(57)【要約】【課題】１ステップエッチングにより高精細なスリット状開口を有するアパーチャーグリルを製造する。【解決手段】スリット状開口５を形成するためのレジスト非形成領域４３を横切って、ストライプ片６に対応する隣接するストライプ状レジスト膜４１を接続するブリッジ状レジスト膜４２ａを有するレジストパターン４０ａを用いて、エッチングを行う。その結果、導電性板材２０のスリット状開口５形成部分に貫通孔が形成された場合においても、ストライプ片６は相互に接続された状態となり、ストライプ片６の配置を適切に維持することができ、エッチング等を精度良く行うことができる。また、カバーコート等を形成する工程が不要となる。したがって、１ステップエッチングでのファインピッチのアパーチャーグリル２の製造が可能となる。【選択図】  図４
2004273228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のストライプ片を有し、当該ストライプ片の間に電子ビームが通過するスリット状開口が形成されるアパーチャーグリルの製造方法であって、
導電性板材の表面に、前記ストライプ片に対応して配置されるストライプ状レジストパターンと、隣接する前記ストライプ状レジストパターンを前記スリット状開口が形成される領域を横切って接続するブリッジ状レジストパターンとを形成する工程と、
前記レジストパターンが形成された前記導電性板材を、前記ストライプ状レジストパターンの裏側に位置する導電性板材は保護して、前記ブリッジ状レジストパターンの裏側に位置する導電性板材は除去されるようにエッチングし、前記スリット状開口を形成する工程と、
前記スリット状開口が形成された前記導電性板材に形成された前記レジストパターンを除去する工程と
を有するアパーチャーグリルの製造方法。
【請求項２】
前記ストライプ状レジストパターンは前記導電性板材の両面に形成し、
前記ブリッジ状レジストパターンは前記導電性板材の少なくともいずれか一方の面に形成し、
前記導電性板材の両面からエッチングし前記スリット状開口を形成する
請求項１に記載のアパーチャーグリルの製造方法。
【請求項３】
前記ブリッジ状レジストパターンは、前記スリット状開口の長手方向に対して略直角に形成する
請求項１または２に記載のアパーチャーグリルの製造方法。
【請求項４】
前記ブリッジ状レジストパターンは、前記スリット状開口の長手方向に対して斜めに形成する
請求項１または２に記載のアパーチャーグリルの製造方法。
【請求項５】
前記ブリッジ状レジストパターンは、１０μｍ以上１００μｍ以下の幅で形成する
請求項１〜４のいずれかに記載のアパーチャーグリルの製造方法。
【請求項６】
前記ストライプ状レジストパターンおよび前記ブリッジ状レジストパターンは、フォトリソグラフィ処理により形成される
請求項１〜５のいずれかに記載のアパーチャーグリルの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のアパーチャーグリルの製造方法により得られるアパーチャーグリル。
【請求項８】
請求項７に記載のアパーチャーグリルを有する陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビームが通過するスリット状開口が狭いピッチで形成された高精細なアパーチャーグリルを、簡素化した工程により精度良く製造することのできるアパーチャーグリルの製造方法、そのアパーチャーグリル、および、そのアパーチャーグリルを有する陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばトリニトロン型の陰極線管（以下、ＣＲＴとも称する）では、パネルガラスの内側内部に、多数のスリット状開口を持つアパーチャーグリルが配置される。アパーチャグリルのスリット状開口は、たとえば金属板にストライプ状パターンのレジスト膜を形成し、エッチングを施すことにより得られ、スリット状開口の間には、細線状のストライプ片（以下、スリットテープとも称する）が残される。
このスリットテープは、細長いテープ状部材であるため、エッチングによりスリット状開口を形成する際に、振動、位置変動あるいは変形等を起し易く、スリットテープの位置が乱れることにより線乱れ状のムラが発生する場合がある。具体的には、たとえばエッチング用の液シャワーを浴びた際に、近接するスリットテープ同士が重なってしまったり、絡み合ったりする可能性があり、グリッドが実質的にバラバラになりスリット状開口の精度が出ない場合がある。
【０００３】
そこで従来は、たとえばエッチングの中間段階において金属板の一方の面に補強部材等を形成する方法が採られている（例えば、特許文献１参照）。
具体的には、まず、金属板の両面にスリット状開口のレジストパターンを形成し、両側からエッチングを開始する。両側からの凹部（開口）が、貫通はしないもののある程度の深さとなったら、一旦エッチングを中止し、一方の面に、その面の全体を被覆するカバーコートあるいはマスク等を形成する。具体的には、たとえば紫外線硬化樹脂をその一方の面に塗布して硬化させる。
カバーコートの形成が終了したら、カバーコートを形成していない金属板の他方の面よりエッチングを再開し、金属板の両側からの凹部を貫通させ、スリット状開口を形成する。スリット状開口が形成されたら、レジスト膜を剥離し、またカバーコートやマスクを除去する。
たとえばこのような方法であれば、ピッチの細かいスリット状開口を有するアパーチャーグリルを適切に高品質に製造することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３７４９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したエッチング途中でカバーコートを形成するアパーチャーグリルの製造方法においては、エッチング工程を２段階で行う必要がある。そのため、エッチング処理および洗浄や乾燥というエッチングの後処理等を２度行う必要があり、製造工程が長くなり製造コストが増加するという不利益がある。
しかし一方で、バックコート樹脂を用いずに１回のエッチングによりスリット状開口を形成したのでは、前述したように、高精細なスリット状開口を精度良く形成することができない。したがってそのような方法は、スリット状開口のピッチが粗くとも差し障りのない精細度の低いＣＲＴ用のアパーチャーグリルの製造にしか適用できない。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、高精細なスリット状開口を有するアパーチャーグリルを、簡素化された製造工程により低コストで、また精度良く高品質に製造することのできるアパーチャーグリルの製造方法を提供することにある。また、簡素化された製造工程により低コストで製造することのできる高精細なスリット状開口を有するアパーチャーグリルおよびそのアパーチャーグリルを有する陰極線管を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明のアパーチャーグリルの製造方法は、複数のストライプ片を有し、当該ストライプ片の間に電子ビームが通過するスリット状開口が形成されるアパーチャーグリルの製造方法であって、
導電性板材の表面に、前記ストライプ片に対応して配置されるストライプ状レジストパターンと、隣接する前記ストライプ状レジストパターンを前記スリット状開口が形成される領域を横切って接続するブリッジ状レジストパターンとを形成する工程と、
前記レジストパターンが形成された前記導電性板材を、前記ストライプ状レジストパターンの裏側に位置する導電性板材は保護して、前記ブリッジ状レジストパターンの裏側に位置する導電性板材は除去されるようにエッチングし、前記スリット状開口を形成する工程と、
前記スリット状開口が形成された前記導電性板材に形成された前記レジストパターンを除去する工程とを有する。
【０００８】
このようなアパーチャーグリルの製造方法においては、まず、ストライプ片として残す領域に形成するレジストパターン（スリット状レジストパターン）に加えて、隣接するストライプ片同士をストライプ片の間のスリット状開口を横切って接続するようにブリッジ状レジストパターンを形成する。この状態で導電体板材をエッチングに供することにより、レジストパターンが形成されていない箇所の導電体板材の除去が進行し、導電体板材に徐々に開口部が形成される。最終的には開口部が導電体板材を貫通し、これによりスリット状開口が形成される。
このエッチングの際、スリット状レジストパターンの裏側については、たとえばレジスタパターンがある程度の幅を有すること等の理由により、導電体板材がストライプ片の形状で残存される。一方、ブリッジ状レジストパターンの裏側については、たとえばその幅が細いことや、エッチング時間等を適切に制御することにより、ブリッジ状レジストパターンの裏側に回り込んで導電体板材が除去される。その結果、スリット状開口は、ブリッジ状レジストパターンの存在に関わらず長手方向に連続した１つのスリット状開口部として形成される。
【０００９】
このエッチングの途中およびエッチング後のスリット状開口が形成された状態において、ストライプ片同士は、ブリッジ状レジストパターンにより相互に接続されている。そのため、各ストライプ片は所定の位置に整然と配置された状態に維持され、ストライプ片が振動、位置変動あるいは変形等したり、近接するストライプ片同士が重なったり絡み合ったりすることが防止される。その結果、１度のエッチング処理により、ピッチの狭い高精度のストライプ片、すなわちスリット状開口を形成することが可能となる。したがって、同様のスリット状開口を形成するためにカバーコートを形成し２段のエッチングを行う場合に比べて、アパーチャーグリルの製造工程が簡素化される。また、１度のエッチングを行う場合においては、従来よりもピッチの狭い高精細なアパーチャーグリルを適切に高品質に製造することができる。
【００１０】
好適には、本発明のアパーチャーグリルの製造方法においては、前記ストライプ状レジストパターンは前記導電性板材の両面に形成し、前記ブリッジ状レジストパターンは前記導電性板材の少なくともいずれか一方の面に形成し、前記導電性板材の両面からエッチングし前記スリット状開口を形成する。
好適な一例としては、前記ブリッジ状レジストパターンは、前記スリット状開口の長手方向に対して略直角に形成する。
また好適な他の例としては、前記ブリッジ状レジストパターンは、前記スリット状開口の長手方向に対して斜めに形成する。
また好適には、前記ブリッジ状レジストパターンは、１０μｍ以上１００μｍ以下の幅で形成する。
また好適な一例としては、前記ストライプ状レジストパターンおよび前記ブリッジ状レジストパターンは、フォトリソグラフィにより形成する。
【００１１】
また、本発明のアパーチャーグリルは、前述した本発明のアパーチャーグリルの製造方法のいずれかにより製造されたアパーチャーグリルである。
また本発明の陰極線管は、前述した本発明のアパーチャーグリルの製造方法のいずれかにより製造されたアパーチャーグリルを有する陰極線管である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る陰極線管の概略断面図、図２は図１に示す色識別電極装置の斜視図、図３は図２に示すアパーチャーグリルのグリル領域の要部断面斜視図、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）はグリル領域の製造過程を示す要部断面図、図５は図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す小口径レジストパターンを示す平面図、図６は図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示す製造過程により形成されたアパーチャーグリルのスリット状開口を下側から見た平面図、図７は他の小口径レジストパターンを示す平面図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る陰極線管（ＣＲＴ）１０は、内部が密封されたチューブ体１１を有する。チューブ体１１は、パネル１２と、ファンネル１４と、ネック部１６とを有する。パネル１２の内側内部に色識別電極装置１が配置してある。ネック部１６には、色識別電極装置１のアパーチャーグリル２を通して、パネル１２の内面に形成してある蛍光体層に電子ビームを出射する電子銃１８が内蔵してある。
【００１４】
図２に示すように、色識別電極装置１は、色識別電極（ＦＡＧ：フラットアパーチャグリル：以下、単にアパーチャーグリルと称する）２と、そのアパーチャーグリル２が前面に接合されるフレーム３とを有する。
アパーチャーグリル２は、垂直方向に延びる多数のスリット状開口５とストライプ片（スリットテープ）６とが交互に形成してあるグリル領域５０と、そのグリル領域５０の外側に位置する上下端部に形成してある上下接合領域５２とを有する。その上下接合領域５２において、アパーチャーグリル２は、フレーム３の上枠および下枠の前面にシーム溶接４により接合してある。
【００１５】
前述したように、アパーチャーグリル２のグリル領域５０には、スリット状開口５とストライプ片（スリットテープ）６とが交互に形成してある。その詳細を、図３に示す。
図３に示すように、各ストライプ片６は、断面がほぼ凸字形状に近い形状を有する。ストライプ片６の断面底辺幅Ｌ２は、断面上辺幅Ｌ１の約２〜３倍程度に幅広になっている。したがって、スリット状開口５は、上部幅広側開口５ａおよび下部幅狭側開口５ｂを有し、底面側から上面側にその開口幅が広くなるように形成されている。
【００１６】
スリット状開口５の中心間ピッチＰは、一般に２００〜１０００μｍ程度であり、本実施形態では６００μｍである。また、スリット状開口５の間隔、すなわちストライプ片６の幅（断面底辺幅）Ｌ２は、特に限定されないが、一般に１００〜８００μｍ程度であり、本実施形態では４５０μｍである。また、スリット状開口５の表面側最大幅Ｇ１は、好ましくは１００〜５００μｍである。また、その背面側最小幅Ｇ２は、好ましくは５０〜２５０μｍであり、本実施形態では１５０μｍである。また、スリット状開口５は、アパーチャーグリル２のグリル領域５０に、たとえば３００〜１５００の数で略平行に形成される。
【００１７】
次に、図３に示すアパーチャーグリル２の製造方法について、図４〜図６を参照して説明する。
まず、図４（Ａ）に示すように、導電性板材２０の表面にレジストパターン（レジスト膜）３０を形成すると共に、導電性板材２０の裏面にもレジストパターン（レジスト膜）４０ａを成膜する。
レジストパターン３０は、図２に示すアパーチャーグリル２のグリル領域５０に、図３に示すスリット状開口５の上部幅広側開口５ａを形成するための大口径レジストパターンである。レジストパターン３０は、ストライプ片６の上面に相当する領域に配置されたレジスト膜３１のパターンであり、スリット状開口５の上部幅広側開口に相当する領域３３にはレジスト膜が配置されず導電性板材２０が露出している。
【００１８】
また、レジストパターン４０ａは、図２に示すアパーチャーグリル２のグリル領域５０に、図３に示すスリット状開口５の下部幅狭側開口５ｂを形成するための小口径レジストパターンである。レジストパターン４０ａの平面図を図５に示す。
レジストパターン４０ａは、基本的にはレジストパターン３０と同様のパターーンである。すなわち、図４（Ａ）に示すように、ストライプ片６の下面に相当する領域に配置されたレジスト膜４１のパターンであり、スリット状開口５の下部幅狭側開口に相当するスリット状の領域４３にはレジスト膜が配置されず導電性板材２０が露出している。このレジストパターン４０ａは、図５に示すように、レジスト膜を形成しないスリット状の領域４３を横切って、隣接するレジスト膜４１同士を接続するブリッジ状レジスト膜（レジストパターン）４２ａを有する。このブリッジ状レジスト膜４２ａにより、導電性板材２０のスリット状開口５を形成するための部分に貫通孔が形成された場合においても、ストライプ片６は相互に接続された状態となる。したがって、ストライプ片６の配置がずれることはなく、エッチング等を精度良く行うことができる。
このブリッジ状レジスト膜４２ａの幅は、好適には１０〜１００μｍであり、より好適には２５〜５０μｍであり、本実施形態においては２５μｍである。また、ブリッジ状レジスト膜４２ａの間隔は、好適には５０〜１０００μｍであり、本実施形態においては８０μｍである。ブリッジ状レジスト膜４２ａの幅および間隔は、ストライプ片６の接続強度および後述するブリッジ状レジスト膜４２ａの下側の導電性板材２０のエッチング加工条件（エッチング液の種類やエッチング時間および導電性板材２０の材質等）等に基づいて、適切な幅および間隔に決定する。
【００１９】
なお、これらのレジストパターン３０および４０ａのレジスト膜の材質は、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。これらのレジストパターンを同時に成膜することにより、製造コストを低減できる。なお、このレジスト膜には、具体的には、たとえばＵＶ感光樹脂などが用いられる。また、これらのパターンは、光リソグラフィ法により形成される。
【００２０】
次に、図４（Ｂ）に示すように、レジストパターン３０および４０ａをマスクとして、導電性板材２０をエッチング加工する。エッチング液としては、たとえば塩化第２鉄水溶液などが用いられる。これにより、上部幅広側開口５ａと下部幅狭側開口５ｂとが、その中心が位置合わせされて徐々に形成される。そして最終的に、図４（Ｂ）に示すように、上部幅広側開口５ａと下部幅狭側開口５ｂとが連絡して貫通し、スリット状開口５が形成される。
【００２１】
なお、導電性板材２０の裏面のレジストパターン４０ａのブリッジ状レジスト膜４２ａの部分においては、エッチング初期においてはブリッジ状レジスト膜４２ａの存在により導電性板材２０の除去は行われない。しかしながら、下部幅狭側開口５ｂの形成が進むにつれて、ブリッジ状レジスト膜４２ａ裏側の導電性板材２０に対しては側面方向からエッチング液が接触することとなる。そのため、ブリッジ状レジスト膜４２ａの裏側の導電性板材２０は、この側面方向から回り込むエッチング液により側面から除去されることとなる。その結果、最終的には、ブリッジ状レジスト膜４２ａの裏側部分の導電性板材２０も除去され、ブリッジ状レジスト膜４２ａの存在にも関わらず、図６に示すように、な１つの開口としてスリット状開口５が形成される。
【００２２】
なお、このようにエッチング液の回り込みにより加工した場合、ブリッジ状レジスト膜４２ａの根元部分、すなわちストライプ状のレジスト膜４１との接続部分に、導電性板材２０がわずかに突起状に残存する可能性がある。しかしながら、そのような場合でも、残存する突起の大きさは極小さいものであり、アパーチャーグリル２の機能には何ら影響を与えるものではない。また、このような突起は、かなり小さいと共に規則的に形成されることから、アパーチャーグリル２をＣＲＴに組みこんだ場合に走査線と干渉することはない。
【００２３】
次に、図４（Ｃ）に示すように、全てのレジストパターン３０および４０ａを剥離液で剥離する。その結果、図６に示すように、導電性板材２０にスリット状開口５とストライプ片６とが交互に形成されたアパーチャーグリル２が形成される。なお、レジストパターン３０および４０ａを剥離するための剥離液としては、強アルカリ性のアルカリ水溶液を用いる。
製造されたアパーチャーグリル２は、たとえばシーム溶接によりフレーム３の前面に溶接して接合する。
【００２４】
このように本実施形態によれば、導電性板材２０にスリット状開口５となる貫通孔が形成された後においても、スリット状開口５の間のストライプ片６は、相互にブリッジ状レジスト膜４２ａにより接続されている。したがって、形成中のストライプ片６の位置変動等を防ぐことができ、エッチングを精度良く行うことができる。また、ストライプ片６の形成後においても、ストライプ片６が相互に重なったり絡み合ったりすることを防ぐことができる。
【００２５】
また、カバーコートや補強マスクを使用せずにストライプ片６の位置ずれを防止することができるので、樹脂固定や補強マスクの形成等の工程が不要となる。その結果、スリット状開口５を１度のエッチング加工により高精細に形成することができる。すなわち、いわゆる１ステップエッチングによりファインピッチのアパーチャーグリル２を製造することができる。したがって、アパーチャーグリル２の製造工程が簡素化されて、製造コストが削減される。
【００２６】
また、本実施形態では、導電性板材２０に対して表裏両面から同時にエッチングを行いスリット状開口５を形成している。したがって、スリット状開口５を短期間で形成することができ、製造効率の向上による製造コストの低減に寄与する。
【００２７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、図７に示すレジストパターン４０ｂのように、ストライプ状レジスト膜４１の長手方向に対して斜めの方向にブリッジ状レジスト膜４２ｂを形成するようにしてもよい。スリット状開口が形成される領域に対応するレジストの非形成領域４３を横断して、隣接するストライプ状レジスト膜４１を接続するように形成されていれば、ブリッジ状レジスト膜の形成方向は任意の方向でよい。
また、本実施形態ではブリッジ状レジスト膜を直線形状に形成したが、たとえば曲線状のパターンに形成してもよい。ブリッジ状レジスト膜の幅、形状、数等は、ストライプ片の強度および前述した回り込みによるブリッジ状レジスト膜下部の導電性板材の除去の程度等に基づいて、任意に決定してよい。
【００２８】
また、本実施形態においては、ブリッジ状レジスト膜４２ａは、小口径レジストパターン４０ａに形成したが、大口径レジストパターン３０にも同様に形成してよい。また、その両方に形成するようにしてもよい。
また、ブリッジ状レジスト膜４２ａの間隔は、ストライプ片６の配置が適切に維持できる範囲内で、任意に変更してよい。
また、アパーチャーグリルを形成する金属板として、ストライプ片の振動を防ぐために共振周波数の異なる複数の金属板を２枚あるいは３枚以上積層した積層板を用いることが知られている。アパーチャーグリル２を形成する導電性板材２０として、このような積層板を用いてもよい。
また、レジストパターンは、ポジ型であっても、ネガ型であってもどちらでもよい。
【００２９】
【発明の効果】
このように本発明によれば、高精細なスリット状開口を有するアパーチャーグリルを、簡素化された製造工程により低コストで、また精度良く高品質に製造することのできるアパーチャーグリルの製造方法を提供することができる。
また、簡素化された製造工程により低コストで製造することのできる高精細なスリット状開口を有するアパーチャーグリルおよびそのアパーチャーグリルを有する陰極線管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る陰極線管の概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す陰極線管の色識別電極装置の斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す色識別電極装置のアパーチャーグリルのグリル領域の要部断面斜視図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、図３に示すグリル領域の製造過程を示す要部断面図である。
【図５】図５は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す小口径レジストパターンを示す平面図である。
【図６】図６は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示す製造過程により形成されたグリル領域の下面図である。
【図７】図７は、他の小口径レジストパターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１０…陰極線管（ＣＲＴ）、１１…チューブ体１１、１２…パネル１２、１４…ファンネル、１６…ネック部、１８…電子銃、２…アパーチャーグリル、３…フレーム、４…シーム溶接部、５…スリット状開口、５ａ…上部幅広側開口、５ｂ…下部幅狭側開口、６…ストライプ片、６ａ…ストライプ片上面、６ｂ…ストライプ片下面、２０…導電性板材、３０，４０ａ，４０ｂ…レジストパターン、３１，４１…ストライプ状レジスト膜、４２ａ，４２ｂ…ブリッジ状レジスト膜、３３，４３…レジストパターン非形成領域、５０…グリル領域、５２…上下接合領域
【図１】
2004273228.tif 000003
【図２】
2004273228.tif 000004
【図３】
2004273228.tif 000005
【図４】
2004273228.tif 000006
【図５】
2004273228.tif 000007
【図６】
2004273228.tif 000008
【図７】
2004273228.tif 000009