JPH08185807A

JPH08185807A - 解像度の強化されたシャドーマスクを有する表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08185807A
Application number: JP7262901A
Authority: JP
Inventors: Theodore Frederick Simpson; フレデリックシンプソンテオドア; Istvan Gorog; ゴログイシュトヴァン; Bruce G Marks; ジョージマークスブルース; Charles Michael Wetzel; マイケルウェッツェルチャールズ; Craig Clay Eshleman; クレイエシュルマンクレイグ
Original assignee: Thomson Consumer Electronics Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1996-07-16
Anticipated expiration: 2015-10-11
Also published as: MY140620A; DE69515095D1; KR100223119B1; TW378334B; JP3961037B2; CA2159370A1; EP0707335A1; CA2159370C; EP0707335B1; CN1137166A; CN1065981C; SG46953A1; MX9504348A; US5730887A; KR960015670A; DE69515095T2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はマスクの強度を低下させることなく
中高解像度の性能が得られるシャドーマスクの提供を目
的とする。【解決手段】本発明の表示装置(8) はネック(14)によ
り一端を閉じられたファンネル(15)の他端にシールされ
たフェースプレートパネル(12)を備えた排気されたエン
ベロープ(11)を有するカラーＣＲＴ(10)よりなる。パネ
ルは内面に発光体スクリーン(22)を有し、シャドーマス
ク(25)は上記スクリーンに近接する。マスクは複数の貫
通開孔(40,43) を伴う中央部(36)と周辺部(38)を有する
金属シート(39)からなる。電子銃(26)はネック内部に設
けられ電子ビーム(28)を発生しスクリーンに向ける。偏
向ヨーク(30)はネック・ファンネル接合部でエンベロー
プ周辺に設けられ、スクリーンにラスタを走査するため
ビームを偏向する。マスクの周辺部開孔は入射電子ビー
ムの方向に長円形であり、マスクの電子銃の対向側に対
応する開口部に対し偏位した開口部をスクリーンの対向
側に有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏向ヨークを備え
たカラー陰極線管よりなる表示装置に係り、特に、解像
度の強化されたシャドーマスクを有するカラー陰極線管
と、かかるシャドーマスクの製造方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー表示装置の場合、陰極線管（ＣＲ
Ｔ）には、排気された管のエンベロープの内面に形成さ
れた発光体スクリーンが含まれる。このスクリーンは、
従来技術により周知の如く、ドット形スクリーン又はラ
イン形スクリーンの何れでも構わない。電子銃はエンベ
ロープの内部に配置され、スクリーンの方向に電子ビー
ムを放出する。シャドーマスクはスクリーンの近くに置
かれ、色選択機能を提供する；即ち、マスクに形成され
た各開孔は、入射する電子ビームがカラー画像を再生す
る所定の色放出発光体素子の一つに正確に当たるよう色
放出発光体素子の三つ組の一つに対応する。上記表示装
置の陰極線管において、画質は、特に、シャドーマスク
内の開孔のピッチ又は間隔によって定められる。解像度
の強化されたシャドーマスクは、中又は高解像度の画像
が得られるマスクとして定義されている。かかる解像度
の強化されたシャドーマスクの一つの欠点は、開孔の配
列の密度が増加するのに従って；即ち、孔の個数が増加
するのに従って、マスクの構造上の完全性が減少し、こ
れにより、マスクは本質的に弱まり、陰極線管の製造工
程の通常の取扱中に損傷を受け易くなる。

【０００３】図１には、中を通る複数の開孔３が形成さ
れた従来の表示装置の陰極線管シャードマスク２が示さ
れている。開孔３は、電子銃（図示せず）に対向するマ
スクのグレード側に円形状の開口部４を有し、マスクの
コーン又はスクリーンに対向する側に対応する円形状の
開口部５を有する。入射する電子ビームが開孔３を取り
囲むマスクの周辺部に当たるのを防止するため、マスク
のコーン側の開口部５の直径は、グレート側の開口部４
の直径よりも十分に大きく、コーン側の開口部５は、マ
スクの開孔から出るビームに必要とされる隙間を与える
ため入射電子ビームの方向に偏位している。

【０００４】ナルセ(Naruse)等に1972年12月 5日に発行
された米国特許第3,705,322 号明細書には、マスクの中
央部で円形をなし、マスクの周辺部に近づくに従って徐
々に長円形になる開孔を有するシャドーマスクが開示さ
れている。開孔の開口部の形状は、マスクのグレード側
とコーン側とで同一であり；即ち、マスクの周辺部にお
いて、開孔の開口部はマスクの両側で長円形をなす。電
子銃はインライン銃であり、スクリーンは外側に湾曲し
ている。長円形の開孔は、色純度を維持し、銃のインラ
イン配置及びスクリーンの湾曲により誘起される電子ビ
ームの到達点の捩れを補正すると考えられている。長円
形の開孔は、その長軸が開孔の並びを通る樽形に湾曲さ
れたラインの一つと位置合わせされる。上記特許の第１
０図に記載されているように、発光体のドットは、色純
度を維持するため長円形の形状をなしている。更に、第
１２図に示される如く、長円形の開孔がマスクの中心に
関し同心円上に形成されている。全ての位置において、
主軸を除く長円形の開孔の長軸は、入射電子ビームのビ
ーム角を横切る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、開孔は、開孔
を囲むマスクの周辺部に衝突することなくビームが通過
し得るよう十分に大きくする必要がある。上記マスク構
造の欠点は、電子ビームの隙間を提供すべく十分に大き
い開孔を形成するため多量の材料をマスクから除去する
必要があり、これにより、マスクが弱められる点であ
る。従って、中及び高解像度の性能が得られるシャドー
マスクが必要である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、表示装
置は、ネックによって一端を閉じられたファンネルの他
端にシールされたフェースプレートパネルを備えた排気
されたエンベロープを有するカラーＣＲＴよりなる。フ
ェースプレートパネルは、内面に発光体スクリーンを有
する。シャドーマスクは上記スクリーンに近接した位置
にある。シャドーマスクは、貫通する複数の開孔を伴う
中央部及び周辺部を有する金属シートからなる。電子銃
は、ネックの内部に設けられ、電子ビームを発生し、電
子ビームをスクリーンの方向に向ける。偏向ヨークは、
ネックとファンネルの接合部でエンベロープの周囲に設
けられている。偏向ヨークは、スクリーンの全体にラス
タを走査するためビームを偏向させる。

【０００７】本発明の表示装置は、マスクの周辺部内の
開孔が、入射電子ビームの方向に長円形にされ、マスク
の電子銃に対向する側の対応する開口部に対し偏位した
開口部をスクリーンに対向する側に有する点で従来の装
置に対し改良されている。上記マスクを製造する方法は
フォトエッチングを利用する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図２は、矩形状のファンネル１５
により接続された矩形状のフェースプレートパネル１２
と管状のネック１４とからなるガラスエンベロープ１１
を有するカラー陰極線管１０を示す図である。ファンネ
ル１５は、アノードボタン１６と接触し、ネック１４内
に広がる内部の伝導性被膜（図示しない）を有する。伝
導性被膜（図示しない）は、従来から周知の如く、ファ
ンネル１５の外面に重なり、接地されている。パネル１
２は、ビューイングフェースプレート又はサブストレー
ト１８と、ガラスフリット２１によってファンネル１５
に密着された周辺フランジ又は側壁２０とからなる。発
光性の３色発光体スクリーン２２は、フェースプレート
１８の内面に担持されている。図３に示すように、スク
リーン２２は、循環的な順序で、カラー群、或いは、３
個のドット又は３本の縞の画素に配置された赤色放出発
光素子Ｒ、緑色放出発光素子Ｇ及び青色放出発光素子Ｂ
よりなる多数のスクリーン素子を含むドット状スクリー
ン又はライン状スクリーンの何れでもよい。技術的に周
知の如く、発光素子の少なくとも一部は、比較的薄い光
吸収性マトリックス２３に重なることが好ましい。好ま
しくはアルミニウム製である薄膜伝導性層２４は、スク
リーン２２を被い、スクリーンに一様な電位を形成する
と共に発光素子から放出された光をフェースプレート１
８を介して反射する手段を提供する。多開孔の色選択電
極又はシャドーマスク２５は、スクリーン２２に対し所
定の離間した関係で通常の方法を用いて取外し自在に取
付けられている。

【０００９】図２に点線で概略的に示された電子銃２６
は、ネック１４の中心に取付けられ、３本の電子ビーム
２８を発生し、３本の電子ビーム２８をコンバージェン
スパスに沿ってマスク２５の開孔の中を介してスクリー
ン２２に向ける。電子銃２６は通常のインライン電子銃
であるが、従来から周知のあらゆる適当な銃を使用する
ことができる。

【００１０】陰極線管１０は、ヨーク３０の如くの外部
磁気偏向ヨークと共に使用されるよう設計され、ファン
ネル・ネック接合の領域にある。陰極線管１０とヨーク
３０の結合は、表示装置８を構成する。作動されると、
ヨーク３０は、スクリーン２２上の矩形状ラスタ内でビ
ームを水平方向及び垂直方向に走査させる磁場を３本の
ビーム２８に加える。最初（零偏向）の偏向面は、ヨー
ク３０の中央付近にある図２の線Ｐ−Ｐで示されてい
る。簡単化のため、偏向ゾーン内の偏向ビームパスの実
際の湾曲は示されていない。

【００１１】図４に詳細に示されているシャドーマスク
２５は、実質的に矩形状をなし、有孔部３２と、上記有
孔部３２を取り囲む無孔境界部３４を有する。同図には
マスク２５の有孔部３２の９個の領域が示されている。
上記領域には、長軸Ｘと短軸Ｙの交点にある中央部３６
と、周辺部３８の８個の領域とが含まれている。８個の
周辺部３８の領域は、長軸、短軸及び対角線の先端にあ
る。マスク２５の中央部３６では、円形の開口部４１、
４２を選択的にエッチングすることにより、金属シート
３９の反対向きに配置された表面に複数の円形の開孔４
０が形成されている。マスクの反対向きの表面は、夫
々、グレート側、即ち、電子銃に対向する側と、コーン
側、即ち、スクリーンに対向する側のように呼ばれる。
マスク２５の周辺部３８には、グレード側に円形の開口
部４４を有し、コーン側に実質的に長円形又は卵形の開
口部４５を有する複数の開孔４３が形成されている。そ
の上、実質的に長円形の各開口部４５の長軸は、入射電
子ビーム２８の方向に向けられているので、マスクの周
辺部３８において、開口部４５は中央部３６から半径方
向へ外向きに延在する。マスク２５のグレード側の対応
する開孔の開口部４４は円形をなすので、マスクがスク
リーンを印刷するためのフォトマスターとして使用され
るとき、円形のドットがフェースプレートパネルの内面
に生成される。開孔４３の実質的に長円形の開口部４５
は、マスクの周辺部３８において、開孔を通過する電子
ビームの隙間を更に拡大するため対応する円形の開口部
４４に対し偏位することが好ましい。

【００１２】マスク２５の周辺部３８において、開孔４
３の実質的に長円形の開口部４５の従来の円形の開口部
に対する利点は、対角線方向に取られたマスクの断面図
である図５に示されている。各開孔４３は、マスクのコ
ーン側に、長軸の寸法“Ａ”を有する実質的に長円形の
開口部４５を有し、長円形の開口部４５は、図２に示す
如く、入射電子ビーム２８のパスに沿って延在する。図
５の点線に示す如く、“Ａ”が従来の円形の開口部の直
径を表わす場合、円形の開口部を得るために除去される
べきマスク材料の量は、実質的に長円形の開口部４５を
形成するため除去されるマスク材料の量よりも明らかに
多量である。従って、周辺部のコーン側に実質的に長円
形の開口部４５が設けられた開孔を有するマスクは、実
質的に長円形の有孔開口部の長軸の寸法と同一の直径を
有する円形の有孔開口部が設けられたマスクよりも多量
の材料をマスク内に維持し、本質的に頑丈である。

【００１３】表Ｉには、６６ｃｍの対角線寸法と、１６
×９の縦横比と、約１０６°の偏向角を有する陰極線管
用の新規の中解像度シャドーマスクの素子の一覧が対応
する符号及び寸法と共に記載されている。図５に示す如
く、“水平ピッチ”（ＨＰ）及び“垂直ピッチ”（Ｖ
Ｐ）は、夫々、マスク２５のグレート側の隣接する水平
方向及び垂直方向の円形の有孔開口部４４の中心と中心
の間の間隔を表わし、各円形の開口部４４の直径は、図
５において、“Ｂ”で表わされている。マスクの中央部
３６において、開孔４０のコーン側の円形の開口部４２
の直径は、図４に示す如く、“Ｄ”で表わされている。
もう一度図５を参照するに、隣接する開孔の列及び行
は、マスクのグレード側の円形の有孔開口部４４の中心
が隣接する列において互いに等間隔にあるよう互い違い
にされているので、正三角形が形成される。図５及び６
により、“対角線ピッチ”（ＤＰ）、又は、マスクのグ
レード側で対角線に沿って隣接する円形の開口部４４の
間の中心と中心の間隔は、垂直ピッチ（ＶＰ）と一致す
ることは明らかであるが；ＤＰとＶＰは、互いに異なっ
ている場合があることが認められる。図６に“θ”で示
された“入射ビーム角”は、陰極線管のＺ軸と入射電子
ビーム２８のパスとの間の角度を意味する。例えば、マ
スク２５の中央で、ビーム２８のパスは陰極線管のＺ軸
に平行しているので、入射ビーム角はゼロである。ビー
ムはスクリーン全体でラスタ状に走査されるので、ビー
ム角は増加し、マスクのコーナーで最大値に達する。上
記中解像度の陰極線管の場合、マスクのコーナーにおけ
る入射ビーム角“θ”は、約３９°であり、マスク開孔
４３の実質的に長円形の開口部４５の長軸の寸法“Ａ”
は、コーナーの方で大きい。対角線に沿って隣接する長
円の間の中心と中心の間隔は、図６に“Ｃ”として表わ
されている。対応する開孔４３に対し、マスク２５のグ
レード側の円形の開口部４４の中心と、コーン側の実質
的に長円形の開口部４５の中心との間の偏位は、“オフ
セット”と呼ばれ、図６に“ＯＳ”として示されてい
る。周知の如く、開孔４３に対しマスクのグレード側の
円形の開口部４４の直径“Ｂ”は、マスクの中心で開口
部４１の直径と一致する場合があり、或いは、開口部４
４は、開口部４１と直径が異なり、開口部４４は中心か
ら端に直径が減少するか、又は、マスクの中心からの距
離が増加するのに応じて、最初に増加し、次いで、減少
する。本発明の一実施例において、直径“Ｂ”はマスク
の中心から端に一定に維持されるので、開口部４１及び
４４の直径は一致する。実質的に長円形の開口部４５の
短軸の寸法“Ｅ”は、グレード側の円形の開口部４４の
直径よりも大きい。表Ｉにおいて、全ての寸法は、他に
指示のない限り、マイクロメータ、μで記されている。

【００１４】表Ｉ素子符号寸法 μ グレード側開口部の開孔４１，４４Ｂ２２５コーン側開口部の開孔４２Ｄ２８０コーン側開口部の長軸４５Ａ３７０コーン側開口部の短軸４５Ｅ３０５マスクの厚さｔ１７０垂直ピッチＶＰ４６３水平ピッチＨＰ８０２対角線ピッチＤＰ４６３オフセットＯＳ８４最大入射ビーム角 θ ３９° 表IIには、６６ｃｍの対角線寸法と、１６×９の縦横比
と、約１０６°の偏向角を有する陰極線管用の新規の高
解像度シャドーマスクの素子の一覧が対応する符号及び
寸法と共に記載されている。中解像度のマスクに使用さ
れたものと同一の参照番号と符号が、高解像度マスクの
対応する素子を表わすために使用されている。全ての寸
法は、他に指示のない限り、マイクロメータ、μで記さ
れている。

【００１５】表II 素子符号寸法 μ グレード側開口部の開孔４１，４４Ｂ１２７コーン側開口部の開孔４２Ｄ１４０コーン側開口部の長軸４５Ａ２５４コーン側開口部の短軸４５Ｅ２１０マスクの厚さｔ１５０垂直ピッチＶＰ２７０水平ピッチＨＰ４６８対角線ピッチＤＰ２７０オフセットＯＳ６０最大入射ビーム角 θ ４４° マスク２５は中を通る開口部を形成するため金属シート
３９をエッチングすることにより製造される。図６に示
す如く、金属シート３９は、二つの対向して設けられた
大きい面５０及び５１を有する。シート３９は、乾燥し
ている場合に面５０及び５１の上に夫々第１の光の反応
性フォトレジスト層５２及び第２の光の反応性フォトレ
ジスト層５３を生成する周知の液体被膜組成物によって
両方の大きい面が覆われる。上記層は、シート３９の両
面の中央部及び周辺部に重なる。被膜の組成物は、重ク
ロム酸塩で感光されたポリビニルアルコール、又は、あ
らゆる等価な材料である。

【００１６】層５２及び５３は乾燥され、被膜されたシ
ート３９は、各々が別々のガラスプレートで支持された
不透明な領域を有する二つのマスターパターンの間で、
真空焼き枠又はシャーシ内に置かれる。シャーシ、パタ
ーン、又は、プレートは、何れも図示していないが、19
86年 5月13日にモスコニー(Moscony) に発行された米国
特許第4,588,676 号明細書に記載されている形のもので
ある。シート３９の面５１上のフォトレジスト層５３と
接触したパターンは、その周辺部のパターンの不透明な
領域は入射電子ビームの方向に長円形にされ、一方、中
央部の不透明な領域は円形である点で通常のパターンと
は異なる。パターンの周辺部の不透明な領域は、各長円
の長軸が入射電子ビームの方向にある実質的に長円形で
あることが好ましい。フォトレジスト層５２と接触した
パターンは、通常のパターンであり、その中央部及び周
辺部の両方において円形の不透明な領域を有する。パタ
ーン内の実質的に長円形の不透明な領域は、所望の寸法
の実質的に長円形の不透明な領域を生成するため実質的
に長円形の開孔の単一の露光のフォトプロッティング(p
hotoplotting) 、又は、連続的に変位、又は、オフセッ
トされた適当な直径の丸い開孔の多数の露光により形成
される。

【００１７】不透明なパターンを上に有するシート３９
及びガラスプレートは、真空シャーシ内に置かれ、ガラ
スプレートと金属シートの間に形成されたチャンバー
は、パターンを層５２及び５３に本質的に接触させるよ
う排気される。適当な光源からの化学線放射は、不透明
な領域によって遮蔽されていない層５２及び５３の一部
を照射する。層５２及び５３が適当に露光されたとき、
照射は停止され、焼き枠は給気され(devacuated)、被膜
されたシート３９が取り除かれる。

【００１８】露光した層５２及び５３は、次いで、層の
中の露光されていない、より溶解性の高い遮蔽された領
域を除去するため水又は他の水溶液で洗浄するようにし
て現像される。図６に示す如く、現像後、シート３９
は、その大きな面にガラスプレート上の不透明な領域に
対応する開口部のパターンを有する。シート３９のグレ
ード側にある層５２の第１のパターンに形成された開口
部６０は、シートの中央部と周辺部の両方で円形であ
る。シート３９の周辺部のコーン側にある層５３の第２
のパターンに形成された開口部６２は、実質的に長円形
であり、第１のパターンに形成された円形の開口部６０
に対し偏位している。層５３の第２のパターンの中央部
に形成された円形の開口部は図６には示されていない
が、第１のパターンの中央部に形成された開口部６０と
同軸的に配置され、開口部６０よりも大きい。開口部の
パターンが形成された層５２及び５３は、耐腐食性パタ
ーンを得るため約２５０°Ｃから２７５°Ｃにおいて大
気中でベークされる。耐腐食性パターンを有するシート
３９は、第１及び第２のフォトレジストパターン内の開
口部に対応する開口部を有する開孔を生成するため、好
ましくは、単一の段階で両面から選択的にエッチングさ
れる。

【００１９】実質的に長円形の不透明なパターンをガラ
スプレート上に設ける一方法は、円形の開孔の多数の露
光によるが、多数のプレート上でパターンの周辺部にお
ける入射電子ビームの方向で連続的に外向きへ変位され
た円形の画像を露光し、次いで、一つの複合プレート上
に種々のプレートを多重に焼き付けることにより同一の
効果を得るとが可能である。この方法は、上記方法より
も時間を消費し、好ましくない。

【００２０】図７には金属シート３９の一方の側にある
実質的な長円形の有孔開口部を製造する多重エッチング
方法が示されている。図７の構造はエッチングが行われ
た後のシート３９を示している。最初、シート３９の両
面５０及び５１は、フォトレジスト層（図示せず）を得
るため被膜される。次いで、円形の不透明な領域のある
ガラスプレートは、面５０及び５１上のフォトレジスト
層と接触して置かれ、排気され、フォトレジスト層の溶
解性を選択的に変えるため化学線放射を照射される。フ
ォトレジスト層は、ガラスプレート上のパターンの不透
明な領域によって遮蔽されたより溶解性の高い領域を除
去するため水で現像され、フォトレジスト層に開口部の
中間パターンを形成する。フォトレジスト層は、耐腐食
性にするため加熱され、次いで、金属シート３９は、そ
の両面に少なくとも部分的に開口部を形成するためフォ
トレジスト層の開口部を通して選択的にエッチングされ
る。エッチングは止められ、硬化されたフォトレジスト
層を除去するためシートが除去される。次いで、シート
は、その両面に新しい層を形成するためフォトレジスト
材料でもう一度被膜される。フォトレジスト層は、先に
エッチングされた開口部と、シート３９のエッチングさ
れていない部分との上に重なる。不透明な円形のパター
ンのあるガラスプレート、又は、透明なガラスプレート
がシートのグレード側５０のフォトレジスト層と接触し
て置かれる。透明なガラスプレートが使用された場合、
シート３９のグレード側にある全体のレジスト層は、化
学線放射によって不溶性にされ、シートのグレード側の
更なるエッチングは生じない。しかし、ガラスプレート
の周辺部において入射電子ビームの方向で外側に偏位さ
れ、円形の不透明な領域のパターンを有する第２のガラ
スプレートは、第２の露光を行うため、金属シートのコ
ーン側５１にあるフォトレジスト層と接触して置かれ
る。第２のガラスプレートの中央部の円形の領域は、第
１の露光の円形の流域から変化しないので、シートの中
央部に形成された開口部は両面に整列される。フォトレ
ジスト層は、化学線放射が照射され、パターンを形成す
るため現像され、シートはもう一度エッチングされる。
第２のエッチングの後、シート３９のコーン側の開口部
４５は実質的に長円形に細長くされ、一方、グレード側
の開口部４４は円形である。露光され、耐腐食性にさせ
るため加熱された他のフォトレジスト材料の層で先にエ
ッチングされた開口部を保護することにより、開口部
は、電子ビームの伝達に影響を与えないがマスクに強度
を与える表面付近の金属を不必要に除去することなく、
マスクの中により深く広げることができる。二つのエッ
チング段階だけを用いて多重のエッチング処理について
説明されているが、補助的な被膜、光の照射、現像及び
エッチング段階は、本発明の目的の範囲内にあることを
理解する必要がある。

【００２１】マスクの一方の面の周辺部に実質的に長円
形の開口部を形成し、マスクのもう一方の面に対応する
円形の開口部を形成することに関し上記の技術と同一の
技術が、マスクの周辺部に多角形の開口部を形成し、そ
の反対側に矩形状の開口部を形成するため利用される。
得られたマスクは、表示装置の陰極線管のライン状のス
クリーンを製造するため使用される。不透明な多角形状
の露光パターンがガラスプレートの周辺部に形成されて
もよく、或いは、上記多重の光の照射技術を使用しても
よい。後者の方法において、矩形状の不透明な領域は、
ガラスプレートの中央部に形成され、多角形状の不透明
な領域はその周辺部に形成される。多角形状の領域は、
入射電子ビームの方向に連続的に偏位した矩形状のパタ
ーンの露光を繰り返すことにより形成される。ガラスプ
レートは、層に開口部のパターンを生じさせるフォトレ
ジスト層を露光するため使用される。図８にはマスク１
２５の対角線方向の周辺部が示され、このマスクの対角
線方向の周辺部は、ここに説明した矩形状及び多角形状
の開口部のパターンを有するフォトレジスト層を使用し
て作られた多角形状の開口部１４５と共に開孔１４３を
コーン側に有する。マスク１２５の中央部において、開
孔１４０は、コーン側に矩形状の開口部１４２を有し、
グレード側に開口部１４１を有する。或いは、多角形状
及び矩形状の開口部は多数の段階のエッチング処理によ
って形成してもよい。

【００２２】マスクのコーン側の周辺部に長円形の開孔
を形成するため以下の多段階エッチング方法が利用され
る。図９乃至１２を参照するに、シート１３９は、その
グレード側及びコーン側の面１５０及び１５１に夫々設
けられたフォトレジスト層１５２及び１５３を有する。
不透明な領域を有する適当なマスターパターンは、被膜
されたシート１３９と接触する第１のガラスプレートの
組に設けられる。プレート及びシートはシャーシ内に置
かれ、フォトレジスト層の溶解性を選択的に変えるため
化学線放射を照射される。ガラスプレート、不透明なパ
ターン、或いは、シャーシは何れも図示されていない。
次いで、層１５２及び１５３は、フォトレジスト層のよ
り溶解性の高い遮蔽された領域を除去するため現像さ
れ、図９に示された開口部１６０及び１６２が形成され
る。例えば、開口部１６０は、矩形又は円形の何れでも
よく、開口部１６２は、例えば、矩形又は実質的な長円
形の何れでもよい。好ましくは、図９に示した如く、レ
ジスト層１５３の開口部１６２は、レジスト層１５２の
開口部１６０よりも大きく、レジスト層の開口部１６０
から外向きに偏位している。次いで、シート１３９は、
図１０に示す如く、シートのグレード側とコーン側の夫
々に開口部１７０及び１７２を設けるため両面からエッ
チングされる。開口部１７０及び１７２は、開口部１６
０及び１６２と夫々形状が実質的に一致し、シート１３
９を通して部分的に延在するに過ぎない。次いで、開孔
１７０及び１７２を取り囲む表面を含むシート１３９の
両面は、層２５２及び２５３を形成するためフォトレジ
スト材料でもう一度被膜され、引続き、第１のガラスプ
レートの組の不透明な領域よりも小さい不透明な領域を
有する別のガラスプレートの組（図示せず）を通して、
シート１３９の両面に化学線がもう一度照射される。第
２のガラスプレートの組の不透明な領域は、シート１３
９の開口部１７０及び１７２に対し偏位されている場合
がある。シート１３９は、レジスト層のより溶解性の高
い遮蔽された領域を除去するよう現像され、先にエッチ
ングされた開口部１７０及び１７２から夫々延在する開
口部２７０及び２７２を形成し、図１２に示す如く、開
孔１９０を形成するためもう一度エッチングされる。二
つだけのエッチング段階からなるとして説明されている
多段エッチングは、本発明の目的の範囲内において３段
階以上から構成されてもよい。図９乃至１２に示された
多段階方法の利点は、各エッチング段階で、開口部の寸
法と位置を変えることにより、得られた開孔１９０は、
電子ビーム２８が開孔１９０の境界を画成するマスクシ
ート１３９の一部に衝突することなく開孔１９０の中を
通過するため必要な所望の傾斜と、内部構造を有する。
更に、多段階のエッチングは、入射電子ビームの方向で
シート１３９から最小限の量の材料を除去し、これによ
り、そのコーン側の周辺部に円形の開孔のある従来のマ
スクよりも高い構造的強度を有するマスク１２５が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のドットアレイ形シャドーマスクの平面図
である。

【図２】本発明の一実施例のカラー表示装置の軸方向部
分断面の平面図である。

【図３】図２に示された陰極線管のスクリーンの断面図
である。

【図４】本発明による新規のシャドーマスクの平面図で
ある。

【図５】新規なマスクの対角線方向の断面図である。

【図６】好ましいエッチパターンを示す新規のマスクの
対角線方向の部分横断面図である。

【図７】新規のマスクのエッチパターンの第２の実施例
を示す新規のマスクの対角線方向の部分横断面図であ
る。

【図８】本発明の他の実施例を示すシャドーマスクの部
分図である。

【図９】シートの周辺部のフォトレジスト層にある開口
部のパターンを示すマスクシートの部分図である。

【図１０】部分的なエッチング後の図９のシートを示す
図である。

【図１１】第２のエッチング後の図１０のシートを示す
図である。

【図１２】フォトレジストが除去された後に開孔が生成
されたシートを示す図である。

【符号の説明】

２シャドーマスク３，４０，４３，１４０，１４３，１９０開孔４，５，４１，４２，４４，４５，６０，６２，１４
１，１４２，１４５，１６０，１６２，１７０，１７
２，２７０，２７２開口部１０カラー陰極線管１１ガラスエンベロープ１２フェースプレートパネル１４ネック１５ファンネル１６アノードボタン１８ビューイングフェースプレート２０側壁２１ガラスフリット２２発光体スクリーン２３光吸収性マトリックス２４伝導性層２５，１２５シャドーマスク２６電子銃２８電子ビーム３０ヨーク３２有孔部３４無孔境界部３６中央部３８周辺部３９，１３９金属シート５０，１５０グレード側の面５１，１５１コーン側の面５２，５３，１５２，１５３フォトレジスト層

フロントページの続き (72)発明者テオドアフレデリックシンプソンアメリカ合衆国ペンシルヴェニア 17601 ランカスターリングネック・レーン 461 (72)発明者イシュトヴァンゴログアメリカ合衆国ペンシルヴェニア 17603 ランカスターホイートランド・アヴェニュー 1275 (72)発明者ブルースジョージマークスアメリカ合衆国ペンシルヴェニア 17601 ランカスターキングス・レーン 3061 (72)発明者チャールズマイケルウェッツェルアメリカ合衆国ペンシルヴェニア 17543 リティッツピアソン・ロード 411 (72)発明者クレイグクレイエシュルマンアメリカ合衆国ペンシルヴェニア 17565 ペクェアサンド・ヒル・ロード 431

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ネックによって一端を閉じられたファン
ネルの他端にシールされ、内面に発光体スクリーンを有
し、貫通する複数の開孔を伴う中央部及び周辺部を有す
る金属シートからなるシャドーマスクが該スクリーンに
近接して置かれたフェースプレートパネルよりなる排気
されたエンベロープと、該ネックの内部に設けられ、電子ビームを発生し該電子
ビームを該スクリーンの方向に向ける電子銃と、該ネックと該ファンネルの接合部で該エンベロープの周
囲に設けられ、該スクリーンの全体にラスタを走査する
ため該ビームを偏向させる偏向ヨークとを有する、カラ
ーＣＲＴからなる表示装置であって：該マスクの該周辺
部内の該開孔は、上記スクリーンに対向する側で上記入
射電子ビームの方向に長円形をなし、該マスクの上記電
子銃に対向する側の対応する開口部に対し偏位した開口
部を有する、表示装置。
【請求項２】フェースプレートパネルの内面の発光体
スクリーンに向けて複数の電子ビームを発生する電子銃
を備えた排気されたエンベロープと、該スクリーンに接
近した位置にあり、入射電子ビームを通過させる複数の
開孔のある中央部及び周辺部を有する金属シートからな
るシャドーマスクとを有する、陰極線管であって：該マ
スクの該周辺部内の該開孔は、上記入射電子ビームの方
向に長円形をなし、該マスクの上記電子銃に対向する側
の対応する開口部に対し偏位した開口部を有する、陰極
線管。
【請求項３】中央部及び周辺部を有する金属シートに
複数の開孔を有するシャドーマスクを形成する方法であ
って：該金属シートの第１の側及び第２の側に中央部及
び周辺部を有する第１のフォトレジスト層及び第２のフ
ォトレジスト層を夫々形成するため、フォトレジスト材
料の被膜を該金属シートの反対向きの表面に塗布する段
階と、該第１の層の上記周辺部と上記中央部において同一であ
る開口部のパターンを該第１のフォトレジスト層に設け
る段階と、該層の上記周辺部と該層の上記中央部において異なる開
口部のパターンを該第２のフォトレジスト層に設ける段
階と、該第１及び第２のパターン内の上記開口部に対応する開
口部を有する該シャドーマスクの開孔を形成するため、
上記フォトレジスト層の開口部を通して該金属シートを
エッチングする段階とからなる、方法。