JPH0612979A - カラーブラウン管用シャドウマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 マスク本体が面心立方格子または体心立方格
子構造の金属素材からなるカラーブラウン管用シャドウ
マスクの製造方法において、その面心立方格子または体
心立方格子構造の金属素材を冷間圧延し、この冷間圧延
された金属素材を再結晶温度以上の温度で熱処理して圧
延面に｛２００｝結晶面を集合させたシャドウマスク板
20を形成し、フォトエッチング法によりその圧延面に電
子ビーム通過孔24を形成し、プレス成形による塑性加工
によりそのシャドウマスク板を成形するようにした。 【効果】 高精度シャドウマスクを製造することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラーブラウン管用
シャドウマスクの製造方法に係り、特にアンバー材など
からなるカラーブラウン管用シャドウマスクの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラーブラウン管は、図５に示す
ように、有効面が曲面をなすパネル1の内面に、３色蛍
光体層からなる蛍光体スクリーン2 が形成され、この蛍
光体スクリーン2 に対向して、ファンネル3 のネック4
内に配置された電子銃5 から放出された３電子ビーム6
B，6G，6Rを選別するシャドウマスク7 が配設されてい
る。このシャドウマスク7 は、上記蛍光体スクリーン3
と対向する有効面に多数の電子ビーム通過孔が形成さ
れ、かつパネル1 の内面に対応する曲面に形成され、こ
の有効面の周辺部にスカート部が折曲形成されたマスク
本体9 と、このマスク本体9 のスカート部に溶接された
マスクフレーム10とからなる。

【０００３】従来上記シャドウマスク7 のマスク本体9
には、アルミキルド鋼などの低炭素鋼板が用いられてい
たが、近年、大形カラー受像管、高精細カラー受像管、
高精細カラーディスプレイ管などの開発にともなって、
熱膨張係数の低いアンバー材が用いられている。これ
は、電子ビームの衝突により加熱され熱膨張することに
より生ずるシャドウマスク7 のドーミング現象を防止す
るためである。

【０００４】ところで、上記カラー受像管あるいはカラ
ーディスプレイ管においては、精細な画像を表示するこ
とが望まれ、それにともなって、シャドウマスク7 の電
子ビーム通過孔は、通常のカラー受像管にくらべて、高
密度かつ微細なものとなっている。

【０００５】従来よりシャドウマスク7 のマスク本体9
は、所定の冷間圧延工程を経て形成されたシャドウマス
ク板に、フォトエッチング法によりその両面（圧延面）
を貫通する多数の電子ビーム通過孔を形成して平板状の
フラットマスクとし、この平板状のフラットマスクをプ
レス成形による塑性加工により、電子ビーム通過孔の形
成された有効面が曲面をなし、この有効面の周辺部にス
カート部をもつ所定形状に成形することにより製作され
ている。

【０００６】しかし上記製作方法によりアンバー材から
なるマスク本体9 を製作すると、図６に示すように、電
子ビーム通過孔12の孔13の位置（孔径が最小になる部
分）、孔13の形状などが不均一となり、高精度シャドウ
マスクとすることができない。この電子ビーム通過孔12
の孔13の位置、形状の不均一は、シャドウマスク板の両
面における結晶方向の不揃いに起因している。すなわ
ち、図７に示すように、シャドウマスク板13の両面にお
ける結晶粒の方向が不揃いであると、その両面間を貫通
する電子ビーム通過孔を形成するとき、エッチングされ
やすい結晶粒とエッチングされにくい結晶粒との間にエ
ッチング速度の差ができ、それにより破線14で示したよ
うにエッチングの進行方向が傾き、電子ビーム通過孔の
孔の位置、形状が図６に示したように不均一となる。

【０００７】またこのアンバー材からなるマスク本体9
は、大形管のシャドウマスク7 には、０．１８〜０．２
５mmの板厚のものが用いられ、高精細カラーディスプレ
イ管には、０．１０〜０．１５mmの板厚のものが用いら
れている。一方、マスク本体9 の成形については、その
高い抗張力のためによる成形精度の低下を防止するため
に、平板状のフラットマスクを焼鈍したのち、温間プレ
スにより成形している。しかしアンバー材からなるマス
ク本体9 については、なお有効面の曲率精度、スカート
部のスプリングバック、このスカート部のスプリングバ
ックに基づく有効面の変形、成形後、プレス成形金型か
ら取出すときの変形などがおこるという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、大形カ
ラー受像管、高精細カラー受像管、高精細カラーディス
プレイ管などには、マスク本体を熱膨張係数の低いアン
バー材により製作したシャドウマスクが用いられてい
る。しかしこのアンバー材からなるマスク本体は、従来
の低炭素鋼板からなるシャドウマスクと同様の方法によ
り製作すると、フォトエッチング法により電子ビーム通
過孔を形成するとき、その電子ビーム通過孔の孔の位
置、形状の不均一となり、また成形時に、有効面の曲率
精度、スカート部のスプリングバック、このスカート部
のスプリングバックに基づく有効面の変形、成形後プレ
ス成形金型から取出すときの変形などがおこり、所要の
高精度シャドウマスクが得られないという問題がある。

【０００９】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、マスク本体がアンバー材などの面
心立方格子あるいは体心立方格子構造の金属素材からな
るシャドウマスクを高精度に製作することができるシャ
ドウマスクの製造方法を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】マスク本体が面心立方格
子または体心立方格子構造の金属素材からなるカラーブ
ラウン管用シャドウマスクの製造方法において、その面
心立方格子または体心立方格子構造の金属素材を冷間圧
延し、この冷間圧延された金属素材を再結晶温度以上の
温度で熱処理して圧延面に｛２００｝結晶面を集合させ
たシャドウマスク板を形成し、フォトエッチング法によ
りそのシャドウマスク板の圧延面に多数の電子ビーム通
過孔を形成し、プレス成形による塑性加工によりその電
子ビーム通過孔の形成されたシャドウマスク板を所定形
状に成形することによりマスク本体を製作するようにし
た。

【００１１】また、その電子ビーム通過孔の形成された
シャドウマスク板を圧延面の９５０℃における結晶の粒
度が５．０〜６．５、１１５０℃における結晶の粒度が
１．０〜３．０となる範囲に焼鈍し、プレス成形による
塑性加工によりその焼鈍されたシャドウマスク板を所定
形状に成形することによりマスク本体を製作するように
した。

【００１２】

【作用】上記のように、面心立方格子または体心立方格
子構造の金属素材を冷間圧延したのち、その金属素材の
再結晶温度以上の温度で熱処理して圧延面に｛２００｝
結晶面を集合させたシャドウマスク板を形成し、フォト
エッチング法によりそのシャドウマスク板の圧延面に多
数の電子ビーム通過孔を形成すると、電子ビーム通過孔
を形成するエッチングの進行方向が圧延面に対してほほ
垂直となり、従来生じた電子ビーム通過孔の孔の位置、
形状の不均一を解消することができる。

【００１３】また、電子ビーム通過孔の形成されたシャ
ドウマスク板を圧延面の９５０℃における結晶の粒度が
５．０〜６．５、１１５０℃における結晶の粒度が１．
０〜３．０となる範囲に焼鈍し、プレス成形による塑性
加工によりその焼鈍されたシャドウマスク板を成形する
と、｛２００｝結晶面からなる圧延面の焼鈍による結晶
の成長を抑制して、結晶粒度を粗粒および混粒の少ない
整粒とすることができ、この結晶粒度の均一化により、
従来生じた成形上の問題点を解消することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００１５】面心立方格子または体心立方格子構造の金
属素材の一例として、アンバー材を素材とするシャドウ
マスクの製造方法について説明する。

【００１６】まず、３６Ｎi −Ｆe からなるアンバー合
金を溶解し、精練、鋳造、スラブ、熱間圧延、焼鈍、酸
洗、冷間圧延などの工程を経て、所定板厚の圧延板を形
成する。具体的には、たとえば熱間圧延で板厚を１．２
mmとし、この板厚１．２mmの圧延板をブライトアニール
したのち、圧延率４５．８％の冷間圧延をおこなって板
厚を０．６５mmとし、さらに圧延率７６．９％の冷間圧
延をおこなって、板厚０．１５mmの圧延板とする。その
後、この熱間圧延、焼鈍、冷間圧延などの各工程を経て
形成された圧延板を、上記アンバー合金の再結晶温度以
上の温度で熱処理してシャドウマスク板を形成する。

【００１７】つぎに、フォトエッチング法により上記シ
ャドウマスク板の圧延面に電子ビーム通過孔を形成して
フラットマスクを製作する。

【００１８】すなわち、図１（ａ）に示すように、上記
シャドウマスク板20の両面（圧延面）に、たとえば牛乳
カゼイン酸アルカリ、重クロム酸アンモニウムを主成分
とする感光剤を塗布して感光膜21を形成する。つぎに同
（ｂ）に示すように、上記両面の感光膜21に一対のネガ
原版22a ，22b を密着して露光し、その両面の感光膜21
に一対のネガ原版22a ，22b のパターンを焼付ける。つ
ぎにそのパターンを焼付けられた両面の感光膜21を現像
して、未感光部を除去し、同（ｃ）に示すように、電子
ビーム通過孔形成部分の圧延面が露出したレジスト膜23
を形成する。その後、このレジスト膜23の形成されたシ
ャドウマスク板20をエッチングして、同（ｄ）に示すよ
うに、電子ビーム通過孔24を形成する。その後、苛性ア
ルカリによりレジスト膜23を剥離除去して、同（ｅ）に
示すように、フラットマスク25を得る。

【００１９】上記電子ビーム通過孔のエッチングには、
たとえば塩化第２鉄４４％、塩化第１鉄５％塩酸０．２
０％を含むエッチング液を７０℃に加熱し、これをスプ
レイすることによりおこなわれる。そのエッチング方法
として、前後２段に分けて片面づつエッチングする２段
エッチング法、両面から同時にエッチングする同時エッ
チング法がある。

【００２０】つぎに、上記電子ビーム通過孔24の形成さ
れた平板状のフラットマスク25を８００〜１１５０℃の
雰囲気で約８分間焼鈍する。そしてこの焼鈍したフラッ
トマスクを、プレス成形による塑性加工により、電子ビ
ーム通過孔の形成された部分（有効面）が所定曲率の曲
面からなり、この有効面の周辺部にスカート部が折曲形
成された所定形状に成形する。

【００２１】ところで、上記のように熱間圧延、焼鈍、
冷間圧延などの各工程を経て形成された所定板厚のアン
バー合金からなる圧延板を電子ビーム通過孔を形成する
前に、アンバー合金の再結晶温度以上の温度で熱処理す
ると、圧延面に｛２００｝結晶面が約８２％の割合いで
集合し、電子ビーム通過孔を形成する圧延面を結晶粒の
揃った面とすることができる。その結果、この熱処理を
施した圧延板をシャドウマスク板20として、その圧延面
にフォトエッチング法により電子ビーム通過孔24を形成
すると、結晶粒の方向が揃い、図２に破線26および矢印
27で示すように、圧延面に垂直な方向にエッチングが進
行するようになり、図３に示すように、電子ビーム通過
孔24の孔28の位置、形状を均一にすることができ、アン
バー材からなる高精度シャドウマスクを形成することが
できる。また再結晶温度以上の温度で熱処理する前に冷
間圧延をおこなうので、容易に所定の板厚のシャドウマ
スク板が得られる。

【００２２】なお、このように電子ビーム通過孔の孔の
位置、形状が均一なシャドウマスクは、フォトエッチン
グ法により電子ビーム通過孔を形成する前にアンバー合
金の再結晶温度以上の温度で熱処理して、圧延面に｛２
００｝結晶面を７０〜９０％の範囲で集合させた場合に
得られる。

【００２３】また、電子ビーム通過孔24の形成された平
板状のフラットマスクを成形する前に８００〜１１５０
℃の雰囲気で約８分焼鈍すると、従来のアンバー合金か
らなるシャドウマスクでは、結晶粒が成長して粗粒ある
いは混粒が増加し、成形時に変形したり、シャドウマス
ク組立時のわずかな衝撃や応力により変形するという問
題が生じたが、上記のように圧延面に｛２００｝結晶面
を約８２％の割合いで集合したものでは、結晶粒の成長
による粗粒、混粒の増加がなく、高精度の成形が得られ
る。

【００２４】上記フラットマスクを８００〜１１５０℃
の雰囲気で８分間焼鈍した場合における｛２００｝結晶
面の集合度と結晶粒との関係は、図４に示すように、
｛２００｝結晶面の集合度を７０〜９０％の範囲とした
場合、２つの直線29，30に挟まれた範囲となり、結晶の
粗大化、混粒の増加を抑制することができる。たとえば
焼鈍前の｛２００｝結晶面の結晶粒度が９．０のものを
９５０℃の雰囲気で焼鈍すると、その｛２００｝結晶面
の結晶粒度が５．０〜６．５となり、１１５０℃の雰囲
気で焼鈍すると、その｛２００｝結晶面の結晶粒度が
１．０〜３．０となり、結晶粒の成長による粗大化、混
粒の増加を抑制でき、高精度に成形することができる。
しかし｛２００｝結晶面の集合度が上記範囲を越え、た
とえば９５％のものでは、同一条件で焼鈍しても、焼鈍
前の｛２００｝結晶面の結晶粒度が９．０のものが、焼
鈍により結晶粒が成長して３．６〜６．０と、粗粒、混
粒が増加し、高精度の成形が困難となる。また｛２０
０｝結晶面の集合度が７５％のものでも、同様の結果と
なった。

【００２５】つまり、アンバー材からなるシャドウマス
クの成形については、圧延面に｛２００｝結晶面を集合
させ、この｛２００｝結晶面の集合度を７０〜９０％の
範囲として、その圧延面に電子ビーム通過孔を形成し、
その｛２００｝結晶面の結晶粒度を、９５０℃で５．０
〜６．５、１１５０℃で１．０〜３．０となる範囲に焼
鈍することにより、所要の高精度に成形することができ
るようになる。

【００２６】なお、上記実施例では、アンバー材からな
るシャドウマスクの製造方法について説明したが、この
発明は、アンバー材ばかりでなく、面心立方格子あるい
は体心立方格子構造の金属素材からマスク本体を形成す
るシャドウマスクの製造方法に適用可能である。

【００２７】

【発明の効果】面心立方格子または体心立方格子構造の
金属素材を冷間圧延し、その冷間圧延された金属素材を
再結晶温度以上の温度で熱処理して、圧延面に｛２０
０｝結晶面を集合させたシャドウマスク板を形成し、フ
ォトエッチング法によりそのシャドウマスク板の圧延面
に多数の電子ビーム通過孔を形成すると、エッチングの
進行方向が電子ビーム通過孔を形成する圧延面に対して
ほほ垂直となり、従来生じた電子ビーム通過孔の孔の位
置、形状の不均一を解消することができる。

【００２８】また、冷間圧延された金属素材を再結晶温
度以上の温度で熱処理して圧延面に｛２００｝結晶面を
７５〜９０％集合させたシャドウマスク板を形成し、そ
のシャドウマスク板の圧延面に電子ビーム通過孔を形成
したのち、その電子ビーム通過孔の形成されたシャドウ
マスク板の圧延面を９５０℃における結晶の粒度が５．
０〜６．５、１１５０℃における結晶の粒度が１．０〜
３．０となる範囲に焼鈍し、プレス成形による塑性加工
によりその焼鈍されたシャドウマスク板を成形すると、
｛２００｝結晶面からなる圧延面の結晶粒度を、粗粒お
よび混粒の少ない整粒とすることができ、その結晶粒度
の均一化により、従来生じた成形上の問題点を解消し
て、シャドウマスクを高精度に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれこの発明の一
実施例におけるフォトエッチング法によりシャドウマス
ク板に電子ビーム通過孔を形成する方法を説明するため
の図である。

【図２】冷間圧延された金属素材を再結晶温度以上の温
度で熱処理して圧延面に｛２００｝結晶面を集合させた
シャドウマスク板の結晶方向およびエッチング方向を示
す図である。

【図３】圧延面に｛２００｝結晶面を集合させたシャド
ウマスク板に形成される電子ビーム通過孔の孔の位置、
形状を示す図である。

【図４】成形前の焼鈍における｛２００｝結晶面の集合
度と結晶粒との関係を示す図である。

【図５】カラーブラウン管の構成を示す図である。

【図６】従来のアンバー材からなるシャドウマスク板に
形成される電子ビーム通過孔の孔の位置、形状を示す図
である。

【図７】従来のアンバー材からなるシャドウマスク板の
結晶方向を示す図である。

【符号の説明】

20…シャドウマスク板 21…感光膜 23…レジスト膜 24…電子ビーム通過孔 25…フラットマスク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面心立方格子または体心立方格子構造の
   金属素材を冷間圧延し、この冷間圧延された金属素材を
   再結晶温度以上の温度で熱処理して圧延面に｛２００｝
   結晶面を集合させたシャドウマスク板を形成する工程
   と、 フォトエッチング法により上記シャドウマスク板の圧延
   面に多数の電子ビーム通過孔を形成する工程と、 プレス成形による塑性加工により上記電子ビーム通過孔
   の形成されたシャドウマスク板を所定形状に成形する工
   程とからなることを特徴とするカラーブラウン管用シャ
   ドウマスクの製造方法。
2. 【請求項２】 面心立方格子または体心立方格子構造の
   金属素材を冷間圧延し、この冷間圧延された金属素材を
   再結晶温度以上の温度で熱処理して圧延面に｛２００｝
   結晶面を７５〜９０％集合させたシャドウマスク板を形
   成する工程と、 フォトエッチング法により上記シャドウマスク板の圧延
   面に多数の電子ビーム通過孔を形成する工程と、 上記電子ビーム通過孔の形成されたシャドウマスク板を
   上記圧延面の９５０℃における結晶粒度が５．０〜６．
   ５、１１５０℃における結晶の粒度が１．０〜３．０と
   なる範囲に焼鈍する工程と、 プレス成形による塑性加工により上記焼鈍されたシャド
   ウマスク板を所定形状に成形する工程とからなることを
   特徴とするカラーブラウン管用シャドウマスクの製造方
   法。