JPH012241A - シヤドウマスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、カラーテレビ用ブラウン管に用いるクヤドウ
マスク及びその製造方法に関する。特には、本発明は、
張力を付加した状態でフレーム等に固定する方式の下で
使用されうる非磁性シャドウマスクに関するものであり
、カラーテレビの高精細度化に対応しうるものである。

発明の背景 カラーテレビ用ブラウン管のシャドウマスクとしては一
般に板厚ｃＬ１　ｍ−１２５■の低炭素リムド鋼や低炭
素　Ａｌキルド鋼が用いられている。

シャドウマスクの製造工程は概ね次の通りである。先ず
、材料の溶解及び鋳造後適宜の圧延等の工程を経由し１
、そして最終冷間加工にて所定の厚さを有するシャドウ
マスク素材が製造される。シャドウマスク素材はエツチ
ング穿孔加工されてフラットマスクとなる。フラットマ
スクは焼鈍されてプレス成形性を付与されその後プレス
により球面成形される６球面成形されたマスクは、黒化
処理を施されてシャドウマスクとなる。プレス成形性を
付与する焼鈍を最終圧延直後に実施する方式もあシ、こ
れはプレアニール法と呼ばれている。

もう少し詳しく説明すると、先ずシャドウマスク素材の
製造方法として低炭素Ａｌキルド鋼を例に挙けると、銅
を転炉で溶製抜、インゴットに鋳造し、鍛造後熱間圧延
及び冷間圧延し、オニプンコイル焼鈍によシ脱炭処理し
、その後所定の厚みまで最終冷間圧延が施される。その
彼、スリットして所定板幅としてシャドウマスク素材を
得る。

シャドウマスク素材は、脱脂後、フォトレジストを両面
に塗布しそしてパターンを焼付けて現像後、塩化第２鉄
を主とするエツチング液にてエツチング穿孔加工され、
個々に切断されてフラットマスクとなる。

フラットマスクは、非酸化性雰囲気中で焼鈍されてプレ
ス成形性を付与される（プレアニール法ではこの焼鈍が
エツチング前に最終冷間圧延材に行われる）。レペラー
加工を経た後、プレスによシマスフ形態に球面成形され
る。

そして最後に、球面成形されたマスクは、脱脂後、水蒸
気又は燃焼ガス雰囲気中で黒化処理を施されて表面に黒
色酸化膜を形成する。こうしてシャドウマスクが作製さ
れる。

以上が一般的なシャドウマスクの製造工程であるが、上
記製造工程を経た低炭素リムド鋼や低炭素　Ａｌキルド
鋼を用いたシャドウマスクでは、再結晶焼鈍が実施され
そしてその後の加工量が少ないので、再結晶焼鈍直後に
保磁力Ｈｅは約１．０００に低減しておシ、その後保磁
力Ｈｅが大きく増大することはない。

しかしながら、カラーブラウン管の中には前述の様な製
造工程をとらないものがある。すなわち、エツチング穿
孔後のフラットマスクについて再結晶焼鈍やプレスによ
る球面成形は行なわないで、張力を付加した状態でフレ
ーム等に固定し黒化処理後ブラウン・管に組み込む製造
方式がある。この方式ではフラットマスクが平坦状態に
維持されるのでカラーテレビの高精細度化の動向に適合
し、また工程も短縮される点でも有益とされている。

更には、この方式は、極薄板シャドウマスクにも適する
。即ち、近年、カラーテレビの高精細度化のためにシャ
ドウマスクにより多くの孔を高精度に穿孔する必要が高
くなっている。このため、従来のシャドウマスクに使わ
れていた板厚０．１１１１ＩＩ〜α２５■の冷延鋼板で
は高精細度化に限界があるため、板厚ｓａｐ以下の極薄
板を用いることが検討されている。こうした極薄板は張
力を付加した状態でフレーム等に張渡して使用するのが
適切である。

この張渡し方式の製造方法の場合、低炭素リムド鋼や低
炭素のＡｔキルド鋼をほぼ冷延状態のまま或いは熱処理
を施すとしても歪取シ熱処理等の再結晶しない熱処理を
施すだけでシャドウマスクとするために、保磁力Ｈｅが
５〜７０ｓ程度と極めて高い状態でブラウン管に組み込
まれることになる。

このようにシャドウマスクの保磁力が高いと地磁気やス
ピーカ内部の磁石の影響で、シャドウマスク自体が磁気
を帯びてしまい、その結果、を子ビームの軌道が適正に
制御されず、色純度の低下やムラの発生を引き起こして
しまうという重大な欠陥が生じるのである。

従来技術 上記高保磁力問題に対しては、その問題認識から日が浅
いため具体的解決策は提示されていない。

従って、従来技術は存在しないと云ってよい。

轟然、再結晶をさせる様な熱処理を施せは保磁力Ｈｏｆ
低下させることが回前１であるが、この様な熱処理を施
した場合、強度も著しく低下するために、フレーム等に
固定することができなくなる。

張力の値はブラウン管の種類によって差異はあるが、−
殻内には、６０％／ｓｍ”以上の耐力が必要とされてお
シ、低炭素リムド鋼やＡｌキルド鋼の場合は実際上再結
晶焼鈍は不可能である。強度低下の問題は、特に前述し
た極薄板シャドウマスク材の場合−層顕著である。即ち
、この場合には、材料が薄いため取り扱いでの損傷やエ
ツチング時での取シ扱い等の問題も新らたに生じてくる
ため、上記の強度の要求がこの点からも重要性を増して
きている。

ｙΣに、極薄板の場合、熱処理によって形状が著しく悪
化する可能性が高い。これら理由のため保磁力低減目的
のみの熱処理はできる限シ避けねばならない。

極薄板を用いた高精細度のシャドウマスクでは、従来に
もまして、保磁力が高いことから生じる色純度の低下に
敏感となり、保磁力問題の解消への要求は一層強い。

発明の概要 上記斯界の状況に鑑み、本発明者等はこの問題の根本的
解決には、新たな材料の開発が不可決との結論に至り、
熱処理を施さすとも低保磁力であり、しかもエツチング
穿孔性、加工性等のシャドウマスクとして要求される諸
性質を兼備する材料の開発に取組んだ。特に、エツチン
グ穿孔性は高精細匪化に不可欠であシまた加工性は極薄
板の場合にとりわけ要求される。その結果、これら要件
を満足するシャドウマスク材料の開発に成功した。

斯くして、本発明は、 １）重量％で、Ｃｒ：１５〜２０％、Ｎｉ：５〜２０％
、Ｍｎ　：　（Ｌ　ＯＯ５〜Ｉ　０％そしてＳｉ：α０
０５〜１．０チを含有し、且つＣ：α１チ以下、Ｏ：α
０１０％以下そしてＳ：α０１０％以下に規制し、残部
がＦｅ及び不可避的不純物から成る材料製のシャドウマ
スク、及び ２）重量％で、Ｃｒ　：　１５〜２０％、　Ｎｉ　：　
５〜２０％、Ｍｎ：αｏｏｓ〜ｘｏ％そしてＳｉ：［Ｌ
ＯＯ５〜１．０％を含有し、且つＣ：α１％以下、Ｏ：
α０１０％以下そしてＳ　：　０．０１０　’％以下に
規制し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成るシャド
ウマスク材料を板厚５０　ｐｍ以下にまで冷間圧延後、
エツチング穿孔を行い、そして後ブラウン管組み込みの
為張力を付加した状態で固定することを特徴とするシャ
ドウマスクの製造方法 を提供する。

本発明材料は、基本的には、非磁性のオーステナイト型
ステンレス鋼に属するが、耐力、保磁力並びにエツチン
グ穿孔性、加工性その他のシャドウマスク性質を最適と
するよう成分調整されている。

本発明における成分の限定理由を述べる。

Ｃｒ：Ｃｒ１ｉを　Ｎ１とともに適正に制御することで
実用上非磁性とすることができる。また多量に入れると
加工性を害し薄板材を得ることが難しくなる。よってそ
の成分範囲を１５〜２０チとする。

Ｎｌ　：　Ｎｌが５％よシ少ないと、磁性を帯びやすく
なシ、低保磁力を得ることが難しい。又２０％にこえて
含有する場合、加工性を害するうえに高コストとなる。

よってその成分範囲を５〜２０％とする。

Ｍｎ　：　Ｍｎ　Ｆｉ脱酸目的及び加工性を付与する目
的で添加する。特にエツチング穿孔時の不良防止のため
には脱酸はｍ要であり、α００５％より少ないと効果が
なく、五〇％を超えて含有すると硬さの上昇のため加工
性を害する。よってその成分範囲を０．００５〜−〇−
とする。

ｓｉ　：　ｓｔも脱酸目的で添加するがα００５チよシ
少ないと効果がなく、１．０％を超えて含有すると磁性
に有害であシ、又加工性も劣化する。

よってその成分範囲をα００５〜１，０チとする。

ｃ：ｃ−６α１チを越えて含有すると炭化物の生成が著
しくシャドウマスクを製造する際のエツチング穿孔時の
不良原因となる。又、磁性上も有害である。よってその
成分範ｔｍｔα１％以下とする。

０：００含有量が多いと鋼中の非金属介在物の量が増加
し、それらがエツチング穿孔時のムラ不良発生の原因と
なる。又、薄板へ加工する際のソゲ傷の発生原因となる
。よってその成分範囲１０．０１０％以下とする。

Ｓ：Ｓの低減もシャドウマスクにとっては重要である。

低減することでエツチング穿孔時の不良を防止すること
ができる。その効果がα０１０チ以下で現われる。

上記の成分から成る材料は、板厚α１〜α２５鱈に冷間
圧延して通常のシャドウマスクやアパーチャーグリルに
用いても良いが、本来は高精細度の要求の強い用途に用
いるに適合する。高精細度用途には、板厚を５０μｍ以
下Ｋまで冷間圧延して極薄板とすることによシ材料特性
と併せて高精細度な孔の穿孔が可能となる。

製造プロセスは、所定成分の鋼合金を溶製し、インゴッ
トに鋳造した後、鍛造その他の熱間圧延後、酸洗いを行
い、その後冷間圧延及び焼鈍を必要に応じ繰返して最終
冷間圧延によシ最終厚さに仕上げる通常的工程に従う。

その後、スリットして所定板巾とし、シャドウマスク素
材を得る。

シャドウマスク素材祉、脱脂後、レジスト亀布、露光・
現像、エツチング穿孔及びレジスト塗布の通例的工程に
よって穿孔される。本材料を用いそして極薄板とするこ
とＫよシ高精細度の穿孔が可能である。

切断されたフラットマスクをマスクを緊張状態に維持す
るよう張力を付加した状態でフレーム等の手段に固定す
る。

その徒、黒化処理が施されうる。これは、水蒸気等を含
む酸化雰囲気で表面に酸化膜を形成する処理であシ、多
くの方式が提案されている。

固定したシャドウマスクは張力を付加した状態のままシ
ャドウマスクに組み込まれる。

本材料は非磁性であり、保磁力の問題ｔｉまったくなく
、従って保磁力低減のための熱処理は不要である。

発明の効果 所要水準の耐力、非磁性、更にはエツチング性、加工性
等の緒特性を兼備する材料の開発を通してシャドウマス
クの高精細度化に貢献する。

実施例及び比較例 真空溶解ｒにて溶解、鋳造後、熱間圧延→酸洗→冷間圧
延→焼鈍→冷間圧延の工程で板ｙ＃２５μの冷延鋼板を
製造した。この冷延鋼板の成分及び１２−耐力、磁性の
有無について第１表に示した。

また、冷延鋼板は脱脂→レジスト塗布→露光・現像→エ
ツチング穿孔→、Ｖシスト除去なる工程で０．２１１Ｉ
Ｉピツチの高精細度マスクを製造し、さらに、マスクに
張力を付加した状態でフレームに固定し実際のブラウン
管へ組み込み、外部磁場の影響による色ムラの発生の有
無を調査した。結果を第１表に示す。

第１表には、比較として　Ａｌキルド冷延鋼板を熱処理
した場合と熱処理しなかった場合の例をも示した。

第１表より明らかな様に本発明例１〜５は非磁性であシ
α２ｓ耐力が十分に高く、色ムラの発生のない高精細度
のブラウン管を製造可能であった。

一方、比較例６はＮｌ　ｆｉが、比較例７はＣｒ量が各
々低いために磁性を有し、しかも保磁力が高く、その結
果色ムラの発生が顕著であった。比較例８はＣが高くエ
ツチング不良が発生したうえに保磁力も高いため色ム２
も発生した。比較例？、１０は各々Ｍｎ、８１が高いた
め２５μｍの板厚まで圧延加工することができなかった
。比較例１１．１２は各々０、Ｓが高く、エツチング不
良が多発した。

比較例１３．１４は従来のシャドウマスク用のＡｌキル
ド鋼の例であシ１３は冷間圧延材、１４はこれｆ、６０
０℃で熱処理したものであるが、比較例１３は保磁力が
高く色ムラの発生が強い。比較例１４は強度不足のため
張力により破断し、ブラウン管に組み込むことができな
かった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）重量％で、Ｃｒ：１５〜２０％、Ｎｉ：５〜２０％
   、Ｍｎ：０．００５〜３．０％そしてＳｉ：０．００５
   〜１．０％を含有し、且つＣ：０．１％以下、Ｏ：０．
   ０１０％以下そしてＳ：０．０１０％以下に規制し、残
   部がＦｅ及び不可避的不純物から成る材料製のシヤドウ
   マスク。 ２）重量％で、Ｃｒ：１５〜２０％、Ｎｉ：５〜２０％
   、Ｍｎ：０．００５〜３．０％そしてＳｉ：０．００５
   〜１．０％を含有し、且つＣ：０．１％以下、Ｏ：０．
   ０１０％以下そしてＳ：０．０１０％以下に規制し、残
   部がＦｅ及び不可避的不純物から成るシヤドウマスク材
   料を板厚５０μｍ以下にまで冷間圧延後、エッチング穿
   孔を行い、そして後ブラウン管組み込みの為張力を付加
   した状態で固定することを特徴とするシヤドウマスクの
   製造方法。