WO1998042003A1

WO1998042003A1 - Tube cathodique couleur

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Publication number: WO1998042003A1
Application number: PCT/JP1998/001048
Authority: WO
Inventors: Munechika Tani; Takashi Murai; Ichiro Saotome; Masatsugu Inoue
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1998-09-24
Also published as: CN1165945C; KR100279758B1; KR20000011097A; CN1219280A; TW470993B; US6384522B1; MY118829A; EP0924741A1; EP0924741A4

Description

明細書

カラー陰極線管

技術分野

この発明は、カラー陰極線管に係り、特に、シャドウマスクの熱膨張（こよる蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれを抑制したカラー陰極線管に関する。

背景技術

一般に、カラー陰極線管は真空外囲器を備え、この真空外囲器は、曲面からなる実質的に矩形状の有効部を有するフエースパネルと、フェースパネルに接合されたファンネルと、を具備している。フェースパネルの有効部の内面には、青、緑、赤に発光する 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。蛍光体スクリーンの内側には、蛍光体スクリーンから所定間隔離れてシャドウマスクが配置されている。このシャドウマスクは、実質的に矩形状のマスク本体と、マスク本体の周辺部に取り付けられた実質的に矩形状のマスクフレームとを備えている。

マスク本体は、多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で形成されているとともに蛍光体スクリーンと対向した曲面からなる主面部と、主面部の周囲を囲んだ無孔部と、無孔部を介して主面部のまわりに設けられたスカート部と、で構成されている。マスクフレームは、断面 L字形に形成され、マスク本体のスカート部に溶接されている。

一方、ファンネルのネック内には、 3 電子ビームを放出する電子銃が配設されている。そして、この電子銃から放出される 3 電子ビームをファンネルの外側に装着された偏向装置の発生する磁界により偏向し、シャドウマスクを介して蛍光体スクリーンを水平、垂直走査することにより、カラー画像が表示される。

このようなカラー陰極線管のうち、特に、同一水平面上を通る一列配置の 3 電子ビームを放出する電子銃を有するインライン形のカラー陰極線管においては、蛍光体スクリーンの 3 色蛍光体層は、管軸（ Z軸）と直交する垂直方向（短軸方向、 Y軸方向）に細長いストライプ状に形成され、これに対応して、マスク本体の電子ビーム通過孔は、ブリッジ部を介して複数個づっ垂直方向に一列に並んで配置され、この複数個の電子ビーム通過孔からなる垂直方向の電子ビーム通過孔列が水平方向（長軸方向、 X軸方向）に複数列並列配置されている。

ところで、シャドウマスクは、各電子ビーム通過孔を異なる角度で通過する 3 電子ビームがそれぞれ所定の蛍光体層上にランディングするように選別するために設けられている。そして、各電子ビームの走査によって蛍光体スクリーン上に描かれる画像の色純度を良好にするためには、各電子ビーム通過孔を通過する 3 電子ビームがそれぞれ所定の蛍光体層に正しくランディングする必要がある。そのためには、蛍光体スクリーンに対してマスク本体が所定の整合関係に正しく配置され、かつ、カラー陰極線管の動作中、その整合関係が保持されることが必要である。特に、フヱ一スパネルの有効部内面とマスク本体の主面部との間隔（ q値）が所定の許容範囲に保たれることが必要である。

しかしながら、カラー陰極線管は、動作原理上、マスク本体の各電子ビーム通過孔を通って蛍光体スクリーンに達する電子ビームは、電子銃から放出される全電子ビーム量の 1 Z 3 以下であり、残りの電子ビームは、そのほとんどがマスク本体に衝突して熱エネルギに変換され、マスク本体を 8 0 °C 程度に加熱する。そのため、特に、マスク本体が、熱膨張係数の大きし、（ 1 . 2 1 0 - 6 z °C ) 板厚 0 . 1 〜 0 . 3 m m の冷間圧延鋼板からなり、マスクフレームがそれよりも機械的強度の大きい板厚 1 m m程度の冷間圧延鋼板からなるシャドウマスクでは、熱膨張によりマスク本体の主面部が局部的に蛍光体スクリーン側に膨出するいわゆるドーミングをおこす。そして、フェースパネルの有効部内面とマスク本体の主面部との間隔が許容値を越えると、マスク本体の電子ビーム通過孔の位置変化により、 3 色蛍光体層に対する電子ビームのランディングがずれ、色純度の劣化がおこる。

このような 3 色蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれには、カラー陰極線管の動作開始初期に、マスク本体全体が熱膨張して生ずるランディングずれと、局部的に高輝度画像を表示した場合に生ずる局部的なドーミングに基因したランディングずれとがある。そのランディングずれの大きさは、画面上に描かれる画像パターンの輝度、その継続時間などによって異なる。例えば、画面全体に長時間高輝度画像を表示した場合、画面の広い範囲で色純度の劣化がおこる。また、局部的に高輝度の画像を表示した場合、シャドウマスクの局部的なドーミングが生じ、短時間にランディング位置が大きくずれ、局部的な色純度の劣化がおこる。

局部的なドーミングによるランディングずれは、蛍光体スクリーンの水平方向の長さを Wとすると、高輝度パターンを画面中心から水平方向にの 1 3 ■ W程度離れた位置に描いた場合に、画面の水平方向中間部の楕円領域で最も大きくなる。

従来、マスク本体のドーミングによるランディングずれを抑制するいくつかの手段が開発されている。例えば、カラー陰極線管の動作開始初期のランディングずれを抑制する技術として、下記（ a ) および（ b ) が知られている。

( a ) 米国特許第 2 , 8 2 6 ， 5 3 8号明細書に開示された技術によれば、マスク本体の熱放射を促進すべく、マスク本体の主面部表面に黒鉛を主成分とする黒鉛層を設け、この黒鉛層を放熱器としてマスク本体の温度を低下させるようにしている。

( ) 特開昭 6 0 — 5 4 1 3 9号公報には、マスク本体の主面部の電子銃側の面に、鉛ホウ酸塩ガラスなどのガラス層を設けたものが開示されている。鉛ホウ酸塩ガラス層を設けると、その熱伝導率がマスク本体のそれよリも小さいため、マスク本体に伝達される熱量が少なくなリ、マスク本体の温度上昇を抑制することができる。また、鉛ホウ酸塩ガラス層を設けることにより、マスク本体の機械的強度が向上する。更に、マスク本体に鉛ホウ酸塩ガラスが溶着し結晶化すると、ガラス層に圧縮応力、マスク本体に引張応力が作用し、マスク本体の張り強度が向上する。

なお、これらの技術により、マスク本体の局部的なドーミングを抑制することも可能である。

また、従来、マスク本体の局部的なドーミングを抑制する手段として、

( c ) マスク本体の主面部の曲率を大きくする方法がある。この方法では、特に、マスク本体の短軸方向の曲率を大きくすると有効であることが知られている。

しかし、マスク本体の主面部表面に黒鉛層を設ける技術 ( a ) では、カラー陰極線管の製造工程で繰返される熱処理により黒鉛層の密着が劣化し、カラー陰極線管に加わる振動により剥離しやすく、その剥離した微小片がマスク本体に付着して電子ビーム通過孔を詰まらせ、蛍光体スクリーン上に表示される画像の品位を低下させる。また、剥離した微小片が、電子銃あるいはその付近に付着してスパーク放電を誘発させ、耐電圧特性を低下させるなどの問題が生じやすい。

また、上記（ b ) のように、マスク本体の主面部の電子銃側の面に、鉛ホウ酸塩ガラスなどのガラス層を設ける方法では、鉛ホウ酸塩ガラス中に含まれる酸化鉛（ P b O ) の量が 7 0 〜 8 5 %と多いため、シャドウマスクにより遮蔽される電子ビームの管内での乱反射が増し、通常白浮きといわれるコントラストの低下が生ずる。また、板厚が 0 . 1 ~ 0 . 3 m m程度の冷間圧延鋼板からなるマスク本体に鉛ホウ酸塩ガラス層を設けると、その溶着、結晶化により、ガラス層に圧縮応力、マスク本体に引張応力が作用する。そのため、これら応力のバランスが崩れた場合にマスク本体が変形しやすい。すなわち、ガラス層の厚さは、通常、 1 0 ~ 2 0 mが好ましいとされている力《、例えば、板厚 0 . 2 m m以下の冷間圧延鋼板からなるマスク本体に、製造上のばらつきにより 2 0 ;u mを越える厚さのガラス層が形成されると、マスク本体が変形するという問題がある。

また、（ c ) に示したように、マスク本体の主面部の曲率を大きくする技術を、最近のフェースパネルの有効部の曲率が小さい平坦化されたカラ一陰極線管に適用した場合、シャドウマスクの有効部内面の曲率も小さく、それに対応してマスク本体の主面部の曲率も、マスク本体の中心から周辺に至るまで小さくなる。そのため、平坦化されたカラー陰極線管では、ドーミングの発生し易い領域がマスク本体の長辺側周辺まで広がる傾向がある。

更に、平坦化されたカラー陰極線管において、マスク本体の主面部の曲率を大きくするためには、フェースパネルの有効部内面の曲率も大きくする必要がある。そのため、特に、画面のァスぺク卜比が 4 ： 3 の横長のカラー陰極線管では、フェースパネルの中央部と周辺部との肉厚の差が著しく大きくなリ、特性上好ましくなくなる。通常のカラー陰極線管でも、マスク本体の電子ビーム通過孔の形成されている主面部と電子ビーム通過孔の形成されていない無孔部とでは、熱容量が異なるため、主面部と無孔部との間に熱伝導差が生ずる。そのため、マスク本体の温度分布は、無孔部の温度に対して主面部の温度が極端に高くなリ、主面部のドーミングが大きくなリ易い。

発明の開示

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャドウマスクのドーミングによる蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれを抑制して、色純度の劣化をおこしにくいカラー陰極線管を提供することにある。

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、内面に蛍光体スクリーンが形成されたフェースパネルを有する外囲器と、上記蛍光体スクリーンに対向して外囲器内に設けられたシャドウマスクと、上記外囲器内に設けられ、上記シャドウマスクを介して上記蛍光体スクリーンに電子ビームを照射する電子銃と、を備えている。上記シャドウマスクは、上記蛍光体スクリーンと対向しているとともに多数の電子ビーム通過孔が形成された主面部と、上記主面部のまわりに無孔部を介して設けられたスカート部と、互いに直交する長軸および短軸と、を有する実質的に矩形状のマスク本体上記スカー卜部に取付けられた実質的に矩形状のマスクフレームと、を備えている。そして、上記スカート部は、上記マスク本体の長軸方向に延びた複数のスリツト状の開孔、または細長い凹所のいずれかを有している。

また、この発明によれば、マスク本体の無孔部は、上記マスク本体の長軸方向に延びた複数のスリツ卜状の開孔、または細長い凹所のいずれかを有している。

更に、この発明によれば、上記マスク本体のスカート部および無孔部は、上記マスク本体の長軸方向に延びた複数のスリッ卜状の開孔、または細長い凹所のいずれかをそれぞれ有している。

上記構成のカラー陰極線管において、上記開孔および凹所は、マスク本体の上記長軸方向の長さの約 1 Z 3 だけ上記短軸から離れた位置を中心として、上記長軸方向の長さの約 1 4の幅の範囲に形成されている。

更に、この発明に係る他のカラー陰極線管によれば、マスク本体のスカート部および無孔部の少なくとも一方は、部分的に高密度で形成された複数の円形の開孔または凹所のいずれかを有し、上記高密度の部分は矩形状をなしている。

上記のように、この発明に係るカラー陰極線管によれば、マスク本体のスカート部は長軸方向に長い開孔または凹所を備えていることから、スカート部の剛性が低くなリ、電子ビームの衝突によりマスク本体が加熱され熱膨張しても、その熱膨張をスカート部の変形により吸収し、主面部が蛍光体スクリーン方向に膨出するマスク本体のドーミングを低減することができる。これにより、蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれを低減し、色純度の劣化を防止することができる。

また、マスク本体の無孔部に長軸方向に長い開孔または凹孔を設けると、主面部と無孔部との間の熱伝導差を減少させることができ、従来のマスク本体にくらべて、主面部の温度が下がり、無孔部の温度が高くなる。これにより、マスク本体全体の温度分布を均一化し、蛍光体層に対する電子ビーム 03 PC

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のランディングずれによる色純度の劣化を防止することができる

マスク本体のスカート部および無孔部の両方に、長軸方向に長い開孔または凹所のいずれかをそれぞれ設けると、スカート部の剛性を低く、かつ主面部と無孔部との境界部で熱伝導差を減少させることができ、より効果的に蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれによる色純度の劣化を防止することができる。

更に、マスク本体の長手寸法の約 1 3 だけマスク本体の短軸から離れた長軸方向位置を中心として、上記長手寸法の約 1 4 の幅の範囲に位置したスカー卜部および無孔部の少なくとも一方に、長軸方向に長い開孔または底部板厚がマスク本体の板厚よりも薄い凹所を設けることにより、従来、最もドーミングが発生しやすかつた部分の局部的なドーミングを抑制して、蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれによる局部的な色純度の劣化を効果的に防止することができる

図面の簡単な説明

図 1 ないし図 6 B は、この発明の実施例に係るカラー陰極線管を示し、

図 1 は、上記カラー陰極線管の断面図、

図 2 は、シャドウマスク本体を示す斜視図、

図 3 は、図 2の線 III一 IIIに沿った断面図、

図 4 は、マスクフレームを一部破断して示す側面図、図 5 は、上記マスク本体が熱膨張した際のシャドウマスクの変形状態を概略的に示す断面図、

図 6 A および 6 B は、シャドウマスクの異なる製造工程における、フラットマスクをそれぞれ示す平面図；

図 7 は、この発明の第 2の実施例に係るカラー陰極選管におけるシャドウマスク本体を示す斜視図、

図 8 は、図 7 の VIII- VIIIに沿った断面図、

図 9 は、上記マスク本体における温度分布を示すグラフ、図 1 0 は、この発明の第 3 の実施例に係るカラー陰極選管におけるシャドウマスク本体を示す斜視図、

図 1 1 は、図 1 0 の XI-XIに沿つた断面図、

図 1 2 は、この発明の第 3 の実施例に係るカラー陰極選管におけるシャドウマスク本体の製造に用いるフラットマスクの平面図、

図 1 3 は、図 1 2の A部分を拡大して示す平面図。

発明を実施するための最良の形態以下、図面を参照して、この発明の実施例に係るカラー陰極線管について詳細に説明する。

図 1 に示すように、カラ一陰極線管は真空外囲器 1 0 を備え、この真空外囲器は、曲面からなる実質的に矩形状の有効面 1 を有するフヱースパネル 2 と、フヱースパネル 2 に接合されたファンネル 3 と、を有している。フェースパネル 2の有効部 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 4が形成されている。蛍光体スクリーン 4の内側には、蛍光体スクリーンから所定間隔離れて、後述する実質的に矩形状のシャドウマスク 3 0が配置されてしゝる。ファンネル 3 のネック 1 3 内には、 3 電子ビーム 1 4 B , 1 4 G , 1 4 R を放出する電子銃 1 5 が配設されている。そして、カラー陰極線管では、電子銃 1 5 から放出される 3 電子ビーム 1 4 B , 1 4 G , 1 4 Rを、ファンネル 3 の外側に装着された偏向装置 1 6 の発生する磁界により偏向し、シャドウマスク 3 0 を介して蛍光体スクリーン 4 を水平、垂直走査することにより、カラー画像を表示する。

シャドウマスク 3 0 は、ほぼ矩形状のマスク本体 3 4 と、マスク本体の周縁部に固定されたほぼ矩形状のマスクフレーム 3 5 と、を備えている。図 2 に示すように、マスク本体 3 4 は、板厚 0 · 1 〜 0 . 3 m mの冷間圧延鋼板からなる実質的に矩形状に形成され、互いに直交する長手軸（ X軸）および短軸（ Y軸）を有している。また、マスク本体 3 4 は、蛍光体スクリーン 4 と対向する曲面に形成されているとともに多数のスリット状の電子ビーム通過孔 4 0 を有する矩形状の主面部 3 1 と、主面部 3 1 を取巻く無孔部 3 2 と、この無孔部 3 2 を介して主面部 3 1 のまわりに設けられたスカー卜部 3 3 と、で構成されている。

電子ビーム通過孔 4 0 は、それぞれプリッジ 4 1 を介して複数個だけ短軸 Y方向に一列状に配置され、この複数個の電子ビーム通過孔 4 0からなる短軸方向の電子ビーム通過孔列 5 0が長軸 X方向に複数列並列配置されている。また、スカ — ト部 3 3 の内、主面部 3 1 の長辺側の中央部、短辺側の中央部、および各コーナ部には、スカート部の開放端縁に開口した複数の切欠 4 2が形成されている。また、マスク本体 3 4 のスカート部 3 3 には、複数個のスリッ卜状の開孔 3 8 a、 3 8 b が形成されている。すなわち、長辺側スカー卜部 3 3 の中央部とコーナー部との中間部には、マスク本体 3 4の長軸 X方向に延びた細長い複数個の開孔 3 8 a が、長軸 X方向に並んでかつ互いに隣接して形成されている。短辺側スカート部 3 3 の中央部とコーナ一部との中間部に、マスク本体 3 4 の短軸 Y方向に延びた細長い複数個のスリット状の開孔 3 8 b が、短軸 Y方向に並んでかつ互いに隣接して形成されている。

これらの開孑 L 3 8 a， 3 8 b のうち、特に、長辺側スカート部 3 3 の開孔 3 8 a は、好ましくは、マスク本体 3 4の長軸 X方向の長さ Wの約 1 Z 3 だけマスク本体 3 4の短軸 Yから離れた長軸方向位置を中心として、上記長さ Wの約 1 ノ 4 の幅の範囲に設けられる。

後述するように、開孔 3 8 a 、 3 8 b は、例えば、電子ビーム通過孔 4 0 と同時にエッチング法によって形成され、図

3 に示すように、スカート部 3 3 の表面側に開口した大孔 5

2 a と、スカート部の裏面側に開口した小孔 5 2 b とで構成されている。

図 4 に示すように、マスクフレーム 3 5 は、板厚 1 m m程度の冷間圧延鋼板からなる断面 L字形の実質的に矩形状に形成され、その側壁部には、マスクフレーム 3 5 の内側に突出した帯状の突出部 4 4 がフレーム全周に亘つて形成されている。そして、シャドウマスク 3 4 は、マスクフレーム 3 5の内側に配置され、スカート部 3 3 の内、切欠 4 2 で囲まれた複数の舌片部 5 4がマスクフレームの突出部 4 4 に溶接されている。

図 1 に示すように、上記構成のシャドウマスク 3 0 は、フエースパネル 2のスカート部内面に突設された複数個のスタッドピン 3 6 と、マスクフレーム 3 5 に取付けられた複数個の弾性支持体 3 7 と、を係合させることにより、フェースパネル 2の内側に支持されている。

上記のように構成されたカラ一陰極線管によれば、マスク本体 3 4のスカート部 3 3 にスリツ卜状の開孔 3 8 a， 3 8 b を設けることにより、スカート部にスリット状の開孔を設けない従来のマスク本体にくらベて、スカート部 3 3 の剛性を低くすることができる。そのため、マスク本体 3 4が電子ビームの衝突により加熱されて熱膨張した際、このマスク本体 3 4 の熱膨張をスカート部 3 3 の変形により吸収することができる。従って、主面部 3 1 が蛍光体スクリーン方向に膨出するドーミングを軽減し、 3 色蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれを小さくして、色純度の劣化を防止することがでる。

すなわち、マスク本体のスカート部にスリッ卜状の開孔が設けられていない場合、スカート部の剛性が比較的高いため、電子ビームの衝突によりマスク本体が加熱されると、熱膨張によリ主面部が蛍光体スクリーン方向に大きく膨出するドーミングが生じる。これにより、 3 色蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれが大きく、色純度の劣化が生じる。

これに対して、本実施の形態によれば、マスク本体 3 4のスカート部 3 3 にスリツト状の開孔 3 8 a , 3 8 b を設けると、スカート部 3 3 の剛性が低くなる。また、開口 3 8 a 、 3 8 b は、主面部 3 1 の各辺とほぼ平行に延びているため、主面部からスカート部 3 3へ向かう方向に沿ったスカ一ト材の連続性が低くなり、この方向に沿つた熱伝導性が低下する。そのため、主面部 3 1 周縁一スカート部 3 3 —マスクフレーム 3 5 への熱の流れが比較的少なくなり、主面部 3 1 の中心部と周辺部との温度差を小さくすることができる。その結果、主面部 3 1 の熱分布を均一にすることができ、主面部 3 1 の中心部における局部的な熱膨張を抑えることができる。

以上のことから、図 5 に示すように、電子ビームの衝突によりマスク本体 3 4が加熱されても、その結果生ずるマスク本体の熱膨張は、破線で示すスカート部 3 3 の変形によリ吸収され、主面部 3 1 が蛍光体スクリーン 4方向に膨出するド一ミングを軽減できる。従って、 3 色蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれを小さくし、色純度の劣化を防止することがでる。また、スリット状の開孔 3 8 a 、 3 8 b を主面部 3 1 の各辺とほぼ平行に設けることにより、スカート部 3 3 を押さえる張り出し成形時に、摩擦抵抗が増大しシャドウマスクの成形性が向上する。

また、マスク本体 3 4 のスカート部 3 3 に開孔 3 8 a ， 3

8 b を設けた場合でも、スカート部 3 3 の開放端縁は、従来のマスク本体のスカー卜部と同様に、繋がっており、組立時、マスクフレーム 3 5 の内側へのスカート部 3 3 の揷入が困難になることはなく、従来のシャドウマスクと同様に組立てることができる。

なお、上記構成のマスク本体 3 4 は、従来のマスク本体と同様に、フォトエッチング法により、平板状のフラットマスクに電子ビーム通過孔 4 0 およびスリツト状の開孔 3 8 a 、 3 8 b を同時に形成した後、このフラットマスクをプレス成形することにより製造される。

あるいは、図 6 Aに示すように、フォトエッチング法によリ、フラットマスク 4 6 に電子ビーム通過孔 4 0 を形成した後、図 6 Bに示すように、打ち抜き加工により、スカート部となる部分 3 3 a にスリツ卜状の開孔 3 8 a ， 3 8 b を形成してもよい。

なお、上述した実施例においては、マスク本体 3 4 のスカート部 3 3 にスリット状の開孔を設けたが、このスリッ卜状の開孔に代わって、底部板厚がスカート部、すなわちマスク本体の板厚よりも薄い細長い凹所を設けてもよい。このような細長い凹所を用いた場合でも、スカート部の剛性を低くすることができ、上述した実施例と同様の効果をもつカラー陰極線管を得ることができる。

図 7 は、この発明の第 2の実施例に係るカラー陰極線管におけるマスク本体 3 4の構成を示している。このマスク本体 3 4 は、板厚 0 . 1 〜 0 . 3 m mの冷間圧延鋼板からなる実質的に矩形状に形成され、多数のスリット状の電子ビーム通過孔 4 0が形成されたほぼ矩形状の主面部 3 1 と、主面部 3 1 を取巻く無孔部 3 2 と、無孔部 3 2 を介して主面部 3 1 のまわりに設けられたスカート部 3 3 と、を備えている。長辺側および短辺側スカート部 3 3 の中央部およびコーナー部には、開放端縁に開孔した複数個の切欠き 4 2が設けられている。

マスク本体 3 4の長辺側の無効部 3 2 には、マスク本体 3 4の長軸 X方向の長さ Wの約 1 ノ 3 だけマスク本体 3 4の短軸 Yから離れた長軸方向位置を中心として、長さ Wの約 1 4の幅の範囲に、細長い複数の凹所 4 7 が形成されている。図 8 に示すように、凹所 4 7 は、底部板厚が無孔部 3 2の板厚、すなわちマスク本体 3 4の板厚よりも薄く、かつマスク本体 3 4 の長軸 X方向に延びているとともに、長軸 X方向に沿って互いに隣接して設けられている。

また、マスク本体 3 4 の長辺側のスカート部 3 3 には、マスク本体 3 4の長軸 X方向の長さ Wの約 1 3 だけマスク本体 3 4 の短軸 Yから離れた長軸方向位置を中心として、長さ Wの約 1 4の幅の範囲に、スリッ卜状の開孔 3 8 a が形成されている。開孔 3 8 a は、マスク本体 3 4 の長軸 X方向に延びているとともに、長軸 X方向に沿って互いに隣接して設けられている。

他の構成は前述した実施例と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

このようなマスク本体 3 4 は、フォ卜エッチング法により平板状のフラッ卜マスクを形成したのち、このフラットマスクをプレス成形することにより製造される。フラットマスクを加工するとき、両面側からエッチングすることにより、蛍光体スクリーンと対向する主面部 3 1 となる部分に電子ビーム通過孔を形成するとともに、スカー卜部となる部分にスリット状開孔 3 8 a を形成する。また、フラットマスクを一方の表面からエッチングすることにより、無孔部 3 2 となる部分に凹所 4 7 を形成する。

あるいは、フラットマスクを一方の表面からエッチングして無孔部となる部分に凹所 4 7 を形成した後、このフラットマスクのスカート部となる部分に、打抜き加工により、スリット状の開孔を形成する方法でも形成することができる。上記のように構成されたマスク本体 3 4 によれば、長辺側の無孔部 3 2 にマスク本体 3 4の長軸 X方向に長い凹所 4 7 を形成することによリ、電子ビームの衝突によリマスク本体が加熱されても、マスク本体全体の温度分布をほぼ均一化することができる。図 9 における曲線 4 8 は、マスク本体の短軸 Y に沿った位置を横軸、温度 t を縦軸とした場合のマスク本体の温度分布を示している。

すなわち、無孔部に細長い凹所を持たないマスク本体では、電子ビーム通過孔の形成されている主面部と無孔部とで熱容量が異なるため、これら主面部と無孔部との間に熱伝導差が生じ、図 9 に曲線 2 3 で示すように、無孔部の温度に対して主面部の温度が極端に高くなる。その結果、主面部のドーミングを大きくする原因となる。

これに対して、本実施例によれば、無孔部 3 2 に細長い凹所 4 7 を形成することにより、主面部 3 1 と無孔部 3 2 との間の熱伝導差が減り、従来のマスク本体に比べて、主面部の温度が下がり、逆に、無孔部の温度が高くなる。その結果、マスク本体 3 4全体の温度分布が均一化する。このようなマスク本体の温度分布の均一化は、スカート部 3 3 に長軸 X方向に長いスリット状の開孔 3 8 a を形成することにより、さらに助長される。しかも、スカート部 3 3 の開孔 3 8 a は、前述した実施例のマスク本体と同様に、スカート部の剛性を低くし、マスク本体 3 4の熱膨張を吸収して、主面部 3 1 が蛍光体スクリーン方向に膨出するドーミングを低減する。従つて、上記のようにマスク本体 3 4 を構成すると、温度分布の均一化およびスカー卜部の剛性低下によリ、マスク本体のドーミングを一層効果的に軽減して、色純度の劣化をなくすことができる。

また、無子 L部 3 2の凹孔 4 7 およびスカー卜部 3 3 の開孔

3 8 a を、マスク本体 3 4の長さ Wの約 1 ノ 3 だけマスク本体の短軸 Yから離れた長軸方向位置を中心として、長さ Wの約 1 4 の幅の範囲に形成したことにより、従来、局部的に高輝度画像を表示した場合、最もドーミングが発生しやすかつた部分の局部的なドーミングを軽減でき、この部分における蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれを効果的に低減することができる。このような効果は、最近のカラー陰極線管のようにフヱースパネルの有効部の曲率が小さい平坦化したカラー陰極線管の場合、マスク本体の曲率を大きくすることが困難なため、特に有効である。

上記第 2の実施例では、マスク本体 3 4のス力一ト部 3 3 にスリット状の開孔 3 8 a を設け、無孔部 3 2 に細長い凹所

4 7 を設けたが、この無孔部に、凹所に代わってスリット状の開孔を形成しても、第 2 の実施例と同様の効果をもつシャドウマスクとすることができる。

このように無孔部およびスカート部の両方にスリット状の開孔を設けた場合、無孔部およびスカート部のいずれか一方に細長い凹所を形成したシャドウマスクに比較して、主面部 3 1 と無孔部 3 2 との熱容量差を一層小さくすることができ、より大きな効果が得られる。

実際にこのシャドウマスクを組込んだカラー陰極線管について、局部的なドーミングによる 3 色蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれを測定したところ、従来のカラー陰極線管に比べて、蛍光体スクリーンの長軸上の点におけるランディングずれを約 1 0 %改善することができた。

また、第 2 の実施例において、スカート部 3 3 に、スリツ卜状の開孔 3 8 a に代えて、細長い凹所を設けてもよい。このようにスカ一ト部 3 3 および無孔部 3 2の両方に細長い凹所を設けた場合でも、上記第 2 の実施例と同様の作用効果を得ることができる。

更に、上記第 2の実施例において、スカート部 3 3 にスリット状開孔に代えて細長い凹所を設け、逆に、無孔部 3 2 に、凹所 4 7 に代えてスリット状の開孔を形成するようにしてもよい。

図 1 0 は、この発明の第 3 の実施例に係るカラー陰極線管のシャドウマスク本体を示している。このマスク本体 3 4 は、第 1 の実施例のマスク本体と同様に、板厚 0 . 1 ~ 0 . 3 m mの冷間圧延鋼板からなる実質的に矩形状に形成され、多数のスリット状の電子ビーム通過孔 4 0が形成された矩形状の主面部 3 1 と、主面部 3 1 を取巻く無孔部 3 2 と、無孔部 3 2 を介して主面部 3 1 のまわりに設けられたスカー卜部 3 3 と、で構成されている。長辺側および短辺側スカート部 3 3 の中央部およびコーナ一部には、スカート部の開放端縁に開口した複数個の切欠き 4 2が設けられている。

マスク本体 3 4の長辺側の無孔部 3 2 において、マスク本体 3 4 の長さ Wの約 1 ノ 3 だけマスク本体の短軸 Yから離れた長軸方向位置を中心として、その長さ Wの約 1 4 の幅の範囲に、図 1 1 に示したように、底部板厚が無孔部 3 2 の板厚、すなわちマスク本体 3 4 の板厚よりも薄く、かつマスク本体 3 4の長軸 X方向に長い複数個の凹所 4 7 が形成され、長軸 X方向に沿って互いに隣接して設けられている。他の構成は前述した実施例と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

このように無孔部 3 2 に凹所 4 7 を設けるだけでも、主面部 3 1 と無孔部 3 2 との間の熱伝導差が減り、従来のマスク本体に比べて、主面部 3 1 の温度が下がり、逆に、無孔部 3 2の温度が高くなる。それにより、マスク本体 3 4全体の温度分布を均一化できる。その結果、従来、局部的に高輝度画像を表示した場合、最もドーミングが発生しやすかつた部分の局部的なドーミングを低減でき、蛍光体層に対する電子ビー厶のランディングずれを低減することができる。

上記第 3 の実施例において、マスク本体 3 4の無孔部 3 2 に、細長い凹所 4 7 の代わりに、スリット状の開孔を設けた場合でも、同様の効果をもつシャドウマスクを得ることができる。

一方、マスク本体のスカート部 3 3 あるいは無孔部 3 2 に設ける凹所 4 7 は、矩形状に限らず、円形としてもよい。図 1 2、図 1 3 は、マスク本体成形前のフラットマスク 4 6 を示し、スカート部となる部分 3 3 a には、全面に亘つて多数の円形の凹所 4 7 が形成されている。そして、主面部 3 1 の長辺側に位置した部分 3 3 a において、マスク本体の長さ W の約 1 ノ 3 だけマスク本体の短軸 Y から離間した領域には、凹所 4 7 の密集した高密度部 7 0が設けられている。高密度部は、マスク本体の長軸 X とほぼ平行に延びる矩形状に形成され、長さ Wの約 1 4の長さに設定されている。

このように構成されたマスク本体を用いた場合でも、前述した種々の実施例と同様の作用効果を得ることができる。また、凹所 4 7 に代えて、円形の開孔を設けるようにしても、同様の作用効果を得ることができる。更に、前述した実施例において、マスク本体の無孔部に形成された細長い凹所 4 7 に代えて、図 1 2、 1 3 に示した円形の凹所を設け、かつ、部分的に凹所が密集した矩形状の高密度部 7 0 を形成するようにしてもよい。

Claims

請求の範囲

1 . 内面に蛍光体スクリーンが形成されたフェースパネルを有する外囲器と、

上記蛍光体スクリーンに対向して外囲器内に設けられたシャドウマスクと、

上記外囲器内に設けられ、上記シャドウマスクを介して上記蛍光体スクリーンに電子ビームを照射する電子銃と、を備え、

上記シャドウマスクは、

上記蛍光体スクリーンと対向しているとともに多数の電子ビーム通過孔が形成された主面部と、上記主面部のまわりに無孔部を介して設けられたスカート部と、互いに直交する長軸および短軸と、を有する実質的に矩形状のマスク本体と、上記スカート部に取付けられた実質的に矩形状のマスクフレームと、を備え、

上記スカート部は、上記マスク本体の長軸方向に延びた複数のスリット状の開孔、または細長い凹所のいずれかを有していることを特徴とするカラー陰極線管。

2 . 内面に蛍光体スクリーンが形成されたフェースパネルを有する外囲器と、

上記外囲器内に設けられ、上記シャドウマスクを介して上記蛍光体スクリーンに電子ビームを照射する電子銃と、を備え、上記シャドウマスクは、

上記無孔部は、上記マスク本体の長軸方向に延びた複数のスリット状の開孔、または細長い凹所のいずれかを有していることを特徴とするカラー陰極線管。

3 . 内面に蛍光体スクリーンが形成されたフェースパネルを有する外囲器と、

上記外囲器内に設けられ、上記シャドウマスクを介して上記蛍光体スクリーンに電子ビームを照射する電子銃と、を備え

上記シャドウマスクは、

上記蛍光体スクリーンと対向しているとともに多数の電子ビーム通過孔が形成された主面部と、上記主面部のまわりに無孔部を介して設けられたスカート部と、互いに直交する長軸および短軸と、を有する実質的に矩形状のマスク本体と、上記スカー卜部に取付けられた実質的に矩形状のマスクフレームと、を備え、

上記マスク本体のスカート部および無孔部は、上記マスク本体の長軸方向に延びた複数のスリット状の開孔、または細長い凹所のいずれかをそれぞれ有していることを特徴とするカラー陰極線管。

4 . 上記開孔および凹所は、マスク本体の上記長軸方向の長さの約 1 3 だけ上記短軸から離れた位置を中心として、上記長軸方向の長さの約 1 4の幅の範囲に形成されていることを特徴とする請求項 1 ないし 3 のいずれか 1 項に記載のカラー陰極線管。

5 . 内面に蛍光体スクリーンが形成されたフェースパネルを有する外囲器と、

上記シャドウマスクは、

上記スカート部は、部分的に高密度で形成された複数の円形の開孔または凹所のいずれかを有し、上記高密度の部分は矩形状をなしていることを特徴とするカラー陰極線管。

6 . 内面に蛍光体スクリーンが形成されたフェースパネルを有する外囲器と、

上記シャドウマスクは、

上記無孔部は、部分的に高密度で形成された複数の円形の開孔または凹所のいずれかを有し、上記高密度の部分は矩形状をなしていることを特徴とするカラ一陰極線管。

7 . 内面に蛍光体スクリーンが形成されたフェースパネルを有する外囲器と、

上記シャドウマスクは、上記蛍光体スクリーンと対向しているとともに多数の電子ビーム通過孔が形成された主面部と、上記主面部のまわりに無孔部を介して設けられたスカート部と、互いに直交する長軸および短軸と、を有する実質的に矩形状のマスク本体と、上記スカート部に取付けられた実質的に矩形状のマスクフレームと、を備え、

上記スカート部および無孔部は、部分的に高密度で形成された複数の円形の開孔または凹所のいずれかをそれぞれ有し、上記高密度の部分は矩形状をなしていることを特徴とするカラー陰極線管。

8 . 上記高密度部分は、マスク本体の上記長軸方向の長さの約 1 3 だけ上記短軸から離れた位置を中心として、上記長軸方向の長さの約 1 ノ 4の幅の範囲に形成されていることを特徴とする請求項 5 ないし 7 のいずれか 1 項に記載の力ラー陰極線管。