JP2941362B2 - カラーブラウン管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、カラーブラウン管の製造方法に係り、特
にシャドウマスクの組立方法を改良したカラーブラウン
管の製造方法に関する。

（従来の技術） 一般にカラーブラウン管は、第４図に示すように、周
辺部にスカート部が形成された球面状のパネル（１）と
漏斗状のファンネル（２）からなる外囲器を有し、その
パネル（１）内面に、青、緑、赤に発光するドット状ま
たはストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリ
ーン（３）が形成され、この蛍光体スクリーン（３）に
対向して、その内側にシャドウマスク（４）が装着され
ている。また、ファンネル（２）のネック（５）内に３
電子ビーム（6B），（6G），（6R）を放出する電子銃
（７）が配設され、この電子銃（７）から放出される３
電子ビーム（6B），（6G），（6R）をファンネル（２）
の外側に装着された偏向ヨーク（８）の発生する水平、
垂直偏向磁界により偏向して、上記蛍光体スクリーン
（３）を水平、垂直走査することにより、カラー画像を
表示する構造に組立てられる。

そのシャドウマスク（４）は、第５図に示すように、
多数の電子ビーム通過孔（10）が形成されかつ周辺部に
スカート部（11）が形成された球面状のシャドウマスク
本体（12）と、上記スカート部（11）に溶接されてシャ
ドウマスク本体（12）を支持する断面Ｌ字形のマスクフ
レーム（13）とからなる。そして、このマスクフレーム
（13）の側面に複数個の弾性体からなるフレームホルダ
ー（14）を溶接し、その各フレームホルダー（14）の遊
端部に形成された係止孔（15）をパネル（１）のスカー
ト部内面に固定されたスタッドピン（16）に嵌合係止す
ることにより、パネル（１）内側に装着されている。な
お、フレームホルダー（14）としては、第５図に示した
帯板状のほかに、第６図に示すように、楔状のものも用
いられる。

従来、上記シャドウマスク（４）は、第７図に示す工
程により製作されている。すなわち、 （イ） フォトエッチング法により多数の電子ビーム通
過孔の形成されたフラットマスクを、プレス成形加工に
より周辺部にスカート部をもつ球面状のフォームドマス
クに成形し、このフォームドマスクを洗浄後、水蒸気ま
たはガス雰囲気中で黒化処理してシャドウマスク本体を
製作する （ロ） プレス成形により所定形状に成形されたマスク
フレームを、洗浄または洗浄後Niめっきし、水蒸気また
はガス雰囲気中で黒化処理する （ハ） （ロ）により黒化処理されたマスクフレーム
に、あらかじめ450〜520℃で熱処理（硬化処理）された
フレーホルダーを溶接し、フレーム・ホルダー組立体を
組立てる （ニ） （ハ）により組立てられたフレーム・ホルダー
組立体に（イ）により黒化処理されたシャドウマスク本
体を溶接し、シャドウマスクを製作する カラーブラウン管は、その後、このシャドウマスクを
パネルに組込んでパネル・マスク組立体を組立て、その
パネル内面に蛍光体スクリーンを形成したのち、そのパ
ネルとファンネルとを接合（封着）し、さらに電子銃を
封止し、その後、排気することにより製造される。

したがって、従来のカラーブラウン管の製造方法は、
上記のように黒化処理されたマスクフレームにフレーム
ホルダーを溶接し、また黒化処理されたマスクフレーム
に黒化処理されたシャドウマスク本体を溶接するため、
その溶接条件が限定され、かつ溶接のスプラッシュや黒
化膜の剥がれなどが生じやすい。また、シャドウマスク
（４）製作後、パネルとファンネルとを接合する封着工
程および排気工程と２回加熱されることになり、その加
熱により、あらかじめパネル（１）内面とシャドウマス
ク本体（12）との間隔が所定の値（ｑ値）になるように
位置決め装着されたシャドウマスク（４）の位置が変化
する。

すなわち、シャドウマスク（４）は、その構成部材で
あるシャドウマスク本体（12）およびマスクフレーム
（13）については、あらかじめ黒化処理による熱処理に
より加工歪みが除去されるが、その後の（ハ）および
（ニ）におけるフレームホルダーの溶接およびシャドウ
マスク本体（12）の溶接に起因する加工歪みは残存し、
この加工歪みが、その後のパネルとファンネルとを接合
する封着工程および排気工程での加熱により解放され、
シャドウマスク（４）の位置を変化させる。そのため、
蛍光体スクリーン（３）形成時のシャドウマスク（４）
の位置と管製造後の位置とが異なり、３色蛍光体層に対
する３電子ビーム（6B），（6G），（6R）のランディン
グがずれ、色純度の劣化をおこす。

このシャドウマスク（４）の位置変化を防止する手段
として、従来より、蛍光体スクリーン（３）形成前に、
パネル・マスク組立体を封着および排気工程での加熱条
件以上の条件で熱処理して、（ハ）および（ニ）におけ
るフレームホルダーの溶接およびシャドウマスク本体
（12）の溶接に起因する加工歪みを除去するスタビライ
ズ処理がある。

しかし、このスタビライズ処理は、高価な処理炉を必
要とし、かつ製造設備のスペースファクタ、処理時間、
処理要員の増加などカラーブラウン管の生産性を悪化す
る。また、炉雰囲気からの塵埃の付着により、シャドウ
マスク（４）が孔詰まりをおこし、蛍光体スクリーン品
位を劣化するなどの問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、従来のカラーブラウン管の製造方法で
は、フォトエッチング法により形成されたフラットマス
クをプレス成形により球面状のフォームドマスクに成形
し、このフォームドマスクを黒化してシャドウマスク本
体を製作し、一方、プレス成形により成形されたマスク
フレームを黒化処理し、この黒化処理されたマスクフレ
ームにフレームホルダーを溶接してフレーム・ホルダー
組立体を組立て、さらに、このフレーム・ホルダー組立
体に上記黒化処理されたシャドウマスク本体を溶接して
シャドウマスクを製作する。そして、このシャドウマス
クをパネルに組込んで蛍光体スクリーンを形成し、その
後、パネルとファンネルとの接合、電子銃の封止、排気
などの工程を経て製造している。

したがって、この従来のカラーブラウン管の製造方法
では、上記のように黒化処理されたマスクフレームにフ
レームホルダーを溶接し、また黒化処理されたマスクフ
レームに黒化処理されたシャドウマスク本体を溶接する
ため、その溶接条件が限定され、かつスプラッシュや黒
化膜の剥がれなどが生じやすい。また、上記フレームホ
ルダーやシャドウマスク本体の溶接に基づく加工歪が蛍
光体スクリーン形成後のパネルとファンネルとを接合す
る封着工程および排気工程の２回の加熱により解放さ
れ、シャドウマスクの位置が変化し、３色蛍光体層に対
する３電子ビームのランディングずれにより、色純度の
劣化をおこすという問題がある。

特にこのシャドウマスクの位置の変化を防止する手段
として、従来より、蛍光体スクリーン形成前に、パネル
・マスク組立体を封着および排気工程での加熱条件以上
の条件で熱処理して、フレームホルダーの溶接およびシ
ャドウマスク本体の溶接に起因する加工歪みを除去する
スタビライズ処理があるが、このスタビライズ処理は、
高価な処理炉が必要であり、かつ製造設備のスペースフ
ァクタ、処理時間、処理要員の増加などカラーブラウン
管の生産性を悪化する。また、炉雰囲気からの塵埃の付
着により、シャドウマスクが孔詰まりをおこし、蛍光体
スクリーン品位を劣化するという問題がある。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、シャドウマスクの製作に際し、スプラッシュや黒化
膜の剥がれなどがおこらない溶接を容易におこなうこと
ができ、かつ従来必要としたパネル・マスク組立体のス
タビライズ処理をおこなわないでも、蛍光体スクリーン
形成後の封着および排気工程での加熱によりシャドウマ
スクが位置変化しないカラーブラウン管の製造方法を得
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） カラーブラウン管の製造方法において、所定形状に成
形されたフォームドマスクを熱処理または黒化処理する
工程と、上記フォームドマスクを支持するマスクフレー
ムに、パネルに固定されたスタッドピンと係止するマン
ガンを10％以上含有するステンレス鋼からなるフレーム
ホルダーを溶接してフレーム・ホルダー組立体を組立て
る工程と、上記フレーム・ホルダー組立体を580〜650℃
で黒化処理したのち、この黒化処理されたフレーム・ホ
ルダー組立体に上記黒化処理されたフォームドマスクを
溶接するか、または上記フレーム・ホルダー組立体に上
記熱処理されたフォームドマスクを溶接してマスク・フ
レーム組立体を組立てたのち、このマスク・フレーム組
立体を580〜650℃で黒化処理する工程とによりシャドウ
マスクを製作し、このシャドウマスクをパネルに装着し
てカラーブラウン管を製造するようにした。

（作用） 上記のように、フレーム・ホルダー組立体を黒化処理
したのち、この黒化処理されたフレーム・ホルダー組立
体に黒化処理されたフォームドマスクを溶接するか、ま
たはフレーム・ホルダー組立体に熱処理されたフォーム
ドマスクを溶接してマスク・フレーム組立体を組立てた
のち、このマスク・フレーム組立体を黒化処理すると、
従来最もスプラッシュや黒化膜の剥がれが生じやすかっ
たマスクフレームとフレームホルダーとの溶接を黒化処
理前におこなうことで、そのスプラッシュや黒化膜の剥
がれを防止できる。また、上記のように少なくともマス
クフレームとフレームホルダーとを溶接したのちに580
〜650℃の高温度で黒化処理すると、マスクフレームと
フレームホルダーとの溶接により生ずる加工歪みを除去
でき、蛍光体スクリーン形成後の封着や排気工程での加
熱によるシャドウマスクの位置変化を防止できる。この
場合、マンガンを10％以上含有するステンレス鋼からな
るフレームホルダーは、580〜650℃の高温の黒化処理に
対して弾性強度の劣化がなく、上記、高温度の熱処理を
可能にする。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説
明する。

カラーブラウン管の製造は、後述する方法によりシャ
ドウマスクを製作し、そのシャドウマスクに取付けられ
たフレームホルダーをパネルに固定されたスタッドピン
に着脱自在に嵌合係止して組立てたパネル・マスクに組
立体について、第２図に示すように、写真製版法により
そのパネル内面に、青、緑、赤に発光するドット状また
はストライプ状の３色蛍光体層、あるいはその３色蛍光
体層の間隙部に黒色の光吸収層を有する蛍光体スクリー
ンを形成する。一方、ファンネルの内面にグラファイト
を主成分とする導電塗料を塗布して内部導電膜を形成す
る。

つぎに、上記蛍光体スクリーンの形成されたパネルに
シャドウマスクを装着し、このシャドウマスクの装着さ
れたパネルと上記内部導電膜の形成されたファンネルと
を一体に接合（封着）する。この接合は、ファンネルの
接合面にフリットガラスを塗布し、このフリットガラス
を介して重ね合せたパネル、ファンネルを所定の加熱ス
ケジュールにより加熱することにより得られる。

つぎに、上記一体に接合されたファンネルのネック内
に電子銃を挿入し、その電子銃に取付けられたステムと
ネックとを加熱溶着して電子銃を封止する。その後、こ
の電子銃の封止された管を所定の加熱スケジュールによ
り加熱しながら排気し、その排気の後段において、電子
銃のカソードを活性化することにより製造される。

このカラーブラウン管の製造方法において、特にシャ
ドウマスクは、第１図に示すように製作される。

（イ） フォトエッチング法により板厚が0.15mm程度の
低炭素鋼板またはアンバーなどの低熱膨張板に所定の配
列で多数の電子ビーム通過孔を形成してフラットマスク
を製作し、プレス成形加工によりこのフラットマスクを
周辺分にスカート部をもつ球面状のフォームドマスクに
成形する。その後、このフォームドマスクを洗浄し、水
蒸気または酸化性ガス雰囲気中で580〜650℃で黒化処理
し、シャドウマスク体を製作する。

（ロ） プレス成形加工により所定板厚の炭素鋼板から
断面Ｌ字形のマスクフレームを成形し、このマスクフレ
ームを洗浄、または洗浄後Niめっきしたのち、このマス
クフレームの所定位置に、マンガンを10％以上含有する
ステンレス鋼からなり、あらかじめ450〜520℃で熱処理
（硬化処理）されたフレームホルダーを溶接てフレーム
・ホルダー組立体を組立てる。そしてこのフレーム・ホ
ルダー組立体を水蒸気または酸化性ガス雰囲気中で580
〜650℃で黒化処理する （ハ） （イ）により黒化処理されたフォームドマスク
（シャドウマスク本体）と黒化処理されたフレーム・ホ
ルダー組立体とを溶接してシャドウマスクを製作する そしてこのシャドウマスクは、そのマスクフレームに
溶接されているフレームホルダーをパネルに固定された
スタッドピンに嵌合係止することによりパネル内側に装
着され、パネル・マスク組合体に組立てられる。

ところで、上記のように、シャドウマスクの製作に際
し、マスクフレームにフレームホルダーを溶接してフレ
ーム・ホルダー組立体を組立て、その後、このフレーム
・ホルダー組立体を黒化処理し、この黒化処理されたフ
レーム・ホルダー組立体に黒化処理されたシャドウマス
ク本体を溶接すると、従来最もスプラッシュや黒化膜の
剥がれが生じやすかったマスクフレームとフレームホル
ダーとの溶接を黒化処理前におこなうことで、そのスプ
ラッシュや黒化膜の剥がれを大幅に軽減できる。また、
このシャドウマスクの製作方法では、マスクフレームと
フレームホルダーとを溶接したのちに、580〜650℃と、
その後のカラーブラウン管製造時のパネルとファンネル
とを一体に接合する封着および排気工程の加熱スケジュ
ールの最高温度よりも高い温度で黒化処理するため、こ
の黒化処理における加熱により、マスクフレームとフレ
ームホルダーとの溶接により生ずる加工歪みが除去さ
れ、蛍光体スクリーン形成後の封着や排気工程での加熱
によるシャドウマスクの位置変化を防止することができ
る。この場合、フレームホルダーは、その高い黒化処理
温度で弾性強度を劣化しないものでなければならない
が、マンガンを10％以上含有するステンレス鋼からなる
フレームホルダーは、十分にその黒化処理温度に耐え、
弾性強度の劣化がなく、フレーム・ホルダー組立体の高
温度の熱処理を可能にしている。したがって、上記方法
によりシャドウマスクを製作すると、従来のように蛍光
体スクリーン形成前にパネル・マスク組合体をスタビラ
イズ処理することなく、色純度良好なカラーブラウン管
を製造することができる。

つぎに、第３図により他の実施例を説明する。

（イ） 前記実施例と同様に製作されたフラットマスク
を、プレス成形加工により周辺部にスカート部をもつ球
面状のフォームドマスクに成形し、この球面状に成形さ
れたフォームドマスクを洗浄したのち580〜650℃で熱処
理する （ロ） プレス成形加工により所定板厚の炭素鋼板から
断面Ｌ字形のマスクフレームを成形し、このマスクフレ
ームを洗浄、または洗浄後Niめっきを施したのち、所定
位置にあらかじめ450〜520℃で熱処理されたマンガンを
10％以上含有するステンレス鋼からなるフレームホルダ
ーを溶接してフレーム・ホルダー組立体を組立てる （ハ） （ロ）のフレーム・ホルダー組立体に（イ）の
シャドウマスク本体を溶接してマスク・フレーム組立体
を組立て、このマスク・フレーム組立体を水蒸気または
酸化性ガス雰囲気中で580〜650℃に加熱して黒化し、シ
ャドウマスクを製作する その後、マスクフレームに溶接されているフレームホ
ルダーをパネルに固定されたスタッドピンに嵌合係止す
ることによりパネル内側に装着し、パネル・マスク組合
体を組立てる。

この方法によりシャドウマスクを製作すると、前記実
施例と同様の効果が得られるほか、前記実施例と異な
り、特に未黒化処理のフレーム・ホルダー組立体に未黒
化処理のフォームドマスクを溶接したのちに黒化処理す
るので、溶接のスプラッシュや黒化膜の剥がれを一層発
生しないようにすることができる。

［発明の効果］ 所定形状に成形されたフォームドマスクを熱処理また
は黒化処理し、一方、そのフォームドマスクを支持する
マスクフレームに、パネルに固定されたスタッドピンと
係止するマンガンを10％以上含有するステンレス鋼から
なるフレームホルダーを溶接してフレーム・ホルダー組
立体を組立て、そのフレーム・ホルダー組立体を580〜6
50℃で黒化処理し、この黒化処理されたフレーム・ホル
ダー組立体に上記黒化処理されたシャドウマスク本体を
溶接するか、または上記フレーム・ホルダー組立体に上
記熱処理されたフォームドマスクを溶接してマスク・フ
レーム組立体を組立てたのち、このマスク・フレーム組
立体を580〜650℃で黒化処理してシャドウマスクを製作
すると、従来最もスプラッシュや黒化膜の剥がれが生じ
やすかったマスクフレームとフレームホルダーとの溶接
を黒化処理前におこなうことで、そのスプラッシュや黒
化の剥がれ防止できる。また、上記マスク・フレーム組
立体またはフレーム・ホルダー組立体のように、少なく
ともマスクフレームとフレームホルダーとを溶接したの
ちに、耐温度特性の良好なマンガンを10％以上含有する
ステンレス鋼からなるフレームホルダを使用し、580〜6
50℃と蛍光体スクリーン形成後の封着や排気工程での加
熱温度より高い温度で黒化処理することにより、マスク
フレームとフレームホルダーとの溶接により生ずる加工
歪みを除去して、蛍光体スクリーン形成後の封着や排気
工程での加熱によるシャドウマスクの位置変化を防止で
き、従来のようにパネル・マスク組合体をスタビライズ
処理することなく、色純度良好なカラーブラウン管を製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の実施例の説明図で、第１
図はその一実施例であるカラーブラウン管の製造方法に
おけるシャドウマスクの製作方法を説明するための図、
第２図はシャドウマスクの製作以後のカラーブラウン管
の製造方法を説明するための図、第３図はシャドウマス
クの他の製作方法を説明するための図、第４図はカラー
ブラウン管の構成を示す図、第５図はそのシャドウマス
クの構成を示す図、第６図はシャドウマスクを支持する
楔形フレームホルダーの図、第７図は従来のカラーブラ
ウン管の製造方法を説明するための図である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−100236（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−133735（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−177359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−10353（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−42838（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 9/00 - 9/18 H01J 29/00 - 29/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定形状に成形されたフォームドマスクを
   熱処理または黒化処理する工程と、 上記フォームドマスクを支持するマスクフレームに、パ
   ネルに固定されたスタッドピンと係止するマンガンを10
   ％以上含有するステンレス鋼からなるフレームホルダー
   を溶接してフレーム・ホルダー組立体を組立てる工程
   と、 上記フレーム・ホルダー組立体を580〜650℃で黒化処理
   したのちこの黒化処理されたフレーム・ホルダー組立体
   に上記黒化処理されたシャドウマスク本体を溶接する
   か、または上記フレーム・ホルダー組立体に上記熱処理
   されたフォームドマスクを溶接してマスク・フレーム組
   立体を組立てたのちこのマスク・フレーム組立体を580
   〜650℃で黒化処理する工程とによりシャドウマスクを
   製作し、このシャドウマスクを上記パネルに装着してカ
   ラーブラウン管を製造することを特徴とするカラーブラ
   ウン管の製造方法。