JPS6179784A - シヤドウマスクの製造方法及びその装置 - 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萱に用いらｎるシャドウマスクの製
造方法及びその装置に係わり、特Ｃ二そのエツチングに
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な介して色選別機能！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、特に断面形状に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頁通
開孔径と同程夏で螢光面側のそれよりは小さい（以降小
孔と称すン。

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
法として種々の提案がなされている。例えば特公昭５７
−２６３４５号公報では次のようなエツチング方法が示
されている。

即ち、前段のエツチングにて目的とするマスク孔寸法と
同じかそれよりわずかに大きな径の凹部をマスク材両側
に形成した後、小孔側のみ耐エツチング材にてエツチン
グ抵抗層を形成する。その後大孔側からのみエツチング
しマスク板厚の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。

また、特開昭５１−９０３５号公報に示されているエツ
チング方法は、前段のエツチングにて小孔側は磁化ラバ
ー又は万機フィルムを張付けることはよりエツチングを
防止し、大孔側からのみ目的とする寸法及び深さの凹部
が得られるまでエツチングを行う。その後小孔側の保護
シートを剥し大小孔両側よりエツチングを行なうことに
よってマスク板厚より小さな孔寸法を有するシャドウマ
スクが得られるとしている。特公昭５７−２６３４５号
公報に示されているエツチング方法の場合前段のエツチ
ングで略マスク孔寸法と同じ小孔寸法を得、その後小孔
部のみｔ耐エツチング材で完全Ｃ二埋めることはより後
段でのエツチング進行を完全６二防止しマスク孔寸法Ｃ
二関係のない大孔のみエツチングするので小孔のサイド
エツチング量は少ない。一方特開昭５１−９０３５号公
報に示されているエツチング方法の場合前段でマスク孔
寸法に関係のない大孔側からのみエツチングし、マスク
残存板厚を薄くした後、後段で両面よりエツチングする
が、これは実際のマスク板厚より薄い板厚にマスク孔を
得ると同様で結果としてマスク孔寸法を決定する小孔の
サイドエッチ砥が少なくてすむ。つまり一般に行なわｎ
ている最初から最後まで両面より行う方法と異り、上記
のよう（；前段と後段でエツチングする而が異なる手法
の為、中精装置や高屑細興マスクなど板厚より小さな孔
寸法を必要とするンヤドウマスクの製造に速する。

このようなエツチングの可能な二′ツチングラインを使
用しシャドウマスクを製造する場合、孔寸法及び板厚が
同じであればエツチング条件つまりマスク材送り達度、
エツチング液の＃Ｌ温・比重・ａ反など乞一定（ニジて
エツチング可能で、マスク板厚より小さな孔寸法を有す
るシャドウマスク全安定して得ることができ優れた方法
である。しかし乍ら孔寸法が同じでもマスク板厚が異っ
た場合など単にマスクは送り速度を変え他の条件を斐え
ず１ニエツチングを行うと、前段と後段のエツチング量
比率が変化しないため以下の問題点があろう例えば板厚
が厚くなるとエツチングすべきマスク材体積が増加する
分マスク材送り速ＩＪ［’遅くし、エツチング時間を長
く収る必要がある。特公昭５７−２６３４５　　号公報
の場合、前段のエツチング量が多くなるためマスク孔寸
法を決定する小孔寸法が大きくなり、目的とするマスク
孔寸法を得るためにはチイドエツチ量ζ二見合った分焼
付（ナレジスト膜寸法を小さくする必要がある。しかし
これｔ行なう（；必要な焼付ネガ品位の低下は避られず
最終マスクムラ品位が悪くなることと、前段エツチング
終了後小孔部を耐エツチング材で埋めるがサイドエッチ
にて生じたレジスト膜ひさし部の占める割合が多くなり
、この゛ひさし部の下部に耐エツチング材が入りに（く
なるためマスク孔形状不良を起し易い。従って前段の小
孔のエツチングＭ　ｔｔマスク板厚に係らず略同じ量に
することが望しく、目的とするマスク孔寸法を得る：：
は焼付はレジスト膜寸法は勿論のこと前段と後段のエツ
チング量比率を板厚に適するように変える必要がある。

特開昭５１−９０３５号公報の場合、後段のエツチング
量が増加する之め、結果として小孔側のエツチングＬ４
（も多くなり、目的とする孔寸法を得るＣ二は小孔傷付
はレジスト膜寸法を小さくする必要がある。

しかしこれを行うに必要な焼付はネガ品位の低下は避ら
牡ず、最終マスクムラ品位が悪くなる。従って後段の大
小孔両面エツチング時のサイドエッチ鼠は板厚が変化し
た場合も極力少ないことが望しく、この為には削設の大
孔のエツチング量をかなり多く収る必要がある。従って
特公昭５７−２６３４５号公、１Ｊと同様目的とするマ
スク孔寸法を得ろには焼付はレジスト膜寸法はもちろん
のこと前段と数段のエツチングを比＄を板厚に適するよ
うに反える必要がある。

上記従来のエツチングライン構成は前段、後段の二ノチ
ングヂャンパ長が固定されているためマスク、７送Ｊ月
はそ及えたのみではエクｆｙｆ鑓比率はに化せず、ｎす
段、後段のエツチング液の液温・比重・濃度などを任意
に変える必要がある。しかしこれらを目的とする値Ｉ：
変え安定するまでには長時間を要し、シャドウマスク製
造効率が大巾ζ二低下する欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明はシャドウマスクの大孔側及び小孔側からのエツ
チングを分離して行ない金属薄板板厚より小さい孔寸法
を得、且つ板厚及び孔寸法の変更（：対しても迅速に最
適条件をて高精度に開孔を穿設することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、エツチングの最初から最後までマスク大小孔
両面より同時にエツチングを行なわず、エツチングすべ
き面を前段・後段で変えマスク板厚寸法より小さな孔寸
法を有すシャドウマスクの製造Ｃ二おいて、前段・後段
のエツチング量比率をエツチング液組成を変えることな
くエツチング時間を任意に変えて行うことはより金属額
厚や開孔寸法の変更に対しても迅速に最適条件を設定し
得るンヤドクマスク製造方法及び装置である。

〔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） 前段のエツチングにて目的の小孔寸法を得た後小孔側に
耐エツチング層を形成し、後段大孔側のみエツｙ−Ｘグ
させ目的とする孔寸法！有すシャドウマスクを得る方法
は種々あるが、その−例を第２図に示す。マスク材（１
）の両面に小孔及び大孔形成部に相当する金属面が露出
し、それ以外１−２レジスト膜で覆わｎているマスク材
（１）を小孔を上側にし水平に流す。前段のエツチング
囚は大孔側（；保進フィルム（２）を張付け、上側に位
置する小孔側のみＣ：第２塩化鉄からなるエツチング液
を吹き付（すて目的とする寸法の凹部が形成されるまで
エツチングを行う。その後水洗用し、大孔側に保ｇ’Ａ
フィルム（２）ン張付けにまま小孔側のレジスト膜のみ
剥離除去（Ｑする。次いで水洗（功、乾燥田）をし小孔
側にｌｌ１Ｊエツチング剤（３）、例えば牛乳カゼイン
酸アルカリ、ＰＶＡ、エポキシ系ディスパージョン液又
はアルキド樹脂などを一定膜厚塗布（巧し小孔凹部内を
完全に埋める。耐エツチング剤（３）塗布工程（Ｆｌ後
保護フィルム（２）は大孔側から除去される。耐エツチ
ング剤の塗布法としてはナイフコート、ローラーコート
、スプレーコート、浸漬コート、バーコードなどあるが
、耐エツチング剤の物性Ｃ二速した方法を選択する必要
がある。この後乾燥（ｑさせ、凹部孔を有す小孔側に耐
エツチング層を完全に形成した後、後段のエツチング１
１マスク材（１）の下側に位置する大孔側のみエツチン
グ（５）し目的とする孔寸法を有すシャドウマスクを得
る。この後水洗、耐エツチング剤及び残存レジスト膜剥
離等の次工程（Ｉｌへ送られる。ここで前段のエツチン
グＣ；使用するエツチング液と後段のエツチングＣ；使
用する第２塩化鉄からなるエツチング液に各々独立した
エツチングタンクから供給され、且つスプレーが終了し
た液＋１各々のタンクＩ：戻る。又エツチング液中の２
価銑の増加による液疲労を防ぐための塩素ガスの注入、
比重をコン）Ｃ７−ルする為の水の添加、エツチング液
中のフリー塩酸をコントロールする為の塩酸の添加がで
き、更にエツチング液温を一定に保つため熱交換機中を
エツチング液が通る機構が前段・後段の各エツチング液
帖環系に備えられている。従って前段・後段のエツチン
グに供するエツチング液組成は個々ζ；及えることがで
きる。

前段及び後段のエツチング時間を救える手段として第１
図（ａｌ及び第１図（ｂｌの正面図及び平面図に示す構
造を有するエツチングチャンバーを用いる。

このチャンバー（４）はマスク材ｆ１）が水平に送られ
進行方向に対しエツチングマニホールド（５）が直角に
配置さｎているもので、各マニホールド（５１Ｃストッ
プバルブ（７）及び圧力計（６）が収付けである。エツ
チング液組成を変えず（＝エツチング時間を斐えるには
エツチングチャンバー長を変えれば良いが、一般にはエ
ツチングチャンバー、長が固定されている為不可能であ
る。しかし第１図に示すエツチングチャンバーを用いる
こと（：より、例えばエツチング時間を短くしたい場合
エツチングチャンバー内の不必要な部分のマニホールド
（５）のストップバルブ（刀を閉じることはよりＯＴ能
となる。この結果エツチング液組成は一定であるにもか
かわらず前段及び後段のエツチング量比率を最適な値に
迅速に変えることができ、製造効率を下げず１ニマスク
板厚より小さな孔寸法を有すンヤドウマスクの製造が可
能である。又マスク板厚孔寸法の異るマスクの種類１１
多く、これら全てのエツチングＣ二速する前段・後段の
エツチング量比率が得られるよう、前段及び後段のエツ
チングチャンバー長は実験的に求められた値より長くし
ておくと良い。更にエッチングチャンパーヲママニホー
ルド本数が多く且つオンレーション機構を有する場合価
格が高くなるので、実験的に求めにチャンバー長比率よ
りイ！）られる前段及び後段のチャンバ一部１ま一般に
使用されているマスク進行方向Ｃ；平行にエツチングマ
ニホールドが並設さ−れた物！用い、このエツチングチ
ャンバーの前後又は前か後ろ（：第１［Ｊｃ示すような
エツチングチャンバーを設置しても良い。

尚、前段及び後段のチャンバーは複数個で構成さねでも
良いことは勿論である。

（実症例２ン 前段のエツチング時大孔側のみエツチングし。

後段穴小孔両面よりエツチングし目的とするマスク孔寸
法を得る手段は種々あるが、−例を第３図（：示す。マ
スク材（１）の両面に小孔及び大孔形成部Ｃ二相当する
金属面が露出し、それ以外はレジスト膜で覆われたマス
ク材（１）を小孔を上側にし且つ保護フィルム（２）を
張付（すて水平ζユ流す。この前段のエツチング（Ａｔ
時はマスク材の下側Ｃ二位置する大孔部のみにエツチン
グ液を吹き付（す、エツチングチャンバー通過後小孔部
の保護フィルム（２）を剥し、仄いで大小孔両面よりエ
ツチング（Ｂ）を施し目的とするンヤドウマスクを得る
。

以下エツチング液組成のコントロール及びチャンバー構
造等は実施例１と同じである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、金属薄板の板厚。

開孔寸法の変更に対しても前段及び後段のエツチング量
比率をエツチング液の条件及び組成を変えることなく迅
速に最適条件に設定することができ、工梁的歌産性に富
む製造方法及び装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図【１）及び第１図（ｂ）は本発明の実施例に適用
されるエツチングチャンバーの概略構成７示す正面図及
び平面図、第２囚は本発明の実施例のエツチング方法、
を説明するための工程図、第３図は同じく本発明の他の
実施例を示す要部の工程図である。 （１）・・・シャドウマスクｌ　　ｆ２３・・・保護フ
ィルム（３）・・・耐エツチング剤　　（４）・・・チ
ャンバー（５）・・・マニホールド　　　（６）・・・
圧力計（７）・・・ストップバルブ 代理人　弁理士　則　近　思　佑 （ほか１名）

Claims (1)

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
   孔をエッチングチャンバー内でエッチングにより穿設す
   るシャドウマスクの製造方法に於て、前記エッチングチ
   ャンバー内のエッチングゾーンを分割エッチングゾーン
   とし、前記分割されたエッチングゾーンでエッチングす
   べき前記金属薄板の両面の開孔領域をエッチング液組成
   を変えることなくエッチング時間を変えてエッチング量
   比率を変化させることを特徴とするシャドウマスクの製
   造方法。 ２）前記エッチング時間の変更は長さが固定された複数
   の各分割エッチングチャンバー内のエッチング液を噴射
   するマニホールドの本数を変えて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）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
   孔を穿設する装置であって前記金属薄板が走行通過する
   エッチングチャンバーと前記エッチングチャンバー内で
   前記金属薄板の両側からエッチング液を噴射する複数の
   マニホールドとを少なくとも備えたシャドウマスクの製
   造装置において、前記エッチングチャンバーは複数の分
   割された分割エッチングチャンバーからなり、前記複数
   のマニホールドは各々ストップバルブを備え前記金属薄
   板に対して略直角にエッチング液を噴射し且つ噴射角を
   可変し得る構造を有し前記金属薄板の進行方向に沿って
   配置されたことを特徴とするシャドウマスクの製造装置
   。