CN1291440C - 彩色阴极射线管的荫罩 - Google Patents

Abstract

所披露的是，对为改善彩色CRT(阴极射线管)的亮度而有一结合多个狭缝的开口型狭缝的荫罩作了改进。形成多个狭缝，以致电子束可沿垂直方向通过狭缝。水平中心线周围狭缝间垂直间距PVC大于水平边缘狭缝间垂直间距Pve。所以，可防止制造荫罩时可能产生的变形和劣化的质量，而通过加大边界部分的强度，荫罩可抵御加给它的振动。

Description

彩色阴极射线管的荫罩

                        技术领域

本申请是2001年10月24日提出的01137191.9号发明专利申请的分案申请。

本发明涉及彩色CRT(阴极射线管)的荫罩，特别是涉及荫罩上有一联合多个狭缝的开口型狭缝的彩色CRT的荫罩，以改善彩色CRT的亮度。

                       背景技术

典型的常规彩色CRT有如下结构。

CRT的一个玻璃外封，包括一前玻璃屏盘1，其背面紧贴一玻璃锥体2。在屏盘1荧屏部分的背后，放置荫罩3，用作在屏盘1内表面形成的荧屏4的选择过滤器。装在锥体2颈部的偏转线圈5产生电子束6，通过在荫罩3上制作的开口来扫描荧屏4，使荧屏4发荧光，并通过屏盘1射出光来显示图像。一般荫罩3上的开口是狭缝形的。

荫罩3由通过弹簧8与屏盘1相连的框架7支撑，内罩9也装在这个框架上，以屏蔽外磁场。电子枪组件装在锥体2颈末端，以产生电子束6。CRT的外壳是抽空的，即处于内部真空下。围绕屏盘1下缘装有加固带11。

上述彩色CRT如下工作。当施加正极电压时，来自装在CRT颈部的电子枪的电子束6撞击在屏盘1内形成的荧屏4。其时，电子束在到达荧屏前由于偏转线圈5而产生上下左右的偏转。

此外，有双极、四极和六极的磁体10校正电子束6的路线，以致电子束6能准确撞击荧光材料，从而防止所显示图像彩色纯度的劣化。

而且，CRT处于高真空下，外部冲击很容易使其破裂或损坏。为了防范这种事情，屏盘1被设计得有一种承受外部大气压力的结构强度。

再者，因为安装在屏盘1下缘的加固带11，高真空状态下的CRT上的应力被分散了。

在采用张力型荫罩的彩色CRT中，为了改善亮度—最重要的品质之一，应当改善电子束穿过荫罩的透射性。此外，为了改善这种透射性，电子束所过开口的面积应当加大。在有狭缝的荫罩上，为了加大开口面积，可以通过加大开口狭缝的宽度或长度实现。

如果加大狭缝面积，当扫描电子束通过狭缝撞击荧屏上的荧光材料时，在荫罩的水平方向所通过的电子束的尺寸将加大。所以，着点误差的允许量将减小；着点误差是在电子束因其路径受外部影响或彩色CRT性能的影响而改变不能准确撞击荧光物质时产生的。因此，考虑到着点的允许误差，当狭缝开口的宽度保持不变，加大狭缝开口的长度时，电子束的透射性受狭缝开口相对桥路阴影的长度增加的控制；桥路阴影是由安排在狭缝间的有一定尺寸的桥路所产生，用户看起来表现为摩尔纹，即一种光的干涉效应，为在垂直方向分开狭缝的桥路的间距与偏转线圈的扫描间距组合所产生。

另外，为了改善荫罩的热胀性能，常规做法是使狭缝间的垂直间距是狭缝长度的两倍，或不使桥路成一行，这样可改善荫罩的热胀性能。

不过，常规彩色CRT，为改善亮度和热胀性能，以及消除摩尔效应，包括一个采用加大的桥路或所谓开口型桥路的张力型荫罩，其垂直间距，即狭缝间的距离，比其他荫罩的光孔垂直间距大得多，所以在形成荫罩时会出现一些问题。也就是说，如图2所示，狭缝的方向垂直于滚轧方向，以改善蠕变性能，蠕变性能是选择制造张力型荫罩材料的最重要特性之一，因为在制造荫罩的金属被滚轧时，其内部和表面有位错产生，位错面是沿滚轧方向形成的

在位错表面，机械特性，即抗张强度和应变模量，在垂直滚轧方向较低，而在平行滚轧方向较高，因为在形成位错面的材料的纽结结构间有滑动产生。

所以，制造荫罩时，使狭缝垂直滚轧方向延伸是合于需要的。

不过，在垂直滚轧方向制造彩色选择电极时会出现某些问题，即可能导致制成狭缝的有效区与没制成狭缝的非有效区之间物理性质上的差异，由此在使用开口型桥路时，可使狭缝间垂直间距加大。在制造荫罩时，为了传送金属材料，要沿滚轧方向给金属一个张力，而制造狭缝，要使其垂直滚轧方向延伸，以改善蠕变性能。然而，由于桥路的面积比常规光孔荫罩时的小得多，分开有效区和非有效区—两者在物理性质上不同—的桥路则可因传送荫罩时集中起来的力而破裂。

此外，桥路的面积很小，荫罩前表面的强度也很弱，故在荫罩前表面可能产生许多凹凸不平的地方。

                        发明内容

因此，本发明的目的是为彩色CRT(阴极射线管)提供一种张力型荫罩，这种荫罩能改善热胀性能(拱起)，能解决荫罩变形的问题，还能解决为改善CRT的亮度性能而采用开口型桥路时，因荫罩中狭缝间加长的间距而造成的狭缝大小不等的问题。

如这里所实施和概括描述的，为达成本发明的目的，将提供一种彩色CRT的荫罩，其中，形成有多个呈垂直排列的狭缝，以致电子束能在垂直方向通过每个狭缝，并使荫罩水平中心线周围的狭缝间的垂直间距Pv_C大于荫罩最外缘处的狭缝间的垂直间距Pv_E。

另外，狭缝间的垂直间距Pv逐渐减短也是合于需要的，这样可使荫罩水平中心线周围狭缝间的垂直间距Pv_C和荫罩水平边缘处狭缝间的垂直间距Pv_E满足关系式1/9≤Pv_E/Pv_C≤1/3。

再者，使介于荫罩水平中心线中间与荫罩水平边缘间的狭缝间的垂直间距Pv_M满足关系式1/3≤Pv_M/Pv_C≤1也是合于需要的。

还有一个合于需要之处是，使荫罩水平中心线周围狭缝间的桥路宽度Bw_C小于荫罩水平边缘处狭缝间的桥路宽度Bw_E。

荫罩中心线处狭缝间的桥路宽度Bw_C小于荫罩水平边缘处狭缝间的桥路宽度Bw_E，也是本发明的特色。

这里合于需要的是，使桥路宽度Bw从荫罩的水平中心线向边缘逐渐加大，或使靠近荫罩水平中心线的狭缝间的桥路宽度Bw_C和靠近边缘的桥路宽度Bw_E满足关系式1＜Bw_E/Bw_C≤2。

再者，使靠近水平中心线的狭缝间的桥路宽度Bw_C和介于荫罩水平中心线与边缘的狭缝间的桥路宽度Bw_M满足关系式1＜Bw_M/Bw_C≤2，也是合于需要的。

当结合附图看时，下述关于本发明的详细描述将使本发明前述的和其他的目的、特点和优点变得更清楚。

                         附图说明

下面的附图可提供对本发明的进一步理解，体现本发明，并构成本发明一部分。它们表示了本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

在这些附图中：

图1是一剖视图，表示一个一般的常规彩色CRT；

图2示意表示制造荫罩时的滚轧方向和狭缝方向；

图3是一透视图，表示制造荫罩时施于荫罩的张力；

图4是一曲线图，表示狭缝间的垂直间距与荫罩水平方向弹性模量之间的关系；

图5是一曲线图，表示本发明一个实施例中荫罩狭缝间垂直间距的变化；

图6是一曲线图，表示本发明另一个实施例中荫罩狭缝间桥路宽度的变化；

图7是一细部图，表示用于图5的狭缝间的垂直间距；

图8是一细部图，表示用于图6的狭缝间的桥路宽度。

                      具体实施方式

下面将详细介绍本发明的优选实施例，其例子示于附图中。

为方便起见，与前面常规技术介绍中相同的元件使用相同的参考编号。

本发明所指彩色CRT是一种采用张力型荫罩的CRT，所以荫罩的厚度被减小了。另外，为了通过增大荫罩的透射性来改善CRT的亮度，桥路部分的宽度被减小了，狭缝开口的长度被加大了。

此外，荫罩中的多个狭缝是结合的，像一个狭缝一样，并采用了开口型桥路，这样可使多个电子束被传送到狭缝的垂直方向，从而进一步增加透射性。

因此，导致荫罩变形的最重要原因之一是减少桥路部分的宽度和数量所引起的强度降低。因为桥路有效区与非有效区之间物理性质的差异在位于最远边缘的桥路部分产生应力集中，这也是桥路破裂的一个原因。为了防止如上所述荫罩强度的降低，桥路部分的宽度被加大了。所加大的宽度，应当在考虑到根据桥路宽度的加大和开口型桥路宽度与一般桥路宽度之差所引起的桥路阴影的加大，亮度会因电子束透射性的降低而降低时来确定。此外，也应考虑荫罩上的一个位置，这个位置是在制造荫罩时最大载荷施加的位置。在荫罩强度因上述桥路宽度加大而增加时，如果桥路宽度在荫罩整个表面处处被加大、透射性被降低的话，就减小了使用开口型桥路的好处。强度已足够大的部份，实际上无需再增加强度。

制造荫罩，先要在一块金属片上蚀刻出荫罩的形状，再用蚀刻方法而不是用切削机来切下荫罩。不过，切下加工是制造荫罩的最后工序，原材料金属片呈卷筒状滚轧和传送，如图3所示。根据制造加工的条件，蚀刻了荫罩形状的卷筒状金属片得到一定的张力，从而被传送。金属片要经整平加工，以去掉荫罩的残余应力。此外，荫罩的相应部分还要不断受到张性载荷的作用。荫罩经过这些加工后，留在荫罩中的残余应力去掉了，形成桥路的那些位置的强度变弱了。再一点，卷筒状金属片是向上/向下传送的，有小的晃动和轻微位移。

在传送卷筒状金属片时，它的上/下部被施加了强大的张性和压性载荷。卷筒状金属片的侧部因强大的张性/压性载荷而弱化。

所以，在完成对卷筒状金属片的蚀刻加工、电子束光孔在荫罩上制成时，荫罩更可能发生变形，因为卷筒状金属片侧部的强度变弱了。

如果荫罩的变形过分大，桥路可能被切断。

此外，在卷筒状金属片蚀刻荫罩的蚀刻方法可以在两个方向上使用，亦即，如果狭缝的长度方向与卷筒状金属片的加工方向相同，沿滚轧方向蚀刻荫罩；如果狭缝垂直加工方向制作，垂直滚轧方向蚀刻荫罩。

一般的荫罩是垂直滚轧方向制造的，这是因为蠕变，即在荫罩经过热处理时，受到载荷作用的荫罩要发生永久变形。

如果荫罩垂直滚轧方向制造，荫罩的侧部(边缘部分)更可能因传送荫罩施于其上部和下部的载荷而变形。

所以，根据本发明，要对作为最弱部分的桥路进行加固，以防止边缘部分变形。

如图7所示，在采用开口型桥路的荫罩中，狭缝间的垂直间距Pv_C、Pv_E和Pv_M减小了，强度加大了。也就是说，离荫罩中心线最远边缘处狭缝间的垂直间距Pv_E已减小到小于离荫罩水平中心线周围狭缝间的垂直间距，因而，最远边缘处狭缝间的垂直桥路的数量多于水平中心线周围狭缝间的垂直桥路的数量。

如图8所示，荫罩可因加大离荫罩水平中心线最远边缘处狭缝间的桥路宽度Bw_E，使之大于水平中心线周围狭缝间的桥路宽度Bw_C而强度加大。

另外，荫罩也可因加大水平地离荫罩垂直中心线最远边缘处狭缝间的桥路宽度Bw_E’，使之大于荫罩中心周围狭缝间的桥路宽度Bw_C而强度加大。

如果边缘部分狭缝间的垂直间距突然减小，物理性质会出现差异，从而可在强度加大部分产生皱纹。

所以，与边缘部分狭缝间的垂直间距相对应的荫罩的弹性模量示于图4中。

图4表示的弹性模量是在保持连接狭缝的桥路的一定值不变，只改变狭缝间垂直间距时计算的。

如图4所示，弹性模量在狭缝间垂直间距为6mm-18mm的部分极少变化，而在狭缝间垂直间距为0.5mm-2mm的部分变化很快。

所以，在水平中心线周围长狭缝间垂直间距为6mm-18mm时，如果弹性模量在水平边缘迅速变化，则可产生变形。因此，垂直间距应逐步改变，以便弹性模量不发生迅速变化。所以，改变垂直间距Pv应当在水平中心线周围狭缝间垂直间距Pv_C的1/9-1/3范围内。

如果垂直间距Pv在小于水平中心线周围狭缝间垂直间距Pv_C的1/9的范围改变，弹性模量的最大值将比曲线所表示的大。如果垂直间距Pv在大于水平中心线周围狭缝间垂直间距Pv_C的1/3的范围改变，弹性模量的差很小，因而桥路的强度得不到改善。

如图5所示，减小边缘狭缝间垂直间距Pv_E的方法有三种，即在离开水平中心线一定距离内保持间距不变后，以抛物线形式减小Pv_E(第一种方法)；在离开水平中心线一定距离内保持间距不变后，以线性形式减小Pv_E(第二种方法)；从中心线开始，一点儿一点儿减小Pv_E。

在按上述方法制造荫罩时，水平边缘加固了，因而可得到质量好的荫罩。

如图8所示，加大桥路宽度可直接改善强度。此外，如图6所示，桥路宽度可通过从中心线向水平边缘线性地逐步加大宽度来加大(第一种方法)，或通过从中心线向水平边缘以抛物线形式加大宽度来加大。

加大的桥路宽度不应大于中心线处桥路宽度的二倍。

这是因为如果大于中心线处桥路宽度的二倍，电子束的量将与中心线处电子束的量显著不同，因而亮度会产生很大差别。

如果水平中心部分与水平边缘部分的亮度差很大，则致命地损害了CRT的质量。

如上所述，荫罩水平边缘的强度可通过减小狭缝间垂直间距，或通过加大桥路宽度来改善。

根据本发明，可能在制造为改善亮度而采用开口型桥路的荫罩时产生的荫罩的变形和劣化的质量得到了控制。另外，根据本发明，水平边缘的强度被加大了，所以能抵御荫罩的振动。

由于本发明可以在不背离其精神或基本特征的情况下以几种形式实施，所以上述实施例，除非另有说明，应理解为不受上述描述的任何细节的限制，并应在所附权利要求中规定的精神和范围内，给予广泛的解释，故所有落在权利要求范围内的变化和改进，或此类等价物，都为所附权利要求所覆盖。

Claims (5)

1.一种彩色阴极射线管的荫罩，其中制有多个供电子束通过的垂直狭缝，狭缝的特征是：荫罩中心附近狭缝间桥路宽度Bw_C小于荫罩水平边缘附近狭缝间桥路宽度Bw_E。

2.根据权利要求1的荫罩，其中狭缝间桥路宽度Bw从水平中心线向水平边缘逐渐加大。

3.根据权利要求1的荫罩，其中满足关系式1＜Bw_E/Bw_C≤2。

4.根据权利要求1的荫罩，其中满足关系式1＜Bw_M/Bw_C≤2，式中，Bw_M是介于水平中心线与水平边缘之间的狭缝间的桥路宽度。

5.根据权利要求1的荫罩，其中荫罩中心附近狭缝间桥路宽度Bw_C小于荫罩垂直边缘附近狭缝间桥路宽度Bw_E’。

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