JPS62123642A - シヤドウマスク - 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］ 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、１４　（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（１０）と、電子ビームを発射する電子銃（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（１４）で支持されてパネル（１０）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
ビーム通過孔が約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
０〜９００℃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。この黒錆を得る処理を、表面
黒化（Ｂ　ｌａｃｋｅｎｉｎｇ）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℃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
発生するのを防止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４０〜８０００温度上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」二のものが得ら
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、単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、孔径を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、上記の
ような黒錆処理のみではシャドウマスクの歪変形の防Ｉ
Ｆ策としては不十分である。

この発明は、上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は、少なくとも電子ビ
ームが射突する側の表面に重金属の層を形成し、この重
金属層中に分散している金属とその酸化物の体積比を２
．１よりも小さくした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においては、重金属層中に分
散している金属とその酸化物の体積比を規制したことに
より、単位面積あたりの重金属の量が多くなってより緻
密な重金属の層が形成され、熱輻射や電子ビームの弾性
散乱が促進される結果、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］ この発明の詳細な説明するに先立って、まずこの発明の
原理について説明する。

金属とその酸化物の体積比については、ＦＢ比（Ｐｉｌ
ｌｉｎｇ−Ｂｅｄｗｏｒｔｈ比）で示される。すなわち
、こ（７）ＦＢ比は、従来の黒錆（αＦｅ／Ｆｅ３０４
）で２．１、酸化鉛（β型）で１．２６、酸化ビスマス
のα型（Ｂｉ２０３）で１．１７、β型で１．２０であ
る。

したがって、単位体積当りの金属酸化物の金属含有量が
多いのは、酸化ビスマス（α型）、酸化鉛（β型）、黒
錆の順となり、それぞれ、８５゜５％、８３．３％、４
７．６％の含有率を有する。

以上の原理にもとづき、つぎにこの発明の具体的な実施
例について説明する。第１図はこの発明にかかるシャド
ウマスクの実施例を示す拡大断面図である。図において
、（１３）はシャドウマスクで、従来と同様に表面が黒
化処理されて黒錆が形成された状態にある。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、上記黒錆の表面にさらに重金属の酸化物である
Ｂｉ２Ｏ３の層（１）が形成されている。

上記Ｂｉ２Ｏ３の層（１）は、ＰＢ比が１．１７のα型
のＢｉ２Ｏ３の粉体（２）を水ガラス（３）に混入した
調合液を噴霧することにより形成されている。Ｂｉ２Ｏ
３の粉体（２）の直径は約１７ｐｍである。

なお、水ガラス（３）にはナトリウム系とカリウム系と
があるが、この実施例ではカリウム系のものを用いてい
る。

第２図は、横軸にＰＢ比の逆数を％で表したもの、すな
わち酸化物中の金属の割合をとり、縦軸に熱歪にもとづ
いて電子ビームが対応する絵素からずれる割合をとった
グラフである。

ＰＢ比の大きいＦｅ３Ｏ４は、酸化物中の金属の割合が
少ないために、輻射率が０．７５程度しか得られず、ま
た電子ビームの弾性散乱もあまり期待できないために、
昇温による熱歪が大きくなり、ビームのずれる割合が高
くなっている。

これに対して、ＰＢ比の小さいα型のＢｉ２Ｏ３は、酸
化物中の金属の割合が多いために、輻射率が０．８０程
度得られ、また原子番号が大きいゆえに電子ビームの弾
性散乱の点でも優れているから、昇温による熱歪が少な
く、ビームのずれる割合はＦｅ３Ｏ４に比べてかなり低
くなっている。

また、ＰＢ比が１．２６であるＰｂｏも、Ｂｉ２Ｏ３は
どではないにせよ、ビームのずれる割合はＦｅ３Ｏ４に
比べて低くなっている。

このように、Ｆｅ３０４ｃ７）ＰＢ比である２、１より
も小さいＰＢ比を有する重金属の層（１）を形成するこ
とにより、輻射率や電子ビームの弾性散乱特性が改善さ
れ、シャドウマスク（１３）の昇温による熱歪を一層抑
制することができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、少なくとも電子ビー
ムが射突する側の表面に重金属の層を形成し、この重金
属層中に分散している金属とその酸化物の体積比を２．
１よりも小さくしたことにより、単位面積当りの金属の
量が増大して、熱輻射や電子ビームの弾性散乱特性が改
善されるから、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、画質の向上を
はかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるシャドウマスクの一実施例を示
す拡大断面図、第２図はこの発明の詳細な説明するため
の特性図、第３図は一般的なカラー陰極線管の概略分解
斜視図である。 （１）・・・重金属層、（２）・・・Ｂｉ２Ｏ３の粉体
、（１３）・・・シャドウマスク。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも電子ビームが射突する側の表面に重金
   属の層を形成し、この重金属層中に分散している金属と
   その酸化物の体積比を２．１よりも小さくしたことを特
   徴とするシヤドウマスク。
2. （２）重金属の層が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。
3. （３）重金属の層がＰｂＯ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。