NH₂)의 과포화 수용액인바, 설파믹산은 불휘발성의 백색결정으로 물이나 유기용제에 미량만 용해되므로 강제적 교반(agitation)을 하여 고포호수용액으로 하지 않으면 수용액을 만들기가 용이하지 않을뿐 아니라, 수용액을 만들어도 단시간내에 재차 석출(析出)되어 침전물을 형성하므로(특히 과포화용액이므로 이러한 경향은 더욱 심함) 보존 수명에 제한없이 있어서 사용 직전에 조합해야 하는 불편이 있었으며, 가격도 상당한 고가인데다가 수용액중에서 PVP를 분해하는 SO^- ₃이온이 그다지 분해력이 크지 못하여 현상도(現像度)가 뛰어나지 못하여 사용량이 많이 소요되는 결점이 있다.However, in such a PVP / DAS-based photosensitive material-etching solution combination, a conventionally used etching solution is a supersaturated aqueous solution of sulfamic acid (NH ₃ NH ₂ ), and sulfamic acid is a non-volatile white crystal and is used in water or an organic solvent. Since only a small amount is dissolved, it is not easy to make an aqueous solution unless it is made into a high algae solution by forced agitation. Is more severe) There is no limit to the shelf life, so it was inconvenient to combine it just before use, and the price is also quite expensive, and SO ^- ₃ ions that decompose PVP in aqueous solution are not so decomposable. There is a drawback that it is not easy to use it.

이러한 설파믹산의 에칭액은 실제 도포 과정에 있어서는 더욱 심각한 결점을 가지고 있는바, 제 2 도에서 보는 바와 같이 에칭액(1)이 수납되어 교반기(2)로 교반되는 에칭액탱크(3)에서 밸브(4) 및 배관(5)을 통해 노즐(6)로 패널(7)에 에칭액을 분사 도포하는 경우 에칭액으로부터 석출된 침전물(설파믹산의 결정 ; S)이 배관의 입구나 밸브(4) 또는 배관(5)의 굴곡부나 노즐(6)등에 부착되어 이를 폐색시키므로 이에 따라 충분한 분사가 이뤄지지 않으므로 도포부족 또는 부분도포등에 의한 불량이 발생하게 되고, 이에 따라 적절한 블랙 매트릭스가 패널에 형성되지 못하는 문제점이 있었다.The etching solution of sulfamic acid has more serious drawbacks in the actual application process. As shown in FIG. 2, the etching solution 1 is stored in the etching solution tank 3 in which the etching solution 1 is stirred by the stirrer 2. And depositing the etching solution (crystal of sulfamic acid; S) from the etching solution when the etching solution is sprayed and applied to the panel 7 through the pipe 5 through the nozzle 6. Since it is attached to the bent portion or the nozzle (6) to block it, a sufficient spray is not made accordingly, so that a failure due to insufficient coating or partial coating, etc. occurs, and thus there is a problem that an appropriate black matrix cannot be formed on the panel.

이상과 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 용해도가 좋아 수용액 형성이 용이하고 결정석출이 발생하지 않아 배관의 폐색이 없으며 장기보관이 용이한 에칭액을 이용한 블랙 매트릭스의 형성 방법을 제공하는 것이다.In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a method of forming a black matrix using an etchant having good solubility and easy formation of an aqueous solution, no crystal precipitation, no clogging of pipes, and easy storage for long term. .

본 발명의 다른 목적은 원료가 염가이며 현상도가 우수하여 사용량을 절감할 수 있으며 불량률을 저감할 수 있는 블랙 매트릭스의 형성방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of forming a black matrix which is inexpensive and excellent in developing ability to reduce the amount of use and reduce the defective rate.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명 칼라 브라운관의 블랙 매트릭스 형성방법은 패널에 감광물질을 도포하여 이를 노광시킨 후 흑연을 도포하고 그 상면에 형성하는 칼라 브라운관의 블랙 매트릭스 형성방법에 있어서, 이 감광액이 PVP이며 에칭액이 황산 또는 초산의 수용액인 것을 특징으로 하며, 이 황산 또는 초산의 수용액이 3 내지 15%의 농도인 것을 다른 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the method for forming a black matrix of a color CRT tube according to the present invention includes applying a photosensitive material to a panel and exposing the same, and then applying graphite to form the black matrix of the CRT. The photosensitive liquid is PVP and the etching liquid is an aqueous solution of sulfuric acid or acetic acid, and the aqueous solution of sulfuric acid or acetic acid has a concentration of 3 to 15%.

이하에 본 발명의 한 바람직한 실시예를 첨부된 공정도(제 1 도)에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, one preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings (FIG. 1).

가공조에 투입된 패널은 수산화나트륨(NaOH) 및 불산(HF)수용액, 순수(pure water)의 세정등을 순차적으로 거쳐 불순물이 제거된 뒤 건조되어 감광물질 도포단계로 이행된다.The panels put into the processing tank are sequentially washed with sodium hydroxide (NaOH), hydrofluoric acid (HF) solution, pure water, and the like to remove impurities, and then dried to proceed to the photosensitive material application step.

감광물질 도포단계에서는 PVP를 수회에 걸쳐 분사도포하고 여분의 PVP를 제거한 후 이를 히이터 및 송풍기등으로 건조시켜 피막을 형성한 후 적절한 세정을 행한다.In the photosensitive material application step, PVP is sprayed and applied several times, and the excess PVP is removed and dried using a heater, a blower, or the like to form a film, and then appropriate cleaning is performed.

다음 노광단계를 행함으로써 블랙 매트릭스가 형성될 부분을 감광시킨 후 저압현상수로 세척을 행한뒤 이를 회전건조시키게 된다.By performing the next exposure step, the part where the black matrix is to be formed is exposed to light, washed with a low pressure developing water, and then rotated and dried.

이어서 흑연 도포단계에서는 블랙 매트릭스를 형성하는 흑연을 도포하고 히이터등으로 이를 건조시킨다.Subsequently, in the graphite coating step, the graphite forming the black matrix is coated and dried with a heater or the like.

에칭법 도포단계에 있어서는 황산(H₂SO₄) 또는 초산(CH₃COOH)의 3 내지 15%, 바람직하기로는 4 내지 5% 수용액을 노즐등으로 패널에 도포된 흑연의 상면에 분사도포시킴으로써 노광된 PVP를 분해시킨다. 즉 상기 수용액에 있어서 황산 및 초산이 각각In the etching step, 3 to 15%, preferably 4 to 5% aqueous solution of sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) or acetic acid (CH ₃ COOH) is sprayed onto the upper surface of the graphite coated on the panel with a nozzle or the like. Disassemble the PVP. In the aqueous solution, sulfuric acid and acetic acid

[수식 1][Equation 1]

으로 이온화되어 이 SO^- ₃또는 SO^- ₄ ^-또는 CH₃COO^-가 노광된 PVP를 분해시키게 되는 것이다.Is ionized to the SO ^- which will thereby decompose the exposed PVP ^- ₃ or SO ^- ₄ ^- or CH ₃ COO.

다음 현상단계에 있어서는 이 분해된 PVP를 고압의 세정수로 세척해냄으로써 잔류된 PVP 및 그 상면의 흑연이 반복연속되는 검은 띠 형상의 블랙 매트릭스를 형성하게 되는 것이다.In the next development step, the decomposed PVP is washed with high pressure washing water to form a black band-shaped black matrix in which the remaining PVP and the graphite on its upper surface are repeated continuously.

이후 흑연 커팅(cutting), 세정, 건조, 검사등의 후처리를 행함으로써 블랙 매트릭스 공정이 완료된다.Thereafter, the black matrix process is completed by performing post-treatment such as cutting, cleaning, drying, and inspection.

여기서 황산 또는 초산을 종래의 에칭액 도포용 배관으로 사용되던 스테인레스관을 부식시키게 되므로 PVC(Poly Vinyl Chloride)관을 배관으로 사용할 필요가 있는데, 이는 매우 고가이며 가공성이 불량한 스테인리스관 대신 염가이며 가공이 용이하고 경량인 PVC관을 사용할 수 있게 되는 것이므로 오히려 본 발명의 장점이 되는 것이다.Since sulfuric acid or acetic acid corrodes the stainless steel pipe used as a conventional etching liquid coating pipe, it is necessary to use a PVC (Poly Vinyl Chloride) pipe as a pipe, which is very expensive and inexpensive instead of poorly processed stainless steel pipe. And since it is to be able to use a lightweight PVC pipe is rather an advantage of the present invention.

이와 같이 본 발명에 따르면 물에 대한 친화도가 매우 양호한 황산 또는 초산을 사용하므로 수용액의 조합이 매우 용이하며, 결정의 석출이 전혀 발생하지 않아 배관의 폐색이 전혀 없을뿐 아니라 장기 보관이 가능하며, 매우 염가(공업용 황산의 경우 설파믹산에 비해 약 1/2의 가격임)이면서도 분해력, 즉 현상도가 뛰어나 소량만을 사용할 수 있으므로 에칭 소요시간도 단축되는 등 현저한 경제적 이점이 있으며 염가의 배관을 사용할 수 있고 불량률이 저감되는 등 매우 유용한 여러가지 장점을 가지게 되는 것이다.As such, according to the present invention, since sulfuric acid or acetic acid having a very good affinity for water is used, the combination of aqueous solutions is very easy, and no precipitation of crystals occurs at all, so that there is no blockage of the pipe and long-term storage is possible. Although it is very inexpensive (in the case of industrial sulfuric acid, it is about 1/2 of the price of sulfamic acid), it has a remarkable economic advantage, such as shorter etching time because it can be used only in small amount due to its excellent degradability, that is, developability. And it will have a number of advantages that are very useful, such as the failure rate is reduced.

Claims

A method of forming a black matrix of a color CRT, in which a black matrix is formed by applying a photosensitive material to a panel, exposing the same, and then applying graphite and then applying an etching solution on the upper surface thereof, wherein the photoresist is PVP and the etching solution is sulfuric acid. Or an aqueous solution of acetic acid.

The method of claim 1, wherein the aqueous solution of sulfuric acid or acetic acid is in a concentration of 3 to 15%.