JPS62252031A - 陰極線管の色選別機構の製法 - 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〕 本発明は、カラーテレビシロン受像管、カラーディスプ
レー装置等の陰極線管の色選別機構の製法に関する。

〔発明の暑１１％要〕 本発明は、電子ビーム透過孔が設けられた色選別電極を
、支持フレーム上に固着するに当り、色選別電極と支持
フレームを分離した状態で色選別電極を加熱膨脹させ、
この熱膨脹状態で色選別電極を、色選別電極と温度差の
ある支持フレームに固着し、常温に戻したときに色選別
電極に所要の張力を付与するようにする。

〔従来の技術〕

カラー陰極線管の色選別機構として、例えば第５図に示
すようなアパーチャグリル（１）と呼称されるものが知
られている。このアパーチャグリル（１１は低炭素鋼薄
板に写真蝕刻法によって一方向即ち一般には垂直方向に
延びる多数の電子ビーム透過孔となるスリット（２）を
形成（従って各スリット（２）間には帯状のグリッド素
体（３）が形成される）した色選別電極（４）を形成し
、この色選別電極（４）を、１対の相対向する支持部材
（５１（６１とその両端を支持するコ字状の弾性部材＜
７）　（８１からなる金属の支持フレーム（９）上に架
張して構成される。この場合、色選別電極（４）が所要
の張力をもって架張されるように、支持フレームへの取
付けに当っては、支持フレーム（９）の１対の支持部材
（５）及び（６）を互いに引き寄せる向きに外力を与え
て一装置たわませて置き、この状態で色選別電極（４）
を電気溶接、或いはレーザ溶接によって固着し、その後
、外力を取り除くことによって、支持フレーム（９）の
復元力をもって色選別電極（４）に張力を与えさせる所
謂ターンバックルを掛けるなどの方法がとられζいる。

また、色選別機構の（−の例としてシャドウマスクがあ
り、このシャドウマスクにおい一ζ張力をかけてドーミ
ングを起させないようにしたものが提案されている。こ
の様な張力を必要としたシャドウマスクの製法の一例が
特開昭６０−９５８３４号に示されている。これは水平
及び垂直に多数の電子ビーム透過孔を穿設した色選別電
極を、これより熱膨脹係数の大きい枠状の補助マウント
に架張した後、補助マウントが陰極線管のパネルの外に
存するように、色選別電極をパネルとファンネルの封止
部間にフリットを介して挟持的に配置する。そして補助
マウントと色選別電極を同時に加熱し、この加熱時に補
助マウントと色選別電極の熱膨脹率の差によって色選別
電極を引張った状態でパネル及びファンネル間にフリッ
ト付けで固着し、その後、冷却されたときに色選別電極
に所要の張力を付与している。その後、補助マウントの
内周に沿って色選別電極を切断して補助マウントは除去
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、例えばアパーチャグリルにおいては、その色
選別電極（４）を支持フレーム（９）上に所要の張力を
もって架張する場合、従来上述したようなターンバック
ル方式がとられている為に、次のような問題が生じるも
のであった。即ち、アパーチャグリルＩＩ造装置には支
持フレーム（９）をたわませるための加圧機構及び加圧
接触子が必要であり、装置自体が構造的に複雑になり高
価となる。また、支持フレーム（９）の性能を充分引き
出すように支持フレームを塑性変形領域までたわませる
ために、フレーム強度損失が発生し易い、また、支持フ
レーム（９）をたわませて組立てるため組立後の寸法精
度のバラツキが大きくなる。すなわち、特に大型管では
支持フレーム（９）をたわませたときに、支持Ｆｉｌｓ
材（５）　（６）にその長手方向を軸とするような回転
モーメントが作用し、この回転モーメントが支持部材（
５１（６１の長手方向の位置によって異なるために、支
持部材＋５）　（６）にねじれが生じ溶接の信頼性が悪
くなり、さらに、しわ或いはスリット（２１のピッチむ
ら等が発生する。また、限定された加圧点に支持フレー
ム（９）を加圧するため、支持フレーム（９）に応力県
中が発生しやすく、黒化処理後に続く管体のフリットシ
ールエ稈、排気工程で熱変形が起り、ビームランディン
グ特性に影響を与える。

一方、補助マウント及び色選別電極の熱膨脹係数の差を
利用した特開昭６０−９５８３４号の方法は、色選別電
極（４）と支持フレーム（９）がほぼ同じ熱膨脹係数の
材料で構成するアパーチャグリル（１）の製造には利用
できない。

本発明は、上述のターンバックル方式における問題点を
解決し、アパーチャグリル、さらには張力を必要とする
シャドウマスク等の製造を好適ならしめる陰極線管の色
選別機構の製法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、金属薄板よりなる色選別電極と支持フレーム
を分離した状態で、色選別電極を加熱して熱膨脹させ、
この色選別電極を、熱膨脹状態すなわち熱膨脹による伸
び分を機械的に引張って吸収し、たるみのない状態で色
選別電極と温度差のある支持フレームに固着し、常温に
戻したときに色選別電極に所要の張力を付与するように
なす。

支持フレームの温度は、電流もしくは常温以下、さらに
は常温より多少高い温度でも可清である。

支持フレームと色選別電極を構成する材料は、常温での
熱膨脹係数が互いに同じか或いは近似しているのが望ま
しく、少なくとも両者の差が３Ｘ１０””／’ＩＩ：以
内に選定される０色選別電極を加熱するための加熱方法
としては、ヒータを用いる方法、色選別電極に電流を流
して色選別電極の抵抗加熱を利用する方法、或いは高周
波加熱を利用する方法等がある。

〔作用〕

本発明製法では、色選別電極を加熱して熱膨脹させた状
態で支持フレームに固着するものであるから、常温に下
げたときには色選別電極が所要の張力をもって支持フレ
ームに架張される。即ち、張力は歪み量に比例し、歪み
量は熱膨脹したときの伸び没に比例する。従って、色選
別機構として動作させるに必要な張力、即ちその歪み量
に相当する熱膨脹を色選別電極に与えれば、常温に冷却
後、その伸び分だけの歪みが発生し、色選別電極に所要
の張力が付与される。そして、色選別電極の加熱時には
色選別電極と支持フレームは互いに離れているために色
選別電極からの熱の逃げがなく、したがって、色選別電
極に対する加熱温度の均一性、或いは加熱温度分布はｔ
ｎなわれず、適正な張力を色選別電極に与えることがで
きる。

〔実施例〕

以−ト、本発明による色選別機構の製法の実施例を説明
する。

第１図の例は色選別機構としてアパーチャグリルの製造
に通用した場合である。この例では、低炭素ｍＭ板に写
真蝕刻法で電子ビーム透過孔となる多数のスリットを穿
設し、その間の各帯状のグリッド素体（３）が周辺で連
結された色選別電極（４）を作製する。一方、この色選
別電極（４）と同じ熱膨脹係数の金属材料によって、相
対向する一対の支持部材＋５）　（（Ｓ）とその両端間
を支持するコ字状の弾性部材（７１（８１からなる支持
フレーム（９）を作製する。第１図Ａに示すように、支
持フレーム（９）を位置決めして所定位置に配し、この
支持フレーム（９）の上方にフレーム（９）より離して
色選別電極（４）を配置する。

色選別電極（４］はグリッド素体（３）の長手方向の両
端部が引張機能を有するチャック（１２）及び（１３）
により挟持された状態で保持される。そして、支持フレ
ーム（９）を室温（２０℃）に保った状態で色選別電極
（４）のみを例えばヒータ（１１）により加熱し、その
熱膨脹による伸び分をチャック（１２）及び（１３）の
引張りによって機械的に吸収し、たるみのない状態に保
持する。

次に、第２図Ｂに示すように支持フレーム（９）を上昇
させてその支持部材（６）及び（７）の面を色選別電極
（４）に接触させて、その接触させた部分において抵抗
溶接又はレーザ溶接により両者を溶接固着する。　　（
１４）は抵抗溶接の場合の溶接電極である。

次いで、色選別電極（４）を冷却し常温に戻す、これに
より色選別１１１＋＋即ちグリッド素体（３）は収縮し
、所要張力をもって支持部材（６）及び（７）間に架張
される。その後、色選別電極（４）の周辺の不要部分を
除去して第５図で示した如き色選別機構即ちアパーチャ
グリル（１１を得る。

上記の色選別電極（４）を構成する低炭素鋼板の材料特
性は第２図に示すように降伏点のない応カー歪み特性（
１）をネオ、例えば厚さ０．１龍の低炭素鋼薄板による
色選別電極では最大応力σ８は約９０ｋｇ／ｎ２、歪み
６は約０．６％を示す０通常１９インチ型、２０インチ
型クラスの色選別電極（４）の張力は黒化処理前でグリ
ッド素体（３）１本当り最大５０〜５５ｋｇ　／　ｗ　
２必要とされている。つまり、材料特性的にはσ＝５０
〜５５ｋｇ／寵２で８−０．３３〜０．３７％で使用さ
れている。従って、この歪みに相当する熱膨脹を色選別
電極（４）に与え熱膨脹による伸びを機械的に吸収して
支持フレーム（９）に溶接すれば、色選別電極（４）の
冷却後、その伸び分だけの企みが発生し、色選別電極に
張力を与えることができる。

今、色選別電極の線膨張係数α、加熱による温度上昇Δ
Ｔ１歪み量εとずれば、次式が成立するまで熱膨脹量を
色選別電極にり、えればよい。

α・ΔＴ−８ 色選別電極の線膨張係数α−１２Ｘ　ｔｏ−６／　”Ｃ
１歪みｊｉ　ｔ　＝　０．３５％を代入ずれば、ΔＴ−
２９２℃が得られる。これにより８　＝　０．３５％、
１１　ｈ　５２．５ｋｇ／　ｗｓ２の張力を得るには約
２９０℃の加熱が必要となる。

１９インチ型のアパーチャグリルで下記の実験を行った
ところ、はぼ上記のｔｆｌ、論が証明された０色選別電
極を常温から１２０℃まで加熱したΔＴ−１００℃ 色選別電極（グリッド素体）の膨張量Δｌ　−０，３４
ｍ１、得られた張力σ＝１８．４ｋｇ／ｍｍ２、グリッ
ド素体の長さ１＝２６０鰭、この実験値より６−０．３
４／　２６０＝　０．００１３、ΔＴ−８／αであるか
ら、ΔＴ　−０，００１３／　１２Ｘ　１０−’　＝　
　１０９℃となり、実験の温度上昇値と計算による温度
上昇値とが非常に良い一致を得た。

上述の製法によれば、アパーチャグリルの場合、支持フ
レーム（９）にターンバックルを掛けなくても色選別電
極（４）に所要の張力を付与することができるので、支
持フレームに対する加圧機構及び加圧接触子が省略でき
、！ｍｌｍ装造自体の構造を簡単化できる。また、支持
フレームをたわませることがないので、支持部材（５）
　＋６）に回転モーメントが作用せず、溶接の信頼性が
向上し、しわ、スリット（２）のピッチむら等の発生も
なく、組立後の寸法精度のバラツキが低減する。また、
支持フレームに応力県中が発生しないので、黒化処理後
に続くフリットシール、排気工程での熱変形が起らず、
ビームランディング特性が良好となる。また、フレーム
塑性変形が無（、フレーム強度を有効に利用できるので
、フレーム構造の軽量化が図られる。

さらに、色選別電極（４）に対する加熱温度をコントロ
ールすることにより、組立後の色選別電極（４）の張力
、或いはその張力分布を自由に選択することができる０
例えばアパーチャグリル（１１においてはグリッド素体
（３１の配列方向における張力分布は第３図に示すよう
に中央部より両端部のグリッド素体（３）の方が張力が
大きくなるように設定される。

従って、この場合には第３図の張力分布（ＩＴ）が得ら
れるような加熱温度分布をもって色選別電極（４）を加
熱すればよい。

一方、上例では支持フレーム（９）にターンバックルを
かけず、色選別電極（４）のみを加熱膨脹して支持フレ
ーム（９）上に色選別電極（（１）を架張するようにし
たが、他の実施例として、本発明加熱方式に従来のター
ンバックル方式を併用して必要な張力を得ることもでき
る。即ち、一定量のターンバックルをかけた支持フレー
ム（９）に加熱膨脹した色選別電極（４）を溶接して後
、常温に下げＬつターンバックルを解除して色選別電極
（４）に必要な張力を付与せしめる。これによれば、例
えばターンバックル量を従来より減少し、本加熱方式と
合せ゛ζ支持フレームの最適設計をすることができる。

特に、ターンバックル量を大きくしたときに生ずる前述
の問題点を解除されるので、例えば高精細度の大型管用
の色選別機構の作製に通用できる。

又、上例では支持フレーム（９）を常温とし、色選別電
極（４）を加熱膨脹させて支持フレーム（９）に溶接し
たが、支持フレーム（９）をｔＷ温以下にして熱膨脹さ
れた色選別電極（４）を溶接することも可能である。

この場合には、常温に戻したときの色選別電極（４）の
収縮と支持フレーム（９）の膨張との相剰作用で色選別
ｔａ極（４）に必要な張力がかけられる。又、逆に支持
フレーム（９）を常温より多少高めにし°ζ熱膨脹した
色選別電極を溶接し、常温に戻したときに色選別電極に
所要の張力を与えるようになすこともできる。

色選別機構は、通へ■その支持フレームに設けた支持ス
プリングをパネルに一体の係合ビ′ンに嵌合せしめてパ
ネル内に装着される。この様な色選別機構では支持フレ
ームと色選別電極との熱膨脹係数に大きな差があると、
黒化処理、フリットシールエ捏時の熱処理において色選
別電極が塑性変形を起こしたり、或いはしわが生ずる等
の悄れがあるが、本発明では支持フレームと色選別電極
とは互いに同じ又は近似の熱膨脹係数の材料で構成され
るので、そのような問題は生じない。

また、本発明ｔは、色選別電極の板厚をより少なくして
色選別電極の熱容量を減少させ、温度上昇時間の削減、
色選別電極の張力増加等を図ることも可能である。

上例では本発明をアパーチャグリルの作製に適用したが
、その他、張力を必要としたシャドウマスクの作製にも
適用できる。このシャドウマスクのパネルへの固定方法
としては、アパーチャグリルと同様に支持フレームに設
けた支持スプリングをパネルに一体の係合ビンに嵌合し
てパネルに固定する方法の（−１第４図に示すように例
えば４２６合金よりなる支持フレーム（２１）に本発明
法によって色選別電＄４（２２）を架張した例えば開口
部をドツト状或いはスロット状に形成されたシャドウマ
スク（２３）を、直接パネル（２４）とファンネル（２
５）間の封止部に挟持的に配してフリット付けし”ζ固
定する方法もとり得る。

〔発明の効果〕

」二連せる本発明によれば、色選別電極を支持フレーム
上に固着するに当り、色選別電極を加熱膨脹させた後、
これを色選別電極と温度差のある支持フレームに固着し
、常温に戻したときに色選別電極に所要の張力を付与す
るようにしたので、従来のターンバックル方式で問題と
なった応力集中に基づく後工程での支持フレームの熱変
形、それによるビームランディング特性の悪化、支持フ
レームをたわませることによる組立後の寸法精度のバラ
ツキ、或いは製造装置の複雑化等が解消されると共に、
フレーム構造の軽量化が図られ、またその加熱温度のコ
ントロールで色選別電極の張力、張力分布等を自由に且
つ容易に選択できるものである。また色選別電極の加熱
膨脹に際して、色選別電極が支持フレームから離れた状
態で行われるので、熱の逃げ等がなく、少なくとも有効
肉面領域での温度は所望温度に保たれ、適正な張力分布
をたもった色選別電極を架張することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明製法の一例を示す工程図、第２図は本発
明の説明に供する応カー歪み図、第３図はアパーチャグ
リルの張力分布図、第４図はシャドウマスクの装着例を
示す要部の断面図、第５図はアパーチャグリルの例を示
す斜視図である。 （１）はアパーチャグリル、（４）は色選別電極、（９
）は支持フレームである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属薄板よりなる色選別電極と支持フレームを分離した
   状態で該色選別電極を加熱して熱膨脹させ、 上記色選別電極を熱膨脹状態で該色選別電極と温度差の
   ある支持フレームに固着し、 常温に戻したときに上記色選別電極に所要の張力を付与
   するようにしたことを特徴とする陰極線管の色選別機構
   の製法。