CN1059513C

CN1059513C - 彩色阴极射线管

Info

Publication number: CN1059513C
Application number: CN94108592A
Authority: CN
Inventors: 西村孝司; 清野和之; 高桥亨; 原口雄次
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 2000-12-13
Anticipated expiration: 2014-07-13
Also published as: JP3360939B2; DE69414769D1; US5604395A; TW326544B; EP0634774A1; CN1103993A; EP0634774B1; KR0135043B1; JPH0778571A; DE69414769T2; KR950004319A

Abstract

一种彩色显像管，与平坦面板相对的平坦后板的内侧固定有固定构件17，此固定构件上固定有支持平坦荫罩使之与面板内侧形成的荧光屏保持规定距离的荫罩支持构件18，以及支持面板与后板的板支持构件11，其中分别使荫罩支持构件和板支持构件与后板内侧紧贴，固定在固定构件上。因此，可高精度设定q值，而且能减小加在面板与后板上的大气压力的不均衡。

Description

彩色阴极射线管

本发明涉及彩色显像管等阴极射线管，尤其涉及这样一种阴极射线管，它包括平坦面板，与该面板内侧所形成荧光屏相向的平坦荫罩，支持荫罩的荫罩支持构件，支持面板以及平坦后板的板支持构件，而且荧光屏被分成多个区域扫描。

近些年，对于高品质广播或随之而来的大画面高解像度显像管进行了种种的研究。显像管要达到高解像度，一般来说，必须使荧光屏上电子聚束光点直径减小。

为此，以往一直试图改进电子枪的电极构造，或者使电子枪本身口径增大、伸长，但尚未获得满意的成果。其最主要的原因是随着显像管变大，电子枪至荧光屏的距离变长，电子透镜的放大倍数过大。因此，为了实现高解像度，重要的是缩短电子枪至荧光体屏的距离(管长)。此外，使电子束偏转角加大，则导致画面中央与边缘的放大倍数差异加大，所以大角度偏转对于实现高解像度而言，不是好办法。

为此，以往已知的例子有特开昭48-90428号公报所揭示的方法，即配置多个独立的小型显像管，总体上形成高解像度大画面的方法。这种方法，对设于户外等场合且分割块数较多的巨型画面显示是有效的，但在画面大小为40英寸的中型画面显示中，各区域间画面连接部再现的是显著剌眼的图像。因此，用于家用电视接收机和用作计算机辅助设计的图形显示终端时，这种画面连接部就会成为致命的缺陷。

对此，美国专利U.S.3,071,706说明书揭示了一种连续配置多个独立的显像管，并使这些显像管屏幕成一整体的构造。这种具有一体化构造的荧光屏的显像管，由内面形成荧光屏的面板，与该面板对置的后板，与该后板邻接的多个斗状体以及设于各斗状体上的多个颈部组成真空管壳。

但是，这种管壳构造，若屏面为大型，则必须使面板和后板厚度加厚，以便能够承受大气压(外压)的负载。而且，面板需要在管轴方向上有较大曲率。结果是管壳非常重，而且管轴方向上有较大曲率，画面难以观看。此外，荧光屏与封入颈部的电子枪的距离比较大，电子透镜在放大倍数上不理想。

特开平5-36363号公报中提出一种显像管，它解决如上所述具有一体化构造荧光屏的显像管的问题，开创了一种平坦地形成面板以及后板，并利用多支电子枪射出的电子束，将面板内侧所形成的单块一体化构造荧光屏，划分成多个区域进行扫描的显像管。在这种显像管中，要承受加在平坦面板和平坦后板上的大气压负载，因而在真空管壳内侧设置了板支持构件。

另外，欧洲专利公报EP 0548467A1也提出了一种阴极射线管，管壳具有平整的面板和后板，并形成为分成多个区域由电子束独立扫描。其中，荫罩支持机构包括在横向两端以及中间位置固定于后板内面的荫罩支持构件。

可是，将上述构造用于具有荫罩的彩色显像管时，需要与荧光屏相向设置的荫罩也平坦地形成，因而产生以下问题。

第一，荫罩紧固有问题。即，如现有彩色显像管那样面板做成球面状的结构中，荫罩也形成球面状。这时，能将荫罩的边缘固定在金属框(荫罩框)等上面，来给予荫罩可以实用的机械强度，使荫罩与形成于面板内面的荧光体屏相对配置成规定的位置关系，也比较容易。但在面板平坦时，荫罩也必须平坦，因而荫罩的机械强度不够。这样，即使象现有的荫罩那样在荫罩边缘装框来加固荫罩，也不能够容易地将荫罩与荧光屏相对，配置于规定的位置上。

一般，对于平坦的或者仅一个方向上具有曲率的圆筒状的荫罩而言，在其上加有张力的状态下固定在强度高的框上，这样就可以给予荫罩充分的机械强度，并且，可以通过该框使荫罩与面板相对配置在规定位置上。例如，特开平2-158544号公报中揭示的这种构造的彩色显像管，它在面板上连接的是较大的单个斗状体。

但是，这种构造，随着画面规模的大型化，必须增强加在荫罩上的张力。因此，需要强度较大的荫罩框，致使显像管整体重量增大。而且，通过该框将荫罩紧固在面板上所用到的紧固手段较复杂，还需要足以用来装配该紧固手段的空间。

第二，荫罩架设精度有问题。通常彩色显像管的荧光屏是按照光刻法，利用装入彩色显像管中的荫罩作为光掩模，使涂覆形成于面板内侧的荧光料浆等荧光屏材料层曝光而形成的。因此，荫罩与面板内侧的间隔(q值)若偏离规定值，形成荧光屏的荧光体层的排列间隔就受影响，但在荧光屏整体连续性方面没有影响。

不过，对于一体化荧光屏划分成多个区域扫描的彩色显像管，其荫罩中已形成许多电子束通孔的多个有效部分做成与荧光屏的多个区域相对应，而且不连续，中间介入未形成电子束通孔的非有效部分。因此，这种彩色显像管中，荧光屏在相邻区域间受q值的影响。也就是说，当q值比规定值大时，在荧光屏的相邻区域间荧光层重复，而当q值比规定值小时，在相邻区域间，荧光层之间形成间隙。

即使在采用光掩模或干板来形成荧光屏，即用这种称为母掩模法来形成时，q值也必须正确地设定。按照母掩膜法，它可以高精度地形成具有连续性的荧光屏，但组装好彩色显像管，q值有偏差时，就无法使电子束着屏于规定的荧光层，而产生误着屏。而且，光栅不是在邻接区域间重复，就是产生间隙。

与荧光屏的形成不同，q值所需的精度还依赖于水平方向的偏转角度和荫罩的电子束通孔排列间距，大致为0.05mm。这表明，与现有彩色显像管所必需的q值精度为0.5mm相比，需要设定具有极高的精度。因此，在将平坦面板内侧所形成单块一体化构造荧光屏分成多个区域扫描的彩色显像管中，由以往已知的手段来架设荫罩实际上不可能。

第三，有荫罩变形以及振动的问题。平坦的荫罩经不起变形和振动。当荫罩变形时，由于q值有偏差，就发生误着屏。而且，荫罩振动时，这时q值也随时间变化，因而产生误着屏。

另一方面，为承受加在平坦的面板以及后板上的大气压负载而配置在真空管壳内的板支持构件，有与面板碰接的前端部形成为针状或楔状的，或者板支持构件整体形成为板状的，等等。这些板支持构件不论哪一种，都希望不遮住扫描荧光屏的电子束，且形状尽可能小。在板支持构件的前端做得比较细，而且板支持构件配置数较少时，加到各支持构件上的大气压负载加大。而在多个板支持构件高度互相不同时，由于大气压负载，面板的变形增大，而有损于承受大气压的可靠性。

综上所述，在将平坦面板内侧所形成单块一体化构造荧光屏分成多个区域扫描的彩色显像管中，由于与荧光屏相向设置的荫罩也必须平坦，所以荫罩的紧固方法、荫罩的架设精度、荫罩的变形等成问题。尤其是彩色显像管为大型时，高精度配置荫罩将极其困难。而且，使荫罩架设手段简化、重量减轻也变得困难。此外，平坦的荫罩还有抗变形和振动非常弱的问题。

本发明正是要解决上述问题，其目的在于提供一种可以相对于荧光屏高精度架设平坦荫罩，使该荫罩架设手段简化变轻，而且抗变形和振动方面较强的阴极射线管。

为了达到上述目的，本发明的彩色阴极射线管包括：

真空管壳，具有实际上呈矩形的平坦面板，和与该面板基本上平行相对、具有多个开孔且实际上呈矩形的平坦后板；

形成于所述面板内面的荧光屏；

固定在所述后板内面的固定构件；

多个电子束发射装置，装配在与所述后板的所述开孔粘接的多个斗状体上设有的颈部内，射出电子束对所述荧光屏划分成多个区域进行扫描；

配置在所述管壳内的荫罩；以及

通过荫罩支持构件支持所述荫罩使之与所述荧光屏间隔规定距离相对的荫罩支持部件，

其特征在于，还包括：

通过板支持构件承受作用于所述面板和所述后板的大气压负载的板支持部件，

所述荫罩支持部件在紧贴所述后板的状态下固定在所述固定构件上，所述板支持部件在紧贴所述后板的状态下固定在所述固定构件上，而且

所述固定构件具有并排配置的多个开口，

所述荫罩支持构件的基底部和所述板支持构件的基底部分别通过所述开口与所述后板内面紧贴。

如上所述，荫罩支持部件以及板支持部件与上述后板内侧紧贴，固定在固定构件上。因此，荫罩支持部件以及板支持部件二者都不受将固定构件固定于后板上的融合玻璃等粘接材料的影响，可高精度地固定在后板上。因此，荧光屏与荫罩的间隔(q值)由荫罩支持部件本身的高度来确定，能高精度地设定q值。同样，支持面板与后板的板支持部件也可以由板支持部件本身的加工精度决定，使其高度一定，减少加在面板上的大气压力的不平衡。

图1至图6示出本发明一实施例的彩色显像管。

图1是示意上述彩色显像管构造的斜视图。

图2是沿图1中线II-II的剖面图。

图3是示意上述彩色显像管装配构造的分解斜视图。

图4是示意固定构件、荫罩支持构件以及板支持构件的斜视图。

图5是沿图4中线V-V的剖面图。

图6是示意板支持构件装配构造的剖面图。

图7是放大示意荧光体屏以及荫罩支持构件前端的剖面图。

图8是示意荫罩支持构件装配构造的变形例的剖面图。

图9是示意板支持构件装配构造的变形例的剖面图。

图10A至10C是分别示意固定构件不同变形例的平面图。

以下，参照附图就实施例详细说明本发明。

图1至图3示出了本发明一实施例的彩色阴极射线管。彩色阴极射线管具有真空管壳5，该真空管壳又有实际上呈矩形的平坦面板1；由融合玻璃等粘接材料粘接在该面板1的边缘，相对于面板1实际上垂直延续的框状侧壁2；实际上呈矩形的平坦后板3，它通过侧壁2由融合玻璃等粘接材料粘接在与面板1相对且平行的位置上；由融合玻璃等粘接材料粘接在后板3上的多个斗状体4。后板3上形成多个(例如20个)矩形的开口6，排列成矩阵，例如纵向5列，横向4行。多个斗状体4粘接在后板3的外面，分别围住所对应的开口6，在水平方向(X方向)上粘接5个，在垂直方向(Y方向)上粘接4个，共计粘接20个斗状体4。

如图7所示，面板1内侧形成了一体构造的荧光屏8，它具有发蓝、绿、红光且沿垂直方向延伸的条状3色荧光层30B、30G、30R，和设于这种3色荧光层之间的黑条32。

管壳5内，与荧光屏8相对配置了平坦的荫罩9。该荫罩9有多个有效部10，分别与后文所述由电子束分割扫描的荧光屏8的多个区域R1-R20相对应，而且各有效部上形成了多个电子束通孔。荫罩9沿水平方向划分，其数目对应于荧光屏8水平方向的区域划分数。也就是说，在图示例中，荫罩9划分成5个狭长、平坦的分隔荫罩M1至M5，这些分隔荫罩M1-M5在水平方向上相距规定间隔，并排配置。各分隔荫罩沿垂直方向延伸，有4个通过非有效部相连的有效部10。

荫罩9通过后面述及的多个荫罩支持构件支持在后板3上。设置在多个斗状体4上的各个颈部12内设置了射出电子束的电子枪(电于束发射装置)13。在面板1与后板3之间设置了承受加在真空管壳5的面板1与后板3上的大气压力的、由多个金属圆柱所组成的板支持构件11。如图6所示，板支持构件11的前端部11a形成为楔状，与荧光屏8的黑条32相碰接。

这种彩色阴极射线管中，由装在各斗状体4外侧的偏转装置产生的磁场使各电子枪13射出的电子束在水平方向以及垂直方向上偏转，通过各分隔荫罩M1-M5的有效部10，对荧光屏8分成多个区域(在图示例中水平方向上分成5个、垂直方向上分成4个，共计分成20个区域R1-R20)进行扫描。而且，这种分割扫描在荧光屏8上所描绘的图像由加在电子枪13和偏转装置34上的信号来衔接，在荧光屏8的整个屏面上再现无间断的一幅大型图像。

另外，若如上所述将荫罩9在水平方向上划分为多个分隔荫罩M1-M5的话，即使荫罩因电子束冲击而发热，这种热也不会传导到相邻的分隔荫罩。因此，可以防止以往彩色阴极射线管因荫罩热膨胀而引起的色纯漂移。另外，各分隔荫罩在垂直方向上是衔接的，但垂直方向由于荧光屏8的3色荧光体层形成为垂直方向的长条状，因而形成的图像不受荫罩热膨胀的影响。

图2和图3充分说明本例彩色阴极射线管，尤其在后板3的内侧装配了水平方向延伸的多个固定构件17，以便从垂直方向上的两侧夹住此后板3的各开孔6。而且，这些固定构件17上固定有支持分隔荫罩M1-M5且截面呈U字形状的荫罩支持构件18，以及支持面板1与后板3的板支持构件11。

如图4所示，各固定构件17由热膨胀系数与构成后板3的玻璃的热膨胀系数相近似的镍合金等金属板制成，沿其边缘形成有凹凸19。而且，固定构件17中央平坦的部分沿水平方向交替地形成有配置荫罩支持构件18和板支持构件11用的矩形开口21以及圆形开口22。这些开口21、22开得比上述支持构件的外形尺寸稍微大些，以便能够分别插入荫罩支持构件18以及板支持构件11。而且，固定构件17由在其边缘涂满后鼓起的融合玻璃23(在约450℃烧结)，固定在后板3的内侧。

各荫罩支持构件18由矩形板两端弯曲形成直角而成，具有分别在水平方向上延伸的基底部18a以及支持部18b，以及在它们之间延伸的垂直部18c。垂直部18c上形成有一对通孔25。

如图4以及图5所示，对应于固定构件17，荫罩支持构件18将其基底部18a插入固定构件的开口21内，与后板3内侧紧贴。而且，将2个连接件26(例如2块簧板)穿过设于垂直部18c的各个通孔25，各簧板与固定构件17以及基底部18a融接。由此，各荫罩支持构件18受到2块簧板的挤压，基底部18a与后板内侧紧贴，并以该状态固定在固定构件17上。另外，各固定构件17对应于分隔荫罩固定有5个荫罩支持构件18。

如图2所示，分隔荫罩M1-M5分别处于加有垂直方向张力的状态下，融接在固定于后板3垂直方向两端的一对荫罩支持构件18上，并由固定在垂直方向中间部位的其它荫罩支持构件18平坦地支承。

另外，板支持构件11如图4以及图6所示，将其基底部插入固定构件17的开口22内，再将与该基底部嵌合融接后作为连接件的固定环29融接在固定构件17上。由此，各板支持构件11以基底部与后板3内侧紧贴的状态固定在固定构件17上。

固定构件17、荫罩支持构件18以及板支持构件11的装配按以下工序进行。首先，采用固定夹具等将固定构件17定位于后板3内侧规定位置，为了提高其边缘与后板3的结合强度，涂满融合玻璃23并使之鼓起，经450℃烧结后将固定构件17固定在后板3的内侧。其次，用别的固定夹具将荫罩支持构件18定位于开口21内，然后将作为连接件26的簧板与固定构件17以及荫罩支持构件18融接，使基底部18a与后板3内侧紧贴。再将作为环状构件29的固定环嵌合到板支持构件11上，采用别的固定夹具将板支持构件11定位于开口22内。接着，在使板支持构件11的基底部与后板3内侧紧贴的状态下，通过将固定环29与板支持构件11融接，并且将固定环与固定构件17融接来进行装配。

上述实施例中，其结构为将荫罩支持构件18定位于固定构件17的开口中，由簧板使之与后板3内侧紧贴，但按道理荫罩支持构件18重要的是高度(Z方向)的精度，而配置位置的精度(X、Y方向)则比较宽松。因此，也可以如图8所示，在将荫罩支持构件18的基底部18a插入固定构件17开口21中的状态下紧靠开口21的一侧，与固定构件18直接融接固定。融接时，融接料36收缩的时候，最好是一边从上部按压荫罩支持构件18一边进行融接，以避免基底部18a从后板3浮起。而且，融接位置在构造以及精度允许的情况下，最好从基底部18a两侧在多处进行。

另外，彩色阴极射线管的制造如上所述，装配了固定构件17、荫罩支持构件18以及板支持构件11以后，将各分隔荫罩M1-M5装配在该荫罩支持构件18的支持部18b上。再采用组装手段，使固定构件17，通过荫罩支持构件18和固定构件17分别装配各分隔荫罩M1-M5和板支持构件11的后板3、构成侧壁2的多个侧壁板、内面形成有荧光屏8的面板1以及颈部12内封有电子枪13的多个斗状体4定位为规定的位置关系，由融合玻璃将上述各部分粘接成一体。然后，通过对此组装成一体的管壳5排气，制造彩色阴极射线管。

按照如上所述构成的彩色阴极射线管，在装配荫罩支持构件18以及板支持构件11用的固定构件17上设置开口21、22，将该固定构件17固定在后板3上，在通过该固定构件17的开孔21、22与后板3内侧紧贴的状态下，将荫罩支持构件18以及板支持构件11固定在固定构件17上。因此，可将荫罩9正确装配在规定位置上，从而能高精度地设定荧光屏8与荫罩9的间隔(q值)。而且，可以使多个板支持构件11距后板3的高度恒定。

也就是说，象以往那样在后板上固定固定构件，在该固定构件上再叠加荫罩支持构件和板支持构件的装配构造，因固定构件的板厚、弯曲、变形、融合玻璃进入与后板内侧的间隙，造成固定构件高度参差不齐和倾斜，使得固定在该固定构件上的荫罩支持构件和板支持构件的高度产生了超出这些构件加工精度的偏差。但如采用上述本实施例那样的构造，则荫罩支持构件18和板支持构件11的高度由各构件18、11的加工精度决定，能以极高的精度架设各分割荫罩M1-M5，从而可高精度地设定q值。因此，可以实现一种彩色阴极射线管，它再现出的彩色图像没有色差、相邻区域间没有重叠和空隙。板支持构件11也可以使高度具有足够的精度，而且统一，由多个板支持构件均匀地承受加在面板1和后板3上的大气压负载，可以防止失衡。因此，可以提供一种不易变形和振动，且耐大气压力可靠性高的彩色阴极射线管。

本实施例中荫罩支持构件的形状取为截面U字状，但若有适当面积使荫罩支持构件与后板内侧紧贴，荫罩支持构件的形状则不限。例如，如图9所示，也可采用与截面U字状构件相比，加工精度和装配时间都不需要费心的平板状荫罩支持构件。

而且，本实施例中，固定构件上形成的开口分别是装配荫罩支持构件的矩形开口和装配板支持构件的圆形开口，但只要靠近荫罩支持构件以及板支持构件与后板内侧紧贴设置的区域，设置固定荫罩支持构件以及板支持构件用的开口，这些开口形状就不受本实施例的限制。此外，还可以形成为缺口来替代开口。固定构件也可以分别做成仅固定荫罩支持构件的与仅固定板支持构件的。这时，仅固定荫罩支持构件的固定构件与仅固定板支持构件的固定构件其形状同样也不受限制。例如，装配荫罩支持构件用的固定构件也可以是如图10A至10C所示三种形状中的任意一种。图10A和10B所示的固定构件17分别具有十字状的开口21和直线状的开口21，图10C所示的固定构件17则以直线状开口21为界分割为两。这些图中，斜线部分表示设置荫罩支持构件的区域(开口21)。

另外，本发明不限于上述实施例，还可以用于具有平坦面板与平坦后板的其它构造的彩色阴极射线管。例如，一种构造是采用两种荫罩支持构件，由其中第一荫罩支持构件在荫罩施加有张力的状态下进行支持，而由第二荫罩支持构件使该荫罩与荧光屏间的间隔保持一定；对于这种构造的彩色阴极射线管，也可以在使该第一、第二荫罩支持构件分别与后板内侧紧贴的状态下，装配在固定于后板的固定构件上，从而提供具有与上述实施例相同效果的彩色阴极射线管。

上述实施例中对后板一侧固定荫罩支持构件的彩色显像管加以说明，但该荫罩支持构件还可能设于面板一侧。

Claims

1.一种彩色阴极射线管，包括：

真空管壳(5)，具有实际上呈矩形的平坦面板(1)，和与该面板(1)基本上平行相对、具有多个开孔(6)且实际上呈矩形的平坦后板(3)；

形成于所述面板(1)内面的荧光屏(8)；

固定在所述后板(3)内面的固定构件(17)；

多个电子束发射装置(13)，装配在与所述后板(3)的所述开孔(6)粘接的多个斗状体(4)上设有的颈部(12)内，射出电子束对所述荧光屏(8)划分成多个区域进行扫描；

配置在所述管壳(5)内的荫罩(9)；以及

通过荫罩支持构件(18)支持所述荫罩(9)使之与所述荧光屏(8)间隔规定距离相对的荫罩支持部件，

其特征在于，还包括：

通过板支持构件(11)承受作用于所述面板(1)和所述后板(3)的大气压负载的板支持部件，

所述荫罩支持部件在紧贴所述后板(3)的状态下固定在所述固定构件(17)上，所述板支持部件在紧贴所述后板(3)的状态下固定在所述固定构件(17)上，而且

所述固定构件(17)具有并排配置的多个开口(21、22)，

所述荫罩支持构件(18)的基底部和所述板支持构件(11)的基底部分别通过所述开口(21、22)与所述后板(3)内面紧贴。

2.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述开口(21、22)具有比所述荫罩支持构件(18)基底部大的面积。

3.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述开口(21、22)具有比所述板支持构件(11)基底部大的面积。

4.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩支持部件具有与所述固定构件(17)相连的连接件(26)。

5.如权利要求4所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述连接件(26)具有固定于所述固定构件(17)和荫罩支持构件(18)上的簧板。

6.如权利要求4所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述连接件(26)靠融接固定在所述荫罩支持构件(18)和所述固定构件(17)上。

7.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述板支持部件具有与所述固定构件(17)相连的连接件(26)。

8.如权利要求7所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述连接件(26)与所述板支持构件(11)的基底部(18a)嵌合固定。

9.如权利要求7所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述连接件(26)具有与所述板支持构件(11)的基底部(18a)嵌合固定的环状构件(29)。

10.如权利要求7所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述连接件(26)靠融接固定在所述板支持构件(11)和所述固定构件(17)上。

11.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩支持构件(18)靠融接固定在所述固定构件(17)上。

12.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述固定构件(17)形成为板状，由覆盖其边缘涂覆的融合玻璃(23)固定在所述后板(3)上。