JP2001243892A - シャドウマスク構体およびカラーブラウン管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のシャドウマスク構体ではシャドウマス
クの張力分布が二山型になっていて、シャドウマスクの
中央部より左右部の方が張力が高い。そのためシャドウ
マスクが共振した場合、振動エネルギーがシャドウマス
ク中央部に長時間滞留しやすい。この結果シャドウマス
ク中央部の振動が減衰しにくく、カラーブラウン管画面
中央部の色純度低下が長時間続く。 【解決手段】 本発明のシャドウマスク構体１０は、シ
ャドウマスク１２の短辺形状を変更することなく、シャ
ドウマスク１２の低剛性域１２Ｆを、シャドウマスクの
短辺１２Ｂ近傍で広く、中央部近傍で狭く、もしくは無
いように分布させたことを特徴とする。本発明のシャド
ウマスク構体１０を備えたカラーブラウン管はスピーカ
ー等の外部振動にシャドウマスク１２が共振しても、振
動減衰が速いため色純度低下が少なくそれだけ画質が良
好である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーブラウン管用
シャドウマスク構体、特にスロットまたはドットが多数
配列されたシャドウマスクが一方向に張架された構造の
シャドウマスク構体、および前記シャドウマスク構体を
備えたカラーブラウン管に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２０に第一従来例のシャドウマスク構
体５０の斜視図を示す。図２０において、５１はマスク
フレーム、５２はシャドウマスク、５２Ａはシャドウマ
スク長辺、５２Ｂはシャドウマスク短辺、５２Ｃはシャ
ドウマスク溶接部、５２Ｄ（破線内）はシャドウマスク
有孔域、５２Ｅ（破線外）はシャドウマスク無孔域であ
る。

【０００３】また図２１に第一従来例のシャドウマスク
構体５０のシャドウマスク５２の平面図を示す。第一従
来例のシャドウマスク構体５０が１９型カラーブラウン
管用の場合、シャドウマスク５２の寸法は縦約２７０ｍ
ｍ、横約３６０ｍｍである。図２１においてシャドウマ
スク有孔域５２Ｄ内の多数の５２Ｈは電子ビーム通過孔
である。

【０００４】また図２２に第一従来例のシャドウマスク
構体５０のシャドウマスク５２のＡ−Ａ’（図２１）に
沿う部分拡大断面図を示す。図２２に示すようにシャド
ウマスク５２には、電子ビーム通過孔５２Ｈとしてシャ
ドウマスク５２を貫通する孔があるが、電子ビーム通過
孔５２Ｈ以外の部分は特に凹凸は無い。なお電子ビーム
通過孔５２Ｈのシャドウマスク５２断面の中心付近が狭
くなっているのは、電子ビーム通過孔５２Ｈがシャドウ
マスク５２を両面からエッチングして形成されるためで
ある。

【０００５】また図２３は第一従来例のシャドウマスク
構体５０において、マスクフレーム５１がシャドウマス
ク５２に与える張力の、Ｘ−Ｘ’（図２１）に沿った分
布である。第一従来例のシャドウマスク５２の張力分布
は図２３に示すように、シャドウマスク５２中心（図２
３のＣＥＮＴＥＲ位置）から約１２０ｍｍ、シャドウマ
スク短辺５２Ｂから約６０ｍｍの位置に極大値を有する
二山型である。すなわちシャドウマスク５２中央部付近
では張力がやや低く、シャドウマスク短辺５２Ｂ近傍で
は張力が大きく落ち込む張力分布である。シャドウマス
ク５２の張力分布がこのようになる理由を次に述べる。

【０００６】まずシャドウマスク短辺５２Ｂ近傍で張力
が大きく落ち込む理由は、シャドウマスク短辺５２Ｂが
拘束のない自由状態で張力がかかりにくいためである。
次にシャドウマスク５２の左右に張力の山ができ、中央
部にかけて徐々に張力が低くなる理由は、シャドウマス
ク無孔域５２Ｅは剛性が高くて張力がよくかかり、シャ
ドウマスク有孔域５２Ｄは剛性が低くて張力がかかりに
くいためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】第一従来例のシャドウ
マスク構体５０の問題点を説明する。先に説明したよう
にシャドウマスク５２の張力分布が二山型になってい
て、シャドウマスク５２の中央部よりシャドウマスク５
２の左右部の方が張力が高い。そのためシャドウマスク
５２が外部振動に共振した場合、振動エネルギーがシャ
ドウマスク５２中央部に長時間滞留しやすい。その理由
は一般に張力の高い部分の方が張力の低い部分より共振
振動数が高いため、振動エネルギーが張力が低く共振振
動数の低いシャドウマスク５２中央部から張力が高く共
振振動数の高いシャドウマスク５２左右部に伝わりにく
いためである。この結果シャドウマスク５２中央部の振
動が減衰しにくく、カラーブラウン管画面中央部の色純
度低下が長時間続く。

【０００８】なおシャドウマスク５２の張力を全体的に
低くすると振動の減衰は早くなるが、振幅が大きくなる
ためかえって色純度低下が目立つようになる。このため
シャドウマスク５２の張力を全体的に低くすることによ
り振動減衰を早めることはできない。

【０００９】上記のシャドウマスク振動問題を解決する
ために考えられた第二従来例のシャドウマスク構体６０
を図２４に示す。図２４において、６１はマスクフレー
ム、６２はシャドウマスク、６２Ａはシャドウマスク長
辺、６２Ｂはシャドウマスク短辺、６２Ｃはシャドウマ
スク溶接部、６２Ｄ（破線内）はシャドウマスク有孔
域、６２Ｅ（破線外）はシャドウマスク無孔域である。

【００１０】また図２５に第二従来例のシャドウマスク
構体６０のシャドウマスク６２の平面図を示す。第二従
来例のシャドウマスク構体６０が１９型カラーブラウン
管用の場合、シャドウマスク６２の寸法は縦約２７０ｍ
ｍ、横約３６０ｍｍである。図２５においてシャドウマ
スク有孔域６２Ｄ内の多数の６２Ｈは電子ビーム通過孔
である。図示の通り第二従来例のシャドウマスク６２の
特徴はシャドウマスク短辺６２Ｂを円弧にし、シャドウ
マスク６２を糸巻き形にしたことである。

【００１１】図２６は第二従来例のシャドウマスク構体
６０において、マスクフレーム６１がシャドウマスク６
２に与える張力のＸ−Ｘ’（図２５）に沿った分布であ
る。第二従来例のシャドウマスク６２においても第一従
来例のシャドウマスク５２と同様、シャドウマスク６２
中心（図２６のＣＥＮＴＥＲ位置）から約１２０ｍｍ、
シャドウマスク短辺６２Ｂから約６０ｍｍの位置に極大
値を有する二山型である。しかし第一従来例のシャドウ
マスク５２に比べシャドウマスク短辺６２Ｂ近傍での張
力の落ち込みが少ない。これはシャドウマスク短辺６２
Ｂを円弧にしたためシャドウマスク短辺６２Ｂに張力が
かかりやすくなったためである。これにより従来のシャ
ドウマスク５２の振動問題はある程度解決される。

【００１２】しかし第二従来例のシャドウマスク構体６
０には第一従来例のシャドウマスク構体５０には無い次
の問題が発生する。すなわちブラックマトリックス露光
時に、第一従来例のシャドウマスク５２はシャドウマス
ク有孔域５２Ｄの外側がシャドウマスク無孔域５２Ｅに
より完全に覆われて光を通さないため、露光後ガラスパ
ネル内面のシャドウマスク有孔域５２Ｄ外側に対応する
部分はブラックマトリックスにより完全に覆われる。し
たがってカラーブラウン管画面のシャドウマスク有孔域
５２Ｄ対応部分以外が発光することはない。ところが第
二従来例のシャドウマスク６２はシャドウマスク短辺６
２Ｂ側が糸巻き形であるため、ブラックマトリックス露
光時にシャドウマスク短辺６２Ｂ付近から露光が漏れ、
ガラスパネル内面の両端にブラックマトリックスが形成
されない部分ができる。その結果図２７に示すようにカ
ラーブラウン管画面７０のシャドウマスク有孔域対応部
７１の外側にブラックマトリックスが無く蛍光体のみの
部分７２ができる。通常電子ビームはシャドウマスク有
孔域対応部７１を越えて画面７０両端まで走査するた
め、蛍光体のみの部分７２にも電子ビームは入射し、蛍
光体のみの部分７２も発光する。カラーブラウン管セッ
トでは画面のシャドウマスク有孔域対応部分７１の外側
は一応筐体でカバーされているが、実際の筐体カバーは
極限まで小さくなっている。さらにガラスパネル内部で
の光の反射もあるため、蛍光体のみの部分７２の発光は
筐体では隠しきれない。これにより本来発光するはずの
ない画面７０両端が異常に明るく発光し、使用者に不快
感を与え、カラーブラウン管セットの商品価値が損なわ
れる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のシャドウマスク構体は、シャドウマスクの
短辺形状を変更することなく、シャドウマスクの低剛性
域を、シャドウマスクの短辺近傍で広く、中央部近傍で
狭く、もしくは無いように分布させたことを特徴とす
る。これによりシャドウマスクの張力分布は第二従来例
のシャドウマスク６２以上に良好となり、シャドウマス
クの振動の減衰はより速やかになる。さらにシャドウマ
スク短辺が直線状であるため上述の画面両端発光の問題
も発生しない。したがって本発明のシャドウマスク構体
を備えたカラーブラウン管はスピーカー等の外部振動に
シャドウマスクが共振しても、減衰が速いため色純度低
下が少なくそれだけ画質が良好である。

【００１４】請求項１記載の第１の発明は、ほぼ長方形
額縁状のマスクフレームと、前記マスクフレームにその
長辺を張架されたほぼ長方形のシャドウマスクとからな
るシャドウマスク構体において、前記シャドウマスクの
低剛性域を、前記シャドウマスクの短辺近傍で広く、中
央部近傍で狭く、もしくは中央部近傍には存在しないよ
うに分布させたことを特徴とする。

【００１５】また請求項２記載の第２の発明は、ほぼ長
方形額縁状のマスクフレームと、ほぼ長方形のシャドウ
マスクとからなるシャドウマスク構体において、前記マ
スクフレームの長辺に一対のマスク支持体が備えられ、
前記シャドウマスクの長辺が前記マスク支持体に張架さ
れ、前記シャドウマスクの低剛性域を、前記シャドウマ
スクの短辺近傍で広く、中央部近傍で狭く、もしくは中
央部近傍には存在しないように分布させたことを特徴と
する。

【００１６】また請求項３記載の第３の発明は、請求項
１〜２記載のシャドウマスク構体において、前記シャド
ウマスクの低剛性域の形状が、前記シャドウマスクの短
辺の中心線に対して、ほぼ対称なほぼ半月形であること
を特徴とする。

【００１７】また請求項４記載の第４の発明は、請求項
１〜２記載のシャドウマスク構体において、前記シャド
ウマスクの低剛性域の形状が、前記シャドウマスクの短
辺の中心線に対して、ほぼ対称なほぼ糸巻き形であるこ
とを特徴とする。

【００１８】また請求項５記載の第５の発明は、請求項
１〜４記載のシャドウマスク構体において、前記シャド
ウマスクの剛性を低くする手段が、前記シャドウマスク
を貫通しないハーフエッチング孔またはハーフエッチン
グ溝の配列であることを特徴とする。

【００１９】また請求項６記載の第６の発明は、請求項
１〜４記載のシャドウマスク構体において、前記シャド
ウマスクの剛性を低くする手段が、低剛性域全面にわた
り、前記シャドウマスクを貫通しないハーフエッチング
を施して、前記シャドウマスクの厚さを減じたことであ
ることを特徴とする。

【００２０】また請求項７記載の第７の発明は、請求項
１記載のシャドウマスク構体において、前記シャドウマ
スクの材質が低熱膨張率金属であり、前記マスクフレー
ムの材質が高剛性金属であることを特徴とする。

【００２１】また請求項８記載の第８の発明は、請求項
２記載のシャドウマスク構体において、前記シャドウマ
スクおよびマスク支持体の材質が低熱膨張率金属であ
り、前記マスクフレームの材質が高剛性金属であること
を特徴とする。

【００２２】そして請求項９記載の第９の発明は、請求
項１〜８記載のいずれかのシャドウマスク構体を備えた
カラーブラウン管である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
シャドウマスク構体の実施の形態を説明する。図１は本
発明の第一実施例のシャドウマスク構体１０の斜視図で
ある。図１において１１はマスクフレーム、１２はシャ
ドウマスク、１２Ａはシャドウマスク長辺、１２Ｂはシ
ャドウマスク短辺、１２Ｃはシャドウマスク溶接部、１
２Ｄ（長方形破線内）はシャドウマスク有孔域、１２Ｅ
（長方形破線外）はシャドウマスク無孔域、１２Ｆ（半
月形破線内）はハーフエッチングによりシャドウマスク
１２の剛性を低くした低剛性域である。なお本発明の第
一実施例のシャドウマスク構体１０は１９型カラーブラ
ウン管用である。

【００２４】マスクフレーム１１は厚さ２．５ｍｍの高
剛性金属で、具体的には１３クロムステンレス材または
クロムモリブデン鋼が適切である。シャドウマスク１２
は厚さ０．１ｍｍの低熱膨張率金属で、具体的にはイン
バーが適切である。シャドウマスク１２はマスクフレー
ム１１の端面（シャドウマスク溶接部１２Ｃ）にシーム
溶接されている。シャドウマスク構体１０の概略寸法は
長辺３６０ｍｍ、短辺２７０ｍｍ、高さ４３ｍｍであ
る。

【００２５】図２は本発明の第一実施例のシャドウマス
ク構体１０のシャドウマスク１２の平面図、図３は図２
に示したシャドウマスク１２の左下１／４部分の拡大平
面図である。図２、図３において有孔域１２Ｄ内の多数
の１２Ｈは電子ビーム通過孔、低剛性域１２Ｆ内の多数
の１２Ｉおよび１２Ｊはシャドウマスク１２を貫通しな
いハーフエッチング孔である。図２に示すように低剛性
域１２Ｆが半月形であるため、低剛性域１２Ｆはシャド
ウマスク１２の短辺１２Ｂ近傍で大きく、中央部近傍に
近づくにしたがい小さくなり、中央部近傍には存在しな
い。

【００２６】図２、図３に示す電子ビーム通過孔１２Ｈ
は従来のシャドウマスク構体５０のシャドウマスク５２
の電子ビーム通過孔（図示せず）と同じである。電子ビ
ーム通過孔１２Ｈの寸法、ピッチはたとえば縦０．２６
ｍｍ、横０．０６ｍｍ、縦ピッチ０．３ｍｍ、横ピッチ
０．２５ｍｍである。一方ハーフエッチング孔１２Ｉ、
１２Ｊは本発明に特有のものである。ハーフエッチング
孔１２Ｉの寸法、ピッチ、深さはたとえば縦０．２６ｍ
ｍ、横０．０６ｍｍ、縦ピッチ０．３ｍｍ、横ピッチ
０．２ｍｍ、深さ０．０６ｍｍ、またハーフエッチング
孔１２Ｊの寸法、ピッチ、深さはたとえば縦０．１１ｍ
ｍ、横０．０６ｍｍ、縦ピッチ０．１５ｍｍ、横ピッチ
０．２５ｍｍ、深さ０．０４ｍｍである。

【００２７】図４は本発明の第一実施例のシャドウマス
ク構体１０のシャドウマスク１２のＡ−Ａ’（図３）部
分拡大断面図である。図４に示すようにシャドウマスク
無孔域１２Ｅにはシャドウマスク１２を貫通しないハー
フエッチング孔１２Ｉがあり、シャドウマスク有孔域１
２Ｄにはシャドウマスク１２を貫通する電子ビーム通過
孔１２Ｈの間にシャドウマスク１２を貫通しないハーフ
エッチング孔１２Ｊがある。

【００２８】電子ビーム通過孔１２Ｈの寸法、ピッチは
画面の精細度と密接に関連しているため容易には変更で
きないが、ハーフエッチング孔１２Ｉ、１２Ｊの寸法、
ピッチ、深さ、配列形状（上記第一実施例では半月形の
配列形状）は他の特性と関連がないため、適切な張力分
布が得られるように自由に選択できる。（ただしハーフ
エッチング孔１２Ｊは電子ビーム通過孔１２Ｈと重なら
ないように注意する必要がある。）したがって上述のハ
ーフエッチング孔１２Ｉ、１２Ｊの寸法、ピッチ、深
さ、配列形状は一例で、他に多数の変形例が可能であ
る。

【００２９】図５は本発明の第一実施例のシャドウマス
ク構体１０において、マスクフレーム１１がシャドウマ
スク１２に与える張力のＸ−Ｘ’軸（図２）に沿った分
布である。本発明の第一実施例のシャドウマスク構体１
０ではシャドウマスク１２にハーフエッチング孔１２
Ｉ、１２Ｊを配することにより、半月形の低剛性域１２
Ｆを設けた。これによりシャドウマスク１２の剛性の低
下が、低剛性域１２Ｆの無い場合と比べて、シャドウマ
スク短辺１２Ｂ近傍では多く、またシャドウマスク短辺
１２Ｂからシャドウマスク１２中央部に向かうにしたが
い徐々に少なく起こる。これにより図５に示すようにほ
ぼ平坦な張力分布が得られる。図５のように張力分布が
ほぼ平坦になるとシャドウマスク１２中央部とシャドウ
マスク短辺１２Ｂ近傍での共振振動数の差が小さくなる
ため、シャドウマスク１２中央部の振動エネルギーは容
易にシャドウマスク短辺１２Ｂ近傍に伝わり、シャドウ
マスク１２の振動が速やかに減衰する。これによりカラ
ーブラウン管中央部の色純度低下は速やかに収まる。

【００３０】さらに本発明の第一実施例のシャドウマス
ク構体１０のシャドウマスク１２はその短辺１２Ｂが直
線状であるため、ブラックマトリックス露光時に光がシ
ャドウマスク無孔域１２Ｅで漏れることがない。このた
め第二従来例のシャドウマスク構体６０で問題となった
カラーブラウン管画面両端の異常発光も発生しない。

【００３１】図６は本発明の第一実施例のシャドウマス
ク構体１０に用いられる第一変形例のシャドウマスク１
２１の平面図、図７は図６に示したシャドウマスク１２
１の左下１／４部分の拡大平面図である。図６、図７に
おいて有孔域１２１Ｄ内の多数の１２１Ｈは電子ビーム
通過孔、低剛性域１２１Ｆ内の多数の１２１Ｉおよび１
２１Ｊはシャドウマスク１２１を貫通しないハーフエッ
チング溝である。図６に示すように低剛性域１２１Ｆが
半月形であるため、低剛性域１２１Ｆはシャドウマスク
１２１の短辺１２１Ｂ近傍で大きく、中央部に近づくに
したがい小さくなり、中央部近傍には存在しない。

【００３２】図６、図７に示す電子ビーム通過孔１２１
Ｈは本発明の第一実施例のシャドウマスク構体１０のシ
ャドウマスク１２に説明した電子ビーム通過孔１２Ｈと
同じである。一方ハーフエッチング溝１２１Ｉ、１２１
Ｊは本第一変形例のシャドウマスク１２１に特有のもの
である。ハーフエッチング溝１２１Ｉの寸法、ピッチ、
深さはたとえば縦最大２００ｍｍ、横０．０６ｍｍ、横
ピッチ０．２ｍｍ、深さ０．０６ｍｍ、またハーフエッ
チング溝１２１Ｊの寸法、ピッチ、深さはたとえば縦最
大１８０ｍｍ、横０．０６ｍｍ、横ピッチ０．２５ｍ
ｍ、深さ０．０４ｍｍである。ハーフエッチング溝１２
１Ｉ、１２１Ｊの寸法、ピッチ、深さ、配列形状はハー
フエッチング溝１２１Ｊが電子ビーム通過孔１２１Ｈと
重ならないように注意すれば、適切な張力分布が得られ
るように自由に選択できる。本第一変形例のシャドウマ
スク１２１の張力分布改善に関する作用効果は既に述べ
た第一実施例のシャドウマスク１２と同じである。

【００３３】図８は本発明の第一実施例のシャドウマス
ク構体１０に用いられる第二変形例のシャドウマスク１
２２の平面図、図９（ａ）、（ｂ）は図８に示したシャ
ドウマスク１２２のＸ−Ｘ’（図８）に沿う部分拡大断
面図である。図８において有孔域１２２Ｄ内の多数の１
２２Ｈは電子ビーム通過孔であり、斜線を施した低剛性
域１２２Ｆにはシャドウマスク１２１を貫通しない全面
ハーフエッチングがなされている。また図９に低剛性域
１２２Ｆの全面ハーフエッチングの断面形状を二種類
（ａ）、（ｂ）示す。第一の形状（ａ）はハーフエッチ
ングの深さが低剛性域１２２Ｆ全面で一様なものであ
る。その深さはたとえばシャドウマスク１２２の厚さの
５０％である、０．０５ｍｍである。第二の形状（ｂ）
はハーフエッチングの深さがシャドウマスク短辺１２２
Ｂの近くで深く、シャドウマスク１２２の中央部に近づ
くにしたがい浅くなるものである。その深さはたとえば
シャドウマスク短辺１２２Ｂの近傍で０．０５ｍｍ、シ
ャドウマスク１２２の中央部側で０．０１ｍｍである。

【００３４】図８に示すように低剛性域１２２Ｆは半月
形であるため、低剛性域１２２Ｆはシャドウマスク１２
２の短辺１２２Ｂ近傍で大きく、中央部に近づくにした
がい小さくなり、中央部近傍には存在しない。図８に示
す電子ビーム通過孔１２２Ｈは本発明の第一実施例のシ
ャドウマスク構体１０のシャドウマスク１２に説明した
電子ビーム通過孔１２Ｈと同じである。一方全面ハーフ
エッチングを施した低剛性域１２２Ｆは本第二変形例の
シャドウマスク１２２に特有のものである。全面ハーフ
エッチングを施した低剛性域１２２Ｆは適切な張力分布
が得られるように全体形状、エッチング深さなどは自由
に選択できる。本第二変形例のシャドウマスク１２２の
張力分布改善に関する作用効果は既に述べた第一実施例
のシャドウマスク１２と同じである。

【００３５】図１０は本発明の第二実施例のシャドウマ
スク構体２０の斜視図である。図１０において２１はマ
スクフレーム、２２はシャドウマスク、２２Ａはシャド
ウマスク長辺、２２Ｂはシャドウマスク短辺、２２Ｃは
シャドウマスク溶接部、２２Ｄ（長方形破線内）はシャ
ドウマスク有孔域、２２Ｅ（長方形破線外）はシャドウ
マスク無孔域、２２Ｆ（糸巻き形破線内）はハーフエッ
チングによりシャドウマスク２２の剛性を低くした低剛
性域である。なお本発明の第二実施例のシャドウマスク
構体２０は１９型カラーブラウン管用である。本発明の
第二実施例のシャドウマスク構体２０の材料、寸法は本
発明の第一実施例のシャドウマスク構体１０と同じであ
る。

【００３６】図１１は本発明の第二実施例のシャドウマ
スク構体２０のシャドウマスク２２の平面図、図１２は
図１１に示したシャドウマスク２２の左下１／４部分の
拡大平面図である。図１１、図１２において有孔域２２
Ｄ内の多数の２２Ｈは電子ビーム通過孔、低剛性域２２
Ｆ内の多数の２２Ｉおよび２２Ｊの個々はシャドウマス
ク２２を貫通しないハーフエッチング孔である。図１１
に示すように低剛性域２２Ｆが糸巻き形であるため、低
剛性域２２Ｆはシャドウマスク２２の短辺２２Ｂ近傍で
大きく、中央部に近づくにしたがい小さくなる。図１
１、図１２に示す個々の電子ビーム通過孔２２Ｈ、ハー
フエッチング孔２２Ｉ、２２Ｊの寸法などは本発明の第
一実施例のシャドウマスク構体１０のシャドウマスク１
２にて説明したものと同じである。

【００３７】図１３は本発明の第二実施例のシャドウマ
スク構体２０において、マスクフレーム２１がシャドウ
マスク２２に与える張力のＸ−Ｘ’軸（図１１）に沿っ
た分布である。本発明の第二実施例のシャドウマスク構
体２０においてシャドウマスク２２の張力分布を平坦化
する作用は、本発明の第一実施例のシャドウマスク構体
１０で説明したものと同じである。しかし本発明の第二
実施例のシャドウマスク２２においては低剛性域２２Ｆ
を糸巻き形にしてシャドウマスク２２中央部まで施した
ことにより、より効果が顕著となってシャドウマスク２
２中央部（図１３のＣＥＮＴＥＲ位置）の張力の凹みが
解消され、張力分布が一山型となった。これによりさら
にシャドウマスク２２の振動の減衰が速くなり、カラー
ブラウン管の色純度低下が速やかに収まるようになっ
た。なおカラーブラウン管画面両端の異常発光が発生し
ない効果も本発明の第一実施例のシャドウマスク構体１
０と同じである。

【００３８】図１４は本発明の第二実施例のシャドウマ
スク構体２０に用いられる第一変形例のシャドウマスク
２２１の平面図、図１５は図１４に示したシャドウマス
ク２２１の左下１／４部分の拡大平面図である。図１
４、図１５において有孔域２２１Ｄ内の多数の２２１Ｈ
は電子ビーム通過孔、低剛性域２２１Ｆ内の多数の２２
１Ｉおよび２２１Ｊはシャドウマスク２２１を貫通しな
いハーフエッチング溝である。本発明の第二実施例の第
一変形例のシャドウマスク２２１の構成、作用は本発明
の第一実施例の第一変形例のシャドウマスク１２１の構
成、作用と低剛性域２２１Ｆの形状以外は同じであるた
め説明を省略する。ただし効果は本発明の第一実施例の
第一変形例のシャドウマスク１２１より顕著で、本発明
の第二実施例のシャドウマスク２２と同じレベルであ
る。

【００３９】図１６は本発明の第二実施例のシャドウマ
スク構体２０に用いられる第二変形例のシャドウマスク
２２２の平面図、図１７（ａ）、（ｂ）は図１６に示し
たシャドウマスク２２２のＸ−Ｘ’（図１６）に沿う部
分拡大断面図である。図１６において有孔域２２２Ｄ内
の多数の２２２Ｈは電子ビーム通過孔、斜線を施した低
剛性域２２２Ｆにはシャドウマスク２２１を貫通しない
全面ハーフエッチングがなされている。図１７に低剛性
域２２２Ｆの全面ハーフエッチングの断面形状を二種類
（ａ）、（ｂ）示す。第一の形状（ａ）はハーフエッチ
ングの深さが低剛性域２２２Ｆ全面で一様なものであ
る。その深さはたとえばシャドウマスク２２２の厚さの
５０％である、０．０５ｍｍである。第二の形状（ｂ）
はハーフエッチングの深さがシャドウマスク短辺２２２
Ｂの近くで深く、シャドウマスク２２２の中央部に近づ
くにしたがい浅くなるものである。その深さはたとえば
シャドウマスク短辺２２２Ｂの近傍で０．０５ｍｍ、シ
ャドウマスク２２２の中央部側で０．０１ｍｍである。
本第二変形例のシャドウマスク２２２においても、本発
明の第二実施例のシャドウマスク２２と同等の張力分布
改善効果が得られる。

【００４０】図１８は本発明の第三実施例のシャドウマ
スク構体３０の斜視図である。図１８において３１はマ
スクフレーム、３２はシャドウマスク、３２Ａはシャド
ウマスク長辺、３２Ｂはシャドウマスク短辺、３２Ｃは
シャドウマスク溶接部、３２Ｄ（長方形破線内）はシャ
ドウマスク有孔域、３２Ｅ（長方形破線外）はシャドウ
マスク無孔域、３２Ｆ（半月形破線内）はハーフエッチ
ングによりシャドウマスク３２の剛性を低くした低剛性
域、３３はマスク支持体である。ここで第三実施例の特
徴は前記マスク支持体３３を有することである。前記マ
スク支持体３３の作用効果については後述する。なお本
発明の第三実施例のシャドウマスク構体３０は１９型カ
ラーブラウン管用である。

【００４１】マスクフレーム３１は厚さ２．５ｍｍの高
剛性金属で、具体的には１３クロムステンレス材または
クロムモリブデン鋼が適切である。シャドウマスク３２
は厚さ０．１ｍｍの低熱膨張率金属で、具体的にはイン
バーが適切である。マスク支持体３３は厚さ３ｍｍの低
熱膨張率金属で、具体的にはシャドウマスク３２と熱膨
張率が等しいことが望ましいので、シャドウマスク３２
と同じ材料であるインバーが適切である。シャドウマス
ク３２はマスク支持体３３の端面（シャドウマスク溶接
部３２Ｃ）にシーム溶接されている。シャドウマスク構
体３０の概略寸法は長辺３６０ｍｍ、短辺２７０ｍｍ、
高さ４３ｍｍである。

【００４２】図１９は本発明の第四実施例のシャドウマ
スク構体４０の斜視図である。図１９において４１はマ
スクフレーム、４２はシャドウマスク、４２Ａはシャド
ウマスク長辺、４２Ｂはシャドウマスク短辺、４２Ｃは
シャドウマスク溶接部、４２Ｄ（長方形破線内）はシャ
ドウマスク有孔域、４２Ｅ（長方形破線外）はシャドウ
マスク無孔域、４２Ｆ（糸巻き形破線内）はハーフエッ
チングによりシャドウマスク４２の剛性を低くした低剛
性域、４３はマスク支持体である。ここで第四実施例の
特徴は前記マスク支持体４３を有することである。前記
マスク支持体４３の作用効果についても後述する。本発
明の第四実施例のシャドウマスク構体４０の材料、寸法
は本発明の第三実施例のシャドウマスク構体３０と同じ
である。

【００４３】シャドウマスクの振動減衰に関する作用、
効果については、本発明の第三実施例のシャドウマスク
構体３０は本発明の第一実施例のシャドウマスク構体１
０と、また、本発明の第四実施例のシャドウマスク構体
４０は本発明の第二実施例のシャドウマスク構体２０と
同じである。しかし、本発明の第三実施例のシャドウマ
スク構体３０、第四実施例のシャドウマスク構体４０は
各々マスク支持体３３、４３を有するため、本発明の第
一実施例のシャドウマスク構体１０、第二実施例のシャ
ドウマスク構体２０に無い優れた特徴があるのでそれを
以下に説明する。

【００４４】本発明の第一実施例のシャドウマスク構体
１０、第二実施例のシャドウマスク構体２０において
は、シャドウマスク１２、２２が直接マスクフレーム１
１、２１に溶接されている。シャドウマスク１２、２２
が熱膨張率の小さいインバー（室温で約１．２ｐｐｍ／
℃）である一方、マスクフレーム１１、２１は熱膨張率
がその約１０倍の１３クロムステンレスまたはクロムモ
リブデン鋼である。カラーブラウン管の使用中は電子ビ
ームがシャドウマスク１２、２２に衝突し、シャドウマ
スク１２、２２およびマスクフレーム１１、２１の温度
が最高１００℃程度まで上昇する。そのため特に動作温
度が高い場合、また特に画面輝度を高くした場合、シャ
ドウマスク１２、２２とマスクフレーム１１、２１との
間に熱膨張の不整合が発生し、シャドウマスク１２、２
２が歪んで輝度、色純度が低下する恐れがある。

【００４５】一方本発明の第三実施例のシャドウマスク
構体３０、第四実施例のシャドウマスク構体４０におい
ては、シャドウマスク３２、４２が、同じ熱膨張率のマ
スク支持体３３、４３に溶接されているため、シャドウ
マスク３２、４２とマスク支持体３３、４３の間に熱膨
張の不整合が発生しない。そのため動作温度が高い場
合、また画面輝度の高い場合にもシャドウマスク３２、
４２が歪む恐れは無く、常に色純度の安定した画像が得
られる。これが本発明の第三実施例のシャドウマスク構
体３０、第四実施例のシャドウマスク構体４０の優れた
特徴である。この結果本発明の第三実施例のシャドウマ
スク構体３０、第四実施例のシャドウマスク構体４０を
備えたカラーブラウン管では動作条件に関係なく安定し
て高品質の輝度、色純度が得られる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシャドウ
マスク構体は、シャドウマスクの短辺形状を変更するこ
となく、シャドウマスクの低剛性域を、シャドウマスク
の短辺近傍で広く、中央部近傍で狭く、もしくは無いよ
うに分布させたことにより、シャドウマスクの張力分布
は良好となり、シャドウマスクの振動の減衰はより速や
かになる。さらにシャドウマスク短辺が直線状であるた
め画面両端異常発光の問題も発生しない。したがって本
発明のシャドウマスク構体を備えたカラーブラウン管は
スピーカー等の外部振動にシャドウマスクが共振して
も、振動減衰が速いため色純度低下が少なくそれだけ画
質が良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体の
斜視図

【図２】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体の
シャドウマスクの平面図

【図３】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体の
シャドウマスクの部分拡大平面図

【図４】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体の
シャドウマスクの部分拡大断面図

【図５】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体に
おいてマスクフレームがシャドウマスクに与える張力分
布図

【図６】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体に
用いられる第一変形例のシャドウマスクの平面図

【図７】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体に
用いられる第一変形例のシャドウマスクの部分拡大平面
図

【図８】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体に
用いられる第二変形例のシャドウマスクの平面図

【図９】 本発明の第一実施例のシャドウマスク構体に
用いられる第二変形例のシャドウマスクの部分拡大断面
図

【図１０】 本発明の第二実施例のシャドウマスク構体
の斜視図

【図１１】 本発明の第二実施例のシャドウマスク構体
のシャドウマスクの平面図

【図１２】 本発明の第二実施例のシャドウマスク構体
のシャドウマスクの部分拡大平面図

【図１３】 本発明の第二実施例のシャドウマスク構体
においてマスクフレームがシャドウマスクに与える張力
分布図

【図１４】 本発明の第二実施例のシャドウマスク構体
に用いられる第一変形例のシャドウマスクの平面図

【図１５】 本発明の第二実施例のシャドウマスク構体
に用いられる第一変形例のシャドウマスクの部分拡大平
面図

【図１６】 本発明の第二実施例のシャドウマスク構体
に用いられる第二変形例のシャドウマスクの平面図

【図１７】 本発明の第二実施例のシャドウマスク構体
に用いられる第二変形例のシャドウマスクの部分拡大断
面図

【図１８】 本発明の第三実施例のシャドウマスク構体
の斜視図

【図１９】 本発明の第四実施例のシャドウマスク構体
の斜視図

【図２０】 第一従来例のシャドウマスク構体の斜視図

【図２１】 第一従来例のシャドウマスク構体のシャド
ウマスクの平面図

【図２２】 第一従来例のシャドウマスク構体のシャド
ウマスクの部分拡大断面図

【図２３】 第一従来例のシャドウマスク構体において
マスクフレームがシャドウマスクに与える張力分布図

【図２４】 第二従来例のシャドウマスク構体の斜視図

【図２５】 第二従来例のシャドウマスク構体のシャド
ウマスクの平面図

【図２６】 第二従来例のシャドウマスク構体において
マスクフレームがシャドウマスクに与える張力分布図

【図２７】 カラーブラウン管画面の平面図

【符号の説明】 １０、２０、３０、４０、５０、６０ シャドウマスク
構体 １１、２１、３１、４１、５１、６１ マスクフレーム １２、１２１、１２２、２２、２２１、２２２、３２、
４２、５２、６２ シャドウマスク １２Ａ、２２Ａ、３２Ａ、４２Ａ、５２Ａ、６２Ａ シ
ャドウマスク長辺 １２Ｂ、２２Ｂ、３２Ｂ、４２Ｂ、５２Ｂ、６２Ｂ シ
ャドウマスク短辺 １２Ｃ、２２Ｃ、３２Ｃ、４２Ｃ、５２Ｃ シャドウマ
スク溶接部 １２Ｄ、１２１Ｄ、１２２Ｄ、２２Ｄ、２２１Ｄ、２２
２Ｄ、３２Ｄ、４２Ｄ、５２Ｄ、６２Ｄ シャドウマス
ク有孔域 １２Ｅ、２２Ｅ、３２Ｅ、４２Ｅ、５２Ｅ、６２Ｅ シ
ャドウマスク無孔域 １２Ｆ、１２１Ｆ、１２２Ｆ、２２Ｆ、２２１Ｆ、３２
Ｆ、４２Ｆ 低剛性域 １２Ｈ、１２１Ｈ、１２２Ｈ、２２Ｈ、２２１Ｈ、２２
２Ｈ 電子ビーム通過孔 １２Ｉ、１２Ｊ、２２Ｉ、２２Ｊ ハーフエッチング孔 １２１Ｉ、１２２Ｊ、２２１Ｉ、２２１Ｊ ハーフエッ
チング溝 ３３、４３ マスク支持体 ７０ カラーブラウン管画面 ７１ シャドウマスク有孔域対応部 ７２ 蛍光体のみの部分

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ長方形額縁状のマスクフレームと、 前記マスクフレームにその長辺を張架されたほぼ長方形
   のシャドウマスクとからなるシャドウマスク構体におい
   て、 前記シャドウマスクの低剛性域を、前記シャドウマスク
   の短辺近傍で広く、中央部近傍で狭く、もしくは中央部
   近傍には存在しないように分布させたことを特徴とする
   シャドウマスク構体。
2. 【請求項２】ほぼ長方形額縁状のマスクフレームと、 ほぼ長方形のシャドウマスクとからなるシャドウマスク
   構体において、 前記マスクフレームの長辺に一対のマスク支持体が備え
   られ、 前記シャドウマスクの長辺が前記マスク支持体に張架さ
   れ、 前記シャドウマスクの低剛性域を、前記シャドウマスク
   の短辺近傍で広く、中央部近傍で狭く、もしくは中央部
   近傍には存在しないように分布させたことを特徴とする
   シャドウマスク構体。
3. 【請求項３】請求項１〜２記載のシャドウマスク構体に
   おいて、 前記シャドウマスクの低剛性域の形状が、前記シャドウ
   マスクの短辺の中心線に対して、ほぼ対称なほぼ半月形
   であることを特徴とするシャドウマスク構体。
4. 【請求項４】請求項１〜２記載のシャドウマスク構体に
   おいて、 前記シャドウマスクの低剛性域の形状が、前記シャドウ
   マスクの短辺の中心線に対して、ほぼ対称なほぼ糸巻き
   形であることを特徴とするシャドウマスク構体。
5. 【請求項５】請求項１〜４記載のシャドウマスク構体に
   おいて、 前記シャドウマスクの剛性を低くする手段が、前記シャ
   ドウマスクを貫通しないハーフエッチング孔またはハー
   フエッチング溝の配列であることを特徴とするシャドウ
   マスク構体。
6. 【請求項６】請求項１〜４記載のシャドウマスク構体に
   おいて、 前記シャドウマスクの剛性を低くする手段が、低剛性域
   全面にわたり、前記シャドウマスクを貫通しないハーフ
   エッチングを施して、前記シャドウマスクの厚さを減じ
   たことであることを特徴とするシャドウマスク構体。
7. 【請求項７】請求項１記載のシャドウマスク構体におい
   て、 前記シャドウマスクの材質が低熱膨張率金属であり、 前記マスクフレームの材質が高剛性金属であることを特
   徴とするシャドウマスク構体。
8. 【請求項８】請求項２記載のシャドウマスク構体におい
   て、 前記シャドウマスクおよびマスク支持体の材質が低熱膨
   張率金属であり、 前記マスクフレームの材質が高剛性金属であることを特
   徴とするシャドウマスク構体。
9. 【請求項９】請求項１〜８記載のいずれかのシャドウマ
   スク構体を備えたカラーブラウン管。