TW460894B - Shadow mask of color cathode ray tube and the design method thereof - Google Patents

Description

4 89^4 88117629_年.月 日 修·π：__ 五、發明說明⑴ 發明背景： 本發明係關於一種彩色陰極射線管之蔭罩設計，尤指 一種可降低陰極射線管因蔭罩熱膨脹所產生之電子束投射 偏移，並藉以改善陰極射線管之亮度、色純及色純調整餘 裕度之蔭罩及其設計方法。 先前技藝：· 按’在一般傳統彩色陰極射線管1 〇内，參閲第1圖所 示，位於其顯示屏幕1 4内側之一預定距離位置上，均設有 一蔭罩26 ’該蔭罩26設有一由高張力金屬薄板製成，且呈 弧面狀之本體，其上設有複數個呈等間距排列之聚焦孔 2 6 a ’該等聚焦孔2 6 a恰可令彩色陰極射線管1 〇之電子搶2 〇 所產生之三色電子束22貫穿其中，投射至該顯示屏幕μ内 侧所佈設之對應螢光點24上’該蔭罩26相當於一色選陰極 (color selection cathode)，主要係利用該等聚焦孔 2 6a ’令該彩色陰極射線管丨〇之電子槍2〇所產生之三色電 子束22 ’能穿過各該聚焦孔26a，準確地投射至該顯示屏 幕1 4内側之對應螢光點2 4上。 參閱第2圖所示，一般言，傳統彩色陰極射線管1 〇内 之該隆罩26四周緣形成有一裙部44(skirt)，該裙部44係 透過焊接方式固定於一呈長方形之框架52上，再於該框架 52之四周邊緣，.分別藉一金屬定位元件48a、48b、48c及 48d ’將其固定於該彩色陰極射線管10之玻璃包封本體46 之内侧’該等定位元件483、48b、48c及48d之定位方式，

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46,義 五、發明説明（2)

係其一端藉焊接固定於該蔭罩2 6之框架5 2上，其另端則分 別與該玻璃包封本體46之内侧對應位置上所設之一凸柱 5Qa、50b、50c或50d相卡接固定’令該蔭罩26被定位於該 玻璃包封本體46之内侧對應位置，.且與該彩色陰極射線^ 10之一顯示屏幕14間保持一固定之設計距離D 參閱第3圖所示，在傳統彩色陰極射線管之蔭罩6〇 上，一般均係利用化學蝕刻之方式，於其上蝕刻出龐大數 量之聚焦孔6 2，各該聚焦孔6 2係令該彩色陰極射線管之電 子槍所產生之三色電子束，能穿過其中，準確地投射至各 該聚焦孔對應於該顯示屏幕内側所佈設之登光點上。參閲 第4圖所示’各該聚焦孔6 2係呈長溝狀，且沿其縱向呈等 間距垂直排列於該蔭罩6 〇上，其周緣並形成—凹陷部 64(圖中未示），故，在該蔭罩6〇上，各該聚焦孔62間所形 成之架橋56 ’即成為支撐該蔭罩⑼之機械強度之主要結 構。 當彩色陰極射線管之三色電子束在進行顯像掃描時， 該等架橋56將造成三色電子束通過蔭罩之障礙，且因三 色電子束之撞擊而發熱，並令蔭罩6〇發生熱變形或鼓脹之 現象，導致其上聚焦孔62偏移，使三色電子束無法準確地 投，至顯示屏幕内侧對應之螢光點上，大幅降低視訊影像 之冗度及色純效果。此一亮度及色純惡化之問題，將隨著 大尺寸彩色陰極射線官之平面化與高解晰度化，而變得更 為嚴重。

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4 燊號88117629 一年月 曰 倏正 五、發明說明（3) 發明綱要： 有雲於傳統彩色陰極射線管上蔭罩易發生熱變形或鼓 脹，嚴重影響高解析度大尺寸陰極射線管之亮度及色純品 質之缺憾’發明人乃根據多年之實務經驗及研究心得’研 發出本發明’本發明係藉加長該蔭罩上聚焦孔之長度’減 少該隆罩上相鄰聚焦孔間架橋長度對該聚焦孔長度之比率 (rat ίο) ’以減少該蔭罩之表面積，進而減少該彩色陰極 射線管之電子槍所激發之三色電子束在該蔭罩上之撞擊面 積’有效降低該蔭罩因電子束撞擊所產生之熱能，令蔭罩 不易發生熱變形或鼓脹之現象，確保該蔭罩之聚焦孔能令 三色電子束準確地投射至該彩色陰極射線管之顯示屏幕内 侧對應位置之螢光點上，有效提昇視訊影像之亮度、色純 及色純調整餘裕度。 詳細說明： .在本發明中，位於彩色陰極射線管之顯示屏幕内侧之 一預定距離位置上，設有一蔭罩60，參閱第3圖所示，該 蔭罩6 0上蝕刻有複數個呈等間距排列之聚焦孔6 2，各該聚 焦孔6 2係呈長溝狀，且沿其縱向垂直排列於該餐罩6 〇上， 其周緣並形成一凹陷部64 ，各該聚焦孔62間並藉架橋 5 6 ’形成該隆罩6 0之機械結構。本發明主要係應用於厚户 介於0.12111111~0.18111111間之槽型蔭罩上，該蔭罩之聚焦孔之^ 縱向長度係限制在0. 9 0mm〜1 0mm間，其架橋長度對該聚焦 孔之縱向長度之比值係限制在0. 00卜〇. 11間。查，_般傳 統之疮罩之聚焦孔之縱向長度則在0. 6 ~ 0 · 7 5 mm間，a g |

88117629_年月 曰 鉻丨__ 五、發明說明（4) 長度對聚焦孔之縱向長度之比值則限制在0 . 1 3〜0 . 3間。 復參閱第3、5及6圖所示’該蔭:罩6 〇上沿其縱向相鄰 之聚焦孔6 2間之垂直間距係以P V表示’沿其橫向相鄰之聚 焦孔62間之水平間距係以PH表示’二相鄰聚焦孔62之孔緣 間沿其縱向之最近距離係以B表示（即架橋長度），各該聚 焦孔6 2之長度係以P VB表示’其寬度係以])表示，各該 '聚焦 孔62之凹陷部64之寬度則係以D’表示。按，傳統彩色陰極 射線管上疮罩之各該聚焦孔6 2之長度Ρ ΎΒ —1般均係在 0. 6〜0. 7 5mm間，且以傳統20吋彩色陰極射線管為例，其寬 度D —般約為〇.105min ’其架橋長度B約為0.095mm，其水平 間距P Η約為0. 3 7 m in ’其垂直間距p v約為〇 · 4.7 m m，其電子束 之穿透率可以公式（1)表示如下： (PVB - D)D + π D2/4 (1) (PH x PV) 在本發明之二最佳實施例中，參閱第7圖所示，該二 實施例之蔭罩70及72上分別蝕刻有複數個呈等間距排列之 聚焦孔74及76，各該聚焦孔74、均係呈長溝狀，且沿其 縱向垂直排列於各該蔭罩70及72上，其周緣亦形成一凹陷 部（圖中未示），各該聚焦孔74及76間並藉架橋，形成各 （ 該蔭罩70及72之機械結構。 在該二實施例中’本發明首先藉由增加各該聚焦孔之 垂直間距PV，令其由0.47mm(pVQ)增加至〇.94mm(pVn)，如 此’由公式（1)可知，其電子束之穿透岸可因此提昇至少

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4 60 89 偏 8811 -------- .發明說明（5) 約17% ’倘，再將該垂直間距pv增加至l 4i_，形 圖所示之蔭罩72上之聚焦孔76，則其電子束之穿透 昇至少約22%。以一20吋彩色陰極射線管為例（當 早 束之穿透率提昇10%時，將減少三色電子束投射至顯示 幕内側對應位置之螢光點上之偏移量約13以讯。因此’，'增 加蔭罩之電子束穿透率將可大幅減少三色電子束在顯示曰屏 幕内侧營光層上落點之偏移’若電子束穿透率提昇丨‘了％ 時，可減少三色電子束在顯示屏幕内側螢光層上落點^偏 移量約2 0 # m。 另’在彩色陰極射線管之亮度上，以2 〇吋陰極射線管 為例’其蔭罩所製作出之黑條紋（biack matrix aper tur e)寬度係以S〇表示’其值約為§ 0 # m，該黑條紋 寬度相對於該陰罩之聚焦孔之放大係數（magnification factor)係以λ表示，則該彩色陰極射線管之亮度值可以 公式（2)表示如下： λ X S0(PVn-B) - Λ x S0(PVn/PV0)(PV0 -B) (2) λ x S0(PVn/PV0)(PV0 -B) 如上所述，本發明藉增加各該聚焦孔之垂直間距PV， 令其由0,47mm(PVQ)增加至〇.94mm(PVn)時，由公式（2)可 知’其亮度值約可提昇;I 3%，倘，再將該垂直間距PV增加 至1. 41mm ’則其亮度值將提昇至約17% ^此外，根據下列

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五、發明説明（6) 公式（3)可知’亮度值之提昇亦可有效改善其色純調整餘 裕度(color purity adjustment margin)： S0(PVn/PV0) (PV0-B) (3)

PVn-B ，其中Sn係本發明之蔭罩所製作出之黑條紋寬度，由於其 亮度增加’色純調整餘裕度自然亦隨之改善，若再以該20 叫1陰極射線管為例，由公式（3 )可知，當各該聚焦孔之垂 直間距PV由0.47mm增加為1.41mni，其色純調整餘裕度可增 加1 0只m以上。 據上所述’本發明主要係藉減少該蔭罩上相鄰聚焦孔 (aperture)間架橋（bridge)長度對該聚焦孔長度之比率 (r a t i 〇)’以減少該蔭：罩之表面積’進而減少該彩色陰極 射線管之電子搶所激發之三色電子束在該蔭罩上之撞擊面 積’有效降低5亥蔭罩因電子束撞擊所產生之熱能，令陰罩 不易發生熱變形或鼓脹之現象，俾確保該蔭罩之聚焦孔能 ¥二色電子束準確地投射至顯示屏幕内侧對應位置上之螢 光點上，有致提昇視訊影像之亮度、色純及色純調整餘裕 度。 以上所述’僅係本發明之—較佳之實施例，惟，本發 明所主張之權利範圍，並不局限於此，按凡熟悉該項技藝 人士，依據本發明所揭露之技術内容，可輕易思及之等效 變化，均應屬不脫離本發明之保護範_。

第10頁 4 6089 4 案號 88Π7629 年 月 曰 修正 圖式簡單說明 附圖說明： 第1圖所示乃傳統彩色陰極射線管之縱剖面示意圖； 第2圖所示乃第1圖中蔭罩連接至玻璃包封本體之正視 圖 圖 第3圖所示乃蔭罩上各聚焦孔之配置關係之局部示意 第4圖所示乃蔭罩上各聚焦孔之配置關係示意圖； 第5圖所示乃蔭罩上各聚焦孔之橫剖面示意圖； 第6圖所示乃蔭罩上各架橋之橫剖面示意圖； 第7圖所示乃本發明之蔭罩上各聚焦孔之配置關係示 意圖 圖號說明： 蔭罩… 聚焦孔 60 62 架橋… 凹陷部 56 64

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Claims (1)

1. 4 6Ο 89 %號 88117629 六、申請專利範圍 一種彩色陰極射線管之蔭罩，該蔭罩包括： 一呈弧面狀之金屬薄板，其厚度係介於 0. 1 2賴〜0，1 8mm間，其上設有複數個呈等間距排列之聚焦 孔’該4聚焦孔之縱向長度係限制在〇 _ 9 〇〜1 間，其 中任二相鄰之聚焦孔之孔緣間沿其縱向之最近距離係架橋 長度’該架橋長度對縱向長度之比值係限制在〇 〇卜〇 . j丄 間’俾彩色陰極射線管所產生之三色電子束恰可貫穿其 中’投射至該彩色陰極射線管之顯示屏幕内侧所佈設之對 應螢光點上。 •如申請專利範圍第1項所述之彩色陰極射線管之备 罩’其中各該相鄰之聚焦孔間之垂直間距係介於 〇. 94mm〜1.41mm 間。 3. 如申請專利範圍第1或2項所述之彩色陰極射線管之 蔭罩’其中該架橋長度可為〇.〇95mm。 4. 一種彩色陰極射線管之蔭罩設計方法，該方法係於 一彩色陰極射線管之蔭罩上，藉加長該蔭罩上複數個聚焦 孔之縱向長度’令其在範圍内，並減少該餐 罩上任二相鄰聚焦孔間之架橋長度對該聚焦孔之縱向長度 之比值’以減少該蔭罩之表面積，進而減少該彩色陰極射 線管之電子槍所激發之三色電子束在該蔭罩上之撞擊面 積。 5. 如申請專利範圍第4項所述之彩色陰極射線管之隱 罩設計方法’其中該蔭罩可為一厚度介於 間具呈孤面狀之金屬薄板α

   第12頁 4 6 Ο 8 9 ^號88117629_年月曰 修正__ 六、申請專利範圍 6.如申請專利範圍第4或5項所述之彩色陰極射線管 之蔭罩設計方法，其中各該相鄰之聚焦孔間之垂直間距係 介於0.94mm〜1.41mm 間。 T.如申請專利範圍第4或5項所述之彩色陰極射線管 之蔭罩設計方法，其中該架橋長度可為〇. 〇95mm。

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