JP2000173460A - シャドウマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、エッチングしない側の面を保護す
るために貼り付けるフィルムの金属薄板材からの剥離を
容易に行うことができ、フィルム剥離時に金属薄板材の
折れ等が発生しないシャドウマスクの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 シャドウマスク用のアンバー材１を洗浄
し、カゼインを主成分とするレジスト膜を塗布形成し、
マスクパターンを介して前記レジスト膜を露光して現像
させた後、バーニング処理を施し、塩化鉄溶液を用いた
２段エッチング工程により、前記アンバー材の前記レジ
スト膜の現像領域に対応する部分に電子ビーム通過用の
大孔、小孔が各々連通した多数の開孔を開設するシャド
ウマスクの製造方法において、前記２段エッチング工程
において、前記アンバー材１におけるエッチングされな
い側の面に形成するエッチング抵抗層５上に厚さ０．０
２０乃至０．０５０ｍｍ、粘着力１０ｇ／５０ｍｍ乃至
８０ｇ／５０ｍｍのポリプロピレンを主成分とする自己
粘着性型フィルム６を貼り付ける工程を含むものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー受像管に使
用するシャドウマスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般のカラー受像管用のシャドウマスク
は、蛍光面に近接して装備され、電子銃から射出された
電子ビームを規則的に配列された多数の微細な開孔を介
して対応した蛍光体に正しく射突発光させることにより
カラー映像を映出させるための色選別電極として機能す
る。

【０００３】このようなシャドウマスクは、一般にフォ
トエッチング法により製造される。

【０００４】即ち、シャドウマスクは、鉄、ニッケルを
主成分とする薄板材を厚さ０．１０ｍｍ乃至０．３０ｍ
ｍに圧延されたシャドウマスク用金属薄板材を用いる。
この金属薄板材を例えば高温アルカリ洗浄、水洗し、次
いで、カゼイン−重クロム酸アンモニウム系のレジスト
液を両面に塗布し、乾燥してコイル状に巻き取る。

【０００５】続いて、マスクパターンを介して露光、現
像を行い、乾燥、バーニング処理を経て必要部分にレジ
ストのパターニングを形成する。この後、例えば塩化第
二鉄溶液等のエッチング液を用いてエッチングを行う。

【０００６】この場合、透孔径がシャドウマスクの板厚
よりも小さい高精細シャドウマスクの製造方法として２
段エッチング法がある。

【０００７】この２段エッチング法は、第１エッチング
工程と、第２エッチング工程とに分けられる。この２段
エッチング法における第１エッチング工程では、エッチ
ングしない面に有機合成フイルム例えばポリエチレンテ
レフタレート又はポリプロピレン等を主成分とするフィ
ルムを貼り付け、片面のみを例えば塩化第二鉄溶液等で
エッチングする。

【０００８】第１エッチング工程により目的とする孔を
開けた後、孔の開いた面を水洗し、エッチングされた面
のレジストをアルカリで剥離し、水洗、乾燥の処理を施
す。

【０００９】この後、エッチングされなかった面のレジ
ストを保護したフィルムを巻取りながら剥離する。この
とき、第１エッチング工程で使用するフィルムは、耐酸
性、耐アルカリ性さらに耐熱性に優れたものを使用す
る。次に、孔の開いた面に熱硬化型樹脂又は光硬化型樹
脂の耐エッチング剤を隙間なく充填し、エッチング抵抗
層を設ける。

【００１０】さらにエッチング抵抗層の上にエッチング
保護フィルムを貼り付ける。この後、フィルムを貼って
いないもう一方の面をエッチングし、第１エッチング工
程にてエッチングした孔に貫通させる。

【００１１】この後、第２エッチング工程を施した面を
水洗後、エッチング保護フィルムを金属薄板材から巻き
取りながら剥離した後、レジストをアルカリにより剥離
し、水洗、乾燥の処理を施し、目的とする形状の孔を開
設する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した２段エッチン
グ法における第１段階エッチング工程において、片側に
目的とする孔を開けた後、もう一方の面をエッチングす
るとき最初に開けた孔を保護するためエッチング抵抗層
を形成する。

【００１３】エッチング抵抗層としては、アクリル樹脂
系の光硬化型樹脂を使用する場合がある。この光硬化型
樹脂面を保護するため、ポリプロピレンを主成分とする
フィルムを貼り付ける。この場合、エッチング抵抗層に
貼り付けるフィルムをポリプロピレンを主成分としてア
クリル系又はゴム系の粘着剤を塗布した粘着力１００乃
至４００ｇ／５０ｍｍ（ステンレス板）のエッチング保
護用のフィルムを用いると粘着力が増加し、フィルムを
金属薄板材から剥離する際に剥離困難となり、金属薄板
材に折れ等の不具合が生じることがある。

【００１４】また、このようなエッチング抵抗層にフィ
ルムを貼り付けた場合、貼り付けてからの時間の経過と
ともに粘着力が増加する傾向がある。これはフィルムに
塗布してある粘着剤とエッチング抵抗層表面との接触面
積が増えることによると考えられる。このような場合、
剥離困難となり易く金属薄板材が折れるという問題が生
じる。

【００１５】本発明は、上記問題点を解決するため、エ
ッチングしない側の面を保護するために貼り付けるフィ
ルムの金属薄板材からの剥離を容易に行うことができ、
フィルム剥離時に金属薄板材の折れ等が発生しないシャ
ドウマスクの製造方法を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
シャドウマスク用の金属薄板材を洗浄し、カゼインを主
成分とするレジスト膜を塗布形成し、マスクパターンを
介して前記レジスト膜を露光して現像させた後、バーニ
ング処理を施し、塩化鉄溶液を用いた２段エッチング工
程により、前記金属薄板材の前記レジスト膜の現像領域
に対応する部分に電子ビーム通過用の多数の開孔を貫通
開設するシャドウマスクの製造方法において、前記２段
エッチング工程において、前記金属薄板材におけるエッ
チングされない側の面を保護するポリプロピレンを主成
分とする低粘着力を持った自己粘着性型フィルムを貼り
付ける工程を含むことを特徴とするものである。

【００１７】この発明によれば、前記金属薄板材に対す
る２段エッチング工程において、エッチングされない側
の面を保護するポリプロピレンを主成分とする低粘着力
を持った自己粘着性型フィルムを貼り付ける工程を含む
ものである。

【００１８】従って、従来例のような粘着剤を使用した
フィルムを貼り付ける場合と比べ、自己粘着性型フィル
ムの剥離時に、金属薄板材に不要な力が加わることが無
くなり、金属薄板材の折れ等の不具合を無くし、歩留り
の向上を図り、また、製造するシャドウマスクの品位の
安定を達成することができる。

【００１９】請求項２記載の発明は、シャドウマスク用
のアンバー材を洗浄し、カゼインを主成分とするレジス
ト膜を塗布形成し、マスクパターンを介して前記レジス
ト膜を露光して現像させた後、バーニング処理を施し、
塩化鉄溶液を用いた２段エッチング工程により、前記ア
ンバー材の前記レジスト膜の現像領域に対応する部分に
電子ビーム通過用の大孔、小孔が各々連通した多数の開
孔を開設するシャドウマスクの製造方法において、前記
２段エッチング工程において、前記アンバー材における
エッチングされない側の面を保護する厚さ０．０２０乃
至０．０５０ｍｍ、粘着力１０ｇ／５０ｍｍ乃至８０ｇ
／５０ｍｍのポリプロピレンを主成分とする自己粘着性
型フィルムを貼り付ける工程を含むことを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、前記アンバー材に対す
る２段エッチング工程において、エッチングされない側
の面を保護する厚さ０．０２０乃至０．０５０ｍｍ、粘
着力１０ｇ／５０ｍｍ乃至８０ｇ／５０ｍｍのポリプロ
ピレンを主成分とする自己粘着性型フィルムを貼り付け
る工程を含むものである。

【００２１】従って、請求項１記載の発明の場合と同
様、従来例のような粘着剤を使用したフィルムを貼り付
ける場合と比べ、前記自己粘着性型フィルムの剥離時
に、アンバー材に不要な力が加わることが無くなり、ア
ンバー材の折れ等の不具合を無くし、歩留りの向上を図
り、また、製造するシャドウマスクの品位の安定を達成
することができる。

【００２２】請求項３記載の発明は、シャドウマスク用
のアンバー材を洗浄し、カゼインを主成分とするレジス
ト膜を塗布形成し、マスクパターンを介して前記レジス
ト膜を露光して現像させた後、バーニング処理を施し、
塩化鉄溶液を用いた２段エッチング工程により、前記ア
ンバー材の前記レジスト膜の現像領域に対応する部分に
電子ビーム通過用の大孔、小孔が各々連通した多数の開
孔を開設するシャドウマスクの製造方法において、前記
２段エッチング工程において、前記アンバー材における
エッチングされない側の面にエッチング抵抗層を塗布形
成する工程と、このエッチング抵抗層上に、厚さ０．０
２０乃至０．０５０ｍｍ、粘着力１０ｇ／５０ｍｍ乃至
８０ｇ／５０ｍｍのポリプロピレンを主成分とする自己
粘着性型フィルムを貼り付ける工程とを含むことを特徴
とするものである。

【００２３】この発明によれば、前記アンバー材に対す
る２段エッチング工程において、エッチングされない側
の面に形成するエッチング抵抗層の上に厚さ０．０２０
乃至０．０５０ｍｍ、粘着力１０ｇ／５０ｍｍ乃至８０
ｇ／５０ｍｍのポリプロピレンを主成分とする自己粘着
性型フィルムを貼り付ける工程を含むものである。

【００２４】従って、請求項２記載の発明の場合と同
様、従来例のような粘着剤を使用したフィルムを貼り付
ける場合と比べ、前記自己粘着性型フィルムのエッチン
グ抵抗層からの剥離時に、アンバー材に不要な力が加わ
ることが無くなり、アンバー材の折れ等の不具合を無く
し、歩留りの向上を図り、また、製造するシャドウマス
クの品位の安定を達成することができる。

【００２５】請求項４記載の発明は、請求項３記載のシ
ャドウマスクの製造方法において、前記２段エッチング
工程におけるエッチングされない側の面は前記アンバー
材における電子ビーム通過用の小孔形成面側又は大孔形
成面側のうちのいずれか一方であることを特徴とするも
のである。

【００２６】この発明によれば、請求項３記載のシャド
ウマスクの製造方法において、エッチングされない側の
面は前記アンバー材における電子ビーム通過用の小孔形
成面側又は大孔形成面側のうちのいずれか一方としたの
で、２段エッチング工程において、先に小孔を形成する
場合、先に大孔を形成する場合のいずれの場合にも適用
して、アンバー材の折れ等の不具合を無くし、歩留りの
向上を図り、また、製造するシャドウマスクの品位の安
定を達成することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００２８】まず、図９を参照して本発明の実施の形態
におけるカラー受像管について概説する。

【００２９】図９に示すカラー受像管は、有効部の周辺
部に側壁部が設けられた実質的に矩形状のパネル１１
と、側壁部に連なる漏斗状のファンネル１２からなる外
囲器を有し、パネル１１の有効部の内面に、青、緑、赤
に発光する３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン１３
が形成され、さらに、その内側に所定の間隔を隔てた矩
形状のシャドウマスク１０がマスクフレーム１７に固定
された状態で配置されている。

【００３０】一方、ファンネル１２のネック１６の内部
には、電子ビームを放出する電子銃１４が配置されてい
る。そして、この電子銃１４から放出される３本の電子
ビーム１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂが、ファンネル１２の外
側に装着された図示しない偏向装置により偏向され、前
記シャドウマスク１０を介して蛍光体スクリーン１３を
水平方向及び垂直方向に走査して、この蛍光体スクリー
ン１３にカラー画像を表示するようになっている。

【００３１】次に、本発明の実施の形態のシャドウマス
ク１０の製造方法について以下に説明する。

【００３２】本発明の実施の形態では、鉄、ニッケルを
主成分とする厚さ０．１２０ｍｍのシャドウマスク用素
材としての金属薄板材であるアンバー材１を用い、２段
エッチング工程を含む製造方法によりシャドウマスクを
製作した。

【００３３】以下、この製造方法について、図１乃至図
８を参照して詳述する。

【００３４】まず、シャドウマスク用のアンバー材１を
高温アルカリ脱脂し、スプレー方式による水洗後、図１
に示すように、カゼイン−重クロム酸アンモニウム系の
レジスト液をアンバー材１の両面に塗布、乾燥し、数ミ
クロンのレジスト膜２を形成する。

【００３５】次に、図２に示すように、円形孔型パター
ン３ａ（図２において黒塗りで示す）を描画したガラス
乾板３と、アンバー材１を真空密着させ、水銀ランプに
よる紫外線等で露光し、図３に示すように、一方のレジ
スト膜２に小孔パターン２ａを焼き付け、他方のレジス
ト膜２に大孔パターン２ｂを焼き付ける。続いて約４０
℃の温水でスプレー方式により現像を行い、乾燥してバ
ーニング処理を施す。

【００３６】次に、図４に示すように、大孔パターン２
ｂ側にエッチング保護用のポリプロピレンを主成分とす
る粘着力２００ｇ／５０ｍｍ乃至４００ｇ／５０ｍｍの
フィルム４を貼り付けるとともに、塩化第二鉄溶液をス
プレーして小孔パターン２ａ側のアンバー材１に目的と
する小孔１ａを開ける。

【００３７】エッチング処理は、液温６５乃至７３℃、
比重約１．４９乃至１．５１の塩化第二鉄溶液を使用し
て実行するが、ポリプロピレンを主成分とするフィルム
４は耐酸性があり、エッチング液の影響を受けずに大孔
パターン２ｂ側のレジスト膜２の面を保護することがで
きる。

【００３８】続いて、図５に示すように、スプレー方式
により水洗し、この後、小孔パターン２ａ側のレジスト
膜２をスプレー方式により剥離する。

【００３９】レジスト膜２の剥離は、濃度約８％、液温
摂氏約９０度の苛性ソーダで行う。

【００４０】この後、スプレー方式で水洗し、約１００
℃で乾燥を行い大孔パターン２ｂ側に貼り付けたエッチ
ング保護用のフィルム４を巻き取りながらアンバー材１
より剥離する。

【００４１】上述したレジスト膜２の剥離、水洗の処理
において、ポリプロピレンを主成分とするフィルム４は
耐アルカリ性に優れており、エッチング保護用としては
有効である。

【００４２】また、ポリプロピレンを主成分とするフィ
ルム４は、水ハジキに優れており、乾燥の効率を上げる
ことが可能であり、さらに、加熱用のヒーターの温度も
下げることができるため、エネルギーの節約にも有効で
ある。

【００４３】次に、図６に示すように、小孔パターン２
ａ側に、光硬化型樹脂の耐エッチング剤を塗布し、紫外
線照射により厚さ数ミクロンのエッチング抵抗層５を形
成する。

【００４４】さらに、図７に示すように、エッチング抵
抗層５上に、ポリプロピレンを主成分とする膜厚０．０
３０乃至０．０５０ｍｍの低粘着力のエッチング保護用
のフィルム（積水化学（株）製の自己粘着性フィルム）
６を貼り付ける。

【００４５】この場合、フィルム６の粘着力は、１０ｇ
／５０ｍｍ乃至８０ｇ／５０ｍｍに設定した。フィルム
６の粘着力が１０ｇ／５０ｍｍ未満だと、エッチング抵
抗層５に対する粘着を十分行うことができない。また、
フィルム６の粘着力が８０ｇ／５０ｍｍを超えると、剥
離性が悪くなり、従来例で述べたようなアンバー材の折
れ等の不具合が生じてしまう。

【００４６】この後、大孔パターン２ｂ側を、液温６５
乃至７３℃、比重１．４９乃至１．５１の塩化第二鉄溶
液でエッチングし大孔１ｂを形成し、水洗を行い、小孔
パターン２ａ側に貼り付けたフィルム６をその低粘着力
を利用してアンバー材１から剥離する。

【００４７】続いて、温度度約８％、液温約９０℃の苛
性ソーダをスプレーして、大孔パターン２ｂ側のレジス
ト膜２及び小孔パターン２ａ側のエッチング抵抗層５を
剥離し、水洗、乾燥して、図８に示す目的とする多数の
小孔１ａ、大孔１ｂが各々貫通しているシャドウマスク
１０を得た。

【００４８】尚、上述した場合とは逆に、２段エッチン
グ工程において、先に大孔１ｂを形成した後、大孔１ｂ
側にエッチング抵抗層５及びエッチング保護用のフィル
ム６を貼り付ける工程を採用してもよいことはもちろん
である。

【００４９】このようにして得られたシャドウマスク１
０は、品位も良好であり、さらに前記低粘着力のフィル
ム６の剥離時に剥離困難等の事態が無くなり、アンバー
材１に何等の影響を与えないため、アンバー材１の折れ
等の不具合は無くなり、シャドウマスク１０の製造にお
ける歩留りが向上した。

【００５０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、エッチング保護用としてポリプロピレンを主成分と
する粘着剤の塗布、自己粘着型の粘着力１０／５０ｍｍ
乃至８０／５０ｍｍのフィルム６を使用することによ
り、光硬化型樹脂のエッチング抵抗層５に貼り付けたフ
ィルム６の剥離が容易となり、アンバー材１の折れ等の
不具合を減少させることができ、これにより、品位が良
好なシャドウマスクを得ることができる。また、シャド
ウマスク１０の製造における歩留りの向上を図ることも
できる。

【００５１】さらに、小孔パターン２ａ、大孔パターン
２ｂは、上述した円形孔形パターンに限られるものでな
く、他の形状にも適用できる。例えば、矩形状のパター
ンとしても実施できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、従来例のような粘着剤
を使用したフィルムを貼り付ける場合と異なり、低い粘
着力を持った自己粘着性型フィルムの剥離時に、金属薄
板材に不要な力が加わることが無くなり、金属薄板材の
折れ等の不具合を無くし、歩留りの向上を図り、また、
製造するシャドウマスクの品位の安定を達成することが
できる製造方法を提供することができる。

【００５３】また、本発明によれば、２段エッチング工
程において、先に小孔を形成する場合、先に大孔を形成
する場合のいずれの場合にも適用して、アンバー材の折
れ等の不具合を無くし、歩留りの向上を図り、また、製
造するシャドウマスクの品位の安定を達成することがで
きる製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のシャドウマスクの製造工
程を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態のシャドウマスクの製造工
程を示す断面図である。

【図３】本発明の実施の形態のシャドウマスクの製造工
程を示す断面図である。

【図４】本発明の実施の形態のシャドウマスクの製造工
程を示す断面図である。

【図５】本発明の実施の形態のシャドウマスクの製造工
程を示す断面図である。

【図６】本発明の実施の形態のシャドウマスクの製造工
程を示す断面図である。

【図７】本発明の実施の形態のシャドウマスクの製造工
程を示す断面図である。

【図８】本発明の実施の形態のシャドウマスクの製造工
程を示す断面図である。

【図９】本発明の実施の形態のシャドウマスクを組み込
んだカラー受像管を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ アンバー材 １ａ 小孔 １ｂ 大孔 ２ レジスト膜 ２ａ 小孔パターン ２ｂ 大孔パターン ３ ガラス乾板 ４ フィルム ５ エッチング抵抗層 ６ フィルム １０ シャドウマスク １１ パネル １２ ファンネル １３ 蛍光体スクリーン １４ 電子銃 １５Ｒ 電子ビーム １６ ネック

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャドウマスク用の金属薄板材を洗浄
   し、カゼインを主成分とするレジスト膜を塗布形成し、
   マスクパターンを介して前記レジスト膜を露光して現像
   させた後、バーニング処理を施し、塩化鉄溶液を用いた
   ２段エッチング工程により、前記金属薄板材の前記レジ
   スト膜の現像領域に対応する部分に電子ビーム通過用の
   多数の開孔を貫通開設するシャドウマスクの製造方法に
   おいて、 前記２段エッチング工程において、 前記金属薄板材におけるエッチングされない側の面を保
   護するポリプロピレンを主成分とする低粘着力を持った
   自己粘着性型フィルムを貼り付ける工程を含むことを特
   徴とするシャドウマスクの製造方法。
2. 【請求項２】 シャドウマスク用のアンバー材を洗浄
   し、カゼインを主成分とするレジスト膜を塗布形成し、
   マスクパターンを介して前記レジスト膜を露光して現像
   させた後、バーニング処理を施し、塩化鉄溶液を用いた
   ２段エッチング工程により、前記アンバー材の前記レジ
   スト膜の現像領域に対応する部分に電子ビーム通過用の
   大孔、小孔が各々連通した多数の開孔を開設するシャド
   ウマスクの製造方法において、 前記２段エッチング工程において、 前記アンバー材におけるエッチングされない側の面を保
   護する厚さ０．０２０乃至０．０５０ｍｍ、粘着力１０
   ｇ／５０ｍｍ乃至８０ｇ／５０ｍｍのポリプロピレンを
   主成分とする自己粘着性型フィルムを貼り付ける工程を
   含むことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。
3. 【請求項３】 シャドウマスク用のアンバー材を洗浄
   し、カゼインを主成分とするレジスト膜を塗布形成し、
   マスクパターンを介して前記レジスト膜を露光して現像
   させた後、バーニング処理を施し、塩化鉄溶液を用いた
   ２段エッチング工程により、前記アンバー材の前記レジ
   スト膜の現像領域に対応する部分に電子ビーム通過用の
   大孔、小孔が各々連通した多数の開孔を開設するシャド
   ウマスクの製造方法において、 前記２段エッチング工程において、 前記アンバー材におけるエッチングされない側の面にエ
   ッチング抵抗層を塗布形成する工程と、 このエッチング抵抗層上に、厚さ０．０２０乃至０．０
   ５０ｍｍ、粘着力１０ｇ／５０ｍｍ乃至８０ｇ／５０ｍ
   ｍのポリプロピレンを主成分とする自己粘着性型フィル
   ムを貼り付ける工程と、 を含むことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。
4. 【請求項４】 前記２段エッチング工程におけるエッチ
   ングされない側の面は前記アンバー材における電子ビー
   ム通過用の小孔形成面側又は大孔形成面側のうちのいず
   れか一方である請求項３記載のシャドウマスクの製造方
   法。