JPS63116140A - パタ−ン製作装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、シャドウマスク型カラー受像管のシャドウマ
スク製造などに用いる露光用のパターン製作装置に関す
る。

（従来の技術） シャドウマスク型カラー受像管のシャドウマスクは、そ
の主面に形成された多数の開孔、を通して複数の電子ビ
ームを色選別するものである。

上記シャドウマスクは一般に写真蝕刻法により製造され
る。この写真蝕刻法は、マスク鉄板両面への感光膜形成
・露光・現＆、バーニング及びエツチングの各工程から
構成される。すなわらエツチングにより鉄板に微細な開
孔を穿孔してシャドウマスクを製作するが、そのために
は開孔以外の部分を耐エツチング材（一般には感光材）
で被覆する必要がある。このように鉄板上に感光材によ
るパターンを形成するのが前述した露光パターンであり
、そのために用いられるのが露光用マスクバクーンであ
る。

露光用マスクパターンの品位はシャドウマスク品位を決
定するｍ要な因子であり、最近の高精細度マスク用パタ
ーンなどはむら・月法会ηなど非常に厳しいものが要求
されている。このような厳しい要求を満足させるため最
近ではフォトプロッターと呼ばれる装置を用い、光によ
ってシャドウマスフ孔１個１個に相当する像を実寸で直
接作画し露光用マスクパターンを製作することが主流と
なっている。

−しかし、フォトプロッターは有効作画面積が限られて
おり、２８インチ以上の大形カラーブラウン管用シャド
ウマスクのパターンを大寸で作画することは不可能であ
る。

ここで前述した露光工程とは、両面・に感光膜を形成し
た鉄板を大孔及び小孔の露光用マスクパターンで両側か
ら挟み、これを真空吸着させた後露光を行ない、マスク
パターンの潜像を感光膜上に形成するものである。この
場合、マスクパターンを鉄板に責空密着させるための時
間は、干渉縞による品位低下を抑えるためにも露光時間
に比べ３倍以上長くする必要があり、１回のサイクルで
３分以上の時間を必要とする。したがって露光に際し複
数のパターンが形成されたマスクパターンを用いると、
１回の露光で複数のパターン露光が終了するので生産効
率上非常に有効である。

しかしフォトプロッターは１５インチから２８インチま
でのシャドウマスクに対しては実寸で１つのパターンし
かガラス乾板上に４画できない。

１５インチ以下のシャドウマスクの場合、複数のパター
ン作画は可能であるが、シャドウマスク孔に相当する像
を１個１個作画するため、特に孔数の膨大な高精細度マ
スク用パターンの場合、作画時間がかかりすぎてしまう
。

また、フォトプロッターによって１つのパターンを作画
し、これを密着反転して複製を製作し、この′ｆａ製パ
ターンを用いて複数のパターンを有する露光用マスクパ
ターンを製作する手法は・一般に行なわれている。例え
ば大孔パターンを２枚、素ガラスの上に配置固定後、こ
の上に小孔パターンを重ね、これら大、小孔パターンの
位置合せを行なう。次に小孔パターンの有効面以外の部
分に両面接着テープまたは接着剤を付け、素ガラスを重
ね、小孔パターンを写し取る。この後、大、小孔各パタ
ーン毎に未感光ガラス乾板を密着し、光を窯口・１する
ことにより目的とする露光用マスクパターンを製作する
ものである。

しかしこのような手法を用いた場合、大孔マスクパター
ンと小孔マスクパターンとの位置合せ誤差が生じやすい
こと、密着反転時または大孔パターンと小孔パターンと
の合せ時にごみやすり傷などでパターンに不良が生じ易
いこと、工程数が多く目的する露光用マスクパターンが
完成するまでに長時聞を必要とすること等数々の問題点
がある。

一方、持分１１１１５１−１２９８６号公報では製版カ
メラを用いる方法が提案されている。この方法は矩形孔
を形成するため、製版カメラによってブリッジパターン
とスリットパターンとをそれぞれ製作後、これら両方を
重ね合せ、未感光写真フィルムに密着反転することによ
り目的する露光用マスクパターンを製作するものである
。製版カメラを用いて露光用マスクパターンをｙ！作す
る方法は、上記方法以外に特開昭４８−７７７５６号公
報、特開昭４９−１１２７５弓公報、特開昭５１−７６
９６４号公報、特開昭５３−１３７６６３号公報などで
提案されている。

これらいずれにおいても製版カメラによって露光用マス
クパターンを製作する場合、製版カメラの囮彰部に取（
＝Ｉけられた未感光の写真感光材上には複数のパターン
を形成できず、複数取りに際しては、例えば前述と同様
の工程を経なければならず、問題が多い。

（発明が解決しようとする問題点） 前述した露光工程における生産効率を向上さＵるために
は、複数のパターンが形成されている露光用マスクパタ
ーンを用いることが必要である。

しかし、従来の方法は密着反転を幾度も繰り返す必要が
あり、この作業中にごみの付着やすり傷等が生じ易く、
マスクパターン自体に欠陥が発生する頻度が高い。

本発明の目的は、多数のパターンが形成された露光用マ
スクパターンを知ｆｉ間で簡易にかつ高品位で製作可能
なパターン製作Ｖｔ首を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、レンズの前方に光源を設けると共に、この光
源との間にパターン原版を保持する原稿枠を設け、さら
にレンズの後方に未感光材を保持する保持板を配置した
パターン制作装置において、レンズ後方で未感光材を保
持する保持板を、光源からの光の受光面が上下および左
右に移動可能に支持し、かつこの保持板を前記上下およ
び左右にそれぞれ予め設定された距離移動させる駆動１
ＩｉｌＳを設けたものである。

（作用） 本発明では、未感光材を保持する保持板を上下および左
右にそれぞれ移動できるようにしであるので、必要な露
光枚数・各パターンの露光位置等を設定することにより
、これに応じて未感光材を保持した保持板が上下および
左右に移動し、複数のパターンを１枚の未感光材上に短
時間の内に露光する。このようにレンズを介して非接触
で複数のマスクパターンを１枚の未感光材上に形成でき
るので、密着反転や大、小孔パターン合せ作業時に生じ
る欠陥は発生せず、短時間のうちに目的とする露光用マ
スクパターンを形成できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、装置全体の概略ｆＳ造を第３図により説明する。

図において、１１は装置本体の支枠で、横方向に配置さ
れた支持部を有し、この支持部に光源１２、原稿枠１３
、レンズ１４、未感光４４１５の保持板１６がそれぞれ
懸垂式で支持され、かつ図示左右方向に移動可能に構成
されている。すなわらレンズ１４の前方（図示右方）に
光源１２を設けるとｊ（にこの光源１２どの間にマスク
パターン原版１７を真空吸着で取付ける中広き原稿枠１
３を設けている。また、レンズ１４の後方（図示左方）
の暗空とすることが可能な匙影部に前記保持板１Ｇが配
置される。

前記光源１２としては超高圧水銀ランプまたはキセノン
ランプを使用する。この光源１２の前面には図示しない
が照度分布を均一にする拡散板を設りている。使用する
感光材料によってはグリーン光にピーク感度を有するも
のがあるが、その場合のだめに拡散板の前面にグリーン
フィルターが入力できるようになっている。

前記マスクのパターン原版１７は図示しないフォトプロ
ッターによってシャドウマスク孔が作画されており、そ
の作画された部分すなわち有効面は原稿枠１３の中抜き
された部分に位置し、光源１２からの光を透過させる。

前記保持板１Ｇに取イ］けられる未感光材１５としては
、未感光のガラス乾板を用い、保持板１６の光源１２か
らの光を受ける受光面に真空吸着によって取付けられる
。

前記原稿枠１３の光源側にはｆＪ＄７光ｎ計の検出３１
８が取付けられており、予め設定した露光二となるよう
にレンズ１４の出力側（図示左側に）に設けであるシャ
ッタ１９のｒＭ度を制御する。

ここで、本装置の＆１１御用には図示しないがミニコン
ピユータを用いており、そのディスプレー端末により各
種の設定値を入力し、それに応じて所定の演算を行ない
、制御出力を生じる。

例えば、前述した露光ｍの設定値もディスプレ一端末に
よって与え、積算光ｎ轟１の測定値との比較によりシ１
１ツク１９の開度を制御する。また、アイスプレ一端末
により原版１７のパターンに対する拡大率または縮小率
と、原版１７およびガラス乾板１５の厚味とをそれぞれ
入力することにより、ミニコンピユータは上記入力デー
タに対する原稿枠１３とレンズ１４との最適位りを演粋
により求め、図示しない駆動ｉ構を制御してこれらを上
記最適位置に向って図示横方向に移動させる。

また、ガラス乾板１５を保持した保持板１６は、光源１
２からの光の受光面の上下および左右にそれぞれ移動可
能に構成されている。この詳細構成を第１図Ｊ３よび第
２図により説明する。

第１図および第２図にＪ３いて、２１は支持板で、装置
本体の支枠１１の脚部内側にたて方向に一体に取ｆ」け
られており、その前面（第２図左面）の上下には横方向
のガイド棒２２が一体に設けられている。２３は移動板
で、上記支持板２１の前面側に位置し、裏面に一体に設
けた軸套２４により溝方向のガイド棒２２と係合する。

このため移動板２３は蛇行やぶれを生じることなくガイ
ド棒２２に沿って横方向に移動可能となる。また、この
移動板２３の前面に左右にはたて方向のガイド棒２５が
一体に設けられている。

前記保持板１Ｇは上記移動板２３の前面側に位置し、そ
の後面には軸合２７が一体に設けられており、この軸合
２７を介して前記たて方向のガイド棒２５と係合する。

このため保持板１６は蛇行やぶれを生じることなくガイ
ド捧２５に沿って上下方向に移動可能となる。もちろん
保持板１６は移動板２３に取付けられているので、この
移動板２４の横方向の移動に伴って横り向にも移動する
。すなわち保持板１Ｇは上下および左右にそれぞれ移動
可能に支持されている。

また、保持板１６は未感光のガラス乾板１５を吸着保持
するために多数の吸着孔を有し、これら吸着孔によりガ
ラス乾板１５を真空吸着する。さらにこの保持板１６は
ガラス乾板１５の位置決め及び受けを兼ねており、前面
には３本のガイドビン２８が設けられ、これによってガ
スラ乾板１５の下辺および図示左辺と接し、位置決めを
行なう。これらガイドビン２８はガラス乾板１５の寸法
が変っても常に保持板１６のほぼ中央に位置するように
支持位置を任息に変えることができるものである。

３０は駆動０構を構成する横駆動用のステップモータで
、横方向に配置されたポールスクリュ３１と直結してい
る。このポールスクリュ３１は、前記移動板２３の裏面
に一体に設けた雌ねじ部と螺合し、ステップモータ３０
の回転に応じて移動板２３およびこの移動板２３に取イ
４けられた保持板１６を横方向に駆動する。３２は同じ
く駆動開溝を構成するたて駆動用のステップモータで、
たて方向に配置されたポールスクリュ３３と直結してい
る。このポールスクリュ３３は保持板１６の裏面に一体
に設けられた雌ねじ部と螺合し、ステップモータ３２の
回転に応じて保持板１Ｇを上下方向に駆動する。

ここで前記ステップモータ３０．３２は回転することに
よりパルス信号を発するもので、この信号は図示しない
アナログ／ディジタル変換器によりディジタル信号に変
換され、アップダウンカウンタに入力される。一方、保
持板１６の位置はディスプレ一端末によって入力され、
演算回路を介してディジタル信号に変換され、アップダ
ウンカウンタに入る。これら両信号はコンパレータによ
って照合され、最終的にこれらのカウント値の差がピロ
になった「５点で、ステップモータ３０．３２は停止す
る。

上記１ｉＩＸ成において、シャドウマスクの露光用マス
クパターンを製作する場合は、まず、フォトブロック−
によって作画したガラス５１からなる１枚取りパターン
を原版１１として原稿枠１３に取付ける。一方、未感光
のガラス乾板１５を暗室となる撮影部に設けられた保持
板１６に取付ける。次に、ミニコンピユータ制御に必要
な拡大率または縮小率をディスプレ一端末から入力する
ことにより原稿枠１３とレンズ１４との間及びレンズ１
４と保持板１６との門がそれぞれ最適［直となるように
原稿枠１３とレンズ１４を移！力させる。また、必要な
露光枚数、各パターンの露光位置及び露光りをディスプ
レー端末から入力することにより、前記未感光ガラス乾
板１５を保持した保持板１Ｇが上下および左右方向に向
って所定ヱ移動し、複数のパターンを上記１枚のガラス
乾板１５上に短時間のうちに露光する。

なお、複数取りを行なう場合、パターン原版１７のパタ
ーン寸法によりガラス乾板１５上のパレッ１−配置位置
が変る。したがって、未感光のガラス乾板１５を取付け
る前に、不必要なガラス仮を保持板１６上に取付け、試
し露光をして各パターンの位置を予め調べる。そしてこ
の後目的とする位置に補正し、このときの各位置座標デ
ータをフロッピーディスク等に保存しておけば、以後再
現性のある複数取りパターンを何０５でも容易に製作で
きる。

また、大、小孔露光用マスクパターンを露光工程にて使
用する時には、膜面同志を対向させなければならない。

したがって、原稿枠１３にパターン原版１７を取付ける
際、例えば小孔パターン原版の取付は位置が基準位置で
はなく回転の入った状態になった場合、第４図に示す如
く大孔パターン３５と小孔パターン３６とが合致しない
。

これを解決するため、小孔パターン原版の取付は位置を
基準位置に再調整後再び露光にて複数取りを行なう方法
もあるが、大孔パターン３５に完全に合致する小孔パタ
ーン３Ｇを１！？ることが難しく、合致するまで何度ち
＼）り直す必要がある。しかし本装置では、第４図の２
点破線で示された傾きを持って小孔パターンがａ、ｂＳ
ｃ、ｄの順序で露光された場合、ａの位置にある大、小
孔パターンのみ完全に合致させた後のす、ｃ、ｄ位置の
小孔パターン３Ｇは点線で示された位置にずれる。この
旧名々の位置での上下のずれｆＭＡＹと左右のｆれヱΔ
Ｘとをマイクロスコープで測定する。その後、すでに決
められている保持板１６の各パターン位置からこのずれ
囚を補正し、再度新たに未感光ガラス板１５を保持板１
６に取付は小孔パターンのみ露光にて複数取りを行なう
。これにより、パターン原版取付けの際回転が入っても
原稿枠１３に取付けたパターン原版１７はそのままで、
保持板１６の移動位置を一度補正するだけで容易に大、
小孔パターン合せを目的とする精度内に入れることがで
きる。

ここでは保持板１６の移動位置補正を小孔パターンを例
にして説明したが大孔パターンでも良い。

また、複数パターンの各々のずれ帛を求める際、大、小
孔パターンを完全に合致さゼるのは複数パターン内のど
れでも良い。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、シャドウマスク装造など
の露光工程に用いる複数のパターンを右する高品位の露
光用パターンを、容易にかつ短時間で製作することがで
き、露光工程での生産性向上費シャドウマスクなどの品
位向上に人すク寄りすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパターン製ｆｌ装認の一実施例の
要部を示す正面図、第２図（よ第１図の側面図、第３図
は本発明の一実施例の全体構成を示す側面図、第４図は
大、小孔パターンの合ゼ状態を示す説明図である。 １２・・光源、１３・・原稿枠、１４・・レンズ、１５
・・未感光材、１Ｇ・・保持板、１７・・パターン原版
、３０．３２・・駆動開溝を偶成するスアツブモータ。 昭和６１年１１月４日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）レンズの前方に光源を設けると共に、この光源と
   の間にパターン原版を保持する原稿枠を設け、さらにレ
   ンズの後方に未感光材を保持する保持板を配置したパタ
   ーン製作装置において、前記保持板は、光源からの光の
   受光面が上下および左右に移動可能に支持されており、
   かつこの保持板を前記上下および左右にそれぞれ予め設
   定された距離移動させる駆動機構を設けたことを特徴す
   るパターン製作装置。