JP2771372B2 - アパーチャグリルおよびその製造方法 - Google Patents

アパーチャグリルおよびその製造方法

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健 池上
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーテレビやカラー
表示装置用のブラウン管に用いられるアパーチャグリル
に関し、とくにアパーチャグリルの軽量化に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】カラーテレビ、カラー表示装置用のブラ
ウン管には、所定の蛍光体へ電子ビームが照射されるよ
うに各種のシャドウマスクが用いられている。スリット
状の開孔部を有するシャドウマスクであるアパーチャグ
リルを用いる場合には、アパーチャグリルはフレームに
固定されて使用されている。
【0003】近年、カラーテレビやカラー表示装置の高
精細化、大型化、製品の多種類化の要求と共に、アパー
チャグリルにも軽量化、高精細化が要求されるようにな
ってきた。アパーチャグリルの軽量化の方法としては、
(1)アパーチャグリル自体の板厚を20〜80μm程
度の厚さまで薄くする方法。(2)アパーチャグリルの
板厚を薄くしないで、開孔の大きさは維持しつつ、アパ
ーチャグリルの表側すなわち表示面側の開孔内部の材料
をエッチングして軽量化をはかる方法が行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のアパーチャグリ
ルの軽量化の方法である、(1)20〜80μm程度ま
で板厚を薄くする方法では、通常の100〜180μm
程度の板厚のアパーチャグリルあるいはシャドウマスク
の製造工程では、板の平面性等が保てず、穴の形状、寸
法精度等の品質を維持することが困難であった。このた
めに、エッチングを行う面とは反対の面に一時的に補強
層等を形成してエッチングを行う必要があったり、ある
いは板厚の薄い材料を処理するたびにエッチング条件等
の調整、変更の必要があり、板厚の異なる材料との同時
使用ができなかった。また、(2)アパーチャグリルの
板厚を薄くしないで、開孔の大きさは維持しつつ、アパ
ーチャグリルの表側すなわち表示面側の開孔内部の表示
性能には影響を及ぼさない部分の材料をエッチングによ
って取り除いて軽量化をはかる方法も行われていた。と
ころが図4に示すようにアパーチャグリル41の開孔部
42の表面側の開孔部の内部に規定面43よりもさらに
大きくエッチングした除去部分44を設けて薄肉化する
と先端部分45が薄くなり、開孔の先端部の薄肉部分の
欠損や開孔寸法のばらつきの一因となっていた。
【0005】そこで、アパーチャグリルの板厚を通常の
ものと同様の厚みとして軽量化をはかり、通常厚みのも
のと同一の条件で製造することが可能であって、カラー
ブラウン管に装着した場合には従来と同程度もしくはそ
れ以上の機能を発揮することが可能なアパーチャグリル
が求められていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、アパーチャグ
リルの表裏の少なくとも一方の電子ビームの通過部分以
外の電子ビームの通過を阻害しない部分にエッチングに
よって薄肉部を形成して軽量化したものであり、また薄
肉部の面積あるいは深さはアパーチャグリルのスリット
の幅方向の外周部へ進むにつれて小さくし、アパーチャ
グリルの重量の分布の調整を行ったものである。
【0007】すなわち、本発明の方法では、電子ビーム
が通過する開孔部以外の平板状の部分を少なくとも一方
の面からエッチングして薄肉化するものであり開孔部以
外の部分を薄肉化したので開孔部及び開孔部の断面形状
には影響を及ぼさずにアパーチャグリルの軽量化を行う
ことが可能となる。
【0008】さらに、アパーチャグリルの全面に、アパ
ーチャグリルのスリットの方向と直角の方向に、外周部
へ向かって薄肉部の面積または深さのいずれか一方を小
さくすることによってアパーチャグリルの重量の分布を
所望のものとすることができるので、アパーチャグリル
をフレームに取り付ける際のテンションの調整を容易に
することができる。
【0009】本発明のアパーチャグリルの製造方法を図
面を参照して説明する。図1は本発明の1実施例の製造
工程を説明する図である。軟鋼、アンバーなどの薄板1
を洗浄し(a)、カゼイン、ポリビニルアルコール等の
レジスト2を薄板の両面に塗布し(b)、エッチングパ
ターンを描いたマスク3を用いてレジストを露光(c)
する。次いで、水溶性のレジストの場合には温水などに
よって現像を行ってレジストパターン4を形成し
(d)、両面からエッチング液を噴霧してパターンをエ
ッチングし開孔部5と薄肉部6を形成し(e)、エッチ
ング後にはレジストを剥離する(f)。開孔部と薄肉部
のパターンの幅を調整することによって同一のエッチン
グ条件によってレジストに形成するパターンの幅を調整
することができる。
【0010】なお、上記の実施例は1段エッチング方法
によるものであるが、エッチングを2段階に分けて行う
2段エッチング方法においても同様である。また、薄肉
部の深さ、および幅は、必要とするアパーチャグリルの
重量およびその重量分布から決定するが、開孔部の形状
と薄肉化した部分の断面積からあらかじめ知ることがで
きる。
【0011】以下に薄肉部の面積あるいは形状の決定方
法について説明する。
【0012】図2には、アパーチャグリルの断面の形状
および各種の薄肉部の形状の一例を示したものである。
図2(a)は薄肉部を形成しない場合の隣接する開孔部
間の断面形状を示しており、断面積と基材の密度からこ
の断面形状の線密度すなわち単位長さ当たりの重量(g
/mm)を求める。次いで、この断面形状から薄肉化に
よって除去すべき線密度の量を、あらかじめ線密度が求
められた図2(b)に〜で示す各種の裏面用の薄肉
部用のパターンおよびA〜Fで示す表面用の薄肉部用パ
ターンから1個または複数個を選択し、(c)に示すよ
うにエッチングで形成される断面形状を描いて線密度を
求めることができる。
【0013】一方、必要とするエッチングパターンを得
るためにレジストに形成するレジストパターンは、エッ
チング条件によって決定されるので、あらかじめエッチ
ング特性を測定することによって知ることができる。
【0014】図3は、エッチング特性の一例を説明する
図である。図3(A)は表面側のエッチング特性を示し
ており、基材面のレジストに形成したパターンの幅を横
軸にとり、縦軸にはエッチングによって基材に形成され
るエッチングパターンの幅と深さ、およびエッチングに
よって除去される線密度を示している。同様に図3
(B)には、裏面側のエッチング特性を示している。
【0015】これらの特性から必要とする薄肉部に相当
するレジストパターンの幅を決定することができる。
【0016】
【作用】アパーチャグリルにエッチングによって開孔部
を形成する際に、アパーチャグリルの少なくとも一方の
面の開孔部以外の部分に薄肉部を形成し、アパーチャグ
リルの機能を損なわずに軽量化を行うもので、薄い基材
を使用することによって軽量化した場合に生じる開孔部
の強度低下あるいは欠損、エッチング寸法の不均一化等
の問題を生じることがなく、薄肉部によって基材から取
り除かれる量をスリットの幅方向へ中央部から外周部へ
向かうにしたがって小さくすることによって、アパーチ
ャグリルの重量の分布を任意に設定することができ、ブ
ラウン管のフレームに取り付ける際のテンションの調整
を容易にすることができる。さらに、薄肉部の形成を表
裏に行う場合には、より細かい重量分布の調整が可能と
なる。
【0017】また、本発明の方法は通常の板厚の製品を
製造する設備によって製造条件も通常のものと同様に実
施することができる。
【0018】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し本発明を説明す
る。低炭素鋼からなる板厚150μmの基材の両面に水
溶性カゼインレジストを塗布し、乾燥後、基材の両面の
レジストを一対の表裏のパターンを描いたガラス乾板を
用いてレジストをパターンニングした。ここで使用した
ハーフエッチングを形成するための表裏パターンはスリ
ット状であり、それぞれのスリットはスリットの長さ方
向には同一の幅を有しており、中央部から外周部へ向か
うにしたがってスリットの幅は次第に小さくなり、中央
部と外周部の間には40μmの差を形成した。
【0019】次いで、露光、硬膜処理、ベーキング処理
を行う。その後、パターンニングされたレジストの両面
に、液温60℃、比重48゜Beの塩化第二鉄溶液をエ
ッチング液としてスプレイから噴霧してエッチングを行
った。エッチング後、水洗し、アルカリ水溶液によっ
て、レジストを剥離し、洗浄、乾燥した。
【0020】その結果、中央部の重量は薄肉部を有さな
い通常のアパーチャグリルに比べて、全体的に薄肉部を
設けると50%程度を減少することができ、また部分的
に薄肉部を設けた場合には10%程度を減少することが
できた。また、寸法精度および開孔部で欠損部が生じる
カケ発生率についても通常の板厚の製品と同程度であり
ながら、50μm厚の基材を使用した場合と同程度の線
密度のものが得られた。
【0021】
【発明の効果】本発明のアパーチャグリルの製造方法に
よると、通常の厚みの基材によって薄い基材と同様に軽
量な開孔部の精度が高いアパーチャグリルを製造するこ
とができるのみではなく、アパーチャグリルに任意に重
量分布を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアパーチャグリルの製造工程を説明す
るための図である。
【図2】アパーチャグリルの断面の形状および各種の薄
肉部の形状の一例を示す図である。
【図3】エッチング特性の一例を説明する図である。
【図4】開孔内部の基材を除去する方法を説明する図で
ある。
【符号の説明】
1…薄板、2…レジスト、3…マスク、4…レジストパ
ターン、5…開孔部、6…薄肉部、41…アパーチャグ
リル、42…開孔部、43…規定面、44…除去部分、
45…先端部分
フロントページの続き (72)発明者 中村 治 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 石井 康英彦 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−363840(JP,A) 特開 平3−182034(JP,A) 実開 昭59−98563(JP,U) 実公 昭60−4364(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 29/07 H01J 31/20 H01J 9/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アパーチャグリルにおいて、アパーチャ
    グリルを形成する金属に薄肉部を形成して金属を除去す
    ると共に、金属の除去量をスリットの方向と直角の方向
    に中央部から外周部に向かうにしたがって小さくなるよ
    うな分布を形成したことを特徴とするアパーチャグリ
    ル。
  2. 【請求項2】 アパーチャグリルの製造方法において、
    開孔部を形成する箇所以外の部分のレジストに薄肉部の
    形成用のパターンを設けてエッチングすることによって
    開孔部の形成と同時に薄肉部を形成し、薄肉部によって
    基材から除去する量をスリットの方向と直角の方向に中
    央部から外周部に向けて少なくするように変化させてア
    パーチャグリルに重量分布を形成することを特徴とする
    アパーチャグリルの製造方法。
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JPS604364U (ja) * 1983-06-23 1985-01-12 トツプ工業株式会社 プライヤ−

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