JPH02103841A - Manufacture of shadow mask - Google Patents

Manufacture of shadow mask

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Publication number
JPH02103841A
JPH02103841A JP25569388A JP25569388A JPH02103841A JP H02103841 A JPH02103841 A JP H02103841A JP 25569388 A JP25569388 A JP 25569388A JP 25569388 A JP25569388 A JP 25569388A JP H02103841 A JPH02103841 A JP H02103841A
Authority
JP
Japan
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etching
hole
resist film
pattern side
mask
Prior art date
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Pending
Application number
JP25569388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Tanaka
裕 田中
Makoto Kudo
誠 工藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP25569388A priority Critical patent/JPH02103841A/en
Publication of JPH02103841A publication Critical patent/JPH02103841A/en
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Abstract

PURPOSE:To facilitate formation of an electron beam passage hole of specified dimensions by exfoliating a resist film on the side of a small aperture pattern after preceding etching so as to form an etching resistant layer at the exfoliated face. CONSTITUTION:Photosensitive films 20 are formed on both sides of a mask material 12, and patterns of original plates 21a and 21b are baked and developed so as to form resist films 22a and 22b, and both sides of the mask material 12 are etched at the same time, with a small aperture side down, so as to form a recess 23a of specified dimensions. Next, a protective film 24 is attached to the aperture pattern side, and after exfoliating the resist film 22a on the side of the small aperture pattern, an etching resistant layer 25 is formed, and a protective film 24 is removed with the etching resistant layer 25 side up, and the large aperture pattern side is etched so as to form a recess 23c leading to the recess 23a of the specified dimensions. Hereby, it can remove generation of bubbles arising in the recess 23a at the latter etching, and also the pollution at the opposite side face is prevented, and the scattering of hole dimensions can be lightened.

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、カラー受像管用シャドウマスクの製造方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a shadow mask for a color picture tube.

(従来の技術) 一般に、シャドウマスク型カラー受像管は、第5図に示
すように、球面状のパネル(1)とこのパネル(1)に
一体に接合された漏斗状のファンネル(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3色蛍
光体層からなる蛍光面(3)と所定間隔離間しかつ対向
して、その内側にシャドウマスク(4)が配設されてい
る。
(Prior Art) In general, a shadow mask type color picture tube, as shown in Fig. 5, consists of a spherical panel (1) and a funnel-shaped funnel (2) integrally joined to this panel (1). A shadow mask (4) is arranged inside the panel (1) at a predetermined distance from and facing a phosphor screen (3) made of a three-color phosphor layer formed on the inner surface of the panel (1). It is set up.

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)から放出さるれ3
電子ビーム(7B)、 (7G)、 (7R)を選別し
て、3色蛍光体層に正しく射突さぜるだめのものであり
、蛍光面(3)と所定間隔離間して対向する多数の電子
ビーム通過孔の形成されたマスク本体(8)と、このマ
スク本体(8)の周辺部を支持するマスクフレーム(9
)とから構成され、第6図に示すように、マスク本体(
8)の電子ビーム通過孔は、シャドウマスク(4)に衝
突した電子ビームの蛍光面(3)方向への反則を少4【
りするために、蛍光面開口Dpか電子銃側聞口Deより
大きい形状に形成されている(Dp>De)。
This shadow mask (4) is emitted from an electron gun (6) disposed within the neck (5) of the funnel (2).
The purpose is to select the electron beams (7B), (7G), and (7R) and make them hit the three-color phosphor layer correctly. A mask body (8) in which an electron beam passage hole is formed, and a mask frame (9) that supports the peripheral part of this mask body (8).
), and as shown in Figure 6, the mask body (
The electron beam passage hole 8) prevents the electron beam colliding with the shadow mask (4) from deflecting in the direction of the fluorescent screen (3).
The phosphor screen opening Dp is formed to have a larger shape than the electron gun side opening De (Dp>De).

ところで、最近、ビデオやオーデオ機器のコンポウネン
トとして、球面状のパネルを平面化するとともに、画面
四隅部の画像の切れをなくすためにフル・スクエア(F
ull 5quare )型にしたカラー受像管か実用
化されている。一方、画面の粗さについても、文字放送
対応のため、各種デイスプレィ管やキャラクタ−管など
のように中・高精細化されたものか実用化されており、
その用途の拡大にともなって、小型から超大型のものま
で出現している。
By the way, recently, as a component of video and audio equipment, full square (F
A color picture tube in the form of 5 squares has been put into practical use. On the other hand, regarding the roughness of the screen, in order to support teletext broadcasting, medium- to high-definition screens such as various display tubes and character tubes have been put into practical use.
With the expansion of their uses, products ranging from small to ultra-large have appeared.

このような中・高精細カラー受像管では、特にシャドウ
マスクを精細化することか必要であり、通常のカラー受
像管のシャドウマスクにくらべて、マスク本体の電子ビ
ーム通過孔およびその配列ピッチが小さいシャドウマス
クが使用されている。
In such medium- and high-definition color picture tubes, it is necessary to particularly refine the shadow mask, and the electron beam passage holes in the mask body and their arrangement pitch are smaller than the shadow masks of ordinary color picture tubes. A shadow mask is used.

また、パネルが平面化されたカラー受像管や超大型のカ
ラー受像管に組込まれるシャドウマスクとしては、電子
ビームの衝突による熱膨張のためにおこるドーミング現
象やスピーカーなどの外部振動に基づくハウリングを防
止するために、炭素鋼(Δにかえて、これをアンバーな
どの低熱膨張材で形成したり、あるいはそのマスク素材
の板厚を厚くすることが実施されている。
In addition, as a shadow mask built into a color picture tube with a flat panel or an ultra-large color picture tube, it prevents the doming phenomenon caused by thermal expansion caused by electron beam collisions and howling caused by external vibrations of speakers, etc. In order to achieve this, carbon steel (instead of Δ), it is made of a low thermal expansion material such as invar, or the thickness of the mask material is increased.

一般に、このようなシャドウマスクは、帯板状のマスク
素材を使用して、写真製版法により感光膜形成→露光→
現像→バーニング→エツチングの各工程により製作され
、特に電子ビーム通過孔やその配列ピッチの小さい中・
高精細シャドウマスクや板厚の厚いシャドウマスクにつ
いては、従来一般的におこなわれているシャドウマスク
の製造方法では製作か困難であり、いわゆる2段エツチ
ング法で製作されている。
Generally, such a shadow mask uses a band-shaped mask material and uses photolithography to form a photoresist film → expose →
It is manufactured through the steps of development, burning, and etching, and is especially suitable for medium-sized and small-sized etchings with small electron beam passage holes and their arrangement pitch.
High-definition shadow masks and thick shadow masks are difficult to manufacture using conventional shadow mask manufacturing methods, and are manufactured using a so-called two-stage etching method.

その−例として特公昭57−26345号公報には、つ
ぎの製造方法か示されている。
As an example, Japanese Patent Publication No. 57-26345 discloses the following manufacturing method.

この製造方法は、第7図(A)に示すように、マスク素
材(12)の両面に大小大きざの異なる開孔パターンを
もつレジスト膜(13a)、 (13b)を形成したの
ち、(B)に示すように、このマスク素材(12)の小
さな開孔パターン側を上向きにして両面からエツチング
しく前段エツチング)、特に小さな凹孔パターン側の凹
孔(14a)か所定寸法になるように両面に凹孔(14
a)、 (14b)を形成する。ついで水洗し乾燥した
のら、(C)に示すように、上記率さな凹孔パターン側
(凹孔(14a)形成面)に7スフアル1〜、パラフィ
ン、合成樹脂などの耐エツチング性材料をスプレィ塗布
してエツチング抵抗層(15)を形成する。つぎに、大
きな凹孔パターン側からのみエツチング(後段エツチン
グ)して、(D)に示すように、その大きな開孔パター
ン側の凹孔(1/Ib)を拡大して凹孔(14a)に連
通する凹孔(14C)を形成する。その後、水洗し、さ
らに抵抗層(15)およびレジスト膜(13a)、 (
13b)を剥離する。
In this manufacturing method, as shown in FIG. 7(A), resist films (13a) and (13b) having opening patterns of different sizes are formed on both sides of a mask material (12), and then (B) ), the small hole pattern side of this mask material (12) faces upward and is etched from both sides. Recessed hole (14
a), (14b) is formed. Then, after washing with water and drying, as shown in (C), an etching-resistant material such as 7Sulfal 1~, paraffin, or synthetic resin is applied to the side of the small hole pattern (the surface where the holes (14a) are formed). An etching resistance layer (15) is formed by spray coating. Next, etching is performed only from the large hole pattern side (post-etching), and as shown in (D), the hole (1/Ib) on the large hole pattern side is enlarged to form a hole (14a). A communicating concave hole (14C) is formed. Thereafter, the resistive layer (15) and resist film (13a) are washed with water, and the resistive layer (15) and resist film (13a)
13b) is peeled off.

この製造方法によれば、マスク索1Δ(12)板厚の4
0%程度の孔寸法のシャドウマスクを形成することがで
きる。しかし、この方法によりシャドウマスクを製造す
ると、前段エツチングにおいて、レジスト膜(13a)
、 (13b)の耐蝕性すなわちレジスト膜(13a)
、 (13b)の付着力の低下や開孔パターンの歪みが
生じ、後段エツチング時に、上記レジスト膜(13b)
の付着力低下によるサイドエツチングが進行し−C孔刈
法のばらつきが大きくなる。また、凹孔パターンの歪み
による孔形状の乱れが生じ、シャドウマスクの品位を低
下さける。また、この製造方法では、前段エツチング後
のエツチング抵抗層(15)が、第8図に示すように、
サイドエツチングにより凹孔(14a)上に張出したレ
ジス1へ膜(13a)の張出し部(16)のために、耐
エツチング性材料の凹孔(14a)内への流れ込みが■
害され、凹孔(14a)内に気泡を残存しゃすく、この
気泡の残存部分のエツチングが他の部分より速く進行す
るために花形状が変化する。さらに、前段エツチング時
に小さな凹孔パターン側を上向きにしておこ4Tうため
、マスク素材(12)上に不均一なエツチング液溜りか
でき、この液溜りが均一なエツチングを妨害覆るために
孔寸法決定上重要な凹孔(14a)の寸法かばらつ< 
’c’にどの問題かある。
According to this manufacturing method, the mask cable 1Δ(12) has a plate thickness of 4
A shadow mask with a hole size of about 0% can be formed. However, when a shadow mask is manufactured using this method, the resist film (13a) is
, Corrosion resistance of (13b), ie resist film (13a)
, the adhesion of (13b) is reduced and the opening pattern is distorted, and the resist film (13b) is
Side etching progresses due to a decrease in the adhesion of the -C hole cutting method, and the variation in the -C hole cutting method increases. Furthermore, the hole shape is disturbed due to the distortion of the recessed hole pattern, thereby reducing the quality of the shadow mask. Further, in this manufacturing method, the etching resistance layer (15) after the pre-etching is as shown in FIG.
Due to the overhanging portion (16) of the film (13a) on the resist 1 overhanging the recess (14a) due to side etching, the etching-resistant material does not flow into the recess (14a).
This causes bubbles to remain in the concave holes (14a), and the etching of the remaining portions of the bubbles progresses faster than other portions, resulting in a change in flower shape. Furthermore, since the small concave hole pattern side is facing upward during the pre-etching process, uneven etching liquid pools are created on the mask material (12), and this liquid pool interferes with uniform etching, so the hole size is determined. The size variation of the concave hole (14a) is important.
Which problem is in 'c'?

(発明か解決しようとする課題) 上記のように、通常のシャドウマスクにくらべて電子ビ
ーム)Il!ll過孔やその配列ピッチの小さい中・高
精細シャドウマスクや板厚の厚いシャドウマスクの製造
方法として、エツチングを前後2段に分りてd3こなう
方法がある。しかし、従来の2段JツJング法では、前
段のエツチング時のサイトエツチングにより凹孔上にレ
ジスト膜の張出し部かでき、エツチング抵抗層を形成す
るとき、その張出し部のために凹孔内に気泡ができ、こ
れが後段のエツチング時に花形状を変化させる。また、
前段のエツチング時に小さな凹孔パターン側を上向きに
しておこなうため、マスク素材上に不均一なエツチング
液溜りができ、孔寸法決定上重要な小さな凹孔パターン
側の凹孔寸法をばらつかすという問題がある。
(Invention or problem to be solved) As mentioned above, compared to a normal shadow mask, electron beam) Il! As a method for manufacturing medium- to high-definition shadow masks with small through holes and their arrangement pitches, and shadow masks with thick plates, there is a method of performing d3 etching in two stages, front and rear. However, in the conventional two-stage J2J method, an overhanging part of the resist film is formed on the recessed hole due to site etching during the previous etching process, and when forming the etching resistance layer, the overhanging part forms inside the recessed hole. Air bubbles are formed in the flower, which changes the flower shape during the subsequent etching process. Also,
During the first stage of etching, the small hole pattern side is facing upward, which causes an uneven etching solution pool on the mask material, which causes the problem of variations in the hole size on the small hole pattern side, which is important in determining the hole size. be.

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、電子ビーム通過孔の孔寸法およびその配列ピッ
チの小さい中・高精細シャドウマスクや板厚の厚いシャ
ドウマスクに対して、所要の電子ビーム通過孔を容易に
形成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。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and is suitable for medium- to high-definition shadow masks with small electron beam passing hole sizes and small arrangement pitches, and thick shadow masks. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a shadow mask that can easily form an electron beam passage hole.

[発明の構成] (課題を解決づるための手段) 写真製版法によるシャドウマスクの製造方法において、
マスク素材の両面に大小大きさの異なる開孔パターンを
もつレジスト膜を形成したのち、まずその小さな開孔パ
ターン側を下向きにして両面を同時にエツチングしく前
段のエツチング)、上記小さな開孔パターン側に所定寸
法の凹孔を形成し、ついで大きな開孔パターン側を保護
して、上記小さな凹孔パターン側のレジスト膜を剥離し
、さらにこのレジスト膜の剥離された面にエラチング抵
抗層を形成する。その後、このエツチング抵抗層形成側
を一ト向きにし、かつ大きな開孔パターン側の保護を解
除して、大きな開孔パターン側をエツチングしく後段の
エツチング)、この大きな開孔パターン形成側に上記小
さな開孔パターン側の凹孔に連通づ−る凹孔を形成よう
にした。
[Structure of the invention] (Means for solving the problem) In a method for manufacturing a shadow mask by photolithography,
After forming a resist film with aperture patterns of different sizes on both sides of the mask material, first, with the small aperture pattern side facing downward, both sides are etched at the same time (previous etching), and then the small aperture pattern side is etched. A concave hole of a predetermined size is formed, then the resist film on the side of the small concave pattern is peeled off while protecting the large aperture pattern side, and further an etching resistance layer is formed on the peeled surface of this resist film. After that, turn the etching resistance layer formation side to one side, release the protection on the large hole pattern side, and then etch the large hole pattern side (in order to perform the subsequent etching). A recessed hole communicating with the recessed hole on the aperture pattern side is formed.

また、特にこのシ(?ドウマスクの製造方法において、
前段のエツチング工程と後段のエツチング工程とを分離
して独立におこなうものである。
In addition, especially in this method of manufacturing a mask,
The first etching process and the second etching process are separated and performed independently.

(作 用) 上記のように前段のエツチング後、小さな開孔パターン
側のレジスト膜を剥離してその剥離面にエツチング抵抗
層を形成すると、従来凹孔上のレジスト膜の張出しのた
めに凹孔内に発生した気泡をなくすことができ、この気
泡のために生ずる花形状の変化をなくすことができる。
(Function) As mentioned above, after the previous etching, when the resist film on the side of the small opening pattern is peeled off and an etching resistance layer is formed on the peeled surface, the resist film overhangs the recessed hole. It is possible to eliminate air bubbles generated within the flower, and it is possible to eliminate changes in the shape of the flower that occur due to the air bubbles.

また、前段のエツチング時に小さな凹孔パターン側を下
向きにしてエツチングすると、この小さな凹孔パターン
側に不均一なエツチング液溜りがなくなり、孔寸法決定
上重要な小さな凹孔パターン側の凹孔寸法のばらつきを
軽減できる。
In addition, if etching is performed with the small hole pattern side facing downward during the previous stage etching, there will be no uneven etching liquid pool on the small hole pattern side, which will reduce the hole size on the small hole pattern side, which is important for determining the hole size. Variations can be reduced.

特にその前段のエツチング工程と後段のエツチング工程
とを分離して独立させると、前段および後段のエツチン
グをそれぞれ独立した最適のエツチング条件でエツチン
グすることができる。
In particular, if the earlier etching step and the later etching step are separated and made independent, the earlier and later etching steps can be performed under independent and optimum etching conditions.

(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。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described based on an example with reference to the drawings.

第1図(A)に示すように、アルミキルト低炭素鋼から
なる板厚的0.13.の帯板状のマスク素材(12)の
両面に、カゼイン酸アルカリと重クロム酸アンモニウム
とを主成分とする感光剤を塗布し乾燥して、厚さ約5μ
mの感光膜(20)を形成する。
As shown in FIG. 1(A), the plate thickness is 0.13mm made of aluminum quilted low carbon steel. A photosensitive agent containing alkali caseinate and ammonium dichromate as main components is applied to both sides of the strip-shaped mask material (12) and dried to a thickness of approximately 5 μm.
A photoresist film (20) of m is formed.

つぎに(B)に示すように、この感光膜(20)の形成
されたマスク素材(12)の両面に、それぞれ直径がo
、oao#、0.150.のドツトパターンが同一ピッ
チで形成された一対のネガ原版(21a)、 (21b
)を密着し、たとえば5呻超高圧水銀ランプの発光を1
7rL離れた位置から約30秒照射して、感光膜(20
)に各ネガ原版(21aL (21b)のパターンを焼
付ける。
Next, as shown in (B), on both sides of the mask material (12) on which the photoresist film (20) is formed, a diameter of
, oao#, 0.150. A pair of negative master plates (21a) and (21b) on which dot patterns of are formed at the same pitch.
) in close contact with each other, e.g.
The photoresist film (20
) on each negative master plate (21aL (21b)).

つぎに(C)に示すように、この感光膜(20)を現像
して未感光部分を除去し、マスク素IJ(12)の両面
に上記一対のネカ原版(21a)、 (21b)のドラ
1〜パタンに対応する大小人きさ異なる凹孔パターンを
もつレジスト膜(22a)、 (22b)を形成する。
Next, as shown in (C), this photoresist film (20) is developed to remove the unexposed portion, and the pair of negative original plates (21a) and (21b) are applied to both sides of the mask element IJ (12). 1 to form resist films (22a) and (22b) having concave patterns of different sizes corresponding to the patterns.

さらに、このレジスト膜(22a)、 (22b)の耐
蝕性を増強するため、150°Cの雰囲気中で約2分乾
燥したのら、200’Cの雰囲気中で約2分ベーキング
する。
Further, in order to enhance the corrosion resistance of the resist films (22a) and (22b), they are dried for about 2 minutes in an atmosphere of 150°C and then baked for about 2 minutes in an atmosphere of 200°C.

しかるのち、このマスク素IJ(12)を水平かつ(D
)に示すように小さな凹孔パターン側を下向きにして両
面に]ツチング液をスプレィし、小さな開孔パターン側
の凹孔(23a)が所定の深さになるまで両面に凹孔(
23a)、 (23b)を形成する(前段のエツチング
)。その後水洗し乾燥し、さらに([)に示すように、
大きな凹孔パターン側(凹孔(23b)側)にボリエヂ
レン、ポリプロピレンあるいは塩化ビニルなどの保護フ
ィルム(24)を張付け、小さな凹孔パターン側に濃度
15%、60’Cの苛性ソダ溶液をスプレィして、その
小さな開孔パターン側のレジスト膜(22a)を剥離す
る。ついでげ)に示すように、マスク素材(12)を反
転して小さな凹孔パターン側を上向きにし、その上向き
のレジスト膜の剥離された面にローラーコーターにより
牛乳カゼイン酸アルカリ、ポリビニルアルコール・エポ
キシ系ディスバージョン樹脂あるいはアルキッド樹脂な
ど水溶性のエツチング抵抗材を塗布し乾燥してエツチン
グ抵抗層(25)を形成する。
After that, this mask element IJ (12) is horizontally and (D
) As shown in Figure 2, spray the tucking liquid on both sides with the small hole pattern side facing downward, and then drill the holes (23a) on both sides until the holes (23a) on the small hole pattern side reach the specified depth.
23a) and (23b) are formed (first stage etching). After that, it is washed with water and dried, and then as shown in ([),
A protective film (24) made of polyethylene, polypropylene or vinyl chloride is pasted on the large concave pattern side (concave hole (23b) side), and a caustic soda solution of 15% concentration and 60'C is sprayed on the small concave pattern side. Then, the resist film (22a) on the side of the small opening pattern is peeled off. As shown in Figure 1, the mask material (12) is turned over so that the small hole pattern side faces upward, and a roller coater is used to apply milk caseinate alkali, polyvinyl alcohol, and epoxy to the peeled surface of the upward resist film. A water-soluble etching-resistant material such as a dispersion resin or an alkyd resin is applied and dried to form an etching-resistant layer (25).

なお、上記エツチング抵抗層は、水溶性のものばかりで
なく、パラフィン、石油ピッチ、ラッカーなど非水溶性
のものも使用可能である。ただし非水溶性の場合には、
レジスト膜剥離後、十分に水洗し乾燥してから塗布する
ことが必要である。
The etching resistance layer may be not only water-soluble but also water-insoluble, such as paraffin, petroleum pitch, and lacquer. However, in the case of water-insoluble
After removing the resist film, it is necessary to thoroughly wash it with water and dry it before applying it.

また、水溶性、非水溶性を問わず、塗布方法としては、
ローラーコーター法の他、スプレィ法、浸漬法、バーコ
ーター法などでも利用可能である。
In addition, regardless of whether it is water-soluble or non-water-soluble, the application method is as follows:
In addition to the roller coater method, spray methods, dipping methods, bar coater methods, etc. can also be used.

つぎに、(G)に示ずJ:うに、上記大きな凹孔パター
ン側の保護フィルム(24)を取外し、その大きな凹孔
パターン側を下向きにしてエツチング液をスプレィして
、凹孔(23b )部分に上記前段のエラチングにより
形成された所定寸法の凹孔(23a)に連通する凹孔(
23C)を形成する(後段のエツチング)。その1l(
IJ)に示づように、レジスト膜(22b)およびエツ
チング抵抗層(25)を剥がして所要のフラジ1〜ンス
ク(26)を1昇る。
Next, as shown in (G), remove the protective film (24) on the side of the large concave hole pattern, spray the etching solution with the large concave pattern side facing downward, and open the concave hole (23b). A recessed hole (23a) communicating with a recessed hole (23a) of a predetermined size formed in the part by the above-mentioned previous stage elatching.
23C) (later etching). That 1l (
As shown in IJ), the resist film (22b) and the etching resistance layer (25) are peeled off, and the required flange 1 to mask (26) are removed.

第2図は上記シVトウマスクの製造方法のうち、特にそ
のエツチングにおける製造ラインを示したものである。
FIG. 2 shows a manufacturing line for the etching process of the method for manufacturing the V-tow mask.

この製造ラインでは、板面を水平にして走行移動される
マスク素材(12)に沿って複数のチャンバーが連設さ
れている。すなわち、矢印で示すマスク素+J(12)
の走行方向に順次、マスク素材(12)の両面にエツチ
ング液をスプレィする多数のノズル(28)か配置され
た前段のエツチングチャンバー(a)、水洗スプレィノ
ズル(29)c15よび乾燥装置(図示けり−)を倫え
る水洗乾燥チャンバー(b)、上向ぎの面に保護フィル
ム(24)を張付け、下向きの小さな凹孔パターン側の
レジスト膜を剥離するスプレィノズル(30)が配置さ
れたレジスト膜剥離ヂャンバー(C)、水洗スプレィノ
ズル(31)および要ずれば乾燥装置を備える水洗乾燥
チャンバー(d)、反転されたマスク素材(12)のレ
ジスト膜の剥離した面を上面として、その上面にエツチ
ング抵抗材を塗布するローラーコーター(32)を煤え
るエツチング抵抗′vJ塗布チセンバー(e)、保護フ
ィルム(24)を取外し、前工程で塗布されたエツチン
グ抵抗材を乾燥さける乾燥装置(33)を備える乾燥チ
ャンバー(f)、マスク索1/j(12)の下面にエツ
チング液をスプレィする多数のノズル(28)の配置さ
れた後段のエツチングチャンバー(g)が設置され、前
段のエツチングおよび後段のエツチングを連続しておこ
なう構造となっている。
In this production line, a plurality of chambers are arranged in series along a mask material (12) that is moved with its plate surface horizontal. In other words, the mask element +J(12) indicated by the arrow
Sequentially in the traveling direction of the mask material (12), there is an etching chamber (a) at the front stage in which a number of nozzles (28) are arranged to spray etching liquid on both sides of the mask material (12), a water washing spray nozzle (29) c15, and a drying device (not shown). -), a resist film peeling chamber (b) with a protective film (24) pasted on the upward facing side and a spray nozzle (30) for peeling off the resist film on the downward facing small concave pattern side A washing and drying chamber (d) equipped with a chamber (C), a washing spray nozzle (31), and a drying device if necessary, an etching resistor on the top surface with the peeled surface of the resist film of the inverted mask material (12) as the top surface. The roller coater (32) that applies the material is removed from the etching resistor (32), the protective film (24) is removed, and the drying device (33) is equipped to avoid drying the etching resistor coated in the previous step. A rear etching chamber (g) is installed in which a number of nozzles (28) are arranged to spray an etching solution onto the lower surface of the chamber (f) and the mask line 1/j (12), and the etching chamber (g) is installed in the chamber (f) and the rear stage etching chamber (g) is provided with a number of nozzles (28) for spraying etching liquid onto the lower surface of the mask line 1/j (12). It has a continuous structure.

ところで、この例の製造方法のように前段のエツチング
後、所定寸法の凹孔(23a)の形成された小さな開孔
パターン側のレジスト膜(22a)を剥離してエツチン
グ抵抗IW (25)を形成すると、従来凹孔上のレジ
スト膜の張出しのために凹孔内に生じた気泡を発生しな
いようにすることができ、その気泡の残存部分に発生し
た花形状の変化をなくすことかできる。また、エツチン
グ抵抗層(25)を形成するとぎ、その反対側の面を保
護フィルム(24)により保訴しC形成り−るので、1
多段のエツチングをおこなうその反対側面の汚染を確実
に防止し、最終的に得られる孔マ1法のばらつきを軽減
できる。
By the way, as in the manufacturing method of this example, after the first stage etching, the resist film (22a) on the side of the small opening pattern in which the recessed hole (23a) of a predetermined size is formed is peeled off to form the etching resistor IW (25). Then, it is possible to prevent the generation of bubbles that have conventionally occurred in the concave hole due to the overhang of the resist film over the concave hole, and it is possible to eliminate the change in the flower shape that occurs in the remaining portion of the bubble. Furthermore, when forming the etching resistance layer (25), the opposite side is covered with a protective film (24) and C is formed.
It is possible to reliably prevent contamination of the opposite side where multi-stage etching is performed, and reduce variations in the final hole machining method.

ざらに、前段のエツチング時、小さな凹孔パターン側を
下向ぎにして]−ツヂングをおこなうので、従来のよう
にマスク素vJ’(12)J=に不均一なエツチング)
f々溜りか【きす、所定孔寸法決定ト重要な小さな凹孔
パターン側の凹孔(23a)寸法のばらつきを軽減−で
きるなどの効果がある。
Roughly speaking, during the previous stage etching, the small concave pattern side is facing downward] - Because etching is performed, uneven etching is performed on the mask element vJ' (12) J = as in the conventional etching)
This has the effect of reducing variations in the size of the concave holes (23a) on the side of the small concave hole pattern, which is important in determining the predetermined hole size.

つぎに、第3図および第4図に上記実施例に示したエツ
チングの”A造うインとは異なる他の製造ラインを示す
。この製造ラインでは、前段のエツチングと後段のエツ
チングを分離して独立におこ41i′う製造ラインであ
り、第3図に示すように、マスク+−Jf(12)は、
前記実施例に示したエラチンラインと同様の下ツヂング
ヂャンバ−(a)〜(f)を通過して前段のエツチング
を終了したのち、−旦「1−ラ(34)に巻き取られる
。後段のエツチングは、第4図に示T 、lうに、その
巻き取られたマスク素4、J(12)を巻き戻し41が
らおこ4rわれる。なおこの第4図において、(g)は
前記実施例に示したエラチンラインと同様の後段のエツ
チングチャンバー(h)は上下に水洗ノズル(29)が
配置された水洗チャンバー、(i)はレジスト膜および
エツチング抵抗層を剥離するスプレィノズル(30)が
配置された剥離チャンバー、(j)は上下に水洗ノズル
(29)か配置された水洗チャンバー(h)と同様の水
洗チャンバー、(k)は乾燥装置(33)を備える乾燥
チャンバーである。
Next, FIGS. 3 and 4 show another manufacturing line different from the etching "A manufacturing line" shown in the above embodiment. In this manufacturing line, the front stage etching and the rear stage etching are separated. This is a production line that runs independently 41i', and as shown in Figure 3, the mask +-Jf (12) is
After passing through the lower joining chambers (a) to (f) similar to the eratin line shown in the above embodiment and completing the etching of the first stage, it is wound up on the "1-ra" (34).The etching of the second stage is , as shown in FIG. 4, the wound mask element 4 and J(12) are unwound 41 and rolled up 4r. In this FIG. The subsequent etching chamber (h) similar to the eratin line is a water washing chamber with water washing nozzles (29) arranged above and below, and (i) is a stripping chamber where a spray nozzle (30) for stripping the resist film and etching resistance layer is arranged. , (j) is a water washing chamber similar to the water washing chamber (h) in which washing nozzles (29) are arranged above and below, and (k) is a drying chamber equipped with a drying device (33).

このように、製造ラインを前段のエツチングラインと後
段のエツチングラインとに分離すると、前段のエツチン
グ後、小さな凹孔パターン側の凹孔寸法を計測確認し、
その凹孔寸法に基づいて後段のエツチングを制御するこ
とにより、容易に最終的に必要とする正確な孔寸法にす
ることかできる。
In this way, when the production line is separated into the front-stage etching line and the rear-stage etching line, after the front-stage etching, the dimensions of the recessed holes on the small recessed hole pattern side are measured and confirmed.
By controlling the subsequent etching based on the size of the recessed hole, it is possible to easily obtain the exact hole size ultimately required.

すなわち、シャドウマスクのエツチングは、マスク素材
が低炭素鋼材の場合は、エツチング液である塩化第2鉄
溶液の温度、比重、スプレィ流量、溶液中のFe++4
イオン、Fe1士イオン、遊離塩酸、またマスクメHA
かN1−re合金からなる低熱膨張材の場合は、そのほ
かにNi(+イオンの制御か必要であり、それらを正確
に制御したうえでマスク素材の走行速度を適切に制御し
て所定孔寸法にし−でいる。そのため、前段のエツチン
グと後段のエツチングを同一ラインで連続的にd3こな
うと、前段のエツチングで小さな凹孔パターン側の凹孔
用法を正確に制御しても、そのときのマスク素材の走行
速度で後段のエツチングをa3こなわな(プればならず
、マスク素材の走行速度で後段のエツチングを制御する
ことかできなくなる。つまり、孔寸法制御に最も有効な
走行速度でエツチングを制御することかCきず、所定の
孔寸法にすることか困難と4Tる。しかし、この例のよ
うに前段のエツチングと後段のエツチングを分離して独
立のラインでおこなうようにすると、前段のエツチング
に関係なく任意の走行速度で後段のエツチングをおこな
うことかでき、容易かつ正確に所定の孔寸法にすること
かできる。したかつて、このような方法は、前記した低
炭素調相、低熱膨張材、板厚の厚いもの、薄いものなど
多様化しているシャドウマスクの製造に適した方法とい
える。
That is, when etching a shadow mask, when the mask material is low carbon steel, the temperature, specific gravity, spray flow rate, and Fe++4 of the ferric chloride solution, which is the etching solution, are
ion, Fe1 ion, free hydrochloric acid, and maskmeal HA
In the case of a low thermal expansion material made of a N1-re alloy, it is also necessary to control Ni (+ ions), and after accurately controlling these, the traveling speed of the mask material is appropriately controlled to achieve a predetermined hole size. Therefore, if the first stage etching and the second stage etching are performed continuously on the same line, even if the usage of the holes on the small hole pattern side is precisely controlled in the first stage etching, the mask at that time The subsequent etching must be performed at the traveling speed of the material, and the subsequent etching cannot be controlled by the traveling speed of the mask material.In other words, etching is performed at the traveling speed most effective for hole size control. It is difficult to control the C flaws and achieve the desired hole size.However, if the front etching and the rear etching are separated and performed on independent lines as in this example, the front etching is difficult. The subsequent etching can be carried out at any running speed regardless of the etching process, and it is possible to easily and accurately form the hole to the desired size. This method can be said to be suitable for manufacturing shadow masks, which are becoming increasingly diverse in terms of materials, thickness, and thickness.

たとえば板厚の厚いシャドウマスクのエツチングについ
て説明すると、マスク素材の板厚か厚くても、前段のエ
ツチングで形成する小さな凹孔パターン側の凹孔寸法を
板厚に関係なく一定とで−ると、この場合、後段のエツ
チングは、当然マスク素材の走行速度を遅くすることが
望まれるが、前段のエツチングと後段のエツチングを同
一ラインで連続的におこなう場合は、マスク素材の走行
速度を遅くすると、エツチング量が増加するため、たと
えば前段のエツチングの液温ヤスプレイ流量をマスク素
材の板厚に応じて変更する面倒な調整作業か必要となる
。しかし、この例のように前段のエツチングと後段のエ
ツチングを分離して独立のラインでおこなうようにする
と、前段のエツチングは、所定の凹孔寸法を1■る最適
条件で゛エツチングしてよく、したがって、その小さな
開孔バタン側に所定寸法の凹孔を安定に形成することか
できる。また前段のエツチングと関係なく後段のエツチ
ングにおい−では、エツチング溶液の温度、比手、スプ
レィ流量などを調整して所要の走行速度でエツチングす
ることかてぎる。このことは、たとえば後段のエツチン
グ後のエツチング抵抗層の剥がしか十分てない場合でも
、この後段のエツチングのエツチング溶液の温度を下げ
てマスク素材の走行速度を遅くしてエツチングをおこな
い、十分な時間をかけてエツチング抵抗層の剥がしをす
るなど、エツチング以外の制御も容易にする。
For example, to explain the etching of a thick shadow mask, no matter how thick the mask material is, the size of the holes on the side of the small hole pattern formed in the previous stage of etching is constant regardless of the thickness. In this case, it is naturally desirable to slow down the running speed of the mask material in the later stage etching, but if the former stage etching and the latter stage etching are performed continuously on the same line, it is recommended to slow down the running speed of the mask material. Since the amount of etching increases, a troublesome adjustment work is required, for example, changing the liquid temperature spray flow rate in the previous stage of etching according to the thickness of the mask material. However, if the front-stage etching and the rear-stage etching are separated and carried out on independent lines as in this example, the front-stage etching can be performed under the optimal conditions of keeping the predetermined concave hole size 1. Therefore, a concave hole of a predetermined size can be stably formed on the small aperture button side. Furthermore, regardless of the etching in the previous stage, in the etching in the latter stage, it is necessary to adjust the temperature, ratio, spray flow rate, etc. of the etching solution to perform etching at the required running speed. This means that, for example, even if the etching resistance layer is only peeled off sufficiently after the subsequent etching, the temperature of the etching solution in the subsequent etching can be lowered and the traveling speed of the mask material slowed down to perform etching for a sufficient amount of time. It also facilitates controls other than etching, such as peeling off the etching resistance layer.

[発明の効果] 両面に大小大ぎざの異なる開孔パターンをもつレジメl
〜膜の形成されたマスク素材の小さな開孔パターン側を
下向きにして両面を同時にエツチングし、ついで大きな
開孔パターン形成側を保護して上記率さな凹孔パターン
形成側のレジスト膜を剥離し、さらにこのレジスト膜の
剥離された面にエツチング抵抗層を形成し、その後、こ
のエツチング抵抗層形成側を上向きにして大きな開孔パ
タン側をエツチング液グすると、従来前段のエツチング
により凹孔上のレジスト膜の張出しのために生じた気泡
をなくJことができ、その気泡のために生ずる花形状の
変化をなくすことができる。
[Effects of the invention] Regime with hole patterns of different sizes and serrations on both sides
~ Etch both sides of the mask material with the film formed on it with the small hole pattern side facing downward, then protect the side where the large hole pattern is formed and peel off the resist film on the side where the small hole pattern is formed. Furthermore, an etching resistance layer is formed on the peeled surface of this resist film, and then, when the side on which the etching resistance layer is formed faces upward and the large opening pattern side is exposed to etching liquid, the etching process is performed in the previous step. It is possible to eliminate air bubbles caused by the overhang of the resist film, and it is possible to eliminate changes in the flower shape caused by the air bubbles.

また、エツチング抵抗層を形成するとき、その反対側の
面を保護して形成するので、後段のエツチングがおこな
われるその反対側の面の汚染を防LLでき、孔寸法のば
らつきを軽減できる。さらに、前段のエツチング時に小
さな開孔パターン形成側を下向きにしてエツチングをお
こなうと、この小さな開孔パターン側の不均一なエツチ
ング液溜りがなくなり、孔寸法決定に重要な小さな開孔
バタン側の凹孔寸法のばらつきを軽減できる。したがっ
てそれらにより、所定寸法の電子ビーム通過孔をもつシ
ャドウマスクを容易に製作することかできる。
Further, when forming the etching resistance layer, since the opposite surface is protected, contamination of the opposite surface on which subsequent etching is performed can be prevented, and variations in hole size can be reduced. Furthermore, if etching is performed with the side where the small hole pattern is formed facing downward during the previous etching step, uneven etching liquid pools on the side of the small hole pattern will be eliminated, and the recesses on the side of the small hole button, which are important for determining the hole size, will be removed. Variations in hole size can be reduced. Therefore, by using them, a shadow mask having an electron beam passage hole of a predetermined size can be easily manufactured.

特にこのシャドウマスクの製造方法において、前段のエ
ツチングと後段のエツチングとを分離して独立におこな
うにすると、マスク素材の′vJ質や板厚に関係なく、
前段のエツチングにおいて小さな開孔パターン側に所定
寸法の凹孔を安定に形成し、その後、この前段のエツチ
ングに関係なく工ッヂング条件を制御して後段のエツチ
ングをおこなうことができ、容易に所要のシャド1クマ
スクを製作することかできる。
In particular, in this shadow mask manufacturing method, if the front-stage etching and the rear-stage etching are separated and performed independently, regardless of the quality or thickness of the mask material,
In the first stage of etching, a concave hole of a predetermined size is stably formed on the small hole pattern side, and then the second stage of etching can be easily performed by controlling the etching conditions regardless of the first stage of etching. You can also make a Shadow 1 bear mask.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図乃至第4図はこの発明の詳細な説明図で、第1図
(A)乃至(旧はそれぞれそ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図は前
段のエツチングと後段のエツチングとを連続しておこな
う製造グラインの構成図、第3図および第4図は前段の
エツチングと後段のエツチングとを分離した製造ライン
の構成図で、第3図は前段]−ツチングラインの構成図
、第4図は後段エツチングラインの構成図、第5図はカ
ラー受像管の構成図、第6図はそのシャドウマスクの電
子ビーム通過孔の形状を示ず断面図、第7図(A)乃至
(D)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8図はその前段のエツチング後
に牛1゛るレジスト膜の張出しを示す図である。 12・・・マスク索i、’J      20・・・感
光膜22a、 22b・・・レジス1へ膜 23a、23b ・・・凹孔 24・・・保護フィルム 25・・・エツチング抵抗層
1 to 4 are detailed explanatory diagrams of the present invention, and FIG. 1 is a configuration diagram of a manufacturing line that performs first-stage etching and second-stage etching in succession; FIGS. 3 and 4 are configuration diagrams of a manufacturing line that separates first-stage etching and second-stage etching; 4 is a block diagram of a rear etching line, FIG. 5 is a block diagram of a color picture tube, and FIG. 6 is a cross-sectional view without showing the shape of the electron beam passage hole of the shadow mask. FIGS. 7A to 7D are process diagrams for explaining a conventional method of manufacturing a shadow mask, respectively, and FIG. 8 is a diagram showing how the resist film extends by one inch after etching in the previous stage. 12... Mask line i, 'J 20... Photoresist film 22a, 22b... Film 23a, 23b to resist 1... Hole 24... Protective film 25... Etching resistance layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)マスク素材の両面に感光膜を形成し、この両面の
感光膜に原版のパターンを焼付け現像して上記マスク素
材の両面に大小大きさの異なる開孔パターンをもつレジ
スト膜を形成する工程と、上記小さな開孔パターン側を
下向きにして上記レジスト膜の形成されたマスク素材の
両面を同時にエッチングし、上記小さな開孔パターン側
に所定寸法の凹孔を形成する前段エッチング工程と、上
記大きな開孔パターン側を保護して上記小さな開孔パタ
ーン側のレジスト膜を剥離したのち、このレジスト膜の
剥離された面にエッチング抵抗層を形成する工程と、こ
のエッチング抵抗層形成側を上向きにしかつ上記大きな
開孔パターン側の保護を解除してこの大きな開孔パター
ン側をエッチングし、この大きな開孔パターン側に上記
小さな開孔パターン側の凹孔に連通する凹孔を形成する
後段エツチング工程とを備えることを特徴とするシャド
ウマスクの製造方法。
(1) A process of forming a photoresist film on both sides of the mask material, and printing and developing the original pattern on the photoresist film on both sides to form a resist film having aperture patterns of different sizes on both sides of the mask material. a pre-etching step of simultaneously etching both sides of the mask material on which the resist film is formed with the small opening pattern side facing downward to form a concave hole of a predetermined size on the small opening pattern side; After protecting the aperture pattern side and peeling off the resist film on the small aperture pattern side, forming an etching resistance layer on the peeled surface of the resist film, with the etching resistance layer formation side facing upward and A subsequent etching step includes removing the protection on the large hole pattern side, etching the large hole pattern side, and forming a concave hole on the large hole pattern side that communicates with the concave hole on the small hole pattern side. A method for producing a shadow mask, comprising:
(2)前段エッチング工程と後段エッチング工程とを分
離して独立におこなうことを特徴とする請求項1記載の
シヤドウマスクの製造方法。
(2) The method for manufacturing a shadow mask according to claim 1, wherein the first etching step and the second etching step are performed separately and independently.
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200025A (en) * 1990-09-20 1993-04-06 Dainippon Screen Manufacturing Co. Ltd. Method of forming small through-holes in thin metal plate

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