JP2804137B2 - Materials and processes for manufacturing CRT tension masks - Google Patents

Materials and processes for manufacturing CRT tension masks

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JP2804137B2
JP2804137B2 JP1500210A JP50021089A JP2804137B2 JP 2804137 B2 JP2804137 B2 JP 2804137B2 JP 1500210 A JP1500210 A JP 1500210A JP 50021089 A JP50021089 A JP 50021089A JP 2804137 B2 JP2804137 B2 JP 2804137B2
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foil
mask
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alloy
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リブシュルツ,マイケル
トン,ファ―ソウ
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ゼニス、エレクトロニクス コーポレーション
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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テンション・ホイル・カラー・ブラウン管
に関し、特に改良された合金で作られたテンション・ホ
イル・シャドーマスクおよびそのようなブラウン管を製
造するプロセスに関するものであり、テンション・ホイ
ル・シャドーマスクの有効な働きに必要な機械的および
磁性的性質の望ましい組合せをうるためのニッケル−鉄
合金の熱処理を含んでいる。そのようなマスクのある前
面アッセンブリも開示する。平坦なフェース・プレート
とそれに対座する平坦なテンション・ホイル・シャドー
マスクをもつブラウン管は、曲面フェース・プレートと
曲面シャドーマスクのある従来のブラウン管より多くの
利点をもっていることが知られている。テンション・マ
スクのある平坦なフェース・プレート・ブラウン管の主
な利点は電子ビーム出力処理能力が大きいことで、この
能力で画面の輝度を大きくすることができる。従来の曲
面マスクをもつブラウン管の出力処理能力は、マスクの
厚さ(5〜7ミル)と張力なしでとりつけられていると
いう事実により制限される。結局、電子ビーム衝撃の強
さそしてその結果熱の最も高い高輝度の画面でマスク
は、拡大または曲面になる傾向がある。マスクがフェー
ス・プレートの方へひろがったり、マスクのビーム通過
穴が、フェース・プレート上の関連する蛍光物質の点ま
たは線とのレジストレーションがずれると色むらが生じ
る。テンション・ホイル・マスクは熱せられると曲面の
非テンション・マスクと全く異なった働きをする。例え
ば、マスク全体が一様に熱せられると、マスクは膨脹し
て、張力をゆるめる。マスクは平坦なままで、ふくらみ
やゆがみがなくマスクは張力が完全になくなる点まで膨
脹する。張力がすべてなくなる直前に、角にしわが発生
する可能性がある。テンション・ホイル・マスクの小さ
な部分の熱せられ方が異なると、熱せられた部分は膨脹
し、熱せられなかった部分は即座に収縮して、マスク面
内でほんの少しの変位ずれしか生じない。しかし、マス
クは平坦のままでフェース・プレートから適当にはなれ
ており、結局、色むらは認められない。
The present invention relates to a tension foil color cathode ray tube, and more particularly to a tension foil shadow mask made of an improved alloy and a process for manufacturing such a cathode ray tube. Includes a heat treatment of the nickel-iron alloy to obtain the desired combination of mechanical and magnetic properties required for the effective operation of the foil shadow mask. A front assembly with such a mask is also disclosed. It is known that cathode ray tubes having a flat face plate and a flat tension foil shadow mask opposed thereto have many advantages over conventional cathode ray tubes having a curved face plate and a curved shadow mask. The main advantage of a flat face plate cathode ray tube with a tension mask is its large electron beam output processing capability, which can increase the brightness of the screen. The output throughput of cathode ray tubes with conventional curved masks is limited by the thickness of the mask (5-7 mils) and the fact that it is mounted without tension. Eventually, the mask tends to enlarge or be curved at the brightest screen, where the intensity of the electron beam impact and consequently the heat is the highest. Color shading occurs when the mask spreads toward the face plate, or when the beam passage holes in the mask are out of registration with the relevant phosphor points or lines on the face plate. Tension foil masks behave very differently from curved non-tensioned masks when heated. For example, when the entire mask is heated evenly, the mask expands and relaxes. The mask remains flat, with no swelling or distortion, and the mask expands to a point where tension is completely eliminated. Immediately before all tension is lost, corners may wrinkle. If a small portion of the tension foil mask is heated differently, the heated portion expands and the unheated portion contracts immediately, causing only a small displacement displacement in the mask plane. However, the mask remains flat and is adequately separated from the face plate, and eventually no color shading is observed.

マスクは、ブラウン管が作動している間マスクを平坦
に保っておくために張力を与えられた状態で支持されて
いなければならない。必要な張力の量はマスクの材料が
ブラウン管の作動中に加熱されてどの位膨脹するかによ
って決まる。熱膨脹係数の非常に低い材料は、低い張力
でよい。しかし、一般的には、張力が大きい方が、大き
な熱をうけられるし、扱える電子ビームの流れも大きく
なるので、張力はできるだけ大きくすべきである。しか
し、張力が大きすぎると、マスクが裂ける原因になるの
で、マスクの張力には限度がある。
The mask must be supported under tension to keep the mask flat while the cathode ray tube is operating. The amount of tension required depends on how much the mask material is heated and expanded during operation of the cathode ray tube. Materials with very low coefficients of thermal expansion may require low tension. However, in general, the higher the tension, the more heat is received and the larger the flow of the electron beam that can be handled. Therefore, the tension should be as high as possible. However, if the tension is too high, the mask may be torn, so that the tension of the mask is limited.

ホイル・マスクは既知の慣例に従って、張力をかけら
れる。便利な方法は、ホイル・マスクの両側に加熱した
プラテンをあててマスクを熱膨脹させることである。膨
脹したマスクは取付具にはさまれ、冷えると張力を生ず
る。マスクは、また、赤外線にさらしたり、電気抵抗に
よって加熱したり、あるいは、機械的力をその端に加え
て広げたりすることによっても膨脹させることができ
る。合金で作ったホイル(箔)は、ここで述べる構成を
もっているほかに、本発明に従った熱処理とゆるやかな
冷却をすれば、テンション・ホイル・シャドーマスクと
して使用するのに特に適した機械的、熱的、磁気的性質
が独特に組合わさったものをもつようになる。鋳放しま
たは、熱処理された合金は、2ミル未満の厚さ、(1ミ
ル、さらに0.5ミルの薄さが望ましい)の箔に熱間また
は冷間で圧延できるような延性をもっていなければなら
ない。1ミルのホイルは圧延された時、少くとも0.8
%、(少くとも1%ならさらによい)の伸びによる面積
の減少があるのが典型的である。
The foil mask is tensioned according to known practices. A convenient method is to apply a heated platen to both sides of the foil mask and thermally expand the mask. The inflated mask is pinched by the fixture and creates tension when cooled. The mask can also be inflated by exposure to infrared radiation, heating by electrical resistance, or spreading by applying mechanical force to its edges. The foils made of the alloy, in addition to having the construction described here, can be mechanically, particularly suitable for use as a tension foil shadow mask, if subjected to heat treatment and gradual cooling according to the invention. It has a unique combination of thermal and magnetic properties. The as-cast or heat-treated alloy must be ductile so that it can be hot or cold rolled into a foil having a thickness of less than 2 mils, preferably as thin as 1 mil, and even 0.5 mils. 1 mil foil when rolled, at least 0.8
Typically, there is a reduction in area by elongation of%, (at least 1% is better).

張力を与える操作の時の力に耐えるためには、マスク
材料は約8ksi以上、(約100ksi以上ならさらによい(0.
2%オフセット))の降伏強さをもっていなければなら
ない。マスク材料は、また、約25ニュートン/cm(65ニ
ュートン/cm以上ならさらによい)以上の張力荷重に耐
えるものでなければならない。マスク材料は、さらに、
フェース・プレートのガラスより十分に小さい熱膨脹係
数をもつものでなければならない。
In order to withstand the force of the tensioning operation, the mask material should be about 8 ksi or more (more preferably about 100 ksi or more.
2% offset)). The mask material must also be capable of withstanding a tensile load of at least about 25 Newtons / cm (and more preferably at least 65 Newtons / cm). The mask material further
It must have a coefficient of thermal expansion much smaller than the faceplate glass.

マスク材料は、記述した機械的性質のほかに、特殊な
組合せの磁気的性質をもっていなければならない。これ
に関連して、必要な機械的性質を保ちながらできるだけ
高い透磁率をもつことが重要である。透磁率は約6000以
上(約10000以上ならさらによく、60,000以上であれば
最も望ましい)でなければならない。最大飽和保磁力
は、約1.0エルステッド以下が望ましく、約0.5エルステ
ッド以下ならさらによい。
The mask material must have a special combination of magnetic properties in addition to the described mechanical properties. In this context, it is important to have the highest possible permeability while maintaining the required mechanical properties. The permeability must be above about 6000 (more preferably above about 10,000, and most preferably above 60,000). The maximum coercivity is preferably about 1.0 Oe or less, and more preferably about 0.5 Oe or less.

曲面マスク、曲面スクリーン型の標準カラー・ブラウ
ン管の製造においては、シャドーマスクをドーム形にす
る前に熱処理することはよく知られている。従来の非テ
ンションのシャドー・マスクでは、代表的には約6ミル
の規定された厚さまで薄くするために、鋼の上で何回も
圧延作業をうけることによって、加工硬化した状態で、
ブラウン管製造者に出荷されるのが典型的である。マス
クを押してドーム形にすることができるように、マスク
は焼なましの熱処理(700〜800℃程度の温度が典型的)
によって軟化されなければならない。焼なましは、電子
ビームの磁気遮蔽の観点から望ましい性質であるマスク
の飽和保磁力を強める。型押しと型押し作業の結果とし
ておこるゆるやかなマスクの加工硬化の後で、マスクを
ドーム形の状態で、磁気遮蔽性をさらに強めるために、
再度焼なましをすることは従来の技術で知られている。
In the production of curved masks, curved screen type standard color cathode ray tubes, it is well known that a shadow mask is heat-treated before being formed into a dome shape. In conventional non-tensioned shadow masks, work-hardened by rolling several times on steel to reduce the thickness to a specified thickness, typically about 6 mils,
Typically shipped to cathode ray tube manufacturers. The mask is heat-treated for annealing so that the mask can be pressed into a dome shape (typically at a temperature of about 700 to 800 ° C)
Must be softened. Annealing enhances the coercivity of the mask, which is a desirable property from the perspective of magnetic shielding of the electron beam. After gradual work hardening of the mask as a result of the embossing and embossing work, the mask is in a dome shape to further enhance the magnetic shielding.
Re-annealing is known in the prior art.

テンション・マスクとして使用される予定のホイル
も、硬化された状態で出荷される。実際に、例えば30,0
00psi以上の必要な高張力水準を保つように要求される
非常に高い抗張力をもたせるために、標準マスクより非
常に硬い状態で出荷される。従来の技術での、比較的高
い焼なまし温度をともなった焼なましプロセスは、平坦
なテンション・マスクに適用した場合、そのプロセスの
結果として、マスクの抗張力の広範囲にわたる低下がそ
の材料をテンション・マスクとしての使用に不適なもの
にしてしまうので、絶対に承認しがたいものである。
The foil to be used as a tension mask is also shipped in a cured state. In fact, for example 30,0
It is shipped much harder than a standard mask to provide the very high tensile strength required to maintain the required high tension level of 00 psi or higher. In the prior art, the annealing process with a relatively high annealing temperature, when applied to a flat tension mask, results in a widespread reduction in the tensile strength of the mask, which results in tensioning the material. -It is absolutely difficult to approve it because it makes it unsuitable for use as a mask.

Avedaniの米国特許第4,210,843号は、従来のカラーブ
ラウン管シャドー・マスクの改良された製作法を説明し
ている。即ち、約6ミルの厚さで、曲面フェース・プレ
ートとともに使用するよう設計された曲面シャドー・マ
スクの改良製作法を説明している。その方法は、無間隙
鋼でできており、それぞれにフォトエッチングされた孔
の型がつけられた複数のシャドーマスクのブランクを提
供することによって成立っている。ブランクは、十分に
硬い条件に精密圧冷間圧延され、6〜8ミルの厚さの鋼
の箔から切られたものである。ブランクの材料は、比較
的低い最高温度で、著しい粒子成長にならないで材料の
再結晶を行うのに十分な比較的短時間の制限された焼な
らし操作をうける。
Avedani, U.S. Pat. No. 4,210,843, describes an improved method of making a conventional color CRT shadow mask. That is, an improved method of making a curved shadow mask approximately 6 mils thick and designed for use with a curved face plate is described. The method consists in providing a plurality of shadow mask blanks, each of which is made of gapless steel and each has a photo-etched hole mold. The blanks were precision cold-rolled to sufficiently hard conditions and cut from 6-8 mil thick steel foil. The blank material is subjected to a limited normalizing operation at a relatively low maximum temperature for a relatively short period of time sufficient to recrystallize the material without significant grain growth.

各ブランクは、締めつけられ、引き伸ばされて、振動
やローラーレベーラーの操作をうけずに、凹形のシャド
ーマスクの形になる。かくして、通常これらの作業にと
もなって生じる望ましくないブランクのしわ、圧延のマ
ーキング、へこみ、裂け目、または、加工硬化をさけら
れる。最終製品のシャドーマスクは、無間隙の鋼材を使
用しているので、マスク・ブランクの一様な引き伸しの
結果、鮮明さが改善された孔の型をもっている。焼なま
し操作は、この種の鋼の磁気的性質にはあまり影響しな
い。作成後の材料の飽和保磁力は、2.0エルステッド以
上である。
Each blank is tightened and stretched to form a concave shadow mask without vibration or roller leveler operation. Thus, undesired blank wrinkles, rolling markings, dents, tears or work hardening, which usually occur with these operations, are avoided. The final shadow mask uses a non-gap steel material and therefore has a hole pattern with improved sharpness as a result of the uniform stretching of the mask blank. The annealing operation has little effect on the magnetic properties of this type of steel. The coercivity of the material after fabrication is 2.0 Oe or more.

本発明以前には、ここに記述するような、望ましい組
合せの機械および磁気的性質をもったホイル・マスクの
材料はなかった。平坦なフェース・プレートのブラウン
管のテンション・ホイル・シャドーマスク用に使用され
る材料の1つは、アルミキルド鋼であった。これはAISI
1005、冷間圧延キャップド鋼で一般に「AK鋼」と呼ばれ
ている。AK鋼の組成は、シリコン0.04%、マンガン0.16
%、炭素0.028%、燐0.020%、硫黄0.018%、アルミニ
ウム0.04%および残部の鉄と不純物である。
Prior to the present invention, there was no foil mask material with the desired combination of mechanical and magnetic properties as described herein. One of the materials used for the flat face plate cathode ray tube tension foil shadow mask was aluminum killed steel. This is AISI
1005, a cold-rolled capped steel commonly called "AK steel". The composition of AK steel is silicon 0.04%, manganese 0.16
%, Carbon 0.028%, phosphorus 0.020%, sulfur 0.018%, aluminum 0.04% and the balance iron and impurities.

(明細書および請求の範囲を通して、パーセント(%)
は、特に表示がない限り、すべて重量パーセント(%)
である。) 36%のニッケルと残余が鉄の公称組成をもつインバー
ルも、テンション・ホイル・シャドーマスクに使用でき
る材料として提案されてきた。しかし、インバールは、
ブラウン管のフェース・プレートに普通使用されている
ガラスに比べてその熱膨脹係数がはるかに小さいので、
一般に目的にあわないとされている。
(Percent (%) throughout the description and claims)
Are all weight percentages (%) unless otherwise indicated
It is. Invar, which has a nominal composition of 36% nickel and the balance iron, has also been proposed as a material that can be used in tension foil shadow masks. However, Invar
Because its thermal expansion coefficient is much smaller than the glass commonly used for CRT face plates,
It is generally considered unfit for purpose.

AK鋼は、かなりよいホイル・シャドーマスクを作るこ
とができる反面、ある重要な性質に欠けている。例え
ば、1ミル厚さのAK鋼の降伏強さは、代表的なもので75
〜80ksiの範囲にある。これは強度の点でかろうじて満
足できるものである。さらに重要なことは、AK鋼は、要
求よりも非常に低い透磁率、例えば、1ミルの箔で5,00
0という透磁率をもっていることである。材料の磁束を
通す能力は断面積が減少するにつれて減少するので、約
1ミル以下のAK鋼で作ったマスクをもつブラウン管は、
内部および外部の両方に磁気遮蔽を必要とする。内部遮
蔽だけの場合、地球の磁場によるビーム到達ミスレジス
トレーション、すなわち、軸方向の磁場の成分の反転上
のビーム到達位置の変化は、1.7ミルというのが典型的
な場合でこれは、一般に公差内と考えられている約1ミ
ルの最大値よりかなり大きい。
While AK steel can make fairly good foil shadow masks, it lacks certain important properties. For example, 1 mil thick AK steel has a typical yield strength of 75
It is in the range of ~ 80ksi. This is barely satisfactory in terms of strength. More importantly, AK steel has a much lower magnetic permeability than required, e.g.
It has a magnetic permeability of 0. Since the ability of a material to conduct magnetic flux decreases as the cross-sectional area decreases, cathode ray tubes with masks made of less than about 1 mil AK steel
Requires magnetic shielding both internally and externally. In the case of internal shielding alone, beam arrival misregistration due to the Earth's magnetic field, i.e., the change in beam arrival position on the reversal of the axial magnetic field component, is typically 1.7 mils, which is generally a tolerance. Significantly greater than the maximum of about 1 mil, which is considered within.

また、AK鋼は冶金学的に汚れており、包含物、きず、
ずれがあり、これらは箔圧延プロセスと箔の孔のフォト
レジスト・エッチング両方の障害となり、高いスクラッ
プ率となり、結局、歩どまりが低くなる。
Also, AK steel is metallurgically dirty, including inclusions, flaws,
Misalignments, which hinder both the foil rolling process and the photoresist etching of the foil holes, result in high scrap rates and ultimately low yields.

AK鋼のテンション・ホイル・シャドーマスクの他のめ
だって不利な点は、かけられる張力が増加すると、透磁
性が減少し、飽和保持力が増加するという事実である。
このことは、画像性能におきかえて考えてみると、ビー
ム流を増加し、画像の輝度を増加するために、AK鋼ホイ
ル・シャドーマスクの張力を増加させると、地球の磁場
から電子ビームを遮蔽する能力は低下し、ビームのミス
レジストレーションが増大することになる。
Another notable disadvantage of the tension foil shadow mask of AK steel is the fact that as the applied tension increases, the permeability decreases and the coercivity increases.
Considering this in terms of image performance, increasing the tension of the AK steel foil shadow mask to increase the beam current and increase the brightness of the image shields the electron beam from the Earth's magnetic field. The ability to do so is reduced and the beam misregistration is increased.

最後に、AK鋼はさびるので保管に十分注意し、できれ
ば、さび止めをほどこす。さびが出た場合には、別の生
産作業で、孔の寸法や形やマスク材料の厚さが変らない
ように除去しなければならない。
Finally, AK steel is rusting, so be careful when storing it, and if possible, rust-proof. If rusting occurs, it must be removed in a separate production operation to keep the dimensions and shape of the holes and the thickness of the mask material unchanged.

概して、本発明はテンション・ホイル・シャドーマス
クをもったカラーブラウン管に使用する改良されたシャ
ドーマスク材料を提供することを意図している。
In general, the present invention is intended to provide an improved shadow mask material for use in a color cathode ray tube having a tension foil shadow mask.

従って、本発明はテンション・ホイル・カラーブラウ
ン管に使用するホイル・シャドーマスクを提供する。こ
のホイル・マスクは、ニッケル約30〜約85重量パーセン
ト、モリブデン約0〜5重量パーセント、およびバナジ
ウム、チタン、ハフニウム、ニオブのうちの1つ以上の
もの0〜2重量パーセントから成る合金でつくられたも
のである。
Accordingly, the present invention provides a foil shadow mask for use in a tension foil color cathode ray tube. The foil mask is made of an alloy comprising about 30 to about 85 weight percent nickel, about 0 to 5 weight percent molybdenum, and 0 to 2 weight percent of one or more of vanadium, titanium, hafnium, niobium. It is a thing.

本発明のもう1つの全般的特徴は、改良された機械的
および磁気的性質をもったテンション・ホイル・マスク
のあるブラウン管製造の改良プロセスを提供することで
ある。
Another general feature of the present invention is to provide an improved process for the manufacture of cathode ray tubes with tension foil masks having improved mechanical and magnetic properties.

本発明は従って、内面に蛍光面があり、このスクリー
ンの反対側に前記マスクの支持構造のあるフェース・プ
レートのあるテンション・マスク・カラーブラウン管の
製造プロセスを提供する。このプロセスは、ニッケル−
鉄合金からなる孔のあいたホイル・シャドーマスクを設
ける段階を含み、前記マスクを前記支持構造に固定し、
張力のある状態で前記蛍光スクリーンと整合させ、前記
マスクが好ましい磁気的および機械的性質をもつ状態に
実際に焼なますために、熱サイクルにさらす。
The present invention therefore provides a process for the production of a tension mask color cathode ray tube having a phosphor plate on the inner surface and a face plate on the opposite side of the screen with the support structure of the mask. This process uses nickel-
Providing a perforated foil shadow mask made of an iron alloy, fixing said mask to said support structure;
Aligned with the phosphor screen under tension and subjected to thermal cycling to actually anneal the mask to a state with favorable magnetic and mechanical properties.

本発明の特長と利点は、添付図面(ノットスケール)
と関連した本発明の好ましい実施態様の以下の説明を参
照することによって最もよく理解される。数種の図面に
おいて同じ参照番号は同じ部品を表わしている。
The features and advantages of the present invention are shown in the attached drawings (knot scale)
The invention is best understood by reference to the following description of a preferred embodiment of the invention in connection with. The same reference number represents the same part in several drawings.

第1図は、平坦なフェース・プレートとテンション・
ホイル・シャドーマスクをもったカラーブラウン管の側
面透視図であり、フェース・プレートとテンション・ホ
イル・シャドーマスクの他の主要部品に対する位置や関
係を示すように切り取った断面をもうけている。
FIG. 1 shows a flat face plate and tension plate.
1 is a side perspective view of a color cathode ray tube having a foil shadow mask, with a cross section cut away to show the position and relationship of the face plate and the tension foil shadow mask with respect to other major components.

第2図は、加工中のホイル・シャドーマスクの平面図
である。
FIG. 2 is a plan view of the foil shadow mask being processed.

第3図は、蛍光画面範囲とフェース・プレートに固定
されたホイル・シャドーマスク支持構造を示す加工中の
平坦ガラス・フェース・プレートの平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a flat glass face plate during processing showing the fluorescent screen area and the foil shadow mask support structure fixed to the face plate.

第4図は、ファンネルの位置決めおよびフリット化取
付具の透視図で、ファンネルとそれが取り付けられるフ
ェース・プレートが取付具にのせられた状態で示されて
いる。
FIG. 4 is a perspective view of the funnel positioning and fritting fixture, showing the funnel and the face plate to which it is attached resting on the fixture.

第5図は、ファンネルのフェース・プレートへの取り
付けを示す立面断面図の部分的詳細図である。
FIG. 5 is a partial detail of an elevational cross-sectional view showing the attachment of the funnel to the face plate.

本発明によるプロセスと材料およびこれらとテンショ
ン・ホイル・シャドーマスクをもったカラー・ブラウン
管の製造との関係の理解を容易にするために、この型の
ブラウン管とその主要部品の簡潔な説明を以下に述べ
る。
To facilitate an understanding of the process and materials according to the invention and their relation to the production of a color cathode ray tube with a tension foil shadow mask, a brief description of this type of cathode ray tube and its main components is given below. State.

テンション・ホイル・シャドーマスクをもったカラー
ブラウン管20が第1図に示されている。フェース・プレ
ート組立品22は基本的には、平坦なフェース・プレート
とそれに近接して取り付けられているテンション・ホイ
ル・シャドーマスクで構成されている。長方形で示され
ているフェース・プレート24は、蛍光体のパターンある
ように図解されている蛍光面28が内面26の中央にある。
アルミニウム薄膜30が蛍光体パターンをカバーしている
のが示されている。ファンネル34は、接合部35でフェー
ス・プレート組立品22に取り付けられている。フェース
・プレート24のファンネル・シール面26は、スクリーン
28の周囲に示されている。枠形のシャドーマスク支持構
造48は、ファンネル・シール面36とスクリーン28の間の
スクリーンの反対側の位置に示されており、フェース・
プレート24に接近してとりつけられている。支持構造48
な、金属箔シャドーマスク50をうけ、張力をもった状態
でスクリーン28からQ距離はなれて取り付ける面を提供
する。蛍光体のパターンは、マスク50の孔のパターンと
対座する。図示されている孔は、図解の目的上非常に誇
張されており、例えば、高分解能のカラー・ブラウン管
では、マスクには、750,000ケ程度の孔があり、孔の直
径は平均約5ミルである。当該技術において知られてい
るように、ホイル・シャドーマスクは、色選択陰極また
は「パララックス・バリア」として作用し、3つのビー
ムでつくられる分割ビームがスクリーン上の規定の蛍光
体デポジットにだけ到達することを確実にする。
A color cathode ray tube 20 having a tension foil shadow mask is shown in FIG. The face plate assembly 22 basically comprises a flat face plate and a tension wheel shadow mask mounted adjacent thereto. The face plate 24, shown as a rectangle, has a phosphor screen 28, illustrated as having a phosphor pattern, in the center of the inner surface 26.
The aluminum thin film 30 is shown covering the phosphor pattern. Funnel 34 is attached to face plate assembly 22 at joint 35. The funnel sealing surface 26 of the face plate 24 is
Shown around 28. A frame-shaped shadow mask support structure 48 is shown at a location opposite the screen between the funnel sealing surface 36 and the screen 28, and includes a face mask.
It is mounted close to the plate 24. Support structure 48
A metal shadow mask 50 is provided to provide a mounting surface at a distance Q from the screen 28 under tension. The phosphor pattern is opposed to the hole pattern of the mask 50. The holes shown are exaggerated for illustration purposes, for example, in a high resolution color cathode ray tube, the mask has about 750,000 holes and the diameter of the holes is about 5 mils on average. . As is known in the art, foil shadow masks act as color-selective cathodes or "parallax barriers" such that the three-beam split beam reaches only a defined phosphor deposit on the screen. Make sure you do.

ブラウン管20の前後軸は参照番号56で示されている。
磁気遮蔽58は、ファンネル34内に納められている。ブラ
ウン管作動用の高電圧は、高圧導線64へ順に接続されて
いるアノードボタン62によりファンネル34の内面上の導
電コーティング60にかけられる。
The longitudinal axis of the cathode ray tube 20 is indicated by reference numeral 56.
Magnetic shield 58 is contained within funnel 34. The high voltage for cathode ray tube operation is applied to the conductive coating 60 on the inner surface of the funnel 34 by the anode button 62, which in turn is connected to a high voltage lead 64.

ブラウン管20のネック66には、一列の電子銃68が納め
られているのが示されている。電子銃は3種類の別の一
列の電子ビーム70,72および74を発し、これらは、それ
ぞれ、スクリーン28上の赤色光、緑色光および青色光を
発光する蛍光要素を刺激する。ヨーク76は、走査信号を
受けて、ビーム70,72および74にスクリーン28を走査さ
せる。電気伝導体78が遮蔽58の開口部に設けられてお
り、コーティング60、スクリーン28およびシャドーマス
ク50の間を高電圧で接続するため伝導コーティング60と
接触している。
A row of electron guns 68 is shown housed in the neck 66 of the cathode ray tube 20. The electron gun emits three separate rows of electron beams 70, 72 and 74, which stimulate the red, green and blue light emitting fluorescent elements on screen 28, respectively. Yoke 76 receives the scan signal and causes beams 70, 72 and 74 to scan screen 28. An electrical conductor 78 is provided in the opening of the shield 58 and is in contact with the conductive coating 60 to provide a high voltage connection between the coating 60, the screen 28 and the shadow mask 50.

「加工中」と表示されている2つの主要部品を示し、
以下に説明する。1つはシャドーマスクで、第2図に図
解的に示されている。加工中のシャドーマスク86には、
光学的ステンシルであるマスクを用いてフェース・プレ
ートのスクリーン上に光析出した蛍光体パターンに対座
する中央の開口104がある。中央部104は孔の開いていな
い部分106で囲まれており、その周囲はマスクに張力を
与え締めつけるプロセスの間は張力を与えるための枠に
かみあっている。これは後の手順で取り除かれる。
Showing the two main parts labeled "under machining"
This will be described below. One is a shadow mask, which is shown schematically in FIG. In the shadow mask 86 being processed,
Using a mask that is an optical stencil, there is a central opening 104 facing the phosphor pattern deposited on the screen of the face plate. The central portion 104 is surrounded by a perforated portion 106, the perimeter of which engages a frame for tensioning during the process of tensioning and tightening the mask. This will be removed in a later step.

加工中のフェース・プレート108は、第3図に図解さ
れており、その内面110には予め定められた蛍光体パタ
ーンを確実な作動で受けとる中央に位置したスクリーン
部112がある。枠形のシャドーマスク支持構造114はスク
リーン112の反対側に固定されており、この支持構造
は、ホイル・シャドーマスクを受け、張力にある状態で
スクリーンからQ距離はなれて取り付ける面115をもっ
ている。
The face plate 108 being processed is illustrated in FIG. 3 and has on its inner surface 110 a centrally located screen portion 112 which receives a predetermined phosphor pattern in a reliable manner. A frame-shaped shadow mask support structure 114 is secured to the opposite side of the screen 112, the support structure having a surface 115 for receiving the foil shadow mask and mounting at a distance Q from the screen under tension.

本発明の特徴の1つに従ったプロセスは、基本的に
は、ニッケル−鉄合金で構成されていることを特徴とす
る開口のあるホイル・シャドーマスクを提供することと
マスク86をフェース・プレート108のマスク支持構造114
に張力のある状態で、蛍光面に見当あわせして固定する
ことで構成されている。このプロセスは、さらに、マス
クが好ましい磁気的および機械的性質をもつ状態に部分
的に焼なましするために、熱サイクルにさらすことを特
徴としている。
A process according to one of the features of the present invention is to provide a foil shadow mask with openings characterized by being essentially composed of a nickel-iron alloy and to provide a mask 86 with a face plate. 108 mask support structure 114
In a state in which there is tension, it is configured by registering and fixing to the fluorescent screen. The process is further characterized by subjecting the mask to a thermal cycle to partially anneal to a state having favorable magnetic and mechanical properties.

本発明によれば、ある種のニッケル−鉄合金は、合金
添加物の含有量が少いのが望ましいが、制御された条件
下で熱処理され冷却された場合、薄い箔に作成される
と、それらをテンション・ホイル・シャドーマスクとし
て使用するのに特に適したものにする既知の合金には見
られない機械的および磁気的性質をもった材料を与え
る。
According to the present invention, certain nickel-iron alloys desirably have a low content of alloying additives, but when heat treated and cooled under controlled conditions, when formed into thin foils, It provides materials with mechanical and magnetic properties not found in known alloys that make them particularly suitable for use as tension foil shadow masks.

本発明のプロセスによって達せられる望ましい性質は
次の通りである。合金箔は、テンション・ホイル・シャ
ドーマスクとして使用された場合に箔にかかる張力荷重
に耐えられるように約80ksi以上、(約100ksi以上が好
ましく、さらに約150ksi以上であれば最も望ましい。)
の降伏強さ(0.2%オフセット)をもたなければならな
い。この降伏強さは、高い透磁率と低い飽和保磁力とい
う磁気的性質と組合さったものでなければならない。透
磁率は、約6000以上、好ましくは、約10,000以上、さら
に最も望ましくは100,000以上でなければならない。飽
和保磁力は、約2.5エルステッドを越えてはならず、約
0.5エルステッド未満であることが好ましい。
The desirable properties achieved by the process of the present invention are as follows. The alloy foil is at least about 80 ksi, preferably at least about 100 ksi, and most preferably at least about 150 ksi, so as to withstand the tensile load applied to the foil when used as a tension foil shadow mask.
Yield strength (0.2% offset). This yield strength must be combined with the magnetic properties of high magnetic permeability and low coercivity. The permeability should be at least about 6000, preferably at least about 10,000, and most preferably at least 100,000. The coercivity should not exceed about 2.5 Oe
Preferably it is less than 0.5 Oe.

本発明による熱処理およびテンション・ホイル・シャ
ドーマスクの製造に答える合金の特殊な例は、HYMU80、
YeP−CおよびMoly−Permalloyの商品名で市販されてい
る既知のニッケル−鉄−モリブデン合金である。この合
金は、ニッケル約80%、モリブデン4%、残部は鉄およ
び雑不純物の組成である。圧延のままで硬質状態で、80
Ni−4Mo−Feの箔は、代表的には155〜160ksiという高い
降伏強さをもつが、磁気的性質は貧弱で、例えば、透磁
率は3,000未満である。テープレコーダーのヘッドに使
用するような良い磁気的性質を与えるためには、材料は
従来のように、1120℃で2時間ないし4時間焼なました
後、600℃まで炉で冷却される。十分に焼なましされた
合金箔は、磁気的性質は優れているが、機械的性質がよ
くない。透磁率は300,000位であろうが、しかし、降伏
強さが20〜40ksiの範囲にあって、この合金は十分焼な
ましされた場合、テンション・ホイル・シャドーマスク
用に使用するには明らかに不適当になってしまう。
Specific examples of alloys that respond to heat treatment and the manufacture of tension foil shadow masks according to the present invention are HYMU80,
Known nickel-iron-molybdenum alloys marketed under the trade names YeP-C and Moly-Permalloy. This alloy has a composition of about 80% nickel, 4% molybdenum, and the balance of iron and impurities. Rolled and hard, 80
Ni-4Mo-Fe foils typically have a high yield strength of 155-160 ksi, but have poor magnetic properties, for example, a permeability of less than 3,000. To provide good magnetic properties, such as those used in tape recorder heads, the material is conventionally annealed at 1120 ° C for 2 to 4 hours and then cooled in a furnace to 600 ° C. A fully annealed alloy foil has good magnetic properties but poor mechanical properties. Permeability would be around 300,000, but with yield strengths in the range of 20-40 ksi, this alloy, when sufficiently annealed, would obviously be suitable for use in tension foil shadow masks. It becomes inappropriate.

しかし、80Ni−4Mo−Fe合金箔を本発明のプロセスに
よって部分的に焼なました場合は、思いがけなく、テン
ション・ホイル・シャドーマスクの製造用材料として優
れた性質を示す。本発明による加熱と冷却のサイクルの
結果として、合金の機械的性質は十分保持される一方、
その磁気的性質は、ホイル・シャドーマスクとして使用
するのに必要な程度にまで改善される。
However, when the 80Ni-4Mo-Fe alloy foil is partially annealed by the process of the present invention, it unexpectedly exhibits excellent properties as a material for manufacturing a tension foil shadow mask. As a result of the heating and cooling cycle according to the invention, the mechanical properties of the alloy are well maintained, while
Its magnetic properties are improved to the extent necessary for use as a foil shadow mask.

驚いたことに、本発明による熱処理をすると、80Ni−
4Mo−Feの箔の磁気的性質は実際に改善され、箔が張力
をもった状態にあると非常に著しく改善されることがわ
かった。例えば、張力を与えない厚さ1ミルの80Ni−4M
o−Fe箔は、本発明による熱処理と調整後の透磁率が60,
000である。しかし、同じ箔に約60ニュートン/cmの張力
を与えた場合には、その透磁率は100,000まで増加す
る。同じ材料が従来の硬質の状態では、張力がある状態
で、きわだった透磁率の変化を示さないことに注目すべ
きである。透磁率が増加した結果、1ミル厚さの80Ni−
4Mo−Fe箔の地球の磁場によるビーム・ミスレジストレ
ーションの量は本発明によって処理された場合、1ミル
厚さのAK鋼の場合よりはるかに少ない。
Surprisingly, with the heat treatment according to the invention, 80Ni-
It has been found that the magnetic properties of the 4Mo-Fe foil were actually improved, and were significantly improved when the foil was in tension. For example, a 1 mil thick 80Ni-4M without tension
The o-Fe foil has a magnetic permeability of 60, after heat treatment and adjustment according to the present invention.
000. However, when the same foil is tensioned at about 60 Newtons / cm, its permeability increases to 100,000. It should be noted that the same material does not show any noticeable change in permeability under tension in the conventional hard state. As a result of the increased permeability, 1 mil thick 80Ni-
The amount of beam misregistration of the 4Mo-Fe foil due to the earth's magnetic field when treated according to the present invention is much less than for 1 mil thick AK steel.

合金の組成に関していえば、ニッケル−鉄の合金は、
約30〜約80重量%のニッケル、約0〜5重量%のモリブ
デン、およびバナジウム、チタン、ハフニウム、とニオ
ブのうちの1つ以上のものが0〜2重量%、残部の鉄お
よび雑不純物(例えば炭素、クロム、シリコン、硫黄、
銅、マンガン)の組成である。代表的な例では、混った
雑不純物は1.0%を越えない。合金は、約75〜85重量%
のニッケル、約3〜5重量%のモリブデン、および残部
の鉄と雑不純物の組成であることが好ましい。1つの特
殊な例では、合金は約80重量%のニッケル、約4重量%
のモリブデン、および残部の鉄と雑不純物という組成で
ある。
In terms of alloy composition, nickel-iron alloys are:
About 30 to about 80% by weight of nickel, about 0 to 5% by weight of molybdenum, and 0 to 2% by weight of one or more of vanadium, titanium, hafnium, and niobium, balance iron and miscellaneous impurities ( For example, carbon, chromium, silicon, sulfur,
(Copper, manganese). In a representative example, the contaminant impurities do not exceed 1.0%. Alloy is about 75-85% by weight
Of nickel, about 3 to 5% by weight of molybdenum, and the balance of iron and impurities. In one specific example, the alloy is about 80% nickel, about 4% by weight
Of molybdenum, and the balance of iron and miscellaneous impurities.

好ましい材料の部分的焼なましは、本発明の見地によ
り、フェース・プレートに固定されたマスク支持構造に
マスクを取り付ける前に別のステップとして行うのがよ
い。機械的と磁気的の望ましい組合せの性質をうるため
には、箔は本発明による熱処理とゆるやかな冷却の規定
の手順にかけられなければならない。
Partial annealing of the preferred material, in accordance with aspects of the present invention, may be performed as a separate step before mounting the mask on the mask support structure secured to the face plate. In order to achieve the desired combination of mechanical and magnetic properties, the foil must be subjected to a defined procedure of heat treatment and slow cooling according to the invention.

本発明による典型的なプロセスでは、第2図に示した
形状の硬質で開口部のあるマスク12個の1組が炉に入れ
るために重ねられる。本発明によるプロセスは、好まし
い磁気的および機械的性質にするためマスクを部分的に
焼なます熱サイクルに重ねたマスクをさらすことが特徴
である。熱サイクルは、約400℃以上の温度にマスクを
加熱し、マスク合金が固溶体をつくる温度以下で約30分
以上、好ましくは45分以上熱し、ついで、マスクをその
温度から、マスクを作る合金が再結晶する温度まで、毎
分約5℃以下の速度で、好ましくは、毎分約3℃以下の
速度でゆっくり冷却し、マスクが張力を与えられた状態
にあり、蛍光面に見当あわせしている間にフェース・プ
レートにつけられているか、または、フェース・プレー
トと一体になっているマスク支持構造にマスクを固定す
るというものである。例えば、マスクは、約400℃から7
00℃の間の温度まで、約30分から約60分の間加熱され
る。ついで、マスクは、その温度からマスクの材料が十
分に再結晶する温度まで、毎分約5℃以下、好ましくは
毎分3℃未満、そして最も望ましくは毎分2〜3℃の間
の速度でゆっくり冷却する。これより長い時間の熱処理
をしてもよいが、性質の改善という結果はえられないと
思われる。指定温度で熱処理を行い、ついで空気冷却す
るかまたは毎分約5℃の速度で冷却すると望ましくない
不十分な機械的性質になった。特定の理論と結びつけて
考えてほしくはないが、ここに開示した熱処理は、焼な
まし温度より十分低い温度で行われ、それに次いでゆっ
くりとした冷却が行われるが、その結果粒界析出物とし
てのNi3Feの表範囲規則性がえられると信じる。
In a typical process according to the invention, a set of twelve hard, apertured masks of the shape shown in FIG. 2 are stacked for entry into the furnace. The process according to the invention is characterized by exposing the mask to thermal cycling in which the mask is partially annealed to obtain favorable magnetic and mechanical properties. The thermal cycle heats the mask to a temperature of about 400 ° C. or higher, and heats the mask at a temperature not higher than the temperature at which the mask alloy forms a solid solution for about 30 minutes or more, preferably 45 minutes or more. Cool slowly at a rate of about 5 ° C. or less per minute, preferably at a rate of about 3 ° C. or less per minute, until the recrystallization temperature, and the mask is in a tensioned state. The mask is fixed to a mask support structure that is attached to the face plate while being in place or is integral with the face plate. For example, a mask can be
Heat to a temperature between 00 ° C. for about 30 to about 60 minutes. The mask is then heated at a rate from that temperature to a temperature at which the material of the mask is sufficiently recrystallized to no more than about 5 ° C per minute, preferably less than 3 ° C per minute, and most preferably between 2-3 ° C per minute. Cool slowly. Longer heat treatments may be used, but no improvement in properties is expected. Heat treatment at the specified temperature followed by air cooling or cooling at a rate of about 5 ° C. per minute resulted in undesirable poor mechanical properties. While not wishing to be bound by any particular theory, the heat treatment disclosed herein is performed at a temperature well below the annealing temperature, followed by slow cooling, resulting in grain boundary precipitates. Believe that the Ni 3 Fe table range regularity is obtained.

本発明に従って、組立品と箔を加熱し、ゆっくりした
速度で冷却することは、ホイル・マスクを部分的に焼な
まし、また、80ksi以上の降伏強さ、約6000以上の透磁
率、約2.5エルステッド以下の飽和保磁力および、フェ
ース・プレート(ガラス)以上の熱膨脹係数をえるのに
効果がある。記述したようにプロセスを続けると、マス
クは、たしかに、約150ksi以上の降伏強さ、約10,000以
上の透磁率、および約1.0以下の飽和保磁力をもつよう
になる。箔は、約65ニュートン/cm以上の張力荷重に耐
えられる。また約75ニュートン/cmに耐えられる可能性
もある。
In accordance with the present invention, heating and cooling the assembly and foil at a slow rate partially anneals the foil mask and also provides a yield strength of 80 ksi or more, a magnetic permeability of about 6000 or more, It is effective in obtaining a coercive force equal to or less than Oersted and a thermal expansion coefficient equal to or greater than that of a face plate (glass). Continuing the process as described, the mask will surely have a yield strength of about 150 ksi or more, a permeability of about 10,000 or more, and a coercivity of about 1.0 or less. The foil can withstand a tensile load of about 65 Newtons / cm or more. It can also withstand about 75 Newtons / cm.

以下に説明するマスクの熱処理をゆっくりした冷却処
理は、フリット・カラーブラウン管の処理工程の段階お
よび製造工程におけるファンネルとフェース・プレート
のシーリングに極めて類似している。
The slow cooling of the heat treatment of the mask described below is very similar to the sealing of the funnel and face plate in the stages of processing and manufacturing of frit color cathode ray tubes.

本発明のプロセスの初期の実施についで、次のことが
決まった。即ち、テンション・マスクがフリット・サイ
クルの間にさらされる加熱および冷却の条件は、記述し
た合金の性質の本質的改善は上述の分離した熱処理とゆ
るやかな冷却を必要としないでえられる。テンション・
ホイル・マスクの性質は、より望ましい500〜600℃の温
度にまで、マスクの材料を加熱した場合にえられる性質
ほどよくはない。しかし、ブラウン管に要求される輝度
と分解能がそれ程高くない場合には、フリット・サイク
ル中に加工中の80Ni−4Mo−Feのテンション・マスクを4
35℃まで、ゆっくり加熱し、それに次いで、フリット・
サイクル中の冷却速度である毎分約5℃未満、好ましく
は、約2℃から約3℃の間の温度でゆっくり冷却して、
望ましい機械的および磁気的性質をもったマスクの仕上
り品にすることが決まったいた。
Following the initial implementation of the process of the present invention, the following was determined. That is, the heating and cooling conditions to which the tension mask is exposed during the frit cycle are such that a substantial improvement in the described alloy properties is obtained without the need for the separate heat treatment and slow cooling described above. tension·
The properties of the foil mask are not as good as those obtained when heating the material of the mask to the more desirable temperature of 500-600 ° C. However, if the brightness and resolution required for the cathode ray tube are not so high, the 80Ni-4Mo-Fe tension mask being processed during the frit cycle may be replaced by a 4
Heat slowly to 35 ° C, then frit
Cooling slowly at a rate of cooling during the cycle of less than about 5 ° C. per minute, preferably between about 2 ° C. and about 3 ° C .;
It has been decided that the finished mask should have the desired mechanical and magnetic properties.

例えば、処理されていないテンション・ホイル・マス
クに30ニュートン/cmの張力を与え、フリットサイクル
を通した場合、約150ksiから約160ksiの間の降伏強さ、
約60,000から約100,000の間の透磁率および、約4エル
ステッド未満の飽和保磁力がえられる。ビーム・ミスレ
ジストレーションは、ホイルが別に熱処理された場合に
えられるものよりは若干高いが、まだ、望みの限界より
は低い。
For example, a yield strength between about 150 ksi and about 160 ksi when a tension foil mask that is not treated is tensioned at 30 Newtons / cm and subjected to a frit cycle.
A magnetic permeability between about 60,000 and about 100,000 and a coercivity of less than about 4 Oe are obtained. Beam misregistration is slightly higher than would be obtained if the foil had been separately heat treated, but still below the desired limits.

従って、本発明による部分的焼なましも、ブラウン管
のシールのプロセス中の熱サイクルの間にそしてその結
果として実行される。そのプロセスを以下に説明する。
Accordingly, partial annealing according to the present invention is also performed during and as a result of thermal cycling during the process of sealing CRTs. The process will be described below.

第3図に示した様に、シャドーマスク支持構造体114
は、ファンネル密封面113で示されている外周の密封面
と、スクリーン面との間のフェースプレートの内部表面
110上に固定されている。マスク支持構造体114は、張力
を受けているホイル・シャドーマスクを収容し、これを
支持するための表面115を有する。マスク支持構造体114
は、例えば、不銹鋼合金から成ることができる。支持構
造体の取付けは、不透明化フリットに依るのが好まし
い。
As shown in FIG. 3, the shadow mask support structure 114
Is the internal surface of the faceplate between the peripheral sealing surface, indicated by the funnel sealing surface 113, and the screen surface.
Fixed on 110. The mask support structure 114 has a surface 115 for receiving and supporting a tensioned foil shadow mask. Mask support structure 114
Can consist of a stainless steel alloy, for example. The mounting of the support structure preferably relies on an opacifying frit.

ニッケル鉄合金には、ニッケルが約30と約80重量パー
セントの間にあり、モリブデンが約0と50重量パーセン
トの間にあり、バナジウム、チタン、ハフニウム及びニ
オビウムのうち1種以上を0及び2重量パーセントの間
で含み、残りが鉄及び随伴する不純物、例えば炭素、ク
ローム、けい素、硫黄、銅、及びマンガンより成るもの
が提供される。代表的な例では随伴不純物は1.0パーセ
ント以下である。さらに、本発明に依れば、合金は、ニ
ッケルを約75と85重量パーセントの間で、モリブデンを
約3から5重量パーセントの間で含み、残りが鉄及び随
伴不純物から成ることもできる。好ましくは、合金は、
ニッケル約80重量パーセント、モリブデン4重量パーセ
ントで、残りが鉄及び随伴不純物より成る。
Nickel-iron alloys include nickel between about 30 and about 80 weight percent, molybdenum between about 0 and 50 weight percent, and 0 and 2 weight percent of one or more of vanadium, titanium, hafnium and niobium. Provided is a percentage, with the balance consisting of iron and associated impurities, such as carbon, chrome, silicon, sulfur, copper, and manganese. In a typical example, the associated impurities are less than 1.0 percent. Further, in accordance with the present invention, the alloy may include between about 75 and 85 weight percent nickel and between about 3 and 5 weight percent molybdenum, with the balance consisting of iron and associated impurities. Preferably, the alloy is
About 80 weight percent nickel and 4 weight percent molybdenum, the balance being iron and associated impurities.

本発明の合金は、厚さ0.001インチ以下のホイルに成
形される。
The alloy of the present invention is formed into a foil having a thickness of 0.001 inch or less.

ホイルの中央面112は、色選別用のスクリーン面112と
寸法が一致するホイルマスクを形成する様に穴が開けら
れている。マスクの開口は、感光性のレジストをホイル
に塗布するフォトエッチング法に依って行なうことが出
来る。レジストは、開口部の範囲を限定する部分を除い
て露光することに依って硬化される。開口部を限定する
露光した金属部をエッチングする。
The central face 112 of the foil is perforated to form a foil mask whose dimensions match the screen face 112 for color selection. The opening of the mask can be made by a photo-etching method of applying a photosensitive resist to the foil. The resist is hardened by exposing it except for the part that limits the range of the opening. The exposed metal portion defining the opening is etched.

次にホイルマスクを、引張り枠内で少なくとも約25ニ
ュートン/cmの張力で緊張せしめる。本質的には、ホイ
ルを360℃に加熱した2枚のプラテンの間に挟み、引張
り枠内にクランプで固定して1分間加熱し、放冷するこ
とに依って、ホイルを固定するフェースプレートよりも
長さと幅の大きいテンション・ホイルを得ることが出来
る。赤、緑、及び青の光を夫々放射する蛍光体沈着物か
ら成るパターンを順次スクリーン面112上にフォトスク
リーニングに依って形成せしめる。フォトスクリーニン
グ工程には、緊張枠をフェースプレートと位置合せする
ことに依って、ホイルを蛍光体のスクリーン面と繰返し
位置合せすることが含まれている。
The foil mask is then tensioned in the tension frame with a tension of at least about 25 Newtons / cm. In essence, the foil is sandwiched between two platens heated to 360 ° C, clamped in a tension frame, heated for 1 minute, and allowed to cool. It is also possible to obtain long and wide tension wheels. A pattern of phosphor deposits emitting red, green, and blue light, respectively, is sequentially formed on screen surface 112 by photo screening. The photo-screening step involves repeatedly aligning the foil with the phosphor screen surface by aligning the tension frame with the faceplate.

マスク86を構成するホイルは、マスクの穴がスクリー
ン面112上の蛍光体沈着物のパターンと位置合せを行な
った状態でマスク支持構造体に固定される。マスクをマ
スク支持構造体に固定する手段は、レーザービームで過
剰のマスク材を除去した状態で、同じレーザービームで
溶接することに依ることが出来る。フェースプレート10
8とテンションホイル・シャドーマスク786は、それぞれ
のマスク支持構造体に強固に互いに接続されているの
で、合金ホイルの熱膨脹係数は、フェースプレートの熱
膨脹係数とほぼ等しくなければならない。代表的なフェ
ースプレートは、熱膨脹係数が約12×10-6と約14×-6in
/in/℃の間にあるガラスである。この様な熱膨脹係数の
一致は、ブラウン管の製造工程中にフェースプレートと
マスクが比較的高温にさらされるために必要である。マ
スクの熱膨脹係数がフェースプレートよりも若干高いこ
とは許されるが、フェースプレートよりも大幅に小さく
なることは、製造工程中でマスクの不良化を招く恐れが
あるので、避けなければならない。
The foil making up the mask 86 is fixed to the mask support structure with the mask holes aligned with the pattern of phosphor deposits on the screen surface 112. The means for fixing the mask to the mask support structure may rely on welding with the same laser beam, with excess mask material removed with the laser beam. Face plate 10
Since 8 and the tension foil shadow mask 786 are rigidly connected to each mask support structure, the coefficient of thermal expansion of the alloy foil must be approximately equal to the coefficient of thermal expansion of the faceplate. A typical face plate has a thermal expansion coefficient of about 12 × 10 -6 and about 14 × -6 in
A glass that is between / in / ° C. Such matching of the coefficients of thermal expansion is necessary because the faceplate and mask are exposed to relatively high temperatures during the cathode ray tube manufacturing process. Although the coefficient of thermal expansion of the mask is allowed to be slightly higher than that of the face plate, it must be avoided that the coefficient of thermal expansion becomes significantly smaller than that of the face plate because the mask may be deteriorated in the manufacturing process.

第4図及び第5図にフェースプレート108をファンネ
ル188と組合せてフェースプレート・ファンネル・アッ
センブリを形成せしめるために、ファンネル位置決め及
びフリット代用固定具を使用した状態を示す。フェース
プレート108は、固定具186の表面190に下向きに取付け
られた状態で示されている。ファンネル188は、その上
に置かれて、ファンネル密封面113と接触している状態
で示されており、この密封面は、先行するスクリーン形
成操作の結果蛍光体のパターンが形成されたスクリーン
面112の周辺にあることが図示されている。第4図に於
て、ファンネル及びフェースプレートの配置を行なうた
めのものとして3点、192,193及び194が示されている。
第5図に、支柱194とフェースプレート108及びファンネ
ル188との中間面の詳細が図示されている。フェースプ
レート108の側面17は、ファンネル188の基準面“C"と一
直線上にあることが示されている。シャドーマスク86は
張力を受けている状態で示されており、好ましい状態と
して、シャドーマスク支持構造体114に取付けられた状
態が図示されている。
FIGS. 4 and 5 show the use of a funnel positioning and frit substitute fixture to combine the faceplate 108 with the funnel 188 to form a faceplate funnel assembly. Faceplate 108 is shown mounted downwardly on surface 190 of fixture 186. The funnel 188 is shown resting thereon and in contact with the funnel sealing surface 113, which is the screen surface 112 on which the phosphor pattern has been formed as a result of a previous screen forming operation. Is shown in the vicinity. In FIG. 4, three points, 192, 193, and 194, are shown for performing the arrangement of the funnel and the face plate.
FIG. 5 shows details of an intermediate plane between the column 194, the face plate 108, and the funnel 188. The side 17 of the faceplate 108 is shown to be in line with the reference plane "C" of the funnel 188. The shadow mask 86 is shown in tension, with the preferred state shown attached to the shadow mask support structure 114.

支柱194は、フェースプレート108を基準としてファン
ネル188を配置するための2つの基準点196及び198を有
るものとして図示されている。基準点は、好ましくは、
ボタン状の炭素から成る。これはフリット期間中に生じ
る高い炉温度の作用に耐えなければならないからであ
る。
Post 194 is shown as having two reference points 196 and 198 for positioning funnel 188 with respect to faceplate 108. The reference point is preferably
It consists of button-like carbon. This is because it must withstand the effects of high furnace temperatures that occur during the frit period.

先透可能なペースト状のフリットを、ファンネル188
を受けるための、ファンネル密封面113として図示され
ている、フェースプレート108の周辺密封面113に塗布す
る。次にフェースプレート108は、ファンネル188と組合
せてフェースプレート−ファンネル・アッセンブリを形
成する。フリットは、第5図に参照番号200で示されて
おり、例えば、米国オハイオ州、トレドのオウェンス−
イリノイ社の製品、フリットNo.CV−130であってもよ
い。
Apply a paste-like frit that is transparent to the funnel 188
The face plate 108 is applied to a peripheral sealing surface 113, shown as a funnel sealing surface 113, for receiving the same. The faceplate 108 then combines with the funnel 188 to form a faceplate-funnel assembly. The frit is indicated in FIG. 5 by reference numeral 200, for example, Owens-Toledo, Ohio, USA.
It may be a product from Illinois, Frit No. CV-130.

フェースプレート−ファンネル・アッセンブリは、次
いでフリットを先透せしめ、アッセンブリーの冷却後に
ファンネルをフェースプレートに永久固定するために有
効な温度に加熱される。ファンネルをフェースプレート
に融着する工程は、一般にフリットサイクルとし引用さ
れる条件下に行なわれる。代表的なフリットサイクルで
は、テンション・ホイルマスクを接着するフェースプレ
ート及びファンネルは徐々に435℃に加熱され、次いで
室温まで冷却されるか、又はそれより若干高い温度に3
時間乃至3時間半保持される。ホイルは毎分約5℃未
満、好ましくは毎分約3℃未満の冷却速度で、また最も
好ましくは毎分約2℃と毎分約3℃との間の速度で、合
金が実質的に再結晶する温度まで冷却しなければならな
い。
The faceplate-funnel assembly is then heated to a temperature effective to allow the frit to penetrate and, after cooling of the assembly, to permanently secure the funnel to the faceplate. The step of fusing the funnel to the face plate is performed under conditions generally referred to as a frit cycle. In a typical frit cycle, the faceplate and funnel to which the tension foil mask is bonded is gradually heated to 435 ° C. and then cooled to room temperature, or to a temperature slightly above.
It is held for about 3 to 3 hours. The foil substantially recycles the alloy at a cooling rate of less than about 5 ° C per minute, preferably less than about 3 ° C per minute, and most preferably at a rate between about 2 ° C per minute and about 3 ° C per minute. It must be cooled to the temperature at which it crystallizes.

本発明に依る、またフリットサイクル中の、前記アッ
センブリとホイルの加熱並びにアッセンブリとホイルの
徐冷速度は、ホイルマスクを部分的に焼戻し、前出の所
望の機械的性質及び磁気的性質を生じるために有効であ
る。
In accordance with the present invention and during the frit cycle, the heating of the assembly and foil and the slow cooling rate of the assembly and foil partially temper the foil mask and produce the desired mechanical and magnetic properties described above. It is effective for

本発明に依る概念を支持する試験結果を下記の実施例
に依って要約する。
Test results supporting the concept according to the invention are summarized by the following examples.

実施例I 80Ni−4Mo−Fe冷間圧延したホイルの厚さは1milであ
る。受入れたままの状態では、ホイルの透磁率は3,00
0、保磁力2.2oersteds、また降伏強さは156ksiである。
このホイルを乾燥水素雰囲気中で500℃で60分間熱処理
し、次いで毎分3℃の冷却速度で200℃に冷却される。
熱処理に依って降伏強さ192ksi、透磁率60,000、保磁力
0.31oersteds、及び膨脹係数13×10-6in/in/℃のホイル
が得られる。
Example I The thickness of a cold rolled 80Ni-4Mo-Fe foil is 1 mil. In the as-received condition, the permeability of the foil is 3,00
0, coercivity 2.2oersteds, and yield strength is 156ksi.
The foil is heat treated at 500 ° C. for 60 minutes in a dry hydrogen atmosphere and then cooled to 200 ° C. at a cooling rate of 3 ° C. per minute.
Yield strength 192ksi, permeability 60,000, coercive force depending on heat treatment
A foil with 0.31 oersteds and an expansion coefficient of 13 × 10 −6 in / in / ° C. is obtained.

実施例II 42Ni−Fe冷間圧延した厚さ1milのホイルを使用しても
よい。受入れたままの状態では、ホイルの透磁率3,00
0、保磁力4.0oersteds、また降伏強さは110ksiである。
Example II 42 Ni-Fe cold rolled 1 mil thick foil may be used. In the as-received state, the foil permeability is 3,00
0, coercivity 4.0oersteds, and yield strength is 110ksi.

このホイルを、乾燥水素炉中で600℃で2時間熱処理
し、毎分2℃の冷却速度で200℃以下に冷却する。熱処
理に行ない徐冷したホイルの透磁率は9,000、保磁力は
1.1oersteds、また降伏強さは80ksiである。
The foil is heat treated in a dry hydrogen oven at 600 ° C. for 2 hours, and cooled to 200 ° C. or less at a cooling rate of 2 ° C. per minute. The magnetic permeability of the heat-treated and slowly cooled foil is 9,000 and the coercive force is
1.1oersteds, also the yield strength is 80ksi.

実施例III 49Ni−Feの厚さ1milのホイルは受入れたままの状態で
は、透磁率3,200、保磁力4.2oersteds、また降伏強さ11
5ksiである。実施例Iに従った熱処理及び徐冷後には、
ホイルの透磁率は10,000、保磁力0.4oersteds、また降
伏強さは85ksiである。
Example III 49 Ni-Fe 1 mil thick foil, as received, had a magnetic permeability of 3,200, a coercive force of 4.2 oersteds, and a yield strength of 11
5ksi. After heat treatment and slow cooling according to Example I,
The foil has a permeability of 10,000, a coercive force of 0.4 oersteds and a yield strength of 85 ksi.

実施例IV 49Ni−4Mo−Feの厚さ1milのホイルは、受入れたまま
の状態では実施例Iのホイルと同様の物理的性質及び磁
気的性質を持っている、実施例Iに従った熱処理と徐冷
後のホイルの透磁率は20,000、保磁力は0.3oersteds、
また降伏強さは160ksiである。
EXAMPLE IV A 1 mil thick foil of 49Ni-4Mo-Fe has similar physical and magnetic properties as received to the foil of Example I. The permeability of the foil after slow cooling is 20,000, the coercive force is 0.3 oersteds,
The yield strength is 160 ksi.

実施例V 79Ni−2Mo−1V−Feの厚さ1milのホイルは、受入れた
ままの状態では実施例Iのホイルと同様の物理的性質及
び磁気的性質を持つと予想される。熱処理と徐冷後のホ
イルの透磁率は30,000、保磁力は0.3oersteds、また降
伏強度は160ksiであると予想される。
Example V A 1 mil thick foil of 79Ni-2Mo-1V-Fe is expected to have similar physical and magnetic properties as received to the foil of Example I. After heat treatment and slow cooling, the foil is expected to have a permeability of 30,000, a coercive force of 0.3 oersteds and a yield strength of 160 ksi.

実施例VI 79Ni−2V−1Ti−Feの厚さ1milのホイルは、受入れた
ままの状態では、実施例Iのホイルと同様の物理的性質
及び磁気的性質を持つと予想される。実施例Iに従って
ホイルを熱処理し、徐冷してもよく、その後の透磁率は
30,000を超え、保磁力は0.3oersteds、また降伏率は170
ksiであると予想される。
Example VI A 1 mil thick foil of 79Ni-2V-1Ti-Fe is expected to have similar physical and magnetic properties as received to the foil of Example I. The foil may be heat treated and slowly cooled according to Example I, after which the permeability is
Over 30,000 with coercivity of 0.3 oersteds and yield of 170
Expected to be ksi.

実施例VII 79Ni−4Mo−Feの厚さ1milのホイルを、受入れたまま
の状態で、従来のフリットサイクルで熱処理と徐冷を行
なった後に、実施例Iのホイルと同様の物理的性質と磁
気的性質を持つものと予想される。フリットサイクル
は、ピーク温度435℃の平炉内にある時間である。試料
の炉入口から出口までの通過に要する全時間は約3時間
から3.5時間である。ホイルの透磁率は約60,000、保持
力は約0.4oersteds、また降伏強さは155ksiであると予
想される。
Example VII A 1 mil foil of 79Ni-4Mo-Fe was subjected to heat treatment and slow cooling by a conventional frit cycle in the as-received state, and then the same physical properties and magnetic properties as the foil of Example I were obtained. It is expected to have a characteristic. A frit cycle is a period of time in an open hearth with a peak temperature of 435 ° C. The total time required for the sample to pass from the furnace inlet to the outlet is about 3 to 3.5 hours. The foil is expected to have a permeability of about 60,000, a coercive force of about 0.4 oersteds and a yield strength of 155 ksi.

テンションホイル・カラーブラウン管、即ち斯かるブ
ラウン管用のフェースプレート・アッセンブリ中に使用
するための本発明に依るホイル・シャドーマスクは、好
ましくはニッケルを約30重量パーセントから約85重量パ
ーセント、モリブデンを約0から5重量パーセント、バ
ナジウム、チタン、ハフニウム及びニオビウムの1種以
上を0から2重量パーセントの間で含む合金から成る。
斯かる合金の降伏率は80ksiを超え、透磁率は約6,000を
超え、保磁力は約2.5oersteds未満、また熱膨脹係数は
フェースプレートとほぼ同等以上である。更に、このマ
スクは、ブラウン管が周囲温度にある時に、少なくとも
約25Newton/centimetersの張力を受けることが出来る。
本発明に依る合金は、降伏率が約150ksiを超え、透磁率
は約10,000を超え、また保磁力は約1.0未満であること
が出来る。更にマスクの合金の組成については、含有量
は、ニッケル約75重量パーセントから約85重量パーセン
ト、モリブデン約3重量パーセントから約5重量パーセ
ント、の間にあり、残りが鉄及び随伴不純物であり、好
ましくは、組成は、ニッケル約80重量パーセント、モリ
ブデン約4重量パーセントで、残りが鉄及び随伴不純物
である。
A foil shadow mask according to the present invention for use in a tension foil color cathode ray tube, i.e., a faceplate assembly for such a cathode ray tube, preferably comprises about 30 to about 85 weight percent nickel and about 0 to about 0 weight percent molybdenum. To 5% by weight of one or more of vanadium, titanium, hafnium and niobium between 0 and 2% by weight.
Such alloys have a yield greater than 80 ksi, a permeability greater than about 6,000, a coercive force less than about 2.5 oersteds, and a coefficient of thermal expansion that is about equal to or greater than that of the faceplate. Further, the mask is capable of receiving a tension of at least about 25 Newton / centimeters when the cathode ray tube is at ambient temperature.
Alloys according to the present invention can have a yield greater than about 150 ksi, a permeability greater than about 10,000, and a coercive force less than about 1.0. Further, for the composition of the mask alloy, the content is between about 75% to about 85% by weight of nickel, about 3% to about 5% by weight of molybdenum, with the balance being iron and associated impurities, preferably Has a composition of about 80 weight percent nickel, about 4 weight percent molybdenum, with the balance being iron and associated impurities.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−42546(JP,A) 特開 昭64−42547(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 29/00 - 29/16 H01J 9/00 - 9/18Continuation of front page (56) References JP-A-64-42546 (JP, A) JP-A-64-42547 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 29 / 00-29/16 H01J 9/00-9/18

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】テンションホイル・カラーブラウン管に使
用するためのホイルシャドーマスクであって、1個の平
面状のフェースプレートと、その上に張力を与えて被せ
たホイルマスクを含み、前記ホイルマスクが、ニッケル
含有量が約30から約85重量パーセントの間にあり、モリ
ブデン含有量が0から約5重量パーセントの間にあり、
バナジウム、チタン、ハフニウム、ニオビウム及びそれ
等の混合物の内から選択した合金化剤の含有量が0から
約2重量パーセントの間にあり、残部が鉄及び付随的な
不純物である合金により成り、前記合金の熱膨脹係数が
ブラウン管のフェースプレートの熱膨脹係数とほぼ同等
以上であり、前記合金のニッケル含有量が約75から約85
重量パーセントの間にあり、モリブデン含有量が約3か
ら約5重量パーセントの間にあり、前記合金の降伏強度
が約1,033N/mm2(150ksi)を超え、透磁率が約10,000を
超え、また保磁力が約80A/m(1.0エルステッド)未満で
ある、ことを特徴とするホイルシャドーマスク。
1. A foil shadow mask for use in a tension foil color cathode ray tube, comprising: a flat face plate; and a foil mask covered with a tension applied thereto. The nickel content is between about 30 and about 85 weight percent, the molybdenum content is between 0 and about 5 weight percent,
The alloying agent, selected from vanadium, titanium, hafnium, niobium and mixtures thereof, has a content of between 0 and about 2% by weight, with the balance being iron and alloys which are incidental impurities; The coefficient of thermal expansion of the alloy is substantially equal to or greater than the coefficient of thermal expansion of the face plate of the cathode ray tube, and the nickel content of the alloy is about 75 to about 85
Weight percent, the molybdenum content is between about 3 and about 5 weight percent, the yield strength of the alloy is greater than about 1,033 N / mm 2 (150 ksi), the magnetic permeability is greater than about 10,000, and A foil shadow mask having a coercive force of less than about 80 A / m (1.0 Oe).
【請求項2】請求項1に記載のシャドーマスクにおい
て、前記ブラウン管が周囲温度にある時に、前記シャド
ーマスクが少なくとも約25ニュートン/cmの張力下にあ
ることを特徴とするシャドーマスク。
2. The shadow mask of claim 1 wherein said shadow mask is under a tension of at least about 25 Newtons / cm when said cathode ray tube is at ambient temperature.
【請求項3】テンションマスク・カラーブラウン管であ
って、内面上に1個の蛍光体スクリーンを有するフェー
スプレートと、ここに隣接する張力を与えたホイルシャ
ドーマスクを支持する1個の支持構造体を含むテンショ
ンマスク・カラーブラウン管に使用するためのホイルシ
ャドーマスクの製造方法において、ニッケル含有量が約
75から約85重量パーセントの間にあり、さらに0から約
5重量パーセントのモリブデン、0から約2重量パーセ
ントのバナジウム、0から約2重量パーセントのチタ
ン、0から約2重量パーセントのハフニウム、0から約
2重量パーセントのニオビウムのうち少なくとも1種類
を含有し、残部が鉄及び随伴不純物である鉄−ニッケル
合金の硬化ホイルを得る工程と、前記硬化ホイルの熱処
理で、正常な作動によるマスク張力水準に十分耐えうる
硬化材料の硬度を保ちながら、好ましい磁気遮蔽性を獲
得させる熱処理で、前記ホイルマスクを400℃を超え合
金が固溶体を形成する温度未満の温度で少なくとも約30
分間熱処理し、前記ホイルが前記温度から前記合金が実
質的に再結晶する温度まで冷却するときの冷却速度を調
整し、冷却速度が毎分5℃未満であり、好ましくは毎分
3℃未満であり、ホイルの降伏強度が552N/mm2(80ks
i)を超え、透磁率が6,000を超え、また保磁力が199A/m
(2.5エルステッド)未満であるホイルを得る工程と、
前記ホイルに張力を加える工程と、前記ホイルを前記支
持構造体に張力を与えながら固定する工程と、を含むこ
とを特徴とする、ホイルシャドーマスクの製造方法。
3. A tension mask color cathode ray tube comprising: a face plate having a phosphor screen on an inner surface thereof; and a support structure for supporting a tensioned foil shadow mask adjacent thereto. In a method of manufacturing a foil shadow mask for use in a tension mask or a color cathode ray tube, the nickel content is about
0 to about 5 weight percent molybdenum, 0 to about 2 weight percent vanadium, 0 to about 2 weight percent titanium, 0 to about 2 weight percent hafnium, 0 to about 2 weight percent, Obtaining a hardened foil of an iron-nickel alloy containing at least one of about 2 weight percent niobium, the balance being iron and associated impurities, and heat treating the hardened foil to reduce the mask tension level by normal operation. A heat treatment to achieve the desired magnetic shielding properties while maintaining the hardness of the hardened material sufficiently tolerable, the foil mask may be heated to at least about 30 ° C. at a temperature above 400 ° C. and below the temperature at which the alloy forms a solid solution.
Heat treatment for a minute and adjust the cooling rate when said foil cools from said temperature to a temperature at which said alloy is substantially recrystallized, wherein the cooling rate is less than 5 ° C per minute, preferably less than 3 ° C per minute. Yes, the yield strength of the foil is 552N / mm 2 (80ks
exceeds i), permeability exceeds 6,000, and coercive force is 199A / m
Obtaining a foil that is less than (2.5 Oersted);
A method for manufacturing a foil shadow mask, comprising: a step of applying tension to the foil; and a step of fixing the foil while applying tension to the support structure.
【請求項4】請求項3に記載の製造方法において、前記
マスクは、ニッケル含有量が約75から85重量パーセント
の間にあり、好ましくは約80重量パーセントであって、
モリブデン含有量が約3から5重量パーセントの間にあ
り、好ましくは約4重量パーセントであって、残部が鉄
及び随伴不純物であることを特徴とする製造方法。
4. The method of claim 3, wherein the mask has a nickel content between about 75 and 85 weight percent, preferably about 80 weight percent,
A process according to claim 1, characterized in that the molybdenum content is between about 3 and 5% by weight, preferably about 4% by weight, with the balance being iron and associated impurities.
【請求項5】請求項3又は4に記載の製造方法におい
て、ホイルが少なくとも25ニュートン/cmの張力下にあ
ることを特徴とする製造方法。
5. The method according to claim 3, wherein the foil is under a tension of at least 25 Newton / cm.
【請求項6】請求項3又は4に記載の製造方法におい
て、フェースプレートがその内側表面に、ファンネルと
適合するように構成された周辺密封面により取り囲まれ
た沈着蛍光体スクリーン面を中央に有し、シャドーマス
クが前記周辺密封面と前記スクリーン面との間の前記フ
ェースプレートの内側表面上の枠状のシャドーマスク支
持構造体に張力を与えた状態で固定されており、前記製
造方法が、前記合金をホイルに成形する工程と、色選別
用の前記スクリーン面と寸法の一致するホイルマスクを
形成するために前記ホイルの中央面に穴を開ける工程
と、少なくとも約25ニュートン/cmの張力を前記ホイル
に与える工程と、前記張力枠を前記フェースプレートと
位置合せすることに依って前記ホイルを前記蛍光体スク
リーン面と繰り返し位置合せせしめることを含む、赤
色、緑色及び青色発光の蛍光体沈着物のパターンを逐次
フォトスクリーニングする工程と、前記ホイルマスクに
張力を与える工程と、前記の穴を蛍光体沈着物の前記パ
ターンと位置合せすることによって、前記ホイルマスク
を前記マスク支持構造体に固定する工程と、ファンネル
を受けるために前記周辺密封面にペースト状の失透可能
なフリットを塗布する工程と、前記フェースプレートを
前記ファンネルに適合せしめてフェースプレート・ファ
ンネル・アッセンブリを形成せしめる工程と、前記フリ
ットを失透せしめ、前記ファンネルを前記フェースプレ
ートに永久的に固定せしめるために有効な温度まで前記
アッセンブリを加熱する工程と、前記アッセンブリを毎
分約3から5℃未満の冷却速度で冷却する工程とより成
り、前記アッセンブリと前記ホイルの加熱と、前記アッ
センブリと前記ホイルの冷却速度が遅いレートであるこ
とが、前記ホイルマスクを部分的に焼鈍し、降伏強度が
552N/mm2(80ksi)を超え、透磁率が約6,000を超え、保
磁力が約199A/m(2.5ニュートン/cm)未満であり、また
熱膨脹係数が前記フェースプレートの熱膨脹係数とほぼ
同等以上となるために、有効であることを特徴とする製
造方法。
6. A method according to claim 3 or 4, wherein the faceplate has on its inner surface a centrally located deposited phosphor screen surface surrounded by a peripheral sealing surface adapted to fit the funnel. A shadow mask is fixed under tension to a frame-shaped shadow mask support structure on an inner surface of the face plate between the peripheral sealing surface and the screen surface, and the manufacturing method includes: Shaping the alloy into foil, perforating a central surface of the foil to form a foil mask that is sized to match the screen surface for color selection, and applying a tension of at least about 25 Newtons / cm. Applying the foil to the foil and aligning the tension frame with the face plate to position the foil repeatedly with the phosphor screen surface. Sequentially photo-screening the pattern of red, green and blue emitting phosphor deposits, applying tension to the foil mask, and positioning the holes with the pattern and position of the phosphor deposits. Fixing the foil mask to the mask support structure by mating; applying a paste-like devitrifying frit to the peripheral sealing surface to receive the funnel; and attaching the faceplate to the funnel. Forming a faceplate funnel assembly to heat the assembly to a temperature effective to devitrify the frit and permanently secure the funnel to the faceplate; Cooling the assembly at a cooling rate of less than about 3 to 5 ° C. per minute Heating the assembly and the foil, and that the cooling rate of the assembly and the foil is a low rate, partially annealing the foil mask, yield strength
Exceeds 552 N / mm 2 (80 ksi), magnetic permeability exceeds about 6,000, coercive force is less than about 199 A / m (2.5 Newton / cm), and the coefficient of thermal expansion is almost equal to or more than the coefficient of thermal expansion of the face plate. A manufacturing method characterized by being effective in becoming
【請求項7】請求項6に記載の製造方法において、前記
ホイルマスクを400℃を超え合金が固溶体を形成する温
度未満の温度で少なくとも約30分間加熱し、更にその後
に前記ホイルを毎分約3から5℃未満の冷却速度で周囲
温度まで冷却することによって前記ホイルマスクに張力
を与えることを特徴とする製造方法。
7. The method of claim 6, wherein the foil mask is heated at a temperature above 400 ° C. and less than the temperature at which the alloy forms a solid solution for at least about 30 minutes, and then the foil mask is heated at about 30 minutes per minute. A method of manufacturing, wherein the foil mask is tensioned by cooling to ambient temperature at a cooling rate of less than 3 to 5 ° C.
【請求項8】請求項6又は7記載の製造方法において、
前記ホイルマスクの降伏強度が約1,033N/mm2(150ksi)
を超え、透磁率が約10,000を超え、また保磁力が約80A/
m(1.0エルステッド)未満であることを特徴とする製造
方法。
8. The method according to claim 6, wherein
The yield strength of the foil mask is about 1,033 N / mm 2 (150 ksi)
, The permeability exceeds about 10,000, and the coercive force is about 80 A /
m (1.0 Oersted) or less.
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