JPH01307758A - 露光装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、被露光部材の両面に形成された感光膜に所
定のパターンを焼付ける露光装置に係り、特にカラー受
像管のシャドウマスクの製造に適する露光装置に関する
。

（従来の技術） シャドウマスク型カラー受像管は、第２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
を有し、そのパネル（１）内面に形成された青、緑、赤
に発光する３色蛍光体層からなる蛍光面（３）に対向し
て、その内側にシャドウマスク（４）が装着されている
。このシャドウマスク（４）は、ファンネル（２）のネ
ック（５）内に配設された電子銃（６）から放出される
３電子ビームが所定の蛍光体層に射突するように制御す
るためのものであり、その蛍光面（３）と対向する本体
部分（７）には、第３図（八）および（Ｂ）図に示ずよ
うに、円形状あるいは矩形状などの多数の電子ビーム通
過孔（８）が所定の配列で形成されている。通常、この
電子ビーム通過孔（８）の断面形状は、孔内面に衝突し
た電子ビームの蛍光面方向への反射をなくすために、第
４図に示すように、蛍光面側の間口が電子銃側の開口よ
り大きく（開口径ｄ１　＞開口径ｄ２）、かつ中間部に
最小径部（９）をもつ鼓形に形成されおり、しかも、両
面の開口が同ｉＮｌなっている。

このようなシャドウマスクの電子ビーム通過孔は、従来
よりフォト・エツチング法により形成されている。

すなわち、第５図（八）図に示すように、たとえば板厚
０．１５Ｍ程度の低炭素鋼板などからなるマスク素材（
１１）の両面に感光液を塗布し乾燥して感光膜（１２）
を形成する。つぎに、（８）図に示すように、その両面
の感光膜（１２）に、上記電子ビーム通過孔の電子銃側
聞口に対応するネガパターンが形成された原版（１３ａ
）　７３よび蛍光面側開口に対応するネガパターンが形
成された原版（１３ｔ））からなる一対の焼付は用原版
をその各ネガパターンが同軸になるように密着し、各原
版（１３ａ）、　（１３ｂ）の前面に配設された一対の
光源（１４）から放出される光により露光して上記両面
の感光膜（１２）に各原版（１３ａ）。

（１３ｂ）のパターンを焼付ける。ついで、その両面の
感光膜（１２）を現像し、（Ｃ）図に示すように、電子
ビーム通過孔の電子銃側聞口および蛍光面側聞口に対応
するパターンをもつレジスト膜（１５ａ）。

（ｉｓｂ）を形成する。ざらに要すれば、′＃１蝕性を
増強するためにバーニングを施す。その後、このレジス
ト膜（１５ａ）、　（１５ｂ）の形成されたマスク素材
（１１）の両面にエツチング液をスプレィして、　（Ｄ
）図に示すように、マスク素ｖＪ（１１）の両面間を貫
通する開孔、すなわち電子ビーム通過孔（８）を形成す
る。ざらに、（Ｅ）図に示すように、レジスト膜（１５
ａ）、　（１５ｂ）を剥離して所要の平板状のシャドウ
マスクとしている。

第６図に上記マスク素材の両面の感光膜に一対の焼付は
用原版を密着させる従来の密着焼付は装置を示す。この
密着焼付は装置は、基台（１７）に固定された固定枠（
１８）と、この固定枠（１８）に対してガイド（１９）
に沿って接離可能に設けられた移動枠（２０）とを備え
、その固定枠（１８）に位置調整可能にかつねじ（２１
）により固定される調整枠（２２）に、上記電子銃側聞
口に対応するネガパターンが形成された原版（１３ａ）
が、また、移動枠（２０）に蛍光面側開口に対応するネ
ガパターンが形成された原版（１３ｂ）が相対向して固
定され、その両原版（１３ａ）。

（１３ｂ）間に、両面に感光膜の形成されたマスク素材
を介挿したのら、固定枠（１８）に移動枠（２０）を接
近させ、両枠（１８）、　（２０）間の空間を減圧する
ことにより、両原版（１３ａ）、　（１３ｂ）を両面に
感光膜に密着させる構造となっている。なお、（２３）
は両枠（１８Ｌ　（２０）間の空間を減圧可能にするた
めのパツキンである。

（発明が解決しようとする課題） 従来、通常のテレビ受像用カラー受像管に装着される比
較的電子ビーム通過孔の孔径および孔ピッチが大きいシ
ャドウマスクについては、上記密着焼付は装置により電
子ビーム通過孔を所定の形状に形成することができた。

しかし、最近、その需要が増大しているデイスプレィ管
やモニター管などに装着される孔径が小ざく、それに対
応して孔ピッチの小さい高精細シャドウマスクについて
は、所定の孔形状に形成することが困難となっている。

たとえばキャラクタ−・デイスプレィ管に装着される円
形状電子ビーム通過孔をもつシャドウマスクは、孔径０
．１０〜０．１５ｍ、孔ピッチ０．２０〜０．３０ｍｍ
、両面の開口のずれが５μｍ以下のものが要求されてい
るが、その開口のずれを５μｍ以下に抑えることが困難
となっている。

このずれの発生原因は、一対の焼付（プ用原版が感光膜
に同軸に密着しないためており、（イ）固定枠と移動枠
との間の接離繰返しにより発生するずれ、（ロ）固定枠
と調整枠との間のずれ、（ハ）固定枠と移動枠との間の
空間を減圧するとき、調整枠とそれに取付けられた一方
の原版との間あＪ：び移動枠とそれに取付りられた他方
の原版との間にかかる負荷のために生ずるずれ、などが
加障され、一対の焼付は用原版間にずれを生ずるためで
あるが、そのほかに、（ニ）光源の幅躬熱による原版の
昇温が大ぎく関与することが発明者の調査により判明し
た。

この原版の昇温について、たとえば５〜８ｋＷの超高圧
水銀ランプやメタルハライドランプを焼付（プ用光源と
して、これを密着焼付Ｃプ装置に取付けられた原版から
約１ｍの離して点灯すると、室温２０℃のとき、各原版
は約４０℃に上昇する。そのため、厚さ０．１９０イン
チ、大きさ２８インチｘ３２インチ（７１１ｍＸ８１３
　ｍ＞の乾板の中央部に２５インチＸ２９インチ（６３
５ｓＸ７３７　ｍ）を有効面積とするパターンが形成さ
れた一対の焼付は用原版の場合には、その有効面積の四
隅部で約１０〜１５μｍのずれを生ずることが確認され
ている。このずれ量は、光源の輻射熱による焼付（プ用
原版の昇温の他に、上記（イ）〜（ハ）によるずれが加
算されたものであるが、いずれにしても、高精細シャド
ウマスクの許容ずれ量を大幅に越えるものである。

このずれ量は、原版の中央部にパターンを形成しかつそ
の有効面積が小さければ、小さくなるが、量産を目的と
して、１枚の乾板に複数枚のシャドウマスクのパターン
が形成され、その有効面積が大きくなると、避けられな
い大きさとなる。また、光源の輻射熱による影響を軽減
する方法として、光源の出力を低くする方法、あるいは
ブルー・フィルターを使用して光源からの熱線を遮断す
る方法があるが、これら方法は、露光時間が大幅に長く
なり、生産性を低下する。たとえばブルー・フィルター
を使用すると、原版上での照度が約３０％低下し、出力
の大きいランプを使用しても、生産性を向上させること
ができない。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
生産性を低下させることなく、一対の焼付は用原版間の
ずれを許容限度以下にする露光装置を構成することを目
的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 被露光部材の両面の感光膜に一対の焼付は用原版を密着
させて、各原版に形成されているネガパターンを同軸に
焼付【プる露光装置において、密着焼付は装置の一対の
支持枠に支持された一対の焼付は用原版に気体を吹付け
ることにより、光源の輻射熱による焼付は用原版の昇温
を抑制する気体吹付は装置を設けた。

（作　用） 上記のように気体吹付は装置を設けて一対の焼付は用原
版に気体を吹付けると、光源の輻射熱による焼付（プ用
原版の昇温を抑制することができ、一対の焼付は用原版
の熱膨張によるずれを許容限度以下に小さくして、各原
版のパタ一ンを精度よく焼付けることができる。

（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カラー受像管用シャ
ドウマスクの露光に使用される密着焼付は装置を示す。

露光装置は、この密着焼付は装置の他に、この密着焼付
は装置に支持された一対の焼付は用原版を介してマスク
素材の両面の感光膜を光を照射する一対の光源を備える
。

上記密着焼付は装置は、基台（１７）に固定された固定
枠（１８）、およびこの固定枠（１８）と対向し、かつ
この固定枠（１８）に対してガイド（１９）に沿って接
離する移動枠（２０）を備える。上記固定枠（１８）に
は、位置調整可能に調整枠（２２）が取付けられ、ねじ
（２１）により固定されるようになっている。そして、
この調整枠（２２）にシャドウマスクの電子ビーム通過
孔の電子銃側聞口に対応するネガパターンが形成された
一方の原版（１３ａ）が、また移動枠（２０）にこの一
方の原版（１３ａ）に対向して蛍光面側開口に対応する
ネガパターンが形成された他方の原版（１３ｂ）が固定
されている。さらに、上記固定枠（１８）および移動枠
（２０）の周辺部の対向面間には、固定枠（１８）に対
して移動枠（２０）を接近させたとき密着して、両枠（
１Ｂ）、　（２Ｑ）の内側空間を減圧可能にするための
パツキン（２３）が設けられている。そして、この例の
密着焼付は装置には、上記固定枠（１８）および移動枠
（２０）の窓内側の上下に、調整枠（２２）および移動
枠（２０）に固定された原版（１３ａ）。

（１３ｂ）に沿ってパイプ（３０）の長手方向にスリッ
ト状の気体噴出し孔（３１）が形成され、その気体噴出
し孔（３１）カら各原版（１３３）、　（１３ｂ）に冷
却空気などの気体を吹付ける気体吹飼は装置（３２）が
取付けられている。

露光は、離間している固定枠（１８）と移動枠（２０）
との間に上記感光膜の形成されたマスク素材を挿入し、
ついで、移動枠（２０）を接近させて図示しない減圧装
置により両枠（１８）、　（２０）間の空間を減圧し、
両枠（１Ｂ）、　（２０）に固定された一対の焼イ」け
用原版をマスク素材の両面に感光膜に密着させる。

その後、一対の光源から各原版（１３ａ）、　（１３ｂ
）を介して光を照射することによりおこなわれ、その少
なくとも光照射期間中、気体吹付は装置（３２）から冷
却気体を噴出させて、原版（１３ａ）、　（１３ｂ）を
所定温度以下に保つ。

電子ビーム通過孔が円形状の１３インチ高精細シャドウ
マスクの一興体例についてさらに詳しく説明すると、各
原版には、ドツトの直径がそれぞれ０．０９Ｍ、　０．
２０ｍ、ドットビッヂが０．３０ｍであるドツトパター
ンが形成され、−回の露光から複数枚のシャドウマスク
が製造できるように、各原版の中央部にシャドウマスク
６枚分のドツトパターンを形成されている。この原版を
密着焼付【プ装置に取付け、５廟超高圧水銀ランプを原
版から約１ｍ離れた位置に設置して露光をおこなった。

１回の露光に要する時間（サイクルタイム°）は１５０
〜１８０秒であり、そのうち、実際に光照射する時間は
３５〜４５秒である。室温２０°Ｃにおいて、幅約５＃
に形成された気体吹付は装置の気体噴出し孔から連続し
て約２０’Ｃの冷却空気を５　ｍ／ｓｅｃの流速で原版
に吹付けながら露光をおこなった結果、原版の温度を２
４°Ｃに抑え、一対の焼付は用原版のずれを有効面四隅
部で３．６μｍとすることができた。このずれ最は許容
限度５μｍ以内であり、冷却気体を吹付けないで露光を
おこない、光源の輻射熱によりたとえば一対の焼付は用
原版が２７°Ｃに昇温した場合の有効面四隅部でのずれ
伍８．１μｍにくらべていちじるしく小さいものである
。

以上、カラー受像管用シャドウマスクの製造に使用され
る露光装置について述べたが、この発明は、シャドウマ
スク以外の被露光部材の両面に同軸のパターンを形成す
る場合にも適用できる。

［発明の効果］ 被露光部材の両面の感光膜に一対の焼付（プ用原版を密
着させる密着焼付【プ装置に、その支持枠に支持された
一対の焼付は用原版に気体を吹付【ブる気体吹付は装置
を設けて、光源の輻射熱による焼付は用原版の昇温を抑
制すると、一対の焼付は用原版の熱膨張に基づくずれを
なくして、所要の精度で一対の焼付【ブ用原版のパター
ンを焼付けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるカラー受像管用シャ
ドウマスクの露光に使用される密着焼付は装置の構成図
、第２図はシャドウマスク型カラー受像管の構成図、第
３図（Ａ）および（Ｂ）図はそれぞれ電子ビーム通過孔
が円形状および矩形状のシャドウマスクの図、第４図は
その電子ビーム通過孔の断面形状を示す図、第５図（八
）乃至（Ｅ）図はそれぞれシャドウマスクの製造方法を
説明するための図、第６図は従来の密着焼付は装置の構
成図である。 １３ａ・・・電子銃側聞口に対応するネガパターンが形
成された原版 １３ｂ・・・蛍光面側開口に対応するネガパターンが形
成された原版 １８・・・固定枠　　　　　　２０・・・移動枠２２・
・・調整枠　　　　　　３０・・・パイプ３１・・・気
体噴出し孔　　　３２・・・気体吹付は装置代理人　弁
理士　大　胡　典　夫 ＠ｌｌ！！ 第４図 ／４ ０／１４− １１５ユ　　　　　　　　　　　　１７＠　　５　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同軸のネガパターンが形成された一対の焼付け用原版と
   、この一対の焼付け用原版を支持して接離する一対の支
   持枠を有し、この一対の支持枠間に挿入された被露光部
   材の両面の感光膜に上記一対の焼付け用原版を各ネガパ
   ターンを同軸にして密着させる密着焼付け装置と、上記
   被露光部材の両面の感光膜に上記一対の焼付け用原版を
   介して光を照射する光源と、上記支持枠に支持された一
   対の焼付け用原版に気体を吹付けて上記光源の輻射熱に
   よる昇温を抑制する気体吹付け装置とを具備することを
   特徴とする露光装置。