CN1975977A - 彩色显像管 - Google Patents

Abstract

在内表面形成有荧光体屏幕(3)的面板(1)的有效部(1a)的外表面的沿着对角轴(D)、短边(1a_S)、长边(1a_L)的曲率半径R_D、R_S、R_L满足R_D≥10m、R_S＞R_D、R_L＞R_D。由此，能够提供一种彩色显像管，观看性良好，具备成形性及强度良好的荫罩板，同时不易发生由成拱现像造成的色纯度的劣化。

Description

彩色显像管

技术领域

本发明涉及具备荫罩板的彩色显像管。

背景技术

一般，如图7所示，彩色显像管具有由大致矩形状的面板1和接合在侧壁部1b的漏斗状的漏斗罩2构成的玻璃制的外围器9，该面板1在由曲面构成的有效部1a的周边设有侧壁部1b。在面板1的有效部1a的内表面设有黑色非发光物质层和埋入该黑色非发光物质层间的间隙中的、由绿、蓝、红3色的荧光体构成的大致矩形状的荧光体屏幕3。各荧光体形成为沿着短边方向的条纹状，该荧光体的条纹沿长边方向排列有多个。

与该荧光体屏幕3对置而设有荫罩结构体5。荫罩结构体5由形成了使电子束通过的多个开孔(电子束通过孔)的荫罩板4、和保持荫罩板4的大致矩形框状的荫罩框11构成。

如图8所示，荫罩板4具备与面板1的有效部1a对置的主面部4a、和相对于主面部4a大致弯曲成直角而连接设置在主面部4a的裙部4d。主面部4a形成有用来选择从电子枪7向构成荧光体屏幕3的3色荧光体射出的3个电子束6B、6G、6R的多个电子束通过孔4e，并且，由在荧光体屏幕3侧具有凸曲面的有孔区域4b、和包围该有孔区域4b的外周且没有形成电子束通过孔4e的无孔区域4c构成。

荫罩板4的裙部4d安装在大致矩形框状的荫罩框11，被荫罩框11保持。通过将安装在荫罩框11的弹性支撑体(未图示)与在面板1的侧壁部1b的内壁面设置的立销(未图示)卡止，将荫罩结构体5可拆装地安装在面板1。

在漏斗罩2的颈部2a内配设有射出电子束6B、6G、6R的电子枪7。此外，在漏斗罩2的大径部的内侧配置有安装在荫罩框11的内部磁屏蔽罩10。在漏斗罩2的外周面装载有偏转装置8。

从电子枪7射出的3个电子束6B、6G、6R通过偏转装置8产生的磁场而偏转，通过荫罩板4的电子束通过孔4e，沿水平方向及垂直方向扫描荧光体屏幕3，来显示彩色图像。

由于外围器9的内部空间是真空，所以因外界的大气压而在外围器9内产生应力。由于外围器9不是球形，所以其应力不均匀，拉伸应力或压缩应力有分布地产生。因此，如果对外围器9施加某种机械冲击，局部地发生破坏或龟裂，则外围器9容易聚爆(向心挤压)。为了防止该聚爆，在面板1的侧壁部1b的外周面卷绕有用来保持外围器9的强度、防止聚爆的防爆用加强带12。

一般，为了在彩色显像管的荧光体屏幕3上显示没有色偏差的图像，必须使通过了在荫罩板4上形成的电子束通过孔4e的3个电子束正确地沉陷(landing)在3色荧光体上。因此，需要将面板1与荫罩板4维持规定的关系，其中，还需要使荧光体屏幕3和与其对置的荫罩板4的有孔区域4b的间隔(q值)在规定的允许范围内。

在具备荫罩板4的彩色显像管中，在其动作原理上，通过荫罩板4的电子束通过孔而到达荧光体屏幕3的电子束是从电子枪7射出的所有电子束量的1/3以下，其他电子束与荫罩板4碰撞而转换为热能。因此，荫罩板4被加热，由于其结果产生的热膨胀，荫罩板4变形为向荧光体屏幕3侧隆起。发生了所谓的成拱现像。如果通过该成拱现像，荧光体屏幕3和荫罩板4的有孔区域4b的间隔(q值)超出了允许范围，则电子束相对于荧光体屏幕3的沉陷位置偏移，色纯度劣化。

近年来，为了提高观看性，要求增大面板1的有效部1a的外表面的曲率半径而接近于平面。在此情况下，从外围器9的大气压强度及观看性出发，还需要增大有效部1a的内表面的曲率半径。如果增大有效部1a的内表面的曲率半径，则为了得到准确的束沉陷，也需要增大荫罩板4的有孔区域4b的曲率半径。

如果荫罩板4的有孔区域4b的曲率半径增大，则成拱量增大，所以电子束的沉陷位置偏移量也变大，色纯度大幅变差。因此，在面板1的有效部1a的外表面大致平坦的彩色显像管中，为了抑制成拱现像而一般使用热膨胀系数较低、以铁及镍为主成分的合金作为荫罩板4的材料。例如使用36Ni因瓦合金等铁-镍合金。这样的合金的热膨胀系数在0～100℃为1～2×10^-6，对于抑制成拱现像是有效的，相反成本较高。进而，由于铁-镍合金在退火后具有较大的弹性，所以将形成了很多电子束通过孔后的薄金属板进行冲压成形的曲面成形加工较困难，难以得到期望的曲面。例如，即使在900℃的高温下退火，屈服点强度也为28×10⁷N/m²左右，为了使其成为一般成形加工较容易的屈服点强度即20×10⁷N/m²以下，需要相当的高温处理。因而，使用该材料通过冲压成形加工具备曲率半径较大的有孔区域4b的荫罩板特别困难。

在成形加工不充分且在成形后不期望的应力残留在荫罩板4的情况下，该残余应力在彩色显像管的制造工序中导致荫罩板4的形状变化，这会造成电子束的束沉陷位置偏移，色纯度大幅劣化。

如果荫罩板4的成形加工不充分，则得到的荫罩板4的机械强度(曲面保持强度)下降。此外，有孔区域4b的曲率半径越大，压力成形后的荫罩板4的机械强度越下降。

如果荫罩板4的机械强度降低，则荫罩板4容易因彩色显像管的制造过程或动作中的冲击及振动而变形。结果，荧光体屏幕3与荫罩板4的有孔区域4b的间隔(q值)变化，相对于荧光体屏3的电子束的沉陷位置偏移、色纯度劣化。此外，将彩色显像管组装在电视机时，由于来自扬声器的振动，荫罩板4容易共振，荧光体屏幕3与荫罩板4的有孔区域4b的间隔(q值)由于该共振而变化、色纯度劣化。

另一方面，如果是以高纯度的铁为主成分的材料，则由800℃左右的退火能够使屈服点强度为20×10⁷N/m²以下，所以成形加工非常容易。因此，不需要因瓦合金中必须的、使成形加工时的模具温度保持高温，生产性也较好。

但是，这样的以高纯度的铁为主成分的材料的热膨胀系数在0～100℃为约12×10^-6，是较大的，对于成拱现像是不利的，特别是应用在面板1的有效部1a的外表面为大致平坦的彩色显像管的情况下，色纯度显著地变差，成为较大的问题。

在专利文献1中，公开了具备外表面实质上为平面、内表面为凹曲面的面板的彩色显像管。但是，内表面的曲率半径不具有足够有效抑制有关荫罩板的上述各种问题的曲率。因而，特别在使用由便宜的铁材料构成的荫罩板的情况下成为较大的问题。

在专利文献2中，公开了具备外表面的曲率半径为6000mm以上不到90000mm的面板的彩色显像管。但是，其内表面的曲率半径对于有效地抑制上述各种问题还不够小。

专利文献1：日本特许第2993437号说明书

专利文献2：日本特许第3282553号说明书

如上所述，对于面板1的有效部1a的外表面的平坦化的要求显著提高。另一方面，荫罩板4的有孔区域4b的曲面形状实质上设定为沿着面板1的有效部1a的内表面的曲面形状。因而，越是想要提高荫罩板4的成拱特性及机械强度特性，就越需要将面板1的有效部1a的内表面的曲率半径减小。即，如图9所示，面板1的有效部1a的外表面平坦，其内表面成为具有规定的曲率半径的凹曲面。结果，面板1的有效部1a的厚度为，在其中央部较薄(厚度T₀)、在周边部较厚(厚度T₁)，中央部与周边部的厚度差增大。

一般，如果将面板1的有效部1a的外表面平坦化，则通过将外围器9的内部空间做成高真空，而显著增大由大气压在外围器9内产生的应力的不均匀性。产生最大应力的部分是面板1的有效部1a与侧壁部1b的边界部分。通过减小面板1的有效部1a的内表面的曲率半径，该边界部分的厚度变厚。这对于缓和由大气压产生的应力是有效的，在防止机械冲击造成的外围器9的破坏、聚爆方面是有利的。

但是，彩色显像管在其制造工序中是经过多次的热工序而制造的。在该热工序中，外围器9被升温到最高约500℃。为了进行大量生产，要求尽可能缩短工序时间，结果，外围器9的温度变化梯度受很大的加热、冷却。通过该急加热、急冷却，外围器9内的温度分布变得显著地不均匀，特别是在面板1的厚壁部产生很大的热应力，有外围器9因此被破坏的问题。

此外，在提高图像的对比度的目的下，作为面板1的材料而使用透射率较低的玻璃成为主流。在此情况下，对应于面板1的厚度，其透射率较大地变化。如果使面板1的有效部1a的外表面尽可能平坦、并且减小其内表面的曲率半径，则面板1的有效部1a的中央部的厚度T₀与周边部的厚度T₁的差增大，所以在有效部1a的中央部与周边部透射率差增大。结果，在画面的中央部较亮、在周边部较暗，还有图像的亮度的均匀性降低的问题。

因而，在面板1的有效部1a的中央部与周边部，使厚度差为以往以上是很困难的，在有效部1a的外表面为平坦的面板1中，减小其内表面的曲率半径是有界限的。因而，也不能将荫罩板4的有孔区域4b的曲率半径做得足够小，在如上述那样，使用便宜且成形性良好的铁材料作为荫罩板4的材料的情况下，利用其较大的热膨胀系数，荫罩板4的热膨胀造成的电子束的沉陷位置的偏移量增大，色纯度的劣化增大。

为了在面板1的有效部1a的中央部与周边部不增大厚度差而减小荫罩板4的有孔区域4b的曲率半径，需要减小面板1的有效部1a的内表面的曲率半径，并且，需要与其对应地减小有效部1a的外表面的曲率半径。但是，这样的彩色显像管与对面板1的有效部1a的外表面的平坦化的要求相背离。此外，如果将这样的彩色显像管安装到适合于目前普及的以往的具有外表面为平坦的有效部1a的彩色显像管(以下称作以往的平面管)的电视机的前面机壳，则在有效部1a的外表面的周边部(即长边附近及短边附近)与前面机壳的屏幕框之间产生间隙。即，在与以往的平面管之间不能确保电视机的前面机壳的互换性。

此外，面板1的有效部1a的中央部因大气压而凹陷变形。通过将加强带12卷绕在面板1的侧壁部1b上而将其紧固，使有效部1a与其相反、即其中央部隆起变形，缓和了因大气压在外围器9内产生的应力。但是，如果使面板1的有效部1a的外表面平坦化，则难以得到使面板1的有效部1a的中央部隆起变形的加强带12的作用，需要产生更强的紧固力的加强带。如上所述，如果将面板1的有效部1a的外表面平坦化，则有效部1a的周边部的厚度变厚，从外围器9的防爆特性的角度看是有利的，但对于有效部1a的周边部的厚度，从上述热应力的降低及图像的亮度均匀性的角度来看有上限。因而，在将面板1的有效部1a的外表面平坦化的情况下，需要产生很大的紧固力的加强带，这妨碍了加强带12的成本降低。

发明内容

本发明是鉴于上述以往的问题而做出的，目的是提供一种彩色显像管，具备成形性及强度良好的便宜的荫罩板，具有良好的观看性并且对安装到电视机来说，与以往的平面管之间具有互换性，不易产生由成拱现像造成的色纯度的劣化。此外，目的是提供一种彩色显像管，通过不需要加强带的紧固力的大幅增大，从而能够使用更便宜的加强带。

本发明的彩色显像管具备具有在内表面形成有荧光体屏幕且实质上为矩形状的有效部的面板、和具有形成了使电子束通过的多个开孔的曲面状的有孔区域的荫罩板。

将同与上述有效部的外表面的中心的上述外表面相对的切平面相垂直并且通过上述中心的轴作为管轴，将上述有效部的短边与长边交叉的点作为对角轴端。

利用上述有效部的对角轴方向尺寸S_D、以及在上述有效部的上述外表面上上述对角轴端相对于上述中心的沿着上述管轴方向的下降量Z_D，将由

R_D＝[(S_D/2)²+Z_D ²]/(2×Z_D)     ……(1)定义的R_D作为上述有效部的上述外表面的沿着对角轴的曲率半径。

设上述有效部的上述外表面的沿着上述短边的曲率半径为R_S、上述有效部的上述外表面的沿着上述长边的曲率半径为R_L。

在本发明中，

R_D≥10m

R_S＞R_D

R_L＞R_D。

发明效果

根据本发明，通过详细地规定面板的有效部的外表面的形状，能够确保该外表面的视觉上的平面性并提高防爆特性，可以实现加强带的低成本化。此外，由于将面板的有效部的中央部与周边部的厚度差抑制为与以往大致相同，所以在制造工序中能够防止在面板内产生较大的热应力，并且能够防止图像的亮度的均匀性降低。进而，由于能够减小有效部的内表面的曲率半径，所以能够减小荫罩板的有孔区域的曲率半径。由此，提高了荫罩板的曲面保持强度，在彩色显像管的制造工序中能够减少荫罩板的局部变形。此外，使用低成本的铁材料作为荫罩板的材料也能够降低由成拱现像造成的色纯度的劣化，所以能够进行良好的彩色显示。

附图说明

图1是表示有关本发明的一实施方式的彩色显像管的面板的大体形状的立体图。

图2是表示有关本发明的一实施方式的彩色显像管的面板的有效部的外表面的第1象限内的形状的立体图。

图3是表示有关本发明的实施例的面板的下降量Z_VX中的4次成分的比例相对于离开中心的距离的变化的图。

图4是表示测量成拱现像造成的束移动量时的显示图案的图。

图5是说明加强带的下沉恢复率的侧视图。

图6(A)及图6(B)依次是表示关于实施例及比较例的面板的有效部的外表面上的反射像的分析结果的图。

图7是表示彩色显像管的一例的大体结构的剖视图。

图8是表示荫罩板的一例的大体结构的立体图。

图9是表示有效部的外表面为平坦的面板的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。

有关本发明的彩色晶体管的大体结构除了面板的内外表面的形状以外并没有特别限制，例如也可以与图7所示的以往的平面管相同。因而，以下以与以往的平面管不同的点为中心说明本发明。

本发明的彩色晶体管的面板1的有效部1a的外表面形成为具有从远方观察时能够识别为大致平面的较大的曲率半径的曲面，有效部1a的内表面形成为具有规定的曲率半径的凹状的曲面。在面板1的内表面形成有实际上为矩形状的荧光体屏幕3。在本发明中，将形成有荧光体屏幕3的面板1的内表面上的区域及与其对应的面板1的外表面上的区域称作“有效部1a”。

图1是表示有关本发明的一实施方式的彩色显像管的面板1的大致形状的立体图。如图所示，将同与面板1的有效部1a的外表面的中心P₀的有效部1a的外表面相对的切平面30(参照后述的图2)垂直且通过中心P₀的轴作为管轴Z。此外，将与有效部1a的长边1a_L平行且与管轴Z正交的轴作为长轴X，将与有效部1a的短边1a_S平行且与管轴Z正交的轴作为短轴Y。将一对长边1a_L与一对短边1a_S交叉的4个交点作为对角轴端P_D，将4个对角轴端P_D中与连接夹着管轴Z相互对置的2个对角轴端P_D的方向平行且与管轴Z正交的轴作为对角轴D。将有效部1a的短边1a_S与包含有长轴X及管轴Z的面交叉的点作为长轴端P_H，将有效部1a的长边1a_L与包含有短轴Y及管轴Z的面交叉的点作为长轴端P_V。

图2是表示由有效部1a的外表面的长轴X及短轴Y划分的第1象限内的形状的立体图。有效部1a的外表面及内表面的形状的形状相对于XZ面(包含有长轴X及管轴Z的面)及YZ面(包含有短轴Y及管轴Z的面)对称。

如图2所示，在设有效部1a的对角轴D方向尺寸为S_D、在有效部1a的外表面对角轴端P_D相对于中心P₀的沿着管轴Z方向的下降量为Z_D时，有效部1a的外表面的沿着对角轴D的曲率半径R_D由

R_D＝[(S_D/2)²+Z_D ²]/(2×Z_D)    ……(1)定义。

有效部1a的外表面的沿着短边1a_S的曲率半径(即，短边1a_S上的与短轴Y及管轴Z平行的截面处的曲率半径)R_S可以利用长轴端P_H与对角轴端P_D之间的沿着短轴Y方向的距离、和两者的沿着管轴Z方向的下降量差，与上述式(1)同样地求出。

有效部1a的外表面的沿着长边1a_L的曲率半径(即，长边1a_L上的与长轴X及管轴Z平行的截面处的曲率半径)R_L可以利用短轴端P_V与对角轴端P_D之间的沿着长轴X方向的距离、和两者的沿着管轴Z方向的下降量差，与上述式(1)同样地求出。

本发明的彩色显像管的面板1的有效部1a的外表面被平坦化为，沿着其对角轴D的曲率半径R_D为10m以上。

此外，有效部1a的外表面的沿着对角轴D、短边1a_S、长边1a_L的曲率半径R_D、R_S、R_L满足

R_S＞R_D

R_L＞R_D。

在以往的平面管中，面板1的有效部1a的外表面是单一的曲率半径的曲面(参照后述的“以往例”)。即，有效部1a的外表面的沿着对角轴D、短边1a_S、长边1a_L的曲率半径R_D、R_S、R_L满足R_D＝R_S＝R_L。如果与该以往的平面管相比较，则在本发明的彩色显像管中，沿着对角轴D的曲率半径R_D相对地较小。在本发明的彩色显像管中，与沿着外表面的对角轴D的曲率半径R_D相对地较小对应地，面板1的有效部1a的内表面的沿着对角轴D的曲率半径也比以往的平面管小。因而，本发明的彩色显像管与该以往的平面管的面板1的有效部1a的厚度大致相同，由此，防止了图像的亮度的均匀性的降低和制造工序中的热应力的问题的产生。

如果分别设在有效部1a的外表面长轴端P_H、短轴端P_V、对角轴端P_D相对于中心P₀的沿着管轴Z方向的下降量为Z_H、Z_V、Z_D，则满足

Z_V+Z_H＞Z_D         ……(2)。

如果将上式(2)变形，则成为Z_V＞(Z_D-Z_H)或Z_H＞(Z_D-Z_V)。

即，在第1彩色显像管中，相对于有效部1a的中心P₀的短轴端P_V处的沿着管轴Z方向的下降量Z_V比相对于长轴端P_H的对角端P_D处的沿着管轴Z方向的下降量Z_D-Z_H大。

此外，在第2彩色显像管中，相对于有效部1a的中心P₀的长轴端P_H处的沿着管轴Z方向的下降量Z_H比相对于短轴端P_V的对角端P_D处的沿着管轴Z方向的下降量Z_D-Z_V大。

有效部1a的外表面上的各点处的相对于中心P₀的沿着管轴Z方向的下降量Z，可以以中心P₀为原点、利用该点的长轴X方向的坐标x及短轴Y方向的坐标y，用

Z＝A₁x²+A₂X⁴+A₃y²+A₄y⁴+A₅x²y²+A₆x⁴y²+A₇x²y⁴+A₈x⁴y⁴                ……(3)来近似。这里，A₁～A₈为常数。

在包含短轴Y及管轴Z的截面有效部1a的外表面形成的曲线在上述式(3)中是x＝0，所以可以用

Z＝A₃y²+A₄y⁴            ……(4)来近似。

在本发明的第1彩色显像管中，短轴端P_V处的下降量Z_V的式(4)的4次成分的比例优选为10％以上40％以下。即，优选地满足

10％≤[A₄y⁴/(A₃y²+A₄y⁴)]×100≤40％   ……(5)。

由此，有效部1a的外表面的视觉上的平面性提高，并且，在与以往的平面管之间容易确保电视机的前表面机壳的互换性。

可以将在从中心P₀沿长轴X方向仅离开距离x的、与包含短轴Y及管轴Z的面平行的截面上有效部1a的外表面形成的曲线C_V，与式(4)同样地用组合了2次成分及4次成分的近似式表示。设曲线CV与长边1a_L交叉的点P_LX相对于曲线C_V与包含长轴X及管轴Z的面交叉的点P_HX的沿着管轴Z方向的下降量为Z_VX。在本发明的第1彩色显像管中，优选为随着距离有效部1a的中心P₀的距离x增加、下降量Z_VX中的4次成分的比例按照2次函数减少。由此，能够使沿着短边1a_S的有效部1a的外表面的形状做成与以往的平面管同样，所以容易在与该以往的平面管之间确保电视机的前面机壳的互换性。

在此情况下，优选的是在有效部1a的短边1a_S上4次成分消失。即，表示沿着有效部1a的短边1a_S的有效部1a的外表面的形状的曲线优选为圆弧或2次曲线。由此，在与以往的平面管之间更容易确保电视机的前面机壳的互换性。

同样，在包含有长轴X及管轴Z的截面上有效部1a的外表面形成的曲线，在上述式(3)中是y＝0，所以可以用

Z＝A₁x²+A₂x⁴         ……(6)来近似。

在本发明的第2彩色显像管中，长轴端P_H处的下降量Z_H中的式(6)的4次成分的比例优选为10％以上40％以下。即，优选地满足

10％≤[A₂x⁴/(A₁X²+A₂X⁴)]×100≤40％     ……(7)。

由此，提高了有效部1a的外表面的视觉上的平面性，此外，在与以往的平面管之间容易确保电视机的前面机壳的互换性。

可以将在从中心P₀向短轴Y方向仅离开距离y的、与包含有长轴X及管轴Z的面平行的截面上有效部1a的外表面形成的曲线C_H与式(6)同样用组合了2次成分及4次成分的近似式表示。设曲线C_H与短边1a_S交叉的点P_SY相对于曲线C_H与包含短轴Y及管轴Z的面交叉的点P_VY的沿着管轴Z方向的下降量为Z_HY。在本发明的第2彩色显像管中，优选为随着距离有效部1a的中心P₀的距离y增加，下降量Z_HY中的4次成分的比例按2次函数减少。由此，能够使沿着长边1a_L的有效部1a的外表面的形状做成与以往的平面管同样，所以容易在与该以往的平面管之间确保电视机的前面机壳的互换性。

在此情况下，优选的是在有效部1a的长边1a_L上4次成分消失。即，表示沿着有效部1a的长边1a_L的有效部1a的外表面的形状的曲线优选为圆弧或2次曲线。由此，在与以往的平面管之间更容易确保电视机的前面机壳的互换性。

有效部1a的外表面的沿着短边1a_S的曲率半径R_S与沿着长边1a_L的曲率半径R_L优选为大致相同。由此，可得到画面自然的观看性。如果曲率半径R_S与曲率半径R_L较大地不同，则一个方向的曲率较醒目，画面会被识别为圆筒状，视觉感上的平面性变差。此外，如上述那样，在以往的平面管中，面板1的有效部1a的外表面大多为单一的曲率半径的曲面，能够减少与它的不协调感。具体而言，如果满足0.93＜R_S/R_L＜1.07，则可将曲率半径R_S与曲率半径R_L实质上看作大致相同的曲率。更优选为满足0.97≤R_S/R_L≤1.03，特别是满足R_S＝R_L。

此外，优选地满足R_D＜R_S/2且R_D＜R_L/2。由此，能够进一步减小面板1的有效部1a的内表面的沿着对角轴D的曲率半径，所以在面板1的有效部1a的中央部与周边部能够进一步减小厚度差。

此外，优选地满足R_S＞50m且R_L＞50m。由此，面板1的有效部1a的外表面的平面性变好。此外，不对组装以往的平面管的电视机的前面机壳进行设计变更而能够原样应用在本发明的彩色显像管中。

本发明的彩色显像管的荫罩板4优选地由含铁95％以上的材料构成。由此，能够降低荫罩板4的成本。此外，荫罩板4的成形性变好。

此外，面板1的有效部1a的中心P₀处的透射率优选为60％以下。即，面板1优选地由可视光透射率较小的所谓的淡色调玻璃材料构成。由此，减少了面板1的内表面处的外光的反射，画面的对比度提高。在本发明的彩色显像管中，由于面板1的有效部1a的中央部与周边部处的厚度差与以往的平面管大致相同，所以即使使用淡色调玻璃材料，图像的亮度的均匀性也不下降。

(实施例)

对将本发明应用在对角尺寸68cm、长宽尺寸比4∶3的彩色显像管中的例子(以下称作“实施例”)进行说明。

有关本实施例的彩色显像管的面板1的有效部1a的中心P₀处的厚度T₀为11.5mm，中心P₀处的透射率为54％。作为荫罩板4的材料，使用由在0～100℃下热膨胀系数为12×10^-6的高纯度的铁构成的铝镇静脱碳钢。

为了比较，制造面板1的有效部1a的外表面为单一的曲率半径的曲面的以往的平面管(以下称作“以往例”)。

在面板1的有效部1a的外表面，设沿着对角轴D的曲率半径为R_D、沿着长边1a_L的曲率半径为R_L、沿着短边1a_S的曲率半径为R_S、沿着长轴X的曲率半径(即包含有长轴X及管轴Z的截面处的曲率半径)为R_X、沿着短轴Y的曲率半径(即包含有短轴Y及管轴Z的截面处的曲率半径)为R_Y。将实施例及以往例的各曲率半径在表1中表示。

               表1

外表面	实施例	以往例
			RD	20071	50000
RL	50674	50000
			RS	52020	50000
RX	14917	50000
			RY	9679	50000

                           (单位：mm)

在本实施例中，R_S/R_L＝1.03。

对于实施例及以往例，在有效部1a的外表面上长轴端P_H、短轴端P_V、对角轴端P_D处相对于中心P₀的沿着管轴Z方向的下降量Z_H、Z_V、Z_D如表2所示。在表2中，Z_D-Z_V是相对于短轴端P_V的对角端P_D处的沿着管轴Z方向的下降量，Z_D-Z_H是相对于长轴端P_H的对角端P_D处的沿着管轴Z方向的下降量。

               表2

外表面	实施例	以往例
			ZD	2.88	1.16
ZD-ZV	0.73	0.74
			ZD-ZH	0.40	0.42
ZH	2.48	0.74
			ZV	2.15	0.42

                             (单位：mm)

实施例的面板满足Z_V＞(Z_D-Z_H)以及Z_H＞(Z_D-Z_V)。

此外，在面板1的有效部1a的内表面，设沿着对角轴D的曲率半径为R_Di、沿着长边1a_L的曲率半径为R_Li、沿着短边1a_S的曲率半径为R_Si、沿着长轴X的曲率半径(即，在包含长轴X及管轴Z的截面处的曲率半径)为R_Xi、沿着短轴Y的曲率半径(即，在包含短轴Y及管轴Z的截面处的曲率半径)为R_Yi。将实施例及以往例中的各曲率半径在表3中表示。

               表3

内表面	实施例	以往例
			RDi	2840	3150
RLi	7170	7310
			RSi	1830	1830
RXi	4110	5290
			RYi	1370	1570

                           (单位：mm)

对于实施例及以往例，在有效部1a的内表面长轴端P_H、短轴端P_V、对角轴端P_D处相对于中心P₀的沿着管轴Z方向的下降量Z_Hi、Z_Vi、Z_Di如表4所示。在表4中，Z_Di-Z_Vi是对角端P_D处相对于短轴端P_V的沿着管轴Z方向的下降量，Z_Di-Z_Hi是对角端P_D处相对于长轴端P_H的沿着管轴Z方向的下降量。

               表4

内表面	实施例	以往例
			ZDi	20.43	18.40
ZDi-ZVi	5.15	5.09
			ZDi-ZHi	11.42	11.41
ZHi	9.01	7.00
			ZVi	15.27	13.31

                                 (单位：mm)

在实施例的面板的包含短轴Y及管轴Z的截面上有效部1a的外表面形成的曲线可以根据中心P₀、短轴端P_V、以及该两点的中间点处的外表面的下降量，用

Z＝4.16×10^-5·y²+2.42×10^-10·y⁴来近似。从中心P₀到短轴端P_V的短轴Y方向的距离为204mm，短轴端P_V处的下降量Z_V中的4次成分的比例为

2.42×10^-10·y⁴/(4.16×10^-5·y²+2.42×10^-10·y⁴)×100＝19％。

在实施例的面板中，在从中心P₀沿长轴X方向仅离开距离x的、与包含短轴Y及管轴Z的面平行的截面上，有效部1a的外表面形成的曲线C_V可以用组合了2次成分及4次成分的近似式表示。如果设曲线C_V与长边1a_L交叉的点P_LX相对于曲线C_V与包含有长轴X及管轴Z的面交叉的点P_HX的下降量为Z_VX，则随着离开有效部1a的中心P₀的距离x增加，下降量Z_VX中的4次成分的比例如图3所示那样按照2次函数减少，在短边(x＝272mm)为0。

在实施例的面板的包含有长轴X及管轴Z的截面有效部1a的外表面形成的曲线可以根据中心P₀、长轴端P_H、以及该两点的中间点处的外表面的下降量，用

Z＝2.69×10^-5·x²+8.89×10^-11·x⁴来近似。从中心P₀到长轴端P_H的长轴X方向的距离为272mm，长轴端P_H处的下降量Z_H中的4次成分的比例为

8.89×10^-11·x⁴/(2.69×10^-5·x²+8.89×10^-11·x⁴)×100＝20％。

在实施例的面板中，从中心P0沿短轴Y方向仅离开距离y的、与包含有长轴X及管轴Z的面平行的截面，有效部1a的外表面形成的曲线C_H可以用组合了2次成分及4次成分的近似式表示。如果设曲线C_H与短边1a_S交叉的点P_SY相对于曲线C_H与包含短轴Y及管轴Z的面交叉的点P_VY的下降量为Z_HY，则随着离开有效部1a的中心P₀的距离y增加，下降量Z_HY中的4次成分的比例按照2次函数减少，在长边(y＝204mm)为0。

在实施例中，与面板1的有效部1a的外表面的沿着对角轴D的曲率半径R_D比以往例小的情况对应，有效部1a的内表面的沿着对角轴D的曲率半径R_Di也比以往例小。因而，在实施例中，将荫罩板4的有孔区域4b的曲率半径设定为比以往例小，以便与该有效部1a的内面形状相对应。

对于实施例及以往例的彩色显像管，如图4所示，测量了仅使以X轴上的x＝185mm的地点Pmh为中心的正方形的区域20为白显示、而使其他区域为黑显示时的地点Pmh处的成拱现像带来的电子束移动量(“束移动量”)。将结果表示于表5。束移动量越小，色纯度的劣化带来的图像的劣化越少。

               表5

	实施例	以往例
			束移动量	300	330

                               (单位：μm)

为了评价外围器9的防爆特性，测量了加强带12的下沉(sagging)恢复率。测量法如下。如图5所示，通过使外围器9的内部空间成为真空，面板1的有效部1a的外表面从双点划线20如虚线21那样变化。测量该变化带来的有效部1a的中心P₀的管轴Z方向的位移量A。接着，在面板1的侧面部1b安装加强带12。通过安装加强带12，面板1的有效部1a的外表面从虚线21如实线22那样变化。测量了该变化带来的有效部1a的中心P₀的管轴Z方向的位移量B。即，如果使外围器9的内部空间成为真空，则面板1的有效部1a的外表面被向外围器9内推入而凹陷变形变形量A，接着，如果安装加强带12，则该凹陷变形量A的一部分恢复(恢复量B)。所谓的下沉恢复率SB，是安装了加强带12时的凹陷变形的恢复率，通过

SB＝(B/A)×100(％)求出。

将实施例及以往例中的下沉恢复率的测量结果表示于表6。在实施例和以往例中，使用了相同的加强带12。

               表6

	实施例	以往例
			下沉恢复率	26.9	22.9

                                 (单位：％)

在实施例中，由于面板1的有效部1a的外表面的沿着对角轴D的曲率半径R_D比以往例小，所以尽管安装了产生相同的紧固力的加强带12，下沉恢复率较大。下沉恢复率较大意味着彩色显像管的防爆特性提高。因而，如果能够得到与以往例同样的防爆特性就足够，则在实施例中能够与以往例相比减小加强带12的紧固力。具体而言，在实施例中，与以往例相比能够减小加强带12的厚度或宽度，由此能够降低加强带12的成本。或者，在使用与以往例相同的加强带12的情况下，在实施例中，能够将面板1的有效部1a的中央部的厚度做得较薄，能够削减玻璃材料而降低面板1的成本。

关于画面的观看性，一般最强烈地感觉画面的平面性的部分是矩形状屏幕的端部、即其长边及短边。由于组装彩色显像管的电视机的前面机壳的屏幕框从正面观察为矩形，即长边及短边为直线，所以如果面板1的有效部1a的外表面的周边部弯曲，则画面的圆形感非常醒目，观看性降低。

在实施例中，面板1的有效部1a的外表面的沿着对角轴D的曲率半径R_D比以往例小，而弯曲容易变得醒目的有效部1a的外表面的沿着短边1a_S及长边1a_L的曲率半径R_S、R_L与以往例大致相等。因而，关于面板1的有效部1a的外表面的平面性，实施例中尽管有效部1a的外表面的沿着对角轴D的曲率半径R_D较小，也几乎感觉不到与以往例不同。此外，在组装以往例的彩色显像管的以往的电视机中组装实施例的彩色显像管时，在面板1的外表面与前面机壳的屏幕框之间不产生间隙。因而，对于实施例的彩色显像管，确认了能够不对以往的电视机的前面机壳进行设计变更而原样使用。

表示对于面板1的有效部1a的外表面上的、彩色显像管的周边的外光的反射像进行评价的结果。评价方法如下。在中心P₀处的相对于有效部1a的外表面的切平面30的法线上设置视点，在相对于视点有效部1a的相反侧，将在平面上描绘了栅格的被摄体相对于其法线垂直地设置。并且，通过分析求出在视点处识别的、由有效部1a的外表面反射的被摄体像。

图6(A)是表示对于实施例的面板的分析结果的图。图6(B)是表示对除了有效部1a的外表面满足R_D＝R_L＝R_S＝R_X＝R_Y＝20071mm以外与实施例相同的面板(以下称作“比较例”)的分析结果的图。

在以往的平面管中，例如如上述的以往例所示，有效部1a的外表面为R_D＝R_L＝R_S＝R_X＝R_Y＝50000mm。在该以往的平面管中，具有由成拱现像带来的色纯度的变差及需要增大加强带的紧固力等的问题。为了消除该问题，一边维持有效部1a的外表面是单一的曲率半径的曲面的以往的平面管的特征、一边将其曲率半径减小到与实施例的R_D相同的值的是比较例。

如图6(B)所示，仅单纯地将以往的平面管的有效部1a的外表面的曲率半径减小，在有效部1a的外表面的特别是周边部(即画面的长边附近及短边附近)被摄体像的畸变较大。因而，得不到有效部1a的外表面的视觉上的平面性。

与此相对，在实施例中，由于面板1的有效部1a的外表面的曲面形状含有非球面成分，所以外光的反射像具有畸变，但作为整体被摄体像的不协调感被最小化。这是因为，在实施例1中，沿着短轴Y及长轴X的曲面形状用组合了2次成分及4次成分的近似式表示，短轴端P_V处的下降量Z_V中的4次成分的比例为10％以上40％以下，并且长轴端P_H处的下降量Z_H中的4次成分的比例为10％以上40％以下，以及随着从有效部1a的中心P₀到曲线C_V的距离x增加、下降量Z_VX中的4次成分的比例按照2次函数减少，并且随着从有效部1a的中心P₀到曲线C_H的距离y增加、下降量Z_HY中的4次成分的比例按照2次函数减少。

工业实用性

本发明的应用领域并没有限制，但由于在具有面板外表面的视觉上的平面性并且图像的亮度的均匀性优良、由成拱现像带来的色纯度的劣化较少，所以可以作为便宜且进行良好的彩色显示的、例如电视接收机及计算机显示器用的彩色显像管而广泛地使用。

Claims (10)

1.一种彩色显像管，具备具有在内表面形成有荧光体屏幕且实质上为矩形状的有效部的面板、和具有形成了使电子束通过的多个开孔的曲面状的有孔区域的荫罩板，其特征在于，

将同与上述有效部的外表面的中心处的上述外表面相对的切平面相垂直并且通过上述中心的轴作为管轴，将上述有效部的短边与长边交叉的点作为对角轴端；

利用上述有效部的对角轴方向尺寸S_D、以及在上述有效部的上述外表面上上述对角轴端相对于上述中心的沿着上述管轴方向的下降量Z_D，将由

R_D＝[(S_D/2)²+Z_D ²]/(2×Z_D)    ……(1)

定义的R_D作为上述有效部的上述外表面的沿着对角轴的曲率半径；

设上述有效部的上述外表面的沿着上述短边的曲率半径为R_S、上述有效部的上述外表面的沿着上述长边的曲率半径为R_L时，满足

R_D≥10m

R_S＞R_D

R_L＞R_D。

2.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

将与上述有效部的上述短边平行且与上述管轴正交的轴作为短轴，将上述有效部的上述长边与包含上述短轴及上述管轴的面交叉的点作为短轴端，设在上述有效部的上述外表面上上述短轴端相对于上述中心的沿着上述管轴方向的下降量为Z_V，用组合了2次成分及4次成分的近似式，表示在包含上述短轴及上述管轴的截面上上述有效部的上述外表面形成的曲线时，上述短轴端处的上述下降量Z_V中的上述4次成分的比例为10％以上40％以下。

3.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

将与上述有效部的上述长边平行且与上述管轴正交的轴作为长轴，将上述有效部的上述短边与包含上述长轴及上述管轴的面交叉的点作为长轴端，设在上述有效部的上述外表面上上述长轴端相对于上述中心的沿着上述管轴方向的下降量为Z_H，用组合了2次成分及4次成分的近似式，表示在包含上述长轴及上述管轴的截面上上述有效部的上述外表面形成的曲线时，上述长轴端处的上述下降量Z_H中的上述4次成分的比例为10％以上40％以下。

4.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

表示沿着上述有效部的上述短边的、上述有效部的上述外表面的形状的曲线是圆弧或2次曲线。

5.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

表示沿着上述有效部的上述长边的、上述有效部的上述外表面的形状的曲线是圆弧或2次曲线。

6.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

满足0.93＜R_S/R_L＜1.07。

7.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

满足R_D＜R_S/2且R_D＜R_L/2。

8.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

满足R_S＞50m且R_L＞50m。

9.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

上述荫罩板由包含铁95％以上的材料构成。

10.如权利要求1所述的彩色显像管，其特征在于，

上述面板的上述有效部的上述中心处的透射率为60％以下。

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