彩色布勞恩管用的展張型掩模及其材料的製作方法
2023-05-14 20:06:21
專利名稱：彩色布勞恩管用的展張型掩模及其材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及在彩色電視或計算機的彩色顯示裝置用的蔭罩方式、開口格柵方式等任何方式的布勞恩管中可以使用的彩色布勞恩管用的展張型蔭罩。
在彩色電視、彩色顯示裝置用的布勞恩管中，使用色選別用蔭罩，以使電子束向規定的螢光體照射。在色選別用蔭罩中，使用由設有多數小孔的金屬板構成的蔭罩或設有多數縫隙的開口格柵。在長時間連續使用彩色布勞恩管時，蔭罩或開口格柵因加速的電子碰撞而被加熱，因熱膨脹而變形，接著使對著螢光面的電子線的位置發生偏離，從而使圖像上的顏色發生偏差。
在彩色布勞恩管的色選別用蔭罩中，使用由衝壓成形的部件製成的一般方式的蔭罩，和用強固的框體展張的開口格柵方式的展張型的色識別用蔭罩。
展張型的色識別用蔭罩，是將含有0.0001％單位碳的低碳鋼熱軋帶鋼，冷軋成板厚0.02-0.30mm之後，經腐蝕形成多數個網格元件，然後向著展張方向的逆方向加壓框體，在此狀態下將框體焊接，接著去除加壓力，由框體的復原力形成張力。然後，為防止2次電子的發生、熱輻射、生鏽等，在氧化性氣氛中，於450-470℃下施加10-20分鐘的熱處理，進行表面的黑化處理。
歷來，在製造當中，發生色識別用蔭罩的網格元件的張力降低現象，造成質量管理上的問題。這是由於，在色識別單元進行黑化處理時，因熱和張力，在網格元件中發生蠕變現象而伸長。這樣的蠕變現象大張力回復率小的張力降低的網格元件具有如下問題在使與彩色布勞恩管設在同一外殼內的揚聲器的音量加大時，振動增加，此時網格元件自身的振動變大，成為畫面顏色產生偏差的原因。
因此，為了解決這些問題，在JP2548133(B2)中，記載了由含有40ppm-100ppm氮的低碳鋼板製成的色選別機構，此外，在JP2683674(B2)中，提議用含有Cr:0.20-2.0％(重量)、Mo:0.10-3.0％(重量)的低碳鋼板，但是因為殘留應力大，熱處理後在開口格柵的頂部產生扭轉。
另外，在JP799025(A)(USP5552662)中，記載了使用殘留應力小的材料的開口格柵的製造方法，但因為抗拉強度小，所以張力回復率幾乎不變，因此展張時開口格柵的頂部生成碎片，若以頂部無碎片的張力展開，則存在有熱處理後的展張張力降低的問題。
本發明的目的在於，提供殘留應力小、不產生扭轉、張力回復率大的展張型的彩色布勞恩管的色選別手段。
本發明是一種展張型蔭罩，是安裝框體展張的彩色布勞恩管用的展張型蔭罩，其特徵在於，將氮以重量計為70-170ppm的低碳鋼板於不產生再結晶化的溫度下進行熱處理後，設置形成開口部用的保護膜圖案進行腐蝕，以形成開口部。
展張型蔭罩，是安裝框體展張的彩色布勞恩管用的展張型蔭罩，其特徵在於，將氮以重量計為70-170ppm的低碳鋼板於不產生再結晶化的溫度下進行熱處理後，將25℃下施加500N/mm2的荷重時的試片長度取作初期長度，在保持初期長度的狀態下加熱到455℃，在455℃下向試片施加100N/mm2的荷重保持15分鐘，然後冷卻，將25℃下試片顯示初期長度的張力取作回復張力，在以回復張力對初期張力的比表示的張力回復率為90％以上的低碳鋼板上設置形成開口部用的保護膜圖案，進行腐蝕，以形成開口部。
上述展張型蔭罩的特徵還在於，低碳鋼板作為鐵以外的成分，以重量計含C:0.03％以下、Si:0.10％以下、Mn:0.10-0.60％、P:0.10％以下、S:0.10％以下、N:70-170ppm以下，以及不可避免的雜質。
上述展張型蔭罩的特徵還在於，低碳鋼含氮以重量計為100-170ppm。
另外，本發明包括展張型蔭罩用材料，是彩色布勞恩管用的展張型蔭罩用材料，其特徵在於，將氮以重量計為70-170ppm的低碳鋼板，在不發生再結晶化的溫度下進行熱處理，其張力回復率為90％以上。
另外，本發明的展張型蔭罩用材料，是彩色布勞恩管用的展張型蔭罩用材料，其特徵在於，將以重量計氮為70-170ppm的低碳鋼板，在不發生再結晶化的溫度下進行熱處理後，將於25℃下施加500N/mm2的荷重時的試片長度取作初期長度，在保持初期長度的狀態下加熱到455℃，於455℃向試片施加100N/mm2的荷重，保持15分鐘，然後冷卻。將於25℃下試片顯示初期長度的張力取作回復張力，以回復張力相對於初期張力之比表示的張力回復率為90％以上。
上述展張型蔭罩用材料的特徵還在於，低碳鋼板作為鐵以外的成分，以重量計含C:0.03以下、Si:0.10％以下、Mn:0.10-0.60％、P:0.10％以下、S:0.10％以下、N:70 170ppm以下，以及不可避免的雜質。
上述展張型蔭罩用材料的特徵還在於，低碳鋼含氮以重量計為100-170ppm。
本發明通過在低碳鋼中特別地將氮量規定為特定的值，同時加熱到不產生再結晶化的溫度，從而得到了回復率大、展張時無碎片、或頂部無扭轉等的展張型色識別用蔭罩。
對本發明的展張型色識別用蔭罩而言，適宜的低碳鋼板成分為，C:0.03％(重量％，以下同)以下，Si:0.10％以下、Mn:0.10-0.60％、P:0.10％以下、S:0.10％以下，其餘由Fe及不可避免的雜質構成。在本發明的低碳鋼板中，C形成碳化物，其量變多時，會阻害色選別電極製造工序中的腐蝕性，因此優選為0.03％以下。
Si形成MnO-SiO2、MnO-FeO-SiO2等矽酸鹽系夾雜物，結果阻害腐蝕性，因此優選為0.10％以下。另外，Mn由煉鋼工序中的脫氧作用和防止熱脆性的觀點出發，優選為0.10-0.60％。
P含量增加時鋼硬化，使軋制性變差，因此優選在0.10％以下。
S生成硫化物系夾雜物，阻害腐蝕性，因此優選在0.10％以下。
本發明的低碳鋼，以重量計含有氮70ppm-170ppm較佳，100-170ppm更佳，100-150ppm尤佳。比70ppm更少時，強度低，比170ppm更多時，晶粒邊界增大，對腐蝕特性方面不佳。
本發明的低碳鋼，通過軋制後在還原性或非氧化性氣氛中不引起再結晶的條件下進行熱處理，是能比過去的殘留應力小的材料，抗拉強度更大，高溫蠕變特性更為良好。作為熱處理條件，熱處理溫度為450℃-650℃，熱處理時間為3-120秒之間較佳。熱處理溫度比650℃更高時，引起再結晶，因此不佳，另一方面，比450℃低時，經熱處理得不到改善特性的效果。
以下敘述實施例對本發明進行說明。
實施例1將表1中以重量％表示化學組成的材料A至F製成的厚度0.1mm的低碳鋼材料，在連續退火爐內氫和氮的混合氣氛中540-560℃的溫度下處理45秒鐘，進行退火後，在兩面塗布水溶性酪朊保護膜，乾燥後，使用對材料兩面的保護膜描繪一對表裡圖案的玻璃幹板，對保護膜描繪圖案。保護膜的圖案形成兩種經腐蝕形成的縫隙開口方向與軋制方向平行及垂直相交兩種。
接著，進行露光、硬膜處理、低溫乾燥處理，然後，在描繪過圖案的保護膜的兩面上，將液溫60℃、比重48°Be的氯化亞鐵溶液作為腐蝕液，由噴霧器噴霧，進行腐蝕。
腐蝕後，經過水洗，用鹼的水溶液將保護膜剝離，洗滌、乾燥、製做色識別用蔭罩。
將所得到的色識別用蔭罩用以下的評價方法進行評價，將其結果示於表2。表2中，經腐蝕形成的開口與材料軋制方向平行的場合記為平行，與軋制方向垂直相交的場合記為直交。此外，透過率是將開口部的面積與夾在兩端開口部的區域的面積的比例以百分率表示。
表1
評價方法1．頂部扭轉以30N/mm2的荷重展張後，目視確認有無扭轉。2．抗拉強度使用JIS Z2201為基準的5號試片，按照JIS Z 2241進行測定。3．張力回複評價方法試片為長度510mm，寬度25mm的長方形，製做試片長度方向相對材料軋制方向平行及垂直相交兩種。
用拉伸試驗機的把持部把持試片，在25℃下在長邊方向賦與試片初期荷重500N/mm2進行展張，測定此時把持部間的距離，作為試片的初期長度。
在將把持部的間隔保持在初期長度的狀態下，將把持部間的試片在大氣氣氛的加熱爐中以1℃/分的速度升溫到455℃，在455℃下對試片加荷重100N/mm2，保持15分鐘。
接著開始冷卻，將把持部間的距離設定為初期長度，於25℃下測定試片長邊方向的荷重，作為回復張力，由下式求出張力回復率。
張力回復率(％)=(回復張力/初期張力)×100比較例1將組成以重量計含C:0.006％、Si:0.01％、Mn:0.44％、P:0.010％、S:0.008％、N:0.0060％、其它由鐵及不可避免的雜質構成的厚度0.1mm的低碳鋼材料，在加熱爐內氫、氮混合氣氛中，540-560℃的溫度下，處理45秒鐘進行退火，然後與實施例1同樣進行腐蝕，製造色識別用蔭罩，按照與實施例1同樣的方法進行評價，將其結果示於表2。
比較例2除了不進行退火處理這一點之外，採用與比較例1同樣的方法，製做色識別用蔭罩，按照與實施例1同樣的方法進行評價，將其結果示於表2。
比較例3除了不對實施例的材料B進行退火處理這一點之外，採用與比較例1同樣的方法，製做色識別用蔭罩，按照與實施例1同樣的方法進行評價，將其結果示於表2。
比較例4將組成以重量計含C:0.007％、Si:0.01％、Mn:0.45％、P:0.015％、S:0.008％、N:0.0200％、其它由鐵及不可避免的雜質構成的厚度0.1mm的低碳鋼材料，在加熱爐內氫、氮混合氣氛中，540-560℃的溫度下，處理45秒鐘，進行退火，然後按照與實施例1同樣的方法進行腐蝕，製造色識別用蔭罩，按照與實施例1同樣的方法進行評價，將其結果示於表2。
在比較例4中，不可能均一地腐蝕，因此頂部的直線性不充分，可看出發生扭轉。
表2
如上所述，本發明的彩色布勞恩管用展張型蔭罩，與以低碳鋼板作為原料的過去的展張型蔭罩相比較，高溫蠕變特性良好，展張時沒有碎片或頂部扭轉等，因此能夠得到高質量的彩色布勞恩管。
權利要求
1．展張型蔭罩，是安裝框體展張的彩色布勞恩管用的展張型蔭罩，其特徵在於，將氮以重量計為70-170ppm的低碳鋼板於不產生再結晶化的溫度下進行熱處理後，設置形成開口部用的保護膜圖案進行腐蝕，以形成開口部。
2．展張型蔭罩，是安裝框體展張的彩色布勞恩管用的展張型蔭罩，其特徵在於，將氮以重量計為70-170ppm的低碳鋼板於不產生再結晶化的溫度下進行熱處理後，將25℃下施加500N/mm2的荷重時的試片長度取作初期長度，在保持初期長度的狀態下加熱到455℃，在455℃下向試片施加100N/mm2的荷重保持15分鐘，然後冷卻，將25℃下試片顯示初期長度的張力取作回復張力，在以回復張力對初期張力的比表示的張力回復率為90％以上的低碳鋼板上設置形成開口部用的保護膜圖案，進行腐蝕，以形成開口部。
3．權利要求1或2所述的展張型蔭罩，其特徵在於，低碳鋼板作為鐵以外的成分，以重量計含C:0.03％以下、Si:0.10％以下、Mn:0.10-0.60％、P:0.10％以下、S:0.10％以下、N:70-170ppm以下，以及不可避免的雜質。
4．權利要求1或2所述的展張型蔭罩，其特徵在於，低碳鋼含氮以重量計為100-170ppm。
5．權利要求1或2所述的展張型蔭罩，其特徵在於，低碳鋼板作為鐵以外的成分，以重量計含C:0.03％以下、Si:0.10％以下、Mn:0.10-0.60％、P:0.10％以下、S:0.10％以下、N:100-170ppm以下，以及不可避免的雜質。
6．展張型蔭罩用材料，是彩色布勞恩管用的展張型蔭罩用材料，其特徵在於，將氮以重量計為70-170ppm的低碳鋼板，在不發生再結晶化的溫度下進行熱處理，其張力回復率為90％以上。
7．展張型蔭罩用材料，是彩色布勞恩管用的展張型蔭罩用材料，其特徵在於，將氮以重量計為70-170ppm的低碳鋼板，在不發生再結晶化的溫度下進行熱處理後，將於25℃下施加500N/mm2的荷重時的試片長度取作初期長度，在保持初期長度的狀態下加熱到455℃，於455℃在試片上施加100N/mm2的荷重，保持15分鐘，然後冷卻，將於25℃下試片顯示初期長度的張力取作回復張力，以回復張力相對於初期張力之比表示的張力回復率為90％以上。
8．權利要求6或7所述的展張型蔭罩用材料，其特徵在於，低碳鋼板作為鐵以外的成分，以重量計含C:0.03％以下、Si:0.10％以下、Mn:0.10-0.60％、P:0.10％以下、S:0.10％以下、N:70-170ppm以下，以及不可避免的雜質。
9．權利要求6或7所述的展張型蔭罩用材料，其特徵在於，低碳鋼含氮以重量計為100-170ppm。
10．權利要求6或7所述的展張型蔭罩用材料，其特徵在於，低碳鋼板作為鐵以外的成分，以重量計含C:0.03％以下、Si:0.10％以下、Mn:0.10-0.60％、P:0.10％以下、S:0.10％以下、N:100-170ppm以下，以及不可避免的雜質。
全文摘要
本發明提供一種抗拉強度大、高溫蠕變特性良好、無頂部扭轉的展張型蔭罩及蔭罩用材料，該展張型蔭罩的特徵是，將氮以重量計為70—170ppm的低碳鋼板，在不產生再結晶化的溫度下進行熱處理，在所得到的材料上設置形成開口部用的保護膜圖案，再進行腐蝕，以形成開口部。
文檔編號C23F1/00GK1237778SQ9910088
公開日1999年12月8日 申請日期1999年2月8日 優先權日1998年2月6日
發明者牧田明, 松元豐, 佐藤臺三, 渡邊喜和 申請人:大日本印刷株式會社, 東洋鋼板株式會社