JP2001076638A

JP2001076638A - カラー陰極線管

Info

Publication number: JP2001076638A
Application number: JP25243099A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ninomiya; 士郎二宮
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】フレームのばらつきや変形が支持機構の取付
寸法に影響を及ぼして温度色ずれ補正機能にばらつきが
生じたり、衝撃によりマスクの孔位置ずれが生じるのを
防止する。【解決手段】色選別電極構体４が支持機構５を介して
パネルピン６に掛止されているカラー陰極線管におい
て、支持機構５が、フレーム８の底面に接合されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータディ
スプレイやテレビジョンセットに用いられるカラー陰極
線管に関し、特に、その色選別電極構体の支持機構に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管の動作中に、電子ビーム
がシャドウマスクに射突することによりシャドウマスク
およびフレームが熱膨張してシャドウマスクの孔位置が
変位すると、シャドウマスクの孔を通る電子ビームの軌
道が本来照射するべき蛍光体を的確に照射しなくなり、
画面で色ずれが生じる原因となる。このため、シャドウ
マスクとフレームとからなる色選別電極構体をパネル内
に掛止している支持機構に温度色ずれ補正手段をもたせ
ることが一般に行われている。

【０００３】このような温度色ずれ補正手段の一つとし
て、特公平８−１５０５５号公報に示されているよう
な、断面形状が蛍光面側に頂点を有する略Ｖ字型に形成
された支持機構をフレームの側壁に取り付けるものがあ
る。このような技術によれば、カラー陰極線管動作中に
シャドウマスクやフレームが熱膨張しても、膨張したフ
レームに押されて支持機構が弾性変形し、機械的にシャ
ドウマスクとフレームを蛍光面に近づけるため、シャド
ウマスクの孔を通って蛍光面に到達する電子ビームの軌
道を本来の軌道からずれないように補正することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術では、支持機構がフレームの側壁に取り付けら
れており、フレームの外径の変化が、支持機構の作動角
度や圧着力の変化となって現れるものであった。このた
め、フレームのねじれやばらつき、変形等によってフレ
ームの外径が変化すると、支持機構の略Ｖ字部の角度が
設計値に保たれないなど取付寸法差が生じ、その結果、
温度色ずれ補正機能にばらつきが生じたり、衝撃により
マスクの孔位置がずれたりして、高い色純度品質が保証
できないという課題を有していた。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、フレームのばらつきや変形に影響され
ない、色純度の良いカラー陰極線管を得ることを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のカラー陰極線管は、パネルとファンネルと
から外囲器が構成され、色選別電極と前記色選別電極を
保持するフレームとからなる色選別電極構体が、支持機
構を介して前記パネル内に掛止されているカラー陰極線
管において、前記支持機構が、前記フレームの底面に接
合されている。

【０００７】このようにすることにより、フレームのね
じれやばらつきに関係なく、支持機構の取付寸法、取付
圧着力を一定の規定値とすることができる。

【０００８】また、本発明のカラー陰極線管は、前記支
持機構が複数の部材からなり、前記支持機構のうち前記
フレームの底面に接合される部材が、略Ｌ字形状であ
る。

【０００９】このようにすることにより、支持機構を構
成する部材を接合しやすい。

【００１０】また、本発明のカラー陰極線管は、前記フ
レームの側壁と前記支持機構との間に空隙がある。

【００１１】このようにすることにより、フレームの変
形が支持機構に影響を及ぼさない。

【００１２】また、本発明のカラー陰極線管は、前記支
持機構を構成する少なくとも一つの部材が、３つ以上の
層からなる金属クラッド材であって、前記金属クラッド
材は、中間層の体積抵抗率が外層の体積抵抗率よりも低
い。

【００１３】このようにすることにより、温度色ずれ補
正機能を高めることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明の第１の実施の形態について図面を参照して説明す
る。

【００１５】図２は本実施の形態に係るカラー陰極線管
を示す部分断面図である。

【００１６】図２に示すように、本実施の形態に係るカ
ラー陰極線管は、パネル１とファンネル２とで外囲器が
構成されている。パネル１の内面には蛍光体が塗られた
蛍光面３があり、この蛍光面３と対向して色選別電極構
体４が支持機構５によってパネル内のパネルピン６に掛
止支持されている。ここで、色選別電極構体４は、多数
の孔を有した平板状のシャドウマスク７を、縦横方向に
張力を印加した状態でフレーム８に溶接して構成されて
いる。また、ファンネル２のネック部９には、シャドウ
マスク７の孔を通って蛍光面３を照射する電子ビーム１
０を射出する電子銃（図示せず）が内装されている。

【００１７】次に、本実施の形態に係るカラー陰極線管
の支持機構について説明する。

【００１８】本実施の形態に係るカラー陰極線管の支持
機構５は、図３に示すように、フレーム８のＸ軸および
Ｙ軸上に位置するように、フレーム８の各側壁のほぼ中
央に１個ずつ計４個配置されており、図１に示すよう
に、基準部材１１ａと、支持部材１１ｂと、掛止部材１
１ｃとから構成されている。

【００１９】基準部材１１ａは、ほぼ直角に折り曲げら
れた板材であり、折り曲げ箇所の外角側にある一面がフ
レーム８の底面に接合されており、外角側にある他の一
面が基準面１４として、パネルピン６側に位置してい
る。

【００２０】また、支持部材１１ｂは、ほぼ平面状の板
材であって、一端側が基準部材１１ａの基準面１４に接
合され、他端側が蛍光面３側へ延在している。

【００２１】そして、掛止部材１１ｃは、一端側に開孔
１３を有している板材が２箇所でそれぞれ反対方向へ折
り曲げられたもので、一端側が開孔１３によってパネル
ピン６に掛止され、他端側は作動角度θをなして支持部
材１１ｂと接合されている。

【００２２】これらの部材からなる支持機構をフレーム
に取り付ける手順例として、まず、基準部材１１ａをフ
レームの底面に取り付ける。この際、互いに対向しあう
位置にある基準部材１１ａ同士の基準面１４間距離が任
意の設計値に保たれ、かつ、基準面１４がフレーム側壁
よりもパネルピン側へ位置している。この基準部材１１
ａの基準面１４に、予め掛止部材１１ｃを接合された支
持部材１１ｂを接合することによって、支持機構とフレ
ームとが接合される。

【００２３】なお、ここで、基準面１４がフレーム側壁
よりもパネルピン側へ位置していることにより、フレー
ム側壁と支持部材との間に空隙ΔＬができる。この空隙
ΔＬは、フレームの撓み戻り変形に影響されないよう
に、０．５ｍｍ以上空いていることが望ましい。

【００２４】一般に、個々のフレームは、内外径やねじ
れ度にばらつきを有するのが通常であり、このようなフ
レームのばらつきにより、パネルピンとフレーム側壁と
の間隔にもばらつきが生じてしまう。このため、従来技
術のようにフレーム側壁に支持機構を取り付ける方式で
は、フレームのばらつきが支持機構の圧着力および作動
角度にばらつきをもたらしてしまい、一定の温度色ずれ
補正機能を得られない、又は衝撃による掛止ずれが生じ
易いという課題を有していた。

【００２５】また、近年、画面のフラット化に伴い採用
が進められている、本実施の形態のようにシャドウマス
クに張力を与えた架張型色選別電極構体では、シャドウ
マスク架張時にフレーム側壁を加圧する構造上、フレー
ムの側壁は内側に撓んでおり、フレームのばらつきに加
えてこの撓み量のばらつきも生じる。このため、従来技
術のようにフレーム側壁に支持機構を取り付ける方式で
は、支持機構の圧着力および作動角度のばらつきがより
大きくなってしまう。また、この圧着力および作動角度
のばらつきは、カラー陰極線管を動作させた直後や、急
激な電子ビーム照射、電流量の変化等による画面上の信
号輝度差によりシャドウマスクに温度変化が生じるとき
に、シャドウマスクの張力が緩んでフレーム側壁の撓み
が戻る際には、さらに大きくなる。

【００２６】これらに対し、本実施の形態のように構成
された支持機構によれば、支持機構がフレームの底面に
取り付けられており、また、フレーム側壁と支持部材と
の間に空隙があるため、支持機構の圧着力および作動角
度は、フレームのばらつきやフレームの撓み戻りの影響
をほとんど受けない。従って、常に一定の温度色ずれ補
正を行えるとともに、掛止ずれによる色ずれの発生がな
くなる。

【００２７】また、以下に説明するように、本発明の支
持機構は、熱伝達性の点においても優れており、温度色
ずれ補正を効率よく行うことができるものである。

【００２８】通常、カラー陰極線管動作中に電子銃から
射出された電子ビームがシャドウマスクに到達するとシ
ャドウマスクの温度が上昇し、シャドウマスクの熱はフ
レーム、基準部材、支持部材、掛止部材に伝達する。

【００２９】フレームがシャドウマスク面に沿って外方
へ熱膨張することにより、支持部材および掛止部材がパ
ネル内壁方向へ押されるため、結果として支持部材はパ
ネルピンを基準として色選別電極構体を蛍光面へ近づけ
るように弾性変形するが、このとき色選別電極構体が蛍
光面へ近づく量は、このような支持機構の弾性変形だけ
ではなく、基準部材、支持部材、掛止部材の温度上昇に
も依存している。本実施の形態の場合、基準部材が温度
上昇によりシャドウマスクの沿面方向に熱膨張する成分
を持ち、支持部材と掛止部材は温度上昇により蛍光面側
に熱膨張する。このような熱膨張によって色選別機構を
蛍光面側へ移動させる構造上、基準部材、支持部材、掛
止部材の温度上昇量を増加させれば補正量をより増加さ
せることができる。

【００３０】本実施の形態では、支持機構を形成する各
部材を、中間層に体積抵抗率の低いニッケル材をはさみ
込んだクラッド材としたことにより、各部材の体積抵抗
率が低くなって熱伝達速度が速まり、マスクやフレーム
の温度上昇が速やかにこれらの部材に伝わる。従って、
各部材の熱膨張量がより大きくなるので、色選別電極を
蛍光面へ近づける量が増加し、確実に温度色ずれ補正を
行うことができる。

【００３１】ここで、本実施の形態に係るカラー陰極線
管の一実施例と、従来技術を用いた比較例との二種類に
ついて比較を行った結果と、そこからわかる本発明の効
果について説明する。

【００３２】本実施の形態の実施例として、前述したよ
うな３つの部材からなる支持機構を色選別電極構体のフ
レームの底面に固着させたものを５０個製作した。フレ
ームは、画面対角５１ｃｍ９０度偏向のカラー陰極線管
用として、外径が縦３１２ｍｍ×横４１０ｍｍ×高さ５
０ｍｍのものを用いた。支持機構の基準部材１１ａは、
縦５０ｍｍ×横１００ｍｍの板材が縦方向のほぼ中央で
折り曲げられてＬ字形状となっており、フレーム同一軸
上の基準面１４間距離が、フレームのＸ軸上で４１２ｍ
ｍ、Ｙ軸上で３１４ｍｍとなるように取り付けられてい
る。また、支持部材１１ｂは、幅７５ｍｍ、高さ４８ｍ
ｍ、厚み１ｍｍであり、掛止部材１１ｃは、幅７５ｍ
ｍ、高さ３０ｍｍ、厚み１ｍｍであって、支持機構がパ
ネルピン６に掛止された状態での支持部材１１ｂと掛止
部材１１ｃとのなす作動角度θは、フレームのＸ軸上で
２２度、Ｙ軸上で２８度となるように構成されている。
ここで、フレーム側壁と基準部材との空隙ΔＬは０．５
ｍｍとした。

【００３３】なお、シャドウマスクの材料を鉄、フレー
ムの材料を１３％Ｃｒ−Ｆｅとし、支持機構を構成する
部材はそれぞれ３層からなるクラッド材とした。具体的
には、基準部材には、１３％Ｃｒ−Ｆｅ同士の中間にニ
ッケル材をはさみ込んだクラッド材を用い、掛止部材に
は、ＳＵＳ３０１の中間にニッケル材をはさみ込んだク
ラッド材を用い、また、支持部材には、フレーム側の１
８％Ｎｉ―１１．５％Ｃｒ−Ｆｅとパネルピン側の１７
％Ｃｒ−Ｆｅとの中間にニッケル材をはさみ込んだトリ
メタルクラッド材を用いた。

【００３４】次に、比較例として、二つの部材からなる
支持機構を色選別電極構体のフレームの側壁に固着させ
たものを、５０個製作した。

【００３５】比較例が実施例と異なる点は、図４に示す
ように、支持機構５が基準部材を有しておらず、支持部
材１１ｂがフレームの側壁に直接接合されている点であ
る。同じフレームを用いて二種類の支持機構の効果を比
較するために、比較例では支持部材１１ｂの厚みを１．
５ｍｍとしたが、支持部材１１ｂの厚み以外のサイズと
フレーム８の外径および掛止部材１１ｃのサイズ、ま
た、支持部材１１ｂと掛止部材１１ｃとのなす作動角度
θは、実施例と同じとした。

【００３６】また、比較例の材料については、シャドウ
マスク、フレームは実施例と同じ材料としたが、支持機
構を構成する支持部材の材料を、フレーム側の１８％Ｎ
ｉ―１１．５％Ｃｒ−Ｆｅとパネルピン側の１７％Ｃｒ
とからなるバイメタル材とし、掛止部材の材料をＳＵＳ
３０１とした。

【００３７】

【表１】

【００３８】このような二種類の支持機構付き色選別電
極構体について、まず、Ｘ軸上で支持部材の最外末端間
距離を測定し、それぞれの種類で５０個のばらつき量を
調べたところ、表１に示すとおり、比較例の支持機構付
き色選別電極構体では±０．６２ｍｍであったのに対
し、本実施例の支持機構付き色選別電極構体では±０．
１５ｍｍと小さく抑えられていた。また、支持機構の圧
着力のばらつきを測定してみると、圧着力の設定値３．
５Ｋｇに対してばらつきは、比較例では±１．５Ｋｇ、
実施例では±０．６Ｋｇであった。

【００３９】さらに、この圧着力のばらつきによる掛止
ずれ防止の効果を調べるため、落下テストを行った。色
選別電極構体を備えたパネルを３５Ｇ／３５ｍｓｅｃ相
当の条件で落下させ、パネルのコーナー部でのマスク孔
位置ずれ量を測定した結果、実施例の支持機構付き色選
別電極構体を備えたパネルの孔位置ずれ量は最大で９μ
ｍ、比較例の支持機構付き色選別電極構体を備えたパネ
ルの孔位置ずれ量は最大２２μｍであった。

【００４０】シャドウマスクピッチが０．２５ｍｍの高
精細度のカラー陰極線管では、色ずれ裕度は約２０μｍ
であるが、一般にカラー陰極線管の色ずれ裕度の設計に
は、色純度劣化要因として、衝撃によるマスク孔位置ず
れの他に、シャドウマスクおよびフレームの熱膨張によ
る色ずれ、製造時のバラツキ、地磁気の影響による色ず
れ等を考慮に入れる必要がある。このため、比較例のよ
うに、約２０μｍの色ずれ裕度に対して衝撃によるマス
ク孔位置ずれ量が２２μｍというのは、それだけで色ず
れ裕度を用尽してしまっており、他の要因を考えると色
純度を保証し得るレベルではない。一方、本実施例のよ
うに、衝撃によるマスク孔位置ずれ量が９μｍであれ
ば、色ずれ裕度に対して他の要因による色ずれをも補償
できる値であり、問題ないレベルであると言える。

【００４１】次に、実施例の支持機構と、比較例の支持
機構との熱伝達性を比較する実験を行った。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２は、カラー陰極線管の動作開始から６
時間経過後の、支持機構の各部材の温度変化量と、色ず
れ量を示している。本実施の形態では、各部材の温度変
化量が大きいことがわかり、６時間経過後の色ずれ量は
比較例に比べて６μｍ小さい。

【００４４】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、支持機構の各部材を中間層に体積抵抗率の低いニッ
ケル材をはさみ込んだクラッド材とすることにより、支
持部材の温度変化量を大きくして熱膨張量を大きくする
ことができるため、比較例に比べて温度色ずれ補正機能
を高めることができる。

【００４５】なお、以上のように、本実施の形態では、
基準部材が、長方形の板材の１端側がマスク面から遠ざ
かるように折り曲げて形成されたものであったが、これ
に限ったものではなく、図５に示すようにマスク面に近
づく方向に折り曲げて形成されたものであってもよい。
この時、フレーム側壁を凹ませれば、フレーム側壁に妨
げられることがないため、基準面間距離を様々な値に設
定することができ、その結果、必要な温度色ずれ補正量
に応じて支持機構の作動角度θを設定することができ
る。

【００４６】また、本実施の形態では、基準部材、支持
部材、掛止部材の３つの部材からなる支持機構を例に挙
げて説明したが、これに限らず、例えば、基準部材と支
持部材とが一体になっていたり、また、全ての部材が一
体になっていてもよいものである。

【００４７】また、本実施の形態に係るカラー陰極線管
の支持機構は、フレーム各辺の側壁のほぼ中央に設けた
ものであったが、これに限ったものではなく、フレーム
各辺の任意の箇所であってもよい。また、コーナーと軸
上とに支持機構が配置されている時は、外径精度が出し
やすく且つ架張によるフレームの変形が小さいコーナー
部では、従来技術のように支持機構を直接フレーム側壁
に溶接してもよく、フレーム各辺上にのみ本発明の支持
機構を使えばよい。

【００４８】さらに、本実施の形態における各部材の中
間層のニッケル材は、純度が高い程熱伝達性が高まるも
のであるが、必ずしも１００％純度のニッケルである必
要はない。また、ニッケル以外には、熱伝達性が高いも
のとして銅等を用いることができる。

【００４９】また、本発明の実施の形態では、色選別電
極としてシャドウマスクを用いた例を示したが、これに
限ったものではなく、例えば、スリット状の孔を有し一
般にアパーチャグリルと称される色選別電極を用いても
よい。

【００５０】また、本発明の実施の形態では、縦横方向
に張力を与えたシャドウマスクをフレームに溶接して支
持した架張型の色選別電極構体を用いているが、これに
限ったものではなく、一方向のみに張力を印加したシャ
ドウマスクや、プレス等によりドーム状に成型されたシ
ャドウマスクを有する色選別電極構体にも、本発明は適
用することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スプリ
ングの圧着力、作動角度のばらつきを低減することがで
き、これにより、カラー陰極線管の動作中の温度色ずれ
補正機能を良好に保つことができるとともに、衝撃によ
る掛止ずれを防止することができるため、良好な色純度
のカラー陰極線管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の実施の形態に係るカラー陰極線管の支
持機構を示す部分断面図

【図２】本発明の実施の形態に係るカラー陰極線管の部
分断面図

【図３】本発明の実施の形態に係るカラー陰極線管の色
選別電極構体を示す斜視図

【図４】比較例の支持機構を示す部分断面図

【図５】本発明に係るカラー陰極線管の支持機構の他の
例を示す部分断面図

【符号の説明】

１パネル２ファンネル３蛍光面４色選別電極構体５支持機構６パネルピン７シャドウマスク８フレーム９ネック部１０電子ビーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パネルとファンネルとから外囲器が構成
され、色選別電極と前記色選別電極を保持するフレーム
とからなる色選別電極構体が、支持機構を介して前記パ
ネル内に掛止されているカラー陰極線管において、前記
支持機構が、前記フレームの底面に接合されていること
を特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】前記支持機構が複数の部材からなり、前
記支持機構のうち前記フレームの底面に接合される部材
が、略Ｌ字形状であることを特徴とする請求項１記載の
カラー陰極線管。
【請求項３】前記フレームの側壁と前記支持機構との
間に空隙があることを特徴とする請求項１または２記載
のカラー陰極線管。
【請求項４】前記支持機構を構成する少なくとも一つ
の部材が、３つ以上の層からなる金属クラッド材であっ
て、前記金属クラッド材は、中間層の体積抵抗率が外層
の体積抵抗率よりも低いことを特徴とする請求項１〜３
記載のカラー陰極線管。