JPH0471144A - 陰極線管のシャドウマスク - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、陰極線管の輝度を向上させるために電子ビー
ムの運動エネルギーを増大させたカラー陰極線管に有用
な、熱変形抑制皮膜が形成されたシャドウマスクに関す
る。

［従来の技術・発明が解決しようとする課題］従来、陰
極線管のシャドウマスク材上に形成されるアンチドーミ
ング膜（熱変形抑制皮膜）は、本発明者らによる特公昭
８０−１４４５９号公報、特開昭８２−２８１２４０号
公報、特開昭６２−２８１２４１号公報、特開昭６２−
２８３５２５号公報、特開昭６２−２９５３２９号公報
、特開昭６３−１８０８５号公報、特開昭６３−２１３
２３８号公報などに開示されているように、Ｂｉ２Ｏ３
粉末またはＢｉ２Ｏ３とＢｉ２ＳｉＯ２０との混合粉末
に、所定量の水ガラスと水とを加えて所定の粘度に混合
する工程と、この混合液をシャドウマスク材上にスプレ
ィして自然乾燥させる工程と、このシャドウマスクを陰
極線管のフェイスパネルに位置ぎめしたのち、両者を４
５０℃、３０分の条件で焼成（このような焼成手段は一
般にペアベークとよばれている）する工程とによって形
成されている。第２図はこのようにして形成されたアン
チドーミング膜（２）を有するシャドウマスクの一部分
を拡大した断面図である。

なお、前記Ｂｉ１２ＳＩＯ２０のかわりに旧Ｉ２　Ｇｅ
Ｏ２０やＢｉｌ２ＴｉＯｍ粉末を用いても、全く同一性
能のものかえられる。

しかし、このような従来のシャドウマスク材（１）上の
Ｂｉ２Ｏ３とＢｉａ　ＳＩＯ２０との混合物などを主成
分とするアンチドーミング膜（２によるアンチドーミン
グ効果（熱変形抑制効果）は３０％程度が上限値である
。

そこで、アンチドーミング効果を向上させる方法として
、その被膜上に熱輻射層を設ける方法が検討されている
が、たとえばカーボン、部分黒鉛化グラファイト、グラ
フフィトなどを用いたばあいは、熱輻射層形成後の空気
中での焼成中に、これらが燃焼、消失してしまうので、
これらの物質を用いた熱輻射層を設けることは非常に困
難である。また、タングステン粉末を用いた熱輻射層を
設ける方法も検討されているが、この方法ではタングス
テンの酸化が進んでＷＯｚやｗＯ３が生成するので高性
能な熱輻射層を設けることが困難であるなどの問題があ
る。

本発明は、従来のアンチドーミング膜のアンチドーミン
グ効果の上限値（３０％）を向上させるためになされた
ものであり、簡易で安価な手段で製造しうる５０％以上
という優れたアンチドーミング効果を有するシャドウマ
スクをうろことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、シャドウマスク材上のＢｉ２Ｏ３、Ｂｉ１２
ＳｉＯ２１１ｓ　Ｂｉ＋ｚ　ＧｅＯ２０ｓ　Ｂｉ＋ｚ　
Ｔｉ０２０　％　Ｂｉ２Ｏ３とＢｉ＋ｚ　ＳｉＯｚｏと
の混合物、Ｂｉ２Ｏ３と旧＋２　ＧｅＯ２１１との混合
物またはＢｉ２Ｏ３とＢｉｌ２ＴｉＯｎとの混合物を主
成分とする被膜上に、さらにカーボンおよびグラファイ
トを除く黒色無機顔料の塗膜が設けられたことを特徴と
する陰極線管のシャドウマスクに関する。

［作用・実施例］ 本発明のシャドウマスクには、第１図に示すように、シ
ャドウマスク材（１）上に、電子ビームを反射して熱変
形を抑制するために、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ１２８１０２０
　、　Ｂｉ１２ＧｅＯ２０、Ｂｉ１２Ｔ１０２０　、Ｂ
ｉ２０ｘとＢｉ１２Ｓ１０２１１との混合物、Ｂｉ２Ｏ
３とＢｉ１２ＧｅＯ２０との混合物またはＢｉ２Ｏ３と
Ｂｉ＋２Ｔ１０２０との混合物を主成分とし、結合剤を
含有した被膜（以下、アンチドーミング膜ともいう’）
　［２］が設けられている。

前記シャドウマスク材としては、鉄材（Ｃ：０．１０％
以下、Ｍｎ：　　０．２５〜０．４５％、Ｐ：０．０３
５％以下、Ｓ　：　　０．０４０％以下、８１　：　　
０．１０％以下、ｌＶ：０．１０％以下、Ｆｅ：残部）
などからなるものがあげられる。

前記アンチドーミング膜としては、たとえば前記特開昭
８２−２８１２４１号公報などに開示されているアンチ
ドーミング膜があげられる。

前記主成分のアンチドーミング膜中における割合は、９
４〜９６％（重量％、以下同様）であるのが好ましい。

前記アンチドーミング膜には、たとえばナトリウム系水
ガラス、カリウム系水ガラスなどの結合剤が含有されて
いる。

アンチドーミング膜の厚さにもとくに限定はないが、２
０−以下、さらには５〜ｌＯ虜であるのが動作中のカラ
ー陰極線管内への放出ガス量が少なくなるという点から
好ましい。

本発明のシャドウマスクには、第１図に示すように前記
アンチドーミング膜（ａ上に、さらに熱輻射によりシャ
ドウマスクの温度上昇を抑制するために、カーボンおよ
びグラファイトを除く黒色無機顔料の塗膜（以下、熱輻
射膜ともいう）（３）が設けられている。

熱輻射膜は、前記黒色無機顔料が結合剤で結合せしめら
れたものである。

前記熱輻射膜に含まれる黒色無機顔料はカーボンおよび
グラファイト以外のものであり、そのような黒色無機顔
料としては、空気中の焼成においてもカーボンやグラフ
ァイトのように燃焼して消失せず、またタングステン粉
末のように酸化が進むこともなく、化学的に不変であり
、高熱輻射率を維持しうる安定な物質であるという点か
ら、ＭｎＯ２、Ｐｅ５ＯａおよびＣｕＯの３成分を充分
に粉砕し、混合したもの、またＣｕＯのかわりにＮ１０
５ＣｒＯなどを用いたものが好ましい。

前記ＭｎＯ２、ｐｅ３０ａおよびＣｕＯからなる黒色無
機顔料における各成分の割合は、熱輻射率を０．９以上
にするためにＭｎ０２３０〜７０％、Ｆｅ５０＋　１５
〜８５％、ＣｕＯ１５〜３５％の範囲内であるのが好ま
しい。ＭｎＯ２の割合が３０％未満では粉砕性が低下し
、取扱いが困難になりやす＜、７０％をこえると熱輻射
率が小さくなる傾向がある。Ｆｅ３Ｏ４の割合が１５％
未満では熱輻射率が小さくなる傾向があり、３５％をこ
えると耐酸化性に劣り、退色傾向が大きくなる。

ＣｕＯの割合が１５％未満では熱伝導度が低下し、３５
％をこえると熱輻射率が小さくなる傾向がある。

前記黒色無機顔料のうち、たとえばＭｎＯ２４７％、Ｆ
ｅ３０４２５％およびＣｕ０２８％からなるものは、熱
輻射率が０．９３である。

前記黒色無機顔料の熱輻射膜中における割合は、７０〜
９５％が好ましく、８５〜９５％がさらに好ましい。

該割合が７０％未満では熱輻射率が低下し、９５％をこ
えると接着性が低下する。

前記熱輻射膜には、たとえばナトリウム系水ガラス、ナ
トリウム系水ガラスとカリウム系水ガラスとの混合物な
どの結合剤が含有されている。

本発明に用いる熱輻射膜は、電子ビーム反射能力をほと
んど持たず、また、薄いものでも充分に効果的であるた
め、できる限り薄いものが好ましく、膜厚が０．５〜５
虜、さらには０．５〜２Ｊの範囲内にあることが好まし
い。膜厚が０．５　Ｊ１未満ではその能力が小さくなる
傾向があり、５Ｊをこえると電子ビーム反射能力が小と
なり、温度上昇が大きくなりゃすい。

つぎに本発明のシャドウマスクの製法を説明する。

まず、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ＋２ＳｉＯ２０、Ｂｉｌ２Ｇｅ
０２（、Ｂｉ１２ＴｉＯ２０ＳＢ＊２０３とＢｉ１２　
Ｓｉ０２０との混合物、Ｂｉ２Ｏ３とＢｉｌ２Ｇｅ０２
１１との混合物またはＢｉ２Ｏ３と旧１２Ｔｉ０２０と
の混合物に、少量のナトリウム系水ガラスまたはナトリ
ウム系水ガラスとカリウム系水ガラスとの混合物、およ
び適当量の水を加えてアンチドーミング膜形成用のスプ
レィ液を調製する。

一方、黒色無機顔料のたとえば３０ｇに水６０ｃｃを加
え、ボールミルなどの適当な手段により平均粒径１−以
下に粉砕し、これに２２ｃｃ　（ＳｉＯ２２０％）のナ
トリウム系水ガラスまたはナトリウム系水ガラスとカリ
ウム系水ガラスとの混合物を混合して黒色無機顔料スプ
レィ液を調製する。

つぎに、−シャドウマスク材にアンチドーミング膜形成
用のスプレィ液をスプレィ法により乾燥後の膜厚が２０
−以下になるように塗布する。（従来の熱輻射膜が設け
られていないシャドウマスクは、これを乾燥したのち、
空気中４５０℃で３０分間焼成して製造される。） ついで直ちに、またはいくらか自然乾燥させたのち、黒
色無機顔料スプレィ液をスプレィ法により乾燥後の膜厚
が０．５〜５虜となるように塗布する。ついで乾燥し、
たとえば、空気中４００〜４５０℃で２０〜３０分間焼
成する通常の焼成工程にて焼成することにより、塗膜か
ら水分が蒸発し、水ガラスの結合作用による強固な被膜
が形成される。

前述のようにシャドウマスクが電子ビーム照射を受けた
際に電子ビームを反射する機能はアンチドーミング膜が
担当するが（アンチドーミング効果３０％）、熱輻射膜
は、熱輻射によりシャドウマスクの温度上昇を防止する
ものであり、アンチドーミング効果を約２０％向上させ
る。したがって、本発明のシャドウマスクのアンチドー
ミング効果は５０％（３０％＋２０％）となり、通常の
アンチドーミング膜つきシャドウマスクのアンチドーミ
ング効果を約７割も向上させるものであり、−段とイン
バーマスクの性能に近づいたものである。

つぎに、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明
はかかる実施例に限定されるものではない。

実施例ｌ Ｂｉ２Ｏ３粉末４２部（重量部、以下同様）に水４２部
を加え、３日間のボールミルにより平均粒径１項以下に
粉砕し、これにカリウム系水ガラスおよびナトリウム系
水ガラス１６部を混合してアンチドーミング膜形成用の
スプレィ液を調製した。

一方、主成分がＭｎＯ２、Ｐｅ３ｏ４およびＣｕＯ（７
）材料２８部に水５３部を加え、１日間のボールミルに
より平均粒径０．５．ｃａ以下に粉砕し、これにカリウ
ム系水ガラスおよびナトリウム系水ガラス１９部を混合
して黒色無機顔料スプレィ液を調製した。

鉄材からなる厚さ　０，２■のシャドウマスク材に、前
記アンチドーミング膜形成用のスプレィ液をスプレイ法
により塗布し、８０℃で約１５分乾燥したのち、その上
に前記黒色無機顔料スプレィ液をスプレィ法により塗布
し、空気中、４５０℃で３０分間焼成をした。形成され
たアンチドーミング膜の厚さは１．５扉、熱輻射膜の厚
さは０．８−であった。

えられた本発明のシャドウマスクを用いてＣＲＴを作製
した。えられたＣＲＴを動作させると、シャドウマスク
が電子ビームによる衝撃をうけて加熱され（約４０℃）
、それによりシャドウマスクが変型し、このシャドウマ
スクを通過した電子ビームの蛍光面への衝撃位置が移動
する。この移動量を顕微鏡にて実測した。これがシャド
ウマスクのアンチドーミング効果に相当する。結果を第
３図に（Ａ）として示す。

第３図はシャドウマスクのアンチドーミング効果を示す
グラフであり、縦軸はアンチドーミング効果、横軸はＣ
ＲＴ動作の経過時間を示す。

比較例１〜２ 熱輻射膜を形成しないほかは実施例１と同様にしてえた
アンチドーミング膜のみを有するシャドウマスク（比較
例１）およびシャドウマスク材のみ（比較例２）のアン
チドーミング効果を測定した。結果をそれぞれ第３図に
（Ｂ）　　（Ｃ）として示す。

［発明の効果］ 以上のように、本発明のシャドウマスクは、アンチドー
ミング膜上に、簡易かつ安価に設けることのできるカー
ボンおよびグラファイトを除く黒色無機顔料からなる薄
い熱輻射層を設けたので、シャドウマスクの熱変形抑制
効果が大幅に向上したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシャドウマスク一部分を拡大した断面
図、第２図は従来のシャドウマスクの一部分を拡大した
断面図、第３図はシャドウマスクのアンチドーミング効
果を示すグラフである。 （図面の符号） （１）：シャドウマスク材 ［２］　、アンチドーミング膜 Ｃ３）：熱輻射膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャドウマスク材上のＢｉ＿２Ｏ＿３、Ｂｉ＿１
   ＿２ＳｉＯ＿２＿０、Ｂｉ＿１＿２ＧｅＯ＿２＿０、Ｂ
   ｉ＿１＿２ＴｉＯ＿２＿０、Ｂｉ＿２Ｏ＿３とＢｉ＿１
   ＿２ＳｉＯ＿２＿０との混合物、Ｂｉ＿２Ｏ＿３とＢｉ
   ＿１＿２ＧｅＯ＿２＿０との混合物またはＢｉ＿２Ｏ＿
   ３とＢｉ＿１＿２ＴｉＯ＿２＿０との混合物を主成分と
   する被膜上に、さらにカーボンおよびグラファイトを除
   く黒色無機顔料の塗膜が設けられたことを特徴とする陰
   極線管のシャドウマスク。