JPH043053B2 - - Google Patents
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、カラー陰極線管に内蔵されるシヤ
ドウマスクの製造方法に関し、とくにその表面処
理に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing a shadow mask built into a color cathode ray tube, and particularly to surface treatment thereof.
［従来の技術］
カラー陰極線管の構成部品であるシヤドウマス
ク、すなわち色選別電極の製造工程については、
「電子科学」（株式会社産報発行）1964年、
VOL.14（No.９），第36頁，第39頁，および第40頁
に示されている。[Prior Art] Regarding the manufacturing process of the shadow mask, that is, the color selection electrode, which is a component of a color cathode ray tube,
"Electronic Science" (published by Sanpo Co., Ltd.) 1964,
VOL.14 (No.9), pages 36, 39, and 40.
第３図はカラー陰極線管の概略分解斜視図であ
つて、シヤドウマスク１３は、皿状のガラス容器
であるパネル１０と、電子ビームを発射する電子
銃１１を内蔵しているロート状のフアンネル１２
との間に位置し、支持部１３ｂで支持されてパネ
ル１０に内蔵されている。 FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of a color cathode ray tube, in which a shadow mask 13 includes a panel 10 that is a dish-shaped glass container, and a funnel-shaped funnel 12 that houses an electron gun 11 that emits an electron beam.
It is supported by the support portion 13b and built into the panel 10.
このシヤドウマスク１３は、板厚0.15〜0.30mm
の薄鉄板、あるいは近年では36％Ni−Feの低膨
張材を用いて製作され、丸状あるいは矩形状の電
子ビーム通過孔が約0.15mmの径でもつて、エツチ
ングによりすりばち状に穿設されたもので、初工
程では平坦な形状をしており、それをパネル１０
内面の球面形状に近い曲面を得るために、たとえ
ば水素気流中600〜900℃で熱処理を施し、所定の
形状にプレス成形を行ない、その後、表面に黒錆
Fe3O4を得るための表面処理がなされる。この黒
錆を得る処理を、表面黒化（Blackening）と称
する。 This shadow mask 13 has a plate thickness of 0.15 to 0.30 mm.
It is manufactured using a thin iron plate, or in recent years, a low-expansion material of 36% Ni-Fe, and has a round or rectangular electron beam passage hole with a diameter of approximately 0.15 mm drilled in a dome shape by etching. In the initial process, it has a flat shape, and then it is made into panel 10.
In order to obtain a curved surface close to the spherical shape of the inner surface, for example, heat treatment is performed at 600 to 900℃ in a hydrogen stream, press molding is performed into the specified shape, and then black rust is applied to the surface.
Surface treatment is performed to obtain Fe 3 O 4 . The process of obtaining this black rust is called surface blackening.
上記表面処理としては、まずプレス時に付着し
た油を完全に除去した後、アルカリ溶融塩に浸
漬、加熱して黒錆を得る方法、あるいは水蒸気も
しくは炭酸ガスによる黒化法があり、これらの処
理で得られる黒錆の被膜は、カラー陰極線管を製
造する工程において、空気中で約400〜450℃の熱
処理により、シヤドウマスク１３の基体材料であ
る鉄が酸化して赤錆Fe2O3が発生するのを防止す
る役割をしている。 The surface treatment mentioned above can be done by first completely removing the oil that adhered to the surface during pressing, then immersing it in molten alkali salt and heating it to obtain black rust, or blackening with water vapor or carbon dioxide gas. The resulting black rust film is produced by heat treatment at approximately 400 to 450°C in air during the process of manufacturing color cathode ray tubes, which oxidizes the iron that is the base material of the shadow mask 13 and generates red rust Fe 2 O 3 . It plays a role in preventing
また、カラー陰極線管の動作中においては、電
子銃より発射された電子ビームの約８割がシヤド
ウマスク１３に射突する。そのため、この電子ビ
ームの運動エネルギは熱エネルギに変換され、シ
ヤドウマスク１３は約40〜80℃温度上昇して熱膨
張を起こし、その結果としてシヤドウマスク１３
に歪が生じる。しかるに、上述した黒錆処理は、
シヤドウマスク１３の輻射率を0.15〜0.38から
0.75に高め、熱放散を良くして、熱に起因する歪
を小さくする役目も合わせ有しているのである。 Further, while the color cathode ray tube is in operation, approximately 80% of the electron beam emitted from the electron gun impinges on the shadow mask 13. Therefore, the kinetic energy of this electron beam is converted into thermal energy, and the temperature of the shadow mask 13 increases by approximately 40 to 80 degrees Celsius, causing thermal expansion.
distortion occurs. However, the above-mentioned black rust treatment
Emissivity of shadow mask 13 from 0.15 to 0.38
0.75, improves heat dissipation, and also serves to reduce distortion caused by heat.
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、この黒錆は輻射率が0.75程度で
あり、シヤドウマスクの素材からはそれ以上のも
のが得られにくい。ところで、最近のカラー陰極
線管では、映像の忠実な再現性という観点から、
パネル面を平坦化したり、単位面積あたりの情報
量を多くするとともに、画質を明るく鮮明化させ
ることが求められている。[Problems to be Solved by the Invention] However, this black rust has an emissivity of about 0.75, and it is difficult to obtain anything higher than that from the material of the shadow mask. By the way, recent color cathode ray tubes have
There is a need to flatten the panel surface, increase the amount of information per unit area, and make the image brighter and clearer.
これらの要求に応じるためには、単位面積あた
りの情報量を決定する電子ビーム通過孔の孔径を
小さくし、かつピツチを小さくする必要がある。
加工技術からの孔径の最小限界値はシヤドウマス
ク基体の板厚により決定されるもので、孔径を
0.150mmとすると、板厚はほぼ0.150mmと薄肉にな
る。電子ビームの運動エネルギが熱エネルギに変
換される割合は板厚で左右されるから、板厚が薄
くなる場合、上記のような黒錆処理のみではシヤ
ドウマスクの歪変形の防止策としては不十分であ
る。 In order to meet these demands, it is necessary to reduce the diameter and pitch of the electron beam passage hole, which determines the amount of information per unit area.
The minimum value of the hole diameter based on processing technology is determined by the thickness of the shadow mask base.
If it is 0.150mm, the board thickness will be approximately 0.150mm. The rate at which the kinetic energy of the electron beam is converted to thermal energy depends on the plate thickness, so when the plate thickness becomes thinner, the above-mentioned black rust treatment alone is insufficient as a measure to prevent distortion of the shadow mask. be.
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、電子ビームの射突による熱
に起因する歪をより一層小さくできるシヤドウマ
スクの製造方法を提供することを目的としてい
る。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a shadow mask that can further reduce distortion caused by heat caused by electron beam impact.
［問題点を解決するための手段］
この発明にかかるシヤドウマスクの製造方法
は、金属酸化物の表面処理層が形成されたシヤド
ウマスクにおいて、重金属あるいはその酸化物を
混合した接着性の液状無機物質を電子ビームが射
突する側から吹付けて、電子ビーム射突側の表面
に重金属あるいはその酸化物を主体とする層を、
その反対側表面には上記無機物質を主体とする層
を、それぞれ上記表面処理層の上に形成すること
を特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] A method for manufacturing a shadow mask according to the present invention is a shadow mask on which a surface treatment layer of a metal oxide is formed, in which an adhesive liquid inorganic substance mixed with heavy metals or their oxides is heated electronically. A layer mainly composed of heavy metals or their oxides is sprayed from the side where the electron beam hits the surface of the electron beam.
On the opposite surface, a layer mainly composed of the above-mentioned inorganic substance is formed on each of the above-mentioned surface treatment layers.
［作用］
この発明のシヤドウマスクの製造方法において
は、重金属を含む接着性の液状無機物質を電子ビ
ームが射突する側から吹付けると、シヤドウマス
クの表面に形成されている金属酸化物層の凹凸の
ために、液状無機物質が毛細管現象によつて浸
透、拡散し、シヤドウマスクの孔を介して裏側に
まわる。その結果、電子ビームが射突する側に
は、重金属あるいはその酸化物が主体となつて残
り、一方、電子ビーム射突面と反対側には、上記
無機物質を主体とする層が形成される。[Function] In the method for manufacturing a shadow mask of the present invention, when an adhesive liquid inorganic substance containing heavy metals is sprayed from the side where the electron beam strikes, the unevenness of the metal oxide layer formed on the surface of the shadow mask is removed. Therefore, the liquid inorganic substance permeates and diffuses by capillary action and goes to the back side through the holes in the shadow mask. As a result, heavy metals or their oxides remain mainly on the side where the electron beam hits, while a layer mainly composed of the above-mentioned inorganic substances is formed on the side opposite to the electron beam impact side. .
そして、重金属層は輻射率が大きく、また電子
ビームの弾性散乱の点でも優れており、一方、無
機物質層も輻射率の向上に寄与するので、熱輻射
や電子ビームの弾性散乱が促進され、その結果、
電子ビームの射突によるシヤドウマスクの昇温に
もとづく熱歪の発生が抑制される。 The heavy metal layer has a high emissivity and is also excellent in terms of elastic scattering of electron beams, while the inorganic material layer also contributes to improving the emissivity, promoting thermal radiation and elastic scattering of electron beams. the result,
The occurrence of thermal distortion due to the temperature rise of the shadow mask due to the impact of the electron beam is suppressed.
［実施例］
以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.
第１図はこの発明にかかるシヤドウマスクの製
造方法の実施例を示す概略図である。図におい
て、１は重金属の酸化物であるBi2O3の微粉を無
機物質である水ガラスの水溶液と混合した液を供
給する系、２はこの混合液を霧化状態にする高圧
エアー系、３はノズル、１３はシヤドウマスク、
５はノズル３からシヤドウマスク１３の電子ビー
ムの射突する面に向けてスプレーされる霧化状態
の混合液、１９はシヤドウマスク１３を支える治
具である。なお、Bi2O3の粉体の直径は約1μmで
あり、水ガラスはSiO2を100ccあたり20g混合し
たものを用いている。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the method for manufacturing a shadow mask according to the present invention. In the figure, 1 is a system that supplies a liquid mixture of fine powder of Bi 2 O 3 , which is a heavy metal oxide, and an aqueous solution of water glass, which is an inorganic substance; 2 is a high-pressure air system that atomizes this mixed liquid; 3 is a nozzle, 13 is a shadow mask,
Reference numeral 5 designates an atomized liquid mixture that is sprayed from the nozzle 3 toward the surface of the shadow mask 13 on which the electron beam strikes, and 19 designates a jig that supports the shadow mask 13. The diameter of the Bi 2 O 3 powder is about 1 μm, and the water glass used is a mixture of 20 g of SiO 2 per 100 cc.
第２図は上記のようにしてスプレー処理された
シヤドウマスク１３の断面を示す拡大断面図であ
る。図において、シヤドウマスク１３は、電子ビ
ームの通過孔１５が形成されており、この通過孔
１５は大径部１５ａ、中径部１５ｂ、および小径
部１５ｃからなつている。また、シヤドウマスク
１３は従来と同様に基体１４の表面が黒化処理さ
れて、酸化膜である黒錆１６が形成されている。
この黒錆１６は、図示するように、無数の凹凸を
有している。 FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the cross section of the shadow mask 13 that has been spray-treated as described above. In the figure, the shadow mask 13 has an electron beam passage hole 15 formed therein, and this passage hole 15 consists of a large diameter portion 15a, a medium diameter portion 15b, and a small diameter portion 15c. Further, in the shadow mask 13, the surface of the base 14 is subjected to a blackening treatment as in the conventional case, and a black rust 16 which is an oxide film is formed.
This black rust 16 has countless irregularities as shown in the figure.
このシヤドウマスク１３の電子ビームが衝突す
る側（図中上方）には、上記黒錆１６の表面にさ
らに、重金属の酸化物であるBi2O3を主成分とす
る層１７が形成されている。このBi2O3を主成分
とする層１７は中径部１５ｂから小径部１５ｃに
至る領域まで広がつている。一方、シヤドウマス
ク１３の電子ビームが衝突する側と反対側（図中
下方）には、上記黒錆１６の表面にさらに、水ガ
ラスのSiO2を主成分とする層１８が形成されて
いる。この水ガラスを主成分とする層１８は大径
部１５ａから小径部１５ｃに至る領域まで広がつ
ている。 On the side of the shadow mask 13 on which the electron beam collides (upper side in the figure), a layer 17 whose main component is Bi 2 O 3 , which is a heavy metal oxide, is further formed on the surface of the black rust 16. This layer 17 mainly composed of Bi 2 O 3 extends from the medium diameter portion 15b to the small diameter portion 15c. On the other hand, on the side of the shadow mask 13 opposite to the side where the electron beam collides (lower in the figure), a layer 18 whose main component is water glass SiO 2 is further formed on the surface of the black rust 16. This layer 18 mainly composed of water glass extends from the large diameter portion 15a to the small diameter portion 15c.
上述したBi2O3を主成分とする層１７および水
ガラスを主成分とする層１８は、つぎのような生
成過程を経て形成される。すなわち、Bi2O3の微
粉と水ガラスとの混合液５をノズル３からシヤド
ウマスク１３の電子ビームの射突する面に向けて
スプレーすると、このスプレーされた混合液５は
シヤドウマスク１３の電子ビーム射突側の表面
と、中径部１５ｂの内壁を被覆する。 The layer 17 mainly composed of Bi 2 O 3 and the layer 18 mainly composed of water glass described above are formed through the following production process. That is, when a liquid mixture 5 of Bi 2 O 3 fine powder and water glass is sprayed from the nozzle 3 toward the surface of the shadow mask 13 on which the electron beam strikes, this sprayed liquid mixture 5 will be applied to the electron beam of the shadow mask 13. The protruding surface and the inner wall of the medium diameter portion 15b are covered.
このとき、中径部１５ｂや小径部１５ｃに表面
張力によつて膜が張らない程度のウエツトな状態
に被覆を形成すると、中径部１５ｂから小径部１
５ｃにかけては、水ガラスの粘性により、Bi2O3
の微粒子同士、あるいはBi2O3とシヤドウマスク
１３表面の黒錆１６とが接着する。 At this time, if the coating is formed on the medium diameter part 15b and the small diameter part 15c in a wet state to the extent that the film does not stretch due to surface tension, the coating will move from the medium diameter part 15b to the small diameter part 15c.
By 5c, due to the viscosity of water glass, Bi 2 O 3
The fine particles or Bi 2 O 3 and the black rust 16 on the surface of the shadow mask 13 adhere to each other.
一方、水ガラスの水溶液は、シヤドウマスク１
３表面の黒錆１６の凹凸を毛細管現象により浸透
し、小径部１５ｃより大径部１５ａへと拡散して
ゆく。 On the other hand, an aqueous solution of water glass is used for Shadow Mask 1.
The black rust 16 penetrates the unevenness of the surface of the black rust 16 by capillary action and diffuses from the small diameter portion 15c to the large diameter portion 15a.
その結果、シヤドウマスク１３の電子ビーム射
突側の表面には、重金属の酸化物であるBi2O3を
主体とする層１７が、また、その反対側表面に
は、水ガラスを主成分とする層１８が、それぞれ
黒錆１６の上に形成される。そして、第１図から
明らかなように、スプレー時には、シヤドウマス
ク１３の電子ビーム射突側と反対側の面が下向き
となるから、上述した大径部１５ａへの毛細管現
象による拡散はより効果的に行われる。 As a result, a layer 17 mainly composed of Bi 2 O 3 , which is a heavy metal oxide, is formed on the surface of the shadow mask 13 on the electron beam injection side, and a layer 17 mainly composed of water glass is formed on the opposite surface. Layers 18 are each formed over the black rust 16 . As is clear from FIG. 1, during spraying, the surface of the shadow mask 13 opposite to the electron beam projection side faces downward, so that the diffusion by capillary action to the large diameter portion 15a described above is more effective. It will be done.
以上のようにして処理されたシヤドウマスク１
３においては、電子ビームが直接衝撃する面に形
成された層１７の主成分であるBi2O3は、密度
8.64、輻射率0.85、電子ビームの弾性散乱係数0.5
であり、また、電子ビーム射突側と反対面に形成
された層１８の主成分である水ガラスも0.8〜0.9
程度の値を有しており、いずれも昇温による熱歪
の点では優れた特性をもつている。 Shadow mask 1 processed as above
3, Bi 2 O 3 , which is the main component of the layer 17 formed on the surface directly bombarded by the electron beam, has a density of
8.64, emissivity 0.85, electron beam elastic scattering coefficient 0.5
The water glass, which is the main component of the layer 18 formed on the opposite side to the electron beam injection side, also has a content of 0.8 to 0.9.
Both have excellent characteristics in terms of thermal distortion due to temperature rise.
この結果、シヤドウマスク１３の昇温による熱
歪を従来のものに比べて、約３割少なくすること
ができ、これにともなつて、明るくて、鮮明なカ
ラー画像の再生が可能たなつた。 As a result, the thermal distortion due to temperature rise of the shadow mask 13 can be reduced by about 30% compared to the conventional one, and along with this, it has become possible to reproduce bright and clear color images.
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、電子ビーム
が射突する側の表面およびその反対側の表面に輻
射率等の優れた層が形成されるので、電子ビーム
の射突によるシヤドウマスクの昇温にもとづく熱
歪の発生が抑制され、画質の向上をはかることが
できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a layer with excellent emissivity etc. is formed on the surface on the side where the electron beam strikes and the surface on the opposite side. The occurrence of thermal distortion due to the temperature rise of the shadow mask is suppressed, and image quality can be improved.
第１図はこの発明にかかるシヤドウマスクの製
造方法の実施例を示す概略図、第２図はスプレー
処理されたシヤドウマスクの断面を示す拡大断面
図、第３図はカラー陰極線管の概略分解斜視図で
ある。
５……混合液、１３……シヤドウマスク、１６
……黒錆、１７……Bi2O3を主成分とする層、１
８……水ガラスのSiO2を主成分とする層。なお、
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the method for manufacturing a shadow mask according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a cross section of a spray-treated shadow mask, and FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of a color cathode ray tube. be. 5... Mixed liquid, 13... Shadow mask, 16
...black rust, 17...layer mainly composed of Bi 2 O 3 , 1
8...A layer whose main component is SiO 2 of water glass. In addition,
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
を有する液状の無機物質を金属酸化物の表面処理
層が形成されているシヤドウマスクの電子ビーム
が射突する側から吹付けて、当該電子ビームが射
突する側の上記表面処理層の上に上記重金属ある
いはその酸化物を主体とする層を形成するととも
に、当該電子ビームが射突する側の反対側の上記
表面処理層の上に上記無機物質を主体とする層を
形成することを特徴とするシヤドウマスクの製造
方法。 ２ シヤドウマスクの孔が、電子ビームが射突す
る側から順次中径、小径、大径となるように形成
されており、中径部から小径部にかけては重金属
あるいはその酸化物を主体とする層が、小径部か
ら大径部にかけては無機物質を主体とする層がそ
れぞれ形成される特許請求の範囲第１項記載のシ
ヤドウマスクの製造方法。 ３ 重金属の酸化物がBi2O3である特許請求の範
囲第１項記載のシヤドウマスクの製造方法。 ４ 液状の無機物質が水ガラスである特許請求の
範囲第１項記載のシヤドウマスクの製造方法。 ５ 金属酸化物の表面処理層がFe3O4である特許
請求の範囲第１項記載のシヤドウマスクの製造方
法。[Claims] 1. A liquid inorganic substance having adhesive properties mixed with heavy metals or their oxides is sprayed from the side of the shadow mask on which the surface treatment layer of the metal oxide is formed, where the electron beam strikes, A layer mainly composed of the heavy metal or its oxide is formed on the surface treatment layer on the side where the electron beam strikes, and a layer is formed on the surface treatment layer on the opposite side to the side where the electron beam strikes. A method for manufacturing a shadow mask, comprising forming a layer mainly composed of the above-mentioned inorganic substance. 2 The holes in the shadow mask are formed so that they have a medium diameter, a small diameter, and a large diameter in order from the side where the electron beam strikes, and from the medium diameter part to the small diameter part there is a layer mainly composed of heavy metals or their oxides. 2. The method of manufacturing a shadow mask according to claim 1, wherein a layer mainly composed of an inorganic substance is formed from the small diameter portion to the large diameter portion. 3. The method for manufacturing a shadow mask according to claim 1, wherein the heavy metal oxide is Bi 2 O 3 . 4. The method for producing a shadow mask according to claim 1, wherein the liquid inorganic substance is water glass. 5. The method for manufacturing a shadow mask according to claim 1, wherein the metal oxide surface treatment layer is Fe 3 O 4 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26671085A JPS62123635A (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Manufacture of shadow mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26671085A JPS62123635A (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Manufacture of shadow mask |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123635A JPS62123635A (en) | 1987-06-04 |
| JPH043053B2 true JPH043053B2 (en) | 1992-01-21 |
Family
ID=17434604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26671085A Granted JPS62123635A (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Manufacture of shadow mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123635A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW305051B (en) | 1995-09-18 | 1997-05-11 | Hitachi Ltd | |
| JP2004510294A (en) * | 2000-09-25 | 2004-04-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Color display tube with improved shadow mask |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP26671085A patent/JPS62123635A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62123635A (en) | 1987-06-04 |
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