JP2006286522A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像輝度を損なうことなく、シャドウマスクの曲面保持強度を高めて電子ビームのランディング位置ずれを低減し、色純度の劣化を抑制する。
【解決手段】 シャドウマスク７は、多数の電子ビーム通過孔が形成されドーム状の曲面からなる略矩形状の有効部７１と、有効部を取り囲む無孔部７２と、無孔部の外周に連設され、無孔部に対して折り曲げられたスカート部７３とを備える。有効部内において、中心Ｐ（Ｃ）からＸ軸端Ｐ（Ｈ₀）までの距離をＨ₀、対角軸端Ｐ（Ｄ₀）からＸ軸までの距離をＤ₀とする。中心Ｐ（Ｃ）、中心Ｐ（Ｃ）からＸ軸に沿って０．８５×Ｈ₀だけ離間した点Ｐ（Ｈ）、点Ｐ（Ｈ）からＹ軸（垂直軸）と平行な方向に０．８５×Ｄ₀だけ離間した点Ｐ（Ｄ）でのシャドウマスクの光透過率を、順にＴＭ（Ｃ）、ＴＭ（Ｈ）、ＴＭ（Ｄ）としたとき、ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｃ）、かつ、ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｄ）を満足する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シャドウマスクを用いた陰極線管に関する。特に、シャドウマスクの曲面保持強度を高めて電子ビームのランディング位置ずれが低減された陰極線管に関する。

図８を参照しながら、従来の陰極線管の一例を説明する。図８は、従来の陰極線管の一例の断面図を示している。陰極線管は、表示部がほぼ矩形状のガラス製のパネル２、このパネル２に径大部が連接された漏斗状のガラス製のファンネル３、及びこのファンネル３のコーン部４に連接された円筒状のガラス製のネック５を備えた真空外囲器１からなる。

パネル２の内面には、蛍光体層で形成された蛍光体スクリーン６が設けられている。蛍光体層は、青、緑、赤の各色に発光するドット状又はストライプ状の３色の蛍光体層からなる。蛍光体スクリーン６に対向してシャドウマスク７が配置されている。シャドウマスク７には、多数の電子ビーム通過孔が形成されている。シャドウマスク７は、略矩形枠状のマスクフレーム１８に保持されている。ネック５内には、３本の電子ビーム８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを放出する電子銃８が配設されている。電子ビーム８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを地磁気などの外部磁界から遮蔽するための磁気シールド２０がマスクフレーム１８に保持されている。

ファンネル３のコーン部４からネック５に至る真空外囲器１の外周面上に、偏向ヨーク９が装着されている。３本の電子ビームは、偏向ヨーク９が発生する水平及び垂直偏向磁界により偏向され、シャドウマスク７を介して蛍光体スクリーン６上を水平及び垂直走査することにより、カラー画像が表示される。

陰極線管においては、セルフコンバーゼンス・インライン型陰極線管が広く実用化されている。この陰極線管では、電子銃８を、同一水平面上に一列配置された３本の電子ビームを放出するインライン型電子銃とし、偏向ヨーク９が発生する水平偏向磁界をピンクッション形、垂直偏向磁界をバレル形とする。これにより、一列配置された３本の電子ビームは、これらの水平及び垂直偏向磁界により偏向されるとともに、格別の補正手段を要することなく画面全面にわたって集中される。

陰極線管は、機種に応じた偏向角φを有している。偏向角φは、リファレンスライン（偏向基準位置）２１と関係がある。リファレンスラインとは、蛍光体スクリーン６の対角軸端６ａ、６ｂと管軸（Ｚ軸）上の点とを連結する２つの直線が形成する角度がその陰極線管の偏向角φと同一である場合において、この管軸上の点１９を通り管軸と直交する線のことである。

シャドウマスク７は、蛍光体スクリーン６を構成する３色蛍光体層に対して、電子銃８から放出される３電子ビーム８Ｂ、８Ｇ、８Ｒを選別する。シャドウマスク７は、蛍光体スクリーン６と対向する曲面を備え、多数の電子ビーム通過孔が形成された有効部と、この有効部の周囲を取囲む無孔部と、この無孔部の外周に連設され、無孔部に対してほぼ直角に折り曲げられたスカート部とからなる。シャドウマスク７は、このシャドウマスク７のスカート部をほぼ矩形枠状のマスクフレーム１８に取り付けられて、マスクフレーム１８に保持されている。そして、マスクフレーム１８の４隅に取り付けられた略Ｖ字状の弾性支持体２１をパネル２の４隅に設けられたスタッドピン２２に係止することにより、シャドウマスク７はパネル２の内側に着脱可能に保持されている。

一般に陰極線管の蛍光体スクリーン６上に色ずれのない画像を表示するためには、シャドウマスク７の電子ビーム通過孔を通過した３電子ビーム８Ｂ、８Ｇ、８Ｒが３色蛍光体層に正しくランディングするように、３電子ビーム８Ｂ、８Ｇ、８Ｒを選別する必要がある。そのためには、パネル２とシャドウマスク７との位置関係を正しく保持する必要があり、とりわけ、蛍光体スクリーン６が設けられたパネル２の内面とシャドウマスク７の有効部との間隔を所定の許容範囲内に維持する必要がある。

近年、ディジタル放送に対応した高画質を実現するために、蛍光体スクリーン６の３色蛍光体層のストライプピッチを縮小化、即ちファインピッチ化することが要望されている。このファインピッチ化のためにはシャドウマスク７の電子ビーム通過孔の数を増やすことが必要となる。

しかし、シャドウマスク７の電子ビーム通過孔の数を増やすと、シャドウマスク７の有効断面積が減少するので、シャドウマスク７の曲面保持強度が低下する。従って、シャドウマスク７の製造工程での局部的な変形や、陰極線管の製造工程でのシャドウマスク７の熱変形、陰極線管の輸送中での外部衝撃によるシャドウマスク７の変形などが起こりやすくなり、電子ビームの蛍光体スクリーン６に対するランディング位置のずれを招き、色純度の劣化が生じやすくなる。

また、近年では、陰極線管の画面のフラット化が好まれ、これに対する市場要求が高まっている。このフラット化された画面を有する陰極線管においても、シャドウマスク７の形状を維持するために、シャドウマスク７の有効部はある程度の丸みを帯びた曲面形状に形成されている。このシャドウマスク７の曲面形状にほぼ沿うように、蛍光体スクリーン６が形成されたパネル２の内面も丸みを帯びた凹曲面に形成される。従って、パネル２の画面において中央に対する周辺での相対厚みは、従来の丸みを帯びた外面を有するパネルに比べて、フラット化された外面を有するパネルの方が厚い。この結果、フラット化された外面を有するパネルでは、画面の中央と周辺とで光透過率が大きく異なる。このため、画面周辺にて輝度が低下するという問題があった。

例えば、画面周辺での輝度を向上するため、シャドウマスクの電子ビーム通過孔を大きくするとシャドウマスクの曲面保持強度が劣化する。逆に、曲面保持強度を確保するためにシャドウマスクの電子ビーム通過孔を小さくすると、画像輝度が劣化する。このように、シャドウマスクの曲面保持強度と陰極線管の画像輝度とは密接な関係がある。

このような問題を解決するために、特許文献１には、シャドウマスクの有効部に補強ビードを設けることにより、シャドウマスクの曲面保持強度を向上する提案がされている。
特開平７−１６１３０６号公報

しかし、十分な曲面保持強度が得られるようにシャドウマスクの有効部に補強ビードを設けると、パネルの内面とシャドウマスクの有効部との間隔が許容範囲から局部的に外れてしまう。従って、補強ビードが形成された領域とこれ以外の領域との間にできる段差が画面上に画質の差として現れ、画質を著しく劣化させる。そのため、現実には補強ビードの高さには上限があり、通常、０．２ｍｍ程度以下にする必要がある。この結果、曲面保持強度の向上にも限度があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、画質及び画像輝度を損なうことなく、シャドウマスクの曲面保持強度を高めて電子ビームのランディング位置ずれを低減し、色純度の劣化を起こしにくい陰極線管を提供することを目的とする。

本発明の陰極線管は、内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記蛍光体スクリーンに対向して配置されたシャドウマスクと、前記シャドウマスクを保持する略矩形枠状のマスクフレームとを備える。

前記シャドウマスクは、多数の電子ビーム通過孔が形成されドーム状の曲面からなる略矩形状の有効部と、前記有効部を取り囲む無孔部と、前記無孔部の外周に連設され、前記無孔部に対して折り曲げられたスカート部とを備える。前記シャドウマスクは、前記スカート部で前記マスクフレームに保持されている。

前記陰極線管の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交し前記有効部の長辺方向と略平行な軸をＸ軸、前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸と直交し前記有効部の短辺方向と略平行な軸をＹ軸とする。前記有効部内において前記Ｚ軸が通過する点を有効部の中心Ｐ（Ｃ）、前記中心Ｐ（Ｃ）を通り、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸を含む面と前記有効部の周縁とが交差する点をＸ軸端Ｐ（Ｈ₀）、前記中心Ｐ（Ｃ）から最も遠い前記有効部の外周縁上の点を対角軸端Ｐ（Ｄ₀）とする。前記中心Ｐ（Ｃ）から前記Ｘ軸端Ｐ（Ｈ₀）までの距離をＨ₀、前記対角軸端Ｐ（Ｄ₀）から前記Ｘ軸までの距離をＤ₀とする。そして、前記中心Ｐ（Ｃ）での前記シャドウマスクの光透過率をＴＭ（Ｃ）、前記中心Ｐ（Ｃ）から前記Ｘ軸に沿って０．８５×Ｈ₀だけ離間した前記シャドウマスク上の点Ｐ（Ｈ）での前記シャドウマスクの光透過率をＴＭ（Ｈ）、前記点Ｐ（Ｈ）から前記Ｙ軸と平行な方向に０．８５×Ｄ₀だけ離間した前記シャドウマスク上の点Ｐ（Ｄ）での前記シャドウマスクの光透過率をＴＭ（Ｄ）としたとき、
ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｃ）、かつ、ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｄ）
の関係を満足することを特徴とする。

本発明によれば、画像輝度を損なうことなく、シャドウマスクの曲面保持強度を高めることができる。従って、陰極線管の製造工程において、または、製造終了後に管軸方向へ衝撃が加わっても、シャドウマスクの有効部の変形を防止することが可能となる。このため、電子ビームのランディング位置ずれを低減することができ、色純度の劣化を防止することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。

本実施の形態における陰極線管の基本構造は特に限定はなく、例えばシャドウマスク７を除いて図８に示した従来の一般的な陰極線管と同様でも良い。従って、シャドウマスク以外の構成についての詳細な説明を省略する。

図１は本発明の一実施形態に係る陰極線管のシャドウマスク７を示す斜視図である。シャドウマスク７は、電子銃８から出射されるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応する３本の電子ビームに対して色選別を行う電極であり、図１に示すように、蛍光体スクリーン６側に凸のなだらかなドーム状曲面に形成された主面部７０と、主面部７０の全外周に連設され、主面部７０に対してほぼ直角に電子銃８側に折り曲げられたスカート部７３とを備えている。主面部７０は、スロット状又はドット状の多数の電子ビーム通過孔７５が形成された領域である、略矩形状の有効部７１と、有効部７１の周囲を取り囲む、電子ビーム通過孔が形成されていない領域である無孔部７２とからなる。図示したように、陰極線管の管軸をＺ軸、Ｚ軸と直交し有効部７１の長辺７１Ｈの方向と略平行な軸をＸ軸、Ｚ軸及びＸ軸と直交し有効部７１の短辺７１Ｖの方向と略平行な軸をＹ軸とする。陰極線管は、通常、そのＸ軸方向を水平方向に、そのＹ軸方向を垂直方向にして使用される。

図２（Ａ）はシャドウマスク７及びマスクフレーム１８からなるシャドウマスク構体８０の概略構成を示す平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線での矢視断面図である。シャドウマスク７のスカート部７３が略矩形枠状のマスクフレーム１８の内側に嵌め込まれ、スカート部７３とマスクフレーム１８とが溶接されている。

上述したように、蛍光体スクリーン６の３色蛍光体層のストライプをファインピッチ化して高画質化を図るためには、シャドウマスク７の電子ビーム通過孔７５の数を増やすことが必要である。

ところが、電子ビーム通過孔７５の数を増やすと、シャドウマスク７を構成する材料の断面積が減少するので、シャドウマスク７の曲面保持強度が低下する。従って、シャドウマスク７の製造工程での局部的な変形や、陰極線管の製造工程でのシャドウマスク７の熱変形、陰極線管の輸送中での外部衝撃によるシャドウマスク７の変形などが起こりやすくなり、電子ビームの蛍光体スクリーン６に対するランディング位置のずれを招き、色純度の劣化が生じやすくなる。

陰極線管が外部から衝撃を受けた場合、その衝撃はスカート部７３を介して無孔部７２及び有効部７１に伝えられる。この衝撃によりシャドウマスク７に生じる慣性力はシャドウマスク７の面積に比例して大きくなる。有効部７１の周辺部には、有効部７１の全質量に応じた慣性力が加わるので、中央部に比べて周辺部ではより大きな応力が加えられる。更に、有効部７１と無孔部７２とでは、電子ビーム通過孔７５の有無によって、機械的強度が大きく異なる。これらにより、有効部７１の周辺部では、応力が集中して変形が生じやすい。

有効部７１の衝撃に対する曲面保持強度を向上させるため、電子ビーム通過孔７５の開口寸法を小さくしたり、その数を少なくしたりして、シャドウマスク７の有効断面積を増やすと、電子ビームの透過量が減少するので、画像輝度の低下を招く。

ここで、電子ビームの透過量とは、図８に示すように、電子ビーム８Ｒ，８Ｇ，８Ｂが電子銃８から出射されて蛍光体スクリーン６上の所定の蛍光体に到達するまでの過程において、シャドウマスク７の電子ビーム通過孔７５を通過した電子ビームの量を意味する。このときの電子ビームの軌道は、Ｚ軸とリファレンスライン２１とが交わる点１９とこの所定の蛍光体とを結ぶ直線にて概ね表すことができる。シャドウマスク７に対するこの電子ビームの透過量は、光の透過量とほぼ同値である。

本発明は、以下に具体的に説明するように、曲面保持力と画像輝度とを両立させるために、有効部７１内の電子ビームの透過率分布、即ち光透過率分布に着目した。

図３（Ａ）はシャドウマスク７の電子ビーム通過孔７５を示した拡大正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線での矢視断面図である。図３（Ａ）に示すように、シャドウマスク７の表面をその法線方向から見たとき、電子ビーム通過孔７５のＸ軸方向のピッチをＰＨ、Ｙ軸方向ピッチをＰＶ、電子ビーム通過孔７５のＸ軸方向の開口幅をｄ、Ｙ軸方向の開口幅をｈとする。図３（Ｂ）に示すように、電子ビーム通過孔７５が、一方の側から形成された大孔７５ａと、他方の側から形成された小孔７５ｂとが連通してなる場合には、そのＸ軸方向の開口幅ｄは、光線が通過することができる電子ビーム通過孔７５の有効幅で定義される。図示していないが、Ｙ軸方向の開口幅ｈについてもこれと同様である。

本発明において、シャドウマスク７の光透過率ＴＭ（単位：％）は、有効部７１内の位置にかかわらず、下記式（１）により定義される。

ＴＭ＝［（ｄ×ｈ）÷（ＰＨ×ＰＶ）］×１００ ・・・（１）
この定義式（１）から分かるように、光透過率ＴＭは、電子銃８から電子ビーム通過孔７５を通過して蛍光体スクリーン６へ向かう光の、電子ビーム通過孔７５の１ピッチあたりの通過量に相当する。

図２（Ａ）に示すように、有効部７１内においてＺ軸が通過する点を有効部７１の中心Ｐ（Ｃ）、中心Ｐ（Ｃ）を通り、Ｘ軸及びＺ軸を含む面（ＸＺ面）と短辺７１Ｖとが交差する点をＸ軸端Ｐ（Ｈ₀）、中心Ｐ（Ｃ）から最も遠い有効部７１の外周縁上の点（即ち、長辺７１Ｈと短辺７１Ｖとが交差する点）を対角軸端Ｐ（Ｄ₀）とする。

また、中心Ｐ（Ｃ）からＸ軸端Ｐ（Ｈ₀）までのＸ軸に沿った距離をＨ₀、対角軸端Ｐ（Ｄ₀）からＸ軸（又はＸＺ面）までのＹ軸と平行な方向に沿った距離をＤ₀とする。

そして、中心Ｐ（Ｃ）でのシャドウマスク７の光透過率をＴＭ（Ｃ）、中心Ｐ（Ｃ）からＸ軸に沿って０．８５×Ｈ₀だけ離間したシャドウマスク７上の点Ｐ（Ｈ）でのシャドウマスク７の光透過率をＴＭ（Ｈ）、点Ｐ（Ｈ）からＹ軸と平行な方向に０．８５×Ｄ₀だけ離間したシャドウマスク７上の点Ｐ（Ｄ）でのシャドウマスク７の光透過率をＴＭ（Ｄ）としたとき、
ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｃ） ・・・（２）
ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｄ） ・・・（３）
を満足すると、シャドウマスク７の曲面保持強度を高めることができることを見出した。

なお、中心Ｐ（Ｃ）、点Ｐ（Ｈ）、点Ｐ（Ｄ）上に電子ビーム通過孔７５が存在しない場合には、これらの点に最も近い電子ビーム通過孔７５について上記式（１）を用いて計算される光透過率をその点での光透過率と定義する。

次に、具体的な実施例を用いながら説明していく。例えば、８０ｃｍ型、アスペクト比４：３の蛍光体スクリーン６を備える陰極線管では、シャドウマスク７の有効部７１の大きさは、Ｙ軸及びＺ軸を含む面（ＹＺ面）と長辺７１Ｈとが交差する点であるＹ軸端Ｐ（Ｖ₀）からＸ軸（又はＸＺ面）までのＹ軸と平行な方向に沿った距離Ｖ₀は概ね２１５ｍｍ、Ｘ軸端Ｐ（Ｈ₀）からＹ軸（又はＹＺ面）までのＸ軸と平行な方向に沿った距離Ｈ₀は概ね２９０ｍｍである。本実施例では、第１象限において、Ｘ軸端Ｐ（Ｈ₀）は、Ｘ＝２９０ｍｍ，Ｙ＝０ｍｍの位置にあり、対角軸端Ｐ（Ｄ₀）は、Ｘ＝２９０ｍｍ，Ｙ＝２１５ｍｍの位置にある。従って、光透過率ＴＭ（Ｃ）は有効部の中心であるＸ＝０ｍｍ，Ｙ＝０ｍｍにおいて、光透過率ＴＭ（Ｈ）はＸ軸端Ｐ（Ｈ₀）近傍のＸ＝２４７ｍｍ、Ｙ＝０ｍｍである点Ｐ（Ｈ）において、光透過率ＴＭ（Ｄ）は対角軸端Ｐ（Ｄ₀）近傍のＸ＝２４７ｍｍ、Ｙ＝１８３ｍｍである点Ｐ（Ｄ）において、それぞれ前記式（１）で定義される光透過率である。

図４は、上記の実施例において、前記式（２）に関係するＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）と、シャドウマスク７の曲面保持強度及び画像輝度の関係を示している。図４の縦軸は、シャドウマスクの曲面保持強度４０と画面のＸ軸端近傍での画像輝度４１を表す。曲面保持強度は、本実施例に係る陰極線管をネック５を下側にし、且つ、Ｚ軸を鉛直方向にして落下させる耐落下強度試験において得た測定値を、目標値を１００％とした相対値で示している。画像輝度は、実測値を、目標値を１００％とした相対値で示している。曲面保持強度及び画像輝度は、いずれも目標値である１００％以上であることが望ましい。曲面保持強度及び画像輝度のうち、陰極線管の製造及び輸送などを考慮すると、曲面保持強度が目標値以上であることが特に重要である。

図４から分かるように、ＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）＝−０．５％のとき（点Ｐ１）、曲面保持強度４０の曲線と画像輝度４１の曲線とが交差しており、バランスが良いことが分かる。また、画像輝度４１より曲面保持強度４０を重視するのであれば、ＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）がこれより小さいほど、より大きな曲面保持強度が得られるので、好ましいことが分かる。

図５は、ＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）＝−０．５％であるシャドウマスク（図４の点Ｐ１）において、前記式（３）に関係するＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）と曲面保持強度との関係を示すグラフである。図５から分かるように、ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｄ）を満たすとき曲面保持強度が向上している。また、概ねＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）＝＋１．０％のとき（点Ｐ４）曲面保持強度が約１０７％と最も強くなることが分かる。

図５においてＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）＝＋０．５％である点Ｐ２では曲面保持強度が約１０３％であり、この値は、図４の上記点Ｐ１での曲面保持強度と同じである。従って、ＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）＝−０．５％を満足する場合（即ち、図４の点Ｐ１）において、ＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）＝＋１．０％を満足（即ち、図５の点Ｐ４）すれば、曲面保持強度が更に約４％向上する。

また、画像輝度は目標値である１００％が得られれば十分であるとするならば、図４よりＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）＝−１．５％にすれば良く、このとき、曲面保持強度は約１０９％となる（点Ｐ３）。この値は点Ｐ１での曲面保持強度の値（約１０３％）に対して約６％向上している。更に、ＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）＝＋１．０％とすれば、図５の点Ｐ４に示されているように、曲面保持強度は、約１０３％の曲面保持強度値を示す点Ｐ２に対して約４％向上する。即ち、画像輝度が目標値である１００％であるとき、図４及び図５より、曲面保持強度は、約１０３％である条件（即ち点Ｐ１，Ｐ２）に対して、曲面保持強度を約１０％向上させることができ、目標値に対しては約１３％向上させることができる。

但し、上記式（２）及び式（３）を満足していても、曲面保持強度及び画像輝度のうちのいずれか一方が目標値を下回る場合がある。曲面保持強度及び画像輝度の双方が目標値である１００％以上を確保しているのは、図４では−１．５％≦ＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）≦０．７％、図５では０＜ＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）≦２．３％の場合である。即ち、ＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）及びＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）がこれらの条件を満足する場合、曲面保持強度及び画像輝度のうちのいずれか一方については必要な特性を確保しながら、他方について特性の更なる向上を得ることができる。

例えば、画面輝度が目標値である１００％以上を確保しながら、図４に示した点Ｐ１の曲面保持強度（１０３％）と同等以上の曲面保持強度を得るためには、図４より−１．５％≦ＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）≦−０．５％であることが好ましく、図５より０．５≦ＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）≦１．９％であることが好ましい。

図６は、上記の実施例において、図４の点Ｐ１及び図５の点Ｐ２の条件をほぼ満たすシャドウマスクの第１象限内の主要箇所での光透過率を示した図である。また、図７は図４の点Ｐ１及び図５の点Ｐ２の条件をほぼ満たすシャドウマスクの第１象限内での光透過率分布を示した三次元グラフである。

図６に示すように、特にＸ軸端近傍での光透過率ＴＭ（Ｈ）を小さくすることにより、シャドウマスクの有効部と無孔部との境界部分での強度変化を小さくすることができるので、曲面保持強度を高めることが可能となる。一方、パネルの肉厚が中央部より対角軸端近傍で大きいことで生じる画像輝度の低下を、対角軸端近傍での光透過率ＴＭ（Ｄ）を大きくすることで防止することが可能となる。特に、ＴＭ（Ｃ）＜ＴＭ（Ｄ）を満足すれば、対角軸端近傍の輝度をより高めることができるので好ましい。

また、図７に示すように、シャドウマスクのＸ軸端近傍の点Ｐ（Ｈ）を通りＹ軸（又はＹＺ面）と平行な方向に沿ったシャドウマスクの光透過率変化曲線が、対角軸端Ｐ（Ｄ₀）の近傍で最大値をとる凸型曲線であることにより、落下等の衝撃が加えられたとき、シャドウマスクのＸ軸端近傍の点Ｐ（Ｈ）から対角軸端近傍の点Ｐ（Ｄ）に至る領域で応力を分散させる効果が得られるので、曲面保持強度を高めることができる。ここで、前記凸型曲線の最大値が存在する「対角軸端Ｐ（Ｄ₀）の近傍」とは、第１象限であれば、点Ｐ（Ｈ）を通りＹ軸と平行な方向において、Ｙ座標値が０．７×Ｖ₀〜Ｖ₀の範囲をいう。

上記の実施例は一例に過ぎず、本発明は上記実施例以外のあらゆる画面サイズ及びスクリーンアスペクト比を有する陰極線管に対して有効であることも確認した。

本発明によれば、画像輝度を損なうことなく、シャドウマスクの耐落下強度を高めることができるので、陰極線管を備えたテレビジョン受像機やコンピュータディスプレイ等に有用である。

本発明の一実施形態に係る陰極線管のシャドウマスクの概略構成を示した斜視図である。 図２（Ａ）は本発明の一実施形態に係る陰極線管のシャドウマスク構体の概略構成を示す平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線での矢視断面図である。 図３（Ａ）は本発明の一実施形態に係る陰極線管のシャドウマスクにおいて、電子ビーム通過孔を示した拡大正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線での矢視断面図である。 本発明の一実施例に係るシャドウマスクにおいて、曲面保持強度及び画像輝度とＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）との関係を説明するグラフである。 本発明の一実施例に係るシャドウマスクにおいて、曲面保持強度とＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）との関係を説明するグラフである。 本発明の一実施例に係るシャドウマスクにおいて、主要箇所での光透過率の一例を示した図である。 本発明の一実施例に係るシャドウマスクにおいて、光透過率分布の一例を示した図である。 従来の陰極線管の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１・・・真空外囲器
２・・・パネル
３・・・ファンネル
４・・・コーン部
５・・・ネック
６・・・蛍光体スクリーン
７・・・シャドウマスク
８・・・電子銃
８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ・・・電子ビーム
９・・・偏向ヨーク
１８・・・マスクフレーム
２０・・・磁気シールド
７０・・・主面部
７１・・・有効部
７１Ｈ・・・有効部の長辺
７１Ｖ・・・有効部の短辺
７２・・・無孔部
７３・・・スカート部
７５・・・電子ビーム通過孔
８０・・・シャドウマスク構体

Claims (4)

1. 内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、前記蛍光体スクリーンに対向して配置されたシャドウマスクと、前記シャドウマスクを保持する略矩形枠状のマスクフレームとを備えた陰極線管であって、
   前記シャドウマスクは、多数の電子ビーム通過孔が形成されドーム状の曲面からなる略矩形状の有効部と、前記有効部を取り囲む無孔部と、前記無孔部の外周に連設され、前記無孔部に対して折り曲げられたスカート部とを備え、
   前記シャドウマスクは、前記スカート部で前記マスクフレームに保持されており、
   前記陰極線管の管軸をＺ軸、前記Ｚ軸と直交し前記有効部の長辺方向と略平行な軸をＸ軸、前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸と直交し前記有効部の短辺方向と略平行な軸をＹ軸とし、
   前記有効部内において前記Ｚ軸が通過する点を有効部の中心Ｐ（Ｃ）、前記中心Ｐ（Ｃ）を通り、前記Ｘ軸及び前記Ｚ軸を含む面と前記有効部の周縁とが交差する点をＸ軸端Ｐ（Ｈ₀）、前記中心Ｐ（Ｃ）から最も遠い前記有効部の外周縁上の点を対角軸端Ｐ（Ｄ₀）とし、
   前記中心Ｐ（Ｃ）から前記Ｘ軸端Ｐ（Ｈ₀）までの距離をＨ₀、前記対角軸端Ｐ（Ｄ₀）から前記Ｘ軸までの距離をＤ₀とし、
   前記中心Ｐ（Ｃ）での前記シャドウマスクの光透過率をＴＭ（Ｃ）、前記中心Ｐ（Ｃ）から前記Ｘ軸に沿って０．８５×Ｈ₀だけ離間した前記シャドウマスク上の点Ｐ（Ｈ）での前記シャドウマスクの光透過率をＴＭ（Ｈ）、前記点Ｐ（Ｈ）から前記Ｙ軸と平行な方向に０．８５×Ｄ₀だけ離間した前記シャドウマスク上の点Ｐ（Ｄ）での前記シャドウマスクの光透過率をＴＭ（Ｄ）としたとき、
   ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｃ）、かつ、ＴＭ（Ｈ）＜ＴＭ（Ｄ）
   の関係を満足することを特徴とする陰極線管。
2. 更に、ＴＭ（Ｃ）＜ＴＭ（Ｄ）の関係を満足する請求項１に記載の陰極線管。
3. 前記点Ｐ（Ｈ）を通り前記Ｙ軸と平行な方向に沿った前記シャドウマスクの光透過率変化曲線は、前記対角軸端Ｐ（Ｄ₀）の近傍において最大値を有する凸型曲線である請求項１に記載の陰極線管。
4. 更に、−１．５％≦ＴＭ（Ｈ）−ＴＭ（Ｃ）≦−０．５％、かつ、０．５≦ＴＭ（Ｄ）−ＴＭ（Ｈ）≦１．９％の関係を満足する請求項１に記載の陰極線管。
   

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