JPH043053B2

JPH043053B2 -

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Publication number: JPH043053B2
Application number: JP26671085A
Authority: JP
Priority date: 1985-11-25
Filing date: 1985-11-25
Publication date: 1992-01-21
Also published as: JPS62123635A

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

［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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims

【特許請求の範囲】１重金属あるいはその酸化物を混合した接着性
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。