JP2006114302A - シャドウマスク - Google Patents

Abstract

【課題】 電子ビームの欠けを極力抑えてブラウン管の蛍光体上に所定大きさと形状のビームスポットをランディングさせることができるスロット構造を有するシャドウマスクを提供する。
【解決手段】 略矩形状の裏側孔部２１と略矩形状の表側孔部２２とで連通された貫通孔１１がマスク本体の水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙに多数配列してなるシャドウマスクにおいて、少なくともマスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔１１が、貫通孔間に垂直方向Ｙで介在するブリッジ部２３の方向に張り出してその貫通孔１１の平面視形状を大きくする張り出し空間部２５を有し、その張り出し空間部２５が、マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開しているように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カラーブラウン管の蛍光面に略矩形状のビームスポットを成形するためのシャドウマスクに関する。

シャドウマスク１は、図１２に示すように、カラーブラウン管１０１の蛍光面１０２に対向するように配置され、電子銃１０３から放出されて偏向ヨーク１０４の磁界により偏向された電子ビーム１０５をカラーブラウン管１００の蛍光面１０２の所定位置に正しくランディングさせるために使用されるものである。

図８は、シャドウマスクの各部に形成されているスロットの位置関係を説明する模式的な平面図である。シャドウマスク１は、略矩形状のマスク本体１ａを有しており、そのマスク本体１ａには、厚さ方向に貫通する略矩形状の貫通孔を有するスロット２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを含む）が平面視での水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙに多数配列されている。なお、本願では、貫通孔とその貫通孔を形成する表側孔部及び裏側孔部とで構成される単位構造を「スロット」と呼び、また、図８において、符号６はマスク本体１ａの対向する隅部を連結する２つの対角軸５，５の交点で表される中心点（中心ともいう。）であり、符号３はその中心点６を通る水平軸であり、符号４はその中心点６を通る垂直軸である。スロット２ａはマスク本体１ａの中心点６でのスロットであり、スロット２ｂは垂直軸４上の外周部のスロットであり、スロット２ｃは水平軸３上の外周部のスロットであり、スロット２ｄは対角軸５上の外周部のスロットである。また、図８は模式図であり、スロットを大きく誇張して表している。

こうしたシャドウマスク１が図１２に示すカラーブラウン管１０１の蛍光面１０２に対向するように配置された場合、電子銃１０３から放出された電子ビーム１０５は、シャドウマスク１の中央部のスロット２ａに対しては真っ直ぐに入射するが、その中央部から遠ざかる各軸（水平軸３、垂直軸４及び対角軸５）の外側領域である外周部のスロット２ｂ、２ｃ、２ｄに対しては斜めに入射する。このため、シャドウマスク１では、スロットの位置に応じて、スロットを構成する表側孔部の形成位置と裏側孔部の形成位置とが調整されている。

図９は、マスク本体１ａの各部に形成されるスロットの形状を示す模式的な平面図である。符号１１はスロットが有する貫通孔であり、この貫通孔１１は、エッチングにより形成される表側孔部１２と裏側孔部１３とが連通することにより形成される。裏側孔部１３は電子ビーム７が入射する側に形成され、表側孔部１２は電子ビーム７が出射する側に形成されている。これらの裏側孔部１３と表側孔部１２は略矩形状になるように形成されており、表側孔部１２は電子ビーム７が通過する際に邪魔とならないように大きな面積で形成されている。

マスク本体１ａの中央部のスロット２ａは、図９（ａ）に示すように、電子ビームが正面から入射するので、貫通孔１１が表側孔部１２の略中央に位置するように形成されている。図９（ｂ）は垂直軸４の外周部に位置するスロット２ｂを示し、同図（ｃ）は水平軸３の外周部に位置するスロット２ｃを示し、同図（ｄ）は対角軸５の外周部に位置するスロット２ｄを示している。マスク本体１ａの外周部に位置する各スロット２ｂ，２ｃ，２ｄには電子ビーム７が斜めに入射するので、貫通孔１１を抜けて通過する電子ビーム７の邪魔にならないように、表側孔部１２が貫通孔１１に対してマスク本体１ａの外周側にシフトするように形成される。

しかしながら、図９に示す態様のシフト配置を行っても、マスク本体１ａの外周部に形成されるスロット２ｂ，２ｃ，２ｄのうち、特に水平軸の外周部及び対角軸の外周部に形成されるスロット２ｃ、２ｄにおいては、そのスロット２ｃ、２ｄに対して斜めに入射する電子ビーム７の一部が表側孔部１２の側壁で遮断され、電子ビーム７をブラウン管の蛍光面上に所定の矩形でランディングさせることができないという問題があった。

こうした問題に対し、特許文献１及び２には、略矩形状の貫通孔を形成する２つの長辺のうちマスク本体１ａの中央から遠い側の長辺について、その長辺の上下両端の少なくとも一端（特許文献１）又は両端（特許文献２）を垂直軸４から遠ざかる方向に膨出させた構造のシャドウマスクが提案されている。

図１０は、これらの特許文献に記載された従来のスロット形状を示す正面図である。図１０（ａ）は、図８に示すマスク本体１ａを平面視した場合において、水平軸３の右方向外周部に位置するスロット２ｃに対応する形態であり、図１０（ｂ）は、図８に示すマスク本体１ａを平面視した場合において、右上がりの対角軸５の右上方向外周部に位置するスロット２ｄに対応する形態である。図１０（ａ）に示すスロット２ｃは、貫通孔１１に対して表側孔部１２が右方向である外周側にシフトしていると共に、貫通孔１１を形成する２つの長辺のうち外周側である右側の長辺の上部と下部が外周方向に膨出した膨出部１１ａを有している。一方、図１０（ｂ）に示すスロット２ｄは、貫通孔１１に対して表側孔部１２が右上方向である外周側にシフトしていると共に、貫通孔１１を形成する２つの長辺のうち外周側である右側の長辺の下部が外周方向に膨出した膨出部１１ａを有している。

また、図１１（ａ）は、図１０（ａ）のスロット２ｃを通過する電子ビームの経路方向から眺めたＡ矢視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。表側孔部１２は側壁１４、１５によって形成され、裏側孔部１３は側壁１６、１７によって形成されており、これらの表側孔部１２と裏側孔部１３とで貫通孔１１が形成されている。膨出部１１ａを有する貫通孔１１は、その膨出部１１ａによって側壁１６、１７の間が離れているので、図１１（ｂ）に示すように、スロット２に所定の角度αで入射する電子ビーム７を遮断することなく通過させることができる。
特開平１−３２０７３８号公報 特開平５−６７４１号公報

ところで、図１２に示すような近年の薄型ブラウン管では、シャドウマスクに形成されたスロット２への入射角が特に外周部で顕著に大きくなってきており、例えば図１１（ｂ）に示すような角度βで入射する電子ビーム８は、たとえ膨出部１１ａが形成されたスロット２であっても、図１１（ａ）に示すように、膨出部に１１ａに近い部位の裏側孔部１３の側壁１７や表側孔部１２の側壁１５によって電子ビーム８の一部が遮断される現象が生じる。こうした現象は、膨出部１１ａに近い部位の裏側孔部１３の側壁１７や表側孔部１２の側壁１５が、膨出部１１ａに近くない貫通孔の略中央部に位置する側壁（図１１（ｂ）中の波線）に比べて、所謂立ち上がった形状を呈していることに基づくものであり、膨出部１１ａに近い部位の立ち上がった側壁１５，１７によって、電子ビームの一部が蹴られて部分的な欠けが発生し、ブラウン管の蛍光体上に所定の大きさからなる略矩形状のビームスポットをランディングさせることができないという問題を生じさせる。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電子ビームの入射角が大きくなった場合であっても、電子ビームの欠けを極力抑えてブラウン管の蛍光体上に所定大きさと形状のビームスポットをランディングさせることができるスロット構造を有するシャドウマスクを提供する。

上記目的を達成するための請求項１の本発明のシャドウマスクは、電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部とで連通された貫通孔がマスク本体の水平方向及び垂直方向に多数配列してなり、ブラウン管の蛍光面上に略矩形状のビームスポットを形成するシャドウマスクにおいて、少なくとも前記マスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔が、当該貫通孔間に垂直方向で介在するブリッジ部の方向に張り出して当該貫通孔の平面視形状を大きくする張り出し空間部を有し、当該張り出し空間部が、前記マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開していることを特徴とする。

請求項２の発明は、上記本発明のシャドウマスクにおいて、前記水平軸の外周部に位置する貫通孔が有する張り出し空間部が、上下のブリッジ部の両方向に張り出しており、前記対角軸の外周部に位置する貫通孔が有する張り出し空間部が、水平軸の側のブリッジ部の方向に張り出していることを特徴とする。

請求項３の発明は、上記本発明のシャドウマスクの前記張り出し空間部において、前記張り出し始端から張り出し終端までの張り出し量が少なくとも１０μｍであることを特徴とする。

請求項４の発明は、上記本発明のシャドウマスクにおいては、前記張り出し空間部の拡開の程度が、前記マスク本体の中心から外周方向に向かうにしたがって連続的又は段階的に大きくなっていることを特徴とする。

請求項５の発明は、上記本発明のシャドウマスクにおいて、少なくとも前記マスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が、前記ブリッジ部の方向に張り出して当該表側孔部の平面視形状を大きくする張り出し部を有し、当該張り出し部が、前記マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開していることを特徴とする。

請求項６の発明は、上記請求項５のシャドウマスクにおいて、前記水平軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が有する張り出し部が、上下のブリッジ部の両方向に張り出しており、前記対角軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が有する張り出し部が、水平軸から離れる側のブリッジ部の方向に張り出していることを特徴とする。

請求項７の発明は、上記請求項５又は６のシャドウマスクにおいて、前記張り出し部において、前記張り出し始端から張り出し終端までの張り出し量が少なくとも１０μｍであることを特徴とする。

請求項８の発明は、上記本発明のシャドウマスクにおいて、前記張り出し部の拡開の程度が、前記マスク本体の中心から外周方向に向かうにしたがって連続的又は段階的に大きくなっていることを特徴とする。

上記目的を達成するための請求項９の発明は、電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部とで連通された貫通孔がマスク本体の水平方向及び垂直方向に多数配列してなり、ブラウン管の蛍光面上に略矩形状のビームスポットを形成するシャドウマスクにおいて、少なくとも前記マスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が、前記貫通孔間に垂直方向で介在するブリッジ部の方向に張り出して当該表側孔部の平面視形状を大きくする張り出し部を有し、当該張り出し部が、前記マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開していることを特徴とする。

本発明のシャドウマスクによれば、少なくともマスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔が、貫通孔間に垂直方向で介在するブリッジ部の方向に張り出してその貫通孔の平面視形状を大きくする張り出し空間部を有し、その張り出し空間部が、マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開しているので、膨出部に近い部位の裏側孔部の側壁や表側孔部の側壁を後退させて、所謂側壁を寝かせた形状を呈するようにすることができる。したがって、従来にように、膨出部に近い部位の立ち上がった側壁で電子ビームの一部が蹴られて部分的な欠けが発生するという問題を極力抑制することができる。その結果、こうしたスロット構造を有するシャドウマスクは、電子ビームの入射角が大きくなった場合であっても、スロットの貫通孔を通過した電子ビームが表側孔部で遮断されることを極力抑制することができ、良好な輝度を有した状態で、所望の大きさと形状からなるスポットをブラウン管の蛍光面上にランディングさせることができる。

特に、水平軸の外周部に位置する貫通孔が有する張り出し空間部が上下のブリッジ部の両方向に張り出しており、対角軸の外周部に位置する貫通孔が有する張り出し空間部が水平軸側のブリッジ部の方向に張り出すように構成することにより、近年特に要請のある高偏向角の薄型ブラウン管に対応することができる。

また、本発明のシャドウマスクにおいては、さらに、少なくともマスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が、ブリッジ部の方向に張り出して表側孔部の平面視形状を大きくする張り出し部を有し、その張り出し部が、マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開するように構成したので、表側孔部の側壁を後退させて、所謂側壁をより一層寝かせた形状を呈するようにすることができる。したがって、従来にように、ブリッジ部に近い部位の側壁で電子ビームの一部が蹴られて部分的な欠けが発生するという問題を極力抑制することができる。その結果、上記同様の効果を奏することができる。

なお、張り出し空間部ないし張り出し部において、張り出し始端から張り出し終端までの張り出し量を少なくとも１０μｍに設定することにより、電子ビームの遮断を確実に防止することができる。

以下、本発明のシャドウマスクについて図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は以下で説明する実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を含む各種の形態を包含する。

図１は、本発明の一の実施形態に係るシャドウマスクにおいて、その水平軸外周部に形成されたスロット形状を示す平面図であり、図２は、図１と同様のシャドウマスクの対角軸外周部に形成されたスロット形状を示す平面図である。また、図３は、スロット２０の短尺方向である図１におけるＤ−Ｄ線断面図である。

本発明のシャドウマスクは、図１、図２及び図８に示すように、電子ビーム８が入射する側の略矩形状の裏側孔部２１と、電子ビーム８が出射する側の略矩形状の表側孔部２２とで連通された貫通孔１１がマスク本体１ａの水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙに多数配列してなるものである。そして、本発明のシャドウマスクの特徴は、少なくともマスク本体１ａの中心６を通る水平軸３の外周部及びその中心６を通る対角軸５，５の外周部に位置する貫通孔１１が、その貫通孔１１，１１間に垂直方向Ｙで介在するブリッジ部２３の方向に張り出してその貫通孔１１の平面視形状を大きくする張り出し空間部２５を有すると共に、その張り出し空間部２５が、マスク本体１ａの中心６を通る垂直軸４の側を張り出し始端２５ａとしてテーパー状に拡開していることにある。

本発明のシャドウマスクは、略矩形状のマスク本体１ａに、貫通孔１１を有する多数のスロットを備えた構成であり、その貫通孔１１は、金属薄板をエッチングして形成された表側孔部２２と裏側孔部２１とが連通することにより形成される。スロットは、図８に示すように、マスク本体１ａの水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙに多数配列している。このようなシャドウマスク１は、ブラウン管に装着されることにより磁気シールを行うと共に、ブラウン管の蛍光面に略矩形状のビームスポットを形成するために使用される。

図１及び図２に示すスロット２０、３０は、いずれも、電子ビーム８が入射する側の略矩形状の裏側孔部２１と、電子ビーム８が出射する側の略矩形状の表側孔部２２とを備えている。表側孔部２２は、図３に示すような側壁２６，２７で構成され、出射する電子ビーム８の邪魔にならないように大きな面積の略矩形状となっている。また、図１及び図２に示すように、垂直軸４の方向である垂直方向Ｙにおいては、スロット２０，３０は狭幅のブリッジ部２３を介して配列されている。

図１に示すスロット２０は、図８のマスク本体１ａを平面視した場合において、水平軸３の右側外周部に形成されるスロットであり、例えば、図８におけるスロット２ｃ及びスロット２ｃと水平方向Ｘ（横方向）で隣接するスロットが対応する。このスロット２０は、貫通孔１１に対して表側孔部２２が水平軸３の外周部側となる右方向外側にシフトしている。貫通孔１１の水平軸外周部側の長辺部分には、水平軸外周部側に向かって膨出する膨出部２１ａが形成されている。膨出部２１ａは、垂直方向に延びる長辺の両端部（上下端部）から膨出するように形成されており、貫通孔１１に斜め方向から入射する電子ビーム８の入射領域を拡大するように作用する。

図２に示すスロット３０は、図８のマスク本体１ａを平面視した場合において、右上がりの対角軸５の右上外周部に形成されるスロットであり、例えば、図８におけるスロット２ｄ及びスロット２ｄと垂直方向Ｙ（縦方向）で隣接するスロットが対応する。このスロット３０は、裏側孔部２１に対して表側孔部２２が対角軸外周部側にシフトしている。裏側孔部２１における略矩形状の水平軸外周部側の長尺部分には、水平軸外周部側に向かって膨出する膨出部２１ｂが形成されている。この膨出部２１ｂは、水平軸側の片端のみに形成されており、裏側孔部２１に斜め方向から入射する電子ビーム８の入射領域を拡大するように作用する。

表側孔部２２は、マスク本体１ａ内でのスロット２０，３０の位置に応じて、貫通孔１１に対する位置を変化させている。すなわち、図８に示すように、マスク本体１ａの中心６に位置するスロット２ａでは、表側孔部２２は貫通孔１１を中央に配置するように形成される。この中心６に位置するスロット２ａから水平軸３の外周方向に向かうスロット２ｃは、中心６から離れるにつれて表側孔部２２が外周側に徐々にシフトするように形成される。同様に、中心６に位置するスロット２ａから垂直軸４の外周方向に向かうスロット２ｂは、中心６から離れるにつれて表側孔部２２が外周側に徐々にシフトするように形成される。

対角軸５，５上又はその対角軸に沿った位置のスロット２ｄにおいても上記同様であり、表側孔部２２は中心６から離れるにつれて表側孔部２２が外周側に徐々にシフトするように形成される。例えば図８を平面視した場合、右上がりの対角軸５では、スロットの位置が中心６から右側上方に向かうにつれて、表側孔部２２の位置は貫通孔１１の位置に対して右方向且つ上方向（すなわち斜め右上方向）に徐々にシフトする。一方、スロットの位置が中心６から左側下方に向かうにつれて、表側孔部２２の位置は貫通孔１１の位置に対して左方向且つ下方向（すなわち斜め左下方向）に徐々にシフトする。このような表側孔部２２のシフトは、右下がりの対角軸５においても同様である。こうしたシフト量の変化は、スロットに斜めに入射する電子ビームの入射角θに対応したものであり、貫通孔１１を通過した電子ビームの一部が表側孔部の側壁によって遮られないようにしたものである。

本発明のシャドウマスクにおいては、スロット２０、３０の貫通孔１１に張り出し空間部２５が形成されている。この張り出し空間部２５は、水平軸３の外周部に位置するスロット２０においては、その貫通孔１１の垂直方向Ｙに存在する上下ブリッジ部２３，２３の両方向に張り出している。一方、対角軸５の外周部に位置するスロット３０においては、その張り出し空間部２５は、貫通孔１１の水平軸３の側に存在するブリッジ部２３の方向のみが張り出している。

水平軸３の外周部に位置するスロット２０においては、図１に示すように、垂直方向Ｙに存在する上下のブリッジ部２３，２３の両方向に張り出し空間部２５が形成されているので、膨出部２１ａと張り出し空間部２５とが連設した形態となっている。一方、図２に示すように、対角軸５の外周部に位置するスロット３０においても、貫通孔１１の水平軸３の側に存在するブリッジ部２３の方向のみに張り出し空間部２５が形成されているので、張り出し空間部２５が形成された部位においては、前記同様、膨出部２１ａと張り出し空間部２５とが連設した形態となっている。

図３は、張り出し空間部２５を貫通孔１１に形成したスロット２０のＤ−Ｄ線断面図を示している。図１に示すスロット２０では、側壁２６、２７によって表側孔部２２が形成され、側壁２８、２９によって裏側孔部２１が形成されている。張り出し空間部２５を有する貫通孔１１は、これらの表側孔部２２と裏側孔部２１とを所定のパターンでエッチングして形成される。貫通孔１１に張り出し空間部２５を形成することにより、表側孔部２２の側壁２７と裏側孔部２１の側壁２９とを、破線で示した側壁１５，１７（図１１（ｂ）に示した側壁１５，１７）よりもブリッジ部２３の方向に後退させて、所謂側壁を寝かせた形状を呈するようにすることができる。それにより、その張り出し空間部２５に相当する部分の貫通孔及び各側壁がブリッジ部２３の方向に拡大し、膨出部に近い部位の立ち上がった側壁で電子ビームの一部が蹴られて部分的な欠けが発生しない程度に開孔領域が大きくなる。その結果、従来の態様の貫通孔では通過できていなかった電子ビーム８が、その張り出し空間部２５を通過することが可能となる。

このような張り出し空間部２５を設けたスロットにおいては、例えば図１１（ｂ）に示すように、電子ビーム８が大きな入射角β１で貫通孔１１に入射しても、ブリッジ部２３の方向に後退した側壁２９が電子ビーム８の遮断を極力抑制する。これにより、所定の大きさからなる略矩形状のビームスポットを蛍光面にランディングさせることが可能となる。

テーパー状に形成される張り出し空間部２５は、シャドウマスクに入射する電子ビームの入射角θが最も大きくなる対角軸５の最外周部に位置するスロットにおいて、張り出し空間部２５の張り出し始端２５ａから張り出し終端２５ｂまでの張り出し量Ｌが少なくとも１０μｍに設定される。本発明においては、対角軸５の最外周部に位置するスロットが有する張り出し量Ｌを少なくとも１０μｍ以上としたのは、裏側孔部２１の側壁や表側孔部２２の側壁を後退させて、その側壁で電子ビームの一部が蹴られて部分的な欠けが発生することがないようにするためであり、そうすることができるように任意に設定される。なお、偏向角が１１０°以上となる薄型のブラウン管に好ましく用いられるシャドウマスクにあっては、対角軸５の最外周部に位置するスロットにおける好ましい張り出し量Ｌは２０μｍ以上４０μｍ以下である。このときの上限値である４０μｍは、所望のビームスポット形成の観点から設定される。本発明において、上記範囲の張り出し量Ｌとすることにより、上述した作用を確実に行うことができ、電子ビームが表側孔部３２の側壁で蹴られるのを確実に防止することができる。なお、張り出し空間部２５の拡開の程度は、シャドウマスクの各部に入射する電子ビームの入射角に応じ、マスク本体の中心６から外周方向に向かうにしたがって連続的又は段階的に大きくなっているように構成することが好ましい。

図４は、本発明の他の実施形態に係るシャドウマスクにおいて、その水平軸３の外周部に形成されたスロット２０を示す正面図であり、図５は、図４に示したシャドウマスクの対角軸５の外周部に形成されたスロット３０を示す正面図であり、図６は、図５におけるスロット２０短尺方向のＥ−Ｅ線断面図である。

この実施の形態におけるスロット２０及び３０においても、図１〜図３の実施形態と同様に、ブリッジ部２３方向に張り出す張り出し空間部２５が貫通孔１１に形成されている。また、表側孔部２２が裏側孔部２１に対して同様にシフトした状態となっている。これに加えて、この実施形態では、表側孔部２２に張り出し部３３が形成される。すなわち、本発明においては、少なくともマスク本体１ａの中心６を通る水平軸３の外周部及びその中心６を通る対角軸５の外周部に位置する貫通孔１１の表側孔部２２が、ブリッジ部２３の方向に張り出してその表側孔部２２の平面視形状を大きくする張り出し部３３を有すると共に、その張り出し部３３が、マスク本体１ａの中心６を通る垂直軸４の側を張り出し始端３３ａとしてテーパー状に拡開していることがより好ましい。

水平軸３の外周部に位置するスロット２０の略矩形状の表側孔部２２は、図４に示すように、その張り出し部３３が、垂直方向Ｙの上下両側の端部をブリッジ部２３の方向に張り出すように形成されている。一方、対角軸５の外周部に位置するスロット３０の略矩形状の表側孔部２２は、図５に示すように、その張り出し部３３が、垂直方向Ｙの上側（すなわち、水平軸３から離れる側）の端部のみをブリッジ部２３方向に張り出すように形成されている。

張り出し部３３を表側孔部２２に形成することにより、貫通孔１１を通過した電子ビームを抜け易くするための開孔領域を大きくすることができる。上述したように、本発明では貫通孔１１に張り出し空間部２５が形成されているので、その張り出し空間部２５と併せてその開孔領域を大きくすることができる。

図６は、表側孔部２２に形成された張り出し部３３の作用の説明図である。張り出し部３３を設けることにより、表側孔部２２における側壁２７が破線で示す図１１（ｂ）の側壁１５よりもブリッジ部２３の方向に後退させることができるので、所謂側壁をより一層寝かせた形状を呈するようにすることができる。したがって、従来にように、ブリッジ部に近い部位の側壁で電子ビームの一部が蹴られて部分的な欠けが発生するという問題を極力抑制することができる。

このように張り出し部３３を設けて表側孔部２２の開孔領域を大きくし、且つ張り出し空間部２５を設けて貫通孔１１の開孔領域を大きくすることにより、電子ビーム８の入射角β２に対する許容範囲が格段に大きくなり、大きな入射角β２の電子ビーム８がスロットに入射した場合であっても、所望の大きさからなる略矩形状のビームスポットをブラウン管の蛍光面にランディングさせることができる。従って、高偏向角の薄型ブラウン管に好ましく適用することができる。

なお、張り出し部３３の張り出し量も、張り出し空間部２５の張り出し量と同様であり、シャドウマスクに入射する電子ビームの入射角θが最も大きくなる対角軸５の最外周部に位置するスロットにおいて、張り出し始端３３ａから張り出し終端３３ｂまでの張り出し量Ｌが少なくとも１０μｍに設定される。本発明において、対角軸５の最外周部に位置するスロットが有する張り出し量Ｌを少なくとも１０μｍ以上としたのは、表側孔部２２の側壁を後退させて、その側壁で電子ビームの一部が蹴られて部分的な欠けが発生することがないようにするためであり、そうすることができるように任意に設定される。なお、偏向角が１１０°以上となる薄型のブラウン管に好ましく用いられるシャドウマスクにあっては、対角軸５の最外周部に位置するスロットにおける好ましい張り出し量Ｌは１５μｍ以上２５μｍ以下である。このときの上限値である２５μｍは、マスク強度とプレス成型性の観点から設定される。本発明において、上記範囲の張り出し量Ｌとすることにより、上述した作用を確実に行うことができ、電子ビームが表側孔部３２の側壁で蹴られるのを確実に防止することができる。なお、張り出し空間部２５の拡開の程度は、シャドウマスクの各部に入射する電子ビームの入射角に応じ、マスク本体の中心６から外周方向に向かうにしたがって連続的又は段階的に大きくなっているように構成することが好ましい。

図７は、本発明のさらに他の実施形態に係るシャドウマスクにおいて、その対角軸５の外周部に形成されたスロット４０を示す正面図である。図７においては、右上がりの対角軸５の外周部に位置するスロットに適用した形態であるが、水平軸３の外周部に位置するスロットにも同様に適用することが可能である。

この実施形態に係るシャドウマスクでは、上述した第１形態に係るシャドウマスクの場合と同様に、ブリッジ部２３の側に張り出す張り出し空間部２５を貫通孔１１に設けると共に表側孔部２２の張り出し部３３もブリッジ部２３の両方向に設けたものである。

以上に加えて、図示を省略するが、この発明では、スロット２０、３０における表側孔部２２だけに対して張り出し部３３を形成しても良い。この場合の張り出し部３３としては、スロット２０、３０における垂直方向の一方の端部あるいは上下の両端部に設けることができ、これにより入射角の大きな電子ビーム８が入射しても、遮断することなく出射することが可能となる。なお、この場合の張り出し部３３は、上述と同様に少なくとも１０μｍの張り出し量となるように設定される。

次に、上述したシャドウマスクの製造方法の一例について説明する。なお、言うまでもなく、本発明のシャドウマスクは、下記の製造方法に限定されない。

シャドウマスクは、従来公知の方法で形成することができる。通常、フォトエッチングの各工程で行われ、連続したインライン装置で製造される。例えば、金属薄板の両面に水溶性コロイド系フォトレジスト等を塗布し、乾燥する。その後、その表面には、上述したような表側孔部の形状パターンを形成したフォトマスクを密着させ、裏面には、裏側孔部の形状パターンを形成したフォトマスクを密着させ、高圧水銀等の紫外線によって露光し、水で現像する。なお、表側孔部のパターンを形成したフォトマスクと、裏側孔部のパターンを形成したフォトマスクの位置関係およびその形状は、得られるシャドウマスクに形成された表側孔部と裏側孔部との位置関係およびそれらの大きさに考慮して設計され、配置される。レジスト膜画像で周囲がカバーされた金属の露出部分は、各部のエッチング進行速度の相違に基づいて、上述したような各々の形状で形成される。なお、エッチング加工は、熱処理等された後、両面側から塩化第二鉄溶液をスプレー等して行われる。その後、水洗い、剥離等の後工程を連続的に行うことによってシャドウマスクが製造される。

本発明の一実施形態に係るシャドウマスクの、水平軸の外周部のスロットを示す正面図である。 図１のシャドウマスクの、対角軸の外周部のスロットを示す正面図である。 図１におけるスロット短尺方向のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の他の実施形態に係るシャドウマスクの、水平軸の外周部のスロットを示す正面図である。 図４のシャドウマスクの、対角軸の外周部のスロットを示す正面図である。 図５におけるスロット短尺方向のＥ−Ｅ線断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るシャドウマスクの、対角軸の外周部のスロットを示す正面図である。 シャドウマスクの各部に形成されているスロットの位置関係を説明する模式的な平面図である。 マスク本体の各部に形成されたスロット形状を示す模式的な平面図である。 従来のスロット形状を示す正面図である。 図１１（ａ）は、図１０（ａ）のスロットを通過する電子ビームの経路方向から眺めたＡ矢視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 薄型カラーブラウン管の概略構造を示す断面図である。

符号の説明

１ シャドウマスク
１ａ シャドウマスク
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２０，３０，４０ スロット
３ 水平軸
４ 垂直軸
５ 対角軸
６ 中心点（中心）
７，８ 電子ビーム
１１ 貫通孔
１１ａ，２１ａ 膨出部
１２，２１ 裏側孔部
１３，２２ 表側孔部
１４，１５，１６，１７，２６，２７，２８，２９ 側壁
２３ ブリッジ部
２５ 張り出し空間部
２５ａ，３３ａ 張り出し始端
２５ｂ，３３ｂ 張り出し終端
３３ 張り出し部
Ｌ 張り出し量
θ，α，β 入射角
Ｘ 水平方向
Ｙ 垂直方向

Claims (9)

1. 電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部とで連通された貫通孔がマスク本体の水平方向及び垂直方向に多数配列してなり、ブラウン管の蛍光面上に略矩形状のビームスポットを形成するシャドウマスクにおいて、
   少なくとも前記マスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔が、当該貫通孔間に垂直方向で介在するブリッジ部の方向に張り出して当該貫通孔の平面視形状を大きくする張り出し空間部を有し、
   当該張り出し空間部が、前記マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開していることを特徴とするシャドウマスク。
2. 前記水平軸の外周部に位置する貫通孔が有する張り出し空間部が、上下のブリッジ部の両方向に張り出しており、
   前記対角軸の外周部に位置する貫通孔が有する張り出し空間部が、水平軸の側のブリッジ部の方向に張り出していることを特徴とする請求項１に記載のシャドウマスク。
3. 前記張り出し空間部において、前記張り出し始端から張り出し終端までの張り出し量が少なくとも１０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のシャドウマスク。
4. 前記張り出し空間部の拡開の程度が、前記マスク本体の中心から外周方向に向かうにしたがって連続的又は段階的に大きくなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシャドウマスク。
5. 少なくとも前記マスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が、前記ブリッジ部の方向に張り出して当該表側孔部の平面視形状を大きくする張り出し部を有し、
   当該張り出し部が、前記マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシャドウマスク。
6. 前記水平軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が有する張り出し部が、上下のブリッジ部の両方向に張り出しており、
   前記対角軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が有する張り出し部が、水平軸から離れる側のブリッジ部の方向に張り出していることを特徴とする請求項５に記載のシャドウマスク。
7. 前記張り出し部において、前記張り出し始端から張り出し終端までの張り出し量が少なくとも１０μｍであることを特徴とする請求項５又は６に記載のシャドウマスク。
8. 前記張り出し部の拡開の程度が、前記マスク本体の中心から外周方向に向かうにしたがって連続的又は段階的に大きくなっていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のシャドウマスク。
9. 電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部とで連通された貫通孔がマスク本体の水平方向及び垂直方向に多数配列してなり、ブラウン管の蛍光面上に略矩形状のビームスポットを形成するシャドウマスクにおいて、
   少なくとも前記マスク本体の中心を通る水平軸の外周部及びその中心を通る対角軸の外周部に位置する貫通孔の表側孔部が、前記貫通孔間に垂直方向で介在するブリッジ部の方向に張り出して当該表側孔部の平面視形状を大きくする張り出し部を有し、
   当該張り出し部が、前記マスク本体の中心を通る垂直軸の側を張り出し始端としてテーパー状に拡開していることを特徴とするシャドウマスク。

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