TWI271769B - Shadow mask for color cathode ray tube - Google Patents

Description

1271769 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係大致上關於彩色陰極射線管用的蔭罩’而且 更特別地係有關於當外來衝擊施壓在彩色陰極射線管時 ，例如在掉落強度測試時，具有改善之抗震性能的蔭罩’ 其係將在軸方向以及在垂直於軸方向之電子束通孔尺寸之 間，建構出小於1的比例。該電子束通孔係在蔭罩上以蝕 刻方式製成，該蔭罩包含在陰極射線管之中。 【先前技術】 通常於影像顯示元件，例如電視圖像接收器或是電腦 監視器形成影像時，陰極射線管係作用如一個主要元件。 如圖1所示，一個標示爲面板10的正面玻璃與一個標 示爲斗部20的背面玻璃以耦合的方式密封彩色陰極射線管 ，因此在彩色陰極射線管中產生真空。 彩色陰極射線管的螢光面40係作用如一種發光材料， 並且位於面板10的內表面上。照亮該螢光面40的電子束 60係由電子鎗130產生。一個蔭罩70分隔由電子鎗130產 生的電子束60，使電子束60撞擊螢光面40上的預定部分 。一個支架30固定並且支撐蔭罩70。彈簧80以及螺栓 120將支架30耦合於面板10。內擋板90耦合於支架30之 一邊的表面，該表面係與支架30中面對面板10的一側面 相面對，以使得在陰極射線管操作期間很少受到外部地磁 的影響。 1271769 電子鎗130裝設在斗部20之頸部140內側。一個偏轉 軛50將電子鎗130產生的電子束60彎曲到一個預定方向 。一個收斂及純化磁場（CPM)IOO更精確地控制被偏轉軛50 所彎曲之電子束60的方向。偏轉軛50與收斂及純化磁場 100都被放置在頸部140的外側位置。 一個固定箍環110裝置在彩色陰極射線管之外環部份 ，其將面板10與斗部20耦合，使得面板10以及斗部20 不會因大氣壓力或是外部擾亂施加在彩色陰極射線管上而 造成分離。 當由電子鎗130產生的電子束60以施加在彩色陰極射 線管的正電壓撞擊螢光面40時，電子束60被彎曲，例如 在電子束60到達螢光面40之前由偏轉軛50彎曲到上、下 、左及右方。 收斂及純化磁場100可以包含2、4或6個極軸之磁場 ，以修正電子束60的連續軌跡，使得電子束60更精確地 被導向預定的螢光面40以避免色純度缺陷。蔭罩70以圓 頂之形狀製成，並且在蔭罩70以及面板10之內部間維持 一預定的間隔。如圖2所顯示，蔭罩70包含一個作用表面 部分71，在其上面製成複數個點狀電子束通孔74。邊緣部 分72圍繞該作用表面部分71，並且不具有電子束通孔74 。蔭罩裙部73在邊緣部分72的邊角部分中從邊緣部分72 中垂直摺疊開來。蔭罩70具有大約0.1-0.3釐米的厚度。 如圖2所顯示，蔭罩70進一步具有較長的長度以及較短的 寬度。 7 1271769 在傳統的彩色陰極射線管中，電子束60由電子鎗130 產生，然後在電子束60到達蔭罩70以及螢光面40之前’ 電子束60由偏轉軛50彎曲至上、下、左右等方向。接著 ，電子束60通過蔭罩70，以複數個通孔將電子束60分隔 ，然後撞擊預定的螢光面40，因而在螢光面40上形成一個 影像。 如圖3以及圖4所顯示，電子束通孔74包括以蝕刻製 成的圓形的電子束入射孔74a，其面向斗部20的內表面， 以及一個圓形的電子束出射孔74b，其面向面板10的內表 面。 此外，入射於蔭罩70之電子束60的角度因電子束60 入射在蔭罩70上的特定位置而改變；因此當電子束出射孔 74b在靠近蔭罩70上的作用表面部分71時，電子束出射孔 74b的寬度逐漸增加，以避免電子束60被散射。 雖然彩色陰極射線管的品質會受到很多因素的影響， 其中實現之影像色彩純度是最重要的因子。色純度大量地 受到蔭罩70變形的影響，而變形主要是由外來衝擊引起。 例如彩色陰極射線管的跌落可以給彩色陰極射線管帶來很 大的衝擊。 而且，面板10與彩色陰極射線管的其他元件比起來相 對是較重的，當面板10跌落到地面時，蔭罩70會受到嚴 重的變形。 上述的變形實際上是由蔭罩70之結構性特質所引起， 這將會在以下更詳細描述。 1271769 如上面所描述，蔭罩70包含預定形狀的電子束通孔74 ，而且當電子束通孔74靠近蔭罩70邊緣部分時，電子束 通孔74的尺寸逐漸增加，以防止電子束60被散射。 因此，蔭罩70的截面積以及體積依照上述的變化方式 在靠近邊緣部分時逐漸減少。 因此，當陰極射線管跌落的事件發生時，其在蔭罩70 上面所產生的衝擊強度，隨著邊緣附近截面面積的降低而 降低，並且重量也隨著體積的降低而降低。 當彩色陰極射線管在形成面板10的那一邊跌落時，上 述之結構性特質造成在蔭罩70較高方向以及較低方向的衝 擊。 也就是說，在陰極射線管受到外來衝擊時，蔭罩70中 央部分因爲暴露於較大的衝擊並且因爲具有比邊緣部分更 大的重量，中央部分的衝擊會比邊緣部分的衝擊要大。 因此，一個較大的負載衝擊蔭罩70的中央部分；因此 中央部分之周圍因受到較大的強度而產生變形，而邊緣部 分受到較小的強度。 事實上，當陰極射線管的尺寸增加時，彩色陰極射線 管內的蔭罩70變得更爲敏感。當相似強度的衝擊事件發生 時，較大彩色陰極射線管的蔭罩較容易因爲突然的變形而 受到永久的損傷。 在傳統的陰極射線管中，在朝向蔭罩70中心之外方向 上的電子束出射孔74b長度以Dh來標記，而且垂直於朝向 蔭罩70之外方向上的長度以Dv來標記。如圖2所示，當 1271769 靠近蔭罩70的邊緣部分時，電子束通孔75滿足以下的方 程式：

Dv/Dh 与 1 在蔭罩70邊緣部分的電子束通孔74直徑大於在蔭罩 70中央部分的電子束通孔74直徑，以防止當電子束60通 過該處時被散射。因此，電子束通孔74作用係如一個色彩 分隔電極。 然而，在上述的結構中，蔭罩的結構強度受限於跌落 強度測試所引起的問題，這個測試通常是彩色陰極射線管 應該要進行的，而顫噪效應現象也可能發生。 【發明內容】 因此本發明的一個目的係提供一種改善之抗震性能強 度之彩色陰極射線管所使用的蔭罩，其係將在軸方向之電 子束通孔尺寸以及垂直於軸方向的電子束通孔尺寸間的比 例以小於1的方式製成，而能夠改進抵抗撞擊之強度。 爲了達成如在這裡實施以及廣泛描述的本發明目的， 其係提供了一種彩色陰極射線管用的蔭罩，其包括製作複 數個電子束通孔於其上的第一部分；以及包括沒有製作電 子束通孔於其上的第二部分，第二部分係圍繞第一部分， 其中複數個電子束通孔的每一個包含電子束出射孔，在電 子束通孔中第一部分邊緣、靠近第二部分所製作之每一個 電子束出射孔中，在朝向遠離蔭罩之中央的方向上具有第 一長度Dh，該長度大於垂直於朝向遠離蔭罩之中央的方向 10 1271769 上所具有的第二長度Dv。 而且，爲了達成本發明的目的，其提供了一種彩色陰 極射線管用的蔭罩，其包括製作複數個電子束通孔於其上 的第一部分；以及包括沒有製作電子束通孔於其上的第二 部分，第二部分係圍繞第一部分，其中複數個電子束通孔 的每一個包含電子束出射孔，電子束通孔中第一部分邊緣 、靠近第二部分所製作之每一個電子束出射孔以卵形之形 狀製成，其在朝向遠離蔭罩中央的方向上具有一最大長度 Dh，以及在垂直於朝向遠離蔭罩中央的方向上具有最小的 第二長度Dv。 本發明之上述的以及其他的目的、特性、觀點以及優 點，當配合伴隨的附圖時，將會因以下有關本發明的詳細 描述而變得更明顯。 從下面敘述的詳細描述以及伴隨的附圖，使本發明將 更能夠完全理解，而這些描述以及附圖僅是用做展示性的 目的，因此對於本發明是沒有限制性的。 本發明之更進一步應用範圍將因在以下的詳細描述而 變得更爲明顯。然而，應該要了解的是，這些詳細描述以 及特定的範例當用來顯示本發明的較佳實施例時，只是以 展示性的方式敘述，因爲落在本發明精神以及範圍中的各 種改變以及修飾對於那些熟悉習知技術的人來說，經由這 個詳細描述之後是變得很明顯的。 【實施方式】 11 1271769 現在將詳細地以本發明之較佳實施例做爲參考，其範 例係以伴隨附圖的方式展示。 其後，依照本發明之彩色陰極射線管用的蔭罩將以參 考伴隨圖式的方式更詳細地描述。 在傳統的習知技術中，彩色陰極射線管包含蔭罩70， 一個外來的衝擊首先經由面板上的螺栓120傳送到彈簧80 ，然後在通過支架30之後被傳送到蔭罩70. 最後被傳送到蔭罩70之外來的衝擊造成蔭罩70的振 盪以及變形。 因此，爲了防止蔭罩70因衝擊產生變形，該衝擊應該 被防堵或是吸收，或是在蔭罩70邊緣部分上面的衝擊強度 應該要增加。 更詳細地說，蔭罩70的變形可以以將彩色陰極射線管 建造爲具有可以吸收衝擊之結構的方式來防止，或是以包 含可以吸收衝擊之額外分件來防止。 而且，蔭罩70的變形可以以改變蔭罩70的結構性性 質來防止，以增加邊緣部分的衝擊強度使得蔭罩70可以忍 受外來的衝擊。 圖5以及圖6顯示依照本發明的蔭罩700，當電子束通 孔靠近邊緣部分時，其中電子束入射孔740a的長度與電子 束出射孔740b的長度比例係小於1的，以忍受衝擊，並且 邊緣部分之衝擊強度可以增加。在蔭罩700上面產生的振 盪因此在蔭罩700中的彈性區之中被衰減，而且蔭罩的變 形因此可以被防止。 12 1271769 如圖6所顯示，電子束通孔740包括一個以蝕刻製成 的圓形電子束入射孔740a，並且其係面對斗部20的內表面 ，而卵形的電子束出射孔740b係面對面板10的內表面。 也就是說，電子束出射孔740b是以卵形的形狀製成。 每一個電子束出射孔740b的長度在面對蔭罩700中心之相 反方向上達到一個最大長度，並且在垂直於面對蔭罩700 中心之相反方向上達到一個最小的長度。在面對蔭罩700 中心之相反方向上的長度以Dh來標示，而在垂直於面對蔭 罩700中心之相反方向上的長度以Dv來標示。 沿著蔭罩700之較長長度，在中心點到邊緣距離的 90%之一點上，電子束出射孔740b之DWDh比例被建構爲 在0.75-0.94的範圍之間。在朝向沿著蔭罩700之較短長度 之邊中，在中心點到邊緣距離之90%的一點上，電子束出 射孔740b之Dv/Dh比例被建構爲在0.75-0.94的範圍之間。 彩色陰極射線管之衝擊強度性質因此被改善了，而且 在同一時間中，沿著蔭罩700的較長長度、較短長度以及 對角長度上，經由限制Dv/Dh量測點的位置，顫噪效應中 的振盪可以被滿足。

Dv/Dh比例被設定爲大於0.75是因爲該比例極限値係 由蝕刻蔭罩之製造過程中之衝擊增加所限制。Dv/Dh比例 被設定爲小於0.98是因爲當比例大於0.98時’邊緣部分的 衝擊強度增加是最小的。 而且，於靠近蔭罩700角落的對角軸末端處’影像的 色純度因爲純度邊際降低而減少。爲了解決這個問題’至 1271769 少一個電子束出射孔74b在對角軸末端中粗略地以如圖7 顯不的圓形形狀來製成，因此增加了純度邊際。 以這種改善的抗震性能能力，可以防止蔭罩中的變形 。因此，當影像實現時，色純度可以確保，而且蔭罩邊緣 部分的體積及重量相較於中央部分的體積及重量是逐漸減 低的。 爲了展示本發明，進行了一個測試，其結果在下面描 述。 通常，跌落強度係以Gs來量測，其中1G代表因重力 加速度產生的強度値。 表1以及圖8顯示以Gs所量測之跌落強度範例，其由 傳統習知技術以及本發明獲得。在表1中，沿著蔭罩700 分別以L標示較長的長度，S標示較短的寬度，而D標示 對角的長度。每一個DWDh代表在朝著蔭罩700邊緣之 90%距離上一點的比例。依照本發明可以得到的跌落強度最 大値爲28G。這個強度超過傳統習知技術所能得到値的 17%。由本發明所能得到的最小跌落強度爲25G。這個値大 於傳統習知技術所能獲得之24.2G之強度最大値。 表1 傳統習知技術1 傳統習知技術2 傳統習知技術3 傳統習知技術4 傳統習知技術5 L D S L D S L D S L D S L D S Dv/Dh 0.95 1.00 0.98 1.00 L00 1.00 0.94 0.98 0.98 0.83 0.88 0.77 0.75 0.75 0.75 跌落 強度 24.2 24.0 25,0 26.5 28.0 14 1271769 依照本發明的蔭罩，當電子束通孔靠近邊緣部分時， 電子束入射孔的長度與電子束出射孔的長度比例被製作爲 小於1，這樣蔭罩邊緣部分上之外來衝撃的強度可以改善。 因此在蔭罩上面產生的振盪被衰減至蔭罩的彈性區之內， 且防止永久變形。 而且依照本發明，傳統習知技術不能達到的跌落強度 可以被超越；因此蔭罩可以忍受外來衝擊，蔭罩的永久變 形可以被防止。結果，彩色陰極射線管的色純度可以被維 持。 雖然本發明可以以多種形式來實施而不離開其中的精 神以及基本的特質，應該要了解的是，除非特別指定，上 述實施例並不被前面描述的任何細節所限制，相反的應該 是廣泛地解釋爲落在後附定義的本發明申請專利範圍之精 神及範圍之中，也因此所有落在申請專利範圍値界限的改 變以及修改，或是在這個界限中均等的事物將由後附的申 請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圖1係用來展示傳統彩色陰極射線管結構的部分剖面 圖； 圖2係用來展示傳統彩色陰極射線管之一般蔭罩的立 體圖； 圖3係用來展示在傳統蔭罩中製成之電子束通孔的形 1271769 狀之槪念圖； 圖4係用來展示圖3所顯示之電子束通孔的剖面圖； 圖5係用來展示在依照本發明之彩色陰極射線管用的 蔭罩上製成之電子束通孔形狀之槪念圖； 圖6係用來展示依照本發明在圖5中顯示之電子束通 孔的剖面圖； 圖7係用來展示在依照本發明之彩色陰極射線管用的 蔭罩上面製成之電子束通孔的另一個實施例之槪念圖； 圖8係用來展示依照本發明製造之彩色陰極射線管用 的蔭罩與傳統習知技術比較時電子束通孔的跌落強度圖。 (二）元件代表符號 10 ·面板 20 ·斗部 30 ·支架 40 ·螢光面 5〇 ·偏轉軛 60 ·電子束 70 ·蔭罩 71 ·作用表面部分 72 ·邊緣部分 73 ·蔭罩裙部 74 ·電子束通孔 74a ·電子束入射孔 16 1271769 74b ·電子束出射孔 80 ·彈簧 90 ·內擋板 100 ·收斂及純化磁場 110 ·固定箍環 120 ·螺栓 130 ·電子鎗 700 ·蔭罩 740 ·電子束通孔 740a ·電子束入射孔 740b ·電子束出射孔

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Claims (1)

1271769 拾、申請—利範圍 1.一種用於彩色陰極射線管的蔭罩，其包括： 在其上面形成複數個電子束通孔的一個第一部分；以 及 在其上面沒有電子束通孔形成的一個第二部分，該第 二部分係圍繞該第一部分， 其中複數個電子束通孔的每一個係包含一個電子束出 射孔，電子束通孔中在第一表面部分邊緣、靠近第二部分 形成的每一個電子束出射孔中，朝向遠離蔭罩中央之方向 上具有一個第一長度Dh，該長度係大於垂直於遠離蔭罩中 央之方向上所具有之一個第二長度Dv。 2·如申請專利範圍第1項之蔭罩，其中，在沿著蔭罩長 邊中，在中心點到邊緣之90%距離的一點上，電子束出射 孔之DWDh比例滿足以下方程式： 0.75<Dv/Dh<0.94。 3.如申請專利範圍第1項之蔭罩，其中 在沿者蔭罩寬邊中’在中心點到邊緣之9 〇 %距離的一 點上，電子束出射孔之Dv/Dh比例滿足以下方程式： 0.75<DWDh<0.98。 4·如申請專利範圍第1項之蔭罩，其中 在沿著蔭罩對角長度中’在中心點到邊緣之9〇%距離 的一點上，電子束出射孔之Dv/Dh比例滿足以下方程式： 0.75<DWDh<0.98。 5·如申請專利範圍第1項之蔭罩，其中，該第_長度 18 1271769 Dh係每一個電子束出射孔的最大長度。 6. 如申請專利範圍第1項之蔭罩，其中第二長度Dv係 每一個電子束出射孔的最小長度。 7. —種用於彩色陰極射線管的蔭罩，其包括： 在其上面形成複數個電子束通孔的一個第一部分；以 及 在其上面沒有電子束通孔形成的一個第二部分，該第 二部分係圍繞該第一部分， 其中複數個電子束通孔的每一個包含一個電子束出射 孔，電子束通孔中在第一表面部分邊緣、靠近第二部分形 成的每一個電子束出射孔以卵形的形狀製成，其在朝向遠 離蔭罩中央之方向上具有一最大長度Dh，以及在垂直於朝 向遠離蔭罩中央之方向上具有最小的第二長度Dv。 8·如申請專利範圍第7項之蔭罩，其中，在對角長度上 ，從蔭罩中央到邊緣之複數個電子束入射孔中的至少一個 電子束入射孔係粗略地以圓形之形狀來形成。 拾壹、圖式 如次頁 19