JPS60194059A - シヤドウマスクの製造方法 - Google Patents
シヤドウマスクの製造方法Info
- Publication number
- JPS60194059A JPS60194059A JP4814784A JP4814784A JPS60194059A JP S60194059 A JPS60194059 A JP S60194059A JP 4814784 A JP4814784 A JP 4814784A JP 4814784 A JP4814784 A JP 4814784A JP S60194059 A JPS60194059 A JP S60194059A
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- Japan
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- shadow mask
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- oxide film
- sheet
- steam
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
- C23C8/16—Oxidising using oxygen-containing compounds, e.g. water, carbon dioxide
- C23C8/18—Oxidising of ferrous surfaces
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はカラー受像管用シャドウマスクの製造方法に係
り、特にその素材が鉄−ニッケル合金の場合の暗色酸化
膜形成法に関するものである。
り、特にその素材が鉄−ニッケル合金の場合の暗色酸化
膜形成法に関するものである。
素鋼板が用いられているが、これらは素材の供給能力・
コスト・加工性・強度などにより総合的Ｉ：決められた
ものである。しかし乍らその最大の欠点は熱膨張係数が
大きな（θ〜１００℃約ｔ２ｘ１ｏ７ｏ ）ことである
。シャドウマスク型カラー受像管の場合、シャドウマス
クの開孔とそれ感＝対応する蛍光体層との位置関係が許
容範囲外に変移すると色ずれを起し致命的な問題となる
。特に熱膨張によるシャドウマスクの熱変形は、要求さ
れたシャドウマスクの曲率が崩れシャドウマスクの開孔
と蛍光体層との相対的な位置関係を乱すことになり、こ
のシャドウマスクの熱変形を抑制する手段が種々提案さ
れている。その一つとして特公昭４２−２−５４４６号
公報、特開昭５０−５８９７７号公報及び特開昭５０−
６８６５０号公報に示されているように、熱膨張係数の
小さな鉄−ニッケル合金、例えば３５Ｎｉ −Ｆｅアン
バー合金（０〜１００℃、約ｏ 〜２．Ｏｘｉｏ Ｖ℃
）や４２ｎ＋−Ｆｅ合金（０〜１００℃、約５．０Ｘ１
０７０）を素材として使用するシャドウマスクが提案さ
れている。
コスト・加工性・強度などにより総合的Ｉ：決められた
ものである。しかし乍らその最大の欠点は熱膨張係数が
大きな（θ〜１００℃約ｔ２ｘ１ｏ７ｏ ）ことである
。シャドウマスク型カラー受像管の場合、シャドウマス
クの開孔とそれ感＝対応する蛍光体層との位置関係が許
容範囲外に変移すると色ずれを起し致命的な問題となる
。特に熱膨張によるシャドウマスクの熱変形は、要求さ
れたシャドウマスクの曲率が崩れシャドウマスクの開孔
と蛍光体層との相対的な位置関係を乱すことになり、こ
のシャドウマスクの熱変形を抑制する手段が種々提案さ
れている。その一つとして特公昭４２−２−５４４６号
公報、特開昭５０−５８９７７号公報及び特開昭５０−
６８６５０号公報に示されているように、熱膨張係数の
小さな鉄−ニッケル合金、例えば３５Ｎｉ −Ｆｅアン
バー合金（０〜１００℃、約ｏ 〜２．Ｏｘｉｏ Ｖ℃
）や４２ｎ＋−Ｆｅ合金（０〜１００℃、約５．０Ｘ１
０７０）を素材として使用するシャドウマスクが提案さ
れている。
ところで近年、パソコン用ディスプレー、文字多重放送
、衛生放送、キャップテンシステム等で画像の「見やす
さ」や「きめ細さ」が要求され、これに伴ってシャドウ
マスクの開孔ピッチが細く且つ電子銃からの電子ビーム
量もより多くなってきた。この結果、蛍光面への電子ビ
ームのランディング余裕度はより小さくなり、シャドウ
マスクの熱変形による色ずれが激しく、上記の如き低熱
膨張材である鉄−ニッケル合金材の使用が重要な課題と
なってきた。しかし乍らアンバー材等は従来の低炭素鋼
板に比してエツチング性、成形性が悪く多くの問題を含
んでおり、特開昭５７−１４７７４０号公報、％開昭５
８−１９０８５号公報等に示されるような種々の提案が
なされている。
、衛生放送、キャップテンシステム等で画像の「見やす
さ」や「きめ細さ」が要求され、これに伴ってシャドウ
マスクの開孔ピッチが細く且つ電子銃からの電子ビーム
量もより多くなってきた。この結果、蛍光面への電子ビ
ームのランディング余裕度はより小さくなり、シャドウ
マスクの熱変形による色ずれが激しく、上記の如き低熱
膨張材である鉄−ニッケル合金材の使用が重要な課題と
なってきた。しかし乍らアンバー材等は従来の低炭素鋼
板に比してエツチング性、成形性が悪く多くの問題を含
んでおり、特開昭５７−１４７７４０号公報、％開昭５
８−１９０８５号公報等に示されるような種々の提案が
なされている。
一方従来の鉄を主成分とする素材からなるシャドウマス
クは防錆及び放熱等の点から黒色乃至灰黒色の暗色酸化
膜（以降黒化膜と称す）をシャドウマスク表面に形成し
ているが、黒化膜の脱落による耐圧不良が問題になる。
クは防錆及び放熱等の点から黒色乃至灰黒色の暗色酸化
膜（以降黒化膜と称す）をシャドウマスク表面に形成し
ているが、黒化膜の脱落による耐圧不良が問題になる。
これに対してアンバー等は耐蝕性が良いため一般に黒化
膜を形成する必要がないと考えられていた。しかし黒化
膜を形成しないアンバー材からなるシャドウマスクを管
内に組み込み、シャドウマスクの熱変形による電子ビー
ム移動量（ＰＤｆｌ ）を鉄材のそれと比較した所、熱
膨張係数が小さいにも拘らず顕著な差が認められなかっ
た。これは黒化膜を形成しなかったためシャドウマスク
からの熱放射が充分性なわれず、黒化膜を形成した鉄材
シャドウマスクよりかなりマスク自体の温度が高くなっ
たためと考えられる。しかし耐蝕性の良いこの合金に通
常の方法でち密で密着性の良い黒化膜を形成することは
困難である。特に合金の不純物量又はマスク表面のわず
かな汚れにより黒化膜が不均質になり易く、一部赤錆の
発生を避けることができなかった。又黒化膜とシャドウ
マスク素地との熱膨張係数の違いから、特に素地の荒れ
の激しい電子ビーム通過孔内壁で黒化膜成長時の応力が
多く加わり、密着性の悪い場合には黒化膜の剥離が発生
し易かった。
膜を形成する必要がないと考えられていた。しかし黒化
膜を形成しないアンバー材からなるシャドウマスクを管
内に組み込み、シャドウマスクの熱変形による電子ビー
ム移動量（ＰＤｆｌ ）を鉄材のそれと比較した所、熱
膨張係数が小さいにも拘らず顕著な差が認められなかっ
た。これは黒化膜を形成しなかったためシャドウマスク
からの熱放射が充分性なわれず、黒化膜を形成した鉄材
シャドウマスクよりかなりマスク自体の温度が高くなっ
たためと考えられる。しかし耐蝕性の良いこの合金に通
常の方法でち密で密着性の良い黒化膜を形成することは
困難である。特に合金の不純物量又はマスク表面のわず
かな汚れにより黒化膜が不均質になり易く、一部赤錆の
発生を避けることができなかった。又黒化膜とシャドウ
マスク素地との熱膨張係数の違いから、特に素地の荒れ
の激しい電子ビーム通過孔内壁で黒化膜成長時の応力が
多く加わり、密着性の悪い場合には黒化膜の剥離が発生
し易かった。
赤錆発生部は後工程の熱処理時に錆が生長しマスク孔寸
法を乱すことと、黒化膜に比較し素地との密着性が悪く
脱落し易い。脱落した黒化膜や赤錆は耐圧不良を引起し
、カラー受像管の致命的な欠陥となるため大きな問題と
なる。
法を乱すことと、黒化膜に比較し素地との密着性が悪く
脱落し易い。脱落した黒化膜や赤錆は耐圧不良を引起し
、カラー受像管の致命的な欠陥となるため大きな問題と
なる。
本発明は鉄−ニッケル合金材よりなるシャドウマスクに
均質で密着性が良く、耐蝕性及び熱放射性の優れた暗色
酸化膜を形成する手段を提供することを目的とする。
均質で密着性が良く、耐蝕性及び熱放射性の優れた暗色
酸化膜を形成する手段を提供することを目的とする。
本発明は、鉄及びニッケルを主成分とする薄板状金属板
に多数の開孔を穿設し焼鈍した後暗色酸化膜な形成する
にあたり、水蒸気雰囲気中の加熱炉で前段は酸化力の弱
い雰囲気中で、同じく後段は酸化力の強い雰囲気中で処
理することによって、ち密で密着性が良く且つ充分な黒
色度及び膜厚な有する暗色酸化膜を得るものである。
に多数の開孔を穿設し焼鈍した後暗色酸化膜な形成する
にあたり、水蒸気雰囲気中の加熱炉で前段は酸化力の弱
い雰囲気中で、同じく後段は酸化力の強い雰囲気中で処
理することによって、ち密で密着性が良く且つ充分な黒
色度及び膜厚な有する暗色酸化膜を得るものである。
以下に鉄−ニッケル合金からなるシャドウマスク用素材
としてアンバー合金を用いた本発明の実施例について説
明する。第１表にアンバー合金とアルミキルド低炭素鋼
の素材組成を示す。
としてアンバー合金を用いた本発明の実施例について説
明する。第１表にアンバー合金とアルミキルド低炭素鋼
の素材組成を示す。
−
上記組成の３６Ｎ１アンバ一合金を素材として、通常の
フォトエツチングにて目的とする孔寸法を有す多数の細
孔が穿設されたフラットマスクを得る。
フォトエツチングにて目的とする孔寸法を有す多数の細
孔が穿設されたフラットマスクを得る。
次いでこのマスクをプレス成形し目的とする曲面形状を
得るが、マスク材の降伏点強度が高ければススプリング
バゾクの発生により球面形状が崩れ、成形したマスクを
実用に供することができない。
得るが、マスク材の降伏点強度が高ければススプリング
バゾクの発生により球面形状が崩れ、成形したマスクを
実用に供することができない。
この為焼鈍を施すことにより高品位のプレス成形品が得
られる値まで降伏点強度を下げる必要がある。焼鈍は空
気焼鈍或は水素焼鈍などが一般的なものであるが、これ
らではプレス成形が可能な値（２０Ｋｇ／ｍＸ ）まで
降伏点強度を下げることが不可能であった。そこでＩＱ
ｔｏｒｒ １１００℃の真空雰囲気で３０分間焼鈍を
施し２０ Ｋｇ／ａｍ”以下とした。その後プレス油を
トリクレンの蒸気洗浄にて除去し暗色酸化膜（以降黒化
膜と称す）の形成を行なう。黒化法としては空気黒化、
ガス黒化、蒸気黒化、化成処理黒化などがあるが、皮膜
の黒色度、ち密性及び密着性の点で蒸気黒化が最も優れ
ている。この蒸気黒化において、蒸気量を少なくし酸化
力の強い雰囲気で処理した場合、煮繭が発生し密着性の
悪い黒化膜しか形成できない。逆に蒸気量を多くし酸化
力の弱い雰囲気で処理した場合、ち密で密着性の良い膜
が形成されるが黒化膜を成長させて充分な黒色度を得る
ためには長時間を要し、量産に適さない。そこで黒化の
前段は酸化力の弱い雰囲気でち密な密着性の良い薄い黒
化膜を形成し、後段で酸化力の強い雰囲気にて黒化膜を
成長させれば良いと考え、種々テストを行った。その結
果黒化膜形成の前段で反応炉の立方メートル轟り２０〜
５０ｍ／Ｈｒの水蒸気を添加し５００〜７００℃の雰囲
気で１０分以上黒化な行った後、後段として０〜２０
ｍ ／Ｈｒの水蒸気を添加し５５０〜７５０℃の雰囲気
で１０分以上黒化な行うことにより、充分な黒色度と密
着性の良い黒化膜が得られた。尚、密着性は９０°まげ
テスト後このまげ部にセロテープを張り黒化膜の剥離テ
ストを行なうことにより評価した。
られる値まで降伏点強度を下げる必要がある。焼鈍は空
気焼鈍或は水素焼鈍などが一般的なものであるが、これ
らではプレス成形が可能な値（２０Ｋｇ／ｍＸ ）まで
降伏点強度を下げることが不可能であった。そこでＩＱ
ｔｏｒｒ １１００℃の真空雰囲気で３０分間焼鈍を
施し２０ Ｋｇ／ａｍ”以下とした。その後プレス油を
トリクレンの蒸気洗浄にて除去し暗色酸化膜（以降黒化
膜と称す）の形成を行なう。黒化法としては空気黒化、
ガス黒化、蒸気黒化、化成処理黒化などがあるが、皮膜
の黒色度、ち密性及び密着性の点で蒸気黒化が最も優れ
ている。この蒸気黒化において、蒸気量を少なくし酸化
力の強い雰囲気で処理した場合、煮繭が発生し密着性の
悪い黒化膜しか形成できない。逆に蒸気量を多くし酸化
力の弱い雰囲気で処理した場合、ち密で密着性の良い膜
が形成されるが黒化膜を成長させて充分な黒色度を得る
ためには長時間を要し、量産に適さない。そこで黒化の
前段は酸化力の弱い雰囲気でち密な密着性の良い薄い黒
化膜を形成し、後段で酸化力の強い雰囲気にて黒化膜を
成長させれば良いと考え、種々テストを行った。その結
果黒化膜形成の前段で反応炉の立方メートル轟り２０〜
５０ｍ／Ｈｒの水蒸気を添加し５００〜７００℃の雰囲
気で１０分以上黒化な行った後、後段として０〜２０
ｍ ／Ｈｒの水蒸気を添加し５５０〜７５０℃の雰囲気
で１０分以上黒化な行うことにより、充分な黒色度と密
着性の良い黒化膜が得られた。尚、密着性は９０°まげ
テスト後このまげ部にセロテープを張り黒化膜の剥離テ
ストを行なうことにより評価した。
また走査型電子顕微鏡にて黒化膜状態を観察したが割れ
及びピンホールのないち密な黒化膜であることが確認さ
れた。ここで黒化膜形成を実施するにあたって、用いる
黒化炉の構造が異なるため、同じ条件で処理を行っても
黒化膜品位が変る可能性がある。従って上記範囲内で用
いる黒化炉に適した条件を選択する必要がある。また黒
化の進め方は前段惨殺に明確に分けず、黒化の全時間の
中で水蒸気量と温度とを変えて酸化力弱から酸化力強へ
段階的に変えて行っても良い事は勿論である。
及びピンホールのないち密な黒化膜であることが確認さ
れた。ここで黒化膜形成を実施するにあたって、用いる
黒化炉の構造が異なるため、同じ条件で処理を行っても
黒化膜品位が変る可能性がある。従って上記範囲内で用
いる黒化炉に適した条件を選択する必要がある。また黒
化の進め方は前段惨殺に明確に分けず、黒化の全時間の
中で水蒸気量と温度とを変えて酸化力弱から酸化力強へ
段階的に変えて行っても良い事は勿論である。
以上の実施例ではシャドウマスク用素材として３６Ｎｌ
アンバ一合金を用いて説明したが本発明はこれに限るも
のでなく、４２Ｎｉ合金や３２Ｎｉ −５Ｃ。
アンバ一合金を用いて説明したが本発明はこれに限るも
のでなく、４２Ｎｉ合金や３２Ｎｉ −５Ｃ。
等のスーパーアンバーを含む鉄及びニッケルを主成分と
する合金であれば同様に適用し得ることは言うまでもな
い。更に本黒化法はシャドウマスクに限らずカラー受像
管に内装されるマスクフレーム、インナーシルトが同様
の鉄及びニッケルを主成分とする合金であれば適用し得
ることは言うまでもない。
する合金であれば同様に適用し得ることは言うまでもな
い。更に本黒化法はシャドウマスクに限らずカラー受像
管に内装されるマスクフレーム、インナーシルトが同様
の鉄及びニッケルを主成分とする合金であれば適用し得
ることは言うまでもない。
以上のように本発明によれば、鉄及びニッケルを主成分
とする薄板状金属板にち密で密着性が良く、且つ充分な
黒色度と膜厚を有する暗色酸化膜を得ることができる。
とする薄板状金属板にち密で密着性が良く、且つ充分な
黒色度と膜厚を有する暗色酸化膜を得ることができる。
代理人弁理士 則近憲佑（ほか１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １） 鉄及びニッケルを主成分とする薄板状金属板に多
数の開孔を穿設する工程と、前記多数の開孔が穿設され
た金属板を焼鈍する工程と、前記焼鈍された金属板に暗
色酸化膜を形成する工程とを少なくとも備えたシャドウ
マスクの製造方法において、前記暗色酸化膜の形成を水
蒸気雰囲気中の加熱炉で行い、暗色酸化膜形成の前段は
酸化力の弱い雰囲気中で、同じく後段は酸化力の強い雰
囲気中で行う事を特徴とするシャドウマスクの製造方法
。 ２） 前記暗色酸化膜形成の前段は処理炉の単位容積当
り２０〜５０ｍＰの水蒸気を投入し５００〜７００℃で
１０分以上処理した後、同じく後段は処理炉の単位容積
当り０〜’ｌｊＪ ｍ”／Ｈｒの水蒸気を投入し５５０
〜７５０℃で１０分以上処理することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のシャドウマスクの製造方法。 ３） 前記暗色酸化膜形成の前段内及び後段内において
も酸化力の弱い雰囲気から酸化力の強い雰囲気へ段階的
に変化させることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載のシャドウマスクの製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59048147A JPH0680182B2 (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | シヤドウマスクの製造方法 |
| US06/710,979 US4612061A (en) | 1984-03-15 | 1985-03-12 | Method of manufacturing picture tube shadow mask |
| DE8585103032T DE3565191D1 (en) | 1984-03-15 | 1985-03-15 | Method of manufacturing picture tube shadow mask |
| EP85103032A EP0155010B1 (en) | 1984-03-15 | 1985-03-15 | Method of manufacturing picture tube shadow mask |
| SG954/90A SG95490G (en) | 1984-03-15 | 1990-11-23 | Method of manufacturing picture tube shadow mask |
| HK1093/90A HK109390A (en) | 1984-03-15 | 1990-12-27 | Method of manufacturing picture tube shadow mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59048147A JPH0680182B2 (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | シヤドウマスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194059A true JPS60194059A (ja) | 1985-10-02 |
| JPH0680182B2 JPH0680182B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=12795248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59048147A Expired - Lifetime JPH0680182B2 (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | シヤドウマスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680182B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0472054A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | 金属の酸化膜形成法および金属の酸化膜形成炉 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5519715A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-12 | Hitachi Ltd | Blacking method of support frame |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP59048147A patent/JPH0680182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5519715A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-12 | Hitachi Ltd | Blacking method of support frame |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0472054A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | 金属の酸化膜形成法および金属の酸化膜形成炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0680182B2 (ja) | 1994-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |