JP2003016932A

JP2003016932A - 陰極線管の製造方法

Info

Publication number: JP2003016932A
Application number: JP2001203016A
Authority: JP
Inventors: Kiyohito Miwa; 清仁三輪; Toshibumi Nakatani; 俊文中谷; Tsutomu Uchiumi; 勉内海
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】色選別電極に所望の張力を掛け、さらにフレ
ームの長辺方向において、端部での張力よりも中央部で
の張力が高くなる張力分布を必要とする陰極線管におい
ても、色選別電極の長辺端部近傍におけるしわの発生を
抑制することができる陰極線管の製造方法を提供する。【解決手段】マスク原板８には長方形のマスク孔９が
設けられている。マスク原板８は溶接線１０の位置でフ
レームに溶接され、上下の溶接線１０の内側の略長方形
のマスク孔領域１１がシャドウマスクとなり、マスク孔
領域１１の外側の周辺領域１２は溶接後切り取られる。
周辺領域１２の内部であって、かつマスク孔領域１１の
隅部の近傍には、円形の孔部１３が設けられている。マ
スク原板８に短辺に平行な方向の架張力１８を掛けた状
態で、フレームに溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受像
機やコンピュータディスプレイ等に用いられる陰極線管
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、陰極線管に用いられる色選別機構
の製造方法として、例えば、金属薄板にすだれ状の格子
を形成したアパーチャグリルマスクからなる色選別電極
とフレームとの溶接方法が特開平７−２１１２２９号公
報に記載されており、その方法を図５〜図７を用いて説
明する。

【０００３】図５に示すように、対向する横フレーム１
ａ、１ｂと対向する縦フレーム２ａ、２ｂとを溶接して
なるフレーム３に、図６に示した金属薄板４にスリット
５を設けたアパーチャグリルマスクの素材としてのフラ
ットアパーチャグリル（ＦＡＧ）６を溶接することによ
り、色選別機構としてのアパーチャグリル（ＡＧ）を製
造している。図７に示すように、まず横フレーム１ａ、
１ｂを加圧してたわませたフレーム３上にＦＡＧ６を載
せ、位置決め後、架張子７でＦＡＧ６をクランプし架張
する。そして、横フレーム１ａ、１ｂに沿って中央部か
ら端部に向かってＦＡＧ６とフレーム３との溶接を行っ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
０００−７７００７号公報に記載されているような、フ
レームの短辺に平行な方向に働く所望の張力を掛け、さ
らにフレームの長辺方向において、端部での張力よりも
中央部での張力が高くなるような張力分布を必要とする
テンション型シャドウマスク（色選別電極）の場合に
は、特開平７−２１１２２９号公報に記載された従来の
溶接方法を用いてフレームに溶接すると、溶接熱による
色選別電極の歪みが溶接経路の終点部分に集中し、溶接
経路の終点部分となる色選別電極の長辺端部近傍におい
ていわゆるしわが発生するために、陰極線管の画質が損
なわれるという課題があった。

【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、色選別電極に所望の張力を掛
け、さらにフレームの長辺方向において、端部での張力
よりも中央部での張力が高くなる張力分布を必要とする
陰極線管においても、色選別電極の長辺端部近傍におけ
るしわの発生を抑制することができる陰極線管の製造方
法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の陰極線管の製造
方法は、色選別電極となる第１領域と、前記第１領域の
一方向に沿った外側にある第２領域とを有するマスク原
板を、前記一方向へ架張した状態で、前記一方向に離間
して配置された２つのフレームに前記マスク原板を溶接
する際に、前記マスク原板を架張したときに前記一方向
と垂直な方向の応力を発生させる形状の孔部が、前記第
２領域内であって前記第１領域の隅部の近傍に設けられ
たマスク原板を用いるものである。

【０００７】この方法により、シャドウマスクの隅部に
発生する圧縮応力が等価的に小さくなったのと同じ状態
にすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。

【０００９】図１は、本発明の実施形態において使用す
るマスク原板の平面図であり、図２および図３はシャド
ウマスク（色選別電極）をフレームに溶接する溶接工程
を示す工程図である。また、図４はマスク原板の隅の部
分を示す拡大平面図である。

【００１０】図１に示すように、マスク原板８には長方
形のマスク孔９が設けられている。マスク原板８は溶接
線１０の位置でフレームに溶接され、上下の溶接線１０
の内側の略長方形のマスク孔領域（第１領域）１１がシ
ャドウマスクとなり、マスク孔領域１１の外側の周辺領
域（第２領域）１２は溶接後切り取られる。周辺領域１
２の内部であって、かつマスク孔領域１１の隅部の近傍
には、円形の孔部１３が設けられている。マスク原板８
の短辺の一部は内側に湾曲しているが直線状のものでも
かまわない。

【００１１】次に、図２および図３を用いてシャドウマ
スクの溶接工程について説明する。まず長辺フレーム１
４と短辺フレーム１５とからなる枠状のフレーム１６を
用意する（図２（Ａ））。フレーム１６上に、図１に示
したマスク原板８を載置する（図２（Ｂ））。シャドウ
マスク１７のうねりを除去すると共に、シャドウマスク
１７に所望の架張力を加えるために、架張力１８をマス
ク原板８に掛ける（図２（Ｃ））。

【００１２】次に、マスク原板８に架張力１８を掛けた
状態で、フレーム１６の対向した長辺フレーム１４に所
望の圧縮力１９を掛けてフレーム１６を変形させる（図
３（Ａ））。圧縮力１９は、長辺フレーム１４の中央部
が長辺フレーム１４の端部よりも圧縮変形が大きくなる
ように設定する。例えば、フレーム１６の圧縮力が印加
される前の形状が長方形である場合は、フレーム１６の
形状が鼓状に変形する。このように架張力１８と圧縮力
１９がそれぞれマスク原板８と長辺フレーム１４に加え
られた状態で、溶接ローラ２０によってマスク原板８と
長辺フレーム１４とを溶接固着する（図３（Ｂ））。こ
こで、溶接線１０（図１参照）の位置でマスク原板８が
長辺フレーム１４に溶接される。溶接ローラ２０を、従
来技術のように長辺フレーム１４の中央部から端部へ移
動させてもよいし、一方の端部から他方の端部へ、また
は端部から中央部へ移動させてもよい。その後、マスク
原板８の不要となる部分である周辺領域１２（図１参
照）を切り取り、フレーム１６にシャドウマスク１７が
溶接されたシャドウマスク構体（色選別電極構体）２１
が得られる（図３（Ｃ））。

【００１３】マスク原板８に掛けられていた架張力１８
と、圧縮力１９によって変形していた長辺フレーム１４
が元に戻ろうとする力とによって、シャドウマスク１７
には短辺に平行な方向に所望の張力が掛かった状態とな
っており、シャドウマスク１７の長辺の端部での張力よ
りも中央部での張力が高くなるような張力分布となって
いる。なお、圧縮力１９を長辺フレーム１４に掛けただ
けの状態で溶接してもよい。

【００１４】このようにして得られたシャドウマスク構
体を使用し、他の工程では通常の製造方法を用いること
によって、陰極線管を完成させることができる。

【００１５】次に、孔部１３を設けたマスク原板８を使
用することによって得られる作用効果について図４を参
照しながら説明する。

【００１６】実験より、孔部１３を有していないマスク
原板８が架張力１８によって引張され長辺フレーム１４
に溶接された後や、溶接が完了し上述の熱処理工程を経
過した後に、シャドウマスク１７の隅部２２においてし
わが発生する頻度が非常に高いことがわかった。この現
象を有限要素法を用いて解析した結果、しわが発生して
いるシャドウマスク１７の隅部２２には、長辺フレーム
１４の長手方向に沿って圧縮応力２３が発生しているこ
とが判明した。シャドウマスク１７の長辺の端部での張
力よりも中央部での張力が高くなるような張力分布とな
っている場合には、特に、圧縮応力２３が発生しやすく
なっている。したがって、しわの発生を抑制するために
は、シャドウマスク１７の隅部２２に発生する圧縮応力
２３と反対方向に作用する応力を印加することが効果的
であると考えられる。

【００１７】そこで、圧縮応力２３を相殺するための手
段として、マスク原板８の隅部に孔部１３を設けてい
る。この孔部１３を設けたマスク原板８が架張力１８に
よって引っ張られた場合、孔部１３によって孔部１３の
外周に沿った引張応力２４が発生し、引張応力２４は架
張力１８方向の分力と長辺フレーム１４の長手方向の分
力とに分解される。この長辺フレーム１４の長手方向の
分力は圧縮応力２３とは逆方向に作用することになり、
引張応力２４を発生させることによって圧縮応力２３が
等価的に小さくなったのと同じ状態にすることができ
る。この状態でマスク原板８が長辺フレーム１４に溶接
されるので、シャドウマスク１７の端部におけるしわの
発生を抑制することができる。

【００１８】孔部１３の形状は円形に限らず、マスク原
板８が架張力１８によって引っ張られた場合、圧縮応力
２３と逆の方向に力を発生させることができる形状であ
れば、楕円形や菱形等でもよい。また、マスク孔領域１
１内のしわが発生する範囲と対向する周辺領域１２内の
範囲に孔部１３が存在するように、孔部１３の大きさを
設定すればよい。

【００１９】一例として、３３インチカラー受像管用
の、インバー材を用いた有孔平板を１次元方向に引っ張
ったシャドウマスク（ＳＳＴマスク）のマスク原板８に
ついて説明する。このＳＳＴマスクのマスク原板８は、
長方形のマスク孔９の大きさが０．２５ｍｍ×０．７ｍ
ｍ、長辺フレームと平行な方向におけるマスク孔９の配
列ピッチｐ（図４参照）が端部で０．９５ｍｍ、円形の
孔部１３の直径が２０ｍｍ、孔部１３の中心の位置が最
端側マスク孔９ａの外側長辺から内側に向かった距離Ｗ
（図４参照）を２０ｍｍかつ溶接線１０から非有孔領域
に向かった距離Ｌ（図４参照）を２５ｍｍとしたもので
ある。このマスク原板８をフレームに溶接した結果、従
来の方法ではシャドウマスクの隅部２２にしわが発生し
ていたが、本実施の形態によるとしわは発生しなかっ
た。

【００２０】以上のように、枠状に形成されたフレーム
の対向する２辺にシャドウマスクを溶接する際に、シャ
ドウマスクとなるマスク孔領域の四隅に近接した位置で
あって、かつフレームと溶接するときの溶接線の外側の
位置に孔部が設けられたマスク原板に、長辺フレームと
略直角方向の架張力を印加した状態で、マスク原板と長
辺フレームとを溶接することによって、マスク孔領域に
長辺フレームの長手方向の引張応力が掛かり、マスク孔
領域が長辺フレームの長手方向に予め引っ張られた状態
で溶接が行われることにより、溶接後、あるいは熱処理
後に発生するしわの発生部分の圧縮応力を相殺すること
になる。

【００２１】この結果、シャドウマスクの四隅近傍のし
わ発生が抑制されるので、しわによるシャドウマスクの
マスク孔位置が電子ビームの偏向方向にずれる量が極め
て小さくなり、電子ビームのランディング位置ずれが抑
制される。したがって、陰極線管の画像の色ずれ等の画
質劣化要因を軽減することができる。

【００２２】なお、上記の実施の形態では、フレーム３
の圧縮力が印加される前の形状が長方形である場合につ
いて説明したが、フレーム３の圧縮力が印加される前の
形状において、対向する長辺フレーム２間の中央部の距
離が端部の距離よりも長い形状や、逆に、対向する長辺
フレーム２間の中央部の距離が端部の距離よりも短い形
状の場合でも本発明を適用することができる。また、長
辺フレームの長手方向において、端部での張力よりも中
央部での張力が高くなる張力分布を必要とする陰極線管
の場合について説明したが、そのような張力分布の場合
だけに限らず、一方向に架張されたシャドウマスクをフ
レームに溶接する場合に本発明を適用することでしわの
発生を抑制することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の陰極線管
の製造方法によれば、シャドウマスクをフレームに溶接
後、あるいは熱処理後にしわが発生することを抑制で
き、電子ビームのランディングずれが防止できるため、
陰極線管の画像の色ずれ等の画質劣化を軽減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接方法に用いられるマスク原板の平
面図

【図２】シャドウマスクの溶接工程を説明するための概
略図

【図３】シャドウマスクの溶接工程を説明するための概
略図

【図４】図１のマスク原板の隅部を示す平面図

【図５】従来の溶接方法で使用するフレームの斜視図

【図６】従来のフラットアパーチャグリルの平面図

【図７】従来の溶接方法を説明するための概略図

【符号の説明】

８マスク原板９マスク孔１０溶接線１１マスク孔領域１２周辺領域１３孔部１４長辺フレーム１５短辺フレーム１６フレーム１７シャドウマスク１８架張力１９圧縮力２３圧縮応力２４引張応力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内海勉大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C027 HH23 HH30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色選別電極となる第１領域と、前記第１
領域の一方向に沿った外側にある第２領域とを有するマ
スク原板を、前記一方向へ架張した状態で、前記一方向
に離間して配置された２つのフレームに前記マスク原板
を溶接する際に、前記マスク原板を架張したときに前記
一方向と垂直な方向の応力を発生させる形状の孔部が、
前記第２領域内であって前記第１領域の隅部の近傍に設
けられたマスク原板を用いることを特徴とする陰極線管
の製造方法。
【請求項２】前記第１領域が略長方形であり、前記孔
部を前記第１領域の４つの隅部の近傍にそれぞれ１つず
つ設けたことを特徴とする請求項１に記載の陰極線管の
製造方法。
【請求項３】前記孔部が円形であることを特徴とする
請求項１または２に記載の陰極線管の製造方法。
【請求項４】前記フレームに溶接された後の前記色選
別電極の張力が、前記フレームの端部よりも中央部にお
いて高くなるように、前記マスク原板を前記フレームに
溶接することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載の陰極線管の製造方法。