JPH059658A - エツチング加工性に優れたシヤドウマスク材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイドエッチングを少なくして、電子ビーム
の通過孔形状を均一にしたシャドウマスク材を提供す
る。 【構成】 Ｆｅ−Ｎｉ系合金よりなる合金薄板の｛１０
０｝結晶面の集合割合が、前記薄板の表面よりも板厚方
向の中央部の方が大きいことを特徴とするエッチング加
工性に優れたシャドウマスク材である。好ましくは前記
中央部の｛１００｝結晶面の集合割合は３０％以上であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン用あるいは
コンピュータ等の表示装置に使用されるシャドウマスク
に用いられるエッチング加工性に優れたシャドウマスク
材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン用あるいはコンピュータ等
の表示装置に使用されるシャドウマスク材としては、ア
ルミキルド鋼、Fe-Ni合金等が使用されている。このう
ち重量%で約36%のNiを含有するFe-Ni合金(いわゆるイン
バー合金と総称されるものおよびその改良合金を含む)
は熱膨張係数が特に小さく、シャドウマスクに形成する
電子ビームを通す多数の貫通孔の位置精度を温度によら
ず正確に保つことが出来るため、将来の高品質テレビジ
ョン放送、高精細表示の静止画像を必要とするコンピュ
ータの表示装置等のシャドウマスク材として有望とされ
ている。高精細化したシャドウマスクを得るためには、
シャドウマスク材にピッチが小さく、均一な形状をもつ
貫通孔をエッチングにより形成しなければならない。Fe
-Ni系合金のエッチング性は、重要な技術課題として従
来から注目されており、例えば特開昭61-82453号公報に
は炭素含有量を0.01%以下に規制すること、また、特開
昭61-84356号公報にはさらに非金属介在物を規制するこ
とによりエッチング性を改善できることが開示されてい
る。また、特開昭61-19737号公報にはシャドウマスク材
の表面の結晶方位とエッチング性に着目し、シャドウマ
スク材の表面に{100}結晶面を35%以上集合させることに
よって、エッチングにより均一な形状の貫通孔が得られ
ることが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】シャドウマスク材のエ
ッチングは通常表と裏の両面から行なわれる。前述のよ
うに数々の改良がなされているシャドウマスク材のエッ
チング性であるが、シャドウマスク材の表と裏からエッ
チングが進行していく場合、図2に示すようなマスク面
からすり鉢状にエッチング面２が広がるいわゆるサイド
エッチングの問題がある。このようなサイドエッチング
があると、エッチング面で電子ビーム３の乱反射４の発
生が起こりやすく、色ずれが発生する場合がある。また
シャドウマスク材の表と裏からのエッチング孔の交差し
た部分が電子ビームの通過孔１となるため、サイドエッ
チングが大きいと、この通過孔のエッジが鋭角となり過
ぎ、通過孔１の形状にバラツキが発生するという問題が
あった。本発明の目的は、上述したサイドエッチングを
少なくして、電子ビームの通過孔形状を均一にしたシャ
ドウマスク材を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｆｅ−Ｎｉ系
合金のサイドエッチングを少なくするために、板厚方向
の中央部のエッチング速度を板の表面より速めることを
検討した結果に基づくものである。Ｆｅ−Ｎｉ系のシャ
ドウマスク材を製造する場合に、かなり大きな冷間加工
（いわゆる冷間圧延）を施すが、この時生じる再結晶集
合組成のうち、表層部のみを板厚の中央部とは異なる結
晶方位に転換させることにより、エッチングの均一性が
大幅に改善されていることを見出した。すなわち、本発
明はＦｅ−Ｎｉ系合金よりなる合金薄板の｛１００｝結
晶面の集合割合が、前記薄板の表面よりも板厚方向の中
央部の方が大きいことを特徴とするエッチング加工性に
優れたシャドウマスク材である。本発明の最大の特徴は
シャドウマスク材の中央部の結晶面を特定の方位に揃え
ることによって、シャドウマスク材表面のエッチング速
度よりも中央部のエッチング速度を相対的に速めたこと
にある。これにより、エッチングして形成した貫通孔の
形状は、板厚方向に広がりの少ない形状となって、エッ
チング面で電子ビームの乱反射を防げるとともに、電子
ビームの通過孔の形状が均一になる。本発明のシャドウ
マスク材は、たとえば次のようにして製造される。Ｆｅ
−Ｎｉ系合金材料に熱間圧延を行ない、次いで冷間圧延
を行なって材料に均一な歪を与えた後、再結晶化させ、
再結晶集合組織とすることにより、材料全体を立方体方
向、すなわち圧延面に平行な面の結晶方位を｛１００｝
に揃える。さらにこの材料に軽圧下圧延（例えばスキン
パス圧延）を施すことにより、材料表面部分のみに加工
作用、つまり結晶粒の局部的な回転を与え、｛１００｝
結晶面の集合割合を材料表面で減らし、相対的に中央部
の方が集合割合を大きいようにするのである。本発明に
おいてＦｅ−Ｎｉ系合金薄板の板厚方向の中央部の｛１
００｝結晶面の集合割合が３０％以上であることが好ま
しい。これは中央部の｛１００｝結晶面の集合割合が３
０％以上とすることで、板厚中央のエッチング速度を大
きくするという効果が明確に確認できるためである。

【０００５】

【実施例】以下本発明の実施例について詳細に説明す
る。重量％で３６％のＮｉを含み残部ＦeからなるＦｅ
−Ｎｉ合金(いわゆるインバー合金)インゴットから熱間
圧延と冷間圧延を施し、最終冷間圧延工程でそれぞれ表
１に示す試料Ｎo.1〜Ｎo.5の板厚の薄板を作成した。こ
れを８００℃で最終焼鈍を行った。得られた最終焼鈍後
の材料の表面の｛１００｝面の集合割合と、この材料を
表面からエッチングして得た材料中央部のエッチング面
の｛１００｝面の集合割合とをＸ線回折分析により求め
た。結果を表１に示す。この同一の材料から試料Ｎo.1
〜Ｎo.3およびＮo.5の材料を用意し、スキンパス圧延を
行ない、板厚０．１５ｍｍとし、その後再結晶温度以下
で歪取り焼鈍を行ってシャドウマスク材を得た。

【０００６】また、軽圧下圧延をして得られたシャドウ
マスク材も表１と同様にして表面と中央部の｛１００｝
面の集合割合を求めた。これらの結果を表２に示す。試
料Ｎo.1〜Ｎo.5のシャドウマスク材にはシャドウマスク
材５に０．３ｍｍの丸孔を表と裏を一致するようマスキ
ングしてからエッチング処理を行ない、貫通孔の形状を
測定した。比較例は、スキンパス圧延を行わないで、最
終圧延にて０．１５ｍｍの板厚を得たもの（試料Ｎo.
4）と、スキンパス圧延工程での圧下率の大きいもの
（試料Ｎo.5）であり、同様に表１および表２に示す。
これらの材料について図１に示す電子ビームの通過孔１
の最大径に対応するｄ１とエッチング開始面の最大径に
対応するｄ２を測定した。これらの結果とｄ１／ｄ２の
値を表２に示す。なお、これらの値は２０個所の平均で
ある。表２の試料Ｎo.1〜Ｎo.3は本発明例であり、本発
明のシャドウマスク材はエッチング開始面の最大径と電
子ビーム通過孔の比（ｄ１／ｄ２）が大きく、エッチン
グ面の乱反射を少ないものとすることができることがわ
かる。また、電子ビームの通過孔１の最大径ｄ１のバラ
ツキは比較例では４〜５％であったが、本発明例では３
％以下であり、非常に高精度のエッチングが可能となる
ことが確認できた。

【０００７】

【表１】

【０００８】

【表２】

【０００９】

【発明の効果】本発明のシャドウマスク材にエッチング
により電子ビームを通過させる貫通孔を作成すれば、す
り鉢状にエッチング面が広がるといういわゆるサイドエ
ッチングを防ぐことができ、エッチング面で電子ビーム
が乱反射して色ずれが発生するのを防止できる。さらに
作成する貫通孔の形状のバラツキが少なく、極めて高精
度のエッチングが可能となる。従って、高精細のシャド
ウマスク用の材料として極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシャドウマスク材に形成する貫通孔の
模式図である。

【図２】シャドウマスク貫通孔の説明図である。

【符号の説明】

１ 電子ビーム通過孔 ２ エッチング面 ３ 電子ビーム ４ 乱反射 ５ シャドウマスク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｆｅ−Ｎｉ系合金よりなる合金薄板の
   ｛１００｝結晶面の集合割合が、前記薄板の表面よりも
   板厚方向の中央部の方が大きいことを特徴とするエッチ
   ング加工性に優れたシャドウマスク材。
2. 【請求項２】 Ｆｅ−Ｎｉ系合金薄板の板厚方向の中央
   部の｛１００｝結晶面の集合割合が３０％以上であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のエッチング加工性に優
   れたシャドウマスク材。