JPS60109145A - カラ−受像管 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はシャドウマスク型カラー受像管に係わり、特に
そのシャドウマスクに関するものである。

〔発明の技術的背景と問題点〕

一般にシャドウマスク型カラー受像管は第１図に示すよ
うに典型的には硝子で形成された外囲器は、実質的に矩
形状のパネル（１）と漏斗状のファンネル（２］とネッ
ク（３）とから構成される。そしてパネル（１）の内面
には赤，緑及び青に夫々発光する例えばストライプ状螢
光体スクリーン（４）が設けられ、一方ネック（３）に
はパネル（１）の水平軸線に沿って一列に配列され赤，
緑及び青に対応ずる３本の電子ビーム（１１）を射出す
るいわゆるインライン型電子銃（６）が内設されている
。またスクリーン（４）に近接対向して多数の透孔の穿
設された主面を有するシャドウマスク（５）が配設され
る。シャドウマスク（５）の周辺部はパネル外形に対応
して折り曲げられたスカート部（８）を有し、このスカ
ート部（８）は断面り字型ノ枠からなるマスクフレーム
（力によってダ持固定され、さらにマスクフレーム（力
はスプリング（９）を介してパネル（１）内側壁に埋め
込まれたビン（図示せず）で係止めされている。このよ
うなカラー受像管において、電子銃（６）から射出され
た３木の電子ビーム（１０）はファンネル（２）近傍の
外部に配置された偏向装置（図示せず）によって偏向さ
れ、実質的に矩形状のパネル（１）に対応する矩形状の
範囲を走査するように且つシャドウマスク（５）の透孔
な介して色選別され、各色発光ストライブ状螢光体に正
しく対応射突せしめてカラー映像を現出させる。ここで
シャドウマスク（５）の；：ｊｉ孔を通ｊＭする有効電
子ビーム量はそのＩ幾ｌｉｔ上１／３す、下であり、残
りのｒＫ電子ビームシャドウマスクにＥＪＪ　欠し熱エ
ネルギーに変換され時として８０°Ｃ程度までシーＸ１
ドウマスクを加熱させる。シャドウマスク（５）は一般
に０〜１００℃での熱膨張係数が１．２　ＸＩＦ’／　
’Ｏと大きい鉄を主成分とするいわゆる冷間圧延鋼から
なる厚さ０１朋〜０．３朋の薄板から形成されており、
このシャドウマスク（５）のスカート部（８）を支持す
るマスクフレーム（７）　ＬＪ、厚さ１間前後の強固な
断面り型の黒化処理なが口こされた同じく冷間圧延鋼か
ら形成されている。従って加熱されたシャドウマスク（
５）は容易に熱膨張を生ずるが、その周辺部は黒化処理
を施こされた熱容景の大きなマスクフレーム（力に対接
しているため幅対や伝導によりシャドウマスク周辺から
マスクフレームに熱が移動し、シャドウマスク周辺の温
度が中央部よりも低くなる。このためシャドウマスク（
５）の中央部と周辺部に温度差を生じ相対的に中央部を
主体として加熱１１、１．張されたいわゆるドーミング
現象を生ずる。この結果シャドウマスク（５）と螢光体
スクリーン（４）との距Ｒ（Ｆが変化し電子ビームの正
確なランディングが乱され色純バ〔の劣化を生ずる。こ
のようなドーミングによるミスランディングの現象は特
にカラー受像管の動作初期において顕著である。また映
像面上で部分的に高輝度の映像が映出され、（Ｆｈにこ
の高輝度映像部分が一定時間停止している時は、シャド
ウマスクに高電子流密度の？Ｌ！＋子ビー広ビーム的に
発生ずることとなり局部的なドーミング現象を生ずる。

このようなカラー受像管のドーミングのうち動作初期に
おけるドーミング現象に対しては、シャドウマスクへの
熱伝尋の阻止という観点より多数の（ｊＩＩ案がなされ
ている。例えば、特開昭５０−４４７７１号公報ではシ
ャドウマスクの′重子銃側（二、たとえば二酸化マンガ
ンでオＩＳ成される多孔質層を堆積し、その上にアルミ
ニウム層を、更にこのアルミニウム層」二に酸化ニッケ
ルまたはニッケル鉄屑をそれぞれ真空蒸上する構造のも
のが提案さＪｔている。このような（構成のものを採用
すると、多孔質ｊ皆の熱伝う！Ｊ係数は極めて小さいの
で電子ビームの衝突面で発生した熱はマスクに伝達され
ずマスクから遠ざかる方向に放射される。このたべ）、
シャドウマスクの温度の上昇を効果的（＝抑制すること
ができる。しかしながらこのような構造のシャドウマス
クは動作初期におけるドーミング現象には有効であって
も局部的なドーミング現象に対しては追随しきれずドー
ミング抑制効果を充分発Ｊ・ｉｔすることはでき／Ｊい
。またシャドウマスク面上に三重の層を兵ηυ；；着に
より設けるためには、膨大な設備と作業１１山間が必要
となり工業的量産性に層るしく欠は好ましくない。

一方電子ビームのミスランディングをスクリーン側で軽
減しようとする提案もなされている。例えば特公昭５７
−１８８２４号公報では、電子ビームが射突するスクリ
ーンの表面の非発光領域に対応して低い埠電率を有する
電子吸収層を構成する例が提案されている。このような
構造のものを採用すると、ミスランディングが生ずるス
クリーンの区域では螢光体の存在しない非発光領域の電
子吸収層にも電子ビームが射突することになり電子吸収
層が負に帯電することになる。この結果スクリーンとシ
ャドウマスクの間に局部的な減速電界が発生し、この減
速電界によりミスランディングを生じていた電子ビーム
の軌道が修正されミスランデインクを減少させることが
できるとしている。しかし乍らこのような構造のもので
は以下のような欠点を有している。第１にシャドウマス
クのドーミング現象が生じミスランディングが生じた後
に始めて電子吸収層の負帯電による減速電界が作用し始
めるのでミスランディングの減少作用は常に一定の時間
遅れを伴う。第２に各色発光く６光休ノ！”ｌ’の各螢
光体間にのみ形成されている電子吸収層の負号？ｊＪ部
分はミスランディングを生じた１１１に分のみであり極
めて小さい面積に限定されるので、電子ビームの軌道を
修正するに足る減速′１θ、界としては不充分である。

第３に電子吸収層の負帯電による作用は局部的に高電流
密度となる局部的ドーミング現象時のミスランディング
には有効であっても動作初期のドーミング現象時のミス
ランディングに対しては前述の理由からあまりイ］効で
はない。

第４にこのような電子吸収層をスクリーンの限定された
部分に形成する事は作業工程の増加や形成精度の管理の
点からも工業的量産性に著るしく欠けるものである。即
ち、一般のカラー受像管のスクリーンは各色発光螢光体
間に光吸収層を設けさらに全面にＡｌ博の余尺薄膜から
なるメタルバックが施こされている。従って赤、緑及び
青と光吸収層を形成するためにシャドウマスクを合計４
口説？［１°して光Ｆｇ先光法用いて螢光面を形成する
が、この電子吸収層は’Ａ”ｊ’１３＋性を有するメタ
ルバックがある故に光吸収層自杯を電子吸収層とするこ
とはできない。即ちこの一；）；子吸収層はメタルバッ
ク上に光吸収層に対応する部分にのみ形成されなければ
ならず、このためにはスクリーン完成後更にシャドウマ
スクの脱活操作を少なくと１回付加して光露光法により
形成することになる。このような形成方法では作業的に
も精度的にも工業的量産性からも極めて不利であり実用
性に欠ける。

〔発明の目的〕

本発明はＤ、上の点に鑑みてなされたもので、シャドウ
マスクのドーミングを小さく′１−ると共に画像の色ず
れ等による色純度の劣化を防止した工業的量産性に富む
カラー受像管を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明はスクリーンに近接しその主面に多数の透孔を有
するシャドウマスクとこのシャドウマスクを介してスク
リーン上の螢光体を発光せしめる電子ビームを射出する
電子銃を少なくとも備えたカラー受像管において、この
シャドウマスクの電子銃側主■１に低熱仏心、低熱膨張
且つイＪいｉ電シギくの被’６１Ｈ”ｔを設けることに
よってシャドウマスクのドーミングを抑制すると、Ｊ４
二に局部的なドーミングに対しても電子ビームのミスラ
ンディングを抑制したカラー受像管である。

〔発明の実施例〕

以下本発明について実施例に基き詳細に説明する。尚、
本発明のカラー受像管の部材構成自体は第１図に示すも
のと同様であるので詳細な説明は省略する。

第１図に示すようなカラー受像軸に於いて、スクリーン
（４）に近接対向して配設されるシャドウマスク（５）
の電子銃側主面に例えば鉛はう酸塩ガラスを主体とする
ネ虐覆層が形成される。この鉛はう酸塩ガラスは例えば
重量比でＰｂＯ：約６０係、Ｂ２０．：約７係、ＺｎＯ
：約７係、Ｃｕ：約２０φ、Ｓｉｎ□：約２％及びＢａ
Ｏ：約２係からなる組成で平均粒径は１０μｎ１ＪＪ、
下である。このような鉛はう酸塩ガラスをシャドウマス
クの主面に形成するに際し考慮すべきことはシャドウマ
スク透孔の目詰まりと形成力ス凰の均一化である。従っ
てはけ倹りはあまり好ましくない。第１の形成方法とし
ては、例えばニトロセルロースを数係溶かした酢酸ブチ
ルアルコール溶液で溶かされた鉛はう酸ガラスをスプレ
ー）′ｒυｒ布する簡便Ｚ「方法がある。第２の方法と
しＣは静電塗布法によるもので材料効率が高い利点を有
する。即ちシャドウマスクを陽極として接地し、一方噴
射装匝は例えば−９ＱＫＶの負の高電圧を印加し、シャ
ドウマスクと噴射装置の間に形成される高圧の静電界を
利用して噴射装置からの鉛はう酸塙ガラス粒子を効率よ
くシャドウマスク主面に被着させることができる。スプ
レー法及び静電塗布法において、Ｍ　’＋″Ｉ′２層形
成後に溶剤の揮発等により粒子脱落が生ずる場合は被覆
層の表面にメタルバック形成時に用いられる有裁膜から
なるフィルミングを施こしてもよい。更に第３の方法と
しては簡易的な光露光法を用いてもよい。即ち例えば特
開昭５３−１２６８６１号公報に示されているようなジ
アゾニウム塩単独またはジアゾニウム塩と他の物タフと
の混合物を水またはアルコール等の溶媒で溶解しシャド
ウマスクの主面に塗布乾％シ適当な位置に配置した光源
からの紫外線によりＩ’！：；光する。紫外線を受けた
部分はジアゾニウム塩の光分解反応によって粘性を生じ
粉体受容能力なイｊするように変化するので、この粘性
部分に錯はうｒｌｆ２塩ガラメガラスすればより接名゛
強度の高い被れＪ）（ｙ４を形成することができる。

以上の何れの形成方法においてもシャドウマスクはパネ
ルと無関係に処理することができ、また必要に応じて遮
蔽物を介して形成ずればよいのでその取扱い及び作業性
は極めて容易である。その後シャドウマスクを所定の枠
台に乗せて、最高温度が約４４０℃でその保持時間が３
５分以上ある炉を通過すせると、シャドウマスク（５）
の電子ｔ４ｊ　（ＩＩ　ニカラス化された鉛はう酸塩ガ
ラス層が形成できる。

この鉛はう酸塩ガラスはＰｂＯの重量）く−セントが４
４〜９３係の範囲でガラス化するが、結晶化Ｃ二対し安
定なのは５０〜８５係であり、この範囲が量産（−適し
ている。また、一般に全屈とガラスを封着する場合ガラ
スに無理な歪力がかからなし）よう（二することが必要
であ４１゜ガラスではその圧縮強度が引っ張り強度の約
用イへであり、従って封着後ガ：ブスにわずかに圧縮応
力が加わっている状態（−することがよいので、ガラス
の熱膨張よりも封着今月のそれがわずかに大きい方が好
ましυｚ　０一般１：冷間圧延鋼板よりなるシャドウマ
スク（５）の熱膨張係数は約１．２　Ｘ　１０　’／”
Ｏであるが、前記ＰｂＯの重量パーセントが５０〜８５
循の鉛はう酸塩ガラスの茨〜井ノ５張係数は０．７〜１
．２×１０−ン℃であり、冷間圧延鋼板のシャドウマス
クに封着するの（−非常（ユ適している。ところでこの
ような鉛はう酸塩ガラスを結晶化するためには、６００
〜４５０℃の最高温度とそれを３０分り、上保持できる
炉が必要であるカー、〕くネ／ｌ−［）とファンネル（
２）との封着時（二同時に封着炉で結晶化するか、或は
シャドウマスク（５）とマスクフレーム（７）との結合
体のスタビライズエ、呪で同時に結晶化ずれば髄別に加
熱炉を準イｒｌ＃　Ｌ、たり加熱工程を設ける必要はな
く工業的に非常に有利となる。

このように従来の到イ暑炉条件で最適化結語させるため
必要に応じて、ＺｎＯやＣｕＯを鉛はう酸塩ガラスに添
加してもよい。この場合、熱１ｊｉ１５張係数をあまり
変化させないでより低温で結晶化させることが可能とな
る。次にこの被ＮＪｉは）Ｊ　２０３で形成されていて
もよい。Ａｌ、Ｏ８の熱膨張係数は０７〜０８×１０′
−５７℃でありシャドウマスクのそれよりも相当率さい
。形成方法は上記と同様でよく、また加熱処理の温度は
有洪拐を消散させるに足る温バどで充分であるが、上記
と同様Ｔｉ″製造時の加熱工程を利用することができる
。以上のような４１″・、成によるカラー受像管を１８
作させた場合、′電子ビームが射突するシャドウマスク
主面の被Ｎｋで発生した熱は、被Ｍ層の熱膨張係数がシ
ャドウマスクのそれよりも小さいことに加えて熱伝導率
は鉛はう酸塩ガラスの場合約５　Ｗ／　ｍ　−Ｋで冷間
圧延ｉｖｉ　）ＩＰｉ、のシャドウマスクの約１／８、
Ａ１２０Ｊの場合熱伝導率は約１５Ｗ／ｍ　−Ｋでシャ
ドウマスクの約１／３と小さいため、シャドウマスクに
伝達される量が少なくなりシャドウマスクのｌ：＋冒り
上昇を効果的に抑制することができる。従−′〕て動作
初期のシャドウマスクのドーミングを含めた通常のドー
ミング現象を効果的（＝抑制することかできる。

次に電子ビームが被覆層に射突した時の状態について第
２図及び第３図を用いて説明する。図中同一符号は同一
部分を示し第３図は第２図の（Ａ）部近傍を示す。１１
′５２図及び第３図において、シャドウマスク（５）が
ドーミング現象を生じていない状態での電子ビーム００
）はスクリーン（４）の所定位置αつにランディングす
る。ここで仮にシャドウマスクに入射する電子ビーム密
度が増大しシャドウマスクが加熱されドーミング現象を
生じた場合、即ちシャドウマスク（５ａ）が熱状態の電
子ビームａυはシャドウマスク（５ａ）のドーミングと
共に管軸（１０方向に移動し、電子ビームのランディン
グ地点もαりから（１２ａ）へ移動する。即ち本来地点
ａＱヘランデイングすべき電子ビームはドーミング現象
によって管軸側の地点（１２ａ）にミスランディングし
、地点（１２と（１２ａ）のミスランディング量が各色
発光螢光体群の配列によるランディング余裕度の限界を
超えると色純度の劣化を生ずることになる。ここで本発
明の場合、シャドウマスクの電子銃側主面の非透孔部分
α３）（＝は被ｈＦ３　（Ｉ（イ）が形成されており前
述のようにドーミング現象そのものを抑制する作用を有
している。しかし乍ら牙モに局部的に高い電子流密度の
部分が生じた場合、ドーミング抑制作用が追随しきれず
ドーミング現象が発生する。このような場合被覆層（１
，ｉｌは低０電率拐から形成されているので電子流密度
に対応して負に帯電すること１′−なる。そしてこの負
の帯電、特にシャドウマスク（５）の透孔（１９の管ｊ
ａｉｌｌｔ１．６）側の表面に帯電した負電荷は電子ビ
ーム（ＩＩ）を管軸（［６）より遠ざかる方向に軌道（
１０ａ）を偏向する。従ってドーミング現象により所定
のランディング地点０２１より管軸（１６）方向に移動
する筈の電子ビームのランディング地点（１２ａ）を再
び元のランディング地点（（りに戻すように相殺的に作
用することとなり、ドーミング現象が生じても電子ビー
ムのミスランディングを抑制減少させることができる。

このようなミスランディング抑制作用は被４４　Ｎ　（
１４）がシャドウマスクの電子銃側主面の非透孔部に形
成されているので、主面各部の電子流密度に対応して被
覆層α々の負帯電分布が生じており、通常の映像映出時
の電子流密度程度ではこのランディング抑制作用は弱く
充分ランディング余裕度の範ｆｆ１Ｊ内にあるが、ドー
ミング現象を生せしめるような、場合にはドーミング抑
制作用と協調してより有効に作用する。また被覆層には
管が動作している限り常に電子ビームが射突しているの
で、従来の例えば特公昭５７−１８８２４号公報に示さ
れているものに比べてその作用面積部分は非常（二人ぎ
く、また抑制作用の生ずる時間的遅れは殆んどないと考
えてよい。ところでこのような被緘層αａは例えば局部
的に高い電子流密度が消失した場合、被覆層側（−帯電
していた負の電荷はドーミングの消失に対応して減少し
ていなければならない。今昔影部分の負電荷密度に対し
て局部的に電子ビーム密度が大でΔＣだけ高い局部的な
負電荷密度の状態から映像が全て同一の背景部分に戻っ
たと仮定した時、ドーミングがＩ９ぼ消失した時点で悪
くともΔＣが２０乃至３０係程度には減少していなけれ
ばならない。このためには被覆層の導電率は常温で１「
５乃至、０−１２　Ｑ−１ｍ−１であることが必要であ
る。即ち被覆層の導電率が上記以上に良いと負帯電現像
が充分に作用せず、逆に悪いと絶縁物に近く負帯電現象
が所定の時間内に解消されず逆にミスランディングを助
長することになる。被拓層が鉛はう酸（ｔ’＜力２スを
主体と１−る場合、Ｃｕを添加することによって導電率
を変化させることができる。Ｃｕの添加Ｂ゛はシャドウ
マスクの形状や大きさ或は賃種に応じて適宜選択するこ
とができるが、」二記尋電率の範囲内とするためにはＣ
ｕの添加量は１０乃至３０重量幅とすればよい。例えば
前記実施例のようにＣｕを約２０重景係添加した時の導
電率は約ｌＯΩｍ　であった。また被覆層がＡｄ２０．
の場合、ＡＡ２０．自体の＃に電率は約１０　Ω　ｍ　
であるがその膜厚を変化させることによって導電率を変
化〔発明の効Ｗ〕 ＪＪ上のように本３１１明によれば大規模な製造設備や
作条性及び作業時間の１・Δ加を伴なうことなく、シャ
ドウマスクのドーミング現象及び電子ビームのミスラン
ディングを効果的に抑制減少して色ずれや色むら等の色
柿度劣化を改善することができ、工銭的量産性に富むカ
ラー受像管を提供することができる。

４ＬＬ＞３　面ノｆｆｔｌ　単７’、Ｃ説１１ＪＪ１１
４１図はシャじウマスフ型カラー受像管の構成を示ずＩ
７略断ｉ１＋１１９：ｌ、左２図はシャドウマスク近傍
での動作を説明するだめの模式図、第３図は第２図のＡ
部を拡大して示す拡大模式図である。

（１）・パネル　（２）　ファンネル （３）・・・ネック　（４）・・・スクリーン（５）・
・・シャドウマスク　（６）・・・電子銃（力・フレー
ム　ＱＯ）・・・電子ビーム０力・・被覆層　（［■・
・・透孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）　発光色の異なる螢光体群の形成されたスクリーン
   とこのスクリーンに近接対向し多数の透孔の穿設された
   主面を有するシャドウマスクとこのシャドウマスクを介
   して前記スクリーン上の螢光体を選択発光せしめる電子
   ビームを射出する電子銃とを備えたカラー受像管におい
   て、前記シャドウマスクの前記電子銃側の主面に低熱仏
   心、低熱膨張且つ低導電率の被Ｒ層を有することを！１
   ″゛を徴とするカラー受像管。 ２）　前記被覆層の導電率が１０　乃至】００ｍである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー受
   像管。 ３）　前記被覆層が少なくともＰｂＯ、Ｂ、０．及びＣ
   ｕを含む鉛はう酸塩ガラスからなることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のカラー受像管。 ４）　前記被覆層が０．５乃至５μｍの厚さのＡｌｌ、
   Ｏ。 ７Ｊ＞らなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のカラー受像τζ。 ５）　前記Ｃｕの添加量が１０乃至３０重量％であるこ
   とを特徴とする特許 ラー受像管。