JP2831735B2 - シャドウマスク用パターン焼付け版及びその製造方法 - Google Patents

シャドウマスク用パターン焼付け版及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、カラーブラウン管用シャドウマスクの製造
に用いるシャドウマスク用パターン焼付け版およびその
製造方法に関するものである。
(従来の技術) カラーブラウン管用シャドウマスクは、多数の開孔を
有し、電子銃から発射された赤・緑・青用の3電子ビー
ムがシャドウマスクの開孔を通過し、それぞれ対応する
蛍光体を各色に発光させるものである。
このようなシャドウマスクは、一般的に、フォトエッ
チング技術によって製造される。すなわち、まず、連続
帯状金属板からなるシャドウマスク材を洗浄した後、両
主面に目的とする膜圧の感光膜を形成する。ついで、こ
の感光膜が形成されたシャドウマスク材の表裏の両主面
にシャドウマスクパターンの焼付け版、すなわち、シャ
ドウマスク開孔部に相当する部分が不透光で他の部分は
透光な、かつ、不透光部の寸法が異なるシャドウマスク
パターンを有する一対の焼付け版を配置し、完全密着
後、紫外線によって露光する。その後、温水スプレーに
よってシャドウマスク開孔部に相当する未露光の感光膜
を溶解除去し、乾燥ベーキングを施し、開孔部以外の部
分に耐エッチング性を有する感光膜を残存させる。つい
で、塩化第二鉄エッチング液をシャドウマスク材の両面
からスプレーし、目的とする寸法の開孔を穿設後、水洗
・感光膜除去・水洗・乾燥を施すことによりシャドウマ
スクを得ている。
このような露光工程で用いられる焼付け版は、一般に
は、第2図に示すように、平板状のガラス基材1上に下
引き層2が形成され、その上にハロゲン化鉄とゼラチン
との懸濁液である乳剤を塗布した平滑な乳剤層3が形成
され、この乳剤層3はシャドウマスク開孔部に相当する
部分が不透光乳剤部4で、他の部分が透光乳剤部5であ
る。そして、さらに乳剤層3上にゼラチンに硬膜材を添
加した保護膜6が形成されている。また、下引き層2
は、塗布される乳剤の塗布性および接着性を向上させ
る。
なお、乳剤層3の不透光乳剤部4と透光乳剤部5との
シャドウマスクパターンは、次のようにして形成され
る。まず、原版をフォトプロッターと呼ばれるパターン
ジェネレータによって作成し、この原版と未感光のガラ
ス感光板とを密着して露光することにより原版が反転し
たパターンを作製し、これをマスターパターンとする。
このマスターパターンにおいて、未感光時に既に有して
いたガラス感光板自体が持つ欠陥、または、密着反転時
の異物付着などによるパターン欠陥を有していた場合
は、手修整を加えて欠陥のないパターンにする。つい
で、暗室において、マスターパターンと未感光の乳剤層
3を有するガラス基材1とを真空密着後、200Wの水銀ラ
ンプを用いて数秒露光する。ついで、現像・水洗・定着
・水洗・乾燥など一般の一連の現像処理を施すことによ
り、原版と同じパターンを有する焼付け版を作製する。
この作製した焼付け版に欠陥がある場合は、マスターパ
ターンと同様に手修整する。
このようにして、作成された焼付け版を、たとえば特
公昭56−13298号公報に示されているような露光装置に
取り付け、感光膜が形成されたシャドウマスク材にシャ
ドウマスクパターンを焼付けるとき、焼付けパターンの
乳剤層3面を保護膜6を介して感光膜に真空系を用いて
完全密着させる。
(発明が解決しようとする課題) 上述のように、未露光シャドウマスク材の送り・密着
・露光・露光済シャドウマスク材の巻取りの一連の流れ
を繰り返す中で、焼付け版の支持枠のたとえばクリアラ
ンスなどの機械的組立誤差や露光光源の熱による支持枠
および焼付け版の不均一熱膨張等により、密着時におい
て焼付け版がわずかに動くことは避けられず、これによ
り、焼付け版と感光膜とがこすれあう。そして、通常、
シャドウマスク材の感光膜は、200℃程度のベーキング
が施されることにより、鉛筆硬度で5H〜6Hの硬度を有す
るのに対し、焼付け版の乳剤層の膜はB〜1Hと軟らか
い。したがって、真空密着時に焼付け板と感光膜がこす
れあったりすると、焼付け版の乳剤層面の方に傷がつき
やすく、パターン欠陥発生によるシャドウマスク開孔不
良を生じる。
また、量産においては、密着露光を一対の焼付け版を
使用して連続数千回繰り返すが、焼付け版の保護膜自体
固着性を有しているので、その間に擦れによる劣化が起
り、乳剤層のパターン自体にすり傷などの欠陥が発生
し、シャドウマスク開孔不良を生じる。さらに、保護膜
は化学的に不活性でなく、ごみやほこりを付着しやすい
ため、密着時に異物が付着した部分のパターンが損傷を
受ける問題を有している。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、シ
ャドウマスク材の両主面に形成された感光膜にシャドウ
マスクパターンを焼付ける露光工程や取扱い時において
すり傷が入りにくく、かつ、表面にごみやほこりなどの
異物が付着しにくく、しかも、露光工程での真空密着時
間を短縮できるシャドウマスク用パターン焼付け版およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明のシャドウマスク用パターン焼付け版は、シャ
ドウマスク材の両主面に形成された感光膜にシャドウマ
スクパターンを焼付ける露光工程で用いられる焼付け版
であって、ガラス基材上に形成されシャドウマスク開孔
部に相当する部分が不透光で他の部分は透光な乳剤層
と、この乳剤層上に形成されたゼラチンを有する保護膜
と、この保護膜上の表面に形成されたジメチルシリコー
ン重合体のシリコーン膜を有する膜厚0.5μm以下の付
着防止膜とを具備したものである。
また、本発明のシャドウマスク用パターン焼付け版の
製造方法、シャドウマスク開孔部に相当する部分が不透
光で他の部分は透光な乳剤層のシャドウマスクパターン
およびこの乳剤層上のゼラチンを有する保護膜を有する
ガラス基材に、ジメチルシリコーン重合体のシリコーン
油を塗布後乾燥してシリコーン膜を形成し、このシリコ
ーン膜を硬化させて上記乳剤層上の表面に付着防止膜を
形成するものである。
(作用) 本発明のシャドウマスク用パターン焼付け版は、表面
膜厚0.5μm以下の極めて薄いシリコーン膜による付着
防止膜を形成して、表面自由エネルギを22mJ/m2以下に
し、水との接触角を100度以上にすることにより、臨界
表面張力は20〜32dyne/cm程となり、異物が付着しにく
い表面となるとともに、シリコーン膜は潤滑剤の役目を
して摩擦係数を下げることにより、シャドウマスク材に
形成された感光膜との粘り付きが発生しないため、表面
にすり傷が発生しにくく処理を短時間ででき、表面への
ごみやほこりなどの異物付着が防止され、乳剤層および
付着防止膜の間にゼラチンの保護層を設けたことにより
付着防止膜の形成時に乳剤層を形成することを防止で
き、焼付け版上のパターン自体への欠点発生が低減でき
る。
また、本発明のシャドウマスク用パターン焼付け版の
製造方法は、ジメチルシリコーン重合体のシリコーン油
を塗布後乾燥してシリコーン膜を形成することにより、
膜厚の薄いシリコーン膜による付着防止膜を形成でき、
表面自由エネルギを22mJ/m2以下にし、水との接触角を1
00度以上にすることにより、臨界表面張力は20〜32dyne
/cm程となり、異物が付着しにくい表面となるととも
に、シリコーン膜は潤滑剤の役目をして摩擦係数を下げ
ることにより、シャドウマスク材に形成された感光膜と
の粘り付きが発生しないため、表面にすり傷が発生しに
くく処理を短時間ででき、表面へのごみやほこりなどの
異物付着が防止され、乳剤層上のゼラチンの保護層を設
けることにより付着防止膜の形成時に乳剤層を損傷する
ことを防止でき、焼付け版上のパターン自体への欠陥発
生が低減できる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
焼付け版は、第1図に示すように、平板状のガラス基
材1上に下引き層2が形成され、この下引き層2の上に
ハロゲン化鉄とゼラチンとの懸濁液の乳剤を塗布した平
滑な厚さ5〜7μmの乳剤層3が形成され、この乳剤層
3は、シャドウマスク開孔部に相当する部分が不透明な
不透光乳剤部4で、この不透光乳剤部4以外の他の部分
が透明な透光乳剤部5である。そして、さらに乳剤層3
上にゼラチンに硬膜材を添加した厚さ1μm以下の保護
膜6が形成されている。なお、不透光乳剤部4と透光乳
剤部5とは、原版から密着反転を繰り返して作製され
る。
そして、保護膜6上の表面にジメチルシリコーン重合
体のシリコーン膜の膜厚0.5μm以下の付着防止膜8が
形成されている。この付着防止膜8は、次のように形成
される。まず、シロキサン結合を有するシロキサン誘導
体、たとえばジメチルジクロルシランからの重合体であ
るジメチルジシロキサンやジメチルトリシロキサンのSi
原子の一部をアルキル基やアリル基などと結合させ、半
無機−半有機的な構造としたジメチルシリコーン重合体
の特殊低粘度シリコーン油をフレオンまたはトリクレン
で1%以下、好ましくは0.1%〜0.5%に希釈した液に、
乳剤層3および保護膜6を形成したガラス基材1を浸漬
する。その後、ゆっくりと引上げて室温で乾燥してシリ
コーン膜を形成する。このシリコーン膜の表面が乾燥し
た後、50℃〜150℃の温度範囲で15分〜60分加熱ベーキ
ング処理を施すことにより、シリコーン膜を完全に硬化
させて乳剤層3上の保護膜6の表面に付着防止膜8を形
成する。この付着防止膜8の厚さは、用いる液の濃度ま
たは塗膜回数にもよるが、付着防止効果上支障のない極
めて薄い膜として0.5μm以下に形成する。
なお、シリコーンの付着防止膜8は、浸漬以外にスプ
レー塗布またはスピン塗布などで形成してもよい。ま
た、付着防止膜8の硬化は、熱処理を施さずに室温で長
時間、たとえば1日程放置してもよい。
また、焼付け版は表面に極めて薄いシリコーン膜によ
る付着防止膜8を形成することにより、表面自由エネル
ギをフッ素化合物表面処理を施したと同じ程度の22mJ/m
2以下にし、水との接触角を100度以上にする。これによ
り臨界表面張力は20〜32dyne/cm程とポリエチレンに類
似の値になり、非常に接着しにくい表面、言い換えると
異物が付着しにくい表面となる。また、シリコーン膜は
潤滑剤の役目をし、このシリコーン膜のないものに比較
し摩擦係数を下げる。これにより、露光工程でのシャド
ウマスク材に形成された感光膜との粘り付きが発生しな
いため、真空密着時に表面にすり傷が発生しにくく、空
気抜きを短時間ででき、表面へのごみやほこりなどの異
物付着が防止されるため、焼付け版上のパターン自体へ
の欠陥発生が低減できる。また、真空密着時間の短縮が
可能で焼付け版の使用寿命が延び、パターン欠陥による
シャドウマスク不良発生が減少し、生産性が向上する。
上記実施例は、保護膜6の上に付着防止膜8を形成し
たものであるが、保護膜6を有しない場合には、乳剤層
3の上に直接付着防止膜8を形成してもよい。
なお、第1図に示すものでは、片面に付着防止膜8を
形成しているが、製造時に、目的とする面の反対面に同
様の膜が形成されても何ら実用上弊害はない。
次に、第1図に示す上記実施例の焼付け版と、第2図
に示す従来の焼付け版とを用い、シャドウマスク材の両
主面に形成された感光膜にシャドウマスクパターンを焼
付ける露光工程で用い、欠陥の発生を比較した結果を次
表に示す。
この結果のように、上記実施例の焼付け版では、欠陥
を発生させずに連続パターン焼付けが可能な枚数は大幅
に増加する。また、欠陥発生数も少なく、再修整に要す
る時間が少なくてすむ。さらに、感光膜との付着が発生
しないため、シャドウマスク材と焼付け版との真空密着
軸の空気抜けがよく、焼付け版およびパターンの大きさ
にもよるが、従来50秒〜80秒必要であった真空密着時間
が平均して20秒程短縮され、生産性が向上した。
〔発明の効果〕
本発明のシャドウマスク用パターン焼付け版によれ
ば、ゼラチンの保護層上に、臨界表面張力および摩擦係
数の低い膜厚が0.5μm以下のシリコーン膜の付着防止
膜を形成することにより、表面を化学的に不活性にし、
表面は粘性を有さず耐擦性に優れ、ごみやほこりなどの
異物が付着しないため、すり傷の発生が減少し、かつ、
異物付着によるパターン欠陥発生を軽減でき、単位時間
当りの焼付け枚数が増加し、生産性を向上できる。
また、本発明のシャドウマスク用パターン焼付け版の
製造方法によれば、ジメチルシリコーン重合体のシリコ
ーン油を塗布後乾燥してシリコーン膜を形成することに
より、膜厚が極めて薄く、臨界表面張力および摩擦係数
の低いシリコーン膜の付着防止膜を容易にかつ安定して
形成できるとともに、乳剤層上のゼラチンの保護層を設
けることにより付着防止膜の形成時に乳剤層を損傷する
ことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の焼付け版の一実施例を示す断面図、第
2図は従来の焼付け版を示す断面図である。 1……ガラス基材、3……乳剤層、6……保護膜、8…
…付着防止膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03F 1/00 - 1/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シャドウマスク材の両主面に形成された感
    光膜にシャドウマスクパターンを焼付ける露光工程で用
    いられる焼付け版であって、 ガラス基材上に形成されシャドウマスク開孔部に相当す
    る部分が不透光で他の部分は透光な乳剤層と、 この乳剤層上に形成されたゼラチンを有する保護膜と、 この保護膜上の表面に形成されたジメチルシリコーン重
    合体のシリコーン膜を有する膜厚0.5μm以下の付着防
    止膜と を具備したことを特徴とするシャドウマスク用パターン
    焼付け版。
  2. 【請求項2】シャドウマスク開孔部に相当する部分が不
    透光で他の部分は透光な乳剤層のシャドウマスクパター
    ンおよびこの乳剤層上のゼラチンを有する保護膜を有す
    るガラス基材に、ジメチルシリコーン重合体のシリコー
    ン油を塗布後乾燥してシリコーン膜を形成し、 このシリコーン膜を硬化させて上記乳剤層上の表面に付
    着防止膜を形成する ことを特徴とするシャドウマスク用パターン焼付け版の
    製造方法。
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