CN1901133A

CN1901133A - 彩色显像管

Info

Publication number: CN1901133A
Application number: CNA2006101061205A
Authority: CN
Inventors: 小岛忠洋; 村井敬; 中山刚士
Original assignee: Matsushita Toshiba Picture Display Co Ltd
Current assignee: MT Picture Display Co Ltd
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2007-01-24
Also published as: JP2007027004A; US20070018556A1

Abstract

本发明提供一种彩色显像管，通过面板(3)的外面上的分别与荧光面(5)的一个对角轴上的一对对角轴端(Pd)和荧光面(5)的中心(Pc)相对应的3点的圆弧的曲率半径大于等于10000mm。荫罩(7)用铝镇静材料形成。当设面板的厚度在荧光面的对角轴端(Pd)为Td、在对角轴端与中心的中间点(Pm)处为Tmd、在荧光面的长轴端(Ph)为Th、在长轴端与中心的中间点处(Pmh)为Tmh时，满足0.5≤Tmd/Td≤0.62，并且0.65≤Tmh/Th≤0.80。由此，能够提供可视性好、抑制了隆起引起的色彩纯度的恶化，而且提高了荫罩的成型性且廉价的彩色显像管。

Description

彩色显像管

技术领域

本发明涉及彩色显像管。

背景技术

彩色显像管如图7所示，一般具有由在近似矩形的有效部1的周围设置了裙部2的面板(panel)3和与裙部2结合的漏斗状漏斗(funnel)4构成的真空管壳9。在面板3的有效部1的内面，设置有由黑色非发光物质层和设置在未形成该黑色非发光物质层的区域内的条纹状或圆点状的3色荧光体层构成的近似矩形的荧光面5。具有纵横方向地排列形成有多个电子束通过孔的近似矩形的有孔区域的荫罩7与该荧光面5相对配置。荫罩7由近似矩形框形的荫罩框8保持。漏斗4的管颈4a内设置有放射3电子束6B、6G和6R的电子枪11。在漏斗4的粗径部分的内侧，屏蔽3电子束6B、6G、6R以使它们免受外部磁场影响的内屏蔽10安装在荫罩框8上。安装在漏斗4外侧的偏转装置12产生的磁场使电子枪11射出的3电子束6B、6G、6R偏转，通过荫罩7沿水平方向和垂直方向在荧光面5上扫描，通过这样显示彩色图像。

彩色显像管的面板3的有效部1中心的板厚越大，辉度越低，不仅图像特性差，而且面板3的重量增加，从成本方面来讲不利。反之，板的厚度越薄，能够增大辉度，对图像特性有利，但防爆特性降低或X射线的泄漏增大。因此，面板3的有效部1中心的板厚一般在10mm～20mm左右。

一般来说，为了在彩色显像管的荧光面5上显示没有偏色的图像，通过荫罩7上形成的电子束通过孔的3电子束6B、6G、6R必须分别准确地到达荧光面5的3色荧光体层上。

为此，必须保证面板3与荫罩7的关系，尤其是面板3的有效部1的内面与荫罩7的有孔区域的间隔(q值)必须在规定的允许范围内。

荫罩型彩色显像管中，通过荫罩7的电子束通过孔到达荧光面5的电子束的量为从电子枪11射出的所有电子束量的约1/3，剩余的电子束与荫罩7撞击变换成热能撞击转换成热能。因此，荫罩7被加热，与其材料的热膨胀系数相对应地热膨胀。该热膨胀使荫罩7变形，向荧光面5一侧胀出。其结果，面板3的有效部1的内面与荫罩7之间的间隔q值超出允许范围，如果这样，则电子束不能达到所希望的荧光体层，产生所谓误达，色彩纯度变差。

荫罩7的热膨胀引起的电子束的到达位置偏差的大小因显示的图如图案的辉度和该图案的持续时间等有很大的不同的热膨胀引起的电子束的到达位置偏差的大小因显示的图如图案的辉度和该图案的持续时间等有很大的不同。尤其是在显示局部高辉度图像图案时，只有荫罩7的有孔区域的一部分被加热，产生局部隆起，在短时间内产生局部的到达位置偏差。这一局部隆起使到达位置的偏差量很大，使色彩纯度急剧恶化。例如，在如图8所示那样将包含荧光面5的中心Pc与长轴(X轴)端Pn在长轴方向的中间点Pmh的区域20显示为白色，将其他的区域显示为黑色的情况下，或者在如图9所示那样将包含荧光面5的中心Pc与对角轴(D轴)端Pd的沿对角轴方向的中间点Pmd的区域21显示为白色，将其他的区域显示为黑色的情况下，我们知道，容易产生局部大的隆起，色彩纯度容易恶化。

可以认为其原因如下：如上所述，当局部显示白色时，仅有与该显示白色的区域相对应的荫罩7的区域被局部加热，产生局部隆起。与图8及图9的显示白色的区域20、21相对应的荫罩7的区域由于隆起而沿荫罩7的管轴方向的移动量大，以及电子束向荫罩7入射的入射角大，色彩纯度的恶化最为激烈。

近年来，为了提高彩色显像管的可视性，希望增大面板3的有效部1的外面的曲率半径，使其接近于平面。此时，从真空管壳9的承受大气压的强度及可视性的角度出发，有效部1的内面的曲率半径也有必要增大。

由于为了使电子束适当地到达荧光面5的所希望的位置，有必要适当地设定形成有荧光面5的有效部1的内面与荫罩7的有孔区域之间的间隔q值，因此即使增大有效部1的内面的曲率半径，也有必要增大荫罩7的有孔区域的曲率半径。

但是，由于如果增大荫罩7的有孔区域的曲率半径，则隆起量也增大，因此电子束到达位置的偏差量也大，色彩纯度大幅度地恶化。

因此，面板3的有效部1的外面几乎平坦的彩色显像管为了抑制隆起，一般使用热膨胀系数低的，以铁和镍为主要成分的合金作为荫罩7的材料。例如，使用36Ni因瓦(注册商标)合金等镍铁系合金。这样的合金的热膨胀系数在0℃～100℃时为1～2×10^-6，对抑制隆起有效，但不利的是成本高，而且由于镍铁系合金在退火后弹性大，因此曲面成型加工困难，难以得到所希望的曲面。例如，即使以900℃的高温退火，其屈服点强度也在28×10⁷N/m²左右，由于一般情况下容易成型加工的屈服点强度在20×10⁷N/m²以下，因此要非常高的温度处理。尤其是在面板3的外面平坦的彩色显像管中，由于荫罩7的曲率半径一般较大，因此成型加工更加困难。

在成型加工不足、并且成型后荫罩7中残留有不希望的应力时，在彩色显像管的制造过程残留应力使荫罩7的形状产生变化，这也会招致电子束到达位置偏离，使色彩纯度大大恶化。

而如果是以高纯度的铁为主要成分的材料(例如铝镇静材料)的话，由于在800℃左右的退火能够使其屈服点强度在20×10⁷N/m²以下，因此成型加工非常容易。因此，成型加工时的模具温度不必保持在因瓦(注册商标)所必需的高温，生产性良好。并且，材料的单价便宜。

但是，由于铝镇静材料的热膨胀系数在0℃～100℃时大到约为12×10^-6，因此对于抑制隆起不利，尤其是在用于面板3的有效部1的外面几乎为平面的彩色显像管中时，色彩纯度显著恶化，成为大问题。

专利文献1中记载了通过使用以铁为主要成分的材料制成的荫罩，限制面板的有效部的中心、对角轴端、长轴端、短轴端上各自的厚度比来抑制隆起引起的画质恶化的彩色显像管。

[专利文献1]日本特开2004-31305号公报

但是，专利文献1中对于面板的有效部的中心与长轴端中间的点等一般容易产生局部隆起的问题的部分没有作任何考虑，不能获得足够的抑制隆起的效果。并且存在面板的厚度厚、重量增加这样的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述以往的问题点，目的是要提供一种提高了可视性和荫罩的成型性，并且抑制了隆起引起的色彩纯度的恶化的彩色显像管。

本发明的彩色显像管具备：内面形成有近似矩形的荧光面的面板、与上述面板结合的漏斗、与上述荧光面相对的荫罩和设置在上述漏斗的管颈上的电子枪。

通过上述面板的外面上分别与上述荧光面的一个对角轴上的一对对角轴端和上述荧光面的中心相对应的3点的圆弧的曲率半径在10000mm以上。

上述荫罩用铝镇静材料(有时也称为“低碳素钢”)形成。

而且，当设上述面板的厚度在上述荧光面的上述对角轴端上为Td、在上述对角轴端与上述中心的中间点上为Tmd、在上述荧光面的长轴端上为Th、在上述长轴端与上述中心的中间点上为Tmh时，满足0.5≤Tmd/Td≤0.62，并且0.65≤Tmh/Th≤0.80。

如果采用本发明，由于面板的外面实质上为平坦面，因此可视性好。并且，由于荫罩用铝镇静材料形成，因此价格便宜、成型性好。

而且，通过限制对角轴方向和长轴方向上的面板的厚度比，不仅能够提高可视性和荫罩的成型性，而且还能够抑制隆起引起的色彩纯度的恶化。

附图说明

图1是表示了本发明的一个实施形态的彩色显像管的面板的形成了荧光面的部分的立体图。

图2是表示了本发明的一个实施形态的彩色显像管的形成了荧光面的面板的内面的立体图。

图3是表示了本发明的一个实施形态的彩色显像管的荫罩的有孔区域的立体图。

图4是表示了对角轴方向的面板的厚度比Tmd/Td与电子束移动量的关系的图。

图5是表示了长轴方向的面板的厚度比Tmh/Th与电子束移动量的关系的图。

图6是表示了短轴方向的面板的厚度比Tmv/Tv与电子束移动量的关系的图。

图7是表示彩色显像管的大致结构的剖视图。

图8是表示了荫罩的容易产生局部隆起的显示图案的一例的图。

图9是表示了荫罩的容易产生局部隆起的显示图案的其他例的图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明。

(实施形态1)

图7为本发明的一个实施例的彩色显像管的剖视图。彩色显像管具有由在近似矩形的有效部1的周围设置了裙部2的面板3和与裙部2结合的漏斗状漏斗4构成的真空管壳9。在面板3的有效部1的内面，设置有由黑色非发光物质层和设置在未形成该黑色非发光物质层的区域内的条纹状或圆点状的3色荧光体层构成的近似矩形的荧光面5。具有纵横方向地排列形成有多个电子束通过孔的近似矩形的有孔区域的荫罩7与该荧光面5相对配置。荫罩7由近似矩形框形的荫罩框8保持。漏斗4的管颈4a内设置有放射3电子束6B、6G和6R的电子枪11。在漏斗4的粗径部分的内侧，屏蔽3电子束6B、6G、6R以使它们免受外部磁场影响的内屏蔽10安装在荫罩框8上。安装在漏斗4外侧的偏转装置12产生的磁场使电子枪11射出的3电子束6B、6G、6R偏转，通过荫罩7沿水平方向和垂直方向在荧光面5上扫描来显示彩色图像。

图1为仅取出面板3中形成了荧光面5的部分表示的立体图。如图所示，荧光面5形成在形成为规定曲面的面板3的内面上，从管轴方向看去为近似矩形。30为面板3的外面。

以下为了便于说明，将与彩色显像管的管轴(Z轴)正交、与荧光面5的长边平行的轴称为“长轴(X轴)”，将与管轴正交、与荧光面5的短边平行的轴称为“短轴(Y轴)”。

并且，将荧光面5上与管轴交叉的点称为“中心Pc”，将荧光面5的外周边缘与包含长轴和管轴的面交叉的位置称为“长轴端Ph”，将荧光面5的外周边缘与包含短轴和管轴的面的交叉位置称为“短轴端Pv”，将荧光面5的长边与短边交叉的位置称为“对角轴端Pd”，将连接位于相对于管轴对称的位置上的一对对角轴端Pd的方向的轴称为“对角轴D”。并且，将荧光面5上的位于中心Pc与长轴端Ph的中间位置上的点称为“长轴中间点Pmh”，将荧光面5上的位于中心Pc与短轴端Pv的中间位置的点称为“短轴中间点Pmv”，将荧光面5上位于中心Pc与对角轴端Pd的中间位置的点称为“对角轴中间点Pmd”。这里，中心Pc与长轴中间点Pmh之间在长轴方向上的距离为中心Pc与长轴端Ph之间的长轴方向上的距离的一半。中心Pc与短轴中间点Pmv之间在短轴方向上的距离为中心Pc与短轴端Pv之间在短轴方向上的距离的一半。中心Pc与对角轴中间点Pmd之间在对角轴方向上的距离为中心Pc与对角轴端Pd之间的对角轴方向上的距离的一半。而且，设面板3在长轴端Ph、长轴中间点Pmh、短轴端Pv、短轴中间点Pmv、对角轴端Pd、对角轴中间点Pmd各位置的管轴方向上的厚度依次为Th、Tmh、Tv、Tmv、Td、Tmd。

图2为仅取出面板3的内面上形成了荧光面5的区域表示的立体图。设面板3的内面在长轴端Ph、长轴中间点Pmh、短轴端Pv、短轴中间点Pmv、对角轴端Pd、对角轴中间点Pmd各位置上沿管轴方向相对于中心Pc的位移量(下沉量)依次为ZPh、ZPmh、ZPv、ZPmv、ZPd、ZPmd。

图3为仅取出荫罩7的形成了电子束通过孔的有孔区域7a表示的立体图。如图所示，有孔区域7a从管轴方向看为近似矩形形状。设有孔区域7a上与荧光面5的中心Pc、长轴端Ph、长轴中间点Pmh、短轴端Pv、短轴中间点Pmv、对角轴端Pd、对角轴中间点Pmd相对应的点依次为中心Mc、长轴端Mh、长轴中间点Mmh、短轴端Mv、短轴中间点Mmv、对角轴端Md、对角轴中间点Mmd。并且，设有孔区域7a在长轴端Mh、长轴中间点Mmh、短轴端Mv、短轴中间点Mmv、对角轴端Md、对角轴中间点Mmd各位置上沿管轴方向相对于中心Mc的位移量(下沉量)依次为ZMh、ZMmh、ZMv、ZMmv、ZMd、ZMmd。

本实施形态为了提高可视性，面板3的外面30与荧光面5相对应的区域实际上为平面。即，通过面板3的外面30上分别与管轴正交的2个对角轴中的一个对角轴的一对对角轴端Pd以及中心Pc对应的3点的假想圆弧的曲率半径(以下称为“对角轴方向的曲率半径”)在10000mm以上。这里，所谓外面30上分别与对角轴端Pd和中心Pc“对应”的点意为分别通过对角轴端Pd和中心Pc的与管轴平行的直线与外面30的交叉点。

当为了提高彩色显像管的可视性而增大面板3的有效部1的外面30的曲率半径时，从真空管壳9的耐大气压的强度和可视性的角度出发，有必要增大有效部1的内面的曲率半径。此时，为了使电子束适当地到达有效部1的内面上形成的荧光面5的所希望的位置上，显示没有偏色的图像，荫罩7的有孔区域7a的曲率半径也有必要增大。

当荫罩7的有孔区域7a的曲率半径增大时，一般来说有孔区域7a的曲面的成型就困难。因此，本发明使用含铁95％以上的铝镇静材料作为荫罩7的材料。由此，能够以低的成本大幅度地改善曲面的成型性。

但是，由于铝镇静材料的热膨胀系数大，因此当显示局部辉度高的图如图案时，产生局部隆起，在短时间内电子束到达位置的局部偏移量大。

作为其对策，可以考虑缩小荫罩7的有孔区域7a的曲率半径，与此相对应，尽量减小面板3的有效部1的内面的曲率半径。但是，此时由于面板3的周边的壁厚变大，因此在制造过程中产生热应力使面板3破裂、画面周边辉度变差、重量增加等问题。

本发明解决这样的问题。下面用对角尺寸68cm、纵横比为4∶3、面板3的有效部1的外面30的对角轴方向的曲率半径为20000mm的彩色显像管(以下称为“实施例”)说明其一个实施例。

本实施例的彩色显像管的荫罩7用热膨胀系数在0℃～100℃时为12×10-6的高纯度铁组成的铝镇静材料制成。因此，即使像上述那样与足够平坦的面板3的外面30相对应地增大有孔区域7a的曲率半径，也能够确保成本低并且具有足够的成型性。

使面板3在对角轴端Pd的厚度Td为一定，改变面板3在对角轴中间点Pmd的厚度Tmd，求出厚度比Tmd/Td与电子束到达位置的偏移量(电子束移动量)的关系。这里，所谓电子束移动量是指电子束本来应该到达的荧光面5上的位置与因荫罩7隆起而实际到达的位置之差。对如图8所示那样仅有包含长轴中间点Pmh的区域20显示白色、其他区域显示黑色时(长轴中间)，以及如图9所示那样只有包含对角轴中间点Pmd的区域21显示白色、其他区域显示黑色时(对角轴中间)这2种情况进行了显示图案的测量。结果表示在图4中。

并且，使面板3在长轴端Ph的厚度Th为一定，改变面板3在长轴中间点Pmh的厚度Tmh，求出厚度比Tmh/Th与电子束到达位置偏移量(电子束移动量)的关系。与图4时一样，对如图8所示那样仅有包含长轴中间点Pmh的区域20显示白色、其他区域显示黑色时(长轴中间)，以及如图9所示那样只有包含对角轴中间点Pmd的区域21显示白色、其他区域显示黑色时(对角轴中间)这2种情况进行了显示图案的测量。结果表示在图5中。

在图4中，如果减小厚度比Tmd/Td，则图2所示的面板3的内面在对角轴中间点Pmd的下沉量ZPmd变小，图3所示的荫罩7在对角轴中间点Mmd的下沉量ZMmd也变小。因此，荫罩7在对角轴中间点Mmd的下沉量ZMmd与在长轴中间点Mmh的下沉量ZMmh之差变小，在长轴中间点Mmh的曲率半径变大。其结果，如图8所示那样在只有包含长轴中间点Pmh的区域20进行白色显示的情况下，电子束移动量变大。

而当增大厚度比Tmd/Td时，如图2所示面板3的内面在对角轴中间点Pmd的下沉量ZPmd增大，图3所示的荫罩7在对角轴中间点Mmd的下沉量ZMmd也变大。因此，荫罩7在对角轴中间点Mmd的下沉量ZMmd与在长轴中间点Mmh的下沉量ZMmh之差变大，在长轴中间点Mmh的曲率半径变小。其结果，当如图8所示那样在只有包含长轴中间点Pmh的区域20进行白色显示的情况下，电子束移动量变小。

但是，如果增大厚度比Tmd/Td，则荫罩7在对角轴中间点Mmd的曲率半径增大，因此在如图9所示那样在只有包含对角轴中间点Pmd的区域21进行白色显示的情况下，如图4所示那样电子束移动量变大。

并且，在图5中，如果增大厚度比Tmh/Th，则图2所示的面板3的内面在长轴中间点Pmh的下沉量ZPmh变大，图3所示的荫罩7在长轴中间点Mmh的下沉量ZMmh也变大，因此，在长轴中间点Mmh的曲率半径增大。其结果，如图8所示那样在只有包含长轴中间点Pmh的区域20进行白色显示的情况下，电子束移动量变大了。

而当减小厚度比Tmh/Th时，如图2所示面板3的内面在长轴中间点Pmh的下沉量ZPmh减小，图3所示的荫罩7在长轴中间点Mmh的下沉量ZMmh也变小，因此在长轴中间点Mmh的曲率半径减小。其结果，当如图8所示那样在只有包含长轴中间点Pmh的区域20进行白色显示的情况下，电子束移动量变小。

但是，当减小厚度比Tmh/Th时，由于荫罩7在对角轴中间点Mmd的曲率半径变大，因此在如图9所示那样在只有包含对角轴中间点Pmd的区域21进行白色显示的情况下，如图5所示电子束移动量变小了。

由图4可知，当满足0.5≤Tmd/Td≤0.62，并且由图5可知，当满足0.65≤Tmh/Th≤0.80时，电子束移动量在一般没有可视性问题的200μm以下。而且，在有必要减小电子束移动量的情况下，只要增大面板3在对角轴端Pd的厚度Td或面板3在长轴端Ph的厚度Th就可以。

(实施形态2)

在实施形态1叙述的实施例中，使面板3在荧光面5的短轴端Pv的厚度Tv为一定，改变面板3在短轴中间点Pmv的厚度Tmv，求出了厚度比Tmv/Tv与电子束到达位置的偏移量(电子束偏移量)的关系。与图4一样，对如图8所示那样仅有包含长轴中间点Pmh的区域20显示白色、其他区域显示黑色时(长轴中间)，以及如图9所示那样只有包含对角轴中间点Pmd的区域21显示白色、其他区域显示黑色时(对角轴中间)这2种情况进行了显示图案的测量。结果表示在图6中。

在图6中，如果减小厚度比Tmv/Tv，则图2所示的面板3的内面在短轴中间点Pmv的下沉量ZPmv变小，图3所示的荫罩7在短轴中间点Mmv的下沉量ZMmv也变小。因此，荫罩7在短轴中间点Mmv的下沉量ZMmv与在长轴中间点Mmh的下沉量ZMmh之差变小，在长轴中间点Mmh的曲率半径变大。其结果，如图8所示那样在只有包含长轴中间点Pmh的区域20进行白色显示的情况下，电子束的移动量变大了。

而当增大厚度比Tmv/Tv时，如图2所示面板3的内面在短轴中间点Pmv的下沉量ZPmv增大，图3所示的荫罩7在短轴中间点Mmv的下沉量ZMmv也变大。因此，荫罩7在短轴中间点Mmv的下沉量ZMmv与在长轴中间点Mmh的下沉量ZMmh之差变大，在长轴中间点Mmh的曲率半径变小。其结果，当如图8所示那样在只有包含长轴中间点Pmh的区域20进行白色显示的情况下，电子束的移动量变小。

并且，当增大厚度比Tmv/Tv时，如图2所示面板3的内面在短轴中间点Pmv的下沉量ZPmv增大，图3所示的荫罩7在短轴中间点Mmv的下沉量ZMmv也变大。因此，荫罩7在短轴中间点Mmv的下沉量ZMmv与在对角轴中间点Mmd的下沉量ZMmd之差变小，在对角轴中间点Mmd的曲率半径变大。其结果，当如图9所示那样在只有包含对角轴中间点Pmd的区域21进行白色显示的情况下，电子束的移动量变大。

而当减小厚度比Tmv/Tv时，图2所示的面板3的内面在短轴中间点Pmv的下沉量ZPmv变小，图3所示的荫罩7在短轴中间点Mmv的下沉量ZMmv也变小。因此，荫罩7在短轴中间点Mmv的下沉量ZMmv与在对角轴中间点Mmd的下沉量ZMmd之差变大，在对角轴中间点Mmd的曲率半径变小。其结果，如图9那样在只有包含对角轴中间点Pmd的区域21进行白色显示的情况下，电子束移动量变小了。

由图6可知，在满足0.6≤Tmv/Tv≤0.7时，电子束移动量在一般没有可视性问题的200μm以下。而且，在有必要减小电子束移动量的情况下，只要增大面板3在对角轴端Pd的厚度Td或面板3在长轴端Ph的厚度Th就可以。

如果在本发明的彩色显像管的荫罩7的表面涂覆氧化钨等的话，则能够进一步抑制隆起，比较理想。

产业上的可利用性

本发明的彩色显像管为了提高可视性，面板外面实际上为平面，并且虽然为了降低成本，荫罩的材料以铁为主要成分，但是降低了隆起引起的偏色。因此，能够作为廉价并且能够进行良好的彩色显示的彩色显像管广泛利用。

Claims

1.一种彩色显像管，具备内面形成有近似矩形的荧光面的面板、与上述面板结合的漏斗、与上述荧光面相对的荫罩、和设置在上述漏斗的管颈部内的电子枪，其特征在于：

通过上述面板的外面上的分别与上述荧光面的一个对角轴上的一对对角轴端和上述荧光面的中心相对应的3点的圆弧的曲率半径大于等于10000mm；

上述荫罩用铝镇静材料形成；

当设上述面板的厚度在上述荧光面的上述对角轴端为Td、在上述对角轴端与上述中心的中间点处为Tmd、在上述荧光面的长轴端为Th、在上述长轴端与上述中心的中间点处为Tmh时，满足0.5≤Tmd/Td≤0.62，并且0.65≤Tmh/Th≤0.80。

2.如权利要求1所述的彩色显像管，当设上述面板的厚度在上述荧光面的短轴端为Tv、在上述短轴端与上述中心的中间点处为Tmv时，满足0.6≤Tmv/Tv≤0.7。