【手続補正書】
【提出日】平成15年7月3日(2003.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】陰極線管およびその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】ほぼ矩形状の平坦なフェースプレートと、上記フェースプレートに対向して設けられたほぼ矩形状の平坦なリアプレートと、を有する真空外囲器と、
上記フェースプレートの内面に形成された蛍光体スクリーンと、
上記フェースプレートとリアプレートとの間に配置され、フェースプレートおよびリアプレートを大気圧に対して支える支持手段と、
上記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを出射する複数の電子源と、を備え、
上記支持手段は、上記フェースプレートに当接した一端およびリアプレートに当接した他端を有する複数個の支持部材と、それぞれ上記支持部材を所定の個数ずつ互いに連結しているとともに上記フェースプレートに固定された複数の連結部材と、を有していることを特徴とする陰極線管。
【請求項２】上記フェースプレートは、互いに直交する垂直軸および水平軸を有し、上記複数の支持部材は、上記垂直軸と平行な複数の列に並んで配設され、上記連結部材は、上記垂直軸と平行な各列の支持部材を互いに連結していることを特徴とする請求項１に記載の陰極線管。
【請求項３】上記フェースプレートは、上記支持部材の一端が直接当接し、上記蛍光体スクリーンに対して上記支持部材を位置合わせするための基準マークを有していることを特徴とする請求項１叉は２に記載の陰極線管。
【請求項４】上記基準マークは、上記フェープレートの内面上で、上記蛍光体スクリーンの外側に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の陰極線管。
【請求項５】上記基準マークは、上記基準マークに位置合わせされた上記支持部材の上記一端を、上記フェースプレートを介してフェースプレートの外側から透視可能に形成されていることを特徴とする請求項３叉は４に記載の陰極線管。
【請求項６】上記フェースプレートは、互いに直交する垂直軸および水平軸を有し、上記複数の支持部材は、上記垂直軸と平行な複数の列に並んで配設され、上記連結部材は、上記垂直軸と平行な各列の支持部材を互いに連結し、
上記各列の支持部材は、上記蛍光体スクリーンの外側に位置しているとともに上記基準マークに当接した２つの支持部材と、上記蛍光体スクリーン上に位置した少なくとも１つの支持部材と、を含んでいることを特徴とする請求項４に記載の陰極線管。
【請求項７】上記連結部材は、上記フェースプレートとほぼ等しい熱膨張率を有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の陰極線管。
【請求項８】上記連結部材は、導電性を有していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の陰極線管。
【請求項９】上記連結部材は、上記フェースプレートの面方向に対して無負荷状態でフェースプレートに固定されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の陰極線管。
【請求項１０】上記各支持部材は、上記フェースプレートおよびリアプレートに対してほぼ直角に延びた柱状の単一部材によって形成され、上記連結部材は、上記支持部材に対して直角に延びているとともに、上記支持部材が挿通された複数の透孔を有していることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の陰極線管。
【請求項１１】上記蛍光体スクリーンと対向して上記真空外囲器内に配設されたシャドウマスクを備え、
上記蛍光体スクリーンは、それぞれ上記垂直軸と平行に延びているとともに上記水平軸方向に沿って互いに隙間をおいて形成された多数のストライプ状の蛍光体層と、上記隣合う蛍光体層間に形成され上記垂直軸方向に延びるストライプ状の光吸収層と、を有し、
上記各列の支持部材は、上記蛍光体スクリーンの複数の領域の内、上記水平方向に隣接する２つの領域間の境界に沿って、かつ、上記光吸収層と整列して配設されていることを特徴とする請求項２に記載の陰極線管。
【請求項１２】上記フェースプレートは、上記蛍光体スクリーンの周囲に形成された光吸収層と、上記光吸収層に形成され、上記支持部材の一端が直接当接して、上記蛍光体スクリーンに対して上記支持部材を位置合わせするための基準マークと、を有していることを特徴とする請求項１１に記載の陰極線管。
【請求項１３】ほぼ矩形状の平坦なフェースプレート、および上記フェースプレートに対向して設けられたほぼ矩形状の平坦なリアプレートを有する真空外囲器と、上記フェースプレートの内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記フェースプレートとリアプレートとの間に配置され、フェースプレートおよびリアプレートを大気圧に対して支える支持手段と、上記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを出射する複数の電子源と、を備えた陰極線管の製造方法において、
上記フェースプレートに当接する一端と上記リアプレートに当接する他端とをそれぞれ有する複数個の支持部材を連結部材によって互いに連結した支持ユニットを複数個用意し、
各支持ユニットの支持部材を上記蛍光体スクリーンに対して所定の位置に位置合わせし、
上記位置合わせされた上記各支持ユニットの連結部材を上記フェースプレートに固定し、各支持部材の一端を上記フェースプレート内面に当接させ、
上記リアプレートを上記フェースプレートに接合して、上記各支持部材の他端を上記リアプレートに当接させることを特徴とする陰極線管の製造方法。
【請求項１４】上記フェースプレートの内面において、上記蛍光体スクリーンに対して所定の位置に複数の基準マークを形成し、上記各支持ユニットの位置合わせは、上記支持部材の少なくとも１つを上記基準マークに合わせることにより行うことを特徴とする請求項１３に記載の陰極線管の製造方法。
【請求項１５】上記フェースプレートの内面に蛍光体スクリーンを形成する際、同時に、上記基準マークを形成することを特徴とする請求項１４に記載の陰極線管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、陰極線管に係り、詳しくは、１つの蛍光体スクリーンを複数個の電子源から出射された電子ビームにより励起発光させて画像を得る陰極線管に関し、大画面の表示が可能な陰極線管およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年高品位放送あるいはこれにともなう大画面をもつ高解像度陰極線管に対して種々の検討がなされている。その一例として、米国特許明細書第  ５，３６５，１４２号、明国特許明細書第  ５，２８７，０３４号、特開平５−３６３６３号公報等には、一体化構造の蛍光体スクリーンを複数の電子銃から放出された電子ビームにより複数の領域に分けて走査する陰極線管が提供されている。
【０００３】
この種の陰極線管は、互いに対向して設けられたほぼ平坦なフェースプレートおよびリアプレートを有する外囲器を備え、フェースプレートの内面には蛍光体スクリーンが形成されている。また、リアプレートには複数のファンネルが固定され、これらファンネルのネック内に電子銃がそれぞれ配設されている。
【０００４】
このような陰極線管においては、平坦なフェースプレートおよびリアプレートに加わる大気圧荷重を支えるために、外囲器の内側に複数の支持体が配置されている。このように支持体は、蛍光体スクリーンの非発光部分に接触するように配置されることが望まれる。上記米国特許明細書第  ５，３６５，１４２号に開示された陰極線管によれば、蛍光体スクリーンをストライプ状の光吸収層（ブラックストライプ）を有するブラックストライプ型の蛍光体スクリーンとし、各支持体は、楔状に形成された支持体の先端部がストライプ状光吸収層上に当接するように配置されている。
【０００５】
上記のようにストライプ状の光吸収層上に支持体の先端を配置する場合、各支持体の先端部を正確に光吸収層と一致させることが必要である。位置合わせ方法としては、特願平７−７８５７０号公報に開示されているように、予め支持体をリアプレートに固定しておき、支持体の固定されたリアプレートおよびフェースプレートにそれぞれ位置決め手段を設ける。そして、これらの位置決め手段を基準としてリアプレートとフェースブレートとを所定の位置関係に組立てることにより、支持体の先端部を蛍光体スクリーンの光吸収層に一致させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような組立て方法において、蛍光体スクリーンに対する各支持体の位置は、リアプレートおよびフェースプレートに設けられた位置決め手段を介して間接的に設定される。そのため、このような位置決め手段による蛍光体スクリーンと支持体との位置合わせには、つぎの問題がある。
【０００７】
（ア）支持体の固定精度が低い。すなわち、支持体は、その基端部がリアプレートに固定されるため、蛍光体スクリーンと接する先端部は、支持体の倒れなどにより、位置精度が低下しやすい。
【０００８】
（イ）位置決め手段による位置合わせ精度が低い。すなわち、フェースプレートおよびリアプレートの位置決め手段は、一般に、摺動可能な嵌合構造とし、位置合わせ時、円滑な摺動が要求される。
【０００９】
また、位置決め手段は、フリットガラスを焼結して外囲器を形成する際の加熱処理時に、焼付きなどをおこさず、熱膨張に対して円滑に変位する構造でなければならず、両位置決め手段間に比較的大きなクリアランスが必要となる。このような構造で実現可能な位置決め精度は、０．１ｍｍ程度であり、高精度の位置合わせには不適切である。そのため、このような位置決め構造を、蛍光体層や光吸収層の配列ピッチが小さい蛍光体スクリーンを有する高精細カラー陰極線管に適応しても、十分な精度が得られない
（ウ）大型陰極線管への適用が困難である。すなわち、上記のようにフェースプレートとリアプレートとを所定の位置関係に保持する位置決め手段は、画面の大型化にともなって頑強な構造にする必要があり、重量が増大する。また大型画面の場合、２個程度の少ない位置決め手段によってフェースプレートとリアプレートとを位置決めすることは、強度的にも、精度的にも困難となる。従って、位置決め手段の数を増やすことが必要となる。その結果、フェースプレートとリアプレートとを所定の位置関係に保持する位置手段は、陰極線管の大型化に対して、構造の複雑化、重量の増大、コストアップをまねき、有効な手段とはならない。
【００１０】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、フェースプレートの内面に形成された蛍光体スクリーンに対して、フェースプレートおよびリアプレートを支持する支持体を高精度に位置合せでき、画面の大型化、高精細化にも十分に対応できる陰極線管およびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る陰極線管は、ほぼ矩形状の平坦なフェースプレート、および上記フェースプレートに対向して設けられたほぼ矩形状の平坦なリアプレートを有する真空外囲器と、上記フェースプレートの内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記フェースプレートとリアプレートとの間に配置され、フェースプレートおよびリアプレートを大気圧に対して支える支持手段と、上記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを出射する複数の電子源と、を備えている。
【００１２】
上記支持手段は、それぞれ上記フェースプレートおよびリアプレートに当接した両端を有する複数個の支持部材と、それぞれ上記支持部材を所定の個数ずつ互いに連結しているとともに上記フェースプレートに固定された複数の連結部材と、を備えていることを特徴としている。
【００１３】
この発明に係る陰極線管によれば、フェースプレートは、互いに直交する垂直軸および水平軸を有し、上記複数の支持部材は、上記垂直軸と平行な複数の列に並んで配設され、上記連結部材は、上記垂直軸と平行な各列の支持部材を互いに連結している。
【００１４】
また、上記フェースプレートは、上記支持部材の一端が直接当接し、上記蛍光体スクリーンに対して上記支持部材を位置合わせするための基準マークを有している。
【００１５】
更に、この発明によれば、上記基準マークは、上記フェープレートの内面上で、上記蛍光体スクリーンの外側に形成されている。
上記基準マークは、上記基準マークに位置合わせされた上記支持部材の上記一端を、上記フェースプレートを介してフェースプレートの外側から透視可能に形成されている。
【００１６】
また、この発明に係る陰極線管の製造方法は、ほぼ矩形状の平坦なフェースプレート、および上記フェースプレートに対向して設けられたほぼ矩形状の平坦なリアプレートを有する真空外囲器と、上記フェースプレートの内面に形成された蛍光体スクリーンと、上記フェースプレートとリアプレートとの間に配置され、フェースプレートおよびリアプレートを大気圧に対して支える支持手段と、上記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを出射する複数の電子源と、を備えた陰極線管の製造方法において、上記フェースプレートに当接する一端と上記リアプレートに当接する他端とをそれぞれ有する複数個の支持部材を連結部材によって互いに連結した支持ユニットを複数個用意し、各支持ユニットの支持部材を上記蛍光体スクリーンに対して所定の位置に位置合わせし、上記位置合わせされた上記各支持ユニットの連結部材を上記フェースプレートに固定し、各支持部材の一端を上記フェースプレート内面に当接させ、上記リアプレートを上記フェースプレートに接合して、上記各支持部材の他端を上記リアプレートに当接させることを特徴としている。
【００１７】
上記のように構成された陰極線管およびその製造方法によれば、複数個の支持部材を連結部により一体に連結し、その一体に連結された支持部材の蛍光体スクリーン側端部を蛍光体スクリーンと位置合わせしている。そのため、蛍光体スクリーンに対する支持部材の位置合わせ精度が向上する。また、きわめて高い配置精度が必要な支持部材を、蛍光体スクリーンの形成されているフェースプレートに取付けるので、構造、製造を簡略化できる。その結果、蛍光体層の配列ピッチの小さい高精細カラー陰極線管にも、十分に対応できる。
【００１８】
蛍光体スクリーンに対する支持部材の位置合わせは、他の部材を介することなく直接蛍光体スクリーンに対して行うことができる。そのため、支持部材を蛍光体スクリーンに対して他の部材を介して間接的に位置合わせをおこなう場合に生じる累積誤差が低減する。また、蛍光体スクリーンに対する支持部材の位置合わせを常温下でおこない、各支持部材を所定位置に正確に配置でき、従来のように熱処理工程での影響を受け難い。そのため、従来の如く重量の大きい位置決め手段を用いる場合に比較して、陰極線管の構造の複雑化、頑強化が不必要となり、製造コストの低減を図ることができる。
【００１９】
特に垂直軸方向に並んだ複数個の支持部材を同一連結部材により一体に連結した場合、連結部材をフェースプレートに固定することができ、陰極線管の構造を簡略化できる。
【００２０】
また、蛍光体スクリーンに基準マークを形成することにより、蛍光体スクリーンに対して支持部材をきわめて容易に位置合せできる。連結部材により連結された一部の支持部材を基準マークに位置合せすることにより、同じ連結部材に連結された他の支持部材の位置合わせ精度が飛躍的に向上する。
【００２１】
陰極線管の製造に際し、支持部材を位置合せするための基準マークを蛍光体スクリーンと同一工程で形成することにより、蛍光体スクリーンに対して基準マークを所定定位置に正確に形成でき、これらの基準マークに基づいて、蛍光体スクリーンに対して支持部材を所定の関係に高精度に配置することができる。従って、実用かつ量産性に富んだ陰極線管を容易に製造することが可能となる。
【００２２】
ここで、各支持部材は、フェースプレートおよびリアプレートに対して垂直な方向でかつ支持部材の軸方向に沿った大気圧荷重を支えるために設けられた部材であり、両端がフェースプレートおよびリアプレートにそれぞれ接触している。これに対して、連結部材は複数の支持部材を連結するために設けられた部材であり、大気圧荷重は受けない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明をカラー陰極線管に適用した実施の形態について詳細に説明する。
図１ないし図３に示すように、カラー陰極線管は、フェースプレート４の内面に形成された単一の蛍光体スクリーン１を、複数の電子源として機能する複数の電子銃２から放出される電子ビームにより、複数の領域、図示例では、水平方向に４個、垂直方向に５個、計２０個の領域Ｒ１−Ｒ２０に分割して走査することにより各領域に得られる分割画像をつなげて、蛍光体スクリーン１上に合成されたカラー画像を表示する構造としたものである。
【００２４】
カラー陰極線管は真空外囲器８を備え、この真空外囲器は、互いに直交する水平軸（長軸、Ｘ軸）および垂直軸（短軸、Ｙ軸）を有するガラスからなるほぼ矩形状の平坦なフェースプレート４と、フェースプレート４の周縁部にほぼ垂直に接合されたガラスからなる枠状の側壁５と、側壁５に接合されフェースプレート４と平行に対向したガラスからなるほぼ矩形状の平坦なリアプレート６と、リアプレート６に接合されたガラスからなる２０個のファンネル７と、を有している。リアプレート６には、２０個の矩形状の開口９が形成され、蛍光体スクリーンの領域Ｒ１〜Ｒ２０に対応して、水平方向に５個、垂直方向に４個、計２０個マトリックス状に並んで設けられている。複数のファンネル７は、それぞれ対応する開口９を囲むようにリアプレート６の外面に接続されている。
【００２５】
フェースプレート４の内面には、図４（ａ）および４（ｂ）に示すように、一体化構造の蛍光体スクリーン１が形成されている。この蛍光体スクリーン１においては、垂直方向に延びる細長いストライプ状の光吸収層１１（ブラックストライプ層）が水平方向に所定の隙間をもって並列形成され、これら光吸収層１１の隙間に埋込むように、青、緑、赤に発光する垂直方向に延びた細長いストライプ状の３色蛍光体層Ｂ、Ｇ、Ｒが形成されている。蛍光体スクリーン１は、全体として矩形状に形成されている。また、フェースプレート４の内面上において、蛍光体スクリーン１の外周には、光吸収層１１と同じ材料からなる一定幅の非発光部１３が枠状に設けられている。
【００２６】
本実施の形態によれば、非発光部１３の内、水平方向に延びる一対の辺部には、後述する支持部材を位置決めするための４個の基準マーク１４がそれぞれ形成されている。各基準マーク１４は、ストライプ状光吸収層１１の延長上に位置しているとともに、非発光部１３を部分的に削除してフェースプレート面を露出させることにより形成されている。つまり、基準マーク１４は垂直方向に延びるスリット状に形成され、フェースプレート４の外面側からフェースプレートおよび位置決めマーク１４を介して、後述する支持部材の蛍光体スクリーン側端部を透視することができる。
【００２７】
フェースプレート４の内面には、上記垂直方向両側の非発光部１３の外側に、ガラスからなるフェースプレート４と熱膨張係数が近似したニッケル合金からなる一対の細長い板状の固定部材１５が、フリットガラスにより固定され、それぞれ水平方向に延びている。
【００２８】
フェースプレート４の内側には、蛍光体スクリーン１に対向してシャドウマスク１７が配置されている。このシャドウマスク１７は、蛍光体スクリーン１の水平方向の領域の分割数（５個）に対応して、垂直方向を長手方向とする矩形状の平坦な５個のマスク片Ｍ１〜Ｍ５に分割されている。
【００２９】
各マスク片Ｍｌ〜Ｍ５は、図５に示すように、蛍光体スクリーン１の領域の垂直方向の分割数（４個）に対応して、長手方向に並んだ矩形状の４個の有効部１８を有し、各有効部には多数の電子ビーム通過孔が形成されている。そして、これらの有効部１８は、電子ビーム通過孔の形成されない非有効部１９を介して連結されている。
【００３０】
マスク片Ｍ１〜Ｍ５は、それぞれ垂直方向を長手方向とする矩形状のマスクフレーム２０に取付けられ、水平方向に所定間隔離れて並列配置されている。各マスクフレーム２０は、長手方向の両側部に取付けられた固定片２１を、フェースプレート４内面に固定された固定部材１５にそれぞれ固定することにより、フェースプレート上に保持されている。それにより、各マスク片の有効部は、それぞれ対応する蛍光体スクリーン１の領域に対向している。
【００３１】
マスクフレーム２０を介して固定部材１５に固定された各マスク片Ｍ１〜Ｍ５とフェースプレート４の内面との間には、フェースプレート４の内面に対してマスク片Ｍ１〜Ｍ５を所定の間隔（ｑ値）に設定する各一対のステージ２２が配置されている。ステージ２２は、一端部が固定片２３を介して固定部材１５に固定され、他端部が対応するマスクフレーム２０の垂直方向両端部内側を通ってマスク片に圧接し、マスク片に張力を付与している。
【００３２】
フェースプレート４とリアプレート６との間には、これらフェースプレート４およびリアプレート６に加わる大気圧荷重を支えるための支持手段２４が配置されている。この支持手段２４は、例えば、２０本の円柱形状の支持部材２５と、支持部材を５本ずつ一体に連結した連結部材２６と、を備えている。各支持部材２５は、フェースプレート４およびリアプレート６に対してほぼ垂直に設けられ、フェースプレート４に当接した先端とリアプレート６に当接した基端とを有している。
【００３３】
また、これらの支持部材２５は、その先端が、蛍光体スクリーン１の領域Ｒ１〜Ｒ２０の内、互いに隣接した４個の領域の交差部、および非発光部１３の各水平部において、水平方向に隣接する２つの領域の境界近傍に、それぞれ当接するように配置され、垂直方向に５個、水平方向に４個、計２０個だけ設けられている。そして、垂直方向に並んだ各列の５個の支持部材２５は、連結部材２６によって互いに連結され支持ユニット３４を構成している。
【００３４】
図６および図７に示すように、各支持部材２５は、ガラスからなるフェースプレート４およびリアプレート６と熱膨張係数が近似した材料、例えば、ニッケル合金から形成されているとともに、先端から基端に亘って同電位を有している。また、支持部材２５のフェースプレート４側の先端２８は、楔状に形成されている。
【００３５】
連結部材２６は、断面Ｕ字状の細長い一対の嵌合部材２９ａ，２９ｂを有し、これら嵌合部材の開口側同志を連結することにより角筒形状に形成されている。嵌合部材２９ａ、２９ｂは、ガラスからなるフェースプレート４およびリアプレート６と熱膨張係数が近似した材料、例えば、ニッケル合金から形成され、少なくともその表面は導電性を有している。また、嵌合部材２９ａ、２９ｂの各々には、支持部材２５を挿通するための５個の透孔４０が形成され、他方の嵌合部材に形成された透孔と互いに同軸的に対向している。また、各連結部材２６の長手方向両端部には、連結部材２６をフェースプレート４上の固定部材１５に固定するための固定片３０が取付けられている。
【００３６】
各支持部材２５の軸方向所定位置には、支持部材を連結部材２６に対して精度よくかつ強固に取付けるための環状のカラー２７が固定されている。そして、各支持部材２５は、連結部材２６の対向する一対の透孔４０に挿通され、カラー２７を嵌合部材２９ａに溶接することにより、連結部材２６に固定されている。従って、各支持ユニット３４において、５個の支持部材２４は互いに平行に延び、これらの支持部材２４と直交して延びる連結部材２６によって互いに連結されている。また、５個の支持部材２４は、その先端２８が連結部材２６の長手軸方向に整列した状態で連結されている。
【００３７】
より具体的には、各支持部材２５は、直径ｄが８ｍｍの円柱状に形成され、その楔形状の先端２８は、幅０．０５ｍｍ、長さが支持部材２５の直径ｄに等しい８ｍｍに形成されている。連結部材２６は、幅ｗが１２ｍｍ、高さｈが１０ｍｍ、長さが３５０ｍｍに形成されている。また、カラ−２７は、直径１０ｍｍ、厚みが５ｍｍのステンレス鋼で形成されている。
【００３８】
図２および図８に示すように、各支持ユニット３４は、連結部材２６の両端に設けられた固定片３０を、フェースプレート４の内面の垂直方向両側に固定された固定部材１５に固定することにより、フェースプレート４に取付けられている。この際、４つの支持ユニット３４は、連結部材２６の長手方向がフェースプレート４の垂直方向と一致し、かつ、水平方向に隣合う２つのマスク片Ｍ１〜Ｍ５（マスク片Ｍ１，Ｍ２について図示）間に位置した状態で配置される。更に、各支持ユニット３４は、長手方向両端部に位置した２個の支持部材２５の先端２８が蛍光体スクリーン１の非発光部１３に形成された基準マーク１４とそれぞれ一致し、中間の３個の支持部材２５の先端２８が、蛍光体スクリーン１の互いに隣接する領域の各交差点における光吸収層１１上に位置するように配置されている。
【００３９】
一方、２０個のフアンネル７の各ネック３２内には電子銃２が配設されているとともに、各ネックの周囲には、電子銃から出射された電子ビームを水平方向および垂直方向に走査するための偏向ヨーク５０が取付けられている。
【００４０】
上記構成のカラー陰極線管においては、２０個のファンネル７の各ネック３２内に配設された電子銃２から放出される電子ビームを偏向ヨーク５０の発生する磁界により水平および垂直方向に偏向し、シャドウマスク１７を介して蛍光体スクリーン１２を、水平方向に５個、垂直方向に４個、計２０個の領域Ｒ１ないしＲ２０に分割して走査する。そして、この分割走査により蛍光体スクリーン１上に描かれる分割画像を、電子銃２や偏向ヨーク５０に印加される信号により重複や隙間がないようにつなぎ、蛍光体スクリーン１上に合成されたカラー画像を表示する。
【００４１】
上記構成のカラー陰極線管は、以下の工程により製造される。
まず、支持ユニット３４の組立てについて説明する。図９に示すように、支持ユニット３４の組立ては、垂直方向に配置される５個の支持部材２５を支持する切欠き３５が形成された断面Ｕ字形の支持具３６と、この支持具３６に支持された支持部材２５が鉛直になるように、支持具３６を矢印３７で示すように側方から押圧する加圧具（図示せず）と、支持具３６に支持された支持部材２５の楔状の先端２８に係合して先端２８の位置を規制する溝３８が設けられた端部規制具３９と、支持具３６に支持された支持部材２５に対する連結部材２６の位置を規制する連結部規制具５２と、を有する組立て治具を用いて行う。
【００４２】
端部規制具３９の溝３８は、直径８ｍｍ、楔状の先端２８の幅が０．０５ｍｍの支持部材２５に対して、幅が１ｍｍ、深さが３ｍｍの矩形溝に形成されている。
【００４３】
組立ては、一対の嵌合部材２９ａ，２９ｂを嵌合した後、連結部規制具５２が嵌合部材２９ａの内面に接するように配置し、例えば、レーザ溶接により一対の嵌合部材２９ａ，２９ｂを互いに溶接して連結部材２６を形成する。そして、形成された連結部材２６を断面Ｕ字形の支持具３６の内側に配置する。
【００４４】
次に、カラー２７の装着された５個の支持部材２５をそれぞれ支持具３６の切欠き３５に係合させるとともに、一対の嵌合部材２９ａ、２９ｂに形成されている整列した一対の透孔４０にそれぞれ挿通する。同時に、各支持部材２５の楔状の先端２８を端部規制具３９の溝３８に係合する。
【００４５】
続いて、各支持部材２５の基端部を矢印４２方向に加圧するとともに、加圧具によって支持部材２５を側方から加圧して、各支持部材の鉛直出しをおこなう。この状態で、各支持部材２５、カラ−２７および連結部材２６を、例えば、レーザ溶接により互いに溶接する。その後、溶接により一体に組立てられた支持ユニット３４は、紙面に垂直な方向に引出して組立て治具から取出す。なお、図９に示した黒点は、各部材の溶接部を示している。
【００４６】
一方、カラー陰極線管の外囲器８の製造においては、フェースプレート４の内面の垂直方向両端部に一対の固定部材１５をフリットガラスを用いて取付ける（図３参照）。そして、固定部材１５の取付けられたフェースプレート４の内面に、写真印刷によりマスターマスクを用いて蛍光体スクリーン１を形成する。この蛍光体スクリーン１の形成は、通常のブラックストライプ型カラー陰極線管の蛍光体スクリーンと同様に、最初に感光剤、黒色塗料などを用いて、ストライプ状の光吸収層１１を形成する。光吸収層１１の形成と同時に、蛍光体スクリーン１外周の非発光部１３を形成するとともに非発光部１３に基準マーク１４を形成する。非発光部１３および基準マーク１４の形成は、光吸収層１１の形成に用いられるマスターマスクに、非発光部１３および基準マーク１４に対応するパターンを形成しておくことにより、光吸収層１１と同時に形成することができる。
【００４７】
続いて、フェースプレート４内面に感光性蛍光体スラリを塗布し、同じくマスターマスクを用いて、光吸収層１１の隙間にストライプ状の３色蛍光体層Ｂ、Ｇ、Ｒを形成する。その後、これら光吸収層１１および３色蛍光体層Ｂ、Ｇ、Ｒの背面にスパッター法により、アルミニウム膜を蒸着する。アルミニウム膜の蒸着は、基準マーク１４およびフェースプレート４の周辺部にアルミニウムが蒸着しないようにカバーを施して行われる。
【００４８】
蛍光体スクリーン１の形成とは別に、通常のカラー陰極線管のシャドウマスクと同様に、フォトエッチング法によりマスク片Ｍｌ〜Ｍ５を形成する。そして、組立て治具を用いて、これらのマスク片Ｍｌ〜Ｍ５とマスクフレーム２０とを互いに位置決めし、最終的に加える張力よりも弱い張力を各マスク片に加えた状態で、各マスク片の両端部を対応するマスクフレーム２０の長手方向両端部のマスク片取付部に、例えば、レーザ溶接により溶接する（図５参照）。また、２０個のファンネル７の各ネック３２内に電子銃２を封止しておく。
【００４９】
その後、組立て治具を用いて、フェースプレート４の内面に取付けられた固定部材１５の所定位置にそれぞれステージ２２を位置決めして取付ける（図３参照）。更に、マスク片Ｍ１〜Ｍ５の各々を対応する一対のステージ２２上に置し、フェースプレート４の内面の蛍光体スクリーン１と各マスク片とを所定の位置関係に位置合せする。そして、各マスクフレーム２０を、その固定片２１がそれぞれ固定部材１５に接触する位置まで押込み、マスク片に張力を付加するとともに、各固定片２１を対応する固定部材１５に溶接する。
【００５０】
次に、別の組立て治具を用いて、予め組立てられた４つの支持ユニット３４を蛍光体スクリーン１に対して位置合せする。支持ユニット３４の位置合わせは、図１０（ａ）、１０（ｂ）に示すように、連結部材２６の長手方向両端側に位置した支持部材２５の楔状の先端２８が、蛍光体スクリーン１外周の非発光部１３に形成されている基準マーク１４とそれぞれ一致させることによって行う。また、この位置合わせは、蛍光体スクリーン１を傷付けないように、連結部材２６により一体に連結された５個の支持部材２５の先端２８を蛍光体スクリーン１から０．５ｍｍ程度浮かした状態で保持し、フェースプレート４の外面側から透視可能な基準マーク１４を介して連結部材の両端側に位置した２つの支持部材２５の先端２８を観察しながら、これら先端２８の長さ方向の半分が基準マーク１４上に、残りの半分が光吸収層１１上に位置するように行う。次いで、この位置合せされた支持ユニット３４を、各支持部材２５の先端２８が蛍光体スクリーン１と接する位置まで押込んで保持し、連結部材２６に取付けられた固定片３０をフェースプレート４上の固定部材１５に溶接する。
【００５１】
その後、さらに別の組立て治具を用いて、図２および図１１に示すように、マスク片Ｍ１〜Ｍ５（Ｍ３を図示）および支持ユニット３４の取付けられたフェースプレート４、側壁５、リアプレート６、および電子銃２の封止された２０個のファンネル７を所定の位置関係に組合わせ、それらをフリットガラスにより一体に接合する。その後、通常のカラー陰極線管と同様に排気、その他の処理を施すことにより本実施の形態に係るカラー陰極線管が製造される。
【００５２】
上記構成のカラー陰極線管によれば、複数の支持部材２５を連結部材２６により一体化し、その一体化された支持部材２５と蛍光体スクリーン１とを直接位置合せしている。そのため、従来のように支持部材と蛍光体スクリーンとを間接的に位置合せする場合に生じる組立て誤差の累積、熱処理工程での位置ずれ等を原理的になくすことができ、すべての支持部材２５を蛍光体スクリーン１に対して所定位置に高精度に配置することができる。
【００５３】
例えば、蛍光体スクリーン１の蛍光体層Ｇ、Ｂ、Ｒの配列ピッチが０．５ｍｍ以下に精細化した場合、支持部材２５は、０．０５ｍｍ程度の配置精度が必要となるが、従来の間接的な位置合わせでは、位置決め手段の焼付きを防ぐために、位置決め手段の嵌合精度のみで０．０５ｍｍ以上となり、これに種々の誤差が累積するため、実現が困難となる。
【００５４】
本実施の形態に係るカラー陰極線管によれば、連結部材２６により複数個の支持部材２５を連結して一体化するとともに、蛍光体スクリーン１の非発光部に透視可能な基準マーク１４を設け、フェースプレート４を介して支持部材２５の先端２８を見ながら直接位置合せすることにより、支持部材２５の高精度の配置が可能となり、上記のように蛍光体層の配列ピッチが小さい高精細カラー陰極線管や大型の陰極線管にも適用することができる。
【００５５】
また、高い配置精度が必要なシャドウマスク１７と支持部材２５とを、共に蛍光体スクリーン１の形成されているフェースプレート４に取付けられているため、カラー陰極線管の構造、製造を簡略化できる。特に、垂直方向に一列に並んだ支持部材２５を同一連結部材２６によって一体に連結したことから、連結部材２６の両端部をシャドウマスク１７と共通の固定部材１５に固定することにより支持部材２５をフェースプレートに取付けることができる。従って、カラー陰極線管の構造、製造を一段と簡略化できる。
【００５６】
連結部材２６により連結された支持部材２５の一部を基準マーク１４に位置合わせすることにより、同一の連結部に連結された他の支持部材２５も所定の位置に位置合わせすることができ、蛍光体スクリーン１に対する支持部材２５の位置決め精度が大幅に向上するとともに、位置合わせ作業も容易となる。
【００５７】
各支持ユニット３４の連結部材２６は、フェースプレート４の面方向に関してほぼ無負荷状態でフェースプレートに固定されている。そのため、フェースプレート４上に形成されている蛍光体スクリーンが連結部によって損傷を受ける恐れがない。
【００５８】
更に、蛍光体スクリーン１に対する支持部材２５の位置合わせを常温下でおこなうことができ、従来の重量の大きい位置決め手段を用いるための複雑な構成および強度が不必要となり、製造コストを低減することができる。
【００５９】
また、支持部材２５を位置合せするための基準マーク１４を蛍光体スクリーン１と同一工程で形成することにより、蛍光体スクリーン１に対して基準マーク１４を所定位置に正確に形成できる。その結果、蛍光体スクリーン１に対して支持部材２５を所定位置に高精度に配置することができ、所要のカラー陰極線管を容易に製造することができる。
【００６０】
また、支持手段２４を構成する各支持部材２５は、柱状の単一部材で形成されているため、その軸方向長さを高精度に設定することができる。そのため、複数の支持部材２５をばらつきなく一定の高さに形成でき、これらの支持部材によって真空外囲器８のフェースプレート４およびリアプレート６を安定して支持することができる。
【００６１】
各支持ユニット３４において、連結部材２６はフェースプレート４およびリアプレート６と熱膨張係数が近似した材料で形成されていることから、製造時の熱処理あるいは動作時の熱によって加熱された場合でも、真空外囲器８とほぼ同一の割合で膨張、収縮するため、蛍光体スクリーン１に対して、連結部材２６によって連結されている支持部材２５の位置ずれの発生を防止することができる。
【００６２】
また、各連結部材２６は少なくともその表面が導電性を有していることから、真空外囲器８内の電圧や電子ビームによって帯電されることがない。そのため、連結部材２６の帯電に起因する電子ビームの軌道ずれ等の不都合を防止することができる。
【００６３】
なお、この発明は上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
例えば、上記実施の形態においては、各連結部材２６をフェースプレートとほぼ熱膨張係数が等しいニッケル合金で形成したが、フェースプレートと熱膨張係数が多少異なる材料であっても、連結部の熱膨張による支持部材２５の移動が生じた場合でも蛍光体スクリーンが傷付かない程度の熱膨張差のものであれば、他の材料も使用可能してもよい。また、支持ユニット３４は、熱膨張の異なる材料を組合わせた構造、あるいは弾性部材などにより熱膨張差を緩和する構造であれば、他の構造でもよい。
【００６４】
また、上記実施の形態では、予め支持ユニットを組立てておき、特定の支持部材を蛍光体スクリーンに形成された基準マークに位置合せすることにより、すべての支持部材を所定位置に配置するようにしたが、比較的位置合せしやすい支持部材、例えば、蛍光体スクリーン中央付近に配置される支持部材と、基準マークを利用して位置決めしたのち、この支持部材に連結部を取付けて複数の支持部材を一体化する方法でも、同様のカラー陰極線管が得られる。
【００６５】
また、上記実施の形態では、支持部材の蛍光体スクリーン側端部の位置を規制する端部規制具３９の溝３８を矩形溝としたが、この溝は、蛍光体スクリーン側端部が楔状をなす支持部材に対しては、図１２（ａ）に示す三角形状の溝３８、あるいは、図１２（ｂ）に示す三角形溝と矩形溝とを組合わせた溝３８等、他の形状でもよい。
【００６６】
上記実施の形態では、蛍光体スクリーン側端部が楔状をなす支持部材を用いたが、支持部材の蛍光体スクリーン側端部の形状は、針状、板状など他の形状としてもよい。あるいは、支持部材の蛍光体スクリーン側端部は、その位置を規制する基準を有するものなど他の構造でもよい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、連結部の両端部に位置し蛍光体スクリーンに対して位置合せされる支持部材の蛍光体スクリーン側端部を楔状とし、その先端をストライプ状の光吸収層と整列させる構成としたが、これらの支持部材を蛍光体スクリーンの有効領域外、つまり、非発光部に配置する場合、必ずしも先端をストライプ状光吸収層と整列する形状にする必要はなく、位置合わせしやすい任意の形状に形成することができる。
【００６８】
上記実施の形態において、カラー陰極線管を組立てる際、フェースプレートに設けられた固定部材に各支持ユニットの連結部を固定したが、各支持ユニットは、外囲器内を真空排気すると、フェースプレートおよびリアプレートに加わる大気圧荷重により、外囲器に対して強固に固定される。そのため、支持ユニットの取付構造としては、製造工程で加わる振動などにより変位しない程度の固定構造を用いればよい。
【００６９】
更に、この発明は、上述した実施の形態のようなカラー陰極線管に限らず、シャドウマスクを持たないモノクロの陰極線管にも適用することができ、この場合においても上述と同様の作用効果を得ることができる。
【００７０】
また、蛍光体スクリーンにおける分割領域の数、および支持機構における支持部材の数は必要に応じて変更可能である。また、各連結部は、垂直方向に並んだ各列の支持部材を互いに連結する構成としたが、水平方向に並んだ複数の支持部材を連結部で互いに連結して支持ユニットを構成するようにしてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、複数の支持部材を連結部材によって互いに連結して一体化し、この一体化された支持部材を蛍光体スクリーンに対して位置合わせする構成としたことから、フェースプレートの内面に形成された蛍光体スクリーンに対して、フェースプレートおよびリアプレートを支持する支持部材を高精度に位置合せでき、画面の大型化、高精細化にも十分に対応できる陰極線管およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るカラー陰極線管を示す斜視図。
【図２】図１の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。
【図３】上記カラー陰極線管の分解斜視図。
【図４】図４（ａ）は、上記カラー陰極線管の蛍光体スクリーンを示す平面図、図４（ｂ）は、上記蛍光体スクリーンの一部を拡大して示す平面図である。
【図５】上記カラー陰極線管の１つのマスク片およびマスクフレームを示す斜視図。
【図６】上記カラー陰極線管の支持ユニットの一部を示す斜視図。
【図７】上記支持ユニットの断面図。
【図８】上記支持ユニット、マスク片、および真空外囲器の配置状態を説明するための断面図。
【図９】上記支持ユニットと支持ユニットの組立てに用いる組立て軸とを示す断面図。
【図１０】図１０（ａ）は、上記支持ユニットの支持部材先端と、蛍光体スクリーンとの位置関係を示す側面図、図１０（ｂ）は、上記支持ユニットの支持部材先端と、蛍光体スクリーンとの位置関係を示す平面図である。
【図１１】上記支持ユニット、マスク片、および真空外囲器の配置関係を示す断面図。
【図１２】上記組立て治具の変形例をそれぞれ示す斜視図。
【符号の説明】
１…蛍光体スクリーン、  ２…電子銃、  ４…フェースプレート、
６…リアプレート、  ８…真空外囲器、  １１…光吸収層、
１３…非発光部、  １４…基準マーク、  １５…固定部材、
１７…シャドウマスク、  ２４…支持手段、  ２５…支持部材、
２６…連結部材、  ２７…カラー、  ２９ａ，２９ｂ…嵌合部材、
３６…支持具、  ３９…端部規制具、  ４０…連結部規制具、
Ｂ、Ｇ、Ｒ…３色蛍光体層、  Ｍ１−Ｍ５…マスク片、
Ｒ１−Ｒ２０…領域