JPH03193847A - シャドウマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラーテレビ用受像管に用いられるＦｅ−Ｎ
ｉ合金系シャドウマスク及びその素材に関し、特には、
積み重ねての焼鈍時の密着を防止しつる特定の凹凸模様
を具備するＦｅ−Ｎｉ合金系シャドウマスク素材及びそ
うした素材から作製されたシャドウマスクに関する。

従１１術 従来、カラーテレビ受像管用シャドウマスクとしては低
炭素リムド冷延鋼板や低炭素Ａ１キルド鋼が用いられて
きたが、これらの材料より低熱膨張特性を有しているＦ
ｅ−Ｎｉ系アンバー合金の使用が提案され、工業上の使
用も多く試みられている。

カラー受像管を動作させた際、シャドウマスクの開孔な
通過する電子ビームは全体の１７３以下であり、残りの
電子ビームはシャドウマスクに射突するため、シャドウ
マスクは時として８０℃にも達する程加熱される。この
際、熱膨張による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、この熱膨張が
軽減されるというものである。

が　゛しよ　と　る しかし、このＦｅ−Ｎｉ系アンバー合金のシャドウマス
クも、製造上まだ問題が残っている。

その１つがシャドウマスク素材を積み重ねての焼鈍の際
に隣合うもの同志の密着が起こることである。一般にシ
ャドウマスクの製造方法は、素材をエツチング穿孔後、
焼鈍、プレス成形という工程を経てブラウン管に組立て
られるのであるが、プレス成形性を付与する焼鈍におい
てＦｅ−Ｎｉ系アンバー合金はＡ１キルド鋼やリムド鋼
と焼鈍軟化挙動が異なるため、十分なプレス成形性を付
与するためにはシャドウマスク素材に１０００℃以上の
高温での焼鈍を施す必要がある。また、近年温間プレス
によりＦｅ−Ｎｉ系アンバー合金のプレス成形性の悪さ
を補おうとの動きもあるが、この場合でも８００℃以上
の高温での焼鈍がどうしても必要である。

そのため、Ｆｅ−Ｎｉ系アンバー合金のシャドウマスク
素材を焼鈍する際（通常数十枚程度重ねて焼鈍する）、
隣合うシャドウマスクの接触している部分が熱拡散によ
り密着してしまう問題が起こる。この密着が起こると剥
離するのに手間がかかり、また、剥離する際にシャドウ
マスク素材が変形して歩留りを低下させたり問題が大き
い。

このように、Ｆｅ−Ｎｉ系アンバー合金系シャドウマス
クは、熱膨張の軽減という点で優れていながらも、素材
の重ねての焼鈍時の密着問題が生じることが新たな課題
として認識されるようになった・ ′　るた　の 本発明者らは種々の研究を重ねた結果、シャドウマスク
の表面粗さを適切に制御することで、この焼鈍時の密着
を避けることができることを見出した。従来、ダルロー
ルを用いてのダル圧延によりシャドウマスク表面に凹凸
を付けることは行なわれてはいたが、主としてレジスト
密着性を向上させることを目的としたものであり、焼鈍
時の密着を回避するためにシャドウマスクの表面粗さを
適切に制御することが考慮されたことは実質上なかった
。

本発明に従えば、表面粗さにおいてＲＳＫが正の値を持
つことが焼鈍時の密着性を有効に防止することが判明し
た。

この知見に基づいて、本発明は、 １）表面粗さにおいてＲ１１１が正の値を持つことを特
徴とする、焼鈍時の密着を防止しうるＦｅ−Ｎｉ合金系
シャドウマスク素材、及び ２）表面粗さにおいてＲＳＫが正の値を持つことを特徴
とする、焼鈍時の密着を防止したＦｅ−Ｎｉ合金系シャ
ドウマスク を提供するものである。

肚■立工１ ここでｒ　ＲＳＫＪとは（１１式で表わされるものであ
り、粗さの凸部と凹部の非対称さを表わすものである。

ｙｌは測定長さの中でのｉ番目の山の高さあるいは谷の
深さである。（第１図） また上記のｒＲＭｓＪ　　（自乗平均平方根粗さ）は、
中心線から粗さ曲線ｙ＝ｆ　（ｘ）までの偏差の２乗を
測定長さβの区間で積分し、その区間で平均した値の平
方根であって、次の（２）式で表わされる。

「シャドウマスク素材」とは、プレス成形性を付与する
ための積み重ねて焼鈍を施される材料を総称する。

及五五立１１ 本発明において、ｒＦｅ−Ｎｉ合金」とは、ニッケルを
３０〜４５重量％含有する鉄及びニッケルを基本成分と
する合金であり、ここに適宜、Ｃｒ、Ｍｎ％　Ｃｏ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ。

Ｍｏ、Ａｊ２、Ｗ等の副成分や添加材を５重量％まで添
加したものを包括する。

シャドウマスクの一般的製造工程は次の通りである： 所定の合金原料の溶解及び鋳造後、得られたインゴット
を鍛造、圧延等の適宜の加工工程を経由しそして最終冷
間加工にて所定の厚さを有するシートとすることにより
シャドウマスク素材が製造される。シャドウマスク素材
はエツチング穿孔加エされてフラットマスクとなる。フ
ラットマスクは焼鈍されてプレス成形性を付与されその
後プレスにより球面成形される。球面成形されたマスク
は黒化処理を施されてシャドウマスクとなる。この他、
プレス成形性を付与する焼鈍を最終圧延直後に実施する
方式もあり、これはプレアニール法と呼ばれている。

もう少し詳しく説明すると、先ずシャドウマスク素材の
製造方法として、Ｆｅ−Ｎｉ合金を例えばＶＯＤ炉で溶
製後、インゴットに鋳造し、鍛造後熱間圧延及び冷間圧
延し、その後焼鈍と冷間圧延を繰り返し、所定のシート
厚みまで最終冷間圧延が施される。その後、スリットし
て所定板幅としてシャドウマスク素材を得る。シャドウ
マスク素材は、脱脂後、フォ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、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ットマス
クとなる。

フラットマスクは、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成形され
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。こうしてシャドウマスクが作製さ
れる。

本発明においては、従来からのシャドウマスク素材及び
フラットマスクを含めてプレス成形性を付与するための
焼鈍を施される材料を総称してシャドウマスク素材と云
うことにする。

焼鈍は通常多数枚のシャドウマスク素材を焼鈍炉内に数
十枚程度積み重ねて実施される。この際に、Ｆｅ−Ｎｉ
合金系シャドウマスクでは、高温での焼鈍がどうしても
必要であり、シャドウマスクの接触している部分におい
て熱拡散により密着が起こり易い。

そこで、本発明は、シャドウマスク表面の表面粗さを厳
密にコントロールすることによりこの密着を排除する。

本発明に従えば、表面粗さにおいてＲ８＋ｔが正の値を
持つことが必要である。

次に本発明の限定理由を述べる。

シャドウマスク素材の表面の粗さ曲線を模式的に第１図
に示す。ここに、（ａ）はＲＳＫが正の例そして（ｂ）
はＲＩＫが負の例である。この図かられかるように、Ｒ
ＩＩＫが正になると凸部が鋭くとがった形状になり、Ｒ
ｉｇが負になると凹部が鋭くなり、凸部はなだらかにな
る。焼鈍時の密着を防ぐには重ねたときできるだけ接触
面積が小さいことが重要であり、そのためには表面の凸
部が鋭くとがっている必要がある。したがって、Ｒ１，
Ｌを正に限定した。なお、さらに好ましい範囲はプラス
０．４以上である。

こうした表面粗さは、シャドウマスク素材を最終寸法に
冷間圧延する際のダルロールを用いてのダル圧延により
容易に実現され得る。ダルロールは所定の凹凸模様を表
面に有するロールであり、これを用いてシャドウマスク
素材を圧延することによりその反転模様を素材表面に圧
印するものである。従来、ダル圧延によりシャドウマス
ク表面に凹凸を付けることは行なわれてはいたが、主と
してレジスト密着性を向上させることを目的としたもの
であり、焼鈍時の密着を回避するためにシャドウマスク
の表面粗さ模様を適切に制御することは実質上なかった
。

ダル圧延方法以外にも、型押し、レーザ加工等の方法が
使用しうることは云うまでもない。

次に実施例を示す。

〈実施例〉 Ｆｅ−Ｎｉ合金としてはＦｅ−３６％Ｎｉ合金を用いた
。最終的にダル圧延によりＲ１１１１が様々な値を持つ
板厚０．２５ｍｍの薄板にした。

これを、エツチングによりフラットマスクにした後、マ
スクを３０枚重ねて８％Ｈ２−残Ｎ２雰囲気中で１００
０℃×３０分焼鈍した。そのときのＲＩＫと密着の有無
を第１表に示す。

第１表 の断面曲線を模式的に示すものであり、ここで（ａ）は
ＲｍＫが正の例そして（ｂ）はＲｓＫが負の例である。

第１表かられかるように、本発明例では焼鈍時の密着は
起きない。

及豆立匁１ 以上のように、本発明によればＦｅ−Ｎｉ合金系シャド
ウマスクの焼鈍時の密着を防止できるため、生産性及び
歩留りが向上し、工業上非常に有益である。

４、　　　の　　な６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）表面粗さにおいてＲ＿Ｓ＿Ｋが正の値を持つことを
   特徴とする、焼鈍時の密着を防止しうるＦｅ−Ｎｉ合金
   系シャドウマスク素材。 ２）表面粗さにおいてＲ＿Ｓ＿Ｋが正の値を持つことを
   特徴とする、焼鈍時の密着を防止したＦｅ−Ｎｉ合金系
   シャドウマスク。