JPS6160889A - シヤドウマスクの製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はカラー受像管ｊ二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〕

カラー受像管番＝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透孔な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
の金属薄板からエッチングにより多数の透孔が穿設され
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、両面側からのエツチング或は両者の
組み合せ等のエツチング方法があげられる。しかし乍ら
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５
７−２６３４５号公報では第２図及び第３図（、）乃至
（ｄ）ｌ：示すような提案がなされている。即ち、第３
図（ａ）に示すように金属板（１）のエツチングすべき
大小孔部１；相当する金属面（２）及び（３）が露出し
、他は耐エツチング性を有するレジスト膜（４）及び（
５）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、第２図（ａ）のゾーンにて第３図（ｂ
）に示すように金属板（１）の両面より目的とする深さ
、つまり金ｒｆ４板残部厚（５）まで前段のエツチング
を行なった後、第２図（ｂ）のゾーンで水洗し第２図（
Ｃ）のゾーンで乾燥する。次いで第３１ｍｔｂ）に示す
ように小孔（Ｄｂ）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第２図（ｄｌのゾーンにて
スプレーし、第２図（１）のゾーンにて乾燥することに
よって抵抗層（６）を形成する。その後第３図ｆｃ）に
示すように大孔（Ｄａ）側のみから第２図（ｆｌ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（６）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
層及びレレスト膜剥離等の次工程（ｇ）へ送り第３図（
ｄ）に示すような透孔が得られる。このような方法（二
より金属板の板厚の４０％程度の孔寸法を有するＺヤド
クマスクが得られるとしている。

エツチングによって目的とする寸法形状の透孔を穿設す
る場合、金属板板厚方向にエツチングが進行すると同時
に横方向へのエンチング即ちサイドエツチングも進行し
、このｒｌ、エツチングをどの程度に制御するかが重要
な問題となる。また最終的に貫通する透孔寸法を決定す
る小孔部のエツチングも重要である。従って金属板の両
面より同時にエツチングを行なう両面エツチングのみで
は板ｆ４．（＝対応したサイドエツチングが進行し孔寸
法が大きくなり、結果として小さな寸法の透孔な得るこ
とは困難である。またーナイドエッチング息を加味して
孔寸法を小さくする場合は、レジスト開孔部の寸法を小
さくしなければならずレジスト葭焼付用パターン寸法を
小さくする必要がある。

しかし乍らパターン寸法が小さくなる程パターンむら品
位も低下し結果的に良い品位の透孔を得ることは困難と
なる。このような観点から第２図に示すエツチング方法
は透孔寸法を決定する小孔部を目的の寸法まで前段でエ
ツチングし、エツチング抵抗材で埋め保護するため、後
段の大孔側からのエツチング時も小孔側のサイドエツチ
ングの進行はない。即ち前段のサイドエツチング量が少
ない状態で寸法を固定できるためむら品位の少ない透孔
を、穿設することが可能となる。

しかし乍らンヤドクマスクの透孔は電子ビームが斜めに
入射通過する母を確保するため（二その最小孔径部の形
状が重要である。例えば、短形状の透孔な有するシャド
クマスクは第４図１＝示すような透孔配列を有しており
Ａ−入線（；沿うスリット断面とＢ−Ｂ線に沿うブリッ
ジ断面は極めて異なった形状を有している。第４図は螢
光面側から見た平面図である。この゛断面形状はエツチ
ング方法によって大きな差異を生ずる。スリット断面（
二対しては第２図に示すエツチング法では第５図（ｂ）
に示すように大孔（３）と小孔（２）が合致した部分の
小孔（２）からの高さく１）が第５図（ａ）に示す両面
エツチングの場合に比較しその部分の壁が切り立ってい
るために斜めに入射する電子ビームの通過がその分だけ
妨たげられる。ブリッジ断面に対しては第２図に示すエ
ツチング法では第６図（ｂ）に示すように大小孔の合致
した部分の幅（５）が第６図（ａ）（二示す両面エツチ
ングの場合に比較し大きくなるために同じく電子ビーム
の通過がその分だけ妨たげられる。

これは両面エツチングにおいては、大小孔が合致し貫通
した後貫通孔をエツチング液が通り抜（するので突出し
た大小孔合致部が削られるためである。

従って第２図に示すエツチング法では小孔部がエツチン
グ抵抗材で埋められているためエツチング液のエッテン
ゲ孔内通り抜けがなく新エツチング液との交換効率が悪
いため大小孔合致部の削れ速度が遅い。この結果両面エ
ツチング１；比較し、ｔ（二関しては前段でエツチング
された小孔部板厚方向の深度がそのまま残り易く大きな
値を示し且つ壁が切り立っている。プリンア寸法に関し
ては、スリット部に比較し大小孔レジストパターン開口
部の配列状態の関係でエツチング液の衝撃力が弱いこと
と兼ね合ってスリット部より大小孔合致部の削れ量が少
なく太くなる。ｔが大きな場合、特に周辺部において電
子ビームが小孔金属板面側から大小孔合致部までで形成
される壁（二衝突しビーム欠（すを起すと共に、衝突反
射した散乱電子が目的とするマスク孔以外の孔を通って
他色の螢光体ｊ二あたるため黒しずみが悪くなりコント
ラストの低下を招く。一方ブリッヂ寸法が所スのものよ
り太くなった場合には輝度が低下するとともに、例えば
螢光体１３間に黒色の光吸収ストライブ層を形成する工
程でブリッヂ部での光量不足が生じくびれ金が増え、螢
光面の外観むら品位が低下する欠点を有する。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、金属板板厚
より小さく且つ電子ビームの通過に最適な断面形状を有
する透孔な均一に形成することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、金属薄板の両面の所定の前記開孔領域と丁べ
き部分以外の部分を耐エンテングレンスト膜で被覆し、
前記金属薄板の一方の面のみが１段のエンチングを行な
って所定の凹部を形成し、前記前段のエツチングで形成
された回部を含む面をエツチング抵抗材で被覆保護し、
前記金属薄板のエンチング抵抗材を有さない他方の面の
み前段のエツデゾグ（＝よる凹部に到達するまで後段の
エツチングを行ない透孔を貫通穿設し、前記金属薄板の
開孔領域を含む両面を露出させ、再度エツチングを行な
うことにより、目的とする孔寸法を得た後大小孔合致部
を優先的にエツチングし目的とする断面形状を得るもの
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。

第７図（ａｌ乃至（ｆｌは本発明の実施例による工程ご
との金属板の構成図、第８図及び第１図は同じく各工程
を示す模式図である。

シャドグマスク材として板厚０．１３　ｖａｎの平滑な
アルミキルド低炭素鋼板（１）を用い、両主面に牛乳カ
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（１）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１５
０μｍの円形像を有するネガ原版をそれぞれ密着配置し
、５ＫＪｌ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’Ｃの温水でＩＫＰ／ｃｙｌ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（２
）、（３）を露出させる（第７図（ａ））。この後残存
レジスト膜（４）、（５）の耐エツチング性及び金属薄
板（１）との付着強度を向上させるため１５０°Ｃ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（１）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（力をはりつけ（第７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凹部（８）か形成されるまで
前段のエツチングを行った後（第８図（ａ））水洗する
（第８図（ｂ））。

／ｃｌＩでエツチングを行なう。次いで大孔側に保護フ
ィルム（７）をつけたまま小孔側から濃度１５％、６０
℃の水酸化ナトリク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８図（Ｃ）　）、水洗（第８図（ｄ
））する。次いで金属板を反転させて（第７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
ポキシ系ダイスバージョン樹脂、又アルキド樹脂等を塗
布して（第８図（ｅ））、小孔側の凹部な完全（＝埋め
乾燥（第８図（ｆ））することにより抵抗層（６）を形
成する（第７図（ｄ））。水溶性のエツチング抵抗材の
種類：二より金属板が濡れた状態では凹部（８）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（８）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１；
ナイフコート法、スプレー法、浸漬法又はパーコーター
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（６）を形成するとよい。

さて抵抗層（６）を形成した後大孔側の保護フィルム（
力をはがし、金属板の下側に位置する大孔側のみ（＝塩
化第２鉄からなるエツチング液（９）を吹きつけて後段
のエツチングを行なう（第８図（ｇ））ことにより、抵
抗ｍ　（６）　ｌ二人孔側凹部が到達して目的とする寸
法のシャドクマスク開孔を得る（第７図（ｅ）　）。

次いで水洗（第１図（ｈ））後抵抗Ｎ（６）及びレジス
ト膜（４）をはがして（第１図（ｉ））開孔形成工程が
終了する（第７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（二より異なるが、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（＝おける最適なエツチング量を得るために
、前段及び後段のエンｔングテヤンパー長の比を変える
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。

この状態での透孔の断面形状は第７図（ｆ）に示すよう
（二、第５図（ｂｌと同じく大小孔合致部分は小孔側か
らの高さくｔ）に相当する壁を有している。

次に前段と後段のエツチングが終了し大小開孔領域を含
む両面が露出された金属板（１）は水洗（第１図（ｊ）
）を経て再度エツチング槽に入る（第１図（ｋ））。再
度エツチング法としてはスプレー法や浸漬法等を用いる
ことができるが、スプレー法はエツチング液の機械的当
りによるエツチング効率が良いため第５図または第６図
に示す（１）または（ｗ）の寸法が小さくなる。しかし
開孔寸法が目的よりも大きくなり易く、且つ金属板上の
エンチング液の溜りやスプレーパターン当りの不均一等
によってばらつきが発生し易くあまり好ましくない。こ
れ合エツチング面で疲労した液と新液との交換が悪いと
エツチング速度が低下するのでエツチング液を撹拌し乍
ら行なうとよい。液撹拌には超音波法、バブリング法、
撹拌千法等を用いることができるが、撹拌効率の点から
超音波法が好ましい。

再度エツチング終了後金属板は水洗（第１図（１））、
乾燥（第１図（ホ））を経て次工程のカッティング（第
１図（ｎ））へ送られ、切断枠抜きによって目的とする
フラットマスクが得られる。尚、第１図の再度エツチン
グでは金属仮押えローラなエツチング液上（＝引き上げ
ることにより通常のエツチング液會と併用することがで
きる。

第９図は本発明を矩形状の開孔を有するシャドウマスク
のエツチング１；適用した場合に得られる断面形状を！
４５図（ｂ）及び？Ａ６図（ｂ）に対応して模式的に示
すもので、スリット断面は第９図（ａ）に示すように小
孔側から大小孔合致部分の壁（１）が消失している。一
方ブリッジ断面は第９図（ｂ）　ｌ二示すように大小孔
合致部分の鋭角状の突出部が消失し幅（１ｖ）を小さく
することができた。

〔発明の効果〕

以上のように本発明（二よれば、概略目的とする寸法の
開孔を得た後再度エツチングを行なうことにより鋭角な
部分を優先的にエツチングし、電子ビームの通過に最適
な断面形状を得ることができる。従って板厚より小さな
開孔を均一に穿設すると共に電子ビームの４過に最適な
断面形状とすることができるので、むら品位に秀れ輝度
及びコントラストの低下の少ないシャドウマスクを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による各工程を示す模式図、第
２図）Ｘ従来のエツチングによる各工程を示す模式図、
第３図（ａ）乃至（ｄ）は第２図の各工程ごとの金属板
の、溝成因、第４図は矩形状透孔な有するシャドウマス
クの部分平面図、第５図（ａ）及び（ｂ）は第４図のＡ
−Ａ線に沿うスリット断面図、第６図（、）及び価）は
第４図のＢ−Ｂ線（；沿うブリッジ断面図、第７図（ａ
）乃至（ｆ）は本発明の実施例（二よる工程ごとの金属
板の構成図、第８図は同じく各工程を示す模式図、第９
図（，１及び（ｂ）は矩形孔のスリット及びブリッジ断
面図である。 （１）・・・金属板　　　　　（２）　、　（３）・・
・露出金属面（４）　、　（５）・・・レジスト膜　（
６）・・・抵抗層（力・・・保護フィルム　　（８）・
・・凹部（９）・・・エツテング液 第１図 第２図 第３図 第５図　　　第６図 第７図 第８図 第９図 （ｃＬ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）金属薄板の一方の面の開孔領域が他方の面の対応す
   る開孔領域とは異なる多数の規則的に配列された透孔を
   穿設するシヤ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
   分を耐エッチングレジスト膜で被覆し、前記金属薄板の
   一方の面のみ前段のエッチングを行なつて所定の凹部を
   形成し、前記前段のエッチングで形成された凹部を含む
   面をエッチング抵抗材で被覆保護し、前記金属薄板のエ
   ッチング抵抗材を有さない他方の面のみ前段のエッチン
   グによる凹部に到達するまで後段のエッチングを行ない
   透孔を貫通穿設し、前記金属薄板の開孔領域を含む両面
   を露出させ、再度エッチングを行なうことを特徴とする
   シヤドウマスクの製造方法。 ２）前記再度エッチングがエッチング槽への浸漬法によ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシヤド
   ウマスクの製造方法。 ３）前記再度エッチングは前記エッチング槽内のエッチ
   ング液が撹拌され乍ら行なわれることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載のシヤドウマスクの製造方法。 ４）前記撹拌が超音波によることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載のシヤドウマスクの製造方法。