JPS6235436A

JPS6235436A - カラ−受像管

Info

Publication number: JPS6235436A
Application number: JP17325485A
Authority: JP
Inventors: Masachika Inoue; 井上　雅及; Nobuhiko Amitsu; 阿光　信彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-08-08
Filing date: 1985-08-08
Publication date: 1987-02-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はシャドウマスク方式カラー受像管に係り、特に
シャドウマスク構体に関するものである。

〔発明の技術的背景とその間厘点〕

シャドウマスク方式カラー受像管は第４図に示すように
、少くともパネル■、ファンネル■、電子銃■、前記パ
ネル内面に塗布された３色に発光する蛍光体に）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シャ
ドウマスク構体０より構成されている。

前記シャドウマスク構体■は第５図に示すように、電子
ビーム通過用のスリット状または円形状の細孔０を多数
有する主面となるシャドウマスク有効部■、シャドウマ
スク有効部■外に位置する無孔のシャドウマスク周縁部
（８）、シャドウマスク周縁部（８）に対し、ぼり直角
に折り曲げられたシャドウマスクスカート部（９）、比
較的強固な構造よりなりシャ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）、およびシャド
ウマスクをパネル０）の内面に対向して所定の間隔で装
着するため、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、シャドウマスクおよ
び前記フレームの素材には一般に安価な鉄材が用いられ
ている。

周知のようにシャドウマスク構体■を有するカラー受像
管において、電子銃■がら発せられる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ャドウ
マスク有効部■上の任意の細孔（０を通過して、所定の
蛍光体（イ）の例えば赤、緑、青に発光する蛍光体に射
突して発光せしめるがシャドウマスクの細孔０がマスク
有効部■に占める割合は１５乃至２５％であるため、電
子ビームの熱させられる。例えば２１吋型カラー受像管
において、陽極電圧２５ＫＶ、陽極電流１２００μＡの
動作状態でシャドウマスク有効部■の中央部は約７０℃
まで加熱させられる。有効部■が加熱させられるため、
カラー受像管の動作時に前記シャドウマスクが熱膨張し
、シャドウマスク有効部■の細孔（へ）と蛍光体に）と
の相対的位置関係が変化し、電子ビームの蛍光体へのラ
ンディング位置が変移し、ランディング許容度を越えた
場合は画面上で色純度を大幅に劣化させる。シャドウマ
スクの熱膨張は、一般に２つの場合に分けられる。第１
の場合はシャドウマスク構体全体の温度上昇によるもの
で、第６図に示すようにマスク部■、　ｊａ、　（９）
およびフレーム（ｌＯ）が管軸方向（Ｚ）に直角な方向
に熱膨張するものである。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７図に示すように、前記局所的部分に相当す
るマスク有効部■のみが管軸方向（Ｚ）と平行な方向に
、いわゆるドーム状に熱膨張するものである。第１の場
合の熱膨張については、特公昭４４−３５４７号公報に
示されているように、シャドウマスク■、■、■を前面
パネル■内面に対向させて装着する際、フレーム（１０
）とホルダー（１１）との間に、バイメタルを介在させ
る（第５図参照）ことにより、シャドウマスク構体■が
電子ビームの射突によって温度上昇するに伴って、シャ
ドウマスク構体面全体を管軸方向に沿ってパネルの方向
に近づけて補償する有効な提案がなされている。

第２の場合の熱膨張については、カラー受像管動作時の
局所的熱膨張であるため、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。

前記局所的熱膨張を抑えるため、特公昭４２−２５４４
６号公報、特開昭５０−５８９７７号公報および特開昭
５０−６８６５０号公報に示されているように、低熱膨
張材、例えば鉄及びニッケルを主成分とするアンバー合
金をシャ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張金属は鉄材に比べて高価
であり、シャドウマスクと共に重量のかさむフレームに
も低熱膨張金属を使用することは大幅なコスト上昇につ
ながる。従って、比較的軽量のシャドウマスクのみ低熱
膨張金属とノ、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、前記シャドウマスクのみに低
熱膨張金属を使用してシャドウマスク構体を、従来のシ
ャドウマスク構体の組立て法、すなわち前記シャドウマ
スクを前記フレームの外側面に複数箇所においては溶接
結合する方法によると、カラー受像管製造中のスタビラ
イズ工程や排気脱ガス工程などでシャドウマスク構体全
体が高温（例えば約４００℃）状態にさらされたとき、
低熱膨張金属よりなるシャドウマスクと鉄材よりなるフ
レームとの熱膨張が異なるため、シャドウマスクがフレ
ームにより管軸に直角な方向に押し拡げられる。

その結果、シャドウマスクは第８図に示すように塑性変
形する。すなわち、第８図において、シャドウマスク構
体が高温状態になると鉄材よりなるフレーム（１０）は
熱膨張により矢印の方向に大きくなる。一方フレームの
外側面にＸ印で示す複数箇所において溶接結合された低
熱膨張材よりなるシャドウマスク各部■、　（８）　、
　（９）はほとんど変化しないため、シャドウマスクは
前記矢印の方向にフレーム外側面の全体より押し拡げる
力を受ける結果、シャドウマスクは第８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。前記塑性変形による色純度の劣化を防止する有効な
方法として、本発明者等は特願昭５９−９１７９３号に
おいて、低熱膨張材よりなるシャドウマスクを鉄材より
なるフレームの内側に複数箇所において溶接結合したこ
とを特徴とするカラー受像管を提案した。すなわち、第
９図に示すようにシャドウマスク■、■、■は例えばニ
ッケル３６％を含むアンバー合金のような低熱膨張金属
よりなり、一方フレーム（１０）は安価な鉄材よりなり
、シャドウマスク■、　（８）　、　（９）はフレーム
（１０）の内側にｘ印で示す複数箇所において溶接結合
される。第９図（ａ）に示すように、前述したように組
み立てられたシャドウマスク構体が、カラー受像管製造
中において高温状態にされたとき、鉄材よりなるフレー
ムは熱膨張する。熱膨張したフレームはシャドウマスク
とフレームとの溶接結合箇所を通じて、第９図（ａ）に
おいて、矢印で示した方向にシャドウマスクに対して引
張り力を与え、シャドウマスクは第９図（ｂ）中に点線
で示したように変形するが、シャドウマスク本体に加え
られる引張り力が溶接結合箇所付近の狭い範囲に限られ
るため、シャドウマスクの変形はシャドウマスクスカー
ト部■）に限定され、しかも引張り力が第８図に示す場
合に比べて非常に小さいため、高温状態から常温に戻し
てもほとんど元の状態に回復させ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フレームは熱形する
ことは軽減される。

しかし、上記提案によるシャドウマスク有効部の変形の
改良だけでは、高密度かつ高輝度表示用として使用され
るカラー受像管においては十分ではない。このため本発
明者等は特願昭５９−２７３６３５号において低熱膨張
材よりなるシャドウマスクを鉄材よりなるフレームの内
側に溶接結合する際に、少なくとも溶接結合箇所におい
てシャドウマスクの外形（Ｏ３）とフレームの内形（Ｉ
Ｆ）とがＯ≦○！３−ＩＦ≦２ｍｍ　　　　　　■とな
ることを特徴としたカラー受像管を提案した。

しかしシャドウマスクの外形とフレーム内形との間隔を
溶接結合箇所以外においても上記０式の関係を満たすこ
とは、シャドウマスクのフレームに挿入する際の作業性
を著しく損ない、パネル内面とシャドウマスクとを所定
の間隔にするための作業を難しくする。このため溶接結
合箇所以外においては１通常シャドウマスクの外形に対
してフレームの内形が大きくなっている。

ところで、ニッケル３６％を含むアンバー合金のような
低熱膨張金属は、材料特性より鉄に比べて塑性加性しに
くいためシャドウマスクの製造工程中のプレス成形が難
がしい。このようなシャドウマスクをプレス成形すると
、第１０図の点線に示すようにシャドウマスク周辺部に
変形が発生しゃすく、特に短辺側周辺が大きい。このよ
うな変形によりシャドウマスク周辺部の球面強度は弱く
なり、短辺側周辺の変形部分では局部的振動が生じ易く
なる。例えばカラー受像管動作時に強力な音声信号を入
力すると、スピーカーからの振動がフレームを通して前
記シャドウマスクに伝わり、前記シャドウマスクの変形
部に局部的振動を引き起こす。

この局部的振動は溶接結合箇所以外の短辺側周辺で特に
大きい。前記シャドウマスクが振動すると蛍光体との相
対的位置関係が時間的に変化するため電子ビームのラン
ディング位置も時間的に変化し、色純度の劣化を引き起
こす０以上のことから、より改良されたシャドウマスク
構体を備えたカラー受像管が要求されている。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、シャドウ
マスク本体にのみ低熱膨張材を用いた場合でもシャドウ
マスクの局部的振動のない改良されたシャドウマスク構
体を備えたカラー受像管を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、低熱膨張材よりなるシャドウマスクを鉄材よ
りなるフレームの内側に複数箇所において溶接結合して
なるシャドウマスク構体において、シャドウマスクとフ
レームの間に金属片を入れる事により強力な音声信号に
対してのシャドウマスクの局部的振動を抑えるカラー受
像管である。

〔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１図（ａ）は、本発明によるシャドウマスク構体の水
平軸方向での断面概略図、（ｂ）は平面概略図を示す。

第１図（ａ）、　（ｂ）では、シャドウマスク（１５）
とフレーム（２０）はＸ印で示す水平軸、垂直軸及び対
角軸上で溶接結合されている。金属片（２２）はシャド
ウマスク（１５）とフレーム（２０）の間に位置１（。

し、短辺側の溶接結合箇所の中間の４ヶ膚重置されてい
る。金属片（２２）をシャドウマスク（１５）とフレー
ム（２０）の間に配置した場合金属片（２２）と接して
いる部分におけるシャドウマスクスカート部（１９）は
、金属片（２２）により、第２図（ａ）に示すような矢
印■で示す力によりシャドウマスクの中心側へ押される
。このためシャドウマスク周辺部には矢印■で示すよう
な力が働き、シャドウマスク（１５）は図中実線で示す
位置から点線で示す位置に変化する。ここで、シャドウ
マスク周辺部の変形部には常に■の力が働いているため
に球面強度が増し１局部的振動が生じにくくなる。通常
水平軸上の溶接結合箇所は、前記■式を満たすようにシ
ャドウマスク外形はフレーム内形と同一かやや大きくな
っている。このため水平軸上の溶接結合箇所近傍におい
ては金属片（２２）を挿入する以前に第２図（ａ）に示
すような力■、■がすでに働いており、溶接結合箇所近
傍は短辺側周辺の他の部分より局部的振動が生じにくく
なっている。従って上述のように短辺側の溶接結合箇所
の中間に金属片（２２）を入れることにより、短辺側全
体で局部的振動をさらに改良することができる。シャド
ウマスクの局部的振動は、シャドウマスクの変形が最も
発生しゃすい短辺側周辺が最も大きいため、上記金属片
（２２）により画面全体において局部的振動をおさえる
ことができ、音声等による振動に対して色純度の劣化を
防ぐことができる。また、第２図（ｂ）で示す形状のシ
ャドウマスクにおいても、第２図（ａ）で示す形状のシ
ャドウマスクと同様に金属片（２２）をシャドウマスク
（１５）とフレーム（２０）の間に入れることにより力
■、■が働き、シャドウマスク周辺部の球面強度を増加
させることができる。

実際に２１インチ９０＠偏向のカラー受像管において、
第３図に示すような長さ９０■１幅１５ｍｍ、厚さ０．
８１１１ｍの金属片（２２）を第１図（ｂ）で示す短辺
側の溶接結合箇所の中間に挿入した場合、音声振動によ
るシャドウマスク（１５）の局部的振動は、電子ビーム
のランディング位置変化として約４０％改良された。そ
して金属片を挿入前には色純度の劣化がはっきり見られ
たが、挿入後は、はとんど見られなくなった。

本実施例においては短辺側に金属片（２２）を挿入する
場合について説明したが、長辺側に挿入した場合におい
ても効果はある。しかし、普通シャドウマスク（１５）
のプレス成形における変形は短辺側周辺に最も大きく生
ずるため、改良の効果は、金属片（２２）を短辺側に挿
入した場合が非常に大きい。

また１通常金属片（２２）はフレーム（２０）に溶接結
合されている。金属片（２２）を挿入する場合、シャド
ウマスク（１５）とフレーム（２０）とが溶接結合され
る前あるいは後、どちらにおいても上記の改良効果は変
すらない。

しかし、シャドウマスク（１５）とフレーム（２０）と
を溶接結合した後、金属片（２２）を挿入した方が、フ
レーム（２０）にシャドウマスク（１５）を挿入する作
業性に優れており、パネル内面とシャドウマスクとを所
定の間隔に調整しやすいことも明らかである。また金属
片（２２）としては厚さ０．２ｍｍ以上１　、０ｍｍ以
下であれば、本発明の効果は、はぼ達成できる。

〔発明の効果〕以上説明したようにシャドウマスクのみに低熱膨張金属
を使用してシャドウマスク構体を構成する際に、カラー
受像管動作時の強力な音声信号による局部的振動に対し
て、薄い金属片を使うことにより、作業性に優れ大幅な
コスト上昇や、設計変更を伴うことなくカラー受像管動
作時のシャドウマスクの局部的振動による色純度の劣化
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示しくａ）は断面概略図、
（ｂ）は正面概略図、第２図は本発明の一実施例の作用
を説明する模式図、第３図は本発明の一実施例金属片の
斜視図、第４図はカラー受像管の概略構成を説明する一
部切り欠き斜視図、第５図はシャドウマスク構体の斜視
図、第６図および第７図はシャドウマスク構体の熱膨張
時の塑性変形を説明するための模式図、第８図（ａ）お
よび第８図（ｂ）は従来のシャドウマスクとフレーム結
合時の熱膨張作用を説明するための模式平面図、第９図
（ａ）および第９図（ｂ）は従来のシャドウマスク構体
の熱膨張作用を説明するための模式平面図および断面図
、第１０図は、従来のシャドウマスクのプレス成形時の
変形を説明する模式図である。 ω・・・パネル　　　　　　■・・・ファンネル■・・
・電子銃　　　　　　（へ）・・・蛍光体（１５）・・
・シャドウマスク　（１６）・・・細孔（１７）・・・
シャドウマスク有効部（１８）・・・シャドウマスク周辺部（工９）・・・シャドウマスクスカート部（１０）　、
　（２０）・・・フレーム　（１１）　、　（２１）・
・・ホルダー（２２）・・・金属片代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　大胡典夫Ｄ第１図第２図第３図第５図第６図第７図（ａ）（ｂンｇ第８図（ａ）（ｂ）第９図

Claims

【特許請求の範囲】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このシ
ャドウマスクを前記スカート部で支持し、シャドウマス
クとは熱膨張率の異なるフレームからなり、且つ前記シ
ャドウマスクを前記フレームの内側に複数箇所において
溶接結合したシャドウマスク構体を具備してなるカラー
受像管において、前記シャドウマスクと前記フレームと
の間に金属片を挿入することを特徴とするカラー受像管
。２）シャドウマスクの熱膨張率がフレームの熱膨張率よ
り小さい特許請求の範囲第１項記載のカラー受像管。３）シャドウマスクおよびフレームはほぼ矩形状をなし
、金属片はシャドウマスクとフレームの間でかつフレー
ムの短辺側にのみ設置されている特許請求の範囲第１項
記載のカラー受像管。４）金属片は、シャドウマスクとフレームとの溶接結合
後、シャドウマスクとフレームとの間に挿入され、フレ
ームと溶接結合されている特許請求の範囲第１項記載の
カラー受像管。５）金属片の厚さが０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であ
る特許請求の範囲第１項記載のカラー受像管。