JPS6349852B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビジヨン表示管を製造する
方法に関し、この表示管のエンベロツプはシール
ガラスによつて真空密状態に一体にシールされる
円錐部および窓部から構成されており、これら両
部を共にシールする従来の方法ではゲツタ装置を
表示管のエンベロツプの内側の位置に設け、かか
るゲツタ装置は蒸発性ゲツタ金属源および表示管
の排気後ゲツタ装置から加熱の際にガスを放出す
る粉末材料の少なくとも１種のガス源からなり、
ガスをガス源から放出し、およびゲツタ金属を蒸
発する。

更に、本発明はかように製造されたカラーテレ
ビジヨン表示管および上述する方法に用いるのに
適当なゲツタ装置に関する。

上述する種類の方法については英国特許第
1405045号明細書に記載されている。ゲツタ装置
の有効性は周囲雰囲気の影響に耐えることができ
る程度によつて考察することができる。ゲツタ装
置の構成部分の化学組成はゲツタ装置の貯蔵中ま
たは使用する管の製造中における条件化で早く変
化しないようにする必要がある。この観点におい
て、管の表示窓を管の円錐部にシールガラスによ
つてシールする前にゲツタ装置を管に固定する場
合に問題が生ずる。これらのエンベロツプ部分は
炉内において約450℃の温度でシールする。この
シールは約１時間持続し、炉雰囲気はこのプロセ
ス中しめり、この雰囲気の作用にゲツタ装置の構
成部分は耐えられなくなる。ゲツタ装置のガス源
に関して、英国特許第1405045号明細書には窒化
ゲルマニウム（Ge₃N₄）からなるガス放出材料の
使用が記載されている。この窒化ゲルマニウム
（Ge₃N₄）は約900℃で分解する特に化学的に耐え
うる化合物である。しかしながら、この高い分解
温度のために、かかるガス源から放出される窒素
はゲツタ金属の蒸発中に管内に十分なガス圧が生
じ蒸発ゲツタ金属上に所望の散乱作用を生ずる。
既知のように、窒素が蒸発ゲツタ金属に作用する
この散乱作用のために、ゲツタ金属の多孔性均一
分配層が管の内面に得られる。しかしながら、層
の厚さにわたつて多孔性で速やかに吸着するゲツ
タ金属の層を得るために、ゲツタ装置の加熱中ガ
ス源から放出するガスはゲツタ金属が蒸発をはじ
める前に管内を約133×10^-3〜666×10^-2Paの十分
なガス圧に速やかに達成させる必要がある。

ゲツタ金属を通常蒸発する金属源はゲツタ金属
およびアルミニウムの粉末合金および粉末ニツケ
ルの混合物からなる。適当なゲツタ金属はバリウ
ム、ストロンチウム、カルシウムおよびマグネシ
ウムである。しばしば使用されるゲツタ金属源は
ニツケル粉末およびバリウムアルミニウム
（BaAl₄）粉末の混合物からなり、この混合物は
約40〜60重量％のニツケル粉末を含有する。

ゲツタ金属源に関して、混合物におけるニツケ
ル粉末を極めて化学的に耐える材料、例えばニツ
ケル−チタン化合物または鉄−チタン化合物で置
換することがすでに提案されている。バリウム−
アルミニウム粉末混合物（BaAl₄）およびニツケ
ル粉末の混合物からなるゲツタ金属源を用いる場
合には、米国特許第4077899号明細書にかかる混
合物の耐薬品性を向上する極めて適当な方法が記
載されている。この方法においてはニツケル粉末
が80ミクロン以下の平均粒度および0.15m²／ｇ以
下の比表面積を有すると共に、バリウム−アルミ
ニウム粉末の平均粒度が125ミクロン以下である。

本発明の目的は管の窓部に円錐部をシールする
前にかかる円錐部または窓部の内側に位置する位
置に設けることができ、かつガス放出材料に有害
作用を与えずに少なくとも１時間にわたり450℃
で湿り空気にさらすことのでき、しかもゲツタ装
置の加熱においてゲツタ金属が蒸発する前にガス
源が少なくとも著しい割合でガスを放出するゲツ
タ装置を使用するカラーテレビジヨン表示管の製
造方法を提供することである。

本発明の方法は少なくとも実質的に鉄、ゲルマ
ニウムおよび少なくとも１種の金属クロムおよび
マンガンの窒化粉砕三元合金からなるガス放出材
料のガス源を有するゲツタ装置を用いることを特
徴とする。

こゝに「窒化」とは100％以下の転化率で金属
窒化物を形成する方法を意味する。

ゲツタ装置は蒸発性ゲツタ金属の耐薬品源、す
なわち、450℃で１時間にわたり湿り空気にさら
した後でも十分に使用できるゲツタ金属源からな
る。かかるゲツタ金属の耐薬品源の１例はニツケ
ル粉末およびBaAl₄粉末の混合物からなり、この
混合物は40〜60重量％のニツケルを含有し、米国
特許第4077899号明細書に記載されているように
このニツケル粉末は0.15m²／ｇ以下の比表面積お
よび80μmより小さい平均粒度を有し、および
BaAl₄粉末は125μmより小さい平均粒度を有す
る。或いは、またゲツタ金属源はアルミニウム箔
で被覆することができ、またゲツタ金属源の表面
を、例えばアルミニウムまたは有機珪素化合物の
ような保護層で被覆することができる。

本発明はガス放出金属の耐薬品性および分解温
度を鉄、ゲルマニウムおよびクロムおよび／また
はマンガンの窒化合金からなるガス放出材料を用
いることによつて満足にすることのできることを
見出したことに基づくものである。これらの窒化
合金が真空中で分解し始める温度は、特に鉄含有
量によつて定められる。一般に、高鉄含有量は分
解温度が低くなる。一般に、ガス放出材料の耐薬
品性は高ゲルマニウム含有量によつて大きくな
る。更に、鉄、ゲルマニウムおよび少なくとも１
種の金属クロムおよびマンガンの窒化合金は、一
般にクロムおよび／またはマンガン含有量の増加
につれて窒素吸収が増加する。このために、合金
元素を適当に選択することによつて、望ましいま
たは必要とするガス放出材料の耐薬品性および分
解温度を得ることができる。更に、本発明によつ
て得られる経済的な利点は比較的に高価なゲルマ
ニウムの著しい分量を安価な元素鉄、クロムおよ
び／またはマンガンで置換できることである。上
述するところから、本発明の方法の１例によれ
ば、ゲツタ装置に30〜80重量％の鉄、５〜50重量
％のゲルマニウムおよび30重量％までのクロムお
よび／またはマンガンからなる窒化三元合金を実
質的に含有するガス放出材料からなるガス源を使
用することができる。分解温度、耐薬品性および
加熱の際に生ずる窒素量に関して特に魅力的な本
発明の例においては実質的に約60重量％の鉄、７
重量％のクロムおよび33重量％のゲルマニウムを
含有する窒化合金からなるガス源のガス放出金属
をガス放出装置に使用できることである。

本発明における更に他の例においては、ゲツタ
装置に第１ガス源および少なくとも第２ガス源を
含有でき、この第２ガス源を第１ガス源より高い
分解温度を有するガス放出材料から構成すること
ができる。このゲツタ装置の利点はガスが蒸発ゲ
ツタ金属に作用する散乱作用が、ある分解温度を
有するガス放出材料を用いる場合より長時間にわ
たつて生ずることである。ガス源のガス放出材料
は異なる含有量の鉄、ゲルマニウムおよびマンガ
ンおよび／またはクロムを有する窒化合金から作
ることができる。また、本発明の１例においては
少なくとも実質的な鉄、ゲルマニウムおよびクロ
ムおよび／またはマンガンの窒化合金からなる第
１ガス源および少なくとも実質的な窒化ゲルマニ
ウム（Ge₃N₄）からなる第２ガス源を用いて構成
したゲツタ装置を用いることができる。ガス源の
ガス放出材料は互いに混合しながらまたは別々に
（例えば個々のホルダーに）してゲツタ装置に導
入することができる。

ドイツ公開特許第2145159号明細書にはFe₂Ge
窒化物およびFeGe₂窒化物の混合物からなるガス
源を有するゲツタ装置が記載されている。また、
これら放出されるガスが長時間にわたつて蒸発ゲ
ツタ金属に作用することが記載されている。しか
しながらこのドイツ公開特許は、ゲツタ装置を窓
部および円錐部に一体にシールする前に管内のそ
の位置に配置する方法に関係がない。また、ドイ
ツ公開特許第2145159号明細書の発明はガス源ま
たはゲツタ金属源の耐薬品性について何んら披瀝
していない。

一般に、窒化物の生成は固体と気体との間の反
応を介して行う。適当な方法は、先ず所望の組成
の合金を作る。この合金を粉末に粉砕し、この粉
末をアンモニア雰囲気中で約500〜800℃の範囲の
適当な窒化温度で窒化する。合金の組成以外に、
合金によつて吸収される窒素の量は粉末合金の粒
度および合金を窒化処理する時間により影響す
る。一般に、合金における約５重量％の窒素含有
量はゲツタ装置のガス源としてその使用するため
に十分である。450℃において湿り空気に対する
窒化物の抵抗性に関しては、必要に応じて、窒化
処理を少なくとも２工程で行う場合に抵抗性が増
大することを確めた。粉末合金を第１回の窒化処
理し、次いで再び粉砕して粒度の細い粉末にし、
次いで第２回目の窒化処理する。

上述する本発明によるゲツタ装置はカラーテレ
ビジヨン表示管の製造に用いるために極めて適当
である。しかしながら、またゲツタ装置は黒−白
表示管の製造に用いることができる。周囲雰囲気
それ自体の作用に対するゲツタ装置の抵抗性が極
めて有利である。なぜならば、この事はゲツタ装
置の有効性を減少することなく長時間にわたつて
ゲツタ装置を蓄積できるためである。

次に本発明を添付図面について説明する。

第１図に示すカラーテレビジヨン表示管はガラ
スから作つたネツク１０、円錐部１１およびガラ
ス窓１２から構成されている。窓１２の内側には
赤、緑および青の発光区域の層１３は線パターン
または点パターンを既知のようにして設ける。金
属シヤドーマスク１５および金属磁気スクリーニ
ングカツプ１７を金属支持フレーム１６に固定す
る。円錐部１１および窓１２をシールガラス１８
によつてシールする。窓１２および円錐部１１を
合体固定する前にゲツタ装置２１に円錐部１１を
設ける。ゲツタ装置２１をスクリーニングカツプ
１７に金属ストリツプ１９によつて接続する。ま
た、ストリツプ１９を管壁にシールした高電圧接
点２６に固定することができる。かかる位置にゲ
ツタ装置２１を固定した後、窓１２および円錐部
１１を真空密状態に合体シールする。このプロセ
スは約１時間にわたり約450℃の炉内で行う。次
いで管は、ガンシステム１４をネツクに配置し、
管を排気し、管の内面にゲツタ金属層をゲツタ装
置２１を誘導加熱によつて設けることによつて普
通のように仕上げる。

製造の早期工程で管内にゲツタ装置を設ける１
つの理由は、管を内部抵抗層２５から構成するた
めである。この抵抗層２５は知られており、高電
圧破壊が例えばガンシステム１４に生ずる場合に
はかかる層を通して流れる電流を制限する。この
抵抗層２５のもつとも効果的部分はライン２４で
示されるネツク−円錐部転移部からネツク１０に
延長するかかる層の部分によつて形成される。こ
の事はネツク１０における抵抗層がゲツタ装置２
１から蒸発したゲツタ金属によつて電気的短絡す
るのを避けるために、ネツク−円錐部転移部から
離れた管内の位置にゲツタ装置２１を固定する必
要があるためである。この場合に、上記位置の普
通困難な接近容易性のために円錐部１１を管の窓
１２にシールする前にネツク−円錐部転移部から
離れたこの位置にゲツタ装置を設けることが必要
になる。この方法を用いる他の理由はゲツタ装置
を弾性金属ストリツプによつてガンシステム１４
に普通組立てることを省いてかかる金属ストリツ
プによるガンシステムに作用する弾性を避けるよ
うにするためである。この方法は円錐部１１およ
び窓１２を共にシールする間、管に存在する約
450℃での湿り周囲雰囲気の作用に耐えうるよう
にするゲツタ装置の構成部分のために必要であ
る。

この要件を満すゲツタ装置を第２図に示す。こ
のゲツタ装置はクロムニツケル鋼チヤンネル１か
ら構成され、このチヤンネル１には粉末状充填材
２を圧縮収容する。この粉末状充填材２は40〜60
重量％のニツケル粉末を含有するバリウム−アル
ミニウム（BaAl₄）粉末およびニツケル粉末の混
合物からなるゲツタ金属源および60重量％の鉄、
７重量％のクロムおよび33重量％のゲルマニウム
の粉末合金の窒化物からなる（充填材の全量によ
り表わして）約1.5〜４重量％のガス放出材料の
ガス源からなり、この窒化物は10〜40ミクロンの
平均粒度を有する。このガス源は約615℃でその
窒素を放つ。ゲツタ装置の誘導加熱中、かかるガ
ス源はそのガスを、バリウムがゲツタ金属源から
蒸発する前に放出する。

ガス源およびゲツタ金属源は450℃で少なくと
も１時間にわたり湿り空気の作用に耐えることが
できる。この事は上記米国特許第4077899号明細
書に記載されているようにバリウム−アルミニウ
ム粉末およびニツケル粉末の粒度を適当に選択す
ることによつて達成することができる。記載する
例においては、ニツケル粉末は30〜60ミクロンの
範囲の平均粒度を有し、およびバリウム−アルミ
ニウム粉末は約80ミクロンの平均粒度を有する。
ニツケル粉末の比平面積は0.15m²／ｇ以下にす
る。また、ニツケルをニツケル−チタンまたは鉄
−チタン化合物で置換することによつてゲツタ金
属源の耐薬品性を向上することができる。

一般に、鉄、ゲルマニウムおよびクロムの合金
の窒化物のガス放出材料は500〜700℃の範囲の温
度で分解し、450℃で湿り空気（露点：約20℃）
に１時間さらした後でも窒素源として全く有効で
あることを確めた。ガス放出材料の耐薬品性を測
定するために、450℃で１時間、湿り空気（露
点：20℃）にさらした後の材料の重量増加を調べ
た。重量増加が高ければ高い程、耐薬品性は低下
する。本発明における窒化物は平均0.5重量％、
大体約1.5重量％程度の満足な重量増加を示した
ことを確めた。制限する必要はないけれども、よ
り高い耐薬品性は段階的な窒化処理を行うことに
よつて得ることができる。例えば、30ミクロンの
粒度を有する粉末合金は第１回目を約４時間で窒
化し、次いで再び粉細して細い粒度（例えば15ミ
クロン）を有する粉末にし、次いで再び例えば４
時間にわたり窒化する。約８時間にわたる１回で
窒化した粉末合金と比較して、上述するように段
階的に窒化した合金の耐薬品性は約２のフアクタ
ーで示されるように良好であつた。更に、１回窒
化処理により増加した窒化材料の脆性は細い粒度
に粉砕することが容易であつた。

ガス放出材料の割合に関して元素クロムおよび
マンガンは殆んど等量にすることができる。クロ
ムをマンガンで全部または１部分置換しても、ガ
ス放出材料の耐薬品性または分解温度に関して悪
影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法で作つたカラーテレビジ
ヨン表示管の断面を示す説明用線図および第２図
は本発明の方法に使用するのに適当なゲツタ装置
の断面を示す説明用線図である。 １……クロムニツケル鋼チヤンネル、２……粉
末状充填物、１０……ネツク、１１……円錐部、
１２……窓、１３……発光区域の層、１４……ガ
ンシステム、１５……シヤドーマスク、１６……
金属支持フレーム、１７……スクリーニングカツ
プ、１８……シールガラス、１９……ストリツ
プ、２１……ゲツタ装置、２４……ライン、２５
……抵抗層、２６……高電圧接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンベロツプをシールガラスによつて真空密
   状態に一体にシールする円錐部および窓部から構
   成し、これら円錐部および窓部をシールする前に
   ゲツタ装置を管のエンベロツプの内側に位置する
   位置に設け、かかるゲツタ装置を蒸発性ゲツタ金
   属源および加熱の際にガスを放出する少なくとも
   １種のガス源から構成し、表示管の排気後ガスを
   ガス源から放出し、ゲツタ金属を蒸発させてカラ
   ーテレビジヨン表示管を製造する方法において、
   ガス放出材料を少なくとも実質的に鉄、ゲルマニ
   ウムおよび少なくとも１種の金属クロムおよびマ
   ンガンの窒化粉砕三元合金からなることを特徴と
   するカラーテレビジヨン表示管の製造方法。 ２ ガス放出材料は少なくとも実質的に30〜80重
   量％の鉄、５〜50重量％のゲルマニウムおよび30
   重量％までのクロムおよび／またはマンガンを含
   有する窒化合金からなる特許請求の範囲第１項記
   載のカラーテレビジヨン表示管の製造方法。 ３ ガス放出材料は少なくとも実質的に約60重量
   ％の鉄、７重量％のクロムおよび33重量％のゲル
   マニウムを含有する窒化合金からなる特許請求の
   範囲第１項記載のカラーテレビジヨン表示管の製
   造方法。 ４ 第１ガス源および少なくとも第２ガス源から
   なるゲツタ装置を使用し、この第２ガス源は第１
   ガス源のガス放出材料の分解温度より高い分解温
   度を有するガス放出材料から形成する特許請求の
   範囲第１，２または３項記載のカラーテレビジヨ
   ン表示管の製造方法。 ５ 第１ガス源のガス放出材料は実質的に鉄、ゲ
   ルマニウムおよび少なくとも１種の金属クロムお
   よびマンガンの窒化合金からなり、および第２ガ
   ス源は実質的に窒化ゲルマニウム（Ge₃N₄）から
   なる特許請求の範囲第４項記載のカラーテレビジ
   ヨン表示管の製造方法。 ６ ガス放出材料は少なくとも実質的に、合金を
   少なくとも２回にわたり順次に粉砕および窒化を
   繰返して得た粉末状態の合金の窒化物からなる特
   許請求の範囲１，２または３項記載のカラーテレ
   ビジヨン表示管の製造方法。 ７ エンベロツプをシールガラスによつて真空密
   状態に一体にシールする円錐部および窓部から構
   成し、これら円錐部および窓部をシールする前に
   ゲツタ装置を管のエンベロツプの内側に位置する
   位置に設け、かかるゲツタ装置を蒸発性ゲツタ金
   属源および加熱の際にガスを放出する少なくとも
   実質的に鉄、ゲルマニウムおよび少なくとも１種
   の金属クロムおよびマンガンの窒化粉砕三元合金
   からなるガス放出材料ガス源から構成し、表示管
   の排気後ガスをガス源から放出し、ゲツタ金属を
   蒸発して作つたことを特徴とするカラーテレビジ
   ヨン表示管。 ８ 蒸発性ゲツタ金属源および粉末状ガス放出材
   料の少なくとも１種のガス源から構成したゲツタ
   装置において、粉末状ガス放出材料を少なくとも
   実質的に鉄、ゲルマニウムおよびクロムおよび／
   またはマンガンの粉砕窒化三元合金からることを
   特徴とするゲツタ装置。 ９ ガス放出材料は少なくとも実質的に30〜80重
   量％の鉄、５〜50重量％のゲルマニウムおよび30
   重量％までのクロムおよび／またはマンガンを含
   有する窒化合金からなる特許請求の範囲第８項記
   載のゲツタ装置。 １０ ガス放出材料は少なくとも実質的に約60重
   量％の鉄、７重量％のクロムおよび33重量％のゲ
   ルマニウムを含有する窒化合金からなる特許請求
   の範囲第８項記載のゲツタ装置。 １１ ゲツタ装置を第１ガス源および少なくとも
   第２ガス源から構成し、この第２ガス源は第１ガ
   ス源のガス放出材料の分解温度より高い分解温度
   を有するガス放出材料から形成する特許請求の範
   囲第８，９または１０項記載のゲツタ装置。 １２ 第１ガス源のガス放出材料は実質的に鉄、
   ゲマルニウムおよび少なくとも１種の金属クロム
   およびマンガンの窒化合金からなり、および第２
   ガス源は実質的に窒化ゲルマニウム（Ge₃N₄）か
   らなる特許請求の範囲第１１項記載のゲツタ装
   置。 １３ ガス放出材料は少なくとも実質的に、合金
   を少なくとも２回にわたり順次に粉砕および窒化
   を繰返して得た窒化合金からなる特許請求の範囲
   第８，９または１０項記載のゲツタ装置。