JPH07126870A

JPH07126870A - エッチング法、並びに色選別機構及びその作製方法

Info

Publication number: JPH07126870A
Application number: JP6013937A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tago; 宏一田子; Shinzo Takei; 愼三武井; Sumuto Shiina; 澄人椎名
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1995-05-16
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: EP0821386B1; EP0821386A3; DE69415106D1; EP0642148A3; US5526950A; KR100298161B1; EP0821386A2; EP0642148B1; EP0642148A2; DE69429459T2; DE69415106T2; JP3282347B2; KR950009819A; DE69429459D1

Abstract

(57)【要約】【目的】煩雑な製造工程を要さず、しかも広範囲の仕様
の色選別機構を作製するのに適したエッチング法を提供
する。【構成】エッチング法は、（イ）被エッチング材料１０
の表面１０Ａ上にエッチングレジスト層２０を形成し、
併せて、裏面１０Ｂ上に保護層１２を形成し、（ロ）エ
ッチングレジスト層２０をパターニングして第１の開口
部２２を設け、且つその近傍にこれより小さな第２の開
口部２４を設け、（ハ）被エッチング材料をエッチング
して、第１の開口部２２の下方に貫通領域３２を形成
し、同時に、第２の開口部２４の下方に凹部３４を形成
し、併せて、貫通領域３２と凹部３４を隔てる被エッチ
ング材料の少なくとも一部分１０Ｃを除去する工程から
成り、以って、表面１０Ａ側に大きな開口領域を有す
る、貫通領域３２及び凹部３４から構成された電子ビー
ムが通過する貫通部３０を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エッチング法、並びに
カラー陰極線管用の色選別機構及びその作製方法に関す
る。本発明は、例えば、カラーテレビ受像機の陰極線管
の色選別機構及びその作製方法に適用することができ
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管においては、一般にカラ
ー蛍光面に対向して色選別機構が設けられている。この
色選別機構によって選別された各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対
応する電子ビームを所定の色の蛍光体上に照射すること
によって、カラー蛍光面が発色する。

【０００３】カラー陰極線管の色選別機構として各種の
構造が提案されている。例えば、トリニトロン（商標登
録）型カラー陰極線管においては、図１１に斜視図を示
すように、カラー蛍光面２００に対向して配置されたア
パーチャグリル型の色選別機構組立体１００を挙げるこ
とができる。アパーチャグリル型の色選別機構組立体１
００は、並列した多数のスリット１３０が形成された金
属薄板１１０から構成されており、これらのスリット１
３０を電子ビームが通過する。

【０００４】カラー蛍光面２００には、それぞれ垂直方
向に延びる赤、緑及び青の各色の蛍光体ストライプ（図
示せず）が所定の順序にて並列して配置されている。そ
して、色選別機構組立体１００は、このカラー蛍光面２
００に対向するように配置されている。金属薄板１１０
には、蛍光ストライプの延びる方向に沿って少なくとも
全有効画面のほぼ上縁から下縁に亘って延びる多数の電
子ビーム通過用のスリット１３０が形成されている。

【０００５】このアパーチャグリル型の色選別機構組立
体１００は、例えば、厚さ０．０８乃至０．１５ｍｍの
高純度の鋼板から成る金属薄板１１０から構成されてお
り、多数の電子ビーム通過用のスリット１３０が並列し
て穿設されている。この金属薄板１１０は、フレーム１
４０に架張されている。

【０００６】フレーム１４０は、例えば対向する一対の
枠辺材１４０Ａ，１４０Ｂ、及びこれらの枠辺材１４０
Ａ，１４０Ｂ間に渡って配された腕部材１４０Ｃ，１４
０Ｄから成る。枠辺材１４０Ａ，１４０Ｂの前方端面
は、同一円筒面を形成する湾曲面とされている。そし
て、これら枠辺材１４０Ａ，１４０Ｂの前方端面に、図
１１に示すように、金属薄板１１０が架張されている。

【０００７】この金属薄板１１０をフレーム１４０に取
り付ける際には、フレーム１４０の枠辺材１４０Ａ，１
４０Ｂを互いに引き寄せる方向にターンバックル（図示
せず）を掛ける。そして、この状態で金属薄板１１０の
外縁部分を枠辺材１４０Ａ，１４０Ｂの前方端面に溶接
した後、ターンバックルを取り除き、フレーム１４０に
加えた外力を解除する。こうして、フレーム１４０の復
元力によって、金属薄板１１０はスリット１３０の延び
る方向に所定の張力にて架張される。

【０００８】金属薄板１１０における電子ビーム通過用
のスリット１３０の形成方法としては、以下に説明する
技術が知られている。

【０００９】図１２に示す従来の技術によるアパーチャ
グリル型の色選別機構の製造方法は、比較的粗いピッチ
の電子ビーム通過用のスリットを有する色選別機構の製
造に適しており、所謂１ステップ両面エッチング法と呼
ばれる製造方法である。

【００１０】［工程−１０Ａ］この１ステップ両面エッ
チング法においては、先ず、電子ビーム通過用のスリッ
トを形成すべき金属薄板１１０の表裏両面上に感光性の
エッチングレジストを塗布する。尚、金属薄板１１０
は、鉄あるいは鉄を主成分とする金属から成る。次い
で、金属薄板１１０の表裏面上に形成された第１及び第
２の感光性のエッチングレジスト層１２０，１２２にパ
ターニングを施す。尚、以下、説明のために、金属薄板
１１０の第１のエッチングレジスト層１２０が形成され
た側を表面と呼び、金属薄板１１０の第２のエッチング
レジスト層１２０が形成された側を裏面と呼ぶ場合もあ
る。

【００１１】第１及び第２のエッチングレジスト層１２
０，１２２にパターニングを施す際には、表裏面用の一
対のパターンが形成された一対のレジスト感光用マスク
を用いる。この一対のレジスト感光用マスクの位置合わ
せは厳密に行う必要がある。第１及び第２のエッチング
レジスト層１２０，１２２の露光−現像−乾燥−硬化処
理を通常の方法で行うことによって、第１のエッチング
レジスト層１２０には幅Ｗ₁’のスリット状の開口部を
有するパターンが形成され、第２のエッチングレジスト
層１２２には幅Ｗ₂’のスリット状の開口部を有するパ
ターンが形成される（図１２の（Ａ）参照）。尚、第１
のエッチングレジスト層１２０に設けられた開口部の中
心線と、第２のエッチングレジスト層１２２に設けられ
た開口部の中心線とが一致するように、又は厳密に平行
になるように各開口部を形成する。

【００１２】［工程−２０Ａ］次に、幅Ｗ₁’及びＷ₂’
を有するスリット状の開口部パターンが形成された第１
及び第２のエッチングレジスト層１２０，１２２をエッ
チング用マスクとして、例えば塩化第２鉄水溶液を用い
て、金属薄板１１０の表面及び裏面から同時に金属薄板
１１０の湿式エッチング加工を行う。Ｗ₁’及び幅Ｗ₂’
の幅を有する開口部を通して金属薄板１１０のエッチン
グが進行し、最終的に、金属薄板１１０を貫通した電子
ビーム通過用のスリット１３０が形成される（図１２の
（Ｂ）参照）。

【００１３】［工程−３０Ａ］その後、第１及び第２の
エッチングレジスト層１２０，１２２を金属薄板１１０
の表面から剥離、除去する。こうして、図１２の（Ｃ）
に模式的な一部切断図を示す構造を有する金属薄板１１
０から成る色選別機構を得ることができる。

【００１４】電子ビームが入射する側（鉄系金属薄板１
１０の裏面に相当する）におけるスリット１３０の幅
は、第２のエッチングレジスト層１２２に設けられた開
口部の幅Ｗ₂’によって規定される。また、電子ビーム
が射出する側（鉄系金属薄板１１０の表面に相当する）
におけるスリット１３０の幅は、第１のエッチングレジ
スト層１２０に設けられた開口部の幅Ｗ₁’によって規
定される。

【００１５】このような断面形状を有する電子ビーム通
過用のスリット１３０を形成する理由を、以下、図１３
に示す金属薄板１１０の模式的な一部切断図を参照し
て、簡単に説明する。電子ビームは、金属薄板１１０の
電子銃側から蛍光面側へと、電子ビーム通過用のスリッ
ト１３０を通過する。色選別機構に対する電子ビームの
入射角は、電子ビームが色選別機構に入射する位置に依
存して変化する。図１３の（Ｃ）に示すように、スリッ
ト１３０の側壁が垂直に近づくほど、スリット１３０に
入射した電子ビームがスリット１３０の側壁で反射され
易くなる。その結果、このような電子ビームが蛍光面に
到達し、電子ビームの反射（ハレーション）の発生によ
る陰極線管の特性低下が生じる。

【００１６】一方、図１３の（Ａ）あるいは（Ｂ）に示
すような断面形状を電子ビーム通過用のスリット１３０
に付与すると、スリット１３０に入射した電子ビームが
スリット１３０の側壁で反射され難くなる。その結果、
電子ビームの反射（ハレーション）を効果的に防止する
ことができる。それ故、通常、金属薄板１１０の蛍光面
に面した側（蛍光面側）におけるスリット１３０の開口
領域の面積を、金属薄板１１０の電子銃に面した側（電
子銃側）におけるスリット１３０の開口領域の面積より
も大きくする。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】この１ステップ両面エ
ッチング法は、表裏一対の異なるレジスト感光用マスク
を相互に精密に位置合わせすることが困難であるという
問題を有する。また、金属薄板１１０の表面及び裏面か
らの金属薄板１１０のエッチング条件を適切に制御する
ことは難しい。それ故、所定の断面形状を有する色選別
機構、延いては安定した品質を有する色選別機構を製造
することが難しいという問題がある。

【００１８】図１４に示す従来技術は、上述した図１２
に示した１ステップ両面エッチング法の欠点を補い、精
密且つ安定した品質を有する色選別機構を製造するため
に提案された、所謂２ステップ両面エッチング法と呼ば
れる色選別機構の製造方法である。

【００１９】［工程−１０Ｂ］この２ステップ両面エッ
チング法においては、先ず、金属薄板１１０の両面に感
光性のエッチングレジストを塗布する。そして、電子ビ
ームが入射する側の電子ビーム通過用のスリット１３０
の幅を規定するために、第２のエッチングレジスト層１
２２に幅Ｗ₂’のスリット状の開口部を形成する。ま
た、形成すべき電子ビーム通過用のスリットの断面形状
を所望の形状とするために、第１のエッチングレジスト
層１２０に幅Ｗ₁’（＞Ｗ₂’）のスリット状の開口部を
形成する（図１４の（Ａ）参照）。尚、これらの金属薄
板１１０の各面上に形成される開口部を、相互に精度良
く位置合わせする必要がある。金属薄板１１０の表面上
及び裏面上に設けられた第１及び第２のエッチングレジ
スト層１２０，１２２における開口部の形成は、１ステ
ップ両面エッチング法にて説明した方法と同様とするこ
とができる。

【００２０】金属薄板１１０のエッチング工程は２段階
で行う。

【００２１】［工程−２０Ｂ］第１エッチング工程にお
いては、主として第２のエッチングレジスト層１２２に
形成された幅Ｗ₂’の開口部を通して金属薄板１１０が
所定の形状にエッチングされるような条件にエッチング
条件を設定して、金属薄板１１０をエッチングする。こ
れによって、図１４の（Ｂ）に断面図を示すような形状
に金属薄板１１０はエッチングされる。この際、第１の
エッチングレジスト層１２０に形成された幅Ｗ₁’の開
口部を通して金属薄板１１０も部分的にエッチングされ
るが、スリットが形成される程にはエッチングされな
い。

【００２２】［工程−３０Ｂ］次いで、第２のエッチン
グレジスト層１２２の上、及び第２のエッチングレジス
ト層１２２に形成された開口部内に露出した金属薄板１
１０の裏面の上に、保護層１１４を例えば塗布法にて形
成する（図１４の（Ｃ）参照）。保護層１１４は、ラッ
カー類やエッチングレジスト等の耐エッチング性、耐酸
性、耐水性を備えた材料から構成することができる。

【００２３】［工程−４０Ｂ］この状態で第２エッチン
グ工程を実行する。金属薄板１１０は、第１のエッチン
グレジスト層１２０に形成された開口部を通して表面側
からのみエッチングされる（図１４の（Ｄ）参照）。こ
れによって、金属薄板１１０に電子ビーム通過用のスリ
ット１３０が形成される。保護層１１４が形成されてい
るので、第１エッチング工程で得られた金属薄板１１０
裏面側からエッチングされた金属薄板１１０の領域は、
第２エッチング工程でエッチングされることがない。

【００２４】［工程−５０Ｂ］次いで、第１及び第２の
エッチングレジスト層１２０，１２２及び保護層１１４
を金属薄板１１０から剥離する。

【００２５】こうして、図１４の（Ｅ）に示すように、
精密且つ安定した品質を有する電子ビーム通過用のスリ
ット１３０が形成された金属薄板１１０から成る色選別
機構を製造することができる。

【００２６】しかしながら、このような２ステップ両面
エッチング法は、２回のエッチング工程が必要とされ、
更には保護層１１４を形成する必要があり、色選別機構
の製造工程が煩雑となるという問題がある。また、表裏
一対の異なるレジスト感光用マスクを相互に精密に位置
合わせすることは困難である。

【００２７】本出願人は、このような２ステップ両面エ
ッチング法の問題を解決するための技術を特願平５−６
０７０号にて提案した。この技術においては、図１５の
（Ａ）に示すように、金属薄板１１０の裏面に粘着フィ
ルム１１２を貼着する。一方、金属薄板１１０の表面上
には、スリット状の開口部が形成された感光性のエッチ
ングレジスト層１２０を形成する。そして、金属薄板１
１０の表面側から、エッチングレジスト層１２０に形成
された開口部を通して金属薄板１１０をエッチングする
（図１５の（Ｂ）参照）。その後、粘着フィルム１１２
及びエッチングレジスト層１２０を金属薄板１１０から
除去する。こうして、図１５の（Ｃ）に模式的な一部切
断図を示す金属薄板１１０を形成することができる。金
属薄板１１０には、傾斜角度θを有する電子ビーム通過
用のスリット１３０が形成される。尚、傾斜角度θと
は、スリット１３０の側壁に接する直線と、金属薄板１
１０の法線との成す最大角度を意味する。

【００２８】一般に金属薄板１１０は非常に薄いので、
粘着フィルム１１２は金属薄板１１０の補強材としても
機能する。また、エッチング後の金属薄板１１０をフレ
ーム１４０に取り付ける前に金属薄板１１０に損傷が生
じることを防止し得る。この粘着フィルム１１２とし
て、所謂ラミネートフィルムを用いることができる。更
に、この粘着フィルム１１２に反応性を付与すれば、紫
外線照射や加温によって粘着フィルム１１２を金属薄板
１１０から容易に剥離することができる。

【００２９】このような粘着フィルム１１２を用いた色
選別機構の製造方法においては、図１２や図１４に示し
た１ステップ両面エッチング法あるいは２ステップ両面
エッチング法と比較して、工程が簡略化されている。し
かしながら、製造し得る色選別機構が限定されるという
問題点がある。即ち、例えば色選別機構に形成された電
子ビーム通過用のスリットのピッチに限界がある。ま
た、この製造方法を適用できる金属薄板の板厚について
も制限がある。言い換えれば、ピッチを細かくしたり、
或る板厚よりも薄い金属薄板や或る板厚よりも厚い金属
薄板に対しては、この色選別機構の製造方法を適用でき
ないという問題点がある。

【００３０】しかも、図１５の（Ｃ）に示したスリット
１３０の傾斜角度θも、或る角度（例えばθ＝１５゜）
においては精密に制御することができ、従ってスリット
１３０を正確に形成することができる。しかしながら、
例えば、１５゜よりも更に大きな傾斜角度θがスリット
１３０に要求される場合、スリット１３０を精度良く形
成できない場合がある。このような問題は、例えば、大
型テレビ受像機のブラウン管（例えば２９インチ型に使
用される１１０゜偏向ブラウン管）用の色選別機構の製
造の場合に顕著になる。

【００３１】

【発明の目的】従って、本発明の目的は、煩雑な製造工
程を要さず、しかも使用する金属薄板の厚さや形成すべ
き電子ビーム通過用のスリットのピッチの限定を受けず
に広範囲の仕様の要求に対応し得る色選別機構及びその
作製方法、並びに色選別機構等の作製に適したエッチン
グ法を提供することにある。

【００３２】

【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成する
ための本発明のエッチング法は、（イ）被エッチング材
料の表面上にエッチングレジスト層を形成し、併せて、
被エッチング材料の裏面上に保護層を形成する工程と、
（ロ）エッチングレジスト層をパターニングして、被エ
ッチング材料における貫通部形成予定領域上のエッチン
グレジスト層に第１の開口部を設け、第１の開口部の近
傍のエッチングレジスト層に第１の開口部より小さな第
２の開口部を設ける工程と、（ハ）被エッチング材料を
エッチングして、エッチングレジスト層に設けられた第
１の開口部の下方の被エッチング材料に貫通領域を形成
し、同時に、第２の開口部の下方の被エッチング材料に
凹部を形成し、併せて、貫通領域と凹部を隔てる被エッ
チング材料の少なくとも一部分を除去する工程、から成
り、以って、貫通領域及び凹部から構成され、しかも、
被エッチング材料の表面側における貫通領域及び凹部に
よって規定された開口領域、並びに被エッチング材料の
裏面側における貫通領域によって規定された開口領域を
有する貫通部を形成することを特徴とする。

【００３３】本発明のエッチング法においては、被エッ
チング材料のエッチング中に、被エッチング材料がその
厚さ方向にエッチングされることによって、第１の開口
部と第２の開口部との間に位置するエッチングレジスト
層を破壊される態様（以下、第１の態様とも呼ぶ）を含
めることができる。

【００３４】本発明のエッチング法においては、隣接す
る第２の開口部の間のエッチングレジスト層に少なくと
も１つの第３の開口部を更に設け、第３の開口部の数、
位置、開口面積を規定することによって、被エッチング
材料のエッチングにおいて、第３の開口部の下方の被エ
ッチング材料の厚さを制御する態様（以下、第２の態様
とも呼ぶ）を含めることができる。

【００３５】本発明のエッチング法においては、更に、
エッチングレジスト層に形成された第１及び第２の開口
部は互いに平行なスリット形状を有し、エッチングレジ
スト層に形成された第２の開口部は、被エッチング材料
の中心部から見て、第１の開口部の外側に位置するエッ
チングレジスト層の部分に形成されている態様（以下、
第３の態様とも呼ぶ）を含めることができる。

【００３６】あるいは又、本発明のエッチング法におい
ては、エッチングレジスト層に形成された第２の開口部
は、被エッチング材料の中心部から見て、第１の開口部
の外側に位置するエッチングレジスト層の部分に形成さ
れ、しかも、被エッチング材料の中心部から離れるほど
凹部が大きくなるように、第２の開口部が形成されてい
る態様（以下、第４の態様とも呼ぶ）を含めることがで
きる。この場合、凹部の大きさと、エッチング後の被エ
ッチング材料の中心部から貫通部までの距離との間に、
一定の関係（例えば一次関数の関係）を持たせることが
できる。

【００３７】尚、第２の開口部を、第１の開口部の両側
に位置するエッチングレジスト層の部分に形成すること
もできる。

【００３８】エッチングレジスト層に形成する第２の開
口部は第１の開口部の両側に形成することもできる。ま
た、全ての第１の開口部に対して第２の開口部を設けて
もよいし、一部の第１の開口部に対して第２の開口部を
設けてもよい。後者の場合、被エッチング材料あるいは
色選別機構の中心部及びその近傍の領域における第１の
開口部に対しては第２の開口部を設けず、被エッチング
材料あるいは色選別機構の周辺領域における第１の開口
部に対して第２の開口部を設けることが望ましい。

【００３９】上記の目的を達成するための本発明の色選
別機構は、上述した種々の態様を含む本発明のエッチン
グ法を用いて、鉄系金属薄板を被エッチング材料として
用い、貫通部を電子ビームが通過する、例えばアパーチ
ャーグリル若しくはシャドーマスクから成る色選別機構
を作製することを特徴とする。

【００４０】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る色選別機構は、鉄系金属薄板に電子ビーム
が通過する複数の貫通部が形成された、例えばアパーチ
ャーグリル若しくはシャドーマスクから成る色選別機構
である。そして、色選別機構の電子ビーム入射側の面に
おける貫通部の開口領域の大きさが、電子ビーム射出側
の面における貫通部の開口領域の大きさよりも小さく、
鉄系金属薄板の厚さ方向に貫通部を切断したときの貫通
部の側壁の少なくとも一部分は曲線ｆ（ｔ）（ここでｔ
は鉄系金属薄板の厚さである）から構成されており、全
てのｔの領域において、曲線ｆ（ｔ）の一次導関数は０
を含む正又は負の一方の値を有し、且つ曲線ｆ（ｔ）は
変曲点を有することを特徴とする。

【００４１】この第１の態様に係る色選別機構は、上述
した種々の態様を含む本発明のエッチング法を用いた色
選別機構の作製方法にて作製することができる。

【００４２】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る色選別機構は、所定の厚さを有する鉄系金
属薄板をエッチングすることにより作製された、電子ビ
ームが通過する複数の貫通部が形成された、例えばアパ
ーチャーグリル若しくはシャドーマスクから成る色選別
機構である。そして、色選別機構の電子ビーム入射側の
面における貫通部の開口領域の大きさが、電子ビーム射
出側の面における貫通部の開口領域の大きさよりも小さ
く、貫通部と貫通部との間の電子ビーム射出側の面には
凹凸部領域が形成されており、凹凸部領域における鉄系
金属薄板の厚さは、前記所定の厚さより薄いことを特徴
とする。

【００４３】この第２の態様に係る色選別機構は、本発
明のエッチング法の第２の態様、即ち、第１の開口部と
第１の開口部の間のエッチングレジスト層に少なくとも
１つの第３の開口部を更に設け、第３の開口部の数、位
置、開口面積を規定することによって、被エッチング材
料のエッチングにおいて、第３の開口部の下方の被エッ
チング材料の厚さを制御する態様を含んだ本発明のエッ
チング法を用いた色選別機構の作製方法によって作製す
ることができる。

【００４４】

【作用】本発明のエッチング法あるいは色選別機構の作
製方法においては、エッチングレジスト層に第１及び第
２の開口部を形成し、これによって被エッチング材料
（鉄系金属薄板）に貫通領域及び凹部から構成された貫
通部が形成される。貫通部の形状、開口領域の大きさ、
貫通部の傾斜角度等は、エッチングレジスト層に形成さ
れた第１及び第２の開口部の大きさ及びこれらの相対的
な位置関係によって決定される。

【００４５】従って、色選別機構に形成された電子ビー
ム通過用のスリットのピッチを任意の値に設定すること
ができ、ピッチの設定自由度が高い。また、エッチング
法あるいは色選別機構の作製方法を適用できる金属薄板
の板厚についても制限が少ない。しかも、貫通部の傾斜
角度θを広い範囲の値とすることができ、且つ精密に制
御することができる。それ故、金属薄板の厚さ、スリッ
トピッチや色選別機構の大きさ等の広範囲に亙る要求を
満足し得る色選別機構を作製することができる。

【００４６】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明を実施例に基
づき説明する。

【００４７】（実施例１）実施例１におけるエッチング
法及び色選別機構の作製方法は、上述した第３の態様を
包含する。即ち、エッチングレジスト層に形成された第
１及び第２の開口部は互いに平行なスリット形状を有
し、エッチングレジスト層に形成された第２の開口部
は、被エッチング材料の中心部から見て、第１の開口部
の外側に位置するエッチングレジスト層の部分に形成さ
れている。

【００４８】実施例１は、より詳しくは、例えば大画面
のカラーテレビ受像機に用いられるトリニトロン方式カ
ラー陰極線管用のアパーチャグリル型色選別機構の作製
方法に関する。また、実施例１で説明する色選別機構
は、本発明の第１の態様の色選別機構に関する。

【００４９】実施例１のエッチング後の被エッチング材
料（あるいは色選別機構）の模式的な一部断面図を図１
に示す。尚、エッチング後の被エッチング材料を、以
下、被エッチング品とも呼ぶ。この被エッチング品（色
選別機構）は、被エッチング材料（鉄系金属薄板）１
０、及び被エッチング材料（鉄系金属薄板）１０に形成
された貫通部３０から成る。貫通部３０は、貫通領域３
２、及び貫通領域３２の一方の側方に形成された凹部３
４から構成されている。貫通部３０は被エッチング品
（色選別機構）に複数形成されているが、図１にはその
内の１つを示した。

【００５０】凹部３４は、被エッチング品（色選別機
構）の中心部（図１の左手方向に位置する）から見て、
貫通領域３２の外側側方（図１においては、貫通領域３
２の右側）に位置する。貫通部３０は、被エッチング材
料１０の表面１０Ａ側における貫通領域３２と凹部３４
とによって規定された開口領域４０、及び、被エッチン
グ材料１０の裏面１０Ｂ側における貫通領域３２によっ
て規定された開口領域４２を有する。開口領域４０の大
きさ（実施例１においては幅Ｓ₁に相当する）は、開口
領域４２の大きさ（実施例１においては幅Ｓ₂に相当す
る）よりも大きい。開口領域４０，４２の平面形状はス
リット状である。

【００５１】色選別機構においては、貫通部３０を電子
ビームが通過する。そして、鉄系金属薄板１０の厚さ方
向に貫通部３０を切断したときの貫通部３０の側壁の一
部分（実施例１においては貫通領域３２と凹部３４から
構成されている貫通部の側壁の部分）は、曲線ｆ（ｔ）
から構成されている。ここで、ｔは鉄系金属薄板１０の
厚さである。そして、図１に示すように、全てのｔの領
域において、曲線ｆ（ｔ）の一次導関数は、０を含む正
又は負の一方の値を有する。尚、正又は負の値は座標の
原点の取り方に依存する。しかも、この曲線ｆ（ｔ）は
少なくとも１つの変曲点を有する。実施例１において
は、この曲線ｆ（ｔ）は２つの変曲点Ｑ₁，Ｑ₂を有す
る。この曲線ｆ（ｔ）に接する直線Ｌと、鉄系金属薄板
１０の法線との成す最大角度を傾斜角度θと規定する。

【００５２】図１２あるいは図１４に図示した従来の色
選別機構に形成されたスリット１３０においては、スリ
ット１３０の側壁を構成する曲線の一次導関数は、正及
び負の両方の値を有する。また、かかるスリット１３０
の側壁を構成する曲線は不連続であり、滑らかではな
い。一方、図１５に示した色選別機構に形成されたスリ
ット１３０においては、スリットの側壁を構成する曲線
の一次導関数は、正又は負の一方の値を有するものの、
変曲点を有していない。

【００５３】以下、図２及び図３の被エッチング材料等
の模式的な一部断面図を参照して、実施例１のエッチン
グ法あるいは色選別機構の作製方法を説明する。尚、実
施例１においては、被エッチング材料（鉄系金属薄板）
１０として、厚さ０．０８ｍｍ程度の薄い鉄板を用い、
エッチング液としては、第２塩化鉄（ＦｅＣｌ₃）水溶
液を用いた。

【００５４】［工程−１００］先ず、被エッチング材料
（鉄系金属薄板）１０の表面１０Ａ上にエッチングレジ
スト層２０を形成し、併せて、被エッチング材料１０の
裏面１０Ｂ上に保護層１２を形成する。具体的には、予
め表面及び裏面を脱脂・洗浄した平滑な長尺の金属薄板
から成る被エッチング材料１０の表面１０Ａ上に、感光
性のエッチングレジスト液を塗布する。エッチングレジ
スト液は、例えば、カゼイン、及びカゼインに対して１
重量％添加の重クロム酸アンモニウムから成る。次い
で、ヒーターを用いて、約８０〜１００゜Ｃでエッチン
グレジスト液を乾燥させる。これによって、被エッチン
グ材料１０の表面１０Ａ上に厚さ７〜１０μｍのエッチ
ングレジスト層２０が形成される。

【００５５】その後、紫外線照射によって被エッチング
材料から容易に除去可能な粘着剤付きのポリエステルフ
ィルムから成るラミネートフィルムを、ラミネーターを
使用して被エッチング材料１０の裏面１０Ｂに積層す
る。これによって、ラミネートフィルムから成る保護層
１２を、被エッチング材料１０の裏面１０Ｂ上に形成す
る。尚、被エッチング材料１０の表面１０Ａ及び裏面１
０Ｂの上に感光性のエッチングレジスト液をコーティン
グし、これによって、被エッチング材料１０の裏面１０
Ｂ上にもエッチングレジスト層を形成し、その上に保護
層１２を形成してもよい。

【００５６】［工程−１１０］次に、エッチングレジス
ト層２０をパターニングして、被エッチング材料（鉄系
金属薄板）１０における貫通部形成予定領域上のエッチ
ングレジスト層２０に第１の開口部２２を設け、この第
１の開口部２２の近傍のエッチングレジスト層２０に第
１の開口部２２より小さな第２の開口部２４を設ける。
この状態を図２の（Ａ）に模式的な一部断面図で示す。
また、図２の（Ｂ）に模式的な一部平面図で示す。尚、
図２の（Ｂ）では、エッチングレジスト層２０に斜線を
付した。

【００５７】実施例１においては、エッチングレジスト
層２０に形成された第１及び第２の開口部２４，２４
は、図２の（Ｂ）に示すように、互いに平行なスリット
形状を有する。また、エッチングレジスト層２０に形成
された第２の開口部２４は、被エッチング材料の中心部
（図２の左手方向に位置する）から見て、第１の開口部
２２の外側（図２においては、第１の開口部２２の右
側）に位置するエッチングレジスト層２０の部分に形成
されている。

【００５８】具体的には、被エッチング材料１０の表面
１０Ａ上に形成されたエッチングレジスト層２０の表面
に、別途作製したレジスト感光用マスクを密着させて、
メタルハライド灯等の紫外線源を用いて露光、焼き付け
を行った後、水現像を行う。こうして、エッチングレジ
スト層２０に所望のエッチング用パターンが形成され
る。エッチングレジスト層２０が除去された部分には、
被エッチング材料１０の表面１０Ａが露出している。こ
のエッチングレジスト層２０の露光・現像は、通常のレ
ジスト露光・現像装置を用いて、通常の方法で行うこと
ができる。

【００５９】第１の開口部２２の幅をＷ₁、第２の開口
部２４の幅をＷ₂、第１の開口部２２の縁部から第２の
開口部２４の縁部までの距離（近接間隔と呼ぶ場合もあ
る）をｄとする。Ｗ₁，Ｗ₂，ｄの値は、（Ａ）エッチング条件（Ｂ）使用する被エッチング材料（鉄系金属薄板）の
厚さ（Ｃ）要求される開口領域４０，４２（後述する）の
大きさ（例えば、幅Ｓ₁，Ｓ₂）に依存し、更に、色選別機構の作製においては、（Ｄ）陰極線管（ＣＲＴ）における電子ビームの偏向
角（Ｅ）要求される電子ビームの透過率等に依存する。

【００６０】その後、必要に応じて、レジスト硬膜処理
装置を用いて、エッチングレジスト層２０を５〜１０％
のクロム酸に浸漬して、エッチングレジスト層２０の硬
膜処理を行った後、水洗する。引き続き、バーニング処
理装置を用いて、約２００゜Ｃ〜２５０゜Ｃのバーニン
グ処理（熱処理）を施して、エッチングレジスト層２０
の耐エッチング性を向上させることが望ましい。

【００６１】［工程−１２０］次に、被エッチング材料
１０をエッチングして、エッチングレジスト層２０に設
けられた第１の開口部２２の下方の被エッチング材料に
貫通領域３２を形成し、同時に、第２の開口部２４の下
方の被エッチング材料に凹部３４を形成し、併せて、貫
通領域３２と凹部３４を隔てる被エッチング材料の少な
くとも一部分を除去する。

【００６２】即ち、被エッチング材料１０の表面１０Ａ
側からエッチングを開始すると、図３の（Ａ）に示すよ
うに、第１の開口部２２及び第２の開口部２４を通して
被エッチング材料１０がエッチングされ始める。エッチ
ングが進行すると、図３の（Ｂ）に示すように、第１の
開口部２２を通して被エッチング材料１０がエッチング
される結果、第１の開口部２２の下方の被エッチング材
料１０に貫通領域３２Ａが形成される。同時に、第２の
開口部２４を通して被エッチング材料１０がエッチング
される結果、第２の開口部２４の下方の被エッチング材
料１０に凹部３４Ａが形成される。この凹部３４Ａは被
エッチング材料１０を貫通していない。この段階では、
貫通領域３２Ａと凹部３４Ａは、被エッチング材料の一
部分１０Ｃによって隔てられている。

【００６３】エッチングを更に進めると、最終的に、図
３の（Ｃ）に示すように、被エッチング材料１０を貫通
した貫通領域３２が形成され、貫通領域３２の一方の側
方には凹部３４が形成される。凹部３４は、被エッチン
グ材料１０を貫通していない。図３の（Ｂ）に示した貫
通領域３２と凹部３４を隔てる被エッチング材料の部分
１０Ｃは、図３の（Ｃ）に示すエッチングの最終段階に
おいては、エッチングされて除去されている。尚、この
貫通領域３２と凹部３４を隔てる被エッチング材料の部
分１０Ｃがエッチングされ始めると、第１の開口部２２
と第２の開口部２４の間に位置するエッチングレジスト
層２０が破壊される場合もある。

【００６４】［工程−１３０］エッチングの完了後、被
エッチング材料１０の表面１０Ａ上に残存したエッチン
グレジスト層２０を高温アルカリ水溶液を用いて膨潤剥
離し、更に保護層１２に紫外線を照射して、保護層１２
を被エッチング材料１０の裏面１０Ｂから剥離する。こ
うして、図１に示す構造を有する被エッチング品（色選
別機構）を得ることができる。

【００６５】被エッチング材料１０の表面１０Ａ側にお
ける貫通領域３２と凹部３４によって規定された開口領
域４０の大きさ（幅Ｓ₁）は、エッチングレジスト層２
０に形成された第１及び第２の開口部２２，２４の大き
さ、相対的な位置関係及びエッチング条件等によって決
定される。一方、被エッチング材料１０の裏面１０Ｂ側
における貫通領域３２によって規定された開口領域４２
の大きさは、エッチングレジスト層２０に形成された第
１の開口部２２の大きさ及びエッチング条件等によって
決定される。開口領域４０は、開口領域４２よりも大き
い。これらの開口領域４０，４２の平面形状はスリット
状である。

【００６６】通常、被エッチング材料１０は等方的にエ
ッチングされるので、所謂サイドエッチングが発生す
る。即ち、第１及び第２の開口部２２，２４の近傍のエ
ッチングレジスト層２０直下の被エッチング材料１０の
一部分がエッチングされる。従って、貫通領域３２及び
凹部３４の縁部からエッチングレジスト層２０が張り出
した状態となる。

【００６７】図３の（Ｃ）に示すように、貫通領域３２
における被エッチング材料１０のサイドエッチ量をＳＥ
₁とし、凹部３４における被エッチング材料１０のサイ
ドエッチ量をＳＥ₂とする。ここで、各サイドエッチ量
とは、エッチング工程においてエッチングレジスト層２
０が破壊されないと仮定した場合の、エッチングレジス
ト層２０が被エッチング材料１０の貫通領域３２及び凹
部３４の縁部から張り出した長さに相当する。

【００６８】近接間隔ｄは、両サイドエッチ量の合計
（ＳＥ₁＋ＳＥ₂）の１／２よりも大きいことが望まし
い。あるいは又、近接間隔ｄは、貫通領域３２における
被エッチング材料１０のサイドエッチ量ＳＥ₁の１乃至
２倍、より好ましくは１乃至１．５倍とすることが望ま
しい。ｄをこの範囲に設定することにより、所定の大き
さ（例えば幅Ｓ₁，Ｓ₂）を有する貫通部３０を容易に且
つ正確に形成することができる。

【００６９】第２の開口部の大きさ（幅）Ｗ₂は、好ま
しくは凹部３４における被エッチング材料のサイドエッ
チ量ＳＥ₂の０．８乃至３．０倍、より好ましくは０．
８乃至１．５倍とすることが望ましい。あるいは又、第
２の開口部２４の幅Ｗ₂を、被エッチング材料（鉄系金
属薄板）１０の厚さの１／３以上、２／３以下とするこ
とが好ましい。

【００７０】被エッチング品（色選別機構）に形成され
た貫通部３０の全てに対して凹部３４を設けてもよい。
この場合には、エッチングレジスト層２０に形成された
全ての第１の開口部２２に対応して第２の開口部２４を
設ける。

【００７１】あるいは又、被エッチング品（色選別機
構）に形成された貫通部３０の一部に対して凹部３４を
設けてもよい。この場合には、一部の第１の開口部２２
に対応して第２の開口部２４を設ける。尚、被エッチン
グ材料（鉄系金属薄板）の中心部及びその近傍の領域に
おける第１の開口部に対しては第２の開口部を設けず、
被エッチング材料（鉄系金属薄板）の周辺領域における
第１の開口部に対して第２の開口部を設けることが望ま
しい。色選別機構の中心部及びその近傍の領域における
貫通部３０への電子ビームの入射角が貫通部３０の傾斜
角度θよりも小さければ、このような貫通部３０に対し
て凹部３４を設けなくてもよい。尚、この場合には、貫
通部３０の断面形状は図１５に示した断面形状となる。
しかしながら、色選別機構の周辺部に入射する電子ビー
ムの偏向角は、色選別機構の中心部に入射する電子ビー
ムの偏向角よりも大きい。従って、貫通部３０への電子
ビームの入射角が貫通部３０の傾斜角度θよりも大きく
なるような色選別機構の領域（例えば電子ビームの入射
角が２０度程度以上となる色選別機構の領域）には、貫
通部３０に凹部３４を設けることが望ましい。

【００７２】実施例１におけるエッチング法及び色選別
機構の作製方法に、上述した第４の態様を包含させるこ
とができる。即ち、エッチングレジスト層２０に形成さ
れた第２の開口部２４は、被エッチング材料（鉄系金属
薄板）１０の中心部から見て、第１の開口部２２の外側
に位置するエッチングレジスト層２０の部分に形成さ
れ、しかも、被エッチング材料（鉄系金属薄板）１０の
中心部から離れるほど凹部３４が大きくなるように、第
２の開口部２４が形成されている第４の態様を含めるこ
とができる。ここで、被エッチング材料の中心部から離
れるほど凹部３４が大きくなるとは、被エッチング材料
（鉄系金属薄板）１０の表面１０Ａ側における貫通領域
３２と凹部３４とによって規定された開口領域４０の大
きさ（例えば、幅Ｓ₁）が、被エッチング材料（鉄系金
属薄板）１０の中心部から離れるほど大きくなることを
意味する。

【００７３】凹部３４が大きくなるように第２の開口部
２４を形成するには、第２の開口部２４それ自体の大き
さを大きくするだけでなく、近接間隔ｄを大きくしても
よい。

【００７４】凹部３４の大きさと、被エッチング品（色
選別機構）の中心部から貫通部３０までの距離との間
に、あるいは色選別機構においては電子ビームの入射角
（偏向角）との間に、一定の関係（例えば一次関数の関
係）を持たせることもできる。

【００７５】（実施例２）実施例２は実施例１の変形で
あり、エッチングレジスト層２０に形成する第２の開口
部２４を第１の開口部２２の両側に形成する点が実施例
１と相違する。図４に実施例２のエッチング後の被エッ
チング品あるいは又色選別機構の模式的な一部断面図を
示す。この被エッチング品あるいは又色選別機構におい
ては、貫通部３０は、貫通領域３２、及び貫通領域３２
の両方の側方に形成された凹部３４から構成されてい
る。即ち、凹部３４は、被エッチング品（色選別機構）
の中心部（図１の左手方向に位置する）から見て、貫通
領域３２の内側側方及び外側側方（図１においては、貫
通領域３２の左右両側）に位置する。開口領域４０，４
２の形状は、実施例１と同様にスリット状である。

【００７６】色選別機構において、鉄系金属薄板１０の
厚さ方向に貫通部を切断したときの貫通部３０の側壁の
一部分（実施例２においては貫通領域３２と凹部３４か
ら構成されている貫通部の側壁の部分）は、曲線ｆ
（ｔ）から構成されている。そして、図４に示すよう
に、全てのｔの領域において、曲線ｆ（ｔ）の一次導関
数は０を含む正又は負の一方の値を有する。しかも、実
施例２においては、この曲線ｆ（ｔ）は１つの変曲点Ｑ
₃を有する。この曲線ｆ（ｔ）と、鉄系金属薄板１０の
法線との成す最大角度を傾斜角度θと規定する。

【００７７】以下、図５の被エッチング材料等の模式的
な一部断面図を参照して、実施例２のエッチング法及び
色選別機構の作製方法を説明する。尚、実施例２におい
ては、被エッチング材料（鉄系金属薄板）１０として、
厚さ０．０５ｍｍ程度の薄い鉄板を用い、エッチング液
としては、第２塩化鉄（ＦｅＣｌ₃）水溶液を用いた。

【００７８】［工程−２００］先ず、実施例１の［工程
−１００］と同様に、被エッチング材料（鉄系金属薄
板）１０の表面１０Ａ上にエッチングレジスト層２０を
形成し、併せて、被エッチング材料１０の裏面１０Ｂ上
に保護層１２を形成する。

【００７９】［工程−２１０］次に、エッチングレジス
ト層２０をパターニングして、被エッチング材料（鉄系
金属薄板）１０における貫通部形成予定領域上のエッチ
ングレジスト層に第１の開口部２２を設け、この第１の
開口部２２の両側の近傍のエッチングレジスト層に第１
の開口部２２より小さな第２の開口部２４を設ける（図
５の（Ａ）参照）。実施例２においては、エッチングレ
ジスト層２０に形成された第１及び第２の開口部２２，
２４は、互いに平行なスリット形状を有する。エッチン
グレジスト層２０に形成された第２の開口部２４は、被
エッチング材料の中心部（図２の左手方向に位置する）
から見て、第１の開口部２２の内側及び外側（図５の
（Ａ）においては、第１の開口部２２の左側及び右側）
に位置するエッチングレジスト層２０の部分に形成され
ている。

【００８０】各開口部２２，２４の具体的な形成方法
は、実施例１の［工程−１１０］と同様とすることがで
きる。第１の開口部２２の幅Ｗ₁を約１６０μｍ、第２
の開口部２４の幅Ｗ₂を約３０μｍ、近接間隔ｄを約４
０μｍとした。

【００８１】その後、必要に応じて、レジスト硬膜処理
及びバーニング処理（熱処理）を施す。

【００８２】［工程−２２０］次に、被エッチング材料
（鉄系金属薄板）１０をエッチングして、エッチングレ
ジスト層２０に設けられた第１の開口部２２の下方の被
エッチング材料に貫通領域３２を形成し、同時に、第２
の開口部２４の下方の被エッチング材料に凹部３４を形
成し、併せて、貫通領域３２と凹部３４を隔てる被エッ
チング材料を除去する（図５の（Ｂ）参照）。図５の
（Ｂ）中、破線は、各々幅Ｗ₁，Ｗ₂の第１及び第２の開
口部２２，２４を介して被エッチング材料（鉄系金属薄
板）１０を別々にエッチングしたと仮定したときの、被
エッチング材料（鉄系金属薄板）１０の仮想断面であ
る。尚、貫通領域３２と凹部３４を隔てる被エッチング
材料の部分がエッチングされると、第１の開口部２２と
第２の開口部２４の間に位置するエッチングレジスト層
２０が破壊される場合もある。

【００８３】［工程−２３０］エッチングの完了後、被
エッチング材料１０の表面１０Ａ上に残存したエッチン
グレジスト層２０を高温アルカリ水溶液を用いて膨潤剥
離し、更に保護層１２に紫外線を照射して、保護層１２
を被エッチング材料１０の裏面１０Ｂから剥離する。こ
うして、図４に示す構造を有する被エッチング品（色選
別機構）を得ることができる。

【００８４】被エッチング品（色選別機構）に形成され
た貫通部３０の全てに対して凹部３４を設けてもよい。
この場合には、エッチングレジスト層２０に形成された
全ての第１の開口部２２の両側に第２の開口部２４を設
ける。

【００８５】あるいは又、実施例１にて説明したと同様
に、被エッチング品（色選別機構）に形成された貫通部
３０の一部の両側方に凹部３４を設けてもよい。更に
は、実施例１及び実施例２で説明した貫通部を混在させ
てもよい。即ち、被エッチング品（色選別機構）の一部
の領域においては、貫通領域３２の一方の側方に凹部３
４を設け、被エッチング品（色選別機構）の他の領域に
おいては、貫通領域３２の両方の側方に凹部３４を設け
る。

【００８６】実施例２におけるエッチング法及び色選別
機構の作製方法には、実施例１にて説明したと同様に、
上述した第４の態様と類似する対応を包含させることが
できる。即ち、エッチングレジスト層２０に形成された
第２の開口部２４は、被エッチング材料の中心部から見
て、第１の開口部２２の両側に位置するエッチングレジ
スト層２０の部分に形成され、しかも、被エッチング材
料の中心部から離れるほど、凹部３４が大きくなるよう
に第２の開口部２４が形成されている態様を含めること
ができる。尚、凹部３４の大きさと、被エッチング品
（色選別機構）の中心部から貫通部３０までの距離との
間に、あるいは色選別機構においては電子ビームの入射
角（偏向角）との間に、一定の関係（例えば一次関数の
関係）を持たせることもできる。

【００８７】（実施例３）実施例３におけるエッチング
法及び色選別機構の作製方法は、実施例１及び実施例２
と異なり、上述した第１及び第２の態様を包含する。即
ち、被エッチング材料のエッチング中に、被エッチング
材料がその厚さ方向にエッチングされることによって、
第１の開口部と第２の開口部との間に位置するエッチン
グレジスト層を破壊される態様が含まれる。また、隣接
する第２の開口部の間のエッチングレジスト層に少なく
とも１つの第３の開口部を更に設け、第３の開口部の
数、位置、開口面積を規定することによって、被エッチ
ング材料のエッチングにおいて、第３の開口部の下方の
被エッチング材料の厚さを制御する態様が含まれる。

【００８８】実施例３においても、エッチングレジスト
層に形成された第１、第２及び第３の開口部は互いに平
行なスリット形状を有する。実施例３においては、実施
例２と同様に、エッチングレジスト層に形成された第２
の開口部は、被エッチング材料の中心部から見て、第１
の開口部の内側及び外側の両方に位置するエッチングレ
ジスト層の部分に形成されている。第３の開口部は、隣
接する第２の開口部の間のエッチングレジスト層に複数
形成されている。

【００８９】実施例３の色選別機構は、本発明の第２の
態様の色選別機構に関する。尚、色選別機構はアパーチ
ャグリル型とした。色選別機構は、所定の厚さ（Ｔ₀）
を有する鉄系金属薄板をエッチングすることにより作製
される。

【００９０】図８の（Ｂ）に実施例３のエッチング後の
被エッチング品（色選別機構）の模式的な一部断面図を
示す。この被エッチング品（色選別機構）は、被エッチ
ング材料（鉄系金属薄板）１０、及び被エッチング材料
（鉄系金属薄板）１０に形成された貫通部３０から成
る。複数の貫通部３０を電子ビームが通過する。貫通部
３０は、貫通領域３２、及び貫通領域３２の両方の側方
に形成された凹部３４から構成されている。貫通部３０
は被エッチング材料あるいは又色選別機構に複数形成さ
れている。

【００９１】凹部３４は、被エッチング品（色選別機
構）の中心部（図１の左手方向に位置する）から見て、
貫通領域３２の内側及び外側の側方（図１においては、
貫通領域３２の左側及び右側）に位置する。貫通部３０
は、被エッチング品（色選別機構）の表面側における貫
通領域３２と凹部３４とによって規定された開口領域４
０、及び被エッチング材料１０の裏面１０Ｂ側における
貫通領域３２によって規定された開口領域４２を有す
る。尚、開口領域４０は、色選別機構の電子ビーム射出
側の面における貫通部の開口領域に相当する。一方、開
口領域４２は、色選別機構の電子ビーム入射側の面にお
ける貫通部の開口領域に相当する。開口領域４０の大き
さ（実施例３においては幅Ｓ₁に相当する）は、開口領
域４２の大きさ（実施例３においては幅Ｓ₂に相当す
る）よりも大きい。開口領域４０，４２の平面形状はス
リット状である。

【００９２】隣接する貫通部３０の間の色選別機構電子
ビーム射出側の面には、凹凸部領域５０が形成されてい
る。そして、凹凸部領域５０における鉄系金属薄板１０
の厚さ（Ｔ’）は、エッチング前の鉄系金属薄板の厚さ
である所定の厚さ（Ｔ₀）よりも薄い。

【００９３】色選別機構においては、貫通部３０を電子
ビームが通過する。そして、鉄系金属薄板の厚さ方向に
貫通部を切断したときの貫通部の側壁の一部分（実施例
３においては貫通領域３２と凹部３４から構成されてい
る貫通部の側壁の部分）は、実施例１と同様に曲線ｆ
（ｔ）から構成されている。ここで、ｔは鉄系金属薄板
の厚さである。そして、図８の（Ｂ）に示すように、全
てのｔの領域において、曲線ｆ（ｔ）の一次導関数は０
を含む正又は負の一方の値を有する。尚、正又は負の値
は座標の原点の取り方に依存する。しかも、実施例３に
おいては、この曲線ｆ（ｔ）は１つの変曲点Ｑ₄を有す
る。この曲線ｆ（ｔ）に接する直線Ｌと、色選別機構の
法線との成す最大角度を傾斜角度θと規定する。

【００９４】実施例１と異なり、実施例３においては凹
部３４と凹凸部領域５０とが滑らかに結ばれ、これらの
境界が明確でない場合がある。この場合には、曲線ｆ
（ｔ）から構成された貫通部３０の側壁の一部分と直線
Ｌが接する点の内、被エッチング品（色選別機構）の表
面（電子ビーム射出側）に最も近い接点を含む部分を、
凹部３４と凹凸部領域５０の境界と規定すればよい。

【００９５】以下、図６、図７及び図８の被エッチング
材料等の模式的な一部断面図を参照して、実施例３のエ
ッチング法及び色選別機構の作製方法を説明する。尚、
実施例３においては、被エッチング材料（鉄系金属薄
板）１０として、厚さ０．０８ｍｍ程度の薄い鉄板を用
い、エッチング液としては、第２塩化鉄（ＦｅＣｌ₃）
水溶液を用いた。

【００９６】［工程−３００］先ず、実施例１の［工程
−１００］と同様に、被エッチング材料（鉄系金属薄
板）１０の表面１０Ａ上にエッチングレジスト層２０を
形成し、併せて、被エッチング材料１０の裏面１０Ｂ上
に保護層１２を形成する。

【００９７】［工程−３１０］次に、エッチングレジス
ト層２０をパターニングして、被エッチング材料（鉄系
金属薄板）１０における貫通部形成予定領域上のエッチ
ングレジスト層２０に第１の開口部２２を設け、この第
１の開口部２２の両側の近傍のエッチングレジスト層に
第１の開口部２２より小さな第２の開口部２４を設け
る。隣接する第２の開口部２４の間に複数（例えば、実
施例３においては５つ）の第３の開口部２６を設ける
（図６の（Ａ）の模式的な一部断面図及び図６の（Ｂ）
の模式的な一部平面図を参照）。実施例３においては、
エッチングレジスト層２０に形成された第１、第２及び
第３の開口部２２，２４，２６は互いに平行なスリット
形状を有する。エッチングレジスト層２０に形成された
第２の開口部２４は、被エッチング材料の中心部（図６
の左手方向に位置する）から見て、第１の開口部２２の
内側及び外側（図６の（Ａ）においては、第１の開口部
２２の左側及び右側）に位置するエッチングレジスト層
２０の部分に形成されている。

【００９８】各開口部２２，２４，２６の具体的な形成
方法は、実施例１の［工程−１１０］と同様とすること
ができる。

【００９９】その後、必要に応じて、レジスト硬膜処理
及びバーニング処理（熱処理）を施す。

【０１００】［工程−３２０］次に、被エッチング材料
１０をエッチングして、エッチングレジスト層２０に設
けられた第１の開口部２２の下方の被エッチング材料１
０に貫通領域３２を形成し、同時に、第２の開口部２４
の下方の被エッチング材料１０に凹部３４を形成し、併
せて、貫通領域３２と凹部３４を隔てる被エッチング材
料の少なくとも一部分を除去する。更に、第３の開口部
２６の下方の被エッチング材料１０をエッチングして、
凹凸部領域５０を形成し、被エッチング材料１０の厚さ
Ｔ’を制御する（即ち、被エッチング材料の厚さを薄く
する）。被エッチング材料１０の厚さＴ’は、第３の開
口部２６の数、位置、開口面積（例えば、幅等）を規定
することによって制御することができる。

【０１０１】即ち、被エッチング材料１０の表面１０Ａ
側からエッチングを開始すると、図７の（Ａ）に示すよ
うに、第１の開口部２２、第２の開口部２４及び第３の
開口部２６を通して被エッチング材料１０がエッチング
され始める。エッチングが進行すると、図７の（Ｂ）に
示すように、第１の開口部２２を通して被エッチング材
料１０がエッチングされる結果、第１の開口部２２の下
方の被エッチング材料１０に貫通領域３２Ａが形成され
る。

【０１０２】同時に、第２の開口部２４を通して被エッ
チング材料１０がエッチングされる結果、第２の開口部
２４の下方の被エッチング材料１０に凹部３４Ａが形成
される。また、第３の開口部２６を通して被エッチング
材料１０がエッチングされる結果、第３の開口部２６の
下方の被エッチング材料１０に凹凸部領域５０Ａが形成
される。この凹部３４Ａ及び凹凸部領域５０Ａは被エッ
チング材料１０を貫通していない。この段階では、貫通
領域３２Ａと凹部３４Ａは、被エッチング材料の一部分
１０Ｃによって隔てられている。

【０１０３】更に被エッチング材料１０のエッチングが
進行すると、貫通領域３２Ａ、凹部３４Ａ、凹凸部領域
５０Ａは一層深くなる。貫通領域３２Ａと凹部３４Ａを
隔てていた被エッチング材料の一部分１０Ｃがエッチン
グされ始める。また、このような被エッチング材料１０
Ｃのエッチング、あるいは又凹凸部領域５０Ａにおける
被エッチング材料１０のエッチングによって、貫通領域
３２Ａと凹部３４Ａとの間に形成されたエッチングレジ
スト層２０、凹部３４Ａと凹凸部領域５０Ａとの間に形
成されたエッチングレジスト層２０、及び凹凸部領域５
０Ａ上方に形成されたエッチングレジスト層２０は、加
圧されたエッチング液によって破壊される。このエッチ
ングレジスト層の破壊によって、被エッチング材料１０
Ｃのエッチング、あるいは又凹凸部領域５０Ａにおける
被エッチング材料１０のエッチングが加速される。

【０１０４】最終的に、図８の（Ａ）に示すように、被
エッチング材料１０を貫通した貫通領域３２が形成さ
れ、貫通領域３２の両方の側方には凹部３４が形成され
る。即ち、貫通領域３２と凹部３４から構成された貫通
部３０が形成される。また、隣接する凹部３４の間に凹
凸部領域５０が形成される。凹部３４及び凹凸部領域５
０は、被エッチング材料１０を貫通していない。図７の
（Ｂ）に示した貫通領域３２と凹部３４を隔てる被エッ
チング材料の部分１０Ｃは、図８の（Ａ）に示すエッチ
ングの最終段階においては、エッチングされて除去され
ている。凹凸部領域５０における鉄系金属薄板の厚さ
は、所定の厚さＴ₀より薄く、Ｔ’である。尚、図８の
（Ａ）には、破壊されたエッチングレジスト層を破線に
て示した。

【０１０５】［工程−３３０］エッチングの完了後、被
エッチング材料１０の表面１０Ａ上に残存したエッチン
グレジスト層２０を高温アルカリ水溶液を用いて膨潤剥
離し、更に保護層１２に紫外線を照射して、保護層１２
を被エッチング材料１０の裏面１０Ｂから剥離する。こ
うして、図８の（Ｂ）に示す構造を有する被エッチング
品（色選別機構）を得ることができる。

【０１０６】凹凸部領域５０における被エッチング材料
の厚さＴ’は、第３の開口部２６の数、位置、開口面積
を規定することによって制御することができる。第３の
開口部の数を多くすれば、一般的に、凹凸部領域５０に
おける被エッチング材料の厚さＴ’は薄くなる。第３の
開口部の開口面積を大きくしても、一般的に、凹凸部領
域５０における被エッチング材料の厚さＴ’は薄くな
る。更には、第３の開口部の相互の位置を近接させて
も、一般的に、凹取る部領域５０における被エッチング
材料の厚さＴ’は薄くなる。

【０１０７】被エッチング品（色選別機構）に形成され
た貫通部３０の全てに対して凹部３４を設けてもよい。
この場合には、エッチングレジスト層２０に形成された
全ての第１の開口部２２の両側に第２の開口部２４を設
ける。

【０１０８】あるいは又、実施例１にて説明したと同様
に、被エッチング品（色選別機構）に設けられた一部の
貫通部３０の両側方に凹部３４を設けてもよい。更に
は、実施例１と実施例３にて説明した貫通部を混在させ
てもよい。即ち、被エッチング品（色選別機構）の一部
の領域においては、貫通領域３２の１つの側方に凹部３
４を設け、被エッチング品（色選別機構）の他の領域に
おいては、貫通領域３２の両方の側方に凹部３４を設け
る。

【０１０９】実施例３におけるエッチング法及び色選別
機構の作製方法には、実施例１にて説明したと同様に、
上述した第４の態様と類似の態様を包含させることがで
きる。即ち、エッチングレジスト層２０に形成された第
２の開口部２４は、被エッチング材料の中心部から見
て、第１の開口部の両側に位置するエッチングレジスト
層の部分に形成され、しかも、被エッチング材料の中心
部から離れるほど、凹部３４が大きくなるように第２の
開口部２４が形成されている態様を含めることができ
る。尚、凹部３４の大きさと、被エッチング品（色選別
機構）の中心部から貫通部３０までの距離との間に、あ
るいは色選別機構においては電子ビームの入射角（偏向
角）との間に、一定の関係（例えば一次関数の関係）を
持たせることもできる。

【０１１０】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例によって限定を受け
るものではない。実施例にて説明した材料や数値、各種
の条件は例示であり、適宜変更することができる。本発
明のエッチング法は色選別機構の作製に適用されるだけ
でなく、被エッチング材料の貫通部の断面形状を正確に
制御する必要があり、しかも被エッチング材料の一方の
面における開口領域よりも他方の面における開口領域の
方が大きい貫通部を形成する必要がある如何なる技術分
野にも適用することができる。鉄系金属薄板として、例
えば冷延鋼板やアンバー鋼板を用いることができる。

【０１１１】実施例においては、保護層１２を、紫外線
照射によって容易に除去可能な粘着剤付きのポリエステ
ルフィルムから成るラミネートフィルムから構成した。
この代わりに、ラッカー類、エッチングレジスト、ワッ
クス、紫外線硬化型樹脂等の耐エッチング性、耐酸性、
耐水性を有する材料を被エッチング材料（鉄系金属薄
板）の裏面に塗布することによって、保護層１２を形成
することができる。

【０１１２】あるいは又、このような保護層を形成する
代わりに、ベルトサポート方式（磁気ベルト、フィルム
ベルトを用いる方式）、背面遮蔽方式等を採用すること
もできる。このような方式を採用することで、被エッチ
ング材料のエッチング時、被エッチング材料の裏面がエ
ッチングされることを防止できる。尚、この場合、ラミ
ネートフィルム等から構成された保護層を設ける必要は
ないが、被エッチング材料１０の裏面１０Ｂにエッチン
グレジスト層を保護層として形成することが望ましい。
例えば磁気ベルトを用いたベルトサポート方式において
は、磁気ベルトを被エッチング材料１０の裏面１０Ｂに
密着させた状態で、被エッチング材料１０を表面側から
エッチングする。被エッチング材料１０の裏面１０Ｂに
密着させた磁気ベルトによって、被エッチング材料１０
の裏面１０Ｂに形成された保護層としてのエッチングレ
ジスト層が保護される。従って、被エッチング材料１０
の裏面１０Ｂに形成されたエッチングレジスト層がエッ
チング時に加圧されたエッチング液によって破壊され、
エッチング液が被エッチング材料１０の裏面１０Ｂに回
り込むことを防止することができる。

【０１１３】実施例においては、専らアパーチャグリル
型の色選別機構を例にとり説明したが、本発明はシャド
ーマスク型の色選別機構にも適用することができる。こ
の場合の第１の開口部２２及び第２の開口部２４の配置
例を、図９の（Ａ）及び（Ｂ）に模式的な一部平面図と
して示す。尚、図９においては、１つの第１及び第２の
開口部２２，２４のみを図示したが、実際には多数の第
１及び第２の開口部が形成されている。図９の（Ａ）に
おいては、第１の開口部２２を囲むように第２の開口部
２４が形成されている。これによって、図４に示したよ
うな断面形状を有する貫通部を形成することができる。
また、図９の（Ｂ）においては、第１の開口部２２を部
分的に囲むように第２の開口部２４が形成されている。
これによって、図１に示したような断面形状を有する貫
通部を形成することができる。図９の（Ａ）において、
実施例３にて説明した第３の開口部（図示せず）を第２
の開口部２４の外側に同心円状に形成することもでき
る。

【０１１４】本発明の第１の態様に係る色選別機構にお
いては、曲線ｆ（ｔ）の一次導関数は０を含む正又は負
の一方の値を有している。しかしながら、本発明のエッ
チング法あるいは色選別機構の作製方法においては、第
１及び第２の開口部２２，２４の大きさや配置条件、エ
ッチング条件によっては、図１０に示すように、曲線ｆ
（ｔ）の一次導関数が正及び負の両方の値を有する色選
別機構が作製される場合もある。即ち、一次導関数の符
号が他の領域の符号と異なる領域を曲線ｆ（ｔ）が有す
る場合がある。但し、この場合においても、曲線ｆ
（ｔ）は連続性を有し、滑らかであり、変曲点（例え
ば、Ｑ₁，Ｑ₂）を有する。

【０１１５】

【発明の効果】以上のように本発明のエッチング法ある
いは色選別機構の作製方法は、煩雑な工程を要さず、被
エッチング材料（鉄系金属薄板）の厚さに拘らず、また
貫通部のピッチに拘らず、高品質を有する貫通部を再現
性よく安定して形成することができる。しかも使用する
金属薄板の厚さや形成すべき貫通部のピッチの限定を大
きく受けることなく、広範囲に亙る仕様の色選別機構等
の作製に適用することが可能である。貫通部の側壁は、
なだらかな曲線、大きな傾斜角度を有し得る。

【０１１６】本発明によれば、片面エッチング法によ
り、厚い金属薄板に細かいピッチを有する貫通部を形成
することができ、所望の品質を有する色選別機構を作製
できる。尚、図１５にて説明した粘着フィルムを利用し
た技術の適用限界は、金属薄板で０．１０ｍｍ、スリッ
トピッチで０．５ｍｍであった。一方、本発明において
は、更に広い範囲の金属薄板の厚さ及び貫通部のピッチ
を有する被エッチング材料あるいは色選別機構を作製す
ることができる。

【０１１７】更に、片面エッチング法にて貫通部を形成
することができるため、被エッチング材料（鉄系金属薄
板）の裏側においてエッチングレジスト層のパターニン
グを行う必要がない。即ち、表裏面用の一対のパターン
が形成された一対のレジスト感光用マスクを用い、この
一対のレジスト感光用マスクの位置合わせを厳密に行う
といった従来の技術の問題点を回避することができる。
しかも、片面エッチングであるが故に、レジスト感光用
マスクの精度の余裕度（自由度）が上がる。これによ
り、生産性の向上やコストダウンを図ることができる。

【０１１８】保護層を、紫外線照射によって被エッチン
グ材料から容易に除去可能な粘着剤付きのポリエステル
フィルムから成るラミネートフィルムから構成すれば、
色選別機構の検査の自動化も容易に実現でき、更には、
エッチング後の色選別機構をフレーム１４０に取り付け
る前に色選別機構に損傷が生じることを防止し得る。

【０１１９】本発明の第２の態様に係る色選別機構にお
いては、色選別機構全体の厚さを薄くすることができ
る。即ち、厚い鉄系金属薄板から任意の厚さを有する色
選別機構を作製することができる。また、色選別機構の
軽量化を図ることができる。しかも、貫通部の側壁は、
一層なだらかな曲線、より大きな傾斜角度を有し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の被エッチング品若しくは色選別機構
の模式的な一部断面図である。

【図２】実施例１におけるエッチング法若しくは色選別
機構の作製方法を説明するための各工程における被エッ
チング材料又は鉄系金属薄板等の模式的な一部断面図で
ある。

【図３】図２に引き続き、実施例１におけるエッチング
法若しくは色選別機構の作製方法を説明するための各工
程における被エッチング材料又は鉄系金属薄板等の模式
的な一部断面図である。

【図４】実施例２の被エッチング品若しくは色選別機構
の模式的な一部断面図である。

【図５】実施例２におけるエッチング法若しくは色選別
機構の作製方法を説明するための各工程における被エッ
チング材料又は鉄系金属薄板等の模式的な一部断面図で
ある。

【図６】実施例３におけるエッチング法若しくは色選別
機構の作製方法を説明するための各工程における被エッ
チング材料又は鉄系金属薄板等の模式的な一部断面図で
ある。

【図７】図７に引き続き、実施例３におけるエッチング
法若しくは色選別機構の作製方法を説明するための各工
程における被エッチング材料又は鉄系金属薄板等の模式
的な一部断面図である。

【図８】図８に引き続き、実施例３におけるエッチング
法若しくは色選別機構の作製方法を説明するための各工
程における被エッチング材料又は鉄系金属薄板等の模式
的な一部断面図、及び、実施例３の被エッチング品若し
くは色選別機構の模式的な一部断面図である。

【図９】本発明をシャドーマスク型の色選別機構に適用
する場合の第１及び第２の開口部の配置を示す模式的な
一部平面図である。

【図１０】本発明の色選別機構の作製方法によって作製
された別の貫通部断面形状を有する被エッチング品若し
くは色選別機構の模式的な一部断面図である。

【図１１】色選別機構の全体構成を示す図である。

【図１２】従来の１ステップ両面エッチング法の各工程
における金属薄板等の模式的な一部断面図である。

【図１３】電子ビームが通過するスリットの傾斜角度と
電子ビームの入射角の関係を説明するための図である。

【図１４】従来の２ステップ両面エッチング法の各工程
における金属薄板等の模式的な一部断面図である。

【図１５】背景技術を説明する図である。

【符号の説明】

１０被エッチング材料（鉄系金属薄板）１２保護層２０エッチングレジスト層２２第１の開口部２４第２の開口部２６第３の開口部３０貫通部３２貫通領域３４凹部４０，４２開口領域５０凹凸部領域Ｗ₁，Ｗ₂ 開口部の幅Ｓ₁，Ｓ₂ 開口領域の幅ＳＥ₁，ＳＥ₂ サイドエッチング量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）被エッチング材料の表面上にエッチ
ングレジスト層を形成し、併せて、被エッチング材料の
裏面上に保護層を形成する工程と、（ロ）エッチングレジスト層をパターニングして、被エ
ッチング材料における貫通部形成予定領域上のエッチン
グレジスト層に第１の開口部を設け、該第１の開口部の
近傍のエッチングレジスト層に第１の開口部より小さな
第２の開口部を設ける工程と、（ハ）被エッチング材料をエッチングして、エッチング
レジスト層に設けられた第１の開口部の下方の被エッチ
ング材料に貫通領域を形成し、同時に、第２の開口部の
下方の被エッチング材料に凹部を形成し、併せて、貫通
領域と凹部を隔てる被エッチング材料の少なくとも一部
分を除去する工程、から成り、以って、貫通領域及び凹部から構成され、しかも、被エ
ッチング材料の表面側における貫通領域及び凹部によっ
て規定された開口領域、並びに被エッチング材料の裏面
側における貫通領域によって規定された開口領域を有す
る貫通部を形成することを特徴とするエッチング法。
【請求項２】被エッチング材料のエッチング中に、被エ
ッチング材料がその厚さ方向にエッチングされることに
よって、第１の開口部と第２の開口部との間に位置する
エッチングレジスト層が破壊されることを特徴とする請
求項１に記載のエッチング法。
【請求項３】隣接する第２の開口部の間のエッチングレ
ジスト層に少なくとも１つの第３の開口部を更に設け、
該第３の開口部の数、位置、開口面積を規定することに
よって、被エッチング材料のエッチングにおいて、第３
の開口部の下方の被エッチング材料の厚さを制御するこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエッチン
グ法。
【請求項４】エッチングレジスト層に形成された第１及
び第２の開口部は互いに平行なスリット形状を有し、エ
ッチングレジスト層に形成された第２の開口部は、被エ
ッチング材料の中心部から見て、第１の開口部の外側に
位置するエッチングレジスト層の部分に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項
に記載のエッチング法。
【請求項５】エッチングレジスト層に形成された第２の
開口部は、被エッチング材料の中心部から見て、第１の
開口部の外側に位置するエッチングレジスト層の部分に
形成され、しかも、被エッチング材料の中心部から離れ
るほど凹部が大きくなるように、第２の開口部が形成さ
れていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れか１項に記載のエッチング法。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記
載されたエッチング法を用いて、鉄系金属薄板を被エッ
チング材料として用い、貫通部を電子ビームが通過する
色選別機構を作製することを特徴とする色選別機構の作
製方法。
【請求項７】鉄系金属薄板に電子ビームが通過する複数
の貫通部が形成された色選別機構であって、色選別機構の電子ビーム入射側の面における貫通部の開
口領域の大きさが、電子ビーム射出側の面における貫通
部の開口領域の大きさよりも小さく、鉄系金属薄板の厚さ方向に貫通部を切断したときの貫通
部の側壁の少なくとも一部分は曲線ｆ（ｔ）（ここでｔ
は鉄系金属薄板の厚さである）から構成されており、全
てのｔの領域において、該曲線ｆ（ｔ）の一次導関数は
０を含む正又は負の一方の値を有し、且つ該曲線ｆ
（ｔ）は変曲点を有することを特徴とする色選別機構。
【請求項８】所定の厚さを有する鉄系金属薄板をエッチ
ングすることにより作製され、電子ビームが通過する複
数の貫通部が形成された色選別機構であって、色選別機構の電子ビーム入射側の面における貫通部の開
口領域の大きさが、電子ビーム射出側の面における貫通
部の開口領域の大きさよりも小さく、貫通部と貫通部との間の電子ビーム射出側の面には凹凸
部領域が形成されており、凹凸部領域における鉄系金属薄板の厚さは、前記所定の
厚さより薄いことを特徴とする色選別機構。