JPS6251130A

JPS6251130A - シヤドウマスク構体の製造方法

Info

Publication number: JPS6251130A
Application number: JP18946885A
Authority: JP
Inventors: Fusao Kawano; 川野　房男; Kazutoshi Kobayashi; 小林　一甫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-08-30
Filing date: 1985-08-30
Publication date: 1987-03-05
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPH0721990B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はシャドウマスク構体の製造方法に係り。

特にシャドウマスク方式カラー受像管の色純度再生特性
の向上のために平坦なシャドウマスクが、どの場所でも
面に沿ってあらゆる方向に一様な張力（以下単に均一な
張力と云う）が印加された状態でマスクフレームに固着
されてなるシャドウマスク構体力製造方法に関するもの
である。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般にシャドウマスク方式カラー受像管においては、赤
、緑および青に対応する３本の電子ビームがシャドウマ
スクの一つの電子ビーム通過孔部を通過後、シャドウマ
スクに対向配設されたパネル内面の赤、緑及び青各色の
蛍光体層に射突し、この各蛍光体層を発光させるように
なっている。

従って、良好な色再現を行うためには、シャドウマスク
の多数の電子ビーム通過孔部と対応する３色の蛍光体層
の相対的位置関係が所定の整合関係にあり、電子ビーム
通過孔部を通過した電子ビームが所定の蛍光体層に正確
にランディングする必要がある。

しかし、通常、電子ビームのシャドウマスク透過率は１
５乃至２０％であり、他の大部分の電子ビームはシャド
ウマスクに衝突してシャドウマスクを加熱、膨張させる
。この加熱、膨張は特に明るい画面を得るため、カラー
受像管の陽極電圧やビーム電流を増加させた時に著しく
大きくなり、その結果、ビームランディング位置が大き
く変移して色純度の劣化を起すことになる。

次に、通常のシャドウマスク方式カラー受像管の一例を
第４図及び第５図により説明する。

即ち、内面に赤、緑および青に発光する蛍光体ドツトか
らなる蛍光面（２）が被着形成されてなるパネル（１）
と、この蛍光面（２）に所定間隔をおいて配設されたシ
ャドウマスク（３）と、このシャドウマスク（３）が固
定されたマスクフレーム（４）とからなるシャドウマス
ク構体（５）と、このマスクフレーム（４）をパネルピ
ンに支持するマスク支持構体（６）および受像管のネッ
ク（８）内に設けられた電子銃（９）とから構成されて
いる。

このようなカラー受像管において、シャドウマスク（３
）はエツチングなどにより多数の電子ビーム通過孔部が
設けられた０、１〜０．２ｍｎ＋の薄い鉄板をドーム状
にプレス成形して作られ、０．５〜１．５ｎｎ厚のマス
クフレーム（４）に複数点で溶接固着され、シャドウマ
スク構体（５）を構成している。

上述のように電子銃（９）から放射される電子ビーム（
１０）の一部は、シャドウマスク（３）の電子ビーム通
過孔部を通過して蛍光面（２）に射突し、所定の蛍光体
ドツトを発光させるが、残りの大部分はシャドウマスク
（３）に衝突してシャドウマスク（３）を加熱する。そ
して、この加熱によりシャドウマスク（３）は温度が上
昇して膨張し、更に、この熱がマスクフレーム（４）、
マスク支持構体（６）からパネル（１）へと伝わってい
くため、各部分で温度差が生じて部品が変形し、電子ビ
ーム（１０）が電子ビーム通過孔部を介して蛍光面（２
）上にランディングする位置が所定の位置から変移する
所謂ランディング誤差が生じる。

このランディング誤差は時間的に変化し、動作直後や画
面に局部的に明るい部分が生じた場合などでは、シャド
ウマスク（３）は急激に熱膨張する。

しかし、比較的熱容量の大きなマスクフレーム（４）は
、すぐには温度上昇しないので、シャドウマスク（３）
は（３′）の位置、即ち、蛍光面（２）に向って膨出す
る。その結果、同一電子ビーム通過孔部を通過する電子
ビーム（１１）は（１，１’　）に変移し、ランディン
グ位置も（１２）から（１２’）に変移してビームラン
ディング誤差を生じる。更にカラー受像管を動作させ続
けると、充分長い時間経過後にはマスクフレーム（４）
も熱膨張するので、ビームランディング位置は、上述の
動作直後とは逆の変移をするようになる。

このランディング位置の変動量は数１０μｍ〜１００μ
調程度であり、色純度の劣化をひき起す。また、明るい
画面を得ようとしてカラー受像管の陽極電圧の高圧化や
ビーム電流を増加させる程、シャドウマスク（３）に衝
突するエネルギーも増加するのでランディング誤差も大
きくなり、色純度の劣化も著しくなる。

一方、高精細な画像を実現させるためには、シャドウマ
スク（３）の電子ビーム通過孔部の相互間隔を小さくし
て絵素数を増加させる必要がある。

このことは、蛍光面（２）に被着形成されてなる３色の
蛍光体ドツトの間隔や各蛍光体ドツトのランディング裕
度を小さくする。従って高精細なカラー受像管はど、よ
り正確なビームランディングを必要とすることになる。

上述したビームランディング誤差を減少させるために従
来から種々の提案がなされている。例えば、シャドウマ
スクを黒化させたり、黒色コートして放熱を良くし、シ
ャドウマスクの温度上昇を低減させる構造やシャドウマ
スク側壁部の板厚、長さの調整あるいは孔、切り欠き等
を設けることによって熱容量を小さくして均熱化を計っ
た構造やアンバー材など低熱膨張率材料を使用する構造
などがある。しかし、航空機や車載など、明るい外光下
で使用し、高輝度を必要とする用途には、これらの対策
では不十分であった。

この問題点を解決する構造として、アール、シー、ロビ
ンダーによる“ア　ハイブライトネスシャドウマスクカ
ラーＣ，Ｒ，Ｔ、フォア　コックピット　ディスプレイ
　ダイジェスト　オブ　ペーパー　オブ　１９８３　　
シンポジウム　オブ　ソサＩティ　フォア　インフォメ
ーション　ディスプレイ、９．５において改良されたシ
ャドウマスク構体を装着したカラー受像管が発表されて
いる。このカラー受像管は第６図に示すように張力をか
けて、マスクフレーム（２）に固着された平坦なシャド
ウマスク（３）を備えており、このシャドウマスク（３
）の熱膨張を張力緩和によって吸収し、高輝度でも変形
のないシャドウマスク構体（５）を実現している。この
カラー受像管は従来のドーム状に成形したシャドウマス
クを備えたカラー受像管と比較して著しくランディング
誤差が改善されたと報告されている。

しかし、この種の張架されたシャドウマスクを備えたカ
ラー受像管においては十分な効果を得ることが出来ず、
シャドウマスク面に平行な、あらゆる方向に一定で一様
な張力を印加した状態でシャドウマスクをマスクフレー
ムに固着したものでなければならない。この種の固着方
法として特開昭５９−１６７９３６号公報に記載されて
いる技術はマスクフレームの各辺を交互に溶接すること
によってシャドウマスクの固着部周辺に生じる“しわ”
が大きくなることを防いでいる。そして、この種のカラ
ー受像管としては１′シわ”の発生がないシャドウマス
クとマスクフレームとの固着法が望まれていた。この固
着の手段としては各種の固着方法が考えられるが、これ
らはいずれも加熱溶融現象があるため、シャドウマスク
のシわ″はさけられないものと考えられていた。

〔発明の目的〕

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
シャドウマスクとマスクフレーム接合部周辺に“しわ″
が生じないシャドウマスクとマスクフレームとの接合方
法を実現し、色純度の劣化のない高輝度のカラー受像管
を提供することが可能なシャドウマスク構体の製造方法
を提供することを目的としている。

〔発明の概要〕

即ち、本発明はシャドウマスクを延伸させ、その周方向
に均一な張力を印加させ、この張力を印加させた状態で
シャドウマスクにマスクフレームを合せ、パレスレーザ
溶接で間欠送りにより溶接固着し、生産性が高く、極め
て高精細なシャドウマスク構体を得ることを特徴として
いる。

〔発明の実施例〕

次に本発明のシャドウマスク構体の製造方法の一実施例
を第１図乃至第３図により説明する。

即ち、中央に円形開口部（２２）　、　（２３）がそれ
ぞれ設けられ対設面にゴム板（１７）　、　（１８）が
貼付された一対の押え板（１５）　、　（１６）により
シャドウマスク（１３）は挟持固定されている。このゴ
ム板（１７）　、　（１８）はシャドウマスク（１３）
に張力を印加する時にシャドウマスク（１３）が移動す
るのを防止するために設けられている。このシャドウマ
スク（１３）としてはアンバー材など低熱膨張率を有す
る厚さ０．０２〜０．１０ｍのものが使用され、全面に
多数の電子ビーム通過孔部が設けられている。

一方、支持板（２４）の上には円筒枠体（２５）が設け
られているが、この円筒枠体（２５）の外径は押え板（
１５）　、　（１６）の円形開口部（２２）　、　（２
３）の内径よりも小さくなるように選ばれ、支持板（２
４）を軸方向に移動した時９円形間口部（２２）　、　
（２３）内に円筒枠体（２５）が所定の間隙をもって入
るようになっている。また、円筒枠体（２５）の高さは
、この円筒枠体（２５）に押えピン（２８）で固定され
たマスクフレーム（１４）の溶接部の高さと同じか、多
少低くなされている。

また基台（３１）には支持棒（２９）が固定されており
、この支持棒（２９）は支持板（２４）を軸方向に移動
させ得ると共にシャドウマスク（１３）を押え板（１５
）　、　（１６）間に挟持固定するようになっている。

更に、基台（３１）と支持板（２４）間には支持板（２
４）を上下に移動させる油圧などを利用した上下送り装
置（３０）が設けられている。

次に、この製造装置による本実施例のシャドウマスク構
体の製造方法を同じ図面を使用して説明する。

先ず、第４図に示すようにシャドウマスク（１３）を支
持棒（２９）を介して押え板（１５）　、　（１６）間
に挟持固定する。この時点では支持板（２４）は円筒枠
体（２５）やマスクフレーム（１４）の溶接部（１４□
）の上面と、シャドウマスク材（１３１）が接触するか
、多少離間する程度に下げられている。

次に、第５図に示すように上下送り装置（３０）を動作
させると支持板（２４）は押え板（１５）　、　（１６
）と近接する方向に移動し、シャドウマスク（１３）に
は押え板（Ｉｓ）　、　（１６）と円筒枠体（２５）の
関係により、円筒枠体（２５）で折曲されながら全周方
向に均一な張力が印加される。

次に、所定の張力が印加された時点でマスクフレーム（
１４）の溶接部（１４□）に対応するリボン状枠（２６
）をシャドウマスク（１３）上から溶接部（１４□）に
合わせ１次にリボン状枠（２６）上から間欠送りされる
パルスレーザ光（４０）により溶接点（２７）で密に挟
持固着し、シャドウマスク構体が完成する。

この挟持固着に使用するパルスレーザ光（４０）の強さ
と間欠送りの時間としては種々考えられるが、例えばシ
ャドウマスク（１３）のとして板厚０．０５ｍｍのアン
バー材を使用し、リボン状枠（２６）として厚さ０．１
０ｍｍの薄板を使用した場合、エネルギーとして１３ジ
ユール、パルス幅７ｍ−５ｅｃ、溶融径１．０〜１．２
５−溶は込み深さ０．８ｍａ＋レーザ焦点外し距離５．
５ｍｍ間欠間欠送ッチ１．２５ｍｍにて溶接を行うこと
により好適なシャドウマスク構体を得ることが出来た。

しかし、これに限定されるものではない。

〔発明の効果〕

上述のように本発明によれば均一な所定の張力が印加さ
れた状態でパルスレーザ光の間欠送りにより高い生産性
でシャドウマスクをマスクフレームに固着することが可
能であり、また、シャドウマスクに均一な所定の張力が
印加されているので高輝度でもランディング誤差がない
シャドウマスク構体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明のシャドウマスク構体の製造
方法の一実施例を示す図であり、第１図は製造装置の要
部説明用斜視図、第２図はシャドウマスクに均一な張力
をかける前の説明図、第３図はシャドウマスクに均一な
張力をかけパルスレーザ光でマスクフレームに固定して
いる状態を示す説明図、第４図は従来のシャドウマスク
方式カラー受像管の説明用断面図、第５図はビームラン
ディング状態を示す要部説明用断面図、第６図は従来の
シャドウマスク方式カラー受像管の他の例の要部説明用
断面図である。１・・・パネル　　　　　　　　　２・・・蛍光面３．
１３・・・シャドウマスク　　　　１５，１６・・・押
え板２４・・・支持板　　　　　　　　　２５・・・円
筒枠体２６・・・リボン状枠　　　　　　　２７・・・
溶接点４０・・・パルスレーザ光

Claims

【特許請求の範囲】

均一な所定の張力が印加された状態にある平坦なシャド
ウマスクの電子ビーム通過孔部を含む周縁部をマスクフ
レームとリボン状枠との間に挟持しながら前記リボン状
枠上より間欠送りされるパルスレーザ光を照射して前記
シャドウマスクを前記マスクフレームと前記リボン状枠
間に固着することを特徴とするシャドウマスク構体の製
造方法。