JPS6017837A - カラ−受像管用シヤドウマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はカラー受像管用のシャドウマスクに関するもの
で、特に、耐ドーミング性の改良、色純度の低下防止、
表示画像の品位向上を図ったものである。

〔発明の背景〕

従来技術とその問題点について述べる。カラー受像管は
、第１図に示すように、電子銃Ｅを内蔵したネック部１
と、内面にけい光面２を塗布したフェイスパネル３とを
備えており、このけい光面２に近接してシャドウマスク
４が装着されている。

このカラー受像管内に装着されるシャドウマスクは、従
来、写真製版を利用したホトエツチング技術で製造され
る。シャドウマスクの主な作用の一つは、電子銃から出
た電子ビームを制御することである。即ち、３本の電子
銃から出た３本の電子ビームを、それぞれの対応するけ
い光面位置に射突させると云う色選別作用である。この
ことは、けい光面に電子ビームが射突する時以外には、
不必要な電子ビームをシャドウマスクで遮へいすること
を意味する。しかし、遮へいされた電子ビームの運動エ
ネルギーは多くが熱エネルギーとなるためシャドウマス
クの温度が上昇する。この温度」二昇によりシャドウマ
スクは熱膨張（ドーミング）し、シャドウマスクの開孔
の位置が移動してランディング（色純度）ミスを引き起
こし、画像の品位が劣化する。

シャドウマスクのドーミング現象を、第２図により、さ
らに具体的に説明する。第２図において、Ｓ、　Ｓ’；
　Ｈ，Ｈ’；Ｐ、　Ｐ’はそれぞれ常温時と温度に昇時
との、シャドウマスク４の位置、開孔の位置、けい光面
２上のビームスポットの位置を示している。常温時、電
子銃Ｅから発射された電子ビームは、開孔Ｈを通って所
定のスポット位置Ｐに達してけい光体を発光させる。と
同時に、この電子ビームによってシャドウマスク４のマ
スク部が熱せられ、温度上昇し、マスク部はフレーム５
との接合点Ｗを固定点として、全体的にけい光面２側に
ドーム状に膨張する。このドーミングにより正規の位置
の開孔ＨはＨ′に移動し、本来Ｐに達すべき電子ビーム
がＰ′に達し、ランディングミスとなる。このように、
シャドウマスクにドーミングが生じると、シャドウマス
クの開孔の位置が、このシャドウマスク用に予め配置さ
れたけい光面に対してずれることになり、このためけい
光面から所定の色が出なかったり、色ずれが起きたりす
る致命的な欠陥となる。

さらに、近年、カラー受像管が、文字多重放送等の多種
の目的に使用されるようになってきたのに対応して、外
光の反射を防止し、見やすさを向上すると共に、コーナ
部の情報欠損を少な（できる受像管の実現が望まれてい
る。これらの要望を満たすシャドウマスクの設計仕様と
しては、シャドウマスクのフル・スクエア化あるいはフ
ラ・ソト・フェイス化を設計に織込むことが行なわれる
。

即ち、シャドウマスクのコーナ部を、第３図（ａｌに示
す従来品よりも、（ｂｌに示すようにより直角に設３　
・ 計して画面の拡大を図ったり、プレス成型の曲率半径を
、第４図（ａ）に示す従来品よりも、（ｂ）に示すよう
により大きな曲率半径として、コーナ部での情報欠損を
補うことが行なわれる。しかし、このようなフル・スク
エア化あるいはフラット・フェイス化は、耐ドーミング
性には極めて悪い方向に設計が移行するものであり、こ
れに対処して、シャドウマスク自体の改良によるドーミ
ング対策が要望されている。

また、画像の品位（解像度）の点からは、シャドウマス
クにあける開孔の、水平方向での孔ピッチ（ｐｈ　）を
６００μｍ程度に、スロット幅（矩形孔の短径方向の幅
）を２００μｍ以下とすることが要求され、シャドウマ
スクに使用する基本素材も耐ドーミング性を考慮した材
料を選ぶ必要がある。

これに対処して、従来は、孔ピッチの微細化は犠牲にし
て、耐ドーミング性を優先的に考慮して、基本素材とし
て用いる軟鋼板の板厚を、１００〜１８０μｍであった
ものを３００μｍ程度にまで厚くすることが行なわれて
いる。板厚を厚くしたことに・　４　・ より、耐ドーミング性の点では一応の効果は生じていた
が、しかし、画像の品位の点では、エツチング加工によ
る開孔可能な最小幅が板厚が厚くなったことで制限され
ることから、スロット幅が２５０μｍ程度まで、孔ピッ
チ（Ｐｈ）も７００〜１０００μｍ程度まで太き（なり
、非常にきめのあらい画像となり、本来の目的に対して
充分対応できないという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来技術での上記した諸問題点を解決
し、電子ビーム照射に基づくシャドウマスクの温度上昇
によるドーミング現象を抑え、色純度の低下を防止し、
かつ、画像品位の向上を可能とするカラー受像管用シャ
ドウマスクを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、上記目的を達成するために、基本素材
として軟鋼板を用い、この基本素材の少なくとも一方の
面に、基本素材より熱膨張係数が小さく、かつ塩化第二
鉄方食液による方食性が基本素材と異なる金属の層が、
めっき接着あるいは圧延接着により接着されているシャ
ドウマスクとするにある。

〔発明の実施例〕

以下、図面により本発明の詳細な説明する。

実施例−１ 本発明の構成を備えたシャドウマスクの製造法を第５図
により述べる。まず、第５図■において、基本素材５１
として低炭素アルミキルド鋼板（炭素含有量０００４％
以下、実施例では０．００２　％、板厚３００μｍ）を
用い、脱脂、ホトレジスト塗布、乾燥処理を行ない、鋼
板の一方の大孔径側の面にエツチングレジスト５２を、
他方の小孔径側の面にメツキレシスト５３を、写真用ネ
ガパターンを使用し、露光、現像して形成する。この時
のパターンの水平方向の孔ピッｊ（後述のｐｈ　）は６
００μｍとする。

次いで温度２００〜２５０℃での熱処理により両面のレ
ジスト膜を強化した後、大孔径側に保護フィルム（例え
ばポリエチレンフィルム）５４を貼り付け、次いでＮｉ
　−Ｓｎの合金めっき層５５を３０〜５０μｍの厚さに
施す。このめっき厚さは、そのめっき層により形成され
る矩形孔の短形方向の幅（スロット幅）が１６０μｍに
なるように制御される〔第５図■〕。

この場合の小孔径側でのＮ１・Ｓｎめっき条件は次の通
りである。即ち、塩化第１スズ（ＳｎＣ７？ｚ・２　Ｎ
２０　）−５０ｇ／ｌ、塩化ニッケル（Ｎ＋　Ｃ１２・
６　Ｎ２０　）　−３００ｇ／ｌ、フッ化ナトリウム（
Ｎａ　Ｆ）　＝　３０　ｇ／ｌ、酸性フッ化アンモニウ
ム（ＮＨ４ＨＦ２　）　＝　３０　ｇ／ｌ、浴温−６５
℃、陰極電流密度−２，５Ａ／Ｍである。次の第５図■
の処理工程において、保護フィルム５４を付けた状態で
］Ｑ％ＮａＯＨにより小孔径側のメツキレシスト５３膜
を除去し、次いで保護フィルム５４を剥離して図■を得
る。次の■に移り、塩化第二鉄液にて表裏より温度４０
〜８０℃でエツチング加工し、■の形状のものを得る。

■において、大孔径側のエツチングレジスト５２膜を、
１０％Ｎａ０Ｉ−（にて処理することにより、Ｎｉ　−
Ｓｎ合金のめっき層が小孔径側の面に付着されたシャド
ウマスクが得られる。

このようにして得られた、矩形孔水平方向の孔ピッチ（
ｐｈ）が６００μｍ、スロット幅が１．６０７１　ｍ、
づ・ 板厚が３３０〜３５０μｍのシャドウマスクは、アニー
ル成型、黒化処理後、受像管に組込まれる。マスク素材
の全厚さが３３０〜３５０μｍと厚いことによりドーミ
ング現象に対して強く、かつ孔ピッチＰｈ及びスロット
幅が小さいことから画質もきめこまかく、多目的カラー
受像管として充分良好な効果が得られる。

実施例−２ 前記実施例−■においては、マスク基本素材への異種金
属の接着を、シャドウマスク製造工程中のネガパターン
使用によるレジスト画像形成後にめっき接着で行なう場
合について述べたが、実施例−２においては、基本素材
製造時に圧延接着もしくはめっき接着により異種金属を
接着したものを採用する場合について述べる。接着する
異種金属としてはＮｉ　−Ｓｎ合金、Ｎｉ　−Ｆｅ合金
が有効であり、異種金属層の厚さは３０〜５０μｍとす
る。基本素材としては、板厚が２００〜３００μｍの低
炭素アルミギルド鋼板を採用する。特に、Ｎ１・Ｆｅ合
金を用いる場合は、Ｎｉ３６％とするのが、熱膨張係数
力（１記・　８　・ 低炭素アルミキルド鋼のそれと比較して約ｚ口と小さく
、良好な耐ドーミング性が期待できる。シャドウマスク
製造工程としては、第６図■〜■に示すように、異種金
属（Ｎｉ　−Ｓｎ合金もしくはＮｉ　−Ｆｅ合金）６２
を接着した基本素材６１を、脱脂、レジスト塗布、乾燥
し、大孔径側及び小孔径側双方のネガパターン（この時
のパターンの水平方向の孔ヒツチＰｈを６００μｍとす
る）を用い、エツチング除去すべき場所の異種金属６２
面及び素材６１面が露出するようにレジスト膜６３．６
４をそれぞれ写真的に形成する〔第６図■及び■〕。次
いで従来のシャドウマスクと同様に塩化第二鉄にて両面
よりエツチングを行なう。この際、塩化第二鉄の条件に
より、基本素材６１と異種金属６２のエツチングレート
が異なるため第６図■、■に示ずように、スロット幅１
６０μｍ程度（もしくはそれ以下の幅にも安定的に開孔
し得るがマスクの透過率低下を考慮して設定）の開孔を
、全板厚３５０μｍ１孔ピツチ６００μｍのマスクに安
定的に製造できる。この場合の異種金属６２層は、基本
素材６１より塩化第二鉄液の条件によりエツチングレー
トが遅くなる。その条件は異種金属６２の種類により異
なるが、本実施例の３６％Ｎｉ・Ｆｅ合金、Ｎ１・Ｓｎ
合金の場合は次の通りである。即ち、３６φＮ１・Ｆｅ
合金に対する条件はＦｅ　ＣＩ！ａ　””　４０〜’１
８°Ｂ／、液温−４０〜７０℃、ＨＣｌ−０〜］Ｏｇ／
／であり、Ｎ１・Ｓｎ合金に対する条件はＦｅＣ，／３
−４０〜４８°Ｂｌ、液温−４０〜７０℃、Ｔ（ＣＪ＝
３〜１．５ｇＡである。

なお、小孔径側に接着する異種金属としては、単体のＣ
ｒ、　Ａｕ、　Ａｇ等も同様に本発明の目的に対して良
好な効果が得られる。

第７図は、本発明によるシャドウマスクに設けられるマ
スク孔の構造タイプ例と、その各部寸法の数値例である
。第７図において、タイプ−１は、ブリッジ部の断面構
造において、ブリッジ部の厚さＨがＡ−Ａ’断面での厚
さＨ，と等しいもの、タイプ−２は厚さＨが厚さＨ，よ
り小さく、かつ、異種金属厚さより厚いもの、タイプ−
３は」−記ブリッジ部の厚さＨが異種金属の厚さと等し
い構造のものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、熱膨張係数が小
さく、かつエツチング時の方食性が異なる異種金属をマ
スク素材に接着させてマスク素材の厚さを厚くする構成
であることから、熱的なドーミング現象を少なくして色
純度の低下を防止することができると同時に、孔ピッチ
ｐｈ及びスロット幅を小さくできるのできめのこまかい
画質の良い画像とすることが可能となり、多目的受像管
にも良好に使用できるシャドウマスクとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー受像管の一般説明図、第２図はシャドウ
マスクのドーミング現象の説明図、第３図はシャドウマ
スクのフル・スクエア化の説明図、第４図は同じくフラ
ット・フェイス化の説明図、第５図及び第６図はそれぞ
れ本発明によるシャドウマスクの製造工程の説明図、第
７図は本発明シャドウマスクの構造タイプ例と寸法数値
例を示す図である。 ・月・ 符号の説明 ■・・・ネック部　２・・・けい光面 ３・・・フェイスパネル　４・・・シャドウマスク５・
・・フレーム　５］　、　６１・・・基本素材５２・・
・エツチングレジスト ５３・・・メツキレシスト５４・・・保護フィルム５５
・・・合金めっき層　６２・・・異種金属６３．６４・
・・レジスト膜 代理人弁理士　中村純之助 、１２゜ １＝１１　才２図 （ａ）　（ｂ） １’４図 （ａ）　（ｂ） ？５１ ら９ ｔ６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基本素材として軟鋼板を用い、この基本素材の少
   なくとも一方の面に、基本素材より熱膨張係数が小さく
   、かつ塩化第二鉄方食液による方食性が基本素材と異な
   る金属の層が、めっき接着あるいは圧延接着により接着
   されていることを特徴とするカラー受像管用シャドウマ
   スク。
2. （２）　前記基本素材が、炭素含有量０．００４％以下
   の低炭素アルミギルド鋼板であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のカラー受像管用シャドウマスク
   。
3. （３）前記被接着金属層が、Ｎｉを３６係含むＮ１・Ｆ
   ｅ合金の層であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカラー受像管用シャドウマスク。
4. （４）前記被接着金属層が、Ｎ１・Ｓｎ合金、単体のＣ
   ｒ、　Ａｌｌ、　Ａｇのいずれか一つの金属層であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー受像
   管用シャドウマスク。