JPH06275208A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 グリルの熱変形に起因する色純度の低下を低
減させる。 【構成】 一方向に平行配列された多数のグリル8aと隣
接するグリル間を所々で連結するブリッジ8bとで電子ビ
ームを通過させるスロット8cを形成し、グリルをその長
手方向に張力をかけて架張固着する第１の対向辺対10
ａ,10bおよび第１の対向辺を平行に保持する第２の対向
辺対9a,9ｂとからなる枠状のマスクフレームと、マスク
フレームの第１の対向辺対間に張力をかけて橋絡固定し
てスロット型シャドウマスクの上記グリルと平行な端辺
を固着した一対の平行部材11a,11bとからなる。 【効果】 張力印加した平行部材にスロット型シャドウ
マスクの短手方向縁辺を固着することにより当該グリル
の左右方向（横方向、スロットの幅方向）の位置変化が
抑制され、ランディングずれは生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー陰極線管に係
り、特にスロット型シャドウマスクをもつシャドウマス
ク構体を備えたカラー陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在広く普及しているカラー陰極線管
は、所謂シャドウマスク型カラー陰極線管である。上記
カラー陰極線管に備えるシャドウマスクは、電子銃から
発射された３本の電子ビームをパネル内面に区分して塗
布された蛍光面の赤，緑，青の３色の蛍光体のそれぞれ
に分担して射突するように各電子ビームの進路を選択制
御することにある。

【０００３】この種のシャドウマスクは、一般に鉄また
は熱膨張係数の小さな鉄・ニッケル合金の薄い板に丸穴
あるいは長方形、もしくはすだれ状の電子ビーム通過孔
を有し、パネル内面には、このシャドウマスクの電子ビ
ーム通過孔形状に対応した形状で蛍光体が上記のように
区分されて形成される。そして、丸穴をもつシャドウマ
スクをドット型シャドウマスク、長方形をもつシャドウ
マスクをスロット型シャドウマスク、すだれ状電子ビー
ム通過孔をもつものをグリル型シャドウマスクと称する
ことにする。

【０００４】スロット型シャドウマスクはグリル型シャ
ドウマスクの並列するグリルの所々に隣接するグリルを
連結するブリッジを有する構造と考えることができる。
一般に、ドット型シャドウマスクとスロット型シャドウ
マスクは球面状に成形されることが多く、グリル型シャ
ドウマスクは上下に張力をかけてシリンダー状に保持さ
れる。しかし、スロット型シャドウマスクも上記グリル
型シャドウマスクと同様に上下に張力をかけてシリンダ
ー状に保持するようにしたカラー陰極線管も提案されて
いる。

【０００５】シャドウマスクは陰極線管の動作中に電子
ビームの衝突によって温度が上がって熱膨張し、その電
子ビーム通過孔と蛍光体との位置関係がずれて色純度が
低下してしまうという問題がある。近年の陰極線管は高
精細度表示の要求が強まっており、画像表示の精度が上
がるにつれ、シャドウマスクの熱膨張に起因する当該電
子ビーム通過孔の変位による蛍光面上での電子ビームの
ランディング位置のずれを高度に抑制する必要性がます
ます強くなってきた。

【０００６】上記熱膨張を低減させるために、ドット型
シャドウマスクとスロット型シャドウマスクは、その構
成材料として熱膨張係数の小さい高価な鉄・ニッケル合
金を用いて球面状に形成され、グリル型シャドウマスク
あるいはスロット型シャドウマスクはグリルを張力をか
けてマスクフレームに張架保持することが行われてい
る。

【０００７】なお、上記のシャドウマスクに関する従来
技術を開示した文献としては、例えば米国特許第４９７
３２８３号明細書を挙げることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】グリル型シャドウマス
クもスロット型シャドウマスクも本来の機能である色選
択の機能を果たす部分はグリル部分である。前記したよ
うに、グリル型シャドウマスクを構成する多数のグリル
を画像表示面に上下方向（グリルの長手方向）に張力を
かけてマスクフレームに保持する場合、マスクフレーム
には上記張力に耐えるだけの機械的剛性が要求され、重
量が増大してしまうという欠点があり、また、マスクフ
レームを軽量化するために、その剛性を抑えるとグリル
に十分な張力を印加できないという問題があった。

【０００９】スロット型シャドウマスクを画像表示面に
上下方向に張力をかけて保持する場合には、シャドウマ
スクを薄くしてもブリッジがあるのでグリルが互いに絡
み合うという問題は生ぜず、マスクフレームを軽くする
ことができるという利点がある一方、スロット型シャド
ウマスクを上下方向に張力をかけて保持した場合、ポア
ソン比で生ずる左右方向の張力がブリッジを介して左右
に伝播し、グリルが湾曲するという問題があった。

【００１０】なお、前記した米国特許第４９７３２８３
号明細書に開示の技術は、グリルを連結するブリッジの
個数を減らすことで上記したグリルの湾曲を低減させる
ものである。本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
消し、上下方向に張力をかけて張架保持する場合にグリ
ルが中心から左右に離れるに従って上下方向に直線では
なくなり中心の方向に曲がるという不具合を解決するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、蛍光体を内面に形成したパネルと、電子
銃を収容するネックと、パネルとネックとを連接するフ
ァンネルとからなる真空外囲器を備え、上記パネル内に
懸架されたシャドウマスク構体を少なくとも有するカラ
ー陰極線管において、前記シャドウマスク構体は、一方
向に平行配列された多数のグリルと隣接するグリル間を
所々で連結するブリッジとで電子ビームを通過させるス
ロットを形成してなるスロット型シャドウマスクと、上
記グリルをその長手方向に張力をかけて架張固着する第
１の対向辺対および上記第１の対向辺を平行に保持する
第２の対向辺対とからなる枠状のマスクフレームを有
し、上記スロット型シャドウマスクの長手方向の二辺を
上記マスクフレームの上記第１の対向辺対間に張力をか
けて橋絡固定し、上記グリルと直交する上記マスクフレ
ームの第一の対向辺対の端部に固着した一対の平行部材
に上記スロット型シャドウマスクの短手方向の二辺を固
着したことを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、蛍光体を内面に形成した
パネルと、電子銃を収容するネックと、パネルとネック
とを連接するファンネルとからなる真空外囲器を備え、
上記パネル内に懸架されたシャドウマスク構体を少なく
とも有するカラー陰極線管において、前記シャドウマス
ク構体は、一方向に平行配列された多数のグリルと隣接
するグリル間を所々で連結するブリッジとで電子ビーム
を通過させるスロットを形成してなるスロット型シャド
ウマスクと、上記グリルをその長手方向に張力をかけて
架張固着する一対のマスクフレームおよび上記一対のマ
スクフレームを平行に保持する一対の支持フレームを有
し、上記スロット型シャドウマスクの長手方向の二辺を
上記マスクフレーム間に張力をかけて橋絡固定し、上記
グリルと直交する上記マスクフレームの対向辺対の端部
に固着した一対の平行部材に上記スロット型シャドウマ
スクの短手方向の二辺を固着したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】スロット型シャドウマスクは長手方向の２辺
（シャドウマスクの長手方向縁辺）はマスクフレームに
固着され、他の２辺（シャドウマスクの短手方向縁辺）
は上記長手方向の２辺の端部に固着された一対の平行部
材に固着される。この構成により、スロット型シャドウ
マスクが電子ビームの射突で熱変形しグリルの張力が変
化しても、上記平行部材にスロット型シャドウマスクの
短手方向縁辺を固着することにより当該グリルの左右方
向（横方向、スロットの幅方向）の位置変化は抑制され
る。

【００１４】したがって、電子ビームの蛍光体に対する
ランディング位置変化が低減され、色純度低下や解像度
低下のないカラー表示がなされる。

【００１５】

【実施例】

実施例１ 以下、本発明の実施例につき、図面を参照して詳細に説
明する。図１は本発明のカラー陰極線管の１実施例を説
明する概略断面図であって、１はパネル、２はファンネ
ル、３はネック、４は電子銃、５は偏向ヨーク、６は蛍
光面、７はシャドウマスク構体、８はスロット型シャド
ウマスク、９は枠状マスクフレーム、１１ａ（１１ｂ）
は平行部材である。

【００１６】同図において、シャドウマスク構体７は、
枠状マスクフレーム９と一対の平行部材１１ａ（１１
ｂ）を有し、枠状マスクフレーム９の第１の対向辺対の
間にスロット型シャドウマスクの長手方向の２辺をグリ
ルの長手方向に張力をかけて固着すると共に上記スロッ
ト型シャドウマスクの長手方向と直交する２辺を平行部
材１１ａ（１１ｂ）に固着して構成される。

【００１７】この構成において、電子銃４から発射され
た３本の電子ビームＲ，Ｇ，Ｂは偏向ヨーク５により水
平（左右方向）と垂直（上下方向）の２方向に偏向さ
れ、シャドウマスク構体７のスロット型シャドウマスク
８に設けた電子ビーム通過孔であるスロットで色選択を
受け、蛍光面６を構成する所定の蛍光体に射突する。各
電子ビームＲ，Ｇ，Ｂは、電子銃を構成する制御電極に
与えられる駆動信号で駆動され、３本の電子ビームの所
定の電流比で所定の色彩画像を表現する。

【００１８】なお、シャドウマスク構体７はパネル１の
側壁に設けたスプリング懸架機構（図示せず）により懸
架支持されている。図２は上記本発明のカラー陰極線管
１実施例に装着されるシャドウマスク構体の１例を説明
する斜視図であって、図１と同一符号は同一部分に対応
し、８ａはグリル、８ｂはブリッジ、８ｃはスロットで
ある。

【００１９】このシャドウマスク構体７は、枠状マスク
フレーム９と一対の平行部材１１ａ，１１ｂ、およびグ
リル８ａとブリッジ８ｂで電子ビーム通過孔となるスロ
ット８ｃを形成したスロット型シャドウマスク８とで構
成され、上記スロット型シャドウマスク８は枠状マスク
フレーム９の第２の対向辺対９ａ，９ｂで平行保持され
る第１の対向辺対１０ａ，１０ｂにそのグリル８ａの長
手方向辺間に張力をかけて溶接固着されると共に、短手
方向辺を平行部材１１ａ，１１ｂに溶接固着してなる。

【００２０】図３はシャドウマスク構体を構成する枠状
マスクフレームと平行部材のみを示す平面図（ａ）と長
手方向側面図（ｂ）および短手方向側面図（ｃ）であっ
て、枠状マスクフレーム９は第１の対向辺対１０ａ，１
０ｂと第２の対向辺対９ａ，９ｂを一体的に成形してな
り、平行部材１１ａ，１１ｂは上記第２の対向辺対９
ａ，９ｂにその上面が第１の対向辺対１０ａ，１０ｂと
同一平面となるごとく重畳させて、その両端部を第１の
対向辺対１０ａ，１０ｂに溶接して固着されている。

【００２１】なお、このとき、平行部材１１ａ，１１ｂ
はその長手方向に張力が印加された状態でその両端が第
１の対向辺対１０ａ，１０ｂに固着される。図４は平行
部材を固着した枠状マスクフレームにスロット型シャド
ウマスクを張力印加して固着したときの枠状フレームの
形状を説明する模式図であって、枠状マスクフレーム９
はスロット型シャドウマスク８の張力により図示の点線
で示したように長手方向辺を構成する第１の対向辺対１
０ａ，１０ｂがピンクッション状に凹み、また短手方向
辺を構成する第２の対向辺対９ａ，９ｂがバレル状に膨
らんだ形状となる。

【００２２】このように構成された枠状マスクフレーム
９の第１の対向辺対１０ａ，１０ｂにスロット型シャド
ウマスクのグリル長手方向端辺を所定の張力をかけて架
張すると共に、グリルと平行な短手方向端辺を平行部材
１１ａ，１１ｂに固着する。次に、上記実施例における
シャドウマスク構体の具体例について説明すると、スロ
ット型シャドウマスク８は縦（短手方向）が３００ｍ
ｍ、横（長手方向）が４００ｍｍ、厚さ０．０２５ｍｍ
の鉄板に幅０．０７５ｍｍ、長さ０．９ｍｍの長方形の
穴が縦ピッチ１．０ｍｍ、横ピッチ０．３ｍｍで縦が約
２８０ｍｍ、横が約３８０ｍｍの領域に稠密に形成され
ている。

【００２３】言い換えれば、幅０．２２５ｍｍ、長さ２
８０ｍｍのグリルが、幅０．１ｍｍピッチ１．０ｍｍの
ブリッジで連結されて、グリルとブリッジとで形成され
るスロットを電子ビーム通過孔とするものである。枠状
マスクフレーム９は、１３クロームを含む鉄を材料と
し、断面が８ｍｍ角の長方形をなし、スロット型シャド
ウマスクとほぼ同一の外径に形成される。

【００２４】第２の平行辺対９ａ，９ｂには、その長手
方向にわたって平行部材１１ａ，１１ｂの断面に相当す
る高さ１．５ｍｍ、幅５．０ｍｍの段差状部が形成され
ている。平行部材１１ａ，１１ｂは上記第２の平行辺対
９ａ，９ｂに形成された段差状部に位置してその両端部
を枠状マスクフレームに溶接固着される。

【００２５】このとき、室温が２５°Ｃにおいて、上記
平行部材１１ａ，１１ｂを約１００°Ｃに加熱した状態
で溶接固定する。枠状マスクフレーム９は平行部材１１
ａ，１１ｂに比べて剛性を大きくしてある。なお、平行
部材を溶着する際の上記加熱温度は、その冷却収縮後降
伏点を越える位高くしてもよい。

【００２６】上記のように構成した枠状マスクフレーム
９の第１の平行辺対１０ａ，１０ｂの中央部で相互に
０．５ｍｍ近づくように圧縮して保持し、スロット型シ
ャドウマスク８を１５０°Ｃまで加熱してその長手方向
縁辺を第１の平行辺対１０ａ，１０ｂに、短手方向縁辺
を平行部材１１ａ，１１ｂに溶接固着する。その後室温
に戻ると、スロット型シャドウマスク８に所定の張力が
印加された状態となる。

【００２７】上記において、枠状マスクフレーム９の第
１の平行辺対１０ａ，１０ｂの中央部で相互に０．５ｍ
ｍ近づくように圧縮して保持するのは、スロット型シャ
ドウマスク８に張力がかかったときに第１の平行辺対１
０ａ，１０ｂが変形する量を見込んだものであり、第１
の平行辺対の変形でスロット型シャドウマスク８の張力
が部分的に緩むのを防止するためである。

【００２８】このように構成されたシャドウマスク構体
を組み込んだカラー陰極線管において、その動作中に電
子ビームがスロット型シャドウマスク８に衝突し、その
温度が上昇して熱膨張が生じる。この熱膨張によりスロ
ット型シャドウマスク８の張力が弱まるので、枠状マス
クフレーム９は図４の点線から実線で示す位置に戻る方
向に変位する。このとき、スロット型シャドウマスク８
の短手方向縁辺を固着した平行辺対１１ａ，１１ｂはか
けられている張力で直線状を保ち、スロット型シャドウ
マスク８は横方向に変位しない。

【００２９】この種のスロット型シャドウマスク８はそ
のスロットの長手方向での電子ビームのランディング位
置ずれは問題とならず、横方向すなわちスロットの幅方
向でのずれは隣接する異なった色の蛍光体に電子ビーム
をランディングさせることで色ずれを起こすが、上記本
発明の実施例によれば、横方向のスロット型シャドウマ
スクの位置変化はなく、したがってそのスロット位置が
横方向にずれることがないため、電子ビームのランディ
ングずれは生じない。

【００３０】実施例２ 図５は本発明によるシャドウマスク構体の他例を説明す
る斜視図であって、図２と同一符号は同一部分に対応
し、１０ａ’１０ｂ’は一対のマスクフレーム、９
ａ’，９ｂ’はマスクフレームを平行に保持する一対の
支持フレーム、１２は防振ワイヤー、１３ａ，１３ｂは
ワイヤー支持体である。

【００３１】同図においては、シャドウマスク８を一対
の支持フレーム９ａ’，９ｂ’で平行に保持した一対の
マスクフレーム１０ａ’１０ｂ’でシリンドリカルに保
持した形式のシャドウマスク構体である。そして、上記
一対のマスクフレーム１０ａ’１０ｂ’の両端には張力
をかけて溶接固着された一対の平行部材１１ａ’，１１
ｂ’が設けられている。

【００３２】この一対の平行部材１１ａ’，１１ｂ’は
前記図２，図３と同様に、マスクフレーム１０ａ’１０
ｂ’の端部に設けた段差に張力をかけて溶接固着されて
おり、スロット型シャドウマスクの短辺縁辺を溶着して
いる。防振ワイヤー１２はグリル８ａを面方向に圧接し
てスロット型シャドウマスク８の面振動を防止するもの
であり、支持フレーム９ａ’，９ｂ’に固定した弾性材
からなるワイヤー支持体１３ａ，１３ｂでスロット型シ
ャドウマスク８の面を押圧して架張されている。

【００３３】この例によっても、前記と同様にスロット
８ｃの横方向の位置ずれが抑制され、電子ビームのラン
ディングずれは生じない。なお、上記の防振ワイヤーを
設けない形式のシャドウマスク構体に本発明を適用でき
ることは言うまでもない。なお、平行部材１１ａ’，１
１ｂ’がない場合には支持フレーム９ａ’，９ｂ’とマ
スクフレーム１０ａ’，１０ｂ’の溶接点はマスクフレ
ーム１０ａ’，１０ｂ’の端部からその長さの０．２２
倍の点、すなわちベッセルポイントが良いが、本発明の
場合は平行部材１１ａ’，１１ｂ’にも張力がかかって
いるので溶接点は更に外側で０．１８倍の点にしたとき
グリル８ａにかかる張力が全面に渡って一様であった。

【００３４】上記本発明の各実施例によれば、スロット
型シャドウマスクを用いた高品質のカラー陰極線管を提
供できる。 実施例３ 実施例１，２において、平行部材１１ａ，１１ｂ（１１
ａ’，１１ｂ’）の材質を熱膨張係数の小さいアンバー
材とし、加熱しないでマスクフレーム１０ａ，１０ｂ
（１０ａ’，１０ｂ’）の両端に溶接する。この場合に
は動作中に全体の温度が上がり平行部材１１ａ，１１ｂ
（１１ａ’，１１ｂ’）に張力がかかる。

【００３５】実施例４ 実施例１，２，３においてシャドウマスクの短辺側を平
行部材１１ａ，１１ｂ（１１ａ’，１１ｂ’）に溶接す
る時溶接点を中央の一点とする。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スロット型シャドウマスクに張力をかけて固定するもの
において、上記スロット型シャドウマスクを構成するグ
リルと平行な縁辺を張力をかけた平行部材に固着するも
のであるため、熱膨張に起因するスロットの幅方向変位
が抑制され、電子ビームのランディングずれのない高品
質のカラー陰極線管を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー陰極線管の１実施例を説明する
概略断面図である。

【図２】本発明のカラー陰極線管に装着されるシャドウ
マスク構体の斜視図である。

【図３】本発明のカラー陰極線管の１実施例に装着され
るシャドウマスク構体を構成する枠状マスクフレームと
平行部材のみを示す平面図（ａ）と長手方向側面図
（ｂ）および短手方向側面図（ｃ）である。

【図４】本発明のカラー陰極線管の１実施例に装着され
るシャドウマスク構体の枠状マスクフレームにスロット
型シャドウマスクを張力印加して固着したときの枠状マ
スクフレームの形状を説明する模式図である。

【図５】本発明のカラー陰極線管に装着されるシャドウ
マスク構体の他の例を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１ パネル ２ ファンネル ３ ネック ４ 電子銃 ５ 偏向ヨーク ６ 蛍光面 ７ シャドウマスク構体 ８ スロット型シャドウマスク ９ マスクフレーム ９ａ，９ｂ 第２の平行辺対 １０ａ，１０ｂ 第１の平行辺対 １１ａ，１１ｂ 平行部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光体を内面に形成したパネルと、電子銃
   を収容するネックと、パネルとネックとを連接するファ
   ンネルとからなる真空外囲器を備え、上記パネル内に懸
   架されたシャドウマスク構体を少なくとも有するカラー
   陰極線管において、 前記シャドウマスク構体は、一方向に平行配列された多
   数のグリルと隣接するグリル間を所々で連結するブリッ
   ジとで電子ビームを通過させるスロットを形成してなる
   スロット型シャドウマスクと、上記グリルをその長手方
   向に張力をかけて架張固着する第１の対向辺対および上
   記第１の対向辺を平行に保持する第２の対向辺対とから
   なる枠状のマスクフレームを有し、上記スロット型シャ
   ドウマスクの長手方向の二辺を上記マスクフレームの上
   記第１の対向辺対間に張力をかけて橋絡固定し、上記グ
   リルと直交する上記マスクフレームの第一の対向辺対の
   端部に固着した一対の平行部材に上記スロット型シャド
   ウマスクの短手方向の二辺を固着したことを特徴とする
   カラー陰極線管。
2. 【請求項２】蛍光体を内面に形成したパネルと、電子銃
   を収容するネックと、パネルとネックとを連接するファ
   ンネルとからなる真空外囲器を備え、上記パネル内に懸
   架されたシャドウマスク構体を少なくとも有するカラー
   陰極線管において、 前記シャドウマスク構体は、一方向に平行配列された多
   数のグリルと隣接するグリル間を所々で連結するブリッ
   ジとで電子ビームを通過させるスロットを形成してなる
   スロット型シャドウマスクと、上記グリルをその長手方
   向に張力をかけて架張固着する一対のマスクフレームお
   よび上記一対のマスクフレームを平行に保持する一対の
   支持フレームを有し、上記スロット型シャドウマスクの
   長手方向の二辺を上記マスクフレーム間に張力をかけて
   橋絡固定し、上記グリルと直交する上記マスクフレーム
   の対向辺対の端部に固着した一対の平行部材に上記スロ
   ット型シャドウマスクの短手方向の二辺を固着したこと
   を特徴とするカラー陰極線管。