JP2002170499A - 色選別機構及びカラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】テープエッジによる乱反射を少なくすると共
に、テープエッジにより反射された電子ビームが画面側
へ入射しないようにする。 【解決手段】画面の内側に配置される金属薄板をエッチ
ングすることにより複数列の開口７とテープ状素体９が
形成されてなる色選別機構において、画面側の第１の円
弧状の孔を形成する第１のエッチングと、画面と反対側
の電子ビーム入射側の第１の円弧状の孔より小さい第２
の円弧状の孔を形成する第２のエッチングとにより前記
テープ状素体９の幅方向の両側に突起９ａが形成され、
テープ状素体９の厚さ方向に沿った突起９ａの電子ビー
ム入射側の面からの高さＴａと突起９ａの画面側の面か
らの高さＴｂとの比が１：９以下である色選別機構とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー陰極線管で
適用される色選別機構に関するものであり、詳しくは両
面エッチングによりテープ状素体の幅方向の両側に突起
を形成し、テープ状素体の厚さ方向に沿った突起の電子
ビーム入射側の面からの高さと突起の画面側の面からの
高さとの比を１：９以下とすることにより、突起による
乱反射を少なくすると共に、突起により反射された電子
ビームが画面側へ入射しないようにして、色純度と輝度
の向上を図るようにした色選別機構及びカラー陰極線管
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー陰極線管では、パネルの
内側に色選別機構を備えており、電子銃より出射された
電子ビームがこの色選別機構を透過し、パネルの内面に
形成された蛍光面に照射され、所定の蛍光体が発光し
て、パネルに画像が表示されるようになっている。

【０００３】従来、カラー陰極線管に用いられる色選別
機構には、シャドウマスクやアパーチャグリル等が知ら
れている。図７はアパーチャグリルを備えるカラー陰極
線管の一例を示す図である。カラー陰極線管２１はテレ
ビジョン受像機やコンピューターのモニター等に用いら
れるものであり、パネル２２とファンネル２３を有し、
カラー陰極線管２１内には電子銃２５と色選別機構２６
等が設けられている。色選別機構２６は、パネル２２の
内面側の蛍光面２４に対面して配置されている。蛍光面
２４は、赤、青、緑の３色の蛍光体３１（図８参照）を
例えばストライプ状に配置したものである。色選別機構
２６はカラー陰極線管のパネル内面の蛍光面２４に対面
して配置されたアパーチャグリル２７と、このアパーチ
ャグリル２７を取り付けるフレーム２８とから構成され
ている。

【０００４】アパーチャグリル２７は、薄い軟鋼板に、
電子ビームを通すための多数のスリット２９を形成し、
各スリット２９の間にはテープ状素体である電子ビーム
遮蔽部（以下、テープと称す）３０が形成されている。

【０００５】図８はカラー陰極線管のパネル２２及びア
パーチャグリル２７を示す断面図である。電子銃２５か
ら放射された電子ビーム３２は、アパーチャグリル２７
のスリット２９を通過して、蛍光体３１に衝突し、この
蛍光体３１を発光させる。

【０００６】テープ３０の電子銃側の部分は、その厚さ
の数十％迄が同じ幅になって側壁部３０ａを形成し、そ
こを過ぎるとパネル側に寄るに従って幅が狭められ、最
もパネル側の部分３０ｂの幅が最も狭くなるようにされ
ている。３０ｃ，３０ｃはパネル側に寄るに従って幅が
狭められることにより生じる傾斜部である。各テープ３
０の断面形状をそのようにするのは、スリット２９に斜
めに入射した電子ビーム３２ができるだけ多くテープ３
０に遮られることなく、自己と対応する所定の蛍光体３
１に入射できるようにするためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな形状のアパーチャグリル２７では、電子銃２５から
出た電子ビーム３２は、半分以上はアパーチャグリル２
７のテープ３０の平坦面３０ｄに当たり、反射電子ビー
ム３２ａとなる。残りの大部分の電子ビーム３２ｂはス
リット２９を通過し、蛍光面２４の所定の蛍光体３１ａ
に衝突し発光させる。電子ビーム３２がスリット２９を
通過するとき、電子ビーム３２の数％程度がテープ３０
の側壁部３０ａに反射され、反射電子ビーム３２ｃとな
って、所定の蛍光体３１ａ以外の蛍光体３１ｂに入射さ
れる。その結果、混色が発生し、色純度が低下すること
になる。

【０００８】そこで、本発明は、テープエッジによる乱
反射を少なくすると共に、テープエッジにより反射され
た電子ビームが画面側へ入射しないようにして、色純度
と輝度の向上を図るようにした色選別機構及びカラー陰
極線管を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る色選別機構
は、画面の内側に配置される金属薄板をエッチングする
ことにより複数列の開口とテープ状素体が形成されてな
る色選別機構において、前記画面側の第１の円弧状の孔
を形成する第１のエッチングと、前記画面と反対側の電
子ビーム入射側の第１の円弧状の孔より小さい第２の円
弧状の孔を形成する第２のエッチングとにより前記テー
プ状素体の幅方向の両側に突起が形成され、前記テープ
状素体の厚さ方向に沿った前記突起の電子ビーム入射側
の面からの高さと前記突起の画面側の面からの高さとの
比が１：９以下であることを特徴とするものである。

【００１０】本発明に係る色選別機構では、第１のエッ
チングと第２のエッチングによりテープ状素体の幅方向
の両側に突起が形成され、テープ状素体の厚さ方向に沿
った突起の電子ビーム入射側の面からの高さと突起の画
面側の面からの高さとの比が１：９以下としたので、突
起による乱反射を少なくすると共に、突起により反射さ
れた電子ビームは第２のエッチングにより形成された円
弧状の傾斜面により電子ビーム入射側へ反射され、画面
側へ入射することはない。このため、混色が発生せず、
色純度を向上させることができる。

【００１１】本発明に係るカラー陰極線管は、画面の内
側に配置される金属薄板をエッチングすることにより複
数列の開口とテープ状素体が形成された色選別機構を有
するカラー陰極線管において、前記色選別機構は、前記
画面側の第１の円弧状の孔を形成する第１のエッチング
と、前記画面と反対側の電子ビーム入射側の第１の円弧
状の孔より小さい第２の円弧状の孔を形成する第２のエ
ッチングとにより前記テープ状素体の幅方向の両側に突
起が形成され、前記テープ状素体の厚さ方向に沿った前
記突起の電子ビーム入射側の面からの高さと前記突起の
画面側の面からの高さとの比が１：９以下であることを
特徴とするものである。

【００１２】本発明に係るカラー陰極線管では、色選別
機構のテープ状素体の厚さ方向に沿った突起の電子ビー
ム入射側の面からの高さと突起の画面側の面からの高さ
との比を１：９以下としたので、突起による乱反射を少
なくすると共に、突起により反射された電子ビームは第
２のエッチングにより形成された円弧状の傾斜面により
電子ビーム入射側へ反射され、画面側へ入射することは
なく、混色が発生せず、色純度を向上させることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る色選別機構の実施の形態の一例を説明する。図１は本
発明に係る色選別機構を適用したカラー陰極線管を示す
部分破断斜視図である。カラー陰極線管１はテレビジョ
ン受像機やコンピューターのモニター等に用いられるも
のであり、パネル１ａに色選別機構３が固定され、この
パネル１ａにファンネル１ｂが接合されている。ファン
ネル１ｂのネック部には電子銃２が内蔵されている。色
選別機構３は、パネル１ａの内面側の蛍光面１ｃに対面
して配置されている。蛍光面１ｃは、赤、青、緑の３色
の蛍光体を例えばストライプ状に配置したものである。
色選別機構３はカラー陰極線管１のパネル内面の蛍光面
１ｃに対面して配置されたアパーチャグリル５と、この
アパーチャグリル５を取り付けるフレーム６とから構成
されている。

【００１４】アパーチャグリル５は、図２に示すよう
に、所要板厚の鋼板の表面にパターニングされたマスク
膜を形成し、このマスク膜をマスクとして前記鋼板をエ
ッチングすることによりストライプ状のスリット７を多
数形成したもので、電子銃２から出射される赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応した各電子ビーム１１をパネ
ル１ａ内面の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各蛍光体
１２（図４参照）へ各々到達させるために用いられる。
すなわち、アパーチャグリル５のスリット７は、隣接す
るテープ状素体であるテープ９，９の間に形成される。

【００１５】次に、アパーチャグリル５の形成について
図３を参照して説明する。先ず、図３（ａ）に示すよう
に、所要板厚の鋼板１３の上下面にパターニングされた
マスク膜１４を形成し、このマスク膜１４をマスクとし
て鋼板１３の上下面から第１番目のエッチングを施して
円弧状の孔１３ａ，１３ｂを開ける。次いで、図３
（ｂ）に示すように、下面側の円弧状の孔１３ａにＵＶ
樹脂１５を硬化させて詰める。そして、３（ｃ）に示す
ように、鋼板１３の上面に第２番目のエッチングを施し
て円弧状の孔１３ａより大きな円弧状の孔１３ｃを開け
ると、アパーチャグリル５が形成される。このように、
第１番目及び第２番目のエッチングの工程や時間や速度
を調整することにより突起９ａ（図４参照）の高さを自
在に調整することができる。

【００１６】図４はアパーチャグリル５及びパネル１ａ
の断面図である。アパーチャグリル５のテープ９は両面
エッチングが施され、厚さＴ方向に沿って両面エッチン
グの境界にバックエッジである突起９ａが形成されてい
る。テープ９の幅は電子銃側の平坦面９ｂから突起９ａ
の先端部分に近づくにつれて広くなり、突起９ａの先端
部分の幅が最も広くなるようにされ、突起９ａの先端部
分を過ぎるとパネル１ａ側に寄るに従って幅が狭めら
れ、パネル１ａ側の平坦面９ｅの幅が最も狭くなるよう
になされている。すなわち、突起９ａより電子銃２側に
傾斜面９ｃが形成され、突起９ａよりパネル１ａ側に傾
斜面９ｄが形成される。各テープ９の断面形状をこのよ
うにするのは、スリット７に斜めに入射した電子ビーム
１１ができるだけ多くテープ９に遮られることなく、自
己と対応する所定の蛍光体１２に入射できるようにする
ためである。

【００１７】本発明は、両面エッチングによりテープ９
の幅方向の両側に突起９ａを形成し、テープ９の厚さ方
向に沿った突起９ａの電子銃側の面からの高さと突起９
ａのパネル１ａ側の面からの高さとの比が１：９以下と
することにより、突起９ａによる乱反射を少なくすると
共に、突起９ａにより反射された電子ビームがパネル１
ａ側へ入射しないようにして、色純度と輝度の向上を図
るようにしたものである。

【００１８】電子銃２から出た電子ビーム１１は、半分
以上はアパーチャグリル５のテープ９の平坦面９ｂに当
たり、反射電子ビーム１１ａとなる。残りの大部分の電
子ビーム１１ｂはスリット７を通過し、蛍光面１ｃの所
定の蛍光体１２に衝突し発光させる。電子ビーム１１が
スリット７を通過するとき、電子ビーム１１の数％程度
がテープ９の傾斜面９ｃに反射され、反射電子ビーム１
１ｃとなる。この反射電子ビーム１１ｃは傾斜面９ｃに
より電子銃２側へ反射させられるので、所定の蛍光体１
２以外の蛍光体に入射し発光させるのを防ぐことができ
る。

【００１９】ここで、テープ９の中央部での高さをＴ、
傾斜面９ｃ部分の高さをＴａ、傾斜面９ｄ部分の高さを
Ｔｂ、スリット７の幅をＤ、第２のエッチングによる電
子銃２側の第２の円弧状の孔の幅をＤａ、第１のエッチ
ングによるパネル１ａ側の第１の円弧状の孔の幅をＤｂ
とする。例えばＴａ＝８μｍ（ミクロン）とすると、Ｔ
ｂ＝９２μｍ、Ｔ＝１００μｍとなり、Ｔａ：Ｔｂ≒
１：９となる。この場合、Ｄ＝５５〜６０μｍである。

【００２０】斜面９ｃ部分の高さＴａ、すなわちテープ
エッジである突起９ａの高さは小さい程良いが、突起９
ａの高さが２μｍ以下になると、テープ製造上、突起９
ａの形状が不安定になり、所定のスリット７の幅が確保
できなくなる。このことから、突起９ａの高さは２μｍ
以上で目標とする色純度を考慮し、スリット７の幅に応
じて決定することになる。

【００２１】図５はＴａが５μｍの時のRed、Green、Bl
ueの各色の色度及び輝度を示している。Red、Green、Bl
ueの各色毎に画面の水平方向に５ポイント、垂直方向に
５ポイント、合計２５ポイントの色度及び輝度が示され
ている。中央の四角で囲まれているデータは中央のポイ
ントの測定値である。例えば、Redの場合は、中央のポ
イントはｘ、ｙ色度図のｘ値が0.626、ｙ値が0.343、輝
度レベルが21である。ｘ、ｙ値は1000倍してある。画面
左上端のポイントは、ｘ値が626−11、ｙ値が343−1、
輝度は中央ポイントの93.9％であることを示している。

【００２２】また、Greenの場合は、中央のポイントは
ｘ、ｙ色度図のｘ値が281、ｙ値が613、輝度レベルが6
5.5であり、Blueの場合は、中央のポイントはｘ、ｙ色
度図のｘ値が151、ｙ値が71、輝度レベルが10.1であ
る。

【００２３】図６はＴａが１２μｍの時のRed、Green、
Blueの各色の色度及び輝度を示している。Red、Green、
Blueの各色毎に画面の水平方向に５ポイント、垂直方向
に５ポイント、合計２５ポイントの色度及び輝度が示さ
れている。四角で囲まれているデータは中央のポイント
の測定値である。例えば、Redの場合は、中央のポイン
トはｘ、ｙ色度図のｘ値が619、ｙ値が344、輝度レベル
が21.4である。画面左上端のポイントは、ｘ値が619−1
5、ｙ値が344＋1、輝度は中央ポイントの77.3％である
ことを示している。また、Greenの場合は、中央のポイ
ントはｘ、ｙ色度図のｘ値が279、ｙ値が614、輝度レベ
ルが64.8であり、Blueの場合は、中央のポイントはｘ、
ｙ色度図のｘ値が151、ｙ値が71、輝度レベルが10.1で
ある。

【００２４】Red単色色度の規格は0.625を基準として＋
0.010（すなわち0.635）から−0.020（すなわち0.605）
の範囲である。Ｔａが５μｍの時には、図５に示すよう
に、画面の２５ポイントのRed単色色度の測定値は全て6
05〜635の規格範囲内にあることが判明した。

【００２５】一方、Ｔａが１２μｍの時には、図６に示
すように、画面の左上端ポイントのRed単色色度の測定
値が604で、左下端ポイントのRed単色色度の測定値が60
3で605〜635の規格範囲内から外れていることが判明し
た。

【００２６】更に、本願発明者は実験を重ねたところ、
Ｔａ値が８μｍまでは、Ｔａ値を５μｍとした場合とほ
ぼ同様のRed単色色度の測定値が得られたが、Ｔａ値が
８μｍ以上となると、画面の上下左右端のRed単色色度
の測定値が605〜635の規格範囲内から外れ始め、混色が
生じたり、色純度が低下する等の不具合がでた。

【００２７】そこで、斜面９ｃ部分の高さ、すなわちテ
ープエッジである突起９ａの高さＴａを２μｍ以上８μ
ｍ以下に設定し、ＴａとＴｂの比を１：９以下となるよ
うにした。従って、斜面９ｃ部分の高さ、すなわちテー
プエッジである突起９ａの高さＴａを２μｍ以上８μｍ
以下と従来よりも低くしたので、テープ９の突起９ａに
衝突する電子ビームの目標外の蛍光体１２への反射量を
少なくすることができ、色純度の低下を軽減し、輝度を
向上させることができる。

【００２８】更に、テープ９の突起９ａにより反射され
た電子ビームは傾斜面９ｃにより電子銃２側へ反射させ
られるので、目標外の蛍光体１２に入射し発光させるの
を防ぐことができ、混色が発生せず、色純度を向上させ
ることができる。

【００２９】特に、画面に赤色を表示すると、テープ９
の突起９ａにより反射された電子ビームは傾斜面９ｃに
より電子銃２側へ反射させられるので、反射電子ビーム
により画面に白い線が出るのを確実に防ぐことができ
る。

【００３０】突起９ａの高さを２μｍ以上にしたので、
テープ製造上、突起９ａの形状が安定し、所定のスリッ
ト７の幅を確実に確保することができる。

【００３１】なお、上述実施の形態では、色選別機構と
してアパーチャグリルを用いたが、これに限らず、シャ
ドウマスクを用いてもよいことは勿論である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１のエッチングと第２のエッチングによりテープ状素
体の幅方向の両側に突起が形成され、テープ状素体の厚
さ方向に沿った突起の電子ビーム入射側の面からの高さ
と突起の画面側の面からの高さとの比が１：９以下とし
たので、テープ状素体の突起に衝突する電子ビームの乱
反射量を少なくすることができ、色純度の低下を軽減
し、輝度を向上させることができる。

【００３３】テープ状素体の突起により反射された電子
ビームは、第２のエッチングにより形成された円弧状の
傾斜面により電子ビーム入射側へ反射させられるので、
画面側へ入射することはなく、混色が発生せず、色純度
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る色選別機構を適用したカラー陰極
線管を示す部分破断斜視図である。

【図２】色選別機構の要部を示す斜視図である。

【図３】アパーチャグリルの形成の説明図である。

【図４】アパーチャグリル及びパネルの断面図である。

【図５】突起の高さが５μｍの時のRed、Green、Blueの
各色の色度及び輝度を示す図である。

【図６】突起の高さが１２μｍの時のRed、Green、Blue
の各色の色度及び輝度を示す図である。

【図７】従来のカラー陰極線管の一例を示す概略側断面
図である。

【図８】従来のアパーチャグリル及びパネルの断面図で
ある。

【符号の説明】

１・・・カラー陰極線管、１ａ・・・パネル、１ｃ・・
・蛍光面、２・・・電子銃、３・・・色選別機構、５・
・・アパーチャグリル、７・・・スリット、９・・・テ
ープ（テープ状素体）、９ａ・・・突起、９ｂ・・・平
坦面、９ｃ，９ｄ・・・傾斜面、１１・・・電子ビー
ム、１２・・・蛍光体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画面の内側に配置される金属薄板をエッ
   チングすることにより複数列の開口とテープ状素体が形
   成されてなる色選別機構において、 前記画面側の第１の円弧状の孔を形成する第１のエッチ
   ングと、前記画面と反対側の電子ビーム入射側の第１の
   円弧状の孔より小さい第２の円弧状の孔を形成する第２
   のエッチングとにより前記テープ状素体の幅方向の両側
   に突起が形成され、 前記テープ状素体の厚さ方向に沿った前記突起の電子ビ
   ーム入射側の面からの高さと前記突起の画面側の面から
   の高さとの比が１：９以下であることを特徴とする色選
   別機構。
2. 【請求項２】 前記突起の電子ビーム入射側の面からの
   高さが８ミクロン以下であることを特徴とする請求項１
   に記載の色選別機構。
3. 【請求項３】 画面の内側に配置される金属薄板をエッ
   チングすることにより複数列の開口とテープ状素体が形
   成された色選別機構を有するカラー陰極線管において、
   前記色選別機構は、前記画面側の第１の円弧状の孔を形
   成する第１のエッチングと、前記画面と反対側の電子ビ
   ーム入射側の第１の円弧状の孔より小さい第２の円弧状
   の孔を形成する第２のエッチングとにより前記テープ状
   素体の幅方向の両側に突起が形成され、前記テープ状素
   体の厚さ方向に沿った前記突起の電子ビーム入射側の面
   からの高さと前記突起の画面側の面からの高さとの比が
   １：９以下であることを特徴とするカラー陰極線管。