JPS6057176B2 - 陰極線管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラー受像管の製造方法、特に加熱処理工程に
関するものである。

一般に、カラー受像管はパネル部、フアンネル部、ネッ
ク部よりなるガラス製の外囲器により構成され、その内
部は高真空に排気されている。

パネル部のフエースプレート内面には規則正しく配列し
た２色以上に発光するけい光体が塗布されており、この
けい光体より所定距離離間した位置には多数の孔を有す
る色選別電極が配置されている。またネック部には複数
本の電子ビームを発射する電子銃が収納されている。通
常、このような構成のカラー受像管はつぎに示す種々の
理由によりその製造工程中において数回の加熱処理に供
される。（１）けい光体を塗布する際およびメタルバッ
クの下地として種々の有機材料（例えばＰＶＡ，アクリ
ル溶液）を使用しているので、これらを加熱分解し、除
去する必要があること。

（２）カラー受像管はその製造方法が複雑であるために
、パネル部、フアンネル部を別々に加工した後に、加熱
により両者をハンダガラス（フリットガラスともいうが
、以下低融点ガラスという）で接合する必要があること
。

（３）ネック部に電子銃を封止する際、ネック部の一部
を溶かして溶着する必要があること。

（４）外囲器としてのガラスの内壁に吸着されたガス及
びその他の部品例えばシヤドウマスク等が吸着している
ガス放出するために、外囲器内部を高真空にまで排気す
る際に加熱しながら排気．する必要があること。

これらの複数の加熱処理工程において、加熱冷却をあま
り急激に行なうと、ガラス内に局部的な歪が生じ、内部
の応力によりガラスが破損してしまう欠点がある。

一方、カラー受像管の外囲器を！構成するガラスは厚く
、しかも重量が５〜２０ｋ９と重いために、熱容量も大
きい。したがつて、ガラスを破損しない程度にガラス内
の歪を押えながら加熱処理を行なうためには昇温、降温
の速度を極めて遅く行なう必要がある。このために、上
爬・種々の加熱処理工程のうち長いものでは、４〜５時
間もの長時間を必要とするものがある。また、種々の加
熱工程の最高温度は電子銃の封止工程を除いては４００
０Ｃ前後であり、そして、このような高温にまで加熱し
得る炉が消費するエネルギー（ガス・電力）、水道水な
どのコスＩ・は非常に高いものであり、製造コスト引き
下げに対する大きな障害となつている。さらに、上述し
たように昇温、降温の速度が遅いために、製造ラインの
インデックスが遅く、量産時には炉を何基も増設する必
要があり、これらの設備投資額が製造コストを引上げる
原因となり、同時にエネルギー、水道水の使用量も増加
するために、コストがさらに高くｊなるという欠点が生
ずる。第１図は従来のカラー受像管の製造方法を示す工
程図であり、同図から明らかなようにカラー受像管を製
造する場合、工程１でパネル部のフエースプレート内面
にけい光膜を形成後にメタルバックし、つぎに工程２で
パネルベーキング、工程３でフリットベーキング、工程
４で電子銃の封止、工程５で排気、工程６でエージング
、工程７でリムバンド、テンションバンド等による補強
を行なう。

これらの工程１〜７のうち、工程２〜５は全て熱処理工
程である。特に、工程２，３，５はほぼ外囲器全体を均
一に加熱する必要があるので、長時間を要する。工程４
における封止は、電子銃をネック部のみ加熱するだけで
よいので比較的短時間でよい。第２図Ａ，ｂは工程２〜
５における時間を外囲器の温度との関係を示すもので、
同図ａは工程２，３，５、同図ｂは工程４に相当する。

同図ａから明らかなように工程２，３，５における温度
変化は昇温部Ｕ、定常温度部Ｖ１降温部Ｗからなり、具
体的にはつぎのとおりである。したがつて、工程２のパ
ネルベーキングは約３時間、工程３のフリットベーキン
グは約４時間、工程５の排気は２時間炉中に存在するこ
とになる。しかも、出炉直後は外囲器の温度は７０〜８
０℃であるために、放置して室温に戻してから若干の検
査、加工をし、次工程に投入するのが一般的である。し
かも、工程４の封止にしても一旦室温に戻つた外囲器の
うちのネック部を再度加熱するために比較的短時間であ
つても加熱時間の長さから電子銃の材料が酸化されたり
する等の弊害がある。さらに、従来のカラー受像管の製
造方法はつぎの決定的欠陥を有する。

すなわち、工程２のパネルベーキング、工程３のフリッ
トベーキング、工程４の封止の各工程の終了後に外囲器
は必ずほぼ室温まで戻される。しかしこの事は、つぎの
問題を含んでいる。まず、パネルベーキングの終了後再
びパネル部を室温に戻すと、ベーキング時において放出
されたガラス表面に吸着されていたガスが再び吸着され
てしまう。このためにカラー受像管の寿命特性を著しく
低下させる。また、ベーキング後のけい光体は吸湿性に
富むが、ここで吸着した水分が後の排気工程で十分排気
されないで残り、寿命特性を低下させる。さらに、周知
のようにベーキング後の放置期間でメタルバック層に水
分が吸着し、メタルバック層はこの水分で侵されて不良
品となつてしまう。また、フリットベーキング後、外囲
器が室温に戻される事もカラー受像−管の特性上不都合
となる。パネル部に関しては、上記パネルベーキング終
了時と同様な問題があり、しかもフアンネル部の内面に
塗布してある黒鉛膜により吸着されるガスの問題がある
。すなわち、黒鉛膜が室温で空気中から吸着したガスは
後の排気時のベーキングにより十分排気されないで残留
し、著しく寿命特性を劣化させる。さらに、外囲器全体
の温度が低下するにつれて、外囲器内部における空気の
体積が減り、ネック部の開口端より外の空気を吸収する
ことになり、空気とともに空気中に浮遊する塵埃を吸収
するために、受像管動作時にストレーあるいはスパーク
発生の原因となる恐れがある。また、封止工程が終了し
た後、外囲器が室温に戻されることもカラー受像管の特
性上不都合である。すなわち、封止工程はネック管の一
部を約８００〜９００℃程度の高温に加熱するのである
が、その他の外囲器の部分も相当高温となり、また外囲
器内部の空気も高温となる。このために、外囲器の温度
が低下するにつれてネック部の開口端より延在する排気
管の口より外の空気を吸収してしまい、ストレー、スパ
ークを引き起してしまう。この点は、フリットベーキン
グ終了時に生ずる問題と同様である。さらに、排気管の
口より外の空気を吸収する際にカソードに水分が吸着し
てしまい、カソード特性が劣化してしまう。したがつて
、本発明の目的は各加熱工程を短縮し、その消費するエ
ネルギーを節減できるようにしてコストを低くするとと
もに、諸特性の優れたカラー受像管を製造できるように
するものであり、以下実施例を用いて詳細に説明する。

第３図は本発明によるカラー受像管の製造方法を示す製
造工程の概略図であり、第４図は工程２の熱処理工程中
における加熱時間と外囲器の温度との関係を示す図であ
る。

本発明は、第３図から明らかなように第１図で説明した
従来の工程において工程２から工程５までの一連の熱処
理工程を一貫連続して行なうものであり、このことを以
下詳細に説明する。第３図において、工程１でフエース
プレート内面にけい光膜が形成され、かつメタルバック
が施されたパネル部ならびにフアンネル部は炉の中に投
入されて工程２の熱処理工程に供される。

この場合のパネル部１１とフアンネル部１２とは第５図
に示すような状態で接合される，すなわち、フアンネル
部１２はその内壁に導電性被膜１３を有し、その開口端
に低融点ガラスＩ４ならびにこの低融点ガラス１４から
突出する固形の低融点ガラス１＄が被着配置される。そ
して、パネル部１１はこの低融点ガラス１５の上に配置
されるもので、低融点ガラス１５とパネル部１１との間
には低融点ガラス１５の肉厚分に相当するだけの通気性
ギャップが形成される。なお、１６はフアンネ・ル部１
２の小開口端より突出するネック部である。このような
状態に組立てられたフアンネル部とネック部とは、炉中
で第４図の昇温部Ｕで示すスケジュールに従つて昇温率
は９〜１０℃／分程度が望ましい。つぎに、パネル部１
１とフアンネル・部１２とを定常温度部■１で示すスケ
ジュールに供する。この定常温度部■１は一例として４
００℃で３紛である。このスケジュールはパネルベーキ
ング工程に相当するものであり、このＶ１の工程を経る
間にパネル部１１のフエースプレート内面の）けい光膜
中の有機材料が熱分解して除去される。そして、この場
合の熱分解は前述の通気性ギャップを介して良好に行な
われ、パネル部１１とフアンネル部１２とが接合されて
いることにもとづく熱分解不良は全く生じない。このた
めに、けい光膜中の有機材料は確実に除去される。なお
、このＶ１のスケジュールで大切なことは低融点ガラス
１４が結晶化しない温度に設定しなければならない事で
ある。定常温度部Ｖ１のスケジュールに引き続きパネル
部１１とフアンネル部１２とを定常温度部Ｖ２に供する
。定常温度部Ｖ２は一例として４３０℃で６紛である。
この工程はフリットベーキング工程に相当するもので、
この工程において低融点ガラスよりなるスペーサ１５は
軟化し、低融点ガラス１４と一体となり、結晶化して両
者を気密に固着する。定常温度部Ｖ２に引き続き、ネッ
ク部１６の一部のみＶ３で示すスケジュールに供する。
Ｖ３のスケジュールの一例としては昇温部Ｖ″３１１．
５℃／秒，降温部■″″３５．８部Ｃ／秒である。この
スケジュールは封止工程に相当する。したがつて、定常
温度部Ｖ２を終了した外囲器のネック部１６の所定の位
置に電子銃が収納される。この際電子銃はあらかじめ外
囲器、特にネック部１６とほぼ同じ温度に設定するのが
望ましい。また、温度が上昇した電子銃はゲツターある
いはその他の電子銃部品の酸化を防止するために、電子
銃の周囲を酸化性でない雰囲気にするのが望ましい。一
例として窒素雰囲気にすることが挙げられる。Ｖ３のス
ケジュールによる封止の方法としては、従来から知られ
ているようにガスバーナーで封止すべきネック部の部分
を加熱しても良く、あるいは電熱により加熱してもよい
。このスケジュールの間、ネック部１６の一部を除く他
の部分は定常温度部Ｖ２からＶ４に滑らかに移行するの
がよい。封止が終了した外囲器は引き続いて定常温度部
Ｖ４のスケジュールに供されるとともに、排気がなされ
る。定常温度部Ｖ４のスケジュールの一例としては、４
００℃で１紛である。外囲器は排気されながら、引き続
き降温部Ｗのスケジュールに従う。この降温部Ｗは一例
として３〜５℃／分であ，る。降温部Ｗのスケジュール
に従つて降温された外囲器は、大体１０（代）以下とな
れば室温に取出しても爆縮しないので、例えば８０℃に
なつたところで排気に使用していた電子銃のガラス管を
気密的に溶着した後に切断し、工程３のエージングに供
一する。ここで、第４図で説明したようなスケジュール
を得るには、受像管を大量に製造する場合は、適当な温
度分布を有する炉中を移動するコンベアに外囲器を乗せ
るようにすればよい。

また、パネル部とフアンネル部を熱処理工程に供する際
、第５図に示すようにスペーサを介して配置することに
限定されず、同一の炉の中を並行して置いてもよい。

すなわち、炉中を移動するコンベアによりパネル部とフ
アンネル部は第４図に示すような温度スケジュールに従
い、定常温度部Ｖ１で示すスケジュールが終了した時点
で遠隔操作によりあるいは自動的に炉中においてパネル
部・を低融点ガラス４のみを有するフアンネル部の上に
載せて、その後は既に述べた方法に従うようにすればよ
い。また、本発明においてはＶ３のスケジュールを省略
してもよい。

すなわち、Ｖ３のスケジュールは封止工程に相当するも
のであるが、ネック部を溶かすことにより電子銃を封着
する従来の方法でなくネック部と電子銃とを低融点ガラ
ス等により溶着しても良い。この場合は熱処理工程に供
する際、最初からパネル部とフアンネル部および電子銃
を組立て、ネック部の所定の位置に低融点ガラスを介し
て電子銃を配置しておく。この際、低融点ガラスの溶着
により封止が行なわれるためにパネル部とフアンネル部
の溶着、すなわちフリットベーキングの工程とほぼ同時
に封止を行なうことができる。したがつて、温度スケジ
ュールＶ３は不要となる。なお、この工程においてもゲ
ツターを構成する金属バリウムが酸化バリウムにならな
いように、ゲツターの周辺を酸化性でない雰囲気、たと
えば窒素雰囲気にすることが望ましい。また、本発明に
おいては封止工程において、外囲器のネック部１６のみ
を室温に戻すことが考えられる。フリットベーキングと
ほぼ同じ温度をしたネック部１６に電子銃を供給するこ
とは電子銃を予熱する必要があること、酸化防止のため
の雰囲気をコントロールする必要があること等の種々の
問題がある。これを回避するためには炉１７の構造を第
６図に示すように開口部を設けて封止工程の適当な時期
にネック部１６のみを開口部より炉外に出すことが考え
られる。炉１７の外に出されてほぼ室温となつたネック
部１６に電子銃が供給されて封止される。ネック部１６
の熱容量は比較的少ない為に、炉外に出してほぼ室温と
なつたネック部１６に電子銃が供給されて封止される。
ネック管の熱容量は比較的少ないために、炉外に出して
２紛程度で封止は可能である。さらに早く冷却させるた
めに、冷えた空気を吹き付けてもよい。このようにして
ほぼ室温となつたネック部に電子銃を従来と同様な方法
で封止すればよい。また、本発明による陰極線管の製造
方法は一般的なりラー受像管用の外囲器の形状に限定さ
れるものではなく、近時米国ゼニス社より発表されてい
るスカートのないパネル部を用いた外囲器についても適
用できることはもちろんである。本発明による陰極線管
の製造方法はつぎの効果を奏する。

まず、第１に、カラー受像管１本を製造するに要するエ
ネィレギー（ガス，電力）ならびに水道水のコストを大
幅に削減できる。すなわち、従来パネルベーキング、フ
リットベーキング、排気は各々専用の炉を使用していた
のであるが、本発明によれば炉は全て共通のものでよく
、このためにエネルギー、水道水のコストも少なくて済
み、カラー受像管一本当りに換算すれば従来の製造方法
の約３０％でよいことになる。第２に、カラー受像管１
本を製造するのに要する時間が短かくなる。従来の製造
方法における降温部及び次工程へ投入した時の降温部の
繰り返しが、無くなることにより従来熱処理工程に９時
間以上要していたのが本発明によれば約４時間で済む。
第３に、不良率が大幅に低下する。ガラス製の外囲器は
降温時、降温時にクラックが生じ易いが、従来の製造方
法では数回の昇温、降温工程があるために製造工程中に
おいて外囲器がある確率でクラックしてしまうことは回
避できないが、本発明によると昇温、降温がそれぞれ一
回づつであり、クラックに至る確率を大幅に軽減できる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の陰極線管の製造方法を説明するための工
程図、第２図Ａ，ｂは従来の陰極線管の製造方法におけ
る温度スケジュールを示す図、第３図は本発明による陰
極線管の製造方法を説明するための工程図、第４図は本
発明による陰極線管の製造方法における温度スケジュー
ルを示す図、第５図，第６図は本発明による陰極線管の
製造方法の一部の工程を示す図である。 １１・・・・・・パネル部、１２・・・・・・フアンネ
ル部、１３・・・・・・導電性被膜、１４，１５・・・
・・・低融点ガラス、１６・・・・・・ネック部、１７
・・・・・・炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも電子銃が収納されるネック部と、ほぼ漏
   斗状のフアンネル部と、フェースプレート内面に有機材
   料を含むけい光膜を有するパネル部とにより形成される
   外囲器を具備する陰極線管の製造方法において、パネル
   部、フアンネル部を昇温しパネル部のフェースプレート
   内面の有機材料を加熱分解して除去するパネルベーキン
   グ工程に引き続き、パネル部とフアンネル部の温度を下
   げることなくハンダガラスを溶融して両者を接合するフ
   リットベーキング工程を実施し、つぎにこのフリットベ
   ーキング工程から外囲器全体の温度を排気工程の温度に
   移行して外囲器内部を真空にする排気工程を実施するよ
   うにした陰極線管の製造方法。 ２ 少なくとも電子銃が収納されるネック部と、ほぼ漏
   斗状のフアンネル部と、フェースプレート内面に有機材
   料を含むけい光膜を有するパネル部とにより形成される
   外囲器を具備する陰極線管の製造方法において、パネル
   部、フアンネル部を昇温しパネル部のフェースプレート
   内面の有機材料を加熱分解して除去するパネルベーキン
   グ工程に引き続き、パネル部とフアンネル部の温度を下
   げることなくハンダガラスを溶融して両者を接合するフ
   リットベーキング工程を実施し、つぎにネック部の一部
   を加熱して電子銃を封止する封止工程を実施し、その間
   フリットベーキング工程から外囲器全体の温度を排気工
   程の温度に移行して外囲器内部を真空にする排気工程を
   実施するようにした陰極線管の製造方法。 ３ 電子銃をネック部に封止する前に電子銃を予めフリ
   ットベーキング工程の温度に保持するようにした特許請
   求の範囲第２項記載の陰極線管の製造方法。 ４ ネック部を炉外に出し、このネック部のみ室温にし
   た後、電子銃を収納して封止工程を実施するようにした
   特許請求の範囲第２項記載の陰極線管の製造方法。 ５ 少なくとも電子銃が収納されるネック部と、ほぼ漏
   斗状のフアンネル部と、フェースプレート内面に有機材
   料を含むけい光膜を有するパネル部とにより形成される
   外囲器を具備する陰極線管の製造方法において、パネル
   部、フアンネル部を昇温しパネル部のフェースプレート
   内面の有機材料を加熱分解して除去するパネルベーキン
   グ工程に引き続き、パネル部とフアンネル部の温度を下
   げることなくハンダガラスを溶融して両者を接合するフ
   リットベーキング工程を実施するとともに、このフリッ
   トベーキング工程における温度でハンダガラスを溶融し
   てネック部に電子銃を封止する封止工程を実施し、つぎ
   にフリットベーキング工程から外囲器全体の温度を排気
   工程の温度に移行して外囲器内部を真空にする排気工程
   を実施するようにした陰極線管の製造方法。