JPH04104425A - シャドウマスクの製造方法及びシャドウマスク板材 - Google Patents
シャドウマスクの製造方法及びシャドウマスク板材Info
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- JPH04104425A JPH04104425A JP2221964A JP22196490A JPH04104425A JP H04104425 A JPH04104425 A JP H04104425A JP 2221964 A JP2221964 A JP 2221964A JP 22196490 A JP22196490 A JP 22196490A JP H04104425 A JPH04104425 A JP H04104425A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/14—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes
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- H01J9/142—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes of shadow-masks for colour television tubes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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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。
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、カラーテレビ受像管等に用いられるシャド
ウマスクを製造する方法、特に複数枚のシャドウマスク
板材を重ね合わせ互いに接着して1枚のシャドウマスク
を製造する方法、並びにその製造方法において使用され
るシャドウマスク板材に関する。
ウマスクを製造する方法、特に複数枚のシャドウマスク
板材を重ね合わせ互いに接着して1枚のシャドウマスク
を製造する方法、並びにその製造方法において使用され
るシャドウマスク板材に関する。
カラーブラウン管は、第6図に示すように、3本の電子
ビームBを放射する電子銃1と、この電子銃1から放射
された電子ビームBを受けて三原色に発光する蛍光体2
と、この蛍光体2と電子銃1との間に配置され、各電子
ビームBのうちの必要な方向の電子ビームだけを選択的
に通過させて不要な方向の電子ビームを遮断するための
透孔が多数形成されたシャドウマスク3とを備えて構成
されている。
ビームBを放射する電子銃1と、この電子銃1から放射
された電子ビームBを受けて三原色に発光する蛍光体2
と、この蛍光体2と電子銃1との間に配置され、各電子
ビームBのうちの必要な方向の電子ビームだけを選択的
に通過させて不要な方向の電子ビームを遮断するための
透孔が多数形成されたシャドウマスク3とを備えて構成
されている。
カラーブラウン管に用いられる上記シャドウマスク3は
、一般に、第2図に示すような工程を経ることにより製
造されている。すなわち、板厚が0.1〜0.3mm程
度の低炭素アルミキルト鋼、或いはアンバー(Inva
r)合金と呼ばれる、ニッケル含有率が例えば36%の
鉄−ニッケル合金をシャドウマスク板材とじて用い、ま
ず、このシャドウマスク板材にフォ1〜エツチング法に
よって多数の電子ビーム通過孔を形成する。このエツチ
ング穿孔加工における作業の概略を説明すると、まず、
上記シャドウマスク板材の表裏両面に感光液を塗布しそ
れを乾燥させて、厚みが数μmのフォトレジス(・膜を
被着形成する。次に、シャドウマスク板材の両面に被着
形成された各フォ!−レジスト膜の表面に、形成しよう
とする電子ビーム通過孔に対応した所要の画像を有する
マスターパターンを、表・裏で画像位置を一致させてそ
れぞれ密着させ、露光を行なう。続いて、現像し、無水
クロム酸の溶液中へ浸漬した後バーニングすることによ
り硬膜処理を施し、シャドウマスク板材の表裏両面に所
要のパターン状画像の耐食性皮膜(レジスト膜)をそれ
ぞれ形成する。そして、塩化第二鉄水溶液を用いてスプ
レィエツチングを行なって、シャドウマスク板材に多数
の透孔を形成した後、その表裏両面からレジス1〜膜を
剥離する。
、一般に、第2図に示すような工程を経ることにより製
造されている。すなわち、板厚が0.1〜0.3mm程
度の低炭素アルミキルト鋼、或いはアンバー(Inva
r)合金と呼ばれる、ニッケル含有率が例えば36%の
鉄−ニッケル合金をシャドウマスク板材とじて用い、ま
ず、このシャドウマスク板材にフォ1〜エツチング法に
よって多数の電子ビーム通過孔を形成する。このエツチ
ング穿孔加工における作業の概略を説明すると、まず、
上記シャドウマスク板材の表裏両面に感光液を塗布しそ
れを乾燥させて、厚みが数μmのフォトレジス(・膜を
被着形成する。次に、シャドウマスク板材の両面に被着
形成された各フォ!−レジスト膜の表面に、形成しよう
とする電子ビーム通過孔に対応した所要の画像を有する
マスターパターンを、表・裏で画像位置を一致させてそ
れぞれ密着させ、露光を行なう。続いて、現像し、無水
クロム酸の溶液中へ浸漬した後バーニングすることによ
り硬膜処理を施し、シャドウマスク板材の表裏両面に所
要のパターン状画像の耐食性皮膜(レジスト膜)をそれ
ぞれ形成する。そして、塩化第二鉄水溶液を用いてスプ
レィエツチングを行なって、シャドウマスク板材に多数
の透孔を形成した後、その表裏両面からレジス1〜膜を
剥離する。
以上のエツチング穿孔加工が終了すると、多数の透孔が
形成されたシャドウマスク板材にプレス成形性を付与す
る目的で、焼鈍を行なう。
形成されたシャドウマスク板材にプレス成形性を付与す
る目的で、焼鈍を行なう。
この焼鈍は、非酸化性雰囲気中においてシャドウマスク
板材を吊り下げ、或いは何枚かの板材を積み重ね、シャ
ドウマスク板材がアルミギルド鋼である場合には700
〜900℃、板材がアンバー合金である場合には1,0
00℃前後の温度に加熱することにより行なわれる。こ
のようにして焼鈍されたシャドウマスクは、プレス成形
によって球面加工が施された後、熱輻射性の向上並びに
電子ビームの乱反射性の低減を目的として、黒化炉中で
黒化処理し1表面に酸化皮膜を形成することにより、シ
ャドウマスクが完成する。
板材を吊り下げ、或いは何枚かの板材を積み重ね、シャ
ドウマスク板材がアルミギルド鋼である場合には700
〜900℃、板材がアンバー合金である場合には1,0
00℃前後の温度に加熱することにより行なわれる。こ
のようにして焼鈍されたシャドウマスクは、プレス成形
によって球面加工が施された後、熱輻射性の向上並びに
電子ビームの乱反射性の低減を目的として、黒化炉中で
黒化処理し1表面に酸化皮膜を形成することにより、シ
ャドウマスクが完成する。
ところで、カラーブラウン管においては、電子銃から放
射されて蛍光体の方へ向かう電子ビームの多くは、上記
したように不要な方向の電子ビームとしてシャドウマス
クに衝突し吸収されることになる。この結果、シャドウ
マスクが加熱されてその温度が十昇し、熱膨張によって
。
射されて蛍光体の方へ向かう電子ビームの多くは、上記
したように不要な方向の電子ビームとしてシャドウマス
クに衝突し吸収されることになる。この結果、シャドウ
マスクが加熱されてその温度が十昇し、熱膨張によって
。
いわゆる1−−ミング現象と呼はれる熱変形を生し、こ
のために電子ビームの軌道か変化して色すれが起こるこ
とがある。一方、近年においてはカラーブラウン管か大
型化する傾向かあり、これに伴って」二記1ヘーミング
現象による熱変形の影響も大きく現われることになる。
のために電子ビームの軌道か変化して色すれが起こるこ
とがある。一方、近年においてはカラーブラウン管か大
型化する傾向かあり、これに伴って」二記1ヘーミング
現象による熱変形の影響も大きく現われることになる。
この熱変形を少なくするための対策として、最も一般的
に採られているのは、シャドウマスク板材の厚みを厚く
してシャドウマスクの強度を増す方法である。また、近
年では、カラーフラウン管の大型化と共に高精細度化の
要求があり、このため、シャドウマスクに形成される電
子ビーム通過孔のピッチを小さくする必要が生じている
。
に採られているのは、シャドウマスク板材の厚みを厚く
してシャドウマスクの強度を増す方法である。また、近
年では、カラーフラウン管の大型化と共に高精細度化の
要求があり、このため、シャドウマスクに形成される電
子ビーム通過孔のピッチを小さくする必要が生じている
。
このように、シャドウマスク板材の厚みが厚くなると、
エツチング穿孔の際にいわゆるサイI・エツチングによ
り厚み方向と垂直な方向に孔が広がってしまい、他方、
孔の形成ピッチが小さくなると、隣接する透孔同士か互
いにつながってしまうことになる。
エツチング穿孔の際にいわゆるサイI・エツチングによ
り厚み方向と垂直な方向に孔が広がってしまい、他方、
孔の形成ピッチが小さくなると、隣接する透孔同士か互
いにつながってしまうことになる。
以−4二の対策として、第1−図に示すように、フカl
−エツチング法によって予め多数の透孔6.7を形成し
た複数枚(図示例では2枚)のシャドウマスク板材4.
5を、互いに透孔6.7の位置を合致させて重ね合わせ
接着することにより、1枚のシャドウマスクを製造する
方法が、例えば特開昭4−9−791.70号公報、特
開昭49−1.31.、676号公報、国際特許公開W
○89107329号公報、特開平1−302639号
公報等に開示されている。
−エツチング法によって予め多数の透孔6.7を形成し
た複数枚(図示例では2枚)のシャドウマスク板材4.
5を、互いに透孔6.7の位置を合致させて重ね合わせ
接着することにより、1枚のシャドウマスクを製造する
方法が、例えば特開昭4−9−791.70号公報、特
開昭49−1.31.、676号公報、国際特許公開W
○89107329号公報、特開平1−302639号
公報等に開示されている。
これらの公報に開示されているように、複数枚のシャド
ウマスク板材を接着して1枚のシャドウマスクを製造す
る場合においては、特にシャドウマスクが大型になると
、カラーブラウン管の製造]二程で衝撃を受けても、特
にプレス成形時に加わる力によっても中央部が凹んだり
しないように、充分な強度を持たせる必要があり、この
ために板材同士は全面にわたって接着することが望まし
い。
ウマスク板材を接着して1枚のシャドウマスクを製造す
る場合においては、特にシャドウマスクが大型になると
、カラーブラウン管の製造]二程で衝撃を受けても、特
にプレス成形時に加わる力によっても中央部が凹んだり
しないように、充分な強度を持たせる必要があり、この
ために板材同士は全面にわたって接着することが望まし
い。
従来、複数枚の板材同士を接着する方法としては、特開
平246628号公報や時開下246629号公報等に
開示されているように、互いに重ね合わせた板材同士を
全面にわたり数センチツー1〜ル間隔で、レーザー光又
は電子ビームによってスポット溶接することか提案され
ている。
平246628号公報や時開下246629号公報等に
開示されているように、互いに重ね合わせた板材同士を
全面にわたり数センチツー1〜ル間隔で、レーザー光又
は電子ビームによってスポット溶接することか提案され
ている。
しかしながら、例えは対角線距離が20インチの板組同
士を3センチメ−1〜ルの間隔てスポラ1〜溶接してゆ
くとすると、1.50ポイント以−1−での溶接が必要
どなるため、1枚当りの溶接時間が30分以−にもかか
ってしまい、製造工程全体の生産効率が非常に悪くなり
、生産性の面からみて工業的規模での実施が困難である
、といった問題点があった。
士を3センチメ−1〜ルの間隔てスポラ1〜溶接してゆ
くとすると、1.50ポイント以−1−での溶接が必要
どなるため、1枚当りの溶接時間が30分以−にもかか
ってしまい、製造工程全体の生産効率が非常に悪くなり
、生産性の面からみて工業的規模での実施が困難である
、といった問題点があった。
この発明は、以」−のような事情に鑑みてなされたもの
であり、予め多数の透孔が形成された複数枚のシャドウ
マスク板材を、互いに透孔の位置を合致させて重ね合わ
せ接着することにより、1枚のシャドウマスクを製造す
る方法において、板材同士を接着する工程を簡略化し、
生産効率を高めることができるようにすることを技術的
課題とする。
であり、予め多数の透孔が形成された複数枚のシャドウ
マスク板材を、互いに透孔の位置を合致させて重ね合わ
せ接着することにより、1枚のシャドウマスクを製造す
る方法において、板材同士を接着する工程を簡略化し、
生産効率を高めることができるようにすることを技術的
課題とする。
この発明では、シャドウマスクの製造工程中の、エツチ
ング]二程に続いて行なわれる焼鈍工程において、多数
の透孔が形成された複数枚のシャドウマスク板材同士を
焼鈍によって互いに接着させるようにする。複数枚の板
材同士が焼鈍によって接着するようにさせるため、シャ
ドウマスク板材として、以下のような表面微細構造を有
する金属薄板を用いるようにする。
ング]二程に続いて行なわれる焼鈍工程において、多数
の透孔が形成された複数枚のシャドウマスク板材同士を
焼鈍によって互いに接着させるようにする。複数枚の板
材同士が焼鈍によって接着するようにさせるため、シャ
ドウマスク板材として、以下のような表面微細構造を有
する金属薄板を用いるようにする。
中心線平均粗さRa:0.1〜0.7μrnスキューネ
スRsk:0.3以下、さらに好ましくは○以下(負の
値) 冬山の平均距離Rsm:60μm以」−ピークカウント
Pc:60/cm以下 ここで、中心線平均粗さRaは、測定長さ1゜内の粗さ
曲線上の全ての地点の算術平均値であり、測定長さL内
の中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸とし、粗さ曲線を
y=Y (x)とすると、次式で与えられる。
スRsk:0.3以下、さらに好ましくは○以下(負の
値) 冬山の平均距離Rsm:60μm以」−ピークカウント
Pc:60/cm以下 ここで、中心線平均粗さRaは、測定長さ1゜内の粗さ
曲線上の全ての地点の算術平均値であり、測定長さL内
の中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸とし、粗さ曲線を
y=Y (x)とすると、次式で与えられる。
スキューネスRskは、測定長さL内で平均線に対して
の粗さ曲線の上下の相対性を示す値であり、次式で表わ
される。
の粗さ曲線の上下の相対性を示す値であり、次式で表わ
される。
線A″のように山の形が鋭角的になる。
次に、Rsmは、測定長さL内で算出された平均線上に
突き出た冬山の中心線上での平均距離を示す値であって
、第4図に示すように、冬山の中心線上での距離をそれ
ぞれS□、S2、S3、・・・・・・、Snとすると、
次式で表ねされる。
突き出た冬山の中心線上での平均距離を示す値であって
、第4図に示すように、冬山の中心線上での距離をそれ
ぞれS□、S2、S3、・・・・・・、Snとすると、
次式で表ねされる。
但し、Rq:自乗平均粗さ(測定長さL内における平均
線からの全ての振れの自乗平均の平n:粗さの曲線上の
縦座標の数、y]:縦座標の高さである。
線からの全ての振れの自乗平均の平n:粗さの曲線上の
縦座標の数、y]:縦座標の高さである。
例えば第3図に示すように、2つの粗さ曲線A、A’の
中心線平均粗さRaが等しい場合であっても、Rskが
負の値であるときは振幅分布曲線Bの最大値が平均線の
上部にあることを示し、Rskが正の値であるときは振
幅分布曲線B′の最大値が平均線の下部にあることを示
す。そして、前者の場合には、粗さ曲線Aのように山の
形が台形状になり、後者の場合には、粗さ曲このRsm
の値が大きい程、複数枚の板材を重ね合わせたときに、
対向する表面同士が接触し易くなると考えられる。
中心線平均粗さRaが等しい場合であっても、Rskが
負の値であるときは振幅分布曲線Bの最大値が平均線の
上部にあることを示し、Rskが正の値であるときは振
幅分布曲線B′の最大値が平均線の下部にあることを示
す。そして、前者の場合には、粗さ曲線Aのように山の
形が台形状になり、後者の場合には、粗さ曲このRsm
の値が大きい程、複数枚の板材を重ね合わせたときに、
対向する表面同士が接触し易くなると考えられる。
また、ピークカウントPcは、測定長さL内での平均線
を中心として0.5μmの高さの切断線を越えた、1c
mの長さ内での全てのピークをカウントして得られる個
数を示す。
を中心として0.5μmの高さの切断線を越えた、1c
mの長さ内での全てのピークをカウントして得られる個
数を示す。
そして、接着されるべき複数枚のシャドウマスク板材を
、それぞれに形成された透孔を互いに対応させて重ね合
わせた状態で、従来から行なわれているのと同様の方法
により焼鈍工程を行なうようにする。また、その焼鈍工
程において、複数枚のシャドウマスク板材を積み重ね、
=11 =12 接着させようとする複数枚のシャドウマスク板材同士以
外のシャドウマスク板材間にはスペーサを介挿して焼鈍
を行なうようにすることができる。
、それぞれに形成された透孔を互いに対応させて重ね合
わせた状態で、従来から行なわれているのと同様の方法
により焼鈍工程を行なうようにする。また、その焼鈍工
程において、複数枚のシャドウマスク板材を積み重ね、
=11 =12 接着させようとする複数枚のシャドウマスク板材同士以
外のシャドウマスク板材間にはスペーサを介挿して焼鈍
を行なうようにすることができる。
上記したような表面微:#構造を有するシャドウマスク
板材を用いるとともに、接着させようとする複数枚のシ
ャドウマスク板材同士を重ね合わせた状態で焼鈍工程を
行なうことにより、互いに重ね合わされた板材同士が接
着する。さらに詳しく説明すると、シャドウマスク板材
の中心線平均粗さRaが0.1μm以下であると、レジ
ストの密着性が悪くなるとともに、露光工程においてマ
スターパターンを真空密着させる時間が長くなってしま
い、他方、Raが0.7μm以上になると、エツチング
穿孔加工性が損なわれ、エツチングによってシャドウマ
スク板材に形成された透孔のエツジがざらつき、製造さ
れたシャドウマスク全体における電子ビームの透過むら
を生じ、シャドウマスクの品質が低下することになるが
、この発明に係る製造方法において用いられるシャドウ
マスク板材は、その中心線平均粗さRaが0.1〜0.
7μmであるため、それらの問題は無い。このようにシ
ャドウマスク板材として一般に求められる条件の表面粗
さを有しつつ、この発明に係るシャドウマスク板材は、
スキューネスRskが0.3を越えないようにされてい
るので、Rskの値が大きくて重ね合わされた板材間の
空間容積が大きくなり板材同士が接着しにくくなる、と
いったこともなく、板材同士の接触面積が大きくなるた
め重ね合わされた板材同士が焼鈍によって容易に接着す
ることになる。特に、Rskが負の値であるときは、焼
鈍によって板材同士が一層強固に接着する。そして、こ
のシャドウマスク板材は、冬山の平均距離Rsmが60
μm以上であるので、各板材の表面が接触し易くなり、
さらに、ピークカウントPcが大きい場合には重ね合わ
された板材間に空間をつくり易くて板材同士が接着しに
くくなるが、Pcは60個/ c m以下とされている
ため、板イ]同士の接着か妨げられることもない。
板材を用いるとともに、接着させようとする複数枚のシ
ャドウマスク板材同士を重ね合わせた状態で焼鈍工程を
行なうことにより、互いに重ね合わされた板材同士が接
着する。さらに詳しく説明すると、シャドウマスク板材
の中心線平均粗さRaが0.1μm以下であると、レジ
ストの密着性が悪くなるとともに、露光工程においてマ
スターパターンを真空密着させる時間が長くなってしま
い、他方、Raが0.7μm以上になると、エツチング
穿孔加工性が損なわれ、エツチングによってシャドウマ
スク板材に形成された透孔のエツジがざらつき、製造さ
れたシャドウマスク全体における電子ビームの透過むら
を生じ、シャドウマスクの品質が低下することになるが
、この発明に係る製造方法において用いられるシャドウ
マスク板材は、その中心線平均粗さRaが0.1〜0.
7μmであるため、それらの問題は無い。このようにシ
ャドウマスク板材として一般に求められる条件の表面粗
さを有しつつ、この発明に係るシャドウマスク板材は、
スキューネスRskが0.3を越えないようにされてい
るので、Rskの値が大きくて重ね合わされた板材間の
空間容積が大きくなり板材同士が接着しにくくなる、と
いったこともなく、板材同士の接触面積が大きくなるた
め重ね合わされた板材同士が焼鈍によって容易に接着す
ることになる。特に、Rskが負の値であるときは、焼
鈍によって板材同士が一層強固に接着する。そして、こ
のシャドウマスク板材は、冬山の平均距離Rsmが60
μm以上であるので、各板材の表面が接触し易くなり、
さらに、ピークカウントPcが大きい場合には重ね合わ
された板材間に空間をつくり易くて板材同士が接着しに
くくなるが、Pcは60個/ c m以下とされている
ため、板イ]同士の接着か妨げられることもない。
以−1−説明したように、この発明に係る方法では、シ
ャドウマスクを製造する場合において従来から行なオ)
れている焼鈍工程により、複数枚のシャドウマスク板制
同士の接着が行なわれるため、その焼鈍工程に引き続い
て直ちにプレス成形工程に移行すればよいことになる。
ャドウマスクを製造する場合において従来から行なオ)
れている焼鈍工程により、複数枚のシャドウマスク板制
同士の接着が行なわれるため、その焼鈍工程に引き続い
て直ちにプレス成形工程に移行すればよいことになる。
従って、従来の製造方法におけるように、複数枚のシャ
ドウマスク板4同士を接着させるために、スポラ1へ溶
接などによる特別の接着工程を行なう必要が無くなる。
ドウマスク板4同士を接着させるために、スポラ1へ溶
接などによる特別の接着工程を行なう必要が無くなる。
また、複数枚のシャIくウマスフ板材を積み重ね、接着
させようとする複数枚のシャドウマスク板材同士以外の
シャドウマスク板材間にスペーサを介挿して焼鈍を行な
うようにするときは、従来のスポット溶接などによった
場合1.コは・度に2枚の板材同士の接着しか行なえな
かったのに対し、スペーサの介挿位置を適当に決めるこ
とにより、同時に3枚以上の板材の接着も?iJ能であ
り、また、複数対の板材同士の接着を同時に行なうこと
ができる。
させようとする複数枚のシャドウマスク板材同士以外の
シャドウマスク板材間にスペーサを介挿して焼鈍を行な
うようにするときは、従来のスポット溶接などによった
場合1.コは・度に2枚の板材同士の接着しか行なえな
かったのに対し、スペーサの介挿位置を適当に決めるこ
とにより、同時に3枚以上の板材の接着も?iJ能であ
り、また、複数対の板材同士の接着を同時に行なうこと
ができる。
以上の通り、この発明では、従来、例えば特開平2−2
5201号公報等に開示されているようにスタック焼鈍
(何枚かの板材を積み重ねた状態で行なう焼鈍)時に生
しる焼鈍密着を防止する技術とは逆に、焼鈍による密着
現象を、シャドウマスクの厚みを厚くするのに複数枚の
板材同士を接着して1枚のシャドウマスクを製造する方
法において積極的に利用し、スポット溶接等による特別
の接着工程を省略できるようにしたものである。
5201号公報等に開示されているようにスタック焼鈍
(何枚かの板材を積み重ねた状態で行なう焼鈍)時に生
しる焼鈍密着を防止する技術とは逆に、焼鈍による密着
現象を、シャドウマスクの厚みを厚くするのに複数枚の
板材同士を接着して1枚のシャドウマスクを製造する方
法において積極的に利用し、スポット溶接等による特別
の接着工程を省略できるようにしたものである。
以下、この発明の好適な実施例について説明する。
シャドウマスクの製造工程そのものは、前述したように
従来一般的に行なわれている方法と特に変わるところは
ない。この発明に係る製造方法は、次のような条件で規
定される表面微細構造を有するシャドウマスク板材を用
いる点に特徴がある。すなわち、中心線平均粗さRaが
]5 0 、1−0 、7 p rn、スキューネスRskが
0゜3以下、好ましくはRskか負の値(O以ド)、冬
山の中心線十での平均距離Rsmが60μm以I−7、
平均線から0.5μmの高さの切断線を越えたピークの
カウント数Pcか60 / cm以以下あるような表面
微細構造を有し、板厚が0゜1〜0.3mrn程度の低
炭素アルミキルIく鋼やアンバー合金がシャIくウマス
フ板材として用いられる。−]二記のような表面微細構
造を有するシャドウマスク板材を得るには、所定の板厚
のアルミキルI−鋼やアンバー合金素材に対し、例えば
パフ研磨、酸洗、ショッhプラス1〜、ダルロール加工
等を施すようにする。
従来一般的に行なわれている方法と特に変わるところは
ない。この発明に係る製造方法は、次のような条件で規
定される表面微細構造を有するシャドウマスク板材を用
いる点に特徴がある。すなわち、中心線平均粗さRaが
]5 0 、1−0 、7 p rn、スキューネスRskが
0゜3以下、好ましくはRskか負の値(O以ド)、冬
山の中心線十での平均距離Rsmが60μm以I−7、
平均線から0.5μmの高さの切断線を越えたピークの
カウント数Pcか60 / cm以以下あるような表面
微細構造を有し、板厚が0゜1〜0.3mrn程度の低
炭素アルミキルIく鋼やアンバー合金がシャIくウマス
フ板材として用いられる。−]二記のような表面微細構
造を有するシャドウマスク板材を得るには、所定の板厚
のアルミキルI−鋼やアンバー合金素材に対し、例えば
パフ研磨、酸洗、ショッhプラス1〜、ダルロール加工
等を施すようにする。
そして、接着させようとする複数枚、通常は2枚のシャ
ドウマスク板材を、フォトエッチング法によって予め形
成された電子ビーム通過孔を互いに対応させて重ね合わ
せた状態で、焼鈍工程が行なわれる。焼鈍に程は、前述
した従来の方法と同様にして行なえばよい。ただ、多数
枚のシャドウマスク板材を積み重ねて焼鈍する場合には
、接着させようとする2枚のシャドウマスク板材同士以
外のシャドウマスク板材間には、スペーサとして厚みが
0.3mm程度のステンレス板を介挿するようにして、
不要な焼鈍接着が生じないようにする必要がある。また
、焼鈍によって2枚のシャ1(ウマスフ板材同士を接着
させる過程で、両板材同士を重ね合わせるに際してそれ
らを位置決めするには、第5図に示すように、シャドウ
マスク8のスカーI〜部と呼ばれる、電子ビーム通過孔
が形成された有効部9の周辺部10に、予めエツチング
穿孔加工によって電子ビーム通過孔と一緒に位置決め用
の透孔11を複数個(図示例では4個)形成しておき、
その各透孔11に位置決めピン等を挿通して2枚のシャ
ドウマスク板材間で位置ずれが生じなし)ように固定し
、その状態で焼鈍を行なうようにすればよい。
ドウマスク板材を、フォトエッチング法によって予め形
成された電子ビーム通過孔を互いに対応させて重ね合わ
せた状態で、焼鈍工程が行なわれる。焼鈍に程は、前述
した従来の方法と同様にして行なえばよい。ただ、多数
枚のシャドウマスク板材を積み重ねて焼鈍する場合には
、接着させようとする2枚のシャドウマスク板材同士以
外のシャドウマスク板材間には、スペーサとして厚みが
0.3mm程度のステンレス板を介挿するようにして、
不要な焼鈍接着が生じないようにする必要がある。また
、焼鈍によって2枚のシャ1(ウマスフ板材同士を接着
させる過程で、両板材同士を重ね合わせるに際してそれ
らを位置決めするには、第5図に示すように、シャドウ
マスク8のスカーI〜部と呼ばれる、電子ビーム通過孔
が形成された有効部9の周辺部10に、予めエツチング
穿孔加工によって電子ビーム通過孔と一緒に位置決め用
の透孔11を複数個(図示例では4個)形成しておき、
その各透孔11に位置決めピン等を挿通して2枚のシャ
ドウマスク板材間で位置ずれが生じなし)ように固定し
、その状態で焼鈍を行なうようにすればよい。
次に、この発明を実際に適用した実験例及び比較例、並
びにそれらの結果について説明する。
びにそれらの結果について説明する。
試料としては、表に示すような表面粗さを有するアルミ
キルト鋼又はアンバー合金からなる板材a−eを使用し
た。アルミキルド鋼又はアンバー合金素材の表面をそれ
ぞれ所望の粗さに形成する方法としては、ショットプラ
ス1−によって表面加工処理が施された一対のロール間
に板状素材を圧接させながら通すようにした。また、形
成された表面粗さの測定を行なう測定装置としては、ラ
ンク テーラ−ホブソン(RANK TAYLORHO
BSON)社製のForum Ta1.ysurf
S4Cを用いて検査した。そして、それぞれの試料板
材に、一般に行なわれている方法と同様のエツチング穿
孔加工により多数の電子ビーム通過孔を形成した。すな
わち、まず、試料板材をI・リクロルエタンを用いて脱
脂し、水洗した後、板材の両面に牛乳カゼインと重クロ
ム酸アンモニウムの水溶液とからなる感光液を塗布し、
加熱によりその塗布液を乾燥させて、板材の両面に数μ
mの厚みのフォトレジスト膜をそれぞれ被着形成した。
キルト鋼又はアンバー合金からなる板材a−eを使用し
た。アルミキルド鋼又はアンバー合金素材の表面をそれ
ぞれ所望の粗さに形成する方法としては、ショットプラ
ス1−によって表面加工処理が施された一対のロール間
に板状素材を圧接させながら通すようにした。また、形
成された表面粗さの測定を行なう測定装置としては、ラ
ンク テーラ−ホブソン(RANK TAYLORHO
BSON)社製のForum Ta1.ysurf
S4Cを用いて検査した。そして、それぞれの試料板
材に、一般に行なわれている方法と同様のエツチング穿
孔加工により多数の電子ビーム通過孔を形成した。すな
わち、まず、試料板材をI・リクロルエタンを用いて脱
脂し、水洗した後、板材の両面に牛乳カゼインと重クロ
ム酸アンモニウムの水溶液とからなる感光液を塗布し、
加熱によりその塗布液を乾燥させて、板材の両面に数μ
mの厚みのフォトレジスト膜をそれぞれ被着形成した。
次に、板材の両面の各フォ1−レジス(焼鈍結果)
○:部位置れ無し
△:再現性不良(一部位置ずれ有り)
×:位置ずれ有り
ト膜の表面に、電子ビーム通過孔に対応した所要の画像
を有するマスターパターンを、表・裏で画像位置を一致
させてそれぞれ真空密着させ、メタルハライド灯により
露光を行なった。この後、水道水を用いて現像を行ない
、続いて、無水クロム酸の溶液中へ浸漬し、水洗した後
、パニングによって硬膜処理を施し、シャドラマ、スフ
板材の表裏両面に所要のレジスト膜をそれぞれ形成した
。そして、塩化第二鉄水溶液を用いてスプレィエツチン
グを行なって、板材に多数の透孔を形成した後、アルカ
リ水溶液によって板材の表裏両面からレジスト膜を剥難
し、水洗、乾燥を行なった。このようにして、1つの試
料につき20枚ずつ、エツチング穿孔により多数の電子
ビーム通過孔が形成された板材を準備した。尚、各試料
におけるエツチング加工性は良好であった。
を有するマスターパターンを、表・裏で画像位置を一致
させてそれぞれ真空密着させ、メタルハライド灯により
露光を行なった。この後、水道水を用いて現像を行ない
、続いて、無水クロム酸の溶液中へ浸漬し、水洗した後
、パニングによって硬膜処理を施し、シャドラマ、スフ
板材の表裏両面に所要のレジスト膜をそれぞれ形成した
。そして、塩化第二鉄水溶液を用いてスプレィエツチン
グを行なって、板材に多数の透孔を形成した後、アルカ
リ水溶液によって板材の表裏両面からレジスト膜を剥難
し、水洗、乾燥を行なった。このようにして、1つの試
料につき20枚ずつ、エツチング穿孔により多数の電子
ビーム通過孔が形成された板材を準備した。尚、各試料
におけるエツチング加工性は良好であった。
次に、′各試料板材を2枚ずつ重ね合わせ、その2枚−
組の板材と他の2枚−組の板材との間に、厚さが0.3
胴のステンレス(SUS304)の薄板をスペーサとし
て介在させ、金言′120枚の試料板材を上下に積み重
ねたものを10ツトとした。そして、板材がアルミキル
ド鋼である試料については、窒素(N2):90%、水
素(H2):10%、露点:0〜10℃のガス雰囲気中
において830 ’Cの温度で10分間、板材がアンバ
ー合金である試料については、高真空下(例えば10’
Torr)において1゜000℃の温度で10分間加熱
することにより焼鈍を行なった。この結果、何れの試料
についても、2枚の板材同士はそれぞれ完全に接着し、
続いて行なわれたプレス成形において、2枚の板材間に
位置ずれは全く認められなかった。
組の板材と他の2枚−組の板材との間に、厚さが0.3
胴のステンレス(SUS304)の薄板をスペーサとし
て介在させ、金言′120枚の試料板材を上下に積み重
ねたものを10ツトとした。そして、板材がアルミキル
ド鋼である試料については、窒素(N2):90%、水
素(H2):10%、露点:0〜10℃のガス雰囲気中
において830 ’Cの温度で10分間、板材がアンバ
ー合金である試料については、高真空下(例えば10’
Torr)において1゜000℃の温度で10分間加熱
することにより焼鈍を行なった。この結果、何れの試料
についても、2枚の板材同士はそれぞれ完全に接着し、
続いて行なわれたプレス成形において、2枚の板材間に
位置ずれは全く認められなかった。
次に、この発明に対する比較例として、表に示すような
表面粗さを有するアルミギルド鋼又はアンバー合金から
なる板材f〜1を使用し、これらの各試料板材に上記と
同様の処理を施して、プレス成形時における2枚の板材
間の位置ずれの有無を調べた。この結果、何れの試料も
エツチング加工性は良好であったが、試料f、g +、
ンついては、−・部において、プレス成形l14に2枚
の板木4間における位置ずれがみられ、また、試料h〜
1に−)いては、2枚の板材同士の接着が不−1分であ
るためにプレス成形時に位置ずれが起こった。
表面粗さを有するアルミギルド鋼又はアンバー合金から
なる板材f〜1を使用し、これらの各試料板材に上記と
同様の処理を施して、プレス成形時における2枚の板材
間の位置ずれの有無を調べた。この結果、何れの試料も
エツチング加工性は良好であったが、試料f、g +、
ンついては、−・部において、プレス成形l14に2枚
の板木4間における位置ずれがみられ、また、試料h〜
1に−)いては、2枚の板材同士の接着が不−1分であ
るためにプレス成形時に位置ずれが起こった。
以上の実験結果より、Rskを0.3以Fとし、Iく別
nも・60μn’l以十、PCを60以下とすることに
より、焼鈍によ−)てシャドウマスク板材間士を互いに
接着させることが可能であることが分かる。
nも・60μn’l以十、PCを60以下とすることに
より、焼鈍によ−)てシャドウマスク板材間士を互いに
接着させることが可能であることが分かる。
この発明は以上説明したように構成されか・つ作用する
ので、予め多数の透孔が形成された複数枚のシャドウマ
スタ板材を互いに重ね合わせて接着することにより1枚
のシャドウマスクを製造する場合1=、この発明に係る
方法によれば、そして、この発明のシャ1(ウマスフ板
材を用いるようにすれば、複数枚のシャドウマスク板材
を接着する工程を殊(財)に行なわなくても、焼鈍工程
でシャドウマスク板材同士が接着されることになるため
、製造工程全体の生産効率が大いに高められる。また、
複数枚のシャドウマスク板材を積め重ね、接着させよう
とする複数枚のシャIくウマスフ板材同士以外のシャド
ウマスク板材間にスベ〜すを介挿して焼鈍を行なうよう
にするときは、同時に3枚以−)−の板材の接着も可能
であり、また複数対の板材同士を同時に接着することが
できるため、生産効率が一層高められる。以上の通り、
この発明は、特に最近のようにカラーフラウン管が大型
化する傾向の中で、工業的に寄Ij、するところが絶大
である。
ので、予め多数の透孔が形成された複数枚のシャドウマ
スタ板材を互いに重ね合わせて接着することにより1枚
のシャドウマスクを製造する場合1=、この発明に係る
方法によれば、そして、この発明のシャ1(ウマスフ板
材を用いるようにすれば、複数枚のシャドウマスク板材
を接着する工程を殊(財)に行なわなくても、焼鈍工程
でシャドウマスク板材同士が接着されることになるため
、製造工程全体の生産効率が大いに高められる。また、
複数枚のシャドウマスク板材を積め重ね、接着させよう
とする複数枚のシャIくウマスフ板材同士以外のシャド
ウマスク板材間にスベ〜すを介挿して焼鈍を行なうよう
にするときは、同時に3枚以−)−の板材の接着も可能
であり、また複数対の板材同士を同時に接着することが
できるため、生産効率が一層高められる。以上の通り、
この発明は、特に最近のようにカラーフラウン管が大型
化する傾向の中で、工業的に寄Ij、するところが絶大
である。
第1図は、2枚のシャドウマスク板材を重ね合わせ互い
に接着することによって形成されるシャドウマスクの部
分拡大断面図、第2図は、シャドウマスクの製造」二程
の1例を説明するための図、第3図は、シャIへウマス
フ板材の表面粗さのパラメータの1つであるスキューネ
スRskについて説明するだめの図、第4図は、同じく
粗さ曲線の冬山の中心線上での平均距1aRsmについ
て説明するための図、第5図は、焼鈍によって2枚のシ
ャドウマスタ板材同士を接着させる過程での、両板(4
間士の位置決め方法の1例を説明するための図、第6図
は、カラーフラウン管の概略構成を示す図である。 ] ・電子銃、 2 蛍光体、3 ・シャドウ
マスク、 B ・電子ビーム、4.5 シャドウマスク
板材、 6.7・透孔(電子ヒーl\通過孔)。 11ノ 第 図 手府2ン甫−11三書 平成3年8月22日 事件の表示 平成2年特許願第221964号 発明の名称 シャドウマスクの製造方法及びシャドウマスク板材補正
をする考 事件どの関係 特許出願人 住 所 京都市−に京区堀用通寺之内上る4丁目天神北
町1番地の1 名 称 大日本スクリーン製造株式会社代表者 代表取
締役 石1) 明
に接着することによって形成されるシャドウマスクの部
分拡大断面図、第2図は、シャドウマスクの製造」二程
の1例を説明するための図、第3図は、シャIへウマス
フ板材の表面粗さのパラメータの1つであるスキューネ
スRskについて説明するだめの図、第4図は、同じく
粗さ曲線の冬山の中心線上での平均距1aRsmについ
て説明するための図、第5図は、焼鈍によって2枚のシ
ャドウマスタ板材同士を接着させる過程での、両板(4
間士の位置決め方法の1例を説明するための図、第6図
は、カラーフラウン管の概略構成を示す図である。 ] ・電子銃、 2 蛍光体、3 ・シャドウ
マスク、 B ・電子ビーム、4.5 シャドウマスク
板材、 6.7・透孔(電子ヒーl\通過孔)。 11ノ 第 図 手府2ン甫−11三書 平成3年8月22日 事件の表示 平成2年特許願第221964号 発明の名称 シャドウマスクの製造方法及びシャドウマスク板材補正
をする考 事件どの関係 特許出願人 住 所 京都市−に京区堀用通寺之内上る4丁目天神北
町1番地の1 名 称 大日本スクリーン製造株式会社代表者 代表取
締役 石1) 明
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも、シャドウマスク板材にフォトエッチン
グ法によって多数の電子ビーム通過孔を形成する工程と
、多数の電子ビーム通過孔が形成されたシャドウマスク
板材を焼鈍する工程と、焼鈍され、それぞれに形成され
た電子ビーム通過孔を互いに対応させて接着された複数
枚のシャドウマスク板材をプレス成形する工程とを備え
てなるシャドウマスクの製造方法において、前記シャド
ウマスク板材として、測定長さL内の粗さ曲線上の全て
の地点の算術平均値である中心線平均粗さRaが0.1
〜0.7μm、測定長さL内で平均線に対しての粗さ曲
線の上下の相対性を示す値であるスキューネスRskが
0.3以下、測定長さL内での平均線上に突き出た各山
の中心線上での平均距離Rsmが60μm以上、測定長
さL内での平均線を中心として0.5μmの高さの切断
線を越えた単位長さ当りのピークカウントPcが60/
cm以下である表面微細構造を有する金属薄板を用いる
とともに、接着されるべき複数枚のシャドウマスク板材
を、それぞれに形成された電子ビーム通過孔を互いに対
応させて重ね合わせた状態で前記焼鈍工程を行なうよう
にしたことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。 2、シャドウマスク板材のスキューネスRskが負の値
である請求項1に記載のシャドウマスクの製造方法。 3、複数枚のシャドウマスク板材を積み重ね、接着させ
ようとする複数枚のシャドウマスク板材同士以外のシャ
ドウマスク板材間にスペーサを介挿して焼鈍工程を行な
うようにする請求項1又は請求項2に記載のシャドウマ
スクの製造方法。 4、互いに接着されて1枚のシャドウマスクを形成する
シャドウマスク板材において、測定長さL内の粗さ曲線
上の全ての地点の算術平均値である中心線平均粗さRa
が0.1〜0.7μm、測定長さL内で平均線に対して
の粗さ曲線の上下の相対性を示す値であるスキューネス
Rskが0.3以下、測定長さL内での平均線上に突き
出た各山の中心線上での平均距離Rsmが60μm以上
、測定長さL内での平均線を中心として0.5μmの高
さの切断線を越えた単位長さ当りのピークカウント Pcが60/cm以下である表面微細構造を有すること
を特徴とするシャドウマスク板材。 5、スキューネスRskが負の値である請求項4に記載
のシャドウマスク板材。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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