JPS61288350A - 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の係り。

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その問題点〕

一般書；ンヤドクマスク塁カラー受像管は、第４因に示
すように、実質的（二組形状のパネル（１）と、漏斗状
のファンネル（２）及びネック（３）から真空外囲器が
構成されている。そしてパネル（１）の内面には赤。

緑及び青（二夫々発光するストライプ状の螢光体層から
なる螢光体スクリーン（４）が被着形成され、ネック（
３）にはパネル（１）の水平軸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（５）を射
出するいわゆるインライン型電子銃、（６）が配設され
ている。また螢光体スクリーン（４）に近接対向した位
置には、多数のスリット状の開孔が垂直方向（二配列さ
れこの垂直配列が水平方向（：多数配列すれたシャドウ
マスク（力がマスクフレーム（８）　ｌ：よって支持固
定されている。さら（−マスクフレーム（８）は弾性部
材（９）を介してパネル（１）の直立縁部内壁に埋め込
まれたスタンドビン傾で係止されることにより、パネル
内に支持されている。

３本のインライン配列の電子ビーム（５）はファンネル
（２）の外部の偏向装置α２によって偏向され、矩形状
のパネル（１）に対応する矩形の範囲を走査し、かつシ
ャドウマスク（力の開孔を介して色選別されてストライ
プ状螢光体層にランディングし、カラー映像を再現させ
るよう（：なっている。また、電子ビームは地磁気等の
外部磁界の影響な受はストライブ状螢光体層（＝正確に
ランディングしない場合があり、再現映像の色純度が劣
化するのを防止するためファンネル（２）内部に強磁性
金属板よりなる磁気遮蔽体（Ｉｌｌがフレーム（８）を
介して係止されている。ここでシャドウマスク（力の透
孔な通過する有効電子ビーム量はその機構上７３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・、一般テレビの動作中では８０Ｃ
程度までンヤドウマスクを加熱させる。また、航空機の
コックビットなどの計示用に使用される特殊なカラー受
像管では、時として２００Ｃ前後まで、シャドウマスク
の温度が上昇することもある。

シャドウマスク（力は、一般に熱膨張係数が１．２Ｘ１
０　／Ｃと大きい鉄を三成分とするいわゆる冷間圧延鋼
からなる厚さ０．１簡〜０．３認の薄板から形成されて
おり、このシャドウマスク（力のスカート部を支持する
マスクフレーム（８）は厚さ１城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（７）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（８）に対接してい
るため輻射や伝導にヨリシャドウマスク周辺からマスク
フレーム（：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（７）
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（力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、特にこの
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電子ビームが部分的に発生する
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に対しては、ドー
ミングに伴なう電子ビームのミスランディングを静電的
に補正して糧減しようとする提案がなされている。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（二対応して低い
導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（二なる。

この結果、スクリーンとシャドウマスクの間（二局部的
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
ンディングを減少させることができるとしている。しか
しながら、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Ｃ二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（＝一定の時間遅れを伴う
。第２に、各色発光螢光体群の各螢光体間にのみ形成さ
れている電子吸収層の負帯電部分は、ミスランディング
を生じた部分のみであり、極めて小さい面積に限定され
る。そのため、電子ビームの軌道を修正するに足る減速
電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
は前述の理自からあまり有効ではない。

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着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、さらに全面にアルミニウム人１
等の金属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
合オ［４口説着して光露光法を用いて螢光面を形成する
が、この電子吸収層は導電性を有するメタルバックがあ
る故に光吸収層自体を電子吸収層とすることはできない
。即ち、この電子吸収層はメタルバック上の光吸収層に
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頁（＝シャドウマスクの脱着操作
を少なくとも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。

このような従来の欠点（二対しては、本出願と同一の出
願人（二より、シャドウマスクの電子銃側に低導電層を
設け、シャドウマスクがドーミングを生じる大電流時（
二この低導電層が負１：帯電してドーミングに伜な５電
子ビームの変位を静電的に偏向し、ミスクンディングを
軽減させる提案もいくつかなされている。例えば、特願
昭５９−２６１３号では、この低導電層を酸化すず５ｎ
Ｏ１を含む鉛ほう酸塩ガラスより形成し、シャドウマス
ク（：封着接合している。ところで、一般にこのような
ガラスの導電率１／ｐの逆数ρは、抵抗率であり、この
抵抗率は温度で急激な変化をすることが知られている。

すなわち とあられすことができる。ここで、人とＥはガラスの特
性をしめす定数、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度で
ある。従って、ガラスの抵抗率ρの温度依存性は明らか
に負、すなわち温度の上昇に伴ない抵抗率ρが減少する
特性を有している。逆に、金属の抵抗率ρの温度依存性
は、明らかに正である。これは、金属の電気伝導が膨大
な一定の数の電子によって行なわれていて、温度が上昇
するとこの電子が振動の増大した金属内の格子により散
乱されるため、電子の移動度が圧縮されて電気伝導度（
導電率）１／ρが減少、すなわち、その逆数である抵抗
率ρが増加すると知られている。

一方、ガラスは電子が束縛状態にあるため電気伝導を得
るためには、まず、束縛された電子を解放することが必
要である。そこでガラスの場合は、温度上昇によるエネ
ルギーで電子を束縛状態から自由状態とするため、自由
な電子が増加して電気伝導度（導電率）−が増加する。

すなわち、そのρ 逆数である抵抗率ρが減少することもよく知られている
。従って、前記の如きシャドウマスクの電子銃側（二形
成される低導電層は、大電流時すなわちシャドウマスク
の温度が高い時（二は導電率−がρ 大きくなる。すなわち抵抗率ρが減少して導電性が上る
。これに対し低電流時、すなわちシャドウマスクが常温
に近い時には、抵抗率ρが増加して導電性が下る。この
ため、ドーミングが生じるような高温においては、所望
の抵抗率ρ、すなわち導電重重を設定するとシャドウマ
スクが常温に近ρ い通常の動作の場合、この低導電性の抵抗率ρが増加し
て絶縁性が高まり、この低導電層上：二不要な帯電を生
じ、極端な場合はミスランディングを誘発する。一方、
逆にンヤドウマスクが常温に近い状態で、この低導電層
上に不要な帯電を生じない程度の導電率−にすると、ド
ーミングが生じるような高温の場合は導電率−が大きく
なり、すなρ わち抵抗率ρが下り過ざてしまい所望の負の帯電が得ら
れないため、ミスクンディングを補正する効果が殆んど
得られないこともある。

〔発明の目的〕

不発明は１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す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（二富むカ
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、螢光体の形成されたスクリーンと、このスク
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
電子銃と、シャドウマスクの電子銃側主面（＝導電率−
の低導電層を設けたシャドウρ マスクとを少なくとも備えたカラー受像管において、低
導電層の導電率の逆数ρの温度依存性が、常温から２０
０Ｃの範囲で実質的（二零もしくは正になるように設定
して、電子ビームの変位すなわちミスランディングを効
果的に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４図１＝示
すものと同様であるので詳細な説明は省略する。

すなわち、第４図（二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材厚０．
２５１ＥＩＩの冷間圧延鋼よりなるシャドウマスク（力
の電子銃側主面に銀Ａｇを含んだ例えば鉛は）酸塩ガラ
スを主体とする被覆層が形成される。この被＆層は、例
えばｐｂｏ　：約７５　ｗｔチ、Ｂｏｏ＠　：約９ｗｔ
チ、Ｓ［）、：約２慢ｗｔチを少なくとも含む鉛ほう酸
塩ガラスと、銀λｇを９：１の重量比で混合してなるも
のである。このような鉛ほう酸塩ガラスをシャドウマス
クの主面（：形成するに際し、考慮すべきことはンヤド
ウマスク透孔の目詰まりと形成膜厚の均一化である。従
って、はけ塗りはあまり好ましくない。簡便で量産性に
富む方法としては、例えば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ほう酸塩
ガラスをスプレー法で塗布する方法である。

このように、鉛ｔよう酸塩ガラスをシャドウマスクの主
面に形成した後、シャドウマスクを所定の枠台に乗せて
、最高温度が約４４００でその保持時間が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ほう酸塩ガラス層が形成できる。こ
の鉛ほう酸塩ガラスは、ＰｂＯの重量パーセントが４４
〜９３チ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。一般に
冷間圧延鋼板よりなるシャドウマスク（７）の熱膨張係
数は約１．２　Ｘ　１０　　／ｌＺ’であるが、前記Ｐ
ｂＯの重量パーセントが７０〜８５　＊の鉛ほう酸塩ガ
ラスの熱膨張係数は０．７〜１．２×１０−５／ｌ’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ほう酸塩ガラス
を結晶化するためには、６００〜４５０Ｃの最高温度と
それを３０分以上保持できる炉が必要であるが、パネル
（１）とファンネル（２）との封着時に同時に封着炉で
結晶化するか、或はシャドウマスク（力とマスクフレー
ム（８）との結合体のスタビライズ工程で同時１：結晶
化すれば特別に加熱炉を準備したり加熱工程を設ける必
要はなく、工業的に非常（＝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＋ＣｕＯを鉛ほう酸塩ガラスに添加してもよい
。この場合、熱膨張係数なあ・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。

以上のような構成によるカラー受像管を動作させて電子
ビームが被覆層に射突した時の状態について第１図及び
第２図を用いて説明する。図中同一符号は同一部分を示
し第２図は第１因の（４）部近シャドクマスク（力がド
ーミング現象を生じていない状態での電子ビーム（５）
はスクリーン（４）の所定位置（至）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
密度が増大して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（７ａ）が加熱
状態の成子ビーム（５ａ）はシャドウマスク（７ａ）の
ドーミングと共に管軸αｅ方向に移動し、電子ビームの
ランディング地点も四から（２０ａ）へ移動する。即ち
、本来地点（至）へランディ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（２０ａ）にミス
ランディングし、地点（１）と（２０ａ）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（１３には低導電層Ｉが形成されてい
るので電子流密度４二対応して負に帯電することになる
。そしてこの負の帯電、特にシャドウマスク（７）の透
孔（１５の管軸ｕ０側の表面にざかる方向に軌道（５ｂ
）を偏向する。従って、ドーミング現象（二より所定の
ランディング地点（至）より管軸αｅ力方向：移動する
筈の電子ビームのランディング地点（２０ａ）を再び元
の正しいランディング地点（イ）に戻すよう（二相般的
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。低導電層α荀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正面各部の電子流密度に
対応して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囲内にある。しかし、ドー
ミング現象な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。さらに、本発明
によるλｇを約ｌＱｗｔ％含む鉛ほう酸塩ガラスは、第
３図の特性Ｉの如く、抵抗率ρの温度依存性が略零、す
なわち常温における抵抗率ρ、１ｍが約１．６　Ｘ　１
０　Ω・ｍ、２００Ｃ１＝おける抵抗率ρ、。。が約２
×１００・ｍと、そ）比ρ２゜。／ρ常、＝０．１２５
で変化が非常に小さい。

従って、ドーミング現象な生ぜしめるような温度、例え
ば８０Ｃでランディングを抑制する作用を最大；二すべ
く低導電；−の導電率−を設定しても、抵ρ 枕型ρの温度変化が非常（二手さいため、通常の映像映
出時、すなわちシャドウマスクの温度が常温に近い場合
でも導電率−が下るンすなわち、抵抗ρ 率がほとんど上らないため、不要な帯電による抑制作用
は発生せず、充分ランディング余裕度の範囲を保つこと
ができる。ところが特願昭５９−２６１３号で提案され
ている酸化すず５ｎ０２を含む鉛ほう酸塩ガラスの低導
電層の抵抗率ρの温度依存性は、第３図特性■に示すよ
うに、常温から２００　ｔｅｌ’の範囲（−おける変化
が非常（二大きい。すなわちρｔｏｏ／　　　−ρ□中
６　Ｘ　１０−５である。このような特性の低導電層は
、シャドウマスクが常温（＝近い場合にこの低導電層に
不要な帯電を生じさせないような抵抗率ρ、この場合は
約１０１１Ω・ｍ（＝設定すると、シャドウマスクがド
ーミングする８０Ｃ前後では、その温度依存性により抵
抗率ρが約３Ｘ１０’Ω・ｍとなる。そのためランディ
ング抑制に必要な帯電な生じさせるに充分足りる抵抗率
すなわち導電率とはなりえなくなる。従って、シャドウ
マスクのドーミングに伴なうミスランディングを充分に
抑制す層の抵抗率ρの温度依存性が望ましくは正である
ことが好適である。

の逆数すなわち抵抗率ρの温度依存性が常温から２００
　Ｃの範囲で、実質的；：零あるいは正と云うことは、
数値的に云い換える−と常温における抵抗率ρ□　と２
０００における抵抗、率ρ２゜。の比ρ、。。／ｐ□が
次の（２）式の関係にある時を略零、一方決の（３）式
の関係にある時を正と云う意味である。すなわちρｆ＠ ρ常温 〔発明の効果〕 以上のように１本発明によれば大規模な製造設備や作業
性及び作業時間の増加を伴なうことなく、シャドウマス
クのドーミングに伴なう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純度劣化
を改善することができ、工業的量産性に富むカラー受像
管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるシャドウマスク近傍での動作を
説明するための模式図、第２図は第１図のλ部を拡大し
て示す拡大模式図、第３図は低導電層の抵抗率の温度依
存性を説明するための特性図、第４図はンヤドクマスク
型カラー受像管の構成を示す概略断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）発光色の異なる螢光体群の形成されたスクリーンと
   、このスクリーン上の螢光体を発光せしめる電子を射出
   する電子銃と、前記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し、この主面の前記電子銃側に
   導電率１／ρの低導電層を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において、前記導電率の逆
   数ρの温度依存性が常温から２００℃の範囲で実質的に
   零もしくは正であることを特徴とするカラー受像管。 ２）前記低導電層が少なくとも銀を含む鉛ほう酸塩ガラ
   スである特許請求の範囲第１項記載のカラー受像管。