JPH1040826A - カラー陰極線管用シャドウマスク - Google Patents

カラー陰極線管用シャドウマスク

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JPH1040826A
JPH1040826A JP8194443A JP19444396A JPH1040826A JP H1040826 A JPH1040826 A JP H1040826A JP 8194443 A JP8194443 A JP 8194443A JP 19444396 A JP19444396 A JP 19444396A JP H1040826 A JPH1040826 A JP H1040826A
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shadow mask
width
bridge
slot
etching
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JP8194443A
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Nobumitsu Aihara
伸光 相原
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07Shadow masks for colour television tubes
    • H01J29/076Shadow masks for colour television tubes characterised by the shape or distribution of beam-passing apertures
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J29/06Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07Shadow masks for colour television tubes

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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー陰極線管用シャドウマスクにおいて、
スロット孔の縦ピッチを画面サイズにあった規定値とす
る条件下では、各スロット孔の縦寸法を大きくして、ス
ロット孔の開孔面積を広くすると、シャドウマスクの開
孔率が大きくなって輝度が向上する。ところが、縦ピッ
チが規定値であることから、ブリッジ幅が小さくなりシ
ャドウマスクの水平方向の折り曲げ力に対する機械的強
度は低下し、輝度特性と機械的強度とが両立しない。 【解決手段】 シャドウマスク4のブリッジ部6を形成
する表・裏面の非エッチング部分共有領域幅Wを規定す
る手段を提供し、スロット孔5の縦ピッチPvに対する
非エッチング部分共有領域幅Wの比率Rを規定して、輝
度特性とシャドウマスク4の水平方向の折り曲げ力に対
する機械的強度を両立させることを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー陰極線管用
シャドウマスクに関し、特に輝度特性を劣化させること
なく、シャドウマスクの機械的強度を向上させたブリッ
ジ部構造を有するスロット孔型のカラー陰極線管用シャ
ドウマスクに関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、一般的なシャドウマスク型カラ
ー陰極線管の構成を示す構造図である。例えば、図5に
示すように、一般にカラー陰極線管は、前面部を構成す
るフェースパネル1の内面に形成したB、G、Rの各ス
トライプ状蛍光体膜とブラックマトリクス膜とからなる
蛍光面2、マスクフレーム3に取り付けられたスロット
型シャドウマスク14(以下シャドウマスクと呼ぶ)が
順次配設され、ネック部に配設された電子銃8から放出
される電子ビーム9を偏向ヨーク10による磁界で偏向
し、多数のスロット孔15を有するシャドウマスク14
を介して蛍光面2を走査することにより、蛍光面2上に
画像を表示するように構成されている。
【0003】電子銃8から射出された3本の電子ビーム
9が偏向ヨーク10により形成される水平磁界と垂直磁
界とで偏向され、蛍光面2の全面にわたって走査されシ
ャドウマスク14のスロット孔15を通過して、それぞ
れ対応する色の蛍光体膜に射突し、蛍光体膜を励起発光
させてカラー画像を表示させている。
【0004】ここでは、本発明と対応させるため、スロ
ット孔を有するシャドウマスクについて説明する。図6
は、シャドウマスク14の部分平面図を示し、図7は、
図6に示す一つのスロット孔列の部分拡大平面図とその
A−A方向からみた断面図である。図6に示すように、
シャドウマスク14は、多数の長方形状のスロット孔1
5が画面の垂直方向に一定の縦ピッチPv、例えばPv
=0.2mmから1.0mmの範囲で配置されたスロッ
ト孔列を、ほぼ平行に連結部17を介して規則正しく水
平方向に多数列配列して構成されている。
【0005】また、垂直方向の各スロット孔15間に形
成された部分をブリッジ部16と呼んでおり、その断面
形状は図7に示す通りである。シャドウマスク14の機
械的強度は、この各スロット孔15間に形成されるブリ
ッジ部16と、水平軸方向に並んだスロット列間に形成
される部分の連結部17とで保持されている。なお、実
際の機械的強度は、シャドウマスク14の水平方向に対
する折り曲げ力に対して弱く、特にブリッジ部16の機
械的強度が重要視されている。
【0006】多数のスロット孔15は、図示しないが、
例えばインバー材からなるシャドウマスク素材の薄鋼板
の表面(蛍光面側)および裏面(電子銃側)に、いずれ
も矩形状のレジストパターンを形成した後、エッチング
によって形成している。なお、このレジストパターン
は、画面の垂直軸方向に長辺、水平軸方向に短辺を有し
た矩形である。
【0007】各スロット孔15の垂直方向開孔寸法は、
全てほぼ一定であり、かつ各スロット孔列は、スロット
孔列のブリッジ部16の位置が隣接するスロット孔15
を垂直方向に互いに2等分するような形で配列されてい
る。このブリッジ部16は、電子ビーム9の非通過部と
なるため、表示画面に影を発生させ、この影部分が輝度
特性を低下させる。また、電子ビームのスポット径を小
さくすればするほど、表示画面の明暗の差が大きくなり
モアレ縞の影響が顕著となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】スロット孔15間の縦
ピッチPvを一定とする条件下では、図6に示す縦列す
る各スロット孔15の縦寸法Lを大きくして、スロット
孔15の開孔面積を広くすると、基本的にシャドウマス
ク14の開孔率が大きくなって明るい画面、すなわち輝
度特性が向上する。しかしながら、縦ピッチPvが一定
であることから、必然的にブリッジ幅Bwが小さくなっ
てシャドウマスク14の水平方向の折り曲げ力に対して
機械的強度は低下する。逆に、ブリッジ幅Bwを大きく
すると、必然的にスロット孔15の縦寸法Lが小さくな
ることからシャドウマスク14の機械的強度は向上する
が輝度特性が低下し、実用的ではない。
【0009】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、シャドウマス
クのブリッジ部を構成する表・裏面の非エッチング部分
の共有領域幅を規定する手段を提供し、輝度特性とシャ
ドウマスクの機械的強度を両立させることを可能にした
カラー陰極線管用シャドウマスクを提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属薄板を表
裏よりエッチングして垂直方向に形成した長方形状の多
数のスロット孔と、この各スロット孔間のブリッジ部と
を連ねて縦列形成したスロット孔列を水平方向に多数列
に配設したカラー陰極線管用シャドウマスクにおいて、
各スロット孔間の縦ピッチに対して、ブリッジ部の断面
形状を構成する表・裏面の非エッチング部分共有領域幅
の比率を5%以上としたカラー陰極線管用シャドウマス
クを提供する。
【0011】また、非エッチング部分共有領域幅の縦ピ
ッチに対する比率を5〜15%にしたカラー陰極線管用
シャドウマスクを提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。図1〜図3は本発明による
カラー陰極線管用シャドウマスクである。各図におい
て、4はスロット型シャドウマスク、5は長方形状のス
ロット孔、6はスロット孔間に形成されたブリッジ部、
6aはシャドウマスク表面の非エッチング部分である表
面繋ぎ部、6bはシャドウマスク裏面の非エッチング部
分である裏面繋ぎ部、Wは表裏非エッチング部分共有領
域幅、7は連結部、Bwはブリッジ幅、Pvは各スロッ
ト孔を配列する0.2mmから0.5mm程度の縦ピッ
チである。なお、従来技術と同一名には同一符号を付し
重複する説明を省略する。
【0013】図1は、本発明による多数個からなるスロ
ット孔配列を示すスロット型シャドウマスクの部分平面
図である。図1に示すように、シャドウマスク4には、
垂直軸V方向に長辺、水平軸H方向に短辺を有する多数
のスロット孔5が形成され、垂直軸V方向に並んだスロ
ット孔5間に形成される部分がブリッジ部6で、水平軸
方向に並んだスロット孔列間に形成される部分が連結部
7である。なお、各垂直軸V方向に並んだ一連のスロッ
ト孔5の列をスロット孔列と呼ぶことにする。
【0014】図2は、図1における任意のスロット孔列
の部分拡大平面図と、そのA−A方向から見た断面図で
ある。前述したように、多数のスロット孔5は、板厚
0.1mmから0.15mm程度のインバー材からなる
シャドウマスク素材の薄鋼板の表面(蛍光面側)および
裏面(電子銃側)に、いずれも矩形状のレジストパター
ンを形成した後、エッチングによって形成している。な
お、このレジストパターンは、画面の垂直軸方向に長
辺、水平軸方向に短辺を有した矩形である。
【0015】エッチングによって、薄鋼板の表面(蛍光
面側)に大孔5a、裏面(電子銃側)に小孔5bが形成
され、この大孔5aと小孔5bとによって貫通形成され
た孔がスロット孔5である。このようにして形成された
スロット孔列の各スロット孔5間の非エッチング領域、
すなわちブリッジ部6となる。このブリッジ部6の形状
が本発明の主眼であり、この各スロット孔5間を繋ぐ部
分を、それぞれ表面繋ぎ部6a、裏面繋ぎ部6bと呼ぶ
ことにする。
【0016】図3は、図2に示したブリッジ部とスロッ
ト孔の部分拡大断面図である。前述したように、スロッ
ト孔5は、表面に形成した大孔5aと裏面に形成した小
孔5bとによって貫通形成され、同時に各スロット孔5
間の非エッチング領域がブリッジ部6であり、特殊な断
面形状を有する。この時、表面に形成した大孔5aと裏
面に形成した小孔5bとは、製法上開孔面積が異なるこ
とから、一般的に表面の繋ぎ部6aの幅と裏面の繋ぎ部
6bの幅とが異なってくる。この両者の繋ぎ部幅で、こ
の両者の表裏非エッチング部分共有領域Wが存在し、こ
の表裏非エッチング部分共有領域Wがスロット型シャド
ウマスク4の形状を維持する水平方向の折り曲げ力に対
する機械的強度を左右する。
【0017】そこで、シャドウマスク4の機械的強度向
上に関して実験してみた。図4は、ブリッジ部形状寸法
と機械的強度の関係を示す説明図である。図4(a)〜
図4(c)は、ブリッジ部6の断面形状を決める表面繋
ぎ部α1、α2、α3、裏面繋ぎ部β1、β2、β3、
ブリッジ幅γ1、γ2、γ3を変えたものでそれぞれの
関係を下記の表1に示す。
【0018】
【表1】 なお、総断面積S3は、S1より僅かに小さい程度で略
同じにした。
【0019】具体的には、 α1=0.025mm β1=0.025mm γ1=0.08mm α2=0.025mm β2=0.025mm γ2=0.085mm α3=0.02mm β3=0.02mm γ3=0.08mm とした。これらブリッジ部断面形状のシャドウマスク4
をプレス整形後に、強度実験を行なった結果、機械的強
度は、図4(a)の形状ものと図4(b)の形状ものと
はほとんど変わらなかつたが、図4(c)の形状のもの
は機械的強度が弱いことが判明した。
【0020】この実験結果より、シャドウマスク4の機
械的強度、特に水平方向折り曲げ応力に対しては図3に
示すブリッジ幅Bwよりも表面繋ぎ部6aと裏面繋ぎ部
6bの幅が大きく影響を及ぼしていることが判明した。
これは、表・裏非エッチング部分共有領域幅Wが機械的
強度に強く寄与しており、この非エッチング部分共有領
域幅Wを広くすることが望ましいことを示唆する。一
方、ブリッジ幅Bwの拡大も機械的強度向上に効果はあ
るものの僅かであり、むしろ縦ピッチPvに対するブリ
ッジ幅Bwの比率が大きくなってブリッジ部6により電
子ビームが通過できず、蛍光面での輝度を大幅に低下さ
せてしまうため、あまり有効な手段ではない。
【0021】また、表・裏非エッチング部分共有領域幅
Wを広くするほど、機械的強度は強くなるがシャドウマ
スク4はエッチング工程にて製造しているため、非エッ
チング部分共有領域幅Wが広がると、ブリッジ幅Bwは
徐々に広くなってくる。このような実用化のための制限
および上述した実験結果から、機械的強度と輝度特性と
を両立させるためには、縦ピッチPvに対する表・裏非
エッチング部分共有領域幅の比率Rは、最も好ましい例
として R=W/Pv×100=5〜15% の範囲が適正であることが判明した。
【0022】
【発明の効果】シャドウマスクの製造方法は、通常薄鋼
板の両面よりエッチングすることによってスロット孔を
形成しているが、上述したように、本発明のカラー陰極
線管用シャドウマスクによれば、ブリッジ部の断面形状
を形成する表裏面の非エッチング部分共有領域幅の比率
をスロット孔の縦ピッチの5〜15%とすることによっ
て、輝度特性を劣化することなく、かつシャドウマスク
の機械的強度を向上することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるスロット型シャドウマスクの部
分平面図
【図2】 図1に示すスロット孔列の部分拡大平面図と
断面図
【図3】 図2に示すブリッジ部とスロット孔の部分拡
大断面図
【図4】 本発明によるブリッジ部形状寸法と機械的強
度の関係を示す説明図
【図5】 カラー陰極線管の構成を示す構造図
【図6】 従来のスロット型シャドウマスクの部分平面
【図7】 図6に示すスロット孔列の部分拡大平面図と
断面図
【符号の説明】
1 フェースパネル 2 蛍光面 3 マスクフレーム 4 スロット型シャドウマスク 5 スロット孔 6 ブリッジ部 6a 表面繋ぎ部(表非エッチング部分) 6b 裏面繋ぎ部(裏非エッチング部分) 7 連結部 Pv スロット孔の縦ピッチ Bw ブリッジ幅 W 表・裏非エッチング部分共有領域幅 R 表・裏非エッチング部分共有領域幅の比率(W/P
v) S1、S2、S3 ブリッジ部総断面積

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属薄板を表裏よりエッチングして形成し
    た多数のスロット孔と、この各スロット孔のブリッジ部
    とを連ねて縦列形成したスロット孔列を水平方向に多数
    列に配設したカラー陰極線管用シャドウマスクにおい
    て、前記ブリッジ部の断面形状を構成する表・裏面の非
    エッチング部分共有領域幅の前記各スロット孔間の縦ピ
    ッチに対する比率を5%以上としたことを特徴とするカ
    ラー陰極線管用シャドウマスク。
  2. 【請求項2】前記非エッチング部分共有領域幅の前記縦
    ピッチに体する比率を5〜15%にしたことを特徴とす
    る請求項1記載のカラー陰極線管用シャドウマスク。
JP8194443A 1996-07-24 1996-07-24 カラー陰極線管用シャドウマスク Pending JPH1040826A (ja)

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