DE69126695T2

DE69126695T2 - Schattenmaske für Farbkathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE69126695T2
Application number: DE69126695T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Magaki; Yasuhisa Ohtake; Seiji Sago
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-22
Filing date: 1991-11-22
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2011-11-23
Also published as: EP0715331A2; DE69132527T2; US5280215A; KR920010719A; US5411822A; KR950007681B1; EP0715331B1; EP0487106B1; DE69126695D1; DE69132527D1; EP0715331A3; EP0487106A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schattenmaske für eine Farbkathodenstrahlröhre und insbesondere eine Schattenmaske mit zufriedenstellender Leuchtdichte bzw. Luminanz und zufriedenstellendem Weißabgleich und mit im wesentlichen rechteckigen Öffnungen oder Löchern.
Eine Farbkathodenstrahlröhre umfaßt im wesentlichen einen (Röhren-)Kolben mit einer eine sphärische Oberfläche aufweisenden Frontplatte und ein einstückig mit letzterer vereinigtes Trichterteil. Auf der Innenfläche der Frontplatte ist ein aus Dreifarb-Leuchtstoffschichten zusammengesetzter Leuchtstoffschirm erzeugt. Innenseitig des Leuchtstoffschirms ist diesem zugewandt eine Schattenmaske mit einer großen Zahl von in einem spezifischen Muster angeordneten Öffnungen bzw. Löchern angeordnet. Drei von einer in einem Halsteil des Trichters angeordneten Elektronenkanone emittierte Elektronenstrahlen werden durch ein Magnetfeld abgelenkt, das durch ein an der Außenseite des Trichterteils montiertes Ablenkjoch erzeugt wird. Danach werden die Elektronenstrahlen durch die Schattenmaske so selektiert (gesteuert), daß sie einwandfrei an gewünschten bzw. vorgesehenen Stellen auf die Dreifarb-Leuchtstoffschichten auftreffen. Hierauf werden die Elektronenstrahlen durch die Magnetfelder in den Horizontal- und Vertikalrichtungen mit einer Abtastbewegung geführt (scanned), wodurch auf dem Leuchtstoffschirm ein Farbbild wiedergegeben wird.
Herkömmlicherweise können die Löcher von Schattenmasken dieser Art eine kreisrunde oder rechteckige Form besitzen. Schattenmasken mit kreisrunden Löchern werden hauptsächlich in Anzeigeröhren verwendet, während solche mit rechteckigen Löchern grundsätzlich für Haushaltsanwendung, wie bei Heim- Fernsehgeräten, eingesetzt werden.
Herkömmlicherweise ist oder wird jedes Loch einer Rechteckloch-Schattenmaske so geformt, daß die Richtung seiner Längsachse auf die der Vertikalachse der Schattenmaske ausgerichtet ist. Insbesondere sind zahlreiche Löcher längs der Vertikalachse, die durch das Zentrum der Schattenmaske verläuft, mit schmalen Brückenteilen dazwischen angeordnet, und zahlreiche Lochreihen, die jeweils in der Richtung der Vertikalachse verlaufen, sind mit vorbestimmten Mittenabständen in der Horizontalrichtung nebeneinander angeordnet. Entsprechend dieser Schattenmaske ist der Leuchtstoffschirm mit einer Vielzahl von Dreiergruppen von Streifen-Leuchtstoffschichten versehen, die jeweils in der Vertikalrichtung verlaufen.
Die beschriebene Schattenmaske mit den im spezifischen Muster oder Schema angeordneten Löchern wird durch Photoätzen angefertigt. Insbesondere wird dabei auf beide Seiten eines Maskensubstrats eine Sensibilisierungslösung zur Bildung von Photolack- oder Photoresistfilmen aufgetragen, und zwei Schattenmaskendruck-Negativplatten mit jeweils Mustern entsprechend den zu formenden Öffnungen oder Löchern werden einzeln mit den Photoresistfilmen (klebend) verbunden, um Drucken (Belichten) und Entwickeln durchzuführen. Damit werden Resistmuster entsprechend den Mustern auf den Negativplatten auf dem Maskensubstrat erzeugt. Danach wird das die Resistmuster darauf tragende Maskensubstrat von beiden Seiten her geätzt, worauf die Schattenmaske fertiggestellt ist.
Die Löcher der nach dieser Methode gefertigten Schattenmaske sind aufgrund von Durchhängen (sags) der Muster nach dem Drucken und Entwickeln oder einer Differenz in der Ätzgeschwindigkeit nur im wesentlichen rechteckige Öffnungen mit vier runden Ecken, obgleich jedes der Löcher in den zum Drucken der Muster auf den Photoresistfilmen benutzten Negativplatten eine genaue Rechteckform ohne Rundung in seinen vier Ecken aufweist. Nach der Ätzmethode werden im wesentlichen rechteckige, kleinere Öffnungen mit vier runden bzw. gerundeten Ecken an der einen Seite des Maskensubstrats geformt, während im wesentlichen rechteckige, größere Öffnungen mit vier gerundeten Ecken, welche Öffnungen mit den kleineren Öffnungen in Verbindung stehen, in der anderen Seite des Substrats erzeugt werden. Jedes Loch ist durch die Grenze zwischen seinen entsprechenden kleineren und größeren Öffnungen definiert. An der Grenze zwischen den kleineren und größeren Öffnungen entstehen vorspringende ("aufgeweitete") Teile, die zum Loch hin ragen.
Im allgemeinen wird die Schattenmaske im Inneren der Frontplatte so angeordnet, daß sich die kleineren Öffnungen an der Seite der Elektronenkanone befinden und die größeren Öffnungen dem Leuchtstoffschirm zugewandt sind. Daher erreichen die Elektronenstrahlen, welche die Dreifarb- Leuchtstoffschichten im Mittelbereich des Leuchtstoffschirms bestrahlen, den Schirm nach dem Durchgang durch die Löcher im Mittelbereich der Schattenmaske in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse der Löcher. Diejenigen Elektronenstrahlen, welche am Umfangs- oder Randteil der Leuchtstoffschichten auf den Leuchtstoffschirm auftreffen, erreichen dagegen den Schirm nach positiver bzw. zwangsläufiger Ablenkung und diagonaler Querung der Löcher am (im) Umfangsteil der Maske. Ein Teil jedes Elektronenstrahls, der die Löcher so diagonal durchläuft, trifft auf die offenen Randabschnitte (an der Seite des Leuchtstoffschirms) der größeren Öffnungen oder die inneren Lochwände auf und kann daher den Leuchtstoffschirm nicht erreichen. Leuchtbereiche an den Dreifarb-Leuchtstoffschichten, die entsprechend den jeweiligen Konfigurationen der Löcher geformt sind, sind demzufolge nicht reckeckig, und sie weisen Beschnitte (cutouts) an ihren Ecken auf. Hierdurch werden Luminanz und Weißabgleich herabgesetzt. Ferner können die von den inneren Wänden der Löcher reflektierten Strahlen eine Leuchtstoffschicht einer anderen Farbe zum Aufleuchten bringen, wodurch die Farbintensität (-sättigung) oder der Kontrast vermindert wird.
Insbesondere im Fall des Loches mit den vorspringenden Teilen an der Grenze zwischen den kleineren und größeren Öffnungen ist die Position zur Bildung der vorspringenden Teile in den Bereichen der kurzen Seite des Loches in der Dickenrichtung der Maske gegenüber derjenigen der vorspringenden Teile an den Bereichen der langen Seite, abhängig von der Änderung der Ätzgeschwindigkeit, verschoben oder versetzt. Üblicherweise befinden sich die vorspringenden Teile in den Bereichen der kurzen Seite des Loches an der Seite des Leuchtstoffschirms (an der Seite der größeren Öffnungskante) von bzw. gegenüber derjenigen der vorspringenden Teile an den Bereichen der langen Seite des Loches. Diese vorspringenden Teile bilden abgestufte Abschnitte an den vier Ecken des Loches oder den Grenzen zwischen den kurz- und langseitigen Bereichen. Insbesondere sind vorspringende Teile, die an der Leuchtstoffschirmseite von bzw. unter denen an den langseitigen Bereichen gelegen sind, einzeln an den vier Ecken des Loches geformt. Wenn die Elektronenstrahlen die Löcher mit diesen vorspringenden Teilen diagonal durchlaufen, werden sie daher praktisch durch die äußeren Ecken der Löcher näher am Außenumfangsbereich der Schattenmaske abgefangen, wodurch Luminanz und Weißabgleich weiter herabgesetzt werden.
Dieses Problem kann insbesondere im Fall einer flachen quadratischen Röhre auftreten, bei welcher die Frontscheibe eine im wesentlichen flache oder plane Oberfläche mit einem großen Krümmungsradius aufweist. Der Krümmungsradius der Schattenmaske vergrößert sich nämlich in Abhängigkeit von dem der Frontscheibe. Um zu verhindern, daß die mechanische Festigkeit der Schattenmaske durch den vergrößerten Krümmungsradius weiter vermindert wird, muß die Dicke der Maske vergrößert werden. Im Fall der Schattenmaske rür die flache quadratische Röhre durchlaufen daher die Elektronenstrahlen die Löcher der Maske diagonal unter einem größeren Winkel, obgleich sie mit dem gleichen Ablenkwinkel wie bei Verwendung einer herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhre abgelenkt werden. Die Elektronenstrahlen können somit auf die schirmseitigen offenen Kantenbereiche der Löcher oder die inneren Lochwände auflaufen (run against), so daß Luminanz und Weißabgleich weiter abnehmen.
Eine außermittige oder Exzenter-Schattenmaske wird herkömmlicherweise vorgesehen, um einen Beschnitt jedes Leuchtbereichs zu verhindern, welcher der Kollision der jedes Loch diagonal durchlaufenden Elektronenstrahlen zuzuschreiben ist. Bei der Schattenmaske dieses Typs ist im Mittelbereich der Maske jedes Loch so geformt, daß die jeweiligen Mittelachsen der kleineren und größeren Öffnungen miteinander fluchten. Bei Annäherung an den Umfangsbereich der Schattenmaske in bezug auf die Horizontalrichtung ist die Position bzw. Lage jeder größeren Öffnung gegenüber ihrer entsprechenden kleineren Öffnung auswärts versetzt. Bei Annäherung an den Umfangsbereich der Schattenmaske in bezug auf die Diagonalrichtung ist weiterhin die Lage der größeren Öffnung in der Diagonalrichtung gegenüber der kleineren Öffnung versetzt.
Wenn jedoch die Verschiebung oder Versatz der größeren Öffnung gegenüber der kleineren Öffnung vergrößert wird, erfährt die Lochkonfiguration eine Deformation. Insbesondere im Fall der flachen quadratischen Röhre, bei welcher die Frontscheibe eine im wesentlichen plane Oberfläche mit einem größeren Krümmungsradius als bei der Frontscheibe einer herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhre aufweist, vergrößert sich der Krümmungsradius der Schattenmaske proportional zu dem der Frontscheibe. Mit zunehmender Größe der Farbkathodenstrahlröhre verringert sich mithin die mechanische Festigkeit der Schattenmaske beträchtlich, so daß die Schattenmaske vergleichsweise dick sein müßte. Bei der Schattenmaske dieses Typs laufen die Elektronenstrahlen, welche die Löcher diagonal durchlaufen, auf die Innenfläche jedes Loches auf, auch wenn dies bei der herkömmlichen Schattenmaske nicht der Fall ist. Ferner ist die Lochbreite, von der Strecke oder Bahn der abgelenkten Elektronenstrahlen aus gesehen, verkleinert, so daß die Leuchtbereiche auf den Leuchtstoffschichten verengt sind, was mit verringerter Luminanz einhergeht. Zur Vermeidung der Kollision bzw. das Auftreffens der Elektronenstrahlen und der Verringerung der Luminanz ist es nur nötig, daß die Verschiebung bzw. der Versatz ΔW der größeren Öffnungen in bezug auf die kleineren Öffnungen vergrößert wird. Wenn der Versatz ΔW der größeren Öffnungen vergrößert wird, ist jedoch die Höhe jedes vorspringenden Teils an der rechten Seite jedes Loches von der jedes vorspringenden Teils an der linken Seite so verschieden, daß die Lochkonfiguration weiter verzerrt wird oder ist.
In der veröffentlichten geprüften JP-Patentanmeldung 63- 49336 ist eine Schattenmaske offenbart, bei welcher alle Ecken von größeren und kleineren Öffnungen so nach außen vorgezogen sind oder vorspringen, daß die Öffnungen eine Spulenform erhalten, um damit die Rundheit der vier Ecken jedes Loches zu verkleinern. In Verbindung mit einer Ausführungsform ist insbesondere eine Version beschrieben, bei welcher die Größendifferenz zwischen den größeren und kleineren Öffnungen in bezug auf die Richtung der Lochbreite gleich derjenigen in bezug auf die Richtung der Lochlänge ist.
Um bei der auf diese Weise ausgestalteten Schattenmaske zu verhindern, daß Elektronenstrahlen an den größeren Öffnungen in der Richtung der Lochbreite abgefangen werden, muß jedoch die Breite der Brückenabschnitte an den jeweiligen offenen Kantenabschnitten oder -bereichen (an der Seite des Leuchtstoffschirms) der größeren Öffnungen vergrößert werden. Infolgedessen vergrößert sich die eigentliche Breite der Brückenabschnitte an den vorspringenden Teilen, so daß die Luminanz abnimmt. Um die eigentliche Breite der Brückenabschnitte zu verkleinern, muß im Gegensatz dazu die Breite der Brückenabschnitte an den offenen Kantenbereichen der größeren Öffnungen verringert werden. Als Ergebnis werden die Elektronenstrahlen in einem größeren Maße an den offenen Kantenbereichen der größeren Öffnungen oder den vorspringenden Teilen abgefangen, so daß Luminanz und Weißabgleich verringert werden. Wenn zudem die Konstruktion der Schattenmaske dieses Typs derjenigen einer herkömmlichen Schattenmaske ähnlich ist, bei welcher die Größendifferenz zwischen den größeren und kleineren Öffnungen in der Richtung der Öffnungsbreite größer ist als die in der Richtung der Öffnungslänge, entstehen sehr große abgestufte Bereiche an den vier Ecken jedes Loches oder an den Grenzen zwischen den kurz- und langseitigen Bereichen des Loches. Obgleich die Form des Loches, unmittelbar von oben gesehen, rechteckig ist, werden die Elektronenstrahlen, welche die Löcher diagonal durchlaufen, durch die abgestuften Bereiche an den äußeren Ecken der Löcher, die näher am Umfangsrandbereich der Schattenmaske liegen, abgefangen, und die Leuchtbereiche auf Dreifarb-Leuchtstoffschichten sind Beschnitten (cutouts) unterworfen, so daß Luminanz und Weißabgleich herabgesetzt sind oder werden.
Die veröffentlichte ungeprüfte JP-Patentanmeldung 1- 175148 offenbart eine Schattenmaske, bei welcher die Ecken von größeren Öffnungen nach außen vorgezogen sind bzw. vorspringen, so daß Elektronenstrahlen daran gehindert werden können, an den Ecken der Löcher abgefangen zu werden. Diese Schattenmaske unterscheidet sich jedoch von der in der obengenannten JP-Patentanmeldung 63-49436 offenbarten nur in der Konfiguration jeder größeren Öffnung, und die eigentliche (substantial) Form der Öffnungen ist die gleiche wie bei obiger Anmeldung, so daß dabei die gleichen Probleme auftreten.
Weiterhin offenbart die veröffentlichte ungeprüfte JP- Gebrauchsmusteranmeldung 50-124253 eine Schattenmaske, bei welcher der Mittelteil jeder kurzen Seite jedes Loches einwärts ausgebeult oder gewölbt ist, so daß die Rundheit einer Endposition eines Elektronenstrahls (Beschnitt jeder Ecke eines Leuchtbereichs auf einer Leuchtstoffschicht), durch Streuung hervorgerufen, beseitigt ist oder wird und damit die Elektronenstrahlkonfiguration rechteckig wird. Wenn jedoch bei dieser Schattenmaske Löcher mit Brückenbereichen einer vorbestimmten Breite, die an den jeweiligen offenen Kanten von größeren und kleineren Öffnungen zurückbleiben, geformt werden, ist die Breite der Brückenbereiche so groß, daß die Luminanz niedrig ist. Zur Aufrechterhaltung der Luminanzgröße muß jedoch die Breite der Brückenbereiche beträchtlich verkleinert werden, so daß die mechanische Festigkeit der Schattenmaske in der Richtung der Lochreihen, die jeweils eine Vielzahl von Löchern mit Brückenbereichen dazwischen beinhalten, abnimmt. Beim Preß(um) formen der Schattenmaske in eine vorbestimmte Form unterliegt daher die Schattenmaske einer (einem) örtlichen Längung oder Verzug. Die angestrebte Schattenmaske kann daher nicht erhalten werden.
Die veröffentlichte ungeprüfte JP-Patentanmeldung 1- 320738 offenbart ferner eine Schattenmaske, bei welcher größere Öffnungen im wesentlichen rechteckig, die äußeren Ecken kleinerer Öffnungen ausgebeult (bulged) und die äußeren Ecken von Löchern ebenfalls ausgebeult sind, so daß Elektronenstrahlen, welche die Löcher diagonal durchlaufen, daran gehindert werden können, auf die offenen Kantenbereiche der größeren Öffnungen oder die inneren Lochwände aufzulaufen, und Beschnitte von Leuchtbereichen an Dreifarb- Leuchtstoffschichten verhindert werden können. Darüber hinaus offenbart die veröffentlichte ungeprüfte JP-Patentanmeldung 2-86027 Muster einer Schattenmaskendruck-Negativplatte zur Ausbildung dieser Löcher. Dabei werden Muster entsprechend kleineren Öffnungen durch Kombinieren von rechteckigen Hauptmustern und rechteckigen Hilfsmustern durch Gesamt- oder Verbundbelichtung geformt.
Obgleich bei der Schattenmaske dieses Typs eine Beeinträchtigung des Weißabgleichs durch Beschnitte von Leuchtbereichen einwandfrei unterdrückt werden kann, kann die Rundheit der Ecken der Löcher nicht verringert werden, so daß die Luminanz nicht zufriedenstellend verbessert werden kann. Am Außenumfangsbereich eines Leuchtstoffschirms, wo die Toleranz für das Elektronenstrahlauftreffen klein ist, werden außerdem Elektronenstrahlen, welche ausgebeulte Bereiche der Löcher passieren, auf Leuchtstoffschichten unterschiedlicher Farben geworfen, so daß sie damit die Farbintensität oder -sättigung verringern können.
Die veröffentlichte ungeprüfte JP-Patentanmeldung 2- 40840 offenbart eine Schattenmaske, bei welcher die vier Ecken jeder kleineren Öffnung nach außen ausgebeult sind und die Innenwand des kurzseitigen Bereichs der kleineren Öffnung geneigt oder schräggestellt ist, so daß die Rundheit der vier Loch-Ecken verringert ist. Bei dieser Schattenmaske ist jedoch der kurzseitige Bereich jedes Loches (bogenförmig) gekrümmt und ohne jeden geraden Abschnitt, so daß die Lochfläche zu klein ist, um eine zufriedenstellende Luminanz zu erreichen. Da größere Öffnungen auf die gleiche Weise wie die von herkömmlichen Löchern angeordnet sind, können zudem die Ecken der Löcher nicht ohne weiteres auswärts ausgebeult werden.
Die veröffentlichte ungeprüfte JP-Patentanmeldung 55- 159545 offenbart eine Schattenmaskendruck-Negativplatte, deren Öffnungen bzw. Löcher I-förmig sind, so daß die vier Ecken der Löcher nach außen ausgebeult sind. Bei einer unter Verwendung der auf diese Weise ausgestalteten Negativplatte hergestellten Schattenmaske sind die äußeren Ecken jedes Loches ausgebeult, so daß die Herabsetzung des Weißabgleichs, die durch die Kollision der die Löcher diagonal durchlaufenden Elektronenstrahlen verursacht wird, bis zu einem gewissen Grad unterdrückt sein kann. Da die Löcher so geformt sind, daß größere Öffnungen im wesentlichen rechteckig und die Ecken von kleineren Öffnungen nach außen ausgebeult sind, kann jedoch die Rundheit der vier Ecken jedes Loches nicht verringert werden, so daß die Verminderung der Luminanz nicht zufriedenstellend unterdrückt sein oder werden kann.
Die veröffentlichte ungeprüfte JP-Patentanmeldung 56- 156636 offenbart eine Schattenmaskendruck-Negativplatte, bei welcher jedes Loch vorspringende Teile aufweist, die einzeln über mehrere 10 µm scharf von seinen vier Ecken vorstehen. Eien unter Verwendung dieser Negativplatte hergestellte Schattenmaske kann so ausgelegt sein, daß ihre Löcher jeweils in Form eines Rechtecks mit vier Ecken reduzierter Rundheit vorliegen. An den äußeren Ecken der Löcher sind jedoch keine ausgebeulten ("aufgeweiteten") Teile geformt, auf welche Elektronenstrahlen auftreffen könnten, wenn sie die Löcher diagonal durchlaufen. Mit diesen Löchern können somit Beschnitte von Leuchtbereichen nicht verhindert werden, so daß der Weißabgleich herabgesetzt ist.
Die Vorveröffentlichung US-A-4 296 189 offenbart eine Farbbildröhre mit einer Schlitztyp-Lochmaske, wobei die Schlitzlöcher in Spalten angeordnet und die Löcher in jeder Spalte durch Stege getrennt sind. Der Krümmungsradius der Enden der Löcher an den Stegen ist vergrößert und damit erheblich größer als die halbe Breite der Mittelteile der betreffenden Löcher. Eine solche Lochform kann nach der Methode erreicht werden, bei welcher die Lochbilder eines zur Herstellung der Maske benutzten Photonegativs (photomaster) an ihren Enden eine größere Breite als in den Mitten der Lochbilder aufweisen.
Obgleich vorstehend verschiedene verbesserte Schattenmasken beschrieben worden sind, kann deren Luminanz und/oder Weißabgleich nur bis zu einem gewissen Grad und nicht zufriedenstellend verbessert sein.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf diese Gegebenheiten entwickelt worden; ihre Aufgabe ist die Schaffung einer Schattenmaske mit rechteckigen Löchern, deren Ecken in der Rundheit reduziert und die frei von Beschnitten von Leuchtbereichen sind, die anderenfalls durch Elektronenstrahlen, welche die Löcher mit vergrößerter Ablenkung diagonal durchlaufen, hervorgerufen werden können, so daß Luminanz oder Weißabgleich verbessert sein können.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Schattenmaske, wie sie im Anspruch 1 spezifiziert ist.
Die Schattenmaske umfaßt ein im wesentlichen rechteckiges Maskensubstrat und eine Vielzahl von in letzterem geformten Öffnungen bzw. Löchern, wobei die Konfigurationen der Löcher, insbesondere die Ausbeulungen (bulges) von ausgebeulten ("aufgeweiteten") Teilen, in Abhängigkeit von den Koordinatenpositionen auf der Schattenmaske verschieden sind. Je weiter jedes der Löcher von der Mitte der Schttenmaske in der Horizontalrichtung entfernt ist, um so weiter erstrecken sich die äußeren ausgebeulten Teile der Löcher nach außen, während an den inneren Ecken der Löcher keine ausgebeulten Teile ausgebildet sind. Die Löcher sind somit in bezug auf die Längsrichtung symmetrisch und in bezug auf die Querrichtung asymmetrisch.
Die vier Ecken jedes der Löcher, die auf einer vertikalen Achse liegen, welche die Mitte bzw. das Zentrum der Schattenmaske passiert, sind quer ausgebeult, so daß jedes Loch in den Längs- und Querrichtungen symmetrisch ist. Von den ausgebeulten Teilen der äußeren Ecken jedes Loches erstreckt sich das weiter von der Mitte der Schattenmaske entfernte Teil weiter (über eine größere Strecke) als das näher an der Mitte der Schattenmaske gelegene Teil. Die inneren Ecken der Löcher weisen keine Ausbeulungen auf, so daß jedes Loch, das näher am Außenumfangsbereich der Schattenmaske liegt, in den Längs- und Querrichtungen asymmetrisch ist.
Bei der auf diese Weise ausgebildeten Schattenmaske kann die Lochkonfiguration, von der Bahn eines Elektronenstrahls, der die Löcher mit erhöhter Ablenkung diagonal durchläuft, her gesehen, im wesentlichen genau rechteckig ausgebildet sein oder werden. Infolgedessen kann ein Beschnitt eines Leuchtbereichs auf einer Luchtstoffschicht eliminiert werden, welcher Beschnitt herkömmlicherweise dann verursacht worden ist, wenn ein Teil eines die Löcher diagonal durchlaufenden Elektronenstrahls auf die Schirmseitenkantenteile oder die Innenwände der Löcher auftrifft und einen Leuchtstoffschirm nicht erreicht. Damit kann die im herkömmlichen Fall vorkommende Minderung von Luminanz und Weißabgleich der Schattenmaske mit rechteckigen Löchern vermieden werden. Für die Elektronenstrahlen besteht eine größere Toleranz für das Auftreffen auf die Leuchtstoffschichten im Mittelbereich des Leuchtstoffschirms als im Umfangs- oder Randbereich. Auch wenn die vier Ecken jedes Loches auf der die Schattenmaskenmitte passierenden vertikalen Achse quer ausgebeult sind (bulge), so daß das Loch in den Längs- und Querrichtungen symmetrisch ist, kann daher die Luminanz im Mittelbereich des Leuchtstoffschirms verbessert sein, ohne eine Farbverschiebung zu bedingen.
Eine Schattenmaskendruck-Negativplatte wird benutzt, um in einem Maskensubstrat eine Anzahl im wesentlichen rechteckiger Löcher mit Plan- oder Flächenkonfigurationen zu formen, die je nach der Lage auf dem Maskensubstrat variieren. Die Negativplatte beinhaltet kleinere Öffnungsmuster, die jeweils kleineren Öffnungen entsprechen, welche an einer Seite des Maskensubstrats geformt sind oder werden und jeweils Teil des betreffenden Loches darstellen, sowie größere Öffnungsmuster, die jeweils größeren Öffnungen entsprechen, welche an der anderen Seite des Maskensubstrats geformt sind oder werden. Bei dieser Negativplatte ist jedes der kleineren und größeren Öffnungsmuster aus einem rechteckigen Hauptmuster sowie rechteckigen vorspringenden (projecting) Mustern geformt, die einzeln (jeweils) von den Ecken des Hauptmusters nach außen ragen.
In einem Verfahren zur Herstellung der Schattenmaskendruck-Negativplatte werden die kleineren und größeren Öffnungsmuster geformt durch einzelnes Zusammensetzen (Überlagern) der rechteckigen vorspringenden Muster an den Ecken jedes Hauptmusters durch Verbund- oder Gesamtbelichtung und zweckmäßige Änderung der jeweiligen Breiten, Längen und Vorspringwinkel der vorspringenden Muster und Positionen derselben relativ zu jedem Hauptmuster.
Wenn die kleineren und größeren Öffnungsmuster der Schattenmaskendruck-Negativplatte jeweils aus dem rechteckigen Hauptmuster und den rechteckigen vorspringenden (projecting) Mustern, die - wie oben beschrieben - einzeln von den Ecken des Hauptmusters nach außen ragen, geformt werden, können die Ecken der Schattenmaske über eine wünschenswerte Strecke ausgebeult sein. Bei Einbau der Schattenmaske in eine Farbkathodenstrahlröhre kann somit der gesamte Leuchtstoffschirm mit Elektronenstrahlen bestrahlt werden, die jeweils eine im wesentlichen rechteckige Konfiguration ohne Beschnitt aufweisen.
Wenn das rechteckige Hauptmuster und die rechteckigen vorspringenden Muster, die einzeln von den Ecken des Hauptmusters nach außen ragen, durch Verbund- oder Gesamtbelichtung synthetisch bzw. zusammengesetzt geformt werden, können außerdem Muster gewünschter Konfigurationen ohne weiteres erzielt werden.
Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 bis 7 eine Schattenmaske, wobei im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Farbkathodenstrahlröhre mit der Schattenmaske,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schattenmaske,
Fig. 3A eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration einer größeren Öffnung von Löchern (apertures) auf der vertikalen Achse der Schattenmaske,
Fig. 3B eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration der kleineren Öffnung von Löchern auf der vertikalen Achse,
Fig. 3C einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 3A,
Fig. 3D einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 3A,
Fig. 4A und 4B Draufsichten zur Darstellung der größeren Öffnungskonfiguration bzw. der kleineren Öffnungskonfiguration von Löchern auf der horizontalen Achse der Schattenmaske,
Fig. 5A und 5B Draufsichten zur Darstellung der größeren Öffnungskonfiguration bzw. der kleineren Öffnungskonfiguration von Löchern auf einer diagonalen Achse der Schattenmaske,
Fig. 6A eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Konfiguration eines Loches am bzw. im Randbereich der Schattenmaske in bezug auf die (in der) Horizontalrichtung, von der Bahn eines das Loch diagonal durchlaufenden Elektronenstrahls her gesehen, und einem Leuchtbereich auf einer Leuchtstoffschicht,
Fig. 6B eine perspektivische Darstellung des Loches nach Fig. 6A und
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Konfiguration eines Loches mit ausgebeulten ("aufgeweiteten") Teilen an seinen vier Ecken, von der Bahn eines das Loch diagonal durchlaufenden Elektronenstrahls her gesehen, und einem Leuchtbereich auf der Leuchtstoffschicht;
Fig. 8A bis 13E Negativplatten für Schattenmaskendruck, wobei im einzelnen zeigen:
Fig. 8A eine Draufsicht auf eine Negativplatte für die Ausbildung kleinerer Öffnungen,
Fig. 8B eine Draufsicht auf eine Negativplatte für die Ausbildung größerer Öffnungen,
Fig. 9A eine Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels eines kleineren Öffnungsmusters (eines Musters kleinerer Öffnungen),
Fig. 9B eine Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels eines größeren Öffnungsmusters (eines Musters größerer Öffnungen),
Fig. 10A bis 10D schematische Darstellungen der jeweiligen Breiten, Vorspringlängen und -winkel von vorspringenden Mustern von kleineren und größeren Öffnungsmustern sowie Vorspringpositionen relativ zu Hauptmustern,
Fig. 11A bis 11d schematische Darstellungen von Zuständen, in welchen kleinere und größere Öffnungsmuster in der Mitte, am Vertikalachsenende, Horizontalachsenende bzw. Diagonalachsenende einer Schattenmaskendruck-Negativplatte ausgerichtet sind,
Fig. 12A bis 12E schematische Darstellungen zur jeweiligen Veranschaulichung von Prozessen zum Ausbilden eines kleineren Öffnungsmusters und
Fig. 13A bis 13E schematische Darstellungen zur jeweiligen Veranschaulichung von Prozessen zum Ausbilden eines größeren Öffnungsmusters;
Fig. 14A bis 14E schematische Darstellungen einer Abwandlung von Prozessen zum Ausbilden von kleineren und größeren Öffnungsmustern,
Fig. 15 eine Draufsicht auf Löcher ohne ausgebeulte Teile und
Fig. 16 und 17 Draufsichten zur jeweiligen Veranschaulichung verschiedener Abwandlungen des Schattenmaskenloches.
Im folgenden ist eine Schattenmaske gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Farbkathodenstrahlröhre einen Röhren-Kolben mit einer Frontscheibe 1, die eine sphärische Oberfläche aufweist, und einem einstückig mit der Frontscheibe verbundenen Trichterteil 2. Auf der Innenfläche der Frontscheibe (des Schirmträgers) 1 ist ein Leuchtstoffschirm 3 mit Dreifarb-Leuchtstoffschichten erzeugt. Eine Schattenmaske 4 mit einer großen Zahl von Löchern, die in einem spezifischen Muster oder Schema angeordnet sind, ist an der Innenseite des Leuchtstoffschirms 3 diesem zugewandt angeordnet. Drei Elektronenstrahlen, die von einer in einem Halsteil 5 des Trichterteils 2 angeordneten Elektronenkanone 6 emittiert werden, werden durch ein Magnetfeld abgelenkt, das von einem an der Außenseite des Trichterteils montierten Ablenkjoch 8 generiert wird. Danach werden die Elektronenstrahlen mittels der Schattenmaske 4 so selektiert (gesteuert), daß sie einwandfrei in gewünschten Positionen auf die Dreifarb- Leuchtstoffschichten auftreffen.
Die Schattenmaske 4 weist ein Maskensubstrat 10 auf, das in Vorderansicht eine Rechteckform besitzt und eine Vertikalachse (Y-Achse) sowie eine Horizontalachse (X-Achse) aufweist, die gemäß Fig. 2 durch das Zentrum bzw. die Mitte des Maskensubstrats verlaufen. Die Maske 4 weist eine große Zahl von im wesentlichen rechteckigen Löchern 30 auf, die im Maskensubstrat 10 so geformt sind, daß ihre Längsachsenrichtung mit der Y-Achsenrichtung der Maske übereinstimmt. Die Löcher 30 sind mit schmalen Brückenteilen 31 dazwischen vertikal angeordnet. Mehrere vertikale Lochreihen 32 sind in vorbestimmten Abständen in der Horizontalrichtung (X-Achsenrichtung) angeordnet, so daß damit ein Muster (pattern) geformt ist.
Die Schattenmaskenlöcher 30 werden durch Photoätzen geformt. Jedes Loch weist ein(e) größere(s) Öffnung(steil), die (das) sich an der Fläche öffnet, die dem Leuchtstoffschirm zugewandt ist, wenn die Schattenmaske in die Farbkathodenstrahlröhre eingebaut ist, und eine kleinere Öffnung auf, die sich an der anderen, der Elektronenkanone zugewandten Fläche öffnet. Das Loch 30 selbst ist durch die Grenze zwischen den größeren und kleineren Öffnungen 34 bzw. 35 festgelegt.
Die Flächenkonfigurationen der Löcher 30 sind je nach ihren Koordinatenpositionen auf der Schattenmaske verschieden. Bei den Löchern 30, die auf und nahe der Vertikalachse Y liegen, welche die Mitte (x = 0) der Schattenmaske 4 passiert (vgl. Fig. 3A bis 3D), sind vier Ecken 36L jeder größeren Öffnung 34 und vier Ecken 36S jeder kleineren Öffnung 35 um praktisch den gleichen Betrag (margin) quer nach außen ausgebeult oder aufgeweitet (bulged). Demzufolge sind auch vier Ecken 36 jedes Loches 30 quer nach außen ausgebeult, so daß das Loch eine symmetrische Form in den Längs- und Querrichtungen besitzt und ausgebeulte Teile 37 praktisch gleicher Größe aufweist.
Auf der Horizontalachse x (vgl. Fig. 4A und 4B) sind, je weiter jedes der Löcher von der Mitte (x = 0) der Maske zum Außenumfang derselben hin angeordnet ist, die horizontalen Ausbeulungen der beiden Ecken 36L der größeren Öffnung 34 an der Seite des Außenumfangs oder -rands der Schattenmaske 4 und die beiden Ecken 36S der kleineren Öffnung 35 an der Außenumfangsseite der Maske um so länger, d.h. die äußeren Ecken 36L und 36S ragen nach außen. Folglich stehen zwei (obere und untere) ausgebeulte Teile 37 praktisch der gleichen Größe von den betreffenden äußeren Ecken 36 jedes Loches 30 in Querrichtung nach außen ab. Je weiter jedes der Löcher von der Mitte der Schattenmaske entfernt ist, um so weiter erstrecken sich die diese ausgebeulten Teile 37 nach außen. Je weiter jedes der Löcher 30 von der Mitte der Schattenmaske 4 zu ihrem Außenumfang hin entfernt ist, um so weniger weit ragen die ausgebeulten Teile der Ecken 36L und 26S der größeren und kleineren Öffnungen 34 bzw. 25 an der Seite der Mitte der Schattenmaske 4, d.h. die inneren Ecken 36L und 36S, nach außen. Die inneren Ecken der Löcher 30, die in einer Position praktisch auf halber Länge zwischen der Mitte und dem Außenumfang der Maske 4 liegen, weisen keine ausgebeulten Teile auf. Diese, von der Mitte beabstandeten Löcher 30 weisen somit keine Ausbeulungen an den inneren Ecken auf, und ihre Konfiguration ist in bezug auf die Längsrichtung symmmetrisch und in der Querrichtung asymmetrisch.
In bezug auf eine Zwischenachse, z.B. Diagonalachse (D- Achse; vgl. Fig. 2), sind gemäß den Fig. 5A und 5B die Quer- Auswärtsausbeulungen der Ecken 36La und 26Sa, die weiter von der Schattenmaskenmitte (x = 0) oder der Y-Achse entfernt sind, unter den äußeren Ecken 36L und 26S der größeren und kleineren Öffnungen 34 bzw. 35 größer als diejenigen der äußeren Ecken 32Lb und 36Sb, die näher an der X-Achse liegen. Folglich sind die Quer-Auswärtsausbeulungen derjenigen äußeren Ecken, die weiter von der Schattenmaskemitte entfernt sind, unter den äußeren Ecken 36 jedes Loches größer als diejenigen äußeren Ecken, die näher an der Mitte liegen, wobei das Loch zwei (obere und untere) ausgebeulte Teile 37 aufweist. Die Ausbeulungen der Ecken 36L und 36S der größeren und kleineren Öffnungen 34 bzw. 35 an der Seite der Schattenmaskenmitte, d.h. innere Ecken 36L und 36S, werden mit zunehmendem Abstand von der Y-Achse kleiner und sind letztlich zu Null reduziert. Die von der Mitte entfernten, auf einer Diagonalachse liegenden Löcher 30 weisen somit keine Ausbeulungen an den inneren Ecken 36 auf, und ihre Konfiguration oder Form ist in den Längs- und Querrichtungen asymmetrisch.
Je weiter bei den Löchern 30 der Schattenmaske 4 das Loch 30 von der Mitte der Schattenmaske 4 in der X- Achsenrichtung entfernt ist, um so weiter ragen somit die Ausbeulungen der beiden äußeren Ecken nach außen. Je weiter das Loch 30 in der Y-Achsenrichtung von der X-Achse entfernt angeordnet ist, um so weiter ragt die Ausbeulung der weiter von der X-Achse entfernten äußeren Ecke nach außen.
Die Verteilung der Löcher 30, deren Konfiguration oder Form in Abhängigkeit von ihren Koordinatenpositionen auf der Schattenmaske 4 variiert, ist in bezug auf die Horizontal- und Vertikalachsen X bzw. Y symmetrisch und in jedem der vier durch die Horizontal- und Vertikalachsen unterteilten Bereiche gleichmäßig.
Die Konfiguration jedes Loches 30, insbesondere die Größe ihrer ausgebeulten Teile 37, ist jeweils unterschiedlich in Abhängigkeit von Typ und Größe der Farbkathodenstrahlröhre, Dicke der Schattenmaske 4, Größe des Loches usw. Im allgemeinen ist es ratsam, die Ausbeulungslänge jedes ausgebeulten Teils 37 auf 30% oder weniger der Breite (horizontale Länge) des Loches 30 im Zentrum desselben einzustellen.
Gemäß Fig. 4A ist außerdem das ausgebeulte Teil 37 so geformt, daß die Länge D eines geraden Abschnitts der Seitenkante jedes Loches 30 neben dem Brückenteil 31 gleich groß oder größer ist als die Breite d des zentralen Bereichs des Loches. Infolgedessen kann unabhängig von der Rundheit bzw. Rundung der Ecken 36 des Loches 30 eine zufriedenstellende Luminanz erzielt werden.
Bei Verwendung der auf diese Weise ausgebildeten Löcher 30 kann die Luminanz im zentralen Bereich des Leuchtstoffschirms 3, welcher dem Mittelteil der Schattenmaske 3 entspricht, höher sein als bei einer herkömmlichen Schattenmaske. Außerdem kann auch ein Beschnitt des Leuchtbereichs am Außenumfangsabschnitt des Leuchtstoffschirms 3 im wesentlichen gründlich beseitigt sein, so daß die Verringerung von Luminanz und Weißabgleich, die durch einen Beschnitt des Leuchtbereichs beim herkömmlichen Leuchtstoffschirm hervorgerufen werden kann, zufriedenstellend unterdrückt sein kann.
Üblicherweise weist der Leuchtstoffschirm 3 der Farbkathodenstrahlröhre, in welche die Rechteckloch- Schattenmaske eingebaut ist, Dreifarb-Leuchtstoffschichten in der Form von Streifen auf, die entsprechend den Lochreihen 32 der Maske 4 vertikal bzw. lotrecht verlaufen. Obgleich daher Auftreffabweichungen der Elektronenstrahlen auf den Dreifarb- Leuchtstoffschichten den Gesamtbereich des Schirms bedecken oder bestreichen und bezüglich der Vertikalrichtung kaum jemals ein Problem aufwarfen, verursachen horizontale Auftreffabweichungen ein erhebliches Problem. Für das Auftreffen im Mittelbereich des Leuchtstoffschirms 3 in bezug auf die Horizontalrichtung ist jedoch eine gute Toleranz gegeben. Auch wenn daher, wie oben erwähnt, der Leuchtbereich erweitert wird durch Anordnung der quer nach außen ausgebeulten Teile 37 an den vier Ecken 36 jedes Loches 30 im Mittelbereich der Schattenmaske, kann eine Farbverschiebung, die dem Auftreffen auf eine Leuchtstoffschicht einer anderen Farbe zuzuschreiben ist, vermieden werden.
Für den Außenumfangsbereich des Leuchtstoffschirms 3 in bezug auf die bzw. in der Horizontalrichtung werden andererseits die Elektronenstrahlen so abgelenkt, daß sie die Löcher 30 diagonal durchlaufen und auf die Leuchtstoffschichten auftreffen. Der Einfallswinkel der Strahlen vergrößert sich proportional zur Vergrößerung der Ablenkung. Die Löcher 30 der Schattenmaske 4, welche die Elektronenstrahlen passieren, um auf die Leuchtstoffschichten am bzw. im Außenumfangsbereich des Leuchtstoffschirms 3 aufzutreffen, sind bezüglich der Längsrichtung symmetrisch und in bezug auf die Querrichtung asymmetrisch, wobei ihre äußeren Ecken 36 ausgebeult sind (vgl. Fig. 4A). Bei Betrachtung der Löcher 30 von vorn aus der Bahn der Elektronenstrahlen erscheinen sie bezüglich der Längs- und Querrichtungen, wie in den Fig. 6A und 6B gezeigt, symmetrisch. Genauer gesagt: in diesem Fall sind die ausgebeulten Teile 37 an der Seite des Außenumfangsbereichs der Schattenmaske nicht sichtbar, und die Ecken 36 der Löcher 30 sind offensichtlich oder scheinbar schärfer oder weniger rund. Gemäß den Fig. 3C und 3D ist weiterhin in bezug auf die Richtung der Dicke der Schattenmaske 4 die Position oder Lage jedes vorspringenden Teils 44 an der Grenze zwischen den größeren und kleineren Öffnungen 34 bzw. 35 eine solche für die Langseitenteile und eine andere für die Kurzseitenteile, und durch die vorspringenden Teile an den Lang- und Kurzseitenabschnitten sind abgestufte Abschnitte oder Teile an den vier Ecken jedes Loches gegeben. Bei Betrachtung aus der Bahn der Elektronenstrahlen ist daher die Lochkonfiguration durch eine Lochkante 45 der kleineren Öffnung 35 (vgl. Fig. 6A und 6B) festgelegt, obgleich eine innenseitige Innenwand 42 der kleineren Öffnung 35 aufgrund des Vorhandenseins der vorspringenden Teile 44 gewellt erscheint (looks undulating). Die Form des Leuchtbereichs 43 auf der Leuchtstoffschicht kann somit einem vollkommenen Rechteck, dessen vier Ecken weniger gerundet sind, angenähert sein.
Bezüglich der Löcher 30 in einem Abstand von der Horizontalachse (X-Achse) in Richtung auf die Außenumfangsseite der Schattenmaske 4 ist die Position jedes vorspringenden Teils an der Grenze zwischen den größeren und kleineren Öffnungen eine (solche) für die Langseitenabschnitte und eine andere für die Kurzseitenabschnitte, wobei - wie erwähnt - abgestufte Abschnitte an den vier Ecken vorhanden sind. Da die Löcher 30 gemäß Fig. 5A in der Längs- und Querrichtung asymmetrisch sind, sind jedoch die ausgebeulten Teile 37 an der Seite des Außenumfangbereichs der Schattenmaske unsichtbar (are unseen), von der Bahn der Elektronenstrahlen her gesehen, wobei der Einfluß der abgestuften Abschnitte an den Lochecken der vorspringenden Teile beseitigt ist und die Ecken offensichtlich oder scheinbar schärfer bzw. weniger rund sind. An der Innenseite der Löcher 30, wie im Fall der Löcher 30 gemäß Fig. 4A, die in der Längsrichtung symmetrisch und in der Querrichtung asymmetrisch sind, erscheint die Innenwand der kleineren Öffnung 35 aufgrund des Vorhandenseins der abgestuften Abschnitte an den Lochecken der vorspringenden Teile gewellt. Bei Betrachtung aus der Bahn der Elektronenstrahlen ist jedoch die Lochkonfiguration durch die Lochkante der kleineren Öffnung definiert. Demzufolge kann die Form des Leuchtbereichs auf der Leuchtstoffschicht einem vollkommenen (entire) Rechteck mit vier weniger (ab)gerundeten Ecken angenähert sein.
Es sei angenommen, daß diejenigen Löcher, die auf den Horizontal- und Diagonalachsen X bzw. D der Schattenmaske angeordnet sind, mit einer Konfiguration geformt sind, die in den Längs- und Querrichtungen symmetrisch ist und die auswärts ausgebeulten Teile 37 an den vier Ecken aufweist, wie in den Fällen der auf der Vertikalachse Y oder in deren Nähe befindlichen Löcher, wie dies in Fig. 3A gezeigt ist. Wenn dabei die Löcher 30 aus der Bahn der Elektronenstrahlen betrachtet werden, welche die Löcher diagonal durchlaufen, sind die äußeren ausgebeulten Teile unsichtbar (vgl. Fig. 7), und es tritt dabei kein Problem auf, wie in den Fällen der Löcher auf den Horizontal- und Diagonalachsen. Die ausgebeulten Teile 37 erscheinen jedoch innerhalb jedes Loches 30, so daß das Loch beträchtlich verzerrt oder verzeichnet aussieht. Als Ergebnis wird der Leuchtbereich 43 auf dem Leuchtstoffschirm 3 so verzerrt oder verzeichnet, daß er ausgebeulte Teile 46 aufweist, die eine Leuchtstoffschicht einer verschiedenen Farbe zum Aufleuchten bringen, was eine Farbverschiebung und eine Minderung des Weißabgleichs bedingt. Bei einem Leuchtstoffschirm mit einer streifenförmigen lichtabsorbierenden Schicht zwischen den Dreifarb-Leuchtstoffschichten kann die lichtabsorbierende Schicht nicht gerade geformt sein oder werden, so daß dabei gewisse Probleme, wie unregelmäßiges äußeres Aussehen, bestehen können.
Bei der auf diese Weise konstruierten Schattenmaske ist oder wird ein Beschnitt (cutout) des Leuchtbereichs 43 im Außenumfangsbereich des Schirms 3, der im Stand der Technik auftritt, durch Änderung der Konfigurationen der Löcher 30, insbesondere der Ausbeulungen der ausgebeulten Teile 37, in Abhängigkeit von den Koordinatenpositionen der Schattenmaske eliminiert. Auf diese Weise kann eine Minderung der Luminanz oder des Weißabgleichs verhindert werden, und die Luminanz im Mittelbereich des Schirms 3 kann ohne Herbeiführung einer Farbverschiebung verbessert sein. Die Schattenmaske gemäß dieser Ausführungsform ist demzufolge effektiv auf Rechteckloch-Schattenmasken für eine normale Farbkathodenstrahlröhre und eine flache quadratische Röhre anwendbar, die eine größere Dicke und einen größeren Krümmungsradius als die Schattenmaske der normalen Farbkathodenstrahlröhre aufweist und bei welcher die unter dem gleichen Winkel wie bei der normalen Röhre abgelenkten Elektronenstrahlen die Löcher 30 mit (unter) einem größeren Einfallswinkel durchlaufen.
Die Löcher 30 der Schattenmaske 4 mit der oben beschriebenen Ausgestaltung werden durch Photoätzen geformt. Insbesondere werden eine Sensibilisierungslösung auf die beiden Seiten eines Maskensubstrats zur Bildung von Photolack- oder Photoresistfilmen aufgetragen und Negativplatten oder Schattenmaskendruck-Negativplatten mit diesen Photoresistfilmen (klebend) verbunden. Sodann werden die Photoresistfilme mit den Negativplatten belichtet und entwickelt. Dabei werden auf beiden Seiten des Maskensubstrats Resistmuster mit belichteten Bereichen entsprechend den Negativmustern erzeugt. Anschließend wird das Maskensubstrat mit den darauf befindlichen Resistmustern von beiden Seiten her geätzt, wodurch eine große Zahl von Löchern geformt werden.
Im folgenden sind die Schattenmaskendruck-Negativplatten und ein Verfahren zur Herstellung derselben beschrieben.
Gemäß den Fig. 8A und 8B umfassen die Schattenmaskendruck-Negativplatten eine Negativplatte 20a für kleinere Öffnungen zum Ausbilden kleinerer Öffnungen 35 an der einen Seite des Maskensubstrats und eine Negativplatte 20b für größere Öffnungen zum Formen größerer Öffnungen 34 an der anderen Seite des Maskensubstrats. Die paarigen Negativplatten 20a und 20b für kleinere bzw. größere Öffnungen weisen kleinere Öffnungsmuster 21a bzw. größere Öffnungsmuster 21b (noch zu beschreiben) entsprechend den Löchern 30 der Rechteckloch-Schattenmaske auf. Diese Muster 21a und 21b sind in der Vertikalrichtung (Y-Achsenrichtung) mit schmalen Brückenteilen 22a und 22b dazwischen angeordnet. Zahlreiche vertikale Lochreihen sind in vorbestimmten Mittenabständen in der Horizontalrichtung (X-Achsenrichtung) angeordnet.
Gemäß Fig. 9A umfaßt jedes kleinere Öffnungsmuster 21a der Negativplatte 20a ein rechteckiges Hauptmuster 24a und rechteckige vorspringende (projecting) Muster 25a1, 25a2, 25a3 und 25a4, die einzeln bzw. jeweils von den vier Ecken des Hauptmusters 24a abgehen. Ebenso umfaßt gemäß Fig. 9B jedes größere Öffnungsmuster 21b der Negativplatte 20b ein rechteckiges Hauptmuster 24b sowie rechteckige vorspringende Muster 25b1, 25b2, 25b3 und 25b4, die jeweils von den vier Ecken des Hauptmusters 24b abgehen.
Die jeweiligen Breiten, Vorspring- oder auch Verlaufslängen, Vorspring- oder auch Verlaufswinkel und (Verlaufs- oder) Vorspringpositionen dieser vorspringenden Muster 25a1, 25a2, 25a3, 25a4, 25b1, 25b2, 25b3 und 25b4 sind einzeln bzw. jeweils auf vorbestimmte Größen beschränkt. In den Fig. 10A bis 10D bezeichnet die Ziffer 24 das Hauptmuster jedes kleineren und größeren Öffnungsmusters; die Ziffer 25 bezeichnet eines der vorspringenden Muster. Wenn die Breite W der vorspringenden Muster 25 der kleineren oder größeren Öffnungsmuster 10 µm oder weniger beträgt, ist die Auflösung der aus z.B. Milchcasein und einem Dichromat geformten Photoresistfilme auf dem Maskensubstrat ungenügend. Infolgedessen können die vorspringenden Muster 25 vorbestimmter Formen nicht ausgebildet werden, so daß die gewünschten oder angestrebten Löcher nicht erzielt werden können. Wenn die Breite W 100 µm oder mehr beträgt, sind die Ecken der Löcher so gerundet, daß ein im wesentlichen rechteckiger Leuchtbereich nicht erzielbar ist. Die Breite W der vorspringenden Muster 25 wird daher innerhalb eines Bereichs eingestellt, der durch 10 µm ≤ W ≤ 100 µm, vorzugsweise 20 µm ≤ W ≤ 80 µm, gegeben ist.
Wenn die vertikale Vorspringlänge Ly der vorspringenden Muster 25 der kleineren oder größeren Öffnungsmuster 0,5T oder mehr beträgt, wobei T für die Dicke des Maskensubstrats steht, ist die Ätzgröße für den Mittelbereich jedes vorspringenden Musters 25, das in einer gewünschten oder vorgesehenen Ätzzeit geätzt wird, in bezug auf die Dickenrichtung kleiner als diejenige für den distalen Endabschnitt des vorspringenden Musters und dessen Abschnitt oder Bereich nahe dem Hauptmuster 24. Obgleich die Ecken der kleineren und größeren Öffnungen ausgebeult sein können, können daher diejenigen der Löcher nicht ausgebeult sein. Damit die Form des Strahlflecks auf dem Schirm und die Form des Lochs 30, aus der Bahn der Elektronenstrahlen gesehen, rechteckig ist, wird die Vorspringlänge Ly innerhalb eines Bereichs eingestellt, der durch 0 ≤ Ly ≤ 0,5T, vorzugsweise 0,1T ≤ Ly ≤ 0,4T, gegeben ist. Die horizontale Vorspringlänge Lx der vorspringenden Muster 25 kann natürlich in Abhängigkeit von der vertikalen Vorspringlänge Ly bestimmt werden.
Wenn der Winkel θ (Vorspring- oder Verlaufswinkel) zwischen jedem vorspringenden Muster und der Horizontalachse (X-Achse) 90º oder mehr beträgt, weicht die Ausbeulungsrichtung der ausgebeulten Teile 30 an den Lochecken von einer gewünschten bzw. vorgesehenen Richtung ab, und die Lochecken sind zu rund, um einen im wesentlichen rechteckigen Leuchtbereich zu erzielen. Aus diesem Grund wird der Winkel θ innerhalb eines Bereichs von 0º ≤ θ ≤ 90º, vorzugsweise 10º ≤ θ ≤ 80º, eingestellt.
Wenn P nicht kleiner ist als (1/2)H, mit H = Breite des rechteckigen Hauptmusters 24 und P = Abstand von einer Langseite 26 des Musters 24 zum Kreuzungspunkt der Mittelachse des vorspringenden Musters 25 und einer kurzen Seite 27 des Hauptmusters 24, ist das vorspringende Muster 25 zu tief innerhalb des Hauptmusters 24 angeordnet, um ein Loch einer vorbestimmten Konfiguration zu erzeugen. Aus diesem Grund wird der Abstand P (Vorspringposition) innerhalb eines Bereichs von 0 ≤ P ≤ (1/2)H, vorzugsweise 0 ≤ P ≤ (3/8)H, eingestellt.
Wenn die kleineren und größeren Öffnungsmuster 21a und 21b gemäß den Fig. 9A und 9B auf oben angegebene Weise festgelegt sind, sind die vorspringenden Muster 25a1 - 25a4 und die Muster 25b1 - 25b4 symmetrisch zur Horizontalachse (X-Achse) der Hauptmuster 24a und 24b und asymmetrisch zur Vertikalachse angeordnet. Bei den erwähnten Schattenmaskendruck-Negativplatten 20a und 20b für die Fertigung der Schattenmaske 4 sind die vorspringenden Muster 25a1 - 25a4 und die Muster 24b1 - 25b4 symmetrisch zu den Längs- und Querrichtungen der Hauptmuster 24a und 24b, symmetrisch und asymmetrisch zu den Längs- bzw. Querrichtungen und asymmetrisch zu den Längs- und Querrichtungen angeordnet. Diese Muster sind oder werden optimal in vier Bereichen jeder Druck-Negativplatte, die durch die Horizontal- und Vertikalachsen geteilt sind, verteilt, wobei diese Verteilung in bezug auf die Horizontal- und Vertikalachsen symmetrisch ist.
Insbesondere umfassen die kleineren und größeren Öffnungsmuster 21a und 21b die vorspringenden Muster, die symmetrisch zu den Längs- und Querrichtungen von den vier Ecken ihrer entsprechenden Hauptmuster ausgehen oder vorstehen, und zwar auf der Vertikalachse, die durch die Mitte jeder Schattenmaskendruck-Negativplatte und in deren Mitte verläuft. Die Muster sind symmetrisch zur Längsrichtung und asymmetrisch zur Querrichtung so geformt, daß die äußeren vorspringenden Muster 25a1 und 25a2 oder 25b1 und 25b2 weiter vorspringen (project longer) als die inneren vorspringenden Muster mit einem Abstand längs der Horizontalachse Y von der Mitte der Negativplatte, um einen Beschnitt jedes Leuchtbereichs zu verhindern, der einer Kollision bzw. einem Auftreffen eines Elektronenstrahls zuzuschreiben ist, welcher die Löcher der Schattenmaske diagonal durchläuft, während die Ablenkung mit dem Abstand längs der Horizontalachse Y von der Mitte der Negativplatte zunimmt.
Diejenigen Muster auf einer Zwischenachse, z.B. der Diagonalachse D, jeder Schattenmaskendruck-Negativplatte sind asymmetrisch zu den Längs- und Querrichtungen ausgebildet, so daß die weiter von der Mitte der Negativplatte entfernten äußeren vorspringenden Muster weiter vorspringen als die näher an der Plattenmitte gelegenen äußeren vorspringenden Muster.
Im folgenden sind Schattenmaskendruck-Negativplatten für eine 25 Zoll-Farbkathodenstrahlröhre als spezifisches Beispiel beschrieben. Bei diesen Negativplatten besitzt ein rechteckiges Hauptmuster 24a einer Negativplatte 20a für kleinere Öffnungen eine Länge von 0,87 mm und eine Breite von 0,11 mm im Mittelbereich der Platte und von 0,15 mm im Außenumfangsbereich, bezogen auf die Horizontalrichtung. Ein rechteckiges Hauptmuster 24b einer Negativplatte 20b für größere Öffnungen besitzt eine Länge von 0,75 mm und eine Breite von 0,33 mm im Mittelbereich der Platte und von 0,525 mm im Außenumfangsbereich, bezogen auf die Horizontalrichtung. An den vier Ecken jedes Hauptmusters mit den in der (folgenden) Tabelle 1 angegebenen Beziehungen sind einzeln bzw. jeweils vorspringende Muster geformt. TABELLE 1
In Tabelle 1 bezeichnen die Positionen C, V, H und D das Zentrum bzw. die Mitte jeder Schattenmaskendruck- Negativplatte, den Vertikalachsen-Endteil, den Horizontalachsen-Endteil bzw. den Diagonalachsen-Endteil.
Die Fig. 11A bis 11D zeigen die Art und Weise, auf welche sich die kleineren und größeren Öffnungsmuster 21a und 21b in der Mitte C jeder Schattenmaskendruck-Negativplatte, am oberen Endteil V der Vertikalachse, am rechten Endteil H der Horizontalachse bzw. am oberen rechten Endteil D der Diagonalachse überlappen, wenn die Negativplatten 20a und 20b für kleinere und größere Öffnungen einwandfrei zusammengefügt sind.
Die vorstehend beschriebenen Schattenmaskendruck- Negativplatten 20a und 20b werden mittels eines Auswertegeräts bzw. eines sog. Plotters (z.B. Photoplotter der Fa. Gerber LTD., USA) angefertigt, das bzw. der rechteckige Muster zeichnen kann. Die Negativplatte 20a für die kleineren Öffnungen wird in den Schritten des Verfahrens gemäß den Fig. 12A bis 12E hergestellt. Zuerst wird die Negativplatte 20a mit einem rechteckigen Hauptmuster 24a mit einer Länge sL und einer Breite sW, wie in Fig. 12A gezeigt, belichtet. Sodann wird die Platte 20a unter einem Winkel sk1 zur Horizontalachse so belichtet, daß ein vorspringendes Muster 25a1 einer Breite sw1 von einer ersten Ecke des Hauptmusters 24a über eine Länge sb1 in der Längsrichtung des Hauptmusters 24a und über eine Länge sa1 in der Querrichtung abgeht (vgl. Fig. 12B). Anschließend wird die Platte 20a unter einem Winkel sk2 zur Horizontalachse so belichtet, daß das vorspringende Muster 25a1 mit der Breite sw2 von einer zweiten Ecke des Hauptmusters 24a über eine Länge sb2 in der Längsrichtung des Hauptmusters 24a und über eine Länge sa2 in der Querrichtung abgeht (vgl. Fig. 12C). Hierauf wird die Platte 20a unter einem Winkel sk3 zur Horizontalachse so belichtet, daß das vorspringende Muster 25a3 mit einer Breite sw3 von einer dritten Ecke des Hauptmusters 24a über eine Länge sb3 in der Längsrichtung des Hauptmusters 24a und über eine Länge sa3 in der Querrichtung abgeht, wie dies in Fig. 12D gezeigt ist. Weiterhin wird die Platte 20a unter einem Winkel sk4 zur Horizontalachse so belichtet, daß das vospringende Muster 25a4 mit der Breite sw4 von einer vierten Ecke des Hauptmusters 24a über eine Länge sb4 in der Längsrichtung des Hauptmuster 24 und über eine Länge sa4 in der Querrichtung abgeht (vgl. Fig. 12E). Auf diese Weise wird ein Latentbild eines kleineren Öffnungsmusters 21a erzeugt. Nachdem das Hauptmuster 24a dieses Musters 21a und die vorspringenden Muster 25a1 - 25a4, die vom Hauptmuster 24a ausgehen, über die gesamte Negativplatte hinweg wiederholt belichtet worden sind, werden sie entwickelt, um die vorgesehene Negativplatte 20a für die kleineren Öffnungen zu erhalten.
Die Negativplatte 20b für die größeren Öffnungen wird auf ähnliche Weise hergestellt. Insbesondere wird die Negativplatte 20b entsprechend dem rechteckigen Hauptmuster 24b mit einer Länge LL und einer Breite Lw gemäß Fig. 13A belichtet. Danach wird die Platte 20b unter einem Winkel Lk1 zur Horizontalachse so belichtet, daß das vorspringende Muster 25b1 mit der Breite Lw1 von einer ersten Ecke des Hauptmusters 24b über eine Länge Lb1 in der Längsrichtung des Hauptmusters 24b und über eine Länge La1 in der Querrichtung abgeht (vgl. Fig. 13B). Anschließend wird die Platte 20b unter einem Winkel Lk2 zur Horizontalachse so belichtet, daß das vorspringende Muster 25b2 mit der Breite Lw2 von einer zweiten Ecke des Hauptmusters 24b über eine Länge Lb2 in der Längsrichtung des Hauptmusters 24b und über eine Länge La2 in der Querrichtung, wie in Fig. 13C gezeigt, abgeht. Sodann wird die Platte 2db unter einem Winkel Lk3 zur Horizontalachse so belichtet, daß das vorspringende Muster 25b3 mit der Breite Lw3 von einer dritten Ecke des Hauptmusters 24b über eine Länge Lb3 in der Längsrichtung des Hauptmusters 24 und über eine Länge La3 in der Querrichtung abgeht (vgl. Fig. 13D). Weiterhin wird die Platte 20b unter einem Winkel Lk4 zur Horizontalachse so belichtet, daß das vorspringende Muster 25b4 mit der Breite Lw4 von einer vierten Ecke des Hauptmusters 24b über eine Länge Lb4 in der Längsrichtung des Hauptmusters 24b und über eine Länge La4 in der Querrichtung abgeht (vgl. Fig. 13E). Nachdem das Hauptmuster 24b und die von ihm abgehenden oder ausgehenden vospringenden Muster 25b1 - 25b4 wiederholt über die gesamte Negativplatte hinweg (auf)belichtet worden sind, werden diese Muster zur Lieferung der angestrebten Negativplatte 20b für die größeren Öffnungen entwickelt.
Unter Verwendung der auf diese Weise hergestellten Schattenmaskendruck-Negativplatten 20a und 20b kann eine Schattenmaske so geformt bzw. angefertigt werden, daß die Ausbeulungen der ausgebeulten Teile 37 in Abhängigkeit von Koordinatenpositionen auf der Maske, wie in den Fig. 3A bis 5B gezeigt, variieren. Nach dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren lassen sich die vorgesehenen Schattenmaskendruck-Negativplatten 20a und 20b einfach anfertigen.
Die vier Ecken des einen Hauptmusters werden zusammen (compositely) mit oder entsprechend vorspringenden Mustern belichtet, um ein Latentbild eines gewünschten kleineren oder größeren Öffnungsmusters zu erzeugen; durch Wiederholung dieses Prozesses werden Negativplatten für kleinere und größere Öffnungen hergestellt. Wahlweise können jedoch die Druck-Negativplatten nach der folgenden Methode hergestellt werden: Jede Negativplatte wird gemäß Fig. 14A im voraus mit bzw. entsprechend allen Hauptmustern 24a oder 24b belichtet, und die jeweiligen ersten Ecken aller dieser Hauptmuster 24a oder 24b werden sodann gemäß Fig. 14B entsprechend den vorspringenden Mustern 25a1 oder 25b1 belichtet. Anschließend werden die jeweiligen zweiten bis vierten Ecken der Hauptmuster 24a oder 24b aufeinanderfolgend entsprechend den vorspringenden Mustern 25a2 - 25a4 oder 25b2 - 25b4 belichtet, wie dies in den Fig. 14C bis 14E gezeigt ist.
Die (auf diese Weise) erhaltene Schattenmaske ist darüber hinaus eine außermittige oder Exzenter-Schattenmaske, bei welcher die Positionen der größeren Öffnungsmuster gegenüber denen der kleineren Öffnungsmuster 35 mit einem Abstand in den Vertikal- und Horizontalrichtungen von der Mitte der Maske auswärts verschoben sind, wenn die Negativplatten 20a und 20b für kleinere bzw. größere Öffnungen mit dem Maskensubstrat einwandfrei zusammengefügt sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf ein Paar von Schattenmaskendruck-Negativplatten anwendbar, bei denen alle kleineren und größeren Öffnungsmuster vollständig koaxial zueinander liegen.
Außerdem weisen diejenigen Löcher 30, die an oder nahe der Vertikalachse der Schattenmaske 4 liegen, jeweils an ihren vier Ecken die ausgebeulten Teile 37 auf. Gemäß Fig. 15 können jedoch die größeren Öffnungen 34, die kleineren Öffnungen 35 und die Löcher 30 wahlweise mit einer rechteckigen Konfiguration ohne etwaige ausgebeulten Teile an den Ecken geformt werden. Auch in diesem Fall sind die größeren und kleineren Öffnungsmuster jeder Druck- Negativplatte so ausgestaltet, daß sie vorspringende Muster aufweisen, die einzeln bzw. jeweils von den vier Ecken jedes Hauptmusters abgehen, sofern nicht die Ecken der Löcher gerundet geformt sein sollen.
Je weiter jedes der Löcher von der Horizontalachse entfernt ist, um so weiter erstreckt sich darüber hinaus die Ausbeulung der Ecken des weiter von der Horizontalachse entfernten Loches von den äußeren Ecken auswärts, wobei diese Löcher bezüglich der Längs- und Querrichtungen asymmetrisch sind. Abhängig von der Art der Farbkathodenstrahlröhre können jedoch die Ausbeulungen der Ecken der Löcher unter Berücksichtigung nur des horizontalen Abstands bzw. der horizontalen Strecke von der Mitte der Schattenmaske variiert werden, ohne den Abstand von der Horizontalachse zu berücksichtigen. Mit anderen Worten: alle Löcher in einer vertikalen Reihe, welche die Horizontalachse der Maske kreuzt, können mit der gleichen Konfiguration wie das eine (Loch) auf der Horizontalachse geformt sein.
Weiterhin ist die Schattenmaske so ausgestaltet, daß die jeweiligen Mittelbereiche der kurzen und langen Seiten jeder größeren Öffnung 34 geradlinig und die Ecken ausgebeult sind. Gemäß Fig. 16 kann jedoch jede größere Öffnung 34 so geformt sein, daß der zentrale Bereich jeder kurzen Seite 47 derselben zum Loch 30 hin ausgebeult ist. Gemäß Fig. 17 kann darüber hinaus die größere Öffnung 34 so geformt sein, daß der zentrale Bereich jeder kurzen Seite 47 derselben zum Loch 30 hin ausgebeult ist, während der zentrale Bereich dieser langen Seite 48, an welcher die ausgebeulten Teile 37 des Loches 30 geformt sind, zum Loch hin ausgebeult ist.

Claims

1. Schattenmaske für eine Farbbildröhre, mit:

einem im wesentlichen rechteckförmigen Maskensubstrat (10) mit vertikaler und horizontaler Achse, die durch eine Mitte des Maskensubstrates (10) verlaufen, und

einer großen Anzahl von im wesentlichen rechteckförmigen Öffnungen (30), die in dem Maskensubstrat (10) gebildet sind,

wobei jede der Öffnungen (30) eine Längsachse hat, die im wesentlichen parallel zu der vertikalen Achse ist,

die Öffnungen (30) so angeordnet sind, daß eine Vielzahl von vertikalen Folgen der Öffnungen, die sich parallel zu der vertikalen Achse erstrecken, in vorbestimmten Intervallen in der Richtung der horizontalen Achse angeordnet sind, wobei alle zwei benachbarten Öffnungen in jeder vertikalen Folge in der vertikalen Richtung durch einen Brückenteil getrennt sind, und

jede der Öffnungen, die auf der vertikalen Achse gelegen ist, jeweils aufgeweitete Teile hat, die sich von den vier Ecken nach außen in der horizontalen Richtung erstrecken, und symmetrisch bezüglich den Längs- und Querrichtungen ist, wobei

jede der Öffnungen (30) mit Ausnahme der auf der vertikalen Achse gelegenen Öffnungen ein Paar von äußeren Ecken (36L, 36S), die von der vertikalen Achse beabstandet sind, ein Paar von inneren Ecken, die weniger von der Seite der vertikalen Achse beabstandet sind, ein Paar von ersten aufgeweiteten Teilen (37), die sich jeweils von den äußeren Ecken nach außen in der horizontalen Richtung erstrecken, und ein Paar von zweiten aufgeweiteten Teilen (37), die sich jeweils von den inneren Ecken nach außen in der horizontalen Richtung erstrecken, hat,

je weiter jede der Öffnungen (30) von der vertikalen Achse gelegen ist, desto länger sich die ersten aufgeweiteten Teile nach außen erstrecken,

von den ersten aufgeweiteten Teilen jeder Öffnung (30) mit Ausnahme der auf der horizontalen Achse gelegenen Öffnung sich die weiter von der horizontalen Achse gelegene länger als die enger bei der horizontalen Achse gelegene erstreckt und je weiter jede der Öffnungen von der horizontalen Achse gelegen ist, desto länger sich die ersten aufgeweiteten Teile, die weiter von der horizontalen Achse gelegen sind, sich nach außen erstrecken,

je weiter jede der Öffnungen (30) von der Mitte der Maske gelegen ist, desto kürzer sich die zweiten aufgeweiteten Teile nach außen erstrecken, wobei die Größe der Aufweitungen der zweiten aufgeweiteten Teile Null in dem Randbereich der Schattenmaske wird, und

jede der Öffnungen (30) eine im wesentlichen rechteckförmige größere Öffnungsfläche, die sich auf einer Seite des Maskensubstrates (10) öffnet, und eine im wesentlichen rechteckförmige kleinere Öffnungsfläche, die sich auf der anderen Seite des Maskensubstrates (10) öffnet und mit der größeren Öffnungsfläche in Verbindung steht, hat und durch die Grenze zwischen den größeren und kleineren Öffnungsflächen definiert ist, wobei die größeren und kleineren Öffnungsflächen aufgeweitete Teile jeweils entsprechend einzeln zu den ersten und zweiten aufgeweiteten Teilen der Öffnung haben.

2. Schattenmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Öffnungen (30), die auf der vertikalen Achse gelegen ist, in einer im wesentlichen rechteckförmigen Konfiguration ohne jegliche aufgeweitete Teile ausgebildet ist.

3. Schattenmaske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Öffnungen (30), die auf der vertikalen Achse gelegen ist, vier aufgeweitete Teile hat, die sich von den vier Ecken erstrecken, wobei die Aufweitungen der aufgeweiteten Teile kleiner sind als diejenigen der aufgeweiteten Teile von beliebigen anderen Öffnungen außer den Öffnungen, die auf der vertikalen Achse gelegen sind.

4. Schattenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die größeren und kleineren Öffnungsflächen von jeder der Öffnungen außer den Öffnungen, die auf der horizontalen Achse gelegen sind, aus den Öffnungen, die eine der vertikalen Folgen bilden, in einer versetzten Weise bezüglich der vertikalen Richtung ausgebildet sind, wobei je weiter jede der Öffnungen von der horizontalen Achse gelegen ist, desto länger die jeweiligen zentralen Achsen der größeren und kleineren Achsen der größeren und kleineren Öffnungsflächen der Öffnungen voneinander versetzt sind.

5. Schattenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Öffnungen ein Paar von Endkanten hat, die durch die Brückenteile definiert sind, wobei jede der Endkanten einen geraden Teil aufweist, der sich in der horizontalen Richtung und länger als die horizontale Breite der Öffnung bei einem zentralen Teil hiervon erstreckt.