JPS62123635A - シヤドウマスクの製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、カラー陰極線管に内蔵されるシャドウマス
クの製造方法に関し、とくにその表面処理に関するもの
である。

［従来の技術１ カラー陰極線管の構成部品であるシャドウマスク、すな
わち色選別電極の製造工程については、「電子科学」　
（株式会社産報発行）１９６４年。

ＶＯＬ、ｌ　４　（Ｎｏ、　９）　、第３６頁、第３９
頁、および第４０頁に示されている。

第３図はカラー陰極線管の概略分解斜視図であって、シ
ャドウマスク（１３）は、皿状のガラス容器であるパネ
ル（ｌＯ）と、電子ビームを発射する電子！（１１）を
内蔵しているロート状のファンネル（１２）との間に位
置し、支持部（１３ｂ）で支持されてパネル（ｌＯ）に
内蔵されている。

このシャドウマスク（１３）は、板厚０．１５〜０．３
０ｍｍの薄鉄板、あるいは近年では３６％Ｎｉ−Ｆｅの
低膨張材を用いて製作され、丸状あるいは矩形状の電子
ビーム射突側が約０．１５ｍｍの径でもって、エツチン
グによりすりばち状に穿設されたもので、初工程では平
担な形状をしており、それをパネル（１０）内面の球面
形状に近い曲面を得るために、たとえば水素気流中６０
０〜９ｏｏ’ｃで熱処理を施し、所定の形状にプレス成
形を行ない、その後、表面に黒錆（Ｆｅ３０４）を得る
ための表面処理がなされる。この黒錆な得る処理を、表
面黒化（Ｂｌａｃｋｅｎｉｎｇ）と称する。

上記表面処理としては、まずプレス時に付着した油を完
全に除去した後、アルカリ溶融塩に浸漬、加熱して黒錆
を得る方法、あるいは水蒸気もしくは炭酸ガスによる黒
化法があり、これらの処理で得られる黒錆の被膜は、カ
ラー陰極線管を製造する工程において、空気中で約４０
０〜４５０′６の熱処理により、シャドウマスク（１３
）の基体材料である鉄が酸化して赤錆（Ｆｅ２０３　）
が発生するのを防■卜する役割をしている。

また、カラー陰極線管の動作中においては、電子銃より
発射された電子ビームの約８割がシャドウマスク（１３
）に射突する。そのため、この電子ビームの運動エネル
ギは熱エネルギに変換され、シャドウマスク（１３）は
約４０〜８０℃温度丘昇して熱膨張を起こし、その結果
としてシャドウマスク（１３）に歪が生じる。しかるに
、上述した黒錆処理は、シャドウマスク（１３）の輻射
率を０．１５〜０．３８から０．７５に高め、熱放散を
良くして、熱に起因する歪を小さくする役目も合わせ有
しているのである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この黒錆は輻射率が０．７５程度であり
、シャドウマスクの素材からはそれ以上のものが得られ
にくい。ところで、最近のカラー陰極線管では、映像の
忠実な再現性という観点から、パネル面を平担化したり
、単位面積あたりの情報量を多くするとともに、画質を
明るく鮮明化させることが求められている。

これらの要求に応じるためには、中位面積あたりの情報
量を決定する電子ビーム通過孔の孔径を小さくし、かつ
ピッチを小さくする必要がある。

加工技術からの孔径の最小限界値はシャドウマスク基体
の板厚により決定されるもので、孔径な０．１５０ｍｍ
とすると、板厚はほぼ０．１５０ｍｍと薄肉になる。電
子ビームの運動エネルギが熱エネルギに変換される割合
は板厚で左右されるから、板厚が薄くなる場合、Ｌ記の
ような黒錆処理のみではシャドウマスクの歪変形の防１
１−箒としては不十分である。

この発明は、」二記のような問題点を解消するためにな
されたもので、電子ビームの射突による熱に起因する歪
をより一層小さくできるシャドウマスクの製造方法を提
供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかるシャドウマスクの製造方法は、金属酸
化物の表面処理層が形成されたシャドウマスクにおいて
、重金属あるいはその酸化物を混合した接着性の液状無
機物質を電子ビームが射突する側から吹付けて、電子ビ
ーム射突側の表面に重金属あるいはその酸化物を主体と
する層を、その皮対側表面には上記無機物質を主体とす
る層を、それぞれ上記表面処理層の上に形成することを
特徴とするものである。

［作用］ この発明のシャドウマスクの製造方法においては、重金
属を含む接着性の液状無機物質を電子ビームが射突する
側から吹付けると、シャドウマスクの表面に形成されて
いる金属酸化物層の凹凸のために、液状無機物質が毛細
管現象によって浸透、拡散し、シャドウマスクの孔を介
して裏側にまわる。その結果、電子ビームが射突する側
には、重金属あるいはその酸化物が主体となって残り、
一方、電子ビーム射突面と反対側には、上記無機物質を
主体とする層が形成される。

そして、重金属層は輻射率が大きく、また電子ビームの
弾性散乱の点でも優れており、一方、無機物質層も輻射
率の向−１−に′んり“−するので、熱輻射や電子ビー
ムの弾性散乱が（Ｉ（進され、その結果、電子ビームの
射突によるシャドウマスクの昇温にもとづく熱歪の発生
が抑制される。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図はこの発明にかかるシャドウマスクの製造方法の
実施例を示す概略図である。図において、（１）は重金
属の酸化物であるＢｉ２Ｏ３の微粉を無機物質である水
ガラスの水溶液と混合した液を供給する系、（２）はこ
の混合液を霧化状態にする高圧エアー系、（３）はノズ
ル、（１３）はシャドウマスク、（５）はノズル（３）
からシャドウマスク（１３）の電子ビームの射突する面
に向けてスプレーされる霧化状態の混合液、（１９）は
シャドウマスク（１３）を支える治具である。なお、Ｂ
ｉ２Ｏ３の粉体の直径は約１１１．ｍであり、水ガラス
は５ｉ０２を１ｏｏｃｃあたり２０ｇ混合したものを用
いている。

第２図は上記のようにしてスプレー処理されたシャドウ
マスク（１３）の断面を示す拡大断面図である。図にお
いて、シャドウマスク（１３）は、電子ビームの通過孔
（１５）が形成されており、この通過孔（１５）は大径
部（１５ａ）　、中径部（１５ｂ）　、および小径部（
１５ｃ）からなっている。また、シャドウマスク（１３
）は従来と同様に基体（１０の表面が黒化処理されて、
酸化膜である黒錆（１Ｂ）が形成されている。この黒錆
（１６）は、図示するように、無数の凹凸を有している
。

このシャドウマスク（１３）の電子ビームが衝突する側
（図中上方）には、上記黒錆（１８）の表面にさらに、
重金属の酸化物であるＢｉ２Ｏ３を主成分とする層（１
７）が形成されている。このＢｉ２Ｏ３を主成分とする
層（１７）は中径部（１５ｂ）から小径部（１５ｃ）に
至る領域まで広がっている。一方、シャドウマスク（１
３）の電子ビームが衝突する側と反対側（図中下方）に
は、上記点＃ｉ　（１Ｂ）の表面にさらに、水ガラスの
５ｉ０２を主成分とする層（１８）が形成されている。

この水ガラスを主成分とする層（１８）は大径部（１５
ａ）から小径部（１５ｃ）に至る領域まで広がっている
。

上述したＢｉ２Ｏ３を主成分とする層（１７）および水
ガラスを主成分とする層（１８）は、つぎのような生成
過程を経て形成される。すなわち、Ｂ１２ｏ３の微粉と
水ガラスとの混合液（５）をノズル（３）からシャドウ
マスク（１３）の電子ビームの射突する面に向けてスプ
レーすると、このスプレーされた混合液（５）はシャド
ウマスク（１３）の電子ビーム射突側の表面と、中径部
（１５ｂ）の内壁を被覆する。

このとき、中径部（１５ｂ）や小径部（１５ｃ）に表面
張力によって膜が張らない程度のウェットな状態に被覆
を形成すると、中径部（１５ｂ）から小径部（１５ｃ）
にかけては、水ガラスの粘性により、Ｂｉ２Ｏ３の微粒
子同士、あるいはＢｉ２Ｏ３とシャドウマスク（１３）
表面の黒錆（１６）とが接着する。

一方、水ガラスの水溶液は、シャドウマスク（１３）表
面の黒錆（１６）の凹凸を毛細管現象により浸透し、小
径部（１５ｃ）より大径部（１５ａ）へと拡散してゆく
。

その結果、シャドウマスク（１３）の電子ビーム射突側
の表面には、重金属の酸化物であるＢｉ２Ｏ３を主体と
する層（１７）が、また、その反対側表面には、水ガラ
スを主成分とする層（１８）が、それぞれ黒錆（１６）
の上に形成される。そして、第１図から明らかなように
、スプレ一時には、シャドウマスク（１３）の電子ビー
ム射突側と反対側の面が下向きとなるから、上述した大
径部（１５ａ）への毛細管現象による拡散はより効果的
に行われる。

以上のようにして処理されたシャドウマスク（１３）に
おいては、電子ビームが直接衝撃する面に形成された層
（１７）の主成分であるＢｉ２Ｏ３は、密度８．６４、
輻射率０．８５、電子ビームの弾性散乱係数０．５であ
り、また、電子ビーム射突側と反対面に形成された層（
１８）の主成分である水ガラスも０．８〜０．９程度の
値を有しており、いずれも昇温による熱歪の点では優れ
た特性をもっている。

この結果、シャドウマスク（１３）の昇温による熱歪を
従来のものに比べて、約３割少なくすることができ、こ
れにともなって、明るくて、鮮明なカラー画像の再生が
可能たなった。

［発明の効果］ 以上のように、この発すｌによれば、電子ビームが射突
する側の表面およびその反対側の表面に輻射率等の優れ
た層が形成されるので、電子ビームの射突によるシャド
ウマスクの昇温にもとづく熱歪の発生が抑制され、画質
の向」−をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるシャドウマスクの装造方法の
実施例を示す概略図、第２図はスプレー処理されたシャ
ドウマスクの断面を示す拡大断面図、第３図はカラー陰
極線管の概略分解斜視図である。 （５）・・・混合液、（１３）・・・シャドウマスク、
（１６）・・・黒錆、　（１？）・・・Ｂｉ２Ｏ３を主
成分とする層、（１８）・・・水ガラスの５ｉ０２を主
成分とする層。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属酸化物の表面処理層が形成されたシヤドウマ
   スクにおいて、重金属あるいはその酸化物を混合した接
   着性の液状無機物質を電子ビームが射突する側から吹付
   けて、電子ビーム射突側の表面に重金属あるいはその酸
   化物を主体とする層を、その反対側表面には上記無機物
   質を主体とする層を、それぞれ上記表面処理層の上に形
   成することを特徴とするシヤドウマスクの製造方法。
2. （２）シヤドウマスクの孔が、電子ビームが射突する側
   から順次中径、小径、大径となるように形成されており
   、中径部から小径部にかけては重金属あるいはその酸化
   物の層が、小径部から大径部にかけては無機物質の成分
   を主体とする層がそれぞれ形成される特許請求の範囲第
   １項記載のシヤドウマスクの製造方法。
3. （３）重金属の酸化物層がＢｉ２Ｏ３から形成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載のシヤドウマスクの製造方
   法。
4. （４）液状無機物質が水ガラスである特許請求の範囲第
   １項記載のシヤドウマスクの製造方法。
5. （５）金属酸化物の表面処理層がＦｅ３Ｏ４で形成され
   る特許請求の範囲第１項記載のシヤドウマスクの製造方
   法。