JP2003346678A

JP2003346678A - カラー陰極線管およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003346678A
Application number: JP2002147916A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakayama; 剛士中山; Takuya Mashita; 拓也真下; Toru Takahashi; 亨高橋; Hiroyuki Oda; 裕之織田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2003-12-05
Also published as: US6894444B2; WO2003098656A1; KR100553062B1; CN1543660A; KR20040021633A; US20040212328A1

Abstract

(57)【要約】【課題】十分なマスク曲面強度を有したシャドウマスク
を備えているとともに画像品位の良好なカラー陰極線管
およびその製造方法を提供する。【解決手段】シャドウマスク７は、主マスク１４と補助
マスク２０とを重ねて構成されている。主マスクは、電
子ビーム通過孔が形成された有孔部１３、有孔部の周辺
に位置した無孔部１６、無孔部の周辺部を折り曲げて形
成されたスカート部１７、スカート部のほぼ全周に設け
られたビード１８、を有している。補助マスクは、電子
ビーム通過孔が形成された有孔部２１、有孔部の両端に
位置した無孔部、無孔部の周辺部を主マスクのスカート
部と重畳するように折り曲げて形成された一対のスカー
ト部２４、各スカート部に形成され主マスクのビードと
重なったビード２５、を有している。主マスクおよび補
助マスクのビードの高さまたは幅は、主マスクと補助マ
スクとの重畳部と非重畳部とで相違している。

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
を備えたカラー陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー陰極線管は、内面に蛍光
体スクリーンが形成されたパネルを有する外囲器と、こ
の外囲器内で蛍光体スクリーンに対向して設けられたほ
ぼ矩形状のシャドウマスクと、を備えている。シャドウ
マスクの蛍光体スクリーンと対向する有効面には、電子
ビーム通過孔として多数の開孔が所定の配列で形成され
ている。そして、シャドウマスクは、各開孔により電子
銃から放出された３電子ビームを選別し、蛍光体スクリ
ーンを構成する３色蛍光体層に入射させる機能を備えて
いる。

【０００３】このようなシャドウマスクは、パネルの内
面形状に対応した曲面に多数の開孔が所定の配列で形成
された有孔部、有孔部の周囲に設けられ開孔の形成され
ていない無孔部、およびこの無孔部の周辺部を折り曲げ
て形成されたスカート部で構成されている。また、スカ
ート部にはビードが形成されている。

【０００４】シャドウマスクは、所定の開孔が形成され
た平板状のマスク基材をプレス成形することにより製作
される。この場合、まず、マスク基材をプレス成形機の
ノックアウトおよびダイ間に載置する。そして、ブラン
クホルダとダイとにより、マスク基材の周辺部を挟持し
てマスク基材を固定する。続いて、ポンチによりマスク
基材を所定の曲面に張り出させた後、ブランクホルダと
ダイとを離してマスク基材の周辺部を開放する。

【０００５】次に、ノックアウトおよびポンチを下方に
移動させ、マスク基材の周辺部をポンチとダイとの間の
スペースに引き込むことによりほぼ直角に折り曲げ、ス
カート部を形成する。その後、全ての型を元に戻し、成
形されたシャドウマスクを取り出す。なお、スカート部
に形成するビードは、シャドウマスクのプレス成形時、
有孔面形成部分を放射方向に引張ってマスク基材のシワ
を延ばし、塑性変形をお越し易くするとともに、成形後
のシャドウマスクの形状保持強度を高める機能を有して
いる。

【０００６】また、近年、カラー陰極線管のパネル外面
の曲率半径を１００ｍ以上とし実質的に平坦にしたフラ
ット管が普及してきている。通常、シャドウマスクの電
子ビーム通過孔が形成されている有孔部は、パネルの内
面形状に対応した形状に形成される。そのため、フラッ
ト管のシャドウマスクは、従来のカラー陰極線管に対し
て曲率が小さくなり、ほぼ平坦化している。

【０００７】このようにシャドウマスクの曲率が小さく
なると、シャドウマスク自体がその自重または外力に対
してマスク曲面を保持することが難しくなる。すなわ
ち、有孔部の曲率を小さくすると、マスク曲面の保持力
（以下、マスク曲面強度）が低下する。そして、マスク
曲面強度が低い場合、製造中、あるいは輸送中の微小な
外力によってシャドウマスクの有効面が変形してしま
う。この場合、シャドウマスクの電子ビーム通過孔とパ
ネル内面との距離関係が変動し、電子銃から放出された
電子ビームが所定の蛍光体層にランディングせず、色ず
れの原因となる。

【０００８】また、マスク曲面強度の低下は、シャドウ
マスクが変形まで到達しないまでも、テレビジョンセッ
トに組みこんだ際、音声などの振動により、マスク有効
面が共振し易くなり、画面上に不要な明暗を映し出して
しまう。

【０００９】そこで、このようなマスク曲面強度の低下
を防止するため、特願２０００−３９２８９１には、主
マスクの中央部に補助マスクを固定したシャドウマスク
が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなシャドウマ
スクは、エッチングにより開孔が形成された有孔部を有
する平坦な状態の主マスクと補助マスクとを重ねて位置
合わせした後、レーザー溶接等で固定し、更に、プレス
成形することにより製造される。

【００１１】主マスクと補助マスクとを重ね合わせた状
態でこれらをプレス成形する場合、蛍光体スクリーン側
のマスクが電子銃側のマスクに対して板厚分だけ大きく
張り出され、すなわち、曲面の外側に位置するマスクが
曲面の内側に位置するマスクに対してマスクの板厚分だ
け大きく張り出される。そのため、蛍光体スクリーン側
のマスクが、電子銃側のマスクに対して、シャドウマス
クの短軸方向短軸端側へずれるという現象が起きてしま
う。これは主マスクと補助マスクとの開孔に位置ずれが
生じることを意味する。

【００１２】そして、両マスクの開孔に位置ずれが生じ
た場合、重畳部の開孔面積が非重畳部の開孔面積より小
さくなる。そのため、開孔を通過して蛍光体スクリーン
に照射する電子ビームが小さくなり、重畳部に対応する
蛍光面の輝度が著しく低下し画像品位が低下する。

【００１３】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、十分なマスク曲面強度を有したシャド
ウマスクを備えているとともに画像品位の良好なカラー
陰極線管およびその製造方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の態様に係るカラー陰極線管は、内面に蛍
光体スクリーンが設けられたパネルと、上記蛍光体スク
リーンに向かって電子ビームを放出する電子銃と、上記
パネルの内側に上記蛍光体スクリーンに対向して配置さ
れ、互いに直交しているとともに管軸と直交した長軸お
よび短軸を備えたほぼ矩形状のシャドウマスクと、を備
えている。

【００１５】上記シャドウマスクは、上記蛍光体スクリ
ーン全域に対向しているとともに多数の電子ビーム通過
孔が形成された主マスクと、上記短軸近傍領域で上記主
マスクに重ねて固定され、上記蛍光体スクリーンの一部
に対応した複数の電子ビーム通過孔を有した補助マスク
と、を備え、上記主マスクは、上記電子ビーム通過孔が
形成された有孔部と、上記有孔部の周辺に位置した無孔
部と、上記無孔部の周辺部を折り曲げて形成されたスカ
ート部と、上記スカート部のほぼ全周に渡って設けられ
たビードと、を有し、上記補助マスクは、上記電子ビー
ム通過孔が形成された有孔部と、上記有孔部の上記短軸
方向両端に連続した無孔部と、上記無孔部の周辺部を上
記主マスクの上記スカート部と重畳するように折り曲げ
て形成された一対のスカート部と、各スカート部に形成
され上記主マスクのビードと重なって位置したビード
と、を有している。上記主マスクおよび上記補助マスク
に形成されたビードの高さまたは幅は、上記主マスクと
補助マスクとの重畳部と非重畳部とで異なることを特徴
としている。

【００１６】また、この発明の他の態様に係るカラー陰
極線管の製造方法は、多数の電子ビーム通過孔が形成さ
れた有孔部を有した平坦な主マスク用の第１マスク基材
と、多数の電子ビーム通過孔が形成された有効部を有し
た平坦な補助マスク用の第２マスク基材と、を用意し、
上記第２マスク基材を上記第１マスク基材の短軸近傍領
域と重ね合わせて配置し、上記重ね合わされた第１マス
ク基材および上記第２マスク基材を互いに位置決めした
後、上記第１および第２マスク基材を互いに固定し、上
記固定された第１および第２マスク基材の周辺部を挟持
してビードを形成した状態で、第１および第２マスク基
材を所定形状にプレス成形し上記主マスクおよび補助マ
スクを有したシャドウマスクを形成し、上記ビードを形
成する際、ビードの高さまたは幅を、上記主マスクと補
助マスクとの重畳部と非重畳部とで異ならしめることを
特徴としている。

【００１７】上記のように構成されたカラー陰極線管お
よびその製造方法によれば、補助マスクを設けることに
より、シャドウマスクの最も変形しやすい画面中央近傍
の変形を抑制することが可能となり、結果的にマスク曲
面強度を向上させることができる。これにより、シャド
ウマスクの変形や、振動による画像の劣化を防止し、画
像品位の向上を図ることができる。

【００１８】また、主マスクおよび補助マスクの両方の
スカート部にビードが形成された構造を有している。こ
の場合、ビード形成部において、重畳部は非重畳部に比
べて板厚が厚くなっているため、張り出し加工や絞り加
工する際、重畳部での張り出し部や絞り込み部の張力を
小さくすることが可能となる。その結果、蛍光体スクリ
ーン側のマスクが短軸Ｙ方向に沿って短軸端側へずれる
という現象を抑制することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明の実施の形態に係るカラー陰極線管について詳細に説
明する。図１および図２に示すように、カラー陰極線管
はガラスで形成された外囲器を備え、この外囲器は、周
縁部にスカート部２を有した矩形状のパネル１と、パネ
ル１のスカート部２に接合されたファンネル３と、ファ
ンネル３の小径部から伸びたネック４とを有している。
パネル１の内面には蛍光体スクリーン５が形成されてい
る。そして、外囲器は、パネル１の中心およびネック４
の中心を通る管軸Ｚ、管軸と直交して延びた長軸（水平
軸）Ｘ、並びに、管軸および長軸と直交して延びた短軸
（垂直軸）Ｙを有している。

【００２０】画面アスペクト比１６対９で画面有効径７
６ｃｍの３２インチワイドタイプのカラー陰極線管を一
例とした場合、パネル１の外面は、曲率半径が１００，
０００ｍｍと実質的に平坦となっている。また、パネル
１内面は、Ｘ軸上でＸ軸に沿った曲率半径が約７，００
０ｍｍ、Ｙ軸上でＹ軸に沿った曲率半径が約１，５００
ｍｍと円筒状になっている。

【００２１】外囲器内には、色選別電極であるシャドウ
マスク構体６が蛍光体スクリーン５に対向して配置され
ている。このシャドウマスク構体６は、電子ビーム通過
孔となる開孔が多数形成されたシャドウマスク７と、シ
ャドウマスク７の周辺部が固定された断面Ｌ字形の矩形
枠状のマスクフレーム８と、を有している。このシャド
ウマスク構体６は、マスクフレーム８の側壁に設けられ
た弾性支持体（図示せず）をパネル１のスカート部２に
埋設されたスタッドピン（図示せず）に係止すること
で、パネル１の内側に支持されている。なお、シャドウ
マスク７に形成された電子ビーム通過孔の開孔形状は、
用途に応じて矩形状または円形状に形成される。

【００２２】ネック４内には長軸Ｘ上にインライン配列
された３本の電子ビーム９Ｒ、９Ｇ、９Ｂを放出する電
子銃１０が配置されている。そして、上記カラー陰極線
管では、電子銃１０から放出された電子ビーム９Ｒ、９
Ｇ、９Ｂをファンネル３の外側に取り付けられた偏向ヨ
ーク１１により偏向し、シャドウマスク構体６を介し
て、蛍光体スクリーン５を水平、垂直走査することで画
像を表示する。

【００２３】次に、シャドウマスク７の構成について詳
細に説明する。図３ないし図５に示すように、シャドウ
マスク７は、主マスク１４と、この主マスクの一部に重
複して取付けられた補助マスク２０と、を備え、部分的
に２重構造に構成されている。

【００２４】主マスク１４は、パネル１の内面と対向し
て配置されるとともに所定の曲面形状に形成されたほぼ
矩形状のマスク主面３８と、マスク主面の周縁から管軸
Ｚ方向に沿って電子銃側に延出したスカート部１７と、
を一体に備えている。マスク主面３８は、電子ビーム通
過孔として機能する多数の開孔１２が形成された矩形状
の有孔部１３と、有効部を囲むように位置しているとと
もに開孔を持たないほぼ矩形枠状の無孔部１６と、を有
している。

【００２５】主マスク１４の各開孔１２は、有孔部１３
の長軸Ｘ方向を幅方向とするほぼ矩形状に形成されてい
る。そして、複数個の開孔１２が有孔部１３の短軸Ｙ方
向にブリッジ１５を介して直線状に配置されてなる開孔
列が、長軸Ｘ方向に所定の配列ピッチＰＨで多数列設け
られている。

【００２６】図６に示すように、各開孔１２の断面形状
は、有孔部１３の蛍光体スクリーン５側の表面に開口し
たほぼ矩形状の大孔１９ａと、有孔部の電子銃１０側の
表面に開口したほぼ矩形状の小孔１９ｂと、を連通した
連通孔によって構成されている。また、開孔１２は、有
孔部１３の周辺にいくにしたがって、大孔１９ａの中心
位置Ｃ１が小孔１９ｂの中心位置Ｃ２に対して相対的に
有孔部周辺側にΔだけオフセットして形成され、いわゆ
るオフセンマスクを構成している。これは電子ビームが
小孔１９ｂを通過した後に、主マスク１４の板厚内の側
面で衝突して反射し、画面上に不要発光を生じるのを抑
制するためであり、大孔は短軸Ｙ方向、長軸Ｘ方向とも
にオフセットさせている。

【００２７】主マスク１４としては、鉄材または低膨張
材として知られるインバー材（Ｆｅ−３６％Ｎｉ合金）
などの金属材料で、板厚０．１〜０．２５ｍｍ程度もの
を使用できる。

【００２８】一方、図３ないし図６に示すように、補助
マスク２０は細長い帯状に形成され、主マスク１４の外
面側、つまり、蛍光体スクリーン５側の表面上で、有孔
部１３の全域ではなく短軸Ｙ近傍の領域に重ねて固定さ
れている。そして、補助マスク２０は、その長軸方向
が、主マスク１４の短軸Ｙと一致して設けられている。
図３の斜線領域は、補助マスク２０が固定されて２重構
造となっている重畳部を示している。

【００２９】補助マスク２０は、長軸Ｘ方向に沿った幅
ＬＨ１が主マスク１４の有孔部１３の長軸方向長ＬＨ２
よりも小さく、また、短軸Ｙ方向に沿った長さは主マス
ク１４の同方向長さとほぼ等しく形成されている。補助
マスク２０は、電子ビーム通過孔として機能する多数の
開孔４２が設けられた有孔部２１と、有孔部２１の外側
で補助マスクの長手方向両端部に位置した無孔部２３
と、更に、各無孔部２３から両端方向へ延出した一対の
スカート部２４と、を一体に備えている。

【００３０】そして、補助マスク２０は、その有孔部２
１、無孔部２３、スカート部２４が主マスク１４の有孔
部１３、無孔部１６およびスカート部１７とそれぞれ重
なった状態で主マスクに固定されている。これにより、
主マスク１４の短軸Ｙ上の領域は全て２重構造となって
いる。

【００３１】なお、図７に示すように、補助マスク２０
において、有孔部２１の短軸Ｙ方向長ＬＶ１ｂは、主マ
スク１４の有孔部１３の短軸Ｙ方向長ＬＶ２よりも大き
く形成されている。

【００３２】また、図７で示したように、補助マスク２
０の有孔部２１の短軸方向長ＬＶ１ｂは、主マスク１４
の有孔部１３の短軸方向長ＬＶ２と同じか若干大きく設
定することが望ましい。この場合、主マスク１４と補助
マスク２０との間に短軸Ｙ方向の位置ズレが発生して
も、位置合わせの誤差を吸収することが可能となる。

【００３３】補助マスク２０を構成する素材は、主マス
ク１４を構成する素材と熱膨張係数が近い方がよく、理
想としては同一の熱膨張係数の素材であることが望まし
い。カラー陰極線管の製造工程では４００℃程度の熱を
受けるため、主マスク１４と補助マスク２０とで熱膨張
係数が大きく異なると、補助マスク２０を貼り合わせた
部分がバイメタル化し、熱処理を受けたシャドウマスク
７が変形したり、完全に変形しないまでもマスク形状に
バラツキを生じるためである。

【００３４】また、本実施の形態に係るフラット管のよ
うに、曲面の曲率が小さいシャドウマスク７は、熱膨張
による色ずれが顕著である。このように、色ずれが生じ
易い形状のシャドウマスクについては、Ｆｅ−Ｎｉ系合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金
のような熱膨張係数の小さい材料から形成されたシャド
ウマスクを用いることが望ましい。以上の理由から、本
実施の形態では、主マスク１４、補助マスク２０ともに
インバー材を用いている。また、補助マスク２０の長軸
Ｘ方向に幅ＬＨ１と、主マスク１４の長軸Ｘ方向の長さ
ＬＨ３との比は、約１対５程度に形成されている。従っ
て、主マスク１４の長軸Ｘ方向の長さの５分の１程度の
領域に、補助マスク２０が固定され２重構造となってい
る。

【００３５】また、図６に示すように、補助マスク２０
と主マスク１４とは、補助マスク２０の小孔２６ｂ側と
主マスク１４の大孔１９ａ側とが密着するように接合さ
れている。なお、補助マスク２０の周辺では、蛍光体ス
クリーン側の大孔２６ａの中心を電子銃側の小孔２５ｂ
の中心よりマスク周辺側にずらす、オフセンを行うこと
が好ましい。更に、補助マスク２０の有孔部２１に形成
された開孔４２の形状および配列間隔は、シャドウマス
クとして機能する範囲で適宜設定可能であり、特に問題
なければ、主マスク１４と同様に形成される。

【００３６】図３ないし図５に示すように、主マスク１
４のスカート部１７には、全周に渡ってビード１８が形
成されている。また、補助マスク２０の各スカート部２
４にもビード２５が形成され、補助マスクの幅方向全長
に渡って延びている。補助マスク２０のビード２５は、
主マスク１４のビード１８と重なっている。

【００３７】ここで、主マスク１４のビード１８の内、
主マスク１４と補助マスク２０とが重なった重畳部に位
置したビード１８ａ、および補助マスクに形成されたビ
ード２５の幅あるいは高さは、主マスク１４のビード１
８の内、非重畳部に形成されたビード１８ｂの幅あるい
は高さよりも小さく形成されている。本実施の形態で
は、重畳部におけるビード１８ａ、２５は、幅および高
さ共に、非重畳部におけるビード１８ｂよりも小さく形
成されている。

【００３８】重畳部におけるビード１８ａ、２５の幅あ
るいは高さは、非重畳部におけるビード１８ｂの幅ある
いは高さの０．５〜０．９倍に設定されていることが望
ましい。

【００３９】また、主マスク１４のスカート部１７の
内、シャドウマスク７の長辺側の各スカート部におい
て、非重畳部に形成されたビード１８ｂは、重畳部から
離れるに従って、つまり、補助マスク２０のスカート部
２４から離れるに従って、徐々に幅あるいは高さが増加
している。

【００４０】以上のように、主マスク１４に補助マスク
２０を重ねて固定し２重構造とすることにより、シャド
ウマスク７の強度、特に、短軸Ｙ付近の強度が向上し、
その結果、シャドウマスクのマスク曲面強度を上げるこ
とができる。

【００４１】次に、以上のように構成されたシャドウマ
スク７の製造方法について説明する。まず、図８および
図９に示すように、インバー材の薄板をエッチング加工
することにより、多数の開孔が所定の径およびピッチで
形成された有孔部１３を有した所定の外形寸法の平坦な
主マスク用のマスク基材（第１マスク基材）４０を用意
する。同様に、インバー材の薄板をエッチング加工する
ことにより、多数の開孔が所定の径およびピッチで形成
された有孔部２１を有した所定の外形寸法の平坦な補助
マスク用のマスク基材（第２マスク基材）４５を用意す
る。なお、これらのマスク基材４０、４５は、プレス成
形性の向上を図るため、アニール処理が施される。

【００４２】各マスク基材４０、４５は、電子ビーム通
過孔である多数の開孔が形成された有孔部１３、２１、
周辺の非有孔部４２、４７からなり、非有孔部４２、４
７には切り込み４３、４８と位置決め用開孔４４、４９
とがそれぞれ形成されている。このように、平坦なマス
ク基材４０、４５の非有孔部４２、４７に位置決め用開
孔４４、４９を形成しているのは、両マスク基材４０、
４５の正確な位置決め、固定を可能とするためである。

【００４３】上述したように、有孔部内では、両マスク
基材４０、４５間で開孔位置をずらしたり、開孔径を変
えたりするので、有孔部１３、２１の開孔を基準として
両マスク基材４０、４５の位置を決定することが困難に
なる。このような場合、マスク基材４０、４５の同一位
置に位置決め開孔４４、４９を設けておくことにより、
両マスク基材４０、４５の位置決めを確実、容易に行う
ことができる。

【００４４】続いて、図１０に示すように、マスク基材
４０、４５を重ね合わせる。その後、位置決め用開孔４
４、４９が形成されている場合はその位置決め用開孔４
４、４９を用いて、そうでない場合は有孔部１３、２１
の開孔を用いて、両マスク基材４０、４５の位置合わせ
を行う。

【００４５】位置合わせが終了した後、両マスク基材４
０、４５を互いに密着固定する。この場合、両マスク基
材４０、４５は、有孔面内の全域で、ほぼ密着した状態
で固定されることが望ましい。その固定には圧着と呼ば
れる拡散接合や、レーザーまたは抵抗による溶接などの
手法を用いることができる。溶接により固定する場合、
マスク基材４５の有孔部２１内には、複数の溶接点（図
１０中の×印）が形成されている。

【００４６】その後、図１１に示すように、互いに固定
されたマスク基材４０、４５を同時にプレス成形する。
この場合、まず、平坦な状態のマスク基材４０、４５を
プレス装置の上型５０と下型５４との間に位置決めして
配置する。次に、上型５０のブランクホルダ５１を下降
して、ブランクホルダと下型５４のダイ５５とにより、
マスク基材４０、４５の周辺部、つまり、スカート部形
成部分を挟持する。ブランクホルダ５１とダイ５５との
挟持面には、ビード形成部である環状の凸部５２および
凹部５６が形成され、その高さまたは幅は、マスク基材
４０、４５の非重畳部に対応する領域よりも重畳部に対
応する領域のほうが小さく形成されている。このビード
形成部によってマスク基材４０、４５を挟持することに
より、スカート部形成部分に、高さまたは幅が非重畳部
よりも重畳部のほうが小さいビード１８、２５を形成す
る。

【００４７】このようにビード１８、２５を形成してマ
スク基材４０、４５の周辺部を挟持した状態で、上型５
０のポンチ５３を下降させ、マスク主面部分を所定の曲
面に張り出し加工する。その後、ブランクホルダ５１と
ダイ５５とを離してマスク基材４０、４５の周辺部を開
放する。次に、ポンチ５３とノックアウト５７を押し下
げ、マスク基材４０、４５の周辺部をダイ５５とポンチ
５３との隙間に引き込むことによりほぼ直角に折り曲
げ、スカート部１７、２４を形成する。その後、全ての
型を元に戻し、成形されたシャドウマスク７を取り出
す。

【００４８】なお、本実施の形態では、両マスク基材４
０、４５を平坦な状態で固定した後にプレス成形してい
るが、これは、開孔の位置精度を確保するためである。
上述したように、両マスク基材４０、４５の開孔位置は
厳密に一致させる必要がある。各マスク基材４０、４５
を曲面成形した後に位置合わせしようとすると、プレス
時の成形位置のズレが発生した場合、開孔位置のズレも
引き起こすため、両マスク基材４０、４５の開孔を正確
に一致させることが困難となる。また、成形後、両マス
ク基材４０、４５は曲面形状を呈するようになるため、
その位置を一致させることは著しく困難となる。

【００４９】そのため、本実施の形態ではマスク成形前
のフラットな状態で両マスク基材４０、４５を位置決
め、および固定し、その後プレス成形することとしてい
る。そして、プレス成形されたシャドウマスクは通常の
カラー受像管を製造する場合と同様に、表面に酸化膜を
形成するマスク黒化処理を経た後、マスクフレームと組
合せればよい。

【００５０】以上のように構成されたカラー陰極線管お
よびその製造方法によれば、補助マスク２０を設けるこ
とにより、シャドウマスク７の最も変形しやすい画面中
央近傍の変形を抑制することが可能となり、結果的にマ
スク曲面強度を向上させることができる。これにより、
シャドウマスクの変形や、振動による画像の劣化を防止
し、画像品位の向上したカラー陰極線管を得ることがで
きる。

【００５１】また、上記のように構成されたシャドウマ
スク７によれば、主マスク１４および補助マスク２０の
両方のスカート部１７、２４にビード１８、２５が形成
された構造を有している。この場合、ビード形成部にお
いて、重畳部は非重畳部に比べて板厚が厚くなっている
ため、張り出し加工や絞り加工する際、重畳部での張り
出し部や絞り込み部の張力を小さくすることが可能とな
る。その結果、蛍光体スクリーン側のマスク、ここで
は、補助マスク２０、が短軸Ｙ方向に沿って短軸端側へ
ずれるという現象を抑制することができる。

【００５２】また、スカート部１７、２４にそれぞれ形
成されたビード１８、２５は、その高さまたは幅が非重
畳部よりも重畳部の方が小さく形成されている。そのた
め、プレス成形時における重畳部での張力を小さくする
効果が一層大きくなる。これにより、主マスク１４と補
助マスク２０との位置ずれを一層効果的に抑制すること
ができる。

【００５３】プレス成形時、蛍光体スクリーン側に位置
した補助マスク２０が主マスク１４に対して短軸Ｙ方向
短軸端側へずれる量は、補助マスクの短軸端の複数箇所
で測定した平均値で比較すると、ビードの高さおよび幅
が重畳部と非重畳部とで同一の場合、６６．３μｍ、本
実施の形態のようにビードの高さおよび幅を重畳部と非
重畳部とで変えた場合、１９．７μｍであった。このよ
うに、本実施の形態によれば、プレス成形による主マス
ク１４と補助マスク２０との位置ずれ量を大幅に低減で
きることが分かる。

【００５４】また、重畳部は非重畳部に比べて板厚が厚
くなっているため、フラットマスクの状態でシワが少な
く、また、成形後のシャドウマスクの形状保持強度は強
くなっている。このため、重畳部の張力を小さくするこ
とは、重畳部と非重畳部との成形性のバランスをとる意
味においても効果的であり、重畳部のビードの高さまた
は幅を小さくすることは成形性において問題とならな
い。

【００５５】ここで、上述したように、ビード１８、２
５の高さまたは幅は、長辺上の非重畳部において重畳部
から離れるに従い増加する形状となっていることが望ま
しい。このような形状であれば重畳部と非重畳部との境
界において急激に成形性が変化するということがなく、
シャドウマスク成形時おける曲面の変形を防ぎ、高い精
度でシャドウマスクを形成することができる。

【００５６】例えば、シャドウマスク７を画面アスペク
ト比が１６対９で画面有効径が７６ｃｍの３２インチワ
イドタイプのカラー陰極線管に適用した場合、主マスク
１４のスカート部１７に設けられたビード１８の高さは
全周一定で１ｍｍ、また、補助マスク２０のビード２５
の高さも１ｍｍに形成されている。重畳部において、ビ
ード１８、２５の幅は５ｍｍ、非重畳部において、長辺
上に位置したビード１８ｂの幅は、長辺上中心から１０
０ｍｍ離れた点で５．５ｍｍ、長辺上中心から２００ｍ
ｍ離れた点で６ｍｍ、長辺以外では６ｍｍとなってい
る。

【００５７】補助マスク２０のスカート部２４にビード
２５を設け、さらにビード１８、２５を上述した構造と
することにより、２枚のマスクの位置ずれ抑制および曲
面の成形性向上を両立でき、２枚のマスクを固定した状
態でプレス成形をした後でも両マスクの開孔の位置精度
を確保することが可能となる。これにより、主マスク１
４に補助マスク２０を重ねて固定することにより十分な
マスク曲面強度を有したシャドウマスク７を備えている
とともに、画像品位の良好なカラー陰極線管およびその
製造方法を得ることができる。

【００５８】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、上述した実施の形態では、補助マスク２
０が主マスク１４の蛍光体スクリーン側に配置された構
成について説明したが、図１２に示すように、補助マス
ク２０が主マスク１４の電子銃側に配置された構成とし
ても上記と同様の作用効果を得ることができる。

【００５９】また、補助マスクは１枚に限らず複数設け
てもよい。更に、上述した実施の形態では、シャドウマ
スクの重畳部におけるビードの幅および高さを非重畳部
におけるビードの幅および高さよりも小さくする構成と
したが、幅あるいは高さの少なくとも一方が非重畳部に
おけるビードの幅あるいは高さよりも小さくすることに
より、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ること
ができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
主マスクに補助マスクを重ねて固定することによりシャ
ドウマスクのマスク曲面強度を向上することができると
ともに画像品位の良好なカラー陰極線管およびその製造
方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係るカラー陰極線管の
長軸を含む断面図。

【図２】上記カラー陰極線管の短軸を含む断面図。

【図３】上記カラー陰極線管におけるシャドウマスクを
示す斜視図および電子ビーム通過孔を示す平面図。

【図４】図３に示すシャドウマスクの長軸方向に沿った
断面図。

【図５】図３に示すシャドウマスクの短軸方向に沿った
断面図。

【図６】上記シャドウマスクの主マスクおよび補助マス
クを拡大して示す断面図。

【図７】上記主マスクと補助マスクとの間の有効部長の
関係を示す平面図。

【図８】上記主マスク成形用のマスク基材を示す平面
図。

【図９】上記補助マスク成形用のマスク基材を示す平面
図。

【図１０】位置決め固定された上記マスク基材を示す平
面図。

【図１１】固定されたマスク基材をプレス成形装置に載
置した状態を示す断面図。

【図１２】この発明の他の実施の形態に係るカラー陰極
線管のシャドウマスクを示す断面図。

【符号の説明】

１…パネル５…蛍光体スクリーン６…シャドウマスク構体７…シャドウマスク８…マスクフレーム９Ｂ、９Ｇ、９Ｒ…電子ビーム１０…電子銃１４…主マスク２０…補助マスク１２、４２…開孔１３、２１…有孔部１７、２４…スカート部１８、２５…ビード１８ａ…重畳部におけるビード１８ｂ…非重畳部におけるビード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋亨埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内 (72)発明者織田裕之埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内Ｆターム(参考） 5C027 HH16 5C031 EE04 EH06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に蛍光体スクリーンが設けられたパネ
ルと、上記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放出する
電子銃と、上記パネルの内側に上記蛍光体スクリーンに対向して配
置され、互いに直交しているとともに管軸と直交した長
軸および短軸を備えたほぼ矩形状のシャドウマスクと、
を備え、上記シャドウマスクは、上記蛍光体スクリーン全域に対
向しているとともに多数の電子ビーム通過孔が形成され
た主マスクと、上記短軸近傍領域で上記主マスクに重ね
て固定され、上記蛍光体スクリーンの一部に対応する複
数の電子ビーム通過孔を有した補助マスクと、を備え、上記主マスクは、上記電子ビーム通過孔が形成された有
孔部と、上記有孔部の周辺に位置した無孔部と、上記無
孔部の周辺部を折り曲げて形成されたスカート部と、上
記スカート部のほぼ全周に渡って設けられたビードと、
を有し、上記補助マスクは、上記電子ビーム通過孔が形成された
有孔部と、上記有孔部の上記短軸方向両端に連続した無
孔部と、上記無孔部の周辺部を上記主マスクの上記スカ
ート部と重畳するように折り曲げて形成された一対のス
カート部と、各スカート部に形成され上記主マスクのビ
ードと重なって位置したビードと、を有し、上記主マスクおよび上記補助マスクに形成されたビード
の高さまたは幅は、上記主マスクと補助マスクとの重畳
部と非重畳部とで異なることを特徴とするカラー陰極線
管。
【請求項２】上記主マスクおよび上記補助マスクに形成
された上記ビードの高さまたは幅は、非重畳部よりも重
畳部のほうが小さく形成されていることを特徴とする請
求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項３】上記シャドウマスクの長辺側に位置したス
カート部において、非重畳部に形成されたビードの幅あ
るいは高さは、重畳部から離れるに従って増加していく
ことを特徴とする請求項１または２に記載のカラー陰極
線管。
【請求項４】内面に蛍光体スクリーンが設けられたパネ
ルと、上記蛍光体スクリーンに向かって電子ビームを放
出する電子銃と、上記パネルの内側に上記蛍光体スクリ
ーンに対向して配置され、互いに直交しているとともに
管軸と直交した長軸および短軸を備えたほぼ矩形状のシ
ャドウマスクと、を備え、上記シャドウマスクは、上記蛍光体スクリーン全域に対
向しているとともに多数の電子ビーム通過孔が形成され
た主マスクと、上記短軸近傍領域で上記主マスクに重ね
て固定され、上記蛍光体スクリーンの一部に対応する複
数の電子ビーム通過孔を有した補助マスクと、を備え、上記主マスクは、上記電子ビーム通過孔が形成された有
孔部と、上記有孔部の周辺に位置した無孔部と、上記無
孔部の周辺部を折り曲げて形成されたスカート部と、上
記スカート部のほぼ全周に渡って設けられたビードと、
を有し、上記補助マスクは、上記電子ビーム通過孔が形成された
有孔部と、上記有孔部の上記短軸方向両端に連続した無
孔部と、上記無孔部の周辺部を上記主マスクの上記スカ
ート部と重畳するように折り曲げて形成された一対のス
カート部と、各スカート部に形成され上記主マスクのビ
ードと重なって位置したビードと、を有しているカラー
陰極線管の製造方法において、多数の電子ビーム通過孔が形成された有孔部を有した平
坦な主マスク用の第１マスク基材と、多数の電子ビーム
通過孔が形成された有孔部を有した平坦な補助マスク用
の第２マスク基材と、を用意し、上記第２マスク基材を上記第１マスク基材の短軸近傍領
域と重ね合わせて配置し、上記重ね合わされた第１マスク基材および上記第２マス
ク基材を互いに位置決めした後、上記第１および第２マ
スク基材を互いに固定し、上記固定された第１および第２マスク基材の周辺部を挟
持してビードを形成した状態で、第１および第２マスク
基材を所定形状にプレス成形し上記主マスクおよび補助
マスクを有したシャドウマスクを形成し、上記ビードを
形成する際、ビードの高さまたは幅を、上記主マスクと
補助マスクとの重畳部と非重畳部とで異ならしめること
を特徴とするカラー陰極線管の製造方法。
【請求項５】上記ビードの高さまたは幅を、非重畳部よ
りも重畳部のほうを小さく形成することを特徴とする請
求項４に記載のカラー陰極線管の製造方法。
【請求項６】上記シャドウマスクの長辺側に位置したス
カート部において、非重畳部に位置したビードの幅ある
いは高さを、重畳部から離れるに従って増加するように
形成することを特徴とする請求項４または５に記載のカ
ラー陰極線管の製造方法。