JPH02295025A - シヤドウマスク - 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】 （産業十の利川分野〕 この発明はカラー陰極線管のシャドウマスクに関し、ｘ
’ｒ．　Ｌ　＜は、ドーミング量の低減を図ったシャド
ウマスクに関する。

〔従来の技術〕

第２図はたとえば、特開昭５　５−７　６　５　５　３
　リ公報に開示された従来のカラー陰極線管の断面図で
ある。図において　（１）は内部を高真空に保つための
外囲器、（２）は３本の電子ビームを放出するための電
了銃、（３）は色選択電極を構成するシャトウマスクで
あり、電子ビームが衝突する面トに電子ビームに対して
反射率の大きな物質よりなる電ｒビーム反射被膜（７）
が設けられている．（４）は外囲器（１）の一部を構成
ずる透光・Ｖ１のガラス１ｊ；１而扱、（５）は蛍光ス
クリーンで、赤、緑、青に発光する：３秤の蛍光体スト
ラーｒブがガラス１）；１面板（４）の内面に順次塗布
されており、これらストライブ群のそれぞれは、シャド
ウマスク（３）のスリット群のそれぞれに電子光学的に
正確に対応ずるような位置関係に設けられている．（６
）は内部磁気シールト板，（８）は偏向ヨークで３本の
電子ビーｌ１を水下および垂直に偏向させるためのもの
である，（９）はゲツタで陰極線管内を高真空に保つた
めのものである。

つぎに，カラー陰極線管の動作について説明する。電子
銃（２）から放出された：３本の電子ビームは、偏向ヨ
ーク（８）によって蛍光スクリーン（５）の全面を走査
するように偏向されてシＡ７トウマスク（３）に達ずる
。このシＡ７ドウマスク（３）には３木の電子ビームが
、それぞれに対応する色の蛍光体ストライブだＧづを叩
くようにさせる色選別機能があり、シャドウマスク（３
）のスリットを通った３本の電子ビームに対して、その
スリット群と蛍光体ストライブ群の位置はそれぞれ電子
光学的に正確に設定されている。したがって、シャトウ
マスク（３）のスリットを通った電子ビームにそれぞれ
に対応ずる色の蛍光体ストライブだけを叩き、それらを
発光させる。このとき、３木の電了ビームの強さを電子
銃（２）の制御電極に加える電気信ひで変化させれば、
各蛍光体ストライブの発光輝度が変えられ、任意の色か
えられるので、蛍光スクリーン（５）−１―にカラー画
像が映出される。

しかしながら、このぱあい、電子銃（２）から放出され
た電子ビームのうち約８０％がシャ１〜ウマスク（３）
に１千ｉ突してさえぎられ、シャトウマスク（３）に熱
エネルギをｈえて￥１１温させる。その結果、シャドウ
マスク（３）は熱膨張により変形し、正確に対応してい
たシャトウマスク（３）と蛍光休ス１〜ライブの位置関
係がずれて色ずれの大きな要囚となる。

これらの問題点の解決手段として、特開昭５５−７６５
５３シじ公報では、シＡ７トウマスク（３）の電ｒビー
ム照射面に、シャトウマスク（３）を構成する物質より
も電丁ピーム反射甲の人きな物質からなる電ｒビーム反
射被膜（７）を設りることや、また特公昭６０　−　１
　４　４　５　９　吟公報では７０をこえた原子番りを
有する重金属の材料を含む溶液を吹イ−１り塗布して、
電ｒビーム反射被膜（７）を設りることか提案されてお
り、ｉｒ＋金属材料として鉛、タングスデンおＪ：びビ
スマスがえらばれ、またこれらの炭化物、硫化物および
酸化物についてもその有用性が述へられている，，特公
昭６　０　−　］　４　４．　５　９　７，＋公報に開
示された、電子ビーム反射被膜（７）が設けられたシャ
１〜ウマスクを用いた陰極線管を製造するぱあい、いず
れの重金属材料を用いるぱあいもその微粒了の士、均粒
径を１μｍ以下にするのが好適とされており、たとえば
被膜材料として酸化ビスマスをえらんだぱあいは、通常
数μｍ〜数１０μｍ程度の大粒径？粒了を粉砕して用い
る。粉砕方法として通常ボールミル法を用いており、ボ
ールミル時に酸化ビスマス粉末と水ガラスおよび適量の
水を同時に加え、２〜７［１間程度のボールミルを行な
い、再度適ηｋの水ガラスおよび水を加えてシャドウマ
スク上に塗布し、乾燥したのち陰極線管の通常の製造工
程を粁てえられている。

〔発明が解決しようとする課題］ 従来の電子ビーム反射被膜（７）は、重金属物あるいは
重金属酸化物の粉末と水ガラスとの混合物を、吹き付け
法にＪ；って形成しているため、加熱および電子照射等
による電子ビーム反射被膜（７）からのガス放出量（例
，Ｈ■Ｏ，ＣＯおよびＣＯ２ガスなど）が多くなり、カ
ラー陰極線管のカソードを強く被毒し、そのカソードの
エミツションライフ特性を低下させてカラー陰極線管の
寿命を短くさせるという問題点があった。

また、高解像度用シャドウマスク（３）の穴は非常に小
さく、例えばドット径１３０μｍ、ドットピッチ２８０
μｍの高精細であるため、吹き付け法ては塗液の二．次
凝集によって穴を′）１（ぐＩ１詰まり不良が生じ易い
という問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電丁ビーム反ロ・ｊ被膜（７）の密イ“ｌ力
を損うことなく加熱および１−ｕ子照射等による被膜か
らのガス放出量を低減し、かつ「１詰まり不良が生じる
ことの少ないシャトウマスクをｔｌ−Ｉることを目的と
する。

〔課題を解決するだめの千段〕 この発明に係るシャトウマスクは、電ｒビームが入射ず
る側の面上に、アルミニウム．チタニウム，クロム，コ
バルトまたニッケルのいずれかを蒸着した金属蒸着膜と
、さらにその金属蒸着膜の面上に電子ビーム反射ヰの人
きい市金属またはこれらの酸化物を蒸着した電子ビーム
反射被膜とを備えた点を特徴とする。

［作用］ シャトウマスク面」二にアルミニウム等の金属蒸着膜を
形成し、この上に重金属物あるいは屯金属酸化物を蒸着
して電子ビーム反射被膜を形成したので、金属蒸着膜と
シャトウマスク面のト゛ｃ，０４膜との間、および電子
ビーム反射被膜との間で化学反応を起こしてそれぞれの
界面で中間層が形成されるため、電子ビーム反！Ｊ；１
被膜とシャトウマスクとの密イ１力を強く紹持できる。

また、電子ビーム反射被膜への不純物混入おＪ：びガス
吸着量（例，ＩＩ２０，ＣＯ２．ＣＯ等）がかなり軽減
されるから、熱的および電了線照射などによる被膜から
のガス放出量が大幅に少なくなる。

さらに、金属蒸着膜および電了ビーム反射被膜は、いず
れも蒸着法によって形成しているので蒸イ１１粒子が超
微拉γでかつ−次凝集の発生がないから、シャドウマス
クの穴が非常に小さくても、Ｌｊ詰まりが住じることは
少なくなる。

〔実施例］ 以士、この発明の−実施例を図に基づいて説明する。第
１図はこの実施例のシャトウマスクを備えたカラー陰極
線管の断面図で、第２図と同一部分には同−・符吋を｛
＝Ｊして説明は省略する。図において、（１０）は金属
蒸着膜で、アルミニウム．チタニウム，クロム，＝コバ
ルト，ニッケルのうちいずれかを蒸着法によってシャト
ウマスク（３）の電子ビーム入射側の面上に形成したも
のである。（７ａ）は電ｒビーム反射被膜で、金属蒸着
膜（１０）の面上に、重金属物あるいは重金属酸化物を
蒸着ｄ、にょって形成された被膜で、金属蒸ＩＪ膜（１
ｏ）は、電ｒビーム反射被膜（７２旬の密着力を強く紺
持する為に設けたもので、それぞれの界面において化学
反応を起して中間層を形成し、強い密着力を生じる。

以−１二の図の説明から明かなように、この実施例は、
シャトウマスク（３）の面−１−にアルミニウム等の金
属蒸♀７膜（１０）を形成したのち、小金属物あるいは
重金属酸化物を蒸着して電子ビーム反射被膜（７ａ）を
形成しているために、電子ビーム反射被膜（７ａ）への
不純物の混入およびガス吸着搦（例ＩＩ２０．Ｃｏ２．
Ｃｏ等）がかなり軽減されるから、熱的および電子線照
射などによる被膜からのガス放出１骨が大幅に少なくな
り、カソードへの被毒が軽減されてエミツションライフ
特性を良好に維持することができ、陰極線管の寿命を長
くずることができる。また、金属蒸着膜（ｉｏ）および
電子ビーム反射膜（７ａ）はともに蒸着法によって形成
されているので、蒸着源の二次凝集が発生しないからシ
ャトウマスクの小さな穴を塞ぐことがなくなり目詰まり
の発生が防止される。

電子ビーム反射被膜（７ａ）に用いられる重金属物ある
いは重金属酸化物は、電子ビーム反射率の大きな物質で
、一般にシャドゥマスク（３）の構成材料である鉄板よ
りも高密度または原子番号の大きな重金属物あるいはそ
れを含有する重金属酸化物であり、例えば、モリブデン
，鉛，ビスマス，タングスデン，金．白金などの元素、
あるいはこれらの元素を有する重金属酸化物を電子ビー
ムが透過できない厚さ、例えば約３μｍ形成すればよい
。

蒸着法としては、抵抗加熱方式，スパッタ一方式，電子
ビーム方式およびイオン・クラスタビーム（ＩＣＢ）方
式等が適用できる。

以下に、カラーデレビジョン受像機用の陰極線管に用い
るシャドウマスクの抵抗加熱蒸着法な用いた製造工程の
−例について説明する。アルミニウム等の金属と、重金
属あるいは重金属酸化物と、シャトウマスク（３）とを
真空容器内のそれぞれの所定位置に設置し、この容器内
をロータリボンブおよび油拡散ポンプ等のυＩ気装置を
用いて真空度が１０−’Ｔｏｒｒ以下になるまで排気す
る。

到達真空度が１０−’Ｔｏｒｒ以下になると蒸着源であ
るアルミニウム等の金属の７ｆｌｌｔ度がそれらの融点
になるまで通電パワーを−１−げてからシＡ・ツタを開
き、アルミニウム等のｊ模ｊワがシャドウマスク（３）
の電子ビーム照射面−１．に５００〜５．０００オンダ
スト口−ｌ＼になるまで蒸盾した後シャツタを閉じて通
電パワーを切る。引き続き真空を破らないで、蒸着源で
ある重金属物あるいは重金属酸化物の温度が融点になる
まで通電パワを」こげてからシャツタを開き、シャドウ
マスク（３）の電子ビーム照射面］二に形成されたアル
ミニウム等の金属蒸着膜（ＩＯ）の」一に重金属物ある
いは重金属酸化物の膜厚が５，０００〜５０．０００オ
ングストロームになるまで蒸着した後シャツタ？閉じて
通電パワーを切る。次に、油拡散ボンブと真空容器間の
真空バルブを閉じてから真空容器にエアーを入れ、シャ
ドウマスク（３）を真空容器から取り出す。

つぎに、ドット径およびドットピッチが非常に小さい高
解像度ディスプレイ管用、例えば、ドット径１３０μｍ
、ドットビツヂ２８０μｍのシャドウマスクを、金属蒸
着膜（１０）をアルミニウムで、電子ビーム反射被膜（
７ａ）を１３　ｉ■ｏ，ｌでそれぞれ抵抗加熱蒸着法で
形成する例について以下に説明する。

蒸着源であるアルミニウム、Ｂ　ｌ　２　０　３および
高解像度用２０インヂシャトウマスク（３）を真空容器
内のそれぞれの所定位置に設置し、この容器をロータリ
ボンブおよび油拡散ボンブで真空度が１０−６Ｔｏｒｒ
以下になるまで排気する。到達真空度が１０−６１’ｏ
ｒｒ以下になると蒸着源であるアルミニウムの温度が融
点になるまで通電パワをトげてからシャツタを開き、ア
ルミニウム蒸着膜（１０）の膜厚がシャドウマスク（３
）の電子ビーム１ｌ ？射面」二に約２，０００オングストロームになるまで
蒸着して（蒸着時間、例えば約３０秒）シＡ・ツタを閉
じて通電パワーを切る。引き続き真空を破らないで蒸着
源である１３ｉ■Ｏ，の温度が融点になるまで通電パワ
ーを＋げてからシャツタを開き、ＢｉｚＯ３がアルミニ
ウム蒸着膜（１０）の−１−に約２０．０００オングス
トロームになるまで蒸着して（蒸着時間、例えば約２０
分）からシＡ・ツタを閉じて通電パワーを切る。次に、
油拡散ボンブと真空容器間の真空バルブを閉じてから真
空容器にエアーを入れ、シャドウマスク（３）を真空容
器から取り出す。つぎに、このシャトウマスク（３）を
用いた９０度偏向２０インチ形ディスプレイ陰極線管の
カソードのエミツションライフ特性およびシャドウマス
ク（３）の１］詰まり発生状況を検討した結果について
述べる。

全電子ビーム電流（３カソード）０．９ｍＡ、電子ビー
ム加速電圧２７ＫＶ、ヒータ電圧６．３■、標準のラス
ターサイズでカソートのエミツションライフ特性を測定
したところ、最人工ミッション電流のライフ特性が同形
の従来の陰極線管のそれに比へて約２０％増の良好な結
果かえられた。

一方、１」詰まり評価法には非発光と発光の２つある。

非発光の場合は３色無信″−じ、全電子ビーム電流（３
カソート）０．４５ｍＡ、電子ビーム加速電圧２７ＫＶ
、ヒータ電圧６．３■、標準のラスターサイズで、発光
の場合は単色無信号、電子ビーム電流（１カソート）０
．ｌ５ｍＡ、電子ビーム加速電圧２７ＫＶ、ヒータ電圧
６．３ｖ、標準のラスターサイズで行う。この目詰まり
評価法で非発光および発光目詰まりを観測した場合、こ
の実施例のドット径１３０μｍ、トットピツチ２８０μ
ｍの高精細用２０インチシャトウマスク（３）を用いた
陰極線管においても非発光おＪ：び発光とも目詰まり発
光状況は殆ど皆無である良好な結果かえられた。

なお、−１１記実施例では、アルミニウムを用いて金属
蒸着膜（ＩＯ）を形成したがチタニウム．クロｌ＼．コ
バル］〜，ニッケル等の金属が同様に適用でき、同様の
効果が得られる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によるシャドウマスクは、電子ビ
ーム入射側の面上にアルミニウム等の金属蒸着膜を形成
し、この金属蒸着膜の血十に電子ビーム反射被膜を蒸着
法によって形成したものであるから、電子ビーム反射被
膜の密着力を強く維持したままで、目詰まりの発生を防
１トすることができ、かつ電子ビーム反射被膜からのガ
ス放出量が軽減されるため陰極線管の長寿命化が図れる
という効果を有するシャドウマスクが得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例によるシＡ・１・ウマスク
を備えたカラー陰極線管の断面図、第２図は従来のシャ
トウマスクを備えたカラー陰極線管の断面図である。 （３）・・・シャドウマスク、（７ａ）・・・電子ビー
ム反射被膜、（１０）・・・金属蒸着膜。 なお、各図中、同一符号は同−または相当部分を７ドず
。 １：３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子ビームが入射する側の面上に蒸着されたアル
   ミニウム、チタニウム、クロム、コバルトまたはニッケ
   ルよりなる金属蒸着膜と、この金属蒸着膜の面上に蒸着
   された大きな電子ビーム反射率を有する重金属あるいは
   重金属酸化物よりなる電子ビーム反射被膜とを備えたシ
   ヤドウマスク。