JP2002319347A - スロット型シャドウマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スロット孔と貫通ブリッジとを有するスロット
型シャドウマスクの製造方法において、貫通ブリッジの
幅を狭くしても矩形状となったスロット孔および線状の
貫通ブリッジを得ることができる製造方法を提供する。 【解決手段】小孔用開口部を有するレジスト膜と大孔用
開口部を有するレジスト膜とを各々形成する工程と、エ
ッチング工程と、剥膜工程とを有する、矩形状スロット
孔と貫通ブリッジとを穿設したシャドウマスクを製造す
る方法において、スロット孔を形成する部位に対応した
レジスト膜の開口部の形状を、スロット孔と貫通ブリッ
ジとを連結させる部位を凹状に窪ませた略矩形状開口部
とし、かつ、貫通ブリッジを形成する部位に対応したレ
ジスト膜の開口部の形状を、略矩形状開口部と独立し、
かつ、四隅に略矩形状開口部の長手方向と直交する凸状
部を付加した略ダンベル状としたことを特徴とするシャ
ドウマスクの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の配列、パタ
ーンとした電子線透過用の複数の貫通孔を金属薄板に穿
設したシャドウマスクを製造する方法に係わり、中でも
特に、電子線通過用の貫通孔が矩形状のスロット孔であ
り、また、列方向に並ぶ所定のスロット孔同士を連結す
る貫通ブリッジを穿設したスロット型シャドウマスクを
製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カラー受像管等に組み込まれ
るシャドウマスクは、金属薄板を素材とし、フォトエッ
チング法を用いて製造されている。以下に、フォトエッ
チング法を用いたシャドウマスクの製造方法の一例につ
き図１１をもとに簡単に説明する。まず、鉄または鉄合
金の薄板からなるシャドウマスク材１３１の表面の洗
浄、整面を行う。次いで、シャドウマスク材１３１の両
面に感光性樹脂（光硬化型のフォトレジスト）の塗布、
乾燥等を行いフォトレジスト膜を形成する。

【０００３】次いで、パターン露光用マスクを介して、
シャドウマスク材１３１の一方の面のフォトレジスト膜
に小孔像のネガパターンを、他方の面のフォトレジスト
膜に大孔像のネガパターンを各々露光する。その後、未
露光未硬化のフォトレジスト膜部位を溶解除去する現像
処理及び残ったフォトレジスト膜への硬膜処理、バーニ
ング処理等を行えば、図１１（ａ）に示すように、シャ
ドウマスク材１３１を露出する小孔用開口部１３４ａを
有する小孔側レジスト膜１３２ａと大孔用開口部１３４
ｂを有する大孔側レジスト膜１３２ｂが得られる。

【０００４】次いで、エッチングをシャドウマスク材１
３１の表裏両面より行う。なお、エッチング液に塩化第
二鉄液を用い、エッチング液をシャドウマスク材にスプ
レー噴射するスプレーエッチングとすることが一般的で
ある。エッチングの初期段階では、小孔用開口部１３４
ａおよび大孔用開口部１３４ｂより露出したシャドウマ
スク材１３１部位に凹部（小孔側凹部１３３ａおよび大
孔側凹部１３３ｂ）が形成され（図１１（ｂ））、さら
にエッチングを進めるにつれ、両面から形成された凹部
１３３が拡大貫通することで、図１１（ｃ）に示すよう
に貫通孔１３５が形成される。

【０００５】スプレーエッチングにより所定の貫通孔が
形成された段階でスプレーを終了し、水洗洗浄を行うこ
とでエッチングを終了する。次いで、レジスト膜１３２
を剥膜除去する剥膜工程を行う。しかる後、シャドウマ
スク材１３１の断裁、不要な金属薄板部位の除去等の工
程を行えば、図１１（ｄ）に示す、所定の配列およびパ
ターンとなった複数の貫通孔１３５を有するシャドウマ
スク１３６が得られる。

【０００６】上述したシャドウマスクの製造方法では、
１回のエッチングで貫通孔１３５を形成する製造方法に
つき説明したが、ニス法を用いエッチングを２段階に分
けて行う製造方法もある。すなわち、シャドウマスク材
に所定の開口部を有するレジスト膜を形成した後に第１
段目のエッチングを行い、シャドウマスク材の少なくと
も片面にシャドウマスク材を貫通しない程度の凹部を形
成する。次いで、一方の面の凹部にニス層（耐エッチン
グ層）を塗布、充填する。次いで、ニス層を塗布、充填
した面と反対面側に第２段目のエッチングを行うことで
第二エッチング側の凹部を拡大し貫通孔を形成する方法
である。

【０００７】従来公知のフォトエッチング法で得られる
シャドウマスクの種類として、図１０に示す、所定の配
列、パターン形状にて複数穿設する貫通孔１２５を各々
矩形状（長方形状）のスロット孔１２７としたスロット
型シャドウマスク１２６が知られている。シャドウマス
クを組み込んだカラー受像管においては、シャドウマス
クの小孔面側に電子銃が配置され、大孔面側は蛍光面と
対向する。なお、上述した１段階のエッチングにて貫通
孔を形成するシャドウマスクの製造方法で得られるスロ
ット型シャドウマスクでは、電子銃側すなわち小孔面側
から見た貫通孔（スロット孔）の平面視形状は、小孔側
のシャドウマスク材表面に形成されたレジスト膜開口部
の外形輪郭と略同一となるものである。また、矩形状の
スロット孔１２７の長手方向（列方向）に連なるスロッ
ト孔間の金属部位は一般的にブリッジ部１２８と呼称さ
れる部位である。

【０００８】通常、カラー受像管は横長の長方形状の画
像表示面を有するもので、シャドウマスクの外形形状も
画像表示面の形状に合わせ、図１０に示すように、横長
となった略長方形としている。以下の記述において、電
子線通過用の複数の貫通孔（スロット孔）が形成された
シャドウマスク上の領域（図１０中の破線で囲まれた領
域）を画像面部１２９と呼称する。画像表示面の形状に
合わせて画像面部１２９も略長方形状の領域とするもの
で、画像面部１２９の横手方向（長手方向）とスロット
孔１２７の長手方向（長辺方向）とが略直交するように
スロット孔１２７をシャドウマスク上に穿設するのが一
般的である。

【０００９】シャドウマスクが組み込まれたカラー受像
管では画像表示の際、電子銃から発射された電子線（電
子ビーム）が偏向ヨークで方向を制御されシャドウマス
クに照射される。シャドウマスクに照射された電子線の
うち、貫通孔を通過した電子線が、画像表示面の内面に
配設された例えば赤、緑、青からなる三色蛍光体を発光
させ、カラー画像が表示される。電子銃より発せられた
電子線のうち、方向を制御され正しい軌道となった電子
線を蛍光体に導くというシャドウマスクの機能上、軌道
から外れた電子線は貫通孔以外の金属部位で遮断され
る。このため、金属部位に衝突した電子線によりシャド
ウマスクは熱を持つことになる。また、カラー受像管を
構成する各種部品より発せられた熱、または、カラー受
像管が置かれた周辺環境の熱が伝導することによって
も、シャドウマスクは熱を持つといえる。

【００１０】金属薄板からなるシャドウマスクが熱を持
った場合、当然のことながらシャドウマスクは熱膨張を
生じる。カラー受像管内に組み込まれたシャドウマスク
は固定用治具で外周部を固定されているため、シャドウ
マスクの熱膨張により生じた応力（伸び）は画像面部に
集まることになり、この応力によりスロット孔の位置ズ
レもしくはスロット孔の形状変形が生じることになる。
熱膨張によりスロット孔の位置ズレもしくはスロット孔
の形状変形が生じた場合、電子線を所望する蛍光体部位
に導けなくなり隣接する他の色の蛍光体を発光させ表示
色に混色を生じる等、画像表示品質が低下する。

【００１１】近年、画像表示面への外光の映り込みを少
なくし画像表示品位を向上させた、画像表示面をフラッ
ト（平面）としたフラット型カラー受像管の需要が増し
ている。フラット型カラー受像管に組み込まれたシャド
ウマスクは、外周方向に向け張力を掛けられ、平板状と
なっている。スロット型シャドウマスクを平板状として
カラー受像管に組み込むにあたり、図１０に示すように
矩形状のスロット孔１２７の長手方向に張力を掛けるこ
とが一般的となっている。このため、シャドウマスクが
熱膨張を生じたとしても、スロット孔１２７の長手方向
（図１０中に示す張力がかけられた方向）への熱膨張は
さほど問題とならない。しかし、スロット孔１２７の短
手方向には張力が掛かっていないため、スロット孔の短
手方向へのシャドウマスクの熱膨張は、スロット孔の位
置ズレもしくはスロット孔の形状変形をもたらすことに
なり、画像表示品位の低下の原因となっていた。

【００１２】かかるスロット孔の短手方向への熱膨張に
よるスロット孔の位置ズレもしくは形状変形を防止する
手段として、図９に示すように、矩形状のスロット孔１
１７の長手方向（列方向）に連なる幾つかのスロット孔
１１７同士を直線状（矩形状）とした貫通部で連結する
（すなわち、列方向に並ぶ所定のスロット孔間に直線状
の貫通部を穿設する）ことが提案されている。なお、以
下の記述で上記スロット孔１１７同士を連結する直線状
（矩形状）の貫通部を、貫通ブリッジ１１５と呼称す
る。

【００１３】フラット型カラー受像管に組み込まれたシ
ャドウマスク１１６がスロット孔１１７の短手（短辺）
方向に熱膨張した際、熱膨張で生じた応力（伸び）を上
記貫通ブリッジ１１５部が変形することで吸収し、スロ
ット孔１１７の位置ズレ、変形を防止するものである。
なお、シャドウマスク１１６の機械的強度を保ち、ま
た、カラー受像管内でシャドウマスク１１６が振動する
のを防止するため、長手方向（列方向）に連なる全ての
スロット孔１１７を貫通ブリッジ１１５で連結すること
はなく、長手方向（列方向）に連なる幾つかのスロット
孔１１７を各々連結ブリッジ１１５で連結した群とし、
各群間は通常のブリッジ部１１８（金属部位）とするこ
とが一般的である。

【００１４】ここで、電子線を正しく蛍光面に導くとい
うシャドウマスクの性質上、シャドウマスク材に穿設す
る電子線通過用の貫通孔はシャドウマスクの仕様設定時
に予め机上で決められたパターン形状とすることが望ま
しい。そのため、貫通孔を矩形状とするスロット型シャ
ドウマスクにおいても、仕様上決められたパターン形状
となった矩形状の貫通孔（スロット孔）が穿設されてい
なければならない。

【００１５】しかし、従来から穿設していたスロット孔
に加えて、上述した貫通ブリッジをスロット孔間に新た
に形成した場合、貫通ブリッジ及びスロット孔が所望す
る矩形状にならないという問題が生じていたものであ
る。

【００１６】この点につき、以下に説明を行う。上述し
たように、シャドウマスクの製造にあってはフォトエッ
チング法が用いられる。フォトエッチング法では、エッ
チングの際に所定の金属面部位に選択的にエッチング液
を接触させるため、開口部を有するレジスト膜を金属面
上に形成する。通常、レジスト膜に形成する開口は、所
望されるエッチングパターンの形状と平面視略相似形の
パターンとしている。

【００１７】ここで、矩形状のスロット孔を有するスロ
ット型シャドウマスクを得るため、図８に示すように、
レジスト膜１０２に形成する開口部１０４の形状を、シ
ャドウマスク材に穿設すべき矩形状のスロット孔及び直
線状の貫通ブリッジ（図８中に破線で示した部位）とに
相似な開口部１０４形状としたとする。すなわち、スロ
ット孔形成部位に対応するレジスト膜部位に矩形状の開
口部を形成し、また、貫通ブリッジを形成すべき部位に
対応するレジスト膜部位に前記矩形状の開口部と連結さ
せた線状の開口部を形成したとする（図８中に実線で示
した部位）。

【００１８】エッチングの際、レジスト膜の開口部より
露出した金属薄板部位には等方的にエッチングが行われ
る。このため、図８の実線に示すレジスト膜開口部１０
４形状とした場合、貫通ブリッジ形成用開口部とスロッ
ト孔形成用開口部とが連結して形成される角部ではエッ
チングが進みすぎることになる。その結果、図７に示す
ように、エッチング後にシャドウマスク材に形成された
貫通部の形状（図７中の実線に示す部位）はスロット孔
９７が貫通ブリッジ９５方向に膨らみ、また、貫通ブリ
ッジ９５もそれにともなって、矩形状でなく例えばスロ
ット孔９７との連結部位が広がった弧状となる。なお、
図７中の破線は所望される貫通ブリッジおよびスロット
孔の形状を示し、図中の一点鎖線はレジスト膜に形成し
た開口部形状を示している。

【００１９】図７の例に示した、所望される矩形状とは
異なった形状のスロット孔９７および貫通ブリッジ９５
を有するシャドウマスクでは、軌道をズレた電子線の完
全な遮断ができず、軌道をズレた電子線の一部が通過
し、その結果、所望する蛍光体とは別の蛍光体が発光し
表示色に混色が生じることになる。また、シャドウマス
クが振動した際に画像表示面にフリッカーが発生する
等、画像表示品位の低下をもたらすことになる。

【００２０】本願出願人は、かかるスロット孔と貫通ブ
リッジとの連結による形状不良を解決する手段として特
願２０００−１６７６６８号に記したスロット型シャド
ウマスクの製造方法を提案したものである。

【００２１】すなわち特願２０００−１６７６６８号に
おいては、図４（ａ）に示すように、スロット孔６７
（図中の点線部）の形成のためにレジスト膜６２に開口
するスロット孔形成用開口部６３に凹状６１部を設けた
ものである。また、貫通ブリッジ６５（図４（ａ）中の
点線部）の形成のためにレジスト膜６２に開口する貫通
ブリッジ形成用開口部６４を、スロット孔形成用開口部
６３と独立させた矩形状とすることを提案したものであ
る。

【００２２】前述したように、貫通ブリッジはスロット
孔の位置ズレもしくは変形不良を防止するために穿設し
ているもので、貫通ブリッジ部で電子線が透過すること
は望ましくない。なぜならば、貫通ブリッジ部から電子
線が透過した場合、表示色に混色をもたらす等、画像表
示品位の低下をもたらすからである。

【００２３】画像表示装置においては画像表示品位をよ
り高くすることが求められている。このため、貫通ブリ
ッジを透過した電子線による画像表示品位の低下を防止
するため、貫通ブリッジ部で電子線を遮断できるよう貫
通ブリッジの形状をより線状に近づけ、かつ、貫通ブリ
ッジの幅（短辺方向の長さ）を狭くする要求が高まって
いる。かかる要求が高まり、所望される貫通ブリッジの
幅が狭くなるにつれ、上記本願出願人が提案した製造方
法であってもエッチングにより穿設される貫通ブリッジ
の形状は電子線を遮断するには不十分な形状となったも
のである。

【００２４】そのため本願出願人は、特願２０００−２
６２８９７号に記したスロット型シャドウマスクの製造
方法を提案したものである。すなわち、特願２０００−
２６２８９７号においては、図４（ｂ）に示すように、
レジスト膜６２の前記スロット孔６７（図４（ｂ）中の
点線部）を形成する部位に対応した開口部６３の形状と
して凹状６１部を設けたものである。また、貫通ブリッ
ジ６５（図４（ｂ）中の点線部）の形成のために開口す
る貫通ブリッジ形成用開口部６４を、スロット孔形成用
開口部６３と独立し、かつ、前記凹状６１部に向け突出
する凸部６９を有する略コマ（独楽）状の開口部６４と
したものである。

【００２５】貫通ブリッジの幅がシャドウマスク材の板
厚の７０％程度以上に設定されていた場合には、上記特
願２０００−２６２８９７号に記した製造方法を用いる
ことで線状となった貫通ブリッジが得られたものであ
る。しかし近年、画像表示装置へのさらなる画像表示品
位向上の要求が高まっており、貫通ブリッジ部における
電子線の透過を防止する要求もさらに高くなってきてい
る。このため、貫通ブリッジ部における電子線の遮断性
をより向上させるため、貫通ブリッジの幅をより狭くす
る必要が生じている。しかし、所望される貫通ブリッジ
の幅をシャドウマスク材の板厚の７０％程度以下と狭く
設定した場合、上記特願２０００−２６２８９７号で提
案したスロット型シャドウマスクの製造方法で穿設され
た貫通ブリッジの形状は、図１２に示すように中央部が
膨らんだ略樽状となったものである。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みなされたものである。すなわち本発明は、所定
の配列とした複数の矩形状スロット孔と、所定のスロッ
ト孔同士を連結する貫通ブリッジとを有するスロット型
シャドウマスクの製造方法において、貫通ブリッジの幅
を狭くした場合であっても画像面部上での形成位置によ
らず矩形状となったスロット孔および線状の貫通ブリッ
ジを得ることができるスロット型シャドウマスクの製造
方法を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑
みなされたもので、請求項１においては、金属薄板の一
方の面側に小孔用開口部を少なくとも有するレジスト膜
を、また、金属薄板の他方の面側に大孔用開口部を少な
くとも有するレジスト膜を各々形成する工程と、前記レ
ジスト膜の開口部より露出した金属薄板部位をエッチン
グ液にて溶解除去するエッチング工程と、前記レジスト
膜を剥膜する剥膜工程とを少なくとも有する、所定の配
列とした複数の矩形状スロット孔と、列方向に並ぶ所定
のスロット孔同士を連結する貫通ブリッジとを画像面部
に形成したスロット型シャドウマスクを製造する方法に
おいて、前記スロット孔を形成する部位に対応したレジ
スト膜の開口部の形状を、スロット孔と貫通ブリッジと
を連結させる部位を凹状に窪ませた略矩形状開口部と
し、かつ、貫通ブリッジを形成する部位に対応したレジ
スト膜の貫通ブリッジ形成用開口部の形状を、前記略矩
形状開口部と独立し、かつ、四隅に前記略矩形状開口部
の長手方向と直交する方向に向かう凸状部を付加した略
ダンベル状としたことを特徴とするスロット型シャドウ
マスクの製造方法としたものである。

【００２８】次いで、請求項２においては、前記スロッ
ト孔形成用の略矩形状開口部の四隅にセリフパターンを
付加したことを特徴とする請求項１に記載のスロット型
シャドウマスクの製造方法としたものである。

【００２９】さらに、請求項３においては、画像面部短
辺寄りの２個所の角部に付加形成するセリフパターンの
大きさを、オフセット量が大きくなるのに応じて逐次大
きくしていくことを特徴とする請求項２に記載のスロッ
ト型シャドウマスクの製造方法としたものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のシャドウマスク
の製造方法の実施形態の一例を説明する。

【００３１】本発明のスロット型シャドウマスクの製造
方法では、従来公知のフォトエッチング法を用いた製造
工程（例えば、前述した（従来の技術）の項に記した製
造工程等）に従い、所定の配列とした複数の矩形状のス
ロット孔と、列方向（スロット孔の長手方向）に並ぶス
ロット孔のうち所定のスロット孔同士を連結した貫通ブ
リッジとを有するスロット型シャドウマスクを得る。

【００３２】すなわちまず、鉄または鉄合金からなるシ
ャドウマスク材１３１の表面の洗浄、整面を行う。次い
で、シャドウマスク材１３１の両面に感光性樹脂（光硬
化型のフォトレジスト）の塗布、乾燥等を行いフォトレ
ジスト膜を形成する。

【００３３】次いで、パターン露光用マスクを介して、
シャドウマスク材１３１の一方の面に小孔像のネガパタ
ーンを、他方の面に大孔像のネガパターンを各々露光す
る。その後、未露光未硬化のフォトレジスト膜部位を溶
解除去する現像処理及び残ったフォトレジスト膜への硬
膜処理、バーニング処理等を行い、図１１（ａ）に示す
ように、小孔用開口部１３４ａよりシャドウマスク材１
３１を露出する小孔側レジスト膜１３２ａと、大孔用開
口部１３４ｂよりシャドウマスク材１３１を露出する大
孔側レジスト膜１３２ｂとを得る。

【００３４】ここで図２は、本発明のスロット型シャド
ウマスクの製造方法に従ってシャドウマスク材上に形成
したレジスト膜２２の要部、中でも特に、貫通ブリッジ
２５と連結したスロット孔２７を穿設すべきシャドウマ
スク材部位に形成したレジスト膜部位を摸式的に示す平
面図である。なお、図２中の点線に示す部位は、シャド
ウマスク材に穿設すべき貫通ブリッジ２５とスロット孔
２７の形状を示している。

【００３５】図２中の実線に示すように、スロット孔２
７を穿設すべき部位に形成するレジスト膜２２部位に
は、平面視略矩形状のスロット孔形成用開口部２３を形
成する。略矩形状としたスロット孔形成用開口部２３の
うち、スロット孔２７と貫通ブリッジ２５とを連結させ
る部位に対応する辺部位を凹状２１に窪ませている。

【００３６】また、貫通ブリッジ２５を形成すべき部位
に相対するレジスト膜２２部位には、前記凹状２１部を
形成したスロット孔形成用開口部２３と連結しない、独
立した貫通ブリッジ形成用開口部２４を形成している。

【００３７】貫通ブリッジ形成用開口部２４は、矩形を
構成する四隅に前記スロット孔形成用開口部２３の長手
方向と直交する方向に向けて凸状開口部２８を付加形成
しており、平面視で略ダンベル状の開口部形状としてい
る。

【００３８】すなわち、従来の製造方法においてレジス
ト膜に形成していた貫通ブリッジ形成用開口部は、図４
（ａ）および図４（ｂ）に示すように、矩形状もしく
は、矩形を構成する４辺のうちスロット孔形成用開口部
と対向する２辺の少なくとも１辺に凸部を形成した略凸
状ないしは略独楽状としていたものである。

【００３９】例えば、穿設すべき貫通ブリッジの幅がシ
ャドウマスク材の板厚の７０％程度以上より広い場合
は、貫通ブリッジ形成用開口部の形状を前述したように
矩形状、略凸状ないしは略独楽状としても、略矩形状
（線状）となった貫通ブリッジを得ることが可能であっ
た。

【００４０】ここで、穿設すべき貫通ブリッジの幅を、
シャドウマスク材の板厚の例えば７０％程度以下と狭く
しなければならない場合、レジスト膜に形成した貫通ブ
リッジ形成用開口部の幅を狭くし、シャドウマスク材の
貫通ブリッジ穿設部位へのエッチンク゛液の接触量を少なくし
シャドウマスク材の貫通ブリッジ形成部位へのエッチン
グ量を少なくしなければならない。このため、前述した
矩形状、略凸状ないしは略独楽状のレジスト開口部位と
した場合、開口部に相対するシャドウマスク材部位への
エッチング量は押さえ気味となる。エッチングが押さえ
気味となった場合、矩形状、略凸状ないしは略独楽状の
レジスト開口部位に相対するシャドウマスク材部位への
エッチングは中途半端に終了することになる。特に、貫
通ブリッジとスロット孔とを連結させねばならない部位
ではエッチング残りが生じ、その結果、最終的に図１２
に示す略樽状となった貫通ブリッジとなっていた。

【００４１】本願出願人らは、穿設すべき貫通ブリッジ
の幅を狭くした場合であっても、矩形状となったスロッ
ト孔および線状の貫通ブリッジを得るという前記課題を
達成するため鋭意検討を行なった。その結果、前述した
図２に示す開口形状とすることで課題を達成しうること
に想達したものである。

【００４２】以下に図２に示すレジスト膜の開口形状と
した場合のエッチングパターンの形成過程を簡単に説明
する。エッチングを行うと、スロット孔形成用開口部２
３の凹部２１部を有する辺の脇部（スロット孔形成用開
口部の角部であり、例えば図２中の一点鎖線の円内の部
位）のレジスト膜部位下部ではエッチング液が遮蔽され
るため、従来当該部位でシャドウマスク材へのエッチン
グが過度となることで生じていたエッチンク゛形状不良が防止
できる。

【００４３】また、エッチングによりスロット孔が形成
されていくのと同時進行で、貫通ブリッジ形成用開口部
２４より露出したシャドウマスク材部位でもエッチング
が行われる。上述したように、穿設すべき貫通ブリッジ
の幅をシャドウマスク材の板厚の７０％程度以下と細く
しなければならない場合、エッチングを抑えエッチング
形成される貫通ブリッジの幅を小さくしなければならな
かった。ここで、スロット孔形成用開口部２３に凹部２
１を設けエッチングされる金属部位を増やしているが、
貫通ブリッジ形成用開口部２４の幅が狭く、かつ、貫通
ブリッジとスロット孔との連結部位でエッチングが中途
半端に終了するため、前記増加した被エッチング部位で
エッチング残りが生じていた。しかるに、図２に示すよ
うに、凸状開口部２８を付加形成し貫通ブリッジ形成用
開口部２４を略ダンベル状とすれば、エッチング液の接
触するシャドウマスク材部位が増え、従来エッチング残
りとなっていた部位がエッチング除去されることにな
る。このため、エッチング後に得られるスロット孔と貫
通ブリッジとの結合部位は角が立つことになり、所望さ
れる幅の狭い線状となった貫通孔を得ることが可能とな
る。

【００４４】上述した図２は、シャドウマスク材の一方
の面側に形成したレジスト膜２２の一部を拡大した平面
図であるが、シャドウマスク材の他方の面側の上述した
平面図と対応したレジスト膜部位にも同様に、凹状部を
形成した略矩形状のスロット孔形成用開口部と、スロッ
ト孔形成用開口部とは連結しない独立した、略ダンベル
状のブリッジ形成用開口部を形成する。なお、シャドウ
マスク材の片面に大孔用レジスト膜を、他方の面に小孔
用レジスト膜を形成するもので、当然のことながら大孔
側と小孔側に各々形成する上述した各開口部の大きさは
必ずしも一致するものではなく、製造条件、製造仕様に
応じて適宜大きさ、形成位置を変えて形成するものであ
る。

【００４５】上述した各開口部を有するレジスト膜を形
成した後、シャドウマスク材の表裏両面よりエッチング
を行い、レジスト膜の開口部より露出した金属薄板部位
をエッチングし貫通孔（スロット孔および貫通ブリッ
ジ）を形成する。

【００４６】ここで、周知のようにカラー受像管内に配
設されたシャドウマスクの中心上に電子銃が配置されて
いる。そのため、図６に示すように、シャドウマスク８
６の中心部では電子線が略垂直にスロット孔８７に入射
し、中心部から外れたシャドウマスクの外周部では電子
線が斜めにスロット孔８７に入射する。斜め入射する電
子線の通過を可能とするスロット孔８７を得るため、シ
ャドウマスクの中心から外周方向に外れるにつれ、小孔
側のスロット孔形成用開口部の中心と小孔側のスロット
孔形成用開口部に対応する大孔側スロット孔形成用開口
部の中心とを逐次ずらして形成する、いわゆる、オフセ
ットをかけた開口部を有するレジスト膜を形成すること
が一般的である。なお、オフセットは、小孔側開口部を
大孔側開口部よりシャドウマスクの中心寄りに形成する
ことが一般的である。

【００４７】スロット孔と同様に貫通ブリッジも小孔側
凹部部と大孔側凹部とを貫通させて得ることになる。こ
のためレジスト膜上で、スロット孔形成用開口部と同様
に貫通ブリッジ形成用開口部にもオフセットを掛けるも
ので、上述した略矩形状のスロット孔形成用開口部に設
ける凹状部の位置は、貫通ブリッジのオフセットに応じ
て適宜移動させる。

【００４８】ここで、電子線通過用の貫通孔の形状を円
形状とするシャドウマスクでは、レジスト膜に形成する
開口部の形状を円形とすれば、所望する円形の貫通孔を
得ることは比較的容易といえる。しかし、穿設すべき貫
通孔の形状を矩形状とするスロット型シャドウマスクの
製造においては、レジスト膜に形成する開口部の形状を
単に矩形状としても、シャドウマスク材へのエッチング
が等方的に行われるため、矩形状のスロット孔（四隅に
角を持たせたスロット孔）を得ることは難しいといえ
る。すなわち、矩形状の角部に丸み（Ｒ）がつき、所望
する角部が得られないためである。

【００４９】本発明者らは、かかるスロット孔の形状不
良を防止し、所望する矩形状となったスロット孔を得る
ため検討を行った。その結果、上述した本発明に係わる
レジスト膜の開口形状に加えて、図１に示すように、ス
ロット孔形成用開口部１３の角部にセリフ（Ｓｅｒｉ
ｆ）パターン１０を追加形成することに想達した。すな
わち、角部にセリフパターン１０（小さな開口部）を追
加形成したことで、従来のエッチングでＲ状となってい
た部位が削られることになり、角のたった略矩形状の貫
通孔（スロット孔）を得ることが可能となるものであ
る。なお、一方の面側のスロット孔形成用開口部にのみ
セリフパターンを付加形成することであっても構わない
が、両面のスロット孔形成用開口部の四隅にセリフパタ
ーンを付加形成することは、矩形状のスロット孔を得る
うえでより望ましいといえる。

【００５０】上記スロット孔形成用開口部１３の角部に
追加形成するセリフパターン１０の形状は、台形状、三
角形状、矩形状等があげられる。また、角部に付加形成
する際の突出角度などのセリフパターンの突出のさせか
たおよび大きさは、エッチング条件、レジスト膜の材
質、レジスト膜開口部の大きさ及び形状、金属薄板の板
厚等に応じて適宜適切な位置が変わるといえ、セリフパ
ターン１０の形状と合わせて、各種条件に応じて適宜設
定して構わない。

【００５１】次いで、横長となった画像面部の短辺方向
の外周部近傍では、スロット孔７７を電子線の入射方向
から見るとその形状は図５に示すように画像面部の短辺
寄りの２個所の角部のＲが特に大きくついた、いわゆる
「柿の種」状となり易いものである。すなわち、電子線
の入射方向である斜め方向からスロット孔を見た場合、
シャドウマスク材が厚みを有するためスロット孔７７の
小孔側内壁面がスロット孔の隅に重なって見えてしまう
ためである。電子線の入射方向から見たスロット孔７７
の形状が「柿の種」状となった場合、Ｒとなった部位で
電子線が遮断される。シャドウマスクが振動した場合、
Ｒとなった部位も振動により往復移動をし、Ｒとなった
部位が電子線の遮断、通過を繰り返すことになる。その
結果、表示画面にフリッカーを発生させ画面表示品位の
低下をもたらしていた。

【００５２】この点についても本発明者らは検討を行っ
た。その結果、画像面部中心から短辺方向外周に向かう
につれてオフセットが大きくかかるのに従って、スロッ
ト孔形成用開口部の４隅に付加形成するセリフパターン
のうち、画像面部短辺寄りの２個所の角部に付加形成す
るセリフパターンの大きさをオフセット量が大きくなる
のに応じて逐次大きくしていけば、電子線の入射方向か
ら見た電子線通過部（スロット孔）の形状が「柿の種」
状になることを防止できることに想達した。画像面部の
各部位に形成するスロット孔形成用開口部に付加形成す
るセリフパターンの形状の変化の一例を図３に示す。な
お、図３ではスロット孔形成用開口部に形成する凹状部
および貫通ブリッジ形成用開口部は図示を省略してい
る。

【００５３】図３に示すように、画像面部５９の中心及
びＹ軸上に形成する各スロット孔形成用開口部（５３
ａ、５３ｂ、５３ｃ）の４隅に付加形成するセリフパタ
ーン（５０ａ〜５０ｄ）は略同一の大きさにて付加す
る。画像面部５９の短辺方向外周寄りに形成する各スロ
ット孔形成用開口部（５３ｄ〜５３ｉ）では、短辺方向
外周寄りの２個所に付加形成するセリフパターン（５０
ｅ〜５０ｐ）をオフセット量が大きくなるのに応じて逐
次大きくしている。なお、各スロット孔形成用開口部
（５３ｄ〜５３ｉ）に付加形成する残りの画像面部中心
よりの各セリフパターンは、画像面部５９の中心で付加
形成したセリフパターン（５０ａ〜５０ｄ）と略同一の
大きさとしている。上述したように、セリフパターンの
大きさを逐次大きくした分、当該セリフパターン近傍の
シャドウマスク材へのエッチングの量が増えることにな
り、Ｒ部をもたらしていた部位（斜視した際に視野に入
るスロット孔の内壁部位）が削られる。これにより、電
子線の入射方向から見た電子線通過部の形状を略矩形状
とすることができる。

【００５４】なお上述した、「柿の種」状となることを
防止するために行う、オフセット量に応じたセリフパタ
ーンの大きさの変更は、少なくとも小孔側のスロット孔
形成用開口部に実施することが望ましいが、大孔側のス
ロット孔形成用開口部にも行うことであっても構わな
い。

【００５５】本発明のスロット型シャドウマスクの製造
方法においては、上述した開口部を有するレジスト膜を
形成し従来通りエッチング処理を行った後に、水洗洗
浄、レジスト膜２を剥膜除去する剥膜工程等を行い、し
かる後、シャドウマスク材の断裁、不要なシャドウマス
ク材部位の除去等を行い、図１１（ｄ）に示す、スロッ
ト型シャドウマスクを得るものである。

【００５６】以上、本発明のシャドウマスクの製造方法
の実施形態の例につき説明したが、本発明は上述した説
明、図面に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基
づき種々の変形を行っても構わないことはいうまでもな
い。すなわち、レジスト膜に形成する各開口部、凹状
部、凸状部の大きさ、形状、位置等は、シャドウマスク
材の材質もしくは板厚、エッチング条件、シャドウマス
クの仕様等に応じ、所望される形状となるよう適宜設定
して構わないといえる。また、セリフパターンの形状、
位置等も、シャドウマスク材の材質もしくは板厚、エッ
チング条件、シャドウマスクの仕様等に応じ、エッチン
グ後にスロット孔が４隅が角部となった矩形状となるよ
う適宜適するものに設定して構わない。さらに、オフセ
ットによりセリフパターンと凹状部とが重なるようであ
れば、セリフパターンとぶつからないよう凹状部を若干
移動させても構わない。

【００５７】

【発明の効果】上述したように、本発明のシャドウマス
クの製造方法を用いることで、所望する矩形状となった
スロット孔および所定のスロット孔同士を連結する線状
（矩形状）の貫通ブリッジを形成することが可能とな
る。また、貫通ブリッジの線幅をシャドウマスク材の板
厚の７０％程度以下と狭くしなければならない場合であ
っても、所望する矩形状となったスロット孔および所定
のスロット孔同士を連結する線状（矩形状）の貫通ブリ
ッジを形成することが可能となる。このため、貫通ブリ
ッジからの電子線の通過による表示色の混色による画像
表示品位の低下を防止できる。

【００５８】すなわち、本発明のシャドウマスクの製造
方法を用いて製造されたスロット型シャドウマスクを組
み込んだカラー受像管は、スロット孔および貫通ブリッ
ジの形状不良、および、熱膨張に起因する混色等の画像
表示品位の低下が生じず、貫通ブリッジからの電子線の
通過による表示色の混色も生じない。すなわち、本発明
のシャドウマスクの製造方法を用いて製造されたスロッ
ト型シャドウマスクを組み込むことで画像表示品位の優
れたカラー受像管を得ることが可能となる。

【００５９】また、シャドウマスクの価格を下げるた
め、安価だが熱膨張率の大きい鉄材（一般にアルミキル
ド材、もしくはＡＫ材と呼称される素材）をシャドウマ
スク材として用いる場合であっても、本発明のシャドウ
マスクの製造方法を用いることで、所望する矩形状とな
ったスロット孔および線状（矩形状）の貫通ブリッジを
得ることが可能となる。すなわち、本発明のシャドウマ
スクの製造方法では、熱膨張率の低い高価な鉄合金（例
えば、鉄−ニッケル合金）に代えて安価な鉄材を用いて
も、熱膨張に起因する混色等の画像表示品の低下を防止
したシャドウマスクを得ることを可能としている。すな
わち、本発明のシャドウマスクの製造方法を用いれば、
安価なシャドウマスク材にて所望する矩形状となったス
ロット孔および線状の貫通ブリッジを有するスロット型
シャドウマスクを安価なシャドウマスク材を用いて提供
することが出来、シャドウマスクの価格及びカラー受像
管の価格を低く押さえることが可能になる。

【００６０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシャドウマスクの製造方法で形成する
レジスト膜の一例を模式的に示す一部拡大平面説明図。

【図２】本発明のシャドウマスクの製造方法で形成する
レジスト膜の他の例を模式的に示す一部拡大平面説明
図。

【図３】形成位置の相違によるセリフパターンの変化の
例を模式的に示す平面説明図。

【図４】（ａ）〜（ｂ）は従来のシャドウマスクの製造
方法で形成したレジスト膜の一例を模式的に示す一部拡
大平面説明図。

【図５】電子線の入射方向から見て「柿の種」形状とな
った電子線通過部の例を模式的に示す説明図。

【図６】シャドウマスクに形成された貫通部に斜め入射
する電子線を模式的に示す断面説明図。

【図７】従来のスロット型シャドウマスクの製造方法で
形成されたスロット孔の一例を模式的に示す説明図。

【図８】従来のスロット型シャドウマスクの製造方法で
形成するレジスト膜の一例を模式的に示す拡大平面説明
図。

【図９】貫通ブリッジを形成したスロット型シャドウマ
スクの要部を模式的に示す拡大平面説明図。

【図１０】スロット型シャドウマスクを模式的に示す平
面説明図。

【図１１】（ａ）〜（ｄ）はスロット型シャドウマスク
の製造工程の一例を工程順に示す説明図。

【図１２】従来のスロット型シャドウマスクの製造方法
で形成された貫通ブリッジの一例を模式的に示す説明
図。

【符号の簡単な説明】

１０、５０ ・・・・
セリフパターン １１、２１、６１ ・・・・
凹状 １２、２２、４２、６２、１０２、１３２ ・・・・
レジスト膜 １３、２３、５３、６３ ・・・・
スロット孔形成用開口部 １４、２４、３４、４４、６４ ・・・・
貫通ブリッジ形成用開口部 １９、２９、３９、４９、６９ ・・・・
凸状部 ２５、６５、９５、１１５、１４５ ・・・・
貫通ブリッジ ２７、３７、６７、７７、８７、９７ ・・・・
スロット孔 １８、２８ ・・・・
凸状開口部 １１７、１２７、１４７ ・・・・
スロット孔 ７６、８６、１１６、１２６、１３６ ・・・・
シャドウマスク ５９、１２９ ・・・・
画像面部 ８５、１２５、１３５ ・・・・
貫通孔 １０４、１３４ ・・・・
開口部 １１８、１２８ ・・・・
ブリッジ部 ３１、１３１ ・・・・
シャドウマスク材 １３３ ・・・・
凹部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属薄板の一方の面側に小孔用開口部を少
   なくとも有するレジスト膜を、また、金属薄板の他方の
   面側に大孔用開口部を少なくとも有するレジスト膜を各
   々形成する工程と、前記レジスト膜の開口部より露出し
   た金属薄板部位をエッチング液にて溶解除去するエッチ
   ング工程と、前記レジスト膜を剥膜する剥膜工程とを少
   なくとも有する、所定の配列とした複数の矩形状スロッ
   ト孔と、列方向に並ぶ所定のスロット孔同士を連結する
   貫通ブリッジとを画像面部に形成したスロット型シャド
   ウマスクを製造する方法において、前記スロット孔を形
   成する部位に対応したレジスト膜の開口部の形状を、ス
   ロット孔と貫通ブリッジとを連結させる部位を凹状に窪
   ませた略矩形状開口部とし、かつ、貫通ブリッジを形成
   する部位に対応したレジスト膜の貫通ブリッジ形成用開
   口部の形状を、前記略矩形状開口部と独立し、かつ、四
   隅に前記略矩形状開口部の長手方向と直交する方向に向
   かう凸状部を付加した略ダンベル状としたことを特徴と
   するスロット型シャドウマスクの製造方法。
2. 【請求項２】前記スロット孔形成用の略矩形状開口部の
   四隅にセリフパターンを付加したことを特徴とする請求
   項１に記載のスロット型シャドウマスクの製造方法。
3. 【請求項３】画像面部短辺寄りの２個所の角部に付加形
   成するセリフパターンの大きさを、オフセット量が大き
   くなるのに応じて逐次大きくしていくことを特徴とする
   請求項２に記載のスロット型シャドウマスクの製造方
   法。