CN1505087A - 彩色阴极射线管的荫罩 - Google Patents

Abstract

一种彩色阴极射线管，包括在其内表面形成有荧光屏的面板，与面板相连接的玻壳，安装在玻壳颈部内用来向荧光屏发射电子电子束的电子枪，安装在形成于面板内表面的荧光屏上且和荧光屏具有预定距离的用于执行颜色选择的荫罩，荫罩为具有长轴和短轴的矩形形状，并且包含多个电子束通过孔。电子束通过孔的垂直点距在0.15mm到0.35mm之间。从荫罩的中心部分到荫罩短轴的端部，电子束通过孔的垂直点距增加。

Description

彩色阴极射线管的荫罩

技术领域

本发明涉及一种荫罩，该荫罩具有能同时满足摩尔(moire)特性和色纯度特性的垂直点距，这有别于传统的倾斜阵列设计的荫罩，传统荫罩的垂直点距在荫罩短轴的方向上相等但是在长轴方向上减小。

发明背景

参考图1，传统的彩色阴极射线管(CRT)包括面板1，与面板1的后面相连接的玻壳2和插入玻壳2颈部的用于发射电子束6的电子枪，面板1具有在其内表面上涂有红(R)、绿(G)和蓝(B)三种颜色的荧光屏4并且在它的前部固定着防爆玻璃。彩色阴极射线管进一步包括用来偏转电子束的偏转线圈5，安装在面板内侧并且和面板内侧具有预定距离的荫罩3，以及用来固定和支撑荫罩以保持荫罩与面板内表面预定距离的框架7，在荫罩上有很多允许电子束穿过的孔。彩色CRT还具有弹簧8，用来屏蔽地磁场以防止阴极射线管被地磁场影响的内屏蔽罩9，和围绕面板侧边安装的用来保护CRT免受外部震动的加强条11。另外，传统的彩色CRT包括磁铁10，用来校正电子束的路径，使得电子束可以精确地击中预定的荧光剂，从而防止不好的色纯度。

图2显示了传统荫罩的结构。在图2中，PVo表示形成在荫罩中心部分的相邻电子束通过孔之间的垂直点距，PVc表示形成在荫罩角部的相邻电子束通过孔之间的垂直点距。另外，PVe表示形成在荫罩短轴端部的相邻电子束通过孔之间的垂直点距，PVt表示形成在荫罩长轴端部的相邻电子束通过孔之间的垂直点距。对于传统的荫罩，PVo、PVc、PVe和PVt具有相同的值或者具有大约1-3％的差别。

另外，传统的荧光屏4包括R，G，B三种荧光剂，它们形成在荧光屏的后侧并且按照很多条或很多点的式样排列，以及相邻的荧光剂之间的吸光材料，如黑色涂层41。作为传导层，一层形成在后侧12的铝薄膜42用来提高荧光屏4的亮度，保护荧光屏4免于离子损坏和防止荧光屏4的电势下降。

如图4所示，对于涂在荧光屏上的荧光剂R，G，B，在长轴方向上G和G(或R和R)之间的距离称作荧光屏4的水平点距SP，而在短轴方向上G和G(或R和R)之间的距离称作荧光屏4的垂直点距SW。

荫罩3的垂直点距PV和CRT的一个重要特性一摩尔特性有密切的联系，垂直点距PV还影响色纯特性和荫罩3的刚度。

在CRT中，摩尔现象产生的主要因素可分为影响摩尔波长的因素和影响摩尔强度的因素。影响摩尔波长的因素包括电子束的扫描线间隔和荫罩的垂直点距。电子枪的点尺寸影响摩尔强度。摩尔波长通过下面的表达式计算。

$\mathrm{\λ}=\frac{1}{\frac{1}{\mathrm{PV}}-\frac{N}{2S}}\left[\mathrm{mm}\right]$

在这个表达式中，S表示电子束扫描线间隔，PV表示电子束通过孔的垂直点距，N是一个整数。

摩尔强度通过下面的表达式计算

$M=k\left(\mathrm{PV}\right)\×e^{\frac{A{D}^2{N}^2}{S^2}}$

在这个表达式中，k(PV)表示一个由PV确定的常数，A表示一个比例常数，而D是电子束的点尺寸。

因为在摩尔波长处于4mm-10mm之间时摩尔现象最为显著，所以应该确定电子束通过孔的垂直点距使得摩尔波长不在这个范围内。另外，摩尔强度越高，摩尔现象越显著。因此，希望有一个小一些的摩尔强度值。

在CRT的情况，扫描线间隔取决于模式(640×480，800×600，1024×768，1280×1024)。因为传统荫罩外部的垂直点距与中心部分的垂直点距的变化率小到1％-3％，所以不可能通过模式来控制垂直点距使摩尔波长小于4mm。

此外，象上面用来计算摩尔强度的表达式所显示的那样，因为点尺寸取决于位置，所以只有当可以根据电子束点尺寸来控制垂直点距时，才可能防止摩尔现象的产生。但是，对于传统的垂直点距的变化率，这是不可能的。

另外，在摩尔特性、色纯度特性和荫罩垂直点距之间存在下面的关系，垂直点距越小，摩尔特性越好。并且，垂直点距越大，色纯度特性越好。

同时，在韩国专利No.97-3365中，荫罩的垂直点距从荫罩短轴的中心部分到端部增加，从荫罩长轴的中心部分到端部减小。在韩国专利No.99-27074中，荫罩的垂直点距从荫罩的中心部分到边缘部分增加。但是，传统的垂直点距设计首先考虑的是摩尔特性，所以色纯度特性成了问题。

发明内容

因而，本发明针对彩色阴极射线管的荫罩，以排除由于现有技术的限制和缺点所引起的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种荫罩结构，其能够同时满足摩尔特性和色纯度特性。

本发明的其它优点、目的和特征有一部分将在以下的说明书中进行阐述，有一部分则对于本领域的技术人员经过对以下内容的检验后会变得明了，或者通过本发明的实践而体验到。所附的权利要求书具体指出了本发明的目的和优点。

为了实现本发明的目的，提供了一种彩色阴极射线管，它包括在其内表面形成有荧光屏的面板，与面板相连接的玻壳，安装在玻壳颈部内用来向荧光屏发射电子束的电子枪，和安装在形成于面板内表面的荧光屏上且和荧光屏具有预定距离的用于执行颜色选择的荫罩，其中荫罩具有近似矩形的形状，它具有长轴和短轴并且包含多个电子束通过孔，电子束通过孔的垂直点距在0.15mm到0.35mm之间；并且从荫罩短轴的中心部分到端部，电子束通过孔的垂直点距增加。

作为实现本发明目的的第二种技术手段，提供了一种彩色阴极射线管，它包括在其内表面形成有荧光屏的面板，与面板相连接的玻壳，安装在玻壳颈部内用来向荧光屏发射电子束的电子枪，和安装在形成于面板内表面的荧光屏上且和荧光屏具有预定距离的用于执行颜色选择的荫罩，其中荫罩具有近似矩形的形状，它具有长轴和短轴并且包含多个电子束通过孔，电子束通过孔的垂直点距在0.15mm到0.35mm之间；并且沿着对角线方向从荫罩的中心部分到荫罩的角部，电子束通过孔的垂直点距增加。

作为实现本发明目的的第三种技术手段，提供了一种彩色阴极射线管，它包括在其内表面形成有荧光屏的面板，与面板相连接的玻壳，安装在玻壳颈部内用来向荧光屏发射电子束的电子枪，和安装在形成于面板内表面的荧光屏上且和荧光屏具有预定距离的用于执行颜色选择的荫罩，其中荫罩具有近似矩形的形状，它具有长轴和短轴并且包含多个电子束通过孔，电子束通过孔的垂直点距在0.15mm到0.35mm之间；形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距比形成在荫罩短轴端部的电子束通过孔的垂直点距小，形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距比形成在荫罩角部的电子束通过孔的垂直点距小。

应该理解，前面关于本发明的概述和后面关于本发明的详细描述都是示例性的和解释性的，旨在对权利要求所限定的本发明提供进一步的解释。

附图说明

附图帮助更好地理解本发明，并在此结合构成本申请的一部分，附图说明本发明的实施例并和说明书一起解释本发明的原理，附图中：

图1是传统的彩色阴极射线管的剖视图；

图2显示了荫罩的电子束通过孔之间的垂直点距；

图3显示了荫罩的电子束通过孔和荧光屏；

图4显示了荧光屏的垂直点距和水平点距；

图5显示了根据本发明的荫罩结构的一个实施例；

图6显示了本发明的荫罩的电子束通过孔的水平点距。

具体实施方式

现在对附图所示的本发明优选实施例进行详细描述。

如图2所示，荫罩3一般为矩形，具有两个水平的长轴边x和两个垂直的短轴边y。这两个水平的长轴边和两个垂直的短轴边也分别称为长边和短边。长边x与荫罩的中心长轴平行，而短边y与它的短轴平行。

此外，荫罩3具有沿垂直行和水平列排列的电子束通过孔3a。在一列中的电子束通过孔3a和相邻一列中的电子束通过孔放置在不同的行中。在同一列中相邻的电子束通过孔之间的垂直距离是电子束通过孔的垂直点距PV，而在同一行中相邻的电子束通过孔之间的水平距离是电子束通过孔的水平点距PH。

形成在根据本发明的荫罩的中心部分的相邻电子束通过孔的垂直点距PVo在0.15mm到0.35mm之间，并且从荫罩的中心部分到荫罩短轴的端部，垂直点距增加。

   [表1]根据本发明的19″显示器阴极射线管荫罩的垂直点距

Y/X(mm)	0.00	30.00	60.00	90.00	120.00	150.00	170.00	177.35	180.00
										0.00	0.260	0.260	0.259	0.259	0.258	0.257	0.256	0.255	0.255
25.00	0.260	0.260	0.260	0.259	0.258	0.257	0.256	0.256	0.255
										50.00	0.262	0.262	0.261	0.261	0.260	0.259	0.258	0.257	0.257
75.00	0.264	0.264	0.264	0.263	0.262	0.261	0.260	0.260	0.260
										100.00	0.268	0.268	0.267	0.267	0.266	0.265	0.264	0.264	0.263
125.00	0.274	0.274	0.274	0.274	0.272	0.271	0.271	0.270	0.270
										133.15	0.276	0.276	0.276	0.275	0.274	0.273	0.272	0.272	0.272
135.00	0.276	0.276	0.276	0.275	0.275	0.274	0.273	0.272	0.272

上面的表1给出了根据本发明一个实施例用在高分辨率19″显示器中的阴极射线管荫罩的垂直点距。荫罩中心部分电子束通过孔的垂直点距是0.2mm-0.3mm。

参照图5，本发明的荫罩的设计方式使得，与荫罩中心部分的电子束通过孔垂直点距PVo相比，从荫罩的中心部分到荫罩的短轴端部，电子束通过孔3a的垂直点距PVt增加4％-12％，并且，与荫罩中心部分的垂直点距PVo相比，从荫罩的中心部分到荫罩的角部，垂直点距PVc增加3％-10％。

因此，如果称形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距为PVo，称处于荫罩短轴端部的电子束通过孔的垂直点距为PVt，并且称形成在荫罩角部的电子束通过孔的垂直点距为PVc，那么下面的关系式(1)和(2)得以满足。

1.04PVo≤PVt≤1.12PVo    (1)

1.03PVo≤PVc≤1.1PVo     (2)

另外，荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距PVo等于或大于0.2mm并且等于或小于0.3mm。如果荫罩中心部分的垂直点距PVo小于0.2mm，则荫罩的相邻孔之间的距离变得过小。这会导致荫罩的堵塞，并且增加了产生不良混色的可能性。此外，色纯度的余度变得非常小，从而导致ITC生产率的降低。如果垂直点距PVo大于0.3mm，则荫罩3的电子束通过孔3a之间的距离变得过大。这会降低彩色显示器的分辨率。

如果与中心部分的垂直点距相比，形成在荫罩短轴端部的电子束通过孔的垂直点距PVt增加的幅度小于4％，象上面的垂直点距小于0.2mm的情况一样，由于荫罩相邻孔之间的距离太小，ITC生产率降低。如果与中心部分的垂直点距相比，荫罩短轴端部的垂直点距PVt增加的幅度超过12％，象上面的垂直点距大于0.3mm的情况一样，由于荫罩相邻电子束通过孔之间的距离太大，分辨率降低。

荫罩大致为矩形，具有长轴和短轴，同时具有多个电子束通过孔3a。电子束通过孔3a的垂直点距在0.15mm到0.35mm之间。最好是从荫罩的中心部分到角部，电子束通过孔的垂直点距增加，并且与处于荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距PVo相比，形成在荫罩角部的电子束通过孔的垂直点距PVc增加3％～10％。

与荫罩中心部分的垂直点距相比，如果形成在荫罩角部的电子束通过孔的垂直点距PVc增加的幅度小于3％或大于10％时，会发生与下面情况一样的问题，即与处于荫罩中心部分的垂直点距相比，形成在荫罩短轴端部的电子束通过孔的垂直点距PVt增加的幅度小于4％或大于12％时。

优选的，荫罩电子束通过孔3a的垂直点距PV的形成形式使得，从荫罩中心的PVo到荫罩长轴端部的PVe，垂直点距减小。

同时，荫罩的水平点距PH满足下面的表达式(3)。

0.3mm≤PH≤0.6mm    (3)

如果水平点距PH小于0.3mm，则荫罩相邻电子束通过孔之间的距离变得太小，减小了电子束的余量，从而影响了色纯度特性。如果大于0.6mm，则电子束通过孔之间的距离变得太大，从而降低CRT的分辨率。

优选的，从荫罩中心的PHo到荫罩长轴端部的PHe，荫罩电子束通过孔3a之间的水平点距PH增加。

穿过荫罩3的电子束通过孔3a的电子束6扫描到荧光屏上的荧光剂R，G，B上。荧光屏的水平点距SP和垂直点距SW取决于荫罩上相邻电子束通过孔的水平点距PH和垂直点距PV。因而，荧光屏的水平点距SP和荫罩电子束通过孔3a的水平点距PH之间的关系最好满足下面的表达式(4)。

PH≤SP≤1.1PH                        (4)

此外，根据本发明的荫罩的垂直点距PV可以应用于平面型彩色CRT，它包括一个具有大致平的外表面和弯曲的内表面的面板1，与面板1相连接的玻壳2，和放在玻壳颈部内的用来向荧光屏4发射电子束6的电子枪，形成在面板内表面并且和荧光屏4具有预定距离以用来执行颜色选择的荫罩3。本发明的荫罩设计为具有上述的垂直点距，从而防止出现摩尔现象并且改进了色纯度特性。

尽管传统的电子束通过孔3a为狭缝状或点状，本发明的电子束通过孔的形状为纯圆形或者接近圆形。优选的，荫罩中心部分的电子束通过孔3a的垂直点距PVo大于或等于0.24mm，并且小于或等于0.28mm。

上述的实施例和优点仅仅是示例性的，并不对本发明构成限制。本发明可以容易地应用于其它类型的装置。本发明的说明书是用于进行说明，不限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员，很显然可以有很多的替换、改进和变化。

根据本发明，从荫罩的中心部分到短轴端部，荫罩的两个相邻电子束通过孔的垂直点距增加，从荫罩的中心部分到角部，荫罩的两个相邻电子束通过孔的垂直点距增加，从而既满足摩尔特性，又满足色纯度特性。

Claims (34)

1.一种彩色阴极射线管，包括在其内表面形成有荧光屏的面板，与面板相连接的玻壳，安装在玻壳颈部内用来向荧光屏发射电子束的电子枪，以及安装在形成于面板内表面的荧光屏上且和荧光屏具有预定距离的用于执行颜色选择的荫罩，

其中，荫罩具有大致矩形的形状，其具有长轴和短轴，并且包含多个电子束通过孔，电子束通过孔的垂直点距在0.15mm到0.35mm之间；和

从荫罩短轴的中心部分到端部，电子束通过孔的垂直点距增加。

2.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，如果将形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距称为PVo，那么它满足下面的表达式：

0.2mm≤PVo≤0.3mm

3.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，如果将形成在荫罩短轴端部的电子束通过孔的垂直点距称为PVt，将形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距称为PVo，那么它们满足下面的表达式：

1.04PVo≤PVt≤1.12PVo

4.一种彩色阴极射线管，包括在其内表面形成有荧光屏的面板，与面板相连接的玻壳，安装在玻壳颈部内用来向荧光屏发射电子束的电子枪，和安装在形成于面板内表面的荧光屏上且和荧光屏具有预定距离的用于执行颜色选择的荫罩，

其中，荫罩具有大致矩形的形状，其具有长轴和短轴，并且包含多个电子束通过孔，电子束通过孔的垂直点距在0.15mm到0.35mm之间；并且

沿着对角线方向从荫罩的中心部分到荫罩的角部，电子束通过孔的垂直点距增加。

5.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中，如果将形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距称为PVo，那么它满足下面的表达式：

0.2mm≤PVo≤0.3mm

6.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，如果将形成在荫罩角部的电子束通过孔的垂直点距称为PVc，将形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距称为PVo，那么它们满足下面的表达式：

1.03PVo≤PVt≤1.1PVo

7.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，沿着对角线方向从荫罩的中心部分到荫罩的角部，电子束通过孔的垂直点距增加。

8.根据权利要求7的彩色阴极射线管，其中，如果将形成在荫罩角部的电子束通过孔的垂直点距称为PVc，将形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距称为PVo，那么它们满足下面的表达式：

1.03PVo≤PVc≤1.1PVo

9.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，从荫罩长轴的中心部分到端部，电子束通过孔的垂直点距减小。

10.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中，从荫罩长轴的中心部分到端部，电子束通过孔的垂直点距减小。

11.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，如果将电子束通过孔的水平点距称为PH，那么它满足下面的表达式：

0.3mm≤PH≤0.6mm

12.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中，如果将电子束通过孔的水平点距称为PH，那么它满足下面的表达式：

0.3mm≤PH≤0.6mm

13.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，从荫罩长轴的中心部分到端部，电子束通过孔的水平点距增加。

14.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中，从荫罩长轴的中心部分到端部，电子束通过孔的水平点距增加。

15.根据权利要求7的彩色阴极射线管，其中，如果将电子束通过孔的水平点距称为PH，那么它满足下面的表达式：

0.3mm≤PH≤0.6mm

16.根据权利要求7的彩色阴极射线管，其中，从荫罩长轴的中心部分到端部，电子束通过孔的水平点距增加。

17.根据权利要求11的彩色阴极射线管，其中，如果将荧光屏的水平点距称为SP，荫罩的水平点距称为PH，那么满足下面的表达式：

PH≤SP≤1.1PH

18.根据权利要求13的彩色阴极射线管，其中，如果将荧光屏的水平点距称为SP，荫罩的水平点距称为PH，那么满足下面的表达式：

PH≤SP≤1.1PH

19.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，如果将荧光屏的水平点距称为SP，荫罩的水平点距称为PH，那么满足下面的表达式：

PH≤SP≤1.1PH

20.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中，如果将荧光屏的水平点距称为SP，荫罩的水平点距称为PH，那么满足下面的表达式：

PH≤SP≤1.1PH

21.根据权利要求7的彩色阴极射线管，其中，如果将荧光屏的水平点距称为SP，荫罩的水平点距称为PH，那么满足下面的表达式：

PH≤SP≤1.1PH

22.根据权利要求13的彩色阴极射线管，其中，在短轴方向或者对角线方向上，从中心部分到端部，电子束通过孔的水平点距增加。

23.根据权利要求16的彩色阴极射线管，其中，在短轴方向或者对角线方向上，从中心部分到端部，电子束通过孔的水平点距增加。

24.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，面板具有基本上平的外表面和弯曲的内表面。

25.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中，面板具有基本上平的外表面和弯曲的内表面。

26.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，电子束通过孔的形状是圆形或者椭圆形。

27.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中，电子束通过孔的形状是圆形或者椭圆形。

28.根据权利要求7的彩色阴极射线管，其中，电子束通过孔的形状是圆形或者椭圆形。

29.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，如果将形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距称为PVo，那么满足下面的表达式：

0.24mm≤PVo≤0.28mm

30.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中，如果将形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距称为PVo，那么满足下面的表达式：

0.24mm≤PVo≤0.28mm

31.根据权利要求7的彩色阴极射线管，其中，如果将形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距称为PVo，那么满足下面的表达式：

0.24mm≤PVo≤0.28mm

32.一种彩色阴极射线管，包括在其内表面形成有荧光屏的面板，与面板相连接的玻壳，安装在玻壳颈部内用来向荧光屏发射电子电子束的电子枪，和安装在形成于面板内表面的荧光屏上且和荧光屏具有预定距离的用于执行颜色选择的荫罩，

其中，荫罩具有大致矩形的形状，其具有长轴和短轴，并且包含多个电子束通过孔，电子束通过孔的垂直点距在0.15mm到0.35mm之间；并且

形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距比形成在荫罩短轴端部的电子束通过孔的垂直点距小，形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距比形成在荫罩角部的电子束通过孔的垂直点距小。

33.根据权利要求32的彩色阴极射线管，其中，形成在荫罩中心部分的电子束通过孔的垂直点距比形成在荫罩长轴端部的电子束通过孔的垂直点距大。

34.根据权利要求32的彩色阴极射线管，其中，形成在荫罩长轴端部的电子束通过孔的垂直点距比形成在荫罩角部的电子束通过孔的垂直点距小。

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