JP2008027603A - シャドウマスク及びシャドウマスク製造用エッチングマスクパターン - Google Patents

Abstract

【課題】エッチング条件の変動が通常程度生じても、擬似ブリッジの空隙幅のバラツキを小さくする構造要素を備えたスロットテンション型シャドウマスク及びシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンを提供する。
【解決手段】スクリーン側に設けられる表側開口部１２と電子銃側に設けられる裏側開口部１３とが連通して形成されるスロットを有し、そのスロットの長尺辺の両側から突出する凸部２とその凸部間に形成される所定幅Ｗ₁の空隙３とからなる擬似ブリッジ４がそのスロットの長尺方向に一定の間隔で設けられているスロットテンション型シャドウマスクにおいて、(1)その空隙３を形成する両凸部の稜線部６と裏側開口部１３の開口端部７との距離をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、距離ｔ₁とシャドウマスクの厚さＴとの比をｔ₁／Ｔ≦０．４としたこと、及び／又は、(2)疑似ブリッジ形成部Ａにおける表側開口部１２の開口幅Ｍ₁と裏側開口部１３の開口幅Ｌ₁との比をＬ₁／Ｍ₁＝０．０５〜０．３としたことにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、疑似ブリッジ部の空隙幅のバラツキが小さいスロットテンション型のブラウン管用シャドウマスク及びそのシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンに関するものである。

ブラウン管用のシャドウマスクには、プレス型シャドウマスクとテンション型シャドウマスクとがあるが、近年のブラウン管の平面化に対する要請から、一次元方向にテンションが加えられた一次元テンション型シャドウマスクが要求されている。

このような一次元テンション型シャドウマスクには、アパーチャーグリル型シャドウマスクとスロットテンション型シャドウマスクがある。アパーチャーグリル型シャドウマスクは、金属薄膜にエッチング加工を施し、所定の形状で形成された縦方向のスリット孔で構成された鋼板を、比較的高い張力を持たせた状態で上下の鋼枠に取り付けて使用されるものである。一方、スロットテンション型シャドウマスクは、スクリーン側に設けられる表側開口部と電子銃側に設けられる裏側開口部とが連通するスロット（略長方形孔）が形成された鋼板を、比較的弱い張力を持たせた状態で上下の鋼枠に取り付けて使用されるものである。

このうち、スロットテンション型シャドウマスクにおいては、使用時の熱により鋼板が膨張してしまい、Ｘ軸方向（シャドウマスクを平面視した際の左右方向）の外周部においてミスランディングが生じる可能性があるという問題があった。こうした問題の発生は、テンションの加わっていないＸ軸方向において、各スロットの上下に存在するブリッジが熱により膨張し、その膨張が累積してＸ軸方向の位置が大きくずれてしまうためであった。この問題に対しては、低熱膨張率の材料を用いることにより対応しているが、材料自体が高価であることから構造面での改良が望まれていた。

上記問題を構造面で解決する手段として、ブリッジの数を減少させる方法、すなわち各スロット間のブリッジを間引いてＹ軸方向（シャドウマスクを平面視した際の上下方向）に細長いスロットを形成する方法が提案された。しかしながら、このようにブリッジの数を減少させたシャドウマスクを使用した際、ブリッジの位置が画面上の線として肉眼でとらえられ、それが視覚障害になるという問題が生じた。

このような問題点を解決するために、疑似ブリッジという手法が提案された（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。この手法は、例えば図７に示すように、Ｙ軸方向に一定の間隔をおいて、スロット１の長尺辺の両側から突出した凸部２、２とその凸部間の空隙３とからなる擬似ブリッジ４を設け、この擬似ブリッジ４における電子ビームの通過量を正規ブリッジ５と同程度とすることにより、通常のスロットテンション型シャドウマスクを装着したブラウン管のように０．５〜１．０ｍｍの間隔でブリッジの影を形成し、上述した視覚障害を防止するというものである。一方、擬似ブリッジ４は所定幅の空隙３を有することから、熱が加わった場合でもこの部分でＸ軸方向に膨張することがなく、Ｙ軸方向に長いスロットを設けた場合と同様の効果を得ることができる。
特開２００２−１５７９６３号公報（請求項１、図１） 特開２００２−１５０９６９号公報（請求項１、図３）

疑似ブリッジを設けたスロットテンション型シャドウマスクが上述した効果を得るためには、その擬似ブリッジの空隙部分を通過する電子ビーム量が適正であることが必要である。そのため、擬似ブリッジの空隙幅を、バラツキの小さい所定幅で形成することが要求されている。

しかしながら、図６に示すように、疑似ブリッジ４の空隙３を形成する両凸部２の稜線部６はシャドウマスクの厚さ方向のおよそ中央部に位置するように表裏両面からエッチングされているので、その稜線部６はかなり尖った形態となっており、僅かなエッチング条件の変動によりその稜線部６のエッチング状態が異なって空隙幅Ｗ₁が大きく変化してしまうおそれがあった。しかも、要求される疑似ブリッジ４の空隙幅Ｗ₁はかなり小さい（例えば、３０〜１００μｍ）ので、僅かなエッチング条件の変動によるバラツキが大きくなり、不良率が上昇するおそれがあった。さらに、こうした問題を現状のエッチング技術で解決するのはかなり難しいという現状があった。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、その第１の目的は、エッチング条件の変動が通常程度生じても、擬似ブリッジの空隙幅のバラツキを小さくする構造要素を備えたスロットテンション型シャドウマスクを提供することにある。また、第２の目的は、エッチング条件の変動が通常程度生じても、擬似ブリッジの空隙幅のバラツキを小さくすることができるシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンを提供することにある。

第１の目的を達成するための第１の観点に係る本発明のシャドウマスクは、スクリーン側に設けられる表側開口部と電子銃側に設けられる裏側開口部とが連通して形成されるスロットを有し、当該スロットの長尺辺の両側から突出する凸部と当該凸部間に形成される所定幅の空隙とからなる擬似ブリッジが当該スロットの長尺方向に一定の間隔で設けられているスロットテンション型のシャドウマスクにおいて、前記空隙を形成する両凸部の稜線部と裏側開口部の開口端部との距離をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、当該距離ｔ₁とシャドウマスクの厚さＴとの比が、ｔ₁／Ｔ≦０．４であることに特徴を有する。

この発明によれば、空隙を形成する両凸部の稜線部と裏側開口部の開口端部との距離ｔ₁が、シャドウマスクの厚さＴに対して上記範囲内にあるので、こうした構造要素を備えたシャドウマスクは、疑似ブリッジの空隙幅が小さいバラツキで製造される。すなわち、空隙幅を画定する両凸部の稜線部が、厚さ方向の中央部付近ではなく裏側開口部の開口端部近くに形成されているので、その凸部の稜線部が従来よりも尖っていない形状となる。その結果、僅かなエッチング条件の変動が起こってもその稜線部のエッチング量の変化が小さくなり、いわゆるエッチング感度が鈍くなり、空隙幅の変化が抑制されバラツキが減少するのである。

第１の目的を達成するための第２の観点に係る本発明のシャドウマスクは、スクリーン側に設けられる表側開口部と電子銃側に設けられる裏側開口部とが連通して形成されるスロットを有し、当該スロットの長尺辺の両側から突出する凸部と当該凸部間に形成される所定幅の空隙とからなる擬似ブリッジが当該スロットの長尺方向に一定の間隔で設けられているスロットテンション型のシャドウマスクにおいて、疑似ブリッジ形成部における表側開口部の開口幅Ｍ₁と裏側開口部の開口幅Ｌ₁との比が、Ｌ₁／Ｍ₁＝０．０５〜０．３であることに特徴を有する。

この発明によれば、疑似ブリッジ形成部における表側開口部の開口幅Ｍ₁と裏側開口部の開口幅Ｌ₁の比が上記範囲内にあるので、こうした構造要素を備えたシャドウマスクは、疑似ブリッジの空隙幅が小さいバラツキで製造される。すなわち、表側開口部の開口幅Ｍ₁と裏側開口部の開口幅Ｌ₁が上記のように大きく違うので、形成される凸部の稜線部は、厚さ方向の中央部付近ではなく開口端部近くに形成される。そのため、その凸部の稜線部が従来よりも尖っていない形状となり、その結果、僅かなエッチング条件の変動が起こってもその稜線部のエッチング量の変化が小さくなり、いわゆるエッチング感度が鈍くなり、空隙幅の変化が抑制されバラツキが減少するのである。

本発明のシャドウマスクは、上記第１又は第２の観点に係るシャドウマスクのスロット長尺部において、表側開口部と裏側開口部とが連通して形成された稜線部と、裏側開口部の開口端部との距離をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、当該距離ｔ₂とシャドウマスクの厚さＴとの比が、ｔ₂／Ｔ≦０．４であることに特徴を有する。

本発明のシャドウマスクは、上記第１又は第２の観点に係るシャドウマスクにおいて、疑似ブリッジ形成部における表側開口部の開口幅Ｍ₁と、スロット長尺部における表側開口部の開口幅Ｍ₂との比が、Ｍ₁／Ｍ₂＝０．７〜１．０であることに特徴を有する。

以上、第１の目的を達成する第１及び第２の観点に係る本発明のシャドウマスクによれば、空隙幅のバラツキが小さくなって不良率が低減すると共に、高品質なブラウン管用シャドウマスクを安定して製造・管理することができる。

第２の目的を達成するための本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンは、スクリーン側に設けられる表側開口部と電子銃側に設けられる裏側開口部とが連通するスロットを形成し、当該スロットの長尺辺の両側から突出する凸部と当該凸部間に形成される所定幅の空隙とからなる擬似ブリッジを当該スロットの長尺方向に一定の間隔で設けるための、スロットテンション型シャドウマスク製造用のエッチングマスクパターンであって、疑似ブリッジ形成部において、表側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｍ’と裏側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｌ’との比が、Ｌ’／Ｍ’＝０．０１〜０．２であることに特徴を有する。

この発明によれば、疑似ブリッジ形成部において、表側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｍ’と裏側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｌ’との比が上記範囲内のあるので、このエッチングマスクパターンを用いてシャドウマスクを製造すれば、空隙幅を画定する両凸部の稜線部が、厚さ方向の中央部付近ではなく開口端部近くに形成される。その結果、その凸部の稜線部が従来よりも尖っていない形状となるので、僅かなエッチング条件の変動が起こってもその稜線部のエッチング量の変化が小さくなり、いわゆるエッチング感度が鈍くなり、空隙幅の変化が抑制されバラツキが減少したシャドウマスクが製造される。

本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンは、上記シャドウマスク製造用エッチングマスクパターンのスロット長尺部において、表側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｍ”と前記疑似ブリッジ形成部における表側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｍ’とが、同一又は略同一幅で形成され、裏側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｌ”と前記疑似ブリッジ形成部における裏側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｌ’とが、Ｌ’／Ｌ”＝０．０１〜０．５の関係で形成されていることを特徴とする請求項５に記載のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターン。

以上、第２の目的を達成する本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンによれば、製造されたシャドウマスクの空隙率のバラツキを小さくして不良率の低減を図ることができると共に、高品質なブラウン管用シャドウマスクを安定して製造・管理することができる。

以上説明したように、本発明のシャドウマスクによれば、空隙幅を画定する両凸部の稜線部が従来よりも尖っていない形状となるので、僅かなエッチング条件の変動が起こってもその稜線部のエッチング量の変化が小さくなり、いわゆるエッチング感度が鈍くなり、空隙幅の変化が抑制されバラツキを減少できる。その結果、不良率が低減すると共に高品質なブラウン管用シャドウマスクを安定して製造・管理することができる。

本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンによれば、空隙幅を画定する両凸部の稜線部が従来よりも尖っていない形状のシャドウマスクを製造できるので、僅かなエッチング条件の変動が起こってもその稜線部のエッチング量の変化が小さくなり、いわゆるエッチング感度が鈍くなり、空隙幅の変化が抑制されバラツキが減少したシャドウマスクが製造される。その結果、シャドウマスクの不良率の低減を図ることができると共に、高品質なブラウン管用シャドウマスクを安定して製造・管理することができる。

以下、本発明のシャドウマスク及びシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンについて詳しく説明する。

図１は、本発明のシャドウマスクの疑似ブリッジ形成部の一例を示す断面図であり、図２は、本発明のシャドウマスクのスロット長尺部の一例を示す断面図である。また、図３は、本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンの疑似ブリッジ形成部の一例を示す断面図であり、図４は、本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンのスロット長尺部の一例を示す断面図である。また、図５は、本発明のシャドウマスクの一例を示す部分平面図である。

（シャドウマスク）
本発明のシャドウマスク１１は、図５に示すように、スクリーン側に設けられる表側開口部１２と電子銃側に設けられる裏側開口部１３とが連通して形成されるスロット１を有し、そのスロット１の長尺辺の両側から突出する凸部２とその凸部間に形成される所定幅Ｗ₁の空隙３とからなる擬似ブリッジ４がスロット１の長尺方向に一定の間隔で設けられているスロットテンション型のブラウン管用シャドウマスクとして用いられるものである。そして、本発明に係るシャドウマスクは、スロットテンション型のシャドウマスク用に通常用いられている範囲の厚さＴを有するものであり、具体的には、０．０５〜０．２ｍｍの厚さＴのものが用いられる。

こうしたスロットテンション型のブラウン管用シャドウマスクは、図８に示すように、多数のスロットが形成されている陰極線（電子ビーム）通過部８１と、スカート部８２とから構成されている。このようなスロットテンション型のブラウン管用シャドウマスクは、図９に示すように鋼材などの矩形状フレーム９１に緊張状態で溶接され、さらに不要部分が切り離されてブラウン管のパネル面内側の所定位置に固定される。このブラウン管の電子銃から発射された陰極線がシャドウマスクの陰極線通過部を通過して、全面パネルの蛍光体を発光させることで、微細な光点の集合体としてパネル上に画像が表示される。

本発明のシャドウマスクは、擬似ブリッジ４が形成された疑似ブリッジ形成部Ａを、第１の観点と第２の観点に係る構造要素により特定したところに特徴を有するものである。

第１の観点に係る本発明のシャドウマスクは、図１及び図５に示すように、疑似ブリッジ形成部Ａにおいて、空隙３を形成する両凸部２の稜線部６と裏側開口部１３の開口端部７との距離をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、その距離ｔ₁とシャドウマスクの厚さＴとの比をｔ₁／Ｔ≦０．４、好ましくはｔ₁／Ｔ＝０．１〜０．３としたことに特徴がある。

ここで、凸部２は、スロット１をエッチングにより形成する際に、そのスロット１の長尺辺の両側から突出した形態で形成されたものであり、表側開口部１２と裏側開口部１３とが連通して形成される。凸部２の稜線部６とは、表側開口部１２と裏側開口部１３とが連通してなる稜線状の尖った先端部分のことであり、向かい合った両凸部２の稜線部６の間隔が、空隙幅Ｗ₁として表される。開口端部７とは、表側開口部１２又は裏側開口部１３におけるエッチング孔１４と、エッチングされていないシャドウマスク平坦面１５との境界部分のことである。シャドウマスクの厚さ方向における座標距離とは、シャドウマスク平面の鉛直方向を座標軸で捉えたものであり、例えば、スロット１の長手方向をＹ座標軸とし、シャドウマスク平面でそのＹ座標軸に直交する方向をＸ座標軸とした場合、Ｚ座標軸方向での距離として捉えられる。

本発明においては、両凸部２の稜線部６と開口端部７との距離ｔ₁とシャドウマスクの厚さＴとの比を、ｔ₁／Ｔ≦０．４、好ましくはｔ₁／Ｔ＝０．１〜０．３とすることにより、空隙幅Ｗ₁を画定する両凸部２の稜線部６が、厚さ方向の中央部付近ではなく裏側開口部１３の開口端部７近くに形成されることになる。そうした部位に形成される稜線部６は大きさの異なるエッチング孔１４が連通して形成されるので、小さいエッチング孔の存在により、従来よりも尖っていない形状となる（図５及び図６を参照。）。こうした形状の稜線部６を有する本発明のシャドウマスクは、経時変動に基づく僅かなエッチング条件の変化が起こっても、その稜線部６のエッチング量の変化が小さくなり、いわゆるエッチング感度が鈍くなり、両稜線部６で画定される空隙幅Ｗ₁の変化が抑制されバラツキが減少するのである。

ｔ₁／Ｔが０．０５未満の場合には稜線部が尖ってしまうことがあり、ｔ₁／Ｔが０．４を超えた場合も尖った稜線部が形成され易くなるので、何れの場合も、経時変動に基づく僅かなエッチング条件の変化が起こった場合のエッチング感度が敏感になり、空隙幅が変動し易くバラツキが大きくなり易くなる。

なお、このシャドウマスクにおいて、距離ｔ₁は、両凸部２の稜線部６と裏側開口部１３の開口端部７との距離ｔ₁として説明しているが、表側開口部１２側の開口端部７から稜線部６までの距離であってもよい。

第２の観点に係る本発明のシャドウマスクは、図１及び図５に示すように、疑似ブリッジ形成部Ａにおいて、表側開口部１２の開口幅Ｍ₁と裏側開口部１３の開口幅Ｌ₁の比が、Ｌ₁／Ｍ₁＝０．０５〜０．３としたことに特徴がある。

ここで、開口幅Ｍ₁は、表側開口部１２のＸ座標軸方向における開口端部間の幅であり、開口幅Ｌ₁は、裏側開口部１３のＸ座標軸方向における開口端部間の幅である。なお、表側開口部１２の開口幅Ｍ₁は、要求されるシャドウマスクの種類にもよるが、通常０．２５〜０．５ｍｍ程度である。

本発明においては、表側開口部１２の開口幅Ｍ₁と裏側開口部１３の開口幅Ｌ₁の比をＬ₁／Ｍ₁＝０．０５〜０．３とすることにより、凸部２の稜線部６は、厚さ方向の中央部付近ではなく裏側開口部１３の開口端部７側近くにシフトして形成されることになる。すなわち、表側開口部１２においては深く大きなエッチング孔が形成され、裏側開口部１３においては浅く小さなエッチング孔が形成されるので、開口幅の異なる両エッチング孔が連通して形成される凸部２の稜線部６は、厚さ方向の中央部付近ではなく裏側開口部１３の開口端部７側近くにシフトして形成されることになるのである。そして、開口端部７側近くに形成されるその稜線部６は、裏側開口部１３の小さいエッチング孔の存在により、従来よりも尖っていない形状となる（図５及び図６を参照。）。こうした形状の稜線部６を有する本発明のシャドウマスクは、経時変動に基づく僅かなエッチング条件の変化が起こっても、その稜線部のエッチング量の変化が小さくなり、いわゆるエッチング感度が鈍くなり、両稜線部６で画定される空隙幅Ｗ₁の変化が抑制されバラツキが減少するのである。

Ｌ₁／Ｍ₁が０．０５未満の場合には稜線部が尖ってしまうことがあり、Ｌ₁／Ｍ₁が０．３を超えた場合も尖った稜線部が形成され易くなるので、何れの場合も、経時変動に基づく僅かなエッチング条件の変化が起こった場合のエッチング感度が敏感になり、空隙幅Ｗ₁が変動し易くバラツキが大きくなり易くなる。

本発明のシャドウマスクにおいては、上述した第１の観点からなる特徴的な構造と第２に観点からなる特徴的な構造の両方を備えていることがより好ましい。第１の観点の構造要素及び／又は第２の観点の構造要素を備えた本発明のシャドウマスクは、凸部間に形成される空隙３の幅Ｗ₁が３０〜１００μｍであり、そのバラツキは±５μｍ以下であることが望ましい。

また、図２に示すように、スロット長尺部Ｂにおける稜線部６と裏側開口部１３の開口端部７との距離をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、当該距離ｔ₂とシャドウマスクの厚さＴとの比が、ｔ₂／Ｔ≦０．４であることが好ましい。ここで、スロット長尺部Ｂにおける稜線部６とは、凸部２が形成された疑似ブリッジ形成部Ａ以外の部分、すなわち長尺スロット１の中央胴部における稜線部６のことである。

距離ｔ₂とシャドウマスクの厚さＴとの比をｔ₂／Ｔ≦０．４とすることにより、裏側開口部１３の開口幅Ｌ₂と両稜線部間の開口幅Ｗ₂との差（Ｌ₂−Ｗ₂）が小さくなり、両稜線部間の開口幅Ｗ₂が安定するという利点がある。ｔ₂／Ｔが０．４を超えると、その差（Ｌ₂−Ｗ₂）が大きくなり、開口幅Ｗ₂が不安定になることがある。なお、スロット長尺部における稜線部間の開口幅は、要求されるシャドウマスクの種類にもよるが、通常５０〜８０μｍ程度である。

また、本発明のシャドウマスクにおいては、上述した各構造要素を有すると共に、さらに加えて、疑似ブリッジ形成部Ａにおける表側開口部１２の開口幅Ｍ₁と、スロット長尺部Ｂにおける表側開口部１２の開口幅Ｍ₂との比が、Ｍ₁／Ｍ₂＝０．７〜１．０であることが好ましい。ここで、開口幅Ｍ₂は、スロット長尺部Ｂにおける表側開口部１２のＸ座標軸方向における開口端部間の幅である。

開口幅Ｍ₁と開口幅Ｍ₂との比をＭ₁／Ｍ₂＝０．７〜１．０とすることにより、ｔ₁が低くなり、Ｗ_1のバラツキが小さくなるという利点がある。

次に、シャドウマスクの製造方法について説明する。

本発明のシャドウマスク１１は、従来公知の方法で製造される。通常のエッチング工程が利用され、連続したインライン装置で製造される。エッチング工程については、両面から同時にエッチングする１段エッチング手段でも、一方の面をエッチングした後に目詰め材を充填し、さらに他方の面をエッチングする２段エッチング手段の何れも適用できる。

例えば、金属薄板の両面に水溶性コロイド系フォトレジスト等を塗布し、乾燥する。その後、その表面には、上述した構造要素を形成できる表側開口パターンが形成されたフォトマスクを密着させ、裏面にも、上述した構造要素を形成できる裏側開口パターンが形成されたフォトマスクを密着させ、高圧水銀等の紫外線によって露光し、水で現像する。なお、表側開口パターンが形成されたフォトマスクと、裏側開口パターンが形成されたフォトマスクとの位置関係及びその形状は、形成する陰極線通過部及びスロットの形状等を考慮して設計され、配置される。レジスト膜画像で周囲がカバーされた金属の露出部分は、各部のエッチング進行速度の相違に基づいて、上述したような各々の形状で形成される。なお、エッチング加工は、熱処理等された後、両面側から塩化第二鉄溶液をスプレー等して行われる。その後、水洗い、剥離等の後工程を連続的に行うことによってシャドウマスクが製造される。

（シャドウマスク製造用エッチングマスクパターン）
本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターン３１は、図３及び図４に示すように、上述した本発明のシャドウマスクを製造するためのエッチングマスクパターンである。すなわち、スクリーン側に設けられる表側開口部１２と電子銃側に設けられる裏側開口部１３とが連通するスロット１を形成し、そのスロット１の長尺辺の両側から突出する凸部２とその凸部間に形成される所定幅Ｗ₁の空隙３とからなる擬似ブリッジ４をそのスロット１の長尺方向に一定の間隔で設けるためのエッチングマスクパターンである。

本発明に係るエッチングマスクパターン３１は、疑似ブリッジ形成部Ａにおいて、表側開口部１２を形成するエッチングパターン幅Ｍ’と裏側開口部１３を形成するエッチングパターン幅Ｌ’との比をＬ’／Ｍ’＝０．０１〜０．２としたことに特徴がある。

ここで、各エッチングパターン幅Ｍ’、Ｌ’は、疑似ブリッジ形成部ＡにおけるＸ座標軸方向のパターン幅を示すものであり、製造するシャドウマスクの種類にもよるが、エッチングパターン幅Ｍ’は２００〜４００μｍ程度で形成され、エッチングパターン幅Ｌ’は５〜５０μｍ程度で形成されている。

本発明においては、Ｌ’／Ｍ’＝０．０１〜０．２の構造要素を有するエッチングマスクパターン３１を、シャドウマスク製造用として用いることにより、エッチングにより形成される凸部２の稜線部６は、厚さ方向の中央部付近ではなく裏側開口部１３の開口端部７側近くにシフトして形成されることになる。すなわち、表側開口部１２側のエッチングパターン（パターン幅Ｍ’）により深く大きなエッチング孔が形成され、裏側開口部１３側のエッチングパターン（パターン幅Ｌ’）により浅く小さなエッチング孔が形成されるので、開口幅の異なる両エッチング孔１４が連通して形成される凸部２の稜線部６は、厚さ方向の中央部付近ではなく、裏側開口部１３の開口端部７側近くにシフトして形成されることになるのである。そして、開口端部７側近くに形成されるその稜線部６は、裏側開口部１３の小さいエッチング孔の存在により、従来よりも尖っていない形状となる（図５及び図６を参照。）。こうした稜線部６を備えて製造されたシャドウマスクは、経時変動に基づく僅かなエッチング条件の変化が起こっても、その稜線部のエッチング量の変化が小さくなり、いわゆるエッチング感度が鈍くなり、両稜線部で画定される空隙幅の変化が抑制されバラツキが減少するのである。

また、図４に示すように、スロット長尺部Ｂにおいて、表側開口部１２を形成するエッチングパターン幅Ｍ”と、上述した疑似ブリッジ形成部Ａにおける表側開口部１２を形成するエッチングパターン幅Ｍ’とが、同一又は略同一幅、具体的にはＭ’／Ｍ”＝０．７〜１．０で形成され、さらに、裏側開口部１３を形成するエッチングパターン幅Ｌ”と、上述した疑似ブリッジ形成部Ａにおける裏側開口部１３を形成するエッチングパターン幅Ｌ’とが、Ｌ’／Ｌ”＝０．０１〜０．５の関係で形成されていることが好ましい。ここで、各エッチングパターン幅Ｍ”、Ｌ”は、スロット長尺部ＢにおけるＸ座標軸方向のパターン幅を示すものであり、製造するシャドウマスクの種類にもよるが、エッチングパターン幅Ｍ”は２００〜４００μｍ程度で形成され、エッチングパターン幅Ｌ”は５０〜２００μｍ程度で形成されている。

エッチングパターン幅Ｍ”とエッチングパターン幅Ｍ’とを同一又は略同一幅で形成するのは、ｔ₁を小さくするためであり、エッチング後の裏側開口部１３の開口幅Ｌ₁と両稜線部間の開口幅Ｗ₁との差（Ｌ₁−Ｗ₁）が小さくなり、両稜線部間の開口幅Ｗ₁が安定するという効果がある。また、Ｌ’／Ｌ”＝０．０１〜０．５の関係で形成するのは、疑似ブリッジを構成する両凸部を形成するためである。

なお、本発明のシャドウマスク及びシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンは、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

以下、本発明のシャドウマスク及びシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンについて、実施例を用いて具体的に説明する。

（実施例１）
板厚Ｔ１５０μｍの鋼板を用い、疑似ブリッジ４の空隙幅Ｗ₁を約６０μｍに設定した３２インチのスロットテンション型のブラウン管用シャドウマスクを製造した。

先ず、疑似ブリッジ形成部Ａにおいて、表側開口部１２を形成するエッチングパターン幅Ｍ’が２００μｍであり、裏側開口部１３を形成するエッチングパターン幅Ｌ’が２５μｍであるシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンを用い、板厚Ｔ１５０μｍの鋼板の両面からエッチング加工した。なお、スロット長尺部Ｂにおいては、表側開口部１２を形成するエッチングパターン幅Ｍ”が２５０μｍであり、裏側開口部１３を形成するエッチングパターン幅Ｌ”が７０μｍであった。用いたエッチングマスクパターンの寸法を表１に示した。

上記マスクパターンによりエッチング加工されたシャドウマスクは、疑似ブリッジ形成部Ａにおいて、凸部２の稜線部６と裏側開口部１３側の開口端部７との距離をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、その距離ｔ₁は５０μｍであった。また、このシャドウマスクは、疑似ブリッジ形成部Ａにおける表側開口部１２の開口幅Ｍ₁は３１０μｍであり、裏側開口部１３の開口幅Ｌ₁は７０μｍであった。また、スロット長尺部Ｂにおいては、表側開口部１２の開口幅Ｍ₂は３６０μｍであり、裏側開口部１３の開口幅Ｌ₂は１５０μｍであり、稜線部７と裏側開口部１３側の開口端部７との距離ｔ₂をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、その距離ｔ₂は４０μｍであった。得られたシャドウマスクの寸法を表２に示した。

こうした構造要素を備えたシャドウマスクは、６０μｍの空隙幅Ｗ₁のバラツキが小さく、安定して製造、管理することができた。なお、空隙幅Ｗ₁のバラツキは、３σ値で評価したところ、±１０μｍであった。

（実施例２、３及び比較例１）
実施例１のスロットテンション型ブラウン管用シャドウマスクの製造方法において、エッチングマスクパターンの各部の寸法であるＭ’、Ｌ’、Ｍ”、Ｌ”を表１に示すように変化させたエッチングマスクを用い、その他は実施例１と同様にして、実施例２、３及び比較例１のシャドウマスクを製造した。製造されたシャドウマスクの寸法を、実施例１のシャドウマスクの寸法と併せて表２に示した。

製造された実施例２のシャドウマスクは、６５μｍの空隙幅Ｗ₁のバラツキが小さく、安定して製造、管理することができた。なお、空隙幅Ｗ₁のバラツキは、３σ値で評価したところ、±１０μｍであった。

製造された実施例３のシャドウマスクは、６８μｍの空隙幅Ｗ₁のバラツキが小さく、安定して製造、管理することができた。なお、空隙幅Ｗ₁のバラツキは、３σ値で評価したところ、±１０μｍであった。

一方、製造された比較例１のシャドウマスクは、６０μｍの空隙幅Ｗ₁のバラツキが大きく、安定して製造、管理することができた。なお、空隙幅Ｗ₁のバラツキは、３σ値で評価したところ、±２０μｍであった。

本発明のシャドウマスクの疑似ブリッジ形成部の一例を示す断面図である。 本発明のシャドウマスクのスロット長尺部の一例を示す断面図である。 本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンの疑似ブリッジ形成部の一例を示す断面図である。 本発明のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターンのスロット長尺部の一例を示す断面図である。 本発明のシャドウマスクの一例を示す部分平面図とその断面図である。 従来のシャドウマスクの一例を示す部分平面図とその断面図である。 擬似ブリッジを説明するための平面図である。 スロットテンション型のシャドウマスクを説明するための概略平面図である。 スロットテンション型のシャドウマスクの取付状態を示す概略斜視図である。

符号の説明

１…スロット
２…凸部
３…空隙
４…擬似ブリッジ
５…正規ブリッジ
６…稜線部
７…開口端部
１１…シャドウマスク
１２…表側開口部
１３…裏側開口部
１４…エッチング孔
１５…シャドウマスク平坦面
３１…エッチングマスクパターン
Ａ…疑似ブリッジ形成部
Ｂ…スロット長尺部
Ｗ₁…疑似ブリッジ形成部の空隙幅
Ｗ₂…スロット長尺部の空隙幅
Ｔ…シャドウマスクの厚さ
ｔ₁…疑似ブリッジ形成部における稜線部から開口端部までの距離
ｔ₂…スロット長尺部における稜線部から開口端部までの距離
Ｌ₁…疑似ブリッジ形成部における裏側開口部の開口幅
Ｌ₂…スロット長尺部における裏側開口部の開口幅
Ｍ₁…疑似ブリッジ形成部における表側開口部の開口幅
Ｍ₂…スロット長尺部における表側開口部の開口幅
Ｌ’…疑似ブリッジ形成部における裏側開口部側のエッチングパターン幅
Ｌ”…スロット長尺部における裏側開口部側のエッチングパターン幅
Ｍ’…疑似ブリッジ形成部における表側開口部側のエッチングパターン幅
Ｍ”…スロット長尺部における表側開口部側のエッチングパターン幅

Claims (6)

1. スクリーン側に設けられる表側開口部と電子銃側に設けられる裏側開口部とが連通して形成されるスロットを有し、当該スロットの長尺辺の両側から突出する凸部と当該凸部間に形成される所定幅の空隙とからなる擬似ブリッジが当該スロットの長尺方向に一定の間隔で設けられているスロットテンション型のシャドウマスクにおいて、
   前記空隙を形成する両凸部の稜線部と裏側開口部の開口端部との距離をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、当該距離ｔ₁とシャドウマスクの厚さＴとの比が、ｔ₁／Ｔ≦０．４であることを特徴とするシャドウマスク。
2. スクリーン側に設けられる表側開口部と電子銃側に設けられる裏側開口部とが連通して形成されるスロットを有し、当該スロットの長尺辺の両側から突出する凸部と当該凸部間に形成される所定幅の空隙とからなる擬似ブリッジが当該スロットの長尺方向に一定の間隔で設けられているスロットテンション型のシャドウマスクにおいて、
   疑似ブリッジ形成部における表側開口部の開口幅Ｍ₁と裏側開口部の開口幅Ｌ₁との比が、Ｌ₁／Ｍ₁＝０．０５〜０．３であることを特徴とするシャドウマスク。
3. スロット長尺部において、表側開口部と裏側開口部とが連通して形成された稜線部と、裏側開口部の開口端部との距離をシャドウマスクの厚さ方向における座標距離で表したとき、当該距離ｔ₂とシャドウマスクの厚さＴとの比が、ｔ₂／Ｔ≦０．４であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシャドウマスク。
4. 疑似ブリッジ形成部における表側開口部の開口幅Ｍ₁と、スロット長尺部における表側開口部の開口幅Ｍ₂との比が、Ｍ₁／Ｍ₂＝０．７〜１．０であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のシャドウマスク。
5. スクリーン側に設けられる表側開口部と電子銃側に設けられる裏側開口部とが連通するスロットを形成し、当該スロットの長尺辺の両側から突出する凸部と当該凸部間に形成される所定幅の空隙とからなる擬似ブリッジを当該スロットの長尺方向に一定の間隔で設けるための、スロットテンション型シャドウマスク製造用のエッチングマスクパターンであって、
   疑似ブリッジ形成部において、表側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｍ’と裏側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｌ’との比が、Ｌ’／Ｍ’＝０．０１〜０．２であることを特徴とするシャドウマスク製造用エッチングマスクパターン。
6. スロット長尺部において、表側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｍ”と前記疑似ブリッジ形成部における表側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｍ’とが、同一又は略同一幅で形成され、裏側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｌ”と前記疑似ブリッジ形成部における裏側開口部を形成するエッチングパターン幅Ｌ’とが、Ｌ’／Ｌ”＝０．０１〜０．５の関係で形成されていることを特徴とする請求項５に記載のシャドウマスク製造用エッチングマスクパターン。

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