JPS5932859B2 - シャドウマスク及びその製造方法 - Google Patents

シャドウマスク及びその製造方法

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JPS5932859B2
JPS5932859B2 JP57147740A JP14774082A JPS5932859B2 JP S5932859 B2 JPS5932859 B2 JP S5932859B2 JP 57147740 A JP57147740 A JP 57147740A JP 14774082 A JP14774082 A JP 14774082A JP S5932859 B2 JPS5932859 B2 JP S5932859B2
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shadow mask
electron beam
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manufacturing
etching
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金光 佐藤
道彦 稲葉
康久 大竹
正治 関東
昌行 伊藤
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はテレビ用のシヤドウマスクおよびその製造方法
に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来からカラーテレビ受像管として広く使用されている
受像管としてシヤドウマスク管がある。
このシヤドウマスク管は第1図にその基本構造を斜視的
に示す如く多数の電子ビーム通過孔を持つたシヤドウマ
スク1とその個々の電子ビーム通過孔に対応して形成さ
れた三色螢光面2を有し、電子ビーム通過孔に入射する
電子銃3からの3本の電子ビームのそれぞれの入射角に
より色選択を行つている。なお、前記電子ビーム通過孔
の形状は、例えば第2図に断面的に示す如く散乱電子の
発生を避ける様な形状になつている。
しかしながら現在電子ビーム通過孔の形成に用いられて
いるフォトエッチング法では第2図の如く精度よく、均
一に電子ビーム通過孔を設ける事は困難であり、ドーミ
ング現象と呼ばれる色純度の低下を生じ易いという欠点
があつた。特に最近はテレビ画面の「きめの細かさ」に
対する一般的要求が高まり、送信方式が高品位テレビ方
式と呼ばれる方式に変更しつつある。これに対応して受
像管も更に性能を向上し、ドーミング現象がなく明哲で
きめの細かい画像を再現する事が望まれている。その為
電子ビーム通過孔を高密度高精度化じ、ピツチを小さく
したシヤドウマスクの開発がせまられている。またドー
ミング現象を生じる原因として、電子銃から発生する電
子ビームの80〜85%がシヤドウマスクに射突する事
による温度上昇に起因してシヤドウマスクが熱膨張し、
電子ビーム通過孔と螢光体モザイクとの電子ビーム軌通
上の相対位置関係が変化してドーミング現象を生じると
いう欠事もあつた。
〔発明の目的〕
本発明は以上の点に鑑み、シヤドウマスクの電子ビーム
通過孔を高密度で、かつ高精度に設けドーミング現象を
生じる事のない受像管を得る事のできるシヤドウマスク
およびその製造方法を提供する事を目的とするものであ
り、さらにシヤドウマスク材を選定する事により電子ビ
ームの射突による熱膨張を抑制し、高性能のものを得る
事ができるというものである。
〔発明の概要〕
本発明は少なくともシヤドウマスクの螢光面に対向する
面に{100}結晶面が35%以上集合しているシヤド
ウマスクおよびエツチングにより電子ビーム通過孔を形
成するシヤドウマスクの製造方法において、シヤドウマ
スク材を鍛造後、圧延面に{100}結晶面が集合する
如く熱間圧延を施す工程と、圧延率が50%/1回を超
えなk)冷間圧延および熱処理を施しシヤドウマスク原
板を得る工程と、前記シヤドウマスク原板の{100}
結晶面側にエツチングを施し電子ビーム通過孔を形成す
る工程を具備したシヤドウマスクの製造方法である。
つまり本発明はシヤドウマスクにフオトエツチングによ
り電子ビーム通過孔を形成する際に、特に面心立法格子
構造、体心立方格子構造からなる合金のシヤドウマスク
にエツチングを施すことにより高密度でかつ、高精度な
電子ビーム通過孔が得られるというものである。
さらに詳述すればシヤドウマスクの電子ビーム通過孔を
フオトエツチングにより形成する際に、その犬きさ、形
状を全面にわたつて微細でかつ均一に設ける為には、エ
ツチング速度がシヤドウマスク全面において一定にする
必要があり、これはエツチング面の結晶面を規定する事
により達成される点に着目したものである。つまりエツ
チング面において、結晶粒が不揃いになり{100}結
晶面の方向が異なつていると、エツチングされ易い結晶
粒と、されにくい結晶粒との部位でエツチング速度が異
なり、微細な電子ビーム通過孔を高密度、高精度で得る
ことが困難となる。そこで本発明に係るシヤドウマスク
は螢光面に対向する面、つまりエツチング処理を施す面
に{100}結晶面が35%以上集合したものである。
なお{100}結晶面を35%以上集合させる事により
高精度でかつ高密度に電子ビーム通過孔が制御されたシ
ヤドウマスクを得る事ができるが、より好ましくは{1
00}結晶面を40%以上集合させる事が望ましい。こ
こで螢光面に対向する面(以後「マスク面」と呼称)に
{100}結晶面が集合している度合とは、次の様に定
義される。
即ち、多結晶の個々の粒の{100}結晶軸方向の、マ
スク面に垂直方向への成分を、全ての結晶性について集
計した割合で次の量で定義される。″ ここでVφは粒の体積比でφはマスク面垂直方向と{1
00}結晶軸とのなす角である。
また本発明に係る製造方法は上記の如くエツチング面を
{100}結晶面に揃える製造方法である。
まずシヤドウマスク材を鍛造した後、主たる肉厚減少工
程とする事が望ましい熱間圧延を施す工程において、圧
延面に{100}結晶面を集合させる。次に1回圧延率
50%以下の冷間加工および熱処理を必要に応じ複数回
繰り返し、シヤドウマスク原板を形成する。なお冷間加
工を圧延率50%以下/1回で行うのは、強加工を施し
た際、圧延面の結晶方向が{100}面からづれるのを
防止する為である。また上記の冷間圧延時の圧延率は実
用上10%〜30%とする事が好ましい。なお本発明に
おいて用いるシヤドウマスク材としては前述の如く、結
晶面を揃える上から面心立方格子構造、体心立方格子構
造を用いる事が好ましく、実用上インバ型合金を用いる
。このインバ型合金とは電子ビームの射突による温度上
昇にかかわらず殆んど膨張しないもので、熱膨張係数が
零に近いものであればよく、具体的にはインバ合金(3
6−SNp−63.5Fe)、超不変鋼(32Ni−5
C0−63Fe)、ステンレス不変鋼(54C0−9.
3Cr−36.5Fe)、43Pd一57Fe合金等を
用いる事が出来る。また本発明において上記冷問圧延後
に施す熱処理は、歪取焼鈍を行い{100}結晶面の安
定化を図る為のものである。
なお所定の冷間圧延および熱処理を施してシヤドウマス
ク原板を得る工程において、例えば圧延率50%以下/
1回の冷間圧延を複数回施した後、最後に熱処理を施し
てもよいし、また各冷間圧延後に熱処理を施す操作を複
数回繰り返す事もできる。〔発明の実施例〕 実施例 1 36%Ni−Feなる成分のインバ合金を溶解し、その
鋳塊を連続熱間製線工程により、直径6關の線材とした
この線材を長手方向に直角に鍛造し、厚さ1mm1巾1
00mmの断面を有する板体とした。次に900℃の熱
間圧延により0.5mm厚さとした後、圧延率30%の
冷間圧延により0.3571tm厚、286mm巾の薄
板を得、これをロールに巻き取り、熱処理として真空中
で55『C,2時間の歪焼鈍を施した。さらにこの薄板
を圧延率30%の冷間圧延により0.245厚、408
巾の薄板とした後、同様に歪取焼鈍の熱処理を施した。
この様な冷間圧延および熱処理の操作を複数回繰り返し
、0.17!T7!L厚、1000mm巾のシヤドウマ
スク原板を得た。なお上記工程における熱間圧延後の表
面状態をX線回折を調べたところ、{100}結晶面が
40%集合しており、またその後の冷間圧延、熱処理後
においても安定した{100}結晶面が維持されていた
次に上記の如き方法により得た{100}結晶面が集合
した面を有するシヤドウマスク原板と、比較例として同
様の熱間圧延を行う後、圧延率80%/1回の冷間圧延
及び熱処理を施したシヤドウマスクについて、電子ビー
ム通過孔を設ける事のエツチング処理を施した場合の比
較を行つた。
例えば塩化第1鉄6%、塩酸0.1%の水溶液を用い、
65℃塩化第1鉄6%、塩酸0.1%の水溶液を用い、
65℃の温度でエツチングを施し、電子ビーム通過孔を
設けた。なお電子ビーム通過孔はシヤドウマスク原板の
両面に順次フオトエツチングを施し、第2図の如き形状
とした。
電子ビーム通過孔のピンチは約0.3mmとし、14型
テレビ用シヤドウマスクとして約52万個の電子ビーム
通過孔を形成した。この時のシヤドウマスク表面におけ
る電子ビーム通過孔を調べ、上記実施例−1によるもの
の部分拡大平面図を第3図に、上記比較例によるもの部
分拡大平面図を第4図に示す。なお図中の9は電子ビー
ム通過孔を示す。この結果から明らかな如く、本発明に
係るシヤドウマスクでは均一かつ高精度に電子ビーム通
過孔が形成されている事は明らかである。
実施例 2 上記実施例−1において冷間圧延時の1回の圧延率を2
0%とし、他は同様にして{100}結晶面が42%集
合したシヤドウマスクを製造した。
この結果、実施例−1と同様の結果を得る事ができた。
実施例 3 上記実施例−1と同様の鍛造および熱間圧延を施し、0
.5mm厚さ、2007nm巾の薄板を得た後、1回の
圧延率8%程度の冷間圧延を複数回繰り返すいわゆる2
0段ロール法を用い、0.1mm厚さ、1000m7!
L巾で{100}結晶面が43%集合したシヤドウマス
ク原板を得た。
次に550℃,2時間の歪取焼鈍の熱処理を施した後、
実施例−1と同様のフオトエツチングを施した。
この結果、第3図と同様に高精度で均一な電子ビーム通
過孔を得る事ができた。〔発明の効果〕 以上の結果から明らかな如く、本発明の製造方法を用い
るにより、表面に{100}結晶面が集合したシヤドウ
マスク原板を得る事ができ、このシヤドウマスク原板に
フオトエツチングにより電子ビーム通過孔を高密度、高
精度でかつ均一に設ける事ができる。
この結果、従来のシヤドウマスクに比ベピツチ巾を約1
/3とする事ができ、電子ビーム通過孔の数を5倍程度
まで増加させる事が可能となり、かつドーミング現象等
のない高品位のものが得られる。さらに本発明において
はシヤドウマスク材を選定する事により熱膨張に起因し
たドーミング現象をも改良する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はシヤドウマスク管の原理を示す針視図、第2図
は電子ビーム通過孔の形状例を示す断面図、第3図は本
発明に係るシヤドウマスクを示す部分拡大平面図、第4
図は従来のシヤドウマスクを示部分拡大平面図である。 1・・・・・・シヤドウマスク、9・・・・・・電子ビ
ーム通過孔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エッチングにより電子ビーム通過孔を形成するシヤ
    ドウマスクの製造方法において、シヤドウマスク材を鍛
    造後、圧延面に{100}結晶面が集合する如く熱間圧
    延を施す工程と、圧延率が50%/1回を超えない冷間
    圧延および熱処理を施しシヤドウマスク原板を得る工程
    と、前記シヤドウマスク原板の{100}結晶面側にエ
    ッチングを施し電子ビーム通過孔を形成する工程とを具
    備した事を特徴とするシヤドウマスクの製造方法。 2 少なくともシヤドウマスクの螢光面に対向する面に
    {100}結晶面が35%以上集合している事を特徴と
    するシヤドウマスク。 3 特許請求の範囲第2項においてシヤドウマスクが面
    心立方格子構造、体心立方格子構造を有する合金からな
    る事を特徴とするシヤドウマスク。 4 特許請求の範囲第2項においてシヤドウマスクがイ
    ンバ型合金からなる事を特徴とするシヤドウマスク。
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