JP2007087675A - シャドウマスク及び受像管 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い偏向角を有する近年の薄型ブラウン管のように電子ビームの入射角が大きくなった場合であっても、電子ビームの欠けを極力抑えてブラウン管の蛍光体上に所定大きさと形状のビームスポットをランディングさせることが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。
【解決手段】 略矩形状の裏側孔部１３と略矩形状の表側孔部１２とが連通した貫通孔１１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に多数配列するシャドウマスク１において、少なくともマスク本体の中心から離れた外周領域に形成されるスロット２ｄは、垂直方向Ｙに隣接するスロットとの間で表側孔部１２を繋ぐ連結部２３を有し、その連結部２３により垂直方向Ｙに連続する２個以上５個以下のスロットの表側孔部１２が繋がっているように構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シャドウマスク及び受像管に関し、受像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及びそのシャドウマスクを有する受像管に関する。

シャドウマスク１は、図１２に示すように、ブラウン管（受像管ともいう。）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。

図１３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１３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１３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１２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等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１４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が貫通孔１１を通過した後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１４（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。図１５は、こうした形態のスロットを有するシャドウマスク１について、対角軸の外周部近傍のスロット形態の一例を示す部分平面図である。なお、略矩形状のスロット２を有するシャドウマスク１は、通常、プレス加工により湾曲状に成形された後にブラウン管内に装着されて使用される。

しかしながら、図１４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、特に水平軸の外周部及び対角軸外周部に形成されるスロット２ｃ、２ｄにおいては、スロット２ｃ、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の側壁で遮断され、電子ビーム７をブラウン管の蛍光面上に略矩形状のスポット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。

図１６は、こうした問題を説明するための電子顕微鏡写真である。図１６中、（Ａ）は水平軸３の左側外周部の領域ｃ’に形成されたスロットを正面から撮影した電子顕微鏡写真であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すスロットを電子ビームの光軸方向から撮影した電子顕微鏡写真であり、（Ｃ）は対角軸５の左上側外周部の領域ｅ’に形成されたスロットを正面から撮影した電子顕微鏡写真であり、（Ｄ）は（Ｃ）に示すスロットを電子ビームの光軸方向から撮影した電子顕微鏡写真である。特に（Ｂ）（Ｄ）で観察された貫通孔の形状は、そのままブラウン管の蛍光面にランディングしてスポット形状となる。例えば（Ｂ）においては、マル１の部分が欠けた柿の種状のスポット形状となり、（Ｄ）においては、マル２の部分が欠けたスポット形状となる。

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１７は、これらの特許文献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１７（ａ）は、図１３に示すマスク本体１ａを平面視した場合において、水平軸３の右方向外周部に位置するスロット２ｃに対応する形態であり、図１７（ｂ）は、図１３に示すマスク本体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２ｄに対応する形態である。図１７（ａ）に示すスロット２ｃは、貫通孔１１に対して表側孔部１２が右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上部と下部が外周方向に膨出した膨出部１１ａを有している。一方、図１７（ｂ）に示すスロット２ｄ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。
特開平１−３２０７３８号公報 特開平５−６７４１号公報

近年、図１２に示すような高い偏向角を有する薄型ブラウン管が開発されており、シャドウマスクに形成されたスロットへの入射角が特に外周部で顕著に大きくなってきている。図１８は、図１７において電子ビームが貫通孔１１を通過する光路側（矢印Ｑ）からシャドウマスクをみたときの形態図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）を示している。例えば図１８（ｂ）に示すような角度βで入射する電子ビーム７は、たとえ膨出部１１ａが形成されたスロット２であっても、図１８（ａ）に示すように、膨出部１１ａに近い部位の裏側孔部１３の側壁１７や表側孔部１２の側壁１５によって電子ビーム７の一部が遮断される現象が生じる。こうした現象は、膨出部１１ａに近い部位の裏側孔部１３の側壁１７や表側孔部１２の側壁１５が、膨出部１１ａに近くない貫通孔の略中央部に位置する側壁（図１８（ｂ）中の波線で示している。）に比べて、所謂立ち上がった形状を呈していることに基づくものである。すなわち、膨出部１１ａに近い部位の立ち上がった側壁１５，１７によって、電子ビーム７の一部が蹴られて部分的な欠けが発生し、ブラウン管の蛍光体上に所定の大きさからなる略矩形状のビーム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。

また、図１９及び図２０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。こうした現象は、高い偏向角を有する近年の薄型ブラウン管において問題になってきている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高い偏向角を有する近年の薄型ブラウン管のように電子ビームの入射角が大きくなった場合であっても、電子ビームの欠けを極力抑えてブラウン管の蛍光体上に所定大きさと形状のビームスポットをランディングさせることが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と共に、そうしたシャドウマスクを備えた受像管を提供することにある。

上記課題を解決するための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が連通し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、少なくともマスク本体の中心から離れた外周領域に形成されるスロットは、垂直方向に隣接するスロットとの間で表側孔部を繋ぐ連結部を有し、当該連結部により垂直方向に連続する２個以上５個以下のスロットの表側孔部が繋がっていることを特徴とする。

この発明によれば、少なくともマスク本体の中心から離れた外周領域に形成されるスロットは、連結部により垂直方向に隣接する２個以上５個以下のスロットとの間で表側孔部が繋がっているので、その連結部が形成された部分の側壁の高さが低くなっている。こうしたシャドウマスクを有する受像管を作製すれば、シャドウマスクに斜めに入射した電子ビームの一部が前記側壁に当たって蹴られる割合を低くすることができる。その結果、電子ビームを受像管の蛍光面上に略矩形状のスポット形状をより多くの割合で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、膨出部を有する従来のスロット形状と同等又はそれ以上の略矩形状のスポット形状を受像管の蛍光面上に形成することができる。また、本発明によれば、連結部により２個以上５個以下のスロットが繋がっているので、強度を過度に低下させることがないシャドウマスクを提供することができる。

本発明のシャドウマスクにおいて、前記連結部の水平方向の幅Ｗ１が、前記貫通孔の水平方向の幅Ｗ２よりも大きく、前記表側孔部の水平方向の幅Ｗ３以下であることを特徴とする。

この発明によれば、垂直方向に隣接するスロット間に形成された連結部の幅を上記範囲内にしたので、同じ幅で形成した場合よりも、より強度を向上させたシャドウマスクを提供することができる。

本発明のシャドウマスクにおいて、前記連結部で表側孔部が繋がるスロットの個数を、マスク本体の中心から離れるにしたがって２個以上５個以下の範囲内で徐々に多くしてもよいし、個以上５個以下の範囲内で一定にしてもよい。

前者の発明によれば、連結部形成領域において、電子ビームの入射角がより大きくなる外周部に向かうにしたがってスロットの繋がる個数が多くなっているので、シャドウマスクに斜めに入射した電子ビームの一部が側壁に当たって蹴られる割合を、強度を極力落とさずに低くすることができる。その結果、電子ビームを受像管の蛍光面上に略矩形状のスポット形状をより多くの割合でランディングさせることができる。また、後者の発明によれば、連結部形成領域において、スロットの繋がる個数が一定であるので、初期段階での製造条件の条件出しが容易であると共に、連結部形成領域の各部での強度が均一になる。

上記課題を解決するための本発明の受像管は、上記本発明のシャドウマスクを有することを特徴とする。

この発明によれば、少なくともマスク本体の中心から離れた外周領域に垂直方向に２個以上５個以下繋がるスロットを有するので、その連結部が形成された部分の側壁の高さが低くなっている。その結果、シャドウマスクに斜めに入射した電子ビームの一部が前記側壁に当たって蹴られる割合を低くすることができるので、電子ビームを受像管の蛍光面上に略矩形状のスポット形状をより多くの割合でランディングさせることができる。

本発明のシャドウマスク及び受像管によれば、シャドウマスクを有する受像管を作製した場合に、シャドウマスクに斜めに入射した電子ビームの一部が前記側壁に当たって蹴られる割合を低くすることができる。その結果、電子ビームを受像管の蛍光面上に略矩形状のスポット形状をより多くの割合でランディングさせることができるので、良好な輝度を有した状態で画像を形成することができる。

なお、本発明のシャドウマスクにおいて、連結部はエッチングにより凹状に形成されるので、そうした凹部により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及び受像管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。なお、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は、図１３で詳しく説明した通りである。

（第１形態に係るシャドウマスク）
図１は、本発明の第１形態に係るシャドウマスクの外周領域に形成されたスロット構造の部分平面図及びＡ１−Ａ１断面図であり、図２は、図１に示したスロットの拡大平面図である。また、図３は図２に示したＢ１−Ｂ１断面図（Ａ）及びＣ１−Ｃ１断面図（Ｂ）であり、図４は図２に示したＤ１−Ｄ１断面図（Ａ）及びＥ１−Ｅ１断面図であり、図５は図２に示したＦ１−Ｆ１断面図である。なお、図１〜図５は、図１３に示すシャドウマスクの外周領域に形成されたスロットの構造であり、具体的には、右上がりの対角軸５の右上外周部ｄ上又はその近傍位置に形成されたスロット２ｄの構造を示している。

本発明の第１形態に係るシャドウマスク１Ａは、図１及び図２に示すように、電子ビーム７が入射する側の略矩形状の裏側孔部１３と、電子ビーム７が出射する側の略矩形状の表側孔部１２とが連通した貫通孔１１を有するスロット２ｄ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１Ａは、受像管（ブラウン管ともいう）に装着され、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２ｄ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１１は、エッチングにより形成された表側孔部１２と裏側孔部１３とが連通して形成される。表側孔部１２は、図３〜図５にも示すように、側壁１４，１５で構成され、出射する電子ビーム７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、符号２４は狭幅のブリッジ部であり、垂直方向Ｙに隣接するスロット２ｄ，２ｄの間に、エッチングされていない非孔部面の一部として形成されている。

表側孔部１２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１１に対する位置を変化させている。すなわち、図１３に示すように、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１２は貫通孔１１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１２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１２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上又はその対角軸の近傍に位置するスロット２ｄにおいても上記同様であり、そうしたスロット２ｄは、中心６から離れるにつれて表側孔部１２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上又はその近傍に位置するスロットは、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１２の位置は貫通孔１１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１２の位置は貫通孔１１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１２のシフトは、右下がりのもう一つの対角軸５上又はその近傍に位置するスロット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の入射角に対応したものであり、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１Ａのスロットにおいて、少なくともマスク本体１ａの中心６から離れた外周領域に形成されるスロット２（２ｄ）は、垂直方向Ｙに隣接するスロットとの間で表側孔部１２を繋ぐ連結部２３を有し、その連結部２３により垂直方向Ｙに連続する２個以上５個以下のスロット２（２ｄ）の表側孔部１２，１２が繋がっていることに特徴を有している。

連結部２３は、垂直方向Ｙに隣接する表側孔部１２，１２を連結するように形成されていることから表した用語であり、垂直方向Ｙに隣接するスロットの表側孔部間に通常存在するブリッジ部２４の表面をエッチングすることにより形成される。ブリッジ部２４の表面のエッチングは、スロットを形成するためのエッチングと同時に通常の手段で行われる。

連結部２３は、上記のように、少なくともマスク本体１ａの中心６から離れた外周領域に形成される。このとき、「外周領域」とは、図１２、図１６〜図２０を参照しつつ説明したように、本発明を適用しないシャドウマスクを受像管に装着したときに、裏側孔部１３の側壁１７や表側孔部１２の側壁１５により電子ビーム７の一部が遮断されて蛍光面上にランディングするビームスポットの形状が柿の種状になってしまう領域のことである。具体的には、連結部２３は、少なくとも、図１３に示す符号ｃ，ｃ’，ｄ，ｄ’，ｅ，ｅ’を含む外周領域に形成されていればよく、シャドウマスクの左右両側に位置するマスク本体１ａとスカート部１ｂとの境界線から中心方向に、画面サイズの１／４以上入り込んだ領域に少なくとも形成されていればよい。なお、後述するように、連結部２３で繋げるスロットの数を、強度を考慮したうえで選択することにより、連結部２３をマスク本体１ａの全面に形成することも可能である。

この第１形態に係るシャドウマスクでは、連結部２３は、垂直方向Ｙに隣接するスロットの表側孔部における水平方向中心側の表側孔部開口端２１ａ，２１ｂ及び水平方向外周側の表側孔部開口端２１ａ，２１ｂが直線的に繋がるように形成されている。なお、後述する第２形態に係るシャドウマスクのように、それ以外の形態で形成されていてもよい。

図３（Ａ）は、図２に示したＢ１−Ｂ１断面図であり、連結部２３の水平方向の断面形状を示している。また、図３（Ｂ）は、図２に示したＣ１−Ｃ１断面図であり、貫通孔１１の略中央の水平方向の断面形態を示している。図３（Ａ）（Ｂ）からわかるように、連結部２３は、表側孔部１２の側壁１４，１５とほぼ同程度の深さとなるように形成されている。連結部２３を深く形成することにより、表側孔部１２の外周側の側壁１５で電子ビーム７が従来のように（図１６〜図１８参照）遮断されるのを防ぐことができ、蛍光面上にランディングするビームスポットを略矩形状にすることができる。なお、図３（Ａ）（Ｂ）において、符号２１はスロットの表側孔部における水平方向中心側の表側孔部開口端であり、符号２２はスロットの表側孔部における水平方向外周側の表側孔部開口端であり、符号２５は水平方向Ｘに隣接するスロットの表側孔部間に通常存在する平面部（非孔部面）であり、符号１４〜１７はそれぞれ表側孔部１２の中心側側壁、表側孔部１２の外周側側壁、裏側孔部１３の中心側側壁、裏側孔部１３の外周側側壁であり、符号１８は貫通孔１１の稜線部である。

図４（Ａ）は、図２に示したＤ１−Ｄ１断面図であり、連結部近傍の貫通孔のうち外周側に位置する貫通孔の水平方向の断面形状を示している。また、図４（Ｂ）は、図２に示したＥ１−Ｅ１断面図であり、連結部近傍の貫通孔のうち中心側に位置する貫通孔の水平方向の断面形状を示している。図４（Ａ）（Ｂ）からわかるように、連結部２３は、表側孔部１２の側壁１４，１５とほぼ同程度の深さとなるように形成されている。連結部２３を深く形成することにより、表側孔部１２の外周側の側壁１５で電子ビーム７が従来のように（図１６〜図１８参照）遮断されるのを防ぐことができ、蛍光面上にランディングするビームスポットを略矩形状にすることができる。

図５は、図２に示したＦ１−Ｆ１断面図であり、貫通孔１１の略中央の垂直方向及び電子ビームが斜めに通過する付近の垂直方向の断面形態を示している。図５からわかるように、連結部２３は、ブリッジ部２４に比べて深く形成されている。連結部２３を深く形成することにより、表側孔部１２の外周側の側壁１５で電子ビーム７が従来のように（図１９、２０参照）遮断されるのを防ぐことができ、蛍光面上にランディングするビームスポットを略矩形状にすることができる。

本発明の効果のうち、図１６〜図１８で説明した従来の問題に対しては、連結部２３で繋がれるスロットのうち、連結部２３よりも水平軸３（図１３を参照）から遠い側に位置するスロットの表側孔部１２の側壁１５が深く形成されていることによってもたらされている。また、本発明の効果のうち、図１９〜図２０で説明した従来の問題に対しては、連結部２３で繋がれるスロットのうち、連結部２３よりも水平軸３（図１３を参照）に近い側に位置するスロットの表側孔部１２の側壁１５が深く形成されていることによってもたらされている。

図５において、表側孔部１２側の非孔部面２５から連結部２３までの深さｄ１は特に限定されないが、シャドウマスクの厚さＴの２０％以上であることが望ましい。なお、表側孔部１２側の非孔部面２５から、裏側孔部１３の側壁１７及び表側孔部１２の側壁１５で形成される稜線部１８までの深さＤ１も特に限定されないが、シャドウマスクの厚さＴの８０％以上であることが望ましい。こうした深さｄ１，Ｄ１で形成することにより、シャドウマスクに斜めに入射した電子ビーム７ｂ，７ｃの一部が側壁１５に当たって蹴られる割合を低くすることができるので、電子ビームを受像管の蛍光面上に、略矩形状のスポット形状をより多くの割合でランディングさせることができる。非孔部面２５から連結部２３までの深さｄ１の上限は、強度、製造上の容易さ等を考慮すると厚さＴの５０％以下程度とすることができる。

図６は、３個から５個のスロットの表側孔部が繋がった形態のシャドウマスクの各例を示す平面図である。本発明においては、こうした連結部２３により、垂直方向Ｙに連続する２個以上５個以下のスロットの表側孔部１２，１２が繋がっている。本発明においては、連結部２３により多くのスロットを繋ぐほど電子ビーム７が遮断されるのを防ぐことができるが、連結部２３を多く形成すると通常のブリッジ部２４に比べてシャドウマスクの強度が低下してしまう。したがって、スロットの表側孔部が繋がる個数を５個以下としたのは、シャドウマスクの強度を考慮してのことであり、その個数を２個以上としたのは、２個でも十分な効果があるからである。

連結部２３で表側孔部１２が繋がるスロットの個数は、マスク本体１ａの連結部形成領域で同じ個数であってもよいし、異なる個数であってもよい。連結部で繋がるスロットの個数を同じとする場合には、連結部形成領域において、スロットの繋がる個数が一定であるので、初期段階での製造条件の条件出しが容易であると共に、連結部形成領域の各部での強度が均一になる。

一方、連結部で繋がるスロットの個数を異なる個数とする場合には、マスク本体１ａの中心から離れるにしたがって２個以上５個以下の範囲内で徐々に多くすることが好ましい。こうすることにより、シャドウマスクに斜めに入射した電子ビームの一部が側壁に当たって蹴られる割合を、強度を極力落とさずに低くすることができる。その結果、電子ビームを受像管の蛍光面上に略矩形状のスポット形状をより多くの割合で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、通常言われているプレスタイプのシャドウマスクであり、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、厚さ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。

（第２形態に係るシャドウマスク）
図７は、本発明の第２形態に係るシャドウマスクの外周領域に形成されたスロット構造の部分平面図及びＡ２−Ａ２断面図であり、図８は、図７に示したスロットの拡大平面図（Ａ）及び各幅の説明図（Ｂ）である。また、図９は図８に示したＢ２−Ｂ２断面図（Ａ）及びＣ２−Ｃ２断面図（Ｂ）であり、図１０は図８に示したＤ２−Ｄ２断面図（Ａ）及びＥ２−Ｅ２断面図であり、図１１は図８に示したＦ２−Ｆ２断面図である。なお、図７〜図１１は、図１３に示すシャドウマスクの外周領域に形成されたスロットの構造であり、具体的には、右上がりの対角軸５の右上外周部ｄ上又はその近傍位置に形成されたスロット２ｄの構造を示している。本発明の第２形態に係るシャドウマスク１Ｅは、上述した第１形態に係るシャドウマスクと連結部２３の形態以外は同じであるので、図面には同じ符号を付し、共通部分についてはその説明を省略する。なお、図中、符号２６は、連結部２３において平面部（非孔部面）２５から内方に延びる突起部であり、符号２７は、その突起部２６の先端であって連結部２３の幅の起点となる部位である。

本発明の第２形態に係るシャドウマスク１Ｅは、シャドウマスクの強度を上記第１形態のシャドウマスクよりも向上させている点に特徴がある。具体的には、図８（Ｂ）に示すように、連結部２３の水平方向の幅Ｗ１を、前記貫通孔の水平方向の幅Ｗ２よりも大きく、前記表側孔部の水平方向の幅Ｗ３以下にしたことに特徴がある。

スロットを構成する各幅をこうした関係にすることにより、図９〜図１１に示したとように、エッチングにより形成される連結部２３の深さが、第１形態のシャドウマスクよりも浅くなるので、上記第１形態のシャドウマスクの場合よりも金属量が増している。連結部２３での金属量の増加は、シャドウマスクの強度を上記第１形態のシャドウマスクよりも向上させることができる。

連結部２３の水平方向の幅Ｗ１は、強度を考慮せず、電子ビームの遮断の問題のみを考慮すれば、できるだけ表側孔部１２の水平方向の幅Ｗ３と同じかその幅Ｗ３に近づけた方が好ましい。

シャドウマスクの強度を考慮した場合は、例えば、（１）連結部２３で繋げるスロットの個数を少なめ（２個又は３個）にして、連結部２３の水平方向の幅Ｗ１をできるだけ表側孔部１２の水平方向の幅Ｗ３に近づける形態、（２）連結部２３で繋げるスロットの個数を多め（２個又は３個）にして、連結部２３の水平方向の幅Ｗ１をあまり大きくしない形態、のように任意に設計することが好ましい。

図１１において、表側孔部１２側の非孔部面２５から連結部２３までの深さｄ２は特に限定されないが、シャドウマスクの厚さＴの２０％以上であることが望ましい。なお、表側孔部１２側の非孔部面２５から、裏側孔部１３の側壁１７及び表側孔部１２の側壁１５で形成される稜線部１８までの深さＤ２も特に限定されないが、シャドウマスクの厚さＴの８０％以上であることが望ましい。こうした深さｄ２，Ｄ２で形成することにより、シャドウマスクに斜めに入射した電子ビーム７ｂ，７ｃの一部が側壁１５に当たって蹴られる割合を低くすることができるので、電子ビームを受像管の蛍光面上に、略矩形状のスポット形状をより多くの割合でランディングさせることができる。連結部２３の非孔部面からの深さｄ２の上限は、強度、製造上の容易さ等を考慮すると５０％以下程度とすることができる。

また、この第２形態のシャドウマスクにおいても、図６で説明したのと同様の形態とすることができるし、その他の点でも、上記第１形態のシャドウマスクと同様である。

以上のように、本発明の第１形態及び第２形態に係るシャドウマスクによれば、シャドウマスクを有する受像管を作製した場合に、シャドウマスクに斜めに入射した電子ビームの一部が前記側壁に当たって蹴られる割合を低くすることができる。その結果、電子ビームを受像管の蛍光面上に略矩形状のスポット形状をより多くの割合でランディングさせることができるので、良好な輝度を有した状態で画像を形成することができる。なお、本発明のシャドウマスクにおいて、連結部はエッチングにより凹状に形成されるので、そうした凹部により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。

また、本発明の受像管は、上述した本発明のシャドウマスクを備えるものであり、図１２に示す形態と同様の形態からなるものである。こうした本発明の受像管において、シャドウマスクは蛍光面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。特に、２１インチ以上の視野角の大きな受像管に本発明のシャドウマスクを適用することが好ましいが、視野角があまり大きくない従来型の受像管に用いてもよく、電子ビームの遮断の問題を効果的に解決することができる。

（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及び連結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、表側孔部及び連結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及び連結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、本発明に係るシャドウマスクが製造される。

本発明の第１形態に係るシャドウマスクの外周領域に形成されたスロット構造の部分平面図及びＡ１−Ａ１断面図である。 図１に示したスロットの拡大平面図である。 図２に示したＢ１−Ｂ１断面図（Ａ）及びＣ１−Ｃ１断面図（Ｂ）である。 図２に示したＤ１−Ｄ１断面図（Ａ）及びＥ１−Ｅ１断面図である。 図２に示したＦ１−Ｆ１断面図である。 ３個から５個のスロットの表側孔部が繋がった形態のシャドウマスクの各例を示す平面図である。 本発明の第２形態に係るシャドウマスクの外周領域に形成されたスロット構造の部分平面図及びＡ２−Ａ２断面図である。 図７に示したスロットの拡大平面図（Ａ）及び各幅の説明図（Ｂ）である。 図８に示したＢ２−Ｂ２断面図（Ａ）及びＣ２−Ｃ２断面図（Ｂ）である。 図８に示したＤ２−Ｄ２断面図（Ａ）及びＥ２−Ｅ２断面図である。 図８に示したＦ２−Ｆ２断面図である。 薄型ブラウン管の一例を示す断面構成図である。 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。 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。 図１４に示した形態のスロットを有するシャドウマスクについて、対角軸の外周部近傍のスロット形態の一例を示す部分平面図である。 電子ビームの遮断の問題を説明するための電子顕微鏡写真である。 従来のスロット形状を示す正面図である。 図１７において電子ビームが貫通孔を通過する光路側からシャドウマスクをみたときの形態図（ａ）とＢ−Ｂ断面図（ｂ）である。 図１７（Ｂ）に示した従来のスロット形状を詳細に示す正面図である。 図１９のＣ−Ｃ断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 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）
７，７ａ，７ｂ，７ｃ 電子ビーム
８ 破線部分
１１ 貫通孔
１２ 表側孔部
１３ 裏側孔部
１４，１５ 表側孔部の側壁
１６，１７ 裏側孔部の側壁
１８ 貫通孔の稜線部
２１，２１ａ，２１ｂ 水平方向中心側の表側孔部開口端
２２，２２ａ，２２ｂ 水平方向外周側の表側孔部開口端
２３ 連結部
２４ ブリッジ部
２５ 平面部（非孔部面）
２６ 平面部（非孔部面）から内方に延びる突起部
２７ 突起部の先端
１０１ ブラウン管（受像管）
１０２ 蛍光面
１０３ 電子銃
１０４ 偏向ヨーク
１０５ 電子ビーム
Ｘ 水平方向
Ｙ 垂直方向
Ｐ スロット中心
Ｗ１ 連結部の水平方向の幅
Ｗ２ 貫通孔の水平方向の幅
Ｗ３ 表側孔部の水平方向の幅
ｄ１，ｄ２ 連結部の非孔部面からの深さ
Ｄ１，Ｄ２ 稜線部までの非孔部面からの深さ
Ｔ シャドウマスクの厚さ

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が連通し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、
   少なくともマスク本体の中心から離れた外周領域に形成されるスロットは、垂直方向に隣接するスロットとの間で表側孔部を繋ぐ連結部を有し、当該連結部により垂直方向に連続する２個以上５個以下のスロットの表側孔部が繋がっていることを特徴とするシャドウマスク。
2. 前記連結部の水平方向の幅Ｗ１が、前記貫通孔の水平方向の幅Ｗ２よりも大きく、前記表側孔部の水平方向の幅Ｗ３以下であ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. 前記連結部で表側孔部が繋がるスロットの個数が、マスク本体の中心から離れるにしたがって２個以上５個以下の範囲内で徐々に多くなっ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. 前記連結部で表側孔部が繋がるスロットの個数が、２個以上５個以下の範囲内で一定であ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。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のシャドウマスクを有することを特徴とする受像管。
   

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