JP2007073294A - Color picture tube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はカラー受像管に関する。 The present invention relates to a color picture tube.
一般に、カラー受像管は、図9に示すように、フェースパネル31と、このフェースパネル31に一体に接合されたファンネル32とからなる外囲器を有する。ほぼ矩形状のフェースパネル31の内面に、青、緑、赤に発光するストライプ状あるいはドット状の3色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン33が形成され、この蛍光体スクリーン33に対向して、多数のアパーチャが形成された有孔領域を有するほぼ矩形状のシャドウマスク50が配置されている。シャドウマスク50はその周囲のスカート部53でマスクフレーム39に一体化され保持される。シャドウマスク50とマスクフレーム39とからなるシャドウマスク構体34は、マスクフレーム39に取りつけられた弾性支持体(図示せず)とフェースパネル31の内壁面に設けられたスタッドピン(図示せず)との係合により、フェースパネル31に支持されている。一方、ファンネル32のネック35内に、3電子ビーム36R、36G、36Bを放出する電子銃37が配設されている。電子銃37から放出される3電子ビーム36R、36G、36Bは、ファンネル32の外側に装着された偏向ヨーク38が発生する水平および垂直偏向磁界により偏向され、シャドウマスク50のアパーチャを通過して蛍光体スクリーン33を水平及び垂直走査することにより、カラー画像を表示する。以下の説明の便宜のために、図示したように、カラー受像管の管軸をZ軸とし、電子銃37から蛍光体スクリーン33に向かう方向(図9の矢印の方向)をZ軸の正の向きとする。
In general, a color picture tube has an envelope including a
この様なカラー受像管のシャドウマスク50は、一般的に図9に示すように蛍光体スクリーン33側に凸の曲面形状を有している。この曲面形状を保持する力(以下、「曲面保持力」という)が弱い場合には、製造中又は輸送中に加わる外力(例えば、衝撃力、振動など)によってこの曲面形状に変形が生じてしまう。その結果、シャドウマスク50のアパーチャの位置と蛍光体スクリーン33の蛍光体との相対的位置が変化するので、アパーチャを通過した電子ビームが蛍光体スクリーン33の所望する位置に入射することができず、いわゆる色ずれを起こす。
The
外力によるシャドウマスク50の曲面形状の変形は、一般的にカラー受像管の管軸方向と平行に電子銃37側に向かう力(すなわち、Z軸の負の向きの力)がシャドウマスク50に加わった場合に最も生じやすい。
The deformation of the curved shape of the
このような力がシャドウマスク50に作用したときのシャドウマスク50の変形及び色ずれについて図10(A)〜図10(C)を用いて説明する。これらの図において、二点鎖線は、変形前のシャドウマスク50の形状を示す。
Deformation and color shift of the
シャドウマスク50に、Z軸の負の向きの力F1が作用すると、図10(A)に示すように、シャドウマスク50が変位する。このとき、図10(B)に示すように、シャドウマスク50には、力F1とは逆方向の、元の状態に戻ろうとする曲面保持力F2が作用する。曲面保持力F2の大きさが十分であれば、シャドウマスク50は元の状態に戻ることができ、シャドウマスク50の曲面形状に変形は生じない。ところが、曲面保持力F2の大きさが十分でない場合には、図10(C)に示すように、シャドウマスク50は元の状態に戻ることができず、シャドウマスク50が座屈し、その曲面形状が変形してしまい、その結果、色ずれを生じる。
When the force F1 in the negative direction of the Z axis acts on the
シャドウマスク50の曲面形状の変形を防止するためには、大きな曲面保持力F2を発生させることが有効である。このためには、シャドウマスク50を、曲率半径の小さな丸いドーム形状とすることが好ましい。ところが、最近のフェースパネル31の外面の平坦化にともなって、フェースパネル31の内面も平坦化され、カラー受像管の特性上、シャドウマスク50の曲面形状も平坦化される必要がある。また、管面色を向上させるためにフェースパネル31の材料としてティント色調のガラス材を使用する場合、その透過率が低いために、画面の中央と周辺とで厚み差があると輝度均一性が著しく低下してしまう。従って、画面周辺の厚みを低減する必要が生じ、これによりフェースパネル31の内面が平坦化され、その結果、上記と同様にシャドウマスク50の曲面形状も平坦化される必要がある。これらの事情により、シャドウマスク50の曲面形状を丸くして、大きな曲面保持力F2を発生させることにより、シャドウマスク50の曲面形状の変形を防止する手法は困難となりつつある。
In order to prevent the deformation of the curved shape of the
シャドウマスク50の曲面形状の変形を防止するための別の手法として、シャドウマスク50を厚くすることが考えられる。これにより、シャドウマスク50の剛性が増大し、力F1が印加されたときのシャドウマスク50の変位量が低減するので、結果的にシャドウマスク50の曲面形状に変形が生じにくくなる。ところが、シャドウマスク50を厚くすることは、コスト増大、成形性及び形状精度の低下、高精細化の困難化などの問題を伴う。
As another method for preventing the deformation of the curved shape of the
特許文献1には、シャドウマスクの有孔領域内にアパーチャとは別に複数の非貫通の窪み穴を形成し、単位面積当たりの窪み穴の容量がシャドウマスクの中央で最大としたカラー受像管が記載されている。これにより、シャドウマスクの単位面積当たりの重量を周辺から中央に向かって徐々に小さくすることができるので、外力が加えられたときのシャドウマスクの曲面形状の変形を抑制することができる。ところが、この手法では、アパーチャとは別に窪み穴を形成する必要があるのでコスト増大を招き、また、窪み穴をアパーチャと干渉しない位置に形成する必要があるので高精細化に対して障害となる。 Patent Document 1 discloses a color picture tube in which a plurality of non-through holes are formed in a perforated region of a shadow mask separately from the aperture, and the capacity of the hollow per unit area is maximized at the center of the shadow mask. Are listed. Thereby, since the weight per unit area of the shadow mask can be gradually reduced from the periphery toward the center, deformation of the curved shape of the shadow mask when an external force is applied can be suppressed. However, in this method, it is necessary to form a hollow hole separately from the aperture, which causes an increase in cost, and it is necessary to form the hollow hole at a position where it does not interfere with the aperture, which hinders high definition. .
窪み穴をアパーチャとは別に設けるのではなく、アパーチャの開口幅をシャドウマスクの中央で最大となるように変化させて、上記特許文献1と同様にシャドウマスクの単位面積当たりの重量を周辺から中央に向かって徐々に小さくしても、シャドウマスクの曲面形状の変形を抑制することができる。ところが、この手法では、蛍光体スクリーンに形成される電子ビームスポットのサイズが不均一となるので、輝度の均一性が悪化するなどの問題が生じる。
上記のように、フェースパネルの外面の平坦化及びフェースパネルの材料としてティント色調ガラス材の使用等によりシャドウマスクの曲面形状を平坦化しなければならない場合には、シャドウマスクの曲面形状を丸くすることで曲面保持力を増大させる手法は使用できない。シャドウマスクを厚くする手法や、アパーチャの開孔幅を中央で大きくし周辺で小さくしてシャドウマスクの単位面積当たりの重量を周辺から中央にかけて徐々に小さくする手法は、カラー受像管の他の特性が悪化するという弊害が生じる。更に、特許文献1に記載されたアパーチャとは別に窪み穴を設ける手法は、新たに窪み穴を形成する作業が必要であり、また、高精細化に対して障害となるという問題を有している。 As described above, if the curved shape of the shadow mask must be flattened by flattening the outer surface of the face panel and using tint glass as the face panel material, round the curved shape of the shadow mask. Thus, the method of increasing the curved surface holding force cannot be used. Other methods of color picture tubes include thickening the shadow mask and increasing the aperture aperture width at the center and decreasing it at the periphery to gradually reduce the weight per unit area of the shadow mask from the periphery to the center. The negative effect of worsening occurs. Furthermore, the method of providing a hollow hole separately from the aperture described in Patent Document 1 requires a work for forming a new hollow hole, and has a problem that it becomes an obstacle to high definition. Yes.
本発明は従来の各手法が有していた上記の問題を解決し、外力が加えられたときに、シャドウマスクの変形による色ずれが生じにくく、その結果、良好なスクリーン品位を備えたカラー受像管を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems of the conventional methods, and when an external force is applied, color misregistration due to deformation of the shadow mask is unlikely to occur, and as a result, a color image receiving device having good screen quality. The purpose is to provide a tube.
本発明のカラー受像管は、蛍光体スクリーンと、前記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、前記蛍光体スクリーンと前記電子銃との間に配置されたシャドウマスクとを備える。前記シャドウマスクは、前記電子ビームが通過する複数のアパーチャが形成された略矩形の有孔領域を有する。前記アパーチャの開孔形状は前記有孔領域の短辺方向を長軸方向とする矩形状又は長孔形状であり、前記短辺方向に複数の前記アパーチャが並んでアパーチャ列が形成され、前記アパーチャ列が前記有孔領域の長辺方向に複数配置されている。 The color picture tube of the present invention comprises a phosphor screen, an electron gun that emits an electron beam toward the phosphor screen, and a shadow mask disposed between the phosphor screen and the electron gun. The shadow mask has a substantially rectangular perforated region in which a plurality of apertures through which the electron beam passes are formed. The aperture shape of the aperture is a rectangular shape or a long hole shape in which the short side direction of the perforated region is the long axis direction, and a plurality of the apertures are arranged in the short side direction to form an aperture row, and the aperture A plurality of rows are arranged in the long side direction of the perforated region.
前記アパーチャの前記長辺方向のピッチをPh、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーンに対向する側の面における前記アパーチャの前記長辺方向における開口幅をW1、Ph−W1により求められる前記アパーチャの非形成領域の前記長辺方向における幅をKとする。 The pitch of the aperture in the long side direction is Ph, and the aperture width in the long side direction of the aperture on the surface of the shadow mask facing the phosphor screen is determined by W1 and Ph-W1. Let K be the width of the formation region in the long side direction.
本発明の第1のカラー受像管は、比α=K/Phが前記有孔領域の中央から周辺にいくにしたがって徐々に大きくなっていることを特徴とする。 The first color picture tube of the present invention is characterized in that the ratio α = K / Ph is gradually increased from the center to the periphery of the perforated region.
本発明の第2のカラー受像管は、比α=K/Phが、
0.7×(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe<α
<(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe
を満足することを特徴とする。但し、Phe[mm]は前記有孔領域の短辺での前記アパーチャの前記長辺方向のピッチ、W2e[mm]は前記有孔領域の短辺での前記シャドウマスクの前記電子銃に対向する側の面における前記アパーチャの前記長辺方向における開口幅、t[mm]は前記シャドウマスクの厚み、θ[°]は偏向角である。
In the second color picture tube of the present invention, the ratio α = K / Ph
0.7 × (Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe <α
<(Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe
It is characterized by satisfying. However, Phe [mm] is the pitch of the aperture in the long side direction at the short side of the perforated region, and W2e [mm] is opposed to the electron gun of the shadow mask at the short side of the perforated region. The aperture width in the long side direction of the aperture on the side surface, t [mm] is the thickness of the shadow mask, and θ [°] is the deflection angle.
本発明によれば、シャドウマスクの曲面形状を平坦化しても、製造工程や輸送過程で加わる外力によるシャドウマスクの曲面の変形が生じにくく、その結果、シャドウマスクの変形による色ずれが抑制され、良好なスクリーン品位を得ることができる。 According to the present invention, even if the curved shape of the shadow mask is flattened, deformation of the curved surface of the shadow mask due to external force applied in the manufacturing process and transportation process is unlikely to occur, and as a result, color shift due to deformation of the shadow mask is suppressed, Good screen quality can be obtained.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明のカラー受像管は、以下に説明するシャドウマスクの構成を除いて特に制限はなく、例えば図9に示したカラー受像管と同様の構成を備えていても良い。 The color picture tube of the present invention is not particularly limited except for the configuration of the shadow mask described below, and may have the same configuration as the color picture tube shown in FIG. 9, for example.
図1は、本発明の一実施形態に係るカラー受像管に搭載されるシャドウマスク50の、マスクフレーム39(図9参照)に保持される前の状態を示した斜視図である。シャドウマスク50は、所定の曲面に形成された略矩形状の主面部57と、主面部57に対してZ軸の負の側に屈曲されて連設されたスカート部53とを備える。主面部57とスカート部53とは屈曲部54を介して接続されている。主面部57は、電子ビームが通過する多数のアパーチャが形成された略矩形状の有孔領域51と、有孔領域51の周囲の、アパーチャが形成されていない無孔領域52とからなる。以下の説明の便宜のために、Z軸と直交し有孔領域51の長辺と平行な軸(長軸)をX軸、X軸及びZ軸と直交し有孔領域51の短辺と平行な軸(短軸)をY軸とする。
FIG. 1 is a perspective view showing a state before a
図2は図1に示したシャドウマスク50を平面に展開した状態を、蛍光体スクリーン33(図9参照)に対向する面側から見た平面図である。図3(A)は図2の部分3Aの拡大平面図、図3(B)は図2の部分3Bの拡大平面図、図3(C)は図3(A)の3C−3C線での矢視断面図である。部分3A、部分3Bは、それぞれ有孔領域51の中央及び対角軸端に位置する。
FIG. 2 is a plan view of the state where the
図3(A)及び図3(B)に示すように、シャドウマスク50の法線方向から見たとき、電子ビームが通過する貫通孔であるアパーチャ60の開口形状は、Y軸方向を長軸方向とする矩形状又は長孔形状である。複数のアパーチャ60がY軸方向に並んで配置されてアパーチャ列を形成している。そして、このアパーチャ列がX軸方向に複数配置されている。このようにアパーチャ60がX軸方向及びY軸方向に分散配置された領域が有孔領域51である。
As shown in FIGS. 3A and 3B, when viewed from the normal direction of the
図3(A)及び図3(C)に示すように、各アパーチャ60は、シャドウマスク50の法線方向から見たときに反対側を見通すことができる小穴(最小孔径をなす部分)62と、これより蛍光体スクリーン33側の大穴61とからなる。小穴62のX軸方向及びY軸方向における開口幅はW2,H2である。シャドウマスク50の蛍光体スクリーン33に対向する側の面における大穴61のX軸方向及びY軸方向における開口幅はW1,H1である(W1>W2、H1>H2)。シャドウマスク50の法線方向から見たとき、有孔領域51内におけるアパーチャ60の位置に応じて、大穴61の中心は、小穴62の中心に対してX軸方向及び/又はY軸方向に偏心していても良い。このようなアパーチャ60は、主としてシャドウマスク50の蛍光体スクリーン33に対向する側の面からエッチングすることにより形成することができる。
As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (C), each
本発明では、図3(A)に示すように、アパーチャのX軸方向のピッチをPh、シャドウマスク50の蛍光体スクリーン33に対向する側の面におけるアパーチャ60のX軸方向における開口幅(即ち、大穴61のX軸方向における開口幅)をW1、X軸方向に隣り合うアパーチャ列間のアパーチャ60の非形成領域(以下、「非アパーチャ領域」という)のX軸方向幅をK(K=Ph−W1)としたとき、比α=K/Phが有孔領域51の中央から周辺にいくにしたがって徐々に大きくなっていることが好ましい。
In the present invention, as shown in FIG. 3 (A), the pitch in the X-axis direction of the aperture is Ph, and the aperture width in the X-axis direction of the
これにより、上記の特許文献1に記載されたようなアパーチャ60とは別の窪み穴を形成したり、カラー受像管の他の特性を損ねたりすることなく、シャドウマスク50の単位面積当たりの重量を、有孔領域51の周辺から中央に向かって徐々に小さくするすることが可能となる。その結果、外力が加えられたときのシャドウマスクの曲面形状の変形を抑制することができる。これについて以下に説明する。
Accordingly, the weight per unit area of the
アパーチャ60とは別の窪み穴を形成することなく、シャドウマスク50の単位面積当たりの重量を、有孔領域51の周辺から中央に向かって徐々に小さくするするためには、大穴61のX軸方向及びY軸方向における開口幅W1,H1、及び小穴62のX軸方向及びY軸方向における開口幅W2,H2のうちのいずれかを、有孔領域51の周辺から中央に向かって徐々に大きくすれば良いと考えられる。
In order to gradually reduce the weight per unit area of the
大穴61及び小穴62のY軸方向における開口幅H1,H2を、有孔領域51の周辺から中央に向かって徐々に大きくした場合を検討する。一般にカラー受像管では、画面の中央に比べて周辺では輝度が低い。したがって、開口幅H1,H2を、有孔領域51の周辺から中央に向かって徐々に大きくすると、画面の中央と周辺との輝度差が一層拡大してしまう。従って、この場合は、カラー受像管の輝度特性が著しく劣化してしまう。
Consider a case where the opening widths H1 and H2 of the
小穴62のX軸方向における開口幅W2を、有孔領域51の周辺から中央に向かって徐々に大きくした場合を検討する。この場合、蛍光体スクリーン上に形成される電子ビームスポットのX軸方向寸法が変化する。画面中央では、開口幅W2が相対的に大きな小穴62を電子ビームが通過して蛍光体スクリーンを照射するので、図4(A)に示すように、電子ビームスポット43がブラックストライプ41を超えて隣の蛍光体ストライプをも照射して、他色打ちを生じてしまう。また、画面周辺では、開口幅W2が相対的に小さな小穴62を電子ビームが通過して蛍光体スクリーンを照射するので、図4(B)に示すように、電子ビームスポット43のX軸方向寸法が赤、緑、青の各色に発光する蛍光体ストライプ42R,42G,42Bの幅より狭く、自色欠けを生じてしまう。このように、カラー受像管の所望のスクリーン特性が得られない。
Consider a case where the opening width W2 of the
このように、大穴61の開口幅H1及び小穴62の開口幅H2,W2を変化させると、カラー受像管の諸特性が損なわれてしまう。これに対して、大穴61のX軸方向における開口幅W1を変化させても、図5に示すように、小穴62を通過した電子ビーム36が大穴61の蛍光体スクリーン側端61aに衝突しない限り、カラー受像管の諸特性が損なわれることはない。換言すれば、非アパーチャ領域のX軸方向幅K(=Ph−W1)が有孔領域51の中央から周辺にいくにしたがって徐々に大きくなっていても、カラー受像管の諸特性が損なわれることはない。
As described above, when the opening width H1 of the
よって、シャドウマスク50の単位面積当たりの重量の指標となる比α(=K/Ph)を有孔領域51の中央から周辺にいくにしたがって徐々に大きくし、中央でのシャドウマスクの重量を軽減することで、カラー受像管の諸特性が損なわれることなく、その曲面形状が動的な外力に対して変形しにくいシャドウマスクを実現することができる。
Therefore, the ratio α (= K / Ph), which is an indicator of the weight per unit area of the
シャドウマスク50の主面部57(図1参照)のX軸方向寸法はY軸方向寸法よりも長いため、マスクフレーム39に保持された状態での主面部57が有する曲面保持力は、X軸方向の方が、Y軸方向よりも小さい。従って、X軸方向寸法に関する比αを上記のように変化させることは、シャドウマスク50の曲面形状の変形の抑制に対する効果が大きい。更に、比αの変化がなだらかであることにより、応力が局所的に集中するのが防止され、変形を一層抑制することができる。
Since the X-axis direction dimension of the main surface portion 57 (see FIG. 1) of the
要するに、アパーチャのX軸方向のピッチPhに対する非アパーチャ領域幅Kの比αを、有孔領域51の中央から周辺にいくにしたがって徐々に大きくすることにより、カラー受像管の諸特性を損なうことなく、シャドウマスク50の曲面形状の変形を抑制することができる。本発明では、大穴61の開口幅H1及び小穴62の開口幅H2,W2は、カラー受像管の諸特性を確保するために、有孔領域51の中央と周辺とで差はほとんどない。従って、比αを上記のように変化させることにより、シャドウマスク50の単位面積当たりの重量を精度良く制御することができる。
In short, the ratio α of the non-aperture region width K to the pitch Ph in the X-axis direction of the aperture is gradually increased from the center to the periphery of the perforated
本発明においては、比αが有孔領域51の周縁においてほぼ均一であることが好ましい。なぜなら、例えば有孔領域51のX軸端51H及びY軸端51V(図2参照)での比αが互いに大きく異なると、外力が印加されたときのシャドウマスクの変位量がX軸端51HとY軸端51Vとで異なることになり、局所的な応力が作用してしまうからである。換言すれば、有孔領域51の周縁において比αがほぼ均一であることにより、周縁のいずれの位置の変位量も略同一となるので、シャドウマスク50の全体に曲面保持力がほぼ均一に作用して、曲面形状の変形を一層抑制することができる。ここで、「周縁」とは、略矩形の有孔領域51の一対の長辺及び一対の短辺を含む全周を意味する。比αが有孔領域51の周縁において「ほぼ均一」であるとは、製造バラツキ等の理由により生じてしまう寸法誤差程度を含む趣旨であり、具体的には比αの最小値と最大値の差が0.03以内であることが好ましい。
In the present invention, the ratio α is preferably substantially uniform at the periphery of the perforated
比αの範囲を規定することによっても、シャドウマスクの曲面形状の変形を抑制することができる。 The deformation of the curved shape of the shadow mask can also be suppressed by defining the range of the ratio α.
まず、比αの最大値αmaxについて考える。αmaxは、アパーチャ60の小穴62を通過した電子ビーム36が大穴61の蛍光体スクリーン側端61aに衝突しないための大穴61の開口幅W1の最小値W1minを考慮することにより決定することができる。開口幅W1が最小値W1minより小さいと、小穴62を通過した電子ビーム36が大穴61の蛍光体スクリーン側端61aに衝突して、蛍光体スクリーン上に適切な電子ビームスポットを形成することができなくなるので、カラー受像管の特性が劣化してしまう。電子ビーム36の、大穴61の蛍光体スクリーン側端61aへの衝突は、シャドウマスク50への入射角が大きい有孔領域51の短辺(特に、短辺と長辺とが交差する対角軸端)で起こりやすい。
First, consider the maximum value αmax of the ratio α. αmax can be determined by considering the minimum value W1min of the opening width W1 of the
図6は、有孔領域51の対角軸端51D(図2参照)において、アパーチャ60に入射する電子ビーム36を示した断面図である。この図において、電子ビーム36が大穴61の蛍光体スクリーン側端61aに衝突しないための大穴61の開口幅W1の最小値W1minを求める。
6 is a cross-sectional view showing the
電子ビーム36が小穴62に入射してから厚さt[mm]のシャドウマスク50を通過するまでの間に、電子ビーム36がX軸方向に移動する距離Δ1[mm]は、電子ビーム36の偏向角をθ[°]とすると、Δ1=t×tan(θ/2)[mm]となる。このΔ1[mm]と小穴62の開口幅W2e[mm]との和が、大穴61の開口幅W1の最小値W1min[mm]となる。従って、電子ビーム36が大穴61の蛍光体スクリーン側端61aに衝突しないための大穴61の開口幅W1の最小値W1min[mm]は、W1min=Δ1+W2e=t×tan(θ/2)+W2e[mm]となる。
The distance Δ1 [mm] that the
大穴61の開口幅W1が最小となるとき、非アパーチャ領域のX軸方向幅Kは最大値Kmaxとなり、比αも最大となる。よって、カラー受像管の特性が劣化しないための比αの最大値αmaxは、有孔領域51の対角軸端でのアパーチャのX軸方向のピッチをPhe[mm]とすると、
αmax=(Phe−W1min)/Phe
=(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe
となる。すなわち、比αがαmax未満であれば、小孔62を通過した電子ビーム36が大穴61の蛍光体スクリーン側端61aに衝突することが無く、従って、カラー受像管の特性が損なわれることはない。
When the opening width W1 of the
αmax = (Phe−W1min) / Phe
= (Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe
It becomes. That is, if the ratio α is less than αmax, the
次に、比αの最小値αminについて考える。αminは、静的な外力に耐えるのに必要な比αの値を考慮することにより決定することが出来る。背景技術の欄で説明したように、シャドウマスク50の単位面積当たりの重量を周辺から中央に向かって徐々に小さくする手法は、衝撃力や振動などの動的な外力が加えられたとき、発生する慣性力を小さくすることができるので、シャドウマスクの変位量を小さくする効果がある。一般にカラー受像管のシャドウマスクには動的な外力が印加されるが、製造工程においては、シャドウマスクがあるガス雰囲気中を通過する場合など、圧力などの静的な外力が印加される場合もある。このような場合、シャドウマスク50の単位面積当たりの重量が、有孔領域51の周辺に対して中央で急激に小さくなると、ゆっくりと作用する静的な外力に対して曲面保持力が十分に生じず、有孔領域51の中央が変形したままになる可能性がある。そこで、比αの最小値αminをαmaxとの関係で規定することにより、シャドウマスク50の単位面積当たりの重量が有孔領域51内で急激に変化しないように制限して、製造工程でのガス雰囲気等によって変形しないシャドウマスクを実現することができる。
Next, consider the minimum value αmin of the ratio α. αmin can be determined by considering the value of the ratio α necessary to withstand a static external force. As described in the Background section, the method of gradually reducing the weight per unit area of the
図7は、数種類のカラー受像管を用いて測定した、静的な圧力に対するシャドウマスクの強さと不良率との関係を示した図である。図7の縦軸の「不良率」とは、シャドウマスクの組立工程において搬送中の衝撃やガス圧により変形してしまったシャドウマスクの不良率であり、横軸の「静的な圧力に対するシャドウマスクの強さ」とは、静的な圧力に対してそのシャドウマスクが曲面を維持できる限界強度を意味する。図7より、静的な圧力に対するシャドウマスクの強さが70[Pa]程度以上あれば、不良率が低位に安定することが分かる。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the strength of the shadow mask and the defect rate with respect to static pressure, measured using several types of color picture tubes. The “defective rate” on the vertical axis in FIG. 7 is the defective rate of a shadow mask that has been deformed due to an impact or gas pressure during transportation in the shadow mask assembly process. The “mask strength” means a limit strength with which the shadow mask can maintain a curved surface against a static pressure. FIG. 7 shows that the defect rate is stabilized at a low level when the strength of the shadow mask with respect to static pressure is about 70 Pa or more.
そこで、一般的に静的な圧力に弱い、超大型管である76cm及び86cmカラー受像管について、αmaxに対するαの比α/αmaxを変化させて、静的な圧力に対するシャドウマスクの強さを測定した。結果を図8に示す。図8から、静的な圧力に対するシャドウマスクの強さが70[Pa]以上であるためには、比α/αmax>0.7を満足する必要があることがわかる。すなわち、αの最小値αminを0.7×αmaxにすることにより、静的な外力にも強いシャドウマスクを実現することが出来る。 Therefore, for the 76cm and 86cm color picture tubes, which are very large tubes that are generally sensitive to static pressure, the ratio of α to αmax α / αmax is changed to measure the strength of the shadow mask against static pressure. did. The results are shown in FIG. FIG. 8 shows that the ratio α / αmax> 0.7 must be satisfied in order that the strength of the shadow mask with respect to static pressure is 70 Pa or more. That is, by setting the minimum value αmin of α to 0.7 × αmax, a shadow mask that is resistant to static external force can be realized.
以上より、比αは、
0.7×(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe<α
<(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe
を満足することが好ましい。
From the above, the ratio α is
0.7 × (Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe <α
<(Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe
Is preferably satisfied.
上述したように、本発明によれば、フェースパネルの外面を平坦化したり、又はフェースパネルの材料としてティント色調ガラス材を使用したりすることにより、シャドウマスクの曲面形状を平坦化しなければならない場合であっても、シャドウマスクの曲面形状を丸くしたり、アパーチャとは別に窪み穴を設けたりすることなく、シャドウマスクの曲面保持力を確保することができる。その結果、シャドウマスクの変形による色ずれが生じにくく、安定した良好なスクリーン品位を得ることができる。 As described above, according to the present invention, the curved shape of the shadow mask must be flattened by flattening the outer surface of the face panel or by using a tint glass material as the face panel material. Even so, it is possible to ensure the curved-surface holding force of the shadow mask without rounding the curved shape of the shadow mask or providing a hollow hole separately from the aperture. As a result, color shift due to deformation of the shadow mask is unlikely to occur, and stable and good screen quality can be obtained.
本発明を76cmカラー受像管に適用した例を説明する。このカラー受像管のフェースパネルの材料はティント色調ガラス材であり、且つフェースパネル外面はほぼ平坦であるため、シャドウマスクは平坦にしなければならない。したがって、従来の方法ではシャドウマスクの曲面保持力を確保するのが困難である。 An example in which the present invention is applied to a 76 cm color picture tube will be described. Since the material of the face panel of the color picture tube is a tint glass material and the outer surface of the face panel is almost flat, the shadow mask must be flat. Therefore, it is difficult to secure the curved-surface holding force of the shadow mask with the conventional method.
比較例として、有孔領域の中央における比αが0.34で、有孔領域内の比αの分布に規則性が無いシャドウマスクを用いたカラー受像管を作成した。このカラー受像管について、フェースパネル側を上にして、高さを徐々に大きくして落下試験を行なった。その結果、落下高さが20cmにてシャドウマスクに変形が生じた。 As a comparative example, a color picture tube using a shadow mask having a ratio α in the center of the perforated region of 0.34 and no distribution in the ratio α in the perforated region was prepared. This color picture tube was subjected to a drop test with the face panel side facing up and the height gradually increased. As a result, the shadow mask was deformed at a drop height of 20 cm.
本発明に係る実施例として、有孔領域の中央における比αが0.34で、比αが有孔領域の中央から周辺にいくにしたがって徐々に大きくなっていくシャドウマスクを用いたカラー受像管を作成した。このシャドウマスクを詳細に説明する。有孔領域内において比αの最大値は短軸端での0.39であった。有効領域の周縁での比αの値は0.38〜0.39でほぼ均一であった。シャドウマスクの厚さtは0.25mm、偏向角θは102°、有孔領域の対角軸端において、アパーチャのX軸方向のピッチPheは0.83[mm]、アパーチャの小穴62の開口幅W2eは0.19[mm]であった。したがって、(phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/phe=0.40となり、0.7×0.4=0.28<α<0.40を満たしていた。よって、静的な外力にも強く、且つ、電子ビームが大穴の蛍光体スクリーン側端61a(図5参照)に衝突しない。この実施例に係るカラー受像管について、上記比較例と同様の落下試験を行なった。その結果、落下高さが20cmでもシャドウマスクに変形は生じなかった。すなわち、実施例では、カラー受像管の諸特性を損なうことなく、外力に強いシャドウマスクを実現できた。
As an embodiment according to the present invention, a color picture tube using a shadow mask in which the ratio α at the center of the perforated region is 0.34 and the ratio α gradually increases from the center to the periphery of the perforated region. It was created. This shadow mask will be described in detail. In the perforated region, the maximum value of the ratio α was 0.39 at the minor axis end. The value of the ratio α at the periphery of the effective area was 0.38 to 0.39 and was almost uniform. The thickness t of the shadow mask is 0.25 mm, the deflection angle θ is 102 °, the pitch Phe in the X-axis direction of the aperture is 0.83 [mm] at the diagonal axis end of the perforated region, and the
比αが最大となる位置は、上記の実施例では短軸端であったが、本発明はこれに限定されない。比αが最大となる位置は、短軸端以外であってもよく、有孔領域の周縁上にあることが好ましい。 The position where the ratio α is maximum is the short axis end in the above-described embodiment, but the present invention is not limited to this. The position where the ratio α is maximum may be other than the short axis end, and is preferably on the periphery of the perforated region.
また、上記の実施例では、比αが有孔領域の中央から周辺にいくにしたがって徐々に大きくなる分布を有していたが、本発明はこれに限定されない。比αが前記分布を有していない場合であっても、
0.7×(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe<α
<(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe
を満足すれば、カラー受像管の諸特性が損なわれず、且つ、静的な外力に強いシャドウマスクを実現できる。すなわち、シャドウマスクの変形による色ずれが生じにくく、その結果、良好なスクリーン品位を備えたカラー受像管を実現できる。
Moreover, in said Example, although the ratio (alpha) had the distribution which becomes large gradually as it goes to the periphery from the center of a perforated area | region, this invention is not limited to this. Even if the ratio α does not have the distribution,
0.7 × (Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe <α
<(Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe
If the above condition is satisfied, it is possible to realize a shadow mask that does not impair various characteristics of the color picture tube and is strong against static external force. That is, color shift due to deformation of the shadow mask hardly occurs, and as a result, a color picture tube having good screen quality can be realized.
本発明の利用分野は特に制限はないが、曲率半径が10000mm以上のほぼ平坦な外面を備えたフェースパネルや、ティント色調ガラス材が使用されたフェースパネルを備えたカラー受像管に特に利用価値が大きい。また、シャドウマスクにアパーチャとは別に窪み穴を形成する必要がないので、高精細化に対応したカラー受像管に利用することも可能である。 The field of application of the present invention is not particularly limited, but the present invention is particularly useful for a color picture tube having a face panel having a substantially flat outer surface with a radius of curvature of 10,000 mm or more and a face panel using a tint glass material. large. Further, since it is not necessary to form a hollow hole separately from the aperture in the shadow mask, it can be used for a color picture tube corresponding to high definition.
ここで、「ティント色調ガラス材」とは、厚さ10.16mmにおける波長546nmの光の分光透過率が60%以下であるガラス材をいう。 Here, the “tint color glass material” refers to a glass material having a spectral transmittance of 60% or less of light having a wavelength of 546 nm at a thickness of 10.16 mm.
31 フェースパネル
32 ファンネル
33 蛍光体スクリーン
34 シャドウマスク構体
35 ネック
36R、36G、36B 電子ビーム
37 電子銃
38 偏向ヨーク
39 マスクフレーム
50 シャドウマスク
51 有孔領域
52 無孔領域
53 スカート部
54 屈曲部
57 主面部
60 アパーチャ
61 大穴
62 小穴
31
Claims (9)
前記シャドウマスクは、前記電子ビームが通過する複数のアパーチャが形成された略矩形の有孔領域を有し、
前記アパーチャの開孔形状は前記有孔領域の短辺方向を長軸方向とする矩形状又は長孔形状であり、前記短辺方向に複数の前記アパーチャが並んでアパーチャ列が形成され、前記アパーチャ列が前記有孔領域の長辺方向に複数配置されており、
前記アパーチャの前記長辺方向のピッチをPh、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーンに対向する側の面における前記アパーチャの前記長辺方向における開口幅をW1、Ph−W1により求められる前記アパーチャの非形成領域の前記長辺方向における幅をKとしたとき、比α=K/Phが前記有孔領域の中央から周辺にいくにしたがって徐々に大きくなっていることを特徴とするカラー受像管。 A color picture tube comprising: a phosphor screen; an electron gun that emits an electron beam toward the phosphor screen; and a shadow mask disposed between the phosphor screen and the electron gun;
The shadow mask has a substantially rectangular perforated region in which a plurality of apertures through which the electron beam passes are formed;
The aperture shape of the aperture is a rectangular shape or a long hole shape in which the short side direction of the perforated region is the long axis direction, and a plurality of the apertures are arranged in the short side direction to form an aperture row, and the aperture A plurality of rows are arranged in the long side direction of the perforated region,
The pitch of the aperture in the long side direction is Ph, and the aperture width in the long side direction of the aperture on the surface of the shadow mask facing the phosphor screen is determined by W1 and Ph-W1. A color picture tube, wherein the ratio α = K / Ph gradually increases from the center to the periphery of the perforated region, where K is the width in the long side direction of the formation region.
0.7×(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe<α
<(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe
を満足する請求項1に記載のカラー受像管。
但し、Phe[mm]は前記有孔領域の短辺での前記アパーチャの前記長辺方向のピッチ、W2e[mm]は前記有孔領域の短辺での前記シャドウマスクの前記電子銃に対向する側の面における前記アパーチャの前記長辺方向における開口幅、t[mm]は前記シャドウマスクの厚み、θ[°]は偏向角である。 The ratio α is
0.7 × (Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe <α
<(Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe
The color picture tube according to claim 1, which satisfies the following conditions.
However, Phe [mm] is the pitch of the aperture in the long side direction at the short side of the perforated region, and W2e [mm] is opposed to the electron gun of the shadow mask at the short side of the perforated region. The aperture width in the long side direction of the aperture on the side surface, t [mm] is the thickness of the shadow mask, and θ [°] is the deflection angle.
前記シャドウマスクは、前記電子ビームが通過する複数のアパーチャが形成された略矩形の有孔領域を有し、
前記アパーチャの開孔形状は前記有孔領域の短辺方向を長軸方向とする矩形状又は長孔形状であり、前記短辺方向に複数の前記アパーチャが並んでアパーチャ列が形成され、前記アパーチャ列が前記有孔領域の長辺方向に複数配置されており、
前記アパーチャの前記長辺方向のピッチをPh、前記シャドウマスクの前記蛍光体スクリーンに対向する側の面における前記アパーチャの前記長辺方向における開口幅をW1、Ph−W1により求められる前記アパーチャの非形成領域の前記長辺方向における幅をKとしたとき、比α=K/Phが、
0.7×(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe<α
<(Phe−(t×tan(θ/2)+W2e))/Phe
を満足することを特徴とするカラー受像管。
但し、Phe[mm]は前記有孔領域の短辺での前記アパーチャの前記長辺方向のピッチ、W2e[mm]は前記有孔領域の短辺での前記シャドウマスクの前記電子銃に対向する側の面における前記アパーチャの前記長辺方向における開口幅、t[mm]は前記シャドウマスクの厚み、θ[°]は偏向角である。 A color picture tube comprising a phosphor screen, an electron gun that emits an electron beam toward the phosphor screen, and a shadow mask disposed between the phosphor screen and the electron gun,
The shadow mask has a substantially rectangular perforated region in which a plurality of apertures through which the electron beam passes are formed;
The aperture shape of the aperture is a rectangular shape or a long hole shape in which the short side direction of the perforated region is the long axis direction, and a plurality of the apertures are arranged in the short side direction to form an aperture row, and the aperture A plurality of rows are arranged in the long side direction of the perforated region,
The pitch of the aperture in the long side direction is Ph, and the aperture width in the long side direction of the aperture on the surface of the shadow mask facing the phosphor screen is determined by W1 and Ph-W1. When the width in the long side direction of the formation region is K, the ratio α = K / Ph is
0.7 × (Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe <α
<(Phe− (t × tan (θ / 2) + W2e)) / Phe
A color picture tube characterized by satisfying
However, Phe [mm] is the pitch of the aperture in the long side direction at the short side of the perforated region, and W2e [mm] is opposed to the electron gun of the shadow mask at the short side of the perforated region. The aperture width in the long side direction of the aperture on the side surface, t [mm] is the thickness of the shadow mask, and θ [°] is the deflection angle.
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JP2005257793A JP2007073294A (en) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | Color picture tube |
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JP2005257793A Withdrawn JP2007073294A (en) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | Color picture tube |
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