CN1327255A - 彩色阴极射线管 - Google Patents

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Abstract

一种阴极射线管,具有面板,在面板的内表面上形成一个黑底层和多个荧光物质层。这种黑底层具有用于第一荧光物质层的第一色孔和用于第二荧光物质层的第二色孔,第一色孔和第二色孔的孔径从中央部分朝着面板的转角部分逐渐变大,并且第一色孔的孔径的变化率和第二色孔的孔径的变化率相互是不同的,采用上述结构,使阴极射线管在整个屏幕上显示均匀白色的性能得到改善。

Description

彩色阴极射线管
本发明涉及一种彩色阴极射线管，特别是关于一种改进了整个屏幕的颜色均匀度的彩色阴极射线管。
近年来，被称为平面或直角平面型的彩色阴极射线管已经广泛用作个人计算机的监视器显示管或电视接收机的彩色显示管。此外，为了提高影像显示的清晰度，在彩色阴极射线管中的荧光物质层的间距已经被减小。
这种彩色阴极射线管的玻璃泡包括一个具有面板的平面部分，一个管颈部分和一个将所述的平面部分及管颈部分连接的漏斗形部分。这种玻璃泡的内部基本上处于真空状态，这种玻璃泡的每个部分的厚度应设置成这样一个值，即使玻璃泡能够耐受住打气的压力。这种平面型彩色阴极射线管的制造应遵循这样一种方式，即它的面板的周边部分的厚度应大于所述面板中央部分的厚度。
在这种彩色阴极射线管中，从一个电子枪发射出的电子束轰击到所述面板内表面上形成的荧光物质层上，从而使荧光物质层发光，在面板部分上形成的图像元件构成屏幕，面板的中央部分的玻璃厚度小，从面板的外表面朝外发射的光衰减较小，面板的周边部分的玻璃厚度相对较大，从面板的外表面朝外发射的光衰减也较大。面板的中央部分的光传输和面板的周边部分的光传输分别设置成Tpc和Tpa，则Tpc＞Tpa。换句话说，在面板的外表面上显示的影像的辉光亮度在周边部分比在屏幕的中央部分弱。此外，由于在屏幕的周边部分的荧光物质层的重量比屏幕的中央部分的荧光物质层的重量小，其辉光亮度进一步变小。日本专利公开说明书第238481/1999号(欧洲专利公开说明书第0933797号)中描述了解决此类问题的办法。
如果用于显示高清晰度影像的黑色转译电路的洞的间距(以下简称为BM洞)做得很小，于是所述的BM洞也很小，辉光亮度较低。由于新式阴极射线管荧光层的水平节距小于或等于0.3毫米，如此使阴极射线管的分辨率得到了改进，但是减弱了辉光亮度性能，如果亮度减弱，白平衡的可调范围将变小。特别是在面板的厚度不均匀的情况下，由于亮度减弱，在整个屏幕上均匀显示白色将难以实现(即白色均匀度)。
人们已经对此考虑提供这样一种阴极射线管，即对相应的颜色设置BM孔，从而在屏幕的中心部位能够获得白色显示，并且将位于屏幕周边部分的BM孔做的与位于屏幕的中央部分的BM孔的直径相同，于是可实现在整个屏幕上显示均匀的白色。有关的内容详见日本专利公开说明书第63480/1997。
但是，在带有平坦外表面和弧形内表面的面板的情况下，即使将用于三色的BM孔的直径做得完全一致，屏幕中央和屏幕的周边部分的色温出现色温差，换句话说，这导致在整个屏幕上不能确保白色均匀性能。
本发明人发现了无法满足所述的白均匀性能的原因，那就是面板玻璃的光谱透射比。这就是说，具有平坦的外表面的面板，由于其中央部分和其周边部分之间面板的厚度不同，因此，中央部分和周边部分之间面板的光谱透射比也不同，这种差别的影响是明显的，其后果是降低了白色均匀显示性能。
为了解决这一问题，本发明的目的是补偿面板玻璃的光谱透视比的不同，解决手段是使屏幕中央部分和屏幕周边部分之间的BM孔的直径不一样，也就是说，相应于各不同颜色的BM孔径具有梯度变化。
图1是根据本发明的阴极射线管的剖面图；
图2是说明在本发明的彩色阴极射线管的中央部分区域内的黑底层和荧光层的略图；
图3是说明在本发明的彩色阴极射线管的转角部分区域上的黑底层和荧光层的略图；
图4是说明上述阴极射线管的第一、第二和第三色孔R、G和B的BM孔尺寸的示意图；
图5是本发明第一实施例的视图，表示一个阴极射线管的黑底的孔径的变化；
图6是表示本发明的第二个实施例的黑底的孔径变化情况的视图；
图7是表示本发明的的三实施例的阴极射线管的黑底的孔径变化情况的视图；
图8、9和10是分别说明本发明第四实施例的黑底的孔径变化情况的视图，分别表示对角线，水平和垂直方向的变化；
图11是说明51厘米阴极射线管的黑底的孔径的测量结果；
图12是一个面板的光谱透射比的测量结果；
图13是说明本发明第五实施例的视图，说明一个46厘米阴极射线管的黑底的孔径的测量结果；
图14是说明本发明第六实施例的视图，说明在屏幕的长轴方向上的黑底的孔径的变化；
图15是说明本发明第六实施例的视图，说明在屏幕的每个对角线方向上的黑底的孔径的变化；
图16是说明制造一黑底的工艺的流程图；
图17是说明形成本发明的黑底管的曝光设备的视图。
下面将结合附图说明本发明的推荐实施例。
图1是说明本发明的阴极射线管的基本结构的剖视图。
一个构成彩色阴极射线管的玻璃泡(真空管)包括一个位于其正面的面板部分1，一个细长的管径部分2和一个将所述面板1和管径2连接起来的漏斗部分3。
面板1带有一个正面面板1F和一个连接到所述漏斗部分3上的边缘部分。面板1F的表面上具有一个显示屏4，其上形成有一黑底层和一荧光层。
着色的面板玻璃用于增加图象的对比度。
表1中举例说明了常用的面板玻璃的名称，有关的各面板玻璃的光谱透射比(测量用光波长546毫米，玻璃厚度D是10.16毫米)，以及在这些面板的中央部分和周边部分之间的光谱透射比之差。表1
  名称     透射比  EIAJ代码 在面板中央部分和周边部分之间透射比之差
  透明     86％   H8602      6.5％
    85.5％   H8603      6.5％
  半透明     80％   H8601      8％
  灰色     73％   H7302      18％
  着色     56.8％   H5702      28.3％
还有一些不同于表1中所例举的面板的其它面板，例如透射比为90％(EIAJ代码：H9001)的超级透明面板，透明比为46％的着暗色的面板，等等。所述的透射比也是随不同的面板玻璃的厚度变化的。
如表1所示，所采用面板的透射比越低，在面板的中央部分和周边部分之间的透射比之差越大。
如图1所示，在具有平坦的外表面和弧形的内表面的面板中，在中央部位和周边部位之间的玻璃厚度之差很大，如果该面板的外表面的曲率半径是10，000mm或更多，则在中央部分和周边部分之间的面板玻璃的光谱投射比之差将变大，导致白色均匀性能变劣。
我们采用从面板1F的中央部分到周边部分的距离E和沿管轴方向在中央部分和周边部分之间的距离(后退尺寸)Z来限定等效曲率半径RE：
RE＝(Z2＋E2)/2Z
在非球面面板的情况下，可以单独的设置沿面板对角线、面板长轴和面板短轴的厚度之差，并且可以在所述面板的各单独区域设置所需的亮度值。
在图1所示的阴极射线管中，由于面板1F的外表面的等效曲率半径大于面板1F的内表面的曲率半径，于是面板1F周边部分的厚度大于中央部位的厚度。如果面板1F的周边部分的厚度是面板1F的中央部分的厚度的1.2倍以上，在整个屏幕上将难以均匀显示白色。
一个选色用电极结构固定在面板1内部，这种选色用电极结构在图1中展示的是荫罩结构5，这个荫罩结构5包括一个荫罩6，它带有多个发射通过面板1F侧面上的孔的电子束，还包括一个固定所述荫罩6的荫罩框架7和一个位于面板内装在一嵌入插件里的弹簧12。
一个内磁屏11布置在连接面板部分1和漏斗形部分3的部分之内，这个内磁屏11用于防护外磁场干扰。一个偏转线圈8布置在所述连接漏斗形部分3和管颈部分2的部分之外。
管颈部分2沿着阴极射线管的管轴延伸，其内装有一个电子枪9。电子枪9从三个一字排列的阴极朝着面板1F的内表面发射三个电子束。
三个从电子枪9发射的电子束B(如图1所示其中一个)由偏转线圈8朝预定方向偏转，并且通过荫罩6轰击到一个荧光膜上。安装在管颈部分2外面的磁块13用于极性调整和静态聚焦调节。
由于具有如上述结构的彩色阴极射线管的影象显示操作与常规的彩色阴极射线管是一致的，因此这里不再描述彩色阴极射线管的影象显示操作。
图2是从图1所示的阴极射线管的面积1F的正面看到的屏幕的大致中央部分的底层(即BM层)和荧光层的略图。面板1F的内表面上具有一个BM层41，第一彩色荧光层组RP，第二彩色荧光层组GP和第三彩色荧光层组BP。所述BM层41吸收从面板1F外表面射入的光，增加在屏幕上显示影象的对比度。这个BM层41具有第一彩色孔组R，用于形成第一彩色荧光层组RP，第二彩色孔组G，用于形成第二彩色荧光层组GP，和第三彩色孔组B，用于形成第三彩色荧光层组BP。所形成的每个荧光层能够覆盖相应的BM孔，在屏幕的中央部分，符号R1代表第一彩色孔，符号G1代表第二彩色孔，符号B1代表第三彩色孔。在相同颜色的孔的垂直相邻孔之间的孔心——孔心距离用垂直间距PV代表，在相同颜色孔的最靠近孔之间的孔心——孔心距离用孔距P代表，并且在相同颜色的孔的最靠近孔之间的孔心——孔心水平距离用水平间距PH代表。顺便说说，从面板1F的正面观察，由于荧光层的形状取决于BM孔的形状，下面将说明BM孔的形状。
如图2所示，在彩色阴极射线管中，第一色BM孔R1的直径H1c、第二色BM孔G1的直径H2c和第三色BM孔B1的直径H3c大致是彼此相同的，因此白色可以再现在屏幕的中央部分上。
图3是从图1所示的阴极射线管的面板1F正面看出的屏幕的对角周边(或转角)部分的BM层和荧光层的略图。
位于对角周边部分处的各第一色BM孔R2的直径H1d大于位于中央部分的各第一色BM孔R1的直径H1c。此外，位于对角周边部分的各第二色BM孔G2的直径H2d大于位于中央部分的各第二色BM孔G1的直径H2c，并且位于周边部分的各第三色BM孔的直径H3d大于位于中央部分的各第三色BM孔B1的直径H2C。
此外，位于对角线周边部分的每个第一色BM孔R2的直径H1d大于位于对角线周边部分的每个第二色BM孔G2的直径H2d和位于对角线周边部分的每一个第三色BM孔B2的直径H3d。
以这种方式制成的彩色阴极射线管能够在整个屏幕上显示均匀的颜色，即使所用的面板不易于传输邻近第一色荧光的波形。这种彩色阴极射线管尤其是能够均匀显示白色。
图4是说明在上述阴极射线管的面板上的屏幕上不同位置处形成的第一、第二和第三色BM孔R、G和B的不同尺寸的示意图。一个穿过面板中心并且平行于矩形面板的短侧的轴是Y轴(或短轴)，一个穿过面板中心并且平行于面板的长侧的轴是X轴(或长轴)，一条穿过X轴和Y轴的交点与面板成直角相交，构成该阴极射线管的管轴。
参见图4，在屏幕的中央部分，孔R1、G1、B1分别是第一色BM孔、第二色和第三色BM孔。在屏幕的每个转角周边部分，孔G2、R2、B2分别是第一色，第二色和第三色BM孔。在X轴的相反端上，孔R3、G3、B3分别是第一色，第二色和第三色BM孔，在Y轴的相反端上，孔R4、G4、B4分别是第一色，第二色和第三色BM孔。
观察位于右上角部分和左上角部分上的孔，第一色BM孔R2的直径大于第一色BM孔G2的直径。
由于在对角周边部位的影象白色均匀性能容易降质，下面将说明屏幕的对角周边部分的情况。
此外，BM孔的直径和形状并不完全相同，即使它们是相同色的孔，这些BM孔的形状不必都是圆的。在本发明的这个实施例中，每种颜色的10个BM孔径是平均的。如果BM孔不是圆的，它们的长直径和较短直径是平均的。
在本发明中，采用一种测量BM孔的孔径的设备作为CRT面板评价系统，例如由MORIKWAWA Seisakusho公司制造的面板评价装置MT-5000，这种测量系统测量在预定区域内的若干BM孔，并且通过面积换算计算出孔的直径。
在下面的实施例中，除非特别说明之外，一般限定测量朝着屏幕中央的最外面的孔向内大约10mm的位置，测量每个X轴周边部分、Y轴周边部分和转角周边部分的位置。
下面的实施例1-4均采用一个51cm彩色阴极射线管，它的有效面板表面具有508mm长的对角线，所用面板是半透明面板，其透射率为80％。
这个面板的外表面和内表面用下列公式表示：
Z0(X，Y)＝RX－[{RX－RY＋(RY 2－Y2)1/2}2－X2]1/2
其中，Z0(X，Y)代表从相对于屏幕中央的位置后退的尺寸，外表面和内表面的条件如表2所示。
表2
 Rx(mm)  Ry(mm)
面板的外表面 50,000  80,000
面板的内表面 1,990  1,870
所述面板的等效曲率半径如表3所示。
表3
面板的外表面 面板的内表面
短轴方向的等效曲率半径(mm)  80,000  1,870
长轴方向的等效曲率半径(mm)  50,000  1,990
对角方向的等效曲率半径(mm)  57,800  1,950
面板的中央部分的厚度是12mm，而离开该中央部分的240mm对角线距离处的厚度是27mm。
在说明下面的各个实施例时，第一色孔组R称为红色BM孔(此后称红色BM孔)，第二色孔组G称为绿色BM孔(此后称绿色BM孔)，第三色孔组B称为蓝色BM孔(此后称蓝色BM孔)。
第一实施例
图5是说明三种颜色情况下三种BM孔孔径不同的视图，其中在屏幕中央部分的三种BM孔的孔径大致相同，而在屏幕的转角周边部分处的三种BM孔的孔径彼此不同。
从屏幕的中央部分离开的方向，红色BM孔R、绿色BM孔G和蓝色BM孔B的孔径逐渐变大。
位于每个转角周边部分上的红色BM孔R2的孔径与位于中央部分上的红色BM孔R1的孔径之比是与位于每个转角周边部分上的绿色BM孔G2的孔径与位于中央部分上的绿色BM孔G1的孔径之比不同的(即(位于每个转角周边部分上的红色BM孔R2的孔径H1d)/(位于中央部分上的红色BM孔R1的孔径H1c))≠((位于每个转角周边部分上的绿色BM孔G2的孔径H2d)/(位于中央部分上的绿色BM孔G1的孔径H2c)。
特别是，位于每个转角周边部分上的红色BM孔R2的孔径与位于中央部分上的红色BM孔R1的孔径之比大于位于每个转角周边部分上的绿色BM孔G2的孔径与位于中央部分上的绿色BM孔G1的孔径之比(即(位于每个转角周边部分上的红色BM孔R2的孔径H1d)/(位于中央部分上的红色BM孔R1的孔径H1c))＞((位于每个转角周边部分上的绿色BM孔G2的孔径H2d)/(位于中央部分上的绿色BM孔G1的孔径H2c)。
在第一实施例中，在屏幕中央部分的三种颜色情况下的三种BM孔的孔径彼此大致相同，而在屏幕的转角周边部分处，红色BM孔的孔径要大于其它颜色的BM孔的孔径。
换句话说，由于BM孔的孔径的增加比率对于从屏幕的中央部分朝着屏幕的周边部分的不同的荧光颜色是不同的，能够在整个屏幕上均匀显示白色。
表4是在第一个实施例中的在屏幕中央部分的BM孔的孔径和在转角周边部分的BM孔的孔径。
表4
红色BM孔的孔径(μm) 绿色BM孔的孔径(μm) 蓝色BM孔的孔径(μm)
中央部分 95  95  95
转角周边部分 110  107  105
(转角周边部分)/(中央部分) 1.158  1.126  1.105
(转角周边部分)－(中央部分) 15  12  10
红色BM孔的孔径与蓝色BM孔的孔径之比称为梯度绝对值的最大比率，该比率是15/10＝1.5。红色BM孔的孔径与绿色BM孔的孔径之比称为梯度绝对值的第二最大比率，该比率是15/12＝1.25。
更重要的是考虑面板的光谱透射率在相关颜色的三种BM孔的孔径的比率((位于每个转角周边部分上的BM孔的孔径)/(位于中央部分上的BM孔的孔径))上存在差别，在红色BM孔的孔径的比率和蓝色BM孔的孔径的比率之间的差是1.158－1.105＝0.053，即差值为5.3％。在红色BM孔的孔径的比率和绿色BM孔的孔径的比率之间的差是1.158－1.126＝0.032，即差值为3.2％。
本发明的第一个实施例采用半透明面板，它的中央部分的厚度是12mm，它的转角周边部分的厚度是27mm，在这种情况下，在中央部分和转角周边部分之间的厚度之差是15mm，也就是说，在这种情况下，如果在红色BM孔的孔径和绿色BM孔的孔径之间的梯度差仅需要为大致3％，则基本上解决了白色均匀性问题，在这种情况下，尽管理想的梯度差是3％，但是与相关的实施例相比，甚至在梯度差为1.5％的情况下，仍然能够获得显著的改进。
第二实施例
图6说明第二个实施例。图6所示的彩色阴极射线管的孔径是变化的。在其中央部分，红色BM孔R1的孔径H1c、绿色BM孔G1的孔径H2c和蓝色BM孔B1的孔径H3c相互都是不同的。此外，在每个转角周边部分上，红色BM孔R2的孔径H1d、绿色BM孔G2的孔径H2d和蓝色BM孔B2的孔径H3d相互都是不同的。红色BM孔R、绿色BM孔G和蓝色BM孔B从中央部分朝着转角部分逐渐变大。
红色BM孔的梯度是最大的，其它BM孔的梯度按着绿色BM孔和蓝色BM孔的顺序依次变小。
顺便提一句，在屏幕中央部分，尽管在相关三种颜色的三种BM孔的孔径之间存在差值，通过调节相应于相关颜色的电子束的电流比率(IK比率)，仍然能够确保必要的色温(白色)。
由于相关颜色的三种BM孔的孔径的设置与面板玻璃的光谱透射比和荧光物质的发射效率有关，可以使相应颜色的电子束的IK比较小。如果相应颜色的电子束的IK比很小，彩色阴极射线管的衰变将变均匀。此外，由于相关三种颜色的三种BM孔的孔径在屏幕的中央部分是不同的，甚至可以容易地在所述的中央部分显示白色。
位于每个对角周边部分上的红色BM孔R2的孔径H1d大于或等于位于每个对角周边部分上的绿色BM孔G2的孔径H2d，并且位于中央部分上的红色BM孔R1的孔径H1c小于位于中央部分上的绿色BM孔G2的孔径H2c。
采用这种结构，能够降低在中央部分和对角周边部分之间的三种色孔的孔径的差值，由于所述的三种色孔的孔径的差值变小，能够容易地保证电子束的着落边缘。
第三实施例
图7是第三实施例的视图，说明BM孔的孔径的变化。
在如图7所示的彩色阴极射线管中，具有不同孔径的孔H1c，H2c，H1d和H2d，它们分别表示位于中央部分上的红色BM孔的孔径、位于中央部分上的绿色BM孔的孔径、位于每个对角周边部分上的红色BM孔的孔径和位于转角周边部分上的绿色BM孔的孔径。
|H1d－H1c|≠|H2d－H2c|
以此方式，使在位于中央部分上的红色BM孔的孔径和位于每个对角周边部分上的红色BM孔的孔径之间的差值与在位于中央部分上的绿色BM孔的孔径和位于每个对角周边部分上的绿色BM孔的孔径之间的差值不同，这样可以补偿在面板的中央和周边部分之间的光谱透射比之差。
由于在第三实施例中所用的面板比红色的光谱透射比低，于是在BM孔的孔径之间的关系是：
|H1d－H1c|＞|H2d－H2c|
另外，在周边部分上的三个相邻的BM孔的孔径中的最大和最小孔径的尺寸差值要小于在中央部分上的三个相邻的BM孔的孔径中的最大和最小孔径的尺寸差值((在周边部分上的BM孔的孔径差值)＜(在中央部分上的BM孔的孔径差值))。
通过降低在每个对角周边部分上关于相应三种颜色的三种孔径之差，能够保障在每个对角周边部分上电子束的着落位置的边缘。并且能够在每个转角周边部分上可靠显示图像。此外，此时在中央部分上，由于亮度高，能够可靠显示白色，从而能够在整个屏幕上能够均匀显示白色。
在这种情况下，红色BM孔的梯度最大，其它颜色的BM孔的梯度按着绿色BM孔和蓝色BM孔依次变小。
第四实施例
图8，9和10是本发明的第四个实施例的视图，说明黑底孔径的变化，和展示一个51cm彩色阴极射线管的BM孔径的变化情况。
图8表示朝着对角周边部分的BM孔径的变化；图9表示沿着长轴方向的Bm孔径的变化；图10表示沿着短轴方向的Bm孔径的变化。表5是数字实例。
表5
红色BM孔孔径(μm) 绿色BM孔孔径(μm) 蓝色BM孔孔径(μm)
中央部分 99  100  100
对角周边部分(250mm) 110  107  107
对角周边部分/中央部分 1.11  1.07  1.07
长轴方向的周边部分(200mm) 105  102  102
长轴方向的周边部分/中央部分 1.06  1.02  1.02
短轴方向的周边部分(150mm) 102.6  100  100
短轴方向的周边部分/中央部分 1.036  1.0  1.0
图8表示朝着转角周边部分的BM孔径的变化，沿着转角周边部分的方向，在红色BM孔的孔径的变化率和绿色BM孔的孔径的变化率之间以及蓝色BM孔的孔径的变化率之间的差大约是4％，顺便提一下，每个变化率是((对角周边部分的孔径)/(中央部分的孔径))＊100％。
图9表示沿着长轴方向的BM孔径的变化。沿着长轴的方向，在红色BM孔的孔径的变化率和绿色BM孔的孔径的变化率之间以及蓝色BM孔的孔径的变化率之间的差大约是4％。
图10表示沿着短轴方向的BM孔径的变化，沿着短轴的方向，在红色BM孔的孔径的变化率和绿色BM孔的孔径的变化率之间以及蓝色BM孔的孔径的变化率之间的差大约是3.6％。
三种颜色的BM孔中每种的梯度之差在对角线方向、长轴方向和短轴方向是不同的。这是因为面板玻璃的厚度在所述的各方向上是不同的。
图11是根据上述设计值制造的一个51cm的彩色阴极射线管的孔径的测量值，所述测量是沿着屏幕的对角线方向进行的。在图13中，纵坐标代表BM孔的孔径，横坐标代表从屏幕中央离开的距离，RR线代表红色BM孔孔径的变化情况；GG线代表绿色BM孔的孔径的变化情况；BB线代表蓝色BM孔的孔径的变化情况。
表6是在有关部分上的BM孔的孔径。
表6
红色BM孔孔径(μm) 绿色BM孔孔径(μm) 蓝色BM孔孔径(μm)
中央部分 98.5  99.5  100
左上对角周边部分 108  105.5  106.5
左上对角周边部分/中央部分 1.096  1.06  1.065
右下对角周边部分 109.5  107  107.5
右下周边部分/中央部分 1.112  1.075  1.075
在左上转角周边部分中，在红色BM孔的孔径的变化率和绿色BM孔的孔径的变化率之间或和蓝色BM孔的孔径的变化率之间的差大约是3.1—3.6％。
在右下转角周边部分中，在红色BM孔的孔径的变化率和绿色BM孔的孔径的变化率之间或和蓝色BM孔的孔径的变化率之间的差大约是3.7％。
在第四个实施例中，由于黑底孔的制造误差大约是±5μm，使沿着屏幕右下对角周边部分的BM孔一般比沿着屏幕左上对角周边部分的BM孔BM孔大些。
可是，由于对于相关颜色的每种BM孔的制造误差小于±1μm，在红色BM孔的孔径和绿色BM孔的孔径及蓝色BM孔的孔径中之一之间的差在屏幕左上对角周边部分是3.1-3.6％，在屏幕右下对角周边部分大约是3.7％。
在上述的第四个实施例中，在屏幕中央部分，第一色BM孔R1的孔径和第二色BM孔G1的孔径及与第三色BM孔B1的孔径相互不同，这三种颜色的BM孔的孔径也可以是相互不同的。
根据第四个实施例，对于相关颜色的三种颜色的BM孔的孔径在每个对角线方向、长轴方向和短轴方向以不同的方式变化。采用上述设计，能够在整个屏幕均匀显示白色。
此外，由于在在红色BM孔的孔径的变化率和绿色BM孔的孔径的变化率之间或和蓝色BM孔的孔径的变化率之间的差大于等于3.0％，能够校正屏幕的周边部分的颜色的不均匀性，和能够在整个屏幕均匀显示白色。
这里采用H1c，H1d，H2c和H2d分别表示位于中央部分上的第一色BM孔的孔径、位于周边部分上的第一色BM孔的孔径、位于中央部分上的第二色BM孔的孔径和位于周边部分上的第二色BM孔的孔径。如果|H1d－H1c|/H1c比|H2d－H2c|/H2c大1.5％或更多，与相关的现有技术实例比较，能够部分地解决由于面板玻璃厚度的不同导致的光谱透射比的差引起的颜色不均匀性问题。
第五实施例
图12和13是说明第五实施例的。
第五实施例所涉及的彩色阴极射线管的有效直径是46cm，它的面板包括一个平坦的外表面和一个弧形的内表面。管理彩色阴极射线管的面板是半透明的，具有80％的光谱透射率。
这个面板的外表面和内表面用公式表示为：
Z0(X，Y)＝RX－[{RX－RY＋(RY 2－Y2)1/2}2－X2]1/2
Z0(X，Y)表示在相对于屏幕中央的一个位置(X，Y)处从屏幕中央凹下的尺寸。所述的外表面和内表面如表7所限定。
表7
 RX(mm)  RY(mm)
面板的外表面 50,000  80,000
面板的内表面 1,650  1,790
面板的中央部分的厚度是11.5mm，每个对角周边部分的厚度是21.9mm，而(每个对角周边部分的厚度)/(中央部分的厚度)≈1.9。
图12是所述的彩色阴极射线管的面板的光谱透射比的测量结果。
在这种面板上，红色的光谱透射比要低于其它颜色的光谱透射比，接近红色的波长的透射率比较低。
在被测面板的中央部分，在波长为530nm的光透射率和波长为630nm的光透射率之间的差大约是2.1％，此外，在面板的每个对角周边部分，在波长为530nm的光透射率和波长为630nm的光透射率之间的差是3.4％，也就是说，波长为530nm的光透射率在面板的每个对角周边部分和中央部分之间具有大约9.7％的差，波长为630nm的光透射率在面板的每个对角周边部分和中央部分之间具有大约11.1％的差。
图13表示有效直径是46cm的彩色阴极射线管的BM孔的孔径的测量结果，以及表示出BM孔的孔径和对角梯度。在第五个实施例中，在面板的每个对角周边部分，对于相关颜色的三种BM孔的孔径大致是相同的，而在中央部分，对于相关颜色的三种颜色的BM孔的孔径之间是不同的。
在图13中，BM孔的孔径用纵坐标标绘，而测量位置用横坐标标绘。测量位置的中央是(0，0)，即(沿长轴方向的距离(mm)，沿短轴方向的距离(mm))，和在对角线方向测量BM孔的孔径。RR线代表红色BM孔孔径的变化情况；GG线代表绿色BM孔的孔径的变化情况；BB线代表蓝色BM孔的孔径的变化情况。红色BM孔孔径R1L、绿色BM孔孔径G1L和蓝色BM孔孔径B1L中每一个至对角位置的变化在2μm之内，对角位置离开屏幕中央大约160mm，并且从一个160mm转角位置到大约220mm的一个位置上变化8μm或更多。
在中央部分，红色BM孔孔径R1L大约是98.5μm，绿色BM孔孔径G1L大约是103μm，蓝色BM孔孔径B1L大约是102.5μm。在右下对角部分，红色BM孔孔径R21L大约是110.5μm，绿色BM孔孔径G21L大约是111.5μm，蓝色BM孔孔径B21L大约是111μm。在左上对角部分，红色BM孔孔径R22L大约是116μm，绿色BM孔孔径G22L大约是115.5μm，蓝色BM孔孔径B22L大约是116.5μm。在中央部分，在红色BM孔孔径R1L和绿色BM孔孔径G1L之间的差大约是4.5μm，在右下对角周边部分，红色BM孔孔径R21L和绿色BM孔孔径G21L之间的差大约是1μm，在左上对角周边部分，绿色BM孔孔径G22L和蓝色BM孔孔径B22L之间的差大约是1μm。
在具有上述变化的彩色阴极射线管中，在周边部分，相关颜色的三种颜色的BM孔的孔径之间的差是很小的，于是关于相关颜色的电子束的着落边缘能够做得大致相等。
此外，根据本发明，能够改善在屏幕中央部分和周边部分的白色的颜色均匀性能。
第六个实施例
图14和15表示出第六个实施例，图14是沿长轴方向的BM孔的梯度；图15是沿每个对角线方向的BM孔的梯度。
在长轴方向，红色BM孔孔径朝着周边部分变小，而绿色BM孔孔径和蓝色BM孔孔径在中央部分和周边部分都大致相等。
在每个对角周边方向，红色BM孔孔径、绿色BM孔孔径和蓝色BM孔孔径朝着所述的周边部分变小，不过，红色BM孔孔径的变化率要大于绿色BM孔孔径和蓝色BM孔各孔径的变化率。
如图14和15所示，允许电子束通过的荫罩的直径朝着其周边部分变小，这种情况下，在周边部分的BM孔的孔径比在中央部分的小。于是在红色BM孔孔径的变化率和绿色BM孔孔径或蓝色BM孔孔径的变化率之间可能存在差异。
采用这种结构，能够在整个屏幕均匀显示白色。
此外，如果彩色阴极射线管的屏幕的周边部分上的厚度比在屏幕中央部分的厚度小，图14表示其BM孔的变化，阴极射线管能够在整个屏幕均匀显示白色。
第七个实施例
下面将结合第七个实施例说明一个彩色阴极射线管的制造方法。
首先，在一个面板上的内表面上形成一个BM层，和形成多个荧光层。
图16是制造一个黑底管的过程的流程图。一个黑底根据下面的方法形成在一个面板的内表面上。首先，在面板的内表面上涂上光敏材料，形成一个光敏层。
接着，将一个荫罩安装在所述面板上，该光敏层被通过所述荫罩的孔曝光，这种曝光根据电子束的数目将曝光三次，在曝光期间，在电子束路径上按照电子束的间距安装有一个光源，几个透镜和滤光器，以跟踪实际电子束路径。
然后，除去光敏层上没有被曝光的部分，将石墨放置在光敏层上，加以干燥形成一个石墨涂层。
接着除去剩余的光敏层和沉积在其上的石墨涂层，形成具有多个孔的黑底层。
图17是形成彩色阴极射线管的上述BM层的一个曝光设备。
在曝光基座25上安装一个灯罩20，曝光光线发自所述灯罩20的窗口21，此外，在曝光基座25上还安装有一个公共校准滤光器22，一个校正透镜23和一个特定颜色校准滤光器24。每一个滤光器22和24具有在一个玻璃基片上形成一个滤光膜的结构。
公共校准滤光器22是在要形成第一颜色孔、第二颜色孔和第三颜色孔时公用的。公共校准滤光器22在其中央部分的透射率较低，在其周边部分的透射率则较高，这种公共校准滤光器22的结构能够控制在屏幕中央部分和周边部分之间的孔的相对尺寸，从而能够在靠近屏幕的周边部分形成较大的孔。
特定颜色校准滤光器24是第一色孔校准滤光器、第二色孔校准滤光器和第三色孔校准滤光器之一，当每种孔形成时，使用相应的校准滤光器。要不然，特定颜色校准滤光器24可以仅采用第一色孔校准滤光器或第一色孔校准滤光器和第二色孔校准滤光器。
在仅采用第一色孔校准滤光器的情况下，没有校准滤光器的透明玻璃基片用于其它颜色，从而使该基片的折射率相匹配。采用这种结构，能够容易地形成第一色孔，它具有不同于其它色孔的变化率。
此外，应用上述方法的曝光设备的情况可以参见日本专利公开说明书第63480/1997号。可以使在屏幕的右和左侧相同色孔的孔径增加速率相等。
在上述结合本发明实施例的描述中只是说明了改善整个屏幕的白色均匀性能，采用本发明，也可以改善整个屏幕的彩色均匀性能。
尽管上述说明所涉及的阴极射线管的面板的周边部分的厚度大，其中央部分的厚度小，然而本发明也能够应用到阴极射线管的面板的周边部分的厚度小，其中央部分的厚度大的情况。此外，本发明能够控制相应于特定的荧光物质的每种孔的孔径的变化程度。
根据本发明，即使其亮度较低，仍然能够在整个屏幕上均匀显示颜色。
另外，根据本发明，即使一个面板的光谱透射比是不均匀的，仍然能够在整个屏幕上均匀显示颜色。
尽管上述结合实施例的描述仅涉及点式阴极射线管，当然本发明也可以应用到条式阴极射线管，在条式阴极射线管的情况下，它的条款可以分别改变。
根据本发明，在保持屏幕的周边部分的着陆容限的基础上，能够降低在屏幕中央都分和周边部分之间的亮度差值。
另外，根据本发明，由于面板的内表面具有弧形，荫罩可以形成圆拱顶，而且，能够提供看起来是平面的外表面的阴极射线管，这样不会降低荫罩的强度。

Claims (21)

1一种阴极射线管，包括一个面板，该面板由一个近乎平坦的外表面和一个具有朝外凸出的弧形表面的内表面构成，在面板的所述内表面上形成三色荧光物质和相应于这三色荧光中的每一个的黑底的孔，
其中采用H1c，H2c，H1d和H2d分别表示相应于位于屏幕中央部分上的第一色的荧光物质的黑底孔径、相应于位于屏幕中央部分上的第二色的荧光物质的黑底孔径、相应于位于屏幕对角周边部分上的第一色的荧光物质的黑底孔径和相应于位于屏幕对角周边部分上的第二色的荧光物质的黑底孔径，
|H1d－H1c|≠|H2d－H2c|
使在位于中央部分上的第一色的孔径和位于周边部分上的第一色的孔径之间的差值与在位于中央部分上的第二色的孔径和位于周边部分上的第二色的孔径之间的差值在某一方向相互不同，从而补偿沿所述方向在面板的中央和周边部分之间的光谱透射比之差。
2根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于面板的外表面具有等于或大于10,000mm的等效曲率半径。
3根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于第一色的荧光物质是红色荧光物质，第二色的荧光物质是绿色荧光物质，并且|H1d－H1c|＞|H2d－H2c|。
4根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于第一色的荧光物质是红色荧光物质，第二色的荧光物质是蓝色荧光物质，并且|H1d－H1c|＞|H2d－H2c|。
5根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于采用H3c和H3d分别表示相应于位于中央部分上的第三色的荧光物质的黑底孔径和相应于位于屏幕对角周边部分上的第三色的荧光物质的黑底孔径，|H1d－H1c|－|H2d－H2c|的绝对值应大于|H2d－H2c|－|H3d－H3c|的绝对值。
6根据权利要求5的阴极射线管，其特征在于第一色的荧光物质是红色荧光物质。
7根据权利要求5的阴极射线管，其特征在于|H2d－H2c|≈|H3d－H3c|。
8根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于|H1d－H2c|大于|H1d－H2d|。
9根据权利要求8的阴极射线管，其特征在于H1d≈H2d。
10根据权利要求1的阴极射线管，其特征在于|H1d－H2d|大于|H1c－H2c|。
11一种阴极射线管，包括一个面板，该面板包括一个近乎平坦的外表面和一个具有朝外凸出的弧形表面的内表面，在面板的所述内表面上形成各自相应于三色荧光物质之一的颜色的黑底的孔，
其中采用H1c，H2c，H1d和H2d分别表示相应于位于屏幕中央部分上的第一色的荧光物质的黑底孔径、相应于位于屏幕中央部分上的第二色的荧光物质的黑底孔径、相应于位于屏幕对角周边部分上的第一色的荧光物质的黑底孔径和相应于位于屏幕对角周边部分上的第二色的荧光物质的黑底孔径，使|H1d－H1c|/H1c比|H2d－H2c|/H2c大1.5％或更多。
12根据权利要求11的阴极射线管，其特征在于|H1d－H1c|/H1c比|H2d－H2c|/H2c大3.0％或更多。
13根据权利要求11的阴极射线管，其特征在于面板的外表面具有等于或大于10,000mm的等效曲率半径。
14根据权利要求11的阴极射线管，其特征在于第一色的荧光物质是红色荧光物质，相应于第二色的荧光物质是绿色荧光物质，并且|H1d－H1c|＞|H2d－H2c|。
15根据权利要求11的阴极射线管，其特征在于第一色的荧光物质是红色荧光物质，第二色的荧光物质是蓝色荧光物质，并且|H1d－H1c|＞|H2d－H2c|。
16根据权利要求11的阴极射线管，其特征在于采用H3c和H3d分别表示相应于位于屏幕中央部分上的第三色的荧光物质的黑底孔径和相应于位于屏幕对角周边部分上的第三色的荧光物质的黑底孔径，|H1d－H1c|－|H2d－H2c|的绝对值应大于|H2d－H2c|－|H3d－H3c|的绝对值。
17根据权利要求16的阴极射线管，其特征在于第一色的荧光物质是红色荧光物质。
18根据权利要求16的阴极射线管，其特征在于|H2d－H2c|≈|H3d－H3c|。
19根据权利要求11的阴极射线管，其特征在于|H1c－H2c|大于|H1d－H2d|。
20根据权利要求19的阴极射线管，其特征在于H1d≈H2d。
21根据权利要求11的阴极射线管，其特征在于|H1d－H2d|大于|H1c－H2c|。
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