JPS62256339A - カラー表示管 - 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】 本発明はカラー表示管におけるドーミング（中高そり）
低減方法及びこの方法により形成されるカラー表示管に
関するものである。

カラー表示管はフェースプレート、コーン及びネックか
ら成る容器で構成される。ネック内には電子銃系を配置
する。フェースプレートの内側には陰極ルミネッセント
多色スクリーンを設け、このスクリーンの近くには有孔
シャドウマスクを取付ける０作動時には、ネックとコー
ンとの遷移部の外側に取付けた偏向コイルによって、電
子銃系が発生する３つの電子ビームをシャドウマスクを
横切って走査させる。この際、８０％にも及ぶ高比率の
電子がシャドウマスクに衝突して、これを加熱する。表
示管をスイッチ・オンした後の初期状態では、シャドウ
マスクの有孔部分が膨張して、スクリーンの方へとそる
か、又はドーム状にふくらむ。これにより電子ビームは
ミスランディングして色ひずみをまねく０次いで、フェ
ースプレートへの輻射により、また、膨張するシャドウ
マスクのフレームへの熱伝導によりシャドウマスクの有
孔部分から熱が除去されて、このシャドウマスクシート
を締付けるため、このシャドウマスクシートは反対方向
に変形する。このシャドウマスクの締付けは、英国特許
第１１９２７２５号又は英国特許第２０９７９９６Ａ号
に開示されているような適当に温度補償するシャドウマ
スク懸垂系と相俟ってシャドウマスクを理想的にはその
非撓み状態に復帰させる。

米国特許第３３９２２９７号には、通常陰極ルミネッセ
ントスクリーンのけい光体を覆うアルミニウム層に熱吸
収材料層を被着することが開示されている。これには、
部分的に球状を成すシャドウマスクからの輻射熱を吸収
するスクリーン／フェースプレートによって温度等化状
態が達成され、従ってドーミングが補償されると述べら
れている。

米国特許第３８７８４２８号には、スクリーンの中央部
分に種々の熱吸収材料層の内の成るものを被着し、シャ
ドウマスクの前方を向いている表面の球状部分に熱反射
性の材料層を被着する旨記載されており、これらの層を
組合わせる目的は、部分的に球状を成すシャドウマスク
とスクリーンとの間の温度差を一層簡単に等しくするこ
とにある。

ドーミング及びこれによる色の不整合をなくすための上
述したような従来法によるも、近年生産されつつある扁
平な方形表示管ではさらに目立つドーミング問題が依然
存在している。

本発明の目的はカラー表示管の耐ドーミング特性を改善
することにある。

本発明は直立縁を有し、かつ内側面に陰極ルミネッセン
トスクリーンを存しているガラス製のフェースプレート
と、縁部が取付フレームに接続される有孔シートから成
るシャドウマスクとを具えているカラー表示管における
ドーミング作用低減方法において、前記直立縁と、前記
有孔シートの少なくとも縁部との間の熱輻射反射能を調
整して、所望な温度安定化レベルを得るようにすること
を特徴とするカラー表示管におけるドーミング作用低減
方法にある。

斯かる調整は、通常フェースプレートにおけるルミネッ
セントスクリーン層を覆うアルミニウム被膜を、これが
直立縁における非アルミニウム化ガラスの選択個所を残
して直立縁上に延在するように被着することによって達
成することができる。

代表的には直立縁の３５％をアルミニウムで覆う。

選択個所の大きさ及び／又は形状及び／又は配置は、ア
ルミ化と非アルミ化ガラス面との比が所望な輻射係数を
呈するような最適比を得るように選択する。

有孔シートの縁部分における付加的な選択個所及びフェ
ースプレートの直立縁に対向する取付はフレームは、こ
れらに鉛成分が高くて高い値の輻射係数を呈する低融点
ガラスの如き材料を被着することにより特別の輻射吸収
性を呈するように作ることができる。

扁平な方形表示管及び高解像度の表示管に起りがちな局
部的なドーミングを低減させるためには、シャドウマス
クの電子銃に対向する側を適当に処理して、それが高い
電子反射係数及び高い熱輻射係数を有するようにする。

本発明はさらに、直立縁を有するフェースプレート、該
直立縁に接続したコーン及びネックを含む容器と、前記
フェースプレート内側面に被着した陰極ルミネッセント
スクリーンと、取付フレームに接続する縁部を有してい
る有孔シートで形成したシャドウマスクを具えているカ
ラー表示管において、該表示管を作動時に所定の温度安
定化レベルを得るために、前記直立縁と前記有孔シート
の少なくとも前記縁部との間の熱輻射反射能を調整すべ
く前記フェースプレートの少なくとも前記直立縁の表面
を処理したことを特徴とするカラー表示管にある。

以下図面につき本発明を説明する。

なお、各図において同一部分を示すものには同一部番を
付して示しである。

第１図に一部切欠して示すカラー表示管はガラス容器１
０を具えており、この容器内には３つの電子ビーム１５
．１６及び１７を発生させるために３個の電子銃（概略
的に図示しである）１２．１３及び１４を設けである０
表示スクリーン１８は青、緑及び赤色に発光するけい光
線束１９．２０及び２１の繰返しパターンによりフェー
スプレートｌｌ上に形成され、けい光線束は各電子ビー
ムが１つの色のけい光線束にだけ当るように各電子ビー
ム１５．１６及び１７に関連付けられている。これは、
表示スクリーン１８の手前の直ぐ近くに懸垂され、かつ
電子ビーム１５゜１６及び１７の一部を通すアパーチャ
２３の列を有しているシャドウマスク２２によって既知
の方法で行われる。表示スクリーン１８への途中でアパ
ーチャ２３を通過する電子は僅か約２０％である。残り
の電子はシャドウマスク２２によって遮え切られ、この
残りの電子の運動エネルギーはシャドウマスク２２にて
熱エネルギーに変換される。カラー表示管の通常の作動
状態では、軟鋼シャドウマスク２２の温度はビーム電流
に応じて約７５〜８０℃に上昇する。図面の明瞭化のた
めに、シャドウマスク懸垂手段を図示してないが、一般
的には温度補償するシャドウマスク懸垂系が用いられる
。適当なマスク懸垂系については英国特許第１１９２７
２５号明細書に２つの異なるタイプのものが開示されて
いる。

第２図を参照するに、フェースプレート１１は直立縁２
４を具えており、また、シャドウマスク２２はアパーチ
ャ２３を有している中央部分と、例えばレーザ溶接によ
って軽量軟鋼フレーム２６に接続される直立縁を有する
周辺部２５とを具えている。シャドウマスク２２及びそ
のフレーム２６は層３３で示すように熱的に黒色化（ｔ
ｈｅｒｍａｌｌｙ　　ｂｌａｃｋｅｎｅｄ）する。

一般に、表示スクリーン１８及び直立縁２４には蒸発ア
ルミニウムの被膜２７をかぶせる。このアルミニウム層
の赤外輻射係数は低く、これはシャドウマスクの全体的
及び局部的なドーミング（中高そり）作用に悪影響を及
ぼす。

シャドウマスク２２のドーミングに関する問題は一般に
既知であり、これはカラー表示管の加温（ウオーミング
アツプ）状態に関係している。特に、表示管のスイッチ
・オン時にフェースプレートは周囲温度にあり、シャド
ウマスク２２の穿孔個所は電子ビームの衝突により加熱
される。この加熱によりシャドウマスク２２の穿孔個所
は破線にて示すように表示スクリーン１８の方へと動く
。この影響により、シャドウマスクのアパーチャ２３を
通過する電子ビームがミスランディングをするために多
少の色ひずみをまねくことになる。表示管が加温し続け
ると、シャドウマスクの周辺部２５及びフレーム２６は
熱伝導及び輻射によって加熱されて膨張し、穿孔中央部
を伸張させ、理想的にはその中央部を元の形状に復帰さ
せる。しかし、それでもマスクは高温レベルにあるため
、各マスク孔は外方にシフトされる。これは、マスクを
スクリーンの方へと動かして、理想的には偏位点から見
てマスク孔の元の位置が復帰されるようにする適当な温
度補償シャドウマスク懸垂系によって調整する必要があ
る。第３図は、スイッチ・オン直後にドーミングにより
けい光ライン上のスポットが著しく変位するも、成る時
間後、例えば１５分後に熱安定化が達成されて、スポッ
トの変位が理想的にゼロに安定化される仮想的な状態を
示した特性図であり、横軸は軟鋼シャドウマスクによる
場合のけい光ライン上におけるスポットの変位量Ｄ（単
位マイクロメータ；μｍ）であり、縦軸は時間Ｔ（単位
：分）の対数スケールである。しかし、所定のドーミン
グ低減策を講じて、穿孔部分からの輻射損失を一層多く
すると、これによりマスクの熱的に安定化される位置で
は、そのマスクが反対方向にドーミングするか、又は過
伸張し、この場合におけるスポットの動きは第３図に破
線にて示すようになる。これに反し、マスクの穿孔部分
で熱が差程失われないようにする場合には、シャドウマ
スクは元の方向に僅かにドーム状をしたままとなり、こ
の場合におけるスポットの動きは第３図に一点鎖線にて
示すようになる。

本発明の方法によれば、耐ドーミング技法をフェースプ
レートの直立縁２４とシャドウマスクとの間における輻
射を調整するのに関連付ける。ガラスの輻射係数αは０
．９５程度であり、また、アルミニウム、即ち被膜２７
の輻射係数は０．１０程度であるＣドーミングがなくな
るほぼ一定な安定化レベルが達成されるような一定の温
度特性を得るためには、総体的な輻射係数を上記２つの
値の中間値に経験的に調整することができる。例えば、
直立縁の表面の３５％をアルミニウムで覆うことによっ
てα＝０．６５の輻射係数が得られる。

特に、軟鋼のシャドウマスクを有するカラー表示管の場
合に、製造観点からして許容し得る総体的な輻射数を得
るのに正確で、しかも堅実な方法は、直立縁２４におけ
るガラスの所定個所をアルミ化せずに、またこれと同時
に十分なアルミニウム被膜２７を残存させて、表示管の
スイッチ・オン後数秒でスクリーンにフラッシシング現
象が起らないようにすることにある。斯かるフラッシン
グ現象は、非アニミ化ガラス面におけるスクリーン製造
過程からの残留物の如き冷陰極放出源によって生ずる。

第４図に示す例のアルミニウム被膜２７はスクリーン１
８を覆う主被膜２７以外に指状延長部３０を具えている
。例えば長さ３０ｏｌＩＩ＋の延長部３０は直立縁２４
の端部手前的１０ｍｏ＋の所に留める。

第５図の例ではフェースプレートの直立縁に被覆するア
ルミニウム被膜２７に適当な形状の窓３１をあけて、そ
の直立縁の選択個所のガラスを露出させる。

第４及び５図の例を実現するには、特定のモデルの表示
管に対する露出すべき必要のあるガラス個所を経験的に
決める必要があり、ついで選択的にマスクすることによ
って所要のアルミニウムパターンをスクリーン１８及び
直立縁２４の露出個所の上に蒸着するか、又はスクリー
ン１８及び直立縁２４を覆っているアルミニウム被膜２
７の所定個所を選択的にエツチングして直立縁から除去
する。

極端な場合には、直立縁にアルミニウムがない場合もあ
る。従って、この場合にはフラッシング現象を容認可能
とするか、又は慎重な浄化をする如き特殊な策を講じ、
斯かる現象を起す根源を除去する。

第６図に示す例は、直立１！２４の露出ガラスによって
吸収される熱が不十分で、αが低過ぎると云うような、
上述した策が不適当な場合である。従ってこのような場
合には追加の策を講じる必要があり、そこで、この第６
図の例では周辺部２５とフレーム２６にこれらの策を講
じる。周辺部２５及びフレーム２６における熱黒色化層
３３（この層のαは０．７程度である）の選択個所に特
別の熱吸収性の材料被膜３５を被着する。斯種材料のα
は０．９５程度とし、これは代表的には鉛成分の高い低
融点ガラスで構成することができる。被膜３５の厚さは
１〜１０ｕｒａの範囲内とする。選択領域のパターンは
、周辺部２５とフレーム２６の総合αが０．７〜０．９
５の範囲内にあるようにして、第３図に示した曲線の安
定化レベルに影響を及ぼすことのできるようにする。

扁平方形表示管又は高解像度の表示管の場合には、それ
らの表示管のパーホーマンスはドーミングの影響を受は
易いので、局部的なドーミングの影響を低減させるか、
又はなくす追加の策を講じる必要がある。概して、この
シャドウマスクの電子銃に対向する側の電子反射係数及
び熱輻射係数は高くず、。や、）１つの方法とし７、軟
鋼又は各金製のシャドウマスクの電子銃に対向する側の
表面に原子番号が７０以上の重金属又はその化合物、或
いは重金属の合金又は混合物から成る多孔質層を被着す
るのが有効である。このような方法については英国特許
第２０８０６１２号に開示されている。

他の方法はシャドウマスクの前記表面に鉛ガラスを被着
する方法であるが、その鉛ガラスがゲッターからのバリ
ウムによって覆われる場合には、それがマスクの赤外輻
射率を低減させるために鉛ガラスを被着することの恩恵
が縮減される。前記シャドウマスク表面の熱黒色化は他
の方法によって行なうことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー表示管の容器の一部を切欠して示す斜視
図； 第２図はフェースプレート及びシャドウマスクの一部を
示す断面図； 第３図は軟鋼シャドウマスクの場合におけるけい光ライ
ン上のスポットの変位特性を示す特性図：第４及び５図
はそれぞれフェースプレートの直立縁のガラスの一部に
アルミニウム層を選択的に被着した場合における直立縁
の一部を示す斜視図；第６図はフェースプレート及びシ
ャドウマスクの一部を示す断面図である。 １０・・・ガラス容器　　　　　１１・・・フェースプ
レート１２、１３．１４・・・電子銃 １５、１６．１７・・・電子ビーム １８・・・表示スクリーン １９、２０．２１・・・けい光細条 ２２・・・シャドウマスク　　２３・・・アパーチャ２
４・・・フェースプレートの直立縁 ２５・・・シャドウマスクの周辺部 ２６・・・シャドウマスク取付フレーム２７・・・アル
ミニウム被膜 ３０・・・アルミニウム被膜の延長部 ３１・・・窓　　　　　　　　３３・・・熱黒色化層３
５・・・熱吸収材料被膜 特許出願人　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランペンファプリケン ＦｌＧ、４ ＦｌＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直立縁を有し、かつ内側面に陰極ルミネッセントス
   クリーンを有しているガラス製のフェースプレートと、
   縁部が取付フレームに接続される有孔シートから成るシ
   ャドウマスクとを具えているカラー表示管におけるドー
   ミング作用低減方法において、前記直立縁と、前記有孔
   シートの少なくとも縁部との間の熱輻射反射能を調整し
   て、所望な温度安定化レベルを得るようにすることを特
   徴とするカラー表示管におけるドーミング作用低減方法
   。 ２、前記フェースプレートにおけるルミネッセントスク
   リーン層の上及び前記直立縁における非アルミ化ガラス
   選択個所を残して該直立縁の上にアルミニウム被膜を被
   着し、前記選択個所の大きさ及び／又は形状及び／又は
   配置を、所望な輻射係数が得られるように選定すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、前記直立縁のほぼ３５％をアルミニウムで覆うこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４、前記有孔シートの縁部の選択個所及び前記フェース
   プレートの直立縁に対向する前記取付フレームを、これ
   らに輻射係数の値が高い材料を被着することによって特
   別の輻射吸収性を呈するように作ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１、２又は３項のいずれか一項に記載の
   方法。 ５、前記材料を鉛成分の高い低融点ガラスで構成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６、前記有孔シートの前記フェースプレートとは反射側
   に原子番号が７０以上で、かつ高い電子反射係数を有す
   る重金属又は該重金属の化合物を被着することを特徴と
   する特許請求の範囲第１〜５項のいずれか一項に記載の
   方法。 ７、前記重金属を酸化ビスマスとすることを特徴とする
   特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８、前記有孔シートの前記フェースプレートとは反対側
   の中央有孔部分を熱的に黒色化することを特徴とする特
   許請求の範囲第１〜５項のいずれか一項に記載の方法。 ９、前記有孔シートの前記周辺個所及び前記取付フレー
   ムの前記フェースプレートとは反対側に輻射反射性の被
   膜を被着することを特徴とする特許請求の範囲第８項に
   記載の方法。 １０、直立縁を有するフェースプレート、該直立縁に接
   続したコーン及びネックを含む容器と、前記フェースプ
   レート内側面に被着した陰極ルミネッセントスクリーン
   と、取付フレームに接続する縁部を有している有孔シー
   トで形成したシャドウマスクを具えているカラー表示管
   において、該表示管を作動時に所定の温度安定化レベル
   を得るために、前記直立縁と前記有孔シートの少なくと
   も前記縁部との間の熱輻射反射能を調整すべく前記フェ
   ースプレートの少なくとも前記直立縁の表面を処理した
   ことを特徴とするカラー表示管。 １１、前記スクリーン及び前記直立縁にアルミニウム層
   を被着し、前記直立縁の選択個所を非アルミ化とするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載のカラー
   表示管。 １２、前記直立縁のほぼ３５％をアルミニウムで覆うこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載のカラー
   表示管。 １３、前記有孔シートの縁部の選択個所及び前記直立縁
   に対向する前記取付フレームが、これらの上に輻射係数
   値の高い材料を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１０、１１又は１２項のいずれか一項に記載のカラー
   表示管。 １４、前記材料を鉛成分の高い低融点ガラスで構成する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載のカラ
   ー表示管。 １５、前記有孔シートの前記フェースプレートとは反対
   側の表面が、該表面上に原子番号が７０以上で、かつ高
   い電子反射係数を有する重金属又は該重金属の化合物層
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記
   載のカラー表示管。 １６、前記層を酸化ビスマスで構成することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１５項に記載のカラー表示管。 １７、前記有孔シートの前記フェースプレートとは反対
   側の中央有孔部分の表面を熱的に黒色化することを特徴
   とする特許請求の範囲第１０項に記載のカラー表示管。