DE10053538A1

DE10053538A1 - Lochmaske

Info

Publication number: DE10053538A1
Application number: DE10053538A
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Kanayama; Takahito Aoki; Yutaka Matsumoto
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2001-05-31
Also published as: TW526271B; CN1295334A; KR20010040205A; JP2001131707A; US6559583B1; KR100665237B1

Abstract

Eine Lochmaske besteht aus einem Blech aus einer Legierung auf Eisenbasis, die 31,0 bis 38,0 Gew.-% Nickel und 1,0 bis 6,5 Gew.-% Kobalt enthält. Die Legierung auf Eisenbasis weist eine Kristallkorngrößenzahl von 10 oder mehr und von 12 oder weniger, eine Kristallkorngröße von 50 mum oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel und senkrecht zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis und eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 30 mum oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis auf.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lochmaske für die Verwen dung für Farb-Braun'sche Röhren (Kathodenstrahlröhren) mit hoher Auflösung, beispielsweise als Farbfernseh-Bildschirm, Computer-Bildschirm oder dgl. und insbesondere auf eine Lochmaske, die frei von einer Farbfehlanpassung (Farb- Phasenverschiebung) ist, die durch eine Wärmeausdehnung der Lochmaske hervorgerufen wird, und die eine ausgezeichnete Genauigkeit in Bezug auf die Dimension eines Öffnungsabschnitts (Apertur) aufweist.

Üblicherweise wird eine Lochmaske für Farb-Braun'sche Röhren, beispielswei se einen Farbfernseh-Bildschirm, einen Computer-Bildschirm oder dgl., ver wendet. Die Lochmaske ist in einem vorgegebenen Abschnitt der Farb- Braun'schen Röhre angeordnet und umfasst Öffnungs(Apertur)-Abschnitte, die ein Elektronenstrahl passiert, der auf eine Schicht aus einem fluoreszierenden Material (eine Leuchtstoff-Schicht), die auf einer inneren Oberfläche der Braun'schen Röhre erzeugt worden ist, auftrifft.

Die Lochmaske kann verschiedene Strukturen für die Öffnungsabschnitte auf weisen, sodass

a) eine Reihe von kleinen und runden durchgehenden Löchern (kreisförmigen Öffnungen) gebildet wird;
b) eine Reihe von kleinen durchgehenden Löchern (Öffnungen) gebildet wird, die jeweils eine rechteckige Gestalt haben; und
c) eine Reihe von Schlitzen vorgesehen sind, die aufeinander ausgerichtet sind.

Die Lochmasken mit Öffnungsabschnitten, welche die unter (a) und (b) ange gebenen Strukturen aufweisen, werden nachstehend der Einfachheit halber als "Lochmaske vom Press-Typ" bezeichnet und sie werden in der Regel herge stellt durch Anwendung von Pressformverfahren, sodass sie mit der inneren Gestalt der Braun'schen Röhre übereinstimmen. Andererseits wird eine Loch maske, die mit einem Öffnungsabschnitt versehen ist, der eine unter (c) ange gebe Struktur aufweist, nachstehend der Einfachheit halber als "Lochmaske vom Expansions-Typ" bezeichnet, die allgemein als Aperturgitter bezeichnet wird. Die Lochmaske vom Expansions-Typ wird in der Regel hergestellt durch Fixieren eines Maskenkörpers an einem starren Stahlrahmen, während die Schlitze in ihrer Längsrichtung sich ausdehnen.

Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die durchgehenden Löcher und Schlitze im allgemeinen erzeugt durch gleichzeitiges Ätzen beider Oberflächen eines Mas kenblech-Elements und jedes der durchgehenden Löcher besteht aus einem Kleinloch-Abschnitt (Apertur) 4, der auf einer Seite 2 des Maskenblech- Elements vorliegt, auf das ein Elektronenstrahl auftrifft, und einem Großloch- Abschnitt 5, der auf der anderen Seite vorliegt, die einer Seite einer fluoreszie renden Oberfläche gegenüberliegt, die auf der Innenseite der Braun'schen Röhre erzeugt worden ist. Der Durchmesser des durchgehenden Loches oder die Breite des Schlitzes, das (der) von dem Elektronenstrahl passiert wird, wird bestimmt durch den Kleinloch-Abschnitt 4, den Großloch-Abschnitt 5 und einen Abschnitt, der zwischen den Kleinloch- und Großloch-Abschnitten liegt.

In der Braun'schen Röhre (Elektronenstrahlröhre), welche die Lochmaske um fasst, prallt ein Teil der Elektronenstrahlen, die von einer Elektronenkanone (Elektronenquelle) abgegeben werden, auf eine Oberfläche der Lochmaske, ohne die durchgehenden Löcher und Schlitze zu passieren. Deshalb wird die Lochmaske durch das Aufprallen der Elektronenstrahlen erhitzt.

Da eine konventionelle Lochmaske aus einem kohlenstoffarmen Stahlblech mit einem hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt ist, unterliegt die Lochmaske diesbezüglich einer Wärmeausdehnung als Folge der Wärme, die aufgrund des Aufprallens der Elektronenstrahlen entsteht. Dadurch wird das Phänomen hervorgerufen, dass ein Versetzen und ein Verformen der durch gehenden Löcher in nachteiliger Weise auftritt und Verformungen (ein Durch hängen) an den Schlitzabschnitten entstehen, wodurch eine Störung in Bezug auf das Schlitzintervall hervorgerufen wird.

Dieses Phänomen führt zu einem Versetzen der Elektronenstrahlen, welche die Schicht aus dem fluoreszierenden Material (die Leuchtstoffschicht) errei chen sollen, die im Innern der Braun'schen Röhre erzeugt worden ist, sodass das Problem auftritt, dass in einem auf der Braun'schen Röhre wiedergegebe nen Bild eine Farb-Fehlanpassung (Farb-Phasenverschiebung) auftritt.

Insbesondere heutzutage muss ein Farbfernseh-Bildschirm und ein Computer- Bildschirm oder dgl. ein Bild mit einer hohen Auflösung anzeigen, sodass es auch erforderlich ist, dass die Lochmaske einen geringeren Abstand zwischen den durchgehenden Löchern oder Schlitzen aufweisen muss. Diese Forderung wurde bis heute jedoch nicht erfüllt und es besteht die Gefahr, dass die oben genannte Farb-Fehlanpassung in dem Bild aufgrund der Wärmeausdehnung noch ausgeprägter wird.

Um diese Probleme zu lösen, wurde zur Unterdrückung der Wärmeausdeh nung des Metallmaterials versucht, ein Metallmaterial mit einem kleinen Wär meausdehnungskoeffizienten zu verwenden. So werden beispielsweise einige der Lochmasken hergestellt durch Verwendung einer Eisen-Nickel-Legierung oder einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung. Diese Lochmasken haben den Vorteil, dass kaum eine Wärmeausdehnung auftritt, selbst wenn eine Wärmebil dung erfolgt aufgrund des Aufpralls der Elektronenstrahlen.

Ein Blech aus einer Eisen-Nickel-Legierung und ein Blech aus einer Eisen- Nickel-Kobalt-Legierung weisen jedoch ein verhältnismäßig großes Kristallkorn auf, verglichen mit einem konventionellen Blech aus einem kohlenstoffarmen Stahl, wie es in großem Umfang als Legierungsblech verwendet wird. Es be steht daher das Problem, dass es schwierig ist, eine Ätzbehandlung des Legie rungsbleches so durchzuführen, dass ein feines durchgehendes Loch oder ein feiner Schlitz mit einer ausgezeichneten Dimensions-Genauigkeit erhalten wird.

Bei dieser Ätzbehandlung schreitet die Ätzfunktion zur Bildung des durchge henden Loches oder Schlitzes gleichzeitig fort nicht nur in Richtung der Tiefe (Dicke) des Legierungsbleches, sondern auch in Richtung der Breite (longitudinal oder lateral) des Blechelements. Insbesondere dann, wenn die Ätzfunktion leicht fortschreitet, werden ein Kleinloch-Abschnitt und ein Groß loch-Abschnitt, die jeweils übermäßig groß sind, in nachteiliger Weise gebildet, sodass die jeweils benachbarten durchgehenden Löcher oder Schlitze in den Großloch-Abschnitten miteinander vereinigt werden. Es war deshalb sehr schwierig, den Abstand zwischen benachbarten Durchgangslöchern zu verklei nern. Es bestand daher die Befürchtung, dass es schwierig sei, eine Lochmas ke mit dem für die Bildung von feinen benachbarten Durchgangslöchern erfor derlichen verkleinerten Abstand herzustellen. Da der Lochdurchmesser des Großloch-Abschnitts übermäßg groß wird, bestand außerdem die Gefahr, dass die Festigkeit der Lochmaske selbst in nachteiliger Weise abnimmt.

Es bestand außerdem die Gefahr, dass die Festigkeit der Lochmaske selbst abnimmt, sodass ein übermäßiges Fortschreiten der Ätzfunktion eine Verfor mung der Gestalt der Lochmaske durch Schläge, Stöße oder Vibrationen ver ursachen würde, die unvermeidlich auftreten, wenn die Lochmaske während des Verfahrens zu ihrer Herstellung transportiert wird oder wenn die Lochmaske an der Braun'schen Röhre befestigt wird und außerdem die Braun'sche Röhre überführt oder transportiert wird.

Insbesondere im Falle einer Lochmaske für eine Braun'sche Röhre (Elektronenstrahlröhre) mit einer großen Anzeigefläche oder mit einer ebenen Anzeigefläche war es erforderlich, einen großen Großloch-Abschnitt zu erzeu gen, um so den Abstand zwischen den durchgehenden Löchern oder Schlitzen zu verringern und den Durchgang des Elektronenstrahls nicht zu behindern, wodurch das Problem auftrat, dass es schwierig war, eine Lochmaske mit einer ausgezeichneten Dimensions-Genauigkeit herzustellen, und das Problem auf trat, dass eine Verformung hervorgerufen wurde durch Verringerung der Fe stigkeit der Lochmaske.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, wurde ein Verfahren angewendet, bei dem eine Lochmaske mit einer ausgezeichneten Dimensions-Genauigkeit der durchgehenden Löcher oder Schlitze erhalten wird durch Verringerung der Kristallkorngröße in einem Metallmaterial zur Herstellung einer Wandoberflä che des Öffnungsabschnitts unmittelbar nach Beendigung der Ätzbehandlung.

Wenn jedoch die Kristallkorngröße in dem Metallmaterial verringert wird, wird die Ätzgeschwindigkeit in nachteiliger Weise herabgesetzt, wodurch das Pro blem entsteht, dass eine längere Zeit zur Durchführung der Ätzbehandlung erforderlich ist als im Falle der Verwendung eines konventionellen Bleches aus kohlenstoffarmem Stahl.

Außerdem trat die Situation auf, dass die durchgehenden Löcher oder Schlitze kaum so gebildet werden, dass sie die gewünschte Gestalt haben, wenn nur die Kristallkorngröße verringert wird. Insbesondere für den Fall einer Lochmas ke vom Press-Typ, in der durchgehende Löcher erzeugt werden, die jeweils eine vollständig runde Form haben, trat das Problem auf, dass es schwierig war, die durchgehenden Löcher so zu formen, dass sie eine vollständig runde Form haben.

Als eine weitere Gegenmaßnahme ist bereits eine Lochmaske bekannt, die aus einem Blech aus einer Eisen-Nickel-Legierung besteht, bei der die Zu sammensetzung oder Oberflächen-Reinheit des Metallmaterials in geeigneter Weise eingestellt wird oder die Kristallflächen-Orientierung des Metallmaterials auf eine spezifische Richtung eingestellt wird. Mit keiner der oben genannten Gegenmaßnahmen war es jedoch möglich, die oben genannten Probleme zu lösen.

Zusammenfassung der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Mängel oder Nachteile, die bei dem oben genannten Stand der Technik auftreten, im wesentlichen zu eliminieren und eine Lochmaske für eine Farb-Braun'sche Röhre (Elektronenstrahlröhre) zur Verfügung zu stellen, bei der es möglich ist, eine übermäßige Vergröße rung des Durchmessers eines Großloch-Abschnitts zu verhindern durch Ver besserung der Form der Löcher des Öffnungsabschnitts.

Diese und weitere Ziele können erfindungsgemäß erreicht werden durch Be reitstellung einer Lochmaske, die besteht aus einem Blech aus einer Legierung auf Eisenbasis die 31,0 bis 38,0 Gew.-% Nickel und 1,0 bis 6,5 Gew.-% Kobalt enthält, wobei die Legierung auf Eisenbasis eine Kristallkorngrößenzahl von 10 oder mehr und von 12 oder weniger, eine Kristallkorngröße von 50 µm oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel und senkrecht zur Walzrichtung des Bleches aus der Legierung auf Eisenbasis und eine durch schnittliche Kristallkorngröße von 30 µm oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung des Bleches aus der Legierung auf Eisenbasis aufweist.

Die Legierung auf Eisenbasis weist einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 4,0 × 10^-6/°C auf.

Im Detail wird insbesondere eine Lochmaske für eine Braun'sche Röhre (Kathodenstrahl- bzw. Elektronenstrahlröhre) bereitgestellt, die umfasst:
ein Rahmenelement;
einen Maskenkörper in Form eines Bleches aus einem Legierungsmaterial auf Eisenbasis; und
einen Öffnungsabschnitt, der in dem Maskenkörper erzeugt worden ist,
wobei das Legierungsmaterial auf Eisenbasis 31,0 bis 38,0 Gew.-% Nickel und 1,0 bis 6,5 Gew.-% Kobalt enthält, die Legierung auf Eisenbasis eine Kristall korngrößenzahl von 10 oder mehr und von 12 oder weniger, eine Kristallkorn größe von 50 µm oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel und senkrecht zur Walzrichtung der Legierung auf Eisenbasis und eine durch schnittliche Kristallkorngröße von 30 µm oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung der Legierung auf Eisenbasis auf weist.

Da das Legierungsblech auf Eisenbasis, das 31,0 bis 38,0 Gew.-% Nickel und 1,0 bis 6,5 Gew.-% Kobalt enthält, eine Kristallkorngrößenzalhl von 10 oder mehr und von 12 oder weniger aufweist und die Legierung auf Eisenbasis aus feinen Kristallkörnern besteht durch Spezifizierung der Kristallkorngröße, so dass sie eine Kristallkorngröße von 50 µm oder weniger in einem Querschnitt in Richtung parallel und senkrecht zur Walzrichtung des Legierungsblechs auf Eisenbasis und eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 30 µm oder weni ger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung des Legie rungsbleches auf Eisenbasis aufweist, kann erfindungsgemäß eine Ätzbehand lung mit hoher Genauigkeit zum Zeitpunkt der Herstellung der Lochmaske durchgeführt werden.

Infolgedessen kann eine Lochmaske, die frei von einer Ungleichmäßigkeit ist und eine verbesserte Form des Öffnungsabschnitts für eine Farb-Braun'sche Röhre aufweist, auf wirksame Weise hergestellt werden. Außerdem ist es möglich, zu verhindern, dass der Großloch-Abschnitt übermäßig stark geätzt wird, sodass eine Verkleinerung des Abstandes zur Herstellung von durchgehenden Löchern entsprechend dem Trend in Richtung auf eine höhere Auflö sung durchgeführt werden kann und eine Verringerung der Festigkeit der Lochmaske verhindert werden kann. Eine die erfindungsgemäße Lochmaske aufweisende Braun'sche Röhre kann dem Trend in Richtung auf eine höhere Auflösung in ausreichendem Maße Rechnung tragen und die Qualität eines auf einem Fernseher wiedergegebenen Bildes kann weiter verbessert werden.

Die Natur und weitere charakteristische Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegen den Zeichnungen klarer hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Lochmaske, die in einer Farb-Braun'schen Röhre verwendet wird;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines Beispiels für die Querschnitts form eines durchgehenden Loches oder Schlitzes, das (der) erfindungsgemäß in der Lochmaske erzeugt worden ist; und

Fig. 3 eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zur Messung der Kristall korngröße, die in einem Querschnitt in Richtung parallel oder senkrecht zur Walzrichtung der Lochmaske sichtbar ist.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Bevorzugte Ausführungsformen der Lochmaske für eine Farb-Braun'sche Röh re gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den nachstehenden Er läuterungen steht das Einheitssymbol "%", wenn nichts anderes angegeben ist, für die Einheit der Zusammensetzung in Gewichtsprozet (Gew.-%), die der Einheit Massen-% entspricht.

Die erfindungsgemäße Lochmaske besteht aus einem Blech aus einer Legie rung auf Eisenbasis, die 31,0 bis 38,0 Gew.-% Nickel und 1,0 bis 6,5 Gew.-% Kobalt enthält. Außerdem weist das Blech aus einer Legierung auf Eisenbasis eine Kristallkorngrößenzahl von 10 oder mehr und von 12 oder weniger auf, wobei das Blech aus der Legierung auf Eisenbasis eine Kristallkorngröße von 50 µm oder weniger in einem Querschnitt in Richtung parallel und senkrecht zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis und außerdem eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 30 µm oder weniger in einem Quer schnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis aufweist.

Zuerst wird die Zusammensetzung des Bleches aus der Legierung auf Eisen basis erläutert. Bei der Blechlegierung auf Eisenbasis, welche die oben ge nannten Komponenten innerhalb der Legierungs-Zusammensetzung enthält, handelt es sich um ein Metallmaterial mit einem niedrigen Wärmeausdeh nungskoeffizienten von etwa 4,0 × 10^-6/°C. Wenn ein optimaler Wärmeausdeh nungskoeffizient berücksichtigt wird, liegen besonders bevorzugte Zusammen setzungs-Bereiche der Komponenten bei 32,0 bis 34,0 Gew.-% Nickel und 3,5 bis 6,5 Gew.-% Kobalt. Dies führt zu einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 1,0 × 10^-6/°C oder weniger.

Für den Fall, dass der Nickel-Gehalt weniger als 31,0 Gew.-% oder mehr als 38,0 Gew.-% beträgt, besteht die Neigung, dass eine Wärmeausdehnung her vorgerufen wird durch die Wärme, die als Folge des Aufpralls des Elektronen strahls entsteht, sodass die Gefahr besteht, dass ein Versetzen und eine Ver formung an den durchgehenden Löchern oder Schlitzen hervorgerufen wird, die in der Lochmaske vorgesehen sind.

Außerdem besteht für den Fall, dass der Kobalt-Gehalt weniger als 1,0 Gew.- % oder mehr als 6,5 Gew.-% beträgt, wie oben angegeben die Neigung, dass eine Wärmeausdehnung hervorgerufen wird durch die Wärme, die aufgrund des Aufpralls des Elektronenstrahls entsteht, sodass auch die Gefahr besteht, dass ein Versetzen und eine Deformation an den durchgehenden Löchern oder Schlitzen, die in der Lochmaske vorgesehen sind, auftreten kann, wo durch eine Störung des Schlitzintervalls hervorgerufen wird.

Das Legierungsblech auf Eisenbasis enthält unvermeidbare Verunreinigungen, die während der Herstellungsverfahren dem Legierungsblech zugemischt wer den. Außerdem können, sofern die Gehalte der Komponenten innerhalb des Bereiches liegen, mit dem das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, andere (weitere) Komponenten oder Elemente, wie Silicium, Mangan, Phosphor, Schwefel, Chrom, Kohlenstoff oder dgl., in geeigneter Weise in dem Legierungsblech auf Eisenbasis enthalten sein, um zum Zeitpunkt der Herstel lung des Legierungsbleches spezielle Eigenschaften zu verleihen, beispiels weise eine desoxydierende Funktion, Schmiedeeigenschaften oder dgl.

Normalerweise können Beispiele für die Legierungs-Zusammensetzung um fassen eine Zusammensetzung, die 0,30 Gew.-% oder weniger Silicium, 0,60 Gew.-% oder weniger Mangan, 0,020 Gew.-% oder weniger Phosphor, 0,020 Gew.-% oder weniger Schwefel und als Rest Eisen und unvermeidbare Verun reinigungen enthält. Die Zusammensetzung des Legierungsbleches auf Eisen basis ist darauf jedoch nicht beschränkt.

Nachstehend wird die Kristallkorngröße des Legierungsbleches auf Eisenbasis erläutert.

Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat seine Aufmerksamkeit darauf ge richtet, dass die Komponente eines Metallmaterials hauptsächlich entlang der Kristallkorngrenzen geätzt und entfernt wird und dabei hat der Erfinder das fol gende gefunden:

a) wenn ein Metallmaterial, das aus großen Kristallkörnern besteht, geätzt wird, wellt oder rippt sich die Ätzoberfläche in Abhängigkeit von der Kristall korngröße, wodurch die Glätte der geätzten Oberfläche verloren geht oder be einträchtigt wird; und
b) wenn eine Anisotropie in Bezug auf die Kristallkorngröße des Legie rungsbleches in den Richtungen zwischen der Richtung der Dicke und der Walzrichtung oder der Breiten-Richtung des Legierungsbleches vorliegt, be steht die Möglichkeit, dass das Phänomen auftritt, dass die Ätzfunktion bevor zugt in der Walzrichtung oder in der Breiten-Richtung fortschreitet.

Die vorliegende Erfindung beruht auf den oben genannten Erkenntnissen und darauf, dass verhindert wird, dass sich die Löcher, insbesondere die Großloch- Abschnitte übermäßig stark ausdehnen.

Als erste Gegenmaßnahme wurde daher erfindungsgemäß ein Wert für die Kristallkorngrößenzahl, d. h. die durchschnittliche Kristallkorngröße angegeben, sodass die gesamte Kristallkorngröße auf einen kleinen Wert gedrückt wurde. Diese Gegenmaßnahme war jedoch unzureichend für den Fall, dass Kristall körner jeweils mit einer großen Größe in einer Metallstruktur getrennt vorlie gen.

Als zweite Gegenmaßnahme wurde daher ein Legierungsblech so hergestellt, dass die Kristallkörner, die jeweils eine große Größe haben, nicht getrennt voneinander vorlagen, durch Angabe der Kristallkorngröße, d. h. der maximalen Korngröße der Kristallkörner, die in einer Querschnittsfläche in Richtung paral lel oder senkrecht zur Walzrichtung erkennbar sind.

Außerdem wurde als dritte Maßnahme zur Eliminierung der Anisotropie in Be zug auf die Kristallkorngröße des Legierungsbleches in den Richtungen zwi schen der Dicken-Richtung und der Walzrichtung oder der Breiten-Richtung des Legierungsbleches die durchschnittliche Kristallkorngröße der Kristallkör ner, die in einer Querschnittsfläche in einer Richtung parallel zur Walzrichtung erkennbar sind, angegeben, sodass auf diese Weise das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht wird.

Die Kristallkorngrößenzahl wurde gemessen nach dem Korngrößenzahl- Messverfahren, wie es in JIS (Japanese Industrial Standard) G0551 vorge schrieben ist, der dem ASTM-Standard E112 entspricht. Die Kristallkörner, welche das Legierungsblech auf Eisenbasis aufbauen und die oben genannte Kristallkorngrößenzahl aufweisen, werden vollständig so geformt, dass sie fein sind, sodass die Wandoberflächen der geätzten Öffnungsabschnitte glatt wer den und die Öffnungsabschnitte leicht geätzt werden können zur Bildung einer vorgegebenen Gestalt.

Wenn die Kristallkorngrößenzahl weniger als 10 beträgt, haben die Kristallkör ner eine verhältnismäßig große Größe und wenn die großen Kristallkörner durch die Ätzbehandlung entfernt werden, werden die geätzten Oberflächen wellig oder gerippt in Abhängigkeit von der Größe der entfernten Kristallkörner, sodass die Gefahr besteht, dass die Glätte der geätzten Oberflächen verloren geht und es schwierig wird, das Eisenblech genau zu ätzen, um die vorgege bene Gestalt, d. h. eine vollständig kreisförmige Gestalt, zu erzeugen.

Wenn andererseits die Kristallkorngrößenzahl den Wert 12 überschreitet, sind die Kristallkörner von geringer Größe, sodass die Ätzgeschwindigkeit in nach teiliger Weise herabgesetzt wird und der Ätzvorgang eine lange Zeitspanne beansprucht zur Erzielung der vorgegebenen Gestalt, sodass eine Herabset zung der Herstellungsausbeute bewirkt wird.

In diesem Zusammenhang beträgt ein bevorzugter Bereich für die Kristallkorn größenzahl 11 oder mehr und 12 oder weniger. Die Kristallkorngrößenzahl des Legierungsbleches auf Eisenbasis kann innerhalb des oben genannten vorge gebenen Bereiches eingestellt und kontrolliert werden durch optimales Kombi nieren verschiedener Bedingungen, beispielsweise des Reduktions-Verhält nisses (Auswalz-Verhältnisses) in einem Kaltwalzverfahren, der Glühtemperatur und der Zeitspanne in einem Glühverfahren oder dgl., die in den Verfahren zur Herstellung der weiter unten beschriebenen Lochmaske in geeigneter Wei se eingestellt (kontrolliert) werden.

Die Kristallkorngröße in einem Querschnitt in einer Richtung parallel oder senk recht zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis wurde nach ei nem Verfahren gemessen, wie es in den weiter unten folgenden Beispielen beschrieben ist. Unter der erfindungsgemäß definierten Kristallkorngröße ist die maximale Kristallkorngröße der Kristallkörner zu verstehen, die entweder auf einer Querschnittsfläche parallel zur Walzrichtung oder auf einer Quer schnittsfläche senkrecht zur Walzrichtung erkennbar sind.

Zusätzlich zur Angabe der Kristallkorngrößenzahl wird erfindungsgemäß auch die maximale Kristallkorngröße angegeben als eine solche innerhalb des oben genannten Bereiches, sodass die großen Kristallkörner, die in einem getrenn ten Zustand vorliegen, eliminiert werden können und die Glätte der geätzten Wandoberflächen der Öffnungsabschnitte weiter verbessert werden kann. Es wird dadurch leichter, das Legierungsblech so zu ätzen, dass es eine vorgege bene Gestalt hat.

Wenn die Kristallkorngröße 50 µm übersteigt, liegen die großen Kristallkörner getrennt voneinander vor, sodass die Form der Wandoberfläche der Öffnungs abschnitte beeinträchtigt ist, selbst wenn die Kristallkorngrößenzahl so festge legt wird, dass sie innerhalb des oben genannten Bereiches liegt. Insbesonde re im Falle einer Lochmaske vom Press-Typ kann außerdem der Fall auftreten, dass die kreisförmige Gestalt (Rundheit) des durchgehenden Loches beein trächtigt ist. Eine Einstellung oder Kontrolle der Kristallkorngröße kann nach dem gleichen Verfahren durchgeführt werden wie es im Falle der Kristallkorn größenzahl vorstehend beschrieben worden ist.

Die durchschnittliche Kristallkorngröße in einem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis wurde nach einem Verfahren gemessen, wie es in den weiter unten folgenden Beispielen beschrieben ist. Die Legierung auf Eisenbasis, die eine durchschnittliche Kri stallkorngröße innerhalb des oben genannten Bereiches hat, weist keine er kennbare Anisotropie in Bezug auf die Kristallkorngröße auf, sodass der Ätz vorgang nicht bevorzugt in einer Walzrichtung fortschreitet, wie in Fig. 2 dar gestellt. Es kann daher verhindert werden, dass die Gestalt des durchgehen den Loches oder Schlitzes, insbesondere der Durchmesser des Großloch- Abschnitts, übermäßig stark ausgedehnt wird. Als Folge davon kann das Le gierungsblech so geätzt werden, dass eine vorgegebene Gestalt (Form) erhal ten wird.

Wenn die durchschnittliche Kristallkorngröße 30 µm übersteigt, tritt eine er kennbare Anisotropie in Bezug auf die Kristallkorngröße in dem Legierungs blech auf, sodass der Ätzvorgang bevorzugt in der Walzrichtung fortschreitet, wie in der Fig. 2 dargestellt, wodurch eine Beeinträchtigung (Verschlechterung) der Loch-Form des Öffnungsabschnittes hervorgerufen werden kann.

Erfindungsgemäß wird das Legierungsblech auf Eisenbasis, das für die Hohl maske verwendet werden soll, unter Anwendung eines Walzverfahrens in Form eines dünnen Bleches hergestellt und die resultierenden Kristallkörner sind im allgemeinen länglich in einer Richtung parallel zur Walzrichtung. Des halb wird erfindungsgemäß nur die durchschnittliche Kristallkorngröße in einem Querschnitt parallel zur Walzrichtung angegeben. Die Einstellung oder Kontrol le der durchschnittlichen Kristallkorngröße kann nach dem gleichen Verfahren erfolgen wie im Falle der Kristallkorngrößenzahl oder der Kristallkorngröße, wie weiter oben beschrieben.

Wie oben erläutert, wird für die erfindungsgemäße Lochmaske eine Legierung auf Eisenbasis verwendet, die einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizien ten aufweist, sodass sie zur Bildung einer vorgegebenen Gestalt geätzt werden kann, sodass die Einheitlichkeit der Dimension des durchgehenden Loches oder Schlitzes weiter verbessert werden kann.

Da die Lochmaske kaum eine Wärmeausdehnung in einer Braun'schen Röhre hervorruft, kann außerdem die Qualität des auf der Braun'schen Röhre wieder gegebenen Bildes verbessert werden und die Lochmaske kann in zufrieden stellender Weise für eine Hochleistungs-Braun'sche Röhre verwendet werden.

Im Falle der Erzeugung eines kreisförmigen durchgehenden Loches kann ins besondere die Kreisform des durchgehenden Loches verbessert werden. Im Falle der Bildung eines Schlitzes in Form eines durchgehenden Loches oder Schlitzes kann die Dimensions-Genauigkeit des geraden Teils des Öffnungs abschnitts erhöht werden, sodass der Großloch-Abschnitt, welcher der Ober flächenseite der Schicht aus dem fluoreszierenden Material (der fluoreszieren den Oberfläche) gegenüberliegt, die auf die Braun'sche Röhre aufgebracht worden ist, mit einer hohen Genauigkeit hergestellt werden kann und der Ab stand in den Öffnungsabschnitten kann verkleinert werden. Als Folge davon kann eine Lochmaske mit einer ausreichenden Festigkeit hergestellt werden, die den Anforderungen an eine Hochleistungs-Braun'sche Röhre (mit hoher Auflösung) genügen kann.

Die erfindungsgemäße Lochmaske wird wie folgt hergestellt.

Zuerst werden die Metallmaterialien so miteinander gemischt, dass sie eine für eine Legierung auf Eisenbasis vorgegebene Zusammensetzung haben, die gemischten Materialien werden geschmolzen und erstarren gelassen zur Her stellung einer Stahlbramme. Dann wird die Stahlbramme unter Anwendung eines Warmschmiede-Verfahrens und/oder eines Warmwalz-Verfahrens aus gewalzt, wobei man ein Legierungsblech auf Eisenbasis mit einer vorgegebe nen Dicke erhält. Danach wird das erhaltene Legierungsblech auf Eisenbasis einem Kaltwalzen und einer Glühbehandlung oder dgl. unterzogen zur Herstel lung eines Blechelements mit einer Dicke von etwa 0,02 bis 0,30 mm. Das so erhaltene Blechelement wird dann einer Ätzbehandlung unterzogen zur Her stellung eines Blechelements für eine Lochmaske.

Bei der oben genannten Ätzbehandlung handelt es sich um ein Verfahren, das die Stufen umfasst: Aufbringen eines Fotoresistmaterials in Form einer Schicht auf das Blechelement und Trocknen des aufgebrachten Resistüberzugs; da nach Einwirkenlassen von Licht auf das Resistmaterial unter Verwendung einer Maske mit einem vorgegebenen Öffnungsmuster aus entweder einem durch gehenden Lochmuster (kreisförmig, schlitzförmig) oder Schlitzmuster unter Bil dung von maskierten Abschnitten und nicht maskierten Abschnitten und Ätz behandeln und Schmelzen der nicht maskierten Abschnitte unter Bildung eines Lochmasken(Blech)-Elements mit einem vorgegebenen Öffnungsmuster.

Das Lochmasken-Element, das mit dem Öffnungsmuster mit kreisförmiger oder schlitzförmiger Gestalt versehen ist, wird durch Pressbearbeitung verformt zu einer vorgegebenen Gestalt, um dadurch eine Lochmaske vom Press-Typ herzustellen.

Andererseits wird das Lochmasken-Element, das mit dem Öffnungsmuster, das Schlitze aufweist, versehen ist, an einen Stahlrahmen in oberen und unte ren Positionen desselben in einem solchen Zustand angeschweißt und fixiert, dass auf den Stahlrahmen eine Druckkraft in einer Richtung umgekehrt zur Richtung der Ausdehnung des Maskenelements einwirken gelassen wird. Da nach wird die Druckkraft weggenommen, sodass eine hohe Zugkraft auf das Lochmasken-Element einwirkt aufgrund der Rückstellkraft des Stahlrahmens. Zu diesem Zeitpunkt wird das Lochmasken-Element in einer Richtung parallel zur Ausdehnungs-Richtung des Schlitzes ausgedehnt unter Bildung einer Lochmaske vom Expansions-Typ.

Anschließend werden diese Lochmasken einer Oberflächenschwärzungs- Behandlung unterzogen, bei der die Lochmaske in oxidierenden Atmosphären, beispielsweise in einer Luftatmosphäre, 5 bis 20 min lang auf eine Temperatur von 500 bis 700°C erhitzt wird. Die oben genannte Oberflächenschwärzungs- Behandlung wird durchgeführt, um die Bildung von Sekundär-Elektronen, einer Wärmestrahlung, von Rost oder dgl. zu verhindern, und dadurch kann der Ef fekt erzielt werden, dass die Korrosionsbeständigkeit der Lochmaske erhöht wird.

Beispiele und Vergleichsbeispiele

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die fol genden Beispiele und Vergleichsbeispiele konkreter erläutert.

Beispiel 1

Ein Legierungsblech auf Eisenbasis mit einer Dicke von 0,12 mm wurde her gestellt aus einem Material A mit der in der Tabelle 1 angegebenen Zusam mensetzung. Die Kristallkorngrößenzahl dieser Legierung auf Eisenbasis wur de unter Anwendung eines Kristallkorngrößenzahl-Messverfahrens, wie es in JIS G0551 (ASTM E112) vorgeschrieben ist, gemessen.

Die Kristallkorngröße in einem Querschnitt in einer Richtung parallel oder senk recht zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis und die durch schnittliche Kristallkorngröße in einem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung wurden nach einem Verfahren, wie es weiter unten beschrie ben wird, gemessen.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben. Die Faktoren der jeweiligen Kristallkörner des Legierungsbleches auf Eisenbasis wurden diesbe züglich eingestellt durch optimales Kombinieren verschiedener Bedingungen, beispielsweise des Reduktions-Verhältnisses in dem Kaltwalzverfahren, der Glühtemperatur und Glühdauer in dem Glühverfahren, die in den Verfahren zur Herstellung der Lochmaske angewendet wurden.

Dann wurde ein wasserlösliches Casein-Fotoresistmaterial in Form einer Schicht auf beide Oberflächen des Legierungsbleches auf Eisenbasis aufge bracht, der Resistüberzug wurde getrocknet, wobei man Resistfilme erhielt.

Danach wurden die auf beide Oberflächen des Legierungsbleches auf Eisen basis aufgebrachten Resistfilme belichtet zum Aufbringen eines Musters unter Verwendung eines Paares von fotografischen trockenen Glasplatten, bei de nen es sich um eine Maske mit einem vorgegebenen Öffnungsmuster handel te, um das Legierungsblech auf Eisenbasis mit einem Lochmuster zu verse hen. Anschließend wurde die gemusterte Legierung auf Eisenbasis einer Här tungsbehandlung und einer Brennbehandlung unterzogen.

Dann wurde eine Eisen(III)-chlorid-Lösung als Ätzlösung mit einer Temperatur von 60°C und einem spezifischen Gewicht von 48° Be (Schwer-Baumé-Grad) auf die auf beide Seiten der Oberflächen des Legierungsbleches auf Eisenba sis aufgebrachten gemusterten Resistfilme aufgesprüht, um das Legierungs blech so einer Ätzbehandlung zu unterziehen zur Erzeugung der vorgegebe nen Öffnungsabschnitte.

Die Ätzlösung wurde zuerst auf eine Oberflächenseite aufgesprüht, auf der ein Kleinloch-Abschnitt 4 (vgl. Fig. 4) erzeugt worden war, um dadurch den Klein loch-Abschnitt 4 mit einer vorgegebenen Größe zu erzeugen. Anschließend wurde ein säurebeständiges Harz, bestehend aus Paraffin, ein durch infrarote Strahlung härtbares Harz oder dgl. in den geätzten Kleinloch-Abschnitt 4 einge füllt, um so den Kleinloch-Abschnitt 4 zu bedecken. Dann wurde auf die gleiche Weise die Ätzlösung auf die andere Oberflächen-Seite aufgesprüht, auf der ein Großloch-Abschnitt 5 (vgl. Fig. 2) erzeugt worden war, um den Großloch- Abschnitt 5 mit einer vorgegebenen Größe zu erzeugen. Der auf diese Weise geätzte Kleinloch-Abschnitt 4 und der geätzte Großloch-Abschnitt 5 ergaben ein gewünschtes Durchgangsloch.

Nach dem Waschen des geätzten Blech-Elements mit Wasser wurden die restlichen Resistfilme abgezogen und mittels einer alkalischen Lösung entfernt, danach gewaschen und getrocknet zur Herstellung eines Lochmaskenblech- Elements vom Press-Typ, das mit eine Reihe von Durchgangslöchern verse hen war, von denen jedes eine kreisförmige Gestalt hatte, die so geformt wur den, dass sie ein vorgegebenes Muster aufwiesen.

Die Ungleichförmigkeit (die Farbfehlanpassung), die Gestalt des Öffnungslo ches, die Kreisförmigkeit, die Durchmesser der jeweiligen Lochabschnitte, die Streuung der Dimension der Durchgangslöcher des so erhaltenen Lochmas ken-Blechelements wurden unter Anwendung von Verfahren bestimmt, wie sie weiter unten beschrieben sind. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angege ben.

Schließlich wurde das so erhaltene Lochmasken-Blechelement durch Pressen geformt zur Herstellung einer Lochmaske vom Press-Typ. Die Lochmaske vom Press-Typ wurde in eine Farb-Braun'sche Röhre eingebaut. Die Ungleichför migkeit der Lochmaske wurde bewertet durch Bestimmung, ob eine Farb fehlanpassung auf einem wiedergegebenen Bild auf der Braun'schen Röhre hervorgerufen wurde oder nicht zu dem Zeitpunkt, wenn die Lochmaske unter den jeweiligen Betriebsbedingungen verwendet wurde und eine Wärmeaus dehnung tatsächlich auftrat. Die Ergebnisse sind ebenfalls zusammen mit an deren Daten in der Tabelle 2 angegeben.

Beispiele 2 und 3

Legierungsbleche auf Eisenbasis mit jeweils einer Dicke von 0,12 mm wurden aus einem Material A mit der in der Tabelle 1 angegebenen Zusammenset zung herstellt. Diese Legierungsbleche wurden jedoch so hergestellt, dass die Kristallkorngrößenzahl, die Kristallkorngröße in einem Querschnitt in einer Richtung parallel oder senkrecht zur Walzrichtung der Legierungsbleche auf Eisenbasis und die durchschnittliche Kristallkorngröße in einem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung verschieden von denjenigen des Bei spiels 1 waren.

Als Verfahren zur Kontrolle der jeweiligen Faktoren der Kristallkörner und als Verfahren zur Messung der Eigenschaften der jeweiligen Legierungen auf Ei senbasis und der Masken-Blechelemente wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Außerdem wurden Lochmaske-Blechelemente und Lochmasken vom Press- Typ nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt und die Eigen schaften der jeweiligen Lochmasken wurden gemessen und bewertet. Die Er gebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Vergleichsbeispiele 1 und 2

Legierungsbleche auf Eisenbasis, die jeweils eine Dicke von 0,12 mm hatten, wurden aus einem Material A mit einer Zusammensetzung, wie sie in Tabelle 1 angegeben ist, hergestellt. Diese Legierungsbleche wurden jedoch so herge stellt, dass die Kristallkorngrößenzahl, die Kristallkorngröße in einem Quer schnitt in einer Richtung parallel oder senkrecht zur Walzrichtung der Legie rungsbleche auf Eisenbasis und die durchschnittliche Kristallkorngröße in ei nem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung verschieden von denjenigen des Beispiels 1 waren.

Als Verfahren zur Kontrolle der jeweiligen Faktoren der jeweiligen Legierungen auf Eisenbasis und als Verfahren zur Messung der Eigenschaften der jeweili gen Legierungen auf Eisenbasis und der Maskenblechelemente wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Außerdem wurden Lochmaske-Blechelemente und Lochmasken vom Press- Typ nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt und die Eigenschaften der jeweiligen Lochmasken wurden gemessen und bewertet. Die Er gebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 1

Messverfahren und Bewertung der Ergebnisse (1) Kristallkorngrößenzahl

Die Kristallkorngrößenzahl wurde unter Anwendung eines Kristallkorngrößen messverfahrens bestimmt, wie es in JIS G0551 (ASTM E112) vorgeschrieben ist.

(2) Kristallkorngröße in Querschnitten in Richtungen parallel und senkrecht zur Walzrichtung

Ein geschliffenes Glas, auf das jeweils Kreise mit Durchmessern von 20 µm, 30 µm, 40 µm und 50 µm gezeichnet wurden, wurde auf eine Probe zur Mes sung der Kristallkorngrößenzahl gelegt und die Probe wurde durch ein Mikro skop mit einer 200- bis 500-fachen Vergrößerung betrachtet.

Wie in Fig. 3B dargestellt, wurde das größte Kristallkorn 12 als Messobjekt ausgewählt. Dann wurde zuerst das geschliffene Glas mit einem Kreis mit ei nem Durchmesser von 50 µm auf einen zentralen Abschnitt des größten Kri stallkorns 15 gelegt. Unter diesen Bedingungen wurde festgestellt, ob minde stens zwei Regionen des Kristallkorns aus dem Kreis 15 herausragten oder nicht. Für den Fall, dass mindestens zwei Regionen, die jeweils aus dem Kreis 15 herausragten, vorlagen, wurde eine gerade Linie gezeichnet, die jeweils zwei Punkte auf der Kristallkorngrenze jeder der herausragenden Regionen verband, und die Länge der geraden Linie mit der größten Länge wurde defi niert als erfindungsgemäß verwendete Kristallkorngröße.

Im übrigen wurde für den Fall, dass mindestens zwei Regionen, die jeweils aus dem Kreis herausragten, nicht vorlagen, ein anderer Kreis mit einem kleineren Durchmesser von 40 µm, 30 µm oder 20 µm, der auf das geschliffene Glas gezeichnet worden war, anschließend in der Reihenfolge der Durchmesser auf das Kristallkorn gelegt wurde, bis mindestens zwei herausragende Regionen festgestellt wurden. Unter diesen Bedingungen wurde der gleiche Messvor gang, wie er zur Messung der Kristallkorngröße angewendet worden war, wie derholt. Diesbezüglich zeigt die Fig. 3(A) eine Kristallkornstruktur, die auf ei nem Querschnitt in der Dickenrichtung 14 senkrecht zur Walzrichtung 13 des Kristallkorns 12 sichtbar war.

(3) Durchschnittliche Kristallkorngröße eines Querschnitts in einer Richtung parallel zur Walzrichtung

Die durchschnittliche Kristallkorngröße wurde auf der Basis der folgenden Gleichung errechnet:

durchschnittliche Kristallkorngröße eines Querschnitts in einer Richtung parallel zur Walzrichtung = d × N₁/N₂

worin d die durchschnittliche Kristallkorngröße bedeutet und d in der Weise errechnet wurde, dass angenommen wurde, dass die Form des Kristallkorns, gemessen unter Anwendung des Kristallkorngrößenzahl-Messverfahrens (JIS G0551), wie weiter oben erläutert, quadratisch war, und es wurde angenom men, dass eine Länge einer Seite des Quadrates die durchschnittliche Kristall korngröße war, und die durchschnittliche Kristallkorngröße wurde errechnet aus der Quadratwurzel der durchschnittlichen Querschnittsfläche des gemes senen Kristallkorns.

N₁ bezeichnet außerdem die Anzahl der Kristallkörner, die in der Dickenrich tung oder in der Breiten-Richtung angeordnet waren, und einen Linienabschnitt mit einer vorgegebenen Länge (beispielsweise 50 mm) schneiden, der auf ei nem Querschnitt parallel zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisen basis festgelegt wurde. Außerdem bezeichnet N₂ die Anzahl der Kristallkörner, die in der Walzrichtung angeordnet sind und einen Linienabschnitt schneiden mit der gleichen Länge wie für N₁ angegeben, wobei der Linienabschnitt auf einem Querschnitt parallel zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis festgelegt wurde. Die Werte für N₁ und N₂ wurden in der Weise errech net, dass eine Probe, deren Kristallkorngrößenzahl bereits gemessen worden war, verwendet wurde, und N₁ und N₂ wurden wiederholt gemessen im Hinblick auf mindestens fünf visuell festgestellte Werte auf einer Probe. Jeder der Wer te N₁ und N₂ wurde errechnet durch Bildung eines Durchschnitts aus minde stens fünf gemessenen Werten.

(4) Ungleichmäßigkeit

Die Ungleichmäßigkeit (Ungleichförmigkeit) wurde in der Weise bewertet, dass ein Lochmasken-Blechelement von der Seite her mit Licht bestrahlt wurde, auf der die Kleinloch-Abschnitte der durchgehenden Löcher erzeugt worden wa ren, und das die durchgehenden Löcher passierende Licht wurde durch visuel le Beobachtung geprüft, wodurch die Ungleichmäßigkeit der Dimensionen der durchgehenden Löcher bewertet wurde.

(5) Gestalt des Öffnungsabschnitts

Der Zustand des Öffnungsabschnitts (des Durchgangsloches) wurde in der Weise bewertet, dass ein Stück einer Probe, das die Durchgangslöcher um fasst, aus jedem der jeweiligen Lochmasken-Blechelemente ausgeschnitten wurde und die Probe dann mittels eines Abtast-Elektronenmikroskops betrach tet wurde, wodurch der Zustand der Form der durchgehenden Löcher bewertet wurde.

(6) Kreisförmigkeit des durchgehenden Loches

Die Kreisförmigkeit (Rundheit) des Öffnungsabschnitts (Durchgangsloches) wurde wie folgt gemessen: für ein Durchgangsloch, das in jedem der Loch masken-Blechelemente erzeugt worden war, wurde der Durchmesser des Durchgangsloches wiederholt gemessen durch Änderung des Messwinkels, um so mindestens fünf gemessene Werte für den Durchmesser zu erhalten.

Dann wurden sowohl der Maximalwert als auch der Minimalwert aus allen ge messenen Werten ausgewählt. Unter Verwendung des Maximalwertes und des Minimalwertes wurde die Kreisförmigkeit eines Durchgangsloches unter An wendung der folgenden Gleichung errechnet:

Kreisförmigkei t(%) = (Minimalwert/Maximalwert) × 100

Die Kreisförmigkeit wurde wiederholt gemessen in Bezug auf mindestens fünf unterschiedliche Durchgangslöcher, die in dem gleichen Lochmasken- Blechelement erzeugt worden waren. Die Kreisförmigkeit des Durchgangslo ches würde bewertet anhand eines Durchschnittswertes, der durch Durch schnittsbildung aus mindestens fünf gemessenen Werten erhalten wurde.

(7) Streuung des Durchgangsloches

Der Wert für die Streuung der Öffnungsabschnitte (Durchgangslöcher) wurde wie folgt gemessen: im Hinblick auf zueinander benachbarte 25 (fünfundzwanzig) Durchgangslöcher, die in den jeweiligen Lochmasken- Blechelementen erzeugt worden waren, wurde ein Durchmesser des Durch gangsloches wiederholt gemessen, um einen Streuungswert. In Bezug auf die Durchmesser der Durchgangslöcher zu erhalten. Wenn der Streuungswert der jeweiligen Durchgangslöcher 0,8 µm oder mehr betrug, wurde im allgemeinen angenommen, dass das Lochmasken-Blechelement ein defektes Produkt war, während dann, wenn der Streuungswert weniger als 0,8 µm betrug, das Loch masken-Blechelement als ein akzeptabel gutes Produkt angesehen wurde.

Ergebnisse

Wie aus den in der Tabelle 2 angegebenen Ergebnissen hervorgeht, war jedes der Beispiele 1 bis 3 frei von einer Ungleichmäßigkeit (Uneinheitlichkeit) und wies Öffnungslöcher auf, die jeweils eine gute Gestalt, eine ausgezeichnete Kreisförmigkeit und eine hohe Festigkeit aufwiesen. Dementsprechend konnte ein Lochmasken-Blechelement erhalten werden, dessen Großloch-Abschnitt nicht übermäßig ausgedehnt war und das den erforderlichen kleinen Durch messer aufwies. Außerdem konnte die hergestellte Lochmaske ein qualitativ hochwertiges Bild wiedergeben und anzeigen, wenn die Lochmaske in einer Braun'schen Röhre unter den jeweiligen Betriebsbedingungen verwendet wur de.

Andererseits wurde gefunden, dass die Vergleichsbeispiele 1 und 2 eine Un gleichmäßigkeit aufwiesen und eine Lochmaske mit einer schlechteren Gestalt des Öffnungsloches und einer geringeren Dimensions-Genauigkeit erhalten wurde.

Wie vorstehend erläutert, weist die Lochmaske erfindungsgemäß eine Kristall struktur auf, die besteht aus feinen Kristallkörnern, deren Größe genau ange geben ist, sodass ein Ätzen mit einer hohen Genauigkeit zum Zeitpunkt der Herstellung der Lochmaske durchgeführt werden kann, sodass die Lochmaske für eine Farb-Braun'sche Röhre wirksam hergestellt werden kann, die frei von einer Ungleichmäßigkeit ist und Öffnungsabschnite aufweist, deren Form (Gestalt) verbessert ist.

Außerdem kann ein übermäßiges Fortschreiten des Ätzens der Großloch- Abschnitte verhindert werden, sodass eine Verkleinerung des Abstandes zwi schen benachbarten Öffnungsabschnitten erzielt werden kann, um eine Braun'sche Röhre mit einer hohen Auflösung (einem hohen Leistungsvermö gen) erhalten werden kann und eine Abnahme der Festigkeit der Lochmaske wirksam verhindert werden kann.

Mit einer Braun'schen Röhre, die mit der erfindungsgemäß erhaltenen Loch maske ausgestattet ist, kann ferner dem Trend zu einer Braun'schen Röhre mit einer hohen Auflösung Rechnung getragen werden und die Qualität eines Bil des, das auf der Braun'schen Röhre angezeigt wird, kann weiter verbessert werden.

Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auf die beschriebe nen Ausführungsformen nicht beschränkt ist und dass viele Abänderungen und Modifikationen innerhalb des Rahmens der nachfolgenden Patentansprüche durchgeführt werden können.

Claims

1. Lochmaske, die besteht aus einem Blech aus einer Legierung auf Ei senbasis, die 31,0 bis 38,0 Gew.-% Nickel und 1,0 bis 6,5 Gew.-% Kobalt ent hält, wobei die genannte Legierung auf Eisenbasis eine Kristallkorngrößenzahl von 10 oder mehr und von 12 oder weniger, eine Kristallkorngröße von 50 µm oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel und senkrecht zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis und eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 30 µm oder weniger in einem Querschnitt in einer Rich tung parallel zur Walzrichtung des Legierungsbleches auf Eisenbasis aufweist.

2. Lochmaske nach Anspruch 1, worin die genannte Legierung auf Eisen basis einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 4,0 × 10^-6/°C aufweist.

3. Lochmaske für eine Braun'sche Röhre (Elektronenstrahlröhre), die um fasst:
ein Rahmenelement;
einen Maskenkörper in Gestalt eines Bleches, das aus einem Legierungsma terial auf Eisenbasis hergestellt ist; und
einen Öffnungsabschnitt, der in dem Maskenkörper erzeugt worden ist,
wobei das Legierungsmaterial auf Eisenbasis 31,0 bis 38,0 Gew.-% Nickel und 1,0 bis 6,5 Gew.-% Kobalt enthält, die Legierung auf Eisenbasis eine Kristall korngrößenzahl von 10 oder mehr und von 12 oder weniger, eine Kristallkorn größe von 50 µm oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel und senkrecht zur Walzrichtung der Legierung auf Eisenbasis und eine durch schnittliche Kristallkorngröße von 30 µm oder weniger in einem Querschnitt in einer Richtung parallel zur Walzrichtung der Legierung auf Eisenbasis auf weist.