JPH07335139A

JPH07335139A - カラー陰極線管

Info

Publication number: JPH07335139A
Application number: JP12554294A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Ishibashi; 真由美石橋; Ryuzo Okamoto; 隆三岡本
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー陰極線管のファンネル１とパネル２を
接合する熱処理工程において、フレーム４に所定の張力
を加えられた状態で支持されたシャドウマスク３の塑性
変形を防止する。【構成】フレーム４を、その各辺の外側にフレーム４
の材料よりも熱膨張係数の大きな金属片５０を接合した
バイメタル構成とし、高温安定状態においてフレーム４
を強制的に内側に歪曲させ、シャドウマスク３に加わる
張力を緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファンネルとパネルと
を接合する際における、熱膨張によるシャドウマスクの
塑性変形を防止するためのシャドウマスク構体を備えた
カラー陰極線管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平面型カラー陰極線管の一般的な構成を
図１０に示す。図１０において、カラー陰極線管は、ガ
ラス等で形成されたファンネル１と、ガラス等で形成さ
れたパネル２と、パネル２の内面に設けられた蛍光スク
リーン８と、蛍光スクリーン８に略平行に設けられたシ
ャドウマスク３と、シャドウマスク３を支持するための
フレーム４と、ファンネル部１のネックに設けられた電
子銃６とを具備する。例えば、インライン型の電子銃６
から出射されたＲＧＢ各色に対応する電子ビーム７は、
それぞれシャドウマスク３に設けられた所定の孔を通過
し、蛍光スクリーン８上のＲＧＢ各色に対応する蛍光体
に到達する。電子ビーム７が照射された各蛍光体は、そ
れぞれＲＧＢの各色を発光し、パネル２の画面上にカラ
ー画像が形成される。

【０００３】電子銃６から出射された電子ビーム７の
内、シャドウマスク３を通過して蛍光スクリーン８に到
達するものは約２０％であり、残りの約８０％はシャド
ウマスク３に衝突する。シャドウマスク３は、電子ビー
ム７の衝突により発熱し、熱膨張により変形しようとす
る。ところが、シャドウマスク３はフレーム４によりそ
の各辺を拘束されているため、シャドウマスク３の熱膨
張はシャドウマスク３の表面に凹凸を生じる方向に作用
する。ここで、仮にシャドウマスク３の表面が凹凸に変
形したとすると、シャドウマスク３に設けられている孔
の位置と蛍光スクリーン８の各蛍光体の位置とが対応し
なくなる。そうすると、シャドウマスク３の孔を通過し
た電子ビームは本来到達すべき蛍光体とは異なる蛍光体
に到達し、本来の色とは異なった色が発光する。もしく
は、本来照射すべき蛍光体を完全に照射せず、その部分
の輝度が下がり、色むらが発生する。その結果、パネル
２の画面上に形成される画像の色純度が低下し、画質が
低下する。

【０００４】従って、シャドウマスク３の変形による画
質の低下を防止するために、従来からシャドウマスク３
に一定の張力を加えた状態でフレーム４に固定すること
が行われている。このようにシャドウマスク３にあらか
じめ一定の張力を加えておくことにより、電子ビームの
衝突によりシャドウマスクが発熱し熱膨張したとして
も、シャドウマスク３に加えられた張力により変形が吸
収され、シャドウマスク３の表面に凹凸が生じることが
なくなる。その結果、シャドウマスク３と蛍光スクリー
ン８とが略平行に保たれ、シャドウマスク３の孔と蛍光
スクリーン８の蛍光体との位置関係が対応し、色純度の
低下を防止することが可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】カラー陰極線管の組立
ては、パネル２の内側に蛍光スクリーン８を形成し、フ
レーム４に支持されたシャドウマスク３を組込んだ後、
ファンネル１とパネル２とを加熱し、ガラスどうしの接
着によりファンネル１とパネル２とを結合し、ファンネ
ル１のネックに電子銃６を組み込む。ファンネル１とパ
ネル２とを結合させるために、例えば４００〜５００℃
という高温で熱処理を行わなければならず、また、この
熱処理に長時間（例えば２〜３時間）を要する。そのた
め、シャドウマスク３やフレーム４等も同時に４００〜
５００℃に加熱され、その後冷却される。ところが、シ
ャドウマスク３及びフレーム４が加熱及び冷却の熱処理
を受けると、シャドウマスク３が塑性変形を起こす。

【０００６】次に、シャドウマスク３が塑性変形を起こ
すメカニズムを図１１を参照しつつ説明する。図１１
（ａ）は初期状態、すなわち常温におけるシャドウマス
ク３とフレーム４の状態を示す。常温では、シャドウマ
スク３には、一定の張力（図中、矢印で示す）が加えら
れており、表面が平坦となるようにフレーム４に支持さ
れている。なお、シャドウマスク３及びフレーム４の材
料として、一般的によく用いられる軟鋼が用いられてい
る。また、シャドウマスク３の厚さは０．０２ｍｍ程
度、フレーム４の厚さは１．８〜２ｍｍ程度である。

【０００７】次に、図１１（ｂ）は、ファンネル１とパ
ネル２とを接合するために加熱を開始した直後の昇温開
始状態を示している。フレーム４の厚さはシャドウマス
ク３の厚さの約１００倍もあるため、シャドウマスク３
の熱容量はフレーム４の熱容量よりもはるかに小さい。
そのため、昇温開始直後はシャドウマスク３の方が先に
温度が高くなり、大きく膨張する。一方、フレーム４も
若干は膨張するが、シャドウマスク３ほどではないた
め、シャドウマスク３の熱膨張による変形は、（ｂ）に
示すように表面を凹凸させるように作用する。このと
き、シャドウマスク３に加えられた張力は、シャドウマ
スク３の熱膨張により緩和される。

【０００８】図１１（ｃ）は、シャドウマスク３及びフ
レーム４の温度が均一になった状態、すなわち４００〜
５００℃に加熱された高温安定状態を示している。この
時、シャドウマスク３及びフレーム４は、図中２点鎖線
で示す初期状態とほぼ相似形となっており、シャドウマ
スク３には初期状態とほぼ等しい張力が加わる。ところ
が、高温条件下では、シャドウマスク３の材料の弾性限
界は、常温における値よりも著しく低下する。材料によ
っては、常温で例えば１５Ｋｇｆ／ｍｍ²であった弾性
限界が、４００〜５００℃では６Ｋｇｆ／ｍｍ²程度に
まで下がる場合もある。そのため、シャドウマスク３に
加えられていた張力の大きさによっては、この時点で塑
性変形が生じる場合がある。

【０００９】図１１（ｄ）は、ファンネル１とパネル２
との接合工程において、加熱を終了した直後の降温開始
状態を示している。前述のように、シャドウマスク３の
熱容量の方がフレーム４の熱容量よりもはるかに小さい
ため、シャドウマスク３の収縮量の方が大きい。そのた
め、シャドウマスク３は図中２点鎖線で示すように内側
に湾曲するように変形しようとするが、フレーム４に拘
束されているため、実際にはほとんど変形しない。その
結果、シャドウマスク３の収縮しようとする力はシャド
ウマスクの張力を増加させる方向に作用する。仮に、
（ｃ）に示した段階でシャドウマスク３が塑性変形が生
じていなかったとしても、（ｄ）に示す段階で、もとも
とシャドウマスク３に加えられていた張力に、さらにシ
ャドウマスク３の収縮力が加わり、材料の弾性限界を超
え塑性変形が生じる。

【００１０】塑性変形を起こしたシャドウマスク３で
は、最初に加えた張力が低下しているため、電子ビーム
の衝突によりシャドウマスク３が発熱し熱膨張したとし
ても、シャドウマスク３に加えられた張力により変形を
吸収することはできず、シャドウマスク３の表面に凹凸
が生じ、シャドウマスク３と蛍光スクリーン８とが略平
行に保たれなくなる。そのため、シャドウマスク３の孔
と蛍光スクリーン８の蛍光体との位置関係が対応せず、
色純度が低下し画質が低下する。すなわち、シャドウマ
スクに張力を加える本来の目的である「パネル２の画面
上に形成される画像の色純度が低下し、画質が低下する
という問題を解決する」ことができなくなる。

【００１１】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたものであり、ファンネルとパネルとを接合
させるために熱処理を行う際、シャドウマスクに加わる
張力を緩和し、シャドウマスクの塑性変形を防止するシ
ャドウマスク構体を備えたカラー陰極線管を得ることを
目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のカラー陰極線管は、略矩形断面を有するフ
レームの一方の開口端部にシャドウマスクを所定の張力
を加えた状態で支持したシャドウマスク構体を備え、前
記シャドウマスク構体は、前記フレームの各辺の外側
に、前記フレームの材料の熱膨張係数よりも大きな熱膨
張係数を有する材料で形成され、前記シャドウマスクの
表面に対し略垂直な方向に配列された複数の垂直部分
と、前記シャドウマスクの表面に対し略平行でかつ隣接
する２つの垂直部分間にそれぞれ形成された水平部分と
を有する金属片を、前記垂直部分において接合したもの
である。

【００１３】または、本発明のカラー陰極線管は、略矩
形断面を有するフレームの一方の開口端部にシャドウマ
スクを所定の張力を加えた状態で支持下シャドウマスク
構体を備え、前記シャドウマスク構体は、前記フレーム
の各辺の内側に、前記フレームの材料の熱膨張係数より
も小さな熱膨張係数を有する材料で形成され、前記シャ
ドウマスクの表面対し略垂直な方向に配列された複数の
垂直部分と、前記シャドウマスクの表面に対し略平行で
かつ隣接する２つの垂直部分間にそれぞれ形成された水
平部分とを有する金属片を、前記垂直部分において接合
したものである。

【００１４】上記各構成において、金属片の水平部分は
垂直部分が配列されている方向に対して湾曲するように
形成され、フレームの各辺に対し前記湾曲が凸となるよ
うに接合されていることが好ましい。また、上記各構成
において、水平部分はシャドウマスクに対して近い側又
は遠い側のいずれかに設けられ、垂直部分が略櫛歯状に
配列されていることが好ましい。また、上記構成におい
て、略櫛歯状に配列された垂直部分の高さが、配列の両
端部から中心部に向ってその高さが低くなることが好ま
しい。または、上記構成において、水平部分は１つおき
に、シャドウマスクに近い側と遠い側とに設けられてい
ることが好ましい。または、金属片は１枚の略矩形の金
属板を、１つおきに平坦な部分と湾曲した部分とが繰返
し連続するように折曲げたものであることが好ましい。
または、水平部分は垂直部分の略中央部に設けられてい
ることが好ましい。または、水平部分は、シャドウマス
クに近い側と遠い側の両方に設けられていることが好ま
しい。また、上記各構成において、フレームの各辺と金
属片の各垂直部分とが複数のスポット溶接により接合さ
れたものであることが好ましい。

【００１５】

【作用】以上のように、本発明のカラー陰極線管によれ
ば、フレームの各辺の外側に、フレームの材料の熱膨張
係数よりも大きな熱膨張係数を有する材料で形成され、
シャドウマスクの表面に対し略垂直な方向に配列された
複数の垂直部分と、シャドウマスクの表面に対し略平行
でかつ隣接する２つの垂直部分間にそれぞれ形成された
水平部分とを有する金属片を垂直部分において接合し、
または、フレームの各辺の内側に、フレームの材料の熱
膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有する材料で形成さ
れ、シャドウマスクの表面に対し略垂直な方向に配列さ
れた複数の垂直部分と、シャドウマスクの表面に対し略
平行でかつ隣接する２つの垂直部分間にそれぞれ形成さ
れた水平部分とを有する金属片を垂直部分において接合
し、フレームをバイメタル状に形成したので、シャドウ
マスク及びフレームが均一な温度に加熱された高温安定
状態でも、フレームは各辺に接合された金属片の作用に
より、内側に歪曲する。すなわち、本発明では、高温安
定状態においてフレームを強制的に内側へ歪曲させ、シ
ャドウマスクの張力が緩和される方向へシャドウマスク
を変形させる。従って、本発明では、図１１（ｃ）及び
（ｄ）に示した状態になることはなく、シャドウマスク
の表面には図１１（ｂ）に示すような凹凸が形成され
る。その結果、シャドウマスクの材料の弾性限界が、高
温時において著しく低下したとしても、シャドウマスク
に塑性変形は生じない。

【００１６】また、金属片をシャドウマスクの表面に対
し略垂直な方向に配列された複数の垂直部分と、シャド
ウマスクの表面に対し略平行でかつ隣接する２つの垂直
部分間にそれぞれ形成された水平部分とで構成すること
により、フレームを任意の形状、例えばシャドウマスク
の表面に略垂直な方向にだけ歪曲させるように変形させ
ることができる。また、金属片の水平部分は垂直部分が
配列されている方向に対して湾曲するように形成し、フ
レームの各辺に対し湾曲が凸となるように接合させるこ
とにより、水平部分の膨張を湾曲部分で吸収することが
でき、フレームはその各辺に平行な方向にほとんど歪曲
することはない。また、水平部分をシャドウマスクに対
して近い側又は遠い側のいずれかに設け、垂直部分を略
櫛歯状に配列することにより、金属片の材料の歩留率が
向上する。または、水平部分を１つおきに、シャドウマ
スクに近い側と遠い側とに設けても、同様に金属片の材
料の歩留率が向上する。また、略櫛歯状に配列された垂
直部分の高さを、配列の両端部から中心部に向ってその
高さが低くなるように構成することにより、配列の両端
部に近い部分ほど大きな力でフレームを変形（歪曲）さ
せることができ、一般に機械的強度の高いフレームの各
辺の接合部近傍（角の部分）と、機械的強度はそれより
も低い各辺の中央部とを均一に歪曲させることができ
る。または、１枚の略矩形の金属板を１つおきに平坦な
部分と湾曲した部分とが繰返し連続するように折曲げて
金属片を形成することにより、金属片の形状及び加工が
簡単になり、取扱も容易になる。また、水平部分を垂直
部分のほぼ中央に設けるように構成することにより、金
属片の形状及び加工が簡単になり、取扱も容易になる。
また、水平部分をシャドウマスクに対して近い側及び遠
い側の両方に設けるように構成することにより、金属片
の形状及び加工が容易になると共に、重量の増加を少な
くすることができる。また、フレームの各辺と金属片の
各垂直部分とを複数のスポット溶接により接合すること
により、フレームと金属片との拘束点を任意に選択する
ことができ、フレームの歪曲を調節することができる。
また、ロボット溶接機を使用することができ、組立て工
程の自動化を図ることができる。

【００１７】

【実施例】本発明のカラー陰極線管のシャドウマスク構
体の好適な第１の実施例について、図１及び図２を参照
しつつ説明する。図１は、常温におけるフレーム及びシ
ャドウマスクの状態を示す斜視図であり、図２は高温安
定状態におけるシャドウマスク及びフレームの変形の状
態を示す斜視図である。

【００１８】図１において、フレーム４は略矩形断面を
有し、その一方の開口端部４５には所定の張力を加えた
状態でシャドウマスク３が支持されている。フレーム４
の各辺４１、４２・・・の外側には、略櫛歯状の金属片
５０がそれぞれスポット溶接等により接合されている。
金属片５０は、フレーム４の材料の熱膨張係数よりも大
きな熱膨張係数を有する材料で形成され、シャドウマス
ク３の表面３１に対し略垂直な方向（図中矢印Ｘで示
す）に配列された複数の垂直部分５１と、シャドウマス
ク３の表面３１に対し略平行な方向（図中矢印Ｙで示
す）で、かつ隣接する２つの垂直部分５１間にそれぞれ
形成された水平部分５２とを有する。フレーム４の各辺
４１、４２・・・と金属片５０とは、垂直部分５１にお
いて接合されている。金属片５０の水平部分５２は、垂
直部分５１が配列されている方向Ｘに対して湾曲するよ
うに形成され、フレーム４の各辺４１、４２・・・に対
し湾曲が凸（フレーム４の外側）となるようになってお
り、フレーム４と金属片５０とでバイメタルを構成す
る。

【００１９】シャドウマスク３及びフレーム４の材料と
して、従来例と同様に一般的によく用いられる軟鋼（Ｓ
ＰＣＣ）を用いる。シャドウマスク３の厚さは従来例と
同様に０．０２ｍｍ程度であり、またフレーム４の厚さ
も従来例と同様に１．８〜２．０ｍｍ程度である。ま
た、金属片５０の材料としては、軟鋼よりも熱膨張係数
の大きなＳＵＳ３０３等のステンレス鋼を用い、その厚
さは１．２ｍｍ程度である。軟鋼（ＳＰＣＣ）の熱膨張
係数は１２〜１４×１０^-6／°Ｃ程度であり、ＳＵＳ３
０３の熱膨張係数は１７×１０^-6／°Ｃ程度である。な
お、金属片５０の垂直部分５１の長さ、幅及び数は、フ
レーム４の各辺４１、４２・・・の長さ及び幅に応じて
適宜選択することができ、図１に示すものには限定され
ない。

【００２０】以上のように構成された第１の実施例のカ
ラー陰極線管のシャドウマスク構体を加熱し、シャドウ
マスク３、フレーム４及び金属片５０の温度が均一に例
えば４００〜５００℃になったとすると、シャドウマス
ク３とフレーム４の熱膨張係数はほぼ等しいが、金属片
５０の熱膨張係数はフレーム４の熱膨張係数よりも大き
いため、図２に示すようにフレーム４の各辺４１、４２
・・・の一方の開孔端部が内側へ傾斜するように変形す
る。このとき、金属片５０は垂直部分５１の膨張がフレ
ーム４の各辺４１、４２・・・をＸ方向に歪曲させるよ
うに作用する。しかし、水平部分５２は各辺４１、４２
・・・に対して外側に凸になるように湾曲して形成され
ているため、水平部分５２の膨張は、水平部分５２の湾
曲量の変化として吸収され、各辺４１、４２・・・をＹ
方向に歪曲させるようには作用しない。すなわち、フレ
ーム４は、金属片５０により強制的に内側へ歪曲させら
れるので、高温安定状態になっても、フレーム４は図１
１（ｃ）及び（ｄ）に示すような状態にはならない。こ
こで、シャドウマスク３が支持されている側の開口端部
４５に着目すると、フレーム４の歪曲は開口端部４５の
開口面積を小さくする方向に作用するので、シャドウマ
スク３は図１１（ｄ）に示す従来例のようにフレームに
引張られるのではなく、逆にフレーム４の歪曲により押
し縮められる。その結果、シャドウマスク３に加えられ
た張力は減少し、場合によってはシャドウマスク３の表
面３２には凹凸３２が形成され、弾性限界を超えること
はない。従って、シャドウマスク３には塑性変形が生じ
ない。

【００２１】次に、本発明のカラー陰極線管のシャドウ
マスク構体の好適な第２の実施例について、図３を参照
しつつ説明する。図３は、常温におけるフレーム及びシ
ャドウマスクの状態を示す斜視図である。図３におい
て、フレーム４は図１に示す第１の実施例と同様に略矩
形断面を有し、その一方の開口端部４５には所定の張力
を加えた状態でシャドウマスク３が支持されている。フ
レーム４の各辺４３、４４・・・の内側には、略櫛歯状
の金属片６０がそれぞれスポット溶接等により接合され
ている。金属片６０は、フレーム４の材料の熱膨張係数
よりも小さな熱膨張係数を有する材料で形成され、シャ
ドウマスク３の表面３１に対し略垂直な方向（図中矢印
Ｘで示す）に配列された複数の垂直部分６１と、シャド
ウマスク３の表面３１に対し略平行な方向（図中矢印Ｙ
で示す）で、かつ隣接する２つの垂直部分６１間にそれ
ぞれ形成された水平部分６２とを有する。フレーム４の
各辺４３、４４・・・と金属片６０とは、垂直部分６１
において接合されている。金属片６０の水平部分６２
は、垂直部分６１が配列されている方向Ｘに対して湾曲
するように形成され、フレーム４の各辺４３、４４・・
・に対し湾曲が凸（フレーム４の内側）となるようにな
っており、フレーム４と金属片６０とでバイメタルを構
成する。

【００２２】シャドウマスク３及びフレーム４の材料と
して、従来例及び第１の実施例と同様に一般的によく用
いられる軟鋼（ＳＰＣＣ）を用いる。シャドウマスク３
の厚さは従来例と同様に０．０２ｍｍ程度であり、また
フレーム４の厚さも従来例と同様に１．８〜２．０ｍｍ
程度である。また、金属片６０の材料としては、軟鋼よ
りも熱膨張係数の小さな５０％Ｎｉ−Ｆｅ、１８％Ｃｒ
−Ｆｅ等を用い、その厚さは１．２ｍｍ程度である。軟
鋼（ＳＰＣＣ）の熱膨張係数は、前述のように１２〜１
４×１０^-6／°Ｃ程度であり、５０％Ｎｉ−Ｆｅの熱膨
張係数は９〜１０×１０^-6／°Ｃ程度である。また、１
８％Ｃｒ−Ｆｅの熱膨張係数は１１〜１２×１０^-6／°
Ｃ程度である。なお、金属片６０の垂直部分６１の長
さ、幅及び数は、フレーム４の各辺４３、４４・・・の
長さ及び幅に応じて適宜選択することができ、図３に示
すものには限定されない。

【００２３】以上のように構成された第２の実施例のカ
ラー陰極線管のシャドウマスク構体を加熱し、シャドウ
マスク３、フレーム４及び金属片６０の温度が均一に例
えば４００〜５００℃になったとすると、金属片６０の
熱膨張係数がフレーム４の熱膨張係数よりも小さいた
め、図２に示す第１の実施例と同様にフレーム４の各辺
４３、４４・・・が内側に湾曲する（図示せず）。フレ
ーム４は、金属片５０により強制的に内側へ歪曲させら
れるので、高温安定状態になっても、フレーム４は図１
１（ｃ）及び（ｄ）に示すような状態にはならず、シャ
ドウマスク３に加えられた張力は減少し、場合によって
はシャドウマスク３の表面３２には凹凸が形成され、弾
性限界を超えることはない。従って、シャドウマスク３
には塑性変形が生じない。

【００２４】次に、上記各構成に適する金属片５０又は
６０の形状を図４から図９に例示する。図４は、水平部
分５２又は６２がシャドウマスク３に対して近い側又は
遠い側のいずれかに設けられ、垂直部分５１又は６１が
略櫛歯状に配列されている場合を例示している。図４
中、（ａ）は金属片５０又は６０の構成を示す平面図で
あり、（ｂ）はその側面図である。また、図中７０はス
ポット溶接されるポイントを例示している。このような
構成により、帯状の材料をプレス加工により打ち抜くこ
とができ、ほぼ同一形状に金属片が２枚同時に形成さ
れ、材料の歩留率が向上する。図５は、略櫛歯状に配列
された垂直部分５１又は６１の高さが、配列の両端部か
ら中心部に向ってその高さが低くなるように形成された
場合を例示している。側面図は図４（ｂ）とほぼ同じで
ある。このような構成により、配列の両端部に近い部分
ほど大きな力でフレーム４を変形（歪曲）させることが
でき、一般に機械的強度の高いフレームの各辺４１、４
２・・・の接合部近傍（角の部分）と、機械的強度はそ
れよりも低い各辺の中央部とを均一に歪曲させることが
できる。図６は、水平部分５２又は６２が１つおきに、
シャドウマスクに近い側と遠い側とに設けられている場
合を例示している。側面図は図４（ｂ）とほぼ同じであ
る。このような構成により、図４に示す場合と同様に帯
状の材料をプレス加工により打ち抜くことができ、ほぼ
同一形状に金属片が２枚同時に形成され、材料の歩留率
が向上する。図７は、１枚の略矩形の金属板を、１つお
きに平坦な部分５１又は６１と湾曲した部分５２又は６
２とが繰返し連続するように折曲げ、金属片５０又は６
０を形成した場合を例示している。側面図は図４（ｂ）
とほぼ同じである。このように構成することにより、金
属片５０又は６０の形状及び加工が簡単になり、取扱も
容易になる。図８は、垂直部分５１又は６１が略櫛歯状
に配列され、水平部分５２又は６２が垂直部分５１又は
６１のほぼ中央に設けられている場合を例示している。
側面図は図４（ｂ）とほぼ同じである。このように構成
することにより、金属片５０又は６０の形状及び加工が
簡単になり、取扱も容易になる。図９は、水平部分５２
又は６２がシャドウマスク３に対して近い側及び遠い側
の両方に設けられ、垂直部分５１又は６１が略櫛歯状に
配列されている場合を例示している。側面図は図４
（ｂ）とほぼ同じである。この場合、図７に示したもの
と比較して、金属片５０又は６０の形状及び加工が簡単
であり、かつ重量の増加を少なくすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、フレー
ムの各辺の外側に、フレームの材料の熱膨張係数よりも
大きな熱膨張係数を有する材料で形成され、シャドウマ
スクの表面に対し略垂直な方向に配列された複数の垂直
部分と、シャドウマスクの表面に対し略平行でかつ隣接
する２つの垂直部分間にそれぞれ形成された水平部分と
を有する金属片を垂直部分において接合し、または、フ
レームの各辺の内側に、フレームの材料の熱膨張係数よ
りも小さな熱膨張係数を有する材料で形成され、シャド
ウマスクの表面に対し略垂直な方向に配列された複数の
垂直部分と、シャドウマスクの表面に対し略平行でかつ
隣接する２つの垂直部分間にそれぞれ形成された水平部
分とを有する金属片を垂直部分において接合し、フレー
ムをバイメタル状に形成したので、シャドウマスク及び
フレームが均一な温度に加熱された高温安定状態でも、
フレームは各辺に接合された金属片の作用により、内側
に歪曲する。すなわち、本発明では、高温安定状態にお
いてフレームを強制的に内側へ歪曲させ、シャドウマス
クの張力が緩和される方向へシャドウマスクを変形させ
る。その結果、シャドウマスクの材料の弾性限界が、高
温時において著しく低下したとしても、シャドウマスク
に塑性変形は生じない。

【００２６】また、金属片をシャドウマスクの表面に対
し略垂直な方向に配列された複数の垂直部分と、シャド
ウマスクの表面に対し略平行でかつ隣接する２つの垂直
部分間にそれぞれ形成された水平部分とで構成すること
により、フレームを任意の形状、例えばシャドウマスク
の表面に略垂直な方向にだけ歪曲させるように変形させ
ることができる。また、金属片の水平部分は垂直部分が
配列されている方向に対して湾曲するように形成し、フ
レームの各辺に対し湾曲が凸となるように接合させるこ
とにより、水平部分の膨張を湾曲部分で吸収することが
でき、フレームはその各辺に平行な方向にほとんど歪曲
することはない。また、水平部分をシャドウマスクに対
して近い側又は遠い側のいずれかに設け、垂直部分を略
櫛歯状に配列することにより、金属片の材料の歩留率が
向上する。または、水平部分を１つおきに、シャドウマ
スクに近い側と遠い側とに設けても、同様に金属片の材
料の歩留率が向上する。また、略櫛歯状に配列された垂
直部分の高さを、配列の両端部から中心部に向ってその
高さが低くなるように構成することにより、配列の両端
部に近い部分ほど大きな力でフレームを変形（歪曲）さ
せることができ、一般に機械的強度の高いフレームの各
辺の接合部近傍（角の部分）と、機械的強度はそれより
も低い各辺の中央部とを均一に歪曲させることができ
る。または、１枚の略矩形の金属板を１つおきに平坦な
部分と湾曲した部分とが繰返し連続するように折曲げて
金属片を形成することにより、金属片の形状及び加工が
簡単になり、取扱も容易になる。また、水平部分を垂直
部分のほぼ中央に設けるように構成することにより、金
属片の形状及び加工が簡単になり、取扱も容易になる。
また、水平部分をシャドウマスクに対して近い側及び遠
い側の両方に設けるように構成することにより、金属片
の形状及び加工が容易になると共に、重量の増加を少な
くすることができる。また、フレームの各辺と金属片の
各垂直部分とを複数のスポット溶接により接合すること
により、フレームと金属片との拘束点を任意に選択する
ことができ、フレームの歪曲を調節することができる。
また、ロボット溶接機を使用することができ、組立て工
程の自動化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー陰極線管のシャドウマスク構体
の好適な第１の実施例における、常温におけるフレーム
及びシャドウマスクの状態を示す斜視図

【図２】第１の実施例における、高温安定状態における
シャドウマスク及びフレームの変形の状態を示す斜視図

【図３】本発明のカラー陰極線管のシャドウマスク構体
の好適な第２の実施例における、常温におけるフレーム
及びシャドウマスクの状態を示す斜視図

【図４】（ａ）は金属片５０又は６０の一例の構成を示
す平面図、（ｂ）はその側面図

【図５】金属片５０又は６０の他の例の構成を示す平面
図

【図６】金属片５０又は６０のさらに別の一例の構成を
示す平面図

【図７】金属片５０又は６０のさらに別の一例の構成を
示す平面図

【図８】金属片５０又は６０のさらに別の一例の構成を
示す平面図

【図９】金属片５０又は６０のさらに別の一例の構成を
示す平面図

【図１０】一般的な平面カラー陰極線管の構成を示す断
面図

【図１１】シャドウマスクに塑性変形が生じるメカニズ
ムを示す斜視図

【符号の説明】

１：ファンネル２：パネル３：シャドウマスク４：フレーム６：電子銃７：電子ビーム８：蛍光スクリーン３１：シャドウマスク表面３２：凹凸４１：フレームの辺４２：フレームの辺４３：フレームの辺４４：フレームの辺４５：開口端部５０：金属片５１：垂直部分５２：水平部分６０：金属片６１：垂直部分６２：水平部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略矩形断面を有するフレームの一方の開
口端部にシャドウマスクを所定の張力を加えた状態で支
持するシャドウマスク構体を備え、前記シャドウマスク
構体は、前記フレームの各辺の外側に、前記フレームの
材料の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有する材料
で形成され、前記シャドウマスクの表面に対し略垂直な
方向に配列された複数の垂直部分と、前記シャドウマス
クの表面に対し略平行でかつ隣接する２つの垂直部分間
にそれぞれ形成された水平部分とを有する金属片を、前
記垂直部分において接合したカラー陰極線管。
【請求項２】略矩形断面を有するフレームの一方の開
口端部にシャドウマスクを所定の張力を加えた状態で支
持するシャドウマスク構体を備え、前記シャドウマスク
構体は、前記フレームの各辺の内側に、前記フレームの
材料の熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有する材料
で形成され、前記シャドウマスクの表面対し略垂直な方
向に配列された複数の垂直部分と、前記シャドウマスク
の表面に対し略平行でかつ隣接する２つの垂直部分間に
それぞれ形成された水平部分とを有する金属片を、前記
垂直部分において接合したカラー陰極線管。
【請求項３】金属片の水平部分は垂直部分が配列され
ている方向に対して湾曲するように形成され、フレーム
の各辺に対し前記湾曲が凸となるように結合されている
請求項１又は２記載のカラー陰極線管。
【請求項４】水平部分はシャドウマスクに対して近い
側又は遠い側のいずれかに設けられ、垂直部分が略櫛歯
状に配列されている請求項３記載のカラー陰極線管。
【請求項５】略櫛歯状に配列された垂直部分の高さ
が、配列の両端部から中心部に向ってその高さが低くな
る請求項４記載のカラー陰極線管。
【請求項６】水平部分は１つおきに、シャドウマスク
に近い側と遠い側とに設けられている請求項３記載のカ
ラー陰極線管。
【請求項７】金属片は１枚の略矩形の金属板を、１つ
おきに平坦な部分と湾曲した部分とが繰返し連続するよ
うに折曲げたものである請求項３記載のカラー陰極線
管。
【請求項８】水平部分は垂直部分の略中央部に設けら
れている請求項３記載のカラー陰極線管。
【請求項９】水平部分は、シャドウマスクに近い側と
遠い側の両方に設けられている請求項３記載のカラー陰
極線管。
【請求項１０】フレームの各辺と金属片の各垂直部分
とが複数のスポット溶接により接合されたものである請
求項１から９のいずれかに記載のカラー陰極線管。