JP2000215823A

JP2000215823A - ブラウン管用シャドウマスク

Info

Publication number: JP2000215823A
Application number: JP11016524A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ikegami; 健池上; Toshihiro Hatori; 敏洋羽鳥
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2000-08-04
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: JP4124387B2; WO2000045413A1; CN1297572A; CN1139964C; KR20010024957A; US6803710B1; DE10080383T1

Abstract

(57)【要約】【課題】カラーブラウン管の蛍光面上に一様に略長方
形のビームスポットを形成する多数のスロットを有する
シャドウマスクを提供する。【解決手段】シャドウマスクの中央を通る縦座標軸付
近に設けられた略長方形スロットと、前記縦座標軸から
離れた外周側に設けられた湾曲スロットとを有し、前記
略長方形スロットは、電子ビームが入射する側にエッチ
ング加工された略長方形の裏側開口部と、電子ビームの
通過の邪魔にならないように大面積にエッチング加工さ
れた略長方形の表側開口部と、前記裏側開口部と前記表
側開口部との間で傾斜した側壁部とからなり、前記湾曲
スロットは、電子ビームが入射する側にエッチング加工
されて長手方向の両端が前記縦座標軸から遠ざかるよう
に湾曲した裏側開口部１１と、電子ビームの通過の邪魔
にならないように大面積にエッチング加工された略長方
形の表側開口部２と、裏側開口部１１と表側開口部２と
の間で傾斜した側壁部３、…、６とからなり、前記湾曲
スロットの裏側開口部１１の湾曲の程度が、前記縦座標
軸から離れるに従って大きくなるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーブラウン管
の蛍光面上に一様に略長方形のビームを形成するため
の、略長方形スロットと湾曲スロットを有するブラウン
管用シャドウマスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】略長方形の複数のスロットを有するカラ
ーブラウン管用シャドウマスクの全体図を図６に示す。
シャドウマスク６１は、スロット形成部６２とスカート
部６３とからなっている。スロットを通過する電子ビー
ムは、その中心Ｓにおいてはスロットに対して真っ直ぐ
に入射するが、外周方向にいくにつれてスロットに対し
て斜めに入射する。そのため、従来のシャドウマスクの
スロットは、スロットを構成する表側開口部と裏側開口
部の形成位置が調整されている。

【０００３】図７は、従来型のシャドウマスク各部の表
側開口部と裏側開口部の位置関係を示す概略図である。
例えば、シャドウマスクの中央においては、図７（イ）
に示すように、電子ビームの通過の邪魔にならないよう
に大面積でエッチングされた表側開口部７２は、電子ビ
ーム７３が入射する側の裏側開口部７１を略中央に配置
するように設けられている。しかしながら、シャドウマ
スクの外周側、例えば図６に示すＹ座標軸上のＰ点、Ｘ
座標軸上のＲ点および対角座標軸上のＱ点においては、
図７の（ロ）、（ハ）、（ニ）にそれぞれ示すように、
表側開口部７２は、スロットに対して斜めに入射する電
子ビーム７３の通過の邪魔にならないように、裏側開口
部７１に対して、シャドウマスク６１の外周寄りにずら
すように設けられている。

【０００４】こうしたシャドウマスクにおいて、電子ビ
ームがシャドウマスクに衝突することによって生じる熱
変形（ドーミングという。）を防止するため、ニッケル
−鉄合金等の熱膨張率の小さい材料からなる金属薄板
が、シャドウマスク用の金属薄板として使用されてい
る。しかし、このような金属薄板を使用したシャドウマ
スクは高価であるので、安価な軟鋼製のシャドウマスク
を厚板化して使用することによって、ブラウン管に装着
した際のシャドウマスクの熱膨張を抑制してドーミング
を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなシャドウマ
スクの厚板化は、エッチング加工により形成されたスロ
ットの断面高さを大きくする。そのため、図７の
（ロ）、（ハ）、（ニ）にそれぞれ示した外周側に形成
されるスロットのように、表側開口部７２を単にずらし
ただけでは、斜めに入射した電子ビーム７３が、スロッ
トの厚肉断面で遮断されてしまう。その結果、電子ビー
ム７３を、ブラウン管の蛍光面上に所定の形状でランデ
ィングさせることができないという問題を起こした。

【０００６】図８〜図１０は、こうした問題を説明する
概略図である。図８の（イ）は、図６に示すＸ座標軸上
のＲ点に設けられるスロット形状を示すものであり、表
側開口部７２を裏側開口部７１に対してずらしてエッチ
ング加工したものである。スロットの中心部Ａを通過す
る電子ビーム７３は、図８（ロ）の断面図に示すよう
に、十分にエッチング加工されて薄肉のステップ８１、
８２が形成された側壁部８３、８４の間を所望の幅Ｗで
通過することができるのに対し、スロットの長手方向の
上端部Ｂを通過する電子ビーム７３は、図８（ハ）の断
面図に示すように、十分にエッチング加工されていない
側壁部８８に形成された厚肉のステップ８６によって遮
断され、所望の幅Ｗで通過することができなくなる。こ
うしたスロットの中心部Ａと長手方向の上端部Ｂとで側
壁部の形状、特にステップの厚さがそれぞれ異なるの
は、表側開口部７２と裏側開口部７１との位置関係に起
因するエッチング進行速度の相違によるものである。す
なわち、スロットの中心部Ａではエッチング進行速度が
大きく、十分な速度でエッチング加工されることによっ
て薄肉のステップ８１、８２が形成される。これに対し
て、上端部Ｂではエッチング進行速度が小さく、十分な
エッチング加工がされないので、開口幅の小さい裏側開
口部７１からのエッチングが進行することによって、厚
肉のステップ８５、８６が形成されるという現象が起こ
る。その結果、スロットを通過して蛍光面上にランディ
ングする電子ビームのスポットは、入射した電子ビーム
７３が十分にエッチング加工されない外周側の側壁部８
８に形成された厚肉のステップ８６で遮断されることに
よって、ブラウン管外周側の境界線の上端部と下端部が
欠けた湾曲形状となる。

【０００７】また、図３において後述するように、スロ
ットの長手方向両端部を通過する電子ビーム３１の（シ
ャドウマスク中央側の）境界線３９は、開口面積が大き
くなった裏側開口部１１によってその通過位置が変化す
る。そのため、略長方形のスロットの場合は、スロット
中心部を通過する電子ビーム３１は、上記境界線３９と
同じ位置を通過することができず、蛍光面上にランディ
ングするスポットは、上記境界線３９の長手方向両端が
シャドウマスク中央側に湾曲する現象を起こす場合があ
る。

【０００８】従って、従来のシャドウマスク６１を使用
した場合に、スロットを通過して蛍光面上にランディン
グする電子ビームのスポットは、図９に示すように、ス
ポット９１の長手方向の両端が、ブラウン管の蛍光面の
中央を通る縦座標軸に近づくように湾曲した形状となっ
てしまう。こうしたスポット９１の変形は、電子ビーム
７３の入射角が大きいときほど、すなわち前記の縦座標
軸から離れて左右方向に向かうほど大きくなるといった
問題がある。

【０００９】図１０は、変形したスポット９１がブラウ
ン管の蛍光面上にランディングした状態を示す概略図で
ある。電子ビームのスポット９１のこのような変形は、
本来、略長方形の形状で蛍光面にランディングすること
によって得られる輝度が十分に得れらないといった問題
を起こすおそれがある。また、ブラウン管の蛍光面の各
部でそのスポット形状が異なるので、場所によって輝度
に差が生じたり、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光むらが生ずるといっ
た問題を起こすおそれがある。

【００１０】上記問題を解決するため、本発明は、ブラ
ウン管の蛍光面上にランディングする電子ビームのスポ
ットが、所望する略長方形となるように形成したシャド
ウマスクの提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、カラーブラウ
ン管の蛍光面上に一様に略長方形のビームスポットを形
成する多数のスロットを有するシャドウマスクにおい
て、前記シャドウマスクは、その中央を通る縦座標軸付
近に設けられた略長方形スロットと、前記縦座標軸から
離れた外周側に設けられた湾曲スロットとを有し、前記
略長方形スロットは、電子ビームが入射する側にエッチ
ング加工された略長方形の裏側開口部と、電子ビームの
通過の邪魔にならないように大面積にエッチング加工さ
れた略長方形の表側開口部と、前記裏側開口部と前記表
側開口部との間で傾斜した側壁部とからなり、前記湾曲
スロットは、電子ビームが入射する側にエッチング加工
されて長手方向の両端が前記縦座標軸から遠ざかるよう
に湾曲した裏側開口部と、電子ビームの通過の邪魔にな
らないように大面積にエッチング加工された略長方形の
表側開口部と、前記裏側開口部と前記表側開口部との間
で傾斜した側壁部とからなり、前記湾曲スロットの裏側
開口部の湾曲の程度が、前記縦座標軸から離れるに従っ
て大きくなることに特徴を有する。

【００１２】この発明によれば、略長方形スロットの長
手方向の両端が、シャドウマスクの中央を通る縦座標軸
から遠ざかるように湾曲した湾曲スロットが設けられて
いるので、従来のスロット形状では長手方向両端の側壁
部によって遮蔽される電子ビームが、遮蔽されることな
く通過することができる。その結果、ブラウン管の蛍光
面上にランディングするスポットの長手方向の両端が欠
けることがない。また、このような湾曲スロットは、ス
ロットを形成するシャドウマスクの中央側の長辺も同様
に湾曲しているので、スロットの長手方向両端の裏側開
口部の端面エッジ間が拡大した場合であっても、ブラウ
ン管の蛍光面上にランディングした電子ビームのスポッ
トの形状を変形させることがない。さらに、湾曲スロッ
トの湾曲の程度は、シャドウマスクの中央を通る縦座標
軸から離れるに従って大きくなるように形成されるの
で、湾曲スロットへの電子ビームの入射角の変化に対応
することができ、ブラウン管の蛍光面全域に渡って、略
長方形の電子ビームのスポットを形成することができ
る。従って、本発明のシャドウマスクによれば、略長方
形のスポットをブラウン管の蛍光面上に一様に形成する
ことができるので、所定の位置に電子ビームをランディ
ングさせることができ、輝度の低下や発色むらを起こす
ことがない。

【００１３】上記の本発明において、前記湾曲スロット
の側壁部には、当該湾曲スロットの中心部から長手方向
の両端に向かうにしたがって、エッチング深さが次第に
小さくなる表側開口部側のエッチング面と、エッチング
深さが次第に大きくなる裏側開口部側のエッチング面と
が、厚さ方向の中間部分において接触したステップが形
成され、前記湾曲スロットの裏側開口部は、当該湾曲ス
ロットの中心部から長手方向の両端に向かうにしたがっ
て、対向幅が拡大した端面エッジを有することが好まし
い。

【００１４】この発明によれば、湾曲スロットの側壁部
は、その中心部から長手方向の両端に向かうにしたがっ
て、エッチング深さが小さくなる表側開口部側のエッチ
ング面と、エッチング深さが大きくなる裏側開口部側の
エッチング面とで形成されたステップを、厚さ方向の中
間部分に有するので、スロットの長手方向両端に向かう
ほどステップは厚くなる。そのため、スロットの長手方
向両端を通過する電子ビームのシャドウマスク外周側の
境界線は、厚くなったステップによってその通過が妨げ
られる。しかしながら、湾曲スロットの裏側開口部は、
その長手方向両端がシャドウマスク外周側に湾曲するよ
うに形成されているので、スロット両端部を通過する電
子ビームは、厚くなったステップが形成された場合であ
っても、スロット中心部を通過する電子ビームの上記境
界線と同じ座標位置を通過することになる。その結果、
蛍光面上にランディングするスポットは、上記境界線が
真っ直ぐになる。

【００１５】また同時に、この湾曲スロットの裏側開口
部は、当該湾曲スロットの中心部から長手方向両端部に
向かうにしたがって、対向幅が拡大した端面エッジを有
するので、裏側開口部の長手方向の端面エッジのうち、
シャドウマスクの中央側の端面エッジが前記の縦座標軸
に平行に形成されることとなる。その結果、湾曲スロッ
トに入射するシャドウマスク中央側の電子ビームは、湾
曲することなく真っ直ぐな境界線となって通過し、蛍光
面上にランディングする。その結果、ブラウン管の蛍光
面上にランディングするスポットの形状を湾曲させるこ
となく略長方形とすることができる。

【００１６】さらに、前記湾曲スロットは、当該湾曲ス
ロットの中心点と当該湾曲スロットの長手方向両端部の
開口幅の中心点とを結んだ湾曲度表示線と、当該湾曲ス
ロットの中心点を通る縦座標軸とのなす角度が、１０度
以下であることが好ましい。

【００１７】この発明によれば、シャドウマスクの中央
を通る縦座標軸から離れるに従って大きくなる湾曲の程
度を、湾曲スロットの中心点を通る縦座標軸に対して、
１０度以下の範囲の角度で湾曲させることによって、略
長方形のスポットをブラウン管の蛍光面上に一様に形成
することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明のブラウン
管用シャドウマスクの各部に形成されたスロットの形状
を示している。本発明のシャドウマスクの全体形状は、
図６に示す従来のシャドウマスク６１と同じ形状であ
り、スロット形成部６２とスカート部６３からなってい
る。スロットは、電子ビーム９が入射する側にエッチン
グ加工された裏側開口部１と、電子ビーム９の通過の邪
魔にならないように大面積でエッチング加工された表側
開口部２と、裏側開口部１と表側開口部２との間で傾斜
した側壁部３、…、６とで構成されている。本発明のシ
ャドウマスクは、ブラウン管の蛍光面上全域に渡って略
長方形の電子ビームのスポットが形成されるように、そ
のスロットが形成されている。以下、シャドウマスクの
各部に形成されるスロットの形状について説明する。

【００１９】図１は、図６に示すＸ座標軸とＹ座標軸と
が交わるＳ点のスロットの正面図（イ）、Ａ１−Ａ１断
面図（ロ）およびＡ２−Ａ２断面図（ハ）である。図１
（イ）に示すように、Ｓ点のスロットは、裏側開口部１
と表側開口部２の何れも略長方形で形成されている。電
子ビーム９は、Ｓ点のスロットに対して直角に入射する
ので、表側開口部２は、裏側開口部１をその中心とする
ように形成されている。従って、表側開口部２の開口中
心Ｍと裏側開口部の開口中心Ｎは、それぞれ一致し、図
１の（ロ）（ハ）に示すように、エッチング加工によっ
て形成された側壁部３、４の形状は左右対称となる。な
お、スロットの側壁部には、表側開口部側のエッチング
面と、裏側開口部側のエッチング面とが、厚さ方向の中
間部分において接触したステップが形成されている。

【００２０】図１（ロ）の断面図に示すように、スロッ
トの中心部ではエッチング進行速度が大きいので、側壁
部３、４にそれぞれ形成されるステップ１５、１６の厚
さＨ、ｈは何れも薄くなる。

【００２１】一方、図１（ハ）の断面図に示すように、
スロットの下端部ではエッチング進行速度が小さいの
で、開口幅の小さい裏側開口部１からのエッチングが進
行することとなる。その結果、側壁部３、４にそれぞれ
形成されるステップ１５、１６の厚さＨ、ｈが図１
（ロ）に示す場合よりも厚くなるとともに、裏側開口部
１のエッチング開口面積が大きくなって、端面エッジが
拡大する。しかし、こうしたエッチング速度の相違にも
関わらず、電子ビーム９が通過するステップ１５、１６
間の幅Ｗは、図１（ロ）に示したスロットの中心部の幅
と同じ幅で形成される。そのため、Ｓ点のスロットを通
過した電子ビーム９は、蛍光面上で略長方形のスポット
を形成する。

【００２２】図２は、図６に示すＹ座標軸上のＰ点のス
ロットの正面図（イ）、Ｂ１−Ｂ１断面図（ロ）および
Ｂ２−Ｂ２断面図（ハ）である。図２（イ）に示すよう
に、Ｐ点のスロットは、図１に示したＳ点のスロットと
同一形状の裏側開口部１と表側開口部２とで形成されて
いる。表側開口部２は、スロットに対して斜めに入射す
る電子ビーム９の通過の邪魔にならないように、裏側開
口部１に対してシャドウマスクの外周寄りにシフトする
ように形成されている。Ｐ点のスロットは、Ｙ座標軸上
にあるので、表側開口部２の開口中心Ｍと裏側開口部１
の開口中心Ｎは、それぞれ一致し、図２の（ロ）（ハ）
に示すように、エッチング加工によって形成された側壁
部３、４の形状は左右対称となる。

【００２３】図２（ロ）（ハ）に示したＰ点のスロット
各部の断面形状は、図１（ロ）（ハ）に示したＳ点のス
ロット各部の断面形状と同じであり、同じ態様のエッチ
ング状態で形成される。そのため、斜めに入射してＰ点
のスロットを通過した電子ビーム９は、表側開口部２に
邪魔されることなく、蛍光面上で略長方形のスポットを
形成する。

【００２４】図３は、図６に示すＸ座標軸上のＲ点のス
ロットの正面図（イ）、Ｃ１−Ｃ１断面図（ロ）、Ｃ２
−Ｃ２断面図（ハ）およびＣ３−Ｃ３断面図（ニ）であ
る。図３（イ）に示すように、Ｒ点のスロットは、図１
や図２で示した略長方形の裏側開口部１の長手方向の両
端部（上下端部）が、図６に示すＹ座標軸（シャドウマ
スク１の中央を通る縦座標軸）から遠ざかるように湾曲
して形成された裏側開口部１１と、略長方形の表側開口
部２とで形成されている。表側開口部２は、スロットに
対して斜めに入射する電子ビーム３１の通過の邪魔にな
らないように、裏側開口部１に対してシャドウマスクの
外周寄りにシフトするように形成されている。そのた
め、表側開口部２の開口中心Ｍは、裏側開口部１１の開
口中心Ｎに対してシャドウマスク１の外周側にシフトし
ている。

【００２５】図３（ロ）の断面図に示すように、スロッ
トの中心部ではエッチング進行速度が大きいので、側壁
部３、４にそれぞれ形成されるステップ３５、３６の厚
さＨ、ｈは何れも薄くなるが、表側開口部２の開口中心
Ｍがシャドウマスクの外周側にシフトしているので、シ
ャドウマスク中央側の側壁部３に形成されたステップ３
５の厚さＨは、シャドウマスク外周側の側壁部４に形成
されたステップ３６の厚さｈに比べて厚くなる。このよ
うにエッチング加工されたスロットのＣ１−Ｃ１断面部
に斜めから入射した電子ビーム３１は、シャドウマスク
中央側の裏側開口部１１の端面エッジ３７と、シャドウ
マスク外周側の側壁部４のステップ３６とによって通過
する幅Ｗが決定されてスロットを通過する。このときの
電子ビーム３１の通過する幅Ｗは、図１と図２で示した
略長方形スロットが形成されたステップ１５、１６間の
幅Ｗに等しくなる。

【００２６】図３（ハ）の断面図に示すように、スロッ
トの下端部ではエッチング進行速度がやや低下するの
で、表側開口部２からのエッチング深さが小さくなる代
わりに、裏側開口部１１からのエッチングが進行してそ
の深さがやや大きくなる。その結果、側壁部３の各ステ
ップ３５、３６の厚さＨ、ｈが、図３（ロ）で示した場
合よりもそれぞれ厚くなるとともに、裏側開口部１１の
エッチング開口面積がやや大きくなる。しかし、シャド
ウマスク中央側の裏側開口部１１の端面エッジ３７の座
標位置は、図３（ロ）に示す端面エッジの座標位置とほ
ぼ同じになると共に、シャドウマスク外周側の側壁部４
のステップ３６の座標位置も、図３（ロ）に示すステッ
プ３６の座標位置から深さ方向にシフトした同一の座標
位置となる。このようにエッチング加工されたスロット
のＣ２−Ｃ２断面部に斜めから入射した電子ビーム３１
は、シャドウマスク中央側の裏側開口部１１の端面エッ
ジ３７と、シャドウマスク外周側の側壁部４のステップ
３６とによって通過する幅Ｗが決定されてスロットを通
過する。Ｃ２−Ｃ２断面部の裏側開口部１１の形成位置
は、Ｃ１−Ｃ１断面部よりも表側開口部２の開口中心Ｍ
寄りに設けられているにもかかわらず、電子ビーム３１
の通過する幅Ｗは、図１と図２で示した略長方形スロッ
トが形成されたステップ１５、１６間の幅Ｗに等しくな
ると共に、図３（ロ）の断面部を通過する幅および通過
する座標位置が一致する。

【００２７】図３（ニ）の断面図に示すように、スロッ
トの下端部ではエッチング進行速度が小さいので、表側
開口部２からのエッチング深さがさらに小さくなる代わ
りに、裏側開口部１１からのエッチングが進行してその
深さが大きくなる。その結果、側壁部３の各ステップ３
５、３６の厚さＨ、ｈが、図３（ハ）で示した場合より
もそれぞれ厚くなるとともに、裏側開口部１１のエッチ
ング開口面積がさらに大きくなる。しかし、シャドウマ
スク中央側の裏側開口部１１の端面エッジ３７の座標位
置は、図３（ロ）（ハ）に示す端面エッジの座標位置と
ほぼ同じになると共に、シャドウマスク外周側の側壁部
４のステップ３６の座標位置も、図３（ロ）（ハ）に示
すステップ３６の座標位置から上方にシフトした同一の
座標位置となる。このようにエッチング加工されたスロ
ットのＣ３−Ｃ３断面部に斜めから入射した電子ビーム
３１は、シャドウマスク中央側の裏側開口部１１の端面
エッジ３７と、シャドウマスク外周側の側壁部４のステ
ップ３６とによって通過する幅Ｗが決定されてスロット
を通過する。Ｃ３−Ｃ３断面部の裏側開口部１１の形成
位置は、Ｃ２−Ｃ２断面部よりもさらに表側開口部２の
開口中心Ｍ寄りに設けられているにもかかわらず、電子
ビーム３１の通過する幅Ｗは、図１と図２で示した略長
方形スロットの形成されたステップ１５、１６間の幅Ｗ
に等しくなるとともに、図３（ロ）（ハ）の断面部を通
過する幅および通過する座標位置が一致する。

【００２８】図４は、図６に示す対角座標軸上のＱ点の
スロットの正面図（イ）、Ｄ１−Ｄ１断面図（ロ）、Ｄ
２−Ｄ２断面図（ハ）およびＤ３−Ｄ３断面図（ニ）で
ある。図４（イ）に示すように、Ｑ点のスロットは、図
３に示したＲ点の湾曲スロットと概ね同一形状の裏側開
口部１１と表側開口部２とで形成されている。ここで、
概ね同一形状とするのは、スロットが設けられるシャド
ウマスクの座標位置によっては、電子ビームの入射角に
よる若干の調整が必要となることによる。表側開口部２
は、スロットに対して斜めに入射する電子ビーム３１の
通過の邪魔にならないように、裏側開口部１１に対して
シャドウマスクの外周寄りにシフトするように形成され
ている。Ｑ点のスロットは、対角座標軸上にあると共
に、図２に示すＰ点の略長方形スロットの真横に位置し
且つ図３に示すＲ点の湾曲スロットの真上に位置する。
従って、裏側開口部１１に対する表側開口部１の相対位
置は、Ｘ座標軸方向においてはＲ点の湾曲スロットと同
じ座標位置となり、Ｙ座標軸方向においてはＰ点の略長
方形スロットと同じ座標位置となるように形成されてい
る。

【００２９】図４（ロ）（ハ）（ニ）に示したＱ点のス
ロット各部の断面形状は、図３（ロ）（ハ）（ニ）に示
したＲ点の湾曲スロット各部の断面形状と概ね同じであ
り、同じ態様のエッチング状態で形成される。そのた
め、斜めに入射してＱ点のスロットを通過した電子ビー
ム３１は、表側開口部２に邪魔されることなく、蛍光面
上で略長方形のスポットを形成する。

【００３０】以上のように、シャドウマスクの左右外周
側に配置されるスロットは、その中心部から下端部に向
かうにしたがって、エッチング進行速度の低下に伴う断
面形状の変化が起こる。すなわち、スロットの中心部か
ら下端部に向かうにしたがって、表側開口部２からのエ
ッチング深さが小さくなるので、相対的に裏側開口部１
１からのエッチング深さが大きくなって、側壁部３、４
のステップ３５、３６の厚さＨ、ｈが厚くなると共に、
裏側開口部１１のエッチング開口面積も大きくなる。

【００３１】スロット下端部を通過する電子ビーム３１
のシャドウマスク外周側の境界線４０は、厚くなったス
テップ３６によってその通過が妨げられる。そのため、
従来のような略長方形スロットの場合は、スロット中心
部を通過する電子ビーム３１は、上記境界線４０と同じ
位置を通過することができず、蛍光面上にランディング
するスポットは、上記境界線４０の長手方向両端が欠け
るような変形を生じて湾曲する。しかし、本発明におい
ては、スロットの長手方向の両端がシャドウマスク外周
側に湾曲するように裏側開口部１１が形成されるので、
スロット下端部を通過する電子ビーム３１は、厚くなっ
たステップ３６が形成された場合であっても、スロット
中心部を通過する電子ビーム３１の上記境界線４０と同
じ座標位置を通過することになり、蛍光面上にランディ
ングするスポットは、上記境界線４０が真っ直ぐにな
る。

【００３２】一方、スロット下端部を通過する電子ビー
ム３１のシャドウマスク中央側の境界線３９は、開口面
積が大きくなった裏側開口部１１によってその通過位置
が変化する。そのため、従来のような略長方形のスロッ
トの場合は、スロット中心部を通過する電子ビーム３１
が上記境界線３９と同じ位置を通過することができず、
蛍光面上にランディングするスポットは、上記境界線３
９の長手方向両端がシャドウマスク中央側に湾曲する。
しかし、本発明においては、スロットの長手方向の両端
がシャドウマスク外周側に湾曲するように裏側開口部１
１が形成されることによって、裏側開口部１１の端面エ
ッジ３７の座標位置がスロットの中心部と下端部とでほ
ぼ同じ座標位置になるので、スロット下端部を通過する
電子ビーム３１は、裏側開口部１１の開口面積が大きく
なっても、スロット中心部を通過する電子ビーム３１の
上記境界線３９と同じ座標位置を通過することになり、
蛍光面上にランディングするスポットの上記境界線３９
が真っ直ぐになる。

【００３３】こうしたことは、スロットの下端部に限ら
ず上端部においても同様の現象であるので、上端部側も
下端部側と同様の形状とすることが好ましい。その結
果、裏側開口部１１を、Ｙ座標軸から遠ざかるように湾
曲して形成することによって、ブラウン管の蛍光面上に
ランディングするスポットの形状を湾曲させることな
く、略長方形とすることができる。

【００３４】また、シャドウマスク中央側の側壁部３の
ステップ３５の厚さＨは、比較的厚く形成されるので、
シャドウマスクがプレス加工される際の大きなプレス圧
力が加わったとしても、そのステップ２５が変形するこ
とはない。また、たとえ変形した場合であっても、ブラ
ウン管の蛍光面上にランディングした電子ビーム３１の
スポットの形状を変形させるほど変形することはない。

【００３５】湾曲スロットの湾曲の程度は、シャドウマ
スク１の各部分によって、１０度以下の角度で湾曲させ
ることが好ましい。湾曲の程度は、湾曲スロットの中心
点と湾曲スロットの長手方向両端部の開口幅の中心点と
を結んだ湾曲度表示線と、湾曲スロットの中心点を通る
縦座標軸とのなす角度で表す。

【００３６】図１や図２で説明したように、シャドウマ
スク１の中央を通る縦座標軸付近では、スロットに対し
て電子ビームがほぼ正面から直角に入射するので、電子
ビームは、スロットの上下端部に形成された厚肉ステッ
プによって遮蔽される等の影響を受けることが少ない。
また、縦座標軸付近であれば、シャドウマスクの上辺側
であっても下辺側であっても特に影響されることはな
い。そのため、シャドウマスク１の中央を通る縦座標軸
付近のスロットは、略長方形または小さい角度の湾曲形
状とすることが好ましい。

【００３７】しかし、図３や図４で説明したように、シ
ャドウマスク１の外周側では、スロットに対して電子ビ
ームが斜めから傾斜して入射するので、電子ビームは、
スロットの長手方向両端部に形成された厚肉ステップに
よって遮蔽される。厚肉ステップに遮蔽される程度は、
スロットに対する電子ビームの入射角が小さくなるにし
たがって、すなわちシャドウマスク１の中央を通る縦座
標軸から離れるにしたがって大きくなるので、スロット
を湾曲させる角度も、シャドウマスク１の中央を通る縦
座標軸から離れるにしたがって上記の範囲内で大きくす
ることが好ましい。なお、その遮蔽の程度は、上辺側で
も下辺側でもあまり変わらないので、スロットを湾曲さ
せる角度も、シャドウマスク１の中央を通る縦座標軸か
ら距離が同じ場合には同じ角度とすることが好ましい。

【００３８】次に、上述したブラウン管用シャドウマス
クを製造するためのフォトマスクについて説明する。

【００３９】図５は、シャドウマスク１を製造するため
のフォトマスクパターンの一例と、各パターンの位置関
係を示している。図５（イ）は、シャドウマスクの略長
方形の表側開口部２を形成するための表側開口パターン
５２を示し、図５（ロ）は、シャドウマスクの湾曲した
裏側開口部１を形成するための裏側開口パターン５１を
示している。また、図５（ハ）は、表側開口パターン５
２を有するフォトマスクと、裏側開口パターン５１を有
するフォトマスクとを用いて露光する際の、各パターン
の位置関係を示している。

【００４０】表側開口パターン５２は、図５（イ）に示
すように、角が直角の長方形である。そして、この表側
開口パターン５２を有するフォトマスクは、シャドウマ
スク１の略長方形の表側開口部２にそれぞれ対応した所
定の位置に設けられる。

【００４１】裏側開口パターン５１は、図５（ロ）に示
すように、フォトマスクの中央を通る縦座標軸から遠ざ
かるように、長方形状の上部パターン５３と、同じく長
方形状の下部パターン５４とが上下対象に形成された屈
曲パターンである。屈曲パターンの屈曲角度は、パター
ン中央の中心点５５を通る縦座標軸に対して１０度以下
の角度で折り曲げるように形成されている。屈曲角度
は、エッチング加工後に形成されるシャドウマスクのス
ロットの湾曲する角度と同じになるので、フォトマスク
の中央を通る縦座標軸から離れるにしたがってその角度
は大きくなる。こうした裏側開口パターン５１を有する
フォトマスクは、シャドウマスク１の湾曲した裏側開口
部１１にそれぞれ対応した所定の位置に設けられる。ま
た、シャドウマスク１の中央を通る縦座標軸付近に設け
られる裏側開口部１は、略長方形状であるので、フォト
マスクの中央付近も同様に、長方形の裏側開口パターン
が形成される。

【００４２】シャドウマスク１は、以上説明したフォト
マスクを使用することによって、従来公知の方法で形成
することができる。通常、フォトエッチングの各工程で
行われ、連続したインライン装置で製造される。例え
ば、金属板の両面に水溶性コロイド系フォトレジスト等
を塗布し、乾燥後、その表面には上述の表側開口パター
ン５２を形成したフォトマスクを密着させ、裏側には上
述の裏側開口パターン５１を形成したフォトマスクを密
着させて、高圧水銀等の紫外線によって露光し、水で現
像する。なお、図５（ハ）に示すように、表側開口パタ
ーン５２を形成したフォトマスクと、裏側開口パターン
５１を形成したフォトマスクの位置関係は、得られるシ
ャドウマスクに形成された表側開口部２と裏側開口部
１、１１との位置関係に同じになるように配置する。レ
ジスト膜画像で周囲をカバーされた金属露出のスロット
部は、各部のエッチング進行速度の相違に基づいて、上
述したような各々の断面部特有の形状で形成される。な
お、エッチング加工は、熱処理等された後、両面側から
塩化第２鉄溶液をスプレー等して行われ、その後、水洗
い、剥離等の後工程を連続的に行うことによってシャド
ウマスクが製造される。

【００４３】このフォトマスクによって、ブラウン管の
蛍光面全域に渡って略長方形の電子ビームのスポットの
形成が可能なシャドウマスクを製造することができる。
得られたシャドウマスクを使用することによって、シャ
ドウマスクを通過した電子ビームは、図１１に示す従来
のような位置ずれを起こさないで、蛍光面上の所定の位
置に正確に照射する。その結果、蛍光面全域に渡って所
望の輝度とすることができると共に、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光
むらも起きることがない。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のブラウン
管用シャドウマスクによれば、略長方形スロットの長手
方向の両端が、シャドウマスクの中央を通る縦座標軸か
ら遠ざかるように湾曲した湾曲スロットが設けられてい
るので、従来のスロット形状では長手方向両端の側壁部
によって遮蔽される電子ビームが、遮蔽されることなく
通過することができる。その結果、ブラウン管の蛍光面
上にランディングするスポットの長手方向の両端が欠け
ることがない。また、このような湾曲スロットは、スロ
ットを形成するシャドウマスクの中央側の長辺も同様に
湾曲しているので、スロットの長手方向両端の裏側開口
部の端面エッジ間が拡大した場合であっても、ブラウン
管の蛍光面上にランディングした電子ビームのスポット
の形状を変形させることがない。さらに、湾曲スロット
の湾曲の程度は、シャドウマスクの中央を通る縦座標軸
から離れるに従って大きくなるように形成されるので、
湾曲スロットへの電子ビームの入射角の変化に対応する
ことができ、ブラウン管の蛍光面全域に渡って、略長方
形の電子ビームのスポットを形成することができる。従
って、本発明のシャドウマスクによれば、略長方形のス
ポットをブラウン管の蛍光面上に一様に形成することが
できるので、所定の位置に電子ビームをランディングさ
せることができ、輝度の低下や発色むらを起こすことが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図６に示すＸ座標軸とＹ座標軸が交わるＳ点の
スロットの正面図（イ）、Ａ１−Ａ１断面図（ロ）およ
びＡ２−Ａ２断面図（ハ）である。

【図２】図６に示すＹ座標軸上のＰ点のスロットの正面
図（イ）、Ｂ１−Ｂ１断面図（ロ）およびＢ２−Ｂ２断
面図（ハ）である。

【図３】図６に示すＸ座標軸上のＲ点のスロットの正面
図（イ）、Ｃ１−Ｃ１断面図（ロ）、Ｃ２−Ｃ２断面図
（ハ）およびＣ３−Ｃ３断面図（ニ）である。

【図４】図６に示す対角座標軸上のＱ点のスロットの正
面図（イ）、Ｄ１−Ｄ１断面図（ロ）、Ｄ２−Ｄ２断面
図（ハ）およびＤ３−Ｄ３断面図（ニ）である。

【図５】シャドウマスクを製造するためのフォトマスク
パターンの一例と、各パターンの位置関係を示してい
る。

【図６】略長方形の複数のスロットを有する従来型のカ
ラーブラウン管用シャドウマスクの全体図である。

【図７】従来型のシャドウマスク各部の表側開口部と裏
側開口部の位置関係を示す概略図である。

【図８】従来型のシャドウマスクのスロットの中心部と
上端部の断面図である。

【図９】従来型のシャドウマスクのスロットと、そのス
ロットを通過して蛍光面上にランディングする電子ビー
ムのスポット形状を示す概略図である。

【図１０】変形したスポットがブラウン管の蛍光面上に
ランディングした状態を示す概略図である。

【符号の説明】

１、１１裏側開口部２表側開口部３、４、５、６側壁部１５、１６、２５、２６、３５、３６、４５、４６ス
テップ７、８、３７、３８端面エッジ５１裏側開口パターン５２表側開口パターン５３上部パターン５４下部パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラーブラウン管の蛍光面上に一様に略
長方形のビームスポットを形成する多数のスロットを有
するシャドウマスクにおいて、前記シャドウマスクは、その中央を通る縦座標軸付近に
設けられた略長方形スロットと、前記縦座標軸から離れ
た外周側に設けられた湾曲スロットとを有し、前記略長方形スロットは、電子ビームが入射する側にエ
ッチング加工された略長方形の裏側開口部と、電子ビー
ムの通過の邪魔にならないように大面積にエッチング加
工された略長方形の表側開口部と、前記裏側開口部と前
記表側開口部との間で傾斜した側壁部とからなり、前記湾曲スロットは、電子ビームが入射する側にエッチ
ング加工されて長手方向の両端が前記縦座標軸から遠ざ
かるように湾曲した裏側開口部と、電子ビームの通過の
邪魔にならないように大面積にエッチング加工された略
長方形の表側開口部と、前記裏側開口部と前記表側開口
部との間で傾斜した側壁部とからなり、前記湾曲スロットの裏側開口部の湾曲の程度が、前記縦
座標軸から離れるに従って大きくなることを特徴とする
ブラウン管用シャドウマスク。
【請求項２】前記湾曲スロットの側壁部には、当該湾
曲スロットの中心部から長手方向の両端に向かうにした
がって、エッチング深さが次第に小さくなる表側開口部
側のエッチング面と、エッチング深さが次第に大きくな
る裏側開口部側のエッチング面とが、厚さ方向の中間部
分において接触したステップが形成され、前記湾曲スロットの裏側開口部は、当該湾曲スロットの
中心部から長手方向の両端に向かうにしたがって、対向
幅が拡大した端面エッジを有することを特徴とする請求
項１に記載のブラウン管用シャドウマスク。
【請求項３】前記湾曲スロットは、当該湾曲スロット
の中心点と当該湾曲スロットの長手方向両端部の開口幅
の中心点とを結んだ湾曲度表示線と、当該湾曲スロット
の中心点を通る縦座標軸とのなす角度が、１０度以下で
あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
ブラウン管用シャドウマスク。