JPH0467732B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はシヤドウマスク型カラー受像管の製造
方法に係わり、特にそのシヤドウマスクの形成方
法に関するものである。

〔発明の技術的背景と問題点〕

一般にシヤドウマスク型カラー受像管は第１図
に示すように典型的には碍子で形成された外囲器
は、実質的に矩形状のパネル１と漏斗状のフアン
ネル２とネツク３とから構成される。そしてパネ
ル１の内面には赤、緑及び青に夫々発光する例え
ばストライプ状蛍光体スクリーン４が設けられ、
一方ネツク３にはパネル１の水平軸線に沿つて一
列に配列され赤、緑及び青に対応する３本の電子
ビーム１０を射出するいわゆるインライン型電子
銃６が内設されている。またスクリーン４に近接
対向して多数の透孔の穿設された曲面状の主面を
有するシヤドウマスク５が配設される。シヤドウ
マスク５の周辺部はパネル外形に対応して折り曲
げられたスカート部８を有し、このスカート部８
は断面Ｌ字型の枠からなるマスクフレーム７によ
つて支持固定され、さらにマスクフレーム７はス
プリング９を介してパネル１内側壁に埋め込まれ
たピン（図示せず）で係止めされている。このよ
うなカラー受像管において、電子銃６から射出さ
れた３本の電子ビーム１０はフアンネル２近傍の
外部に配置された偏向装置（図示せず）によつて
偏向され、実質的に矩形状のパネル１に対応する
矩形状の範囲を走査するように且つシヤドウマス
ク５の透孔を介して色選別され、各色発光ストラ
イプ状蛍光体に正しく対応射突せしめてカラー映
像を現出させる。ここでシヤドウマスク５の透孔
を通過する有効電子ビーム量はその機構上1/3以
下であり、残りの電子ビームはシヤドウマスクに
射突し熱エネルギーに変換され時として80℃程度
迄シヤドウマスクを加熱させる。シヤドウマスク
５は一般に０〜100℃での熱膨張係数が1.2×
10^-5／℃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0.1mm〜0.3mmの薄板から形成
されており、このシヤドウマスク５のスカート部
８を支持するマスクフレーム７は厚さ１mm前後の
強固な断面Ｌ型の黒化処理を施こされた同じく冷
間圧延鋼から形成されている。従つて加熱された
シヤドウマスク５は容易に熱膨張を生ずるが、そ
の周辺部は黒化処理を施こされた熱容量の大きな
マスクフレーム７に対接しているため幅射や伝導
によりシヤドウマスク周辺からマスクフレームに
熱が移動し、シヤドウマスク周辺の温度が中央部
よりも低くなる。このためシヤドウマスク５の中
央部と周辺部に温度差を生じ相対的に中央部を主
体として加熱膨張されたいわゆるドーミング現象
を生ずる。この結果シヤドウマスク５と蛍光体ス
クリーン４との距離が変化し電子ビームの正確な
ランデイングが乱され色純度の劣化を生ずる。こ
のような現象は特にカラー受像管の動作初期にお
いて顕著である。また映像面上で部分的に高輝度
の映像が映出され、特にこの高輝度映像部分が一
定時間以上停止している時は、シヤドウマスクに
高電子流密度の電子ビームが部分的に発生するこ
とになり、局部的なドーミング現象を生ずる。

このようなカラー受像管のドーミング現象に対
しては、シヤドウマスク５の電子銃側の主面にガ
ラスを主体とする例えば鉛ほう酸塩ガラスからな
る層を形成し電子ビーム１０が射突する鉛ほう酸
塩ガラスで発生した熱をシヤドウマスク５へ伝達
するのを抑制する提案が本発明と同一出願人によ
り特願昭58−148843でなされている。

この鉛ほう酸塩ガラス層は、パネル１とフアン
ネル２とが封着される前に、ニトロセルロースを
数％溶かした酢酸ブチルアルコール溶液で溶かさ
れた鉛ほう酸塩ガラスをシヤドウマスク５の電子
銃側に塗布、乾燥後このシヤドウマスク５をパネ
ル１内に装着する。そして、その後、パネル１と
フアンネル２を所定の枠台に乗せて、例えば10
℃／分の昇温速度をもつて温度を上げ、最高温度
が約440°でその保持時間が35分以上ある炉を通過
させると、シヤドウマスク５の電子銃側にガラス
化された鉛ほう酸塩ガラス層が形成できる。とこ
ろが、このような方法によつてシヤドウマスク５
にガラス層を形成する場合以下のような問題点を
有している。第１に、液状化した鉛ほう酸塩ガラ
スを塗布したシヤドウマスク５をパネル１内に装
着する場合、ガラスがパネル内に滴下して付着す
る。第２にパネルとフアンネル２を組み合せて10
℃／分の昇温速度で加熱する時に、まずニトロセ
ルロースを含んだ酢酸ブチルアルコール等のバイ
ンダーが分解して消散しその後炉内温度が440℃
の最高温度に達すると鉛ほう酸塩ガラスの結晶化
が始まるが、このバインダーが消散し鉛ほう酸塩
ガラスとシヤドウマスク５との結合が始まるまで
に炉内における振動等により鉛ほう酸塩ガラスが
シヤドウマスク５より離脱してフアンネル２に付
着する。これら付着した鉛ほう酸塩ガラスは、そ
の後の炉温により付着した場所で結晶化されカラ
ー受像管として完成後、スクリーン欠点や耐電圧
不良の要因となる可能性が強い。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、シ
ヤドウマスクのドーミングを小さくし画像の色ず
れ等による色純度の劣化を防止した工業的量産性
に富むカラー受像管の製造方法を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

本発明はパネル内面に形成された蛍光体スクリ
ーンに近接しその主面に多数の透孔を有するシヤ
ドウマスクとこのシヤドウマスクとこのシヤドウ
マスクを介してスクリーン上の蛍光体を発光せし
める電子ビームを射出する電子銃を少なくとも備
えたカラー受像管の製造方法において、このシヤ
ドウマスクの主面の少なくとも一方にガラスを主
体とする層を形成する工程と、このシヤドウマス
クを加熱してガラスを半融化する工程と、この半
融化されたガラスを加熱して結晶化させる工程を
少なくとも備えることにより、シヤドウマスクの
温度上昇を軽減してシヤドウマスクのドーミング
を抑制することの可能な工業的量産性に富むカラ
ー受像管の製造方法である。

〔発明の実施例〕

以下本発明について実施例に基き詳細に説明す
る。尚、本発明に適用されるカラー受像管の部材
構成自体は第１図に示すものと同様であるので詳
細な説明は省略する。

第１図に示すようなカラー受像管のシヤドウマ
スクは露光法により選択的にエツチングすること
により多数の透孔が穿設される。次いで多数の透
孔を有する主面は曲面状に、周縁部は主面支持の
ためのスカート部にプレス成形されてシヤドウマ
スクの原型が完成する。このようなシヤドウマス
ク５は所定形状に形成された後、スクリーン４に
近接対向して配設される場合電子銃側の凹面とな
る主面にガラスを主体とする、例えば鉛ほう酸塩
ガラスからなる層が形成される。この鉛ほう酸塩
ガラス層は、パネル１とフアンネル２とが封着さ
れる前に、ニトロセルロースを数％溶かした酢酸
ブチルアルコール溶液で溶かされた鉛ほう酸塩ガ
ラスをシヤドウマスク５の電子銃側に塗布する。
そしてその後このシヤドウマスク５を加熱して鉛
ほう酸塩ガラスを半融化しシヤドウマスク５に仮
の固着の状態とする。ところで、一般に、金属と
ガラスが効果的に封着されるための条件の一つに
金属とガラスが良くなじむこと、すなわち相互に
濡れることが必要であり、本発明の場合のように
鉛ほう酸塩ガラスをシヤドウマスク５に仮に固着
する場合も同様な条件が必要となり、この条件を
満たす温度がガラスの軟化温度である。次にシヤ
ドウマスク５をこのガラスの軟化温度に昇温する
方法としては、火力、電気による炉方式では設備
が膨大になり、且つシヤドウマスク５が必要温度
になるまでに時間がかかり量産には不向である。
そこで本発明者は被着材料がシヤドウマスク５と
云う良導体であることに着目し種々実験した結
果、コイルに高周波電流を通しこのコイル内にシ
ヤドウマスク５を配置すれば、シヤドウマスク５
が良導体であるためシヤドウマスク５内に電磁誘
導で生ずる渦電流によつてシヤドウマスク５が極
めて短時間に高温にまで加熱できることを確認し
た。例えば厚さ0.18mmの冷間圧延鋼からなるシヤ
ドウマスク５の電子銃側主面にPbOが約75重量パ
ーセント、B₂O₃が約９重量パーセントを少なく
とも含んだ鉛ほう酸塩ガラスを塗布して、トラン
ス出力約15kvA、使用周波数約400KHzの高周波
電源に接続されたコイル内で加熱すると、シヤド
ウマスク５の温度が鉛ほう酸塩ガラスの軟化点
400℃に５秒以内で到達し、５分後には鉛ほう酸
塩ガラスが半融化してシヤドウマスクに固着して
いることが判明した。このように形成されたガラ
ス層は仮の固着とはいえ、化学結合によりシヤド
ウマスク５と接着しているため、従来のバイダー
による接着に比べ大幅に接着強度が向上してその
後の工程における脱落を極端に少なくすることが
できる。

以上のようにガラス層を塗布し、半融化して仮
の固着の状態とした後、シヤドウマスク５をパネ
ル１内に装着する。その後、パネル１とフアンネ
ル２を所定の枠台に乗せて、最高温度が約440゜で
その結持時間が35分以上の熱処理炉を通過させる
と、シヤドウマスク５の電子銃側にガラス化され
た鉛ほう酸塩ガラス層が形成できる。この鉛ほう
酸塩ガラスはPbOの重量パーセントが44〜93％の
範囲でガラス化するが、結晶化に対し安定なのは
70〜85％であり、この範囲が量産に適している。
また、一般に金属とガラスを封着する場合ガラス
に無理な歪力がかからないようにすることが必要
である。ガラスではその圧縮強度が引つ張り強度
の約10倍であり、従つて封着後ガラスにわずかに
圧縮力が加わつている状態にすることがよいの
で、ガラスの熱膨張よりも封着金属のそれがわず
かに大きい方が好ましい。一般に冷間圧延鋼板よ
りなるシヤドウマスク５の熱膨張係数は約1.2×
10^-5／℃であるが、前記PbOの重量パーセントが
70〜85％の鉛ほう酸塩ガラスの熱膨張係数は0.7
〜1.2×10^-5／℃であり、冷間圧延鋼板のシヤド
ウマスクに封着するのに非常に適している。とこ
ろでこのような鉛ほう酸塩ガラスを結晶化するた
めには、400℃乃至600℃の最高温度とそれを30分
以上保持できる炉が必要であるが、この実施例の
ようにパネル１とフアンネル２との封着時に同時
に封着炉で結晶化すれば、或はシヤドウマスク５
とフレーム７を含めたシヤドウマスク構体のスタ
ビライズ工程で同時に結晶化すれば工業的に非常
に有利である。このように従来の熱処理炉条件で
最適化結晶させるため必要に応じて、ZnOやCuO
を鉛ほう酸塩ガラスに添加してもよい。この場
合、熱膨張係数をあまり変化させないでより低温
で結晶化させることが可能となる。

以上のようにして形成完成されたカラー受像管
を動作させた場合、電子ビームが射突する鉛ほう
酸塩ガラスで発生した熱は、鉛ほう酸塩ガラスの
熱伝導率が6W／ｍ・Ｋと冷間圧延鋼板のシヤド
ウマスクのそれの約１／８のためマスクに伝達さ
れる量が少なくなりシヤドウマスクの温度上昇を
効果的に抑制することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、大規模な製造設
備や作業時間の増加を伴うことなく、シヤドウマ
スクのドーミングを効果的に軽減して色ずれや色
むら等の色純度劣化を改善することができ、工業
的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はシヤドウマスク型カラー受像管の構成
を示す概略断面図である。 １……パネル、２……フアンネル、３……ネツ
ク、４……スクリーン、５……シヤドウマスク、
６……電子銃、７……フレーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パネル内面に形成された蛍光体スクリーンに
   近接対向し多数の透孔の穿設された主面を有する
   シヤドウマスクとこのシヤドウマスクを介して前
   記スクリーン上の蛍光体を選択発光せしめる電子
   ビームを射出する電子銃とを少なくとも備えたカ
   ラー受像管の製造方法において、前記シヤドウマ
   スクの少なくとも前記電子銃側の主面にガラスを
   主体とする層を形成する工程と、前記ガラス層が
   少なくとも半融化するまで加熱する工程と、前記
   半融化されたガラス層を加熱焼結させる工程とを
   少なくとも備えたことを特徴とするカラー受像管
   の製造方法。 ２ 前記ガラス層を半融化する工程が前記ガラス
   の実質的な軟化点温度で５分以上保持する工程か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のカラー受像管の製造方法。 ３ 前記半融化されたガラスを加熱焼結させる工
   程が前記シヤドウマスクを前記パネル内に装着し
   た状態で行なわれることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のカラー受像管の製造方法。 ４ 前記ガラス層を半融化させる工程の加熱方法
   が高周波コイルによる高周波誘導加熱法であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のカラ
   ー受像管の製造方法。