KR940008930B1 - 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판 및 그 제조방법 - Google Patents

섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판 및 그 제조방법 Download PDF

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도모요시 오오기따
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엔 케이 케이 코오포레이숀
사이도오 히로시
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

Abstract

내용 없음.

Description

섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판 및 그 제조방법
근년에 와서 컬러 텔레비젼의 고품위화에 따라 컬러 위상 변이 등의 문제에 대응할 수 있는 섀도우 마스크용 합금으로서 36wt.% Ni-Fe계 합금, 이른바 인바아(invar) 합금이 주목을 끌고 있다. 인바아 합금은 종래부터 섀도우 마스크가 전자 비임에 의하여 가열되어도 섀도우 마스크의 열팽창에 의한 컬러 위상 변위등의 문제는 발생하기 어렵다.
그러나, 상술한 인바아 합금으로 만들어진 섀도우 마스크용 재료로서 널리 사용되어온 저탄소강에 비하여 열팽창율이 현저하게 적다.
따라서, 인바아 합금으로 섀도우 마스크를 만들면 섀도우 마스크용 합금 박판, 즉 전자 비임의 통과 구멍(이하, 간단히 "구멍"이라고 한다)을 에칭에 의하여 천공하기 전의 원판은 다음과 같은 문제를 갖고 있다. 즉,
(1) 에칭 천공성이 좋지 않다 :
인바아 합금은 니켈을 다량으로 함유하고 있기 때문에 인바아 합금 박판은 에칭에 의한 천공시에 있어서, 레지스트 피막의 인바아 합금 박판의 표면에 대한 밀착성 및 에칭액에 의한 부식성이 저탄소강 박판에 비하여 좋지 않다.
이 때문에 에칭에 의하여 천공된 구멍의 지름 및 형상이 불규칙하게 되기 쉽다. 불규칙한 구멍의 크기 및 구멍의 형상이 발생하면 컬러 브라운관의 품위가 현저하게 저하된다.
(2) 어니일링시에 플래트(flat) 마스크의 스티킹(sticking)[또는 소부(燒付)]이 발생하기 쉽다 :
에칭에 따라 천공된 상태 그대로의 섀도우 마스크용 합금 박판, 즉 플래트 마스크는 브라운관의 형상에 맞는 곡면형상으로 프레스 성형되지만, 프레스 성형성을 양호하게 하기 위하여 플래트 마스크에는 프레스 성형에 앞서서 어니일링을 하게 된다. 브라운관 메이커에서는 생산성을 높이기 위하여 인바아 합금으로 만들어진 플래트 마스크를 수십장에서 수백장 겹쳐서 810∼1100℃ 정도의 저탄소강으로 만들어진 플래트 마스크의 어니일링 온도 보다도 상당히 높은 온도로 어니일링 하고 있다.
그런데, 인바아 합금은 니켈을 다량으로 함유하고 있기 때문에 저탄소강에 비하여 강도가 높다. 이 때문에 인바아 합금으로 만들어진 플래트 마스크는 저탄소강으로 만들어진 플래트 마스크에 비하여 어니일링 온도를 고온으로 유지할 필요가 있다. 따라서 인바아 합금으로 만들어진 플래트 마스크는 어니일링시에 스티킹이 발생하기 쉽다.
그래서, 상술한 (1)의 문제를 해결하기 위하여 다음의 선행기술이 알려져 있다.
즉,
(a) 일본국 특허 공개 소 61-39344호 공보는 섀도우 마스크용 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 0.1∼0.4㎛의 범위내로 한정함을 개시(開示)하고 있다(이하, "선행기술 1"이라 한다).
(b) 일본국 특허 공개 소 62-243780호 공보는 섀도우 마스크용 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 0.2∼0.7㎛의 범위내로, 기준 길이내에 있어서의 표면 거칠기를 나타낸 단면곡선의 평균 피이크 간격을 100㎛ 이하로, 그리고 결정입자의 크기를 입자크기 번호로서 8.0 이상되게 각각 한정함을 개시하고 있다(이하, "선행기술 2"라 한다).
(c) 일본국 특허 공개 소 62-243781호 공보는 상술한 선행기술의 요건에 더하여 Re, 즉 빛의 통과 구멍 지름(α1)/에칭 구멍 지름(α2)을 0.9 이상으로 한정함을 개시하고 있다(이하, "선행기술 3"이라 한다).
(d) 일본국 특허 공개 소 62-243782호 공보는 섀도우 마스크용 합금 박판의 집합조직을 강냉연 및 재결정 어니일링에 의하여 집적시켜 결정입자의 크기를 입자크기 번호로서 8.0 이상으로 한정하고, 그리고 3∼15% 범위내의 압연율로서 한쌍의 덜 로울(dull roll)에 의한 냉각 압연으로 상술한 선행기술 2에 기재한 표면 거칠기를 섀도우 마스크용 합금 박판의 표면상에 부여하는 것을 개시하고 있다(이하, "선행기술 4"라 한다).
한편, 상술한 (2)의 문제를 해결하기 위하여 다음의 선행기술이 알려져 있다.
즉,
(e) 일본국 특허 공개 소 62-238003호 공보는 섀도우 마스크용 합금 박판의 중심선 평균기(Ra)의 값을 0.2∼2.0㎛의 범위내로, 그리고 거칠기 곡선의 높이방향에 있어서의 편차 지수인 스큐우네스(skewness)(Rsk)의 값을 0 이상으로 각각 한정하는 것을 개시하고 있다(이하, "선행기술 5"라 한다).
그러나, 상술한 선행기술 1∼4는 에칭 천공성을 어느 정도 향상시킬 수 있으나 플래트 마스크의 어니일링시에 발생하는 스티킹을 방지할 수 없다고 하는 문제를 갖고 있다.
한편, 상술한 선행기술 5는 저탄소강으로 만들어진 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹을 어느 정도 방지할 수 있으나, 저탄소강에 비하여 높은 어니일링 온도를 유지할 필요가 있는, 인바아 합금으로 만들어진 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹은 방지할 수 없다고 하는 문제를 지니고 있었다.
발명의 개요
따라서, 본 발명의 목적은 에칭 천공성이 우수하고, 어니일링시의 플래트 마스크의 스티킹을 확실히 방지할 수 있는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 특징의 하나에 따라서 본질적으로 다음으로 되어 있는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 제공하게 된다.
니켈 : 34∼38wt.%,
실리콘 : 0.01∼0.15wt.%,
망간 : 0.01∼1.00wt.%,
나머지 : 철 및 불가피한 불순물 ;
전술한 합금 박판의 표면부분의 다음 식으로 나타내어지는 실리콘(Si) 편석율은 10% 이하이며 :
그리고,
전술한 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)는 다음 식을 만족하고 있다 :
0.3㎛≤Ra≤0.7㎛.
전술한 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판은 다음의 표면 거칠기를 또한 지니고 있어도 좋다 :
거칠기 곡선의 높이방향에 있어서의 편차 지수인 상기 합금박판의 스큐우네스(Rsk)는 다음 식을 만족하고 있고 :
0.3㎛≤Rsk≤1.0 ; 그리고
상기 합금 박판의 상기 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)는 다음 식을 만족하고 있다 :
섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판은 다음의 표면 거칠기를 또한 지니고 있어도 좋다 :
상기 합금 박판의 2가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(RsK)는 다음 식을 만족하고 있다 :
│Ra(L) - Ra(C) │≤0.1㎛, 및
│Rsk(L) - Rsk(C) │≤0.2,
단, Ra(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
Ra(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
Rsk(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 스큐우네스, 및
Rsk(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 스큐우네스.
상기 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판은 다음의 표면 거칠기를 또한 지니고 있어도 좋다 :
거칠기 곡선의 높이방향에 있어서의 편차 지수인 상기 합금 박판의 스큐우네스(Rsk)의 값은 다음 식을 만족하고 있고 :
0.3≤Rsk≤1.2 ;
상기 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)는 다음 식을 만족하고 있으며
; 그리고
상기 합금 박판의 단면곡선의 평균 피이크 간격(Sm)은 다음 식을 만족하고 있다 :
70㎛≤Sm≤160㎛
상기 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판은 다음의 표면 거칠기를 또한 지니고 있어도 좋다 :
상기 합금 박판의 2가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra), 스큐우네스(Rsk) 및 평균 피이크 간격(Sm)은 다음 식을 만족하고 있다 :
│Ra(L) - Ra(C) │≤0.1㎛,
│Rsk(L) - Rsk(C) │≤0.2, 및
│Sm(L) - Sm(C) │≤5.0㎛
단, Ra(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
Ra(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
Rsk(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 스큐우네스,
Rsk(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 스큐우네스
Sm(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 평균 피이크 간격, 및
m(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 평균 피이크 간격.
본 발명의 그밖의 특징에 따라서 다음 스텝으로 되는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금의 제조방법을 제공한다 :
상술한 화학 성분 조성 및 실리콘(Si) 편석율을 가진 Fe-Ni계 합금 박판을 준비하고, 상기 합금 박판의 전술한 준비를 위한 최종 압연에 있어서 한쌍의 덜 로울에 의하여 상기 합금 박판의 양쪽 표면상에 상술한 식을 만족하는 표면 거칠기를 부여한다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
본 발명자들은 상술한 관점으로부터 에칭 천공성이 우수하고, 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹을 확실히 방지할 수 있는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 개발하고자 예의 연구를 거듭하였다.
그 결과, 우리들은 다음의 식견을 얻을 수 있었다. 즉, 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 화학 성분 조성, 실리콘 편석율 및 표면 거칠기를 소정의 범위내에서 조정하면 에칭 천공성이 우수하고, 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹을 확실히 방지할 수 있는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명자들은 다음의 식견을 얻을 수 있었다. 즉, 일정한 화학 성분 조성 및 일정한 실리콘 편석율을 지닌 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판에 일정한 표면 거칠기를 확실히 부여하려면 상기 합금 박판을 준비하고, 최종 냉간 압연시 또는 최종 조질 압연(temper rolling)시, 즉, 준비를 위한 최종 압연시에 있어서 한쌍의 덜 로울을 사용하여 상기 박판의 양쪽 표면상에 소정의 표면 거칠기를 부여하는 것이 좋다.
본 발명은 상술한 식견에 따라서 완성된 것이다. 다음에 본 발명의 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 화학 성분 조성을 상술한 범위내로 한정한 이유에 대하여 다음에 설명한다.
(1) 니켈
컬러 위상 변위의 발생을 방지하기 위하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판에 요구되는 30∼100℃의 온도영역에 있어서의 평균 열팽창율의 상한값은 약 2.0X10-6/℃이다. 상기 열팽창율은 상기 합금 박판의 니켈 함유량에 의존한다. 그리고, 상술한 평균 열팽창율의 조건을 충족하는 니켈 함유량의 범위는 34∼38wt.%의 범위내이다. 따라서, 니켈 함유량은 34∼38wt.%의 범위내로 한정하여야 한다.
(2) 실리콘
실리콘은 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판으로 만들어진 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹 방지에 유효한 원소이다. 그러나, 실리콘 함유량이 0.01wt.% 미만에서 플래트 마스크의 스티킹 방지에 유효한 실리콘의 산화막이 플래트 마스크의 표면상에 형성되지 않는다. 한편, 실리콘 함유량이 0.15wt.5를 초과하면, Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성이 나쁘게 된다. 따라서, 실리콘 함유량은 0.01∼0.15wt.%의 범위내로 한정하여야 한다.
(3) 망간
망간은 Fe-Ni계 합금 섀도우 마스크의 탈산(脫酸) 및 열간 가공성을 향상시키는 작용이 있다. 그러나, 망간 함유량이 0.01wt.% 미만에서는 상술한 작용에 희망하는 효과를 얻을 수 없다. 한편, 망간 함유량이 1.00wt./%를 초과하면 열팽창율이 커져서 섀도우 마스크의 컬러 위상 변이의 점에서 바람직하지 않다. 따라서, 망간 함유량은 0.01∼1.00wt.%의 범위내로 한정하여야 한다.
실리콘 함유량이 상술한 범위내에 있어도 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 표면부분에 있어서의 실리콘 편석율이 지나치게 크면 에칭 천공성이 나빠지게 되고, 어니일링시에 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생한다.
따라서, 에칭 천공성의 향상 및 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹을 방지하려면 실리콘 함유량의 한정에 더하여 Fe-Ni계 합금 박판의 표면부분에 있어서의 다음 식으로 나타내어지는 실리콘(Si) 편석율을 10% 이하로 한정하여야 한다.
더욱이, 상술한 바와 같이 실리콘 편석율을 10% 이하로 한정한 뒤에 다시금 Fe-Ni계 합금 박판의 단위 표면 부분에 있어서의 실리콘 농도의 최소값을 0.01% 이상, 그리고 실리콘 농도의 최대값을 0.15% 이하로 한정하면 합금 박판의 에칭 천공성의 국부적인 악화 및 어니일링시의 플래트 마스크의 스티킹의 국부적인 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
실리콘 편석율을 10% 이하로 감소하려면 다음의 방법을 생각할 수 있다. 즉, 합금 잉곳(ingot) 또는 연속 주조 합금 슬랩을 1200℃의 온도에서 20시간 가열하여 이것을 균열(均熱한 다음 20∼60%의 단면 감소율로 제1차 분괴(分塊) 압연하고, 이어서 이와 같이 하여 압연한 슬랩을 1200℃의 온도에서 20시간 가열하여 이것을 균열한 다음 30∼50%의 단면 감소율로 제2차 분괴 압연하고 서서히 냉각한다.
상술한 바와 같은 가공처리 및 열처리를 잉곳 또는 슬랩에 실시함으로써 섀도우 마스크 Fe-Ni계 합금 박판의 실리콘 편석율을 감소시킬 수 있다.
더욱이, 상술한 제1차 및 제2차 분괴 압연전의 가열에 있어서는 가열 분위기속의 황 함유량을 80ppm 이하로 감소시켜서 가열중에 발생하는 결정입계(grain boundary)의 취화(脆化)를 억제하면 분괴 압연한 후 슬래브에 발생하는 표면홈을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 섀도우 마스크 Fe-Ni계 합금 박판은 상술한 바와 같은 공정을 거쳐 제조되는 것에 한정되는 것이 아니고 용융합금으로부터 직접 합금 기판을 주조하는, 이른바 스트립 캐스팅법으로 제조된 것이어도, 또는 스트립 캐스팅법으로 주조된 합금 스트립에 열간에서 경압하(輕壓下)를 하여 제조된 것이어도 좋다.
스트립 캐스팅법으로 제조한 합금 박판을 사용하면 상술한 분괴 압연의 경우에 있어서의 가열, 균열에 의한 실리콘 편석율의 감소 공정을 어느 정도 간략화할 수 있다.
섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 천공성, 특히 천공후의 구멍 표면의 품질을 향상시키고, 그리고 에칭 공정에 있어서의 에칭액의 더러워짐을 적게하여 에칭 작업성을 향상시키려면 상술한 화학 성분 조성을 가진 Fe-Ni계 합금박판중에 함유되는 비금속 개재물의 화학성분 조성을 제1도에 나타낸 CaO-Al2O3-MgO 3원계 상태도중의 점 ①, ②, ③, ④ 및 ⑤를 연결한 5변형에 의하여 포위된 영역밖의 화학 성분 조성으로 조정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 비금속 개재물의 화학 성분 조성을 조정함에 따라서 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판속의 비금속 개재물은 3㎛ 이하의 구상(球狀) 비금속 개재물이 주체로 되어 압연방향으로의 전신성(展伸性)을 가진 선상 비금속 개재물의 양은 극히 적어지게 된다. 그 결과, 에칭에 의한 천공시에 비금속 개재물에 기인하여 구멍 표면에 발생하는 피트(pit)의 형성이 억제되고, 에칭액으로의 비금속 개재물의 혼입에 의한 에칭액의 오염 문제도 매우 적어진다.
섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성을 향상시키고, 그리고 어니일링시에 있어서의 플래트 마스크의 스티킹을 확실하게 방지하려면 상술한 바와 같이 Fe-Ni계 합금 박판의 화학 성분 조성 및 실리콘 편석율을 본 발명의 범위내로 한정하는 이외에, 상기 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 0.3∼0.7㎛의 범위내로 한정할 필요가 있다. 그러나, 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값이 0.3㎛ 미만에서 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 발생하고, 에칭에 의한 천공시에 있어서의 포토마스크의 플래트 마스크 표면상에 대한 밀착성이 나빠지게 된다. 한편, 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값이 0.7㎛을 초과하면 합금 박판의 화학 성분 조성과 실리콘 편석율이 위에 나온 범위내라 하더라도 합금 박판의 에칭 천공성이 나빠지게 된다. 따라서, 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값은 0.3∼0.7㎛ 범위내로 한정하여야 한다.
중심선 평균 거칠기(Ra)라 함은 다음 식으로 나타내어지는 표면 거칠기이다.
단, L : 측정 길이, 및
f(x) : 거칠기 곡선
섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성을 더욱 향상시키고, 어니일링시에 있어서의 플래트 마스크의 스티킹을 보다 확실하게 방지하려면 상술한 바와 같이 Fe-Ni계 합금 박판의 화학 성분 조성, 실리콘 편석율 및 중심선 평균 거칠기(Ra)를 본 발명의 범위내로 한정하는 이외에, 더욱이 합금 박판의 표면 거칠기를 나타내는 다른 파라미터인 스큐우네스(Rsk)의 값을 적정 범위내로 한정하여 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스 사이에 특정한 관계를 가지게 할 필요가 있다.
스큐우네스(Rsk)라 함은 거칠기 곡선의 높이방향에 있어서의 편차 지수인데 아래 식으로 나타내어지는 표면 거칠기이다. 스큐우네스(Rsk)에 의하면 설사 중심선 평균 거칠기(Ra)가 같은 값을 지닌 표면이어도 표면형상의 비대칭을 비교하여 서로 구별할 수 있다. 즉, 피이크가 많은 표면형상이면 스큐우네스(Rsk)의 값은 양(正)의 값으로 되고, 골이 많은 표면형상이면 스큐우네스의 값은 음(負)의 값으로 된다.
단,: 진폭 분포 곡선의 3차 모우먼트
다음에 에칭 천공성을 더욱 향상시킬 수 있고 어니일링시에 있어서의 플래트 마스크의 스티킹을 보다 확실하게 할 수 있는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스(Rsk)의 관계에 대하여 제2도를 참조하면서 설명한다.
제2도는 실리콘 0.01∼0.15wt.% 및 황 0.0025wt.%를 함유하고, 실리콘 편석율 10% 이하인 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성 및 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹에 중대한 영향을 미치는 합금 박판의 중심선 평균 거칠기 (Ra)와 스큐우네스 (Rsk) 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제2도로부터 명백한 바와 같이 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 스큐우네스 (Rak)의 값에 불구하고 상술한 바와 같이 합금 박판의 중심선 평균 거칠기 (Ra)의 값이 0.3㎛ 미만에서는 플래트 마스크 어니일링시에 스티킹이 플래트 마스크의 표면상에 발생하고, 에칭 천공시에 있어서의 포토마스크의 플래트 마스크 표면에 대한 밀착성이 나빠지게 된다. 한편, 합금 박판의 중심선 평균 거칠기 (Ra)의 값이 0.7㎛을 초과하면 합금 박판의 에칭 천공성이 나빠진다.
섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 중심선 평균 거칠기 (Ra)의 값이 0.3∼0.7㎛의 범위내이어도 합금 박판의 스큐네스 (Rsk)의 값이 +0.3 미만에서는 플래트 마스트의 어니일링시에 스티킹이 플래트 마스크의 전체 표면상에 발생한다.
한편, 합금 박판의 스큐우네스 (Rsk)의 값이 +1.0을 초과하면 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 플래트 마스크의 표면의 일부에 발생한다.
또한, 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 중심선 평균 거칠기 (Ra)와 스큐우네스 (Rsk)가 다음 식을 만족하면 플래트 마스크의 어니일시에 스티킹이 플래트 마스크의 전체 표면상에 발생한다.
따라서, 제2도로 부터 명백한 바와 같이 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성을 더욱 향상시켜 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹을 보다 확실하게 방지하려면 합금 박판의 화학 성분 조성, 실리콘 편석율 및 중심선 평균 거칠기(Ra)를 상술한 바와 같이 한정하는 이외에, 더욱이 합금 박판의 스큐우네스(Rsk)를 +0.3∼+1.0㎛ 범위내로 한정하여 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스(Rsk) 사이에 다음 식을 만족하는 관계를 갖게 할 필요가 있다.
이상과 같이 하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성을 더욱 향상시키고, 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹을 보다 확실히 방지할 수 있으나, 1회의 어니일링에서의 플래트 마스크의 적층 매수를 증가시켜도 플래트 마스크의 스티킹이 발생하지 않도록 하여 합금 박판의 생산 코스트를 감소하려면 상술한 표면 거칠기의 한정에 더하여 합금 박판의 2가지 방향에 있어서의 표면 거칠기가 다음 식을 만족할 필요가 있다.
│Ra(L) - Ra(C) │≤0.1㎛, 및
│Rsk(L) - Rsk(C) │≤0.2
단, Ra(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기, Ra(C) 상기 합금 박판의 압연 방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기, Rsk(L) 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 스큐우네스, 및 Rsk(C) 상기 합금의 박판의 압연방향과 직교하는 방향의 스큐우네스.
섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성을 더욱 향상시키고, 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹을 보다 확실하게 방지하려면 상술한 바와 같이 합금 박판의 화학 성분 조성, 실리콘의 편석율, 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)를 적정 범위내로 한정하고, 상기 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스 (Rsk) 사이에 특정한 관계를 갖게 하는 이외에, 더욱이 합금 박판의 표면 거칠기를 나타내는 다른 파라미터인 평균 피이크 간격 (Sm)의 값을 적정 범위내로 한정할 필요가 있다.
그러나, 섀도우 마스크용 Fi-Ni계 합금 박판의 평균 피이크 간격 (Sm)의 값이 70㎛ 미만에서는 플래트 마스크를 어니일링할 때 스티킹이 발생한다. 한편, 평균 피이크 간격 (Sm)의 값이 160㎛를 초과하면 합금 박판의 에칭 천공성이 나빠진다. 따라서, 합금 박판의 평균 피이크 간격 (Sm)의 값은 70∼160㎛의 범위내로 한정하여야 한다.
평균 피이크 간격 (Sm)이라 함은 다음 식으로 나타내어지는 단면곡선의 표면 거칠기이다.
단, Sm1, Sm2: 피이크 간격, 및
n=피이크의 개수
다음에 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 평균 피이크 간격 (Sm)의 값을 70∼160㎛로의 범위내로 한정하였을 때의 합금 박판의 에칭 천공성 및 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹에 영향을 미치는 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스 (Rsk)의 관계에 대하여 제3도를 참조하면서 설명한다.
제3도는 실리콘 0.01∼0.15wt.%, 황 0.0025wt.%를 함유하고, 실리콘 편석율 10% 이하, 그리고 평균 피이크 간격 (Sm)의 값 70∼160㎛의 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성 및 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹에 중대한 영향을 미치는 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스(Rsk)의 관계를 나타내는 그래프이다.
제3도로부터 명백한 바와 같이 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 스큐우네스 (Rsk)의 값에 불구하고 상술한 바와 같이 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값이 0.3㎛ 미만에서는 플래트 마스크 어니일링시의 스티킹이 플래트 마스크에 발생하여 에칭 천공시에 있어서의 포토마스크의 플래트 마스크의 표면에 대한 밀착성이 나빠진다. 한편, 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값이 0.7㎛을 초과하면 상기 합금 박판의 에칭 천공성이 나빠지게 된다.
섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값이 0.3∼0.7㎛의 범위내이어도 합금 박판의 스큐우네스(Rsk)의 값이 +0.3 미만에서는 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 발생한다.
한편, 합금 박판의 스큐우네스 (Rsk)의 값이 +1.2를 초과하면 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 플래트 마스크의 표면의 일부에 발생한다.
또한, 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스(Rsk)가 다음 식을 만족하면 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 발생한다.
따라서, 제3도로부터 명백한 바와 같이 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성을 더욱 향상시켜 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹을 보다 확실히 방지하려면 합금 박판의 화학 성분 조성, 실리콘 편석율 및 중심선 평균 거칠기(Ra)를 상술한 바와 같이 한정하는 이외에, 더욱히 합금 박판의 스큐우네스(Rsk)의 값을 +0.3∼+1.2의 범위내로 한정하여 상기 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스 사이에 다음 식을 만족하는 관계를 갖게 하고, 더욱이 평균 피이크 간격 (Sm)의 값을 70∼160㎛의 범위내로 한정하여야 한다.
상술한 바와 같이 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 평균 피이크 간격 (Sm)의 값을 70∼160㎛의 범위내로 한정함에 따라서 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 플래트 마스크의 표면의 일부를 발생하는 원인으로 되는 스큐우네스(Rsk)의 상한값을 평균 피이크 간격 (Sm)의 값을 한정하지 않는 경우에 비하여 보다 크게 할 수 있고, 더욱이 합금 박판의 중심선 평균 거칠기 (Ra)와 스큐우네스 (Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나는 경우이어도 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 발생하는 정도를 경감할 수 있다.
상술한 바와 같이 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 2가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기 (Ra) 및 스큐우네스 (Rsk)가 상술한 식을 만족함에 따라 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹의 발생을 보다 감소시킬 수 있으나, 더욱 합금 박판의 에칭 천공성을 향상시키려면 2가지 방법에 있어서의 평균 피이크 간격 (Sm)이 다음 식을 만족하도록 할 필요가 있다.
│Sm(L) - Sm(C)│≤ 5.0㎛
단, Sm(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 평균 피이크 간격, 및 Sm(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 평균 피이크 간격.
섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판 된 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 발생하는 임계온도를 높이려면 상술한 바와 같이 합금 박판의 화학 성분 조성, 실리콘 편석율 및 표면 거칠기를 한정하는 이외에 합금 박판의 황 함유량의 감소가 유효하다.
제4도는 화학 성분 조성, 실리콘 편석율, 중심선 표면 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명 범위내에 있는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판으로 된 플래트 마스크를 30매 겹쳐서 어니일링 하였을 때의 플래트 마스크의 스티킹이 중대한 영향을 미치는 합금 박판의 황 함유량과 어니일링 온도 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제4도에 있어서, X표는 플래트 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생한 것을 뜻하고, △표는 플래트 마스크의 표면의 일부에 스티킹이 발생한 것을 뜻하며, 그리고 ○표는 플래트 마스크에 스티킹이 발생하지 않았음을 각기 뜻한다.
제4도로부터 명백한 바와 같이 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 황 함유량을 감소시킴으로써 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 발생하지 않는 임계 어니일링 온도를 높일 수 있다.
이와 같은 상기 합금속의 황 함유량의 감소에 의한 효과에 명확한 기구는 반드시 확실치 않으나 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금으로 된 플래트 마스크의 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹 방지에 유효한 실리콘의 산화막의 플래트 마스크의 표면상으로의 형성과 황의 플래트 마스크 표면상으로의 석출 등의 경합하여 일어나기 때문이 아닌 것인가라고 추측된다.
본 발명의 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 제조하려면 상술한 화학 성분 조성 및 실리콘 편석율을 지닌 소판(素板 : material sheet)을 준비하고, 소판의 최종 압연시, 즉 최종 냉각 압연 또는 최종 조질압연시에 있어서 한쌍의 덜 로울을 사용하여 상술한 일정한 표면 거칠기를 소판의 양쪽 표면상에 부여한다.
상기한 덜 로울은 방전 가공법 또는 레이저 가공법, 바람직하기로는 쇼트 블라스트(shot blasting)법으로 원 로울(material roll)에 일정한 표면 거칠기를 부여함으로써 얻을 수 있다.
쇼트 블라스트법을 사용하는 경우에는 투사 알갱이 (shot)로서, 120번 (JIS 기호 G120)∼240번 (JIS 기호 G240)의 입도를 가지고, 400∼950의 경도 (Hv)를 가진 스티일 그릿(steel grit)을 사용하고, 로울 표면에 대한 스티일 그릿의 투사 에너지는 120번의 스티일 그릿 사용시에는 낮게 설정하여 240번의 스티일 그릿 사용시에는 높게 설정하는 것이 바람직하다.
상기 덜 로울을 제조하기 위한 표면 가공전의 원 로울은 경도 (Hs) 85∼95, 직경 100∼125㎛, 중심성 평균 거칠기(Ra) 0.1㎛ 이하 및 스큐우네스 (Rsk) 0 미만의 표면 거칠기를 지닌 것이 바람직하다.
상술한 조건에 따른 쇼트 블라스트법에 의하여 각각의 원 로울로부터 중심선 평균 거칠기 (Ra) 0.4∼0.9㎛ 및 스큐우네스 (Rsk) -0.2 미만, 보다 바람직하기는 -0.5 미만, 또는 필요에 따라서 평균 피이크 간격 (Sm) 40∼200㎛범위 내의 표면 거칠기를 지닌 여러개의 덜 로울을 제조한다.
상기 덜 로울을 최종 냉간 압연기 또는 최종 조질 압연기내에 조립하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판의 표면상에 일정한 표면 거칠기를 부여하지만, 덜 로울에 의하여 일정한 표면 거칠기를 정확히 소판의 표면상에 부여하려면 덜 로울은 2패스(pass) 이상 통판 (通板)시키고, 1패스당의 압연율을 10% 이상으로 설정한다.
상기 덜 로울에 의한 상기 소판에 대한 표면 거칠기의 부여에 있어서는 10∼50∼℃의 온도 범위내에서 7∼8cst의 점도를 지닌 압연유를 사용하고, 이 압연유를 0.1∼0.5kg/㎠ 범위내의 양으로 덜 로울의 표면상으로 향하여 공급한다. 압연유의 공급량을 상술한 범위내로 한정한 것은 압연유의 공급량이 0.1kg/㎠미만에서는 상기 소판의 표면상에 소정의 표면 거칠기를 부여할 수 없는 반면, 압연유의 공급량이 0.5kg/㎠을 초과하면 상기 소판에 부여되는 표면 거칠기에 주름이 발생하기 때문이다.
상기 덜 로울에 의한 압연 속도는 30∼200m/분, 덜 로울의 압연방향 하류측의 소판의 장력은 15∼45kg/㎟, 덜 로울의 압연방향 상류측의 소판의 장력은 10∼40kg/㎟, 그리고 단위 판폭당의 압연력(reduction force)은 0.15∼0.25ton/㎜의 범위내로 각기 설정하는 것이 바람직하다.
덜 로울에 의한 압연시의 소판의 장력을 상술한 범위내로 설정하는 것은 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 평탄도를 높일 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같이하여 일정한 표면 거칠기를 소판에 부여하지만 소정의 표면 거칠기를 소판에 부여하기 전에 상기 소판에 중간 어니일링을 하여 상기 소판의 경도를 저하시킨다거나, 그렇지 않으면 소정의 표면 거칠기를 소판에 부여한 다음, 상기 소판의 잔존 응력을 제거하기 위하여 상기 소판에 응력제거 어니일링을 하여도 좋다.
상기한 중간 어니일링 및 응력제거 어니일링을 함에 있어서는 수소 농도 5∼15% 및 이슬점 -10∼-30℃의 가스 분위기를 지닌 연강용 (軟鋼用)연속 어니일링로 또는 수소 농도 15∼100% 및 이슬점 -20∼-60℃의 가스 분위기를 지닌 광휘 어니일링로 등을 사용한다.
다음에 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 컬러 브라운관에 사용되는 섀도우 마스크(shadow mask)용 Fe-Ni계 합금 박판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
제1도는 본 발명의 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판중에 함유되는 비금속 개재물의 성분 조성의 영역을 나타내는 CaO-Al2O3-MgO 3원계(三元系) 상태도의 일부이며, 상기 합금 박판속으로의 혼입이 바람직하지 않은 비금속 개재물의 성분 조성의 영역을 나타내고 있다.
제2도는 실리콘 0.01∼0.15wt.% 및 황 0.0025wt.%를 함유하고, 그리고 실리콘 편석율 10% 이하인 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성 및 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹에 중대한 영향을 미치는 상기 Fe-Ni계 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스(Rsk)와의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제3도는 실리콘 0.01∼0.15wt.%, 황 0.0025wt.%를 함유하고, 그리고 실리콘 편석율 10% 이하 및 평균 피이크 간격(Sm) 70∼160㎛인 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공성 및 플래트 마스크의 어니일링시의 스티킹에 중대한 영향을 미치는 Fe-Ni계 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)와 스큐우네스(Rsk)와의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제4도는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판으로 된 플래트 마스크의 어니일링시에 있어서의 스티킹에 중대한 영향을 미치는 상기 합금 박판의 어니일링 온도와 황 함유량과의 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
제5도는 본 발명의 실시예에 사용한 합금 A∼E의 각각에 함유되어 있는 비금속 개재물의 성분 조성을 나타낸 CaO-Al1O2-MgO 3원계 상태도이다.
레이들 제련(ladle refining)에 의하여 제1표에 나타낸 바와 같은 화학 성분 조성을 지니고, 또한 제2표에 나타낸 바와 같은 화학 성분을 지닌 비금속 개재물을 함유한 A∼E의 각 합금으로 이루어지는 7톤의 잉곳을 각기 조제하였다.
[표 1]
[표 2]
제5도는 A∼E의 각 합금에 함유되어 있는 비금속 개재물의 화학 성분 조성을 나타낸 CaO-Al2O3-MgO 3원계 상태도이다.
상기 잉곳의 레이들 제련에서 사용한 레이들은 CaO 40wt.% 이하의 MgO-CaO계 내화물로 되어 있고, 그리고 사용한 용재 (molten slag)는 (CaO)/{(CaO)+(Al2O3)} 0.45 이상, MgO 25wt.% 이하, SiO215wt% 이하 및 Si 보다도 산소 친화력이 약한 금속의 산화물 3wt% 이하인 CaO-Al2O3-MgO계의 것이었다.
이어서, 상술한 바와 같이 하여 조제한 각 잉곳을 표피 제거 처리 (scarfing)하고, 각 잉곳을 1200℃의 온도에서 20시간 가열하여 이것을 균열한 다음, 60%의 단면 감소율로 제1차 분괴 압연하여 슬래브를 조제하였다. 이어서, 이와 같이 하여 조제한 슬래브를 1200℃의 온도로 20시간 가열하여 균열하고, 45%의 단면 감소율로 제2차 분괴 압연하고 서서히 냉각하여 최종 슬래브를 조제하였다. 그리고, 이와 같이하여 조제한 합금 A∼E로 된 최종 슬래브의 각각으로부터 제3표에 나타낸 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판 Nos. 1∼10을 나중에 설명하는 방법에 따라서 각기 제조하였다.
즉, 합금 A로 된 슬래브로부터 합금 박판 Nos.1∼6을 제조하고, 합금 B로 된 슬래브로부터 합금 박판 No.7을 제조하고, 합금 C로 된 슬래브로부터 합금 박판 No.8을 제조하고, 합금 D로 된 슬래브로부터 합금 박판 No.9을 제조하고, 그리고 합금 E로 된 슬래브로부터 합금 박판 No.10을 각기 제조하였다.
더욱이, 합금 박판 No.2를 제조한 합금 A로 된 최종 슬래브는 상술한 최종 슬래브의 조제방법과 달라서 잉곳을 1200℃의 온도에서 15시간 가열하고, 이것을 균열하여 78%의 단면 감소율로 분괴 압연하여 슬래브를 조제하고 서서히 냉각함에 따라 조제하였다.
다음에 상기 합금 박판 Nos.1∼10의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 먼저, 상기한 각 슬래브를 표피 제거 처리하여 슬래브 표면에 산화 방지제를 도포하고 1100℃의 온도로 가열하여 열간 압연을 함으로써 열간 압연 코일을 조제하였다. 이때의 열간 압연 조건은 1000℃ 이상에 있어서의 합계 압연율이 82%, 850℃ 이상에 있어서의 합계 압연율이 98% 및 열간 압연코일의 권취 온도가 550∼750℃이었다.
상술한 바와 같이 하여 조제한 각 열간 압연 코링의 각각을 탈스케일하고, 냉간 압연과 어니일링을 반복하여 실행하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판을 조제하였다. 그리고, 최종 조질 압연시에 조립된 나중에 설명하는 덜 로울을 사용하여 상기 소판의 양쪽 표면상에 제3표에 나타낸 바와 같은 표면 칠기를 부여함으로써 0.25mm의 판두께를 지닌 섀도우 마스크용 합금 박판 Nos.1∼10을 각기 제조하였다.
이와 같이 하여 제조한 합금 박판 Nos.1∼10의 각각에 함유되는 비금속 개재물의 분포를 비금속 개재물의 화학 성분 조성과 아울러 합금 A∼E의 각각에 대하여 제2표에 나타내었다.
제2표로부터 명백한 바와같이 A∼E의 각 합금속에 함유되는 비금속 개재물은 1600℃ 이상의 융점을 지녔고, 3㎛ 이하의 두께를 지닌 구상(球狀) 개재물이 주체였다.
따라서, Fe-Ni계 합금 박판의 에칭 천공시에 비금속 개재물에 기인하여 구멍의 표면에 발생하는 피트의 형성이 억제되어 에칭액속으로의 선상 비금속 개재물의 혼입에 의한 에칭액의오염의 문제도 매우 적었다.
비금속 개재물의 상술한 분포는 다음의 방법에 따라서 평가하였다. 즉, 합금 박판의 압연방향에 따른 단면을 현미경으로 800배 확대하여 시야내의 모든 비금속 개재물의 판두께 방향의 두께 및 압연방향의 길이를 각기 측정하였다. 측정 단면의 면적은 합계 60㎟이였다. 그리고, 구상 개재물 및 선상 개재물의 판두께 방향의 두께를 사이즈별로 분류하여 1㎟당의 각 개재물의 개수에 따라서 상술한 분포를 평가하였다.
구상 개재물이라 함은 개재물의 길이와 두께의 비가 3이하, 즉 (길이/두께)≤3인 것을 뜻하고, 선상 개재물이라 함은 개재물의 길이와 두께의 비가 3초과, 즉 (길이/두께)>3임을 뜻한다.
덜 로울은 다음의 방법에 따라 제조하였다. 즉, 재질 SKH(JIS기호 G4403), 경도(Hv) 90 및 지름 120mm의 평활한 표면을 지닌 원 로울의 표면상에 쇼트 블라스트법에 의하여 입도 120번 (JIS 기호 G120) 및 경도 (Hv) 400∼950의 스티일 그릿을 투사함으로써 각각의 원 로울에서 중심선 평균 거칠기 (Ra) 0.30∼0.85㎛ 및 스큐우네스 (Rsk) -0.2∼-1.1을 포함하는 표면 거칠기를 지닌 여러개의 덜 로울을 제조하였다.
상기한 덜 로울에 의한 Fe-Ni계 합금 박판의 압연에 있어서는 합금 박판의 1패스째의 압연량을 18.6%, 2패스째의 압연량은 12.3%, 그리고 합계 압연량을 28.6%로 각기 설정하였다. 압연유는 점도 7.5cst의 점도를 지닌 것을 사용하고, 압연유의 공급량은 0.4kg/㎠이었다.
덜 로울에 의한 압연 속도는 100m/분이며, 덜 로울의 압연방향 하류측의 합금 박판의 장력은 20kg/㎟, 덜 로울의 압연방향 상류측의 합금 박판의 장력은 15kg/㎟, 그리고 단위 판폭당의 압연력은 0.20톤/mm이었다. Fe-Ni계 합금 박판의 각각의 표면부분에 있어서의 실리콘 편석율은 EPMA(Electron Probe Micro Analyzer의 약칭)에 의한 맵핑 해석기 (mapping analyzer)에 따라서 조사하였다.
합금 박판 Nos.1∼10의 각각에 에칭 천공으로 구멍을 형성하여 플래트 마스크를 제조하여 에칭 천공성에 대하여 조사하고, 또한 에칭에 의하여 형성된 구멍의 표면을 주사형 전자현미경으로 관찰하여 피트의 유무를 조사하였다.
또한, 에칭액의 더러워짐을 에칭에 의한 천공후의 에칭액속의 잔재량으로 평가하였다.
그리고, 플래트 마스크를 30매 적층하여 900℃의 온도하에서 어니일링하여 플래트 마스크의 스티킹 발생상황에 대하여 조사하였다.
그 결과를 제3표에 나타내었다.
[표 3]
제3표에 있어서, 중심선 평균 거칠기(Ra)의 평가는 Ra(L) 및 Ra(C)의 두가지가 본원 발명의 범위를 만족하는지 아닌지로써 실시하였다. 스큐우네스(Rak) 및 나중에 설명하는 평균 피이크 간격(Sm)의 평가에 대하여도 마찬가지였다. 제3표에 있어서, (L)은 압연방향에 있어서의 측정값이며, (C)는 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 측정값이었다. 그리고, "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5"의 계산에 있어서는 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)의 값으로서 상기 (L)에 있어서의 측정값 및 상기(C)에 있어서의 측정값중의 작은 편의 값을 채용하였다. 이것들은 다음의 모든 실시예에 대하여도 마찬가지였다.
제3표의 "에칭 천공성"의 난에 있어서 ◎표는 에칭 천공성에 따라 형성된 구멍의 지름 및 형상에 불규일한 곳이 전혀 발생하지 않고 에칭 천공성이 극히 우수함을 뜻하고, "○"표는 에칭 천공에 따라 형성된 구멍의 지름 및 형상에 가벼운 불균일한 곳이 발생하였으나 실용상 문제는 없어 에칭 천공성이 우수함을 뜻하고, △표는 구멍 지름 및 구멍 형상에 불균일한 곳이 발생하였음을 뜻하며, 그리고 ×표는 구멍 지름 및 구멍 형상에 불균일한 곳이 현저하게 발생하였음을 각기 뜻한다. 이 평가는 다음의 표에서도 마찬가지이다.
"제3표의 어니일링시의 스티킹"의 난에 있어서 ○표는 플래트 마스크에 스티킹이 발생하지 않았음을 뜻하고, △표는 플래트 마스크의 표면의 일부에 스티킹이 발생하였음을 뜻하며, 그리고 ×표는 플래크 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생하였음을 뜻한다. 이 평가는 다음의 모든 표에서도 마찬가지이다.
제3표로부터 명백한 바와 같이 합금 박판 Nos. 1,7 및 10은 실리콘 함유량, 실리콘 편석, 중심선 평균 거칠기(Ra), "스큐우네스(Rsk) 및 (Ra)+1/3(Rsk)-0.5"의 값이 어느것이나 본 발명의 범위내에 있다.
따라서, 이들 합금 박판 Nos. 1, 7 및 10은 어느 것이나 에칭 천공성이 우수하고, 플래트 마스크의 어니일링시에 스티킹이 발생하고 있지 않다.
이에 대하여 합금 박판 Nos. 2, 8 및 9에 있어서는 어느 것이나 표면 거칠기의 값이 본 발명의 범위내에 있다고 하지만 합금 박판 No. 2는 실리콘 편석율이 본 발명의 범위를 벗어나서 작고, 합금 박판 No. 9는 실리콘 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 크다.
따라서, 합금 박판 No. 2는 에칭 천공성이 그다지 좋지 않고, 더욱이 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하였으며, 합금 박판 No. 8은 에칭 천공성이 우수하나 어니일링시에 플래트 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생하였으며, 그리고 합금 박판 No.9는 플래트 마스크의 스티킹은 발생하고 있지 않으나 에칭에 의한 천공성이 좋지 않다.
합금 박판 Nos. 3, 4, 5 및 6에 있어서는 어느 것이나 실리콘 함유량 및 실리콘 편석율이 본 발명의 범위내이지만, 합금 박판 No. 3은 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 크고, 합금 박판 No. 4는 "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5"의 값이 마이너스이고, 합금 박판 No. 5는 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 작고, 그리고 합금 박판 No. 6은 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 크다.
따라서, 합금 박판 No. 3은 플래트 마스크의 스티킹은 발생하고 있지 않으나 에칭 천공성이 좋지 않고, 합금 박판 Nos. 4 및 5는 에칭 천공성이 우수하나 어니일링시에 전체 표면에 스티킹이 발생하였고, 합금 박판 No. 6는 에칭 천공성이 우수하나 어니일링시에 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하고 있다.
이상의 사실로부터 우수한 에칭 천공성을 지니고 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹의 발생을 방지할 수 있는 섀도우 마스크용 합금 박판을 얻으려면 실리콘량 및 실리콘 편석율을 본 발명의 범위내로 한정하는 이외에 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)를 본 발명의 범위내로 한정할 필요가 있음을 알 수 있다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서 합금 박판 Nos. 1, 7 및 10을 조제한 각각의 열간압연 코일을 사용하여 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 냉간 압연과 어니일링을 반복하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판을 조제하였다. 그리고, 최종 조질 압연시에 조질 압연기내에 조립한 나중에 설명하는 덜 로울을 사용하여 소판의 표면상에 제4표에 나타낸 표면 거칠기를 부여하고, 그리하여 0.25mm의 판두께를 지닌 Fe-Ni계 합금 박판 Nos.11∼17의 각각을 제조하였다. 즉, 합금 박판 No. 1용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 Nos. 11∼15를, 합금 박판 No. 7용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 16을, 그리고 합금 박판 No. 10용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 17을 각기 제조하였다.
덜 로울은 상기 합금 박판마다에 상이한 표면에 거칠기를 지니고 있고, 그 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra) : 0.45∼0.70㎛ 및 스큐우네스(Rak) : -0.4∼-1.1의 범위내이고, 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 하여 제조되었다.
합금 박판 Nos. 11∼17의 각각의 실리콘 편석율을 실시예 1에 있어서와 마찬가지 방법에 따라서 조사하였으나 어느 것이나 4∼7%의 범위내이었다. 다음에, 합금 박판 Nos. 11∼17의 각각에 에칭 천공으로 구멍을 형성하여 플래트 마스크를 제조하고, 실시예 1에 있어서와 마찬가지 방법에 따라서 천공성에 대하여 조사하였다. 또한, 50장 적층한 플래트 마스크를 제4표에 나타낸 온도에서 어니일링하여 플래트 마스크의 스티킹의 유무에 대하여 조사하였다.
그 결과를 제4표에 나타내었다.
잉곳 및 슬래브의 압연 조건 등 다른 조건은 상술한 실시예 1에 있어서의 조건과 마찬가지였다.
[표 4]
제4표로 부터 명백한 바와 같이 합금 박판 Nos. 11 및 17은 실리콘 함유량, 실리콘 편석율, 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5"의 값이 어느 것이나 본 발명의 범위내이고, 또한 합금 박판 No. 11의 황 함유량은 0.0005wt.%이고, 합금 박판 No. 17의 황 함유량은 0.0006wt.%이다. 따라서 이들 합금 박판 Nos. 11 및 17은 어느 것이나 에칭 천공성이 우수하고, 950℃의 높은 어니일링 온도에서도 플래트 마스크에 스티킹이 발생하고 있지 않다.
이에 대하여, 합금 박판 #16은 실리콘 함유량, 실리콘 편석율 및 표면 거칠기의 값은 어느 것이나 본 발명의 범위내이지만, 황 함유량이 0.025wt.%이고, 합금 박판 Nos. 11 및 17의 황 함유량에 비하여 많다. 따라서, 합금 박판 No. 16은 에칭 천공성이 우수하나 950℃의 어니일링 온도에서 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하였다.
이와 같이 실리콘 함유량, 실리콘 편석율 및 표면 거칠기가 본 발명의 범위내에 있어도 플래트 마스크의 어니일링 온도를 고온으로 유지하는 경우에는 황 함유량을 감소시킴으로써 플래트 마스크의 스티킹을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기 (Ra) 및 스큐우네스(Rak)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 크고, 그밖의 조건은 본 발명의 범위내인 합금 박판 No. 15는 에칭 천공성이 우수하고 850℃의 어니일링 온도에서 스티킹이 발생하고 있지 않다.
이에 대하여, 합금 박판 No. 15보다 높은 950℃의 온도에서 어니일링한 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 큰 합금 박판 No. 14는 에칭 천공성이 우수하나, 플래트 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생하고 있다.
합금 박판 No. 12은 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기 (Ra)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 큰 것 이외는 본 발명의 범위내이지만 어니일링 온도가 950℃로서 고온이므로 에칭천공성이 우수하나 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하였다.
합금 박판 No. 13는 두가지 방향에 있어서 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 큰 것 이외는 본 발명의 범위내이다. 그러나 합금 박판 No. 12와 마찬가지로 어니일링 온도가 950℃로서 고온이므로 에칭 천공성이 우수하나 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하였다.
이와 같은 합금 박판 No. 12, 13 및 14와는 달리 모두 본 발명의 범위내인 상술한 합금 박판 Nos. 11 및 17는 어니일링 온도가 950℃로서 고온이어도 스티킹이 발생하지 않았다.
이와 같이 어니일링 온도를 고온으로 유지할 필요가 있을 경우에는 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rak)의 값을 본 발명의 범위내로 한정할 필요가 있음을 알 수 있다.
[실시예 3]
상술한 실시예 1에 있어서 합금 박판 Nos. 1, 2, 7, 8, 9 및 10을 조제한 각각의 열간 압연 코일을 사용하여 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 냉간압연과 어니일링을 반복하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판을 조제하였다. 그리고, 최종 조질 압연시에 조질 압연기에 조립한 나중에 설명하는 덜 로울을 사용하여 소판의 양쪽 표면상에 제5표에 나타낸 표면 거칠기를 부여하고, 그리하여 0.25mm의 판두께를 지닌 Fe-Ni계 합금 박판 Nos.18∼30의 각각을 제조하였다. 즉, 합금 박판 No. 1용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 Nos. 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26을, 합금 박판 No. 2용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 19를, 합금 박판 No. 7용의 열간 압연코일로부터 합금 박판 No. 27을, 합금 박판 No. 8용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 28을, 합금 박판 No. 9용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 29를, 그리고 합금 박판 No. 10용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 30을 각기 제조하였다.
덜 로울은 상기 합금 박판마다 상이한 표면 거칠기를 지니고 있고, 그 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra) : 0.30∼0.90㎛, 및 스큐우네스(Rak) : -0.2∼-1.3 및 평균 피이크 간격 (Sm) : 30∼210㎛의 범위내이고, 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 하여 제조하였다.
상술한 바와 같이 하여 제조한 합금 박판 Nos. 18∼30의 각각의 실리콘 편석율을 실시예 1에 있어서와 마찬가지 방법으로 조사하였다.
다음에, 합금 박판 Nos. 18∼30의 각각에 에칭 천공으로 구멍을 형성하여 플래트 마스크를 제조하여 실시예 1에 있어서와 마찬가지 방법에 따라서 에칭 천공성에 대하여 조사하고, 또한, 에칭에 의하여 형성된 구멍의 표면을 주사형 전자 현미경으로 관찰하여 피트의 유무를 조사하였다.
또한, 플래트 마스크를 30장 적층하여 900℃의 온도하에서 어니일링한 다음 플래트 마스크의 스티킹의 발생 상황에 대하여 조사하였다.
그 결과를 제5표에 나타내었다.
[표 5]
제5표로 부터 명백한 바와 같이 합금 박판 Nos. 18, 26, 27 및 30은 실리콘 함유량, 실리콘 편석율, 중심선 평균 거칠기(Ra), 스큐우네스(Rsk), "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5" 및 평균 피이크 간격 (Sm)의 값이 어느 것이나 본 발명의 범위내이다.
따라서, 이들 합금 박판 Nos. 18, 26, 27 및 30은 어느 것이나 에칭 천공성이 우수하고 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹이 발생하고 있지 않다.
특히, 합금 박판 Nos. 26, 27 및 30은 ｜Sm(L)-Sm(C)｜의 값이 본 발명의 범위내이므로 에칭 천공성이 특히 우수하다.
이에 대하여, 합금 박판 Nos. 19, 28 및 29는 어느 것이나 표면 거칠기의 값이 본 발명의 범위내에 있다고 하지만, 합금 박판 No. 19는 실리콘 편석율이 본 발명의 범위를 벗어나서 크고, 합금 박판 No. 28은 실리콘 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 작고, 합금 박판 No. 29는 실리콘 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 크다.
따라서, 합금 박판 No. 19는 에칭 천공성이 그다지 좋지 않고, 더욱이 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하였고, 합금 박판 No. 28은 에칭 천공성이 우수하나 어니일링시에 플래트 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생하였으며, 합금 박판 No. 29는 플래트 마스크에 스티킹이 발생하고 있지 않으나 에칭 천공성이 매우 나쁘다.
합금 박판 Nos. 20, 21, 22 및 23에 있어서 어느 것이나 실리콘 함유량 및 실리콘 편석율이 본 발명의 범위내이지만, 합금 박판 No. 20은 중심선 평균 거칠기 (Ra)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 크고, 합금 박판 No. 21은 "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5"가 마이너스 값으로 본 발명의 범위를 벗어났고, 합금 박판 No. 22는 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 작고, 합금 박판 No. 23은 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 크다.
따라서, 합금 박판 No. 20은 플래트 마스크의 스티킹은 발생하고 있지 않으나 에칭 천공성이 극히 나쁘고, 합금 박판 No. 21은 에칭 천공성이 우수하나 어니일링시에 플래트 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생하였고, 합금 박판 No. 22는 에칭 천공성이 특히 우수하나 어니일링시에 플래트 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생하였고, 합금 박판 No. 23은 에칭 천공성이 우수하나 어니일링시에 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하고 있다.
합금 박판 Nos. 24 및 25는 실리콘 함유량, 실리콘 편석율, 중심선 평균 거칠기(Ra), 스큐우네스 (Rsk), "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5"의 값이 어느 것이나 본 발명의 범위내이지만, 합금 박판 #24는 평균 피이크 간격(Sm)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 크고, 합금 박판 No. 25는 평균 피이크 간격(Sm)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 작다.
따라서, 합금 박판 No. 24는 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹은 발생하고 있지 않으나 에칭 천공성이 그다지 좋지 않고, 합금 박판 No. 25는 에칭 천공성이 우수하나 어니일링시에 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하고 있다.
이상의 사실로부터 특히 우수한 에칭 천공성을 가지며 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹의 발생을 발지할 수 있는 섀도우 마스크용 합금 박판을 얻으려면 실리콘 함유량 및 실리콘 편석율은 본 발명 범위내로 한정하는 이외에 중심선 평균 거칠기(Ra), 스큐우네스(Rsk) 및 평균 피이크 간격(Sm)의 값을 본 발명의 범위내로 한정할 필요가 있음을 알 수 있다.
그리고, 평균 피이크 간격(Sm)의 값을 본 발명의 범위내로 한정함에 따라서 특히 우수한 에칭 천공성을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
[실시예 4]
상술한 실시예 1에 있어서 합금 박판 Nos. 1, 7 및 10을 조제한 각각의 열간 압연 코일을 사용하여 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 냉간 압연과 어니일링을 반복하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판을 조제하였다. 그리고, 최종 조질 압연시에 조질 압연기에 조립한 나중에 설명하는 덜 로울을 사용하여 소판의 양쪽 표면상에 제6표에 나타낸 표면 거칠기를 부여하고, 그리하여 0.25mm의 판두께를 지닌 Fe-Ni계 합금 박판 Nos. 31∼37의 각각을 제조하였다. 즉, 합금 박판 No. 1용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 Nos. 31∼35를, 합금 박판 No. 7용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 36을, 그리고 합금 박판 No. 10용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 37을 각기 제조하였다.
덜 로울은 상기 합금 박판마다 상이한 표면 거칠기를 지니고 있고, 그 표면 겨칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra) : 0.45∼0.70㎛, 스큐우네스(Rsk) : -0.4∼-1.2 및 평균 피이크 간격 (Sm) : 40∼200㎛의 범위내이고, 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 하여 제조하였다.
상술한 바와 같이 하여 제조한 합금 박판 Nos. 31∼37의 각각의 실리콘 편석율을 실시예 1에 있어서와 마찬가지 방법에 따라서 조사하였으나, 어느 것이나 4∼7%의 범위내이었다. 다음에, 합금 박판 Nos. 31∼37에 각각에 에칭 천공으로 구멍을 형성하여 플래트 마스크를 제조하고, 실시예 1에 있어서와 마찬가지 방법에 따라서 에칭 천공성에 대하여 조사하였다. 또한, 50장을 적층한 플래트 마스크를 제6표에 나타낸 온도에서 어니일링하여 플래트 마스크의 스티킹의 유무에 대하여 조사하였다.
잉굿 및 슬래브의 압연 조건 등 그밖의 조건은 상술한 실시예 1에 있어서의 조건과 마찬가지였다.
그 결과를 제6표에 나타내었다.
[표 6]
제6표로 부터 명백한 바와 같이 합금 박판 Nos. 31 및 37은 실리콘 함유량, 실리콘 편석율, 중심선 평균 거칠기(Ra), 스큐우네스(Rsk), "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5" 및 평균 피이크 간격(Sm)의 값이 어느 것이나 본 발명의 범위내이고, 합금 박판 No. 31의 황 함유량은 0.0005wt.%이고, 합금 박판 No. 37의 황 함유량은 0.0006wt.%이다.
따라서, 이들 합금 박판 Nos. 31 및 37은 어느 것이나 에칭 천공성이 특히 우수하고, 950℃의 어니일링 온도에서도 스티킹이 발생하고 있지 않다.
이에 대하여, 합금 박판 No. 36은 실리콘 함유량, 실리콘 편석율 및 상술한 표면 거칠기의 값은 어느 것이나 본 발명의 범위내이지만 황 함유량이 0.0025wt.%이고, 합금 박판 Nos. 31 및 37의 황 함유량에 비하여 많다.
따라서, 합금 박판 No. 36은 에칭 천공성이 특히 우수하나 950℃의 어니일링 온도에서 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하고 있다.
이와 같이 실리콘 함유량, 실리콘 편석율 및 표면 거칠기가 본 발명의 범위내이어도 어니일링 온도를 고온으로 유지하는 경우에는 황 함유량을 감소시킴에 따라서 플래트 마스크의 스티킹을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
두가지 방향에 있어서는 중심선 평균 거칠기 (Ra) 및 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 크지만, 그밖의 조건은 본 발명의 범위내인 합금 박판 No. 35는 에칭 천공성이 특히 우수하, 850℃의 어니일링 온도에서 스티킹이 발생하고 있지 않다.
이에 대하여, 합금 박판 No. 35와 마찬가지로 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기 및 스큐우네스(Rsk)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 큰 합금 박판 No. 34는 에칭 천공성이 특히 우수하지만 950℃의 어니일링 온도에서 플래트 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생하고 있다.
두가지 방향에 있어서 중심선 평균 거칠기 (Ra)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 크지만, 그밖의 조건은 본 발명의 범위내인 합금 박판 No. 32는 어니일링 온도가 950℃로서 고온이므로 에칭 천공성이 특히 우수하나 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하고 있다.
두가지 방향에 있어서 스큐우네스(Rsk)의 값은 본 발명의 범위를 벗어나서 크지만, 그밖의 조건은 본 발명의 범위내인 합금 박판 No. 33은 어니일링 온도가 950℃로서 고온이므로 에칭 천공성이 특히 우수하지만 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하였다.
이와 같은 합금 박판 Nos. 32, 33 및 34와는 달리 모두 본 발명의 범위내인 상술한 합금 박판 Nos. 31 및 37은 어니일링 온도가 950℃로서 고온이어도 스티킹이 발생하고 있지 않다.이와 같이 어니일링 온도를 고온으로 유지할 필요가 있을 경우에는 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)의 값을 본 발명의 범위내로 한정할 필요가 있음을 알 수 있다.
[실시예 5]
상술한 실시예 1에 있어서 합금 박판 No. 1, 2, 8 및 9를 조제한 각각의 열간 압연 코일을 사용하여 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 냉간 압연과 어니일링을 반복하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판을 조제하였다. 그리고, 최종 조질 압연시에 조질 압연기에 조립한 나중에 설명하는 덜 로울을 사용하여 소판의 양쪽 표면상에 제7표에 나타낸 표면 거칠기를 부여하였고, 그리하여 0.25mm의 판두께를 지닌 Fe-Ni계 합금 박판 Nos.38∼43의 각각을 제조하였다. 즉, 합금 박판 No. 1용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 Nos. 38∼40을, 합금 박판 No. 2용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 41을, 합금 박판 No. 8용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 42를, 합금 박판 No. 9용의 열간 압연 코일로부터 합금 박판 No. 43을 각기 제조하였다.
덜 로울은 상기 합금 박판마다에 상이한 표면 거칠기를 지니고 있고, 그 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra) : 0.45∼0.70㎛, 스큐우네스(Rsk) : -0.4∼-0.9 및 평균 피이크 간격 (Sm) : 44∼200㎛의 범위내이고, 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 하여 제조하였다.
상술한 바와 같이 하여 제조한 합금 박판 Nos. 38∼43의 각각의 실리콘 편석율을 실시예 1에 있어서와 마찬가지 방법으로 조사하였다. 다음에, 합금 박판 Nos. 38∼43의 각각에 에칭 천공으로 구멍을 형성하여 플래트 마스크를 제조하여 실시예 1에 있어서와 마찬가지 방법에 따라서 에칭 천공성에 대하여 조사하였다. 또한, 플래트 마스크를 제7표에 나타낸 적층 매수 및 온도에서 어니일링하여 플래트 마스크의 스티킹의 유무에 대하여 조사하였다.
잉곳 및 슬래브의 압연 조건 등 그밖의 조건은 상술한 실시예 1에 있어서의 조건과 마찬가지였다.
그 결과를 제7표에 나타내었다.
[표 7]
제7표에 나타낸 바와 같이 합금 박판 No. 38은 실리콘 함유량, 실리콘 편석율 및 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값이 어느 것이나 본 발명의 범위내이다.
따라서, 합금 박판 No. 38은 에칭 천공성이 우수하고 810℃의 어니일링 온도에서 플래트 마스크의 스티킹이 발생하고 있지 않다.
이에 대하여, 합금 박판 No. 41은 실리콘 편석율이 본 발명의 범위를 벗어나서 높고, 합금 박판 No. 42는 실리콘 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 적고, 합금 박판 No. 43은 실리콘 함유량이 본 발명의 범위를 벗어나서 많다.
따라서, 합금 박판 No. 41은 에칭 천공성이 그다지 좋지 않고 어니일링시에 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하였고, 합금 박판 No. 42는 에칭 천공성은 우수하나, 어니일링시에 플래트 마스크의 전체 표면에 스티킹이 발생하였고, 합금 박판 No. 43은 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹은 발생하지 않으나 에칭 천공성이 좋지 않다.
이상의 사실로부터 상술한 실시예 1∼4에 비하여 어니일링 온도가 810℃로서 저온인 경우에는 적어도 실리콘 함유량, 실리콘 편석율 및 중심선 평균 거칠기(Ra)의 값을 본 발명의 범위내로 한정함에 따라서 에칭 천공성이 우수하고, 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹이 발생하지 않는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
합금 박판 No. 40은 실리콘 함유량, 실리콘 편석율, 중심선 평균 거칠기 (Ra),
스큐우네스(Rsk), "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5" 및 평균 피이크 간격(Sm)의 값이 어느 것이나 본 발명의 범위내이므로 에칭 천공성이 특히 우수하고 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹이 발생하고 있지 않다.
이에 대하여, 합금 박판 No. 39는 실리콘 함유량, 실리콘 편석율, 중심선 평균 거칠기(Ra), 스큐우네스 (RsK) 및 "(Ra)+1/3(Rsk)-0.5"의 값은 본 발명의 범위내이지만, 평균 피이크 간격(Sm)의 값이 본 발명의 범위를 벗어나서 작다.
따라서, 합금 박판 No. 39는 에칭 천공성이 우수하나 어니일링시에 플래트 마스크 표면의 일부에 스티킹이 발생하였다.
이러한 사실로부터 평균 피이크 간격(Sm)의 값을 본 발명의 범위내로 한정하는 것이 에칭 천공성이 우수하고 어니일링시에 스티킹이 발생하지 않는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 제조함에 있어서, 중요하다는 것을 알 수 있다.
이상 상세gl 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 실리콘 함유량, 실리콘 편석율 및 표면 거칠기를 적정한 값으로 한정함에 따라서 에칭 천공성이 우수하고 어니일링시에 플래트 마스크의 스티킹이 발생하지 않는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 얻을 수 있고, 그리하여 공업상 유용한 효과를 가져오게 된다.

Claims (12)

  1. 아래와 같이 됨을 특징으로 하는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판. (가) 니켈 : 34∼38 wt.%,
    실리콘 : 0.01∼0.15 wt.%,
    망간 : 0.01∼1.00 wt.% 및
    나머지 : 철 및 불가피한 불순물 ;
    (나) 합금 박판의 표면부분의 다음 식으로 나타내어지는 실리콘(Si) 편석율은 10% 이하이며 :
    그리고, (c) 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra)는 다음 식을 만족하고 있다 :
    0.3㎛≤Ra≤0.7㎛
  2. 제1항에 있어서, 아래의 사항을 특징으로 하는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판. (a) 거칠기 곡선의 높이방향에 있어서의 편차 지수인 상기 합금 박판의 스큐우네스(RsK)는 다음식을 만족하고 있고 :
    0.3≤Rsk≤1.0
    그리고, (b) 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)는 다음 식을 만족하고 있다 :
  3. 제2항에 있어서, 아래의 사항을 특징으로 하는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판. (a) 합금 박판의 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)는 다음 식을 만족한다 :
    │Ra(L) - Ra(C) │≤0.1㎛
    │Rsk(L) - Rsk(C) │≤0.2
    단, Ra(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
    Ra(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기.
    Rsk(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 스큐우네스, 및
    Rsk(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 스큐우네스.
  4. 제1항에 있어서, 아래의 사항을 특징으로 하는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판. (가) 거칠기 곡선의 높이방향에 있어서의 편차 지수인 상기 합금 박판의 스큐우네스(Rsk)는 다음식을 만족하고:
    0.3≤Rsk≤1.2
    (나) 합금 박판의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)는 다음 식을 만족하며 :
    그리고, (다) 합금 박판의 단면곡선의 평균 피이크 간격(Sm)은 다음 식을 만족한다 :
    70㎛≤Sm≤160㎛
  5. 제4항에 있어서, 아래의 사항을 특징으로 하는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판. (a) 상기 합금 박판의 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra), 스큐우네스(Rsk) 및 평균 피이크 간격(Sm)은 다음 식을 만족한다 :
    │Ra(L) - Ra(C) │≤0.1㎛
    │Rsk(L) - Rsk(C) │≤0.2 및
    │Sm(L) - Sm(C) │≤5.0㎛
    단, Ra(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
    Ra(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
    Rsk(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 스큐우네스, 및
    Rsk(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 스큐우네스.
    Sm(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 평균 피이크 간격, 및
    Sm(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 평균 피이크 간격.
  6. 아래의 스텝으로 됨을 특징으로 하는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 제조방법. (가) 본질적으로 다음으로 이루어지는 합금 잉곳 또는 연속 주조 합금 슬랩을 준비하고:
    니켈 : 34~38 wt.%,
    실리콘 : 0.01∼0.15 wt.%,
    망간 : 0.01∼1.00 wt.% 및
    나머지 : 철 및 불가피한 불순물 ;
    (나) 상기 합금 잉곳 또는 연속 주조 합금 슬랩을 약 1200℃의 온도에서 약 20시간 동안 제1차 균열하고, 이어서 이것을 20~60%의 단면 감소율로 제1차 분괴 압연한 다음, 이와 같이 제1차 분괴 압연된 슬랩을 약 1200℃의 온도에서 약 20시간 동안 제2차 균열하고, 이어서 이것을 30~50%의 단면 감소율로 제2차 분괴 압연하고, 이것을 서냉하여 최종 슬랩을 제조하며, 상기 최종 슬랩을 열간 압연하여 열간 압연 박판을 제조한 다음, 상기 열간 압연 박판에 냉간 압연과 어니일링을 반복하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판(素板)을 제조한 후, 필요에 따라 상기 소판을 조질 압연하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 제조하고 ; (다) 상기 최종 슬랩의 상기l 제조에 있어서, 상기 Fe-Ni계 합금 박판의 표면 부분의 다음 식으로 나타내어지는 실리콘(Si) 편석율을 10% 이하로 조절하며 :
    그리고, (라) 상기 소판의 상기 냉간 압연 및 상기 소판의 상기 조질 압연주으이 최종압연에 있어서, 한쌍의 덜 로울에 의하여 상기 소판의 양쪽 표면위에 다음 식을 만족하는 중심선 평균 거칠기(Ra)를 부여한다 :
    0.3㎛≤Ra≤0.7㎛
  7. 아래의 스텝으로 됨을 특징으로 하는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 제조방법. (가) 본질적으로 다음으로 이루어지는 합금 잉곳 또는 연속 주조 합금 슬랩을 준비하고:
    니켈 : 34~38 wt.%,
    실리콘 : 0.01∼0.15 wt.%,
    망간 : 0.01∼1.00 wt.% 및
    나머지 : 철 및 불가피한 불순물 ;
    (나) 상기 합금 잉곳 또는 연속 주조 합금 슬랩을 약 1200℃의 온도에서 약 20시간 동안 제1차 균열하고, 이어서 이것을 20~60%의 단면 감소율로 제1차 분괴 압연한 다음, 이와 같이 제1차 분괴 압연된 슬랩을 약 1200℃의 온도에서 약 20시간 동안 제2차 균열하고, 이어서 이것을 30~50%의 단면 감소율로 제2차 분괴 압연하고, 이것을 서냉하여 최종 슬랩을 제조하며, 상기 최종 슬랩을 열간 압연하여 열간 압연 박판을 제조한 다음, 상기 열간 압연 박판에 냉간 압연과 어니일링을 반복하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판(素板)을 제조한 후, 한쌍의 덜 로울에 의해 조절 압연하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 제조하고 ; (다) 상기 최종 슬랩의 상기 제조에 있어서, 상기 Fe-Ni계 합금 박판의 표면 부분의 다음 식으로 나타내어지는 실리콘(Si) 편석율을 10% 이하로 조절하며 :
    그리고, (라) 상기 소판의 상기 냉간 압연 및 상기 소판의 상기 조질 압연중의 최종압연에 있어서, 한쌍의 덜 로울에 의하여 상기 소판의 양쪽 표면위에 다음 식으로 만족하는 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 거칠기 곡선의 높이 방향에 있어서의 편차 지수인 스큐우네스(Rsk)를 부여한다 :
    0.3㎛≤Ra≤0.7㎛
    0.3㎛≤Rsk≤1.0, 및
  8. 제7항에 있어서, 아래의 사항을 특징으로 하는 제조방법. (가) Fe-Ni계 합금 박판의 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra) 및 스큐우네스(Rsk)는 또한, 다음 식을 만족한다 :
    │Ra(L) - Ra(C) │≤0.1㎛, 및
    │Rak(L) - Rsk(C) │≤0.2
    단, Ra(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
    Ra(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기.
    Rsk(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 스큐우네스, 및
    Rsk(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 스큐우네스.
  9. 아래의 스텝으로 됨을 특징으로 하는 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 제조방법. (가) 본질적으로 다음으로 이루어지는 합금 잉곳 또는 연속 주조 합금 슬랩을 준비하고:
    니켈 : 34~39 wt.%
    실리콘 : 0.01∼0.15 wt.%,
    망간 : 0.01∼1.00 wt.% 및
    나머지 : 철 및 불가피한 불순물 ;
    (나) 상기 합금 잉곳 또는 연속 주조 합금 슬랩을 약 1200℃의 온도에서 약 20시간 동안 제1차 균열하고, 이어서 이것을 20~60%의 단면 감소율로 제1차 분괴 압연한 다음, 이와 같이 제1차 분괴 압연된 슬랩을 약 1200℃의 온도에서 약 20시간 동안 제2차 균열하고, 이어서 이것을 30~50%의 단면 감소율로 제2차 분괴 압연하고, 이것을 서냉하여 최종 슬랩을 제조하며, 상기 최종 슬랩을 열간 압연하여 열간 압연 박판을 제조한 다음, 상기 열간 압연 박판에 냉간 압연과 어니일리을 반복하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판의 소판(素板)을 제조한 후, 한쌍의 덜 로울이 구성된 조질 압연기에 의하여 상기 소판을 조질 압연하여 섀도우 마스크용 Fe-Ni계 합금 박판을 제조하고 ; (다) 상기 최종 슬랩의 상기 제조에 있어서, 상기 Fe-Ni계 합금 박판의 표면 부분의 다음 식으로 나타내어지는 실리콘(Si) 편석율을 10% 이하로 조절하며 :
    그리고, (라) 상기 소판의 상기 냉간 압연 및 상기 소판의 상기 조질 압연중의 최종압연에 있어서, 한쌍의 덜 로울에 의하여 상기 소판의 양쪽 표면위에 다음 식을 만족하는 중심선 평균 거칠기(Ra), 거칠기 곡선의 높이방향에 있어서의 편차 지수인 스큐우네스(Rsk) 및 단면 곡선의 평균 피이크 간격(Sm)을 부여한다 :
    0.3㎛≤Ra≤0.7㎛
    0.3㎛≤Rsk≤1.2,
    , 및
    70㎛≤Sm≤160㎛
  10. 제9항에 있어서, 아래 사항을 특징으로 하는 제조방법. (가) Fe-Ni계 합금 박판의 두가지 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기(Ra)는 또한 다음 식을 만족한다 :
    │Ra(L) - Ra(C) │≤0.1㎛,
    │Rsk(L) - Rsk(C) │≤0.2㎛, 및
    │Sm(L) - Sm(C) │≤5.0㎛
    단, Ra(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
    Ra(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 중심선 평균 거칠기,
    Rsk(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 스큐우네스,
    Rsk(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 스큐우네스.
    Sm(L) : 상기 합금 박판의 압연방향에 있어서의 평균 피이크 간격, 및
    Sm(C) : 상기 합금 박판의 압연방향과 직교하는 방향에 있어서의 평균 피이크 간격.
  11. 제6항 내지 제10항중 어느 한 항에 있어서, 최종 압연은 냉간 압연임을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제6항 내지 제10항중 어느 한 항에 있어서, 최종 압연은 조질 압연임을 특징으로 하는 제조방법.
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