JP2003068224A

JP2003068224A - カラー陰極線管

Info

Publication number: JP2003068224A
Application number: JP2001252506A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Inoue; 勇一井上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】外部衝撃に強く、熱変形を低減したプレスマス
クを用いた高信頼性を有するカラー陰極線管を得る。【解決手段】マスクフレーム７の側壁７Ａをスクリーン
側に開いた形状として、マスクフレーム７の側壁７Ａ内
部へのシャドウマスク６のスカート部６Ａの挿入を容易
にすると共に、シャドウマスク６のスカート部６Ａに外
側から押圧力を加えてマスクフレーム７の側壁７Ａ内に
挿入した後でも、上記押圧力によるシャドウマスク６の
有孔領域６Ｂでのスクリーン側に凸となる状態を維持す
る応力を残留させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャドウマスク型
のカラー陰極線管に係り、特に色選択電極であるシャド
ウマスクの耐衝撃性を向上し、かつ熱変形を低減した信
頼性の高いカラー陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報機器用モニター装置、カラー
受像機の表示手段に用いられるカラー陰極線管は、その
画像表示面であるパネル（フェースパネル）を平坦にし
たフラットフェース化が急速に浸透している。特に、水
平、垂直方向に有孔面を湾曲させたプレス整形方式のシ
ャドウマスク（プレスマスク）を採用する場合、このフ
ラットフェースのカラー陰極線管（フラットフェース
管）のパネルは、外面が略平面に近く、内面は外面より
もかなり大きな曲率をもっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなフラットフ
ェース管を設計する際の技術的課題の一つとしてシャド
ウマスク強度がある。シャドウマスクはパネルの内面の
曲率に近似した曲率に成形されるが、フラットフェース
管は内外面が湾曲したラウンドフェース管に比べてパネ
ル内面曲率が小さいため、フラットフェース管のシャド
ウマスクの曲率も小さくならざるを得ない。

【０００４】そのため、プレス成形後のシャドウマスク
をサポートするマスクフレームに取り付け固定する工程
や、マスクフレームに固定したシャドウマスク構体を用
いて蛍光面を露光する工程などにおける取扱い時の外力
で変形したり、完成したカラー陰極線管の落下試験等に
おける外力の印加でシャドウマスクが変形する場合があ
る。さらに、カラー陰極線管の動作時の電子ビームの衝
突でシャドウマスクの温度が上昇することによる有孔領
域の部分的な熱変形やシャドウマスク全体の熱変形、所
謂ドーミング現象に対する強度を保持することが難しく
なる。

【０００５】シャドウマスクの強度を確保し、外力変形
や熱変形を低減するため、主面の有孔領域の外周におけ
るスカート部との境界部に段差や斜面、あるいは屈曲部
を形成したものが知られている。この種の従来技術を開
示したものとして、例えば実開昭６０−４０９４１号公
報、実開平４−９５３３４号公報、特開平６−３４９４
１５号公報、特開平８−９６７２６号公報などを挙げる
ことができる。

【０００６】前記したように、最近のシャドウマスクの
平坦化（フラットフェース化）に伴って、その材料自体
の厚さも薄くなっている。また、シャドウマスクをサポ
ートするマスクフレームはシャドウマスクのスカート部
の対応する４辺で溶接する側壁を有する略枠状体であ
る。このマスクフレームの側壁の内側にシャドウマスク
のスカート部を挿入し、両者の当接した近傍で溶接して
いる。

【０００７】図６はシャドウマスク構体の構造例を説明
する要部断面図である。このシャドウマスク構体５は、
スクリーン側からみた形状が略矩形であり、多数の色選
択用開孔を設けた有孔領域の外周の４辺のそれぞれに電
子銃方向に屈曲させたスカート部６Ａを有する。また、
このシャドウマスク６をサポートするためのマスクフレ
ーム７は、シャドウマスク６のスカート部６Ａを対応す
る４辺で溶接する側壁７Ａを有する略枠状体である。な
お、参照符号７Ｂはフランジである。

【０００８】シャドウマスクのスカート部の各４辺はマ
スクフレーム７の対応する各４辺の側壁７Ａの内側に対
して前記スクリーン側から挿入されて両者の当接部近傍
で溶接されている。溶接点をＷで示す。上記従来のシャ
ドウマスク構体では、マスクフレームに固定したシャド
ウマスクの有孔領域の曲面形状の保持は基本的に自立保
持されるものであり、前記した製造工程や完成管におけ
る外力に起因する変形や完成管での熱変形（所謂、ドー
ミング）を充分に補償することが困難である。

【０００９】また、通常、シャドウマスクのスカート部
はプレス成形でのスプリングバックで外側に開いた形状
となっている。また、マスクフレームの側壁は管軸方向
に平行となるように形成されている。そのため、スカー
ト部をマスクフレームの側壁の内部に挿入する場合は、
当該スカート部に内側に向かう押圧力を加えてマスクフ
レームの側壁内に挿入し易くしている。スカート部をマ
スクフレームの側壁内に挿入後、押圧力を解除したと
き、有孔領域に変形が生じて平面性が阻害されることが
ある。

【００１０】このような問題の対策の一つとして、有孔
領域の外周とスカート部との境界部に断面が湾曲した溝
などを形成したものもあるが、このような溝等を形成し
たシャドウマスクはプレス加工が難しく、薄いシャドウ
マスクでは当該部分に断裂を招くことがある。そして、
このような対策は、耐衝撃性や有孔領域の部分的な熱変
形やシャドウマスク全体の熱変形、所謂ドーミング現象
に対する強度を保持することにを充分に考慮したもので
はない。

【００１１】本発明の目的は、カラー陰極線管の製造工
程や完成管の状態での耐衝撃性を向上し、かつ熱変形を
低減した信頼性の高いシャドウマスク構体を有するフラ
ットフェース型のカラー陰極線管を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要点は、カラー陰極線管に具備するシャドウ
マスクの有孔領域の外周に形成するスカート部を側壁の
内側に溶接するマスクフレームの当該側壁をスクリーン
側に開いた形状として、マスクフレームの側壁内部への
シャドウマスクのスカート部の挿入を容易にする。

【００１３】さらに、シャドウマスクのスカート部に外
側から押圧力を加えてマスクフレームの側壁内に挿入し
た後でも上記押圧力によるシャドウマスクの有孔領域で
の応力を残留させることで、耐衝撃性や、有孔領域の部
分的な熱変形やシャドウマスク全体の熱変形（所謂ドー
ミング現象）に対する強度を保持するようにした。本発
明の構成のうち、代表的な特徴を列挙すれば次のとおり
である。

【００１４】（１）、内面に複数色の蛍光体を塗布した
スクリーンを構成するパネルと、管軸方向に電子ビーム
を出射する電子銃を収納したネックと、前記パネルとネ
ックとを連接するファンネルとからなる真空外囲器を有
し、前記パネルの内面に塗布した蛍光体に近接して設置
して前記蛍光体と対面する主面に多数の色選択用開孔を
持つ有孔領域と、前記有孔領域の外周を周回して前記管
軸方向に屈折したスカート部を４辺にもつ略矩形のシャ
ドウマスクを前記スカート部でサポートするマスクフレ
ームを有するシャドウマスク構体を備え、前記マスクフ
レームの４辺のそれぞれの前記スクリーン側の内径が電
子銃側の内径より大として前記シャドウマスクのスカー
ト部の対応する４辺で溶接する側に開いた側壁を有する
略枠状体であり、前記シャドウマスクのスカート部の各
４辺は前記マスクフレームの対応する各４辺の側壁の内
側に対して前記スクリーン側から挿入されて両者の当接
部近傍で溶接されていることを特徴とする。

【００１５】（２）、（１）において、前記シャドウマ
スクの各辺のスカート部は、前記マスクフレームの対応
する各側壁の内側に挿入する前の状態では前記当接部近
傍の位置よりも外周側に位置していて、前記マスクフレ
ームの側壁の内側に対して挿入する際に、当該スカート
部を外周側から押し込む力が印加されることによって、
前記有孔領域に前記スクリーン方向に向かう応力が印加
されていることを特徴とする。

【００１６】（３）、（２）において、前記マスクフレ
ームの前記電子銃側の各側壁の内径が前記シャドウマス
クの対応するスカートの溶接位置より小であることを特
徴とする。

【００１７】（４）、（２）において、前記マスクフレ
ームの前記電子銃側の各側壁の内径が前記シャドウマス
クの対応するスカートの対応する折り曲がり部の内径よ
り小であることを特徴とする。

【００１８】（５）、（２）において、前記マスクフレ
ームの前記電子銃側の各側壁の内径が前記シャドウマス
クの対応するスカートの溶接位置より小であり、かつ前
記マスクフレームの前記電子銃側の各側壁の内径が前記
シャドウマスクの対応するスカートの対応する折り曲が
り部の内径より小であることを特徴とする。

【００１９】（６）、（１）〜（５）の何れかにおい
て、前記有孔領域に有する色選択用開孔がドット形状で
あることを特徴とする。

【００２０】上記の各構成としたことにより、耐衝撃性
や、有孔領域の部分的な熱変形やシャドウマスク全体の
熱変形（所謂ドーミング現象）に対する強度が向上され
る。なお、本発明は上記の各構成および後述する実施例
で説明する構造に限定されるものではなく、本発明の技
術思想を逸脱することなく種々の変形が可能であること
は言うまでもない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本
発明のカラー陰極線管の１実施例を説明するためのシャ
ドウマスク構体の要部断面図である。図中、参照符号５
はシャドウマスク構体、６はシャドウマスク、６Ａはス
カート部、６Ｂは有孔領域、６Ｃはスカート部の折り曲
げ部（肩部）である。また、参照符号７はマスクフレー
ムで、７Ａは側壁を示す。なお、７Ｂは後述する磁気シ
ールドの取り付けや不要電子の抑制、あるいはマスクフ
レームの機械的強度保持のためのフランジである。

【００２２】シャドウマスク６のスカート部６Ａは有孔
領域６Ｂの外周の４辺で管軸Ｚ−Ｚに対して直角な面か
ら角度θをもって外側に開いたマスクフレーム７の側壁
７Ａの内側に挿入されている。スカート部６Ａは、マス
クフレーム７に挿入する前の状態では、前記したスプリ
ングバックでシャドウマスク６の外側に若干開いた状態
となっている。この状態にあるスカート部６Ａに外側か
ら押圧力を加えて図示したようにシャドウマスク６の内
側に変移させてマスクフレーム７の側壁７Ａの内部に設
置する。このとき、有孔領域６Ｂには、上記の押圧力に
よるスクリーン方向に凹状を維持する方向の歪みがかか
っている。

【００２３】本実施例では、管軸Ｚ−Ｚから側壁７Ａと
シャドウマスク６のスカート部６Ａとの溶接点Ｗまでの
距離Ｓがマスクフレーム７の電子銃側の内径Ｆよりも大
となっている（Ｓ＞Ｆ）。また、管軸Ｚ−Ｚからシャド
ウマスク６のスカート部６Ａの折り曲げ部６Ｃまでの距
離Ｍはマスクフレーム７の電子銃側の内径Ｆよりも大と
なっている（Ｍ＞Ｆ）。このようにすることで、シャド
ウマスク６の有孔領域６Ｂの面積を拡大できると共に、
ドーミング補正が容易になる。

【００２４】なお、本実施例では、管軸Ｚ−Ｚからシャ
ドウマスク６のスカート部６Ａの折り曲げ部６Ｃまでの
距離Ｍを管軸Ｚ−Ｚから側壁７Ａとシャドウマスク６の
スカート部６Ａとの溶接点Ｗまでの距離Ｓより大として
いる（Ｓ＞Ｍ）が、距離Ｓと距離Ｍを同じ（Ｓ＝Ｍ）、
あるいは距離Ｓを距離Ｍより大（Ｓ＞Ｍ）としてもよ
い。

【００２５】図２は本発明の１実施例のカラー陰極線管
に備えるシャドウマスク構体の側面図である。図２に示
されたように、シャドウマスク構体を構成するマスクフ
レーム７の側壁７Ａはスクリーン側に開いた形状となっ
ており、シャドウマスク６のスカート部６Ａもスクリー
ン側に開いた形状となっている。

【００２６】図３は本発明の１実施例のカラー陰極線管
に備えるシャドウマスク構体をスクリーン側から見た正
面図である。図中、シャドウマスク構体５は略矩形状を
呈し、Ｘ−Ｘはカラー陰極線管の水平走査方向である長
辺方向、Ｙ−Ｙは垂直走査方向である短辺方向に対応す
る。このシャドウマスク６は多数の色選択用開孔である
電子ビーム通過孔を形成した有孔領域６Ｂの外側を周回
して管軸方向に屈曲させたスカート部６Ａを有する。こ
のスカート部６Ａの外側をマスクフレーム７の側壁７Ａ
が周回して溶接されている。

【００２７】図４は本発明の１実施例のカラー陰極線管
に備えるシャドウマスク構体を製作する際のマスクフレ
ームにシャドウマスクを取り付ける作業の説明図であ
る。図１〜図３と同一参照符号は同一構成部分に対応す
る。シャドウマスク６のスカート部６Ａは長軸と短軸の
４辺に沿って形成されている。前記したように、マスク
フレーム７の側壁７Ａはシャドウマスク６側に開いてい
る。このマスクフレーム７にシャドウマスク６を取り付
ける場合、シャドウマスク６のスカート部６Ａに矢印
方向から押圧力を加えて当該スカート部６Ａの外径を小
さくする。この状態を破線で示す。

【００２８】このとき、印加した押圧力（当該スカート
部の弾性に抗した力）はシャドウマスク６の有孔領域６
Ｂに矢印Ｆで示した方向に作用し、結果として当該有孔
領域６Ｂにスクリーン側に凸の形状を強制的に維持する
応力がかかる。そして、の矢印方向に沿ってマスクフ
レーム７に挿入し、スカート部６Ａの端部をマスクフレ
ーム７の側壁７Ａの内壁に当接させる。この状態で上記
の押圧力は解除されるが、シャドウマスク６のスカート
部６Ａは元の状態には戻らないため、上記した有効領域
６Ｂにスクリーン側に凸の形状を強制的に維持する応力
が残留する。シャドウマスク６のスカート部６Ａとマス
クフレーム７の側壁７Ａの内壁とは溶接で固定される。

【００２９】上記した実施例で説明したシャドウマスク
構体の構成により、カラー陰極線管の製造工程や完成管
の状態での耐衝撃性を向上し、かつ熱変形を低減した信
頼性の高いシャドウマスク構体を有するフラットフェー
ス型のカラー陰極線管を提供することができる。

【００３０】図５は本発明によるカラー陰極線管の全体
構造例を説明する模式断面図である。このカラー陰極線
管は、内面に複数色の蛍光体４をモザイク状に塗布して
スクリーンとしたパネル（フェースパネル）１と、電子
銃１１を収納したネック２と、パネル１とネック２とを
連接する略漏斗状のファンネル３とからなる真空外囲器
を有する。

【００３１】内面に３色の蛍光体４が塗布されたパネル
１の当該スクリーンに近接して多数の色選択用開孔（電
子ビーム通過孔）を形成したシャドウマスク６を有する
シャドウマスク構体５が設置されている。このシャドウ
マスク構体５を構成するシャドウマスク６は、このシャ
ドウマスク６をサポートするマスクフレーム７との間に
前記実施例で説明した組み立て構造を有する。

【００３２】シャドウマスク構体５の電子銃１１側には
地磁気等の外部磁界を遮蔽するための磁気シールド１０
が取り付けされている。シャドウマスク構体５は、マス
クフレーム７に固定された懸架スプリング機構８でパネ
ル１の側内壁に植立したスタッドピン９に取り付けられ
ている。なお、ネック２の外部には色純度補正やセンタ
リング補正のための磁気装置１２が取り付けられ、ネッ
ク２からファンネル３にかけて偏向ヨーク１３が外装さ
れている。参照符号１４は補強バンドを示す。電子銃１
１から出射した３本の電子ビームＢは偏向ヨークの磁界
で水平と垂直の両方向に偏向され、スクリーン上を２次
元走査して画像を再現する。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の代表的な
構成によれば、色選択電極であるシャドウマスクをサポ
ートするマスクフレームの側壁をスクリーン側に開いた
形状としてシャドウマスクのスカート部の挿入を容易に
し、かつマスクフレームの側壁の内壁に当該シャドウマ
スクのスカート部を内方に押圧して弾性的に当接させて
溶接したことにより、シャドウマスクの有孔領域にスク
リーン側に凸の形状を強制的に維持する応力を残留させ
ることができ、カラー陰極線管の製造工程や完成管の状
態での耐衝撃性を向上し、かつ熱変形を低減した信頼性
の高いシャドウマスク構体を有するフラットフェース型
のカラー陰極線管を提供することができる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー陰極線管の１実施例を説明する
ためのシャドウマスク構体の要部断面図である。

【図２】本発明の１実施例のカラー陰極線管に備えるシ
ャドウマスク構体の側面図である。

【図３】本発明の１実施例のカラー陰極線管に備えるシ
ャドウマスク構体をスクリーン側から見た正面図であ
る。

【図４】本発明の１実施例のカラー陰極線管に備えるシ
ャドウマスク構体を製作する際のマスクフレームにシャ
ドウマスクを取り付ける作業の説明図である。

【図５】本発明によるカラー陰極線管の全体構造例を説
明する模式断面図である。

【図６】シャドウマスク構体の構造例を説明する要部断
面図である。

【符号の説明】

１パネル２ネック３ファンネル４蛍光体（スクリーン）５シャドウマスク構体６シャドウマスク６Ａスカート部６Ｂ有孔領域６Ｃ肩部（折り曲げ部）７マスクフレーム７Ａ側壁７Ｂフランジ８懸架スプリング９スタッドピン１０磁気シールド１１電子銃１２磁気補正装置１３偏向ヨーク１４爆縮バンド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に複数色の蛍光体を塗布したスクリー
ンを構成するパネルと、管軸方向に電子ビームを出射す
る電子銃を収納したネックと、前記パネルとネックとを
連接するファンネルとからなる真空外囲器を有し、前記パネルの内面に塗布した蛍光体に近接して設置して
前記蛍光体と対面する主面に多数の色選択用開孔を持つ
有孔領域と、前記有孔領域の外周を周回して前記管軸方
向に屈折したスカート部を４辺にもつ略矩形のシャドウ
マスクを前記スカート部でサポートするマスクフレーム
を有するシャドウマスク構体を備え、前記マスクフレームの４辺のそれぞれの前記スクリーン
側の内径が電子銃側の内径より大として前記シャドウマ
スクのスカート部の対応する４辺で溶接する側に開いた
側壁を有する略枠状体であり、前記シャドウマスクのスカート部の各４辺は前記マスク
フレームの対応する各４辺の側壁の内側に対して前記ス
クリーン側から挿入されて両者の当接部近傍で溶接され
ていることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】前記シャドウマスクの各辺のスカート部
は、前記マスクフレームの対応する各側壁の内側に挿入
する前の状態では前記当接部近傍の位置よりも外周側に
位置していて、前記マスクフレームの側壁の内側に対し
て挿入する際に、当該スカート部を外周側から押し込む
力が印加されることによって、前記有孔領域に前記スク
リーン方向に向かう応力が印加されていることを特徴と
する請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項３】前記マスクフレームの前記電子銃側の各側
壁の内径が前記シャドウマスクの対応するスカートの溶
接位置より小であることを特徴とする請求項２に記載の
カラー陰極線管。
【請求項４】前記マスクフレームの前記電子銃側の各側
壁の内径が前記シャドウマスクの対応するスカートの対
応する折り曲がり部の内径より小であることを特徴とす
る請求項２に記載のカラー陰極線管。
【請求項５】前記マスクフレームの前記電子銃側の各側
壁の内径が前記シャドウマスクの対応するスカートの溶
接位置より小であり、かつ前記マスクフレームの前記電
子銃側の各側壁の内径が前記シャドウマスクの対応する
スカートの対応する折り曲がり部の内径より小であるこ
とを特徴とする請求項２に記載のカラー陰極線管。
【請求項６】前記有孔領域に有する色選択用開孔がドッ
ト形状であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに
記載のカラー陰極線管。