JP2003100231A

JP2003100231A - カラー陰極線管

Info

Publication number: JP2003100231A
Application number: JP2001290654A
Authority: JP
Inventors: Tokunori Goto; 特教後藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】パネルのフラット性を低下させることなく、シ
ャドウマスクの曲面強度を維持してパネルの軽量化を図
ったカラー陰極線管を提供する。【解決手段】画面の中心に対してシャドウマスク１のス
ロットＳＬの短軸方向（Ｙ）でのブリッジ幅Ｂの分布を
短軸方向の周辺に向かって大とし、シャドウマスク１の
短軸方向（Ｙ）でスロットＳＬを連結するブリッジＢＲ
の当該縦方向の幅Ｂ（ブリッジ幅）を制御して曲面強度
の低下を抑制し、シャドウマスク１の縦方向の曲率を大
きくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー陰極線管に
係り、特に大画面のフラットフェースに対応した高強度
のシャドウマスクを具備したカラー陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報端末機やテレビ受像機の表示デバイ
スとして広く採用されているカラー陰極線管は、その画
面サイズが大となる傾向にある。従来から用いられてい
るカラー陰極線管のフェースプレートは、画面を形成す
るパネル部の表面が湾曲した、所謂ラウンドフェース型
であるが、近年は画面を形成するパネル部を平坦化し
た、所謂フラットフェース型が普及して来た。現在普及
しているカラー陰極線管は、３色の蛍光体画素を形成し
たパネルの内面に近接させてシャドウマスク等の色選択
電極を設置してあり、電子銃から出射された３本の電子
ビームを色選択電極でそれぞれの蛍光体画素に対して個
別に射突させるように構成されている。

【０００３】図８はフラットフェース型のカラー陰極線
管とラウンドフェース型のカラー陰極線管のパネル部の
形状を比較して示す側面図である。図中、６Ａはフラッ
トフェース型のカラー陰極線管のパネル部の外面形状を
示し、６Ｂはラウンドフェース型のカラー陰極線管のパ
ネル部の外面形状を示す。また、参照符号７はファンネ
ル、同８はネック、同１０はネック内に収納した電子
銃、同１１はファンネルとネックの遷移領域に外装した
偏向ヨーク、１４は補強バンドである。図中に斜線で示
したものは外装導電膜である。

【０００４】上記の色選択電極としては、丸孔（ドット
孔）あるいは細長孔（スロット）などの多数の孔（電子
ビーム通過孔）を穿孔形成した薄板部材をパネル部内面
の曲率に倣った形状にプレス成形して湾曲させた、所謂
プレスマスクと称するもの、多数の孔を形成した薄板部
材を枠状部材（フレーム）に架張したテンションマス
ク、あるいはすだれ状に並べた多数の細条を枠状部材の
対辺間に架張したアパーチャ・グリルと称するものが用
いられている。なお、上記のプレスマスク、テンション
マスクを特にシャドウマスクとも称する。

【０００５】この種のカラー陰極線管は、蛍光面を構成
するパネルと電子銃を収容するネック、およびパネルと
ネックとを連接する漏斗状のファンネルとを一体化して
真空外囲器を形成している。なお、シャドウマスクの電
子ビーム通過孔が配置された有孔領域の構造に関するも
のとしては、例えば特開平９−８２２３４号公報等を挙
げることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】フラットフェース型の
カラー陰極線管のパネル部は、内外表面を平坦に近づけ
ていると共に、耐爆縮などの機械的強度を確保するため
従来のラウンドフェース型のカラー陰極線管のパネル部
に比べてガラス肉厚が厚い。このようなフラットフェー
ス型陰極線管に設置されるシャドウマスクとしては、上
記のテンションマスクが一般的である。

【０００７】また、この他にフラットフェース型のカラ
ー陰極線管のパネル部としては、外表面を平坦に近づけ
ていると共に、内表面をガラス肉厚が中央部より周辺部
で厚肉となるように上記外表面側に凹となる如く湾曲さ
せたものがある。このようなフラットフェース型陰極線
管に設置されるシャドウマスクとしては、パネル部内表
面の湾曲に略倣った形状にプレス成形されたプレスマス
クが多く採用される。

【０００８】カラー陰極線管の真空外囲器を構成するパ
ネルは、高輝度、高コントラスト画像表示を実現させる
ために、パネル透過率の高いクリアーパネルを用いて、
パネル内外面の表面処理膜や透過率を低くしたフィルム
を施し、対処しているのが一般である。しかし、このパ
ネル表面処理は、表面処理膜を形成させるプロセスにお
いて製造コストが高く付くこと、また、表面処理膜の褪
色性（劣化性）等の問題がある。そこで、クリアーパネ
ル、セミクリアーパネルやグレーパネルに比べ光透過率
が低く、パネル表面処理を施さなくても高コントラスト
化が実現できるティントパネルがカラー陰極線管用とし
て適切である。しかし、このティントパネルを備えたカ
ラー陰極線管は、クリアー、セミクリアー、グレーパネ
ル品のものに比べて明るさは暗くなる。

【０００９】一方、曲率半径を内表面よりも外表面で極
端に大きくし外表面をフラットに近づけたパネルの場
合、パネルの厚みが中央部よりも周辺部でかなり厚く、
その周辺部の光透過度（透過量）が中央部のそれよりも
かなり低い。全体的に光透過率の低いティントパネルを
上記フラットに近づけたパネルに適用すると、特に周辺
部の光透過度の低下が目立ち、陰極線管の画面全域にお
ける輝度の均一性が損なわれる。したがって、蛍光体の
発光量がパネル全域で同一なら、すなわち、色選択電極
の電子ビーム通過量が全域で同一なら、周辺部の明るさ
が低下したものとなる。この光透過度の相違は色選択電
極の電子ビーム透過量を変えることで補正できる。

【００１０】また、内外表面を平坦に近づけたパネルを
用いたフラットフェース型のカラー陰極線管では、特に
その画面サイズが大きいものでは、色選択電極の電子ビ
ーム衝突時の熱膨張による変形が起こり難いテンション
マスクやアパーチャ・グリルが適している。しかし、テ
ンションマスクやアパーチャグリルは、そのフレームに
色選択電極を架張する際に材料強度や温度変化による弛
緩量などを考慮した適正なテンション付与作業を要し、
またフレームとして機械的に強固な構造体を必要とする
ことから、製造コストが大である。

【００１１】これに対し、プレスマスクと称するシャド
ウマスクは、パネルの内面の湾曲に略倣った形状にプレ
ス成形して製造するものであるため、それ自体の製造は
容易である。しかし、その反面、パネル内面の中央部の
湾曲はパネルサイズが大、例えば画面有効領域の対角長
が７６センチ以上と大きくなる程、その中央部の湾曲の
程度が少なくなる（曲率半径が大になる）。また、この
プレスマスクを外表面をフラットに近づけたパネルに適
用する場合、陰極線管の画面全域における輝度の均一性
を向上するためには、出来るだけパネル中央部と周辺部
の厚みの違い（肉厚差）を小さくする必要がある。すな
わち、パネル内面及びプレスマスクの湾曲の程度を出来
るだけ小さくし、パネル内面及びプレスマスクの曲率半
径を所定値以上とする必要がある。一般に、鉄系材料の
薄板で構成するプレスマスクでは、その湾曲の程度が大
きい程、形状保持能力が大で、逆に湾曲の程度が小さい
程機械的な強度が低下し、形状保持能力が小さくなる。

【００１２】特に、上記のような超大型画面サイズでフ
ラットフェース型のカラー陰極線管にプレスマスクを用
いると、曲率半径が大きい中央部のプレスマスク強度
（曲面強度）は小さくなって、その機械的強度（曲面形
状保持能力）が低下し易く、製造工程や輸送途上での外
部衝撃で、あるいは動作中の加熱に起因して形状変形が
発生し、色再現性の低下をもたらす程度が大きく、画質
の低下を招く恐れがある。

【００１３】この種のプレスマスクでの湾曲は、中央部
で小、周辺部で大とし、周辺最外郭でカラー陰極線管の
管軸と平行な方向に屈曲させて枠状部材に固定してい
る。上記の中央部の範囲は、プレスマスクの曲率半径が
最も大なる部分を含む領域である有孔領域の長軸方向中
央の略１／３〜２／３程度の幅に存在する。そのため、
周辺部は形状保持に必要な機械的強度を獲得できるが、
中央部では充分な当該強度を得ることが難しい。このよ
うなことから、フラットフェース型のカラー陰極線管に
プレスマスクを用いる場合は、その中央部の機械的強度
を確保することが課題となっていた。以下、このプレス
マスクを単にシャドウマスクとして説明する。

【００１４】図９はシャドウマスクの構造例の説明図で
あり、（ａ）は電子ビーム通過孔としてスロットＳＬを
有したシャドウマスク１の特に周辺部の部分図、（ｂ）
は（ａ）のｂ−ｂ線に沿って切断したブリッジＢＲの断
面を示す。図中、シャドウマスク１の短軸と平行方向
（縦方向）をＹ−Ｙ、長軸と平行方向（横方向）をＸ−
Ｘで示す。スロットＳＬは長軸と平行方向に短径（横
径）を、短軸と平行方向に長径（縦径）を有し、この短
軸と平行方向に隣接するスロットの間にブリッジＢＲを
有している。スロットＳＬは、矢印ＺＰで示した蛍光面
側開口、同じく矢印ＺＧで示した電子銃側開口を有し、
画面周辺に向かうに従い蛍光面側開口と電子銃側開口の
中心が電子ビームの通過方向ＺＢと平行な方向にオフセ
ットしている。したがって、ブリッジＢＲは画面周辺部
では図（ｂ）に示したような形状になっている。

【００１５】図１０はシャドウマスクのＸ−Ｘ方向およ
びＹ−Ｙ方向の曲面強度の違いを示す模式図である。図
９において、ＦはＸーＸ方向の両端に加える力を示し、
実線と点線はその向きを示し、互いに反対方向に湾曲力
を加えることを示す。シャドウマスク１に対してＸ−Ｘ
方向に実線で示す湾曲力Ｆを加えたとき、シャドウマス
ク１は、そのＹ−Ｙを中心として当該湾曲力Ｆの集中す
るＹ−Ｙ上のブリッジＢＲの幅ＢがＸ方向でスロットを
連結する無孔部分より小さいため、図１０の（ａ）のよ
うに、折れ曲がりが生じる。

【００１６】これに対し、シャドウマスク１に対してＹ
−Ｙ方向に上記と同じ大きさの実線で示す湾曲力Ｆ’を
加えたとき、シャドウマスク１は、Ｘ方向でスロットを
連結する無孔部分が当該湾曲力Ｆ’の集中するＸ−Ｘ上
のブリッジＢＲの幅Ｂよりも大きいため、図１０の
（ｂ）のように、折れ曲がりが生じ難い。なお、このこ
とは点線で示す湾曲力Ｆ、Ｆ’を加えた場合もＸ−Ｘ方
向、Ｙ−Ｙ方向とも同様の結果をもたらす。

【００１７】このように、シャドウマスクのスロットＳ
Ｌの縦方向の縦径、短軸と平行方向の配列間隔（縦ピッ
チ）を制御しない限り、ストライプ蛍光体構造のカラー
陰極線管のシャドウマスクの曲面強度はスロットＳＬの
縦方向よりも横方向が強い。このため、フラットフェー
スのパネルを備えたカラー陰極線管のシャドウマスク曲
面は、スロットＳＬの縦方向（短軸）に曲率を小さく設
定している。

【００１８】しかし、このような構造とすると、パネル
の短辺側（短軸Ｙ方向）のウエッジ量が必然的に増加
し、フラット性が損なわれ、またパネルの重量も増大す
る。図１１はカラー陰極線管のパネル近傍の短辺側のウ
エッジの増加を説明する模式図である。図１１の（ａ）
はパネル６の４半分（画面の右上１象限分）で、同
（ｂ）は同（ａ）部分の断面を示す。

【００１９】パネル近傍の短辺側のウエッジ量は、パネ
ル６の内面が図１１の（ｂ）に２方向斜線で示したよう
にそのウエッジ量が小さい場合、対応するシャドウマス
ク７は実線で示したものとなる。一方、ウエッジ量を図
１１の（ｂ）に１方向斜線で示したように大きくした場
合のシャドウマスク７は図中に点線で示したような湾曲
形状となる。その結果、上記したようなフラット性の低
下やパネル重量の増大をもたらす。

【００２０】本発明の目的は、パネルのフラット性を低
下させることなく、シャドウマスクの曲面強度を維持し
てパネルの軽量化を図ったカラー陰極線管を提供するこ
とにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、シャドウマスクの縦方向でスロットを連
結するブリッジの当該縦方向幅（以下、ブリッジ幅とも
称する）を制御して曲面強度の低下を抑制し、シャドウ
マスクの縦方向の曲率を大きくした。すなわち、画面の
中心に対してシャドウマスクのスロットの縦方向でのブ
リッジ幅の分布が短軸方向周辺に向かって大とした。本
発明の代表的な構成を記述すれば次のとおりである。

【００２２】（１）長軸と短軸を有する略矩形形状で、
等価曲率半径が外面より小となるごとく湾曲した内面を
有して該内面に蛍光面を形成したパネルと、電子銃を収
容したネックと、上記パネルと上記ネックを連接するフ
ァンネルとで真空外囲器を構成し、上記パネルの内面に
近接して上記蛍光面側に凸となるごとく湾曲した曲率を
有すると共に前記短軸方向に長手方向を有して当該長手
方向をブリッジで連結した多数のスロットを形成した有
孔領域を有するシャドウマスクを配置したカラー陰極線
管であって、前記シャドウマスクの前記有孔領域の中心
部における前記ブリッジ幅をＢ_O、前記短軸の端部にお
ける前記ブリッジ幅をＢ_V、前記短軸の端部を通る前記
長軸と平行な直線と前記短軸の端部を通る前記長軸の端
部を通る前記短軸と平行な直線とが交差するコーナー部
における前記ブリッジ幅をＢ_Cとしたとき、Ｂ_O＜
Ｂ_V、かつＢ_C＜Ｂ_Vとした。

【００２３】（２）また。（１）における前記長軸の端
部における前記ブリッジ幅をＢ_Hとしたとき、Ｂ_O≦Ｂ
_H、かつＢ_H＞Ｂ_Cとした。

【００２４】（３）さらに、（１）における前記スロッ
トの前記短軸方向の長さφ_Vを一定とし、前記プレスマ
スクの前記有孔領域の中心部における前記スロットの前
記短軸方向のピッチをＰ_VO、前記短軸の端部における前
記スロットの前記短軸方向のピッチをＰ_VVとしたとき、
Ｐ_VO＜Ｐ_VVとした。

【００２５】（４）そして、（１）における前記スロッ
トの前記短軸方向の長さφ_Vを一定とし、前記プレスマ
スクの前記有孔領域の中心部における前記スロットの前
記短軸方向のピッチをＰ_VO、前記短軸の端部における前
記スロットの前記短軸方向のピッチをＰ_VV、前記コーナ
ー部における前記前記スロットの前記短軸方向のピッチ
をＰ_VCとしたとき、Ｐ_VO≦Ｐ_VV≦Ｐ_VC とした。

【００２６】（５）長軸と短軸を有する略矩形形状で、
等価曲率半径が外面より小となるごとく湾曲した内面を
有して該内面に蛍光面を形成したパネルと、電子銃を収
容したネックと、上記パネルと上記ネックを連接するフ
ァンネルとで真空外囲器を構成し、上記パネルの内面に
近接して上記蛍光面側に凸となるごとく湾曲した曲率を
有すると共に前記短軸方向に長手方向を有して当該長手
方向をブリッジで連結した多数のスロットを形成した有
孔領域を有するシャドウマスクを配置したカラー陰極線
管であって、前記シャドウマスクの前記有孔領域の中心
部における前記ブリッジ幅をＢ_O、前記長軸の端部にお
ける前記ブリッジ幅をＢ_H、前記短軸の端部における前
記ブリッジ幅をＢ_V、前記短軸の端部を通る前記長軸と
平行な直線と前記短軸の端部を通る前記長軸の端部を通
る前記短軸と平行な直線とが交差する対角方向コーナー
部における前記ブリッジ幅をＢ_Cとしたとき、Ｂ_C＜Ｂ_O≦Ｂ_H＜Ｂ_V とした。

【００２７】（６）また、（１）〜（５）の何れかにお
ける前記蛍光面の有効領域における上記パネル外面の対
角方向の等価曲率半径をＲｄ（ｍｍ）、前記蛍光面の前
記対角方向の有効径をＶ（インチ）としたとき、Ｒｄ≧１０（４２．５Ｖ＋４５．０）とし、前記蛍光面の有効領域における前記対角方向端部
の管軸方向厚さをＴｄ、中央の管軸方向厚さをＴｃとし
たとき、０．３≦（Ｔｄ−Ｔｃ）／Ｔｃ≦１．５とした。

【００２８】上記したような構成としたことで、有効表
示領域の対角サイズが７６センチを越えるような超大型
のフラットフェース型のカラー陰極線管でも、パネルウ
エッジ部の厚みを増大させることなくフラット性とシャ
ドウマスクの強度を維持して低コストかつ高品質のカラ
ー陰極線管を実現することができる。また、フラット性
の低下を抑制できることから、パネルをティントガラス
からセミクリアあるいはクリアガラス等の透明性の大き
いガラス材料とすることができ、明るい画面を得ること
が可能となる。

【００２９】なお、本発明は、大型、超大型画面サイズ
でフラットフェース型のカラー陰極線管に限るものでは
なく、比較的小画面サイズでフラットフェース型のカラ
ー陰極線管であっても、そのシャドウマスクとして極薄
の板体を用いる場合には同様に適用できる。さらに、本
発明は上記構成および後述する実施例の構成に限るもの
ではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の
変更が可能であることは言うまでもない。

【００３０】

【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実施例を説明するための模式図
であり、（ａ）はシャドウマスクのブリッジ幅の分布
図、（ｂ）はシャドウマスクに備えるスロットとそのブ
リッジの関係を示す。図１の（ａ）中、Ｘはシャドウマ
スクの長軸、Ｙは同短軸であり、シャドウマスク１の４
半分を示す。すなわち、（０，０）は画面中心に相当す
るシャドウマスクの中心部で、この部分のブリッジ幅を
Ｂ _Oで示す。（ｘ，０）は画面の長辺方向端部に相当す
るシャドウマスクの長辺方向端部であり、この部分のブ
リッジ幅をＢ_Hで示す。

【００３１】同様に、（０，ｙ）は画面の短辺方向端部
に相当するシャドウマスクの短辺方向端部であり、この
部分のブリッジ幅をＢ_V、（ｘ，ｙ）は画面の対角方向
端部に相当するシャドウマスクの対角方向端部（コーナ
ー部）であり、この部分のブリッジ幅をＢ_Cで示す。ま
た、図１の（ｂ）において、ＳＬは電子ビーム通過孔で
あるスロット、ＢＲはスロットＳＬをシャドウマスクの
短軸方向（Ｙ方向）で連結するブリッジである。寸法φ
_VはスロットＳＬの縦径、ＢはブリッジＢＲの幅、Ｐ_V
はスロット_SLの縦方向ピッチ、Ｐ_HはスロットＳＬの横
方向ピッチを示す。

【００３２】図１の（ａ）では、基準の大きさを丸で囲
んだ「基」で示し、この基準の大きさより幅が大きいこ
とを丸で囲んだ「大」で、小さいことを丸で囲んだ
「小」で示す。また、「大」と「小」の中間の大きさを
丸で囲んだ「中」で示す。

【００３３】本発明の第１実施例では、図１の（ａ）に
おいて、シャドウマスク１の中心（０，０）でのブリッ
ジ幅Ｂ_Oの大きさを基準として横方向端部（ｘ，０）の
ブリッジ幅Ｂ_H、縦方向端部（０，ｙ）のブリッジ幅Ｂ
_Vコーナー部のブリッジ幅Ｂ _Cの関係を、Ｂ_O＜Ｂ_V、
かつＢ_C＜Ｂ_Vに設定した。Ｂ_O＜Ｂ_Vにより、短軸端
の強度が確保され、シャドウマスクの曲率を大きくする
ことができ、Ｂ_C＜Ｂ _Vによりコーナーブリッジの強度
が確保される。その結果パネルのウエッジ厚を薄くする
ことが可能となる。このようなブリッジ幅の分布とした
ことで、シャドウマスク１の曲率を大きくしてもその曲
面強度の低下が抑制され、パネルの軽量化が実現され
る。

【００３４】また、本発明の第２実施例では、シャドウ
マスクのブリッジ幅ＢＲを上記したＢ_O＜Ｂ_V、かつＢ
_C＜Ｂ_Vに設定すると共に、Ｂ_O≦Ｂ_H、かつＢ_H＞Ｂ
_Cに設定した。Ｂ_O＜Ｂ_Vにより長軸端の強度が向上
し、Ｂ_H＞Ｂ_Cにより短軸側端部の強度が確保される。
その結果、第１実施例と同様にパネルのウエッジ厚を薄
くすることが可能となる。このようなブリッジ幅の分布
としたことで、シャドウマスク１の曲率を大きくしても
その曲面強度の低下が抑制され、パネルの軽量化が実現
される。

【００３５】本発明の第３の実施例では、スロットＳＬ
のシャドウマスク短軸方向の長さφ _Vを一定とし、シャ
ドウマスクの有孔領域の中心部におけるスロットの短軸
方向のピッチをＰ_VO、短軸の端部におけるスロットＳＬ
の短軸方向のピッチをＰ_VVとしたとき、Ｐ_VO＜Ｐ_VVとし
た。スロットＳＬのシャドウマスク短軸方向の長さφ _V
を一定としたことで画面全域における輝度の劣化が軽減
される。他の効果については前記実施例と同様である。
このようなブリッジ幅の分布としたことで、シャドウマ
スク１の曲率を大きくしてもその曲面強度の低下が抑制
され、パネルの軽量化が実現される。

【００３６】本発明の第４の実施例では、スロットＳＬ
のシャドウマスク短軸方向の長さφ _Vを一定とし、シャ
ドウマスクの有孔領域の中心部におけるスロットの短軸
方向のピッチをＰ_VO、短軸の端部におけるスロットＳＬ
の短軸方向のピッチをＰ_VV、コーナー部におけるスロッ
トＳＬの短軸方向のピッチをＰ_VCとしたとき、Ｐ_VO＜Ｐ
_VV＜Ｐ_VCとした。スロットＳＬのシャドウマスク短軸方
向の長さφ_Vを一定としたことで画面全域における輝度
の劣化が軽減される。他の効果については前記実施例と
同様である。このようなブリッジ幅の分布としたこと
で、シャドウマスク１の曲率を大きくしてもその曲面強
度の低下が抑制され、パネルの軽量化が実現される。

【００３７】本発明の第５の実施例では、シャドウマス
ク１の有孔領域の中心部におけるブリッジ幅をＢ_O、長
軸の端部におけるブリッジ幅をＢ_H、短軸の端部におけ
るブリッジ幅をＢ_V、短軸の端部を通る長軸と平行な直
線と短軸の端部を通る長軸の端部を通る短軸と平行な直
線とが交差する対角方向コーナー部におけるブリッジ幅
をＢ_Cとしたとき、Ｂ_C＜Ｂ_O≦Ｂ_H＜Ｂ_Vに設定し
た。この関係としたことで、画面全域における輝度の劣
化が軽減され、シャドウマスク１の曲率を大きくしても
その曲面強度の低下が抑制され、パネルの軽量化が実現
される。

【００３８】なお、上記した各実施例のブリッジ幅分布
とすることにより、パネルの板厚も低減できる。例え
ば、従来のラウンドパネル型ではパネルの中央部の板厚
が１４ｍｍ、Ｘ軸方向端の板厚は１６ｍｍ、Ｙ軸方向端
の板厚は１６ｍｍ、コーナー部端の板厚は１７ｍｍで
ある。そして、フラットフェース型のパネルでは中央部
の板厚が１４ｍｍ、Ｘ軸方向端の板厚は１７ｍｍ、Ｙ軸
方向端の板厚は２２ｍｍ、コーナー部端の板厚は２４ｍ
ｍであった。

【００３９】これに対し、上記した本発明の各実施例の
シャドウマスクを用いたフラットフェース型のパネルで
は、パネルの中央部の板厚が１４ｍｍ、Ｘ軸方向端の板
厚は１６ｍｍ、Ｙ軸方向端の板厚は１８ｍｍ〜１９ｍｍ
、コーナー部端の板厚は２０ｍｍとすることが可能と
なり、従来のラウンドパネル型と同等またはそれ以上の
薄肉化が可能となる。したがって、パネルの重量を低減
でき、かつ透光率が向上するため明るい画面を得ること
ができる。

【００４０】図２は本発明によるカラー陰極線管におけ
るシャドウマスクのブリッジ幅の具体例の説明図であ
る。図２の（ａ）はシャドウマスク１の４半分における
ブリッジ幅の位置を示し、（ｂ）は（ａ）に示した各ブ
リッジ幅分布の第１具体例、（ｃ）は（ａ）に示した各
ブリッジ幅分布の第２具体例を示す。図２の（ａ）にお
いて、Ｂ_Oはシャドウマスクの中心におけるブリッジ
幅、Ｂ_nは長軸（Ｘ）上のある位置ｘ_nにおけるでのブ
リッジ幅、Ｂ_O’は短軸（Ｙ）上のある位置ｙ_nにおけ
るブリッジ幅、Ｂ_n’は対角上のある位置（ｘ_n，
ｙ_n）におけるブリッジ幅を示す。

【００４１】図２の（ｂ）および（ｃ）におけるΔＡｙ
₀、ΔＡ’ｙｎ、ΔＡ’ｘｏ、ΔＡ’ｘｎ、ΔＡ”
ｙ₀、ΔＡ”’ｙｎ、ΔＡ”ｘｏ、ΔＡ”’ｘｎは、そ
れぞれブリッジ幅の傾き（ΔＡ（ｘ＝０））に相当す
る。図２の（ｂ）において、（ｂ−１）はＹ軸上の分布
を示し、（ｂ−２）はＸ軸上の分布を示す。このとき、
Ｂ₀≦Ｂ_n、ΔＡｙ₀＜ΔＡ’ｙｎ、ΔＡ’ｘｏ＜Δ
Ａ’ｘｎである。

【００４２】図２の（ｃ）において、（ｃ−１）はＹ軸
上の分布を示し、（ｃ−２）はＸ軸上の分布を示す。こ
のとき、Ｂ₀≦Ｂ_n、ΔＡ”ｙ₀＞ΔＡ”’ｙｎ、Δ
Ａ’ｘｏ＞ΔＡ”’ｘｎである。なお、ΔＡ”’ｘｎは
負である。図２の（ｂ）（ｃ）に示したように、本発明
によるシャドウマスクは、そのブリッジ幅の分布として
正の傾きΔＡ（ｘ＝０）をもつ直線または曲線からなる
特性である。このときの画面中心でのブリッジ幅をＢ₀
とする。かつ、ｘ＝ｘ_nで短軸と平行な線上のブリッジ
幅の分布が正の傾きΔＡ’（ｘ＝ｘ_n）となる直線また
は曲線からなる特性を有する。

【００４３】このときの画面中心側でのブリッジ幅をＢ
_nとする。これらの特性でＢ₀≦Ｂ _n、かつΔＡ（ｘ＝
０）≧ΔＡ’（ｘ＝ｘ_n）の条件を満足する。表１に図
２に示したブリッジ幅分布のシャドウマスクの諸元を示
す。なお、表１の“ａタイプ”は比較のために示すシャ
ドウマスクの諸元であり、ブリッジ幅をシャドウマスク
の全域で同一（Ｂ₀＝Ｂ₀’＝Ｂｎ＝Ｂｎ’）とした場
合である。また、“ｂタイプ”は図２の（ｂ）のシャド
ウマスク、“ｃタイプ”は図２の（ｃ）のシャドウマス
クである。

【００４４】

【表１】

【００４５】次に、本発明によるカラー陰極線管に用い
られるシャドウマスクの具体的な形状の一例を説明す
る。図３はシャドウマスクの整形前の中間部材の形状を
説明する平面図である。このシャドウマスクすなわちプ
レスマスクの中間部材１’は鉄系金属の薄板の有孔領域
２に多数のスロットＳＬをエッチング処理で形成してあ
る。中央部のスロットＳＬのブリッジ幅と周辺部のスロ
ットＳＬのブリッジ幅は、前記の各実施例の何れかで説
明した分布で配置されている。

【００４６】図４は図３に示した中間部材を湾曲形状に
プレス整形してマスクフレームに固定したシャドウマス
ク構体の説明図であり、（ａ）は蛍光面と対向する側か
ら見た平面図、（ｂ）は（ａ）の短辺側側面図、（ｃ）
は（ａ）の長辺側側面図を示す。シャドウマスク１はプ
レス加工により、その有孔領域が蛍光面側に凸となる如
く湾曲する形状とされ、かつ周縁をカラー陰極線管の管
軸と平行する方向に屈曲して成形されている。

【００４７】屈曲された周縁は枠状部材であるマスクフ
レーム３の内壁に溶接され、そのコーナー部の外壁にカ
ラー陰極線管のパネル内に装着するための懸架スプリン
グ４が溶接固定されている。マスクフレーム３には、当
該マスクフレーム３の機械的強度を補強するための凹溝
４ａ、４ｂが適宜付与されている。なお、上記の機械的
強度の補強手段は、図４に示したものに限るものではな
く、既知の補強手段を適用できる。

【００４８】図５は図４に示したプレスマスク組立構体
の要部構造の説明図であり、（ａ）は図４の（ａ）にお
けるＸ’−Ｘ”あるいはＹ’−Ｙ”に沿った断面図、
（ｂ）は図４におけるＣ’−Ｃ”に沿ったコーナー部の
シャドウマスクとマスクフレームの組合せ構造を説明す
る部分図である。図５の（ａ）において、シャドウマス
ク１はマスクフレーム３の内壁に嵌入されて図中に×で
示した溶接点で溶接される。この溶接点はマスクフレー
ム３を周回する複数箇所にあり、その点数と位置はプレ
スマスク組立構体のサイズ、湾曲の曲率半径、その他の
条件で設定される。

【００４９】シャドウマスク構体のコーナー部には、図
５の（ｂ）に示したような壁面３ａを有し、この壁面３
ａに懸架スプリング４（図４参照）を溶接する。このよ
うに組立てられたシャドウマスク構体はカラー陰極線管
のパネル内面に塗布されている蛍光面に近接して設置さ
れる。パネルへのシャドウマスク構体の設置は、当該パ
ネルの側壁内面に植立したスタッドピンに図４に示した
懸架スプリング４を係合させることで行う。なお、上記
では比較的大サイズのシャドウマスクを想定して、懸架
スプリング４をシャドウマスク構体のマスクフレームの
コーナー部に取付けた形式を例として説明したが、サイ
ズによっては上記に代えてマスクフレームの中央部付近
の３または４箇所に管軸と直交する方向に懸架スプリン
グを取付けたものも周知である。

【００５０】図６は本発明のカラー陰極線管の全体構成
例を模式的に説明する断面図である。このカラー陰極線
管はシャドウマスク構体の懸架スプリングをマスクフレ
ームの中央部付近４箇所に管軸と直交する方向に取付け
た形式である。このカラー陰極線管は、表示面が略矩形
状のパネル６と３本の電子ビームＢを出射する電子銃１
０を収容するネック８、およびパネル６とネック８を連
接する略漏斗状のファンネル７とで構成した真空外囲器
を有する。この真空外囲器を構成するパネル６の外面す
なわち表示面は平坦面、または非常に大きな曲率半径を
有してごく僅かに湾曲している、所謂フラットフェース
タイプである。

【００５１】図７はパネルの対角方向の詳細形状を説明
する部分断面図である。湾曲しているパネルの外面が非
球面形状の場合、パネル外面の任意の位置によってその
曲率半径が異なる。そこで、このパネル外面の曲率を等
価曲率半径Ｒｄ（ｍｍ）として次のように定義すること
ができる。

【００５２】Ｒｄ＝（Ｚｄ²＋Ｄｄ²）／２Ｚｄ但し、Ｄｄはパネル外面の中央から蛍光面有効領域端部
までの管軸と直交する方向の距離（ｍｍ）、Ｚｄは上記
蛍光面有効領域端部におけるパネル外面の中央から管軸
方向の落ち込み量（ｍｍ）である。なお、上記パネル外
面を、パネル内面またはシャドウマスク（プレスマス
ク）に置き換えても同様に定義できる。また、上記対角
方向を、長軸方向または端軸方向に置き換えても同様に
定義できる。

【００５３】陰極線管の画面サイズの大小によっては、
パネル外面の曲率半径が同じであってもフラット感が異
なる。そこで、このフラット感の評価として、画面サイ
ズに関係なく標準化したパネルの外面曲率半径Ｒｏ（ｍ
ｍ）及び内面曲率半径Ｒｉ（ｍｍ）を各々次のように定
義する。Ｒｏ＝４２．５Ｖ＋４５．０Ｒｉ＝４０．０Ｖ＋４０．０

【００５４】但し、Ｖは画面の対角方向の有効径（イン
チ）である。そして、上記標準化したパネルの外面曲率
半径Ｒｏまたは内面曲率半径Ｒｉの倍数でパネルのフラ
ットさの程度を表現することができる。なお、上記の有
効径を表す“インチ”は、陰極線管の画面サイズを表現
するために慣用的に使用されている用語であって、一般
には「○○インチ型陰極線管」などのように用いられる
表記である。本発明では、パネル外面の等価曲率半径を
１０Ｒｏ以上とすることによって、画面を略フラットに
見せている。また、同２０Ｒｏとすると、画面はほとん
ど完全なフラットに見える。

【００５５】また、本発明では、シャドウマスクとして
有孔領域を凸状に湾曲させたプレスマスク１を用いるた
め、パネル６の内面については上記外面のようにフラッ
トフェースタイプとすることができず、この外面よりも
相当大きな曲率で湾曲させている。そして、その内面
は、パネル６の有効画面コーナー（対角方向端）の管軸
方向肉厚Ｔｄが中央の管軸方向肉厚Ｔｃより相当厚肉と
なるように曲面を有し、外面側に凹となっている。

【００５６】陰極線管の画面中央と周辺における明るさ
むら低減と画像のコントラスト向上を両立させるために
は、パネル有効画面コーナー（対角方向端）と中央にお
ける肉厚差Ｔｄ−Ｔｃ（対角方向ウェッジ量Ｗｄ）を出
来るだけ小さくすることが望ましい。プレスマスク１の
有孔領域の曲面は、蛍光面１３に電子ビームＢを容易に
ランディングさせるために、なるべくパネル６の内面に
倣うように形成されていることが望ましい。

【００５７】本発明では、シャドウマスク１の等価曲率
半径を有孔領域の対角方向で４０００ｍｍ以上としてい
る。これは従来のラウンドフェース型のカラー陰極線管
のプレスマスクに比べてかなり大きな曲率半径であり、
プレスマスク中央部の機械的強度が低下する方向であ
る。しかし、上記本発明による各実施例の何れかのプレ
スマスクを採用することにより、機械的強度の低下を抑
制できる。パネル６の内面には３色の蛍光体画素を所定
の配列で塗布した蛍光面１３が形成されている。

【００５８】シャドウマスク１をマスクフレーム３に溶
接したシャドウマスク構体３０は、そのマスクフレーム
３に溶接した懸架スプリング４をパネル６の側壁内面に
植立したスタッドピン９に係合させて取り付けられてい
る。また、このシャドウマスク構体３０の電子銃側に
は、地磁気などの外部磁界から電子ビームＢを遮蔽する
ための磁気シールド５が取り付けてある。

【００５９】ファンネル７のネック８側には、電子銃１
０から出射した３本の電子ビームＢを水平方向（長軸方
向、Ｘ−Ｘ方向、横方向）と垂直方向（短軸方向、Ｙ−
Ｙ方向、縦方向）に偏向するための偏向ヨーク１１が装
架されている。ネック８の外周には、電子ビームの間隔
や相互位置、進路方向に作用して色純度やビーム集中ず
れ（ミスコンバーゼンス）を補正するための補助磁気装
置１２が装着されている。

【００６０】電子銃８には図示しない外部回路から画像
信号が供給される。この画像信号で３本の電子ビームを
変調し、変調された電子ビームＢは蛍光面１３方向に出
射され、その途上で偏向ヨークで発生される水平磁界と
垂直磁界により偏向され、蛍光面１３上に２次元画像を
再生する。

【００６１】上記した本発明のカラー陰極線管は、前記
各実施例の何れかで説明したシャドウマスクを備えるこ
とにより、外部衝撃の印加や動作温度の影響で当該プレ
スマスクに変形が発生し難く、したがって色ずれや色む
らの発生を著しく低減した高品質の画像を表示できる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記述した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。

【００６２】

【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、色選択電極としてのシャドウマスクの曲
率を大きくした際の曲面強度の低下を抑制できるため、
大曲率半径にプレス成形したシャドウマスク（プレスマ
スク）を用いることでパネルのウエッジ部分の厚みを低
減して軽量化を実現できる。その結果、パネル内面の曲
率半径を大きくでき、フラット性が改善される。

【００６３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー陰極線管の実施例を説明するた
めの模式図である。

【図２】本発明によるカラー陰極線管におけるシャドウ
マスクのブリッジ幅の具体例の説明図である。

【図３】シャドウマスクの整形前の中間部材の形状を説
明する平面図である。

【図４】図３に示した中間部材を湾曲形状にプレス整形
してマスクフレームに固定したシャドウマスク構体の説
明図である。

【図５】図４に示したプレスマスク組立構体の要部構造
の説明図である。

【図６】本発明のカラー陰極線管の全体構成例を模式的
に説明する断面図である。

【図７】パネルの対角方向の詳細形状を説明する部分断
面図である。

【図８】フラットフェース型のカラー陰極線管とラウン
ド形のカラー陰極線管のパネル部の形状を比較して示す
側面図である。

【図９】シャドウマスクの構造例の説明図である。

【図１０】シャドウマスクのＸ−Ｘ方向およびＹ−Ｙ方
向の曲面強度の違いを示す模式図である。

【図１１】カラー陰極線管のパネル近傍の長辺側のウエ
ッジの増加を説明する模式図である。

【符号の説明】

１・・・・シャドウマスク（プレスマスク）、１’・・
・・プレスマスクの中間部材、２・・・・有孔領域、３
・・・・マスクフレーム、４・・・・懸架スプリング、
５・・・・磁気シールド、６・・・・パネル、７・・・
・ファンネル、８・・・・ネック、９・・・・スタッド
ピン、１０・・・・電子銃、１１・・・・偏向ヨーク、
１２・・・・補助磁気装置、１３・・・・蛍光面、３０
・・・・シャドウマスク構体、ＳＬ・・・・スロット、
ＢＲ・・・・ブリッジ、Ｐ_{H ,}Ｐ _V・・・・スロットピ
ッチ、Ｂ・・・・ブリッジ幅。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長軸と短軸を有する略矩形形状で、等価曲
率半径が外面より小となるごとく湾曲した内面を有して
該内面に蛍光面を形成したパネルと、電子銃を収容した
ネックと、上記パネルと上記ネックを連接するファンネ
ルとで真空外囲器を構成し、上記パネルの内面に近接し
て上記蛍光面側に凸となるごとく湾曲した曲率を有する
と共に前記短軸方向に長手方向を有して当該長手方向を
ブリッジで連結した多数のスロットを形成した有孔領域
を有するシャドウマスクを配置したカラー陰極線管であ
って、前記シャドウマスクの前記有孔領域の中心部における前
記ブリッジ幅をＢ_O、前記短軸の端部における前記ブリ
ッジ幅をＢ_V、前記短軸の端部を通る前記長軸と平行な
直線と前記短軸の端部を通る前記長軸の端部を通る前記
短軸と平行な直線とが交差するコーナー部における前記
ブリッジ幅をＢ_Cとしたとき、Ｂ_O＜Ｂ_V、かつＢ_C＜Ｂ_V であることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】前記長軸の端部における前記ブリッジ幅を
Ｂ_Hとしたとき、Ｂ_O≦Ｂ_H、かつＢ_H＞Ｂ_C であ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】前記スロットの前記短軸方向の長さφ_Vを
一定とし、前記シャドウマスクの前記有孔領域の中心部
における前記スロットの前記短軸方向のピッチをＰ_VO、
前記短軸の端部における前記スロットの前記短軸方向の
ピッチをＰ_VVとしたとき、Ｐ_VO≦Ｐ_VV であ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４】前記プレスマスクの前記有孔領域の中心部
における前記スロットの前記短軸方向のピッチをＰ_VO、
前記短軸の端部における前記スロットの前記短軸方向の
ピッチをＰ_VV、前記コーナー部における前記前記スロッ
トの前記短軸方向のピッチをＰ_VCとしたとき、Ｐ_VO≦Ｐ_VV≦Ｐ_VC であ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５】長軸と短軸を有する略矩形形状で、等価曲
率半径が外面より小となるごとく湾曲した内面を有して
該内面に蛍光面を形成したパネルと、電子銃を収容した
ネックと、上記パネルと上記ネックを連接するファンネ
ルとで真空外囲器を構成し、上記パネルの内面に近接し
て上記蛍光面側に凸となるごとく湾曲した曲率を有する
と共に前記短軸方向に長手方向を有して当該長手方向を
ブリッジで連結した多数のスロットを形成した有孔領域
を有するシャドウマスクを配置したカラー陰極線管であ
って、前記シャドウマスクの前記有孔領域の中心部における前
記ブリッジ幅をＢ_O、前記長軸の端部における前記ブリ
ッジ幅をＢ_H、前記短軸の端部における前記ブリッジ幅
をＢ_V、前記短軸の端部を通る前記長軸と平行な直線と
前記短軸の端部を通る前記長軸の端部を通る前記短軸と
平行な直線とが交差する対角方向コーナー部における前
記ブリッジ幅をＢ_Cとしたとき、Ｂ_C＜Ｂ_O≦Ｂ_H＜Ｂ_V であることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項６】前記蛍光面の有効領域における上記パネル
外面の対角方向の等価曲率半径をＲｄ（ｍｍ）、前記蛍
光面の前記対角方向の有効径をＶ（インチ）としたと
き、Ｒｄ≧１０（４２．５Ｖ＋４５．０）であり、前記蛍光面の有効領域における前記対角方向端部の管軸
方向厚さをＴｄ、中央の管軸方向厚さをＴｃとしたと
き、０．３≦（Ｔｄ−Ｔｃ）／Ｔｃ≦１．５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。