JP2001028231A - シャドウマスクの製造方法 - Google Patents

シャドウマスクの製造方法

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JP2001028231A
JP2001028231A JP11199943A JP19994399A JP2001028231A JP 2001028231 A JP2001028231 A JP 2001028231A JP 11199943 A JP11199943 A JP 11199943A JP 19994399 A JP19994399 A JP 19994399A JP 2001028231 A JP2001028231 A JP 2001028231A
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JP
Japan
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shadow mask
plating film
plating
layer
conductive substrate
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JP11199943A
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English (en)
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Hiroto Watanabe
渡邉寛人
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっき法によるシャドウマスクの製造におい
て、薄膜のめっき皮膜からなるシャドウマスクを、めっ
き皮膜の欠損や歪みを生じることなく、かつハンドリン
グ性良く導体基板から剥離できる方法を提供する。 【解決手段】 導体基板上に、その表面に電子ビーム通
過孔を含む所望シャドウマスク形状のめっき用フォトレ
ジスト層を設け、めっき法で形成したシャドウマスク形
状のめっき皮膜を、導体基板より剥離するに際して、導
体基板に接している該シャドウマスク形状のめっき皮膜
と溶解特性の異なる金属からなるめっき皮膜を溶解除去
した後、シャドウマスクとなるめっき皮膜を剥離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導体基板上に形成
された電着物の剥離方法に関し、具体的には所望のパタ
ーニングが施された導体基板上にめっき法で形成された
シャドウマスク形状物を導体基板から剥離する方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】カラーディスプレィなどの受像管におけ
る色選別装置の一つにシャドウマスクがある。
【0003】シャドウマスクとは、板状の基板に、電子
ビームが透過する孔である微細な長方形の小穴、すなわ
ちスリットまたは丸形の小穴を、縦横に規則正しくあけ
た板状部材である。
【0004】従来、シャドウマスクは、導体基板にレジ
ストを塗布し、所望のマスクを用いて、パターニングし
た後、エッチング法を施し、導体基板にスリットまたは
丸形の小穴を形成し、その後レジスト層を除去するとい
うエッチング法を用いた方法で製造されてきた。
【0005】近時、高精密で高精細な画面が要求される
カラーディスプレィ用受像管では、画面の品質を実現す
るために、電子ビーム通過孔であるスリットまたは丸形
の小穴のピッチをより微細なものとすることが要求され
るようになった。
【0006】このためには、スリットとスリットまたは
小穴と小穴の間隔を狭くするとともに、スリットの幅ま
たは小穴の径そのものを狭めなくてはならない。
【0007】しかし、従来のエッチング法では、スリッ
トの幅や小穴の径を小さくすると、従来は問題とならな
かったスリットまたは小穴の境界部でのエッチング精度
の不十分さが目立ち、これらの寸法不良を原因とする不
良発生が生じるという問題がある。
【0008】このため、最近では、エッチング法ではな
く、めっき法によるシャドウマスクの製造が試みられて
いる。
【0009】このめっき法を用いたシャドウマスクの製
造方法とは、導体基板上にフォトレジスト層を形成し、
パターニングを施した後、露出した導体基板表面部に電
気鉄めっきを施してシャドウマスク形状のめっき皮膜を
形成し、その後、導体基板を外的な応力などにより歪ま
せて、このめっき皮膜の端の部分を剥離し、その部分よ
りめっき皮膜全体をはぎ取ってシャドウマスクを得るも
のである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】めっき法によれば、よ
り微細なスリット幅または小穴の径を有する高精密、高
精細用シャドウマスクを得ることはできるが、レジスト
層の厚みや放射される電子ビームの透過効率や乱反射の
防止等をするためには、めっき厚さを厚くすることがで
きない。
【0011】しかし、めっき厚さを薄くした場合には、
めっき皮膜そのものの強度も低下し、めっき皮膜を導体
基板から剥離する際に、電子ビーム通過孔部を構成する
めっき皮膜の一部に欠損を生じるという問題や欠損に至
らなくても歪みが発生する場合があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、いかなる高精
密、高精細のシャドウマスク形状のめっき皮膜であって
も、導体基板から該めっき皮膜を剥離するに際しての欠
損および歪みの発生を完全に防止し、かつハンドリング
性よくシャドウマスクを得ることを可能とする方法の提
供を目的とするものである。
【0013】めっき皮膜の一部に欠損が生じるのは、既
述のとおりレジスト層の厚みや放射される電子ビームの
透過効率や乱反射の防止等をするためにめっき皮膜の厚
さを厚くすることができず、このため該めっき皮膜その
ものの強度がめっき皮膜と導体基板との密着力に近づく
ためである。
【0014】また、歪みが生じるのは、剥離の際に該め
っき皮膜に応力が強く加わるためである。
【0015】これら問題点を解消するために、次の方法
をとる。
【0016】導体基板上に、その表面に電子ビーム通過
孔を含む所望シャドウマスク形状のめっき用フォトレジ
スト層を設ける。
【0017】めっき法によりシャドウマスク形状のめっ
き皮膜を次のとおり複数層形成する。
【0018】第1層を、ニッケルまたはニッケル合金で
形成する。
【0019】第2層より上は、第2層までとし合計2層
のめっき皮膜としても良いし、第3層以降を重ねていっ
ても良い。ただし、第2層のみとする場合は第2層を、
3層以上の複数層とする場合は、少なくとも第2層およ
び最上層を鉄または鉄合金で形成し、第2層および最上
層に挟まれた層のめっき皮膜は、第1層と溶解特性の異
なる金属とする。
【0020】これらを行った上で、該めっき皮膜を導体
基板表面より剥ぎ取るに際して、電子ビーム通過のため
のスリットまたは小穴部周辺の第1層めっき皮膜を溶解
除去した後、その周辺の枠部を剥ぎ取る。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、次のとお
りである。
【0022】導体基板表面にフォトレジスト層を形成
し、所望のパターニングを施す。
【0023】この導体基板の材質は第1層の材質と溶解
特性の異なるものを使用する必要があり、通常はチタン
板やステンレス板を用いる。
【0024】露出した導体基板表面部にめっき法で第1
層をニッケルまたはニッケル合金で形成する。
【0025】該第1層上に、同様にめっき法でシャドウ
マスク形状の鉄または鉄合金めっき皮膜を第2層として
形成する。
【0026】この後、めっき皮膜をこの第2層までとし
合計2層のめっき皮膜としても良いし、第3層以降を重
ねていっても良い。ただし、3層以上の複数層とする場
合は、少なくとも最上層を鉄または鉄合金で形成する。
このように第2層および3層以上の場合に最上層を鉄ま
たは鉄合金のめっき皮膜とするのは、後工程である電子
ビームの反射を抑制するための黒化処理工程を十分にで
きるようにしておくためである。
【0027】また、複数層とするのは、異種金属のめっ
き皮膜を重ね挟み込んでいくとか、電流密度を変えての
微細な結晶構造を持つ鉄または鉄合金めっき皮膜を単層
または複数層形成していくこと等があるが、こうすれ
ば、たとえばシャドウマスクとなるめっき皮膜全体の強
度をよりあげたいといった要求があった場合に応える手
段となりうる。
【0028】いずれにせよ、この後の第1層を溶解する
ときにいっしょに溶解されないようにするために、3層
以上の複数層とする場合にこの第2層と最上層の鉄また
は鉄合金めっき皮膜の間に使用する金属は、第1層の材
質と溶解特性の異なるものを用いなければならない。
【0029】次にフォトレジスト層を除去する。
【0030】第1層に用いるニッケルまたはニッケル合
金のみを選択的に溶解する溶液に浸漬して、電子ビーム
通過のためのスリットまたは小穴部周辺の第1層めっき
皮膜を溶解除去する。
【0031】第1層のめっき皮膜のみを選択的に溶解す
る溶解液は、自家製浴として作製することも可能である
が、本発明における該第1層のみを溶解除去するに十分
な能力を有するものが市場に出回っているので、これを
目的に応じて使用することが簡便といえる。
【0032】第1層のめっき皮膜の膜厚は、1μm以上
にするとより好ましい。これは、膜厚が1μm未満で
は、溶解液が導体基板表面に接した第1層のめっき皮膜
に十分に行き渡らず、その溶解除去が容易でないため
と、導体基板表面の凹凸が第2層の鉄または鉄合金のめ
っき皮膜に転写され、平滑なめっき皮膜を得ることが困
難なためである。
【0033】第1層のめっき皮膜の厚さの上限は特にこ
だわらないが、5μm以下とすることが好ましい。なぜ
なら、溶解除去に要する時間は1〜5μmの範囲では液回
りおよび溶解量等の関係からほぼ60分であるが、5μm以
上では、溶解時間が長くなり、さらにめっき量、めっき
時間、溶解液の劣化を考えると生産性およびコストの面
から実用的ではないからである。
【0034】最後にシャドウマスク形状のめっき皮膜を
導体基板より剥離させ、シャドウマスクを取得する。こ
の際には、第1層のめっき皮膜の最端部分が数100μ
m程度、先程の溶解処理で溶解され、隙間があいている
ので、そこに細いワイヤーや薄板を滑り込ませ、機械的
に剥離する。第1層のめっき皮膜は、スリット部または
丸い小穴部の周辺部においては、完全に溶解除去されて
いるので、シャドウマスク形状のめっき皮膜および導体
基板には、剥離の際に、ほとんど応力がかからない。
【0035】
【実施例】以下本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 [実施例1]導体基板に縦440mm、横560mm、
厚さ0.3mmのチタン板を用いた。
【0036】チタン板表面に厚さ40μmのフォトレジ
スト層を形成する。
【0037】電子ビーム通過孔部のパターンが、幅19
5μmのスリット形状が55μm間隔で1,269本で
ある写真製版用マスクをフォトレジスト層の表面に載置
した後、露光を行い、現像してシャドウマスク形状のめ
っき用フォトレジスト層を得る。
【0038】表1に示す液組成およびめっき条件で、露
出している導体表面に電気ニッケルめっきを行って、厚
さ1μmの第1層のめっき皮膜を形成した。
【0039】引き続き、第1層のめっき皮膜表面に表2
に示すめっき組成およびめっき条件で電気鉄めっきを行
い、厚さ35μmのシャドウマスク形状のめっき皮膜を
形成した。
【0040】フォトレジスト層を0.5%アルカリ溶液
に浸漬して除去した。
【0041】次に市販の溶解液(商品名:エンストリッ
プNP、メルテックス(社)製)に、浴温60℃、浸漬
時間60分間という条件で浸漬し、電子ビーム通過孔部
周辺の第1層のニッケルめっき皮膜を溶解除去した。
【0042】最後に、シャドウマスク形状の鉄めっき皮
膜を、導体基板より剥離し、シャドウマスクを取得し
た。
【0043】こうして得られたシャドウマスクには、鉄
めっき皮膜の欠損やシャドウマスクそのものの歪みが全
くなく、ディスプレー用カラー受像器に内装するシャド
ウマスクとして好適であった。 [表1] (液組成) NiSO4・6H2O 275g/l NiCl2・6H2O 50g/l H3BO3 45g/l 光沢剤(荏原ユージライト社製#610) 5ml/l 光沢剤(荏原ユージライト社製#63) 10ml/l 湿潤剤(荏原ユージライト社製#62) 1ml/l (めっき条件) 温度 55℃ 陰極電流密度 2A/dm2 陽極 Ni 時間 2.5分間 [表2] (液組成) FeCl2・4H2O 2.01モル/リットル CaCl2 1.62モル/リットル サッカリン 9.13ミリモル/リットル ドデシル硫酸ナトリウム 0.30mミリモル/リットル (めっき条件) 温度 90℃ 陰極電流密度 3A/dm2 陽極 Pt 時間 42分間 [実施例2]第1層のめっき条件を表3のとおり、めっ
き皮膜の膜厚を5μmとした以外の条件は実施例1と同
様にしてシャドウマスクを得た。
【0044】こうして得られたシャドウマスクは、鉄め
っき皮膜の欠損やシャドウマスクそのものの歪みが全く
なく、ディスプレー用カラー受像器に内装するシャドウ
マスクとして好適であった。 [表3] (めっき条件) 温度 55℃ 陰極電流密度 3A/dm2 陽極 Ni 時間 9分間 [比較例1]第1層のめっき条件を表4のとおり、めっ
き皮膜の膜厚を0.8μmとした以外の条件は実施例1
と同様にしてシャドウマスクを得た。こうして得られた
シャドウマスクは、電子ビーム通過孔部のスリットの一
部で、第1層のめっき皮膜が未溶解となり、シャドウマ
スク形状の鉄めっき皮膜を剥離した際に、1枚/10枚
の割合でスリットの形状の破断や鉄めっき皮膜の歪みに
よる不良が発生した。 [表4] (めっき条件) 温度 55℃ 陰極電流密度 2A/dm2 陽極 Ni 時間 2分間 [比較例2]浸漬前までを、第1層のめっき条件を表5
のとおり、めっき皮膜の膜厚を6μmとした以外の条件
は実施例1と同様にして、シャドウマスク形状のめっき
皮膜を形成した。こうして得られためっき皮膜を実施例
1と同様の方法で溶解液への浸漬を行ったが、60分間と
いう浸漬時間では十分に溶解せず、電子ビーム通過孔直
下周辺のめっき皮膜が溶解するまで浸漬したところ、7
0分間も要した。 [表5] (めっき条件) 温度 55℃ 陰極電流密度 3A/dm2 陽極 Ni 時間 10分間 [従来例]実施例1において、導体基板と鉄めっき皮膜
の中間に溶解除去のための異種金属層を形成せず、導体
基板に直接シャドウマスクとなる層を形成し、導体基板
の両側に応力をかけることによって導体基板を歪ませて
シャドウマスクの剥離を行った以外は、実施例1と同様
の手順でシャドウマスクの製造を行った。
【0045】こうして得られたシャドウマスクには、ス
リット部で10本程の形状の破断が発生し、さらに鉄め
っき皮膜のところどころに歪みがを生じているため寸法
精度も不十分であった。
【0046】
【発明の効果】以上述べた通り本発明の剥離方法による
ときは、いかなる高精密、高精細のシャドウマスクであ
っても、導体基板からシャドウマスク形状のめっき皮膜
を剥離し、シャドウマスクを得る際に、該シャドウマス
クに発生する電子ビーム通過のためのスリットまたは小
穴部のめっき皮膜の欠損や歪みを完全に防止し、かつハ
ンドリング性よく作業を行うことができる。
【0047】さらに得られたシャドウマスクは、ディス
プレー用カラー受像管内蔵用のシャドウマスクとして寸
法精度を十分に満足し得るものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所望のパターニングを施した導体基板
    上にめっき法で形成したシャドウマスク形状のめっき皮
    膜を導体基板から剥離するに際して、導体基板に接して
    いる該めっき皮膜の第1層めを溶解除去することを特徴
    とするシャドウマスクの製造方法。
JP11199943A 1999-07-14 1999-07-14 シャドウマスクの製造方法 Pending JP2001028231A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005108185A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Dr Johannes Heidenhain Gmbh 工作機械シミュレータを有する数値制御装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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