JPH0343935A - カラー受像管用シャドウマスクの製造方法 - 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、カラー受像管用シャドウマスクの製造方法
、特にシイドウマスク式カラー受像管に内装されたシャ
ドウマスクの製造方法に関するものである。

［従来の技術］ シイ１９フ３９式カラー受像管は、第４図に示すように
漏斗状のファジィ・ルＨ）と、このファンネル（１〉の
開放端に封着されたパネル（２〉と、このパネル（２）
の内面に塗布された蛍光面（３）と、上記パネル（２）
の側壁に設けられた複数個のピン（４）と、上記蛍光面
〈３）に対抗して配設されたシャドウマスク（７〉と、
このシャドウマスクが固定され、ピン（４〉に支持され
たシャドウマスクフレームを備えている。

上記シャドウマスク（７〉は、電子ビーム　（６＾）。

（６Ｂ）、（６Ｃ）を選択的に通過させる多数の開口部
を有する有孔面、及びこの有孔面の周縁に形成された非
有孔面よりなり、上記パネル（２）の内面形状とは＋１
等しい球面を有している。

このような構造を有するシャドウマスク式カラ−受像管
において、電子銃〈１２八＞、　＜　１２Ｂ　＞、　（
１２ｃ　）より放出される電子ビーム（６八＞、　（６
Ｂ）、　（６Ｃ）は、シャドウマスク（７）の開口部に
設けられたアパーチャ〈１３）を通過して、蛍光面〈３
）に塗布された赤、緑、青の各色に発光する蛍光体に射
突して発光させる。

通常、ノずドウマスクのアバーチ↑（１３〉は、ンずド
ウマスク＜７）の表面積の約１５〜２５％てあ＋、）、
電子ビームのほとんどは、非開口部に衝突してノずトウ
マスクを加熱する。例えば２工インチカラー受像管での
ツヤドウマスクの温度上昇は、第５図に示すように、高
圧電圧２８ＫＶ、ビーム電流１ｍへの条件下では、シャ
ドウマスク＜７〉の中心部の温度は、特性曲線（１４〉
に示すように、最初の５分間で温度上昇が著しく、３０
分て飽和し、約４０″Ｃ温度が上昇する。一方、熱容量
の大きなフレーム（５）は徐々に温度が上昇し、特性曲
線〈１５）に示すような経過を示し、約１時間で飽和状
態となる。

このような温度上昇によって、ンずドウマスク〈７〉は
熱膨張により色ずれを起こし、第６図及び第７図に示す
ように、動作開始前は実線で示すシ↑ｌ・ウマスフ〈７
〉が、温度上昇によって熱膨張を起こして点線で示す状
態に変位しく第６図）、ンざドウマスク面を、７Ａの状
態に移動する（第７図）。したがって、蛍光面〈３）上
ではアパーチ↑（１３）を通過した電子ビームく６八）
、　（６Ｂ）、　（６Ｃ）が、第６図、第７図に示すよ
うに距ＩＩＴだけ中心方向に移動し、隣接した他色の蛍
光体を発光させ、この現象は画面全域にわたって現れ、
正常な色彩画像を再現することができなくなる。

また一方、フレーム（９）の温度は徐々に上昇し、飽和
状態に近くなると、フレーム（９）は、熱膨張によｊｌ
第６図に示す９Ａの位置まで膨大変位する。

このため、フレーム〈９）に接合されているシボドウマ
スク面は、第７図に示す位置り７Ｂ）に移行する。

その結果、開口部を通過する電子ビーム＜６八）、　（
６Ｂ）、（６Ｃ）が外側方向に距離Ｓだけ移動し、上記
カラー受像管の動作初期に現れる現象とは、逆の方向の
蛍光体を発光させ、正常な色彩画像を再現することがで
きなくなり、この現象は、カラー受像管が連続して作動
ずれば発生する現象である。

全体的な温度上昇に起因する色ずれは、第５図に示すよ
うに、フレームク９）に取り付けたバイメタル＜１０）
の動作によｊＪ補正することができるが、上記のように
局部的なツヤ１゛ウマスクの色ずは、バイメタルによる
補正は不可能であり、シャドウマスクの板厚を厚くする
手段が有効的であることが理論的に立証されている。こ
のため、一般的にシざドウマスクは、例えば特公昭５１
−９２６４号公報に示されているようにエツチング法が
用いられている。これは板厚ｔと電子ビームが通過する
シャドウマスク孔の大きさＳＷとの間には、次式の関係
があり、厚い板に小さな孔を製作することは原理上不可
能であった。

ｓｗ＞０．８Ｘｔ 一方、ＣＲＴの解像度を向上させるためには、蛍光面ピ
ッチを小さくし、これはシャドウマスクの孔寸法が小さ
くなることを意味し、シャドウマスクの熱変形による色
を防止するためのシャドウマスクの板厚を厚くすること
と矛盾してお０、厚板構造化の達成か大きに課題であっ
た。この課題を解消するため、第８図は例えば特開昭５
７−１３８７４６号公報に示されるように、板厚の薄い
材料に予めエツチングなどの方法によ（）孔加工を行い
、これを複数枚重ねて有孔領域の外周部を溶接により固
定してた後、所定の形状にプレス成形する際に、第９図
（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、２枚のシマドウマス
ク間の滑（）や、材料の伸びのばらつきによる孔の位置
ずれを防止するため、例えばポリアミド系レジン　＜１
６）で孔（１３）を埋めた１組　プレス成形する方法が
用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のカラー受像管用シャドウマスクの製
造方法では、孔の位置ずれ防止のため、孔を固定した後
レジンで孔を埋めていたが、用いるレジンが比較的柔ら
かく、ずれを完全に抑制することができない。また、マ
スク成形後にレジン〈１６〉を除去しなければならない
が、マスクの間に浸透したレジンを完全に除去すること
は困難である。このため、十分な精度が得られないばか
りでなく、ＣＲＴ動作中に、残留したレジンがガス化し
て管内に流失し、ＣＲＴの寿命を短くしたり、テレビジ
ョンセットのスピーカーの音による振動等でマスクの隙
間に入っていた未除去レジンカ管内に散出し、電子銃部
に付着してスパークする等の課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、シャドウマスクの厚板構造化を達威し、特性
の優れたシャドウマスクを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わるカラー受像管用シャドウマスクの製造
方法は、シャドウマスクとして、２枚のシャドウマスク
部材を重ね合わせて位置決めした後、上記シャドウマス
ク部材の間に隙間がないようにして、シャドウマスクの
有孔部周辺部を所定の間隔で溶接し、上記有孔部領域内
の狭い部分なレーザビーム、または電子ビームを用いて
、溶接位置に孔をあけた後、同一ビームにより溶接する
ようにしたものである。

［作　用］ 二の発明におけるカラー受像管用シャドウマスクの製造
方法は、シャドウマスクとして、２枚のシイ１９フ３２
部材を重ね合わせて位置決めした後、上記シャドウマス
ク部材の間に隙間がないようにして、シャドウマスクの
有孔部周辺部を所定の間隔で溶接し、上記有孔部領域内
の狭い部分をレーザビーム、または電子ビームを用いて
、溶接位置に孔をあけた後、同一ビームにより溶接する
ようにしたため、シャドウマスクの厚板構造化を達威し
、特性の優れたシャドウマスクを得ることができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明に係オ）るシャドウマスクで、（Ｅｌ）は
平面図、（ｂ）は平面図（ａ＞のＡ点の拡大図、第２図
は２枚のシャドウマスク部材の位置合わせ治具を示す斜
視図、第３図は２枚のシャドウマスク部材の、レーザに
よる孔あけ状態及び溶接状態を示す断面図である。図に
おいて、り２１）は蛍光面に近いシャドウマスク部材、
（２２〉は電子銃に近いシャドウマスク部材で、それぞ
れ化学的々エツチング法で製作されたものである。

このシャドウマスク部材には、アパーチ↑（電子ビーム
通過用の孔）がある有孔領域（２３）、　　及び無有孔
領域り２４〉と、２枚のシイ１９フ３２部材の位置決め
のための位置決め孔（２５〉が設けられている。２枚の
シイドウマスク部材（２１＞（２２）を第１図に示す位
置決め孔〈２５〉と、第２図における同一位置に設けら
れた位置決めビン（２６）が設けられた位置合わせ治具
（２７〉により位置決めを行う。

シャドウマスク部材＜２１）（２２）は、正確に位置決
めされた後、外周部の無孔領域を抵抗スポット溶接によ
（）、所定のピッチで接合固定する。さらに有孔領域内
の所定の位置なＹＡＧレーザにより溶接する。このとき
、溶接部の幅が狭いので通常の方法で、ＹＡＧレーザス
ポット溶接を行うと、例えばシャドウマスク部材の厚さ
が　０．２ｍｍの場合にはｌ合接ナゲッＩ・径が０３〜
０　、４　ｍｍφと々（）、溶接部分よりはみだし、溶
融金属がアパーチ↑（孔）の一部を塞ぐので、シャドウ
マスクとじて機能しなくなることが頻発した。これは溶
接部の幅が小さくなるほど大きな問題となる。

そこでこの発明では、ＹＡＧレーザ〈３０〉を溶接位置
に位置決めした後、シャドウマスク部材〈２１〉〈２２
）の接する面に、隙間がないようにシイドウマスク押え
治具により固定し、第３図に示すように、側光ばパルス
エネルギー０．２Ｊ／パルス、パルス幅　０．’２ｍｓ
の条件で２パルス照射すると、孔径０　、１　ｍｍφ、
深さ０．１５ｍｍの孔〈４０〉をあける。この場合の孔
の深さは、ビーム照射側のシャドウマスク部材を貫通す
るかしないかとというものであるが、孔の深さはビーム
照射側のシイドウマスク部材の１／２以上であれば、２
枚目を貫通していてもよい。以上のように孔をあけたｉ
＆、例えばパルスエネルギー０．４Ｊ／パルス、パルス
幅０．８ｍｓの条件で１パルス照射し、２枚のシイ１９
フ３２部材（２１）（２２）を第３図＜Ｃ＞に示したよ
うに溶接する（４１）。

この方法を例えばシイ１９フ３２部材の厚さが０　、２
　ｍｍのものに適用した場合、表面の溶接ナゲント径が
０．１５〜０．２ｍｍφと、従来のＹＡＧレーサによる
スポント／合接の場合の約１／２になっており、より細
密なシゴトウマスクに適用できるようになるとともに、
溶接位置決め精度、加工条件裕度なとの安定性が向上し
、信頼比の高い製品が辱られる。

参考のため７丁Ｆウマスクの孔寸法べ・溶接部分の寸法
の一例を示ずと、ｆａｌｌえば２１イノチ管の場合、ノ
↑トウマスクの短軸方向に長細いアバーチ↑（孔）のピ
ンチ間隔は　０．６５ｍｍであり、部材の板厚を０　、
２　ｍｍとすると、ｌ合接部分の幅は０．２５ｍｍ前後
である。また、この２１インチ管の実施例では無孔領域
（２４）内を有孔領域〈２３〉の外周に沿って４．０ｍ
ｍピッチで約５０点、有孔領域（２３）では約１０−１
００ｍｍピッチて約３００点の溶接を行った。これをプ
レスして成形したところ、スロットのズレは全くなく、
良好な結果が得られた。

なお、上記実施例では、外周部の無孔領域の溶接を簡単
に抵抗スボント冶接を用いた場合について示したが、他
の広接方法、例えばレーザや電子１ ビームなどの熱源によるスボント溶接や、ンーム溶接な
どの方法を適用してもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によればツヤドウマスクとして
、２枚のツヤドウマスク部材を重ね合わせて位置決めし
た後、上記ツヤドウマスク部材の間に隙間がｔよいよう
にして、ノ↑ドウマスクの有孔部族辺部を所定の間隔で
溶接し、上記有孔部領域内の狭い部分をレーザビーム、
または電子ビームを用いて、沿接位置に孔をあけた後、
同一ビームによ（）を合接するようにしたため、高解像
度用の孔やピッチが小さく、板厚が厚いノ↑ドウマスク
が製作でき、信頼性の高い特比の優れた受像管を製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示ずツヤドウマスクを示
ずもので、（ａ）はその全体の平面図、（ｂ）は一部の
拡大図、第２図は２枚のンずドウマスク部材の位置合わ
せ治具を示す斜視図、第３図＜ａ＞は２枚のツヤドウマ
スク部材の断面図、第３図（ｂ）２ はその部材（ｂ）のレーザによる孔あけ状態を示す断面
図、第３図（ｃ）はその部材の溶接状態を示す断面図、
第４図は従来のカラー受像管の斜視断面図、第５図は受
像管の動作時におけるツヤドウマスクとフレームの温度
上昇特性図、第６図及び第７図はカラー受像管の動作時
におけるマスクとフレームの変位状態を示す断面概略図
、第８図は従来の２枚重ねツヤドウマスクの孔明は加工
後の平面図、第９図は従来の２枚重ねンー？トウマスク
の製造過程を示す図である。 図において（２１）、（２２＞は）↑ドウマスク部材。 〈２３〉は有孔領域、＜２４〉は無孔領域、（２５〉は
位置決め孔、〈２６）は位置決めピン、〈２７〉は位置
合わせ治具、〈２８〉はシ１ドウマスク押え治具、＜３
０）はレーザビームである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　パネル内面の蛍光面に対抗して配設されたシャドウマ
   スクと、このシャドウマスクの外周面を固定保持するフ
   レームと、このフレームに固定されて、動作時に生ずる
   シャドウマスクの、熱膨張を補正するための熱補正機構
   を有するカラー受像管用シャドウマスクの製造方法にお
   いて、上記シャドウマスクとして、２枚のシャドウマス
   ク部材を重ね合わせて位置決めした後、上記シャドウマ
   スク部材の間に隙間がないようにして、シャドウマスク
   の有孔部周辺部を所定の間隔で溶接し、上記有孔部領域
   内の狭い部分をレーザビーム、または電子ビームを用い
   て、溶接位置に孔をあけた後、同一ビームにより溶接す
   るようにしたことを特徴とするカラー受像管用シャドウ
   マスクの製造方法。