(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャドーマスクを形成するために、コーン側、グレード側、中央部、及び、周辺部を有する金属シートに、複数の開孔を形成する方法であって、
第一フォトレジスト層を形成するために、フォトレジスト材料の被膜を、前記金属シートの前記コーン側及び前記グレード側の前記中央部及び前記周辺部に塗布するステップと、
前記周辺部及び前記中央部で同一な、前記グレード側上の第一開口部のパターンを、前記金属シートの前記グレード側上の前記第一フォトレジスト層内に設けるステップと、
前記中央部でよりも前記周辺部で細長い、前記コーン側上の第一開口部のパターンを、前記金属シートの前記コーン側上の前記第一フォトレジスト層内に設けるステップと、
前記第一フォトレジスト層内の前記第一開口部の前記パターンとパターンが実質的に対応する、前記金属シート内に部分的に延びる開口部を形成するために、前記金属シートを前記第一フォトレジスト層内の前記第一開口部を通じてエッチングするステップと、
第二フォトレジスト層を形成するために、前記金属シートの前記コーン側及び前記グレード側の前記中央部及び前記周辺部にフォトレジスト材料の第二被膜を塗布するステップと、
前記中央部でよりも前記周辺部で細長い第二開口部のパターンを、前記金属シートの少なくとも前記コーン側上で前記第二フォトレジスト層内に設けるステップと、
前記第一及び第二フォトレジスト層内の前記第一及び第二開口部の前記パターンとパターンが実質的に対応する前記開孔を形成するために、前記金属シートを前記第二フォトレジスト層内の前記第二開口部を通じてエッチングするステップとを含む、
方法。
【請求項２】
前記第一フォトレジスト層内の前記第一開口部を通じて前記金属シートをエッチングした後、前記第一フォトレジスト層を剥ぎ取るステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属シートの前記コーン側上の前記周辺部における前記第一フォトレジスト層内の前記第一開口部及び前記第二フォトレジスト層内の第二開口部は、前記金属シートの前記グレード側上の前記第一フォトレジスト層内の前記第一開口部及び前記第二フォトレジスト層内の前記第二開口部に対して偏心している、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記金属シートの前記周辺部にある前記開孔は、前記金属シートの前記コーン側上で入射電子ビーム方向に細長い、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
陰極線管内で用いられるシャドーマスクを形成するために、中央部と、周辺部と、前記陰極線管のスクリーンから離間したコーン側と、前記スクリーンに入射する複数の電子ビームをもたらす、前記陰極線管の電子銃に面するグレード側とを有する金属シートに、複数の開孔を形成する方法であって、
前記金属シートの各側に第一フォトレジスト層を形成するために、前記金属シートの前記コーン側及び前記グレード側の前記中央部及び前記周辺部にフォトレジスト材料の被膜を塗布するステップと、
前記周辺部及び前記中央部で同一な、前記グレード側上の第一開口部のパターンを、前記金属シートの前記グレード側上の前記第一フォトレジスト層内に設けるステップと、
前記金属シートの前記コーン側上の前記周辺部にある第一開口部が、前記金属シートの前記グレード側上の前記第一開口部に対して偏心するよう、前記金属シートの前記コーン側上の前記第一フォトレジスト層内に前記第一開口部のパターンを設けるステップと、
前記第一フォトレジスト層内の前記第一開口の前記パターンと形状が実質的に対応する、前記金属シート内に部分的に延びる開口部を形成するために、前記金属シートを前記第一フォトレジスト層内の前記第一開口部を通じてエッチングするステップと、
前記第一フォトレジスト層を前記金属シートから剥ぎ取るステップと、
前記金属シートの各側上に第二フォトレジスト層を形成するために、前記金属シートの前記コーン側及び前記グレード側の前記中央部及び前記周辺部にフォトレジスト材料の第二被膜を塗布するステップと、
前記金属シートの前記コーン側の前記周辺部にある前記第二開口部が前記金属シートの前記グレード側上の対応する前記第二開口部に対して偏心し、且つ、前記第二フォトレジスト層の前記周辺部にある第二開口部が前記第一フォトレジスト層内の前記第一開口部よりも小さいよう、第二フォトレジスト層内に前記第二開口部のパターンを設けるステップと、
前記コーン側上へ入射する前記電子ビームの方向に細長い前記開孔を形成するために、前記金属シートを前記第二フォトレジスト層内の前記第二開口部を通じてエッチングするステップとを含む、
方法。
【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（ＣＲＴ）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１０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１２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１８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４０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４３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”（ＶＰ）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４４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】
0003961037.tif 000002
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】
0003961037.tif 000003
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、1986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(photoplotting) 、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１２５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１６０及び１６２と夫々形状が実質的に一致し、シート１３９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１３９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
４，５，４１，４２，４４，４５，６０，６２，１４１，１４２，１４５，１６０，１６２，１７０，１７２，２７０，２７２  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
【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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【図１２】
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