JPH10162757A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性被膜液をファンネル内面に塗布する場
合、ファンネルの首部電気抵抗があまり低くならず、コ
ンタクトスプリングが接触する部位の電気抵抗を低くし
て陰極線管の内部放電を防止する。 【解決手段】 黒鉛とＦｅ²⁺イオンが含有されておら
ず、粒子径が２０μｍ以下の酸化鉄とＦｅ²＋ イオンが
５ｗｔ％以上含有されていて、平均粒子径が１０００Å
以下の酸化鉄を使用して製造された導電液を接着剤及び
分散剤と混合してファンネル内面にフローコーティング
で塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー陰極線管にお
いて電源のオン（ＯＮ）オフ（ＯＦＦ）時に陰極線管の
内部放電によってパネルフェース面に画面が形成されな
いことを防止するようにしたカラー陰極線管用の内粧塗
料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー陰極線管は、図１に示すよ
うに内側面に蛍光膜が形成されたパネル１と内側面に伝
導性を有する黒鉛が塗布されたファンネル２とが約４５
０℃の炉で融着グラスで互いに封合されて一体化され
る。ファンネル２の首部７には電子ビーム９を発生させ
る電子銃３が装着されている。パネル１の内側には色選
別電極のシャドーマスク４がフレーム５によって支持さ
れていて、ファンネル２の外周面には電子ビーム９を左
右に偏向させる偏向ヨーク８が装着されている。

【０００３】図面中未説明符号５′はコンタクトスプリ
ングを表わす。このように構成されたカラー陰極線管は
電子銃に影像信号を入力すると電子銃のカソードから熱
電子が放出されて、放出された電子は電子銃の各電極で
印加された電圧によってパネル１側に加速及び集束過程
を経て進む。

【０００４】この時電子ビーム９は首部７に装着された
偏向ヨーク８の磁界によって進む経路が調整されて調整
された電子ビーム９はフレーム５に結合されたシャドー
マスク４のスロットを通過して、色選別が行われ、選別
された電子ビーム９がパネル内面の各蛍光膜に衝突して
発光して影像信号を再現する。そして地磁気の影響で電
子ビームが偏向するのを防止するためにフレーム５の後
方にはインナシールド６が付着されている。

【０００５】図２のようにパネル１とファンネル２とが
融着されて形成された陰鏡線管２０は、電気的にコンデ
ンサの役割をするようにファンネル２の内部と外部に電
気的導電性を有する内部導電膜２１と外部導電膜２２を
形成している。キャビティ２３を通して高電圧を陰極線
管に印加して陰極線画面が形成される。この導電膜形成
は、従来は、黒鉛，接着剤（water glass ），分散剤の
混合物を使用していたが、最近では電気的抵抗増加のた
め金属酸化物を追加している。そして、導電性被膜の形
成方法としては、ブラシやスポンジで塗布する方法，噴
射による塗布方法，沈積法，フローコーティング法が知
られていた。ファンネル内面に塗布する方法としては一
度だけの作業によって導電性被膜の塗布が簡単にできる
フローコーティング法が利用され、ファンネル外面に塗
布する方法としては筆やスポンジで塗布する方法が一般
的に利用されている。

【０００６】導電性被膜液の黒鉛は、導電性物質として
働き、キャビティを通して印加された電流が導電性被膜
に沿って電子銃部分にまでよく流れるようにする役を果
たしている。接着剤は、けい酸カリウム（potassium si
licate）やけい酸ナトリウム（sodium silicate ）が使
用され、黒鉛及び金属酸化物をファンネルグラス面によ
く付着するようにする。分散剤は、黒鉛と金属酸化物が
純水が包含されている水グラス内によく分散されるよう
にする役割をする。金属酸化物は、不導体として働き、
電気的抵抗値を高くする役割を果たすもので、酸化鉄
（Ｆｅ₃Ｏ₃）や酸化チタン（ＴｉＯ₂） を使用してい
る。金属酸化物を使用しない導電性被膜の場合、陰極線
管の電子銃部分に異物質が存在すると電気的スパークが
発生し、その際、約６００〜１０００Ａの高い電流が発
生して電子銃が接触された部分の導電性被膜と陰極線管
の電気回路部品を損傷する問題が発生する。

【０００７】従って、黒鉛，接着剤，分散剤が混合され
た既存の導電性被膜に不導体の酸化鉄，酸化チタンを添
加して使用している。過電流を減らすために混合された
酸化鉄と酸化チタンは比重が黒鉛より高いので導電性被
膜液を放置したり、導電性被膜液をファンネルに塗布し
て放置したりする時、酸化鉄と酸化チタンは下降して黒
鉛層は上昇して、層分離が生じることがある。このよう
に黒鉛層が上昇した状態で塗布されて乾燥されると、電
気的導電性がよくなって抵抗値が低くなって、金属酸化
物を添加しない場合と同様な問題が発生する。下降され
た金属酸化物は再分散するのに長い時間がかかって金属
酸化物の分散性もわるくなって導電性被膜が均一になら
ないという問題も発生する。

【０００８】さらに、従来の塗布方法中筆やスポンジで
塗布する方法は、工程が複雑で導電膜が均一でないとい
う問題があり、噴射塗布方法は黒鉛スラリーの分散状態
によって膜にまだらが発生するおいう問題がある。さら
に、沈積法やフローコーティングの場合、塗布膜を形成
してはならない部分に塗布膜が形成されて、形成された
膜を除去する工程が必要となり、ファンネル内面の塗料
がファンネル内面の上部分から下部分まで流れるのでフ
ァンネル上部分とヨーク部の塗布厚さが異なってファン
ネル内面に不均一な電気抵抗が形成される。

【０００９】特にファンネル内面に形成された塗布膜の
上部分中ファンネル内面の導電性塗布膜と接触している
コンタクトスプリング接触部位で電気抵抗が５ｋΩ以上
高い場合、陰極線管のオン，オフ時にスプリングと導電
膜の電位差のため放電が発生してスプリング接触部位の
導電膜が破壊されて除去され、このため陰極線管のキャ
ビティを通して加わった高電圧がファンネル内面に均一
に流れなくてその結果画面が形成されない製品不良も発
生する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するためのもので、導電性被膜液をファン
ネル内面に塗布する場合、ファンネルの首部の電気抵抗
があまり低くならず、コンタクトスプリングが接触する
部位の電気抵抗を低くし、陰極線管の内部放電を防止す
るようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための主だ】上記目的を達成する本発
明は、黒鉛と、Ｆｅ²⁺イオンが含有されていない粒子径
が２０μｍ以下の形態を有する酸化鉄と、Ｆｅ²⁺イオン
が５ｗｔ％以上含有されていて、平均粒子径が１０００
Å以下の酸化鉄とを使用して製造された導電液を接着剤
及び分散剤と混合してファンネル内面にフローコーティ
ングで塗布することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の導電性膜を製造するため
の塗料構成物は次の通りである。 (1) 導電材： 黒鉛粉末：１〜３０ｗｔ％添加，粒子径０．１〜２０μ
ｍの黒鉛粉末。 酸化鉄１：５〜３０ｗｔ％添加，粒子径が０．１〜２０
μｍであって鉄分中Ｆｅ²⁺イオンがない酸化鉄。 酸化鉄２：０．５−３０ｗｔ％添加，鉄分中Ｆｅ²⁺イオ
ンが５ｗｔ％以上、粒子径が１０００Å以下の酸化鉄。 (2) 接着剤：５〜３０ｗｔ％添加，けい酸カリウム，け
い酸ナトリウムで構成されている接着剤。 (3) 分散剤１：０．５〜３ｗｔ％添加，ポリメチレンビ
スナフタレンナトリウムスルホネート（polymethylene
bisnaphthalene sodium sulfonate） (4) 分散剤２：０．５〜３ｗｔ％添加，濃縮ナフタレン
スルホン酸のナトリウム塩（Sodium salt of condenced
naphthalene sulfonic acid） (5) 純水：６０〜８０ｗｔ％添加。

【００１３】本実施形態の被膜液塗料の各成分の役割は
次の通りである。黒鉛は導電性物質で電子銃から蛍光体
まで電流が流れるようにする。酸化鉄との混合比によっ
て抵抗値が変わるので必要によって混合して使用して陰
極線管用としては１〜３０ｗｔ％程度添加して混合す
る。１ｗｔ％以内で添加すると導電性が低下して電気抵
抗が大きくなって導電性を発揮しなくなり、３０ｗｔ％
以上添加すると過電流が流れて電子銃部分に異物が存在
すると電気的スパークが発生する。そのスパークで約６
００〜１０００Ａの高い電流が発生して電子銃が接触し
た部分の導電性被膜と陰極線管の電気回路部品に損傷を
与える問題が発生する。

【００１４】酸化鉄は、一般的にＦｅ₂Ｏ₃の形態を有し
てＦｅ²⁺含量がほぼない赤色またはイエローブラウン色
系統の酸化鉄が使用される。この酸化鉄は陰極線管内部
に流れる過電流を減らして陰極線管電気回路を保護する
ための抵抗体として使用される。添加量は普通５〜３０
ｗｔ％で好ましくは１０〜２０ｗｔ％程度である。５ｗ
ｔ％以下で添加すると電気的抵抗を高くする機能がなく
なり３０ｗｔ％以上添加すると電気抵抗が高くなるだけ
でなく、導電液を製造するとき黒鉛と酸化物とが均一に
分散されなくなり、黒鉛と酸化物の比重差によって層分
離が発生して所望の導電性塗料を製造し難しい。

【００１５】本実施形態では既存の酸化鉄は、２０μｍ
以上になると導電性被膜の表面性が悪くなるので２０μ
ｍ以下であって分散性が良好な球状の酸化鉄を利用し
て、酸化鉄の役割を果たしながら通電機能を有するＦｅ
²⁺が５ｗｔ％以上含有されていて粒子大きさの１０００
Å以下の酸化鉄を添加する。この第２の酸化鉄によって
コンタクトスプリングの接触部位で電気抵抗が低下され
て、従来のスパークが発生する問題を解決することがで
きた。

【００１６】研究結果、酸化鉄中にＦｅ²⁺含量が５ｗｔ
％以上存在すると、即ち、Ｆｅ₂Ｏ₃の酸化鉄を（Ｆｅ
Ｏ）ｘ（Ｆｅ₃Ｏ₃）_1-x の構造（Ｘ≧０．１）にすると
Ｆｅ²⁺によって導電性を有し、Ｆｅ²⁺含量が増加するこ
とによって酸化鉄の色は黒色になって導電性がよくなる
特性を有し、黒鉛との組合せ比によって所望の導電性被
膜塗料を製造することができる。

【００１７】Ｆｅ²⁺含量が５ｗｔ％以下になると酸化鉄
の導電性がほぼないので上記した所定の特性を得られな
い。酸化鉄中Ｆｅ²⁺含有量は化学分析方法で検出が可能
である。Ｆｅ²⁺含有量が５ｗｔ％以上になると酸化鉄は
磁性を有し、酸化鉄自体の保磁力が増加するので、地磁
気によって電子ビームが歪曲される現像を防止するため
のインナシールドの役割が低下し、また、酸化鉄の保磁
力の影響で酸化鉄が存在するところに電子ビームが歪曲
し易くなり、画質の低下をもたらす。

【００１８】しかし、Ｆｅ²⁺含量が５ｗｔ％以上なって
も粒子径が１０００Å以下になると磁性体は粒子が球状
になって保磁力が１エルステッド以下になる。したがっ
て、一般的に使用される純鉄を利用したインナシールド
の保磁力より小さくなるからインナシールドの機能を妨
害しない。すなわち、酸化鉄による画質の低下は発生せ
ず、導電性のみを与えるので導電性被膜の電気抵抗を調
節することができて、磁性分の比重も小さくなって、導
電性被膜塗料中でよく分散されて黒鉛との層分離現像が
発生しなくて塗布時均一な導電性被膜形成に有利であ
る。

【００１９】接着剤は黒鉛と酸化鉄をファンネルガラス
面に強く接着する役割を担い、ガラスの成分と類似成分
を有するけい酸塩が使用される。一般的に使用されるけ
い酸塩はけい酸カリウムとけい酸ナトリウムを使用す
る。このけい酸塩の添加量が５ｗｔ％未満になると接着
力が弱くなって被膜剥離が発生してスパーク発生，シャ
ドーマスクつまり等の問題が発生する。またけい酸塩の
量が３０ｗｔ％以上に増加すると接着力はよくなるが、
けい酸塩でＣＯ₂ ガスが発生して、ファンネルをふっ酸
で再洗浄して使用する時洗浄されないという問題点があ
る。

【００２０】分散剤として使用されているポリメチレン
ビスナフタレンナトリウムスルホネートと濃縮ナフタレ
ンスルホン酸のナトリウム塩は、黒鉛粒子の酸化鉄粒子
を均一分散させて均一な外観及び抵抗値を形成させ、黒
鉛と酸化鉄の沈澱を防止する機能を有する。本発明の効
果を立証するための実施例と比較例は次の通りである。

【００２１】

【実施例】導電性被膜の導電性を調節するために粒子径
５〜１０μｍの黒鉛粉末を１０ｗｔ％添加し、平均粒子
径が１０μｍであって鉄分中Ｆｅ²⁺イオンのない球状の
酸化鉄を８ｗｔ％添加し、平均粒子径が５００Åであっ
て鉄分中Ｆｅ²⁺イオンが２５ｗｔ％の酸化鉄を全体塗料
構成物の含有量に対して１５ｗｔ％添加し、けい酸カリ
ウム，けい酸ナトリウムで構成されている接着剤を全体
塗料構成物の含有量に対して１２ｗｔ％添加し、ポリメ
チレンビスナフタレンナトリウムスルホネート（Polyme
thylene bisnaphthalene sodium sulfonate ）からなる
分散剤を２ｗｔ％添加して濃縮ナフタレンスルホン酸の
ナトリウム塩（sodium salt of condenced naphthalene
sulfonic acid）を１ｗｔ％添加し、純水を全体塗料構
成物の含有量に対して６０ｗｔ％添加して塗料構成物を
作ってフローコーティング法でファンネルに塗布して導
電性被膜を製造した。

【００２２】＜比較例＞導電性被膜の導電性を調節する
ために平均粒子径１０μｍの黒鉛粉末を全体塗料構成物
の含有量に対して１５ｗｔ％添加し、平均粒子径１０μ
ｍであって鉄分中Ｆｅ²⁺イオンのない球状の酸化鉄を全
体塗料構成物の含有量に対して１５ｗｔ％添加し、けい
酸カリウム，けい酸ナトリウムで構成されている接着剤
を全体塗料構成物の含有量に対して１２ｗｔ％添加して
ポリメチレンビスナフタレンナトリウムスルホネート
（Polymethylene bisnaphthalene sodium sulfonate ）
からなる分散剤を２ｗｔ％添加し、濃縮ナフタレンスル
ホン酸のナトリウム塩（sodium salt of condenced nap
hthalene sulfonic acid）を１ｗｔ％添加して純水を全
体塗料構成物の含有量に対して６０ｗｔ％添加して塗料
構成物を作ってフローコーティング法でファンネルに塗
布して導電性被膜を製造した。

【００２３】実施例と比較例を使用して製造されたファ
ンネルの膜の厚さ別電気抵抗を測定してファンネル部位
別電気抵抗を図３に示した電気抵抗測定方法で評価し
て、コンタクトスプリング接触部位で１００００回連続
オン・オフした時電気的スパークによって導電性被膜の
剥離の有否を調査した。

【００２４】本発明の実施例と比較例において本発明の
効果の調査結果は次の通りである。表１から、本発明の
実施例は厚さが薄くても厚くても導電性が５ＫΩ未満
で、コンタクトスプリングとの接触部位で一般的に放電
が発生して導電膜が破壊し易い電気抵抗領域（５ＫΩ）
に達しないことが分かる。表２と図４，図５からコンタ
クトスプリング接触部位で実際に電気抵抗が低く、放電
が発生せず、導電膜が破壊されないことが分かる。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【発明の効果】本発明の実施例と比較例からも分かるよ
うに、本発明は、平均粒子径が１０００Å以下であって
Ｆｅ²⁺イオンが５ｗｔ％以上含有された酸化鉄と、Ｆｅ
²⁺イオンが含有されずに平均粒子径が２０μｍ以下の球
状の酸化鉄と、黒鉛を使用して製造された導電液をファ
ンネル内面に塗布したので、ファンネルの首部電気抵抗
があまり低くならずにコンタクトスプリングが接触する
部位の電気抵抗を低くなることができ、その結果カラー
陰極線管のオン，オフ時に陰極線管の内部で放電が発生
しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラー陰極線管の概略図。

【図２】 カラー陰極線管に内部導電膜と外部導電膜が
形成された状態図。

【図３】 ファンネル側からみた電気抵抗測定方向図
（２端子法で測定）。

【図４】 ファンネル内面の縁から首部までの電気抵抗
図。

【図５】 コンタクトスプリング接触部と首部との電気
抵抗比較結果図。

【符号の説明】

１ パネル、２ ファンネル、３ 電子銃、４ シャド
ーマスク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光膜が塗布されたパネルと内面に塗料
   が塗布されたファンネルを有し、ファンネルの後尾の首
   部に電子銃が装着され、パネル内側には色選別電極のシ
   ャドーマスクがフレームに支持され取り付けられ、か
   つ、ファンネルの外周面には電子ビームを左右に偏向さ
   せる偏向ヨークが装着されているカラー陰極線管におい
   て、 ファンネル内面に塗布される塗料は、黒鉛と、金属酸化
   物と、上記黒鉛と金属酸化物とを分散させる分散剤と、
   ファンネルに接着する接着剤とが混合されて形成され、 上記金属酸化物はＦｅ²⁺イオンが混合された酸化鉄と、
   Ｆｅ²⁺イオンのない酸化鉄とからなることを特徴とする
   カラー陰極線管。
2. 【請求項２】 上記塗料構成中黒鉛は１〜３０ｗｔ％添
   加されたことを特徴とする請求項１記載のカラー陰極線
   管。
3. 【請求項３】 上記黒鉛の粒子径は０．１〜２０μｍで
   あることを特徴とする請求項２記載のカラー陰極線管。
4. 【請求項４】 全体の塗料中Ｆｅ²⁺のイオンのある酸化
   鉄は０．５〜３０ｗｔ％添加されたことを特徴とする請
   求項１記載のカラー陰極線管。
5. 【請求項５】 Ｆｅ²⁺イオンのある酸化鉄の粒子径は１
   ０００Å以下であることを特徴とする請求項４記載のカ
   ラー陰極線管。
6. 【請求項６】 上記Ｆｅ²⁺イオンのある酸化鉄にはＦｅ
   ²⁺イオンが５ｗｔ％以上添加されたことを特徴とする請
   求項４又は５記載のカラー陰極線管。