JPH11339651A - アパーチャグリルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ニス層上に補強用の粘着フィルムを貼り付けア
パーチャグリルの製造を行っても、気泡の抱き込みによ
るアパーチャグリルの変形を生じないアパーチャグリル
の製造方法を提供する。 【解決手段】金属薄板を素材とし、第１エッチング後に
金属薄板の一方の面側の耐エッチング層を剥膜した後、
前記一方の面側にニス層を形成する工程と、前記ニス層
上に粘着フィルムを貼り付ける工程と、金属薄板の他方
の面側に第２エッチングを行なう工程とを少なくとも有
する、万線状の貫通孔が形成されたアパーチャグリルの
製造方法において、前記粘着フィルムの粘着力を２００
〜３００ｇ／５０ｍｍとしたことを特徴とするアパーチ
ャグリルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属薄板を素材と
し、フォトエッチング法を用いて、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関し、その中
でも特に、万線状の貫通孔が形成されたアパーチャグリ
ル型のシャドウマスクを製造する方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管等に用いられるシャドウマ
スクとして、図２に示すように、金属薄板１に線状の貫
通孔２が複数本形成された（すなわち、万線状に線状の
貫通孔が形成された）アパーチャグリル３と呼称される
ものが知られている。

【０００３】アパーチャグリル３は、フォトエッチング
法を用いて製造することが主流となっており、以下にア
パーチャグリルの製造方法の一例につき、製造工程を模
式的に示す図１を用い、簡単に説明を行なう。

【０００４】まず、鉄または鉄合金等よりなる金属薄板
１表面の洗浄、整面処理等を行う。次いで、金属薄板１
の両面に感光性樹脂（フォトレジスト）を塗布後、乾燥
等を行い、図１（ａ）に示すように金属薄板１の表面に
レジスト膜４を形成する。

【０００５】レジスト膜４を形成後、所定の遮光パター
ンを有する露光用パターンマスク（多くの場合、表裏２
枚のマスク）を、位置合わせをしたうえで金属薄板に略
密着させた後、露光用パターンマスクを介しレジスト膜
４にパターン露光を行う。次いで、露光後のレジスト膜
４に現像を行った後、金属薄板１上に残ったレジスト膜
に硬膜処理を行う。これにより、図１（ｂ）に示すよう
に、所定のパターンに従って金属薄板１を露出したレジ
スト膜が得られる（以下、硬膜処理まで終了したレジス
ト膜を耐エッチング層６と記す）。

【０００６】次いで、塩化第２鉄液等をエッチング液と
して用い、金属薄板１に第１エッチングを行ない、金属
薄板の少なくとも一方の面側に凹部７を形成する。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。なお、図１（ｃ）に示すように、
エッチング進度は、途中で止めるのが肝要である。ま
た、この第１エッチング工程で、金属薄板１の片面のみ
に凹部７を形成する場合には、凹部を形成しない面側に
保護フィルムを貼り付けた後、金属素材１の凹部を形成
する面側に中途までエッチングする方法もある。

【０００７】次いで、第１エッチング後、アルカリ液等
を剥膜液として用い、凹部７が形成された金属薄板１の
一方の面側の耐エッチング層（図１の例では耐エッチン
グ層6b）を剥膜した後、ニス層８を塗布形成し、凹部内
にニスを充填し、図１（ｄ）を得る。なお剥膜の際、他
方の面側（上述したニス層８を形成しない面側）の耐エ
ッチング層（図１の例では耐エッチング層6a）が不要に
剥膜されることを防止するため、他方の面側にシート状
の剥膜防止フィルムを貼り付けたうえで、剥膜処理を行
なうことが多い。

【０００８】ここで、図１（ｅ）に示すように、ニス層
８を塗布形成した後、粘着フィルム９を貼り付けること
が一般的に行われている。すなわち、金属薄板１に塗布
形成されたニス層８は強度的に弱く、後述する第２エッ
チングの際にかかる圧力、および、後述する搬送用ロー
ラー12との接触による圧力等に耐えらず、また、金属薄
板１の板厚が薄いため、金属薄板１が変形しやすい。こ
のため、ニス層８を塗布形成した後、ニス層８上に粘着
フィルム９を貼り付け、ニス層８および金属薄板１の補
強を行なうものである。なお、粘着フィルム９は、一方
の面に粘着層10を有する樹脂製フィルム11を用いる場合
が多く、粘着層10とニス層８とを対向させて貼り付けが
行なわれる。

【０００９】次いで、ニス層８が塗布形成されていな
い、耐エッチング層を有する他方の面側に第２エッチン
グを行ない、金属薄板１を貫通する貫通孔２を形成す
る。これにより、フォトエッチング法では避けることの
できないサイドエッチング現象をニス層形成面側で抑え
ることができる。すなわち、第二エッチング工程では、
ニスを充填された凹部がサイドエッチングされないこと
により、第一エッチング工程における精確な凹部パター
ンを維持でき、例えば素材とする金属板の厚さより小さ
い孔径の開孔も可能としている。

【００１０】次いで、第二エッチング終了後、機械的な
巻き取り、もしくは人手による粘着フィルム９の剥がし
を行った後、ニス層８および耐エッチング層の剥膜、金
属薄板１の断裁、不要部の除去等の工程を経て、図１
（ｆ）に示すシャドウマスク（アパーチャグリル３）を
得るものである。

【００１１】上述したように、シャドウマスクの素材と
して金属薄板が用いられているものであり、製造工程、
仕様等に応じて適宜、枚葉状、もしくは長尺帯状のもの
が使用されている。しかし、製造工程内で金属薄板を搬
送するに際し、円筒状の搬送用ローラー12と呼称される
搬送手段にて金属薄板１を搬送することが一般的に行わ
れている。すなわち、図３に示すように、金属薄板１の
搬送方向と直角をなすよう設置した搬送用ローラー12
を、金属薄板１の搬送方向に複数本並べ、適宜回転する
搬送用ローラー12により搬送用ローラー12上に載った金
属薄板１を略水平方向に搬送するものである。

【００１２】すなわち、金属薄板１は搬送用ローラー12
と接触しつつ搬送されるものであり、また、上述した第
二エッチング時、被エッチング面を上面にして金属薄板
１にエッチングを行なう場合が多い。その場合、当然の
ことながら、粘着フィルム９の貼り付け面側を下側にす
るものであり、粘着フィルム９と搬送用ローラー12とが
接触しつつ金属薄板１が搬送される。

【００１３】ここで、金属薄板１に形成したニス層８に
粘着フィルム９を貼り付ける際、図４に示すように、ニ
ス層８と粘着フィルム９との間に気泡13を抱き込むこと
が多い。通常、ニス層８と粘着フィルム９との間に気泡
13を抱き込まないよう、ニス層８と粘着フィルム９とは
密着するよう貼り合わされるが、微小な気泡13が残留し
やすい。この気泡13は微小なため、ただ単に気泡13を抱
き込んだだけでは、気泡抱き込み部位が搬送用ローラー
12と接触しても問題は生じない。しかし、従来よりエッ
チングでは、例えば液温５０℃程度に温めたエッチング
液を用いており、エッチングの際、ニス層８と粘着フィ
ルム９との間に抱き込まれた気泡13はエッチング液の熱
で温められ膨張することで体積を増し、図５（ａ）に示
すように粘着フィルム９を変形（例えば、凸部を形成）
させる。このため、膨張した気泡13’を有する部位が搬
送用ローラー12と接触した際、図５（ｂ）に示すよう
に、粘着フィルム９の変形部が潰れ、それにともなっ
て、膨張した気泡13’が金属薄板１を押すことになる。

【００１４】エッチング工程で、金属薄板１には万線状
の貫通孔２が極めて小さい距離（ピッチ）で複数形成さ
れるものであり、各貫通孔２間の金属部位（一般にブリ
ッジ部14と呼称される部位）の幅は狭くなっている。ま
た、金属薄板１の板厚も、例えば0.1m程度と薄いものが
用いられており、アパーチャグリルは強度的に弱く、僅
かな外力が加わっても、変形を生じやすいといえる。

【００１５】このため、エッチング液等の熱で膨張した
気泡13’部で押された金属薄板１（アパーチャグリル
３）は、図５（ｂ）および図６に示すように変形を生じ
ることになる。なお、図６は、アパーチャグリル３を貫
通孔２の長手方向から見た一部拡大断面図である。アパ
ーチャグリルを目視で検査した場合、変形を生じた部位
は、正常な形状となった部位と光反射率が異なるため、
シミ状の欠陥として見えるものである。また、当然のこ
とながら、変形を生じたアパーチャグリルをカラー受像
管に組み込んでも、そのカラー受像管は所望する性能を
発揮することは出来ないといえる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
に鑑みなされたもので、その目的とするところは、上述
したように、ニス層上に補強用の粘着フィルムを貼り付
けアパーチャグリルの製造を行っても、抱き込んだ気泡
の膨張によるアパーチャグリルの変形を生じないアパー
チャグリルの製造方法を提供することで、品質が良く、
かつ、エッチング精度の高いアパーチャグリルを得よう
とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上記
の課題を達成するためになされたもので、請求項１にお
いては、金属薄板を素材とし、金属薄板の両面に所定の
パターンとした耐エッチング層を形成する工程と、金属
薄板の少なくとも片面に第１エッチングを行なう工程
と、前記第１エッチングでエッチングが行われた金属薄
板の一方の面側の耐エッチング層を剥膜した後にニス層
を形成する工程と、前記ニス層上に粘着フィルムを貼り
付ける工程と、耐エッチング層を有する金属薄板の他方
の面側に第２エッチングを行なう工程とを少なくとも有
するアパーチャグリルの製造方法において、前記粘着フ
ィルムの粘着力を２００〜３００ｇ／５０ｍｍとしたこ
とを特徴とするアパーチャグリルの製造方法としたもの
である。

【００１８】また、請求項２においては、第２エッチン
グに用いるエッチング液の液温を６０〜７０℃としたこ
とを特徴とする請求項１に記載のアパーチャグリルの製
造方法としたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の一例を示す以
下の記述に基づき、さらに説明を行う。

【００２０】本実施例のアパーチャグリルの製造方法で
は、粘着フィルムを用いた従来のアパーチャグリルの製
造方法と同様の工程にてアパーチャグリルの製造を行っ
たものである。

【００２１】すなわち、本実施例では、板厚0.12mmの鉄
合金（例えば、ニッケル42％、残部鉄とした鉄−ニッケ
ル合金等）を金属薄板として用いたものであり、金属薄
板は巻き取りロールから供給された、長尺帯状となって
いる。

【００２２】まず、巻き取りロールから供給された金属
薄板１表面の洗浄、整面処理等を行った。次いで、金属
薄板１の両面に感光性樹脂（フォトレジスト）を塗布
後、乾燥等を行うことでレジスト膜４を形成し、図１
（ａ）を得た。

【００２３】次いで、所定の遮光パターンを有する露光
用パターンマスク（表裏用２枚のマスク）を、位置合わ
せをしたうえで金属薄板に略密着させた後、露光用パタ
ーンマスクを介しレジスト膜４にパターン露光を行っ
た。次いで、露光後のレジスト膜４に現像を行った後、
金属薄板上に残ったレジスト膜に硬膜処理を行い、図１
（ｂ）に示す、所定のパターンに従って金属薄板１を露
出した耐エッチング層６を得た。

【００２４】次いで、塩化第２鉄液をエッチング液とし
て用い、金属薄板１に第１エッチングを行ない、金属薄
板１の両面に凹部７を形成し図１（ｃ）を得た。なお、
この第１エッチングでは、金属薄板の両面に形成した凹
部同士が貫通しないようエッチング条件を設定した。

【００２５】次いで、アルカリ液等を剥膜液として用
い、凹部の形成された金属薄板の一方の面側の耐エッチ
ング層（本例では耐エッチング層6b）を剥膜した。なお
このとき、他方の面側の耐エッチング層に剥膜液が接触
し、他方の面側の耐エッチング層（本例では耐エッチン
グ層6a）が不要に剥膜されることを防ぐため、他方の面
側の耐エッチング層（本例では耐エッチング層6a）上に
シート状の剥膜防止フィルムを貼り付けたうえで、剥膜
処理を行ったものであり、一方の面側の耐エッチング層
を剥膜後、剥膜防止フィルムを剥がした。

【００２６】次いで、耐エッチング層を剥膜した一方の
面側に、第１エッチングで形成された凹部7b内を充填す
るようニス層８を塗布形成し、図１（ｄ）を得た。

【００２７】次いで、ニス層８上に粘着フィルム９を貼
り付け、図１（ｅ）を得た。粘着フィルム９は、膜厚４
０μｍのポリプロピレンをベースフィルム（樹脂製フィ
ルム11）とし、粘着層10として膜厚２〜５μｍのアクリ
ル系糊を形成している。ここで本発明の特徴として、粘
着フィルム９の粘着力（すなわち、粘着層10の粘着力）
を２００〜３００ｇ／５０ｍｍとしているものである。
すなわち、従来使用していた粘着フィルムは、粘着力が
５０〜１５０ｇ／ｍｍ程度のものを使用しており、粘着
フィルムとニス層との密着力が弱いものであった。この
ため、粘着フィルムとニス層との間に気泡を抱き込み、
その気泡が熱せられた際、密着力が弱いため気泡が膨張
し粘着フィルムが膨らんでいたものである。

【００２８】しかるに、本発明では、粘着フィルムの粘
着力を２００〜３００ｇ／５０ｍｍと高くし、粘着フィ
ルム９とニス層８との密着力を強めたものである。その
ため、図４に示すように、粘着フィルム８とニス層９と
の間に気泡13を抱き込み、その気泡13がエッチングの際
にエッチング液により熱せられ膨張しようとしても、粘
着フィルム９とニス層８との密着力が強いため気泡13が
膨張せず、粘着フィルム９の変形を防止することが出来
る。すなわち、第二エッチング時に使用されるエッチン
グ液の熱による気泡13の膨張が起こらないため、上述し
た、搬送用ローラー12と、膨張し変形した気泡部を有す
る粘着フィルムとの接触によるアパーチャグリルの変形
を防止できる。

【００２９】なお、粘着フィルムの粘着力が３００ｇ／
５０ｍｍを越えた場合、金属薄板１からの剥がしが困難
となり、無理に剥がそうとすると金属薄板１に曲がり、
シワ等が発生し、アパーチャグリル１の変形不良の原因
となり好ましいものでない。このため、本発明者らは、
気泡の膨張を防止でき、かつ、剥離の際の容易性をも考
慮した粘着力として、粘着フィルムの粘着力を２００〜
３００ｇ／５０ｍｍとすることを提案するものである。

【００３０】次いで、本発明のアパーチャグリルの製造
方法では、上述した本発明の特徴とする粘着フィルム９
をニス層８上に貼り付けた後、従来通り、耐エッチング
層を有する他方の面側に第２エッチングを行ない、貫通
孔２を形成する。

【００３１】次いで、第二エッチング終了後、従来通
り、粘着フィルム９、ニス層８および、耐エッチング層
６の剥膜を行った後、金属薄板１の断裁、不要部の除去
等の工程を経てアパーチャグリル３を得た。

【００３２】また、本発明では、第二エッチングで使用
するエッチング液の液温を６０〜７０℃としている。従
来のアパーチャグリルの製造方法では、ニス層と粘着フ
ィルムの間に抱き込んだ気泡の膨張を防ぐため、エッチ
ング液の液温を例えば５０℃程度と低めに設定してい
た。しかるに、本発明のアパーチャグリルの製造方法で
は、上述したように粘着フィルムの粘着力を高めてお
り、エッチング液の液温を６０〜７０℃と高温にして
も、気泡の膨張によるアパーチャグリルの変形を防止す
ることができる。本発明のアパーチャグリルの製造方法
では、エッチング液の液温を６０〜７０℃と高温にする
ことにより、エッチング速度が増しエッチング所要時間
を減少することが可能となり、エッチングの際に生じる
サイドエッチングを最小に抑えることができる。すなわ
ち、エッチングパターンの精度を向上させることが可能
となるものである。

【００３３】以上、本発明の実施の形態の例につき説明
したが、本発明の実施の形態は、上述した図および記述
に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき、粘
着フィルムの構造、材質等種々の変形を行っても構わな
いことはいうまでもない。

【００３４】

【発明の効果】上述したように、本発明のアパーチャグ
リルの製造方法においては、ニス層上に補強用の粘着フ
ィルムを貼り付けた際に気泡を抱き込んでも、エッチン
グ時に気泡の膨張がおこらず、搬送用ローラーと金属薄
板との接触に起因するアパーチャグリルの変形を防止で
きる。さらに、アパーチャグリルの変形を生じることな
くエッチング液の温度を上げることが可能となりエッチ
ングパターン精度を向上させることが可能となる。すな
わち本発明は、品質が良く、かつ、エッチング精度の高
いアパーチャグリルを得るうえで実用上優れているとい
える。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は、アパーチャグリルの製造方
法の要部を工程順に示す断面説明図。

【図２】アパーチャグリルの一例を模式的に示す平面説
明図。

【図３】搬送用ローラー上を搬送される金属薄板を示す
説明図。

【図４】粘着フィルムとニス層との間に抱き込まれた気
泡の一例を示す断面説明図。

【図５】（ａ）〜（ｂ）は、粘着フィルムとニス層との
間に抱き込まれた気泡により生じる金属薄板の変形の一
例を示す断面説明図。

【図６】変形したアパーチャグリルの一例を模式的に示
す断面説明図。

【符号の説明】 １ 金属薄板 ２ 貫通孔 ３ アパーチャグリル ４ レジスト膜 ５ パターンマスク ６ 耐エッチング層 ７ 凹部 ８ ニス層 ９ 粘着フィルム 10 粘着層 11 樹脂製フィルム 12 搬送用ローラー 13 気泡 14 ブリッジ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属薄板を素材とし、金属薄板の両面に所
   定のパターンとした耐エッチング層を形成する工程と、
   金属薄板の少なくとも片面に第１エッチングを行なう工
   程と、前記第１エッチングでエッチングが行われた金属
   薄板の一方の面側の耐エッチング層を剥膜した後にニス
   層を形成する工程と、前記ニス層上に粘着フィルムを貼
   り付ける工程と、耐エッチング層を有する金属薄板の他
   方の面側に第２エッチングを行なう工程とを少なくとも
   有するアパーチャグリルの製造方法において、前記粘着
   フィルムの粘着力を２００〜３００ｇ／５０ｍｍとした
   ことを特徴とするアパーチャグリルの製造方法。
2. 【請求項２】第２エッチングに用いるエッチング液の液
   温を６０〜７０℃としたことを特徴とする請求項１に記
   載のアパーチャグリルの製造方法。