JPH11213879A - ブラウン管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブラウン管内に残留する不要気体を低減させ、
電子放射特性の経時変化の少ない、寿命の長いブラウン
管の製造方法を提供することにある。 【解決手段】所定形状に成形され黒化処理されたシャド
ウマスク本体とマスクフレーム及びマスクスプリングを
溶接してシャドウマスクを製作後、溶接に起因する加工
歪みを除去するために、真空中で加熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーブラウン管の
製造方法、特にシャドウマスクの製作方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管は、図１に示したように、パ
ネル部１とファンネル部５で構成されている。パネル部
１内面には、赤，青，緑に発光するドット状またはスト
ライプ状の３色蛍光体からなる蛍光膜２が形成され、ア
ルミ蒸着膜３が形成されている。この蛍光膜２に対向し
て、その内側にシャドウマスク４が取り付けられてい
る。ファンネル部５内壁には、その内壁の部分的なチャ
ージアップを防止して、またファンネル部内の電界を均
一にするために導電性膜６が形成されている。

【０００３】ファンネル部５のネック部７には電子銃８
が装着されている。この電子銃８から放出される３本の
電子ビームをファンネル部５の外側に取り付けた偏向ヨ
ーク９の発生する水平，垂直偏向磁界により偏向して、
上記蛍光膜２を水平，垂直走査することにより、画像を
表示する構造に組み立てられている。

【０００４】ブラウン管は、図２に示した順に従って製
造される。まず、シャドウマスク製作工程（００）でシ
ャドウマスク４が製作される。シャドウマスク４は、例
えば特開平4−47631号公報に記載されているように製作
される。シャドウマスク４は、図３に示したように、電
子ビーム通過孔１２が形成されたシャドウマスク本体１
１とシャドウマスク本体１１を支持するマスクフレーム
１３、そして、マスクフレーム１３の側面に複数個の弾
性体からなるマスクスプリング１４とからなる。図４に
シャドウマスクの製作方法を示す。

【０００５】まず（ａ）、フォトエッチング法により多
数の電子ビーム通過孔１２が形成され、プレス成形加工
により所定形状に成形されたシャドウマスク本体１１
を、洗浄後、水蒸気またはガス雰囲気中で黒化処理す
る。次に（ｂ）、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１３を洗浄後、水蒸気またはガス雰囲
気中で黒化処理する。

【０００６】そして（ｃ）、黒化処理されたマスクフレ
ーム１３に、マスクスプリング１４が溶接される。マス
クスプリングは、あらかじめ４５０℃程度で熱処理され
ることもある。最後に（ｄ),（ａ）で黒化処理されたシ
ャドウマスク本体１１が、マスクスプリング１４が溶接
されたマスクフレーム１３に溶接され、シャドウマスク
４が製作される。

【０００７】シャドウマスク４が製作されると、シャド
ウマスク４はパネル部１に組み込まれ、その内面に、蛍
光膜，アルミ膜蒸着工程（１０）で、パネル部１内面に
蛍光膜２及びアルミ蒸着膜３が形成される。蛍光膜２
は、シャドウマスク４をパネル部１に組み込んで、写真
製版法により赤，青，緑に発光するドット状またはスト
ライプ状の３色の蛍光体が形成され、そして、その３色
の蛍光体の間隙部に黒色の光吸収層が形成されている。

【０００８】次に導電性膜形成工程（２０）で、ファン
ネル部５内面に導電性膜６が形成される。これは、その
内壁の部分的なチャージアップを防止し、またファンネ
ル部５内の電界を均一にするために行われている。

【０００９】そして、図２に示したように、熱処理工程
（３０），エージング工程（４０),補強工程（５０）を
経てブラウン管が製造される。熱処理工程（３０）で
は、アルミ蒸着膜３を平滑に形成することを目的とし
て、蛍光膜２上に塗布した有機物を除去するためのパネ
ルベーキング工程（３１），パネル部１とファンネル部
５を一体に溶着，接合するために、フリットガラス１０
を介して両者を重ね合わせ加熱するフリットベーキング
工程（３２），ネック部７に電子銃８を取り付けるステ
ム封止工程（３３）、そして、管内を真空に排気するた
めの真空排気工程（３４）が行われる。

【００１０】上記に述べたようにブラウン管の製造方法
において、図４に示した順でシャドウマスク４が製作
後、シャドウマスク４は、パネル部１とファンネル部５
とを溶着，接合するフリットベーキング（３２）と管内
を真空に排気する真空排気工程（３４）の２回加熱され
ることになる。この加熱により、あらかじめパネル部１
内面とシャドウマスク本体１１との間隔が所定の値にな
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
変化してしまう。

【００１１】これは、シャドウマスク４が、シャドウマ
スク本体１１，マスクフレーム１３及びマスクスプリン
グ１４の３つの部材から構成されており、各部材が溶接
されているため、溶接に起因する加工歪みが残存してい
ることが原因である。つまり、この加工歪みが後のフリ
ットベーキング工程（３２）及び真空排気工程(３４)で
の加熱により解放されることにより、シャドウマスク４
の位置を変化させるのである。シャドウマスク４の位置
が変化すると、パネル部１内面に形成された蛍光膜２に
対する電子ビームがずれ、色純度の劣化をおこす。

【００１２】そこで、シャドウマスク４の位置変化を防
止する手段として、図４（ｅ）スタビライズ処理があ
る。図４（ｅ）スタビライズ処理は、シャドウマスク４
をフリットベーキング工程（３２）及び真空排気工程
（３４）での加熱温度以上の条件で熱処理し、溶接に起
因する加工歪みを除去するというものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】完成されたブラウン管
は、電子銃の動作中にブラウン管内の温度が上昇した
り、電子ビームが照射されることによって、管内の構成
部材に残留していた不要気体が管内に放出され、ブラウ
ン管内の真空度を低下させ電子放射特性を劣化させる。
これがブラウン管の寿命を短縮させる大きな要因であ
る。そのためブラウン管の製造工程の熱処理工程で、管
内の構成部材から不要気体を放出させ、ブラウン管内に
残留する不要気体の低減を図っている。

【００１４】熱処理工程では、パネル部に塗布された蛍
光膜やファンネル部内壁に形成された導電性膜，その他
ブラウン管内の構成部材、例えばシャドウマスクから
水，二酸化炭素等の不要気体が放出され、それら不要気
体はネック部からブラウン管の外に排出されるが、ネッ
ク部が細いためブラウン管内に放出された不要気体は容
易に外には排出され切れず、ブラウン管内に残留してし
まう。残留した不要気体はブラウン管内の温度が常温に
まで下がると、あらゆるところに再吸着し、一部は結晶
水として取り込まれてしまう。更に熱処理工程の最終工
程である真空排気工程では、前工程でネック部に電子銃
が装着されているため、排気管が非常に細くなってしま
うため、管内に放出された不要気体を管外に排出させる
ことが更に困難になり、排出し切るには長時間を要して
しまう。

【００１５】つまり、完成したブラウン管内に残留する
不要気体を低減させブラウン管の長寿命化を図るには、
熱処理工程でブラウン管内の各構成部材から放出される
不要気体を低減させることが必要となる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、シャドウマスク製作工程において、所定形状に成
形され黒化処理されたシャドウマスク本体とマスクフレ
ーム及びマスクスプリングを溶接してシャドウマスクを
製作後、溶接に起因する加工歪みを除去するために行う
スタビライズ処理工程を真空中で行う。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を説明す
る。

【００１８】ブラウン管の製造は、後述する方法により
シャドウマスク製作され、シャドウマスクが製作される
と、シャドウマスクはパネル部に組み込まれ、その内面
に、蛍光膜，アルミ膜蒸着工程で、パネル部内面に蛍光
膜及びアルミ蒸着膜が形成される。蛍光膜は、シャドウ
マスクをパネル部に組み込んで、写真製版法により赤，
青，緑に発光するドット状またはストライプ状の３色の
蛍光体が形成され、そして、その３色の蛍光体の間隙部
に黒色の光吸収層が形成されている。次に導電性膜形成
工程で、ファンネル部内面に導電性膜が形成される。こ
れは、その内壁の部分的なチャージアップを防止し、ま
たファンネル部内の電界を均一にするために行われてい
る。

【００１９】そして、熱処理工程，エージング工程，補
強工程を経てブラウン管が製造される。熱処理工程で
は、アルミ蒸着膜を平滑に形成することを目的として、
蛍光膜上に塗布した有機物を除去するためのパネルベー
キング工程，パネル部とファンネル部を一体に溶着，接
合するために、フリットガラスを介して両者を重ね合わ
せ加熱するフリットベーキング工程，ネック部に電子銃
を取り付けるステム封止工程、そして、管内を真空に排
気するための真空排気工程が行われる。

【００２０】そこで、図５に本発明のシャドウマスクの
製作方法を示す。まず（ａ）、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、プレス成形加工
により所定形状に成形されたシャドウマスク本体を、洗
浄後、水蒸気またはガス雰囲気中で黒化処理する。黒化
処理温度は、５８０℃から６５０℃程度とする。次に
（ｂ）、プレス成形により所定形状に成形されたマスク
フレームを洗浄後、水蒸気またはガス雰囲気中で５８０
℃から６５０℃程度で黒化処理する。

【００２１】そして（ｃ）、黒化処理されたマスクフレ
ームに、マスクスプリング１４が溶接される。マスクス
プリングは、あらかじめ４５０℃程度で熱処理されるこ
ともある。最後に（ｄ),（ａ）で黒化処理されたシャド
ウマスク本体を、マスクスプリングが溶接されたマスク
フレームに溶接され、シャドウマスクが製作される。

【００２２】そして、図５の（ｅ）に示すように、上記
の順で製作されたシャドウマスクを真空炉内に入れ、真
空中で加熱処理を行う。加熱温度は、フリットベーキン
グ工程及び真空排気工程での加熱温度以上の条件、例え
ば４５０℃程度とする。

【００２３】さらに、われわれの実験によって、黒化処
理したシャドウマスクは、４５０℃及び５００℃付近に
放出される不要気体が多くあることがわかっており、そ
のため、加熱温度はできれば６００℃程度にすることが
望ましい。

【００２４】一方、真空中での加熱処理により、シャド
ウマスク自身から放出される不要気体は一桁程度減少さ
せることが可能であるが、その後の製造工程の都合上、
大気にさらさなければならないため、シャドウマスクの
表面には、不要気体が再吸着してしまう。また、黒化処
理されたシャドウマスクは、一度真空中で加熱すること
により還元されるが、大気にさらされている間にまた酸
化が進行していくと考えられる。

【００２５】このことから、真空中での加熱処理により
得られるシャドウマスク自身の脱ガス効果を有効に利用
するには、少なくとも一週間以内、ブラウン管の製造工
程に要する時間を考えると一時間から数時間以内に、パ
ネル部に組み込み、ファンネル部とともに所定の工程を
経て、ブラウン管として完成させることが望ましい。さ
らに短時間でパネル部に組み込み、ファンネル部ととも
に所定の工程を行うことができれば、シャドウマスク自
身の脱ガス効果をより有効に利用できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、溶接に起因する加工歪み
を除去する他に、シャドウマスク自身が持つ不要気体の
脱ガス効果が得られ、その不要気体は一桁低減すること
ができる。これにより、ブラウン管製造工程内の熱処理
工程で管内に放出される不要気体が低減され、放出され
た不要気体を管外に排出する細いネック部の負担が軽減
される。このことは、最終的に完成したブラウン管内に
残留する不要気体を低減させることになり、電子放射特
性に経時変化の少ない、寿命の長いブラウン管を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のブラウン管の断面図を示す。

【図２】図１のブラウン管の製造工程を示すフローチャ
ートである。

【図３】図１のシャドウマスクの構成を示す斜視図であ
る。

【図４】従来のシャドウマスクの製作方法を示すフロー
チャートである。

【図５】本発明の一実施例のシャドウマスクの製作方法
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…パネル部、２…蛍光膜、３…アルミ膜蒸着、４…シ
ャドウマスク、５…ファンネル部、６…導電性膜、７…
ネック部、８…電子銃、９…偏向ヨーク、１０…フリッ
トガラス、１１…シャドウマスク本体、１２…電子ビー
ム通過孔、１３…マスクフレーム、１４…マスクスプリ
ング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定形状に成形され黒化処理されたシャド
   ウマスク本体とマスクフレーム及びフレームホルダーを
   溶接してシャドウマスクを製作後、溶接に起因する加工
   歪みを除去するために行うスタビライズ処理工程におい
   て、真空中で行うことを特徴とするブラウン管の製造方
   法。