JPH01194232A

JPH01194232A - シャドウマスクの製造方法

Info

Publication number: JPH01194232A
Application number: JP63014509A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sago; 佐合　誠司
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1989-08-04
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: CN1023524C; EP0328269A1; DE68921656D1; DE68921656T2; US4960659A; JP2716714B2; CN1035910A; KR890012341A; EP0328269B1; KR910007699B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はカラー受像管に用いられるシャドウマスクの
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、シャドウマスク型カラー受像管は、第４図に示
すように、パネル（１）およびファンネル（２）からな
る外囲器（３）を有し、そのパネル（１）内面に、赤、
青、緑に発光する３色蛍光体層からなる蛍光面（４）が
形成され、この蛍光面（４）に対向してその内側にシャ
ドウマスク（５）が配設されている。このシャドウマス
ク（５）は、多数の透孔が形成されたマスク本体（６）
とその周辺部を支持するマスクフレーム（７）とから構
成され、そのマスクフレーム（７）の側面に取付けられ
た複数個のフレームホルダー（８）をパネル（１）に固
着された複数個のスタッドピン（９）に係止することに
より、パネル（１）内側に支持されている。また、ファ
ンネル（２）のネック（１０）　　内には、３電子ビー
ム（ＩＩＢ）。

（ＩＩＧ）、（ＩＩＲ）を放出する電子銃（１２）が配
設されている。そして、この電子銃（１２）から放出さ
れた３電子ビーム（ＩＩＢ）　、　（ＩＩＧ）　、　（
ＩＩＲ）を上記マスク本体（６）の透孔を介して、３色
蛍光体層に射突させることにより、蛍光面（４）上にカ
ラー画像を表示するようになっている。

したがって、かかるカラー受像管では、シャドウマスク
（５）は、蛍光面（４）を構成する３色蛍光体層に対し
て、電子銃（１２）から放出される３電子ビーム（１１
Ｂ）、（ＩＩＧ）、（ＩＩＲ，）を正しく射突させる選
別機能をもつものであり、その選別機能上、マスク本体
（６）の透孔を所定の大きさ、形状にすることはきわめ
て重要である。

従来より、そのマスク本体（６）の透孔は、第５図に示
すように、蛍光面（４）側の開口（１４ａ）がその反対
側の電子銃（１２）と対向する側の開口（１４ｂ）より
大きく、かつ中間部にくびれ部（１５）をもつ鼓形に形
成され、そのくびれ部（１５）で各蛍光体層に射突する
電子ビーム（ＩＩＢ）、（ＩＩＧ）、（ＩＩＲ）の通過
を規制し、かつ通過する電子ビーム（ＩＩＢ）　、　（
ＩＩＧ）　、　（ＩＩＲ）がその内側壁に衝突して蛍光
面（４）方向に反射しない形状に設計されている。もし
、その透孔（１６）形状が変化し、たとえばくびれ部（
１５）の断面形状、大きさが変化したとすると、その透
孔（１６）を通過する電子ビーム量が変化し、画面品位
を劣化させる。また、透孔（１６）内側壁に電子ビーム
（ＩＩＢ）。

（ＩＩＧ）、（ＩＩＲ）が衝突するようになると、その
反射電子ビームが他色蛍光体層に射突して画像の色純度
を劣化するなどの問題がおきる。

かかるマスク本体（６）は、従来より写真製版法により
、第６図に示す工程により製造されている。

すなわち、同（Ａ）図に示すように、まず帯板状のシャ
ドウマスク素材（１８）を洗浄し、その両面に感光性樹
脂液を塗布し乾燥して感光性樹脂膜（１９）。

（１９）を形成する。つぎに、（Ｂ）図に示すように、
その両面の感光性樹脂膜（１９）　、　（１９）に大小
大きさの相違する所定のネガパターンが形成された一対
の焼付は用原版（２０ａ）　、　（２０ｂ）を密着して
露光し、そのネガパターンに対応するパターンを焼付け
る。

（２１）、（２１）はその露光光源である。ついで、（
Ｃ）図に示すように、上記パターンの焼付けられた感光
性樹脂膜（１９）　、　（１９）を現像して未感光部分
を除去し、シャドウマスク素材（１８）の両面に上記ネ
ガパターンに対応するパターンからなる感光性樹脂膜（
２２ａ）　、　（２２ｂ）を形成する。そして、この感
光性樹脂膜（２２ａ）　、　（２２ｂ）を乾燥し、さら
にベーキングして耐食性を高める。

その後、（Ｄ）図に示すように、上記感光性樹脂膜（２
２ａ）　、　（２２ｂ）の形成されたシャドウマスク素
材（１８）の両面にエツチング液をスプレィして、感光
性樹脂膜（２２ａ）側から開口（１４ａ）の大きい凹孔
（２３ａ）を、また感光性樹脂膜（２２ｂ）側から開口
（１４ｂ）の小さい凹孔（２３ｂ）を穿設し、その両面
からの凹孔（２３ａ）、　（２３ｂ）を連通させて透孔
（１６）を形成する。

ついで、（Ｅ）図に示すように、両面の感光性樹脂膜（
２２ａ）　、　（２２ｂ）を剥離除去する。

ところで１、上記方法により所定形状の透孔（１６）を
形成するためには、開口（１４ａ）の大きい凹孔（２３
ａ）を穿設する感光性樹脂膜（２２ａ）側からのエツチ
ング速度を開口（１４ｂ）の小さい凹孔（２３ｂ）を穿
設する反対側の感光性樹脂膜（２２ｂ）側からのエツチ
ング速度より大きくすることが必要である。しかし、こ
の感光性樹脂膜（２２ａ）側からのエツチング速度を大
きくすると、第７図に示すように、凹孔（２３ａ）の深
さばかりでなく、それに付随してサイドエツチングも増
大し、凹孔（２３ａ）の開口（１４ａ）上に張出す感光
性樹脂膜（２２ａ）の張出し部（２４）の幅ｄが広くな
り、その張出し部（２４）に衝突するエツチング液のた
めに、張出し部（２４）が剥離あるいは砿損して透孔（
１６）の形状を変化させる。

このような問題は、通常のシャドウマスクにくらべて、
透孔の大きさおよびその配列ピッチが小さい高精細カラ
ー受像管用シャドウマスクに発生しやすく、また、電子
ビームの衝突により加熱されるときのシャドウマスクの
熱膨張抑制や曲率の小さい平面化されたシャドウマスク
の機械的強度増強などに用いられる板厚の厚いシャドウ
マスクに発生しやすい。

すなわち、板厚が厚くなると、たとえば通常シャドウマ
スクに用いられる０、１５ｍｍ程度の板厚に対してその
板厚が０．３ｍｍになると、エツチング時間は約３倍に
なり、それに付随してサイドエツチングが増大して、大
きな凹孔の開口上に張出す感光性樹脂膜の張出し部の幅
ｄがいちじるしく広くなリ、それが剥離あるいは破損し
て透孔形状の変化が大幅に発生しやすくなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のようにカラー受像管のシャドウマスクの透孔は、
蛍光面と対向する両側の開口が反対面側の開口より大き
く、かつ中間部にくびれ部をもつ鼓形に形成されるが、
このシャドウマスクが所要選別機能を保持するためには
、その透孔を所定の大きさ、形状に形成する必要がある
。しかし、このシャドウマスクを写真製版法により製造
する場合、大きな開口をもつ蛍光面側凹孔のエツチング
速度を大きくする必要があり、そのために、その凹孔の
深さばかりでなくそれに付随してサイドエツチングが増
大し、凹孔の開口上に張出す感光性樹脂膜の張出し部の
幅が広くなり、その張出し部にエツチング液が衝突して
剥離あるいは破損し、透孔形状を変化させる。しかも、
その透孔形状の変化は、通常のシャドウマスクにくらべ
て透孔およびその配列ピッチが小さい高精細カラー受像
管用シャドウマスクや板厚の厚いシャドウマスクに発生
しやすい。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、所定大きさ、形状の透孔を有するシャドウマス
クを容易に製造できるシャドウマスクの製造方法を得る
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

カラー受像管用シャドウマスクの製造方法において、板
状の゛シャドウマスク素材の両面に形成された感光性樹
脂膜にシャドウマスクの透孔に対応するパターンを焼付
けるとき、上記両面の感光性樹脂膜にシャドウマスクの
透孔に対応するパターンが形成された一対の焼付は用原
版を密着してパターン焼付は露光をおこなうとともに、
上記両面の感光性樹脂膜に上記一対の焼付は用原版を密
着することなく、上記パターン焼付は露光の場合よりも
短時間全面露光して、シャドウマスクの透孔に対応する
パターンを焼付けるようにした。

〔作　用〕

上記のようにシャドウマスク素材の両面に形成された感
光性樹脂膜にパターン焼付は露光と全面露光を併用して
シャドウマスクの透孔に対応するパターンを焼付けると
、霧光後の現像において未感光部分を除去するとき、感
光部分と未感光部分との境界部分の感光性樹脂膜のシャ
ドウマスク素材に対する接着を強化することができ、所
定大きさ、形状の透孔を有するシャドウマスクを容易に
製造することができる。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図にこの発明の一実施例であるシャドウマスクの製
造方法に示す。まず（Ａ）図に示すように、たとえばア
ルミキルド低炭素鋼からなる帯板状のシャドウマスク素
材（１８）を洗浄し、その両面に感光性樹脂液を塗布し
乾燥して、厚さ約６μｍの感光性樹脂膜（１９）　、　
（１９）を形成する。使用される感光性樹脂液としては
、たとえば牛乳カゼイン酸アルカリに増感剤として重ク
ロム酸アンモニウムを約１重量％添加したものが用いら
れる。

つぎに、（Ｂ）図に示すように、上記両面の感光性樹脂
膜（１９）、（１９）に、形成しようと゛する透孔に対
応する大小大きさが相違するネガパターンが形成された
一対の焼付は用原版（２０ａ）、　（２０ｂ）を密着し
、シャドウマスク素材（１８）から約１ｍの位置に配置
された５ＫＷの超高圧水銀ランプ（３０）からなる光源
からの光により約１分間露光して、上記ネガパターンに
対応するパターンを焼付けるパターン焼付は露光をおこ
なう、ついで（Ｃ）図に示すように、上記両面の感光性
樹脂膜（１９）　、　（１９）に密着し　−た一対の焼
付は用原版（２０ａ）、　（２０ｂ）を取外し、同じ光
源を用いて約１０秒間上記感光性樹脂膜（１９）　。

（１９）の全面を露光する全面露光をおこなう。

その後、　（Ｄ）図に示すように、上記露光を終了した
感光性樹脂膜（１９）、　（１９）に約４０℃の温水を
約１ｋｇ／ａｌの圧力でスプレィして現像し、未感光部
分を除去することにより、上記焼付は用原版（２０ａ）
、　（２０ｂ）のネガパターンに対応する大小大きさの
相違するパターンからなる感光性樹脂膜（２２ａ）　、
　（２２ｂ）を形成する。そして、この感光性樹脂ｆｉ
（２２ａ）。

（２２ｂ）を約１５０℃の雰囲気で乾燥し、さらに約２
００℃の雰囲気でバーニングする。

しかるのち、液温約６７℃、比重１．４６７に調整され
た塩化第２鉄溶液をエツチング液として、上記感光性樹
脂ｒＳ４（２２ａ）　、　（２２ｂ）の形成されたシャ
ドウマスク素材（１８）の両面にスプレィする。そして
（Ｅ）図に示すように、大きなパターンからなる感光性
樹脂膜（２２ａ）側から開口の大きい凹孔（２３ａ）を
、また小さなパターンからなる感光性樹脂膜（２２ｂ）
側から開口の小さい凹孔（２３ｂ）を穿設し、それら凹
孔（２３ａ）　、　（２３ｂ）を連通させて所定の透孔
（１６）を形成する。その後水洗し、さらに約９０℃の
１５％苛性ソーダ水溶液を約１ｋｇ／ａＪの圧力でスプ
レィして。

（Ｆ）図に示すように、両面の感光性樹脂膜（２２ａ）
。

（２２ｂ）を除去し、さらに水洗して乾燥する。

ところで、上記方法によりシャドウマスクを製造すると
、第１図（Ｃ）図に示した焼付は用原版（２０ａ）　、
　（２０ｂ）を用いない全面露光により、第２図（Ａ）
図に示すように、パターン焼付は露光における未感光部
分にも、エツチング液が容易に浸透し剥離するごく薄い
感光性樹脂膜（３１）を残存させることができる。その
結果、従来の製造方法のようにパターン焼付は露光のみ
で全面露光をおこなわない場合は、感光性樹脂膜に焼付
は用原版のパターンを焼付けても、シャドウマスク素材
に近い部分の感光性樹脂膜の硬化が表面層にくらべて若
干低いために、その後の現像により未感光部分を除去す
るとき、同（Ｂ）図に示すように、そのシャドウマスク
素材（１８）に近い未感光部分との境界部分の感光性樹
脂膜（２２ａ）、（２２ｂ）も除去され、角度θ□で示
すようにその境界部分の感光性樹脂膜（２２ａ）。

（２２ｂ）が鈍角となり、そのために、エツチング時に
エツチング液がその境界部分下に浸み込み、サイドエツ
チングが不所望に進行させて透孔形状を変化させるが、
この例のように未感光部分にごく薄い感光性樹脂膜（３
１）が残存するようにすると、シャドウマスク素材（１
８）に近い未感光部分との境界部分の感光性樹脂膜（２
２ａ）　、　（２２ｂ）がその後の現像で除去されるこ
とがなく残存し、境界部分の感光性樹脂膜（２２ａ）　
、　（ｚ２ｂ）が角度θ２で示すように鋭角となる。そ
れにより、エツチング液がその境界部分下に浸み込まな
くなり、不所望なサイドエツチングを防止して容易に所
要の大きさ、形状の透孔（１６）を形成することができ
るようになる。また、上記のように未感光部分に感光性
樹脂膜（３１）を残存させると、従来発生しやすかった
エツチング前のシャドウマスク素材（１８）の発錆を防
止でき、発錆に基づく不良の発生をなくすことができる
。

第３図は、上記シャドウマスクの製造における全面露光
量とサイドエツチングとの関係を示したものである。こ
の図で、横軸は、焼付は用原版（２０ａ）　、　（２０
ｂ）を密着して露光するパターン焼付けに必要な露光量
に対する焼付は用原版（２０ａ）　、　（２０ｂ）を用
いない全面露光の露光量の比（％）で、また、縦軸は、
全面露光を省略して焼付は用原版（２０ａ）。

（２０ｂ）を密着しておこなうパターン焼付は露光のみ
の場合のサイドエツチング量を１００％として、全面露
光を併用した場合のサイドエツチング量の比（％）で示
しである。

この図に示されているように、パターン焼付は露光に対
して全面露光の露光量の比が１０％以下になると、サイ
ドエツチング減少の効果が薄れ、また、全面露光の露光
量の比が４５％を越えると、かぶり現象が発生し、シャ
ドウマスクの品位を劣化する。したがって、その好適な
全面露光量は、パターン焼付は露光量の１０〜４５％の
範囲にある。そして、その場合、パターン焼付は露光の
みでおこなわれる従来の製造方法にくらべてサイドエツ
チング量を１７３〜１／２にすることができる。

なお、上記実施例では、シャドウマスク素材の両面に形
成された感光性樹脂膜に一対の焼付は用原版を密着して
パターン焼付は露光をおこなったのちに、焼付は用原版
を取外して全面露光をおこなったが、この露光は、先に
全面露光をおこない、その後に焼付は用原版を密着して
パターン焼付は露光をおこなうようにしてもよい。

また、前記実施例では、シャドウマスク素材の両面に形
成された感光性樹脂膜のそれぞれにパターン焼付は露光
と全面露光をおこなったが、このパターン焼付は露光と
全面露光の併用は、エツチング速度を大にして大きな開
口をもつ凹孔を形成する蛍光面側のみに適用してもよく
、同様に所要の透孔を容易に形成することができる。

〔発明の効果〕

シャドウマスク素材の両面に形成された感光性樹脂膜に
、シャドウマスクの透孔に対応するパターンが形成され
た一対の焼付は用原版に密着してパターン焼付は露光を
おこなうとともに、上記−対の焼付は用原版を密着する
ことなく、かつ上記パターン焼付は露光の場合よりも短
時間全面露光とすると、露光後の現像において未感光部
分を除去するとき、感光部分と未感光部分との境界部分
の感光性樹脂膜のシャドウマスク素材に対する接着を強
化することができ、所定大きさ、形状の透孔を有するシ
ャドウマスクを容易に製造することができる。また、全
面露光により未感光部分に形成されるごく薄い感光性樹
脂膜により、エツチング前のシャドウマスク素材の発錆
も防止でき、その発錆に基づく不良の発生をなくすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の詳細な説明図で、第１
図（Ａ）ないしくＦ）図はそれぞれこの発明の一実施例
であるシャドウマスクの製造方法を説明するための工程
図、第２図（Ａ）および（Ｂ）図はそれぞれパターン焼
付は露光と全面露光を併用した場合の効果を説明するた
めの図、およびパターン焼付は露光のみおこなう場合の
比較例の図、第３図は全面露光量とサイドエツチングと
の関係図、第４図はカラー受像管の構成を示す図、第５
図はシャドウマスクの透孔形状を示す断面図、第６図（
Ａ）ないしくＥ）図はそれぞれ従来のシャドウマスクの
製造方法を説明するための工程図、第７図は従来のシャ
ドウマスクの製造方法の問題点を説明するための図であ
る。１６・・・透孔　　　　　　　　１８・・・シャドウマ
スク素材１９・・・感光性樹脂膜　　　　２０ａ　、　
２０ｂ・・・焼付は用原版２２ａ、２２ｂ・・・焼付は
用原版に対応するパターンをもつ感光性樹脂膜３１・・・未感光部の感光性樹脂膜

Claims

【特許請求の範囲】

板状のシャドウマスク素材の両面に感光性樹脂膜を形成
する工程と、上記両面の感光性樹脂膜にシャドウマスク
の透孔に対応するパターンが形成された一対の焼付け用
原版を密着してパターン焼付け露光する工程と、上記両
面の感光性樹脂膜に上記焼付け用原版を密着することな
く上記パターン焼付け露光の場合よりも短時間全面露光
する工程と、上記パターン焼付け露光および上記全面露
光した感光性樹脂膜を現像して上記シャドウマスク素材
の両面に上記一対の焼付け用原版のパターンに対応する
パターンをもつ感光性樹脂膜を形成する工程とを有する
ことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。