JPS6050845A - カラ−受像管の製造方法 - 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〕 不発明はシャドウマスク型カラー受ｅ　ｄの製造方云（
二係わｂ、ｓｃそのシャドウマスクの形成方法に関する
ものである。

〔発明の技術的背景と問題点〕

一般にシャドラマスフ観カラー受像ぼは第１図（二示す
ように典型的（二は碍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ｆ（二夫々発光する例えばストライ
ブ状蛍光体スクリーン（４）が設けられ、一方ネツク（
３）Ｃ二はパネル（１）の水平軸、尿に沿って一列（＝
配列され赤、緑及び青（一対応する３本の重子ビーム鵠
を射出するいわゆるインライン屋鑞子銃（６）が内設さ
れている。またスクリーン（４）（二近接対向して多数
の透孔の穿設された曲面状の主面を有するシャドウマス
ク（５）が配設される。シャドウマスフ（５）の周辺部
はパネル外形（二対応して折シ曲げられたスカート部：
８）を有し、このスカート部（８）は断面り字型の枠か
らなるマスクフレーム（７）（二よって支持固定され、
さらにマスクフレーム（７）はスプリング（９）を介し
てパネル（１）内＠壁に埋め込まれたピン（図示せず）
で係止めさねている。このようなカラー受像管（二おい
て、電子銃（６）から射出された３本の電子ビーム（１
０）はファンネル（２）近傍の外部（二装置さｔた偏向
装置（図示せず）（二よって偏向され、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
≦二且つシャドウマスク（５）の透孔を介して色選別さ
れ、各色発光ストライプ状蛍光体（：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）の透孔を通過する有効眠子ビーム量はその機構上
域以下であ夛、残シの電子ビームはンヤドウマスクに射
突し熱エネルギー（二置換され時として８０℃程度迄シ
ャドウマスクを加熱させる。シャドウマスク（５）は一
般（二〇〜１００℃での熱膨張係数が１．２×１０−′
／℃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０．１ｎ〜０．３１の薄板から形成されて２カ
、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を力は厚さ１１前後の強固な断面り
呈の悪化処理を施こされた同じく冷間圧延鋼から形成さ
ｔている。従って／ＪＯ熱されたシャドウマスク（５）
は容易（二熱１彫張を生ずるが、その周辺部は悪化処理
を厖こされた熱容量の大きなマスクフレーム（７）に対
接しているため輻射や伝導（二よシャドウマスク周辺か
らマスクフレーム（二熱が移動し、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ｊ５）の中央部と周辺部（二温度差を生じ相対的（二
中央部を生体として加熱膨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′蛍光
体スクリーン（４）と゛の距離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度の劣化を生ずる。この
ような現象は特（二カラー受像管の動作初期（二おいて
顕著である。

このようなカラー受像管の動作初期におけるドーミング
現象（二対しては、シャドウマスクの中央部からの熱の
放射の促進やシャドウマスクへの熱伝導の阻止という観
点より多数の提案がなされている。例えば、米国特許第
２８２６５３８号ではシャドウマスクの熱放射ｒ促進す
べくシャドウマスクの表面に黒鉛よ）なる黒色層を設け
る提案がなされている。このようなカラー受像管ではこ
の黒鉛層が良好な放熱器として作用するのでシャドウマ
スクの温度は低下する。しかし、この黒鉛より成る黒色
層は、−回天のような欠点も有している。すなわち、カ
ラー受像管の製造工程中の熱工程での熱サイクル（：よ
り黒色層の密着性が劣化し、カラム 夛を生じてけい光面（二おける画像特性を劣化させ、ま
た電子銃（二付着すると、電極間のスパークを誘発して
耐電圧特性を劣化させるなどカラー受像管の品質を著し
く低下させる。また第二の例として特開昭５０−４４７
７１号公報ではシャドウマスクの電子銃側（二たとえば
二酸化マンガンで構成される多孔質、ｌ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上に敗
北ニッケルまたはニッケル鉄層をそれぞわ真空蒸着する
構造のものが提案されている。このような構成のものを
採用すると、多孔質１＠の熱伝導率係数は極めて小さい
ので磁子ビームの衝突面で発生した熱はマスク（二伝達
さｎずマスクから遠ざかる方面に放射される。

このため、シャドウマスクの温度の上昇を効果的（二抑
制することができる。しかし、このシャドウマスク面上
（二三重の層を設けるため（二は、製造方法が複雑でろ
シ膨大な設備と・手業時間が必要となシ工業的量産性（
：著しく欠けると云う欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点（＝鑑みてなされたもので、動作初期
におけるシャドウマスクのドーミングを小さくし画像の
色ずれ等（二よる色純度の劣化を防止した工業的量産性
（二富むカラー受像管の製造方法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口近接しその土面（＝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
クリーン上の蛍光本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漏えたカラー受像管の製造方云（
＝２いて、このシャドウマスクの工面の／ｐなくとも一
方にガラスを生体とする層を形成する工程と、このガラ
スＪ　ｆ　、’７０熱結晶化させる工程を備えることに
よシ、シャドウマスクの温度上昇を軽諷してシャドウマ
スクの初期ａ作状態におけるドーミングを抑制すること
の再記な工呆的量産性（二冨むカラー受１象菅のＲ這万
云である。

〔発明の実施例〕

以下本発明（二ついて実施例（二基き詳細（二説明する
。尚、本発明（二適用されるカラー受像管の部材構成自
体は第１図（二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（二示すようなカラー受像管のシャドウマスクは
露光法（二よシ選択的にエツチングすることによ）多数
の透孔が穿設される。次いで多数の透孔を有する主面は
曲面状（＝、周縁部は土面支持のだめのス刀−ト部（＝
プレス成形されてシャドウマスクＤｉ型が完成する。こ
のようなシャドウマスク恒）は所定形状Ｃ二形成された
後、スクリーン１４）に近接対面して配設さｎる４合磁
子銃測の凹面となる工面にガラスを主体とする、例えば
鉛はう＃Ｌ塩ガラスからなる層が形成される。この鉛は
う酸塩ガラス層ｌは、パネル（１）とファンネル（２）
とが封着される前に、ニトロセルロースを数％ｉかした
酢酸ブチルアルコール浴液で尋かされた鉛はう酸塩ガラ
スをシャドウマスク（５）の電子銃側（＝塗布する。

７この鉛はう酸塩ガラスの塗布法は樵々の方法を用ネ でいることができるが、均一（二塗布すること、透孔ご
ｐ目詰まシを生じないことが必要である。例えば一 一；はけ塗シは塗布膜の均−性及び透孔の目詰ま９の危
険性から好ましくない。スプレーによる塗布は塗布膜の
均−性及び透孔の目詰まシ（二関しては良好であるが、
ガラス粒子のシャドウマスクに対する付着効率を考慮し
てスプレー時間を設定しなければならない。また静電塗
布法は材料の付着効率も非常に良好でちゃ好ましい塗布
法である。

第２図はこの静電塗布法の装Ｒを示すもので、被塗布＃
１即ちシャドウマスク（５）士１場垂として接地する。

一方鉛はう酸塩ガラスの噴射表置圓隠直流亀源時から負
り高電圧、例えば−９０ＫＶｊＴ、印刀口し、シャドウ
マスクｔ５ｉと噴射表置卸の關（−高圧の静電界を形成
させる。＄１＠嘴・ツよシ噴射＃痘α３Ｊを通じて噴霧
された鉛はう＃塩ガラス粒子几は負に帯磁し、＃電界鵠
にの９、対重のシャドウマスク＜ｂ７　＋：運絖的Ｃ：
附看させることができる。丼塗布部、例えばマスクフレ
ーム（７）等は適宜遮蔽板−を用いればよい。靜磁塗亜
法（二よるガラス層の形成は、負（＝帯電したガラス粒
子が正（二帯鑵したシャドウマスク（二付着する付着効
率が極めて高く材料損失は非常（二少なく、透孔の目詰
まりの危衷性も少ない。

また静磁界を一定に保持すれば塗布膜厚の均一性も高い
ものが得られる。さらにガラス粒子は通常不良導体であ
るため帯題し易く静電塗布法（二好適する。

以上のようにガラス層を塗布し、乾燥後このシャドウマ
スク（５）をパネル（１）内（二装着する。そして、そ
の後、パネル（１）と７７ンネル（２）を所定の秤台Ｃ
二乗せて、最高温度が約４４０°でその保持時間がお分
身上り熱処理炉を通過させると、シャドウマスク（５）
の電子銃側（−ガラス化された鉛はう酸塩ガラス層が形
成できる。この鉛ｌミう酸塩ガラスはＰｂＯ；Ｄ重量パ
ーセントが４４〜９３％の範囲でガラス化するが、結晶
化（二対し安定なのは７０〜８５％であり、この範囲が
量産（二遍している。また、一般（＝金属とガラスを耐
層する場合ガラス（二無理な歪力がかからないようにす
ることが必要である。ガラスではその正編強度が引つ張
夛強度の約１０倍でめシ、従って封着後ガラス（二わず
かに圧縮力が加わっている状態（ニすることがよいので
、ガラスの熱膨張よシも封着金属のそれがわずか（二大
きい方が好ましい。一般に冷間圧延鋼板よシなるシャド
ウマスク（５）の熱膨張係数は約１．２　Ｘ　１０−’
／’Ｃであるが、前記ＰｂＯの重量パーセントが７０〜
８５％の鉛はう酸塩ガラスの魚影張係数は０．７〜Ｌ２
　Ｘ　１０−５／Ｃであり、冷間圧延鋼板のシャドウマ
スク（二封着するのに非常（二適している。ところでこ
のような鉛はう酸塩ガラスτ結晶化するた請求、４ＯＵ
乃至６００℃の最、Ｗｉ温度とそれを甜分以上保持でき
る炉が必要であるが、この英系列のよう―パネル（１）
とファンネル（２）との封着時（二同時ｉ：封着Ｆで結
晶化工れば、工業的（二丼゛だに有利でるる。このよう
（二従米の封涜炉条沖で身過化結晶させるため必要（＝
応じて、ＺｎＯやＣｕＯを鉛：魯うａ塩ガラス（二添加
してもよい。こ７）４合、熱、彫張係数をめま）変化さ
ぞないでより低温で結晶化させることが可託となる。

以上のよう（二して形成完成されたカラー受像管をａｈ
させた場合、電子ビームが射災する鉛はう酸塩ガラスで
発生した熱は、鉛ｌミう酸塩ガラスの熱体導率が６ｖＶ
／ｍ−Ｋ　と冷間圧延鋼板のシャドウマスクのそｔの約
１７８のためマスクロ伝達される前が少なくなシャドウ
マスクの温度上昇を効果的（＝抑制することができる。

このようなカラー受像管を動作させた場合、ドーミング
現象は効果的口抑制されるが、シャドウマスクの主面（
−比重の大きいガラス層を形成した場合振来し易くなる
場合も考えられる。即ち、シャドウマスクのスカートＳ
ｔ向定端として外部からの体動、例えばテレビジョンセ
ットのスピーカーの２痔（二低周及の大出力が振動の要
因となることがめる。

一般（二単純叉持さ匹た采の圧力（二よる最大変位Ｊば
、 ここで　Ｌ二ｉ足届間の米の長さ Ｗ：梁の単位長さめたりの重さ Ｅ：ヤング率 Ｉ：梁断面の２次モーメント で表わされる。従ってシャドウマスクの主面の重量が増
加丁れば振動（二よる変位Ｊが増加することも考えられ
る。

このような場合は、例えば鉛はう酸塩ガラスからなる層
をシャドウマスクの主面から周縁部のスカート部（二ま
で延仕して形成することζ：よシ、シャドウマスク全体
の剛性を大きくすることができる。この場合、第２図（
二示す邂蔽板贈の形状及び位置を遣宜選択することＣ二
よって容易（二選択形成することができる。このよう（
ニすること（二よって、スピーカー出力号に起因するシ
ャドウマスクの振動も光分防止することができる。

また他の果廁到としてゑほう酸塩ガラス層を７ヤドウマ
スク（５）のスクリーン（４）醐（＝形成させると、上
述のような熱伝達抑制の効果は少なくなる。しかしこの
鉛はうｄａガラスの比重が６．５としやドウマスクのそ
れ（−近いため、鉛はう酸塩ガラス層を形成したこと４
二より、シャドウマスクの質量増加となり、結果的にド
ーミング現象を＠滅させることができる。この場合もガ
ラス層はスカート部まで形成することが好ましい。一般
（＝シャドウマスクの表面には熱処理（二より黒色の酸
化被膜を被覆することが採用されているがこの黒色の酸
化膜はシャドウマスクからの熱放散比を高めるばかり〃
＼ガラスとの封着の原（二その結合をよシ高める効果が
ある。−万、シャドウマスク用素材として酸化膜の形成
し崖い材料、例えばアンバー材（３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金
）の表面（−鉛はう酸塩ガラスルｉを形成させた場合、
その表面（二点色層がなく熱放散性が悪いが、鉛はう酸
塩ガラスＣ二手めＭｎＯ２やＣＯ２Ｏ３の黒色顔料を添
加すれば黒色の姶はう酸塩ガラスノーが形成されるため
、熱放散性が数置される。更Ｃ二、ガラスと金属の封着
は、強固な化学結合となるため、鉛はう酸鉛ガラスのシ
ャドウマスクからの脱落は非常（二少なくなることは云
うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のよう（二本発明によれば、大規模な製造設備や作
業時間の増加を伴うことなく、シャドウマスクのドーミ
ングを効果的（二軽減して色ずれや色むら等の色純度劣
化を改善することができ、工業的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はシャドウマスク型カラー受像菅の構成を示す概
略断面図、第２図は本発明の製造方法の一実施例を説明
するための装置の概略構成図である。 （１）・・・パネル　（２）・・・ファンネル（＋＋ｌ
・・・ネック　（４）・・・スクリーン（５）・・・／
ヤドウマスク　（（ｉ）・・・電子銃（７）・・・フレ
ーム 代理人　弁理士　則　Ｍ［５Ｍ　侑（ほか１名）０５） 第　１　図 第　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スクリーン（＝近接し多数の透孔の穿設さｒた主面
   と前記主通の周縁部に延在するスカート部とからなるシ
   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
   ーン上の蛍光体を選択発覚せしめる電子ビームを射出す
   る眠子銃とを少なくとも備えたカラー受像管の製造方法
   （二おいて、前記シャドウマスクの少なくとも一方の主
   面にガラスを主体とする層を形成する工程と、前記シャ
   ドウマスクに形成されたガラス層を加熱し結晶化させる
   工程を具備することを特徴とするカラー受像管の製造方
   法。 ２）前記ガラス層を形成する工程が靜尾塗布法によるこ
   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
   賞の製造方法。 ３）前記加熱結晶化させる工程が最高温度４００℃乃至
   ６００℃で、保持時間Ｉ分易上の加熱工程からなること
   ７に％黴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー受像
   管の製造方法。