JPH02501687A - カラー陰極線管のフェースプレート組立体およびその管のフェースプレートにシャドーマスク支持構造を固定する方法 - Google Patents

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】 カラー陰極線管のフェースプレート組立体およびその管のフェースプレートにシ ャドーマスク支持構造を固定する方法 本発明は一般にカラー陰極線管に関し、詳細にはテンションフォイルシャドーマ スクを有するカラー管用の新規なフロント組立体に関する。本発明はまたそのよ うな管の製造に用いる方法に関する。本発明は家庭用のテレビジョン受像機に用 いられるものおよびカラーモニタ用の中および高分解能管に用いられるものを含 む種々の形のカラー管に有効である。

テンションフォイルマスクおよびフラットフェースプレートの使用は従来の曲面 あるいはドーム形ジャドーマ１スクと比較すると多くの利点を有する。特に輝度 において３倍の増大を可能にする、より大きい出力処理能力である。テンション のかからない従来の曲面シャドーマスクは電子衝撃の最大となる高輝度画像領域 においてドームとなる傾向がある。゛マスクがフェースプレートに近づくと色の 不純性が生じる。高テンションとなるとテンションフォイルマスクはドーム状と なったりあるいはフェースプレートに対して動くことはない。それ放免の純粋性 を保ちつつ、より大きい輝度ポテンシャルを有する。

テンションフォイルシャドーマスクは陰極線管のフロント組立体の一部であり、 フェースプレートに隣接して配置される。このフロント組立体は蛍光管を有する フェースプレートと、シャドーマスクとこのマスクの支持手段とからなりでいる 。ここで用いる「シャドーマスク」とは例えば約１ミル以下の厚さの穴明き金属 フォイルを意味する。このマスクはフェースプレートの内面から予定のところで 高テンシジン状態で支持されていなければならない。この距離は「Ｑ−距離」と 呼ばれている。高テンションとは２０〜４０ｋｐｓｉの範囲である。周知のよう にシャドーマスクはカラー選択電極あるいはパララックスバリヤーとして作用し 、３本のカラービームの夫々がそれに割当られた蛍光体に確実に入るようにする 。

シャドーマスクの支持手段としての要件は厳密である。

自明のようにシャドーマスクは高テンション下で装着されなければならない。マ スク支持手段はマスクを不動に保持するため強度が高くなくてはならない。１０ 分の１ミル程度のマスクの内向きの動きは、ガートバンドが消耗するという点で 重要である。また、シャドーマスク支持手段はそれを装着する手段と両立可能で あるような形状と材料組成のものでなくてはならない。−例として、この支持手 段がフェースプレートの内面のようなガラスに装着されるとすれば、支持手段は ガラスとほぼ同じ熱膨張係数を持たねばならない。支持手段はマスクの装着のだ めに適した表面を与えなくてはならない。また、この支持手段はマスクが電気抵 抗溶着またはレーザ溶着によりそこに溶着出来るような組成のものでなくてはな らない。支持面は好適には適正な溶着に２要な密な金属−金属接触を妨げるよう な気泡がマスクの金属と支持構造との間に存在しないような平坦性をもつとよい 。

シャドーマスク支持体をフェースプレートの内面に固定する手段は非ガラス化ガ ラスフリットの形のセメントからなる。この形のセメントは満足すべきものでは あるが、取扱いと製造への適用が困難であり、スクリーニング用流体が溜り後に 汚染物として解放されるような「ポケット」をつくる傾向がある点で極めて不都 合である。

また、フリット自体の組成はホトスクリーニングプロセスにおいて通常用いられ る強い化学物質に接すると化学的に破壊しそしてその破壊の副産物が管の内部を 汚染する。

テンションマスクの整合と支持システムは本出願人シュドラウスの米国特許第４ ，５４７，６９６号に示されている。スクリーンを囲むような寸法のフレームは 第１および第２の間隔をもった表面からなる。テンションのかかったフォイルシ ャドーマスクの周辺部がこのフレームの第２面に接着される。このフレームはボ ール溝形インデクス手段によりフェースプレートと整合させられる。

シャドーマスクはフレームと安定化あるいは剛性化部材との間にサンドイッチ状 とされる。このシステムが組立てられると、フレームはフェースプレートのシー ル突起とファンネルとの間になり、安定化部材がフレームからファンネルへと突 出する。この方式は信頼性が高くそしてマスクを高テンション下でそしてフラッ トなフェースプレートと平行にしっかりと保持する有効な手段を与えるが、陰極 線管の重量を増大させそしてその製造に余分のプロセス段階を必要とする。

現今、市場にはテンションのかかったシャドーマスクを利用するカラー管がある 。このマスクは純機械手段により高テンション下におかれている。特に、マスク を支持フレームに固定する前あるいは固定中に非常に重いマスク支持フレームが 圧縮される。このフレームを解放するとフレーム内の回復力によりマスクが高い 残留テンション下に置かれる。通常の管動作中には電子ビーム衝撃によりマスク が加熱されマスクのテンションが低下する。

上限は、マスクを安全に弛緩させてそのカラー選択能力を失わせることなく、ス クリーンの衝撃に用いられる電子ビームの強度におかれる。この上限は非テンシ ョンシャドーマスクを有する管において発生する輝度と同じ輝度のカラー画像を 発生するに要するものより低いことがわかっている。この形の管の例については 米国特許第３．６８３，０６３号を参照されたい。

他の従来技術は米国特許第４，０８７，７１７号、同第４，０４５，７０１号、 同第４，１００，４５１号、同第２，６２５，７３４号、同第３．７２７，０８ ７号、同第４，０６９，５６７号、同第３，８９４，３２１号、同第３．２８４ ，６５５号、同第３，３０３，５３６号、同第２，９０５，８４５号および同第 ２．８４２．６９６号を含む。マタ、ＩＲＥｍ事録、１９５４年１月、１２月、 クラスＲ５８３，６のファイラー他のｒＣＢＳカラートロン：発展した設計のカ ラー画像管」およびソサエティ・フォー・インフエーメーション・ディスプレイ 、１９８３のロビンダ他による「コックビットディスプレイ用の高輝度シャドー マスクカラーＣＲＴＪを参照されたい。

陰極線管製造技術においては管のフェースプレートの周辺に金属ピンをその周辺 の軟化したガラスに押し込むことにより植え込むことは知られている。これらピ ンは従来の陰極線管の曲面をもつフェースプレートとの関連において曲面フェー スプレートを支持する、通常は３個のバイメタル状のスプリング用の懸下点とし て作用する。

米国特許第３，６９５．８６０号はガラスパネルに金属ビンを埋込む自動化装置 を示しており、これはフェースプレースの周辺の内側と適正に整合するようにピ ンを保持する手段とピンの埋込まれた先端を火焔加熱しピンの埋込まれるべき周 辺領域を火焔加熱する手段からなる。

周辺部のピン埋込み領域は約１，１５０℃に、ピンは約１．０５０℃に加熱され る。次にピンチャツクに保持されたピンはリングカム機構により周辺部のガラス に押し込まれる。

米国特許第３，８９０，５２６号は曲面フェースプレートを有する陰極線管用の 曲面カラー選択電極のフェースプレート装着構造を示している。この装着構造は 電極支持装置の部分である４個の板金スタッドを含む。これらスタッドはホット シーリングにより曲面フェースプレートに埋め込まれる。この内容はスタットお よびそれらを受けるフェースプレートの領域を同時に焔加熱するための手段であ るスタッド装置用の機械の説明を含み、その後にスタッドが自動的にガラスに押 し込まれる。

ガラス−金属のセラミックシールまたは接着はマサチューセッツ州ハンリントン のマロリー物理学研究所のダニエル・アイ・ポメランツにより説明されている。

平らなガラス片が平らな金属片と接触状態とされる。これら部片はガラスの軟化 点より低い約２５０℃に加熱される。

直流がこれら２つの部片間に加えられて金属部片が正となるコンデンサが出来る ようにする。その結果２つの部片の接着が生じる。このプロセスの陰極線管の製 造への商業的な応用は現在知られていない。（出典：ザエレクトロニックエンジ ニア、１９５８年９月、１６−１７ベージのデビット・エッチ・サーガンによる 「キロボルトでのシーリング」） 一般に本発明はテンションフォイルシャドーマスク管用の改善されたフロント組 立体を提供することを目的とする。

それ故本発明は中心に配置された蛍光スクリーンをその内面にもつフェースプレ ートを有するカラー陰極線管用のフロント組立体を提供するものであり、この組 立体はシャドーマスクをテンション状態で支持するために波形断面を有しそして 蛍光スクリーンを実質的に囲むシャドーマスク支持構造およびこの波形構造をフ ェースプレートに固定する手段を含んでいる。

本発明のこの改善されたシャドーマスク支持構造は安価、軽量を特徴とする。更 に、この支持構造は製造を簡略化し製造コストを低下させる。

本発明の他の目的はテンションのかかったフォイルシャドーマスクと実質的に平 坦なフェースプレートを有するカラー陰極線管用の改善されたフェースプレート 組立体、およびテンションのかかったフォイルシャドーマスク支持体を実質的に 平坦なフェースプレートに装着する簡略化された方法を提供することである。

それ故本発明は中心配置された蛍光スクリーンをその内面に有するガラスのフェ ースプレートと、このスクリーンの両側に配置されたマスク支持構造にテンショ ン状態で装着されるフォイルシャドーマスクとを有するカラー陰極線管用のフェ ースプレート組立体を提供するものであり、このマスク支持構造はフェースプレ ートへのその永久的な接着剤を用いない固定のためにフェースプレートを物理的 に貫通し、このマスク支持構造の埋め込みはこの構造がマスクにより発生するテ ンシルフォースに抗するような深さとなっている。

本発明はまた内面に中央配置された蛍光スクリーン領域を有するガラスのフェー スプレートにテンションのかかったフォイルシャドーマスク用の゛支持構造を固 定する方法に関しており、この方法はシャドーマスクをテンション状態で受けて 支持するための、マスク固定用の装着面とフェースプレートを貫通するベース部 とを有する、フレーム状の支持構造を与える段階と、この支持構造の貫通する状 態となる予定の温度に加熱される面を少くとも有するフェースプレートを与える 段階と、この支持構造をスクリーンの両側の上記内面を通してフェースプレート に押し込み、ベース部分がこの構造をマスクによるテンシルフォースに抗してフ ェースプレートに固定すると共に上記装着面をフェースプレートの内面から予定 の距離のところに位置ぎめするに有効な深さまで貫通させそれにより装着面がフ ェースプレート内面に対し適正に間隔をとった状態でフォイルシャドーマスクを テンション状態で受ける位置となるようにする段階と、上記内面に蛍光スクリー ンを付着させた後に装着面にフォイルマスクをテンション状態で装着する段階と から成る。

この改善されたフェースプレート組立体の一つの利点は、テンションフォイルシ ャドーマスクがフェースプレートにより強固に確実に装着されるということであ る。

更に、この組立体は特別の接着剤を用いずにフェースプレートにシャドーマスク 用の支持構造を永久的に装着する手段を与える。

本発明のこの改善された方法は製造中に汚染物が入るようなポケットが生じない ようにフェースプレート内面にテンションフォイルシャドーマスク支持体を固定 する。

本発明の他の特徴および利点は、添付する図面にもとづく本発明の好適な実施例 の説明から更に明らかとなるであろう。

第１図は本発明のフロント組立体を有する陰極線管を内蔵するキャビネットの一 部破断斜視図である。

第２図は第１図のカラー陰極線管の一部破断斜視側面図であって、本発明の概念 を適用したシャドーマスク支持構造の配置を示す図である。

第３図は第２図のフェースプレートの内面に対するシャドーマスク支持構造の関 係を示す平面図である。

第４図は陰極線管の軸においてフロント組立体を通してとられた拡大部分断面図 である。

第５図はフロント組立体を通しての部分断面図であって本発明のシャドーマスク 支持構造の一端を拡大して示す図である。

第６図はシャドーマスク支持構造の波形部材とキャップの展開斜視図である。

第７図は支持構造体対の対面コーナーの上面図である。

第８図は第５図と同様の本発明の他の実施例の破断断面図である。

第８ａ図は第８図と同様の本発明の他の実施例の破断断面図である。

第９図は第１図に示すようなカラー陰極線管に含まれる本発明の他の実施例の破 断側面斜視図であって本発明のシャドーマスク支持構造の配置を示す図である。

第１０図は第９図の陰極線管フェースプレートの内面に対するシャドーマスク支 持構造の関係を示す平面図である。

第１１図は第９図の陰極線管の軸に沿ってフロント組立体を通してとられた拡大 部分断面図である。

第１２図は第９図のシャドーマスク支持構造の一つの形を示す部分斜視図である 。

第１３図は第９図のシャドーマスク支持構造の他の形を示す部分斜視図である。

第１４図は第９図のシャドーマスク支持構造の更に他の形を示す部分斜視図であ る。

第１５図は第１４図の支持構造の端面図である。

第１６図は第１４図および第１５図の支持構造を打ち出して形成するブランクの 平面図である。

第１７図は第１６図のブランクの端面図である。

第１８図は第９図のシャドーマスク支持構造の他の形を示す部分斜視図である。

第１９図は第１７図の支持構造の端面図である。

第２０図は第１図のカラー陰極線管に含まれる本発明の他の実施例の破断側面斜 視図であって本発明の他のシャドーマスク支持構造の配置を示す図である。

第２１図は第２０図のフェースプレートの内面に対するシャドーマスク支持構造 の関係を示す平面図である。

第２２図はテンションマスクの溶着したフェースプレートの部分に装着される第 ２０図の支持構造の一つの形の部分断面図である。

第２３図はテンションマスクを取除いたときの第２２図の支持構造の部分平面図 である。

第２４図は第２２図の線２４−２４における断面図である。

第２５図は別の方法でフェースプレートに固定された第２２図の支持構造の部分 斜視図である。

第２６図は第２０図のカラー陰極線管のフロント組立体の軸方向断面図である。

第２７図はフレーム状のテンションフォイルシャドーマスク支持構造がフェース プレートの内面に置かれる位置とされたフラットまたは実質的にフラットなフェ ースプレートを示す図である。

第２８図は本発明の方法によりフェースプレートの内面に固定された、第２７図 の支持構造の部分の詳細を拡大して示す斜視図である。

第２９図はフェースプレートと異なるシャドーマスク支持構造の断面斜視図であ って本発明の方法によるフェースプレートの内面への支持構造の固定を示す図で あり、第２９Ａ図は第２９図の円内部分の拡大図である。

第３０図は他の形のシャドーマスク支持構造のコーナ部の斜視図でありで本発明 の方法によるフェースプレートの内面への支持構造の固定を示す図である。

第３１図はフェースプレートの一部の斜視図であって図と同様のシャドーマスク 支持構造の固定を示す図である。

第３２図は本発明の方法によりフェースプレートの内面に固定された第２２図の シャドーマスク支持構造を示すフェースプレート部分の斜視図である。

第３３図はシャドーマスク支持構造の設置用の本発明の方法に用いる装置の断面 および正面図である。

第１図はビデオモニタ１０を示しており、これは本発明による新規なフロント組 立体を有するカラー陰極線管１２を内蔵する。この管は像を歪みなく表示しうる フラット像面１４を特徴とする。像面１４はまたそのコーナーが従来の陰極線管 の丸味のあるコーナーと比較してスクリーン面のより有効な使用を可能にする。

第２．　３．４図において、高分解能カラー陰極線管用のフロント組立体１５（ 第４図）が示されており、その一般的スコープはブラケットで示されている。フ ロント組立体１５はフラットまたは、無限の水平および垂直半径をもつ点で「実 質的」にフラットであるガラスのフェースプレート１６を含む。この実施例では 平坦でフランジのないフェースプレート１６はその内面に中央配置された蛍光タ ーゲツト面１８を有しその上に導電性フィルム１９が配置される。蛍光ターゲツ ト面１８と導電フィルム１９は電子ビームターゲツト面２０からなり、この電子 ビームターゲツト面はスクリーンと呼ばれ、製造中に均一の蛍光スラリのコーテ ィングを受けるようになっている。最終段階で蛍光層上に配置される導電フィル ム１９はアルミニウムの非常に薄い、光反射性の電子透過性のフィルムからなる 。

スクリーン２０はファンネル２２に合うようにされた周辺シール面２１で囲まれ る。シール面２１は３個の実るようになっており、第４図には２本の溝２６Ａと ２６Ｂのみを示している。これらの溝はフェースプレート１６のはソ中心に等角 度間隔すなわち１２０度の間隔をもって周辺的に配置される。インデクス溝２６ Ａと２６Ｂは第４図に示している。第３のインデクス溝は示していないが、溝２ ６Ａと２６Ｂから等距離に周辺シール面２１に配置されている。これらＶ溝は整 合エンベロープ部材に関連してフェースプレート１６のインデクスづけを与える ものである。

ファンネル２２はファンネルシール面２８を有し、この面は同様の方向の第２の インデクス溝３０Ａと３０Ｂを有し、これらは第１の溝２６Ａと２６Ｂに隣接し て対向するように第４図に示されている。相補的な丸いインデクス手段を与える 球体３２Ａと３２Ｂがフェースプレート１６とファンネル２２の整合のためイン デクス溝２６Ａと２６Ｂおよび３０Ａと３０Ｂに接合する。第１インデクス溝は 球体と共にフェースプレート上の蛍光体のホトスクリーニング中にインデクス手 段として用いられる。

本発明のフロント組立体１５はスクリーン２０と周辺シール面２１の間でフェー スプレート１６の内面に固定されて蛍光ターゲット１８を囲むテンションフォイ ルマスク支持構造３４を含む。この支持構造はフェースプレート１６の内面から 予定の「Ｑ−距離」のところにテンションフォイルシャドーマスク３５を支持す る。この予定の距離は第４図に矢印で示す「Ｑ−距離」３６でよい。

平坦であるマスクはその面内で全方向に伸張されている状態で示されている。

第２図に示すようにファンネル２２から伸びるネック３７は導電フィルム１９の 上の発色蛍光体である蛍光ターゲット１８を選択的に活性化する３本の電子ビー ム４０．４２．４４を発生する電子銃３８を内蔵する。ビーム４０，４２．４４ はシャドーマスク３５で形成されるバララックスバリヤーを通った後に蛍光体の パターンを選択的に活性化するように作用する。

ファンネル２２は高電位となる内部導電ファンネルコーティング４５を有する。

電位は、導体４７に装着されたアノードボタン４６を介して加えられ、その導体 がファンネル２２の壁を通じてアノード４６に高電位を導く。

電位線は高電圧電源（図示せず）である。この電位は図示の例では１ｇ−２６Ｋ Ｖの範囲でよい。導電性支持構造３４とファンネルコーティング４５間の電気接 続を与える手段はばね手段Ｓ（第４図）からなる。

透磁性内部磁気シールド４８が支持構造３４に装着される。シールド４８は、最 大のシールドが与えられるが電子ビーム４０，４２．４４の偏向には干渉しない ような予定の距離４９だけファンネル２２へと伸びる。

ヨーク５０はファンネル２２とネック３７の間の接合領域内で管１２を囲む。ヨ ーク５０はスクリーン２０を横切りビーム４０，４２．４４を電磁的に走査され るものである。管１２の中心軸５２は破線で示しである。

これまでの図面に関連して第５，６図を見るに、本発明のシャドーマスク支持構 造３４は上側波形縁６２と下側波形縁６４を限定する波形の導電性金属条片６０ から形成される。下縁６４は支持構造をフェースプレート１６に固定する手段を 与える。上縁６２はシャドーマスク３５を支持構造に固定する手段を与える。こ の波形条片ははり均一の幅（すなわちフェースプレートとシャドーマスクの間の 方向では高さ）を有し上縁６２はフェースプレートとはｙ平行な面内に配置され る。波形条片の両側６６ａと６６ｂは平らとされ、側部６６ａが共通面内に側部 ６６ｂが共通面内に配置されており、これら２つの共通面はフェースプレートと シャドーマスクに直角の方向においてははソ平行である。しかしながら、この波 形条片はその平面図が第６図の「矩形波」ではなく例えば「正弦波」または「三 角波」等の形を示すように蛇状としてもよい。

上述のように上縁６２は支持構造３４にシャドーマスク３５を固定する手段を与 える。それ故、本発明の基本的な実施においては、マスク３５は縁６２に例えば 溶着により直接固定しうる。

第６図の実施例ではキャップ６８が波形条片６０の上、すなわち上縁６２の上に 配置される波形条片６０と同様にキャップ６８は長くなったり、蛍光スクリーン ２０の側部に沿って伸びている。

キャップ６８は略Ｕ字形であり、両脚部７０ａと７０ｂが波形条片６０の側部６ ６ａと６６ｂに夫々重なる。キャップ６８は金属であり波形条片の側部６６ａ。

６６ｂとキャップの脚部７０ａ、７０ｂの間の溶岩手段により波形条片６０に固 定される。勿論、上述のようにうねり形の場合にはキャップの脚部はそのような うねり形条片の曲がり具合に合うようにされる。

キャップ６８の上部ははソフラットな部分７２と一段高くなったランド部７４を つくるようにいく分ステップをつけられている。第４．５図に示すようにフラッ ト部分７２は波形条片６０の上縁６２の上におさまる。ランド部分７４はシャド ーマスクを溶着手段によりそこに固定するためのはり平坦なりッジを与える。

波形条片６０とキャップ６８の金属材料はフェースプレート１６のガラスとはり 同じ膨張係数を有するクロム−鉄合金「カーペンタ＃２７」であるとよい。

テンションフォイルシャドーマスク支持構造３４は、この支持構造が２枚または １枚の金属材料で簡単に作成しうるから中心配置された蛍光スクリーン２０の４ つの直線的な側部に沿って配置される。他方、この支持構造は中心配置された蛍 光スクリーンのまわりにはり連続（破断なく）シて与えることが出来る。このた め、第４〜６図ではランド部分７４がキャップ６８の内側に沿って、すなわち中 心配置された蛍光スクリーンに最も近い上縁６２の内側に沿ってオフセット・配 置される。そのような内向きの配置の利点は第７図に示されており、支持構造の 直線部の整合部において、すなわち蛍光スクリーンのコーナー領域において、外 側のコーナー７６が丸くなるということである。隣接するキャップそしてまたは 波形条片の隣接する端縁の整合する内側コーナーが７８における溶着により固定 しうる。このように、シャドーマスク支持構造の外側コーナーを丸くすることは 溶着固定の邪魔とはならない。第２図は中央配置された蛍光スクリーン２０を連 続的に囲むシャドーマスク支持構造を示す。

第８図は本発明の他の形を示すものであり、キャップ６８′はは′１″Ｌ字形で あって足部８０を含セ、この足部は波形条片６０の上縁６２に溶着手段により固 定のためフラットとなっている。キャップ６８′の脚８２は波形条片から突出し 、そしてそこにテンションフォイルシャドーマスクを固定するためのランド部８ ４を限定する。

ここでもランド部８２は、スクリーンを囲む支持構造がその内側コーナでの溶着 を妨害することなく第７図と同様に面とりされあるいは丸くされうるように、中 央配置の蛍光スクリーンに最も近いその内側に沿ってオフセットしあるいは伸び ている。

第８ａ図は本発明の他の形を示し、キャップ６８′は、波形条片６０の上縁６２ に固定される下側フラット面８６を有するはＶ矩形のブロック形（断面で）とな っている。キャップ６８′は更にランド部８８を有し、これにテンションマスク の周辺部が例えば溶着により固定される。キャップ６８′のこのランド部８８に より、溶岩手段が工具に隣接したマスクの部分に容易に接近しうるようにしつつ 工具がマスクの周辺部をランド上に係合させて保持しうるようにするためのスペ ースが確保される。

本発明の他の実施例を第１１．１２．１３図に示しており、そこでは本発明のシ ャドーマスク支持構造１３４はシャドーマスク３５をそれに固定するための平ら な上部またはりッジ１６０をつくるように導電金属条片がつくられる。複数の脚 部１６２ａと１６２ｂがこのリッジから吊り下がり、支持構造のフェースプレー ト１６への固定を容易にしている。リッジ１６０の上部は第１１図に示すように フラットとされそして脚部１６２ａと１６２ｂがこのリッジの両側から外向きに 広がってシャドーマスクのテンシヨンの下でこの支持構造を安定化する。これら 脚部は両側に交互にリッジから外向きに広がり、それにより脚部１６２ａは管の 中心軸から離れる方向に広がり、脚部１６２ｂは管の中心軸に向けて内向きに広 がる。

支持構造１３４の２つの例を第１２．１３図に示しておりこれらは支持構造のフ ェースプレート１６への固定方法でのみ異なる。詳細には、第１１．１２図は脚 部１５２ａと１６２ａの遠端に固定される長い金属条片１６４を示している。こ の条片は一方において硬化セメント１６６（第１１図）によりフェースプレート １６に固定される。この金属条片は例えば周知の非ガラス化ガラスフリフトまた はザラエルアイゼン形セメントのような冷間セメントによりフェースプレート１ ６の内面に固定出来る。

金属支持構造１３４の脚部１６２ａと１６２ｂは溶接によりプレート１６４に固 定出来る。一方テンシジンフォイルシャドーマスク３５は構造１３４のリッジ１ ６０の平らな上面に溶接される。

プレート１６４そしてまたは構造１３４の金属材料はフェースプレート１６とは ソ同じ膨張係数をもつ金属であるペンシルバニア州リーディングのカーペンタテ クノロジーインコーホレーテッドの製造になるクロム・鉄合金「カーペン・り２ ７」であるとよい。

第１３図は他の形を示し、フェースプレート１６のガラスが歪み点と焼なまし点 との間の温度に加熱されるとき脚部１６２と１６２の遠端がフェースプレート１ ６のガラスに１６８において部分的に埋込まれるようになっている。この例は１ ３４′で示されており、そして溶接されたテンションフォイルシャドーマスク１ ３５の支持用の平らなりッジ１６０を含む。

支持構造１３４’　（または１３５’）は中央配置の蛍光スクリーン２０のまわ りに連続して（破断なく）与えることが出来る。他方、この支持構造は２個（第 １２図）または１個（第１３）の金属条片から簡単につくられるから、この支持 構造は第１０図に示すようにスクリーンの４つの直線形鋼部に沿って配置しうる 。

第１４．１５図は本発明の他の形を示しており、これは第１６．１７図の条片ブ ランクから脚部を剪断によりつくるものである。第１２．１３図の実施例におけ るようにリッジ１６０′の平らな上部は支持構造３５′へのシャドーマスクの固 定手段を与える。一連の脚部１６２ａ’がこの部分１６０′の一方の側から外向 きに広がりそして一連の脚部１６２ｂ’がその部分の反対側から外向きに広がり 、交互になったアレイをつくる。この例では開口１７０が金属条片の隣接脚部間 のつけ鎖部分に打抜かれて剪断形成処理による脚部の形成を容易にすると共にス 、クリーニングプロセス中にたまる望ましくない材料の除去または「トリミング 」を可能にする。

詳細には、第１６．１７図はブランク条片１７２を示し、これから支持構造３５ ′（第１４．１５図）が形成される。開口１７０はまず条片の側縁に平行な直線 的アレイとして打抜かれる。このブランクは次に開口１７０と縁１７６の間の１ ７４で剪断されてそれから脚部が容易に形成される。第１７図に示すように反対 側の縁１７８は１８０で傾斜をつけられて、脚部が上側部分１６０′の面から外 へ曲がられたとき各脚部の縁がフェースプレート１６のそれに固定される面と平 行となるようにされている。

第１８．１９図はシャドーマスク支持構造１３４′に組込まれた本発明の他の実 施例を示す。この実施例は脚部１６２ｂ’が脚部１６２ａ’より短く上側部分１ ６０′の面内に配置されているが交互の脚部１６２ａ’がスクリーン２０に向っ て内向きにあるいはスクリーン２０から外向きに、この部分１６０′に対し外向 きに広げられている点を除き第１４−１７図のそれと同様である。この実施例は 更に支持構造と部分１６０′用のスタンスを広げている。

第２２−２８図はテンションフォイルシャドーマスク支持構造２３４の他の実施 例を示し、第２５．２８図は支持構造２３４′の他の形を示しており、相違点は 支持構造をフェースプレート１６に固定する方法のみである。

従って同様の参照数字を用いている。

詳細には、支持構造２３４（または２３４’）は第２２．２４，２５．２６図に 示すように夫々平らとなったビーク２６０と谷２６２を限定する波形部材を有す る。

この支持構造は長い金属条片からつくられる。その材料はフェースプレート１６ のガラスとはソ同じ膨張係数をもつ金属であるペンシルバニア州リーディングの カーペンタテクノロジーインコーホレーテッドの製造にかかわるクロム・鉄合金 「カーベンター２７」であるとよい。

ピーク部２６０の平らな上部２６３は第２２図に示すようにほり共面とされテン ションシャドーマスク３５を溶接２６４によるごとくしてそれに固定するための 手段を与える。

平らな谷部２６２は平らな底面２６６を有しこれらの面は共面であってフェース プレート１６の内面に支持構造を固定するための手段を与える。第２２〜２４図 の実施例では支持構造２３４の谷部２６２は硬化セメント２６８（第２４図）で フェースプレート１６に固定される。このセメントは例えば周知の非ガラス化ガ ラスフリットあるいはザラエルアイゼン形セメントのような冷間セメントでよい 。

第２５．２６図は波形支持構造２３４′の谷部２６２を、フェースプレート１６ のガラスがその歪み点と焼なまし点の間の温度に加熱されるときにそのガラスに 部分的に埋込むことによりフェースプレート１６にそれを固定する例を示す。そ のような埋込み固定を行うに適したプロセスを次に述べる。

本発明による、溶接されたテンションフォイルシャドーマスクを支持する支持構 造２３４（または２３４’）は第２０図に２３４で示すように金属の切れ目のな いリングを有する。他方、この構造は金属条片から波形形状に簡単且つ安価に製 造されるから、この構造は第２１図に示すように不連続（破断）あるいはセグメ ント状にしてその構造上にテンションをかけてシャドーマスクを保持する蛍光ス クリーンの内側に沿って直線上に伸びるようにすることが出来る。

上述のように本発明はガラスのフェースプレート２４に３４のようなマスク支持 構造を固定するための方法も含んでいる。以降に示すように、種々の形状のマス ク支持構造が本発明により設置出来る。その形状には拘らず、マスク支持体は本 発明によればフェースプレートへの構造体の永久的なセメントを用いない固定の ためフェースプレートに物理的に貫通するのであり、その埋込みの深さはシャド ーマスクにより発生するテンションに構造体が抗しうるちのである。また、予定 の深の構造体の物理゛的貫通は支持構造の装着表面をフェースプレートの内面か ら予定のＱ距離に置くに有効である。

第２７図に、おいて、第２．　３図と同様のフェースプレート組立体のフェース プレート１６とマスク支持構造３３４は組立前のものが示されている。シャドー マスク支持構造３３４はフェースプレート１６の内面１９に対しての位置ぎめの 出来る状態にあり、フェースプレート内面の中央には蛍光スクリーン２０が付着 されている。

配置されると支持構造３３４はスクリーン２０の両側になる。

第２７図の支持構造３４はコーナ一部が関節となっている。「関節」とはこの構 造がコーナ一部でゆるく結合されていること、す、なわち支持構造の金属とフェ ースプレートのガラスの間に存在しうる熱膨張係数の差に適合するように結合さ れていることを意味する。この結合はまた設置中支持輌造をフレーム状に保持す る。

第２８図は支持構造３３４の部分とフェースプレート１６に対するその関係の詳 細を示す。支持構造３３４は金属板からなり、シャドーマスク（図示せず）をテ ンションのかかった状態で受けて固定するための装着表面３８０を含んでいる。

支持構造３３４のベース部３８２は支持構造３４のフェースプレート１６への永 久的なセメントを用いない固定のために予定の距離だけフェースプレート１６に 物理的に貫入している。この実施例のベース部３８２はフェースプレート１６に 物理的に貫入する、点線で示す２個の脚部３８と３８６を有する。この支持構造 の埋込みはシャドーマスクにより発生するテンションに構造が耐えそして装着表 面がフェースプレートの内面から予定のＱ距離となるような深さとされる。

金属とされているシャドーマスク支持構造は本発明によればフェースプレートの ガラスと両立しうる熱膨張係数をもつ材料からなる。適当な金属としてはペンシ ルバニア州リーディングのカーペンタ−テクノロジーインコーホレーテッドの製 造にかかるカーペンタ合金２７である。他の製造者による等価な特性をもつ他の 合金も使用出来る。

支持構造の少くともベース部はフェースプレートのガラスと両立しうる熱膨張係 数をもつ材料からなり、このベース部はカーペンタ合金２７をつかうことが出来 る。

あるいは全体を合金２７でつ（っ−もよい。

第２９図は複数の開放端を有する開口３８８を有する足部３８６を除き前述の支 持構造３４といくつかの点で類似するシャドーマスク支持構造３８４の斜視図で ある。

開口８８を有する足部３８６はフェースプレート３９２の内面９０への支持構造 ３８４の固定化を促進するための、例えば非ガラス化ガラスフリットのようなセ メントで接着しうる縁部を与える。この足部とその開口は本発明によればフェー スプレート３９２に予定の距離だけ物理的に貫入することによるフェースプレー ト３９２への支持構造３８４のセメントを用いない固定をも促進するものである 。

第２９Ａ図は支持構造３８４の足部３８６を詳細に示している。この例では足部 ３８６からなる、支持構造３８４のベースは例えばベースの厚さより大きい深さ である予定の距離物理的に貫入する。支持構造８４の永久的固定はガラスにより 金属を「濡らす」ことにより達成されるのであり、これにより金属とガラスが界 面３９３で接着する。ベースの金属とガラスはそのような接着を得るために適正 な温度にされねばならないが、それについては後述する。支持構造を形成する金 属板の厚さは例えば２４ミルである。この厚さの材料では足部の貫入深さは例え ば３０−４０ミルの範囲内である。この範囲は限定的なものではなく、貫入深さ はフェースプレート３９２の内面３９０から予定のＱ距離のところに支持構造３ ８４のマスク装着面３８９を置くに適した深さでのフェースプレートの内面への 支持構造の埋込みによってもきまる。この貫入深さの範囲は例えば数分の１ミル から１５０ミルあるいはそれ以上まで、支持構造の形によりきまる。

本発明によるフェースプレートに物理的に貫入するに適した新規な支持構造を有 するフロント組立体の他の実施例を第３０図に示しており、これはここでは２つ の部分となったフロント組立体３９４とそれに関連する支持構造３９５のコーナ 一部分を示している。第３０図の実施例は本発明により設置しうる支持構造の多 くの実施例の内の他のものを示しており、この例では支持構造は主としてセラミ ックでつくられている。フェースプレート組立体３９４は中央に蛍光スクリーン ４００を有する内面３９８を有するフェースプレート３９６を含む。この支持構 造はスクリーン４００の対向する側に配置される４個のセラミックのレールを有 し、これらレールの内の２個４０２Ａと４０２Ｂをこの図では示している。レー ル４０２Ａと４０２Ｂは夫々キャップ４０４Ａと４０４Ｂを有する。キャップ４ ０４Ａと４０４Ｂはテンション状態でシャドーマスク４０６を受けて固定するた めの装着面を与える独立した金属条片からなる。レール４０２Ａと４０２Ｂのベ ース部４０８Ａと４０８Ｂはフェースプレートへの支持構造の永久的な、セメン トを用いない固定のためフェースプレート３９１のガラスに予定の距離だけ物理 的に貫入するものとして点線で示しである。この支持構造はガラスへの接着に合 った組成を有する。このセラミック支持構造のいくつかの例ではベース部のフェ ースプレート３９６への貫入はフェースプレー）３９６への構造３９５の永久的 な、セメントを用いない固定のため例えば数分の１ミル程度の予定の距離である 。他の例では貫入深さはより大きくなるが、それは構造の物理的な設計および、 その深さが装着面４０４Ａと４０４Ｂをフェースプレート３９６の内面３９８か ら予定の距離のところに佐賀ぎめして装着面が内面３９８に対し適正な関係でマ スク４０６をテンション状態で受けられるようにするようなものであるかどうか によりきまるものである。

本発明により設置しうるシャドーマスク支持構造の他の実施例を第３１図に示す 。ここではフェースプレートの内面に装着された、第１３図と同様のテンション フォイルシャドーマスク支持構造の部分が示されている。支持構造５１０はシャ ドーマスク５］４をテンション状態で受ｌすて固定するための装着面５１２を有 する。複数のジから下がり、マスク５１４によるテンションに対し支持構造を安 定させる。脚５１６Ａと５１６Ｂは装着面５１２から外向きに交互に広げられて いる。脚部５１６Ａと５１６Ｂのベース部５１８は本発明によりフェースプレー ト５２２への支持構造５１０の永久的な、セメントを用いない固定のため、フェ ースプレート５２２の内面５２０に予定距離だけ物理的に貫入する。

本発明によりフェースプレートに予定の距離だけ物理的に貫入するに適したシャ ドーマスク支持体の他の実施例を第３２図に示す。この構造は第２２図のものと 同様に平らなピーク部５２６と平らな谷部５２８を限定する波形部材を有し、ピ ーク部５２６の平らな上部がマスクをテンション状態で受けて固定する装着面を 与える。谷部５２８はフェースプレート５３２の内面５２４のガラスに貫入する 。支持構造５２４は前記のカーペンタ合金２７である金属の長い条片から形成す るとよい。

内面の中央に蛍光スクリーン領域を有するフラットなガラスのフェースプレート に対しテンションのかかったフォイルシャドーマスクの支持構造を固定するため の本発明の方法は次の段階からなる。すなわちテンション状態でシャドーマスク を受けて支持するための、マスクを固定するに適した装着面とフェースプレート に貫入するベース部を有するフレーム状支持構造を形成する段階、ガラスの歪み 点温度と焼なまし点温度の間の範囲内の予定の温度にフェースプレートを加熱す ることによりフェースプレートを、支持構造の貫入しうる状態にする段階、スク リーンの両側に支持構造を位置ぎめしてそれを内面に対し配置する段階、ガラス のワーク点温度に電気抵抗により支持構造を加熱して支持構造を上記内面からガ ラスに押し込んでそのベース部がマスクにより生じるテンションに抗してフェー スプレートに支持構造を永久的に固定しそしてフェースの内面から予定のＱ−距 離のところに装着面を位置ぎめするに有効な深さまで貫入させる段階、から成る 。その結果、装着表面はフェースプレートの内面に対し適正な間隔をもってテン ション状態でシャドーマスクを受けて、その内面に蛍光スクリーンを付着した後 に装着表面にフォイルマスクをテンション状態で装着するように位置ぎめされる 。

フェースプレートの調整に関しては本発明による支持構造の設置のためのフェー スプレートのガラスの好適な温度範囲は例えば４６２℃−標準的なフェースプレ ートのガラスの歪み点−と５６３℃−標準的なガラスの焼なまし点−の間である 。この温度はカラー陰極線管のフェースプレートで用いられるガラスについて標 準的な範囲を含んでいる。冷えたフェースプレートを所望の温度にするにはオー ブン内の加熱を用いることが出来る。あるいは、より経済的な方法として、本発 明による支持構造の設置は、フェースプレートを金型からとり出してから焼なま しオーブンに入れる前に行うことが出来る。この間にフェースプレートは所望温 度範囲まで冷されるのであり、その間支持構造を設置出来る。

本発明により内面のガラスに圧入される支持構造の温度に関しては、カーペンタ −合金２７の場合にはフェースプレートのワーク点である約１０００℃に加熱さ れるべきである。これはカーペンツ２フ合金については赤熱に対応する。支持構 造が金属である場合に適正温度への加熱は電気抵抗によるとよく、また誘導ある いはオーブンによるものでもよい。支持構造とガラスが加熱される温度はフェー スプレートへの支持構造の適正な付着と永久的な固定を行うに必要な接触表面の 「濡れ」を与えるものであるとよい。更に、上述の温度および温度範囲では支持 構造のベース部分はフェースプレートのガラスに容易に侵入しうる。

第３３図はフェースプレートへの支持構造の、本発明による貫入に適した装置を 示している。例えば支持構造３３４は第２７．２８図の構造である。この構造は フェースプレート１６に貫入する２個の脚部３８４と３８６を有するベース部３ ８２を含んでいる。物理的な貫入を行わせる手段は、矢印５３６で示すように本 発明によるフェースプレート１６の内面１９のガラスに支持構造３３４のベース 部３８２の物理的貫入を示す金属板５３４を有する。シム５３８と５４０はフェ ースプレート１６の内面１９から予定のＱ−距離に構造の装着面を置くため支持 構造の貫入深さを制御する。フェースプレートの内面上のその適正位置に対する 支持構造の位置ぎめは加熱中に支持構造３３４を保持してフェースプレート１６ の内面１９にそれを下ろすときに適正な整合状態にする適当な治具により達成し つる。すべての支持構造についてのそのような治具の構成は陰極線管製造分野で の当業者の能力内のことである。

ＦＩ　Ｇ、　５ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、８ａ ＦＩＧ、２３ 国際調査報告

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. １．波形断面をもち、フェースプレートの内面の中央部の蛍光スクリーンを実質 的に囲んでその上にシャドーマスクをテンション状態で支持するためのシャドー マスク支持構造と、この波形構造をフェースプレートに固定する手段とを備えた フェースプレートを含むカラー陰極線管用フロント組立体。
2. ２．前記波形構造は、その上に前記シャドーマスクをテンション状態で支持する ための手段を与えるために共通平面に配置されたピーク部を有するごとくなった 請求項１記載の組立体。
3. ３．前記波形構造はそれを前記フェースプレートに固定するために共通平面に配 置された谷部を有するごとくなった請求項１記載の組立体。
4. ４．前記波形構造はその上に前記シャドーマスクをテンション状態で支持するた めの手段を与えるため、予定の異なった共通平面内に配置されるピーク部を有す るごとくなった請求項３記載の組立体。
5. ５．前記波形構造のピーク部または谷部はそれぞれ一つの共通平面内でフラット であるごとくなった請求項２，３または４記載の組立体。
6. ６．前記波形部材は金属条片からなり、前記固定手段は溶接手段または硬化セメ ントである、請求項１乃至５のいずれかに記載の組立体。
7. ７．前記波形構造は前記中央に配置された蛍光スクリーンを実質的に囲む複数の 前記波形構造の内の１個である請求項１乃至６のいずれかに記載の組立体。
8. ８．前記フェースプレートはガラスであり、前記波形構造はこのガラスがその歪 み点とその焼なまし点の間の範囲の温度であるとき前記構造を部分的にこのガラ スに埋め込むことによりフェースプレートに固定されるごとくなった請求項１乃 至７のいずれかに記載の組立体。
9. ９．前記支持構造は上下の波形縁を限定する波形部材を有し、下側波形縁はフェ ースプレートへ支持構造を固定する手段であり、上側波形縁は支持構造にシャド ーマスクを固定する手段を構成するごとくなった請求項１記載の組立体。
10. １０．前記波形部材はほゞ均一な幅を有し、前記上側波形縁が前記フェースプレ ートにほゞ平行な面内に配置されるごとくなった請求項８記載の組立体。
11. １１．前記波形部材は金属条片からなり、この条片の側部が平らとなっている、 請求項９または１０記載の組立体。
12. １２．前記シャドーマスクを固定するために、前記上側縁に沿って伸びそしてそ れより高くなったランド部を有するキャップ手段を更に含む請求項９，１０また は１１記載の組立体。
13. １３．前記キャップ手段のランド部は前記中央配置された蛍光スクリーンに最も 近い前記上側波形縁の内側に沿って配置されるごとくなった請求項１２記載の組 立体。
14. １４．複数の前記波形部材および、前記中央配置の蛍光スクリーンを実質的に囲 みそしてこのスクリーンのコーナ部分で一緒になる夫々のキャップ手段を含み、 このキャップ手段の外側が上記コーナにおいて面とりされるごとくなった請求項 １２または１３記載の組立体。
15. １５．前記キャップ手段は前記波形部材の側部に重なる脚部を有するほゞＵ字形 となっている、請求項１２，１３または１４記載の組立体。
16. １６．前記波形部材とキャップ手段は金属であり、このキャップ手段の前記脚部 は溶着手段により上記波形部材に固定されるごとくなった請求項１５記載の組立 体。
17. １７．中央部に蛍光スクリーンを有するフェースプレートの内面にシャドーマス クをテンション状態で固定すると共に前記スクリーンから前記シャドーマスクを 離すためのシャドーマスク支持構造を有し、この支持構造は前記シャドーマスク をそれに固定するための上側部分とこの支持構造の安定化のために前記上側部分 の夫々の側から外向き逆方向に広げられた一連の脚部とから成るごとくなったフ ェースプレートを含むカラー陰極線管用フロント組立体。
18. １８．前記脚部は前記上側部分から外向きに、逆方向に交互に広がるごとくなっ た請求項１７記載の組立体。
19. １９．前記支持構造は金属条片からなり、前記上側部分の頂部が平らなリッジを 与え、前記脚部がこのリッジからその両側に交互となるように外向きに広げられ ているごとくなった請求項１７または１８記載の組立体。
20. ２０．前記脚部の交互のものが前記上側部分の面内にあり、残りの脚部が前記上 側の平らな部分から外向きに、前記スクリーンに向けて角度をつけられるごとく なった請求項１７記載の組立体。
21. ２１．前記支持構造はほゞ平らな条片状ブランクを打抜いて形成されるごとくな った請求項２０記載の組立体。
22. ２２．前記フェースプレートはガラスであり、前記支持構造は前記ガラスがその 歪み点とその焼なまし点の間の温度のときそのガラスに前記脚部の遠端を部分的 に埋め込むことにより前記フェースプレートに固定されるごとくなった請求項１ ７乃至２１項のいずれかに記載の組立体。
23. ２３．前記脚部の遠端が前記フラットプレート手段に固定され、そしてこのフラ ットプレート手段が硬化セメントにより前記フェースプレートに固定されるごと くなった請求項１７乃至２１項のいずれかに記載の組立体。
24. ２４．中央部に蛍光スクリーンを有する内面を有するガラスのフェースプレート と、このスクリーンの両側に配置されたマスク支持構造にテンション状態で装着 されるフォイルシャドーマスクを備え、前記マスク支持構造はそれが前記マスク により生じるテンションに抵抗するような深さまで前記フェースプレートに物理 的に貫入して永久的な、セメントを用いないフェースプレートヘの支持構造の固 定を行うごとくなったカラー陰極線管用フェースプレート組立体。
25. ２５．前記支持構造は前記ガラスと両立しうる熱膨張係数を有する、合金または セラミック材料でなる、請求項２４記載の組立体。
26. ２６．前記支持構造は前記シャドーマスクをテンション状態で受けて固定する表 面と前記フェースプレートに前記支持構造を固定し、前記装着表面を前記フェー スプレートの内面から予定のＱ距離のところに位置づけるために予定の深さだけ 前記フェースプレートに物理的に貫入するベース部分とを含むごとくなった請求 項２４または２５記載の組立体。
27. ２７．フォイルシャドーマスクをテンション状態で受けて固定するための、前記 マスクを固定するに適した装着表面とガラスのフェースプレートに物理的に貫入 するようになったベース部分とを有するフレーム状の支持構造を用意する段階、 少くとも表面が前記支持構造の貫入しうる条件となる予定の温度に加熱されるよ うになった前記フェースプレートを用意する段階、前記フェースプレートの、中 央部に蛍光スクリーン用の領域を有する内面の、前記スクリーンの両側に前記支 持構造を前記内面から前記フェースプレートに押し込んでそのベース部分が前記 構造を前記マスクにより生じるテンションに抗して前記フェースプレートに固定 しそして前記装着表面を前記内面から予定の距離のところに位置ぎめし、それに より前記装着表面が前記内面に対し適正な間隙をもって前記シャドーマスクをテ ンション状態で受けるために位置ぎめされるようにする段階、および前記内面に 前記蛍光スクリーンを付着した後に前記装着表面に前記マスクをテンション状態 で装着する段階を備えた、ガラスのフェースプレートに前記シャドーマスクをテ ンション状態で支持する支持構造を固定する方法。
28. ２８．前記フェースプレートの前記予定温度は前記ガラスの歪み点温度と焼なま し温度の間、すなわち、４６２℃から５０３℃の間である請求項２７記載の方法 。
29. ２９．前記支持構造を予定の温度に加熱する段階およびこの加熱された構造を前 記加熱されたフェースプレートのガラスに押し込み、前記装着表面を前記フェー スプレートの内面から予定の距離だけ離して位置ぎめする段階、を更に含む請求 項２７または２８記載の方法。
30. ３０．前記支持構造の前記予定の温度は前記フェースプレートのガラスの動作点 、すなわち約１０００℃にほゞ等しくなった請求項２９記載の方法。