JPH01320738A - カラー受像管 - 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 本発明は、多数のスロットを有する角型シャドウマスク
を色選別手段とするカラー受像管にかかり、シャドウマ
スクの電子ビーム透過率を高めて効率の改善を図るとと
もに、局部ドーミングの発生を防止したものである。

従来の技術 一般に、多数のスロットを有する角型シャドウマスク〈
以下単にマスクという）は、第９図およびそのＡ−Ａ断
面の第１０図に示すように構成されており、各スロット
はマスク長辺方向（Ｘ方向）に略平行な短径方向軸と、
マスク短辺方向（Ｘ方向）に略平行な長径方向軸とを有
する長円形ないし矩形状に形成されている。すなわち、
電子銃側の面に長円形の径小開口部１を有し、蛍光体ス
クリーン側に矩形状の径大開口部２を有している。かか
るスロットのＸ方向配列間にはブリッジ部３があり、径
小開口部１と径大開口部２との間には傾斜した側壁部４
がある。そして、側壁部４の径小開口部側の端縁４０は
ナイフェツジとなされている。

側壁部４の二つの長辺部分のうち、電子銃から放射され
た電子ビーム５に沿う側の長辺部分、すなわち、マスク
中心を通るマスク短辺方向″軸から遠い方の長辺部分を
外側テーパ部分、４１、他方の長辺部分を内側テーパ部
分４２と呼称すると、外側テーパ部分４１の傾斜角φ０
は、特開昭５９−８６１３５号公報等に開示されている
ように、電子ビーム５の入射角θ０よりも大きくなるよ
うに形成されている。なお、かかるスロットはマスク素
材たる鋼板の表裏両面側からフォトエツチング加工を施
すことによって得られる。

ところで近年、カラー受像管が大型化し、フェース面お
よびマスクの偏平度合いが高められるに伴い、マスクに
局部ドーミングが起こりやす（なってきた。これは電流
密度の高い電子ビームがマスクに射突することによって
生じる熱変形であって、これを防止すべ（マスク素材た
る鋼板の板厚を従来の０．１５〜０．１８ｍｍから０．
２〜０．３順に増したり、熱伝導を良好にしたりしてい
る。

しかし板厚を増すと、電子ビームの入射角θ０を確保す
るための傾斜角φ０をより太き（しなければならず、そ
うすると、径大開口部２および側壁部４の幅も太き（な
り、実質的な板厚が小さくなる。そのうえ、マスクの厚
肉化や大型化に伴ってマスク成形時のプレス圧が増すた
め、従来の薄肉マスクのように端縁４０をナイフェツジ
にしておくと、端縁４０に成形特破損を生じ、径小開口
部１が刃こぼれを生じたように不規則的に変形する。そ
してこのようなことになると、マスクの品位を低下させ
るのみならず、マスクを光学マスクとして露光形成され
る蛍光体スクリーンの品位も著しく低下することになる
。

そこで、マスクのスロット形成時のエツチング条件を制
御し、第１１図に示すように径小開口部１側の端縁４３
．４４をステップ６が生じるように立ち上がらせ、同端
縁における肉厚を増して機械的強度を高めている。なお
、ブリッジ部３はマスクの曲面成形時に機械的強度を維
持させるためのもので、電子ビームの透過率を高めるた
めにはできるだけ小さい方がよい。安定にプレス成形す
るのに必要なブリッジ部幅は板厚の約１／２である。

一方、マスクのＹ方向周辺領域に位置するスロットであ
っても、それに対する電子ビームの入射角はかなり太き
（なるので、Ｘ方向周辺領域に位置するスロットと同程
度の傾斜をブリッジ部に設けることが望ましい。しかし
、ビーム透過率の低下をきたすのでそのような傾斜は付
与できず、マスク周辺領域に位置すスロットは、第１２
図ないし第１４図に示すような形状に形成している。

この場合、径小開口部１例の両端縁４３．４４によって
形成されるステップ６の高さが、第１４図に示すように
エツチング進行度の高い長辺中央でもっとも低くなり、
長辺の端部においてはブリッジ部３との関係から、板厚
の約１／２の位置まで立ち上がる。なお、ブリッジ部３
の外側テーパ部分３１は、内側テーパ部分３２よりも急
な傾斜面になっているので、電子ビームの透過率を高め
ることができる。

第１５図およびその断面形状を示す第１６図ないし第１
８図を参照すると、ステップ高さが低い長辺中央での端
縁４３を通過した電子ビーム５はカットされることな（
（第１７図）蛍光体スクリーンに向かうことができる。

しかし、ＡＩ　　Ａ１＋Ａ２−Ａ２の各断面では、第１
６図および第１８図に示すようにブリッジ部３の外側テ
ーパ部分３１が内側テーパ部分３２に比べて太き（、そ
の分、端縁４５，４６でのステップ高さが端縁４７．４
８でのステップ高さよりも低くなる。しかし、化学的な
エツチング法を適用したスロットの形成では、端縁４５
，４６，４７．４８の各ステップ高さが、ブリッジ部３
との関係で板厚の約１／２に相当する高さまで立ち上が
るので、端縁４５．４７によって電子ビーム５の一部分
がカットされることになる。このため、径小開口部１を
通過して蛍光体スクリーンに至った電子ビームにより生
成されるビームスポットの形状が、影となる部分５１．
５２の影響によって、マスク中心を通るマスク短辺方向
軸（Ｙ方向中心軸）から遠い方の長辺の端部でカットさ
れ、第１９図に示すような柿の種子形のビームスポット
７になる。

内側テーパ部分３２に比べて外側テーノく部分３１の傾
斜が大きいので、ビームスポット７が力・ソトされる部
分は、マスク中心を通るマスク長辺方向軸（Ｘ方向中心
軸）から遠い部分５３よりも、近い部分５４の方が大き
い。そして、ビームスポット７がこのように歪むと、本
来の電子ビームの中心軸７１に対して実効的な輝度中心
軸７２が△χだけＹ方向中心軸側へずれ込む。と（に板
厚０．２５ｍｍのマスクを用いた偏平度の高いフェイス
面を有する１１０°広角偏向型カラー受像管ともなると
、電子ビームのマスクへの入射角θ０が大きくなるので
、△χの量は優に３０μｍを越えてしまう。

ブラックマトリックス方式のカラー受像管の場合、実効
的な輝度中心のずれによって蛍光体スクリーンに対する
実効的ビームランデイング位置が常にΔχだけＹ方向中
心軸側へすれ込むことになるので、Ｙ方向中心軸側への
ビームランディング裕度が、その反対方向へのビームラ
ンディング裕度に比べて小さくなる。しかも現実には、
第２０図に示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色蛍
光体ストライプの間隔（ピッチ）と、これに対応する赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のビームスポットのピッチ
とが同一ではないので、ビームランディング位置が大き
くずれるとき、と（に局部ドーミングが生じたとき、Ｒ
，Ｇ、８３色の発光むらを生じ、色純度が著しく低下す
るのであって、このビームランディング裕度の減少分は
、実効的な輝度中心のずれ量△χに相当する。・発明が
解決しようとする課題 前述のように、偏平度の高いフェイス面を有するカラー
受像管におけるマスクには局部ドーミングが起こりやす
く、その対策としてマスクの板厚を増しているものの、
スロットの形成時に生じるステップが高（なり、ビーム
スポットの端部がカットされてビームランディング裕度
が減少するのである。

したがって、本発明の目的とするところは前述のように
相反関係にあるマスクの厚肉化およびビームランディン
グ裕度の向上を両立させ得るカラー受像管を提供するこ
とにある。

鐸 柵題無を解決するための手段 本発明は、電子銃と蛍光体スクリーンとの間に、前記蛍
光体スクリーンに近接して配設された角形シャドウマス
クのスロットが、マスク長辺方向に略平行な短径方向軸
およびマスク短辺方向に略平行な長径方向軸を有して前
記電子銃例の面に径小開口部を、そして、前記蛍光体ス
クリーン側の面に径大開口部をそれぞれ有し、前記径小
開口部と前記径大開口部との間に傾斜した側壁部を有し
てなるカラー受像管において、前記径小開口部の二つの
長辺のうち、マスク中心を通るマスク短辺方向軸から遠
い方のものを、同長辺の中央部から少なくとも一つの端
部へいくに従って径小開口部径を広げる方向へ屈曲せし
める。

作用 このように構成されたカラー受像管においては、マスク
のスロットのステップ部で電子ビームがカットされたと
しても、電子ビームをカットす＝　９− る側の径小開口部の径が拡大されているので、スロット
を通過した後の電子ビームがスロットの投影として蛍光
体スクリーンに到達することにより生成されるビームス
ポットの形状が、柿の種形に端部でカットされることが
な（なり、左右対称性の良好なビームスポットを得るこ
とができる。このため、ビームスポットの幾何学的中心
軸と、実効的な輝度中心軸とを合致させることができ、
ビームランディング裕度を高めることができる。

実施例 つぎに、本発明を図示した実施例とともに詳しく説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、径小開口部１
のＹ方向中心軸から遠い方の長辺が、この長辺の中央部
から一つの端部へいくに従って径小開口部径を広げる方
向に屈曲している。第１図のＡ−Ａ断面を示す第２図を
参照するさ、端縁４３のステップ高さが比較的低いので
、径小開口部１の短径Ｗを通過する電子ビーム５は、カ
ットされることなく蛍光体スクリーンへ向かうことかで
きる。また、Ｂ−Ｂ断面を示す第３図を参照すると、径
小開口部１の短径がＷ＋ｄＷと、中央部の短径Ｗよりも
ｄＷだけ広がるので、径小開口部での拡大量と端縁４３
との関係は、ステップ高さをｔｓ。

電子ビーム５の入射角を００とするとき、ｄＷ＝ｔｓｔ
ａｎθｏ　　　　　　　−−（１）となるよう、長辺端
部位置Ｂでの径小開口部９の短径を決めである。ここで
、長辺端部位置Ｂにおける端縁４７で電子ビームがカッ
トされたとしても、必要とする電子ビームの幅Ｗは確保
できるので、径小開口部を通過した電子ビームの蛍光面
スクリーンへの投影であるビームスポットの形状は、柿
の種形とならずに左右対称性の良好なものとなり、ビー
ムスポットの幾何学的中心軸と、実効的な輝度゛中心軸
とを合致させることができる。

２９インチ１１０°偏向型の、偏平度の高いフェイス面
を有するカラー受像管に、板厚０．２８　ｍｍのマスク
を組み込んだところ、電子ビームのマスクへの入射角（
Ｘ軸方向成分）がθｏ＝３４度となるとき、ｄＷ二〇、
０６ｍｍとすることによって、蛍光体スクリーン上で左
右対称性の良好なビームスポットが得られ、ビームラン
ディング裕度を向上せしめ得ることを確認した。

第５図および第６図は、従来のマスクにおけるＸ方向中
心軸近傍でのスロットと、これを通過した電子ビームに
よるビームスポットとを示したものである。そして、両
図に対比して描いた第７図および第８図は、本発明の他
の実施例を示すもので、板厚０．２８ｎｖｎのマスクを
使用している。電子ビームの入射角（Ｘ軸方向成分）が
２７度のとき、径小開口部の拡大された端部４７での短
径拡大量ｄＷを、ｄＷαＯ；０３ｎｗｎとしたとき、左
右対称性の良好なビームスポットが得られた。

なお、ｄＷの量は、マスクの曲率半径やステップ高さに
もよるが、板厚の１／２以下であれば十分である。

発明の効果 本発明によると、偏平度の高い曲面を有する厚肉のマス
クを使用し、そのスロットを通過して蛍光体スクリーン
に到達した電子ビームによるビームスポットの形状を、
左右対称性の良好なものとなし得、実効的な輝度中心軸
と幾何学的中心軸とを合致させることができる。このた
め、ビームランディング裕度を高め得、かつ、局部ドー
ミング発生時のようなダイナミック特性においても色純
度の低下を抑制できる。さらに、マスクのスロット形状
によってビームスポットの形状を制御できるので、厚肉
マスクにおけるスロットをエツチングにより形成すると
き′、ブリッジ部に近い部分のテーパ一部を深くエツチ
ングする要がな（、エツチングを容易ならし得る利点も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したカラー受像管に使用されるマ
スクの一部分を拡大した平面図、第２図は第１図のＡ−
Ａ断面図、第３図は同Ｂ＝Ｂ断面図、第４図は同Ｃ−Ｃ
断面・図、第５図は従来のマスクの一部分を拡大した平
面図、第６図は同マスクを使用したカラー受像管によっ
て得られるビームスポットの平面図、第７図は本発明の
他の実施例におけるマスクの一部分の平面図、第８図は
同一　１３＝ 実施例のカラー受像管によって得られるビームスポット
の平面図、第９図は従来のマスクの一部分の斜視図、第
１０図は第９図のＡ−Ａ断面図、第１１図は従来のマス
クの一部分の斜視図、第１２面図、第１５図は従来のマ
スクの一部分の平面図、第１６図は第１５図のＡ、−Ａ
、断面図、第１７図は同Ｃ−Ｃ断面図、第１８図は同Ａ
２’−Ａ２断面図、第１９図は従来のカラー受像管によ
って得られるビームスポットの平面図、第２０図は同カ
ラー受像管の局部ドーミング時における蛍光面とビーム
スポットとの関係を示す図である。 １・・・・・・径小開口部、２・・・・・・径大開口部
、３・・・・・・ブリッジ部、４・・・・・・側壁部、
５・・・・・・電子ビーム、６・・・・・・ステップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子銃と蛍光体スクリーンとの間に、前記蛍光体スク
   リーンに近接して配設された角形シャドウマスクのスロ
   ットが、マスク長辺方向に略平行な短径方向軸およびマ
   スク短辺方向に略平行な長径方向軸を有して前記電子銃
   側の面に径小開口部を、そして、前記蛍光体スクリーン
   側の面に径大開口部をそれぞれ有し、前記径小開口部と
   前記径大開口部との間に傾斜した側壁部を有してなるカ
   ラー受像管において、前記径小開口部の二つの長辺のう
   ち、マスク中心を通るマスク短辺方向軸から遠い方のも
   のが、同長辺の中央部から少なくとも一つの端部へいく
   に従って径小開口部径を広げる方向に屈曲してなること
   を特徴とするカラー受像管。