JPH05311358A - シャドウマスク材 - Google Patents

シャドウマスク材

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JPH05311358A
JPH05311358A JP35670091A JP35670091A JPH05311358A JP H05311358 A JPH05311358 A JP H05311358A JP 35670091 A JP35670091 A JP 35670091A JP 35670091 A JP35670091 A JP 35670091A JP H05311358 A JPH05311358 A JP H05311358A
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Norio Yuki
典夫 結城
Yasutaka Sugawara
保孝 菅原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来より均一なエッチング穿孔性を有するF
e−Ni系高精細度カラーテレビジョン用受像管用シャ
ドウスク材の開発。 【構成】 35〜37%重量%Niを含み、残部がFe
及び不可避的不純物からなり、そして圧延平行断面50
mm2 当たりの介在物圧延方向総長さが10mm以下、
好ましくは5mm以下であることを特徴とするエッチン
グ穿孔性に優れたシャドウマスク材。圧延平行断面当た
りの介在物圧延方向総長さを規制することにより微小介
在物を含めて介在物による深さ方向へのエッチングスピ
ードの低下を防止し、微細な孔を精度よくあけることが
できる。原料、溶解条件、鋳造条件等を調整する。超高
精細度カラーテレビジョン用受像管用シャドウマスクに
対応する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーテレビジョン用
受像管に用いられるシャドウマスク材に関するものであ
り、特には圧延平行断面における介在物総長さを規制し
た、エッチング穿孔性に優れたFe−Ni系高精細度、
更には超高精細度カラーテレビジョン用受像管用シャド
ウスク材に関するものである。
【0002】
【従来技術】カラーテレビジョン受像管には色選別用電
極としてシャドウマスクが使用されている。
【0003】シャドウマスク用の材料としては、低炭素
アルミキルド鋼がこれまで使用されてきたが、最近では
低熱膨張特性を有するアンバー合金材(Fe−36%N
i)が使用されることが多くなっている。
【0004】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、シャドウマスクに差
し向けられた電子ビームは、シャドウマスクの開孔を通
過するほか、シャドウマスクの非開孔部表面に直接射突
するために、シャ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、熱膨張が大きい材料である
と、シャドウマスクの熱膨張によって色純度の低下が生
じるわけであるが、熱膨張率の低いFe−Ni系アンバ
ーの使用によりこの熱膨張による色純度の低下を防止し
ようというものである。
【0005】こうしたシャドウマスクは、幾つかの製造
方式があるが、代表的には、Fe−Ni系アンバー材料
をインゴットから、鍛造を経て、圧延及び焼鈍を繰り返
し、最終冷間圧延により適当な厚さのシャドウマスク材
とした後、必要に応じ最終再結晶焼鈍を行ない、そこに
多数の穿孔を例えば塩化第2鉄を使用しての周知のエッ
チングにより形成することにより作製される。この後、
成形及び黒化処理等の周知の工程が実施されてシャドウ
マスクが製造される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このFe−N
i系アンバー合金は従来の低炭素アルミキルド鋼に比べ
てエッチング穿孔性が劣ることが問題となっている。
【0007】そこで、アンバー合金のエッチング穿孔性
を改善するために、不純物としてのC、Si、P、S、
O及びNを制限することが既に提案されている(特開昭
64−25944号)。ところが、確かに、この特開昭
64−25944号に示されているように、C、Si、
P、S、O及びNを制限することによってエッチング穿
孔性は向上するが、今後需要の増加が見込まれる超高精
細度マスクの場合、まだ十分ではなく、更にエッチング
穿孔性を向上させることが望まれている。
【0008】本発明の課題は、従来より均一なエッチン
グ穿孔性を有する、今後需要の見込まれるFe−Ni系
超高精細度カラーテレビジョン受像管に対応しうるシャ
ドウスク材を開発することである。
【0009】
【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なった結果、介在物の総量を適正
に定量的に制限することでエッチング穿孔性が向上する
ことを見出した。特に、圧延平行断面当たりの介在物圧
延方向総長さを規制することが重要であることを見出し
た。この知見に基づいて、本発明は、35〜37%重量
%Niを含み、残部がFe及び不可避的不純物からな
り、そして圧延平行断面50mm2 当たりの介在物圧延
方向総長さが10mm以下であることを特徴とするエッ
チング穿孔性に優れたシャドウマスク材を提供する。
【0010】ここで、「圧延平行断面」とは、圧延され
たシャドウマスク材の圧延方向に平行な垂直面における
厚さ方向の断面である。「介在物圧延方向総長さ」と
は、その断面において観察される複数の介在物のそれぞ
れの圧延方向の長さの総和を云う。介在物は圧延方向に
沿って細長く伸びており、エッチング性にはその総和が
大きく影響する。
【0011】そして、上記シャドウマスク材において更
に好ましい範囲は圧延平行断面50mm2 当たりの介在
物圧延方向総長さが5mm以下である。
【0012】
【作用】圧延平行断面当たりの介在物圧延方向総長さを
規制することにより微小介在物を含めて介在物による深
さ方向へのエッチングスピードの低下を防止し、微細な
孔を精度よくあけることができる。
【0013】
【実施例】本発明は、35〜37重量%Niを含有する
Fe−Ni系シャドウスク材を対象とする。介在物を低
減するために従来から提唱されているように、C、S
i、P、Mn、S、O及びN含有量を制限することが好
ましい。特に、これら不純物を次のように制限すること
が好ましい(重量%)。 C :0.015%以下(好ましくは0.005%以
下)、 Si:0.001〜0.15%(好ましくは0.001
〜0.05%) P :0.010%以下(好ましくは0.003%以
下)、 Mn:0.1〜1.0%、 S :0.005%以下、 O :0.0100%以下、 N :0.0050%以下、
【0014】Fe−Ni系シャドウマスク材は、例えば
真空溶解・鋳造により製造された適宜組成の溶製インゴ
ットから、鍛造後、圧延及び焼鈍を繰り返し、最終冷間
圧延により適当な厚さのシャドウマスク材とした後、必
要に応じて最終再結晶焼鈍或いは歪取焼鈍を行ない、そ
こに多数の穿孔をフォトレジストを塗布し、パターンを
焼き付けて現像した後、例えば塩化第2鉄のようなエッ
チング液でエッチング加工し、その後レジストを除去す
る周知のフォトエッチング技術により作製される。
【0015】従来より、シャドウマスク材において介在
物は少ないほうがよいことは定性的には知られていた。
それは、介在物が開孔部のふちに当たり孔形状を変形さ
せる不良もしくは長く連なった介在物がエッチング壁面
に露出することにより起こるスジ不良を起こし、シャド
ウマスクの品質を低下させるからであった。従って、そ
こで問題になる介在物は、大きさがせいぜい5μm以上
のものであり、5μm未満の微小介在物は問題がないも
のとみられ、従来考慮の対象とはなっていなかった。
【0016】ところが、シャドウマスクにおける介在物
量とエッチング性、具体的には深さ方向へのエッチング
スピードとの関係について研究した結果、従来問題にな
らないと考えられていた微小介在物がエッチング性に大
きな影響力を持っていることを見出すに至った。それ
は、従来問題にならないと考えられていた微小介在物を
含めて介在物量が多いと、シャドウマスクのエッチング
において深さ方向へのエッチングスピードが低下し、微
細な孔を精度よくあけることの障害になるというもので
ある。大きな介在物のみならず、微小介在物を含めてそ
の総量を規制することがエッチング性には重要なのであ
る。そのメカニズムについては直接的にはいまだ確認さ
れてはいないが、次のように考えられる。
【0017】介在物はエッチングの反応によって溶解し
ないため、エッチング中のシャドウマスクの孔の底に残
り、新しいエッチング液と材料の接触を妨害する。その
ために、深さ方向へのエッチングスピードが低下する。
【0018】この溶解しなかった介在物も従来の比較的
孔の大きいシャドウマスクでは、エッチング液のスプレ
ー圧により孔の外に運び出されやすかったため問題が顕
在化しなかったのであるが、今後需要の増加する超高精
細度のマスクを製造する場合には孔が小さいだけに、大
きな問題となるのである。
【0019】そこで、本発明者は、エッチングに及ぼす
微小介在物をも含めて介在物の影響を定量的に規定する
研究を重ねた結果、深さ方向へのエッチングスピードと
相関づけるには、圧延平行断面単位面積当たりの圧延方
向介在物総長さという指標が適切であるとの結論に達し
た。本発明では、SEMの反射電子組成像を画像解析装
置に取り込み、画像計測で測定するのに便宜なように圧
延平行断面50mm2当たりの圧延方向介在物総長さと
いう指標を用いた。これは、圧延方向に平行なシャドウ
マスク材垂直厚さ断面を検鏡し、存在する多数の介在物
の圧延方向の長さをそれぞれ計測し、その総和をとるも
のである。介在物は圧延方向に沿って細長く伸びてお
り、その圧延方向での総長さを規制することにより全体
量を定量的に規制するものである。ただし、この際、J
ISに定められているB系の介在物に関しては、これら
はわずかの間隔を置いて一繋りになって存在している
が、その一連の全体長さではなく、B系の介在物の一繋
りを構成している個々の介在物自体の長さのみを計測
し、その合計をとるものとする(隣り合う介在物間の間
隔は算入しない)。
【0020】この圧延平行断面50mm2 当たりの介在
物圧延方向総長さが10mmを超えると、深さ方向への
エッチングスピードが部分的に低下し、均一エッチング
性が低下し、超高精細度マスク用としては適さなくなる
ので上限を10mmとした。なお、更に好ましい範囲は
5mm以下である。
【0021】介在物の量は、原料、溶解条件、鋳造条件
等を管理することにより制御することができる。
【0022】エッチングに際しては、結晶組織もまた重
要である。これに関連して、本件出願人は、本願と同日
の特許願において、結晶粒度が粒度番号で9.0以上、
そして圧延面への{100}面の集合度が35%未満と
した、好ましくは15%未満としたシャドウマスク材を
提唱している。結晶粒が小さいほどエッチング後の孔形
状及びエッチング壁面が平滑になり、マスクの品質が向
上する。結晶粒度が粒度番号で9.0以上とすることに
より、平滑なエッチング後の孔形状及びエッチング壁面
が保証される。結晶方位として圧延面への{100}面
の集合度を35%未満とすることにより、結晶方位はラ
ンダムとなり、エッチング均一性を向上する。本発明に
おいても、この併用を妨げない。
【0023】(実施例及び比較例)供試材は基本的に真
空溶解で製造したが、その際、原料、溶解条件、鋳造条
件等を変化させ介在物の含有量を変化させた。これを、
鋳造、熱間圧延後、冷間圧延と焼鈍を繰り返し、板厚
0.15mmの冷延板とした。供試材の化学成分と圧延
平行断面50mm2 当たりの介在物総長さを表1に示
す。介在物総長さは、SEMの反射電子組成像を画像解
析装置に取り込み画像計測で測定した。その際の1画素
の大きさは1μmである。
【0024】次に、この供試材に対してエッチング試験
を行い深さ方向へのエッチングスピードを評価した。マ
スクパターンは開孔径の小さい超高精細度用のものを用
い、エッチング液は塩化第2鉄水溶液を用いた。エッチ
ングは70℃で行い、エッチングスピードは一定時間後
の開孔中央部の深さで評価した。エッチングスピードも
表1に併せて示す。
【0025】
【表1】
【0026】表1から明らかなように、本発明例は深さ
方向へのエッチングスピードが速く優れている。なかで
も、介在物総長さが5mm以下のものは特に優れている
ことがわかる。
【0027】
【発明の効果】従来より均一なエッチング穿孔性を有す
るFe−Ni系シャドウマスク材を開発することに成功
し、最近需要の増加している高精細度、更には超高精細
度カラーテレビジョン用受像管用シャドウマスクに対応
することが出来る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 35〜37%重量%Niを含み、残部が
    Fe及び不可避的不純物からなり、そして圧延平行断面
    50mm2 当たりの介在物圧延方向総長さが10mm以
    下であることを特徴とするエッチング穿孔性に優れたシ
    ャドウマスク材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100225448B1 (ko) * 1996-03-07 1999-10-15 사카모토 타카시 쇄도우 마스크(shadow mask)용 Fe-Ni계 합금판의 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100225448B1 (ko) * 1996-03-07 1999-10-15 사카모토 타카시 쇄도우 마스크(shadow mask)용 Fe-Ni계 합금판의 제조방법

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