CN1619757A - 彩色阴极射线管 - Google Patents

Abstract

提供了一种彩色阴极射线管，其中由阴罩的非均匀热膨胀和地磁场造成的电子束抵达误差被修正，以使得色彩纯度改进。根据本发明的彩色阴极射线管包括具有在其内表面上形成的磷屏的面板，具有荧光屏部分和从荧光屏部分向后弯曲的外围裙部的阴罩，以及连接到裙部的框架，其中在荧光屏部分的长边处裙部的高度与在荧光屏部分的短边处裙部的高度不同，并且在荧光屏部分的短边的裙部穿了多个孔。

Description

彩色阴极射线管

此非临时申请根据35 U.S.C.§119(a)要求2003年11月20日在韩国提交的专利申请No.10-2003-82792为优先权，在此将上述材料全部合并入本申请以供参考。

技术领域

本发明涉及彩色阴极射线管，更特别地，涉及一种彩色阴极射线管，其中由阴罩的非均匀热膨胀造成的电子束抵达误差(beam landingerror)被校正，导致其色彩纯度得以提高。

背景技术

图1显示了说明背景技术的普通彩色阴极射线管的结构的原理图。如图1所示，彩色阴极射线管通常包括一个球形的玻璃外罩，它由荧光屏面板10，管状颈体120，以及连接面板10和颈体120的漏斗(funnel)20组成。

面板10包括了荧光屏部分和外围侧壁部分，后者与漏斗20密封接合。磷屏30被形成在荧光屏部分的内表面。磷屏30由R、G、B的磷材料涂覆。一个多孔的颜色选择电极，即，阴罩40，以预先确定的间隔安装至屏幕。阴罩40由外围框架70支撑。一个电子枪50被安装在管状颈内用于发生电子束60，并沿从阴罩到屏幕的路径引导该电子束60。

阴罩40和框架70组成了阴罩框架组件。阴罩框架组件由弹簧80和面板10连接在一起。

阴极射线管还包含：内部屏蔽90，用于屏蔽管免受外界的地磁；加固带，附着于面板10的侧壁部分，用于避免阴极射线管遭受外界震动而爆炸；以及外部偏转轭110，位于漏斗和管状颈连接部的附近。

由电子枪产生的电子束由偏转轭110在水平或者垂直方向偏转。电子束根据其颜色由阴罩选择然后撞击磷屏，使得磷屏发出不同颜色的光。通常讲，电子枪50产生的电子大约80％都没能穿过阴罩40的孔洞。这80％的电子撞击阴罩40，产生了热量并升高了阴罩40的温度。

图2显示了一个阴罩的右下四分之一区域的透视图，说明了由于电子撞击导致的阴罩表面的热量分布。如图2所示，阴罩不同部分的温度也是不同的。图2中，阴罩中心部分的温度高于转角部分。转角部分温度较低的原因在于转角部分处的热量通过连接至阴罩的框架而消耗。因为框架在转角附近的裙部连接至阴罩，所以转角处的热量很容易的通过框架传递到外部。因为阴罩被热膨胀，因此孔洞在阴罩处的位置偏移期望的位置。由此，电子束也就不能正确的通过孔洞抵达屏幕。于是，屏幕上的颜色纯度退化。这种由不期望的阴罩孔洞位置偏移造成的纯度退化现象被称为“成拱效应”(doming effect)

图3a显示了阴罩的横断面视图，以说明由阴罩40的孔洞位置偏移造成的纯度退化。图3b是曲线图，表示了当阴极射线管在运行时，不正确抵达屏幕的电子的位置偏移的变化程度与时间的关系。

如图3a所示，抵达屏幕的电子束由于阴罩孔洞的位置偏移而漂移。如图3b所示，在阴极射线管运行之后，抵达屏幕的电子束的漂移程度加大了，因为阴罩的温度开始提高。但是，随着阴罩的热量传递到框架上，框架也被加热并膨胀。因此，电子束抵达的位置漂移程度就降低了。随着热量通过框架持续的散发，电子束的抵达位置相对于最初的偏移向相反方向转移，这个最初的偏移在阴罩的初始运行之后就产生了。

电子束抵达漂移的变化造成了色彩纯度的退化。进一步，由于在阴罩运行之后，抵达位置会根据时间变化，则相对于屏幕的孔洞位置恢复是有困难的。

图4是现有的阴罩的透视图。现有的阴罩包括：中央孔洞部分41，电子束将从中穿过；无孔边界部分42，它围绕孔洞部分41；以及外围裙部43，它从边界部分42向后弯曲并且从孔洞部分41向后延伸。如图4所示，边界部分42和裙部43的面积比从实现功能看所必须的面积要大。边界部分42和裙部43的较大面积也增加了整个阴罩热膨胀的不均匀性。因此现有的阴罩会受到由“成拱效应”造成的色彩纯度退化。

此外，阴罩和框架间的焊接点也增加了热膨胀的不均匀性。典型的，阴罩通过很多焊接点43a以焊接的方式固定在框架上。当阴罩由于电子束的辐射热膨胀时，焊接点成为了对于阴罩膨胀的约束点。因此，阴罩膨胀的不均匀性增大，从而增大了电子束的抵达误差。

为了防止或减轻由电子束抵达误差导致的成拱效应，已经采取了很多不同的措施。

首先，已经提出对阴罩的结构改进以避免抵达误差的问题。根据日本未决专利公开No.S62-177831，阴极射线管中提供了一个温控设备以抑制阴罩的温度升高。同样，根据日本未决专利公开No.H6-267446，在阴罩和框架间提供一个加强部件用于保持阴罩的形状。但是，抵达误差的问题无法通过这些结构上的改进来解决。

同样，对阴罩使用材料的改进也被提了出来。具有低热膨胀率的不胀钢材料代替了铝镇静(AK)材料用于阴罩。但是，考虑到材料的成本，使用不胀钢材料的效果也不能让人满意。

最后，使用了很多的措施来解决反冲现象造成的抵达误差。反冲现象在通过成形处理制造阴罩时发生。当成形处理被用于制造阴罩时，阴罩通过被压制成为具有中心部分和裙部的形状而形成，后者从中心部分41向后弯曲并向后延伸。然后，阴罩就被固定在框架上。当阴罩框架组件制成后，阴罩的裙部易于因为弹力而从中心向外移动。这就被称为反冲现象。这种反冲现象也是抵达误差问题的一个原因。

作为解决由于反冲现象引起的抵达误差问题的一个解决办法，日本未决专利公开No.S49-112566提出了一个想法：令阴罩的边界部分部分薄于中心部分。另外，根据日本未决专利公开No.S63-271849，提供了凸起，其从阴罩中心部分后部的裙部突出出来。根据日本未决专利公开No.H1-169847，在裙部开了很多孔来吸收压缩应力。但是，这些技术是直接用于解决由反冲现象造成的抵达误差问题。所以，这些技术不足以解决由于阴罩的非均匀热膨胀导致的问题。

进一步，当已经射线管位于存在地磁场的情况中时，地磁场使得电子束不能撞击磷屏的期望位置。因此，地磁场也破坏阴极射线管的色彩纯度。

为了防止电子束被地磁场偏转，提供磁屏蔽材料的内屏蔽90。通常，内屏蔽90固定至阴罩框架组件，使得内屏蔽90和阴罩安装在阴极射线管的玻璃外罩之内。

即使当提供了内屏蔽90时，由地磁场引起的电子束偏转也不能被完全抑制。这是因为面板10内的一定部分没有被该内屏蔽90所屏蔽。一个没有被内屏蔽90所屏蔽的这种部分是对应于面板10的较小边的区域。通过该区域的电子束被地磁场偏转。

已经建议了许多方法来防止这些问题。韩国未决专利申请No.2002-88217介绍了一种阴极射线管，其中对于没有被现有内屏蔽90所屏蔽的区域额外提供了分离的内屏蔽。然而，这个方法不能有效地减小由于地磁场引起的抵达误差。

发明内容

因此，本发明至少是要解决背景技术中的问题和缺点。

本发明的目标在于提供这样一种彩色阴极射线管，其中由抵达误差问题导致的色彩纯度的退化被避免了。

本发明的另一个目标在于提供彩色阴极射线管，其中阴罩的非均匀热膨胀被避免了，这样色彩纯度得以改进。

本发明的进一步目标是提供彩色阴极射线管，其中在阴罩和框架间的焊接点对于阴罩热膨胀的影响被最小化，这样色彩纯度也得到改进。

根据本发明的一个方面，提供了一种彩色阴极射线管，其包括：具有形成在其内表面上的磷屏的面板，具有荧光屏部分和从该荧光屏部分向后弯曲的外围裙部的阴罩，以及连接到阴罩的裙部的框架，其中裙部在荧光屏部分的长边处的高度与裙部在荧光屏部分的短边处的高度不同，并且在荧光屏部分的短边的裙部打了多个孔。

根据本发明的另一个方面，提供了一种彩色阴极射线管，其包括：具有在其内表面上形成的磷屏的面板，具有荧光屏部分和从该荧光屏部分向后弯曲的外围裙部的阴罩，以及连接到阴罩的裙部的框架，其中对于基本上整个裙部，裙部的高度小于或等于12mm，并且在荧光屏部分的短边的裙部打了多个孔。

附图说明

此发明将在后面的图中详细描述，其中同样的数字指示同样的元件。

图1表示了原理图，说明了背景技术中常见彩色阴极射线管的结构。

图2表示了一个阴罩的右下四分之一的透视图，说明了由于电子撞击造成的阴罩表面的热量分布。

图3a表示了阴罩的横断面，用于说明由于阴罩孔洞的位置偏移导致的纯度退化。

图3b表示了一条曲线，描述了当阴极射线管运行之后，不正确抵达屏幕的电子的位置偏移量与时间的关系。

图4表示了背景技术中的阴罩的透视图。

图5a表示了依据本发明实施例的阴罩的透视图。

图5b表示了依据本发明实施例的阴罩的平面图。

图6a和图6b表示了一个阴罩框架组件的侧视图，来举例分别说明长和短裙部。

图6c表示了一个带凸起的裙部的例子。

图7表示了一条曲线，说明了表1的结果。

图8表示了根据本发明的实施例的改良版本的阴罩的侧视图。

图9表示了根据本发明的另一实施例的阴罩的透视图。

具体实施方式

本发明的优选实施方式将参考附图以更为详细的方式加以描述。该实施例将以图1所示的设备实现。

<第一实施例>

根据本发明的一个方面，提供了一种彩色阴极射线管，其包括：具有在其内表面上形成的磷屏的面板，具有荧光屏部分和从该荧光屏部分向后弯曲的外围裙部的阴罩，以及连接到阴罩的裙部的框架，其中在荧光屏部分的长边处裙部的高度与在荧光屏的短边处裙部的高度不同，并且在荧光屏部分的短边的裙部开了多个孔。

图5a表示了根据本发明的优选实施例的阴罩的透视图。

如图5a所示，根据这个实施例的阴罩包括荧光屏部分和从荧光屏部分向后弯曲并且从荧光屏部分向后延伸的外围裙部。荧光屏部分进一步包括孔洞部分501，其中定义了通过电子束的微孔，还包括围绕孔洞部分501的无孔边界部分502。裙部包括长边裙部503和短边裙部504，它们分别提供在荧光屏部分的长边和短边外围。

根据此实施例，通过使在长边503和短边504处裙部的高度彼此不同并在短边裙部504开多个孔，减少了由地磁场引起的抵达误差。由于在短边裙部504开了多个孔，在裙部504和框架之间的热量传递被最小化。因此，阴罩的在中心和外围部分之间的非均匀热膨胀就被降低了，这样由非均匀膨胀造成的电子束抵达误差也就降低了。

沿阴罩的短边开多个孔，以减少由于阴罩的非均匀热膨胀引起的抵达误差。裙部沿长边的高度与裙部在短边的高度不同，使得由于地磁场引起的抵达误差被减小。

另外，令长边裙部的高度大于短边裙部的高度。以这样的方式，可以进一步减小地磁场的效应。这是本发明的该实施例的修改版本。

为了发现能够令裙部与框架相对部分的面积尽可能小的裙部尺寸，发明者关于裙部的高度做过若干实验。全部裙部的高度是有变化的。图6a和图6b表示了阴罩框架组件的侧视图，以分别说明具有相对较长和较短高度的裙部的例子。如图6a和图6b所示，随着裙部的高度H降低，裙部的与框架相对的部分的高度Ho也相应降低。

表1表示了如下实验的结果：实验测定了对于具有不同高度的裙部的不同阴罩的抵达误差。图7表示了说明表1结果的曲线。

项目		裙部的高度(mm)
							时间(sec)		背景技术		本发明
25	15	12	8	5
					1	抵达误差量			0.002	0.002	0.002	0.002	0.002
30	0.034	0.031	0.029	0.026			0.025
					50			0.050	0.045	0.041	0.037	0.035
80	0.067	0.058	0.053	0.046			0.044
					100			0.077	0.064	0.058	0.050	0.047
140	0.085	0.069	0.062	0.051			0.048
					180			0.087	0.069	0.060	0.047	0.044
220	0.084	0.065	0.055	0.040			0.037
					300			0.070	0.051	0.040	0.032	0.021
600	0.043	0.029	0.017	0.008			-0.001

表1

如表1和图7所示，随着裙部的高度H降低，裙部的与框架相对的部分的高度Ho也相应降低。因此，从阴罩到框架的热量传递降低了，而且电子束的抵达误差也降低了。根据表1和图7所示的实验结果，当裙部的高度小于或等于12mm时，电子束的抵达误差显著降低。当裙部的高度小于或等于12mm时，裙部与框架相对的部分的高度变得小于或等于10mm。所以，当裙部与框架相对的部分的高度小于或等于10mm时，电子束的抵达误差显著减少。

换句话说，如果对于基本上整个裙部的高度小于或等于12mm，抵达误差问题可以被显著减少。图6c表示了上述第一实施例的改进版本的侧视图。如图6c所示，裙部有一个凸起601，这样包括该凸起601的裙部的高度超过12mm。但是，裙部的其他区域仍然小于或者等于12mm。尽管凸起是在裙部形成的，但是减少抵达误差的效果还是实现了。这是因为相对于裙部的整个面积，凸起的面积可以忽略不计。因此，图6c中的改进实施例也属于本发明的范畴内。

如果在阴罩的荧光屏长边处的全部裙部中至少65％的高度H小于或者等于12mm，就可以以与上述实施例相同的程度避免抵达误差。同样，如果在阴罩的荧光屏短边处的全部裙部中至少60％的部分的高度H小于或者等于12mm，就可以和上述实施例相同的程度避免抵达误差。这些对实施例的改进也可以实现这样的效果：通过减少阴罩和框架之间的热传递，抵达误差显著减少。

图5b表示了根据本发明的阴罩的平面图。参考图5b，第一实施例(上面提到的)可以被修改，使得通过改变关于阴罩的荧光屏部分的裙部面积而改进阴罩。这里，荧光屏部分指的是包括阴罩的孔洞部分和边界部分的阴罩的正面一侧。当阴罩的荧光屏部分和裙部的面积之比不小于d²/(d+24)²并且不大于1的时候，可以发现从阴罩到框架的热传递明显减少，这里d是阴罩荧光屏部分的对角线长度。电子束的抵达误差也相应减少。

根据本发明的第一实施例的改进版本，除了减少裙部的高度或者限制高度到一个合适的范围，在裙部穿孔。有了这些孔，从阴罩到框架的热传递被进一步减少。因此，电子束的抵达误差也被显著的减少。根据第一实施例的另一版本，孔有各种各样的形状，比如：圆形，椭圆形或者矩形。根据第一实施例的进一步的改进版本，孔可以从阴罩的正面一侧开向向后的方向。进一步，可以在裙部的与框架相对的部分穿孔。

根据第一实施例的另一个改进版本，裙部的边缘线800向阴罩的正面一侧弯曲。因此，随着接近边缘线的中央部分，边缘线就会向阴罩正面弯曲。图8表示了依据这一改进版本的阴罩的侧视图。如图8所示，裙部的与框架相对的部分的最大高度不大于10mm。而且，裙部的边缘线向阴罩的正面弯曲。因此，与仅仅减少裙部高度的实施例相比，与框架相对的部分的面积可以进一步的减少。

因为边缘线向正面一侧弯曲，所以裙部与框架相对的部分在荧光屏的转角处具有最大高度。随着它接近裙部的中央，与框架相对的部分变短。在裙边的中央部分，与框架相对的部分不再存在。优选地，比框架的边缘线804相距正面一侧具有更大距离的裙部的边缘线的长度，没有超过边缘线全长的1/2。

因为边缘线800向正面一侧弯曲，所以边缘线的中央部分比框架的边缘线804离正面一侧更近。这种情况下，裙部可以具有一个带焊接点803的凸起801，在该焊接点803处焊接框架。图8表示了裙部带凸起的阴罩的侧视图。这个凸起可以被提供用来代替或者补充在阴罩的四个角处的焊接点。有了凸起801，裙部与框架相对的部分的高度可以进一步的减少。而且，它可以防止当阴罩膨胀时，阴罩四角的焊接点成为约束源。因此，抵达误差的问题可以进一步被减少。

根据第一实施例的又一个改进版本，在凸起801的边缘切出槽口802。通过提供槽口802，可以进一步减少凸起801处的焊接点作为阴罩热膨胀的约束源的程度。因此，抵达误差的量被进一步减少。

对于上文中描述的第一实施例的每个版本，即使当阴罩由AK材料制造时，抵达误差相对于现有技术也会显著的减少。

进一步，一种电子束反射材料可以被涂覆在电子撞击的阴罩背部平板表面上。有了这种反射材料，由于电子束撞击的热量生成被减少了。因此，阴罩的温度上升被减少了，抵达误差也随之进一步减少。

进一步，上文描述中的每一实施例都可以应用于平板型彩色阴极射线管，其中面板的外表面基本平坦。因此，本发明用于平板型彩色阴极射线管也是有效的。

<第二实施例>

根据本发明的另一个方面，提供了一种彩色阴极射线管，包括：具有在其内表面上形成的磷屏的面板，具有荧光屏部分和从该荧光屏部分向后弯曲的外围裙部的阴罩，以及连接到阴罩的裙部的框架，其中对于基本上整个裙部，裙部的高度小于或等于12mm，并且在荧光屏部分的短边的裙部打了多个孔。

图9表示了依据本发明第二实施例的阴罩的透视图。

如图9所示，根据本发明第二实施例的阴罩包括荧光屏部分和从荧光屏部分向后弯曲并从荧光屏部分向后延伸的外围裙部。荧光屏部分进一步包括包括孔洞部分901，其中定义了通过电子束的微孔，还包括围绕孔洞部分901的无孔边界部分902。裙部包括长边裙部903和短边裙部904。

根据第二实施例，在长边和短边处裙部903和904的高度等于或小于12mm，并且仅在短边裙部904处穿孔。通过令裙部不大于12mm并在短边裙部穿孔，可以减少从裙部到框架的热传递，从而抑制由于阴罩的非均匀热膨胀引起的抵达误差。进一步，通过仅在短边处穿孔，也可以抑制由于地磁场引起的抵达误差。

对于第二实施例，上述关于第一实施例所做的改进也是可以应用的。这些改进包括：弯曲裙部的边缘线；限制裙部不与框架相对的部分的面积；提供凸起；在凸起的边缘提供槽口；改变裙部的孔的形状；以及在裙部的与框架相对的部分处提供孔。对这些改进的理解可以参考关于第一实施例的改进而获得。

第二实施例可以进一步包括如下改进，如对于阴罩使用AK材料；在阴罩内表面上涂覆反射电子束的材料；以及使面板的前表面基本平坦。

如上所述，本发明实现了对于电子束抵达误差的减少，它是由阴罩的非均匀热膨胀造成的。

进一步，根据本发明，AK材料可以被用于代替不胀钢材料。因为AK材料相比不胀钢材料不是那么昂贵，则制造阴罩的整个成本被减少了。

进一步，根据本发明，可以抑制由地磁场引起的电子束的抵达误差，使得色彩纯度得到改进。

本发明如上述描述，很明显它有多种方式的变化。这些变化并不认为是对本发明的精神和范围的违背，而且对于本领域技术人员显然所有这些改进都包括在下面的权利要求书的范围内。

Claims (27)

1.一种彩色阴极射线管，包括：

面板，其具有在其内表面上形成的磷屏；

阴罩，其具有荧光屏部分和从荧光屏部分向后弯曲的裙部；和

框架，其连接到阴罩的裙部，其中在荧光屏部分的长边处裙部的高度与在荧光屏部分的短边处裙部的高度不同，并且在荧光屏部分的短边的裙部处穿了多个孔。

2.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中对于基本上整个裙部，裙部的高度小于或等于12mm。

3.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中所述孔位于所述裙部的不与所述框架相对的部分。

4.如权利要求3所述的彩色阴极射线管，其中在裙部的与框架相对的部分穿所述孔。

5.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中在荧光屏部分的长边处的裙部的高度大于在荧光屏部分的短边处裙部的高度。

6.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中所述裙部的边缘线向所述阴罩的正面一侧弯曲。

7.如权利要求6所述的彩色阴极射线管，其中比所述框架的边缘线距离正面一侧要远的所述裙部的边缘线的长度小于或等于所述裙部的边缘线的总长的1/2。

8.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中所述裙部包括具有焊接点的凸起，在该焊接点处焊接所述框架。

9.如权利要求8所述的彩色阴极射线管，其中在所述凸起的边缘切出一槽口。

10.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中所述多个孔从所述阴罩的正面一侧向后开放。

11.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中所述阴罩由铝镇静材料制成。

12.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中一种电子束反射材料被涂覆在所述阴罩的背部平板表面上。

13.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中所述面板的外表面基本平坦。

14.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中在所述阴罩的荧光屏部分的长边处，全部裙部的至少65％小于或等于12mm。

15.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中在所述阴罩的荧光屏部分的短边处，全部裙部的至少60％小于或等于12mm。

16.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中阴罩的荧光屏部分和裙部的面积之比不小于d²/(d+24)²并且不大于1，其中d是阴罩的荧光屏部分的对角线长度。

17.如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中所述裙部的与所述框架相对的部分的最大长度小于或者等于10mm。

18.一种彩色阴极射线管，包括：

面板，其具有在其内表面上的磷屏；

阴罩，具有荧光屏部分和从其荧光屏部分向后弯曲的裙部；和

框架，其连接到阴罩的裙部，其中

对于基本上整个裙部，裙部的高度小于或等于12mm，并且在荧光屏部分的短边的裙部穿多个孔。

19.如权利要求18所述的彩色阴极射线管，其中所述孔位于所述裙部的不与所述框架相对的部分。

20.如权利要求18所述的彩色阴极射线管，其中在裙部的与框架相对的部分穿所述孔。

21.如权利要求18所述的彩色阴极射线管，其中在荧光屏部分的长边处的裙部的高度大于在荧光屏部分的短边处裙部的高度。

22.如权利要求18所述的彩色阴极射线管，其中所述裙部的边缘线向所述阴罩的正面一侧弯曲。

23.如权利要求22所述的彩色阴极射线管，其中比所述框架的边缘线距离正面一侧要远的所述裙部的边缘线的长度小于或等于所述裙部的边缘线的总长的1/2。

24.如权利要求18所述的彩色阴极射线管，其中所述裙部包括具有焊接点的凸起，在该焊接点处焊接所述框架。

25.如权利要求24所述的彩色阴极射线管，其中在所述凸起的边缘切出一槽口。

26.如权利要求18所述的彩色阴极射线管，其中所述孔从所述阴罩的正面一侧向后开放。

27.如权利要求18所述的彩色阴极射线管，其中所述阴罩由铝镇静材料制成。

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