JPH11260277A - カラー受像管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャドウマスクの着脱の際に加わる力による
マスクフレームの撓みを防止し、その撓みを原因とする
ビームランディングのずれが生じないカラー受像管を構
成することを目的とする。 【解決手段】 カラー受像管において、マスク本体28の
周辺部に取付けられるマスクフレーム31の側壁部29の長
さ方向をこのマスクフレームの内側に突出させた。

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、カラー受像管に
係り、特にシャドウマスクのマスクフレームの変形を防
止したカラー受像管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー受像管は、周辺部にスカ
ート部が設けられたほぼ矩形状のパネルの有効部の内面
に、黒色非発光層とその隙間に埋込まれるように形成さ
れた３色蛍光体層からなる蛍光体スクリーンが設けら
れ、ファンネルのネック内に配置された電子銃から放出
される３電子ビームを偏向ヨークにより偏向し、シャド
ウマスクを介して上記蛍光体スクリーンを水平、垂直走
査することにより、カラー画像を表示する構造に形成さ
れている。

【０００３】そのシャドウマスクは、図６に示すよう
に、蛍光体スクリーンと対向する有効面１に多数の電子
ビーム通過孔が形成されたほぼ矩形状のマスク本体２
と、このマスク本体２の周辺部に接して取付けられる側
壁部３を有するほぼ矩形状のマスクフレーム４とからな
り、このマスクフレーム４のコーナーの側壁部３に取付
けられたほぼ楔状の弾性支持体をパネルのコーナーのス
カート部に設けられたスタッドピンに係止することによ
り、パネルの内側に着脱可能に支持されている。

【０００４】一般に、カラー受像管の蛍光体スクリーン
上に色ずれのない画像を表示するためには、蛍光体スク
リーンの３色蛍光体層に対して、３電子ビームが正しく
ランディングするようにマスク本体２の電子ビーム通過
孔により選別することが必要である。そのためには、パ
ネルとシャドウマスクとの位置関係を正しく、とりわ
け、パネル内面とマスク本体との間隔（ｑ値）を所定の
許容範囲に保持する必要がある。

【０００５】ところで、近年、カラー受像管は、マルチ
メディア化に対応して、解像度を向上させるため、３色
蛍光体層の配列ピッチが小さくなっており、この配列ピ
ッチの縮小にともなって、ビームランディングのずれに
対する余裕が小さくなっている。そのため、通常のカラ
ー受像管にくらべて、より正確なビームランディングが
要求されている。

【０００６】しかし、カラー受像管は、製造工程でパネ
ルに対して複数回シャドウマスクの着脱がおこなわれ
る。このシャドウマスクの着脱は、弾性支持体を撓めて
スタッドピンに係止、またはその係止を解除することで
おこなわれるため、その係止、解除の際に加わる力によ
りマスクフレームが撓み、このマスクフレームの撓みに
よりマスク本体が変形し、ビームランディングのずれが
生ずる。

【０００７】しかも、マルチメディア化対応のカラー受
像管では、外部衝撃に対するシャドウマスクの変位を少
しでも小さくするため、弾性支持体に対する負担を減ら
す必要があり、その対策として、マスクフレームの軽量
化がおこなわれ、その機械的強度が低くなっている。そ
のためにこのマルチメディア化対応のカラー受像管で
は、製造工程で繰返されるシャドウマスクの着脱の際に
加わる力により、パネルに対してシャドウマスクの位置
がずれることがある。

【０００８】さらに、マルチメディア化対応のカラー受
像管では、蛍光体スクリーンのむら発生の原因となるマ
スク本体の電子ビーム通過孔のむらを軽減するために、
マスク本体の板厚を薄くしている。そのため、マスク本
体の機械的強度も低く、変形しやすくなっている。

【０００９】一方、冷間圧延鋼板からなるマスク本体
は、カラー受像管の動作時、電子ビームの衝突により加
熱膨張し、蛍光体スクリーン方向に膨出するドーミング
をおこす。このドーミングによるビームランディングの
ずれを抑制するために、マスク本体をアンバー材（Ｆｅ
−Ｎｉ合金）などの低熱膨張材で形成したものがある。
この低熱膨張材からなるマスク本体の変形対策として、
特開平５−１２１００９号公報には、マスクフレームに
凸部を設けることが提案されている。

【００１０】しかし、図６に示したシャドウマスクは勿
論、上記のようにマスクフレームに凸部を設けても、マ
スクフレームの機械的強度を十分に強化することはでき
ず、製造のばらつきや、カラー受像管の製造工程での変
形に対して問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、マルチ
メディア化対応のカラー受像管は、解像度を向上させる
ため、３色蛍光体層の配列ピッチが小さく、ビームラン
ディングのずれに対する余裕が小さくなっている。その
ため、このマルチメディア化対応のカラー受像管では、
外部衝撃に対するシャドウマスクの変位を小さくするた
め、弾性支持体に対する負担を減らすべく、マスクフレ
ームの軽量化がおこなわれ、その機械的強度が低くなっ
ている。またこのマルチメディア化対応のカラー受像管
では、蛍光体スクリーンのむら発生の原因となるマスク
本体の電子ビーム通過孔のむらを緩和するためにマスク
本体の板厚を薄くしており、マスク本体の機械的強度も
低くなっている。そのため、カラー受像管製造工程で繰
返されるシャドウマスクの着脱の際に加わる力により、
マスクフレームに撓みが生じ、さらにこのマスクフレー
ムの撓みによりマスク本体が変形し、ビームランディン
グのずれが生じやすい。

【００１２】一方、冷間圧延鋼板からなるマスク本体の
電子ビームの衝突により生ずるドーミングによるビーム
ランディングのずれを抑制する低熱膨張材からなるマス
ク本体の変形対策として、マスクフレームに凸部を設け
ることが提案されているが、このようにマスクフレーム
に凸部を設けても、マスクフレームの機械的強度を十分
に強化することはできず、製造のばらつきや、カラー受
像管の製造工程での変形に対して問題がある。

【００１３】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、シャドウマスクの着脱の際に加わる力によ
るマスクフレームの撓みを防止し、このマスクフレーム
の撓みを原因とするビームランディングのずれが生じな
いカラー受像管を構成することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】（１） 周辺部にスカー
ト部が設けられたほぼ矩形状のパネルの内面に形成され
た蛍光体スクリーンに対向してほぼ矩形状のシャドウマ
スクが配置され、このシャドウマスクが蛍光体スクリー
ンと対向する面に多数の電子ビーム通過孔が形成された
ほぼ矩形状のマスク本体と、このマスク本体の周辺部に
接して取付けられる側壁部を有するほぼ矩形状のマスク
フレームとからなり、このシャドウマスクがパネルのス
カート部に設けられたスタッドピンと、マスクフレーム
に取付けられてそのスタッドピンに係止する弾性支持体
とにより支持されてなるカラー受像管において、マスク
フレームの側壁部の長さ方向をこのマスクフレームの内
側に突出させた。

【００１５】（２） （１）のカラー受像管において、
マスクフレームの側壁部を、幅方向の中間部を頂点とす
るくの字状に突出させた。

【００１６】（３） （１）または（２）のカラー受像
管において、マスクフレームの長辺および短辺の側壁部
をともに突出させた。

【００１７】（４） （３）のカラー受像管において、
マスクフレームの長辺および短辺の側壁部のほぼ全長を
突出させた。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。

【００１９】図１および図２にその一形態であるカラー
受像管を示す。このカラー受像管は、曲面からなる有効
部１０の周辺部にスカート部１１が設けられたほぼ矩形
状のパネル１２と、そのスカート部１１に接合された漏
斗状のファンネル１３とからなる外囲器を有する。その
パネル１２の有効部１０の内面に、黒色非発光層１４
と、この黒色非発光層１４の隙間に埋込まれるように設
けられた青、緑、赤に発光する３色蛍光体層１５B ，１
５G ，１５R からなる蛍光体スクリーン１６が設けられ
ている。また、この蛍光体スクリーン１６に対向して、
その内側にほぼ矩形状のシャドウマスク１７が、後述す
るほぼ矩形状マスクフレームのコーナーの側壁部に取付
けられた楔状の弾性支持体１８をパネル１２のスカート
部１１に設けられたスタッドピン１９に係止することに
より支持されている。一方、ファンネル１３のネック２
０内に３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R を放出する
電子銃２２が配設されている。そして、この電子銃２２
から放出される３電子ビーム２１B ，２１G ，２１R を
ファンネル１３の外側に装着された偏向ヨーク２３の発
生する磁界により偏向し、シャドウマスク１７を介して
蛍光体スクリーン１６を水平、垂直走査することによ
り、カラー画像を表示する構造に形成されている。

【００２０】上記シャドウマスク１７は、図３に示すよ
うに、多数の電子ビーム通過孔２５（図１（ｂ）参照）
が形成され、上記蛍光体スクリーンと所定間隔離れて対
向する曲面からなる有効面２６の周辺部にスカート部２
８が設けられたほぼ矩形状のマスク本体２９と、側壁部
２９の一端に内側張出し部３０が設けられたほぼ矩形状
のマスクフレーム３１とからなる。このマスクフレーム
３１は、マスク本体２８のスカート部２７を側壁部２９
の内側にして、溶接によりこれらスカート部２７と側壁
部２９とで固定されている。

【００２１】さらに、この実施の形態でのシャドウマス
ク１７においては、図４および図５に示すように、マス
クフレーム３１の側壁部２９が、弾性支持体の取付けら
れるコーナー部を除いて、長辺および短辺のほぼ全長に
わたり、幅方向中間部を頂点として、マスクフレーム３
１の内側にくの字状に突出している。

【００２２】この図４に示したマスクフレーム３１と図
５に示したマスクフレーム３１との相違は、図４に示し
たマスクフレーム３１は、側壁部２９がマスク本体の取
付け側の端部から内側張出し部３０側の端部にかけて、
幅方向全体が中間部を頂点としてマスクフレーム３１の
内側に向かって突出しているが、図５に示したマスクフ
レーム３１は、マスク本体の取付け側の一部を管軸にほ
ぼ平行な垂直壁３３として、このマスク本体の取付け側
の一部を除く側壁部２９をマスクフレーム３１の内側に
同程度に突出させたものであり、くの字状突出部の面積
が図４に示したマスクフレーム３１よりも小さくなって
いる。

【００２３】上記のようにマスクフレーム３１の側壁部
２９を幅方向中間部を頂点としてマスクフレーム３１の
内側にくの字状に突出させると、カラー受像管の製造工
程でのパネルに対するシャドウマスクの着脱の際に、マ
スクフレーム３１に力が加わっても、その各部の変位量
をバランスよく最小限に抑え、パネルに対するマスク本
体の位置ずれや変形を効果的に防ぐことができる。ま
た、マスクフレームの板厚を薄くして軽量化しても、そ
の機械的強度を高めることができ、カラー受像管の製造
工程でのシャドウマスク３１の着脱の際に加わる力に対
して、マスクフレーム３１の撓みを防止できる。したが
って、上記のようにマスクフレーム３１を構成すること
により、ビームランディングのずれによる色純度の劣化
をおこさないカラー受像管を構成することができる。

【００２４】表１に、上記図４に示したマスクフレーム
３１をＡ、図５に示したマスクフレーム３１をＢとし
て、その長辺および短辺に加わる曲げ応力やねじれ応力
による変位量を測定した結果をくの字状突出部を設けな
い従来のマスクフレームのそれと比較して示す。

【００２５】

【表１】 この表１において、 （イ）の短辺曲げは、短辺の内側張出し部に管軸方向
（内側張出し部に垂直な方向）に５．０kg・f の力を加
えたときの側壁部の最大変位量 （ロ）の長辺曲げは、長辺の内側張出し部に同じく管軸
方向に５．０kg・f の力を加えたときの側壁部の最大変
位量 （ハ）の短辺側壁部および長辺側壁部の捩じれは、短辺
および長辺の内側張出し部に逆方向の力を加えたときの
側壁部の最大変位量 （ニ）のコーナー部変位は、コーナーの側壁部に対角方
向に５．０kg・f の力を加えたときの最大変位量であ
る。

【００２６】この表１に示されているように、側壁部に
くの字状突出部を設けると、くの字状突出部を設けない
通常のマスクフレームにくらべて、短辺曲げ、長辺曲げ
を大幅に小さくすることができる。しかも、その短辺お
よび長辺曲げの変位量は、くの字状突出部の面積が相対
的に大きい図４に示したマスクフレームＡの方がくの字
状突出部の面積が相対的に小さい図５に示したマスクフ
レームＢよりも小さく、くの字状突出部の面積を大きく
することにより、曲げの変位量を小さくできることが示
されている。

【００２７】また、一般にマスクフレームの長辺、短辺
の変位は、その長短辺の長さの相違により、短辺よりも
長辺の方が大きくなるが、側壁部にくの字状突出部を形
成することにより、その長辺、短辺の変位量のバランス
を改善でき、マスクフレームの長辺、短辺に不均一な力
が加わっても、マスク本体に加わる力を均一化して、マ
スク本体の変形の発生率を低減できることが示されてい
る。

【００２８】したがって、上記のように構成することに
より、マスクフレームの各部の変位量をバランスよく最
小限に抑え、製造のばらつきが少なくなるように構成す
ることで、マスクフレームに加わる力に対して、パネル
に対するマスク本体の位置ずれや変形を効果的に防ぐこ
とができる。

【００２９】さらに、弾性支持体への負担を軽減するた
めにマスクフレームを軽量化し、また、蛍光体スクリー
ンのむら対策のためにマスク本体の板厚を薄くすると、
マスクフレーム、マスク本体の強度がともに劣化し、変
形しやすくなるが、上記のようにマスクフレームを構成
することにより、マスクフレームの強度が上がり、マス
クフレームの撓みによるマスク本体の変形を抑制でき、
マスク本体の変形に基づくビームランディングのずれに
よる色純度の劣化を防止できる。

【００３０】なお、上記実施の形態では、マスクフレー
ムの側壁部をマスクフレームの内側にくの字状に突出さ
せたが、このマスクフレームの内側への突出は、たとえ
ば円弧状など、他の形状に突出させてもよい。

【００３１】また、上記実施の形態では、マスク本体の
電子ビーム通過孔がほぼ矩形状のシャドウマスクを示し
たが、この発明は、マスク本体の電子ビーム通過孔が円
形のシャドウマスクにも適用できる。

【００３２】

【発明の効果】上述のように、マスク本体に取付けられ
るマスクフレームの側壁部の幅方向の中間部をマスクフ
レームの内側に突出させると、マスクフレームに力が加
わっても、その各部の変位量をバランスよく最小限に抑
え、パネルに対するマスク本体の位置の変化や、マスク
本体の変形を効果的に防ぐことができる。また、マスク
フレームを軽量化したり、マスク本体の板厚を薄くして
も、カラー受像管の製造工程で繰返されるパネルに対す
るシャドウマスクの着脱の際に加わる力に対して、マス
クフレームの撓みを防止でき、ビームランディングのず
れによる色純度の劣化をおこさないカラー受像管を構成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態であるカラー受像管の
構成を示す図である。

【図２】同じくこの発明の実施の一形態であるカラー受
像管の主要部の構成を示す図である。

【図３】図３（ａ）は上記カラー受像管のシャドウマス
クの構成を一部切り欠いて示す平面図、図３（ｂ）はそ
の断面図である。

【図４】図４（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記シャド
ウマスクのマスクフレームの構成を切り欠いて示す斜視
図である。

【図５】図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記マスク
フレームとは異なるマスクフレームの構成を切り欠いて
示す斜視図である。

【図６】図６（ａ）は従来のカラー受像管のシャドウマ
スクの構成を一部切り欠いて示す平面図、図６（ｂ）は
その断面図である。

【符号の説明】

１０…有効部 １１…スカート部 １２…パネル １６…蛍光体スクリーン １７…シャドウマスク １８…弾性支持体 １９…スタッドピン ２５…電子ビーム通過孔 ２７…スカート部 ２８…マスク本体 ２９…側壁部 ３１…マスクフレーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周辺部にスカート部が設けられたほぼ矩
   形状のパネルの内面に形成された蛍光体スクリーンに対
   向してほぼ矩形状のシャドウマスクが配置され、このシ
   ャドウマスクが上記蛍光体スクリーンと対向する面に多
   数の電子ビーム通過孔が形成されたほぼ矩形状のマスク
   本体と、このマスク本体の周辺部に接して取付けられる
   側壁部を有するほぼ矩形状のマスクフレームとからな
   り、このシャドウマスクが上記パネルのスカート部に設
   けられたスタッドピンと、上記マスクフレームに取付け
   られて上記スタッドピンに係止する弾性支持体とにより
   支持されてなるカラー受像管において、 上記マスクフレームの側壁部が長さ方向にこのマスクフ
   レームの内側に突出していることを特徴とするカラー受
   像管。
2. 【請求項２】 マスクフレームの側壁部が幅方向の中間
   部を頂点とするくの字状に突出していることを特徴とす
   る請求項１記載のカラー受像管。
3. 【請求項３】 マスクフレームの長辺および短辺の側壁
   部がともに突出していることを特徴とする請求項１また
   は２記載のカラー受像管。
4. 【請求項４】 マスクフレームの長辺および短辺の側壁
   部のほぼ全長が突出していることを特徴とする請求項３
   記載のカラー受像管。