JPH0982237A - カラー陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シャドウマスクの熱膨張によってもその電子
通過孔が各蛍光体に対して位置ずれを生じさせないよう
にする。 【構成】 管内にシャドウマスクを内蔵するものであっ
て、このシャドウマスクはその一方向に平行な各辺に沿
ってマスク溶接バーが固着されているとともに他の方向
に平行な各辺に沿って前記各マスク溶接バーに固着され
これら各マスク溶接バーを互いに離間する方向に附勢力
を与える支持アームとを備え、かつ前記マスク溶接バー
のそれぞれおよび前記支持アームのそれぞれはスプリン
グ懸架機構を介して管壁に固定されるカラー陰極線管に
おいて、前記支持アームのそれぞれに形成されるスプリ
ング懸架機構は、前記支持アームの電子銃に対抗する辺
に沿って設けられかつ両端が該支持アームに固定された
た板材を介して取り付けられているとともに、前記板材
は支持アームよりも熱膨張係数の大きな材料で構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー陰極線管に係り、
特に、そのシャドウマスク構体の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管にはいわゆるシャドウマ
スクが備えられている。

【０００３】３個の電子銃からなる電子銃構体からのそ
れぞれの電子ビームは、互いに隣接配置された赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用の蛍光体に射突される前
段階において、該シャドウマスクに形成された同一の電
子通過孔を通過するようになっている。

【０００４】すなわち、このシャドウマスクによって、
各電子ビームを対応する赤、緑、青の各蛍光体にそれぞ
れ分担して射突するように該各電子ビームの進路を選択
制御するようになっている。

【０００５】なお、このシャドウマスクは、カラー陰極
線管の真空外囲器の一部を構成するパネル部の内壁に各
蛍光体をいわゆるフォトリソグラフィ技術によって形成
する際に、電子銃構体の各電子銃の配置個所に一致づけ
て配置される光源に対するフォトマスクとして使用さ
れ、その段階で前記パネル部に対して固定されたままと
なる。

【０００６】このようなことから、シャドウマスクの電
子通過孔に対する各蛍光体の幾何学的配置は極めて精度
の高い状態となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成からなるカラー陰極線管は、その連続使用にあ
って、各蛍光体に対するシャドウマスクの電子通過孔の
位置が若干ずれてくることが指摘されるに至った。

【０００８】すなわち、シャドウマスクは、カラー陰極
線管の動作中における電子ビームの衝突によって温度が
上昇し、それ自体が熱膨張することにより各蛍光体に対
するシャドウマスクの電子通過孔の位置がずれてしまう
からである。

【０００９】このことは、近年において高精細度表示の
要求が高まってきている傾向において無視できないもの
となってきた。

【００１０】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたものであり、その目的は、シャドウマスクの熱膨張
によってもその電子通過孔が各蛍光体に対して位置ずれ
を生じさせないカラー陰極線管を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。

【００１２】すなわち、管内にシャドウマスクを内蔵す
るものであって、このシャドウマスクはその一方向に平
行な各辺に沿ってマスク溶接バーが固着されているとと
もに他の方向に平行な各辺に沿って前記各マスク溶接バ
ーに固着されこれら各マスク溶接バーを互いに離間する
方向に附勢力を与える支持アームとを備え、かつ前記マ
スク溶接バーのそれぞれおよび前記支持アームのそれぞ
れはスプリング懸架機構を介して管壁に固定されるカラ
ー陰極線管において、前記支持アームのそれぞれに形成
されるスプリング懸架機構は、前記支持アームの電子銃
に対抗する辺に沿って設けられかつ両端が該支持アーム
に固定されたた板材を介して取り付けられているととも
に、前記板材は支持アームよりも熱膨張係数の大きな材
料で構成されていることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】このように構成されたカラー陰極線管は、その
動作中における電子ビームの衝突によってシャドウマス
クの温度が上昇した場合、その熱はマスク溶接バーに伝
達され、その後において支持アームに伝達されるように
なる。

【００１４】このため、マスク溶接バーにおける熱伝達
量は大きく、支持アームにおける熱伝達量は小さくなる
という傾向が生じることになる。

【００１５】それ故、マスク溶接バーは、それに取り付
けられているスプリング懸架機構のみの熱補正等によっ
て、シャドウマスクを蛍光体面側に充分な変位を達成で
きることになる。

【００１６】一方、支持アームは、その熱伝達量が小さ
くても、両端が固着されかつ該支持アームよりも大きな
熱膨張係数を有する板材が該支持アームに対して浮上す
る方向に充分な変位を生じさせることになる。

【００１７】支持アームは該板材に取り付けられたスプ
リング懸架機構を介して管壁に固定されてることから、
前記板材の該支持アームに対する充分な浮上によって、
シャドウマスクを蛍光体面側に変位を生じさせることが
できる。

【００１８】このことから、シャドウマスクはその全域
にわたって適当な量で蛍光体面側に変位することにな
る。

【００１９】シャドウマスクが熱膨張すると、中心部か
ら周辺部に向かう程にその電子通過孔の蛍光体に対する
位置ずれが大きくなる。

【００２０】この場合、シャドウマスク自体を、その全
域にわたって、適当な量で蛍光体が形成されてる面側に
近接する方向に変位させることによって、その電子通過
孔が各蛍光体に対して位置ずれを生じさせないようにす
ることができるようになる。

【００２１】

【実施例】図２は、本発明によるカラー陰極線管の一実
施例を示す断面図である。

【００２２】同図において、まず、電子をビームとして
放射する電子銃構体１１がある。この電子銃構体１１は
Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）用の各電子銃の一
体構造からなり、それぞれの電子銃からは各電子ビーム
１２が照射されるようになっている。

【００２３】また、電子銃構体１１に対向して蛍光面４
が配置され、この蛍光面４はマトリックス状に配置され
た各画素の領域を備えたものとなっている。

【００２４】この蛍光面４の一画素に相当する領域に
は、前記各電子ビーム１２の照射によってそれぞれＲ
（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を発光する各蛍光体
が隣接されて配置されている。このように構成される一
画素は、前記電子銃構体１１の各電子銃からのそれぞれ
の電子ビーム１２が後に詳述するシャドウマスク構体１
３によって制御されて対応する蛍光体に照射されること
により所定の色を呈するようになっている。

【００２５】前記電子銃構体１１および蛍光面４はそれ
ぞれガラスから構成される真空外囲器２０によって内包
され、前記蛍光面４はこの外囲器２０のうちパネル部１
と称される部分の内壁面に被着されて配置されたものと
なっている。ここで、パネル部１は、カラー陰極線管の
表示部となるものであり、観察者はこのパネル部１を通
して前記蛍光面４の各画素の発色を認識することができ
るようになっている。

【００２６】なお、前記外囲器２０は、前記電子銃構体
１１を内包する部分をネック部３、このネック部３と前
記パネル部１との間の部分をファンネル部２と称してい
る。

【００２７】また、外囲器２０のファンネル部２の外周
には偏向ヨーク７が配置され、この偏向ヨーク７によっ
て、前記電子銃構体１１からの各電子ビーム１２を前記
蛍光面４上の各画素に順次照射していくための水平方向
走査（図中ｘ方向）および垂直方向走査を行うようにな
っている。

【００２８】そして、ファンネル部２における外囲器２
０内には、前記電子ビーム１２の走査される領域を囲む
ようにしてインナーシールド（内部磁気シールド）６が
配置されている。

【００２９】さらに、パネル部１の外囲器２０内には、
前記シャドウマスク構体１３が前記蛍光面４と対向して
配置されている。このシャドウマスク構体１３は、後に
詳述するように、蛍光面４における各蛍光体とほぼ対向
する位置にそれぞれ電子通過孔が形成されたシャドウマ
スクと、このシャドウマスクの枠体とから構成されてい
る。

【００３０】ここで、シャドウマスク構体１３は、その
枠体に形成されたスプリング懸架機構１４がパネル部１
の内壁に形成されたピン１５に嵌合されることによっ
て、真空外囲器２０内に固定されている。

【００３１】図１は、前記シャドウマスク構体１３のみ
の構成を、電子銃構体１１側から観た斜視図である。

【００３２】まず、ほぼ矩形状をなすシャドウマスク２
１がある。このシャドウマスク２１は、たとえば、いわ
ゆるスロット型シャドウマスクと称されるものであり、
その各電子通過孔２１Ａは、図３に示すように、そのｙ
方向に延在する長孔となっており、同方向に並設されて
いるとともに、隣接する電子通過孔とは互いに千鳥配置
された関係となっている。

【００３３】また、このシャドウマスク２１の図中ｘ方
向辺（水平方向辺）のそれぞれにはその辺に沿って延在
されたマスク溶接バー２２が固着されている。これら各
マスク溶接バー２２は若干湾曲されて形成されており、
これにより電子銃構体１１からのシャドウマスク２１の
各個所までの距離にあまり差をもたせないようにしてい
る。

【００３４】さらに、シャドウマスク２１の図中ｙ方向
辺（垂直方向辺）のそれぞれにはその辺に沿って延在さ
れた支持フレーム２３が前記マスク溶接バー２２に固定
されて配置されている。すなわち、各支持フレーム２３
はその両端部において前記マスク溶接バー２２の延在方
向に沿って屈曲されたコ字形状をなし、その各端が前記
マスク溶接バー２２に固着されて取り付けられている。
そして、各マスク溶接バー２２の延在方向に沿った支持
フレーム２３の屈曲部はもう一方の屈曲部に対して図中
ｙ方向において互いに離間する方向に附勢力を有したも
のとなっており、これにより、シャドウマスク２１は図
中ｙ方向に均一な張力がかけられるようになっている。

【００３５】そして、上述した各マスク溶接バー２２の
それぞれには、シャドウマスク構体１３をパネル部１の
内壁に固定させるためのスプリング懸架機構２４が備え
られている。すなわち、図中ｘ方向に延在するマスク溶
接バー２２には、そのほぼ中央部において図中ｚ方向に
延在するベースプレート２４Ａが固着され、さらに、こ
のベースプレート２４Ａにおいて図中ｘ方向に延在する
スプリング板２４Ｂが固着されている。このスプリング
板２４Ｂには孔２４Ｃが形成されており、パネル部１の
内壁に形成されたピン１５が嵌合されるようになってい
る。

【００３６】また、図中ｙ方向に延在する支持アーム２
３のそれぞれにも、シャドウマスク構体１３をパネル部
１の内壁に固定させるためのスプリング懸架機構２５が
備えられている。すなわち、支持アーム２３の電子銃構
体１１側の面に該支持アーム２３に沿って当接して配置
された板材２５Ａがその両端において該支持アーム２３
に固着された状態で配置されている。ここで、この板材
２５Ａはその熱膨張係数が支持アーム２３のそれよりも
大きな材料で構成されている。さらに、この板材２５Ａ
のほぼ中央部にはベースプレート２５Ｂが固着されてお
り、このベースプレート２５Ｂは図中−ｚ方向（電子銃
構体１１に対して離間する方向）に延在する断面Ｌ字状
の部材から構成されている。そして、このベースプレー
ト２５Ｂにおいて図中ｙ方向に延在するスプリング板２
５Ｃが固着されている。このスプリング板２５Ｃには孔
２５Ｄが形成されており、パネル部１の内壁に形成され
たピン１５が嵌合されるようになっている。

【００３７】図４は、シャドウマスク２１に発生した熱
がマスク溶接バー２２を介して支持アーム２３に伝達さ
れた際のスプリング懸架機構２５の作用を示した説明図
である。

【００３８】同図において、支持アーム２３の熱膨張係
数よりも大きなそれを有する板材２５Ａが、該支持アー
ム２３に対して浮上する方向に充分な変位を生じさせる
ようになる。一方、支持アーム２３は該板材２５Ａに取
り付けられたベースプレート２５Ｂ、スプリング板２５
Ｃを介してパネル部１に固定されてることから、前記板
材２５Ａの該支持アーム２３に対する充分な浮上によっ
て、シャドウマスクを蛍光体面側（図中Ａ方向）に変位
を生じさせることができる。

【００３９】このような実施例に示したカラー陰極線管
によれば、その電子銃構体１１からの電子ビームの衝突
によってシャドウマスク２１の温度が上昇した場合、そ
の熱はマスク溶接バー２２に伝達され、その後において
支持アーム２３に伝達されるようになる。

【００４０】このため、マスク溶接バー２２における熱
伝達量は大きく、支持アーム２３における熱伝達量は小
さくなるという傾向が生じることになる。

【００４１】それ故、マスク溶接バー２２は、それに取
り付けられているスプリング懸架機構２４のみの熱補正
等によって、蛍光体面側に充分な変位を達成できること
になる。

【００４２】一方、支持アーム２３は、その熱伝達量が
小さくても、両端が固着されかつ該支持アームよりも大
きな熱膨張係数を有する板材２５Ａが該支持アーム２３
に対して浮上する方向に充分な変位を生じさせることに
なる。

【００４３】支持アーム２３は該板材２５Ａに取り付け
られたベースプレート２５Ｂ、スプリング板２５Ｃを介
してパネル部１に固定されてることから、前記板材２５
Ａの該支持アーム２３に対する充分な浮上によって、シ
ャドウマスクを蛍光体面側に変位を生じさせることがで
きる。

【００４４】このことから、シャドウマスク２１は、図
５に示すように、その全域にわたって適当な量で蛍光体
面側（図中矢印Ｍの方向）に変位できることになる。

【００４５】シャドウマスク２１が熱膨張すると、中心
部から周辺部に向かう程にその電子通過孔の蛍光体に対
する位置ずれが大きくなる。

【００４６】この場合、シャドウマスク２１自体を、同
図に示すように、その全域にわたって適当な量で蛍光体
面側に変位させることによって、その電子通過孔が各蛍
光体に対して位置ずれを生じさせないようにすることが
できるようになる。

【００４７】以下、上述した構成において、さらに具体
的な構成を説明する。シャドウマスク構体１３は、その
ｙ方向サイズが３００ｍｍ、ｘ方向サイズが４００ｍｍ
である。また、シャドウマスク２１はその板厚が０．０
２５ｍｍの鉄板に幅０．０７５ｍｍ、長さ０．９ｍｍの
長方形の電子通過孔２１Ａを、そのｙ方向ピッチ１．０
ｍｍ、ｘ方向ピッチ０．３ｍｍでｙ方向に２８０ｍｍ、
ｘ方向に３８０ｍｍにわたって設けて構成されている。
換言すれば、幅０．２２５ｍｍ、長さ２８０ｍｍのいわ
ゆるグリルが厚さ０．０２５ｍｍ、幅０．１ｍｍ、ピッ
チ１．０ｍｍのいわゆるブリッジで連結された構成とな
っているとともに、隣接するグリルで半ピッチずつず
れ、１本おきにはｘ方向で同じ位置にブリッジを有する
構成となっている。

【００４８】マスク溶接バー２２は、１３クローム鋼で
形成され、その断面の厚さは３．５ｍｍ、一辺の長さが
８ｍｍのＬ字状部材からなり、このマスク溶接バー２２
を同材質の８ｍｍ角のコ字状の支持アーム２３で平行に
支えて枠体を構成している。なお、１３クローム鋼の熱
膨張係数は０．００００１１である。

【００４９】スプリング懸架機構２４は、そのベースプ
レート２４Ａに板厚２．０ｍｍのフェライト系ステンレ
ス材（熱膨張係数０．００００１１）を使用し、スプリ
ング板２４Ｂには突合せバイメタル（ＳＵＳ３０４とＦ
ｅ−Ｎｉ３６）を使用している。

【００５０】板材２５Ａには、板厚１．５ｍｍのＳＵＳ
３０４（熱膨張係数０．００００１８）を長さ２５０ｍ
ｍで使用し、ベースプレート２５Ｂには板厚１．５ｍｍ
のフェライト系ステンレス材を使用している。スプレン
グ板２５Ｃには前記スプリング板２４Ｂと同様の突合せ
バイメタルを使用している。なお、この発明では、スプ
リング板２５Ｃの材料として突合せバイメタルを使用せ
ず、ステンレス材単体のスプリングを使用してもよいこ
とはいうまでもない。

【００５１】さらに、板材２５Ａの材料としては、上述
したものに限定されることはなく、支持アーム２３の熱
膨張係数のそれよりも大きな材料であれば、その長さを
選ぶことにより同様の結果が得られる。

【００５２】さらに、上述した実施例では、シャドウマ
スク２１として、いわゆるスロット型のものを適用した
ものであるが、これに限定されることはなく、いわゆる
グリル型あるいはドット型のものであってもよいことは
いうまでもない。要は、シャドウマスク構体１３とし
て、シャドウマスクの一方向に平行な各辺に沿ってマス
ク溶接バー２２が固着されているとともに他の方向に平
行な各辺に沿って前記各マスク溶接バー２２に固着され
これら各マスク溶接バー２２を互いに離間する方向に附
勢力を与える支持アーム２３とが備えられたものであれ
ば、本発明を適用することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるカラー陰極線管によれば、シャドウマスク
の熱膨張によってもその電子通過孔が各蛍光体に対して
位置ずれを生じさせないようにすることができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー陰極線管の一実施例を示す
要部構成図である。

【図２】本発明によるカラー陰極線管の一実施例を示す
全体構成図である。

【図３】本発明によるカラー陰極線管の一実施例に使用
されるシャドウマスクの説明図である。

【図４】本発明によるカラー陰極線管の一実施例の要部
の作用を示す説明図である。

【図５】本発明によるカラー陰極線管の効果を示す説明
図である。

【符号の説明】

２１……シャドウマスク、２２……マスク溶接バー、２
３……支持アーム、２４、２５……スプリング懸架機
構、２５Ａ……板材、２５Ｂ……ベースプレート、２５
Ｃ……スプリング板、２５Ｄ……孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 英夫 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 川▲崎▼ 浩 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管内にシャドウマスクを内蔵するもので
   あって、このシャドウマスクはその一方向に平行な各辺
   に沿ってマスク溶接バーが固着されているとともに他の
   方向に平行な各辺に沿って前記各マスク溶接バーに固着
   されこれら各マスク溶接バーを互いに離間する方向に附
   勢力を与える支持アームとを備え、かつ前記マスク溶接
   バーのそれぞれおよび前記支持アームのそれぞれはスプ
   リング懸架機構を介して管壁に固定されるカラー陰極線
   管において、 前記支持アームのそれぞれに形成されるスプリング懸架
   機構は、前記支持アームの電子銃に対抗する辺に沿って
   設けられかつ両端が該支持アームに固定されたた板材を
   介して取り付けられているとともに、前記板材は支持ア
   ームよりも熱膨張係数の大きな材料で構成されているこ
   とを特徴とするカラー陰極線管。