JPH0821332B2 - カラー受像管 - Google Patents

カラー受像管

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JPH0821332B2
JPH0821332B2 JP59091793A JP9179384A JPH0821332B2 JP H0821332 B2 JPH0821332 B2 JP H0821332B2 JP 59091793 A JP59091793 A JP 59091793A JP 9179384 A JP9179384 A JP 9179384A JP H0821332 B2 JPH0821332 B2 JP H0821332B2
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英俊 山崎
雅及 井上
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06—Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07—Shadow masks for colour television tubes

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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はシヤドウマスク方式カラー受像管に係り、特
にその色選別電極構造に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
シヤドウマスク方式カラー受像管は第1図に示すよう
に、パネル(1),フアンネル(2),電子銃(3),
パネル内面に塗布された3色に発光する螢光体(4),
および前記電子銃から発せられる3本の電子ビームに対
して色選別の役割を果たし、前記パネル内面に対向して
所定の間隔で装着された色選別電極(5)より構成され
ている。
前記色選別電極(5)は第2図に示すように、電子ビ
ーム通過用のスリツト状または円形状の細孔(6)を多
数有する主面となるシヤドウマスク有効部(7)、前記
シヤドウマスク有効部(7)外に位置するシヤドウマス
ク外縁部(8)、前記シヤドウマスク外縁部(8)に対
しほぼ直角に折り曲げられたシヤドウマスクスカート部
(9)、比較的強固な構造よりなりシヤドウマスク本体
を複数箇所において溶接支持するフレーム(10)、およ
びシヤドウマスクを前記パネル(1)の内面に対向して
所定の間隔で装着する為、前記フレーム(10)に固定さ
れたホルダー(11)より構成されている。また、前記シ
ヤドウマスク及び前記フレームの材料には一般に安価な
鉄材が用いられている。
周知のようにシヤドウマスク(5)を有するカラー受
像管において、電子銃(3)から発せられる3本の電子
ビームは、電磁偏向された後、色選別の役割を果たすシ
ヤドウマスク(5)上の任意の細孔(6)を通過して、
所定の螢光体(4)の例えば赤,緑,青に発光する螢光
体に射突して発光せしめるが、前記シヤドウマスクの細
孔部(6)が前記マスク有効部(7)に占める割合は15
〜25%である為、前記電子ビームの残余の大部分は前記
シヤドウマスクに射突する。その結果、前記シヤドウマ
スク(5)が加熱させられる。例えば20インチ型カラー
受像管において、陽極電圧25KV,陽極電流1200μAの動
作状態で前記シヤドウマスク(5)の中央部は約70℃ま
で加熱させられる。前記シヤドウマスク(5)が加熱さ
れる為、前記カラー受像管の動作時に前記シヤドウマス
ク(5)が熱膨脹し、前記シヤドウマスク(5)の細孔
(6)と前記螢光体(4)との相対的位置関係が変化
し、電子ビームの螢光体へのランデイング位置が変移
し、極端な場合は画面上で色純度を大巾に劣化させる。
前記シヤドウマスクの熱膨脹は、一般に2つの場合に分
けられる。第1の場合は前記シヤドウマスク全体の温度
上昇によるもので、第3図に示すようにマスク部
(7),(8),(9)およびフレーム(10)が管軸方
向(Z)に直角な方向に熱膨脹するものである。第2の
場合はカラー受像管動作時において、画面上で特に明る
い部分が局所的に存在すると、第4図に示すように、前
記局所的部分に相当する前記マスク有効部(7)のみが
管軸方向(Z)と平行な方向に、所謂ドーム状に熱膨脹
するものである。第1の場合の熱膨脹については、特公
昭44−3547号公報に示されているように、前記シヤドウ
マスク(7),(8),(9)を前記パネル(1)内面
に対向させて装着する際、前記フレーム(10)と前記ホ
ルダー(11)との間に、バイメタルを介在することによ
り、前記シヤドウマスク(5)が電子ビームの射突によ
つて温度上昇するに伴つて、前記シヤドウマスク(5)
を管軸方向に沿つて前記パネル(1)方向に近づけて補
償する有効な提案がなされている。第2の場合の熱膨脹
については、カラー受像管動作時の局所的熱膨脹である
為、前記バイメタルのような有効な補償方法は見出され
ていない。
前記局所的熱膨脹を押える為、特公昭42−25446号公
報,特開昭50−58977号公報及び特開昭50−68650号公報
に示されているように低熱膨脹材例えばアンバー合金を
前記シヤドウマスクに使用する提案がなされている。一
般にアンバー合金等の低熱膨脹金属は鉄材に比べて高価
であり、シヤドウマスクと共に重量のかさむ前記フレー
ムにも低熱膨脹金属を使用することは大巾なコスト上昇
につながる。従つて、比較的軽量の前記シヤドウマスク
のみ低熱膨脹金属とし前記重量のかさむフレームには安
価な鉄材を使用することが望ましい。前記シヤドウマス
クのみに低熱膨脹金属を使用して色選別電極を構成する
場合、カラー受像管製造中などに前記色選別電極全体が
高温(例えば約400℃)状態にされたとき、前記低熱膨
脹金属より成るシヤドウマスクと前記鉄材より成るフレ
ームとの熱膨脹が異なる為、前記シヤドウマスクが前記
フレームにより管軸に直角な方向に引張られる結果、前
記シヤドウマスクは第5図に示すように塑性変形する。
即ち第5図(a)において、色選別電極が高温状態とな
ると鉄材よりなるフレーム(10)は熱膨脹により矢印の
方向に大きくなる。一方前記フレームの外側面に×印で
示す複数箇所において溶接結合された低熱膨脹材よりな
るシヤドウマスク(7)〜(9)はほとんど変化しない
為、シヤドウマスクは前記矢印の方向にフレーム外側面
の全体より引張り力を受ける結果、シヤドウマスクは第
5図(b)において点線で示したように塑性変形し色純
度の劣化をもたらす。
〔発明の目的〕
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、シヤドウ
マスク本体にのみ低熱膨脹材を用いた場合でも塑性変形
を生じない色選別電極を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、フレーム構成材料より熱膨脹係数の小さい
低熱膨脹材からなるシャドウマスクをフレームの内側に
複数箇所において溶接結合して、溶接箇所とシャドウマ
スクの折曲げ部との距離dと、カラー受像管の大きさで
ある対角寸法との関係を所定の関係とすることにより、
カラー受像管動作時の局所的熱膨脹を押えるとともに、
前記カラー受像管製造中の高温状態にされたときも前記
塑性変形を起こさないカラー受像管を提供するものであ
る。
〔発明の実施例〕
以下、図面を用いて本発明の一実施例について詳細に
説明する。
第6図は本発明に使用する色選別電極のシヤドウマス
ク及びフレーム部を示している。第6図においてシヤド
ウマスク本体(7),(8),(9)は鉄−ニッケル合
金、例えばNi36%を含むアンバー合金のような低熱膨脹
金属、一方フレームは一般の安価な鉄材よりなり、前記
シヤドウマスクは前記フレームの内側に×印で示す複数
箇所において溶接結合されることにより保持されてい
る。第6図(a)に示した色選別電極が、カラー受像管
製造中において高温状態にされたとき、前記一般の鉄材
よりなるフレームは熱膨脹する。前記熱膨脹したフレー
ムは前記シヤドウマスクとフレームとの溶接結合箇所を
通して、シヤドウマスクに図中矢印で示した方向に引張
り力を与え、シヤドウマスクは第6図(b)中に点線で
示したように変形するが、シヤドウマスク本体に加えら
れる引張り力が前記溶接結合箇所付近の狭い範囲に限ら
れる為、前記シヤドウマスクの変形はシヤドウマスクス
カート部(9)に限定され、而も引張り力が第5図の場
合に比べて、非常に弱い為、高温状態から常温に戻され
るとほとんど元の形状に回復することが可能となる。ま
たカラー受像管動作時においても前記フレームは熱膨脹
するが、前記カラー受像管製造中の熱膨張に比べて非常
に小さい為、シヤドウマスク有効部が変形することはな
い。第6図においてシヤドウマスクスカート部(9)上
端とシヤドウマスクスカート部(9)の×印で示す溶接
箇所との距離が小さくなると、カラー受像管製造時のフ
レームの熱膨脹によるシヤドウマスク引張り力がシヤド
ウマスクスカート部のみでは吸収できなくなり、前記引
張り力はシヤドウマスク外縁部及びシヤドウマスク有効
部にも加えられ、第5図に示したと同様なシヤドウマス
クの塑性変形が生じる。この熱膨張状態について要部拡
大図である第7図を用いて説明する。第7図(a)に示
すように、フレーム(10)の内側にシャドウマスクスカ
ート部(9)を溶接した場合、高温状態では熱膨張の差
により第7図(b)に示すようにシャドウマスク径はフ
レーム径より相対的に小さくなり、溶接箇所(13)を通
してフレーム(10)に引っ張られるようになる。
シャドウマスクスカート部(9)上端である折曲げ部
(12)とシャドウマスクスカート部(9)の溶接箇所
(13)との距離dに注目してシャドウマスクに熱膨張に
よる変形が生じない限界について検討した結果、下記の
関係式を概略満たすことが必要である。
d>0.5・S ‥‥(1) 前記関係式において、Sはカラー受像管の大きさ即ち
画面の対角寸法を表わし単位はインチ、dは前記距離を
表わし単位はミリメートルである。上記(1)式を単位
を統一して表わすと次のようになる。
d>(1/25.4)・0.5・s≒0.02・s ‥‥(2) ここで、sは上記(1)式におけるSを単位をミリメ
ートルとして表わしたものである。
上記関係式について説明すると次のようになる。一般
的に長さLの部材についての温度変化がδtであると
き、熱膨張による伸び量はδt・Lに比例する。したが
って、低温時においてシャドウマスクとフレームの径が
同じとき、第7図(b)に示すような熱膨張したときの
シャドウマスク(7)とフレーム(10)との熱膨張によ
る間隔Δは、フレーム(10)の熱膨張係数をα1、シャ
ドウマス(7)の熱膨張係数をα2とすると、 2Δ=(α1−α2)・δt・L となり、間隔ΔはLに比例することになる。このLはカ
ラー受像管の大きさ即ち画面対角寸法Sに比例して大き
くなるので、ΔはSに比例することになる。一方、シャ
ドウマスクのスカート部(9)上端、即ち折曲げ部分
(12)と、溶接点(13)との距離dについての熱膨張に
よる変形が生じない限界をdmとすると、このdmは上記Δ
に比例するので、係数をCとすると、 dm=C・(α1−α2)・δt・L で表わされ、係数をβとして、大きさの関係で表すと、 dm=β・S となる。この塑性変形を生じない限界について検討した
ところ第8図に示すようになり、熱膨張係数の差が大き
ければ上記Δも大きくなり、それに比例してdmも大きく
しなければならないので、上記関係式を満たす必要があ
るのである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、シヤドウマスク
のみに低熱膨脹金属を使用して色選別電極を構成するこ
とが可能となる為、大巾なコスト上昇を伴なうことな
く、カラー受像管動作時のシヤドウマスクの局所的熱変
形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はシヤドウマスクを有するカラー受像管の概略構
成を示す一部切欠き斜視図、第2図は色選別電極構成
図、第3図及び第4図は色選別電極の熱膨脹を説明する
ための模式図、第5図(a)及び第5図(b)はシヤド
ウマスクとフレーム結合時の熱膨脹作用を説明するため
の模式平面図及び断面図、第6図(a)及び第6図
(b)は本発明の実施例のシヤドウマスクとフレーム結
合時の熱膨脹作用を説明するための模式平面図及び断面
図、第7図(a)及び(b)は本発明の上記実施例の要
部を拡大して示す模式断面図、第8図はシャドウマスク
折曲げ部から溶接部までの距離と画面対角寸法との関係
を求めるための相関図である。 (1)…パネル、(2)…フアンネル (3)…電子銃、(4)…螢光体 (5)…色選別電極、(6)…細孔 (7)…シヤドウマスク有効部 (8)…シヤドウマスク外縁部 (9)…シヤドウマスクスカート部 (10)…フレーム (12)…折曲げ部、(13)…溶接箇所 d…溶接箇所から折曲げ部までの距離
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−130045(JP,A) 特公 昭55−48669(JP,B2) 実願 昭50−27412号(実開 昭51− 108562号)の願書に添付した明細書及び図 面の内容を撮影したマイクロフィルム(J P,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多数の透孔を有する主面とこの主面の周辺
    部で折り曲げられたスカート部からなるシャドウマスク
    と前記シャドウマスクを前記スカート部で支持するフレ
    ームとからなり、前記フレームは鉄材より、前記シャド
    ウマスクは鉄材より熱膨張係数の小さな鉄−ニッケル合
    金よりそれぞれ構成され、且つ前記シャドウマスクが前
    記フレームの内側に複数箇所において溶接結合されてな
    る色選別電極を用いたカラー受像管において、前記シャ
    ドウマスクのスカート部と前記フレームとの溶接箇所か
    ら前記スカート部上端たる折り曲げ部までの距離をd
    (mm)、カラー受像管の大きさをs(mm)とするとき、 d>0.02・s なる関係を満足することを特徴とするカラー受像管。
JP59091793A 1984-05-10 1984-05-10 カラー受像管 Expired - Lifetime JPH0821332B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59091793A JPH0821332B2 (ja) 1984-05-10 1984-05-10 カラー受像管
US06/782,443 US4700104A (en) 1984-05-10 1985-10-01 Color television shadow mask assembly

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JPS60236437A JPS60236437A (ja) 1985-11-25
JPH0821332B2 true JPH0821332B2 (ja) 1996-03-04

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ID=14036486

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Also Published As

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JPS60236437A (ja) 1985-11-25
US4700104A (en) 1987-10-13

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