CN1173731A - 阴极射线管和阴极射线管装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种阴极射线管和阴极射线管装置,包括在管面(13)的面板单元(11)的外面上形成透明导电膜(21),在内面上形成荧光屏幕。在管面的裙边单元(16)的外周上,卷装具有导电性的接地电位的防爆带(22)。沿管面的长边粘贴导电带(24),并电气连接(21)和(22)。在(16)上安装沿管面的一边延伸的补偿电极(26),将(22)夹在其间并配置在(24)的相反侧。反向电压供给单元(30b),将电压施加在补偿电极上、并产生与从偏转装置发生的交流电场抵消的电场。

Description

阴极射线管和阴极射线管装置

本发明涉及阴极射线管和阴极射线管装置，特别涉及包括抑制从阴极射线管发射的交流电场的手段的阴极射线管和阴极射线管装置。

近年来，随着个人计算机等的惊人普及，在较近的距离且长时间地使用装载阴极射线管的图像显示装置的机会不断增加。在这种状况中，从由阴极射线管组成的图像显示装置发射的低频交流电场对人体产生坏的影响令人担忧，对其抑制技术变得重要。特别，在北欧诸国，规定了关于AEF(交流电场)的规格，规定了所谓的不要辐射电场。

作为代表性的关于AEF的规格是众所周知的在瑞典制定的MPR.2，然后，作为严格执行MPR.2规格，是瑞典中央劳动评议会的TCO指南。在TCO指南中，对于频率从2kHz到400kHz的VLF(甚低频)频带取电场值1.0(V/m)以下(阴极射线管表面的正面30cm和周围50cm的范围)，对于频率从5Hz到2kHz的ELF(极低频)频带取电场值10(V/m)以下(阴极射线管表面的正面30cm)。

在使用阴极射线管的图像显示装置中，借助于在水平偏转线圈和垂直偏转线圈中分别流过锯齿波状的水平偏转电流和垂直偏转电流、产生磁场、使电子束偏转及扫描，并在荧光屏幕上显示图像。通常，垂直偏转电流是数十Hz的极低频。与此相比，水平偏转电流则通常是数十kHz的较高的频率、并产生锯齿波状的电流，所以在回扫期间在水平偏转线圈上施加1kV左右高电压的脉冲电压。由于这种脉冲电压，从水平偏转线圈发射VLF频带的交流电场。

在显示器·监视器那样的阴极射线管的图像显示装置中，除图像显示面(正面)外，借助于在例如背面和侧面设置金属板，能屏蔽(shield)交流电场的发射、并能容易地屏蔽不要辐射电场。但是，只有显示装置的正面，因为是显示图像的部分，所以不能用不透明的金属板屏蔽。

此外还知道，在水平偏转周期从荧光屏幕放出锯齿波状的交流电场。这可以认为是由于在阴极射线管的荧光屏幕上通常施加25kV～30kV的高电压，并对着荧光屏幕加速电子束，在图像显示期间利用电子束、即负电荷的射入，慢慢地降低荧光屏幕的电位，在回扫期间因电子束没有来到荧光屏幕，电位返回到正电位的现象。因此，为了降低来自阴极射线管的图像显示面泄漏的不要辐射电场，有在阴极射线管的显示面上形成透明导电膜、并将该导电膜接地的方法。但是，为了满足TCO指南，形成足够低电阻的透明导电膜的方法存在费用方面的问题。

因此，如已公开的日本特开平4-249036号公报所示，该方法是借助于从阴极射线管的面板表面形成的透明导电膜的上面、沿面板表面的四周粘贴导电带、将带的端部安装在阴极射线管的裙边单元上、并连接到接地的防爆带(band)上，这样与降低透明导电膜的电阻值等效。

另一方面，作为用于降低来自水平偏转线圈放出的脉冲状的电场的第1个方法，如已公开的日本特开平5-74374号公报所示，已知的有将涂敷在阴极射线管的玻锥主体外面的石墨导电膜、延长到安装着偏转线圈的锥体部分和管颈部分、接地、并形成屏蔽。

作为第2个方法，如已公开的日本特开平4-315741号公报所示，是对于从水平偏转线圈放出的脉冲电压、产生极性相反的、即反向脉冲电压，将这种反向脉冲电压施加在配置在阴极射线管的前面四周近旁的电极上、并辐射反向脉冲电场，抵消、降低来自水平偏转线圈辐射的脉冲电场。

作为第3个方法，如已公开的日本特开平7-142008号公报所示，在配置于接地的玻锥外面的石墨导电膜和偏转线圈开口部之间的电极上，施加反向脉冲电压，辐射反向脉冲电场，抵消、降低来自水平偏转线圈辐射的脉冲电场。

但是，如果采取利用导电带等效降低透明导电膜的电阻值的方法，则如果要达到充分的低电阻、在粘贴导电带的场合，显示画面会变窄。

在延长到安装着偏转线圈的锥体部分和管颈部分的方法中，为了防止在偏转线圈和石墨导电膜之间发生放电，有必要从锥体部分到管颈部分用绝缘层进行覆盖。因此，为了固定偏转线圈，在玻锥和偏转线圈之间插入楔块时，绝缘层会卷掉等，使操作性显著变坏。

在阴极射线管的前面四周附近配置反向脉冲发生用的电极的方法中，对于阴极射线管的正面方向能有效地降低脉冲电场，但对于图像显示装置的侧面方向仅放出反向脉冲电场，有可能不能满足规定值。此外，为了配置电极，有必要将图像显示装置的机箱做成特别的结构。

在设置于阴极射线管的玻锥的外面的石墨导电膜和偏转线圈开口部之间、配置反向脉冲发生用电极的方法中，反向脉冲电极的位置远离阴极射线管的图像显示面，虽然没到达与施加在偏转线圈上的脉冲电压相同的程度，但也有必要供给相当高电压的反向脉冲。

此外，从荧光屏幕辐射出的锯齿波状的交流电场，不能用延长石墨导电膜到安装着偏转线圈的锥体部分和管颈部分的方法和用从反向脉冲电极发生的反向脉冲电场来抵消脉冲电场的方法解决。

作为使阴极射线管内的高电压电位稳定的手段，采用在玻锥处的玻锥玻璃两面、相对配置内面导电膜和外面导电膜，具有静电电容的结构，但这种场合、在玻锥内部的内面导电膜和荧光屏幕之间因有针脚石墨粉(pin dag)等的较高电阻的东西存在，所以不能对于荧光屏幕的电位稳定寄予充分的期望。

本发明鉴于前述之点，其目的在于能共同有效地抑制从水平偏转线圈辐射的脉冲电场和从荧光屏幕辐射的锯齿波电场、提供满足TCO指南的阴极射线管和具备这种阴极射线管的阴极射线管装置。

为达到前述目的，与本发明相关的阴极射线管，包括具备具有大致矩形形状的面板单元和垂直设置于前述面板单元的周围的矩形框状裙边单元的管面、与前述裙边单元连接的玻锥、和从前述玻锥延伸出来的玻颈的管壳；在前述面板单元的内面上形成的荧光屏幕；在前述面板单元的外面上形成的透明导电膜；具有卷装于前述裙边单元的外面上的导电性的防爆带；配置于前述玻颈内的向前述荧光屏幕发射电子束的电子枪；设置于前述玻锥的外周上的对前述电子束进行偏转的偏转装置；设置于前述管面的外面上的电气连接前述透明导电膜和防爆带的导电性带状构件；设置于前述裙边单元的外面上的、施加具有与施加在前述偏转装置上的偏转电压相反极性的波形的电压的补偿电极。

与本发明相关的阴极射线管装置，包括具备具有大致矩形形状的面板单元和垂直设置于面板单元的周围的矩形框状裙边单元的管面、与前述裙边单元连接的玻锥、和从前述玻锥延伸出来的玻颈的管壳；在前述面板单元的内面上形成的荧光屏幕；在前述面板单元的外面上形成的透明导电膜；具有卷装于前述裙边单元的外面上的导电性的防爆带；配置于前述玻颈内的向前述荧光屏幕发射电子束的电子枪；设置于前述玻锥的外周上的对前述电子束进行偏转的偏转装置；设置于前述管面的外面上的电气连接前述透明导电膜和防爆带的导电性的带状构件；设置于前述裙边单元的外面上的补偿电极；具有在前述偏转装置上施加规定波形的偏转电压的电压供给单元和在前述补偿电极上施加具有与前述偏转电压反向极性的波形的电压的反向电压供给单元的驱动手段。

在前述阴极射线管和阴极射线管装置中，在裙边单元上，在前述防爆带和玻锥之间设置前述补偿电极。

在沿前述面板单元的一边上设置的、其长轴方向尺寸在前述一边的画面的有效尺寸的50％以上，形成前述导电性带状构件。

前述透明导电膜具有平均单位面积1×10¹⁰Ω/单位面积以下的电阻值。

如前所述结构的阴极射线管和阴极射线管装置，利用补偿电极、透明导电膜、带状导电性构件，能抑制来自阴极射线管的泄漏交流电场。

也就是说，首先第1步，将与施加在偏转装置的偏转线圈、特别与水平偏转线圈上的偏转电压波形同步，并具有与其极性相反的波形的电压加在补偿电极上，从补偿电极产生用于抵消从水平偏转线圈辐射的脉冲状的交流电场的电场。这种补偿电极，最好设置在管面的裙边单元上、特别对于防爆带要设置在玻颈侧。

借助于在这种位置上设置补偿电极，能对于阴极射线管的正面方向产生效率较好的抵消电场。在使用阴极射线管的通常的监视器装置中，因用金属制的机箱(chassis)屏蔽侧面方向，所以没有向侧面方向的抵消电场的泄漏，能抑制侧面方向的过剩补偿。

在阴极射线管的面板单元外面上形成透明导电膜，并利用导电性带状构件将这种透明导电膜与防爆带电气连接。因防爆带是接地电位，所以利用透明导电膜、能某种程度地屏蔽在阴极射线管正面方向辐射的交流电场。

对于以荧光屏幕的电位变动为原因的锯齿波状的交流电场，在管面的长边或者短边的至少一边的两侧或者单侧上、从防爆带前端附近到面板单元外面四周边端部、粘贴导电性带状构件，在荧光屏幕和接地的导电性带状构件之间形成静电电容。因此，接地的防爆带和荧光屏幕上电气上最接近，能在管面部分增加静电电容，并能使荧光屏幕的电位变动稳定。

这样，采用本发明的阴极射线管，则不仅能对阴极射线管的全方向屏蔽，而且能对于脉冲状的交流电场、产生反向电场并抑制交流电场，对于锯齿波状的交流电场、使荧光屏幕的电位变动稳定。

图1表示与本发明实施例相关的阴极射线管的立体图。

图2表示沿图1中线II-II的剖视图。

图3表示部分剖视前述阴极射线管的偏转装置的侧视图。

图4A表示通常的阴极射线管装置产生的泄漏交流电场的波形图。

图4B表示起因于偏转线圈产生的泄漏交流电场的波形图。

图4C表示起因于荧光屏幕产生的泄漏交流电场的波形图。

图5A表示施加在偏转线圈上的偏转电压的波形图。

图5B表示施加在补偿电极上的反向脉冲电压的波形图。

图6表示前述反向脉冲电压和不要辐射电场强度的关系的曲线图。

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。

实施例

阴极射线管装置包括阴极射线管10和驱动该阴极射线管的驱动电路40。如图1和图2所示，阴极射线管10包括由玻璃构成的真空管壳8。这种真空管壳8由具有大致矩形形状的面板单元11和垂直设置于面板单元的周围的矩形框状裙边单元16的管面13、利用熔融玻璃17与裙边单元16连接的漏斗状的玻锥15、和从玻锥的小径端延伸出来的玻颈14构成。

在面板单元11的内面上，形成荧光屏幕12。在真空管壳8内，相对于荧光屏幕12设置荫罩6。在玻颈14内，对着荧光屏幕12、配置发出电子束的电子枪7。

在玻锥15的内面上，形成内部导电膜18，在外面上，形成由石墨构成的外部导电膜19，此外，在玻锥中设置用于将阳极电位施加在内部导电膜18上的阳极端子20。外部导电膜19在与内部导电膜18之间形成静电电容、用于使得电位的稳定，并避开阳极端子20形成。

在管面13的面板单元11的外面上，在整个面上形成透明导电膜21。透明导电膜21的每个单位面积的电阻值设定成1×10¹⁰Ω/单位面积。在裙边单元16的外周上，卷装具有导电性的金属制的防爆带22。在防爆带22和透明导电膜21之间，利用粘贴在管面13的一对短边上的2片导电带23导通。

在管面13的各长边上，在粘贴由例如铝带构成的带状的导电带24的同时、利用导电带25导通各导电带24和防爆带22。作为导电带状构件功能的导电带24的长轴方向尺寸，设定成管面13的长边的画面有效尺寸的50％以上。在裙边单元16的一条长边上，固定带状的补偿电极26、并沿着长边的长轴方向延伸。并且，补偿电极配置在相对于防爆带22的玻颈14侧。

在玻锥15的外侧安装偏转装置27，如图3所示，这种偏转装置27包括产生电子枪7射出的电子束在水平方向偏转的水平偏转磁场的水平偏转线圈33和产生使电子束在垂直方向偏转的垂直偏转磁场的垂直偏转线圈35。例如，使用用上下一对的鞍形(saddle)偏转线圈构成水平偏转线圈33并用左右一对的鞍形偏转线圈构成垂直偏转线圈35的鞍形-鞍形(saddle-saddle)的偏转装置。

如图1所示，构成驱动电路40的高压偏转电路30与水平偏转线圈和垂直偏转线圈相连。高压偏转电路30具有电压供给单元30a，这种电压供给单元30a分别在水平偏转线圈和垂直偏转线圈上施加按规定周期变化的规定波形31的电压，产生偏转磁场。在水平偏转线圈上，通常施加脉冲状的几百V～1kV的电压。

高压偏转电路30具备用于得到具有与施加在偏转装置27的水平偏转线圈33上的偏转电压相反极性的电压波形32的反向电压供给单元30b。这种反向电压供给单元30b在补偿电极26上施加反向电压波形32的电压。

如前所述，在管面13的长边侧的裙边单元16上设置补偿电极26和导电带24，并将防爆带22夹在其间、特别地，对于防爆带22设置成玻颈14侧为补偿电极26、面板单元侧为导电性带24。并且粘贴导电带24、使覆盖裙边单元16外面中的、防爆带22和所述透明导电膜21之间的区域。防爆带22和设置在玻锥15外面的外部导电膜19接地。

由如前所述结构的阴极射线管装置，有图4A所示波形的交流电场泄漏，这种泄漏磁场的发生原因可考虑为如下。

首先，作为第1个原因，考虑是由于偏转装置27的电位变动。借助于供给与偏转频率同步进行时间变动的偏转电压，在偏转线圈内从高压侧到低压侧、产生电位的空间变化，这种电位即使对于接地电位即对于地上也增高。因此，在偏转线圈和地上之间产生变化电场。在这种偏转装置上施加偏转电压时，从偏转装置泄漏的交流电场如图4B所示，成为与如图5A所示的偏转电压波形大致同步变化的波形。

作为第2个原因，已经知道是荧光屏幕的电位变动。也就是说，水平偏转周期中，在图像显示期间从电子枪射出的负电荷的电子束射入到荧光屏幕上，使荧光屏幕的电位慢慢地降低，在回扫期间，从电子枪的电子束的射出停止，荧光屏幕的电位回复。其结果，产生荧光屏幕的电位变动，出现如图4C所示的锯齿波状的电位变动现象。

这些第1和第2原因结合在一起，从阴极射线管泄漏如图4A所示波形的交流电场。因此，在本实施例中，在产生用于补偿和抑制起因于偏转装置27的泄漏交流电场的相反的交流电场，对两电场极性合成并抑制泄漏交流电场的同时，增加管面内外面间的静电电容、以抑制荧光屏幕12的电位变动，并进一步对接地的防爆带22和面板单元11表面的透明导电膜21之间的间隙加以屏蔽。

也就是说，如图1所示，与本实施例相关的阴极射线管装置，为了补偿泄漏的交流电场，在具备由具有反向电压供给单元30b的高压偏转电路30和施加来自反向电压供给单元的与偏转电压波形相反极性的电压的补偿电极26组成的反向脉冲电场发生机构的同时，具备利用导电带25与防爆带22电气连接的作为导电带状构件的导电带24的屏蔽机构。

反向脉冲电场发生机构的补偿电极26，设置在管面13的上下的长边侧壁部中的、与玻锥15的阳极端子20相邻的上侧的侧壁部上，而且，在防爆带22和玻锥15之间设置一个。这是因为，由于在阳极端子20的周围不形成由原来设置在玻锥15的外面的石墨构成的外部导电膜19，向阴极射线管正面侧的泄漏电场上下不对称，管面上侧的一方强的缘故。

补偿电极26的安装位置，是比设置在防爆带22的四周用于在图像显示装置的机箱中安装并固定阴极射线管的金属零件(未图示)更靠近玻颈14侧。配置在这种位置的场合，在将阴极射线管组装到计算机的显示器那样的装置(set)的状态，因利用显示器的金属屏蔽、屏蔽阴极射线管的侧面和后方，所以能消除不要的反向脉冲电场的泄漏。

反向电压供给单元30b，产生与施加在如图5A所示的偏转装置27的水平偏转线圈上的偏转电压31相同周期、相同相位、极性相反的如图5B所示的反向脉冲电压32。借助于调整这种反向脉冲电压32的峰值和补偿电极26的尺寸，从补偿电极26发射的反向脉冲电场，抵消从水平偏转线圈发射的脉冲电场。

本实施例在用旋转涂敷(spin coat)法形成面板单元11表面的透明导电膜21的阴极射线管中是特别有效的。这虽然基于旋转涂敷法，形成透明导电膜21可直到面板单元表面的周边端部为止，但涂敷液难于弯曲进入到裙边单元16。因此，在防爆带22的前端附近不形成透明导电膜，容易产生电场的泄漏。

也就是说，如日本特开平4-249036号公报所述，在面板单元表面周围粘贴导电带，因本来有导电膜的场所，特别在形成低电阻的透明导电膜的场合，增加静电电容的效果小。但是，如本实施例所示，在没有形成透明导电膜21的部分上、粘贴导电带24并接地的场合，借助于在没有电场屏蔽的地方形成屏蔽，共同降低在图像显示装置的正面发射的来自水平偏转线圈的脉冲状交流电场、和因荧光屏幕的电位变动的锯齿波状交流电场的效果增大。

本发明者们用具备对角线41cm的阴极射线管的图像显示装置进行了实验。在阴极射线管的面板单元11表面上形成2×10⁵Ω/单位面积的透明导电膜21，在短边上粘贴30mm见方的铝带23、并电气连接到防爆带22上。在长边部的裙边单元16近旁，粘贴宽15mm、长240mm的铝带24，并也将其用30mm见方的铝带25电气连接到防爆带22上。借助于设置其长边侧铝带，在离阴极射线管正面30cm的位置的不要辐射电场强度从3.4(V/m)减少到2.7(V/m)。

用绝缘体夹住宽10mm、长290mm的铜箔构成补偿电极26，在该补偿电极上连接卷绕在图像显示装置的回扫变压器铁心上的引线的一端，引线的另一端接地电位。并且，变化引线的圈数、调节反向脉冲的峰值电压，得到如图6所示的反向脉冲峰值电压和不要辐射电场强度的关系。反向脉冲电压期望设定成不良辐射电压强度位于用图中的斜线表示的适当区域内。

由该实验，借助于最优化反向脉冲峰值电压，例如借助于在前述实施例中设定成大约-270V，确认能将不要辐射电场强度从以往的2.7(V/m)改善成0.7(V/m)。

如前所述，采用前述结构的阴极射线管，则能就其各个产生原因有效地降低VLF频带的交流电场，并能得到满足TCO指南的阴极射线管装置。

此外，本发明不限于前述的实施例，可以是本发明范围内的种种变形。例如，在前述实施例中，虽然取在管面的上侧的边上仅设置一个补偿电极26的结构，但也可以在管面的上下设置一对补偿电极。此外，粘贴在长边侧的裙边单元和面板单元的边界近旁的带状导电性构件，也可以粘贴在面板单元的短边侧上，也可以粘贴在长边及短边两边上。

Claims (14)

1.一种阴极射线管，具有：包括具有大致矩形形状的面板单元(11)和垂直设置于所述面板单元的周围的矩形框状裙边单元(16)的管面(13)、与所述裙边单元连接的玻锥(15)、和从所述玻锥延伸出来的玻颈(14)的管壳(8)；在所述面板单元的内面上形成的荧光屏幕(12)；在所述面板单元的外面上形成的透明导电膜(21)；具有卷装于所述裙边单元的外面上的导电性的防爆带(22)；配置于所述玻颈内的向所述荧光屏幕发射电子束的电子枪(7)；设置于所述玻锥的外周上的对所述电子束进行偏转的偏转装置(27)的阴极射线管，

其特征在于，所述阴极射线管还包括：设置于所述管面的外面上的电气连接所述透明导电膜和防爆带的导电性带状构件(24)；设置于所述裙边单元的外面上的、施加具有与施加在所述偏转装置上的偏转电压相反极性的波形的电压的补偿电极(26)。

2.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，在裙边单元(16)上，在所述防爆带(22)和玻锥(15)之间设置所述补偿电极(26)。

3.如权利要求2所述的阴极射线管，其特征在于，在所述玻锥(15)上设置阳极端子(20)，在所述裙边单元的多条边内、并在与所述阳极端子相邻的边上设置所述补偿电极(26)。

4.如权利要求3所述的阴极射线管，其特征在于，在沿所述面板单元(11)的一边上设置的、其长轴方向尺寸在所述一边的画面的有效尺寸的50％以上，形成所述导电性带状构件(24)。

5.如权利要求4所述的阴极射线管，其特征在于，将所述防爆带(22)夹在其间、并在所述补偿电极(26)的相反侧上设置所述导电性带状构件(24)。

6.如权利要求5所述的阴极射线管，其特征在于，设置所述导电性带状构件(24)，使得占据位于所述裙边单元(16)外面中的、所述防爆带(22)和所述透明导电膜(21)之间的区域。

7.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，所述透明导电膜(21)具有平均单位面积1×10¹⁰Ω/单位面积以下的电阻值。

8.一种阴极射线管装置，具有：包括具有大致矩形形状的面板单元(11)和垂直设置于面板单元的周围的矩形框状裙边单元(16)的管面(13)、与所述裙边单元连接的玻锥(15)、和从所述玻锥延伸出来的玻颈(14)的管壳(8)；在所述面板单元的内面上形成的荧光屏幕(12)；在所述面板单元的外面上形成的透明导电膜(21)；具有卷装于所述裙边单元的外面上的导电性的防爆带(22)；配置于所述玻颈内的向所述荧光屏幕发射电子束的电子枪(7)；设置于所述玻锥的外周上的对所述电子束进行偏转的偏转装置(27)的阴极射线管装置，

其特征在于，所述阴极射线管装置还包括：设置于所述管面的外面上的电气连接所述透明导电膜和防爆带的导电性带状构件(24)；设置于所述裙边单元的外面上的补偿电极(26)；具有在所述偏转装置(27)上施加规定波形(31)的偏转电压的电压供给单元(30a)和在所述补偿电极上施加具有与所述偏转电压反向极性的波形(32)的电压的反向电压供给单元(30b)的驱动手段(40)。

9.如权利要求8所述的阴极射线管，其特征在于，在裙边单元(16)上，在所述防爆带(22)和玻锥(15)之间设置所述补偿电极(26)。

10.如权利要求9所述的阴极射线管，其特征在于，在所述玻锥(15)上设置阳极端子(20)，在所述裙边单元的多条边内、并在与所述阳极端子相邻的边上设置所述补偿电极(26)。

11.如权利要求8所述的阴极射线管，其特征在于，在沿所述面板单元(11)的一边上设置的、其长轴方向尺寸在所述一边的画面的有效尺寸的50％以上，形成所述导电性带状构件(24)。

12.如权利要求11所述的阴极射线管，其特征在于，将所述防爆带(22)夹在其间、并在所述补偿电极(26)的相反侧上设置所述导电性带状构件(24)。

13.如权利要求12所述的阴极射线管，其特征在于，设置所述导电性带状构件(24)，使得占据位于所述裙边单元(16)外面中的、所述防爆带(22)和所述透明导电膜(21)之间的区域。

14.如权利要求8所述的阴极射线管，其特征在于，所述透明导电膜(21)具有平均单位面积1×10¹⁰Ω/单位面积以下的电阻值。

Images