JPS6070185A - シヤドウマスクの製造方法 - Google Patents
シヤドウマスクの製造方法Info
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- JPS6070185A JPS6070185A JP58176378A JP17637883A JPS6070185A JP S6070185 A JPS6070185 A JP S6070185A JP 58176378 A JP58176378 A JP 58176378A JP 17637883 A JP17637883 A JP 17637883A JP S6070185 A JPS6070185 A JP S6070185A
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- Japan
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- etching
- shadow mask
- metal plate
- resist film
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- 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
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- 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
- C23F1/04—Chemical milling
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2209/00—Apparatus and processes for manufacture of discharge tubes
- H01J2209/01—Generalised techniques
- H01J2209/012—Coating
- H01J2209/015—Machines therefor
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- Metallurgy (AREA)
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はカラー受像管に用いられるシャドウマスクの製
造方法に係わり、特にそのエツチング方法に関するもの
である。
造方法に係わり、特にそのエツチング方法に関するもの
である。
カラー受像管に用いられるシャドウマスクは異なる発光
色の群からなる螢光面に近接対向して配置され、規則正
しく配列された多数の開孔を介して色選別機能を果たす
重要な部材である。このシャドウマスクは通常、帯状の
金属薄板からエツチングにより多数の開孔が穿設される
が、その開孔形状、特に断面形状は板厚方向に貫通して
いる開孔径に対して螢光面側の表面の開孔領域は大きく
(以降大孔と称す)、電子銃側の表面の開孔領域は貫通
開孔径と同程度で螢光面側のそれよりは小さい(以降小
孔と称す)。
色の群からなる螢光面に近接対向して配置され、規則正
しく配列された多数の開孔を介して色選別機能を果たす
重要な部材である。このシャドウマスクは通常、帯状の
金属薄板からエツチングにより多数の開孔が穿設される
が、その開孔形状、特に断面形状は板厚方向に貫通して
いる開孔径に対して螢光面側の表面の開孔領域は大きく
(以降大孔と称す)、電子銃側の表面の開孔領域は貫通
開孔径と同程度で螢光面側のそれよりは小さい(以降小
孔と称す)。
このような複雑な断面形状を有する開孔をエツチングに
より穿設する場合、その開孔径が小さくなる程その精度
と再現性は低下し、板厚より小さい開孔径を得ることは
困難である。このような板厚より小さい開孔径を得る方
法として、特公昭57−26345号公報では第1図及
び第2図に示すような提案がなされている。即ち、金属
板(1)のエツチングすべき大小孔部に相当する金属面
が露出し、他は耐エツチング性を有するレジスト膜(2
a)及び(加)で覆われた金属板(1)の大孔(Da
)を形成する金属面を下にし、(a)のゾーンにて金属
板(1)の両面より目的とする深さ、つまり金属板残部
厚(H)まで前段のエツチングを行なった後、(b)の
ゾーンで水洗しくC)のゾーンで乾燥する。次いで小孔
(1)))を形成した金属板面にアスファルト、パラフ
ィン又は重合プラスチック等のエツチング液に対して抵
抗性を有する材料を(d)のゾーンにてスプレー’L、
(e)のゾーンにて乾燥すること己よって抵抗層(3)
を形成する。その後大孔(Da)側のみから(f)のゾ
ーンにて後段のエツチングを行ない、小孔(Db )を
埋めている抵抗層(3)に到達し目的とする孔寸法にな
るまでエツチングを続ける。エツチング終了後、水洗、
抵抗層及びレジスト膜剥離等の次工程(g)へ送る。こ
のような方法により金属板の板厚の40%程度の孔寸法
を有するシャドウマスクが得られるとしている。
より穿設する場合、その開孔径が小さくなる程その精度
と再現性は低下し、板厚より小さい開孔径を得ることは
困難である。このような板厚より小さい開孔径を得る方
法として、特公昭57−26345号公報では第1図及
び第2図に示すような提案がなされている。即ち、金属
板(1)のエツチングすべき大小孔部に相当する金属面
が露出し、他は耐エツチング性を有するレジスト膜(2
a)及び(加)で覆われた金属板(1)の大孔(Da
)を形成する金属面を下にし、(a)のゾーンにて金属
板(1)の両面より目的とする深さ、つまり金属板残部
厚(H)まで前段のエツチングを行なった後、(b)の
ゾーンで水洗しくC)のゾーンで乾燥する。次いで小孔
(1)))を形成した金属板面にアスファルト、パラフ
ィン又は重合プラスチック等のエツチング液に対して抵
抗性を有する材料を(d)のゾーンにてスプレー’L、
(e)のゾーンにて乾燥すること己よって抵抗層(3)
を形成する。その後大孔(Da)側のみから(f)のゾ
ーンにて後段のエツチングを行ない、小孔(Db )を
埋めている抵抗層(3)に到達し目的とする孔寸法にな
るまでエツチングを続ける。エツチング終了後、水洗、
抵抗層及びレジスト膜剥離等の次工程(g)へ送る。こ
のような方法により金属板の板厚の40%程度の孔寸法
を有するシャドウマスクが得られるとしている。
しかし乍ら孔形酸部以外を覆っているレジスト層(2a
)及び(2b)は一般に通常の露光、現像、乾燥及びバ
ーニング後小孔部を上側、大孔部を下側としエツチング
を施こし、更に水洗乾燥を行なった場合、耐エツチング
性が低下し且つレジスト形状が歪む。従って後段の大孔
側からのエツチング時はレジスト層(2a)と金属板(
1)との付着力が低下してい呂ためサイドエツチング量
が大きくなり孔寸法のばらつきを生じ易くなり、サイド
エツチングによって生じたレジスト膜部の形状歪により
孔形状の乱れが発生しシャドウマスクの品位を低下させ
る。
)及び(2b)は一般に通常の露光、現像、乾燥及びバ
ーニング後小孔部を上側、大孔部を下側としエツチング
を施こし、更に水洗乾燥を行なった場合、耐エツチング
性が低下し且つレジスト形状が歪む。従って後段の大孔
側からのエツチング時はレジスト層(2a)と金属板(
1)との付着力が低下してい呂ためサイドエツチング量
が大きくなり孔寸法のばらつきを生じ易くなり、サイド
エツチングによって生じたレジスト膜部の形状歪により
孔形状の乱れが発生しシャドウマスクの品位を低下させ
る。
また前段のエツチング終了後、小孔部(二抵抗材を充填
するが、この充填の際最も困難な点は第3図に示すよう
に小孔部のレジスト層(2b)は前段のエツチング時の
サイドエツチングにより一部ひさしく2C)の状態で存
在し、このひさし部(2c)が抵抗材の凹部内への流れ
込みに際し大きな障害となる。
するが、この充填の際最も困難な点は第3図に示すよう
に小孔部のレジスト層(2b)は前段のエツチング時の
サイドエツチングにより一部ひさしく2C)の状態で存
在し、このひさし部(2c)が抵抗材の凹部内への流れ
込みに際し大きな障害となる。
すなわち、抵抗材を浸漬法或はスプレー法にて凹部内に
充填する場合、このひさし部(2c)の近傍における空
気が抜けきらず一部気泡の状態で残り易い。この結果後
段のエツチング時に気泡の存在する部分は完全に充填さ
れている部分と比較しエツチングの進行が早いため孔形
状に欠陥を生じ易い問題を有している。
充填する場合、このひさし部(2c)の近傍における空
気が抜けきらず一部気泡の状態で残り易い。この結果後
段のエツチング時に気泡の存在する部分は完全に充填さ
れている部分と比較しエツチングの進行が早いため孔形
状に欠陥を生じ易い問題を有している。
さらに前段のエツチング時孔寸法を決定する小孔部を上
側にしてエツチングを行なうと、エツチング液が金属板
上に溜り、全ての小孔部で同じ凹部寸法を得るぺ〈エツ
チングが進行するのを妨害する。この結果孔寸法にばら
つきを生ずる問題を有している。
側にしてエツチングを行なうと、エツチング液が金属板
上に溜り、全ての小孔部で同じ凹部寸法を得るぺ〈エツ
チングが進行するのを妨害する。この結果孔寸法にばら
つきを生ずる問題を有している。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、シャドウマ
スクの金属板の板厚より小さな寸法の開孔をシャドウマ
スク全面に均一に形成することを目的とする。
スクの金属板の板厚より小さな寸法の開孔をシャドウマ
スク全面に均一に形成することを目的とする。
本発明は、まず金属薄板の下側の面のみ前段のエツチン
グを行なって所定の凹部を形成し、他面はエツチング液
が付着しないように保護し、エツチング面を水洗しレジ
スト膜を剥離し水洗乾燥した後金属板を反転させて上側
となった凹部にエツチング抵抗層を形成し、以上の前段
のエツチング終了から抵抗層形成までの工程でエツチン
グされなかった面を水洗、レジスト膜剥離液及び抵抗層
材が付着しないように保護し、抵抗層の形成されていな
い面を下側として後段のエツチングを行なって所定の凹
部を形成し、後段のエツチングにより所定の形状に透孔
を貫通穿設せしめて後水洗し抵抗層及びレジスト膜を剥
離し水洗乾燥し常に下側からのみエツチングを行ないエ
ツチング液の溜りを防止することによって、金属薄板の
板厚より小さな寸法の透孔な有するシャドウマスクを得
るものである。
グを行なって所定の凹部を形成し、他面はエツチング液
が付着しないように保護し、エツチング面を水洗しレジ
スト膜を剥離し水洗乾燥した後金属板を反転させて上側
となった凹部にエツチング抵抗層を形成し、以上の前段
のエツチング終了から抵抗層形成までの工程でエツチン
グされなかった面を水洗、レジスト膜剥離液及び抵抗層
材が付着しないように保護し、抵抗層の形成されていな
い面を下側として後段のエツチングを行なって所定の凹
部を形成し、後段のエツチングにより所定の形状に透孔
を貫通穿設せしめて後水洗し抵抗層及びレジスト膜を剥
離し水洗乾燥し常に下側からのみエツチングを行ないエ
ツチング液の溜りを防止することによって、金属薄板の
板厚より小さな寸法の透孔な有するシャドウマスクを得
るものである。
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
実施例1
第4図は本発明の実施例による工程ごとの金属板の構成
図、第5図は同じく各工程を示す模式図である。
図、第5図は同じく各工程を示す模式図である。
シャドウマスク材として板厚0.13mmの平滑なアル
ミキルド低炭素鋼板(4)を用い、両生面に牛乳カゼイ
ン酸アルカリと重クロム酸アンモニウムからなる感光液
を塗布乾燥して約5μmのレジスト膜を形成する。次い
で金属薄板(4)の一方の主面に約80μmの円形像を
有するネガ原版を、他方の主面の対応部位に約150μ
mの円形像を有するネガ原版をそれぞれ密着配置し、5
KWの水銀ランプを使用し1mの距離から30秒間露光
する。その後40℃の温水で1 kg/mのスプレー圧
にて未露光未硬化部のレジスト膜部な溶解除去し、小孔
形成部及び大孔形成部g二あたる金属面(7)、(8)
を露出させる(第4図(a))。この後残存レジスト膜
(5)、(6)の耐エツチング性及び金属薄板(4)と
の付着強度を向上させるため150℃の雰囲気で約2分
間乾燥し、200℃の雰囲気で約2分間バーニングを施
こす。
ミキルド低炭素鋼板(4)を用い、両生面に牛乳カゼイ
ン酸アルカリと重クロム酸アンモニウムからなる感光液
を塗布乾燥して約5μmのレジスト膜を形成する。次い
で金属薄板(4)の一方の主面に約80μmの円形像を
有するネガ原版を、他方の主面の対応部位に約150μ
mの円形像を有するネガ原版をそれぞれ密着配置し、5
KWの水銀ランプを使用し1mの距離から30秒間露光
する。その後40℃の温水で1 kg/mのスプレー圧
にて未露光未硬化部のレジスト膜部な溶解除去し、小孔
形成部及び大孔形成部g二あたる金属面(7)、(8)
を露出させる(第4図(a))。この後残存レジスト膜
(5)、(6)の耐エツチング性及び金属薄板(4)と
の付着強度を向上させるため150℃の雰囲気で約2分
間乾燥し、200℃の雰囲気で約2分間バーニングを施
こす。
次いで金属板(4)の上側面に位置する大孔側にポリエ
チレン・ボリブ四ピレン又は塩化ビニル等の保護フィル
ム(Ll)をはりっけ(第4図(b))、金属板の下側
に位置する小孔側のみにエツチング液(9)を吹きつけ
目的とする四部00)が形成されるまでエツチングを行
った後(第5図(a))水洗する(第5図(b))。次
いで大孔側に保護フィルム(11)をつけたまま小孔側
から濃度11.60°Cの水酸化ナトリウム液をスプレ
ーし小孔側の残存レジスト膜をはがしく第5図(C))
、水洗(第5図(d))乾燥する。次いで金属板を反転
させて(第4図(C))前段のエツチングで形成された
凹部を上側とし、この面にローラーコータにて水溶性の
エツチング抵抗材、例えば牛乳カゼイン酸アルカリ、ポ
リビニルアルコール、エポキシ系ディスパージョン樹脂
、又はアルキド樹脂等を塗布して(第5図(e))、小
孔側の凹部な完全に埋め乾燥(第5図(f))すること
により抵抗層(1つを形成する(第4図(d))。
チレン・ボリブ四ピレン又は塩化ビニル等の保護フィル
ム(Ll)をはりっけ(第4図(b))、金属板の下側
に位置する小孔側のみにエツチング液(9)を吹きつけ
目的とする四部00)が形成されるまでエツチングを行
った後(第5図(a))水洗する(第5図(b))。次
いで大孔側に保護フィルム(11)をつけたまま小孔側
から濃度11.60°Cの水酸化ナトリウム液をスプレ
ーし小孔側の残存レジスト膜をはがしく第5図(C))
、水洗(第5図(d))乾燥する。次いで金属板を反転
させて(第4図(C))前段のエツチングで形成された
凹部を上側とし、この面にローラーコータにて水溶性の
エツチング抵抗材、例えば牛乳カゼイン酸アルカリ、ポ
リビニルアルコール、エポキシ系ディスパージョン樹脂
、又はアルキド樹脂等を塗布して(第5図(e))、小
孔側の凹部な完全に埋め乾燥(第5図(f))すること
により抵抗層(1つを形成する(第4図(d))。
この抵抗材の塗布法としてはローラーコート法以外にス
プレー法、浸漬法又はバーコーター法によって行なって
も良い。また抵抗材としては耐エツチング性を有するこ
とが必要で、上記以外に非水溶性のもの、例えばパラフ
ィン、石油ピッチ、ラッカー等を用いる場合は小孔側の
残存レジスト膜(5)の剥離水洗後乾燥して抵抗層(1
21を形成するとよい。
プレー法、浸漬法又はバーコーター法によって行なって
も良い。また抵抗材としては耐エツチング性を有するこ
とが必要で、上記以外に非水溶性のもの、例えばパラフ
ィン、石油ピッチ、ラッカー等を用いる場合は小孔側の
残存レジスト膜(5)の剥離水洗後乾燥して抵抗層(1
21を形成するとよい。
さて抵抗層(121を形成した後大孔側の保護フィルム
αDをはがし、金属板の下側に位置する大孔側のみにエ
ツチング液(9)を吹きつけてエツチングを行なう(第
5図(g))ことにより、抵抗層<121に大孔側凹部
が到達して目的とする寸法のシャドウマスク開孔を得る
(第4図(e))。次いで抵抗層(121及びレジスト
膜(6)をはがして(第5図(h))開孔形成工程が終
了する(第4図(f))。
αDをはがし、金属板の下側に位置する大孔側のみにエ
ツチング液(9)を吹きつけてエツチングを行なう(第
5図(g))ことにより、抵抗層<121に大孔側凹部
が到達して目的とする寸法のシャドウマスク開孔を得る
(第4図(e))。次いで抵抗層(121及びレジスト
膜(6)をはがして(第5図(h))開孔形成工程が終
了する(第4図(f))。
このようC二して得られたシャドウマスクは孔形状が優
れ、欠陥もなく且つ金属板板厚よりも小さくばらつきの
ない孔寸法を有する高品位なものである。以上の実施例
において、抵抗材の塗布方法によって金属板の下側に抵
抗材が付着しない場合、保護フィルムの剥離は抵抗材塗
布工程の前で行なつてもよい。
れ、欠陥もなく且つ金属板板厚よりも小さくばらつきの
ない孔寸法を有する高品位なものである。以上の実施例
において、抵抗材の塗布方法によって金属板の下側に抵
抗材が付着しない場合、保護フィルムの剥離は抵抗材塗
布工程の前で行なつてもよい。
実施例2
第6図及び第7図に本発明の第2の実施例のチャンバー
及び工程図を示す。この実施例の場合もレジスト膜塗布
からバーユング工程までは実施例1と同様である。
及び工程図を示す。この実施例の場合もレジスト膜塗布
からバーユング工程までは実施例1と同様である。
バーニング後金属板の下側に位置する小孔側にのみエツ
チングを行なうが、エツチング液が大孔側に付着するの
を防止するため第6図(a)及び(11))に示すよう
に金属板(4)の走行部に相当するチャンバー側面にエ
ツチング液遮蔽板αaを有するエツチングチャンバー(
13)内で目的とする凹部が得られるまでエツチングを
行なう(第7図(a))。この遮蔽板の構造としては種
々考えられるが、第6図はその一例を示すもので、下側
からのエツチング液の吹き上げる力によって金属板が遮
蔽板から浮き上らないようゴムローラa!19で押えつ
ける構造を有している。エツチング終了後同様の遮蔽板
を有する水洗チャンバーにて小孔側に付着しているエツ
チング液を洗い流しく第79(b))、次いで同様の遮
蔽板を有するレジスト膜剥離チャンバーにて小孔側のレ
ジスト膜を実施例1と同様に水酸化ナトリウム液で除去
(第7図(C))した後、水洗しく第7図(d)L乾燥
する。その後金属板を反転させ凹部の形成された小孔部
を上側とし、同様な遮蔽板を有する抵抗材塗布チャンバ
ーにて実施例Jと同様、エツチング抵抗材を金属板の上
側に位置する小孔側にのみ塗布しく第7図(e))、乾
燥する(第7図(f))ことによって抵抗層を形成する
。次いで遮蔽板を有さないエツチングチャンバー内で大
孔側にのみ下側からエツチング液を吹きつけてエツチン
グを行なう(第7図(g))ことにより抵抗層に大孔側
凹部が到達して目的とする寸法のシャドウマスク開孔を
得る。次いで抵抗層及びレジスト膜をはがして開孔形成
工程が終了する(第7図(h))。
チングを行なうが、エツチング液が大孔側に付着するの
を防止するため第6図(a)及び(11))に示すよう
に金属板(4)の走行部に相当するチャンバー側面にエ
ツチング液遮蔽板αaを有するエツチングチャンバー(
13)内で目的とする凹部が得られるまでエツチングを
行なう(第7図(a))。この遮蔽板の構造としては種
々考えられるが、第6図はその一例を示すもので、下側
からのエツチング液の吹き上げる力によって金属板が遮
蔽板から浮き上らないようゴムローラa!19で押えつ
ける構造を有している。エツチング終了後同様の遮蔽板
を有する水洗チャンバーにて小孔側に付着しているエツ
チング液を洗い流しく第79(b))、次いで同様の遮
蔽板を有するレジスト膜剥離チャンバーにて小孔側のレ
ジスト膜を実施例1と同様に水酸化ナトリウム液で除去
(第7図(C))した後、水洗しく第7図(d)L乾燥
する。その後金属板を反転させ凹部の形成された小孔部
を上側とし、同様な遮蔽板を有する抵抗材塗布チャンバ
ーにて実施例Jと同様、エツチング抵抗材を金属板の上
側に位置する小孔側にのみ塗布しく第7図(e))、乾
燥する(第7図(f))ことによって抵抗層を形成する
。次いで遮蔽板を有さないエツチングチャンバー内で大
孔側にのみ下側からエツチング液を吹きつけてエツチン
グを行なう(第7図(g))ことにより抵抗層に大孔側
凹部が到達して目的とする寸法のシャドウマスク開孔を
得る。次いで抵抗層及びレジスト膜をはがして開孔形成
工程が終了する(第7図(h))。
この実施例では小孔側に抵抗層を形成したが、大孔側に
形成してもよいことは言う會でもない。
形成してもよいことは言う會でもない。
また抵抗材の塗布方法によって金属板の下側に抵抗材が
付着しない場合、抵抗材塗布チャンバは遮蔽板を有して
いなくてもよい。
付着しない場合、抵抗材塗布チャンバは遮蔽板を有して
いなくてもよい。
実施例3
第8図に本発明の第3の実施例の工程図を示すが、この
実施例の場合もレジスト膜塗布からバーユング工程まで
は実施例1と同様であり説明は省略する。バーニング後
金属板の下側に位置する小孔側のみエツチングを行なう
が、エツチング液が大孔側に付着するのを防止するため
保護フィルム(11)としてマグネティックシートをは
りつ(す目的とする凹部が得られるまでエツチングを行
なう(第8図(a))。このマグネティックシートは着
磁体をゴムシート又は柔軟性を有するプラスチックシー
トの表面に塗布したもの、或は着磁体をそれらの中に含
漬させたものがよく、且つ輪環状で連続使用が可能であ
る。エツチング終了後マグネティックシートをはりつけ
たまま水洗チャンバーにて小孔側に付着しているエツチ
ング液を洗い流しく第8図(b))、次いでレジスト膜
剥離チャンバーにて小孔側のレジスト膜のみを実施例1
と同様に水酸化ナトリウム液で除去した(第8図(C)
)後、水洗(第8図(d) ) L乾燥する。その後金
属板を反転させ凹部の形成された小孔部を上側とし、大
孔側にマグネティックシートをはりつけたまま実施例1
と同様に小孔側のみに抵抗層を形成(第8図(e))L
乾燥する(第8図(f))。この後マグネティックシー
トは大孔側より剥され前段のエツチング工程へ循環して
戻る。以降の工程は実施例1と同様である。
実施例の場合もレジスト膜塗布からバーユング工程まで
は実施例1と同様であり説明は省略する。バーニング後
金属板の下側に位置する小孔側のみエツチングを行なう
が、エツチング液が大孔側に付着するのを防止するため
保護フィルム(11)としてマグネティックシートをは
りつ(す目的とする凹部が得られるまでエツチングを行
なう(第8図(a))。このマグネティックシートは着
磁体をゴムシート又は柔軟性を有するプラスチックシー
トの表面に塗布したもの、或は着磁体をそれらの中に含
漬させたものがよく、且つ輪環状で連続使用が可能であ
る。エツチング終了後マグネティックシートをはりつけ
たまま水洗チャンバーにて小孔側に付着しているエツチ
ング液を洗い流しく第8図(b))、次いでレジスト膜
剥離チャンバーにて小孔側のレジスト膜のみを実施例1
と同様に水酸化ナトリウム液で除去した(第8図(C)
)後、水洗(第8図(d) ) L乾燥する。その後金
属板を反転させ凹部の形成された小孔部を上側とし、大
孔側にマグネティックシートをはりつけたまま実施例1
と同様に小孔側のみに抵抗層を形成(第8図(e))L
乾燥する(第8図(f))。この後マグネティックシー
トは大孔側より剥され前段のエツチング工程へ循環して
戻る。以降の工程は実施例1と同様である。
以上のように本発明によれば、前段と後段のエツチング
が常に金属板の下側から行なわれ、孔形状に優れ、孔欠
陥がなく且つ金属薄板板厚よりも小さなばらつきのない
孔寸法を有する高品位のシャドウマスクを得ることがで
きる。
が常に金属板の下側から行なわれ、孔形状に優れ、孔欠
陥がなく且つ金属薄板板厚よりも小さなばらつきのない
孔寸法を有する高品位のシャドウマスクを得ることがで
きる。
第1図は従来の開孔形成工程を示す概略工程図、第2図
は第1図の工程途中での開孔断面状態を示す概略図、第
3図は開孔のサイドエツチングを説明するための概略図
、第4図(a)乃至第4図(f)は本発明の実施例の開
孔形成過程での開孔形状を示す概略断面図、第5図は第
4図の開孔形成工程を示す概略工程図、第6図(a)及
び第6図(b)は遮蔽板の一例を示す概略断面図及び斜
視図、第7図及び第8図は本発明の他の実施例の開孔形
成工程を示す概略工程図である。 (4)・・・金属板 (5)、(6)・・・レジスト膜
(力、(8)・・・露出金属面 (9)・・・エツチン
グ液(+01・・・凹部 (11)・・・保護フィルム
02)・・・抵抗層 (13)・・・チャンバー04)
・・・遮蔽板 代理人 弁理士 則 近 憲佑 (ほか1名)(1つ 第 1 図 第2図 第3図 第4図 第 5 図 第 6 図 第 7 図 (α’) Cb) (C) 、(d) 第8図 手続補正器(自発) ″8′i′″5請7.1’3 ” 特許庁長官 殿 1、事件の表示 特願昭58−176378号 2、発明の名称 シャドウマスクの製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許 出願人 (307)株式会社 東芝 4、代理人 〒105 東京都港区芝浦−丁目1番1号 昭和59年4月2目名称変更済(一括)訂 正 明 細
書 1、発明の名称 シャドウマスクの製造方法 2、特許請求の範囲 l)金属薄板の一方の表面の開孔領域が対応する他方の
表面の開孔領域とは異なる多数の規則的に配列された透
孔を穿設するシャドウマスクの製造方法において、前記
金属薄板の両面の所定の前記開孔領域とすべき部分以外
の部分を耐エツチングレジスト膜で被覆し、前記金属薄
板の下側の面のみ前段のエツチングを行なって所定の凹
部を形成し、エツチングを行なわない上側の面はエツチ
ング液が付着しないように保護し、前記凹部が形成され
た面を水洗し前記レジスト膜を剥離し水洗し、前記金属
板を反転させて前記四部が形成された金属面を上側とし
この面にエツチング抵抗層を形成し、以上の前段のエツ
チング終了後から前記抵抗層形成までの工程で前記凹部
が形成されなかった面は水洗、レジスト膜剥離液及び抵
抗層材が付着しないように保護し、前記抵抗層の形成さ
れ(1) ていない面のみを下側として後段のエツチングを行なっ
て所定の凹部を形成し、前記後段のエツチングにより所
定の形状に透孔を貫通穿設せしめて後水洗し前記抵抗層
及びレジスト膜を剥離し水洗乾燥して、前記金属薄板の
板厚より小さな寸法の透孔な有するシャドウマスクを得
ることを特徴とするシャドウマスクの製造方法。 2)前記前段のエツチング時のエツチングを行なわない
面の保護を有機合成フィルムで行なうことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のシャドウマスクの製造方法
。 3)前記前段のエツチング時のエツチングを行なわない
面の保護な輪環状で循環使用が可能なマグネテインクシ
ートで行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のシャドウマスクの製造方法。 4)前記前段のエツチング時のエツチングを行なわない
面の保護を液状物飛散付着防止用の遮蔽板を有するエツ
チングチャンバーで行なうことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のシャドウマスクの製造方法。 3、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野〕 本発明はカラー受像管に用いられるシャドウマスクの製
造方法に係わり、特にそのエツチング方法に関するもの
である。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 カラー受像管に用いられるシャドウマスクは異なる発光
色の群からなる螢光面に近接対向して配置され、規則正
しく配列された多数の開孔を介して色選別機能を果たす
重要な部材である。このシャドウマスクは通常、帯状の
金属薄板からエツチングにより多数の開孔が穿設される
が、その開孔形状、特に断面形状は板厚方向に貫通して
いる開孔径に対して螢光面側の表□面の開孔領域は大き
く(以降大孔と称す)、電子銃側の表面の開孔領域は貫
通開孔径と同程度で螢光面側のそれよりは小さい(以降
小孔と称す)。 このような複雑な断面形状を有する開孔をエツチングに
より穿設する場合、その開孔径が小さくなる程その精度
と再現性は低下し、板厚より小さい開孔径を得ることは
困難である。このような板厚より小さい開孔径を得る方
法として、特公昭57−26345号公報では第1図及
び第2図に示すような提案がなされている。即ち、金属
板(1)のエツチングすべき大小孔部に相当する金属面
が露出し、他は耐エツチング性を有するレジスト膜(2
り及び(2b)で覆われた金属板(1)の大孔(Da)
を形成する金属面を下にし、Ta)のゾーンにて金属板
(1)の両面より目的とする深さ、つまり金属板残部厚
(H)まで前段のエツチングを行なった後、(b)のゾ
ーンで水洗しくC)のゾーンで乾燥する。次いで小孔(
Dりを形成した金属板面にアスファルト、パラフィン又
は重合プラスチック等のエツチング液に対して抵抗性を
有する材料を(dlのゾーンにてスプレーL、、(el
のゾーンにて乾燥することによって抵抗層(3)を形成
する。その後大孔(Da)OtIlのみから(f)のゾ
ーンにて後段のエツチングを行ない、小孔(Dりを埋め
ている抵抗層(3)に到達し目的とする孔寸法になるま
でエツチングを続ける。エツチング終了後、水洗、抵抗
層及びレジスト膜剥離等の次工程(glへ送る。 このような方法により金属板の板厚の40%程度の孔寸
法を有するシャドウマスクが得られるとしている。 しかし乍ら孔形酸部以外を覆っているレジスト層(2a
)及び(2b)は一般に通常の露光、現像、乾燥及びバ
ーニング後小孔部を上側、大孔部を下側としエツチング
を施こし、更に水洗乾燥を行なった場合、耐エツチング
性が低下し且つレジスト形状が歪む。従って後段の大孔
側からのエツチング時はレジスト層(2a)と金属板(
1)との付着力が低下しているためサイドエンチング目
が大きくなり孔寸法のばらつきを生じ易くなり、サイド
エツチングによって生じたレジスト膜部の形状歪により
孔形状の乱れが発生しシャドウマスクの品位を低下させ
る。 また前段のエツチング終了後、小孔部に抵抗材を充填す
るが、この充填の際最も困難な点は第3図に示すように
小孔部のレジスト層(2b)は前段のエツチング時のサ
イドエツチングにより一部ひさしく2C)の状態で存在
し、このひさし部(2C)が抵抗材の凹部内への流れ込
みに際し大きな障害となる。 すなわち、抵抗材を浸漬法或はスプレー法にて凹部内に
充填する場合、このひさし部(2C)の近傍における突
気が抜けきらず一部気泡の状態で残り易い。この結果後
段のエツチング時に気泡の存在する部分に完全に充填さ
れている部分と比較しエツチングの進行が早いため孔形
状に欠陥を生じ易い問題を有している。 さらに前段のエンチング時孔寸法を決定する小孔部を上
側にしてエツチングを行なうと、エツチング液が金属板
上に溜り、全ての小孔部で同じ凹部寸法を得るべくエツ
チングが進行するのを妨害する。この結果孔寸法にばら
つきを生ずる問題を有している。 〔発明の目的〕 本発明は以上の点に遁みてなされたもので、シャドウマ
スクの金属板の板厚より小さな寸法の開孔をシャドウマ
スク全面に均一に形成することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、まず金属薄板の下側の面のみ前段のエツチン
グを行なって所定の凹部を形成し、他面はエツチング液
が付着しないように保護し、エツチング面を水洗しレジ
スト膜を剥離し水洗した後金属板を反転させて上側とな
った凹部にエツチング抵抗層を形成し、以上の前段のエ
ツチング終了から抵抗層形成までの工程でエツチングさ
れなかった面を水洗、レジスト膜剥離液及び抵抗層材が
付着しないように保護し、抵抗層の形成されていない面
を下側として後段のエツチングを行なって所定の凹部を
形成し、後段のエツチングにより所定の形状に透孔を貫
通穿設せしめて後水洗し抵抗層及びレジスト膜を剥離し
水洗乾燥し常に下側からのみエツチングを行ないエツチ
ング液の溜りを防止することによって、金属薄板の板厚
より小さな寸法の透孔を有するシャドウマスクを得るも
のである。 〔発明の実施例〕 以下本発明の実施例について詳細に説明する。 実施例1 第4図は本発明の実施例による工程ごとの金属板の構成
図、第5図は同じく各工程を示す模式図である。 シャドウマスク材として板厚Q、13m5の平滑なアル
ミキルド低炭素鋼板(4)を用い、両生面に牛乳カゼイ
ン酸アルカリと重クロム酸アンモニウムからなる感光液
を塗布乾燥して約5μmのレジスト膜を形成する。次い
で金属薄板(4)の一方の主面に約80μmの円形像を
有するネガ原版を、他方の主面の対応部位に約150μ
mの円形像を有するネガ原版をそれぞれ密着配置し、5
KWの水銀ランプを使用し1mの距離から30秒間露光
する。その後40℃の温水でIKP/Cll1のスプレ
ー圧にて未露光未硬化部のレジスト膜部な溶解除去し、
小孔形成部及び大孔形成部にあたえる金属面(7)、(
8)を露出させる(第4図(a))。この後残存レジス
ト膜(5)、(6)の耐エツチング性及び金属薄板(4
)との付着強度を向上させるため150℃の雰囲気で約
2分間乾燥し、200℃の雰囲気で約2分間バーニング
を施こす。 次いで金属板(4)の上側面に位置する大孔側にポリエ
チレン・ポリプロピレン又は塩化ビニル等の保護フィル
ム(11)をはりつけ(第4図(bl ) 、金属板の
下側に位置する小孔側のみにエツチング液(9)を吹き
つけ目的とする凹部(IQlが形成されるまでエツチン
グを行った後(第5図(a))水洗する(第5図(b)
ルエッチング液は比重1.45乃至1.49 、液温5
0乃至70℃、の第2塩化鉄溶液を用い、スプレー圧1
〜2KP/crIでエツチングを行なう。次いで大孔側
に保護フィルム圓をつけたまま小孔側から濃度15%、
60cの水酸化ナトリウム液をスプレーし小孔側の残存
レジスト膜をはがしく第5図(C) ) 、水2洗(第
5図(d))する。次いで金属板を反転させて(第4図
(C))前段のエツチングで形成された凹部を上側とし
、この面にローラーコータにて水溶性のエツチング抵抗
材、例えば牛乳カゼイン酸アルカリ、ポリビニルアルコ
ール、エポキシ系ディスパージョン樹脂、又はアルキド
樹脂等を塗布して(第5図(e) ) 、小孔側の凹部
を完全に埋め乾燥(第5図(f))することにより抵抗
層(1渇を形成する(第4図(d))。水溶性のエツチ
ング抵抗材の種類により金属板が濡れた状態では凹部(
11内の水との置換が迅速に行なわれないことがあるた
め、このような場合には残存レジスト膜剥離、水洗後乾
燥して行なうとよい。エツチング抵抗材の塗布膜厚とし
ては、凹部σQ外の金属板面上で5乃至10μmとなる
範囲が適当である。この抵抗材の塗布法としてはローラ
ーコート法以外にナイフコート法、スプレー法、浸漬法
又はバーコーター法によって行なっても良い。また抵抗
材としては耐エツチング性を有することが必要で、上記
以外に非水溶性のもの、例えばパラフィン、石油ピッチ
、ラッカー等を用いる場合は小孔側の残存レジスト膜(
5)の剥離水洗後乾燥して抵抗層−を形成するとよい。 さて抵抗層a2を形成した後大孔側の保護フィルムαυ
をはがし、金属板の下側に位置する大孔側のみに塩化第
2鉄からなるエツチング液(9)を吹きつけてエツチン
グを行なう(第5図(g))ことにより、抵抗層(12
1に大孔側凹部が到達して目的とする寸法のシャドウマ
スク開孔を得る(第4図(e))。次いで抵抗層αつ及
びレジスト膜(6)をはがして(第5図(h))開孔形
成工程が終了する(第4図(f))。 ここで前段の小孔側のみのエツチング及び後段の大孔側
のみのエツチングにおけるエツチング量はシャドウマス
クの孔寸法及び金属板板厚により異なるが、何れにせよ
大孔側のエツチング量の方が大である。従って両者のエ
ツチングにおける最適なエツチング量を得るために、前
段及び後段のエツチングチャンバー長の比を変えるか、
又はエツチング液の比重や液温或はスプレー圧等を変化
させるとよい。 このようにして得られたシャドウマスクは孔形状が優れ
、欠陥もなく且つ金属板板厚よりも小さくばらつきのな
い孔寸法を有する高品位なものである。以上の実施例に
おいて、抵抗材の塗布方法によって金属板の下側に抵抗
材が付着しない場合、保護フィルムの剥離は抵抗材塗布
工程の前で行なってもよい。 実施例2 第6図及び第7図に本発明の第2の実施例のチヤンパー
及び工程図を示す。この実施例の場合もレジスト膜塗布
からパーニング工程までは実施例1と同様である5 バーニング後金属板の下側に位置する小孔側にのみエツ
チングを行なうが、エツチング液が大孔側に付着するの
を防止するため第6図(a)及び(blに示すように金
属板(4)の走行部に相当するチャンバー側面にエツチ
ング液遮蔽板側を有するエツチングチャンバー0→内で
目的とする凹部が得られるまでエツチングを行なう(第
7図(a))。この遮蔽板の構造としては種々考えられ
るが、第6図はその一例を示すもので、下側からのエツ
チング液の吹き上げる力によって金属板が遮蔽板から浮
き上らないようゴムローラ(15)で押えつける構造を
有している。エツチング終了後同様の遮蔽板を有する水
洗チャンバーにて小孔側に付着しているエツチング液を
洗い流しく第7図fbl ) 、次いで同様の遮蔽板を
有するレジスト膜剥離チャン・パーにて小孔側のレジス
ト膜を実施例1と同様に水酸化ナトリウム液で除去(第
7図(C1) 1.た後、水洗しく第7図(d)) 、
乾燥する。このあと塗布するエツチング抵抗けの種類に
よっては乾燥は行なわなくてもよい。 その後金属板を反転させ四部の形成された小孔部を上側
とし、同様な遮蔽板を有する抵抗材塗布チャンバーにて
実施例1と同様、エツチング抵抗材を金属板の上側に位
置する小孔側にのみ塗布しく第7図(el ) 、乾燥
する(第7図げ))ことによって抵抗層を形成する。次
いで遮蔽板を有さないエツチングチャンバー内で大孔側
にのみ下側からエツチング液を吹きつけてエツチングを
行なう(第7図(g))ことにより抵抗層に大孔側凹部
が到達して目的とする寸法のシャドウマスク開孔を得る
。 次いで抵抗層及びレジスト膜をはがして開孔形成工程が
終了する(第7図(h))。 ここで抵抗材の塗布方法C二よって金属板の下側に抵抗
材が付着しない場合、抵抗材塗布チャンバは遮蔽板を有
していなくてもよい。 実施例3 第8図に本発明の第3の実施例の工程図を示すが、この
実施例の場合もレジスト膜塗布からパーニング工程まで
は実施例1と同様であり説明は省略する。バーニング後
金属板の下側に位置する小孔側のみエツチングを行なう
が、エツチング液が大孔側に付着するのを防止するため
保護フィルム圓としてマグネティックシートをはりつけ
目的とする凹部が得られるまでエツチングを行なう(第
8図(a))。このマグネティックシートは着磁体をゴ
ムシート又は柔軟性を有するプジステツクシートの表面
に塗布したもの、或は着磁体をそれらの中に食潰させた
ものがよく、且つ輪環状で連続使用が可能である。エツ
チング終了後マグネティックシートをはりつけたまま水
洗チャンバーにて小孔側に付着しているエツチング液を
洗い流しく第8図(bl ) 、次いでレジスト膜剥離
チャンバーにて小孔側のレジスト膜のみを実施例1と同
様に水酸化ナトリウム液で除去した(第8図(C))後
、水洗(第8図(d)) 1.乾燥する。尚、このあと
塗布するエツチング抵抗材の種類によっては乾燥は行な
わなくともよい。その後金属板を反転させ凹部の形成さ
れた小孔部を上側とし、大孔側Cニマグネツテα4)
r/ イックシートをはりつけたまま実施例1と同様に小孔側
のみに抵抗層を形成(第8図(el ) L、乾燥する
(第8図(f))。この後マグネティックシートは大孔
側より剥され前段のエツチング工程へ循環して戻る。以
降の工程は実施例1と同様である。 尚、以上の実施例1乃至3では小孔側に抵抗層を形成し
たが大孔側(=形成してもよいことは言うまでもない。 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、前段と後段のエツチング
が常に金属板の下側から行なわれ、孔形状に優れ、孔欠
陥がなく且つ金属薄板板厚よりも小さなばらつきのない
孔寸法を有する高品位のシャドウマスクを得ることがで
きる。 4、図面の簡単な説明 第1図は従来の開孔形成工程を示す概略工程図、第2図
は第1図の工程途中での開孔断面状態を示す概略図、第
3図は開孔のサイドエツチングを説明するための概略図
、第4図(al乃至第4図(f)は本発明の実施例の開
孔形成過程での開孔形状を示す−−1σm 概略断面図、第5図は第4図の開孔形成工程を示す概略
工程図、第6図(al及び第6図(blは遮蔽板の一例
ン示す概略断面図及び斜視図、第7図及び第8図は本発
明の他の実施例の開孔形成工程を示す概略工程図である
。 (4)・・・金属板 (5) 、 (6)・・・レジス
ト膜+7) 、 +87・・・露出金属面 (9)・・
・エンチング液(IQl・・・凹部 圓・・・保護フィ
ルム+1′!J・・・抵抗層 α□□□・・・チャンバ
ー04)・・・遮蔽板 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 504−
は第1図の工程途中での開孔断面状態を示す概略図、第
3図は開孔のサイドエツチングを説明するための概略図
、第4図(a)乃至第4図(f)は本発明の実施例の開
孔形成過程での開孔形状を示す概略断面図、第5図は第
4図の開孔形成工程を示す概略工程図、第6図(a)及
び第6図(b)は遮蔽板の一例を示す概略断面図及び斜
視図、第7図及び第8図は本発明の他の実施例の開孔形
成工程を示す概略工程図である。 (4)・・・金属板 (5)、(6)・・・レジスト膜
(力、(8)・・・露出金属面 (9)・・・エツチン
グ液(+01・・・凹部 (11)・・・保護フィルム
02)・・・抵抗層 (13)・・・チャンバー04)
・・・遮蔽板 代理人 弁理士 則 近 憲佑 (ほか1名)(1つ 第 1 図 第2図 第3図 第4図 第 5 図 第 6 図 第 7 図 (α’) Cb) (C) 、(d) 第8図 手続補正器(自発) ″8′i′″5請7.1’3 ” 特許庁長官 殿 1、事件の表示 特願昭58−176378号 2、発明の名称 シャドウマスクの製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許 出願人 (307)株式会社 東芝 4、代理人 〒105 東京都港区芝浦−丁目1番1号 昭和59年4月2目名称変更済(一括)訂 正 明 細
書 1、発明の名称 シャドウマスクの製造方法 2、特許請求の範囲 l)金属薄板の一方の表面の開孔領域が対応する他方の
表面の開孔領域とは異なる多数の規則的に配列された透
孔を穿設するシャドウマスクの製造方法において、前記
金属薄板の両面の所定の前記開孔領域とすべき部分以外
の部分を耐エツチングレジスト膜で被覆し、前記金属薄
板の下側の面のみ前段のエツチングを行なって所定の凹
部を形成し、エツチングを行なわない上側の面はエツチ
ング液が付着しないように保護し、前記凹部が形成され
た面を水洗し前記レジスト膜を剥離し水洗し、前記金属
板を反転させて前記四部が形成された金属面を上側とし
この面にエツチング抵抗層を形成し、以上の前段のエツ
チング終了後から前記抵抗層形成までの工程で前記凹部
が形成されなかった面は水洗、レジスト膜剥離液及び抵
抗層材が付着しないように保護し、前記抵抗層の形成さ
れ(1) ていない面のみを下側として後段のエツチングを行なっ
て所定の凹部を形成し、前記後段のエツチングにより所
定の形状に透孔を貫通穿設せしめて後水洗し前記抵抗層
及びレジスト膜を剥離し水洗乾燥して、前記金属薄板の
板厚より小さな寸法の透孔な有するシャドウマスクを得
ることを特徴とするシャドウマスクの製造方法。 2)前記前段のエツチング時のエツチングを行なわない
面の保護を有機合成フィルムで行なうことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のシャドウマスクの製造方法
。 3)前記前段のエツチング時のエツチングを行なわない
面の保護な輪環状で循環使用が可能なマグネテインクシ
ートで行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のシャドウマスクの製造方法。 4)前記前段のエツチング時のエツチングを行なわない
面の保護を液状物飛散付着防止用の遮蔽板を有するエツ
チングチャンバーで行なうことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のシャドウマスクの製造方法。 3、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野〕 本発明はカラー受像管に用いられるシャドウマスクの製
造方法に係わり、特にそのエツチング方法に関するもの
である。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 カラー受像管に用いられるシャドウマスクは異なる発光
色の群からなる螢光面に近接対向して配置され、規則正
しく配列された多数の開孔を介して色選別機能を果たす
重要な部材である。このシャドウマスクは通常、帯状の
金属薄板からエツチングにより多数の開孔が穿設される
が、その開孔形状、特に断面形状は板厚方向に貫通して
いる開孔径に対して螢光面側の表□面の開孔領域は大き
く(以降大孔と称す)、電子銃側の表面の開孔領域は貫
通開孔径と同程度で螢光面側のそれよりは小さい(以降
小孔と称す)。 このような複雑な断面形状を有する開孔をエツチングに
より穿設する場合、その開孔径が小さくなる程その精度
と再現性は低下し、板厚より小さい開孔径を得ることは
困難である。このような板厚より小さい開孔径を得る方
法として、特公昭57−26345号公報では第1図及
び第2図に示すような提案がなされている。即ち、金属
板(1)のエツチングすべき大小孔部に相当する金属面
が露出し、他は耐エツチング性を有するレジスト膜(2
り及び(2b)で覆われた金属板(1)の大孔(Da)
を形成する金属面を下にし、Ta)のゾーンにて金属板
(1)の両面より目的とする深さ、つまり金属板残部厚
(H)まで前段のエツチングを行なった後、(b)のゾ
ーンで水洗しくC)のゾーンで乾燥する。次いで小孔(
Dりを形成した金属板面にアスファルト、パラフィン又
は重合プラスチック等のエツチング液に対して抵抗性を
有する材料を(dlのゾーンにてスプレーL、、(el
のゾーンにて乾燥することによって抵抗層(3)を形成
する。その後大孔(Da)OtIlのみから(f)のゾ
ーンにて後段のエツチングを行ない、小孔(Dりを埋め
ている抵抗層(3)に到達し目的とする孔寸法になるま
でエツチングを続ける。エツチング終了後、水洗、抵抗
層及びレジスト膜剥離等の次工程(glへ送る。 このような方法により金属板の板厚の40%程度の孔寸
法を有するシャドウマスクが得られるとしている。 しかし乍ら孔形酸部以外を覆っているレジスト層(2a
)及び(2b)は一般に通常の露光、現像、乾燥及びバ
ーニング後小孔部を上側、大孔部を下側としエツチング
を施こし、更に水洗乾燥を行なった場合、耐エツチング
性が低下し且つレジスト形状が歪む。従って後段の大孔
側からのエツチング時はレジスト層(2a)と金属板(
1)との付着力が低下しているためサイドエンチング目
が大きくなり孔寸法のばらつきを生じ易くなり、サイド
エツチングによって生じたレジスト膜部の形状歪により
孔形状の乱れが発生しシャドウマスクの品位を低下させ
る。 また前段のエツチング終了後、小孔部に抵抗材を充填す
るが、この充填の際最も困難な点は第3図に示すように
小孔部のレジスト層(2b)は前段のエツチング時のサ
イドエツチングにより一部ひさしく2C)の状態で存在
し、このひさし部(2C)が抵抗材の凹部内への流れ込
みに際し大きな障害となる。 すなわち、抵抗材を浸漬法或はスプレー法にて凹部内に
充填する場合、このひさし部(2C)の近傍における突
気が抜けきらず一部気泡の状態で残り易い。この結果後
段のエツチング時に気泡の存在する部分に完全に充填さ
れている部分と比較しエツチングの進行が早いため孔形
状に欠陥を生じ易い問題を有している。 さらに前段のエンチング時孔寸法を決定する小孔部を上
側にしてエツチングを行なうと、エツチング液が金属板
上に溜り、全ての小孔部で同じ凹部寸法を得るべくエツ
チングが進行するのを妨害する。この結果孔寸法にばら
つきを生ずる問題を有している。 〔発明の目的〕 本発明は以上の点に遁みてなされたもので、シャドウマ
スクの金属板の板厚より小さな寸法の開孔をシャドウマ
スク全面に均一に形成することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、まず金属薄板の下側の面のみ前段のエツチン
グを行なって所定の凹部を形成し、他面はエツチング液
が付着しないように保護し、エツチング面を水洗しレジ
スト膜を剥離し水洗した後金属板を反転させて上側とな
った凹部にエツチング抵抗層を形成し、以上の前段のエ
ツチング終了から抵抗層形成までの工程でエツチングさ
れなかった面を水洗、レジスト膜剥離液及び抵抗層材が
付着しないように保護し、抵抗層の形成されていない面
を下側として後段のエツチングを行なって所定の凹部を
形成し、後段のエツチングにより所定の形状に透孔を貫
通穿設せしめて後水洗し抵抗層及びレジスト膜を剥離し
水洗乾燥し常に下側からのみエツチングを行ないエツチ
ング液の溜りを防止することによって、金属薄板の板厚
より小さな寸法の透孔を有するシャドウマスクを得るも
のである。 〔発明の実施例〕 以下本発明の実施例について詳細に説明する。 実施例1 第4図は本発明の実施例による工程ごとの金属板の構成
図、第5図は同じく各工程を示す模式図である。 シャドウマスク材として板厚Q、13m5の平滑なアル
ミキルド低炭素鋼板(4)を用い、両生面に牛乳カゼイ
ン酸アルカリと重クロム酸アンモニウムからなる感光液
を塗布乾燥して約5μmのレジスト膜を形成する。次い
で金属薄板(4)の一方の主面に約80μmの円形像を
有するネガ原版を、他方の主面の対応部位に約150μ
mの円形像を有するネガ原版をそれぞれ密着配置し、5
KWの水銀ランプを使用し1mの距離から30秒間露光
する。その後40℃の温水でIKP/Cll1のスプレ
ー圧にて未露光未硬化部のレジスト膜部な溶解除去し、
小孔形成部及び大孔形成部にあたえる金属面(7)、(
8)を露出させる(第4図(a))。この後残存レジス
ト膜(5)、(6)の耐エツチング性及び金属薄板(4
)との付着強度を向上させるため150℃の雰囲気で約
2分間乾燥し、200℃の雰囲気で約2分間バーニング
を施こす。 次いで金属板(4)の上側面に位置する大孔側にポリエ
チレン・ポリプロピレン又は塩化ビニル等の保護フィル
ム(11)をはりつけ(第4図(bl ) 、金属板の
下側に位置する小孔側のみにエツチング液(9)を吹き
つけ目的とする凹部(IQlが形成されるまでエツチン
グを行った後(第5図(a))水洗する(第5図(b)
ルエッチング液は比重1.45乃至1.49 、液温5
0乃至70℃、の第2塩化鉄溶液を用い、スプレー圧1
〜2KP/crIでエツチングを行なう。次いで大孔側
に保護フィルム圓をつけたまま小孔側から濃度15%、
60cの水酸化ナトリウム液をスプレーし小孔側の残存
レジスト膜をはがしく第5図(C) ) 、水2洗(第
5図(d))する。次いで金属板を反転させて(第4図
(C))前段のエツチングで形成された凹部を上側とし
、この面にローラーコータにて水溶性のエツチング抵抗
材、例えば牛乳カゼイン酸アルカリ、ポリビニルアルコ
ール、エポキシ系ディスパージョン樹脂、又はアルキド
樹脂等を塗布して(第5図(e) ) 、小孔側の凹部
を完全に埋め乾燥(第5図(f))することにより抵抗
層(1渇を形成する(第4図(d))。水溶性のエツチ
ング抵抗材の種類により金属板が濡れた状態では凹部(
11内の水との置換が迅速に行なわれないことがあるた
め、このような場合には残存レジスト膜剥離、水洗後乾
燥して行なうとよい。エツチング抵抗材の塗布膜厚とし
ては、凹部σQ外の金属板面上で5乃至10μmとなる
範囲が適当である。この抵抗材の塗布法としてはローラ
ーコート法以外にナイフコート法、スプレー法、浸漬法
又はバーコーター法によって行なっても良い。また抵抗
材としては耐エツチング性を有することが必要で、上記
以外に非水溶性のもの、例えばパラフィン、石油ピッチ
、ラッカー等を用いる場合は小孔側の残存レジスト膜(
5)の剥離水洗後乾燥して抵抗層−を形成するとよい。 さて抵抗層a2を形成した後大孔側の保護フィルムαυ
をはがし、金属板の下側に位置する大孔側のみに塩化第
2鉄からなるエツチング液(9)を吹きつけてエツチン
グを行なう(第5図(g))ことにより、抵抗層(12
1に大孔側凹部が到達して目的とする寸法のシャドウマ
スク開孔を得る(第4図(e))。次いで抵抗層αつ及
びレジスト膜(6)をはがして(第5図(h))開孔形
成工程が終了する(第4図(f))。 ここで前段の小孔側のみのエツチング及び後段の大孔側
のみのエツチングにおけるエツチング量はシャドウマス
クの孔寸法及び金属板板厚により異なるが、何れにせよ
大孔側のエツチング量の方が大である。従って両者のエ
ツチングにおける最適なエツチング量を得るために、前
段及び後段のエツチングチャンバー長の比を変えるか、
又はエツチング液の比重や液温或はスプレー圧等を変化
させるとよい。 このようにして得られたシャドウマスクは孔形状が優れ
、欠陥もなく且つ金属板板厚よりも小さくばらつきのな
い孔寸法を有する高品位なものである。以上の実施例に
おいて、抵抗材の塗布方法によって金属板の下側に抵抗
材が付着しない場合、保護フィルムの剥離は抵抗材塗布
工程の前で行なってもよい。 実施例2 第6図及び第7図に本発明の第2の実施例のチヤンパー
及び工程図を示す。この実施例の場合もレジスト膜塗布
からパーニング工程までは実施例1と同様である5 バーニング後金属板の下側に位置する小孔側にのみエツ
チングを行なうが、エツチング液が大孔側に付着するの
を防止するため第6図(a)及び(blに示すように金
属板(4)の走行部に相当するチャンバー側面にエツチ
ング液遮蔽板側を有するエツチングチャンバー0→内で
目的とする凹部が得られるまでエツチングを行なう(第
7図(a))。この遮蔽板の構造としては種々考えられ
るが、第6図はその一例を示すもので、下側からのエツ
チング液の吹き上げる力によって金属板が遮蔽板から浮
き上らないようゴムローラ(15)で押えつける構造を
有している。エツチング終了後同様の遮蔽板を有する水
洗チャンバーにて小孔側に付着しているエツチング液を
洗い流しく第7図fbl ) 、次いで同様の遮蔽板を
有するレジスト膜剥離チャン・パーにて小孔側のレジス
ト膜を実施例1と同様に水酸化ナトリウム液で除去(第
7図(C1) 1.た後、水洗しく第7図(d)) 、
乾燥する。このあと塗布するエツチング抵抗けの種類に
よっては乾燥は行なわなくてもよい。 その後金属板を反転させ四部の形成された小孔部を上側
とし、同様な遮蔽板を有する抵抗材塗布チャンバーにて
実施例1と同様、エツチング抵抗材を金属板の上側に位
置する小孔側にのみ塗布しく第7図(el ) 、乾燥
する(第7図げ))ことによって抵抗層を形成する。次
いで遮蔽板を有さないエツチングチャンバー内で大孔側
にのみ下側からエツチング液を吹きつけてエツチングを
行なう(第7図(g))ことにより抵抗層に大孔側凹部
が到達して目的とする寸法のシャドウマスク開孔を得る
。 次いで抵抗層及びレジスト膜をはがして開孔形成工程が
終了する(第7図(h))。 ここで抵抗材の塗布方法C二よって金属板の下側に抵抗
材が付着しない場合、抵抗材塗布チャンバは遮蔽板を有
していなくてもよい。 実施例3 第8図に本発明の第3の実施例の工程図を示すが、この
実施例の場合もレジスト膜塗布からパーニング工程まで
は実施例1と同様であり説明は省略する。バーニング後
金属板の下側に位置する小孔側のみエツチングを行なう
が、エツチング液が大孔側に付着するのを防止するため
保護フィルム圓としてマグネティックシートをはりつけ
目的とする凹部が得られるまでエツチングを行なう(第
8図(a))。このマグネティックシートは着磁体をゴ
ムシート又は柔軟性を有するプジステツクシートの表面
に塗布したもの、或は着磁体をそれらの中に食潰させた
ものがよく、且つ輪環状で連続使用が可能である。エツ
チング終了後マグネティックシートをはりつけたまま水
洗チャンバーにて小孔側に付着しているエツチング液を
洗い流しく第8図(bl ) 、次いでレジスト膜剥離
チャンバーにて小孔側のレジスト膜のみを実施例1と同
様に水酸化ナトリウム液で除去した(第8図(C))後
、水洗(第8図(d)) 1.乾燥する。尚、このあと
塗布するエツチング抵抗材の種類によっては乾燥は行な
わなくともよい。その後金属板を反転させ凹部の形成さ
れた小孔部を上側とし、大孔側Cニマグネツテα4)
r/ イックシートをはりつけたまま実施例1と同様に小孔側
のみに抵抗層を形成(第8図(el ) L、乾燥する
(第8図(f))。この後マグネティックシートは大孔
側より剥され前段のエツチング工程へ循環して戻る。以
降の工程は実施例1と同様である。 尚、以上の実施例1乃至3では小孔側に抵抗層を形成し
たが大孔側(=形成してもよいことは言うまでもない。 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、前段と後段のエツチング
が常に金属板の下側から行なわれ、孔形状に優れ、孔欠
陥がなく且つ金属薄板板厚よりも小さなばらつきのない
孔寸法を有する高品位のシャドウマスクを得ることがで
きる。 4、図面の簡単な説明 第1図は従来の開孔形成工程を示す概略工程図、第2図
は第1図の工程途中での開孔断面状態を示す概略図、第
3図は開孔のサイドエツチングを説明するための概略図
、第4図(al乃至第4図(f)は本発明の実施例の開
孔形成過程での開孔形状を示す−−1σm 概略断面図、第5図は第4図の開孔形成工程を示す概略
工程図、第6図(al及び第6図(blは遮蔽板の一例
ン示す概略断面図及び斜視図、第7図及び第8図は本発
明の他の実施例の開孔形成工程を示す概略工程図である
。 (4)・・・金属板 (5) 、 (6)・・・レジス
ト膜+7) 、 +87・・・露出金属面 (9)・・
・エンチング液(IQl・・・凹部 圓・・・保護フィ
ルム+1′!J・・・抵抗層 α□□□・・・チャンバ
ー04)・・・遮蔽板 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 504−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1) 金属薄板の一方の表面の開孔領域が対応する他方
の表面の開孔領域とは異なる多数の規則的に配列された
透孔を穿設するシャドウマスクの製造方法において、前
記金属薄板の両面の所定の前記開孔領域とすべき部分以
外の部分を耐エツチングレジスト膜で被覆し、前記金属
薄板の下側の面のみ前段のエツチングを行なって所定の
凹部を形成し、エツチングを行なわない上側の面はエツ
チング液が付着しないように保護し、前記凹部が形成さ
れた面を水洗し前記レジスト膜を剥離し水洗乾燥し、前
記金属板を反転させて前記凹部が形成された金属面を上
側としこの面にエツチング抵抗層を形成し、以上の前段
のエツチング終了後から前記抵抗層形成までの工程で前
記凹部が形成されなかった面は水洗、レジスト膜剥離液
及び抵抗層材が付着しないように保護し、前記抵抗層の
形成されていない面のみを下側として後段のエツチング
を行なって所定の凹部を形成し、前記後段のエツチング
により所定の形状に透孔を貫通穿設せしめて後水洗し前
記抵抗層及びレジスト膜を剥離し水洗乾燥して、前記金
属薄板の板厚より小さな寸法の透孔を有するシャドウマ
スクを得ることを特徴とするシャドウマスクの製造方法
。 2) 前記前段のエツチング時のエツチングを行なわな
い面の保護を有機合成フィルムで行なうことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のシャドウマスクの製造方
法。 3) 前記前段のエツチング時のエツチングを行なわな
い面の保護を輪環状で循環使用が可能なマグネティック
シートで行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のシャドウマスクの製造方法。 4) 前記前段のエツチング時のエツチングを行なわな
い面の保護を液状物飛散付着防止用の遮蔽板を有するエ
ツチングチャンバーで行なうことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のシャドウマスクの製造方法。
Priority Applications (5)
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- 1984-09-26 KR KR1019840005923A patent/KR890002128B1/ko not_active IP Right Cessation
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