(57)【要約】【課題】アルミニウムキルド材を使用してコーナー部の輝度および明るさ均一性を改善し、ドーミング現象を低減させ、また、シャドーマスクの曲面維持強度を向上させた陰極線管用シャドーマスクを提供する。【解決手段】シャドーマスクにアルミニウムキルド材を材質として使用し、シャドーマスクのコーナー部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジ長をＢ２とし、シャドーマスクの長軸方向の縁部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジ長をＢ３とし、シャドーマスクのコーナー部に形成されるホール間の垂直ピッチをＰ２とし、長軸方向の縁部に形成されるホール間の垂直ピッチをＰ３とするとき、Ｂ２／Ｐ２≦Ｂ３／Ｐ３の関係式を満たすシャドーマスクを含んで、カラー陰極線管を構成する。【選択図】　　　図３
2004047433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光面が形成されたパネルと、前記パネルと接合してるファネルと、前記ファネルの内部に設けられて電子ビームを放出する電子銃と、前記電子ビームを偏向させる偏向ヨークと、色選別するシャドーマスクとを含むカラー陰極線管において、前記シャドーマスクは、
前記シャドーマスクのコーナー部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ２とし、前記シャドーマスクの長軸方向の縁部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ３とし、前記シャドーマスクの前記コーナー部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ２とし、長軸方向の縁部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ３とするとき、Ｂ２／Ｐ２≦Ｂ３／Ｐ３の関係式を満たすことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】
前記シャドーマスクはアルミニウムキルドを材質として使用することを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項３】
前記パネルが、外面が略平面であり、内面が所定の曲率を有することを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項４】
前記シャドーマスクの長軸方向の平均曲率半径をＲｈとし、短軸方向の平均曲率半径をＲｖとし、対角方向の平均曲率半径をＲｄとするとき、Ｒｈ＜Ｒｖ及びＲｈ＜Ｒｄの関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項５】
前記シャドーマスクの中央部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ１とし、前記シャドーマスクのコーナー部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ２とし、前記シャドーマスクの前記中央部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ１とし、前記コーナー部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ２とするとき、前記シャドーマスクは、Ｂ１／Ｐ１≦Ｂ２／Ｐ２の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項６】
前記シャドーマスクの中央部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ１とし、前記シャドーマスクのコーナー部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ２とし、前記シャドーマスクの長軸方向の縁部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ３とするとき、前記シャドーマスクは、Ｂ１≦Ｂ２≦Ｂ３の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項７】
前記シャドーマスクの前記中央部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ１とし、前記コーナー部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ２とし、前記長軸方向の縁部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ３とするとき、前記シャドーマスクは、Ｐ３≦Ｐ２≦Ｐ１の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項８】
前記シャドーマスクのコーナー部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ２とし、前記コーナー部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ２とするとき、前記シャドーマスクは、０．１５≦Ｂ２／Ｐ２≦０．３６の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項９】
前記シャドーマスクの長軸方向の縁部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ３とし、前記長軸方向の縁部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ３とするとき、前記シャドーマスクは、０．１５≦Ｂ３／Ｐ３≦０．３６の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項１０】
前記シャドーマスクの中央部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ１とし、前記シャドーマスクのコーナー部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ２とし、前記シャドーマスクの長軸方向の縁部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ３とするとき、前記シャドーマスクは、０．１０ｍｍ≦Ｂ１≦０．１８ｍｍ、０．１０ｍｍ≦Ｂ２≦０．１８ｍｍ及び０．１０ｍｍ≦Ｂ３≦０．１８ｍｍの関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項１１】
前記シャドーマスクの前記中央部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ１とし、前記コーナー部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ２とし、前記長軸方向の縁部に形成されたホール間の垂直ピッチをＰ３とするとき、前記シャドーマスクは、０．５ｍｍ≦Ｐ１≦０．９ｍｍ、０．５ｍｍ≦Ｐ２≦０．９ｍｍ及び０．５ｍｍ≦Ｐ３≦０．９ｍｍの関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項１２】
内面に蛍光面が形成されたパネルと、前記パネルと接合してるファネルと、前記ファネルの内部に設けられて電子ビームを放出する電子銃と、前記電子ビームを偏向させる偏向ヨークと、色選別するシャドーマスクとを含むカラー陰極線管において、前記シャドーマスクは、
前記シャドーマスクの有効面長軸方向の両端部の間隔をＨとし、前記有効面の中心に対する前記有効面の長軸端の管軸方向の凹み量をＺｈとし、長軸方向の平均曲率半径を、
【数１】
2004047433.tif 000013
と定義するとき、５．５＜Ｒｈ／（Ｈ／２）＜８．０の関係式を満たすことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項１３】
前記シャドーマスクはアルミニウムキルドを材質として使用することを特徴とする請求項１２に記載のカラー陰極線管。
【請求項１４】
前記シャドーマスクの長軸方向の平均曲率半径をＲｈとし、短軸方向の平均曲率半径をＲｖとし、対角方向の平均曲率半径をＲｄとするとき、Ｒｈ＜Ｒｖ及びＲｈ＜Ｒｄの関係式を満たすことを特徴とする請求項１２に記載のカラー陰極線管。
【請求項１５】
前記シャドーマスクの厚さが、０．２０〜０．２５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１２に記載のカラー陰極線管。
【請求項１６】
前記シャドーマスクのブリッジの大きさが、長軸方向の先端に向かうほど大きくなることを特徴とする請求項１２に記載のカラー陰極線管。
【請求項１７】
前記シャドーマスクのブリッジは、０．１２〜０．１８ｍｍであることを特徴とする請求項１２に記載のカラー陰極線管。
【請求項１８】
前記パネルが、外面が略平面であり、内面が所定の曲率を有することを特徴とする請求項１２に記載のカラー陰極線管。
【請求項１９】
内面に蛍光面が形成されたパネルと、前記パネルと接合してるファネルと、前記ファネルの内部に設けられて電子ビームを放出する電子銃と、前記電子ビームを偏向させる偏向ヨークと、色選別するシャドーマスクとを含むカラー陰極線管において、前記シャドーマスクは、
前記シャドーマスクの有効面の長軸方向両端部の間隔をＨとし、前記有効面の中心に対する前記有効面の長軸端の管軸方向の凹み量をＺｈとし、長軸方向の平均曲率半径を、
【数２】
2004047433.tif 000014
と定義するとき、５．５＜Ｒｈ／（Ｈ／２）＜８．０の関係式を満足し、前記長軸方向の平均曲率半径をＲｈとし、短軸方向の平均曲率半径をＲｖとし、対角方向の平均曲率半径をＲｄとするとき、
Ｒｈ＜Ｒｂ及びＲｈ＜Ｒｄの関係式を満たすことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２０】
前記シャドーマスクはアルミニウムキルドを材質として使用することを特徴とする請求項１９に記載のカラー陰極線管。
【請求項２１】
前記パネルが、外面が略平面であり、内面が所定の曲率を有することを特徴とする請求項１９に記載のカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー陰極線管に利用されるシャドーマスクに関し、より詳しくは、アルミニウムキルド（ＡＫ　：　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｋｉｌｌｅｄ）を材質として使用してコーナー部の輝度及び明るさ均一性（Ｂｒｉｇｈｔ　Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を改善し、ドーミング現象を低減させ、また、シャドーマスクの曲面維持強度を向上させることにより、製品の原価競争力を確保することができる陰極線管用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、陰極線管とは、電気信号を電子ビーム化し、それを蛍光面に走査して可視光線に変換させて映像を表示する装置である。このような陰極線管は、一番広く使用されている表示装置であって、表示品質と価格対比性能が優れているという長所を有し、一般の画像表示装置として広く使用されている。
【０００３】
図１は、一般的なカラー陰極線管の概略的な構成を示す断面図である。
同図に示したように、従来の陰極線管の外面が平面または特定の曲率で形成されるパネル１と、前記パネル１にコーン状のファネル２が封着されて１つのチューブを構成する。
【０００４】
また、前記パネル１とファネル２とは、フリットガラスによって封着される。また、前記パネル１とファネル２で形成されるチューブは、内部が真空状態で維持されるため、外部からの衝撃などによる爆発の危険があり、これを補完するため、パネル１とファネル２との接触面には補強バンド１２がさらに設けられている。
【０００５】
また、前記ファネル２は、狭い管状のネック部１０と、このネック部１０の一端から拡張されるコーン部とで形成される。前記ネック部１０には、電子ビーム１１を放出するための電子銃８が挿入され、前記電子ビーム１１を偏向させるための偏向ヨーク９が前記コーン部に取り付けられる。
【０００６】
一方、前記偏向ヨーク９で偏向される電子ビーム１１は、微細孔が形成されたシャドーマスク５で色選別が行われ、前記パネル１の内面に塗布される蛍光体を打ってそれぞれの色（赤、緑、青）を発光させるようになる。
【０００７】
このため、前記シャドーマスク５には、多数のホールが穿孔されており、前記ホールに対応する蛍光面には、Ｒ、Ｇ、Ｂ蛍光体がそれぞれ塗布され、前記電子ビーム１１が蛍光体を打って発光させることにより、蛍光面に映像を映し出すようになる。
【０００８】
また、前記シャドーマスク５は、前記パネル１と一定の間隔を維持するようにフレーム４により支持され、前記フレーム４に設けられた支持ばね３がパネル１に設けられたスタッドピン６に係合され、チューブ内でその位置が支持される。そして、外部磁界による電子ビーム１１の移動を低減するため、磁性体で作られたインナーシールド７が前記フレーム４に結合して維持される。
【０００９】
一般のカラー陰極線管の動作原理を説明すると、次の通りである。
前記電子銃８から電子ビームが生成され、前記電子ビーム１１が陰極線管に印加された陽極電圧によりパネル１内面に形成されている蛍光面を打つことになる。
【００１０】
このとき、前記電子ビーム１１は、偏向ヨーク９により上下左右に偏向され、前記シャドーマスク５で色選別が行われた後、パネル１後面に形成されるＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体を打って発光し、所定の映像が映し出される。
【００１１】
図２は、従来のシャドーマスクを示す正面図である。
同図に示したように、従来のシャドーマスク５は、金属性の薄い板材に多数のホール５１が穿孔されて形成される。
【００１２】
具体的には、前記ホール５１は、上下方向に１列に並ぶ多数のホールが金属性の板材において左右に多数形成され、前記ホール５１を貫通して電子ビームが通過するようになる。
【００１３】
前記シャドーマスク５の材質は、インバー（Ｉｎｖａｒ）材マスクとアルミニウムキルド（ＡＫ　：　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｋｉｌｌｅｄ）材マスクが使用されるが、原価面においては、インバー材マスクの価格が約３倍高い。
【００１４】
また、両者は、材質による物理的な特性が著しく相違しているが、具体的には下記の表１の通りである。
【００１５】
【表１】
2004047433.tif 000003
【００１６】
表１に示したように、ＡＫ材は、主要成分である鉄（Ｆｅ）が９９．０〜９９．７％程度含有された純鉄で、低廉である。しかし、熱膨張係数が８〜２０×１０−６／℃程度で、インバー材マスクのそれに比べて熱による変形が５．３〜１３．３倍に至る。
【００１７】
一方、ドーミング現象は、熱によってシャドーマスク５が膨張する現象をいい、前記熱は、電子ビーム１１がシャドーマスク５を通過する過程でシャドーマスク５に打ち付けられる現象で大部分発生するようになる。
【００１８】
なお、前記ドーミング現象の程度に応じて透過率の良好・不良が決定され、これは、画質の鮮明度などに大きく影響を与えるようになる。
【００１９】
このような従来のシャドーマスク５の構造を、図２を参照して詳細に説明すると、次の通りである。
【００２０】
従来、電子ビームが通過するホールの大きさおよび形状は、シャドーマスク５の中央部に形成されたホール５１間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ１とし、シャドーマスク５の４隅のコーナー部に形成されたホール５１間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ２とし、シャドーマスク５の長軸方向の縁部に形成されたホール５１間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ３とし、シャドーマスク５の中央部におけるホール５１間の垂直ピッチをＰ１とし、コーナー部に形成されたホール５１間の垂直ピッチをＰ２とし、長軸方向の縁部に形成されたホール５１間の垂直ピッチをＰ３とするとき、Ｂ３／Ｐ３≦Ｂ２／Ｐ２の関係式を満たす構造となっている。
【００２１】
このような構造の従来のシャドーマスク５は、水平ピッチＰｈとホールの水平幅Ｓとが同じであるとすると、４隅のコーナー部のマスク透過率が減少し、これによる輝度の低下を招来して明るさ均一性（陰極線管の中央部と周辺部との輝度比）が減少するという問題があった。
【００２２】
また、上記の構造では、ドーミング現象がコーナー部よりは長軸方向の縁部に形成されたホール付近において深刻に現われるが、この理由は、下記の通りである。
【００２３】
ドーミング現象は、単位面積当りの熱容量が大きいほど有利であると知られている。ところが、従来、Ｂ３／Ｐ３≦Ｂ２／Ｐ２の構造のシャドーマスクでは、対角方向コーナー部におけるブリッジＢ２が、長軸方向の縁部におけるブリッジＢ３より大きい。
【００２４】
これは、長軸方向の縁部における熱容量を相対的に少なくする構造であるため、電子ビーム１１によるドーミング現象が対角コーナー部より不利であるという問題点がある。
【００２５】
このような問題点で、従来のシャドーマスク５は、高価であるにもかかわらず、ドーミング性を向上させるための目的から、インバー材のマスクを使用しているが、上記のような構造的な欠陥は依然として残っている。
【００２６】
従って、シャドーマスクの構造的な欠陥を解決し、価格が安いながらもドーミング特性に優れたシャドーマスクが求められている。
【００２７】
一方、カラー陰極線管は、視認性の向上を図るため、有効部の外面を平坦化する傾向にあり、これによって、有効部の内面、または、有効部の内面に設けられた蛍光体スクリーンと対向するシャドーマスク５の有効面までも平坦化する必要がある。しかし、シャドーマスク５の曲率半径を単純に大きくして平坦化させると、高密度の電子ビーム１１との衝突で、シャドーマスク５が局部的に大きく熱膨張してドーミング現象が多く発生する。しかも、前記ドーミングによって色純度の劣化が発生する。
【００２８】
この解決策として、マスクの長軸方向の曲率半径を小さくすることにより、曲面維持強度を増加させ、ドーミング現象を抑制することができるが、マスクの曲率はパネルの内面曲率と密接な関係を有するため、マスクの曲率半径を限りなく小さくすることができない。なぜならば、シャドーマスクの曲率半径を小さくすると、パネルの内面曲率半径も小さくする必要があるが、パネルの中央部分の厚さに比べて周辺部の厚さがある限界以上に厚くなると、パネル周辺部の透過率が低下してパネルの周辺部における輝度の低下および視認性の低下が発生するためである。このような点から、適切なシャドーマスクの曲率半径が求められている。
【００２９】
一方、ドーミング現象を抑制するためにインバー材を適用するとしても、依然としてシャドーマスク５の平坦化によるシャドーマスク５の曲面維持強度低下の問題は残り、これによって外部衝撃などでカラー陰極線管の不良を生じる問題が残っている。
【００３０】
さらに、高価のインバー材マスクの採用で価格競争力が落ちるのは言うまでもない。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、シャドーマスクの構造を改善してコーナー部の輝度を適切なものとし、全体画面の明るさ均一性を改善し、長軸方向の縁部におけるドーミング現象を減少することができる陰極線管用シャドーマスクを提供することにある。
【００３２】
本発明の他の目的は、アルミキルド材を使用しながらも優れたドーミング特性を得ることができるシャドーマスクを提供することにある。
【００３３】
本発明の他の目的は、ドーミング特性およびシャドーマスクの曲面維持強度を増強させることができるとともに、パネルの中央部の厚さに対する周辺部の厚さの比率が適正なシャドーマスクの曲率半径を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、内面に蛍光面が形成されたパネルと、前記パネルと接合して真空を形成するファネルと、前記ファネルの内部に設けられて電子ビームを放出する電子銃と、前記電子ビームを偏向させる偏向ヨークと、前記偏向された電子ビームを色選別するシャドーマスクとを含むカラー陰極線管において、　前記シャドーマスクはアルミニウムキルドを材質として使用して、シャドーマスクの中央部に形成されたホール間における垂直方向の間隔である位置するブリッジの長さをＢ１とし、前記シャドーマスクのコーナー部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ２とし、前記シャドーマスクの長軸方向の縁部に形成されたホール間における垂直方向の間隔であるブリッジの長さをＢ３とし、シャドーマスクの中央部におけるホール間の垂直ピッチをＰ１とし、前記コーナー部に形成されるホール間の垂直ピッチをＰ２とし、長軸方向の縁部に形成されるホール間の垂直ピッチをＰ３とするとき、Ｂ２／Ｐ２≦Ｂ３／Ｐ３の関係式を満たすシャドーマスクを含むカラー陰極線管が提供され得る。
【００３５】
また、本発明によれば、内面に蛍光面が形成されたパネルと、前記パネルと接合して真空を形成するファネルと、前記ファネルの内部に設けられて電子ビームを放出する電子銃と、前記電子ビームを偏向させる偏向ヨークと、前記偏向された電子ビームを色選別するシャドーマスクとを含むカラー陰極線管において、　前記シャドーマスクはアルミニウムキルドを材質として使用して、シャドーマスクの有効面長軸方向の両端部の間隔をＨとし、前記有効面の中心に対する有効面の長軸端の管軸方向の凹み量をＺｈとし、長軸方向の平均曲率半径を、
【数３】
2004047433.tif 000004
と定義するとき、５．５＜Ｒｈ／（Ｈ／２）＜８．０の関係式を満たすことを特徴とするシャドーマスクを含むカラー陰極線管が提供され得る。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
図３は、本発明によるシャドーマスクの構造を示す正面図である。
同図に示したように、シャドーマスク１５は、前面にスロット状のホール１５１が多数形成される。また、前記ホール１５１を形成する方法としては、化学薬品を利用したエッチングを用いることができる。
【００３８】
また、前記ホール１５１は、垂直方向および水平方向に所定の間隔を維持しながら多く並んでいる。そして、前記垂直方向に隣接するホール１５１どうしの間には、ブリッジＢが存在する。前記ホール１５１は、電子ビームが通過する開口された部分で、上下方向に伸びる、長いホールの形状をとっている。
【００３９】
図３に示したように、本発明によるシャドーマスク１５では、電子ビームが通過するホールの大きさおよび形状は、シャドーマスク１５の中央部に形成されたホール１５１の垂直方向間隔としてブリッジをＢ１とし、シャドーマスク１５の４隅のコーナー部に形成されたホール１５１の垂直方向間隔としてブリッジをＢ２とし、シャドーマスク１５の長軸方向の縁部に形成されたホール１５１の垂直方向間隔としてブリッジをＢ３とし、シャドーマスク１５の中央部におけるホール１５１の垂直ピッチをＰ１とし、コーナー部に形成されるホール１５１の垂直ピッチをＰ２とし、長軸方向の縁部に形成されるホール１５１の垂直ピッチをＰ３とする時、Ｂ２／Ｐ２≦Ｂ３／Ｐ３の関係式を満たす構造となっている。
【００４０】
前記のような関係式を満足させるための本発明のシャドーマスクの構造は、コーナー部での透過率が、長軸方向の縁部での透過率に比べて相対的に高くなるように形成することで、輝度を向上させて明るさ均一性を向上している。
【００４１】
また、透過率が高いとは、単位面積当りの熱容量が小さいことを意味する。即ち、長軸方向の縁部の熱容量が、対角方向のコーナー部のそれより相対的に大きく設計されることにより、ドーミング特性において有利である。
【００４２】
好ましくは、本発明は、Ｂ１／Ｐ１≦Ｂ２／Ｐ２≦Ｂ３／Ｐ３を満たすシャドーマスク１５で構成されるが、Ｂ１／Ｐ１＞Ｂ２／Ｐ２又はＢ２／Ｐ２＞Ｂ３／Ｐ３である場合、中央部の透過率が低下して中央部の絶対輝度を具現し難いためである。
【００４３】
好ましくは、本発明によるシャドーマスクは、Ｂ１≦Ｂ２≦Ｂ３を満たすが、Ｂ１＞Ｂ２又はＢ１＞Ｂ３である場合は、中央部の透過率が低下して中央部の絶対輝度を具現し難く、周辺部のドーミング現象が悪化される。
【００４４】
好ましくは、本発明のシャドーマスクは、Ｐ３≦Ｐ２≦Ｐ１を満たす。なぜならば、Ｐ１＜Ｐ２又はＰ１＜Ｐ３又はＰ２＜Ｐ３である場合は、前述のようなＢ１／Ｐ１≦Ｂ２／Ｐ２≦Ｂ３／Ｐ３を満足させるためにＢ１≦Ｂ２≦Ｂ３の比が非常に大きくなければならず、そのようになると、シャドーマスクの全般に渡って透過率が低下して適切な輝度を具現し難いためである。
【００４５】
好ましくは、本発明のシャドーマスクは、０．１０ｍｍ≦Ｂ１　≦０．１８ｍｍ、０．１０ｍｍ≦Ｂ２　≦０．１８ｍｍ及び０．１０ｍｍ≦Ｂ３　≦０．１８ｍｍを満たすが、なぜならば、Ｂ１＜０．１ｍｍ、Ｂ２＜０．１ｍｍ　及び　Ｂ３＜０．１ｍｍである場合は、マスクの成形時にホールの破れ現象が発生して成形性が悪くなるためである。そして、Ｂ１＞０．１８ｍｍ又はＢ２＞０．１８ｍｍ又はＢ３＞０．１８ｍｍである場合、一般のマスク構造では輝度低下が発生するためである。
【００４６】
好ましくは、本発明のシャドーマスクは、０．５ｍｍ≦Ｐ１≦０．９ｍｍ、０．５ｍｍ≦Ｐ２≦０．９ｍｍ及び０．５ｍｍ≦Ｐ３≦０．９ｍｍを満たすが、なぜならば、垂直ピッチ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の大きさは、マスクの厚さの２００％以下になると、エッチング性が劣ってマスクの製作が難しくなり、垂直ピッチ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を大きくし過ぎると、透過率が大きくなって輝度特性には有利であるが、単位面積当りのホールが占める面積が大きくなり、これによってシャドーマスクの強度特性を減少してしまうためである。即ち、垂直ピッチが大きくなり過ぎると、フォーミング時のマスク破れ現象が発生するようになる。
【００４７】
試験によれば、マスク破れ現象が発生しない強度を有する時の単位面積当りの透過率は、２０％以下であることがわかった。従って、単位面積当りの透過率が２０％以下となる、Ｐ１≦０．９ｍｍ、Ｐ２≦０．９ｍｍ及びＰ３≦０．９ｍｍとするのが好ましい。
【００４８】
また、現在、スロット状陰極線管のシャドーマスク１５の厚さが、０．２０〜０．２５ｍｍであるのを考慮して、エッチング性を向上するためには、垂直ピッチ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）と、マスク厚さとの比が２００％以上となるＰ１≧０．５ｍｍ、Ｐ２≧０．５ｍｍ及びＰ３≧０．５ｍｍがなるようにする。
【００４９】
以上の結果をまとめると、好ましくは、垂直ピッチの大きさは０．５ｍｍ≦Ｐ１≦０．９ｍｍ、０．５ｍｍ≦Ｐ２≦０．９ｍｍ及び０．５ｍｍ≦Ｐ３≦０．９ｍｍの範囲であるのが好ましい。
【００５０】
表２は、２１インチ平面陰極線管に使用されるアルミキルド材のシャドーマスクのホールとブリッジとを示す一実施例である。
【００５１】
【表２】
2004047433.tif 000005
【００５２】
上記表２において、ピッチ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）およびブリッジ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）は、ｍｍを単位とし、Ｂ１／Ｐ１、Ｂ２／Ｐ２、Ｂ３／Ｐ３は、無次元数である。また、ＡＫ１、ＡＫ２は、本発明に係る実施例と、その比較例とを比較したもので、ドーミングおよび明るさ均一性が改善されたことがわかる。
【００５３】
表２を参照すると、アルミニウムキルド（ＡＫ　：　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｋｉｌｌｅｄ）材マスク適用の製品が、従来のインバー材マスク適用の製品のドーミング値と同等ではないが、平面陰極線管の色むら余裕度の限界値である、７０μｍ以下であるため、陰極線管用シャドーマスクとして適用可能となる。
【００５４】
以下、本発明の思想に基づいてアルミキルド材が適用されるシャドーマスクの曲率半径を示す。
【００５５】
図４は、本発明によるシャドーマスクの有効面中心における長軸方向の平均曲率半径の関係を示す側断面図である。
同図に示したように、シャドーマスク１５の有効面１６の長軸方向両端部の間隔をＨとし、前記有効面１６の中心に対する有効面１６長軸端での管軸（ｔｕｂｅ　ａｘｉｓ）方向への凹み量をＺｈとすると、長軸上での長軸方向の平均曲率半径は、
【数４】
2004047433.tif 000006
と規定され得る。
【００５６】
下記の表３は、本発明の実施例である２１インチＡＫ材のマスクを用いて現在量産されている平面ブラウン管のシャドーマスク１５の長軸方向の曲率半径Ｒｈを示している。
【００５７】
【表３】
2004047433.tif 000007
【００５８】
表３を参照すると、全体的に従来のシャドーマスク３の曲率半径Ｒｈが、たいてい大きく設計されているのがわかる。これによって、曲面維持強度が弱くて製造工程での衝撃で容易にシャドーマスクの変形が発生するという問題がある。
【００５９】
なお、表４は、長軸方向の曲率半径Ｒｈによるシャドーマスク３の強度を示す。示されたデータは、２１インチアルミキルド材質のマスクを採用したデータであり、カラー陰極線管の製造工程においてシャドーマスクの変形が起こり易いしきい値６０Ｐａを基準値１００として前記５つのシャドーマスク（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の座屈点での荷重を相対値で示したものである。
【００６０】
前記シャドーマスク３の強度に関するデータは、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）を通じたシミュレーションデータである。
【００６１】
【表４】
2004047433.tif 000008
【００６２】
前記のデータのうち、荷重は耐え得る最大限の荷重値を意味し、荷重が高いほど強度が高いことを意味する。そして、座屈点とは、シャドーマスク全面に荷重を加えた時、シャドーマスクの変形が起こる時点を意味する。
【００６３】
図５は、表４に示されたシャドーマスクの座屈点での荷重の近似線図である。同図に示したように、前記近似線１４に基づいて基準値１００に相当するＲｈ／（Ｈ／２）の値を求めると、８．０が得られる。
【００６４】
このような数式に基づいて、良好な曲面維持強度を得るためのＲｈ／（Ｈ／２）の基準値として、Ｒｈ／（Ｈ／２）＜８．０の式が誘導される。
【００６５】
上記の数式の意味を再度説明すると、平面ブラウン管において問題となっている曲面維持強度が適切に維持できるためには、Ｒｈ／（Ｈ／２）の値が８．０より小さいと、平面ブラウン管の製造工程または運搬中に発生するシャドーマスク１５の変形を防止することができる。
【００６６】
一方、平面ブラウン管にＡＫ材のマスクが適用された状態で、ドーミング特性を向上するためにはシャドーマスクの曲率半径Ｒｈを小さくするほど有利であるが、一定の解像度を維持するためには、それによるパネル１の内面曲率半径も小さくする必要がある。このとき、パネル１としては、外面は略平面をなし、内面は所定の曲率を有するものが使用され得る。このようなパネル１は、視聴者が平面画面で視聴することができるように平面陰極線管を構成するために要求される。
【００６７】
しかし、パネル１の中央厚さＴｃに対する周辺部厚さＴｄが一定の限界を超過すると、パネル１の周辺部の透過率が低下して輝度が低下し、視認性が確保できない。
【００６８】
表５は、シャドーマスクの長軸方向の曲率半径Ｒｈが変形される条件とし、パネル１の中心部に対する周辺部の透過率が４０％となる条件におけるパネル１の中央部厚さＴｃに対する周辺部厚さＴｄの比を示す。
【００６９】
【表５】
2004047433.tif 000009
【００７０】
図６は、表５に示した資料を所定の線図で示す図である。
同図に示したように、表５に示された５つのシャドーマスクに対応するパネルの中心部厚さに対する周辺部（コーナー部）厚さの比の近似線１７が求められる。
【００７１】
なお、パネルの厚さ比が大きくなるに従いパネルの重量も増加してパネルの生産性問題が発生し、生産性低下による価格上昇、輝度低下および視認性確保の問題があり、パネルの厚さ比は少なくとも２．５よりは小さい必要がある。
【００７２】
上記のパネルの厚さ比に対する基準値２．５に相当するＲｈ／（Ｈ／２）の値を、図６の近似線１７を参照して求めると、Ｒｈ／（Ｈ／２）値としては５．５が得られる。
【００７３】
ちなみに、ＡＫ材のマスク適用によるドーミング特性の向上のため、曲率半径を小さく設計する必要があるが、パネルの中央部に対する周辺部の厚さ比の増加によって周辺部での透過率が劣る問題と視認性の問題で、Ｒｈ／（Ｈ／２）の値が、５．５よりは大きく設計される必要がある。
【００７４】
一方、パネルの中央部に対する周辺部の厚さ比の増加は、平面画面を具現するため、パネルの外面は略平面とし、パネルの内面は所定の曲率を有するようにするためである。
【００７５】
また、表５および表６においては、Ｒｈ／（Ｈ／２）値によるシャドーマスクの熱膨張によるドーミング量としてドーミング線図１８をさらに示している。
【００７６】
図６からわかるように、５．５＜Ｒｈ／（Ｈ／２）＜８．０の範囲でドーミング量は４７μｍ〜６８μｍの範囲にある。
【００７７】
本発明の実施例である２１インチＡＫマスクの適用時に、ドーミング量が少なくとも７０μｍ以下では、色純度の問題は発生しない。また、他のモデルに適用する場合も、ドーミング量が７０μｍ以下であれば、色純度の問題は発生しない。
【００７８】
表６は、本発明の実施例である２１インチＡＫマスクと従来の平面ブラウン管とのシャドーマスクの長・短・対角軸方向の平均曲率半径を示す。
【００７９】
【表６】
2004047433.tif 000010
【００８０】
表６を参照すると、長軸方向平均曲率半径Ｒｈの定義と同様に、シャドーマスクの短軸方向両端部の間隔をＶとし、前記有効面１３の中心に対する有効面１３の短軸端での管軸方向への凹み量をＺｖとする時、短軸上での短軸方向平均曲率半径は、
【数５】
2004047433.tif 000011
と定義される。
【００８１】
また、対角軸方向両端部の間隔をＤとし、前記マスク３の有効面１３の中心に対する有効面１３対角軸端での管軸方向への凹み量をＺｄとする時、対角軸上での対角軸方向平均曲率半径は、
【数６】
2004047433.tif 000012
と定義される。
【００８２】
全体的に、従来のシャドーマスクの長・短・対角方向の平均曲率半径は、長軸方向よりは短軸方向の曲率半径が小さく設計されている。
【００８３】
しかし、蛍光面がストライプ形態で形成された平面ブラウン管では、色純度に影響を及ぼす因子はＸ方向である。従って、ＡＫ材マスクの適用によるドーミングを効果的に減少するためには、短軸および対角軸よりは長軸方向の平均曲率半径がより小さく設計されなければならない。即ち、Ｒｈ＜Ｒｖと、Ｒｈ＜Ｒｄの条件式を満たす必要がある。
【００８４】
なお、平面ブラウン管にＡＫ材マスクを採用する時に発生するドーミングを減少させる方法としては、シャドーマスク１５の厚さを大きく設計する方法が挙げられる。シャドーマスク１５が厚くなると、電子ビーム１１の衝突でシャドーマスク１５の熱膨張が発生してもシャドーマスク１５の熱容量を大きくして補完することができる。
【００８５】
しかし、厚さが厚くなり過ぎると、エッチング性および成形性が劣り、また、シャドーマスク１５の重量も重くなるなどの問題がある。それで、本発明によるシャドーマスク１５の厚さは、０．２０〜０．２５ｍｍの範囲と限定する。
【００８６】
前記シャドーマスク１５の厚さを厚くして熱容量を高くする方法と同じ原理で、一定のシャドーマスク１５の厚さでは、シャドーマスク３の透過率を小さくすると、即ち、シャドーマスク１５に形成されるホール間の間隔を大きくすると、同様な効果が得られる。
【００８７】
図７を参照すると、本発明によるシャドーマスク１５は、同図に示されたように、長軸方向（Ｘ方向）に向かうほど電子ビーム通過ホールの間隔であるブリッジＢｒを大きくしている。
【００８８】
このようにすることにより、シャドーマスクの熱容量をＸ方向に向かうほど大きくすることができる。従って、ストライプ形態で形成された平面ブラウン管において色純度に影響を与えるドーミング現象を減少させる効果が得られる。
【００８９】
なお、ブリッジ長さの好ましい範囲は、０．１２〜０．１８ｍｍと限定する。なぜならば、シャドーマスク１５の成形時にブリッジが短すぎると、ブリッジが切れてシャドーマスク１５の破損が発生するため、この範囲内が好ましい。
【００９０】
また、通常のシャドーマスク３の垂直ピッチＰｖの範囲である０．６〜０．９ｍｍにおいて電子ビーム１１の通過領域が小さくなって輝度低下の問題が発生しない範囲（垂直ピッチの２０％）に相当する０．１８ｍｍよりは小さくなる必要があるためである。
【００９１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、長軸方向の有孔部端部におけるドーミング現象および対角方向の有孔部端部における輝度低下を防止することができる効果が得られる。
【００９２】
また、本発明によれば、シャドーマスクの曲面維持強度を高くすることができ、また、パネル中心部と周辺部との厚さの差を減少して視認性を確保することができ、色純度に影響を及ぼすドーミング現象を効果的に改善することができる。
【００９３】
さらに、本発明は、インバー材の１／３程度の価格であるアルミキルド材マスクを使用する構成であるため、製品の原価を低くすることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般のカラー陰極線管の概略的な構成を示す断面図である。
【図２】従来のシャドーマスクを示す正面図である。
【図３】本発明によるシャドーマスクを示す正面図である。
【図４】本発明によるシャドーマスクの有効面中心における長軸方向の平均曲率半径の関係を示す側断面図である。
【図５】表４で示されるシャドーマスクの座屈点での荷重の近似線図である。
【図６】表４で示されるパネルの中心部厚さに対する周辺部厚さの比を示す近似線図を説明する図である。
【図７】本発明によるシャドーマスクにおける電子ビーム通過ホール間のブリッジの大きさ変化を説明する図である。
【符号の説明】
１…パネル
２…ファネル
３…ばね
４…フレーム
５，１５…シャドーマスク
６…スタッドピン
７…インナーシールド
８…電子銃
９…偏向ヨーク
１０…ネック部
１１…電子ビーム
１２…補強バンド
１６…有効面
１５１…ホール
【図１】
2004047433.tif 000015
【図２】
2004047433.tif 000016
【図３】
2004047433.tif 000017
【図４】
2004047433.tif 000018
【図５】
2004047433.tif 000019
【図６】
2004047433.tif 000020
【図７】
2004047433.tif 000021