JPS5851379B2 - シヤドウマスクの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシャドウマスクの製造法に関する。

近年カラーテレビ用シャドウマスクとして第１図ないし
第３図示のように金属薄板１に多数の矩形透孔２，２，
２・・・・・・が穿設されたシャドウマスクが、このシ
ャドウマスクをもって構成したカラー受像管が明るさ、
コントラスト、色純度の性能面で従来の円形孔のシャド
ウマスクをもって構成したカラー受像管では得られない
すぐれた性能を発揮するところから、従来の円形孔のシ
ャドウマスクにとって代わって多用されるようになって
きた。

とＱ矩形透孔のシャドウマスクにおいて（ちそれをもっ
て構成したカラー受像管の映像の明るさを増加させ、且
つ画像形成時に電子ビームによって螢光面上に映出され
るブリッジ３の影と走査線との干渉によっておこるモア
レの発生を防止する為にブリッジ巾ｅ□を極力狭くする
ことが必要であるが、しかしブリッジ巾ｅ１ を狭くす
ることによりブリッジ３部の機械的強度が低下せしめら
れると矩形透孔２，２，２．・・・・・・を穿設した金
属薄板１を球面加工（プレス工程）するとき、ブリッジ
部に応力が集中して切断し易くなるという問題が発生す
る。

これはシャドウマスクの製作が第４図示のようなシャド
ウマスクの表面側（即ち螢光面と対応する側）の透孔口
部と略同形状の複数のパターン素体５が所定の規則に従
って配列された第１原版６と、シャドウマスクの裏面側
（即ちブラウン管内の電子銃と対面する側）の透孔口部
と略同形状の、長径及び短径が第１原版６のパターン素
体５の長径及び短径より小さい複数のパターン素体Ｔが
前記第１原版のパターン素体に対応する位置にそれぞれ
配列された第２原版８とを用い、金属薄板の両面に塗布
した感光性樹脂膜に前記第１及び第２原版８を密着させ
、露光及び現像を順次行なって耐腐蝕性膜画像を形成後
エツチングすることによって行われるが、食刻せんとす
る面積が食刻しようとする金属薄板の表裏で異なり表面
側の方が裏面側よりも広いので表面側の方が裏面側より
腐蝕の進みが速く且つサイドエッチも太きく発生し、表
面側のブリッジ巾ｅ２は孔の最小孔径部に形成される最
大ブリッジｅ１ に対して極端に狭くなり、球面加工に
は耐えられない程機械的強度の弱いものが形成されてし
まう事によるところが大きい。

この点に着目して表面側のブリッジ巾０２ と最大ブリ
ッジ巾ｅ１ との差を極力減少させ、ブリッジ巾を所
要の巾に狭く形成しても成形加工時に切断しない程度に
充分な機械的強度を有するシャドウマスクの製造法につ
いて種々の研究がなされてきた。

その一つとして第５図示のような矩形パターン素体１０
よりなるシャドウマスク用第１原版９と第１原版９のパ
ターン素体１０よりも細長の矩形形状のパターン素体１
２よりなるシャドウマスク用第２原版１１とを用い、第
６図示の如く、金属薄板１の裏面側のブリッジ部に相当
する部分に被覆されるべき耐腐蝕性膜１３ｂの長径方向
長さを表面側のブリッジ部に相当する部分に被覆される
べき耐腐蝕性膜１３ａの長径方向長さよりも短くするこ
とにより第１図示の如く裏面側の透孔の長径方向へのサ
イドエッチを増大せしめて表面側のブリッジ巾と最大ブ
リッジ巾との差の少ないシャドウマスクを製造する方法
が発明され試みられてきた。

しかし、この方法は、原版の作成工程が複雑であり且つ
工程数が多く、原版を作成する費用が高いので総体の製
造費が高くなる欠点を有している。

第８図は上記方法において用いられるシャドウマスク用
原版の製作工程を示しており、図を参照しながらこのシ
ャドウマスク用原版の製作工程を説明する。

先ず、不透明面に互に平行な複数の透明線が設けられた
オリジナル平行線スクリーン１４より、線の太さを異な
らせた一対の平行線スクリーンポジ１５ａ及び１５ｂを
作成し、更にこれらを反転して一対の平行線スクリーン
ネガ１６ａ及び１６ｂを作成し、一方、短線状ドツトが
横に向いて配列されたオリジナルドツトスクリーン１７
よリトットの太さを異ならせた一対のドツトスクリーン
ポジ１８ａ及び１８ｂを作威し、平行線スクリーンネガ
１６ａとドツトスクリーンポジ１８ａとを透明平行線１
９ａと不透明ドラ）２０ａとが交叉するように重ね合わ
せて焼付けることによって第１原版２１を作成し、平行
線スクリーンネガ１９ｂとドツトスクリーンポジ１８ｂ
とを重ね合わせて焼付けることによって第２原版２２を
作成する。

尚、図にはあられされていないがオリジナル平行線スク
リーン１４及びオリジナルドツトスクリーンＩＴは原画
より多くの複雑な工程を経て縮写されて作成される。

かくの如く、第１原版２１及び第２原版２２は多くの工
程を経て作成される。

本発明＆東従来よりも少ない工程数で低コストで作成で
きるシャドウマスク用原版を用いて成形加工に耐え得る
充分な機械的強度を有するシャドウマスクを従来よりも
安価に製造する方法につき研究の結果完成したものであ
る。

即ち、本発明は金属薄板の両面に感光性樹脂を塗布する
工程と、該金属薄板の第１面側には複数の矩形パターン
素体を長径方向に所定ピッチをおいて配列したものを所
定間隔をおいて複数列並列してなる画像を有するシャド
ウマスク用第１原版を密着させると共に前記金属薄板の
第２面側には前記第１原版の矩形パターン素体の長径と
同一長さの長径と前記第１原版の矩形パターン素体の短
径よりも短い短径とを有する複数の矩形パターン素体を
前記第１原版の矩形パターン素体の配設位置に対応する
位置に配設してなる画像を有するシャドウマスク用第２
原版を密着させ前記金属薄板両面の感光性樹脂膜に露光
してそれぞれ前記第１及び第２原版の画像を焼付ける工
程と、露光後感光性樹脂膜を現像して耐腐蝕性膜画像を
形成する工程と、前記金属薄板の両面より第２面側のエ
ツチング速度が第１面側のエツチング速度よりも大きく
なるように表裏で異ならせたエツチング条件下でエツチ
ングして矩形透孔を穿設する工程とを具備することを特
徴とするシャドウマスクの製造法である。

以下、本発明につき図面を参照しながら詳細に説明する
。

第９図は本発明方法において用いられる１対のシャドウ
マスク用原版を示しており、２３は複数の矩形パターン
素体２４，２４・・・−を長径方向に所定ピッチをおい
て配列したものを所定間隔をおいて複数列並列してなる
画像を有するシャドウマスク用第１原版であり、２５は
第１原版の矩形パターン素体２４の長径と同一長さの長
径と第１原版の矩形パターン素体２６の短径よりも短い
短径とを有する複数の矩形パターン素体２６を第１原版
の矩形パターン素体２４の配設位置に対応する位置に配
設してなる画像を有するシャドウマスク用第２原版であ
る。

上記第１及び第２シヤドウマスク用原版２３及び２５は
第１０図の如くして製作される。

平行線スクリーンネガ１６＆及び１６ｂとドツトスクリ
ーンポジ２１とを得る迄の作成工程は第８図を参照して
説明したのでここでは省略する。

平行線スクリーンネガ１６ａとドツトスクリーンポジ２
７とを透明平行線１９ａと不透明ドツト２Ｂとが交叉す
るように重ね合わせて焼付けることによって第１原版２
３が作成され、平行線スクリーン１６ｂとドツトスクリ
ーンポジ２１とを透明平行線１９ｂと不透明ドツト２Ｂ
とが交叉するように重ね合わせて焼付けることによって
第２原版２５が作成される。

かくの如く、本発明方法において用いられる原版２３及
び２５は単一のドツトスクリーンポジ２１を共用して作
成されるので従来よりも少ない工程数で安価に作成する
ことが出来る。

以上は本発明方法において用いられるシャドウマスク用
原版についての説明である。

次いで上記シャドウマスク用原版を用いたシャドウマス
クの製造法につき説明する。

金属薄板（厚さ０．１０ないし０．２０ｍａｅ厚の鉄板
）の両面に感光性樹脂を塗布し、金属薄板の第１面側に
は第９図示の第１原版２３を密着させると共に第２面側
には第２原版２５を密着させる。

次いで露光、現像を順次行なって第１１図示の如く耐腐
蝕性膜画像１３を形成する。

そして金属薄板１０両面より第２面側のエツチング速度
が第１面側のエツチング速度よりも大きくなるように表
裏で異ならせたエツチング条件下でエツチングしテ矩形
透孔を穿設する。

第２面側のエツチング速度を高くするのは（１）エツチ
ング時の被加工材とノズル間の距離を変えること（２）
スプレー圧を表裏で変えること、及び（３）ノズルの個
数を表裏で変えることによって行なうことが出来る。

尚、被加工材とノズル間の距離、スプレー圧、ノズル個
数等は穿設しようとする矩形穿孔の表裏の口部の各短経
の他腐蝕液組成、腐蝕液濃度、腐蝕液温度等のエツチン
グ速度を左右する諸要因を考慮して決めるべきものであ
る。

かくの如くして表裏のエツチング条件を変えることによ
り第１２図示の如くブリッジ部の最ｌト孔経部は板厚の
中央に来、且つ第１面側のブリッジ巾１□ と第２面側
のブリッジ巾１□はは×同一となるのでブリッジ部の機
械的強度が強い球面加工に充分耐え得るシャドウマスク
が得られる。

このことは、最小孔径部がシャドウマスクの第２面側に
偏在し、第１面側の面上のブリッジ巾が極端に狭く、機
械的強度が劣り応力が集中しやすい従来のシャドウマス
クに比べてブリッジ巾を狭く形成し、開口率を増加させ
ることによって電子ビーム透過率を向上させ明るい画像
を再現し、且つモアレ発生率が軽減された高品質カラー
受像管を構成し得るシャドウマスクを製造することが出
来る可能性が極めて高いことを意味している。

尚、表裏のエツチング条件を変えることによって透孔の
長側壁が従来のシャドウマスクと異なった傾斜で形成さ
れると予想されるが、種々実験の結果から従来のシャド
ウマスクの場合と同程度の傾斜をもって形成され得るこ
とが確認された。

次に実施例をあげて本発明につき具体的に説明する。

実施例 第１０図示の如く不透明面に５０μの透明線を多数平行
に形成したオリジナル平行線スクリーン１４を用い、写
真製版カメラで焼込み量を変えて撮影して線巾が異なる
２種の平行線スクリーンポジ即ち線巾が３０〜５０μの
平行線スクリーンポジ１５ａと、線巾が３５０〜４００
μの平行線スクリーンポジ１５ｂとを作成し、更にこれ
を反転して平行線スクリーンネガ１６ａと１６ｂを作成
し、一方、オリジナルドツトスクリーン１７を用い前記
と同様に焼込んで太さ１２０μのドツトが横に向いて配
列されたドツトスクリーンポジ２７を作成し、平行線ス
クリーンネガ１６ａとドツトスクリーンポジ２７とを透
明平行線１９ａと不透明ドツト２８とが交叉するように
重ね合わせて焼付けることによって第１原版を作成し、
平行線スクリーンネガ１６ｂとドツトスクリーンポジ２
７とを透明平行線１９ａと不透明ドツト２８とが交叉す
るように重ね合わせて焼付けることによって第２原版を
作成した。

そして０．１５１１ｕＩｔ厚の鉄板の表裏に感光性レジ
スト（カゼイン系水溶性レジス）、Ｇ−９０（東京応化
部）を塗布し、上記第１及び第２原版を密着させ、露光
、現象を順次行なって耐腐蝕性膜画像を形成した。

次いで耐腐蝕性膜画像で被覆した鉄板の両側に夫々表側
３０ｃＩＩＬ裏側２０ｃＩｒＬの距離をおいて表側には
２００個／ ｌ Ｏｍ、裏側には２５０個／ １０ ｍ
のノズルを配置し、表側からは２０ｋｇ／ｃＩＩＬ又裏
側からは３．０ Ｋｇ／ａ！の噴射量で腐蝕液（塩化第
二鉄（ＦｅＣ１３） −Ｂ ｅ’３５〜４６温度５５〜
７５℃）を被加工面に噴射して鉄板をエツチングして第
１２図示のようなブリッジ断面形状を有し、球面加工時
に切断しない強度を有するシャドウマスクを得た。

以上、詳記した如く、本発明の方法によれば球面加工に
耐え得る充分な機械的強度を有し、しかも電子ビーム透
過率の高い矩形透孔型シャドウマスクを従来よりも低コ
ストで製造することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の製造方法で製造されたシャドウマスクの
平面図、第２図は第１図示のＡ−Ａ線で切断して示した
断面図、第３図は第１図示のＢ −Ｂ線で切断して示し
た断面図、第４図及び第５図は従来のシャドウマスク用
原版の平面図、第６図は第５図示の原版を用いて金属薄
板の両側に耐腐蝕性膜画像を形成した状態を示す長径方
向に切断して示した断面図、第７図は第６図示の金属薄
板をエツチングして透孔を穿設した状態の断面図、第８
図は第５図示の原版の作成工程を示す工程図、第９図は
本発明方法において用いる原版の平面図、第１０図は第
９図示の原版の作成工程を示す工程図、第１１図は第９
図示の原版を用いて金属薄板の両側に耐腐蝕性膜画像を
形成した状態を示す長径方向に切断して示した断面図、
第１２図は第１１図示の金属薄板をエツチングして透孔
を穿設した状態の断面図である。 図の主要な部分を表わす符号の説明、２３・・・・・・
シャドウマスク用第１原版、２５・・・・・・シャドウ
マスク用第２原版、１・・・・・・金属薄板、１３・・
・−・・耐腐蝕性膜画像。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属薄板の両面に感光性樹脂を塗布する工程と、該
   金属薄板の第１面側には複数の矩形パターン素体を長径
   方向に所定ピッチをおいて配列したものを所定間隔をお
   いて複数列並列してなる画像を有するシャドウマスク用
   第１原版を密着させると共に前記金属薄板の第２面側に
   は前記第１原版の矩形パターン素体の長径と同一長さの
   長径と前記第り原版の矩形パターン素体の短径よりも短
   い短径とを有する複数の矩形パターン素体を前記第１原
   版の矩形パターン素体の配設位置に対応する位置に配設
   してなる画像を有するシャドウマスク用第２原版を密着
   させ前記金属薄板両面の感光性樹脂膜に露光してそれぞ
   れ前記第１及び第２原版の画像を焼付ける工程と、露光
   後感光性樹脂膜を現像して耐腐蝕性膜画像を形成する工
   程と、前記金属薄板の両面より第２面側のエツチング速
   度が第１面側のエツチング速度よりも大きくなるように
   表裏で異ならせたエツチング条件下でエツチングして矩
   形透孔を穿設する工程とを具備することを特徴とするシ
   ャドウマスクの製造法。