JPH083977B2 - シヤドウマスク式カラ−ブラウン管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は平面方向に張力が付与された平板状の、つ
まりフラツトテンシヨンタイプの色選択用シヤドウマス
クを使用したシヤドウマスク式カラーブラウン管に関す
るものである。

［従来の技術］ 第７図はたとえば特開昭61-80735号公報などに示され
た従来のフラツトテンシヨンタイプのシヤドウマスク式
カラーブラウン管の構成図であり、同図において、（1
1）は平板ガラスを使用したフエースプレート、（12）
はスカート部で、これらフエースプレート（11）とスカ
ート部（12）とを第８図で明示したように、フリツトガ
ラス（３）を介して溶着することによりフエースパネル
（13）を構成してある。（４）はフアンネル部であり、
図示省略の電子銃を内蔵したネツク部（５）が一体に連
設されているとともに、そのフアンネル部（４）とネツ
ク部（５）との一体ものがフリツトガラス（14）を介し
て上記フエースパネル（13）のスカート部（12）に溶着
されている。（２）は平板状の色選択用シヤドウマスク
で、これは上記フエースプレート（11）内面に被着形成
される蛍光面（11A）に対向して配置され、平面方向に
均一に張力が付与され、エツチングなどにより多数の電
子ビーム通過穴（2a）が形成されている。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

図示省略した電子銃から放射された赤、緑、青（以
下、Ｒ・Ｇ・Ｂと称す）の３本の電子ビームは、シヤド
ウマスク（２）の電子ビーム通過穴（2a）を通過して、
フエースプレート（11）内面の蛍光面（11A）に衝突し
て所定の蛍光体ドツトを発光させる。このとき、電子ビ
ームの一部がシヤドウマスク（２）衝突して、このシヤ
ドウマスク（２）が加熱昇温されて熱膨張するが、上記
シヤドウマスク（２）には平面方向の張力が付与されて
いるから、この張力と、上記の熱膨張量とをほぼ同程度
に設定しておくことにより、上記熱膨張を張力緩和で吸
収してシヤドウマスク（２）の変形を抑制するととも
に、電子ビームのランデイング誤差を非常に少なくして
見易い画面を得ることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上のように構成された従来のシヤドウマスク式カラ
ーブラウン管においては、フエースパネル（13）が平板
状フエースプレート（11）とシヤドウマスク（２）を内
蔵して保持するスカート部（12）とに分割して製作加工
されるので、一般にガラスから構成されるフエースプレ
ート（11）、スカート部（12）の個別加工により生産性
が悪く、さらに上記フエースプレート（11）とスカート
部（12）とを溶着する工程が必要なため、歩留り、製品
精度の信頼性、コストの問題などを回避できい。

また、フラツトなフエースとスカート部とをもつパネ
ルをプレスで一体成型することも従来から実施されてい
るが、この場合は、ガラス成型の宿命であるスワレ現象
を避けられないため、フエースを精度よく平面化するこ
とができない欠点があつた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、プレスによる一体成型を可能にして生産
性、歩留り、製作精度の向上を達成でき、品質の高い画
像を得ることができるシヤドウマスク式カラーブラウン
管を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかるシヤドウマスク式カラーブラウン管
は、フエースプレート内面を、画面上の対角軸方向の曲
率半径＞水平軸方向の曲率半径＞垂直軸上の曲率半径の
関係になるような曲面に形成するようにして当該フエー
スプレートとスカート部とを一体に成形するとともに、
上記フエースプレートの中央部と周辺部とにおける平板
状シヤドウマスクとの間隔差を吸収して、上記フエース
プレートの内面に設けられる蛍光体ドツトのピツチが画
面全体に渡つて中央部におけるピツチとほぼ同一ピツチ
となるように、上記シヤドウマスクの電子ビーム通過穴
のピツチを、画面の中央部から周辺部に向うにしたがつ
て連続的に小さく構成したことを特徴とする。

［作用］ 前提として平板状シヤドウマスクを使用するこの発明
において、フエースプレート内面を、画面上の対角軸方
向の曲率半径＞水平軸方向の曲率半径＞垂直軸上の曲率
半径という関係を満足するような、平面に近い曲面に形
成することで、スカート部を含めてプレスによる一体成
型をスワレ現象のない状態で精度よくおこなえる。ま
た、フエースプレート内面の蛍光面が曲面となることに
より、平板状シヤドウマスクと蛍光面との対向間隔が画
面上の各軸方向それぞれにおいて中央部と周辺部とで差
を有することになる。この間隔差に対応させて、シヤド
ウマスクの電子ビーム通過穴のピツチに変化をつけるこ
とで、蛍光体ドツトの間隔ならびにこれに比例するスク
リーンピツチを実用上、不自然にならない範囲に調整す
ることができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例によるシヤドウマスク式
カラーブラウン管の構成図であり、同図において、第５
図で示す従来例と同一の構成には同一の符号を付して、
それらの詳しい説明を省略する。

上記シヤドウマスク式カラーブラウン管において、フ
エースプレート（11）とスカート部（12）とをプレスで
一体成型することによりフエースパネル（13）を構成し
ている。この一体フエースパネル（13）の上記フエース
プレート（11）内面は第２図で明示のように、画面上の
各軸の曲率半径において、対角軸上の曲率半径（RD）＞
水平軸上の曲率半径（RH）＞垂直軸上の曲率半径（RV）
の関係を満足する曲面の１つであるところの、球面に形
成され、この球面に蛍光面（11A）が被着形成されてい
る。

そして、上記シヤドウマスク（２）の電子ビーム通過
穴（2a）のピツチは画面、つまりフエースプレート（1
1）の中央部から周辺部にいくにしたがつて、上記フエ
ースプレート（11）内面の蛍光面（11A）との相対寸法
が所定の条件を満足するように順次小さく構成される
が、そのための構成を以下詳しく説明する。

すなわち、第４図で示すブラウン管において、Ｒ・Ｇ
・Ｂの３本の電子ビーム（30）はそれぞれシヤドウマス
ク（２）の共通の穴（2a）を通過し、フエースプレート
（11）内面の蛍光面（11A）に正しく組合わされてドツ
ト（21）を形成する。

通常のドツトタイプ蛍光面とインラインビーム形のブ
ラウン管を例にして説明すると、蛍光体ドツト（21）と
スクリーンピツチの関係は第３図で示すように、水平方
向のドツトトリオピツチPH（通常スクリーンピツチPSと
称しているものの３倍）の間にＲ・Ｇ・Ｂの蛍光体ドツ
ト（21）が正しく並ぶように配置する必要があるととも
に、Ｒ・Ｇ・Ｂの各蛍光体ドツト（21）の間隔（ｌ）は
水平方向のトリオピツチ（PH）の３分の１にする必要が
ある。このため、ブラウン管のスクリーンピツチ（P
S）、電子銃から発射される電子ビーム（30）のＲ・Ｇ
・Ｂの各ビームの間隔（Ｓ）、ブラウン管のサイズ、偏
向角などが決れば必然的に電子ビームの偏向中心からシ
ヤドウマスク（２）までの寸法（Ｌ）、シヤドウマスク
（２）とフエースプレート（11）内面の蛍光面（11A）
までの寸法（Ｑ）が決る。このときの画面中央でのＲ・
Ｇ・Ｂの蛍光体ドツトの間隔（d0）は、 となるが、これはシヤドウマスク（２）とフエースプレ
ート（11）の内面とが平行に対向する場合であつて、シ
ヤドウマスク（２）が平板状であり、かつフエースプレ
ート（11）内面が球面である場合においては、周辺部に
いくにしたがつて（ｄ）の値を小さくしなければ、ブラ
ウン管の設計の基本条件であるところの、 の条件を満足できない。

そこで、この条件を満足する要件を求めるため対角外
形15吋のフラツトスケアタイプのブラウン管でスクリー
ンピツチ0.31mmの場合の検討結果を第５図にまとめた。

この時の各条件は、 Ｌ＝184.5mm Ｑ＝ 6.5mm Ｓ＝ 5.1mm 画面寸法：対角＝175mm 水平＝130mm 垂直＝100mm フエースプレート内面の曲率半径Ｒ 10,000mm、 15,000mm、 20,000mm 第５図で明らかなように、この組合せにおいては、フ
エースプレート内面のR 10,000mmの場合で（ｄ）の値が
画面対角端のワーストポイントで、中央に対して25％も
小さくなり、この（ｄ）はスクリーンピツチ（PS）に比
例するためスクリーンピツチは中央に対して同様に25％
も小さくする必要があり、またフエースプレート内面の
Ｒが15,000mmの場合で15％、Ｒが20,000mm場合で10％の
低下量となり、10,000mm Rが下限で、15,000mm R以上の
球面が望まれる。

一方、ガラスのプレス成型からみてみると、フエース
プレートの内面がフラツトな場合はプレスの押型による
スワレ現象のため平面精度が得られにくいという問題が
あり、内面にＲをつけることが望ましいが、そのＲの上
限は20,000mm程度である。

このため、前例の検討結果から15吋ブラウン管の場合
のフエースプレート内面のＲは,15,000mm〜20,000mm程
度にとることが望ましい。

すなわち、隣接する蛍光体ドツトの間隔（ｄ）は中央
・周辺比で の条件を満足するような組合せとなるようにフエースプ
レート内面Ｒとシヤドウマスクの穴ピツチの変化量を規
定する必要がある。

また、同一のCRTサイズでもスクリーンピツチが異な
ると上記の（Ｌ）と（Ｑ）の関係が変わり、例えばスク
リーンピツチが大きくなれば（Ｓ）を一定とすれば
（Ｑ）が大きくなるため，蛍光体ドツト間隔の中央と周
辺の比率は改善される方向となる。

なお、上記の（２）式から蛍光体ドツト間隔（ｄ）と
スクリーンピツチ（PS）は比例関係にあるため、これま
で説明に用いたドツト間隔（ｄ）の中央と周辺の比率は
そのままスクリーンピツチ（PS）の中央と周辺の比率に
置きかえることができる。

すなわち、中央部のスクリーンピツチ（PS0）、周辺
部のスクリーンピツチ（PS1）とすると、上記（４）式
は となる。

以上までの説明では、フエースプレート（11）の内面
の曲面を、全面に亘つて均一な曲率半径の球面とした場
合について説明したが、一定の条件さえ満足すれば、垂
直軸、水平軸、対角軸方向でそれぞれ異なった曲率半径
で構成することができる。一般に、これらのブラウン管
の画面形状は縦横比4:3もしくは16:9等の長方形をして
いる。このため、真空容器としてのガラスバルブは、フ
エースプレート部で言うと、管の中心軸から一番近い距
離にある矩形軸即ち垂直軸もしくはその近傍にストレス
の最大点ができる。

このため、本発明のように前提として平板状シヤドウ
マスクを使用する場合であつて、フエースプレートをで
きるだけ平面に近づけることが望ましいものについて
は、平面性を損なわない範囲でフエース面の曲率半径は
できるだけ小さくするほうが望ましい。すなわち、フエ
ースプレートの曲率半径は真空時のストレスのかかり方
の大きい部分の曲率半径を小さくすることが望ましい。

このため、フエースプレートの平面性と強度のバラン
スをとるために、フエースプレート内面を、画面上の対
角軸方向の曲率半径＞水平軸方向の曲率半径＞垂直軸上
の曲率半径という関係を満足するような、平面に近い曲
面に形成する。

すなわち、画面中央からの距離の最も小さい垂直軸の
曲率半径（RH）を一番小さくして、対角軸曲率半径（R
D）を最も大きくした複合曲面にする。この場合、垂直
軸方向のフエースプレート内面の（RH）を小さくして、
外面との肉厚差を設ければ、外表面にフラツトになるば
かりではなく、ブラウン管として一番強度の弱い垂直軸
を補強することにもなるため、非常に有効な手段であ
る。

なお、画面上の各軸の曲率半径（RD），（RH），（R
V）に差をつけて各軸ともに上記の（５）式を満足する
ような組合せにすることでもよい。

たとえば、第６図に垂直軸の曲率半径（RV）を10,000
mm、水平軸の曲率半径（RH）を15,000mm、対角軸の曲率
半径（RD）を25,000mmとしたときの中央と周辺のドツト
間隔の比を示す。これら各軸の中間部は各軸の曲面がス
ムーズにつながるようにすることを必要とするのはもち
ろんである。

［発明の効果］ 以上のとおり、この発明によるときは、フエースプレ
ートの内面を、画面上の対角軸方向の曲率半径＞水平軸
方向の曲率半径＞垂直軸上の曲率半径の関係を満足する
ような、平面に近い曲面に形成することによつて、フエ
ースプレートとスカート部とからなるフエースパネル
を、スワレ現象の発生のない状態でプレスにて一体成型
することが可能となり、これによつて生産性、工程歩留
り、製作精度の向上を図ることができる。また、シヤド
ウマスクとして、平面方向に張力が付与された平板状の
ものを用いることで、シヤドウマスクの熱膨張を張力緩
和で吸収してシヤドウマスクのドーミングを抑制すると
ともに、ランデイング誤差を非常に少なくすることがで
きる。そのうえ、フエースプレート内面の曲面と平板状
シヤドウマスクとの組合わせにともなつて発生するとこ
ろの、画面中央部と周辺部との対向間隔の差、つまり蛍
光体ドツトの不自然な配置を、シヤドウマスクの電子ビ
ーム通過穴のピツチ調整といつた製作加工上での簡単な
改良により補正して、明るくて見易い画面を得ることが
できる。

以上によつて、画像の品質、コストともに優れたカラ
ーブラウン管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるシヤドウマスク式カ
ラーブラウン管の一部切欠き正面図、第２図は要部の拡
大断面図、第３図は蛍光面ドツトとスクリーンピツチと
の関係を説明する図、第４図は要部の構成説明図、第５
図は15吋、0.31mmスクリーンピツチのブラウン管の場合
のフエースプレート内面の球面半径と蛍光体ドツト間隔
との相関関係を示すグラフ、第６図は画面上の各軸の曲
率半径に差をつけたブラウン管の場合のフエースプレー
ト内面の球面半径と蛍光体ドツト間隔との相関関係を示
すグラフ、第７図は従来のシヤドウマスク式カラーブラ
ウン管の一部切欠き正面図、第８図は第７図の要部の拡
大断面図である。 （11）……フエースプレート、（11A）……蛍光面、（1
2）……スカート部、（２）……シヤドウマスク、（2
a）……電子ビーム通過穴、（４）……フアンネル部、
（５）……ネツク部。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フエースプレートと、このフェースプレー
   トの内面に対向していて、電子ビームの衝突による熱膨
   張を張力緩和にて吸収できるように平面方向に張力が付
   与されている平板状の色選択用シヤドウマスクと、この
   シヤドウマスクと上記フエースプレートとを保持するス
   カート部とを備えたカラーブラウン管において、 上記フエースプレート内面を、画面上の対角軸方向の曲
   率半径＞水平軸方向の曲率半径＞垂直軸上の曲率半径の
   関係になるような曲面に形成するようにして当該フエー
   スプレートと上記スカート部とを一体に成形するととも
   に、上記フエースプレートの中央部と周辺部とにおける
   上記シヤドウマスクとの間隔差を吸収して、上記フエー
   スプレートの内面に設けられる蛍光体ドツトのピツチが
   画面全体に渡つて中央部におけるピツチとほぼ同一ピツ
   チとなるように、上記シヤドウマスクの電子ビーム通過
   穴のピツチを、画面の中央部から周辺部へ向うにしたが
   つて連続的に小さく構成したことを特徴とするシヤドウ
   マスク式カラーブラウン管。
2. 【請求項２】上記シヤドウマスクの電子ビーム通過穴の
   ピツチを、フエースプレート内面の蛍光体マトリツクス
   のピツチにおいて画面中央に対して周辺部で80％以上の
   条件を満足するような値に設定した特許請求の範囲第１
   項に記載のシヤドウマスク式カラーブラウン管。