专利名称：阴罩的图形印相版及其制造方法
技术领域：
本发明涉及阴罩的图形印相版(燒付け版)及其制造方法。
一般地，彩色阴极射线管用的阴罩具有许多开孔，使电子枪所发射的、与红、绿、蓝的荧光体层相对应的三电子束通过阴罩孔，轰击各自对应的荧光体而使之发光，它又被称为色选别电极。阴罩的制造，一般是采用称为光刻的照相蚀刻技术来进行的，该制造方法的概要如下。
由连续带状金属板构成的阴罩材料脱脂洗净后，在两主面上形成一定膜厚的感光膜。然后，把相当于阴罩开孔部的部分是不透明的、一对尺寸不同的阴罩的图形印相版配置在已形成感光膜的阴罩材料的表面和背面，完全密合后，用紫外线进行曝光。然后，用温水射流溶解去除相当于阴罩开孔部的未曝光的感光膜，施行干燥、烘焙，使开孔部外残存具有耐腐蚀性的感光膜。其次，从两面喷射腐蚀性液体，穿设需要尺寸的阴罩孔，通过施行水洗、感光膜去除、水洗、干燥，制成阴罩。
在曝光工序中使用的图形印相版一般是乳胶(ェマルジヨン)型的，原版是用称作光电绘图仪(フォトブロツタ-)的图形产生器制作的。原版通过密合转印(密着反転)成为母型(マスタ-バタ-ン)，由该母型通过同样的密合转印制作多个在阴罩制造工序中使用的图形印相版。图形印相版具有在相当于阴罩开孔部的地方是不透光而其余部分为透光的、大体上平滑的乳胶膜。不透光部分所占比例较少，为5～15%、气孔等缺陷发生的概率也低。又，在不透光部分存在气孔的场合，用腐蚀穿孔的结果，不易成为缺陷。
另一方面，母型的制作是通过由光电绘图仪制作的图形原版的密合转印来进行的。作为图形的形态，是相当于阴罩开孔部以外的地方成为不透光的，该部分所占的比例为85～95%。结果，由于转印工序时粘附垃圾或乳胶膜的缺陷等，气孔缺陷发生比例的增加不可避免。气孔部分是透明的，在转印后的图形印相版上变成黑点，通过其后的腐蚀工序而穿成孔。因而，母型的气孔部分有必要通过不透明的油墨等施行修整，但修整需要花费许多时间，且修整地方的隆起，具有容易发生因密合不良而引起的转印不均匀的缺陷。特别是，最近的高精细阴罩用图形，因为图形间距细且图形宽度也小，修整非常困难，加之，也容易发生修整部的转印不匀匀，最终使阴罩质量下降的概率较高。印相图形的基材，一般采用浮法玻璃，具有阴罩图形的乳胶面几乎是平坦的。因而，使用例如特公昭56-13298号公报中所揭示的曝光机，在把阴罩图形印相到在阴罩材料上形成的感光膜上时，阴罩图形与感光膜的密合，容易从图形印相版四周向中央部前进，要达到至中央部为止完全地真空密合，由于图形印相版本身没有排气槽，与图形的尺寸也有关，但需要80秒至120秒的长时间。
为了解决这个问题，如在特公昭53-28092号公报中所揭示的那样，提出了除去阴罩图形的有效面外的印相图形上的乳胶，制作排气通道手段的方案。但是，在该方法中，虽然图形印相版四周部分的排气良好，但图形印相版中央部分的排气并没得到改善，不可避免的是图形面积越大，则需要真空密合的时间越长。又，在特公昭50-23273号公报中，提出了在围绕阴罩图形部分的凝胶(ゼラチン)壁间形成有空气通路的阴罩图形及其制造方法的建议，其目的在于缩短真空密合时间。但是该方法由于工序多，具有容易发生图形缺陷的缺点。又，由于在不透明的必要图形部周围，用透明的凝胶膜围绕，在把阴罩图形印相到阴罩坯料表面所形成的感光膜上时，在其四周会发生光的散射，因而具有印相图形的尺寸易变化的缺点。
如上述那样，在现有的印相版及其制造方法中，存在图形印相版的制作工序复杂，在图形印相版中发生图形缺陷的问题。再者，由于在阴罩的制造过程的曝光工序中，为了使在两主面上已形成感光层的阴罩材料和图形印相版真空密合，需要很长时间，因而存在生产效率不能提高的问题。
本发明就是为了解决上述问题，旨在提供一种图形缺陷极少发生、且在阴罩制造过程中的曝光工序中，阴罩材料与图形印相版的真空密合时间能大幅度缩短的阴罩的图形印相版及其制造方法。
本发明的阴罩的图形印相版，其特征在于，在光透过板上，在与阴罩的有效领域内的开孔部相当的部分，形成厚度为3μm至50μm的不透光层。又，该印相版的、在与阴罩的非有效领域相当的部分上，能形成厚度为3μm至50μm的不连续的透光层。
而且，本发明是把阴罩图形印相到在阴罩材料的两主面上形成的感光膜上的曝光工序中所使用的印相版的制造方法，其特征在于包括，把与阴罩的有效领域内的开孔部相当的部分是不透光的图形原版密合到在两面上具有未曝光乳胶层的光透过板上然后进行曝光的曝光工序;把转印图形形成到所述乳胶层的显影工序;腐蚀去除所述转印图形的曝光部分的腐蚀工序;用于把所述光透过板上残存的乳胶层制成不透光层的工序;使所述不透光层定影的定影工序。
又，要在相当于阴罩非有效领域部分上也同时形成不连续的透光层的场合，也能采用下述阴罩的图形印相版的制造方法，该方法包括把相当于阴罩的有效领域内的开孔部的部分及相当于非有效领域的所希望的部分是不透光的图形原版密合到两面具有未曝光乳胶层的光透过板上，然后曝光的曝光工序;在所述乳胶层上形成转印图形的显影工序;腐蚀除去所述转印图形的已曝光部分的腐蚀工序;用于仅把所述光透过板上残存的乳胶层内相当于有效领域内的开孔部的部分作成不透光层的工序;使所述乳胶层定影的定影工序。
本发明能够形成与阴罩的图形原版同样的、仅在相当于阴罩开孔部的部分具有不透光的乳胶层的阴罩的图形印相版，由于与现有方法相比工序数少，因而图形缺陷发生数极少。又，由于残存乳胶层以外的基材均暴露在外，因而现有的在位于阴罩开孔部的不透光乳胶层以外的乳胶部发生的图形缺陷均可避免，缺陷修整所花费的时间能大幅度减少的同时，也不会发生在修整时发生图形质量的下降。再者，在曝光工序中，在使阴罩材料上所形成的感光膜与图形印相版真空密合时，通过在整个图形印相版上形成的空气通路，可能瞬时完全密合，因而阴罩的曝光工序时间能大幅度缩短。
图1是用于说明本发明的制作工序的工序示意图(模式图)，图2是图形原版的示意图，图3和图4是用于说明本发明的其它制作工序的示意图，图5是其它图形原版的示意图，图6是本发明的图形印相版的示意图，图7至图10是用于说明本发明的其它制作工序的工序示意图。
下面，参照
本发明的实施例。
实施例1把用作图机[例如茄巴(ガ-バ-)公司制造的光电绘图仪]在玻璃干板[例如柯达(コダツク)公司制的HRP]上制作的阴罩图形，作为图形原版使用。如图2所示的那样，该图形原版21仅在阴罩材料应该用腐蚀液蚀刻的部分，具有不透光的乳胶膜22，而其余部分有透光的乳胶膜23。
如图1a所示的那样，具有不透光的乳胶膜2和透光的乳胶膜3的图形原版1与具有膜厚约6μm的未感光的乳胶膜4的玻璃干板5(例如柯达公司制的HRP或LPP，柯尼卡公司制的PL)在暗室中以相互的乳胶面相对的方式配置，使用真空系统完成密合后，照射紫外线或绿色光6。
然后，与一般的照相化学处理相同，用20℃的显影液(例如柯达公司制的超RT显影液)进行3至4分钟的第1次显影，如图1b所示的那样，形成与图形原版相反的不透光的乳胶膜7后，在3%的冰醋酸中进行停止处量。然后，把它放到把氯化铜或重铬酸钾等的氧化剂溶液与氨或过氧化氢等的树脂分解剂溶液混合、把表面活性剂添加到其中形成的乳状腐蚀液中浸渍1分钟至3分钟。
通过施加这个处理，在第1次显影中得到的不透光的乳胶膜7被溶解去除，如图1c所示的那样，残存下透光层的乳胶膜8。然后，在明室中，用不脱绒毛纸在流水中轻轻擦去乳胶膜溶解时沉积的黑色卤化银(黑化银)。
然后，照射紫外线或绿色光9，在透光乳胶膜8中的卤化银上形成显影核，与第1次显影同样地，在显影液中进行第2次显影，如图1d所示，生成黑色卤化银，形成乳胶膜10。然后，经定影、水洗、干燥工序，得到最终的阴罩的图形印相版11。在这里得到的阴罩图形11的乳胶膜10的膜厚是5μm。
此时的乳胶膜的膜厚最好是3μm～50μm。这是根据以下所示的理由。
首先，玻璃干板上所使用的基材一般采用浮法玻璃，其表面并非完全平坦，具有局部的起伏。又，在阴罩坯料的两主面上形成的感光膜也有局部的膜厚变动。因此，在使残存乳胶膜的膜厚为3μm以下时，受到局部的玻璃基材的起伏和感光膜膜厚变动的影响，由于形成的空气通路不充分，使得不能得到作为目的的真空密合时间缩短的效果。另一方面，残存的乳胶膜的膜厚为50μm以上时，阴罩印相版上会粘附上异物，而被擦或按压时，因而存在乳胶膜损伤，从而存在容易使之发生图形缺陷的问题。
本实施例，是在第1次显影后通过施行腐蚀，溶解除去显影时形成的不透孔部分。玻璃基材和乳胶膜的附着坚固，由于腐蚀从乳胶膜表面进行，因而残存的乳胶膜的断面形状容易成为梯形。该形状的变化，不言而喻受曝光条件影响，但也受腐蚀条件很大影响。这个不透孔乳胶膜的断面成为梯形的场合，由于与玻璃基材接触的乳胶膜边缘部的膜厚度薄，黑化程度变低，在把阴罩图形印相到两主面上形成感光膜的阴罩材料上时的光遮蔽能力低下。
由此，已印相的感光膜的图形大小容易发生偏差。试验的结果，即使所要求的乳胶膜断面是梯形的，若上边与下边的差是5μm至30μm，则对阴罩的质量不产生影响。当然，这个差的允许量应根据最终的图形大小。
如图2所示的那样，如果在阴罩的有效范围中存在的图形部的外侧图形24用连续线形成的场合，由于阴罩图形内部排气受阻，最好在不影响阴罩品位的情况下切下多个地方，以形成空气流通部。
在用本发明制作的阴罩的图形印相版上所发生的缺陷数，与现有通过2次密合转印制作的相比，减少到1/3～1/4。又，把得到的图形印相版实际安装到曝光工序中，对能在不使阴罩品位降低的情况下，能把真空密合时间缩短到何种程度进行试验，结果，现有的必需要80～120秒的密合时间变成小于40秒且与图形面积无关，因而大幅度提高了生产效率。再者，由于现有图形印相版的缺陷修整地方的失落而发生的阴罩缺陷及由于修整地方的局部密合不良而发生的阴罩不均匀现象变为约二分之一以下。
实施例2在实施例1的第1次显影及停止处理后，把氯化铜或重铬酸钾等的氧化剂溶液与氨或过氧化氢等的树脂分解剂溶液混和，把表面活性剂添加到其中形成的乳状腐蚀液用2Kg/cm2的压力喷射1至2分钟，且，喷射是在紫外线或绿色光照射同时进行。用这种处理，在第1次显影中得到的不透光的乳胶膜7完全被溶解除去，而仅留下透光的乳胶膜8。然后，在亮室中流水冲洗后，通过进行实施例1的第2次显影以后的处理，能制作具有与实施例1同样效果的印相图形。
实施例3把用作图机(例如茄巴公司制作的光电绘图仪)在玻璃干板(例如柯达公司制作的HRP)上作图形成的阴罩图形作为原版。图5表示图形原版25的平面图，它是在相当于阴罩开孔部的地方及阴罩图形部以外所希望地方各自形成不透光的乳胶膜26及27，而在其余地方形成透明的乳胶膜28。
如图3a所示，把具有不透光的乳胶膜2及12和透光乳胶膜3的图表原版1与具有未感光的乳胶膜4的玻璃干板5(例如柯达公司制作的HRP或LPP，柯尼卡公司制的PL)在暗室中，以相互的乳胶面相对的方式配置，使用真空系统完成密合后，照射紫外线或绿色光6。然后，与一般的照相化学处理同样，用20℃的显影液(例如柯达公司制的RT显影液)进行3分至4分钟的第1次显影。由此，如图3b所示的那样，在与图形原版相反的不透光的乳胶膜7形成后，用3%的冰醋酸施行停止处理。此后，把它在把氯化铜或重铬酸钾等氧化剂溶液与氨或过氧化氢等树脂分解剂溶液混合、并在其中添加表面活性剂而形成的乳状腐蚀液中浸渍1分至3分钟，或者把该腐蚀液用1至3Kg/cm2的压力喷涂1至2分钟。通过施行这个处理，如图3c那样，在第1次显影中得到的不透光乳胶膜7被溶解除去，透光的乳胶膜13及14残存。水洗后，通过在位于阴罩图形部以外的所要求的乳胶膜13上，用遮蔽板15或遮蔽膜使之处在照不到光的隐蔽状态，照射紫外线或绿色光9，在相当于阴罩开孔部的乳胶膜14中的卤化银中形成显影核，在与第1次显影同样的显影液中施行第2次显影。由此，在乳胶膜14中生成黑色卤化银，从而变成不透光的，乳胶膜13仍是透明的，其余部分露出玻璃基材。然后，经停止、水洗，干燥等工序，就得到图3c所示的最终的阴罩的图形印相版31。
图形印相版31的平面图示于图6，做成的阴罩图形印相版31如前所述，在相当于阴罩开孔部的地方具有不透光的乳胶膜32，在阴罩开孔部以外所希望的地方具有透明的乳胶膜33、其余地方露出玻璃基材面34。这时的乳胶膜32的膜厚约为5μm。
用本发明制成的阴罩的图形印相版中，发生的缺陷数，与现有的用2次密合转印制作的印相版相比，减少到1/3～1/4。又，把得到的印相版安装到实际的曝光工序中，对在不使阴罩质量降低情况下，能把真空密合时间缩短到何种程度进行了试验，结果，从现有必须要80～120秒的密合时间变成40秒以下且与图形面积无关，因而大幅度提高了生产效率。再者，现有的由于印相图形的缺陷修整地方失落而发生的缺陷以及由于修整地方的局部密合不良而发生的阴罩不够均匀的现象减少到二分之一以下。
实施例4图4a和图4b是以与实施例3的图3a及图3b同样的方法进行。然后，在用与实施例3同样的乳状腐蚀液作图形原版转印件的处理后，如图4c所示，全面照射紫外线或绿色光9。由此，在残存的乳胶膜13及14中的卤化银中，形成显影核。然后，在与第1次显影同样的显影液中、在用遮蔽板或遮蔽膜15使位于阴罩图形部以外所希望的乳胶膜13上不附着显影液而处于保护状态下，进行第2次显影。结果，显影后，在显影液不附着的乳胶膜13中，不形成黑色卤化银而仍是透明的。此后，经过定影、水洗、干燥等工序，得到如图4d所示的所要求的阴罩的图形印相版版41。
在实施例中所例举的，位于阴罩图形部以外的所希望的乳胶膜13，是用来形成用于不阻害阴罩图形部的真空密合的空气通路，关于其形状及配置可以通过进行试验来适当确定，而不是固定的。又，在阴罩图形的外侧图形以连续方式形成时，由于阴罩图形内部的排气受阻，最好以不影响阴罩质量的方式略微切下多个地方以形成排气部。
实施例5把用作图机在玻璃干板上作图形成的阴罩图形作为图形原版。
然后，用水银灯使图形原版和未曝光的玻璃干板进行密合转印曝光，通过显影、定影、干燥等工序，形成与图形原版相反状态的阴罩图形。另一方面，用热滚筒加热按压在透明的玻璃板上形成具有干膜状的20～50μm厚的保护膜(レジスト)的薄片(例如富士胶卷公司生产的彭柯斯A-125或杜邦公司制的利斯顿3010等)，如图7所示的那样，在透明的玻璃板51上复制形成保护膜53。
然后，如图8所示，将该已形成未感光的保护膜53的玻璃板51与具有通过上述密合转印所得到的阴罩图形54的玻璃干板55，用水银灯进行密合转印曝光。
然后，如图9所示，通过在碳酸钠等弱碱液中显影、水洗、干燥，使相当于阴罩开孔部的部分残存下凸状的保护膜图形56，这将成为如图10所示的不透光层52，从而得到阴罩的图形印相版。
不透光层52已着色成深蓝色或红色，具有遮蔽光的能力。
又，着色不充分时，最好用黑色或红色的颜料或染料仅使不透光层52再次着色。
又，在本实施例中，虽然用干膜代替乳胶层，这在图形的膜取厚膜时有效。
实施例6把用作图机在玻璃干板上作图形成的阴罩图形作为图形原版。
一方面，用热滚筒加热按压在透明玻璃板上具有干膜状的20～50μm厚度的保护膜的薄片(例如富士胶卷公司制的彭柯斯A-125或杜邦公司制的利斯顿3010等)，如图7所示的那样，在透明的玻璃板51上复制形成保护膜53。
然后，如图8所示，将该已形成未感光的保护膜53的玻璃板51与具有通过先前密合转印所得到的阴罩图形54的玻璃干板55，用水银灯进行密合转印曝光。
然后，如图9所示，通过用三氯乙烷等有机溶剂进行显影、干燥，而形成在相当于阴罩开孔部的部分上不残存保护膜53、其余部分则覆盖有保护膜53的保护膜图形56。然后，在相当于阴罩的开孔部的凹部，充填由用黑色或红色的颜料或染料着色的水溶性感光树脂(例如聚乙烯醇、牛乳酪蛋白等)与重铬酸钠组成的有机材料57，用紫外线或热源使之完全固化。在该凹部充填的有机材料57的厚度能够任意地调节。
此后，用二氯甲烷等有机溶剂仅溶解去除不位于最初形成的阴罩的开孔部的残存保护膜56。结果，得到如图10所示的、相当于阴罩的开孔部的部分是不透明的、具有凸状的不透光层52的阴罩的图形印相版。
按照本发明，在阴罩制造过程的曝光工序中，能使阴罩坯料与图形印相版瞬时完全密合，因而能使生产效率大幅度提高。又，按照本发明，由于图形印相版的制作简便、工序数少，阴罩的图形缺陷数大幅度减少，使阴罩不良的发生率能够减少。
权利要求
1.一种阴罩的图形印相版，其特征在于，在光透过板上，在相当于阴罩的有效领域内的开孔部的部分形成厚度为3μm至50μm的不透光层。
2.一种阴罩的图形印相版，其特征在于，在光透过板上，在相当于阴罩的有效领域内的开孔部的部分，形成厚度为3μm至50μm的不透光层;在相当于阴罩的非有效领域的部分，形成厚度为3μm至50μm的不连续的透光层。
3.一种在把阴罩的图形印相到在阴罩材料两主面上形成的感光膜上的曝光工序中所使用的印相版的制造方法，其特征在于它包括，把相当于阴罩的有效领域内开孔部的部分是不透光的图形原版密合到在两面上具有未曝光的乳胶层的光透过板上然后进行曝光的曝光工序;在所述乳胶层上形成转印图形的显影工序;腐蚀除去所述转印图形的不透孔部的腐蚀工序;用于把残存于所述光透过板上的乳胶层做成不透光层的曝光显影工序;使所述不透光层定影的定影工序。
4.一种在把阴罩图形印相到在阴罩材料的两主面上形成的感光膜上的曝光工序中所使用的印相版的制造方法，其特征在于它包括，把相当于阴罩的有效领域内的开孔部的部分及相当于非有效领域的所希望的部分是不透光的图形原版密合到在两面上具有未曝光的乳胶层的光透过板上，然后进行曝光的曝光工序;在所述乳胶层上形成转印图形的显影工序;腐蚀除去所述转印图形的不透孔部的腐蚀工序;用于仅把在所述光透过板上残存的乳胶层内相当于有效领域内的部分做成不透光层的曝光显影工序;使所述乳胶层定影的定影工序。
全文摘要
一种阴罩的图形印相版11，其特征在于，在光透过板5上，在相当于阴罩的有效领域内的开孔部的部分形成厚度为3μm至50μm的不透光层10。
文档编号H01J9/14GK1054330SQ9010101
公开日1991年9月4日 申请日期1990年2月22日 优先权日1989年3月2日
发明者大竹康久, 曲木安志, 山崎光明, 佐合诚司, 田中裕 申请人:东芝株式会社