JPH09237585A

JPH09237585A - カラー陰極線管

Info

Publication number: JPH09237585A
Application number: JP33372296A
Authority: JP
Inventors: Shuji Makimoto; 修二槙本; Yonemichi Ochiai; 米通落合
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】シャドウマスクの温度変化に起因する色純度劣
化および環境温度変化に起因する色純度劣化の両方を補
正可能なカラー陰極線管を提供する。【解決手段】ホルダ３０は、ホルダ本体３１とバイメタ
ル部４０とを有している。ホルダ本体３１は、金属板を
第１および第２の折曲げ線３３ａ、３３ｂに沿って相反
する方向へ折曲げることにより、スタッドピンが係合し
た係合部３５と、固定部３４と、係合部と固定部との間
を傾斜して延びる傾斜部３６と、有して構成され、マス
クフレームが熱膨張した際、マスクフレームをフェース
パネルの中心軸線に沿って蛍光体スクリーンに接近する
方向へ変位させる。バイメタル部は、ホルダ本体の固定
部とマスクフレームとの間に配設され、熱膨張係数の異
なる第１および第２の金属板を貼り合わせて構成され、
加熱された際にマスクフレームを蛍光体スクリーンから
離間する方向へ変位させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー陰極線管
に係り、特に、シャドウマスクまたはフェースパネルの
熱膨張によるビームランディングのずれを補償する弾性
支持体によりシャドウマスクが支持されたカラー陰極線
管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー陰極線管は、有効部の周辺
部に側壁部が設けられた実質的に矩形状のフェースパネ
ルおよび漏斗状のファンネルとからなる外囲器を有し、
フェースパネルの有効部内面には、青、緑、赤にそれぞ
れ発光する３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーンが形
成されている。外囲器内において、フェースパネルの内
側に実質的に矩形状のシャドウマスクが対向配置されて
いる。ファンネルのネック内には３電子ビームを出射す
る電子銃が配設されている。

【０００３】そして、電子銃から出射された電子ビーム
をファンネルの外側に装着された偏向装置により偏向
し、シャドウマスクを介して蛍光体スクリーンを水平、
垂直方向に走査することにより、カラー画像を表示す
る。

【０００４】シャドウマスクは、電子銃から出射された
３電子ビームを色選別して３色蛍光体層に正しくランデ
ィングさせるためのものであり、多数の電子ビーム通過
孔が形成された実質的に矩形状のシャドウマスク本体
と、このシャドウマスク本体の周辺部に取り付けられた
実質的に矩形枠状のマスクフレームと、を備えている。
そして、シャドウマスク本体が蛍光体スクリーンから所
定間隔離れて対向するように、マスクフレームは少なく
ともその３側壁部が弾性ホルダを介してフェースパネル
側壁に支持されている。各ホルダは、マスクフレームに
固定された一端部と、フェースパネルの側壁部内面に設
けられたスタッドピンに係止された他端部とを有してい
る。

【０００５】ところで、シャドウマスクを有するカラー
陰極線管において、電子銃から出射された電子ビームの
うち、シャドウマスク本体の電子ビーム通過孔を通つて
蛍光体スクリーンに到達する電子ビームは、全体の３０
％以下であり、約７０％の電子ビームは、シャドウマス
ク本体に射突する。電子ビームの射突によりシャドウマ
スクは加熱されて熱膨張する。特に、高輝度の画像を表
示した場合、シャドウマスク本体およびマスクフレーム
の熟膨張により、電子ビーム通過孔と蛍光体スクリーン
との相対的な位置関係がずれ、シャドウマスク本体によ
り整形された電子ビームスポットが目的の色の蛍光体層
に射突、すなわちランディングすることができず、その
結果、色純度劣化を生じるようになる。

【０００６】このようなカラー陰極線管の動作時おける
色純度の劣化には、主としてシャドウマスク本体の熱膨
張によるものと、マスクフレームの熱膨張によるものと
に分けられる。

【０００７】シャドウマスク本体の熱膨張による色純度
劣化は、高輝度画像表示の初期時にみられ、電子ビーム
のランディング位置は所定の位置から蛍光体スクリーン
の放射方向中心側に変位する。これは、熱容量の小さい
シャドウマスク本体が主として加熱される一方、熱容量
の大きいマスクフレームが余り加熱されないために、シ
ャドウマスク本体が蛍光体スクリーン側に膨出するドー
ミング現象によって引き起こされる。

【０００８】また、マスクフレームの熱膨張による色純
度劣化は、電子ビームのランディングが蛍光体スクリー
ン上の所定位置から蛍光体スクリーンの放射方向外側に
ずれることによって生じる。これは、マスクフレームに
シャドウマスク本体の熱が伝わることでマスクフレーム
外形寸法が広がってシャドウマスクのドーミング現象を
緩和する一方、シャドウマスク本体の周辺がマスクフレ
ームに引っ張られることによつて引き起こされる。

【０００９】シャドウマスク本体の熱膨張による色純度
劣化の抑制を考慮するとシャドウマスク自体の熱膨張係
数が小さい方が望ましいが、マスクフレームとの熱膨張
係数との差による熱膨張量の相違が問題になるおそれが
ある。しかしながら、シャドウマスク本体を低熱膨張材
で形成し、マスクフレームの熱膨張によってシャドウマ
スク本体がその熱膨張分を超えて引っ張られた場合で
も、シャドウマスク本体とマスクフレームとの固着部分
に適度な弾性を持たせる等の対策を施すことにより、マ
スクフレームの熱膨張分ほどシャドウマスク本体が延び
ることがない。従って、マスクフレ一ムの熱膨張による
色純度劣化についてもある程度の抑制が可能であり、シ
ャドウマスク本体の熱膨張について対策するために、コ
ンピュータのディスプレイ等に用いられる高精細のカラ
ー陰極線管の場合には、シャトウマスク本体をアンバー
材に代表される低熱膨張材から形成している場合が多
い。

【００１０】なお、マスクフレームの熱膨張に起因する
色純度劣化を補正する方法として、ホルダの形状を工夫
したものが知られている。すなわち、この構造によれ
ば、ホルダは、帯状の金属板を折り曲げてなる帯状部材
とバイメタル部材とから形成され、バイメタル部材がマ
スクフレームに固定されている。そして、バイメタル部
材のマスクフレーム側を相対的に低熱膨張部材、帯状部
材側を相対的に高熱膨張部材とし、バイメタル部材とマ
スクフレームとの固着部が、バイメタル部材と帯状部材
との固着部に比べ、管軸方向に沿って蛍光体スクリーン
側に位置するように配置されている。

【００１１】このような構成によれば、高輝度画像表示
時にマスクフレームからの熱がバイメタル部材に伝わる
と、高熱膨張部材の熱膨張によってホルダが傾き、スタ
ッドピンとの係合角度が変化する。そして、このような
ホルダの動きにより、シャドウマスク本体が蛍先体スク
リーン側に移動し、本来の電子ビーム通過孔が電子ビー
ム軌道上に位置する補正される。それにより、色純度の
劣化を抑制する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにシャドウマスク本体に低熱膨張材を使用した場
合、環境温度の変化により色純度が劣化するという問題
がある。これは、フェースパネルの材料であるガラスと
シャドウマスク本体の材料である低熱膨張材、例えばア
ンバー材との間の熱膨張率の差により発生する。

【００１３】詳細には、カラー陰極線管はその製造工程
中で電子ビームのランディングが最も良好となる状態に
調整された後に出荷される。この調整作業を行った際の
環境温度に対し使用時の温度が変化している場合を環境
温度が変化したとするが、環境温度２０℃にて調整作業
を行い、このカラー陰極線管を４０℃の環境にて使用し
た場合、カラー陰極線管の全部品について２０℃の温度
差が生じる。

【００１４】シャドウマスク本体に用いられるアンバー
材の熟膨張係数は1.2 ×１０^-6℃であるから、ガラスの
熱膨張係数１０×１０^-6℃に対して約１／１０である。
このため、フェースパネルの熱膨張量がシャドウマスク
本体の熱膨張量を上回り、相対的に電子ビームのランデ
ィング位置が所定位置に対して蛍光体スクリーンの放射
方向内側にずれるようになる。これに対して、環境温度
が低くなる方向に変化したときは、フェースパネルの熱
収縮量がシャドウマスク本体の熱収縮量を上回り、電子
ビームのランディング位置は所定位置から蛍光体スクリ
ーンの放射方向外側にずれるようになる。

【００１５】従来の構成のホルダは、マスクフレームの
熱膨張に起因する色純度劣化の補正に対しては有効であ
るが、環境温度の変化に起因する色純度劣化については
劣化を助長するものとなっていた。すなわち、ホルダ
は、シャドウマスク本体を蛍光体スクリーン側に移動さ
せることにより電子ビームランディング位置を蛍光体ス
クリーンの放射方向内側に変化させるものでり、環境温
度が高くなる方向に変化した際、バイメタル部材も熱膨
張を起こし、パネルの熱膨張による蛍光休スクリーンの
放射方向外側への動きと、ホルダの補正作用による電子
ビームランディング位置の放射方向内側への動きとが同
時に起こり、電子ビームのランディングずれが増大す
る。

【００１６】これに対し、環境温度変化による色純度劣
化を補正するために、ホルダのバイメタル部材の張り合
わせ方を逆にし、環境温度変化に対してシャドウマスク
本体を補正方向に変位させる構成とした場合、マスクフ
レームの熱膨張に起因する色純度劣化を助長することと
なり、問題がある。

【００１７】このように、カラー陰極線管の動作時に、
マスクフレームの熱膨張が生じた場合と環境温度が変化
した場合とでは、色純度劣化の原因となる電子ビームラ
ンディング位置のずれ方向が相反するため、バイメタル
を用いたホルダでは両者を同時に解決することはできな
かった。

【００１８】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、シャドウマスクの温度変化に伴って生
ずる色純度の劣化および環境温度の変化に伴って生ずる
色純度の劣化の両方を補正することができるカラー陰極
線管を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係るカラー陰極線管は、ほぼ矩形状の有
効部と、有効部の周縁部に沿って立設された４つの側壁
部と、少なくとも３つの側壁部の内面に突設されたスタ
ッドピンと、を有するフェースパネルと、上記フェース
パネル有効部の内面に形成された蛍光体スクリーンと、
上記フェースパネルの内側に配設され、上記蛍光体スク
リーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と、上記マス
ク本体の周縁部を支持しているとともに上記側壁部に対
向したほぼ矩形状のマスクフレームと、を有するシャド
ウマスクと、電子ビームを上記シャドウマスクを介して
上記蛍光体スクリーンに照射する電子銃と、上記マスク
フレームを上記フェースパネルに対して弾性的に支持し
た複数のホルダと、を備えている。

【００２０】上記ホルダの各々は、細長い金属板を折曲
げることにより、上記スタッドピンと係合した係合部
と、上記マスクフレームに固定された固定部と、上記係
合部と固定部との間を傾斜して延びる傾斜部と、有して
構成され、上記マスクフレームが上記フェースパネルの
側壁部に接近する方向に熱膨張した際、上記マスクフレ
ームを上記フェースパネルの中心軸線に沿って上記蛍光
体スクリーン側へ変位させるホルダ本体と、上記ホルダ
本体の固定部に固定されて上記固定部と上記マスクフレ
ームとの間に配設され、加熱された際、上記マスクフレ
ームを上記フェースパネルの中心軸線に沿って上記蛍光
体スクリーンから離間する方向へ変位させるように変形
するバイメタル部と、備えている。

【００２１】上記のように構成されたカラー陰極線管に
よれば、シャトウマスクが加熱され電子ビームのランデ
ィング位置が蛍光体スクリーンの放射方向外側にずれる
ように変化する際、マスクフレームも加熱されて外側に
熱膨張する。そのため、各ホルダはマスクフレームによ
ってフェースパネルの側壁部に向かって押圧され、ホル
ダ本体の折り曲げが小さくなる。この時、各ホルダ本体
の傾斜部は、幅方向断面がその断面に略垂直な方向に変
位し、この変位の管軸方向成分がシャドウマスクを蛍光
体スクリーン側に移動させる。

【００２２】この際、バイメタル部材の熱膨張も同時に
起こるが、ホルダ本体の形状変化による蛍光体スクリー
ン側への変位量は、バイメタル部材の熱膨張による逆方
向の変位量より大きいため、シャドウマスクは蛍光体ス
クリーン側に変位し、色純度劣化を抑制する。

【００２３】また、例えば環境温度が高くなる方向に変
化した場合、フェースパネルおよびマスクフレームの両
方が熱膨張し、フェースパネルの側壁部とマスクフレー
ムとの間の間隔はほとんど変化しない。そのため、各ホ
ルダ本体の形状変化によるシャドウマスクの管軸方向変
位も殆ど生じない。従って、環境温度が上昇した場合に
は、各ホルダのバイメタル部材のみの作用によってシャ
ドウマスクが蛍光体スクリーンから離間する方向へ変位
され、色純度の劣化を抑制する。

【００２４】このようにして、本願のカラー陰極線管に
よれば、動作時のシャドウマスクの熱膨張に起因する色
純度の劣化、および環境温度の変化に起因する色純度劣
化の両方を補正するものである。

【００２５】また、本願におけるカラー陰極線管におい
て、ホルダのホルダ本体は、幅方向の中心を通る長手軸
線に対して傾斜した折曲げ線に沿って折り曲げられてい
る。より具体的には、ホルダ本体の長手軸線に対して同
一方向に傾斜した２本の折曲げ線に沿って２段に折り曲
げられ、固定部と傾斜部とのなす角度、および傾斜部と
係合部とがなす角度は、それぞれ９０゜より大きくなる
ように形成されている。このように形成することで傾斜
部の幅方向断面を管軸に対して傾斜させることができ
る。

【００２６】さらに、ホルダのバイメタル部は、マスク
フレーム側とホルダ本体測とで熱膨張張係数の異なる板
状部材を張り合わせて構成されている。そして、バイメ
タル部材のマスクフレーム側の部材を相対的に高熱膨張
材とし、バイメタル部材の蛍光体スクリーン側がマスク
フレームに固定されている。さらに、本発明によるカラ
ー陰極線管よれば、マスクフレームに比べシャドウマス
ク本体の熱膨張係数が小さくなってる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態に係るカラー陰極線管について詳細に説明す
る。図１および図２に示すように、カラー陰極線管は、
ガラスからなるフェースパネル３および漏斗状のファン
ネル４を有する真空外囲器１０を備えている。フェース
パネル３は、ほぼ矩形状の有効部１と、有効部の周縁部
に沿って立設された４つの側壁部２と、を有し、フェン
ネル４は側壁部２に連結されている。各側壁部２の内面
中央部には、先細テーパ形状のスタッドピン１４が内方
に向かって突設されている。有効部１の内面には、青、
緑、赤に発光する３色の蛍光体層からなる蛍光体スクリ
ーン５が形成されている。また、フェースパネル１の内
側には、蛍光体スクリーン５に対向して実質的に矩形状
のシャドウマスク６が配置されている。

【００２８】一方、ファンネル４のネック７内には、３
電子ビーム８を出射する電子銃９が配設されている。そ
して、電子銃９から出射された３電子ビーム８は、ファ
ンネル４の外側に装着された偏向装置１０によって偏向
され、シャドウマスク６を介して蛍光体スクリーン５を
水平、垂直走査する。それにより、蛍光体スクリーンに
カラー画像が表示される。

【００２９】シャドウマスク６は、多数の電子ビーム通
過孔１２ａが形成された実質的に矩形状のマスク本体１
２と、マスク本体の周縁部を支持した矩形状のマスクフ
レーム１３と、を備えている。マスク本体１２は、アン
バー材（熱膨張係数1.2 ×１０^-6／℃）で形成され、ま
た、マスクフレーム１３は鉄（熱膨張係数１２×１０^-6
／℃）で形成されている。

【００３０】マスクフレーム１３は、４つの壁部２０を
備え、これらの壁部は、フェースパネル３の中心軸線、
つまり、カラー陰極線管の管軸Ｚと平行に延びていると
ともに、それぞれフェースパネル３の側壁部２と所定の
間隔を置いて対向している。また、各壁部２０はＬ字形
の断面形状を有している。そして、マスク本体１２が蛍
光体スクリーン５に対して所定の間隔を置いて対向する
ように、マスクフレーム１３の各壁部２０はホルダ３０
によってフェースパネル３に支持されている。

【００３１】図２ないし図５（ｂ）に示すように、各ホ
ルダ３０は、細長い矩形状の金属板を折曲げて形成され
たホルダ本体と３１と、ホルダ本体に固定されたバイメ
タル板４０と、で構成されている。

【００３２】ホルダ本体３１は、その長手方向の中心軸
３２に対して角度θ（θ＜９０°）傾斜した２本の平行
な折曲げ線３３ａ、３３ｂ（第１および第２の折曲げ
線）に沿って２段に折曲げられている。角度θは、例え
ば４５°に設定されている。これら折曲げ線３３ａ、３
３ｂでの折曲げ方向は互いに相反しているとともに、折
曲げ角度α、βは、９０°よりも大きく設定されてい
る。そして、ホルダ本体３１は、２段に折曲げることに
より、一端側に位置した固定部３４と、他端側に位置し
た係合部３５と、固定部３４および係合部３５の間、つ
まり、折曲げ線３３ａ、３３ｂ間に位置した傾斜部３６
と、を有している。係合部３５には円形の透孔３７が形
成されている。固定部３４はバイメタル板４０を介して
マスクフレーム１３に固定されているとともに、係合部
３５は、透孔３７にスタッドピン１４が挿通された状態
で、フェースパネル２に支持されている。なお、ホルダ
本体３１は、マスクフレーム１３よりも熱膨張係数の小
さい材料、例えば、ステンレスＳＵＳ４２０（熱膨張係
数１１×１０^-6／℃）によって形成されている。

【００３３】バイメタル板４０は、熱膨張係数の異なる
２枚の金属板と張り合わせて構成されている。つまり、
バイメタル板４０は、相対的に熱膨張率の高い第１の金
属板４１（熱膨張係数２０×１０^-6／℃）と、相対的に
熱膨張率の低い第２の金属板４２（熱膨張係数５×１０
^-6／℃）と、を貼り合わて構成され、第１の金属板４１
がマスクフレーム１３側、第２の金属板４２がホルダ本
体３１側に配置されている。

【００３４】そして、バイメタル板４０の第２の金属板
４２に、ホルダ本体３１の固定部３４が重ねて固定され
ている。バイメタル板４０と固定部３４とは、複数箇
所、例えば、３箇所４４をスポット溶接することによ
り、互いに固定されている。また、バイメタル板４０の
一側縁部は、ホルダ本体３１の固定部３４から突出して
いるとともに、ステップ状に折曲げられて固着部４０ａ
を形成している。そして、バイメタル板４０は、固着部
４０ａの複数箇所、例えば、２箇所４３をスポット溶接
することによりマスクフレーム１３に固定され、第１の
金属板４２は、固着部４０ａの部分でのみマスクフレー
ム１３に接触し、他の部分はマスクフレーム１３と間隔
を置いて対向している。

【００３５】上記構成のホルダ３０は、図４（ａ）、４
（ｂ）、５（ａ）、５（ｂ）に示すように、ホルダ本体
３１の固定部３４の中心軸線３２がマスクフレーム１３
の壁部１３ａの長手軸と平行になるように、マスクフレ
ームに固定されている。そして、ホルダ３０は、ホルダ
本体３１の係合部３５に形成された透孔３７に、フェー
スパネル３の壁部２に突設されたスタッドピン１４を嵌
合することにより、フェースパネル３に支持されてい
る。この状態において、ホルダ本体３１の固定部３４お
よび係合部３５は互いにほぼ平行に延びているととも
に、マスクフレーム１３の壁部１３ａおよびフェースパ
ネル３の側壁部２とそれぞれほぼ平行に対向している。

【００３６】ホルダ本体３１は、中心軸線３２に対して
角度θ傾斜した、特に、図４Ａにおいて右上がりに傾斜
した、一対の折曲げ線３３ａ、３３ｂに沿って折曲げら
れていることから、ホルダ本体の係合部３５は、管軸Ｚ
に沿って、固定部３４よりも蛍光体スクリーン５側に位
置した状態でスタッドピン１４と係合している。また、
ホルダ本体３１の傾斜部３６は、管軸Ｚ方向および管軸
に垂直な直交２軸に対してそれぞれ傾斜して位置してい
る。更に、バイメタル板４０の固着部４２とマスクフレ
ーム１３との溶接箇所４３は、管軸Ｚ方向に関して、バ
イメタル板４０とホルダ本体３１との溶接箇所４４より
も蛍光体スクリーン５側に位置している。

【００３７】フェースパネル３の各側壁部２に突設され
たスタッドピン１４は、側壁部２の長手方向中央部に設
けられている。これに対向して、各ホルダ３０は、図６
に示すように、係合部３５に形成された透孔３７が、マ
スクフレーム１３の壁部１３ａの長手方向中央部と対向
するように、マスクフレームに固定されている。また、
マスクフレーム１３の壁部１３ａの長さをＬとした場
合、ホルダ本体３１の長さは、ホルダ本体３１とバイメ
タル板４０との溶接箇所４４の内、固定部３４側の折曲
げ線３３ａに最も隣接しかつバイメタル板の固着部４０
ａに最も隣接した溶接箇所４４ａが、マスクフレーム１
３の壁部１３ａの一端からＬ／４ないしＬ／２の距離だ
け離れた範囲内に位置するように設定されている。

【００３８】次に、上記のように構成されたホルダ３０
の動作を、カラー陰極線管の動作時におけるマスクフレ
ームの熱膨張に起因した色純度劣化の補正と、環境温度
変化による色純度劣化の補正と、に分けて説明する。

【００３９】カラー陰極線管を作動させた場合、マスク
本体１２は電子ビームの射突によって加熱され、この熱
は、マスクフレーム１３に伝達される。すると、マスク
フレーム１３は熱膨張し、図７（ａ）に示すように、各
壁部１３ａは、破線で示す位置からフェースパネル３の
側壁部２に向かって変位する。この際、マスク本体１２
もマスクフレーム１３に引っ張られ同一方向に変位す
る。この場合、図７（ｂ）に示すように、マスク本体１
２の電子ビーム通過孔１２ａは、蛍光体スクリーン５に
対して、蛍光体スクリーンの放射方向外側に移動し、そ
の結果、電子ビーム通過孔１２ａを通って蛍光体スクリ
ーン５に到達する電子ビーム８は、所定の蛍光体層５１
に対して放射方向外側にずれた位置にランディングす
る。これに起因して、色純度の劣化を引き起こす。

【００４０】このような場合、図７（ｃ）に示すよう
に、各ホルダ３０は、マスク本体１２を波線で示す通常
位置から実線で示す補正位置まで蛍光体スクリーン５側
に移動させ、電子ビーム８のランディング位置を所定の
蛍光体５１と一致するように補正する。

【００４１】すなわち、カラー陰極線管の作動時にマス
クフレーム１３が熱膨張した際、フェースパネル３は熱
膨張しないため、マスクフレーム１３の壁部１３ａとフ
ェースパネル側壁部２との間隔が狭まる。そのため、こ
れらの間に配設された各ホルダ３０のホルダ本体３１は
図８（ａ）に示すように圧縮される。その結果、ホルダ
本体３１は、固定部３４と傾斜部３６とのなす角度αお
よび係合部３と傾斜部３６とのなす角度βがそれぞれ大
きくなる方向に変形する。この場合、ホルダ本体の係合
部３５はスタッドピン１４に係合して固定されているこ
とから、図８（ｂ）に示すように、傾斜部３６が係合部
３５に対して折曲げ線３３ｂに垂直な方向Ｄへ変位する
とともに、固定部３４が傾斜部３６に対して折曲げ線３
３ａに垂直な方向Ｅへ変位する。その際、変位方向Ｄお
よびＥは、いずれも管軸Ｚ方向の成分Ｄ１、Ｅ１を含ん
でいることから、傾斜部３６および固定部３４は管軸Ｚ
方向に沿って蛍光体スクリーン５側へ変位する。

【００４２】同時に、ホルダ本体３１が圧縮された場
合、傾斜部３６に撓みを生じる。この撓みにより傾斜部
３６は、図８（ｃ）に示すように、傾斜部表面に対して
垂直な方向Ｆに変位するが、傾斜部３６は管軸Ｚに対し
て傾斜していることから、Ｆ方向の変位は管軸Ｚ方向の
成分Ｆ１を含んでいる。従って、傾斜部３６が撓むこと
により、ホルダ本体３１の固定部３４は管軸Ｚに沿って
蛍光体スクリーン５側へ変位する。

【００４３】一方、カラー陰極線管の作動時にマスクフ
レーム１３が加熱されると、その熱により、ホルダ３０
のバイメタル板４０も加熱されて熱膨張する。この際、
バイメタル板４０において、マスクフレーム１３側に設
けられた第１の金属板４１がホルダ本体３１側に設けら
れた第２の金属板４２よりも大きく熱膨張する。そのた
め、図８（ａ）に示すように、バイメタル板４０は、第
１の金属板４１が外周側となる円弧状に変形し、固着部
４０ａと反対側の端部がマスクフレーム１３の壁部１３
ａから離間する方向へ変形する。それにより、ホルダ本
体３１は、スタッドピン１４のテーパ面に沿って下向き
に傾斜し、その結果、マスクフレーム１３を蛍光体スク
リーン５から離間させる方向へ変位させようとする。

【００４４】しかしながら、上述したホルダ本体３１の
形状変化による蛍光体スクリーン側へのマスクフレーム
１３の変位量Ｇの方が、バイメタル板４０の変形による
逆方向の変位量Ｈよりも相対的に大きいため、シャドウ
マスク６全体は、ホルダ３０によって通常位置から蛍光
体スクリーン５側へ変位される。これにより、色純度劣
化を補正することができる。

【００４５】次に、環境温度変化による色純度劣化の抑
制について、特に、環境温度が高い方向に変化した場合
について説明する。カラー陰極線管の使用時の環境温度
が、カラー陰極線管の製造工程でシャドウマスクを調整
した際の環境温度よりも高い場合、図９（ａ）に示すよ
うに、ガラスからなるフェースパネル３は、アンバー材
からなるマスク本体１２よりも大きく熱膨張する。ま
た、鉄材からなるマスクフレーム１３はフェースパネル
３とほぼ同量熱膨張し、マスク本体１２を引っ張るが、
マスク本体１２のマスクフレーム固着部には適度な弾性
を持たせているため、マスク本体１２はマスクフレーム
１３により引っ張られても大きな変位は生じない。

【００４６】従って、図８（ｂ）に示すように、蛍光体
スクリーン５の所定の蛍光体層５１がマスク本体１２に
対して放射方向外側に変泣し、電子ビーム通過孔１２ａ
を通過した電子ビーム８は、蛍光体層５１に対して放射
方向内側にずれた位置にランディングするようになる。
これに起因して、色純度の劣化を引き起こす。

【００４７】このような場合、図９（ｃ）に示すよう
に、各ホルダ３０は、マスク本体１２を波線で示す通常
位置から実線で示す補正位置まで蛍光体スクリーン５か
ら離間させ、電子ビーム８のランディング位置を所定の
蛍光体５１と一致するように補正する。

【００４８】すなわち、環境温度が上昇すると、フェー
スパネル３およびマスクフレーム１３と共に、各ホルダ
３０のバイメタル板４０も熱膨張する。この場合、前述
したように、バイメタル板４０の第１の金属板４１側が
第２の金属板４２側の熱膨張量を上回り、バイメタル板
４０の固着部４０ａと反対側の端部がマスクフレーム１
３から離間する方向へ変位する。それにより、図１０に
示すように、ホルダ３０とスタッドピン１４との係合角
度が変化し、ホルダ３０は下向きに傾斜する。従って、
マスクフレーム１３は、ホルダ３０によって蛍光体スク
リーン５から遠ざかる方向に変位される。これにより、
色純度劣化の補正がなされる。

【００４９】この際、鉄材であるマスクフレーム１３と
ガラスからなるフェースパネル３とは熱膨張係数がほぼ
同一であるため、環境温度が上昇してもフェースパネル
側壁部２とマスクフレーム壁部１３ａとの間隔は変化し
ない。従って、各ホルダ３０の形状変化によるマスクフ
レーム１３の変位成分は発生せず、環境温度が上昇した
場合は、バイメタル板４０の作用のみによって色純度劣
化を補正することができる。

【００５０】上記のように構成されたカラー陰極線管の
色純度劣化抑制効果について、従来のカラー陰極線管と
比較した結果を以下の表１に示す。表において、比較例
１は、マスクフレームの熱膨張に起因する色純度劣化お
よび環境温度変化に起因する色純度劣化の双方に対して
未対策で、かつ、アンバー材で形成されたマスク本体を
ホルダで支持したカラー陰極線管の色純度劣化を示して
いる。ホルダは、帯状の金属板をその長手軸と直交する
折曲げ線に沿って折曲げ形成されたホルダ本体を備えて
構成されている。

【００５１】比較例２は、比較例１におけるホルダ本体
に、マスクフレームの熱膨張に基づく色純度劣化を補正
するバイメタル部を加えてホルダを構成し、かつ、アン
バー材で形成されたマスク本体をホルダで支持したカラ
ー陰極線管の色純度劣化を示している。

【００５２】比較例３は、上記比較例１におけるホルダ
本体に、環境温度に基づく色純度劣化を補正するバイメ
タル部を加えてホルダを構成し、かつ、アンバー材で形
成されたマスク本体をホルダで支持したカラー陰極線管
の色純度劣化を示している。

【００５３】そして、表において、色純度の劣化を、電
子ビームランディング位置のずれ量で示し、＋は蛍光体
スクリーンの放射方向外側、−は蛍光体スクリーンの放
射方向内側への位置ずれをそれぞれ示している。

【００５４】

【表１】

【００５５】上記表１に示すように、比較例１ないし３
においては、マスクフレームの熱膨張に基づく色純度劣
化および環境温度変化に基づく色純度劣化のいずれか、
あるいは、両方が生じているのに対して、本実施の形態
に係るカラー陰極線管では、両方の色純度劣化が良好に
補正されていることがわかる。

【００５６】以上のように、上記構成のカラー陰極線管
によれば、動作時のシャドウマスクの熱膨張に対して
は、フェースパネルの側壁部とマスクフレームの側部と
の間隔の変化を利用してホルダ３０を変形させ、その形
状変化をシャドウマスクの管軸Ｚ方向の移動に転換する
ことにより色純度の劣化を補正し、また、環境温度の変
化に起因する色純度劣化に対しては、バイメタル板の変
形を利用して補正することで、相反する方向の色純度劣
化を効率良く補正することができる。

【００５７】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、上記実施の形態では、各ホルダのホルダ
本体は２段に折り曲げられ、折曲角が９０゜より大きい
場合について説明したが、本発明におけるホルダは、そ
の傾斜部の幅方向断面が管軸に対して傾斜していればよ
く、上記実施の形態に限定されるものではない。

【００５８】また、上記実施の形態は、各ホルダのバイ
メタル板４０として、マスクフレームの側壁部側を高熱
膨張材としたものを用い、バイメタル板とマスクフレー
ムの側壁部との固着部４０ａが、バイメタル板の蛍光体
スクリーン側端部に位置した構成としている。代わっ
て、図１１に示すように、バイメタル板４０の第１およ
び第２の金属板４１、４２の熱膨張係数の関係を逆に
し、すわわち、ホルダ本体３１側に位置した第２の金属
板４２を高熱膨張材として、かつ、バイメタル板の固着
部４０ａを、管軸Ｚ方向に関して、バイメタル板４０の
電子銃側端部に設ける構成としてもよい。

【００５９】この場合、バイメタル板４０は、熱膨張に
より、固着部４０ａと反対側の端部、つまり、蛍光体ス
クリーン５側の端部がマスクフレーム１３側に変位し、
その結果、ホルダ３０がスタッドピン１４に対して電子
銃側へ傾き、シャドウマスク６が蛍光体スクリーンから
離れる方向へ移動される。

【００６０】なお、バイメタルの構造は、上述した熱膨
張係数の異なる２枚の金属板を貼り合わせたものに限ら
ず、種々の構造のバイメタルを適用可能である。また、
本発明は、シャドウマスクの電子ビーム通過孔の形状に
捕らわれることなく、マスクフレームが熱膨張を生じる
ものであれば適用可能である。

【００６１】また、上述した構成のカラー陰極線管にお
いて、その製造工程中に、フェースパネルの内面に蛍光
体スクリーンを形成する際、シャドウマスク６はフェー
スパネルに対して複数回脱着される。そのため、各ホル
ダ３０は、フェースパネルのヅタッドピンに対して脱着
容易であることが必要となる。そこで、シャドウマスク
をフェースパネルに装着した状態において、ホルダ３０
の係合部３５は、透孔３７の周縁部がスタッドピン１４
と均一に係合するように、スタッドピンの中心軸線に対
して垂直に配置されていることが必要となる。一方、各
ホルダは、シャドウマスクを所定の位置に正確に保持す
るために所定のばね性を有している必要があり、このば
ね性を得るためには、シャドウマスクをフェースパネル
に装着した状態において、各ホルダはある程度弾性変形
している必要がある。

【００６２】そこで、図１２および図１３に示すこの発
明の他の実施の形態によれば、シャドウマスクをフェー
スパネルに装着してホルダ３０がある程度弾性変形した
状態においてもホルダ３０の係合部３４がスタッドピン
１４に対して確実に垂直となるように、ホルダ３０のホ
ルダ本体３１は、係合部３４の部分で更に折曲げられて
いる。

【００６３】詳細には、係合部３５は、ホルダ本体の長
手軸に対して垂直な折曲げ線３３ｃに沿ってマスクフレ
ーム１３から離れる方向へ所定角度、例えば、４°だけ
折曲げられている。それにより、係合部３５は、折曲げ
線３３ｂ、３３ｃ間に位置した第１の部分３５ａと、折
曲げ線３３ｃとホルダ本体３１の一端との間に位置した
第２の部分３５ｂと、で構成されている。そして、第２
の部分３５ｃに透孔３７が形成されている。

【００６４】上記構成のホルダ３０の場合、ホルダの透
孔３７にスタッドピン１４を係合させてシャドウマスク
６をフェースパネル３に装着すると、ホルダ本体３１は
圧縮されて弾性変形する。そして、図１３に示すよう
に、係合部３５の第２の部分３５ｂは、ホルダ本体３１
が弾性変形した状態で、スタッドピン１４の中心軸線に
対して垂直となる。従って、透孔３７の周縁部は、スタ
ッドピン１４と均一に係合し、円滑な脱着を可能とす
る。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、シャドウマスクの温度変化に伴って生ずる色純度の
劣化および環境温度の変化に伴って生ずる色純度の劣化
の両方を補正することが可能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】この発明の実施の形態に係るカラー陰極線管の
縦断面図。

【図２】上記カラー陰極線管のフェースパネルおよびシ
ャドウマスクを電子銃側から見た正面図。

【図３】上記シャドウマスクを支持するホルダの斜視
図。

【図４】上記ホルダの正面図および平面図。

【図５】図４の線Ｖ−ＶおよびＶＩ−ＶＩにそれぞれ沿
った断面図。

【図６】上記シャドウマスクとホルダとの配置関係を概
略的に示す側面図。

【図７】図７（ａ）は、マスクフレームが熱膨張した状
態を示す断面図、図７（ｂ）は、上記マスクフレームの
熱膨張により電子ビームランディング位置がずれる状態
を示す概略図、図７（ｃ）は、上記電子ビームのランデ
ィングずれを補正するために必要なシャドウマスクの動
きを示す概略図。

【図８】図８（ａ）ないし図８（ｃ）は、上記マスクフ
レームが熱膨張した際の上記ホルダの動作を示す断面
図、側面図、および断面図。

【図９】図９（ａ）は、フェースパネルが熱膨張した状
態を示す断面図、図９（ｂ）は、上記フェースパネルの
熱膨張により電子ビームランディング位置がずれる状態
を示す概略図、図９（ｃ）は、上記電子ビームのランデ
ィングずれを補正するために必要なシャドウマスクの動
きを示す概略図。

【図１０】環境温度が上昇した際の上記ホルダの動作を
示す断面図。

【図１１】この発明の変形例に係るホルダを備えたカラ
ー陰極線管において、環境温度が上昇した際の上記ホル
ダの動作を示す断面図。

【図１２】この発明の他の実施の形態に係るカラー陰極
線管におけるホルダの斜視図。

【図１３】上記他の実施の形態における上記ホルダの平
面図。

【符号の説明】

３…フェースパネル２…側壁部５…蛍光体スクリーン６…シャドウマスク９…電子銃１２…マスク本体１３…マスクフレーム１３ａ…壁部１４…スタッドピン２０…壁部３０…ホルダ３１…ホルダ本体３３ａ、３３ｂ、３３ｃ…折曲げ線３４…固定部３５…係合部３６…傾斜部３７…透孔４０…バイメタル板４０ａ…固着部４１…第１の金属板４２…第２の金属板４３、４４、４４ａ…溶接箇所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ矩形状の有効部と、有効部の周縁部に
沿って立設された４つの側壁部と、少なくとも３つの側
壁部の内面に突設されたスタッドピンと、を有するフェ
ースパネルと、上記フェースパネル有効部の内面に形成された蛍光体ス
クリーンと、上記フェースパネルの内側に配設され、上記蛍光体スク
リーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と、上記マス
ク本体の周縁部を支持しているとともに、上記側壁部に
対向したほぼ矩形状のマスクフレームと、を有するシャ
ドウマスクと、上記マスクフレームを上記フェースパネルに対して弾性
的に支持した複数のホルダと、電子ビームを上記シャドウマスクを介して上記蛍光体ス
クリーンに照射する電子銃と、を備え、上記ホルダの各々は、細長い金属板を折曲げることにより、上記スタッドピン
が係合した係合部と、上記マスクフレームに固定された
固定部と、上記係合部と固定部との間を傾斜して延びる
傾斜部と、有して構成され、上記マスクフレームが上記
フェースパネルの側壁部に接近する方向に熱膨張した
際、上記マスクフレームを上記フェースパネルの中心軸
線に沿って上記蛍光体スクリーンに接近する方向へ変位
させるホルダ本体と、上記ホルダ本体の固定部に固定されているとともに上記
固定部と上記マスクフレームとの間に配設され、加熱さ
れた際に上記マスクフレームを上記フェースパネルの中
心軸線に沿って上記蛍光体スクリーンから離間する方向
へ変位させるバイメタル部と、を備えていることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】上記各ホルダのホルダ本体は、ホルダ本体
の長手軸に対して傾斜した折曲げ線に沿って折曲げら
れ、上記係合部は、上記フェースパネルの中心軸線方向
に関し、上記固定部よりも上記蛍光体スクリーン側に位
置していることを特徴とする請求項１に記載のカラー陰
極線管。
【請求項３】上記各ホルダのホルダ本体は、ホルダ本体
の長手軸に対して傾斜した第１および第２の折曲げ線に
沿って相反する方向に折曲げられ、上記第１の折曲げ線
は上記固定部と傾斜部との境界を形成し、上記第２の折
曲げ線は上記傾斜部と係合部との境界を形成し、上記係
合部は、上記フェースパネルの中心軸線方向に関し、上
記固定部よりも上記蛍光体スクリーン側に位置している
ことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項４】上記固定部と傾斜部とがなす角度、および
上記傾斜部と係合部とがなす角度は、それぞれ９０゜よ
り大きく設定されていることを特徴とする請求項３に記
載のカラー陰極線管。
【請求項５】上記２本の折曲げ線は互いに平行に延びて
いることを特徴とする請求項４叉は５に記載のカラー陰
極線管。
【請求項６】上記マスクフレームは、それぞれ上記フェ
ースパネルの側壁部に所定の間隔を置いて対向した４つ
の壁部を有し、上記各ホルダは、上記固定部および係合部の長手軸が上
記マスクフレームの対応する壁部の長手軸とほぼ平行と
なるように、上記壁部に取り付けられていることを特徴
とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載のカラー
陰極線管。
【請求項７】上記バイメタル部は、上記マスクフレーム
側に位置した第１の金属板と、上記ホルダ本体側に位置
した第２の金属板と、を有し、上記第１および第２の金
属板は互いに貼り合わされているとともに、互いに異な
る熱膨張係数を有していることを特徴とする請求項１な
いし６のいずれか１項に記載のカラー陰極線管。
【請求項８】上記第１の金属板は上記第２の金属板より
も大きな熱膨張係数を有し、上記バイオメタル部は、上
記フェースパネルの中心軸線の延出方向に関して、上記
蛍光体スクリーン側に位置しているとともに上記マスク
フレームに固定された固着部を有していることを特徴と
する請求項７に記載のカラー陰極線管。
【請求項９】上記第１の金属板は上記第２の金属板より
も小さな熱膨張係数を有し、上記バイオメタル部は、上
記フェースパネルの中心軸線の延出方向に関して、上記
電子銃側に位置しているとともに上記マスクフレームに
固定された固着部を有していることを特徴とする請求項
７に記載のカラー陰極線管。
【請求項１０】上記マスク本体は、上記マスクフレーム
よりも小さな熱膨張係数を有していることを特徴とする
請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項１１】上記ホルダ本体は、上記マスクフレーム
よりも小さな熱膨張係数を有していることを特徴とする
請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項１２】上記ホルダ本体の係合部は、上記ホルダ
本体の長手軸とほぼ直交する第３の折曲げ線に沿って折
曲げることにより形成された第１および第２の部分を備
え、上記第１の部分は、上記第２および第３の折曲げ線
間に位置し、上記第２の部分は、第１の部分と上記第３
の折曲げ線と上記ホルダ本体の一端との間に位置してい
るとともに、上記スタッドピンが挿入された透孔を有
し、上記第２の部分は、上記ホルダ本体が弾性変形した状態
で上記スタッドピンと係合した際、上記スタッドピンの
中心軸線に対して垂直に位置するように、上記第３の折
曲げ線に沿って折曲げられていることを特徴とする請求
項３に記載のカラー陰極線管。
【請求項１３】上記各スタッドピンは、対応するフェー
スパネルの側壁部の長手方向中央部に設けられ、上記マスクフレームは、それぞれフェースパネルの側壁
部と所定の間隔をおいて対向した４つの壁部を有し、上記各ホルダ本体の固定部は、その複数部位が上記バイ
メタル部に固定され、上記各ホルダは、上記固定部の固定部位の内、上記ホル
ダ本体の係合部および上記折曲げ線に最も隣接した固定
部位が、上記スタッドピンとマスクフレーム壁部の長手
方向一端との間で、上記長手方向一端からマスクフレー
ム壁部の長さの１／４よりも大きな距離だけ離れて位置
するように、上記マスクフレームの壁部に固定されてい
ることを特徴とする請求項２に記載のカラー陰極線管。
【請求項１４】ほぼ矩形状の有効部と、有効部の周縁部
に沿って立設された４つの側壁部と、少なくとも３つの
側壁部の内面に突設されたスタッドピンと、を有するフ
ェースパネルと、上記フェースパネル有効部の内面に形成された蛍光体ス
クリーンと、上記フェースパネルの内側に配設され、上記蛍光体スク
リーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と、上記マス
ク本体の周縁部を支持しているとともに、上記側壁部に
対向したほぼ矩形状のマスクフレームと、を有するシャ
ドウマスクと、上記マスクフレームを上記フェースパネルに対して弾性
的に支持した複数のホルダと、電子ビームを上記シャドウマスクを介して上記蛍光体ス
クリーンに照射する電子銃と、を備え、上記ホルダの各々は、細長い金属板をその長手軸に対して傾斜した第１および
第２の折曲げ線に沿って相反する方向へ折曲げることに
より、上記スタッドピンが係合した係合部と、上記マス
クフレームに固定された固定部と、上記係合部と固定部
との間を傾斜して延びる傾斜部と、有して構成されたホ
ルダ本体と、上記ホルダ本体の固定部に固定されているとともに上記
固定部と上記マスクフレームとの間に配設されたバイメ
タル部と、を備え、上記係合部は、上記フェースパネルの中心軸線方向に関
し、上記固定部よりも上記蛍光体スクリーン側に位置
し、上記バイメタル部は互いに貼り合わされた第１および第
２の金属板を有し、第１の金属板は上記第２の金属板よ
りも大きな熱膨張係数を有し、上記バイオメタル部は、
上記フェースパネルの中心軸線の延出方向に関して、上
記蛍光体スクリーン側に位置しているとともに上記マス
クフレームに固定された固着部を有していることを特徴
とするカラー陰極線管。
【請求項１５】ほぼ矩形状の有効部と、有効部の周縁部
に沿って立設された４つの側壁部と、少なくとも３つの
側壁部の内面に突設されたスタッドピンと、を有するフ
ェースパネルと、上記フェースパネル有効部の内面に形成された蛍光体ス
クリーンと、上記フェースパネルの内側に配設され、上記蛍光体スク
リーンと対向したほぼ矩形状のマスク本体と、上記マス
ク本体の周縁部を支持しているとともに、上記側壁部に
対向したほぼ矩形状のマスクフレームと、を有するシャ
ドウマスクと、上記マスクフレームを上記フェースパネルに対して弾性
的に支持した複数のホルダと、電子ビームを上記シャドウマスクを介して上記蛍光体ス
クリーンに照射する電子銃と、を備え、上記ホルダの各々は、細長い金属板をその長手軸に対して傾斜した第１および
第２の折曲げ線に沿って相反する方向へ折曲げることに
より、上記スタッドピンが係合した係合部と、上記マス
クフレームに固定された固定部と、上記係合部と固定部
との間を傾斜して延びる傾斜部と、有して構成されたホ
ルダ本体と、上記ホルダ本体の固定部に固定されているとともに上記
固定部と上記マスクフレームとの間に配設されたバイメ
タル部と、を備え、上記係合部は、上記フェースパネルの中心軸線方向に関
し、上記固定部よりも上記蛍光体スクリーン側に位置
し、上記バイメタル部は互いに貼り合わされた第１および第
２の金属板を有し、第１の金属板は上記第２の金属板よ
りも大きな熱膨張係数を有し、上記バイオメタル部は、
上記フェースパネルの中心軸線の延出方向に関して、上
記蛍光体スクリーン側に位置しているとともに上記マス
クフレームに固定された固着部を有し、上記ホルダ本体の係合部は、上記ホルダ本体の長手軸と
ほぼ直交する第３の折曲げ線に沿って折曲げることによ
り形成された第１および第２の部分を備え、上記第１の
部分は、上記第２および第３の折曲げ線間に位置し、上
記第２の部分は、第１の部分と上記第３の折曲げ線と上
記ホルダ本体の一端との間に位置しているとともに、上
記スタッドピンが挿入された透孔を有し、上記第２の部分は、上記ホルダ本体が弾性変形した状態
で上記スタッドピンと係合した際、上記スタッドピンの
中心軸線に対して垂直に位置するように、上記第３の折
曲げ線に沿って折曲げられていることを特徴とするカラ
ー陰極線管。