JP2000348613A

JP2000348613A - カラー陰極線管の製造方法

Info

Publication number: JP2000348613A
Application number: JP11160826A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Yokoyama; 昌一横山; Fumio Abe; 文郎阿部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】シャドウマスクを６００℃の高温加熱をおこ
なうことなく、かつ混成ガスを使用せず、大気雰囲気中
で黒化処理とスタビライズ処理を同時におこなうことを
目的とする。【解決手段】カラー陰極線管の製造方法において、成
形されたマスク本体とマスクフレームを溶接してシャド
ウマスクを組立てたのち、大気中で４４０℃〜５００℃
に加熱してマスク本体の黒化処理とスタビライズ処理を
同時におこなうようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー陰極線管
の製造方法に係り、特にマスク本体とマスクフレームと
からなるシャドウマスクの処理方法を改善したカラー陰
極線管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー陰極線管は、図４に示すよ
うに、外囲器を構成するパネル１の内面に設けられた３
色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン２に対向してシャ
ドウマスク３が配置され、このシャドウマスク３により
パネル１とともに外囲器を構成するファンネル４のネッ
ク５内に設けられた電子銃６から放出される３電子ビー
ム７B ，７G ，７R を選別して３色蛍光体層に入射させ
ることにより、カラー画像を表示する構造に形成されて
いる。

【０００３】一般に上記シャドウマスク３は、図５に示
すように、上記蛍光体スクリーンと対向する面９に３色
蛍光体層に入射する３電子ビームを選別する多数の電子
ビーム通過孔１０が形成されたマスク本体１１と、この
マスク本体１１の周辺部に溶接されたマスクフレーム１
２とからなり、このマスクフレーム１２に溶接された弾
性支持体１３をパネル１に設けられたスタッドピン１４
（図４参照）に係止することにより、パネル１の内側に
支持されている。

【０００４】現在、このようなシャドウマスク３には、
マスク本体１１とマスクフレーム１２とをともに冷間圧
延鋼板から形成したものと、マスク本体１１をＮｉ３０
〜４０％を含むＦｅ−Ｎｉ合金からなるアンバー材から
形成し，マスクフレーム１２を冷間圧延鋼板としたもの
とがある。

【０００５】従来、上記シャドウマスク３の製造は、図
６に示すように、フォトエッチング法により多数の電子
ビーム通過孔が形成された平板状のマスクをたとえばウ
エット水素雰囲気中で焼鈍し、この焼鈍されたマスクを
プレス成形加工により成形してマスク本体を形成する。
この成形されたマスク本体を洗浄したのち、混成ガス雰
囲気中で、図７に示す温度／時間スケジュール１６で加
熱し、約６００℃に１０分保持して黒化処理し、黒色酸
化膜を形成する。つぎに、この黒化処理されたマスク本
体と別途成形され、洗浄されたマスクフレームと組合わ
せて溶接し、シャドウマスクを組立てる。

【０００６】このシャドウマスクは、その後、マスクフ
レームに弾性支持体を溶接してパネルに組込み、パネル
・マスク組立体を組立てたのち、大気雰囲気中で、図８
に示す温度／時間スケジュール１７で加熱し、約４５０
℃に１５分保持して、シャドウマスクに残存する歪応力
を除去するスタビライズ処理をおこなう。このスタビラ
イズ処理されたシャドウマスクは、その後、写真印刷法
によりパネルの内面に蛍光体スクリーンを形成するとき
の光学マスクとして用いられる。

【０００７】上記のようにシャドウマスクを黒化処理す
る理由は、マスク本体の発錆防止と、熱輻射を良好にし
て、カラー陰極線管の動作時、電子ビームの衝突による
シャドウマスクの温度上昇を防止するためである。

【０００８】また、パネル・マスク組立体を組立てたの
ち、蛍光体スクリーン形成前にスタビライズ処理する理
由は、シャドウマスクに残存する歪応力を除去すること
なくシャドウマスクを光学マスクとして蛍光体スクリー
ンを形成すると、蛍光体スクリーン形成後おこなわれる
パネルとファンネルとの封着（接合）時の加熱により、
シャドウマスクに残存する歪応力が除去され、蛍光体ス
クリーンとシャドウマスクの整合関係がずれ、電子ビー
ムが３色蛍光体層に正しく入射しなくなり、色ずれをお
こすため、その蛍光体スクリーンとシャドウマスクの整
合関係のずれを防止するためである。

【０００９】しかし、上述したシャドウマスクの組立、
処理では、黒化処理とスタビライズ処理を別々におこな
うため、２つの大型熱処理炉が必要であり、設備費や維
持管理費などがかさむという問題がある。

【００１０】このような問題を解決する方法として、特
開平２−１００２３６号公報には、シャドウマスクをダ
ミースタッドピン付き治具に支持して、約６００℃の熱
処理炉で黒化処理とスタビライズ処理を同時におこなう
方法が提案されている。また、特公昭６１−２４７８０
号公報には、マスク本体が冷間圧延鋼板からなるシャド
ウマスクを対象にスチーム、燃焼ガス、ＣＯ₂ガス、残
留酸素を含んだＮ₂ガスおよびそれらの混成ガス雰囲気
中で４４０〜５６０℃の範囲の熱処理炉で、黒化処理と
同時にスタビライズ処理することが提案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
シャドウマスクの製造方法では、シャドウマスクを写真
印刷法により蛍光体スクリーンを形成するときの光学マ
スクとして用いるまでに、黒化処理とスタビライズ処理
を別々におこなう２つの大型熱処理炉が必要であり、設
備費や維持管理費などがかさむという問題がある．この
ような問題を解決する方法として、シャドウマスクをダ
ミースタッドピン付き治具に支持して、約６００℃の熱
処理炉で処理して、黒化処理とスタビライズ処理を同時
におこなう方法が提案されている。この処理方法によれ
ば、マスク本体が冷間圧延鋼板からなるシャドウマスク
は勿論、アンバー材からなるシャドウマスクも、短時間
に黒色酸化膜を形成し、同時にシャドウマスクに残存す
る歪応力を除去することができる。しかし、この処理方
法では、黒色酸化膜の成膜速度が速いため、安定した処
理を得るためには、酸化速度を遅らせる還元性混成ガス
の使用が必要となる。

【００１２】また、他の方法として、スチーム、燃焼ガ
ス、ＣＯ₂ガス、残留酸素を含んだＮ₂ガスおよびそれ
らの混成ガス雰囲気中で４４０〜５６０℃の範囲の熱処
理炉で処理して、黒化処理と同時にスタビライズ処理す
る方法が提案されている。しかし、この処理方法は、マ
スク本体が冷間圧延鋼板からなるシャドウマスクを対象
としたものであり、かつ特定のガス雰囲気中で処理する
ものとなっている。

【００１３】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、シャドウマスクを６００℃の高温加熱をお
こなうことなく、かつ混成ガスを使用せず、大気雰囲気
中で黒化処理とスタビライズ処理を同時におこなうこと
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】カラー陰極線管の製造方
法において、所定形状に成形されたマスク本体とマスク
フレームを溶接してシャドウマスクを組立てたのち、こ
のシャドウマスクを大気中で４４０℃〜５００℃に加熱
してマスク本体の黒化処理とシャドウマスクの歪応力を
除去するスタビライズ処理を同時におこなうようにし
た。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこのの発明
の実施の形態について説明する。

【００１６】カラー陰極線管の製造は、図１に示すよう
に、まず冷間圧延鋼板またはアンバー材をマスク素材と
して、フォトエッチング法により多数の電子ビーム通過
孔を穿設して平板状のマスクを形成し、この平板状のマ
スクをウエット水素雰囲気中で焼鈍して、プレス成形加
工によりマスク本体を成形する。この成形されたマスク
本体を洗浄したのち、別途成形され、洗浄されたマスク
フレームとを組合わせて溶接し、シャドウマスクを組立
てる。つぎに、このシャドウマスクのマスクフレームに
弾性支持体を溶接し、この弾性支持体をパネルに設けら
れたスタッドピンに係止してパネル・マスク組立体を組
立てる。その後、このパネル・マスク組立体を大気雰囲
気中で４４０℃〜５００℃に加熱して、上記シャドウマ
スクを黒化処理すると同時にスタビライズ処理し、マス
ク本体およびマスクフレームの表面に黒色酸化膜を形成
するとととに、シャドウマスクに残存する歪応力を除去
する。

【００１７】図３に上記黒化処理とスタビライズ処理を
同時におこなう温度／時間スケジュールの一例を示す。
この一例の温度／時間スケジュール２０では、パネル・
マスク組立体を約１２℃／分の速度で昇温し、４７０℃
に４０分保持したのち、約５℃／分の速度で冷却し、全
体として１８０分かけて処理している。

【００１８】つぎに、図２に示すように、上記黒化処理
とスタビライズ処理の施されたパネル・マスク組立体を
用いて、そのシャドウマスクを光学マスクとする写真印
刷法により、パネルの内面に蛍光体スクリーンを形成す
る。つぎに、この蛍光体スクリーンの形成されたパネル
と、内面に導電膜の形成されパネルとの封着面にフリッ
トガラスが塗布されたファンネルとを組合わせて加熱
し、上記フリットガラスにより接合（封着）する。つぎ
に、この接合されたパネルとファンネルとからなる外囲
器のファンネルのネック内に電子銃を封止する。つぎ
に、この電子銃の封止された外囲器を加熱しながら排気
する。その後、外囲器内の真空度を高めるゲッターフラ
ッシュ、カソードを活性化するエージング、耐電圧を高
める高電圧処理などの仕上処理を施す。

【００１９】上記のようにマスク本体とマスクフレーム
とを溶接してシャドウマスクを組立て、さらにこのシャ
ドウマスクに弾性支持体を取付けてパネル・マスク組立
体を組立てたのち、大気雰囲気中で４４０℃〜５００℃
に加熱すると、マスク本体が冷間圧延鋼板からシャドウ
マスクは勿論、アンバー材からなるシャドウマスクにつ
いても、既知の約６００℃に加熱する方法に比べて相対
的に低い温度で、かつ特定のガスを使用することなく、
黒化処理とスタビライズ処理を１つの加熱炉で同時にお
こなうことができ、設備費および加熱炉の管理維持費を
大幅に削減することができる。

【００２０】すなわち、一般に黒化処理は、６００℃程
度での処理が最も安定しており、かつ短時間に処理する
ことができる。しかし、この温度では、黒色酸化膜の生
成速度が速いため、その品質、生産の安定のためには、
還元性混成ガスを用いて黒色酸化膜の生成速度を遅くす
る必要がある。一方、スタビライズ処理は、これを４５
０℃程度の比較的低い温度で処理する場合は、処理時間
を長くすることにより、シャドウマスクに残存する歪応
力を十分に除去することができる。また、処理時間を長
くすることにより、冷間圧延鋼板からなるマスク本体は
勿論、黒色酸化膜を形成しにくいアンバー材からなるマ
スク本体についても、黒色酸化膜を形成することができ
る。

【００２１】つまり、４４０℃〜５００℃の比較的低い
温度でも、大気中で長時間処理することにより、特定の
ガスを用いることなくスタビライズ処理と黒化処理を同
時におこなうことができるようになる。

【００２２】

【発明の効果】シャドウマスクを組立てたのち、大気中
で４４０℃〜５００℃に加熱すると、シャドウマスクの
黒化処理とスタビライズ処理を１つの加熱炉で同時にお
こなうことができ、設備費および加熱炉の管理維持費を
大幅に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態であるカラー陰極線管
の製造方法におけるシャドウマスクの組立、処理を示す
図である。

【図２】この発明の実施の一形態であるカラー陰極線管
の製造方法における蛍光体スクリーン形成以後の工程を
示す図である。

【図３】図１に示したシャドウマスクの組立、処理にお
ける黒化処理とスタビライズ処理をおこなうときの温度
／時間スケジュールを示す図である。

【図４】カラー陰極線管の構成を示す図である。

【図５】図５（ａ）はシャドウマスクの構成を示す平面
図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ−Ｘ断面図、図５
（ｃ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】従来のシャドウマスクの組立、処理を示す図で
ある。

【図７】従来のシャドウマスクの組立、処理における黒
化処理の温度／時間スケジュールを示す図である。

【図８】従来のシャドウマスクの組立、処理におけるス
タビライズ処理の温度／時間スケジュールを示す図であ
る。

【符号の説明】

２０…黒化処理とスタビライズ処理をおこなうときの温
度／時間スケジュール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定形状に成形されたマスク本体とマス
クフレームを溶接してシャドウマスクを組立てたのち、
このシャドウマスクを大気中で４４０℃〜５００℃に加
熱して上記マスク本体の黒化処理と上記シャドウマスク
の歪応力を除去するスタビライズ処理を同時におこなう
ことを特徴とするカラー陰極線管の製造方法。