JP2006179342A - シャドウマスク - Google Patents
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Abstract
【課題】 大画面の薄型ブラウン管に好ましく用いられる板厚の薄いシャドウマスクを提供する。
【解決手段】 略矩形状の裏側孔部23と略矩形状の表側孔部22とで連通された貫通孔21を有するスロットがマスク本体に多数配列されてなるシャドウマスクにおいて、マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、そのスロットの短尺方向の断面座標形状において、垂直軸から遠ざかる方向を正としたとき、表側孔部22の垂直軸側端部A1が、裏側孔部23の垂直軸側端部C1よりも−(0.1×シャドウマスクの板厚)以上の座標位置に設定されているように構成する。
【選択図】 図6
【解決手段】 略矩形状の裏側孔部23と略矩形状の表側孔部22とで連通された貫通孔21を有するスロットがマスク本体に多数配列されてなるシャドウマスクにおいて、マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、そのスロットの短尺方向の断面座標形状において、垂直軸から遠ざかる方向を正としたとき、表側孔部22の垂直軸側端部A1が、裏側孔部23の垂直軸側端部C1よりも−(0.1×シャドウマスクの板厚)以上の座標位置に設定されているように構成する。
【選択図】 図6
Description
本発明は、ブラウン管用のシャドウマスクに関し、更に詳しくは、薄型ブラウン管に好ましく適用することができる耐衝撃性に優れたシャドウマスクに関する。
シャドウマスク1は、図10に示すように、カラーブラウン管101の蛍光面102に対向するように配置され、電子銃103から放出されて偏向ヨーク104の磁界により偏向された電子ビーム105をカラーブラウン管100の蛍光面102の所定位置に正しくランディングさせるために使用されるものである。
図1は、シャドウマスクの各部に形成されているスロットの位置関係を説明する模式的な平面図である。シャドウマスク1は、略矩形状のマスク本体1aを有しており、そのマスク本体1aには、厚さ方向に貫通する略矩形状の貫通孔を有するスロット2(2a、2b、2c、2dを含む)が平面視での水平方向X及び垂直方向Yに多数配列されている。なお、本願では、貫通孔とその貫通孔を形成する表側孔部及び裏側孔部とで構成される単位構造を「スロット」と呼び、また、図1において、符号6はマスク本体1aの対向する隅部を連結する2つの対角軸5,5の交点で表される中心(中心点ともいう。)であり、符号3はその中心6を通る水平軸であり、符号4はその中心6を通る垂直軸である。スロット2aはマスク本体1aの中心6でのスロットであり、スロット2bは垂直軸4上の外周部のスロットであり、スロット2cは水平軸3上の外周部のスロットであり、スロット2dは対角軸5上の外周部のスロットであり、符号1bはマスク本体1aの外側にあってプレス加工により折り曲げられるスカート部である。また、図1は模式図であり、スロットを大きく誇張して表している。
こうしたシャドウマスク1がカラーブラウン管101の蛍光面102に対向するように配置された場合(図10を参照)、電子銃103から放出された電子ビーム105は、シャドウマスク1の中央部のスロット2aに対しては真っ直ぐに入射するが、その中央部から遠ざかる各軸(水平軸3、垂直軸4及び対角軸5)の外周部のスロット2b、2c、2dに対しては斜めに入射する。このため、シャドウマスク1では、スロットの位置に応じて、スロットを構成する表側孔部の形成位置と裏側孔部の形成位置とが調整されている。
シャドウマスクの各部に形成されているスロットのうち、図8は対角軸5の外周部dに形成されているスロット50の一例を示す平面図であり、図9は、図8のスロット50の短尺方向におけるIXA−IXA線断面図(A)と、長尺方向におけるIXB−IXB線断面図(B)とを示している(例えば、特許文献1を参照)。スロット50は、電子ビーム55が入射する側の略矩形状の裏側孔部53と、電子ビーム55が出射する側の略矩形状の表側孔部52と、両者が連通してなる貫通孔51とで構成されているが、特に図8及び図9に示す対角軸5の外周部dに形成されているスロット50には、電子ビーム55が所定の入射角αで斜めに入射する。したがって、スロット50を構成する表側孔部52は、貫通孔51を抜けて通過する電子ビーム55の邪魔にならないように大きな面積で形成されていると共に、貫通孔51に対してマスク本体1aの外周側にシフトするように形成されている。
通常、スロットを構成する表側孔部と裏側孔部の開口面積は、シャドウマスクの各部においてほぼ同じ大きさで形成されている。例えば特許文献1にも記載されているように、シャドウマスクの各部に形成されたスロットは、マスク本体の中心から外周側に離れるに従って、貫通孔の位置に対する表側孔部の位置が外周側にシフトしているが、表側孔部と裏側孔部の開口面積はいずれのスロットにおいてもほぼ同じ大きさとなっている。
特開2002−93338号公報
ところで、大画面の薄型ブラウン管においては、使用されるシャドウマスクも大面積のものが使用される。しかしながら、図8や図9に示すスロット構造のままでシャドウマスクを大面積化すると、シャドウマスクの強度がシャドウマスク全体の重量に耐えられなくなり、耐衝撃強度が低下するという問題が生じた。そのため、シャドウマスクの厚さを薄くして重量を軽くすることが行われたが、依然として耐衝撃強度の向上を図ることは十分ではなく、例えば落下衝撃等によってシャドウマスクの中央部が凹むおそれがある。
本発明は、こうした問題を解決するためになされたものであって、その目的は、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクであっても、剛性(特に衝撃強度)を十分に確保することができるシャドウマスクを提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の第1形態に係るシャドウマスクは、電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部とで連通された貫通孔を有するスロットがマスク本体に多数配列されてなり、被照射面上に略矩形状のビームスポットを形成するシャドウマスクにおいて、前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、前記垂直軸から遠ざかる方向を正としたとき、当該スロットの表側孔部の垂直軸側端部A1が、当該スロットの裏側孔部の垂直軸側端部C1よりも、−(0.1×シャドウマスクの板厚)以上の座標位置に設定されていることを特徴とする。
本発明は、上記第1形態に係るシャドウマスクにおいて、前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部B1に対する、当該裏側孔部の垂直軸側端部C1からの距離L1と高さH1が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角α1に対してL1/H1<tanα1の範囲内の座標位置に設定されていることが好ましい。
本発明は、上記第1形態に係るシャドウマスクにおいて、前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部B1が、当該裏側孔部の垂直軸側端部C1よりも垂直軸から遠ざかる座標位置に設定されていることが好ましい。
本発明は、上記第1形態に係るシャドウマスクにおいて、前記スロットの短尺方向の断面座標形状が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角が約20度以上の場合に適用されることが好ましい。
上記目的を達成するための本発明の第2形態に係るシャドウマスクは、電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部とで連通された貫通孔を有するスロットがマスク本体に多数配列されてなり、被照射面上に略矩形状のビームスポットを形成するシャドウマスクにおいて、前記マスク本体の中心を通る水平軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの長尺方向の断面座標形状において、(イ)当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する水平軸側稜線部B2に対する、当該裏側孔部の水平軸側端部C2からの距離L2と高さH2が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角α2に対してL2/H2<tanα2の範囲内の座標位置に設定され、且つ(ロ)長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間の幅Fが、裏側孔部間の幅Gに対して、F≧G×0.5に設定されていることを特徴とする。
本発明は、上記第2形態に係るシャドウマスクにおいて、前記スロットの長尺方向の断面座標形状が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角が約20度以上の場合に適用されることが好ましい。
本発明のシャドウマスクは、上記第1形態に係るシャドウマスクが有するスロットの短尺方向の断面座標形状と、上記第2形態に係るシャドウマスクが有するスロットの長尺方向の断面座標形状とを同時に備えることが好ましい。
本発明の第1形態に係るシャドウマスクによれば、マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、そのスロットの短尺方向の断面座標形状が上記関係の座標位置に設定されているので、シャドウマスク外周部におけるスロットの表側孔部の開口面積を電子ビームの通過に支障のない範囲で減少させることができる。このようなスロット構造を有するシャドウマスクの外周部は中央部よりもエッチングされていない金属部分が相対的に多くなる。そのため、シャドウマスクの中央部はその外周部よりも相対的に軽くなり、しかもその中央部は相対的に重くなった高強度の外周部で支えられるので、シャドウマスクがブラウン管に装着された後に落下衝撃等の応力が加わってもシャドウマスクに凹み等の変形が起こらない。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクであっても、剛性(特に衝撃強度)を十分に確保することができる。
また、本発明の第1形態に係るシャドウマスクによれば、前記外周部のスロットは、そのスロットの短尺方向の断面座標形状において、表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部B1が、裏側孔部の垂直軸側端部C1よりも垂直軸から遠ざかる座標位置に設定されているので、外周部の金属部分を中央部の金属部分よりもより一層多くすることができる。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクであっても、剛性(特に衝撃強度)を十分に確保することができる。
また、本発明の第1形態に係るシャドウマスクによれば、スロットの短尺方向の断面座標形状が、スロットを通過する電子ビームの入射角が約20度以上の場合に適用されるので、電子ビームの入射角が約20度以上となる外周部領域の剛性を高めることができる。その結果、シャドウマスクがブラウン管に装着された後に落下衝撃等の応力が加わっても、シャドウマスク中央部で発生し易い凹み等の変形を防ぐことができる。
本発明の第2形態に係るシャドウマスクによれば、スロットの長尺方向の断面座標形状が上記(イ)及び(ロ)の座標位置に設定されているので、シャドウマスク外周部におけるスロットの表側孔部の開口面積を電子ビームの通過に支障のない範囲で減少させることができる。このようなスロット構造を有するシャドウマスクの外周部は中央部よりもエッチングされていない金属部分が相対的に多くなる。そのため、シャドウマスクの中央部はその外周部よりも相対的に軽くなり、しかもその中央部は相対的に重くなった高強度の外周部で支えられるので、シャドウマスクがブラウン管に装着された後に落下衝撃等の応力が加わってもシャドウマスクに凹み等の変形が起こらない。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクであっても、剛性(特に衝撃強度)を十分に確保することができる。
また、本発明の第1形態に係るシャドウマスクによれば、スロットの長尺方向の断面座標形状が、スロットを通過する電子ビームの入射角が約20度以上の場合に適用されるので、電子ビームの入射角が約20度以上となる外周部領域の剛性を高めることができる。その結果、シャドウマスクがブラウン管に装着された後に落下衝撃等の応力が加わっても、シャドウマスク中央部で発生し易い凹み等の変形を防ぐことができる。
本発明のシャドウマスクによれば、上記第1形態に係るシャドウマスクが有するスロットの短尺方向の断面座標形状と、上記第2形態に係るシャドウマスクが有するスロットの長尺方向の断面座標形状とを同時に備えるので、両者のスロット構造を備えたシャドウマスクは、上記第1形態に係るシャドウマスクの作用効果と第2形態に係るシャドウマスクの作用効果とを兼ね備えることができる。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクとしてより好ましく、剛性(特に衝撃強度)を十分に確保することができる。
以下、本発明のシャドウマスクについて図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は以下で説明する実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を含む各種の形態を包含する。
図1は、本発明に係るシャドウマスクの一実施形態を示す正面図である。図2は、図1に示すシャドウマスクにおいて、その中心部に形成されたスロット形状を示す平面図であり、図3は、図1に示すシャドウマスクの垂直軸外周部に形成されたスロット形状を示す平面図であり、図4は、図1に示すシャドウマスクにおいて、その水平軸外周部に形成されたスロット形状を示す平面図であり、図5は図1に示すシャドウマスクの対角軸外周部に形成されたスロット形状を示す平面図である。また、図6は、図1に示すシャドウマスクにおいて、その外周部に位置するスロットの短尺方向の断面座標形状を示す断面図であり、図7は、図1に示すシャドウマスクにおいて、その外周部に位置するスロットの長尺方向の断面座標形状を示す断面図である。
本発明のシャドウマスクは、図1〜図7に示すように、電子ビーム31が入射する側の略矩形状の裏側孔部23と、電子ビーム31が出射する側の略矩形状の表側孔部22とが連通してなるスロットがマスク本体1aの水平方向X及び垂直方向Yに多数配列してなるものである。電子ビームが通過するスロットは貫通孔21を有し、その貫通孔21はインバー合金等からなる金属薄板をエッチングして形成された表側孔部22と裏側孔部23とが重なり合うことにより形成される。このようなシャドウマスク1は、ブラウン管に装着されることにより磁気シールを行うと共に、ブラウン管の蛍光面に略矩形状のビームスポットを形成するために使用される。
図2に示すスロット2aは、図1のマスク本体1aを平面視した場合において、マスク本体1aの中心部aに形成されるスロットである。このスロット2aは、貫通孔21がそのスロットの中央に位置するように表側孔部22と裏側孔部23とが形成されている。
図3に示すスロット2bは、図1のマスク本体1aを平面視した場合において、垂直軸4の上側外周部に形成されるスロットである。このスロット2bは、貫通孔21がそのスロットの下方に位置するように、表側孔部22が水平軸3から遠ざかる方向にシフトして形成されている。このスロット2bに入射する電子ビームは、垂直軸4に平行な面を座標面としたとき、スロットの形成位置に対応した入射角α2(図7を参照)で入射するが、貫通孔21と表側孔部22とのこうした位置関係によって、貫通孔21を通過した電子ビームの一部が表側孔部で遮られず、所望のビームスポットを被照射面である蛍光面にランディングさせることができる。
図4に示すスロット2cは、図1のマスク本体1aを平面視した場合において、水平軸3の右側外周部に形成されるスロットである。このスロット2cは、貫通孔21がそのスロットの右方に位置するように、表側孔部22が垂直軸4から遠ざかる方向にシフトして形成されている。このスロット2cに入射する電子ビームは、水平軸3に平行な面を座標面としたとき、スロットの形成位置に対応した入射角α1(図6を参照)で入射するが、貫通孔21と表側孔部22とのこうした位置関係によって、貫通孔21を通過した電子ビームの一部が表側孔部で遮られず、所望のビームスポットを被照射面である蛍光面にランディングさせることができる。
図5に示すスロット2dは、図1のマスク本体1aを平面視した場合において、右上がりの対角軸5の右上側外周部に形成されるスロットである。このスロット2dは、貫通孔21がそのスロットの右方に位置するように、表側孔部22が垂直軸4から遠ざかる方向且つ水平軸3から遠ざかる方向にシフトして形成されている。このスロット2dに入射する電子ビームは、水平軸3に平行な面を座標面としたときにはスロットの形成位置に対応した入射角α1(図6を参照)で入射し且つ垂直軸4に平行な面を座標面としたときにはスロットの形成位置に対応した入射角α2(図7を参照)で入射するが、貫通孔21と表側孔部22とのこうした位置関係によって、貫通孔21を通過した電子ビームの一部が表側孔部で遮られず、所望のビームスポットを被照射面である蛍光面にランディングさせることができる。
なお、図3から図5に示すようなスロットは、外周側に向かうにしたがって、そのシフトの程度が徐々に大きくなるよいうに形成され、その程度は、各部位のスロットに入射する電子ビームの入射角(α1,α2)に応じて設定されている。
こうした本発明のシャドウマスク1の特徴は、垂直軸4から遠ざかる側の外周部(c,d,e,c’,d’,e’)に位置するスロットの短尺方向の断面座標形状に特徴がある第1形態に係るスロット構造と、水平軸3から遠ざかる側の外周部(b,d,e,b’.d’,e’)に位置するスロットの長尺方向の断面座標形状に特徴がある第2形態に係るスロット構造とを有することにある。以下、第1及び第2形態に係るシャドウマスクのスロット構造について説明する。
(第1形態に係るシャドウマスクのスロット構造)
第1形態に係るシャドウマスクは、マスク本体1aの中心6を通る垂直軸4から遠ざかる側の外周部(c,d,e,c’,d’,e’)に位置するスロットの短尺方向の断面座標形状に特徴があるスロット構造を有している。図6は、図4及び図5に例示するスロット2c,2dにおける短尺方向の断面形状を示す概略図である。
第1形態に係るシャドウマスクは、マスク本体1aの中心6を通る垂直軸4から遠ざかる側の外周部(c,d,e,c’,d’,e’)に位置するスロットの短尺方向の断面座標形状に特徴があるスロット構造を有している。図6は、図4及び図5に例示するスロット2c,2dにおける短尺方向の断面形状を示す概略図である。
スロット2c,2dの短尺方向の断面形状は、先ず第1(I)に、垂直軸4から遠ざかる方向を正としたとき、スロットの表側孔部22の垂直軸側端部A1が、スロットの裏側孔部23の垂直軸側端部C1よりも、−(0.1×シャドウマスクの板厚)以上の座標位置に設定されている。すなわち、図6を平面視したとき、垂直軸側端部A1が形成されている座標位置は、垂直軸側端部C1が形成されている座標位置から「0.1×シャドウマスクの板厚T」だけ垂直軸側にある位置Mから、垂直軸4側の反対方向(垂直軸4から遠ざかる方向)に所定距離Nだけ離れた位置に設定される。
この場合において、第2(II)に、表側孔部22の側壁32と裏側孔部23の側壁33とが交差する垂直軸側稜線部B1に対する、当該裏側孔部の垂直軸側端部C1からの距離L1と高さH1が、スロットを通過する電子ビーム31の入射角α1に対してL1/H1<tanα1の範囲内の座標位置に設定されていることが好ましい。なお、垂直軸側稜線部B1が、裏側孔部の垂直軸側端部C1よりも垂直軸4から遠ざかる座標位置に設定されていることがより好ましい。
こうした短尺方向の断面座標形状は、スロットを通過する電子ビーム31の入射角α1が約20度以上の場合に適用されることが好ましい。この入射角α1は、水平軸3に平行な面を座標面としたとき、スロット2c,2dの形成位置に対応した電子ビームの角度で表される(図6を参照)。なお、短尺方向の断面座標形状を形成する位置としては、具体的には、シャドウマスクの中心6から約100mm以上離れた位置に存在するスロットに対して実施される。図7中、B’は、B1位置に対応する電子ビーム31の通過位置を示しており、L’は、B1とB’との間の距離を示している。
上記のように設定された第1形態に係るスロットは、図6に示すように、垂直軸側の側壁構造が、側壁32と側壁33とで表される側壁形状(実線)から、側壁32aと側壁33aとで表される側壁形状(波線)の範囲内に位置するように形成されるので、例えば図9(B)に示す従来の水平軸側の側壁構造とは顕著に異なると共に、側壁32aと側壁33aとで表される従来の側壁形状(図6中の波線)とは少なくともクロスハッチング領域だけ金属部分を増加させることができる。これにより、第1形態に係るスロットは、電子ビーム31の通過に支障がない範囲で表側孔部の開口面積を減少させることができ、シャドウマスクの強度を高めることができる。この結果、シャドウマスクの板厚Tが薄い場合であっても、剛性を十分に確保でき、特に薄型ブラウン管に適用されたときの落下衝撃等に対する衝撃強度を向上させることができる。
(第2形態に係るシャドウマスクのスロット構造)
第2形態に係るシャドウマスクは、マスク本体1aの中心6を通る垂直軸4から遠ざかる側の外周部(b,d,e,b’.d’,e’)に位置するスロットの長尺方向の断面座標形状に特徴があるスロット構造を有している。図7は、図3及び図5に例示するスロット2b,2dにおける長尺方向の断面形状を示す概略図である。
第2形態に係るシャドウマスクは、マスク本体1aの中心6を通る垂直軸4から遠ざかる側の外周部(b,d,e,b’.d’,e’)に位置するスロットの長尺方向の断面座標形状に特徴があるスロット構造を有している。図7は、図3及び図5に例示するスロット2b,2dにおける長尺方向の断面形状を示す概略図である。
スロット2b,2dの長尺方向の断面形状は、先ず第1(イ)に、表側孔部22の側壁32と裏側孔部23の側壁33とが交差する水平軸側稜線部B2に対する、裏側孔部23の水平軸側端部C2からの距離L2と高さH2が、スロットを通過する電子ビーム31の入射角α2に対してL2/H2<tanα2の範囲内の座標位置に設定される。水平軸側稜線部B2の位置を前記の範囲内とすることにより、電子ビーム31の通過に支障がない範囲で表側孔部の開口面積を減少させることができる。このとき、L2/H2≧tanα2では、裏側孔部23を通過した電子ビーム31が水平軸側稜線部B2にかかるので、電子ビーム31の一部が遮られてしまうという難点がある。
そして、第2(ロ)に、長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間35の幅Fが、裏側孔部間36の幅Gに対して、F≧G×0.5に設定される。このとき、F<G×0.5では、表側孔部間35の幅Fが少なくなって、結果的に外周部における金属部分を増加させることができないので、シャドウマスクの強度を高め難いという難点がある。
こうした長尺方向の断面座標形状は、スロットを通過する電子ビーム31の入射角α2が約20度以上の場合に適用されることが好ましい。この入射角α2は、垂直軸4に平行な面を座標面としたとき、スロット2b,2dの形成位置に対応した電子ビームの角度で表される(図7を参照)。なお、長尺方向の断面座標形状を形成する位置としては、具体的には、シャドウマスクの中心6から約100mm以上離れた位置に存在するスロットに対して実施される。図7中、B’は、B2位置に対応する電子ビーム31の通過位置を示しており、L’は、B2とB’との間の距離を示している。
上記のように設定された第2形態に係るスロットは、図7に示すように、水平軸側の側壁構造が、側壁32と側壁33とで表されるので、例えば図9(B)に示す従来の水平軸側の側壁構造とは顕著に異なり、金属部分を増加させることができる。これにより、第2形態に係るスロットは、電子ビーム31の通過に支障がない範囲で表側孔部の開口面積を減少させることができ、シャドウマスクの強度を高めることができる。この結果、シャドウマスクの板厚Tが薄い場合であっても、剛性を十分に確保でき、特に薄型ブラウン管に適用されたときの落下衝撃等に対する衝撃強度を向上させることができる。
(第1形態及び第2形態の両方を備えたシャドウマスク)
本発明においては、少なくとも第1形態及び第2形態のいずれか一方を備えたシャドウマスクであれば、本発明の所期の目的を達成できるが、より好ましくは、第1形態及び第2形態の両方を備えたシャドウマスクであることが好ましい。
本発明においては、少なくとも第1形態及び第2形態のいずれか一方を備えたシャドウマスクであれば、本発明の所期の目的を達成できるが、より好ましくは、第1形態及び第2形態の両方を備えたシャドウマスクであることが好ましい。
こうした本発明のシャドウマスクは、短尺方向の断面座標形状と長尺方向の断面座標形状とを同時に備えるので、両者の形態の作用効果を兼ね備えることができる。その結果、大画面の薄型ブラウン管に用いられる板厚の薄いシャドウマスクとしてより好ましく、剛性(特に衝撃強度)を十分に確保することができる。
なお、以上説明した各形態のシャドウマスクは、板厚Tが約0.25mm以下に設定されている薄肉状のシャドウマスクであるため、表側孔部22の側壁32と裏側孔部23の側壁33とが交差する垂直軸側稜線部B1及び水平軸側稜線部B2が、貫通孔21の中心部a側に突出していても、それらの稜線部B1,B2にはバリ等の発生が抑制され、電子ビームを遮る等の不具合が発生せず、安定した形状の稜線部B1、B2となっている。
(シャドウマスクの製造方法)
次に、上述したシャドウマスクの製造方法の一例について説明する。なお、言うまでもなく、本発明のシャドウマスクは、下記の製造方法に限定されない。
次に、上述したシャドウマスクの製造方法の一例について説明する。なお、言うまでもなく、本発明のシャドウマスクは、下記の製造方法に限定されない。
シャドウマスクは、従来公知の方法で形成することができる。通常、フォトエッチングの各工程で行われ、連続したインライン装置で製造される。例えば、金属薄板の両面に水溶性コロイド系フォトレジスト等を塗布し、乾燥する。その後、その表面には、上述したような表側孔部の形状パターンを形成したフォトマスクを密着させ、裏面には、裏側孔部の形状パターンを形成したフォトマスクを密着させ、高圧水銀等の紫外線によって露光し、水で現像する。なお、表側孔部のパターンを形成したフォトマスクと、裏側孔部のパターンを形成したフォトマスクの位置関係およびその形状は、得られるシャドウマスクに形成された表側孔部と裏側孔部との位置関係およびそれらの大きさに考慮して設計され、配置される。レジスト膜画像で周囲がカバーされた金属の露出部分は、各部のエッチング進行速度の相違に基づいて、上述したような各々の形状で形成される。なお、エッチング加工は、熱処理等された後、両面側から塩化第二鉄溶液をスプレー等して行われる。その後、水洗い、剥離等の後工程を連続的に行うことによってシャドウマスクが製造される。
以下に、実施例と比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
(実施例1)
厚さt0.18mmのFe−Ni合金からなる17インチブラウン管用のシャドウマスク1を、上述したシャドウマスクの製造方法によって製造した。このシャドウマスクは、ブラウン管の蛍光面に略矩形状のビームスポットを形成するタイプのシャドウマスクであり、表側孔部を形成するマスクパターンと、裏側孔部を形成するマスクパターンとにより作製した。図11は、作製したシャドウマスクに形成されたスロットの断面を示す顕微鏡写真である。
厚さt0.18mmのFe−Ni合金からなる17インチブラウン管用のシャドウマスク1を、上述したシャドウマスクの製造方法によって製造した。このシャドウマスクは、ブラウン管の蛍光面に略矩形状のビームスポットを形成するタイプのシャドウマスクであり、表側孔部を形成するマスクパターンと、裏側孔部を形成するマスクパターンとにより作製した。図11は、作製したシャドウマスクに形成されたスロットの断面を示す顕微鏡写真である。
図11(a)に示すスロット断面は、シャドウマスクの水平軸3上の外周部c’(図1を参照)のうちの最外周部におけるスロットの短尺方向の断面形状であり、シャドウマスクの中心から140mm左方向に離れた位置のスロットの断面形状である。このスロット形成位置では、約25°の入射角で電子ビームが入射する。
図11(a)の顕微鏡写真から断面寸法について計測したところ、表側孔部22の垂直軸側端部A1の断面座標位置が、裏側孔部23の垂直軸側端部C1の断面座標位置よりも、−8μmだけ垂直軸4の側にシフトしていた。本発明においては、−(0.1×シャドウマスクの板厚)以上の座標位置に設定されていることが好ましいが、この式に当てはめれば、−(0.1×180μm)=−18μmとなり、本発明の範囲に含まれていることが確認された。この実施例1に係るシャドウマスクは、約20°以上の入射角で電子ビームが入射する部位のスロット形状について、垂直軸4から遠ざかる方向を正(プラス)としたとき、表側孔部22の垂直軸側端部A1の断面座標位置が、裏側孔部23の垂直軸側端部C1の断面座標位置よりも−18μm以上の座標位置となるように形成されている。
図11(b)に示すスロット断面は、シャドウマスクの対角軸5上の外周部e’(図1を参照)のうちの最外周部におけるスロットの短尺方向の断面形状であり、シャドウマスクの水平軸3から108mm上方向及び垂直軸4から144mm左方向に離れた位置のスロットの断面形状である。このスロット形成位置では、約25°の入射角で電子ビームが入射する。
図11(b)の顕微鏡写真から断面寸法について計測したところ、表側孔部22の側壁32と裏側孔部23の側壁33とが交差する水平軸側稜線部B2に対する、裏側孔部23の水平軸側端部C2からの距離L2(38μm)と高さH2(105μm)が、外周部d’のうちの最外周部における電子ビームの入射角α2(25°)に対してL2/H2<tanα2の範囲内の座標位置に設定されていた。すなわち、38/105=0.36は、tan(25°)=0.47よりも小さい値となっていた。さらに、長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間35の幅Fは57μmであり、裏側孔部間36の幅Gは103μmであり、その関係は、F≧G×0.5に設定されていた。
この実施例1に係るシャドウマスクの総重量は93.6gであった。
(比較例1)
実施例1と同様にして、従来タイプのシャドウマスクを作製した。図12は、作製したシャドウマスクに形成されたスロットの断面を示す顕微鏡写真である。
実施例1と同様にして、従来タイプのシャドウマスクを作製した。図12は、作製したシャドウマスクに形成されたスロットの断面を示す顕微鏡写真である。
図12(a)に示すスロット断面は、図11(a)のスロットと同じ位置のものであり、上記同様、約25°の入射角で電子ビームが入射する。図12(a)の顕微鏡写真から断面寸法について計測したところ、表側孔部22の垂直軸側端部A1の断面座標位置が、裏側孔部23の垂直軸側端部C1の断面座標位置よりも、−60μmだけ垂直軸4側にシフトしていた。この値は、本発明に係る数値(正方向に−18μm以上)の範囲には含まれていないものであった。
図12(b)に示すスロット断面は、図11(b)のスロットと同じ位置のものであり、上記同様、約25°の入射角で電子ビームが入射する。図12(b)の顕微鏡写真から断面寸法について計測したところ、表側孔部22の側壁32と裏側孔部23の側壁33とが交差する水平軸側稜線部B2に対する、裏側孔部23の水平軸側端部C2からの距離L2(42μm)と高さH2(105μm)が、外周部d’のうちの最外周部における電子ビームの入射角α2(25°)に対して、上記実施例1と同様、L2/H2<tanα2の範囲内の座標位置に設定されている。すなわち、42/105=0.40は、tan(25°)=0.47よりも小さい値になっている。しかし、上記実施例1とは異なり、長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間35の幅Fは52μmであり、裏側孔部間36の幅Gは107μmであり、その関係はF<G×0.5になっていた。
この比較例1に係るシャドウマスクの総重量は92.6gであった。
1 シャドウマスク
1a マスク本体
1b スカート部
2、2a、2b、2c、2d、50 スロット
3 水平軸
4 垂直軸
5 対角軸
6 中心(中心点)
21、51 貫通孔
22、52 表側孔部
23、53 裏側孔部
31、55 電子ビーム
32、32a、32a 表側孔部の側壁
33、33a、33b 裏側孔部の側壁
35 長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間
36 長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている裏側孔部間
α、α1、α2 スロットを通過する電子ビームの入射角
A1 表側孔部の垂直軸側端部
B1 表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部
C1 裏側孔部の垂直軸側端部
D1 垂直軸から離れる側の表側孔部の端部
L1 裏側孔部の垂直軸側端部C1から垂直軸側稜線部B1までの距離
H1 裏側孔部の垂直軸側端部C1から垂直軸側稜線部B1までの高さ
A2 表側孔部の水平軸側の端部
B2 表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する水平軸側稜線部
C2 裏側孔部の水平軸側端部
D2 水平軸から離れる側の表側孔部の端部
L2 裏側孔部の水平軸側端部C2から水平軸側稜線部B2までの距離
H2 裏側孔部の水平軸側端部C2から水平軸側稜線部B2までの高さ
F 表側孔部間の幅
G 裏側孔部間の幅
B’ B2位置に対応する電子ビームの通過位置
L’ B2とB’との間の距離
T シャドウマスクの板厚
X 水平方向
Y 垂直方向
a 中心部
b〜e、b’〜e’ 外周部
1a マスク本体
1b スカート部
2、2a、2b、2c、2d、50 スロット
3 水平軸
4 垂直軸
5 対角軸
6 中心(中心点)
21、51 貫通孔
22、52 表側孔部
23、53 裏側孔部
31、55 電子ビーム
32、32a、32a 表側孔部の側壁
33、33a、33b 裏側孔部の側壁
35 長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間
36 長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている裏側孔部間
α、α1、α2 スロットを通過する電子ビームの入射角
A1 表側孔部の垂直軸側端部
B1 表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部
C1 裏側孔部の垂直軸側端部
D1 垂直軸から離れる側の表側孔部の端部
L1 裏側孔部の垂直軸側端部C1から垂直軸側稜線部B1までの距離
H1 裏側孔部の垂直軸側端部C1から垂直軸側稜線部B1までの高さ
A2 表側孔部の水平軸側の端部
B2 表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する水平軸側稜線部
C2 裏側孔部の水平軸側端部
D2 水平軸から離れる側の表側孔部の端部
L2 裏側孔部の水平軸側端部C2から水平軸側稜線部B2までの距離
H2 裏側孔部の水平軸側端部C2から水平軸側稜線部B2までの高さ
F 表側孔部間の幅
G 裏側孔部間の幅
B’ B2位置に対応する電子ビームの通過位置
L’ B2とB’との間の距離
T シャドウマスクの板厚
X 水平方向
Y 垂直方向
a 中心部
b〜e、b’〜e’ 外周部
Claims (7)
- 電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部とで連通された貫通孔を有するスロットがマスク本体に多数配列されてなり、被照射面上に略矩形状のビームスポットを形成するシャドウマスクにおいて、
前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、前記垂直軸から遠ざかる方向を正としたとき、当該スロットの表側孔部の垂直軸側端部A1が、当該スロットの裏側孔部の垂直軸側端部C1よりも、−(0.1×シャドウマスクの板厚)以上の座標位置に設定されていることを特徴とするシャドウマスク。 - 前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部B1に対する、当該裏側孔部の垂直軸側端部C1からの距離L1と高さH1が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角α1に対してL1/H1<tanα1の範囲内の座標位置に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のシャドウマスク。
- 前記マスク本体の中心を通る垂直軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの短尺方向の断面座標形状において、当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する垂直軸側稜線部B1が、当該裏側孔部の垂直軸側端部C1よりも垂直軸から遠ざかる座標位置に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のシャドウマスク。
- 前記スロットの短尺方向の断面座標形状が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角が約20度以上の場合に適用されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のシャドウマスク。
- 電子ビームが入射する側の略矩形状の裏側孔部と、電子ビームが出射する側の略矩形状の表側孔部とで連通された貫通孔を有するスロットがマスク本体に多数配列されてなり、被照射面上に略矩形状のビームスポットを形成するシャドウマスクにおいて、
前記マスク本体の中心を通る水平軸から遠ざかる側の外周部に位置するスロットは、当該スロットの長尺方向の断面座標形状において、(イ)当該スロットの表側孔部の側壁と裏側孔部の側壁とが交差する水平軸側稜線部B2に対する、当該裏側孔部の水平軸側端部C2からの距離L2と高さH2が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角α2に対してL2/H2<tanα2の範囲内の座標位置に設定され、且つ(ロ)長尺方向に隣接する他のスロットとの間に形成されている表側孔部間の幅Fが、裏側孔部間の幅Gに対して、F≧G×0.5に設定されていることを特徴とするシャドウマスク。 - 前記スロットの長尺方向の断面座標形状が、当該スロットを通過する電子ビームの入射角が約20度以上の場合に適用されることを特徴とする請求項5に記載のシャドウマスク。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のシャドウマスクが有するスロットの短尺方向の断面座標形状と、請求項5又は6に記載のシャドウマスクが有するスロットの長尺方向の断面座標形状とを同時に備えることを特徴とするシャドウマスク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004372123A JP2006179342A (ja) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | シャドウマスク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004372123A JP2006179342A (ja) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | シャドウマスク |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006179342A true JP2006179342A (ja) | 2006-07-06 |
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ID=36733230
Family Applications (1)
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JP2004372123A Withdrawn JP2006179342A (ja) | 2004-12-22 | 2004-12-22 | シャドウマスク |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006179342A (ja) |
-
2004
- 2004-12-22 JP JP2004372123A patent/JP2006179342A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
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A761 | Written withdrawal of application |
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