JPS6079645A - 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）と翻斗状のファンネル（２）とネッ
ク（３）とから構成される。そしてパネル（１１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、一方ネツク（３）に
はパネル（１）の水平軸線Ｃ沿って一列に配列され赤、
緑及び青に対応する３木の電子ビーム（１０）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
設された実質的に矩形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）は断面り字型の枠からな
るマスクフレーム（力に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本の電子ビーム（１（Ｉ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、各色発光ストライプ状螢光
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）の透孔を通過する有効電子
ビーム量はスリット形、透孔の場合その機構上１／３以
下であり、残りの電子ビームはシャドウマスクに射突し
熱エネルギーに変換され時として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）は一般に０
〜１００℃での熱膨張係数が１．２　Ｘ　１０−’／℃
と大きい鉄を主成分とするいわゆる冷間圧Ｍ鋼からなる
厚さ０．１　ｆｉ〜０．３門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）は厚さＩＷａ前後の強固な断
面り型の黒化処理を施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＋５１
は容易に熱膨張を生ずるが、その周辺部は黒化処理を施
こされた熱容量の大きなマスクフレーム（７）に対接し
ているため１射や伝尋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）と螢光体スクリーン（４）との距トＩＷ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にカラー受像管の動作
ｍ期や部分的に高輝度となる部分において顕著である。

このようなカラー受像管のドーミング現象に対しては、
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を促進すべくシャドウマスク
の表面に黒鉛より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イ４（管ではこの黒鉛層が艮好
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、−面次の
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により黒色層の奇岩性
が劣化し、カラー受像管に振動が与えられると一部が剥
離して微小片が脱落することがある。このようにして生
じた脱落黒色層はシャドウマスクに付着すると孔詰りを
生じでけい光面における画像特性を劣化させ、また電子
銃に付着すると、電礒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５０−４４７７１号公
報ではシャドウマスクの電子銃側に、たとえば二酸化マ
ンガンで構成される多孔質層を堆積し、その上にアルミ
ニウム層を、更にこル鉄層をそれぞれ真窄蒸看する構造
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、多孔質層の熱伝尋係数は極めて小さいので電子
ビームの衝突面で発圧した熱はマスクに伝達されずマス
ク刀）ら遠ざかる方向に放射される。このため、シャド
ウマスクの温度の上昇を効果的に抑制することができる
。しかし、このシャドウマスク向上に三重の層を設ける
ためには、膨大な設備と作業時間が必要となり工業的量
産性に著しく欠けると云う欠点がある。

〔発明の目的〕 本発明は以上の点に鑑みてなされたもので一１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多数の透孔の穿設された実
質的に矩形状の主面を備えたシャドウマスク、Ｉ＋、−
の？ノヤト°ウププ々ルイト】イ？ｆＫＩ耳−フ／７　
ＩＩ　−ン上の異なる発光色からなる螢光体群を選択発
光せしめる゛電子ビームを射出する′電子銃とを少なく
とも備えたカラー受イ′！、管において、１ｊ１１記シ
ヤドウマスクの主面の非透孔部に低熱膨俣率で且つ低熱
伝導率からなる層を周期的に形成することにより、シャ
ドウマスクの温度上昇な軽識してシャドウマスクのドー
ミング現象を抑制するカラー受像管である。

〔発明の実施例〕

以下本発明１ｍ、ついて実ｈ１４１１に基きム￥・細に
説明する。尚、本発明のカラー受像管の部材構成目体は
′＃−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。

巣１図に示すようなカラー受像管に於いて、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）
の電子銃側の土１ｆ１１に低熱膨張率で且つ低熱伝導率
からなる層が形成されている。この層は例えはガラスを
主体とする＋、ｉ　負例えば鉛はう酸塩ガラス刀為らな
る層が周期的に形成されている。即ち第２図に示すよう
にシャドウマスク（４１１の実澗的に矩形状の主面の短
軸方向に沿って帯状にガラス層（４カが周期的に形成さ
れてい金。この鉛はう酸塩ガラス層は例えばＰｂ０７５
Ｍ量％、ＺｎＯ１０ｆｉｆ￥Ｉ％、Ｂ！０゜ｔｏｉ１％
、８４０２　２　重Ｗｋ　％及びＢａＣ）２Ｊｆｆｉ１
％の組成からなり、パネル（１１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％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塩ガラス
をシャドウマスク（５）の電子銃側に塗布、乾燥後この
シャドウマスク（５）をパネル（１）内に装着する。

そして、その後、パネル（１）とファンネル（２）を所
定の枠台に乗せて、最高温度が約４４０°ＣＣその保持
時間が３５分以上ある炉を通過させると、シャドウマス
ク（５）の電子銃側にガラス化された鉛はう酸塩ガラス
層が形成できる。この鉛はう酸塩ガラスはＰｂＯのＭ量
パーセントが４４〜９３％の範囲でガラス化するが、結
晶化に対し安定なのは７０〜８５％であり、この範囲が
量産に適している。また、一般に金属とガラスを封着す
る場合ガラスに無理な歪力がかからないようにすること
が必要である。ガラスではその圧縮強度が引っ張り強度
の約１０倍であり、従って封着後ガラスにわずかに圧縮
応力が加わっている状態にすることがよいので、ガラス
の熱膨張よりも封着金属のそれがわずかに大きい方が好
ましい。ｋｐちこのような組み合わせにて商温で溶おし
て常温に戻すと、第３図に示すようにシャドウマスク（
４Ｄとガラス層（４２）の熱膨張率の差により矢印で示
すようにそれぞれ引張応力及び圧縮応力が残留応力とし
て残り、特に帯状に塗布した場合は第３図に示すように
湾曲する。

この残留応力により実際にカラー受像管を動作させた場
合、シャドウマスクの温度が上昇しても膨張が規制され
ることになり、従ってシャドウマスクの変位は少なくな
る。一般に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１．２〜１７Ｘ　１０　’　／℃テあ
るが、ｉｉＪ　記ＰＩＣＯＯ，）　ｇ　［１／（−セ’
／トが７０〜８５％の鉛はう酸塩ガラスの熱膨弓長係数
は０７〜１．２　Ｘ　１０　’　／”Ｃであり、冷間圧
延鋼板のシャドウマスクに封着するのに非常に適してい
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
以上保持できる炉が必要となり工業的に若干不利となる
か、前述の通り第１図に示すパネル（１）とファンネル
（２）との封着時に同時に封着炉で結晶化できれば、或
はシャドウマスク（５）とマスクフレーム（７）との支
持体のスタビライズ工程で同時に結晶化できれば、工業
的に非常に有利となる。

このように従来の封着炉条件で最適化結晶させるため必
要に応じて、　ＺｎＯ’ｐ　ＣｕＯを鉛はう酸塩ガラス
に添加してもよい。この場合、熱膨張係数をあまり斐化
させないでより低温で結晶化させることが可能となる。

以上のような構成によるカラー受像管を動作させた場合
、亀子ビームが射突する鉛はう酸塩ガラスで元生した熱
は、鉛はう酸塩ガラスの熱伝導率が６Ｗ／ｍ−にと冷間
圧延鋼板のンヤドウマスクのそれの約１／８のためマス
クに伝達される量が少なくなりシャドウマスクの温度上
昇を効果的に抑制することができる。

さらに低熱膨張率で低熱伝導率からなるガラス層を帯状
に形成し、これを熱処即して融着させると、第４図に示
すようにガラス層を帯状に形成した部分は凹状になる。

即ち第５図に示すように、″電子ビーム（４３１がシャ
ドウマスクｆ４１１及びガラス層（４２１に衝突し加熱
した場合、シャドウマスクｆ４１）及びガラス層（４り
の両者共加熱膨張する。しかし乍らガラス層（４２が帯
状に〕１う成された部分は凹状に湾曲しているため、ガ
ラス層（４２１の存在しない部分のシャドウマスクの伸
び（矢印人）は破線で示すように湾曲部がさらに湾曲す
る方向に作用して吸収される。

またガラス層の熱伝導率は１９ＸｌＯ’でシャドウマス
クの熱伝導率１５Ｘ１０　’よりも小さいためガラス層
の形成された部分はガラス層の形成されていない部分よ
り遅れて膨張することになる。即ち膨張の完了するまで
の時間が遅くなる。

すなわち総合的にドーミング量は大幅に抑制され、電子
ビームの螢光面での移動量も大幅に減少するので色純度
を良好に維持することができる。

以上の実施例ではガラス層を一方の主面に帯状に形成し
た場合について説明したが、本発明はこれに限ることな
くシャドウマスクの一方の面に形成された帯状のガラス
層のない部分に対応する他方の面に帯状ガラス層を、即
ちシャドウマスクの両面で互に又互に帯状ガラス層を形
成してもよい。

またガラス層を格子状に形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、シャドウマスクのドーミ
ング量を効果的に抑制し、電子ビームの移動量な大幅に
減少させ色純度を良好に保持することの可能なカラー受
像管を提供することができる。

【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管の”構成を示
す概略断面図、第２図は本発明の実施例に適用したシャ
ドウマスクの途中工程を示す概略模式図、第３図は金属
とガラスの接合による応力を説明するための模式図、第
４図は本発明の実施例に適用したシャドウマスクを示す
概略模式図、第５図は第４図の要部の拡大模式図である
。 （１）・・・パネル　（２）・・・ファンネル（３）−
・・ネック　（４）・・・スクリーン（５）、　＋４１
Ｊ・・・シャドウマスク（６）・・パ電子銃　（７）・
・・マスクフレーム（４渇・・・ガラス層 代理人　弁理士　則　近　恩　佑 （ほか１名） 第　１　図 第２図 第３図 第４図 ｌ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スクリーンに近接し多数の透孔の穿設された実質的
   に矩形状の主面を備えた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異なる発光色刀）ら
   なる螢光体群を選択発光せしめる電子ビームを射出する
   電子銃とを少なくとも備えたカラー受像管において、前
   記シャドウマスクの主面の非透孔部に低熱膨張率で且つ
   低熱伝導率からなる層を周期的に形成したことを特徴と
   するカラー受像管。 ２）前記低熱膨張率で且つ低熱伝導率からなる層がガラ
   スを主体とする材質からな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）前記低熱膨張率で且つ低熱伝導率からなる層が前記
   実質的に矩形状の主面の一方の軸に沿って帯状に周期的
   に形成した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。