JPS6091534A - 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〕 本発明はシャドウマスク型カラー受像管の製造方法に係
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、一方ネツク（３）に
はパネル（１）の水平軸線に沿って一列に配列され赤、
緑及び青に対応する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）は断面り字型の枠からなるマスクフレーム（
７）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本の電子ビーム翰はファンネル（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
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８
０℃程度まで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℃での熱膨張係数が約１
．２　Ｘ　１０−’／’Ｃ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０．１朋〜０．３皿の薄
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（力は厚さ
１１ＡＴＩＬ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（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量の大きなマ
スクフレーム（力に対接しているため輻射や伝導により
シャドウマスク周辺からマスクフレームに熱が移動し、
ンヤ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にカラー受像管の動作初期に
おいて顕著である。また局部的に高輝度となる部分にお
いても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現象に対しては、
シャドウマスクへの熱伝導の１１．止というりの熱放射
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、−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密着性が劣化し
、カラー受像管に振動が与えられると一部が剥離して會
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てけ
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、更にこのア
ルミニウム層上に酸化ニッケルまたはニッケル鉄層をそ
れぞれ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、多孔質層の熱伝導係数
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面
上に三重の層を真空蒸着により設けるためには、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、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の製造方法にお
いて、このシャドウマスクの電子銃側の主面に低熱膨張
率及び低熱伝導度の被覆層を形成する工程と、この被覆
層上に有機皮膜を形成する工程と、その後シャドウマス
クを加熱する工程とからなりシャドウマスクの温度上昇
を軽減しビームランディングの変化を少なく且つ遅くし
たカラー受像管の製造方法である。

〔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、
本発明に適用されるカラー受像管の全体的な部材構成自
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管のシャドウマスクは露
光法により選択的にエツチングすることにより多数の透
孔が穿設される。次いで多数の透孔を有する主面は曲面
状に、周縁部は工面支持のためのスカート部にプレス成
形されてシャドウマスクの原型が完成する。このような
シャドウマスク（５）は所定形状に形成された後、ＮＩ
ＩＺ図に示すようにスクリーン（４）に近接対向して配
設される場合電子銃側の凹面となる主面に低熱膨張率で
低熱伝導度の、例えば鉛はう酸塩ガラスからなる被覆層
σηが形成される。この鉛はう酸塩ガラス層は、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％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
電子銃側に塗布する。この鉛はう酸塩ガラスの塗布法は
種々の方法を用いることができるが、均一に塗布するこ
と、透孔の目詰まりを生じないことが必要である。例え
ばはけ塗りは塗布膜の均−性及び透孔の目詰まりの危険
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りに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あり好
ましい塗布法である。

この鉛はう酸塩ガラスは例えばＩ’ｂ０７５％、Ｚｎ０
１０％、Ｂｔｕｓ　１０％、８ｉ０，２％及びＢａＯ２
％からなる組成のものを用いることができ碇平均粒径は
１０μｍ以下である。この被覆層ａηをシャドウマスク
（５）の主面に形成した状態では溶剤は塗布後から揮発
が始まり、被覆層αυ自体はシャドウマスク（５）に固
着しているわけではなく極めて不安定な状態である。

そこで次にこの被覆層上にさらに有機皮膜住邊を形成す
る。この有機皮膜は例えばニトロセルローズ等を適当な
有機溶剤で溶かした粘性のある膜がよく、吹付法又は回
転塗布法により容易に形成することができる。この有機
皮膜（１２１の形成により被覆層（５）のガラス粒子が
脱落することは完全に防止することができる。

その後、このようにして形成したシャドウマスク（５）
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３５分以上の熱処理炉を通過させると、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。また有機皮膜０２は加熱により
消散する。この鉛はう酸塩ガラスはＰｂＯの重量パーセ
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が封着する場合
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１
０倍であり、従って封着後ガラスにわずかに圧縮力が加
わっている状態にすることがシャドウマスクの熱膨張を
抑制する観点からも好ましいので、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。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１．２×１Ｏ−１１７℃であるが、前記ＰｂＯ
のＮ量パーセントが７０〜８５％の鉛はう酸塩ガラスの
熱膨張係数は０７〜１．２Ｘ１０１／’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、４００乃至６００℃の最高温度とそれを３
０分以上保持できる炉が必要であるが、シャドウマスク
構体のスタビライズ工程時、或はパネル（１）とファン
ネル（２）との封着工程時に同時にガラス層を結晶化す
ることができるので別に熱工程を設ける必要はなく量産
的にも特に問題はない。このように従来の熱処理炉条件
で最適化結晶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、熱膨
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。

また必要に応じてンヤドウマスク（５）のスクリーン（
４）側止面にも同時ｌ二このような被覆層０１）を設け
てもよい。

以上のようにして形成完成されたカラー受像管を動作さ
せた場合、電子ビームが射突する鉛はう酸塩ガラスで発
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シャ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。

また一般にシャドウマスクの表面には熱処理により黒色
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性を高めるばか
りか、ガラスとの封着の際にその結合をより高める効果
がある。一方、シャドウマスク用素材として酸化膜の形
成し難い材料、例えばアンバー材（３６％Ｎｉ−Ｆｅ合
金）の表面に鉛はう酸塩ガラス層を形成させた場合、そ
の表面に黒色層がなく熱放散性が悪いが、鉛はう酸塩ガ
ラスに予めＭｎＯ，やＣｏ２０．の黒色顔料を添加すれ
ば（１１） ０２・・・有機皮膜 黒色の鉛はう酸塩ガラス層が形成されるため、熱放散性
が改善される。更に、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
からの脱落は非常に少なくなることは云うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、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
グを効果的に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管の構成を示す概
略断面図、第２図は本発明の製造方法の一実施例を説明
するためのシャドウマスクの要部の概略構成図である。 （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（７）・・・フレーム
　圓・・・被覆層（１２１ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第　１　
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   射出する電子銃と前記スクリーンに近接対向して配置さ
   れその主面に多数の透孔な有するシャドウマスクとを少
   なくとも備えたカラー受像管の製造方法において、前記
   シャドウマスクの少なくとも前記電子銃側の主面に低熱
   膨張率及び低熱伝導度の被覆層を形成する工程と、前記
   被覆層上に有機皮膜を形成する工程と、前記シャドウマ
   スクを加熱する工程とを備えたことを特徴とするカラー
   受像管の製造方法。