JPH02119032A - カラー受像管 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はカラー受像管に係わり、特に、シャドウマスク
の改良に関する。

（従来の技術） 一般にシャドウマスク型カラー受像管は、管内に３本の
電子ビームを放出する電子銃と、この電子ビームを選択
的に色別に娠分けるシャトドウマスフと、電子ビームに
より赤色、緑色、青色の夫々の色を発光する蛍光体層か
ら成る蛍光体スクリーンとを有しており、このスクリー
ンに映出される画像を外囲器のパネルを通して観察でき
る構造となっている。シャドウマスクには多数の透孔が
設けてあり、スクリーンの各色蛍光体層のパターンと、
これらの透孔とが精密に対応している。

ところで、シャドウマスクの透孔を通過する有効電子ビ
ーム量は電子銃から放出される電子ビーム量の１７３以
下であり、残りの電子ビームはシャドウマスクを透過せ
ずに射突して熱エネルギーに変換され、一般テレビの動
作中ではシャドウマスクを８０℃程度まで加熱する。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℃前後まで
、シャドウマスクの温度が上昇することがある。

この様なシャドウマスクは、一般に熱膨張係数が１．２
　ｘｌＯ−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さ０．１ｍ〜０．３＃の薄板か
ら形成されており、その表面には黒化膜が形成されてい
る。また、このシャドウマスクをそのスカート部を固定
して支持するマスクフレームは厚さ１＃前後の強固な断
面り字型の黒化処理が施され黒化膜を有する同じく冷間
圧延鋼から形成されている。従って、シャドウマスクは
電子ビームにより加熱された場合、シャドウマスクの周
辺部は熱容量の大きなマスクフレームに当接しているた
めに輻射や伝導により熱が移動し、シャドウマスクの中
央部よりも温度が低くなる。そのために、シャドウマス
クの中央部と周辺部では温度差が生じ、相対的に中央部
を主体として加熱膨張する、いわゆるドーミング現象が
生じる。この結果、シャドウマスクと蛍光体スクリーン
との距離が変化し、電子ビームの正確なランディングが
乱されて色純度が劣化する。この様なドーミング現象に
よるミスランディング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、画像面上で部分的に高輝度の
部分を有する画像が映出され、この高輝度の部分が一定
時間停止している時は、局部的なドーミング現象を起こ
す。

この様なカラー受像管のドーミング現象に対して、シャ
ドウマスクの中央部からの熱放散の促進という目的から
多数の提案がされている。例えば、米国特許第２８２６
５３８号では、表面に黒鉛よりなる黒色層を設けたシャ
ドウマスクが示されている。

このシャドウマスクを有するカラー受像管はこの黒色層
が良好な放熱器として作用するのでシャドウマスクの温
度の不均一性をある程度防止できる。

しかし、この黒色層はカラー受像管の製造工程における
熱処理工程での温度変化により黒色層の密着性が低下し
、カラー受像管の外部からの振動により、その一部が剥
離して微小片が脱落してしまう。この微小片はシャドウ
マスクの透孔の孔詰まりを生じて蛍光体スクリーンにお
ける画像特性を劣化させたり、電子銃の電極間のスパー
クを誘発して耐電圧特性を劣化させるなどカラー受像管
の品質を著しく低下させる。

一方、シャドウマスクの機械的な強度を増してドーミン
グ現象を防止するために、シャドウマスクの表面に鉛は
う酸塩ガラスを高温加熱処理により封着接合してガラス
層を設ける提案が特開昭６０−５４１３９号公報に示さ
れている。しかし、このシャドウマスクはドーミングに
対しては十分な効果を発揮するものの、ガラス層に原子
番号の大きな鉛を含むために、シャドウマスクに射突す
る電子ビームの弾性反射を低減することが難しい。

さらに、シャドウマスクの熱放散性を促進するために、
バインダーとして非晶質の金属酸化物を用い、金属や金
属酸化物を含む層からなる熱放散性の良好な層を表面に
形成したシャドウマスクが提案されている（特開昭６２
−１１０２４０号公報）。

（発明が解決しようとする課題） 上述した様に、従来のカラー受像管においては、シャド
ウマスクの表面に黒鉛の黒色層やガラス層を設けても、
黒色層から脱落した微小片やガラス層で電子ビームが反
射されたりの不都合を伴う等の問題点がおる。

本発明の目的は、シャドウマスク表面の電子ビームの弾
性反射を低減し、電子ビームの射突による発熱に伴うシ
ャドウマスクの膨張を抑制し、ざらに、酸化物カソード
を有する電子銃の残存エミッション特性を改善できるカ
ラー受像管を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、蛍光体スクリーンと、この蛍光体スクリーン
に近接して配置され、多数の透孔が穿設されたシャドウ
マスクと、このシャドウマスクの透孔を介して蛍光体ス
クリーンに射突させて発光させるための電子ビームを放
射する電子銃とを具備し、前記シャドウマスクがその表
面に黒色系の無機顔料を金属アルコキシルド系溶媒中に
分散した溶液を塗イ［乾燥して形成される多孔質層を有
するカラー受像管において、前記多孔質層中の無機顔料
がＣｏおよびＮｉの酸化物を含むことを特徴とするカラ
ー受像管である。

（作　用） 本発明のカラー受像管は、特開昭６２−１１０２４０号
公報に示されたカラー受像管をさらに改良したものであ
り、そのシャドウマスクの表面に形成された多孔質層は
ＣｏおよびＮｉの両者を含む黒色系の顔料を含有するた
めに、非晶質の金属酸化物をバインダーとした多孔質層
がより大きな細孔径分布およびより小さな累積細孔容量
を有することにより、カラー受像管の製造時の排気工程
で、この多孔質層に吸着されたＨ２０．Ｃｏ２、Ｃｏ等
の電子銃の酸化物カソードに対して悪影響を与える酸化
性ガスを容易に排出することができる。その結果、シャ
ドウマスク表面に形成された多孔質層は黒色系の顔料を
含むことによるシャドウマスクの熱放散性の向上に伴い
ドーミング現象を効果的に抑制できると共に、電子銃の
エミッション特性をも向上することができる。

即ち、特開昭６２−１１０２４０号公報に示されたシャ
ドウマスクの表面に形成された層は、バインダーとして
金属アルコラードを原料とする非晶質の金属酸化物を用
いることにより、この層は水酸基（−０１−１）を含ん
だ多孔質性の膜から成る層となる。従って、この層は、
この層自身を形成する際の加熱乾燥時に発生するガスや
カラー受像管の製造工程中にざらされる雰囲気中のガス
を吸収してしまう。これに対して、本発明におけるシャ
ドウマスクの表面に形成された多孔質層は、上記公報に
示された層と同様に金属アルコラードから形成される膜
から構成されるが、用いられる顔料がＣｏおよびＮｉの
酸化物の両者を含むためにその造膜時に、アルコラード
を加水分解する溶液のＤＨが高くなり、その細孔径分布
がより大きく、かつ累積細孔容量は小さくなる。その結
果、この多孔質層が吸着した酸化性ガス等のガスが容易
に排出できるので、電子銃のエミッション特性が向上で
きる。ここで、累積細孔容量とは、シャドウマスクに形
成された多孔質層の単位重聞当りの空間部分、即ち、累
積された空孔の体積を表わす。

この累積細孔容量が小さい程、空孔の占める割合が小さ
いことを意味する。従って、この多孔質層としでは、空
孔の占める割合が小さく不所望なガスの吸収量が少なく
、さらに、空孔径が大きく、このガスが容易に排出され
るもの、換言すれば、大きな細孔径分布を有し、小さな
累積細孔容量を有するもの°が良い。

この黒色系の顔料におけるＣｏおよびＮｉの酸化物の含
有量は、ＣｏおよびＮｉとして、夫々、１．０ｗｔ％〜
１５ｗｔ％の範囲が望ましい。ＣｏＯおよびＮｉＯの夫
々の含有量が１５ｗ　ｔ％を超えると、黒色系の顔料の
鮮明さを出すＦｅ　　　、Ｍｎ　　、Ｍｎ　　　の量が
減るために好ましくなく、一方、１．０ｗｔ％より少な
いと顔料を分散させた溶液が塩基性を示さず、所期の目
的を達成できない。また、Ｃ００とＮｉＯとの配合比率
は黒色顔料形成に際してＮｉイオンをＮ１　として作用
させるために、モル比で１　：１が好ましい。

さらに、本発明における多孔質層は、その構造中に水酸
基（−ＯＨ）を有するために、電子ビームが照射される
と還元性のガスである日２ガスを放出して、管内雰囲気
を還元性とする。管内雰囲気が還元性となると、以下の
式に示す様に、電子銃の酸化物カードのエミッション特
性が向上する。

ＢａＯ十Ｈｚ−Ｂａ＋Ｈ２０ （実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明の実施例を示すカラー受像管の断面図
である。このカラー受像管は、実質的に矩形状のパネル
（１）と、漏斗状のファンネル（２）およびネック（３
）からなる外囲器を有している。このパネル（１）の内
面には赤、緑およ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（４）が被着形成され
、ネック（３）にはパネル（１）の水平軸に沿って一列
に配列され、赤、緑および青に対応する３本の電子ビー
ム（５）を放射するインライン型電子銃（６）が配設さ
れている。また、蛍光体スクリーン（４）に近接対向し
、多数のスリット状の透孔（７ａ）が垂直方向に一列に
配列されると共にこの列が水平方向に多数配列されたシ
ャドウマスク（７）が、マスタフレ−ム（８）により支
持固定されている。このマスクフレーム（８）は弾性片
（９）を介してパネル（１）の直立縁部内壁に埋め込ま
れたスタッドピン（１０）で係止される。

ファンネル（２）の外部には３本の電子ビーム（５）が
蛍光体スクリーン（４）上を走査する様に電子ビーム（
５）を偏向する偏向装置（１２）が配置されている。ざ
らに、電子ビーム（５）の通路を取り囲む様にファンネ
ル（２）の内部に強磁性金属板からなる磁気遮蔽体（１
１）がフレーム（８）に固定されている。

ところで、このシャドウマスク（７）は、第２図に示す
様に、電子銃側の表面にＣ００およびＮｉＯを含む黒色
系の無機顔料を含有する非晶質のケイ素とジルコニアの
金属酸化物および金属水酸化物の混合層から形成される
多孔質層（１３）を有する。

この多孔質層（１３）は以下の如く製造される。まず、
第１表に示した無機顔料を用いて以下の組成を有する懸
濁液を準備する。この顔料の平均粒径はいずれも０．７
μｍに調整した。

顔　　　料　・・・・・・　・　・・・・・・・・・　
・・・・・・・・・　３５０ｇケイ素とジルコニアの アルコキシド化合物・・・・・・２００ｊＪイソ・プロ
ピル・アルコール・・・・・・・・・４５０ｇ（ＩＰＡ
） この懸濁液をシャドウマスクの電子銃側の表面にスプレ
ー法で約１５μｍの厚さに塗布した。このシャドウマス
クを７０’Ｃ以上の湿度の雰囲気中で加熱して、多孔質
層を得た。この加熱により、シャドウマスクの表面に塗
布されたケイ素とジルコニアのアルコキシド化合物は、
大気中の水分により加水分解を起こし、アルコキシド同
志の重縮合反応により、造膜し、黒色系顔料を含有する
非晶質のケイ素とジルコニアの金属酸化物および金属水
酸化物の混合層からなる多孔質層となる。

比較例として、第１表の各種の顔料について実施例と同
様にシャドウマスクの表面に多孔質層を形成した。

第１表 第２表 この様にして得られた表面に多孔質層を備えたシャドウ
マスクをカラー受像管に組み込み、得られた２１型カラ
ー受像管を連続して３０００時間動作させた後、残存エ
ミッション率を測定したところ、第２表に示した結果を
得た。

（以下余白〉 ざらに、３０００時間後のカラー受像管を分解し、シャ
ドウマスクの表面から多孔質層を剥離し、この多孔質層
を水銀ポロシメーター法により４０人〜７５０００人の
細孔径分布および累積細孔容量を測定した。その結果を
第３表に示した。

これらの測定結果から明らかな様に、黒色系の顔料中に
ＣｏＯおよびＮｉＯの両者が含まれる本実施例の多孔質
層の平均細孔径は比較例に比べて大きく、また、累積細
孔容量は比較例に比べて小さく残存エミッション率が向
上していることが分かる。

上記実施例では、（Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎ　ｉ　）０の
黒色系の顔料を用いた場合につき説明したが、この他に
（Ｆｅ、Ｍｎ、Ｇｏ、Ｎｉ、５ｉｌｏの黒色系の顔料を
用いても同様な効果が得られる。

［発明の効果］ 以上の様に、本発明によれば、シャドウマスク表面の電
子ビームの弾性反則を低減し、電子ビームの射突による
発熱に伴うシャドウマスクの膨張を抑制し、ざらに、酸
化物カソードを有する電子銃の残存エミッション特性を
改善できるカラー受像管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のカラー受像管を示す断面図、
第２図は本発明の実施例に用いられるシャドウマスクの
部分断面図である。 ４・・・蛍光体スクリーン、 ５・・・電子ビーム、 ６・・・電子銃、 ７・・・シャドウマスク、 ７ａ・・・透孔、 １３・・・多孔質層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蛍光体スクリーンと、この蛍光体スクリーンに近接して
   配置され、多数の透孔が穿設されたシャドウマスクと、
   このシャドウマスクの透孔を介して蛍光体スクリーンに
   射突させて発光させるための電子ビームを放射する電子
   銃とを具備し、前記シヤドウマスクがその表面に黒色系
   の無機顔料を金属アルコキシルド系溶媒中に分散した溶
   液を塗布乾燥して形成される多孔質層を有するカラー受
   像管において、前記多孔質層中の無機顔料がＣｏおよび
   Ｎｉの酸化物を含むことを特徴とするカラー受像管。