JPH07182985A - Color picture tube - Google Patents

Color picture tube

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Publication number
JPH07182985A
JPH07182985A JP32487493A JP32487493A JPH07182985A JP H07182985 A JPH07182985 A JP H07182985A JP 32487493 A JP32487493 A JP 32487493A JP 32487493 A JP32487493 A JP 32487493A JP H07182985 A JPH07182985 A JP H07182985A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shadow mask
electron beam
particle layer
mask
coating
Prior art date
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Pending
Application number
JP32487493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sachiko Muramatsu
祥子 村松
Yasuhisa Otake
康久 大竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP32487493A priority Critical patent/JPH07182985A/en
Publication of JPH07182985A publication Critical patent/JPH07182985A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent purity drift attributed to thermal expansion by forming a coating of tungsten oxides consisting of tungsten trioxide as a main component is formed in an electron beam impingement side face of a shadow mask in a specified way. CONSTITUTION:A shadow mask 7 of a color television picture tube has a large number of open parts 7a through. which electron beam radiated from an electron gun passes and the surface among the open parts 7a in the electron gun side is coated with a small particle layer 21 and a large particle layer 22 consisting of tungsten trioxide as a main component. To form the layers, suspension l2 iquids containing respective particles and an inorganic binder of denatured alkyl silicate is applied to the surface by utilizing spray guns and firing is carried out while abrupt temperature change being avoided. Consequently, without emission failure of a cathode, uniform inorganic material coatings are formed on the surface of the mask 7 and expansion caused by the heat radiation by electron beam is moderated so as to prevent color purity deterioration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カラー受像管に関し、
特にシャドウマスクの熱膨張による蛍光体の発光の色ず
れを防止したカラー受像管に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a color picture tube,
In particular, the present invention relates to a color picture tube in which the color shift of the light emission of the phosphor due to the thermal expansion of the shadow mask is prevented.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー受像管のシャドウマスクは、多数
の開孔を有しており、電子銃から射出された電子ビーム
をシャドウマスクの開孔と幾何学的に一対一の関係にあ
る蛍光体層のみに射突するように通過させる機能を有す
るもので、別名色選別電極と呼ばれている。このシャド
ウマスクは、開孔形状で大別すると丸形孔と矩形孔の2
種類があるが、文字や図形を詳細に表示するディスプレ
ー管用としては丸形孔、一般家庭で使われている民生用
としては矩形孔が一般的である。
2. Description of the Related Art A shadow mask for a color picture tube has a large number of apertures, and an electron beam emitted from an electron gun has a geometrical one-to-one relationship with the apertures of the shadow mask. It has a function of passing through so as to hit only the layer, and is also called a color selection electrode. This shadow mask is roughly divided into two types: a round hole and a rectangular hole.
There are types, but round holes are generally used for display tubes that display characters and figures in detail, and rectangular holes are used for consumer use in general households.

【0003】通常、カラー受像管を動作させた場合、電
子銃から射出された全電子ビームの内、シャドウマスク
の開孔を通過して蛍光面に到達するのは全体の15乃至
20%程度であり、残りの80乃至85%はシャドウマ
スクに射突する。この結果、電子ビームの運動エネルギ
ーは熱エネルギーに変換されシャドウマスクは80℃程
度まで加熱される。一般的に、シャドウマスクに用いら
れている素材は0.1乃至0.3mmの板厚を有する鉄の
冷間圧延材で、その熱膨張係数は20乃至100℃で1
2×10-6/℃であり、上記加熱によりシャドウマスク
はいわゆるドーミングと呼ばれる熱膨張を起こす。この
ような熱膨張によりシャドウマスク開孔と蛍光体層の幾
何学的位置ズレが起こり、開孔を通過した電子ビームが
所望の蛍光体層に全て射突せず、一部が他色の蛍光体層
に射突して色純度劣化を生ずるようになる。
Normally, when the color picture tube is operated, about 15 to 20% of all electron beams emitted from the electron gun reach the fluorescent screen through the holes of the shadow mask. Yes, the remaining 80 to 85% strikes the shadow mask. As a result, the kinetic energy of the electron beam is converted into thermal energy and the shadow mask is heated to about 80 ° C. Generally, the material used for the shadow mask is an iron cold-rolled material having a plate thickness of 0.1 to 0.3 mm, and its coefficient of thermal expansion is 1 at 20 to 100 ° C.
The temperature is 2 × 10 −6 / ° C., and the shadow mask causes thermal expansion called so-called doming due to the above heating. Due to such thermal expansion, the geometrical displacement between the shadow mask aperture and the phosphor layer occurs, and the electron beam that has passed through the aperture does not strike all of the desired phosphor layer, and a portion of the other color fluorescence is emitted. It collides with the body layer and causes deterioration in color purity.

【0004】昨今、人間工学的な見地から外光反射が少
なく画像の歪が少ない平坦な画面を有するFS(Flat S
quare )管の割合が増えているが、FS管はプレス成形
後のシャドウマスクの曲率半径が大きく、従来のシャド
ウマスクと同じ量だけ熱膨張にてマスクがドーミングを
生じてもシャドウマスクの幾何学的位置ズレ量は大きく
色純度劣化の程度は従来管に比較して大きくなる。
From an ergonomic point of view, FS (Flat S) has a flat screen with less external light reflection and less image distortion.
quare) Although the ratio of tubes is increasing, the FS tube has a large radius of curvature of the shadow mask after press molding, and even if the mask is domed by thermal expansion by the same amount as the conventional shadow mask, the geometry of the shadow mask The amount of positional deviation is large, and the degree of color purity deterioration is larger than that of the conventional tube.

【0005】このようにドーミングによる色純度劣化の
激しいカラー受像管には、熱膨張係数が鉄の約1/10
の鉄−ニッケル合金アンバー材をシャドウマスク材とし
て使用することが、特公昭42−25446号公報等で
提案されている。しかし、アンバー材は素材価格やアニ
ール後の降伏点強度が高くマスク成形歩留まりが悪いこ
となどにより、鉄マスクを使用したカラー受像管に比較
して価格が非常に高価になってしまう。
As described above, a color picture tube whose color purity is greatly deteriorated by doming has a thermal expansion coefficient of about 1/10 that of iron.
The use of the iron-nickel alloy amber material as described above as a shadow mask material has been proposed in Japanese Patent Publication No. 42-25446. However, the price of the amber material is high and the yield strength after annealing is high, and the yield of the mask forming is poor. Therefore, the price becomes much higher than that of the color picture tube using the iron mask.

【0006】そこで、シャドウマスクに被膜を形成して
この被膜の働きによりドーミングによる色純度劣化を抑
制することが従来提案されている。第1の方法は、特開
昭60−54139号で提案されているような、シャド
ウマスクの表面に鉛ほう酸塩の結晶化ガラスを塗布し、
高温加熱処理にて溶融接合することによりドーミングを
抑制する方法である。この方法では、ガラス層に有害物
質である鉛が含有されているため、作業環境や環境対策
の面から取扱い上注意が必要となる。
Therefore, it has been conventionally proposed to form a film on a shadow mask and suppress the deterioration of color purity due to doming by the function of the film. The first method is to apply lead borate crystallized glass to the surface of a shadow mask as proposed in JP-A-60-54139,
This is a method of suppressing doming by performing fusion bonding by high temperature heat treatment. In this method, since the glass layer contains lead, which is a harmful substance, caution is required in handling from the viewpoint of working environment and environmental measures.

【0007】第2の方法は、特公昭60−14459号
公報で提案されているような、原子番号が70を越える
重金属物質の粒子を含む塗液をシャドウマスクの電子ビ
ーム入射側面に吹き付け塗布し、電子ビーム反射性の被
膜を被着形成する方法である。そして、酸化ビスマスな
どの重金属微粒子を含む水溶性懸濁液をシャドウマスク
の電子ビーム入射側面に吹き付け塗布することが有効で
あるとされている。しかし、シャドウマスクのドーミン
グによる色純度劣化を防止する効果は、酸化ビスマスな
どの単一要素に依るだけであり、電子ビーム反射性の被
膜を有しないシャドウマスクの場合に比べてその効果が
十分でない。
In the second method, a coating solution containing particles of a heavy metal substance having an atomic number of more than 70, such as that proposed in Japanese Patent Publication No. 60-14459, is sprayed on the electron beam incident side surface of a shadow mask. A method of depositing an electron beam reflective coating. It is said that it is effective to spray an aqueous suspension containing heavy metal fine particles such as bismuth oxide onto the electron beam incident side surface of the shadow mask. However, the effect of preventing color purity deterioration due to doming of the shadow mask is only due to a single element such as bismuth oxide, and the effect is not sufficient as compared with the case of the shadow mask having no electron beam reflective coating. .

【0008】第3の方法は、上述の電子ビーム反射以外
に熱伝導や熱輻射効率を高めることによりマスクドーミ
ングを抑制する方法であり、特開平4−48530号公
報では酸化ビスマス、タングステン粒子、部分黒鉛化炭
素粒子を水ガラスと混ぜ、シャドウマスクの電子ビーム
入射側面に複合的な被膜を形成する方法が提案されてい
る。この方法では目的とする色純度劣化防止効果は比較
的良好であるが、原材料の粒径が大きいためボールミル
にて平均粒径が約2ミクロンになるまで粉砕撹拌する
が、均一粉砕は難しくシャープな粒度分布にすることが
困難である。したがって、マスク開孔の形状崩れやマス
ク孔詰まりを防止するため、被着形成層は3ミクロン程
度の厚みに制御するが、粒度分布がシャープでなく且つ
比重の異なる物質を混合した液のため均一に混じり合わ
せた状態でスプレーできず、シャドウマスクの被覆を塗
膜液にて完全に行うことは困難である。
The third method is a method of suppressing mask doming by increasing heat conduction and heat radiation efficiency in addition to the above-described electron beam reflection. In Japanese Patent Laid-Open No. 4-48530, bismuth oxide, tungsten particles, and partial A method has been proposed in which graphitized carbon particles are mixed with water glass to form a composite coating on the electron beam incident side of a shadow mask. In this method, the intended effect of preventing deterioration of color purity is relatively good, but since the raw material has a large particle size, it is crushed and stirred by a ball mill until the average particle size becomes about 2 microns, but uniform crushing is difficult and sharp. It is difficult to make a particle size distribution. Therefore, in order to prevent the shape of the mask openings from collapsing and the mask holes from clogging, the deposition layer is controlled to a thickness of about 3 microns, but the particle size distribution is not sharp and it is uniform because it is a mixture of substances with different specific gravities. Since it cannot be sprayed in a state of being mixed with, it is difficult to completely cover the shadow mask with the coating liquid.

【0009】また、第4の方法として、非晶質の金属酸
化物等をバインダーとして用い、原子番号の小さい金属
を含有する層を形成して、熱輻射率向上と帯電による電
子ビーム軌道の静電補正により色純度劣化を防止する方
法が特開昭62−110240号公報に示されている。
As a fourth method, an amorphous metal oxide or the like is used as a binder to form a layer containing a metal having a small atomic number to improve the thermal emissivity and to stabilize the electron beam trajectory by charging. Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-110240 discloses a method of preventing color purity deterioration by electrostatic correction.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上述べた通り、従
来、シャドウマスクのドーミングによる色純度劣化を防
止する手段として、シャドウマスク表面に電子ビーム反
射被膜や熱伝導又は熱放射の良い被膜を形成することが
行われている。しかし、上述の手段においては、十分な
色純度劣化防止効果及び付着力を備えていない等の問題
がある。
As described above, conventionally, as a means for preventing the deterioration of color purity due to doming of the shadow mask, an electron beam reflecting coating or a coating having good heat conduction or heat radiation is formed on the surface of the shadow mask. Is being done. However, the above-mentioned means have a problem that they do not have sufficient color purity deterioration preventing effect and adhesive force.

【0011】つまり、シャドウマスクの表面に酸化ビス
マスやタングステン粒子等と水ガラスよりなる被膜を形
成する場合、均一な被覆は困難で、被覆部にピンホール
部分が生ずると製造工程中で赤錆が発生し、その錆が進
行して被覆物が脱落し耐圧不良を発生しやすくなる。ま
た、金属粒子は熱処理にて溶融しないため、分散不良に
てマスク開孔部に塊の状態で被着したものは固定された
状態のままになり、蛍光面形成時に欠陥の原因となる。
さらに、被着形成された膜は複合的な状態であるが、そ
の構造を均一にすることは不可能で局部的にはばらつき
を生じ、ドーミング抑制効果も局部的に変化する。
That is, when forming a coating film of bismuth oxide, tungsten particles, etc. and water glass on the surface of the shadow mask, uniform coating is difficult, and if a pinhole portion is formed in the coating portion, red rust occurs during the manufacturing process. However, the rust progresses, and the coating is likely to fall off, resulting in poor pressure resistance. Further, since the metal particles are not melted by the heat treatment, the metal particles adhered to the mask openings in a lump state due to poor dispersion remain in a fixed state, which causes a defect when the fluorescent screen is formed.
Further, although the deposited film is in a composite state, it is impossible to make its structure uniform, and variations locally occur, and the doming suppression effect also locally changes.

【0012】また、タングステン粒子は三酸化タングス
テンに比較して熱放射率はよいが、酸化開始温度が27
0乃至310℃程度のためカラー受像管製造工程中の黒
色酸化膜形成工程、パネルとファンネルとの封着工程、
排気工程などの熱処理工程を通過する際に酸化される。
これらの熱処理工程は大気雰囲気中であるが、特開平4
−48530号公報にて提案の二酸化炭素を主成分とす
る酸化性ガス雰囲気中であっても程度の差こそあれ酸化
は進行する。熱処理の結果として、無機バインダー層を
拡散浸透してきた酸素分子を含むガスが成膜した無機バ
インダー層を劣化させ、熱処理前のマスク表面に強固に
結着した黒色のタングステン粒子層状態から、手で擦る
と容易に脱落する酸化タングステン粒子が混在した層状
態になる。従って、カラー受像管製造工程を搬送する中
で生成した酸化タングステン粒子が脱落しやすく、耐圧
不良の発生割合が増加するため、タングステン粒子の採
用は実用上問題がある。
Further, the tungsten particles have a better thermal emissivity than tungsten trioxide, but the oxidation starting temperature is 27.
Since the temperature is about 0 to 310 ° C., a black oxide film forming step in the color picture tube manufacturing step, a panel and funnel sealing step,
It is oxidized when passing through a heat treatment process such as an exhaust process.
Although these heat treatment processes are performed in the air atmosphere, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
Even if it is in an oxidizing gas atmosphere containing carbon dioxide as a main component, which is proposed in Japanese Patent No. 48530, the oxidation progresses to some extent. As a result of the heat treatment, the gas containing oxygen molecules that has diffused and permeated the inorganic binder layer deteriorates the formed inorganic binder layer, and from the state of the black tungsten particle layer firmly bound to the mask surface before the heat treatment, by hand, A layer state is formed in which tungsten oxide particles that easily fall off when rubbed are mixed. Therefore, the tungsten oxide particles generated during the transportation of the color picture tube manufacturing process are likely to fall off, and the rate of occurrence of defective withstand pressure increases, so that the use of the tungsten particles poses a practical problem.

【0013】さらに、Na2 O、K2 OとSiO2 の混
合物である水ガラスをバインダーとして用いた場合は、
空気中の二酸化炭素を吸収して炭酸塩を生ずる。この炭
酸塩は製造工程中の熱エネルギーにより分解して二酸化
炭素を放出する。よって、水ガラスを用いると二酸化炭
素によりカソードが被毒されてエミッション不良にな
る。
Further, when water glass which is a mixture of Na 2 O, K 2 O and SiO 2 is used as a binder,
Absorbs carbon dioxide in the air to form carbonate. This carbonate decomposes due to heat energy during the manufacturing process to release carbon dioxide. Therefore, when water glass is used, carbon dioxide poisons the cathode, resulting in poor emission.

【0014】そこで、本発明は、カソードのエミッショ
ン不良を起こすことなく、シャドウマスクの表面に均一
な無機材料よりなる層を形成し、電子ビームの射突によ
る発熱に伴う熱膨張を緩和して色純度劣化を防止するカ
ラー受像管を提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, a layer made of a uniform inorganic material is formed on the surface of the shadow mask without causing emission defects of the cathode, and the thermal expansion due to the heat generated by the electron beam bombardment is alleviated. An object of the present invention is to provide a color picture tube that prevents deterioration in purity.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みてなされたものであり、外囲器のパネル内面に形成さ
れた蛍光面に近接対向して配置されるとともに電子銃か
ら射出される電子ビームを通過させる多数の開孔を有す
るシャドウマスクを備え、このシャドウマスクの電子ビ
ーム入射側面に被膜を有するカラー受像管において、前
記被膜が、三酸化タングステンを主成分とする酸化タン
グステンの小粒子層とこの上に形成され前記小粒子層中
の酸化タングステンより大粒子の大粒子層よりなり、前
記小粒子層及び大粒子層が変性アルキルシリケートの無
機バインダーとからなる懸濁液を塗布焼成して形成され
たものであることを特徴とするカラー受像管である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is arranged in close proximity to a fluorescent screen formed on the inner surface of a panel of an envelope and is emitted from an electron gun. In a color picture tube having a shadow mask having a large number of apertures for passing an electron beam, and having a coating on the electron beam incident side surface of the shadow mask, the coating has a small amount of tungsten oxide containing tungsten trioxide as a main component. A particle layer and a large particle layer formed on the small particle layer, which is larger than the tungsten oxide in the small particle layer, and the small particle layer and the large particle layer are composed of a modified alkyl silicate inorganic binder, and a suspension is applied and baked. It is a color picture tube characterized by being formed by.

【0016】[0016]

【作用】酸化タングステンの粒子は粒径1ミクロン以下
の球状の微細粉末で、僅かな量で稠密構造をとることが
可能である。従って、シャドウマスクの電子ビーム通過
孔の形状に影響を与えることなくシャドウマスク表面を
覆うことが可能となる。また、完全黒体の熱放射率を1
とすると、酸化ビスマスは0.8乃至0.85、タング
ステンは0.95乃至0.98、三酸化タングステンは
0.92乃至0.95である。つまり、三酸化タングス
テンを主成分とする酸化タングステン粒子にて形成した
被膜の熱放射率は、タングステン粒子の被膜に比較して
ほぼ同等で、四三酸化鉄や酸化ビスマスよりは優れてい
る。さらに、高い電子ビーム反射能力も有する。また、
被膜自体電子ビームの射突によって表面に電荷が溜まり
静電界を形成し、電子ビームはピュリティドリフトを補
正する方向に曲げられる。
The tungsten oxide particles are spherical fine powders having a particle size of 1 micron or less, and can form a dense structure with a small amount. Therefore, the surface of the shadow mask can be covered without affecting the shape of the electron beam passage hole of the shadow mask. Also, the thermal emissivity of a perfect blackbody is 1
Then, bismuth oxide is 0.8 to 0.85, tungsten is 0.95 to 0.98, and tungsten trioxide is 0.92 to 0.95. That is, the thermal emissivity of the coating formed of tungsten oxide particles containing tungsten trioxide as the main component is almost the same as that of the coating of tungsten particles, and is superior to that of iron trioxide and bismuth oxide. Further, it also has a high electron beam reflection ability. Also,
The coating itself accumulates charges on the surface due to the electron beam bombardment, forming an electrostatic field, and the electron beam is bent in a direction that corrects the purity drift.

【0017】本発明では、まず、酸化タングステンの小
粒子でシャドウマスク基板表面を覆い、その上に酸化タ
ングステンの大粒子を塗布することにより、僅かな量で
基板の被覆率、被膜の表面積さらに表面空隙率を同時に
満たすことができる。
In the present invention, first, the surface of the shadow mask substrate is covered with small particles of tungsten oxide, and the large particles of tungsten oxide are applied onto the surface of the shadow mask substrate. Porosity can be satisfied at the same time.

【0018】従って、シャドウマスク基板への電子ビー
ムからのエネルギー伝達は抑制され、その上、酸化タン
グステンが放射した熱や反射した電子を酸化タングステ
ン被膜内部に残すことなく、ファンネル側への放出を容
易にすることができる。
Therefore, the energy transfer from the electron beam to the shadow mask substrate is suppressed, and furthermore, the heat radiated by the tungsten oxide and the reflected electrons are not left inside the tungsten oxide film, and the emission to the funnel side is easy. Can be

【0019】さらに無機バインダーにアルカリ金属を含
まない変性アルキルシリケートを使用しているため製造
工程中の熱により二酸化炭素が放出されることはほとん
どなく、水素の放出が少量あるが水素は還元ガスである
ため、エミッションの寿命を長くする効果がある。
Further, since the modified alkyl silicate containing no alkali metal is used as the inorganic binder, carbon dioxide is hardly released by the heat during the production process, and hydrogen is a reducing gas although a small amount of hydrogen is released. Therefore, it has the effect of extending the life of the emission.

【0020】このように、三酸化タングステンを主成分
とする酸化タングステン粒子にてシャドウマスク表面に
被膜を形成すると、シャドウマスクの温度上昇が大幅に
抑制され、且つ被膜の表面に形成された静電界にて電子
ビーム軌道を補正することにより、シャドウマスク方式
カラー受像管のマスク熱膨張に起因するピュリティード
リフトが著しく改善される。
As described above, when the film is formed on the surface of the shadow mask with the tungsten oxide particles containing tungsten trioxide as a main component, the temperature rise of the shadow mask is significantly suppressed, and the electrostatic field formed on the surface of the film is suppressed. By correcting the electron beam trajectory at, the purity drift caused by mask thermal expansion of the shadow mask type color picture tube is remarkably improved.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図1に示すように、カラー受像管は一般的
に、矩形状のパネル1と漏斗状のファンネル2とネック
3とから構成されている。パネル1の内面には、赤、
緑、青に各々発光する蛍光体層4がストライプ状に形成
されており、ネック3にはパネル1の水平軸に沿って一
列に配置された赤、緑、青にそれぞれ対応する電子ビー
ム5を射出するインライン型電子銃6が内設されてい
る。又、蛍光体層4に近接対向した位置には、多数の微
細な開孔を有するシャドウマスク7が、その周辺をマス
クフレーム8にて支持され、さらにマスクフレーム8が
ホルダー9を介してパネル内面の垂直内壁部に埋め込ま
れたスタッドピン10に係り止めされることにより、パ
ネル内面に支持され、シャドウマスク7と蛍光体層4と
の間隔は設計値に入るように保持されている。そして、
偏向装置12により電子ビーム5を偏向走査することによ
り画像を再現している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a color picture tube generally comprises a rectangular panel 1, a funnel-shaped funnel 2 and a neck 3. On the inner surface of panel 1, red,
A phosphor layer 4 that emits light in green and blue is formed in a stripe shape, and an electron beam 5 corresponding to red, green, and blue arranged in a row along the horizontal axis of the panel 1 is formed on the neck 3. An in-line type electron gun 6 for ejecting is installed inside. In addition, a shadow mask 7 having a large number of fine holes is supported by a mask frame 8 around its periphery at a position close to and facing the phosphor layer 4, and the mask frame 8 is further provided with a holder 9 inside the panel. It is supported by the inner surface of the panel by being retained by the stud pins 10 embedded in the vertical inner wall portion of, and the distance between the shadow mask 7 and the phosphor layer 4 is kept within the design value. And
An image is reproduced by deflecting and scanning the electron beam 5 by the deflecting device 12.

【0022】また、シャドウマスクには、図2に示すよ
うに、多数の開孔7aを有しており、基材の電子銃側で主
として開孔7a間の表面に三酸化タングステンを主成分と
する小粒子の層21と、大粒子の層22が形成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the shadow mask has a large number of openings 7a, and tungsten trioxide as a main component is mainly formed on the surface between the openings 7a on the electron gun side of the base material. A layer 21 of small particles and a layer 22 of large particles are formed.

【0023】次の本発明のシャドウマスクノ製造方法に
ついて説明する。シャドウマスク7は、フォトエッチン
グによるフラットマスク製造工程、プレスによる成形工
程を経て製造される。フォトエッチング工程で形成され
た目的の開孔寸法を有する平坦なフラットマスクは、素
材の機械的強度を下げるため700℃乃至800℃の温
度範囲にて水素還元雰囲気中で焼成される。次いで、所
望の曲率を形成するようにプレス成形され、成形後に成
形油を有機溶剤又は高温アルカリ溶液にて脱脂される。
その後、二酸化炭素ガスを主成分とする550℃乃至6
50℃の高温ガス雰囲気中を通すことにより、マスク表
面に耐食性のFe34 を主成分とする黒色酸化膜を形
成する。その後、この黒化済みシャドウマスクの電子銃
側に本発明の被膜を形成する。黒色酸化膜は耐食性を有
する黒色酸化膜であり、本願発明の無機質からなる被膜
にピンホール等が生じても熱処理工程中での赤錆の発生
を抑制するばかりでなく、シャドウマスクの表面に比較
して微細凹凸が多いため、無機質からなる被膜の密着性
を向上させ剥離しにくいものとする。
The shadow mask manufacturing method of the present invention will be described below. The shadow mask 7 is manufactured through a flat mask manufacturing process by photo etching and a molding process by pressing. The flat flat mask having a desired opening size formed by the photoetching process is fired in a hydrogen reducing atmosphere in a temperature range of 700 ° C. to 800 ° C. to reduce the mechanical strength of the material. Then, it is press-molded to form a desired curvature, and after molding, the molding oil is degreased with an organic solvent or a high temperature alkaline solution.
After that, 550 ° C to 6 containing carbon dioxide gas as a main component
By passing through a high-temperature gas atmosphere at 50 ° C., a black oxide film containing Fe 3 O 4 as a main component and having corrosion resistance is formed on the mask surface. Then, the coating of the present invention is formed on the electron gun side of the blackened shadow mask. The black oxide film is a black oxide film having corrosion resistance, and not only suppresses the generation of red rust during the heat treatment process even if pinholes or the like are formed in the inorganic coating of the present invention, it is compared with the surface of the shadow mask. Since there are many fine irregularities, the adhesiveness of the coating film made of an inorganic material is improved and peeling is made difficult.

【0024】次に、この黒化処理済みのシャドウマスク
の電子銃側に三酸化タングステンを主成分とする酸化タ
ングステン粒子からなる本願発明の被膜を形成する。無
機バインダーには変性アルキルシリケートを用いるが、
その一例としてイソプロピルアルコールを溶剤としたエ
チルシリケートを用いた。これは、リン酸の酸性触媒と
の共存下において加水分解反応が繰り返され、シロキサ
ン結合の側鎖に−OHと−OC25 を有するオルガノ
シリカゾルが形成されたものである。この無機バインダ
ーに、粒径0.3乃至0.8μmの三酸化タングステン
を主成分とする酸化タングステンの小粒子を15乃至7
0wt%添加して泥状の懸濁液を作製する。添加量が1
5wt%より少ないと均一分散しにくく、逆に70wt
%より多いと酸化タングステンの付着力が弱くなり脱落
を生じる。
Next, a coating film of the present invention made of tungsten oxide particles containing tungsten trioxide as a main component is formed on the electron gun side of the shadow mask which has been blackened. Although modified alkyl silicate is used for the inorganic binder,
As an example, ethyl silicate using isopropyl alcohol as a solvent was used. In this, the hydrolysis reaction is repeated in the coexistence of phosphoric acid with an acidic catalyst, and an organosilica sol having —OH and —OC 2 H 5 on the side chain of the siloxane bond is formed. 15 to 7 small particles of tungsten oxide containing tungsten trioxide as a main component and having a particle diameter of 0.3 to 0.8 μm are added to the inorganic binder.
Add 0 wt% to prepare a mud-like suspension. Addition amount is 1
If it is less than 5 wt%, it is difficult to disperse uniformly, and conversely 70 wt
%, The adhesion of the tungsten oxide becomes weak and the tungsten oxide falls off.

【0025】このようにして作製した懸濁液をスプレー
又はエアレススプレーガンを用いてスプレーし、黒色酸
化皮膜を形成したシャドウマスクの電子銃側に1.5乃
至3.0μmの小粒子層を形成する。この小粒子層はマ
スク基板を覆うのに必要な量だけあればよいので、厚さ
は1.5μmあれば十分である。なお、塗膜中のエチル
シリケートの加水分解液は、溶剤の蒸発の後表面に残留
するコロイド粒子同士の融合や大気中の水分との反応に
よる脱アルコール反応により、シロキサン分子が巨大化
し密着性のよい被膜を形成する。
The suspension thus prepared is sprayed or sprayed using an airless spray gun to form a small particle layer of 1.5 to 3.0 μm on the electron gun side of the shadow mask on which the black oxide film is formed. To do. Since the amount of this small particle layer is sufficient to cover the mask substrate, the thickness of 1.5 μm is sufficient. The hydrolyzed solution of ethyl silicate in the coating film causes the siloxane molecules to become huge due to the fusion of the colloidal particles remaining on the surface after evaporation of the solvent and the dealcoholization reaction due to the reaction with moisture in the atmosphere, resulting in a large siloxane molecule. It forms a good film.

【0026】次にこの小粒子層の上に粒径0.8乃至
2.0μmの三酸化タングステンを主成分とする酸化タ
ングステンの大粒子を、変性エチルシリケートへ15乃
至70wt%添加して泥状の懸濁液を作製し、小粒子層
の場合と同様にして2.0乃至8.0μmの三酸化タン
グステンを主成分とする酸化タングステンの大粒子層を
形成する。この大粒子層は、2.0μmより薄いと表面
積が十分でなく、8.0μmより厚いとシャドウマスク
の孔詰りや三酸化タングステン粒子の脱落を生じやすく
なる。
Next, 15 to 70 wt% of large particles of tungsten oxide containing tungsten trioxide as a main component and having a particle size of 0.8 to 2.0 μm are added to the modified ethyl silicate on the small particle layer to form a mud. A suspension is prepared to form a large particle layer of tungsten oxide containing 2.0 to 8.0 μm of tungsten trioxide as a main component in the same manner as in the case of the small particle layer. If this large particle layer is thinner than 2.0 μm, the surface area is not sufficient, and if it is thicker than 8.0 μm, clogging of the shadow mask and dropping of tungsten trioxide particles are likely to occur.

【0027】その後、被膜全体に亀裂を生じることなく
シャドウマスクとの結着力が強固な膜にするために、乾
燥炉に入れて焼成を行う。昇温・降温とも急激に行わな
いようにすることが望ましい。一例として、焼成は30
分かけて80℃まで昇温後30分維持し、その後30分
かけて250℃まで昇温後30分維持し、終了後10℃
/分の速度で室温まで冷却する。
Thereafter, in order to form a film having a strong binding force with the shadow mask without causing cracks in the entire film, the film is placed in a drying furnace and baked. It is desirable to prevent sudden temperature increases and decreases. As an example, firing is 30
After raising the temperature to 80 ° C over 30 minutes, maintaining it for 30 minutes, then raising it to 250 ° C over 30 minutes, maintaining it for 30 minutes, and after the end, 10 ° C
Cool to room temperature at a rate of / min.

【0028】熱処理が終了したシャドウマスクはフレー
ムと組み合わされるが、フレームと組み合わせた後に皮
膜を形成することもできる。本実施例によれば、小粒子
層が被覆率を高めシャドウマスク基板に電子ビームが当
たらないようにする働きをし、大粒子層が表面空隙率を
高め、表面積が増すことにとより熱輻射と電子反射を効
率良く行うことができるようになる。
The heat-treated shadow mask is combined with the frame, but it is also possible to form the film after combining with the frame. According to the present embodiment, the small particle layer functions to increase the coverage and prevent the electron beam from hitting the shadow mask substrate, and the large particle layer increases the surface porosity to increase the surface area and further increase the heat radiation. And it becomes possible to efficiently perform electron reflection.

【0029】以上のようにして作製されたシャドウマス
クを内設する25型カラー受像管を用い、シャドウマス
クのドーミングに起因する電子ビームの移動量を測定
し、従来管との比較を行った。測定、図3に示すよう
に、幅88mmの帯状の白パターンを画面中心から各々1
60mm離した位置にアノード電圧を26KV、カソード
電流を1330μAで表示させ、スイッチを入れた後シ
ャドウマスクが熱膨張することによって時間と共に移動
する電子ビームの位置を測定点Aにてマイクロスコープ
を用いて測定した。規定の時間で移動した電子ビームの
最大移動量を測定した結果を表1に示す。
Using the 25-inch color picture tube in which the shadow mask manufactured as described above is installed, the amount of movement of the electron beam caused by the doming of the shadow mask was measured and compared with the conventional tube. Measurement, as shown in FIG. 3, a strip-shaped white pattern with a width of 88 mm is 1 each from the center of the screen.
Anode voltage is displayed at 26 KV and cathode current is displayed at 1330 μA at a position 60 mm apart, and the position of the electron beam that moves with time due to thermal expansion of the shadow mask after switching on is measured at a measurement point A using a microscope. It was measured. Table 1 shows the result of measurement of the maximum amount of movement of the electron beam that has moved in a specified time.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】本願発明にて作製されたシャドウマスクの
ドーミング抑制効果は、酸化タングステン量に依存する
が、所定の効果を得られるように適宜調整すればよい。
なお、無機バインダーに対して15乃至60重量%添加
したものは、約30%電子ビーム移動を抑制する効果が
ある。これは酸化タングステン自体の電子ビーム反射能
力と、電子ビームが入射するマスク孔付近に形成された
静電界による電子ビーム軌道補正の相乗効果によるもの
である。
Although the doming suppression effect of the shadow mask manufactured according to the present invention depends on the amount of tungsten oxide, it may be appropriately adjusted so as to obtain a predetermined effect.
The addition of 15 to 60% by weight to the inorganic binder has an effect of suppressing electron beam movement by about 30%. This is due to the synergistic effect of the electron beam reflection ability of tungsten oxide itself and the electron beam trajectory correction by the electrostatic field formed near the mask hole into which the electron beam is incident.

【0032】なお、シャドウマスクの電子銃側に被膜を
塗布形成するに当たって、金属粒子はカラー受像管の製
造工程で加わる温度では溶融しないためマスクの開孔部
縁の直線性を劣化させるか、孔の一部を塞ぐ欠陥が生じ
るおそれが高い。そこで、三酸化タングステンを主成分
とする酸化タングステンの層をシャドウマスクの電子銃
側表面に比べ開孔部周縁にはその層を形成しないか薄く
することにより、十分ないろ純度抑制特性を有したま
ま、開孔縁切れ不良による蛍光面品位劣化及びマスク開
孔詰りに起因する蛍光面欠点発生を防ぐことができる。
In coating the electron gun side of the shadow mask, since the metal particles do not melt at the temperature applied in the manufacturing process of the color picture tube, the linearity of the opening edge of the mask is deteriorated or There is a high possibility that a defect that blocks a part of Therefore, by forming a thin layer of tungsten oxide containing tungsten trioxide as a main component on the periphery of the opening portion as compared to the electron gun side surface of the shadow mask, or by making the layer thinner, it has a sufficient purity suppressing characteristic. As it is, it is possible to prevent the deterioration of the quality of the fluorescent screen due to the defective opening edge and the occurrence of the defective fluorescent screen due to the clogging of the mask opening.

【0033】なお、無機バインダーとしては、エチルシ
リケート以外に、n−ブチルシリケート又は両者を混合
したものや、さらに被膜の表面抵抗を109 乃至1011
Ω/cm2 に調整するため酸化スズや酸化アンチモンを導
電物質として添加したものでもよい。
As the inorganic binder, in addition to ethyl silicate, n-butyl silicate or a mixture of both, and the surface resistance of the coating is 10 9 to 10 11
In order to adjust to Ω / cm 2 , tin oxide or antimony oxide may be added as a conductive substance.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カソードのエミッション不良を起こすことなく、シャド
ウマスクの表面に均一な無機材料よりなる被膜を形成す
ることができ、電子ビームの射突による発熱に伴う熱膨
張を緩和して色純度劣化を防止するカラー受像管を提供
することができる。
As described above, according to the present invention,
A color that can form a uniform film of an inorganic material on the surface of the shadow mask without causing cathode emission defects, and alleviates thermal expansion due to heat generation due to electron beam bombardment and prevents color purity deterioration. A picture tube can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるカラー受像管の構造を示す断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a color picture tube according to the present invention.

【図2】図1に示すカラー受像管のシャドウマスクを示
す要部断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts showing a shadow mask of the color picture tube shown in FIG.

【図3】本発明の特性を測定するときの測定点を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing measurement points when measuring characteristics of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7…シャドウマスク 21…三酸化タングステンを主成分とする酸化タングステ
ンの小粒子層 22…三酸化タングステンを主成分とする酸化タングステ
ンの大粒子層
7 ... Shadow mask 21 ... Small particle layer of tungsten oxide containing tungsten trioxide as a main component 22 ... Large particle layer of tungsten oxide containing tungsten trioxide as a main component

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外囲器のパネル内面に形成された蛍光面
に近接対向して配置されるとともに電子銃から射出され
る電子ビームを通過させる多数の開孔を有するシャドウ
マスクを備え、このシャドウマスクの電子ビーム入射側
面に被膜を有するカラー受像管において、 前記被膜が、三酸化タングステンを主成分とする酸化タ
ングステンの小粒子層とこの上に形成され前記小粒子層
中の酸化タングステンより大粒子の大粒子層よりなり、
前記小粒子層及び大粒子層が変性アルキルシリケートの
無機バインダーとからなる懸濁液を塗布焼成して形成さ
れたものであることを特徴とするカラー受像管。
1. A shadow mask, which is arranged close to and facing a phosphor screen formed on the inner surface of a panel of an envelope and has a large number of apertures through which an electron beam emitted from an electron gun passes, the shadow mask In a color picture tube having a coating on an electron beam incident side surface of a mask, the coating has a small particle layer of tungsten oxide containing tungsten trioxide as a main component and a larger particle than the tungsten oxide formed on the small particle layer. Consisting of a large particle layer of
A color picture tube, wherein the small particle layer and the large particle layer are formed by coating and firing a suspension composed of a modified alkyl silicate inorganic binder.
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