JPS6358729A - シヤドウマスクの表面処理方法 - 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】 〔産業上の利用分骨〕 この発明は、カラー陰極線管に内蔵される色選別電極で
あるシャドウマスクの表面処理方法に関するものである
。

〔従来の技術〕

シャドウマスクの製造方法については、株式会社産報（
７）Ｗ子科学１９６４年ＶＯＬ　　１４／Ｎｎ９゜３６
頁および、３９頁〜４０頁に示されている。

ところで、一般に陰極線管は、第４図に示すように、皿
状のガラス容器であるパネル叫と、電子ビームを発射す
る電子銃０を内蔵しているロート状のファンネル■とか
らなり、これらパネルａＧとファンネルＩとの間に色選
別電極としてのシャドウマスク（至）が介在され、パネ
ルαＱに支持部によって保持されている。

このシャドウマスク（至）は、第６図のようＫＯ，１５
〜０．２５ｍの鉄板製の基体α１状形もしくは長方形の
電子ビーム通過孔四を形成したもので、平坦な形状であ
るフラットパネルを焼鈍（水素雰囲気中で７００〜９２
０℃）シ、レベフで歪取りをしてからパネルαＱの内面
に沿う球面形状にプレス加工し、洗浄した後、その表面
に黒錆を形成するための黒化処理を施して製作される。

この黒化処理には、アルカリ溶融塩に浸漬して黒錆を発
生させる方法、水蒸気もしくは炭酸ガスを用いて黒錆を
発生させる方法等がある。

この黒化処理で得られる黒錆αＧは、第５図に示すよう
に、シャドウマスク基体０毛および電子ビーム通過孔（
２）の表面を覆っており、カラー陰極線管を製造する工
程中において、空気中の雰囲気で４００℃前後で加熱さ
れるシャドウマスク基体αＩが酸化して赤錆が発生する
のを防止するとともに、シャドウマスクの表面の輻射率
を大きくして熱変形を小さくする作用がある。

すなわち、カラー陰極線管の動作中は、電子銃０から発
射された電子ビームの８割近くが、シャドウマスクα３
に射突するため、その電子ビームの運動エネルギが熱エ
ネルギに変換されて吸収され、温度が上昇するためシャ
ドウマスク０は熱１ｈ１１．張を起こして変形を生じる
。しかし黒錆の輻射率は０．７５程度と大きいので、シ
ャドウマスクの熱放散がよくなり、シャドウマスクの温
度上昇が低くなるので熱歪を小さくすることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

シャドウマスクの素材である鉄を酸化させて形成した黒
錆の輻射率は、０．７５程度であり、それ以上のものが
得られにくい。しかるに、最近のカラー陰極線管では、
映倫の忠実な再現性という観点から、パネル面を平坦化
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、単位面積当りの情報量を決
定する電子ビーム通過孔（至）の孔径を小さくシ、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６着の板厚により決
定され、孔径を０．１５０　ｍｍとすると、板厚はほぼ
０．１５０ｊＩＩｍと薄肉にする必要がおる。

！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、板厚が薄くなると、上記の
ような表面黒化のみでは、シャドウマスク■の熱変形の
防止策としては不十分である。

この発明はこのような問題点の解決を目的としてなされ
たもので、熱変形の少ないシャドウマスクが得られる表
面処理方法を得ることを目的とするＯ 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係るシャドウマスクの表面処理方法は、シャ
ドウマスクの表面に黒化処理を施したのち、シャドウマ
スクの表面に、重金属を低温度で蒸着し、その後、酸化
雰囲気中において加熱して上記蒸着した重金属膜を酸化
させる処理を施す表面処理方法である。

〔作用〕

この発明による表面処理方法は、シャドウマスク基体の
表面に形成した黒錆の上に重金属を蒸着するので、付着
力が大きく、かつ、均一な膜厚の蒸着膜が形成でき、そ
の重金属蒸着膜を酸化させることにより、輻射率が黒錆
よりは大きく、かつ、射突する電子ビームを弾性散乱さ
せる率の大きい酸化重金属蒸着膜を目詰まりを生じるこ
となく形成することができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例の表面処理工程を示す図
である。フラットマスクは、焼錬、レベラ、プレス成形
、洗浄、および黒化処理までは、従来工程と同様に施さ
れ、シャドウマスクυの全面に、下記の反応により黒錆
（ＦｅａＯａ）　　が形成される。

８Ｆｅ　＋　４Ｈ２０＝　Ｆｅ３Ｏ３＋　４Ｈ２黒錆の
表面は、微細な凹凸が形成されており、次工程の重金属
蒸着の際に蒸着膜の物理的付着強度の向上に寄与する。

つぎに、シャドウマスクの電子銃側の内面の黒錆の表面
に、ビスマス（Ｂｉ）を数μｍの厚さに蒸着する。ビス
マスは、第８図に示すように低温度で蒸着できる物質で
ある。

つぎに、ビスマスの蒸着膜を形成したシャドウマスクを
、炭酸ガス雰囲気中において所定時間、高温度で加熱す
る酸化処理を施すと、下記の反応により二酸化ビスマス
（Ｂ　ｉ　２０ｇ　）が形成される。

２Ｂｉ＋ａｃｏ２＝Ｂｉ　２０Ｂ＋８００酸化雰囲気に
、炭酸ガス（００２）を用いるのは、水蒸気では、 ２Ｂｉ＋８ＨｚＯ＝ＢｉｇＯａ＋８Ｈｇとなり、３酸化
ビスマス（Ｂｉ２０ｇ）が形成される時にＨ２が発生し
、いったん酸イピされたビスマスが還元されるからであ
る。

第２図は上記のようにして黒錆αりの表面上に、三酸化
ビスマスの蒸着、嘆αηが形成されたシャドウマスクの
一部拡大断面図で、シャドウマスク基体Ｑ４１および電
子ビーム通過孔０９の表面は、黒錆αＧで覆われており
、シャドウマスクロの電子銃側の面は、表面に三酸化ビ
スマスが形成されているビスマスの族４９α力で覆われ
ている。

このような蒸着膜αＤを設けると、シャドウマスクα３
に電子ビームが射突したとき、表面にビスマスの蒸着膜
α力が存在するため、電子ビームの約５０％近くは弾性
散乱を起し、残りの運動エネルギが熱エネルギに変換さ
れて吸収されるが、三酸化ビスマスの輻射率は０．８５
で、黒錆の輻射率の０．７５より大きいため、放射熱流
速が大きくなってシャドウマスクロの温度上昇は低くな
る。ちなみに、カラー陰極線管内部における放射熱流束
は、次式で求められる。

ここで　／　σ０はステファン・ボルツマン定数である
。

いま、８０に上昇した場合で比較すると、この実施例の
シャドウマスクは、従来の黒錆のみのシャドウマスクに
比べて放射熱流束が約１０％増大する。このため、シャ
ドウマスクロの温度が低下し、これにともなってシャド
ウマスクの熱歪も減少する。

また、この実施例では、蒸着によりビスマスをシャドウ
マスクの表面に被着しているので、二酸化ビスマスの微
粒子をバインダとともにスプレ法により塗布した場合の
ように、電子ビーム通過孔（至）に、目詰まりが生じる
危険もない。

また、上記実施例では、シャドウマスクの電子銃側の面
に三酸化ビスマス蒸着膜を形成した例を示したが、両面
に形成してもよい。

また、上記実施例では、ビスマスを用いた例を示したが
、鉛でも同様の効果が得られることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、黒化処理した
シャドウマスクの表面に重金属を蒸着し、しかるのち酸
化処理を施して重金属蒸着膜を酸化させるようにしたの
で、シャドウマスクの表面の輻射率を従来の黒化処理の
場合より大きくでき、かつ、電子ビームの弾性散乱率が
高くなるので温度上昇を低く抑えることができ、したが
ってシャドウマスク基体が薄い場合でも電子ビームの運
動エネルギによる熱歪の少ないシャドウマスクが得られ
るという効果がある。また、凹凸を有する酸化謹上に重
金属を蒸着しているので強固に付着させることができる
とともに、電子ビーム通過孔の目詰まりを生じることも
ない、という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の工程を示す図、第２図は
この実施例により形成されたシャドウマスクの一部拡大
断面図、第８図はビスマスと鉛の蒸気圧と温度との関係
を示す特性図、第４図はカラー陰極線管の構成を示す分
解斜視図、第５図は従来のシャドウマスクの一部拡大断
面図である。 ■・・・シャドウマスク、α４・・・シャドウマスク基
体、（至）・・・電子ビーム通過孔、０ｆ３・・・黒錆
膜、αη・・・酸化重金属蒸着膜。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）黒化処理を施したシヤドウマスクの表面に重金属
   を蒸着させ、しかるのち酸化雰囲気中において加熱して
   上記蒸着させた重金属を酸化させる工程を含むシヤドウ
   マスクの表面処理方法。
2. （２）重金属がビスマスまたは鉛であり、酸化雰囲気が
   酸素または炭酸ガス雰囲気である特許請求の範囲第１項
   記載のシヤドウマスクの表面処理方法。