JPS63200436A - 陰極線管 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、開孔のない縁部によって囲まれた開孔のア
レーを有するシャドーマスクを持つ陰極線管に関する。

〈発明の背景〉 カラーテレビジョン受像機用陰ｉ線管の製造時には、開
孔のアレーを有するシャドーマスクを、実質的に長方形
のフェースプレート・パネルに隣接して取付けてパネル
構体を形成している。フェースプレート・パネルは、互
いに直交しかつパネルの中心を通る長手軸とも直交する
長軸及び短軸を持っている。このフェースプレート・パ
ネルは、ガラス製であシ、長軸及び短軸の双方に沿って
湾曲した幾分球形をした即ちドーム状の外形をなすよう
に形成されている。シャドーマスク中の開孔は、一般に
はスリット状に形成され陰極線管の短軸に実質的に平行
な列をなすように配置され、各列内で互に隣接する開孔
はシャドーマスク中のブリッジ部即ちウェブによって互
いに離間されている。開孔の形成は、通常はホトリソグ
フフイ技術を利用したエツチングによって行われる。開
孔のアレーの全体的な形状によって、陰極線管のフェー
スプレート・パネル上の映像の形状が決定される。

シャドーマスクには、エツチングされた開孔のアレーを
囲むエツチングされていない部分から成る開孔のない縁
部が設けられている。この縁部は、開孔のアレーの周辺
とマスク・スカートに隣接する折り曲げ線との間に設け
られている。マスク・スカートは、実質的に中心軸と平
行であシ、この中心軸に対して直交する向きに配置され
たシャドーマスク・フレームによって支持されている。

シャドーマスク・フレームハ、フェースプレート・パネ
ルのガラス側壁から内側に伸延した取付はスタッドに係
合するスプリングによって支持されている。シャドーマ
スク・フレームト上記支持すしたシャドーマスクの折り
曲げ線との全体的な形状は、フェースプレート・パネル
のガラス側壁の輪郭と同様な形である。

カラー陰極管は３個の電子銃を持ち、これらの電子銃か
ら放射された３本の電子ビームは、螢光原色即ち赤、緑
及び青にそれぞれ対応するもので、共通の偏向ヨークを
通過する。次に３本のビームは開孔を有するシャドーマ
スクを通過し、これによって各ビームは、シャドーマス
クに近接してフェースプレート・パネルの内側表面上に
設けられた陰極発光スクリーンの区分された赤、緑及び
青カラー螢光体の１つだけに当たる。電子銃の１つから
発射された電子がスクリーンに当たる箇所に、カラー螢
光体の１つがシャドーマスクの１．の寸法に近い１本の
筋状に被着されている。スクｊＪ−ンの他の部分は、こ
の１つの電子銃について見る限り、シャドーマスクの陰
になっている。従って、シャドーマスク中の開孔の位置
及び寸法は、根本的に良好な色純度を得るのに重要であ
る。水平及び垂直方向に偏向される電子ビームによって
走査された長方形の領域はマスクと呼ばれる。長軸に沿
ってシャドーマスク中の開孔のアレーの周辺を越えるラ
スタの部分は過走査として知られている。

過走査が大きいほど、マスクの可成りの部分が開孔のア
レーの外側に外れて失われ、これによって失われる映像
情報量もそれだけ多くなる。

陰極線管の初期動作期間中に、シャドーマスクは、電子
ビームの衝撃によって加熱され、その電子ビームの線エ
ネルギの８０パーセントも吸収する。

シャドーマスクは、比較的薄い金属で作られており、こ
れより厚くてヒート・シンクトシて働く支持フレームよ
りも速く昇温する。これによって温度差が生じて、シャ
ドーマスクが支持フレームよりも速く膨張することにな
る。シャドーマスクはその周辺部で支持フレームに溶接
されているため、シャドーマスクの上記のようなよシ急
速な膨張は支持フレームによって妨げられ、そのためシ
ャドーマスクはドーム状に隆起（ドーミング）する。

コノマスクドーミングに因って、シャドーマスクを通過
した電子ビームはスクリーン上の関連する螢光体素子に
対して位置的不整合（ミスレジスタ）を生じ、その結果
色純度が低下する。この変動は、マスク・フレーム構体
をシャドーマスクの温度土切−ｌｙ　ｒＴ　Ｐで７／７
１１　−．７０１１　ヘ玖ｆｆ＋　−ｙ　訃でＨ昭ｔｈ
　斡ム（レジストレーション）を回復するようにする熱
応動フレーム支持体の使用によって大幅に補償できる。

シャドーマスクの温度上昇によるもう１つの影響であっ
てしかも熱応動フレーム支持体で補償できないのは、シ
ャドーマスク自体に温度の勾配が存在してこれによりシ
ャドーマスクがドーム状に隆起するようなある条件下で
のシャドーマスクの膨張である。このような隆起に因っ
て、シャドーマスクの不整合及びその不整合の変動が比
較的低い過走査状態、代表的には過走査部が走査全体の
３乃至５パーセントの時に生じる。低過走査状態ではよ
シ多量の映像情報を得ることが可能であるから、陰極線
管が比較的低い過走査状態で動作する際、シャドーマス
クの隆起による不整合及びその不整合の変動を最小限に
抑えることが望まれている。

〈発明の概要〉 この発明によれば、陰極線管は、開孔のアレーを有す不
シャドーマスクを持っている。このシャドーマヌクは、
実質的に長方形のフェースプレート・パネルに隣接して
取付けられておシ、このパネルは、互いに直交しかつパ
ネルの中心を通る長手軸とも直交する長軸及び短軸に沿
って湾曲している。シャドーマスクは、幅が変化した縁
部を有し、この縁部は、開孔のアレーの周辺と、中心軸
に対して直交する向きに配置されたシャドーマスク・フ
レームによって支持されかつ中心軸に対して実質的に平
行な周縁マスク・スカートに接する折り曲げ線との開に
配置されている。縁部の幅は、長軸上で最も狭く、長軸
に沿って短軸から折り曲げ線までの距離の５パーセント
以下であることが望ましい。

く推奨実施例の詳細な説明〉 第１図には、実質的に長方形のフェースプレート・パネ
ル１４とこれにファンネル１８によって結合された管状
ネック部１６とから成るガラス外囲器１２を有する従来
技術の陰極線管ｌＯが示されている。

フェースプレート・バネ／Ｉ／１４ハフエーヌプレート
２ｏと外周フランジ即ち側壁２２とから成り、側壁２２
はガラス・フリット２４によってファンネｌ１ｚ１Ｂに
封着されている。フェースグレート２０は、互いに直交
しかつフェースグレート２０の中心を通る中心軸Ｚとも
直交する長軸Ｘ及び短軸Ｙの双方に沿って湾曲している
。

フェースプレート２０の内側表面には、長方形の３色陰
極線発光型の螢光スクリーン２６が設けられている。ス
クリーン２６は、螢光体線が陰極線管１０の短軸Ｙ（第
１図の平面に対して垂直）に対して実質的に平行に伸延
する線型スクリーンであることが望ましい。Ｌ字型フレ
ーム３２に固定された色選択！極印ちシャドーマスク３
０から成るマスク・フレーム構体２８カ、フェースプレ
ート・バネ／Ｌ／１４内にスクリーン２６に対して所定
の離間関係でスプリング３４によって取外し可能に取付
けられている。

シャドーマスク３０は、複数のスリット状の開孔３６と
マスク・スカート４０に接する周縁近シ曲げ線３８とを
有する。マスク・スカート４０は、中心軸Ｚに対して実
質的に平行でありシャドーマスク・フレーム３２の内側
に固定されている。第１図において破線で略示したイン
ライン型電子銃４２が、ネック部１６内の中心に取付け
られておシ、３本の電子ビームを発生し、これらを最初
同一平面上に在る集中路に沿いシャドーマスク３０中の
開孔３６を通してスクリーン２６に向けて投射する。

第１図の陰極線管１０は、ネック部１６とファネル１８
との接合点付近でこれらを囲むように略示されたヨーク
４６のような外部磁気偏向ヨークと共に使用するように
設計゛されている。ヨーク４６は、３本の電子ビーム４
４に対して垂直及び水平磁束を作用させて、スクリーン
２６上に長方形のマスクを描くようにそれぞれ長軸に沿
う水平方向と短軸に沿う垂直方向に走査させる。

第２図には、陰極線管１０のフェースグレート・パネル
１４の正面から見た形が示されている。フェースプレー
ト・パネル１４の外周は、各側辺が外側に僅かに湾曲（
凸出）しているが実質的に長方形である。スクリーン２
６の外縁は、長方形であり第２図では破線４８で示され
ている。シャドーマスク３０中のスリット伏開孔３６は
、実質的に平行な列を成すように並べられ各列内でウェ
ブ部分によって互いに離間されておシ、第２図に示され
るように輪郭となる周辺５２を有するアン−５０が形成
されている。この開孔のアレー５０の全体的形状によっ
て陰極線管１０のフェースプレート２０上の映像の形状
が決定される。フェースプレート２０のスクリーン２６
上に長方形の映像を得るために、一般に第２図に示され
るように開孔のアレー５０の長軸Ｘの方向に沿う周辺５
２は外側に僅かに湾曲し、短軸Ｙの方向に沿う周辺５２
は内側に僅かに湾曲して「糸巻」形になっている。

シャドーマスク３０は、エツチングされた開孔３６のア
レー５０を囲んで、エツチングされていない部分から成
る開孔のない縁部５４を持っている。縁部５４ハ、開孔
のアレー５０の周辺５２とマスク・スカート４０に沿う
折り曲げ線３８との間に位置している。

シャドーマスク・フレーム３２の全体ノル状はフェース
プレート・パネル１４の側壁２２の形状と同様であるか
ら、シャドーマスク３０の折フ曲げ線３８も外側に僅か
に湾曲している。従って、縁部５４は第２図の距離Ａで
示されるように長軸Ｘ上で比較的幅□　広となっている
。また、ジャドーマヌク３０及ヒシヤドーマスク・フレ
ーム３２ｊｄ、１９８６　年７　月８　日付けでラグ−
）ンド（Ｆ、　Ｒ，Ｒａｇｌａｎｄ、　Ｊｒ、　）氏に
与えられた米国特許第４，５９９，５３３号明細書に開
示されたような、先端が切取られた角部５６を持ってい
る。

第３図及び第４図には、従来の陰極線管１０における、
種々異なった過走査状態の影響が例示されている。中心
軸Ｚと直交する向きに配置されたシャドーマスク・フレ
ーム３２は、側壁２２から内側に伸延しかつスプリング
３４に保合する取付はスタッド５８によって側壁２２に
近接゛して支持されている。

シャドーマスク３０は、代表的には０．１５　ｆｆの厚
さの鋼で作られ、第３図及び第４図に示されるように例
えばシャドーマスク・フレーム３２の内側に溶接されて
、マスク内側フレーム構体（Ｍ工ＦＡ）を形成している
。第４図には、電子ビーム４４が、ゼロパーセント過走
査、５パーセント過走査及び１０パーセント過走査の形
でシャドーマスク３０に当つている状態が示されている
。ゼロパーセント過走査の時には、ラスタの縁あるいは
電子ビーム４４の走査領域は、長軸Ｘ上で開孔のアレー
５０の周辺５２と一致する。５パーセント過走査の時に
は、ラスタの縁は、シャドーマスク３０の折り曲げ線３
８の近くに配置された周辺ピード６０の付近でシャドー
マスク３０に当たる。１０パーセント過走査の時は、ラ
スタの縁は、第４図に示されるように長袖Ｘ上でほぼ折
り曲げ線３８と一致する。

比較的低過走査状態、代表的には走査全体の３乃至５パ
ーセントで、第３図及び第４図の従来技術の構造では、
最初「コールド・リング（ｃｏｌｄｒｊ−ｎｇ　）　ｊ
が折り曲げ線３８と周辺ビード６０の付近との間に出来
たと仮定する。電子ビーム４４の衝撃によって加熱され
る縁部５４の部分からの熱放散は主に放射によるもので
あるから、この周辺の「コールド・リング」が熱伝導に
よって加熱されるには比較的長い時間がかかる。この結
果生ずる縁部５４における温度差に因って、シャドーマ
スク３０の平面に反力が生じ、これに因って縁部５４の
［コールド・リング」部分が長時間かかつて温まる前に
過度のドーム状隆起が生じる。

第５図及び第６図には、低過走査時に縁部６４に生ずる
この不都合な温度差を最小限に抑えるような縁部６４が
設けられたシャドーマスクを具えたこの発明の陰極線管
の一実施例が示されている。エツチングされていない縁
部６４の幅が、隆起に因る不整合の量とビーム過走査の
変化に対するこの不整合量の依存性に、重要な影響を及
ぼすことが判った。特に、縁部６４の幅は、長軸Ｘ上で
比較的狭く、長軸Ｘに沿って短軸Ｙから折り曲げ線６６
までの距離の５パーセントを越えない値にすべきである
ことが判った。縁部６４の幅は、第５図中の距離Ｂで示
されるように長軸上で最も狭くなっていることが望まし
い。理想的には、開孔のアレー７０の周辺６８と折り曲
げ線６６との間に位置するエツチングされていない縁部
６４は、これが低過走査（代表的には走査全体の３乃至
５パーセント）時においてラスタによって完全に走査さ
れて、その結果シャドーマスク６２の外縁がよシ均等に
加熱されて隆起による不整合が低減されるように、形成
すべきである。第６図に示されるように、４パーセント
の過走査時におけるラスタの縁は、長軸Ｘ上で丁度ビー
ト７２を越えた直後の、折フ曲げ線６６位置とほぼ一致
する。２６　Ｖ　／　１１０’映像管の場合、長軸Ｘに
沿って短軸Ｙから折り曲げ線６６までの距離が約２５１
ｍ５＋（約９．９インチ）であるのに対して、距離Ｂは
約１０．２　ｍ　（約０．４インチ）である。

スクリーン２６上の映像の形状を決定する開孔のアレー
７０の周辺６８は変化しないから、折り曲げ線６６の形
状は、フレーム／ガラス界面にではなくて開孔のアレー
７０によって決定される。即ち、折り曲ケ線６６及ヒマ
スク・スカー）７４ハ、フレーム７６の先端が切取られ
た角部７８の箇所以外、フレーム７６から内側に離れて
配置されている。従って、低過走査状態で縁部６４がラ
スタによって完全に走査されるようにしようとすれば、
縁部６４の幅はその過走査されるラスタの形によって決
定され、その最も重要な位置はラスタの縁が長軸Ｘと交
差するところである。

シャドーマスク６２の上記のような設計思想を実現する
ためには、シャドーマスク６２ノ形状カフＶ−ム７６の
形状から可成シ逸脱することが出来るようなマスク−フ
レーム支持体を用いる必要がある。

この実施例では、第５図及び第６図に示されるように、
外周のマスク・スカート７４は外側に突出した複数の溶
接ポケット８０を持ち、これらの溶接ポケット８０はそ
れぞれフレーム７６から内側に突出した複数の溶接溝８
２に固定されている。また、短軸Ｙの方向に沿って延び
るエツチングされたアレー７ｏの周辺６８が内側に僅か
に湾曲して「糸巻」形になっているこの実施例では、長
軸Ｘと交差する折り曲げ線６６の部分は第５図に示され
るように中心軸２の方へ内側に湾曲している。この実施
例では、開孔のアレー７０の周辺６８と折り曲げ線６６
との間のエツチングされていない縁部６４の幅を小さく
するために、この折り曲げ線６６もまたこの「糸巻」形
であると、とが必要である。

このシャドーマスク６２によって、低過走査時の隆起に
因る不整合作用が改善され、ビーム過走査量の変動に対
する隆起不整合量の依存性が低減される。縁部６４の幅
を長軸Ｘ上で比較的狭くする目的は、シャドーマスク６
２の中心から縁までの温度勾配を最小限に抑えることと
、過走査状態の成る範囲即ち陰極線管の動作中の代表的
なビーム過走査量の変動に対して温度勾配を一定に維持
することである。この結果、比較的狭い縁部６４によっ
て、低過走査時における隆起に因る不整合が最小限に抑
えられ、過走査量の変動に影響されにくいシャドーマス
ク６２が得られる。

この推奨実施例はスリット型シャドーマスクに関して示
されているが、この発明は、フレームの外側に固定され
たシャドーマスクに加えて円形の開孔を有するものを含
む他の型のシャドーマスクを持つ陰極線管にも適用でき
る。また、この発明は、球面状、パイラジアル（ｂｉ、
ｒａｄｉａｌ　）状あるいは更に複雑に湾曲したものを
含む種々形状のシャドーマスクを持つ陰極線管にも適用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はフェースプレート・パネルに隣接したシャドー
マスクを持つ従来の陰極線管の一部軸方向断面を示す平
面図、第２図は第１図の線２−２に沿って見たフェース
プレート６バネルの前面図、第３図は第１図の線３−３
に沿って見た部分的断面図、第４図は第３図の線４−４
に沿って見た部分的断面図、第５図は第３図に類似した
この発明の１つの実施例を組入れた陰極線管の部分的断
面図、第６図は第５図の線６−６に沿って見た部分的断
面図である。 １４・・・フェースプレート・パネル、６２・・−シャ
ドーマスク、６４・・・縁部、６６・・・折り曲げ線、
６８・・・開孔のアレーの周辺、７０・・・開孔、７４
・・・マスク・スカート、７６・・・シャドーマスク・
フレーム。 特許出願人　　　アールシーニー　ライセンシングコー
ポレーション 代　理　人　清　水　　　哲　ほか２名才２０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的に長方形のフェースプレート・パネルに隣
   接して取付けられた、開孔のアレーを持つたシャドーマ
   スクを有する陰極線管であつて；上記フェースプレート
   ・パネルは、互いに直交しかつこのフェースプレート・
   パネルの中心を通る中心軸にも直交する長軸及び短軸に
   沿つて湾曲しており、 上記シャドーマスクは、上記開孔のアレーの周辺と、上
   記中心軸に対して直交する向きに配置されたシャドーマ
   スク・フレームによつて支持されかつ上記中心軸に実質
   的に平行なマスク・スカートに沿う折り曲げ線との間に
   設けられた、幅に変化のある縁部を持ち、 上記縁部の幅が上記長軸上で最も狭く設定されている、
   陰極線管。