JPH0922664A - Shadow mask for color picture tube - Google Patents

Shadow mask for color picture tube

Info

Publication number
JPH0922664A
JPH0922664A JP16938695A JP16938695A JPH0922664A JP H0922664 A JPH0922664 A JP H0922664A JP 16938695 A JP16938695 A JP 16938695A JP 16938695 A JP16938695 A JP 16938695A JP H0922664 A JPH0922664 A JP H0922664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
plate thickness
shadow mask
shadow
electron gun
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16938695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhisa Otake
康久 大竹
Seiji Sago
誠司 佐合
Sachiko Muramatsu
祥子 村松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP16938695A priority Critical patent/JPH0922664A/en
Publication of JPH0922664A publication Critical patent/JPH0922664A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the mechanical strength of a shadow mask, and to realize the fine and accurate division. SOLUTION: A shadow mask 20 is formed by overlapping a phosphor surface side mask 24 at t1 of plate thickness, which is positioned in the phosphor surface side, and an electron gun side mask 26 at t2 of plate thickness, which is positioned in the electron gun side. Plate thickness of the electron gun side mask 26 is formed thin so as to be accurately and finely formed for regulation of the electron beam, and the plate thickness of the phosphor surface side mask 24 is formed thick so as to improve the strength of the whole of the mask. In consideration of hole diameter, which can be drilled, and the weight, t1 +t2 is set as 0.110-0.180mm, and in consideration of volume reduction at the time of etching with an increase of the plate thickness, a ration of plate thickness t1 /t2 is set as 2-5, and a ratio of the open hole diameter d1 /d2 is set at 1.4-1.8 so as to prevent the generation of distortion of the shape of a beam spot.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カラー受像管に組み込
まれるシャドウマスクに関し、特に板厚の異なる2枚の
マスクが重ね合わされてなるシャドウマスクに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shadow mask incorporated in a color picture tube, and more particularly to a shadow mask formed by superposing two masks having different plate thicknesses.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー受像管用シャドウマスクは多数の
開孔を有し、所定の曲面形状に成形加工されている。電
子ビーム通過用の開孔はエッチングにより穿孔され、通
常は電子ビームが入射する側の小孔と電子ビームが抜け
る蛍光面側の大孔よりなる。また、シャドウマスクの周
辺部では管軸付近の中心部に比べて、電子ビーム入射
角、すなわち開孔に入射する電子ビームが通過孔付近の
マスク法線となす角度が大きくなり、電子ビームの一部
がシャドウマスクの蛍光面側大孔に射突して蛍光面に到
達する電子ビームのスポット形状が劣化するおそれがあ
る。そこで、特公昭47−7670号公報には、マスク
孔壁のテーパーを大きくするために、大小孔の中心軸を
ずらしたいわゆるオフセンターマスクが提案されてい
る。
2. Description of the Related Art A shadow mask for a color picture tube has a large number of openings and is formed into a predetermined curved shape. The opening for passing the electron beam is formed by etching, and usually has a small hole on the side where the electron beam enters and a large hole on the side of the fluorescent screen through which the electron beam exits. Further, in the peripheral portion of the shadow mask, the incident angle of the electron beam, that is, the angle formed by the electron beam incident on the aperture with the mask normal in the vicinity of the passage hole is larger than that in the central portion near the tube axis, and the electron beam There is a possibility that the portion may hit the large hole on the phosphor screen side of the shadow mask and the spot shape of the electron beam reaching the phosphor screen may deteriorate. Therefore, Japanese Patent Publication No. 47-7670 proposes a so-called off-center mask in which the central axes of the large and small holes are shifted in order to increase the taper of the mask hole wall.

【0003】また、一般的に、シャドウマスクの電子ビ
ーム透過率は15乃至20%であり、残りの大部分はシ
ャドウマスク表面に射突してシャドウマスクの温度を6
0乃至100℃程度まで上昇させる。これによりシャド
ウマスクは熱変形を起こし、ピュリティードリフトと称
する色純度の劣化を引き起こすことになる。シャドウマ
スクの開孔ピッチが比較的粗いテレビ受像機用の民生用
カラー受像管は、蛍光体層と電子ビームとの幾何学的な
位置関係のズレに対する余裕度が大きく、シャドウマス
クが熱変形を起こしても色純度の劣化度は小さい。とこ
ろが、開孔ピッチを小さく設定している高解像度カラー
ディスプレイ等に使用されるシャドウマスクは、電子ビ
ームの蛍光面への射突位置ズレに対する余裕度が小さ
く、シャドウマスクの熱変形による色純度劣化も顕著と
なる。
In general, the electron beam transmittance of the shadow mask is 15 to 20%, and most of the rest is projected onto the surface of the shadow mask and the temperature of the shadow mask is kept at 6%.
Raise to about 0 to 100 ° C. As a result, the shadow mask is thermally deformed, which causes deterioration in color purity called purity drift. A consumer color picture tube for a television receiver, in which the aperture pitch of the shadow mask is relatively rough, has a large margin for deviation in the geometrical positional relationship between the phosphor layer and the electron beam, and the shadow mask is not subject to thermal deformation. Even if it occurs, the degree of deterioration in color purity is small. However, a shadow mask used in a high-resolution color display or the like, in which the aperture pitch is set small, has a small margin for the deviation of the position of the electron beam impinging on the fluorescent screen, and the color purity is deteriorated due to thermal deformation of the shadow mask. Will also be noticeable.

【0004】通常カラー受像管用シャドウマスクの素材
には、素材の供給能力、コスト、加工性、強度等の面か
ら、高純度のリムド鋼または低炭素アルミキルド鋼板が
用いられている。このようなシャドウマスク素材はその
熱膨張係数が大きく色純度劣化を生じやすいため、熱膨
張係数の小さな鉄−ニッケル合金、例えばアンバー合金
を用いて色純度劣化を防止することが特公昭42−25
446等で提案されている。しかし、アンバー合金は素
材コストが高く、且つその機械的強度が高いため目的の
形状に成形する工程での歩留まりが悪く、カラー受像管
のコストを上昇させるという問題がある。
In general, a high-purity rimmed steel or a low-carbon aluminum killed steel plate is used as a material for a shadow mask for a color picture tube in view of material supply capacity, cost, workability, strength and the like. Since such a shadow mask material has a large coefficient of thermal expansion and is likely to cause color purity deterioration, it is necessary to prevent the deterioration of color purity by using an iron-nickel alloy having a small coefficient of thermal expansion, for example, amber alloy.
Proposed in 446 etc. However, the material cost of the amber alloy is high, and the mechanical strength thereof is high, so that the yield in the step of forming the desired shape is poor, and the cost of the color picture tube increases.

【0005】これに対し、シャドウマスク自体の熱容量
を大きくすることで色純度劣化を抑えようと、シャドウ
マスクの板厚の厚いものを用いる方法もある。ところ
が、コンピューターディスプレイ等のように高解像度が
要求される場合はシャドウマスクの開孔の径小化・小ピ
ッチ化が必要となり、シャドウマスクの開孔はエッチン
グにより穿設していることから、高解像度カラー受像管
用のシャドウマスクには民生用等の高解像度化の要求の
低いものに比べて板厚の薄いものが望まれる。このよう
にシャドウマスクの板厚については熱変形と解像度の面
で相反する関係にある。
On the other hand, there is also a method of using a thick shadow mask in order to suppress the deterioration of color purity by increasing the heat capacity of the shadow mask itself. However, when high resolution is required, such as in computer displays, it is necessary to reduce the diameter and pitch of the shadow mask apertures. It is desired that the shadow mask for a resolution color picture tube has a thinner plate than that for a consumer, etc., which has a low demand for higher resolution. As described above, the plate thickness of the shadow mask has a contradictory relationship with respect to thermal deformation and resolution.

【0006】さらに、近年の画面の大型化・平坦化の傾
向に従いシャドウマスクの曲率半径が大きくなり、従来
のものと同じ板厚のシャドウマスクであっても成形後の
シャドウマスクの張り強度が低くなる傾向にある。この
結果、カラー受像管の製造工程や輸送中での衝撃等によ
りマスク変形を引き起こすおそれが高くなっている。ま
た、曲率半径を大きくして画面平坦度を増加させたカラ
ー受像管用シャドウマスクの場合、上述のオフセン量も
曲率半径の小さなものに比べて大きくしなくてはならな
い。
Further, the radius of curvature of the shadow mask increases with the recent trend toward larger and flattened screens, and even if the shadow mask has the same plate thickness as the conventional one, the tension strength of the shadow mask after molding is low. Tends to become. As a result, there is a high possibility that the mask will be deformed due to an impact during the manufacturing process of the color picture tube or during transportation. Further, in the case of a shadow mask for a color picture tube in which the radius of curvature is increased to increase the screen flatness, the above-mentioned amount of offset must be larger than that of a shadow mask having a small radius of curvature.

【0007】上述のように、熱容量及び機械的強度の面
からは、板厚を厚くせざるを得ないが、板厚を厚くする
ことにより穿設可能な最小開孔寸法が大きくなってしま
い、高解像度化に反することとなる。さらに、オフセン
量は電子ビームの入射角以外にシャドウマスクの板厚増
大に比例するので、開孔の中心線に対して電子ビームが
入射する側(マスク中心側)で大孔と小孔の間隔が狭く
なり、電子ビームが抜ける側(マスク中心からの放射方
向外側)で上記間隔が大きくなるためマスク開孔形状が
変形する。この開孔形状の変形により、蛍光面での白均
一性(ホワイトユニフォミティー)が劣化するという問
題がある。
As described above, from the viewpoint of heat capacity and mechanical strength, the plate thickness must be increased, but by increasing the plate thickness, the minimum aperture size that can be drilled becomes large, It is against the resolution. Furthermore, since the amount of offset is proportional to the increase in plate thickness of the shadow mask in addition to the incident angle of the electron beam, the distance between the large hole and the small hole on the side where the electron beam enters the center line of the aperture (mask center side). Becomes narrower and the distance becomes larger on the side where the electron beam escapes (outer side in the radial direction from the mask center), so that the mask aperture shape is deformed. Due to the deformation of the aperture shape, there is a problem that white uniformity (white uniformity) on the phosphor screen is deteriorated.

【0008】すなわち、図5に示すように、板厚Tのシ
ャドウマスク1に角度θで入射した電子ビーム2が開孔
3に射突しないで蛍光面側に抜けるために必要なテーパ
ーaは、大小孔の合致点4の高さをtとした場合、a=
(T−t)×tanθで表される。つまり、板厚増大ま
たは入射角増大に伴い必要なテーパーaも大きくなる。
一般的設計として開孔間隔が0.27mm、開孔径が0.
25mmのシャドウマスクについてマスク板厚および電子
ビーム入射角を変化させたときのテーパーaの変化及び
大小孔中心軸のずらし量(オフセット量)の変化を表1
に示す。
That is, as shown in FIG. 5, the taper a required for the electron beam 2 incident on the shadow mask 1 having the plate thickness T at an angle θ to escape to the phosphor screen side without hitting the aperture 3 is: When the height of the matching point 4 of the large and small holes is t, a =
It is represented by (T−t) × tan θ. That is, the taper a required becomes larger as the plate thickness or the incident angle increases.
As a general design, the aperture spacing is 0.27 mm and the aperture diameter is 0.
Table 1 shows changes in the taper a and changes in the shift amount (offset amount) of the central axes of the large and small holes when the mask plate thickness and the electron beam incident angle are changed for a 25 mm shadow mask.
Shown in

【0009】[0009]

【表1】 [Table 1]

【0010】オフセット量を大きくしていったときの問
題について図6を用いて説明する。表1中の板厚0.1
5mmで入射角35度のマスク断面を概略図で示すと図6
のようになる。テーパーaが105ミクロンでマスク孔
径が125ミクロンであるので、両者の和は230ミク
ロンとなり大孔径とほぼ同じとなる。マスク中心側の大
小孔合致点の高さtcと放射方向外側の大小孔合致点の
高さtrとが大きく異なるため、マスク開孔径を小孔径
と同じにすることは不可能で、小孔径を大きくして目的
の開孔径を得なくてはならず、開孔径誤差を生じやす
い。また、それに伴い大小孔合致部までの高さが異なる
ためにエッチングによる開孔の広がり速度がマスク中心
方向と放射方向外側とでは異なり、理想的には破線5で
示す形状になるべきところが実線6で示すような歪んだ
開孔形状となる。従って、シャドウマスク全体を見わた
した場合、マスク中央部に位置する開孔とマスク周辺に
位置する開孔のエッチングによる広がり速度にばらつき
を生じ、均一な孔径を有するマスクを作製することが不
可能となる。なお、マスク板厚を厚くした場合も、それ
に伴ってオフセット量が増えるので、同様の欠点を生じ
る。このように、一枚板で開孔ピッチ及び開孔径を小さ
くして、ビームのけられ現象を防止しようとすると開孔
変形を生じてしまう。
The problem of increasing the offset amount will be described with reference to FIG. Plate thickness 0.1 in Table 1
FIG. 6 is a schematic diagram showing a mask cross section at an incident angle of 35 degrees at 5 mm.
become that way. Since the taper a is 105 microns and the mask hole diameter is 125 microns, the sum of the two is 230 microns, which is almost the same as the large hole diameter. Since the height tc of the matching point of the large and small holes on the mask center side and the height tr of the matching point of the large and small holes on the outer side in the radial direction are significantly different, it is impossible to make the mask opening diameter the same as the small hole diameter. The aperture diameter must be increased to obtain the target aperture diameter, and an aperture diameter error is likely to occur. Further, since the heights up to the large and small hole matching portions are different accordingly, the spread speed of the opening due to etching is different between the mask center direction and the outer side in the radial direction, and ideally the solid line 6 should have the shape shown by the broken line 5. The shape of the hole is distorted as shown in. Therefore, when looking at the shadow mask as a whole, it is impossible to manufacture a mask having a uniform hole diameter due to variations in the spreading speed due to the etching of the holes located at the center of the mask and the holes located around the mask. Becomes Even when the mask plate thickness is increased, the offset amount increases accordingly, and the same drawbacks occur. In this way, if the aperture pitch and aperture diameter are reduced with a single plate to prevent the beam eclipse phenomenon, aperture deformation will occur.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】そこで、このような問
題に対して、2枚のシャドウマスクを重ね合わせて使用
することが特開平1−302639号公報や特開平3−
67440号公報などで提案されている。
Therefore, in order to solve such a problem, it is desirable to use two shadow masks in a superposed manner.
It is proposed in Japanese Patent No. 67440.

【0012】しかしながら、特開平1−302639号
公報に開示されているものは強度の面から二重構造とす
るものであり、上述のオフセンターについては考慮され
ていない。さらに、蛍光面側に位置する補強マスクの板
厚が0.25mmと厚いため、ビームのけられ現象を防止
するに必要な開孔径を大きくとらなくてはならず、高精
細ディスプレイ管用シャドウマスクでは開孔の連結が発
生するおそれがあり、且つエッチング後の残存体積も少
なくなり結果として補強効果が失われる。
However, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-302639 has a double structure in terms of strength, and the above-mentioned off-center is not taken into consideration. In addition, since the reinforcing mask located on the phosphor screen side has a large plate thickness of 0.25 mm, it is necessary to increase the aperture diameter required to prevent the beam eclipse phenomenon. There is a risk that the holes will be connected, and the remaining volume after etching will be small, resulting in a loss of the reinforcing effect.

【0013】一方、特開平3−67440号公報では二
重構造シャドウマスクでオフセンター化することが開示
されているが、板厚等についてまでは考慮されていな
い。また、この公知例では、ビーム欠けを防止しようと
すると開孔のテーパーを大きくとる必要があり、蛍光面
側のマスクを必要以上にエッチングしなくてはならない
ため体積の減少が激しくなり、機械的強度を向上させる
ことができなくなるとう問題がある。
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-67440 discloses that a double structure shadow mask is used for off-centering, but the plate thickness and the like are not taken into consideration. Further, in this known example, in order to prevent beam chipping, it is necessary to make the taper of the opening large, and since the mask on the phosphor screen side must be etched more than necessary, the volume decreases drastically and mechanical There is a problem that the strength cannot be improved.

【0014】本発明は、上記問題点に鑑み、十分な機械
的強度を有し、高精細化や電子ビームのけられ現象の防
止が可能であって、エッチングによる穿孔後も十分な強
度を有し実用に供するシャドウマスクの構造を提供する
ことを目的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention has sufficient mechanical strength, can achieve high definition and can prevent the electron beam eclipse phenomenon, and has sufficient strength even after perforation by etching. The purpose of the present invention is to provide a structure of a shadow mask for practical use.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、電子ビームを通過させる多数の開孔を有
し蛍光面側となる第1のマスクと、この第1のマスクの
開孔に対応する多数の開孔を有し、その板厚及び孔径が
上記第1のマスクより小さな第2のマスクとが重ね合わ
され接着固定されてなるカラー受像管用シャドウマスク
において、前記第1および第2のマスクの板厚をそれぞ
れt1,t2と、前記第1および第2のマスクの開孔径
をそれぞれd1,d2とするとき、 0.110mm≦(t1+t2)≦0.180mm 2≦t1/t2≦5 1.4≦d1/d2≦1.8 なる関係を有することを特徴とするカラー受像管用シャ
ドウマスクである。
In order to solve the above problems, the present invention provides a first mask having a large number of apertures through which an electron beam passes, which is on the phosphor screen side, and an opening of the first mask. A shadow mask for a color picture tube, comprising a large number of openings corresponding to the holes, and a second mask having a plate thickness and a hole diameter smaller than that of the first mask, which are superposed and adhered to each other. When the plate thickness of the second mask is t1 and t2, and the aperture diameters of the first and second masks are d1 and d2, respectively, 0.110 mm ≦ (t1 + t2) ≦ 0.180 mm 2 ≦ t1 / t2 ≦ 5 A shadow mask for a color picture tube, having a relationship of 1.4 ≦ d1 / d2 ≦ 1.8.

【0016】[0016]

【作用】本発明は、二重構造のシャドウマスクの全体の
厚さを規制することにより、必要最小限の強度を有した
まま、管内部品重量の必要以上の増加を防いでいる。電
子銃側マスクである第1のマスクは、電子ビームを規制
するため高精細に形成するため板厚が薄くなっており、
蛍光面側マスク24はマスク全体としての強度向上を図
るため厚くなっている。穿孔可能な孔径と管内部品とし
ての重量を考慮してt1+t2は0.110〜0.18
0mmとされ、板厚増加に伴うエッチング時の体積減少を
考慮して板厚の比t1/t2は2〜5にし、ビームスポ
ットの形状歪を生じないようにするために開孔径の比d
1/d2を1.4〜1.8に設定している。
According to the present invention, the total thickness of the double-structured shadow mask is regulated to prevent the unnecessary increase of the weight of the in-tube component while maintaining the necessary minimum strength. The first mask, which is the electron gun side mask, has a thin plate thickness because it is formed with high precision in order to regulate the electron beam.
The phosphor screen side mask 24 is thick in order to improve the strength of the entire mask. Considering the diameter of holes that can be pierced and the weight of parts in the pipe, t1 + t2 is 0.110 to 0.18.
The thickness is set to 0 mm, the plate thickness ratio t1 / t2 is set to 2 to 5 in consideration of the volume reduction at the time of etching due to the plate thickness increase, and the aperture diameter ratio d is set to prevent the beam spot shape distortion.
1 / d2 is set to 1.4 to 1.8.

【0017】このように蛍光面側マスクと電子銃側マス
クにおいて、板厚の比、開孔比を規制することにより、
エッチングによる体積減少を最小限に抑えて高精細化お
よび機械的強度の達成を図る。
In this way, by controlling the plate thickness ratio and the aperture ratio in the phosphor screen side mask and the electron gun side mask,
Minimize volume reduction due to etching to achieve high definition and mechanical strength.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明について図面をもとに説明す
る。図1および図2はカラー受像管の構成を説明する図
である。カラー受像管の全体構成は、従来と同様であ
り、内面に蛍光面10が形成されたパネル11と、この
パネル11に連接するファンネル12からなる外囲器を
有している。パネル11内面の蛍光面10は、赤、緑、
青にそれぞれ発光する複数の蛍光体層よりなり、ファン
ネル12のネック部13には発光色に対応した複数の電
子ビーム14B,14G,14Rを放出する電子銃15
が配置されている。さらに、電子銃15と蛍光面10の
間のパネル11内側には、電子銃15から放射された電
子ビーム14B,14G,14Rを色選別して所定の発
光色の蛍光体層に射突させる色選別機能を有するシャド
ウマスク構体20がホルダー16を介して配置されてい
る。さらに、外囲器のファンネル外壁に設けられた偏向
ヨーク17により水平、垂直走査することによりカラー
画像を映出している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are views for explaining the configuration of the color picture tube. The overall structure of the color picture tube is the same as the conventional one, and has a panel 11 having a phosphor screen 10 formed on the inner surface thereof, and an envelope including a funnel 12 connected to the panel 11. The fluorescent surface 10 on the inner surface of the panel 11 is red, green,
An electron gun 15 composed of a plurality of phosphor layers each emitting blue light and emitting a plurality of electron beams 14B, 14G, 14R corresponding to the emission colors to the neck portion 13 of the funnel 12.
Is arranged. Further, inside the panel 11 between the electron gun 15 and the phosphor screen 10, the colors of the electron beams 14B, 14G, and 14R emitted from the electron gun 15 are color-selected and projected onto a phosphor layer of a predetermined emission color. A shadow mask structure 20 having a selection function is arranged via a holder 16. Further, a deflection yoke 17 provided on the outer wall of the funnel of the envelope horizontally and vertically scans to display a color image.

【0019】シャドウマスク20は図2に示すように略
矩形となっており、管軸Zが通る中心O、多数の開孔1
8が設けられている有孔部21、その周辺の無孔部22
を有している。本発明によるシャドウマスクの断面構造
は図3(a)および(b)に示す通りであり、図3
(a)はシャドウマスクの中心部を示し、図3(b)は
シャドウマスクの周辺部を示す。図3に示すように、シ
ャドウマスク20は蛍光面側に位置する蛍光面側マスク
と24と電子銃側マスク26が重ね合わされ、電子ビー
ム溶接、レーザー溶接、抵抗溶接等により必要箇所確実
に溶接固定されることで一体化された二重構造を有して
いる。シャドウマスク素材としては、低炭素リムド鋼薄
板、低炭素アルミキルド鋼薄板、低熱膨張材である鉄ー
ニッケル合金、アンバー材薄板等各種素材の利用が可能
である。
The shadow mask 20 has a substantially rectangular shape as shown in FIG. 2, and has a center O through which the tube axis Z passes and a large number of apertures 1.
8 provided with a perforated portion 21 and a non-perforated portion 22 around the perforated portion 21
have. The cross-sectional structure of the shadow mask according to the present invention is as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
FIG. 3A shows the central portion of the shadow mask, and FIG. 3B shows the peripheral portion of the shadow mask. As shown in FIG. 3, in the shadow mask 20, a fluorescent screen side mask located on the fluorescent screen side, 24 and an electron gun side mask 26 are superposed and securely fixed to necessary places by electron beam welding, laser welding, resistance welding or the like. It has a double structure that is integrated. As the shadow mask material, various materials such as a low carbon rimmed steel thin plate, a low carbon aluminum killed steel thin plate, an iron-nickel alloy which is a low thermal expansion material, and an amber material thin plate can be used.

【0020】蛍光面側マスク24はシャドウマスクとし
ての強度を保つために十分な板厚t1を有しており、電
子ビームを通過させるための多数の開孔25がエッチン
グにより穿設されている。開孔径が大きいとエッチング
時のマスクの体積減少が大きくなり機械的強度を向上さ
せる働きが小さくなってしまう。そこで、開孔25の寸
法は同じマスク開孔間隔を有する従来のシャドウマスク
の大孔寸法より小さく設定している。
The phosphor screen side mask 24 has a plate thickness t1 sufficient to maintain the strength as a shadow mask, and a large number of holes 25 for passing electron beams are formed by etching. If the opening diameter is large, the volume of the mask is greatly reduced during etching and the function of improving the mechanical strength is reduced. Therefore, the size of the opening 25 is set smaller than the size of the large hole of the conventional shadow mask having the same mask opening interval.

【0021】電子銃側マスク26は電子ビーム寸法を規
定するもので、上記マスク開孔25の個々に対応する多
数の開孔27がエッチングにより穿設され、寸法の小さ
な開孔を精度良く形成することができるように、蛍光面
側マスク24より薄い板材を用いる。板厚t2が薄いた
め、この電子銃側マスク26の開孔の断面形状はテーパ
ーのない貫通孔もしくはテーパーが若干存在するすり鉢
状開孔となっている。
The electron gun side mask 26 defines the electron beam size, and a large number of holes 27 corresponding to the individual mask holes 25 are formed by etching to form small holes with high precision. Therefore, a plate material thinner than the fluorescent screen side mask 24 is used. Since the plate thickness t2 is thin, the cross-sectional shape of the opening of the electron gun side mask 26 is a through hole without a taper or a mortar-shaped opening with a slight taper.

【0022】ここで、二重構造マスクの板厚、開孔径等
について詳細に説明する。高解像度用として開孔寸法を
小さくするためには電子銃マスク26の板厚t2を薄く
すればよいが、機械的強度を保つためには二重構造全体
としての板厚T(=t1+t2)を所定の範囲にする必
要がある。従って、単に電子銃側マスク26を薄くして
いったのではその分だけ蛍光面側マスク24の板厚t2
を厚くすなくてはならず、蛍光面側マスク24で十分な
オフセン量を達成するために、蛍光面側マスク24の開
孔25の寸法d1を大きくするか若しくは蛍光面側マス
ク24自体をオフセンターマスクとする必要がある。な
お、蛍光面側マスク24の開孔径d1が大きくなると、
開孔径の小さいマスクに比較してエッチングによる体積
減少のため強度が弱くなり、一方、蛍光面側マスク自体
でオフセンをとると従来の板厚の厚いマスクの場合と同
様の問題を生じるおそれがある。つまり、エッチングに
よる体積減少を抑制しつつ所望の特性を達成するために
は二重構造マスクの板厚等を所定の関係にする必要があ
る。
Here, the plate thickness, aperture diameter, etc. of the double structure mask will be described in detail. In order to reduce the aperture size for high resolution, the plate thickness t2 of the electron gun mask 26 may be thinned, but in order to maintain the mechanical strength, the plate thickness T (= t1 + t2) of the entire double structure is set. It must be within a predetermined range. Therefore, if the electron gun side mask 26 is simply thinned, the plate thickness t2 of the phosphor screen side mask 24 is correspondingly reduced.
In order to achieve a sufficient amount of offset in the fluorescent screen side mask 24, the size d1 of the opening 25 of the fluorescent screen side mask 24 must be increased or the fluorescent screen side mask 24 itself must be turned off. Must be the center mask. When the aperture diameter d1 of the phosphor screen side mask 24 becomes large,
Compared to a mask with a small aperture diameter, the strength is weakened due to the volume reduction due to etching, while taking off-center with the phosphor screen side mask itself may cause the same problem as in the case of a conventional thick mask. . In other words, in order to achieve the desired characteristics while suppressing the volume reduction due to etching, it is necessary to set the plate thickness of the double structure mask to a predetermined relationship.

【0023】まず、二重構造マスクのうちの電子銃側マ
スク26は、その板厚t2が薄い程その開孔径d2を小
さくすることができるが、量産性(通板性)を考慮する
と0.020mmが限界となる。なお、この板厚は開孔ピ
ッチが0.250mm以下のものに適している。この板厚
の電子銃側マスク26に対してシャドウマスク全体の強
度を考慮すると、蛍光面側マスク24の板厚t1は0.
090mm程度で十分である。そして、この電子銃側マス
ク26と蛍光面側マスク24との間でオフセン量を十分
にとれば蛍光面側マスク24の必要テーパー量は小さく
てすみ、エッチングによる強度低下の問題はない。つま
り、シャドウマスク全体としての厚さTは少なくとも
0.110mmとなる。この板厚の関係を最低条件とし
て、マスク板厚の変化と開孔精度及び強度について検討
すると次のようになる。
First, the electron gun side mask 26 of the double-structured mask can have a smaller aperture diameter d2 as the plate thickness t2 becomes thinner. The limit is 020 mm. It should be noted that this plate thickness is suitable for a hole pitch of 0.250 mm or less. Considering the strength of the shadow mask as a whole with respect to the electron gun side mask 26 having this thickness, the plate thickness t1 of the phosphor screen side mask 24 is 0.
About 090 mm is sufficient. If a sufficient amount of offset is taken between the electron gun side mask 26 and the fluorescent screen side mask 24, the required taper amount of the fluorescent screen side mask 24 can be small, and there is no problem of strength reduction due to etching. That is, the thickness T of the shadow mask as a whole is at least 0.110 mm. Considering the change of the mask plate thickness, the hole precision and the strength, with the relationship of the plate thickness as the minimum condition, it is as follows.

【0024】すなわち、マスク24の板厚は、厚い方が
強度向上のためには望ましいが、実用面を考慮すると二
重構造マスク全体の厚さは0.180mmが上限となり、
これ以上厚くなると管内部品の重量増加が無視できなく
なる。よって、二重構造シャドウマスク全体の厚さT
は、0.110mm〜0.180mmの範囲が望まれる。
That is, it is preferable that the mask 24 has a large plate thickness in order to improve the strength. However, in consideration of practical use, the upper limit of the total thickness of the double structure mask is 0.180 mm.
If it becomes thicker than this, an increase in the weight of parts in the pipe cannot be ignored. Therefore, the total thickness T of the double structure shadow mask is
Is desired to be in the range of 0.110 mm to 0.180 mm.

【0025】電子銃側マスク26は電子ビームを規制す
るものであり、高精細度シャドウマスクとするためには
板厚t2は薄い方がよい。板厚t2が厚くなれば穿設可
能な開孔の最小径が大きくなるが、高精細ディスプレイ
管用シャドウマスクとしては、0.060mm程度の板厚
ならムラ品位を低下させず適用可能である。
The electron gun side mask 26 regulates the electron beam, and it is preferable that the plate thickness t2 is thin in order to form a high definition shadow mask. The thicker the plate thickness t2 is, the larger the minimum diameter of the openable hole is. However, as a shadow mask for a high-definition display tube, a plate thickness of about 0.060 mm can be applied without lowering the uneven quality.

【0026】一方、蛍光面側マスク26はマスク全体の
強度を高めるための補強の役割をするものであり、板厚
t1は厚い方がよい。しかし、厚すぎると開孔壁面への
ビーム射突に起因するビームスポットの形状劣化(ビー
ムけられ)を防止するためエッチング量を多くとる必要
があり、体積の減少が大きくなり強度が弱くなり補強の
効果が低下する。一方、薄すぎると補強の役割をなさな
い。このようなことから、蛍光面側マスク24の板厚t
1の望ましい値は0.090〜0.160mmである。
On the other hand, the fluorescent screen side mask 26 serves to reinforce the strength of the entire mask, and the plate thickness t1 is preferably thick. However, if it is too thick, it is necessary to increase the etching amount in order to prevent beam spot shape deterioration (beam eclipse) due to beam impingement on the wall surface of the aperture. The effect of is reduced. On the other hand, if it is too thin, it does not serve as a reinforcement. From this, the plate thickness t of the phosphor screen side mask 24 is
A desirable value for 1 is 0.090 to 0.160 mm.

【0027】また、当然のことながら、マスク開孔ピッ
チが大きくなれば電子銃側マスクの板厚を大きくしても
孔精度の点で問題にならず、マスク全体として所定の厚
さにあれば電子銃側マスクの板厚増加に比例して蛍光面
側マスクの板厚を薄くしてもよい。一方、強度向上のた
めに蛍光面側マスクの板厚を厚くすれば、その厚さ増大
に伴い、径大な開孔を設けることとなるためのエッチン
グによる体積減少分が大きくなる。従って、蛍光面側マ
スクと電子銃側マスクの比を所定の範囲に設定すれば、
強度向上と高精細化を達成でき、蛍光面側マスク24の
板厚t1と電子銃側マスク26の板厚t2との比t1/
t2は2〜5であることが望まれる。
Further, as a matter of course, if the mask opening pitch is large, there is no problem in hole accuracy even if the plate thickness of the electron gun side mask is increased, and if the mask as a whole has a predetermined thickness. The plate thickness of the phosphor screen side mask may be reduced in proportion to the increase of the plate thickness of the electron gun side mask. On the other hand, if the plate thickness of the phosphor screen side mask is increased in order to improve the strength, the volume reduction due to the etching due to the provision of the large-diameter aperture increases as the thickness increases. Therefore, if the ratio of the fluorescent screen side mask and the electron gun side mask is set within a predetermined range,
It is possible to achieve strength improvement and high definition, and the ratio t1 / the plate thickness t1 of the phosphor screen side mask 24 and the electron gun side mask 26 is t1 /.
It is desired that t2 be 2 to 5.

【0028】電子銃側マスク26の孔径d2は、ディス
プレイ管の設計で決定される。一方、蛍光面側マスク2
4の孔径d1を大きくしすぎるとエッチング後の残存部
分の体積が少なくなり補強効果が小さくなるので、蛍光
面側マスク24の孔径d1は小さい方がよい。しかし、
小さすぎると両マスクを合わせるときに誤差が生じた場
合にビームけられが発生するおそれが高くなり、これを
回避するためには電子銃側マスクに対応する蛍光面側マ
スク孔を電子ビームが抜ける側(放射方向外側)にオフ
センさせることになるので、このオフセン量も加味して
d1を決定することとなり、d1/d2が1.4〜1.
8なら目的を満足する。
The hole diameter d2 of the electron gun side mask 26 is determined by the design of the display tube. On the other hand, the phosphor screen side mask 2
If the hole diameter d1 of 4 is too large, the volume of the remaining portion after etching becomes small and the reinforcing effect becomes small. Therefore, the hole diameter d1 of the phosphor screen side mask 24 is preferably small. But,
If it is too small, there is a high possibility that beam eclipse will occur if an error occurs when aligning both masks, and in order to avoid this, the electron beam passes through the fluorescent screen side mask hole corresponding to the electron gun side mask. Since the offset is made on the side (outward in the radial direction), d1 is determined by also considering this offset amount, and d1 / d2 is 1.4 to 1.
If 8 is satisfied the purpose.

【0029】具体例として、15型でマスク孔ピッチが
0.27mmのフラットスクエアーディスプレー管に用い
られるシャドウマスクの場合、マスク孔径が125ミク
ロンと極めて小さく、第1及び第2のシャドウマスクの
板厚t1,t2はそれぞれ、t1=0.10mm、t2=
0.03mmで、t1/t2は約0.33となっている。
また、d1=0.175mm、d2=0.125mmであ
る。
As a specific example, in the case of a shadow mask used in a flat square display tube having a 15-inch mask hole pitch of 0.27 mm, the mask hole diameter is as small as 125 μm, and the plate thicknesses of the first and second shadow masks are large. t1 and t2 are t1 = 0.10 mm and t2 =
At 0.03 mm, t1 / t2 is about 0.33.
Also, d1 = 0.175 mm and d2 = 0.125 mm.

【0030】また、17型でマスク孔ピッチが0.20
mmのフラットスクエアーディスプレー管に用いられるシ
ャドウマスクの場合、マスク孔径が85ミクロンと極め
て小さく、第1及び第2のシャドウマスクの板厚t1,
t2はそれぞれ、t1=0.10mm、t2=0.02mm
で、t1/t2=5となっている。また、d1=0.1
50mm、d2=0.085mmである。
The 17-inch mask hole pitch is 0.20.
In the case of the shadow mask used for the flat square display tube of mm, the mask hole diameter is as small as 85 microns, and the plate thickness t1 of the first and second shadow masks is 1.
t2 is t1 = 0.10 mm, t2 = 0.02 mm, respectively
Therefore, t1 / t2 = 5. Also, d1 = 0.1
50 mm and d2 = 0.085 mm.

【0031】さらに、21型でマスク孔ピッチが0.3
0mmのフラットスクエアーディスプレイ管に用いられる
シャドウマスクの場合、マスク孔径が145ミクロンと
大きく、第1及び第2のシャドウマスクの板厚t1,t
2はそれぞれ、t1=0.12mm、t2=0.06mm
で、t1/t2=2となっている。また、d1=0.2
30mm、d2=0.145mmである。
Further, the 21-inch mask hole pitch is 0.3.
In the case of a shadow mask used for a 0 mm flat square display tube, the mask hole diameter is as large as 145 μm, and the plate thicknesses t1, t of the first and second shadow masks are large.
2 is t1 = 0.12 mm and t2 = 0.06 mm, respectively
Therefore, t1 / t2 = 2. Also, d1 = 0.2
30 mm and d2 = 0.145 mm.

【0032】なお、蛍光面側マスク自体を必要に応じて
オフセンターマスクとすることもできる。オフセンター
マスクとすればマスクの質量減少を抑えることができ
る。従来の一枚マスクでオフセンをとろうとすると、電
子銃側の開孔でビーム径を規制したうえで蛍光面側の開
孔をオフセンさせていたため、大小孔合致部がマスク中
心側と周辺側でずれ、結果としてマスク開孔の変形につ
ながっていた。これに対し、二重構造の蛍光面側マスク
は電子ビーム径を規制する必要はないので、オフセンΔ
の設計余裕度が高い。オフセン量Δは一枚のマスク内の
孔の位置により異なり、Δ=0〜d2/2で決めるなら
目的を満足する。
The fluorescent screen side mask itself may be an off-center mask if necessary. The off-center mask can suppress the mask mass reduction. When trying to take offset with a conventional single mask, the aperture on the side of the electron gun side was regulated and the aperture on the fluorescent screen side was offset, so that the large and small hole matching parts on the mask center side and the peripheral side. This resulted in the displacement of the mask opening, resulting in the deformation of the mask opening. On the other hand, since the double-sided fluorescent screen side mask does not need to regulate the electron beam diameter,
The design margin is high. The offset amount Δ depends on the position of the hole in one mask, and the objective is satisfied if Δ = 0 to d2 / 2 is determined.

【0033】なお、開孔25の断面形状を図3に示すよ
うなすり鉢形状にするとエッチング時にマスク体積の減
少が大きいので、マスクの残存体積をできる限り大きく
するために、図4(a)および(b)に示すように、蛍
光面側マスク24の断面形状を、板厚の中央付近にエッ
チングの合致点を有する鼓形状としてもよい。
If the cross-sectional shape of the opening 25 is made into a mortar shape as shown in FIG. 3, the mask volume is greatly reduced during etching. Therefore, in order to maximize the remaining volume of the mask, the mask volume shown in FIG. As shown in (b), the cross-sectional shape of the phosphor screen side mask 24 may be a drum shape having a coincident etching point near the center of the plate thickness.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二重構造マスクの全体の厚さを規定して重量の増加を抑
え、2つのマスクの板厚、開孔径の比を所定の関係にす
ることでエッチングによる体積減少を最小限に抑えて強
度の向上を図ることができる。よって、シャドウマスク
の機械的強度向上と高精細度を達成することができる。
As described above, according to the present invention,
By limiting the overall weight of the double structure mask and suppressing the increase in weight, the volume reduction due to etching can be minimized by setting the ratio of the plate thickness and aperture diameter of the two masks to a predetermined relationship. It is possible to improve. Therefore, it is possible to improve the mechanical strength of the shadow mask and achieve high definition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】カラー受像管の構成を示すための断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a color picture tube.

【図2】カラー受像管に用いられるシャドウマスクの平
面図である。
FIG. 2 is a plan view of a shadow mask used in a color picture tube.

【図3】本発明によるシャドウマスクの一実施例を示す
断面図であり、(a)はシャドウマスクの中央部を示
し、(b)はシャドウマスクの周辺部を示す。
3A and 3B are cross-sectional views showing an embodiment of a shadow mask according to the present invention, where FIG. 3A shows a central portion of the shadow mask and FIG. 3B shows a peripheral portion of the shadow mask.

【図4】本発明によるシャドウマスクの他の実施例を示
す断面図であり、(a)はシャドウマスクの中央部を示
し、(b)はシャドウマスクの周辺部を示す。
4A and 4B are cross-sectional views showing another embodiment of the shadow mask according to the present invention, wherein FIG. 4A shows a central portion of the shadow mask, and FIG. 4B shows a peripheral portion of the shadow mask.

【図5】従来のシャドウマスクを示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional shadow mask.

【図6】従来のシャドウマスクの欠点を説明するための
図であり、(a)は断面図であり、(b)は開孔形状を
示す平面図である。
6A and 6B are views for explaining a defect of a conventional shadow mask, FIG. 6A is a sectional view, and FIG. 6B is a plan view showing an aperture shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

24…第1のマスク(蛍光面側マスク) 25…第1のマスクの開孔 26…第2のマスク(電子銃側マスク) 27…第2のマスクの開孔 t1…第1のマスクの板厚 t2…第2のマスクの板厚 d1…第1のマスクの開孔径 d2…第2のマスクの開孔径 24 ... 1st mask (fluorescent screen side mask) 25 ... 1st mask opening 26 ... 2nd mask (electron gun side mask) 27 ... 2nd mask opening t1 ... 1st mask plate Thickness t2 ... Plate thickness of second mask d1 ... Opening diameter of first mask d2 ... Opening diameter of second mask

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームを通過させる多数の開孔を有
し蛍光面側となる第1のマスクと、この第1のマスクの
開孔に対応する多数の開孔を有し、その板厚及び孔径が
上記第1のマスクより小さな第2のマスクとが重ね合わ
され接着固定されてなるカラー受像管用シャドウマスク
において、 前記第1および第2のマスクの板厚をそれぞれt1,t
2と、 前記第1および第2のマスクの開孔径をそれぞれd1,
d2とするとき、 0.110mm≦(t1+t2)≦0.180mm 2≦t1/t2≦5 1.4≦d1/d2≦1.8 なる関係を有することを特徴とするカラー受像管用シャ
ドウマスク。
1. A first mask having a large number of apertures through which an electron beam passes and which is on the phosphor screen side, and a large number of apertures corresponding to the apertures of the first mask, and the plate thickness thereof. And a second mask having a hole diameter smaller than that of the first mask and being overlapped and fixed by adhesion, a plate thickness of each of the first and second masks is t1, t
2 and the opening diameters of the first and second masks are respectively d1,
A shadow mask for a color picture tube having a relationship of 0.110 mm ≦ (t1 + t2) ≦ 0.180 mm 2 ≦ t1 / t2 ≦ 5 1.4 ≦ d1 / d2 ≦ 1.8 when d2.
JP16938695A 1995-07-05 1995-07-05 Shadow mask for color picture tube Pending JPH0922664A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16938695A JPH0922664A (en) 1995-07-05 1995-07-05 Shadow mask for color picture tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16938695A JPH0922664A (en) 1995-07-05 1995-07-05 Shadow mask for color picture tube

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0922664A true JPH0922664A (en) 1997-01-21

Family

ID=15885638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16938695A Pending JPH0922664A (en) 1995-07-05 1995-07-05 Shadow mask for color picture tube

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0922664A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1220274A2 (en) * 2000-12-25 2002-07-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Color cathode ray tube

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1220274A2 (en) * 2000-12-25 2002-07-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Color cathode ray tube
EP1220274A3 (en) * 2000-12-25 2007-06-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Color cathode ray tube

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08298078A (en) Color picture tube
US4893054A (en) Shadow mask type color cathode ray tube
JPH0148607B2 (en)
EP0641009B1 (en) Color cathode ray tube and method of manufacturing the same
JPH0922664A (en) Shadow mask for color picture tube
JP2000123752A (en) Color picture tube
JP2001060443A (en) Color cathode ray tube
EP0882306B1 (en) Color cathode-ray tube and method of manufacturing the same
KR100271350B1 (en) Shadowmask for crt
JP2937411B2 (en) Color picture tube shadow mask support
US6342757B1 (en) Cathode ray tube for multimedia
US6628058B2 (en) Flat tension mask type cathode ray tube
US20040256970A1 (en) Color cathode ray tube and method of manufacturing the same
KR20010049033A (en) mask structure for color braun tube
US7471036B2 (en) Shadow mask for a cathode ray tube with defined beam passages holes
JPH0982236A (en) Color cathode ray tube
JPH11126564A (en) Color picture tube
JPH1064441A (en) Shadow mask type color cathode-ray tube
JPH08148093A (en) Shadow mask type color cathode-ray tube
JPH0367440A (en) Shadow mask type color picture tube
JP2002083556A (en) Color cathode-ray tube
JPH03192634A (en) Shadow mask color picture tube
JP2003100231A (en) Color cathode-ray tube
JP2003229071A (en) Shadow mask and color cathode-ray tube
JPS63216252A (en) Shadow mask type color cathode-ray tube