DE60021682T2

DE60021682T2 - Rostfreie stahplatte für schattenmaske, schattenmaske und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE60021682T2
Application number: DE60021682T
Authority: DE
Inventors: Nozomu Arimoto; Hayato Kita; Masahiro Aoki; Shinji Tsuge; Kazuhiko Adachi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2020-05-02
Also published as: KR100429360B1; KR20010034941A; KR20030068594A; CN1316016A; EP1099771A4; WO2000068449A1; CN1108393C; EP1099771A1; EP1099771B1; DE60021682D1; KR100443540B1; US6423160B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schattenmaske, bestehend aus rostfreiem Stahl, an der in ausgezeichneter Weise ein Ätzverfahren durchgeführt werden kann und eine Verwerfung nicht so leicht auftritt und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Hintergrund der Erfindung
Die Hauptkomponenten, die eine Farbkathodenstrahlröhre eines Fernsehempfängers bilden, umfassen eine Elektronenkanone, einen Schirm zur Bildgebung eines Elektronenstrahls und eine Schattenmaske als eine Elektrode zum Auswählen der Farben. Im Allgemein verwendet die Schattenmaske eine dünne Metallplatte von einer Dicke von 0,3 mm oder weniger, auf der zahlreiche Mikrolöcher regelmäßig und präzise vorgesehen sind.
Bisher wurde als ein Material der dünnen Metallplatte für eine Schattenmaske ein aluminiumberuhigter Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (im Anschluss in der vorliegenden Beschreibung als Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt bezeichnet) verwendet.
In diesem Material verursacht jedoch eine lange Bestrahlungszeit mit Elektronenstrahlen in Folge des kontinuierlichen Einsatzes eine thermische Ausdehnung, so dass eine Verwindung der in der Platte vorhandenen Mikrolöcher eintritt. Als ein Ergebnis dessen tritt die falsche Ausrichtung der Farben auf, was als ein Doming-Phänomen bezeichnet wird, so dass die Elektronenstrahlen, die durch die Mikrolöcher treten, bezogen auf die vorbestimmten Phosphorpunkte fehlplaziert sind.
Insbesondere da in der letzten Zeit groß dimensionierte Farbfernseher und solche von hoher Qualität oder eine hohe Genauigkeit von Computerbildschirmen gefordert werden, ist das oben erwähnte Doming-Phänomen ein großes Problem geworden.
Daher wurde für solche Anwendungen eine Fe-Ni Invar-Legierung (im Anschluss in der vorliegenden Beschreibung als Invar-Legierung bezeichnet) umfangreich verwendet, wie zum Beispiel in der US A 5 850 121, da sie eine kleine thermische Ausdehnung von etwa 1/10 der von üblichem Stahl aufweist.
Da die Invar-Legierung jedoch ein teures Metallmaterial ist, ist es aus ökonomischer Sicht kein geeignetes Material.
Auf der anderen Seite wurde in letzter Zeit einem Flachbildfernseher die Aufmerksamkeit zuteil, in dem ein Bild auf einem Anzeigebildschirm auftritt und visuell wahrgenommen wird.
In diesem Verfahren kann, da die Schattenmaske in eine Kathodenstrahlröhre inkorporiert ist, so dass die Schattenmaske mit der angewendeten Spannung gehalten wird, die durch die thermische Ausdehnung verursachte Deformation der Schattenmaske verhindert werden. Daher tritt in dem Material, das einen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung aufweist, der größer ist als der einer herkömmlichen Invar-Legierung, das Doming-Phänomen nicht so leicht auf.
Da jedoch auf der anderen Seite die Schattenmaske selbst einer hohen Spannung ausgesetzt wird, ist ein Metallmaterial von hoher Festigkeit erforderlich.
Wenn die Schattenmaske in die Kathodenstrahlröhre eingebracht ist, wird die Schattenmaske einem Erwärmungsverfahren auf etwa 500 °C unter Anwendung von Spannung unterworfen. Daher ist es notwendig, dass die Schattenmaske aus einem Material hergestellt ist, das sich bei hohen Temperaturen nicht so leicht verformt.
Da ein Stahl von niedrigem Kohlenstoffgehalt oder eine Invar-Legierung, die traditionell verwendet worden ist, darüber hinaus eine schlechte Korrosionsbeständigkeit aufweist und leicht rostet, müssen solche Materialien im Allgemeinen in einem Stadium gelagert werden, in dem sie mit einem rostverhindernden Mittel überzogen sind. Daher besteht ein Bedarf an einem Material für eine Schattenmaske, das nicht so leicht Rost bildet und selbst während der Lagerung eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Ferner wird in der JP 63-255340 A ein auf Fe basierendes Material vorgeschlagen, das 1,0 bis 4,0 % Cu umfasst (wenn im Anschluss in der vorliegenden Beschreibung ein Anteil einer Komponente in % ausgedrückt ist, bedeutet % Gewichts-%, es sei denn es ist anderweitig angegeben), als ein Material für eine Flachspannungs-Schattenmaske, das eine hohe Dehnungsgrenze aufweist, so dass zum Zeitpunkt der Herstellung oder bei der Verwendung so leicht keine Verformung auftritt und das eine hinreichende elastische Dehnbarkeit aufweist, so dass keine plastischen Verformungen in Folge der thermischen Verwerfung bei der Verwendung auftreten.
Obgleich dieses Metallmaterial jedoch 0,2 % Dehnungsgrenze von 50 kgf/mm² (490 MPa) oder mehr aufweist, ist der Koeffizient der thermischen Ausdehnung im Wesentlichen der gleiche wie der von Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Daher kann dieses Material das Doming-Phänomen nicht in hinreichender Weise verhindern.
Darüber hinaus weist dieses Material eine Korrosionsbeständigkeit auf, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die von Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder wie die einer Invar-Legierung und es erfordert in ähnlicher Weise einen Überzug mit einem rostverhindernden Mittel während der Lagerung.
Um jedoch Mikrolöcher in einer dünnen Metallplatte für eine Schattenmaske bereit zu stellen, ist es üblich, ein Photo-Ätzverfahren zu verwenden, das ein Korrosionsschmelzphänomen des Metalls nutzt. Das Photo-Ätzverfahren wird durchgeführt durch:

(a) Entfetten und Waschen einer dünnen Metallplatte, um einen photosensitiven Photoresist-Film auf der Oberfläche der dünnen Metallplatte zu bilden und Thermofixieren eines vordefinierten Musters;
(b) anschließendes Entwickeln dieses Musters in die beabsichtigte Form des Photoresist-Musters;
(c) Aufsprühen einer Lösung von Eisenchlorid auf die Oberfläche der dünnen Metallplatte, auf der die Photoresist-Muster entwickelt worden sind und Schmelzen eines exponierten Metallbereichs, so dass Mikrolöcher bereitgestellt werden; und
(d) schlußendliches Entfernen des Photoresist-Films.

So kann die in Aussicht genommene Schattenmaske erhalten werden. In dem Verfahren, in dem die dünne Metallplatte einem Korrosionsschmelzen durch das Ätzverfahren unterworfen wird, wie in der Querschnittsansicht in 1 gezeigt, tritt gleichzeitig eine Korrosion in seitlicher Richtung auf, was als seitliches Ätzen (S) bezeichnet wird, zusätzlich zu der Korrosion in der Richtung der Tiefe (D). In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine dünne Metallplatte, 2 bezeichnet einen Photoresist-Film und 3 bezeichnet ein geätztes Loch.
In der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen wird ein Wert, der durch Dividieren der Ätztiefe (D) durch das seitliche Ätzen (S) erhalten wird als Ätzfaktor bezeichnet.
In der schematischen Darstellung des Ätz-Querschnitts von 1 wird der Ätzfaktor (EF) durch die folgende Formel 1 wiedergegeben: EF = D/S = D/[(W–M)/2] (Formel 1),worin

M:: die Weite der Muster des Photoresist-Films,
W:: die Weite der Furche nach dem Ätzverfahren,
S:: das seitliche Ätzen,
D:: die Tiefe nach dem Ätzverfahren bedeuten.

Um Mikrolöcher wie in einer Schattenmaske durch das Photo-Ätzverfahren bereit zu stellen, sollte das oben erwähnte seitliche Ätzen so klein wie möglich sein. Daher ist es wünschenswert, dass ein Metallmaterial einen großen Ätzfaktor (EF) aufweist.
Darüber hinaus wird, wenn eine große Menge an Einschlüssen in dem Stahl vorhanden ist, die Nachbarschaft des Einschlusses, wenn das Ätzverfahren durchgeführt wird, uneinheitlich gelöst, so dass die poröse Form irregulär wird. Daher ist es schwierig, Mikrolöcher, wie an einer Schattenmaske bereit zu stellen, wenn ein solches Metall verwendet wird. Daher ist es eine notwendige Bedingung, dass ein Material, wie ein Material für eine Schattenmaske, so wenig Einschlüsse umfasst wie möglich.
Eine dünne Metallplatte, das heißt ein Material für eine Schattenmaske wird im Allgemeinen hergestellt durch Formen eines Metallmaterials in ein Material in Form einer Platte, Kaltwalzen und Tempern des Plattenmaterials. Da der getemperte Zustand im Hinblick auf die mechanische Festigkeit unzureichend sein kann, ist es üblich, ein Nachwalzen durchzuführen.
Des weiteren ist die Flachheit in der Metallplatte, die dem Nachwalzen unterworfen wird, in der Regel schlecht und es kann keine einheitliche Spannung auf die Platte aufgebracht werden und die Platte wird verformt. In einem solchen Fall wird, um die Form der Platte zu korrigieren, gelegentlich wiederholt ein Biegen und ein Wiederherstellen durchgeführt, um eine Korrektur der Form der Platte durchzuführen (Spannungsniveau-Steuereinrichtung).
In der Metallplatte, die wie oben erwähnt, dem Kaltwalzen oder der Korrektur der Form unterworfen wird, treten jedoch, obgleich die Platte flach erscheint, Verwerfungen auf, da die Entfernung der Plattendicke von einer Seite der Platte durch das Ätzverfahren (halbes Ätzen) fortschreitet.
Insbesondere kann die Verwerfung in der Metallplatte nach dessen Korrektur der Form zum Zeitpunkt des Ätzverfahrens größer sein, obgleich die Flachheit verbessert ist, ver glichen mit der Platte, bei der keine Weiterverarbeitung nach dem Kaltwalzen durchgeführt worden ist.
Die an der Schattenmaske bereitgestellten Mikrolöcher sind so gestaltet, dass sie einen kleinen Öffnungsbereich (kleines Loch 4) an der Seite der Elektronenkanone (die Seite, an der die Elektronenstrahlen eintreten) und einen großen Öffnungsbereich (großes Loch 5) an der Seite des Phosphorschirms (die Seite, an der die Elektronenstrahlen emittiert werden) aufweisen, so dass die Elektronenstrahlen in den vorbestimmten Phosphorschirm exakt eingeführt werden. Wenn jedoch Mikrolöcher an der Metallplatte für eine Schattenmaske, hergestellt durch ein Kaltwalzen, wie zum Beispiel ein Nachwalzen oder eine Korrektur der Form gemäß einem üblichen Verfahren des Ätzverfahrens bereitgestellt werden, besteht die Neigung zur nachteiligen Entstehung von Verwerfungen.
Wenn die Schattenmaske Verwerfungen ausbildet, tritt ein Nachteil in der Arbeitsweise ein, beispielsweise ein Verbiegen bei der Handhabung etc., was während der Handhabung leicht eintritt oder es ist erforderlich, einen Schritt zum Modifizieren der verworfenen Form einzuschieben, wenn die Maske eingebaut wird.
Bekannt ist ein wirksames Mittel zum Verhindern einer Verwerfung, die erzeugt wird, wenn das asymmetrische Ätzverfahren im Hinblick auf die Rückseite und die Vorderseite der Metallplatte durchgeführt wird, zum Beispiel wird eine Temperbehandlung einer Metallplatte nach dem Kaltwalzen bei einer Temperatur durchgeführt, die unterhalb der Erweichungstemperatur liegt, mit einer angewendeten Spannung des Grenzpunktes oder weniger (dies wird als Spannungs-Temperverfahren bezeichnet). Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, die Flachheit des Stahlbandes zu korrigieren und gleichzeitig die zurückbleibende Spannung zu reduzieren.
Das Spannungs-Temperverfahren erfordert jedoch eine Apparatur zum Anwenden von Spannung oder eine Ausrüstung, die gegenüber hohen Spannungen resistent ist. Daher ist eine teuere und speziell ausgestaltete Ausrüstung erforderlich.
Daher wurde ein Verfahren zur Herstellung einer Metallplatte für eine Schattenmaske gefordert, bei dem Verwerfungen nach dem Ätzverfahren nicht auftreten.
Auf der anderen Seite war ein Material einer Metallplatte für eine Schattenmaske hauptsächlich eine Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (aluminiumberuhigter Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt), wobei in diesem Material jedoch die lange Bestrahlungszeit mit Elektronenstrahlen wegen der kontinuierlichen Verwendung eine thermische Ausdehnung verursacht, so dass die an der Platte bereitgestellten Mikrolöcher einer Verwindung unterworfen waren. Als ein Ergebnis dessen tritt die falsche Ausrichtung von Farben auf, was als ein Doming-Phänomen bezeichnet wird, so dass die Elektronenstrahlen, die durch die Mikrolöcher hindurchtreten, im Hinblick auf die vorbestimmten Phosphorpunkte falsch plaziert sind.
Daher wurde eine Invar-Legierung (Fe-Ni Invar-Legierung), die eine kleine thermische Ausdehnung aufweist (etwa 1/10 der von herkömmlichem Stahl) als Material für eine Schattenmaske verwendet. Da diese Invar-Legierung jedoch teuer ist, ist sie aus ökonomischer Sicht ungeeignet.
Darüber hinaus wurde einem Flachbildfernseher Aufmerksamkeit geschenkt, in dem ein Bild auf einem Bildschirm auftritt und visuell erkannt wird. In diesem Verfahren kann, da eine Schattenmaske in eine Kathodenstrahlröhre inkorporiert wird, so dass eine Schattenmaske mit der angewendeten Spannung gehalten wird, die in Folge der thermischen Ausdehnung auftretende Deformation verhindert werden. Des weiteren ist sie selbst in dem Material vorteilhaft, das eine größere thermische Ausdehnung als eine konventionelle Invar-Legierung aufweist, da das Doming-Phänomen kaum auftritt. Da jedoch auf der anderen Seite eine hohe Spannungskraft auf die Schattenmaske selbst angewendet wird, ist ein Metallmaterial von hoher Festigkeit erforderlich. Des weiteren wird die Schattenmaske, wenn die Schattenmaske in die Kathodenstrahlröhre inkorporiert ist, einem Erhitzungsverfahren mit einer Temperatur von etwa 500 °C mit der angewendeten Spannung unterworfen. Darüber hinaus ist es erforderlich, dass die Schat tenmaske aus einem Material gebildet wird, das bei hoher Temperatur nicht so leicht plastisch verformt wird.
Da darüber hinaus der konventionell verwendete Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder die Invar-Legierung im Hinblick auf die Korrosionseigenschaften und die Leichtigkeit der Rostbildung ausreichend ist, müssen solche Materialien im Allgemeinen in einem Zustand gelagert werden, in dem sie mit einem rostverhindernden Mittel überzogen sind. Daher besteht ein dringender Bedarf an einem Material für eine Schattenmaske, das nicht so leicht Rost ansetzt wenn es gelagert wird und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Des weiteren wird von der JP 63-255340 A ein Metallmaterial vorgeschlagen, das 1,0 bis 4,0 % Cu umfasst und als den Rest Fe und unvermeidliche Verunreinigungen umfasst, als ein Material für eine Flachspannungs-Schattenmaske, das eine hohe Dehnungsgrenze aufweist, in der zum Zeitpunkt der Herstellung oder bei der Verwendung eine Verformung auftritt und das eine hinreichende elastische Dehnbarkeit aufweist, so dass keine plastische Verformung in Folge der thermischen Verkrümmung bei der Verwendung auftritt. Obgleich dieses Material durch eine Dehnungsgrenze von 50 kgf/mm² (490 MPa) oder mehr charakterisiert ist, ist der Koeffizient der thermischen Ausdehnung im Wesentlichen der gleiche, wie der einer Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Daher kann das Doming-Phänomen nicht hinreichend unterdrückt werden. Darüber hinaus sind die Korrosionseigenschaften im Wesentlichen die gleichen, wie die von Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder von einer Invar-Legierung. Dieses Material muß auch mit dem rostverhindernden Öl während der Lagerung überzogen werden.
Selbstverständlich sollte bei einer Metallplatte für eine Schattenmaske, an der Mikrolöcher durch das Photo-Ätzverfahren bereitgestellt werden, das oben erwähnte seitliche Ätzen so klein wie möglich sein. Daher ist wie oben erwähnt ein Metallmaterial wünschenswert, das einen großen Ätzfaktor (EF) aufweist.
Wenn darüber hinaus eine große Menge an Einschlüssen in dem Metallmaterial auftritt, werden die Bereiche um die Einschlüsse, wenn das Ätzverfahren durchgeführt wird, uneinheitlich geschmolzen und daher die Lochformen uneinheitlich. Somit ist es schwierig, Mikrolöcher zu erzeugen. Daher ist auch ein Material für das Material für eine Schattenmaske wünschenswert, das extrem wenige Einschlüsse umfasst.
Unter diesen Umständen bestand ein zunehmender Bedarf an einem Schattenmaskenmaterial, bei dem der Koeffizient der thermischen Ausdehnung kleiner ist als der eines Stahlplattenmaterials mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, der Preis niedriger ist als der von Invar-Legierungsmaterial, das Ausmaß der plastischen Verformung bei hoher Temperatur klein ist, die mechanische Festigkeit so ausgezeichnet ist, dass die Platte für eine Schattenmaske mit hoher angewendeter Spannung verwendet werden kann und darüber hinaus die Ätzeigenschaften ausgezeichnet sind.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schattenmaske bereit zu stellen, die aus rostfreiem Stahl besteht, in der der Koeffizient der thermischen Ausdehnung kleiner ist als der einer Stahlschattenmaske mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, der Preis niedriger ist als der einer Invar-Legierung, das Ausmaß der plastischen Verformung bei hoher Temperatur niedrig ist und die mechanische Festigkeit hinreichend hoch ist, so dass die Schattenmaske mit hoher angewendeter Spannung verwendet werden kann, des weiteren die Ätzeigenschaften ausgezeichnet sind und die Form nach dem Ätzverfahren stabil ist; und ein Verfahren zur Herstellung derselben bereit zu stellen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten intensive Untersuchungen an und haben gefunden, dass dann, wenn die spezifische Menge an Cr, eine kleine Menge an C, kleine Mengen an Mn, Ti, Si oder Al, sofern notwendig, die in dem Fe enthalten sind und die Mengen an unvermeidlichen Verunreinigungen P und S niedrig eingestellt werden, es möglich ist, einen rostfreien Stahl zu erhalten, der für ein Schattenmaskenmaterial geeignet ist, in dem der Koeffizient der thermischen Ausdehnung klein ist und die mechanische Festigkeit, die Ätzeigenschaften und die Korrosionsbeständigkeitseigenschaften ausgezeichnet sind.
Darüber hinaus ist es möglich, die folgenden Ergebnisse (a) bis (c) zu erhalten.

(a) In einer Metallplatte, die einem Kaltwalzen, wie zum Beispiel einem Nachwalzen unterworfen wird, wird die Dehnungsspannung, da vornehmlich die Oberfläche durch eine Walze gedehnt wird, an der Oberflächenschicht der Metallplatte als interne Spannung akkumuliert. Darüber hinaus wird in einer Metallplatte, die der Formkorrektur durch eine Spannungsniveau-Steuereinheit etc. unterworfen wird, eine Kompressionsspannung an der Oberfläche der Metallplatte wegen des Biegungs- und Wiederherstellungsverfahrens akkumuliert. Wie oben erwähnt, treten in der Metallplatte, an der die interne Spannung akkumuliert wird Verwerfungen auf, obgleich die Platte flach erscheint, da die Dicke der Platte von einer Seite der Platte durch das Ätzen abgetragen wird (halben Ätzen). Aufgrund des Verlustes der Spannung entsprechend der geschmolzenen und der nachgelassen Plattendicke, gerät die Spannung der vorderen Oberfläche und der Oberfläche der Rückseite aus der Balance, was zu einer Verwerfung der Platte führen kann. Insbesondere sind die auf der Metallplatte für eine Schattenmaske bereitgestellten Mikrolöcher, wie in 2 gezeigt, so ausgestaltet, dass sie einen kleinen Öffnungsbereich an einer Seite und einen großen Öffnungsbereich an der anderen Seite aufweisen. Daher wird, um solche Mikrolöcher bereit zu stellen, eine Metallplatte für eine Schattenmaske, die einem Kaltwalzen, wie zum Beispiel einem Nachwalzen oder einer Korrektur der Form unterworfen wird, geätzt und die Mengen der akkumulierten Spannung in Folge des Schmelzens werden zwischen dem großen Öffnungsbereich und dem kleinen Öffnungsbereich asymmetrisch. Demzufolge gerät die Spannung aus der Balance und führt so zu einer bemerkenswerten Verwerfung.
(b) Jedoch wird die innere restliche Spannung in ausreichendem Maße entspannt, selbst in der Metallplatte für eine Schattenmaske, die einem Kaltwalzen, wie zum Beispiel einem Nachwalzen oder einer Korrektur der Form unterworfen wird und in der die verbleibende innere Spannung akkumuliert wird, wenn die Metallplatte bei einer niedrigen Temperatur vor der Rekristallisierung getempert wird. Daher tritt keine Verwerfung auf, selbst wenn die zwischen der vorderen Seite und der Rückseite asymmetrischen Mikrolöcher durch ein Ätzverfahren bereitgestellt werden. Darüber hinaus wird die mechanische Festigkeit, die für die Schattenmaske erforderlich ist, nicht beeinflußt.
(c) Des weiteren ist es möglich ein Material für eine Schattenmaske zu erhalten, das einen kleinen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung und eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit, Ätzeigenschaft (feines Ätzverfahren, Einheitlichkeit der Lochform) und Korrosionsbeständigkeit zu erhalten, wenn als eine Metallplatte für eine Schattenmaske ein rostfreier Stahl verwendet wird, der die spezifizierte Menge an Cr, eine kleine Menge an C und eine kleine Menge an Mn, Ti, Si oder Al enthält, sofern notwendig, und die Anteile an unvermeidlichen Verunreinigungen an P und S niedrig eingestellt werden.

Die vorliegende Erfindung wird in den Ansprüchen angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung, die einen Querschnitt einer Metallplatte zeigt, in der ein allgemeines Photo-Ätzverfahren durchgeführt worden ist.
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Querschnitt einer allgemeinen Schattenmaske zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die ein Teststück in einem Zustand zeigt, in dem ein halbes Ätzverfahren (ein Verfahren, in dem eine Metallplatte geschmolzen wird und auf % der Dicke der Platte t entfernt wurde), wie in Beispiel 4 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, durchgeführt worden ist.
4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Farbkathodenstrahlröhre zeigt, in der eine Schattenmaske in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung inkorporiert ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schattenmaske vom Schlitztyp in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
In den 1 bis 5 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Metallplatte, 2 bezeichnet einen Photoresist-Film, 3 bezeichnet ein geätztes Loch, 4 bezeichnet eine Öffnung (kleines Loch), 5 bezeichnet eine Öffnung (größeres kleines Loch), 6 bezeichnet eine geätzte Oberfläche, 7 bezeichnet eine versiegelte Oberfläche, 11 bezeichnet eine Farbkathodenstrahlröhre, 12 bezeichnet eine Blende, 12a bezeichnet einen Phosphorschirm, 13 bezeichnet einen Trichter, 13a bezeichnet einen Halsbereich des Trichters, 14 bezeichnet eine Elektronenkanone, 15 bezeichnet ein Deflektions-Ablenksystem, 16 bezeichnet eine Schattenmaske, 17 bezeichnet einen Maskenrahmen, 18 bezeichnet ein Schlitzloch und 19 bezeichnet eine Brücke.
Bester Modus zur Ausführung der Erfindung
Im Folgenden sind Erklärungen für die Gründe angegeben, aus denen die chemische Zusammensetzung der rostfreien Stahlplatte für eine Schattenmaske so wie oben definiert ist, zusammen mit den Effekten der Zusammensetzungen.
(a) Chrom (Cr)
Chrom hat den Effekt der Reduzierung des Koeffizienten der thermischen Ausdehnung und den Effekt der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Stahlplatte. Wenn der Anteil an Cr ansteigt, wird der Koeffizient der thermischen Ausdehnung der Stahlplatte erniedrigt und die Korrosionsbeständigkeit daher verbessert. Wenn jedoch der Anteil an Cr niedriger als 9 % ist, ist der Koeffizient der thermischen Ausdehnung im Wesentli chen der gleiche wie der von einer Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Daher kann das Doming-Phänomen nicht hinreichend unterdrückt werden. Darüber hinaus tritt in diesem Fall ein Problem in der Hinsicht auf, dass eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit der Stahlplatte nicht erhalten werden kann, so dass die Platte während der Lagerung wahrscheinlich rostet.
Wenn auf der anderen Seite der Anteil an Cr ansteigt, tendiert der Ätzfaktor dazu erniedrigt zu werden. Insbesondere dann, wenn der Gehalt Cr größer als 13 % ist, ist die Platte für eine Schattenmaske nicht geeignet, in der ein präzises Ätzverfahren erforderlich ist. Wenn darüber hinaus der Gehalt an Cr größer als 13 % ist, wird die Schmelzrate des Ätzverfahrens extrem stark erniedrigt, so dass sich die Produktivität in dem Ätzverfahren verschlechtert.
Aus diesen Gründen ist der Gehalt an Cr so definiert, dass 9 bis 13 % beträgt. Der erwünschte Gehalt an Cr ist 9 bis 13 %, da dann, wenn der Gehalt an Cr erhöht ist, die Heißprozess-Eigenschaften erniedrigt sind, so dass sich die Produktivität im Ätzverfahren verschlechtert und Cr selbst ist ein relativ teueres Material.
(b) Kohlenstoff (C)
Es kann ein nur kleiner Gehalt an C die Stahlplatte mit dem Effekt der Verbesserung der Festigkeit versehen (insbesondere die Festigkeit bei hoher Temperatur). Daher ist es möglich, die Stahlplatte durch Einschließen von C dünn auszugestalten.
Des weiteren verursacht das Anwachsen des Gehalts an C die Verschlechterung des Ätzfaktors. Wenn jedoch die Stahlplatte dünn ausgestaltet wird, wird das Ätzen schnell beendet. Solange der Gehalt an C innerhalb des Bereichs liegt, der in der vorliegenden Erfindung festgesetzt ist, d. h. 0,15 % oder weniger, ist es in hinreichender Weise möglich, Mikrolöcher ohne unbequemes seitliches Ätzen bereit zu stellen.
Wenn jedoch der Gehalt an C größer als 0,15% ist, wird der Ätzfaktor extrem stark erniedrigt, so dass die Platte zum Herstellen einer Schattenmaske ungeeignet ist.
Daher wird der obere Grenzwert des Gehalts an C auf 0,15 % festgesetzt. Insbesondere wenn eine hochpräzise Schattenmaske hergestellt wird, die Löcher mit kleinem Durchmesser aufweist, ist der Gehalt an C jedoch wünschenswerter Weise 0,05 % oder weniger. Darüber hinaus ist es unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit für eine Schattenmaske mit hoher angewendeter Spannung wünschenswert sicher zu stellen, dass der Gehalt an C mehr als 0,003 % beträgt.
(c) Mangan (Mn)
Mn ist eine Komponente, die hinzugefügt wird, wenn es für die Deoxidierung eines geschmolzenen Stahls erforderlich ist. Insbesondere wird der Deoxidierungseffekt erhöht, wenn Mn zusammen mit Si vorliegt. Wenn der Gehalt an Mn größer als 1,0 % ist, ist die Stahlplatte gehärtet, so dass die Verarbeitungseigenschaften erniedrigt werden. Darüber hinaus ist dies unter ökonomischen Gesichtspunkten nachteilig. Daher wird der Gehalt an Mn auf 0 bis 1,0 % festgelegt.
(d) Titan (Ti)
Ti hat den Effekt der Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften und der Korrosionsbeständigkeit der Stahlplatte. Daher kann Ti hinzugefügt werden, wenn es erforderlich ist, wenn eine noch ausgezeichnetere Verarbeitungseigenschaft oder Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Wenn jedoch ein übermäßiger Gehalt an Ti vorliegt, werden die nicht-metallischen Einschlüsse erhöht, so dass keine einheitliche Lochform erhalten werden kann. Daher wird der Gehalt an Ti auf 0 bis 0,2 % festgesetzt.
(e) Silizium (Si)
Si ist eine Komponente, die hinzugefügt wird, wenn es für die Deoxidierung eines geschmolzenen Stahls erforderlich ist. Ein übermäßiger Gehalt von mehr als 1,0 % macht den Stahl jedoch härter und er wird brüchig, so dass die Stahlplatte ein ungeeignetes Material für eine Schattenmaske wird. Daher wird der Gehalt an Si auf 0 bis 1,0 % festgesetzt.
(f) Aluminium (Al)
Auch Al ist eine Komponente, die hinzugefügt wird, wenn es für die Deoxidierung eines geschmolzenen Stahls erforderlich ist. Wenn jedoch ein übermäßiger Gehalt an Al hinzugefügt wird, werden die nicht-metallischen Einschlüsse erhöht. Die Umgebung der Einschlüsse kann uneinheitlich werden und während des Ätzverfahrens übermäßig geschmolzen werden. Daher wird der Gehalt an Al auf 0 bis 0,1 % festgesetzt.
(g) Phosphor (P) und Schwefel (S)
P und S sind Verunreinigungselemente, die in einer Stahlplatte eingeschlossen sind. Wenn große Mengen an P und S enthalten sind, werden nicht-metallische Verunreinigungen erzeugt, von denen ausgehend ein uneinheitliches Ätzen initiiert wird. Um die oben genannten Nachteile zu unterdrücken, sollten deren Anteile so niedrig wie möglich sein und der Gehalt an P wird auf 0,05 % oder weniger festgesetzt und der Gehalt an S wird auf 0,03 % oder weniger festgesetzt.
Darüber hinaus kann der oben erwähnte rostfreie Stahl für eine Schattenmaske durch ein allgemeines Herstellverfahren für eine Platte aus rostfreiem Stahl hergestellt werden.
Zuerst wird nämlich der geschmolzene Stahl so eingestellt, dass er die oben erwähnten Komponenten durch ein VOD-Verfahren aufweist (Vakuum-Sauerstoff-Dekarburierungs-Verfahren. Dieses Verfahren ist ein Vakuum-Dekarbonisierungs-Verfahren, das das Prinzip verwendet, bei dem C vornehmlich mit Bezug auf das Cr durch reduzierten Druck oxidiert wird. Dieses Verfahren ist zur industriellen Anwend barkeit durch die gemeinsame Entwicklung von Witten und Standard Messo im Jahre 1967 gebracht worden) oder durch ein AOD-Verfahren (Argon-Sauerstoff-Dekarburierungs-Verfahren. Bei diesem Verfahren wird ein inertes Gas (Ar oder N₂) zusammen mit Sauerstoffgas in eine geschmolzene Stahlplatte geblasen, so dass die Dekarbonisierung bei gleichzeitiger Unterdrückung der Oxidation von wertvollem Metall durch Reduzieren des Partialdrucks des erzeugten CO-Gases durchgeführt. Dieses Verfahren wurde entwickelt von W. Krivsky von Union Carbide im Jahre 1954 und durch die Joslyn Steel Company 1968 zum tatsächlichen Einsatz gebracht.). Anschließend wird der oben genannte geschmolzene Stahl durch kontinuierliches Gießen oder das Blockform-Herstellverfahren gegossen. Das gegossene Produkt wird einem Heißwalzen unterworfen. Anschließend wird zum Entfernen von Oxidationsrückständen und Defekten auf der Oberfläche ein Dekapierungsverfahren durchgeführt. Das erhaltene Produkt wird wiederholt dem Kaltwalzen und der Temperbehandlung unterworfen. Ein Nachwalzen wird durchgeführt, sofern es erforderlich ist eine dünne rostfreie Stahlplatte herzustellen, die eine gewünschte Plattendicke und Festigkeit aufweist.
Um die Festigkeit der Platte bei Raumtemperatur und bei hoher Temperatur, etwa 500 °C oder weniger, zu verbessern, ist es eine wirksame Maßnahme, das Verfestigungsverfahren anzuschließen, bei dem eine Struktur erhalten wird, die aus Ferrit und martensitischem Stahl besteht, wobei martensitischer Stahl durch ein Löschverfahren erhalten wird.
Wie oben erwähnt weist eine rostfreie Stahlplatte, die 9 bis 13 % Cr enthält, einen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung auf, der niedriger ist als der von konventionellem aluminiumberuhigtem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Darüber hinaus ist der Koeffizient der thermischen Ausdehnung der Schattenmaske unter Verwendung der rostfreien Stahlplatte näher an dem Wert von Phosphorglas, das eine Farbkathodestrahlröhre ausmacht, d. h. 9,1 bis 9,8 × 10^–6/°C und daher wird die plastische Verformung erniedrigt. Somit ist die relative Verschiebung erniedrigt, zusammen mit dem Effekt der Zugfestigkeit, so dass das Doming-Phänomen reduziert ist.
Darüber hinaus weist die rostfreie Stahlplatte, verglichen mit dem Plattenmaterial von konventionellem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder verglichen mit einer Invar-Legierung, eine hohe mechanische Festigkeit auf und es ist möglich, eine dünne Schattenmaske bereit zu stellen, die als Material für eine Schattenmaske mit hoher angewendeter Spannung ausgezeichnet geeignet ist.
Ferner kann in der rostfreien Stahlplatte durch Regulieren der Gehalte an Cr und C innerhalb des bestimmten Bereichs ein präzises Ätzverfahren realisiert werden, ohne den Ätzfaktor extrem zu verschlechtern. Darüber hinaus wird der Gehalt der Elemente bestimmt, die in kleiner Menge vorliegen und die Einschlüsse werden reduziert, so dass das nicht einheitliche Ätzschmelzen in der Nähe der Einschlüsse unterdrückt wird und das einheitliche Ätzen durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus ist die rostfreie Stahlplatte verglichen mit der konventionell verwendeten rostfreien Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder verglichen mit einer Invar-Legierung noch ausgezeichneter im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit. Ferner ist sie vorteilhaft, da es nicht erforderlich ist, sie während der Lagerung mit einem rostverhindernden Öl zu überziehen.
Im Folgenden wird eine Erklärung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gegeben. Das Material der Metallplatte für eine Schattenmaske, das in dem Verfahren in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht speziell beschränkt. Es kann jedes Material für eine Schattenmaske verwendet werden, zum Beispiel Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, eine Invar-Legierung, eine Cu-Fe-Legierung, etc., um eine Metallplatte für eine Schattenmaske stabil herzustellen, in der keine Verwerfung nach dem Ätzverfahren erzeugt wird. Wenn jedoch die rostfreie Stahlplatte unter Punkt 2 verwendet wird, kann eine ausgezeichnete Schattenmasken-Metallplatte erhalten werden.
Nachfolgend ist eine Erklärung des Grundes angegeben, aus dem die Temperatur der Schattenmaske zu dem Zeitpunkt der Temperbehandlung, nachdem die Schattenmaske einem Kaltwalzen (Nachwalzen oder ähnliches) oder einer Korrektur der Form unter worfen worden ist und die chemische Zusammensetzung der rostfreien Stahlplatte für eine Schattenmaske der vorliegenden Erfindung wie oben erwähnt bestimmt wird, zusammen mit den Effekten der Zusammensetzung.
[A] Temper-Temperatur
Wie oben erwähnt, wird in einer Metallplatte für eine Schattenmaske, die einem Kaltwalzen wie zum Beispiel einem Nachwalzen etc. oder einer Korrektur der Form durch die Verwendung von zum Beispiel einer Spannungsniveau-Steuereinheit etc. unterworfen wird, eine starke innere Restspannung angesammelt. Dies verursacht Verwerfungen mit asymmetrischen Mikrolöchern, die unterschiedliche Durchmesser zwischen der Rückseite und der Vorderseite für die durch sie hindurch tretenden Elektronenstrahlen aufweist. Obgleich dem Tempern keine große Aufmerksamkeit zuteil wurde, da die mechanische Festigkeit beschädigt wird, wird die Temperbehandlung bei niedrigen Temperaturen durchgeführt, 550 bis 650 °C, insbesondere unterhalb der Temperatur, die die Rekristallisierung bewirkt. Auf diese Weise wird die mechanische Festigkeit, die für die Schattenmaske erforderlich ist, nicht beeinträchtigt und die innere Restspannung wird entspannt. Selbst wenn asymmetrische Mikrolöcher auf der Rückseite durch ein Ätzverfahren bereitgestellt werden, treten Verwerfungen nicht auf.
Darüber hinaus wird dann, wenn die Temper-Temperatur kleiner als 550 °C ist, die Restspannung nicht hinreichend entspannt und der Verwerfungen verhindernde Effekt kann nicht erhalten werden. Wenn auf der anderen Seite die Plattentemperatur über 650 °C ist, beginnt die Metallplatte zu erweichen oder zu rekristallisieren und es ist nicht möglich, die mechanische Festigkeit aufrechtzuerhalten, die für die Schattenmaske erforderlich ist, auf die eine hohe Spannung angewendet wird. Daher liegt die Temper-Temperatur bei 550 bis 650 °C für die Endpunkt-Temperatur der Platte, jedoch ist die Temperatur wünschenswerter Weise 600 °C oder mehr, um die Verwerfungen zu reduzieren.
Die Temper-Zeit kann etwa 30 Sekunden betragen, nachdem die Plattentemperatur 550 bis 650 °C erreicht hat. Eine zu lange Retentionszeit kann jedoch die Erweichung des Materials verursachen. Daher ist es in der Praxis bevorzugt, dass die Retentionszeit etwa 10 Minuten beträgt.
In der vorliegenden Beschreibung ist es nicht erforderlich zu erwähnen, dass die Temper-Bedingungen auf jedes konventionelle bekannte Material angewendet werden, wie zum Beispiel auf Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, auf eine Invar-Legierung, auf eine Cu-Fe-Legierung oder auf rostfreien Stahl für eine Schattenmaske der vorliegenden Erfindung.
Wenn die Schattenmaske in eine Kathodenstrahlröhre eingebaut ist, wird eine Erhitzung auf etwa 500 °C mit der angewendeten Spannung durchgeführt. Daher besteht die Besorgnis, dass die Spannung gemäß der plastischen Verformung bei hoher Temperatur relaxieren kann. Bei der Schattenmaske, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, wird die Temper-Behandlung jedoch bei 550 bis 650 °C durchgeführt und selbst wenn die Spannung angelegt wird, tritt, solange sie auf eine niedrigere Temperatur als die Temper-Temperatur erhitzt wird, keine plastische Verformung auf und die bereitgestellte Spannung wird aufrechterhalten.
Darüber hinaus kann die Temper-Behandlung leicht unter Verwendung eines glänzenden Temper-Ofens durchgeführt werden, der zur Herstellung von rostfreien Stahlringen verwendet wird. Daher werden die Kosten für die Behandlung nicht besonders stark erhöht.
4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Farbkathodenstrahlröhre zeigt, in die eine Schattenmaske in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist. In 4 umfasst die Farbkathodenstrahlröhre 11 eine im Wesentlichen rechtwinklige Blende 12, deren innere Oberfläche mit einem Phosphorschirm 12a ausgerüstet ist, einen Trichter 13, der hinter der Blende 12 verbunden ist, eine Elektronenkanone 14, die in einem Halsbereich 13a des Trichters 13 eingebracht ist, eine Schat tenmaske 16, die im Innern der Blende 12 gegenüber von dem Phosphorschirm 12a bereitgestellt ist und einen Maskenrahmen 17, der die Schattenmaske 16 fixiert. Darüber hinaus wird eine Deflektions-Ablenkeinrichtung 15 an dem äußeren Umfang des Trichters 13 bereitgestellt, um das Deflektions-Scannen des Elektronenstrahls durchzuführen.
Die Schattenmaske 16 dient dazu, die Farben im Hinblick auf die drei Elektronenstrahlen auszuwählen, die von der Elektronenkanone 14 emittiert werden. Die Markierung A zeigt die Spur eines Elektronenstrahls.
5 zeigt ein Beispiel, in dem die Schattenmaske 16 dieses Beispiels in eine Schattenmaske vom Schlitztyp weiterverarbeitet wird. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schattenmaske vom Schlitztyp zeigt, worin eine große Anzahl von im Wesentlichen rechtwinkligen Elektronenstrahl-Durchgangslöchern, d. h. Schlitzlöchern 18 durch Ätzen bereitgestellt wird. Die durch einen Pfeil y gezeigte Richtung ist die vertikale Richtung des Schirms. Die Schlitzlöcher 18 werden in einer konstanten longitudinalen Neigung gebildet. Die Zahl 19 bezeichnet eine Brücke, d. h. einen Bereich zwischen den Schlitzlöchern.
Im Anschluss wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Beispiele spezifisch beschrieben.
Beispiel 1
Zuerst wurden gemäß einem üblichen Verfahren eine Stahlplatte, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird und die in Tabelle 1 gezeigte chemische Zusammensetzung aufweist und eine Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und eine Stahlplatte aus einer Invar-Legierung (beide wurden kalt gewalzt und die Platten hatten eine Dicke von 0,15 mm), die üblicherweise für Schattenmaskenmaterialien verwendet werden, erhalten.
Tabelle 1

*1

= Fe und andere unvermeidliche Verunreinigungen

*2

= Rest

*3

= Stahlplatte der vorliegenden Erfindung

Anschließend wurden die kalt gewalzten Metallplatten durch ein Nachwalzen mit der in Tabelle 2 gezeigten Verarbeitungsgeschwindigkeit verarbeitet. Der Koeffizient der thermischen Ausdehnung und 0,2 % der Dehnungsgrenze der erhaltenen dünnen Plattenmaterialien wurden untersucht.
Tabelle 2 zeigt auch diese Ergebnisse. Darüber hinaus ist der Koeffizient α der thermischen Ausdehnung ein Durchschnittswert von Werten bei 20 bis 100 °C.
Tabelle 2
Wie aus den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen offensichtlich ist, ist der Koeffizient der thermischen Ausdehnung der Stahlplatte, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kleiner als der einer Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und in der Nähe des Wertes von Phosphorglas, d. h. 9,1 bis 9,8 × 10^–6/°C.
Darüber hinaus ist die 0,2 % Dehnungsgrenze der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Stahlplatte bei Raumtemperatur höher als die von einer Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder einer Platte aus einer Invar-Legierung.
Darüber hinaus tritt, da die 0,2 % Dehnungsgrenze der Stahlplatte der vorliegenden Erfindung bei 450 °C ebenfalls hoch ist, keine plastische Verformung auf, selbst nach der thermischen Einwirkung, wenn die Schattenmaske eingebaut ist.
Beispiel 2
Es wurden Stähle, die verschiedene chemische Zusammensetzungen aufweisen, einem Vakuum-Blockformen und einem Vakuum-Gießen unterworfen und die Platten wurden heiß gewalzt und dekapiert und anschließend wiederholt kalt gewalzt und durch Tempern behandelt. So wurden kalt gewalzte Stahlplatten erhalten, die jeweils eine Dicke von 0,15 mm aufwiesen.
Anschließend wurden diese Platten einem Nachwalzen unterworfen, so dass eine kalt gewalzte Stahlplatte gebildet wurde, die eine schlussendliche Dicke von 0,12 mm aufwies.
Tabelle 3 zeigt die chemischen Zusammensetzungen der auf diese Weise kalt gewalzten Stahlplatten.
Bemerkung:

* zeigt, dass die Bedingungen außerhalb des Bereichs liegen, der in der vorliegenden Erfindung bestimmt wurde.

#1

= Art der Platten

#2

= Fe und andere unvermeidbare Verunreinigungen

#3

= Rest

A

= Vergleichsbeispiele

B

= Beispiele der vorliegenden Erfindung

C

= Vergleichsbeispiele

1–12

= Stahlplatten-Nummer

Anschließend wurde für jede der erhaltenen, kalt gewalzten Stahlplatten (Stahlplatten 1 bis 12) der Koeffizient α der thermischen Expansion (× 10^–6/°C: ein Durchschnittswert bei 20 bis 100 °C) gemessen. Zum gleichen Zeitpunkt wurde das Auftreten des Doming-Phänomens, der Ätzeigenschaften (Ätz-Verarbeitungseigenschaften) und der Dehnungsgrenze bewertet.
Darüber hinaus wurde in diesem Beispiel der Koeffizient α der thermischen Ausdehnung durch die folgenden Indizes als die Indizes des Doming-Phänomens bewertet.

O: der Koeffizient α der thermischen Ausdehnung war kleiner als 10,7
Δ: der Koeffizient α der thermischen Ausdehnung war 10,7 oder größer und kleiner als 11,0
X: der Koeffizient α der thermischen Ausdehnung war 11,0 oder größer

Darüber hinaus wurden die Ätzeigenschaften durch das folgende Verfahren bewertet.
Zuerst wurde die Oberfläche der Platte, die entfettet und gewaschen wurde, mit einem Photoresist-Film von einer Dicke von 10 μm überzogen und so ein Furchenmuster (M), wie in 1 gezeigt, mit einer Weite von 0,1 mm gebildet. Anschließend wurde ein Ätzverfahren durch Aufsprühen einer Lösung von Eisenchlorid mit einer spezifischen Dichte von 1,48 g/cm³ bei einer Temperatur von 50 °C durchgeführt. Anschließend wurde als letzter Schritt der Oberflächenresist-Film entfernt. Die Weite (W) und die Tiefe (D) der in die Stahlplatte geätzten Furche wurden bestimmt und der Ätzfaktor (EF) wurde berechnet.
In diesem Beispiel wurde der Ätzfaktor berechnet, wenn die Ätztiefe 0,06 mm erreichte und die Ätzeigenschaften wurden auf der Basis der folgenden Indizes bewertet.

O: der Ätzfaktor (EF) betrug 2,2 oder mehr
Δ: der Ätzfaktor (EF) betrug 1,8 oder mehr und weniger als 2,2
X: der Ätzfaktor (EF) betrug weniger als 1,8

Anschließend wurde die Dehnungsgrenze mit Hilfe des folgenden Verfahrens bewertet.
Der Arbeitsvorgang, bei dem die kalt gewalzte Platte in eine 3%-ige wässrige NaCl-Lösung von 50 °C für 1 Stunde eingetaucht und anschließend für 1 Stunde getrocknet wurde, wurde wiederholt. Die Anzahl der Wiederholungen bis die kalt gewalzte Stahlplatte Rost ansetzte wurde gezählt. Der gezählte Wert wurde als ein Bewertungsstandard der Dehnungsgrenze definiert.
Darüber hinaus bildete die Platte in diesem Rost-Test keinen Rost nachdem das Eintauchen und Trocknen dreimal oder häufiger wiederholt wurde und die Platte wurde so eingeschätzt, dass sie keine Probleme im Hinblick auf die Dehnungsgrenze aufweist. Demzufolge wurde in diesem Beispiel die Dehnungsgrenze basierend auf den folgenden Indizes bewertet.

O: Die Platte bildete Rost, nachdem das Eintauchen und Trocknen dreimal oder häufiger wiederholt wurde.
X: Die Platte bildete Rost, nachdem das Eintauchen und Trocknen weniger als dreimal wiederholt wurde.

Die Tabelle 4 zeigt die erhaltene Bewertung.
Tabelle 4

A

= Vergleichsbeispiele

B

= Beispiele der vorliegenden Erfindung

C

= Vergleichsbeispiele

1–12

= Stahlplatten-Nummer

Wie aus den in Tabelle 4 gezeigten Ergebnissen deutlich wird, weisen die Stahlplatten 4 bis 9 der vorliegenden Erfindung einen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung auf, der näher an dem Wert des Phosphorglases ist und sie haben ausgezeichnete Ätzeigenschaften (Ätzfaktor EF) und eine gute Dehnungsgrenze. Das Ergebnis zeigt, dass die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Platten ein geeignetes Material für eine Schattenmaske darstellen.
Auf der anderen Seite weisen die Stahlplatten 1 bis 3 der Vergleichsbeispiele mit einem kleinen Gehalt an Cr einen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung auf, der groß ist und zeigen darüber hinaus eine schlechte Dehnungsgrenze. Solche Stahlplatten sind keine geeigneten Materialien für eine Schattenmaske.
Die Stahlplatten 10 bis 12 der Vergleichsbeispiele weisen einen hohen Gehalt an Cr auf und sind zum Ätzen von Mikrolöchern in die Schattenmaske auch nicht geeignet.
Beispiel 3
Die Stähle, die die in Tabelle 5 gezeigten chemischen Zusammensetzungen aufweisen, wurden einem Vakuum-Blockformen unterworfen. Diese Stähle wurden gegossen und einem Heizwalzen und Dekapieren unterworfen und anschließend wiederholt, kalt gewalzt und einer Temper-Behandlung unterworfen. Auf diese Weise wurden kalt gewalzte Stahlplatten erhalten, die jeweils eine Dicke von 0,15 mm aufwiesen.
Anschließend wurden die so erhaltenen Platten einer Hitzebehandlung bei 950 °C für 1 Minute unterworfen. Im Anschluss daran wurde ferner eine Temper-Behandlung zum Entfernen der Verwindung für 10 Minuten bei 550 °C durchgeführt. Auf diese Weise wurden kalt gewalzte Stahlplatten (Stahlplatten 13 bis 17) erhalten.
Aus den so erhaltenen kalt gewalzten Stahlplatten wurden JSI 13B-Teststücke herausgeschnitten und es wurde die Festigkeit und Dehnbarkeit von jedem Stück bestimmt.
Des weiteren wurde bei den erhaltenen kalten Platten der Ätztest durchgeführt, ähnlich wie in dem Fall des Beispiels 2 nach dem Dekapieren oder Entzundern. Die Ätzeigenschaften wurden bewertet.
Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse.
Tabelle 6

A

= Beispiele der vorliegenden Erfindung

B

= Vergleichsbeispiele

13–17

= Nummern der Stahlplatten

Wie aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen deutlich wird, sind die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Stahlplatten 13 bis 16 ausgezeichnet im Hinblick auf die Festigkeit und die Ätzeigenschaften. Es zeigt sich, dass die Platten der Stahlplatten akzeptable Metallmaterialien für Schattenmasken mit hoher angewendeter Spannung sind.
Bei der Stahlplatte 13 (der Gehalt an C war nicht höher als 0,003 %) fiel jedoch die 0,2 % Dehnungsgrenze stark auf etwa 400 MPa ab. Daher besteht die Besorgnis, dass der Zustand, in dem eine hohe Spannung angewendet wird, nicht aufrechterhalten werden kann. Darüber hinaus besteht die Befürchtung, dass die Platten nicht akzeptabel als Plattenmaterial für Hochspannungs-Schattenmasken sind.
Darüber hinaus war der Ätzfaktor (EF) der Platte 17 des Vergleichsbeispiels extrem klein und es war nicht möglich, das hoch präzise Ätzverfahren durchzuführen. Es ist daher auch offensichtlich, dass solch eine Platte kein geeignetes Material für eine Schattenmaske darstellt.
Beispiel 4
Die Metallplatten a bis c (rostfreie Stahlplatten aus kürzlich vorgeschlagenem Material, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wurde und Stahlplatten aus konventionellen Platten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und einer konventionellen Invar-Legierung: alle Platten waren kalt gewalzte Stahlplatten, die eine Dicke von 0,15 mm aufwiesen) waren üblicher Stand der Technik für das Herstellungsverfahren von rostfreien Stahlplatten.
Tabelle 7

*1

= Art der Platten

*2

= Fe und andere unvermeidbare Verunreinigungen

*3

= Rest

*4

= Anmerkung

*5

= Stahlplatte aus einem kürzlich vorgeschlagenem Material der vorliegenden Erfindung

*6

= Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt

*7

= Platte aus einer Invar-Legierung

a–c

= Arten von Metallplatten

Anschließend wurden diese kalt gewalzten Stahlplatten einem Nachwalzen bei den in Tabelle 8 gezeigten Verarbeitungsgeschwindigkeiten unterworfen. Darüber hinaus wurde die Temper-Behandlung durchgeführt, aufrechterhalten für 30 Sekunden nachdem die Platte eine Temperatur von 600 °C erreicht hatte. So wurden die Metallplatten für die Schattenmasken A bis C erhalten.
Tabelle 8

A–C

= Arten von Metallplatten

a–c

= Arten von Metallplattenmaterialien

*1

= Verarbeitungsgeschwindigkeiten des Nachwalzens

*2

= Erreichen der Plattentemperatur

*3

= Retentionszeit

*4

= Bemerkungen

*5

= kürzlich vorgeschlagene Stahlplatte der vorliegenden Erfindung

*6

= Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt

*7

= Platte aus einer Invar-Legierung

Die so erhaltenen Metallplatten A bis C wurden einem halben Ätzen unterworfen und ein anschließendes Auftreten von Verwerfungen untersucht.
Die Bewertung wurde im Wege des folgenden Beispiels durchgeführt.
Zuerst wurden Teststücke in Form von Streifen mit 12 mm Weite × 100 mm Länge aus den Metallplatten A bis C herausgeschnitten. Eine Seite des Streifens wurde mit einem Fluorharzband versiegelt. Anschließend wurden diese Teststücke in einer Eisenchloridlösung von 50 °C und einer spezifischen Dichte von 1,48 g/cm³ eingetaucht. Dadurch wurde die nicht mit dem Fluorharzband versiegelte Oberfläche abgeschmolzen, so dass die Dicke der Platte ½ erreichte (halbes Ätzen). Zum Schluss wurde die Versiegelung auf der Rückseite entfernt und das Ausmaß der Verwerfung (Verkrümmung) des Teststücks wurde gemessen.
Die 3A und 3B sind schematische Ansichten, die verschiedene Teststücke zeigen, nachdem das Verfahren des halben Ätzens durchgeführt worden ist. Abhängig von den Materialien (nämlich abhängig von der in den Materialien angesammelten inneren Spannung) wurden die Teststücke, nachdem das Verfahren des halben Ätzens durchgeführt worden ist in zwei Typen eingeteilt: Die geätzte Oberfläche 6 weist eine konvexe Krümmung auf, wie in 3A gezeigt, und die geätzte Oberfläche 6 weist eine konkave Krümmung auf, wie in 3B gezeigt. Das Ausmaß der Verwerfung wurde durch Messen der Krümmung der Verwerfung bestimmt (invertierter Radius der Verwerfung). In den 3A und 3B bezeichnet das Bezugszeichen 7 eine versiegelte Oberfläche. Nachdem das halbe Ätzen durchgeführt worden war, wurde ein + verwendet, wenn die geätzte Oberfläche konkav wurde und ein – wurde verwendet, wenn die geätzte Oberfläche konvex wurde.
In diesem Fall war die Verkrümmung der Verwerfung 0,003 mm^–1 oder weniger, ohne Rücksicht auf die Anmerkungen (wenn ein Teststück aufgehängt wurde, betrug das Ausmaß der Verwerfung 15 mm oder weniger auf einer Länge von 100 mm) und die Platte war ein geeignetes Material, um sie für eine praktisch einsetzbare Schattenmaske zu verwenden.
Zusätzlich wurde auch die 0,2 % Dehnungsgrenze untersucht.
Tabelle 2 zeigt diese Ergebnisse. Darüber hinaus war der Koeffizient der thermischen Festigkeit α gezeigt in Tabelle 8, ein Durchschnittswert bei 20 bis 100 °C.
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 8 deutlich wird, wobei die Metallplatten für eine Schattenmaske einem Nachwalzen und einer weiteren Temper-Behandlung bei 600 °C unterworfen wurden, zeigt die Endpunkt-Temperatur der Platten gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, dass das Ausmaß der Verwerfungen nach dem halben Ätzen klein war. Daher waren solche Platten akzeptabel für die Schattenmaske.
Darüber hinaus bestätigen die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse, dass die rostfreien Stahlplatten A der vorliegenden Erfindung einen kleineren Koeffizienten der thermischen Ausdehnung aufweisen als eine Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und der Koeffizient näher an dem von Phosphorglas liegt (9,1 bis 9,8 × 10^–6/°C).
Darüber hinaus ist die 0,2 % Dehnungsgrenze der kürzlich vorgeschlagenen Stahlplatte A in der vorliegenden Erfindung höher als die 0,2 % Dehnungsgrenze einer Stahlplatte mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder einer Stahlplatte aus einer Invar-Legierung. Darüber hinaus tritt keine plastische Verformung auf, selbst nach der thermischen Einwirkung, wenn die Schattenmaske eingebaut ist, da die 0,2 % Dehnungsgrenze auch bei 450 °C hoch ist.
Beispiel 5
Stähle mit verschiedenen chemischen Zusammensetzungen wurden einem Vakuum-Blockformen und -Gießen unterworfen. Anschließend wurden die Platten einem Heiß walzen und Dekapieren unterworfen und dann wiederholt kalt gewalzt und einer Temper-Behandlung unterzogen. Auf diese Weise wurden kalt gewalzte Stahlplatten erhalten, die jeweils eine Dicke von 0,15 mm aufwiesen.
Anschließend wurden diese Platten einem Nachwalzen unterworfen, so dass kalt gewalzte Stahlplatten erhalten wurden, die eine Enddicke von 0,12 mm aufwiesen. Des weiteren wurde eine Temper-Behandlung durchgeführt, aufrechterhalten für 30 Sekunden nachdem die Platte eine Temperatur von 600 °C erreicht hatte, so dass eine dünne Stahlplatte hergestellt wurde.
Wenn anschließend die erhaltenen dünnen Stahlplatten (Stahlplatten 1 bis 12) im Hinblick auf das Auftreten von Verwerfungen mit Hilfe des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 4 untersucht wurden, nachdem das halbe Ätzen durchgeführt worden war, betrug die Verwerfungsverkrümmung der dünnen Stahlplatte –0,002 mm^–1 oder weniger.
Anschließend wurde für jede der erhaltenen kalt gewalzten Stahlplatten (Stahlplatten 1 bis 12) der Koeffizient α der thermischen Ausdehnung (× 10^–6/°C: ein Durchschnittswert bei 20 bis 100 °C) bestimmt und zum gleichen Zeitpunkt das Auftreten des Doming-Phänomens, die Ätzeigenschaften (Ätzverarbeitungseigenschaften) und die Dehnungsgrenze bewertet.
Darüber hinaus wurde in diesem Beispiel der Koeffizient α der thermischen Ausdehnung wie auch das Auftreten des Doming-Phänomens mit Hilfe der folgenden Indizes bewertet.

Darüber hinaus wurden die Ätzeigenschaften mit Hilfe des folgenden Verfahrens bewertet.
Es wurde nämlich die Oberfläche der Platte, die entfettet und gewaschen wurde mit einem Photoresist-Film von einer Dicke von 10 μm überzogen und so ein Furchenmuster (M), wie in 1 gezeigt, mit einer Weite von 0,1 mm gebildet. Anschließend wurde ein Ätzverfahren durch Aufsprühen einer Lösung von Eisenchlorid mit einer spezifischen Dichte von 1,48 g/cm³ bei deiner Temperatur von 50 °C durchgeführt. Anschließend wurde als letzter Schritt der Oberflächenresist-Film entfernt. Die Weite (W) und die Tiefe (D) der in die Stahlplatte geätzten Furche wurden bestimmt und der Ätzfaktor (EF) wurde berechnet.
In diesem Beispiel wurde der Ätzfaktor berechnet, wenn die Ätztiefe 0,06 mm erreichte und die Ätzeigenschaften wurden auf der Basis der folgenden Indizes bewertet.

Anschließend wurde die Dehnungsgrenze mit Hilfe des folgenden Verfahrens bewertet.
Der Arbeitsvorgang, bei dem die kalt gewalzte Platte in eine 3%-ige wässrige NaCl-Lösung von 50 °C für 1 Stunde eingetaucht und anschließend für 1 Stunde getrocknet wurde, wurde wiederholt. Die Anzahl der Wiederholungen, bis die kalt gewalzte Stahlplatte Rost ansetzte, wurde gezählt. Der gezählte Wert wurde als ein Bewertungsstandard der Dehnungsgrenze definiert.
In diesem Rost-Test wurde, selbst wenn die Arbeitsschritte des Eintauchens und Trocknens dreimal oder häufiger wiederholt wurden, wenn die Platten keinen Rost bildet, die Platte als eine bewertet, die keine Probleme im Hinblick auf die Dehnungsgrenze aufweist. Daher wurde in diesem Beispiel die Dehnungsgrenze basierend auf den folgenden Indizes bewertet.

Die Tabelle 10 zeigt die erhaltene Bewertung.
Tabelle 10

1–12

= Arten der Stahlplatten

(1)–(12)

= Arten der Stähle

Wie aus den in Tabelle 4 gezeigten Ergebnissen deutlich wird, weisen die rostfreien Stahlplatten (Platten 4 bis 9) der vorliegenden Erfindung einen Koeffizienten der thermischen Ausdehnung auf, der näher an dem von Phosphorglas ist und sie verfügen über ausgezeichnete Ätzeigenschaften (Ätzfaktor EF) und Dehnungsgrenzen. Das Ergebnis zeigt, dass die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Platten als Materialien für eine Schattenmaske geeignet sind.
Beispiel 6
Die Stähle, die die in Tabelle 11 gezeigten Zusammensetzungen aufweisen, wurden einem Vakuum-Blockformen unterworfen. Diese Stähle wurden gegossen und einem Heißwalzen und Dekapieren unterworfen, anschließend wiederholt kalt gewalzt und durch Tempern behandelt. Auf diese Weise wurden kalt gewalzte Stahlplatten erhalten, die jeweils eine Dicke von 0,15 mm aufwiesen.
Tabelle 11

*1

= Fe und andere unvermeidbare Verunreinigungen

Anschließend wurde die Platte einem Nachwalzen unterworfen, so dass kalt gewalzte Stahlplatten mit einer Dicke von 0,12 mm gebildet wurden. Die Formen der kalt gewalzten Stahlplatten wurden durch Biegen und Wiederherstellen mit der angewendeten Spannung korrigiert.
Anschließend wurde eine Mehrzahl an Form-korrigierten Stahlplatten jeweils auf eine wie in Tabelle 12 gezeigte Temperatur erhitzt und die Temperatur für 30 Sekunden aufrechterhalten. So wurde die Temper-Behandlung durchgeführt.
Zuerst wurden Teststücke in Form von Streifen mit einer Weite von 12 mm × 100 mm Länge aus den Metallplatten herausgeschnitten, nachdem die Temper-Behandlung durchgeführt worden war. Eine Seite des streifenförmigen Teststücks wurde mit einem Fluorharzband versiegelt. Anschließend wurde dieses Teststück in eine Eisenchloridlösung von 50 °C mit einer Dichte von 1,48 g/cm³ eingetaucht. Dadurch wurde die nicht mit dem Fluorharzband versiegelte Oberfläche aufgelöst, so dass die Platte die halbe Dicke erreichte (halbes Ätzen). Zum Schluß wurde die Versiegelung auf der Rückseite entfernt und die Verwerfung (Verkrümmung der Teststücke) wurde gemessen.
Darüber hinaus wurde für jede Stahlplatte nach der Durchführung der Temper-Behandlung auch die Vickers-Härte (Beladung 100 g) an der Kreuzung der Stahlplatte als repräsentativer Wert für die mechanische Eigenschaft gemessen.
Diese Werte sind auch in Tabelle 12 aufgeführt, zusammen mit dem gemessenen Wert der Stahlplatte nach dem Nachwalzen und dem gemessenen Wert der Stahlplatte nach Durchführen der Form-Korrektur.
Tabelle 12

*

= die Bedingungen liegen außerhalb der Bindungen der vorliegenden Erfindung

Stahlplatte 1

= Stahlplatte nach dem Nachwalzen

Stahlplatte 2

= Stahlplatte nach der Form-Korrektur

A

= Vergleichsbeispiele

B

= Beispiele der vorliegenden Erfindung

C

= Vergleichsbeispiele

1–12

= Nummern der Stahlplatten

Die in Tabelle gezeigten Ergebnisse bestätigen, dass Verwerfungen bemerkenswerterweise sowohl in der Stahlplatte auftreten, die einem Nachwalzen unterworfen wurde, als auch in der Stahlplatte, die einer Form-Korrektur unterworfen wurde, nachdem die Behandlung des halben Ätzens durchgeführt worden war. Insbesondere wurde die Form der Verwerfung durch die Form-Korrektur von der konkaven Form (–) zu der konvexen Form (+) umgekehrt und der Absolutwert der Verwerfung nahm stark zu.
Die folgenden Punkte zeigen auch, dass dann, wenn die erhaltenen Werte in Tabelle 6 betrachtet werden, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Krümmung der Verwerfung 0,003 mm^–1 oder weniger betrug, ohne Rücksicht auf die Anmerkungen (wenn ein Teststück aufgehängt wurde, war es 15 mm oder weniger auf einer Länge von 100 mm verworfen), die Stahlplatte ein hinreichendes Niveau aufwies, um als rostfreie Platte für eine Schattenmaske zu dienen.
Wenn nämlich das Ausmaß der Verwerfung durch Tempern der Form-korrigierten Stahlplatte reduziert wurde. Wenn jedoch die Temper-Temperatur als die Endpunkt-Temperatur niedriger als 550 °C war, erreichte die Formstabilität der erhaltenen Stahlplatte nicht das praktisch akzeptable Niveau.
Wenn auf der anderen Seite die Temper-Temperatur als die Endpunkt-Temperatur im Bereich von 550 bis 650 °C lag, fiel das Ausmaß der Verwerfungen in den praktisch akzeptablen Bereich.
Wenn auf der anderen Seite die Temper-Temperatur als die Endpunkt-Temperatur oberhalb von 650 °C liegt, ist das Ausmaß an Verwerfungen nach der Ätz-Behandlung extrem niedrig. Die Vickers-Härte war jedoch stark erniedrigt und daher die mechanische Festigkeit nicht akzeptabel.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben erwähnt, kann die vorliegende Erfindung eine rostfreie Stahlplatte als eine Schattenmaske bereit stellen, in der der Koeffizient der thermischen Ausdehnung kleiner ist als der von konventionell verwendetem Stahlplattenmaterial mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, die mechanische Festigkeit ist ausgezeichnet, das Doming-Phänomen tritt nicht leicht auf, ein Fein-Ätzverfahren kann in ausgezeichneter Weise durchgeführt werden und die Kosten sind relativ niedrig.
Darüber hinaus ist es gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung möglich, eine Metallplatte für eine Schattenmaske bereit zu stellen, die ausgezeichnet im Hinblick auf die Formstabilität ist, ohne dass Verwerfungen auftreten, nachdem ein Ätzverfahren durchgeführt worden ist, bei niedrigen Kosten und in stabiler Weise. Des weiteren ist es auch möglich, in stabiler Weise eine Metallplatte für eine Schattenmaske bereit zu stellen, in der der Koeffizient der thermischen Ausdehnung kleiner ist als der von Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und die Kosten niedriger sind als bei einer Invar-Legierung und die plastische Verformung bei hoher Temperatur ist niedrig, die Festigkeit ist hoch und die Ätzeigenschaften und die Formstabilität nach dem Ätzen sind ausgezeichnet.

Claims

Schattenmaske, bestehend aus einem Material, das umfaßt: – 9 bis 13 Gew.-% Chrom (Cr); – 0,15 Gew.-% oder weniger Kohlenstoff (C); – 0 bis 1,0 Gew.-% Mangan (Mn); – 0 bis 0,2 Gew.-% Titan (Ti); – 0 bis 1,0 Gew.-% Silizium (Si); und – 0 bis 1,0 Gew.-% Aluminium (Al); – worin der Rest Eisen (Fe) und nicht vermeidbare Verunreinigungen ist und in den nicht vermeidbaren Verunreinigungen der Gehalt an Phosphor (P) 0,05 Gew.-% oder weniger beträgt und der Gehalt an Schwefel (S) 0,03 Gew.-% oder weniger beträgt.
Schattenmaske nach Anspruch 1, worin 0,003 bis 0,05 Gew.-% Kohlenstoff (C) enthalten ist.
Verfahren zur Herstellung einer Schattenmaske die aus einem Material besteht, das umfaßt: – 9 bis 13 Gew.-% Chrom (Cr); – 0,15 Gew.-% oder weniger Kohlenstoff (C); – 0 bis 1,0 Gew.-% Mangan (Mn); – 0 bis 0,2 Gew.-% Titan (Ti); – 0 bis 1,0 Gew.-% Silizium (Si); und – 0 bis 1,0 Gew.-% Aluminium (Al); – worin der Rest Eisen (Fe) und nicht vermeidbare Verunreinigungen ist und in den nicht vermeidbaren Verunreinigungen der Gehalt an Phosphor (P) 0,05 Gew.-% o der weniger beträgt und der Gehalt an Schwefel (S) 0,03 Gew.-% oder weniger beträgt, – wobei das Verfahren ein Tempern des Materials für die Schattenmaske, nachdem ein Kalt-Walzen oder eine Form-Korrektur durchgeführt wurde, bei der Grenzpunkt-Temperatur der Platte von 550 bis 650 °C umfaßt.
Verfahren zur Herstellung einer Schattenmaske nach Anspruch 3, worin die Temper-Temperatur 600 bis 650 °C beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer Schattenmaske nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, worin die Temper-Zeit 30 s oder mehr und 10 min oder weniger beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer Schattenmaske nach einem der Ansprüche 3 bis 5, worin das Tempern in einem glänzenden Temper-Ofen durchgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Schattenmaske nach einem der Ansprüche 3 bis 6, worin 0,003 bis 0,05 Gew.-% Kohlenstoff (C) enthalten ist.