KR100665237B1

KR100665237B1 - 컬러 브라운관용 섀도마스크

Info

Publication number: KR100665237B1
Application number: KR1020000063556A
Authority: KR
Inventors: 가나야마노부아키; 아오키다카히토; 마쓰모토유타카
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2007-01-04
Also published as: KR20010040205A; TW526271B; CN1295334A; US6559583B1; DE10053538A1; JP2001131707A

Abstract

개공부(開孔部)의 구멍 형상을 개선하여, 필요 이상으로 대공부(大孔部)의 직경이 넓어지는 것을 방지한 컬러 브라운관용 섀도마스크를 제공한다.

31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기(鐵基) 합금판으로 이루어지는 컬러 브라운관용 섀도마스크로서, 결정입도(結晶粒度)가 10 이상, 12 이하이며, 그 철기 합금판의 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경(結晶粒徑)이 50 ㎛ 이하이며, 그 철기 합금판의 압연 방향으로 평행하는 단면(斷面)의 평균 결정입경이 30㎛ 이하인 상기 철기 합금판에 의해, 상기 과제를 해결한다.

개공부, 철기 합금판, 결정입도, 섀도마스크, 컬러 브라운관.

Description

컬러 브라운관용 섀도마스크 {SHADOW MASK}

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

도 2는 본 발명의 섀도마스크에 형성된 관통공 또는 슬릿의 단면 형상의 일예를 나타낸 개략단면도이다.

도 3은 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면(斷面)의 결정입경(結晶粒徑) 측정방법의 설명도이다.

[부호의 설명]

1: 섀도마스크, 2: 전자선의 입사측, 3: 브라운관 내의 형광면측, 4: 소공부(小孔部), 6: 대공부, 6: 교점부, 11: 철기(鐵基) 합금판, 12: 결정립, 13: 압연 방향, 14: 판두께 방향, 15: 원, 21: 컬러 브라운관, 22: 외(外)프레임부, 23: 개공부, 24: 전자총, 25: 전자빔.

본 발명은 컬러 텔레비전이나 컴퓨터 등 고정세도(高精細度)의 컬러 브라운관에 사용되는 섀도마스크에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 열팽창에 의한 색 어 긋남이 없고, 개공(開孔)부분의 치수 정밀도가 우수한 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 관통공이 형성되어 있는 것, (나) 다수의 장방형상의 관통공이 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 브라운관의 내부 형상에 맞추어 제조되고 있지만, 상기 (다)의 개공부가 형성된 섀도마스크(이하, 「스트레치형 섀도마스크」라고 함)는 일반적으로 애퍼처 그릴(aperture grille)이라고 불리며, 강고(强固)한 철강프레임에 슬릿(slit)의 길이방향을 스트레치하면서 고정함으로써 제조되고 있다.

상기 관통공이나 슬릿은 도 2에 나타낸 바와 같이, 일반적으로는 양면으로부터의 에칭에 의해 형성되고, 전자선의 입사측(2)에 형성된 소공부(小孔部)(4)와, 브라운관 내의 형광면측(3)에 서로 대하도록 형성된 대공부(大孔部)(5)로 이루어지는 것이다. 그리고, 소공부(4)와 대공부(5)와의 교점부(交点部)(6)에 의해, 전자선이 통과하는 관통공의 직경 또는 슬릿의 폭이 결정되고 있다.

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

특히, 최근의 컬러 텔레비전이나 컴퓨터 디스플레이 등에는, 보다 고해상도의 화상표시가 요구되고 있으므로, 섀도마스크에도 관통공이나 슬릿의 피치가 작은 것이 요구되고 있다. 그러므로, 전술한 바와 같은 열팽창에 따른 화상의 색 어긋남이 보다 현저해질 우려가 있었다.

이러한 문제에 대하여, 섀도마스크에 사용되는 금속소재의 열팽창을 억제하려고 하는 관점에서, 열팽창계수가 작은 금속소재가 사용되고 있다. 예를 들면, 철-니켈 합금판이나 철-니켈-코발트 합금판으로 제조된 섀도마스크는 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해서도 열팽창을 일으키기 어렵다고 하는 이점이 있다.

그러나, 철-니켈 합금판이나 철-니켈-코발트 합금판은 종래 사용되고 있던 저탄소 강판과 비교하여 결정립이 비교적 크므로, 미세하고 치수 정밀도가 우수한 관통공이나 슬릿으로 에칭하기 어렵다고 하는 문제가 있었다.

이러한 에칭에 있어서는, 관통공이나 슬릿을 형성하는 에칭의 진행이 판재의 깊이(판두께) 방향뿐만 아니라 폭(세로 또는 가로) 방향으로도 동시에 진행된다. 특히, 폭 방향으로 에칭이 진행되기 쉬운 경우에는, 필요 이상의 큰 소공부나 대공부가 형성되게 되므로, 인접하는 관통공이나 슬릿은, 대공부끼리 연결될 우려가 있어, 개공 간의 피치를 작게 하기는 곤란했다. 그러므로, 고정세화에 필요한 개공 간의 피치가 작은 섀도마스크의 제조가 곤란한 동시에, 필요 이상으로 대공부의 공경(孔徑)이 커짐에 따라, 섀도마스크 자체의 강도가 저하될 우려가 있었다.

필요 이상으로 에칭이 진행되는 데 따른 섀도마스크 자체의 강도 저하는 섀도마스크의 제조공정 중에서의 이송 시, 브라운관에의 장착 시, 나아가서는 브라운관의 이송 ·수송 시 등에 일어나는 불가피한 충격이나 진동에 의해, 섀도마스크 형상의 변형을 유발할 우려가 있었다. 특히, 대화면형이나 평면형 브라운관용 섀도마스크의 경우에는, 관통공이나 슬릿의 피치를 보다 작게 하고, 또한 전자빔의 통과를 방해하지 않기 위해 큰 대공부를 형성할 필요가 있기 때문에, 애초 치수 정밀도가 우수한 섀도마스크의 제조가 곤란한 동시에, 강도 저하에 따른 변형이 일어나기 쉽다고 하는 문제가 있었다.

이와 같은 문제에 대해서는, 금속소재의 결정립을 작게 함으로써, 에칭 후의 개공부의 벽면을 매끈하게 하여, 관통공이나 슬릿의 치수 정밀도가 우수한 섀도마스크를 얻는다고 하는 방법이 행해지고 있었다. 그러나, 금속소재의 결정립을 작게 하면, 에칭속도가 저하되어, 종래부터 사용되고 있는 저탄소 강판과 비교하여 에칭에 장시간을 요한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 결정립을 작게 하는 것만으로는, 형성될 관통공이나 슬릿의 형상이 원하는 형상으로 되기 어렵다고 하는 실상(實狀)도 있었다. 특히, 진원(眞圓) 형상의 관통공이 형성되는 프레스형 섀도마스크의 경 우에는, 관통공의 형상이 진원 형상으로 되기 어렵다고 하는 문제가 있었다. 그 밖에, 금속소재의 성분 조성, 표면 청정도(淸淨度), 결정면 방위를 특정 방향으로 조정한 철-니켈 합금판을 사용한 섀도마스크도 알려져 있지만, 모두 상기 문제를 해결하는 데는 이르지 못했다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 개공부의 구멍 형상을 개선하여, 필요 이상으로 대공부의 직경이 넓어지는 것을 방지한 컬러 브라운관용 섀도마스크를 제공한다.

청구항 1 기재의 발명은 31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기 합금판으로 이루어지는 컬러 브라운관용 섀도마스크로서, 상기 철기 합금판은 결정입도가 10 이상, 12 이하이며, 당해 철기 합금판의 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경이 50㎛ 이하이며, 당해 철기 합금판의 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경이 30㎛이하인 것에 특징을 가진다.

이 발명에 의하면, 31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기 합금판은 결정입도가 10 이상, 12 이하이며, 그 철기 합금판의 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경이 50㎛ 이하이며, 그 철기 합금판의 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경이 30㎛이하이도록, 결정입경의 사이즈가 규제된 미세한 결정립으로 되어 있으므로, 섀도마스크 제조 시의 에칭을 정밀도 양호하게 행할 수 있다. 그 결과, 개공부의 구멍 형상이 개선된 불균일이 없는 컬러 브라운관용 섀도마스크를 효율 양호하게 제조할 수 있다. 또한, 필요 이 상으로 대공부의 에칭이 진행되는 것을 방지할 수 있으므로, 고정세화에 따른 저(低)피치화를 실현할 수 있는 동시에, 섀도마스크의 강도 저하를 방지할 수 있다. 본 발명에서 얻어진 섀도마스크를 구비한 브라운관은 고정세화에 충분히 대응할 수 있어, 표시화상의 질을 한층 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 컬러 브라운관용 섀도마스크에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 컬러 브라운관(21)에 사용된 본 발명의 섀도마스크(1)의 실시양태의 일예를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 섀도마스크(1) 중, 관통공 또는 슬릿의 단면 형상의 일예를 나타낸 개략단면도이다.

본 발명의 섀도마스크는 31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기 합금판으로 이루어지는 것이다. 그리고, 그 철기 합금판은 결정입도가 10 이상, 12 이하이며, 그 철기 합금판의 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경이 50㎛ 이하이며, 그 철기 합금판의 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경이 30㎛ 이하이다.

맨처음, 철기 합금판의 성분 조성에 관해 설명한다. 상기 성분 조성을 최소한 함유하는 철기 합금판은 대략 4.0 ×10^-6/℃ 정도의 낮은 열팽창계수를 가진 열팽창률이 작은 금속소재이다. 또한, 최적의 열팽창률을 고려한 경우, 보다 바람직한 성분 조성의 범위는 니켈 : 32.0~34.0질량%, 코발트 : 3.5~6.5질량%이며, 그 때의 열팽창계수는 1.0 ×10^-6/℃ 이하로 된다. 니켈 함유량이 31.0질량% 미만의 경우 또는 38.0질량%를 초과하는 경우에는, 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해 열팽창이 일어나기 쉽게 되어, 섀도마스크에 형성된 관통공이나 슬릿에 위치 어긋남이 발생하거나, 변형될 우려가 있다. 또, 코발트 함유량이 1.0질량% 미만의 경우 또는 6.5 질량% 를 초과하는 경우에도, 상기와 마찬가지로, 전자빔의 충돌에 따른 발열에 의해 열팽창이 일어나기 쉽게 되어, 섀도마스크에 형성된 관통공이나 슬릿에 위치 어긋남이 생기거나, 변형될 우려가 있다.

철기 합금판은 그 제조공정 중에 혼입되는 불가피한 불순물을 함유하고, 또한 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내이면, 제조 시의 탈산(脫酸)작용이나 단조성(鍛造性) 그 밖의 소재 성능을 발휘시킬 목적으로 첨가되는 크롬, 망간, 규소, 탄소 등을 적당히 함유하고 있어도 된다. 통상, 이들의 함유량은 규소 : 0.30질량% 이하, 망간 : 0.60질량% 이하, 인 : 0.020질량% 이하, 유황 : 0.020질량% 이하이며, 잔부(殘部)에는 철 및 불가피한 불순물을 함유하지만, 이에 한정되지 않는다.

다음에, 철기 합금판의 결정입경에 관해 설명한다.

본 발명은 금속소재의 에칭이 결정입계에 따라 주로 제거되는 것에 착안하여, (i) 결정립이 큰 소재를 에칭하면, 그 결정립의 크기에 따라 에칭면이 물결처럼 굽이쳐 평활성을 잃어버리게 되는 것, 및 (ii) 판재의 결정립의 크기가 판두께 방향과 압연 방향 또는 폭 방향 사이에서 이방성이 있는 경우, 에칭이 압연 방향 또는 폭 방향으로 우선하여 진행하는 현상이 발생하는 일이 있고, 구멍, 특히 대공부가 필요 이상으로 넓어지는 것을 시정한 것이다.

그러므로, 본 발명에서는, 첫째, 결정입도, 즉 결정립의 평균 입경의 정도를 규제함으로써, 전체적인 결정립의 크기를 작은 수준으로 억제했다. 단, 이것만으로는 큰 입경의 결정립이 점재(點在)하는 경우에는 충분하지 않기 때문에, 둘째, 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면에 나타나는 결정입경, 즉 결정립의 최대 입경을 규제함으로써, 큰 결정립이 점재하지 않도록 했다. 또한, 판재의 판두께 방향과 판재의 압연 방향 또는 폭 방향 사이에서, 결정립의 크기에 이방성이 없도록 하기 때문에, 셋째, 압연 방향(신장 방향)으로 평행하는 단면에 나타나는 평균 결정입경을 규제함으로써, 본 발명의 목적을 달성하고 있다.

결정입도는 JIS G0551(ASTM E112)에 규정된 입도측정방법에 의해 측정했다. 상기 범위의 결정입도를 가지는 철기 합금판은 결정립이 전체적으로 작게 되어 있으므로, 에칭된 개공부의 벽면이 평활하게 되는 동시에, 예정된 형상으로 에칭하기 쉽게 된다. 결정입도가 10 미만에서는, 결정립이 비교적 커지므로, 에칭에 의해 큰 결정립이 제거되면, 결정립의 크기에 따라 에칭면이 물결처럼 굽이쳐 평활성을 잃어버릴 우려가 있어, 예정된 형상, 예를 들면 진원 형상으로 에칭하기 곤란하게 된다. 한편, 결정입도가 12를 초과하면, 결정립이 작아지므로, 에칭속도가 저하되어 예정된 형상으로 에칭하는 데에 장시간을 소비하여, 제조 효율이 저하되는 원인으로 된다. 그리고, 결정입도의 보다 바람직한 범위는 11 이상, 12 이하이다. 이러한 결정입도는 후술하는 섀도마스크의 제조공정 중, 냉간압연공정의 압연률, 어닐링(annealing)온도, 어닐링 시간을 최적으로 조합함으로써 상기의 소정 범위내로 설정 ·제어할 수 있다.

철기 합금판의 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경은, 후술하는 실시예에 나타낸 방법으로 측정했다. 여기에서 말하는 결정입경은 그러한 단면 중 어느 하나의 방향의 단면으로 나타나는 결정립의 최대 결정입경의 것이다. 본 발명에서는 상기 결정입도에 더하여, 결정립의 최대 입경을 상기 범위로 규제했으므로, 큰 결정립의 점재가 없어, 에칭된 개공부 벽면의 평활성을 한층 향상시킬 수 있는 동시에, 예정된 형상에 의해 한층 에칭하기 쉽게 된다. 결정입경이 50㎛를 초과하면, 큰 결정립이 점재하게 되어, 결정입도가 상기 범위 내라도 개공부 벽면의 표면 형상이 악화되는 동시에, 특히 프레스형 섀도마스크의 경우에 있어서는, 관통공의 진원도(眞圓度)가 악화되는 일이 있다. 이러한 결정입경의 설정 ·제어는 전술한 결정입도의 경우와 동일 방법으로 행할 수 있다.

철기 합금판의 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경은, 후술하는 실시예에 나타낸 방법으로 측정했다. 상기 범위의 평균 결정입경을 가지는 철기 합금판은 결정립의 크기에 현저한 이방성이 없으므로, 에칭이 도 2에 나타낸 압연 방향으로 우선하여 진행되지 않고, 관통공이나 슬릿의 형상, 특히 대공부의 직경의 필요 이상의 확대를 방지할 수 있다. 그 결과, 예정된 형상으로 에칭할 수 있다. 이 평균 결정입경이 30㎛를 초과하면, 결정립의 크기에 현저한 이방성이 나타나게 되어, 에칭이 도 2에 나타낸 압연 방향으로 우선하여 진행되어, 개공부의 구멍 형상이 악화되는 일이 있다. 그리고, 본 발명에서는, 섀도마스크에 사용되는 철기 합금판은 압연에 의해 박판으로 제조되므로, 그 결정립은 통상 압연 방향과 평행하는 방향으로 신장되고 있기 때문에, 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경만을 규정했다. 이러한 평균 결정입경의 설정 ·제어는 전술한 결정입도나 결정입경 의 경우와 동일 방법으로 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 섀도마스크는 예정된 형상으로 에칭할 수 있는 저열팽창의 철기 합금판을 사용하고 있으므로, 관통공이나 슬릿 치수의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 그 섀도마스크는 브라운관 내에서 열팽창도 일으키기 어려우므로, 표시화상의 질을 향상시킬 수 있어, 고해상도의 브라운관에도 충분히 대응시킬 수 있다. 특히, 원형의 관통공을 형성하는 경우에는, 그 진원도를 향상시킬 수 있고, 슬롯형의 관통공을 형성하는 경우 및 슬릿을 형성하는 경우에는, 개공부의 직선부분의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 브라운관의 형광면측에 서로 대하는 측의 대공부를 정밀도 양호하게 형성할 수 있는 동시에, 개공부의 피치를 작게 할 수 있다. 그 결과, 고정세도의 브라운관에도 대응할 수 있는 충분한 강도를 가지는 섀도마스크를 제조할 수 있다.

본 발명의 섀도마스크는 다음과 같이 제조된다.

먼저, 소정의 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 철기 합금판을 제작한다. 얻어진 철기 합금판은 에칭에 의해 섀도마스크 원판으로 가공된다. 이 에칭은 얻어진 철기 합금판에 레지스트를 도포하여 건조시킨 후, 소정의 관통공(원형 또는 슬롯형) 또는 슬릿 중 어느 하나의 개공 패턴을 가지는 패턴 형성용의 마스크를 사용하여 노광하고, 그 후, 에칭처리제에 의해 소정의 개공 패턴을 가지는 섀도마스크 원판으로 용해 형성하는 방법이다.

원형 또는 슬롯형으로 이루어지는 개공 패턴이 형성된 섀도마스크 원판은 프레스 가공에 의해 소정의 형상으로 성형되어, 프레스형 섀도마스크가 제조된다. 한편, 슬릿으로 이루어지는 개공 패턴이 형성된 섀도마스크 원판은 상하를 압축한 강철프레임에 용접됨으로써, 슬릿과 평행하는 방향으로 스트레치되어, 스트레치형 섀도마스크가 제조된다. 이들 섀도마스크는 그 후, 대기 중 등의 산화성 분위기 중에서, 500~700℃, 5~20분간의 표면흑화처리(表面黑化處理)가 실시된다. 이 표면흑화처리는 그 후, 2차 전자의 발생, 열복사(熱輻射), 녹의 발생 등을 방지하기 위해 행해지며, 특히 내식성(耐蝕性)을 향상시키는 데 효과가 있다.

[실시예]

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

(실시예 1)

표 1에 나타낸 재료 A의 성분 조성으로 이루어지는 두께 0.12mm의 철기 합금판을 제작했다. 이 철기 합금판의 결정입도는 JIS G0551(ASTM E112)에 규정하는 입도측정방법에 의해 측정하고, 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경 및 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경은, 후술하는 방법에 의해 측정했다. 얻어진 결과를 표 2에 나타냈다. 그리고, 이 철기 합금판의 각 결정립 인자는 섀도마스크의 제조공정 중, 냉간압연공정의 압연률, 어닐링 온도, 어닐링 시간을 최적으로 조합함으로써 제어했다.

이 철기 합금판의 양면에, 수용성 카제인 레지스트를 도포하고, 건조시켜 레지스트막을 형성했다. 그 후, 소정의 개공 패턴을 가지는 한 쌍의 패턴 형성용 마 스크인 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 분무했다. 분무는 먼저, 소공부(4)(도 2 참조)를 형성하는 측의 면부터 행하여 소정 치수의 소공부(4)를 형성했다. 또한, 파라핀, 적외선 경화수지 등의 내(耐)산성수지를 에칭한 상기 소공부(4)에 충전 ·피복한 후, 대공부(5)(도 2 참조)를 형성하는 측의 면부터, 동일하게 에칭액을 분무하여 소정 치수의 대공부(5)를 형성했다. 이렇게 하여 에칭된 소공부(4)와 대공부(5)에 의해, 원하는 관통공을 형성했다. 수세 후, 남은 레지스트막을 알칼리 수용액에 의해 박리하고, 세정(洗淨) ·건조하여 소정의 패턴으로 형성된 다수의 원형상의 관통공을 가지는 프레스형 섀도마스크 원판을 제조했다. 얻어진 섀도마스크 원판의 불균일, 개공 형상, 진원도, 각부의 구멍 치수를 후술하는 방법에 의해 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.

마지막으로, 섀도마스크용 원판을 프레스 성형하여, 프레스형 섀도마스크를 제조하고, 실제의 사용상황에서의 열팽창에 따른 색 어긋남의 유무에 대하여 평가했다. 그 결과도 표 2에 아울러 나타냈다.

(실시예 2, 3)

표 1에 나타낸 재료 A의 성분 조성으로 이루어지는 두께 0.12mm의 철기 합금판을 실시예 1과 동일하게 제작했다. 이 철기 합금판은 결정입도, 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경, 및 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경 모두 실시예 1과는 상이하며, 그 결과를 표 2에 나타냈다. 그리고, 이 철기 합금판의 각 결정립 인자의 제어방법 및 그 측정방법도 실시예 1과 동일 방법으로 행하였다.

또한, 실시예 1과 동일 방법으로 섀도마스크 원판 및 프레스형 섀도마스크를 제조하고, 그들의 특성을 측정 ·평가했다. 그들의 결과를 표 2에 나타냈다.

(비교예 1, 2)

표 1에 나타낸 재료 A의 성분 조성으로 이루어지는 두께 0.12mm의 철기 합금판을 실시예 1과 동일하게 제작했다. 이 철기 합금판은 결정입도, 압연 방향으로 평행 및 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경, 및 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경 모두 실시예 1과는 상이하며, 그 결과를 표 2에 나타냈다. 그리고, 이 철기 합금판의 각 결정립 인자의 제어방법 및 그 측정방법도 실시예 1과 동일 방법으로 행하였다.

(측정방법 및 평가결과)

(1) 결정입도 …JIS G0551(ASTM E112)에 규정된 입도측정방법에 의해 측정했다.

(2) 압연 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면의 결정입경 …직경이 각각 20, 30, 40, 50㎛인 크기의 원을 그린 불투명유리를 결정입도 측정용의 시료 위에 얹어놓고, 200~500배로 현미경 관찰했다. 도 3 (B)에 나타낸 바와 같은 측정의 대상이 되는 가장 큰 결정립(12)을 골라, 그 중앙에, 먼저 50㎛의 원(15)인 불투명유 리를 얹어놓고 그 원(15)으로부터 불거지는 영역이 2개소 이상 있는지 여부를 확인한다. 원(15)으로부터 불거지는 부분이 2개소 이상 존재하는 경우에는, 불거진 각각의 영역의 결정입계 상의 임의의 점으로부터 직선을 긋고, 그 직선의 길이가 최대로 되는 것을 여기에서 규정하는 결정입경으로 했다. 그리고, 불거지는 부분이 2개소 이상 없는 경우에는, 40, 30, 20㎛로 차례로 작은 원(15)의 불투명유리를 얹어놓고, 동일한 측정을 행하여 결정입경을 측정했다. 그리고, 도 3 (A)는 압연방향(13)으로 직교하는 판두께 방향(14)의 단면의 결정립(12)의 형태를 나타내고 있다.

(3) 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경 …「압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경 = d ×N₁/N₂」의 식에 의해 구했다. 여기에서, d는 평균 결정입경을 표현하고, 전술한 결정입도의 측정방법(JIS G0551)에 의해 측정한 결정립의 형상을 정방형으로 가정하여, 그 정방형의 한변의 길이를 평균 결정입경으로 간주하고, 측정한 결정립의 평균 단면적(斷面績)의 평방근(平方根)으로부터 평균 결정입경을 산출했다. 또, N₁은 압연 방향으로 평행하는 단면에서의 판두께 방향 또는 폭 방향의 결정립의 수를 일정 길이(예를 들면, 50mm)의 선분(線分)을 가로 지르는 개수로 표현하고, N₂는 압연 방향으로 평행하는 단면에서의 압연 방향의 결정립 수를 N₁과 동일 길이의 선분을 가로 지르는 개수로 각각 표현했다. 이 N₁과 N₂는 결정입도를 측정한 시료를 사용하여, 최저 5 시야(視野) 이상 측정하고, 그 평균값에 의해 표현했다.

(4) 불균일 …섀도마스크 원판의 소공부측으로부터 광을 내놓고, 목격에 의해 관통공의 치수 불균일을 판단했다.

(5) 개공 형상 …섀도마스크 원판의 개공부분의 일부를 잘라내고, 주사형(走査型) 전자현미경에 의해 관찰하여 평가했다.

(6) 진원도 …섀도마스크 원판에 형성된 1개의 관통공에 대하여, 그 관통공의 직경을 상이한 각도에서 5점 이상 측정했다. 얻어진 측정값의 최대값과 최소값을 사용하여, 「진원도(%) = (최소값/최대값) ×100」의 식에 의해 1개의 관통공의 진원도(%)를 산출했다. 그리고, 5개 이상의 관통공에 대하여 그 진원도를 측정하고, 그들의 평균값으로 평가했다.

(7) 분산 …섀도마스크 원판에 형성된 인접하는 25개의 관통공경의 분산을 측정했다. 통상, 각 관통공경의 분산값이 0.8㎛ 이상인 경우에는 불량하게 되고, 0.8㎛ 미만의 경우에는 양호하게 된다.

재료	C	Ni	Co	Si	Mn	P	S	Bal.
A	0.003	32.0	5.0	0.02	0.30	0.006	0.002	Fe, 불순물

		철기 합금판			섀도마스크 원판
		결정 입도	결정 입경 ㎛	평균결 정입경 ㎛	불균일	개공 형상	진원도 %	대공부 경 ㎛	소공부 경 ㎛	관통공 경 ㎛	분산 ㎛
실시예	1	11.0	37	23.0	양호	양호	99.0	243.0	129.3	127.5	0.51
	2	10.0	40	20.3	양호	양호	98.7	243.3	129.3	127.5	0.54
	3	12.0	32	26.5	양호	양호	99.2	242.8	129.0	127.5	0.49
비교예	1	9.5	53	43.0	불량	윤곽이 물결침	96.0	247.3	132.1	127.4	0.90
비교예	2	10.0	53	31.2	불량	윤곽이 물결침	97.7	245.8	131.7	127.3	0.84

표 2에서, 실시예 1~실시예 3은 불균일이 없고, 개공 형상이 양호하며, 대공부의 직경이 작은 강도 있는 섀도마스크 원판을 얻을 수 있었다. 제조된 섀도마스크는 브라운관 내에서의 사용 시에 있어서, 질이 양호한 화상을 표시할 수 있었다. 한편, 비교예 1, 2에서는, 불균일이 있고, 개공 형상이나 치수 정밀도가 떨어지는 섀도마스크 원판이 얻어졌다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 결정입경의 사이즈가 규제된 미세한 결정립으로 되어 있으므로, 섀도마스크 제조 시의 에칭을 정밀도 양호하게 행할 수 있어, 개공부의 구멍 형상이 개선된 불균일이 없는 컬러 브라운관용 섀도마스크를 효율 양호하게 제조할 수 있다. 또한, 필요 이상으로 대공부의 에칭이 진행되는 것을 방지할 수 있으므로, 고정세화에 따른 저피치화를 실현할 수 있는 동시에, 섀도마스크의 강도 저하를 방지할 수 있다.

본 발명에서 얻어진 섀도마스크를 구비한 브라운관은 고정세화에 충분히 대 응할 수 있어, 표시화상의 질을 한층 향상시킬 수 있다.

Claims

31.0~38.0질량%의 니켈과 1.0~6.5질량%의 코발트를 함유하는 철기(鐵基) 합금판으로 이루어지는 컬러 브라운관용 섀도마스크로서,

상기 철기 합금판은 결정입도(結晶粒度)가 10 이상, 12 이하이며, 상기 철기 합금판의 압연(壓延) 방향으로 평행 및 직교하는 방향의 단면(斷面)의 결정입경(結晶粒徑)이 50㎛ 이하이며, 상기 철기 합금판의 압연 방향으로 평행하는 단면의 평균 결정입경이 30㎛이하인 것을 특징으로 하는 컬러 브라운관용 섀도마스크.