JP2004115895A - カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびカラー受像管 - Google Patents
カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびカラー受像管 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004115895A JP2004115895A JP2002283940A JP2002283940A JP2004115895A JP 2004115895 A JP2004115895 A JP 2004115895A JP 2002283940 A JP2002283940 A JP 2002283940A JP 2002283940 A JP2002283940 A JP 2002283940A JP 2004115895 A JP2004115895 A JP 2004115895A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shadow mask
- weight
- color picture
- picture tube
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims abstract 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 19
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 14
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 14
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 8
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 2
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- -1 CrN Chemical class 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
【課題】コイル内で均一で優れた磁気特性を有するシャドウマスク用素材、そのシャドウマスク用素材を用いたシャドウマスク及びそのシャドウマスクを組み込んだマスク面がフラットで色ずれのないカラー受像管を提供する。
【解決手段】Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼を、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施してカラー受像管用シャドウマスク用素材を得、その素材を用いてシャドウマスクを製造し、そのシャドウマスクを上下方向及び左右方向に張力付与した状態でフレーム枠に取りつけてカラー受像管を得る。
【選択図】 なし
【解決手段】Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼を、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施してカラー受像管用シャドウマスク用素材を得、その素材を用いてシャドウマスクを製造し、そのシャドウマスクを上下方向及び左右方向に張力付与した状態でフレーム枠に取りつけてカラー受像管を得る。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびそれを組み込んだカラー受像管に関する。より詳細には、優れた引張強度および高温クリープ強度を有するカラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびそれを組み込んだカラー受像管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シャドウマスク方式のカラー受像管は、僅かに湾曲したマスク面を有したシャドウマスクがフレーム枠に溶接で取り付けられた、いわゆる湾曲面（ドーム型）ブラウン管が使用されてきた。このような従来方式において採用されているシャドウマスク用素材は、ドーム型に成形されるので、プレス成形性、プレス時の形状をそのまま保つ形状凍結性などが重要視されてきた。
【０００３】
この湾曲面ブラウン管は照明等の外部光線の乱反射により、目が疲労しやすい問題点があるので、ブラウン管のフラット化が望まれていた。しかし、シャドウマスク方式において、ブラウン管のフラット面化が進むと、従来のブラウン管が採用していたわずかに湾曲したマスク面では、フラット面化が図れなくなる恐れがある。
そこで、従来からあるシャドウマスク方式のブラウン管において、マスク面を完全にフラット化して、これに対応できるシャドウマスク用材の開発が望まれている。
【０００４】
シャドウマスク方式ブラウン管の場合において、マスク面をフラット化する方法はいくつか提案されているが、シャドウマスクの上下方向に張力を負荷する展張型シャドウマスク方式が工業的に有望な方式のひとつと言われている。
展張型シャドウマスクは、エッチングにより所定のドット孔パターンを穿孔加工したシャドウマスク素体を、展張方向と逆方向にフレーム枠を加圧した状態で、溶接等の方法によって接合し、次いでフレーム枠の加圧力を取り除き、フレーム枠の復元力によって張力を形成している。この後、２次電子の発生、熱輻射、さびの発生等を防止するため、４５０〜４７０℃、１０〜２０分間の黒化処理を施している。
【０００５】
このような展張型シャドウマスクに求められる、素材の特性としては、エッチング性に優れる他、張力に耐える強度、特に黒化処理時の高温クリープ特性に優れる必要がある。すなわち、黒化処理工程では、フレーム枠の復元力による張力がシャドウマスクに負荷された状態で、加熱処理を施すので、熱および張力により、シャドウマスク素体にクリープ現象が発生して伸びるからである。このようにクリープ伸びが大きくて張力の低下したシャドウマスク素体を、ブラウン管中に組み込み、テレビジョン受像機を完成した時、動作時に音量を大きくした際、シャドウマスク素体の振動が大きくなって画面の色ずれの原因となっていた。
従来、このような問題点を解決するために、フレーム枠による加圧力を加減する、シャドウマスク素材の剛性を上げて頑丈にする、スピーカー部とブラウン管の支持部にそれぞれクッションを設ける等の対策が考えられていたが、未だ充分な効果は得られていない。
【０００６】
アパーチャグリルタイプのマスク用鋼板素材に関し、Ｎを４０〜１００ＰＰＭ含有し、Ｍｎを０．２０〜０．６０重量％含有する極低炭素鋼板が有する高強度および高温クリープ特性により、黒化処理時のクリープ伸びを低減する方法が公開されている（例えば特許文献１参照）。この場合、溶質原子Ｎは溶媒原子Ｆｅに比べて、原子半径が著しく小さいため、ＮはＦｅ結晶格子中において侵入型固溶体を形成し、所謂、コットレル雰囲気を形成する。黒化処理温度のような高温において、Ｆｅ中のＮは拡散速度が速いので、クリープ伸び、すなわち転位クリープのまわりにＮ原子が集まって、雲のようなコットレル雰囲気を形成し、転位クリープの動きを抑制する作用を生じるので、クリープ伸びが低減される効果を有すると考えられている。
また、従来の技術として、Ｎを７０〜１７０ＰＰＭ含有し、Ｍｎを０．１０〜０．６０重量％含有した展張型マスクも公開されている（例えば特許文献２参照。）。
また、その他の従来の技術として、Ｍｎを０．６０重量％以上とすることでクリープ特性の改善を図り、またＡｌを０．００２〜０．０１２重量％とすることで介在物レベルを低下させることなく、ＡｌＮ析出を抑制し、固溶Ｎのクリープ向上効果の改善を図ったものが公開されている（例えば特許文献３参照。）。しかし、さらにハンドリング性の観点から、引張強度（Ｔ．Ｓ．）を改善することが要求されてきた。その方法として、最終圧延率を上げる方法や焼鈍温度を下げ、硬質化することが挙げられるが、シャドーマスクが磁気シールドの役割もあるため、高い軟磁気特性を要求されており、これらの方法では限界がある。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２５４８１３３号公報（第１〜２頁）
【特許文献２】
特開平１１−２２２６２８号公報（第２〜３頁）
【特許文献３】
ＷＯ０２／００９５５号公報（第３〜８頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記のような完全フラット面ブラウン管に対応できるカラー受像管を提供することにあり、シャドウマスク素材の剛性を上げることによって、展張型シャドウマスクのクリープ伸びを低減する対策を施すことにより、色ずれ等の問題を解決する方法を提供するものである。より詳細にはカラー受像管用シャドーマスク用素材の剛性・引張り強度を高めてハンドリング性を向上させること、クリープ伸びを低減させること、磁気特性を高めること、及びエッチング性を高めることにあり、それによりフラット面のカラー受像管に適用して色ずれを発生させないシャドーマスクを得、該シャドーマスクを適用して色ずれのない完全フラット面のカラー受像管を得ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記技術課題を解決するために種々研究した結果、Ｐを０．１〜１．０重量％とすることで、Ｐの固溶強化効果により、機械強度を向上させることができることを見出したことにより、ハンドリング性の優れた高強度特性を実現でき、本発明に至ったものである。
即ち、本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼からなることを特徴とする。
本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｃを０．０５重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼からなることを特徴とする。
本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴とする。
本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｃを０．０３重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴とする。本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が０．２〜０．８μｍとなるように表面粗度付与処理を施し、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴とする。
本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｃを０．０３重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が０．２〜０．８μｍとなるように表面粗度付与処理を施し、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴とする。
【００１０】
前記素材は、Ｓｉを０．０５重量％以下含有することが望ましく、Ｎを０．００４０〜０．０３０重量％含有することが望ましく、Ｃｕを０．００１重量％を超えて含有することが望ましく、Ｓを０．１０重量％以下含有することが望ましい。
【００１１】
本発明のカラー受像管用シャドウマスクは、前記の何れかに記載のシャドウマスク用素材を用いたものであることを特徴とする。
本発明のカラー受像管は、前記のシャドウマスクを組み込んだものであることを特徴とする。
本発明のカラー受像管は、シャドウマスクが、上下方向に張力を付与された状態でフレーム枠に取り付けられたものであることを特徴とする。
本発明のカラー受像管は、シャドウマスクが上下方向および左右方向に張力を付与された状態でフレーム枠に取り付けられたものであることを特徴とする。このようなカラー受像管は、前記左右方向の張力が、上下方向の張力よりも少ないものであることが望ましい。
【００１２】
本発明のシャドウマスク用素材は、負荷応力が２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．３％以下になるようにしたものであることを特徴とする。
本発明のシャドウマスクは、カラー受像管に組み込んだ後のシャドウマスクに、２９４Ｎ／ｍｍ２の負荷応力をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．６％以下になるようにしたものであることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のシャドウマスクは、含有させる成分を調整して製造したシャドウマスク素材を、上下方向に大きな張力を負荷された状態でフレームに固着（例えば溶接）されるものである。また、本発明のシャドウマスクは、フレームの左右方向にも上下方向よりも少ない若干の張力が負荷された状態のままで熱処理を行った後においても、シャドウマスク自体が弛んで、しわなどを発生することの無い状態を保持できるだけの、充分な高温クリープ強度を有するものである。
【００１４】
本発明のシャドウマスクの素材として用いる低炭素鋼としては、真空脱ガス法を用いて脱炭および脱窒処理し、鋼中の炭化物および窒化物を減少させ、熱延したものが好ましい。まず、本発明のシャドウマスクの素材に用いる鋼に含有される元素の種類、およびその含有量の限定理由について説明する。
【００１５】
Ｃは、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上するので、添加する必要があるが、Ｃ量が多いと炭化物が増加し、エッチング特性が妨げられる原因となるので、上限を０．０５重量％の含有量とするのが好ましい。より望ましくは０．０１重量％以下とする。下限は、真空脱ガス処理あるいは箱形焼鈍炉によるオープンコイル焼鈍（ＯＣＡ）で実用的に低減可能な、０．０００１重量％の含有量とするのが好ましい。より好ましくは０．０００２重量％以上の含有量であり、さらに好ましくは０．００５重量％以上の含有量である。
【００１６】
Ｍｎは本発明の重要な成分であり、展張型スロットタイプシャドウマスクとしてのクリープ特性を向上させるためにはＭｎの含有量は多い程好ましく、下限を０．６０重量％とするが、上限は製造コストとエッチング性の観点より、３．０重量％以下が好ましい。
【００１７】
Ｐは、重要な元素で、固溶効果により、機械強度を向上させる。０．１重量％以上添加すると効果がある。多すぎると、エッチング性を阻害するため、上限は１．０重量％とする。
【００１８】
Ａｌは、Ｍｎと同様に本発明の重要な元素であり、脱酸剤として製鋼工程において用いられ、鋼の清浄度を向上する効果を有する。このため、０．００１重量％以上の含有量とすることが好ましい。一方、Ａｌを多量に含有すると、固溶硬化による脆化を生じるうえ、エッチング特性を劣化するだけでなく、鋼中の固溶Ｎと結合しＡｌＮとなり、固溶Ｎを低減させてクリープ特性を劣化させるため、上限を０．０３重量％以下の含有量とする。
【００１９】
Ｎは前記のように、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上するので、添加する必要がある。さらには高硬度の窒化物を形成するうえ、この窒化物が結晶粒内に微細に分散することにより、転位クリープの移動を阻止する効果を有するので、特にクリープ強度を向上する効果を有す。
このため、０．００４０重量％以上の含有量とすることが好ましい。より好ましくは０．００７重量％以上の含有量である。
一方、Ｎ量が多いと窒化物が増加し過ぎて、材料を脆化するので、０．０３重量％以下の含有量とするのが好ましい。より好ましくは０．０１７重量％以下の含有量である。
【００２０】
Ｓｉは０．０５重量％以下とする。０．０５重量％を超えると、黒化膜の密着性を劣化する。
Ｓは、結晶粒界に偏析し、エッチング特性を著しく阻害するうえ、素材の脆化の原因にもなるので、含有量は少ないほうが好ましく、０．１０重量％以下とするのが好ましい。さらに好ましくは０．０５重量％以下の含有量である。
【００２１】
Ｃｕは鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上するので、添加しても良い。添加する場合、０．００１重量％を超えた含有量とすることが好ましい。より好ましくは０．００２重量％以上の含有量であり、さらに好ましくは０．００３重量％以上の含有量である。
一方、Ｃｕ量が多いとエッチング速度を低下し、エッチング液を汚染するので、２．０重量％以下の含有量とするのが好ましい。さらに好ましくは０．１重量％以下の含有量である。
【００２２】
Ｃｒは、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上するので、添加しても良い。添加する場合、Ｃｒは鋼中に残存する固溶窒素（Ｎ）と反応して、ＣｒＮのような窒化物を形成する性質が強いので、窒化物形成および安定化効果を有する。この結果、スラブ中のブロウホールを著しく低減するとともに、微細な窒化物を形成分散することにより、クリープ強度が著しく増す。これは、転位の移動を伴う、クリープ伸びに対する抵抗が増大するためと推測する。
このため、Ｃｒ添加量の下限は、０．００１重量％以上の含有量とすることが好ましい。より好ましくは０．００２重量％以上の含有量であり、さらに好ましくは０．００３重量％以上の含有量である。
一方、Ｃｒ量が多いと炭化物を形成し、磁気特性を阻害するので、０．１重量％以下の含有量とするのが好ましい。より好ましくは０．０９重量％以下の含有量とするのが好ましい。さらに好ましくは０．０８重量％以下の含有量である。
【００２３】
Ｔｉは必要により添加しても良い。添加する場合は、０．１０重量％以下が望ましい。０．１０重量％を超えると、焼鈍時の再結晶を抑制し、磁気特性を劣化させるか、または、より高温での焼鈍となり、ヒートバックルが発生し、好ましくない。
【００２４】
Ｎｂは必要により添加しても良い。添加する場合は、０．１０重量％以下が望ましい。０．１０重量％を超えると、焼鈍時の再結晶を抑制し、磁気特性を劣化させるか、または、より高温での焼鈍となり、ヒートバックルが発生し、好ましくない。
【００２５】
Ｂは必要により添加しても良い。添加する場合は、０．０１０重量％以下が望ましい。０．０１０重量％を超えると、ブラウン管内の高真空時にＢが蒸発し、真空を劣化させるので、好ましくない。
【００２６】
次に、本発明のシャドウマスク用素材としての薄鋼板の製造方法を説明する。通常の熔解法により、得られた上記組成の溶湯は真空脱ガスあるいはＡｌ、Ｓｉ等による脱酸処理を施し、連続鋳造および熱間圧延工程を経て、熱延板が得られる。酸洗工程において、脱スケール後、冷間圧延し、０．２〜０．３ｍｍの板厚とする。次いで、焼鈍処理により軟化処理後、所定の板厚０．０５〜０．２０ｍｍまで、冷間圧延により仕上げ加工を施す。焼鈍処理は、箱形焼鈍炉、連続焼鈍炉のいずれかを用いても差し支えない。更に、冷間圧延による仕上げ加工後に、表面粗度付与処理を施さず、再結晶しない温度範囲で熱処理を施すか、あるいは、表面粗度付与処理を施した後、再結晶しない温度範囲で熱処理を施す。雰囲気は、非酸化性の雰囲気が良く、例えば、窒素と水素を含んだ還元性雰囲気が特に好ましい。なお、表面粗度付与処理は、良く知られた方法で良く、例えば調質圧延工程で行っても良く、更に所定の板厚０．０５〜０．２０ｍｍまで、冷間圧延する時に行っても良い。また、再結晶しない温度範囲での熱処理を行う前後で、メカニカル方式テンションレベラーあるいはハイドロテンションレベラーによる板の形状を矯正する処理を行っても良い。
冷延板の表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）は０．２〜０．８μｍの範囲が良い。より好ましくは、０．４〜０．６μｍの範囲が良い。０．２μｍ未満では、レジストとの密着性が悪く、０．８μｍを超えると、密着性が良すぎて、現像時に溶解すべき箇所のレジストが残存しやすい。
【００２７】
次に、本発明のシャドウマスクを説明する。
表１に示す、シャドウマスク素材の両面に、水溶性カゼインレジストを塗布し、乾燥後、素材の両面のレジストを一対の表裏のパターンを描いたガラス乾板を用いて、レジストをパターンニングした。次いで、露光、硬膜処理、ベーキング処理を行い、その後、パターンニングされたレジストの両面に、液温６０℃、比重４８°Ｂｅの塩化第二鉄溶液をエッチング液としてスプレイから噴霧してエッチングを行った。エッチング後、水洗し、アルカリ溶液によって、レジストを剥離し、洗浄、乾燥して、シャドウマスクを作製した。
【００２８】
次に、本発明のシャドウマスクをフレーム枠に取り付けた状態を説明する。本発明のシャドウマスクは、張力を負荷させた状態でフレーム枠に固着される。この固着方法は、様々の種類があるが、溶接法がもっともよく用いられている。固着に当たっては、まず、フレーム枠の上下のフレームの中心部を内側に強制的に若干たわませておき、この状態でシャドウマスクを固着する。そして、内側にたわませておいた上下のフレームを元に戻す（強制的な力を解放する）と、シャドウマスクに上下方向の張力が負荷された状態になる。
また、上記のフレーム枠にシャドウマスクを固着するにあたって、上下方向に負荷させる張力よりも少ない張力を左右方向に負荷させることも好ましい。本発明のカラー受像管は上下方向には強い張力を負荷させることが望ましい。上下方向に負荷させるだけでなく、左右方向に張力を負荷させると、上下方向に張力を付与したことによってシャドウマスクに生じるしわの発生を防止できる。しかし、あまりにおおきな張力をシャドウマスクの左右方向に負荷させることは、シャドウマスクに形成されているドット孔の変形を招き好ましくない。
【００２９】
上記のシャドウマスクに負荷される上下方向の応力は、実機には数百Ｎ／ｍｍ２の応力がかけられた状態になっているが、試験的には２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．５％以下であれば、受像管使用中シャドウマスクに弛みが生ずるというような問題は発生しない。
また、いわゆる黒化処理前のシャドウマスク素材の状態では、素材形成後に黒化処理という熱処理工程を通過するという点を鑑みて、前記機械的特性評価を厳しくしておくことが望ましい。従って、シャドウマスク素材に、試験的に２９４Ｎ／ｍｍ２の負荷応力をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．３％以下であれば、受像管使用中シャドウマスクに弛みが生ずるというような問題は発生しない。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例について本発明をさらに詳細に説明する。
表１には、異なった種類の化学組成を有する鋼（実施例１〜５、比較例１〜５）を真空脱ガスして、熔製したスラブを熱間圧延し、２．０ｍｍの熱延板とした際の化学組成を示す。これらの熱延板を硫酸酸洗した後、冷間圧延し、板厚が０．２〜０．３ｍｍの冷延板とした。なお、表１において、ＦＴは熱延板の仕上げ温度を示す。その後、連続式焼鈍炉を用いて、焼鈍処理を施し、さらに冷間圧延により板厚０．１０ｍｍとした。この冷間圧延時、圧延ロールに一定の表面粗度を付与して、冷延板の表面粗さＲａを調整した。一定の表面粗さＲａを付与後、更に再結晶しない程度の熱処理を施した。 また、上記冷間圧延後、改めて粗度付与処理を行い、再結晶しない程度の熱処理を行った。表１及び表２において、実施例３、比較例３〜５は表面粗度付与処理を調質圧延により行った。実施例１〜２、実施例４〜５および比較例１〜２は冷間圧延時に表面粗度を付与した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
表２は、このようにして得られた供試材について特性試験結果をまとめて示す。引張試験はインストロンタイプ引張試験機にて、クリープ伸びはクリープ試験機（東海製作所製）を用い、負荷応力２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、大気中において４５０℃×６０分保持した際の伸び（％）と、負荷応力２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、大気中において４５０℃×２０分保持を３回繰り返した際の伸び（％）との両者を測定し評価した。
このクリープ強度試験評価は次の基準で定めたものである。
すなわち、表２中に記載の「シャドウマスク素材時の特性」の欄におけるクリープ伸びを「０．３％以下」に定めた理由は、シャドウマスクがフレームに溶接された後、黒化するための熱処理が施されることを想定して、黒化処理後において張力を負荷させた状態でフレームにシャドウマスクが取り付けられた後においても、シャドウマスクが弛むことなく張力を負荷された状態を保持させうるためのシャドウマスク素材の試験条件を定めたものである。この条件として、シャドウマスク素材に負荷応力２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、４５０℃で６０分間保持をした後のクリープ伸びを測定したものである。この伸びが０．３％以下であれば、シャドウマスクが受像管に組み込まれた後においても、フラットマスクのシャドウマスクに対応できるシャドウマスク素材であるからである。
【００３３】
磁気特性は、４５０℃で１０分にて、焼鈍を施した後、エプスタイン法（１次捲及び２次捲線を施し、外部磁場をかけて測定する方法（評価は７９６Ａ／ｍの磁場をかけた）にて、残留磁束密度Ｂｒ（Ｔ）と保磁力Ｈｃ（Ａ／ｍ）を測定し、Ｂｒ（Ｔ）／Ｈｃ（Ａ／ｍ）を求めた。この磁気特性は２．５以上あることが望ましい。
【００３４】
表面粗さＲａはＪＩＳ Ｂ ０６０１に準じて測定した。また、レジストとの密着性は、乾燥後の厚みが５〜６μｍになるように、水溶性カゼインを塗布した後、カッターで、鋼板まで達するように碁盤目を入れ、セロハンテープによる強制剥離試験を行った。全く剥離がない場合を合格（表２では○と表示）とし、一部でも剥離部があった場合を不合格（表２では×と表示）とした。
【００３５】
【表２】
【００３６】
さらに、カラー受像管の実機においては、黒化処理に続き、受像管に組み込んだ後に行うベーキング処理、ガラス封着処理などの加熱処理が行われる。このため、シャドウマスクのクリープ伸びは、前記シャドウマスク素材の伸びよりも大きいものと想定される。従って、本発明では、上記実機の製造工程に鑑み、シャドウマスク素材に、２９４Ｎ／ｍｍ２の負荷応力をかけて、常温と４５０℃で２０分間保持の加熱冷却繰り返しを３回したときの伸びを０．６％以下になるようにしたものである。
この伸びが０．６％以下であれば、シャドウマスクが受像管に組み込まれた後においても、フラットマスクのシャドウマスクに対応できるシャドウマスク素材であるからである。
【００３７】
表２より、上記いずれの特性においても本発明品は優れているので、総合評価として、判定の欄に〇または◎の記号を示してある。○または◎は合格範囲を示し、引張強度が７５０ＭＰａ以上、上記のように示した試験条件でのクリープ伸びが０．３％以下、磁気特性（Ｂｒ／Ｈｃ）が２．５以上、表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が、０．２〜０．８μｍ以上及びレジストとの密着性が良好の特性を有する材料を示している。◎は特に、磁気特性（Ｂｒ／Ｈｃ）が３．０以上と優れている場合を示している。一方、本発明の範囲内に入らない比較例品は、上記いずれかの特性において劣っているので、総合評価として×または△の記号を示してある。△は若干引張強度が劣る場合を示している。また、比較例２は、Ｓｉの含有量が多いため、表面の黒化膜の密着性が悪かった。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、エッチング性に優れ、特にＰの固溶強化効果により剛性・引張り強度を高めてハンドリング性に優れた高強度特性を実現でき、該素材により製造されたシャドウマスクは、引張強度、高温クリープ強度およびレジストとの密着性を有し、且つ優れた磁気特性（Ｂｒ／Ｈｃ）を有するので、マスク面をフラット化して画面の色ずれのないシャドウマスク方式カラー受像管を得ることができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびそれを組み込んだカラー受像管に関する。より詳細には、優れた引張強度および高温クリープ強度を有するカラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびそれを組み込んだカラー受像管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シャドウマスク方式のカラー受像管は、僅かに湾曲したマスク面を有したシャドウマスクがフレーム枠に溶接で取り付けられた、いわゆる湾曲面（ドーム型）ブラウン管が使用されてきた。このような従来方式において採用されているシャドウマスク用素材は、ドーム型に成形されるので、プレス成形性、プレス時の形状をそのまま保つ形状凍結性などが重要視されてきた。
【０００３】
この湾曲面ブラウン管は照明等の外部光線の乱反射により、目が疲労しやすい問題点があるので、ブラウン管のフラット化が望まれていた。しかし、シャドウマスク方式において、ブラウン管のフラット面化が進むと、従来のブラウン管が採用していたわずかに湾曲したマスク面では、フラット面化が図れなくなる恐れがある。
そこで、従来からあるシャドウマスク方式のブラウン管において、マスク面を完全にフラット化して、これに対応できるシャドウマスク用材の開発が望まれている。
【０００４】
シャドウマスク方式ブラウン管の場合において、マスク面をフラット化する方法はいくつか提案されているが、シャドウマスクの上下方向に張力を負荷する展張型シャドウマスク方式が工業的に有望な方式のひとつと言われている。
展張型シャドウマスクは、エッチングにより所定のドット孔パターンを穿孔加工したシャドウマスク素体を、展張方向と逆方向にフレーム枠を加圧した状態で、溶接等の方法によって接合し、次いでフレーム枠の加圧力を取り除き、フレーム枠の復元力によって張力を形成している。この後、２次電子の発生、熱輻射、さびの発生等を防止するため、４５０〜４７０℃、１０〜２０分間の黒化処理を施している。
【０００５】
このような展張型シャドウマスクに求められる、素材の特性としては、エッチング性に優れる他、張力に耐える強度、特に黒化処理時の高温クリープ特性に優れる必要がある。すなわち、黒化処理工程では、フレーム枠の復元力による張力がシャドウマスクに負荷された状態で、加熱処理を施すので、熱および張力により、シャドウマスク素体にクリープ現象が発生して伸びるからである。このようにクリープ伸びが大きくて張力の低下したシャドウマスク素体を、ブラウン管中に組み込み、テレビジョン受像機を完成した時、動作時に音量を大きくした際、シャドウマスク素体の振動が大きくなって画面の色ずれの原因となっていた。
従来、このような問題点を解決するために、フレーム枠による加圧力を加減する、シャドウマスク素材の剛性を上げて頑丈にする、スピーカー部とブラウン管の支持部にそれぞれクッションを設ける等の対策が考えられていたが、未だ充分な効果は得られていない。
【０００６】
アパーチャグリルタイプのマスク用鋼板素材に関し、Ｎを４０〜１００ＰＰＭ含有し、Ｍｎを０．２０〜０．６０重量％含有する極低炭素鋼板が有する高強度および高温クリープ特性により、黒化処理時のクリープ伸びを低減する方法が公開されている（例えば特許文献１参照）。この場合、溶質原子Ｎは溶媒原子Ｆｅに比べて、原子半径が著しく小さいため、ＮはＦｅ結晶格子中において侵入型固溶体を形成し、所謂、コットレル雰囲気を形成する。黒化処理温度のような高温において、Ｆｅ中のＮは拡散速度が速いので、クリープ伸び、すなわち転位クリープのまわりにＮ原子が集まって、雲のようなコットレル雰囲気を形成し、転位クリープの動きを抑制する作用を生じるので、クリープ伸びが低減される効果を有すると考えられている。
また、従来の技術として、Ｎを７０〜１７０ＰＰＭ含有し、Ｍｎを０．１０〜０．６０重量％含有した展張型マスクも公開されている（例えば特許文献２参照。）。
また、その他の従来の技術として、Ｍｎを０．６０重量％以上とすることでクリープ特性の改善を図り、またＡｌを０．００２〜０．０１２重量％とすることで介在物レベルを低下させることなく、ＡｌＮ析出を抑制し、固溶Ｎのクリープ向上効果の改善を図ったものが公開されている（例えば特許文献３参照。）。しかし、さらにハンドリング性の観点から、引張強度（Ｔ．Ｓ．）を改善することが要求されてきた。その方法として、最終圧延率を上げる方法や焼鈍温度を下げ、硬質化することが挙げられるが、シャドーマスクが磁気シールドの役割もあるため、高い軟磁気特性を要求されており、これらの方法では限界がある。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２５４８１３３号公報（第１〜２頁）
【特許文献２】
特開平１１−２２２６２８号公報（第２〜３頁）
【特許文献３】
ＷＯ０２／００９５５号公報（第３〜８頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記のような完全フラット面ブラウン管に対応できるカラー受像管を提供することにあり、シャドウマスク素材の剛性を上げることによって、展張型シャドウマスクのクリープ伸びを低減する対策を施すことにより、色ずれ等の問題を解決する方法を提供するものである。より詳細にはカラー受像管用シャドーマスク用素材の剛性・引張り強度を高めてハンドリング性を向上させること、クリープ伸びを低減させること、磁気特性を高めること、及びエッチング性を高めることにあり、それによりフラット面のカラー受像管に適用して色ずれを発生させないシャドーマスクを得、該シャドーマスクを適用して色ずれのない完全フラット面のカラー受像管を得ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記技術課題を解決するために種々研究した結果、Ｐを０．１〜１．０重量％とすることで、Ｐの固溶強化効果により、機械強度を向上させることができることを見出したことにより、ハンドリング性の優れた高強度特性を実現でき、本発明に至ったものである。
即ち、本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼からなることを特徴とする。
本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｃを０．０５重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼からなることを特徴とする。
本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴とする。
本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｃを０．０３重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴とする。本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が０．２〜０．８μｍとなるように表面粗度付与処理を施し、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴とする。
本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、Ｃを０．０３重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が０．２〜０．８μｍとなるように表面粗度付与処理を施し、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施すことを特徴とする。
【００１０】
前記素材は、Ｓｉを０．０５重量％以下含有することが望ましく、Ｎを０．００４０〜０．０３０重量％含有することが望ましく、Ｃｕを０．００１重量％を超えて含有することが望ましく、Ｓを０．１０重量％以下含有することが望ましい。
【００１１】
本発明のカラー受像管用シャドウマスクは、前記の何れかに記載のシャドウマスク用素材を用いたものであることを特徴とする。
本発明のカラー受像管は、前記のシャドウマスクを組み込んだものであることを特徴とする。
本発明のカラー受像管は、シャドウマスクが、上下方向に張力を付与された状態でフレーム枠に取り付けられたものであることを特徴とする。
本発明のカラー受像管は、シャドウマスクが上下方向および左右方向に張力を付与された状態でフレーム枠に取り付けられたものであることを特徴とする。このようなカラー受像管は、前記左右方向の張力が、上下方向の張力よりも少ないものであることが望ましい。
【００１２】
本発明のシャドウマスク用素材は、負荷応力が２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．３％以下になるようにしたものであることを特徴とする。
本発明のシャドウマスクは、カラー受像管に組み込んだ後のシャドウマスクに、２９４Ｎ／ｍｍ２の負荷応力をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．６％以下になるようにしたものであることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のシャドウマスクは、含有させる成分を調整して製造したシャドウマスク素材を、上下方向に大きな張力を負荷された状態でフレームに固着（例えば溶接）されるものである。また、本発明のシャドウマスクは、フレームの左右方向にも上下方向よりも少ない若干の張力が負荷された状態のままで熱処理を行った後においても、シャドウマスク自体が弛んで、しわなどを発生することの無い状態を保持できるだけの、充分な高温クリープ強度を有するものである。
【００１４】
本発明のシャドウマスクの素材として用いる低炭素鋼としては、真空脱ガス法を用いて脱炭および脱窒処理し、鋼中の炭化物および窒化物を減少させ、熱延したものが好ましい。まず、本発明のシャドウマスクの素材に用いる鋼に含有される元素の種類、およびその含有量の限定理由について説明する。
【００１５】
Ｃは、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上するので、添加する必要があるが、Ｃ量が多いと炭化物が増加し、エッチング特性が妨げられる原因となるので、上限を０．０５重量％の含有量とするのが好ましい。より望ましくは０．０１重量％以下とする。下限は、真空脱ガス処理あるいは箱形焼鈍炉によるオープンコイル焼鈍（ＯＣＡ）で実用的に低減可能な、０．０００１重量％の含有量とするのが好ましい。より好ましくは０．０００２重量％以上の含有量であり、さらに好ましくは０．００５重量％以上の含有量である。
【００１６】
Ｍｎは本発明の重要な成分であり、展張型スロットタイプシャドウマスクとしてのクリープ特性を向上させるためにはＭｎの含有量は多い程好ましく、下限を０．６０重量％とするが、上限は製造コストとエッチング性の観点より、３．０重量％以下が好ましい。
【００１７】
Ｐは、重要な元素で、固溶効果により、機械強度を向上させる。０．１重量％以上添加すると効果がある。多すぎると、エッチング性を阻害するため、上限は１．０重量％とする。
【００１８】
Ａｌは、Ｍｎと同様に本発明の重要な元素であり、脱酸剤として製鋼工程において用いられ、鋼の清浄度を向上する効果を有する。このため、０．００１重量％以上の含有量とすることが好ましい。一方、Ａｌを多量に含有すると、固溶硬化による脆化を生じるうえ、エッチング特性を劣化するだけでなく、鋼中の固溶Ｎと結合しＡｌＮとなり、固溶Ｎを低減させてクリープ特性を劣化させるため、上限を０．０３重量％以下の含有量とする。
【００１９】
Ｎは前記のように、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上するので、添加する必要がある。さらには高硬度の窒化物を形成するうえ、この窒化物が結晶粒内に微細に分散することにより、転位クリープの移動を阻止する効果を有するので、特にクリープ強度を向上する効果を有す。
このため、０．００４０重量％以上の含有量とすることが好ましい。より好ましくは０．００７重量％以上の含有量である。
一方、Ｎ量が多いと窒化物が増加し過ぎて、材料を脆化するので、０．０３重量％以下の含有量とするのが好ましい。より好ましくは０．０１７重量％以下の含有量である。
【００２０】
Ｓｉは０．０５重量％以下とする。０．０５重量％を超えると、黒化膜の密着性を劣化する。
Ｓは、結晶粒界に偏析し、エッチング特性を著しく阻害するうえ、素材の脆化の原因にもなるので、含有量は少ないほうが好ましく、０．１０重量％以下とするのが好ましい。さらに好ましくは０．０５重量％以下の含有量である。
【００２１】
Ｃｕは鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上するので、添加しても良い。添加する場合、０．００１重量％を超えた含有量とすることが好ましい。より好ましくは０．００２重量％以上の含有量であり、さらに好ましくは０．００３重量％以上の含有量である。
一方、Ｃｕ量が多いとエッチング速度を低下し、エッチング液を汚染するので、２．０重量％以下の含有量とするのが好ましい。さらに好ましくは０．１重量％以下の含有量である。
【００２２】
Ｃｒは、鋼中に固溶して、材料硬さを増し、引張強度およびクリープ強度が向上するので、添加しても良い。添加する場合、Ｃｒは鋼中に残存する固溶窒素（Ｎ）と反応して、ＣｒＮのような窒化物を形成する性質が強いので、窒化物形成および安定化効果を有する。この結果、スラブ中のブロウホールを著しく低減するとともに、微細な窒化物を形成分散することにより、クリープ強度が著しく増す。これは、転位の移動を伴う、クリープ伸びに対する抵抗が増大するためと推測する。
このため、Ｃｒ添加量の下限は、０．００１重量％以上の含有量とすることが好ましい。より好ましくは０．００２重量％以上の含有量であり、さらに好ましくは０．００３重量％以上の含有量である。
一方、Ｃｒ量が多いと炭化物を形成し、磁気特性を阻害するので、０．１重量％以下の含有量とするのが好ましい。より好ましくは０．０９重量％以下の含有量とするのが好ましい。さらに好ましくは０．０８重量％以下の含有量である。
【００２３】
Ｔｉは必要により添加しても良い。添加する場合は、０．１０重量％以下が望ましい。０．１０重量％を超えると、焼鈍時の再結晶を抑制し、磁気特性を劣化させるか、または、より高温での焼鈍となり、ヒートバックルが発生し、好ましくない。
【００２４】
Ｎｂは必要により添加しても良い。添加する場合は、０．１０重量％以下が望ましい。０．１０重量％を超えると、焼鈍時の再結晶を抑制し、磁気特性を劣化させるか、または、より高温での焼鈍となり、ヒートバックルが発生し、好ましくない。
【００２５】
Ｂは必要により添加しても良い。添加する場合は、０．０１０重量％以下が望ましい。０．０１０重量％を超えると、ブラウン管内の高真空時にＢが蒸発し、真空を劣化させるので、好ましくない。
【００２６】
次に、本発明のシャドウマスク用素材としての薄鋼板の製造方法を説明する。通常の熔解法により、得られた上記組成の溶湯は真空脱ガスあるいはＡｌ、Ｓｉ等による脱酸処理を施し、連続鋳造および熱間圧延工程を経て、熱延板が得られる。酸洗工程において、脱スケール後、冷間圧延し、０．２〜０．３ｍｍの板厚とする。次いで、焼鈍処理により軟化処理後、所定の板厚０．０５〜０．２０ｍｍまで、冷間圧延により仕上げ加工を施す。焼鈍処理は、箱形焼鈍炉、連続焼鈍炉のいずれかを用いても差し支えない。更に、冷間圧延による仕上げ加工後に、表面粗度付与処理を施さず、再結晶しない温度範囲で熱処理を施すか、あるいは、表面粗度付与処理を施した後、再結晶しない温度範囲で熱処理を施す。雰囲気は、非酸化性の雰囲気が良く、例えば、窒素と水素を含んだ還元性雰囲気が特に好ましい。なお、表面粗度付与処理は、良く知られた方法で良く、例えば調質圧延工程で行っても良く、更に所定の板厚０．０５〜０．２０ｍｍまで、冷間圧延する時に行っても良い。また、再結晶しない温度範囲での熱処理を行う前後で、メカニカル方式テンションレベラーあるいはハイドロテンションレベラーによる板の形状を矯正する処理を行っても良い。
冷延板の表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）は０．２〜０．８μｍの範囲が良い。より好ましくは、０．４〜０．６μｍの範囲が良い。０．２μｍ未満では、レジストとの密着性が悪く、０．８μｍを超えると、密着性が良すぎて、現像時に溶解すべき箇所のレジストが残存しやすい。
【００２７】
次に、本発明のシャドウマスクを説明する。
表１に示す、シャドウマスク素材の両面に、水溶性カゼインレジストを塗布し、乾燥後、素材の両面のレジストを一対の表裏のパターンを描いたガラス乾板を用いて、レジストをパターンニングした。次いで、露光、硬膜処理、ベーキング処理を行い、その後、パターンニングされたレジストの両面に、液温６０℃、比重４８°Ｂｅの塩化第二鉄溶液をエッチング液としてスプレイから噴霧してエッチングを行った。エッチング後、水洗し、アルカリ溶液によって、レジストを剥離し、洗浄、乾燥して、シャドウマスクを作製した。
【００２８】
次に、本発明のシャドウマスクをフレーム枠に取り付けた状態を説明する。本発明のシャドウマスクは、張力を負荷させた状態でフレーム枠に固着される。この固着方法は、様々の種類があるが、溶接法がもっともよく用いられている。固着に当たっては、まず、フレーム枠の上下のフレームの中心部を内側に強制的に若干たわませておき、この状態でシャドウマスクを固着する。そして、内側にたわませておいた上下のフレームを元に戻す（強制的な力を解放する）と、シャドウマスクに上下方向の張力が負荷された状態になる。
また、上記のフレーム枠にシャドウマスクを固着するにあたって、上下方向に負荷させる張力よりも少ない張力を左右方向に負荷させることも好ましい。本発明のカラー受像管は上下方向には強い張力を負荷させることが望ましい。上下方向に負荷させるだけでなく、左右方向に張力を負荷させると、上下方向に張力を付与したことによってシャドウマスクに生じるしわの発生を防止できる。しかし、あまりにおおきな張力をシャドウマスクの左右方向に負荷させることは、シャドウマスクに形成されているドット孔の変形を招き好ましくない。
【００２９】
上記のシャドウマスクに負荷される上下方向の応力は、実機には数百Ｎ／ｍｍ２の応力がかけられた状態になっているが、試験的には２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．５％以下であれば、受像管使用中シャドウマスクに弛みが生ずるというような問題は発生しない。
また、いわゆる黒化処理前のシャドウマスク素材の状態では、素材形成後に黒化処理という熱処理工程を通過するという点を鑑みて、前記機械的特性評価を厳しくしておくことが望ましい。従って、シャドウマスク素材に、試験的に２９４Ｎ／ｍｍ２の負荷応力をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．３％以下であれば、受像管使用中シャドウマスクに弛みが生ずるというような問題は発生しない。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例について本発明をさらに詳細に説明する。
表１には、異なった種類の化学組成を有する鋼（実施例１〜５、比較例１〜５）を真空脱ガスして、熔製したスラブを熱間圧延し、２．０ｍｍの熱延板とした際の化学組成を示す。これらの熱延板を硫酸酸洗した後、冷間圧延し、板厚が０．２〜０．３ｍｍの冷延板とした。なお、表１において、ＦＴは熱延板の仕上げ温度を示す。その後、連続式焼鈍炉を用いて、焼鈍処理を施し、さらに冷間圧延により板厚０．１０ｍｍとした。この冷間圧延時、圧延ロールに一定の表面粗度を付与して、冷延板の表面粗さＲａを調整した。一定の表面粗さＲａを付与後、更に再結晶しない程度の熱処理を施した。 また、上記冷間圧延後、改めて粗度付与処理を行い、再結晶しない程度の熱処理を行った。表１及び表２において、実施例３、比較例３〜５は表面粗度付与処理を調質圧延により行った。実施例１〜２、実施例４〜５および比較例１〜２は冷間圧延時に表面粗度を付与した。
【００３１】
【表１】
表２は、このようにして得られた供試材について特性試験結果をまとめて示す。引張試験はインストロンタイプ引張試験機にて、クリープ伸びはクリープ試験機（東海製作所製）を用い、負荷応力２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、大気中において４５０℃×６０分保持した際の伸び（％）と、負荷応力２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、大気中において４５０℃×２０分保持を３回繰り返した際の伸び（％）との両者を測定し評価した。
このクリープ強度試験評価は次の基準で定めたものである。
すなわち、表２中に記載の「シャドウマスク素材時の特性」の欄におけるクリープ伸びを「０．３％以下」に定めた理由は、シャドウマスクがフレームに溶接された後、黒化するための熱処理が施されることを想定して、黒化処理後において張力を負荷させた状態でフレームにシャドウマスクが取り付けられた後においても、シャドウマスクが弛むことなく張力を負荷された状態を保持させうるためのシャドウマスク素材の試験条件を定めたものである。この条件として、シャドウマスク素材に負荷応力２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、４５０℃で６０分間保持をした後のクリープ伸びを測定したものである。この伸びが０．３％以下であれば、シャドウマスクが受像管に組み込まれた後においても、フラットマスクのシャドウマスクに対応できるシャドウマスク素材であるからである。
【００３３】
磁気特性は、４５０℃で１０分にて、焼鈍を施した後、エプスタイン法（１次捲及び２次捲線を施し、外部磁場をかけて測定する方法（評価は７９６Ａ／ｍの磁場をかけた）にて、残留磁束密度Ｂｒ（Ｔ）と保磁力Ｈｃ（Ａ／ｍ）を測定し、Ｂｒ（Ｔ）／Ｈｃ（Ａ／ｍ）を求めた。この磁気特性は２．５以上あることが望ましい。
【００３４】
表面粗さＲａはＪＩＳ Ｂ ０６０１に準じて測定した。また、レジストとの密着性は、乾燥後の厚みが５〜６μｍになるように、水溶性カゼインを塗布した後、カッターで、鋼板まで達するように碁盤目を入れ、セロハンテープによる強制剥離試験を行った。全く剥離がない場合を合格（表２では○と表示）とし、一部でも剥離部があった場合を不合格（表２では×と表示）とした。
【００３５】
【表２】
さらに、カラー受像管の実機においては、黒化処理に続き、受像管に組み込んだ後に行うベーキング処理、ガラス封着処理などの加熱処理が行われる。このため、シャドウマスクのクリープ伸びは、前記シャドウマスク素材の伸びよりも大きいものと想定される。従って、本発明では、上記実機の製造工程に鑑み、シャドウマスク素材に、２９４Ｎ／ｍｍ２の負荷応力をかけて、常温と４５０℃で２０分間保持の加熱冷却繰り返しを３回したときの伸びを０．６％以下になるようにしたものである。
この伸びが０．６％以下であれば、シャドウマスクが受像管に組み込まれた後においても、フラットマスクのシャドウマスクに対応できるシャドウマスク素材であるからである。
【００３７】
表２より、上記いずれの特性においても本発明品は優れているので、総合評価として、判定の欄に〇または◎の記号を示してある。○または◎は合格範囲を示し、引張強度が７５０ＭＰａ以上、上記のように示した試験条件でのクリープ伸びが０．３％以下、磁気特性（Ｂｒ／Ｈｃ）が２．５以上、表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が、０．２〜０．８μｍ以上及びレジストとの密着性が良好の特性を有する材料を示している。◎は特に、磁気特性（Ｂｒ／Ｈｃ）が３．０以上と優れている場合を示している。一方、本発明の範囲内に入らない比較例品は、上記いずれかの特性において劣っているので、総合評価として×または△の記号を示してある。△は若干引張強度が劣る場合を示している。また、比較例２は、Ｓｉの含有量が多いため、表面の黒化膜の密着性が悪かった。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のカラー受像管用シャドウマスク用素材は、エッチング性に優れ、特にＰの固溶強化効果により剛性・引張り強度を高めてハンドリング性に優れた高強度特性を実現でき、該素材により製造されたシャドウマスクは、引張強度、高温クリープ強度およびレジストとの密着性を有し、且つ優れた磁気特性（Ｂｒ／Ｈｃ）を有するので、マスク面をフラット化して画面の色ずれのないシャドウマスク方式カラー受像管を得ることができる。
Claims (17)
- Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼からなることを特徴とするカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- Ｃを０．０５重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼からなることを特徴とするカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施してなることを特徴とするカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- Ｃを０．０３重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施してなることを特徴とするカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が０．２〜０．８μｍとなるように表面粗度付与処理を施し、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施してなることを特徴とするカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- Ｃを０．０３重量％以下、Ｍｎを０．６０重量％以上、Ｐを０．１〜１．０重量％、およびＡｌを０．０３重量％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる低炭素合金鋼帯に表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１）が０．２〜０．８μｍとなるように表面粗度付与処理を施し、再結晶しない温度で熱処理による形状修正処理を施してなることを特徴とするカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- Ｓｉを０．０５重量％以下含有する、請求項１〜６のいずれかに記載のシャドウマスク用素材。
- Ｎを０．００４０〜０．０３０重量％含有する、請求項１〜７のいずれかに記載のカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- Ｃｕを０．００１重量％を超えて含有する、請求項１〜８のいずれかに記載のカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- Ｓを０．１０重量％以下含有する、請求項１〜９のいずれか記載のカラー受像管用シャドウマスク用素材。
- 請求項１〜１０のいずれかに記載のシャドウマスク用素材を用いたカラー受像管用シャドウマスク。
- 請求項１１のシャドウマスクを組み込んだカラー受像管。
- シャドウマスクが、上下方向に張力を付与された状態でフレーム枠に取り付けられたものであるカラー受像管。
- シャドウマスクが上下方向および左右方向に張力を付与された状態でフレーム枠に取り付けられたものであるカラー受像管。
- 前記左右方向の張力が、上下方向の張力よりも少ないものである請求項１４のカラー受像管。
- 負荷応力が２９４Ｎ／ｍｍ２をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．３％以下になるようにしたものである請求項１〜１０のいずれかに記載のシャドウマスク用素材。
- カラー受像管に組み込んだ後のシャドウマスクに、２９４Ｎ／ｍｍ２の負荷応力をかけて、４５０℃×６０分保持した時の伸びが０．６％以下になるようにしたものであるシャドウマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002283940A JP2004115895A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびカラー受像管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002283940A JP2004115895A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびカラー受像管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004115895A true JP2004115895A (ja) | 2004-04-15 |
Family
ID=32277661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002283940A Pending JP2004115895A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびカラー受像管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004115895A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100430511C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-11-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一次冷轧荫罩带钢及其制造方法 |
-
2002
- 2002-09-27 JP JP2002283940A patent/JP2004115895A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100430511C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-11-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一次冷轧荫罩带钢及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1099771B1 (en) | Stainless steel plate for shadow mask and method for production thereof and shadow mask | |
| JP2004115895A (ja) | カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびカラー受像管 | |
| JPH0867945A (ja) | アパーチャーフレーム用鋼板およびその製造方法 | |
| JP2004115894A (ja) | カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよびカラー受像管 | |
| TWI258511B (en) | Low-expansion Fe-Ni alloy for semi-tension mask, semi-tension mask of the alloy, and color picture tube using the mask | |
| WO2001081641A1 (en) | Low-carbon steel sheet for mask of tension type cathode ray tube with bridge and mask and cathode ray tube | |
| JP2003183779A (ja) | カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよび受像管 | |
| WO2002000955A1 (en) | Raw material for shadow mask for color image receiving tube | |
| JP2001329341A (ja) | カラー受像管用シャドウマスク素材、シャドウマスクおよびカラー受像管 | |
| JP2807787B2 (ja) | 陰極線管の色選別機構 | |
| JP3953406B2 (ja) | カラー受像管用アパーチャーグリル用素材、アパーチャーグリルおよびカラー受像管 | |
| JP2683674B2 (ja) | 陰極線管の色選別機構 | |
| JP3647581B2 (ja) | シャドウマスク型カラー受像管のマスクフレーム用鋼板 | |
| JP2002004004A (ja) | カラー受像管用シャドウマスク用素材、シャドウマスクおよび受像管 | |
| WO2000070110A1 (fr) | Materiau pour masque perfore destine a un tube de reception d'image couleurs, son procede de production, masque perfore et tube de reception d'images | |
| JP2004059937A (ja) | カラー受像管用磁気シールド用素材、その製造方法、カラー受像管用磁気シールド材およびカラー受像管 | |
| JPH0673503A (ja) | アパーチャグリル用素材 | |
| JP2002003948A (ja) | 耐高温クリープ性に優れたテンションマスク用鋼板の製造方法 | |
| JP2004137563A (ja) | カラー受像管用アパーチャーグリル用素材、アパーチャーグリルおよびカラー受像管 | |
| JP3600818B2 (ja) | カラー受像管用マスク用材料、カラー受像管用マスクおよびカラー受像管 | |
| WO2000070108A1 (fr) | Materiau pour masque perfore, masque perfore et tube de reception d'images couleurs comportant ce masque perfore | |
| JP2005100937A (ja) | カラー受像管用アパーチャーグリル用素材、アパーチャーグリルおよびカラー受像管 | |
| JP2003226921A (ja) | ブラウン管フレーム用高強度鋼板の製造方法 | |
| JP3793122B2 (ja) | カラー受像管用マスク用材料の製造方法 | |
| WO2000070109A1 (fr) | Materiau pour masque perfore destine a un tube de reception d'images couleurs, son precede de production, masque perfore et tube de reception d'images |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041027 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060630 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060711 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060911 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061010 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20061106 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070227 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070703 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |