JPH0877922A - シャドーマスクの製造方法およびシャドーマスク - Google Patents
シャドーマスクの製造方法およびシャドーマスクInfo
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- JPH0877922A JPH0877922A JP7108841A JP10884195A JPH0877922A JP H0877922 A JPH0877922 A JP H0877922A JP 7108841 A JP7108841 A JP 7108841A JP 10884195 A JP10884195 A JP 10884195A JP H0877922 A JPH0877922 A JP H0877922A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/06—Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
- H01J29/07—Shadow masks for colour television tubes
-
- 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
- H01J9/142—Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes of shadow-masks for colour television tubes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/02—Local etching
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】極線管内に使用されるシャドーマスクの製造方
法と、それによるシャドーマスクを提供する。 【構成】第１の感光層を第１のパターン化された光で露
光し、第２の感光層を第２のパターン化された光で露光
する。この露光は、各々の感光層に蓄積された露光量が
所定の価に到達するまで継続し、次に、第２の主表面の
エッチングを防ぐために、第１の保護膜を第２の感光層
に塗布する。次に、第１の凹部を形成するため第１の主
表面がエッチングされる。第１の凹部の深さの距離は、
第１の主表面から第２の主表面までの距離よりも短い。
第１の主表面の追加的なエッチングを防ぐために、第２
の保護膜を第１の主表面に塗布する。第２の凹部を形成
するために第１の保護膜を除去し、第２の主表面をエッ
チングする。第２の凹部を形成するために、第１の保護
膜を除去する。第２の凹部は第１の凹部と互いに連通す
る。最後に、第２の保護膜と感光層が除去される。
法と、それによるシャドーマスクを提供する。 【構成】第１の感光層を第１のパターン化された光で露
光し、第２の感光層を第２のパターン化された光で露光
する。この露光は、各々の感光層に蓄積された露光量が
所定の価に到達するまで継続し、次に、第２の主表面の
エッチングを防ぐために、第１の保護膜を第２の感光層
に塗布する。次に、第１の凹部を形成するため第１の主
表面がエッチングされる。第１の凹部の深さの距離は、
第１の主表面から第２の主表面までの距離よりも短い。
第１の主表面の追加的なエッチングを防ぐために、第２
の保護膜を第１の主表面に塗布する。第２の凹部を形成
するために第１の保護膜を除去し、第２の主表面をエッ
チングする。第２の凹部を形成するために、第１の保護
膜を除去する。第２の凹部は第１の凹部と互いに連通す
る。最後に、第２の保護膜と感光層が除去される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は開口部を有するウェブの
形成方法に関する。特に、カラー陰極線管（color cath
ode ray tube）内において使用するシャドーマスクの製
造方法に関するものである。
形成方法に関する。特に、カラー陰極線管（color cath
ode ray tube）内において使用するシャドーマスクの製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】陰極線管はテレビやコンピュータ表示装
置等の様々な装置に使用されている。高解像度陰極線管
を得る上で最も重要な要素は、精密にエッチングされた
シャドーマスクを製造することにある。
置等の様々な装置に使用されている。高解像度陰極線管
を得る上で最も重要な要素は、精密にエッチングされた
シャドーマスクを製造することにある。
【０００３】均一にエッチングされ、高解像度用のシャ
ドーマスクの製造を可能にするには、一般的に、２ステ
ップ工程エッチング法を採用することが不可欠であると
考えられている。２ステップ工程エッチング法を採用す
れば、１ステップ工程エッチング法において、シャドー
ウマスクの両方の主表面を同時にエッチングする際に、
エッチングされた凹部(cavity)が互いに交差してときに
発生する迅速かつ制御し得ない寸法変化を回避すること
が可能になるからである。
ドーマスクの製造を可能にするには、一般的に、２ステ
ップ工程エッチング法を採用することが不可欠であると
考えられている。２ステップ工程エッチング法を採用す
れば、１ステップ工程エッチング法において、シャドー
ウマスクの両方の主表面を同時にエッチングする際に、
エッチングされた凹部(cavity)が互いに交差してときに
発生する迅速かつ制御し得ない寸法変化を回避すること
が可能になるからである。
【０００４】一方、２ステップ工程エッチング法を説明
する引例では、１回目のエッチング工程において形成さ
れる凹部が、２回目のエッチング工程を行う前に完全に
耐エッチィング材(etch resistant material)で満たさ
れるべきであると述べている。このような２ステップ工
程エッチングによるシャドーマスクの製造方法の引例
が、Ｋｕｄｏらの米国特許第３６７９５００号で言及さ
れている。まず、ウェブの両面に耐エッチング材を塗布
し、その耐エッチング材をウェブ表面上にパターン形成
する。その後、ウェブの第１の面がエッチングされ、第
１の凹部が第１の面上に形成される。次に、その第１の
凹部が耐エッチング材で満たされる。最後に、そのウェ
ブに対して、第１の面とは反対側の面の、第２の面から
エッチングして第２の凹部を形成し、両方の凹部を互い
に連通させて開口部を形成する。
する引例では、１回目のエッチング工程において形成さ
れる凹部が、２回目のエッチング工程を行う前に完全に
耐エッチィング材(etch resistant material)で満たさ
れるべきであると述べている。このような２ステップ工
程エッチングによるシャドーマスクの製造方法の引例
が、Ｋｕｄｏらの米国特許第３６７９５００号で言及さ
れている。まず、ウェブの両面に耐エッチング材を塗布
し、その耐エッチング材をウェブ表面上にパターン形成
する。その後、ウェブの第１の面がエッチングされ、第
１の凹部が第１の面上に形成される。次に、その第１の
凹部が耐エッチング材で満たされる。最後に、そのウェ
ブに対して、第１の面とは反対側の面の、第２の面から
エッチングして第２の凹部を形成し、両方の凹部を互い
に連通させて開口部を形成する。
【０００５】２ステップ工程エッチング法によるシャド
ーマスク製造方法の別の引例が、Ｏｈｔａｋｅらの米国
特許第４６８９１１４号に記載されている。ウェブの第
１の表面を上向きにして導入し、そのウェブの第１の表
面をエッチングすることによって、凹部を形成する。次
に、第１の表面が下向きになるようにウェブを裏返す。
耐エッチング層を第１の表面に塗布し、第１の表面にエ
ッチングされた凹部が、狭部（constricted portion)に
おいて、第２の凹部と連通するまで第２の表面はエッチ
ングされる。このＯｈｔａｋｅらの４６８９１１４号に
記載の方法は、第１の表面の凹部を耐エッチング層で完
全に満たすことを最初から意図している。
ーマスク製造方法の別の引例が、Ｏｈｔａｋｅらの米国
特許第４６８９１１４号に記載されている。ウェブの第
１の表面を上向きにして導入し、そのウェブの第１の表
面をエッチングすることによって、凹部を形成する。次
に、第１の表面が下向きになるようにウェブを裏返す。
耐エッチング層を第１の表面に塗布し、第１の表面にエ
ッチングされた凹部が、狭部（constricted portion)に
おいて、第２の凹部と連通するまで第２の表面はエッチ
ングされる。このＯｈｔａｋｅらの４６８９１１４号に
記載の方法は、第１の表面の凹部を耐エッチング層で完
全に満たすことを最初から意図している。
【０００６】２ステップ工程エッチング法を用いてシャ
ドーマスクの品質向上を図った引例は、Ｔｏｅｉらの米
国特許第５２０００２５号に開示されている。このＴｏ
ｅｉらの特許は、１回目のエッチング工程後にウェブに
対して、高圧力の液体を吹き付けることを言及してい
る。その液体によって、１回目のエッチング工程でエッ
チングされた際に、凹部からあふれた耐エッチング材を
除去することができる。このことは、２回目のエッチン
グ工程を行う前に、１回目のエッチングで形成した凹部
を、より完璧に耐エッチング材で満たすことを可能にす
る効果がある。
ドーマスクの品質向上を図った引例は、Ｔｏｅｉらの米
国特許第５２０００２５号に開示されている。このＴｏ
ｅｉらの特許は、１回目のエッチング工程後にウェブに
対して、高圧力の液体を吹き付けることを言及してい
る。その液体によって、１回目のエッチング工程でエッ
チングされた際に、凹部からあふれた耐エッチング材を
除去することができる。このことは、２回目のエッチン
グ工程を行う前に、１回目のエッチングで形成した凹部
を、より完璧に耐エッチング材で満たすことを可能にす
る効果がある。
【０００７】以上のようなエッチング法を、高画質用シ
ャドーマスクの製造方法に採用する場合、以下に説明す
るように、凹部の形状を規定しているエッジ部の丸み付
け（rounding of the edges）を行うことが重要である
と考えられている。
ャドーマスクの製造方法に採用する場合、以下に説明す
るように、凹部の形状を規定しているエッジ部の丸み付
け（rounding of the edges）を行うことが重要である
と考えられている。
【０００８】従来から行われている１ステップ工程エッ
チング法は内部エッジ部に丸みを与えること可能であ
る。しかしながら、１ステップ工程エッチングで製造さ
れたシャドーマスクの品質は、全般的に、２ステップ工
程エッチングを用いて製造されたシャドーマスクよりも
劣っている。そこで、多工程エッチング法において、内
部エッジ部に丸みを付けることの試みが行われている。
その必要性を明記している引例に、Ｏｈｔａｋｅらの米
国特許第４６６２９８４号がある。この第４６６２９８
４号に記載された方法は、上記のＯｈｔａｋｅらの米国
特許第４６８９１１４号に記載された方法と類似してい
る。しかし、この第４６６２９８４号は、耐エッチング
材をエッチングされたウェブから除去した後に、更なる
追加のエッチング工程を行うことを開示している点が第
４６８９１１４号と異なる。この更なる追加の工程にお
いては、エッチング溶液をウェブの両表面に吹き付ける
ということを行っている。このことによって、凹部の形
状を規定している狭部のエッジ部に丸みを与えることが
可能となると第４６６２９８４号は言及している。
チング法は内部エッジ部に丸みを与えること可能であ
る。しかしながら、１ステップ工程エッチングで製造さ
れたシャドーマスクの品質は、全般的に、２ステップ工
程エッチングを用いて製造されたシャドーマスクよりも
劣っている。そこで、多工程エッチング法において、内
部エッジ部に丸みを付けることの試みが行われている。
その必要性を明記している引例に、Ｏｈｔａｋｅらの米
国特許第４６６２９８４号がある。この第４６６２９８
４号に記載された方法は、上記のＯｈｔａｋｅらの米国
特許第４６８９１１４号に記載された方法と類似してい
る。しかし、この第４６６２９８４号は、耐エッチング
材をエッチングされたウェブから除去した後に、更なる
追加のエッチング工程を行うことを開示している点が第
４６８９１１４号と異なる。この更なる追加の工程にお
いては、エッチング溶液をウェブの両表面に吹き付ける
ということを行っている。このことによって、凹部の形
状を規定している狭部のエッジ部に丸みを与えることが
可能となると第４６６２９８４号は言及している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
ては、次に示す問題があった。
ては、次に示す問題があった。
【００１０】シャドーマスクの開口部の形成において、
従来の１ステップ工程エッチング法は、しばしばエッチ
ング性能が不安定なものとなってしまうため、高画質用
のシャドーマスクの製造方法としては不向きである。例
えば、従来の１ステップ工程エッチングにおいて、シャ
ドーマスクの両方の主表面を同時にエッチングする際
に、エッチングされた凹部が互いに交差して発生する迅
速かつ制御し得ない寸法変化を引き起こしてしまう。具
体的には、１ステップ工程エッチング法では、しばしば
ウェブは過度にエッチングされてしまう。
従来の１ステップ工程エッチング法は、しばしばエッチ
ング性能が不安定なものとなってしまうため、高画質用
のシャドーマスクの製造方法としては不向きである。例
えば、従来の１ステップ工程エッチングにおいて、シャ
ドーマスクの両方の主表面を同時にエッチングする際
に、エッチングされた凹部が互いに交差して発生する迅
速かつ制御し得ない寸法変化を引き起こしてしまう。具
体的には、１ステップ工程エッチング法では、しばしば
ウェブは過度にエッチングされてしまう。
【００１１】また、バッチ式ではなく、連続生産の製造
方法でエッチングを行うことが好ましいという事実によ
っても、エッチング性能を安定化できないことは、１ス
テップ工程エッチング法をシャドーマスク製造に採用す
ることを更に困難なものにしている。
方法でエッチングを行うことが好ましいという事実によ
っても、エッチング性能を安定化できないことは、１ス
テップ工程エッチング法をシャドーマスク製造に採用す
ることを更に困難なものにしている。
【００１２】一方、従来の２ステップ工程エッチング法
では、シャドーマスク開口部の狭部に対し、充分な丸み
を与えることができず、その結果、高品質のシャドーマ
スクが提供できないという問題がある。したがって、充
分な丸みを与えるためには、追加ステップとして更なる
エッチング工程が不可欠であると考えられている。
では、シャドーマスク開口部の狭部に対し、充分な丸み
を与えることができず、その結果、高品質のシャドーマ
スクが提供できないという問題がある。したがって、充
分な丸みを与えるためには、追加ステップとして更なる
エッチング工程が不可欠であると考えられている。
【００１３】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものである。即ち、本発明の目的は、エッチング
性能の良好な２ステップ工程エッチング法を採用して、
シャドーマスク開口部の狭部に充分な丸みを、更なる追
加のエッチング工程を採用することなく与え得る高画質
用シャドーマスクの製造方法、およびその方法により製
造されたシャドーマスクを提供することにある。
されたものである。即ち、本発明の目的は、エッチング
性能の良好な２ステップ工程エッチング法を採用して、
シャドーマスク開口部の狭部に充分な丸みを、更なる追
加のエッチング工程を採用することなく与え得る高画質
用シャドーマスクの製造方法、およびその方法により製
造されたシャドーマスクを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明のシャドーマスク
の製造方法は、第１および第２の主表面を有する薄い金
属ウェブを導入する工程と、該第１および該第２の主表
面上に感光層を形成する工程と、該第１の感光層を第１
のパターン化された光で露光し、該第２の感光層を第２
のパターン化された光で露光する工程であって、該露光
は該感光層の各々に蓄積された露光量が所定の値に到達
するまで行われる工程と、該第２の主表面のエッチング
を防ぐために、第１の保護膜を該第２の感光層の上に塗
布する工程と、該第１の主表面から該第２の主表面まで
の距離よりも、深さが短い第１の凹部であって、該第１
の凹部を形成するために該第１の主表面をエッチングす
る工程と、該第１の主表面の追加的なエッチングを防ぐ
ために、第２の保護膜を該第１の主表面に塗布する工程
と、該第１の保護膜を除去する工程と、該第１の凹部と
連通する第２の凹部であって、該第２の凹部を形成する
ために該第２の主表面をエッチングする工程と、該第２
の保護膜を除去する工程と、該感光層を除去する工程
と、を包含する製造方法であって、そのことによって、
上記目的を達成することができる。
の製造方法は、第１および第２の主表面を有する薄い金
属ウェブを導入する工程と、該第１および該第２の主表
面上に感光層を形成する工程と、該第１の感光層を第１
のパターン化された光で露光し、該第２の感光層を第２
のパターン化された光で露光する工程であって、該露光
は該感光層の各々に蓄積された露光量が所定の値に到達
するまで行われる工程と、該第２の主表面のエッチング
を防ぐために、第１の保護膜を該第２の感光層の上に塗
布する工程と、該第１の主表面から該第２の主表面まで
の距離よりも、深さが短い第１の凹部であって、該第１
の凹部を形成するために該第１の主表面をエッチングす
る工程と、該第１の主表面の追加的なエッチングを防ぐ
ために、第２の保護膜を該第１の主表面に塗布する工程
と、該第１の保護膜を除去する工程と、該第１の凹部と
連通する第２の凹部であって、該第２の凹部を形成する
ために該第２の主表面をエッチングする工程と、該第２
の保護膜を除去する工程と、該感光層を除去する工程
と、を包含する製造方法であって、そのことによって、
上記目的を達成することができる。
【００１５】前記の製造方法であって、前記第２の保護
膜を前記第１の主表面に塗布する前に前記第１の感光層
を除去する工程を更に包含するもう一つ製造方法であっ
てもよい。
膜を前記第１の主表面に塗布する前に前記第１の感光層
を除去する工程を更に包含するもう一つ製造方法であっ
てもよい。
【００１６】好ましくは、前記金属ウェブの厚さが０.
１mm〜０.３mmの範囲内である。
１mm〜０.３mmの範囲内である。
【００１７】好ましくは、前記金属ウェブの材料がニッ
ケル第２鉄合金である。
ケル第２鉄合金である。
【００１８】前記金属ウェブの材料が低炭素アルミニウ
ムキルド鋼であってもよい。
ムキルド鋼であってもよい。
【００１９】好ましくは、前記感光層が水可溶性カゼイ
ン材で形成されている。
ン材で形成されている。
【００２０】好ましくは、前記第１のパターン化された
光及び前記第２のパターン化された光に、パターン化さ
れた紫外線を用いる。
光及び前記第２のパターン化された光に、パターン化さ
れた紫外線を用いる。
【００２１】前記エッチングが塩化第２鉄エッチング溶
解液を用いて行われてもよい。
解液を用いて行われてもよい。
【００２２】本発明のシャドーマスクは、前記第１の凹
部と前記第２の凹部との間に設けられる狭部が丸み付け
られていることを特徴とする前記製造方法および前記も
う一つの製造方法により製造される。
部と前記第２の凹部との間に設けられる狭部が丸み付け
られていることを特徴とする前記製造方法および前記も
う一つの製造方法により製造される。
【００２３】以上に述べたように、本発明は陰極線管内
に使用されるシャドーマスクの製造方法に関する。この
製造方法は、第１および第２の主表面を有する薄い金属
ウェブを提供することに目的とするものである。本発明
のシャドーマスク製造方法の概略プロセスを以下に述べ
る。第１および第２の主表面上に感光層が形成される。
次に、第１の感光層を第１のパターン化された光で露光
し、第２の感光層を第２のパターン化された光で露光す
る。この露光は、各々の感光層に蓄積された露光量(acc
umulated exposure of the photosensitive layers)が
所定の値に到達するまで継続する。第２の主表面のエッ
チングを防ぐために、第１の保護膜を第２の感光層に塗
布する。そして、第１の凹部を形成するために第１の主
表面をエッチングする。第１の凹部の深さの距離を、第
１の主表面から第２の主表面までの距離よりも短くす
る。第１の主表面の追加的なエッチングを防ぐために、
第２の保護膜を第１の主表面に塗布する。第１の保護膜
を除去し、第２の主表面をエッチングすることによって
第２の凹部を形成する。第２の凹部が、第１の凹部と互
いに連通する。最後に、第２の保護膜と感光層を除去す
る。
に使用されるシャドーマスクの製造方法に関する。この
製造方法は、第１および第２の主表面を有する薄い金属
ウェブを提供することに目的とするものである。本発明
のシャドーマスク製造方法の概略プロセスを以下に述べ
る。第１および第２の主表面上に感光層が形成される。
次に、第１の感光層を第１のパターン化された光で露光
し、第２の感光層を第２のパターン化された光で露光す
る。この露光は、各々の感光層に蓄積された露光量(acc
umulated exposure of the photosensitive layers)が
所定の値に到達するまで継続する。第２の主表面のエッ
チングを防ぐために、第１の保護膜を第２の感光層に塗
布する。そして、第１の凹部を形成するために第１の主
表面をエッチングする。第１の凹部の深さの距離を、第
１の主表面から第２の主表面までの距離よりも短くす
る。第１の主表面の追加的なエッチングを防ぐために、
第２の保護膜を第１の主表面に塗布する。第１の保護膜
を除去し、第２の主表面をエッチングすることによって
第２の凹部を形成する。第２の凹部が、第１の凹部と互
いに連通する。最後に、第２の保護膜と感光層を除去す
る。
【００２４】
【作用】本発明の２ステップ工程エッチング法によるシ
ャドーマスクの製造方法は次のような特徴を有する。
ャドーマスクの製造方法は次のような特徴を有する。
【００２５】（１）第２の主表面のエッチング工程中
に、第１の主表面の凹部を耐エッチング材で満たす必要
がないので、狭部の丸み付けを、塩化第２鉄エッチング
溶液によって第２のエッチング工程と同時に、しかも充
分に行うことができる。
に、第１の主表面の凹部を耐エッチング材で満たす必要
がないので、狭部の丸み付けを、塩化第２鉄エッチング
溶液によって第２のエッチング工程と同時に、しかも充
分に行うことができる。
【００２６】（２）上記丸み付けの効果によって、従来
の２ステップ工程エッチング法のように丸み付けを行う
ための更なるエッチング工程を採用することを必要とし
ない。
の２ステップ工程エッチング法のように丸み付けを行う
ための更なるエッチング工程を採用することを必要とし
ない。
【００２７】
【実施例】図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００２８】図１に示すように、陰極線管２０は、電子
ビーム２４を生成するための電子銃２２と、電子ビーム
２４を選択的に通過させるシャドーマスク２６と、シャ
ドーマスク２６を通過した複数の電子ビーム２４が入射
することによって、３原色のいずれかの光を放射する蛍
光体２８とを有する。
ビーム２４を生成するための電子銃２２と、電子ビーム
２４を選択的に通過させるシャドーマスク２６と、シャ
ドーマスク２６を通過した複数の電子ビーム２４が入射
することによって、３原色のいずれかの光を放射する蛍
光体２８とを有する。
【００２９】一般的なシャドーマスク２６の断面図を図
２に示す。シャドーマスク２６は、ウェブ２９から作ら
れている。ウェブ２９は、複数の開口部３０を有する。
ウェブ２９の開口部の配置および形状は、ウェブ２９が
陰極線管内でシャドーマスクとして使用される場合に
は、高画質の映像が得ることができるように注意深く設
計され決定される。シャドーマスク２６を通過する全て
の電子ビーム２４が蛍光体に対して正確に入射するよう
に、開口部３０によって、電子ビームの軌跡は制御され
る。
２に示す。シャドーマスク２６は、ウェブ２９から作ら
れている。ウェブ２９は、複数の開口部３０を有する。
ウェブ２９の開口部の配置および形状は、ウェブ２９が
陰極線管内でシャドーマスクとして使用される場合に
は、高画質の映像が得ることができるように注意深く設
計され決定される。シャドーマスク２６を通過する全て
の電子ビーム２４が蛍光体に対して正確に入射するよう
に、開口部３０によって、電子ビームの軌跡は制御され
る。
【００３０】ウェブ２９は、第１の主表面３２と、第１
の主表面３２の反対側の第２の主表面３４とを有する。
電子銃側の方向に存在している第１の主表面３２がグレ
ード面(grade side）であることが好ましい。蛍光体ス
クリーン側の方向に存在している第２の主表面３４が、
コーン面（cone side）であることが好ましい。
の主表面３２の反対側の第２の主表面３４とを有する。
電子銃側の方向に存在している第１の主表面３２がグレ
ード面(grade side）であることが好ましい。蛍光体ス
クリーン側の方向に存在している第２の主表面３４が、
コーン面（cone side）であることが好ましい。
【００３１】開口部３０の形状は、グレード面３２から
コーン面３４へ広がるようになっている。グレード面３
２上にはグレード面の凹部３６が形成され、コーン面３
４上にはコーン面の凹部３８が形成されている。グレー
ド面に存在する凹部３６の幅３９はコーン面に存在する
凹部３８の幅４１よりも大きい。グレード面側の凹部３
６とコーン面側の凹部３８とは、互いに狭部４０で連通
することになる。
コーン面３４へ広がるようになっている。グレード面３
２上にはグレード面の凹部３６が形成され、コーン面３
４上にはコーン面の凹部３８が形成されている。グレー
ド面に存在する凹部３６の幅３９はコーン面に存在する
凹部３８の幅４１よりも大きい。グレード面側の凹部３
６とコーン面側の凹部３８とは、互いに狭部４０で連通
することになる。
【００３２】狭部４０における開口部３０の径(width)
は、蛍光体上に投影される電子ビーム２４のスポットサ
イズを決定する。グレード面の凹部３６、コーン面の凹
部３８または狭部４０における位置やサイズがウェブ２
９内で変化してしまうと、陰極線管の画質が劣化する。
それに加えて、電子ビーム２４がグレード面の凹部３６
またはコーン面の凹部３８の内壁４２に衝突すると、内
壁で電子ビームが反射される。このことによって、反射
電子ビームが蛍光体に衝突してしまい、画質を更に劣化
させることになる。
は、蛍光体上に投影される電子ビーム２４のスポットサ
イズを決定する。グレード面の凹部３６、コーン面の凹
部３８または狭部４０における位置やサイズがウェブ２
９内で変化してしまうと、陰極線管の画質が劣化する。
それに加えて、電子ビーム２４がグレード面の凹部３６
またはコーン面の凹部３８の内壁４２に衝突すると、内
壁で電子ビームが反射される。このことによって、反射
電子ビームが蛍光体に衝突してしまい、画質を更に劣化
させることになる。
【００３３】ウェブ２９内において開口部３０を形成す
るには、フォトリソグラフィーが良く用いられる。しか
しながら、ウェブ２９の厚さ４４が、開口部３０におけ
る狭部４０の直径よりも大きくなると、フォトリソグラ
フィーで開口部３０を形成することは困難となる。ま
た、従来の１ステップ工程エッチング法では、ウェブ２
９内でこの種の開口部３０の形成に使用される場合に
は、エッチング性能が不安定なものとなってしまう。具
体的には、１ステップ工程エッチング法では、しばしば
ウェブは過度にエッチングされてしまう。また。バッチ
式ではなく、連続生産の製造方法でエッチングを行うこ
とが好ましいという事実によっても、エッチング性能を
安定化できないことは、１ステップ工程エッチング法を
シャドーマスク製造に採用することを更に困難なものに
してしまう。
るには、フォトリソグラフィーが良く用いられる。しか
しながら、ウェブ２９の厚さ４４が、開口部３０におけ
る狭部４０の直径よりも大きくなると、フォトリソグラ
フィーで開口部３０を形成することは困難となる。ま
た、従来の１ステップ工程エッチング法では、ウェブ２
９内でこの種の開口部３０の形成に使用される場合に
は、エッチング性能が不安定なものとなってしまう。具
体的には、１ステップ工程エッチング法では、しばしば
ウェブは過度にエッチングされてしまう。また。バッチ
式ではなく、連続生産の製造方法でエッチングを行うこ
とが好ましいという事実によっても、エッチング性能を
安定化できないことは、１ステップ工程エッチング法を
シャドーマスク製造に採用することを更に困難なものに
してしまう。
【００３４】本発明によるシャドーマスクの形成プロセ
スの概略を、図３のフローチャートに示す。このプロセ
スをウェブ２９の形成に適用する場合に、各工程でのウ
ェブ２９開口部の断面形状が、概略的に図４（ａ）から
図４（ｈ）に示されている。これらの図は、グレード面
３２が上向きになっている場合を示しているが、このグ
レード面３２の方向は本発明にとって重大な要素ではな
い。従って、グレード面３２は下向きでも良く、垂直と
水平との間の任意の角度に方向づけられ得ることも可能
である。
スの概略を、図３のフローチャートに示す。このプロセ
スをウェブ２９の形成に適用する場合に、各工程でのウ
ェブ２９開口部の断面形状が、概略的に図４（ａ）から
図４（ｈ）に示されている。これらの図は、グレード面
３２が上向きになっている場合を示しているが、このグ
レード面３２の方向は本発明にとって重大な要素ではな
い。従って、グレード面３２は下向きでも良く、垂直と
水平との間の任意の角度に方向づけられ得ることも可能
である。
【００３５】ウェブ２９の材質は、好ましくは、ニッケ
ル第２鉄合金(ferric nickel alloy)であるが、ウェブ
２９の材質は低炭素アルミニウムキルド鋼(low cabon a
luminum killed steel)等の他の公知の材質でも良い。
まず、ウェブ２９を苛性アルカリ溶液(caustic solutio
n)の入ったタンクを通過させることによって洗浄させ
る。次に、ウェブ２９を脱イオン水で洗浄することによ
って、上記苛性アルカリ溶液を除去する。
ル第２鉄合金(ferric nickel alloy)であるが、ウェブ
２９の材質は低炭素アルミニウムキルド鋼(low cabon a
luminum killed steel)等の他の公知の材質でも良い。
まず、ウェブ２９を苛性アルカリ溶液(caustic solutio
n)の入ったタンクを通過させることによって洗浄させ
る。次に、ウェブ２９を脱イオン水で洗浄することによ
って、上記苛性アルカリ溶液を除去する。
【００３６】図４（ａ）に示すように、感光性樹脂をウ
ェブ２９に塗布することによって、感光層５２、５４を
グレード面３２およびコーン面３４上にそれぞれ形成す
る。感光層５２、５４を、好ましくは、水溶性カゼイン
系(water soluble casein based material)の材料から
形成する。しかしながら、他の材料も感光層の形成に使
用され得ることは、当業者には容易に理解されるであろ
う。
ェブ２９に塗布することによって、感光層５２、５４を
グレード面３２およびコーン面３４上にそれぞれ形成す
る。感光層５２、５４を、好ましくは、水溶性カゼイン
系(water soluble casein based material)の材料から
形成する。しかしながら、他の材料も感光層の形成に使
用され得ることは、当業者には容易に理解されるであろ
う。
【００３７】第１のネガフィルム（negative film)（不
図示）および第２のネガフィルム（不図示）は、それぞ
れグレード面の感光性膜５２およびコーン面の感光性膜
５４の近傍に設けられる。第１および第２のネガフィル
ムはウェブ２９にエッチングすべき任意のパターンに対
応するパターンを有している。
図示）および第２のネガフィルム（不図示）は、それぞ
れグレード面の感光性膜５２およびコーン面の感光性膜
５４の近傍に設けられる。第１および第２のネガフィル
ムはウェブ２９にエッチングすべき任意のパターンに対
応するパターンを有している。
【００３８】次に、感光層５２、５４は、光源によって
露光される（不図示）。光源は好ましくは紫外光であ
る。この紫外光により凝固された領域５６が、感光層５
２、５４のネガフィルムで覆われていない箇所で形成さ
れる。感光層５２、５４の非露光箇所５８はネガフィル
ムで覆われており、凝固しない。露光感光層５７を有す
るウェブを図４（ｂ）に示す。その露光されたウェブ２
９は、感光層が硬化するまで少なくとも２００℃の温度
でオーブンによって焼成される。
露光される（不図示）。光源は好ましくは紫外光であ
る。この紫外光により凝固された領域５６が、感光層５
２、５４のネガフィルムで覆われていない箇所で形成さ
れる。感光層５２、５４の非露光箇所５８はネガフィル
ムで覆われており、凝固しない。露光感光層５７を有す
るウェブを図４（ｂ）に示す。その露光されたウェブ２
９は、感光層が硬化するまで少なくとも２００℃の温度
でオーブンによって焼成される。
【００３９】次に、感光層５２、５４に水を吹き付ける
ことによって、感光層５２、５４の非露光箇所５８が溶
解する。パターン化された感光層５９を有するウェブの
断面図を図４（ｃ）に示す。
ことによって、感光層５２、５４の非露光箇所５８が溶
解する。パターン化された感光層５９を有するウェブの
断面図を図４（ｃ）に示す。
【００４０】その後、ポリマー系の保護膜６２をコーン
面３４に塗布することによって、コーン面３４のエッチ
ングを防ぐ。この保護膜６２は、エッチング溶液に影響
されないようにポリマーベースであることが好ましい。
保護膜が施され、しかもまだエッチングされていない状
態のウェブ６３の断面図を図４（ｄ）に示す。
面３４に塗布することによって、コーン面３４のエッチ
ングを防ぐ。この保護膜６２は、エッチング溶液に影響
されないようにポリマーベースであることが好ましい。
保護膜が施され、しかもまだエッチングされていない状
態のウェブ６３の断面図を図４（ｄ）に示す。
【００４１】次に、塩化第２鉄エッチング溶液(ferric
chloride etching solution)をウェブ２９に吹き付ける
ことによって、グレード面３２をエッチングする。この
エッチング溶液によって、ウェブ２９のグレード面に凹
部３６が形成される。エッチングは、グレード面の凹部
３６が所望の深さに達するまで継続する。上記のエッチ
ングが完成すると、ウェブ２９を脱イオン水(deionized
water)で洗浄することによって、残留エッチング溶液
を除去する。部分的にエッチングされた状態のウェブ６
５の断面図を図４（ｅ）に示す。
chloride etching solution)をウェブ２９に吹き付ける
ことによって、グレード面３２をエッチングする。この
エッチング溶液によって、ウェブ２９のグレード面に凹
部３６が形成される。エッチングは、グレード面の凹部
３６が所望の深さに達するまで継続する。上記のエッチ
ングが完成すると、ウェブ２９を脱イオン水(deionized
water)で洗浄することによって、残留エッチング溶液
を除去する。部分的にエッチングされた状態のウェブ６
５の断面図を図４（ｅ）に示す。
【００４２】本発明の説明において、グレード面３２
は、コーン面３４よりも前にエッチングされているが、
これらの面のエッチングされる順番は、精密にエッチン
グされたウェブの形成に重大な影響を及ぼさない。した
がって、コーン面３４がグレード面３２よりも前にエッ
チングされたとしてもよい。
は、コーン面３４よりも前にエッチングされているが、
これらの面のエッチングされる順番は、精密にエッチン
グされたウェブの形成に重大な影響を及ぼさない。した
がって、コーン面３４がグレード面３２よりも前にエッ
チングされたとしてもよい。
【００４３】この段階で、グレード面の感光層５２をウ
ェブ２９に水を吹き付けることによって、除去すること
も可能である。このウェブ２９をオーブンで焼成(bake)
して乾燥させる。または、グレード面の感光層５２を、
第２のエッチング工程後にコーン面の感光層５４が除去
される際に、除去してもよい。
ェブ２９に水を吹き付けることによって、除去すること
も可能である。このウェブ２９をオーブンで焼成(bake)
して乾燥させる。または、グレード面の感光層５２を、
第２のエッチング工程後にコーン面の感光層５４が除去
される際に、除去してもよい。
【００４４】コーン面の保護膜６２をコーン面３４から
除去することによって、パターン化されたコーン面の感
光層５４が露出される。ポリマー系の保護膜６６をウェ
ブ２９のグレード面３２に塗布する。このグレード面の
保護膜６６は、グレード面３２が追加的にエッチングさ
れることを防ぐための役割を果たす。保護膜が施され、
しかも部分的にエッチングされている状態のウェブ６７
の断面図を図４（ｆ）に示す。
除去することによって、パターン化されたコーン面の感
光層５４が露出される。ポリマー系の保護膜６６をウェ
ブ２９のグレード面３２に塗布する。このグレード面の
保護膜６６は、グレード面３２が追加的にエッチングさ
れることを防ぐための役割を果たす。保護膜が施され、
しかも部分的にエッチングされている状態のウェブ６７
の断面図を図４（ｆ）に示す。
【００４５】次に、塩化第２鉄エッチング溶液をウェブ
２９に吹き付ける。このエッチング溶液により、ウェブ
２９のコーン面３４上に凹部３８が形成される。このエ
ッチングは、コーン面の凹部３８が所望の深さになるま
で継続する。このことによって、グレード面の凹部３６
およびコーン面の凹部３８は狭部４０で互いに連通する
ことになる。保護膜が施され、しかもエッチングされた
状態のウェブ７１の断面図を図４（ｇ）に示す。
２９に吹き付ける。このエッチング溶液により、ウェブ
２９のコーン面３４上に凹部３８が形成される。このエ
ッチングは、コーン面の凹部３８が所望の深さになるま
で継続する。このことによって、グレード面の凹部３６
およびコーン面の凹部３８は狭部４０で互いに連通する
ことになる。保護膜が施され、しかもエッチングされた
状態のウェブ７１の断面図を図４（ｇ）に示す。
【００４６】第２のエッチング工程中に、グレード面上
の凹部３６を耐エッチング材で満たす必要がないため、
狭部４０の丸み付けを、塩化第２鉄エッチング溶液によ
って、第２のエッチング工程と同時に行うことができ
る。この狭部４０の丸み付けの効果によって作られたウ
ェブ２９が陰極線管に組み込まれて、シャドーマスクと
して使用された場合、このシャドーマスクは、従来の２
ステップ工程エッチング法で作られたシャドーマスクよ
り高品質の画像を提供することができる。即ち、狭部に
おける上記の丸み付けを可能とする本発明のシャドーマ
スク製造方法は、従来の２ステップ工程エッチング法を
はるかに凌ぐ高品質用のシャドーマスクを提供すること
を実現する。
の凹部３６を耐エッチング材で満たす必要がないため、
狭部４０の丸み付けを、塩化第２鉄エッチング溶液によ
って、第２のエッチング工程と同時に行うことができ
る。この狭部４０の丸み付けの効果によって作られたウ
ェブ２９が陰極線管に組み込まれて、シャドーマスクと
して使用された場合、このシャドーマスクは、従来の２
ステップ工程エッチング法で作られたシャドーマスクよ
り高品質の画像を提供することができる。即ち、狭部に
おける上記の丸み付けを可能とする本発明のシャドーマ
スク製造方法は、従来の２ステップ工程エッチング法を
はるかに凌ぐ高品質用のシャドーマスクを提供すること
を実現する。
【００４７】それに加え、本発明のシャドーマスク製造
方法によって、狭部４０の丸み付けを行うために従来行
われていた更なる追加のエッチング工程を行う必要がな
くなる。
方法によって、狭部４０の丸み付けを行うために従来行
われていた更なる追加のエッチング工程を行う必要がな
くなる。
【００４８】次に、グレード面３２の保護膜６６を除去
する。また、洗浄溶液(stripping solution)をウェブ２
９に吹き付けることによって、コーン面３４から感光層
５４を除去する。この洗浄溶液は好ましくは水である。
その後、ウェブ２９を脱イオン水で洗浄することによっ
て、残留洗浄溶液をすべて除去する。最後に、図４
（ｈ）に示すエッチングされたウェブ２９を、オーブン
で加熱乾燥させる。エッチングされたウェブ７２は、適
当な大きさに切断された後、陰極線管内のシャドーマス
クとして使用されることになる。
する。また、洗浄溶液(stripping solution)をウェブ２
９に吹き付けることによって、コーン面３４から感光層
５４を除去する。この洗浄溶液は好ましくは水である。
その後、ウェブ２９を脱イオン水で洗浄することによっ
て、残留洗浄溶液をすべて除去する。最後に、図４
（ｈ）に示すエッチングされたウェブ２９を、オーブン
で加熱乾燥させる。エッチングされたウェブ７２は、適
当な大きさに切断された後、陰極線管内のシャドーマス
クとして使用されることになる。
【００４９】好ましい実施態様を用いて本発明を説明し
てきたが、本発明の意図及び範囲を逸脱することなく、
形式的に、または詳細に変更が成され得ることを当業者
は理解している。
てきたが、本発明の意図及び範囲を逸脱することなく、
形式的に、または詳細に変更が成され得ることを当業者
は理解している。
【００５０】
【発明の効果】本発明のシャドーマスク製造方法の特徴
は、第２の主表面のエッチング工程中に、第１の主表面
の凹部を耐エッチング材で満たす必要がないので、狭部
の丸み付けを、塩化第２鉄エッチング溶液によって第２
のエッチング工程と同時に、しかも充分に行うことがで
きる点にある。この特徴を活かすことによって、本発明
は、更なるエッチング工程を追加することなく、シャド
ーマスク開口部の狭部の丸み付けを充分に行える２ステ
ップ工程エッチング法を提供することができる。したが
って、上記のシャドーマスク製造方法を採用すれば、少
なくとも次の効果が得られる。
は、第２の主表面のエッチング工程中に、第１の主表面
の凹部を耐エッチング材で満たす必要がないので、狭部
の丸み付けを、塩化第２鉄エッチング溶液によって第２
のエッチング工程と同時に、しかも充分に行うことがで
きる点にある。この特徴を活かすことによって、本発明
は、更なるエッチング工程を追加することなく、シャド
ーマスク開口部の狭部の丸み付けを充分に行える２ステ
ップ工程エッチング法を提供することができる。したが
って、上記のシャドーマスク製造方法を採用すれば、少
なくとも次の効果が得られる。
【００５１】（１）２ステップ工程エッチング法を採用
しているため、安定なエッチング性能を確保できる。
しているため、安定なエッチング性能を確保できる。
【００５２】（２）本発明の製造方法で作られたウェブ
がシャドーマスクとして使用された場合、上記で詳しく
説明したように従来の２ステップ工程エッチング法で作
られたシャドーマスクより高品質の画像を提供すること
ができる。
がシャドーマスクとして使用された場合、上記で詳しく
説明したように従来の２ステップ工程エッチング法で作
られたシャドーマスクより高品質の画像を提供すること
ができる。
【００５３】（３）２ステップ工程エッチング法におい
て、高画質用シャドーマスクの製造のための狭部の丸み
付けを、更なる工程を追加することなく行うことができ
る。
て、高画質用シャドーマスクの製造のための狭部の丸み
付けを、更なる工程を追加することなく行うことができ
る。
【図１】従来の陰極線管の内部構成を示す図である。
【図２】 図１に示す陰極線管に用いられるシャドーマ
スクにおいて、従来のシャドーマスク製造方法を説明す
るためのシャドーマスク開口部の断面図である。
スクにおいて、従来のシャドーマスク製造方法を説明す
るためのシャドーマスク開口部の断面図である。
【図３】 本発明のシャドーマスクの製造方法を説明す
るためのフローチャート図である。
るためのフローチャート図である。
【図４】（ａ）から（ｈ）は、本発明の陰極線管用シャ
ドーマスクの製造方法において、各製造過程の内容を説
明するためのシャドーマスク開口部の断面図である。
ドーマスクの製造方法において、各製造過程の内容を説
明するためのシャドーマスク開口部の断面図である。
２４ 電子ビーム ２６ シャドーマスク ３２ 第１の主表面、またはグレード面 ３４ 第２の主表面、またはコーン面 ３６ グレード面の凹部 ３８ コーン面の凹部 ４０ 狭部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーン ティー． ディーブラー アメリカ合衆国 ニューヨーク 13045, コートランド，テラス ロード ５ (72)発明者 トーマス ラッツ ドイツ連邦共和国 79427 エスクバッハ, ルッポルステイナー ストラッセル（番地 なし) (72)発明者 ピーター エル． タカック アメリカ合衆国 ニューヨーク 13045, コートランド，グロトン ロード 1215 (72)発明者 ローランド トムス ドイツ連邦共和国 79112 フライバーグ −ティエンゲン，イム フィンケラー 18
Claims (10)
- 【請求項１】 陰極線管内に使用されるシャドーマスク
の製造方法であって、 第１および第２の主表面を有する薄い金属ウェブを導入
する工程と、 該第１および該第２の主表面上に感光層を形成する工程
と、 該第１の感光層を第１のパターン化された光で露光し、
該第２の感光層を第２のパターン化された光で露光する
工程であって、該露光は該感光層の各々に蓄積された露
光量が所定の値に到達するまで行われる工程と、 該第２の主表面のエッチングを防ぐために、第１の保護
膜を該第２の感光層の上に塗布する工程と、 該第１の主表面から該第２の主表面までの距離よりも、
深さが短い第１の凹部であって、該第１の凹部を形成す
るために該第１の主表面をエッチングする工程と、 該第１の主表面の追加的なエッチングを防ぐために、第
２の保護膜を該第１の主表面に塗布する工程と、 該第１の保護膜を除去する工程と、 該第１の凹部と連通する第２の凹部であって、該第２の
凹部を形成するために該第２の主表面をエッチングする
工程と、 該第２の保護膜を除去する工程と、 該感光層を除去する工程とを包含するシャドーマスクの
製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の製造方法であって、前記
第２の保護膜を前記第１の主表面に塗布する前に前記第
１の感光層を除去する工程を更に包含するシャドーマス
クの製造方法。 - 【請求項３】 前記金属ウェブの厚さが０.１mm〜０.３
mmの範囲内である請求項１に記載のシャドーマスクの製
造方法。 - 【請求項４】 前記金属ウェブの材料がニッケル第２鉄
合金である請求項３に記載のシャドーマスクの製造方
法。 - 【請求項５】 前記金属ウェブの材料が低炭素アルミニ
ウムキルド鋼である請求項３に記載のシャドーマスクの
製造方法。 - 【請求項６】 前記感光層が水可溶性カゼイン材で作ら
れている請求項１に記載のシャドーマスクの製造方法。 - 【請求項７】 前記第１のパターン化された光および前
記第２のパターン化された光に、パターン化された紫外
線を用いる請求項１に記載のシャドーマスクの製造方
法。 - 【請求項８】 前記エッチングが塩化第２鉄エッチング
溶解液を用いて行われる請求項１に記載のシャドーマス
クの製造方法。 - 【請求項９】 前記第１の凹部と前記第２の凹部との間
に設けらる狭部が丸み付けられていることを特徴とする
請求項１記載のシャドーマスクの製造方法により製造さ
れるシャドーマスク。 - 【請求項１０】 前記第１の凹部と前記第２の凹部との
間に設けられる狭部が丸み付けられていることを特徴と
する請求項２に記載のシャドーマスクの製造方法により
製造されるシャドーマスク。
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