JP2006179342A - シャドウマスク - Google Patents

Abstract

【課題】 大画面の薄型ブラウン管に好ましく用いられる板厚の薄い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２３と略矩形状の表側孔部２２とで連通された貫通孔２１を有するスロットがマスク本体に多数配列されてなるシャドウマスクにおいて、マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、そのスロットの短尺方向の断面座標形状において、垂直軸から遠ざかる方向を正としたとき、表側孔部２２の垂直軸側端部Ａ１が、裏側孔部２３の垂直軸側端部Ｃ１よりも−（０．１×シャドウマスクの板厚）以上の座標位置に設定されているように構成する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ブラウン管用のシャドウマスクに関し、更に詳しくは、薄型ブラウン管に好ましく適用することができる耐衝撃性に優れたシャドウマスクに関する。

シャドウマスク１は、図１０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（中心点ともいう。）であり、符号３はその中心６を通る水平軸であり、符号４はその中心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１０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。

シャドウマスクの各部に形成されているスロットのうち、図８は対角軸５の外周部ｄに形成されているスロット５０の一例を示す平面図であり、図９は、図８のスロット５０の短尺方向におけるIXA−IXA線断面図（Ａ）と、長尺方向におけるIXB−IXB線断面図（Ｂ）とを示している（例えば、特許文献１を参照）。スロット５０は、電子ビーム５５が入射する側の略矩形状の裏側孔部５３と、電子ビーム５５が出射する側の略矩形状の表側孔部５２と、両者が連通してなる貫通孔５１とで構成されているが、特に図８及び図９に示す対角軸５の外周部ｄに形成されているスロット５０には、電子ビーム５５が所定の入射角αで斜めに入射する。したがって、スロット５０を構成する表側孔部５２は、貫通孔５１を抜けて通過する電子ビーム５５の邪魔にならないように大きな面積で形成されていると共に、貫通孔５１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ている。

通常、スロットを構成する表側孔部と裏側孔部の開口面積は、シャドウマスクの各部においてほぼ同じ大きさで形成されている。例えば特許文献１にも記載されているように、シャドウマスクの各部に形成されたスロットは、マスク本体の中心から外周側に離れるに従って、貫通孔の位置に対する表側孔部の位置が外周側にシフトしているが、表側孔部と裏側孔部の開口面積はいずれのスロットにおいてもほぼ同じ大きさとなっている。
特開２００２−９３３３８号公報

ところで、大画面の薄型ブラウン管においては、使用されるシャドウマスクも大面積のものが使用される。しかしながら、図８や図９に示すスロット構造のままでシャドウマスクを大面積化すると、シャドウマスクの強度がシャドウマスク全体の重量に耐えられなくなり、耐衝撃強度が低下するという問題が生じた。そのため、シャドウマスクの厚さを薄くして重量を軽くすることが行われたが、依然として耐衝撃強度の向上を図ることは十分ではなく、例えば落下衝撃等によってシャドウマスクの中央部が凹むおそれがある。

本発明は、こうした問題を解決するためになされたものであって、その目的は、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクであっても、剛性（特に衝撃強度）を十分に確保することができ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本発明の第１形態に係るシャドウマスクは、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に多数配列されてなり、被照射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、前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、前記垂直軸から遠ざかる方向を正としたとき、当該スロットの表側孔部の垂直軸側端部Ａ１が、当該スロットの裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１よりも、−（０．１×シャドウマスクの板厚）以上の座標位置に設定されていることを特徴とする。

本発明は、上記第１形態に係るシャドウマスクにおいて、前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部Ｂ１に対する、当該裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１からの距離Ｌ１と高さＨ１が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角α１に対してＬ１／Ｈ１＜ｔａｎα１の範囲内の座標位置に設定されていることが好ましい。

本発明は、上記第１形態に係るシャドウマスクにおいて、前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部Ｂ１が、当該裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１よりも垂直軸から遠ざかる座標位置に設定されていることが好ましい。

本発明は、上記第１形態に係るシャドウマスクにおいて、前記スロットの短尺方向の断面座標形状が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角が約２０度以上の場合に適用されることが好ましい。

上記目的を達成するための本発明の第２形態に係るシャドウマスクは、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に多数配列されてなり、被照射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、前記マスク本体の中心を通る水平軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの長尺方向の断面座標形状において、(イ)当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する水平軸側稜線部Ｂ２に対する、当該裏側孔部の水平軸側端部Ｃ２からの距離Ｌ２と高さＨ２が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角α２に対してＬ２／Ｈ２＜ｔａｎα２の範囲内の座標位置に設定され、且つ（ロ）長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間の幅Ｆが、裏側孔部間の幅Ｇに対して、Ｆ≧Ｇ×０．５に設定されていることを特徴とする。

本発明は、上記第２形態に係るシャドウマスクにおいて、前記スロットの長尺方向の断面座標形状が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角が約２０度以上の場合に適用されることが好ましい。

本発明のシャドウマスクは、上記第１形態に係るシャドウマスクが有するスロットの短尺方向の断面座標形状と、上記第２形態に係るシャドウマスクが有するスロットの長尺方向の断面座標形状とを同時に備えることが好ましい。

本発明の第１形態に係るシャドウマスクによれば、マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、そのスロットの短尺方向の断面座標形状が上記関係の座標位置に設定されているので、シャドウマスク外周部におけるスロットの表側孔部の開口面積を電子ビームの通過に支障のない範囲で減少させることができる。このようなスロット構造を有するシャドウマスクの外周部は中央部よりもエッチングされていない金属部分が相対的に多くなる。そのため、シャドウマスクの中央部はその外周部よりも相対的に軽くなり、しかもその中央部は相対的に重くなった高強度の外周部で支えられるので、シャドウマスクがブラウン管に装着された後に落下衝撃等の応力が加わってもシャドウマスクに凹み等の変形が起こらない。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクであっても、剛性（特に衝撃強度）を十分に確保することができる。

また、本発明の第１形態に係るシャドウマスクによれば、前記外周部のスロットは、そのスロットの短尺方向の断面座標形状において、表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部Ｂ１が、裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１よりも垂直軸から遠ざかる座標位置に設定されているので、外周部の金属部分を中央部の金属部分よりもより一層多くすることができる。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクであっても、剛性（特に衝撃強度）を十分に確保することができる。

また、本発明の第１形態に係るシャドウマスクによれば、スロットの短尺方向の断面座標形状が、スロットを通過する電子ビームの入射角が約２０度以上の場合に適用されるので、電子ビームの入射角が約２０度以上となる外周部領域の剛性を高めることができる。その結果、シャドウマスクがブラウン管に装着された後に落下衝撃等の応力が加わっても、シャドウマスク中央部で発生し易い凹み等の変形を防ぐことができる。

本発明の第２形態に係るシャドウマスクによれば、スロットの長尺方向の断面座標形状が上記（イ）及び（ロ）の座標位置に設定されているので、シャドウマスク外周部におけるスロットの表側孔部の開口面積を電子ビームの通過に支障のない範囲で減少させることができる。このようなスロット構造を有するシャドウマスクの外周部は中央部よりもエッチングされていない金属部分が相対的に多くなる。そのため、シャドウマスクの中央部はその外周部よりも相対的に軽くなり、しかもその中央部は相対的に重くなった高強度の外周部で支えられるので、シャドウマスクがブラウン管に装着された後に落下衝撃等の応力が加わってもシャドウマスクに凹み等の変形が起こらない。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクであっても、剛性（特に衝撃強度）を十分に確保することができる。

また、本発明の第１形態に係るシャドウマスクによれば、スロットの長尺方向の断面座標形状が、スロットを通過する電子ビームの入射角が約２０度以上の場合に適用されるので、電子ビームの入射角が約２０度以上となる外周部領域の剛性を高めることができる。その結果、シャドウマスクがブラウン管に装着された後に落下衝撃等の応力が加わっても、シャドウマスク中央部で発生し易い凹み等の変形を防ぐことができる。

本発明のシャドウマスクによれば、上記第１形態に係るシャドウマスクが有するスロットの短尺方向の断面座標形状と、上記第２形態に係るシャドウマスクが有するスロットの長尺方向の断面座標形状とを同時に備えるので、両者のスロット構造を備えたシャドウマスクは、上記第１形態に係るシャドウマスクの作用効果と第２形態に係るシャドウマスクの作用効果とを兼ね備えることができる。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクとしてより好ましく、剛性（特に衝撃強度）を十分に確保することができる。

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、本発明に係るシャドウマスクの一実施形態を示す正面図である。図２は、図１に示すシャドウマスクにおいて、その中心部に形成されたスロット形状を示す平面図であり、図３は、図１に示すシャドウマスクの垂直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４は、図１に示す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５は図１に示す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６は、図１に示すシャドウマスクにおいて、その外周部に位置するスロットの短尺方向の断面座標形状を示す断面図であり、図７は、図１に示すシャドウマスクにおいて、その外周部に位置するスロットの長尺方向の断面座標形状を示す断面図である。

本発明のシャドウマスクは、図１〜図７に示すように、電子ビーム３１が入射する側の略矩形状の裏側孔部２３と、電子ビーム３１が出射する側の略矩形状の表側孔部２２とが連通してな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ものである。電子ビームが通過するスロットは貫通孔２１を有し、その貫通孔２１はインバー合金等からなる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２３とが重なり合うことにより形成される。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２に示すスロット２ａは、図１のマスク本体１ａを平面視した場合において、マスク本体１ａの中心部ａに形成されるスロットである。このスロット２ａは、貫通孔２１がそのスロットの中央に位置するように表側孔部２２と裏側孔部２３とが形成されている。

図３に示すスロット２ｂは、図１のマスク本体１ａを平面視した場合において、垂直軸４の上側外周部に形成されるスロットである。このスロット２ｂは、貫通孔２１がそのスロットの下方に位置するように、表側孔部２２が水平軸３から遠ざかる方向にシフトして形成されている。このスロット２ｂに入射する電子ビームは、垂直軸４に平行な面を座標面としたとき、スロットの形成位置に対応した入射角α２（図７を参照）で入射するが、貫通孔２１と表側孔部２２とのこうした位置関係によって、貫通孔２１を通過した電子ビームの一部が表側孔部で遮られず、所望のビームスポットを被照射面である蛍光面にランディングさせることができる。

図４に示すスロット２ｃは、図１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る。このスロット２ｃは、貫通孔２１がそのスロットの右方に位置するように、表側孔部２２が垂直軸４から遠ざかる方向にシフトして形成されている。このスロット２ｃに入射する電子ビームは、水平軸３に平行な面を座標面としたとき、スロットの形成位置に対応した入射角α１（図６を参照）で入射するが、貫通孔２１と表側孔部２２とのこうした位置関係によって、貫通孔２１を通過した電子ビームの一部が表側孔部で遮られず、所望のビームスポットを被照射面である蛍光面にランディングさせることができる。

図５に示すスロット２ｄは、図１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の右上側外周部に形成されるスロットである。このスロット２ｄは、貫通孔２１がそのスロットの右方に位置するように、表側孔部２２が垂直軸４から遠ざかる方向且つ水平軸３から遠ざかる方向にシフトして形成されている。このスロット２ｄに入射する電子ビームは、水平軸３に平行な面を座標面としたときにはスロットの形成位置に対応した入射角α１（図６を参照）で入射し且つ垂直軸４に平行な面を座標面としたときにはスロットの形成位置に対応した入射角α２（図７を参照）で入射するが、貫通孔２１と表側孔部２２とのこうした位置関係によって、貫通孔２１を通過した電子ビームの一部が表側孔部で遮られず、所望のビームスポットを被照射面である蛍光面にランディングさせることができる。

なお、図３から図５に示すようなスロットは、外周側に向かうにしたがって、そのシフトの程度が徐々に大きくなるよいうに形成され、その程度は、各部位のスロットに入射する電子ビームの入射角（α１，α２）に応じて設定されている。

こうした本発明のシャドウマスク１の特徴は、垂直軸４から遠ざかる側の外周部（ｃ，ｄ，ｅ，ｃ’，ｄ’，ｅ’）に位置するスロットの短尺方向の断面座標形状に特徴がある第１形態に係るスロット構造と、水平軸３から遠ざかる側の外周部（ｂ，ｄ，ｅ，ｂ’．ｄ’，ｅ’）に位置するスロットの長尺方向の断面座標形状に特徴がある第２形態に係るスロット構造とを有することにある。以下、第１及び第２形態に係るシャドウマスクのスロット構造について説明する。

（第１形態に係るシャドウマスクのスロット構造）
第１形態に係るシャドウマスクは、マスク本体１ａの中心６を通る垂直軸４から遠ざかる側の外周部（ｃ，ｄ，ｅ，ｃ’，ｄ’，ｅ’）に位置するスロットの短尺方向の断面座標形状に特徴があるスロット構造を有している。図６は、図４及び図５に例示するスロット２ｃ，２ｄにおける短尺方向の断面形状を示す概略図である。

スロット２ｃ，２ｄの短尺方向の断面形状は、先ず第１（Ｉ）に、垂直軸４から遠ざかる方向を正としたとき、スロットの表側孔部２２の垂直軸側端部Ａ１が、スロットの裏側孔部２３の垂直軸側端部Ｃ１よりも、−（０．１×シャドウマスクの板厚）以上の座標位置に設定されている。すなわち、図６を平面視したとき、垂直軸側端部Ａ１が形成されている座標位置は、垂直軸側端部Ｃ１が形成されている座標位置から「０．１×シャドウマスクの板厚Ｔ」だけ垂直軸側にある位置Ｍから、垂直軸４側の反対方向（垂直軸４から遠ざかる方向）に所定距離Ｎだけ離れた位置に設定される。

この場合において、第２（ＩＩ）に、表側孔部２２の側壁３２と裏側孔部２３の側壁３３とが交差する垂直軸側稜線部Ｂ１に対する、当該裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１からの距離Ｌ１と高さＨ１が、スロットを通過する電子ビーム３１の入射角α１に対してＬ１／Ｈ１＜ｔａｎα１の範囲内の座標位置に設定されていることが好ましい。なお、垂直軸側稜線部Ｂ１が、裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１よりも垂直軸４から遠ざかる座標位置に設定されていることがより好ましい。

こうした短尺方向の断面座標形状は、スロットを通過する電子ビーム３１の入射角α１が約２０度以上の場合に適用されることが好ましい。この入射角α１は、水平軸３に平行な面を座標面としたとき、スロット２ｃ，２ｄの形成位置に対応した電子ビームの角度で表される（図６を参照）。なお、短尺方向の断面座標形状を形成する位置としては、具体的には、シャドウマスクの中心６から約１００ｍｍ以上離れた位置に存在するスロットに対して実施される。図７中、Ｂ’は、Ｂ１位置に対応する電子ビーム３１の通過位置を示しており、Ｌ’は、Ｂ１とＢ’との間の距離を示している。

上記のように設定された第１形態に係るスロットは、図６に示すように、垂直軸側の側壁構造が、側壁３２と側壁３３とで表される側壁形状（実線）から、側壁３２ａと側壁３３ａとで表される側壁形状（波線）の範囲内に位置するように形成されるので、例えば図９（Ｂ）に示す従来の水平軸側の側壁構造とは顕著に異なると共に、側壁３２ａと側壁３３ａとで表される従来の側壁形状（図６中の波線）とは少なくともクロスハッチング領域だけ金属部分を増加させることができる。これにより、第１形態に係るスロットは、電子ビーム３１の通過に支障がない範囲で表側孔部の開口面積を減少させることができ、シャドウマスクの強度を高めることができる。この結果、シャドウマスクの板厚Ｔが薄い場合であっても、剛性を十分に確保でき、特に薄型ブラウン管に適用されたときの落下衝撃等に対する衝撃強度を向上させることができる。

（第２形態に係るシャドウマスクのスロット構造）
第２形態に係るシャドウマスクは、マスク本体１ａの中心６を通る垂直軸４から遠ざかる側の外周部（ｂ，ｄ，ｅ，ｂ’．ｄ’，ｅ’）に位置するスロットの長尺方向の断面座標形状に特徴があるスロット構造を有している。図７は、図３及び図５に例示するスロット２ｂ，２ｄにおける長尺方向の断面形状を示す概略図である。

スロット２ｂ，２ｄの長尺方向の断面形状は、先ず第１（イ）に、表側孔部２２の側壁３２と裏側孔部２３の側壁３３とが交差する水平軸側稜線部Ｂ２に対する、裏側孔部２３の水平軸側端部Ｃ２からの距離Ｌ２と高さＨ２が、スロットを通過する電子ビーム３１の入射角α２に対してＬ２／Ｈ２＜ｔａｎα２の範囲内の座標位置に設定される。水平軸側稜線部Ｂ２の位置を前記の範囲内とすることにより、電子ビーム３１の通過に支障がない範囲で表側孔部の開口面積を減少させることができる。このとき、Ｌ２／Ｈ２≧ｔａｎα２では、裏側孔部２３を通過した電子ビーム３１が水平軸側稜線部Ｂ２にかかるので、電子ビーム３１の一部が遮られてしまうという難点がある。

そして、第２（ロ）に、長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間３５の幅Ｆが、裏側孔部間３６の幅Ｇに対して、Ｆ≧Ｇ×０．５に設定される。このとき、Ｆ＜Ｇ×０．５では、表側孔部間３５の幅Ｆが少なくなって、結果的に外周部における金属部分を増加させることができないので、シャドウマスクの強度を高め難いという難点がある。

こうした長尺方向の断面座標形状は、スロットを通過する電子ビーム３１の入射角α２が約２０度以上の場合に適用されることが好ましい。この入射角α２は、垂直軸４に平行な面を座標面としたとき、スロット２ｂ，２ｄの形成位置に対応した電子ビームの角度で表される（図７を参照）。なお、長尺方向の断面座標形状を形成する位置としては、具体的には、シャドウマスクの中心６から約１００ｍｍ以上離れた位置に存在するスロットに対して実施される。図７中、Ｂ’は、Ｂ２位置に対応する電子ビーム３１の通過位置を示しており、Ｌ’は、Ｂ２とＢ’との間の距離を示している。

上記のように設定された第２形態に係るスロットは、図７に示すように、水平軸側の側壁構造が、側壁３２と側壁３３とで表されるので、例えば図９（Ｂ）に示す従来の水平軸側の側壁構造とは顕著に異なり、金属部分を増加させることができる。これにより、第２形態に係るスロットは、電子ビーム３１の通過に支障がない範囲で表側孔部の開口面積を減少させることができ、シャドウマスクの強度を高めることができる。この結果、シャドウマスクの板厚Ｔが薄い場合であっても、剛性を十分に確保でき、特に薄型ブラウン管に適用されたときの落下衝撃等に対する衝撃強度を向上させることができる。

（第１形態及び第２形態の両方を備えたシャドウマスク）
本発明においては、少なくとも第１形態及び第２形態のいずれか一方を備えたシャドウマスクであれば、本発明の所期の目的を達成できるが、より好ましくは、第１形態及び第２形態の両方を備えたシャドウマスクであることが好ましい。

こうした本発明のシャドウマスクは、短尺方向の断面座標形状と長尺方向の断面座標形状とを同時に備えるので、両者の形態の作用効果を兼ね備えることができる。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクとしてより好ましく、剛性（特に衝撃強度）を十分に確保することができる。

なお、以上説明した各形態のシャドウマスクは、板厚Ｔが約０．２５ｍｍ以下に設定されている薄肉状のシャドウマスクであるため、表側孔部２２の側壁３２と裏側孔部２３の側壁３３とが交差する垂直軸側稜線部Ｂ１及び水平軸側稜線部Ｂ２が、貫通孔２１の中心部ａ側に突出していても、それらの稜線部Ｂ１，Ｂ２にはバリ等の発生が抑制され、電子ビームを遮る等の不具合が発生せず、安定した形状の稜線部Ｂ１、Ｂ２となっている。

（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。

以下に、実施例と比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。

（実施例１）
厚さｔ０．１８ｍｍのＦｅ−Ｎｉ合金からなる１７インチブラウン管用のシャドウマスク１を、上述したシャドウマスクの製造方法によって製造した。このシャドウマスクは、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タイプのシャドウマスクであり、表側孔部を形成するマスクパターンと、裏側孔部を形成するマスクパターンとにより作製した。図１１は、作製したシャドウマスクに形成されたスロットの断面を示す顕微鏡写真である。

図１１（ａ）に示すスロット断面は、シャドウマスクの水平軸３上の外周部ｃ’（図１を参照）のうちの最外周部におけるスロットの短尺方向の断面形状であり、シャドウマスクの中心から１４０ｍｍ左方向に離れた位置のスロットの断面形状である。このスロット形成位置では、約２５°の入射角で電子ビームが入射する。

図１１（ａ）の顕微鏡写真から断面寸法について計測したところ、表側孔部２２の垂直軸側端部Ａ１の断面座標位置が、裏側孔部２３の垂直軸側端部Ｃ１の断面座標位置よりも、−８μｍだけ垂直軸４の側にシフトしていた。本発明においては、−（０．１×シャドウマスクの板厚）以上の座標位置に設定されていることが好ましいが、この式に当てはめれば、−（０．１×１８０μｍ）＝−１８μｍとなり、本発明の範囲に含まれていることが確認された。この実施例１に係るシャドウマスクは、約２０°以上の入射角で電子ビームが入射する部位のスロット形状について、垂直軸４から遠ざかる方向を正（プラス）としたとき、表側孔部２２の垂直軸側端部Ａ１の断面座標位置が、裏側孔部２３の垂直軸側端部Ｃ１の断面座標位置よりも−１８μｍ以上の座標位置となるように形成されている。

図１１（ｂ）に示すスロット断面は、シャドウマスクの対角軸５上の外周部ｅ’（図１を参照）のうちの最外周部におけるスロットの短尺方向の断面形状であり、シャドウマスクの水平軸３から１０８ｍｍ上方向及び垂直軸４から１４４ｍｍ左方向に離れた位置のスロットの断面形状である。このスロット形成位置では、約２５°の入射角で電子ビームが入射する。

図１１（ｂ）の顕微鏡写真から断面寸法について計測したところ、表側孔部２２の側壁３２と裏側孔部２３の側壁３３とが交差する水平軸側稜線部Ｂ２に対する、裏側孔部２３の水平軸側端部Ｃ２からの距離Ｌ２（３８μｍ）と高さＨ２（１０５μｍ）が、外周部ｄ’のうちの最外周部における電子ビームの入射角α２（２５°）に対してＬ２／Ｈ２＜ｔａｎα２の範囲内の座標位置に設定されていた。すなわち、３８／１０５＝０．３６は、ｔａｎ（２５°）＝０．４７よりも小さい値となっていた。さらに、長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間３５の幅Ｆは５７μｍであり、裏側孔部間３６の幅Ｇは１０３μｍであり、その関係は、Ｆ≧Ｇ×０．５に設定されていた。

この実施例１に係るシャドウマスクの総重量は９３．６ｇであった。

（比較例１）
実施例１と同様にして、従来タイプのシャドウマスクを作製した。図１２は、作製したシャドウマスクに形成されたスロットの断面を示す顕微鏡写真である。

図１２（ａ）に示すスロット断面は、図１１（ａ）のスロットと同じ位置のものであり、上記同様、約２５°の入射角で電子ビームが入射する。図１２（ａ）の顕微鏡写真から断面寸法について計測したところ、表側孔部２２の垂直軸側端部Ａ１の断面座標位置が、裏側孔部２３の垂直軸側端部Ｃ１の断面座標位置よりも、−６０μｍだけ垂直軸４側にシフトしていた。この値は、本発明に係る数値（正方向に−１８μｍ以上）の範囲には含まれていないものであった。

図１２（ｂ）に示すスロット断面は、図１１（ｂ）のスロットと同じ位置のものであり、上記同様、約２５°の入射角で電子ビームが入射する。図１２（ｂ）の顕微鏡写真から断面寸法について計測したところ、表側孔部２２の側壁３２と裏側孔部２３の側壁３３とが交差する水平軸側稜線部Ｂ２に対する、裏側孔部２３の水平軸側端部Ｃ２からの距離Ｌ２（４２μｍ）と高さＨ２（１０５μｍ）が、外周部ｄ’のうちの最外周部における電子ビームの入射角α２（２５°）に対して、上記実施例１と同様、Ｌ２／Ｈ２＜ｔａｎα２の範囲内の座標位置に設定されている。すなわち、４２／１０５＝０．４０は、ｔａｎ（２５°）＝０．４７よりも小さい値になっている。しかし、上記実施例１とは異なり、長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間３５の幅Ｆは５２μｍであり、裏側孔部間３６の幅Ｇは１０７μｍであり、その関係はＦ＜Ｇ×０．５になっていた。

この比較例１に係るシャドウマスクの総重量は９２．６ｇであった。

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。 図１に示すシャドウマスクにおいて、その中心部に形成されたスロット形状を示す平面図である。 図１に示すシャドウマスクの垂直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。 図１に示す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る。 図１に示す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１に示すシャドウマスクにおいて、その外周部に位置するスロットの短尺方向の断面座標形状を示す断面図である。 図１に示すシャドウマスクにおいて、その外周部に位置するスロットの長尺方向の断面座標形状を示す断面図である。 対角軸の外周部に形成されている従来型スロットの一例を示す平面図である。 図８のスロットの短尺方向におけるIXA−IXA線断面図（Ａ）と、長尺方向におけるIXB−IXB線断面図（Ｂ）とを示している 薄型カラーブラウン管の概略構造を示す断面図である。 実施例１のスロットの断面を示す顕微鏡写真である。 比較例１のスロットの断面を示す顕微鏡写真である。

符号の説明

１ シャドウマスク
１ａ マスク本体
１ｂ スカート部
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、５０ スロット
３ 水平軸
４ 垂直軸
５ 対角軸
６ 中心（中心点）
２１、５１ 貫通孔
２２、５２ 表側孔部
２３、５３ 裏側孔部
３１、５５ 電子ビーム
３２、３２ａ、３２ａ 表側孔部の側壁
３３、３３ａ、３３ｂ 裏側孔部の側壁
３５ 長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間
３６ 長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている裏側孔部間
α、α１、α２ スロットを通過する電子ビームの入射角
Ａ１ 表側孔部の垂直軸側端部
Ｂ１ 表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部
Ｃ１ 裏側孔部の垂直軸側端部
Ｄ１ 垂直軸から離れる側の表側孔部の端部
Ｌ１ 裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１から垂直軸側稜線部Ｂ１までの距離
Ｈ１ 裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１から垂直軸側稜線部Ｂ１までの高さ
Ａ２ 表側孔部の水平軸側の端部
Ｂ２ 表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する水平軸側稜線部
Ｃ２ 裏側孔部の水平軸側端部
Ｄ２ 水平軸から離れる側の表側孔部の端部
Ｌ２ 裏側孔部の水平軸側端部Ｃ２から水平軸側稜線部Ｂ２までの距離
Ｈ２ 裏側孔部の水平軸側端部Ｃ２から水平軸側稜線部Ｂ２までの高さ
Ｆ 表側孔部間の幅
Ｇ 裏側孔部間の幅
Ｂ’ Ｂ２位置に対応する電子ビームの通過位置
Ｌ’ Ｂ２とＢ’との間の距離
Ｔ シャドウマスクの板厚
Ｘ 水平方向
Ｙ 垂直方向
ａ 中心部
ｂ〜ｅ、ｂ’〜ｅ’ 外周部

Claims (7)

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に多数配列されてなり、被照射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、
   前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、前記垂直軸から遠ざかる方向を正としたとき、当該スロットの表側孔部の垂直軸側端部Ａ１が、当該スロットの裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１よりも、−（０．１×シャドウマスクの板厚）以上の座標位置に設定されていることを特徴とするシャドウマスク。
2. 前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部Ｂ１に対する、当該裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１からの距離Ｌ１と高さＨ１が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角α１に対してＬ１／Ｈ１＜ｔａｎα１の範囲内の座標位置に設定され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. 前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部Ｂ１が、当該裏側孔部の垂直軸側端部Ｃ１よりも垂直軸から遠ざかる座標位置に設定されてい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. 前記スロットの短尺方向の断面座標形状が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角が約２０度以上の場合に適用され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. 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に多数配列されてなり、被照射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、
   前記マスク本体の中心を通る水平軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの長尺方向の断面座標形状において、(イ)当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する水平軸側稜線部Ｂ２に対する、当該裏側孔部の水平軸側端部Ｃ２からの距離Ｌ２と高さＨ２が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角α２に対してＬ２／Ｈ２＜ｔａｎα２の範囲内の座標位置に設定され、且つ（ロ）長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間の幅Ｆが、裏側孔部間の幅Ｇに対して、Ｆ≧Ｇ×０．５に設定されていることを特徴とするシャドウマスク。
6. 前記スロットの長尺方向の断面座標形状が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角が約２０度以上の場合に適用され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. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のシャドウマスクが有するスロットの短尺方向の断面座標形状と、請求項５又は６に記載のシャドウマスクが有するスロットの長尺方向の断面座標形状とを同時に備えることを特徴とするシャドウマスク。

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