JPH0935659A - Manufacture of shadow mask - Google Patents

Manufacture of shadow mask

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Publication number
JPH0935659A
JPH0935659A JP18584195A JP18584195A JPH0935659A JP H0935659 A JPH0935659 A JP H0935659A JP 18584195 A JP18584195 A JP 18584195A JP 18584195 A JP18584195 A JP 18584195A JP H0935659 A JPH0935659 A JP H0935659A
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JP
Japan
Prior art keywords
shadow mask
mask
hole pattern
opening
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP18584195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuya Sanari
卓也 左成
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP18584195A priority Critical patent/JPH0935659A/en
Publication of JPH0935659A publication Critical patent/JPH0935659A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the diameter of the opening of a mask constant and prevent the generation of the opening having hole diameter failure by making the small hole pattern size of a small hole pattern mask used in pattern exposure gradually large from the central part of a shadow mask toward the circumference. SOLUTION: The size of a hole pattern formed in a pattern mask 7 is set based on the side etching amount generating by etching to a shadow mask material 1. When the portion of the shadow mask material 1 exposed from an opening 9 of a resist film 2 is etched, the shadow mask material 1 is side- etched, a recess 3 larger than the diameter of the opening 9 of the resist film 2 is formed. The size of each small hole pattern 8a formed in a small hole pattern mask 7a is made gradually large according to an increase in the offset amount of a mating large hole pattern 8b. A shadow mask is manufactured with the small hole pattern mask 7a and the large pattern mask 7b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトエッチング
法によってカラー受像管等に用いられるシャドウマスク
を製造する方法に係わり、特に開口の径が小さく開口の
数が多い高精細シャドウマスクの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a shadow mask used for a color picture tube or the like by a photoetching method, and more particularly to a method for manufacturing a high-definition shadow mask having a small opening diameter and a large number of openings. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、カラー受像管等に用いるシャドウ
マスクは、図5に示すような工程で造られる。すなわ
ち、シャドウマスク材1として例えば板厚0.13mmの低炭
素鋼板を用い、その両面を脱脂、整面、洗浄処理した
後、その両面にカゼインやポリビニルアルコールと重ク
ロム酸アンモニウムからなる水溶性感光液を塗布乾燥し
て、フォトレジスト膜2を形成する。次いで、図5
(a)に示すように、シャドウマスク材1の一方の面に
小孔パターン8a部を遮光部とした小孔ポジパターンマス
ク7aを、他方の面に大孔パターン8b部を遮光部とした大
孔ポジパターンマスク7bを各々相対する位置に密着して
置き、両面より露光を行う。その後、温水にて、未露光
未硬化のフォトレジスト膜を溶解する現像処理を行なえ
ば、図5(b)に示すように、小孔パターン8aおよび大
孔パターン8bに対応した開孔9を有する小孔レジスト膜
2aと大孔レジスト膜2bが得られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a shadow mask used for a color picture tube or the like is manufactured by a process shown in FIG. That is, for example, a low carbon steel plate having a plate thickness of 0.13 mm is used as the shadow mask material 1, and both surfaces thereof are degreased, surface-treated, and washed, and then water-soluble photosensitive liquid containing casein or polyvinyl alcohol and ammonium dichromate on both surfaces. Is applied and dried to form a photoresist film 2. Then, FIG.
As shown in (a), a small hole positive pattern mask 7a having a small hole pattern 8a portion as a light shielding portion on one surface of the shadow mask material 1 and a large hole pattern 8b portion having a large light shielding portion as a light shielding portion on the other surface. Positive hole pattern masks 7b are placed in close contact with each other and exposed from both sides. After that, when a developing process for dissolving the unexposed and unhardened photoresist film is performed with warm water, as shown in FIG. 5B, the openings 9 corresponding to the small hole patterns 8a and the large hole patterns 8b are formed. Small hole resist film
2a and a large hole resist film 2b are obtained.

【0003】その後、レジスト膜2に対して硬膜処理お
よびバーニング処理を施し、図5(c)に示すように、
第一段階のエッチングを表裏両面から行なう。エッチン
グ液には塩化第二鉄のボーメ濃度35〜50を用い、スプレ
ー圧 1.5〜3.5kg/cm2 のスプレーエッチングで行なうの
が一般的である。
Thereafter, the resist film 2 is subjected to a hardening treatment and a burning treatment, and as shown in FIG.
First-stage etching is performed from both front and back sides. The etching solution is a ferric chloride having a Baume concentration of 35 to 50, and spray etching is generally performed at a spray pressure of 1.5 to 3.5 kg / cm 2 .

【0004】次いで、図5(d)に示すように、前段の
エッチングで形成された小孔側の凹部3aを完全に埋め尽
くすエッチング防止層4を塗布形成する。続いて、図5
(e)に示すように、大孔側からのみシャドウマスク材
1をエッチングする第二エッチング工程を行ない、大孔
側から小孔に貫通する開口5を形成する。次いで、図5
(f)に示すように、エッチング防止層4およびレジス
ト膜2を剥がし、水洗乾燥した後、不用部位の断裁除去
等を行い、最終的に図4に示すシャドウマスク6を得る
ものである。なお、シャドウマスクの製造方法として、
この他に、エッチング防止層4を用いず、開孔9を持つ
レジスト膜2が形成されたシャドウマスク材1の両面か
らエッチングを行うことにより開口5を形成する方法等
もある。
Then, as shown in FIG. 5 (d), an etching prevention layer 4 is formed by coating so as to completely fill the recess 3a on the small hole side formed by the preceding etching. Subsequently, FIG.
As shown in (e), the second etching step of etching the shadow mask material 1 only from the large hole side is performed to form the opening 5 penetrating from the large hole side to the small hole. Then, FIG.
As shown in (f), the etching prevention layer 4 and the resist film 2 are peeled off, washed with water and dried, and then the unnecessary portions are cut and removed to finally obtain the shadow mask 6 shown in FIG. As a method for manufacturing the shadow mask,
In addition to this, there is also a method of forming the opening 5 by etching from both sides of the shadow mask material 1 on which the resist film 2 having the opening 9 is formed without using the etching prevention layer 4.

【0005】ここで、図4は上述した製造方法等で得ら
れたシャドウマスク6の一例を示す平面図であり、図中
の画像エリア10は上述した開口5が多数穿設されたシャ
ドウマスクの画面部を示し、スカート成形エリア11は外
形部を示し、カラー受像管に組み込む際に、プレス等に
より成形される部位である。
Here, FIG. 4 is a plan view showing an example of the shadow mask 6 obtained by the above-described manufacturing method and the like, and an image area 10 in the figure is a shadow mask in which a large number of the above-mentioned openings 5 are formed. The screen portion is shown, and the skirt molding area 11 shows the outer shape portion, and is a portion that is molded by a press or the like when incorporated in a color picture tube.

【0006】上述した製造方法で得られたシャドウマス
ク6は、カラー受像管に組み込まれるものであり、カラ
ー受像管はシャドウマスクの他に、電子銃、および、例
えば赤、緑、青からなる三色のドット蛍光面から構成さ
れている。シャドウマスクは、電子銃と蛍光面との間
に、蛍光面より一定の距離をもち、かつ、大孔側を蛍光
面に向けて取り付けられるものである。ここで、電子銃
から放出された電子ビームは、上述した製造方法等でシ
ャドウマスク上の画像エリア10に形成された開口5を通
過し、開口5は所定のピッチに従ってシャドウマスク上
の画像エリア10に規則正しく多数配列されている。
The shadow mask 6 obtained by the above-described manufacturing method is incorporated in a color picture tube, and the color picture tube is composed of an electron gun and three, for example, red, green and blue in addition to the shadow mask. It is composed of color dot fluorescent screens. The shadow mask is attached between the electron gun and the phosphor screen with a certain distance from the phosphor screen and with the large hole side facing the phosphor screen. Here, the electron beam emitted from the electron gun passes through the opening 5 formed in the image area 10 on the shadow mask by the above-described manufacturing method or the like, and the opening 5 follows the image area 10 on the shadow mask at a predetermined pitch. Many are regularly arranged.

【0007】一つの開口5が赤、緑、青の蛍光体ドット
の一組三個に対応しており、シャドウマスクは電子銃か
ら放出された三本の電子ビームをそれぞれの蛍光体ドッ
トに導く役目を果たしている。
One opening 5 corresponds to a set of three red, green and blue phosphor dots, and the shadow mask guides the three electron beams emitted from the electron gun to the respective phosphor dots. Playing a role.

【0008】通常、電子銃はシャドウマスクの中心線上
に設けられており、シャドウマスクの中心領域では、電
子ビームはシャドウマスク面にほぼ垂直に入射する。す
なわち、シャドウマスクの中心領域の開口5には電子ビ
ームがほぼ垂直に入射するといえる。しかし、シャドウ
マスクの中心からそれぞれ縦方向、横方向および対角方
向に離れるに従い、電子ビームは次第に斜め方向から開
口5に入射することとなる。このため、シャドウマスク
の中心から離れた部位の開口5へ入射した電子ビームが
大孔凹部3bの縁で妨げられることを防ぎ、一定量の電子
ビームの通過量を確保するため、開口5を形成する凹
部、特に大孔凹部3bをシャドウマスクの中心から周辺部
に離れるに従って逐次外方へズラしていくものである。
Usually, the electron gun is provided on the center line of the shadow mask, and in the center region of the shadow mask, the electron beam impinges on the shadow mask surface substantially perpendicularly. That is, it can be said that the electron beam enters the opening 5 in the central region of the shadow mask almost vertically. However, as the distance from the center of the shadow mask is increased in the vertical direction, the horizontal direction, and the diagonal direction, the electron beam gradually enters the opening 5 from the oblique direction. Therefore, the opening 5 is formed in order to prevent the electron beam that has entered the opening 5 at a position away from the center of the shadow mask from being blocked by the edge of the large hole recess 3b and to secure a certain amount of passage of the electron beam. The concave portions, in particular the large hole concave portions 3b, are gradually shifted outward as the distance from the center of the shadow mask to the peripheral portion increases.

【0009】すなわち、シャドウマスクの中心では、図
2左側の開口5xに示すように、大孔凹部3bと小孔凹部3a
の中心を一致させるものである。次いで、小孔凹部3a
は、例えば一定の大きさを持たせた上で、所定のピッチ
に従ってシャドウマスク上に配列させるが、シャドウマ
スク周辺方向に離れるに従い、例えば図2右側の開口5y
に示すように、大孔凹部3bの中心を小孔凹部3aの中心よ
りシャドウマスク周辺方向に逐次ズラすものである。ち
なみに、小孔凹部3aの中心から大孔凹部3bの中心をズラ
す距離をオフセット量と称している。なお、以下に記す
シャドウマスクとは、開口5が形成されたシャドウマス
クの画像エリア10を主に指すものである。
That is, in the center of the shadow mask, as shown in the opening 5x on the left side of FIG. 2, the large hole concave portion 3b and the small hole concave portion 3a are formed.
It matches the centers of. Next, the small hole recess 3a
Are arranged on the shadow mask according to a predetermined pitch after having a certain size. For example, the openings 5y on the right side of FIG.
As shown in, the center of the large hole recess 3b is sequentially shifted from the center of the small hole recess 3a in the shadow mask peripheral direction. Incidentally, the distance from the center of the small hole recess 3a to the center of the large hole recess 3b is called the offset amount. The shadow mask described below mainly refers to the image area 10 of the shadow mask in which the opening 5 is formed.

【0010】シャドウマスクの中心から一番遠く離れた
シャドウマスクのコーナー部のオフセット量は、シャド
ウマスク製造前の設計段階で、シャドウマスクの大き
さ、シャドウマスクの厚み等から計算により求められる
ものである。次いで、シャドウマスク中心からシャドウ
マスク周辺方向に向かった各部位におけるオフセット量
は、例えば以下の(数1)の式で求められる。
The offset amount of the corner portion of the shadow mask farthest from the center of the shadow mask is obtained by calculation from the size of the shadow mask, the thickness of the shadow mask, etc. at the design stage before manufacturing the shadow mask. is there. Next, the offset amount at each portion from the center of the shadow mask toward the periphery of the shadow mask is obtained by, for example, the following formula (Formula 1).

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】ここで、(数1)の式中Aは、シャドウマ
スク中心からシャドウマスクのコーナー部に位置する小
孔凹部3aの中心までの距離である。また、Bはシャドウ
マスクのコーナー部において、シャドウマスクの性能を
発揮するため設計上必要とされるオフセット量であり、
AおよびBの値は、シャドウマスク設計の段階で求めら
れている。また、rはシャドウマスクの中心から各小孔
凹部3aの中心までの距離である。
In the equation (1), A is the distance from the center of the shadow mask to the center of the small hole recess 3a located at the corner of the shadow mask. Further, B is an offset amount required in design in order to exert the performance of the shadow mask in the corner portion of the shadow mask,
The values of A and B are obtained at the stage of shadow mask design. Further, r is the distance from the center of the shadow mask to the center of each small hole recess 3a.

【0013】上述した製造方法で記したように、シャド
ウマスク上の凹部3は、パターンマスク7を用いてパタ
ーン露光後現像を行い、開孔9を有するレジスト膜2を
形成後、シャドウマスク材1をエッチングすることによ
り形成される。このため、従来、小孔パターンマスク7a
においては、例えば一定の大きさを持つ小孔パターン8a
を所定のピッチにてパターンマスク上に配列し、大孔パ
ターンマスク7bにおいては、上述した(数1)の式等を
もとに、相対する小孔パターンに対しオフセット量をつ
けた、所定の大きさの大孔パターン8bを設けるものであ
る。
As described in the above-described manufacturing method, the concave portion 3 on the shadow mask is subjected to pattern exposure and development using the pattern mask 7 to form the resist film 2 having the openings 9, and then the shadow mask material 1 is formed. Is formed by etching. Therefore, conventionally, the small hole pattern mask 7a
In, for example, the small hole pattern 8a having a certain size.
Are arranged on the pattern mask at a predetermined pitch, and in the large hole pattern mask 7b, an offset amount is added to the opposing small hole pattern based on the above-mentioned equation (1) and the like. A large hole pattern 8b having a size is provided.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】前述した(従来の技
術)の項で記した製造工程に示すように、開口5は大孔
凹部3bと小孔凹部3aを貫通させることで形成されるもの
である。このため、シャドウマスクの中心から周辺方向
に離れた、大孔凹部3b側にオフセットの掛かった部位の
開口5の径は、シャドウマスクの中心領域にあり、大孔
凹部3b側にオフセットの掛かっていない部位の開口5の
径より小さくなるといえる。なお、本文中、開口5の径
とは、シャドウマスク面を直角方向から見た場合におけ
る、開口5部の径を指すものである。
The opening 5 is formed by penetrating the large hole concave portion 3b and the small hole concave portion 3a, as shown in the manufacturing process described in the above (Prior Art) section. is there. Therefore, the diameter of the opening 5 at the portion offset from the center of the shadow mask in the peripheral direction and offset to the large hole recess 3b side is in the center region of the shadow mask, and offset to the large hole recess 3b side. It can be said that the diameter is smaller than the diameter of the opening 5 at the non-existing portion. In the text, the diameter of the opening 5 refers to the diameter of the opening 5 when the shadow mask surface is viewed from the right angle direction.

【0015】例えば、図2は前述したように、シャドウ
マスクの中心、および、周辺方向に離れた位置に形成し
た開口5の例を示している。ここで、シャドウマスクの
周辺方向に形成された開口5yの径C’は、シャドウマス
ク中心に形成された開口5xの径Cより小さくなるといえ
る。開口5の縁同志の距離、すなわち、図2中開口5xの
縁KとLの直線距離と、開口5yの縁MとNの直線距離と
は、略同一となっているものである。シャドウマスク中
心ではKとLの直線距離は、開口5xの径Cと同一とな
る。しかし、シャドウマスクの周辺部では、MとNは、
直角三角形でいうところの斜辺となり、開口5yの径C’
は直角三角形の底辺に相当する。このため、C’はMと
Nの直線距離より短くなり、これをもって、開口5yの径
C’は、シャドウマスク中心に形成された開口5xの径C
より小さくなるといえるものである。
For example, FIG. 2 shows an example of the openings 5 formed at positions separated from each other in the center and peripheral directions of the shadow mask as described above. Here, it can be said that the diameter C ′ of the opening 5y formed in the peripheral direction of the shadow mask is smaller than the diameter C of the opening 5x formed in the center of the shadow mask. The distance between the edges of the opening 5, that is, the linear distance between the edges K and L of the opening 5x in FIG. 2 and the linear distance between the edges M and N of the opening 5y are substantially the same. At the center of the shadow mask, the linear distance between K and L is the same as the diameter C of the opening 5x. However, at the periphery of the shadow mask, M and N are
It is the hypotenuse of a right triangle, and the diameter C'of the opening 5y
Corresponds to the base of a right triangle. Therefore, C ′ becomes shorter than the linear distance between M and N, and thus the diameter C ′ of the opening 5y becomes equal to the diameter C of the opening 5x formed at the center of the shadow mask.
It can be said that it becomes smaller.

【0016】従来、シャドウマスク上に形成される開口
5の径は、シャドウマスク各部位で所望する一定の値、
例えば上述したシャドウマスク中心の開口5xの径Cであ
ることが要求されている。しかし、上述したように、シ
ャドウマスクの中心から周辺方向に離れた部位では開口
5の径が所定値を外れ、逐次小さく成っていくといえ
る。周辺領域で開口5の径が小さくなり所定値を外れた
シャドウマスクをカラー受像管に組み込むと、開口5を
通過する電子ビームの通過量が規定を外れ、電子銃から
放出された電子ビームを蛍光体ドットに正しく導けなく
なり、その結果、色純度の劣化等カラー受像管としての
表示特性が劣化することになる。
Conventionally, the diameter of the opening 5 formed on the shadow mask is a constant value desired at each portion of the shadow mask,
For example, the diameter C of the opening 5x at the center of the shadow mask described above is required. However, as described above, it can be said that the diameter of the opening 5 deviates from the predetermined value at the portion distant from the center of the shadow mask in the peripheral direction, and becomes smaller successively. When the diameter of the aperture 5 is reduced in the peripheral region and a shadow mask having a deviated value from the predetermined value is incorporated into the color picture tube, the passing amount of the electron beam passing through the aperture 5 deviates from the regulation and the electron beam emitted from the electron gun is fluorescent. It cannot be correctly guided to the body dot, and as a result, the display characteristics of the color picture tube, such as deterioration of color purity, are deteriorated.

【0017】本発明は、以上のような事情に鑑み、シャ
ドウマスクの製造方法において、シャドウマスク各部位
の開口の径を一定、かつ、所望する値とする方法を立案
して、本発明に至ったものであり、得られるシャドウマ
スクに孔径不良の開口が生じないシャドウマスクの製造
方法を提供しようとするものである。
In view of the above-mentioned circumstances, the present invention has devised a method for producing a shadow mask in which the diameter of the opening of each portion of the shadow mask is constant and has a desired value. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a shadow mask in which an opening having a defective hole diameter does not occur in the obtained shadow mask.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、両
面に感光性樹脂層を形成した板状のシャドウマスク金属
素材の片方の面に、小孔の遮光パターンを有する小孔パ
ターンマスクを、かつ、前記シャドウマスク金属素材の
もう一方の片面に、大孔の遮光パターンを有する大孔パ
ターンマスクをそれぞれ介してパターン露光を行う工程
と、前記シャドウマスク金属素材に現像、硬膜処理を行
い、両面に所定パターンに従って一部金属面を露出させ
ているレジスト膜を形成する工程と、前記シャドウマス
ク金属素材をエッチングして、シャドウマスク金属素材
を貫通する開口を形成するエッチング工程と、前記レジ
スト膜を除去する剥膜工程とを少なくとも有するシャド
ウマスクの製造方法において、前記小孔パターンマスク
の小孔パターンの大きさを、シャドウマスク中心部から
シャドウマスク周辺部位に向けて大孔パターンに施され
る小孔パターンとのオフセット量に応じて、逐次大きく
したことを特徴とするシャドウマスクの製造方法を提供
することで、上記の課題を解決するものである。
That is, the present invention provides a small hole pattern mask having a light shielding pattern of small holes on one surface of a plate-shaped shadow mask metal material having photosensitive resin layers formed on both surfaces, And, on the other surface of the shadow mask metal material, a step of performing pattern exposure through a large hole pattern mask having a large hole light-shielding pattern, and developing and hardening the shadow mask metal material, A step of forming a resist film in which metal surfaces are partially exposed according to a predetermined pattern on both surfaces, an etching step of etching the shadow mask metal material to form an opening penetrating the shadow mask metal material, and the resist film In the method for manufacturing a shadow mask, which comprises at least a film removing step for removing the small hole pattern of the small hole pattern mask, There is provided a method for manufacturing a shadow mask, characterized in that the texture is successively increased in accordance with an offset amount with respect to a small hole pattern applied to a large hole pattern from a shadow mask central portion toward a shadow mask peripheral portion. By doing so, the above problems are solved.

【0019】前述したように、開口5は、大孔凹部3bお
よび小孔凹部3aを貫通させることで得られるものであ
り、開口5の径の大小は、貫通前に予め形成される凹部
3の大きさに左右されるといえる。
As described above, the opening 5 is obtained by penetrating the large hole concave portion 3b and the small hole concave portion 3a, and the size of the diameter of the opening 5 is different from that of the concave portion 3 formed in advance before the penetration. It can be said that it depends on the size.

【0020】そこで、本発明者らは上記の課題を解決す
べく鋭意検討を行い、凹部3を形成するもととなるパタ
ーンマスク7に設けたパターン8に着目したものであ
る。すなわち、小孔パターンマスク7aに設ける小孔パタ
ーン8aを従来通りに所定のピッチにて設けるものである
が、小孔パターン8aの大きさを、大孔パターン8bとのオ
フセット量に応じシャドウマスク中心部からシャドウマ
スク周辺部位に向けて逐次大きくすることを提案するも
のである。なお、大孔パターンマスク7bは従来通りとす
るものである。
Therefore, the inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above-mentioned problems, and paid attention to the pattern 8 provided on the pattern mask 7 from which the recess 3 is formed. That is, although the small hole pattern 8a provided on the small hole pattern mask 7a is provided at a predetermined pitch as in the conventional case, the size of the small hole pattern 8a is set to the shadow mask center according to the offset amount from the large hole pattern 8b. It is proposed that the area be gradually enlarged from the area toward the shadow mask peripheral area. The large hole pattern mask 7b is the same as the conventional one.

【0021】すなわち、シャドウマスク中心からシャド
ウマスク周辺方向に向けて小孔パターン8aの大きさを逐
次大きくすることにより、小孔パターン8aを介して形成
される小孔レジスト膜2aの開孔9a部の大きさを、シャド
ウマスク中心からシャドウマスク周辺部位に向けて逐次
大きくするものである。
That is, the size of the small hole pattern 8a is successively increased from the center of the shadow mask toward the shadow mask peripheral direction, so that the opening 9a of the small hole resist film 2a formed through the small hole pattern 8a is formed. Is gradually increased from the shadow mask center toward the shadow mask peripheral region.

【0022】これにより、小孔レジスト膜2aの開孔9a部
より露出したシャドウマスク材1へのエッチングで形成
される小孔凹部3aの大きさは、シャドウマスク中心部か
らシャドウマスク周辺方向に向けて逐次大きくなるもの
である。ここで図1に示すように、前述した(発明が解
決しようとする課題)の項で記した、従来の製造方法で
生じる、オフセットの掛かった凹部3部位で形成される
開口5の径の減少分を補うべく小孔パターン8aを大きく
する、すなわち小孔凹部3aを大きくすることで、大孔凹
部3bおよび小孔凹部3aを貫通して形成される開口5の径
は、シャドウマスク各部位で一定、かつ、所望する値と
することができる。なお、図1中の点線は、従来の小孔
パターンで得られる小孔レジスト膜2aの開孔部、およ
び、小孔凹部を示している。
As a result, the size of the small hole concave portion 3a formed by etching the shadow mask material 1 exposed from the opening 9a of the small hole resist film 2a is directed from the central portion of the shadow mask to the peripheral direction of the shadow mask. It will gradually increase. Here, as shown in FIG. 1, the diameter of the opening 5 formed in the recessed portion 3 with an offset, which occurs in the conventional manufacturing method described in the above-mentioned (problem to be solved by the invention), is reduced. By enlarging the small hole pattern 8a in order to compensate for this, that is, by enlarging the small hole recessed portion 3a, the diameter of the opening 5 formed through the large hole recessed portion 3b and the small hole recessed portion 3a is It can be a constant and desired value. The dotted lines in FIG. 1 indicate the open hole portion and the small hole concave portion of the small hole resist film 2a obtained by the conventional small hole pattern.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】通常、パターンマスク7に設ける
孔パターン8の大きさは、シャドウマスク材1へのエッ
チングの際に生じるサイドエッチング量をもとに、設定
されるものである。すなわち、図5(c)に示すよう
に、レジスト膜2の開孔9から露出したシャドウマスク
材1部位にエッチングを行うと、シャドウマスク材1は
サイドエッチングを受け、レジスト膜2の開孔9径より
大きい凹部3を形成する。このため、パターンマスク7
上に設ける孔パターン8の大きさは、シャドウマスクの
設計上必要とされ、シャドウマスク材1上に実際に形成
すべき凹部3の大きさよりも、サイドエッチング量分小
さめに設定するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Normally, the size of the hole pattern 8 provided in the pattern mask 7 is set based on the side etching amount generated when the shadow mask material 1 is etched. That is, as shown in FIG. 5C, when the portion of the shadow mask material 1 exposed from the opening 9 of the resist film 2 is etched, the shadow mask material 1 undergoes side etching and the opening 9 of the resist film 2 is etched. A recess 3 having a larger diameter is formed. Therefore, the pattern mask 7
The size of the hole pattern 8 provided above is required in designing the shadow mask and is set to be smaller than the size of the concave portion 3 to be actually formed on the shadow mask material 1 by the side etching amount.

【0024】例えば、従来、小孔パターンマスク7aに設
ける小孔パターン8aの大きさは、以下の(数2)の式よ
り得たものである。
For example, conventionally, the size of the small hole pattern 8a provided on the small hole pattern mask 7a is obtained from the following equation (2).

【0025】[0025]

【数2】 [Equation 2]

【0026】(数2)の式中、(狙い目寸法)とは、シ
ャドウマスクの性能上要求される、シャドウマスク材1
上に実際に形成されるべき設計上の開口5の径を示して
いる。(SE量)とは、シャドウマスク材1へのエッチ
ングの際に生じるサイドエッチング量を示している。図
3中の例ではEとFを加えた値となる。ちなみに、サイ
ドエッチング量は、金属素材へのエッチング条件等から
経験的に得られているものである。
In the equation (2), (target size) is the shadow mask material 1 required for the performance of the shadow mask.
The diameter of the designed opening 5 to be actually formed is shown above. The (SE amount) indicates the side etching amount generated when the shadow mask material 1 is etched. In the example of FIG. 3, the value is the sum of E and F. By the way, the side etching amount is empirically obtained from the etching conditions for the metal material.

【0027】次いで、本発明においては、小孔パターン
マスク7aに設ける、各小孔パターン8aの大きさを、相対
する大孔パターン8bのオフセット量の増加に応じて逐次
大きくするものであり、各小孔パターン8aの大きさを、
例えば以下に示す、(数3)の式で得るものである。
Next, in the present invention, the size of each small hole pattern 8a provided on the small hole pattern mask 7a is successively increased in accordance with the increase in the offset amount of the large hole pattern 8b facing each other. The size of the small hole pattern 8a,
For example, it is obtained by the equation (3) shown below.

【0028】[0028]

【数3】 (Equation 3)

【0029】(数3)の式中、(狙い目寸法)とは、シ
ャドウマスクの性能上要求される、シャドウマスク材1
上に実際に形成されるべき設計上の開口5の径を示して
いる。(SE量)とは、シャドウマスク材1へのエッチ
ングの際に生じるサイドエッチング量を示しており、図
3中の例ではEとFを加えた値となる。次いで、Aは、
シャドウマスク中心からシャドウマスクのコーナー部に
位置する小孔パターン8aの中心までの距離であり、Rは
シャドウマスクの中心から各小孔パターン8aの中心まで
の距離である。
In the equation (3), (target size) is the shadow mask material 1 required for the performance of the shadow mask.
The diameter of the designed opening 5 to be actually formed is shown above. The (SE amount) indicates a side etching amount generated when the shadow mask material 1 is etched, and is a value obtained by adding E and F in the example of FIG. Then A is
The distance from the center of the shadow mask to the center of the small hole pattern 8a located at the corner of the shadow mask, and R is the distance from the center of the shadow mask to the center of each small hole pattern 8a.

【0030】また、Xは、従来の製造方法、すなわち従
来の小孔パターンマスクを用いて得られたシャドウマス
クにおいて、シャドウマスク設計上所望される開口5の
径と、実際にシャドウマスク上に形成され、所望される
値より小さくなったシャドウマスクコーナー部の開口5
の径との差である。例えば、図2左側の開口5xがシャド
ウマスクの中心の開口であり、シャドウマスク設計上所
望される開口5の径Cとなっており、また、図2右側の
開口5yがシャドウマスクコーナー部の開口であり、所望
される値より小さくなった開口5の径C’となっている
とすると、XはCからC’を引いた値となる。
In the shadow mask obtained by the conventional manufacturing method, that is, the conventional small hole pattern mask, X is the diameter of the opening 5 desired in the shadow mask design, and actually formed on the shadow mask. The shadow mask corner opening 5 that is smaller than the desired value.
It is the difference from the diameter of. For example, the opening 5x on the left side of FIG. 2 is the center opening of the shadow mask and has the diameter C of the opening 5 desired in the shadow mask design, and the opening 5y on the right side of FIG. 2 is the opening of the shadow mask corner portion. And the diameter C ′ of the opening 5 is smaller than the desired value, X is a value obtained by subtracting C ′ from C.

【0031】本発明に用いる小孔パターンマスク7aにお
いては、小孔パターン8aの大きさを、上記(数3)の式
で求めたものとし、小孔パターン8aのピッチは従来通り
とするものである。また、大孔パターンマスク7bに設け
る大孔パターン8bは、従来通りとし、上記(数1)の式
に従い小孔パターン8aに対しオフセットを掛けたものを
用いるものである。
In the small hole pattern mask 7a used in the present invention, the size of the small hole pattern 8a is obtained by the equation (3), and the pitch of the small hole pattern 8a is the same as the conventional one. is there. The large hole pattern 8b provided on the large hole pattern mask 7b is the same as the conventional one, and the small hole pattern 8a is offset according to the equation (1).

【0032】次いで、上述した小孔パターンマスク7aお
よび、大孔パターンマスク7bを用い、前述した(従来の
技術)の項で記した製造方法等によりシャドウマスクを
製造するものである。
Next, using the small hole pattern mask 7a and the large hole pattern mask 7b described above, a shadow mask is manufactured by the manufacturing method described in the above (Prior Art) or the like.

【0033】[0033]

【実施例】本発明の実施例を、以下に示す。 <実施例>シャドウマスク用金属板として、厚さ0.13mm
の鉄とニッケルを主成分とする長尺帯状の合金材(アン
バー材)を用い、図5に示すように小孔側にエッチング
防止層を形成する製造方法を用いシャドウマスクの製造
を行い、一つ毎に断裁したフラット型シャドウマスクと
して大きさ約31.6×42.0cmの長方形の金属板を得た。前
記金属板中に、大きさ約23.5×31.5cmの長方形の画像エ
リアを形成したものである。
EXAMPLES Examples of the present invention are shown below. <Example> As a metal plate for a shadow mask, a thickness of 0.13 mm
Using a long strip-shaped alloy material (amber material) containing iron and nickel as the main components, the shadow mask is manufactured using the manufacturing method of forming the etching prevention layer on the small hole side as shown in FIG. A rectangular metal plate with a size of about 31.6 × 42.0 cm was obtained as a flat shadow mask that was cut into pieces. A rectangular image area having a size of about 23.5 × 31.5 cm is formed in the metal plate.

【0034】上記シャドウマスクの製造に先立ち、シャ
ドウマスク材1に形成されたレジスト膜2へのパターン
露光に用いる大孔および小孔パターンマスク7を以下の
手順で作成した。すなわち、銀塩エマルジョン系の写真
感光層を形成した二枚のガラス基板上に、パターン描画
機(日本精工(株)製、商品名「LZ- 1000」)にて各々
大孔および小孔パターンの露光を行った後、現像、停
止、定着処理を行いマスター原版を作成した。次いで、
マスター原版を、別途用意した、表面に写真感光層を有
するガラス基板に密着露光し現像することで、マスター
原版の遮光部と光透過部とが反転した以外は略同一のマ
スクを得、これを反転マスクとした。さらに別途用意し
た、表面に写真感光層を有するガラス基板に、上記反転
マスクを密着露光し現像することで、遮光部と光透過部
がマスター原版のそれと同一となったマスクを得、これ
をシャドウマスク用金属素材へのパターン露光の際に大
孔および小孔パターンマスク7として使用した。
Prior to the production of the shadow mask, the large hole and small hole pattern masks 7 used for pattern exposure of the resist film 2 formed on the shadow mask material 1 were prepared by the following procedure. That is, using a pattern drawing machine (manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd., trade name “LZ-1000”) on two glass substrates on which a silver salt emulsion type photographic photosensitive layer is formed, a large hole and a small hole pattern are formed, respectively. After exposure, development, stopping and fixing processes were performed to prepare a master original plate. Then
The master master plate is prepared by contacting and exposing the separately prepared glass substrate having a photographic photosensitive layer on its surface to develop a substantially same mask except that the light-shielding part and the light-transmitting part of the master master plate are reversed. It was used as an inversion mask. Further, by exposing and developing the above-mentioned reversal mask on a glass substrate having a photographic photosensitive layer on the surface separately prepared, a mask having a light-shielding portion and a light-transmitting portion which are the same as those of the master original plate is obtained. It was used as the large-hole and small-hole pattern mask 7 in the pattern exposure of the mask metal material.

【0035】その際、小孔パターンマスク7aを以下のも
のとした。すなわち、各部位の小孔パターン8aの大きさ
を、上記(数3)の式で求めたものとし、小孔パターン
8aのピッチは従来通りとするものである。ここで、(数
3)の式中、Aは 19.65cmとした。またXは、前述した
ように、従来の小孔パターンマスクを用いた製造で得ら
れたシャドウマスクにおける、シャドウマスク中心の開
口5の径と、シャドウマスクコーナー部の開口5の径と
の差であり、本実施例の場合、 2μmとした。また、大
孔パターンマスク7bは、従来通り、上記(数1)の式に
より、小孔パターン8aに対しオフセットを掛けたものを
作成した。また、(数1)の式中、Aを 19.65cmとし、
Bは12μmとした。なお、本実施例では、パターンマス
ク7を上述したものとした以外は、エッチング条件等、
従来と同様に製造したものである。
At this time, the small hole pattern mask 7a was as follows. That is, the size of the small hole pattern 8a at each site is determined by the above equation (3), and the small hole pattern 8a is obtained.
The pitch of 8a is the same as before. Here, in the equation (3), A was set to 19.65 cm. Further, as described above, X is the difference between the diameter of the opening 5 at the center of the shadow mask and the diameter of the opening 5 at the shadow mask corner portion in the shadow mask obtained by manufacturing using the conventional small hole pattern mask. Yes, in the case of this embodiment, the thickness is 2 μm. Further, the large hole pattern mask 7b is formed by offsetting the small hole pattern 8a according to the formula (Formula 1) as described above. Also, in the formula of (Equation 1), A is set to 19.65 cm,
B was 12 μm. In this embodiment, except for the pattern mask 7 described above, etching conditions, etc.
It is manufactured in the same manner as the conventional one.

【0036】本実施例で得られたシャドウマスクにおい
ては、シャドウマスク中心の開口5の径と、シャドウマ
スクの各部位に位置する開口5の径とは、一定のものが
得られ、かつ、所望される値の径が得られた。
In the shadow mask obtained in this embodiment, the diameter of the opening 5 at the center of the shadow mask and the diameter of the opening 5 located at each part of the shadow mask are constant and desired. The diameter of the value obtained was obtained.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によるシャドウマスクの製造方法
では、シャドウマスク上に形成される開口5の径は、シ
ャドウマスク各部位で一定であり、かつ、所望する径が
得られる。これにより、従来の製造方法で生じていた問
題、すなわち、シャドウマスクの中心から周辺領域に離
れた部位は開口5の径が小さくなり、シャドウマスクを
カラー受像管に組み込んだ際、開口5を通過する電子ビ
ームの通過量が規定を外れ、電子銃から放出された電子
ビームを蛍光体ドットに正しく導けず、その結果、色純
度の劣化等カラー受像管としての表示特性が劣化すると
いう問題を防止できる。また、本発明は小孔パターンマ
スクを変更するだけで良いといえ、製造装置、エッチン
グ条件等は変更することなく従来のものがそのまま使用
できる等、本発明は、品質の良いシャドウマスクを得る
上で実用上すぐれた効果がある。
In the method for manufacturing a shadow mask according to the present invention, the diameter of the opening 5 formed on the shadow mask is constant at each portion of the shadow mask, and a desired diameter can be obtained. As a result, the problem that occurred in the conventional manufacturing method, that is, the diameter of the opening 5 becomes smaller at the portion away from the center of the shadow mask to the peripheral region, and when the shadow mask is incorporated into the color picture tube, the opening 5 passes through the opening 5. Prevents the problem that the electron beam emitted from the electron gun is not properly guided to the phosphor dots and the display characteristics of the color picture tube, such as the deterioration of color purity, are deteriorated. it can. Further, although the present invention only needs to change the small hole pattern mask, the present invention can be used as it is without changing the manufacturing apparatus, etching conditions and the like. It has excellent practical effects.

【0038】[0038]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明で形成したシャドウマスクの開口の一例
を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an opening of a shadow mask formed by the present invention.

【図2】シャドウマスクに形成した開口の例を示す断面
図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of openings formed in a shadow mask.

【図3】サイドエッチングの一例を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing an example of side etching.

【図4】シャドウマスクの一例を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing an example of a shadow mask.

【図5】(a)〜(f)はシャドウマスクの製造方法の
一例を工程順に示す説明図。
5A to 5F are explanatory views showing an example of a method of manufacturing a shadow mask in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シャドウマスク材 2 レジスト膜 3 凹部 4 エッチング防止層 5 開口 6 シャドウマスク 7 パターンマスク 8 パターン 9 開孔 10 画像エリア 11 スカート成形エリア 1 Shadow Mask Material 2 Resist Film 3 Recess 4 Etching Prevention Layer 5 Opening 6 Shadow Mask 7 Pattern Mask 8 Pattern 9 Opening 10 Image Area 11 Skirt Forming Area

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】両面に感光性樹脂層を形成した板状のシャ
ドウマスク金属素材の片方の面に、小孔の遮光パターン
を有する小孔パターンマスクを、かつ、前記シャドウマ
スク金属素材のもう一方の片面に、大孔の遮光パターン
を有する大孔パターンマスクをそれぞれ介してパターン
露光を行う工程と、前記シャドウマスク金属素材に現
像、硬膜処理を行い、両面に所定パターンに従って一部
金属面を露出させているレジスト膜を形成する工程と、
前記シャドウマスク金属素材をエッチングして、シャド
ウマスク金属素材を貫通する開口を形成するエッチング
工程と、前記レジスト膜を除去する剥膜工程とを少なく
とも有するシャドウマスクの製造方法において、前記小
孔パターンマスクの小孔パターンの大きさを、シャドウ
マスク中心部からシャドウマスク周辺部位に向けて大孔
パターンに施される小孔パターンとのオフセット量に応
じて、逐次大きくしたことを特徴とするシャドウマスク
の製造方法。
1. A small-hole pattern mask having a light-shielding pattern of small holes on one surface of a plate-shaped shadow mask metal material having photosensitive resin layers formed on both surfaces, and the other of the shadow mask metal materials. On one surface, a step of performing pattern exposure through a large-hole pattern mask having a large-hole light-shielding pattern, and developing and hardening the shadow mask metal material, and forming a metal surface on both sides according to a predetermined pattern. A step of forming an exposed resist film,
In the method of manufacturing a shadow mask, which comprises at least an etching step of etching the shadow mask metal material to form an opening penetrating the shadow mask metal material, and a film removing step of removing the resist film, the small hole pattern mask Of the shadow mask characterized in that the size of the small hole pattern is sequentially increased in accordance with the offset amount with respect to the small hole pattern applied to the large hole pattern from the shadow mask central portion toward the shadow mask peripheral portion. Production method.
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