JP2005310597A - Color picture tube - Google Patents

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剛士 中山
Toru Takahashi
亨 高橋
Tetsuya Masumura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color picture tube in which reflecting beams generated when a part of electron beams emitted from an electron gun collide into an aperture edge or aperture inner wall does not make an unnecessary phosphor emit light. <P>SOLUTION: The shadow mask 7 is constructed of a main mask 12 in which apertures for defining the shape of electron beams are formed and an auxiliary mask 22 which is fixed overlapping the phosphor screen side throughout the all regions of the porous part of the main mask 12 and in which apertures are formed corresponding to the location of the apertures of the main mask 12. The apertures of the main mask 12 and the auxiliary mask 22 are constructed of communicating holes in which small holes 16, 26 formed on the surface of the electron gun side and large holes 17, 27 formed on the surface of the phosphor screen side are communicated. The minor axis side aperture edge 29 of the small hole 27 of the auxiliary mask 22 is positioned on the screen periphery side than the minor axis side aperture edge 19 of a corresponding large hole 17 of the main mask 12. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

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応用されるカラー受像管に関し、特に、それに用いられるシャドウマスクの構造に関する。さらに詳細には、本発明は、高コントラストで色純度が高く、不必要な蛍光体を発光させることのないカラー受像管に関する。   The present invention relates to a color picture tube applied to a television receiver, a computer display, and the like, and more particularly to the structure of a shadow mask used therefor. More particularly, the present invention relates to a color picture tube that has high contrast and high color purity and does not emit unnecessary phosphors.

一般に、カラー受像管においては、矩形状のパネルの内面に形成された蛍光体スクリーンと対向して、電子銃から射出された電子ビームの到達位置を規制するための矩形状のシャドウマスクが配置されている。このシャドウマスクは、外周部に折り曲げ形成されたスカート部を介してマスクフレームに固定されている。そして、シャドウマスクの蛍光体スクリーンと対向する有効面には、多数の開孔が所定の配列で形成されており、電子銃から射出されるR(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応する3本の電子ビームは、シャドウマスクの各開孔によって色選別を受け、蛍光体スクリーンを構成する3色蛍光体に入射する。   In general, in a color picture tube, a rectangular shadow mask for restricting the arrival position of an electron beam emitted from an electron gun is arranged facing a phosphor screen formed on the inner surface of a rectangular panel. ing. This shadow mask is fixed to the mask frame via a skirt formed by bending at the outer periphery. A large number of apertures are formed in a predetermined arrangement on the effective surface of the shadow mask facing the phosphor screen, and R (red), G (green), and B (blue) emitted from the electron gun. The three electron beams corresponding to the respective colors are subjected to color selection by the respective openings of the shadow mask and are incident on the three-color phosphors constituting the phosphor screen.

シャドウマスクの開孔の形状には、大別して、円形状と矩形状の2種類があり、文字や図形を表示するディスプレイ管には、主として円形状の開孔を有するシャドウマスクが用いられ、一般家庭で用いられる民生用カラー受像管には、主として矩形状の開孔を有するシャドウマスクが用いられている。そして、そのいずれのシャドウマスクにおいても、開孔は、基本的に、電子銃側の表面に形成された小孔と蛍光体スクリーン側の表面に形成された大孔とが連通した連通孔からなり、その小孔と大孔との連通部での径が実質的に開孔径を規定している。   There are roughly two types of shadow mask apertures: circular and rectangular. For display tubes that display characters and graphics, shadow masks with circular apertures are mainly used. A shadow mask having a rectangular opening is mainly used for a consumer color picture tube used at home. In any of the shadow masks, the opening basically consists of a communication hole in which a small hole formed on the surface on the electron gun side and a large hole formed on the surface on the phosphor screen side communicate with each other. The diameter at the communicating portion between the small hole and the large hole substantially defines the opening diameter.

シャドウマスクの開孔は、電子銃側の面と蛍光体スクリーン側の面との双方からエッチングすることで形成されるので、その内壁は丸みを帯びてしまう。そして、カラー受像管の動作中に、シャドウマスクに入射する電子ビームの一部は小孔の内壁に衝突し、上述のように小孔の内壁が丸みを帯びているために、小孔の内壁に衝突した電子ビームは全方向に反射する(以下、小孔の内壁に衝突して反射した電子ビームを「反射ビーム」という)。その結果、シャドウマスクの大孔部分から蛍光体スクリーン側に抜け出た反射ビームが蛍光体スクリーンに到達し、不必要な蛍光体を発光させて、コントラストや色純度の劣化を引き起こしている。   Since the opening of the shadow mask is formed by etching from both the electron gun side surface and the phosphor screen side surface, the inner wall thereof is rounded. During the operation of the color picture tube, a part of the electron beam incident on the shadow mask collides with the inner wall of the small hole, and the inner wall of the small hole is rounded as described above. The electron beam that collided with is reflected in all directions (hereinafter, the electron beam that collided with the inner wall of the small hole and reflected was referred to as a “reflected beam”). As a result, the reflected beam that has escaped from the large hole portion of the shadow mask toward the phosphor screen reaches the phosphor screen, causing unnecessary phosphors to emit light, causing deterioration in contrast and color purity.

さらに、画面周辺部にホワイトバーパターンを表示した場合には、特に当該パターンよりも短軸側の蛍光体が広範囲にわたって不必要に発光してしまう。これは、ホワイトバーパターンを表示した位置に対応するシャドウマスク上の領域内の全ての開孔で反射ビームが発生し、これらの反射ビームは、電子ビームの入射角が大きいために反対方向に進む量が増えるからである。   Further, when a white bar pattern is displayed on the periphery of the screen, the phosphor on the short axis side than the pattern emits light unnecessarily over a wide range. This is because a reflected beam is generated in all the apertures in the area on the shadow mask corresponding to the position where the white bar pattern is displayed, and these reflected beams travel in opposite directions due to the large incident angle of the electron beam. This is because the amount increases.

開孔の形状が矩形状であるシャドウマスクでの上記問題点を解決する技術として、シャドウマスクの開孔を、電子銃側の表面に形成される小孔に対して蛍光体スクリーン側の表面に形成される大孔を幅方向、又は幅方向と長手方向の両方の電子ビームの抜ける方向にずらすことにより、偏心孔とすることが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   As a technique for solving the above-mentioned problems with a shadow mask having a rectangular aperture shape, the shadow mask aperture is arranged on the phosphor screen side surface with respect to the small holes formed on the electron gun side surface. It has been proposed to make the formed large hole an eccentric hole by shifting the large hole in the width direction or the direction in which both the width direction and the longitudinal direction of the electron beam pass (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、シャドウマスクに入射する電子ビームの一部が小孔の内壁に衝突することによって発生する反射ビームを抑制する技術として、図11に示すように、小孔の内壁42を、蛍光体スクリーン側に抜ける電子ビーム43に沿って引いた接線45と開孔の中心を通る垂線46とのなす角度αが電子ビーム43の軌道と垂線46とのなす角度βよりも大きくなるように形成することが提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Further, as a technique for suppressing a reflected beam generated when a part of an electron beam incident on a shadow mask collides with an inner wall of a small hole, as shown in FIG. The angle α formed between the tangent line 45 drawn along the electron beam 43 passing through and the perpendicular 46 passing through the center of the aperture is formed to be larger than the angle β formed between the trajectory of the electron beam 43 and the perpendicular 46. It has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

ところで、昨今、パーソナルコンピュータ、エンジニアリングワークステーション(EWS)の端末として、フラットパネルディスプレイの使用割合が増加しているが、デスクトップとしては、依然としてディスプレイ管が大量に使用されている。一方、一般家庭用のカラー受像管としては、大型化の方向で、人間工学的な見地から、外光の反射が少なく、かつ、画像歪の少ない平坦な画面を有するフラットスクウェア管が主流となっている。しかも、最近では、画像を表示するパネルの外面を板ガラス同様のほぼ完全なフラット形状とした完全フラット管が好評を博している。   By the way, recently, the use ratio of a flat panel display is increasing as a terminal of a personal computer and an engineering workstation (EWS). However, a large number of display tubes are still used as a desktop. On the other hand, as a color picture tube for general home use, a flat square tube having a flat screen with little reflection of external light and little image distortion has become the mainstream from the ergonomic viewpoint in the direction of enlargement. ing. In addition, recently, a completely flat tube in which an outer surface of a panel for displaying an image has a substantially perfect flat shape similar to that of a plate glass has gained popularity.

一般に、蛍光体スクリーンと対向するシャドウマスクの有効面は、パネルの内面形状に対応した形状に形成され、フラットスクウェア管のシャドウマスクは、従来のカラー受像管のシャドウマスクよりも曲率が小さいが、完全フラット管のシャドウマスクは、その曲率がさらに小さくなってフラットな形状となる。このため、完全フラット管の場合には、シャドウマスクの有効面の周辺部の開孔に入射する電子ビームの入射角が、フラットスクウェア管の場合に比べてさらに大きくなる。その結果、上述した問題は、シャドウマスクの開孔に入射する電子ビームの入射角が大きい完全フラット管などでは顕著となり、画像品位を大幅に劣化させてしまう。   In general, the effective face of the shadow mask facing the phosphor screen is formed in a shape corresponding to the inner shape of the panel, and the shadow mask of the flat square tube has a smaller curvature than the shadow mask of the conventional color picture tube, A completely flat tube shadow mask has a smaller curvature and a flat shape. For this reason, in the case of a complete flat tube, the incident angle of the electron beam incident on the opening in the peripheral portion of the effective surface of the shadow mask is further increased as compared with the case of the flat square tube. As a result, the above-described problem becomes remarkable in a complete flat tube or the like in which the incident angle of the electron beam incident on the aperture of the shadow mask is large, and the image quality is greatly deteriorated.

さらに、近年では、高解像度用のシャドウマスクとして、開孔ピッチの小さいものが要求されているが、開孔ピッチが小さいほど開孔の数が増えるために反射ビームの発生割合が多くなり、上述した問題はさらに深刻となる。   Further, in recent years, a shadow mask for high resolution has been required to have a small aperture pitch. However, the smaller the aperture pitch, the greater the number of apertures, so that the generation ratio of the reflected beam increases. The problem is more serious.

一方、複数枚のフラットマスク板を積層接合することによって構成されたシャドウマスクが提案されている(例えば、特許文献4、5参照)。   On the other hand, a shadow mask configured by laminating and joining a plurality of flat mask plates has been proposed (see, for example, Patent Documents 4 and 5).

また、複数枚のフラットマスク板を積層接合することによって構成されたシャドウマスクにおいて、小孔の内壁に電子ビームが衝突するのを防止するために、それぞれのフラットマスク板の、開孔の位置関係と大孔のテーパー量を適正にすることが提案されている(例えば、特許文献6参照)。   Also, in a shadow mask constructed by laminating and joining a plurality of flat mask plates, the positional relationship of the apertures of each flat mask plate to prevent the electron beam from colliding with the inner walls of the small holes It has been proposed that the taper amount of the large hole is made appropriate (see, for example, Patent Document 6).

また、複数枚のフラットマスク板を積層接合することによって構成されたシャドウマスクにおいて、シャドウマスクの組立て誤差による電子ビームの通過面積のばらつきを無くすために、電子銃側のフラットマスク板の開孔幅と蛍光体スクリーン側のフラットマスク板の開孔幅との比を1.4〜1.8に設定することが提案されている(例えば、特許文献7参照)。
特開昭50−142160号公報 特開昭57−57449号公報 特開平7−65737号公報 特開平2−172142号公報 特開平2−123645号公報 特開平3−67440号公報 特開平9−22664号公報
In addition, in a shadow mask constructed by laminating and joining a plurality of flat mask plates, the aperture width of the flat mask plate on the electron gun side is eliminated in order to eliminate variations in the electron beam passage area due to shadow mask assembly errors. And the ratio of the aperture width of the flat mask plate on the phosphor screen side to 1.4 to 1.8 has been proposed (see, for example, Patent Document 7).
Japanese Patent Laid-Open No. 50-142160 JP-A-57-57449 JP-A-7-65737 JP-A-2-172142 JP-A-2-123645 JP-A-3-67440 Japanese Patent Laid-Open No. 9-22664

上述したように、特許文献1、2において、シャドウマスクに入射する電子ビームの一部が開孔縁や開孔内壁に衝突するのを防止するために、シャドウマスクの開孔を、電子銃側の表面に形成される小孔に対して蛍光体スクリーン側の表面に形成される大孔を幅方向、又は幅方向と長手方向の両方の電子ビームの抜ける方向にずらすことにより、偏心孔とすることが提案されているが、この構成を採用した場合、完全フラット管では、シャドウマスクの開孔に入射する電子ビームの入射角が一段と大きくなるために、小孔の内壁に衝突して反対方向に進む反射ビームの量が増えて、画面全体のコントラストや色純度が劣化し、画像品位を劣化させてしまう。さらに、近年要求されている開孔ピッチの小さいシャドウマスクでは、上述したように反射ビームの発生割合が多くなり、このような問題はさらに深刻となる。   As described above, in Patent Documents 1 and 2, in order to prevent a part of the electron beam incident on the shadow mask from colliding with the opening edge or the inner wall of the opening, the opening of the shadow mask is arranged on the electron gun side. By shifting the large holes formed on the phosphor screen side surface in the width direction or in the direction in which both the width direction and the longitudinal direction exit the electron beam, the eccentric holes are formed. However, when this configuration is adopted, the incident angle of the electron beam incident on the aperture of the shadow mask becomes larger in a completely flat tube. As a result, the amount of the reflected beam going to the screen increases, and the contrast and color purity of the entire screen deteriorate, and the image quality deteriorates. Furthermore, in the shadow mask with a small aperture pitch that has been required in recent years, the generation ratio of the reflected beam increases as described above, and this problem becomes more serious.

また、上述したように、特許文献3において、シャドウマスクに入射する電子ビームの一部が小孔の内壁に衝突することによって発生する反射ビームを抑制するために、小孔の内壁の断面形状をナイフエッジ状とすることが提案されているが、この構成を採用した場合、小孔の内壁の高さを小さくするほど反射ビームの発生割合を少なくすることができるが、その反面、大孔と小孔とが連通する時のエッチング速度が速くなって、開孔幅のコントロールが極めて困難となる。   In addition, as described above, in Patent Document 3, in order to suppress the reflected beam generated when a part of the electron beam incident on the shadow mask collides with the inner wall of the small hole, the cross-sectional shape of the inner wall of the small hole is changed. Although it has been proposed to have a knife edge shape, when this configuration is adopted, the generation rate of the reflected beam can be reduced as the height of the inner wall of the small hole is reduced. The etching rate when the small holes communicate with each other increases, and the control of the opening width becomes extremely difficult.

一方、特許文献4には、複数枚のフラットマスク板を積層接合し、電子銃側のフラットマスク板の小孔の開孔幅を150μm、電子銃側のフラットマスク板の大孔の開孔幅を280μm、蛍光体スクリーン側のフラットマスク板の小孔の開孔幅を280μm、蛍光体スクリーン側のフラットマスク板の大孔の開孔幅を420μmに設定したものが開示されているが、特許文献4に開示されているシャドウマスクは、局所ドーミングの抑制を目的として2重構造にしたものである。また、上記のような開孔幅は、フラットマスク板の重ね合わせ時の位置ズレによって電子ビームの通過面積が減少するのを防止するために設定されているものであり、蛍光体スクリーン側のフラットマスク板が反射ビームを遮蔽する効果については何ら考慮されていない。   On the other hand, in Patent Document 4, a plurality of flat mask plates are laminated and joined, the opening width of the small holes of the flat mask plate on the electron gun side is 150 μm, and the opening width of the large holes of the flat mask plate on the electron gun side Is set to 280 μm, the aperture width of the small hole of the flat mask plate on the phosphor screen side is set to 280 μm, and the aperture width of the large hole of the flat mask plate on the phosphor screen side is set to 420 μm. The shadow mask disclosed in Document 4 has a double structure for the purpose of suppressing local doming. The aperture width as described above is set in order to prevent the passage area of the electron beam from being reduced due to the positional deviation when the flat mask plates are overlapped. No consideration is given to the effect of the mask plate shielding the reflected beam.

また、特許文献5には、複数枚のフラットマスク板を積層接合し、電子銃側のフラットマスク板の小孔の開孔幅を150μm、電子銃側のフラットマスク板の大孔の開孔幅を280μm、蛍光体スクリーン側のフラットマスク板の小孔の開孔幅を270μm、蛍光体スクリーン側のフラットマスク板の大孔の開孔幅を420μmに設定したものが開示されているが、特許文献5に開示されているシャドウマスクも、特許文献4に開示されているシャドウマスクと同様に、局所ドーミングの抑制を目的として2重構造にしたものである。また、上記のような開孔幅も、特許文献4に開示されているシャドウマスクと同様に、フラットマスク板の重ね合わせ時の位置ズレによって電子ビームの通過面積が減少するのを防止するために設定されているものであり、蛍光体スクリーン側のフラットマスク板が反射ビームを遮蔽する効果については何ら考慮されていない。また、電子銃側のフラットマスク板の小孔の中心位置と電子銃側のフラットマスク板の大孔及び蛍光体スクリーン側のフラットマスク板の小孔の短軸側開孔縁との距離は、いずれも120μmであり、蛍光体スクリーン側のフラットマスク板の小孔側表面によっては反射ビームを遮蔽する効果は得られない。   Further, in Patent Document 5, a plurality of flat mask plates are laminated and joined, the opening width of the small holes in the flat mask plate on the electron gun side is 150 μm, and the opening width of the large holes in the flat mask plate on the electron gun side Is set to 280 μm, the aperture width of the small hole of the flat mask plate on the phosphor screen side is set to 270 μm, and the aperture width of the large hole of the flat mask plate on the phosphor screen side is set to 420 μm. Similarly to the shadow mask disclosed in Patent Document 4, the shadow mask disclosed in Document 5 has a double structure for the purpose of suppressing local doming. In addition, as with the shadow mask disclosed in Patent Document 4, the aperture width as described above is also used to prevent the electron beam passage area from being reduced due to the positional deviation when the flat mask plates are overlapped. It is set, and no consideration is given to the effect of the flat mask plate on the phosphor screen side blocking the reflected beam. The distance between the center position of the small hole of the flat mask plate on the electron gun side and the large hole of the flat mask plate on the electron gun side and the short axis side opening edge of the small hole of the flat mask plate on the phosphor screen side is Both are 120 μm, and the effect of shielding the reflected beam cannot be obtained depending on the small hole side surface of the flat mask plate on the phosphor screen side.

また、上述したように、特許文献6において、複数枚のフラットマスク板を積層接合し、小孔の内壁に電子ビームが衝突するのを防止するために、それぞれのフラットマスク板の、開孔の位置関係と大孔のテーパー量を適正にすることが提案されているが、この構成を採用した場合、完全フラット管では、電子銃側のフラットマスク板の小孔の内壁に衝突して反射ビームが発生する現象を防止することはできず、特許文献6には、発生した反射ビームを遮蔽する方法、及びそれぞれのフラットマスク板の開孔幅の関係について何ら考慮されていない。   In addition, as described above, in Patent Document 6, in order to prevent the electron beam from colliding with the inner wall of the small hole by laminating and joining a plurality of flat mask plates, It has been proposed that the positional relationship and the taper amount of the large hole be appropriate, but when this configuration is adopted, the reflected light beam collides with the inner wall of the small hole of the flat mask plate on the electron gun side when this configuration is adopted. This phenomenon cannot be prevented, and Patent Document 6 does not take into consideration the relationship between the method of shielding the generated reflected beam and the aperture width of each flat mask plate.

また、上述したように、特許文献7において、複数枚のフラットマスク板を積層接合し、シャドウマスクの組立て誤差による電子ビームの通過面積のばらつきを無くすために、電子銃側のフラットマスク板の開孔幅と蛍光体スクリーン側のフラットマスク板の開孔幅との比を1.4〜1.8に設定することが提案されているが、特許文献7に開示されているシャドウマスクは、強度の向上を目的として2重構造にしたものである。また、上記のような開孔比:1.4〜1.8は、フラットマスク板の重ね合わせ時の位置ズレによって電子ビームの通過面積が減少するのを防止するために設定されているものであり、蛍光体スクリーン側のフラットマスク板が反射ビームを遮蔽する効果については何ら考慮されていない。しかも、近年のパネルの外面のフラット化及び開孔ピッチの縮小化に伴って反射ビームの発生割合が多くなっているカラー受像管では、上記のような開孔比:1.4〜1.8のシャドウマスクを用いても、十分な反射ビームの遮蔽効果を得ることはできない。   Also, as described above, in Patent Document 7, in order to eliminate the variation in the electron beam passage area due to the assembly error of the shadow mask by laminating and joining a plurality of flat mask plates, the flat mask plate on the electron gun side is opened. Although it has been proposed to set the ratio of the hole width to the hole width of the flat mask plate on the phosphor screen side to 1.4 to 1.8, the shadow mask disclosed in Patent Document 7 In order to improve the above, a double structure is used. Further, the above aperture ratio: 1.4 to 1.8 is set to prevent the passage area of the electron beam from being reduced due to the positional deviation when the flat mask plates are overlapped. There is no consideration given to the effect of the flat mask plate on the phosphor screen side blocking the reflected beam. Moreover, in the color picture tube in which the generation ratio of the reflected beam is increased with the recent flattening of the outer surface of the panel and the reduction of the aperture pitch, the aperture ratio as described above: 1.4 to 1.8. Even if the shadow mask is used, a sufficient shielding effect of the reflected beam cannot be obtained.

本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、電子銃から射出された電子ビームの一部がシャドウマスクの開孔縁や開孔内壁に衝突することによって発生する反射ビームが不必要な蛍光体を発光させることのないカラー受像管を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems in the prior art, and is caused by a part of the electron beam emitted from the electron gun colliding with the aperture edge or the inner wall of the aperture of the shadow mask. An object of the present invention is to provide a color picture tube that does not emit phosphors that do not require a beam.

前記目的を達成するため、本発明に係るカラー受像管の構成は、内面に複数色の蛍光体からなる蛍光体スクリーンを有するパネルと、前記フェイスパネルの後方に接続されたファンネルとからなるバルブと、前記ファンネルのネック部に内蔵された電子銃と、前記蛍光体スクリーンと対向して前記バルブ内の所定の位置に配置され、互いに直交し、かつ、管軸と直交する2軸を長軸及び短軸とする矩形状のシャドウマスクとを備えたカラー受像管であって、前記シャドウマスクは、電子ビームの通過する開孔が形成された主マスクと、前記主マスクの有孔部全域にわたって前記蛍光体スクリーン側に重ねて固定され、前記主マスクの前記開孔の位置に合わせて開孔が形成された補助マスクとからなり、前記主マスク及び補助マスクの前記開孔は、前記電子銃側の表面に形成された小孔と前記蛍光体スクリーン側の表面に形成された大孔とが連通した連通孔からなり、前記補助マスクの前記小孔の短軸側開孔縁が、前記主マスクの対応する前記大孔の短軸側開孔縁よりも画面周辺側に位置していることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the color picture tube according to the present invention comprises a bulb comprising a panel having a phosphor screen made of phosphors of a plurality of colors on the inner surface and a funnel connected to the rear of the face panel. The electron gun built in the neck portion of the funnel, and the phosphor screen arranged at a predetermined position facing the phosphor screen, perpendicular to each other and perpendicular to the tube axis, A color picture tube comprising a rectangular shadow mask having a short axis, wherein the shadow mask includes a main mask having an aperture through which an electron beam passes, and the entire perforated portion of the main mask. The auxiliary mask is fixed to overlap with the phosphor screen and has an opening formed in accordance with the position of the opening of the main mask. The opening of the main mask and the auxiliary mask A small hole formed on the surface on the electron gun side and a large hole formed on the surface on the phosphor screen side communicated with each other, and the short axis side opening edge of the small hole of the auxiliary mask Is located on the peripheral side of the screen with respect to the opening edge on the short axis side of the large hole corresponding to the main mask.

また、前記本発明のカラー受像管の構成においては、前記有孔部の前記長軸の中心から当該長軸に沿った端部までの距離をL、前記主マスクの前記大孔の幅をD'main、前記補助マスクの対応する前記小孔の幅をDsub 、前記主マスクの前記大孔の中心位置に対する前記補助マスクの対応する前記小孔の中心位置のオフセット量をZとしたとき、前記長軸の中心からの当該長軸に沿った距離が0.7L〜1Lの範囲にあるいずれかの位置で、下記式(1)の関係を満たすのが好ましい。   In the color picture tube of the present invention, the distance from the center of the long axis of the perforated part to the end along the long axis is L, and the width of the large hole of the main mask is D. 'main, where the width of the small hole corresponding to the auxiliary mask is Dsub, and the offset amount of the center position of the corresponding small hole of the auxiliary mask with respect to the center position of the large hole of the main mask is Z, It is preferable that the relationship of the following formula (1) is satisfied at any position where the distance along the major axis from the center of the major axis is in the range of 0.7L to 1L.

Dsub ≦0.2D'main+2Z ・・・(1)
また、前記本発明のカラー受像管の構成においては、前記パネルの外面の曲率半径が10000mm以上であるのが好ましい。
Dsub ≦ 0.2D′main + 2Z (1)
In the configuration of the color picture tube of the present invention, it is preferable that the radius of curvature of the outer surface of the panel is 10,000 mm or more.

前記本発明のカラー受像管の構成によれば、電子銃から射出された電子ビームが主マスクに入射した際に、その一部が主マスクの開孔の電子銃側の表面の小孔の内壁に衝突して発生する反射ビームが不必要な蛍光体を発光させるのを防止することができる。その結果、コントラストや色純度の向上を図ることができる。   According to the configuration of the color picture tube of the present invention, when the electron beam emitted from the electron gun enters the main mask, a part of the inner wall of the small hole on the surface of the main mask opening on the electron gun side It is possible to prevent an unnecessary phosphor from emitting light by a reflected beam generated by colliding with the light. As a result, it is possible to improve contrast and color purity.

また、前記本発明のカラー受像管の構成において、上記式(1)の関係を満たすという好ましい例によれば、反射ビームを効果的に遮蔽することができるため、高品位なカラー受像管を提供することが可能となる。   Further, in the configuration of the color picture tube of the present invention, according to the preferable example satisfying the relationship of the above formula (1), the reflected beam can be effectively shielded, so that a high-quality color picture tube is provided. It becomes possible to do.

また、前記本発明のカラー受像管の構成において、前記パネルの外面の曲率半径が10000mm以上であるという好ましい例によれば、さらに効果的に反射ビームを遮蔽することができる。   In the configuration of the color picture tube of the present invention, according to a preferred example in which the radius of curvature of the outer surface of the panel is 10000 mm or more, the reflected beam can be shielded more effectively.

以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically using embodiments.

図1は本発明の一実施の形態におけるカラー受像管の全体構成を示す画面の水平軸(X軸)を含む断面図、図2はその画面の垂直軸(Y軸)を含む断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view including a horizontal axis (X axis) of a screen showing the overall configuration of a color picture tube according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view including a vertical axis (Y axis) of the screen. .

図1、図2に示すように、本実施の形態のカラー受像管は、水平軸(X軸)を長軸とするガラス等で形成された矩形状のパネル1と、パネル1の側壁部2に接合された漏斗状の形状を有するガラス等で形成されたファンネル3と、ファンネル3と一体となって後方へ延びるネック部4とからなるバルブ(真空外囲器)と、ネック部4に内蔵された電子銃10とを具備している。パネル1の内面には、R(赤)、G(緑)、B(青)に発光するドット状又はストライプ状の3色蛍光体層と黒色遮光層とからなる蛍光体スクリーン5が形成されている。ここで、電子銃10は、蛍光体スクリーン5の蛍光体層に向けて、同一水平面上を通るセンタビーム及び一対のサイドビームからなる一列配置の3電子ビーム9R、9G、9Bを射出するインライン型の電子銃である。また、バルブ内の所定の位置には、蛍光体スクリーン5と対向して、電子銃10から射出された電子ビーム9R、9G、9Bの到達位置を規制するためのシャドウマスク構体6が配置されている。また、ファンネル3のネック部4側外周には、垂直偏向コイルと水平偏向コイルとを有し、電子銃10から射出された電子ビーム9R、9G、9Bを垂直方向及び水平方向に偏向するための偏向ヨーク11が装着されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the color picture tube of the present embodiment includes a rectangular panel 1 formed of glass or the like having a horizontal axis (X axis) as a major axis, and a side wall portion 2 of the panel 1. A valve (vacuum envelope) comprising a funnel 3 formed of glass or the like having a funnel-like shape and a neck portion 4 that is integrated with the funnel 3 and extends rearward. The electron gun 10 is provided. On the inner surface of the panel 1, there is formed a phosphor screen 5 composed of a dot- or stripe-shaped three-color phosphor layer that emits R (red), G (green), and B (blue) and a black light shielding layer. Yes. Here, the electron gun 10 emits in-line three electron beams 9R, 9G, and 9B composed of a center beam and a pair of side beams that pass on the same horizontal plane toward the phosphor layer of the phosphor screen 5. Is an electron gun. In addition, a shadow mask structure 6 for restricting the arrival positions of the electron beams 9R, 9G, and 9B emitted from the electron gun 10 is disposed at a predetermined position in the bulb so as to face the phosphor screen 5. Yes. The funnel 3 has a vertical deflection coil and a horizontal deflection coil on the outer periphery of the neck portion 4 side for deflecting the electron beams 9R, 9G, and 9B emitted from the electron gun 10 in the vertical direction and the horizontal direction. A deflection yoke 11 is mounted.

以上のような構成のカラー受像管においては、電子銃10から射出された電子ビーム9R、9G、9Bが、偏向ヨーク11の発生させる水平偏向磁界及び垂直偏向磁界によって水平方向及び垂直方向に偏向され、シャドウマスク構体6を通過して、蛍光体スクリーン5を水平走査すると共に、垂直走査することにより、画像が表示される。   In the color picture tube having the above-described configuration, the electron beams 9R, 9G, and 9B emitted from the electron gun 10 are deflected in the horizontal direction and the vertical direction by the horizontal deflection magnetic field and the vertical deflection magnetic field generated by the deflection yoke 11. The image is displayed by passing through the shadow mask structure 6 and scanning the phosphor screen 5 horizontally and vertically.

シャドウマスク構体6は、電子ビーム通過孔となる開孔が多数形成された色選別電極であるシャドウマスク7と、このシャドウマスク7の周縁を固定する断面L字型で矩形形状のマスクフレーム8とからなり、マスクフレーム8の側壁に設けられた弾性支持体(図示せず)をパネル1の側壁部2に埋設されたスタッドピン(図示せず)に係止させることにより、パネル1の内面に支持されている。尚、シャドウマスク7の電子ビーム通過孔としての開孔は、用途に応じて矩形状又は円形状に形成される。   The shadow mask structure 6 includes a shadow mask 7 that is a color selection electrode in which a large number of openings serving as electron beam passage holes are formed, and a mask frame 8 having an L-shaped cross section that fixes the periphery of the shadow mask 7 and a rectangular mask frame 8. An elastic support (not shown) provided on the side wall of the mask frame 8 is engaged with a stud pin (not shown) embedded in the side wall 2 of the panel 1, so that the inner surface of the panel 1 is fixed. It is supported. Incidentally, the opening as the electron beam passage hole of the shadow mask 7 is formed in a rectangular shape or a circular shape depending on the application.

画面のアスペクト比が16:9の32インチ(76cm)ワイドタイプのカラー受像管を例に挙げると、パネル1の外面形状は、曲率半径が100000mmと実質的に平坦になっており、パネル1の内面形状は、水平軸(X軸)に沿った曲率半径が約7000mm、垂直軸(Y軸)に沿った曲率半径が約1500mmとなっている。   Taking a 32-inch (76 cm) wide color picture tube with an aspect ratio of 16: 9 as an example, the outer surface shape of the panel 1 is substantially flat with a radius of curvature of 100,000 mm. The inner surface has a radius of curvature of about 7000 mm along the horizontal axis (X axis) and a radius of curvature of about 1500 mm along the vertical axis (Y axis).

次に、本実施の形態のシャドウマスク7の構造について、図3〜図5を用いて説明する。図3は本発明の一実施の形態におけるシャドウマスクを示す画面の水平軸(X軸)を含む断面図、図4は当該シャドウマスクを示す画面の垂直軸(Y軸)を含む断面図、図5は当該シャドウマスクの開孔形状を示す画面の水平軸(X軸)を含む断面図である。   Next, the structure of the shadow mask 7 of this Embodiment is demonstrated using FIGS. 3 is a cross-sectional view including a horizontal axis (X-axis) of a screen showing a shadow mask in one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view including a vertical axis (Y-axis) of the screen showing the shadow mask. 5 is a cross-sectional view including the horizontal axis (X axis) of the screen showing the aperture shape of the shadow mask.

図3、図4に示すように、本実施の形態のシャドウマスク7は、電子ビームの形状を規定する開孔が形成された主マスク12と、この主マスク12の有孔部全域にわたって蛍光体スクリーン5側に重ねて固定され、主マスク12の開孔の位置に合わせて開孔が形成された補助マスク22とにより構成されている。このように、本実施の形態のシャドウマスク7は、マスク全面が2重構造となっており、本明細書においては、電子銃10側に位置するシャドウマスク板を「主マスク」と称し、蛍光体スクリーン5側に位置するシャドウマスク板を「補助マスク」と称する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the shadow mask 7 of the present embodiment includes a main mask 12 in which an opening defining the shape of the electron beam is formed, and a phosphor over the entire perforated portion of the main mask 12. The auxiliary mask 22 is fixed on the screen 5 in an overlapping manner and has an opening formed in accordance with the position of the opening of the main mask 12. As described above, the shadow mask 7 of the present embodiment has a double-layer structure on the entire mask surface. In this specification, the shadow mask plate positioned on the electron gun 10 side is referred to as a “main mask”, and the fluorescence mask The shadow mask plate located on the body screen 5 side is referred to as “auxiliary mask”.

以下、主マスク12と補助マスク22の構成について、さらに詳細に説明する。   Hereinafter, the configurations of the main mask 12 and the auxiliary mask 22 will be described in more detail.

2枚のシャドウマスク板(主マスク12と補助マスク22)は、それぞれに形成された位置決め用開孔を用いて位置関係が決定された後、それぞれ平坦な状態で固定されている。これは、電子ビーム通過孔としての開孔の位置精度を確保するためである。電子ビームの通過を妨げないように、両シャドウマスク板の開孔の位置は、厳密に一致させる必要がある。各シャドウマスク板をプレス加工によって曲面形状に成形した後に両シャドウマスク板の開孔の位置を合わせようとすると、プレス時の成形位置のズレが発生した場合に、開孔位置のズレも引き起こすため、両シャドウマスク板の開孔を一致させることが困難になる。また、プレス成形後は両シャドウマスク板が曲面形状を呈するようになるため、両者の位置を一致させることは著しく困難になる。   The two shadow mask plates (the main mask 12 and the auxiliary mask 22) are fixed in a flat state after the positional relationship is determined using positioning openings formed in each of them. This is for ensuring the positional accuracy of the opening as the electron beam passage hole. In order not to prevent the passage of the electron beam, the positions of the openings of both shadow mask plates need to be strictly matched. If each shadow mask plate is molded into a curved shape by press processing and if the positions of the holes in both shadow mask plates are adjusted, if the molding position shifts during pressing, it will also cause a shift in the aperture position. It becomes difficult to make the apertures of the shadow mask plates coincide. Moreover, since both shadow mask plates come to have a curved shape after press molding, it is extremely difficult to match the positions of both.

以上の理由により、本実施の形態においては、プレス成形前のフラットな状態で両シャドウマスク板を位置決め固定し、その後、プレス成形することとしている。   For the above reasons, in the present embodiment, both shadow mask plates are positioned and fixed in a flat state before press molding, and then press molded.

補助マスク22は、その有孔部23及び無孔部24の各所を主マスク12にレーザ溶接することにより、主マスク12に固定されている。有孔部23のレーザ溶接は、補助マスク22側からレーザを照射することによって行われる。その際、垂直軸(短軸)方向に沿って略直線状に延びた開孔列間の領域にレーザが照射される。   The auxiliary mask 22 is fixed to the main mask 12 by laser welding the perforated portion 23 and the non-porous portion 24 to the main mask 12. Laser welding of the perforated part 23 is performed by irradiating a laser from the auxiliary mask 22 side. At that time, the laser is irradiated to the region between the aperture rows extending substantially linearly along the vertical axis (short axis) direction.

補助マスク22は、その有孔部23、無孔部24及びスカート部25が主マスク12の有孔部13、無孔部14及びスカート部15とそれぞれ重なった状態で、主マスク12に固定されており、これによりシャドウマスク7の全面が2重構造となっている。   The auxiliary mask 22 is fixed to the main mask 12 in a state in which the perforated portion 23, the non-perforated portion 24, and the skirt portion 25 overlap the perforated portion 13, the non-perforated portion 14 and the skirt portion 15 of the main mask 12, respectively. Thus, the entire surface of the shadow mask 7 has a double structure.

主マスク12、補助マスク22それぞれの材料としては、板厚0.1〜0.25mm程度の、鉄材又は低熱膨張材料として知られるインバー材(Fe−36%Ni合金)などの金属材料を使用することができる。補助マスク22を構成する材料は、主マスク12を構成する材料と熱膨張係数が近い方が望ましく、理想的には、同一の熱膨張係数の材料であるのが望ましい。シャドウマスク7はカラー受像管の製造工程中に400℃程度の熱を受けるため、主マスク12と補助マスク22とで熱膨張係数が大きく異なると、シャドウマスク7がバイメタル化し、熱処理を受けたシャドウマスク7が変形したり、完全には変形しないまでも、シャドウマスク7の形状にバラツキが生じたりするからである。   As the material of each of the main mask 12 and the auxiliary mask 22, a metal material such as an invar material (Fe-36% Ni alloy) known as an iron material or a low thermal expansion material having a plate thickness of about 0.1 to 0.25 mm is used. be able to. It is desirable that the material constituting the auxiliary mask 22 has a thermal expansion coefficient close to that of the material constituting the main mask 12, and ideally, the material having the same thermal expansion coefficient is desirable. Since the shadow mask 7 receives heat of about 400 ° C. during the manufacturing process of the color picture tube, if the thermal expansion coefficient differs greatly between the main mask 12 and the auxiliary mask 22, the shadow mask 7 becomes bimetallic and undergoes heat treatment. This is because even if the mask 7 is deformed or not completely deformed, the shape of the shadow mask 7 varies.

主マスク12及び補助マスク22の各開孔は、有孔部13、23の水平軸(X軸)方向を幅方向とする矩形状に形成され、複数個の開孔が有孔部13、23の垂直軸(Y軸)方向にブリッジ部を介して直線状に配置された開孔列が水平軸(X軸)方向に所定の配列ピッチPHで多数配列されている。   Each aperture of the main mask 12 and the auxiliary mask 22 is formed in a rectangular shape with the horizontal axis (X-axis) direction of the perforated portions 13 and 23 as a width direction, and a plurality of apertures are formed in the perforated portions 13 and 23. A plurality of aperture rows arranged linearly in the vertical axis (Y-axis) direction via the bridge portion are arranged at a predetermined arrangement pitch PH in the horizontal axis (X-axis) direction.

図5に示すように、主マスク12及び補助マスク22の各開孔は、いずれも電子銃10側の表面に形成された小孔16(26)と蛍光体スクリーン5側の表面に形成された大孔17(27)とが連通した連通孔からなり、シャドウマスク7は、画面周辺にいくにしたがって大孔17(27)の中心位置が小孔16(26)の中心位置に対して相対的に画面周辺側にオフセットする、いわゆる“オフセットマスク”となっている。また、補助マスク22の小孔26の中心位置は、主マスク12の小孔16の中心位置に対して電子ビームの入射角に合わせるように画面周辺側にオフセットしている。さらに、補助マスク22の小孔26の短軸(垂直軸)側開孔縁29は、主マスク12の対応する大孔17の短軸側開孔縁19よりも画面周辺側に位置している。   As shown in FIG. 5, each opening of the main mask 12 and the auxiliary mask 22 is formed in the small hole 16 (26) formed on the surface on the electron gun 10 side and on the surface on the phosphor screen 5 side. The shadow mask 7 has a communication hole that communicates with the large hole 17 (27), and the shadow mask 7 has a center position of the large hole 17 (27) relative to a center position of the small hole 16 (26) as it goes to the periphery of the screen. It is a so-called “offset mask” that is offset to the periphery of the screen. Further, the center position of the small hole 26 of the auxiliary mask 22 is offset toward the periphery of the screen so as to match the incident angle of the electron beam with respect to the center position of the small hole 16 of the main mask 12. Further, the short axis (vertical axis) side opening edge 29 of the small hole 26 of the auxiliary mask 22 is positioned closer to the screen periphery than the short axis side opening edge 19 of the corresponding large hole 17 of the main mask 12. .

次に、上記のような構造を有する本実施の形態のシャドウマスク7によってもたらされる効果について、図6、図7を用いて説明する。   Next, the effect brought about by the shadow mask 7 of the present embodiment having the above structure will be described with reference to FIGS.

図6(a)に示すように、従来の1枚構成のシャドウマスク35(本実施の形態の主マスク12に相当)を用いた場合には、シャドウマスク35に入射する入射ビーム30の一部が開孔の電子銃10側の表面の小孔の内壁に衝突し、これによって発生した反射ビーム31が、大孔部分から蛍光体スクリーン5側に抜けて、蛍光体スクリーン5に到達する。光のエネルギー密度は距離の2乗に反比例するため、図7(a)に示すように、1つの開孔で発生し蛍光体スクリーン5に到達する反射ビーム31のエネルギー密度(以下、「内壁反射エネルギー密度」という)34の分布は、ある位置で極大値を持ち、この極大値の位置から周辺へ行くほど低くなる山型の分布になる。図7(a)において、横軸は、1つの開孔について対応する蛍光体スクリーン5上の反射ビームの照射位置を部分的に示し、縦軸はエネルギー密度を示している(このことは、以下で説明する図7(b)〜(d)についても同様である)。各内壁反射エネルギー密度34は小さいものの、ホワイトバーパターンを表示した場合には、当該パターンを表示した位置に対応するシャドウマスク35上の領域内の全ての開孔で反射ビーム31が発生するため、それらが多数集まって重なり合うと、大きなエネルギーとなって、目に見える程の発光を促す。そして、これにより、不必要な蛍光体が発光し、コントラストや色純度の劣化が引き起こされる。   As shown in FIG. 6A, when a conventional single-layer shadow mask 35 (corresponding to the main mask 12 of this embodiment) is used, a part of the incident beam 30 incident on the shadow mask 35 is used. Collides with the inner wall of the small hole on the surface of the electron gun 10 side of the aperture, and the reflected beam 31 generated thereby passes from the large hole portion to the phosphor screen 5 side and reaches the phosphor screen 5. Since the energy density of light is inversely proportional to the square of the distance, as shown in FIG. 7A, the energy density of the reflected beam 31 generated in one aperture and reaching the phosphor screen 5 (hereinafter referred to as “inner wall reflection”). The distribution of 34 (referred to as “energy density”) has a maximum value at a certain position, and becomes a mountain-shaped distribution that decreases from the position of this maximum value to the periphery. In FIG. 7A, the horizontal axis partially shows the irradiation position of the reflected beam on the corresponding phosphor screen 5 for one aperture, and the vertical axis shows the energy density (this is described below). The same applies to FIGS. 7B to 7D described in FIG. Although each inner wall reflection energy density 34 is small, when a white bar pattern is displayed, the reflected beam 31 is generated in all apertures in the region on the shadow mask 35 corresponding to the position where the pattern is displayed. When many of them gather and overlap, it becomes a large amount of energy and promotes visible light emission. This causes unnecessary phosphors to emit light, causing deterioration in contrast and color purity.

また、図6(b)に示すように、従来の1枚構成のシャドウマスク35を用いた場合には、画面周辺で、画面中心方向に反射する反射ビーム31の量が増加するため、コントラストや色純度の劣化はさらに大きくなる。そして、この場合の内壁反射エネルギー密度34の分布は、図7(b)に示すように、エネルギー密度の極大値が画面中心側に移動したような分布になる。   Further, as shown in FIG. 6B, when the conventional single-layer shadow mask 35 is used, the amount of the reflected beam 31 reflected toward the screen center increases around the screen. The deterioration of color purity is further increased. Then, the distribution of the inner wall reflection energy density 34 in this case is a distribution in which the maximum value of the energy density is moved to the screen center side as shown in FIG. 7B.

一方、図6(c)に示すように、本実施の形態のシャドウマスク7を用いた場合には、反射ビーム31のうちの主マスク12の大孔の端部近辺に向かって進もうとする反射ビーム31が補助マスク22の小孔側表面によって遮蔽されるため、内壁反射エネルギー密度34の分布は、図7(c)に示すような分布となり、主マスク12の大孔端部付近のエネルギー密度はほとんど0になる。この場合、分布の横幅が小さいために内壁反射エネルギー密度の重ね合わせの影響は小さく、その結果、不必要な蛍光体の発光を防止して、コントラストや色純度の向上を図ることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 6C, when the shadow mask 7 of the present embodiment is used, the reflected beam 31 tends to advance toward the vicinity of the end of the large hole of the main mask 12. Since the reflected beam 31 is shielded by the small hole side surface of the auxiliary mask 22, the distribution of the inner wall reflection energy density 34 is as shown in FIG. 7C, and the energy near the large hole end of the main mask 12. The density is almost zero. In this case, since the lateral width of the distribution is small, the influence of the superposition of the inner wall reflection energy density is small. As a result, unnecessary phosphors can be prevented from emitting light and the contrast and color purity can be improved.

また、本実施の形態のシャドウマスク7を用いた場合には、画面周辺での上記効果はさらに大きくなる。図5、図6(d)に示すように、本実施の形態のシャドウマスク7においては、画面周辺で、主マスク12の小孔16の中心位置に対する補助マスク22の小孔26の中心位置を、入射ビーム30の入射角(偏向角)に合わせて画面周辺側にオフセットさせているため、補助マスク22の小孔26の短軸側開孔縁29と主マスク12の対応する大孔17の短軸側開孔縁19との距離は必然的に長くなり、画面中心側に向かって進もうとする反射ビーム31をより効果的に遮蔽することができる。そして、この場合の内壁反射エネルギー密度34の分布は、図7(d)に示すように、エネルギー密度の高い部分をカットしたような分布になる。   In addition, when the shadow mask 7 of the present embodiment is used, the above-described effect around the screen is further increased. As shown in FIG. 5 and FIG. 6D, in the shadow mask 7 of the present embodiment, the center position of the small hole 26 of the auxiliary mask 22 relative to the center position of the small hole 16 of the main mask 12 is set around the screen. Since the offset is made to the screen peripheral side in accordance with the incident angle (deflection angle) of the incident beam 30, the short-axis side opening edge 29 of the small hole 26 of the auxiliary mask 22 and the corresponding large hole 17 of the main mask 12. The distance from the short axis side opening edge 19 is inevitably long, and the reflected beam 31 that is going toward the center of the screen can be shielded more effectively. In this case, the distribution of the inner wall reflection energy density 34 is a distribution obtained by cutting a portion having a high energy density, as shown in FIG.

以上説明したように、上記のような構造を有する本実施の形態のシャドウマスク7を用いることにより、入射ビーム30が主マスク12に入射した際に、その一部が主マスク12の開孔の電子銃10側の表面の小孔の内壁に衝突して発生する反射ビーム31が不必要な蛍光体を発光させるのを防止することができる。その結果、コントラストや色純度の向上を図ることができる。   As described above, by using the shadow mask 7 of the present embodiment having the above-described structure, when the incident beam 30 is incident on the main mask 12, a part of the incident mask 30 is an opening of the main mask 12. The reflected beam 31 generated by colliding with the inner wall of the small hole on the surface on the electron gun 10 side can be prevented from causing unnecessary phosphors to emit light. As a result, it is possible to improve contrast and color purity.

さらに、本実施の形態のシャドウマスク7においては、有孔部13、23の水平軸(長軸)の中心からの当該水平軸(長軸)に沿った端部までの距離をL、主マスク12の大孔17の幅をD'main、補助マスク22の対応する小孔26の幅をDsub 、主マスク12の大孔17の中心位置に対する補助マスク22の対応する小孔26の中心位置のオフセット量をZとしたとき、水平軸(長軸)の中心からの当該水平軸(長軸)に沿った距離が0.7L〜1Lの範囲にあるいずれかの位置で、下記式(1)の関係を満たすのが望ましい。   Furthermore, in the shadow mask 7 of the present embodiment, the distance from the center of the horizontal axis (long axis) of the perforated portions 13 and 23 to the end along the horizontal axis (long axis) is L, the main mask The width of the 12 large holes 17 is D'main, the width of the corresponding small hole 26 of the auxiliary mask 22 is Dsub, and the center position of the corresponding small hole 26 of the auxiliary mask 22 with respect to the center position of the large hole 17 of the main mask 12 When the offset amount is Z, at any position where the distance along the horizontal axis (long axis) from the center of the horizontal axis (long axis) is in the range of 0.7L to 1L, the following formula (1) It is desirable to satisfy this relationship.

Dsub ≦0.2D'main+2Z ・・・(1)
これは、以下の検討結果によるものである。
Dsub ≦ 0.2D′main + 2Z (1)
This is due to the following examination results.

まず、図6(a)、(b)に示すような従来の1枚構成のシャドウマスク35を用いた場合の、反射ビーム31に起因して発光する蛍光体の輝度を測定した。実験は、1枚構成のシャドウマスク35を装着した32インチカラー受像管を用いて、蛍光体スクリーン5の周辺部にホワイトバーパターン32を表示し、このパターンよりも垂直軸(短軸)側に反射ビーム31に起因して発生する不必要な発光33の輝度を測定することによって行った(図9(a)参照)。図8(a)に、実験結果を示す。図8(a)において、横軸はホワイトバーパターン32の短軸側の端からの水平軸(長軸)に沿った距離を示し、縦軸はホワイトバーパターン32の中心の輝度に対する不必要な発光33の輝度の比を示している(このことは、以下で説明する図8(b)についても同様である)。   First, the brightness of the phosphor that emits light due to the reflected beam 31 was measured when a conventional shadow mask 35 having a single structure as shown in FIGS. 6A and 6B was used. In the experiment, a white bar pattern 32 is displayed on the periphery of the phosphor screen 5 by using a 32-inch color picture tube equipped with a single shadow mask 35, and on the vertical axis (short axis) side of this pattern. The measurement was performed by measuring the luminance of unnecessary light emission 33 generated due to the reflected beam 31 (see FIG. 9A). FIG. 8A shows the experimental results. 8A, the horizontal axis indicates the distance along the horizontal axis (long axis) from the end on the short axis side of the white bar pattern 32, and the vertical axis is unnecessary for the luminance at the center of the white bar pattern 32. The luminance ratio of the light emission 33 is shown (this is the same for FIG. 8B described below).

図8(a)から分かるように、1枚構成のシャドウマスク35を用いた場合には、不必要な発光33の輝度は、ホワイトバーパターン32の短軸側の端からの水平軸(長軸)に沿った距離が10mmの位置で極大値を持つ。このことは、ホワイトバーパターン32の短軸側の端からの水平軸(長軸)に沿った距離が10mmの位置を中心として、図9(a)に示すような不必要な発光33が発生していることを意味している。このようにホワイトバーパターン32から離れた位置で不必要な発光33の輝度が極大値を持つと、不必要な発光33が認識され易くなって、画像品位が著しく損なわれてしまう。尚、このような現象は、水平軸(長軸)の中心からの当該水平軸(長軸)に沿った距離が0.7L〜1Lの範囲にある位置で発生した。   As can be seen from FIG. 8 (a), when the single shadow mask 35 is used, the luminance of the unnecessary light emission 33 is the horizontal axis (long axis) from the short axis side end of the white bar pattern 32. ) Has a maximum value at a position where the distance along 10) is 10 mm. This means that unnecessary light emission 33 as shown in FIG. 9A is generated centering on a position where the distance along the horizontal axis (long axis) from the end of the short axis side of the white bar pattern 32 is 10 mm. It means that Thus, if the luminance of the unnecessary light emission 33 has a maximum value at a position away from the white bar pattern 32, the unnecessary light emission 33 is easily recognized, and the image quality is significantly impaired. Such a phenomenon occurred at a position where the distance along the horizontal axis (long axis) from the center of the horizontal axis (long axis) was in the range of 0.7L to 1L.

次に、本実施の形態のように主マスク12に補助マスク22を重ねて固定することにより、上述した内壁反射エネルギー密度34の大きい画面中心側に向かって進もうとする反射ビーム31を遮蔽することについて検討した。図10に、説明のための概略図を示す。   Next, the auxiliary mask 22 is overlapped and fixed on the main mask 12 as in the present embodiment, thereby shielding the reflected beam 31 that is going to travel toward the center of the screen where the inner wall reflection energy density 34 is large. I examined that. FIG. 10 shows a schematic diagram for explanation.

図10に示すように、今、蛍光体スクリーン5上に沿う内壁反射エネルギー密度34の分布を、主マスク12の大孔に対応させる。このとき、1つの開孔で発生する反射ビーム31の総量に対する、画面中心側に向かって進もうとする反射ビーム31の遮蔽される量の割合αは、下記式(2)のように表記することができる。   As shown in FIG. 10, the distribution of the inner wall reflection energy density 34 along the phosphor screen 5 is now made to correspond to the large holes of the main mask 12. At this time, the ratio α of the amount of the reflected beam 31 that is going to advance toward the center of the screen with respect to the total amount of the reflected beam 31 generated in one aperture is expressed as the following formula (2). be able to.

α=[(D'main−Dsub )/2+Z]/D'main ・・・(2)
ここで、内壁反射エネルギー密度34の極大値が主マスク12の大孔の中心にあると仮定した場合、αが0.5であれば、内壁反射エネルギー密度34が極大となる方向に向かって進もうとする反射ビーム31を遮蔽することができるため、反射ビーム31を効果的に遮蔽することが可能となる。しかし、実際には、上述したように、内壁反射エネルギー密度34の分布は、極大値が画面中心側に寄った分布であるため、内壁反射エネルギー密度34が極大となる方向に向かって進もうとする反射ビーム31を遮蔽するにはαは0.5よりも小さい値で足りるはずである。そこで、以下のような実験を行った。
α = [(D′ main−Dsub) / 2 + Z] / D′ main (2)
Here, assuming that the maximum value of the inner wall reflection energy density 34 is at the center of the large hole of the main mask 12, if α is 0.5, the inner wall reflection energy density 34 advances toward the maximum value. Since the reflected beam 31 to be shielded can be shielded, the reflected beam 31 can be effectively shielded. However, in reality, as described above, the distribution of the inner wall reflection energy density 34 is a distribution in which the maximum value is closer to the center of the screen, so that the inner wall reflection energy density 34 tends to increase toward the maximum. A value smaller than 0.5 should be sufficient to shield the reflected beam 31 that is transmitted. Therefore, the following experiment was conducted.

上記式(2)を変形すると、下記式(3)が得られる。   When the above equation (2) is modified, the following equation (3) is obtained.

Dsub =(1−2α)D'main+2Z ・・・(3)
実験は、1種類の主マスク12に対して、αが0.3及び0.4となるDsub を有する補助マスク22を用意し、上述した1枚構成のシャドウマスク35の場合と同様の方法で行った。図8(b)に、実験結果を示す。図8(b)から分かるように、αが0.3のシャドウマスク7の場合には、1枚構成のシャドウマスク35の場合に比べて不必要な発光の輝度は低減されているものの、依然として極大値を持っている。
Dsub = (1-2α) D′ main + 2Z (3)
In the experiment, an auxiliary mask 22 having Dsub with α being 0.3 and 0.4 is prepared for one type of main mask 12, and the same method as in the case of the shadow mask 35 having a single structure described above. went. FIG. 8B shows the experimental results. As can be seen from FIG. 8B, in the case of the shadow mask 7 in which α is 0.3, the luminance of unnecessary light emission is reduced as compared with the case of the shadow mask 35 having a single sheet structure, but still remains. Has a local maximum.

一方、同じく図8(b)から分かるように、αが0.4のシャドウマスク7の場合には、不必要な発光の輝度がさらに低減され、しかも、不必要な発光の輝度がホワイトバーパターン32から離れるにつれて単調減少している。そして、このような輝度分布の場合、図9(b)に示すように、不必要な発光(図9(a)の33)が認識されることはなく、画像品位は極めて良好であることが確認された。   On the other hand, as can be seen from FIG. 8B, in the case of the shadow mask 7 having α of 0.4, the luminance of unnecessary light emission is further reduced, and the luminance of unnecessary light emission is reduced to the white bar pattern. It decreases monotonously with increasing distance from 32. In the case of such a luminance distribution, unnecessary light emission (33 in FIG. 9A) is not recognized as shown in FIG. 9B, and the image quality is extremely good. confirmed.

以上の検討結果に基づいて、αを0.4以上にすると、上記式(3)から上記式(1)の関係が導出される。そして、上記式(1)の関係を満たすことにより、反射ビーム31を効果的に遮蔽することができるため、高品位なカラー受像管を提供することが可能となる。   Based on the above examination results, when α is 0.4 or more, the relationship of the above equation (1) is derived from the above equation (3). And by satisfy | filling the relationship of said Formula (1), since the reflected beam 31 can be shielded effectively, it becomes possible to provide a high quality color picture tube.

また、一般的に、パネル1の外面の曲率半径が10000mm以上であるものは平坦であると認識できるが、このようなパネル1の外面が平坦であるカラー受像管において、シャドウマスクの構造を、上記実施の形態で説明した構造とすることにより、さらに効果的に反射ビームを遮蔽することができる。   In general, it can be recognized that the outer surface of the panel 1 has a radius of curvature of 10,000 mm or more is flat, but in such a color picture tube having the flat outer surface of the panel 1, the structure of the shadow mask is With the structure described in the above embodiment, the reflected beam can be shielded more effectively.

尚、本発明のカラー受像管は、上記実施の形態に記載のものに限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、矩形状の開孔を有するシャドウマスク7を装着したカラー受像管を例に挙げて説明したが、本発明は、円形状の開孔を有するシャドウマスクを装着したカラー受像管にも適用することができ、この場合にも、上記と同様の効果が得られる。尚、円形状の開孔の場合、本発明における開孔の“幅”に相当するのは「長軸方向の径」のことである。また、上記実施の形態においては、1枚の補助マスク22を用いる場合を例に挙げて説明したが、補助マスクは、1枚に限らず複数枚用いてもよい。   The color picture tube of the present invention is not limited to the one described in the above embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the color picture tube with the shadow mask 7 having a rectangular opening has been described as an example, but the present invention has been mounted with a shadow mask having a circular opening. The present invention can also be applied to a color picture tube, and in this case, the same effect as described above can be obtained. In the case of a circular opening, the “width” of the opening in the present invention is the “diameter in the major axis direction”. In the above embodiment, the case where one auxiliary mask 22 is used has been described as an example. However, the number of auxiliary masks is not limited to one, and a plurality of auxiliary masks may be used.

本発明によれば、開孔内壁での衝突によって発生する反射ビームを遮蔽し、不必要な蛍光体の発光を防止することができる。そして、画面周辺での上記効果はさらに大きくなるので、本発明は、ワイドタイプのカラー受像管に特に有用である。   According to the present invention, it is possible to shield the reflected beam generated by the collision at the inner wall of the aperture and prevent unnecessary emission of the phosphor. And since the said effect in the periphery of a screen becomes still larger, this invention is especially useful for a wide type color picture tube.

本発明の一実施の形態におけるカラー受像管の全体構成を示す画面の水平軸(X軸)を含む断面図Sectional drawing containing the horizontal axis (X-axis) of the screen which shows the whole structure of the color picture tube in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態におけるカラー受像管の全体構成を示す画面の垂直軸(Y軸)を含む断面図Sectional drawing including the vertical axis (Y-axis) of the screen which shows the whole structure of the color picture tube in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態におけるシャドウマスクを示す画面の水平軸(X軸)を含む断面図Sectional drawing containing the horizontal axis (X-axis) of the screen which shows the shadow mask in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態におけるシャドウマスクを示す画面の垂直軸(Y軸)を含む断面図Sectional drawing containing the vertical axis (Y-axis) of the screen which shows the shadow mask in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態におけるシャドウマスクの開孔形状を示す画面の水平軸(X軸)を含む断面図Sectional drawing containing the horizontal axis (X-axis) of the screen which shows the aperture shape of the shadow mask in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における反射ビームを説明するための模式図((a)は補助マスクが無い場合の画面中心付近におけるの模式図、(b)は補助マスクが無い場合の画面周辺における模式図、(c)は補助マスクを主マスクに固定した場合の画面中心付近における模式図、(d)は補助マスクを主マスクに固定した場合の画面周辺における模式図)Schematic diagram for explaining a reflected beam in an embodiment of the present invention ((a) is a schematic diagram in the vicinity of the center of the screen when there is no auxiliary mask, (b) is a schematic diagram around the screen when there is no auxiliary mask. (C) is a schematic diagram in the vicinity of the screen center when the auxiliary mask is fixed to the main mask. (D) is a schematic diagram in the vicinity of the screen when the auxiliary mask is fixed to the main mask. 本発明の一実施の形態における内壁反射エネルギー密度の分布を示す模式図((a)は補助マスクが無い場合の画面中心付近におけるの模式図、(b)は補助マスクが無い場合の画面周辺における模式図、(c)は補助マスクを主マスクに固定した場合の画面中心付近における模式図、(d)は補助マスクを主マスクに固定した場合の画面周辺における模式図)The schematic diagram which shows distribution of the inner wall reflection energy density in one embodiment of the present invention ((a) is a schematic diagram in the vicinity of the center of the screen when there is no auxiliary mask, (b) is in the periphery of the screen when there is no auxiliary mask. (C) is a schematic diagram around the center of the screen when the auxiliary mask is fixed to the main mask, (d) is a schematic diagram around the screen when the auxiliary mask is fixed to the main mask) 本発明の一実施の形態における、ホワイトバーパターンの短軸側の端からの水平軸(長軸)に沿った距離と、ホワイトバーパターンの中心の輝度に対する不必要な発光の輝度の比との関係を示す特性図((a)は1枚構成のシャドウマスクの場合の特性図、(b)は補助マスクを主マスクに固定した場合で、αが0.3及び0.4の場合の特性図)In an embodiment of the present invention, the distance along the horizontal axis (major axis) from the short axis end of the white bar pattern and the ratio of the luminance of unnecessary light emission to the luminance of the center of the white bar pattern (A) is a characteristic diagram in the case of a single-layer shadow mask, (b) is a characteristic when α is 0.3 and 0.4 when the auxiliary mask is fixed to the main mask. (Figure) 本発明の一実施の形態における、蛍光体スクリーンの周辺部にホワイトバーパターンを表示した場合の不必要な発光を説明するための模式図((a)は補助マスクが無い場合の模式図、(b)は補助マスクを主マスクに固定した場合の模式図)The schematic diagram for demonstrating unnecessary light emission at the time of displaying a white bar pattern in the peripheral part of the phosphor screen in one embodiment of the present invention ((a) is a schematic diagram when there is no auxiliary mask, ( b) Schematic diagram when the auxiliary mask is fixed to the main mask) 本発明の一実施の形態における反射ビームの遮蔽を説明するための模式図The schematic diagram for demonstrating shielding of the reflected beam in one embodiment of this invention 従来技術におけるシャドウマスクの開孔形状を示す断面図Sectional drawing which shows the hole shape of the shadow mask in a prior art

符号の説明Explanation of symbols

1 パネル
5 蛍光体スクリーン
6 シャドウマスク構体
7 シャドウマスク
8 マスクフレーム
9R、9G、9B 電子ビーム
10 電子銃
12 主マスク
22 補助マスク
13、23 有孔部
14、24 無孔部
15、25 スカート部
16、26 小孔
17、27 大孔
19 主マスクの大孔の短軸(垂直軸)側開孔縁
29 補助マスクの小孔の短軸(垂直軸)側開孔縁
30 入射ビーム
31 反射ビーム
32 ホワイトバーパターン
33 不必要な発光
34 内壁反射エネルギー密度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Panel 5 Phosphor screen 6 Shadow mask structure 7 Shadow mask 8 Mask frame 9R, 9G, 9B Electron beam 10 Electron gun 12 Main mask 22 Auxiliary mask 13, 23 Perforated part 14, 24 Non-perforated part 15, 25 Skirt part 16 , 26 Small holes 17, 27 Large holes 19 Short axis (vertical axis) side opening edge 29 of main mask large hole Short axis (vertical axis) side opening edge 30 of auxiliary mask small hole Incident beam 31 Reflected beam 32 White bar pattern 33 Unnecessary light emission 34 Inner wall reflection energy density

Claims (3)

内面に複数色の蛍光体からなる蛍光体スクリーンを有するパネルと、前記フェイスパネルの後方に接続されたファンネルとからなるバルブと、
前記ファンネルのネック部に内蔵された電子銃と、
前記蛍光体スクリーンと対向して前記バルブ内の所定の位置に配置され、互いに直交し、かつ、管軸と直交する2軸を長軸及び短軸とする矩形状のシャドウマスクとを備えたカラー受像管であって、
前記シャドウマスクは、電子ビームの通過する開孔が形成された主マスクと、前記主マスクの有孔部全域にわたって前記蛍光体スクリーン側に重ねて固定され、前記主マスクの前記開孔の位置に合わせて開孔が形成された補助マスクとからなり、
前記主マスク及び補助マスクの前記開孔は、前記電子銃側の表面に形成された小孔と前記蛍光体スクリーン側の表面に形成された大孔とが連通した連通孔からなり、
前記補助マスクの前記小孔の短軸側開孔縁が、前記主マスクの対応する前記大孔の短軸側開孔縁よりも画面周辺側に位置していることを特徴とするカラー受像管。
A panel having a phosphor screen made of phosphors of a plurality of colors on the inner surface, and a funnel connected to the back of the face panel;
An electron gun built into the neck of the funnel;
A color which is disposed at a predetermined position in the bulb so as to face the phosphor screen, and includes a rectangular shadow mask having two major axes which are perpendicular to each other and perpendicular to the tube axis. A picture tube,
The shadow mask is fixed to the main mask having an aperture through which an electron beam passes and the phosphor screen side over the entire perforated portion of the main mask, and is fixed at the position of the aperture of the main mask. It consists of an auxiliary mask in which holes are formed together,
The opening of the main mask and the auxiliary mask comprises a communication hole in which a small hole formed on the surface on the electron gun side and a large hole formed on the surface on the phosphor screen side communicate with each other.
A color picture tube characterized in that the short axis side opening edge of the small hole of the auxiliary mask is located on the screen peripheral side with respect to the short axis side opening edge of the corresponding large hole of the main mask. .
前記有孔部の前記長軸の中心から当該長軸に沿った端部までの距離をL、前記主マスクの前記大孔の幅をD'main、前記補助マスクの対応する前記小孔の幅をDsub 、前記主マスクの前記大孔の中心位置に対する前記補助マスクの対応する前記小孔の中心位置のオフセット量をZとしたとき、前記長軸の中心からの当該長軸に沿った距離が0.7L〜1Lの範囲にあるいずれかの位置で、下記式(1)の関係を満たす請求項1に記載のカラー受像管。
Dsub ≦0.2D'main+2Z ・・・(1)
The distance from the center of the major axis of the perforated part to the end along the major axis is L, the width of the large hole of the main mask is D'main, and the width of the corresponding small hole of the auxiliary mask And Dsub, where Z is the offset amount of the center position of the small hole corresponding to the auxiliary mask with respect to the center position of the large hole of the main mask, the distance along the long axis from the center of the long axis is The color picture tube according to claim 1, which satisfies the relationship of the following formula (1) at any position within a range of 0.7L to 1L.
Dsub ≦ 0.2D′main + 2Z (1)
前記パネルの外面の曲率半径が10000mm以上である請求項1又は2に記載のカラー受像管。 The color picture tube according to claim 1 or 2, wherein a radius of curvature of an outer surface of the panel is 10,000 mm or more.
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