JPS6235434A - 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に係わり、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〕

一般にシャドウマスク型カラー受像管は、第１図に示す
ように、実質的に矩形状のパネルのと、漏斗状のファン
ネル■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、緑及び青に夫々
発光するストライプ状の蛍光体層からなる蛍光体スクリ
ーンに）が被着形成され、ネック■にはパネルωの水面
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０を射出するいわゆるインライン型電子
銃０が配設されている。また蛍光体スクリーン（へ）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
方向に配列されこの垂直配列が水平方向に多数配列され
たシャドウマスク■がマスクフレーム（８）によって支
持固定されている。ざらにマスクフレーム（８）は弾性
部材（９）を介してパネル０）の直立縁部内壁に埋め込
まれたスタッドピンθΦ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ヒーム■はファンネル（２
）の外部の偏向装置０２）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■の開孔を介して色選別されてストライプ状
蛍光体層にランディングし、カラー映像を再現させるよ
うになっている。また、電子ビームは地磁気等の外部磁
界の影響を受はストライプ状蛍光体層に正確にランディ
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■内部に強磁性金属板よりな
る磁気遮蔽体θ１）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■の透孔を通過する有効
電子ビーム化はその機構上１７３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８０°Ｃ程度までシャド
ウマスクを加熱させる。また、航空機のコックピットな
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２００’Ｃ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ωは、一般に熱膨張係数が１．２×１０
−５／’Ｃと大きい鉄を主成分とするいわゆる冷間圧延
鋼からなる厚ざＯ，１ｍ〜０．３順の薄板から形成され
ており、このシャドウマスク■のスカート部を支持する
マスクフレーム（８）は厚さ１ｍ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■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
め輻射や伝導によりシード９フ２９周辺からマスクフレ
ームに熱が移動し、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■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■と蛍光体スクリーン（へ）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
に補正して軽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に対応して低い導
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蛍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になる。

この結果、スクリーンとシャドウマスクの間に局部的な
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ｖｌｎ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
層の負帯電に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に一定の時間遅れを伴う。第
２に、各色発光蛍光体群の各蛍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
じた部分のみで必り、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
述の理由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著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蛍光体
間に光吸収層を設け、さらに仝而にアルミニウム等の金
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、緑および青と光吸収層を形成するためにシャドウ
マスクを合計４回脱着して光露光法を用いて蛍光面を形
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。即ら、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史にシ（・ドウマスクのｎ
党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ＧＥＬ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（プる。

このような従来の欠点に対しては、本出願と同一の出願
人により、シャドウマスクの電子銃側に低導電層を設け
、シＡ・ドウマスクがドーミングを生じる大電流時にこ
の低導電層が負に帯電してドーミングに伴なう電子ビー
ムの変位を静電的に偏向し、ミスラ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号及び特願昭５９−４９１７２号では、この
低導電層を酸化１ず（Ｓｎ０２）を含む鉛はう酸塩ガラ
スより形成し、シャドウマスクの電子銃側に設【プてい
る。しかしこのＳｎＱ　２を含む鎗はう酸塩ガラスの場
合、製造時にＳｎＱ　２が沈降し易いため分散性が悪く
、絶縁部分と導電部分とに分離してしまう問題がある。

その結果絶縁部分上に不要帯電が発生し、電子ビームの
異常変形を生ずることとなる。勿論、攪拌等の′！Ａ清
方法を改良すれば軽減されるが量産法としてはあまり好
ましくない。

〔発明の目的〕

本発明はシャドウマスクのドーミングによる電子ビーム
の変位を静電的に偏向し補正する際、異常帯電による電
子ビームの変形を無くし、かつ電子ビームの変位による
ミスランディングを効果的に軽減させるカラー受像管を
得るものである。

透孔を有するシャドウマスクとこのシャドウマスクを介
してスクリーン上の蛍光体を発光せしめる電子ビームを
射出する電子銃を少なくとも備えたカラー受像管におい
て、このシャドウマスクの電子銃側主面に電子吸収層を
設け、その電子吸収層の表面には１μ’；Ｊ　／　ｃｒ
ｉ乃至１００μ’ｌ／ｃＩｉに相当する厚さのバリウム
を主体とする実質的に電子透過性の低導電層を設【する
ことによって、シャドウマスクのル′−ミンクによる電
子ビームの変位を効果的に抑１１１するとともに異常帯
電による電子ビームの変形を無く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溝成白体は第１図に示す
ものと同様であるので、詳細な説明は省略する。第１図
に示すようなカラー受像管において、スクリーン（イ）
に近接対向して配設されるシャドウマスク■の電子銃側
主面に例えば酸化鉛（ＰｂＯ）を約７５重量％含む結晶
性鉛はう酸塩ガラスからなるガラス層が高温加熱処理に
よって封着接合され、更にその表面に例えばバリウムを
主体とする被覆層が形成されている。

このガラス層はパネルＵ）とファンネル■とが封着され
る前に、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結晶性鉛はう酸塩ガラスをシ
ャドウマスクωの電子銃側に塗イ５し、このシャドウマ
スクωをパネル（ト）内に装着する。そして、この後、
パネル（ト）とファンネル■を所定の枠台に乗せて、最
高温度が約４４０　’Ｃ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■の電子銃側に結
晶化された鉛はう酸塩ガラス層が形成できる。

一方、この鉛はう酸塩ガラスを主体とする層の電子銃側
に形成される実質的に電子透過性の低導電層として、例
えばゲッター被膜、例えばＢａとＭの金属化合物とＮｉ
の重Ｗ比が約１：１であるような分散性ゲッターを充填
したボートをシャドウマスクと対向するように配置して
、排気後に高周波加熱することにより、形成させること
ができる。

ここでこのゲッター被膜はカラー受像管内で発生したガ
スを吸着する性質を有していることは言うまでもない。

このような構成によるカラー受像管を動作させた場合、
電子ビームが被膜層に射突した時の状態について第２図
及び第３図を用いて説明すると（図中同一符号は同一部
分を示し第３図は第２図の（＾）部近傍を示す）、第２
図及び第３図において、シャドウマスク■がドーミング
現象を生じていない状態での電子ビーム０Φはスクリー
ンに）の所定位置０υ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（５ａ）が熱状態の電子ヒーム０１）
はシャドウマスク（５ａ）のドーミングと共に管軸０Φ
方向に移動し、電子ビームのランディング地点も０２）
から（１２ａ）へ移動する。即ち本来地点０２）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（１２ａ）にミスランディングし、地点θつ
と（１２ａ）のミスランディング量が各色発光蛍光体群
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に
電子吸収層（１４−１）が形成されているの、、で電子
流密度に対応して負に帯電することになる。このことは
、この電子吸収層は電子の侵入する平均深さ程度又はそ
れ以上の厚さ、本実施例では約１０−を有すると共に一
次電子エネルギー、通常は１０にｅＶ乃至３０ＫｅＶに
対し１以下の二次電子放出係数を有することを意味する
。そしてこの負の帯電、特にシャドウマスク■の透孔０
谷の管軸（１Φ側の表面に帯電した負電荷は電子ビーム
（１１）を管１ｉ１１Ｏｅより遠ざかる方向に軌道（１
０ａ）を偏向する。従ってドーミング現象により所定の
ランディング地点０υより管軸Ｏゆ方向に移動する筈の
電子ビームのランディング地点（１２ａ）を再び元のラ
ンディング地点Ｃノに戻すように相殺的に作用すること
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。このような
ミスランディング抑制作用は電子吸収層（１４−１）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、主面各部の電子流密度に対応して電子吸収層
（１４−１）の負帯電弁イ５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が、ドー
ミング現象を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。また電子吸収層に
は管が動作している限り常に電子ビームが射突している
ので、従来の例えば特公昭５７−１８８２４号公報に示
されているものに比べてその作用面積部分は非常に大き
く、また抑制作用の生ずる時間的遅れは殆んどない。

ところでこのよな電子吸収１ｆｆｌ（１４−１）は例え
ば局部的に高い電子流密度が消失した場合、電子吸収Ｊ
Ｗ（１４−１）に帯電していた負の電荷はドーミングの
消失に対応して減少していなＣプればならない。即ち電
子吸収層の導電率が良いと負帯電現象が充分に作用せず
、逆に悪いと絶縁物に近く負帯電現象が所定の時間内に
解消されず逆にミスランディングを助長することになる
。本発明のにうに、電子吸収層の表面に実質的に電子ビ
ームを透過させつる低導電層（１／１−２）が設りられ
ている場合は、この低導電層（１４−２）の導電率を変
化させることにより、この現象を抑制することができる
。

すなわら、本発明者らの実験によると、前述の本発明に
よる２１インチ型カラー受像管を動作ざじた場合のドー
ミングによる電子ビームの移動量を測定した結果第４図
に示す結果が得られた。第４図において、縦軸に電子ビ
ームの移動量を相対値で示し、横軸にはシャドウマスク
の電子銃側に設けた鉛はうｒ！ｌｉ塩ガラメガ９２層に
形成された１ｄ当りのゲッター塗布量を示している。

測定条件として、陽極高電圧Ｅｂ＝２６にｖＳ陽極電流
Ｉｂ＝　１１００μＡで、画面再生パターンは第５図に
示すような部分白色パターンを用いた。第５図において
斜線部は黒色すなわら非発光部である。またＸは測定点
を示している。

第４図より絶縁物よりなる電子吸収層（１４−１）の表
面に設【プられた実質的に電子ビームを透過しつるバリ
ウムを主体とする低導電層（１４−２）の厚さを変化さ
せることにより、電子吸収層（１４−１）の表面に一時
的に帯電した電荷の密度をυＪｔＩｌでき、従って、そ
の帯電によるドーミング抑ルリ効果を最適に選択するこ
とが可能となることが判る。そして、この低導電層（１
４−２）がバリウムを主体としてなる場合、その厚さか
１μ３　／　ｃｔｉ乃至１００μ’Ｊ　／　ｃｍに相当
すれば、所期の目的が達成されることを確認した。勿論
、この電子透過性低導電層（１４−２）は、他の金属、
例えば、アルミニウムを用いてもよいが、ゲッター以外
の金属を用いる場合は。それを蒸着させる設備が新らた
に必要となるため、カラー受像管に不可欠なゲッター物
質を用いることは量産的に非常に好適と言える。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、大規模な製造設備や作業
時間の増加を伴うことなく、シャドウマスクのドーミン
グを効果的に軽減して色ずれヤ色むら等の色純度劣化を
改善することかでき、工業的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はシャドウマスク型カラー受像管の構成を示す概
略断面図、第２図はシャド「クマスクのドーミングによ
る電子ビームの移動を説明するための模式図、第３図は
第２図のＡ部を拡大して示す模式図、第４図は本発明に
よる絶縁層上に形成されるゲッタ一層の塗布量を変化さ
せた時のシャドウマスクのドーミングによる電子ビーム
の移動量の変化を示す特性図、第５図は第４図に示す特
性を測定する際に使用した画面再生パターンを示す模式
図でおる。 ■・・・パネル　　　　　■・・・ファンネル■・・・
ネック　　　　　（イ）・・・スクリーン■・・・電子
ビーム　　　（へ）・・・電子銃■・・・シャドウマス
ク 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　大胡典夫 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スクリーンに近接し多数の透孔の穿設された主面と
   前記主面の周縁部に延在するスカート部とからなるシャ
   ドウマスクとこのシャドウマスクを介して前記スクリー
   ン上の蛍光体を選択発光せしめる電子ビームを射出する
   電子銃とを少なくとも備えたカラー受像管において、前
   記シャドウマスクの前記電子銃側に電子吸収層と前記電
   子吸収層の表面に実質的に電子透過性の低導電層を有す
   ることを特徴とするカラー受像管。 ２）前記低導電底が１μｇ／ｃｍ＾２乃至１００μｇ／
   ｃｍ＾２に相当する厚さのバリウムを主体としてなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー受像
   管。