KR20010040206A

KR20010040206A - 스트레치형 섀도마스크

Info

Publication number: KR20010040206A
Application number: KR1020000063557A
Authority: KR
Inventors: 마키타아키라; 마쓰모토유타카; 아오키다카히토
Original assignee: 기타지마 요시토시; 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2001-05-15
Also published as: US6633115B1; JP2001192776A; CN1294405A; TW521098B; DE10053540A1

Abstract

애퍼처 그릴(aperture grille) 방식의 컬러 브라운관에 바람직하게 사용할 수 있고, 열팽창이 적고, 고장력(高張力)으로의 스트레치(stretch) ·고정작업에 견딜 수 있는 스트레치형 섀도마스크를 제공한다.

31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기(鐵基) 합금으로 이루어지는 스트레치형 섀도마스크로서, 상기 철기 합금에 0.01~0.10질량%의 탄소를 함유시킴으로써, 상기 과제를 해결한다. 이 때, 그 철기 합금이 650N/㎟ 이상, 1000N/㎟ 이하의 인장(引張) 강도를 가지는 것이 바람직하다.

Description

스트레치형 섀도마스크 {SHADOW MASK}

본 발명은 컬러 텔레비전이나 컴퓨터 등의 컬러 브라운관에 사용되는 섀도마스크에 관한 것이며, 특히, 애퍼처 그릴(aperture grille) 방식의 컬러 브라운관에 바람직하게 사용되는 스트레치형 섀도마스크에 관한 것이다.

컬러 텔레비전이나 컴퓨터 등의 컬러 브라운관에 사용되는 섀도마스크는 컬러 브라운관 내의 소정의 위치에 설치되고, 브라운관의 내표면(內表面) 상의 형광체에 전자빔을 조사(照射)시키기 위한 개공부를 가지고 있다. 섀도마스크는 그 개공부에, (가) 다수의 둥근 작은 구멍이 형성되어 있는 것, (나) 다수의 장방형상의 작은 구멍이 형성되어 있는 것, (다) 다수의 슬릿이 정렬되어 형성되어 있는 것이 있다. 상기 (가) (나)의 개공부가 형성된 섀도마스크(이하, 편의 상 「프레스형 섀도마스크」라고 함)는 통상 프레스성형에 의해 제조되고 있지만, 상기 (다)의 개공부가 형성된 섀도마스크(이하, 「스트레치형 섀도마스크」라고 함)는 일반적으로 애퍼처 그릴이라고 불리며, 강고(强固)한 철강프레임에 슬릿(slit)의 길이방향을 스트레치하면서 고정되어, 슬릿 간격에 흐트러짐이 발생하지 않도록 제조되고 있다.

섀도마스크를 구비한 브라운관 내에서는, 전자총으로부터 조사된 전자빔의 일부가, 작은 구멍 또는 슬릿을 통과하지 않고 섀도마스크의 표면에도 충돌한다. 그러므로, 섀도마스크는 그러한 전자빔의 충돌에 의해 발열된다. 그러나, 종래의 섀도마스크에는 열팽창률이 큰 저탄소 강판이 사용되고 있었으므로, 섀도마스크는 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해 열팽창을 일으키기 쉬워, 작은 구멍의 위치 어긋남이나 작은 구멍의 변형이 발생하거나, 슬릿부분에 이완(弛緩)이 발생하여 슬릿 간격에 흐트러짐이 발생하거나 한다고 하는 현상을 일으켰다. 이러한 현상은 브라운관 내의 형광면에 도달하는 전자빔이 위치 어긋남을 일으키므로, 화상에 색 어긋남이 발생한다고 하는 문제가 있었다.

또, 종래에는, 스트레치형 섀도마스크에 사용되는 금속소재가 열팽창하는 것을 상정(想定)하고, 열팽창이 일어났다고 해도 슬릿부분에 이완이 생기지 않을 정도의 높은 장력(張力)으로 스트레치 ·고정작업을 행하고 있었다. 이러한 고(高)장력으로 고정작업을 행하는 경우에 있어서는, 섀도마스크는 그것에 견딜 수 있는 강도를 가지는 재료로 제조되지 않으면 안되었다. 또한, 철강프레임에 있어서도, 그 강도를 높일 필요가 있었다.

이러한 문제에 대하여, 섀도마스크에 사용되는 금속소재의 열팽창을 억제하려고 하는 관점에서, 열팽창계수가 작은 금속소재를 사용하는 것이 검토되고 있다. 예를 들면, 철-니켈 합금이나 철-니켈-코발트 합금으로 제조된 섀도마스크는 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해서도 열팽창을 일으키기 어렵다고 하는 이점이 있다. 그러나, 철-니켈 합금이나 철-니켈-코발트 합금은 본래적으로 충분한 기계적 강도를 가지고 있지 않으므로, 특히 스트레치형 섀도마스크에 그들의 금속소재를 사용하는 경우에는, 고장력으로의 스트레치 ·고정작업에 견딜 수 없는 우려가 있었다.

또한, 스트레치형 섀도마스크는 브라운관의 곡면(曲面)에 맞추어 성형되어 그 형상이 유지되는 프레스형 섀도마스크와 비교하여, 판두께가 얇은 금속소재가 일반적으로 사용되고 있으므로, 상기 문제는 보다 현저해지고 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 특히 애퍼처 그릴 방식의 컬러 브라운관에 바람직하게 사용할 수 있고, 열팽창이 적고, 고장력으로의 스트레치 ·고정작업에 견딜 수 있는 스트레치형 섀도마스크를 제공한다.

도 1은 컬러 브라운관에 사용된 본 발명의 스트레치형 섀도마스크의 실시양태의 일예를 나타낸 사시도이다.

도 2는 강철프레임에 스트레치 ·고정되어 제조된 본 발명의 스트레치형 섀도마스크의 일예를 나타낸 정면도(A)와 그 단면도(B)이다.

[부호의 설명]

1: 스트레치형 섀도마스크, 2: 그리드 소체(素體), 3: 슬릿, 11: 컬러 브라운관, 12: 강철프레임, 13: 전자총, 14: 전자빔, 15: 형광체, Y: 스트레치 방향, F: 가압 방향.

청구항 1 기재의 발명은 31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기 합금으로 이루어지는 스트레치형 섀도마스크로서, 상기 철기 합금이 0.01~0.10질량%의 탄소를 함유하는 것에 특징을 가진다.

이 발명에 의하면, 31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기 합금은 열팽창계수가 작으므로, 그러한 금속소재로 제조된 스트레치형 섀도마스크는 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해서도 열팽창을 일으키기 어렵다. 그 결과, 얻어진 스트레치형 섀도마스크는 열팽창에 의한 슬릿부분의 이완이 발생되기 어렵고, 슬릿 간격의 흐트러짐을 일으키기 어려우므로, 제조 시에 필요 이상의 고장력으로 스트레치시켜 고정할 필요가 없는 동시에, 강철프레임의 강도를 높일 필요도 없다. 또한, 철기 합금은 0.01~0.10질량%의 탄소를 함유하므로, 탄소를 함유하지 않은 철기 합금과 비교하여, 인장(引張)강도가 향상된다. 그러므로, 스트레치형 섀도마스크의 제조에 있어서는, 스트레치형 섀도마스크에 약간의 열팽창이 일어나는 경우도 상정하고, 그 열팽창이 약간 일어났다고 해도 슬릿부분에 이완이 생기지 않을 정도의 고장력으로 스트레치 ·고정작업을 행하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 본 발명의 스트레치형 섀도마스크는 브라운관 내에서 슬릿의 흐트러짐이 발생할 우려가 없고, 브라운관 내의 형광면에 도달시키는 전자빔의 위치 어긋남이 일어나지 않으므로, 형성화상에 색 어긋남을 발생시키지 않는다.

청구항 2 기재의 발명은, 청구항 1 기재의 스트레치형 섀도마스크에 있어서, 상기 철기 합금이 650N/㎟ 이상, 1000N/㎟ 이하의 인장강도를 가지는 것에 특징을 가진다.

이 발명에 의하면, 철기 합금이 650N/㎟ 이상, 1000N/㎟ 이하의 인장강도를 가지므로, 스트레치형 섀도마스크의 제조 시에 있어서의 고장력으로의 스트레치 ·고정작업을 용이, 또한 적정하게 행할 수 있다. 그 결과, 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해 열팽창이 약간 생긴 경우라도, 얻어진 스트레치형 섀도마스크의 슬릿부분에 이완이 발생하지 않으므로, 슬릿 간격의 흐트러짐을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 스트레치형 섀도마스크에 대하여 상세히 설명한다. 그리고, 이하에 있어서, 특히 설명하지 않는 한, 조성(組成)을 표현하는 경우의 「%」는 질량%(중량%와 동일)를 의미한다.

도 1은 컬러 브라운관(11)에 사용된 본 발명의 스트레치형 섀도마스크(1)의 실시양태의 일예를 나타낸 사시도이다. 도 2는 강철프레임에 스트레치 ·고정되어 제조된 본 발명의 스트레치형 섀도마스크(1)의 일예를 나타낸 정면도(A)와 그 단면도(B)이다.

본 발명의 스트레치형 섀도마스크는 31.0~38.0%의 니켈과 1.0~6.5%의 코발트를 함유하는 철기 합금으로 이루어지는 것이다. 그리고, 그 철기 합금은 0.01~0.10%의 탄소를 함유하여 이루어지는 것이다. 이 철기 합금에 의해 스트레치형 섀도마스크를 제조하는 경우, 철기 합금의 인장강도가 650N/㎟ 이상, 1000N/㎟ 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 성분 조성을 최소한 함유하는 철기 합금은 대략 4.0 ×10^-6/℃ 정도의 낮은 열팽창계수를 가진 열팽창률이 작은 금속소재이다. 또한, 최적의 열팽창률을 고려한 경우, 보다 바람직한 성분 조성의 범위는 니켈 : 32.0~34.0%, 코발트 : 3.5~6.5%이다. 니켈 함유량이 31.0% 미만의 경우 또는 38.0%를 초과하는 경우에는, 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해 열팽창이 일어나기 쉽게 되어, 스트레치형 섀도마스크의 슬릿부분에 이완이 발생하여 슬릿 간격이 흐트러질 우려가 있다. 또, 코발트 함유량이 1.0% 미만의 경우 또는 6.5% 를 초과하는 경우에도, 상기와 마찬가지로, 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해 열팽창이 일어나기 쉽게 되어, 스트레치형 섀도마스크의 슬릿부분에 이완이 발생하여 슬릿 간격이 흐트러질 우려가 있다.

이 철기 합금에 0.01% 이상, 0.10% 이하의 탄소를 함유시킴으로써, 그 인장강도가 향상된다. 또한, 소재의 강도와 에칭성을 고려한 경우, 보다 바람직한 탄소 함유량의 하한은 0.2%이며, 보다 바람직한 탄소 함유량의 상한은 0.07%, 더욱 바람직하게는 0.06%이다. 이러한 범위 내의 탄소를 함유하는 철기 합금은, 일반적으로 행해지고 있는 스트레치형 섀도마스크 제조 시의 스트레치 ·고정작업에 견딜 수 있는 충분한 강도를 가지는 동시에, 브라운관 내에 장착된 스트레치형 섀도마스크에 약간의 열팽창이 일어났다고 해도 슬릿부분에 이완이 발생하지 않을 정도의 고장력으로 행해지는 스트레치 ·고정작업에 견딜 수 있는 충분한 강도를 가지고 있다.

탄소 함유량이 0.01% 미만의 경우에는, 철기 합금의 인장강도가 약간 부족하므로, 스트레치형 섀도마스크에 약간의 열팽창이 일어났다고 해도 슬릿부분에 이완이 발생하지 않을 정도의 고장력으로 행해지는 스트레치 ·고정작업에 견디지 못하는 경우가 있다. 한편, 탄소 함유량이 0.10%를 초과하는 경우에는, 탄화물계 개재물(介在物)이 증가하는 경향으로 되어, 스트레치형 섀도마스크의 제조공정에서의 에칭성이 저해되기 쉽게 된다. 그 결과, 그렇게 하여 얻어진 스트레치형 섀도마스크는 슬릿폭에 분산이 생기기 쉬워, 그 스트레치형 섀도마스크를 장착한 브라운관은 형광면 상에 불균일이 발생하는 경우가 있다.

그리고, 탄소 함유량의 상한을 0.07%, 더욱 바람직하게는 0.06%로 한 것은, 보다 한층 높은 품질이 구해지는 투과율 19.0%품(品)으로 한 경우라도, 브라운관 상에 불균일이 나타나기 어렵게 되기 때문이다. 그리고, 투과율이란, 제조된 스트레치형 섀도마스크에 있어서, 슬릿이 형성되어 있는 부분의 소정 범위의 면적에 대한, 실제로 슬릿이 형성된 개구면적의 비율(%)로 표현한 값이다.

철기 합금의 인장강도는 철기 합금의 가공처리조건에 의해 약간 상이한 경우도 있지만, 650N/㎟ 이상, 1000N/㎟ 이하인 것이 보다 바람직하고, 또한 750N/㎟ 이상, 900N/㎟ 이하인 것이 특히 바람직하다. 인장강도가 650N/㎟ 미만에서는, 전술한 바와 같은 고장력의 스트레치 ·고정작업에 견딜 수 없는 경우가 있다. 한편, 인장강도가 1000N/㎟를 초과하면, 철기 합금이 단단하게 되어, 냉간압연공정에서 판 형상을 균일하게 마무리하기 어렵게 되는 경우가 있다. 그리고, 철기 합금의 인장강도는 후술하는 스트레치형 섀도마스크의 제조공정 중, 냉간압연공정의 압연률, 어닐링(annealing)공정의 어닐링 온도나 시간을 최적하게 조합함으로써 상기 소정의 범위 내에 설정 ·제어할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 열팽창이 작고, 또한 충분한 인장강도를 가지는 철기 합금이 사용되므로, 제조 시에 필요 이상의 고장력으로 스트레치시켜 고정할 필요가 없는 동시에, 가령 스트레치형 섀도마스크에 약간의 열팽창이 일어났다고 해도 슬릿부분에 이완이 생기지 않을 정도의 고장력으로 스트레치 ·고정작업을 행하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 본 발명의 스트레치형 섀도마스크는 브라운관 내에서 슬릿의 흐트러짐이 발생할 우려가 없고, 브라운관 내의 형광면에 도달시키는 전자빔의 위치 어긋남이 일어나지 않으므로, 형성화상에 색 어긋남을 발생시키지 않는다.

또한, 본 발명의 스트레치형 섀도마스크는 열팽창률이 작고 인장강도가 큰 철기 합금으로 제조되므로, 저탄소강을 사용한 섀도마스크와 비교하여, 그 두께를 10~30% 정도 얇게 할 수 있다. 스트레치형 섀도마스크의 두께를 얇게 함으로써, 브라운관 내에서 섀도마스크를 지지하는 프레임(강철프레임)의 경량화를 달성할 수 있다고 하는 이점이 있다. 나아가, 본 발명의 스트레치형 섀도마스크에 사용되는 철기 합금은 충분한 자기실드효과를 발휘할 수 있기에 충분한 자기 특성을 가지므로, 브라운관용의 스트레치형 섀도마스크로서 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 스트레치형 섀도마스크는 다음과 같이 제조된다.

먼저, 철기 합금의 성분 조성으로 되도록 금속재료를 배합하고, 용해하여 강괴를 제작한다. 그 강괴를 열간단조나 열간압연에 의해 소정의 두께로 압연하고, 그 후, 냉간압연이나 어닐링 등의 공정을 거쳐, 0.02~0.30mm 정도 두께의 판재를 제작한다. 얻어진 판재는 에칭가공되어 스트레치형 섀도마스크의 원판, 즉 철기 합금으로 이루어지는 그리드 소체(素體)(2)로 가공된다. 이 에칭가공은 얻어진 판재에 레지스트를 도포하여 건조시킨 후, 소정의 슬릿 패턴을 가지는 패턴 형성용의 마스크를 사용하여 노광하고, 그 후, 에칭처리제에 의해 소정의 슬릿 패턴을 가지는 그리드 소체로 용해 형성하는 방법이다.

도 2 (A)에 나타낸 바와 같이, 얻어진 스트레치형 섀도마스크의 원판인 그리드 소체(2)(가상파선(假想破線)으로 나타내고 있음)는 그 스트레치 방향 Y와는 역방향 F로 강철프레임(12)을 가압한 상태에서, 그 상하가 강철프레임(12)에 용접된다. 이어서, 그 가압이 해제되고, 강철프레임(12)의 복원력에 의해 그리드 소체(12)에 고장력(高張力)이 주어진다. 이 때, 그리드 소체(2)에 가해지는 장력은, 제조된 스트레치형 섀도마스크가 실제로 브라운관 내에서 사용되었을 때, 그 스트레치형 섀도마스크에 약간의 열팽창이 일어났다고 해도 슬릿부분에 이완이 생기지 않을 정도의 장력으로 되도록 설정된다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 그리드 소체의 열팽창이 작으므로, 그리드 소체를 필요 이상으로 높은 장력으로 고정할 필요가 없고, 강철프레임(12)의 가압을 저탄소 강판을 사용하고 있던 종래의 것보다도 작게 할 수 있다.

그 후, 대기 중 등의 산화성 분위기 중에서, 450~700℃, 5~30분간의 열처리에 의해 표면흑화처리(表面黑化處理)되어, 스트레치형 섀도마스크(1)가 제조된다. 이 표면흑화처리는 그 후에, 2차 전자의 발생, 열복사(熱輻射), 녹의 발생 등을 방지하기 위해 행해지며, 특히 내식성(耐蝕性)을 향상시키는 데 효과가 있다.

다음에, 철기 합금에 함유되는 다른 성분원소에 대하여 설명한다. 철기 합금은 그 제조공정 중에 혼입되는 불가피한 불순물을 함유하며, 또한, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내이면, 제조 시의 탈산(脫酸)작용이나 단조성(緞造性) 그 밖의 소재성능을 발휘시킬 목적으로 첨가되는 규소, 망간, 인, 유황, 크롬 등을 적당히 함유하고 있어도 된다. 통상, 그들의 함유량은 규소 : 0.30% 이하, 망간 : 0.60% 이하, 인 : 0.020% 이하, 유황 : 0.020% 이하이며, 잔부(殘部)에는 철 및 불가피한 불순물을 함유하지만, 이에 한정되지 않는다.

규소는 MnO-SiO₂, MnO-FeO-SiO₂등의 규산염계 개재물로서 철기 합금 중에 존재한다. 규소 함유량이 0.30%를 초과하면, 그러한 규산염계 개재물의 존재에 의해, 스트레치형 섀도마스크의 제조공정에서의 에칭성이 저해될 우려가 있다. 그러므로, 0.30% 이하인 것이 바람직하다.

망간은 철기 합금의 제강공정에서, 탈산작용과 열간취성(熱間脆性) 방지를 목적으로 하여 첨가된다. 망간 함유량이 0.60%를 초과하는 경우에는, 상기 목적, 특히 열간취성 방지의 목적을 달성할 수 없는 경우가 있다. 그러므로, 0.60% 이하인 것이 바람직하다.

인은 그 함유량이 0.020%를 초과하면, 철기 합금이 경화되어, 압연성이 나빠지는 경우가 있다. 그러므로, 0.020% 이하인 것이 바람직하다.

유황은 유화물계 개재물로서 철기 합금 중에 존재한다. 유황 함유량이 0.020%를 초과하면, 그러한 유화물계 개재물의 존재에 의해, 스트레치형 섀도마스크의 제조공정에서의 에칭성이 저해될 우려가 있다. 그러므로, 0.020% 이하인 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 실시예와 비교예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

(실시예 1)

표 1에 나타낸 재료 A로 이루어지는 두께 0.1mm의 철기 합금판을 제작했다. 이 철기 합금판의 양면에 수용성 카제인 레지스트를 도포하고, 건조시켜 레지스트막을 형성했다. 그 후, 소정의 슬릿 패턴을 가지는 한 쌍의 패턴 형성용 마스크인 유리 건판(乾板)을 사용하고, 상기 양면의 레지스트막을 노광하여 패터닝을 행하였다. 또한, 경질(硬質)처리와 베이킹처리를 행한 후, 패터닝된 양면의 레지스트막에, 액온(液溫) 60℃, 비중 48°Be(중(重)보메)의 염화 제2철 용액을 에칭액으로서 노즐로부터 분무하여, 소정의 슬릿 패턴으로 에칭가공했다. 수세 후, 남은 레지스트막을 알칼리 수용액에 의해 박리하고, 세정(洗淨) ·건조하여 스트레치형 섀도마스크의 원판인 그리드 소체를 제작했다. 이 그리드 소체는 투과율 19.0%품(品)이 되도록 제작했다. 얻어진 그리드 소체의 품질이나 특성은 하기의 방법에 의해 평가했다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.

이어서, 스트레치형 섀도마스크를 제작했다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 그리드 소체(2)의 스트레치 방향 Y와는 역방향 F로 철강프레임(12)을 가압한 상태에서, 그리드 소체(2)의 상하를 강철프레임(12)에 용접하고, 이어서, 그 가압을 해제하고, 다시 대기 중에서 670℃, 30분간의 표면흑화처리를 행하여, 스트레치형 섀도마스크(1)를 제작했다. 얻어진 스트레치형 섀도마스크(1)는 하기 방법에 의해 평가하고, 그 결과를 표 2에 나타냈다.

(실시예 2, 비교예 1, 2)

표 1에 나타낸 재료 B~D로 이루어지는 두께 0.1mm의 철기 합금판을 각각 제작했다. 각 철기 합금판을 실시예 1과 동일 방법으로 에칭 가공하여, 스트레치형 섀도마스크의 원판인 그리드 소체를 제작했다. 이들 그리드 소체로 투과율 19.0%품이 되도록 제작했다. 실시예 2는 재료 B로 제작하고, 비교예 1, 2는 재료 C, D로 각각 제작했다. 얻어진 그리드 소체의 품질이나 특성 및 스트레치형 섀도마스크의 평가도, 실시예 1과 동일한 하기 방법으로 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타냈다. 그리고, 비교예 1은 재결정 온도가 낮은 종래 조성의 저탄소 강판을 사용하고 있으므로, 저탄소 강판을 사용한 경우에 통상 행해지는 표면흑화처리(대기 중에서 460℃ ·15분간)를 행하였다.

재료	C	Ni	Co	Si	Mn	P	S	Bal.
A (실시품)	0.051	32.0	5.0	0.01	0.25	0.006	0.008	Fe, 불순물
B (실시품)	0.010	32.0	5.0	0.01	0.25	0.006	0.007	Fe, 불순물
C (비교품)	0.002	-	-	0.01	0.20	0.015	0.007	Fe, 불순물
D (비교품)	0.003	32.0	5.0	0.01	0.25	0.006	0.008	Fe, 불순물

(실시예 3~5, 비교예 3, 4)

표 3에 나타낸 재료 E~I로 이루어지는 두께 0.1mm의 철기 합금판을 각각 제작했다. 각 철기 합금판을 실시예 1과 동일 방법으로 에칭 가공하여, 스트레치형 섀도마스크의 원판인 그리드 소체를 각각 제작했다. 이들 그리드 소체는 투과율 19.0%품 및 투과율 21.0%품에 대하여 각각 제작했다. 실시예 3~5는 재료 E~G로 각각 제작하고, 비교예 3, 4는 재료 H, I로 각각 제작했다. 얻어진 각 그리드 소체의 품질이나 특성 및 스트레치형 섀도마스크의 평가도, 실시예 1과 동일한 하기 방법으로 행하였다. 그 결과를 표 4에 나타냈다. 그리고, 비교예 3은 재결정 온도가 낮은 종래 조성의 저탄소 강판을 사용하고 있으므로, 저탄소 강판을 사용한 경우에 통상 행해지는 표면흑화처리(대기 중에서 460℃ ·15분간)를 행하였다.

재료	C	Ni	Co	Si	Mn	P	S	Bal.
E (실시품)	0.015	32.0	5.0	0.01	0.25	0.005	0.008	Fe, 불순물
F (실시품)	0.049	32.0	4.0	0.01	0.25	0.005	0.008	Fe, 불순물
G (실시품)	0.090	32.1	5.0	0.01	0.25	0.005	0.008	Fe, 불순물
H (비교품)	0.003	32.0	5.0	0.01	0.27	0.005	0.008	Fe, 불순물
I (비교품)	0.117	32.1	4.0	0.01	0.25	0.005	0.008	Fe, 불순물

(측정방법)

인장강도는 상기 그리드 소체로부터 잘라낸 각 시료를 JIS Z2201에 따른 5호 시험편(試驗片)으로 가공하고, JIS Z2241에 규정되는 금속재료 시험에 따라 측정했다. 보자력(保磁力)은 상기 그리드 소체로부터 잘라낸 각 시료를 스트레치형 섀도마스크를 제조할 때와 동일한 표면흑화처리(670℃의 대기 중에서 30분간 처리했음)를 행한 후, JIS C2531에 규정되는 방법으로 측정했다.

스트레치형 섀도마스크의 품질은 다음과 같이 평가했다. 브라운관 상에의 불균일이 나타나는 쪽은 투과광량(투과율)에 의해 상이하므로, 슬릿폭의 분산 치수만에 의해서는 스트레치형 섀도마스크의 품질을 판단하기 어렵다. 그러므로, 여기에서는, 목격판정에 의해 불균일이 인정되지 않는다고 판단되는 한계값을 슬릿폭 분산의 상한값으로 규정하여 평가했다. 그러한 슬릿폭 분산의 상한값으로서는, 투과율 21.0%품에서는 허용되는 상한값을 0.90㎛로 하고, 투과율 19.0%품에서는 허용되는 상한값을 0.80㎛로 했다. 이 때, 투과율 19.0%품과 투과율 21.0%품에서는, 투과율이 큰 21.0%품 쪽이 불균일이 나타나는 쪽이 작아지므로, 투과율 19.0%품보다도 약간 분산 상한값은 커지고 있다. 분산이 허용되는 상한값 미만인 경우에는: 고품위품, 허용 상한값인 경우에는 △ : 사용 가능품, 허용 상한값을 초과하는 경우에는 ×: 사용 불가품으로서 평가했다.

슬릿폭의 분산은 패턴 형성용 마스크와 동일 투과율로 되도록 조절된 스트레치형 섀도마스크를 사용하고, 인접하는 25개의 슬릿폭을 측정하여, 그 최대 격차에 의해 평가했다.

(결과)

표 2와 표 4에서, 실시예 1~5는 낮은 열팽창계수와 큰 인장강도를 가지므로, 우수한 특성을 가지는 스트레치형 섀도마스크가 얻어졌다. 한편, 비교예 1은 인장강도가 크지만, 열팽창계수가 크다고 하는 난점이 있고, 비교예 2, 3은 열팽창계수는 작지만, 인장강도가 작다고 하는 난점이 있고, 비교예 4는 인장강도가 크지만, 열팽창계수가 크고, 또, 불균일이 있다고 하는 난점이 있었다.

또, 실시예 1~5는 종래의 저탄소 강판을 사용한 비교예 1, 3과 비교해도, 동일한 정도의 자기 특성을 가지므로, 충분히 필요한 자기실드효과를 발휘할 수 있는 동시에, 재결정 온도가 높으므로, 높은 온도에서 표면흑화처리를 행할 수 있다고 하는 이점도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 청구항 1의 발명에 의하면, 제조된 스트레치형 섀도마스크는 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해서도 열팽창을 일으키기 어려우므로, 제조 시에 필요 이상의 고장력으로 스트레치시켜 고정할 필요가 없는 동시에, 열팽창에 의한 슬릿부분의 이완이 발생하기 어려워, 슬릿 간격의 흐트러짐을 일으키기 어렵다. 또한, 철기 합금은 탄소를 함유하지 않은 철기 합금과 비교하여 인장강도가 향상되므로, 가령 열팽창이 일어났다고 해도 슬릿부분에 이완이 발생하지 않을 정도의 고장력으로 스트레치 ·고정작업을 행하는 것이 가능하게 된다.

청구항 2 발명에 의하면, 스트레치형 섀도마스크의 제조 시에 있어서의 고장력으로의 스트레치 ·고정작업을 용이, 또한 적정하게 행할 수 있으므로, 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해 열팽창이 약간 생긴 경우라도, 얻어진 스트레치형 섀도마스크의 슬릿부분에 이완이 발생하지 않아, 슬릿 간격의 흐트러짐을 방지할 수 있다.

이러한 본 발명의 스트레치형 섀도마스크는 브라운관 내에서 실제로 사용되었을 때, 화상에 색 어긋남을 발생시키지 않는다. 또한, 재결정 온도도 높으므로, 높은 온도의 표면흑화처리를 행할 수 있어, 내식성(耐蝕性)을 보다 향상시킬 수 있다.

Claims

31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기(鐵基) 합금으로 이루어지는 스트레치형 섀도마스크로서,

상기 철기 합금이 0.01~0.10질량%의 탄소를 함유하는 것을 특징으로 하는 스트레치형 섀도마스크
제1항에 있어서,

상기 철기 합금이 650N/㎟ 이상, 1000N/㎟ 이하의 인장(引張) 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 스트레치형 섀도마스크.