JPH0582017A - シヤドウマスク用原板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンバー合金のような金属合金からなるシャ
ドウマスク用原板において、エッチングにより穿設され
る孔の径や形状のばらつきをなくし、開孔マトリックス
の透過光にむらが生じないようにする。 【構成】 原板の任意の測定長さＬの間に存在するｎ個
の凹部の距離ｘの合計Ｘと、測定長さＬとの関係（Ｘ／
Ｌ）× 100を 0.8以下に調整する。また、所定長さ(500
mm以上）の原板の一端を垂直平面上に固定し、他端と垂
直平面との離間距離を所定長さの10％以下に調整する。
さらに、平板上に載置された所定長さ(500mm以上）の原
板と平板の隣り合う面との距離を 5mm以下に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー受像管のシャド
ウマスクを製造する際に用いる金属原板に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー受像管の蛍光面の直前に
は、所定の設計基準に基づいてマトリックス状に穿設さ
れた、多数の開孔を有するシャドウマスクが配設されて
いる。そして、カラー受像管に対する高精細度化の要求
に伴い、このようなシャドウマスクにおいても高精密化
が要求され、その要求は年々厳しさを増している通常、
後方の電子銃から射出された電子ビームは、シャドウマ
スクの開孔を透過して蛍光面における所定位置の蛍光ド
ットを照射し、そこにカラー画像を現出させるが、この
とき射出された電子ビームの全てが開孔を通過するわけ
ではなく、開孔を通過する電子ビームは全体の約 1/3以
下であり、残りの電子ビームはシャドウマスクを直撃し
てこれを加熱する。その結果、シャドウマスクは熱膨脹
して開孔の位置が設計基準からずれて変位するため、蛍
光面における色ずれ現象を招くことがある。そのため最
近では、低熱膨脹特性を備えた Ni-Fe系合金、例えば36
wt%Ni-Fe合金（アンバー合金）でシャドウマスク自体を
構成し、色ずれ現象を防止することが試みられている。

【０００３】ところで、このような Ni-Fe系合金からシ
ャドウマスクを製造する場合には、まず所定の合金組成
に調整され溶解鋳造された素材塊に、常法により鍛造、
圧延の各処理を施して所定の厚さにし、かつ必要な幅寸
法にスリットして原板とする。次いで、この原板の開孔
位置をエッチングして、所定形状の電子ビーム透過孔を
マトリックス状に穿設する。エッチング方法としては、
まず原板にフォトレジストを塗布、乾燥し、レジスト膜
を形成した後、ガラス板上にシャドウマスクのパターン
を焼き付けたワーキングネガ（ネガ）を、レジスト膜を
設けた板上に配置し、真空引きにより密着させる。次い
で、水銀ランプ等により光（ＵＶ光）を照射してレジス
ト膜を感光させた後、現像、乾燥、焼き付けを順に行っ
てから、エッチング液で腐食して穿孔する方法が採られ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ni-Fe系合金等からなるシャドウマスク用原板では、エ
ッチングにより形成される開孔（電子ビーム透過孔）の
径や形状に大きなばらつきが生じ、開孔部に光を透過さ
せるむらが生じるという難点があった。そのため、近年
のカラー受像管における高精細度化の要求に充分に応え
ることができないという問題があった。

【０００５】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、エッチング加工により開孔マトリッ
クスを形成した際に、孔径や孔形状のばらつきがほとん
ど発生せず、透過光むらの発生を防止することを可能に
した、高品位のシャドウマスク用原板を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段と作用】本発明者らは、上
記シャドウマスクにおけるエッチングむらの原因につい
て検討を重ねた結果、レジスト膜を形成した原板にネガ
を密着させるために行っている真空引きが不充分な場合
に、ネガと原板との間に空隙が生じ、これが孔径や孔形
状にばらつきを発生させ、開孔精度を低下させる原因に
なっているという知見を得た。そして、端面に生じたほ
ぼ波状の凹凸、原板全体の反り、あるいは平坦度の不足
が原因となって、前記真空引きを充分に行うことができ
ないことを見出だし、本発明を成すに至った。

【０００７】すなわち、本発明における第１のシャドウ
マスク用原板は、電子ビーム透過孔が形成され、シャド
ウマスクを製造する際に用いられる金属原板において、
端面に生じた略波状の凹凸曲線の隣接する頂部を結んだ
線に対して、その頂部間で前記頂部線から最も離れた凹
部までの距離をｘ、任意の測定長さをＬ、前記測定長さ
の間に存在する凹部の個数をｎとしたとき、前記ｎ個の
凹部のｘの合計Ｘと前記Ｌとの関係が、（Ｘ／Ｌ）× 1
00≦ 0.8なる関係を有することを特徴とするものであ
る。

【０００８】また、本発明における第２のシャドウマス
ク用原板は、前述と同様に電子ビーム透過孔が形成さ
れ、シャドウマスクを製造する際に用いられる金属原板
において、前記金属原板の一端を垂直平面上に固定した
際、所定長さに設定された他端の前記垂直平面との離間
距離が、前記所定の長さの10％以下であることを特徴と
するものである。

【０００９】さらに、本発明における第３のシャドウマ
スク用原板は、電子ビーム透過孔が形成され、シャドウ
マスクを製造する際に用いられる金属原板において、所
定の長さの前記金属原板を平板上に載置した際、該金属
原板と前記平板の隣り合う面の距離が 5mm以下であるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】本発明のシャドウマスク用原板を構成する
素材は、特に限定されるものではなく、各種合金を適用
することが可能であり、例えば Ni-Fe系合金、Ni-Cr-Fe
系合金、Ni-Co-Fe系合金、 Ni-Co-Cr-Fe系合金等が例示
される。

【００１１】上記した第１の発明において、任意の測定
長さＬの間に存在するｎ個の凹部の凹み距離ｘの合計Ｘ
と、測定長さＬとの関係を、前記範囲に限定したのは、
以下に示す理由による。すなわち、（Ｘ／Ｌ）× 100の
値が 0.8より大きい場合には、端面の凹凸のために、真
空引きによっても原板とネガとを充分に密着させること
ができず、開孔精度が低下してむらを生じる。そして、
近年のカラー受像管における高精細化の要求を満足させ
ることができない。前記した値は、小さいほど端面に凹
凸が存在しないことを意味し、原板とネガとを充分に密
着させることができるため好ましい。なおここで、測定
長さＬが小さいと測定誤差が大きくなってしまうため、
Ｌの値は2000mm以上とすることが好ましい。さらに、
（Ｘ／Ｌ）× 100の値が 0.8以下であっても、 1個の凹
部の凹み距離ｘだけが極端に大きい場合には、やはりネ
ガの真空引き密着が不充分となりエッチングむらが生じ
るため、ｘの値は全て 3mm以下であることが好ましい。

【００１２】上記したような原板の端面に生じる波状の
凹凸の大きさ、密度等を上記した範囲内に調整する方法
としては、例えば以下に示す方法が例示される。すなわ
ち、端面に波状の凹凸が生じる原因は、合金素材を所定
の板厚まで圧延する際に、端部が中央部に比べて過度に
圧延されるためであり、圧延後に張力を加えながら焼鈍
を行うが、あるいは張力を加えながら交互に組み合わせ
たロール間に原板を挿入する（テンションレベラ）等の
方法を採ることによって、端面の波状の凹凸を除去また
は防止することができる。

【００１３】また、上記した第２の発明は、垂下式で測
定した原板全体の反りの程度を、一定の範囲に限定した
ものである。そして、垂直平面上に固定された一端から
垂下された他端の垂直平面との離間距離を、原板の長さ
の10％以下に限定したのは、これが10％を超える場合に
は、真空引きによっても反りを吸収することができず、
原板とネガとの密着性が不充分となるばかりでなく、真
空引きの際に、反った原板のレジスト膜上をネガの端部
がこすり、レジスト膜を傷付けるおそれがあるためであ
る。なおここで、原板の反りを垂下式で測定するのは、
原板の自重により反りが減少することがない状態で、反
りの程度を調べるためである。また、反りを測定する所
定の長さがあまり短いと、実際のシャドウマスクの寸法
と著しく異なって実状にそぐわなくなるため、その長さ
は 500mm以上とすることが好ましい。

【００１４】さらに、第３の発明は、原板全体のねじれ
の程度すなわち平坦度を、一定の範囲に限定したもので
ある。そして、平板上に載置された所定長さの板材の端
部と平板の上面との距離を 5mm以下に限定したのは、こ
れが 5mmを超える場合には、真空引きによってもねじれ
を吸収することができず、原板とネガとの密着性が不充
分となり好ましくないためである。なおここで、原板を
平板上に載置したのは、板材の自重により変化する平坦
度を、自重がかかった状態で測定するためである。ま
た、こうして平坦度を測定する所定の長さがあまり短い
と、実際のシャドウマスクの寸法と著しく異なって実状
にそぐわなくなるため、その長さは500mm以上とするこ
とが好ましい。さらに、載置された板材と平板との接す
る面積は大きいほどよいが、実用上は測定される板材の
50％以上存在すれば充分である。

【００１５】上記した第２および第３の発明において、
原板の反りあるいは平坦度を前記した範囲内に調整する
ためには、例えば所定厚に圧延された原板を、交互に組
み合わされたロール（レベラ）間に挿入するか、あるい
は原板に張力を加えながらレベラを通す（テンションレ
ベラ）等の方法を採ることによって実施できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１７】実施例 まず、所定の成分からなる36wt%Ni-Fe合金いわゆるアン
バー合金に、溶解、鋳造、圧延を順に行い、厚さ0.25mm
のシャドウマスク用原板を作製した。この原板には、そ
の端面に略波状の凹凸が発生していたため、テンション
レベラを通して両端の波状の凹凸をほぼ完全に除去し
た。その後、両端をスリットして幅 600mmの原板を得
た。

【００１８】得られた原板の反りと平坦度を、それぞれ
前述の垂下式および平板載置式で測定したところ、いず
れも本発明の範囲内であった。

【００１９】また、比較のために、圧延したままで端面
に多数の略波状の凹凸を有する原板を用意し、その両端
をスリットした後、反りと平坦度をそれぞれ実施例と同
様にして測定した。比較例の原板の反りと平坦度は、い
ずれも本発明の範囲外であった。

【００２０】次に、上記実施例および比較例によって得
られた各原板に対して、以下に示すようにエッチングを
行い、電子ビーム透過孔をマトリックス状に開孔して、
シャドウマスクを製造した。すなわち、まず原板表面の
脱脂を行った後、両面に感光液を塗布してレジスト膜を
形成した。次いで、両面のレジスト膜上に大小の孔パタ
ーンを有するネガを配置し、真空引きにより密着させた
後、ネガの後方から超高圧水銀ランプで露光することに
より、レジストを感光させた。その後、現像、乾燥、焼
き付け硬化を経て、塩化第二鉄溶液を使用してエッチン
グを行い、電子ビーム透過孔を形成した。

【００２１】こうして得られた各シャドウマスクを暗室
内で透過光により観察し、むら品位を評価した。その結
果、実施例の原板から作製されたシャドウマスクは、径
および形状の一定した電子ビーム透過孔が均一に設けら
れており、むらは全く生じなかった。これに対して、比
較例の原板から作製されたシャドウマスクは、孔径およ
び孔形状の不均一な部分が生じており、はっきりとむら
が発生していた。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシャドウ
マスク用原板は、端面に生じた波状の凹凸、あるいは反
りや平坦度が、適当な範囲内に抑えられているため、真
空引きによりネガを充分に密着させることができ、エッ
チングによる孔の径や形状のばらつきが小さく、むらの
ない高品位のシャドウマスクを得ることができる。した
がって、設計基準に適合し性能の優れたシャドウマスク
が得られ、近年のカラー受像管の高精細度化の要求を充
分に満足させることができので、工業的な価値は極めて
大きい。

【００２３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビーム透過孔が形成された、シャド
   ウマスクを製造する際に用いられる金属原板において、 端面に生じた略波状の凹凸曲線の隣接する頂部を結んだ
   線に対して、その頂部間で前記頂部線から最も離れた凹
   部までの距離をｘ、任意の測定長さをＬ、前記測定長さ
   の間に存在する凹部の個数をｎとしたとき、前記ｎ個の
   凹部のｘの合計Ｘと前記Ｌとの関係が、（Ｘ／Ｌ）× 1
   00≦ 0.8なる関係を有することを特徴とするシャドウマ
   スク用原板。
2. 【請求項２】 電子ビーム透過孔が形成された、シャド
   ウマスクを製造する際に用いられる金属原板において、 前記金属原板の一端を垂直平面上に固定した際、所定長
   さに設定された他端の前記垂直平面との離間距離が、前
   記所定の長さの10％以下であることを特徴とするシャド
   ウマスク用原板。
3. 【請求項３】 電子ビーム透過孔が形成された、シャド
   ウマスクを製造する際に用いられる金属原板において、 所定の長さの前記金属原板を平板上に載置した際、該金
   属原板と前記平板の隣り合う面の距離が 5mm以下である
   ことを特徴とするシャドウマスク用原板。