JP3474271B2 - カラーブラウン管用シャドウマスクおよびその製造方法 - 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、カラーブラウン管用
シャドウマスクおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラーブラウン管は、図７に示す
ように、パネル１およびファンネル２からなる外囲器を
有し、そのパネル１の内面の曲面に、青、緑、赤に発光
する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に対向して、その内側にシ
ャドウマスク４が配置されている。一方、ファンネル２
のネック５内に電子銃６が配置されている。そして、こ
の電子銃６から放出される３電子ビーム７をファンネル
２の外側に装着された偏向装置８により偏向し、上記シ
ャドウマスク４を介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に形
成されている。

【０００３】上記シャドウマスク４は、電子銃６から放
出される３電子ビーム７がそれぞれ所定の３色蛍光体層
に正しくランディングするように選別するためのもので
あり、その蛍光体スクリーン３と対向する曲面からなる
有効面には、多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で形
成されている。

【０００４】このようなカラーブラウン管において、特
に蛍光体スクリーン３の３色蛍光体層をドット状とし、
この３色蛍光体層に対応して、シャドウマスク４の電子
ビーム通過孔を円形状としたものがある。この円形状電
子ビーム通過孔は、孔内壁への電子ビーム７の衝突を避
けるため、蛍光体スクリーン３側を大径の表側孔、反対
側の電子銃６側を小孔の裏側孔として、これら表側孔と
裏側孔とが連通した形状に形成されている。しかも有効
面の中心では、図８に示すように、これら表側孔１０と
裏側孔１１とが同軸に形成され、周辺部では、図９に示
すように、偏向にともなって斜めに通過する電子ビーム
７に沿って、表側孔１０を裏側孔１１に対して有効面の
放射方向の外側にずらしたものがある。

【０００５】しかし上記のようにシャドウマスクを構成
しても、最近のディスプレイ用カラーブラウン管のよう
に高精細化が要求され、それにともなって、シャドウマ
スクの電子ビーム通過孔の配列ピッチ、孔径が通常のカ
ラーブラウン管のシャドウマスクよりも小さくなり、さ
らにパネルのフラット化にともなって、シャドウマスク
の有効部もフラット化すると、電子ビームは、有効部周
辺部の電子ビーム通過孔を、より斜めに通過するように
なる。その結果、このようなカラーブラウン管では、シ
ャドウマスクの有効部の中心では、図１０（ｂ）および
（ｃ）にそれぞれ同図（ａ）の互いに直交する方向のＢ
−Ｂ線断面、Ｃ−Ｃ線断面について示したように、電子
ビーム通過孔１２を通過する電子ビーム７の衝突を避け
ることはできるが、周辺部では、図１１（ｂ）および
（ｃ）にそれぞれ同図（ａ）の互いに直交する方向のＢ
−Ｂ線断面、Ｃ−Ｃ線断面について示したように、電子
ビーム通過孔１２を通過する電子ビーム７が裏側孔形成
面１３（電子銃側の面）に衝突するようになる。そのた
め、シャドウマスクの有効部中心の電子ビーム通過孔１
２を通過する電子ビーム７は、図１０（ｂ）および
（ｃ）に示したように、そのＢ−Ｂ線断面方向の径γ、
Ｃ−Ｃ線断面方向の径δが、 γ＝δ と等しく、図１２（ａ）に示すように、蛍光体スクリー
ン上のビームスポット１４は、円形状となるが、シャド
ウマスクの有効部周辺部の電子ビーム通過孔１２を通過
する電子ビーム７は、図１１（ｂ）および（ｃ）に示し
たように、そのＢ−Ｂ線断面方向の径ε、Ｃ−Ｃ線断面
方向の径ζが、 ε＞ζ となり、図１２（ｂ）に示すように、蛍光体スクリーン
上のビームスポット１４は、楕円形状に歪む。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来よ
りシャドウマスクの電子ビーム通過孔を円形状とし、か
つ孔内壁への電子ビームの衝突を避けるため、蛍光体ス
クリーン側を大径の表側孔、反対側の電子銃側を小径の
裏側孔として、これら表側孔と裏側孔とが連通した形状
にし、さらに有効面の中心では、その表側孔と裏側孔と
が同軸であるが、周辺部では、偏向にともなって斜めに
通過する電子ビームに沿って、表側孔を裏側孔に対して
有効部の放射方向の外側にずらしたものがある。

【０００７】しかし上記のようにシャドウマスクを構成
しても、最近のディスプレイ用カラーブラウン管のよう
に高精細化が要求され、それにともなって、シャドウマ
スクの電子ビーム通過孔の配列ピッチ、孔径が通常のカ
ラーブラウン管のシャドウマスクよりも小さくなり、さ
らにパネルのフラット化にともなって、シャドウマスク
の有効面もフラット化すると、電子ビームは、有効面周
辺部の電子ビーム通過孔をより斜めに通過するようにな
る。その結果、このようなカラーブラウン管について
は、シャドウマスクの有効面の周辺部で電子ビーム通過
孔を通過する電子ビームが裏側孔形成面に衝突するよう
になり、蛍光体スクリーン上のビームスポットが楕円形
状に歪み、画像品位が劣化するという問題がある。

【０００８】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、円形状電子ビーム通過孔を有し、
有効面の周辺部でその電子ビーム通過孔を、電子ビーム
を遮蔽することなく完全に通過させるシャドウマスクお
よびその製造方法を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】蛍光体スクリーンと対向
する有効面に多数の円形状電子ビーム通過孔が形成さ
れ、この各電子ビーム通過孔が蛍光体スクリーン側を大
径の表側孔、反対側を小径の裏側孔としてこれら表側孔
と裏側孔とが連通した形状に形成されてなるカラーブラ
ウン管用シャドウマスクにおいて、その電子ビーム通過
孔を、表側孔と同軸上に形成されている裏側孔に対して
有効面の放射方向の中心側に裏側孔に連なった小孔をこ
の裏側孔と同じ面側に形成した。

【００１０】さらに、その裏側孔の中心とこの裏側孔に
連なった小孔の中心との間隔を有効面の中心から周辺に
近づくにしたがって大きくした。

【００１１】また、シャドウマスク素材板の両面に感光
膜を形成し、その一方の面の感光膜にシャドウマスクの
大径の表側孔に対応するパターンの形成された第１原版
を密着し、反対側の面の感光膜に表側孔と同軸上に配置
される小径の裏側孔に対応するパターンとこの裏側孔に
連なった小孔に対応するパターンとが形成された第２原
版を密着して露光し、両面の感光膜に各原版のパターン
を焼付けることによりシャドウマスクを製造するように
した。

【００１２】

【作用】上記のように、裏側孔に対して有効面の放射方
向の中心側に裏側孔に連なった小孔を裏側孔と同じ面側
に形成し、さらには、その裏側孔の中心と小孔の中心と
の間隔を有効面の中心から周辺に近づくにしたがって大
きくすると、有効面の周辺部の電子ビーム通過孔を斜め
に通過する電子ビームの裏側孔形成面への衝突を回避す
ることができ、従来電子ビーム通過孔を通過する電子ビ
ームが裏側孔形成面に衝突するために生じた蛍光体スク
リーン上のビームスポットの楕円化を防止することがで
きる。

【００１３】また、シャドウマスクの大径の表側孔に対
応するパターンの形成された第１原版と、小径の裏側孔
に対応するパターンとその裏側孔に連なった小孔に対応
するパターンとが形成された第２原版とを用いると、上
記シャドウマスクを容易に製造することができる。

【００１４】

【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。

【００１５】図１にその一実施例であるシャドウマスク
を示す。このシャドウマスクは、蛍光体スクリーンと対
向する有効面２０に多数の円形状電子ビーム通過孔２１
が所定の配列で形成されている。その電子ビーム通過孔
２１は、有効面２０の中心では、図２に示すように、蛍
光体スクリーン側の大径の円形状表側孔２２と反対側の
電子銃側を小径の円形状裏側孔２３とが同軸に連通した
形状に形成されている。これに対して、有効面２０の周
辺部では、図３に示すように、蛍光体スクリーン側の大
径の円形状表側孔２２と反対側の電子銃側を円形状の小
径の円形状裏側孔２３とが同軸に形成されて連通し、か
つこの裏側孔２３と同じ面側に、裏側孔２３に対して有
効面２０の放射方向の中心側にその裏側孔２３に連なっ
た円形状の小孔２４が形成された形状に形成されてい
る。その裏側孔２３の中心と小孔２４の中心との間隔Ｌ
H は、有効面２０の中心から周辺に近づくにしたがって
大きくなっている。

【００１６】このようなシャドウマスクは、フォトエッ
チング法により製造される。まず図４（ａ）に示すよう
に、シャドウマスク素材板２６の両面に、たとえばカゼ
インと重クロム酸アンモニウムを主成分とする感光剤を
塗布し乾燥して感光膜２７を形成する。つぎに図４
（ｂ）に示すように、一方の面の感光膜２７に図５
（ａ）に示したシャドウマスクの大径の表側孔に対応す
るドットパターン２８の形成された第１原版２９a を密
着し、他方の面の感光膜２７に図５（ｂ）に示した小径
の裏側孔に対応するドットパターン３０とその裏側孔に
連なった小孔に対応するドットパターン３１とが形成さ
れた第２原版２９b を密着して露光し、両面に感光膜２
７に各原版２９a ，２９b のパターンを焼付ける。つぎ
にこのパターンの焼付けられた両面の感光膜２７を現像
して未感光部分を除去し、図４（ｃ）に示すように、シ
ャドウマスク素材板２６の両面に上記各原版のパターン
に対応するパターンからなるレジスト３２a ，３２b を
形成する。つぎに図４（ｄ）に示すように、上記レジス
ト３２a ，３２b の形成されたシャドウマスク素材板２
６を両面からエッチングして、レジスト３２a の形成さ
れた一方の面側に大径の表側孔２２を形成するととも
に、レジスト３２b の形成された他方の面側に裏側孔２
３とこの裏側孔２３に連なった小孔２４を形成する。つ
ぎに苛性アルカリ溶液により上記両面のレジスト３２a
，３２b を剥離して除去し、図４（ｅ）に示す平板状
のフラットマスク３３を形成する。

【００１７】シャドウマスクは、その後、上記フラット
マスクを所定の形状にプレス成形することにより製造さ
れる。

【００１８】なお、上記図５（ｂ）に示した第２原版２
９b は、写真用乾板にフォトプロッターにより、まず小
径の裏側孔に対応するすべてのドットをプロットし、つ
いで図６に示すように、その裏側孔に対応する各ドット
３５について、有効面の放射方向の中心側になるように
小孔に対応するドット３６を逐次プロットすることによ
り作製することができる。この場合、有効面の中心から
の距離に応じて、ドット３５の中心とドット３６の中心
との間隔ＬD を変化させ、かつドット３５の位置に応じ
て矢印３７で示すようにドット３６が有効面の放射方向
の中心側になるように回転調整しながらプロットするこ
とによりおこなわれる。

【００１９】ところで、シャドウマスクの電子ビーム通
過孔２１の形状を上記のように形成すると、有効面の中
心においては、図２（ｂ）に示したように、蛍光体スク
リーン側の大径の表側孔２２と反対側の小径の裏側孔２
３とが同軸に形成され、電子ビーム７は、この電子ビー
ム通過孔２１を垂直に通過し、直径αの断面円形の電子
ビームとして、従来の円形状の電子ビーム通過孔と同様
に蛍光体スクリーン上にほぼ円形のビームスポットを形
成する。一方、有効面の周辺部については、図３（ｂ）
に示したように、蛍光体スクリーンの反対側に、蛍光体
スクリーン側の大径の表側孔２２と同軸の小径の裏側孔
２３のほかに、その有効面の放射方向の中心側に裏側孔
２３に連なった小孔２４が形成されているので、この有
効面周辺部の電子ビーム通過孔２１を斜めに通過する電
子ビーム７に対して、従来のシャドウマスクに生じた電
子銃側の面への衝突を回避でき、直径βの断面円形の電
子ビームとし、αとβをほぼ等しくして、蛍光体スクリ
ーン上にほぼ同一大きさの円形ビームスポットを形成す
るようになる。。

【００２０】したがって上記のようにシャドウマスクを
構成すると、従来シャドウマスクの有効面周辺部におい
て、電子ビーム通過孔を斜めに通過する電子ビームが電
子銃側の面に衝突して遮られるために生じたビームスポ
ットの楕円化をなくし、品位の良好な画像を表示するカ
ラーブラウン管を構成することができる。

【００２１】また、シャドウマスクの大径の表側孔に対
応するパターンの形成された第１原版と、小径の裏側孔
に対応するパターンとこの裏側孔に対応するパターンに
連なった小孔に対応するパターンとが形成された第２原
版とを用いることによりそのシャドウマスクを容易に製
造することができる。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【発明の効果】蛍光体スクリーンと対向する有効面の電
子ビーム通過孔が蛍光体スクリーン側を大径の表側孔、
反対側を小径の裏側孔として、これら表側孔と裏側孔と
が連通した形状に形成されてなるカラーブラウン管用シ
ャドウマスクにおいて、その電子ビーム通過孔を、表側
孔と同軸上に形成された裏側孔に対して有効面の放射方
向の中心側に裏側孔に連なった小孔をその裏側孔と同じ
面側に形成し、さらには、その裏側孔の中心と小孔の中
心との間隔を有効面の中心から周辺に近づくにしたがっ
て大きくなるように形成しているので、表側孔と裏側孔
との位置の設定が容易となり、またこの正確に一致して
いる裏側孔に対して連接する小孔を配設しているので、
各孔の位置関係が正確に規定することが可能となるため
に、電子ビーム通過孔を適性に形成することができ、有
効面の周辺部の電子ビーム通過孔を斜めに通過する電子
ビームの裏側孔形成面への衝突をなくすことができ、電
子ビーム通過孔を通過する電子ビームが裏側孔形成面に
衝突するために生ずる蛍光体スクリーン上のビームスポ
ットの楕円化を防止することができる。その結果、従来
シャドウマスクの有効面周辺部の電子ビーム通過孔を斜
めに通過する電子ビームが裏側孔形成面に衝突して遮ら
れるために生じたビームスポットの楕円化をなくし、品
位の良好な画像を表示するカラーブラウン管とすること
ができる。

【００２５】また、シャドウマスクの大径の表側孔に対
応するパターンの形成された第１原版と、表側孔と同軸
に配置される小径の裏側孔に対応するパターンとその裏
側孔に連なった小孔に対応するパターンとが形成された
第２原版とを用いると、上記シャドウマスクを容易に製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるシャドウマスクの構
成を説明するための図である。

【図２】図２（ａ）はその有効面の中心における電子ビ
ーム通過孔を示す平面図、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断
面図である。

【図３】図３（ａ）はその有効面の周辺部における電子
ビーム通過孔を示す平面図、図３（ｂ）はそのＢ−Ｂ線
断面図である。

【図４】図４（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれ上記シャドウ
マスクの製造方法を説明するための図である。

【図５】図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記シャド
ウマスクの製造に使用する原版を示す図である。

【図６】上記原版の作成方法を説明するための図であ
る。

【図７】カラーブラウン管の構成を示す図である。

【図８】図８（ａ）は従来のシャドウマスクの有効面の
中心における電子ビーム通過孔を示す平面図、図８
（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。

【図９】図９（ａ）は同じくその有効面の周辺部におけ
る電子ビーム通過孔を示す平面図、図９（ｂ）はそのＢ
−Ｂ線断面図である。

【図１０】図１０（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ従来のシ
ャドウマスクの有効面の中心における電子ビーム通過孔
と電子ビームとの関係を説明するための図である。

【図１１】図１１（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ従来のシ
ャドウマスクの有効面の周辺部における電子ビーム通過
孔と電子ビームとの関係を説明するための図である。

【図１２】図１２（ａ）は従来のシャドウマスクの有効
面の中心の電子ビーム通過孔を通過した電子ビームのビ
ームスポットの形状を示す図、図１２（ｂ）は有効面の
周辺部の電子ビーム通過孔を通過した電子ビームのビー
ムスポットの形状を示す図である。

【符号の説明】

７…電子ビーム ２０…有効面 ２１…電子ビーム通過孔 ２２…表側孔 ２３…裏側孔 ２４…小孔 ２６…シャドウマスク素材板 ２７…感光膜 32a ，３２b …レジスト ２９a …第1原版 ２９b …第2原版

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光体スクリーンと対向する有効面に多
   数の円形状電子ビーム通過孔が形成され、この各電子ビ
   ーム通過孔が上記蛍光体スクリーン側を大径の表側孔、
   反対側を小径の裏側孔としてこれら表側孔と裏側孔とが
   連通した形状に形成されてなるカラーブラウン管用シャ
   ドウマスクにおいて、 上記電子ビーム通過孔は上記裏側孔に対して上記有効面
   の放射方向の中心側に上記裏側孔に連なった小孔が上記
   裏側孔と同じ面側に形成され、且つ表側孔と裏側孔とが
   同軸上に形成されていることを特徴とするカラーブラウ
   ン管用シャドウマスク。
2. 【請求項２】 裏側孔の中心とこの裏側孔に連なった小
   孔の中心との間隔が有効面の中心から周辺に近づくにし
   たがって大きく形成されていることを特徴とする請求項
   １記載のカラーブラウン管用シャドウマスク。
3. 【請求項３】 シャドウマスク素材板の両面に感光膜を
   形成し、上記シャドウマスク素材板の一方の面の感光膜
   にシャドウマスクの大径の表側孔に対応するパターンが
   形成された第１原版を密着し、上記シャドウマスク素材
   板の反対側の面の感光膜に表側孔と同軸上に配置される
   小径の裏側孔に対応するパターンとこの裏側孔に連なっ
   た小孔に対応するパターンとが形成された第２原版を密
   着して露光し、上記両面の感光膜に上記各原版のパター
   ンを焼付けることを特徴とするカラーブラウン管用シャ
   ドウマスクの製造方法。