JP2006114459A - シャドウマスク - Google Patents

Abstract

【課題】スロット状開口のシャドウマスク表側孔部で電子ビームが遮断されるのを抑制する。
【解決手段】貫通孔３１を有するスロット２がマスク本体の水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙに多数配列するプレスタイプのシャドウマスク２１において、少なくとも、マスク本体の中心を通る対角軸上のスロットであって通過する電子ビームの入射角が２０度以上の位置に形成されるスロット２は、水平方向外周側の表側孔部開口端２２ａが、垂直方向Ｙに隣接するスロットの水平方向外周側の表側孔部開口端２２ｂと繋がる連通部２３を有し、その連通部２３は、スロット中心Ｐの水平方向外周側の表側孔部開口端Ｑの座標軸を基準にして水平方向中心側に形成されており、その基準となる表側孔部開口端Ｑと水平方向外周側の貫通孔開口端Ｒとの間の距離をＴ（μｍ）とし且つ連通部２３の水平方向の幅をＤ１（μｍ）としたとき、０＜Ｄ１＜Ｔの関係を満たすように構成する。
【選択図】 図２

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１４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１０１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。なお、図１５は、プレス加工により成形されるプレスタイプのシャドウマスク１５１の一例を示す平面図であり、図１６は、垂直方向Ｙ（上下方向）に展張されるテンションタイプのシャドウマスク１６１の一例を示す平面図である。

図１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１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り、符号１ｂはマスク本体１ａの外側にあってプレス加工により折り曲げられるスカート部である。また、図１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（図１４を参照）、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１１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１１（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。同図（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１１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、特に対角軸外周部に形成されるスロット２ｄにおいては、スロット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や裏側孔部１３で遮断され、電子ビーム７をブラウン管の蛍光面上に所望の形状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１２は、特許文献２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１２に示すスロットは、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の形態であり、図１のスロット２ｄに対応する。このスロットは、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。この膨出部１１ａは、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ことを目的として設けられるものである。なお、スロットを構成する表側孔部１２は、その表側孔部１２の輪郭をなす左右一対の辺１２ａ，１２ｂと上下一対の辺１２ｃ，１２ｄとで略四角形状に形成されている。
特開平１−３２０７３８号公報 特開平５−６７４１号公報

ところで、図１４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への入射角θが特に外周部において顕著に大きくなってきており、スロットの貫通孔１１を通過した電子ビーム７の一部が、表側孔部１２の側壁１５で遮断される現象が生じる。すなわち、図１２に示すように、例えば対角軸５の外周部に位置するスロット２ｄにおいては、貫通孔１１の長尺方向下側を通過した電子ビーム７ａは表側孔部１２に当たることなく出射するが、貫通孔１１の長尺方向上側を通過した電子ビーム７ｂ，７ｃの一部は破線部分８で示した部位の表側孔部１２に蹴られて遮断される現象が生じる。

図１３は、上記現象を説明する図１２のＡ−Ａ断面図を示している。表側孔部１２は側壁１４，１５で形成され、裏側孔部１３は側壁１６，１７で形成されており、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。図１２の破線部分８では、貫通孔１１の長尺方向上側を通過した電子ビーム７ｂ，７ｃが表側孔部１２を抜ける際に、その電子ビーム７ｂ，７ｃの一部が表側孔部１２の外周方向の側壁１５に当たって遮断される。こうした現象は、マスク本体の中心を通る対角軸上のスロットであって通過する電子ビームの入射角が２０度以上の位置に形成されるスロットにおいて顕著に発生し、スロットを通過する電子ビームに部分的な欠けが発生して輝度が低下すると共に、ブラウン管の蛍光面上に所望の大きさと形状からなる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、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のを極力抑制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ことにある。

上記目的を達成するための第１形態に係る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を有するスロット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プレスタイプ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対角軸上のスロットであって通過する電子ビームの入射角が２０度以上の位置に形成されるスロットは、水平方向外周側の表側孔部開口端が、垂直方向に隣接するスロットの水平方向外周側の表側孔部開口端と繋がる連通部を有し、前記連通部は、スロット中心の水平方向外周側の表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向中心側に形成されており、当該基準となる表側孔部開口端と水平方向外周側の貫通孔開口端との間の距離をＴ（μｍ）とし且つ連通部の水平方向の幅をＤ１（μｍ）としたとき、０＜Ｄ１＜Ｔの関係を満たすことを特徴とする。

本発明は、上記第１形態に係る本発明のシャドウマスクにおいて、前記連通部は、前記表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向外周側に広がる拡張領域をさらに有することを特徴とする。

本発明は、上記第１形態に係る本発明のシャドウマスクにおいて、前記拡張領域の幅をＤ２（μｍ）としたとき、５０μｍ＜［Ｄ１＋Ｄ２］＜［Ｔ＋５０］μｍの関係を満たすことを特徴とする。

上記目的を達成するための第２形態に係る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に形成された垂直方向に延びる溝状の表側孔部とで連通された貫通孔を有するスロット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テンションタイプ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対角軸上のスロットであって通過する電子ビームの入射角が２０度以上の位置に形成されるスロットは、水平方向外周側の表側孔部開口端がスロット中心の水平方向外周側の表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向外周側に広がる拡張領域を有することを特徴とする。

本発明は、上記第２形態に係る本発明のシャドウマスクにおいて、前記拡張領域の幅をＤ３（μｍ）とし、前記基準となる表側孔部開口端と、水平方向の外周側に隣接する表側孔部の中心側端部との間の距離をＴ１（μｍ）としたとき、０＜Ｄ３＜［Ｔ１−５０］μｍの関係を満たすことを特徴とする。

上記第１形態に係る本発明のプレスタイプ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対角軸上のスロットであって通過する電子ビームの入射角が２０度以上の位置に形成されるスロットについて、水平方向外周側の表側孔部開口端が、垂直方向に隣接するスロットの水平方向外周側の表側孔部開口端と繋がる連通部を有し、その連通部が、スロット中心の水平方向外周側の表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向中心側に形成されており、連通部の水平方向の幅Ｄ１が上記関係を満たすように構成されているので、貫通孔を斜めに通過した電子ビームの一部が垂直方向に隣接するスロットとの間の表側孔部側壁で蹴られるのを極力抑制することができる。その結果、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ビーム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。

なお、この発明においては、連通部の水平方向の幅Ｄ１が、基準となる表側孔部開口端と水平方向外周側の貫通孔開口端との間の距離Ｔよりも小さいので、垂直方向に隣接する貫通孔間にはエッチングされていない正常なブリッジ部（腐食代ともいう。）を有している。こうした形態からなる本発明のシャドウマスクは、電子ビームの一部が蹴られるのを極力抑制することができると共に、マスク本体の強度を保持することができる。これにより、製造の際のプレス加工を問題なく行うことができ、プレスタイプのシャドウマスクを確実に製造することができる。

また、上記第１形態のシャドウマスクによれば、連通部が、表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向外周側に広がる拡張領域をさらに有するので、垂直方向に隣接するスロットとの間の表側孔部側壁に加えて水平方向外周側の表側孔部側壁で、貫通孔を斜めに通過した電子ビームの一部が蹴られるのを極力抑制することができる。その結果、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ビーム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。

また、上記第１形態のシャドウマスクによれば、拡張領域の幅Ｄ２を上記の関係を満たす範囲にしたので、貫通孔を斜めに通過した電子ビームの一部が蹴られずに通過する領域を広くしながらマスク本体の強度を保持することが可能となる。

上記第２形態に係る本発明のテンションタイプ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対角軸上のスロットであって通過する電子ビームの入射角が２０度以上の位置に形成されるスロットについて、水平方向外周側の表側孔部開口端がスロット中心の水平方向外周側の表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向外周側に広がる拡張領域を有するように構成されているので、貫通孔を斜めに通過した電子ビームの一部が表側孔部側壁で蹴られるのを極力抑制することができる。その結果、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ビーム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。

なお、本発明のシャドウマスクは、上記のようなエッチングにより凹状に形成された連通部や拡張領域を有するので、シャドウマスクの表面積が大きくなる。その結果、電子ビームが照射された際の熱によるドーミング現象（doming pattern。電子ビームにより発生する熱でシャドウマスクが変形し色ムラが生じる現象のこと。）を低減する効果も併せ持っているので、特にドーミング現象により影響を受け易い高偏向角を有する薄型ブラウン管用のシャドウマスクとして好ましい。

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、シャドウマスクの各部に形成されるスロットの位置関係の説明図である。なお、スロットの位置関係の詳しい説明は既述した通りである。

（第１形態に係るシャドウマスク）
図２は、本発明の第１形態に係るシャドウマスクの対角軸外周部に形成されたスロット構造の部分正面図であり、図３は、図２に示したＦ部の拡大正面図であり、図４及び図５は、図３に示したＧ−Ｇ断面図及びＨ−Ｈ断面図である。

本発明の第１形態に係るシャドウマスク２１は、図１及び図２に示すように、電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部３３と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部３２とで連通された貫通孔３１を有するスロットが、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プレスタイプのシャドウマスクに関するものである。このようなシャドウマスク２１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。

スロット２は、インバー合金等からなる金属薄板をエッチングすることにより形成され、貫通孔３１は、エッチングにより形成された表側孔部３２と裏側孔部３３とが連通して形成される。表側孔部３２は、側壁３４，３５で構成され、出射する電子ビーム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、垂直方向Ｙに隣接するスロット２，２同士は、狭幅のブリッジ部２４を介して配列されている。

表側孔部３２は、マスク本体１ａ内でのスロット２の位置に応じて、貫通孔３１に対する位置を変化させている。すなわち、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３２は貫通孔３１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３２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２３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３２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３２は中心６から離れるにつれて表側孔部３２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１を平面視した場合、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３２の位置は貫通孔３１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３２の位置は貫通孔３１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３２のシフトは、右下がりのもう一つの対角軸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７の入射角θに対応したものであり、貫通孔３１を通過した電子ビーム７の一部が表側孔部３２の側壁３５によって遮られないようにしたものである。

この第１形態のシャドウマスクのスロットにおいて、少なくとも、マスク本体１ａの中心６を通る対角軸５上のスロットであって通過する電子ビーム７の入射角θが２０度以上の位置に形成されるスロット２ｄは、図２及び図３に示すように、水平方向外周側の表側孔部開口端２２ａが、垂直方向Ｙに隣接するスロットの水平方向外周側の表側孔部開口端２２ｂと繋がる連通部２３を有している。

そして、その連通部２３は、スロット中心Ｐの水平方向外周側の表側孔部開口端Ｑの座標軸を基準にして水平方向中心側に形成されている。そして、図３に示すように、その基準となる表側孔部開口端Ｑと水平方向外周側の貫通孔開口端Ｒとの間の距離をＴ（μｍ）とし、且つ連通部２３の水平方向Ｘの幅をＤ１（μｍ）としたとき、０＜Ｄ１＜Ｔの関係を満たしている。なお、連通部２３の水平方向Ｘの幅Ｄ１は、スロット間に形成されているブリッジ部２４が途切れる水平方向外周側端部Ｓと、基準となる表側孔部開口端Ｑとの水平方向Ｘの距離で表されるが、この距離は、水平方向外周側端部Ｓと、その端部Ｓの水平方向Ｘの表側孔部開口端Ｖとで表される。

連通部２３は、垂直方向Ｙに隣接するスロットの表側孔部間のブリッジ部２４について、その外周側を部分的にエッチングすることにより形成される。ブリッジ部２４の部分的なエッチングは、スロットを形成するためのエッチングと同時に行われる。

連通部２３が形成される位置は、上記のように、少なくともスロットに対する電子ビームの入射角θが２０度以上の対角軸５上が対象となるが、それ以外の位置であっても構わない。例えば入射角θが２０度以上の対角軸上の近傍も対象にしてもよいし、例えば入射角θが２０度の対角軸上の位置を通る垂直軸線から外周側の全ての領域を対象にしてもよし、極端にはマスク本体の全面に形成されていてもよい。ただし、最も効果的なのは、図１２に示したように、電子ビーム７が斜めに通過する位置に形成されるスロットに対して連通部２３が形成される場合である。連通部２３の形成位置を２０度以上としたのは、それ以下では連通部をあえて形成する効果がないからである。

連通部２３の水平方向Ｘの幅Ｄ１は、０＜Ｄ１＜Ｔの関係を満たしている。こうした関係を有するシャドウマスクは、貫通孔３１を斜めに通過した電子ビーム７の一部が垂直方向Ｙに隣接するスロットとの間の表側孔部側壁で蹴られるのを極力抑制することができる。水平方向Ｘの幅Ｄ１を０よりも大きくしたのは、少なくとも連通部２３を形成して前記効果を奏する必要があるからである。一方、水平方向Ｘの幅Ｄ１を距離Ｔよりも小さくしたのは、垂直方向Ｙに隣接する貫通孔３１，３１間にはエッチングされていない正常なブリッジ部２４（腐食代）が必ず形成されている。こうしたブリッジ部２４が連通部２３が形成された場合にも必ず形成されているので、マスク本体の強度を保持することができる。水平方向Ｘの幅Ｄ１が距離Ｔ以上になる場合には、垂直方向Ｙに隣接するスロット２，２間（貫通孔３１，３１間）にブリッジ部２４が存在しないので、マスク本体の強度保持の観点から、プレスタイプのシャドウマスクとしては不十分である。

なお、プレスタイプのシャドウマスクは、一例として挙げれば、水平方向Ｘに配列するスロットのピッチＰ１は７００μｍ程度であり、垂直方向Ｙに配列するスロットのピッチＰ２は６５０μｍ程度であり、距離Ｔは１５０〜２５０μｍ程度である。なお、水平方向Ｘに配列するスロットのピッチＰ１は、電子ビームの入射角θが大きくなる外周側に向かうにしたがって徐々に大きな値になる。

図４及び図５は、図３に示したＧ−Ｇ断面図及びＨ−Ｈ断面図である。

連通部２３は、図４及び図５から分かるように、表側孔部開口端Ｑの座標軸を基準にして水平方向中心側に幅Ｄ１で形成され、その断面形状は、垂直方向Ｙの表側孔部を繋ぐ溝形状であり、ブリッジ部２４の外周側を部分的にエッチングすることにより形成されている。電子ビーム７は、表側孔部の側壁で蹴られることなくこの連通部２３を通過することができる。

次に、本発明の第１形態のシャドウマスクの他の態様について説明する。図６は、スロットの表側孔部に形成された連通部の他の一例を示す平面図であり、図７及び図８は、図６に示したＪ−Ｊ断面図及びＫ−Ｋ断面図である。

図６に示す態様のシャドウマスクにおいて、連通部２３は、表側孔部開口端Ｑの座標軸を基準にして水平方向外周側に広がる拡張領域４１をさらに有している。拡張領域４１の幅をＤ２（μｍ）としたとき、この拡張領域４１を有する連通部２３の水平方向Ｘの幅［Ｄ１＋Ｄ２］は、５０μｍ＜［Ｄ１＋Ｄ２］＜［Ｔ＋５０］μｍの関係を満たすことが好ましい。連通部２３の水平方向Ｘの幅［Ｄ１＋Ｄ２］を５０μｍよりも大きくしたのは、連通部２３の高さを下げて（すなわち溝状の連通部２３を深く形成して）電子ビームが側壁で蹴られるのをできるだけ防ぐためであり、連通部２３の水平方向Ｘの幅［Ｄ１＋Ｄ２］を［Ｔ＋５０］μｍよりも小さくしたのは、成型性を維持するためである。したがって、連通部２３の水平方向Ｘの幅［Ｄ１＋Ｄ２］が５０μｍ以下では、連通部２３での電子ビームの通過が不十分となることがあり、連通部２３の水平方向Ｘの幅［Ｄ１＋Ｄ２］が［Ｔ＋５０］μｍ以上の場合には、強度の点で不十分となって、成型性が悪化したり落下強度試験結果が悪くなるという問題が生じることがある。

この拡張領域４１は、表側孔部開口端Ｑの座標軸を基準にして水平方向外周側に幅Ｄ２で形成されるが、その幅Ｄ２は、座標軸の基準となる表側孔部開口端Ｑから連通部２３の水平方向外周側の開口端Ｗまでの水平方向Ｘの距離であり、およそ５０〜１５０μｍの大きさで形成される。一方、拡張領域４１の垂直方向Ｙの幅Ｚはおよそ１５０〜４００μｍの大きさで形成される。

こうした拡張領域４１を有する連通部２３は、垂直方向Ｙに隣接するスロットとの間の表側孔部側壁に加えて水平方向外周側の表側孔部側壁で、貫通孔を斜めに通過した電子ビームの一部が蹴られずに通過する領域を広くすると共に、マスク本体の強度を保持することが可能となる。その結果、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ビーム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。

（第２形態に係るシャドウマスク）
図９は、本発明の第２形態に係るシャドウマスクの対角軸外周部に形成されたスロット構造の部分正面図であり、図１０（Ａ）は図９に示したＦ１部の拡大正面図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示したＪ１−Ｊ１断面図である。

第２形態に係るシャドウマスク５０は、垂直方向Ｙに展張されるいわゆるテンションタイプのシャドウマスクである。このシャドウマスク５０は、電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部５３と、電子ビームが出射する側に形成された垂直方向Ｙに延びる溝状の表側孔部５２とで連通された貫通孔５１を有するスロット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ものである。

この第２形態のシャドウマスクのスロットにおいて、少なくとも、マスク本体１ａの中心６を通る対角軸５上のスロットであって通過する電子ビーム７の入射角θが２０度以上の位置に形成されるスロット２ｄは、図９及び図１０に示すように、拡張領域５４を有している。この拡張領域５４は、水平方向外周側の表側孔部開口端５５が、スロット中心Ｐの水平方向外周側の表側孔部開口端Ｑ１の座標軸を基準にして水平方向外周側に広がる領域である。拡張領域５４は、垂直方向Ｙに延びる溝状の表側孔部５２をエッチングにより形成するときに同時に形成される。

拡張領域５４が形成される位置は、上記の第１形態のシャドウマスクと同様、少なくともスロットに対する電子ビームの入射角θが２０度以上の対角軸５上が対象となるが、それ以外の位置であっても構わない。例えば入射角θが２０度以上の対角軸上の近傍も対象にしてもよいし、例えば入射角θが２０度の対角軸上の位置を通る垂直軸線から外周側の全ての領域を対象にしてもよし、極端にはマスク本体の全面に形成されていてもよい。ただし、最も効果的なのは、図１２に示したように、電子ビーム７が斜めに通過する位置に形成されるスロットに対して拡張領域５４が形成される場合である。拡張領域５４の形成位置を２０度以上としたのは、それ以下では連通部をあえて形成する効果がないからである。

水平方向外周側に広がる拡張領域５４は、拡張領域の幅をＤ３（μｍ）とし、前記基準となる表側孔部開口端Ｑ１と、水平方向の外周側に隣接する表側孔部の中心側端部Ｑ２との間の距離をＴ１（μｍ）としたとき、０＜Ｄ３＜［Ｔ１−５０］μｍの関係を満たすことが好ましい。

こうした関係を有するシャドウマスクは、貫通孔５１を斜めに通過した電子ビーム７の一部が表側孔部５２の側壁５６で蹴られるのを極力抑制することができる。拡張領域５４の幅Ｄ３を０よりも大きくしたのは、少なくとも拡張領域５４を形成して前記効果を奏する必要があるからである。一方、拡張領域５４の幅Ｄ３を［Ｔ１−５０］μｍよりも小さくしたのは、［Ｔ１−５０］μｍ以上とすると、シャドウマスクの強度が低下するからである。

なお、テンションタイプのシャドウマスクは、一例として挙げれば、水平方向Ｘに配列するスロットのピッチＰ３は７００μｍ程度であり、垂直方向Ｙに配列するスロットのピッチＰ４は６５０μｍ程度であり、距離Ｔ１は５０〜３００μｍ程度である。なお、水平方向Ｘに配列するスロットのピッチＰ３は、電子ビームの入射角θが大きくなる外周側に向かうにしたがって徐々に大きな値になる。一方、拡張領域５４の垂直方向Ｙの幅Ｚ１はおよそ１５０〜４００μｍの大きさで形成される。

図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示したＪ１−Ｊ１断面図である。表側孔部５２は、垂直方向Ｙの表側孔部５２を繋ぐ溝形状であり、拡張領域５４は、図１０（Ｂ）から分かるように、表側孔部開口端Ｑ１の座標軸を基準にして水平方向外周側の開口端Ｗ１までの幅Ｄ３で、水平方向外周側に膨らむ態様となるように形成されている。こうした拡張領域５４は、ブリッジ部２４の外周側を部分的にエッチングすることにより形成されている。電子ビーム７は、表側孔部の側壁で蹴られることなくこの連通部２３を通過することができる。

このテンションタイプのシャドウマスクによれば、貫通孔５１を斜めに通過した電子ビーム７の一部が表側孔部５２の側壁で蹴られるのを極力抑制することができる。その結果、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ビーム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。

（シャドウマスクの製造方法）
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。

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。 本発明の第１形態に係るシャドウマスクの対角軸外周部に形成されたスロット構造の部分正面図である。 図２に示したＦ部の拡大正面図である。 図３に示したＧ−Ｇ断面図である。 図３に示したＨ−Ｈ断面図である。 スロットの表側孔部に形成された連通部の他の一例を示す平面図である。 図６に示したＪ−Ｊ断面図である。 図６に示したＫ−Ｋ断面図である。 本発明の第２形態に係るシャドウマスクの対角軸外周部に形成されたスロット構造の部分正面図である。 図１０（Ａ）は図９に示したＦ１部の拡大正面図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示したＪ１−Ｊ１断面図である。 マスク本体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。 従来のスロット形状を示す正面図である。 図１２のＡ−Ａ断面図である。 近年の薄型ブラウン管の一例を示す断面構成図である。 プレス加工により成形されるプレスタイプのシャドウマスクの一例を示す平面図である。 垂直方向Ｙ（上下方向）に展張されるテンションタイプのシャドウマスクの一例を示す平面図である。

符号の説明

１，２１，５０，１５１，１６１ シャドウマスク
１ａ マスク本体
１ｂ スカート部
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ スロット
３ 水平軸
４ 垂直軸
５ 対角軸
６ 中心部（中心）
７ 電子ビーム
２２，２２ａ，２２ｂ 水平方向外周側の表側孔部開口端
２３ 連通部
２４ ブリッジ部
３１，５１ 貫通孔
３２，５２ 表側孔部
３３，５３ 裏側孔部
３４，３５ 表側孔部の側壁
３６，３７ 裏側孔部の側壁
４１，５４ 拡張領域
５５ 水平方向外周側の表側孔部開口端
５６ 表側孔部の側壁
Ｘ 水平方向
Ｙ 垂直方向
Ｐ１，Ｐ３ 水平方向の貫通孔のピッチ
Ｐ２，Ｐ４ 垂直方向の貫通孔のピッチ
Ｐ スロット中心
Ｑ 水平方向外周側の表側孔部開口端
Ｑ１ 基準となる表側孔部開口端
Ｑ２ 水平方向の外周側に隣接する表側孔部の中心側端部
Ｒ 水平方向外周側の貫通孔開口端
Ｓ ブリッジの水平方向外周側端部
Ｄ１ 連通部の水平方向の幅
Ｄ２，Ｄ３ 拡張領域の幅
Ｔ ＱとＲとの間の距離
Ｔ１ Ｑ１とＱ２との間の距離
Ｖ 水平方向Ｘの表側孔部開口端
Ｗ 連通部の水平方向外周側の開口端
Ｗ１ 拡張領域の水平方向外周側の開口端
Ｚ 拡張領域の垂直方向の幅
Ｚ１ 拡張領域の垂直方向の幅

Claims (5)

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を有するスロット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対角軸上のスロットであって通過する電子ビームの入射角が２０度以上の位置に形成されるスロットは、水平方向外周側の表側孔部開口端が、垂直方向に隣接するスロットの水平方向外周側の表側孔部開口端と繋がる連通部を有し、
   前記連通部は、スロット中心の水平方向外周側の表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向中心側に形成されており、当該基準となる表側孔部開口端と水平方向外周側の貫通孔開口端との間の距離をＴ（μｍ）とし且つ連通部の水平方向の幅をＤ１（μｍ）としたとき、０＜Ｄ１＜Ｔの関係を満たすことを特徴とするシャドウマスク。
2. 前記連通部は、前記表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向外周側に広がる拡張領域をさらに有す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. 前記拡張領域の幅をＤ２（μｍ）としたとき、５０μｍ＜［Ｄ１＋Ｄ２］＜［Ｔ＋５０］μｍの関係を満たすことを特徴とする請求項２に記載のシャドウマスク。
4. 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に形成された垂直方向に延びる溝状の表側孔部とで連通された貫通孔を有するスロット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対角軸上のスロットであって通過する電子ビームの入射角が２０度以上の位置に形成されるスロットは、水平方向外周側の表側孔部開口端がスロット中心の水平方向外周側の表側孔部開口端の座標軸を基準にして水平方向外周側に広がる拡張領域を有することを特徴とするシャドウマスク。
5. 前記拡張領域の幅をＤ３（μｍ）とし、前記基準となる表側孔部開口端と、水平方向の外周側に隣接する表側孔部の中心側端部との間の距離をＴ１（μｍ）としたとき、０＜Ｄ３＜［Ｔ１−５０］μｍの関係を満たすことを特徴とする請求項４に記載のシャドウマスク。

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