JP2005063915A - Manufacturing method of shadow mask - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、カラー陰極線管に適用されるシャドウマスクの製造方法に係り、特に、フォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a shadow mask applied to a color cathode ray tube, and more particularly to a method for manufacturing a focus mask type shadow mask.
カラー陰極線管の重要な特性の一つとして、画面の輝度が挙げられる。カラー陰極線管の輝度を向上させるために種々の技術が検討されている。中でも、フォーカスマスクと呼ばれる方法で輝度を向上させる試みがなされている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。 One important characteristic of a color cathode ray tube is the brightness of the screen. Various techniques have been studied in order to improve the luminance of the color cathode ray tube. In particular, attempts have been made to improve luminance by a method called a focus mask (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
以下、フォーカスマスクの原理について説明する。 Hereinafter, the principle of the focus mask will be described.
現在主流とされているカラー陰極線管は、その内部に色選択機能を有するシャドウマスクを備えている。電子銃構体から放出された電子ビームは、偏向磁界により偏向された後、その一部がシャドウマスクの開孔を通過して蛍光体に衝突する。この際、電子銃構体から放出された電子ビームの内、シャドウマスクの開孔を通過する電子ビームは全体の約20%であり、残りの約80%はシャドウマスクに衝突するだけで画面の輝度には寄与していない。フォーカスマスクは、このようなシャドウマスクに衝突する電子ビームの一部を蛍光体に到達させることを目的としている。 A color cathode ray tube which is currently mainstream has a shadow mask having a color selection function therein. After the electron beam emitted from the electron gun assembly is deflected by the deflection magnetic field, a part of the electron beam passes through the aperture of the shadow mask and collides with the phosphor. At this time, of the electron beam emitted from the electron gun structure, about 20% of the total electron beam passes through the aperture of the shadow mask, and the remaining about 80% only hits the shadow mask. Does not contribute. The focus mask is intended to cause a part of the electron beam that collides with the shadow mask to reach the phosphor.
具体的に述べると、フォーカスマスク型シャドウマスクは、その電子銃構体側の表面に配置された電極を備えている。この電極にシャドウマスクと別電位を与え、シャドウマスクと電極とで4極子レンズを構成する。この4極子レンズによりシャドウマスクに衝突する電子ビームの軌道を変え、電子ビームを蛍光体まで導くように構成されている。 More specifically, the focus mask type shadow mask includes an electrode disposed on the surface of the electron gun assembly side. A potential different from that of the shadow mask is applied to this electrode, and a quadrupole lens is constituted by the shadow mask and the electrode. This quadrupole lens changes the trajectory of the electron beam that collides with the shadow mask, and guides the electron beam to the phosphor.
特許文献1によれば、シャドウマスクの電子銃構体側の表面に絶縁層を配置し、絶縁層の上に導電層を形成した構造が提案されている。また、特許文献2によれば、このようなフォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法が具体的に開示されている。
しかしながら、特許文献1によれば、絶縁層を成膜した後、導電層をローラコーティング、真空蒸着などの方法で形成することが開示されている。このように、絶縁層及び導電層を別々の工程で形成する場合、製造工程数の増加に伴って製造コストが増大するばかりでなく、製造時間も長くなり歩留まりが低下するといった問題を生ずる。 However, Patent Document 1 discloses that after forming an insulating layer, the conductive layer is formed by a method such as roller coating or vacuum deposition. As described above, when the insulating layer and the conductive layer are formed in separate steps, there arises a problem that not only the manufacturing cost increases as the number of manufacturing steps increases, but also the manufacturing time increases and the yield decreases.
また、特許文献2によれば、絶縁層を形成した後、絶縁層上に導電薄膜を有する転写フィルムを接着し、絶縁層上の導電薄膜のみを残す方法が開示されている。このような方法でも、先に説明したように絶縁層及び導電薄膜を別々の工程で形成するため、同様の問題を生ずる。また、この特許文献2に開示されたような構造では、導電薄膜の幅が絶縁層よりも小さくなり、絶縁層の周辺部分(シャドウマスクの開孔近傍)が露出されることになる。このように、剥き出しの絶縁層が電子銃構体側に存在すると、この部分でのチャージ量の制御が困難となる。このため、シャドウマスクの開孔近傍において複雑な電子レンズが形成され、電子ビームのフォーカス性能が不安定となる問題も生ずる。
この発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、その目的は、製造コストの低減を図るとともに製造歩留まりを改善することができ、しかも、安定したフォーカス性能が得られるフォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object the focus mask type shadow mask capable of reducing the manufacturing cost and improving the manufacturing yield and obtaining a stable focusing performance. It is in providing the manufacturing method of.
この発明の様態によるシャドウマスクの製造方法は、
内面に蛍光体スクリーンが配置されたパネルを有する外囲器と、前記外囲器内に配設され、前記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを射出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配設されているとともに、前記電子銃から放出された電子ビームを選別する多数の開孔を有したシャドウマスクとを備えたカラー陰極線管に適用されるシャドウマスクの製造方法において、
規則的に穿孔された複数の開孔を有するシャドウマスク基材の前記電子銃構体と対向する一主面上に、少なくとも誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムを設ける工程と、
所定パターンのフォトマスクを介して前記転写フィルムを露光する工程と、
前記転写フィルムを現像する工程と、
前記シャドウマスク基材上に残留した前記誘電体層及び前記低抵抗層を焼成する工程と、
を備えたことを特徴とする。
A method of manufacturing a shadow mask according to an aspect of the present invention is as follows.
An envelope having a panel having a phosphor screen disposed on the inner surface, an electron gun disposed in the envelope and emitting an electron beam toward the phosphor screen, and facing the phosphor screen And a shadow mask manufacturing method applied to a color cathode ray tube including a shadow mask having a plurality of apertures for selecting an electron beam emitted from the electron gun.
Providing a transfer film in which at least a dielectric layer and a low resistance layer are laminated on one main surface facing the electron gun assembly of a shadow mask base material having a plurality of regularly perforated holes;
Exposing the transfer film through a photomask having a predetermined pattern;
Developing the transfer film;
Firing the dielectric layer and the low resistance layer remaining on the shadow mask substrate;
It is provided with.
このシャドウマスクの製造方法によれば、誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムをシャドウマスク基材の一主面上に設け、所定のフォトマスクを介して露光した後に現像することで、シャドウマスク基材上に所定パターンの誘電体層及び低抵抗層を一括して形成することが可能となる。したがって、製造工程数を削減することができ、しかも従来のような成膜工程よりも簡便なプロセスであるため、製造時間も短縮することができる。これにより、製造コストを低減することができるとともに、製造歩留まりを改善することができる。 According to this shadow mask manufacturing method, a transfer film in which a dielectric layer and a low-resistance layer are laminated is provided on one main surface of a shadow mask base material, and is developed after being exposed through a predetermined photomask. The dielectric layer and the low resistance layer having a predetermined pattern can be collectively formed on the shadow mask substrate. Accordingly, the number of manufacturing steps can be reduced, and the manufacturing time can be shortened because the process is simpler than the conventional film forming step. As a result, the manufacturing cost can be reduced and the manufacturing yield can be improved.
また、これら誘電体層及び低抵抗層は、同一のフォトマスクを介した1回のフォトリソグラフィプロセスによって形成される。このため、誘電体層及び低抵抗層はほぼ同一の幅を有することになる。したがって、誘電体層の周辺部分が低抵抗層から露出することがなくなり、誘電体層の不所望なチャージを抑制することができる。これにより、電子ビームのフォーカス性能を安定した状態で維持することができる。また、このようなフォトリソグラフィプロセスを採用したことにより、開孔ピッチの細かい高精細なシャドウマスクに対しても高精度の誘電体層及び低抵抗層を形成することができる。 The dielectric layer and the low resistance layer are formed by a single photolithography process through the same photomask. For this reason, the dielectric layer and the low resistance layer have substantially the same width. Therefore, the peripheral portion of the dielectric layer is not exposed from the low resistance layer, and unwanted charging of the dielectric layer can be suppressed. Thereby, the focusing performance of the electron beam can be maintained in a stable state. Further, by adopting such a photolithography process, it is possible to form a high-precision dielectric layer and a low-resistance layer even for a high-definition shadow mask with a fine aperture pitch.
このようなフォーカスマスク型シャドウマスクを搭載したカラー陰極線管では、動作時に、電子ビームが照射された誘電体層は、マイナスに帯電する。これにより、誘電体層は、電子ビームに作用する電子レンズを形成する。電子ビームは、シャドウマスクの開孔を通過する際、この開孔の両側に設けられた誘電体層間を通り、これらの誘電体層により両側から反発力を受けてフォーカスされる。このため、開孔に向かう電子ビームのうち、シャドウマスクに衝突していた一部の電子ビームを、開孔を通過させることが可能となる。したがって、開孔を通過する電子ビーム量が増加し、蛍光体スクリーンに達する電子ビームの密度を上げ、画面の輝度を向上することができる。 In a color cathode ray tube equipped with such a focus mask type shadow mask, the dielectric layer irradiated with the electron beam is negatively charged during operation. As a result, the dielectric layer forms an electron lens that acts on the electron beam. When the electron beam passes through the aperture of the shadow mask, it passes through the dielectric layers provided on both sides of the aperture, and is focused by receiving a repulsive force from both sides by these dielectric layers. For this reason, it is possible to pass a part of the electron beam that has collided with the shadow mask out of the electron beam toward the opening. Accordingly, the amount of electron beam passing through the aperture is increased, the density of the electron beam reaching the phosphor screen is increased, and the screen brightness can be improved.
この発明によれば、製造コストの低減を図るとともに製造歩留まりを改善することができ、しかも、安定したフォーカス性能が得られるフォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a focus mask type shadow mask that can reduce the manufacturing cost, improve the manufacturing yield, and obtain a stable focusing performance.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るシャドウマスクの製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a shadow mask according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、カラー陰極線管は、真空外囲器10を備えている。この真空外囲器10は、周縁にスカート部2を有し外面がほぼ矩形状のパネル1と、パネル1のスカート部2に連接されたファンネル4と、を有している。蛍光体スクリーン6は、パネル1の内面に配置されている。偏向ヨーク7は、ネック3からファンネル4にかけてその外周に装着され、水平偏向コイル及び垂直偏向コイルを含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the color cathode ray tube includes a
インライン型電子銃構体9は、ファンネル4の径小部に相当する円筒状のネック3の内部に配設されている。この電子銃構体9は、同一水平面上を通るセンタービーム8Gおよびその両側の一対のサイドビーム8B,8Rからなる水平方向Xに一列に配置された3電子ビーム8(B,G,R)を管軸方向Zに放出する。パネル1とファンネル4との結合部分の内側には、外部磁界を遮蔽するインナーシールド11が配置されている。
The in-line type
シャドウマスク12は、真空外囲器10内において蛍光体スクリーン6に対向して配設され、矩形状のマスクフレーム14に取り付けられている。このシャドウマスク12は、後述するように、色選別用の多数の電子ビーム通過開孔(以下、開孔と称する)が形成されたマスク主面20と、マスク主面20の周縁から管軸方向Zに延出されているとともにマスクフレーム14に固定されたスカート部18と、を有し、プレス成形により形成されている。シャドウマスク12は、マスクフレーム14に固定された弾性支持体15をスカート部2の内面に突設されたスタッドピン17と係合することにより、パネル1に対して着脱自在に支持されている。
The
なお、真空外囲器10及びシャドウマスク12は、円筒状のネック3の中心軸からパネル1の中心を通って延びる管軸Zと、管軸Zと直交して延びる長軸(水平軸)Xと、管軸Z及び長軸Xと直交して延びる短軸(垂直軸)Yと、を有している。
The
上述したような構成のカラー陰極線管では、電子銃構体9から放出された3電子ビーム8B、8G、8Rは、偏向ヨーク7により発生された偏向磁界すなわちピンクッション型の水平偏向磁界と、バレル型の垂直偏向磁界とによって形成された非斉一磁界により、水平方向X及び垂直方向Yに偏向され、シャドウマスク12の開孔を介して蛍光体スクリーン6を水平方向X及び垂直方向Yに走査する。これにより、カラー画像が表示される。
In the color cathode ray tube configured as described above, the three
図2に示すように、蛍光体スクリーン6は、それぞれパネル1の垂直方向Yに沿って延びているとともに水平方向Xに所定の隙間を置いて並列に配列された複数のストライプ状の黒色光吸収層40と、それぞれ光吸収層40間の隙間に設けられ垂直方向Yに沿って延びたストライプ状の3色蛍光体層42B、42G、42Rと、を有している。 As shown in FIG. 2, each of the phosphor screens 6 extends along the vertical direction Y of the panel 1 and absorbs a plurality of stripes of black light arranged in parallel with a predetermined gap in the horizontal direction X. And the stripe-shaped three-color phosphor layers 42B, 42G, and 42R provided in the gaps between the light absorption layers 40 and extending along the vertical direction Y, respectively.
図1および図3の(a)及び(b)に示すように、シャドウマスク12は、プレス成形により形成され、なだらかなドーム状に成形されたほぼ矩形状のマスク主面20と、マスク主面20の全周に亘ってその周縁21から管軸方向Zに沿って延出されたスカート部18と、を一体に備えている。マスク主面20は、多数の開孔列19が所定の配列ピッチで形成されたほぼ矩形状の有孔部20aと、この有孔部20aの周囲を囲んだ矩形枠状の無孔部20bとを有している。
As shown in FIGS. 1 and 3 (a) and 3 (b), the
有孔部20aに設けられた複数の開孔列19は、それぞれ垂直方向Yとほぼ平行に延びているとともに水平方向Xに所定の配列ピッチでほぼ並列に設けられている。また、各開孔列19は、それぞれブリッジ32を介して複数個の開孔34を一列に並べて構成されている。各開孔34は、細長いほぼ矩形状に形成され、その幅方向がシャドウマスク12の水平方向Xと平行になるように、かつ、長手方向がシャドウマスクの垂直方向Yと平行になるように形成されている。また、各開孔34は、シャドウマスク12の蛍光体スクリーン側の表面に開口した大孔と、電子銃構体側の表面に開口した小孔と、を互いに連通させてなる連通孔によって構成されている。
The plurality of
さらに、1つの開孔列19の開孔34は、隣合う他の開孔列19の開孔34に対して垂直方向Yに1/2ピッチずれて位置し、いわゆるスタガ状に配列されている。また、開孔列19の配列ピッチは、有孔部20aの中央部と周辺部とで異なる値に設定され、特に、有孔部20aの中央部から水平方向Xの周辺部に向かうにしたがって徐々に大きくなっている。
Furthermore, the
この実施の形態において、シャドウマスク12は、板厚0.22mmのアンバー(Fe−36%Ni合金)で形成されている。また、各開孔列19における垂直方向Yの開孔ピッチは0.6mmであり、開孔列19の水平方向Xに沿った配列ピッチは、有孔部20aの中央部で0.75mm、有孔部20aの周辺部で0.82mmであり、中心部から水平方向Xの周辺部に近づくにしたがって大きくなるバリアブルピッチとした。
In this embodiment, the
また、開孔34を構成する大孔の幅方向の開孔寸法は、有孔部20aの中央部で0.46mmとし、有孔部20aの周辺部で0.50mmとした。また、開孔34を構成する小孔の幅方向の開孔寸法は、有孔部20aの中央部で0.18mmとし、有孔部20aの周辺部で0.20mmとした。さらに、電子ビームが有孔部20aの周辺部に46°の偏向角度で入射する場合、周辺部の開孔34は、小孔に対して大孔が0.06mmだけ偏心した形状としている。
Moreover, the opening dimension of the width direction of the large hole which comprises the
一方、この実施の形態によれば、シャドウマスク12は、有孔部20aの電子銃構体側の表面に設けられた複数のストライプ状の突状部50を備えている。この突状部50は、誘電体層50Aと、この誘電体層50Aより低い体積抵抗率を有する低抵抗層(電荷移動層)50Bとを有して形成されている。この実施の形態では、低抵抗層50Bは、誘電体層50Aの上に積層されている。
詳細に述べると、図4乃至図6に示すように、有孔部20aの電子銃構体側の表面において、隣合う開孔列19の間、すなわち、各開孔列19の両側には、それぞれストライプ状の突状部50が形成され、シャドウマスク12の垂直方向Yに沿ってほぼ平行に延出されている。
On the other hand, according to this embodiment, the
More specifically, as shown in FIGS. 4 to 6, on the surface of the
各突状部50は、ほぼ矩形状の断面を有し、例えば、水平方向Xに沿った幅50Wが約0.25〜0.3mmであり、高さ50Hが約0.03〜0.05mmに形成されている。各突状部50は、下層に配置された誘電体層50Aと、誘電体層50Aの上層に配置された低抵抗層50Bとを備えている。低抵抗層50Bは、誘電体層50Aと同等の幅を有するように形成されている。
Each
この実施の形態では、誘電体層50Aは、0.01以上0.03mm以下の厚さを有している。これに対して、低抵抗層50Bは、0.001以上0.01mm、好ましくは0.005以上0.01mm以下の厚さを有している。また、誘電体層50A及び低抵抗層50Bは、約0.3mm程度の幅を有している。
In this embodiment, the
また、誘電体層50Aは、ガラスを主成分とする絶縁物質を焼結することによって形成されている。好適な材料としては、ビスマス系硼珪酸ガラスであり、表面粗さ、誘電率、体積抵抗率などが適切であれば、この他にもリチウム系アルカリ硼珪酸ガラス、鉛ガラス等の少なくとも1種類を主成分として用いることも可能である。また、これらのガラスには、表面粗さ、誘電率、体積抵抗率などを調整するための顔料などの調整剤が含まれていても良い。
The
この実施の形態では、誘電体層50Aは、その平均表面粗さが0.2μm以下(好ましくは0.15μm以下)であり、また、その誘電率が3以上(好ましくは5以上)であり、しかも、その体積抵抗率が1.0E+12以上(好ましくは5.0E+12以上)1.0E+16Ω・cm以下である。
In this embodiment, the
一方、低抵抗層50Bは、金属性材料、すなわち導電物質を含有した導電ガラスを焼結することによって形成されている。好適な材料としては、銀を含有する硼珪酸鉛ガラスであり、この他にも金属アルコキシドの転化物などを用いることも可能である。この低抵抗層50Bは、その体積抵抗率が例えば1.0E+12未満である。
On the other hand, the low-
なお、誘電体層50Aの平均表面粗さは、小坂製作所製表面粗さ計SE−30Hにより、カットオフ0.08mmの条件にて測定した。また、誘電率及び体積抵抗率は、JIS C2141「電気絶縁用セラミック材料試験方法」に基づいて測定した。
The average surface roughness of the
これら突状部50の開孔列19に対する配設位置は、有孔部20aの中央部と、有孔部20aの周辺部とで相違していることが望ましい。すなわち、有孔部20aの中央部において、各突状部50は、隣合う2つの開孔列19間のほぼ中心に配置されている。有孔部20aの中央部では、電子ビーム8がシャドウマスク12の表面に対してほぼ垂直に入射するため、各開孔34の両側に位置した突状部50は、この開孔34に対して左右対称の設けられていることが望ましい。
It is desirable that the arrangement positions of the protruding
また、有孔部20aの周辺部に設けられた突状部50は、有孔部20aの中央部に設けられた突状部50よりも、開孔列19に対して中央部よりに配置されている。すなわち、周辺部において、隣接する2つの開孔列19間に設けられた突状部50は、マスク中央側の開孔列に近づけて配置されている。有孔部20aの周辺部では、電子ビーム8がシャドウマスク12表面の法線に対して所定角度だけ傾いてに入射する。このため、各開孔34の両側に位置した突状部50をそれぞれ中央部側に配置することにより、各突状部50と開孔34を通過する電子ビーム8との距離を略同一にすることができる。
Further, the projecting
つまり、シャドウマスク12の全域において、開孔34を通過する電子ビーム8と各突状部50との距離を略同一にすることにより、電子ビーム8に両側に設けられた突状部50は、電子ビーム8に対して略均等に作用する。これにより、電子ビーム8の軌道が不所望にシフトすることを防止することができ、全画面領域で良好なフォーカス特性を得ることができる。
That is, in the entire region of the
このような効果は、シャドウマスク有孔部の中央部と周辺部とで、開孔列19に対する誘電体層50Aを含む突状部50の配設位置を変えることにより得られるが、シャドウマスク有孔部20aの中央部と周辺部とで、突状部50の幅、高さ、あるいは誘電率を調整することによっても、同様の効果を得ることができる。
Such an effect can be obtained by changing the arrangement position of the protruding
上述したように構成されたカラー陰極線管によれば、図6に示すように、動作初時、電子銃構体から放出された電子ビーム8の一部が突状部50の誘電体層50Aに衝突し、各誘電体層50Aは、マイナスに帯電する。誘電体層50Aが帯電することにより、シャドウマスク12と誘電体層50Aとの間に電位差が生じる。この電位差と、誘電体層50Aと、シャドウマスク12の開孔34とにより、電子レンズとしての4極子レンズが形成される。
According to the color cathode ray tube configured as described above, as shown in FIG. 6, a part of the
図4及び図6に示すように、この4極子レンズは、隣接した2つの誘電体層50A間を通って開孔34に向かう電子ビーム8を、開孔34の幅方向が実際の開孔径よりも細く集束するとともに、開孔34の長手方向が実際の開孔径よりも長い発散するようなレンズ作用をもつことになる。この結果、シャドウマスク12の開孔34を通過した電子ビーム8は、縦長形状にフォーカスされることになる。
As shown in FIGS. 4 and 6, this quadrupole lens is configured so that the
このように電子ビーム8を縦長形状にフォーカスすることにより、シャドウマスク12に衝突していた電子ビームの一部を開孔34を通過させて蛍光体スクリーン6に導くことが可能となる。そして、開孔34の長手方向、つまり、シャドウマスク12の垂直方向Yについては、シャドウマスク12のブリッジ32によって影になっていた蛍光体層部分を発光させ、かつ、水平方向Xについては、ビームスポットの密度を高めることができる。これにより、蛍光体層の発光効率を向上し、画面の輝度を向上させることが可能となる。
Thus, by focusing the
なお、本願発明者らによる実験では、前記した条件でカラー陰極線管を動作させた場合、従来よりも約20%の輝度向上を達成することができた。 In the experiment by the inventors of the present application, when the color cathode ray tube was operated under the above-described conditions, it was possible to achieve a brightness improvement of about 20% compared to the conventional case.
また、突状部50は、誘電体層50A及び低抵抗層50Bを有して構成されている。このため、誘電体層50Aの帯電量すなわち電子ビームへの作用力を調整することができ、電子ビームのフォーカス状態を容易に制御することが可能となる。すなわち、突状部50に電子ビームが照射されて誘電体層50Aに帯電した電荷は、低抵抗層50Bを通じて移動する。これにより、低抵抗層50Bを設けない構造と比較して、突状部50に帯電する電荷量を均一化することが可能となる。また、突状部50に帯電した電荷は、低抵抗層50Bを通じて迅速に除電されるため、残像の発生を低減することが可能となる。
Further, the projecting
さらに、突状部50は、金属製のマスク基材上に誘電体層50Aを配置し、さらにこの誘電体層50A上に低抵抗層50Bを配置して構成されている。つまり、突状部50は、電荷が帯電する誘電体層50Aを比較的低抵抗なマスク基材及び低抵抗層50Bで挟持したサンドイッチ構造で形成されている。これにより、誘電体層50Aの下層側(マスク基材側)に帯電した電荷及び上層側(低抵抗層側)に帯電した電荷を迅速に移動させることができる。つまり、突状部50に帯電する電荷量を均一化できるとともに、迅速に除電することが可能となる。
Further, the protruding
次に、上記のように構成されたカラー陰極線管の製造方法におけるシャドウマスクの製造方法について説明する。この実施の形態では、誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムを用いて同一工程で同時にシャドウマスク12上に誘電体層50A及び低抵抗層50Bを形成する製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing a shadow mask in the method for manufacturing a color cathode ray tube configured as described above will be described. In this embodiment, a manufacturing method for forming the
まず、図7に示すように、アンバー材などの矩形板状のシャドウマスク基材52を用意し、有孔部20aとなる領域に規則的に多数の開孔34を穿孔し、所定条件にてプレス成形する。
First, as shown in FIG. 7, a rectangular plate-shaped shadow
続いて、図8の(a)に示すように、シャドウマスク基材52の電子銃構体と対向する一主面上において、少なくとも低抵抗層102及び誘電体層103が積層された転写フィルム100を設置する。
Subsequently, as shown in FIG. 8A, a
すなわち、この転写フィルム100は、図9に示すように、ベースフィルム101上に低抵抗層102及び誘電体層103の順に積層して構成されている。低抵抗層102は、先に説明したように、銀を含有する硼珪酸鉛ガラスを主成分とする導電物質などで形成されており、さらに、感光性樹脂を含有している。また、誘電体層103は、先に説明したように、ビスマス系の硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁物質などで形成されており、さらに、感光性樹脂を含有している。これらの低抵抗層102及び誘電体層103が含有する感光性樹脂は、所定波長の光照射によって架橋反応を起こし、所定の現像液に対して不溶化するものである。また、これら低抵抗層102及び誘電体層103は、光透過性を有しており、つまり露光用の所定波長の光に対して所定の透過率を有している。なお、この転写フィルム100は、ベースフィルム101と低抵抗層102との間に離形剤を配置してもよいし、誘電体層103の表面に接着剤を配置してもよいし、さらには、誘電体層103の表面に保護膜を配置してもよい。
That is, the
このような構造の転写フィルム100は、誘電体層103をシャドウマスク基材52に向けた状態で配置された後、加圧して、あるいは、加圧及び加熱を併用してシャドウマスク基材52の表面上に接着される。これにより、シャドウマスク基材52の上に、転写フィルム100の誘電体層103、低抵抗層102、及び、ベースフィルム101がこの順で積層される。
The
続いて、図8の(b)に示すように、所定パターンを有するフォトマスクPMを介して転写フィルム100を露光する。この露光工程では、転写フィルム100の少なくとも低抵抗層102及び誘電体層103が所定パターンに対応して露光されればよい。つまり、ベースフィルム101が光透過性を有している場合、すなわち露光用の所定波長の光に対して所定の透過率を有している場合には、ベースフィルム101を設けた状態の転写フィルム100を露光することによって、低抵抗層102及び誘電体層103が露光される。また、ベースフィルム101が遮光性を有している場合、露光工程前にベースフィルム101が除去されて、低抵抗層102及び誘電体層103が直接露光される。このように、転写フィルム100のベースフィルム101は、露光工程前または露光工程後に除去される。
Subsequently, as shown in FIG. 8B, the
なお、この露光工程で適用されるフォトマスクPMは、シャドウマスク基材52に形成された各開孔列19の両側に対応して、ストライプ状の開口パターンを有している。つまり、フォトマスクPMが転写フィルム100上に位置合わせされた状態では、シャドウマスク基材52の開孔34を含む開孔列上が遮光され、開孔列間の転写フィルム100がストライプ状に露出されることになる。
Note that the photomask PM applied in this exposure step has a striped opening pattern corresponding to both sides of each
続いて、図8の(c)に示すように、露光された転写フィルム100を所定の現像液を用いて所定条件にて現像する。この現像工程では、転写フィルム100の低抵抗層102及び誘電体層103を同時に選択的に除去する。すなわち、この実施の形態で採用した転写フィルム100の低抵抗層102及び誘電体層103は、いわゆるネガタイプの感光性樹脂を含有しているため、未露光の低抵抗層102及び誘電体層103が除去される。つまり、シャドウマスク基材52の開孔34を含む開孔列上に位置した低抵抗層102及び誘電体層103が除去され、開孔列間に位置する低抵抗層102及び誘電体層103がストライプ状に残留する。
Subsequently, as shown in FIG. 8C, the exposed
続いて、シャドウマスク基材52上に残留した低抵抗層102及び誘電体層103を焼成する。これにより、シャドウマスク基材52上に誘電体層50A及び低抵抗層50Bからなる突状部50が形成される。
Subsequently, the
以上の工程により、電子銃構体側の表面にストライプ状の突状部50を有した所定形状のシャドウマスク12が得られる。
Through the above steps, the
このような製造方法によれば、低抵抗層102及び誘電体層103が積層された転写フィルム100をシャドウマスク基材52の一主面上に設け、所定のフォトマスクPMを介して露光した後に現像することで、シャドウマスク基材52上に所定パターンの誘電体層50A及び低抵抗層50Bを一括して形成することが可能となる。したがって、製造工程数を削減することができ、しかも従来のような成膜工程よりも簡便なプロセスであるため、製造時間も短縮することができる。これにより、製造コストを低減することができるとともに、製造歩留まりを改善することができる。
According to such a manufacturing method, after the
また、これら誘電体層50A及び低抵抗層50Bは、同一のフォトマスクPMを介した1回のフォトリソグラフィプロセスによって形成される。このため、誘電体層50A及び低抵抗層50Bはほぼ同一の幅を有することになる。したがって、誘電体層50Aの周辺部分が低抵抗層50Bから露出することがなくなり、誘電体層50Aの不所望なチャージを抑制することができる。これにより、電子ビームのフォーカス性能を安定した状態で維持することができる。また、このようなフォトリソグラフィプロセスを採用したことにより、開孔ピッチの細かい高精細なシャドウマスクに対しても高精度の誘電体層及び低抵抗層を形成することができる。
The
次に、他のシャドウマスクの製造方法について説明する。この実施の形態においても、誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムを用いて同一工程で同時にシャドウマスク12上に誘電体層50A及び低抵抗層50Bを形成するが、上述した実施の形態と適用する転写フィルムの構造が若干異なる。
Next, another method for manufacturing a shadow mask will be described. Also in this embodiment, the
すなわち、この転写フィルム100は、図10に示すように、ベースフィルム101上に感光性樹脂からなるフォトレジスト層104を有し、さらにこのフォトレジスト層104上に低抵抗層102及び誘電体層103の順に積層して構成されている。上述した実施の形態と同様に、低抵抗層102は、銀を含有する硼珪酸鉛ガラスを主成分とする導電物質などで形成されており、また、誘電体層103は、ビスマス系の硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁物質などで形成されている。また、このような構造の転写フィルム100の場合、低抵抗層102及び誘電体層103に感光性樹脂を含有させる必要はない。フォトレジスト層104は、所定波長の光照射によって架橋反応を起こし、所定の現像液に対して不溶化するものである。なお、この転写フィルム100は、ベースフィルム101とフォトレジスト層104との間に離形剤を配置してもよいし、誘電体層103の表面に接着剤を配置してもよいし、さらには、誘電体層103の表面に保護膜を配置してもよい。
That is, as shown in FIG. 10, the
この実施の形態によるシャドウマスクの製造方法では、まず、アンバー材などの矩形板状のシャドウマスク基材52を用意し、有孔部20aとなる領域に規則的に多数の開孔34を穿孔し、所定条件にてプレス成形する。
In the shadow mask manufacturing method according to this embodiment, first, a rectangular plate-shaped shadow
続いて、図11の(a)に示すように、シャドウマスク基材52の電子銃構体と対向する一主面上において、少なくとも低抵抗層102、誘電体層103、及びフォトレジスト層104が積層された転写フィルム100を設置する。これにより、シャドウマスク基材52の上に、転写フィルム100の誘電体層103、低抵抗層102、フォトレジスト層104、及び、ベースフィルム101がこの順で積層される。
Subsequently, as shown in FIG. 11A, at least the
続いて、図11の(b)に示すように、所定パターンを有するフォトマスクPMを介して転写フィルム100を露光する。この露光工程では、転写フィルム100の少なくともフォトレジスト層104が所定パターンに対応して露光されればよい。つまり、ベースフィルム101が光透過性を有している場合には、ベースフィルム101を設けた状態の転写フィルム100を露光することによって、フォトレジスト層104が露光される。また、ベースフィルム101が遮光性を有している場合、露光工程前にベースフィルム101が除去されて、フォトレジスト層104が直接露光される。なお、この露光工程で適用されるフォトマスクPMは、シャドウマスク基材52に形成された各開孔列19の両側に対応して、ストライプ状の開口パターンを有している。
Subsequently, as shown in FIG. 11B, the
続いて、図11の(c)に示すように、露光された転写フィルム100を所定の現像液を用いて所定条件にて現像する。この現像工程では、転写フィルム100のフォトレジスト層104を選択的に除去する。すなわち、この実施の形態で採用した転写フィルム100のフォトレジスト層104は、いわゆるネガタイプの感光性樹脂であるため、未露光のフォトレジスト層104が除去される。つまり、シャドウマスク基材52の開孔34を含む開孔列上に位置したフォトレジスト層104が除去され、開孔列間に位置するフォトレジスト層104がストライプ状に残留する。
Subsequently, as shown in FIG. 11C, the exposed
続いて、図11の(d)に示すように、フォトレジスト層104が除去され低抵抗層102が露出された部分を所定条件にてエッチング処理することによって除去する。このエッチング工程では、露出された低抵抗層102及び誘電体層103を同時に除去する。これにより、シャドウマスク基材52の開孔34を含む開孔列上に位置した低抵抗層102及び誘電体層103が除去される。この後、残留したフォトレジスト層104を除去することによって、開孔列間に位置する低抵抗層102及び誘電体層103がストライプ状に残留する。
Subsequently, as shown in FIG. 11D, the portion where the
なお、この実施の形態では、現像工程とエッチング工程とを別々のプロセスで行ったが、適当な現像液を選択し適当な現像条件を設定することにより、フォトレジスト層104の現像処理と低抵抗層102及び誘電体層103のエッチング処理とを同時に一括して行うことも可能である。
In this embodiment, the developing process and the etching process are performed in separate processes. However, by selecting an appropriate developing solution and setting appropriate developing conditions, the developing process and low resistance of the
続いて、シャドウマスク基材52上に残留した低抵抗層102及び誘電体層103を焼成する。これにより、シャドウマスク基材52上に誘電体層50A及び低抵抗層50Bからなる突状部50が形成される。
Subsequently, the
以上の工程により、電子銃構体側の表面にストライプ状の突状部50を有した所定形状のシャドウマスク12が得られる。このような実施の形態でも先に説明したのと同様の効果が得られる。
Through the above steps, the
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、シャドウマスクに形成された開孔は、矩形状に限らず円形状としてもよく、蛍光体スクリーン側の蛍光体層もストライプ状に限らずドット状とすることも可能である。更に、誘電体層50Aは、各開孔34の両側に設けられ4極子レンズを形成するように配置されていればよく、ストライプ状に限らず、島状、ドット状等の所望形状にパターニングされた構成としても良い。同様に、上述した実施の形態で示した各部の寸法、形状は一例で有り、必要に応じて種々変形可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. For example, the opening formed in the shadow mask is not limited to a rectangular shape, and may be a circular shape, and the phosphor layer on the phosphor screen side is not limited to a stripe shape but may be a dot shape. Furthermore, the
6…蛍光体スクリーン、9…電子銃構体、10…真空外囲器、12…シャドウマスク、19…開孔列、20…マスク主面、20a…有孔部、34…開孔、42R、42G、42B…蛍光体層、50…突状部、50A…誘電体層、50B…低抵抗層、52…マスク基材、100…転写フィルム、102…低抵抗層、103…誘電体層
DESCRIPTION OF
Claims (13)
規則的に穿孔された複数の開孔を有するシャドウマスク基材の前記電子銃構体と対向する一主面上に、少なくとも誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムを設ける工程と、
所定パターンのフォトマスクを介して前記転写フィルムを露光する工程と、
前記転写フィルムを現像する工程と、
前記シャドウマスク基材上に残留した前記誘電体層及び前記低抵抗層を焼成する工程と、
を備えたことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。 An envelope having a panel having a phosphor screen disposed on the inner surface, an electron gun disposed in the envelope and emitting an electron beam toward the phosphor screen, and facing the phosphor screen And a shadow mask manufacturing method applied to a color cathode ray tube including a shadow mask having a plurality of apertures for selecting an electron beam emitted from the electron gun.
Providing a transfer film in which at least a dielectric layer and a low resistance layer are laminated on one main surface facing the electron gun assembly of a shadow mask base material having a plurality of regularly perforated holes;
Exposing the transfer film through a photomask having a predetermined pattern;
Developing the transfer film;
Firing the dielectric layer and the low resistance layer remaining on the shadow mask substrate;
A method of manufacturing a shadow mask, comprising:
規則的に穿孔された複数の開孔を有するシャドウマスク基材の前記電子銃構体と対向する一主面上に、少なくとも誘電体層及び低抵抗層が積層され前記誘電体層及び前記低抵抗層ともに感光性樹脂を含有する転写フィルムを設ける工程と、
所定パターンのフォトマスクを介して前記転写フィルムの前記低抵抗層及び前記誘電体層を露光する工程と、
前記転写フィルムを現像して未露光の前記誘電体層及び前記低抵抗層を除去する工程と、
前記シャドウマスク基材上に残留した前記誘電体層及び前記低抵抗層を焼成する工程と、
を備えたことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。 An envelope having a panel having a phosphor screen disposed on the inner surface, an electron gun disposed in the envelope and emitting an electron beam toward the phosphor screen, and facing the phosphor screen And a shadow mask manufacturing method applied to a color cathode ray tube including a shadow mask having a plurality of apertures for selecting an electron beam emitted from the electron gun.
At least a dielectric layer and a low resistance layer are laminated on one main surface of the shadow mask base material having a plurality of regularly drilled holes facing the electron gun assembly, and the dielectric layer and the low resistance layer A step of providing a transfer film containing a photosensitive resin,
Exposing the low-resistance layer and the dielectric layer of the transfer film through a photomask having a predetermined pattern;
Developing the transfer film to remove the unexposed dielectric layer and the low resistance layer;
Firing the dielectric layer and the low resistance layer remaining on the shadow mask substrate;
A method of manufacturing a shadow mask, comprising:
規則的に穿孔された複数の開孔を有するシャドウマスク基材の前記電子銃構体と対向する一主面上に、少なくともベースフィルム上に低抵抗層及び誘電体層の順に積層され前記低抵抗層及び前記誘電体層ともに光透過性を有する転写フィルムを設ける工程と、
所定パターンのフォトマスクを介して前記転写フィルムの前記低抵抗層及び前記誘電体層を露光する工程と、
前記転写フィルムから前記ベースフィルムを除去する工程と、
前記転写フィルムを現像する工程と、
前記シャドウマスク基材上に残留した前記誘電体層及び前記低抵抗層を焼成する工程と、
を備えたことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。 An envelope having a panel having a phosphor screen disposed on the inner surface, an electron gun disposed in the envelope and emitting an electron beam toward the phosphor screen, and facing the phosphor screen And a shadow mask manufacturing method applied to a color cathode ray tube including a shadow mask having a plurality of apertures for selecting an electron beam emitted from the electron gun.
The low resistance layer is formed by laminating at least a base film in order of a low resistance layer and a dielectric layer on one main surface of the shadow mask base material having a plurality of regularly drilled holes facing the electron gun assembly. And a step of providing a transfer film having optical transparency with both the dielectric layers;
Exposing the low-resistance layer and the dielectric layer of the transfer film through a photomask having a predetermined pattern;
Removing the base film from the transfer film;
Developing the transfer film;
Firing the dielectric layer and the low resistance layer remaining on the shadow mask substrate;
A method of manufacturing a shadow mask, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003296190A JP2005063915A (en) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | Manufacturing method of shadow mask |
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