JPH11213884A - カラー陰極線管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性が高く、パネルの面内で輝度むらが少
なく、色ずれが少なく且つ輝度が高いカラー陰極線管
を、高いスループット及び低いコストで製造する。 【解決手段】 アルミニウムカーボン混合ペレット３８
を真空蒸着させて、パネル１２の内面のメタルバック膜
上に熱吸収膜を形成する。真空蒸着のために、熱吸収膜
の形成速度が速く、熱吸収膜がメタルバック膜から剥離
しにくい。また、パネル１２の面内で熱吸収膜の黒化の
均一性が高く、熱吸収膜の熱吸収率が高く且つ透過率の
低下が少なく、しかも、汎用的な抵抗加熱方式の真空蒸
着装置で熱吸収膜を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、パネルの内面
の蛍光体層上にメタルバック膜と熱吸収膜とを順次に形
成するカラー陰極線管の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、カラー陰極線管を概略的に示し
ている。このカラー陰極線管１１のパネル１２の内面に
は蛍光体層１３が塗布されており、アパチャーグリルま
たはシャドウマスクである色選別電極１４と電子銃１５
とがカラー陰極線管１１内に組み込まれている。色選別
電極１４にはスリットまたは開口が設けられており、電
子銃１５から射出されてこれらのスリットまたは開口を
透過した電子ビーム１６が蛍光体層１３中の所定の蛍光
体パターンに入射する。

【０００３】蛍光体層１３上には、アルミニウムから成
るメタルバック膜１７が真空蒸着されている。これは、
蛍光体層１３から電子銃１５側へ向かう光をメタルバッ
ク膜１７でパネル１２側へ反射させて輝度を高めたり、
蛍光体層１３の電位をメタルバック膜１７で安定化させ
たり、イオン衝撃による蛍光体層１３の焼けをメタルバ
ック膜１７で防止したりするためである。

【０００４】ところで、電子銃１５から射出された電子
ビーム１６が色選別電極１４に衝突すると、色選別電極
１４の温度が上昇して、この色選別電極１４が放射熱を
発生させる。この放射熱がメタルバック膜１７に入射し
メタルバック膜１７で反射されて再び色選別電極１４に
入射すると、色選別電極１４の温度が更に上昇して、こ
の色選別電極１４の熱ドリフト量つまり熱変形量が多く
なる。

【０００５】色選別電極１４の熱ドリフト量が多くなる
と、色選別電極１４のスリットまたは開口と蛍光体層１
３中の蛍光体パターンとの相対的な位置関係が変化し
て、色ずれが生じる。そこで、色選別電極１４からメタ
ルバック膜１７に入射する放射熱を吸収するために、メ
タルバック膜１７上に熱吸収膜１８が設けられている。

【０００６】熱吸収膜１８をメタルバック膜１７上に形
成するための方法として、従来から、黒鉛を溶剤に溶か
した溶液をメタルバック膜１７にスプレー塗布して黒鉛
膜を形成する方法（特開昭５１−５３４５４号公報）
や、アルミニウムの真空蒸着によってメタルバック膜１
７を形成した後に真空蒸着時よりも高い圧力（０．１〜
０．００１Ｔｏｒｒ）で再びアルミニウムを蒸着して酸
化アルミニウムの黒化膜を形成する方法（特公昭６１−
５３８１６号公報）があった。

【０００７】また、アルミニウムよりも融点の高い金属
や無機物を真空蒸着させる方法（特公昭６２−１４０３
３５号公報）や、マンガンとアルミニウム若しくはスズ
との合金またはマンガンとアルミニウム若しくはスズと
の混合物を真空蒸着させる方法（特公平２−９３０６１
号公報）もあった。なお、熱吸収膜１８を形成する代わ
りに、色選別電極１４にニッケルを含有させて色選別電
極１４の熱膨張を抑制することも考えられたが、この様
な色選別電極１４は製造コストが高い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、スプレー塗布
で形成した黒鉛膜はメタルバック膜１７から剥離し易い
ので、この方法では信頼性の高いカラー陰極線管を製造
することが困難である。また、酸化アルミニウムの黒化
膜は低真空下での蒸着で形成するので、残留気体の影響
や複数の蒸着源から蒸発した物質同士の相互干渉によっ
て、パネルの面内で黒化膜の濃淡が生じる。このため、
この方法ではパネルの面内で輝度むらが少ないカラー陰
極線管を製造することが困難である。

【０００９】また、アルミニウムよりも融点の高い金属
や無機物の真空蒸着は汎用的な抵抗加熱方式の真空蒸着
装置では行うことができず、この方法ではカラー陰極線
管を低いコストで製造することが困難である。また、マ
ンガンやスズ等の分子量の大きい物質を用いて熱吸収膜
１８を形成すると、電子の透過率の低下が多いので、こ
の方法では輝度が高いカラー陰極線管を製造することが
困難である。

【００１０】従って、本願の発明は、信頼性が高く、パ
ネルの面内で輝度むらが少なく、色ずれが少なく且つ輝
度が高いカラー陰極線管を、高いスループット及び低い
コストで製造することができる方法を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るカラー陰
極線管の製造方法では、真空蒸着によってメタルバック
膜上に熱吸収膜を形成するので、熱吸収膜の形成速度が
速く、しかも、熱吸収膜がメタルバック膜から剥離しに
くい。また、真空蒸着によって熱吸収膜を形成するの
で、残留気体の影響や複数の蒸着源から蒸発した物質同
士の相互干渉が少なく、パネルの面内で黒化の均一性が
高い熱吸収膜を形成することができる。

【００１２】また、アルミニウムとカーボンとの混合物
を真空蒸着させて熱吸収膜を形成するので、カーボンの
ために熱吸収率が高く且つ金属としては分子量の小さい
アルミニウムのために電子の透過率の低下が少ない熱吸
収膜を形成することができ、しかも、アルミニウムのみ
を真空蒸着させる場合と同等程度の温度で真空蒸着を行
うことが可能であり、汎用的な抵抗加熱方式の真空蒸着
装置で熱吸収膜を形成することができる。

【００１３】請求項２に係るカラー陰極線管の製造方法
では、メタルバック膜を形成した真空中で引き続き熱吸
収膜を形成するので、真空にするための新たな排気や蒸
着材料の新たな供給を行うことなく熱吸収膜を形成する
ことができる。

【００１４】請求項３に係るカラー陰極線管の製造方法
では、アルミニウムとカーボンとの混合物の焼結体を蒸
着材料にして熱吸収膜を形成するので、熱吸収膜を形成
するための蒸着材料の取扱いが容易である。

【００１５】請求項４に係るカラー陰極線管の製造方法
では、総重量に対するカーボンの重量比が２０％以下で
あるアルミニウムとカーボンとの混合物を用いるので、
汎用的な抵抗加熱方式の真空蒸着装置で熱吸収膜を形成
しても、混合物中のカーボンがアルミニウムと共に完全
に蒸発して、混合物中のカーボンが残渣として残らな
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本願の発明の一実施形態
を、図１〜３を参照しながら説明する。図２は、本実施
形態で用いる真空蒸着装置の全体を示している。この真
空蒸着装置２１では、基台２２上に真空室２３と操作部
２４とが設けられており、真空室２３上にパネル１２が
載置される。

【００１７】図３は基台２２の内部を示しており、順次
に連結されているディフュージョンポンプ２５、メカニ
カルブースターポンプ２６及びロータリーポンプ２７が
基台２２の内部に設けられている。図１は真空室２３の
内部を示しており、この真空室２３は底面の開口２８を
介してディフュージョンポンプ２５等に連結されてい
る。

【００１８】真空室２３内には、メタルバック膜１７を
形成するための抵抗加熱方式の蒸着ボート３１と熱吸収
膜１８を形成するための抵抗加熱方式の蒸着ボート３２
とが一対ずつ設けられている。蒸着ボート３１、３２に
は電極３３、３４から延びる別個の配線３５、３６が接
続されており、蒸着ボート３１、３２に対して互いに独
立に電流のオン、オフ及び電流値の設定を行うことがで
きる。

【００１９】メタルバック膜１７及び熱吸収膜１８の形
成に際しては、アルミニウムペレット３７とアルミニウ
ムカーボン混合ペレット３８とを準備しておく。アルミ
ニウムカーボン混合ペレット３８は、粒径が各々数〜数
百μｍのアルミニウム粒子とカーボン粒子とを大気中に
おけるホットプレス工法で高温高圧を加えて焼結させた
ものであり、アルミニウムカーボン混合ペレット３８の
総重量に対するカーボンの重量比が２０％以下である。

【００２０】メタルバック膜１７及び熱吸収膜１８を形
成するためには、一対ずつのアルミニウムペレット３７
とアルミニウムカーボン混合ペレット３８とを部品供給
手段（図示せず）で夫々蒸着ボート３１、３２の中央部
に供給し、蛍光体層１３が既に形成されているパネル１
２を真空室２３上に載置する。そして、ディフュージョ
ンポンプ２５等で真空室２３内を排気し、真空室２３内
の圧力が１０^-4Ｔｏｒｒ台になった時点で蒸着ボート３
１に通電する。

【００２１】この通電で蒸着ボート３１を予備加熱して
蒸着ボート３１に吸蔵されているガスを排出した後、蒸
着ボート３１を７００℃程度に本加熱し、アルミニウム
ペレット３７を真空蒸着させて、アルミニウム膜である
メタルバック膜１７を蛍光体層１３上に形成する。な
お、蒸着ボート３１の本加熱と同時に蒸着ボート３２を
予備加熱しておいてもよい。

【００２２】メタルバック膜１７の形成が終了すると、
蒸着ボート３１への通電を停止し、引き続き、今度は蒸
着ボート３２を７００℃程度に本加熱し、アルミニウム
カーボン混合ペレット３８を真空蒸着させて、アルミニ
ウムカーボン混合膜である熱吸収膜１８をメタルバック
膜１７上に形成する。

【００２３】なお、アルミニウムカーボン混合膜である
熱吸収膜１８が薄過ぎると熱吸収効果が少なく、熱吸収
膜１８が厚過ぎると電子ビーム１６の透過率の低下が多
くてカラー陰極線管１１の輝度が低下する。このため、
熱吸収膜１８の厚さは、２０〜８００ｎｍにする必要が
あり、３０〜２００ｎｍにするのが好ましい。

【００２４】一つのパネル１２についての熱吸収膜１８
の形成が終了すると、真空室２３内を大気圧に戻し、真
空室２３上のパネル１２を別のパネル１２に取り替え
て、再び以上の工程を繰り返す。一つのパネル１２につ
いてのメタルバック膜１７及び熱吸収膜１８の形成が終
了すると、一対ずつのアルミニウムペレット３７とアル
ミニウムカーボン混合ペレット３８とを部品供給手段で
自動的に夫々蒸着ボート３１、３２の中央部に再び供給
する。

【００２５】アルミニウムカーボン混合ペレット３８で
は総重量に対するカーボンの重量比が２０％以下である
ので、抵抗加熱方式の蒸着ボート３２で熱吸収膜１８を
形成しても、アルミニウムカーボン混合ペレット３８中
のカーボンが、アルミニウムと共に完全に蒸発して、蒸
着ボート３２上に残渣として残らない。このため、上述
の様に、熱吸収膜１８の形成に伴ってアルミニウムカー
ボン混合ペレット３８を蒸着ボート３２に自動的に供給
するだけでよい。

【００２６】ところで、カーボンの蒸気圧が低いので、
カーボンのみを真空蒸着させてカーボン膜である熱吸収
膜１８を形成するためには、３０００℃以上の温度を加
える必要がある。しかし、アルミニウム膜であるメタル
バック膜１７を形成するための抵抗加熱方式の蒸着ボー
ト３１と同様の構造である抵抗加熱方式の蒸着ボート３
２では、３０００℃以上の温度を加えることができな
い。

【００２７】これに対して、本実施形態では、アルミニ
ウムカーボン混合ペレット３８を真空蒸着させてアルミ
ニウムカーボン混合膜である熱吸収膜１８を形成してい
るので、この熱吸収膜１８の形成に際しては、上述の様
に、アルミニウムペレット３７を真空蒸着させる場合と
同様の７００℃程度の温度に蒸着ボート３２を加熱する
だけでよい。

【００２８】また、蒸気圧が低いカーボンのみから成る
熱吸収膜１８を形成するために、カーボンをスパッタリ
ングする方法も考えられるが、スパッタリングでは膜の
形成速度が非常に遅い。これに対して、本実施形態で
は、真空蒸着で熱吸収膜１８を形成しているので、この
熱吸収膜１８の形成速度が速い。

【００２９】また、アルミニウムカーボン混合膜である
熱吸収膜１８を形成するために、炭素を含むガス中でア
ルミニウムを真空蒸着する方法も考えられる。しかし、
この方法では、真空室２３内におけるガスの圧力の不均
一によって、パネル１２の面内における黒化の均一性も
低くなる。

【００３０】更に、この方法では、メタルバック膜１７
上のみならず真空室２３の内壁にもカーボンが大量に付
着してこの内壁が汚染されたり、蒸着ボート３２の劣化
に伴って熱吸収膜１８を安定的に形成することが困難に
なったりする。これに対して、本実施形態では、真空蒸
着で熱吸収膜１８を形成しているので、上述の様な支障
は生じない。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に係るカラー陰極線管の製造方
法では、熱吸収膜の形成速度が速く、しかも、熱吸収膜
がメタルバック膜から剥離しにくいので、信頼性の高い
カラー陰極線管を高いスループットで製造することがで
きる。また、パネルの面内で黒化の均一性が高い熱吸収
膜を形成することができるので、パネルの面内で輝度む
らが少ないカラー陰極線管を製造することができる。

【００３２】また、熱吸収率が高く且つ電子の透過率の
低下が少ない熱吸収膜を形成することができるので、色
選別電極の熱ドリフト量が少なくて色ずれが少なく且つ
輝度が高いカラー陰極線管を製造することができる。ま
た、汎用的な抵抗加熱方式の真空蒸着装置で熱吸収膜を
形成することができるので、カラー陰極線管を低いコス
トで製造することができる。

【００３３】請求項２に係るカラー陰極線管の製造方法
では、真空にするための新たな排気や蒸着材料の新たな
供給を行うことなく熱吸収膜を形成することができるの
で、カラー陰極線管を更に高いスループットで製造する
ことができる。

【００３４】請求項３に係るカラー陰極線管の製造方法
では、熱吸収膜を形成するための蒸着材料の取扱いが容
易であるので、カラー陰極線管を更に高いスループット
で製造することができる。

【００３５】請求項４に係るカラー陰極線管の製造方法
では、汎用的な抵抗加熱方式の真空蒸着装置で熱吸収膜
を形成しても、混合物中のカーボンが残渣として残らな
いので、熱吸収膜の形成に伴って混合物を自動的に供給
するだけでよく、自動的な製造ラインでカラー陰極線管
を製造し易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の発明の一実施形態で用いる真空蒸着装置
における真空室を示しており、（ａ）は拡大上面図、
（ｂ）は拡大側断面図である。

【図２】一実施形態で用いる真空蒸着装置の全体を示し
ており、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正
面図である。

【図３】一実施形態で用いる真空蒸着装置における基台
の内部を示しており、（ａ）は上面透視図、（ｂ）は側
面透視図である。

【図４】本願の発明を適用し得るカラー陰極線管の概略
的な側断面図である。

【符号の説明】

１１…カラー陰極線管、１２…パネル、１３…蛍光体
層、１７…メタルバック膜、１８…熱吸収膜、３７…ア
ルミニウムペレット（金属）、３８…アルミニウムカー
ボン混合ペレット（混合物）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネルの内面の蛍光体層上にメタルバッ
   ク膜を形成する工程と、前記メタルバック膜上に熱吸収
   膜を形成する工程とを有するカラー陰極線管の製造方法
   において、 アルミニウムとカーボンとの混合物を真空蒸着させて前
   記熱吸収膜を形成することを特徴とするカラー陰極線管
   の製造方法。
2. 【請求項２】 金属を真空蒸着させて前記メタルバック
   膜を形成し、このメタルバック膜を形成した真空中で引
   き続き前記熱吸収膜を形成することを特徴とする請求項
   １記載のカラー陰極線管の製造方法。
3. 【請求項３】 前記混合物の焼結体を用いて前記真空蒸
   着を行うことを特徴とする請求項１記載のカラー陰極線
   管の製造方法。
4. 【請求項４】 総重量に対する前記カーボンの重量比が
   ２０％以下である前記混合物を用いることを特徴とする
   請求項１記載のカラー陰極線管の製造方法。