JP2002117783A - カラー陰極線管 - Google Patents

カラー陰極線管

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JP2002117783A
JP2002117783A JP2001221922A JP2001221922A JP2002117783A JP 2002117783 A JP2002117783 A JP 2002117783A JP 2001221922 A JP2001221922 A JP 2001221922A JP 2001221922 A JP2001221922 A JP 2001221922A JP 2002117783 A JP2002117783 A JP 2002117783A
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cathode ray
ray tube
color cathode
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JP2001221922A
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Yoshiaki Ito
喜昭 伊藤
Shinichiro Nakagawa
慎一郎 中川
Takashi Murai
敬 村井
Masachika Inoue
雅及 井上
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】マスク本体とマスクフレームとの固定の際の変
形や位置ずれを防ぐことが可能なカラー陰極線管を提供
することを目的とする。 【解決手段】マスク本体30のスカート部23は、切欠
部NS及びNLを有している。この切欠部NS及びNL
の短軸または長軸に沿った幅は、Lを短軸端または長軸
端から対角端までの距離としたとき、0.10×L以上
0.45×L以下であり、切欠部NS及びNLの管軸に
沿った高さは、スカート部23の短軸端または長軸端近
傍における管軸に沿った高さを100%としたとき、5
乃至40%に相当する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、シャドウマスク
方式のカラー陰極線管に関する。
【0002】
【従来の技術】現在広く用いられているカラー陰極線管
においては、シャドウマスクのマスク本体は、電子ビー
ムの射突により熱膨張を起こす。このマスク本体の熱膨
張(ドーミング現象)は、色ずれ発生の原因となる。こ
のため、熱膨張を小さくするべく、マスク本体は、マス
クフレームよりも熱膨張係数の小さい材料を用いて形成
されることが多い。
【0003】また、マスク本体とマスクフレームとの溶
接固定に関しては、マスク本体のスカート部がマスクフ
レームの外壁に溶接される方式(MOFA:Mask
Outside Frame Assembly)と、
マスク本体のスカート部がマスクフレームの内壁に溶接
される方式(MIFA:Mask Inside Fr
ame Assembly)とがある。現在は、電子ビ
ーム照射時の部分的なドーミング現象を小さくできるこ
と、テレビセットに組み込んだ場合にスピーカからの振
動が伝わって生じるハウリング現象を抑制しやすいこと
等の理由から、MIFA方式が主流となっている。マス
ク本体は、マスクフレームに固定される舌片部を有して
いる。この舌片部は、マスク本体のスカート部のうち、
マスクフレームに固定される固定部の近傍にスリット状
の切り込みを入れ、固定部を連続したスカート部分から
独立することにより形成される。これにより、マスク本
体の変形を部分的に防止している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、マスク本体のス
カート部は、プレス成形等によって形成するのが一般的
であり、プレス加工後にスカート部の開放端が拡開す
る、いわゆるスプリングバックが生じる。このスプリン
グバック現象は、インバー材などの低熱膨張材を用いて
プレス加工した場合に、顕著に発生する。また、スカー
ト部にスリット状の切り込みを設けて溶接用舌片部を設
けた場合、溶接用舌片部以外の部分において開放端の拡
開量が大きくなる。このため、溶接用舌片部以外の部分
が溶接用舌片部よりも外側に張り出してしまうことがあ
る。
【0005】このような状態でマスク本体をマスクフレ
ームに溶接固定しようとする場合、溶接の際に溶接用舌
片部に過剰な応力が加わり、溶接用舌片部の変形や、溶
接位置の位置ずれを起こすおそれがある。
【0006】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、マスク本体とマスクフレームとの固定の際
の変形や位置ずれを防ぐことが可能なカラー陰極線管を
提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題に解決するため
に、この発明の請求項1に記載のカラー陰極線管は、互
いに直交する長軸及び短軸を有する矩形状のパネルを備
えた真空外囲器と、前記パネルの内面に配置された蛍光
体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子
ビームを射出する電子銃構体と、前記蛍光体スクリーン
に対向して配置された色選別機構と、を備え、前記色選
別機構は、多数の電子ビーム通過孔が形成された矩形状
の有効部と前記有効部の周辺から折り曲げられて前記長
軸及び短軸に直交する管軸に沿って延びるスカート部と
を有するマスク本体と、前記マスク本体の前記スカート
部がその内壁に固着されるマスクフレームと、を備え、
前記スカート部は、切欠部を有し、前記切欠部の前記短
軸または前記長軸に沿った幅は、Lを前記短軸端または
前記長軸端から対角端までの距離としたとき、0.10
×L以上0.45×L以下であり、前記切欠部の前記管
軸に沿った高さは、前記スカート部の前記短軸端または
前記長軸端近傍における前記管軸に沿った高さを100
%としたとき、5乃至40%に相当する、ことを特徴と
するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
カラー陰極線管の一実施の形態について説明する。
【0009】図1に示すように、この発明の陰極線管、
すなわちカラー陰極線管は、TVセットなどに使用され
る画面のアスペクト比が16:9の32インチワイド型
(画面対角方向有効寸法76cm)であり、パネル外面
がほぼ完全な平面に近い曲率を有している。
【0010】このカラー陰極線管は、水平軸(X軸)を
長軸、垂直軸(Y軸)を短軸として、水平軸(X軸)方
向に延びる長辺と垂直軸(Y軸)方向に延びる短辺とを
有する矩形状パネル11と、このパネル11の端部に繋
がる漏斗状のファンネル12とからなる外囲器10を有
している。蛍光体スクリーン13は、パネル11内面の
矩形状有効領域に設けられている。この蛍光体スクリー
ン13は、ストライプ状(またはドット状)の多数の赤
(R)、緑(G)、青(B)にそれぞれ発光する3色蛍
光体層と、これら蛍光体層の隙間に配置された黒色のス
トライプ状の光吸収層とを備えている。
【0011】色選別機構であるシャドウマスク20は、
蛍光体スクリーン13から管軸(Z軸)方向に所定間隔
離れてパネル11内に配置されている。このシャドウマ
スク20は、後述するマスクフレーム40の外壁に設け
られた複数の弾性支持体42をパネル11の側壁14に
埋設された複数のスタッドピン15に係合させることに
より、パネル11の内側に支持されている。
【0012】また、インライン型電子銃構体18は、フ
ァンネル12における円筒状のネック部16内に配置さ
れている。この電子銃構体18は、水平軸(X軸)上に
並んだ3電子ビーム17B,17G,17Rを放出す
る。電子銃構体18から出射された3本の電子ビーム1
7B,17G,17Rは、シャドウマスク20の電子ビ
ーム通過孔に入射する角度がそれぞれ異なるため、目的
の蛍光体層にランディングして所定の色に発光させる。
【0013】偏向ヨーク19は、ファンネル12のネッ
ク部16との境界近傍の外周に配置されている。この偏
向ヨーク19は、電子銃構体18から放出された電子ビ
ーム17B、17G、17Rを水平軸方向及び垂直軸方
向に偏向する非斉一な偏向磁界を発生する。この非斉一
磁界は、ピンクッション型の水平偏向磁界と、バレル型
の垂直偏向磁界とによって形成される。
【0014】電子銃構体18から放出された3電子ビー
ム17B、17G、17Rは、蛍光体スクリーン13に
向けてセルフコンバージェンスされながら、蛍光体スク
リーン13上の対応する蛍光体層上にフォーカスされ
る。この3電子ビーム17B、17G、17Rは、さら
に、非斉一な偏向磁界により、パネル11内面の蛍光体
スクリーン13を水平軸方向及び垂直軸方向に走査され
る。これにより、カラー画像が表示される。
【0015】図2は、シャドウマスク20を分解した状
態を示し、図3ないし図5は、シャドウマスクのマスク
本体のスカート部近傍の構造を示す。すなわち、シャド
ウマスク20は、マスク本体30と、マスクフレーム4
0とによって構成されている。
【0016】マスク本体30は、水平軸(X軸)方向及
び垂直軸(Y軸)方向に所定のピッチで形成された多数
の電子ビーム通過孔21を有する矩形状有効部22と、
この有効部21の周辺から折り曲げられて管軸(Z軸)
方向に沿って延びるスカート部23とを有している。こ
のマスク本体30は、例えば、インバー(36%Ni−
Fe合金、熱膨張係数:1.2×10−6/℃)等の低
熱膨張材からなる金属薄板を所定形状にプレス成形する
ことによって形成される。マスクフレーム40は、L字
形の断面を有するとともに矩形枠状に形成され、マスク
本体30を支持固定する。このマスクフレーム40は、
マスク本体30を形成する材料より大きな熱膨張係数を
有する材料によって形成され、例えば低炭素鋼板(熱膨
張係数12×10−6/℃)によって形成される。
【0017】マスク本体30の矩形状有効部22は、所
定曲面状に曲面成形され、水平軸(X軸)方向に延びる
長辺と、垂直軸(Y軸)方向に延びる短辺と、を有して
いる。スカート部23は、複数個所24a,24b,2
4c(図中、×印で示している。)で矩形枠状のマスク
フレーム40の側壁41内側に溶接により固着されてい
る。この実施の形態では、マスク本体30のスカート部
23は、中心方向(管軸側)に向かって若干の圧縮応力
を受けた状態でマスクフレーム40に固着されており、
この圧縮応力によって曲面張り出し強度を上げている。
なお、このスカート部23に応力を加えた状態で張り出
し強度を上げる技術は、特許第2703881号公報
(対応米国特許第4,739,216号公報)に開示さ
れている。
【0018】図1に示した弾性支持体42は、マスクフ
レーム40の外側に設けられ、弾性支持体42に形成さ
れている開口がパネル11内面に形成されたスタッドピ
ン15に係合することで、シャドウマスク20がパネル
11内に配置されている。
【0019】マスク本体30のスカート部23は、マス
ク本体有効部22の周辺の折り曲げ部から管軸(Z軸)
方向に沿って延びて、その端部が開放端となっている。
スカート部23は、以下に説明する切り込みが形成され
ている以外の部分では管軸に沿った長さが約25mmに
設定されている。
【0020】スカート部23のコーナー(長辺と短辺と
の交差部)付近には、比較的大きく切り込まれた一対の
スリット状の切り込みN1が形成され、これらの切り込
みN1によって挟まれたコーナー溶接用舌片部25が構
成されている。また、長軸(X軸)端部付近すなわちス
カート部23の短辺中央付近には、開放端から延びる一
対のスリット状の切り込みN2が形成され、この一対の
切り込みN2によって挟まれた辺上溶接用舌片部26が
構成されている。また、短軸(Y軸)端部付近すなわち
スカート部23の長辺中央付近には、開放端から延びる
一対のスリット状の切り込みN3が形成され、この一対
の切り込みN3によって挟まれた辺上溶接用舌片部27
が構成されている。この実施の形態では、各溶接用舌片
部26、27の中央には、さらにそれぞれスリット状の
切り込みN2a、N3aが形成されている。
【0021】辺上溶接用舌片部26とコーナー溶接用舌
片部25との間のスカート部23には、短辺方向に長手
方向を有する矩形状の切欠部NSが形成されている。す
なわち、この切欠部NSは、コーナー溶接用舌片部25
を形成するための切り込みN1と、辺上溶接用舌片部2
6を形成するための切り込みN2と、の間に配置され
る。
【0022】また、辺上溶接用舌片部27とコーナー溶
接用舌片部25との間のスカート部23には、長辺方向
に長手方向を有する矩形状の切欠部NLが形成されてい
る。すなわち、この切欠部NLは、コーナー溶接用舌片
部25を形成するための切り込みN1と、辺上溶接用舌
片部27を形成するための切り込みN3と、の間に配置
される。
【0023】これらの切欠部NS、NLは、相対的にス
カート部23の管軸に沿った長さより短い。
【0024】溶接用舌片部25,26,27以外のスカ
ート部23は、所定位置でマスクフレーム40の側壁4
1の内側すなわち内壁と接触状態を保っている。
【0025】この実施の形態においては、スカート部2
3の各種寸法は、以下のようになっている。
【0026】長軸端部から対角端部までの長さ(短辺長
さの約半分)Ly:183.1mm 短軸端部から対角端部までの長さ(長辺長さの約半分)
Lx:325.5mm 溶接位置におけるスカート部の管軸方向長さHS及びH
L:25.0mm 短辺中央付近のスリット状切り込み長さN2z:13.
5mm 長辺中央付近のスリット状切り込み長さN3z:13.
5mm 短辺上の矩形状切欠部の管軸方向長さNSz:6.0m
m 短辺上の矩形状切欠部の長手方向長さNSy:40.0
mm 短辺上における長軸端から矩形状切欠部の長軸側端部ま
での距離LNS:60.0mm 長辺上の矩形状切欠部の管軸方向長さNLz: 6.0
mm 長辺上の矩形状切欠部の長手方向長さNLy:60.0
mm 長辺上における短軸端から矩形状切欠部の短軸側端部ま
での距離LNL:60.0mm このような寸法関係とすることにより、スカート部23
の短辺上においては、矩形状切欠部NSが形成されてい
る範囲、すなわち長軸(X軸)端から対角端までの距離
の33%〜55%の範囲で、管軸方向に沿った長さが他
の部分より短く形成されている。この矩形状切欠部NS
によって減少したスカート部23の管軸方向長さは、1
9.0mmであり、スカート部23の管軸方向に沿った
長さを100%とした場合の76%に相当する高さが残
ることになる。
【0027】一方、スカート部23の長辺上において
は、矩形状切欠部NLが形成されている範囲、すなわち
短軸(Y軸)端から対角端までの距離の18%〜37%
の範囲で、管軸方向に沿った長さが他の部分より短く形
成されている。この矩形状切欠部NLによって減少した
スカート部23の管軸方向長さは、19.0mmであ
り、スカート部23全体の76%に相当する高さが残る
ことになる。
【0028】上記のように構成されたカラー陰極線管に
よれば、マスク本体30をプレス加工した後にスプリン
グバック現象によって溶接用舌片部以外の部分が外側に
拡開しても、拡開した開放端がマスクフレーム40の内
壁に接した際に、スカート部23に切欠部NS及びNL
を設けたことにより、スカート部23が受ける応力を小
さくすることができ、溶接用舌片部を必要以上に内側に
押し戻すことがなくなる。したがって、溶接用舌片部の
変形や、溶接位置の位置ずれの発生を防止することが可
能となる。
【0029】なお、発明者等が矩形状切欠部を形成する
場所について種々検討を行ったところ、以下のような範
囲、形状とすることが好ましいことが判明した。よっ
て、この発明は、上述した実施の形態における寸法に限
られず、以下のような範囲で適宜設定すればよい。
【0030】すなわち、矩形状切欠部は、長軸端部また
は短軸端部から対角端までの距離をLとするとき、長軸
端部または短軸端部を起点として、(0.10×L)に
相当する位置から(0.70×L)に相当する位置にわ
たる範囲内に形成されることが望ましい。(0×L)に
相当する位置すなわち起点から(0.10×L)に相当
する位置までの範囲は、辺上溶接用舌片部に近く、ま
た、(0.70×L)に相当する位置から(1.0×
L)に相当する位置までの範囲は、コーナー溶接用舌片
部に近いため、スリット状の切り込みの影響を受けて、
スプリングバック現象による拡開量がそもそも小さく抑
えられている。スプリングバック現象による拡開量は、
スリット状の切り込みによって挟まれている範囲、特に
(0.10×L)から(0.70×L)にわたる範囲内
で大きくなるので、この範囲の所定位置に矩形状切欠部
を設けることが効果的である。より好ましくは、(0.
20×L)から(0.60×L)にわたる範囲内に矩形
状の切欠部を設けることが望ましい。
【0031】スカート部の開放端部を矩形状に切り欠く
ことにより、切り欠きがない場合と同じ角度だけスプリ
ングバック現象によって拡開しても、拡開量自体を小さ
く抑えることができる。この拡開量を小さく抑えたこと
により、スカート部23が受けるマスク中心方向に向か
う応力による溶接用舌片部のマスク中心側への変位・変
形を防止することができる。そのために効果的な矩形状
切欠部の管軸方向長さは、スカート部の高さ(管軸方向
の長さ)の5%〜40%、換言すれば切欠部によって高
さが減少したスカート部の残り部分は、溶接箇所におけ
るスカート部の高さの60%〜95%であることが望ま
しい。切欠部の管軸方向の長さが短すぎる場合には上述
した効果が得られず、また長すぎる場合にはマスク本体
の強度が低下しマスク本体としての所定の剛性が得られ
ない。より好ましくは、スカート部の残り部分の高さ
は、70%〜85%の範囲内であることが望ましい。
【0032】また、スカート部23の短辺上または長辺
上に形成された切欠部の短軸方向または長軸方向に沿っ
た幅は、(0.1×L)以上(0.45×L)以下であ
ることが望ましい。すなわち、切欠部の長手方向の幅
は、(0.1×L)より短すぎる場合には、上述した効
果が得られず、(0.45×L)より長すぎた場合に
は、ハウリング現象などの特性が悪化することとなる。
【0033】なお、上述した実施の形態では、各辺上に
2つの横長の矩形状切欠部を形成した場合について説明
したが、この発明は、このような実施の形態に限られる
ものではない。すなわち、各辺上に4つ以上の矩形状切
欠部を形成してもよく、また、短辺または長辺のいずれ
か一方のみに設けてもよい。
【0034】すなわち、短辺上にのみ矩形状切欠部を形
成した例を図6に示す。図6に示した例では、長辺上に
矩形状切欠部を設けていない以外は、図2に示した例と
同じ寸法関係にしている。このような構成であっても、
上述した実施の形態と同様の効果が得られる。
【0035】また、切欠部の形状は、矩形状以外であっ
てもよく、例えば半円形状、半楕円形状などであっても
よい。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、マスク本体とマスクフレームとの固定の際の変形や
位置ずれを防ぐことが可能なカラー陰極線管を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の一実施の形態に係るカラー
陰極線管の構成を概略的に示す水平断面図である。
【図2】図2は、図1に示したカラー陰極線管に適用さ
れるシャドウマスク構体の構造を概略的に示す分解図で
ある。
【図3】図3は、図2に示したシャドウマスク構体のマ
スク本体短辺部近傍を拡大して示す斜視図である。
【図4】図4は、図2に示したシャドウマスク構体のマ
スク本体短辺部を示す側面図である。
【図5】図5は、図2に示したシャドウマスク構体のマ
スク本体長辺部を示す側面図である。
【図6】図6は、この発明の他の実施の形態によるシャ
ドウマスク構体の構造を概略的に示す分解図である。
【符号の説明】
10…外囲器 11…パネル 12…ファンネル 13…蛍光体スクリーン 16…ネック 17…電子ビーム 18…電子銃構体 19…偏向ヨーク 20…シャドウマスク 21…電子ビーム通過孔 22…有効部 23…スカート部 30…マスク本体 40…マスクフレーム NS…矩形状切欠部 NL…矩形状切欠部 Ly…長軸端部から対角端部までの長さ Lx…短軸端部から対角端部までの長さ NSz…短辺上の矩形状切欠部の管軸方向長さ NSy…短辺上の矩形状切欠部の長手方向長さ LNS…短辺上における長軸端から矩形状切欠部の長軸
側端部までの距離 NLz…長辺上の矩形状切欠部の管軸方向長さ NLy…長辺上の矩形状切欠部の長手方向長さ LNL…長辺上における短軸端から矩形状切欠部の短軸
側端部までの距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 敬 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 井上 雅及 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2 株式 会社東芝深谷工場内 Fターム(参考) 5C031 EE04 EE11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに直交する長軸及び短軸を有する矩形
    状のパネルを備えた真空外囲器と、 前記パネルの内面に配置された蛍光体スクリーンと、 前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを射出する
    電子銃構体と、 前記蛍光体スクリーンに対向して配置された色選別機構
    と、 を備え、 前記色選別機構は、多数の電子ビーム通過孔が形成され
    た矩形状の有効部と前記有効部の周辺から折り曲げられ
    て前記長軸及び短軸に直交する管軸に沿って延びるスカ
    ート部とを有するマスク本体と、前記マスク本体の前記
    スカート部がその内壁に固着されるマスクフレームと、
    を備え、 前記スカート部は、切欠部を有し、 前記切欠部の前記短軸または前記長軸に沿った幅は、L
    を前記短軸端または前記長軸端から対角端までの距離と
    したとき、0.10×L以上0.45×L以下であり、
    前記切欠部の前記管軸に沿った高さは、前記スカート部
    の前記短軸端または前記長軸端近傍における前記管軸に
    沿った高さを100%としたとき、5乃至40%に相当
    する、 ことを特徴とするカラー陰極線管。
  2. 【請求項2】前記切欠部は、前記短軸端部または前記長
    軸短部を起点として、(0.10×L)に相当する位置
    から(0.70×L)に相当する位置にわたる範囲内に
    形成されたことを特徴とする請求項1に記載のカラー陰
    極線管。
  3. 【請求項3】前記切欠部は、矩形状に形成され、前記ス
    カート部の前記短軸に平行な短辺に設けられたことを特
    徴とする請求項1に記載のカラー陰極線管。
  4. 【請求項4】前記切欠部は、矩形状に形成され、前記ス
    カート部の前記長軸に平行な長辺に設けられたことを特
    徴とする請求項1に記載のカラー陰極線管。
  5. 【請求項5】前記切欠部は、矩形状に形成され、前記ス
    カート部の前記短軸に平行なすべての短辺及び前記長軸
    に平行なすべての長辺に設けられたことを特徴とする請
    求項1に記載のカラー陰極線管。
  6. 【請求項6】パネルは、その外面がほぼ平坦な曲率を有
    することを特徴とする請求項1に記載のカラー陰極線
    管。
  7. 【請求項7】前記マスクフレームは、前記マスク本体を
    形成する材料より大きな熱膨張係数を有する材料によっ
    て形成されたことを特徴とする請求項1に記載のカラー
    陰極線管。
  8. 【請求項8】前記マスク本体は、鉄を主成分とし、ニッ
    ケルを36%含有する合金によって形成されたことを特
    徴とする請求項7に記載のカラー陰極線管。
  9. 【請求項9】前記スカート部は、前記短辺上の前記長軸
    端部、前記長辺上の前記短軸端部、及び前記短辺と前記
    長辺との交差部に、前記マスクフレームに固着される舌
    片部を有し、 前記舌片部は、一対のスリット状の切り込みによって挟
    まれた領域に形成されたことを特徴とする請求項5に記
    載のカラー陰極線管。
  10. 【請求項10】前記切欠部は、前記交差部に形成された
    切り込みと前記短辺に形成された切り込みとの間、及
    び、前記交差部に形成された切り込みと前記長辺に形成
    された切り込みとの間に配置されたことを特徴とする請
    求項9に記載のカラー陰極線管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100474366B1 (ko) * 2002-06-07 2005-03-10 엘지.필립스 디스플레이 주식회사 도밍 개선을 위한 음극선관 섀도우마스크

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