JP2002042669A - スロット型シャドウマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スロット型シャドウマスクを組み込んだカラー
受像管のカラー表示画像において、色ムラ、色ニジミ等
を発生させないスロット型シャドウマスクを提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】本発明のスロット型シャドウマスクは、開
口マスク領域１０１に垂直（ｙ）方向に隣接する複数の
スロット孔１１１同士が貫通ブリッジ１１３、１１３
ａ、１１３ｂで連結されており、貫通ブリッジは配置場
所により所定の角度をもたせて配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属薄板の所定位
置にスロット孔が形成されたスロット型シャドウマスク
に関し、特に、垂直（ｙ）方向のスロット孔同士が貫通
ブリッジで連結されたスロット型シャドウマスクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー受像管の大画面化、高精細
化に伴い、カラー受像管に組み込まれるシャドウマスク
は金属薄板の所定位置にスロット孔が形成されたスロッ
ト型シャドウマスクが用いられている。図５（ａ）に公
知のスロット型シャドウマスク３００の一例を示す模式
平面図を、図５（ｂ）に開口マスク領域３０１の部分拡
大模式平面図をそれぞれ示す。スロット型シャドウマス
ク３００は図５（ａ）に示すように金属薄板３０２にス
ロット孔３１１が形成された開口マスク領域３０１から
なり、開口マスク領域３０１は図４（ｂ）に示すように
電子線通過用のスロット孔３１１が所定位置に多数個配
置されたもので、垂直（ｙ）方向に隣接するスロット孔
３１１は、ブリッジ３１２と呼ばれる金属部位で相互に
結合されている。なお、本明細書において、スロット孔
の長手方向を垂直（ｙ）方向、短手方向を水平（ｘ）方
向とし、開口マスク領域の中心をセンター（ｘ＝０、ｙ
＝０）と記述する。

【０００３】一般のカラーテレビジョン用のカラー受像
管には輝度面で有利なスロット型のシャドウマスクが組
み込まれている。スロット型シャドウマスク３００は、
例えば図６に示すようなカラー受像管に組み込まれてカ
ラー画像を表示させる。スロット型シャドウマスク３０
０が組み込まれたカラー受像管４００内では、電子銃４
０１から発射された電子線（電子ビーム）４０２は偏向
ヨーク４０３で方向制御されシャドウマスク３００を通
過して蛍光面スクリーン４０４に照射される。シャドウ
マスク３００に照射された電子線４０２の内、スロット
孔３１１を通過した３本の電子ビームが、赤、緑、青か
らなる蛍光面スクリーン４０４の３色蛍光体を励起し
て、カラー画像が表示される。

【０００４】電子銃４０１より発せられた電子線４０２
の内、方向が制御され正しい軌道となった電子線のみを
三色蛍光面４０４の３色蛍光体に導くというシャドウマ
スクの機能上、軌道から外れた電子線はスロット孔３１
１以外の金属部位で遮断される。このため、金属部位に
衝突した電子線は一部熱エネルギーに変換されてシャド
ウマスクは熱を持つことになる。また、カラー受像管を
構成する各種部品より発せられた熱、または、カラー受
像管が置かれた周辺環境の熱が伝導することによって
も、シャドウマスクは熱を持つ。

【０００５】金属薄板からなるシャドウマスクが熱を持
った場合、当然のことながらシャドウマスクは熱膨張を
生じる。カラー受像管に組み込まれたシャドウマスクは
外周部を固定されているため、シャドウマスクの熱膨張
により生じた外力（伸び）はマスク領域３０１に集中
し、スロット孔３１１の位置ズレもしくはスロット孔３
１１の形状変形をもたらすことになる。スロット孔３１
１の位置ズレもしくはスロット孔３１１の形状変形が生
じた場合、電子線４０２は蛍光面４０４の所望の蛍光体
を励起できなくなり、電子線４０２は蛍光面４０４の他
の色の蛍光体を励起して、色ニジミ、色ムラ等を発生さ
せ、画像表示品質が低下するという問題を有する。

【０００６】最近では、画像表示面（フェースプレー
ト）への外光の映り込みを少なくし、画像表示面をフラ
ット（平面）にしたフラット型カラー受像管の需要が増
している。フラット型カラー受像管のシャドウマスク
は、外周方向に向けた張力を掛けて、平板状でカラー受
像管内に組み込まれている。一般的に、スロット型シャ
ドウマスクを平板状としてカラー受像管に組み込むにあ
たり、矩形状のスロット孔３１１の長辺（ｙ軸）方向に
張力を掛けた状態でカラー受像管に組み込まれている。

【０００７】このため、シヤドウマスクが熱膨張を生じ
たとしても、スロット孔３１１の長辺方向（ｙ軸方向）
ヘの熱膨張はさほど問題とならない。しかし、スロット
孔３１１の短辺方向には張力が掛かっていないため、ス
ロット孔の短辺方向に生じるシャドウマスクの熱膨張
は、スロット孔３１１の位置ズレもしくはスロット孔３
１１の形状変形をもたらし、カラー画像表示品位を低下
させる原因となっている。

【０００８】かかるスロット孔の短辺方向への熱膨張に
よるスロット孔の位置ズレもしくは形状変形を防止する
手段として、図４（ｂ）に示すように、垂直（ｙ）方向
に隣接する数個の矩形状のスロット孔２１１同士を垂直
（ｙ）方向に窄設した線状の貫通線で連結してスロット
孔配列ブロック単位を形成することが提案されている。
ここでは、スロット孔配列ブロック単位が４個のスロッ
ト孔２１１で連なっている例を示す。以下、線状の貫通
線を貫通ブリッジと記す。

【０００９】図４（ｂ）に示すスロット型シヤドクマス
ク２００のスロット孔２１１が短辺方向に熱膨張する
際、熱膨張で生じた外力（伸び）は、貫通ブリッジ２１
３で吸収され、スロット孔２１１の位置ズレ、変形を防
止できる。なお、シャドクマスク２００の機械的強度を
保ち、また、シヤドウマスク２００の振動を防止するた
め、垂直（ｙ）方向に隣接する全てのスロット孔２１１
を貫通ブリッジ２１３で連結しないで、垂直（ｙ）方向
に連なる数個のスロット孔２１１を貫通ブリッジ２１３
で連結してスロット孔配列単位ブロックを形成し、各ス
ロット孔配列単位ブロック間は通常のブリッジ部２１２
（金属部位）で連結されている。

【００１０】各スロット孔２１１間を貫通ブリッジ２１
３で連結することにより、シャドウマスクの熱膨張によ
るスロット孔の位置ズレまたは形状変形による色ニジ
ミ、色ムラ等の発生は防止できるが、この貫通ブリッジ
２１３を電子線が通過し、本来発光してはならない領域
にこの貫通ブリッジを通過した電子線が蛍光体を励起
し、カラー表示画像に色ムラ、色ニジミを発生させ、特
にシャドウマスクセンターの垂直（ｙ）方向の貫通ブリ
ッジで著しく発生し、カラー画像表示品位が低下すると
いう問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み考案されたもので、スロット型シャドウマスクを
組み込んだカラー受像管のカラー表示画像において、色
ムラ、色ニジミ等を発生させないスロット型シャドウマ
スクを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を解決するために、まず請求項１においては、金属薄板
の所定位置に多数個のスロット孔が形成されたスロット
型シャドウマスクにおいて、垂直（ｙ）方向に隣接する
前記スロット孔同士が貫通ブリッジで連結されており、
前記貫通ブリッジがシャドウマスクのセンターから垂直
（ｙ）方向周辺に離れていくに従って、遂次角度を変化
させて配置されていることを特徴とするスロット型シャ
ドウマスクとしたものである。

【００１３】また、請求項２においては、前記貫通ブリ
ッジの長辺方向と電子線の入射角のなす角度が直角に近
づくよう前記貫通ブリッジに角度変化をもたせたことを
特徴とする請求項１に記載のスロット型シャドウマスク
としたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。図１に、本発明のスロット型シャドウマスク１
００の模式平面図を、図２（ａ）〜（ｉ）に本発明のス
ロット型シャドウマスクの開口マスク領域１０１の各位
置でのスロット孔及び貫通ブリッジの部分拡大平面図を
それぞれ示す。本発明のスロット型シャドウマスク１０
０は、図１及び図２に示すように、開口マスク領域１０
１に垂直（ｙ）方向に隣接する複数のスロット孔１１１
同士が貫通ブリッジで連結されており、貫通ブリッジは
配置場所により所定の角度を持たせて配置されている。

【００１５】開口マスク領域１０１に設けられた垂直
（ｙ）方向に隣接する４個のスロット孔１１１は貫通ブ
リッジ１１３で相互に連結されてスロット孔配列単位ブ
ロックを形成しており、このスロット孔配列単位ブロッ
ク間は通常のブリッジ（金属部位）１１２で連結されて
いる。このスロット孔配列単位ブロックのスロット孔１
１１の数は特に４個に限定されるものではなく、シャド
ウマスクの大きさ、金属薄板、スロット孔等の各種仕様
により適宜設定されるものである。

【００１６】貫通ブリッジ１１３はｙ軸方向に細長の矩
形状に形成されているので、シャドウマスクのセンター
（ｘ＝０）でのｙ軸方向に形成された貫通ブリッジ１１
３は電子線の入射角度に関係なく電子線が通過する。こ
れに対し、シャドウマスクのセンター（ｙ＝０）でのｘ
軸方向に形成された貫通ブリッジ１１３は、電子線の方
向が貫通ブリッジ１１３の矩形状の長辺方向に対してほ
ぼ直角に入射するので、電子線の入射角度に対する電子
線の遮断効果は高くなる。本発明はかかる事実に基づき
なされたもので、他のシャドウマスク部位においても電
子線の入射方向と貫通ブリッジ１１３の矩形状の長辺方
向とが直角に近づくように貫通ブリッジ１１３に角度変
化を持たせて配置することで、貫通ブリッジ１１３の電
子線の遮断性を向上させたものである。

【００１７】スロット型シャドウマスク１００の開口マ
スク領域１０１での各位置に対する貫通ブリッジ１１３
の方向配置関係を図２（ａ）〜（ｉ）に示した。以下、
スロット孔及び貫通ブリッジの配置関係を説明するため
に、図１のシャドウマスク１００にｘ軸（水平軸）、ｙ
軸（垂直軸）を設け、シャドウマスクのセンターを（ｘ
＝０、ｙ＝０）とし、通常の軸座標で表示する。図１の
シャドウマスクのセンター（ｘ＝０、ｙ＝０）及びｙ＝
０の水平（ｘ）方向での貫通ブリッジ１１３の方向配置
１０１ｅ、１０１ｄ及び１０１ｆは図２（ｅ）、（ｄ）
及び（ｆ）に示すように、 ｙ＝０の水平（ｘ）軸上に
配置されている。このような方向配置にすることによ
り、スロット型シャドウマスク１００をカラー受像管に
組み込んだ場合矩形状の貫通ブリッジ１１３の長辺が電
子線の入射方向に対してほぼ直角になり電子線の遮断効
果が得られるためである。

【００１８】図１のシャドウマスクのｘ＝０の垂直
（ｙ）軸上に配置された貫通ブリッジ１１３の方向配置
１０１ｂ及び１０１ｈは図２（ｂ）及び（ｈ）に示すよ
うに、垂直（ｙ）軸と貫通ブリッジ１１３の長辺とがあ
る角度をもって配置されている。ここで、垂直（ｙ）軸
と貫通ブリッジ１１３の長辺とが平行な場合を角度０と
し、角度をもたせるとは、垂直（ｙ）軸と貫通ブリッジ
１１３の長辺とがある角度をもつことをいう。

【００１９】図２（ｂ）及び（ｈ）にスロット孔配列単
位ブロックが３列図示されており、この３列の中央のス
ロット孔配列単位ブロックがシャドウマスクの中心の垂
直（ｙ）軸上に配置されている。この中心の垂直（ｙ）
軸の左右では貫通ブリッジの角度はｙ軸対称にそれぞれ
逆向きになる。貫通ブリッジ方向配置１０１ｂと１０１
ｈでも同様に貫通ブリッジの角度はそれぞれｙ軸対称に
逆向きになる。これは、シャドウマスクをカラー受像管
に組み込み電子線を照射する際電子線の照射方向がシャ
ドウマスクの中心点（ｘ＝０、ｙ＝０）からｘ及びｙ方
向の正方向に離れるか負方向に離れるかによってそれぞ
れ逆方向になるからである。

【００２０】貫通ブリッジの配置角度は貫通ブリッジの
長辺方向が垂直（ｙ）軸と平行になっている場合を貫通
ブリッジ１１３、垂直（ｙ）軸に対し負の角度になって
いる場合を貫通ブリッジ１１３ａ、垂直（ｙ）軸に対し
プラスの角度になっている場合を貫通ブリッジ１１３ｂ
と表示する。さらに、貫通ブリッジ１１３の配置角度は
スロット孔配列単位ブロックがシャドウマスクの中心点
から垂直（ｙ）方向に離れるに従って徐々に角度をつけ
ていき、最も離れた位置で貫通ブリッジ１１３の長辺方
向と垂直（ｙ）軸との角度が最大角度３０〜４５°にな
るようにする。

【００２１】スロット型シャドウマスク１００のセンタ
から垂直（ｘ）方向及び水平（ｘ）方向に所定の距離離
れた位置の貫通ブリッジ方向配置は１０１ａ、１０１
ｃ、１０１ｇ及び１０１ｉとなり図２（ａ）、（ｃ）、
（ｇ）及び（ｉ）に示す。貫通ブリッジの配置角度はス
ロット孔配列単位ブロックがシャドウマスクの中心点か
ら垂直（ｙ）及び水平（ｘ）方向に離れるに従って徐々
に角度をつけていき、最も離れた位置で貫通ブリッジ１
１３の長辺方向と垂直（ｙ）軸との角度が最大角度３０
〜４５°になるようにする。尚、水平（ｘ）方向に並ぶ
貫通ブリッジ１１３の角度は同じとしても構わず、前述
したように、垂直（ｙ）軸対称に逆向きにとする。

【００２２】さらに、貫通ブリッジでの電子線の遮断性
を完全なものとするために、図３（ｂ）に示すように、
貫通ブリッジの表（電子銃側）パターンと裏（蛍光面
側）パターンの中心線をｘ１だけシフトさせてレジスト
パターンを形成し、スロット孔作製と同じ条件でエッチ
ングし、貫通ブリッジ１１３ｃを作製する。図３（ａ）
及び（ｂ）に示すように、通常の条件で作製した貫通ブ
リッジ１１３とｘ１のパターンシフト行って作製した貫
通ブリッジ１１３ｃについて電子線の通過状況をシミュ
レーションした結果ある角度で貫通ブリッジ１１３を通
過していた電子線は、貫通ブリッジ１１３ｃでは同じ角
度で照射しても完全に遮断される。このように、表パタ
ーンと裏パターンの中心線をシフトするオフセット方式
を併用してやれば貫通ブリッジでの電子線の遮断効果を
完全なものにすることができる。

【００２３】

【発明の効果】上記したように、本発明のスロット型シ
ャドウマスクは貫通ブリッジを有しているため、熱膨張
によるスロット孔変形のないシャドウマスがえられ、金
属薄板の基材として安価なアルミキルド材が使用でき
る。さらに、本発明のスロット型シャドウマスクを組み
込んだカラー受像管は、貫通ブリッジからの電子線の通
過を遮断できるため、色ムラ、色ニジミのない高画質の
カラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスロット型シャドウマスク１００の一
実施例を示す模式平面図である。

【図２】（ａ）〜（ｉ）は、本発明のスロット型シャド
ウマスク１００の開口マスク領域１０１の各位置でのス
ロット孔及び貫通ブリッジの部分拡大平面図を示す。

【図３】（ａ）は、通常方式で作製した貫通ブリッジの
構成を示す断面図である。（ｂ）は、オフセット方式で
作製した貫通ブリッジの構成を示す断面図である。

【図４】（ａ）は、従来のスロット型シャドウマスクの
一例を示す平面図である。（ｂ）は、従来のスロット型
シャドウマスクの開口マスク領域の一部を示す部分拡大
模式平面図である。

【図５】（ａ）は、従来のスロット型シャドウマスクの
他の例を示す平面図である。（ｂ）は、従来のスロット
型シャドウマスクの開口マスク領域の一部を示す部分拡
大模式平面図である。

【図６】カラー受像管の一例を示す構成断面図である。

【符号の説明】

１００……本発明のスロット型シャドウマスク １０１……開口マスク領域 １０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、
１０１ｆ、１０１ｇ、１０１ｈ、１０１ｉ……部分開口
マスク領域 １０２……金属薄板 １１１……スロット孔 １１２……ブリッジ（金属部位） １１３……垂直（ｙ）軸と平行の貫通ブリッジ １１３ａ……垂直（ｙ）軸に対して負の角度を有する貫
通ブリッジ １１３ｂ……垂直（ｙ）軸に対して正の角度を有する貫
通ブリッジ １１３ｃ……オフセット方式で作製した貫通ブリッジ ２００、３００……従来のスロット型シャドウマスク ２０１、３０１……開口マスク領域 ２１１、３１１……スロット孔 ２１２、３１２……ブリッジ（金属部位） ２１３……貫通ブリッジ ４００……カラー受像管 ４０１……電子銃 ４０２……電子線 ４０３……偏光ヨーク ４０４……蛍光面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属薄板の所定位置に多数個のスロット孔
   が形成されたスロット型シャドウマスクにおいて、垂直
   （ｙ）方向に隣接する前記スロット孔同士が貫通ブリッ
   ジで連結されており、前記貫通ブリッジがシャドウマス
   クのセンターから垂直（ｙ）方向周辺に離れていくに従
   って、遂次角度を変化させて配置されていることを特徴
   とするスロット型シャドウマスク。
2. 【請求項２】前記貫通ブリッジの長辺方向と電子線の入
   射角のなす角度が直角に近づくよう前記貫通ブリッジに
   角度変化をもたせたことを特徴とする請求項１に記載の
   スロット型シャドウマスク。