DE602005000781T2

DE602005000781T2 - Kathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE602005000781T2
Application number: DE602005000781T
Authority: DE
Inventors: Kenichiro Taniwa; Hideaki Etou
Original assignee: Matsushita Toshiba Picture Display Co Ltd
Current assignee: MT Picture Display Co Ltd
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: EP1564781A1; US20050174036A1; CN1655314A; EP1564781B1; DE602005000781D1; US7355331B2; CN1322536C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhrenvorrichtung. In letzter Zeit gab es einen wachsenden Bedarf zum Abflachen und Vergrößern des Anzeigebildschirms einer Kathodenstrahlröhrenvorrichtung. Um diese Anforderung zu erfüllen, während eine vorbestimmte mechanische Festigkeit gewahrt wird, ist es notwendig, die Dicke eines Glaskolbens für eine Kathodenstrahlröhre zu erhöhen, was folglich zu einer Erhöhung des Gewichts führt.
Die Druckschrift JP 2002-237266 A beschreibt einen Glastrichter für eine Kathodenstrahlröhre, der geeignet ist, gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit zu realisieren, einem Ausfall des Vakuums zu widerstehen und das Gewicht zu verringern. In diesem Trichter ist ein Unterschied im Niveau an einer äußeren Oberfläche des Trichters in der Nähe eines Abschnitts gebildet, der mit einer Frontplatte in einer solchen Weise verbunden ist, dass die Dicke bei dem Abschnitt groß ist, der mit der Frontplatte verbunden ist, und klein in einem Bereich auf einer Halsabschnittseite von dem verbundenen Abschnitt.
Im allgemeinen wird in einer Kathodenstrahlröhrenvorrichtung ein Elektronenstrahl abgelenkt, um so einen Bereich abzutasten (überabtasten), der größer als ein Bildschirmanzeigebereich ist. Wenn ein Elektronenstrahl auf eine innere Wandoberfläche des Trichters während des Überabtastens trifft, fällt der Elektronenstrahl, der von der inneren Wandoberfläche reflektiert wird, auf einen Leuchtstoffbild schirm, um einem Leuchtstoff zu ermöglichen, Licht zu emmittieren, wodurch ein sogenannter Kegellichthof auftritt. Dies verschlechtert die Bildqualität. Es ist wahrscheinlich, dass der Elektronenstrahl an die innere Wandoberfläche des Trichters in der Nähe eines Bereichs des Trichters gegenüber einem Ablenkjoch schlägt.
Um den Kegellichthof zu verhindern, kann die innere Größe des Trichters vergrößert werden, so dass der Elektronenstrahl nicht an die innere Wandoberfläche des Trichters selbst während eines Überabtastens schlägt.
Um die innere Größe des Trichters bei dem vorstehend genannten herkömmlichen Trichter zu vergrößern, bei dem die Dicke in einem Bereich auf der Halsabschnittseite von dem Unterschied im Niveau klein ist, ist es notwendig, die Dicke des Trichters weiter zu verringern. In dem Trichter ist es notwendig, um einen Röntgenstrahl-Leckbetrag auf einen vorbestimmten Wert oder weniger zu begrenzen, ein Glas zu verwenden, das Blei enthält und eine vorbestimmte Dicke bewahrt. Somit gibt es, wenn die Dicke des Trichters verringert wird, ein neues Problem, dass sich ein Röntgenstrahl-Leckbetrag erhöht.
Um die innere Größe des Trichters zu vergrößern, während eine vorbestimmte Dicke gehalten wird, ist es notwendig, die äußere Größe des Trichters zu erhöhen. Es gibt jedoch eine obere Grenze für die äußere Größe des Trichters, um die Interferenz mit dem Ablenkjoch zu verhindern, das auf einer äußeren umfänglichen Oberfläche des Trichters anzubringen ist. Wenn die innere Größe des Ablenkjochs erhöht wird, um die äußere Größe des Trichters zu erhöhen, wird der Abstand zwischen dem Ablenkjoch und dem Elektronenstrahl vergrößert, um eine Erhöhung in der erforderlichen Ablenkleistung zu bewirken.
Die Druckschrift WO 03/034461 beschreibt einen sicheren, hochzuverlässigen und leichten Trichter für eine Kathodenstrahlröhre.
Die Druckschrift US 2002/0153823 beschreibt einen Glastrichter für eine Kathodenstrahlröhre, wobei das Gewicht des Trichters so niedrig wie möglich und ebenfalls implosionssicher.
Die vorliegende Erfindung löst das vorstehend genannte herkömmliche Problem und es ist ein Ziel, eine Kathodenstrahlröhrenvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Kegellichthof zu verhindern, während ein Röntgenstrahl-Leckbetrag auf einen vorbestimmten Wert oder weniger begrenzt wird. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist eine Kathodenstrahlröhrenvorrichtung nach Anspruch 1 vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Kathodenstrahlröhrenvorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage ist, einen Kegellichthof zu verhindern, während ein Röntgenstrahl-Leckbetrag auf einen vorbestimmten Wert oder weniger begrenzt wird.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren deutlich werden.
1 zeigt eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration einer Kathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
2 zeigt eine Teilquerschnittsansicht einer Umhüllung, die aus einer Frontplatte und einem Trichter besteht, in der Kathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein Diagramm, das eine Änderung in der Dicke entlang einer Z-Achse der Trichter in Beispiel 1 und einem vergleichenden Beispiel 1 in einem Querschnitt zeigt, einschließlich der Z-Achse in der diagonalen Richtung eines Anzeigebildschirms.
1 zeigt eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Kathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt. In 1 entspricht eine Z-Achse einer Röhrenachse einer Kathodenstrahlröhre.
Eine Kathodenstrahlröhre (CRT: cathode-ray tube) umfasst eine Umhüllung, die aus einer Frontplatte 2 und einem Trichter 3 besteht, und eine Elektronenkanone 4, die in einem Halsabschnitt 3a des Trichters 3 vorgesehen ist. Eine Kathodenstrahlröhrenvorrichtung 1 umfasst die Kathodenstrahlröhre und ein Ablenkjoch 10, das auf einer äußeren umfänglichen Oberfläche des Trichters 3 angebracht ist. Auf einer inneren Oberfläche der Frontplatte 2 ist ein Leuchtstoffbildschirm 2a gebildet, in dem jeweilige Leuchtstoffpunkte (oder Leuchtstoffstreifen) von blau (B), grün (G) und rot (R) angeordnet sind. Eine Lochmaske 5 ist an eine innere Wandoberfläche der Frontplatte 2 angefügt, um gegenüber dem Leuchtstoffbildschirm 2a zu sein. Die Lochmaske 5 ist aus einer metallischen Platte mit einer Anzahl von im wesentlichen schlitzförmigen Öffnungen gefertigt, die Elektronenstrahldurchgangöffnungen sind und durch Ätzen gebildet sind, und drei Elektronenstrahlen 7 (in 1 als ein Elektronenstrahl gezeigt), die von der Elektronenkanone 4 emittiert werden, gelangen durch die Öffnungen, um auf vorbestimmte Leuchtstoffpunkte zu treffen.
Das Ablenkjoch 10 lenkt die drei Elektronenstrahlen 7 ab, die von der Elektronenkanone 4 emittiert werden, in horizontaler und vertikaler Richtung, um diesen zu ermöglichen, den Leuchtstoffbildschirm 2a abzutasten. Das Ablenkjoch 10 umfasst eine horizontale Ablenkspule 11 des Satteltyps, eine vertikale Ablenkspule 12 des Satteltyps und einen Ferritkern 14. Ein isolierender Rahmen 13, der aus einem isolierenden Material (bspw. Harz) gefertigt ist, ist zwischen der horizontalen Ablenkspule 11 und der vertikalen Ablenkspule 12 vorgesehen. Der isolierende Rahmen 13 spielt die Rolle des Bewahrens einer elektrischen Isolierung zwischen der horizontalen Ablenkspule 11 und der vertikalen Ablenkspule 12, die auf einer äußeren Seite der horizontalen Ablenkspule 11 vorgesehen ist, sowie des Haltens der horizontalen Ablenkspule 11.
2 zeigt eine Teilquerschnittsansicht entlang der Z-Achse der Umhüllung, die aus der Frontplatte 2 und dem Trichter 3 besteht. Die Querschnittsansicht der Umhüllung ist symmetrisch bezüglich der Z-Achse, so dass 2 eine Teilquerschnittsansicht der Umhüllung zeigt. Die horizontale Ablenkspule 11 des Ablenkjochs 10 ist ebenfalls durch eine abwechselnde lange und zwei kurze gestrichelte Linien gezeigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind in einem Querschnitt einschließlich der Z-Achse Dicken T1, T2 des Trichters 3 bei zwei Punkten P1, P2 auf der äußeren Oberfläche des Trichters 3 definiert. Der erste Punkte P1 betrifft einen Punkt auf der äußeren Oberfläche des Trichters 3, der bei derselben Position in der Z-Achsenrichtung wie derjenige eines Endes 11a der horizontalen Ablenkspule 11 auf der Seite des Leuchtstoffbildschirms 2a plaziert ist. Der zweite Punkte P2 betrifft einen Punkt auf der äußeren Oberfläche des Trichters 3, der bei derselben Position in der Z-Achsenrichtung wie eine Position 7 mm weg von dem Ende 11a der horizontalen Ablenkspule 11 auf der Seite des Leuchtstoffbildschirms 2a zu der Seite des Leuchtstoffbildschirms 2a entlang der Z-Achse plaziert ist. Die Dicken T1, T2 des Trichters 3 bei dem ersten und zweiten Punkt P1, P2 betreffen die Dicke des Trichters 3 entlang einer Linie senkrecht zu der äußeren Oberfläche des Trichters 3 bei den jeweiligen Punkten P1, P2. Der Trichter 3 der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest einen Querschnitt entlang einer Ebene einschließlich der Z-Achse, wo die Dicken T1, T2, die somit definiert sind, ein Verhältnis erfüllen: T1/T2 ≥ 1,18. Insbesondere ist das Verhältnis T2/T1 ≥ 1,18 in zumindest einem von einem vertikalen Querschnitt einschließlich der Z-Achse, einem horizontalen Querschnitt einschließlich der Z-Achse, einem diagonalen Querschnitt einschließlich der Z-Achse eines Bildschirms und anderen Querschnitten einschließlich der Z-Achse erfüllt.
Die Leistungsfähigkeit, die durch eine solche Querschnittsform des Trichters 3 erreicht wird, wird beispielhaft beschrieben.
Indem der Trichter 3 verwendet wird, in dem die Dicken T1, T2, die wie vorstehend beschrieben definiert sind, auf drei Weisen, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, in dem Querschnitt einschließlich der Z-Achse in der diagonalen Richtung eines Anzeigebildschirms variieren, wurden eine Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung eines breiten Typs mit einer diagonalen Größe von 28 Zoll und einem Seitenverhältnis eines Anzeigebildschirms von 16:9 hergestellt (Beispiele 1, 2, 3 und vergleichende Beispiele 1, 2).
3 zeigt eine Änderung in der Dicke entlang der Z-Achse in dem Querschnitt einschließlich der Z-Achse in der diagonalen Richtung eines Anzeigebildschirms unter Berücksichtigung des Trichters 3 in Beispiel 1 und dem vergleichenden Beispiel 1. In 3 repräsentiert eine horizontale Achse eine Position auf der Z-Achse, wo die Position einer Referenzlinie RL ein Ursprung ist, und die Seite des Leuchtstoffbildschirms 2a in einer positiven Richtung ist. Hierbei ist die Referenzlinie RL eine virtuelle Referenzlinie vertikal zu der Z-Achse und die Position der Referenzlinie RL auf der Z-Achse ist mit einer geometrischen Ablenkmittelposition einer Kathodenstrahlröhre abgestimmt. In Beispielen 1, 2, 3 und vergleichenden Beispielen 1, 2 war die Position auf der Z-Achse des Endes 11a der horizontalen Ablenkspule 11 auf der Seite des Leuchtstoffbildschirms 2a 28 mm. Somit waren die Positionen auf der Z-Achse des ersten Punkts P1 und des zweiten Punkts P2 28 mm bzw. 35 mm.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Dicke jedes Trichters 3 in Beispiel 1 und dem vergleichenden Beispiel 1 verhältnismäßig klein in einem Gebiet (Z ≤ 28 mm), wobei die horizontale Ablenkspule 11 vorliegt und sich zu der Seite des Leuchtstoffbildschirms 2a über den ersten Punkt P1 entlang der Z-Achse in einer positiven Richtung der Z-Achse von der Referenzlinie RL vergrößert. In Beispiel 1 ist die Dicke in einem Gebiet größer, wo Z = 30 bis 50 mm, im Vergleich zu dem vergleichenden Beispiel 1. Die Steigerung in der Dicke in Beispiel 1 wird hauptsächlich dadurch realisiert, dass der Steigerungsbetrag einer äußeren Größe des Trichters 3 größer als eine innere Größe davon gesetzt wird, wie in 2 gezeigt ist.
Bei Berücksichtigung der Kathodenstrahlröhrenvorrichtungen aus Beispielen 1, 2 und 3 und den vergleichenden Beispielen 1, 2 wurden eine Kegellichthofhelligkeit und ein Röntgenstrahlleckbetrag gemessen.
Die Kegellichthofhelligkeit wurde durch Messen der Helligkeit eines Bildschirms erhalten, der angezeigt wird, wenn ein Elektronenstrahl an die innere Oberfläche des Trichters schlägt und davon reflektiert wird, um den Leuchtstoffbildschirm in einem Fall zu erreichen, in dem der Elektronenstrahl ein Überabtasten von 110 % jeweils in vertikaler und horizontaler Richtung bezüglich des Anzeigebildschirms durchführen kann. In Beispielen 1, 2, 3 und den vergleichenden Beispielen 1, 2 wurde die relative Position zwischen dem Trichter 3 und dem Ablenkjoch 10 eingestellt, so dass die Kegellichthofhelligkeit 0,15 (cd/mm²) betrug. Der Wert der Kegellichthofhelligkeit von 0,15 (cd/mm²) entspricht einem oberen Grenzwert, bei dem der Kegellichthof nicht mit dem bloßen Auge erkannt werden kann.
Der Röntgenstrahlleckbetrag betrifft einen maximalen Wert einer Röntgenstrahlintensität, die um die Z-Achse gemessen wird, während ein Abstand von 50 mm von einer Außenoberfläche eines virtuellen Kastens gehalten wird, der durch EIAJ ED-2112A definiert ist, in einem Fall, in dem die Elektronenstrahlen ein Überabtasten von 110 % jeweils in vertikaler und horizontaler Richtung bezüglich des Anzeigebildschirms durch Anlegen einer Spannung von 40 kV an eine Anode durchführen kann.
Tabelle 1 zeigt die Messergebnisse.
Tabelle 1
In jedem der Beispiele 1, 2 und 3, in dem die Dicke des Trichters das Verhältnis T2/T1 ≥ 1,18 erfüllt, ist der Röntgenstrahlleckbetrag geringer als derjenige in den vergleichenden Beispielen 1 und 2 aus folgendem Grund.
Ein Glasmaterial, das den Trichter 3 bildet, enthält Blei und wenn die Dicke des Glasmaterials größer ist, verringert sich die Transmittanz eines Röntgenstrahls. Das Leck eines Röntgenstrahls von der Kathodenstrahlröhrenvorrichtung tritt wahrscheinlich an einem Ort auf, wo ein Elektronenstrahl an den Trichter 3 schlägt und in der Nähe davon. Der Elektronenstrahl schlägt an den Trichter 3 hauptsächlich in einem Gebiet zwischen der Referenzlinie RL und einem Punkt weg von der Referenzlinie RL zu der Seite des Leuchtstoffbildschirms um einen vorbestimmten Abstand (Bereich, wo Z = etwa 0 bis 10 mm in dem vorliegenden Beispiel).
In einem Bereich, in dem das Ablenkjoch 10 gegenüberliegend ist (Bereich, wo Z = etwa 0 bis 28 mm in dem vorliegenden Beispiel) in dem vorstehend genannten Gebiet, selbst wenn ein Röntgenstrahl leckt, absorbiert das Ablenkjoch 10 diesen, so dass der Betrag eines Röntgenstrahllecks außerhalb der Kathodenstrahlröhre gering ist. Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung in diesem Bereich durch Einstellen der Dicke des Trichters 3, klein zu sein, der Elektronenstrahl davon angehalten, an den Trichter 3 zu schlagen, ohne die innere Größe des Ablenkjochs 10 zu erhöhen. Aufgrund dieser Tatsache kann ein Kegellichthof verhindert werden, ohne eine Steigerung in einer Ablenkleistung zu bewirken und ohne einen Röntgenstrahlleckbetrag zu erhöhen.
Außerdem ist gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Bereich, in dem das Ablenkjoch 10 nicht gegenüberliegend ist (Bereich wo Z = etwa 28 bis 50 mm in dem vorliegenden Beispiel) in dem Gebiet des Trichters, an den der Elektronenstrahl schlagen kann, die Dicke des Trichters 3 als groß gesetzt, so dass der Röntgenstrahlleckbetrag verringert werden kann. Außerdem wird die Erhöhung in der Dicke in diesem Bereich hauptsächlich durch Vergrößern der äußeren Größe des Trichters 3 verwirklicht, was verhindern kann, dass der Elektronenstrahl an den Trichter 3 schlägt, wodurch das Auftreten eines Kegellichthofs verhindert wird.
Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kathodenstrahlröhrenvorrichtung realisiert werden, die in der Lage ist, einen Kegellichthof zu verhindern, während ein Röntgenstrahlleckbetrag auf einen vorbestimmten Wert oder weniger begrenzt wird.
In Beispielen 1 bis 3 wurde der Fall, bei dem ein Verhältnis T2/T1 ≥ 0,18 erfüllt ist, in einem Querschnitt einschließlich der Z-Achse in einer diagonalen Richtung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann T2/T1 ≥ 0,18 in einem Querschnitt einschließlich der Z-Achse in einer vertikalen Richtung, einer horizontalen Richtung, oder anderen Richtungen erfüllt sein. Das Verhältnis T2/T1 ≥ 1,18 ist in einem Querschnitt erfüllt, wo die Dicke T1 ein Minimum aus einer Gruppe von Querschnitten einschließlich der Z-Achse ist. In manchen Fällen kann die Dicke T1 des Trichters 3 bei dem ersten Punkt P1, der in jedem Querschnitt einschließlich der Z-Achse definiert ist, in Abhängigkeit von der Richtung von dessen Querschnitt um die Z-Achse variieren. Im allgemeinen ist die Dicke T1 hauptsächlich zum Zwecke des Vermeidens, dass der Elektronenstrahl in der Nähe des Abschnitts auftrifft, gesetzt. Somit kann, dadurch dass ermöglicht ist, dass T2/T1 ≥ 1,18 in einem Querschnitt erfüllt ist, wo die Dicke T1 ein Minimum aus einer Anzahl von Querschnitten ist, bestehend aus Querschnitten in verschiedenen Richtungen einschließlich der Z-Achse, der Trichter, der in der Lage ist, das Auftreten eines Kegellichthofs zu verhindern, ohne eine Erhöhung in einer Ablenkleistung zu bewirken und ohne einen Röntgenstrahlleckbetrag zu erhöhen, einfach gestaltet werden.
In der vorstehend genannten Ausführungsform und den Beispielen wird die Dicke des Trichters 3 durch Bilden einer Differenz im Niveau auf der äußeren Oberfläche des Trichters 3 gebildet, so dass der zweite Punkt P2 über den ersten Punkt P1 vorsteht. Angesichts des Herstellungsprozesses des Trichters 3 ist es jedoch bevorzugt, dass die Dicke des Trichters 3 sich einheitlich ändert oder leicht in der Z-Achsenrichtung. Somit ist es nicht bevorzugt, dass auf seiten des Leuchtstoffbildschirms 2a bezüglich des zweiten Punkts P2 eine Unebenheit lokal auf der inneren Oberfläche und/oder der äußeren Oberfläche des Trichters 3 gebildet ist, so dass die Dicke des Trichters 3 sich abrupt verringert.
In der vorstehend genannten Ausführungsform und den Beispielen wurde eine beispielhafte Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch ebenfalls auf eine Kathodenstrahlröhrenvorrichtung mit einer einfarbigen Anzeige anwendbar.
Außerdem wurde in der vorstehend genannten Ausführungsform der Fall erläutert, in dem die vertikale Ablenkspule 12 ein Satteltyp ist. Es kann jedoch eine vertikale Ringkernablenkspule ebenfalls verwendet werden.
Das anwendbare Gebiet der Kathodenstrahlröhrenvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nicht konkret beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung weitgehend in einem Fernseher, einer Computeranzeige oder dergleichen verwendet werden.

Claims

Kathodenstrahlröhrenvorrichtung mit: einer Frontplatte mit einem Phosphor- bzw. Leuchtstoffbildschirm, der auf einer inneren Oberfläche gebildet ist, einem Trichter, der mit der Frontplatte verbunden ist, einer Elektronenkanone, die in einem Halsabschnitt des Trichters aufgenommen ist, und einem Ablenkjoch bzw. -bügel, der auf einer äußeren umlaufenden Oberfläche des Trichters vorgesehen ist und eine horizontale Ablenkspule zum Ablenken eines Elektronenstrahls, der von der Elektronenkanone in einer horizontalen Richtung abgegeben wird, und eine vertikale Ablenkspule zum Ablenken des Elektronenstrahls in einer vertikalen Richtung umfasst, und dadurch gekennzeichnet, dass: angenommen, dass T1 eine Dicke des Trichters in einem Querschnitt repräsentiert, einschließlich einer Röhrenachse entlang einer Linie senkrecht zu der äußeren umlaufenden Oberfläche des Trichters bei einem Punkt auf der äußeren umlaufenden Oberfläche des Trichters, was an derselben Position in einer Röhrenachsenrichtung wie diejenige eines Endes der horizontalen Ablenkspule auf der Leuchtstoffbildschirmseite plaziert ist, und T2 eine Dicke des Trichters in dem Querschnitt repräsentiert, einschließlich einer Röhrenachse entlang eine Linie senkrecht zu der äußeren umlau fenden Oberfläche des Trichters bei einem Punkt auf der äußeren umlaufenden Oberfläche des Trichters, was an derselben Position in der Röhrenachsenrichtung wie eine Position 7 mm weg von dem Ende der horizontalen Ablenkspule auf der Leuchtstoffbildschirmseite zu der Leuchtstoffbildschirmseite entlang der Röhrenachse plaziert ist, ein Verhältnis T2/T1 ≥ 1,18 in einem Querschnitt erfüllt ist, einschließlich der Röhrenachse, wobei die Dicke T1 minimal ist, oder in einem Querschnitt einschließlich der Röhrenachse einschließlich einer Stelle, wo der Elektronenstrahl auf den Trichter trifft aus der Gruppe von Querschnitten einschließlich der Röhrenachse.