(57)【要約】【課題】外部衝撃が陰極線管に加えられることに対し、シャドーマスクの耐衝撃強度特性を向上し得る、カラー陰極線管用シャドーマスクを提供する。【解決手段】複数個の電子ビーム通過孔７４０が穿孔された有効面部と、非有効面部から延長し屈曲されて一方が陰極線管のパネルに結合されたフレームに熔接結合されるマスクスカート部とを包含して構成されるカラー陰極線管用シャドーマスクにおいて、電子ビーム通過孔７４０の電子ビーム出射側通過孔７４０ｂの最大径をＤｈ、電子ビーム出射側通過孔７４０ｂの最大径に対して垂直方向の径をＤｖとすると、それらＤｖ及びＤｈがＤｖ／Ｄｈ＜１になるように形成する。【選択図】　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の電子ビーム通過孔が穿孔された有効面部と、非有効面部から延長し屈曲されて一方が陰極線管のパネルに結合されたフレームに熔接されるマスクスカート部とを包含して構成されるカラー陰極線管用シャドーマスクにおいて、
前記電子ビーム通過孔の電子ビーム出射側通過孔の最大径をＤｈ、前記電子ビーム出射側通過孔の最大径に対して垂直方向の最大径をＤｖとすると、前記シャドーマスクの有効面部の周辺部の前記電子ビーム出射側通過孔は、式
Ｄｖ／Ｄｈ＜１
を満足するように形成されることを特徴とするカラー陰極線管用シャドーマスク。
【請求項２】
前記シャドーマスクの長辺軸長の９０％地点における前記電子ビーム通過孔の電子ビーム出射側通過孔の長辺軸方向の径をＤｈ、前記長辺軸に垂直な方向の径をＤｖとすると、前記電子ビームの出射側通過孔は式
０．７５≦Ｄｖ／Ｄｈ≦０．９４
を満足するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管用シャドーマスク。
【請求項３】
前記シャドーマスクの短辺軸長の９０％地点における前記電子ビーム通過孔の電子ビーム出射側通過孔の短辺軸方向の径をＤｈ、前記短辺軸に垂直な方向の径をＤｖとすると、前記電子ビームの出射側通過孔は式
０．７５≦Ｄｖ／Ｄｈ≦０．９８
を満足するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管用シャドーマスク。
【請求項４】
前記シャドーマスクの対角軸長の９０％地点における前記電子ビーム通過孔の電子ビーム出射側通過孔の対角軸方向の径をＤｈ、前記対角軸方向に垂直な方向の径をＤｖとすると、前記電子ビームの出射側通過孔は式
０．７５≦Ｄｖ／Ｄｈ≦０．９８
を満足するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管用シャドーマスク。
【請求項５】
複数個の電子ビーム通過孔が穿孔形成された有効面部と、非有効面部から延長し屈曲されて一方は陰極線管のパネルに結合されたフレームに熔接されるマスクスカート部とを有して形成されたカラー陰極線管用シャドーマスクの有効面部の周辺部において、
前記シャドーマスクの長辺軸方向に形成された出射側通過孔は横長形で、短辺軸方向に形成された出射側通過孔は縦長形に形成されることを特徴とするカラー陰極線管用シャドーマスク。
【請求項６】
前記シャドーマスクの対角軸方向に形成された出射側通過孔は、式
Ｄｖ／Ｄｈ＜１
を満足するように形成されることを特徴とする請求項５に記載のカラー陰極線管用シャドーマスク。
上式中、Ｄｈは対角軸方向の径、Ｄｖは対角軸方向に垂直な方向の径をそれぞれ示す。
【請求項７】
前記シャドーマスクの対角軸方向の端部に形成された出射側通過孔中の少なくとも一つ以上は、その形状がほぼ円形に形成されることを特徴とする請求項６に記載のカラー陰極線管用シャドーマスク。
【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ーマスクに係るもので、詳しくは、前記カラー陰極線管の内部に収納されるシャドーマスクの電子ビーム通過孔の特定の軸方向の径とその軸方向と垂直な方向の径との比を１よりも小さく形成することで、前記シャドーマスクの耐衝撃強度特性を向上し得る、カラー陰極線管用シャドーマスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、陰極線管は、テレビ受像機またはコンピュータモニタのような映像表示装置で、画像を再現させる主要構成部品として適用されている。
【０００３】
そして、このような従来のカラー陰極線管においては、図１に示したように、前面ガラスのパネル１０と、該パネル１０に連結して後方に屈曲して形成された後面ガラスのファンネル２０とにより高真空に密閉され、その内部空間には、パネル１０の内側面に塗布されて発光体として機能する蛍光体４０と、該蛍光体４０を発光させる電子ビーム６０を放出するようにファンネル２０の後方端部に装着された電子銃１３０を含むネック部１４０と、電子銃１３０から発生する電子ビーム６０を蛍光体４０の所定部位に到達するように選別するため、その蛍光体４０の後方に覆われたシャドーマスク７０と、該シャドーマスク７０をファンネル２０の内面に固定／支持させるフレーム３０と、該フレーム３０をパネル１０の内周面に結合させるスプリング８０及びスタッドピン１２０と、フレーム３０の側面に位置し、陰極線管の動作中に外部地磁気の影響を少なくするようにパネル１０側からファンネル２０側に延長して係合されたインナーシールド９０とを包含して構成していた。
【０００４】
更に、ネック部１４０には電子ビーム６０を発生する電子銃１３０を装着し、電子銃１３０から発生した電子ビーム６０を所定方向に偏向させる偏向ヨーク５０と、電子ビーム６０の偏向方向を正確に調整するＣＰＭ１００（Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　＆　Ｐｕｒｉｔｙ　Ｍａｇｎｅｔ）とを夫々結合していた。
【０００５】
また、パネル１０及びファンネル２０が大気圧及び外部衝撃に耐えるように、それらパネル１０及びファンネル２０の外側側面には補強バンド１１０を装着していた。
【０００６】
一方、ファンネル２０のネック部１４０に内蔵された電子銃１３０からは、陽極電圧により電子ビーム６０が発生し、パネル１０の内面に塗布された蛍光体４０を照射し、電子ビーム６０は、蛍光体４０に到達する以前に、ファンネル２０の外側にある偏向ヨーク５０により上、下、左、右方向に偏向される。
【０００７】
また、ＣＰＭ１００は、電子ビーム６０の進行軌道を修正する各マグネットを包含することにより、電子ビーム６０は蛍光体４０に正確に到達して、色純度不良を防止するようになっていた。
【０００８】
また、シャドーマスク７０は、図２に示したように、パネル１０の内面と所定間隔を維持したドーム状に形成され、中央部分に複数個の点状の電子ビーム通過孔７４が穿孔された有効面部７１と、該有効面部７１の外周縁に形成された周辺部７２と、該周辺部７２の縁部から延長して下方向に屈曲して形成されたマスクスカート部７３とにより構成され、シャドーマスク７０の厚さは約０．１〜０．３ｍｍ程度であった。
【０００９】
このように構成されたカラー陰極線管の動作は、電子銃１３０から放出された電子ビーム６０が、偏向ヨーク５０により上、下、左、右方向に偏向された後、シャドーマスク７０の各通過孔７４を通過して、パネル１０の内面に形成された蛍光体４０に到達して発光することで画像を再現し得るようになっていた。
【００１０】
更に、電子ビーム通過孔７４は、図３及び図４に示したように、ファンネル２０側にエッチングにより穿孔して形成された円形状の電子ビーム入射側通過孔７４ａと、エッチングによりパネル１０側に電子ビーム入射側通過孔７４ａの後面に連通して穿孔された円形状の電子ビーム出射側通過孔７４ｂとにより形成され、画面作成時、電子ビーム６０の進入角度はシャドーマスク７０の位置によって変化するので、パネル１０側に形成された電子ビーム出射側通過孔７４ｂの大きさは、電子ビームの散乱を防止するために、シャドーマスク７０の有効面部７１の端部へ行くほど大きく形成されていた。
【００１１】
このように構成されたカラー陰極線管の品質は、基本的には画像の色純度に重要な影響を与え、該色純度は、シャドーマスク７０が変形することに最も影響される。カラー陰極線管自体の落下及び衝撃からも大きく影響され、相対的に重量の重いパネル１０が地面に落下した時、シャドーマスク７０に最も大きい変形を誘発する。
【００１２】
即ち、シャドーマスク７０には所定形状の電子ビーム通過孔７４が複数穿孔され、それら電子ビーム通過孔７４は、通過する電子ビーム６０の散乱を防止するために、シャドーマスク７０の各周辺部へ行くほど径が大きく形成されるため、シャドーマスク７０は、その周辺部へ行くほど残余面積及び体積が減少し、結果的に、シャドーマスク７０の強度及び重量が減少する。
【００１３】
また、このような構造的特性上、カラー陰極線管のパネル側が地面に向かって落下する時、その内部に収納されたシャドーマスク７０は落下時に発生する衝撃により上下方向の振動が発生し、この場合、周辺部よりも相対的に大きい強度及び重量を有する中央部は、周辺部よりも大きい振動幅を有するため、シャドーマスク７０の中央部に大きい荷重が加えられ、従って、構造強度の強い中央部と強度の弱い周辺部間の境界に変形が発生するようになる。
【００１４】
実際的に、陰極線管の製品サイズが大きくなるほどその内部のシャドーマスクへの衝撃は一層敏感になり、同一衝撃を受けた場合でも、大型陰極線管のシャドーマスクは急激な荷重により一層大きい永久変形が発生することになる。
【００１５】
従来の陰極線管において、電子ビーム通過孔７４の特定の軸方向の径をＤｈ、軸に垂直な方向の径をＤｖとすると、シャドーマスク７０に形成される電子ビーム通過孔７４は、図２に示したように、シャドーマスク７０の中央から外方縁方向へ行くほど、即ち、周辺部へ行くほど次の式を満足するように構成された。
【００１６】
Ｄｖ／Ｄｈ≒１　……　式１
即ち、電子ビーム通過孔７４を通過する電子ビームの散乱を防止するために、電子ビーム通過孔７４の直径がシャドーマスク７０の中央部よりも周辺部で一層大きくなるように形成して、シャドーマスク７０を色選別電極として機能するように形成されていた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来シャドーマスクの構造においては、上述したような多様な問題点によりシャドーマスクの構造的強度に制限が加えられ、ハウリング（Ｈｏｗｌｉｎｇ）現象が発生するという不都合な点があった。
【００１８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、シャドーマスクにエッチングにより形成される電子ビーム通過孔の特定の軸方向の径とその軸方向に垂直な方向の径との比を１よりも小さく形成することで、シャドーマスクの耐衝撃強度特性を向上し得る、カラー陰極線管用シャドーマスクを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るカラー陰極線管用シャドーマスクにおいては、複数個の電子ビーム通過孔が穿孔される有効面部と、非有効面部から延長し屈曲されて一方が陰極線管のパネルに結合されたフレームに熔接されたマスクスカート部とを包含して形成されたカラー陰極線管用シャドーマスクにおいて、
電子ビーム通過孔の電子ビーム出射側通過孔の最大径をＤｈ、該電子ビーム出射側通過孔の最大径に対して垂直方向の最大径をＤｖとすると、シャドーマスクの有効面部の周辺部の電子ビーム出射側通過孔は、次の式を満足することを特徴とする。
【００２０】
Ｄｖ／Ｄｈ＜１
また、前記目的を達成するため、本発明に係るカラー陰極線管用シャドーマスクにおいては、複数個の電子ビーム通過孔が穿孔された有効面部と、非有効面部から延長し屈曲されて一方は陰極線管のパネルに結合されたフレームに熔接されるマスクスカート部とを包含して形成されたカラー陰極線管用シャドーマスクの有効面部の周辺部において、
シャドーマスクの長辺軸方向に形成された出射側通過孔は横長形で、短辺軸方向に形成された出射側通過孔は縦長形に形成されることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
【００２２】
図１に示したように、従来のシャドーマスクを有するカラー陰極線管においては、外部衝撃がパネルのスタッドピン１２０を介してスプリング８０に１次的に伝達された後、フレーム３０を経由して最終的にシャドーマスク７０に伝達されることで、該シャドーマスク７０の振動及び変形を誘発していた。
【００２３】
従って、衝撃による前記シャドーマスク７０の変形を防止するためには、伝達される衝撃を遮断／吸収するか、または、周辺部の強度を向上すべきである。
【００２４】
即ち、カラー陰極線管を衝撃を遮断し得る構造に設計して形成するか、または、衝撃を吸収し得る別途の部材を付着することで、シャドーマスク７０の変形を防止するか、若しくは、伝達された外部衝撃に耐えるように、シャドーマスク７０の構造的特性を変化させて周辺部の強度を増加させることで、シャドーマスク７０の変形を防止すべきである。
【００２５】
そこで、本発明に係るカラー陰極線管用シャドーマスク７００においては、図５及び図６に示したように、衝撃に耐えられるように、電子ビーム通過孔７４０を形成する電子ビーム出射側通過孔７４０ｂに対する電子ビーム入射側通過孔７４０ａの径を、周辺部へ行くほど１よりも小さくなるように穿孔することでマスク周辺部の強度を増加させ、よって、シャドーマスク７００に発生する振動は自体の弾性範囲内で減衰されるため、該シャドーマスク７００の変形も防止し得るようになっている。
【００２６】
詳しくは、電子ビーム通過孔７４０は、図６に示したように、ファンネル２０側にエッチングにより形成される円形状の電子ビーム入射側通過孔７４０ａと、パネル１０側に、即ち、電子ビーム入射側通過孔７４０ａの後面に連通して形成される楕円形状の電子ビーム出射側通過孔７４０ｂとにより構成されている。
【００２７】
即ち、シャドーマスク７００の長辺軸方向に形成された電子ビーム出射側通過孔７４０ｂは横長形に穿孔され、短辺軸方向に形成された出射側通過孔７４０ｂは縦長形に穿孔される。
【００２８】
ここで、本発明に係るカラー陰極線管用シャドーマスク７００は、電子ビーム通過孔７４０の電子ビーム出射側通過孔７４０ｂの特定の軸方向の径をＤｈ、軸に垂直な方向の径をＤｖとすると、シャドーマスク７００の長辺軸方向では、長辺軸長の９０％となる地点における電子ビーム通過孔７４０のＤｖ／Ｄｈの比が、０．７５〜０．９４範囲内になるように構成し、短辺軸方向では、短辺軸長の９０％となる地点における電子ビーム通過孔７４０のＤｖ／Ｄｈの比が、０．７５〜０．９８範囲内になるように構成し、対角軸方向では、対角軸長の９０％となる地点における電子ビーム通過孔７４０のＤｖ／Ｄｈの比が０．７５〜０．９８範囲内になるように形成される。
【００２９】
即ち、電子ビーム通過孔７４０の径の比が適用される地点を、シャドーマスクの長辺軸、短辺軸及び対角軸長の９０％となる地点に限定することで、ドロップ強度特性を向上しながらもハウリング特性を満足し得るようにしたものである。
【００３０】
Ｄｖ／Ｄｈが０．７５であること、即ち、７５％以上であることは、実際的にマスクをエッチングする製造工程上の限界値であり、Ｄｖ／Ｄｈが０．９８であること、即ち、９８％以下であることは、マスク周辺部の強度増加効果が微弱であることにより決定された値である。
【００３１】
また、シャドーマスクの対角軸端部ではピュリティ余裕度が低下して色純度が低下する現象が発生するが、その対策としては、図７に示したように、対角軸端部の出射側通過孔中の少なくとも一つ以上をほぼ円形状に形成することで、ピュリティ余裕度を向上させることができる。
【００３２】
従って、本発明に係るシャドーマスク７００は、耐衝撃性の向上により変形が防止され、画面再現時の色純度が確保されると同時に、マスク周辺部の体積及び重量は中央部よりも漸次減少される。
【００３３】
以下、表１及び図８を参照して本発明の効果を証明する。
【００３４】
図中、Ｇとは、落下強度を表す指数であって、衝撃に耐えられる強度／ｇ（重力加速度）、即ち、重力加速度の何倍まで耐えられるかを表す指数である。
【００３５】
表１から分かるように、マスクのエッチング製作技術の限界まで本発明を適用した場合、２８Ｇが示されて従来技術の２４Ｇに比べて１７％も上昇した。
【００３６】
このように本発明を適用したモデルでは、従来技術を適用したモデルでは決して得ることのできない２５Ｇという限界値を超えることが分かり、本発明で提示した最小値を適用した場合でも２５Ｇとなって、本発明の適用モデルによる強度の最小値を得られることが分かる。
【００３７】
【表１】
2004006225.tif 000003
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るカラー陰極線管用シャドーマスクにおいては、衝撃に耐えられるように電子ビーム通過孔の径比を周辺部へ行くほど１よりも小さくすることでシャドーマスクの周辺部の強度を増加させて、前記シャドーマスクから発生する振動を自身の弾性範囲内で減衰されるようにして永久変形を防止することができるという効果がある。
【００３９】
また、従来技術では不可能であった落下強度を向上し得ることは勿論で、落下強度の向上によりシャドーマスクを外部からの衝撃に耐えられるように形成することで、前記シャドーマスクの永久変形を防止し、カラー陰極線管の色純度を維持し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来カラー陰極線管の構成を示した部分断面図である。
【図２】従来カラー陰極線管に使用されるシャドーマスクを示した斜視図である。
【図３】従来シャドーマスクの電子ビーム通過孔の形状を示した概略図である。
【図４】図３の電子ビーム通過孔を示した縦断面図である。
【図５】本発明に係るカラー陰極線管用シャドーマスクの電子ビーム通過孔の第１実施例を示した概略構成図である。
【図６】図５の電子ビーム通過孔を示した縦断面図である。
【図７】本発明に係るカラー陰極線管用シャドーマスクの電子ビーム通過孔の第２実施例を示した概略図である。
【図８】本発明に係るカラー陰極線管用シャドーマスクが適用時のドロップ強度を従来と比較して示したグラフである。
【符号の説明】
７００…シャドーマスク
７４０…電子ビーム通過孔
７４０ａ…電子ビーム入射側通過孔
７４０ｂ…電子ビーム出射側通過孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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