JPS6046510B2 - 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

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JPS6046510B2
JPS6046510B2 JP58019085A JP1908583A JPS6046510B2 JP S6046510 B2 JPS6046510 B2 JP S6046510B2 JP 58019085 A JP58019085 A JP 58019085A JP 1908583 A JP1908583 A JP 1908583A JP S6046510 B2 JPS6046510 B2 JP S6046510B2
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正治 関東
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はカラーテレビ用受像管のシヤドウマスクの製造
方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来より、カラーテレビ用受像管としてシヤドウマスク
を用いたいわゆるシヤドウマスク管が良く知られている
第1図はデルタ型電子銃を用いたシヤドウマスク管の基
本構造を示す斜視図てある。
即ち、第1図に示すようにシヤドウマスク管は3本の電
子銃1a〜1cと三色螢光面2の間に多数の電子ビーム
通過孔3a,3b,・・・・を有したシヤドウマスク3
を設けて構成される。
このシヤドウマスク3は、3本の電子銃1a〜1cから
特定の電子ビーム通過孔、例えば3cを狙つて発射され
た電子ビームを整形して三色螢光面2の各色螢光部2a
〜2cにそれぞれ正確なビームスポットを投影する働き
を有している。尚、上記電子ビーム通過孔3a,3b,
・・・は一般に、第2図の拡大断面図に示されるように
、螢光面に対向する面4(以後1マスク面ョと呼ぶ)側
を半円球状にえぐつた形状に加工され、散乱電子の発生
を防止する工夫がなされている。
そして、このシヤドウマスク3における電子ビーム通過
孔3a,3b,・・の相対位置、孔径および孔形状の精
度は十分高く設定されている。ちなみに上記電子ビーム
通過孔3a,3b・・・・・・の加工精度が低い場合に
は、ドーミング現象と呼ばれ・る色のにじみ、色ムラ等
、画質劣化を生ずる要因となる。一方、近年、テレビ画
面の1きめの細かさョに対する一般的要求が高まり、送
信方式も走査線本数を現方式の約2倍とする高品位テレ
ビ方式と呼ばれるものに移行しつつある。
そこで、これに対応するべく受像管においても更に性能
を向上し、明析できめの細かい画像を再現し得るものの
開発が強く望まれている。そして、このような要求に伴
い、シヤドウマスクの電子ビーム通過孔を高密度で微細
に形成することが必要となつてきている。しかしながら
、一般にシヤドウマスクの製造に)おいて用いられる従
来のフォトエッチング法では、微細で精度の高い電子ビ
ーム通過孔を形成することが非常に困難であつた。
即ち、従来技術を用いて微細で精度の高い電子ビーム通
過孔を形成しようとしても、これによつて得られた電子
ビー・ム通過孔は、例えば第3図bに示すようにマスク
面4から見た電子ビーム通過孔3a,3b,の孔位置、
形状とも不均一て精度の低いものとなつた。また、この
ような問題とは別に電子ビーム通過1孔の高密度、微細
化を図るにつれ、電子銃から発射された電子ビームがシ
ヤドウマスクに衝突する比率が高まり、シヤドウマスク
の温度上昇に起因したシヤドウマスクの熱膨張によつて
、電子ビーム通過孔と螢光体との相対位置関係か変化し
、この結果ドーミング現象を生じるという問題も新たに
生じた。
〔発明の目的〕
本発明は、かかる問題点に対処すべくなされたものであ
り、その目的とするところは、微細な電子ビーム通過孔
を高精度で且つ高密度に形成することができるシヤドウ
マスクの製造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、前述した電子ビーム通過孔の孔形状の不均一
は、従来のシヤドウマスク原板のマスク面における結晶
方向が不揃いであることに起因する事実に着目し、これ
に基づいてなされたものである。
即ち、第3図aに示す如く、シヤドウマスク原板のマス
ク面4およびこれに対向する面5て結晶粒の方向が不揃
いであると、この原板にエッチングを施した際、エッチ
ングされ易い結晶粒とエッチングされにくい結晶粒との
間でエッチング速度に差が生じる。
この結果エッチング進行方向6が傾く等のバラツキが生
じて同図bに示す如く、電子ビーム通過孔3a,3b,
・・の孔位置、形状とも不均一なものとなる。本発明者
等は、マスク面に、(100)結晶面を35%以上(よ
り好ましくは40%以上)集合させたシヤドウマスク原
板を用いれば、そのエッチング精度が大きく向上するこ
とを見い出した。
ここで、上記マスク面に(100)結晶面の集合してい
る度合いとは、次の如く定義される。
即ち、多結晶の個々の粒のく100〉方向の、マスク面
に垂直な軸方向への成分を、全ての結晶粒について集計
した割合であり、次の式で表される。ここでVφは粒の
体積比、φはマスク面に垂直な方向と各結晶粒のく10
0〉方向とのなす角である。そこで、本発明は、インバ
型合金等の面心立方格子構造又は体心立方格子構造の合
金からなるシヤドウマスク材を冷間にて強加工圧延して
圧延面に(110)結晶面を集合させたのち、この強加
工圧延されたシヤドウマスク材を前記合金の再結晶温度
以上で熱処理し、圧延面に(100)結晶面を集合させ
てシヤドウマスク原板を得、このシヤドウマスク原板の
上記(100)結晶面をエッチングして上記シヤドウマ
スク原板に電子ビーム通過孔を形成するようにしたこと
を特徴としている。
また、本発明は強加工圧延したのちシヤドウマスク材を
前記合金の再結晶温度以上て熱処理して圧延面に(10
0)結晶面を集合させたシヤドウマスク材を、更に必要
に応じて結晶面が回転しない範囲てある圧延率25%以
下の条件て冷間圧延して板厚の精度を高めたシヤドウマ
スク原板を得、このシヤドウマスク原板をエッチング加
工するようにしたものである。〔発明の効果〕 かくして本発明によれば、圧延面に(100)結晶面を
集合させたシヤドウマスク原板を得、上記(100)結
晶面をエッチングして電子ビーム通過孔を形成するので
エッチング速度に差が生じることはなく、微細な電子ビ
ーム通過孔を高精度で且つ高密度に形成することが可能
となる。
このため、きめの細かい画面の得られるシヤドウマスク
管のシヤドウマスクが製造でSる。加えて、この発明に
よれば、(100)結晶面を集合させるのに先立ち、冷
間強加工圧延工程を施すのて、所望の肉厚のシヤドウマ
スク原板を極めて短時間に得ることができるという効果
も奏する。 またシヤドウマスク材として熱膨張係数が
非常に少ないインバ型合金等の面心立方格子構造ないし
体心立方格子構造の合金を用いるのでシヤドウマスクの
温度上昇による熱膨張に起因したドーミング現象の発生
も防止てきる。
従つて、本発明にノ より製造されたシヤドウマスク
を用いることにより高品位テレビ方式に対する要求を満
たしたシヤドウマスク管を得ることが可能となる。しか
も本発明方法を実施することは容易であり、その実用的
利点が絶大てある等の効果が奏せられる。〔発明の実施
例〕 以下に本発明の一実施例について説明を行う。
本発明で用いるシヤドウマスク材としては、前述の通
り結晶面を揃える必要から面心立方格子構造または体心
立方格子構造の合金であることが好ましい。しかも熱膨
張係数が殆んど零に近いものであれば熱的問題を解決で
きることから、インバ合金(36Ni−Fe)、超不変
鋼(32N1−5C0−63Fe)、ステンレス不変鋼
(54C0−9.3Cr−36.5F′e)、43Pd
−57Fe合金等のインバ型合金を用いるのが良い。
本実施例では36Ni−Feなる成分のインバ合金を溶
解し、その鋳塊を連続熱間製線工程により、直径6朗の
線材とし、この線材を長手方向に直角に鍛造し、厚さ2
7707!、巾50Tmmの断面を有する板を)シヤド
ウマスク材として使用する。
このシヤドウマスク材を900゜Cの主なる肉厚減少
工程である熱間圧延により、大まかな圧延を施こし、厚
さ1顛、巾10hの断面を有する板を得る。
尚、上記900゜Cは上記インバ合金の再結晶温5度以
上の温度であるため、これによつてその圧延面に(10
0)結晶面を集合させることがてきるが、これは本発明
において特に大きな意味を持つものではない。 次にこ
の熱間圧延によつて得た板を、圧延率80θ%以上、例
えば90%の強加工によつて、厚さ0.1朗、巾100
hの板となるべく1回乃至複数回冷間圧延を行う。
この強加工によつて結晶面は回転し、圧延面には(11
0)結晶面が集合する。 しかるのち、この板に唯一回
、再結晶温度を超える920℃の熱処理を1時間施こす
ことにより、結晶軸は回転し、圧延面には再び(100
)面が集合する。この集合する度合いは、前述の如く3
5%以上、より好ましくは40%以上であることが望ま
しい。ちなみに、本発明者等の実験により、上記各工程
終了後の圧延面の表面状態をX線回析にて調べたところ
、主なる肉厚減少工程である熱間圧延により(100)
結晶面が40%、その後の冷間による強加工圧延で(1
10)結晶面が38%、更に再結晶温度を超える920
゜Cの熱処理て安定した(100)結晶面が42%集合
していた。
このようにして得たシヤドウマスク原板を、例えは塩化
第2鉄43%、塩化第1鉄6%、塩酸0.1%の水溶液
からなるエッチング液を用い、65゜Cの温度て第4図
aに示すマスク面4およびそれに対向する面5に順次フ
ォトエッチングを施し、電子ビーム通過孔を形成する。
この時、電子ビーム通過孔のピッチを約0.3順とし、
H型テレビ用シヤドウマスクとして約5訪個の電子ビー
ム通過孔を形成し、これをマスク面4方向から見た図を
第4図bに示す。一方、比較対照を行うため、前記、強
加工による冷間圧延を行つた後、再結晶温度以下である
500゜Cの歪取り熱処理を行い、マスク面に殆んど,
(100)面の集合していないシヤドウマスク材を用い
てフォトエッチングを施した場合の電子ビーム通過孔の
形状は第3図bと同様のものとなつた。
以上の結果から明らかなように、本実施例によれば、よ
り微細は電子ビーム通過孔が高精度で且jつ高密度に形
成できるが、これは第4図aに示す如く、エッチング進
行方向がマスク面4に対して、ほぼ垂直方向となつてい
ることによる。このように、マスク面において(100
)結晶面を集合させることによつて、高密度かつ微細な
電:子ビーム通過孔を有するシヤドウマスクを得ること
ができるが、さらにシヤドウマスクの厚さ方向の精度を
高める必要がある場合には、強加工による冷間圧延を行
なつた後、再結晶温度以上て熱処理を施し、さらに圧延
率25%を超えない冷間圧延を必要な回数だけ行なつた
シヤドウマスク原板を用いれば良い。即ち、圧延率25
%以下てあれば圧延面における(100)結晶面の回転
を抑えることが可能であるからである。以上の方法によ
れば、従来のシヤドウマスクに比ベピツチ巾を約113
.電子ビーム通過孔の数を5倍程度まで増加させる事が
可能であるとともに、シヤドウマスク材に熱膨張率の非
常に小さい)インバ合金を使用するので、シヤドウマス
クの熱膨張によるドーミング現象も防止でき、高品位テ
レビの目的に合致したシヤドウマスクが得られる。
しかも、上記方法によれば、冷間強加工圧延工程を介在
させているので、製造工程の簡略化および時間短縮を図
ることができる。なお、本実施例では特に丸形電子ビー
ム通過孔を有するシヤドウマスクの製造方法について説
明を行なつたが、特にこれに限定されるものではなく、
例えばスリット型又はストライプ型のシヤドウマスクの
製造方法にも適用可能てある。
【図面の簡単な説明】
第1図はデルタ型電子銃を用いたシヤドウマスク管の概
略構成を示す斜視図、第2図は第1図のシヤドウマスク
の電子ビーム通過孔の断面図、第3図A,bは従来のシ
ヤドウマスク原板製造方法により形成されたシヤドウマ
スクを説明するための図で、同図aは同シヤドウマスク
断面におけるエッチング状況を示す断面図、同図bは同
シヤドウマスク表面をマスク面から見た正面図、第4図
は本発明の一実施例による製造方法にて形成されたシヤ
ドウマスクを説明するための図であり、同図aは同シヤ
ドウマスクの断面におけるエッチング状況を示す断面図
、同図bは同シヤドウマスク表面をマスク面から見た正
面図である。 1a〜1c・・・・・・電子銃、3・・・・・・シヤド
ウマスク、3a,3b,3c・・・・・・電子ビーム通
過孔、2・・・三色螢光面、4・・・・・・マスク面、
C,C″・・・電子ビーム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 面心立方格子構造または体心立方格子構造の合金か
    らなるシヤドウマスク材を冷間にて強加工圧延する工程
    と、この強加工圧延されたシヤドウマスク材を前記合金
    の再結晶温度以上の温度で熱処理を施こし圧延面に{1
    00}結晶面を集合させたシヤドウマスク原板を得る工
    程と、このシヤドウマスク原材の上記{100}結晶面
    をエッチングして上記シヤドウマスク原板に電子ビーム
    通過孔を形成する工程とを具備したことを特徴とするシ
    ヤドウマスクの製造方法。 2 シヤドウマスク材はインバ型合金であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のシヤドウマスクの製
    造方法。 3 冷間による強加工圧延は80%以上の圧延率で行わ
    れて、その圧延面に{100}結晶面を集合させるもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシ
    ヤドウマスクの製造方法。 4 シヤドウマスク材はシヤドウマスク素材を鍛造した
    のち熱間圧延して得られた板体からなるものであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシヤドウマス
    クの製造方法。 5 面心立方格子構造または体心立方格子構造の合金か
    らなるシヤドウマスク材を冷間にて強加工圧延する工程
    と、この強加工圧延されたシヤドウマスク材を前記合金
    の再結晶温度以上の温度で熱処理を施こし圧延面に{1
    00}結晶面を集合させたシヤドウマスク材を得る工程
    と、この{100}結晶面を集合させたシヤドウマスク
    材を圧延率25%以下で冷間圧延しシヤドウマスク原材
    を得る工程と、このシヤドウマスク原材の上記{100
    }結晶面をエッチングして上記シヤドウマスク原板に電
    子ビーム通過孔を形成する工程とを具備したことを特徴
    とするシヤドウマスクの製造方法。 6 シヤドウマスク材はインバ型合金であることを特徴
    とする特許請求の範囲第5項記載のシヤドウマスクの製
    造方法。 7 冷間による強加工圧延は80%以上の圧延率で行わ
    れて、その圧延面に{100}結晶面を集合させるもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載のシ
    ヤドウマスクの製造方法。 8 シヤドウマスク材はシヤドウマスク素材を鍛造した
    のち熱間圧延して得られた板体からなるものであること
    を特徴とする特許請求の範囲第5項記載のシヤドウマス
    クの製造方法。
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