JP2002117784A

JP2002117784A - 陰極線管

Info

Publication number: JP2002117784A
Application number: JP2001217019A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kobayashi; 宏史小林; Yoshikazu Idemi; 由和出見
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2021-07-17
Also published as: JP3981254B2

Abstract

(57)【要約】【課題】デッドスペースにスリットを形成することに
より、局所ドーミング現象による色電子ビームのミスラ
ンディングを防止して、色ずれ、色むら、及び輝度低下
を防止した陰極線管を提供する。【解決手段】電子ビーム通過用の開孔２１の列が配列
された有効域１９と、有効域１９の外側に形成されたデ
ッドスペース２０とを有するシャドウマスク１８を備え
た陰極線管において、デッドスペース２０に、開孔２１
の列に沿う方向に延在するスリット２３が形成されてい
る。このことにより、温度上昇によるデッドスペース２
０の熱膨張を小さくでき、デッドスペース２０と隣接す
る有効域１９の開孔列への応力の印加を抑えることがで
きるので、局所ドーミング現象の発生を抑えることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビ受像機、コ
ンピュータディスプレイ等に用いられるシャドウマスク
型の陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー陰極線管の一例の断面図を
図５に示す。本図に示したカラー陰極線管１は、内面に
蛍光体スクリーン面２ａが形成された実質的に長方形状
のフェイスパネル２を有しており、フェイスパネル２の
後方にはファンネル３が接続されている。ファンネル３
のネック部３ａには電子銃４が内蔵されており、電子ビ
ームを偏向走査するために、ファンネル３の外周面上に
は偏向ヨーク５が設けられている。

【０００３】また、蛍光体スクリーン面２ａに対向して
シャドウマスク６が設けられており、支持体８によって
保持された一対のマスクフレーム７に、シャドウマスク
６が固着されて色選別電極９を形成している。１０は電
子ビーム軌跡を示している。

【０００４】シャドウマスク６は、平板に電子ビーム通
過孔である開孔がエッチングにより多数形成されてお
り、電子銃４から発射される３本の電子ビームに対して
色選別の役割を果たすものである。

【０００５】カラー陰極線管では、電子ビームの射突に
よる熱膨張によって、電子ビーム通過孔が変位して、電
子ビーム通過孔を通過する電子ビームが所定の蛍光体に
正しく当たらなくなり、色むらが発生するというドーミ
ング現象が生じる。このため、シャドウマスク６の温度
上昇による熱膨張を吸収できるような引張力をあらかじ
め加えて、シャドウマスク６をマスクフレーム７に架張
保持することが行われている。

【０００６】このような、架張保持によれば、シャドウ
マスク６の温度が上昇しても、シャドウマスク６の開孔
と蛍光体スクリーン面２ａの蛍光体ストライプとの相互
位置のずれを低減することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来のカラー陰極線管には以下のような問題があ
った。図６は、図５に示した色選別電極９の斜視図を示
している。矢印Ｙ方向に引張力が印加された状態で、シ
ャドウマスク６はマスクフレーム７に架張保持されてい
る。シャドウマスク６は、電子ビーム通過孔である開孔
１３が多数形成された有効域１１と、その横方向の両側
にデッドスペース１２を有している。有効域１１では、
開孔１３はブリッジ１４を介して縦方向（垂直方向）に
隣接し、これが列状になっている。また、デッドスペー
スは、シャドウマスクに適当な張力分布を持たすため
に、ある程度の幅と端部の曲率を有している。

【０００８】本図に示したようなシャドウマスク６で
は、電子ビームの射突によるシャドウマスク６の熱膨張
によって、例えば横方向に隣接する開孔１３の列間の領
域１５に、矢印ａで示した方向に応力が加わる。このよ
うな応力が加わると、領域１５には、しわが発生し、開
孔１３は横方向に変位することになる。このようないわ
ゆる局所ドーミング現象が発生すると、電子ビームのミ
スランディングが生じ、色ずれ、色むら、及び輝度低下
の原因となるという問題があった。

【０００９】また、デッドスペース１２には、開孔が形
成されていないため、開孔１３の形成された有効域１１
に比べて熱膨張の割合が大きく、デッドスペース１２に
隣接した開孔列は、この熱膨張の差により変位すること
になる。このため、領域１２に隣接した開孔列では、局
所ドーミング現象による開孔列の移動の程度が大きくな
る。

【００１０】このような、局所ドーミング現象は、前記
のようなシャドウマスクの架張保持によっても十分に防
止できなかった。

【００１１】本発明は、前記のような従来の問題を解決
するものであり、デッドスペースにスリットを形成する
ことにより、局所ドーミング現象による色電子ビームの
ミスランディングを防止して、色ずれ、色むら、及び輝
度低下を防止した陰極線管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】前記目的を達成するため
に、本発明の陰極線管は、電子ビーム通過用の開孔をブ
リッジを介して複数個有する孔列が複数配列された有効
域と、前記有効域の横方向における両外側に形成された
デッドスペースとを有し、縦方向に架張保持されている
シャドウマスクを備えた陰極線管であって、前記デッド
スペースに、前記開孔の列に沿う方向に延在するスリッ
トが形成されていることを特徴とする。前記のような陰
極線管によれば、熱膨張をスリット部分で吸収すること
ができるので、デッドスペースと隣接する有効域におけ
る開孔列への応力の印加を抑えることができる。

【００１３】前記陰極線管においては、前記スリットの
横方向幅は、前記デッドスペースと隣接する前記開孔の
横方向幅の４５〜１００％の範囲内であることが好まし
い。前記のような陰極線管によれば、デッドスペースに
おける機械的強度と、有効域における機械的強度との急
激な差がなくなるので、デッドスペース近傍におけるブ
リッジの破れや、シャドウマスクのしわの発生を防止で
きる。

【００１４】また、前記スリットの縦方向長さは、前記
デッドスペースと隣接する前記開孔の縦方向長さと同じ
又はそれ以上であることが好ましい。前記のような陰極
線管によれば、スリットによる熱膨張の吸収を、より確
実にすることができる。

【００１５】また、前記スリットは、間隙を介して互い
に対向する傾斜面を有したスリットを含み、前記傾斜面
は、前記デッドスペースに入射する電子ビームの光束を
遮光するような傾斜角で形成されていることが好まし
い。前記のような陰極線管によれば、スリットの形成部
では、電子ビームの光束は遮光されるので、光束の通過
に関しては、スリットが形成されていないのと実質的に
同じになる。

【００１６】また、前記デッドスペースへ電子ビームが
到達しないように前記電子ビームを遮蔽するエレクトロ
ンシールドがさらに設けられていることが好ましい。前
記のような陰極線管によれば、デッドスペースには、直
接電子ビームが当たらないので、シャドウマスクの温度
上昇を抑えることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を用いて説明する。図１に、色選別電極の一実
施形態の斜視図を示している。本図に示した色選別電極
１５は、長辺フレームである対向する一対の支持体１６
に短辺フレームである一対の弾性部材１７が固定された
長方形状の枠体に、シャドウマスク１８が溶接等で固着
されたものである。シャドウマスク１８のうち、１９で
示した領域が有効域で、２０で示した領域がデッドスペ
ースである。

【００１８】有効域１９には、電子ビーム通過孔である
略スロット形の開孔２１がエッチングにより形成されて
いる。縦方向に隣接する開孔２１は、ブリッジ２２でつ
ながっている。本図に示したものは、テンション方式が
用いられており、シャドウマスク１８は主に矢印Ｙ方向
に引張力が加わった状態で、支持体１６間に架張保持さ
れている。

【００１９】図２は、図１に示したシャドウマスク１８
の平面図の一部を示している。本実施形態に係るシャド
ウマスク１８は、画面対角サイズが６０ｃｍ、画面のア
スペクト比（横：縦の比）が４：３である陰極線管用で
ある。各部寸法は、シャドウマスクの板厚を０．１３ｍ
ｍ、有効域の電子ビーム通過孔の縦ピッチＰｖを１０〜
１１ｍｍ、ブリッジ幅Ｇを約０．０６ｍｍとしている。
また、電子ビーム通過孔の大きさは、有効域のほぼ中央
で、縦径Ａｖを０．５６ｍｍ、横径Ａｈを０．１９ｍ
ｍ、デッドスペース近傍で、縦径Ａｖを０．５５ｍｍ、
横径Ａｈを０.２０ｍｍとしている。

【００２０】デッドスペース２０の横方向端部２４は、
Ｒ２５００ｍｍの曲率を有しており、また、デッドスペ
ース２０の縦方向端部における横幅Ｄｈは１３ｍｍとし
ている。さらに、デッドスペース２０にはスリット２３
が３列設けられており、このスリットの幅Ｓｈを０．１
０ｍｍ、スリットの長さＳｌを約３０ｍｍとしている。

【００２１】また、スリットはデッドスペース近傍の電
子ビーム通過孔の横ピッチＰｈと、ほぼ同じ間隔で設け
られ、ここでは、その間隔を約１ｍｍとしている。この
ように、デッドスペース２０にスリット２３を設けたこ
とにより、デッドスペース２０の熱膨張を、各スリット
２３で分担して吸収することができる。すなわち、スリ
ット２３を形成したことによって、デッドスペース２０
の熱膨張は、デッドスペース２０自体で吸収できるの
で、デッドスペース全体としての熱膨張量を小さく抑え
ることができる。このことにより、デッドスペース２０
の熱膨張によるデッドスペース２０と隣接する開孔列へ
の応力の印加を抑えることができる。

【００２２】一般に、各開孔列にブリッジを有している
シャドウマスクでは、応力がブリッジを介して横方向に
伝わり、電子ビームのずれを生じ易い。しかしながら、
本実施形態のように、デッドスペース２０のスリット２
３によって、開孔列への応力の印加を抑えることによ
り、電子ビーム通過孔の位置ずれによる色ずれを抑える
ことができる。

【００２３】また、本実施形態のように、デッドスペー
ス２０にスリット２３を形成することで、有効域の機械
的強度とデッドスペースの機械的強度との急激な差をな
くすことができる。一般にブリッジを有するシャドウマ
スクでは、縦方向にのみ張力を印加しても実際は横方向
にも付加的な張力が発生し、デッドスペースと有効域と
で急激な強度差が発生すると、デッドスペース近傍にお
いて、ブリッジの破れやシャドウマスクのしわが発生し
てしまう。本実施形態のようにデッドスペース２０にス
リット２３を形成することで、有効域とデッドスペース
との機械的強度の急激な差をなくすことができるので、
このような破れやしわの発生を防止することができる。

【００２４】なお、スリット２３の幅は、最適な機械的
強度とするためには、隣接する電子ビーム通過孔の横径
に対して、４５〜１００％の範囲内とするのが好まし
い。

【００２５】また、スリットの縦方向長さは、短かすぎ
るとスリットが熱膨張を吸収する作用が不足するので、
有効領域の電子ビーム通過孔の縦径と同等か、又はそれ
以上であることが望ましい。また、スリットの縦方向長
さが、シャドウマスクの有孔領域の縦方向幅と同じであ
るような長いスリットであってもよい。ただし、スリッ
トは張力分布によってその幅が大きく広がって変形して
しまうことがないことが重要である。このためには、例
えば、湾曲しているデッドスペース端部の曲率を緩めに
するとよい。端部の曲率半径Ｒは、画面対角サイズ５６
ｃｍの場合は３２００ｍｍ程度、また画面対角サイズ８
０ｃｍの場合は、１００００ｍｍ程度とする。

【００２６】また、スリット列は、本実施形態では３列
としているが、１列であってもよい。だだし、最も効果
的なのは、デッドスペースに形成可能な限りの最大列数
とすることである。

【００２７】また、縦方向におけるデッドスペースのス
リットの形成範囲は、有効領域（開孔の形成されている
領域）の縦方向の範囲内であることが好ましい。このこ
とにより、シャドウマスクと長辺フレーム（支持体１
６）との溶接箇所近傍の機械的強度を損ねることがない
ので、所望の張力分布を確保することができる。

【００２８】図３は、図２のＩ−Ｉ線における断面図を
示している。本図に示したように、デッドスペース２０
に形成されているスリット２３は、間隙２５を介して互
いに対向する傾斜面２６を有している。傾斜面２６の傾
斜の方向は、シャドウマスク１８の裏面１８ａから表面
１８ｂに行くにつれて、有効域１９とデッドスペース２
０との境界線２７側に傾斜する方向である。

【００２９】なお、本図では図示していないが、もう一
方のデッドスペース２０においても、間隙を介して互い
に対向する傾斜面を有したスリットが形成されており、
傾斜面の傾斜の方向は、シャドウマスク１８の裏面１８
ａから表面１８ｂに行くにつれて、有効域１９とデッド
スペース２０との境界線側に傾斜する方向である。

【００３０】本図に示したように、電子ビームの光束２
８、２９は、矢印ｂ方向に進む。この場合、有効域１９
の光束２８は開孔２１を通過するが、デッドスペース２
０の光束２９はスリット２３の傾斜面２６によって、遮
光されることになる。このことは、もう一方のデッドス
ペース２０においても同様である。

【００３１】すなわち、本実施形態では、デッドスペー
ス２０にスリット２３が形成されているが、スリット２
３の形成部では、電子ビームの光束は遮光されるので、
光束の通過に関しては、スリットの形成されていないシ
ャドウマスクと実質的に同じになる。したがって、電子
ビームがスリットを通過して、蛍光面又はそれ以外の箇
所を不要に照射することを防止できる。

【００３２】なお、図３は、スリット２３は、シャドウ
マスクの表面から裏面にかけて完全に貫通している場合
で説明したが、対向する傾斜面との間の間隙に微小なつ
ながり部分があってもよい。このような場合であって
も、応力の吸収効果を発揮することができ、遮光が確実
になる。

【００３３】また、スリットの傾斜角は、図３に示した
ものに限るものではなく、応力を吸収し、電子ビームを
遮光できる範囲で適宜決定すればよい。例えば、垂直面
同士が対向して形成されたスリットでもよい。

【００３４】図４は、本実施形態に係るカラー陰極線管
の断面図の一部を示した図である。フェイスパネル２、
蛍光体スクリーン面２ａ、及びファンネル３は、図６に
示しものと同様の構成である。

【００３５】本図に示した陰極線管は、図１に示した色
選別電極１５を備えており、さらにエレクトロンシール
ド３０を備えている。線３１で示したように、電子ビー
ムは、有効域１９とデッドスペース２０との境界線２７
までは到達するが、線３２で示したように、電子ビーム
はエレクトロンシールド３０により遮られて、デッドス
ペース２０へは到達しない。このため、デッドスペース
２０には、直接電子ビームが当たらないので、デッドス
ペース２０の温度上昇を抑えることができる。

【００３６】このように、エレクトロンシールド３０に
より、デッドスペース２０へは、電子ビームが直接当た
らないが、有効域１９に当たり乱反射した電子ビームの
一部は、デッドスペース２０へ当たることになる。この
場合であっても、シャドウマスク１８は、前記のように
デッドスペース２０にスリットを形成しているので、温
度上昇時におけるデッドスペース２０の熱膨張を小さく
することができ、局所ドーミング現象の発生も抑えるこ
とができる。

【００３７】なお、電子ビーム通過孔は、本実施形態で
はスロット形状である例を示したが、これに限らず、長
円や楕円、又はスロット形状の開孔の長辺から内部に突
き出した突起が複数形成されているような形状であって
もよい。また、ピッチや大きさも前記の数値に限らず、
陰極線管の画面対角サイズや解像度等に応じて適宜変更
すればよい。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明の陰極線管によれ
ば、シャドウマスクのデッドスペースの熱膨張による電
子ビーム通過孔の開孔列への応力印加を抑えることがで
き、局所ドーミングの発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る色選別電極の斜視図

【図２】本発明の一実施形態にシャドウマスクの平面図

【図３】本発明の一実施形態にシャドウマスクの断面図

【図４】本発明の一実施形態に係る陰極線管の一部の断
面図

【図５】カラー陰極線管の一例の断面図

【図６】従来の色選別電極の一例の斜視図

【符号の説明】

１５色選別電極１８シャドウマスク１９有効域２０デッドスペース２３スリット２４外縁２５間隙２６傾斜部３０エレクトロンシールド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビーム通過用の開孔をブリッジを介
して複数個有する孔列が複数配列された有効域と、前記
有効域の横方向における両外側に形成されたデッドスペ
ースとを有し、縦方向に架張保持されているシャドウマ
スクを備えた陰極線管であって、前記デッドスペースに、前記開孔の列に沿う方向に延在
するスリットが形成されていることを特徴とする陰極線
管。
【請求項２】前記スリットの横方向幅は、前記デッド
スペースと隣接する前記開孔の横方向幅の４５〜１００
％の範囲内である請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】前記スリットの縦方向長さは、前記デッ
ドスペースと隣接する前記開孔の縦方向長さと同じ又は
それ以上である請求項１又は２に記載の陰極線管。
【請求項４】前記スリットは、間隙を介して互いに対
向する傾斜面を有したスリットを含み、前記傾斜面は、
前記デッドスペースに入射する電子ビームの光束を遮光
するような傾斜角で形成されている請求項１から３のい
ずれかに記載の陰極線管。
【請求項５】前記デッドスペースへ電子ビームが到達
しないように前記電子ビームを遮蔽するエレクトロンシ
ールドがさらに設けられている請求項１から４のいずれ
かに記載の陰極線管。