JP2006351236A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

【課題】 シャドウマスクの熱ドーミングによる色ずれを抑制する。
【解決手段】 シャドウマスク１０は、シャドウマスクの短辺方向（Ｙ軸方向）を長手方向とする複数のタイバンド１５と、シャドウマスクの長辺方向（Ｘ軸方向）に隣り合うタイバンドを連結する複数のブリッジ１９と、タイバンドの間に形成された複数の電子ビーム通過孔２１とを有する。タイバンド１５のパネルに対向する側の面の、Ｙ軸方向に隣り合う一対のブリッジをそれぞれ通るＸ軸方向と平行な一対の直線１９ａ，１９ｂで挟まれた領域内に、複数の非貫通の凹部２３が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明はシャドウマスクを備えたカラー陰極線管に関する。

図９は一般的なカラー陰極線管の概略構造を示す断面図である。カラー陰極線管は、パネル１とファンネル２とが接合されてなる外囲器３を備える。パネル１の内面には赤、緑、青の各色の蛍光体がストライプ状又はドット状に塗布されてなる蛍光体スクリーン９が形成されている。この蛍光体スクリーン９に対向してシャドウマスク１０が、パネル１の内壁面に取り付けられたフレーム８に保持されている。ファンネル２のネック部２ａ内には、赤、緑、青の各色に対応した３つの電子ビーム５を発射する電子銃４が内蔵されている。電子ビーム５を外部磁界から遮蔽する磁気シールド７がフレーム８に取り付けられている。以上のカラー陰極線管のファンネル２の外周面上に偏向ヨーク６が搭載されてカラー陰極線管装置が構成される。電子銃４から発射された３つの電子ビーム５は、偏向ヨーク６により水平方向及び垂直方向に偏向され、磁気シールド７の内部空間とシャドウマスク１０に形成された電子ビーム通過孔を順に通過して、蛍光体スクリーン９の各色の蛍光体にそれぞれ衝突して発光させる。このようにして、パネル１の有効表示領域にカラー画像が表示される。

図１０は、シャドウマスク１０及びこれを保持する略矩形枠形状のフレーム８とからなるシャドウマスク構体の概略斜視図である。略矩形状のシャドウマスク１０は、金属薄板からなり、多数のスロット状又はドット状の電子ビーム通過孔２１が配設された略矩形状の有孔領域１１と、有孔領域１１の外周に配置された無孔領域１２とを備える。説明の便宜のために、図示したように、シャドウマスク１０の長辺方向軸をＸ軸、短辺方向軸Ｙ軸、陰極線管の管軸をＺ軸とする。電子銃４からパネル１に向かう向きをＺ軸の正の向きとする。

電子銃４から発射された電子ビーム５が蛍光体スクリーン９に衝突するまでの過程において、電子ビーム５の約８０％がシャドウマスク１０に衝突し、電子の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、シャドウマスク１０が加熱される。従って、シャドウマスク１０が全体的に、あるいは局部的に熱膨張する（以後、この現象を「熱ドーミング」と記す）。シャドウマスク１０の熱膨張により、電子ビーム通過孔２１の蛍光体スクリーン９の各色の蛍光体に対する相対的位置が変化するので、３つの電子ビーム５は対応する蛍光体に正確に衝突しなくなり、いわゆる色ずれを生じる。

このような色ずれを防止するためには、シャドウマスク１０の熱ドーミング量を抑えることが有効である。

例えば、特許文献１には、シャドウマスク１０の有孔領域１１の電子銃４側の面に、水平方向に隣り合う電子ビーム通過孔２１の間の領域に多数の半球状の凹部を形成することが記載されている。多数の凹部を設けることにより有孔領域１１の表面積が増大するので、有孔領域１１からの熱輻射量が増大する。従って、シャドウマスク１０の温度を低下させることにより、熱ドーミング量を低減させることができる。

また、特許文献２には、シャドウマスク１０の電子銃４側の面に、三酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）を含むスラリーをスプレー塗布して電子反射被膜を形成することが記載されている。電子反射被膜がシャドウマスク１０に衝突した電子を反射するので、シャドウマスク１０の熱エネルギー吸収量が減少する。従って、シャドウマスク１０の温度上昇を抑えることにより、熱ドーミング量を低減させることができる。
特開２０００−１００３４１号公報 特開昭６２−２８３５２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された多数の半球状の凹部が形成されたシャドウマスクの電子銃側の面に、特許文献２に記載されたようなスラリーをスプレー塗布すると、被膜材を凹部内に十分に行き渡らせることが困難である。従って、凹部内に十分な電子反射被膜が形成されない。この結果、凹部が形成されていないシャドウマスクに比べて、凹部が形成されたシャドウマスクでは、電子反射被膜を形成することによって得られる熱ドーミング量低減効果は小さくなる。

本発明は、多数の凹部が形成されているにもかかわらず、電子反射被膜を形成した場合には、その効果を十分に得ることができ、これにより、熱ドーミングによる色ずれを改善することができるカラー陰極線管を提供することを目的とする。

本発明のカラー陰極線管は、パネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部内に設けられた電子銃と、前記パネルの内面に対向して設けられた略矩形状のシャドウマスクとを備える。前記シャドウマスクは、前記シャドウマスクの短辺方向を長手方向とする複数のタイバンドと、前記シャドウマスクの長辺方向に隣り合う前記タイバンドを連結する複数のブリッジと、前記長辺方向に隣り合う前記タイバンドの間に形成された複数の電子ビーム通過孔とを有する。

第１のカラー陰極線管では、前記タイバンドの前記パネルに対向する側の面の、前記短辺方向に隣り合う一対の前記ブリッジをそれぞれ通る前記長辺方向と平行な一対の直線で挟まれた領域内に、複数の非貫通の凹部が形成されている。

第２のカラー陰極線管では、前記タイバンドの前記電子銃に対向する側の面の、前記短辺方向に隣り合う一対の前記ブリッジをそれぞれ通る前記長辺方向と平行な一対の直線で挟まれた領域内に、複数の非貫通の凹部が形成されている。そして、前記凹部の深さは、前記長辺方向において、前記タイバンドの中央側端近傍よりも前記電子ビーム通過孔側端近傍の方が深い。

本発明によれば、シャドウマスクに複数の凹部が形成されていることにより、その表面積が増加する。更に、シャドウマスクの電子銃に対向する側の面に電子反射被膜を形成した場合には、その効果を十分に得ることができる。従って、シャドウマスクにおいて、表面積増大による熱輻射量の増加と、電子反射による熱エネルギーの吸収量の低下との両立が可能となり、熱ドーミングによる色ずれを改善することができる。

本発明の第１及び第２のカラー陰極線管では、短辺方向に隣り合う一対のブリッジをそれぞれ通る長辺方向と平行な一対の直線で挟まれたタイバンドの領域内に、複数の非貫通の凹部が形成されている。この領域内に凹部が１のみであり、且つ、シャドウマスクの法線方向から見たその凹部が小さい場合には、シャドウマスクの表面積の増大効果が小さくなり、熱ドーミングによる色ずれを改善することが困難である。一方、上記領域内に凹部が１のみであり、且つ、シャドウマスクの法線方向から見たその凹部が大きい場合には、ハーフエッチング法で凹部を形成すると、凹部が深くなり、シャドウマスクの実効的な肉厚が薄くなるので、シャドウマスクの熱伝導性が低下し、やはり熱ドーミングによる色ずれを改善することが困難である。上記領域内に凹部を複数形成した場合には、熱ドーミング量低減に対する、シャドウマスクの表面積の増大というプラス効果と、熱伝導性の低下というマイナス効果とを適度にバランスさせて、全体として熱ドーミング量の低減効果を得ることが可能である。

本発明の第１のカラー陰極線管では、タイバンドのパネルに対向する側の面に凹部が形成される。即ち、電子銃に対向する側の面には凹部を設ける必要がない。従って、シャドウマスクの表面積を増加させながら、有効な電子反射被膜を形成することができる。

本発明の第１のカラー陰極線管においては、前記凹部が前記長辺方向及び／又は前記短辺方向に規則的に配置されていることが好ましい。これにより、効率的にシャドウマスクの表面積を大きくすることができる。

この場合において、前記凹部の配置の前記長辺方向における１周期距離をＬ１とし、前記短辺方向における１周期距離をＬ２としたとき、Ｌ１≒３^0.5×Ｌ２、又はＬ２≒３^0.5×Ｌ１の関係を満足し、かつ、任意の１つの凹部に対して前記長辺方向に約（１／２）×Ｌ１、前記短辺方向に約（１／２）×Ｌ２だけ離れた位置に別の凹部が存在することが好ましい。これにより、隣り合う凹部間の距離が、タイバンド上の位置によらず一定となり、凹部の配置を最密化することができるので、効率的にシャドウマスクの表面積を増大させることができる。

また、前記凹部の最深部の深さをＤ１、前記シャドウマスクの厚さをＴとしたとき、Ｄ１＜Ｔ／２の関係を満足することが好ましい。Ｄ１≧Ｔ／２であれば、シャドウマスクの表面積を１０％以上増大させることができるが、同時に、短辺方向の熱伝導性は５０％以上悪化する。従って、熱ドーミング量低減に対する、シャドウマスクの表面積の増大というプラス効果に比べて、熱伝導性の低下というマイナス効果が大きくなり、結果としてシャドウマスクの熱ドーミング量を低減できず、色ずれを改善することは困難である。

本発明の第２のカラー陰極線管では、前記タイバンドの前記電子銃に対向する側の面に複数の凹部が形成されており、凹部の深さは、前記長辺方向において、前記タイバンドの中央側端近傍よりも前記電子ビーム通過孔側端近傍の方が深い。これにより、以下の効果が得られる。凹部が形成された電子銃に対向する側の面に電子反射被膜をスプレー塗布法により形成する場合、一般に、凹部の深さは浅い方が、凹部内にも被膜材を塗布しやすい。ところが、浅い凹部では、シャドウマスクの表面積はあまり増大しない。そこで、本発明は、スプレー塗布時の気流が、長辺方向において、タイバンドの中央から両側端側（電子ビーム通過孔の側）に向かって流れることに着目した。凹部の深さが、気流の上流側であるタイバンドの中央寄りで浅く、下流側であるタイバンドの両側端寄りで深いことにより、凹部内にも被膜材を塗布しやすくなる。従って、シャドウマスクの表面積を増大させながら、有効な電子反射被膜を形成することができる。

本発明の第２のカラー陰極線管においては、前記長辺方向において前記ブリッジに隣接する位置には前記凹部が形成されていないことが好ましい。スプレー塗布時の気流は上記のように流れるが、ブリッジがあると、その上流側で気流が弱まる。従って、ブリッジに対して気流の上流側の位置に凹部が形成されていると、その凹部内には被覆材を塗布するのが困難となる。かくして、ブリッジに隣接する位置には、被膜材が塗布されない凹部を形成するより、有効な電子反射被膜を形成する方が、より大きな熱ドーミング量低減効果を得ることができる。

また、前記凹部が前記長辺方向及び／又は前記短辺方向に規則的に配置されていることが好ましい。これにより、効率的にシャドウマスクの表面積を大きくすることができる。

また、前記凹部はその長軸方向を前記長辺方向に一致させて配置されており、前記凹部の深さは、前記長辺方向において、前記タイバンドの中央側端近傍の位置から前記電子ビーム通過孔側端近傍の位置に行くにしたがって徐々に深くなっていることが好ましい。これにより、凹部の長軸がスプレー塗布時の気流の方向とほぼ平行になる。そして、凹部の底部に凹凸なく、その深さが気流方向に沿って徐々に深くなるので、凹部内に被膜材を一層塗布しやすくなる。従って、電子の反射特性が更に向上する。

また、前記凹部の最深部の深さをＤ２、前記シャドウマスクの厚さをＴとしたとき、Ｄ２＜Ｔ／２の関係を満足することが好ましい。Ｄ２≧Ｔ／２であれば、シャドウマスクの表面積を１０％以上増大させることができるが、同時に、短辺方向の熱伝導性は５０％以上悪化する。従って、熱ドーミング量低減に対する、シャドウマスクの表面積の増大というプラス効果に比べて、熱伝導性の低下というマイナス効果が大きくなり、結果としてシャドウマスクの熱ドーミング量を低減できず、色ずれを改善することは困難である。

本発明の第１のカラー陰極線管において、前記タイバンドの前記電子銃に対向する側の面の、前記短辺方向に隣り合う一対の前記ブリッジをそれぞれ通る前記長辺方向と平行な一対の直線で挟まれた領域内に、複数の非貫通の第２凹部が形成されていることが好ましい。この場合、前記第２凹部の深さは、前記長辺方向において、前記タイバンドの中央側端近傍よりも前記電子ビーム通過孔側端近傍の方が深いことが好ましい。即ち、タイバンドのパネルに対向する側の面に凹部が形成された本発明の第１のカラー陰極線管において、更に、タイバンドの電子銃に対向する側の面に、本発明の第２のカラー陰極線管の凹部と同様の第２凹部が形成されていることが好ましい。これにより、シャドウマスクの表面積を更に増大させることができる。

本発明の第１及び第２のカラー陰極線管において、前記シャドウマスクの前記電子銃に対向する側の面に、電子反射被膜を有することが好ましい。これにより、シャドウマスクの電子反射量が増大するので、シャドウマスクの温度上昇が抑えられ、熱ドーミング量を低減させることができる。ここで、電子反射被膜としては、特に制限はないが、一般的に原子量の大きな物質をその酸化物として用いるのが効果的であり、具体的には鉛やビスマス等の酸化物粒子を水ガラス等のバインダと混ぜて塗布形成された膜を例示できる。

前記シャドウマスクがＦｅを主成分とする材料からなることが好ましい。これにより、材料コストを下げることができる。ここで、「Ｆｅを主成分とする」とは、Ｆｅを５０％以上含有することを言う。

以下、本発明を実施の形態を示しながら更に詳細に説明する。

本発明のカラー陰極線管の基本的構成はシャドウマスクを除いて特に限定はなく、例えば図９に示した従来の一般的な構成と同様でも良い、従って、カラー陰極線管の全体構成についての説明は重複するので省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るカラー陰極線管のシャドウマスク１０をパネル１側から見た一部拡大正面図である。図２は、本実施の形態１のシャドウマスク１０の長辺方向と平行な面での一部拡大端面図である。

シャドウマスク１０は、シャドウマスク１０の短辺方向（Ｙ軸方向）を長手方向とする短冊状の複数のタイバンド１５を有する。シャドウマスク１０の長辺方向（Ｘ軸方向）に隣り合うタイバンドは複数のブリッジ１９で相互に連結されている。Ｘ軸方向に隣り合うタイバンド１５の間には複数の電子ビーム通過孔２１が形成されている。そして、タイバンド１５のパネル１０に対向する側の面には複数の非貫通の凹部２３が形成されている。

電子ビーム通過孔２１を挟んでＹ軸方向に隣り合う一対のブリッジ１９をそれぞれ通るＸ軸方向と平行な一対の直線１９ａ，１９ｂを定義したとき、タイバンド１５のパネル１０に対向する側の面の、この一対の直線１９ａ，１９ｂで挟まれた領域内に、凹部２３は複数個存在している。

各タイバンド１５において、凹部２３はＸ軸方向及びＹ軸方向に規則的に配置されている。ここで、「凹部２３がＸ軸方向（Ｙ軸方向）に規則的に配置されている」とは、Ｘ軸方向（Ｙ軸方向）と平行な直線上に、２以上の凹部２３が一定周期で配置されていることを意味する。Ｙ軸方向と平行な一直線上に並んだ複数の凹部２３は凹部列２４を形成している。本実施の形態では、１つのタイバンド１５に３つの凹部列２４が形成されている。

各タイバンド１５において、Ｘ軸方向と平行な直線上に配置された、隣り合う２つの凹部２３の配置ピッチをＸ軸方向における１周期距離Ｌ１と呼び、Ｙ軸方向と平行な直線上に配置された、隣り合う２つの凹部２３の配置ピッチをＹ軸方向における１周期距離Ｌ２と呼ぶ。本実施の形態では、Ｌ１≒３^0.5×Ｌ２の関係を満足する。更に、任意の１つの凹部２３に対してＸ軸方向に約（１／２）×Ｌ１、Ｙ軸方向に約（１／２）×Ｌ２だけ離れた位置に別の凹部２３が存在している。

凹部２３の最深部での深さをＤ１、シャドウマスク１０の厚さをＴとしたとき、Ｄ１＜Ｔ／２の関係を満足する。

本実施の形態１を対角サイズが５１ｃｍのＴＶ用カラー陰極線管に適用した場合の実施例を示す。

以上のようなシャドウマスク１０を備えた本実施の形態１に係るカラー陰極線管の効果を確認するために実験を行った。

厚さＴ＝０．２２ｍｍのＦｅを主成分とする金属製板材の両面からエッチングを行い、貫通孔である複数の電子ビーム通過孔２１を形成した。これにより、Ｘ軸方向に一定間隔で配置された短冊状のタイバンド１５と、Ｘ軸方向に隣り合うタイバンド１５を連結する複数のブリッジ１９とを同時に形成することができた。更に、ハーフエッチング法により、タイバンド１５のパネル１に対向する側の面に、半径Φ１＝０．０５ｍｍ、深さＤ１＝０．０２５ｍｍの略半球状の複数の凹部２３を形成した。各タイバンド１５に、Ｙ軸方向に一定ピッチ（１周期距離Ｌ２＝０．０７ｍｍ）で並んだ複数の凹部２３からなる凹部列２４を、Ｘ軸方向に５列配置した。Ｘ軸方向に隣り合う２つの凹部列２４をそれぞれ構成する凹部２３の位置をＹ軸方向に約（１／２）×Ｌ２だけずらし、Ｘ軸方向において一つおきに配置された凹部列２４をそれぞれ構成する凹部２３の位置は同一とした。従って、凹部２３のＸ軸方向における１周期距離Ｌ１は、Ｘ軸方向において一つおきに配置された凹部列２４の配置ピッチと一致し、Ｌ１＝０．１２ｍｍとした。凹部２３は電子ビーム通過孔２１が形成された有孔領域１１内のみに形成した。凹部２３を形成したことにより、有孔領域１１の表面積は、凹部２３が形成されていない場合に比べて約９％増加した。以上のように加工された金属製板材の、凹部２３が形成されていない側の面（電子銃４に対向する側の面）に、Ｂｉ₂Ｏ₃及び水を含むスラリーをスプレー塗布して周知の方法によりＢｉ₂Ｏ₃からなる電子反射被膜を形成した。以上のようにして得たシャドウマスク１０を用いて、対角サイズが５１ｃｍのＴＶ用カラー陰極線管装置を作成した。これを実施例１とする。

金属製板材に凹部２３を形成しない以外は実施例１と全く同様にして、対角サイズが５１ｃｍのＴＶ用カラー陰極線管装置を作成した。これを比較例１とする。

タイバンド１５のパネル１に対向する側の面ではなく、電子銃４に対向する側の面に実施例１と同じ凹部２３を形成し、且つ、Ｂｉ₂Ｏ₃からなる電子反射被膜を形成しなかった以外は実施例１と全く同様にして、対角サイズが５１ｃｍのＴＶ用カラー陰極線管装置を作成した。これを比較例２とする。

上記の実施例１及び比較例１，２のカラー陰極線管装置について、電子ビームが蛍光体スクリーンに衝突する位置のずれ量（以後、これをランディング移動量と呼ぶ）を測定した。測定方法は以下の通りである。図３はパネル１の有効表示領域１ａの正面図である。有効表示領域１ａの中央ＰｃとＸ軸端Ｐｘとの距離をＬｘ、中央ＰｃとＹ軸端Ｐｙとの距離をＬｙとする。中央Ｐｃを原点としてＸ座標値が（１／３）×Ｌｘ、Ｙ座標値が（１／２）×Ｌｙである点Ｐａを中心とするＸ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法がいずれも１１０ｍｍである正方形の領域Ｓａのみに２３０μＡの電子ビーム電流で白表示（「表示Ａ」）をしたときの、点Ｐａでのランディング移動量を測定した。同様に、Ｘ座標値が（２／３）×Ｌｘ、Ｙ座標値が（１／２）×Ｌｙである点Ｐｂを中心とするＸ軸方向寸法及びＹ軸方向寸法がいずれも１１０ｍｍである正方形の領域のみに２３０μＡの電子ビーム電流で白表示（「表示Ｂ」）をしたときの、点Ｐｂでのランディング移動量を測定した。

測定結果を表１に示す。表示Ａ及びＢのいずれにおいても、比較例１での測定結果を１００とした相対値で表している。

表示Ａ及びＢのいずれにおいても、実施例１は比較例１よりランディング移動量が小さい。これは、実施例１では、シャドウマスク１０に凹部２３形成したことにより表面積が増大し、これにより熱輻射量が増えたことにより、熱ドーミング量が低減したためである。

また、表示Ａ及びＢのいずれにおいても、実施例１は比較例２よりランディング移動量が小さい。これは、実施例１では、シャドウマスク１０の電子銃に対向する側の面にＢｉ₂Ｏ₃からなる電子反射被膜を形成したことにより、電子の反射量が増え、これによりシャドウマスク１０の熱エネルギー吸収量が減少したことにより、熱ドーミング量が低減したためである。

以上より、本実施の形態１によれば、シャドウマスク１０が熱ドーミングすることにより生じる色ずれが改善されたカラー陰極線管を提供できる。

上記の実施の形態１では、略半球状の凹部２３を示したが、本発明はこれに限定されず、矩形状やシャドウマスク１０の法線に平行な中心軸に対して非対称な形状であってもよい。

また、１つのタイバンド１５に形成される凹部列２４の数は、上記の３列、５列に限定されず、１列、２列、４列、あるいは６列以上であっても良い。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るカラー陰極線管のシャドウマスク１０を電子銃４側から見た一部拡大正面図である。図５は、本実施の形態２のシャドウマスク１０の長辺方向と平行な面での一部拡大端面図である。

シャドウマスク１０は、シャドウマスク１０の短辺方向（Ｙ軸方向）を長手方向とする短冊状の複数のタイバンド１５を有する。シャドウマスク１０の長辺方向（Ｘ軸方向）に隣り合うタイバンドは複数のブリッジ１９で相互に連結されている。Ｘ軸方向に隣り合うタイバンド１５の間には複数の電子ビーム通過孔２１が形成されている。そして、タイバンド１５の電子銃４に対向する側の面には複数の非貫通の凹部２５が形成されている。

電子ビーム通過孔２１を挟んでＹ軸方向に隣り合う一対のブリッジ１９をそれぞれ通るＸ軸方向と平行な一対の直線１９ａ，１９ｂを定義したとき、タイバンド１５の電子銃４に対向する側の面の、この一対の直線１９ａ，１９ｂで挟まれた領域内に、凹部２５は複数個存在している。

各タイバンド１５において、凹部２５はＸ軸方向及びＹ軸方向に規則的に配置されている。ここで、「凹部２５がＸ軸方向（Ｙ軸方向）に規則的に配置されている」とは、Ｘ軸方向（Ｙ軸方向）と平行な直線上に、２以上の凹部２５が一定周期で配置されていることを意味する。Ｙ軸方向と平行な一直線上に並んだ複数の凹部２５は凹部列２６を形成している。本実施の形態では、１つのタイバンド１５に２つの凹部列２６が形成されている。

但し、Ｘ軸方向においてブリッジ１９に隣接する位置２７には凹部２５は形成されていない。

シャドウマスク１０の法線方向から見たとき、凹部２５は細長い溝状であり、その長軸方向はＸ軸方向に一致している。そのＹ軸方向の幅は、電子ビーム通過孔２１側端近傍の位置にて最も広く、タイバンド１５のＸ軸方向における中央側に近づくにしたがって徐々に狭くなっている。

凹部２５の深さは、Ｘ軸方向において、タイバンド１５の中央側端近傍よりも電子ビーム通過孔２１側端近傍の方が深い。より詳細には、凹部２５の深さは、Ｘ軸方向において、タイバンド１５の中央側端近傍の位置から電子ビーム通過孔２１側端近傍の位置に行くにしたがって徐々に深くなっている。電子ビーム通過孔２１側端近傍の最深部２５ａでの凹部２５の深さをＤ２、シャドウマスク１０の厚さをＴとしたとき、Ｄ２＜Ｔ／２の関係を満足する。

凹部２５は、例えば、Ｙ軸方向開口幅をＸ軸方向において変化させた開口を備えたマスクを用いて、ハーフエッチング法により形成することができる。

以上のようなシャドウマスク１０を備えた本実施の形態２に係るカラー陰極線管の効果を確認するために行った解析結果を示す。

図６は、解析に用いた本実施の形態２に対応したシャドウマスク１０を電子銃４側から見た一部拡大正面図である。凹部２５は、Ｘ軸方向に長い溝状とし、そのＹ軸方向の幅は、電子ビーム通過孔２１側端近傍にて最も広く、これより遠ざかるにしたがって徐々に狭くなる形状とした。Ｘ軸方向寸法Ｗｘ＝０．２１ｍｍ、Ｙ軸方向寸法Ｗｙ＝０．１ｍｍとした。また、凹部２５の深さは、電子ビーム通過孔２１側端近傍にて最も深く、これより遠ざかるにしたがって徐々に浅くした。最深部２５ａでの深さＤ２＝０．０５ｍｍ、シャドウマスク１０の厚みＴ＝０．２２ｍｍとした。各タイバンド１５に、Ｙ軸方向に一定ピッチ（ピッチＬ３＝０．１２ｍｍ）で並んだ複数の凹部２５かなる凹部列２６を、Ｘ軸方向に２列配置した。凹部２５は電子ビーム通過孔２１が形成された有孔領域１１内のみに形成した。凹部２５を形成したことにより、有孔領域１１の表面積は、凹部２５が形成されていない場合に比べて約７％増加した。これを実施例２とする。

比較例３では、実施例２の細長い凹部に代えて、半径Φ２＝０．１ｍｍ、深さＤ３＝０．０５ｍｍの略半球状の凹部を形成した。各タイバンド１５に、Ｙ軸方向に一定ピッチ（１周期距離Ｌ６＝０．１２ｍｍ）で並んだ複数の凹部からなる凹部列を、Ｘ軸方向にピッチＬ５＝０．２１ｍｍで３列配置した。凹部は電子ビーム通過孔２１が形成された有孔領域１１内のみに形成した。比較例３は、上記のように凹部の形状及び配置が異なる以外は実施例２と同じとした。

上記の実施例２及び比較例３のシャドウマスク１０の上記凹部が形成された面（電子銃４に対向する側の面）に対して、８５ｃｍ離れた位置から垂直方向にＢｉ₂Ｏ₃及び水を含むスラリーを一定圧力でスプレー塗布したときの、該面上の空気の流れを解析した。具体的には、凹部が形成された面に対して法線方向に０．００５ｍｍ離れた位置での、空気の流速の平均値を計算した。

その結果、シャドウマスク１０の凹部が形成された面から０．００５ｍｍ離れた位置での空気の流速の平均値は、比較例３での値を１００としたとき、実施例２では５４９であった。実施例２では、各タイバンド１５に、Ｘ軸方向の中央から両側端に向かって、深さが徐々に深くなる凹部２５を形成したことにより、タイバンド１５の表面近傍の空気の流速が増大した。このため、実施例２では、比較例３に比べて凹部２５内にＢｉ₂Ｏ₃を含む空気がより多く流れ込むので、凹部２５内にもＢｉ₂Ｏ₃からなる電子反射被膜を形成することができる。従って、電子ビームの反射量が増え、これによりシャドウマスク１０の熱エネルギー吸収量が減少し、熱ドーミング量を低減させることができる。

以上より、本実施の形態２によれば、凹部２５を形成したことによるシャドウマスク１０の表面積の増加に加えて、凹部２５内にも電子反射被膜を形成しやすくなる。よって、シャドウマスク１０の熱輻射量と電子の反射量とが増加する。その結果、シャドウマスク１０が熱ドーミングすることにより生じる色ずれが改善されたカラー陰極線管を提供できる。

図４〜図６に示した例では、Ｘ軸方向においてタイバンド１５の中央付近に凹部２５が形成されていないが、図７に示すように、Ｘ軸方向においてタイバンド１５の中央付近にも凹部２５が形成されていても良い。これにより、タイバンド１５の限られたＸ軸方向寸法内で凹部２５のＸ軸方向寸法を拡大することができるので、スプレー塗布したときのタイバンド１５の表面近傍での空気の流れがより良好となり、凹部２５内への電子反射被膜の形成がより容易になる。

図４〜図７に示した例では、個々の凹部２５は互いに独立していたが、図８に示すように、Ｘ軸方向に隣り合う凹部２５を第１溝２７ａで接続しても良く、Ｙ軸方向に隣り合う凹部２５を第２溝２７ｂで接続しても良い。

上記の実施の形態１，２では、凹部２３，２５はシャドウマスク１０の有孔領域１１内の全領域に形成されていたが、本発明はこれに限定されず、有孔領域１１内の熱ドーミングによる色ずれが問題となる領域のみに形成されていても良く、あるいは、有孔領域１１に加えて無孔領域１２の一部又は全部に形成されていても良い。

シャドウマスク１０のパネル１に対向する側の面には上記の実施の形態１に示した凹部２３が形成されており、電子銃４に対向する側の面には上記の実施の形態２に示した凹部２５が形成されていても良い。

上記の実施例１，２ではシャドウマスク１０の電子銃４に対向する側の面に電子反射被膜を形成したが、本発明は、電子反射被膜が形成されない場合にも適用することができる。

本発明の利用分野は特に制限はないが、シャドウマスクの電子反射特性を減少させないで、熱輻射量を増大することができるので、良好なカラー表示を行うことができるカラー陰極線管等として広く利用することができる。

本発明の実施の形態１に係るカラー陰極線管のシャドウマスクをパネル側から見た一部拡大正面図である。 本発明の実施の形態１に係るカラー陰極線管のシャドウマスクの長辺方向と平行な面での一部拡大端面図である。 本発明の実施の形態１に係るカラー陰極線管の効果確認実験で用いた表示パターンを示した正面図である。 本発明の実施の形態２に係るカラー陰極線管のシャドウマスクを電子銃側から見た一部拡大正面図である。 本発明の実施の形態２に係るカラー陰極線管のシャドウマスクの長辺方向と平行な面での一部拡大端面図である。 本発明の実施の形態２に対応する一実施例に係るシャドウマスクを電子銃側から見た一部拡大正面図である。 本発明の実施の形態２に係るカラー陰極線管の別のシャドウマスクを電子銃側から見た一部拡大正面図である。 本発明の実施の形態２に係るカラー陰極線管の更に別のシャドウマスクを電子銃側から見た一部拡大正面図である。 一般的なカラー陰極線管の概略構造を示す断面図である。 一般的なカラー陰極線管のシャドウマスク構体の斜視図である。

符号の説明

１ パネル
２ ファンネル
２ａ ネック部
３ 外囲器
４ 電子銃
５ 電子ビーム
６ 偏向ヨーク
７ 磁気シールド
８ フレーム
９ 蛍光体スクリーン
１０ シャドウマスク
１１ 有孔領域
１２ 無孔領域
１５ タイバンド
１９ ブリッジ
２１ 電子ビーム通過孔
２３ 凹部
２４ 凹部列
２５ 凹部
２６ 凹部列

Claims (12)

1. パネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部内に設けられた電子銃と、前記パネルの内面に対向して設けられた略矩形状のシャドウマスクとを備えてなるカラー陰極線管であって、
   前記シャドウマスクは、前記シャドウマスクの短辺方向を長手方向とする複数のタイバンドと、前記シャドウマスクの長辺方向に隣り合う前記タイバンドを連結する複数のブリッジと、前記長辺方向に隣り合う前記タイバンドの間に形成された複数の電子ビーム通過孔とを有し、
   前記タイバンドの前記パネルに対向する側の面の、前記短辺方向に隣り合う一対の前記ブリッジをそれぞれ通る前記長辺方向と平行な一対の直線で挟まれた領域内に、複数の非貫通の凹部が形成されていることを特徴とするカラー陰極線管。
2. 前記凹部が前記長辺方向及び／又は前記短辺方向に規則的に配置されている請求項１に記載のカラー陰極線管。
3. 前記凹部の配置の前記長辺方向における１周期距離をＬ１とし、前記短辺方向における１周期距離をＬ２としたとき、
   Ｌ１≒３^0.5×Ｌ２ 又は Ｌ２≒３^0.5×Ｌ１
   の関係を満足し、かつ、任意の１つの凹部に対して前記長辺方向に約（１／２）×Ｌ１、前記短辺方向に約（１／２）×Ｌ２だけ離れた位置に別の凹部が存在する請求項１又は２に記載のカラー陰極線管。
4. 前記凹部の最深部の深さをＤ１、前記シャドウマスクの厚さをＴとしたとき、
   Ｄ１＜Ｔ／２
   の関係を満足する請求項１〜３のいずれかに記載のカラー陰極線管。
5. パネルと、前記パネルに接合されたファンネルと、前記ファンネルのネック部内に設けられた電子銃と、前記パネルの内面に対向して設けられた略矩形状のシャドウマスクとを備えてなるカラー陰極線管であって、
   前記シャドウマスクは、前記シャドウマスクの短辺方向を長手方向とする複数のタイバンドと、前記シャドウマスクの長辺方向に隣り合う前記タイバンドを連結する複数のブリッジと、前記長辺方向に隣り合う前記タイバンドの間に形成された複数の電子ビーム通過孔とを有し、
   前記タイバンドの前記電子銃に対向する側の面の、前記短辺方向に隣り合う一対の前記ブリッジをそれぞれ通る前記長辺方向と平行な一対の直線で挟まれた領域内に、複数の非貫通の凹部が形成されており、
   前記凹部の深さは、前記長辺方向において、前記タイバンドの中央側端近傍よりも前記電子ビーム通過孔側端近傍の方が深いことを特徴とするカラー陰極線管。
6. 前記長辺方向において前記ブリッジに隣接する位置には前記凹部が形成されていない請求項５に記載のカラー陰極線管。
7. 前記凹部が前記長辺方向及び／又は前記短辺方向に規則的に配置されている請求項５又は６に記載のカラー陰極線管。
8. 前記凹部はその長軸方向を前記長辺方向に一致させて配置されており、前記凹部の深さは、前記長辺方向において、前記タイバンドの中央側端近傍の位置から前記電子ビーム通過孔側端近傍の位置に行くにしたがって徐々に深くなっている請求項５〜７のいずれかに記載のカラー陰極線管。
9. 前記凹部の最深部の深さをＤ２、前記シャドウマスクの厚さをＴとしたとき、
   Ｄ２＜Ｔ／２
   の関係を満足する請求項５〜８のいずれかに記載のカラー陰極線管。
10. 前記タイバンドの前記電子銃に対向する側の面の、前記短辺方向に隣り合う一対の前記ブリッジをそれぞれ通る前記長辺方向と平行な一対の直線で挟まれた領域内に、複数の非貫通の第２凹部が形成されており、
    前記第２凹部の深さは、前記長辺方向において、前記タイバンドの中央側端近傍よりも前記電子ビーム通過孔側端近傍の方が深い請求項１〜４のいずれかに記載のカラー陰極線管。
11. 前記シャドウマスクの前記電子銃に対向する側の面に、電子反射被膜を有する請求項１〜１０のいずれかに記載のカラー陰極線管。
12. 前記シャドウマスクがＦｅを主成分とする材料からなる１〜１１のいずれかに記載のカラー陰極線管。

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