JPH087753A - カラー受像管用シャドウマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板厚の異なる複数種類のシャドウマスクを効
率よく混合生産する方法を得ることを目的とする。 【構成】 板厚の異なる複数種類のシャドウマスク素材
の両主面に透孔形成用レジスト膜を形成し、この透孔形
成用レジスト膜の形成されたシャドウマスク素材を所定
の搬送速度で動かしてエッチング槽を通過させ、その間
にスプレーノズルから所定温度のエッチング液を所定圧
力でスプレーして透孔を形成するカラー受像管用シャド
ウマスクの製造方法において、エッチング槽を複数のエ
ッチング槽27a 〜 27fに分割し、シャドウマスク素材の
板厚に応じて選択的に一部エッチング槽のスプレーを停
止するとともに、このスプレーを停止したエッチング槽
のスプレーノズル29から漏出するエッチング液のシャド
ウマスク素材への滴下をカバーにより遮蔽するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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係り、特にフォトエッチング法
によりシャドウマスク素材に透孔を形成するカラー受像
管用シャドウマスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー受像管は、図５に示すよう
に、パネル１の内面に形成された蛍光体スクリーン２に
対向してシャドウマスク３が配置され、ファンネル４の
ネック５内に配置された電子銃６から放出される３電子
ビーム７B ，７G ，７R を上記シャドウマスク３により
選別して蛍光体スクリーン２を水平、垂直方向に走査す
ることにより、カラー画像を表示する構造に形成されて
いる。そのシャドウマスク３の蛍光体スクリーン２と対
向する面には、図６に示すように、一方の主面側を大孔
９、他方の主面側を小孔１０とする多数の透孔１１が所
定の配列で形成されている。

【０００３】このようなシャドウマスクは、従来よりフ
ォトエッチング法により製造されている。すなわち、平
らな帯板状のシャドウマスク素材の両主面に上記大孔お
よび小孔形成部分を露出部とする透孔形成用レジスト膜
を形成し、この透孔形成用レジスト膜の形成されたシャ
ドウマスク素材を所定の搬送速度で動かしながら、両主
面にエッチング液をスプレーし、上記露出部を腐蝕する
ことにより透孔を形成している。

【０００４】ところで、上記シャドウマスクは、カラー
受像管の蛍光体スクリーンの大きさにより板厚が異な
る。概して小型管では薄く、大型管では厚く、０．１０
〜０．２５mm程度の範囲のものが用いられている。従来
このように板厚の異なるシャドウマスクの製造は、比較
的板厚の薄いものと比較的板厚の厚いものとに分け、そ
の比較的板厚の薄いもの、比較的板厚の厚いものをそれ
ぞれまとめて製造している。

【０００５】しかし近年のように多品種混合生産を必要
とし、同一工程で板厚の薄いものと板厚の厚いものとを
混合生産しなければならない場合は、できる限り製造条
件を単純にしないと、品質が安定せず、また切換え時の
ロスが大きくなる。

【０００６】すなわち、シャドウマスクの製造では、シ
ャドウマスク素材の板厚が異なると、その板厚に応じて
エッチング時の搬送速度を変更することが必要である。
またこの搬送速度の変更時点で透孔寸法のばらつきが大
きくなる。さらに透孔寸法のばらつきを小さく抑えよう
としてエッチング液のスプレー圧力を調整すると、その
調整にともなってまた透孔寸法のばらつきが生ずる。

【０００７】また同一エッチング工程で、たとえば板厚
の薄いシャドウマスク素材から板厚の厚いシャドウマス
ク素材に切換える場合は、シャドウマスク素材の搬送速
度およびエッチング液のスプレー圧力をほぼ同じに保っ
ておこなうためには、板厚の薄いシャドウマスク素材か
ら板厚の厚いシャドウマスク素材に切換えるとき、一旦
エッチングを停止して、エッチング液の温度を上げる必
要がある。逆に板厚の厚いシャドウマスク素材から板厚
の薄いシャドウマスク素材に切換える場合は、一旦エッ
チングを停止して、エッチング液の温度を下げる必要が
ある。このように一旦製造ラインを停止することは、シ
ャドウマスク製造の機会損失につながり、シャドウマス
クの生産性をいちじるしく低下させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、カラー
受像管用シャドウマスクは、従来よりフォトエッチング
法により製造され、平らな帯板状のシャドウマスク素材
の両主面に透孔形成用レジスト膜を形成し、この透孔形
成用レジスト膜の形成されたシャドウマスク素材を所定
の搬送速度で動かしながら、その両主面にエッチング液
をスプレーして腐蝕することにより透孔を形成してい
る。そのシャドウマスクの板厚は、カラー受像管の蛍光
体スクリーンの大きさにより異なり、板厚０．１０〜
０．２５mm程度の範囲のものが用いられている。

【０００９】ところで、近年のように多品種混合生産を
必要とし、板厚の異なるシャドウマスクを同一工程で混
合生産しなければならない場合は、できる限り製造条件
を単純にしないと、品質が安定せず、また切換え時のロ
スが大きくなる。すなわち、シャドウマスク素材の板厚
が異なると、その板厚に応じてエッチング時の搬送速度
を変更することが必要である。またこの搬送速度の変更
時点で透孔寸法のばらつきが大きくなる。さらに透孔寸
法のばらつきを小さく抑えようとしてエッチング液のス
プレー圧力を調整すると、その調整にともなってまた透
孔寸法のばらつきが生ずる。また同一エッチング工程で
たとえば板厚の薄いシャドウマスク素材から板厚の厚い
シャドウマスク素材に切換える場合、シャドウマスク素
材の搬送速度およびエッチング液のスプレー圧力をほぼ
一定に保ってエッチングをおこなうためには、板厚の薄
いシャドウマスク素材から板厚の厚いシャドウマスク素
材に切換えるとき、一旦エッチングを停止して、エッチ
ング液の温度を上げる必要がある。逆に板厚の厚いシャ
ドウマスク素材から板厚の薄いシャドウマスク素材に切
換える場合は、一旦エッチングを停止して、エッチング
液の温度を下げる必要がある。これらがシャドウマスク
製造の機会損失につながり、シャドウマスクの生産性を
いちじるしく低下させるという問題がある。

【００１０】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、板厚の異なる複数種類のシャドウマスクを
生産性を低下させることなく安定に混合生産することが
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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】板厚の異なる複数種類の
シャドウマスク素材の両主面に透孔形成用レジスト膜を
形成し、この透孔形成用レジスト膜の形成されたシャド
ウマスク素材を所定の搬送速度で動かしてエッチング槽
を通過させ、このエッチング槽を通過する間にエッチン
グ槽に設置されているスプレーノズルから所定温度のエ
ッチング液を所定圧力でスプレーして透孔を形成するカ
ラー受像管用シャドウマスクの製造方法において、エッ
チング槽を複数のエッチング槽に分割し、シャドウマス
ク素材の板厚に応じて選択的に一部エッチング槽のスプ
レーを停止するとともに、このスプレーを停止したエッ
チング槽のスプレーノズルから漏出するエッチング液の
シャドウマスク素材への滴下をカバーにより遮蔽し、板
厚の異なる複数種類のシャドウマスク素材をほぼ一定の
搬送速度で動かしてエッチングするようにした。

【００１２】

【作用】上記のように、エッチング槽を複数のエッチン
グ槽に分割し、シャドウマスク素材の板厚に応じて選択
的に一部エッチング槽のスプレーを停止するとともに、
このスプレーを停止したエッチング槽のスプレーノズル
から漏出するエッチング液のシャドウマスク素材への滴
下をカバーにより遮蔽すると、エッチング液の温度、エ
ッチング液のスプレー圧力などのエッチング条件をほぼ
一定に保ち、かつシャドウマスク素材の搬送速度をほぼ
一定にして板厚の異なる複数種類のシャドウマスク素材
にそれぞれ所定の透孔を形成することができ、板厚の異
なる複数種類のシャドウマスクを、生産性を低下させる
ことなく安定に混合生産することができる。

【００１３】

【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。

【００１４】その一実施例として、２１インチカラー受
像管用シャドウマスクと１８インチカラー受像管用シャ
ドウマスクとを混合生産する場合について説明する。そ
の２１インチカラー受像管用のシャドウマスク素材は、
板厚０．２２mm、板幅４６０mmのアルミキルド鋼からな
る平らな帯板からなり、１８インチカラー受像管用のシ
ャドウマスク素材は、板厚０．１５mm、同じく板幅４６
０mmのアルミキルド鋼からなる平らな帯板からなる。

【００１５】シャドウマスクの製造は、２１インチカラ
ー受像管用、１８インチカラー受像管用ともに、まず上
記シャドウマスク素材の両主面を、脱脂、水洗、純水洗
浄して、両主面を清浄にする（洗浄工程）。ついで図４
（ａ）に示すように、洗浄されたシャドウマスク素材２
０の両主面に感光剤を塗布し乾燥して感光膜２１を形成
する（感光膜形成工程）。その感光剤としては、カゼイ
ン、重クロム酸アンモニウムを主成分とする比重１．０
３０（２０℃）の感光剤が用いられる。

【００１６】つぎに、同（ｂ）に示すように、上記両主
面の感光膜２１に、形成しようとするシャドウマスクの
大孔および小孔（図６参照）に対応するパターンの形成
された一対のネガ原版２２a ，２２b を真空密着して光
源から放射される光により露光し、両主面の感光膜２１
にそれぞれネガ原版２２a ，２２b のパターンを焼付け
る（露光工程）。この露光には、たとえば５ kＷの超高
圧水銀ランプを光源とし、この光源をシャドウマスク素
材２０の両主面から約９０cm離して配置し、この光源か
ら放射される光により約４０秒露光することにより所要
のパターンを焼付けることができる。

【００１７】つぎに、上記パターンを焼付けられた両主
面の感光膜２１を約４０℃の温水で現像して未感光部分
を除去する（現像工程）。さらに乾燥、ベーキングを施
して、同（ｃ）に示すように、シャドウマスク素材２０
の両主面に透孔形成部分を露出部２３とするレジスト膜
２４a ，２４b を形成する（ベーキング工程）。

【００１８】その後、上記レジスト膜２４a ，２４b の
形成されたシャドウマスク素材２０の両主面にエッチン
グ液をスプレーして、同（ｄ）に示すように、一方の主
面側に大孔９、他方の主面側に小孔１０を形成し、これ
ら大孔９と小孔１０とが連通した透孔１１を形成する
（エッチング工程）。このアルミキルド鋼からなるシャ
ドウマスク素材２０のエッチング液としては、比重１．
４８０、液温６７℃の塩化第２鉄溶液が用いられ、後述
するように一方の主面を上にしその主面を水平に保って
約３m/min の搬送速度で移動するシャドウマスク素材２
０の上方から一方の主面に上記エッチング液を１．５kg
／cm² の液圧でスプレーするとともに、下方から他方に
主面に上記エッチング液を２．０kg／cm² の液圧でスプ
レーすることによりおこなわれる。

【００１９】つぎに、上記エッチングにより透孔１１の
形成されたシャドウマスク素材２０の両主面に苛性アル
カリ溶液をスプレーして、両主面に残存するレジスト膜
２４a ，２４b を剥離し、その後水洗し乾燥して、同
（ｅ）に示すように、透孔１１の形成された平板状のフ
ラットマスク２５を得る。

【００２０】図１に上記エッチングに用いられるエッチ
ング装置を示す。このエッチング装置は、従来のエッチ
ング槽を複数（図示例では６つ）のエッチング槽２７a
〜２７f に分割し、この複数のエッチング槽２７a 〜２
７f を、一方の主面を上にしその主面を水平に保って移
動するシャドウマスク素材２０に沿って直列に設置した
ものとなっている。その各エッチング槽２７a 〜２７f
の入口および出口には、移動するシャドウマスク素材２
０をガイドしかつ移動方向に張力を加えるローラ２８が
配設されている。また各エッチング槽２７a 〜２７f 内
の上部および下部には、移動するシャドウマスク素材２
０の両主面にエッチング液をスプレーする複数個のスプ
レーノズル２９が所定の配置で設けられている。さらに
このエッチング装置では、複数のエッチング槽２７a 〜
２７f のうち、シャドウマスク素材２０の移動方向手前
に配置された一部エッチング槽２７a ，２７b …に、図
２に示すように（エッチング槽２７a について図示）、
エッチング槽２７a ，２７b …の稼働を停止したとき、
上部に配置されたスプレーノズル２９から漏出してシャ
ドウマスク素材２０に滴下するエッチング液を遮蔽する
カバー３０を適宜装着しうる構造に形成されている。図
３に示すように、このエッチング液を遮蔽するカバー３
０は、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastic：繊維強化プ
ラスチック）やビニルシートなどからシャドウマスク素
材２０を覆う湾曲形状に形成されている。このカバー３
０は、エッチング槽２７a ，２７b …の稼働を停止した
のち、そのエッチング槽２７a ，２７b …の窓から挿入
して取付けられる。

【００２１】このエッチング装置でのエッチングは、た
とえば６個のエッチング槽２７a 〜２７g のすべてを稼
働して、最初に相対的に板厚の厚い２１インチカラー受
像管用のシャドウマスク素材を前述したように一方の主
面を上にして約３m/min の搬送速度で動かしながら、そ
の一方の主面に比重１．４８０、液温６７℃の塩化第２
鉄溶液液からなるエッチング液を上方に配置されたスプ
レーノズルから１．５kg／cm² の液圧でスプレーすると
ともに、他方の主面に下方に配置されたスプレーノズル
から２．０kg／cm² の液圧でスプレーしてエッチングす
る。そしてこのシャドウマスク素材の最後尾がその移動
方向手前のエッチング槽２７a ，２７bを通過し終わる
にしたがい、順次これらエッチング槽２７a ，２７b の
稼働を停止してカバー３０を取付ける。ついで相対的に
板厚の薄い１８インチカラー受像管用のシャドウマスク
素材を上記２１インチカラー受像管用のシャドウマスク
素材のエッチングしたときと同じエッチング条件（エッ
チング液の比重、液温など）で、かつ同じ搬送速度で動
かしてエッチング槽２７a ，２７b 以外のエッチング槽
２７c 〜２７g でエッチングする。

【００２２】ところで、上記のようにエッチング槽を複
数のエッチング槽２７a 〜２７g に分割し、最初に相対
的に板厚の厚い２１インチカラー受像管用のシャドウマ
スク素材をエッチングし、この２１インチカラー受像管
用のシャドウマスク素材の最後尾がその移動方向手前の
エッチング槽を通過し終わるにしたがい、そのエッチン
グ槽の稼働を停止してカバーを取付け、ついで相対的に
板厚の薄い１８インチカラー受像管用のシャドウマスク
素材をエッチングすると、この相対的に板厚の薄い１８
インチカラー受像管用のシャドウマスク素材を相対的に
板厚の厚い２１インチカラー受像管用のシャドウマスク
素材のエッチングとほぼ同じエッチング条件かつほぼ同
じ搬送速度で動かして所要の透孔を形成することがで
き、特にその搬送速度をほぼ一定に保って所要の透孔を
形成することができることから、板厚の異なるシャドウ
マスク素材を生産性を低下することなく安定に混合生産
することができる。

【００２３】なお、上記実施例では、最初に相対的に板
厚の厚いシャドウマスク素材をエッチングし、ついで相
対的に板厚の薄いシャドウマスク素材をエッチングする
場合について説明したが、逆に最初に相対的に板厚の薄
いシャドウマスク素材をエッチングし、ついで相対的に
板厚の厚いシャドウマスク素材をエッチングすることも
可能である。この場合は、最初にシャドウマスク素材の
移動方向手前のエッチング槽の稼働を停止してカバーを
取付けて相対的に板厚の薄いシャドウマスク素材をエッ
チングし、このシャドウマスク素材の最後尾がその稼働
を停止しているエッチング槽を通過し終わるにしたがい
カバーを取外して、稼働を開始させたのち、相対的に板
厚の厚いシャドウマスク素材をエッチングすることによ
りおこなわれる。

【００２４】なおまた、上記実施例では、２１インチカ
ラー受像管用シャドウマスクと１８インチカラー受像管
用シャドウマスクとを混合生産する場合について説明し
たが、この発明は、一般にサイズの異なる各種カラー受
像管用シャドウマスクに用いられる板厚０．１０〜０．
２５mmのシャドウマスクのあらゆる混合生産に適用する
ことができる。

【００２５】

【発明の効果】板厚の異なる複数種類のシャドウマスク
素材の両主面に透孔形成用レジスト膜を形成し、この透
孔形成用レジスト膜の形成されたシャドウマスク素材を
所定の搬送速度で動かしてエッチング槽を通過させ、そ
のエッチング槽を通過する間にエッチング槽に設置され
ているスプレーノズルから所定温度のエッチング液を所
定圧力でスプレーして透孔を形成するカラー受像管用シ
ャドウマスクの製造方法において、エッチング槽を複数
のエッチング槽に分割し、シャドウマスク素材の板厚に
応じて選択的に一部エッチング槽のスプレーを停止する
とともに、このスプレーを停止したエッチング槽のスプ
レーノズルから漏出するエッチング液のシャドウマスク
素材への滴下をカバーにより遮蔽すると、エッチング液
の温度、エッチング液のスプレー圧力などのエッチング
条件をほぼ一定とし、かつシャドウマスク素材の搬送速
度をほぼ一定にして板厚の異なる複数種類のシャドウマ
スク素材に所定の透孔を形成することができ、板厚の異
なる複数種類のシャドウマスクを生産性を低下させるこ
となく安定に混合生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のカラー受像管用シャドウ
マスクの製造方法に係るエッチング装置の構成を示す図
である。

【図２】そのエッチング槽へのカバーの装着を示す図で
ある。

【図３】そのカバーの構成を示す図である。

【図４】図４（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれこの発明の一
実施例であるカラー受像管用シャドウマスクの製造方法
を説明するための図である。

【図５】カラー受像管の構成を示す図である。

【図６】そのシャドウマスクの透孔形状を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１…透孔 ２０…シャドウマスク素材 ２４a ，２４b …レジスト膜 ２７a 〜２７b …エッチング槽 ２９…スプレーノズル ３０…カバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板厚の異なる複数種類のシャドウマスク
   素材の両主面に透孔形成用レジスト膜を形成し、この透
   孔形成用レジスト膜の形成されたシャドウマスク素材を
   所定の搬送速度で動かしてエッチング槽を通過させ、こ
   のエッチング槽を通過する間にエッチング槽に設置され
   ているスプレーノズルから所定温度のエッチング液を所
   定圧力でスプレーして透孔を形成するカラー受像管用シ
   ャドウマスクの製造方法において、 上記エッチング槽を複数のエッチング槽に分割し、上記
   シャドウマスク素材の板厚に応じて選択的に一部エッチ
   ング槽のスプレーを停止するとともに、このスプレーを
   停止したエッチング槽のスプレーノズルから漏出するエ
   ッチング液のシャドウマスク素材への滴下をカバーによ
   り遮蔽し、板厚の異なる複数種類のシャドウマスク素材
   をほぼ一定の搬送速度で動かしてエッチングすることを
   特徴とするカラー受像管用シャドウマスクの製造方法。