JPH06105590B2 - シヤドウマスクの製造方法 - Google Patents

シヤドウマスクの製造方法

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JPH06105590B2 JP5819285A JP5819285A JPH06105590B2 JP H06105590 B2 JPH06105590 B2 JP H06105590B2 JP 5819285 A JP5819285 A JP 5819285A JP 5819285 A JP5819285 A JP 5819285A JP H06105590 B2 JPH06105590 B2 JP H06105590B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、カラー受像管用シヤドウマスクの製造方法に
かかわり、特にその素材がCr又はMnの少なくとも一種を
含むFeとNiを主成分とする場合の焼鈍と黒色酸化膜形成
を連続で行つたのち所定形状に成形をする方法に関す
る。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
カラー受像管のシヤドウマスク、フレーム、インナーシ
ールド、バイメタル等の所謂管内部品は、従来よりエツ
チング性、および成形性が良く、また電子ビームの反射
軽減に寄与する酸化膜をその表面に形成し易い、リムド
鋼やAlキルド鋼等を素材として形成されている。然し乍
ら、近時各種のニューメデイアに対応するべく、カラー
受像管の高品質化、つまり表示画像の所謂見易さや極細
かさが要求され、上述したリムド鋼やAlキルド鋼にて構
成されるシヤドウマスク、フレーム、インナーシール
ド、バイメタル等を用いるには不具合が生じてきた。
すなわち、カラー受像管の動作時には、上記各部材の温
度が30〜100℃に上昇し、例えばその熱膨脹によるシヤ
ドウマスクの成形形状に歪みに起因した、所謂ドーミン
グが生じる。この結果、シヤドウマスクと螢光面との間
の相対的位置関係にずれが生じ、ビユリテイードリフト
(PD)と称される色ずれが発生する。特に高品位カラー
受像管では、前記シヤドウマスクの開孔径およびその開
孔ビツチが非常に小さいので、その相対的ずれ量の割合
いが大きくなり、上述したリムド鋼やAlキルド鋼を素材
とする管内部品では実用に耐えなくなる。
そこで従来、この種の管内部品を形成する素材として、
熱膨脹係数の小さいNi−Fe合金、例えばアンバー(36Ni
−Fe)を用いることが、例えば特公昭42−25446号、特
開昭50−58977号、特開昭50−68650号等により提唱され
ている。ところが、この種のNi−Fe合金は熱伝導性が悪
く、蓄熱し易いという欠点を有していた。
この解決策として熱伝導性に優れた黒色酸化皮膜を形成
する事も試られているが、通常の開孔の穿設、焼鈍、成
形、黒色酸化皮膜形成の順でシヤドウマスクを製造した
場合には、アンバー自体が耐食性に優れている事に起因
して黒色酸化皮膜を所定厚さとする事が極めて困難であ
つた。
〔発明の目的〕
本発明はアンバー系合金を用いたシヤドウマスクの製造
方法で熱伝導性に優れた黒色酸化皮膜を容易に所定厚さ
とする事ができ、かつ焼鈍工程及び黒色酸化皮膜形成工
程の加熱処理工程を連続して行う事ができる為、製造工
程も極めて簡略化する事の出来るシヤドウマスクの製造
方法を提供する事を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明はCr又はMnの少なくとも一種を含むFe及びNiを主
成分とする薄板状金属板に多数の開孔を穿設する工程
と、前記多数の開孔の穿設された金属板を焼鈍する工程
と、前記焼鈍された金属板に黒色酸化皮膜を形成する工
程と、前記黒色酸化皮膜が形成された金属板を成形する
工程とを少なくとも備えたシヤドウマスクの製造方法で
ある。
本発明において、まず多数の開孔を穿設する工程は、通
常の方法を用いる事ができ、例えば感光済塗布、露光、
現像、バーニング、エツチングを行なう事により、多数
のビーム開孔が設けられたフラツトマスクが得られる。
そしてフラツトマスクの洗浄、乾燥及び剪断後次の焼鈍
工程に進む。
つまり本発明では金属板にCr,Mnを含んだFe−Ni合金を
使用し、焼鈍後続いて黒色酸化皮膜を形成しその後プレ
ス成形を行う事を最大の特徴とするものである。とくに
この金属板は、表面にCr又はMnが濃縮しやすく、酸化膜
と金属昇面において、Crx(又はMn)NiyFe3-x-yO4の構
造をもつ密着性のよい酸化膜をつくるため、密着性がよ
く剥離しない。酸化膜の付着させる温度は通常570〜900
℃が適当であり、先に述べた様に水素又はちつ素焼鈍を
した場合、酸化温度を低く選ぶ事ができる。
次に黒色酸化皮膜を形成した金属板をシヤドウマスクと
しての所定形状にプレス加工等により成形する。なお従
来のリムド鋼、Alキルド鋼を用いた場合には黒色酸化皮
膜を形成した後成形工程を行うと黒色酸化皮膜の剥離等
を生じ実用的なものではないが、本発明方法の場合は前
述の如く密着性に優れた強固な黒色酸化膜が形成される
為、成形加工を施しても剥離等を生じる事なく良好な黒
色酸化皮膜が維持された。
なお本発明におけるCr又はMnの少なくとも一種を含むFe
及びNiを主成分とする薄体状金属としては、Cr,Mnを0.3
〜10重量%添加した30〜45重量%Fe−Ni合金や、7重量
%以下のCoを添加した前記Fe−Ni合金、等が挙げられ
る。
焼鈍工程は、真空、水素、ちつ素いずれのふん囲気で行
つてもよいが、成形時の0.2%耐力を下げ成形しやすく
するためには、金属板内部のCをできるだけ除去する必
要があるため、10-1Torr以下の真空焼鈍が最も好都合で
ある。しかしCr又はMnを添加量が多くなると0.2%耐力
も低下するので水素又はちつ素ふん囲気で行つてもよ
い。水素又はちつ素を使用する場合、金属板の表面は水
素又はちつ素の吸ぞうが行われ硬化するが、同時に表面
の欠陥密度が高くなり、黒色酸化皮膜を生成させる場合
に酸素がよく拡散し、成長速度が速くなる利点がある。
このため厚い黒色酸化膜を成長させ、かつ成形性を向上
させるならば、真空焼鈍をした後水素又はちつ素焼鈍を
するか、水素又はちつ素焼鈍をしたのち真空焼鈍をする
方がよい。焼鈍温度は通常1000℃以上が望ましいが、成
形時の形状があまり問題とならない場合には700〜1000
℃で行つてもかまわない。
黒色酸化膜はいつたん室温に金属板をもどしたのちあら
ためて酸化ふん囲気中で加熱し生成させるのもよいが、
簡便な方法として、焼鈍後同一炉内で酸化する事がかん
便なため望ましい。とくに、この金属板は耐食性がよ
く、550℃以上の温度をかけなければ酸化する事はむつ
かしいため、本法が能率的である。酸化ふん囲気として
はCO2,O2,H2O等の酸化性ガスを利用し、α−Fe2O3が
できにくい様な酸素分圧に調整する。
〔発明の実施例〕
以下に、Cr又はMnを含んだFe及びNiを主成分とする合金
からなるシヤドウマスク用素材として、2Cr−36Ni−Fe
(重量%),2Mn−36Ni−Fe合金を用いた本発明の実施例
について述べる。尚本合金は、C:0.01,Si:0.15,P:0.00
5,S:0.001(いずれも重量%)の不純物を含む。
(実施例1) 上記組成の合金を素材として通常のフオトエツチングに
て目的とする孔寸法を有す多数の細孔が穿設されたフラ
ツトマスクを得る。次いでこのマスクをプレス成形し目
的とする曲面形状を得るが、マスク材の降伏点強度が高
ければスプリングバツクの発生により球面形状が崩れ、
成形したマスクを実用に供することができない。この為
焼鈍を施すことにより高品位のプレス成形品が得られる
値まで0.2%耐力を下げる必要がある。通常プレス成形
可能な0.2%耐力は20Kg/mm2であり、この値まで下げる
ために10-3Torr1000℃の真空ふん囲気で30分間焼鈍し
た。その後750℃まで冷却し、この温度において空気を3
0分間流入させた。この際初期10分間においては、空気
流量をおさえ、ち密で密着性のよいCrx(又はMn)NiyFe
3-x-yO4の酸化膜を成長させる必要性があるため、炉内
の圧力を10Torrに保ちながら流入を行つた。その後の20
分間は大気圧と同等に炉内圧力をおさえ流入を行つた。
この様にして、できあがつた黒色酸化膜のついたフラツ
トマスクの皮膜とX線回折、イオンマイクロアナライザ
ーで分析したところ、構造はCrx(又はMn)NiyFe3-x-yO
4で、酸化膜と金属昇面にCrが濃縮していた。また皮膜
の厚さは1.2μmで、充分な黒色度と密着性をかねそな
えていた。尚、密着性は90°まげテスト後このまげ部に
セロテープを張り黒化膜の剥離テストを行なうことによ
り評価した。また走査型電子顕微鏡にて黒化膜状態を観
察したが割れ及びピンホールのないみ密な黒化膜である
ことが確認された。
このフラツトマスクを室温で通常の方法により成形し所
望の曲面を得たシヤドウマスクとして完成させた。黒色
酸化膜は、おりまげ部においても剥離する事がなく、充
分な強度をそなえていた。
(実施例2) 同様な合金を同様な方法にてエツチングした後1100℃で
水素焼鈍を行つた。その後690℃まで冷却し、その後こ
の温度において水蒸気を30分間流入させ黒色酸化膜を付
着させた。水蒸気の場合も先程と同様初期10分間で流量
をおさえ、後期20分間には流量を増大させた。この様に
してつくつたフラツトマスクを同様にプレス成形したと
ころ、おりまげ部においても剥離のおきないシヤドウマ
スクができあがつた。
以上の実施例ではシヤドウマスク用素材として2Cr−36N
i−Feと2Mn−36Ni−Fe合金を用いて説明したが本発明は
これに限るものでなく、36Ni−Fe合金や32Ni−5Co等の
スーパーアンバーを含む鉄及びニツケルを主成分とする
合金であれば同様に適用し得ることは言うまでもない。
更に本製造法はシヤドウマスクに限らずカラー受像管に
内装されるマスクフレーム、インナーシルドが同様の鉄
及びニツケルを主成分とする合金であれば適用し得るこ
とは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上の様に本発明によれば、焼鈍から黒化を能率的に行
う事ができ、充分な厚みの黒色酸化膜を生成できる。ま
たフラツトマスク保管時の赤さびの発生も防止できる等
の利点も併せ持ち、工業上極めて有効なものと言える。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Cr又はMnの少なくとも一種を含むFe及びNi
    を主成分とする薄板状金属板に多数の開孔を穿設する工
    程と、前記多数の開孔の穿設された金属板を焼鈍する工
    程と、前記焼鈍された金属板に黒色酸化皮膜を形成する
    工程と、前記黒色酸化皮膜が形成された金属板を成形す
    る工程とを少なくとも備えたシヤドウマスクの製造方
    法。
  2. 【請求項2】前記焼鈍の工程後室温にもどす事なく連続
    で黒色酸化膜を形成する工程を施した事を特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のシヤドウマスクの製造方法。
  3. 【請求項3】前記黒色酸化皮膜と薄板状金属板の界面に
    はCr又はMnの濃化層を形成させる事を特徴とした特許請
    求の範囲第1項記載のシヤドウマスクの製造方法。
JP5819285A 1985-03-25 1985-03-25 シヤドウマスクの製造方法 Expired - Lifetime JPH06105590B2 (ja)

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