JP2004193078A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

【課題】シャドウマスクの熱膨張時における支持部材の補正効率が向上でき、着脱再現性や耐衝撃性にも優れたカラー陰極線管を提供する。
【解決手段】パネルから突出した突出部６と、色選別電極構体に取り付けられた支持部材５とが係合して、色選別電極構体が支持部材５及び突出部６を介してパネルに保持されており、支持部材５は、突出部６と係合する部分と、色選別電極構体に接合される部分との間をつなぐブリッジ５ｂが形成されており、ブリッジ５ｂには、複数の開孔１２が形成されており、隣接する各開孔１２の間には、各開孔１２をつなぐ第２のブリッジ５ｃが形成されている。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータディスプレイやテレビジョンセットに用いられるカラー陰極線管に関し、特に色選別電極構体をパネルに支持するフレームホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー陰極線管においては、色選別電極構体が支持体であるフレームホルダー及び突出部であるパネルピンを介して、蛍光面と対向するようにパネルに保持されている。色選別電極構体は、多数の開孔を有し引張力が印加されたシャドウマスクをマスクフレームに溶接して構成されている。電子銃からの電子ビームは、シャドウマスクの開孔を貫通して蛍光面を照射する。
【０００３】
カラー陰極線管の動作中に、電子ビームがシャドウマスクに射突すると、シャドウマスク、及びマスクフレームが熱膨張し、シャドウマスクの開孔位置が変位する。このような変位が発生すると、電子ビームの軌道がずれ、本来照射すべき蛍光体を的確に照射しなくなり、画面の色ずれが生じる原因となる。このため、色選別電極構体のフレームホルダーを用いて色ずれ補正をすることが一般に行われている。
【０００４】
このような色ずれ補正の技術として、断面形状が蛍光面側に頂点を有する略Ｖ字型に形成されたフレームホルダーをマスクフレームの側壁に取り付けるものがある（例えば特許文献１参照。）。このような技術によれば、カラー陰極線管の動作中にシャドウマスクやマスクフレームが熱膨張しても、膨張したマスクフレームに押されてフレームホルダーが弾性変形し、機械的にシャドウマスク及びマスクフレームを蛍光面に近づけるため、蛍光面に到達する電子ビームの軌道を本来の軌道からずれないように補正することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−７６６３８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シャドウマスク及びマスクフレームに熱膨張係数の大きい材料を用いると、カラー陰極線管の動作中にシャドウマスクやマスクフレームが熱膨張したときに、蛍光面に到達する電子ビームの軌道を本来の軌道からずれないように補正するためには、フレームホルダーの作動角度を大きくしなければならない。
【０００７】
フレームホルダーの作動角度が大きいと、フレームホルダーのばね定数が大きくなり、フレームホルダーの着脱再現性が悪くなってしまい、蛍光体塗布工程においてロケーションずれが発生し、完成球での品質が悪くなってしまう。
【０００８】
このため、フレームホルダーのブリッジ部に切り欠きを設けてばね定数を低減していた。この場合、着脱再現性は改善されるが、フレームホルダー掛止部の幅方向のたわみ量が大きくなってしまい、電子ビームがシャドウマスクに射突したときのフレームホルダーの補正量が低減してしまう。さらに、切り欠き部に応力が集中し、搬送時等における落下など外部からの機械的衝撃によって永久変形が起こりやすくなる。
【０００９】
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、支持部材のブリッジに複数の開孔を形成し、隣接する各開孔をつなぐ第２のブリッジを形成することにより、シャドウマスクの熱膨張時における支持部材の補正効率が向上でき、着脱再現性や耐衝撃性にも優れたカラー陰極線管を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のカラー陰極線管は、パネルから突出した突出部と、色選別電極構体に取り付けられた支持部材とが係合して、前記色選別電極構体が前記支持部材及び前記突出部を介して前記パネルに保持されているカラー陰極線管であって、
前記支持部材は、前記突出部と係合する部分と、前記色選別電極構体に接合される部分との間をつなぐブリッジが形成されており、
前記ブリッジには、複数の開孔が形成されており、隣接する前記各開孔の間には、前記隣接する各開孔をつなぐ第２のブリッジが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、支持部材のブリッジに複数の開孔を形成し、隣接する各開孔をつなぐ第２のブリッジを形成しているので、支持部材の弾性変形時において、突出部との係合部におけるたわみ量を抑えることができ、シャドウマスクの熱膨張時におけるシャドウマスクの管軸方向の補正効率を向上できる。
【００１２】
また、支持部材のばね定数を小さくしつつ、強度も確保できるので、色選別電極構体の着脱再現性がよくなり、蛍光体塗布工程における不良も低減できる。さらに、搬送時等における落下等の外部からの機械的衝撃を受けた際に、支持部材に加わる応力を分散できるので、支持部材の永久変形量も抑えることができる。
【００１３】
また、前記本発明に係るカラー陰極線管においては、前記支持部材は、前記突出部が係合する係合部材と、前記色選別電極構体に接合して保持される保持部材とを備えており、前記係合部材と、前記保持部材とが接合されて、略Ｖ字形状を形成しており、前記係合部材と前記保持部材との接合部が、略Ｖ字形状の頂点を形成していることが好ましい。この構成によれば、スプリング作用を発揮し、弾性変形可能な支持部材を簡単な構造で実現できる。
【００１４】
また、前記支持部材のうち、前記突出部と係合する部分の近傍に、リブを設けていることが好ましい。この構成によれば、突出部との係合部におけるたわみ量をさらに抑えることができ、シャドウマスクの管軸方向の補正効率向上に有利となる。また、外部からの機械的衝撃による支持部材の永久変形量もより抑えることができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態１について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係るカラー陰極線管の断面図を示している。パネル１とファンネル２とが接合されて外囲器が構成されている。パネル１の内面には蛍光体が塗られた蛍光面３が形成されており、この蛍光面３と対向するように、色選別電極構体４が配置されている。
【００１７】
色選別電極構体４は、多数の開孔を有するシャドウマスク７を、引張力を印加した状態で、マスクフレーム８に溶接して保持して構成されている。ファンネル２のネック部９には、電子銃１１が内装されており、電子銃１１から射出した電子ビーム１０は、シャドウマスク７の開孔を貫通して蛍光面３を照射する。
【００１８】
色選別電極構体４は、支持部材であるフレームホルダー５及び突出部であるパネルピン６を介して、パネル１に保持されている。より具体的には、マスクフレーム８に固定されたフレームホルダー５の開孔にパネル１から突出したパネルピン６が係合している。なお、図１の図示は、パネルピン６とフレームホルダー５との係合状態を分かり易くするために、係合部分の主要部をマスクフレーム８の一部を破断して図示している。
【００１９】
図２は、色選別電極構体４の斜視図である。一対の板状部材８ａに一対の支持体８ｂが接合されて、マスクフレーム８が枠状に形成されている。一対の板状部材８ａの上面に、多数の開孔７ａを有するシャドウマスク７の両端部が、引張力が印加された状態で、溶接されている。
【００２０】
マスクフレーム８の４隅には、フレームホルダー５が接合されている。図２の例では、フレームホルダー５は、支持体８ｂに接合された取り付け板８ｃを介して、支持体８ｂに取り付けられている。
【００２１】
図３（ａ）は、フレームホルダー５の斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ矢視図である。フレームホルダー５は、板状部材を折り曲げて形成した係合部材５ａと、板状部材を折り曲げて形成した保持部材５ｄとが接合されたものである。係合部材５ａには、パネルピン６が係合する開孔１３が形成されている。保持部材５ｄは図２の取り付け板８ｃに接合される。
【００２２】
係合部材５ａ、保持部材５ｄの各上端部同士は接合されており、フレームホルダー５は、図３（ｂ）のように側面側から見た状態では、接合部を頂点とする略Ｖ字状に形成されている。
【００２３】
係合部材５ａと保持部材５ｄとは、図３（ｂ）に示したように、間隔Ｌだけ離れて対向している。このことにより、フレームホルダー５は間隔Ｌが縮むように弾性変形することができる。
【００２４】
係合部材５ａは、ブリッジ５ｂを含んでおり、開孔１３が形成された部分と、接合部との間が、ブリッジ５ｂを介してつながっている。図３の例では、ブリッジ５ｂは開孔１３が形成された平面に対して傾斜した傾斜面である。図３（ａ）の例では、ブリッジ５ｂには２つの開孔１２が形成されており、２つの開孔１２は第２のブリッジ５ｃを介してつながっている。
【００２５】
図４は、フレームホルダー５の近傍の要部拡大図であり、フレームホルダー５の動作を説明する図である。図１のように、電子銃１１から射出した電子ビーム１０がシャドウマスク７に到達すると、シャドウマスク７の温度が上昇し、熱伝導によりシャドウマスク７の熱は、マスクフレーム８に伝わる。
【００２６】
マスクフレーム８がシャドウマスク７の沿面方向に熱膨張すると、図４に示したようにフレームホルダー５は、パネルの内壁方向に押されるため、点線で示したように、ブリッジ５ｂは、係合部材５ａとパネルピン６との係合部を基準としてシャドウマスク７を蛍光面３に近づけるように弾性変形する。
【００２７】
したがって、シャドウマスク７は、フレームホルダー５の弾性変形及び熱膨張によって蛍光面３に近づく方向に移動し、その移動量ΔＺは理論的にはマスクフレーム８の熱膨張量ΔＬと、作動角度αで決まり、近似的にΔＺ＝ΔＬ×ｔａｎαと表される。作動角度αは、図３（ｂ）、図４に示しており、フレームホルダー５の頂点（ブリッジ５ｂの裏面と保持部材５ｄの裏面との交線上の点）と、パネルピン６の中心線とピンリファレンスラインとの交点とを結ぶ線と、フレームホルダー５の頂点を通る垂直線とのなす角度である。このことは、図６（ｂ）においても同じである。なお、ピンリファレンスラインとは、パネルピン６のうち、フレームホルダー５の係合部に係止されている部分のラインのことである。
【００２８】
ここで、図５（ａ）、（ｂ）は、カラー陰極線管の動作中におけるフレームホルダーをパネル側から見た平面図である。図５（ａ）は比較例に係る図であり、図５（ｂ）は、本実施の形態に係る図である。
【００２９】
図５（ａ）において、フレームホルダー５０には、開孔１２０が一つ形成されている。この構成では、フレームホルダー５０のばね定数が小さくなり、着脱再現性は改善されるが、ブリッジ５０ｂを含む係合部材５０ａの強度が弱くなる。
【００３０】
このため、カラー陰極線管の動作中、マスクフレーム８０がシャドウマスクの沿面方向に熱膨張すると、図５（ａ）に示すように、係合部材５０ａのうち、パネルピン６と係合する面は、シャドウマスクの沿面方向にたわみが発生し、理論値通り蛍光面方向に移動しないことになる。
【００３１】
これに対して、図５（ｂ）に示した本実施の形態に係るフレームホルダー５は、ブリッジ５ｂに開孔１２が２つ形成されている。このため、隣接する２つの開孔１２の間には、第２のブリッジ５ｃが形成され、フレームホルダー５のばね定数を小さくしつつも、図５（ａ）の構成に比べて、強度を強くしている。したがって、図５（ｂ）の構成は、図５（ａ）の構成に比べて、シャドウマスク７の沿面方向のたわみが発生しにくい。
【００３２】
このことについて、実験結果を示しながら、具体的に説明する。実験には、図５（ａ）、図５（ｂ）に示したようなフレームホルダーを各２０個製作し、これらをサンプルとして用いた。これらの２種類のフレームホルダーのサンプルについて補正効率を評価した。図４において、フレームホルダー５をパネルピン６の方向（ΔＬ方向）に押したときの、パネルピン６の軸に対して垂直な方向である蛍光面３の方向（管軸方向）への移動量ΔＺを測定し、ΔＺとこの理論値であるΔＬ×ｔａｎαとの比から補正効率を求めた。
【００３３】
その結果、本実施例に係るサンプルを用いた場合は、補正効率は９４％であり、比較例に係るサンプルを用いた場合は、補正効率は８５％であった。例えば、マスクフレームの熱膨張量ΔＬ＝５０μｍ、作動角度α＝３０°のときは、本実施例に係るフレームホルダーでは、従来例に係るフレームホルダーに比べ６μｍ多く補正できることになる。
【００３４】
また、着脱再現性の比較として、３回圧縮後のフレームホルダーのへたり量についても測定した。本実施例に係るフレームホルダーのへたり量は０．７７ｍｍであったのに対して、比較例に係るフレームホルダーのへたり量は１．３７ｍｍであり、本実施例は比較例に比べ、へたり量は約半分となった。
【００３５】
これら２種類のフレームホルダー付き色選別電極構体を組み込んだカラー陰極線管について、カラー陰極線管作動６時間後のマスク開孔位置ずれ量を測定した。本実施例を示すフレームホルダー付き色選別電極構体を備えたカラー陰極線管のマスク開孔位置ずれ量は最大で９μｍであり、比較例に係るフレームホルダー付き色選別電極構体を備えたカラー陰極線管のマスク開孔位置ずれ量は２０μｍであり、本実施例は比較例に比べ、１１μｍ多く補正できた。
【００３６】
さらに、落下テストを行なった。色選別電極構体を備えたカラー陰極線管を３５Ｇ相当の条件で落下させ、パネルコーナー部でのマスク開孔位置ずれ量を測定した。その結果、比較例に係るフレームホルダーのマスク開孔位置ずれ量は３２μｍであったが、本実施例に係るフレームホルダーのマスク開孔位置ずれ量は１８μｍであり、本実施例は比較例に比べ、１４μｍ多く補正できた。
【００３７】
（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係るフレームホルダーを示したものであり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ矢視図である。図６の構成では、開孔１３を囲むように、開孔１３の近傍にリブ１４が形成されている。リブ１４は、係合部５ａの裏面（又は表面）に対して凸になるように係合部５ａに窪みを設けたものである。
【００３８】
図６のように、リブ１４を設けたサンプルについて、前記実施の形態１と同様の実験をしたところ、補正効率は９９％となり、前記実施の形態１に係る実施例に比べとさらに補正効率が向上した。この場合、前記比較例に係るフレームホルダーに比べ８μｍ多く補正できることになる。
【００３９】
図７は、実施の形態２に係る別の例に係るフレームホルダーの斜視図を示したものである。図７の構成は、図６の構成に比べリブの配置が異なっている。図７（ａ）の構成は、開孔１３の近傍のうち、左右方向の両側にリブ１５を形成したものである。また、図７（ｂ）の構成は、開孔１３のの近傍のうち、上下方向の両側にリブ１５を傾斜させて形成したものである。
【００４０】
図７の構成においても、図６の構成と同様に、係合部材５ａの係合部の近傍にリブを形成したことに変わりなく、係合部が補強され、補正効率の向上に寄与することになる。
【００４１】
なお、前記各実施の形態において、ブリッジ５ｂにおける開孔が２つの例で説明したが、３つ以上でもあってもよい。
【００４２】
また、各図に示したフレームホルダー５のうち、保持部材５ｄは、折り曲げによる傾斜面のある例で図示しているが、折り曲げ部分のない平板状の部材であってもよい。
【００４３】
また、本実施の形態に係るフレームホルダーは、マスクフレームコーナーに設けた例で説明したが、マスクフレーム各辺の任意の箇所であってもよい。
【００４４】
また、色選別電極としてシャドウマスクの例で説明したが、スリット状の開孔を有し一般にアパーチャグリルと称される色選別電極を用いてもよい。
【００４５】
また、引張力を与えたシャドウマスクをマスクフレームに溶接して支持した色選別電極構体の例で説明したが、例えば、プレス等によりドーム状に成型されたシャドウマスクをマスクフレームの側壁に溶接して支持した色選別電極構体を用いてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、支持部材の弾性変形時において、突出部との係合部におけるたわみ量を抑えることができ、シャドウマスクの熱膨張時におけるシャドウマスクの管軸方向の補正効率を向上できる。
【００４７】
また、支持部材のばね定数を小さくしつつ、強度も確保できるので、色選別電極構体の着脱再現性がよくなり、蛍光体塗布工程における不良も低減できる。さらに、搬送時等における落下等の外部からの機械的衝撃を受けた際に、支持部材に加わる応力を分散できるので、支持部材の永久変形量も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るカラー陰極線管の断面図
【図２】本発明の一実施の形態に係る色選別電極構体の斜視図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１に係るフレームホルダーの斜視図
（ｂ）図３（ａ）のＡ矢視図
【図４】本発明の一実施の形態に係るフレームホルダーの近傍の要部拡大図
【図５】（ａ）比較例に係るフレームホルダーをパネル側から見た平面図
（ｂ）本発明の一実施の形態に係るフレームホルダーをパネル側から見た平面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２に係るフレームホルダーの斜視図
（ｂ）図６（ａ）のＡ矢視図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態２の別の例に係るフレームホルダーの斜視図
（ｂ）本発明の実施の形態２のさらに別の例に係るフレームホルダーの斜視図
【符号の説明】
１ パネル
２ ファンネル
３ 蛍光面
４ 色選別電極構体
５ フレームホルダー
５ａ 係合部材
５ｂ ブリッジ
５ｃ 第２のブリッジ
５ｄ 保持部材
６ パネルピン
７ シャドウマスク
８ マスクフレーム
１２，１３ 開孔
１４，１５，１６ リブ

Claims (3)

1. パネルから突出した突出部と、色選別電極構体に取り付けられた支持部材とが係合して、前記色選別電極構体が前記支持部材及び前記突出部を介して前記パネルに保持されているカラー陰極線管であって、
   前記支持部材は、前記突出部と係合する部分と、前記色選別電極構体に接合される部分との間をつなぐブリッジが形成されており、
   前記ブリッジには、複数の開孔が形成されており、隣接する前記各開孔の間には、前記隣接する各開孔をつなぐ第２のブリッジが形成されていることを特徴とするカラー陰極線管。
2. 前記支持部材は、前記突出部が係合する係合部材と、前記色選別電極構体に接合して保持される保持部材とを備えており、
   前記係合部材と、前記保持部材とが接合されて、略Ｖ字形状を形成しており、前記係合部材と前記保持部材との接合部が、略Ｖ字形状の頂点を形成している請求項１に記載のカラー陰極線管。
3. 前記支持部材のうち、前記突出部と係合する部分の近傍に、リブを設けている請求項１に記載のカラー陰極線管。

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