JP3345513B2 - カラー受像管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー受像管に係
り、特にシャドウマスクの機械的強度向上のため、その
有効面に補強ビードが形成されたカラー受像管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー受像管は、図１０に示すよ
うに、ほぼ矩形球面状のパネル１及びこのパネル１に一
体に接合された漏斗状のファンネル２からなる外囲器を
有し、そのパネル１の内面に、青、緑、赤に発光するド
ット状またはストライプ状の３色蛍光体層からなる蛍光
体スクリーン３が形成され、この蛍光体スクリーン３と
対向して、その内側に矩形状のシャドウマスク４が配置
されている。このシャドウマスク４は、所定の曲率の球
面状に成形され且つ多数の電子ビーム通過孔が所定の配
列で形成された有効面５の周辺部に電子ビーム通過孔の
形成されない非有効面を介してスカート部が形成され、
その有効面５が上記蛍光体スクリーン３と対向する矩形
状のマスク本体７と、このマスク本体７のスカート部６
に取付けられたマスクフレーム８とからなり、このマス
クフレーム８に取付けられたフレームホルダー９をパネ
ル１に設けられたスタッドピン１０に係止することによ
り、パネル１の内側に支持されている。一方、ファンネ
ル２のネック１１内に３電子ビーム１２B ，１２G ，１
２R を放出する電子銃１３が配設されている。

【０００３】上記シャドウマスク４は、電子銃１３から
放出される３電子ビーム１２B ，１２G ，１２R をそれ
ぞれ３色蛍光体層に正しく入射するように選別するため
のものであり、電子銃１３から放出された３電子ビーム
１２B ，１２G ，１２R をファンネル２の外側に装着さ
れた偏向ヨーク１４の発生する磁界により偏向し、その
偏向された電子ビーム１２B ，１２G ，１２R をシャド
ウマスク４により選別して蛍光体スクリーン３を水平、
垂直走査することにより、カラー画像を表示する構造と
なっている。

【０００４】このようなカラー受像管において、最近ス
クリーン面を平坦化したカラー受像管が実用化されてい
るが、このカラー受像管は、スクリーン面の平坦化に伴
って、シャドウマスク４の有効面も平坦化している。そ
のため、電子ビーム１２B ，１２G ，１２R の衝突によ
り加熱膨張した場合に生ずる有効面５の蛍光体スクリー
ン３方向への膨出（ドーミング）が大きく、３色の蛍光
体層に対して３電子ビーム１２B ，１２G ，１２R のラ
ンディングずれが大きく、画面品位が劣化しやすい。

【０００５】このシャドウマスク４のドーミングを抑制
する手段として、図１１に示すように、有効面５に蛍光
体スクリーン側に突出した帯状の補強ビード１６を形成
して、マスク本体７の機械的強度を高めたものが提案さ
れている（特開平５−２５８６７９号）。この補強ビー
ド１６は、図１２（ａ）に示すように、有効面５での高
さを一定とし、有効面の周縁から徐々に高さを低くし
て、有効面５を取り囲む非有効面１７とスカート部１８
との境界部１９で高さが０となるように形成するか、或
いは図１２（ｂ）に示すように、有効面５の中央部から
非有効面１７とスカート部１８との境界部１９まで一定
の高さとしている。

【０００６】そのため、このような補強ビード１６の形
成されたシャドウマスク４を用いてカラー受像管を構成
すると、蛍光体スクリーンの外観及び蛍光体スクリーン
上に描かれる画像の品位が劣化するという問題がある。

【０００７】即ち、一般にカラー受像管の蛍光体スクリ
ーンは、写真印刷法により、管内に組込まれるシャドウ
マスク４をフォトマスクとし、電子銃に対応する位置に
配置された光源から放射する光により、パネルの内面に
形成された蛍光体スラリ層等のスクリーン形成部材層に
シャドウマスク４の電子ビーム通過孔のパターンを焼付
けることにより形成される。そのため、上記のように補
強ビード１６の形成されたシャドウマスク４では、有効
面５の周縁での有効面５と補強ビード１６との高さの差
が大きいため、蛍光体スクリーンの周辺部に蛍光体層の
配列の乱れが生じ、蛍光体スクリーンの外観が損なわれ
る。また、電子ビームの入射角の大きい蛍光体スクリー
ンの周辺部では、有効面５と補強ビード１６との高さの
差が大きいため、補強ビード１６に対応する部分でのビ
ームランディングのずれが大きくなり、色ずれを生じ、
画像の品位を劣化する。

【０００８】この蛍光体スクリーンの外観や画像品位の
劣化を防止するためには、補強ビード１６の高さを低く
すればよいが、補強ビード１６の高さを低くすると、本
来の目的であるドーミングの抑制作用が低下する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、電子ビ
ームの衝突によるシャドウマスクのドーミングを抑制す
るために、マスク本体の有効面に蛍光体スクリーン方向
に突出した帯状の補強ビードを形成し、機械的強度を高
めたシャドウマスクがある。このシャドウマスクは、補
強ビードの高さを有効面で一定とし、有効面の周縁から
徐々に低くして、有効面を取り囲む非有効面とスカート
部と境界部で高さが０となるように形成するか、或いは
有効面の中央部から非有効面とスカート部との境界部ま
で一定高さとしている。そのため、このようなシャドウ
マスクを用いてカラー受像管を構成すると、蛍光体スク
リーンの周辺部で有効面と補強ビードとの高さの差が大
きいことによる蛍光体層の配列の乱れが生じ、蛍光体ス
クリーンの外観が損なわれる。また、電子ビームの入射
角の大きい蛍光体スクリーンの周辺部で、有効面と補強
ビードとの高さの差が大きいことにより、補強ビード対
応部分にビームランディングのずれが生じ、色ずれ等の
画像品位の劣化がおこる等の問題が生ずる。

【００１０】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、シャドウマスクのドーミングを十分に抑制
する補強ビードを形成しても、蛍光体スクリーンの外観
や画像品位を劣化しないようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】所定配列で多数の電子ビ
ーム通過孔の形成された有効面とこの有効面を取り巻く
非有効面がパネルの内面に形成された蛍光体スクリーン
と所定間隔で対向し且つ有効面と非有効面の周辺部にス
カート部が設けられたマスク本体と、このマスク本体の
スカート部に取り付けられたマスクフレームとからなる
シャドウマスクを有するカラー受像管において、シャド
ウマスクは有効面の水平方向を横切る辺全体に補強ビー
ドを形成し、この補強ビードの高さを有効面の中央部か
ら非有効面とスカート部の境界部にかけて徐々に低く
し、且つ有効面と非有効面の境界部での補強ビードの高
さは有効面の中央部での補強ビードの高さの２／３以下
とした。

【００１２】更に、有効面の中央部での補強ビードの高
さｈをマスク本体の板厚ｔに対して、 ０．１ｔ
≦ｈ≦３ｔ の関係に形成した。

【００１３】

【作用】上記のように補強ビードの高さを、有効面の中
央部から非有効面とスカート部の境界部にかけて徐々に
低くし、且つ有効面と非有効面の境界部での補強ビード
の高さを有効面の中央部での補強ビードの高さの２／３
以下とすると、シャドウマスクに対して十分なドーミン
グ抑制作用をもち、且つ従来有効面と補強ビードとの高
さが相違するために生じた蛍光体層の配列の乱れを軽減
して、蛍光体スクリーンの外観の劣化を防止するととも
に、ビームランディングのずれによる画像品位の劣化を
防止することができる。

【００１４】また、有効面の中央部での補強ビードの高
さｈを、 ０．１ｔ≦ｈ≦３ｔ の関係に形成すると、必要なドーミング抑制作用をも
ち、且つ蛍光体スクリーンの外観や画像品位の劣化を防
止するシャドウマスクを容易に設定することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。図１にその第１の実施例であるカラー
受像管を示す。このカラー受像管は、矩形球面状のパネ
ル１及びこのパネル１に一体に接合された漏斗状のファ
ンネル２からなる外囲器を有し、そのパネル１の内面
に、青、緑、赤に発光する垂直方向に細長いストライプ
状の３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン３が形成さ
れ、この蛍光体スクリーン３と対向して、その内側に後
述する矩形状のシャドウマスク２０が配置されている。
一方、ファンネル２のネック１１内に、同一水平面上を
通る一列配置の３電子ビーム１２B ，１２G ，１２R を
放出する電子銃１３が配設されている。そして、この電
子銃１３から放出される３電子ビーム１２B ，１２G ，
１２R をファンネル２の外側に装着された偏向ヨーク１
４の発生する磁界により偏向し、シャドウマスク２０を
介して上記蛍光体スクリーン３を水平、垂直走査するこ
とにより、カラー画像を表示する構造に形成されてい
る。

【００１６】上記シャドウマスク２０は、図２に示すよ
うに、垂直方向（Ｙ方向）に複数個の電子ビーム通過孔
２１が狭幅のブリッジ２２を介して一列状に配置され、
この垂直方向の電子ビーム通過孔２１の配列が水平方向
（Ｘ方向）に複数列配列されている有効面２３とこの有
効面２３を取り巻く非有効面２４（電子ビーム通過孔の
形成されない部分）とが所定の曲率の矩形球面状に形成
され、且つその周辺部にスカート部２５が設けられたマ
スク本体２６と、そのスカート部２５に取付けられたマ
スクフレーム２７とからなり、マスクフレーム２７に取
付けられた弾性体からなるフレームホルダー９をパネル
１に固定されたスタッドピン１０に係止することによ
り、上記マスク本体２６が蛍光体スクリーンと対向する
ようにパネル１の内側に支持されている。

【００１７】更に、このシャドウマスク２０のマスク本
体２６には、有効面２３及びこの有効面２３を取り巻く
非有効面２４を水平方向に横切るように、その中央部に
比較的幅ｗの広い補強ビード２８が形成されている。こ
の補強ビード２８は、蛍光体スクリーン側に突出し、こ
の有効面２３の中央部での高さｈが、非有効面２４とス
カート部２５の境界部２９を補強ビード端として、有効
面２３の中央部から非有効面２４とスカート部２５の境
界部２９にかけて徐々に減少し、その境界部２９で０と
なる形状に形成され、有効面２３と非有効面２４での補
強ビード２８の高さは、有効面２３の中央部での補強ビ
ード２８の高さｈの２／３以下となっている。また、有
効面２３の中央部での高さｈが、マスク本体２６の板厚
をｔに対して、 ０．１ｔ≦ｈ≦３ｔ の関係に形成されている。

【００１８】このようなマスク本体２６は、フォトエッ
チングにより電子ビーム通過孔の形成された平板状のフ
ラットマスクを、図３に示すように、有効面及びこの有
効面を取巻く非有効面を成形する成形面３１に補強ビー
ドを成形する成形型３２が取付けられたポンチ３３と、
このポンチ３３の成形面３１と同一曲率の成形面３４に
補強ビードを成形する成形型３２に対応する凹部３５が
形成されたダイ３６を備えるプレス成形装置により成形
することができる。

【００１９】ところで、上記のようにシャドウマスク２
０のマスク本体２６に、有効面２３の中央部から非有効
面２４とスカート部２５の境界部２９にかけて、高さｈ
が徐々に減少し、その境界部２９で０となる補強ビード
２８を形成し、有効面２３の中央での補強ビード２８の
高さをマスク本体２６の板厚をｔに対して上記のように
規制すると、補強ビードの本来の目的であるシャドウマ
スクのドーミングに対する十分な抑制作用を保持しなが
ら、蛍光体スクリーンの外観や画像品位の劣化を防止す
ることができる。

【００２０】即ち、有効面の周縁で有効面と補強ビード
との高さの差が大きいと、シャドウマスクをフォトマス
クとして写真印刷法により形成される蛍光体スクリーン
の周辺部で蛍光体層の配列が乱れ、蛍光体スクリーンの
外観を悪化する。しかしながら、この例のシャドウマス
ク２０のように補強ビード２８を形成すると、シャドウ
マスクのドーミング抑制に必要な強度を保持するにもか
かわらず、有効面の周縁における有効面と補強ビードと
の高さの差が大きいことによる蛍光体層の配列が乱れを
小さくでき、蛍光体スクリーンの外観の悪化を軽減でき
る。また蛍光体スクリーン３の周辺部でのビームランデ
ィングのずれも小さくでき、画像品位の劣化も防止でき
る。

【００２１】更に、有効面２３の中央部での補強ビード
２８の高さｈを上記のように規制すると、補強ビード２
８を上記のように有効面２３の中央部から非有効面２４
とスカート部２５の境界部２９にかけて徐々に減少し、
境界部２９で０となるように形成しても、ドーミングに
対して十分な抑制作用をもつシャドウマスクとすること
ができる。

【００２２】即ち、補強ビードの高さｈとシャドウマス
クのドーミングに基づくピュリティドリフト（ＰＤ）と
の関係は、図４に示す曲線３８のようになり、補強ビー
ドを有効面から０．０５mm突出させるだけで、ピュリテ
ィドリフトを約５％改良でき、０．１mm突出させると、
約１０％改良することができる。このことは、補強ビー
ドの高さｈをマスク本体の板厚ｔ（ｔ＝１mm）に対して
０．１ｔ以上とすることで、十分なドーミング抑制効果
が得られることを示している。しかし曲線３８からわか
るように補強ビードの高さｈが０．３mm以上になると、
補強ビードの高さｈが高い割にピュリティドリフトの改
良効果が上がらなくなる。一方、補強ビードの高さｈを
高くすると、蛍光体スクリーンの周辺部ばかりでなく、
中間部や中央部の蛍光体層の配列の乱れも大きくなり、
ビームランティングのずれも大きくなり、補強ビードの
高さｈは、３ｔが限界である。

【００２３】また、１９インチ及び２１インチカラー受
像管について、補強ビードの高さｈを０．１５mmとし、
一般に行われるピュリティドリフト強制試験と同様、図
５に示すように、蛍光体スクリーン３の左右に所定の大
きさの白画面３９を描いてピュリティドリフトを測定し
た結果、図６に補強ビードを形成しない場合を曲線４
０、補強ビードを形成した場合を曲線４１で示したよう
に、大幅にピュリティドリフトを改良でき、例えばカラ
ー受像管の動作開始２分後のピュリティドリフトの移動
量を、補強ビードを形成しない場合に比べて約１３％改
良することができた。

【００２４】次に、形状の異なる補強ビードの若干例に
ついて説明する。上記実施例では、有効面を水平方向に
横切る補強ビードを形成し、この補強ビードの有効面の
中央部での高さｈが非有効面とスカート部の境界部にか
けて徐々に減少し、その境界部で０となるように形成し
たが、図７に示すように、この補強ビード２８は、有効
面２３の中央部から有効面２３の周縁近傍４３まで一定
の高さｈとし、この高さｈが有効面２３と非有効面の境
界部である周縁４４を補強ビード端として、有効面２３
の周縁４４で０になるように徐々に減少させた形状にし
てもよい。

【００２５】また、上記実施例では、有効面から非有効
面にかけて、その中央部を水平方向に横切る幅の広い補
強ビードを形成したが、この補強ビードは、図８に示す
ように、有効面２３を水平方向に横切る比較的幅の狭い
複数本（図示例では２本）の補強ビード２８ａ，２８ｂ
で構成してもよい。また、図９に示すように、その補強
ビード２８ａ，２８ｂの幅を広く形成してもよい。

【００２６】

【発明の効果】シャドウマスクの有効面の水平方向を横
切る辺全体に補強ビードを形成し、この補強ビードの高
さを有効面の中央部から非有効面とスカート部の境界部
にかけて徐々に低くし、且つ有効面と非有効面の境界部
での補強ビードの高さを有効面の中央部での補強ビード
の高さの２／３以下とすると、シャドウマスクに対して
十分なドーミング抑制作用をもち、且つ有効面と補強ビ
ードとの高さの相違による蛍光体層の配列の乱れを軽減
して、蛍光体スクリーンの外観の劣化を防止するととも
に、ビームランディングのずれによる画像品位の劣化を
防止するカラー受像管を構成することができる。

【００２７】また、有効面の中央部での補強ビードの高
さｈを、 ０．１ｔ≦ｈ≦３ｔ の関係に形成すると、必要なドーミング抑制作用をも
ち、且つ蛍光体スクリーンの外観や画像品位の劣化を防
止するシャドウマスクを容易に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例であるカラー受像管の構成を
示す図である。

【図２】図２（ａ）はそのシャドウマスクの構成を示す
平面図、図２（ｂ）はその断面で示した正面図、図２
（ｃ）は同じく断面で示した側面図である。

【図３】上記シャドウマスクのマスク本体の成形を説明
するための図である。

【図４】上記シャドウマスクの補強ビードの高さとピュ
リティドリフトとの関係を示す図である。

【図５】カラー受像管のピュリティドリフトの測定方法
を説明するための図である。

【図６】上記補強ビードの形成されたシャドウマスクの
配置されたカラー受像管のピュリティ・ドリフトを補強
ビードの形成されないシャドウマスクの配置されたカラ
ー受像管のそれと比較して示す図である。

【図７】シャドウマスクの異なる補強ビードの形状を示
す断面図である。

【図８】図８（ａ）はシャドウマスクの他の異なる補強
ビードの形状を示す平面図、図８（ｂ）はその断面で示
した側面図である。

【図９】図９（ａ）はシャドウマスクの別の異なる補強
ビードの形状を示す平面図、図９（ｂ）はその断面で示
した側面図である。

【図１０】従来のカラー受像管の構成を示す図である。

【図１１】図１１（ａ）は有効面に補強ビードの形成さ
れた従来のシャドウマスクの構成を示す平面図、図１１
（ｂ）はその断面で示した正面図である。

【図１２】図１２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれその補強
ビードの異なる形状を示す図である。

【符号の説明】

１…パネル ３…蛍光体スクリーン １３…電子銃 ２０…シャドウマスク ２１…電子ビーム通過孔 ２３…有効面 ２４…非有効面 ２５…スカート部 ２６…マスク本体 ２７…マスクフレーム ２８…補強ビード ２９…非有効面とスカート部との境界部 ４３…有効面の周縁近傍 ４４…有効面の周縁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 修 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２号 株式会社東芝 深谷電子工場内 (56)参考文献 特開 平５−258679（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−150266（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/07 H01J 9/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定配列で多数の電子ビーム通過孔の形
   成された有効面とこの有効面を取り巻く非有効面がパネ
   ルの内面に形成された蛍光体スクリーンと所定間隔で対
   向し且つ前記有効面と前記非有効面の周辺部にスカート
   部が設けられたマスク本体と、このマスク本体の前記ス
   カート部に取り付けられたマスクフレームとからなるシ
   ャドウマスクを有するカラー受像管において、 前記シャドウマスクは前記有効面の水平方向を横切る辺
   全体に補強ビードが形成され、この補強ビードの高さは
   前記有効面の中央部から前記非有効面と前記スカート部
   の境界部にかけて徐々に低くなり、且つ前記有効面と前
   記非有効面の境界部での前記補強ビードの高さは前記有
   効面の中央部での前記補強ビードの高さの２／３以下で
   あることを特徴とするカラー受像管。
2. 【請求項２】 前記有効面の中央部での前記補強ビード
   の高さｈがマスク本体の板厚ｔに対して ０．１ｔ≦ｈ≦３ｔ の関係に形成されていることを特徴とする請求項１記載
   のカラー受像管。