(57)【要約】本発明は、複数の間隔が置かれた第一伝導性ストランド（４０）を有するフォーカスマスク（２５）を備えて成るカラー陰極線管（１０）である。各第一伝導性ストランドは、ストランドのスクリーンに面する側に形成される、実質的に連続する絶縁物質層（６２）を有し、かかる絶縁物質層は、著しい電気的な電荷の蓄積を防ぐために十分な程度に部分的でわずかに伝導性である。複数の第二の伝導性ワイヤ（６０）は、複数の第一の伝導性ストランドに実質的に垂直に配位され、絶縁物質層によってかかるストランドに結合される。
2004516634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
著しい電気的な電荷の蓄積を防ぐために十分な程度で部分的に又はわずかに伝導性である絶縁物質（６２）によって分離される複数の電極を有するフォーカルマスク（２５）を備えて成る陰極線管（１０）。
【請求項２】
前記絶縁物質は、１０−１０（ｏｈｍ‐ｃｍ）−１乃至１０−１２（ｏｈｍ‐ｃｍ）−１のバルクの伝導率値を有す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】
前記絶縁物質は、約１０１２ｏｈｍ／ｓｑｕａｒｅの表面の抵抗率値を有することを特徴とする、請求項１に記載の陰極線管。
【請求項４】
前記絶縁物質は、Ｆｅ２Ｏ３でドープされた、鉛−亜鉛−ホウケイ酸ガラスで本質的に構成されることを特徴とする、請求項１に記載の陰極線管。
【請求項５】
フォーカスマスクは、前記フォーカスマスクに絶縁物質（６２）を有する複数の間隔が置かれた第一伝導性ストランド（４０）を有し、複数の間隔が置かれた第二の伝導性ワイヤ（６０）は、前記複数の間隔が置かれた第一伝導性ストランドに実質的に垂直に配位され、絶縁物質層に結合されており、前記絶縁物質は、著しい電気的な電荷の蓄積を防ぐために十分な程度で部分的に又はわずかに伝導性であることを特徴とする、フォーカスマスク（２５）を備えて成る陰極線管（１０）。
【請求項６】
前記絶縁物質は、１０−１０（ｏｈｍ‐ｃｍ）−１乃至１０−１２（ｏｈｍ‐ｃｍ）−１のバルクの伝導率値を有することを特徴とする、請求項５に記載の陰極線管。
【請求項７】
前記絶縁物質は、約１０１２ｏｈｍ／ｓｑｕａｒｅの表面の抵抗率値を有することを特徴とする、請求項５に記載の陰極線管。
【請求項８】
前記絶縁物質は、Ｆｅ２Ｏ３でドープされた、鉛−亜鉛−ホウケイ酸ガラスで本質的に構成されることを特徴とする、請求項５に記載の陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、カラー陰極線管（ＣＲＴ）に関し、より詳細にはフォーカスマスクを有するカラーＣＲＴに関する。
【０００２】
発明の背景
カラー陰極線管（ＣＲＴ）は、一般的に電子銃と、シャドーマスクと、スクリーンを含む。シャドーマスクは、電子銃とスクリーンとの間に配置される。スクリーンはＣＲＴ管の表面板の内部表面に位置している。スクリーンは、スクリーンに形成される、発光体（例えば、緑、青、赤）を放出する異なる３色のアレイを有する。シャドーマスクは、ＣＲＴ管のスクリーン上で発光体を放出する適切な色に向けて電子銃で生じる電子ビームを導くように機能する。
【０００３】
シャドーマスクは、フォーカスマスクであるかもしれない。カラーＣＲＴフォーカスマスクのデザインは、基本的に、適切な電気的絶縁物質によって分離される、少なくとも２つの金属電極を組み込み、電子ビームがフォスファスクリーン（ｐｈｏｓｐｈｏｒ  ｓｃｒｅｅｎ）に向かう途中で通過するアパーチャの周期的な形状を作成するように配置される。適切なバイアス電圧が金属電極に適用される場合、フォスファスクリーン上に電子ビームの所望の集光を提供する、電子光レンズを形成する各マスクアパーチャにおいて電界が生じる。
【０００４】
あるタイプのフォーカスマスクは、少なくとも１セットの金属電極が張力の影響下にある、テンションフォーカスマスクである。一般的に、テンションフォーカスマスクにおいて、金属電極の垂直なセットは、かかる垂直に張力が張られた電極に重なる水平セットの金属電極を備え、張力の影響下にある。
【０００５】
２セットの金属電極が重なる場合、一般的に、かかる電極は絶縁物質によって電極の交点（接合部）で取り付けられる。マスクの開口部でマルチポールフォーカスレンズを生成するように、電圧がマスクの２セットの金属電極間に適用される場合、高電圧（ＨＶ）のフラッシュオーバーが発生するかもしれない。ＨＶフラッシュオーバーは、２セットの伝導性ラインを分離する絶縁物質を横切る電荷の消失である。ＨＶフラッシュオーバーは、２セットの伝導性電極間の電気的な短回路がフォーカスマスクの後の故障を引き起こすかもしれないために、望ましくない。
【０００６】
加えて、電子銃の電子ビームがスクリーンで発光体を放出する色に向かって導かれる場合、フォスファスクリーンから再度導かれた電子（後方に散乱させられた電子）は、絶縁物質の表面上で衝突して、絶縁物質を電荷させる。かかる表面の電荷は、マスクアパーチャにおける所望の電位場を変化して、さらにフォスファスクリーンによって表示される画質に悪影響を及ぼすかもしれない。
【０００７】
したがって、前述した欠点を克服するＣＲＴフォーカスマスクのための適切な絶縁物質を提供する必要がある。
【０００８】
発明の概要
本発明は、電子ビームを発生するための電子銃を備える空包を有するカラー陰極線管に関する。かかる包はまた、表面板パネルの内部表面に発光体素子を備える発光スクリーンを有する表面板パネルを備える。複数の間隔が置かれた電極を有するフォーカスマスクは、スクリーンの効果的なピクチャーエリアに隣接して位置する。第一の伝導性金属ストランド間の間隔は、スクリーンの発光体素子に実質的に平行な複数のアパーチャを確定する。第一の伝導性ストランドの各々は、ストランドのスクリーンに面する側に形成される、実質的に連続する絶縁物質層を有する。複数の第二の伝導性ワイヤは、複数の第一の伝導性ストランドに対して実質的に垂直に配位され、さらに絶縁物質層によってかかるストランドに結合される。絶縁物質層は、著しい電荷の蓄積を防ぐために十分な程度で部分的に又はわずかに伝導性である。
【０００９】
詳細な記載
本発明は添付図に関して、より詳細に記載される。
【００１０】
図１は、長方形の表面板パネル１２と長方形のフューネル１５によって接続された管状ネック１４を備える、ガラス包１１を有するカラー陰極線管（ＣＲＴ）１０を示す。フューネル１５は、第一陽極ボタン１６と接触し、さらに第一陽極ボタン１６からネック１４に向かい延在する、内部の伝導性コーティング（示されていない）を有する。第一陽極ボタン１６の反対に位置する、第二陽極ボタン１７は、伝導性コーティングによって接触されない。
【００１１】
パネル１２は、円筒状の見る表面板１８と、ガラスフリット２１によってフューネル１５に密封された周囲のフランジ又は側壁２０を備える。３色発光のフォスファスクリーン２２は、表面板１８の内部表面にコーティングされる。スクリーン２２は、図５に詳細に示される、ラインスクリーンであり、それぞれがＲ、Ｇ及びＢで表される、赤の放出と、緑の放出と、及び青の放出の発光体素子から構成される多重のスクリーン素子を備えて三構造で配置され、各三構造は各三色の発光体を含んでいる。好ましくは、光を吸収するマトリックス２３は、発光体素子を分離する。好ましくはアルミニウムである、薄い伝導性の層２４はスクリーン２２に重なり、表面板１８により発光体素子から放出された光を反射するのと同様に、スクリーンに対して一定の第一陽極電位を適用する手段を提供する。
【００１２】
円筒状のマルチアパーチャのカラー選択電極、又はフォーカスマスク２５は、スクリーン２２に関して所定の間隔でパネル１２内に従来の手段によって取り付けられている。図１の点線によって概略的に示されている電子銃２６は、スクリーン２２に対してマスク２５を通過する集束経路に沿って、センタービームと２つのサイド又は外部ビームである、３つのインライン電子ビーム２８を発生し、導くためにネック１４内の中央に取り付けられる。ビーム２８のインライン方向は、紙の平面に対して垂直である。
【００１３】
図１のＣＲＴ１０は、フューネルとネックの接続に隣接して示されるヨーク３０のような、外部の磁気偏向ヨークを備えて使用されるように設計される。起動した場合、ヨーク３０は、スクリーン２２上の長方形のラスターにおいてビームを水平に垂直に走査させる磁場に３つの電子ビームを従わせる。マスク２５は、好ましくは、約０．０５ｍｍ（２ｍｉｌ）厚の低炭素鋼（約０．００５％炭素／質量）の薄い長方形シートから形成される。マスク２５における適切な物質は、約１２０乃至１６０ｘ１０−７／℃内の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する、拡張性の高い低炭素鋼と、約４０乃至６０ｘ１０−７／℃内の熱膨張係数を有する鉄−コバルト−ニッケル（例えば、ＫＯＶＡＲ）などの中間の拡張性の合金と、約１５乃至３０ｘ１０−７／℃内の熱膨張係数を有する鉄−ニッケル（例えば、ＩＮＶＡＲＴＭ（登録商標））などの拡張性の低い合金を同様に含む。
【００１４】
図２で示されるように、マスク２５は、２つの長い側３２、３４及び２つの短い側３６、３８を含む。マスク２５の２つの長い側３２、３４は、ＣＲＴ１０の中央の主軸ｘに平行であり、一方で２つの短い側３６、３８はＣＲＴ１０の中央の副軸ｙに平行である。マスク２５は、マスク２５の周囲を確定する、図２の中央の点線内に位置する、スクリーン２２の効果的なピクチャーエリアに隣接して重なる、アパーチャ部分を備える。図４に示されるように、フォーカスマスク２５は、複数の第一伝導性金属ストランド４０を備えており、各々は実質的に等しい間隔のアパーチャ４２によって分離される約０．３ｍｍ（１２ｍｉｌ）の横行の長さ、又は幅を有し、各々はＣＲＴ１０の副軸ｙとスクリーン２２の発光体素子に平行である、約０．５５ｍｍ（２１．５ｍｉｌ）の幅を有する。６８ｃｍ（２７Ｖ）の対角線の長さを有するカラーＣＲＴにおいて、約６００の第一金属ストランド４０が存在する。各アパーチャ４２は、マスク２５の一つの長い側３２からマスク２５のもう一方の長い側３４まで延在する（図４には示されていない）。
【００１５】
マスク２５におけるフレーム４４は、図１乃至２に示され、４つの主要素と、２つの捻転管又は湾曲した要素４６、４８と、２つの張力アーム又は直線要素５０、５２を備える。２つの湾曲した要素４６、４８は、主軸Ｘに対して平行であり、さらに互いに平行である。図３に示されるように、各直線要素５０、５２は、２つの重なっている部分的な要素又は部分５４、５６を備え、各部分５４、５６はＬ字型の断面を有する。直線要素５０、５２と部分５４、５６は、それらが重なるところで共に溶接される。部分５４、５６の各々の端は、湾曲した要素４６、４８の各端に取り付けられる。湾曲した要素４６、４８の湾曲は、フォーカスマスク２５の円筒状の湾曲に実質的に続く。フォーカスマスク２５の長い側３２、３４は、張力をマスク２５に提供する、２つの湾曲した要素４６、４８間に溶接される。フレーム４４にマスク２５の長い側３２、３４を溶接する前に、マスク物質は、約５００℃で窒素と酸素の制御された大気下において約１時間加熱する一方で、マスク物質の張力を張ることによって予めストレスがかけられて暗くされる。フレーム４４とマスク物質は、共に溶接される場合に、テンションマスクアセンブリを含んでいる。
【００１６】
図４と５を参照して、約０．００２５ｍｍ（１ｍｉｌ）の直径を各々が有する、複数の第二金属ワイヤ６０は、第一金属ストランド４０に対して実質的に垂直で位置しており、各第一金属ストランド４０のスクリーンに面する側に形成される絶縁体６２によって第一金属ストランドから間隔が置かれる。第二金属ワイヤ６０は、第二陽極、又はフォーカス、マスク２５に対する第二陽極ボタン１７によって供給される電位の適用を容易にする、交差要素を形成する。第二金属ワイヤ６０における適切な物質は、ＩＮＶＡＲなどの鉄−ニッケル鋼又はＨｙＭｕ８０ワイヤ（ペンシルベニア州レディングのカーペンターテクノロジーから市販されて入手可能である）などの炭素鋼を含む。
【００１７】
図４は、第二金属ワイヤ６０が終結する、バスバー１４０を示している。第二金属ワイヤ６０は、バスバーに取り付けられて、さらに伝導性の結合物質６８により互いに電気的に接続されている。電気的な接続６５は、交差ワイヤ６０を伝導性の結合物質６８により第二陽極ボタン１７に電気的に接続する。
【００１８】
隣接する第二金属ワイヤ６０間の垂直な間隔、又はピッチは、約０．３３ｍｍ（１３ｍｉｌｓ）である。比較的薄い第二金属ワイヤ６０は、フォーカスマスクの電子ビーム送信に悪影響を及ぼさないで、フォーカスマスク２５の本質的な焦点機能を提供する。ここに記載のフォーカスマスク２５は、スクリーンの中心で約４０乃至４５％のマスク送信を提供して、第二陽極、又はフォーカス、第二金属ワイヤ６０に適用される電圧を必要とし、最終陽極又は約３０ｋＶのアルター（ｕｌｔｏｒ）電圧において、約１ｋＶより小さくて第一金属ストランド４０に適用される電圧とは異なる。
【００１９】
図４乃至６に示される絶縁体６２は、各第一金属ストランド４０のスクリーンに面する側に実質的に連続して位置される。第二金属ワイヤ６０は、第一金属ストランド４０から第二金属ワイヤ６０を電気的に分離するために絶縁体６２に結合される。
【００２０】
絶縁体６２は、フォーカスマスク２５の物質と一致する、熱膨張係数を有する物質から形成される。絶縁体６２の物質は、約４５０℃よりも低い温度範囲内で第一金属ストランド４０と第二金属ワイヤ６０の両者に対して流れて、焼結して、さらに付着するように、比較的低い融点を有するべきである。絶縁物質はまた、約４０００Ｖ／ｍｍ（１００Ｖ／ｍｉｌ）を超過する、絶縁破壊の強度を有する。図６は、底部コート６４が第一金属ストランド４０と接触でき、さらに上部コート６６が第二金属ワイヤ６０と接触できる、層化できる絶縁体６２を表す。
【００２１】
加えて、絶縁物質は、適切な機械強度と弾性係数を有するのと同様に、ＣＲＴ表面板パネル１２をフューネル１５に対して密封するために使用される温度で安定化される（一般的に約４５０乃至５００℃）べきであり、ＣＲＴ１０の放射する環境内における、拡張された時間において処理して操作する際に劣性のガス抜き特性を表す。
【００２２】
絶縁体６２のバルクの伝導性は、好ましくは約１０−１０（ｏｈｍ‐ｃｍ）−１乃至１０−１２（ｏｈｍ‐ｃｍ）−１であるべきである。表面の抵抗性は、約１０１２ｏｈｍ／ｓｑｕａｒｅであるべきである。電荷がバルク又は表面の伝導率によって絶縁体から取り除かれる率である、絶縁体漏れは、最小で、５００Ｖの適用されたフォーカスマスクのデルタ電圧におけるバルク伝導率の電荷除去において（つまり、第一陽極ボタン１６と第二陽極ボタン１７間の電位差）約１００ｍｉｃｒｏａｍｐｓであり、約２．５ｍｉｃｒｏａｍｐｓのビーム電流状態と４０Ｖの許容された絶縁体の表面電位の構築に基づいて同一のフォーカスマスクのデルタ電圧下での表面の伝導率の電荷除去において８０ｍｉｃｒｏａｍｐｓである。最大の許容される漏れは、両方の場合における電源によって、そのような削減に分配された、デルタ電圧供給及び許容できる出力による適切な電圧変動率の必要によって決定され、特にマスクデザインのパラメータは考慮されるべきである。
【００２３】
良好に機能することが認識された絶縁物質は、Ｆｅ２Ｏ３（５乃至１０％／質量）でドープされた、ＳＣＣ−１１などの鉛−亜鉛−ホウケイ酸ガラスである。ＳＣＣ−１１はオハイオ州トレドのＳＥＭ−ＣＯＭ社から市販されて入手可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を具体化するフォーカスマスクフレームアセンブリを備えるカラー陰極線管（ＣＲＴ）における、部分的な軸部分の平面図である。
【図２】
図１のフォーカスマスクフレームアセンブリの平面図である。
【図３】
図２の線３−３に沿って得られた、マスクフレームアセンブリの正面図である。
【図４】
図２の円４内に示されるフォーカスマスクの拡大部分を示す図である。
【図５】
図４の線５−５に沿って得られた、フォーカスマスクと発光スクリーンの図である。
【図６】
図５の円６内における、フォーカスマスクの別部分の拡大図である。
【国際公開パンフレット】
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2004516634.tif 000018
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004516634.tif 000019
【国際調査報告】
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2004516634.tif 000021
2004516634.tif 000022
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