JPH10199436A - カラー受像管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャドウマスクが平坦化されても、十分な曲
面保持強度をもつカラー受像管およびその製造方法を得
ることを目的とする。 【解決手段】 実質的に矩形状の有効部を有するパネル
の内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、
このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、有
効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビーム
通過孔が形成され、この有効面の周辺部がフレームに固
定された実質的に矩形状のマスク本体とからなるカラー
受像管において、マスク本体21の有効面23を、長軸方向
の曲率半径をほぼ無限大とし、短軸方向の曲率半径がほ
ぼ一定である円筒状曲面に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シャドウマスク
の曲面保持強度を向上させたカラー受像管およびその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー受像管は、有効部が曲面か
らなる実質的に矩形状のパネルと一端部が円筒状のネッ
クからなる漏斗状のファンネルとからなる真空外囲器を
有し、上記パネルの有効部内面に形成された３色蛍光体
層からなる蛍光体スクリーンに対向して、その内側に実
質的に矩形状のシャドウマスクが配置されている。一
方、ファンネルのネック内に電子銃が配置されている。
そして、この電子銃から放出された３電子ビームをファ
ンネルの外側に装着された偏向装置の発生する磁界によ
り偏向し、上記シャドウマスクを介して蛍光体スクリー
ンを水平、垂直走査することにより、カラー画像を表示
する構造に形成されている。

【０００３】上記シャドウマスクは、上記蛍光体スクリ
ーンと対向する有効面に多数の電子ビーム通過孔が形成
された板厚０．１〜０．３mm程度の実質的に矩形状のマ
スク本体と、このマスク本体の周辺部に固定された実質
的に矩形状のフレームとからなる。一般にそのマスク本
体の有効面は、パネルの有効部内面形状に対応して、少
なくとも中央部が蛍光体スクリーン方向に突出した曲面
からなる。その曲面形状として、従来より、図６に示す
ように、有効面１を球面、図７に示すように、短軸方向
の曲率半径をほぼ無限大として長軸方向に湾曲した円筒
状曲面、図８に示すように、高次の多項式で表わされる
曲面としてものなどがある。

【０００４】そのいずれの場合も、上記シャドウマスク
の電子ビーム通過孔と蛍光体層との間には、蛍光体層に
対する電子ビームのランディング（ビームランディン
グ）を正確にするために、特定の相対位置関係が必要で
あり、受像管の動作中、常にこの相対位置関係を一定に
保つことが必要である。より具体的には、シャドウマス
クと蛍光体スクリーンとの間隔が常に一定の許容範囲内
になければならない。

【０００５】しかしながらシャドウマスクの電子ビーム
通過孔を通過して蛍光体スクリーンに達する電子ビーム
量は、１／３以下であり、残りの電子ビーム量は、シャ
ドウマスクに衝突する。この衝突した電子ビームは、熱
エネルギに変換され、シャドウマスクを加熱、膨張させ
る。

【０００６】このシャドウマスクの熱膨張は、ビームラ
ンディングのずれをもたらし、色純度の劣化を引起こ
す。このシャドウマスクの熱膨張により生ずるミスラン
ディングの大きさは、画像パターンおよび画像パターン
の継続時間により大きく異なる。特に局部的に高輝度パ
ターンを表示される場合は、局部的なドーミング現象が
生じ、短時間のうちにミスランディングが生じ、そのず
れ量も大きくなる。このミスランディングは、図９に楕
円領域３で示したように、画面４の長軸（Ｘ軸）方向の
幅の１／３程度の位置に偏在した場合に最も大きく表れ
る。

【０００７】また、上記シャドウマスクの曲面の加工方
法として、プレス成形により形成する方法とテンション
をかけることにより形成する方法とがある。その第１の
プレス成形方法は、多数の電子ビーム通過孔が形成され
た金属薄板からなる平板状のシャドウマスク（フラット
マスク）をプレス成形加工により塑性変形させることに
より形成する方法である。この方法は、主として上記球
面および高次の多項式で表わされる曲面の成形に利用さ
れている。第２のテンションをかけることにより形成す
る方法は、主として上記短軸方向の曲率半径をほぼ無限
大として長軸方向に湾曲した円筒状曲面の形成に用いら
れている。この方法では、短軸方向の曲率半径をほぼ無
限大とし長軸方向に湾曲したマスク本体取付け面をもつ
フレームに、多数の電子ビーム通過孔が形成された金属
薄板からなる平板状のシャドウマスクを沿わせ、この平
板状のシャドウマスクを短軸方向にテンションを加えた
状態で固定することにより形成される。

【０００８】ところで、近年、カラー受像管は、画面の
視認性向上のため、パネルの有効部が平坦化され、この
パネルの平坦化にともなって、シャドウマスクの曲面も
平坦化され曲率が小さくなっている。その平坦度を表す
方法として、Ｒ表示がある。これは、たとえばパネルの
場合、その中央部と対角部との高さの差（対角部の落込
み量）によって決まる対角部平均曲率半径と有効部対角
寸法を１．７倍した値との比により表す方法である。パ
ネルの平坦化の方法は、その曲面形状により異なるが、
一般に上記Ｒ表示により表される平坦度が同じであれ
ば、ほぼ同等の平坦度となる。このことは、中央部と対
角部との高さの差が同じであれば、曲面形状により多少
の差はあるが、パネルのフラット感は、ほぼ同じになる
ことを意味している。

【０００９】上記パネルの平坦化にともなって、シャド
ウマスクも平坦化され、その曲率が小さいために、曲面
保持強度が小さくなる。その結果、カラー受像管に衝撃
などの外力が加わった場合に有効面が変形しやすい。ま
たカラー受像管に振動が加わった場合に共振をおこしや
すくなり（ハウリング）、そのいずれの場合も色純度の
劣化をまねく。

【００１０】上記平坦化されたシャドウマスクの曲面保
持強度は、シャドウマスクの板厚を厚くすることにより
強化することができる。しかしシャドウマスクの板厚を
厚くすると、フォトエッチング法による電子ビーム通過
孔の開孔が困難となり、所望形状、寸法の電子ビーム通
過孔を開孔することができなくなる。また材料コストが
上昇する。

【００１１】これらの対策として、テンションをかけて
形成する方法がある。これは、曲率半径がほぼ無限大で
ある短軸方向にテンションをかけてシャドウマスクに引
張り応力を与える方法であるため、長軸方向の曲率半径
を大きくして、シャドウマスクの曲面を容易に平坦化す
ることができ、かつ所定の曲面保持強度を付与すること
ができる。しかしこの方法は、シャドウマスクに極めて
大きな引張り応力を与える必要があるため、これを保持
するフレームを極めて強固なものとすることが必要とな
る。したがってこの方法では、カラー受像管が大型にな
るにともなって、フレームの重量が大幅な増大する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、パネル
の平坦化にともなって、シャドウマスクも平坦化され、
その曲率が小さいために曲面保持強度が小さくなり、衝
撃などの外力が加わった場合に曲面が変形しやすくな
る。また振動が加わった場合に共振をおこしやすくな
り、そのいずれの場合も色純度の劣化をまねく。

【００１３】この平坦化されたシャドウマスクの曲面保
持強度は、シャドウマスクの板厚を厚くすることにより
強化することができる。しかしシャドウマスクの板厚を
厚くすると、フォトエッチング法による電子ビーム通過
孔の開孔が困難となり、所望形状、寸法の電子ビーム通
過孔を開孔することができなくなるばかりでなく、材料
コストが上昇する。

【００１４】その対策として、テンションをかけること
により形成する方法は、曲率半径がほぼ無限大である短
軸方向にテンションをかけてシャドウマスクに引張り応
力を与える方法であるため、シャドウマスクに極めて大
きな引張り応力を与える必要があり、これを保持するフ
レームを極めて強固なものとすることが必要となる。そ
のため、カラー受像管が大型になるにともなって、フレ
ームの重量が大幅な増大するという問題がある。

【００１５】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、パネルの有効部の平坦化にともな
ってシャドウマスクが平坦化されても、十分な曲面保持
強度をもつカラー受像管およびその製造方法を得ること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

（１） 実質的に矩形状の有効部を有するパネルの内側
に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、このシ
ャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、有効部と
対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビーム通過孔
が形成され、この有効面の周辺部がフレームに固定され
た実質的に矩形状のマスク本体とからなるカラー受像管
において、マスク本体の有効面を、長軸方向の曲率半径
をほぼ無限大とし、短軸方向の曲率半径がほぼ一定であ
る円筒状曲面に形成した。

【００１７】（２） 実質的に矩形状の有効部を有する
パネルの内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置
され、このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレーム
と、有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子
ビーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部がフレー
ムに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからなる
カラー受像管において、マスク本体の有効面を、長軸方
向の曲率半径がほぼ無限大であり、短軸方向の曲率半径
が高次の多項式で表わされる曲面に形成した。

【００１８】（３） 実質的に矩形状の有効部を有する
パネルの内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置
され、このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレーム
と、有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子
ビーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部がフレー
ムに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからなる
カラー受像管において、マスク本体を、短軸方向の曲率
半径を小さくする方向の応力が加わった状態でフレーム
に固定した。

【００１９】（４） （３）のカラー受像管において、
電子ビーム通過孔を矩形状に形成し、この電子ビーム通
過孔が短軸方向にブリッジを介して一列状に複数個配置
され、この短軸方向の電子ビーム通過孔の配列が長軸方
向に複数列配置されたものとした。

【００２０】（５） （１）乃至（４）のカラー受像管
において、有効部の長軸方向と短軸方向との寸法比を１
６：９とした。

【００２１】（６） 実質的に矩形状の有効部を有する
パネルの内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置
され、このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレーム
と、有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子
ビーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部がフレー
ムに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからなる
カラー受像管の製造方法において、平板状のシャドウマ
スクを長軸方向の曲率半径がほぼ無限大で短軸方向に湾
曲した曲面に塑性変形させたのち、この塑性変形させた
シャドウマスクを弾性変形させて短軸方向の曲率半径を
上記塑性変形させたシャドウマスクの短軸方向の曲率半
径よりも大きくしてフレームに固定した。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。

【００２３】図１にその一形態であるカラー受像管の構
成を示す。このカラー受像管は、管軸（Ｚ軸）と直交す
る水平軸（Ｘ軸）を長軸、垂直軸（Ｙ軸方向）を短軸と
する実質的に横長矩形状の平坦化された有効部１０の周
辺部に側壁１１が設けられたパネル１２と、一端部側が
円筒状のネック１３からなる漏斗状に形成され、上記パ
ネル１２の側壁１１端部に接合されたファンネル１４と
からなる真空外囲器を有する。そのパネル１２の有効部
１０の内面は、凹曲面からなり、この有効部１０の内面
には、青、緑、赤に発光する３色蛍光体層からなる蛍光
体スクリーン１５が設けられている。またこの蛍光体ス
クリーン１５に対向かつ所定間隔離れて、その内側に後
述する実質的に横長矩形状のシャドウマスク１６が配置
されている。一方、ファンネル１４のネック１３内に
は、３電子ビーム１７を放出する電子銃１８が配設され
ている。そして、この電子銃１８から放出される３電子
ビーム１７をファンネル１４の外側に装着された偏向装
置１９の発生する磁界により偏向し、シャドウマスク１
６を介して上記蛍光体スクリーン１５を水平、垂直走査
することにより、カラー画像を表示する構造に形成され
ている。

【００２４】上記シャドウマスク１６は、蛍光体スクリ
ーン１５の設けられたパネル１２の有効部１０と対向す
る有効面に多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で設け
られた実質的に横長矩形状のマスク本体２１と、このマ
スク本体２１の周辺部に取付けられた実質的に横長矩形
状のフレーム２２とからなる。そのマスク本体２１の有
効面は、長軸方向の曲率半径が無限大であり、短軸方向
にのみ湾曲した曲面に形成されている。具体的には、図
２（ａ）乃至（ｄ）および図３に示したように、その有
効面２３は、長軸方向の曲率半径が無限大であり、短軸
方向の曲率半径が全面にわたりほぼ一定である単一曲率
半径の円筒状曲面、あるいは長軸方向の曲率半径が無限
大として、短軸方向の曲率半径が高次の多項式で表され
る曲面に形成されている。

【００２５】上記のように有効面２３が横長矩形状であ
るシャドウマスク１６については、その有効面２３の対
角部の落込み量が同一であり、かつ有効面２３の平坦度
が同一であれば、上記のように長軸方向の曲率半径を無
限大として短軸方向にのみ湾曲した曲面とすることによ
り、平均曲率が最も大きい曲面とすることができる。

【００２６】ここで、平均曲率とは、曲面の任意点にお
けるあらゆる方向の曲率半径のうち、最大の曲率半径を
Ｒmax 、最小の曲率半径をＲmim とした場合、

【数１】１／Ｒmax ＋１／Ｒmim で定義される最小曲率１／Ｒmax と最大曲率１／Ｒmim
の和の値である。

【００２７】シャドウマスク１６の曲面保持強度は、マ
スク本体２１の有効面２３の曲面形状、マスク本体２１
の板厚、電子ビーム通過孔の形状、寸法、その配列など
により決まるが、その板厚や電子ビーム通過孔の形状、
寸法、配列などを同一とすると、曲面形状により決定さ
れる。またシャドウマスク１６の曲面保持強度について
は、下記数２に示す上記最小曲率１／Ｒmax 、最大曲率
１／Ｒmim の２乗和も、その強度を決定する一つの指標
となる。

【００２８】

【数２】１／Ｒmax.² ＋１／Ｒmim.² 上記のように長軸方向の曲率半径を無限大として短軸方
向にのみ湾曲した曲面からなるこの実施の形態に係るシ
ャドウマスク１６は、上記最小曲率１／Ｒmaxと最大曲
率１／Ｒmim の和で表される平均曲率、およびそれらの
２乗和の値を、ともに他のあらゆる曲面形状に対して最
大とすることができ、曲面保持強度を向上させることが
できる。また、従来のシャドウマスクと同等の曲面保持
強度を保ったまま、平坦度を向上させ、パネルの平坦化
を容易にすることができる。さらに従来のシャドウマス
クと同一平坦度として、シャドウマスクの板厚を薄くす
ることができるなどの効果が得られる。

【００２９】このようなシャドウマスク１６のマスク本
体２１は、シャドウマスクと同様に、フォトエッチング
法により多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で形成さ
れた平板状のシャドウマスク（フラットマスク）をプレ
ス成形する方法により形成することができるが、さらに
図４（ａ）乃至（ｄ）に示したように、多数の電子ビー
ム通過孔が所定の配列で形成された平板状のシャドウマ
スク２５を、ローラーなどを用いて、短軸方向にのみ湾
曲した円筒状のシャドウマスク２６に塑性変形させる。
その後、この円筒状のシャドウマスク２６を弾性変形さ
せて、短軸方向の曲率半径を上記塑性変形させたシャド
ウマスクの短軸方向の曲率半径よりも大きくして、形成
しようとするシャドウマスク１６のマスク本体２１の周
辺部形状と同一形状の固定端縁部をもつフレーム２２に
溶接固定する方法により形成すると、マスク本体２１に
その曲率半径を小さくする方向の応力を残存させること
ができ、この応力の残存により、より高い曲面保持強度
をもつすぐれたシャドウマスクとすることができる。

【００３０】このようなシャドウマスク１６の曲面形成
方法は、従来の曲面が球面からなるシャドウマスクには
適用不可能であるが、長軸および短軸のいずれか一方の
軸方向に湾曲したシャドウマスクに適用可能であり、特
に長軸方向の曲率半径を無限大とし短軸方向にのみ湾曲
した曲面からなるこの実施の形態に係るシャドウマスク
１６の曲面形成に適用してすぐれた効果が得られる。

【００３１】以下、若干の実施例について説明する。

【００３２】

【実施例１】実施例１として、最近のカラー受像管の主
流である横縦の比が１６：９、対角寸法が６６cmのカラ
ー受像管のシャドウマスクについて説明する。

【００３３】このカラー受像管のシャドウマスクは、図
２（ａ）乃至（ｄ）に示したように、マスク本体２１の
有効面２３の曲面形状が、長軸方向には直線２８で示し
たように曲率半径が無限大であり、短軸方向には、短軸
上の湾曲を曲線２９、短軸と平行な任意点を通る短軸に
平行なＡ−Ａ線上での湾曲を、曲線２９と同一曲率の曲
線３０で示したように、有効面２３の全面にわたり単一
曲率半径の円筒状曲面に形成されている。

【００３４】表１に、この実施例１のシャドウマスクの
有効面の曲率半径、平均曲率などを、有効面が球面から
なる図６に示した従来のシャドウマスク（比較例１）、
および短軸方向の曲率半径を無限大とし、長軸方向にの
み湾曲させた図７に示した従来のシャドウマスク（比較
例２）と比較して示す。

【００３５】

【表１】 この表１に示した実施例１および従来例１、２のシャド
ウマスクは、板厚０．２mmの平板状のシャドウマスクを
従来おこなわれているプレス成形加工により成形したも
のであり、いずれも対角部での落込み量を７mmとした曲
面形状に形成されている。

【００３６】このように対角部での落込み量が同じであ
る曲面形状の異なるシャドウマスクについて比較する
と、実施例１のシャドウマスクは、比較例１、２よりも
平均曲率が大幅に大きく、また曲率の２乗和も大きくな
っている。前述したように、シャドウマスクの曲面保持
強度は、平均曲率や曲率の２乗和と相関があり、一般に
これらの値が大きいほど、シャドウマスクの曲面保持強
度は大きくなる。しかもこの表１に示したシャドウマス
クは、水平方向と垂直方向の寸法差が大きい横縦の比が
１６：９のシャドウマスクであるため、実施例１のシャ
ドウマスクは、比較例１、２のシャドウマスクにくらべ
て、平均曲率および曲率の２乗和が特に大きく、曲面保
持強度が従来例１、２よりもいちじるしく大きくなるこ
とが示されている。

【００３７】また局部的なドーミング現象については、
一般に色純度の劣化が大きい図９に示した点Ｐの曲率を
大きくすることで抑制できることが知られており、実施
例１は、比較例１、２にくらべて、点Ｐの曲率が大きい
ため、局部的なドーミング量も小さくすることができ
る。さらに短辺間の距離に対して、長辺間の距離が短い
こと、およびシャドウマスクが異方性を有するので、図
５に示すように、短軸方向に長い形状の電子ビーム通過
孔３２が短軸方向にブリッジ３３を介して複数個一列状
に配置され、この短軸方向の電子ビーム通過孔の配列が
長軸方向に複数列並列形成されたシャドウマスク１６に
適用すると、このようなシャドウマスク１６は、短軸方
向のＢ−Ｂ方向に連続的な直線部を有するのに対し、長
軸方向のＣ−Ｃ方向には、連続的な直線部がないため、
同様の曲率であれば、長軸方向よりも短軸方向に曲率を
もたせた方が、より大きなドーミング抑制効果が得られ
ることが実験でも証明されている。その結果、実施例１
のシャドウマスクは、比較例１、２のシャドウマスクに
くらべて、局部的なドーミングを抑制する効果が大き
い。

【００３８】従来、この実施例１に示したようなシャド
ウマスクを使用したカラー受像管はなく、この発明が最
初である。このようなシャドウマスクを用いることによ
り、カラー受像管に加わる衝撃や振動に耐え、色純度の
劣化をおこしにくいカラー受像管とすることができる。

【００３９】

【実施例２】横縦の比が１６：９、対角寸法が６６cmの
カラー受像管のシャドウマスクとして、実施例１では、
その板厚０．２mmとしたが、このシャドウマスクの代わ
りに、板厚０．１８mmと薄い平板状のシャドウマスクを
プレス成形加工により同一円筒状曲面からなるシャドウ
マスクを成形した。

【００４０】このようにシャドウマスクの板厚を薄くす
ると、フォトエッチング法により形成される平板状のシ
ャドウマスクの電子ビーム通過孔の形状、大きさの均一
性を向上させ、かつ製造コストを低くすることができ
る。しかもこのように板厚を薄くしても、曲面保持強度
を表１に示した従来例１、２のシャドウマスクと同等以
上にすることができる。

【００４１】

【実施例３】実施例１および２と同様に横縦の比が１
６：９、対角寸法が６６cmのカラー受像管において、そ
のシャドウマスクを、表１に示した比較例２の平均曲
率、曲率の２乗和と同じにした。

【００４２】表２に、この実施例３のシャドウマスクの
有効面の曲率半径、平均曲率などを、実施例１および比
較例２のシャドウマスクと比較して示す。

【００４３】

【表２】 この実施例３のシャドウマスクは、パネルの有効部の内
面形状を考慮して、平均曲率や曲率の２乗和が比較例２
のそれらと同じになるようにしたものである。従来例２
のシャドウマスクは、長軸方向の曲率半径がＲ５９１
２、短軸方向の曲率半径が無限大であるが、これに対
し、この実施例３のシャドウマスクは、逆に長軸方向の
曲率半径が無限大、短軸方向の曲率半径がＲ５９１２と
なっている。つまり、この実施例３のシャドウマスク
は、短軸方向に比較例２の長軸方向と同様の曲率をもっ
ているため、上述したように局部的なドーミングを抑制
する効果が大きく、カラー受像管の色純度の劣化を小さ
くすることができる。

【００４４】また表２に示したようにこの実施例３のシ
ャドウマスクの平均曲率は、従来例２のシャドウマスク
と同じになっているが、横縦の比が１６：９であるた
め、対角部での落込み量が従来例２の７．０に対して
２．２と、大きく異なり、図４に示したように、有効面
２３が大幅に平坦化されている。その結果、このシャド
ウマスクの曲面に対応して、パネルの有効部を平坦化す
ることができる。

【００４５】

【実施例４】実施例１乃至３と同様に横縦の比が１６：
９、対角寸法が６６cmのカラー受像管において、そのシ
ャドウマスクの曲面を、長軸方向の曲率半径をほぼ無限
大とし、短軸方向の湾曲が上記実施例１〜３の単一曲率
半径の円弧からなる曲面と異なり、高次の多項式で表さ
れる曲面とし、対角部での落込み量を７mmとした。

【００４６】このような曲面形状は、シャドウマスクの
有効面のパネルの有効部と対向する面側を上向きにし、
その有効面の中心を原点とし、長軸をＸ軸、短軸をＹ
軸、管軸をＺ軸とする座標系において、ａi を係数、 ｉ＝０，１，２…ｎ とするとき、 Ｚ＝Σａ_i Ｙ²ⁱ で表される。

【００４７】特にこの実施例４では、 ｎ＝２ として、 Ｚ＝ａ1 Ｙ² ＋ａ2 Ｙ⁴ ａ1 ＝−２．１３９×１０^-4 ａ2 ＝−２．９１９×１０^-10 としたものとなっている。

【００４８】このようなシャドウマスクは、上記４次の
多項式の２次成分を８０％、４次成分を２０％とした場
合であり、実施例３のシャドウマスクに対して、周辺部
の曲率がやや大きくなる。

【００４９】このようなシャドウマスクの短軸上での短
軸方向の形状は、 Ｚ＝−２．１３５×１０^-4Ｙ² −２．９１９×１０^-10 Ｙ⁴ と、４次関数で表わされ、任意点でのの短軸に平行な方
向の形状も、同じ形状となる。

【００５０】シャドウマスクの有効面をこのような曲面
とすると、長軸付近の曲率を小さく、長辺付近の曲率を
やや大きくでき、特に周辺部の曲面保持強度を大きくし
て、シャドウマスクの有効面の曲面保持強度を適度にバ
ランスさせることができる。

【００５１】

【実施例５】一般にシャドウマスクは、フォトエッチン
グ法により多数の電子ビーム通過孔が所定の配列で形成
された平板状のシャドウマスクをプレス成形により形成
する方法によりマスク本体を形成し、このマスク本体の
周辺部をフレームに溶接固定する方法により形成される
が、特にこの実施例４では、図４（ａ）に示すように、
フォトエッチング法により多数の電子ビーム通過孔が所
定の配列で形成された平板状のシャドウマスク２５を、
ローラーなどを用いた丸め加工により、同（ｂ）に示す
ように、短軸方向にのみ湾曲した円筒状のシャドウマス
ク２６に塑性変形させ、その後、この円筒状のシャドウ
マスク２６を弾性変形させて、同（ｃ）に示すように、
短軸方向の曲率半径を上記塑性変形させたシャドウマス
クの短軸方向の曲率半径よりも大きくして、同（ｄ）に
示すように、形成しようとするシャドウマスク１６の有
効面周辺部形状と同一形状の固定端縁部をもつフレーム
２２に溶接固定する方法により形成した。このような曲
面形成方法によれば、マスク本体２１にその曲率半径を
小さくする方向の応力を残存させることができ、この応
力の残存により、プレス加工によりマスク本体を成形し
たシャドウマスクにくらべて、より高い曲面保持強度を
もつすぐれたシャドウマスクとすることができる。

【００５２】特に上記曲面形成方法を、図５に示したよ
うに、短軸方向に長い形状の電子ビーム通過孔３２が短
軸方向にブリッジ３３を介して複数個一列状に配置さ
れ、この短軸方向の電子ビーム通過孔の配列が長軸方向
に複数列並列形成されたシャドウマスク１６に適用する
と、このようなシャドウマスク１６は、短軸方向に対し
て、長軸方向の強度が低いという異方性を有するため、
その強度の高い短軸方向に湾曲させ、かつその短軸方向
の曲率半径を小さくする方向の応力の残存により、十分
な曲面保持強度をもち、かつ局部的なドーミングの抑制
効果が大きいシャドウマスクとすることができる。

【００５３】

【発明の効果】実質的に矩形状の有効部を有するパネル
の内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、
このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、有
効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビーム
通過孔が形成され、この有効面の周辺部がフレームに固
定された実質的に矩形状のマスク本体とからなるカラー
受像管において、マスク本体の有効面を、長軸方向の曲
率半径をほぼ無限大とし、短軸方向の曲率半径がほぼ一
定の円筒状曲面、あるいは高次の多項式で表わされる曲
面に形成すると、シャドウマスクの曲面保持強度を大幅
に向上させることができる。また従来のシャドウマスク
と同等の曲面保持強度を保ったまま、平坦度を向上さ
せ、パネルの平坦化を容易にすることができる。さらに
従来のシャドウマスクと同一平坦度として、シャドウマ
スクの板厚を薄くすることができるなどの効果が得られ
る。

【００５４】また、上述した形状のシャドウマスクをプ
レス成形加工により成形した場合でも、十分な効果が得
られるが、平板状のシャドウマスクを長軸方向の曲率半
径がほぼ無限大で短軸方向に湾曲した円筒状曲面に塑性
変形させたのち、この塑性変形させたシャドウマスクを
弾性変形させて短軸方向の曲率半径を上記塑性変形させ
たシャドウマスクの短軸方向の曲率半径よりも大きくし
てフレームに固定する方法でシャドウマスクを製造し、
マスク本体が短軸方向の曲率半径を小さくする方向の応
力が加わった状態でフレームに固定されたシャドウマス
クとすることにより、より高い曲面保持強度をもつシャ
ドウマスクとすることができる。

【００５５】したがって、上記マスク本体の曲面形成方
法を、複数個の電子ビーム通過孔が短軸方向にブリッジ
を介して一列状に配置され、この短軸方向の電子ビーム
通過孔の配列が長軸方向に複数列並列形成された短軸方
向に対して長軸方向の強度が低いシャドウマスクに適用
することにより、十分な曲面保持強度をもつ所望のシャ
ドウマスクとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態であるカラー受像管の
構成を示す図である。

【図２】図２（ａ）はこの発明の実施の一形態であるカ
ラー受像管のシャドウマスクの曲面形状を示す斜視図、
図２（ｂ）はその長軸方向の曲率半径を示す図、図２
（ｃ）は短軸上での短軸方向の湾曲を示す図、図２
（ｄ）は図２（ａ）の短軸に平行なＡ−Ａ線における短
軸方向の湾曲を示す図である。

【図３】図２に示したシャドウマスクとは短軸方向の曲
率が異なるシャドウマスクの曲面形状を示す斜視図であ
る。

【図４】図４（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ発明の実施の
形態であるシャドウマスクの製造方法を説明するための
図である。

【図５】この発明の実施の形態に係わるシャドウマスク
の電子ビーム通過孔の配列を示す図である。

【図６】従来のシャドウマスクの球面からなる曲面形状
を示す図である。

【図７】従来のシャドウマスクの円筒状曲面からなる曲
面形状を示す図である。

【図８】従来のシャドウマスクの高次の多項式で表示さ
れる曲面からなる曲面形状を示す図である。

【図９】シャドウマスクの局部的なドーミングの発生領
域を示す図である。

【符号の説明】

１０…有効部 １２…パネル １６…シャドウマスク ２１…マスク本体 ２２…フレーム ２５…平板状のシャドウマスク ３２…電子ビーム通過孔 ３３…ブリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 雅及 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番２号 株式 会社東芝深谷電子工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に矩形状の有効部を有するパネル
   の内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、
   このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、上
   記有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビ
   ーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部が上記フレ
   ームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからな
   るカラー受像管において、 上記マスク本体の有効面は長軸方向の曲率半径がほぼ無
   限大であり、短軸方向の曲率半径がほぼ一定である円筒
   状曲面に形成されていることを特徴とするカラー受像
   管。
2. 【請求項２】 実質的に矩形状の有効部を有するパネル
   の内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、
   このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、上
   記有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビ
   ーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部が上記フレ
   ームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからな
   るカラー受像管において、 上記マスク本体の有効面は長軸方向の曲率半径がほぼ無
   限大であり、短軸方向の曲率半径が高次の多項式で表わ
   される曲面に形成されていることを特徴とするカラー受
   像管。
3. 【請求項３】 実質的に矩形状の有効部を有するパネル
   の内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、
   このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、上
   記有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビ
   ーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部が上記フレ
   ームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからな
   るカラー受像管において、 上記マスク本体は短軸方向の曲率半径を小さくする方向
   の応力が加わった状態でフレームに固定されていること
   を特徴とするカラー受像管。
4. 【請求項４】 電子ビーム通過孔が矩形状に形成され、
   この電子ビーム通過孔が短軸方向にブリッジを介して一
   列状に複数個配置され、この短軸方向の電子ビーム通過
   孔の配列が長軸方向に複数列配置されていることを特徴
   とする請求項３記載のカラー受像管。
5. 【請求項５】 有効部は長軸方向と短軸方向との寸法比
   が１６：９であることを特徴とする請求項１乃至４記載
   のカラー受像管。
6. 【請求項６】 実質的に矩形状の有効部を有するパネル
   の内側に実質的に矩形状のシャドウマスクが配置され、
   このシャドウマスクが実質的に矩形状のフレームと、上
   記有効部と対向する曲面からなる有効面に多数の電子ビ
   ーム通過孔が形成され、この有効面の周辺部が上記フレ
   ームに固定された実質的に矩形状のマスク本体とからな
   るカラー受像管の製造方法において、 平板状のシャドウマスクを長軸方向の曲率半径がほぼ無
   限大で短軸方向に湾曲した曲面に塑性変形させたのち、
   この塑性変形させたシャドウマスクを弾性変形させて短
   軸方向の曲率半径を上記塑性変形させたシャドウマスク
   の短軸方向の曲率半径よりも大きくして上記フレームに
   固定することを特徴とするカラー受像管の製造方法。