JPH0982232A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャドウマスクの熱膨張によってもその電子
通過孔が各蛍光体に対して位置ずれを生じさせないよう
にする。 【構成】 管内にシャドウマスクを内蔵するものであっ
て、このシャドウマスクはその一方向に平行な各辺に沿
ってマスク溶接バーが固着されているとともに他の方向
に平行な各辺に沿って前記各マスク溶接バーに固着され
これら各マスク溶接バーを互いに離間する方向に附勢力
を与える支持アームとを備え、かつ前記マスク溶接バー
のそれぞれおよび前記支持アームのそれぞれはベースプ
レートを介したスプリング懸架機構によって管壁に固定
されるものであって、マスク溶接バーと支持アームはそ
れぞれのスプリング懸架機構の管壁に対する固定部を含
むピン平面に対して互いに反対の側にある配置構成とな
っているとともに、支持アームに取り付けたベースプレ
ートの熱膨張係数はマスク溶接バーに取り付けたベース
プレートの熱膨張係数よりも小さい。

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、そのシャドウマスク構体の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管にはいわゆるシャドウマ
スクが備えられている。

【０００３】３個の電子銃からなる電子銃構体からのそ
れぞれの電子ビームは、互いに隣接配置された赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用の蛍光体に射突される前
段階において、該シャドウマスクに形成された同一の電
子通過孔を通過するようになっている。

【０００４】すなわち、このシャドウマスクによって、
各電子ビームを対応する赤、緑、青の各蛍光体にそれぞ
れ分担して射突するように該各電子ビームの進路を選択
制御するようになっている。

【０００５】なお、このシャドウマスクは、カラー陰極
線管の真空外囲器の一部を構成するパネル部の内壁に各
蛍光体をいわゆるフォトリソグラフィ技術によって形成
する際に、電子銃構体の各電子銃の配置個所に一致づけ
て配置される光源に対するフォトマスクとして使用さ
れ、その段階で前記パネル部に対して固定されたままと
なる。このことから、シャドウマスクの電子通過孔に対
する各蛍光体の幾何学的配置は極めて精度の高い状態と
なっている。

【０００６】しかしながら、このような構成からなるカ
ラー陰極線管は、その使用にあって、各蛍光体に対する
シャドウマスクの電子通過孔の位置が若干ずれてくるこ
とが明らかとなっている。シャドウマスクは、カラー陰
極線管の動作中における電子ビームの衝突によって温度
が上昇し、それ自体が熱膨張することにより各蛍光体に
対するシャドウマスクの電子通過孔の位置がずれてしま
うからである。

【０００７】このため、従来では、シャドウマスクをそ
の温度上昇にともなって蛍光体面側に変位できる構成が
試みられている。シャドウマスクはその中心から放射状
に熱膨張する一方において、電子銃からの電子ビームは
該シャドウマスクの中心軸上に位置づけられて照射され
るからである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャド
ウマスクとして、その一方向に平行な各辺に沿ってマス
ク溶接バーが固着されているとともに他の方向に平行な
各辺に沿って前記各マスク溶接バーに固着されこれら各
マスク溶接バーを互いに離間する方向に附勢力を与える
支持アームとを備えた構成を採用するものにあっては、
上述した試みが極めて困難となることが指摘されてい
る。

【０００９】たとえば、前記マスク溶接バーのそれぞれ
および前記支持アームのそれぞれにベースプレートを介
したスプリング懸架機構により、しかも該スプリング懸
架機構の管壁に対する固定部をいわゆるピン平面内に配
置させ、これにより、前記ベースプレートの熱膨張によ
って該シャドウママスクを蛍光体面側に変位させようと
した場合、その支持アームは蛍光体と反対側に移動して
しまうことになるからである。すなわち、マスク溶接バ
ーから延在されるベースプレートは電子銃側に延在され
るのに対して、支持アームから延在されるベースプレー
トは蛍光体側に延在される構成となってしまうからであ
る。

【００１０】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたものであり、その目的は、シャドウマスクの熱膨張
によってもその電子通過孔が各蛍光体に対して位置ずれ
を生じさせないカラー陰極線管を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。

【００１２】すなわち、管内にシャドウマスクを内蔵す
るものであって、このシャドウマスクはその一方向に平
行な各辺に沿ってマスク溶接バーが固着されているとと
もに他の方向に平行な各辺に沿って前記各マスク溶接バ
ーに固着されこれら各マスク溶接バーを互いに離間する
方向に附勢力を与える支持アームとを備え、かつ前記マ
スク溶接バーのそれぞれおよび前記支持アームのそれぞ
れはベースプレートを介したスプリング懸架機構によっ
て管壁に固定されるものであって、マスク溶接バーと支
持アームはそれぞれのスプリング懸架機構の管壁に対す
る固定部を含むピン平面に対して互いに反対の側にある
配置構成となっているとともに、支持アームに取り付け
たベースプレートの熱膨張係数はマスク溶接バーに取り
付けたベースプレートの熱膨張係数よりも小さいことを
特徴とするものである。

【００１３】

【作用】このように構成されたカラー陰極線管は、支持
アームに取り付けられたベースプレートの熱膨張を極力
抑えた構成とすることにより、シャドウマスクの電子銃
側への移動をなくすようにしたものである。

【００１４】そして、シャドウマスクの蛍光体側への移
動はマスク溶接バー側に取り付けられたベースプレート
によって行わせしめようとするものである。

【００１５】したがって、このようにシャドウマスクの
電子銃側への移動を極力抑える構成としていることか
ら、シャドウマスクの熱膨張によってもその電子通過孔
が各蛍光体に対して位置ずれを生じさせない構成とする
ことができるようになる。

【００１６】

【実施例】図２は、本発明によるカラー陰極線管の一実
施例を示す断面図である。

【００１７】同図において、まず、電子をビームとして
放射する電子銃構体１１がある。この電子銃構体１１は
Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）用の各電子銃の一
体構造からなり、それぞれの電子銃からは各電子ビーム
１２が照射されるようになっている。

【００１８】また、電子銃構体１１に対向して蛍光面４
が配置され、この蛍光面４はマトリックス状に配置され
た各画素の領域を備えたものとなっている。

【００１９】この蛍光面４の一画素に相当する領域に
は、前記各電子ビーム１２の照射によってそれぞれＲ
（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を発光する各蛍光体
が隣接されて配置されている。このように構成される一
画素は、前記電子銃構体１１の各電子銃からのそれぞれ
の電子ビーム１２が後に詳述するシャドウマスク構体１
３によって制御されて対応する蛍光体に照射されること
により所定の色を呈するようになっている。

【００２０】前記電子銃構体１１および蛍光面４はそれ
ぞれガラスから構成される真空外囲器２０によって内包
され、前記蛍光面４はこの外囲器２０のうちパネル部１
と称される部分の内壁面に被着されて配置されたものと
なっている。ここで、パネル部１は、カラー陰極線管の
表示部となるものであり、観察者はこのパネル部１を通
して前記蛍光面４の各画素の発色を認識することができ
るようになっている。

【００２１】なお、前記外囲器２０は、前記電子銃構体
１１を内包する部分をネック部３、このネック部３と前
記パネル部１との間の部分をファンネル部２と称してい
る。

【００２２】また、外囲器２０のファンネル部２の外周
には偏向ヨーク７が配置され、この偏向ヨーク７によっ
て、前記電子銃構体１１からの各電子ビーム１２を前記
蛍光面４上の各画素に順次照射していくための水平方向
走査（図中ｘ方向）および垂直方向走査を行うようにな
っている。

【００２３】そして、ファンネル部２における外囲器２
０内には、前記電子ビーム１２の走査される領域を囲む
ようにしてインナーシールド（内部磁気シールド）６が
配置されている。

【００２４】さらに、パネル部１の外囲器２０内には、
前記シャドウマスク構体１３が前記蛍光面４と対向して
配置されている。このシャドウマスク構体１３は、後に
詳述するように、蛍光面４における各蛍光体とほぼ対向
する位置にそれぞれ電子通過孔が形成されたシャドウマ
スクと、このシャドウマスクの枠体とから構成されてい
る。

【００２５】ここで、シャドウマスク構体１３は、その
枠体に形成されたスプリング懸架機構１４がパネル部１
の内壁に形成されたピン１５に嵌合されることによっ
て、真空外囲器２０内に固定されている。

【００２６】図１は、前記シャドウマスク構体１３のみ
の構成を、電子銃構体１１側から観た斜視図である。

【００２７】まず、ほぼ矩形状をなすシャドウマスク２
１がある。このシャドウマスク２１は、たとえば、いわ
ゆるスロット型シャドウマスクと称されるものであり、
その各電子通過孔２１Ａは、図３に示すように、そのｙ
方向に延在する長孔となっており、同方向に並設されて
いるとともに、隣接する電子通過孔とは互いに千鳥配置
された関係となっている。

【００２８】また、このシャドウマスク２１の図中ｘ方
向辺（水平方向辺）のそれぞれにはその辺に沿って延在
されたマスク溶接バー２２が固着されている。これら各
マスク溶接バー２２は若干湾曲されて形成されており、
これにより電子銃構体１１からのシャドウマスク２１の
各個所までの距離にあまり差をもたせないようにしてい
る。

【００２９】さらに、シャドウマスク２１の図中ｙ方向
辺（垂直方向辺）のそれぞれにはその辺に沿って延在さ
れた支持フレーム２３が前記マスク溶接バー２２に固定
されて配置されている。すなわち、各支持フレーム２３
はその両端部において前記マスク溶接バー２２の延在方
向に沿って屈曲されたコ字形状をなし、その各端が前記
マスク溶接バー２２に固着されて取り付けられている。
そして、各マスク溶接バー２２の延在方向に沿った支持
フレーム２３の屈曲部はもう一方の屈曲部に対して図中
ｙ方向において互いに離間する方向に附勢力を有したも
のとなっており、これにより、シャドウマスク２１は図
中ｙ方向に均一な張力がかけられるようになっている。

【００３０】そして、上述した各マスク溶接バー２２の
それぞれには、シャドウマスク構体１３をパネル部１の
内壁に固定させるためのスプリング懸架機構２４が備え
られている。すなわち、図中ｘ方向に延在するマスク溶
接バー２２には、そのほぼ中央部において図中ｚ方向に
延在するベースプレート２４Ａが固着され、さらに、こ
のベースプレート２４Ａにおいて図中ｘ方向に延在する
スプリング板２４Ｂが固着されている。このスプリング
板２４Ｂには孔２４Ｃが形成されており、パネル部１の
内壁に形成されたピン１５が嵌合されるようになってい
る。

【００３１】また、図中ｙ方向に延在する支持アーム２
３のそれぞれにも、シャドウマスク構体１３をパネル部
１の内壁に固定させるためのスプリング懸架機構２５が
備えられている。すなわち、支持アーム２３には、その
ほぼ中央部において図中−ｚ方向（電子銃構体１１に対
して離間する方向）に延在するベースプレート２５Ａが
固着され、さらに、このベースプレート２５Ａにおいて
図中ｙ方向に延在するスプリング板２５Ｂが固着されて
いる。このスプリング板２５Ｂには孔２５Ｃが形成され
ており、パネル部１の内壁に形成されたピン１５が嵌合
されるようになっている。

【００３２】このようにして取り付けられる各スプリン
グ板２４Ｂ、２５Ｂのそれぞれ孔２４Ｃ、２５Ｃ、すな
わち管壁との固定部はいわゆるピン平面Ｐ内に位置づけ
られるようになっている。

【００３３】ここで、本実施例では特に、マスク溶接バ
ー２２側に固着されたベースプレート２４Ａは熱膨張係
数が比較的大きな材料で構成され、支持アーム２３側に
固定されたベースプレート２５Ａは熱膨張係数が小さな
材料で構成されている。

【００３４】図４は、シャドウマスク２１に発生した熱
がマスク溶接バー２２に伝達された際のスプリング懸架
機構２４の作用を示した説明図である。同図において、
マスク溶接バー２２に伝達された熱はさらにベースプレ
ート２４Ａに伝達され、このベースプレート２４Ａは比
較的大きな熱膨張係数を有する材料から構成されている
ため膨張することになる。

【００３５】ここで、スプリング板２４Ｂの孔２４Ｃの
部分（ピン平面Ｐに含まれる部分）は固定されているこ
とから、前記ベースプレート２４Ａの膨張によってシャ
ドウマスク２１は図中−ｚ方向（蛍光体面側）に移動す
ることになる。

【００３６】図５は、シャドウマスク２１に発生した熱
が支持アーム２３に伝達された際のスプリング懸架機構
２５の作用を示した説明図である。同図において、支持
アーム２３に伝達された熱はさらにベースプレート２５
Ａに伝達されるが、このベースプレート２５Ａは小さな
熱膨張係数を有する材料から構成されているため殆ど膨
張することがないものとなっている。

【００３７】ここで、ベースプレート２５Ａが比較的大
きな熱膨張を有する材料から構成されていた場合には、
スプリング板２５Ｂの孔２５Ｃの部分（ピン平面Ｐに含
まれる部分）は固定されていることから、前記ベースプ
レート２５Ａの膨張によってシャドウマスク２１は図中
ｚ方向（電子銃構体側）に移動することになるが、上述
したようにこの移動はなくなる。

【００３８】以上、上述した実施例によるカラー陰極線
管によれば、支持アーム２３に取り付けられたベースプ
レート２５Ａの熱膨張を極力抑えた構成とすることによ
り、シャドウマスク２１の電子銃側への移動をなくすよ
うにしたものである。

【００３９】したがって、このようにシャドウマスク２
１の電子銃側への移動を極力抑える構成としていること
から、シャドウマスク２１の熱膨張によってもその電子
通過孔が各蛍光体に対して位置ずれを生じさせない構成
とすることができるようになる。

【００４０】以下、上述した構成において、さらに具体
的な構成を説明する。シャドウマスク構体１３は、その
ｙ方向サイズが３００ｍｍ、ｘ方向サイズが４００ｍｍ
である。また、シャドウマスク２１はその板厚が０．０
２５ｍｍの鉄板に幅０．０７５ｍｍ、長さ０．９ｍｍの
長方形の電子通過孔２１Ａを、そのｙ方向ピッチ１．０
ｍｍ、ｘ方向ピッチ０．３ｍｍでｙ方向に２８０ｍｍ、
ｘ方向に３８０ｍｍにわたって設けて構成されている。
換言すれば、幅０．２２５ｍｍ、長さ２８０ｍｍのいわ
ゆるグリルが厚さ０．０２５ｍｍ、幅０．１ｍｍ、ピッ
チ１．０ｍｍのいわゆるブリッジで連結された構成とな
っているとともに、隣接するグリルで半ピッチずつず
れ、１本おきにはｘ方向で同じ位置にブリッジを有する
構成となっている。

【００４１】マスク溶接バー２２は、１３クローム鋼で
形成され、その断面の厚さは３．５ｍｍ、一辺の長さが
８ｍｍのＬ字状部材からなり、このマスク溶接バー２２
を同材質の８ｍｍ角のコ字状の支持アーム２３で平行に
支えて枠体を構成している。なお、１３クローム鋼の熱
膨張係数は０．００００１１である。

【００４２】スプリング懸架機構２４は、そのベースプ
レート２４Ａに板厚２．０ｍｍのＳＵＳ３０４を使用
し、スプリング板２４Ｂにはフェライト系ステンレス
（熱膨張係数０．００００１１）を使用している。

【００４３】スプリング懸架機構２５は、そのベースプ
レート２５Ａに板厚２．０のアンバー材を使用し、スプ
リング板２５Ｂにはマスク溶接バー２２と同様フェライ
ト系ステンレスを使用している。

【００４４】なお、スプリング板２４Ｂ、２５Ｂにはフ
ェライト系ステンレスを使用しているが、補正機能を有
するバイメタル材を使用しても同様の効果がある。

【００４５】上述した実施例では、シャドウマスク２１
として、いわゆるスロット型のものを適用したものであ
るが、これに限定されることはなく、いわゆるグリル型
あるいはドット型のものであってもよいことはいうまで
もない。要は、シャドウマスク構体１３として、シャド
ウマスクの一方向に平行な各辺に沿ってマスク溶接バー
２２が固着されているとともに他の方向に平行な各辺に
沿って前記各マスク溶接バー２２に固着されこれら各マ
スク溶接バー２２を互いに離間する方向に附勢力を与え
る支持アーム２３とが備えられたものであれば、本発明
を適用することができる。

【００４６】なお、本発明はマスク溶接バー側のベース
プレート２４Ａの熱膨張係数がマスク溶接バーや支持ア
ームの熱膨張係数より大きく、支持アーム側のベースプ
レート２５Ａの熱膨張係数が支持アームや溶接バーの熱
膨張係数より小さい時により有効になる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるカラー陰極線管によれば、シャドウマスク
の熱膨張によってもその電子通過孔が各蛍光体に対して
位置ずれを生じさせないようにすることができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー陰極線管の一実施例を示す
要部構成図である。

【図２】本発明によるカラー陰極線管の一実施例を示す
全体構成図である。

【図３】本発明によるカラー陰極線管の一実施例に使用
されるシャドウマスクの説明図である。

【図４】本発明によるカラー陰極線管のマスク溶接バー
側の作用を示す説明図である。

【図５】本発明によるカラー陰極線管の支持アーム側の
作用を示す説明図である。

【符号の説明】

２１……シャドウマスク、２２……マスク溶接バー、２
３……支持アーム、２４、２５……スプリング懸架機
構、２４Ａ、２５Ａ……ベースプレート、２４Ｂ、２５
Ｂ……スプリング板、２４Ｃ、２５Ｃ……孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 英夫 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 川▲崎▼ 浩 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管内にシャドウマスクを内蔵するもので
   あって、このシャドウマスクはその一方向に平行な各辺
   に沿ってマスク溶接バーが固着されているとともに他の
   方向に平行な各辺に沿って前記各マスク溶接バーに固着
   されこれら各マスク溶接バーを互いに離間する方向に附
   勢力を与える支持アームとを備え、かつ前記マスク溶接
   バーのそれぞれおよび前記支持アームのそれぞれはベー
   スプレートを介したスプリング懸架機構によって管壁に
   固定されるものであって、 マスク溶接バーと支持アームはそれぞれのスプリング懸
   架機構の管壁に対する固定部を含むピン平面に対して互
   いに反対の側にある配置構成となっているとともに、支
   持アームに取り付けたベースプレートの熱膨張係数はマ
   スク溶接バーに取り付けたベースプレートの熱膨張係数
   よりも小さいことを特徴とするカラー陰極線管。