JPH0475230A - 陰極線管の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はシャドウマスクを有する陰極線管に関し、と
くに、シャドウマスクのドーミング量を低減するため、
シャドウマスクの電子ビーム照射面側に、熱変形を抑制
する物質を蒸着法で被膜形成した陰極線管の製造法に関
するものである。

［従来の技術〕 第３図は従来のシャドウマスク式陰極線管の構造を示す
断面図であり、同図において、（１）は内部を高真空に
保つための外囲器、（２）は３本の電子ビームを放出す
るための電子銃、（３）は色選択電極を構成するシャド
ウマスクであり、たとえば、多数のスリットあるいはド
ツトを有する薄い鉄板からなる。（４）は外囲器（１）
の一部を構成する透光性のガラスパネル、（５）は蛍光
面であって、赤、緑、青に発光する蛍光体のストライプ
あるいはドツトが上記ガラスパネル（４）の内面に順次
塗布されており、これらストライプ群あるいはドツト群
が各々に電子工学的に正確に対応するような位置関係に
設けられている。なお、（６）は内部磁気シールド板、
（７）はスプレー法による吹付は塗布により形成された
電子ビーム反射被膜、（８）は偏向ヨークである。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

電子銃（２）から放出された３本の電子ビームは偏向ヨ
ーク（８）により蛍光面（５）の全面を走査するように
偏向されてシャドウマスク（３）に到達する。このシャ
ドウマスク（３）は３本の電子ビームが各々に対応する
色の蛍光体ストライプあるいはドツトだけを叩くように
させる色選択機能を有する。そして、上記のように、こ
れらの位置関係は本来正確な対応ができるように設定さ
れている。しかしながら、上記陰極線管を動作させる場
合、電子銃（２）から放出された電子ビームのうち、約
８０％がシャドウマスク（３）に衝突して遮られ、シャ
ドウマスク（３）に全く無意味な熱エネルギを与え、シ
ャドウマスク（３）を昇温させる。その結果、シャドウ
マスク（３）は熱膨張により変形し、正確に対応してい
たシャドウマスク（３）と上記蛍光体ストライプあるい
はドツトの位置関係がずれて色ずれの大きな要因となる
。

これらの問題を解決する方法として、たとえば、特開昭
５５−７６５５３号公報には、シャドラマ久り（３）の
電子ビーム照射面に、シャドウマスク（３）を構成する
物質よりも電子ビームの反射率の大きな物質からなる被
膜を設ける手段が開示されている（従来技術ｌ）。

また、特公昭６０−１４４５９号公報には、原子番号７
０をこえる原子番号を有する重金属（たとえば、酸化ビ
スマス）の材料を含む溶液を電子ビーム照射面にスプレ
ー法により吹付は塗布して、上記電子ビーム反射被膜（
７）を設ける手段（従来技術２）が開示されており、具
体的には、酸化ビスマス粉末に水ガラスおよび適量の純
水を加え、ボールミルを行って、酸化ビスマス粉末の平
均粒径を１μｍ以下に粉砕したのち、シャドウマスク（
３）上に吹付は塗布し、自然乾燥後、通常のカラー陰極
線管の製造工程に投入する、とある。

〔発明が解決しようという課題〕

しかしながら、上記の従来技術ｌや従来技術２によって
得られる重金属あるいは重金属酸化物の被膜はこれらの
粉末と水ガラスの混合物を吹付は法により形成されてい
るために、加熱および電子照射等による被膜からのガス
放出量（たとえば、Ｈ，０１ＣＯおよびＣＯ□ガスなど
）が多くなり、陰極線管のカソードを強く被毒し、その
カソードのエミッションライフ特性を低下させて上記陰
極線管の寿命を短くさせるという問題点があった。

また、高解像度用のシャドウマスク（３）の穴は非常に
小さく、たとえば、ドツト径１３０μｍ、ドツトピッチ
２８０μｍという高精細であるから、上記のようなスプ
レー法による吹付は塗布では、塗液の二次凝集によって
上記穴を塞いで目詰まり不良を起こし、所期するところ
の高解像度用陰極線管が得られないという問題点があっ
た。

この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
でありで、たとえば、ビスマス・テルル化合物の被膜が
その密着力を強く維持したまま、加熱および電子ビーム
照射等による被膜からのガス放出量を低減し、かつ目詰
まり不良を防止するために、蒸着法で上記被膜を形成し
てカソードのエミッションライフ特性を良好に維持し、
寿命の長い陰極線管の製造法を提供することを目的とす
る。

〔課題を達成するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明では、シャドウマ
スクの電子ビーム照射面に、アルミニウム、ニッケルあ
るいはクロムを少な（とも５００Å以上の厚さで蒸着し
たのち、上記蒸着被膜の上にビスマス・テルル化合物を
５，０００ないし５ｏ、ｏｏｏ人の厚さで蒸着すること
を特徴とし、望ましくは、上記における蒸着手段として
、抵抗加熱方式、スパッタ方式、電子ビーム方式および
イオン・クラスタービーム（Ｉ　ＣＢ）方式のいずれか
の手段を用いることを特徴としている。

〔作用〕

この発明によれば、シャドウマスクの電子ビーム照射面
に、アルミニウム、クロムあるいはニッケル等を蒸着し
たのち、この蒸着層の上に、さらに、ビスマス・テルル
化合物を蒸着して電子ビーム反射被膜を形成しているた
めに、上記電子ビーム反射被膜とシャドウマスクとの密
着力を強く維持でき、かつ、上記電子ビーム反射被膜へ
の不純物混入およびガス吸着量（たとえば、ＨｚＯ５Ｃ
ＯおよびＣＯ□ガスなど）がかなり軽減される。

したがって、加熱および電子ビーム照射などによる電子
ビーム反射被膜からのガス放出量が大幅に少な（なり、
カソードへの被毒が軽減されて、エミッションライフ特
性を良好に維持することができ、結果的に陰極線管の寿
命を長くすることができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図はこの発明の一実施例である陰極線管の構造を示
す断面図、第２図は第１図の主要部であるシャドウマス
ク部分の一部拡大断面図であり、従来例を示す第３図と
同一または相当部分を同一の符号で示し、その詳しい説
明を省略する。

これらの図面において、符号（７ｂ）はシャドウマスク
（３）の電子ビーム照射側に、アルミニウム、クロムあ
るいはニッケル等を蒸着法により形成した蒸着被膜、（
７ａ’）は上記蒸着被膜（７ｂ）の上にビスマス・テル
ル化合物を蒸着法により形成した電子ビーム反射被膜で
ある。なお、上記蒸着被膜（７ｂ）は電子ビーム反射被
膜（７ａ）の密着力を強く維持するために設けられてい
る。

上記において、蒸着被膜（７ｂ）や電子ビーム反射被膜
（７ａ）の形成手段である蒸着法として、たとえば、抵
抗加熱方式、スパッタ方式、電子ビーム方式あるいはイ
オン・クラスタービーム（■ＣＢ）方式等を用いると、
蒸着粒子が超微粒子でかつ二次凝集の発生′がないから
、シャドウマスクが非常に小さ（でもその穴を塞ぐ巨詰
まり不良が防止されるので、陰極線管の高解像度化が容
易に図れる。

ところで、ビスマス・テルル化合物による電子ビーム反
射被膜がシャドウマスク面との密着力を強く維持するこ
とができるのは、−アルミニウム、クロムあるいはニッ
ケル等の蒸着被膜（７ｂ）がシャドウマスク面のＦｅ、
Ｏ，膜およびビスマス・テルル化合物の電子ビーム反射
被膜（７ａ）と化学反応を起こして、それぞれ界面で中
間層が形成されるからである。

また、アルミニウム、クロムあるいはニッケル等の蒸着
被膜（７ｂ）の膜厚を少なくとも５００Å以上に選定し
た理由は、上記中間層を形成するには、少なくとも５０
０Å以上必要であるからであり、ビスマス・テルル化合
物の電子ビーム反射被膜（７ａ）の膜厚を５．０００〜
５０，０００人に選定した理由は陰極線管の加速電圧が
２０〜３２ＫＶで上記電子ビーム反射被膜（７ａ）が上
記電子ビームを反射する働きをし、かつアルミニウム、
クロムあるいはニッケル等の蒸着波ＭＣ１ｂ）と上記中
間層を形成するために必要である。

以上の説明から明らかなように、この発明はシャドウマ
スク（３）の電子ビーム照射面に、蒸着法により、アル
ミニウム、クロムあるいはニッケル等を蒸着したのち、
ビスマス・テルル化合物を蒸着して電子ビーム反射被膜
（７ａ）を形成しているために、上記被膜のシャドウマ
スク（３）との密着力を強く維持したままで、電子ビー
ム反射被膜への不純物混入およびガス吸着量（たとえば
、）がかなり軽減されるから、加熱および電子ビーム照
射などによる上記被膜からのガス放出量が大幅に少なく
なり、カソードへの被毒が軽減されてエミッシジンライ
フ特性を良好に維持することができ、陰極線管の寿命を
長（することができる。また、上記した蒸着手段では、
蒸着源であるアルミニウム、クロムあ塾いはニッケル等
の金属のの二次凝集が発生しないから、シャドウマスク
の小さな穴を塞ぐことがなくなり、目詰まり不良が防止
され、陰極線管の高画質化が容易に図られるものである
。

さらに、電子ビーム反射被膜（７ａ）に用いられるビス
マス・テルル化合物は、一般に、シャドウマスク（３）
の構成材料である鉄板よりも高密度または等価原子番号
の大きな物質であるから、大きな電子ビーム反射率を有
している。

以下、この発明にかかる陰極線管の製造法の一実施例を
、蒸着手段として、抵抗加熱法を用いた場合を例にとっ
て説明する。

まず、蒸着源となるアルミニウム、クロムあるいはニッ
ケル等とビスマス・テルル化合物を真空容器内のそれぞ
れのボートの所定位置に収容するとともに、シャドウマ
スク（３）を所定位置に設置して、上記真空容器をロー
タリポンプおよび油拡散ポンプ等の排気装置を用いて真
空度が１０−″ＴＯｒｒ以下になるまで排気する。到達
真空度が１０−’Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ以下になると、蒸着源
となるアルミニウム、クロムあるいはニッケル等の温度
がその融点になるまでボートへの通電パワーを上げてか
らシャッタを開けて、アルミニウム、クロムあるいはニ
ッケル等の膜厚がシャドウマスク（３）の電子ビーム照
射面上に少なくとも５００人以上になるまで蒸着した後
、シャッタを閉じて上記通電パワーを切る。ひきつづき
、真空を破らないで同様のことをおこなう。少なくとも
５００Å以上になるまで蒸着した後、シャッタを閉じて
上記通電パワーを切る。ひきつづき、真空を破らないで
、同様のことをおこなう、すなわち、蒸着源であるビス
マス・テルル化合物の温度が融点になるまでボートへの
通電パワーを上げてからシャッタを開けて、シャドウマ
スク（３）の電子ビーム照射面上に形成された上記アル
ミニウムあるいはニッケル等の蒸着膜の上にビスマス・
テルル化合物の膜厚が５．　０００〜５０，０００人に
なるまで蒸着してからシャッタを閉じて上記通電パワー
を切る。つぎに、エアが上記油拡散ポンプに入らないよ
うに、真空バルブを閉じてから、リークバルブを開けて
上記真空容器にエアを入れてのち、上記シャドウマスク
（３）を上記真空装置から取り出す。

また、この発明で用いるシャドウマスク（３）はカラー
テレビジョン管用だけではなく、ドツト径およびドツト
ピッチが非常に小さい高解像度デイスプレィ管用、たと
えば、ドツト径１３０μｍ、ドツトピッチ２８０μｍで
も適用できることはいうまでもない。

さらに、アルミニウムおよび電子ビーム反射被膜（７ａ
）となるＢｉ、Ｔｅ、を真空容器内のそれぞれのボート
の所定位置に収容し、さらに、高解像度用２０インチの
シャドウマスク（３）を所定位置に設置して、この容器
をロータリポンプおよび油拡散ポンプで真空度１０−’
Ｔｏｏｒ以下になるまで排気する。到達真空度が１０−
’Ｔｏｏｒ以下になると、蒸着源となるアルミニウムの
温度がその融点になるまでボートへの通電パワーを上げ
てからシャッタを開けて、アルミニウムの蒸着被膜（７
ｂ）の膜厚がシャドウマスク（３）の電子ビーム照射面
上に約２，０００人になるまで蒸着する（蒸着時間、た
とえば、約３０秒）。蒸着終了後、シャッタを閉じてボ
ートへの通電パワーを切り、ひきつづいて、真空を破ら
ないで同様のことをおこなう。すなわち、蒸着源となる
ＢｉｔＴｅ、の温度が融点になるまで通電パワーを上げ
てからシャッタを開き、ＢｉｘＴｅ１の電子ビーム反射
被膜（７ａ）がシャドウマスク（３）の電子ビーム照射
面上に形成された上記アルミニウム蒸着膜の上に約２０
，０００人になるまで蒸着して（蒸着時間、たとえば、
約２０分）からシャッタを閉じて、ボートへの通電パワ
ーを切る。そして、上記油拡散ポンプと上記真空容器間
の真空バルブを閉じてがら上記真空容器にエアを入れ、
上記アルミニウムによる蒸着被膜（７ｂ）およびＢｉ、
Ｔｅ、にょる電子ビーム反射被膜〔７ａ〕を有するシャ
ドウマスク（３）を上記真空容器から取り出す。このよ
うにして得たシャドウマスク（３）を通常の陰極線管の
製造工程に投入し、９０度偏向２０インチ形デイスプレ
ィ陰極線管を製造した。

つぎに、得られた陰極線管のカソードのエミッションラ
イフ特性およびシャドウマスクの目詰まり発生状況を検
討した結果について述べる。

全電子ビーム電流（３カソード）０．９ｍＡ、電子ビー
ム加速電圧２７ＫＶ、ヒータ電圧６．３ｖ１標準のラス
ターサイズでカソードのエミツシジンライフ特性を測定
した場合、この発明の製造法によって得られたシャドウ
マスク（３）を用いた陰極線管では最大エミッション電
流のライフ特性が同形の従来の陰極線管に比べて約２０
％増の良好な結果が得られた。

この場合、シャドウマスク（３）の電子ビーム照射面上
に、アルミニウムを蒸着したのち、重金属化合物である
ＢｉｘＴｅ１を蒸着して電子ビーム反射被膜（７ａ）を
形成しているために、上記被膜（７ａ）のシャドウマス
ク（３）との密着力を強く維持したままで被膜への不純
物混入およびガス吸着量（たとえば、Ｈ，０５ＣＯおよ
びＣＯ，ガスなど）がかなり軽減されるから、加熱およ
び電子線照射などによる被膜からのガス放出量が大幅に
少なくなり、カソードへの被毒が軽減されてエミッショ
ン特性を良好に維持することができ、陰極線管の寿命を
約２０％長く保持することができた。

一方、目詰まり評価法には、非発光と発光の２つがあり
、非発光の場合は、３色無信号、全電子ビーム電流（３
カソード）０．４５ｍＡ、電子ビーム加速電圧２７ＫＶ
、ヒータ電圧６．３Ｖ、標準のラスターサイズでおこな
い、また、発光の場合は、単色無信号、電子ビーム電流
（１カツｉド）０．１５ｍＡ、電子ビーム加速電圧２７
ＫＶ、ヒータ電圧６．３Ｖ、標準のラスターサイズでお
こなう。上記目詰まり評価法で非発光および発光目詰ま
りを観察した場合、この発明による製造法によって得ら
れる高精細用２０インチのシャドウマスク（３）、たと
えば、ドツト径１３０μｍ１　ドツトピッチ２８０μｍ
を用いた陰極線管においても非発光および発光目詰まり
発生状況はほとんど皆無となる良好な結果が得られた。

この場合、シャドウマスク（３）の電子ビーム照射面上
にアルミニウムを蒸着した後、重金属化合物（ＢｉｚＴ
ｅ３）を蒸着して電子ビーム反射被膜（７ａ）を形成し
ているために、上記電子ビーム反射被膜（７ａ）とシャ
ドウマスク（３）との密着力を強く維持できるうえに、
蒸着粒子が非常に超微粒子でかつ二次凝集の発生がない
から、上記の非常に小さい穴を有する高解像用のシャド
ウマスク（３）であっても上記穴を塞ぐ目詰まり不良を
起こさない陰極線管を得ることができた。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、この発明によれば、シャドウマ
スクの電子ビーム照射面に形成した電子ビーム反射被膜
は被膜の密着力を強く維持したままで、目詰まり不良の
防止による陰極線管の高画質化かつ被膜への不純物混入
およびガス吸着量の軽減による陰極線管の長寿命化とい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である陰極線管の構造を示
す断面図、第２図は第１図の主要部であるシャドウマス
ク部分の一部拡大断面図、第３図は従来のシャドウマス
ク式陰極線管の構造を示す断面図である。 （３）・・・シャドウマスク、（７ａ）・・・電子ビー
ム反射被膜、（７ｂ）・・・蒸着被膜。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャドウマスクを有する陰極線管の製造法におい
   て、シャドウマスクの電子ビーム照射面にアルミニウム
   、ニッケルあるいはクロムを少なくとも５００Å以上の
   厚さで蒸着し、さらに、上記蒸着被膜の上にビスマス・
   テルル化合物を５，０００ないし５０，０００Åの厚さ
   で蒸着することを特徴とする陰極線管の製造法。