(57)【要約】【課題】製造コストの低減を図るとともに製造歩留まりを改善することができ、しかも、安定したフォーカス性能が得られるフォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法を提供することにある。【解決手段】  電子銃構体からの電子ビームを選別するシャドウマスクの製造方法において、規則的に穿孔された複数の開孔３４を有するシャドウマスク基材５２の電子銃構体と対向する一主面上に少なくとも低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が積層された転写フィルム１００を設ける工程と、所定パターンのフォトマスクＰＭを介して転写フィルム１００を露光する工程と、転写フィルム１００を現像する工程と、シャドウマスク基材５２上に残留した低抵抗層１０２及び誘電体層１０３を焼成する工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】      図８
2005063915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光体スクリーンが配置されたパネルを有する外囲器と、前記外囲器内に配設され、前記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを射出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配設されているとともに、前記電子銃から放出された電子ビームを選別する多数の開孔を有したシャドウマスクとを備えたカラー陰極線管に適用されるシャドウマスクの製造方法において、
規則的に穿孔された複数の開孔を有するシャドウマスク基材の前記電子銃構体と対向する一主面上に、少なくとも誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムを設ける工程と、
所定パターンのフォトマスクを介して前記転写フィルムを露光する工程と、
前記転写フィルムを現像する工程と、
前記シャドウマスク基材上に残留した前記誘電体層及び前記低抵抗層を焼成する工程と、
を備え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】
内面に蛍光体スクリーンが配置されたパネルを有する外囲器と、前記外囲器内に配設され、前記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを射出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配設されているとともに、前記電子銃から放出された電子ビームを選別する多数の開孔を有したシャドウマスクとを備えたカラー陰極線管に適用されるシャドウマスクの製造方法において、
規則的に穿孔された複数の開孔を有するシャドウマスク基材の前記電子銃構体と対向する一主面上に、少なくとも誘電体層及び低抵抗層が積層され前記誘電体層及び前記低抵抗層ともに感光性樹脂を含有する転写フィルムを設ける工程と、
所定パターンのフォトマスクを介して前記転写フィルムの前記低抵抗層及び前記誘電体層を露光する工程と、
前記転写フィルムを現像して未露光の前記誘電体層及び前記低抵抗層を除去する工程と、
前記シャドウマスク基材上に残留した前記誘電体層及び前記低抵抗層を焼成する工程と、
を備えたことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。
【請求項３】
内面に蛍光体スクリーンが配置されたパネルを有する外囲器と、前記外囲器内に配設され、前記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを射出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配設されているとともに、前記電子銃から放出された電子ビームを選別する多数の開孔を有したシャドウマスクとを備えたカラー陰極線管に適用されるシャドウマスクの製造方法において、
規則的に穿孔された複数の開孔を有するシャドウマスク基材の前記電子銃構体と対向する一主面上に、少なくともベースフィルム上に低抵抗層及び誘電体層の順に積層され前記低抵抗層及び前記誘電体層ともに光透過性を有する転写フィルムを設ける工程と、
所定パターンのフォトマスクを介して前記転写フィルムの前記低抵抗層及び前記誘電体層を露光する工程と、
前記転写フィルムから前記ベースフィルムを除去する工程と、
前記転写フィルムを現像する工程と、
前記シャドウマスク基材上に残留した前記誘電体層及び前記低抵抗層を焼成する工程と、
を備えたことを特徴とするシャドウマスクの製造方法。
【請求項４】
前記低抵抗層及び前記誘電体層は、前記シャドウマスク基材における開孔の周辺にストライプ状に形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項５】
前記低抵抗層及び前記誘電体層は、前記シャドウマスク基材の短軸方向に配列された複数の開孔からなる開孔列に平行に配置されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項６】
前記低抵抗層は、前記誘電体層の幅と同等の幅を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項７】
前記誘電体層は、ビスマス系の硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁物質によって形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項８】
前記低抵抗層は、銀を含有する硼珪酸鉛ガラスを主成分とする導電物質によって形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項９】
前記転写フィルムは、前記シャドウマスク基材上に加圧して、あるいは、加圧及び加熱を併用して接着することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記低抵抗層及び前記誘電体層は、感光性樹脂を含有することを特徴とする請求項１または３に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項１１】
前記転写フィルムは、ベースフィルム上に前記低抵抗層及び前記誘電体層の順に積層して構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項１２】
前記シャドウマスク基材の上に、前記誘電体層及び前記低抵抗層の順に積層されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャドウマスクの製造方法。
【請求項１３】
前記シャドウマスク基材は、規則的に複数の開孔が穿孔され、プレス成形された後、前記誘電体層及び前記低抵抗層が形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャドウマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カラー陰極線管に適用されるシャドウマスクの製造方法に係り、特に、フォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー陰極線管の重要な特性の一つとして、画面の輝度が挙げられる。カラー陰極線管の輝度を向上させるために種々の技術が検討されている。中でも、フォーカスマスクと呼ばれる方法で輝度を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００３】
以下、フォーカスマスクの原理について説明する。
【０００４】
現在主流とされているカラー陰極線管は、その内部に色選択機能を有するシャドウマスクを備えている。電子銃構体から放出された電子ビームは、偏向磁界により偏向された後、その一部がシャドウマスクの開孔を通過して蛍光体に衝突する。この際、電子銃構体から放出された電子ビームの内、シャドウマスクの開孔を通過する電子ビームは全体の約２０％であり、残りの約８０％はシャドウマスクに衝突するだけで画面の輝度には寄与していない。フォーカスマスクは、このようなシャドウマスクに衝突する電子ビームの一部を蛍光体に到達させることを目的としている。
【０００５】
具体的に述べると、フォーカスマスク型シャドウマスクは、その電子銃構体側の表面に配置された電極を備えている。この電極にシャドウマスクと別電位を与え、シャドウマスクと電極とで４極子レンズを構成する。この４極子レンズによりシャドウマスクに衝突する電子ビームの軌道を変え、電子ビームを蛍光体まで導くように構成されている。
【０００６】
特許文献１によれば、シャドウマスクの電子銃構体側の表面に絶縁層を配置し、絶縁層の上に導電層を形成した構造が提案されている。また、特許文献２によれば、このようなフォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法が具体的に開示されている。
【特許文献１】米国特許第４，４２７，９１８号明細書
【特許文献２】特開昭６３−６２１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１によれば、絶縁層を成膜した後、導電層をローラコーティング、真空蒸着などの方法で形成することが開示されている。このように、絶縁層及び導電層を別々の工程で形成する場合、製造工程数の増加に伴って製造コストが増大するばかりでなく、製造時間も長くなり歩留まりが低下するといった問題を生ずる。
【０００８】
また、特許文献２によれば、絶縁層を形成した後、絶縁層上に導電薄膜を有する転写フィルムを接着し、絶縁層上の導電薄膜のみを残す方法が開示されている。このような方法でも、先に説明したように絶縁層及び導電薄膜を別々の工程で形成するため、同様の問題を生ずる。また、この特許文献２に開示されたような構造では、導電薄膜の幅が絶縁層よりも小さくなり、絶縁層の周辺部分（シャドウマスクの開孔近傍）が露出されることになる。このように、剥き出しの絶縁層が電子銃構体側に存在すると、この部分でのチャージ量の制御が困難となる。このため、シャドウマスクの開孔近傍において複雑な電子レンズが形成され、電子ビームのフォーカス性能が不安定となる問題も生ずる。
【０００９】
この発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、その目的は、製造コストの低減を図るとともに製造歩留まりを改善することができ、しかも、安定したフォーカス性能が得られるフォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の様態によるシャドウマスクの製造方法は、
内面に蛍光体スクリーンが配置されたパネルを有する外囲器と、前記外囲器内に配設され、前記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを射出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンに対向して配設されているとともに、前記電子銃から放出された電子ビームを選別する多数の開孔を有したシャドウマスクとを備えたカラー陰極線管に適用されるシャドウマスクの製造方法において、
規則的に穿孔された複数の開孔を有するシャドウマスク基材の前記電子銃構体と対向する一主面上に、少なくとも誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムを設ける工程と、
所定パターンのフォトマスクを介して前記転写フィルムを露光する工程と、
前記転写フィルムを現像する工程と、
前記シャドウマスク基材上に残留した前記誘電体層及び前記低抵抗層を焼成する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
このシャドウマスクの製造方法によれば、誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムをシャドウマスク基材の一主面上に設け、所定のフォトマスクを介して露光した後に現像することで、シャドウマスク基材上に所定パターンの誘電体層及び低抵抗層を一括して形成することが可能となる。したがって、製造工程数を削減することができ、しかも従来のような成膜工程よりも簡便なプロセスであるため、製造時間も短縮することができる。これにより、製造コストを低減することができるとともに、製造歩留まりを改善することができる。
【００１２】
また、これら誘電体層及び低抵抗層は、同一のフォトマスクを介した１回のフォトリソグラフィプロセスによって形成される。このため、誘電体層及び低抵抗層はほぼ同一の幅を有することになる。したがって、誘電体層の周辺部分が低抵抗層から露出することがなくなり、誘電体層の不所望なチャージを抑制することができる。これにより、電子ビームのフォーカス性能を安定した状態で維持することができる。また、このようなフォトリソグラフィプロセスを採用したことにより、開孔ピッチの細かい高精細なシャドウマスクに対しても高精度の誘電体層及び低抵抗層を形成することができる。
【００１３】
このようなフォーカスマスク型シャドウマスクを搭載したカラー陰極線管では、動作時に、電子ビームが照射された誘電体層は、マイナスに帯電する。これにより、誘電体層は、電子ビームに作用する電子レンズを形成する。電子ビームは、シャドウマスクの開孔を通過する際、この開孔の両側に設けられた誘電体層間を通り、これらの誘電体層により両側から反発力を受けてフォーカスされる。このため、開孔に向かう電子ビームのうち、シャドウマスクに衝突していた一部の電子ビームを、開孔を通過させることが可能となる。したがって、開孔を通過する電子ビーム量が増加し、蛍光体スクリーンに達する電子ビームの密度を上げ、画面の輝度を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、製造コストの低減を図るとともに製造歩留まりを改善することができ、しかも、安定したフォーカス性能が得られるフォーカスマスク型シャドウマスクの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るシャドウマスクの製造方法について詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、カラー陰極線管は、真空外囲器１０を備えている。この真空外囲器１０は、周縁にスカート部２を有し外面がほぼ矩形状のパネル１と、パネル１のスカート部２に連接されたファンネル４と、を有している。蛍光体スクリーン６は、パネル１の内面に配置されている。偏向ヨーク７は、ネック３からファンネル４にかけてその外周に装着され、水平偏向コイル及び垂直偏向コイルを含んで構成されている。
【００１７】
インライン型電子銃構体９は、ファンネル４の径小部に相当する円筒状のネック３の内部に配設されている。この電子銃構体９は、同一水平面上を通るセンタービーム８Ｇおよびその両側の一対のサイドビーム８Ｂ，８Ｒからなる水平方向Ｘに一列に配置された３電子ビーム８（Ｂ，Ｇ，Ｒ）を管軸方向Ｚに放出する。パネル１とファンネル４との結合部分の内側には、外部磁界を遮蔽するインナーシールド１１が配置されている。
【００１８】
シャドウマスク１２は、真空外囲器１０内において蛍光体スクリーン６に対向して配設され、矩形状のマスクフレーム１４に取り付けられている。このシャドウマスク１２は、後述するように、色選別用の多数の電子ビーム通過開孔（以下、開孔と称する）が形成されたマスク主面２０と、マスク主面２０の周縁から管軸方向Ｚに延出されているとともにマスクフレーム１４に固定されたスカート部１８と、を有し、プレス成形により形成されている。シャドウマスク１２は、マスクフレーム１４に固定された弾性支持体１５をスカート部２の内面に突設されたスタッドピン１７と係合することにより、パネル１に対して着脱自在に支持されている。
【００１９】
なお、真空外囲器１０及びシャドウマスク１２は、円筒状のネック３の中心軸からパネル１の中心を通って延びる管軸Ｚと、管軸Ｚと直交して延びる長軸（水平軸）Ｘと、管軸Ｚ及び長軸Ｘと直交して延びる短軸（垂直軸）Ｙと、を有している。
【００２０】
上述したような構成のカラー陰極線管では、電子銃構体９から放出された３電子ビーム８Ｂ、８Ｇ、８Ｒは、偏向ヨーク７により発生された偏向磁界すなわちピンクッション型の水平偏向磁界と、バレル型の垂直偏向磁界とによって形成された非斉一磁界により、水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙに偏向され、シャドウマスク１２の開孔を介して蛍光体スクリーン６を水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙに走査する。これにより、カラー画像が表示される。
【００２１】
図２に示すように、蛍光体スクリーン６は、それぞれパネル１の垂直方向Ｙに沿って延びているとともに水平方向Ｘに所定の隙間を置いて並列に配列された複数のストライプ状の黒色光吸収層４０と、それぞれ光吸収層４０間の隙間に設けられ垂直方向Ｙに沿って延びたストライプ状の３色蛍光体層４２Ｂ、４２Ｇ、４２Ｒと、を有している。
【００２２】
図１および図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、シャドウマスク１２は、プレス成形により形成され、なだらかなドーム状に成形されたほぼ矩形状のマスク主面２０と、マスク主面２０の全周に亘ってその周縁２１から管軸方向Ｚに沿って延出されたスカート部１８と、を一体に備えている。マスク主面２０は、多数の開孔列１９が所定の配列ピッチで形成されたほぼ矩形状の有孔部２０ａと、この有孔部２０ａの周囲を囲んだ矩形枠状の無孔部２０ｂとを有している。
【００２３】
有孔部２０ａに設けられた複数の開孔列１９は、それぞれ垂直方向Ｙとほぼ平行に延びているとともに水平方向Ｘに所定の配列ピッチでほぼ並列に設けられている。また、各開孔列１９は、それぞれブリッジ３２を介して複数個の開孔３４を一列に並べて構成されている。各開孔３４は、細長いほぼ矩形状に形成され、その幅方向がシャドウマスク１２の水平方向Ｘと平行になるように、かつ、長手方向がシャドウマスクの垂直方向Ｙと平行になるように形成されている。また、各開孔３４は、シャドウマスク１２の蛍光体スクリーン側の表面に開口した大孔と、電子銃構体側の表面に開口した小孔と、を互いに連通させてなる連通孔によって構成されている。
【００２４】
さらに、１つの開孔列１９の開孔３４は、隣合う他の開孔列１９の開孔３４に対して垂直方向Ｙに１／２ピッチずれて位置し、いわゆるスタガ状に配列されている。また、開孔列１９の配列ピッチは、有孔部２０ａの中央部と周辺部とで異なる値に設定され、特に、有孔部２０ａの中央部から水平方向Ｘの周辺部に向かうにしたがって徐々に大きくなっている。
【００２５】
この実施の形態において、シャドウマスク１２は、板厚０．２２ｍｍのアンバー（Ｆｅ−３６％Ｎｉ合金）で形成されている。また、各開孔列１９における垂直方向Ｙの開孔ピッチは０．６ｍｍであり、開孔列１９の水平方向Ｘに沿った配列ピッチは、有孔部２０ａの中央部で０．７５ｍｍ、有孔部２０ａの周辺部で０．８２ｍｍであり、中心部から水平方向Ｘの周辺部に近づくにしたがって大きくなるバリアブルピッチとした。
【００２６】
また、開孔３４を構成する大孔の幅方向の開孔寸法は、有孔部２０ａの中央部で０．４６ｍｍとし、有孔部２０ａの周辺部で０．５０ｍｍとした。また、開孔３４を構成する小孔の幅方向の開孔寸法は、有孔部２０ａの中央部で０．１８ｍｍとし、有孔部２０ａの周辺部で０．２０ｍｍとした。さらに、電子ビームが有孔部２０ａの周辺部に４６°の偏向角度で入射する場合、周辺部の開孔３４は、小孔に対して大孔が０．０６ｍｍだけ偏心した形状としている。
【００２７】
一方、この実施の形態によれば、シャドウマスク１２は、有孔部２０ａの電子銃構体側の表面に設けられた複数のストライプ状の突状部５０を備えている。この突状部５０は、誘電体層５０Ａと、この誘電体層５０Ａより低い体積抵抗率を有する低抵抗層（電荷移動層）５０Ｂとを有して形成されている。この実施の形態では、低抵抗層５０Ｂは、誘電体層５０Ａの上に積層されている。
詳細に述べると、図４乃至図６に示すように、有孔部２０ａの電子銃構体側の表面において、隣合う開孔列１９の間、すなわち、各開孔列１９の両側には、それぞれストライプ状の突状部５０が形成され、シャドウマスク１２の垂直方向Ｙに沿ってほぼ平行に延出されている。
【００２８】
各突状部５０は、ほぼ矩形状の断面を有し、例えば、水平方向Ｘに沿った幅５０Ｗが約０．２５〜０．３ｍｍであり、高さ５０Ｈが約０．０３〜０．０５ｍｍに形成されている。各突状部５０は、下層に配置された誘電体層５０Ａと、誘電体層５０Ａの上層に配置された低抵抗層５０Ｂとを備えている。低抵抗層５０Ｂは、誘電体層５０Ａと同等の幅を有するように形成されている。
【００２９】
この実施の形態では、誘電体層５０Ａは、０．０１以上０．０３ｍｍ以下の厚さを有している。これに対して、低抵抗層５０Ｂは、０．００１以上０．０１ｍｍ、好ましくは０．００５以上０．０１ｍｍ以下の厚さを有している。また、誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂは、約０．３ｍｍ程度の幅を有している。
【００３０】
また、誘電体層５０Ａは、ガラスを主成分とする絶縁物質を焼結することによって形成されている。好適な材料としては、ビスマス系硼珪酸ガラスであり、表面粗さ、誘電率、体積抵抗率などが適切であれば、この他にもリチウム系アルカリ硼珪酸ガラス、鉛ガラス等の少なくとも１種類を主成分として用いることも可能である。また、これらのガラスには、表面粗さ、誘電率、体積抵抗率などを調整するための顔料などの調整剤が含まれていても良い。
【００３１】
この実施の形態では、誘電体層５０Ａは、その平均表面粗さが０．２μｍ以下（好ましくは０．１５μｍ以下）であり、また、その誘電率が３以上（好ましくは５以上）であり、しかも、その体積抵抗率が１．０Ｅ＋１２以上（好ましくは５．０Ｅ＋１２以上）１．０Ｅ＋１６Ω・ｃｍ以下である。
【００３２】
一方、低抵抗層５０Ｂは、金属性材料、すなわち導電物質を含有した導電ガラスを焼結することによって形成されている。好適な材料としては、銀を含有する硼珪酸鉛ガラスであり、この他にも金属アルコキシドの転化物などを用いることも可能である。この低抵抗層５０Ｂは、その体積抵抗率が例えば１．０Ｅ＋１２未満である。
【００３３】
なお、誘電体層５０Ａの平均表面粗さは、小坂製作所製表面粗さ計ＳＥ−３０Ｈにより、カットオフ０．０８ｍｍの条件にて測定した。また、誘電率及び体積抵抗率は、ＪＩＳ  Ｃ２１４１「電気絶縁用セラミック材料試験方法」に基づいて測定した。
【００３４】
これら突状部５０の開孔列１９に対する配設位置は、有孔部２０ａの中央部と、有孔部２０ａの周辺部とで相違していることが望ましい。すなわち、有孔部２０ａの中央部において、各突状部５０は、隣合う２つの開孔列１９間のほぼ中心に配置されている。有孔部２０ａの中央部では、電子ビーム８がシャドウマスク１２の表面に対してほぼ垂直に入射するため、各開孔３４の両側に位置した突状部５０は、この開孔３４に対して左右対称の設けられていることが望ましい。
【００３５】
また、有孔部２０ａの周辺部に設けられた突状部５０は、有孔部２０ａの中央部に設けられた突状部５０よりも、開孔列１９に対して中央部よりに配置されている。すなわち、周辺部において、隣接する２つの開孔列１９間に設けられた突状部５０は、マスク中央側の開孔列に近づけて配置されている。有孔部２０ａの周辺部では、電子ビーム８がシャドウマスク１２表面の法線に対して所定角度だけ傾いてに入射する。このため、各開孔３４の両側に位置した突状部５０をそれぞれ中央部側に配置することにより、各突状部５０と開孔３４を通過する電子ビーム８との距離を略同一にすることができる。
【００３６】
つまり、シャドウマスク１２の全域において、開孔３４を通過する電子ビーム８と各突状部５０との距離を略同一にすることにより、電子ビーム８に両側に設けられた突状部５０は、電子ビーム８に対して略均等に作用する。これにより、電子ビーム８の軌道が不所望にシフトすることを防止することができ、全画面領域で良好なフォーカス特性を得ることができる。
【００３７】
このような効果は、シャドウマスク有孔部の中央部と周辺部とで、開孔列１９に対する誘電体層５０Ａを含む突状部５０の配設位置を変えることにより得られるが、シャドウマスク有孔部２０ａの中央部と周辺部とで、突状部５０の幅、高さ、あるいは誘電率を調整することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００３８】
上述したように構成されたカラー陰極線管によれば、図６に示すように、動作初時、電子銃構体から放出された電子ビーム８の一部が突状部５０の誘電体層５０Ａに衝突し、各誘電体層５０Ａは、マイナスに帯電する。誘電体層５０Ａが帯電することにより、シャドウマスク１２と誘電体層５０Ａとの間に電位差が生じる。この電位差と、誘電体層５０Ａと、シャドウマスク１２の開孔３４とにより、電子レンズとしての４極子レンズが形成される。
【００３９】
図４及び図６に示すように、この４極子レンズは、隣接した２つの誘電体層５０Ａ間を通って開孔３４に向かう電子ビーム８を、開孔３４の幅方向が実際の開孔径よりも細く集束するとともに、開孔３４の長手方向が実際の開孔径よりも長い発散するようなレンズ作用をもつことになる。この結果、シャドウマスク１２の開孔３４を通過した電子ビーム８は、縦長形状にフォーカスされることになる。
【００４０】
このように電子ビーム８を縦長形状にフォーカスすることにより、シャドウマスク１２に衝突していた電子ビームの一部を開孔３４を通過させて蛍光体スクリーン６に導くことが可能となる。そして、開孔３４の長手方向、つまり、シャドウマスク１２の垂直方向Ｙについては、シャドウマスク１２のブリッジ３２によって影になっていた蛍光体層部分を発光させ、かつ、水平方向Ｘについては、ビームスポットの密度を高めることができる。これにより、蛍光体層の発光効率を向上し、画面の輝度を向上させることが可能となる。
【００４１】
なお、本願発明者らによる実験では、前記した条件でカラー陰極線管を動作させた場合、従来よりも約２０％の輝度向上を達成することができた。
【００４２】
また、突状部５０は、誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂを有して構成されている。このため、誘電体層５０Ａの帯電量すなわち電子ビームへの作用力を調整することができ、電子ビームのフォーカス状態を容易に制御することが可能となる。すなわち、突状部５０に電子ビームが照射されて誘電体層５０Ａに帯電した電荷は、低抵抗層５０Ｂを通じて移動する。これにより、低抵抗層５０Ｂを設けない構造と比較して、突状部５０に帯電する電荷量を均一化することが可能となる。また、突状部５０に帯電した電荷は、低抵抗層５０Ｂを通じて迅速に除電されるため、残像の発生を低減することが可能となる。
【００４３】
さらに、突状部５０は、金属製のマスク基材上に誘電体層５０Ａを配置し、さらにこの誘電体層５０Ａ上に低抵抗層５０Ｂを配置して構成されている。つまり、突状部５０は、電荷が帯電する誘電体層５０Ａを比較的低抵抗なマスク基材及び低抵抗層５０Ｂで挟持したサンドイッチ構造で形成されている。これにより、誘電体層５０Ａの下層側（マスク基材側）に帯電した電荷及び上層側（低抵抗層側）に帯電した電荷を迅速に移動させることができる。つまり、突状部５０に帯電する電荷量を均一化できるとともに、迅速に除電することが可能となる。
【００４４】
次に、上記のように構成されたカラー陰極線管の製造方法におけるシャドウマスクの製造方法について説明する。この実施の形態では、誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムを用いて同一工程で同時にシャドウマスク１２上に誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂを形成する製造方法について説明する。
【００４５】
まず、図７に示すように、アンバー材などの矩形板状のシャドウマスク基材５２を用意し、有孔部２０ａとなる領域に規則的に多数の開孔３４を穿孔し、所定条件にてプレス成形する。
【００４６】
続いて、図８の（ａ）に示すように、シャドウマスク基材５２の電子銃構体と対向する一主面上において、少なくとも低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が積層された転写フィルム１００を設置する。
【００４７】
すなわち、この転写フィルム１００は、図９に示すように、ベースフィルム１０１上に低抵抗層１０２及び誘電体層１０３の順に積層して構成されている。低抵抗層１０２は、先に説明したように、銀を含有する硼珪酸鉛ガラスを主成分とする導電物質などで形成されており、さらに、感光性樹脂を含有している。また、誘電体層１０３は、先に説明したように、ビスマス系の硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁物質などで形成されており、さらに、感光性樹脂を含有している。これらの低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が含有する感光性樹脂は、所定波長の光照射によって架橋反応を起こし、所定の現像液に対して不溶化するものである。また、これら低抵抗層１０２及び誘電体層１０３は、光透過性を有しており、つまり露光用の所定波長の光に対して所定の透過率を有している。なお、この転写フィルム１００は、ベースフィルム１０１と低抵抗層１０２との間に離形剤を配置してもよいし、誘電体層１０３の表面に接着剤を配置してもよいし、さらには、誘電体層１０３の表面に保護膜を配置してもよい。
【００４８】
このような構造の転写フィルム１００は、誘電体層１０３をシャドウマスク基材５２に向けた状態で配置された後、加圧して、あるいは、加圧及び加熱を併用してシャドウマスク基材５２の表面上に接着される。これにより、シャドウマスク基材５２の上に、転写フィルム１００の誘電体層１０３、低抵抗層１０２、及び、ベースフィルム１０１がこの順で積層される。
【００４９】
続いて、図８の（ｂ）に示すように、所定パターンを有するフォトマスクＰＭを介して転写フィルム１００を露光する。この露光工程では、転写フィルム１００の少なくとも低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が所定パターンに対応して露光されればよい。つまり、ベースフィルム１０１が光透過性を有している場合、すなわち露光用の所定波長の光に対して所定の透過率を有している場合には、ベースフィルム１０１を設けた状態の転写フィルム１００を露光することによって、低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が露光される。また、ベースフィルム１０１が遮光性を有している場合、露光工程前にベースフィルム１０１が除去されて、低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が直接露光される。このように、転写フィルム１００のベースフィルム１０１は、露光工程前または露光工程後に除去される。
【００５０】
なお、この露光工程で適用されるフォトマスクＰＭは、シャドウマスク基材５２に形成された各開孔列１９の両側に対応して、ストライプ状の開口パターンを有している。つまり、フォトマスクＰＭが転写フィルム１００上に位置合わせされた状態では、シャドウマスク基材５２の開孔３４を含む開孔列上が遮光され、開孔列間の転写フィルム１００がストライプ状に露出されることになる。
【００５１】
続いて、図８の（ｃ）に示すように、露光された転写フィルム１００を所定の現像液を用いて所定条件にて現像する。この現像工程では、転写フィルム１００の低抵抗層１０２及び誘電体層１０３を同時に選択的に除去する。すなわち、この実施の形態で採用した転写フィルム１００の低抵抗層１０２及び誘電体層１０３は、いわゆるネガタイプの感光性樹脂を含有しているため、未露光の低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が除去される。つまり、シャドウマスク基材５２の開孔３４を含む開孔列上に位置した低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が除去され、開孔列間に位置する低抵抗層１０２及び誘電体層１０３がストライプ状に残留する。
【００５２】
続いて、シャドウマスク基材５２上に残留した低抵抗層１０２及び誘電体層１０３を焼成する。これにより、シャドウマスク基材５２上に誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂからなる突状部５０が形成される。
【００５３】
以上の工程により、電子銃構体側の表面にストライプ状の突状部５０を有した所定形状のシャドウマスク１２が得られる。
【００５４】
このような製造方法によれば、低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が積層された転写フィルム１００をシャドウマスク基材５２の一主面上に設け、所定のフォトマスクＰＭを介して露光した後に現像することで、シャドウマスク基材５２上に所定パターンの誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂを一括して形成することが可能となる。したがって、製造工程数を削減することができ、しかも従来のような成膜工程よりも簡便なプロセスであるため、製造時間も短縮することができる。これにより、製造コストを低減することができるとともに、製造歩留まりを改善することができる。
【００５５】
また、これら誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂは、同一のフォトマスクＰＭを介した１回のフォトリソグラフィプロセスによって形成される。このため、誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂはほぼ同一の幅を有することになる。したがって、誘電体層５０Ａの周辺部分が低抵抗層５０Ｂから露出することがなくなり、誘電体層５０Ａの不所望なチャージを抑制することができる。これにより、電子ビームのフォーカス性能を安定した状態で維持することができる。また、このようなフォトリソグラフィプロセスを採用したことにより、開孔ピッチの細かい高精細なシャドウマスクに対しても高精度の誘電体層及び低抵抗層を形成することができる。
【００５６】
次に、他のシャドウマスクの製造方法について説明する。この実施の形態においても、誘電体層及び低抵抗層が積層された転写フィルムを用いて同一工程で同時にシャドウマスク１２上に誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂを形成するが、上述した実施の形態と適用する転写フィルムの構造が若干異なる。
【００５７】
すなわち、この転写フィルム１００は、図１０に示すように、ベースフィルム１０１上に感光性樹脂からなるフォトレジスト層１０４を有し、さらにこのフォトレジスト層１０４上に低抵抗層１０２及び誘電体層１０３の順に積層して構成されている。上述した実施の形態と同様に、低抵抗層１０２は、銀を含有する硼珪酸鉛ガラスを主成分とする導電物質などで形成されており、また、誘電体層１０３は、ビスマス系の硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁物質などで形成されている。また、このような構造の転写フィルム１００の場合、低抵抗層１０２及び誘電体層１０３に感光性樹脂を含有させる必要はない。フォトレジスト層１０４は、所定波長の光照射によって架橋反応を起こし、所定の現像液に対して不溶化するものである。なお、この転写フィルム１００は、ベースフィルム１０１とフォトレジスト層１０４との間に離形剤を配置してもよいし、誘電体層１０３の表面に接着剤を配置してもよいし、さらには、誘電体層１０３の表面に保護膜を配置してもよい。
【００５８】
この実施の形態によるシャドウマスクの製造方法では、まず、アンバー材などの矩形板状のシャドウマスク基材５２を用意し、有孔部２０ａとなる領域に規則的に多数の開孔３４を穿孔し、所定条件にてプレス成形する。
【００５９】
続いて、図１１の（ａ）に示すように、シャドウマスク基材５２の電子銃構体と対向する一主面上において、少なくとも低抵抗層１０２、誘電体層１０３、及びフォトレジスト層１０４が積層された転写フィルム１００を設置する。これにより、シャドウマスク基材５２の上に、転写フィルム１００の誘電体層１０３、低抵抗層１０２、フォトレジスト層１０４、及び、ベースフィルム１０１がこの順で積層される。
【００６０】
続いて、図１１の（ｂ）に示すように、所定パターンを有するフォトマスクＰＭを介して転写フィルム１００を露光する。この露光工程では、転写フィルム１００の少なくともフォトレジスト層１０４が所定パターンに対応して露光されればよい。つまり、ベースフィルム１０１が光透過性を有している場合には、ベースフィルム１０１を設けた状態の転写フィルム１００を露光することによって、フォトレジスト層１０４が露光される。また、ベースフィルム１０１が遮光性を有している場合、露光工程前にベースフィルム１０１が除去されて、フォトレジスト層１０４が直接露光される。なお、この露光工程で適用されるフォトマスクＰＭは、シャドウマスク基材５２に形成された各開孔列１９の両側に対応して、ストライプ状の開口パターンを有している。
【００６１】
続いて、図１１の（ｃ）に示すように、露光された転写フィルム１００を所定の現像液を用いて所定条件にて現像する。この現像工程では、転写フィルム１００のフォトレジスト層１０４を選択的に除去する。すなわち、この実施の形態で採用した転写フィルム１００のフォトレジスト層１０４は、いわゆるネガタイプの感光性樹脂であるため、未露光のフォトレジスト層１０４が除去される。つまり、シャドウマスク基材５２の開孔３４を含む開孔列上に位置したフォトレジスト層１０４が除去され、開孔列間に位置するフォトレジスト層１０４がストライプ状に残留する。
【００６２】
続いて、図１１の（ｄ）に示すように、フォトレジスト層１０４が除去され低抵抗層１０２が露出された部分を所定条件にてエッチング処理することによって除去する。このエッチング工程では、露出された低抵抗層１０２及び誘電体層１０３を同時に除去する。これにより、シャドウマスク基材５２の開孔３４を含む開孔列上に位置した低抵抗層１０２及び誘電体層１０３が除去される。この後、残留したフォトレジスト層１０４を除去することによって、開孔列間に位置する低抵抗層１０２及び誘電体層１０３がストライプ状に残留する。
【００６３】
なお、この実施の形態では、現像工程とエッチング工程とを別々のプロセスで行ったが、適当な現像液を選択し適当な現像条件を設定することにより、フォトレジスト層１０４の現像処理と低抵抗層１０２及び誘電体層１０３のエッチング処理とを同時に一括して行うことも可能である。
【００６４】
続いて、シャドウマスク基材５２上に残留した低抵抗層１０２及び誘電体層１０３を焼成する。これにより、シャドウマスク基材５２上に誘電体層５０Ａ及び低抵抗層５０Ｂからなる突状部５０が形成される。
【００６５】
以上の工程により、電子銃構体側の表面にストライプ状の突状部５０を有した所定形状のシャドウマスク１２が得られる。このような実施の形態でも先に説明したのと同様の効果が得られる。
【００６６】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、シャドウマスクに形成された開孔は、矩形状に限らず円形状としてもよく、蛍光体スクリーン側の蛍光体層もストライプ状に限らずドット状とすることも可能である。更に、誘電体層５０Ａは、各開孔３４の両側に設けられ４極子レンズを形成するように配置されていればよく、ストライプ状に限らず、島状、ドット状等の所望形状にパターニングされた構成としても良い。同様に、上述した実施の形態で示した各部の寸法、形状は一例で有り、必要に応じて種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係るカラー陰極線管の構造を概略的に示す水平断面図である。
【図２】図２は、図１に示したカラー陰極線管における蛍光体スクリーンの一部を拡大して示す平面図である。
【図３】図３の（ａ）は、図１に示したカラー陰極線管におけるシャドウマスクの構造を概略的に示す斜視図であり、図３の（ｂ）は、シャドウマスクの一部を拡大して示す平面図である。
【図４】図４は、シャドウマスク、蛍光体スクリーン、及び電子ビームの関係を模式的に示す図である。
【図５】図５は、突状部が形成されたシャドウマスクの電子銃構体側表面の構造を概略的に示す斜視図である。
【図６】図６は、シャドウマスクの有孔部の中央部を通る電子ビームのフォーカス状態を模式的に示す図である。
【図７】図７は、シャドウマスクの製造方法に適用されるシャドウマスク基材を示す平面図である。
【図８】図８の（ａ）乃至（ｃ）は、この発明の一実施の形態に係るシャドウマスクの製造方法を説明するための図である。
【図９】図９は、図８に示したシャドウマスクの製造方法に適用される転写フィルムの構造を概略的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、他の実施の形態に適用される転写フィルムの構造を概略的に示す断面図である。
【図１１】図１１の（ａ）乃至（ｄ）は、他の実施の形態に係るシャドウマスクの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６８】
６…蛍光体スクリーン、９…電子銃構体、１０…真空外囲器、１２…シャドウマスク、１９…開孔列、２０…マスク主面、２０ａ…有孔部、３４…開孔、４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ…蛍光体層、５０…突状部、５０Ａ…誘電体層、５０Ｂ…低抵抗層、５２…マスク基材、１００…転写フィルム、１０２…低抵抗層、１０３…誘電体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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