JPH02197301A - シャドウマスク用素材およびその製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシャドウマスク用素材およびその製造法に関し
、より詳しくはシャドウマスク製造工程中の真空引き性
に特に優れる形状の表面粗さを付与されたシャドウマス
ク用素材およびその製造法に関する。

〔従来の技術および問題点〕

従来、シャドウマスク用素材である金属板は低炭素熱延
−帯もしくはアンバー等の高合金鋼帯を−次冷延した後
１箱型焼鈍（オーブンコイル焼鈍を含む）法もしくは連
続焼鈍法によって歪取り焼鈍を行い、しかる後二次冷延
するか或いは更に二次冷延板調質圧延してスリ・ソトコ
イルにするという工程を基本工程として製造されている
。従って製品であるシャドウマスク用金属板の表面仕上
げは、仕上げ圧延である二次冷延乃至調質圧延工程で調
製され、その表面状態が最終製品であるカラーブラウン
管の性能に影響する。そしてより具体的には上記仕上げ
圧延に用いられるワークロールの表面仕上げ自体が該金
属板に相当の忠実度を以て転写されるので、ワークロー
ルの表面仕上げが最も重要な要件となる。

次にシャドウマスク用素材がらのシャドウマスクの製造
について述べる。以下シャドウマスク用素材を単に素材
と呼ぶことかある。

第４図はシャドウマスクの製造工程図である。

第４図において先づ素材を脱脂等の前処理した後、素材
両面にフォトレジストを塗布シ、ついでその上に原版を
密着させるための真空引きを行い、原版が素材表面に完
全密着した後、両面より同時露光して原版パターンを素
材に焼付ける。ついで現像工程でフォトレジストの非露
光部を除去し、バーニング工程で、フォトレジスト露光
部を焼付硬化させ、耐酸性の被膜とする。モして工・ソ
チング工程において塩化第二鉄溶液を用いて素材露出部
を穿孔し、素材は剪断、検査工程へ送られる。

この様にしてフラットマスクが出来上がる。

次にこのフラットマスクに加工性を与えるため、ドライ
またはウニ・ソト雰囲気中でマスク焼鈍を行い、ついで
形状修正及びリューダースライン予防のために数回レベ
ラを通しくレベリング工程）、プレス成形して球面状に
加工する。次に工程中の防錆及び電子ビームの散乱防止
等のために水蒸気及び／もしくはガス中で黒化処理を施
し、シャドウマスクが完成する。

なお、上記マスク焼鈍及びレベリングは施さないことも
ある。この場合はシャドウマスク用素材の製造工程で仕
上げ圧延後予め焼鈍され、調質圧延もしくはレベリング
される。

以上がシャドウマスク用素材からシャドウマスクを製造
する工程であるが、次に本発明に拘わる真空引き露光工
程について更に詳細に説明する。

ｔＩｐＩｓ図はフォトレジスト２塗布後の金属板１を真
空引きして原版３を密着させる状態を示す斜視図である
。第５図中、真空ポンプに結ばれた脱気管４は気密に保
たれた領域内のフォトレジスト２と原版３の表面との間
の空間に残存した空気を吸引排気する。

第６図は片面におけるフォトレジストと原版間残存空気
の脱気状態を示す真空引き中の断面図である。

Ｗ＆６図において、フォトレジスト２は金属板１に密着
しているが原版３との間には部分的に空間かあって円ｓ
Ｊ二空気が残存している。これを矢印Ｖの方向に真空引
きすると残存空気が脱気され、大気圧によって原版３は
矢１：ｐＡの方向に加圧され、フォトレジストと密着す
る。この現象が全面に亘って一様に起こることが望まし
いが、現実には被脱気面積に比して脱気管を一様に多数
配置することが小米ないため（真空脱気管は周縁の一部
にしか配置出来ない。）、脱気の経路閉塞が生じて脱気
に長時間を要する傾向があり、また短時間で脱気しよう
とするとどうしても完全な脱気は困難であり、脱気管開
口部の周辺以外の部分に空隙（非密着部）が残ってしま
う傾向が避けられなかった。

すなわち少ない脱気管で短時間に充分な脱気を行い、効
率的な真空引きをなす事は、従来の素材粗度では極めて
困難であった。

本発明に至る経過を以下に略述する。

すなわち、従来シャドウマス゛り用金属板製造用仕上げ
圧延ワークロールは、（１）粗目の砥石研磨、モジくは
（２）ショ゛ソトブラストによってその表面を仕上げら
れていた。ところが（１）の方圧は、砥石のスクラッチ
目か金属板に転写され、エツチング後シャドウマスクの
花形状が異形となる傾向があるため、適当でなかった。

また（２）の方圧では、ロール表面粗度断面形状にうね
り（ミクロ的に大波状の高低）と突起が生じ、これが結
局シャドウマスク孔形状に悪影響を及ぼす傾向があった
。すなわち前記うねりは特にシャドウマスクスロ・ブト
孔の直線部を非直線にし、前記突起はシャドウマスクス
ロット孔にクレータと呼ばれる欠落部を生じる。

従って（２の方法も不適当であった。そこで（２Ｊの方
法を改善するためにショツトブラスト後の表面をビニル
砥石等の軟質砥石で仕上げたロールで試験してみたが、
シャドウマスク孔のクレータ発生はなくなったが、うね
りによる影響は改善されなかった。

また放電ダル加工法では、ロール表面のＲａが１μｍ前
後にも達する微細な表面粗さをロールに付与することが
小米なかった。

これに対し、レーザー等の高密度エネルギー線を用いた
ダル卯工伝では、１に均一かつ繊密な粗さ加工が容易で
ある。

しかし、特開昭６３−２３０２０６や特開昭６３−２３
５００１の公報に記載された粗さパターンでは、山頂平
坦部及び中間平坦部が広く、谷部（本発明では凹部）か
狭く環状で閉鎖独立しているため、真空引き特性が期待
した程良＜すく、かつ前記平坦部が広いのでマスク焼鈍
時のくっつき性が悪くなる傾向があった。

〔発明の解決すべき課題〕

そこで、本発明者等は真空引き特性の良いシャドウマス
ク用素材を開発する必要に迫られ、表面粗さのミクロ的
断面を特に通気性の良いものとする工夫を重ねる事によ
り、これを解決し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の目的は真空引き特性が良く、しかも
マスク焼鈍時における金属板間のくっつきが少なく、パ
フォーマンスとして製品シャドウマスクの孔品位の優れ
たシャドウマスク用素材とその製造伝を提供するにある
。

〔発明の構成〕

本発明により、 表面の中心線平均粗さＲａが０．３〜１．２μｍであり
、かつ表面粗さの微視的断面形状が平坦な山頂面を有す
る台形状凸部と、該凸部を囲繞する椀状凹部とで構成さ
れ。

Ｓｍ：隣り合う凸部中心間平均距離、 とするとき Ｓｍ　：２０〜３００ｕｍ ［］二２〜１０μｍ ｄｏ　　：　　２〜３０ｕｍ である薄金属板でなる事を特徴とするシャドウマスク用
素材 および 仕上げ圧廷工程において、表面粗さの微視的断面形状が
伏椀状凸部と孔状凹部とでなるワークロールを用いる亭
を特徴とするシャドウマスク用素材の！ｇ１！造法 が提供される。

以下に本発明を実施例を用いて詳細に説明する。

１１１１図及び第２図は夫々本発明実施例のミクロ的表
面粗さを示す平面−断面図及び斜視図である。

！ｌＦ％３図は従来のレーザーダル加工によるミクロ的
表面粗さを示す平面−断面図である。

第１図及び第２図において、 本発明にかかるミクロ的表面粗さが２円錐台状凸部１０
と椀状凹部２０で形成されていることが判る。

尤も、この円錐台は角錐台であっても一部円錐。

１部角錐台であってもよい。

特に第２図において本発明粗さか連続する椀状凹部２０
により真空引き特性が極めて良好となる形状であること
が明らかとなる。

これに比して、従来のレーザーダル側工法による表面粗
さの断面図である第３図と比較すると、従来のそれが独
立環状凹部３０を有していて真空引き特性が劣ることが
一目瞭然である。

つまり、従来例では真空引きの際基準パターン（原版）
が独立環状凹部の蓋をしてしまうので空気が抜は難いの
である。

それに比して、本発明実施例では凹部が連続しているの
で空気が抜は易イ。

本発明ではＳｍは２０〜３００Ｐｍでなければならない
。

その理由は、Ｓｍ　　が２０μｍに達しないと真空引き
特性が顕著に改善されず、またａｏｏｐｍを超えると粗
さが粗大となってシャドウマスク孔品位が悪くなるから
である。

ｄＯは２〜３０μｍでなければならない。

その理由は３０μｍを超えると山頂部平坦部が広くなり
過ぎ、マスク焼鈍時に金属板間のくっつきが生じやすい
からである。また２μｍより小さいと工′ソチング工程
通板時ロールと接触し、金属板凸部が脱落して鉄粉とな
り、孔詰り等の品質欠陥を生じやすいからである。

またｈは２〜１０μｍでなければならない。

その理由はｈが２μｍ未満であると原版とレジストとの
間隙が小さくなって凹部が凹部として機能しなくなり、
また１０Ｐｍを超えると、那工上不経済であり、ロール
の耐摩耗性が劣化する傾向があるからである。

次にシャドウマスク用素材の製造法、つまりは本発明に
用いる仕上げ用ロール表面に所定の粗さを付与する方圧
について述べる。

本発明の表面粗さを得るため、すなわちＳｍを２０〜３
００　Ｐｍの範囲に保つには、レーザーパルス周波数を
例えば３０，０００〜４０，０００Ｈｚ　　１ｍ上げる
と共に、ロール回転数を下げ、従来例におけるクレータ
外縁を充分に溶解してシャドウマスク用素材金属板に環
状四部が生じないようにする事が重要である。ｆ′ｆｒ
わちレーザーパルスの重畳照射を行なう訳である。

またｄ。はレーザービームの直径によってほぼ決まる。

ｈは照射エネルギーの積分値によって決まるから、実用
上少なくとも最大出力２５００Ｗ以上の線源が必要であ
る。

なお、ロール表面はレーザー照射されると温度が上がり
、焼なまされて軟化し、耐摩耗性が乏しくなる事がある
。この対策としてはレーザーダル加工後に硬質クロムメ
゛ツキ等をする方法をとることも出来る。

〔発明の効果〕

本発明を実施することにより、前記目的が達成される。

すなわち、真空引き特性が良く、マスク焼鈍時の板開く
っつき傾向が少なく、製品シャドウマスクの孔品位の良
いシャドウマスク用素材及びその製造法が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明実施例のミクロ的表面粗
さを示す平面−断面図及び斜視図である。 第３図は従来例の平面−断面図であり、第４図、８５図
、ｇＩＳ６図は夫々シャドウマスク製造工程図、真空引
き工程斜視図及び真空引き工程断面を示す。 １・・・シャドウマスク用素材（金属板）２・・フォト
レジスト。 ３・・・原版・、 ４・・・脱気管。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面の中心線平均粗さＲ＿ａが０．３〜１．２μ
   ｍであり、かつ表面粗さの微視的断面形状が平坦な山頂
   面を有する台形状凸部と、該凸部を囲繞する椀状凹部と
   で構成され、 Ｓ＿ｍ：隣り合う凸部中心間平均距離、 ｄ＿ｏ：凸部の平坦な山頂面の平均直径、 ｈ：凸部山頂面と凹部最深部との中心間平均距離、とす
   るとき、 Ｓ＿ｍ：２０〜３００μｍ ｈ：２〜１０μｍ ｄ＿ｏ：２〜３０μｍ である薄金属板でなる事を特徴とするシヤドウマスク用
   素材。
2. （２）薄金属板が鋼板もしくはアンバー合金板である特
   許請求の範囲第１項記載のシヤドウマスク用素材。
3. （３）仕上げ圧延工程において、表面粗さの微視的断面
   形状が伏椀状凸部と孔状凹部とでなるワークロールを用
   いる事を特徴とするシヤドウマスク用素材の製造法。
4. （４）ワークロールへ表面粗さを付与する手段が高密度
   エネルギー照射法である特許請求の範囲第３項記載のシ
   ヤドウマスク用素材の製造圧。
5. （５）シヤドウマスク用素材が鋼板もしくはアンバー合
   金板でなる特許請求の範囲第３項乃至第４項記載の製造
   法。