JP3878814B2 - 陰極線管 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ受像機、コンピューターディスプレイ等に用いられるシャドウマスク型の陰極線管に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のカラー陰極線管の一例の断面図を図4に示す。本図に示したカラー陰極線管41は、内面に蛍光体スクリーン面が形成された実質的に長方形状のフェイスパネル42と、フェイスパネル42の後方に接続されたファンネル43と、ファンネル43のネック部43aに内蔵された電子銃44と、フェイスパネル42の内部に蛍光体スクリーン面42aに対向して設けられたシャドウマスク46と、これを固定するマスクフレーム47とを備えている。また、電子ビームを偏向走査するために、ファンネル43の外周面上には偏向ヨーク45が設けられている。
【0003】
シャドウマスク46は、電子銃44から発射される3本の電子ビームに対して色選別の役割を果たすものである。Aは、電子ビーム軌跡を示している。シャドウマスクには、平板に電子ビーム通過孔である開孔がエッチングにより多数形成されている。
【0004】
カラー陰極線管では、電子ビームの射突による熱膨張によって、電子ビーム通過孔が変位して、電子ビーム通過孔を通過する電子ビームが所定の蛍光体に正しく当たらなくなり、色むらが発生するというドーミング現象が生じる。このため、シャドウマスクの温度上昇による熱膨張を吸収できるような張力(テンション)をあらかじめ加えて、シャドウマスクをマスクフレームに架張保持することが行われている。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、シャドウマスクの開孔と蛍光体スクリーン面の蛍光体ストライプとの相互位置のずれを低減することができる。
【0005】
【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には以下のような問題があった。図5は、従来のシャドウマスクの一例の一部についての平面図を示している。シャドウマスク20には、開孔21が列状に多数形成されている。縦方向(画面垂直方向)に隣接する開孔21は、ブリッジ22でつながっている。本図に示したようなシャドウマスクでは、電子ビームの射突によるシャドウマスク20の熱膨張によって、例えば隣接する開孔列の間の部分である領域Bに、矢印dで示した方向に応力が加わる。このような応力が加わると、領域Bには、しわが発生し、開孔21は横方向に変位することになる。このようないわゆる局所ドーミング現象が発生すると、電子ビームのミスランディングが生じ、色ずれ、色むら、及び輝度低下の原因となるという問題があった。
【0006】
また、シャドウマスクの板厚は、これを固定するマスクフレームの板厚と比べると、非常に薄いため(例えば0.1mm程度)、カラー陰極線管の作動初期においては、シャドウマスクのみが熱膨張するいわゆる初期ドーミング現象が発生する。この初期ドーミング現象が発生すると、開孔の列は横方向に移動することになり、電子ビームのミスランディングが生じ、色ずれ、色むら、及び輝度低下の原因となるという問題があった。このような、局所ドーミング現象や初期ドーミング現象による問題は、前記のようなシャドウマスクの架張保持によっても十分に防止できなかった。
【0007】
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、開孔列の間にスリットを形成することにより、局所ドーミング現象や初期ドーミング現象による色電子ビームのミスランディングを防止して、色ずれ、色むら、及び輝度低下を防止した陰極線管を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の陰極線管は、平板に電子ビーム通過孔の列が多数配列されたシャドウマスクを備え、隣接する前記電子ビーム通過孔の列の間の電子ビームを遮蔽する領域に、前記電子ビーム通過孔の列方向に延び、一部又は全体が前記シャドウマスクの表面から裏面にかけて貫通したスリットが形成されており、前記スリットは、前記シャドウマスクに入射する電子ビームの光束を遮光するように傾斜していることを特徴とする。前記のような陰極線管によれば、シャドウマスクが熱膨張した場合の、局所ドーミング現象や初期ドーミング現象による開孔の変位を抑えることができ、電子ビームのミスランディングによる色ずれ、色むら、及び輝度低下を防止することができる。
【0009】
前記陰極線管においては、前記スリットは、間隙を介して互いに対向する傾斜面を有したスリットを含み、前記傾斜面は、前記シャドウマスクに入射する電子ビームの光束を遮光するような傾斜角で形成されていることが好ましい。
【0010】
また、前記スリットは、間隙を介して互いに対向する傾斜面を有したスリットを含み、前記傾斜面は、前記シャドウマスクの裏面を起点とすると、前記シャドウマスクの縦中心線側に傾斜していることが好ましい。前記のようなシャドウマスクに傾斜面を有したスリットを含む陰極線管によれば、スリット形成部分において、電子ビーム光の遮光が確実になるので、電子ビームのミスランディングを防止しつつ、電子ビーム光の通過に関しては、スリットの形成されていないシャドウマスクと実質的に等価なシャドウマスクとすることができる。
【0011】
また、前記互いに対向する傾斜面の一部同士をつなぐ連結部をさらに有することが好ましい。前記のような陰極線管によれば、スリット形成部分において、電子ビーム光の遮光がより確実になる。
【0012】
また、前記スリットは、前記電子ビーム通過孔の列方向に、複数に分離して形成されていることが好ましい。前記のようなシャドウマスクによれば、シャドウマスクが熱膨張した場合の開孔の変位を抑えつつ、上下のスリットをつなぐブリッジが増加するため、シャドウマスクの強度も確保し易くなり、かつスリットの左右に位置するシャドウマスク面同士が絡みにくくなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。図4を用いて説明したカラー陰極線管の各構成は、本実施形態でも同様であるので、その説明は省略する。
【0014】
図1に、色選別電極の一実施形態の斜視図を示している。マスクフレーム30は、長方形状の枠体で、長辺フレームである対向する一対の支持体31に短辺フレームである一対の弾性部材32が固定されている。シャドウマスク1は、支持体31間に保持されている。シャドウマスク1には、電子ビーム通過孔である開孔2がエッチングにより形成されており、後に具体的に説明するように、開孔2の列間にはスリット5が形成されている。本図に示したものは、テンション方式が用いられており、シャドウマスク1は主に矢印Y方向に引張力が加わった状態で、支持体31間に架張保持されている。
【0015】
図2は、本発明に係るシャドウマスクの一実施形態の一部についての平面図を示している。シャドウマスク1には、多数の開孔2が列状に形成されており、シャドウマスク1の縦方向(画面垂直方向)に隣接する開孔2は、ブリッジ3でつながっている。線4は、シャドウマスク1の縦中心線を示している。
【0016】
蛍光体スクリーン面42a(図4)からみて右側の領域(以下、「右側領域」という。)にはスリット5が、左側の領域(以下、「左側領域」という。)にはスリット6が、それぞれ形成されている。スリット5、6は、隣接する開孔2の列間に形成されている。例えば右側領域の開孔列2aと開孔列2bとの間には、スリット5が形成され、左側領域の開孔列2cと開孔列2dとの間には、スリット6が形成されている。
【0017】
このようなスリットは、開孔2の形成と同様にエッチングにより形成することができ、また、レーザ加工で形成することもできる。本図に示した例では、縦方向に隣接するスリット5、6はブリッジ7でつながっている。
【0018】
図3は、図2に示したシャドウマスクの横方向(画面水平方向)における断面図である。図3Aは、図2のI−I線における断面図、すなわち右側領域における断面図を示しており、図3Bは、図2のII−II線における断面図、すなわち左側領域における断面図を示している。
【0019】
図3Aに示したように、右側領域のスリット5は、間隙9を介して互いに対向する傾斜面8と傾斜面9とを有している。傾斜面8、9の傾斜の方向は、シャドウマスク1の裏面1bから表面1aに行くにつれて、縦中心線4側に傾斜する方向である。図3Bに示したように、左側領域のスリット6は、間隙13を介して互いに対向する傾斜面11と傾斜面12とを有している。傾斜面11、12の傾斜の方向は、シャドウマスク1の裏面1bから表面1aに行くにつれて、縦中心線4側に傾斜する方向である。
【0020】
ここで、例えば隣接する開孔列の間の部分である領域A(図2)は、横方向の両側がブリッジ7で支持されているので、前記のように、電子ビームの射突によるシャドウマスク1の熱膨張によって、領域Aには矢印cで示した方向に応力が加わる。
【0021】
本実施形態では、開孔2の列間には、スリット5が形成されているので、このような応力は、スリット5の幅を狭める方向に作用し、スリット5の変形により吸収されることになる。
【0022】
すなわち、本実施形態によれば、シャドウマスクが熱膨張した場合の、局所ドーミング現象や初期ドーミング現象による開孔の変位を抑えることができるので、電子ビームのミスランディングによる、色ずれ、色むら、及び輝度低下を防止することができる。
【0023】
また、図3Aに示したように、右側領域においては電子ビームの光束は、矢印a方向に進む。この場合、光束14は開孔2を通過するが、光束15はスリット5の傾斜面9によって、遮光されることになる。このことは、左側領域においても同様であり、電子ビームの光束は、図3Bに示したように、矢印b方向に進むことになるが、光束16は開孔2を通過し、光束17はスリット6の傾斜面12によって遮光される。すなわち、本実施形態では、開孔の列間にスリットが形成されているが、スリット形成部では、電子ビームの光束は遮光されるので、光束の通過に関しては、スリットの形成されていないシャドウマスクと実質的に等価である。
【0024】
また、図3Aにおいて、シャドウマスクの板厚tは0.05−0.25mmの範囲が好ましく、開孔の寸法Cは0.7t−2tの範囲が好ましく、寸法Dは1.2C−2.5Cの範囲が好ましい。また、スリットの寸法Eは0.1t−0.8tの範囲が好ましい。
【0025】
なお、前記実施形態では、スリットは、シャドウマスクの表面から裏面にかけて完全に貫通している場合で説明したが、図3Cに示したように対向する傾斜面間の間隙に連結部である微小なつながり部分23があってもよい。このような場合であっても、応力の吸収効果を発揮することができ、遮光がより確実になる。この場合、つながり部分23は、画面垂直方向についてみると、スリット全体に亘り連続的に形成されていてもよく、部分的、断続的に形成されていてもよく、応力の吸収効果と遮光効果とを両立できる範囲で適宜決定すればよい。
【0026】
また、スリットの傾斜角は、図3に示したものに限るものではなく、応力を吸収し、電子ビームを遮光できる範囲で適宜決定すればよい。例えば、縦中心線4の近傍であれば、スリットの傾斜方向は図3の例とは逆に、斜面の傾斜方向は、シャドウマスク1の裏面1bから表面1aに行くにつれて、縦中心線4側とは逆に傾斜する方向でもよい。また、垂直面同士が対向して形成されたスリットでもよい。
【0027】
また、縦方向に隣接するスリットがブリッジでつながっており、スリットが開孔の列方向に、複数に分離して形成されている場合について説明したが、各列が1本のスリットで形成されていてもよい。
【0028】
また、前記実施形態では、シャドウマスクを架張保持することを前提に説明したが、架張保持を行なわない場合であっても、前記のような応力の吸収効果が得られる。したがって、プレス成形により曲面を形成した架張保持を行なわないシャドウマスクについても本実施形態は有効である。
【0029】
また、図1に示した例では、スリット5は開孔2の列間に形成されているが、両側の開孔2の列とシャドウマスクの左右辺との間に、さらにスリット5を設けてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、本発明の陰極線管によれば、平板に開孔の列が多数配列されたシャドウマスクにおいて、隣接する開孔の列の間に、スリットを形成することにより、シャドウマスクが熱膨張した場合の、局所ドーミング現象や初期ドーミング現象による開孔の変位を抑えることができ、電子ビームのミスランディングによる色ずれ、色むら、及び輝度低下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に係る色選別電極の斜視図
【図2】本発明の一実施形態に係るシャドウマスクの平面図
【図3】A 図2のI‐I線における断面図
B 図2のII‐II線における断面図
C スリットに連結部分を有する実施形態の断面図
【図4】カラー陰極線管の一例の断面図
【図5】従来のシャドウマスクの一例の平面図
【符号の説明】
1,20 シャドウマスク
2,21 開孔
3,7,22 ブリッジ
8,9,11,12 傾斜面
10,13 間隙
14,15,16,17 電子ビーム光束
Claims (5)
- 平板に電子ビーム通過孔の列が多数配列されたシャドウマスクを備え、隣接する前記電子ビーム通過孔の列の間の電子ビームを遮蔽する領域に、前記電子ビーム通過孔の列方向に延び、一部又は全体が前記シャドウマスクの表面から裏面にかけて貫通したスリットが形成されており、前記スリットは、前記シャドウマスクに入射する電子ビームの光束を遮光するように傾斜していることを特徴とする陰極線管。
- 前記スリットは、間隙を介して互いに対向する傾斜面を有したスリットを含み、前記傾斜面は、前記シャドウマスクに入射する電子ビームの光束を遮光するような傾斜角で形成されている請求項1に記載の陰極線管。
- 前記スリットは、間隙を介して互いに対向する傾斜面を有したスリットを含み、前記傾斜面は、前記シャドウマスクの裏面を起点とすると、前記シャドウマスクの縦中心線側に傾斜している請求項1に記載の陰極線管。
- 前記互いに対向する傾斜面の一部同士をつなぐ連結部をさらに有している請求項2又は3に記載の陰極線管。
- 前記スリットは、前記電子ビーム通過孔の列方向に、複数に分離して形成されている請求項1から4のいずれかに記載の陰極線管。
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