JP2000348613A - Manufacture foe color cathode-ray tube - Google Patents
Manufacture foe color cathode-ray tubeInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、カラー陰極線管
の製造方法に係り、特にマスク本体とマスクフレームと
からなるシャドウマスクの処理方法を改善したカラー陰
極線管の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color cathode ray tube, and more particularly to a method for manufacturing a color cathode ray tube in which a shadow mask comprising a mask body and a mask frame is improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般にカラー陰極線管は、図4に示すよ
うに、外囲器を構成するパネル1の内面に設けられた3
色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン2に対向してシャ
ドウマスク3が配置され、このシャドウマスク3により
パネル1とともに外囲器を構成するファンネル4のネッ
ク5内に設けられた電子銃6から放出される3電子ビー
ム7B ,7G ,7R を選別して3色蛍光体層に入射させ
ることにより、カラー画像を表示する構造に形成されて
いる。2. Description of the Related Art Generally, as shown in FIG. 4, a color cathode ray tube is provided on an inner surface of a panel 1 constituting an envelope.
A shadow mask 3 is arranged so as to face the phosphor screen 2 made of a color phosphor layer, and the shadow mask 3 emits light from an electron gun 6 provided in a neck 5 of a funnel 4 constituting an envelope together with the panel 1. The three electron beams 7B, 7G, and 7R to be selected are incident on the three-color phosphor layer to form a structure for displaying a color image.
【0003】一般に上記シャドウマスク3は、図5に示
すように、上記蛍光体スクリーンと対向する面9に3色
蛍光体層に入射する3電子ビームを選別する多数の電子
ビーム通過孔10が形成されたマスク本体11と、この
マスク本体11の周辺部に溶接されたマスクフレーム1
2とからなり、このマスクフレーム12に溶接された弾
性支持体13をパネル1に設けられたスタッドピン14
(図4参照)に係止することにより、パネル1の内側に
支持されている。In general, as shown in FIG. 5, the shadow mask 3 has a large number of electron beam passage holes 10 for selecting three electron beams incident on the three-color phosphor layer on a surface 9 facing the phosphor screen. Mask body 11 and mask frame 1 welded to the periphery of mask body 11
The elastic support 13 welded to the mask frame 12 is provided with a stud pin 14 provided on the panel 1.
(See FIG. 4) to support the inside of the panel 1.
【0004】現在、このようなシャドウマスク3には、
マスク本体11とマスクフレーム12とをともに冷間圧
延鋼板から形成したものと、マスク本体11をNi30
〜40%を含むFe−Ni合金からなるアンバー材から
形成し,マスクフレーム12を冷間圧延鋼板としたもの
とがある。At present, such a shadow mask 3 includes:
The mask body 11 and the mask frame 12 are both formed from a cold-rolled steel plate.
The mask frame 12 may be formed of a cold rolled steel plate formed of an Invar material made of an Fe-Ni alloy containing up to 40%.
【0005】従来、上記シャドウマスク3の製造は、図
6に示すように、フォトエッチング法により多数の電子
ビーム通過孔が形成された平板状のマスクをたとえばウ
エット水素雰囲気中で焼鈍し、この焼鈍されたマスクを
プレス成形加工により成形してマスク本体を形成する。
この成形されたマスク本体を洗浄したのち、混成ガス雰
囲気中で、図7に示す温度/時間スケジュール16で加
熱し、約600℃に10分保持して黒化処理し、黒色酸
化膜を形成する。つぎに、この黒化処理されたマスク本
体と別途成形され、洗浄されたマスクフレームと組合わ
せて溶接し、シャドウマスクを組立てる。Conventionally, the shadow mask 3 is manufactured by annealing a plate-like mask having a large number of electron beam passage holes formed by photoetching in a wet hydrogen atmosphere, for example, as shown in FIG. The mask thus formed is formed by press forming to form a mask body.
After the formed mask body is washed, it is heated in a mixed gas atmosphere at a temperature / time schedule 16 shown in FIG. 7 and is kept at about 600 ° C. for 10 minutes to perform a blackening treatment to form a black oxide film. . Next, the shadow mask is assembled by combining the blackened mask main body with a separately formed and cleaned mask frame and welding.
【0006】このシャドウマスクは、その後、マスクフ
レームに弾性支持体を溶接してパネルに組込み、パネル
・マスク組立体を組立てたのち、大気雰囲気中で、図8
に示す温度/時間スケジュール17で加熱し、約450
℃に15分保持して、シャドウマスクに残存する歪応力
を除去するスタビライズ処理をおこなう。このスタビラ
イズ処理されたシャドウマスクは、その後、写真印刷法
によりパネルの内面に蛍光体スクリーンを形成するとき
の光学マスクとして用いられる。This shadow mask is then assembled with a panel by welding an elastic support to a mask frame, and assembling a panel / mask assembly.
Heat at the temperature / time schedule 17 shown in FIG.
The temperature is kept at 15 ° C. for 15 minutes, and a stabilizing process for removing the strain stress remaining on the shadow mask is performed. The stabilized shadow mask is thereafter used as an optical mask when a phosphor screen is formed on the inner surface of the panel by a photographic printing method.
【0007】上記のようにシャドウマスクを黒化処理す
る理由は、マスク本体の発錆防止と、熱輻射を良好にし
て、カラー陰極線管の動作時、電子ビームの衝突による
シャドウマスクの温度上昇を防止するためである。[0007] The reason for the blackening treatment of the shadow mask as described above is to prevent the rust of the mask body and improve the heat radiation so that the temperature of the shadow mask is increased by the collision of the electron beam during the operation of the color cathode ray tube. This is to prevent it.
【0008】また、パネル・マスク組立体を組立てたの
ち、蛍光体スクリーン形成前にスタビライズ処理する理
由は、シャドウマスクに残存する歪応力を除去すること
なくシャドウマスクを光学マスクとして蛍光体スクリー
ンを形成すると、蛍光体スクリーン形成後おこなわれる
パネルとファンネルとの封着(接合)時の加熱により、
シャドウマスクに残存する歪応力が除去され、蛍光体ス
クリーンとシャドウマスクの整合関係がずれ、電子ビー
ムが3色蛍光体層に正しく入射しなくなり、色ずれをお
こすため、その蛍光体スクリーンとシャドウマスクの整
合関係のずれを防止するためである。The reason why the stabilizing process is performed after the panel / mask assembly is assembled and before the phosphor screen is formed is that the phosphor screen is formed using the shadow mask as an optical mask without removing the strain stress remaining on the shadow mask. Then, by heating at the time of sealing (joining) between the panel and the funnel performed after the phosphor screen is formed,
The distortion stress remaining in the shadow mask is removed, the alignment relationship between the phosphor screen and the shadow mask is deviated, and the electron beam is not correctly incident on the three-color phosphor layer, causing color misregistration. In order to prevent the deviation of the matching relationship.
【0009】しかし、上述したシャドウマスクの組立、
処理では、黒化処理とスタビライズ処理を別々におこな
うため、2つの大型熱処理炉が必要であり、設備費や維
持管理費などがかさむという問題がある。However, the assembly of the shadow mask described above,
In the processing, since the blackening processing and the stabilizing processing are performed separately, two large heat treatment furnaces are required, and there is a problem that equipment costs and maintenance costs are increased.
【0010】このような問題を解決する方法として、特
開平2−100236号公報には、シャドウマスクをダ
ミースタッドピン付き治具に支持して、約600℃の熱
処理炉で黒化処理とスタビライズ処理を同時におこなう
方法が提案されている。また、特公昭61−24780
号公報には、マスク本体が冷間圧延鋼板からなるシャド
ウマスクを対象にスチーム、燃焼ガス、CO2 ガス、残
留酸素を含んだN2 ガスおよびそれらの混成ガス雰囲気
中で440〜560℃の範囲の熱処理炉で、黒化処理と
同時にスタビライズ処理することが提案されている。As a method for solving such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-100236 discloses a method in which a shadow mask is supported on a jig having dummy stud pins, and a blackening process and a stabilizing process are performed in a heat treatment furnace at about 600 ° C. At the same time. Also, Japanese Patent Publication No. 61-24780
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, 1991, discloses a shadow mask made of a cold-rolled steel plate, in a range of 440 to 560 ° C. in an atmosphere of steam, combustion gas, CO 2 gas, N 2 gas containing residual oxygen, or a mixed gas thereof. It has been proposed to perform a stabilizing treatment at the same time as a blackening treatment in a heat treatment furnace.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
シャドウマスクの製造方法では、シャドウマスクを写真
印刷法により蛍光体スクリーンを形成するときの光学マ
スクとして用いるまでに、黒化処理とスタビライズ処理
を別々におこなう2つの大型熱処理炉が必要であり、設
備費や維持管理費などがかさむという問題がある.この
ような問題を解決する方法として、シャドウマスクをダ
ミースタッドピン付き治具に支持して、約600℃の熱
処理炉で処理して、黒化処理とスタビライズ処理を同時
におこなう方法が提案されている。この処理方法によれ
ば、マスク本体が冷間圧延鋼板からなるシャドウマスク
は勿論、アンバー材からなるシャドウマスクも、短時間
に黒色酸化膜を形成し、同時にシャドウマスクに残存す
る歪応力を除去することができる。しかし、この処理方
法では、黒色酸化膜の成膜速度が速いため、安定した処
理を得るためには、酸化速度を遅らせる還元性混成ガス
の使用が必要となる。As described above, in the conventional method for manufacturing a shadow mask, a blackening process and a stabilizing process are required until the shadow mask is used as an optical mask when a phosphor screen is formed by a photographic printing method. Two large heat treatment furnaces that perform the treatment separately are required, and there is a problem that equipment costs and maintenance costs increase. As a method for solving such a problem, there has been proposed a method in which a shadow mask is supported on a jig with dummy stud pins and is processed in a heat treatment furnace at about 600 ° C. to simultaneously perform a blackening process and a stabilizing process. . According to this processing method, not only a shadow mask whose mask body is made of a cold-rolled steel plate but also a shadow mask made of an amber material forms a black oxide film in a short time, and at the same time, removes the strain stress remaining in the shadow mask. be able to. However, in this processing method, since the film formation rate of the black oxide film is high, it is necessary to use a reducing hybrid gas that slows down the oxidation rate in order to obtain stable processing.
【0012】また、他の方法として、スチーム、燃焼ガ
ス、CO2 ガス、残留酸素を含んだN2 ガスおよびそれ
らの混成ガス雰囲気中で440〜560℃の範囲の熱処
理炉で処理して、黒化処理と同時にスタビライズ処理す
る方法が提案されている。しかし、この処理方法は、マ
スク本体が冷間圧延鋼板からなるシャドウマスクを対象
としたものであり、かつ特定のガス雰囲気中で処理する
ものとなっている。As another method, black is treated in a heat treatment furnace at a temperature of 440 to 560 ° C. in an atmosphere of steam, combustion gas, CO 2 gas, N 2 gas containing residual oxygen, or a mixed gas atmosphere thereof. There has been proposed a method of performing a stabilizing process at the same time as a stabilizing process. However, this processing method is intended for a shadow mask whose mask body is made of a cold-rolled steel plate, and performs the processing in a specific gas atmosphere.
【0013】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、シャドウマスクを600℃の高温加熱をお
こなうことなく、かつ混成ガスを使用せず、大気雰囲気
中で黒化処理とスタビライズ処理を同時におこなうこと
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and does not require a shadow mask to be heated to a high temperature of 600 ° C. and does not use a mixed gas. The purpose is to perform at the same time.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】カラー陰極線管の製造方
法において、所定形状に成形されたマスク本体とマスク
フレームを溶接してシャドウマスクを組立てたのち、こ
のシャドウマスクを大気中で440℃〜500℃に加熱
してマスク本体の黒化処理とシャドウマスクの歪応力を
除去するスタビライズ処理を同時におこなうようにし
た。In a method of manufacturing a color cathode ray tube, a mask body formed into a predetermined shape is welded to a mask frame to assemble a shadow mask. The blackening treatment of the mask body by heating to ℃ and the stabilizing treatment for removing the strain stress of the shadow mask were performed simultaneously.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこのの発明
の実施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】カラー陰極線管の製造は、図1に示すよう
に、まず冷間圧延鋼板またはアンバー材をマスク素材と
して、フォトエッチング法により多数の電子ビーム通過
孔を穿設して平板状のマスクを形成し、この平板状のマ
スクをウエット水素雰囲気中で焼鈍して、プレス成形加
工によりマスク本体を成形する。この成形されたマスク
本体を洗浄したのち、別途成形され、洗浄されたマスク
フレームとを組合わせて溶接し、シャドウマスクを組立
てる。つぎに、このシャドウマスクのマスクフレームに
弾性支持体を溶接し、この弾性支持体をパネルに設けら
れたスタッドピンに係止してパネル・マスク組立体を組
立てる。その後、このパネル・マスク組立体を大気雰囲
気中で440℃〜500℃に加熱して、上記シャドウマ
スクを黒化処理すると同時にスタビライズ処理し、マス
ク本体およびマスクフレームの表面に黒色酸化膜を形成
するとととに、シャドウマスクに残存する歪応力を除去
する。As shown in FIG. 1, a color cathode ray tube is manufactured by using a cold rolled steel plate or an amber material as a mask material and forming a large number of electron beam passage holes by photo-etching to form a flat mask. Then, the flat mask is annealed in a wet hydrogen atmosphere, and the mask body is formed by press forming. After cleaning the formed mask body, a separately formed and cleaned mask frame is combined and welded to assemble a shadow mask. Next, an elastic support is welded to the mask frame of the shadow mask, and the elastic support is engaged with a stud pin provided on the panel to assemble a panel / mask assembly. Thereafter, the panel / mask assembly is heated to 440 ° C. to 500 ° C. in an air atmosphere to blacken and stabilize the shadow mask to form a black oxide film on the surface of the mask body and the mask frame. At the same time, the strain stress remaining in the shadow mask is removed.
【0017】図3に上記黒化処理とスタビライズ処理を
同時におこなう温度/時間スケジュールの一例を示す。
この一例の温度/時間スケジュール20では、パネル・
マスク組立体を約12℃/分の速度で昇温し、470℃
に40分保持したのち、約5℃/分の速度で冷却し、全
体として180分かけて処理している。FIG. 3 shows an example of a temperature / time schedule for simultaneously performing the above-described blackening process and stabilizing process.
In this example temperature / time schedule 20, the panel
The mask assembly is heated at a rate of about 12 ° C./min,
After cooling for about 40 minutes, the mixture is cooled at a rate of about 5 ° C./min, and the entire treatment is performed for 180 minutes.
【0018】つぎに、図2に示すように、上記黒化処理
とスタビライズ処理の施されたパネル・マスク組立体を
用いて、そのシャドウマスクを光学マスクとする写真印
刷法により、パネルの内面に蛍光体スクリーンを形成す
る。つぎに、この蛍光体スクリーンの形成されたパネル
と、内面に導電膜の形成されパネルとの封着面にフリッ
トガラスが塗布されたファンネルとを組合わせて加熱
し、上記フリットガラスにより接合(封着)する。つぎ
に、この接合されたパネルとファンネルとからなる外囲
器のファンネルのネック内に電子銃を封止する。つぎ
に、この電子銃の封止された外囲器を加熱しながら排気
する。その後、外囲器内の真空度を高めるゲッターフラ
ッシュ、カソードを活性化するエージング、耐電圧を高
める高電圧処理などの仕上処理を施す。Next, as shown in FIG. 2, using the panel / mask assembly subjected to the above-described blackening and stabilization, the inner surface of the panel is formed by a photographic printing method using the shadow mask as an optical mask. Form a phosphor screen. Next, the panel on which the phosphor screen is formed and a funnel with a conductive film formed on the inner surface and a frit glass coated on the sealing surface with the panel are combined and heated, and bonded (sealed) with the frit glass. Wear). Next, the electron gun is sealed in the funnel neck of the envelope including the joined panel and the funnel. Next, the sealed envelope of the electron gun is evacuated while being heated. After that, finishing processes such as getter flash for increasing the degree of vacuum in the envelope, aging for activating the cathode, and high voltage processing for increasing the withstand voltage are performed.
【0019】上記のようにマスク本体とマスクフレーム
とを溶接してシャドウマスクを組立て、さらにこのシャ
ドウマスクに弾性支持体を取付けてパネル・マスク組立
体を組立てたのち、大気雰囲気中で440℃〜500℃
に加熱すると、マスク本体が冷間圧延鋼板からシャドウ
マスクは勿論、アンバー材からなるシャドウマスクにつ
いても、既知の約600℃に加熱する方法に比べて相対
的に低い温度で、かつ特定のガスを使用することなく、
黒化処理とスタビライズ処理を1つの加熱炉で同時にお
こなうことができ、設備費および加熱炉の管理維持費を
大幅に削減することができる。As described above, the mask body and the mask frame are welded to assemble a shadow mask, and an elastic support is attached to the shadow mask to assemble a panel / mask assembly. 500 ℃
When the mask is heated to about 600 ° C., the mask body is made of a cold rolled steel plate as well as a shadow mask made of amber material. Without using
The blackening process and the stabilizing process can be performed simultaneously in one heating furnace, so that the equipment cost and the heating and maintenance cost of the heating furnace can be significantly reduced.
【0020】すなわち、一般に黒化処理は、600℃程
度での処理が最も安定しており、かつ短時間に処理する
ことができる。しかし、この温度では、黒色酸化膜の生
成速度が速いため、その品質、生産の安定のためには、
還元性混成ガスを用いて黒色酸化膜の生成速度を遅くす
る必要がある。一方、スタビライズ処理は、これを45
0℃程度の比較的低い温度で処理する場合は、処理時間
を長くすることにより、シャドウマスクに残存する歪応
力を十分に除去することができる。また、処理時間を長
くすることにより、冷間圧延鋼板からなるマスク本体は
勿論、黒色酸化膜を形成しにくいアンバー材からなるマ
スク本体についても、黒色酸化膜を形成することができ
る。That is, in general, the blackening treatment is most stable at about 600 ° C. and can be performed in a short time. However, at this temperature, the generation rate of the black oxide film is high.
It is necessary to reduce the generation rate of the black oxide film by using a reducing hybrid gas. On the other hand, the stabilization process calculates
When processing is performed at a relatively low temperature of about 0 ° C., by extending the processing time, the strain stress remaining on the shadow mask can be sufficiently removed. Further, by lengthening the processing time, it is possible to form a black oxide film not only on a mask body made of a cold-rolled steel plate but also on a mask body made of an amber material in which a black oxide film is hardly formed.
【0021】つまり、440℃〜500℃の比較的低い
温度でも、大気中で長時間処理することにより、特定の
ガスを用いることなくスタビライズ処理と黒化処理を同
時におこなうことができるようになる。That is, even at a relatively low temperature of 440 ° C. to 500 ° C., by performing the treatment in the air for a long time, the stabilizing process and the blackening process can be performed simultaneously without using a specific gas.
【0022】[0022]
【発明の効果】シャドウマスクを組立てたのち、大気中
で440℃〜500℃に加熱すると、シャドウマスクの
黒化処理とスタビライズ処理を1つの加熱炉で同時にお
こなうことができ、設備費および加熱炉の管理維持費を
大幅に削減することができる。When the shadow mask is assembled and then heated to 440 ° C. to 500 ° C. in the air, the blackening process and the stabilizing process of the shadow mask can be performed simultaneously in one heating furnace, and the equipment cost and the heating furnace Can greatly reduce the operation and maintenance costs.
【図1】この発明の実施の一形態であるカラー陰極線管
の製造方法におけるシャドウマスクの組立、処理を示す
図である。FIG. 1 is a view showing assembly and processing of a shadow mask in a method of manufacturing a color cathode ray tube according to an embodiment of the present invention.
【図2】この発明の実施の一形態であるカラー陰極線管
の製造方法における蛍光体スクリーン形成以後の工程を
示す図である。FIG. 2 is a view showing steps after a phosphor screen is formed in a method of manufacturing a color cathode ray tube according to an embodiment of the present invention.
【図3】図1に示したシャドウマスクの組立、処理にお
ける黒化処理とスタビライズ処理をおこなうときの温度
/時間スケジュールを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a temperature / time schedule when performing a blackening process and a stabilizing process in assembling and processing the shadow mask shown in FIG. 1;
【図4】カラー陰極線管の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a color cathode ray tube.
【図5】図5(a)はシャドウマスクの構成を示す平面
図、図5(b)は図5(a)のX−X断面図、図5
(c)は図5(a)のC−C断面図である。5A is a plan view showing a configuration of a shadow mask, FIG. 5B is a sectional view taken along line XX of FIG. 5A, FIG.
FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
【図6】従来のシャドウマスクの組立、処理を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing assembly and processing of a conventional shadow mask.
【図7】従来のシャドウマスクの組立、処理における黒
化処理の温度/時間スケジュールを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a temperature / time schedule of blackening processing in assembling and processing a conventional shadow mask.
【図8】従来のシャドウマスクの組立、処理におけるス
タビライズ処理の温度/時間スケジュールを示す図であ
る。FIG. 8 is a view showing a temperature / time schedule of a stabilizing process in assembling and processing a conventional shadow mask.
20…黒化処理とスタビライズ処理をおこなうときの温
度/時間スケジュール20: Temperature / time schedule for blackening and stabilizing
Claims (1)
クフレームを溶接してシャドウマスクを組立てたのち、
このシャドウマスクを大気中で440℃〜500℃に加
熱して上記マスク本体の黒化処理と上記シャドウマスク
の歪応力を除去するスタビライズ処理を同時におこなう
ことを特徴とするカラー陰極線管の製造方法。1. A mask body formed in a predetermined shape and a mask frame are welded to assemble a shadow mask.
A method of manufacturing a color cathode ray tube, wherein the shadow mask is heated to 440 ° C. to 500 ° C. in the air to simultaneously perform a blackening process of the mask body and a stabilizing process of removing a strain stress of the shadow mask.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11160826A JP2000348613A (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Manufacture foe color cathode-ray tube |
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