JPS6257589B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はカラーテレビジヨン映像管等に用いら
れる陰極線管の製造方法に関する。 現在陰極線管は、管の螢光表示スクリーンを支
持するガラスフエースプレート、すなわちガラス
パネルと、管の電子回路の一部を構成する導電性
内部被膜を支持するガラスフアンネルとをシール
することによつて組立てられている。シーリング
はパネルとフアンネルの界面に失透性のはんだガ
ラスを設けることによつて行なわれる。このはん
だガラスは高温度の加熱の間に最初流動しその後
結晶化して密封シールとなる。 従来の管製造方法は、パネルとフアンネルをシ
ールする前に行なわれるもう１つの加熱工程を含
んでいる。この加熱工程において、ガラスパネル
と螢光表示スクリーンはスクリーン塗布工程にお
いて用いられた表示スクリーン有機成分を除去す
るために加熱される。スクリーンベーキングと呼
ばれるこの加熱工程は、その後に行なわれるパネ
ル−フアンネルシーリング工程に用いられる温度
に近い温度で行なわれる。 エネルギー節約のために、スクリーンベーキン
グとガラスパネルのガラスフアンネルへのシーリ
ングとが、ベーキング兼シーリング工程と呼ばれ
る単一のシーリング工程で行なわれるのが望まし
い。このような工程は１つの加熱工程を不用との
ものとし、従つて管組立てに要するエネルギーが
少なくてすむ。 しかしながら、加熱の間にスクリーン有機成分
から放出される有機気体は、ベーキング兼シーリ
ング工程の間に失透性はんだガラスを化学的に還
元することが判明した。シールされたバルブの内
壁およびその近辺における失透シールの黒化によ
つて示されるこの化学還元は、高電圧（30KV以
上）が管に印加される時シールの絶縁破壊を導
く。この絶縁破壊は最終的にシール破損、真空度
の低下および管不良を導く。 例えば米国特許第3973975号には、シールの間
の有機気体による化学的還元をおさえるために、
失透性はんだガラスに酸化剤をまぜることが提案
されている。しかしながら、この方法は鉛丹のよ
うな酸化剤の添加によつて焼成されたはんだガラ
スの絶縁耐力が低下するので好ましくない。 米国特許第3947608号には、導電性フアンネル
内部被膜の特性を変えるために、添加物としてア
ルカリ金属の硫酸塩および硝酸塩、硫酸アンモニ
ウムおよび硝酸アンモニウムを用いることが提案
されている。しかしながら、この被膜によつて被
膜されたフアンネルは、その後従来の処理方法に
よつて陰極線管外囲に結合される。 本発明の他の目的は以下の詳細な説明から明ら
かになるであろう。 本発明においては、スクリーンベーキング兼フ
アンネル−パネルシーリングの間に起こる失透性
はんだガラスの化学還元は、ベーキング兼シーリ
ング加熱の間にバルブ内に酸素放出剤を与えるこ
とによつて小さくされる。この酸素放出剤は約
400℃の温度の加熱によつて熱分解して酸素を生
じるような無機酸素含有化合物である。このよう
な化合物のいくつかは知られている。用いられる
酸素放出剤は、シーリングの間に起こる失透性は
んだガラスの化学還元を抑制するのに少なくとも
有効である量バルブ内に与えられる。 シーリングの間にバルブ内に酸素放出剤を含ま
せると、スクリーンラツカーの焼失成分による失
透シールの内部ビードおよびその近接部分の過度
の還元を防止することができることが判明した。
従つて還元を示すいくらかの黒化がバルブ内壁表
面から離れた失透シールの内部に観察されるとは
言うものの、バルブ内壁表面のシール部はわずか
の黒化しか示さず著しく還元されていない。従つ
て、シールは後に非常に高い電圧が管に印加され
る時絶縁破壊に耐える。 目下のところ、シーリングの間のバルブ内にお
ける酸素放出剤の配置場所は、図面で示すように
導電性フアンネル被膜中であるのが好ましい。酸
素放出剤をフアンネル被膜中に含ませると、捕助
配置手段を必要とすることなくバルブ内に酸素放
出剤を良好に分散させることができる。また、加
熱の間に酸素放出剤をバルブ内に導入し加熱後に
残留物を除去するための特別な処理工程も必要な
い。 酸素放出剤がフアンネル被膜中に含有される場
合には、酸素放出剤の被膜の付着力および電気的
性能におよぼす影響が考慮されなければならな
い。他の点では酸素放出剤として適しているある
化合物は、フアンネル被膜の電気抵抗を不適当な
値に増加させる残留物を生成し、一方他の化合物
はフアンネル被膜とフアンネル内壁との結合強度
を減少させる。 酸素放出フアンネル被膜成分として用いるのに
好ましい熱分解性化合物は、硝酸カリウムおよび
過塩素酸カリウムからなる群より選ばれる化合物
である。これらの化合物は結合強度を著しく減少
させたり、あるいは被膜の電気抵抗を著しく増加
させることがなく、かつ失透性はんだガラスの還
元を小さくするのに非常に有効である。最も良い
結果は、フアンネル被膜組成物にこれら化合物を
組成物と化合物の合計量の約５乃至10重量％とな
るように加えることによつて得ることができる。
特に好ましい添加物は硝酸カルシウムである。 酸化放出剤としてフアンネル被膜中に含まれる
化合物の有効性は、多分に被膜の組成および構造
に依存している。実用的なフアンネル被膜は、ア
ルカリ金属珪酸塩結合剤中にグラフアイトを分散
させた比較的軟質の被膜（ヌープ硬度；約190）
である。しかしながら、珪酸塩結合剤中に炭素と
酸化鉄を含有せしめたより硬度の、より耐摩耗性
の被膜（ヌープ硬度；少なくとも約350）もまた
用いられる。一般に、最も良い結果は酸素放出剤
を炭素と酸化鉄を含有する上述の硬質フアンネル
被膜と組み合わせて用いる場合に得られる。 螢光表示スクリーン中に存在する有機物質の性
質および量もまた酸素放出剤が失透シールの還元
を抑制する程度に影響をおよぼす。表示スクリー
ンの有機成分は塗布された螢光体を保護するのに
用いられるラツカーを含んでおり、ある場合には
必要に応じてスクリーン上に設けられるブラツク
マトリツクス物質に含まれる有機成分を含んでい
る。両方のタイプの有機成分からなる表示スクリ
ーンはシールの還元という最も厄介な問題を引き
起こす。 生じるシールの還元の量はまた失透性はんだガ
ラスの組成にもある程度依存する。本発明の方法
は、硼酸鉛−亜鉛（lead−zinc borate）はんだ
ガラスを用いる場合にシールの還元を抑制するの
に最も有効であるが、他のはんだガラスを用いる
場合もまた実用的な程度に還元を抑制することが
できる。 シールが80KVあるいはそれ以上の絶縁破壊に
耐えるのに充分な程度の還元の抑制は、通常単に
シーリング間にバルブあるいはフアンネル被膜中
に充分な量の酸素放出剤を与えることによつて行
なうことができる。しかしながら、例えばスクリ
ーンラツカーとブラツクマトリツクス物質の両方
が塗布された場合のように、ベーキングが行なわ
れていないスクリーン中に多量の有機物が存在す
る場合には、シーリングの前に25乃至100℃の温
度でスクリーンを乾燥することによつてシールの
過度の還元を防止することができる。この乾燥の
時間は用いられる温度に依存し、例えば室温で数
日間乃至90℃の温度で15分あるいはそれ以下の範
囲である。90乃至100℃での短時間の乾燥が通常
好ましい。 ベーキング兼シーリング加熱の間にシールの還
元が抑制される程度は、シールされたバルブの高
電圧試験によつて評価される。この高電圧試験に
おいては電圧が失透シールに印加される。金属帯
がシールされたバルブ外面のまわりに、失透シー
ルの外部ビードをおおつて設置され、電圧がこの
金属帯とバルブ内面上の導電性フアンネル被膜の
間に印加される。電圧はシールの絶縁破壊が起こ
るまで増加される。 酸素放出剤を用いないで440℃のベーキング兼
シーリング加熱によつてシールしたテレビジヨン
バルブは、高電圧試験によるとシールの絶縁耐力
の著しい減少を示す。シーリングの前に別個にベ
ーキングを行なつたパネルを用いてシールされた
バルブのシールの絶縁耐力は90KVを越えるが、
スクリーンラツカーおよびブラツクマトリツクス
物質のいずれか一方あるいはその両方を含むベー
キングが行なわれていないパネルを用いてシール
されたバルブは、ベーキング兼シーリング加熱に
よつて処理される場合、その絶縁耐力は50乃至
70KVに低下する。 以下の実施例は上述の本発明のベーキング兼シ
ーリング方法を用いることによつて得られるシー
ルの絶縁耐力における改良を示すものである。 実施例 １ グラフアイト、酸化鉄およびアルカリ金属珪酸
塩結合剤からなる多量のフアンネル被膜組成物に
過塩素酸カリウムを添加して10重量％の過塩素酸
カリウムを含有するフアンネル被膜組成物を調製
した。また上記と同じフアンネル被膜組成物に硝
酸カリウムを添加して10重量％の硝酸カリウムを
含有するフアンネル被膜組成物を調製した。 陰極線管バルブ組立てに適した２つのガラスフ
アンネルを選択し、各フアンネルの内壁に上述の
ようにして調製した２つのフアンネル被膜組成物
それぞれ刷毛塗りによつて塗布した。その後フア
ンネル被膜を室温で乾燥した。 フアンネル被膜組成物を塗布した各フアンネル
のシール端上に、はんだガラス懸濁液を押し出し
て失透性はんだガラスの被膜を設けた。はんだガ
ラス懸濁液は12.5重量部のコーニングコード7590
ガラスフリツトと１重量部の酢酸アミル展色剤か
らなる。コーニングコード7590ガラスフリツトは
失透性硼酸鉛−亜鉛はんだガラスであり、コーニ
ング社（Corning Glass Works，Corning，New
York）から市販されている。 各フアンネルに失透性はんだガラスを付けた
後、シールを行なうために、ベーキングを行なつ
ていないスクリーンラツカー被膜を支持する２つ
のパネルそれぞれを各フアンネル上に置いた。そ
の後このパネル−フアンネルアセンブリーにスク
リーンベーキング兼シーリング加熱を行なつた。
この加熱において、アセンブリーは440℃の温度
で加熱され、この温度は40分間保たれた。この処
理はパネル上のラツカー成分を焼失し、はんだガ
ラスをバルブのパネル部材とフアンネル部材とを
結合する失透シールに変えるのに有効であつた。
このシールは、フアンネルのシール端によつて決
められた、シール端に沿つたバルブの内側および
外側のビードによつて結合されたシール部からな
つていた。 各シールに高電圧を印加して失透シールの絶縁
耐力を試験した。硝酸カリウム含有フアンネル被
膜を有するバルブは約80KVで破損した。一方過
塩素酸カリウム含有フアンネル被膜を有するバル
ブは約82KVで破損した。これらの結果は、バル
ブ内部に酸素放出剤を与えないベーキング兼シー
リング加熱によつて処理したこれと同じ構成のバ
ルブの場合の50乃至70KVの典型的な破損電圧と
は著しく違つていた。このようにバルブ内に酸素
放出剤を存在させると、シールの絶縁耐力の減少
を小さくすることができた。 各バルブのシール部分から切り取つた断片を調
べた結果、ベーキング兼シーリング加熱の間のは
んだガラス内部およびバルブ内部近辺の還元は著
しく抑制されていることがわかつた。内部シール
ビードおよび近接する内部シール部はオレンジ色
であり、黄色の外部ビードおよびシール部に比べ
てさほど黒くなかつた。各失透シールの黄色い外
部シール部とオレンジ色の内部シール部の間に位
置する狭い帯状のガラスだけが黒化しているのが
見られた。この帯状の黒化部は内部シールビード
から４〜６mm離れており、シール部の中心付近に
あり、明らかにシールの電気的性能を著しく低下
せしめるものではない。 実施例 ２ 硝酸カリウムおよび過塩素酸カリウムをフアン
ネル被膜組成物に加えなかつた事以外は実施例１
と同様にして、ラツカーを塗布したパネルと、酸
化鉄およびグラフアイトを塗布したフアンネルと
からなる２つのパネル−フアンネルアセンブリー
をシールを行なうために準備した。硝酸カリウム
および過塩酸カリウムをフアンネル被膜組成物に
加えなかつたかわりに、約10グラムの硝酸カリウ
ム粉末を一方のバルブのヨーク（yolk）部分に置
き、約10グラムの過塩素酸カリウム粉末をもう一
方のバルブのヨーク部分に置いた。その後アセン
ブリーにベーキング兼シーリング加熱を行ない、
スクリーンラツカーを焼失し、パネル部材とフア
ンネル部材をシールした。この加熱は実施例１と
同じであり、440℃まで加熱し、この温度を40分
間保つた。 先に述べたような方法で各バルブの失透シール
の絶縁耐力を試験した。硝酸カリウム粉末を用い
たバルブは90KVまで絶縁シール破損に耐え、一
方過塩素酸カリウムを用いたバルブは76KVで絶
縁シール破損を示した。用いられた特定の方法に
おいてはバルブのヨーク部分の温度はシール部分
の温度にまで達しないので、酸素放出剤をバルブ
内のシール部分に隣接した部分に置いた場合には
これらの試験結果は良くなることが期待される。 実施例 ３ スクリーンラツカーとプラツクマトリツクス物
質の両方からなるパネルを用いた12個のパネル−
フアンネルアセンブリーを実施例１と同じ方法で
シールし、試験した。アセンブリーに用いたパネ
ルにはすべていずれもベーキングされていないス
クリーンラツカーとブラツクマトリツクス物質層
からなる表示スクリーンが設けられている。 アセンブリーを作るのに用いた10個のフアンネ
ルは酸素放出剤であるKNO₃を10重量％含むグラ
フアイト−酸化鉄被膜を有している。この10個の
フアンネルのうちの８個のフアンネルと、酸素放
出剤を含まないグラフアイト−酸化鉄被膜を有す
る１個のフアンネルを、先に述べたような方法で
スクリーンを乾燥した９個のパネルとそれぞれ組
み合わせた。残りの３個のフアンネル、すなわち
KNO₃を含むグラフアイト−酸化鉄被膜を有する
２個のフアンネルと、KNO₃を含まないグラフア
イト−酸化鉄被膜を有する１個のフアンネルを、
未乾燥の３個のパネルとそれぞれ組み合わせた。
その後すべてのパネル−フアンネルアセンブリー
にベーキング兼シーリング加熱を行なつた。この
ベーキング兼シーリング加熱は実施例１と同じよ
うに440℃まで加熱し、この温度を40分間保つこ
とによつて行なつた。シーリングの後、シールし
たアセンブリーを先に述べたような方法で高電圧
試験し、各シールの絶縁耐力を評価した。 上述のようにして処理した各アセンブリーの絶
縁耐力試験の経果を下記第１表に示す。第１表に
おいては、各シールの絶縁破壊電圧に加えて、酸
素放出剤の有無およびスクリーン乾燥の詳細が記
載されている。

【表】 上記第１表から明らかなように、螢光表示スク
リーンがブラツクマトリツクス物質の層を含む場
合には、シーリングの前にスクリーンを乾燥し、
酸素放出剤を用いるならばベーキング兼シーリン
グ方法によつてシールの還元を有効に抑制するこ
とができる。約25乃至100℃の温度で約15分乃至
24時間の間乾燥を行なつた場合に最も満足のゆく
結果が得られる。しかしながら、乾燥は時間およ
び温度の両方に依存し、上記範囲内のより低い乾
燥温度が採用される場合には、比較的長い乾燥時
間が採用されなければならない。 実施例 ４ スクリーンラツカーとブラツクマトリツクス物
質の両方を含む表示スクリーンを有する未乾燥の
パネル２個を、あらかじめ90℃で15分間乾燥し
た。次にこの２個のパネルと、被膜を有する２個
のフアンネルとを、それぞれ実施例１と同様にし
て組み合わせ、２個のパネル−フアンネルアセン
ブリーとした。これらのアセンブリーに用いられ
ている上記フアンネル上のフアンネル被膜は、グ
ラフアイトを含有するアルカリ金属珪酸塩懸濁液
からなる軟質の被膜である。これらの被膜は10重
量％のKNO₃を含んでいるが、酸化鉄は含んでい
ない。 次に上記パネル−フアンネルアセンブリーに、
実施例１と同じの440℃まで加熱し、この温度を
40分間保ち、その後冷却するベーキング兼シーリ
ング加熱を行なつた。シールされたパネル−フア
ンネルアセンブリーを実施例１と同じように高電
圧試験した。一方のアセンブリーは70KVでシー
ルが絶縁破壊を起こし、もう一方のアセンブリー
は83KVでシールが絶縁破壊を起こした。これら
の結果はベーキング兼シーリング加熱の間に軟質
フアンネル被膜中に酸素放出剤が存在しない場合
に得られる結果よりも優れていた。 以上説明したように、バルブ内、特にバルブの
フアンネル被膜中に酸素放出剤を与える本発明の
ベーキング兼シーリング方法は、はんだガラスの
還元を防止し、従つて酸素放出剤を用いない従来
のベーキング兼シール方法によつて得たバルブよ
りもより絶縁破壊に耐えるバルブを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の陰極線管バルブの製造方法を説
明するバルブの断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 螢光表示スクリーンの有機成分のベーキング
   および、この螢光表示スクリーンを支持するガラ
   スパネルと導電性フアンネル内部被膜を支持する
   ガラスフアンネルとの失透性はんだガラスによる
   シーリングが同時に行なわれるシーリング工程か
   らなる陰極線管バルブの製造方法において、加熱
   の際の上記有機成分による上記失透性ガラスの化
   学還元を抑制するのに有効な量の酸素が上記シー
   リング工程の間に放出されるように予め酸素放出
   剤を上記導電性フアンネル内部被膜中に与えるこ
   とを特徴とする陰極線管バルブの製造方法。 ２ 上記失透性はんだガラスが硼酸鉛−亜鉛はん
   だガラスであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の陰極線管バルブの製造方法。 ３ 上記酸素放出剤が約400℃の加熱によつて熱
   分解し酸素を生じる無機酸素含有化合物であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の陰極
   線管バルブの製造方法。 ４ 上記酸素放出剤が過塩素酸カリウムおよび硝
   酸カリウムからなる群より選ばれることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の陰極線管バルブ
   の製造方法。 ５ 上記導電性フアンネル内部被膜が酸化鉄を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   陰極線管バルブの製造方法。 ６ 上記酸素放出剤が硝酸カリウムであることを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の陰極線管
   バルブの製造方法。 ７ 上記螢光表示スクリーンがブラツクマトリツ
   クス物質を含んでおり、上記螢光表示スクリーン
   を支持するガラスパネルが上記シーリング工程の
   前に25乃至100℃の温度で15分乃至24時間乾燥さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載の陰極線管バルブの製造方法。