JPH03182034A - 受像管及びその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、テレビジョン受像機あるいはコンピュータ
ターミナル等に使われる受像管（ＣＲＴ　）に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来から使用されている受像管は角型のスクリーンをも
ち、その概略構造は第４図に示す通りとなっている。

第４図はシャドウマスク式カラー受像管として一般に使
われているものを示す一部破断の側面図であり、受像管
（１）は、パネルスクリーン部（２Ａ）および側面部（
２Ｂ）を形成するパネル（２）と、それに連なる漏斗状
のファンネル部（４）および電子銃（図示せず）を包含
するネック部（５）とよりなる真空ガラス容器である。

前面パネル（２Ａ）の内面には蛍光スクリーン（３）が
設けられ、これに対向して無数の孔のあけられたシャド
ウマスク（６）を配置せしめである。蛍光スクリーン（
３）は複数の蛍光体でスクリーンを構成する必要がある
ために、シャドウマスク（６）はパネル（２）より複数
回にわたり着脱する必要があるために５パネル（２）と
ファ＝ネル（４）は分離可能となっており、ガラスは／
だであるフリットガラスでパネル（２）とファニネル（
４）とは封着せしめられる。この箇所が：リットシール
部（７）である。

〔発明が解決しようとする課題Ｊ 上記のような従来の受像管では、シャドラマ；り（６）
が金属の薄板で構成されているために、動作中は電子ビ
ームが射突することにより熱膨失を起こし、蛍光スクリ
ーン（３）上での蛍光体ドツト中心と電子ビーム中心と
がずれ、好ましくない色ずれを起こす。その対策として
展張式と呼ｃｊれるシャドウマスク（６）があり、これ
はテンションをかけて熱膨張をした時にはそのテンショ
ンの値が小さくなる事で吸収し、実質的な蛍光体ドツト
中心と電子ビーム中心とは変らないシステムである。

第５図はシャドウマスク（６）とフレーム（８）との関
係を示す断面図である。また第６図はシャドウマスク（
６）が熱膨張をして管軸方向にｄだけ変形をした時に蛍
光スクリーン（３）上ではどの位ずれるかを偏向角θと
の関連で説明する図である。すなわちスクリーン（３）
上での蛍光体ドツトの中心とビームの中心とのランディ
ングエラーは大凡ｄ４ａｎθと考えて良い。これは、シ
ャドウマスク（６）がかなり熱容量の差のある、すなわ
ち例えば重量のあるフレーム（８）にテンションをかけ
て保持されているケースで、しがも時間が３分以内とか
の局部的なシャドウマスクの熱変形の場合である。

第７図は横軸に偏向角θおよびたて軸にｔａｎθを示し
てなるテンション分布図であり、θ＝０はスクリーン（
３）の中央、θ＝θはスクリーン（３）のＸ軸上あるい
はＸ軸以外の偏向角がθの場合を示している。この第７
図は逆に言えば、シャドウマスク（６）の熱膨張を吸収
する為の各偏向角に対する最小限のテンションの大きさ
に比例する量と見なすこともできる。

またこの展張式シャドウマスク（６）の最大の欠点は、
シャドウマスク（６）が外力に対して振動じ易いという
事である。この振動は共振として生じ、その周波数と張
力との関係は次の関係がある事が知られている。

ここで　Ｇ；重力加速度 ｆ；共振周波数 Ｔニスクツ１体の張力 ｑ；スリット線密度 Ｉ２Ｙ；スリット長さ このために第７図のθの小さい所では、テンションがほ
とんどゼロに近づくと共振周波数が低くなり大きな問題
がある。実際に行なわれたテストによれば、この周波数
は少なくとも２００Ｈｚ以上が好ましい事がわかった。

また、シャドウマスク（６）の素材については展張式用
に耐え得るものでなければいけない。すなわち、第７図
のθの大きい所ではシャドウマスク（６）の素材がテン
ションに耐え得るものでなければいけない。更に絶対条
件として、シャドウマスク（６）は科学エツチングで穿
孔が行われるので、エツチング性は量産性を考えると最
重要項目である。以上のような事を考えてくると、展張
方式のシャドウマスク（６）の張力の最適設計は第８図
のようになる。

第８図の横軸は偏向角θ（あるいはスクリーン中央から
の距離と考えても良い）および縦軸は張力であり、実線
のようにＳ字形が好ましいと考えられる。すなわちθが
小さい所では共振を防ぐためにあるいは共振周波数を上
げる必要があるために張力を上げる必要があり、θの大
きい所ではシャドウマスクの張力に対する剛力を考え、
ｔａｎθに比例するような量よりは小さい値とすべきで
ある。もちろん、受像管（１）のサイズによっては、必
ずしもＳ字形に最適値として選ぶ必要のない場合もあり
得つるが、破線（Ａ）の如く可能であればθに寄らず、
一定の張力とし、しかも共振周波数も高くという設計は
行い得るものである。しかしながら、一般的にこの展張
システムは重量が重くなるのが受像管（１）のシステム
として最大の欠点であり、最適の設計すなわち軽量化へ
の道であるから、以下必要な張力は第８図の実線のカー
ブであるとして説明する。

第９図は一般的にフレーム（８）の変形の傾向を示すフ
レームの正面図であり、図中円内はシャドウマスク（６
）のスリットの長手方向を説明するための拡大図である
０図示の如くスリットの長孔はＹ軸方向と一致している
。従ってシャドウマスク（６）の金属帯をＹ軸方向に展
張せしめている。そのため結果として、図に示す破線の
ようにフレーム（８）は上、下辺の中央で凹み、左右方
向へ膨らむような傾向となる。これは、シャドウマスク
（６）を前面にわたってＹ方向に一定の張力で展張せし
めた場合である。この図から分るようにスリット孔をも
ったシャドウマスク（６）の場合には長孔が上から下ま
で続いているから、以上説明して来た偏向角θとテンシ
ョンの関係についてはＸ軸上の点から上まで、父子まで
同じテンションである。第９図に破線で示すようにまた
Ｘ＝０のところすなわちＹ軸では変形が大きく周辺部で
はＹ軸成分の変形が小さい事は一般的なフレームの変形
傾向として留意しておく必要がある。

この結果、従来のシャドウマスク（６）を全面的に一定
のテンションで展張せしめたテンションの分布は、第８
図破線（Ｂ）のように中央部付近で特に著しくテンショ
ンの低いシャドウマスク（６）となってしまっており、
これを改良しようと思って全体の張力を上げた場合には
今度は周辺部でマスク自体の耐力が持たない結果となり
、耐振動特性の改良（特に中央部）とマスクの耐力は相
反関係となっている。

この発明はかかる課題を解消するためになされたもので
、低い周波数でのシャドウマスクの共振が避けられ、し
かもマスク自体の材料による耐力にも無理のない使い方
をすることができるより好ましい受像管を得ることを目
的とする。

また、この発明はシャドウマスク展張用仮フレムによっ
てより好ましい受像管を容易に製造できる信頼性の高い
受像管の製造方法を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る受像管は、より好ましいシャドウマスク
のテンション分布を実現するために、シャドウマスクを
フレームに固着せしめる時に、従来のように全面にわた
り一定のテンションでシャドウマスクを展張せしめるの
ではなく、特定の分布をもって展張せしめ、その後フレ
ームに固着せしめるものである。また、その特定の分布
とは、例えば中央部の方を周辺部よりもテンションを大
となすようにする。

また、より好ましいテンション分布に近づけるためには
、フレームの方も前以って例えば機械的に変形せしめ、
更にテンションに分布をもたせたシャドウマスクを固着
する。

上記シャドウマスクを分布をもって展張せしめるに当り
、シャドウマスク本体とテンション装置との間に特定の
剛性をもたせた仮フレームを介在せしめる。

［作用］ この発明においては、展張式シャドウマスクを第８図の
実線のようなより好ましいテンション分布を実現するた
めに、シャドウマスクに特定のテンション分布をもたせ
てからフレームに固着せしめる。このようにすることに
より全面的に−様なテンション分布で展張せしめていた
場合よりも、より好ましい分布に近づけることが出来る
。

また、更に望ましくはフレームを前以って変形させてお
いて更にこの発明のようにテンション分布を持たせたシ
ャドウマスクを固着する方がより好ましくテンションの
コントロールが実現し易い。このようにすると、従来に
よる方法よりも中央部付近でのテンションを上げること
が出来る。すなわち、中央部付近での耐振動特性を改良
することが出来る。

一方、シャドウマスクのテンションに分布を持たせるに
当り、この発明ではシャドウマスクとテンション装置と
の間に仮フレームを介在せしめる、これは、仮フレーム
の剛性を利用し、テンション装置による局部的なテンシ
ョンの分布を滑らかなものとすることが出来る。また、
仮フレームの構造（剛性）とテンション装置による仮フ
レームの展張位置によりテンション分布をもたせること
が出来る。

〔実施例〕

第１図はこの発明で使用される展張方式のシャドウマス
クを実現するためのテンション分布を示すシャドウマス
クによるテンション分布パターン（Ａ）とフレームによ
るテンション分布パターン（Ｂ）とを説明する図である
。シャドウマスクによるテンション分布パターン（Ａ）
はシャドウマスクの前以って展張せしめる分布を示して
おり、例えば周辺の方のテンションが中央より例えば大
きくしである。同じようにフレームによるテンション分
布パターン（Ｂ）はフレームの前以って熱変形あるいは
機械的な変形により実現し得るテンションの分布を示す
例であるにの場合も、例えば周辺の方が中央より大なる
ようになしである。

第２図は別の実施例を示すのもで、（Ａ）、（Ｂ）は第
１図と同様に夫々シャドウマスク、フレームでのテンシ
ョン分布パターンを示すものである。この場合にはシャ
ドウマスクのテンションは中央の方で周辺より大として
いる。この場合従来の第８図（Ｂ）の欠点を修正する方
向に出来る。

このようにこの発明ではシャドウマスクのテンション分
布をシャドウマスクとフレームとでどのような分担でも
たせるかはあまり重要ではない。

また、従来ではシャドウマスクだけを全面にわたり一定
のテンションで展張せしめ、何もしないフレームに固着
させる例があるが、この発明の別の実施例ではシャドウ
マスクだけを特定の分布で展張せしめ、何もしないフレ
ームに固着させるといった事も可能である。

第３図はこの発明で使用されるシャドウマスクに分布を
もたせて展張せしめる一つの方法を模式的に示すもので
あり、片側のみを図示している。

シャドウマスク（６）は前以って展張用仮フレーム（９
）に固着されており、仮フレーム（９）を例えば中央が
Ｐ。、周辺がＰ、のような力の分布で展張せしめる。シ
ャドウマスク（６）はＰ＋。

Ｐ、で直接展張せしめている訳ではなく、仮フレーム（
９）を介しているから、Ｐ＋、Ｐａに差があったとして
も仮フレーム（９）は適当な剛性をもたせであるから、
最終的にシャドウマスク（６〉のテンション分布に極端
な分布の特異点を作らないように出来る。このようにし
てテンションに分布をもたせながら展張せしめつことが
出来る。

尚一般的にはシャドウマスク（６）のみあるいはフレー
ム（８）のみで分布をもたせようとするとかなり困難が
伴うので、夫々この発明の一実施例のように分担し合う
のが良い。

また、より剛性の高いフレーム（８）は最終的によりシ
ャドウマスク（６）のテンション分布を作るのは難しい
から、分担を決める時にはその点も考慮すべきである。

Ｃ発明の効果］ 以上のように、この発明によればより好ましいテンショ
ン分布をシャドウマスクとフレームとを固着する時に前
以ってシャドウマスクの方で分布をもって展張せしめる
ので、最終的に低い周波数でのシャドウマスクの共振が
避けられ、しかもマスク自体の材料による耐力にも無理
のない使い方をする事が出来ると共に、最終的により好
ましい受像管を容易に作ることが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の例によるシャドウマス
クとフレームとによるテンションの分担を説明する図、
第３図はシャドウマスクを展張せしめるに当り分布をも
たせる方法を説明する図、第４図はシャドウマスク式カ
ラー受像管の一般的な構造を説明する一部破断の側面図
、第５図は展張タイプのシャドウマスクを示す断面図、
第６図〜第８図は望ましいテンション分布を説明する図
、第９図は一般的に展張方式のフレームの変形を説明す
る図である。 図において、（６）はシャドウマスク、（８）はフレー
ム、（９）は展張用仮フレームを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）展張タイプのシャドウマスクを具備し、このシャ
   ドウマスクの有孔部のスクリーン中央に相当する部分か
   ら周辺に相当する部分に従ってテンションに分布を持た
   せるに当り、中央から周辺にわたり異なったテンション
   分布を機械的あるいは熱的にもたせて展張せしめ、フレ
   ームとシャドウマスクとを溶接等により固着してあるこ
   とを特徴とする受像管。
2. （２）複数箇所で特定方向に展張し、場所により変形量
   が異なるようになされた剛性をもつシャドウマスク展張
   用仮フレームでシャドウマスクを挟持してテンションに
   分布をもたせ、その後フレームに固着せしめたことを特
   徴とする受像管の製造方法。