JPH09316604A - スジムラの発生を抑制したＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク素材 - Google Patents
スジムラの発生を抑制したＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク素材Info
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- JPH09316604A JPH09316604A JP15632796A JP15632796A JPH09316604A JP H09316604 A JPH09316604 A JP H09316604A JP 15632796 A JP15632796 A JP 15632796A JP 15632796 A JP15632796 A JP 15632796A JP H09316604 A JPH09316604 A JP H09316604A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成分偏析の減少によらずに、シャドウマスク
の製造工程における電子線の透過孔のエッチング穿孔時
に生じるスジムラを抑制し得るシャドウマスク素材の提
供。 【解決手段】 Ｎｉを３０〜４５ｗｔ％含有し、残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−但し、Ｃ：
０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、
Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下
−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成り、エッチング穿孔
のための圧延面への｛１００｝の集積度を５０〜８０％
としたことを特徴とする。
の製造工程における電子線の透過孔のエッチング穿孔時
に生じるスジムラを抑制し得るシャドウマスク素材の提
供。 【解決手段】 Ｎｉを３０〜４５ｗｔ％含有し、残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−但し、Ｃ：
０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、
Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下
−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成り、エッチング穿孔
のための圧延面への｛１００｝の集積度を５０〜８０％
としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細エッチングに
より加工されるシャドウマスクに用いられるＦｅ−Ｎｉ
系合金シャドウマスク素材、特にシャドウマスク素材の
エッチング加工により形成する電子線透過孔を穿孔した
後に透過孔と関連して生じるスジムラの発生を抑制しう
るＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク素材に関するもので
ある。本発明はまた、そうしたスジムラの発生のない電
子線透過孔を穿孔したＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク
素材にも関する。本発明は更に、シャドウマスク素材に
形成された電子線透過孔におけるスジムラの発生を防止
する方法にも関係する。
より加工されるシャドウマスクに用いられるＦｅ−Ｎｉ
系合金シャドウマスク素材、特にシャドウマスク素材の
エッチング加工により形成する電子線透過孔を穿孔した
後に透過孔と関連して生じるスジムラの発生を抑制しう
るＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク素材に関するもので
ある。本発明はまた、そうしたスジムラの発生のない電
子線透過孔を穿孔したＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク
素材にも関する。本発明は更に、シャドウマスク素材に
形成された電子線透過孔におけるスジムラの発生を防止
する方法にも関係する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラーブラウン管用シャドウマス
クには一般に軟鋼が使用されていた。しかし、ブラウン
管を連続使用すると、シャドウマスクは電子線の照射に
よって温度が上昇し、熱膨張によって蛍光体と電子線の
照射位置が一致しなくなり色ズレを生じる。そこで、近
年、カラーブラウン管用のシャドウマスクの分野でも、
色ズレの観点から低熱膨張係数の「３６合金」と呼ばれ
るＦｅ−Ｎｉ系合金が使用されつつある。
クには一般に軟鋼が使用されていた。しかし、ブラウン
管を連続使用すると、シャドウマスクは電子線の照射に
よって温度が上昇し、熱膨張によって蛍光体と電子線の
照射位置が一致しなくなり色ズレを生じる。そこで、近
年、カラーブラウン管用のシャドウマスクの分野でも、
色ズレの観点から低熱膨張係数の「３６合金」と呼ばれ
るＦｅ−Ｎｉ系合金が使用されつつある。
【０００３】しかしながら、シャドウマスクの製造工程
でこのＦｅ−Ｎｉ系合金板に電子線の透過孔をエッチン
グ穿孔し、シャドウマスクの裏側に光源をおいて表から
マスクを見ると圧延方向に沿ったスジ状の模様（縞模
様）で、一般に「スジムラ」と呼ばれる不良を生じるこ
とがある。「スジムラ」について説明を加えると、シャ
ドウマスクの直径の小さな孔側を表にして裏側から斜め
に光を通し、各孔の特定位置からの反射光を全体的に観
察すると圧延方向に沿って反射光の明暗の差によるスジ
状の模様（縞模様）が見える場合がある。スジムラが圧
延方向に沿った縞模様に見えるのは、孔の壁面で光が反
射する位置の性状が圧延方向に沿った孔列では一様であ
るが、幅方向で見ると一様でないからである。結局、
「スジムラ」は、透過孔の裏側からの光照射試験におい
て表側から出射する光の強弱によるスジ模様（縞模様）
として認識することのできる、透過孔の孔列の幅方向で
見た一様性の欠如であるということができる。ここでい
う孔列とは、一列の場合のみならず、２列以上の複数の
場合もある。
でこのＦｅ−Ｎｉ系合金板に電子線の透過孔をエッチン
グ穿孔し、シャドウマスクの裏側に光源をおいて表から
マスクを見ると圧延方向に沿ったスジ状の模様（縞模
様）で、一般に「スジムラ」と呼ばれる不良を生じるこ
とがある。「スジムラ」について説明を加えると、シャ
ドウマスクの直径の小さな孔側を表にして裏側から斜め
に光を通し、各孔の特定位置からの反射光を全体的に観
察すると圧延方向に沿って反射光の明暗の差によるスジ
状の模様（縞模様）が見える場合がある。スジムラが圧
延方向に沿った縞模様に見えるのは、孔の壁面で光が反
射する位置の性状が圧延方向に沿った孔列では一様であ
るが、幅方向で見ると一様でないからである。結局、
「スジムラ」は、透過孔の裏側からの光照射試験におい
て表側から出射する光の強弱によるスジ模様（縞模様）
として認識することのできる、透過孔の孔列の幅方向で
見た一様性の欠如であるということができる。ここでい
う孔列とは、一列の場合のみならず、２列以上の複数の
場合もある。
【０００４】軟鋼の場合にも、スジ状の不良を生じるこ
とがあり、これについては非金属介在物や炭化物が主原
因であることが知られている。しかし、Ｆｅ−Ｎｉ系合
金では、非金属介在物等を減少させてもスジムラは消失
せず、これは二元系合金固有の成分偏析、すなわちＮｉ
偏析が主原因といわれている。
とがあり、これについては非金属介在物や炭化物が主原
因であることが知られている。しかし、Ｆｅ−Ｎｉ系合
金では、非金属介在物等を減少させてもスジムラは消失
せず、これは二元系合金固有の成分偏析、すなわちＮｉ
偏析が主原因といわれている。
【０００５】Ｆｅ−Ｎｉ系合金の成分偏析の低減方法と
して、（１）鋳造インゴットを鍛造前に８５０℃以上融
点以下に加熱する方法（特開昭６０−１２８２５３）、
（２）連続鋳造スラブを１２００〜１３５０℃で１時間
以上のソーキングを行った後に酸素濃度が０．１ｖｏｌ
％以下の雰囲気で１１００〜１２００℃に加熱して熱間
圧延を行う方法（特開平２−１７０９２２）などが提案
されている。また、成分偏析を規定したものとして、
（３）成分偏析率として偏析部の濃度と平均濃度との差
を平均濃度で割った値を１０％以下としたシャドウマス
ク用素材（特開昭６０−５６０５３）が提案されてい
る。
して、（１）鋳造インゴットを鍛造前に８５０℃以上融
点以下に加熱する方法（特開昭６０−１２８２５３）、
（２）連続鋳造スラブを１２００〜１３５０℃で１時間
以上のソーキングを行った後に酸素濃度が０．１ｖｏｌ
％以下の雰囲気で１１００〜１２００℃に加熱して熱間
圧延を行う方法（特開平２−１７０９２２）などが提案
されている。また、成分偏析を規定したものとして、
（３）成分偏析率として偏析部の濃度と平均濃度との差
を平均濃度で割った値を１０％以下としたシャドウマス
ク用素材（特開昭６０−５６０５３）が提案されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温で
長時間の熱処理によって成分偏析を減少させる方法で
は、熱処理後の酸化スケールおよび粒界酸化を完全に除
去するために表面研削量が大きくなり、歩留まりが低下
し、熱処理のエネルギーコストも増大し、全体としてコ
スト高になる。また、３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金を例に挙げ
ると、先行技術（３）で規定される偏析部のＮｉ濃度差
の上限は、３．６％となる。しかしながら、最近の高精
細のマスクのように透過孔のピッチが微細になると、Ｎ
ｉ濃度差を従来の規定の半分以下にしても、従来になか
った細いスジムラがマスク全体に生じ、これに対しては
先行技術での改善効果は満足できるものではなく、さら
なる改善が望まれていた。
長時間の熱処理によって成分偏析を減少させる方法で
は、熱処理後の酸化スケールおよび粒界酸化を完全に除
去するために表面研削量が大きくなり、歩留まりが低下
し、熱処理のエネルギーコストも増大し、全体としてコ
スト高になる。また、３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金を例に挙げ
ると、先行技術（３）で規定される偏析部のＮｉ濃度差
の上限は、３．６％となる。しかしながら、最近の高精
細のマスクのように透過孔のピッチが微細になると、Ｎ
ｉ濃度差を従来の規定の半分以下にしても、従来になか
った細いスジムラがマスク全体に生じ、これに対しては
先行技術での改善効果は満足できるものではなく、さら
なる改善が望まれていた。
【０００７】このようなことから、本発明が課題とした
のは、コスト高につながる成分偏析の減少によらずに、
シャドウマスクの製造工程における電子線の透過孔のエ
ッチング穿孔時に生じるスジムラを抑制し得るシャドウ
マスク素材を提供することである。
のは、コスト高につながる成分偏析の減少によらずに、
シャドウマスクの製造工程における電子線の透過孔のエ
ッチング穿孔時に生じるスジムラを抑制し得るシャドウ
マスク素材を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を達成すべく、材料因子とスジムラの発生状況の関係を
詳細に調査した結果、エッチング穿孔前の圧延面の結晶
方位とスジムラの発生に相関があることがわかった。
を達成すべく、材料因子とスジムラの発生状況の関係を
詳細に調査した結果、エッチング穿孔前の圧延面の結晶
方位とスジムラの発生に相関があることがわかった。
【０００９】具体的には、圧延面の結晶方位の｛１０
０｝集積度を８０％を超えて大きくするとスジムラが発
生しやすくなるのに対して、｛１００｝集積度を小さく
すると反射光の縞模様は薄くなり、スジムラと認識でき
ないレベルとなる。つまり、成分偏析部のＮｉ濃度差が
同じ場合を比較すると、｛１００｝集積度が小さくなる
程スジムラが発生しなくなる。ただし、｛１００｝集積
度が５０％未満の場合には、エッチング穿孔後の孔形状
の異常が多くなるという別の問題を生じるために、シャ
ドウマスクとして不適当となる。｛１００｝集積度でス
ジムラの発生が異なる理由は、エッチングされたときの
結晶粒内の凹凸が｛１００｝集積度で異なり、従来から
のスジムラの原因といわれているＮｉ濃度差によるエッ
チング速度の差で生じた壁面のＮｉ偏析部に相当する凹
凸が目立つか目立たないかによるものと考えられる。
０｝集積度を８０％を超えて大きくするとスジムラが発
生しやすくなるのに対して、｛１００｝集積度を小さく
すると反射光の縞模様は薄くなり、スジムラと認識でき
ないレベルとなる。つまり、成分偏析部のＮｉ濃度差が
同じ場合を比較すると、｛１００｝集積度が小さくなる
程スジムラが発生しなくなる。ただし、｛１００｝集積
度が５０％未満の場合には、エッチング穿孔後の孔形状
の異常が多くなるという別の問題を生じるために、シャ
ドウマスクとして不適当となる。｛１００｝集積度でス
ジムラの発生が異なる理由は、エッチングされたときの
結晶粒内の凹凸が｛１００｝集積度で異なり、従来から
のスジムラの原因といわれているＮｉ濃度差によるエッ
チング速度の差で生じた壁面のＮｉ偏析部に相当する凹
凸が目立つか目立たないかによるものと考えられる。
【００１０】本発明は、不可避的不純物もしくは随伴元
素の含有量をも考慮して、上記知見事項に基づいてなさ
れたものであり、Ｎｉを３０〜４５ｗｔ％含有し、残部
Ｆｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−但し、Ｃ：
０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、
Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下
−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成り、エッチング穿孔
のための圧延面への｛１００｝の集積度を５０〜８０％
とし、エッチング穿孔時の透過孔のスジムラの発生を抑
制しうることを特徴とするシャドウマスク素材を提供す
る。
素の含有量をも考慮して、上記知見事項に基づいてなさ
れたものであり、Ｎｉを３０〜４５ｗｔ％含有し、残部
Ｆｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−但し、Ｃ：
０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、
Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下
−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成り、エッチング穿孔
のための圧延面への｛１００｝の集積度を５０〜８０％
とし、エッチング穿孔時の透過孔のスジムラの発生を抑
制しうることを特徴とするシャドウマスク素材を提供す
る。
【００１１】この結果として、本発明はまた、Ｎｉを３
０〜４５ｗｔ％含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物も
しくは随伴元素−但し、Ｃ：０．１０ｗｔ％以下、Ｓ
ｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａｌ：０．１０ｗｔ％以下、
Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、
Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金
から成り、圧延面への｛１００｝の集積度が５０〜８０
％の状態でエッチング穿孔された、スジムラの発生の実
質上ない電子線透過孔を有することを特徴とするシャド
ウマスク素材を提供する。
０〜４５ｗｔ％含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物も
しくは随伴元素−但し、Ｃ：０．１０ｗｔ％以下、Ｓ
ｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａｌ：０．１０ｗｔ％以下、
Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、
Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金
から成り、圧延面への｛１００｝の集積度が５０〜８０
％の状態でエッチング穿孔された、スジムラの発生の実
質上ない電子線透過孔を有することを特徴とするシャド
ウマスク素材を提供する。
【００１２】本発明は更に、Ｎｉを３０〜４５ｗｔ％含
有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−
但し、Ｃ：０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％
以下、Ａｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％
以下、Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ
％以下−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成るスラブを調
製し、熱間圧延後に、冷間圧延と焼鈍を繰り返して所定
に厚さのシャドウマスク素材に仕上げ、続いてエッチン
グにより電子線透過孔を形成するに際して、最終焼鈍前
の冷間圧延の加工度を５０〜８０％の範囲で調整して最
終冷間圧延後の圧延面への｛１００｝集積度を５０〜８
０％に制御した後エッチングを行って、電子線透過孔を
形成することを特徴とするシャドウマスク素材に形成さ
れた電子線透過孔におけるスジムラの発生を防止する方
法をも提供する。
有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−
但し、Ｃ：０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％
以下、Ａｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％
以下、Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ
％以下−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成るスラブを調
製し、熱間圧延後に、冷間圧延と焼鈍を繰り返して所定
に厚さのシャドウマスク素材に仕上げ、続いてエッチン
グにより電子線透過孔を形成するに際して、最終焼鈍前
の冷間圧延の加工度を５０〜８０％の範囲で調整して最
終冷間圧延後の圧延面への｛１００｝集積度を５０〜８
０％に制御した後エッチングを行って、電子線透過孔を
形成することを特徴とするシャドウマスク素材に形成さ
れた電子線透過孔におけるスジムラの発生を防止する方
法をも提供する。
【００１３】特公平２−９６５５号は、インバ型合金か
ら成る薄板表面に｛１００｝結晶面が３５％以上集合し
たエッチング性に優れた低熱膨張合金薄板並びにインバ
型合金を鍛造後、熱間圧延を施し圧延面に｛１００｝結
晶面が３５％以上集合させる工程と、圧延率が５０％／
１回を超えない冷間圧延及び歪取り熱処理を施すことを
特徴とするエッチング性に優れた低熱膨張合金薄板の製
造方法を記載する。しかしながら、エッチング性を問題
とするものの、スジムラまでも問題とするものではな
く、合金組成における不可避的不純物もしくは随伴元素
にまったく言及しておらず、また実施例では、｛１０
０｝結晶面の集合度は２８％、４２％及び４３％であ
り、本発明範囲からはずれている。
ら成る薄板表面に｛１００｝結晶面が３５％以上集合し
たエッチング性に優れた低熱膨張合金薄板並びにインバ
型合金を鍛造後、熱間圧延を施し圧延面に｛１００｝結
晶面が３５％以上集合させる工程と、圧延率が５０％／
１回を超えない冷間圧延及び歪取り熱処理を施すことを
特徴とするエッチング性に優れた低熱膨張合金薄板の製
造方法を記載する。しかしながら、エッチング性を問題
とするものの、スジムラまでも問題とするものではな
く、合金組成における不可避的不純物もしくは随伴元素
にまったく言及しておらず、また実施例では、｛１０
０｝結晶面の集合度は２８％、４２％及び４３％であ
り、本発明範囲からはずれている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明におけるＦｅ−Ｎｉ系合金
素材のＮｉ含有量は３０ｗｔ％未満、または４５ｗｔ％
を超えると熱膨張係数が大きくシャドウマスク用として
不適当であるために、３０〜４５ｗｔ％の範囲に限定し
ている。さらに、該合金素材の不純物及び随伴元素の量
は、以下説明する理由により上限を限定している。
素材のＮｉ含有量は３０ｗｔ％未満、または４５ｗｔ％
を超えると熱膨張係数が大きくシャドウマスク用として
不適当であるために、３０〜４５ｗｔ％の範囲に限定し
ている。さらに、該合金素材の不純物及び随伴元素の量
は、以下説明する理由により上限を限定している。
【００１５】ａ）Ｃ含有量 Ｃが０．１０ｗｔ％を超えると炭化物の生成によってエ
ッチング穿孔性が阻害されシャドウマスク用素材として
適さない。従って、Ｃ含有量の上限を０．１０ｗｔ％と
定めた。
ッチング穿孔性が阻害されシャドウマスク用素材として
適さない。従って、Ｃ含有量の上限を０．１０ｗｔ％と
定めた。
【００１６】ｂ）Ｓｉ含有量 Ｓｉが０．１０ｗｔ％を超えるとエッチング穿孔性が阻
害されシャドウマスク用素材として適さない。従って、
Ｓｉ含有量の上限を０．１０ｗｔ％と定めた。
害されシャドウマスク用素材として適さない。従って、
Ｓｉ含有量の上限を０．１０ｗｔ％と定めた。
【００１７】ｃ）Ａｌ含有量 Ａｌが０．１０ｗｔ％を超えるとアルミナ系の介在物の
形成が著しくエッチング穿孔性を阻害する。従って、Ａ
ｌ含有量の上限を０．１０ｗｔ％と定めた。
形成が著しくエッチング穿孔性を阻害する。従って、Ａ
ｌ含有量の上限を０．１０ｗｔ％と定めた。
【００１８】ｄ）Ｍｎ含有量 Ｍｎは、熱間加工性を阻害するＳを無害化するために鉄
系合金に随伴されている。その含有量が少ないと十分な
効果は得られない。しかしながら、０．５ｗｔ％を超え
ると硬くなり素材の加工性が劣ることになる。従って、
Ｍｎ含有量の上限を０．５ｗｔ％と定めた。但し、その
含有量が少なければ少ない程図１で定義されるエッチン
グファクター（ｄ：エッチング深さ、ＳＥ：エッチング
に際してレジストの下側側方にまで回り込んでエッチン
グされたサイドエッチ量とするとき、エッチングファク
ターＥＦはｄ／ＳＥとして表される。）が著しく向上す
るので、Ｓ量を下記の含有量以下としてＳ固定に必要な
Ｍｎ量を少なくすることを前提として、０．１ｗｔ％以
下が好ましい。
系合金に随伴されている。その含有量が少ないと十分な
効果は得られない。しかしながら、０．５ｗｔ％を超え
ると硬くなり素材の加工性が劣ることになる。従って、
Ｍｎ含有量の上限を０．５ｗｔ％と定めた。但し、その
含有量が少なければ少ない程図１で定義されるエッチン
グファクター（ｄ：エッチング深さ、ＳＥ：エッチング
に際してレジストの下側側方にまで回り込んでエッチン
グされたサイドエッチ量とするとき、エッチングファク
ターＥＦはｄ／ＳＥとして表される。）が著しく向上す
るので、Ｓ量を下記の含有量以下としてＳ固定に必要な
Ｍｎ量を少なくすることを前提として、０．１ｗｔ％以
下が好ましい。
【００１９】ｅ）Ｓ含有量 Ｓは、０．００５ｗｔ％を超えると素材の熱間加工性を
著しく阻害する。従って、Ｓ含有量の上限を０．００５
ｗｔ％と定めた。
著しく阻害する。従って、Ｓ含有量の上限を０．００５
ｗｔ％と定めた。
【００２０】ｆ）Ｐ含有量 Ｐは、０．０１０ｗｔ％を超えると素材のエッチング穿
孔性が阻害されシャドウマスク用素材として適さない。
従って、Ｐ含有量の上限を０．０１０ｗｔ％と定めた。
孔性が阻害されシャドウマスク用素材として適さない。
従って、Ｐ含有量の上限を０．０１０ｗｔ％と定めた。
【００２１】次に、圧延面への｛１００｝集積度の規定
理由を説明する。既に説明したように、「スジムラ」
は、透過孔の裏側からの光照射試験において表側から出
射する反射光の圧延方向のスジ模様（縞模様）として認
識することのできる、透過孔の圧延方向の孔列間の、つ
まり透過孔の孔列の幅方向で見た一様性の欠如である。
結晶粒内の凹凸がランダムな場合には、Ｎｉ偏析部のエ
ッチング速度の差が目立たないために、また粒界の段差
が明瞭であるために、反射光模様はランダムとなってス
ジ状の模様は見えないが、結晶粒内の凹凸が一方向に揃
ってＮｉ偏析部のエッチング速度の差が目立ち、また粒
界の段差が不明瞭であるために、スジ状の模様が見える
ようになる。圧延面への｛１００｝集積度が８０％を超
えると、エッチング穿孔後の電子線の透過孔の壁面に現
れる結晶粒内の微小な凹凸は、一方向に揃ったものが多
くなりかつ粒界の段差も不明瞭になる。そこで、圧延面
への｛１００｝集積度の上限を８０％とした。一方、下
限に関しては、基本的に、｛１００｝集積度が小さい程
スジムラに対して好ましい。本発明におけるシャドウマ
スク材は、基本的には熱間圧延後に表面の酸化スケール
を除去し、冷間圧延と焼鈍を繰り返して厚さ０．３ｍｍ
以下のシャドウマスク素材に仕上げられる。その際、焼
鈍間の加工度を小さくするほど圧延面への｛１００｝集
積度は小さくなる。しかしながら、焼鈍回数を増やすこ
とはコスト高となるのに加えて結晶粒が混粒になりやす
い。また、｛１００｝集積度が５０％未満の場合には、
エッチング穿孔後の孔形状の異常が多くなりシャドウマ
スクとして不適当となる。従って下限値は５０％とし
た。ここで｛１００｝集積度とは数式１で計算した値を
言う。
理由を説明する。既に説明したように、「スジムラ」
は、透過孔の裏側からの光照射試験において表側から出
射する反射光の圧延方向のスジ模様（縞模様）として認
識することのできる、透過孔の圧延方向の孔列間の、つ
まり透過孔の孔列の幅方向で見た一様性の欠如である。
結晶粒内の凹凸がランダムな場合には、Ｎｉ偏析部のエ
ッチング速度の差が目立たないために、また粒界の段差
が明瞭であるために、反射光模様はランダムとなってス
ジ状の模様は見えないが、結晶粒内の凹凸が一方向に揃
ってＮｉ偏析部のエッチング速度の差が目立ち、また粒
界の段差が不明瞭であるために、スジ状の模様が見える
ようになる。圧延面への｛１００｝集積度が８０％を超
えると、エッチング穿孔後の電子線の透過孔の壁面に現
れる結晶粒内の微小な凹凸は、一方向に揃ったものが多
くなりかつ粒界の段差も不明瞭になる。そこで、圧延面
への｛１００｝集積度の上限を８０％とした。一方、下
限に関しては、基本的に、｛１００｝集積度が小さい程
スジムラに対して好ましい。本発明におけるシャドウマ
スク材は、基本的には熱間圧延後に表面の酸化スケール
を除去し、冷間圧延と焼鈍を繰り返して厚さ０．３ｍｍ
以下のシャドウマスク素材に仕上げられる。その際、焼
鈍間の加工度を小さくするほど圧延面への｛１００｝集
積度は小さくなる。しかしながら、焼鈍回数を増やすこ
とはコスト高となるのに加えて結晶粒が混粒になりやす
い。また、｛１００｝集積度が５０％未満の場合には、
エッチング穿孔後の孔形状の異常が多くなりシャドウマ
スクとして不適当となる。従って下限値は５０％とし
た。ここで｛１００｝集積度とは数式１で計算した値を
言う。
【００２２】
【数１】
【００２３】本発明におけるシャドウマスク材は、基本
的には、所定の組成のスラブを調製し、熱間圧延後に表
面の酸化スケールを除去し、冷間圧延と焼鈍を繰り返し
て厚さ０．３ｍｍ以下のシャドウマスク素材に仕上げら
れる。例えば、冷間圧延→焼鈍→中間冷間圧延→焼鈍→
最終冷間圧延の順に加工し、厚さ０．３ｍｍ以下のシャ
ドウマスク素材に仕上げられる。各焼鈍は完全に再結晶
するのに充分な温度と時間で実施される。最終冷間圧延
終了後の圧延面への｛１００｝集積度を５０〜８０％に
制御するために、中間冷間圧延の加工度が例えば５０〜
８０％の範囲で調整される。再結晶化を完全なものにす
るために、熱間圧延後に焼鈍を行っても良い。｛１０
０｝集積度を５０〜８０％にした最終冷間圧延後の圧延
面へエッチング穿孔がなされて電子線透過孔が形成され
る。スジムラの発生の実質上ないそして孔形状の良好な
電子線透過孔を形成することができる。エッチングは、
周知のフォトグラフィー技術を適用し、素材の片側の表
面に例えば直径８０μｍの真円状開口部を多数有し、も
う一方の表面の相対する位置に例えば直径１８０μｍの
真円状開口部を有するレジストマスクを形成した後、塩
化第二鉄水溶液をスプレー状に吹付け、透過孔を形成す
る。
的には、所定の組成のスラブを調製し、熱間圧延後に表
面の酸化スケールを除去し、冷間圧延と焼鈍を繰り返し
て厚さ０．３ｍｍ以下のシャドウマスク素材に仕上げら
れる。例えば、冷間圧延→焼鈍→中間冷間圧延→焼鈍→
最終冷間圧延の順に加工し、厚さ０．３ｍｍ以下のシャ
ドウマスク素材に仕上げられる。各焼鈍は完全に再結晶
するのに充分な温度と時間で実施される。最終冷間圧延
終了後の圧延面への｛１００｝集積度を５０〜８０％に
制御するために、中間冷間圧延の加工度が例えば５０〜
８０％の範囲で調整される。再結晶化を完全なものにす
るために、熱間圧延後に焼鈍を行っても良い。｛１０
０｝集積度を５０〜８０％にした最終冷間圧延後の圧延
面へエッチング穿孔がなされて電子線透過孔が形成され
る。スジムラの発生の実質上ないそして孔形状の良好な
電子線透過孔を形成することができる。エッチングは、
周知のフォトグラフィー技術を適用し、素材の片側の表
面に例えば直径８０μｍの真円状開口部を多数有し、も
う一方の表面の相対する位置に例えば直径１８０μｍの
真円状開口部を有するレジストマスクを形成した後、塩
化第二鉄水溶液をスプレー状に吹付け、透過孔を形成す
る。
【００２４】次いで、本発明の実施例を比較例と対比し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００２５】
【実施例】まず、真空溶解法にて下記成分に調整して溶
解したＦｅ−Ｎｉ系合金溶湯を上部が７５０ｍｍ角の四
角柱インゴットに鋳造後、１１５０〜１３００℃で５〜
３０時間の熱処理を行い成分偏析部のＮｉ濃度差を制御
した。その後、１２００℃まで加熱して鍛造し、スラブ
を作製した。さらに表面の酸化スケール除去後に１２０
０℃に加熱して熱間圧延を施した。ついで表面の酸化ス
ケール除去後に冷間圧延→焼鈍→冷間圧延→焼鈍
→冷間圧延の順に加工し、０．１３ｍｍ厚さの合金
帯を製造した。なお、冷間圧延は加工度２０％のダル
圧延で実施した。ここで、各焼鈍は完全に再結晶するの
に充分な温度と時間で実施し、冷間圧延終了後の圧延
面への｛１００｝集積度を制御するために、冷間圧延
の加工度を表１の範囲で変化させ、その加工度にするた
めに冷間圧延の仕上げ厚さを調整した。また、本実施
例では熱間圧延後に充分再結晶化していたために実施し
なかったが、再結晶化を完全なものにするために、熱間
圧延後に焼鈍を行っても良い。なお、Ｆｅ−Ｎｉ系合金
の成分は次のように調整した： Ｎｉ：３６．２％、Ｃ：０．００７％、Ｓｉ：０．０５
％、Ａｌ：０．００５％、Ｍｎ：０．２５％、Ｓ：０．
００２％、Ｐ：０．００３％
解したＦｅ−Ｎｉ系合金溶湯を上部が７５０ｍｍ角の四
角柱インゴットに鋳造後、１１５０〜１３００℃で５〜
３０時間の熱処理を行い成分偏析部のＮｉ濃度差を制御
した。その後、１２００℃まで加熱して鍛造し、スラブ
を作製した。さらに表面の酸化スケール除去後に１２０
０℃に加熱して熱間圧延を施した。ついで表面の酸化ス
ケール除去後に冷間圧延→焼鈍→冷間圧延→焼鈍
→冷間圧延の順に加工し、０．１３ｍｍ厚さの合金
帯を製造した。なお、冷間圧延は加工度２０％のダル
圧延で実施した。ここで、各焼鈍は完全に再結晶するの
に充分な温度と時間で実施し、冷間圧延終了後の圧延
面への｛１００｝集積度を制御するために、冷間圧延
の加工度を表１の範囲で変化させ、その加工度にするた
めに冷間圧延の仕上げ厚さを調整した。また、本実施
例では熱間圧延後に充分再結晶化していたために実施し
なかったが、再結晶化を完全なものにするために、熱間
圧延後に焼鈍を行っても良い。なお、Ｆｅ−Ｎｉ系合金
の成分は次のように調整した： Ｎｉ：３６．２％、Ｃ：０．００７％、Ｓｉ：０．０５
％、Ａｌ：０．００５％、Ｍｎ：０．２５％、Ｓ：０．
００２％、Ｐ：０．００３％
【００２６】ここで、得られた合金帯のうち、試料Ｎ
ｏ．１〜５は本発明の要件を満たす実施例であり、そし
て試料Ｎｏ．６〜１０は比較例である。
ｏ．１〜５は本発明の要件を満たす実施例であり、そし
て試料Ｎｏ．６〜１０は比較例である。
【００２７】次に、これら合金帯に周知のフォトグラフ
ィー技術を適用し、合金帯の片側の表面に直径８０μｍ
の真円状開口部を多数有し、もう一方の表面の相対する
位置に直径１８０μｍの真円状開口部を有するレジスト
マスクを形成した後、塩化第二鉄水溶液をスプレー状に
吹付け、透過孔を形成して、シャドウマスクを作製し
た。そして、シャドウマスクの直径の小さな孔側を表に
して裏側から斜めに光を通し、表からスジムラの発生の
程度を観察した。ここで、スジムラの評価は、スジムラ
がほとんどないものをＡ、スジムラはあるが実用上問題
のないものをＢ、スジムラが強くシャドウマスクとして
使用できないものをＣとした。
ィー技術を適用し、合金帯の片側の表面に直径８０μｍ
の真円状開口部を多数有し、もう一方の表面の相対する
位置に直径１８０μｍの真円状開口部を有するレジスト
マスクを形成した後、塩化第二鉄水溶液をスプレー状に
吹付け、透過孔を形成して、シャドウマスクを作製し
た。そして、シャドウマスクの直径の小さな孔側を表に
して裏側から斜めに光を通し、表からスジムラの発生の
程度を観察した。ここで、スジムラの評価は、スジムラ
がほとんどないものをＡ、スジムラはあるが実用上問題
のないものをＢ、スジムラが強くシャドウマスクとして
使用できないものをＣとした。
【００２８】また、従来技術の成分偏析との効果を比較
するために、断面のＮｉ濃度変化曲線（Ｘ線による分析
（ＥＰＭＡ）のＸ線強度変化曲線）の隣接する山部（Ｎ
ｉ濃度が高い）と谷部（Ｎｉ濃度が低い）の差の最大値
（Ｎｉ濃度差）を測定した。さらに、結晶粒の混粒の程
度を評価するために透過孔の形状のばらつきを調べた。
これらの結果も表１に示す。
するために、断面のＮｉ濃度変化曲線（Ｘ線による分析
（ＥＰＭＡ）のＸ線強度変化曲線）の隣接する山部（Ｎ
ｉ濃度が高い）と谷部（Ｎｉ濃度が低い）の差の最大値
（Ｎｉ濃度差）を測定した。さらに、結晶粒の混粒の程
度を評価するために透過孔の形状のばらつきを調べた。
これらの結果も表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１に示した結果から、本発明に係る試料
Ｎｏ．１〜５のように圧延面への｛１００｝集積度が５
０〜８０％のものは、スジムラの発生状態が実用上問題
のないレベルにあり、特に偏析部のＮｉ濃度差が２．０
％あった試料Ｎｏ．５でさえスジムラの評価がＢであっ
た。また、偏析部のＮｉ濃度差が同じ試料Ｎｏ．２と３
を比較すると、圧延面への｛１００｝集積度が小さい方
がスジムラの評価は良かった。
Ｎｏ．１〜５のように圧延面への｛１００｝集積度が５
０〜８０％のものは、スジムラの発生状態が実用上問題
のないレベルにあり、特に偏析部のＮｉ濃度差が２．０
％あった試料Ｎｏ．５でさえスジムラの評価がＢであっ
た。また、偏析部のＮｉ濃度差が同じ試料Ｎｏ．２と３
を比較すると、圧延面への｛１００｝集積度が小さい方
がスジムラの評価は良かった。
【００３１】これに対して、試料Ｎｏ．６〜８は圧延面
への｛１００｝集積度が８０％を超えているためにスジ
ムラの評価はＣである。特に試料Ｎｏ．８は偏析部のＮ
ｉ濃度差が０．８％にもかかわらず、圧延面への｛１０
０｝集積度が９５％と高いためにスジムラはＣランクで
あった。また、試料Ｎｏ．９と１０は圧延面への｛１０
０｝集積度が５０％未満のために、スジムラ評価はＡラ
ンクであったが、エッチング穿孔後の孔形状の異常が多
く、シャドウマスクとして不適当であった。
への｛１００｝集積度が８０％を超えているためにスジ
ムラの評価はＣである。特に試料Ｎｏ．８は偏析部のＮ
ｉ濃度差が０．８％にもかかわらず、圧延面への｛１０
０｝集積度が９５％と高いためにスジムラはＣランクで
あった。また、試料Ｎｏ．９と１０は圧延面への｛１０
０｝集積度が５０％未満のために、スジムラ評価はＡラ
ンクであったが、エッチング穿孔後の孔形状の異常が多
く、シャドウマスクとして不適当であった。
【００３２】つまり、上記結果から、本発明の要件を満
足することによって、エッチング加工により形成する電
子線の透過孔を形状不良の発生がなく、かつ穿孔した後
に生じるスジムラの発生をなくすことが可能となった。
足することによって、エッチング加工により形成する電
子線の透過孔を形状不良の発生がなく、かつ穿孔した後
に生じるスジムラの発生をなくすことが可能となった。
【００３３】
【発明の効果】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のシャドウマスク素材において、
エッチング加工により形成する電子線の透過孔を穿孔し
た後に生じるスジムラの発生を無くすことができ、エネ
ルギーコストをかけず高精度シャドウマスク用の高品質
な素材の提供が可能となるなど、産業上非常に有用な効
果がもたらされる。
ば、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のシャドウマスク素材において、
エッチング加工により形成する電子線の透過孔を穿孔し
た後に生じるスジムラの発生を無くすことができ、エネ
ルギーコストをかけず高精度シャドウマスク用の高品質
な素材の提供が可能となるなど、産業上非常に有用な効
果がもたらされる。
【図１】エッチングファクターの概念図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｎｉを３０〜４５ｗｔ％含有し、残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−但し、Ｃ：
０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、
Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下
−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成り、エッチング穿孔
のための圧延面への｛１００｝の集積度を５０〜８０％
とし、エッチング穿孔時の透過孔のスジムラの発生を抑
制しうることを特徴とするシャドウマスク素材。 - 【請求項２】 Ｎｉを３０〜４５ｗｔ％含有し、残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−但し、Ｃ：
０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、
Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下
−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成り、圧延面への｛１
００｝の集積度が５０〜８０％の状態でエッチング穿孔
された、スジムラの発生の実質上ない電子線透過孔を有
することを特徴とするシャドウマスク素材。 - 【請求項３】 Ｎｉを３０〜４５ｗｔ％含有し、残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物もしくは随伴元素−但し、Ｃ：
０．１０ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．１０ｗｔ％以下、Ａ
ｌ：０．１０ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．５ｗｔ％以下、
Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｐ：０．０１０ｗｔ％以下
−からなるＦｅ−Ｎｉ系合金から成るスラブを調製し、
熱間圧延後に、冷間圧延と焼鈍を繰り返して所定の厚さ
のシャドウマスク素材に仕上げ、続いてエッチングによ
り電子線透過孔を形成するに際して、最終焼鈍前の冷間
圧延の加工度を５０〜８０％の範囲で調整して最終冷間
圧延後の圧延面への｛１００｝集積度を５０〜８０％に
制御した後エッチングを行って、電子線透過孔を形成す
ることを特徴とするシャドウマスク素材に形成された電
子線透過孔におけるスジムラの発生を防止する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632796A JPH09316604A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | スジムラの発生を抑制したＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15632796A JPH09316604A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | スジムラの発生を抑制したＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク素材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09316604A true JPH09316604A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15625369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15632796A Withdrawn JPH09316604A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | スジムラの発生を抑制したＦｅ−Ｎｉ系合金シャドウマスク素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09316604A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001098346A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-04-10 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Ｆｅ−Ｎｉ系シャドウマスク用材料 |
| WO2001038594A1 (fr) * | 1999-11-25 | 2001-05-31 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | ALLIAGE A BASE DE Fe-Ni POUR MASQUE DEMI-TENSION AUX REMARQUABLES PROPRIETES MAGNETIQUES, MASQUE DEMI-TENSION ET TUBE CATHODIQUE COULEUR L'UTILISANT |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP15632796A patent/JPH09316604A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001098346A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-04-10 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Ｆｅ−Ｎｉ系シャドウマスク用材料 |
| WO2001038594A1 (fr) * | 1999-11-25 | 2001-05-31 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | ALLIAGE A BASE DE Fe-Ni POUR MASQUE DEMI-TENSION AUX REMARQUABLES PROPRIETES MAGNETIQUES, MASQUE DEMI-TENSION ET TUBE CATHODIQUE COULEUR L'UTILISANT |
| US6600259B1 (en) | 1999-11-25 | 2003-07-29 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Fe-Ni alloy with excellent magnetic properties for semi-tension mask, semi-tension mask of the alloy, and color picture tube using the mask |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |