JPH0580097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明はカラー受像管に関するものである。

発明の技術的背景と問題点 一般にカラー受像管は第１図に示すように、典
型的には硝子で形成された外囲器は実質的に矩形
状のパネル１とろうと状のフアンネル２とネツク
３から構成される。そしてパネルの内面には、
赤、緑及び青に夫々発光するストライプ状螢光体
スクリーン４が設けられ、一方ネツク３にはパネ
ルの水平軸線に沿つて一列に配列され赤、緑及び
青に対応する３本の電子ビームを射出するいわゆ
るインライン型電子銃６が内設されている。之等
のスクリーン４と電子銃６の間にあつてスクリー
ン４に近接対向して多数のスリツト孔が縦長方
向、即ち垂直方向に配列されたシヤドウマスク５
がフレーム７を介して支持されている。このよう
なカラー受像部において、３本のインライン配列
の電子ビームはフアンネル２外部の偏向装置（図
示せず）によつて偏向され、実質的に矩形状のパ
ネル１に対応する矩形状の範囲を走査するように
且つシヤドウマスク５のスリツト孔を介して色選
別され、ストライプ状螢光体に正しく対応射突発
光せしめてカラー映像を現出させる。ここでシヤ
ドウマスクのスリツト孔の水平方向の配列ピツチ
はストライプ状螢光の1/3のピツチとする必要が
ある。

従つて、通常スリツト孔を通過する有効電子ビ
ームは1/3以下であり、残りの電子ビームはシヤ
ドウマスクに射突し、シヤドウマスクを時として
80℃程度迄加熱させることになる。スリツト孔の
穿設されたシヤドウマスク５本体は一般に熱膨張
の比較的大きい鉄を主成分とする厚さ0.1mm乃至
0.3mmの薄板で形成され、厚さ１mm前後の強固な
マスクフレーム７によつて周辺部が固定されてい
る。シヤドウマスク５本体に射突した電子ビーム
は、シヤドウマスクを加熱膨張させ螢光面とシヤ
ドウマスクとの間隔（以下ｑ値と称す）を変化さ
せ、このｑ値変化が許容値以上となると電子ビー
ムはストライブ状螢光体に正確に対応せず、いわ
ゆるミスランデイングを生じ色純度を劣化させる
ことになる。これを防止するためにマスクフレー
ムをバイメタルを介してパネル側壁に係止めし、
シヤドウマスク全体をスクリーン方向に移動させ
てｑ値変化を実質的に許容し得る範囲内にどどめ
る方式が採用されている。しかし乍らシヤドウマ
スクよりもマスクフレームの熱容量が大であり、
加熱過程ではまずシヤドウマスクの中央から周辺
部及びマスクフレームが加熱されるので、バイメ
タル作用が実効する前に主としてシヤドウマスク
の中央部がドーム状に移動し局部的なｑ値変化を
発生させる。即ちバイメタル作用が安定化する迄
の色純度劣化が問題となる。

さらに、スリツトマスクとストライプ状螢光体
の組み合せでは、画面水平方向と垂直方向の加熱
膨張は異方向性のために異なる。即ち熱伝導量は
相対的にスリツト方向（ストライプ方向）の方が
これと直角の水平方向よりも大となる。従つてシ
ヤドウマスク中心からマスクフレームまでの温度
分布は第２図に示すように垂直方向温度分布８は
水平方向温度分布９よりも温度変化率が大とな
る。それ故、シヤドウマスクの温度上昇初期に
は、シヤドウマスクは相対的に垂直方向に大きな
曲率でドーミングすることになる。

このような温度上昇初期のドーミング現象に対
して、中央部の熱を周辺部へ熱輻射によつて移動
させる観点から、いくつかの提案がなされてい
る。例えば、米国特許第3392297号及び米国特許
第3703401号では、スクリーンの螢光体層上のア
ルミ等のメタルパツク上全面にリチウム酸化物、
ホウ素炭化物、ニツケル酸化物及び炭素粒子を真
空蒸着或はスプレイ法によつて重畳する例が提案
されている。また米国特許第3878428号では、ス
クリーンの中央部に炭素粒子をスプレイ法で重畳
し且つ黒化処理したシヤドウマスクの主面の少く
とも一方の面の周辺にアルミ、ニツケル等を真空
蒸着法で重畳させて熱輻射による熱移動を行なわ
せる例が提案されている。

しかし乍ら上記米国特許第3392297号及び第
3703401号のようにスクリーン側にだけ黒色の熱
吸収層を重畳する例はドーミング軽減に効果が小
さく不充分であるのに加えて、スリツトマスクと
ストライプ状螢光体の組み合せによる異方向性に
ついては何等考慮されていないのでその効果も一
次元的なものとなつてしまう。

発明の目的 本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、画
面全体にわたり、特に、動作初期のビームランデ
イングずれを充分小さくし、画像の色ずれ及び色
むら等の色純度劣化を防止することを目的とす
る。

発明の概要 本発明、スクリーン主面の中央部に、水平方向
長さがスクリーン有効長とほぼ同じ長さの熱吸収
性表面領域と、スリツト孔の縦長配列方向の主面
両端側に偏在する熱反射表面領域を設け、シヤド
ウマスクには、スクリーン側の主面の中央付近
に、水平方向長さがスクリーン有効長とほぼ同じ
長さの熱吸収性表面領域を設けることによつて、
シヤドウマスクのスリツト孔配列による水平方向
と垂直方向の加熱膨脹の異方向性の問題を解決す
るものである。即ち、シヤドウマスクのスリツト
孔配列方向の両端側からこれと対向するスクリー
ン面への熱輻射による熱移動を減少せしめて、シ
ヤドウマスクの中央と周辺の温度差を少なくして
シヤドウマスクの初期状態のドーミングを抑制す
るカラー受像管である。

発明の実施例 本発明は実施例に基づき詳細に説明する。尚本
発明に適用されるカラー受像管の全体構成は第１
図に示すものと同様であるので、全体構成につい
ての説明は省略し繰り返して説明しない。

第１図に示すようなカラー受像管に於て、パネ
ル１の内面の螢光体スクリーン４には例えばAl
等の反射性重畳層１０が全面に施されている。さ
らにこの反射性重畳層１０の中央部には第３図に
示すようにシヤドウマスク５のスリツト方向幅即
ち垂直方向幅が大旨スクリーン有効長の1/2、ス
リツト方向と直角方向の長さ、即ち水平方向長さ
が大旨スクリーン有効長と同じ長さの炭素粒子か
らなる赤外線吸収層１１が施されている。

また垂直方向にスリツト孔が配列されたシヤド
ウマスク５は酸化処理により全面が黒化されてい
る。そしてこのシヤドウマスク５のスクリーン４
側の面には第４図に示すように水平方向の上側及
び下側に幅が大旨スクリーンの垂直方向有効長さ
の1/4に対応し、且つ長さが大旨スクリーンの水
平方向有効長と同じ長さのAl蒸着膜よりなる赤
外線反射層１３が施されている。１２は黒化層で
ある熱吸収層として働く。

次に、上記熱反射層と熱吸収層の製造法につい
て説明する。まず、スクリーン主面の反射層１０
は所定のストライブ状螢光体スクリーン４を形成
して後、適当な有機膜例えばアクリルエマルジヨ
ンをフイルミング法により形成乾燥させ、次い
で、この有機膜を基台として熱反射性の高い光択
面を有する金属例えばAlを真空蒸着することに
よつて得られる。膜厚は電子透過の点から0.1μｍ
以下が好ましい。有機膜はその後熱処理すること
によつて消散させることができる。次にスクリー
ン主面の吸収層１１は上記反射層の所定部に低圧
真空中又は酸化雰囲気中での蒸着により形成する
ことができる。この吸収層は黒色であることが好
ましく炭素やAl、鉄及びニツケル等の金属酸化
層を用いることができ、多孔質層にするとさらに
有効である。尚蒸着時の遮蔽用マスクはスクリー
ンとの間隔を適当に広げて配置蒸着することによ
り蒸着層の境界エツジを滑らかにすることができ
る。或はスプレー法によつて形成すれば、さらに
簡便であり量産にも適する。

次にシヤドウマスク主面の吸収層１２として作
用する黒化膜はシヤドウマスクを水素中で熱処理
することにより得ることができる。次いで、シヤ
ドウマスク主面の所定部の反射層１３は大気中で
Al、Ni及び之等の合金等の金属溶射によつて得
ることができる。この反射層１３は蒸着法によつ
ても形成することができるが、量産性を考慮すれ
ば、蒸着法は全く不向きである。例えばAlの溶
射について第５図を用いてその形成法を説明す
る。第５図に示すように、２本のAlワイヤ１４
に荷電し、その間に短絡路を作りアーク１５を発
生させ、Alワイヤ１４の先端部分を溶融させる。
エアノズル１６に供給される高速圧縮空気により
溶融されたAlは微粒子に粉砕され乍らシヤドウ
マスク５に被着する。シヤドウマスク５の中央部
には遮蔽板１７を配置し、第４図に示すようなパ
ターンをシヤドウマスク上に形成することができ
る。また遮蔽板１７とシヤドウマスク５の間隔を
適宜選択することによつて形成されるパターンの
エツジを滑らかにすることができる。エアノズル
１６に供給する圧縮空気の流速度は、速い程Al
の微粒子が小さくなり、より滑らかなAl溶射面
が得られる。またエアノズル１６とシヤドウマス
ク５との距離は、流速度とシヤドウマスク強度及
び溶射面積によるが、この場合は100mm乃至250mm
が適当であり、溶射により被着厚みは2μｍ乃至
4μｍとするとよい。この金属溶射法は大気中に
て実施することができるので蒸着法等の大規模な
排気装置等は不要であり、より量産に適する。ま
た溶射材料としてはAl以外にもNi及びAlとNiの
合金等も用いることができる。さらに溶射自体も
アセチレンガスはプロパンガスを用いたメタライ
ジングやプラズマ溶射等も用いることができる。

以上のような構成によるカラー受像管を動作さ
せた場合、まず電子ビームはシヤドウマスク５に
射突し加熱させる。この時シヤドウマスク５のよ
り熱い黒色の中央帯領域、即ち熱吸収性表面領域
１２からスクリーン４のより冷たい熱吸収性表面
領域１１へ熱輻射移動によつてシヤドウマスク５
の熱が取り除かれる。しかしシヤドウマスク５及
びスクリーン４の上下側に偏在する帯領域、即ち
熱反射性表面領域１３及び１０は比較的低い赤外
線輻射率を有する赤外線反射性であるため、熱移
動は逆に妨げられる。即ち相対的にシヤドウマス
クの水平軸線に沿う上下側に偏在する領域は温度
が高くなり、逆にシヤドウマスクと中央領域は温
度が低くなる作用が働く。この結果、シヤドウマ
スク温度上昇初期時のシヤドウマスク中心からの
温度分布は第６図に示すように、シヤドウマスク
のスリツト孔配列方向即ち垂直方向の温度分布１
８は周辺近傍の温度が相対的に上昇するので、ス
リツド配列方向と直角方向、即ち水平方向の温度
分布１９に近づく。

以上の第３図および第４図に示すような水平方
向上下に偏在する熱反射性表面領域と水平中央部
の熱吸収性表面領域をスクリーン主面に設け、シ
ヤドウマスクのスクリーン側主面に熱反射性又は
熱吸収性表面領域を適宜設けることによつてスリ
ツト孔配列方向の温度変化率とスリツト孔配列に
直角な方向との温度変化率を近似させることがで
きる。従つて、シヤドウマスクのスリツト孔配列
方向の上側及び下側は熱膨張のために管軸に対し
て外側方向に拡がり、結果としてシヤドウマスク
とドーミングを減少させることができる。

以上の実施例に於ける長時間後のスクリーンコ
ーナー部に対応するスリツト孔の移動量は従来の
全周に熱反射性領域を設ける例に対して約半分に
減少する効果を示す。従つて長時間後のスクリー
ンコーナー部のミスランデイングを補正する装置
として従来のバイメタル装置もその尽併用するこ
とが可能である。

第７図は、横軸に動作時間（分）を、縦軸にミ
スランデイング量（μｍ）をとつて動作時間によ
るミスランデイング量の変化を示したものであ
る。測定は22吋、110度偏向角のカラー受像管を
通常の高圧25KV、ビーム電流1500μAの白画面
で動作させた時、ストライプスクリーンに対し、
スクリーン中心から水平方向に遠ざかる向きの動
きを正とし、逆にスクリーン中心に向う動きを負
として示してある。第７図に於て、特性２０及び
２１は夫々スクリーン中心から水平軸方向150mm
及び中心から対角方向250mmの位置での変化を示
すもので、両者共主面全面に黒化熱吸収層を設け
た従来例の変化を示している。これに対し特性２
２及び２３は特性２０及び２１に夫々対応する位
置での本発明の実施例による変化を示すものであ
る。この実施例の場合、スクリーンの反射性領域
の幅は約100mm（スクリーン垂直長の約1/3）でシ
ヤドウマスクの反射性領域の幅は約80mm（スクリ
ーン垂直長の約1/4）となるように形成したもの
である。

第７図から明らかなように、本発明の実施例に
よる特性２２及び２３は従来の特性２０及び２１
に対し、ミスランデイングの時間的変化は著るし
く減少していることがわかる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、スリツト孔が
垂直軸に沿つて配列されるシヤドウマスクを用い
たカラー受像管に於て、動作初期のミスランデイ
ング量を減少させることにより、色ずれや色むら
等の色純度の劣化を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスリツト孔を有するシヤドウマスク型
カラー受像管の概略構成を示す断面図、第２図は
従来の中央から周辺部へのシヤドウマスク温度分
布を説明するための特性図、第３図及び第４図は
本発明の実施例を示すためのスクリーン及びシヤ
ドウマスクの模式平面図、第５図は金属溶射法に
よる実施例を示す装置の概略構成図、第６図は本
発明の実施例の中央から周辺部へのシヤドウマス
クの温度分布を説明するための特性図、第７図は
動作時間によるミスランデイング量の変化を示す
特性図である。 １……パネル、２……フアンネル、３……ネツ
ク、４……スクリーン、５……シヤドウマスク、
６……電子銃、７……フレーム、１０，１３……
熱反射性表面領域、１１，１２……熱吸収性表面
領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パネルとフアンネルとネツクとが連接された
   外囲器の前記パネル内面に形成されたストライプ
   状螢光体スクリーンと前記ネツクに内設され前記
   スクリーンを励起発光せしめる複数の電子ビーム
   を射出するインライン型電子銃と前記スクリーン
   と前記電子銃の間にあつて前記スクリーンに近接
   対向して配置され多数のスリツト孔が縦長方向に
   配列されてなるシヤドウマスクとを備えたカラー
   受像管において、前記スクリーンはその主面の中
   央部に、水平方向長さがスクリーン有効長とほぼ
   同じ長さの熱吸収性表面領域と、前記スリツト孔
   の縦長配列方向の前記主面両端側に偏在する熱反
   射性表面領域を有し、前記シヤドウマスクは、前
   記スクリーン側の主面の中央付近に、水平方向長
   さがスクリーン有効長とほぼ同じ長さの熱吸収性
   表面領域を有することを特徴とするカラー受像
   管。 ２ 前記スリツト孔の縦長配列方向の前記主面両
   端側に偏在して設けられた熱反射性表面領域の前
   記縦長配列方向の長さは、前記主面の縦長配列方
   向の長さの大旨1/3以下であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のカラー受像管。