明 钿 書
明の名称
スロ ク ト型シャ ドゥマスク
技術分野
5 この発明は、 シャ ドゥマスク型カラ一受像管に用ぃられるスロ ッ ト型シャ ドゥマスクに 1¾するものでぁる。
背晕茯術
シャ ドゥマスク型カラー受像管は例ぇば第 7図に示すょぅに、 3本の ¾子銃 1 と、 各電子銃 1から射出される ¾子ビーム Bにょ : 10 って赤 ·綠 · 青に発光する蛍光スク リーン 2 と、 蛍光スク リーン
2の手前に配置され、 各 ¾子ビーム Bのぅち、 必要な方向の ¾子 ビームだけをビームァパーチャ 3 Aょり通遇させて不要な方向の 電子ビームを逋断するシャ ドゥマスク 3 とを備ぇ、 面像信号に応 じて電子統 1から射出される ¾子ビームで蛍光スク リーン上の必 15 要なス トラィブ状蛍光体を発光させてカラー画像を映し出すょぅ に構成されてぃる。
そして、 上記受像管に用ぃられるスロッ ト型シャ ドゥマスク 3 ' は通常、 例ぇば厚さ 0 . 1 〜 0 . 3驄の鉄板に、 横方向 0 . 0 8 國 〜 0 . 2 5議、 縦方向 0 . 3 〜 1 . 0 黼の短冊型のビームァパーチ , 20 ャ 3 Aが約 1 0万〜数 1 0万個、 レンガ積状に規則正しく ぁけら レ れ、 各ビームァパーチャ 3 Aはェッチング処理にょって開ロ形成 されてぃる。
レ ところで、 カラー受像管に映し出されるカラー画像はできるだ け明かるぃ方が望ましく、 そぅするためには、 少しでもシャ ドゥ
マスク 3の ¾子ビーム透遇率を良くする必要がぁる。 ー方、 スロ ッ ト型シャ ドゥマスクにぉぃては、 赤 · 緑 · 青の蛍光体の配匱と ビームァバーチャ 3 Aの横方向の配列ビッチとの W係から、 各ビ ームァバーチャの幅が規定され、 また、 シャ ドゥマスクをカラー 受像管に装著する等に際しての成型加ェ時にシャ ドゥマスクが破 損しなぃょぅに各ビームァバーチャの縦方向の長さが規定される, っまり、 むゃみに各ビームァパーチャ間のブリ ッジ部分を細く し てビームァバーチャの開ロ寸法を縦長にすることはできなぃので ぁる。
そこで従来では、 スロ ッ ト型シャ ドゥマスクの锾子ビーム透遇 率を改善する技術として、 米国特許第 4 2 9 3 7 9 2号明細書に ぉぃて第 8図に示すょぅなスロッ ト型シャ ドゥマスク 1 3が提案 されてぃる,
それは、 一枚のマスク扳体 1 4に縦長のビームァバーチャ 1 3 Aを縦横に多数配列して成り、 絨列方向の各ビームァパーチャ 1 3 A間に介在するブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bのぅち 1っぉきのブリ ッジ 1 6 aをマスク扳体 1 4の表面 S ,寄り側へ、 他の 1っぉき のブリ ツジ 1 6 bをマスク板体 1 4の裏面 S s寄り側へ偏位させ、 かっ各ブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bをマスク板体 1 4の厚 Tょり も 簿く形成したものでぁる。
しかしながら、 このょぅなスロ ッ ト型シャ ドゥマスクをェッチ ング処理技術で製造することは困難でぁる それは以下のょぅな 理由にょる
シャ ドゥマスクは、 金 JS薄板の表裹両面にフォ ト レジス トを塗
布、 乾燥し、 次に饞光ェ程で表裹両面のシャ ドゥマスクパターン を所定の位置閲係で密着焼付し、 次ぃで現像、 硬膜、 バーニング の各ェ程を経てェツチングェ程 スプレ ~ェッチングされ、 最終 的にフォ ト レジス ト膜を剝離して製作されてぃる。
ところで、 1 っぉきのブリ ッジ 1 6 aをマスク扳体 1 4の表面 S,寄り側へ、 他の 1っぉきのブリ ツジ 1 6 bをマスク板体. 1 4 の裏面 寄り側へ儸位させるには、 1枚のマスク板体 1 4を表 裏両側面ょりェッチング処理する必要がぁり、 しかも、 ェッチン グ処理時のマスク板体 1 4の搬送速度、 ェ ッチング液をマスク扳 体 1 4に噴射するためのスプレィ ノ ズルのスプレィ圧等を棰めて 厳格に制御する必要がぁる。 これは、 マスク板体 1 4の材料でぁ る金厲簿扳の厚み、 フォ ト レジス ト塗膜の厚み、 フォ ト レジス ト の感度等にバラッキが存在することを前提としながら、 ェッチン グ処理にぉぃてビームァパーチャ 1 3 Aの開ロ寸法と、 ブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bの寸法ぉょび厚さを同時に管理することを意味す る。 しかしながら、 実際にはビームァパーチャ 1 3 Aの開ロ寸法 に最も重点をぉぃてェッチング処理する必要がぁるため、 材料の 厚みが変動すれば、 それに伴ってブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bの厚み も変動する。 従って、 ブリ ッジが所要の厚みょり も蘀く なると強 度低下を招き、 成型加ェ時に破損のぉそれも生ずる。
また、 シャ ドゥマスクのビームァバーチャを通過した電子ビー ムは対応する蛍光体を発光させるため、 シャ ドゥマスクのビーム ァパーチャとス ト ラィ プ状の蛍光体の位置閬係が正確に合致して ぃる必要がぁる。
ところが、 シャ ドゥマスクは蛍光体とともにカラー受像管の攝 搔となってぃるため、 シャ ドゥマスクの電子ビ一ム透過率は約 2 0 %しかなく、 賜極での鼋カ損^は & 0 %にも達する。 例ぇぱ、 2 0型カラー受像管にぉぃて陽極電カが約 2 5 ヮ ッ ト (W ) の場 合、 シャ ドゥマスクではこのぅち 2 0 Wが消费されることになり . これにょってシャ ドゥマスクに約 4 0ての温度上昇が生じ、 その 結果、 シャ ドゥマスクはぉょそ 1 0 0 膨張する。 かかる熱膨 張がシャ ドゥマスクに生ずると、 鼋子ビームと蛍光体との一致が 得られずカラー受像管の色純度が低下することとなる。
そこで従来では、 例ぇば特開昭 4 9 - 7 9 1 7 0号公報に開示 されてぃるょぅに、 シャ ドゥマスクを 2枚の板体で構成し、 第 1 の扳体のスロ ツ ト孔に対応する第 2の扳体のスロ ッ ト孔を密着も しく は微小藺隙を設けて対面させてシャ ドゥマスクの強度を大き く したもの、 ぁるぃは特開昭 4 9 - 1 3 1 6 7 6号公報に開示さ れてぃるょぅに、 シャ ドゥマスクを構成する 2枚のスラィス状シ ャ ドゥマスク (扳体) の多数の開孔が全て重なるょぅに種餍して、 局郎的な熱膨張を防止するものが知られてぃる。 しかしながら、 上記特 昭 4 9 - 7 9 1 9 0号ぉょび特開昭 4 9一 1 3 1 & 7 6 号公報に開示されたシャ ドゥマスクには、 重ね合ゎせた各扳体の スロッ ト孔 (開孔) の位 aが、 例ぇばシャ ドゥマスクパターンの 焼付に用ぃられるマスターパターンの熱膨張、 シャ ドゥマスクの ェッチングェ程にぉける孔形状の歪、 ぉょび各扳体相互の位置合 ゎせ精度等に起因してずれることにょり電子ビーム透過率が変化 する問題点がぁる。
さらに、 シャ ドゥマスクにぉぃては、 各ビームァバーチャの孔 形状のバラッキにょって生ずる透過ムラが問趣となるが、 重ね合 ゎせる各板体のスロ ッ ト孔が同ー形状となるょぅ 製作した場合 は、 各扳体を重ね合ゎせた際の透過ムラが各板体单体の透遇ムラ ょり相乗的に悪く なると云ぅ藺題がぁる。
本発明はこのょぅな事情に璲みてなされたもので、 実施が容易 で、 鼋子ビームの透過率が高く、 かっ強度的にも傻れ、 しかも透 過ムラが少なぃスロ ッ ト型シャ ドゥマスクを提供するこ とをその 目的とする 4
発明の M示
上記目的を達成するために本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマ スクは次のょぅにして構成される。
即ち、 マスク板体に縦長のビームァパーチャを縦横に多数配列 して成り、 縦列方向の各ビームァパーチャ間に介在するブリ ッジ を、 マスク板体の表面側ぉょび惠面側へ偏位させ、 かっ、 各ブリ ッジをマスク板体の JTさょり も薄く形成したスロ ッ ト型シャ ドゥ マスクにぉぃて、 マスク扳体は表扳と ¾板とから成り、 表板ぉょ び惠板に縦長のスロ ッ ト孔を縦横に配列して開ロし、 ;¾板側と裏 板側との相互間でー方惻のブリ ッ ジが他方側のスロ ッ ト孔を分割 することにょり、 上記ビームァバーチャを形成するょぅに、 表板 と惠板とを接合したことを特徴とするものでぁる。
本発明では、 表扳と裹扳とを別々にェッチング処理して、 それ ぞれに縦長のスロ ッ ト孔を形成する。 従ってェッチング処理に際 しては、 当該スロ ッ ト孔の開ロ形状寸法のみを管理するだけで、
所定寸法のブリ ッジが彤成され、 しかもブ ッジの厚さは、 当該 表扳、 又は褢扳の厚さと同ーになる これにょり、 強度的に優れ, 成型加ェ時に睃損のぉそれはなぃ。
また、 表板と裹板とは相 1:にー方倒のブリ ッジが他方側のァパ ーチャ用ス σ ッ ト孔を分割することにょり、 所定サィズのビーム ァパーチャを形成するょぅに配置接合されてぃるだめ、 ブリ ッジ は、 周期的にマスク 倒ぉょびマスク裏面側へ偏位することに なり、 かっ、 各ブリ ッジは表扳又は裏板の約 1 / 2の厚さに形成 されることになる。 從って従来例と同様、 ブリ ッジの厚さが薄ぃ 分だけ電子ビーム透過率が、 とく にシャ ドゥマスクの周辺部で改 善されるのでぁる。
本発明に係るスロ ト型シャ ドゥマスクは、 好ましく はマスク 板体に縦長のビームァバーチャを縦横に多数配列して成り、 縦列 方何の各ビームァバーチャ藺に介在するブリ ツジを、 マスク板体 の表面倒ぉょび裏面側へ偏位させ、 かっ、 各ブリ ッジをマスク板 体の厚さょり も薄く形成したスロ ッ ト型シャ ドゥマスクにぉぃて、 マスク扳体は表板と襄板から成り、 表板ぉょび裏板に縦長のスロ ッ ト孔を縱横に配列して開ロし、 表扳舸と墓扳側との栢互間でー 方側のブリ ッジが他方側のスロ y ト孔を分割することにょり、 上 記ビームァパーチャを形成するょぅに、 表扳と裏扳とを接合する とともに、 ー方側のスロ ッ ト孔の開ロ幅を他方惻のス ッ ト孔の 開ロ幅ょり大き く したことを特徴とするものである。
この場合、 表扳と裏板のスロ ッ ト孔の開ロ輻の差は、 この表扳 と裏板を重ね合ゎせた場合に生じるずれを考盧して决定すること
にょり、 ずれにょる電子ビーム透過率の変化をなくすことができ る.
さらに、 開ロ幅の大きぃ板体 (例ぇば表板) の孔形状のバラッ キを考盧して、 開ロ幅の差を大き くすれば、 重ね合ゎされて出来 上がったシャ ドゥマスクの透過ムラは、 開ロ幅の小さぃ板体の透 過ムラでほとんど決まることになる。 この理由は、 スロ ッ ト ¾シ ャ ドゥマスクのビームァバーチャは短冊型をしてぃる こ とから透 光部分の面穰は、 このビームァパーチャの開ロ幅すなゎち小さぃ 側の開ロ幅が大き く影響し、 ブリ ッジ幅のバラッキの影響は少な ぃこ とにょる β
さらに、 本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクは、 スロ ッ ト 孔の開ロ幅を各扳体で異ならせることに加ぇ、 各板体の板厚を変 ぇることが好ましぃ。 即ち、 スロ y ト孔の開ロ幅が小さぃ方の板 体の板厚を、 開ロ幅が大きぃ方の扳体の板厚ょり薄くする。 この 場合、 扳 Ifの薄ぃ板体の方が、 ヱッチングェ程でスロ y ト孔の孔 形状にパラッキが発生しにく く、 それだけ電子ビーム透過率に与 ぇる彩響は少なく なる。
図面の簡単な銳明
第 1図は、 本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの要部拡大 斜視図、
第 2図は、 別実施例を示すスロ ツ ト型シャ ドゥマスクの要部拡 大正面図、
第 3図は、 第 2図の DI — ffl線矢視断面を模式的に示す断面図、 第 4図は、 さらに別実施例を模式的に示すスロ ッ ト型シャ ドゥ
マスクの拡大断面図、
第 5 a図〜第 5 c図は、 さらに別実施例を模式的に示すスロッ ト孔の幅方向にぉける断面図、 ―
第 6 a図〜第 6 d図は、 さらに別実施例を模式的に示すスロ ッ ト孔の幅方向にぉける断面図、
第 7図は、 カラー受像管の概要図、
第 8図は、 スロ ッ ト型シャ ドゥマスクの従来例を示す要部拡大 斜視図でぁる。
発明を実施するための最良の形態
第 1図は本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの要部を拡大 して示す斜視図でぁる。
このスロ ッ ト型シャ ドゥマスク 3 は表扳 4 a と塞板 4 b とを接 合してマスク扳体 4を構成し、 表板 4 a と裏板 4 bにはそれぞれ 両面からェッチング処理して縦長のスロ ッ ト孔 5 a ♦ 5 bが縱横 に配列、 形成されてぃる。
そして、 表扳 4 a と裏板 4 b とを接合した状藤では、 相互にー 方側のブリ ッジ 6 a · 6 bが他方側のスロ ッ ト孔 5 b · 5 aを均 等に分割するょぅに、 スロッ ト孔 5 a · 5 bの縦方向の位藪が 1 / 2 ビッチだけずらした状態で形成されてぃる。 従って、 ブリ ツジ 6 a · 6 bにょって 2分割された 1 っ 1っのスロ ッ ト ^がビーム ァバーチャ 3 Aを構成することになる。
この表板 4 aぉょび裏扳 4 b は、 例ぇばァルミキル 鋼 (A卜 Ki l led S teel) ゃ、 ニッケル舍有率 3 6 %のィ ンバー (Invar)合 金を材料とする薄ぃ金厲板を用ぃて形成され、 スカー ! 部と称す
る当該シャ ドゥマスクの周緣部をスポッ ト溶接したり、 ポリ ィ ミ ド樹脂系接着剤で接着することにょり接合する。
なぉ、 カラー選択装置にぉける電子ビーム透過率を增大するこ とにょり、 表示画像の輝度を增大する後段集束型のカラー受像管 が、 例ぇば米国特許第 4 3 7 4 4 5 2号明細書にも開示されてぃ るが、 云ぅまでもなく本発明のシャ ドゥマスクとはその構成、 作 用効果を異にするものでぁる。
第 2図は表板 4 aぉょび 4 b のスロ 'ン ト孔 5 a · 5 bを表面 S , 側ょりェッチング処理して形成したものを例示する要部拡大正面 図、 第 3図は第 2図の III— ΠΙ線矢視縦断面図でぁる。 即ち、 マス ク板体 4を構成する表板 4 aぉょび裏板 4 bには、 例ぇば、 横方 向約 0 . 2 8«、 縦方向約 1 . 2 nifflの短冊型のスロ ッ ト孔 5 a · 5 b が縦横に規則正しく並び、 その 1っ 1 っがすりばち状に開孔形成 されてぃる。 なぉ、 表板 4 a と裏板 4 bとを接合した状態では第 1図に示すものと同様、 相互にー方倒のブリ ッジ 6 a . 6 bが他 方側のス ロ ツ ト孔 5 b * 5 aを均等に分割することにょり、 ビー ムァパーチャ 3 Aが形成される。 従って、 縦列方向の各ビームァ パーチャ 3 A閽に介在する 1 っぉきのブリ ッジ 6 a はシャ ドゥマ スクの表面 S ,側へ、 他の 1 っぉきのブリ ッジ 6 bは S面 S 側へ 偏位し、 かっ、 マスク板体全体の) Itさょり も十分薄く なり、 ブリ 'ンジの厚さが薄く なった分だけ電子ビーム Bの透過率は改善され る A
第 4図は、 本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの他の実施 例を示す断面でぁり、 ここでは、 第 3図に示す如く ブリ ッジ 6 a
• 6 bがシャ ドゥマスクの表面側 S tと裏面側 S 2に交互に漏位さ せるのではなく、 ブリ 'ンジ 6 a · 6 bをシャ ドゥマスクの表面倒 S ,と裏面倒 2で、 例ぇば 2: 1 の比率で周期的に偏位させたも ので、 第 3図と同様两面もしく は片面からのェッチング処理にょ り所定のスロ ッ ト孔が形成された表扳 4 a、 裏板 4 I)を接合して 彤成される。
なぉ、 上記したブリ ッジ 6 a · 6 bの傷位比率は、 2 : 1 に限 定されるものでな く、 例ぇば 3: 2、 4: 5等、 整数対整数の比率 でぁれば良く、 必ずしも周期的に爝位させる必要もなぃ。
第 5 a図〜第 5 c図は、 さらに別の実施例を説明するためのス ロ ト孔幅方向の断面図を示すものでぁる。 第 5 a図は表扳 4 a のスロ ッ ト孔開ロ幅 £ ,を裏扳 4 bのスロッ ト孔開ロ幡 ょり小 さ く形成し、 スロ ッ ト孔の両側に例ぇば 2 ひ / mの差を設けて接 合した例を示すもので、 £ ιを 2 0 0 〃 n £ 2を 2 4 0 〃 mと してぃる。 この場合の電子ビーム透過率は表板 4 aのスロ ッ ト孔 にょってのみ影嚳を受ける。
第 5 b図は裏扳 4 bを第 5 a図とは逆にして接合した例を示す もので、 この場合の電子ビーム透過率も表板 4 aのスロ ッ ト孔に ょってのみ彩響を受けることになる。
また、 第 5 c図は、 第 5 b図とは逆に表板 4 a のス D ッ ト孔開 ロ幅ょり基板 4 bのスロ ッ ト幅を小さく形成して接合した例を示 すもので、 この場合には電子ビーム透過率は裏板 4 b e スロ ッ ト 孔にょって影饗を受ける。
なぉ、 スロ ッ ト孔の雨側に設ける差は、 シャ ドゥマスクに要求
される解像度にょりス《 ッ ト孔の配列ビッチ、 スロ ッ ト孔開ロ幅 が変ゎるため、 5〜 5 0 mに設定されることが多ぃ。
このょぅに、 接合する板体の対応する一方のスロ ッ ト孔開ロ幅 を他方のスロ ッ ト孔開ロ幅ょり小さ く形成してぉく ことにょり、 ェッチングェ程等でスロ ツ ト幅の大きぃ、 ー方の板体のスロ y ト 孔の孔形状に歪が生じても、 従来のょぅに電子ビーム透過率に影 響することがなぃため、 実用的にょり擾れたシャ ドゥマズクが得 られる ことになる。
第 6 a図〜第 6 d図は、 第 5 a図〜第 5 c図同様スロ ッ ト孔幅 方向の断面図でぁり、 本発明に係るシャ ドゥマスクのさらに別の 実施例を示すものでぁる。 ここでは、 接合する各板体のスロ ッ ト 孔開ロ幅を異ならしめるこ とに加ぇ、 接合する板体の板厚をも考 慮して、 さらに電子ビーム透過率への影響を少なく したもので、 接合する板体のぅち、 スロ ッ ト孔開ロ幅の小さな方の板体の扳厚 を薄く形成するこ とで達成できる。
ー般的に、 シャ ドゥマスクの製造にぉぃては、 扳厚の簿ぃ方が ェッチング処理にょりスロ ッ ト孔を形成しても孔形状のバラッキ にょる透過ムラの発生が少なぃため、 板厚の蘀ぃ扳体にスロ ッ ト 孔開ロ幅の小さぃスロ ッ ト孔を形成すると、 たとぇ板厚が厚ぃ扳 体に透過ムラが発生しても、 両板体を接合した場合には板厚の厚 ぃ扳体の透過ムラがー体となったマスク板体の透過ムラに影謇す る こ とがな く 、 実用的にさ らに擾れたシャ ドゥマスクを得るこ と ができる
実際にも板厚が 0 . 2 5腿の板体を 2枚接合して形成したシャ ド
ゥマスクょり、 0 . 2 ffl8と 0 . 3瞰の板 )ίの板体を接合したシャ ド ゥマスクのほぅが、 透過ムラは良好でぁった。
なぉ、 第 5 a図〜第 5 c図、 第 6 a図〜第 6 d図にぉける実施 例は、 鼋子ビームが下から上に透過する場合を想定して図示され てぃる。
上記した実施例では、 ー方倒のブリ ッジが他方側のスロ ツ ト孔 を等分割にする場合にっぃて記載したが、 必ずしも等分割にする 必要はなく、 その接合方法等にっぃても、 適宜変形を加ぇて実施 し得ることは云ぅまでもなぃ
産業上の利用可能性
上述の說明からも明らかなょぅに、 カラー受像管のシャ ドゥマ スクに本発明は適用される。
9 事 務
特許協カ条約に基づぃて公開された国際出願
(51)国際特許分類 4
H01J 29/07 (Π)国際公 H番号 WO 89/ 07329
(43)国隨公開曰 !989年 8月 10日(10.B88¾
(21)国際出顔番 # PCT/JP89/00077 (81)指定国
(22)国際出願日 1989年 1月 27曰( 27. 01. 89) DE (欧州特許), PR(欧州特許), OB (欧州特許), IT 欧州 3.;
(31) « 主張番* 特願昍 63-23615 J P. KB, NL (欧州特許), US .
(32) »先曰 1988年 2月 2曰(02. 02. 88) 添付公開書類
(33) 機主張3 JP
(71 ) fctifll人(米国 *除くすべての指定 Bにっぃて)
大日本スクリ一 «Jt»式会社
(DATNIPPON SCREEN MFG. CO., LTD. )[JP/JPD
〒 602 京 «fi?京都市上京区 *川通 内上る 1丁目天神 #*01
Kyoto, (JP)
(72)発明者;ぉょび
(75)翻者 /出 SRA (米国にっぃてのみ) A
1
山本紀雄(YAMAMOTO, Tosh i JP/JP
T522-02 ¾»県彦根市高宮町 480番地の 1
大日本 Siitt*式会社 彦根地区事iSf内 Shiga, (JP)
(74) ft«人
弁理士 深見久 »(FUKAMI,Hisaro)
〒530 大 5S府大 tR市北区南森町 2丁目 1*29号
住友》行南*盯ビル Osaka,(JP)
(54) Title: SLOT-TYPE SHADOW MASK
(54)発明の名称 ス ロ ッ ト 型シ ャ ド ゥ マス ク
(57) Abstract
A slot-type shadow mask (3) used for a color picture tube. The slot-type shadow mask (3) according to the invention has a shadow mask plate (4) composed of a front plate (4a) and a back plate (4b), and the relationship between them is such that the bridges (6a, 6b) on one plate divide the slot holes (5b, 5a) of the other.
•:¾PCTガゼッ ト番号 No. ϊ 2 /1990. セクション II参照
(57)要約 本発明は、 カラー受像管に使用されるスロ ッ ト型シャ ドゥマ スク ( 3 ) に Kする, 本発明に係るスロ y ト型シャ ドゥマスク ( 3 ) は、 シャ ドゥマスクのマスク锒体 ( 4 ) を表板 ( 4 a ) と裏板 ( 4 b ) とで構成するとともに、 表板倒と裏扳倒との相 互間で、 ー方銜のブリ ジ ( 6 a , 6 b ) が他方僂のスロッ ト 孔 ( 5 b , 5 a ) を分割するょぅに接合したものでぁる ·
pc づぃて公開される国睽出 ¾のパンフレッ ト第 ΙΪΪに P T加 ¾国を同定するために使用されるコード
AT ォース卜リ T FR フランス M モーリタニァ
AU ォ一ス卜ラリァ GA ガボン Mff マラゥィ
BB ノ レノ \'ドス GB ィギリス NL ォランダ
BE べルギー HU ハンガリー , NO ノルゥェ
BG ブルガリァ ΙΓ ィタリ一 R0 ル一マニァ
BJ ぺナン JP 曰本 SD スーダン
B ブラジル KP 甎鲜民主主義人民共和国 SE スゥェーデン
CF 中央ァフリカ共和国 R 大》民国 SN セネガル
CG コンゴー LI リヒテンシュタィン SU ソビェト連邦
CH スィス LK スリランカ TD チャード
CM カメルーン LV ルクセンブルグ TG 1 ^ーゴ
DE 西ドィッ MC モナコ US 米国
DK デンマ一ク MG マダガスカル
FI フィンランド ML マリー
明 m 睿 発明の名称
ス口 ッ ト型シャ ドゥマスク
5 この発明は、 シャ ドゥマスク型カラー受像管に用ぃられるスロ ッ ト型シャ ドゥマスクに Mするものでぁる · 背景扶術
シャ ドゥマスク型カラー受像管は例ぇば第 7図に示すょぅに、 3本の ¾子銃 1 と、 各«子銃 1から射出される 子ビーム Bにょ : 10 っ "T赤 ·綠 · 靑に発光する蛍光スク リーン 2 と、 蛍光スク リーン
2の手前に配置され、 各電子ビーム Bのぅち、 必要な方向の ¾子 ビームだけをビームァバーチャ 3 Aょり通通させて不要な方向の 電子ビームを遣断するシャ ドゥマスク 3 とを請ぇ、 西像信号に応 じて ¾子統 1から射出される ¾子ビームで蛍光スク リーン上の必 15 要なス トラィプ状蛍光休を発光させてカラー画像を映し出すょぅ に構成されてぃる,
そして、 上記受像管に用ぃられるスロッ ト型シャ ト-ゥマスク 3 ' は通常、 例ぇば厚さ 0 . 1〜 0 . 3醵の鉄扳に、 横方向 0 . 0 8 議 〜 0 , 2 5 瓤、 緵方向 0 . 3〜 1 . 0 颺の短冊型のビームァパーチ 20 ャ 3 Aが約 1 0万〜数 1 0万個、 レンガ穣状に規則正しく ぁけら レ れ、 各ビームァバーチャ 3 Aはェッチング処理にょって開ロ形成 されてぃる。
レ ところで、 カラー受像管に映し出されるカラー面像はできるだ
V け明かるぃ方が望ましく、 そぅするためには、 少しでもシャ ドゥ
マスク 3の ¾孑ビーム透遢率を良くする必要がぁる。 —方、 スロ y ト型シャ ドゥマスクにぉぃては、 赤 '綠 ' 青の蛍光体の配置と ビームァバーチャ 3 Aの棵方向の配列ビッチとの M係から、 各ビ ームァバーチャの權が規定され、 また、 シ中 ドゥマスクをカラー 受像管に装着する等に療しての成型加ェ時にシャ卞ゥマスクが玻 損しなぃょぅに各ビ一ムァバーチャの縦方向の長さが規定される, っまり、 むゃみに各ビームァパーチャ間のブリ ッジ部分を ¾く し てビームァバーチャの開ロ寸法を ¾長にすることはできなぃので ぁる,
そこで従来では、 スロッ ト型シャ ドゥマスクの ¾子ビーム透遇 率を改善する技術として、 米国特許第 4 2 9 3 7 9 2号明細書に ぉぃて第 &図に示すょぅなスロッ ト型シャ ドゥマスク 1 3が提案 されてぃる,
それは、 一枚のマスク扳体 1 4に璲長のビームァパーチャ 1 3 Aを縦横に多数 S列して成り、 縦列方向の各ビームァパーチャ 1 3 A間に介在するブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bのぅち Iっぉきのブリ ッジ 1 6 aをマスク扳体 1 4の表面 S ,寄り俩へ、 他の 1っぉき のブリ yジ 1 6 bをマスク扳体 1 4の直面 S z寄り倒へ僵位させ、 かっ各ブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bをマスク扳体 1 4の厚 f 丁よりも ¾く彤成したものでぁる ·
しかしながら、 このょぅなスロッ ト型シャ ドゥマスクをェッチ ング処理技術で鼷造することは困難でぁる。 それは以下のょぅな 理由にょる ·
シャ ドゥマスクは、 金厲薄板の表裏两面にフォ トレジス トを ¾
布、 乾燥し、 ^に S光ェ程で表襄両面のシャ ドゥマスクバターン を所定の位置閲係で密着焼付し、 次ぃで現像、 硬腴、 バーニング の各ェ程を経てェッチングェ程でスブレーェッチングされ、 最終 的にフォ ト レジス ト膜を剝離して製作されてぃる ·
ところで、 1っぉきのブリ ッジ 1 6 aをマスク扳体 1 4の表面 S,寄り側へ、 他の 1っぉきのブリ 'ノジ 1 6 bをマスク板体 1 4 の襄面 S ,寄り佣へ钃位させるには、 1枚のマスク扳体 1 4を表 裏两倒面ょりェッチング処理する必要がぁり、 しかも、 ェッチン グ処理時のマスク板体 1 4の搬送速度、 ヱ ッチング液をマスク扳 体 1 4に噴射するためのスブレィノ ズルのスプレィ圧等を極めて 維格に制御する必要がぁる, これは、 マスク扳体 1 4の材料でぁ る金厲薄板の厚み、 フォ トレジス ト塗腹の厚み、 フォ トレジス ト の想度等にパラッキが存在することを前提としながら、 ェッチン グ処理にぉぃてビームァバーチャ J 3 Aの開ロ寸法と、 ブリ ッジ 1 6 a · 1 & bの寸法ぉょび厚さを同時に管理することを意味す る。 しかしながら、 実際にはビ一ムァパーチャ 1 3 Aの開ロ寸法 に最も重点をぉぃてェジチング処理する必要がぁるため、 材料の 厚みが変勳すれば、 それに伴ってブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bの厚み も変動する, 従って、 ブリ ッジが所要の厚みょりも薄く なると強 度低下を招き、 成型加ェ時に破損のぉそれも生ずる。
また、 シャ ドゥマスクのビームァパーチャを通遇した電子ビー ムは対応する蛍光体を発光させるため、 シャ ドゥマスクのビーム ァパーチャとス トラィプ状の蛍光休の位置»係が正確に合致して ぃる必要がぁる。
ところが、 ャ ドゥマスクは蛍光体とともにカラー受像管の 極となってぃるため、 シャ ドゥマスクの電子ビーム透過率は約 2 0 %しかなく、 »核での ¾カ損失は 8 0 %にも達する♦ 例ぇば、 2 0型カラー受像管にぉぃて » ft«カが約 2 5 ヮ ッ ト ( W ) の場 合、 シャ ドゥマスクではこのぅち 2 0 Wが消费されることになり、 れにょってシャ ドゥマスクに約 4 0 ·(;の fi度上舁 生じ、 その 桔果、 シャ ドゥマスクはぉょそ 1 0 0 張する* かかる熱膨 張がシャ ドゥマスクに生ずると、 «子ビームと蛍光体との—致が 得られずカラー受像管の色 度が低下することとなる。
そこで従来では、 例ぇば特開昭 4 9 - 7 9 1 7 0号公報に開示 されてぃるょぅに、 シャ ドゥマスクを 2枚の扳体で構成し、 第 1 の板体のスロッ ト孔に対応する第 2の板体のス πッ ト孔を崈着も しく は微小間睐を設けて対面させてシャ ドゥマスクの強度を大き く したもの、 ぁるぃは特開昭 4 9 - 1 3 1 6 7 6号公報に開示さ れてぃるょぅに、 シャ ドゥマスクを搛成する 2枚のスラィス状シ ャ ドゥマスク (扳体) の多数の開孔が全て重なるょぅに積屠して、 局都的な熱 張を防止するものが知られてぃる · しかしながら、 上 SS特開昭 4 9 - 7 9 1 9 0号ぉょび特開昭 4 9 - 1 3 1 6 7 6 号公報に開示されたシャ ドゥマスクには、 重ね合ゎせた各扳体の ス o ト孔 (開孔) の位置が、 例ぇばシャ ドゥマスクバターンの 燒付に用ぃられるマスターパターンの熱膨張、 シャ ドゥマスクの ェッチングェ程にぉける孔形状の歪、 ぉょび各板体相互の位置合 ゎせ精度等に起因してずれることにょり ¾子ビーム透遇率が変化 する問趙点がぁる
さらに、 シャ ドゥマスクにぉぃては、 各ビームァパーチャの孔 形状のパラッキにょって生ずる透通ムラが問翘となるが、 重ね合 ゎせる各扳体のスロツ ト孔が同ー形状となるょぅ 製作した場合 は、 各板休を重ね合ゎせた際の透遇ムラが各板体単体の透通ムラ ょり相乗的に «くなると云ぅ ISSがぁる ·
本発明はこのょぅな事情に »みてなされたもので、 実 Jfeが容易 で、 電子ビームの透通率が高く、 かっ強度的にも«れ、 しかも透 通ムラが少なぃスロ ッ ト型シャ ドゥマスクを提供することをその 目的とする *
明の M示
上記目的を達成するために本発明に係るスロッ ト型シャ ドゥマ スクは次のょぅにして構成される
即ち、 マスク扳体に縦長のビームァパーチャを搽横に多数配列 して成り、 縱列方向の各ビームァバーチャ間に介在するブリ ッジ を、 マスク板体の表面倒ぉょび裏面側へ傭位させ、 かっ、 各ブリ ッジをマズク板体の厚さょりも薄く形成したス口 ッ ト型シャ ドゥ マスクにぉぃて、 マスク扳体は表扳と裏扳とから成り、 表板ぉょ び裹板に 長のスロ ッ ト孔を縦横に配列して搠ロし、; *L扳側と ¾ 扳側との相互醐でー方側のブリ ジが他方側のスロ ッ ト孔を分割 することにょり、 上言 Sビームァパーチャを形成するょ に、 ¾板 と裹板とを接合したことを特徴とするものでぁる。
本発明では、 表扳と赢扳とを別々にェッチング処理して、 それ ぞれに «f長のスロ ツ ト孔を形成する * 従ってェッチング処理に際 しては、 当垓スロ ッ ト孔の開ロ形状寸法のみを管理するだけで、
所定寸法のブリ ッジが形成され、 しかもブリ ッジの厚さは、 当垓 表板、 又は裏扳の厚さと同ーになる これにょり、 強度的に擾れ、 成型加ェ時に被損のぉそれはなぃ ·
また、 表扳と裏板とは相互にー方 のブリ ッジが他方側のァパ —チャ用スロ y ト孔を分割することにょり、 所定サィズのビーム ァバーチャを形成するょぅに K置接合されてぃるため、 ブリ ッジ は、 周期的にマスク表面側ぉょびマスク赢面慟へ傷位することに なり、 かっ、 各ブリ ツジは表扳又は惠扳の約 1 / 2の厚さに形成 されることになる · 従って従来例と同様、 ブリ ッジの厚さが薄ぃ 分だけ ¾子ビーム透通率が、 とく にシャ ドゥマスクの周辺都で改 善されるのでぁる.
本発明に係るスロ y ト型シャ ドゥマスクは、 好ましく ばマスク 扳体に縦長のビームァパーチャを縦検に多数 S列して成り、 縱列 方向の各ビームァパ—チャ藺に介在するブリ ッジを、 マスク板体 の表面俚ぉょび裹面倒へ偏位させ、 かっ、 各ブリ ッジをマスク板 体の厚さょりも薄く形成したスロ ッ ト型シャ ドゥマスクにぉぃて、 マスク扳体は表扳と裏扳から成り、 表扳ぉょび裏板に縱長のスロ . ッ ト孔を搽根に配列して開ロし、 表扳衡と赢板個との相互間でー 方倒のブリ ッジが他方倒のスロ y ト孔を分割することにょり、 上 記ビームァパーチャを形成するょぅに、 表板と裏扳とを接合する とともに、 ー方恻のスロ V ト孔の開ロ稱を他方倒のス》 ッ ト孔の 開ロ幅ょり大き く したことを特徴とするものでぁる
この塲合、 表板と惠扳のスロ ッ ト孔の開ロ幅の差は、 この表扳 と裏板を重ね合ゎせた場合に生じるずれを考慮して决 ¾すること
にょり、 ずれにょる ¾子ビーム透遇率の変化をなくすことができ も.
さらに、 開ロ幅の大きぃ板体 (例ぇば表板) の孔形状のバラッ キを考盧して、 蘭ロ權の差を大き くすれば、 重ね合ゎされて出来 上がったシャ ドゥマスクの透遇ムラは、 開ロ幅の小さぃ扳体の透 通ムラでほとんど決まることになる, この理由は、 スロ ッ ト ¾シ ャ ドゥマスクのビームァバーチャは短冊型をしてぃることから透 光部分の面穣は、 このビームァパーチャの開ロ幅すなゎち小さぃ 倒の開ロ幅が大き く彩響し、 ブリ · ジ幅のバラッキの彩響は少な ぃこ とにょる e
さ らに、 本発明に係るス口 ツ ト型シャ ドゥマスクは、 スロ ト 孔の開ロ權を各扳体で異ならせるこ とに加ぇ、 各板体の板厚を変 ぇることが好ましぃ。 即ち、 スロ ッ ト孔の開ロ欐が小さぃ方の板 体の扳厚を、 開ロ幅が大きぃ方の板体の板厚ょり薄くする。 この 場合、 板!:の薄ぃ扳体の方が、 ェッチングェ程でスロ ッ ト孔の孔 形状にバラッキが発生しに く く、 それだけ ¾子ビーム透過率に与 ぇる彩響は少なくなる,
ΐ¾面の 18単な銳明
第 1図は、 本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの要部拡大 斜視図、
第 2図は、 別実施例を示すス α ッ ト型シャ ドゥマスクの要部拡 大正面図、
第 3図は、 第 2図の DI— IB線矢視断面を模式的に示す断面図、 第 4図は、 さらに別実施例を模式的に示すスロ ッ ト型シャ ドゥ
マスクの拡大断面図、
第 5 a図〜第 5 c図は、 さらに別実施倂を模式的に示すスロッ ト孔の韆方向にぉける断面図、
第 6 a図〜第 6 d図は、 さらに別実施例を模式的に示すスロッ ト孔の 18方向にぉける断面図、
第 7図は、 カラー受像管の概要図、
第 8図は、 スロッ ト型シャ ドゥマスクの従来例を示す要部拡大 斜視図でぁる ·
明を荬施するための ¾良の形態
第 1図は本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの要部を拡大 して示す斜視図でぁる。
このスロシ ト型'ンャ ドゥマスク 3 は表扳 4 a と翕板 4 bとを接 合してマスク扳体 4を構成し、 表板 4 aと裏板 4 bにはそれぞれ 雨面からェッチング処理して縱長のスロッ ト孔 5 a · 5 bが搽横 に配列、 形成されてぃる。
そして、 表扳 4 a と S扳 4 bとを接合した状 でば、 相互にー 方倒のブリ ッジ 6 a · 6 bが他方倒のスロッ ト孔 5 b · 5 aを均 等に分 Wするょぅに、 スロ ト孔 5 a · 5 bの弒方向の位 Ϊが 1 /
2 ビッチだけずらした状 IIで形成されてぃる。 従って、 ブリ ッジ 6 a · & bにょって 2分割された 1っ 1っのスロッ ト孔がビーム ァバーチャ 3 Aを構成することになる。
この表扳 4 ぉょぴ裹板 4 bは、 例ぇばァルミキル「鋼 (Α Γ- K i l led Steel) ゃ、 ニッケル舍有率 3 6 %のィ ンバー (Invar)合 金を材料とする薄ぃ金厲扳を用ぃて形成され、 スカー ト部と称す
る当該シャ ドゥマスクの )¾縁部をスポッ ト瑢接したり、 ポリィ ミ ド樹脂系接着剤で接着することにょり接合する *
なぉ、 カラー選択装置にぉける ¾子ビーム透通率を堆大するこ とにょり、 表示西像の姆度を坩大する後段集束型のカラー受像管 が、 例ぇば米国特許第 4 3 7 4 4 5 2号明細害にも開示されてぃ るが、 云ぅまでもなく本発明のシャ ドゥマスクとはその構成、 作 用効果を異にするものでぁる,
第 2図は表扳 4 aぉょび 4 bのス口 ツ ト孔 5 a · 5 bを表面 S 側ょりェッチング処理して形成したものを例示する要部拡大正面 図、 第 3図は第 2図の — HI線矢視縱断面図でぁる。 即ち、 マス ク扳体 4を構成する表板 4 aぉょび裏板 4 bには、 例ぇば、 横方 向約 0 . 2黼、 縱方向約 1 . 2 ωの短冊型のスロ ッ ト孔 5 a · 5 b が縦横に規則正しく並び、 その 1 っ 1 っがすりばち状に開孔形成 されてぃる, なぉ、 表板 4 a と裹钣 4 bとを接合した状想では第 1図に示すものと同様、 相互にー方倒のブリ ッジ 6 a · 6 bが他 方捆のスロ ッ ト孔 5 b · 5 aを均等に分割することにょり、 ビー ムァバーチャ 3 Aが形成される, 従って、 縱列方向の各ビームァ バーチャ 3 Alaに介在する 1っぉきのブリ ッジ 6 aはシャ ドゥマ スクの表面 S ,側へ、 他の 1っぉきのブリ ッジ 6 bは惠面 S ,倒へ 偏位し、 かっ、 マスク扳体全体の厚さょり も十分薄ぐなり、 ブリ ッジの厚さが薄くなった分だけ電子ビーム Bの透通率は改善され る《
第 4図は、 本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの他の実施 例を示す断面でぁり、 ここでは、 第 3図に示す如く ブリ ッジ 6 a
• 6 bがシャ ドゥマスクの表面倒ミ ^と赢面倒 S -に交互に偏位さ せるのではなく、 ブリ ジ 6 a ' & bをシャ ドゥマスクの表面倒 S ,と裏面倒 S ,で、 例ぇば 2 Ϊ 1の比率で周期的に僞位させたも ので、 第 3國と同橼两面もしく は片面からのェッチング処理にょ り所定のスロッ ト孔が形成された表抿 4 a、 裏扳 4 1)を接合して 形成される.
なぉ、 上記したブリ ッジ 6 a · 6 bの傷位比率は、 2: 1に限 定されるものでなく、 例ぇば 3 : 2、 4 : 5等、 整数対整数の比率 でぁれば良く、 必ずしも周期的に儇位させる必要もなぃ。
第 5 a図〜第 5 c SIは、 さらに別の実施例を説明するためのス ロ ッ ト孔權方向の断面囪を示すものでぁる, 第 5 a図は表板 4 a のスロ ッ ト孔翎ロ權 を惠扳 4 bのス σ ッ ト孔開ロ幅 ょり小 さ く形成し、 スロ ッ ト孔の两倒に例ぇば 2 0 mの差を設けて接 合した例を示すもので、 1を 2 0 0 〃 m、 £ 2を 2 4 0 と してぃる, この場合の 子ビーム透適率は表板 4 a のスロ ッ ト孔 にょってのみ彩饕を受ける
第 5 b図ば裏板 4 bを第 5 a図とは逆にして接合した例を示す もので、 この場合の 子ビーム透通率も表板 4 aのスロ ッ ト孔に ょゥてのみ彩蕃を受けることになる。
また、 第 5 c図は、 第 5 b図とは逆に表板 4 aのスロ ッ ト孔開 ロ幅ょり赢扳 4 bのスロッ ト幅を小さく形成して接合した例を示 すもので、 この場合には ¾子ビーム透遇率は裏板 4 b スロ "ノ ト 孔にょって影響を受ける。
なぉ、 スロ ッ ト孔の雨倒に設ける差は、 シャ ドゥマスクに要求
される解像度にょりス nッ ト孔の配列ビッチ、 スロ ツ ト孔開ロ輔 が変ゎるため、 5〜 5 0 # mに設定されることが多ぃ β
このょぅに、 接合する扳体の対応する一方のスロ ッ ト孔開ロ幅 を他方のスロ ッ ト孔開ロ幅ょり小さ く形成してぉく ことにょり、 ェッチングェ程等でスロ ッ ト幅の大きぃ、 ー方の板体のスロ ツ ト 孔の孔形状に歪が生じても、 従来のょぅに電子ビーム透遇率に彩 響することがなぃため、 実用的にょり優れたシャ ドゥマズクが得 られることになる。
第 6 a図〜第 6 d図は、 第 5 a図〜第 5 c図同様スロ ッ ト孔幅 方向の断面図でぁり、 本発明に係る シャ ドゥマスクのさらに別の 実施例を示すものでぁる。 ここでは、 接合する各板体のス o ッ ト 孔醐ロ糂を異ならしめることに加ぇ、 接合する板体の板厚をも考 慮して、 さらに電子ビーム透通率への彩響を少なく したもので、 接合する板体のぅち、 スロ ッ ト孔開ロ幅の小さな方の板体の板厚 を瑰く形成することで達成できる。
ー般的に、 シャ ドゥマスクの製造にぉぃては、 扳厚の薄ぃ方が ェッチング処理にょりスロ ッ ト孔を形成しても孔形状のバラッキ にょる透遇ムラの発生が少なぃため、 板厚の瑰ぃ板体にスロ ッ ト 孔開ロ稱の小さぃスロッ ト孔を形成すると、 たとぇ板厚が厚ぃ板 体に透遇ムラが発生しても、 両板体を接合した場合には板厚の厚 ぃ板体の透通ムラがー体となったマスク扳体の透遇ムラに彩響す ることがな く、 実用的にさらに擾れたシャ ドゥマスクを得ること ができる。
実際にも扳)?:が 0 . 2 5咖の板体を 2枚接合して形成したシャ ド
ゥマスクょり、 0 . 2鼸と 0 . 3隨の板 I?の板体を接合したシャ ド ゥマスクのほぅが、 透通ムラは良好でぁった。
なぉ、 第 5 a図〜第 5 c図、 第 6 a図〜第 6 d図にぉける実施 例は、 «子ビームが下から上に透通する場合を想定して図示され てぃる *
上記した実旖例では、 ー方倒のブリ ッジが他方例のスロ ッ ト孔 を等分割にする場合にっぃて記載したが、 必ずしも等分割にする 必要はなく、 その接合方法等にっぃても、 適宜変形を加ぇて実攄 し得ることは云ぅまでもなぃ
産業上の利用可能性
上述の說明からも明らかなょぅに、 カラー受像管のシャ ドゥマ スクに本発明は適用される。
国 ( 事 務 S
特許協カ条約に基づぃて公開された国際出願
(51)国賺特許分類 *
H01J 29/07 (ID国 m公 ϋ番 s WO 89/ 07329
A1
(43)国難公 MB 1989年 8月 10B (10.08.89)
(21)国際出願 #哥 PCT/JP89/00077 (81)指定国
(22)国陳出顔日 1989年 1月 27曰(27. 01. 89) D E (欧州特許 ), FR(欧州特許 ), OB (欧州特許). I T (_欧州 ) 特康昍 63-23615 J P, R, NL (欧州特許), US .
(32)擾先日 1988年 2月 2曰( 02. 02. 88) 添付公 B»« assia¾}吿眷
(33) «^權主》§1 JP
(71 出91人(米 B4除くすべての指定国にっぃて)
大日本スクリー «it株式会社
(DAINIPPON SCREEN MFG. CO., LTD. ) [JP/JP3
干 602京 ®府京《市上京区》川通 内上る 1丁目天? MW1番地の 1
Kyoto, ( JP)
(72)発明者;ぉょぴ
(75)翻者 /出 ΒΙΛ (米国にっぃてのみ)
山本杞雄 ( ΥΑΜΑΜΟΤΟ, Tosh i o) J P/J P〕
T522-02 ¾»県彦根市高宮町 480番地の 1
大曰本 ¾itt¾式会社 彦根地区事! ^内 Shiga,
(74)代理人
弁理士 深見久 »(FUKAMI,Hiaaro)
T530 大 R府大! 6市北区南森町 2T目 1#29号
住友 »行 町ビル Osaka,(JP)
(54) Title: SLOT-TYPE SHADOW MASK
(54)発明の名称 ス ロ ッ ト 型シ ャ ド ゥ マス ク
(57) Abstract
A slot-type shadow mask (3) used for a color picture tube. The slot-type shadow mask (3) according to the invention has a shadow mask plate (4) composed of a front plate (4a) and a back plate (4b), and the relationship between them is such that the bridges (6a, 6b) on one plate divide the slot holes (5b, 5a) of the other.
• PCTガゼッ ト番号 No. ί2 / 1990,セクション II参照
(57)要約
本発明は、 カラー受像脊に使用されるス πッ ト型シャ ドゥマ スク ( 3 ) に Kする · 本発明に係るスロ ツ ト型シャ ドゥマスク ( 3 ) は、 シャ ドゥマスクのマスク扳体 ( 4 ) を表扳 (4 a ) と赢扳 ( 4 b ) と 構成するとともに、 表扳僳と裏扳僅との相 互簡で、 一方倒のブリ ジ ( 6 a , 6 b ) が他方側のス πツ ト 孔 ( 5 b, 5 a ) を分 ¾Wするょぅに接合したものでぁる ·
PCTに基づぃて公 される国睽出¾のパンフレヅ ト第 1頁に PCT加 ¾国を同定するために使用されるコード ォース卜リァ FR フランス モ一リタニァ
ォース卜ラひァ GA ガボン マラゥィ
/ レ八 'ドス GB ィギリス ォランダ
ぺルギ一 ハンガリ一 , ノルゥェー
プルガリァ IT ィタリー ルーマニァ- べナン JP B本 ス一ダン
ブラジル KP 翦鲜民主主 ¾6人民共和国 スゥェ一デン
CF 中央ァフリ: ir共和国 KR -大練民国 セネガル
CG コンゴー Lr リヒテンシュタィン ソビェト連邦
CH スィス Lie スリラン: チャ—ド
CH ガメル一ン s ルクセンブルグ 1 ^ーゴ
DE 西ドィッ MC モナコ 米国
DK デンマーグ HG マダガスカル
FI フィンランド ML マリー
明 書
発明の名称
ス α シ ト型シャ ドゥマスク
枝術分野
5 この発明は、 シャ ドゥマスク型カラー受像管に用ぃられるス Ρ ッ ト型シャ ドゥマスクに Μするものでぁる ·
背景饫術
シャ ドゥマスク型カラー受像管は例ぇば第 7図に示すょぅに、 3本の ¾子銃 1 と、 各«子銃 1から射出される霄子ビーム Βにょ
10 っ *Τ赤 ·綠 · 音に発光する蛍光スク リーン 2 と、 蛍光スク リーン
2の手前に配匿され、 各 ¾子ビーム Bのぅち、 必要な方向の ¾子 ビームだけをビームァバーチャ 3 Aょり通通させて不要な方向の 電子ビームを速断するシャ ドゥマスク 3 とを備ぇ、 西像信号に応 じて電子统 1から射出される ¾子ビームで蛍光スク リーン上の必 15 要なス トラィブ状蛍光体を発光させてカラー西像を映し出すょぅ に構成されてぃる,
そして、 上 受像管に用ぃられるスロッ ト型シャ ドゥマスク 3 ' は通常、 例ぇば厚さ 0 . 1〜 0 . 3鼴の鉄板に、 横方向 0 . 0 8驄 〜 0 . 2 5 議、 縱方向 0 . 3〜 1 . 0 朧の短冊型のビームァパーチ レ 20 ャ 3 Aが約 1 0万〜敷 1 0万偭、 レンガ積状に規則正しくぁけら レ れ、 各ビームァバーチャ 3 Aはェッチング処理にょって開ロ形成 されてぃる。
レ ところで、 カラー受像管に映し出されるカラー面像はできるだ け明かるぃ方が望ましく、 そぅするためには、 少しでもシャ ドゥ
マスク 3の 孑ビーム透通率を Sくする必要がぁる。 ー方、 スロ ッ ト型シャ ドゥマスクにぉぃては、 赤 ' 綠 ' 資の蛍光体の配置と ビームァバーチャ 3 Aの横方向の配列ビッチとの閼係から、 各ビ ームァバーチャの幡が規定され、 また、 シャ ドゥマスクをカラー 受像管に装著する等に隆しでの成型加ェ時にシャ ドゥマスクが玻 換しなぃょぅに各ビームァパーチャの t¾方向の長さが規定される, っまり、 むゃみに各ビームァバーチャ間のブリ ッジ部分を緘く し てビームァバーチャの翻ロ寸法を縱長にすることはできなぃので ぁる,
そこで従来では、 スロッ ト型シャ ドゥマスクの ¾子ビーム透遇 率を改善する技術として、 米国特許第 4 2 9 3 7 9 2号明緘書に ぉぃて第 &図に示すょぅなス a y ト型シャ ドゥマスク 1 3が提案 されてぃる ·
それば、 ー枚のマスク扳体 1 4に fif長のビームァパーチャ 1 3 Aを縦横に多数 S列して成り、 縱列方向の各ビームァパーチャ 1 3 A間に介在するブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bのぅち 1っぉきのブ、} yジ 1 6 aをマスク板体 1 4の表面 S,寄り側へ、 他の 1っぉき のブリ "ノジ 1 6 bをマスク扳体 1 4の惠面 S «寄り側へ 位させ、 かっ各ブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bをマスク扳体 1 4の fff Tょりも ¾く形成したものでぁる,
しかしながら、 このょぅなスロッ ト型シャ ドゥマスクをェッチ ング処理技街で S3造することは困難でぁる, それは以下のょぅな 理由にょる'
シャ ト'ゥマスクは、 金厲薄扳の表裏两面にフォ トレジス トを
布、 乾燥し、 次に Λ光ェ程で表襄両面のシャ ドゥマスクパターン を所定の位置 I»係で密着焼付し、 次ぃで現像、 硬腴、 バーニング の各ェ程を柽てェシチングェ程でスプレーェツチングされ、 最終 的にフォ トレジス ト腴を剝雕して魁作されてぃる,
ところで、 1っぉきのブリ ッジ 1 6 aをマスク扳体 1 4の表面 S,寄り拥へ、 他の 1っぉきのブリ 'ノジ 1 6 bをマスク板体 1 4 の惠面 S ,寄り佣へ儻位させるには、 1枚のマスク板体 1 4を表 裹两倒面ょりェッチング処理する必要がぁり、 しかも、 ェッチン グ処理時のマスク板体 1 4の搬送速度、 ェ ッチング液をマスク板 体 1 4に噴射するためのスブレィ ノ ズルのスプレィ圧等を極めて 厳格に制御する必要がぁる, これは、 マスク板体 1 4の材料でぁ る金厲薄扳の厚み、 フォ ト レジス ト塗膜の厚み、 フォ トレジス ト の想度等にバラッキが存在することを前提としながら、 ェッチン グ処理にぉぃてビームァバーチャ J 3 Aの開ロ寸法と、 ブリ ッジ 1 6 a · 1 & bの寸法ぉょび厚さを同時に管理することを意味す る。 しかしながら、 実際にはビームァパーチャ 1 3 Aの開ロ寸法 に最も重点をぉぃてェッチング処理する必要がぁるため、 材料の 厚みが変動すれば、 それに伴ってブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bの厚み も変動する。 従つて、 ブリ ッジが所要の厚みょり も ¾く なると強 度低下を招き、 成型加ェ時に破損のぉそれも生ずる
また、 シャ ドゥマスクのビームァパーチャを通遇した¾子ビー ムは対応する蛍光体を発光させるため、 シャ ドゥマスクのビーム ァパーチャとス トラィプ状の蛍光体の位置1»係が正確に合致して ぃる必要がぁる。
ところが、 ャ ドゥマスクは蛍光体とともにカラー受像管の » 極となってぃるため、 シャ ドゥマスクの電子ビーム透過率は約 2 0 %しかなく、 »極での «カ»失は 8 0 %にも连する * 例ぇば、 2 0型カラー受像管にぉぃて » ¾ ¾カが約 2 5ヮ ッ ト (W ) の場 合、 シャ ドゥマスクではこのぅち 2 0 Wが消费されることになり、 :れにょってシャ ト *ゥマスクに約 4 0 ·(:の fi度上昇力生じ、 その 桔果、 シャ ト'ゥマスクはぉょそ 1 0 Ο τ/ πι Κ張する · かかる熱蟛 張がシャ ドゥマスクに生ずると、 ¾子ビームと蛍光体との一致が 得られすカラー受像管の色缄度が低下することとなる *
そこで従来では、 例ぇば特開昭 4 9 - 7 9 1 7 0号公報に開示 されてぃるょぅに、 シャ ドゥマスクを 2枚の板体で構成し、 第 1 の扳体のスロッ ト孔に対応する第 2の板体のス αッ ト孔を崈着も しく は微小簡睐を設けて対面させてシャ ドゥマスクの強度を大き く したもの、 ぁるぃは特開昭 4 9 - 1 3 1 6 7 6号公報に開示さ れてぃるょぅに、 シャ ドゥマスクを構成する 2枚のスラィス状シ ャ ドゥマスク (扳体) の多数の開孔が全て重なるょぅに稜雇して、 局部的な热 張を防止するものが知られてぃる · しかしながら、 上記特開昭 4 9 - 7 9 1 9 0号ぉょび特開昭 4 9 - 1 3 1 6 7 6 号公報に開示されたシャ ドゥマスクには、 重ね合ゎせた各扳体の ス Gッ ト孔 (蘭孔) の位髹が、 例ぇばシャ ドゥマスクパターンの 焼付に用ぃられるマスターバターンの熱膨張、 シャ ドゥマスクの ェッチングェ程にぉける孔形状の歪、 ぉょび各扳体相互の位置合 ゎせ精度等に起因してずれることにょり電子ビーム透遇率が変化 する問趙点がぁる。
さらに、 シャ ドゥマスクにぉぃては、 各ビ一ムァパーチャの孔 形状のパラッキにょって生ずる透通ムラが問 ¾となるが、 重ね合 ゎせる各扳体のスロッ ト孔が同ー形状となるょぅ 製作した場合 は、 各扳体を重ね合ゎせた傺の透通ムラが各板体単体の透通ムラ ょり相乗的に «くなると云ぅ躕理がぁる ·
本発明はこのょぅな事情に艦みてなされたもので、 実施が容易 で、 ¾子ビームの透通率が高く、 かっ強度的にも傻れ、 しかも透 遇ムラが少なぃスロ ッ ト型シャ ドゥマスクを提供することをその 目的とする。
発明の 1»示
上記目的を達成するために本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマ スクは次のょぅにして構成される,
即ち、 マスク板体に縦長のビームァバーチャを耰横に多数配列 して成り、 縦列方向の各ビームァバーチャ闢に介在するブリ ッジ を、 マスク板休の表面側ぉょび裏面側へ偏位させ、 かっ、 各ブリ ッジをマズク板体の厚さょり も薄く形成したス口 ッ ト型シャ ドゥ マスクにぉぃて、 マスク扳体は表扳と裏板とから成り、 表扳ぉょ び裏扳に縱長のスロ ツ ト孔を縱横に K列して開ロし、 扳側と S 板拥との相互簡で一方側のブリ 5/ジが他方倒のス口 ッ ト孔を分割 することにょり、 上記ビームァパーチャを形成するょ に、 ¾扳 と裹板とを接合したことを待徴とするものでぁる。
本発明では、 表板と惠扳とを別々にェッチング処理して、 それ ぞれに 1¾長のスロ ッ ト孔を形成する * 従ってェッチング処理に際 しては、 当该スロ ッ ト孔の開ロ形状寸法のみを管理するだけで、
所定寸法のブリ " /ジが形成され、 しかもブリ ッジの厚さは、 当铵 表板、 又は ¾板の厚さと同—になる * これにょり、 強度的に «れ、 成型加ェ時に破損のぉそれはなぃ ·
また、 表扳と裏扳とは相互にー方捆のブリ ッジが他方倒のァバ ーチャ用ス α ッ ト孔を分割することにょり、 所定サィズのビーム ァパーチャを形成するょぅに Κ置接合されてぃるため、 ブリ ッジ は、 周斯的にマスク表面例ぉょびマスク裹面倒へ頃位することに なり、 かっ、 各プリ ツジは表扳又は赢扳の約 1 / 2の厚さに形成 されることになる。 従って従来例と同様、 ブリ ッジの厚さが薄ぃ 分だけ電子ビーム透通率が、 とく にシャ ドゥマスクの周辺部で改 善されるのでぁる。
本発明に係る久ロ V ト型シャ ドゥマスクは、 好ましくはマスク 扳体に縱長のビームァバーチャを搽横に多数 列して成り、 縱列 方向の各ビームァバーチャ間に介在するブリ ッジを、 マスク板体 の表面倒ぉょび裹面倒へ 位させ、 かっ、 各ブリ ツジをマスク板 体の厚さょりも薄く形成したスロッ ト型シャ ドゥマスクにぉぃて、 マスク扳体は表扳と裏扳から成り、 表扳ぉょび裹扳に縱長のスロ · ト孔を接横に Κ列して開ロし、 表扳傈と裹扳倒との相互間でー 方倒のブリ ッジが他方倒のスロ ツ ト孔を分割することにょり、 上 13ビームァバーチャを形成するょぅに、 表板と襄板とを接合する とともに、 一方樹のスロ y ト孔の開ロ幡を他方倒のス ッ ト孔の 開ロ幅ょり大きく したことを特徴とするものでぁる,
この場合、 表扳と裏锒のスロ ツ ト孔の開ロ幅の差は、 この表扳 と裏板を重ね合ゎせた場合に生じるずれを考 ¾して决定すること
にょり、 ずれにょる ¾子ビーム透遇率の変化をなくすことができ る《
さらに、 開ロ幅の大きぃ板体 (例ぇば表板) の孔形状のパラッ キを考盧して、 開ロ幅の差を大き くすれば、 重ね合ゎされて出来 上がゥたシャ ドゥマスクの透遇ムラは、 開ロ輻の小さぃ扳体の透 通ムラでほとんど決まることになる, この理由は、 スロ ッ ト isシ ャ ドゥマスクのビームァパーチャは短冊型をしてぃることから透 光部分の面 »は、 このビームァパーチャの開ロ幅すなゎち小さぃ 個の開ロ轜が大き く彩響し、 ブリ ッジ幅のバラッキの彩響は少な ぃことにょる e
さ.らに、 本発明に係るス α ッ ト型シャ ドゥマスクは、 ス σ ッ ト 孔の蘭ロ «Iを各扳体で異ならせることに加ぇ、 各板体の板厚を変 ぇることが好ましぃ * 即ち、 スロ ッ ト孔の開ロ輾が小さぃ方の板 体の板厚を、 開ロ幅が大きぃ方の板体の板厚ょり薄くする。 この 場合、 板 の薄ぃ板体の方が、 工 ッチングェ程でスロ ッ ト孔の孔 形状にバラッキが発生しにく く、 それだけ電子ビーム透過率に与 ぇる彩響は少なく なる,
园面の簡牟な ¾明
第 1図は、 本発明に係るスロ y ト型シャ ドゥマスクの要部拡大 斜視図、
第 2図は、 別実施例を示すス Π y ト型シャ ドゥマスクの要部拡 大正面図、
第 3図は、 第 2図の IE— ΙΠ線矢視断面を模式的に示す断面図、 第 4図は、 さらに別実施例を模式的に示すスロ V ト型シャ ドゥ
マスクの拡大断面図、
第 5 a図〜第 5 c図は、 さらに別実施倂を模式的に示すスロッ ト孔の權方商にぉける断面図、
第 6 a図〜第 6 d図は、 さらに別実旌例を模式的に示すスロッ ト孔の瞄方向にぉける断面図、
第 7図は、 カラー受像管の概要図、
第 8図は、 ス αッ ト型'ンャ ドゥマスクの従来例を示す要部拡大 斜視図でぁる
明を寞施するための ¾良の形態
第 1図は本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの要部を拡大 して示す斜視図でぁる。
このスロ ッ ト型シャ ドゥマズク 3は表扳 4 a と直板 4 b とを接 合してマスク扳体 4を構成し、 表扳 4 a と襄板 4 bにはそれぞれ 両面からェッチング処理して縱長のスロ y ト孔 5 a · 5 bが 横 に配列、 形成されてぃる。
そして、 表扳 4 aと鳶扳 4 b とを接合した状萠では、 相互にー 方櫥のブリ ッジ 6 a · 6 bが他方倒のスロッ ト孔 5 b ' 5 aを均 等に分 ttするょぅに、 スロッ ト孔 5 a · 5 bの縦方向の位置が 1 / 2 ビッチだけずらした状憊で形成されてぃる, 従って、 ブリ ッジ 6 a · 6 bにょって 2分 #1された 1っ 1っのスロッ ト孔がビーム ァバーチャ 3 Aを構成することになる。
この表扳 4 aぉょび裹板 4 bは、 例ぇばァルミキル【'銅 (AI- Killed Steel) ゃ、 ニッケル舍有率 3 6 %のイ ンバー (Invar)合 金を材料とする薄ぃ金厲扳を用ぃて形成され、 スカート都と称す
る当垓シャ ドゥマスクの周緣部をスポッ ト溶接したり、 ポリィ ミ ド樹脂系接着剤で接着することにょり接合する *
なぉ、 カラー選択装置にぉける電子ビーム透遇率を增大するこ とにょり、 表示西像の輝度を增大する後段集束型のカラー受像管 が、 例ぇば米国特許第 4 3 7 4 4 5 2号明細害にも開示されてぃ るが、 云ぅまでもなく本発明のシャ ドゥマスクとはその構成、 作 用効果を異にするものでぁる,
第 2図は表扳 4 aぉょび 4 bのスロ 'ン ト孔 5 a ' 5 bを表面 S 俩ょりェッチング処理して形成したものを例示する要部拡大正面 図、 第 3図は第 2図の 1·— ΠΙ線矢視縦断面図でぁる。 即ち、 マス ク板体 4を構成する表板 4 aぉょび裏扳 4 bには、 例ぇば、 横方 向約 0 . 2騸、 縱方向 i¾ 1 . 2 wiの短冊型のスロ ッ ト孔 5 a · 5 b が縱横に規則正しく並ぴ、 その 1っ 1 っがすりばち状に開孔形成 されてぃる, なぉ、 表板 4 a と裹钣 4 bとを接合した状態では第 1図に示すものと同様、 相互にー方傻のブリ ッジ 6 a · 6 bが他 方倒のスロ ツ ト孔 5 b · 5 aを均等に分割することにょり、 ビー ムァパーチャ 3 Aが形成される, 従って、 縱列方向の各ビームァ パーチャ 3 Α ¾に介在する 1っぉきのブリ ッジ 6 aはシャ ドゥマ スクの表面 S ,倒へ、 他の 1っぉきのブリ ッジ 6 bは惠面 S t例へ 偏位し、 かっ、 マスク扳休全休の厚さょり も十分薄く なり、 ブリ ッジの厚さが薄くなった分だけ電子ビ一ム Bの透遇率は改善され る《
第 4図は、 本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの他の実施 例を示す断面でぁり、 ここでは、 第 3図に示す如く ブリ ッジ 6 a
• 6 bがシャ ドゥマスクの表面倒 Siと裏面倒 Siに交互に偏位さ せるのではなく、 ブリ 'メ ジ 6 a · 6 bをシャ ドゥマスクの表面倒 S,と裹面倒 S iで、 例ぇば 2: 1の比率で周期的に儸位させたも ので、 第 3図と同棣再面もしくは片面からのェッチング処理にょ り所定のスロッ ト孔が形成された表扳 4 a、 裏板 4 I)を接合して 形成される.
なぉ、 上記したブリ Vジ 6 a · 6 bの «位比率は、 2: 1に限 定されるものでなく、 例ぇば 3 : 2、 4 : 5等、 整数対整数の比率 でぁれば良く、 必ずしも周期的に漏位させる必要もなぃ。
第 5 a図〜第 5 cBIは、 さらに別の実施例を說明するためのス ロ ト孔幅方向の断面図を示すものでぁる。 第 5 a図は表扳 4 a のスロッ ト孔開ロ輻 £ «を裹扳 4 bのスロッ ト孔開ロ幅 «ょり小 さく形成し、 スロッ ト孔の两倒に例ぇば 2 0 mの差を設けて接 合した例を示すもので、 £1を2 0 0 111、 £2を2 4 0 111と してぃる, この場合の電子ビーム透過率は表扳 4 aのスロッ ト孔 にょってのみ彩響を受ける
第 5 b図は赢扳 4 bを第 5 a図とは'逆にして接合した例を示す もので、 この場合の ¾子ビーム透通率も表扳 4 aのスロッ ト孔に ょってのみ彩響を受けることになる。
また、 第 5 c図は、 第 5 b図とは逆に表板 4 aのスロ ッ ト孔開 ロ幅ょり赢扳 4 bのスロッ ト幅を小さく形成して接合した例を示 すもので、 この場合には ¾子ビーム透通率は裏板 4 b スロッ ト 孔にょって影 を受ける。
なぉ、 スロ ッ ト孔の两倒に設ける差は、 シャ ドゥマスクに要求
される解像度にょりス αッ ト孔の配列ビッチ、 スロ ツ ト孔開ロ幅 が変ゎるため、 5〜 5 0 /Ε mに設定されることが多ぃ。
このょぅに、 接合する扳体の対応するー方のスロ ッ ト孔開ロ幅 を他方のスロ ッ ト孔開ロ幅ょり小さ く形成してぉく ことにょり、 ェッチングェ程等でスロ ッ ト幅の大きぃ、 ー方の板体のスロ ッ ト 孔の孔形状に歪が生じても、 従来のょぅに罨子ビーム透遇率に彩 響することがなぃため、 実用的にょり優れたシャ ドゥマズクが得 られることになる。
第 6 a図〜第 6 d図は、 第 5 a図〜第 5 c図同様スロ ッ ト孔幅 方向の断面図でぁり、 本発明に係る シャ ドゥマスクのさらに别の 実施例を示すものでぁる。 ここでは、 接合する各板体のスロ ッ ト 孔開ロ槭を異ならしめることに加ぇ、 接合する板体の板厚をも考 慮して、 さらに II子ビーム透通率への彩響を少なく したもので、 接合する板体のぅち、 スロ ッ ト孔開ロ幅の小さな方の板体の扳厚 を薄く形成することで達成できる。
—般的に、 シャ ドゥマスクの製造にぉぃては、 板厚の薄ぃ方が ェッチング処理にょりスロッ ト孔を形成しても孔形状のバラッキ にょる透通ムラの発生が少なぃため、 板厚の ¾ぃ扳体にス α ッ ト 孔開ロ幅の小さぃスロッ ト孔を形成すると、 たとぇ板厚が厚ぃ板 体に透遇ムラが発生しても、 両板体を接合した場合には板厚の厚 ぃ板体の透通ムラがー休となったマスク扳体の透遇ムラに彩響す る ことがな く、 実用的にさ らに擾れたシャ ドゥマスクを得ること ができる
実際にも扳厚が 0 . 2 5咖の板体を 2枚接合して形成したシャ ド
ゥマスクょり、 0 . 2黼と 0 . 3 inの板 II:の扳体を接合したシャ ド ゥマスクのほぅが、 透通ムラは良好でぁった。
なぉ、 第 & a図〜第 5 c図、 第 6 a図〜第 6 d図にぉける実施 例は、 ¾子ビームが下から上に透通する場合を想定して図示され てぃる ·
上記した実施例では、 ー方倒のブリ ッジが他方侧のスロッ ト孔 を等分割にする場合にっぃて記載したが、 必ずしも等分割にする 必要はなく、 その接合方法等にっぃても、 適宜変形を加ぇて実施 し得ることは云ぅまでもなぃ。
産樊上の利用可能性
上述の説明からも明らかなょぅに、 カラー受像管のシャ ドゥマ スクに本発明は適用される。
国 際 事 務 局
特許協カ条約に基づぃて公開された国際出願
(51)国際特許分類 4
H01J 29/07 (ID国際公開番号 WO 89/ 07329
A1
(43)国際公開曰 1989年 8月 ΐοα (10.08.89
(21 )国際出願番号 PCT/JP89/00077 (81)指定国
、22 )国際出願日 ― 1989年 1月 27曰( 27. 01. 89 ) D E
、31;慶先權主張番号 特細 63-23615 J P, KRt NL (欧州特許 US
(32;優先曰 1988年 2月 2曰( 02. 02. 88 ) 添付公開書類 国際調查報告 (33)優先権主張国 JP
C71 )出^ Λ '、米国を除くすべての指定国にっぃて)
大日 製造株式会社
DAT NIPPON SCREEN MFG .CO., LTD. ) CJP/JPD
〒 602 京都府京都市上京区堀川通寺之內上る 1丁目天神北町 1番地の 1
Ky t o ( JP)
(72)発明者;ぉょび
(75)発明者 /'出 (米国にっぃて oみ)
■ ^- Υ-λΜΑΜΟΤΟ, Tosh i o)CJ PZJ P〕
〒 522 - 02 貿県彦根市高宫町 480番地の 1
大ョ -^: ¾造 式会社 彦^ 区事案所内 Sh i ga, C JP)
(74)代理人
弁堙士 深見久郎 (FUKAMI.Hisaro)
〒530 大阪府大 K市北区南森町 2丁目 1 29号
住友 ¾行脔森 Osaka,(JP)
(54) Title: SLOT-TYPE SHADOW MASK
(54)発明の名称 ス ロ ッ ト 型 シ ャ ド ゥ マス ク
(57) Abstract
A slot-type shadow mask (3) used for a color picture tube. The slot-type shadow mask (3) according to the invention has a shadow mask plate (4) composed of a front plate (4a) and a back plate (4b), and the relationship between them is such that the bridges (6a, 6b) on one plate divide the slot holes (5b 5a) of the other.
(57)要約 本兗明は、 カラー受像管に使用されるスロ ッ ト型シャ ドゥマ スク ( 3 ) に蘭する。 本発明に係るス口 ッ ト型シャ ドゥマスク ( 3 ) は、 シャ ドゥマスクのマスク板体 ( 4 ) を表钣 ( 4 a ) と襄板 ( 4 b ) とで構成するとともに、 表扳惻と裏板側との相 互間で、 一方倒のブリ ジジ ( 6 a , 6 b ) が他方倒のスロ ッ ト 孔 ( 5 b , 5 a ) を分割するょぅに接合したものでぁる。
惰 «εしての尾逾のみ
PCTに基づぃて公開される国 出頃のパンフレッ 卜第 1頁に PCT加盟国を同定するために使用されるコ-
ΑΤ ォ一ス卜リァ FR フランス MR モ一リタニァ
AU ォ一ス卜ラリァ GA ガボン Mff マラゥィ
ΒΒ ノ\リレ八'ドス GB ィギリス NL ォランダ
BE べルギー HU ハンガリ一 , ΝΌ ノルゥェ一
BG ブルガリァ IT ィタリ一 R0 ルーマニァ
BJ べナン JP B本 SD ス一ダン
BR ブラジル KP 朝鲜民主主義人民共和国 SE スゥェ一デン
CF 中央ァフリカ共和 ir KR 大韓民国 SN" セネガル
CG コンゴ一 LI リヒテンシュタィン S ソビェト違邦
CH スィス LK スリランカ TD チャ一ド
CM カメル一ン LU ルクセンブルグ TG 1 ゴ
DE ¾ドィッ MC モナコ US 米国
DK デンマーク MG マダガスカル
FI フィンランド ML マリー
明 細 書
発明の名称
スロ ッ ト型シャ ドゥマスク
枝術分野
5 この発明は、 シャ ドゥマスク型カラー受像管に用ぃられるスロ ッ ト型シャ ドゥマスクに Mするものでぁる *
背景技術
シャ ドゥマスク型カラー受像管は例ぇば第 7図に示すょぅに、 3本の電子銃 1 と、 各電子銃 1 から射出される電子ビーム Bにょ
10 って赤 · 綠 · 青に発光する蛍光スク リーン 2 と、 蛍光スク リーン
2の手前に配置され、 各¾子ビーム Bのぅち、 必要な方向の ¾子 ビームだけをビームァバーチャ 3 Aょり通過させて不要な方向の 電子ビームを ¾断するシャ ドゥマスク 3 とを備ぇ、 画像信号に応 じて ¾子銃 1から射出される ¾子ビームで蛍光スク リーン上の必
15 要なス トラィプ状蛍光体を発光させてカラー画像を映し出すょぅ に構成されてぃる。
そして、 上記受像管に用ぃられるスロッ ト型シャ ドゥマスク 3 は通常、 例ぇば厚さ 0 . 1〜 0 . 3 maの鉄板に、 横方向 0 . 0 8躪 〜 0 . 2 5鵬、 縦方向 0 . 3〜 1 . 0蒯の短冊型のビームァパーチ 20 ャ 3 Aが約 1 0万〜数 1 0万個、 レンガ稜状に規則正しく ぁけら レ れ、 各ビームァバーチャ 3 Aはェ ッチング処理にょって開ロ形成 されてぃる。
レ ところで、 カラー受像管に映し出されるカラー画像はできるだ
V け明かるぃ方が望ま しく、 そぅするためには、 少しでもシャ ドゥ
マスク 3の镙孑ビーム透遇率を良くする必要がぁる。 —方、 スロ y ト型シャ ドゥマスクにぉぃては、 赤 . 綠 . 青の蛍光体の配置と ビームァバーチャ 3 Aの横方向の配列ビッチとの閟係から、 各ビ ームァパーチャの輥が規定され、 また、 シャ ドゥマスクをカラー 受像管に装著する等に際しての成型加ェ時にシャ ドゥマスクが玻 損しなぃょぅに各ビームァバーチャの縦方向の長さが規定される, っまり、 むゃみに各ビームァパーチャ間のブリ ッジ部分を ¾く し てビームァパーチャの開ロ寸法を縦長にすることはできなぃので そこで従来では、 スロ ッ ト型シャ ドゥマスクの 子ビーム透遇 率を改善する技術として、 米国特許第 4 2 9 3 7 9 2号明細書に ぉぃて第 8図に示すょぅなスロ ッ ト型シャ ドゥマスク 1 3が提案 されてぃる,
それは、 一枚のマスク板体 1 4に縦長のビームァバーチャ 1 3 Aを縱横に多数配列して成り、 縱列方向の各ビームァパーチャ 1 3 A間に介在するブリ ッジ 1 6 a · I 6 bのぅち 1っぉきのブリ ッジ 1 6 aをマスク扳体 1 4の表面 S ,寄り側へ、 他の 1っぉき のブリ ッジ 1 6 bをマスク板体 1 4の裏面 S∑寄り倒へ偏位させ、 かっ各ブリ ッジ 1 6 a ' 1 6 bをマスク板体 1 4の厚 ょり も ¾く形成したものでぁる。
しかしながら、 このょぅなスロ ッ ト型シャ ドゥマスクをェッチ ング処理技術で製造することは困難でぁる。 それは以下のょぅな 理由にょる。
シャ ドゥマスクは、 金厲 ¾板の表裏両面にフォ ト レジス トを塗
布、 乾燥し、 次に弒光ェ程で表裹両面のシャ ドゥマスクパターン を所定の位置 1»係で密着焼付し、 次ぃで現像、 硬胰、 Λ4—ニング の各ェ程を経てェツチングェ程でスプレ—ェ 'ンチングされ、 暈終 的にフォ ト レジス ト膜を剝離して製作されてぃる。
ところで、 1 っぉきのブリ ッジ 1 6 aをマスク板体 1 4の表面 S ,寄り側へ、 他の 1っぉきのブリ ッジ 1 6 bをマスク扳体 1 4 の褰面 寄り倒へ偏位させるには、 1枚のマスク板体 1 4を表 裏両側面ょりェ ッチング処理する必要がぁり、 しかも、 ェッチン グ処理時のマスク板体 1 4の搬送速度、 ェ ッチング液をマスク板 体 1 4に噴射するためのスブレィ ノ ズルのスプレィ圧等を極めて 厳格に制御する必要がぁる。 これは、 マスク板体 1 4 の材料でぁ る金厲簿板の)?み、 フォ ト レジス ト塗膜の厚み、 フォ ト レジス ト の慼度等にバラッキが存在することを前提としながら、 ェッチン グ処理にぉぃてビームァバ—チャ 1 3 Aの開ロ寸法と、 ブリ ッジ 1 6 a · 1 6 bの寸法ぉょび厚さを同時に管理することを意味す る。 しかしながら、 実際にはビームァパ一チャ 1 3 Aの開ロ寸法 に最も重点をぉぃてェッチング処理する必要がぁるため、 材料の 厚みが変動すれば、 それに伴ってブリ ッ ジ 1 6 a · 1 6 bの厚み も変動する。 従って、 ブリ ッ ジが所要の厚みょり も蘀く なると強 度低下を招き、 成型加ェ時に破損のぉそれも生ずる。
また、 シャ ドゥマスクのビームァパーチャを通過した ¾子ビー ムは対応する蛍光体を発光させるため、 シャ ドゥマスクのビーム ァパーチャ とス ト ラィ プ状の蛍光体の位置 M係が正確に合致して ぃる必要がぁる。
ところが、 シャ ドゥマスクは蛍光体とともにカ ラー受像管の攝 搔となってぃるため、 シャ ドゥマスクの電子ビーム透遇率は約 2 0 %しかなく、 ほ棰での電カ損失は 8 0 %にも達する。 例ぇば、 2 0型カラー受像管にぉぃて陽極電カが約 2 5 ヮ ッ ト (W ) の場 合、 シャ ドゥマスクではこのぅち 2 0 Wが消费されることになり、 これにょってシャ ドゥマスクに約 4 0ての温度上昇が生じ、 その 結果、 シャ ドゥマスクはぉょそ 1 0 Ο ί/ πι ^張する。 かかる熱蟛 張がシャ ドゥマスクに生ずると、 鼋子ビームと蛍光体との一致が 得られずカラー受像管の色純度が低下することとなる。
そこで従来では、 例ぇば特開昭 4 9 - 7 9 1 7 0号公報に開示 されてぃるょぅに、 シャ ドゥマスクを 2枚の板体で構成し、 第 1 の板体のス口 'ン ト孔に対応する第 2の扳体のスロ ッ ト孔を密着も しく は微小間陚を設けて対面させてシャ ドゥマスクの強度を大き く したもの、 ぁるぃは特開昭 4 9 - 1 3 1 6 7 6号公報に開示さ れてぃるょぅに、 シャ ドゥマスクを慷成する 2枚のスラィス状シ ャ ドゥマスク (扳体) の多数の開孔が全て重なるょぅに種餍して 局都的な熱膨張を防止するものが知られてぃる。 しかしながら、 上記特閒昭 4 9 — 7 9 1 9 0号ぉょび特開昭 4 9 — 1 3 1 6 7 6 号公報に開示されたシャ ドゥマスクには、 重ね合ゎせた各扳体の スロッ ト孔 (開孔) の位 Sが、 例ぇばシャ ドゥマスクパターンの 焼付に用ぃられるマスターパターンの熱膨張、 シャ ドゥマスクの ェッチングェ程にぉける孔形状の歪、 ぉょび各扳体相互の位 S合 ゎせ精度等に起因してずれることにょり鼋子ビーム透過率が変化 する問題点がぁる。
さらに、 シャ ドゥマスクにぉぃては、 各ビームァバーチャの孔 形状のパラッキにょって生ずる透過ムラが問题となるが、 重ね合 ゎせる各板体のスロ ッ ト孔が同ー形状となるょぅに製作した場合 は、 各扳体を重ね合ゎせた際の透過ムラが各板体単体の透遇ムラ ょり相乗的に悪く なると云ぅ問 ¾がぁる。
本発明はこのょぅな事情に趣みてなされたもので、 実施が容易 で、 電子ビームの透過率が高く、 かっ強度的にも傻れ、 しかも透 過ムラが少なぃスロ ッ ト型シャ ドゥマスクを提供することをその 目的とする。
発明の 1¾示
上記目的を達成するために本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマ スクは次のょぅにして構成される。
即ち、 マスク扳体に縦長のビームァバーチャを縦横に多数配列 して成り、 縦列方向の各ビ一ムァパーチャ間に介在するブリ ッジ を、 マスク板体の表面側ぉょび裏面側へ偏位させ、 かっ、 各ブリ ッジをマスク板体の さょり も薄く形成したスロ ッ ト型シャ ドゥ マスクにぉぃて、 マスク扳体は表扳と裏板とから成り、 表板ぉょ び裏板に縱長のスロ ッ ト孔を綞横に配列して開ロし、 ; ¾板側と裏 板俩との相互間でー方側のブリ ジが他方側のスロ ッ ト孔を分割 することにょり、 上記ビームァパーチャを形成するょ に、 表板 と惠扳とを接合したことを特徴とするものでぁる。
本発明では、 表扳と裹扳とを別々にェッチング処理し て、 それ ぞれに縦長のスロ ッ ト孔を形成する。 従ってェッチング処理に際 しては、 当垓スロ ッ ト孔の開ロ形状寸法のみを管理するだけで、
所定寸法のブリ ッジが形成され、 しかもブリ ッジの厚さは、 当該 表板、 又は墓扳の厚さと同ーになる。 これにょり、 強度的に擾れ、 成型加ェ時に被損のぉそれはなぃ。
また、 表板と裏扳とは相互にー方倒のブリ ッジが他方側のァパ ーチャ用スロ ッ ト孔を分割することにょり、 所定サィズのビーム ァパーチャを形成するょぅに配置接合されてぃるため、 ブリ ッジ は、 周期的にマスク表面倒ぉょびマスク裏面惻へ懾位することに なり、 かっ、 各ブリ ッジは表扳又は裏板の約 1 / 2の厚さに形成 されることになる。 従って従来例と同棣、 ブリ ツジの厚さが薄ぃ 分だけ電子ビーム透過率が、 と く にシャ ドゥマスクの周辺部で改 善されるのでぁる。
本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクは、 好ましく はマスク 板体に縦長のビームァバーチャを縦横に多数配列して成り、 縦列 方向の各ビームァパーチャ間に介在するブリ ッジを、 マスク板体 の表面俚ぉょび裏面側へ偏位させ、 かっ、 各ブリ ッジをマスク板 体の厚さょり も薄く形成したスロ ッ ト型シャ ドゥマスクにぉぃて. マスク板体は表板と惠板から成り、 表板ぉょび裏板に縱長のスロ ッ ト孔を縱横に S列して開ロし、 表板側と惠扳側との栢互間でー 方側のブリ ッジが他方側のスロ ッ ト孔を分割することにょり、 上 記ビームァバーチャを形成するょぅに、 表扳と襄扳とを接合する とともに、 ー方側のスロ ッ ト孔の開ロ幅を他方側のス ッ ト孔の 開ロ幅ょり大き く したことを特徴とするものでぁる β
この場合、 表扳と裏板のスロ ッ ト孔の開ロ幅の差は、 この表板 と裏板を重ね合ゎせた塲合に生じるずれを考盧して決 すること
にょり、 ずれにょる ¾子ビーム透過率の変化をな く すことができ も.
さらに、 開ロ辎の大きぃ板体 (例ぇば表板) の孔形状のバラッ キを考盧して、 開ロ幅の差を大き くすれば、 重ね合ゎされて出来 上がったシャ ドゥマスクの透過ムラは、 開ロ輜の小さぃ扳体の透 過ムラでほとんど決まることになる。 この理由は、 スロ ッ ト型シ ャ ドゥマスクのビームァパーチャは短冊型をしてぃる こ とから透 光部分の面稂は、 このビームァバーチャの開ロ幅すなゎち小さぃ 側の開ロ幅が大き く影饔し、 ブリ ッジ幅のバラッキの影響は少な ぃこ とにょる e
さらに、 本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクは、 スロ 'ン ト 孔の開ロ辎を各扳体で異ならせるこ とに加ぇ、 各板体の板厚を変 ぇることが好ましぃ。 即ち、 スロ ッ ト孔の開ロ輻が小さぃ方の板 体の板 を、 開ロ幅が大きぃ方の板体の板厚ょり簿く する。 この 場合、 板 I?:の薄ぃ板体の方が、 ェ ッチングェ程でスロ ッ ト孔の孔 形状にバラッキが発生しに く く、 それだけ電子ビーム透過率に与 ぇる彩響は少なく なる。
図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの要部拡大 斜視図、
第 2図は、 別実旌例を示すス口 ッ ト型シャ ドゥマスクの要郞拡 大正面図、
第 3図は、 第 2図の DI — 10線矢視断面を模式的に示す断面図、 第 4図は、 さらに別実施例を模式的に示すスロ ッ ト型シャ ドゥ
マスクの拡大断面図、
第 5 a図〜第 5 c図は、 さらに别実施例を模式的に示すスロッ ト孔の幅方向にぉける断面図、
第 6 a図〜第 6 d図は、 さらに別実旌例を模式的に示すスロ ッ ト孔の幅方向にぉける断面図、
第 7図は、 カラー受像管の概要図、
第 8図は、 スロ ッ ト型シャ ドゥマスクの従来例を示す要部拡大 斜視図でぁる。
発明を実施するための最良の形態
第 1図は本発明に係るスロ ッ ト型シャ ドゥマスクの要部を拡大 して示す斜視図でぁる。
このスロ ッ ト型シャ ドゥマスク 3 は表扳 4 a と禀板 4 b とを接 合してマスク扳体 4を構成し、 表板 4 a と裏板 4 bにはそれぞれ 両面からェッチング処理して縱長のスロ ッ ト孔 5 a · 5 bが縱横 に配列、 形成されてぃる。
そして、 表板 4 a と裏板 4 b とを接合した状態では、 柑互に一 方側のブリ ッジ 6 a · 6 bが他方側のスロ ッ ト孔 5 b ' 5 aを均 等に分割するょぅに、 スロ ッ ト孔 5 a · 5 bの縦方向の位匱が 1 / 2 ビッチだけずらした状態で形成されてぃる。 従って、 ブリ ·ン ジ 6 a · 6 bにょって 2分割された 1 っ 1っのスロ ッ ト孔がビーム ァバーチャ 3 Aを構成するこ とになる。
この表板 4 aぉょび裏扳 4 bは、 例ぇばァルミキル 鐧 ( A I - K i l l ed S teel ) ゃ、 ニッケル舍有率 3 6 %のィ ンバ^" ( Invar)合 金を材料とする薄ぃ金厲板を用ぃて形成され、 スカー i 部と称す
る当該シャ ドゥマスクの周緣部をスポッ ト溶接したり、 ボリ ィ ミ ド樹脂系接着剤で接着することにょり接合する。
なぉ、 カラー選択装置にぉける ¾子ビーム透過率を增大するこ とにょり、 表示画像の輝度を埤大する後段集束型のカラー受像管 が、 例ぇば米国特許第 4 3 7 4 4 5 2号明钿書にも開示されてぃ るが、 云ぅまでもな く本発明のシャ ドゥマスクとはその構成、 作 用効果を異にするものでぁる。
第 2図は表板 4 aぉょび 4 bのスロ ッ ト孔 5 a · 5 bを表面 側ょりェッチング処理して形成したものを例示する要部拡大正面 図、 第 3図は第 2図の III— ΠΙ線矢視縱断面図でぁる。 即ち、 マス ク板体 4を構成する表板 4 aぉょび裏扳 4 bには、 例ぇば、 横方 向約 0 . 2 »、 縦方向約 1 . 2 maの短冊型のスロ ッ ト孔 5 a · 5 b が縦横に規則正しく並び、 その 1 っ 1 っがすりばち状に開孔形成 されてぃる, なぉ、 表板 4 a と裏板 4 bとを接合した状態では第 1図に示すものと同様、 相互にー方铟のブリ ッジ 6 a · 6 bが他 方側のスロ 'ン ト孔 5 b · 5 aを均等に分割することにょり、 ビー ムァパーチャ 3 Aが形成される。 従って、 縱列方向の各ビームァ バーチャ 3 A間に介在する 1 っぉきのブリ ツジ 6 a はシャ ドゥマ スクの表面 S 1側へ、 他の 1 っぉきのブリ ッジ 6 bは裏面 S t惻へ 偏位し、 かっ、 マスク板体全体の厚さょり も十分簿く なり、 ブリ ッジの厚さが薄く なった分だけ電子ビーム Bの透過率は改善され る
第 4図は、 本発明に係るスロ ツ ト型シャ ドゥマスクの他の実施 例を示す断面でぁり、 ここでは、 第 3図に示す如く ブリ 'ン ジ 6 a
• 6 bがシャ ドゥマスクの表面側 5 ,と36面側 S 2に交互に傷位さ せるのではなく、 ブリ ジ ジ 6 a · 6 bをシャ ドゥマスクの表面側 S ,と裏面倒 S 2で、 例ぇば 2: 1 の比率で周期的に儸位させたも ので、 第 3図と同棣两面もしく は片面からのェツチング処理にょ り所定のスロ ツ ト孔が形成された表扳 4 a、 裏板 4 bを接合して 形成される。
なぉ、 上記したブリ ッジ 6 a * 6 bの偏位比率は、 2: 1に限 定されるものでな く、 例ぇば 3 : 2、 4 : 5等、 整数対整数の比率 でぁれば良く、 必ずしも周期的に偏位させる必要もなぃ。
第 5 a図〜第 5 c図は、 さらに別の実旛例を説明するためのス ロ ,ン ト孔幅方向の断面図を示すものでぁる。 第 5 a図は表扳 4 a のスロ ッ ト孔開ロ幅 を裏扳 4 bのス n ッ ト孔開ロ幅 £ :ょり小 さ く形成し、 ス α ッ ト孔の両倒に例ぇば 2 0 // mの差を設けて接 合した例を示すもので、 !を 2 0 0 〃 m、 £ 2を 2 4 0 ; mと してぃる。 この場合の電子ビーム透遇率は表板 4 a のスロ ッ ト孔 にょってのみ影響を受ける。
第 5 b図は裏板 4 bを第 5 a図とは逆にして接合した例を示す もので、 この塲合の ¾子ビーム透過率も表板 4 aのスロ ッ ト孔に ょってのみ彩饗を受けることになる。
また、 第 5 c図は、 第 5 b図とは逆に表板 4 a のス D ッ ト孔開 ロ幅ょり惠板 4 bのスロ ッ ト幅を小さ く形成して接合した例を示 すもので、 この場合には電子ビーム透過率は裏扳 4 b スロ ッ ト 孔にょって影響を受ける。
なぉ、 スロ ツ ト孔の両側に設ける差は、 シャ ドゥマスクに蓉求
される解像度にょりスロ ッ ト孔の配列ビッチ、 スロ ッ ト孔開ロ幅 が変ゎるため、 5 〜 5 0 mに設定されることが多ぃ。
このょぅに、 接合する板体の対応するー方のスロ 'ン ト孔開ロ幅 を他方のスロ ッ ト孔開ロ幅ょり小さ く形成してぉく ことにょり、 ェッチングェ程等でスロ ッ ト幅の大きぃ、 一方の扳体のスロ ッ ト 孔の孔形状に歪が生じても、 従来のょぅに電子ビーム透遇率に彩 饗することがなぃため、 実用的にょり優れたシャ ドゥマズクが得 られることになる。
第 6 a図〜第 6 d図は、 第 5 a図〜第 5 c図同様スロ ッ ト孔輻 方向の断面図でぁり、 本発明に係る シャ ドゥマスクのさらに別の 実施例を示すものでぁる。 こ こでは、 接合する各板体のスロ ッ ト 孔開ロ幅を異ならしめることに加ぇ、 接合する板体の板 をも考 慮して、 さらに電子ビーム透過率への影響を少なく したもので、 接合する板体のぅ ち、 スロ ッ ト孔開ロ幅の小さな方の板体の板厚 を瑰く形成することで達成できる。
—般的に、 シャ ドゥマスクの製造にぉぃては、 板厚の?!ぃ方が ェッチング処理にょりスロ ッ ト孔を形成しても孔形状のバラッキ にょる透過ムラの発生が少なぃため、 板厚の薄ぃ扳体にスロ ッ ト 孔開ロ幅の小さぃスロ ッ ト孔を形成すると、 たとぇ板厚が厚ぃ板 体に透過ムラが発生しても、 両板体を接合した場合には板厚の厚 ぃ扳体の透過ムラがー体となったマスク板体の透過ム に彩 Sす ることがな く、 実用的にさ らに擾れたシャ ドゥマスクを得ること ができる。
実際にも板厚が 0 . 2 5 の板体を 2枚接合して形成したシャ ド
ゥマスクょり、 0 . 2 aaと 0 . 3鷓の板 )1:の板体を接合したシャ ド ゥマスクのほぅが、 透退ムラは良妤でぁった。
なぉ、 第 5 a図〜第 5 c図、 第 6 a図〜第 6 d図にぉける実施 例は、 ¾子ビームが下から上に透過する場合を想定して図示され てぃる β
上記した実旌例では、 ー方側のブリ ッジが他方側のスロ ッ ト孔 を等分割にする場合にっぃて記載したが、 必ずしも等分割にする 必要はなく、 その接合方法等にっぃても、 適宜変形を加ぇて実旌 し得ることは云ぅまでもなぃ。
産業上の利用可能性
上述の說明からも明らかなょぅに、 カラー受像管のシャ ドゥマ スクに本発明は適用される。