JPS6014459B2 - カラ−表示管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、真空套管内に、複数本の電子ビームを発生さ
せる手段、互いに異なる色に発光する領域を有する表示
スクリーンおよびその表示スクリーンの近傍に位置する
とともに鰭子ビームをそれぞれ通過させて各色の発光領
域にそれぞれ関連させる関孔群を有する色選択電極を備
え、色選択電極の少なくとも電子銃側を７０を超えた原
子番号を有する重金属を含む材料の層にて覆ったカラー
表示管の製造方法に関するものである。

米国特許第３，５６２，５１８号明細書には、少なくと
も２０のｏ／地の割合の酸化ビスマスを含んだ層を色選
択電極に設けたカラー表示管が開示されており、この層
の目的とするところは、表示スクリーンに衝突した高エ
ネルギー電子によって発生した×−線放射がカラー表示
管の背後に向って通過する量を低減させることにある。

通常シャドウマスクと称する色選択電極を有するカラー
表示管の動作中には、電子ビームの小部分がそのシャド
ウマスクを通過するに過ぎず、約８０％の電子は、表示
スクリーンに向う途中で色選択電極によって遮られてい
る。しかして、シャドウマスクに衝突した電子の運動エ
ネルギーは、その大部分が熱エネルギーに変換されるの
で、シャドウマスクの温度が上昇し、そのために、シャ
ドウマスクの熱膨張が生ずる。通常、シャドウマスクは
、強固な支持枠に連結されているので、始動時における
温度上昇中には、周緑部よりも中心部の温度の方が急速
に上昇する。したがって、かかる態様の温度上昇に伴っ
て生ずる熱膨張の結果として、シャドウマスクは、その
全面が表示スクリーンに向って丸味を帯びて来る。その
うえ、大童の電子が局部的にシャドウマスクに衝突する
と、シャドウマスクの面における温度補償が十分急速に
は行なわれないので、シャドウマスクは、さらに局部的
に丸味を帯びることになる。かかる全面的および局部的
な丸味がシャドウマスクに生ずる結果として、シャドウ
マスクの開孔を通過した電子によって表示スクリーンに
形成されるスポットに位置ずれが生ずることになる。か
かるスポット位置ずれの問題に関しては、特開昭５５一
７６５球号公報により、色選択電極に、重金属、例えば
、ビスマス、鉛あるいはタングステンを含んだ電子反射
層を設けることが知られており、その電子反射層は、約
１０ミクロンの厚さを有しており、色選択電極に入射し
た滋子が電極内に侵入してその連動エネルギーを熱エネ
ルギーに変換するのを防いでいる。

しかしながら、かかる電子反射層を用いると、種々の有
害な影響が生ずることが判っており、殊に、その層の大
量電子反射能力と、その層を設けたがために増大した色
選択電極の淳みとに基づいて、色選択電極の関孔の内壁
面における電子の反射が増大することになり、かかる反
射電子が表示スクリーンの任意の個所に衝突して画質を
劣化させることになる。

しかも、この電子反射層の厚さが増すに従って、管内に
漠遊粒子が形成される可能性も増大する。かかる漂遊粒
子は、中でも、蚤子銃に高電圧閃絡を惹起し、また、表
示スクリーンについては、表示画像に黒Ｖ点を生じさせ
ることになる。そのうえに、色選択電極に厚い層を設け
ると、それだけ開孔が４・さくなるので、色選択電極の
電子透過度が低下することになる。本発明の目的は、上
述した従来の欠点を除去し、色選択電極に電子反射層を
有するも、上述したような有害な影響を最４・限に減ら
したカラー表示管の製造方法を提供することにある。

すなわち、本発明カラー表示管の製造方法は、関孔鬼羊
を有し、電子銃側から入射して前記関孔熱羊を通過した
それぞれの鰭子ビームの衝撃により互いに異なる色に発
光する領域群を備えた表示スクリーンに一面を近接させ
てカラー表示管内に＆鷹すべき色選択電極を製造するに
当り、７０を超えた原子番号を有する重金属の材料を含
む溶液を前記表示スクリ−ンの側から吸引しながら前記
電子銃側に吹付けることにより前記色選択電極の前記電
子銃側に電子反射層を被着し、もって、ほぼ０．２乃至
２岬／泳の重さに相当する厚さの前記材料により前記色
選択電極の前記開孔相互間に延在する表面を被覆すると
ともに、前記関孔を区画する壁面を被覆する前記材料を
０．２のり／洲を超えない重さに相当する厚ｙこするよ
うにしたことを特徴とするものである。

なお、ここでは、「重金属」なる語は、７０を超えた原
子番号を有する金属の合金をも含むものと解されたい。

また、その「重金属」が層中に存在する形態は本発明の
構成を限定するものではなく、したがって、「重金属」
の化合物、合金あるいは混合物も本発明の目的に適合す
るものである。例えば、金および白金も本発明に適合し
た材料であるとし得るが、本発明の実施例においては、
実用上および経済上の問題を考慮して、タングステン、
鉛およびビスマスの群から選んだ重金属を上述した層に
含ませている。

また、本発明の他の実施例においては、上述した層に、
炭化物、硫化物および酸化物よりなる群から選んだ化合
物の形態にて重金属を含ませている。本発明のさらに他
の実施例においては、上述した層が、少なくともほぼ、
０．２乃至０．８のｏ／地の割合のビスマスを有する酸
化ビスマス層よりなっている。さらに、本発明の特徴は
、色選択電極の開孔の内壁面、すなわち、カラー表示管
の動作中に電子ビームによって衝撃される関孔内壁面に
は、重金属を全く存在させないか、糟々０．２の２／仇
の割合でしか存在させないことにもあり、かかる処置に
よって、表示画像の画質を劣化させる迷惑な電子は最小
限に減少する。

また、かかる処理に関連して、色選択電極上に電子反射
層を設ける方法は特に重要であり、簡単ではあるが、か
かる関連のうえで好適な方法は、重金属もしくは重金属
化合物の微粒子を、低粘度の水様懸濁液にして色選択電
極に吹き付ける方法である。その吹き付けの際には、色
選択弦極の表示スクリーン側から空気を吸引するととも
に、微粒子の大きさを１ミクロン以下にするのが好適で
ある。このようにすれば、色選択電極の開孔内壁面には
重金属が全く付着しないか、ほとんど付着しないように
することができる。色選択電極の関孔内壁面には重金属
を付着させないようにする他の方法は、重金属の層を設
けるに先立って、ホトラッカアにより被覆しておき、あ
とで除去する方法であるが、この方法は、前述の方法よ
り手間がかかるうえに、費用もかかるので好ましくない
。

しかして、炭化物、硫化物および酸化物の層は、その電
子反射係数が大きいうえに、一般に、熱放射係数も大き
い。

したがって、色選択電極に設ける重金属をかかる化合物
とはせず、そのまま設けた場合には、その重金属層を空
気中にて燃焼させていわゆる熱的黒体層に変換し、その
熱放射係数を増大させることができる。なお、ここでは
、熱放射係数とは、同一温度、同一環境における理想的
黒体からの熱放射童に対する比であると解されたい。本
発明のさらに他の実施例においては、電子反射層の熱放
射係数が、波長３乃至４０４ｍの赤外線領域において少
なくとも０．８となる、現状では極めて好適な結果が得
られている。以下に図面に参照して実施例につき本発明
を詳細に説明する。第１図に模式的に示すカラー表示管
は、穣式的に示した３電子銃２，３および４を設けて３
電子ビーム５，６および７を発生させるようにした硝子
套管１を備えており、それぞれ青、緑および赤に発光す
る蛍光体条帯の繰返しパターンからなる表示スクリーン
８を設けて、それらの蛍光体条帯をそれぞれ電子ビーム
５，６および７と組合わせて、各電子ビームがそれぞれ
単一色の蛍光体条帯に衝突するようにしてある。

かかる電子ビームと蛍光体条帯との組合わせは、周知の
とおりに、表示スクリーン８の直前に配置して各電子ビ
ーム５，６および７の一部をそれぞれ通過させる関孔１
３の列を設けたシャドウマスク１２によって実現してい
るが、このようにして関孔１３を通過して表示スクリー
ン８に達する電子は約２０％に過ぎず、残余の電子は、
シャドウマスク１２に遮られ、シャドウマスク１２内に
てその運動エネルギーを熱エネルギーに変換する。した
がって、カラー表示管の正常な動作状態においては、シ
ャドウマスク１２の温度は約７５〜８０℃に上昇する。
しかして、シャドウマスク１２の３母子銃２，３および
４に対向する側は、第２図に示すように、約１地／仇の
割合にてビスマスを含有する酸化ビスマス層１４によっ
て覆ってある。この酸化ビスマス層１４は、１ミクロン
以下の大きさの酸化ビスマスの微粒子からなっており、
２奴Ｐａ．Ｓ．以下の粘度を有する水様懸濁液の形態に
てシャドウマスク１２に吹き付けたのである。上述した
懸濁液吹き付けの際には、吸引装置により、シャドウマ
スク１２の表示スクリーン側から空気を吸引することに
よって、シャドウマスク１２の関孔１３内に空気流を維
持しておく。

かかる処理によれば、関孔１３の内壁面１５には酸化ビ
スマスが全く付着しないか、わずかしか付着しないよう
にすることができ、したがって、カラー表示管の動作中
に関孔内壁面１５にて不所望の電子反射、すなわち、テ
ーパー反射が生ずることはなくなる。上述した電子反射
層１４の電子反射係数は約０．５であり、したがって、
入射電子のほぼ半分が反射されることになる。

その結果、シャドウマスクの温度が低減されるのみなら
ず、シャドウマスクに生ずる全面的および局部的な丸味
が少なくなり、かかる丸味に基づいて、電子ビームが表
示スクリーン上に形成するスポットに生ずる位置ずれも
軽減される。したがって、かかる酸化ビスマス層を設け
てないシャドウマスクと比較すると、上述した丸味の減
少によってスポットの位置ずれが少なくとも２５％は軽
減されることになる。第３図には、鉄製シャドウマスク
に鉛の層を設けたときと設けないときとにおける電子エ
ネルギー吸収量の比ＰＰｂ／ＰＦ９を、地当りの鉛の量
の関数として示してあり、ＰＰｂは、鉛の層を設けた場
合にシャドウマスクによって吸収される電子エネルギー
の量の表わし、また、ＰＦｅは、鉛の層を設けない場合
にシャドウマスクによって吸収される電子エネルギーの
量を表わしている。この図示の特性曲線から判るように
、シャドウマスクによって吸収される電子エネルギーの
量は鉛の童の増加に伴って減少するが、約１の９／係以
上の割合で含ませても電子エネルギー吸収量の減少には
あまり効果がない。しかしながら、シャドウマスクの開
孔相互間における鉛の含有が２の９／係の割合を超えず
、また、関孔内壁面における鉛の含有が０．２地／のの
割合を超えない限りにおいては、上述した電子エネルギ
ー吸収低減の効果は適切なしベルに収まっている。また
、第３図における別の機軸によれば、上述した電子エネ
ルギー吸収量ＰＰｂ／ＰＦｅをミクロンにて表わした吸
収層の厚さの関数としても第３図から謙取ることができ
、この比の鏡向が完全に表わされることになる。なお、
第３図はシャドウマスクを鉛の層にて覆った場合の結果
を示したものであるが、他の重金属、例えばタングステ
ンおよびビスマスによっても、それぞれ、鉛によったの
とほとんど相億のない結果が得られる。

本発明の目的に適合する被覆材料の数例を表の形態にし
てつぎに示す。

この表において、Ａ欄は、黒化した鉄製シャドウマスク
１２を被覆した材料としての金属化合物を表わし、Ａ欄
に示した材料からなる電子反射層には、約１のｃ／〆の
割合にてそれぞれの材料が合まれており、それぞれの材
料によって被覆したシャドウマスクを、空気中にて、約
４４ぴ○の温度で約１時間燃焼させたものである。

なお、かかる処理は、シャドウマスクをカラー表示管の
套管における表示窓部に敬付けて隅角部に封止硝子によ
って連結する際に、通常、かかる状況に曝されるからで
ある。このようにして燃焼させたシャドウマスクについ
て、燃焼させた母子反射層の聡子反射係数りをＢ欄に示
し、熱放射係数どをＣ欄に示してある。また、Ｄ欄は、
シャドウマスクの局部的丸味に伴なうスポットの位置ず
れの減少率を、通常の、すなわち、本発明による上述し
た処理を施してない鉄製シャドウマスクと比較した％に
て示したものである。なお、比較のために述べると、上
述した燃焼の後に本発明による処理を施してないシャド
ウマスクの表面は、約０．２の電子反射係数りおよび約
０．７の熱放射係数ごを有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により製造するカラー表示管の構成
例を模式的に示す斜視図、第２図は同じくそのシャドウ
マスクの一部を示す断面図、第３図は同じくそのシャド
ウマスクの電子エネルギー吸収の重金属層の有無による
比を重金属層厚の関数として示す特性曲線図である。 １・・・・・・硝子套管、２，３，４・・・・・・電子
銃、５，６，７・・・・・・電子ビーム、８・・・ふ表
示スクリーン、９，１０，１１・・・・・・蛍光体条帯
、１２・・・・・・シャドウマスク、１３・・・・・・
開孔、１４・・・・・・酸化ビスマス層（蟹子反射層）
、１５・・・・・・内壁面。 ＦＩＧ．ＩＦＩＧ，２ ＦＩＧ．３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 開孔群を有し、電子銃側から入射して前記開孔群を
   通過したそれぞれの電子ビームの衝撃により互いに異な
   る色に発光する領域群を備えたスクリーンに一面を近接
   させてカラー表示管内に位置すべき色選択電極を製造す
   るに当り、７０を超えた原子番号を有する重金属の材料
   を含む溶液を前記表示スクリーンの側から吸引しながら
   前記電子銃側に吹付けることにより前記色選択電極の前
   記電子銃側に電子反射層を被着し、もって、ほぼ０．２
   乃至２ｍｇ／ｃｍ＾２の重さに相当する厚さの前記材料
   により前記色選択電極の前記開孔相互間に延在する表面
   を被覆するとともに、前記開孔を区画する壁面を被覆す
   る前記材料を０．２ｍｇ／ｃｍ＾２を超えない重さに相
   当する厚さにするようにしたことを特徴とするカラー表
   示管の製造方法。