JPH08298078A - カラー受像管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスク本体のドーミングによるランディング
ずれを抑制して色純度の劣化をおこしにくいカラー受像
管を構成することを目的とする。 【構成】蛍光体スクリーンと対向する主面部37のまわり
に無孔部38を介してスカート部39が形成された実質的に
矩形状のマスク本体30と、そのスカート部に取付けられ
た実質的に矩形状のマスクフレームとからなるシャドウ
マスクを有するカラー受像管において、マスク本体のス
カート部に管軸方向に長いスリット状貫通孔43を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー受像管に係
り、特にシャドウマスクの熱膨張による蛍光体層に対す
る電子ビームのランディングずれを抑制したカラー受像
管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー受像管は、図１１に示すよ
うに、有効部１が曲面からなる実質的に矩形状のパネル
２とこのパネル２に接合された漏斗状のファンネル３と
からなる外囲器を有する。そのパネル２の有効部１の内
面に、青、緑、赤に発光する３色蛍光体層からなる蛍光
体スクリーン４が形成されている。さらにこの蛍光体ス
クリーン４と所定間隔離れて、その内側に実質的に矩形
状のマスク本体５とこのマスク本体５の周辺部に取付け
られたマスクフレーム６とからなる実質的に矩形状のシ
ャドウマスク７が配置されている。そのマスク本体５
は、図１２に示すように、多数の電子ビーム通過孔８が
所定の配列で形成され、上記蛍光体スクリーンと対向す
る曲面からなる主面部９と、この主面部９を取巻く無孔
部１０と、この無孔部１０を介して主面部９のまわりに
設けられたスカート部１１とからなる。またマスクフレ
ーム６は、断面Ｌ字形に形成され、上記スカート部１１
に溶接により取付けられている。一方、ファンネル３の
ネック１３内に３電子ビーム１４を放出する電子銃１５
が配設されている。そして、この電子銃１５から放出さ
れる３電子ビーム１４をファンネル３の外側に装着され
た偏向装置１６の発生する磁界により偏向し、上記マス
ク本体５の電子ビーム通過孔８を介して蛍光体スクリー
ン４を水平、垂直走査することにより、カラー画像を表
示する構造に形成されている。

【０００３】このようなカラー受像管のうち、特に同一
水平面上を通る一列配置の３電子ビーム１４を放出する
インライン形カラー受像管においては、蛍光体スクリー
ン４の３色蛍光体層は、管軸（Ｚ軸）と直交する垂直方
向（短軸方向）に細長いストライプ状に形成され、これ
に対応して、マスク本体５は、垂直方向に長い複数の電
子ビーム通過孔８が垂直方向に延びる電子ビーム通過孔
列を構成し、この電子ビーム通過孔列が水平方向（長軸
方向、Ｘ軸方向）に複数列並列配置されたものとなって
いる。

【０００４】ところで、上記シャドウマスク７は、各電
子ビーム通過孔８を異なる角度で通過する３電子ビーム
１４がそれぞれ所定の蛍光体層をランディングするよう
に選別するためのものであり、電子ビーム１４の走査に
よって蛍光体スクリーン４上に描かれる画像の色純度を
良好にするためには、上記各電子ビーム通過孔８を異な
る角度で通過する３電子ビーム１４がそれぞれ所定の蛍
光体層に正しくランディングするようにすることが必要
である。そのためには、蛍光体スクリーン４に対してマ
スク本体５が所定の整合関係に正しく配置され、かつカ
ラー受像管の動作中、その整合関係が保持されることが
必要である。とりわけ、パネル２の有効部１内面とマス
ク本体５の主面部９との間隔（ｑ値）が所定の許容範囲
に保たれることが必要である。

【０００５】しかしながら上記カラー受像管は、動作原
理上、マスク本体５の各電子ビーム通過孔８を通って蛍
光体スクリーン４に達する電子ビームは、電子銃１５か
ら放出される全電子ビーム量の１／３以下であり、他の
電子ビームは、そのほとんどがマスク本体５に衝突して
熱エネルギに変換され、マスク本体５を８０℃程度に加
熱する。その結果、特にマスク本体５が熱膨張係数の大
きい（１．２×１０^-5／℃）板厚０．１〜０．３mmの冷
間圧延鋼板からなり、マスクフレーム６がそれよりも機
械的強度の大きい板厚１mm程度の冷間圧延鋼板からなる
シャドウマスク７では、熱膨張によりマスク本体５の主
面部９が蛍光体スクリーン４に膨出するいわゆるドーミ
ングをおこす。その結果、パネル２の有効部１内面とマ
スク本体５の主面部９との間隔が許容値を越えると、マ
スク本体５の電子ビーム通過孔８の位置変化により、３
色蛍光体層に対する電子ビーム１４のランディングがず
れ、色純度の劣化がおこる。

【０００６】上記３色蛍光体層に対する３電子ビームの
ランディングずれは、カラー受像管の動作開始初期、マ
スク本体５全体が熱膨張するために生ずるランディング
ずれと、局部的に高輝度画像を表示した場合に生ずる局
部的なドーミングにより生ずるランディングずれとがあ
る。そのランディングずれの大きさは、画面上に描かれ
る画像パターンの輝度、その継続時間などによって異な
る。たとえば画面全体に長時間高輝度画像を表示した場
合には、画面全域の比較的広い範囲で色純度の劣化がお
こる。また局部的に高輝度の画像を表示した場合には、
図１３に破線１８で示したように、局部的なドーミング
がおこり、短時間にランディングがずれ、かつそのラン
ディングずれが大きく、局部的な色純度の劣化がおこ
る。

【０００７】上記局部的なドーミングによるランディン
グずれについては、図１４に示すように、蛍光体スクリ
ーン４上に大電流ビームにより垂直方向を長径とする矩
形状の高輝度パターン２０を描き、その形状、位置を変
えてランディングのずれ量を測定した結果、高輝度パタ
ーン２０を画面中心から水平方向に画面水平方向径（長
径）Ｗの１／３程度離れた位置に描いた場合に最も大き
くなり、図１５に示すように、水平方向中間部の楕円領
域２１で最も大きくなるという結果が得られている。

【０００８】このように水平方向中間部でランディング
ずれが大きくなる理由は、つぎのように説明することが
できる。すなわち、図１４に示した高輝度パターン２０
を画面中央部に描いた場合は、この高輝度パターン２０
に対応してマスク本体の主面部の中央部が加熱され、熱
膨張するが、主面部の中央部の電子ビーム通過孔を通過
する電子ビームは、偏向角が小さいため、ランディング
ずれは小さい。しかし画面中央部から水平方向に動かす
につれて偏向角が大きくなり、マスク本体の熱膨張によ
るランディングずれが画面上に現れる度合いが大きくな
る。しかし画面水平方向両端部に対応するマスク本体の
主面部の水平方向両端部は、機械的強度の大きいマスク
フレームに取付けられているため、マスク本体の熱膨張
が抑制され、画面水平方向両端部でのランディングずれ
は小さくなる。その結果、マスク本体の熱膨張によるラ
ンディングずれは、画面中央部から水平方向に画面水平
方向径Ｗの１／３程度離れた中間部に高輝度パターン２
０を描いた場合、つまり、図１５に示した水平方向中間
部の楕円領域２１で最も大きくなる。この楕円領域２１
は、マスク本体の主面部の中央部から水平方向に、その
主面部の水平方向径の約１／３離れた位置Ｐ1 を中心と
し、その水平方向径の約１／４を幅とする領域に対応す
る。

【０００９】従来より、上記マスク本体のドーミングに
よるランディングずれを抑制するいくつかの手段が開発
されている。特に動作開始初期のランディングずれを抑
制するものとして、下記（イ）および（ロ）の手段があ
る。 （イ） 米国特許第２，８２６，５３８号明細書に記さ
れている手段で、マスク本体の熱放射を促進すべく、マ
スク本体の主面部の表面に黒鉛を主成分とする黒鉛層を
設け、この黒鉛層を放熱器としてマスク本体の温度を低
下させるようにしたもの◎ （ロ） 特願昭５８−１４８８４３号明細書に記されて
いる手段で、マスク本体の主面部の電子銃側の面に、鉛
ホウ酸塩ガラスなどのガラス層を設けたもの。◎ このように鉛ホウ酸塩ガラス層を設けると、その熱伝導
率がマスク本体のそれよりも小さいため、マスク本体に
伝達される熱量が少なくなり、マスク本体の温度上昇を
抑制することができる。また鉛ホウ酸塩ガラス層を設け
ることにより、マスク本体の機械的強度が向上する。さ
らにマスク本体に鉛ホウ酸塩ガラスが溶着し結晶化する
と、ガラス層に圧縮応力、マスク本体に引張応力が作用
し、マスク本体の張り強度が向上する。

【００１０】なお、これらの手段により、マスク本体の
局部的なドーミングを抑制するようにすることも可能で
ある。

【００１１】さらにマスク本体の局部的なドーミングを
抑制する手段として、 （ハ） マスク本体の主面部の曲率を大きくする方法が
ある。この方法については、特に短軸方向の曲率を大き
くすることが有効であることが知られている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにカラー受
像管のシャドウマスクは、電子銃から放出される電子ビ
ームの衝突によりマスク本体が加熱、熱膨張して、主面
部が蛍光体スクリーン方向に膨出するドーミングをおこ
し、３色蛍光体層に対する電子ビームのランディングが
ずれ、色純度の劣化がおこるという問題がある。

【００１３】従来より、このマスク本体のドーミングに
よるランディングずれを抑制するいくつかの手段が開発
されている。

【００１４】その一つとして（イ）に示したように、マ
スク本体の主面部の表面に黒鉛層を設ける方法がある。
しかしこの方法は、カラー受像管の製造工程で繰返され
る熱処理により黒鉛層の密着が劣化し、カラー受像管に
加わる振動により剥離しやすく、その剥離した微小片が
マスク本体に付着して電子ビーム通過孔を詰まらせ、蛍
光体スクリーン上に表示される画像の品位を低下させ
る。また電子銃あるいはその付近に付着してスパーク放
電を誘発させ、耐電圧特性を低下させるなどの問題が生
じやすい。

【００１５】また（ロ）に示したように、マスク本体の
主面部の電子銃側の面に、鉛ホウ酸塩ガラスなどのガラ
ス層を設ける方法がある。しかしこの方法は、鉛ホウ酸
塩ガラス中に含まれる酸化鉛（ＰｂＯ）の量が７０〜８
５％と多いため、シャドウマスクにより遮蔽される電子
ビームの管内での乱反射が増し、通常白浮きといわれる
コントラストの低下が生ずる。また板厚が０．１〜０．
３mmの冷間圧延鋼板からなるマスク本体に鉛ホウ酸塩ガ
ラスの層を設けると、その溶着、結晶化により、ガラス
層に圧縮応力、マスク本体に引張応力が作用するため、
これら応力のバランスが崩れた場合にマスク本体を変形
させやすい。すなわち、通常ガラス層の厚さは、１０〜
２０μm が好ましいとされているが、たとえば板厚０．
２mm以下の冷間圧延鋼板からなるマスク本体に、製造上
のばらつきにより２０μm を越える厚さのガラス層が形
成されると、マスク本体が変形するという問題がある。

【００１６】また（ハ）に示したように、マスク本体の
主面部の曲率を大きくする方法がある。特にこの方法で
は、短軸方向の曲率を大きくすることが有効であること
が知られている。しかしこの方法については、最近のパ
ネルの有効部の曲率が小さい平坦化したカラー受像管で
は、その有効部内面の曲率も小さく、それに対応してマ
スク本体の主面部の曲率も、マスク本体の中心から周辺
に至るまで小さくなる。そのため、平坦化したカラー受
像管では、図１５に示した楕円領域２１の垂直方向の端
部Ｐ2 が長辺側周辺まで広がる傾向がある。また平坦化
したカラー受像管において、マスク本体の主面部の曲率
を大きくするためには、パネルの有効部内面の曲率も大
きくする必要がある。そのため、特に画面のアスペクト
比が４：３の横長のカラー受像管では、パネルの中央部
と周辺部との肉厚の差がいちじるしく大きくなり、特性
上好ましくなくなる。さらに従来の通常のカラー受像管
でも、マスク本体の電子ビーム通過孔の形成されている
主面部と電子ビーム通過孔の形成されていない無孔部と
では、熱容量が異なるため、主面部と無孔部との境界部
で熱伝導差が生ずる。そのため、マスク本体の温度分布
は、図７に曲線２３で示したように、無孔部の温度に対
して主面部の温度が極端に高くなり、主面部のドーミン
グが大きくなりやすいなどの問題がある。

【００１７】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、第１の目的は、マスク本体の主面部に黒鉛
層やガラス層を設けることなく、マスク本体のドーミン
グによる蛍光体層に対する電子ビームのランディングず
れを抑制して、色純度の劣化をおこしにくいカラー受像
管を構成することにある。第２の目的は、マスク本体の
主面部の曲率を大きくすることなく、マスク本体のドー
ミングによる蛍光体層に対する電子ビームのランディン
グずれを抑制して、色純度の劣化をおこしにくいカラー
受像管を構成することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】蛍光体スクリーンと対向
する主面部に多数の電子ビーム通過孔が形成され、この
主面部のまわりに無孔部を介してスカート部が形成され
た実質的に矩形状のマスク本体と、そのスカート部に取
付けられた実質的に矩形状のマスクフレームとからなる
シャドウマスクを有するカラー受像管において、マスク
本体のスカート部に管軸方向に長いスリット状貫通孔を
形成した。

【００１９】また、蛍光体スクリーンと対向する主面部
に多数の電子ビーム通過孔が形成され、この主面部のま
わりに無孔部を介してスカート部が形成された実質的に
矩形状のマスク本体と、そのスカート部に取付けられた
実質的に矩形状のマスクフレームとからなるシャドウマ
スクを有し、電子ビーム通過孔がマスク本体の短軸方向
に列状に延びる電子ビーム通過孔列を構成し、この電子
ビーム通過孔列がマスク本体の長軸方向に複数列配列さ
れてなるカラー受像管において、マスク本体の短軸から
このマスク本体の長径の約１／３の位置を中心としてそ
の長径の約１／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔部
に短軸方向に長い貫通孔または底部板厚がマスク本体の
板厚よりも薄い凹孔を形成した。

【００２０】さらにそのマスク本体の短軸からこのマス
ク本体の長径の約１／３の位置を中心としてその長径の
約１／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔部に短軸方
向に長い貫通孔または底部板厚がマスク本体の板厚より
も薄い凹孔を形成し、かつマスク本体の長径の約１／３
の位置を中心としてその長径の約１／４の幅の範囲に位
置する長辺側のスカート部に管軸方向に長い貫通孔を形
成した。

【００２１】

【作用】上記のように、マスク本体のスカート部に管軸
方向に長いスリット状貫通孔を形成すると、スカート部
の剛性を低くすることができる。したがってそれによ
り、電子ビームの衝突によりマスク本体が加熱され熱膨
張しても、その熱膨張をスカート部の変形により吸収し
て、主面部が蛍光体スクリーン方向に膨出するマスク本
体のドーミングを低減することができる。その結果、蛍
光体層に対する電子ビームのランディングずれによる色
純度の劣化を防止することができる。

【００２２】また、マスク本体の短軸からこのマスク本
体の長径の約１／３の位置を中心としてその長径の約１
／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔部に短軸方向に
長い貫通孔または底部板厚がマスク本体の板厚よりも薄
い凹孔を形成し、より好ましくは、マスク本体の短軸か
らこのマスク本体の長径の約１／３の位置を中心として
その長径の約１／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔
部に短軸方向に長い貫通孔または底部板厚がマスク本体
の板厚よりも薄い凹孔を形成し、かつマスク本体の長径
の約１／３の位置を中心としてその長径の約１／４の幅
の範囲に位置する長辺側のスカート部に管軸方向に長い
貫通孔を形成すると、従来電子ビーム通過孔の形成され
ている主面部と電子ビーム通過孔の形成されていない無
孔部とで熱容量が異なるために生じた主面部と無孔部と
の境界部での温度差を低減し、主面部の温度上昇を抑え
ることができ、主面部のドーミングを低減することがで
きる。さらに電子ビーム通過孔列の配列間隔、主面部の
曲率を適正化することにより、従来局部的なドーミング
が大きく現れた楕円領域（図１６参照）のドーミングを
抑制することができる。その結果、蛍光体層に対する電
子ビームのランディングずれによる色純度の劣化を防止
することができる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００２４】実施例１．図１に実施例１のカラー受像管
を示す。このカラー受像管は、有効部１が曲面からなる
実質的に矩形状のパネル２とこのパネル２に接合された
漏斗状のファンネル３とからなる外囲器を有する。その
パネル２の有効部１の内面に、青、緑、赤に発光する３
色蛍光体層からなる蛍光体スクリーン４が形成されてい
る。さらにこの蛍光体スクリーン４と所定間隔離れて、
その内側に後述するマスク本体３０とこのマスク本体３
０の周辺部に取付けられたマスクフレーム３１とからな
る実質的に矩形状のシャドウマスク３２が配置され、パ
ネル２に設けられた複数個のスタツドピン３３とマスク
フレーム３１に取付けられてその各スタツドピン３３に
係止する複数個の弾性支持体３４とによりパネル２の内
側に支持されている。一方、ファンネル３のネック１３
内に３電子ビーム１４を放出する電子銃１５が配設され
ている。そして、この電子銃１５から放出される３電子
ビーム１４をファンネル３の外側に装着された偏向装置
１６の発生する磁界により偏向し、上記マスク本体５の
電子ビーム通過孔８を介して蛍光体スクリーン４を水
平、垂直走査することにより、カラー画像を表示する構
造に形成されている。

【００２５】上記シャドウマスク３２のマスク本体３０
は、板厚０．１〜０．３mmの冷間圧延鋼板からなる実質
的に矩形状に形成され、図２（ａ）に示すように、上記
蛍光体スクリーンと対向する曲面に、マスク本体３０の
短軸方向（Ｙ軸方向）に長い複数個のスリット状電子ビ
ーム通過孔３６がその短軸方向に列状に延びる電子ビー
ム通過孔列を構成し、この電子ビーム通過孔列がマスク
本体３０の長軸方向（Ｘ軸方向）に複数列形成された主
面部３７と、この主面部３７を取巻く無孔部３８と、こ
の無孔部３８を介して主面部３７のまわりに設けられた
スカート部３９とからなる。その長辺側および短辺側ス
カート部３９の中央部およびコーナー部スカート部３９
の解放端縁部には、それぞれ複数個の切欠き４０が設け
られている。一方、マスクフレーム３１は、板厚１mm程
度の冷間圧延鋼板からなる断面Ｌ字形の実質的に矩形状
に形成されている。そしてこれらマスク本体３０とマス
クフレーム３１とは、マスク本体３０のスカート部３９
をマスクフレーム３１の内側にし、上記切欠き４０によ
り囲まれた舌片部４１で溶接されている。

【００２６】さらにこの実施例１のマスク本体３０に
は、長辺側および短辺側スカート部３９の中央部とコー
ナー部との中間部に、それぞれスカート部３９の幅方向
（管軸方向と一致）に長い図２（ｂ）に示す複数個のス
リット状開孔４３が並列形成されている。これら開孔４
３のうち、特に長辺側の開孔４３については、好ましく
は、マスク本体３０の短軸からマスク本体３０の長径ｗ
の約１／３の位置を中心として、その長径ｗの約１／４
の幅の範囲に設けられる。

【００２７】このようなマスク本体３０は、従来のマス
ク本体と同様に、フォトエッチング法により平板状のフ
ラットマスクを形成したのち、このフラットマスクをプ
レス成形することにより製造されるが、そのフラットマ
スクを形成するとき、両面からエッチングして、図３に
示すように、蛍光体スクリーンと対向する主面部となる
部分３７a に電子ビーム通過孔３６を所定の配列で形成
すると同時に、スカート部となる部分３９a に切欠き４
０および開孔４３を形成することにより得られる。

【００２８】ところで、上記のように、マスク本体３０
のスカート部３９にスリット状開孔４３を設けると、従
来のスカート部にスリット状開孔を設けないマスク本体
にくらべてスカート部３９の剛性を低くすることができ
る。その結果、図４（ａ）に示すように、電子ビームの
衝突によりマスク本体３０が加熱されて熱膨張すると
き、その熱膨張を破線で示したスカート部３９の変形に
より吸収し、主面部３７が蛍光体スクリーン方向に膨出
するドーミングを低減することがでる。

【００２９】すなわち、従来のシャドウマスクについて
は、図４（ｂ）に示したように、マスク本体５の周辺部
が比較的剛性の高いスカート部１１を介してマスクフレ
ーム６に取付けられているために、電子ビームの衝突に
よりマスク本体５が加熱されると、熱膨張により、主面
部９が破線で示したように蛍光体スクリーン方向に大き
く膨出するドーミングがおこり、蛍光体層に対する電子
ビームのランデイングがずれ、色純度の劣化が生じた
が、この例のマスク本体３０のようにスカート部３９に
スリット状開孔４３を設けると、その剛性の低下によ
り、図４（ａ）に示したようにスカート部３９が変形
し、主面部３７が蛍光体スクリーン４方向に膨出するド
ーミングを低減することができる。したがって蛍光体層
に対する電子ビームのランデイングずれが小さくなり、
色純度の劣化を防止することができる。しかも上記のよ
うにマスク本体３０のスカート部３９にスリット状開孔
４３を設けても、スカート部３９の解放端縁は、従来の
マスク本体のスカート部と同様につながっており、マス
クフレームの内側へのスカート部の挿入を困難にするこ
とがなく、従来のシャドウマスクの組立てと同様に組立
てることができる。

【００３０】なお、上記実施例では、マスク本体のスカ
ート部のスリット状開孔を、フラットマスクを形成する
とき、フォトエッチング法により主面部の電子ビーム通
過孔と同時に形成したが、図５（ａ）に示すように、フ
ォトエッチング法によりフラットマスクを形成すると
き、主面部の電子ビーム通過孔３６と同時にスカート部
のスリット状開孔を形成せず、フラットマスク形成後、
打抜き加工により、同（ｂ）に示すように、上記フラッ
トマスクのスカート部となる部分にスリット状開孔４３
を形成してもよい。

【００３１】実施例２．カラー受像管の全体の構成は、
実施例１のカラー受像管とほぼ同じであるので、その説
明を省略し、その要部構成であるマスク本体について説
明する。

【００３２】この実施例２のマスク本体は、板厚０．１
〜０．３mmの冷間圧延鋼板からなる実質的に矩形状に形
成され、図６（ａ）に示すように、蛍光体スクリーンと
対向する曲面に複数個のスリット状電子ビーム通過孔３
６がマスク本体３０の短軸方向に列状に延びる電子ビー
ム通過孔列を構成し、この電子ビーム通過孔列がマスク
本体３０の長軸方向に複数列形成された主面部３７と、
この主面部３７を取巻く無孔部３８と、この無孔部３８
を介して主面部３７のまわりに設けられたスカート部３
９とからなる。

【００３３】さらにこの実施例２のマスク本体には、マ
スク本体の短軸からマスク本体の長径ｗの約１／３の位
置を中心として、その長径ｗの約１／４の幅の範囲に位
置する長辺側の無孔部３８に、マスク本体の短軸方向に
長く、かつ図６（ｂ）に示すように、板厚が無孔部３８
の他の部分の板厚、すなわちマスク本体３０の板厚より
も薄いスリット状の凹孔４５が形成されている。さらに
マスク本体の長径ｗの約１／３の位置を中心として、そ
の長径ｗの約１／４の幅の範囲に位置する長辺側のスカ
ート部３９に、同（ｃ）に示したように、管軸方向に長
いスリット状の開孔４３が形成されている。なお、４０
は、長辺側および短辺側のスカート部３９、およびコー
ナー部のスカート部３９の解放端縁部に形成された切欠
きである。

【００３４】このようなマスク本体は、フォトエッチン
グ法により平板状のフラットマスクを形成したのち、こ
のフラットマスクをプレス成形することにより製造され
るが、そのフラットマスクを形成するとき、両面からエ
ッチングして、蛍光体スクリーンと対向する主面部とな
る部分に電子ビーム通過孔を形成するとともに、スカー
ト部３９に開孔４３を形成し、同時に無孔部３８を一方
の面からエッチングして凹孔４５を形成することにより
得られる。

【００３５】上記のようにマスク本体の長辺側の無孔部
３８にマスク本体の短軸方向に長い凹孔４５を形成する
と、電子ビームの衝突によりマスク本体が加熱されて
も、図７にマスク本体の短軸を横軸、温度を縦軸として
曲線４７で示したように、マスク本体全体の温度分布を
均一化することができる。すなわち、前述したように無
孔部に凹孔を形成しない従来のマスク本体では、電子ビ
ーム通過孔の形成されている主面部と無孔部とで、熱容
量が異なるため、その境界部で熱伝導差が生じ、曲線２
３で示したように無孔部の温度に対して主面部の温度が
極端に高くなり、主面部のドーミングを大きくする原因
となったが、上記のように無孔部に凹孔を形成すると、
主面部と無孔部との境界部で熱伝導差が減少し、従来の
マスク本体にくらべて、主面部の温度が下がり、無孔部
の温度が高くなり、マスク本体全体の温度分布を均一化
する。このマスク本体全体の温度分布の均一化は、上記
のようにスカート部に管軸と同方向に長いスリット状の
開孔を形成することにより、さらに助長される。しかも
このスカート部の開孔は、実施例１のマスク本体と同様
にスカート部の剛性を低くし、それによりマスク本体の
熱膨張を吸収して、主面部が蛍光体スクリーン方向に膨
出するドーミングを低減する。その結果、上記温度分布
を均一化およびスカート部の剛性低下により、従来マス
ク本体のドーミングのために生じた色純度の劣化をなく
すことができる。

【００３６】また無孔部３８の凹孔４５およびスカート
部３９の開孔４３をマスク本体の短軸からマスク本体の
長径ｗの約１／３の位置を中心としてその長径ｗの約１
／４の幅の範囲に、管軸方向に長いスリット状の開孔４
３を形成したことにより、従来局部的に高輝度画像を表
示した場合、最も発生しやすかった部分の局部的なドー
ミングを低減でき、図１５に示した楕円領域２１におけ
る蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれを効
果的に低減することができる。このような効果は、最近
のカラー受像管のようにパネルの有効部の曲率が小さい
平坦化したカラー受像管の場合、マスク本体の曲率を大
きくすることが困難なため、特に有効である。

【００３７】さらにこの実施例２のマスク本体は、図６
に示したように、電子ビーム通過孔列の間隔を適正化す
ることにより、ランディングエラーなしに主面部の曲率
を適当に変えられる。そのため、長軸上での曲率を大き
くでき、マスク本体全体のドーミングを抑制できる。す
なわち、図８に示すように、マスク本体３０の長軸方向
周辺部における曲線４８で示す短軸方向の曲率を曲線４
９で示すように小さく、曲率半径Ｒy を大きくすること
ができ、その短軸方向の曲率を小さくした分、点５０を
通る紙面に垂直な長軸上の曲率を大きくでき、マスク本
体３０全体のドーミングを抑制できる。しかしこの場
合、図９（ｂ）および（ｃ）に蛍光体スクリーンのスト
ライプ状の３色蛍光体層Ｂ，Ｇ，Ｒの配列ピッチをＰH
P、その３色蛍光体層Ｂ，Ｇ，Ｒの間隔をｄとして示し
たように、 ｄ＜（２／３）ＰHP または ｄ＞（２／３）ＰHP となり、蛍光体スクリーン品位の劣化につながる。した
がって上記マスク本体の曲率の変更に対しては、電子ビ
ーム通過孔列の間隔を適切に調整して適正化する必要が
あり、その適正化によって、図９（ａ）に示すように、 ｄ＝（２／３）ＰHP と、蛍光体スクリーン品位の劣化のないカラー受像管を
構成することができる。なお、上記実施例では、マスク
本体の長辺側の無孔部のみに凹孔を形成したが、この凹
孔を長辺側の無孔部のほかに、短辺側の無孔部およびス
カート部にも形成すると、マスク本体のドーミングにつ
いては、上記実施例の場合と大差ないが、長時間、高輝
度画像を継続して表示した場合、開孔の形成によってマ
スク本体の熱容量が小さくなった分、マスク本体のドー
ミンが大きくなり、好ましくない。

【００３８】実施例３．カラー受像管の全体の構成は、
実施例１のカラー受像管とほぼ同じであるので、その説
明を省略し、その要部構成であるシャドウマスクのマス
ク本体について説明する。

【００３９】この実施例３のマスク本体は、実施例２の
マスク本体の無孔部の凹孔のかわりに、マスク本体の短
軸方向に長いスリット状の開孔を形成したものであり、
マスク本体の短軸からマスク本体の長径の約１／３の位
置を中心としてマスク本体の長径の約１／４の幅の範囲
に位置する長辺側の無孔部およびスカート部に、それぞ
れスリット状の開孔が形成されている。

【００４０】このようなマスク本体は、フォトエッチン
グ法により平板状のフラットマスクを形成するとき、両
面からエッチングして、蛍光体スクリーンと対向する主
面部となる部分に電子ビーム通過孔を形成すると同時
に、無孔部およびスカート部にも開孔５３を形成し、そ
の後、プレス成形することにより得られる。

【００４１】このようにマスク本体を構成すると、実施
例２のマスク本体の無孔部の凹孔のかわりに開孔が形成
されている分だけ、主面部と無孔部との熱容量差が小さ
くなり、実施例２よりも大きな効果が得られる。

【００４２】実際にこのマスク本体が組込まれたカラー
受像管について、局部的なドーミングによる３色蛍光体
層に対する電子ビームのランディングずれを測定した結
果、図１５に示した蛍光体スクリーンの長軸上の点Ｐ1
でのランディングずれの改善は、約３％であったが、楕
円領域の点Ｐ1 を通る短軸方向の周辺の点Ｐ2 でのラン
ディングずれを約１０％の改善することができた。また
このマスク本体でも、実施例２のマスク本体と同様に、
図８に示した短軸方向の曲率半径Ｒy を修正し、かつ図
９に示したように、蛍光体スクリーンのストライプ状の
３色蛍光体層の配列ピッチＰHPを適正化することによ
り、マスク本体の長軸上のドーミングをさらに抑制する
ことができる。

【００４３】なお、この実施例３のマスク本体は、無孔
部に開孔が形成されているため、写真印刷法によりパネ
ルの内面に蛍光体スクリーンを形成するとき、その無孔
部３８の開孔パターンも焼付けられるため、パネルの有
効部内面に３色蛍光体層を形成する前に蛍光体スクリー
ン形成領域の外周部に光吸収層を形成しておくことが必
要である。

【００４４】実施例４．カラー受像管の全体の構成は、
実施例１のカラー受像管とほぼ同じであるので、その説
明を省略し、その要部構成であるシャドウマスクのマス
ク本体について説明する。

【００４５】この実施例４のマスク本体は、図１０に示
すように、マスク本体の短軸からマスク本体の長径ｗの
約１／３の位置を中心としてマスク本体の長径ｗの約１
／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔部３８に、マス
ク本体の短軸と同方向に長くスリット状の開孔５２が形
成されているが、長辺側のスカート部３９には、開孔は
形成されてない。

【００４６】このようなマスク本体も、フォトエッチン
グ法により平板状のフラットマスクを形成するとき、両
面からエッチングして、蛍光体スクリーンと対向する主
面部となる部分に電子ビーム通過孔を形成すると同時
に、無孔部３８に開孔５３を形成し、その後、プレス成
形することにより得られる。

【００４７】このようにマスク本体を構成しても、前記
実施例３のマスク本体とほぼ同様の効果が得られる。

【００４８】

【発明の効果】蛍光体スクリーンと対向する主面部に多
数の電子ビーム通過孔が形成され、この主面部のまわり
に無孔部を介してスカート部が形成された実質的に矩形
状のマスク本体と、そのスカート部に取付けられた実質
的に矩形状のマスクフレームとからなるシャドウマスク
を有するカラー受像管において、マスク本体のスカート
部に管軸方向に長いスリット状貫通孔を形成すると、ス
カート部の剛性を低くすることができる。したがってそ
れにより、電子ビームの衝突によりマスク本体が加熱さ
れ熱膨張しても、その熱膨張をスカート部の変形により
吸収して、主面部が蛍光体スクリーン方向に膨出するマ
スク本体のドーミングを低減することができる。その結
果、蛍光体層に対する電子ビームのランディングずれに
よる色純度の劣化を防止することができる。

【００４９】また、マスク本体の短軸からこのマスク本
体の長径の約１／３の位置を中心としてその長径の約１
／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔部に短軸方向に
長い貫通孔または底部板厚がマスク本体の板厚よりも薄
い凹孔を形成し、より好ましくは、マスク本体の短軸か
らこのマスク本体の長径の約１／３の位置を中心として
その長径の約１／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔
部に短軸方向に長い貫通孔または底部板厚がマスク本体
の板厚よりも薄い凹孔を形成し、かつマスク本体の長径
の約１／３の位置を中心としてその長径の約１／４の幅
の範囲に位置する長辺側のスカート部に管軸方向に長い
貫通孔を形成すると、従来電子ビーム通過孔の形成され
ている主面部と電子ビーム通過孔の形成されていない無
孔部とで熱容量が異なるために生じた主面部と無孔部と
の境界部での温度差を低減し、主面部の温度上昇を抑え
ることができ、主面部のドーミングを低減することがで
きる。さらに電子ビーム通過孔列の配列間隔、主面部の
曲率を適正化することにより、従来局部的なドーミング
が大きく現れた楕円領域（図１６参照）のドーミングを
抑制することができる。その結果、蛍光体層に対する電
子ビームのランディングずれ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】

【図１】この発明の実施例１のカラー受像管の構成を示
す図である。

【図２】図２（ａ）はそのシャドウマスクのマスク本体
の構成を示す図、図２（ｂ）はそのマスク本体のスカー
ト部の開孔を示す図である。

【図３】上記マスク本体の製造方法を説明するために示
した平板状のフラットマスクの図である。

【図４】図４（ａ）は上記マスク本体の熱膨張に対する
作用を説明するための図、図４（ｂ）は比較のために示
した従来のマスク本体の熱膨張に対する作用を説明する
ための図である。

【図５】図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記マスク
本体の他の製造方法を説明するために示したフラットマ
スクの図である。

【図６】図６（ａ）はこの発明の実施例２のカラー受像
管のマスク本体の構成を示す図、図６（ｂ）はその無孔
部の凹孔を示す図、図６（ｃ）はスカート部の開孔を示
す図である。

【図７】上記実施例２のマスク本体の温度分布を従来の
マスク本体の温度分布と比較して示す図である。

【図８】上記実施例２のマスク本体の主面部の曲面形状
を説明するための図である。

【図９】図９（ａ）ないし（ｃ）はそれぞれ上記マスク
本体の主面部の曲面形状と蛍光体スクリーンのストライ
プ状３色蛍光体層の配列状態を説明するための図であ
る。

【図１０】図１０（ａ）はこの発明の実施例４のカラー
受像管のマスク本体の構成を示す図、図１０（ｂ）はそ
の無孔部の開孔を示す図である。

【図１１】従来のカラー受像管の構成を示す図である。

【図１２】上記従来のカラー受像管のマスク本体の構成
を示す図である。

【図１３】上記従来のカラー受像管のマスク本体の局部
的なドーミングによる蛍光体層に対する電子ビームのラ
ンディングずれを説明するための図である。

【図１４】上記マスク本体の局部的なドーミングの発生
状況を説明するための図である。

【図１５】上記マスク本体の局部的なドーミングによる
ランディングずれの発生領域を示す図である。

【符号の説明】

４…蛍光体スクリーン ３０…マスク本体 ３１…マスクフレーム ３６…電子ビーム通過孔 ３７…主面部 ３８…無孔部 ３９…スカート部 ４３…開孔 ４５…凹孔 ５２…開孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 紀雄 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番２号 株式 会社東芝深谷電子工場内 (72)発明者 中川 慎一郎 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番２号 株式 会社東芝深谷電子工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光体スクリーンと対向する主面部に多
   数の電子ビーム通過孔が形成され、この主面部のまわり
   に無孔部を介してスカート部が形成された実質的に矩形
   状のマスク本体と、上記スカート部に取付けられた実質
   的に矩形状のマスクフレームとからなるシャドウマスク
   を有するカラー受像管において、 上記マスク本体は上記スカート部に管軸方向に長いスリ
   ット状貫通孔が形成されていることを特徴とするカラー
   受像管。
2. 【請求項２】 蛍光体スクリーンと対向する主面部に多
   数の電子ビーム通過孔が形成され、この主面部のまわり
   に無孔部を介してスカート部が形成された実質的に矩形
   状のマスク本体と、上記スカート部に取付けられた実質
   的に矩形状のマスクフレームとからなるシャドウマスク
   を有し、上記電子ビーム通過孔が上記マスク本体の短軸
   方向に列状に延びる電子ビーム通過孔列を構成し、この
   電子ビーム通過孔列が上記マスク本体の長軸方向に複数
   列配列されてなるカラー受像管において、 上記マスク本体はこのマスク本体の短軸からこのマスク
   本体の長径の約１／３の位置を中心として上記長径の約
   １／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔部に上記短軸
   方向に長い貫通孔または底部板厚がマスク本体の板厚よ
   りも薄い凹孔が形成されていることを特徴とするカラー
   受像管。
3. 【請求項３】 蛍光体スクリーンと対向する主面部に多
   数の電子ビーム通過孔が形成され、この主面部のまわり
   に無孔部を介してスカート部が形成された実質的に矩形
   状のマスク本体と、上記スカート部に取付けられた実質
   的に矩形状のマスクフレームとからなるシャドウマスク
   を有し、上記電子ビーム通過孔が上記マスク本体の短軸
   方向に列状に延びる電子ビーム通過孔列を構成し、この
   電子ビーム通過孔列が上記マスク本体の長軸方向に複数
   列配列されてなるカラー受像管において、 上記マスク本体はこのマスク本体の短軸からこのマスク
   本体の長径の約１／３の位置を中心として上記長径の約
   １／４の幅の範囲に位置する長辺側の無孔部に上記短軸
   方向に長い貫通孔または底部板厚がマスク本体の板厚よ
   りも薄い凹孔が形成され、かつ上記マスク本体の長径の
   約１／３の位置を中心として上記長径の約１／４の幅の
   範囲に位置する長辺側のスカート部に管軸方向に長い貫
   通孔が形成されていることを特徴とするカラー受像管。