JP3476686B2

JP3476686B2 - カラー受像管

Info

Publication number: JP3476686B2
Application number: JP24999498A
Authority: JP
Inventors: 正通木村; 敬次長田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2003-12-10
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: JP2000082415A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン、コ
ンピュータディスプレイ等に用いられるカラー受像管に
関し、より詳しくはシャドウマスクを架張保持した色選
別電極を備えたカラー受像管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー陰極線管に用いられる色選
別電極として、例えば特公昭５９−１８８２５号公報、
特公昭５９−１８８２６号公報等で示されるようにアパ
ーチャグリルと呼ばれるシャドウマスクが架張された色
選別電極が知られている。以下このような従来例を図面
を用いて説明する。図５に、従来例の色選別電極の斜視
図を示している。

【０００３】色選別電極１０１は、所定間隔をもって互
いに平行に配置した一対の支持体１０２及び１０３と、
その一対の支持体１０２と１０３の端部に取り付けられ
た略コの字状をなす弾性支持体１０４及び１０５からな
るフレーム１０６と、一対の支持体１０２および１０３
に所定間隔、所要の張力で架張固定された複数のリボン
状のグリッド素材１０７から形成されている。

【０００４】グリッド素材１０７の架張固定は、例えば
フレーム１０６を加圧変形させた状態で、引っ張った状
態のグリッド素材１０７を溶接固定し、溶接固定後にフ
レーム１０６の加圧を解除することにより行う。グリッ
ド素材１０７の架張固定が完了後は、表面を黒化処理す
るために４４０〜４７０℃程度の高温で熱処理が行われ
る。

【０００５】さらに、カラー陰極線管として完成するま
でには、高温の製造工程としてパネルとファンネルをシ
ールするフリットシール工程の熱処理（４４０〜４７０
℃程度）工程、３００〜３７０℃程度の真空排気工程が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来のカラー陰極線管では、グリッド素材１０７
を架張固定後、３００℃以上の高温領域で熱処理する
際、フレーム１０６の熱膨張によりグリッド素材１０７
が伸ばされることになる。グリッド素材１０７が過度に
伸ばされると塑性変形を起こし、またこのような高温領
域では、塑性変形が進行する熱クリープ現象も発生す
る。同じ現象はフレームにも発生する。この場合常温に
戻しても、塑性変形部分は伸ばされたままであるので、
グリッド素材１０７の張力が熱処理前の張力と比較して
低下してしまうという問題があった。この熱クリープ現
象は、前記の高温領域での製造工程であるフリットシー
ル工程、真空排気工程においても発生する可能性があ
る。

【０００７】グリッド素材１０７の架張力が低下する
と、駆動時に画ノイズの発生を高めることになる。これ
は、駆動時にはグリッド素材１０７に電子ビームが当た
り温度上昇（約１００℃）することになるが、この温度
上昇によるグリッド素材１０７の熱膨脹により、グリッ
ド素材１０７の架張力がさらに低下することにより、振
動し易くなるためである。

【０００８】この画ノイズを低減する手段の１つとして
グリッド素材１０７の張力をより高くして保つことが考
えられる。しかし、熱処理前の張力を高くしても熱処理
中の張力低下は大きくなり、熱処理後の張力はそれほど
改善できない。

【０００９】ここで、前記のような従来例のシャドウマ
スクは、リボン状のグリッド素材を多数架張したアパー
チャグリル型であるが、平板に略長方形の電子ビーム通
過孔が多数形成されたスロット型シャドウマスク、及び
平板に丸形の電子ビーム通過孔が多数形成されたドット
型シャドウマスクを用いた色選別電極に関しても、高温
領域での塑性変形、熱クリープ現象による架張力低下と
いった現象が同様に発生する。

【００１０】このような、スロット型やドット型のシャ
ドウマスクでは、シャドウマスクの架張力が低下する
と、動作時に電子ビームの吸収によってシャドウマスク
が熱膨張すると、その電子ビーム通過孔が変移し、その
結果、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームが蛍光体
に正しく当たらなくなり色むらが発生するいわゆるドー
ミング現象が生じる。また、シャドウマスクの振動によ
り発生する画ノイズも顕著なものとなる。

【００１１】本発明は、前記のような従来の問題を解決
するものであり、熱処理中に発生するシャドウマスク
の、塑性変形、熱クリープ現象を緩和させることができ
るカラー受像管を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のカラー受像管は、対向する一対の支持体間
にシャドウマスクが架張され、前記支持体間の弾性部材
によって前記支持体が保持されている色選別電極を備え
たカラー受像管であって、前記弾性部材の前記シャドウ
マスク側の面に、長手方向の長さが前記弾性部材と略同
一で、前記弾性部材より熱膨張係数の小さい調整部材が
固定されており、前記支持体の形状は、断面略Ｌ字状ま
たは断面略Ｌ字状部を含む形状であり、前記弾性部材の
両端部と前記調整部材の両端部は、前記支持体の断面略
Ｌ字状の部分の内側にあることを特徴とする。

【００１３】前記のようなカラー受像管によれば、高
温領域でのシャドウマスクに加わる引張力は、弾性部材
と調整部材との接合体の湾曲によって、軽減されること
になる。したがって、高温熱処理の際の塑性変形、熱ク
リープ現象を緩和させることができ、常温に戻した際の
シャドウマスクの架張力の低下を抑えることができ、カ
ラー受像管動作時のドーミング現象、及びシャドウマス
クの振動による画ノイズの発生を防止することができ
る。また、前記支持体の形状は、断面略Ｌ字状または断
面略Ｌ字状部を含む形状であることにより、略Ｌ字状形
状の略直交する２面に弾性部材を溶接できるので、色選
別電極の強度を向上できる。また、前記弾性部材の両端
部と前記調整部材の両端部は、前記支持体の断面略Ｌ字
状の部分の内側にあることにより、調整部材の端部がＬ
字状部の手前にある場合と比べて、同一強度を確保しつ
つ、軽量化が図れる。

【００１４】前記カラー受像管においては、前記調整部
材は前記弾性部材より短く、前記調整部材の両端部から
前記弾性部材が延出していることが好ましい。前記のよ
うなカラー受像管によれば、調整部材の両端部には弾性
部材の露出部を形成できるので、この露出部を溶接部と
して用い弾性部材と支持体とを接合することができ、よ
り強固な固定が可能になり、色選別電極に強度も向上で
きる。

【００１５】また、前記弾性部材が延出している部分
で、前記調整部材と前記支持体とが溶接固定されている
ことが好ましい。前記のようなカラー受像管によれば、
調整部材を弾性部材により強固に固定することができ
る。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて具体的に説明する。図１に本発明の一実施形態
のカラー受像管の断面図を示している。カラー受像管１
は、ガラス製のフェイスパネル２と、フェイスパネル２
の後方に接続されたガラス製のファンネル３と、ファン
ネル３のネック部３ａに内蔵され、電子ビームを発射す
るための電子銃４とを備えている。図のＡは電子ビーム
の軌跡を示している。

【００１９】また、カラー受像管１のファンネル３の外
周面上に、電子銃４から発射された電子ビームを偏向す
るための偏向ヨーク５が装着されている。フェイスパネ
ル２には、その内面に３色の蛍光体ドットが塗布されて
おり、これにより蛍光体スクリーン面２ａが形成されて
いる。

【００２０】フェイスパネル２の内面（蛍光体スクリー
ン面２ａ）の近傍には、蛍光体スクリーン面２ａと略平
行にシャドウマスク６が配置され、マスクフレーム７に
固定されている。シャドウマスク６は、規則正しく配列
された多数の透孔を有しており、電子銃４から発射され
る電子ビームに対して色選別の役割を果たす。

【００２１】図２は、シャドウマスク６とマスクフレー
ム７との組立体（色選別電極）の斜視図を示している。
マスクフレーム７は長辺フレームと短辺フレームとで形
成された長方形の枠状体である。長辺フレームである断
面Ｌ字状の上下一対の支持体８に、短辺フレームである
左右一対の弾性部材９が溶接により固定されている。

【００２２】シャドウマスク６は、このマスクフレーム
７の支持体８の上面部に溶接により固定されており、上
下方向（矢印Ｙ方向）に引張力が加わった状態で架張保
持されている。また、本図に示したシャドウマスク６は
スロット型シャドウマスクで、本図では一部しか図示し
ていないが、規則正しく配列された電子ビーム通過孔１
１が多数形成されている。

【００２３】シャドウマスク６を架張保持させるのは、
以下の理由による。近年、カラー陰極線管の前面パネル
の平面化に伴い、シャドウマスクも平面化している。シ
ャドウマスクが平面化してくると、従来のようにシャド
ウマスク本体をフレームで支持するのみではシャドウマ
スク平面を維持できない。また、このように、単にフレ
ームで支持するのみでは、外部からの振動により容易に
シャドウマスクが振動してしまいカラー陰極線管の表示
画面に悪影響を与える。このため、シャドウマスクに一
定のテンションを加えてフレームに架張支持することが
行われている。

【００２４】一方、シャドウマスクに電子ビームが衝突
することにより熱膨脹して、シャドウマスク面が変形す
るドーミング現象においても、シャドウマスク面が平面
化することにより、特に画面両端部近傍においてドーミ
ングによる電子ビームの変位量が大きくなる。このた
め、前記のシャドウマスクの架張保持において、電子ビ
ームの衝突による熱膨脹を吸収させるべく、シャドウマ
スクには、弾性限界に近い実用最大限のレベルのテンシ
ョンを加えることが行われている。

【００２５】このような架張保持によれば、シャドウマ
スクの温度が上昇してもシャドウマスクの電子ビーム通
過孔と蛍光体スクリーン面の蛍光体ドットとの相互位置
のずれを防止することができる。

【００２６】ここで、シャドウマスク６にはインバー材
が、弾性部材には鉄材が用いられた場合、熱膨脹率はイ
ンバー材の方が鉄材より小さいため、高温熱処理時には
シャドウマスク６には引張力が加わる。この引張力が過
度になり、シャドウマスク６の塑性変形、熱クリープ現
象が発生すると、常温に戻した際に架張力が低下してし
まい、ドーミング現象を防止できなくなる。

【００２７】この問題を解決するため、本発明では弾性
部材９の上面すなわちシャドウマスク６側に、弾性部材
９と略同一長さの調整部材１０が固定され、しかも調整
部材１０の熱膨脹係数は、弾性部材９の熱膨脹係数より
小さい点に特徴がある。このため、３００℃以上の高温
領域、例えば熱処理温度が４４０〜４７０℃程度のフリ
ットシール工程では、以下のような現象が生じる。

【００２８】まず、弾性部材９と調整部材１０とが分離
し、それぞれ単品状態である状態を仮定する。弾性部材
９と調整部材１０とは、図２に示したように略同一長さ
で、しかも調整部材１０の熱膨脹係数は、弾性部材９の
熱膨脹係数より小さいので、高温領域まで温度上昇する
と、弾性部材９の長手方向の伸び量は、調整部材１０の
長手方向の伸び量よりも大きいことになる。

【００２９】実際には弾性部材９と調整部材１０とは溶
接により接合されているので、調整部材１０には弾性部
材９による引張力が加わった状態で、逆に弾性部材９に
は調整部材１０による圧縮力が加わった状態で、両部材
はつり合うことになる。このつり合い状態を、具体的に
示したのが図３である。図３は、マスクフレーム７を短
辺側すなわち弾性部材９側から見た側面図である。弾性
部材９と調整部材１０とのつり合いは、２点鎖線で示し
たような状態で保たれる。このように、弾性部材９と調
整部材１０との接合体は、凹状に湾曲する。さらに、支
持体８は弾性部材９と調整部材１０との接合体に接合さ
れているので、支持体８に接合されているシャドウマス
ク６には、図中に矢印で示した架張方向の引張力を緩和
する方向に力が加わることになる。

【００３０】このように、温度上昇によって、シャドウ
マスク６に加わる引張力は、弾性部材９と調整部材１０
との接合体の湾曲によって軽減されることになる。した
がって、高温熱処理の際の塑性変形、熱クリープ現象を
緩和させることができ、常温に戻した際のシャドウマス
クの架張力の低下を抑えることができ、動作時のドーミ
ング現象及び振動による画ノイズの発生を防止すること
ができる。

【００３１】ここで、弾性部材９と調整部材１０との材
料の組み合わせとして、弾性部材９に鉄材を、調整部材
１０に４２％Ｎｉ−Ｆｅ合金（元素記号の前の数字は重
量％）を用いることができる。各材料の４５０℃におけ
る熱膨脹係数は、鉄材は約１３×１０^-6（／℃）、４２
％Ｎｉ−Ｆｅ合金は約７×１０^-6（／℃）である。

【００３２】また、図４（ａ）には図２のＩ−Ｉ線にお
ける断面図を、図４（ｂ）には図４（ａ）の矢印ａ方向
の側面図をそれぞれ示した。弾性部材９と調整部材１０
と長手方向の長さは、略同じであるが、調整部材１０の
長さが弾性部材９の長さより短いので、本図に示したよ
うに、調整部材１０の端部には弾性部材９の露出部９ａ
がある。露出部９ａは、溶接部として用いることがで
き、この露出部９ａにおいて、調整部材１０の端部と弾
性部材９との接合ができ、調整部材１０をより強固に弾
性部材９に接合できる。

【００３３】また、弾性部材９は、支持体８のＬ字状部
底面の両端部（図４の斜線ｃ部）２箇所、Ｌ字状部底面
の先端部（図４のｄ部）で溶接できるが、これに加えて
露出部９ａにおいて弾性部材９と支持体８との溶接によ
る接合（図４の斜線ｂ部）もできる。このため、マスク
フレーム７の強度をより向上できる。

【００３４】また、図４（ｂ）に示したものより調整部
材１０が短く端部が支持体８のＬ字状部の手前にある場
合は、弾性部材９の厚さを増やすことにより応力集中部
分であるＬ字状部底面部の強度を確保する必要がある。
図４（ｂ）に示した本実施形態のような場合は、調整部
材１０の端部は、支持体８のＬ字状部の内側にある。こ
のため、応力集中部分を調整部材１０が補強しているこ
とになり、調整部材１０が補強していない場合と比べて
弾性部材９を薄くしても必要な強度を確保できる。弾性
部材９を薄くすることによる軽量化の効果は全長に亘
り、調整部材１０の端部がＬ字状部の手前にある場合と
比べると、調整部材１０は長くなるが、全体としては同
一強度を確保しつつ、軽量化が図れることになる。

【００３５】なお、前記実施形態では、シャドウマスク
６がスロット型のものについて説明したが、ドット型で
もアパーチャグリル型でもよい。また、弾性部材９、調
整部材１０の形状は、中空または中実の断面略四角形の
ほか、断面略コの字状のもの等でもよい。

【００３６】また、本発明はシャドウマスクが完全平面
のものに限らず、その長辺方向が湾曲するシリンドリカ
ル状のものにも適用でき、カラー陰極線管のフェイスパ
ネルもその内外面がともに平面のものや、外面のみ平面
のもの、さらには内面のみまたは内外面が前記シリンド
リカル状のもの等であってもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明のカラー受像管によ
れば、弾性部材のシャドウマスク側の面に、弾性部材と
略同一長さで、弾性部材より熱膨脹係数の小さい調整部
材が固定されていることにより、高温領域でのシャドウ
マスクに加わる引張力は、弾性部材と調整部材との接合
体の湾曲によって、軽減されることになる。したがっ
て、高温領域での製造プロセスの際の塑性変形、熱クリ
ープ現象を緩和させることができ、常温に戻した際のシ
ャドウマスクの架張力の低下を抑えることができ、カラ
ー受像管動作時のドーミング現象やシャドウマスク振動
による画ノイズの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のカラー受像管の断面図

【図２】本発明の一実施形態に係る色選別電極の斜視図

【図３】本発明の一実施形態に係る色選別電極の高温時
の湾曲状態を示す側面図

【図４】（ａ）図２のI−I線における断面図（ｂ）図４（ａ）の矢印ａ方向の側面図

【図５】従来の色選別電極の一例の斜視図

【符号の説明】

１カラー受像管２フェイスパネル３ファンネル４電子銃５偏向ヨーク６シャドウマスク７マスクフレーム８支持体９弾性部材９ａ露出部１０調整部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/07

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する一対の支持体間にシャドウマス
クが架張され、前記支持体間の弾性部材によって前記支
持体が保持されている色選別電極を備えたカラー受像管
であって、前記弾性部材の前記シャドウマスク側の面
に、長手方向の長さが前記弾性部材と略同一で、前記弾
性部材より熱膨張係数の小さい調整部材が固定されてお
り、前記支持体の形状は、断面略Ｌ字状または断面略Ｌ
字状部を含む形状であり、前記弾性部材の両端部と前記
調整部材の両端部は、前記支持体の断面略Ｌ字状の部分
の内側にあることを特徴とするカラー受像管。
【請求項２】前記調整部材は前記弾性部材より短く、
前記調整部材の両端部から前記弾性部材が延出している
請求項１に記載のカラー受像管。
【請求項３】前記弾性部材が延出している部分で、前
記弾性部材と前記支持体とが溶接固定されている請求項
２に記載のカラー受像管。