JPH0574341A - シヤドウマスク用原板およびシヤドウマスク - Google Patents

シヤドウマスク用原板およびシヤドウマスク

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JPH0574341A JP23802291A JP23802291A JPH0574341A JP H0574341 A JPH0574341 A JP H0574341A JP 23802291 A JP23802291 A JP 23802291A JP 23802291 A JP23802291 A JP 23802291A JP H0574341 A JPH0574341 A JP H0574341A
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二美男 盛
Hirozo Sugai
普三 菅井
Toshihiro Maki
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンバー合金のような低熱膨脹特性を有する
合金からなるシャドウマスク用原板において、エッチン
グにより穿設される孔の径や形状のばらつきをなくし、
開孔マトリックスの透過光にむらが生じないようにす
る。また同時に、エッチング後の焼鈍工程における焼き
付きも防止する。 【構成】 ダル仕上げ加工等により、シャドウマスク用
原板の表面粗さを、中心線平均粗さRa で 0.3を超えて
1μm 以下、表面粗さの凹凸の平均間隔Sm が100μm
以下、凸部の平均傾斜角△qが 2度〜10度という適正な
値に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー受像管のシャド
ウマスクを製造する際に用いる金属原板およびそれを用
いたシャドウマスクに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、カラー受像管の蛍光面の直前に
は、所定の設計基準に基づいてマトリックス状に穿設さ
れた、多数の開孔を有するシャドウマスクが配設されて
いる。そして、カラー受像管に対する高精細度化の要求
に伴い、このようなシャドウマスクにおいても高精密化
が要求され、その要求は年々厳しさを増している。
【0003】通常、後方の電子銃から射出された電子ビ
ームは、シャドウマスクの開孔を透過して蛍光面におけ
る所定位置の蛍光ドットを照射し、そこにカラー画像を
現出させるが、このとき射出された電子ビームの全てが
開孔を通過するわけではなく、開孔を通過する電子ビー
ムは全体の約 1/3以下であり、残りの電子ビームはシャ
ドウマスクを直撃してこれを加熱する。その結果、シャ
ドウマスクは熱膨脹して開孔の位置が設計基準からずれ
て変位するため、蛍光面における色ずれ現象を招くこと
がある。そのため最近では、低熱膨脹特性を備えた Ni-
Fe系合金、例えば36wt%Ni-Fe合金(アンバー合金)でシ
ャドウマスク自体を構成し、色ずれ現象を防止すること
が試みられている。
【0004】ところで、このような Ni-Fe系合金からシ
ャドウマスクを製造する場合、まず所定の合金組成に調
整され溶解鋳造された素材塊に、常法により鍛造、圧
延、焼鈍等の各処理を施して所定の厚さにし、かつ必要
な幅寸法にスリットして原板とする。次いで、この原板
の開孔位置をエッチングして、所定形状の電子ビーム透
過孔をマトリックス状に穿設する。エッチング方法とし
ては、まず原板にフォトレジストを塗布、乾燥し、レジ
スト膜を形成した後、シャドウマスクのパターンを焼き
付けたワーキングネガ(ネガ)を、レジスト膜を設けた
板上に配置し、真空引きにより密着させる。次いで、水
銀ランプ等により光(UV光)を照射してレジストを感
光させた後、現像、乾燥、焼き付けを順に行ってから、
エッチング液で腐食して穿孔する方法が採られている。
さらに、こうしてエッチングが終了したシャドウマスク
においては、プレス成形性を向上させるために、焼鈍が
行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ni-Fe系合金等からなるシャドウマスク用原板では、エ
ッチングにより形成された開孔(電子ビーム透過孔)の
径や形状にばらつきが発生し易く、開孔部に光を透過さ
せた際にむらが生じるといった難点があった。そのた
め、近年のカラー受像管における高精細度化の要求に充
分に応えることができないという問題があった。
【0006】また、一般にエッチング後の焼鈍は、原板
を複数枚重ねて行っているが、この焼鈍の際に原板に焼
き付きが生じる易いという問題もあった。
【0007】本発明は、このような従来の課題に対処す
るためになされたもので、本発明の第1の目的は、エッ
チング加工により開孔マトリックスを形成した際に、孔
径や孔形状にばらつきが発生することを防止でき、かつ
エッチング後の焼鈍工程においても焼き付きを生じない
高品位のシャドウマスク用原板を提供することにあり、
また第2の目的は、開孔部に光を透過させた際にむらが
生じることを防止したシャドウマスクを提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段と作用】本発明者らは、上
記したエッチングむらの原因について検討を重ねた結
果、原板の表面状態が大きく影響し、その表面状態が不
適当な場合に、原板上に塗布形成されるレジスト膜の密
着性が不充分となり、エッチング時のレジスト膜の剥離
およびこれによるサイドエッチングが生じ、孔径や孔形
状にばらつきが生じることを見出だした。また、原板の
表面状態が不適当な場合には、原板の表面状態がその上
のレジスト膜にまで影響するため、ネガを密着させるた
めに行っている真空引きが不充分となり、ネガと原板と
の間に空隙が生じ、これが開孔精度を低下させる原因と
なっているという知見を得た。
【0009】本発明のシャドウマスク用原板は、上記し
た知見に基づいてなされたものであり、電子ビーム透過
孔が形成され、シャドウマスクを製造する際に用いられ
る金属原板において、その表面は、中心線平均粗さRa
が 0.3μm を超えて 1μm 以下、表面粗さの凹凸の平均
間隔Sm が 100μm 以下、かつ表面粗さの凸部の平均傾
斜角△qが 2度以上10度以下であることを特徴とするも
のである。
【0010】また、本発明のシャドウマスクは、上記し
たシャドウマスク用原板を用いたことを特徴とするもの
である。
【0011】本発明のシャドウマスク用原板を構成する
素材は、特に限定されるものではなく、各種合金を適用
することが可能であり、例えば Ni-Fe系合金、Ni-Cr-Fe
系合金、Ni-Co-Fe系合金、 Ni-Co-Cr-Fe系合金等が例示
される。
【0012】本発明においては、このような合金からな
る原板の表面粗さを、JIS B 0601による中心線平均粗さ
Ra 、凹凸の平均間隔Sm (基準長さ内での断面曲線の
平均線上に突出した凸部の間隔の平均値)、および凸部
の平均傾斜角△q(粗さ曲線の二乗平均傾斜角)という
3つのパラメータで規定している。
【0013】そして、中心線平均粗さRa を 0.3μm を
超えて 1μm 以下と限定したのは、以下に示す理由によ
る。すなわち、Ra が 0.3μm 以下では、原板に対する
レジスト膜の密着性が弱すぎるため、サイドエッチング
が進み過ぎて、孔径および孔形状に乱れが生じ、逆にR
a が 1μm を超えた場合には、レジスト膜の密着性が強
すぎるため、現像後、穿孔されるべき部分にもレジスト
が残存することがあるためである。
【0014】また、凹凸の平均間隔Sm を 100μm 以下
に限定したのは、粗さのピッチがあまり大きくて、Sm
が 100μm を超えた場合には、局部的にレジスト膜の密
着性が弱くなり、その部分でサイドエッチングが過度に
進むため、孔形状が乱れるためである。Sm が適度に小
さい場合には、レジスト膜の密着性が孔のどの部分でも
均一となり、孔形状に乱れが生じない。特に、高温でエ
ッチングする場合や孔径が小さい高精度マスクを製造す
る場合には、Sm を50μm 以下とすることが望ましい。
【0015】さらに、凸部の傾斜角△qを 2度〜10度の
範囲としたのは、△qが 2度未満では、レジスト膜の密
着性が弱すぎるため、サイドエッチングが進み過ぎて孔
径および孔形状の乱れが生じ、逆に△qが10度を超えた
場合には、レジスト膜の密着性が強すぎるため、現像
後、穿孔されるべき部分にもレジストが残存することが
あるためであるまた、本発明のシャドウマスク用原板に
おいては、エッチング後の焼鈍工程における焼き付きを
より効果的に防止するために、表面粗さを示すその他の
パラメータである相対性(スキューネスRsk)の値が、
正であることが好ましい。
【0016】本発明のシャドウマスク用原板は、例えば
次のようにして製造することができる。すなわち、まず
所望する組成のとなるように、Ni、Fe等の各成分金属を
所定量配合してこれを溶解し、合金塊を鋳造する。次い
で、得られた合金塊に鍛造、圧延、焼鈍等の各処理を施
して所定の厚さ(通常 0.1mm〜 0.3mm)の原板とする
が、最終圧延工程で、以下に示すようなダル加工を施
す。すなわち、ロール表面が任意の表面状態とされた圧
延ロールを使用して仕上げを行い、原板表面にロール表
面の凹凸を転写する。これによって、Ra やSm を本発
明の範囲内とした上で、△qやRskを適正な値とするこ
とができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0018】実施例1〜5 まず、所定の成分からなる36wt%Ni-Fe合金いわゆるアン
バー合金を溶解し、鋳造した後、熱間圧延、冷間圧延、
焼鈍等を順に行い、厚さ0.25mmの原板とし、最終圧延工
程でダル仕上げ加工を行って、それぞれ表面粗さを表1
に示すように調整した。
【0019】また、本発明との比較として、最終のダル
仕上げ加工を省く以外は同様にして、シャドーマスク用
原板を作製した。これらの表面粗さを併せて表1に示
す。
【0020】次に、得られた各シャドーマスク用原板の
表面の脱脂を行った後、両面に感光液を塗布してそれぞ
れレジスト膜を形成した。次いで、両面のレジスト膜上
に大小の孔パターンを有するネガを配置し、真空引きに
より密着させた後、ネガの後方から超高圧水銀ランプで
露光することにより、レジストを感光させた。その後、
現像、乾燥、焼き付け硬化を経て、塩化第二鉄溶液を使
用してエッチングを行っって、電子ビーム透過孔を形成
した。
【0021】このようにして製造されたシャドウマスク
を、暗室内で透過光により観察し、むら品位を評価し
た。その結果を表1に示す。なお、むら品位は、むらが
全くなく特に品位が良好なものをA、むらがほとんどな
く品位が良好なものをB、むらが少しあるが実用上問題
がないものをC、むらがあり実用できないものをDと表
した。
【0022】
【表1】
【0023】表1から明らかなように、各実施例による
シャドウマスク用原板は、表面粗さRa 、表面粗さの凹
凸の平均間隔Sm 、および凸部の平均傾斜角△qの全て
が適切な範囲にあるため、むらがなく良好なシャドウマ
スクが得られている。また、エッチング後の焼鈍工程で
も焼き付きが発生することがなかった。
【0024】これに対して比較例の各原板は、Ra 、S
m 、△qの中で、少なくとも 1つのパラメータが本発明
の範囲を外れているため、得られるシャドウマスクはむ
らが強く実用に供し得ないものであった。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のシャドウ
マスク用原板によれば、適度な表面粗さを有しているの
で、孔径や孔形状のばらつきが小さくなり、よってむら
のない高品位のシャドウマスクを得ることができる。し
たがって、設計基準に適合し、性能の優れたシャドウマ
スクが得られ、近年のカラー受像管の高精細度化の要求
を充分に満足させることができると共に、エッチング後
の焼鈍工程で焼き付きが生じることもないので、工業的
な価値は極めて大きい。
【0026】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子ビーム透過孔が形成され、シャドウ
    マスクを製造する際に用いられる金属原板において、 その表面は、中心線平均粗さRa が 0.3μm を超えて 1
    μm 以下、表面粗さの凹凸の平均間隔Sm が 100μm 以
    下、かつ表面粗さの凸部の平均傾斜角△qが 2度以上10
    度以下であることを特徴とするシャドウマスク用原板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のシャドウマスク用原板を
    用いたことを特徴とするシャドウマスク。
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