JPH06267446A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱膨張による電子ビームのランディングミス
を抑制し、色純度を向上させて高画質の画像再生を可能
とする。 【構成】 マスクフレーム５に張力を印加して固着した
シャドウマスクと、マスクフレーム５のシャドウマスク
固着部近傍に上記張力が印加された状態でのマスクフレ
ーム５の形状を保持するごとく設置された補強部材１３
−１を設けた。 【効果】 シャドウマスクが電子ビームの射突で加熱さ
れて元に戻ろうとする力は補強部材により阻止される。
これにより、マスクフレームの変位が抑制され、マスク
フレームの管軸方向の変位が大幅に減少し、蛍光体に対
する電子ビーム通過孔の変位が減少して色ずれの発生が
防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像管、
情報端末装置のディスプレイ管等の陰極線管に係り、特
に熱変形に起因する色純度の劣化を防止する構造を有す
るシャドウマスク構体を備えたカラー陰極線管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管の代表形式であるシャド
ウマスク方式のカラー陰極線管は、通常、赤，緑，青の
３原色蛍光体トリプレットを配した蛍光面と、上記３原
色の各蛍光体に対応した電子ビームを発射する電子銃
と、丸形，スロット形，あるいはスリット形などの電子
ビーム通過孔を有するシャドウマスクをもつシャドウマ
スク構体１２を真空外囲器（管体）内に収納して構成さ
れる。

【０００３】図６はシャドウマスク型カラー陰極線管の
構造を説明する断面図であって、１はパネル１−１，ネ
ック１−２，ファンネル１−３からなる管体、２はパネ
ル１のスカート部、３はピン、４はスプリング、５はマ
スクフレーム、６はシャドウマスク、７は電子銃、８は
電子ビーム、９は偏向ヨーク、１０はカラー蛍光面、１
１はフェースプレート部、１２はシャドウマスク構体で
ある。

【０００４】同図において、上記管体１はカラー蛍光面
１０を担持するパネル１−１と電子銃７を収容するネッ
ク１−２およびパネル１−１とネック１−２とを連接す
るファンネル１−３からなり、上記電子銃７はこの管体
１の中心軸（管軸）に関して対称に配置され、発射され
た３本の電子ビーム８がカラー蛍光面１０の直前に配置
されたシャドウマスク構体１２を構成するシャドウマス
ク６の電子ビーム通過孔を通過することで色選別され、
所定の蛍光体にランディングし、これを励起して画像を
再生する。

【０００５】図７は従来の張力を印加するシャドウマス
ク構体の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に
沿った断面図である。同図に示したように、シャドウマ
スク構体１２は多数の電子ビーム通過孔を有するシャド
ウマスク６と、このシャドウマスク６を架張支持するマ
スクフレーム５およびマスクフレーム５を管体１に構成
するスカート部２の内側壁に植立されたピン３に懸架保
持するスプリング４（図６）とから主として構成され
る。

【０００６】シャドウマスク６に形成される多数の電子
ビーム通過孔は、丸形状，スロット形状，スリット形状
等細孔をシャドウマスク６の有効領域全面にほぼ等間隔
で配置され、その大きさ，配列は、例えば丸形状の孔を
もつシャドウマスクでは直径０．０８ｍｍ、ピッチ０．
２程度である。電子ビーム通過孔は、よく知られている
ように、孔の中心間を結ぶ線が６０°の角度で交差する
ようにすると全ての孔が等間隔に配置される。

【０００７】図６に戻って、カラー蛍光面１０の赤，
緑，青の３原色の蛍光体トリプレットとシャドウマスク
６の電子ビーム通過孔とは規則的に配置されており、３
本の電子ビーム８の各電子ビームが各々の発光色の蛍光
体のみを衝撃するように配置される。管体１のファンネ
ル１−３の外側には、偏向ヨーク９が装着され、例えば
相互の間隔が５．５ｍｍでフェースプレート部１１の内
面の中心で集中するように電子銃７から発射された電子
ビーム８をカラー蛍光面１０上で水平，垂直の２次元操
作することにより、カラー画像を再生する。

【０００８】良好な色再現を達成するためには、シャド
ウマスク６に形成した多数の電子ビーム通過孔と対応す
るカラー蛍光面１０の赤，緑，青の３原色のトリプレッ
トとの対応関係が所定の整合関係にあり、シャドウマス
ク６の電子ビーム通過孔を通過した電子ビームが所定の
蛍光体に正確にランディングする必要がある。しかし、
電子ビームがシャドウマスク６を通過する率は１５〜２
０％であり、他の大部分の電子ビームはシャドウマスク
に衝突し、これを加熱膨張させることになる。

【０００９】この加熱膨張は、特に、明るい画面を得る
ために電子ビームのビーム電流を増加させたときに大き
くなる。その結果、電子ビームの蛍光体へのランディン
グ位置が大きく変動して色純度を劣化させる。電子ビー
ムの衝突によるシャドウマスクの加熱膨張に起因する色
純度の劣化を回避する方法の１つとして、シャドウマス
クに張力を与える方法が知られている。このような従来
技術を開示したものとしては、例えば特開昭５９−１６
７９３６号公報、特開昭６２−１３３６４号公報を挙げ
ることができる。

【００１０】上記特開昭５９−１６７９３６号公報に開
示の技術は、シャドウマスクを支持するマスクフレーム
をその側面から当該マスクフレームの中心に向かって圧
縮した状態で張力を印加したシャドウマスクを固定する
ものである。また、特開昭６２−１３３６４号公報に開
示のものは、シャドウマスクとマスクフレームに、５０
０°Ｃまでの熱膨張曲線に屈曲点を有する金属材料を使
用し、シャドウマスクには屈曲点の低い材料を、マスク
フレームには屈曲点の高い材料を使用するものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、マスクフレーム５にシャドウマスク６を張力を印加
して取り付けた場合、図７に点線で示したように、ピン
クッション状に湾曲した状態で釣合いがとれている。カ
ラー陰極線管の動作中に、シャドウマスク６が電子ビー
ムの射突により加熱され、熱膨張すると、マスクフレー
ム５は実線で示した元の形状に戻る方向に変形する。

【００１２】しかも、マスクフレーム５の変形と共に、
それに固着されているシャドウマスク６の電子ビーム通
過孔の位置も変位する。すなわち、マスクフレーム５の
変形により、長軸（Ａ−Ａ方向）と短軸（Ｂ−Ｂ方向）
上の外周に近いところの電子ビーム通過孔が外側にずれ
て電子ビーム通過孔を通過した電子ビームの蛍光面上で
のランディング位置が外方にずれる。

【００１３】このずれ量は長軸および短軸上の外周に近
いところで最も大きくなる。このため、色純度の劣化を
もたらし画像品質を劣化させるという問題があった。ま
た、図８はシャドウマスク構体の管軸方向への動きを説
明する模式図であって、ａの状態のマスクフレーム５を
前記したように中心方向に圧縮し、張力をかけてシャド
ウマスク６をマスクフレーム５に固着すると、ｂの状態
となり、これが電子ビームの射突で加熱されるとｃのよ
うに変形する。この変形は蛍光面と平行なＸ−Ｙ平面だ
けでなく、管軸Ｚ方向にも変位する。このようなマスク
フレームの動きは、スプリング４（図６）などの懸架機
構で補正することは難しく、色純度を大きく劣化させる
原因の１つとなっていた。

【００１４】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
消し、張力が印加されたシャドウマスクが熱膨張により
変位した結果発生する電子ビームのランディングミスを
抑制し、色純度を向上させて高画質の画像再生を可能と
したシャドウマスク構体を備えたカラー陰極線管を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、蛍光面を形成したパネルと、電子銃を収
容するネックおよびパネルとネックとを連接するファン
ネルとからなり、上記パネルのスカート内壁にスプリン
グを介して上記蛍光面に近接して懸架支持されたシャド
ウマスク構体を少なくとも備えたカラー陰極線管におい
て、前記シャドウマスク構体が、シャドウマスクを張架
するマスクフレームと、このマスクフレームに張力を印
加して固着したシャドウマスクと、上記マスクフレーム
の上記シャドウマスク固着部近傍に上記張力がシャドウ
マスクに印加された状態を保持するごとく設置された補
強部材を設けたことを特徴とする。

【００１６】補強部材はシャドウマスクをマスクフレー
ムとで挟持するサンドイッチ構造とするのが効果的であ
るが、これに限らず、マスクフレームのシャドウマスク
固着側とは反対側（裏側）に補強部材を固定したり、あ
るいは上記サンドイッチ構造と上記裏側とに補強部材を
設置してもよい。また、パイプ材でなるマスクフレーム
では、同様のパイプ材をもってシャドウマスクの固着部
分を挟んだサンドイッチ構造としても同様の効果を得る
ことができる。

【００１７】なお、上記補強部材は、カラー陰極線管の
製造途上での熱工程を考慮し、マスクフレームと同等の
熱膨張係数をもつものが望ましい。

【００１８】

【作用】上記本発明の構成において、前記図７に点線で
示したように、マスクフレームが変形した状態で補強材
を固定するため、シャドウマスクが電子ビームの射突で
加熱されて同図実線で示した状態に戻ろうとする力は補
強部材に歪みを及ぼす。これにより、マスクフレームの
変位が抑制され、マスクフレームの管軸方向の変位が大
幅に減少し、蛍光体に対する電子ビーム通過孔の変位が
減少して色ずれの発生が防止される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明によるカラー陰極線管
の第１実施例を説明する要部断面図であって、１−１は
パネル、３はピン、４はスプリング、５はマスクフレー
ム、６はシャドウマスク、１２はシャドウマスク構体、
１３−１は補強部材である。

【００２０】同図において、シャドウマスク構体１２を
構成するマスクフレーム５は前記図７で説明した形状構
造と同等の略々矩形をなす大略枠状をなし、マスクフレ
ーム５のシャドウマスク６を固着する部分に当該シャド
ウマスクをサンドイッチする構造で補強部材１３−１が
固着されている。マスクフレーム５にシャドウマスク６
に張力をかけて溶接した後、補強部材１３−１を固着す
る。この固着手段は、溶接あるいはネジ止め等でよい。

【００２１】このように構成されたシャドウマスク構体
１２は、スプリング４によりパネル１−１のスカート部
内壁に埋設されたピン３に懸架支持される。本実施例に
より、マスクフレームの変位が抑制され、マスクフレー
ムの管軸方向の変位が大幅に減少し、蛍光体に対する電
子ビーム通過孔の変位が減少して色ずれの発生が防止さ
れる。

【００２２】図２は本発明によるカラー陰極線管の第２
実施例を説明する要部断面図であって、図１と同一符号
は同一部分に対応し、１３−２は補強部材である。本実
施例においては、上記第１実施例と同様にマスクフレー
ム５のシャドウマスク６を固着する部分に当該シャドウ
マスク固着部分とは反対側すなわち裏側に補強部材１３
−２が固着されている。

【００２３】マスクフレーム５にシャドウマスク６に張
力をかけて溶接した後、補強部材１３−２を固着する。
この固着手段は、上記実施例と同様に溶接あるいはネジ
止め等でもよい。このように構成されたシャドウマスク
構体１２は、スプリング４によりパネル１−１のスカー
ト部内壁に埋設されたピン３に懸架支持される。

【００２４】本実施例により、マスクフレームの変位が
抑制され、マスクフレームの管軸方向の変位が大幅に減
少し、蛍光体に対する電子ビーム通過孔の変位が減少し
て色ずれの発生が防止される。図３は本発明によるカラ
ー陰極線管の第３実施例を説明する要部断面図であっ
て、図１，図２と同一符号は同一部分に対応する。

【００２５】本実施例では、シャドウマスク構体１２を
構成するマスクフレーム５は前記図７で説明した形状構
造と同等の略々矩形をなす大略枠状をなし、マスクフレ
ーム５のシャドウマスク６を固着する部分に当該シャド
ウマスクをサンドイッチする構造で補強部材１３−１が
固着されると共に、当該シャドウマスク固着部分とは反
対側すなわち裏側に補強部材１３−２が固着されてい
る。

【００２６】マスクフレーム５にシャドウマスク６に張
力をかけて溶接した後、補強部材１３−１と１３−２と
を固着する。この固着手段は、溶接あるいはネジ止め等
でもよい。このように構成されたシャドウマスク構体１
２は、スプリング４によりパネル１−１のスカート部内
壁に埋設されたピン３に懸架支持される。

【００２７】本実施例により、マスクフレームの変位が
抑制され、マスクフレームの管軸方向の変位が大幅に減
少し、蛍光体に対する電子ビーム通過孔の変位が減少し
て色ずれの発生がさらに防止される。図４は本発明によ
るカラー陰極線管の第４実施例を説明する要部断面図で
あって、前記各実施例と同一符号は同一部分に対応し、
１３−３はマスクフレームと一体成形した補強部材であ
る。

【００２８】本実施例では、シャドウマスク構体１２を
構成するマスクフレーム５は前記図７で説明した形状構
造と同等の略々矩形をなす大略枠状をなすと共に、シャ
ドウマスク６を固着する枠状部の端縁の一部を延長し、
この延長部分を補強部材１３−３としている。マスクフ
レーム５にシャドウマスク６に張力をかけて溶接した
後、補強部材１３−３の先端縁を自身に固着する。この
固着手段は、溶接あるいはネジ止め等でもよい。

【００２９】このように構成されたシャドウマスク構体
１２は、スプリング４によりパネル１−１のスカート部
内壁に埋設されたピン３に懸架支持される。本実施例に
よれば、補強部材を別途用意する必要がなく、枠状部の
端縁の一部延長部分の先端縁の固着のみで補強構造が形
成される。この構造により、マスクフレームの変位が抑
制され、マスクフレームの管軸方向の変位が大幅に減少
し、蛍光体に対する電子ビーム通過孔の変位が減少して
色ずれの発生がさらに防止される。

【００３０】上記した第１，第２，第３実施例における
補強部材１３−１、１３−２は、マスクフレーム５と同
じ枠状としているが、これに限るものではなく、マスク
フレームの各辺に対応する板材を使用してもよい。ま
た。第４実施例の補強部材１３−３も、各辺にのみ形成
してもよいものである。上記各実施例において、マスク
フレーム５としてはフェライト系ステンレス材例えば
２．３ｍｍ厚とし、シャドウマスク６は厚さ０．０２５
ｍｍの軟鋼を使用している。また、補強材は３．０ｍｍ
厚の上記マスクフレームと同じフェライト系ステンレス
材を使用した。しかし、これに限るものではない。

【００３１】図５は本発明によるカラー陰極線管の第５
実施例を説明する要部断面図であって、前記各実施例と
同一符号は同一部分に対応し、５−１はマスクフレー
ム、１３−４は補強部材である。同図において、マスク
フレーム５−１はパイプ状部材から構成され、これにシ
ャドウマスク６を張力をかけて架張し、前記第１実施例
と同様に、シャドウマスク６を固着する部分に当該シャ
ドウマスクをサンドイッチする構造で補強部材１３−４
が固着されている。

【００３２】すなわち、マスクフレーム５−１にシャド
ウマスク６に張力をかけて溶接した後、補強部材１３−
４を固着する。この固着手段は、溶接あるいはネジ止め
等でもよい。このように構成されたシャドウマスク構体
１２は、スプリング４によりパネル１−１のスカート部
内壁に埋設されたピン３に懸架支持される。

【００３３】本実施例により、マスクフレームの変位が
抑制され、マスクフレームの管軸方向の変位が大幅に減
少し、蛍光体に対する電子ビーム通過孔の変位が減少し
て色ずれの発生が防止される。この実施例においては、
マスクフレーム５−１として厚さ１．５ｍｍのフェライ
ト系ステンレス材をパイプ状断面をもつ形状としてな
り、シャドウマスク６は厚さ０．０２５ｍｍの軟鋼を用
い、また補強部材１３−４はマスクフレーム５−１と同
様の板厚，材質，形状としたものを用いた。

【００３４】なお、この実施例でも、補強部材１３−４
はマスクフレーム５−１の各辺にのみ固着してもよいも
のである。また、補強部材は上記した各実施例における
固着位置に限るものではなく、マスクフレームの変形を
押さえ込むことのできる位置であれば特にその位置を限
定するものではない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シャドウマスクの溶接後のマスクフレームが変形した状
態で補強部材を固着するため、動作中の熱膨張に起因す
るマスクフレームの変形とそれに伴う蛍光面との位置変
位が抑制される。その結果、蛍光面に対する電子ビーム
のランディング位置のずれが防止され、大電流を流して
の高輝度動作時においても、色純度の良好なカラー陰極
線管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー陰極線管の第１実施例を説
明する要部断面図である。

【図２】本発明によるカラー陰極線管の第２実施例を説
明する要部断面図である。

【図３】本発明によるカラー陰極線管の第３実施例を説
明する要部断面図である。

【図４】本発明によるカラー陰極線管の第４実施例を説
明する要部断面図である。

【図５】本発明によるカラー陰極線管の第５実施例を説
明する要部断面図である。

【図６】シャドウマスク型カラー陰極線管の構造を説明
する断面図である。

【図７】従来のシャドウマスク構体の説明図で、（ａ）
は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、
（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図８】シャドウマスク構体の管軸方向への動きを説明
する模式図である。

【符号の説明】

１−１ パネル ３ ピン ４ スプリング ５ マスクフレーム ６ シャドウマスク １２ シャドウマスク構体 １３−１，１３−２，１３−３，１３−４ 補強部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川▲さき▲ 浩 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光面を形成したパネルと、電子銃を収容
   するネックおよびパネルとネックとを連接するファンネ
   ルとからなり、上記パネルのスカート内壁にスプリング
   を介して上記蛍光面に近接して懸架支持されたシャドウ
   マスク構体を少なくとも備えたカラー陰極線管におい
   て、 前記シャドウマスク構体が、シャドウマスクを張架する
   マスクフレームと、このマスクフレームに張力を印加し
   て固着したシャドウマスクと、上記マスクフレームの上
   記シャドウマスク固着部近傍に上記張力が印加された状
   態での上記マスクフレームの形状を保持するごとく設置
   された補強部材を設けたことを特徴とするカラー陰極線
   管。