JPH0251973B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） 本発明はアンバー系シヤドウマスク材のエツチ
ング性の改善により、特に高精細度シヤドウマス
クにおける透過ムラを改善し、そしてカラー受像
管用アンバー系シヤドウマスク材の新しい技術を
提供することを目的とする。 （発明の背景） カラーテレビジヨンブラウン管には色選別電極
としてシヤドウマスクが使用されている。 シヤドウマスク用の材料としては、低炭素Al
キルド鋼やリムド鋼が使用されてきたが、最近で
は低熱膨張特性を有するアンバー合金材（Fe−
36％Ni）が有用視されている。 シヤドウマスクの製造工程を低炭素Alキルド
鋼を例にとつて説明すると、鋼を転炉で溶製後、
インゴツトに鋳造し、鍛造後熱間圧延及び冷間圧
延しオープンコイル焼鈍により脱炭処理し、その
後所定の厚みまで最終冷間圧延が施される。 その後、スリツトして所定板幅としてシヤドウ
マスク素材を得る。アンバー材の場合は、同じく
溶製後鋳造しそして鍛造した後、熱間圧延を行
い、その後冷間圧延と焼鈍とを適時繰返し、最終
冷間圧延により所定板厚とし、同じくスリツトし
て所定板幅のシヤドウマスク素材を得る。このシ
ヤドウマスク素材は、脱脂後、フオトレジストを
両面に塗布しそしてパターンを焼付けて現像後、
塩化第２鉄を主とするエツチング液にてエツチン
グ穿孔加工され、個々に切断されてフラツトマス
クとなる。 フラツトマスクは、非酸化性雰囲気中で焼鈍さ
れてプレス成形性を付与される（プレアニール法
ではこの焼鈍がエツチング前に最終冷間圧延材に
行われる）レベラー加工を経た後、プレスにより
マスク形態に球面形成される。 そして最後に、球面成形されたマスクは脱脂
後、水蒸気又は燃焼ガス雰囲気中で黒化処理を施
されて表面に黒色酸化膜を形成する。こうしてシ
ヤドウマスクが作製される。 （従来技術とその問題点） 以上が一般的なシヤドウマスクの製造工程であ
るが、上記のようにカラーテレビ受像管用シヤド
ウマスク材としては、低炭素リムド冷延鋼板や低
炭素Alキルド冷延鋼板にかわつて、最近低熱膨
張特性を有しているFe−Ni系アンバー合金が提
案され、工業上の使用も試みられている。 それは次の理由によるものである。 すなわちカラー受像管を動作させた際、シヤド
ウマスクの開孔を通過する電子ビームは全体の1/
３以下であり、残りの電子ビームはシヤドウマス
クに射突してシヤドウマスクは時として80℃にも
達する程に加熱される。この際、シヤドウマスク
の熱膨張によつて色純度の低下が生じるわけであ
るが、Fe−Ni系アンバー合金の使用によりこの
熱膨張を軽減しようというものである。 しかし、このFe−Ni系アンバー合金は従来の
低炭素リムド冷延鋼板や低炭素Alキルド冷延鋼
板に比べエツチング穿孔性が劣るため実用化の大
きな障害になつている。そこで、アンバー合金の
エツチング穿孔性を改善するためにＣ，Ｓ，Ｃ，
Ｎを制限することがすでに提案されている（特開
昭61−113746）。 しかし、たしかに、この特開61−113746に示さ
れているようにＣ，Ｓ，Ｏ，Ｎを制限することに
よつてエツチング穿孔性は向上するが、最近需要
の増加している高精細度マスクの場合、また十分
ではなく、さらにエツチング穿孔性を向上させる
ことが望まれている。特に高精細度マスクの場合
問題となつているのは、微妙な孔径、孔面積のば
らつきによる透過ムラである。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らはかかる点に鑑み種々の研究を行つ
た結果、ＣとSiをさらに低く制限し、また、新た
にＰを制限することでエツチング穿孔性が向上
し、透過ムラの発生が抑えられることを見いだし
たものである。すなわち、重量％でC0.015％以
下、Si0.001〜0.1％、Mn0.1〜1.0％、P0.01％以
下、S0.005％以下、O0.005％以下、N0.005％以
下、Ni35〜37％、残部Fe及び不可避的不純物か
らなるエツチング穿孔性に優れたシヤドウマスク
材に関する。 そして、上記シヤドウマスク材においてさらに
高精細度のシヤドウマスクの製造に適用きるエツ
チング性を付与するためには、上記の成分のSi及
びＰをSi0.001〜0.2％、Ｐを0.003％以下にそれぞ
れ単独又は双方の条件を満すように成分含有量を
調節して、透過ムラを生ずるようなエツチング不
良の発生を極めて低減できるシヤドウマスク材を
提供するものである。 （発明の具体的説明） 次に本発明の成分限定理由を述べる。 Ni；Niが35％より少なく、あるいは37％より多
くなると熱膨張係数が高くなり色純度の低下に
つながる。よつてその成分範囲を35〜37％とす
る。 Ｃ；Ｃが0.015％を超えると鉄炭化物の生成が起
こり、これがエツチング穿孔性を阻害する。よ
つて上限を0.015％とするが、固溶Ｃもエツチ
ング穿孔性に悪影響を及ぼすためＣはできるだ
け少ないほうがよく、Ｃのさらに望ましい範囲
は0.010％以下である。 Si；Siは脱酸剤として添加する。 しかしSiはエツチング穿孔性に大きな影響を
及ぼす。すなわち、含有量が増加するとエツチ
ング穿孔性を悪化させ、透過ムラが生じ不良率
の発生が急激に高くなる。このため0.1％以下
とする必要がある。そしてより高精細度シヤド
ウマスクのためのエツチング性が必要とされる
場合には、0.02％以下とする必要がある。 しかし0.001％未満になると脱酸剤としての
添加効果がなくなるので、Siの成分範囲は
0.001〜0.1％好ましくは0.001〜0.02％とするこ
とが必要である。 Mn；Mnは脱酸及び熱間加工性を付与するため
添加するが、0.1％より少ないと脱酸効果が少
なく、また熱間加工性が劣る。1.0％を超える
と合金の硬さが増し加工性が悪くなり、また、
熱膨張係数も大きくなる。よつて、Mnの成分
範囲を0.1〜1.0％とする。 Ｐ；ＰもSiと同様に過剰に含有されると透過ムラ
が発生し、エツチングにより穿孔不良発生の原
因となる。このため含有量を0.01％以下とする
必要がある。そしてＰ含有量0.003％以下であ
ればさらに穿孔不良を低く押えることができる
ので、好ましくはＰ含有量0.003％以下とする。 Ｓ；Ｓは0.005％を超えると硫化物系介在物が多
くなり、エツチング穿孔時の穿孔欠陥の原因と
なるため上限を0.005％とする。 Ｏ；Ｏは0.005％を超えると酸化物系介在物が多
くなり、エツチング穿孔時の穿孔欠陥の原因と
なるため上限を0.005％とする。 Ｎ；Ｎは0.005％を超えるとエツチング穿孔性を
害するので上限を0.005％とする。 Siが0.1％、Ｐが0.01％を超えると透過ムラが
発生しやすくなる原因については必ずしも充分
にはわかつていないが、エツチングを阻害する
Si、Ｐのミクロ的な成分のばらつきが孔径、孔
面積のばらつきを引き起こすものと考えられ
る。 次に実施例により本発明を詳しく説明する。 （実施例） 供試材は真空溶解、鋳造後、熱間圧延、酸洗を
行い、その後冷間圧延と焼鈍を繰り返し板厚0.15
mmの冷延板としたものである。この供試材の成分
を第１表に示す。この冷延板に塩化第２鉄を主成
分とするエツチング液により多数の開孔を設け、
この際のエツチング穿孔性を調査した。 なお、マスクパターンはエツチングの難しい、
特に高精細（例マスクピツチ0.25mm）なものを用
いた。この調査結果をエツチング穿孔不良率（な
お、ここでエツチング穿孔不良率とは実際にシヤ
ドウマスクにエツチングした場合のエツチングし
た全枚数に対する透過ムラで不良と判定されたマ
スクの枚数の割合である。）として第１表に併記
した。 第１表から明らかなように、本発明例No.１〜４
はエツチング穿孔不良率が１％以下で優れたエツ
チング穿孔性を示している。 特にSi、Ｐを両方とも低減させたNo.１とNo.２は
不良率０％で非常に良好である。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量％でC0.015％以下、Si0.001〜0.1％、
   Mn0.1〜1.0％、P0.01％以下、S0.005％以下、
   O0.005％以下、N0.005％以下、Ni35〜37％、残
   部Fe及び不可避的不純物からなるエツチング穿
   孔性に優れたシヤドウマスク材。 ２ Siの含有量が重量％で0.001〜0.02％である特
   許請求の範囲第１項記載のシヤドウマスク材。 ３ Ｐの含有量が重量％で0.003％以下である特
   許請求の範囲第１項記載のシヤドウマスク材。 ４ Siの含有量が重量％で0.001〜0.02％かつＰの
   含有量が重量％で0.003％以下である特許請求の
   範囲第１項記載のシヤドウマスク材。