米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> 凸版印刷株式会社

発明の名称 シャドウマスクの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−236882(P2001−236882A)
公開日 平成13年8月31日(2001.8.31)
出願番号 特願2000−49247(P2000−49247)
出願日 平成12年2月25日(2000.2.25)
代理人
発明者 久野 久 / 伊原 信哉 / 牧野 誠司 / 橋本 政和
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】金属薄板上に金属薄板表面を露出した開口部を有するレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜の開口部より露出した金属薄板部位をエッチング液にて溶解除去する工程と、前記レジスト膜を剥膜する工程とを少なくとも有する、電子線透過用の複数の貫通部が形成された画像面部と、画像面部外周の貫通孔が形成されたスカート部とで構成されたシャドウマスクを製造する方法において、前記スカート部の貫通孔部位に形成するレジスト膜の開口部内に金属薄板表面へのエッチング液の接触を抑制するダミーパターンをレジスト膜の形成時に付加形成したことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。
【請求項2】前記ダミーパターンを格子状パターンとしたことを特徴とする請求項1に記載のシャドウマスクの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー受像管等に組み込まれるシャドウマスクを製造する方法に係わり、中でも特に、画像面部外周のスカート部に貫通孔を穿設したシャドウマスクを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー受像管等に組み込まれるシャドウマスクは、一般的にフォトエッチング法を用いて製造される。以下に、フォトエッチング法を用いたシャドウマスクの製造方法の一例につき簡単に説明する。まず、鉄または鉄合金からなる金属薄板の表面の洗浄、整面を行う。次いで、金属薄板51の両面に感光性樹脂(フォトレジスト)の塗布、乾燥等を行い感光層52を形成する(図5(a)参照)。
【0003】次いで、所定の遮光パターンを有するパターン露光用マスク(多くの場合、表裏2枚のマスク)を介して感光層52にパターン露光を行った後、感光層52の現像、硬膜処理等を行い、所定のパターンに従って金属薄板51の表面を露出する開口部54を有するレジスト層53を形成する。なお多くの場合、金属薄板の一方の面に小孔パターン用開口部54aを形成し、他方の面に大孔パターン用開口部54bを形成する(図5(b)参照)。
【0004】次いで、金属薄板51の両面より第1段目のエッチングを行う。エッチング液には塩化第二鉄液を用いることが一般的となっている。第1段目のエッチングによりレジスト層53に形成された開口部54より露出した金属薄板部位が溶解除去される。なお、後述するエッチング防止層(ニス層)を用いたシャドウマスクの製造方法では、第1段目のエッチングの際、金属薄板の一方の面に小孔凹部55を、他方の面側に大孔凹部56が形成されるようエッチングを中途で止めることが肝要となる(図5(c)参照)。
【0005】次いで、ローラーコーティング、グラビアコーティング等により樹脂液を塗布した後、乾燥・硬化を行いエッチング防止層57を形成する。多くの場合、エッチング防止層57は小孔凹部55を充填するよう、小孔凹部の形成面側に形成する(図5(d)参照)。次いで、金属薄板51に第2段目のエッチングを行う。第2段目のエッチングにより大孔凹部が拡大し、小孔凹部55に貫通する貫通部が形成される(図5(e)参照)。次いで、アルカリ水溶液等を用いレジスト層53およびエッチング防止層57の剥膜を行った後、金属薄板の断裁、不要な金属薄板部位の除去等を行い、シャドウマスク300を得る(図5(f)参照)。
【0006】上述したシャドウマスクの製造方法では、エッチング防止層を形成し2段階のエッチングにて貫通部を形成する方法につき説明したが、金属薄板の板厚が薄い場合には、エッチング防止層を形成することなく1段階のエッチングで所望する貫通部を形成することもある。いずれにせよ、フォトエッチング法を用いたシャドウマスクの製造においては、レジスト層の形成工程、エッチング液を用いたエッチング工程、レジスト層等の剥膜工程は必須の工程といえる。
【0007】図4に、フォトエッチング法を用いて製造されたシャドウマスク200を模式的に示す。シャドウマスク200は、カラー受像管等に組み込んだ際に電子銃から発射された電子線を正しく蛍光面に導くための貫通孔もしくは貫通線が所定の配列およびパターン形状にて複数穿設された画像面部41と、画像面部41外周のスカート部42とでその主要部が構成されている。なお、以下の記述で画像面部41に穿設した貫通孔もしくは貫通線を貫通部43と記す。スカート部42は、カラー受像管に組み込まれる前に、カラー受像管の形状に応じて予めプレス成型される部位である。
【0008】近年、カラーテレビに代表されるように、表示画面の大画面化が要求されており、それにともない、カラー受像管に組み込まれるシャドウマスクも大面積化している。大面積となったシャドウマスクでは、画像面部が大面積となるのは当然のことながら、スカート部も大面積となる。すなわち、スカート部の長さ、幅が大きくなる。
【0009】上述したようにシャドウマスクをカラー受像管に組み込む前に予めスカート部にプレス成型が行われるが、大面積となったシャドウマスクにプレス成型を行う場合、面積の小さいシャドウマスクにプレス成型を行うときよりもプレス圧力を大きくする必要が有る。このため、大面積となったシャドウマスクでは、プレス成型の際の圧力により変形不良を生じやすくなっている。
【0010】かかる不具合を防止する手段として、図3に示すように、エッチング時に画像面部31に電子線通過用の貫通部33を形成すると同時に、スカート部32にも例えば矩形状等の貫通孔34を形成し、プレス成型時に貫通孔34が変形することでシャドウマスクに掛かる外圧を緩和し、シャドウマスクの変形を防止する方法が提案されている。
【0011】しかし、スカート部32に形成する貫通孔34の形状(平面視での大きさ)は、画像面部31に形成する貫通部33よりはるかに大きいものである。このため、図2に示すように、エッチングに先立ち金属薄板上に設けたレジスト層23に形成した開口部も、スカート部に穿設する貫通孔用開口部28の大きさは、画像面部に穿設する貫通部用開口部24より大きいものとなる。ここで、金属薄板へのエッチング条件は、電子線通過用の微細な貫通部を精度良く形成するよう設定されているといえる。このため、エッチングの際に、レジスト層23に形成したスカート部の貫通孔用開口部28より露出した金属薄板部位ではエッチング液が過度に接触しエッチングが進みすぎることになり、開口部外周のレジスト層下部の金属薄板部位が過度にエッチングされ(すなわち、貫通孔が大きくなり)、所望する形状の貫通孔が得られないという問題が生じていた。
【0012】従来より、エッチングで形成するスカート部の貫通孔を、所望する大きさ、形状とする手段としてフィルム状のシートでスカート部の貫通孔部位を被覆する方法が知られている。すなわち、金属薄板への第2段目のエッチングの前に、金属薄板の一方の面側(例えば、小孔凹部を形成する面側)のレジスト層のスカート部貫通孔用開口部位をフィルム状のシートで被覆しエッチング液があたらないようにし、第2エッチングの際にスカート部の貫通孔部位に過度のエッチングが行われないようにする方法である。しかし、エッチングに先立ちフィルム状のシートで貫通孔部位を被覆する方法は、シートの購入代金がかさみシャドウマスクの生産コストを上げ、また、シートの貼り付け、シートの剥離工程が余分に加わることで、シャドウマスクの生産効率を下げる等、望ましいとは言えなかった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題点に鑑み、なされたものである。すなわち本発明の目的は、画像面部外周のスカート部に貫通孔を形成するシャドウマスクであっても、画像面部の貫通部とスカート部の貫通孔とをともに精度良く、所望する形状にて形成することの可能なシャドウマスクの製造方法を提供しようとするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、請求項1においては、金属薄板上に金属薄板表面を露出した開口部を有するレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜の開口部より露出した金属薄板部位をエッチング液にて溶解除去する工程と、前記レジスト膜を剥膜する工程とを少なくとも有する、電子線透過用の複数の貫通部が形成された画像面部と、画像面部外周の貫通孔が形成されたスカート部とで構成されたシャドウマスクを製造する方法において、前記スカート部の貫通孔部位に形成するレジスト膜の開口部内に金属薄板表面へのエッチング液の接触を抑制するダミーパターンをレジスト膜の形成時に付加形成したことを特徴とするシャドウマスクの製造方法としたものである。
【0015】また、請求項2においては、前記スカート部の貫通孔部位に形成するレジスト膜の開口部に付加形成するダミーパターンを格子状パターンとしたことを特徴とする請求項1に記載のシャドウマスクの製造方法としたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のシャドウマスクの製造方法の実施形態の一例を説明する。
【0017】本実施例では、前述した(従来の技術)の項で記した、エッチング防止層(ニス層)を形成する2段階エッチング法にてシャドウマスクを製造した。
【0018】まず、金属薄板の脱脂、整面処理を行った。次いで、金属薄板51の両面に、ポリビニルアルコールおよび重クロム酸アンモニウムを成分とする水溶性のネガ型感光性樹脂を塗布した後、感光性樹脂の乾燥等を行い感光層52を形成した(図5(a)参照)。
【0019】次いで、大孔用パターン露光用マスクおよび小孔用パターン露光用マスクを用い、感光層52にパターン露光を行った。すなわち、一方の面側の感光層に大孔用パターン露光用マスクを、他方の面側の感光層に小孔用パターン露光用マスクを、位置整合させて密着させた上で、パターン露光用マスクを介して感光層に露光を行った。
【0020】次いで、温水を感光層にスプレーすることで、未露光・未硬化となった感光層部位を除去する現像を行った。次いで、無水クロム酸水溶液中に金属薄膜を浸漬した後、バーニング処理を行うことで残った感光層の硬膜を行い、レジスト層53とした(図5(b)参照)。
【0021】上記の工程で、レジスト層53には金属薄板表面を露出する開口部が形成される。ここで、本発明の特徴として、図1に示すように、スカート部の貫通孔を形成すべき部位に形成したレジスト層13の貫通孔用開口部18(図1中の点線内の部位)内にレジストからなるダミーパターン19を付加形成する。なお、本実施例ではスカート部の貫通孔は略矩形状としており、従来の製造方法では当該部位に対応するレジスト層に形成する開口部も略矩形状(図2中の貫通孔用開口部28参照)としている。また、当然のことながら、感光層にパターン露光を行うパターン露光用マスクにもダミーパターン用のパターンを付加している。レジスト層に付加形成するダミーパターン19は金属薄板両面のスカート部用開口部内に形成し、その他のレジスト層部位、例えば画像面部に対応する部位のレジスト層に形成する開口部(貫通部用開口部)等は従来通りの配置、パターン形状としている【0022】レジスト層を形成した後、従来の製造方法通り、液温80度、ボーメ濃度42度の塩化第二鉄液をエッチング液として用い、1cm2あたり19.6Nのスプレー圧で金属薄板の両面より第1段目のエッチングを行った。第1段目のエッチングで画像面部に小孔凹部と大孔凹部とを形成した(図5(c)参照)。また、スカート部の貫通孔を形成すべき金属薄板部位でもエッチングが行われ、凹部もしくは貫通孔が形成される。
【0023】次いで、金属薄板の小孔凹部形成面側にエッチング防止用ニスを塗布し、少なくとも小孔凹部を充填するエッチング防止層57を形成する(図5(d)参照)。次いで、大孔面側より第2段目のエッチングを行い、大孔凹部から小孔凹部に貫通する貫通孔を形成する(図5(e)参照)。次いで、水酸化ナトリウム水溶液を用い、エッチング防止層およびレジスト層の剥膜を行った。次いで、金属薄板の断裁、不要な金属薄板部位の除去等を行い、シャドウマスク300を得た(図5(f))。
【0024】上述したように、本発明のシャドウマスクの製造方法では、図1に示すようにスカート部に形成すべき貫通孔部位(貫通孔用開口部18)では、レジスト層の開口部にダミーパターン19を付加形成している。このダミーパターン19は、エッチングの際、開口部より露出した金属薄板表面に接触するエッチング液の量を抑制するために設けている。ダミーパターンによりエッチング液の接触が抑制された部位では、エッチング速度が遅くなる。このため、所望する形状の貫通部を画像面部に形成するためにエッチング条件を設定しても、ダミーパターンが付加された貫通孔部位ではエッチングが速度遅くなり過度にエッチングが進むことが無くなり、所望する形状となった貫通孔が形成される。
【0025】ここで、上記開口部に付加形成するダミーパターンは、エッチング速度を遅くすることで所望する貫通孔を形成できれば、例えば島状とすることであっても構わない。しかし、ダミーパターンを島状とした場合、エッチング後に島状のダミーパターン下部の金属薄板部位が残り、金属片として金属薄板より脱離することになる。この脱離した金属片が異物としてシャドウマスクに再付着すると、シャドウマスクの検査の際に異物付着部が疑似エラーとして検出され、検査効率の低下をもたらす。また、シャドウマスクに再付着した金属片はシャドウマスクと擦れ、シャドウマスクに傷不良をもたらすことにもなる。
【0026】この点につき本発明者らは検討を行い、図1に示すように、ダミーパターン19を平面視格子状(メッシュ状)とすることに想達した。開口部内に付加形成するダミーパターン19を格子状(メッシュ状)とすることで、金属薄板表面へのエッチング液の接触は格子状パターンで抑制され、また、格子状パターンによりエッチング液の流れが抑制される。これにより、開口部でのエッチング速度が遅くなる。また、格子状パターンとすることで、ダミーパターンで被覆される金属部位が細くなる。ダミーパターンで被覆された金属部位では格子の両側よりエッチングが行われ、かつ、被覆部位が細いこととあわせ、格子状パターン下部では金属が溶解除去されることになり金属残りが無くなる。
【0027】すなわち、ダミーパターンを格子状(メッシュ状)とすることで、ダミーパターンの付加形成に起因する金属片の脱離が生じず、異物付着、傷不良が防止できることになる。なお、格子状としたダミーパターンは、下部の金属薄板部位が溶解除去されるため支えを失い、第1段目のエッチング時に金属薄板より脱落する。
【0028】以上、本発明のシャドウマスクの実施形態の例につき説明したが、本発明は上述した説明、図面に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形を行っても構わないことはいうまでもない。すなわち、開口部内部に付加形成する格子状ダミーパターンの形状は、金属薄板の材質もしくは板厚、エッチング条件、および開口部の大きさ、形状等に応じ、適宜設定して構わないといえる。また、スカート部に形成する貫通孔の形状も矩形状に限らず、シャドウマスクの仕様に応じて楕円状であっても構わない。
【0029】
【発明の効果】上述したように、本発明のシャドウマスクの製造方法によれば、電子線透過用の複数の貫通部が形成された画像面部と、画像面部外周の貫通孔が形成されたスカート部とを有するシャドウマスクであっても、電子線透過用の貫通部とスカート部の貫通孔とをともに精度良く所望する形状にて形成することが可能となる。また、本発明の製造方法では、従来の製造方法で行われていた貫通孔部位へのフィルム状シートの貼り付けを不要としており、シャドウマスクの生産コストを上げる、また、製造工程を煩雑にするという問題を解決している。
【0030】




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013