專利名稱：蔭罩式彩色陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蔭罩式彩色陰極射線管，特別涉及一種具有所謂扁平面從而使屏面面板的形狀幾乎呈平面的蔭罩式彩色陰極射線管。
顯示彩色圖象用的陰極射線管(以下稱彩色陰極射線管)通常是由面板部分、管頸部分和玻錐部分構(gòu)成。面板部分是個(gè)顯象屏，管頸部分用來(lái)裝設(shè)電子槍，玻錐部分將面板部分(屏面面板)與管頸部分連接起來(lái)，玻錐部分配備有偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，由這個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)電子槍發(fā)射出的電子束，使其掃描在面板內(nèi)表面上形成的熒光屏。
屏面內(nèi)表面上裝有蔭罩板。蔭罩板是個(gè)選色電極，其彎曲部分接近屏面表面彎曲部分的輪廓，以限定從電子槍發(fā)射出來(lái)的多個(gè)電子束沖擊到熒光屏上的位置。
裝在管頸部分的電子槍有各種電極，例如，陰極電極，控制電極，會(huì)聚電極和加速電極，電子槍就用加到控制電極的信號(hào)調(diào)節(jié)來(lái)自陰極電極的電子束，通過(guò)會(huì)聚電極和加速電極使電子束的截面形成所要求的形狀并給電子束提供能量，使其沖擊熒光屏。設(shè)在玻錐部分的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束在從電子槍到熒光屏的途中在水平方向和垂直方向上偏轉(zhuǎn)，以在熒光屏上形成圖象(參看例如日本公開(kāi)專利215640/1984)。
現(xiàn)代彩色陰極射線管傾向于具有所謂扁平面，即形成圖象所在的屏面面板幾乎呈平面。
蔭罩式彩色陰極射線管屏面面板的扁平度大大受屏面面板周邊部分曲率的影響。因此，隨著面板周邊部分曲率的減小，增加了屏面面板的扁平感覺(jué)。然而，為了滿足屏面面板的曲率，蔭罩也要制成扁平形狀，這提高了電子束因蔭罩熱膨脹而引起的著屏誤差(拱起現(xiàn)象)，從而使反映到屏面面板外表面上的圖象畸變，難以顯示出高質(zhì)量的圖象。
日本公開(kāi)專利232247/1088公開(kāi)了一種屏面面板制成扁平、拱起現(xiàn)象有所改善的彩色陰極射線管。
按照上述公報(bào)公開(kāi)的發(fā)明，屏面面板內(nèi)外表面的形狀用三維空間方程表示，其中X軸線為長(zhǎng)軸線(水平軸線)，Y軸線為短軸線(垂直軸線)，Z軸線為管子的軸線。就是說(shuō)，X軸線和Y軸線上的曲面形狀ZX和ZY大致上可以用ZX＝A1X2+A2X4和ZY＝A3Y2+A4Y4表示，而在屏幕有效界面部分的一個(gè)點(diǎn)(X＝X1，Y＝Y(jié)1)形成的曲面形狀PX和PY大致可以用PX＝A1X21/(A1X21+A2X4)和PY＝A3Y21/(A3Y21+A4Y41)表示，其中屏幕有效界面部分是屏幕有效部分與周圍周邊部分之間的界面，上述常數(shù)A1、A2、A3和A4取得使其滿足不等式0.3≤PX(X＝X1)≤0.6和0.95≤PY(Y＝Y(jié)1)≤1.0。此外，屏面面板外表面曲率幾乎相等的拱形，且當(dāng)其曲率半徑R(毫米)的有效對(duì)角線直徑為V(英寸)時(shí)，能滿足關(guān)系式1.5(42.5V+45.0)≤R≤2.0(42.5V+45.0)，從而減少蔭罩的拱起現(xiàn)象，提高屏面的強(qiáng)度和扁平，改善反射到屏面表面上的圖象。
然而，在具有上述曲面形狀的普通彩色陰極射線管中，當(dāng)想進(jìn)一步使屏面面板變得更扁平，使周邊部分的曲率半徑處在上述R(毫米)范圍之外時(shí)，反映在外表面上的圖象大大畸變，特別是局部畸變大大增加。此外，由于蔭罩拱起，著屏誤差增加，嚴(yán)重?fù)p害所顯示圖象的質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種這樣的蔭罩式彩色陰極射線管，該射線管不僅改善了反映在屏面面板外表面上圖象的畸變情況，而且通過(guò)減少蔭罩的拱起程度能顯示出高質(zhì)量的圖象。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的蔭罩式彩色陰極射線管包括屏幕有效部分和圍繞屏幕有效部分的周邊部分，且具有由長(zhǎng)軸線和短軸線表征的矩形屏面面板，其中當(dāng)屏面面板的至少是外表面的曲面形狀用三維空間方程表示時(shí)(其中X軸線為矩形屏面面板的長(zhǎng)軸線，Y軸線為屏面面板的短軸線，Z軸線為管子的軸線)，在長(zhǎng)軸線和短軸線上的曲面形狀ZX和ZY大致可用下式表示ZX＝A1X2+A2X4+A3X6ZY＝A4Y2+A5Y4+A6Y6而當(dāng)屏面面板的至少是外表面在屏幕有效界面部分的一個(gè)點(diǎn)(X＝X，Y＝Y(jié))處的曲面形狀PX和PY可以下式PX＝A1X1/(A1X21+A2X41+A3X61)PY＝A4Y1/(A4Y21+A5Y41+A6Y61)表示時(shí)，常數(shù)A1、A2、A3、A4、A5和A6應(yīng)滿足下式0.5≤PX(X＝X1)≤0.90.6≤PY(Y＝Y(jié)1)≤1.0其中屏幕有效界面部分為屏幕有效部分與周邊部分之間的界面。
此外，屏面面板外表面上短邊屏幕界面部分和長(zhǎng)邊屏幕界面部分，此兩界面部分的弧形曲率幾乎相等，且當(dāng)屏面面板的有效對(duì)角線直徑為V英寸時(shí)，各弧的曲率半徑R(毫米)滿足下列關(guān)系2.0(42.5V+45.0)≤R≤4.0(42.5V+45.0)通過(guò)調(diào)定屏面面板內(nèi)外表面的形狀ZX、Z，屏面有效界面上一個(gè)點(diǎn)處的曲面形狀PX、PY和曲率半徑R，使其處在上述范圍內(nèi)，可以減少反映在周邊部分表面上圖象的畸變程度，改善曲面輪廓與屏面面板的曲面一致的蔭罩的抗拱起特性，從而得出扁平的圖象顯示性能高的彩色陰極射線管。


圖1是本發(fā)明的蔭罩式彩色陰極射線管屏面面板的正視圖。
圖2是圖1所示屏面的剖視圖，其中圖2(a)是沿X-X線截取的剖視圖，圖2(b)是沿Y-Y線截取的剖視圖。
圖3是本發(fā)明蔭罩式彩色陰極射線管屏面面板的屏幕有效界面部分，其中圖3(a)是沿平行長(zhǎng)軸線X-X的長(zhǎng)邊屏幕有效界面部分截取的剖視圖，圖3(b)是沿平行于短軸線Y-Y的短邊屏幕有效界面部分截取的剖視圖。
圖4是本發(fā)明蔭罩式彩色陰極射線管的屏面面板和蔭罩在屏面對(duì)角線方向的剖視圖。
圖5是用以說(shuō)明偏轉(zhuǎn)線圈特性與蔭罩曲面特性之間的關(guān)系的示意圖。
圖6是用以說(shuō)明本發(fā)明蔭罩式陰極射線管的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
現(xiàn)在通過(guò)一個(gè)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的蔭罩式彩色陰極射線管。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蔭罩式彩色陰極射線管屏面面板的正視圖。圖2(a)是圖1沿X-X線截取的剖視圖，圖2(b)是沿Y-Y線截取的剖視圖，其中，編號(hào)1表示屏面面板，2表示屏幕有效部分，3表示周邊部分，32表示短邊周邊部分，32表示長(zhǎng)邊周邊部分，4表示屏幕有效界面部分，41表示短邊屏幕有效界面部分，42表示長(zhǎng)邊屏幕有效界面部分，X-X表示長(zhǎng)軸線(X軸線)，Y-Y表示短軸線(Y軸線)，V表示對(duì)角線長(zhǎng)度(英寸)。
圖1和2中，屏面面板1幾乎呈矩形，以X軸線(X-X)作為長(zhǎng)軸線，以Y軸線(Y-Y)作為短軸線，面板的屏幕有效部分2有一個(gè)熒光表面，熒光表面的內(nèi)表面上形成有三色熒光材料，熒光表面的內(nèi)外表面，形狀幾乎相等，電子束沖擊屏幕有效部分2上時(shí)，就有圖象顯示出來(lái)。
周邊部分3由短邊周邊部分31和長(zhǎng)邊周邊部分組成，圖象都不顯示在這些部分上，周邊部分3本身則圍繞著屏幕有效部分2，形成接續(xù)到邊緣部分的表面，該邊緣部分則與圖中未示出的玻錐部分連接。
本發(fā)明屏面面板的外表面總的可用下式表示Z＝A1X2+A2X4+A3X6+A4Y2+A5Y4+A6Y6+A10X2Y4+A11X4Y4+A12X6Y4+A13X2Y6+A14X4Y6+A15X6Y6其中Z表示假設(shè)面板中心為零，外表面偏離中心時(shí)相對(duì)于中心的下降量。如上式所示的那樣，曲面Z與15個(gè)系數(shù)A1至A15有關(guān)。系數(shù)多達(dá)15個(gè)意味著有多達(dá)15個(gè)的可能性;換句話說(shuō)，為選取最佳的系數(shù)，需要經(jīng)過(guò)大量估值過(guò)程，從而使陰極射線管的實(shí)施難以進(jìn)行。
本發(fā)明是以這樣的發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的，即曲面方程在X軸線和Y軸線上的系數(shù)以及周邊部分的等效曲率，在使屏面面板表面扁平和減少拱起上起重要作用，而且得出這樣的論據(jù)只要適當(dāng)選取X軸線和Y軸線上的各系數(shù)以及周邊部分的等效曲率，即可減少拱起現(xiàn)象，使面板扁平。
按本發(fā)明，當(dāng)有效對(duì)角線直徑為V(英寸)時(shí)，屏面面板外表面的短邊和長(zhǎng)邊屏幕有效界面部分的曲率半徑R(毫米)可以取2.0(42.5V+45.0)≤R≤4.0(42.5V+45.0)范圍內(nèi)的值。這里，ZX和ZY表示面板1沿長(zhǎng)軸線X-X和短軸線Y-Y用三維空間方程表示的曲面形狀，即ZX＝A1X2+A2X4+A3X6，ZY＝A4Y2+A5Y4+A6Y6。
這里，R可確定如下。即，圖3(a)中的長(zhǎng)邊R可用R＝(dx2+x21)/2dx求出，圖3(b)中的短邊R可用R＝(dy2+y21)/2dy求出。
假設(shè)屏幕有效界面部分4幾乎平行于長(zhǎng)軸線X-X和短軸線Y-Y的曲面形狀用三維空間方程PX和P來(lái)表示。采用上面提過(guò)的同一個(gè)曲率和有效對(duì)角線直徑，曲面形狀PX、PY可用PX＝A1X21/(A1X21+A2X41+A3X61)，PY＝A4Y21/(A4Y21+A5Y41+A6Y61)求出，其中常數(shù)A1、A2、A3、A4、A5和A6可在0.5≤PX(X＝X1)≤0.9和0.6≤PY(Y＝Y(jié)1)≤1.0的范圍內(nèi)在屏幕有效界面部分4的一個(gè)點(diǎn)(X＝X1，Y＝Y(jié)1)選取。在常數(shù)A1至A6在滿足上述條件的情況下，即使周邊部分等效曲率半徑取得大，也可以避免拱起特性變壞，并避免反映出的圖象嚴(yán)重畸變。
圖3是圖1的屏幕有效界面部分的剖視圖，其中圖3(a)是沿幾乎平行于長(zhǎng)軸線(X-X)長(zhǎng)邊屏幕有效界面部分42的剖視圖，圖3(b)是沿幾乎平行于短軸線(Y-Y)的短邊屏幕有效界面部分41的剖視圖。
圖3中，幾乎平行于軸線X-X的屏幕有效界面部分42有一個(gè)與短邊周部分31接續(xù)的曲面，幾乎平行于軸線Y-Y的屏幕有效界面部分41有一個(gè)與長(zhǎng)邊周邊部分32接續(xù)的曲面。
因此，含有幾乎平行于軸線X-X的屏幕有效界面部分42的曲面和含有幾乎平行于軸線Y-Y的屏幕有效界面部分41，它們的曲率R1和R2幾乎相等，這樣可以使長(zhǎng)邊(軸線X-X邊)和短邊(軸線Y-Y邊)扁平，而且補(bǔ)救反映到表面上的圖象的畸變。還可以減少安裝在屏面面板中的蔭罩的拱起現(xiàn)象，并減少著屏誤差。
另一方面，當(dāng)面板的各曲面按上述取值時(shí)，面板在對(duì)角線方向的截面產(chǎn)生所謂反翹起(inverse-warping)現(xiàn)象，如圖4所示，其中外表面曲面的二次微分符號(hào)改變一次。但若將蔭罩制成反翹起的形狀，則由多孔薄金屬板制成且強(qiáng)度小的蔭罩就會(huì)因電視接收機(jī)的音響而改變，而且產(chǎn)生所謂彩色失調(diào)的嘯聲現(xiàn)象(howlingphenomenon)。因此在本發(fā)明中，重要的一點(diǎn)是，即使面板外表面二次微分的符號(hào)不變。這里之所以把范圍限定在至少在多孔的部分是因?yàn)榉嵌嗫椎闹苓叢糠质怯蓮?qiáng)度較大的金屬板制成，且受足嘯聲的影響不大。但最好當(dāng)然是整個(gè)蔭罩上的二次微分符號(hào)都不變。
圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，也是本發(fā)明的陰極射線管在對(duì)角線方向的剖視圖。當(dāng)然，即使為了提高蔭罩的強(qiáng)度而沿其周邊部分形成肋條時(shí)，肋條的各曲面也不應(yīng)改變。
除了面板內(nèi)曲面的形狀之外，偏轉(zhuǎn)線圈的特性在確定蔭罩曲面的形狀方面起重要作用。圖5示出了這一點(diǎn)，其中符號(hào)DP表示偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)平面。蔭罩與面板內(nèi)表面之間的最佳距離由S值確定，這個(gè)S值則主要由電子槍的距離給定。然而，有效的S值隨偏轉(zhuǎn)線圈的特性而變化。因此，通過(guò)選定偏轉(zhuǎn)線圈的特性可以改變蔭罩的各曲面。
圖6是本發(fā)明蔭罩式彩色陰極射線管結(jié)構(gòu)的剖視圖，其中編號(hào)1表示屏面面板，2表示屏幕有效部分，3表示周邊部分，5表示面板邊緣部分，6表示熒光表面，7表示蔭罩，8表示管頸部分，9表示玻錐部分，10表示磁屏蔽，11表示偏轉(zhuǎn)線圈，12表示電子槍，13表示色純度調(diào)節(jié)磁鐵，14表示調(diào)節(jié)中心電子束靜會(huì)聚用的磁鐵，15表示調(diào)節(jié)側(cè)面電子束靜會(huì)聚用的磁鐵，16表示電子束。
如上所述，屏面面板1的外表面和內(nèi)表面制成曲面，必要時(shí)為防止反射和帶電，在屏面面板1的外表面上形成一層或多層含SnO2和InO3的薄層。此外，玻錐9的內(nèi)表面上淀積一層由石墨、二氧化鈦等組成的導(dǎo)電薄膜。
蔭罩7制成其輪廓與屏面面板1的曲面形狀一致的形狀，即其曲面與屏面面板1的曲面相同。就是說(shuō)，蔭罩7周邊部分的曲率比現(xiàn)有技術(shù)的相應(yīng)部分的大，剛度提高了，受壓時(shí)回彈減小，工作時(shí)拱起現(xiàn)象減少。
這里，磁屏蔽10主要起屏蔽地磁的作用。
按照上述，本發(fā)明提供了這樣的一種蔭罩式彩色陰極射線管，該射線管功能優(yōu)異，能使其屏面面板扁平，減少了主要因周邊部分的曲面引起的反映到表面上的圖象畸變，也減少了蔭罩的拱起現(xiàn)象，從而顯示高質(zhì)量的圖象。
權(quán)利要求
1.一種蔭罩式彩色陰極射線管，包括屏幕有效部分和圍繞著屏幕有效部分的周邊部分，且具有由軸線和短軸線表征的矩形屏面面板，其特征在于，當(dāng)所述屏面面板的至少是外表面的曲面形狀用三維空間方程表示時(shí)，如X軸線為所述矩形屏面面板的長(zhǎng)軸線，Y軸線為所述矩形屏面面板的短軸線，則在線和短軸線上的曲面形狀ZX和Z大致可用下式表示ZX=A1X2+A2X4+A3X6ZY=A4Y2+A5Y4+A6Y6且當(dāng)屏面面板的至少是外表面在屏幕有效界面部分的一個(gè)點(diǎn)(X=X1，Y=Y1)處的曲面形狀Px和Pr由下式求出時(shí)，PX=A1X21/(A1X21+A2X41+A3X61)PY=A4Y21/(A4Y21+A5Y41+A6Y61)其中該屏幕有效界面部分為所述屏幕有效部分與周邊部分之間的界面，常數(shù)A1、A2、A3、A4、A5和A6應(yīng)滿足下式0.5≤PX(X=X1)≤0.90.6≤PX(X=Y1)≤1.0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蔭罩式彩色阻極射線管，其特征在于，所述屏面面板外表面上短邊屏幕有效界面部分的曲面和長(zhǎng)邊屏幕有效界面部分的曲面這兩曲面的弧形曲率幾乎彼此相等，且當(dāng)所述屏面面板的有效對(duì)角線直徑為V(英寸)時(shí)，所述弧形的曲率半徑R(毫米)，當(dāng)所述屏面面板的有效對(duì)角線直徑為V(英寸)時(shí)，滿足下列關(guān)系2.0(42.5V+45.0)≤R≤4.0(42.5V+45.0)
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蔭罩式彩色陰極射線管，其特征在于，蔭罩曲面在其對(duì)角線方向截面的方程，在其至少有效部分中的二次微分的符號(hào)不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蔭罩式彩色陰極射線管，其特征在于，蔭罩曲面在其對(duì)角線方向截面的方程在其周邊的范圍內(nèi)二次微分的符號(hào)不變。
全文摘要
沿面板的至少是外表面的長(zhǎng)軸線和短軸線的曲面形狀Z
文檔編號(hào)H01J29/86GK1070768SQ9210901
公開(kāi)日1993年4月7日 申請(qǐng)日期1992年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月30日
發(fā)明者平井良治, 井上勇一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所