专利名称：彩色显像管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色显像管。
现有技术通常，如图2所示，彩色显像管包括由基本上为矩形形状的面板31和与面板31连接成一体的锥体32构成的管壳。在面板31的内表面上，形成基本上为矩形形状的荧光屏33，该荧光屏33由分别发射蓝、绿和红光的三种颜色带状或者点状荧光层构成。基本上为矩形形状的荫罩34附着于面板31的内壁，该荫罩34具有在与荧光屏的基本上为矩形的有效显示区对应的基本上为矩形的区域中形成的大量的开孔。另一方面，发射三个电子束36R、36G和36B的电子枪放置在锥体32的颈部35。通过安装在锥体32外侧的偏转线圈38产生的水平偏转磁场和垂直偏置磁场使从电子枪37发射的这三个电子束36R、36G和36B偏转。接着，通过荫罩34选择电子束36R、36G和36B，并且这些电子束的一部分穿过所述开孔，在水平和垂直方向上扫描荧光屏33，从而显示彩色图像。
考虑到玻璃的透射率、面板31的外表面形状、亮度的均匀性、色彩的均匀性、可见度、面板31的内表面反射、偏转失真、荫罩34的曲面等，确定彩色显像管的面板31的内表面形状。通常，如图3所示，面板31的内表面具有凹面形状，其中该凹面的圆周相对于管轴穿过的面板31的内表面的中心P0在接近于电子枪侧的方向上偏移(例如，参见JP55(1980)-28269A)。
为了下面描述的方便，在面板31内表面的每个位置处、在平行于管轴的方向上相对于中心P0的偏移量称作“下沉量”。此外，在平行于面板31短边的方向上、垂直于管轴的轴将被称作短轴，并且包括短轴和管轴的表面和面板31的有效显示区的圆周边缘之间的交点将称作短轴方向端点。此外，在平行于面板31的长边方向上、垂直于管轴的轴将被称作长轴，并且包括长轴和管轴的表面和面板31的有效显示区的圆周边缘之间的交点将称作长轴方向端点。此外，包括矩形形状的有效显示区的对角线轴和管轴的表面和面板31的有效显示区的圆周边缘之间的交点将称作对角线轴方向端点。
由于面板31的有效显示区具有基本上为矩形的形状，因此从面板31的内表面的中心P0到短轴方向端点、长轴方向端点和对角线轴方向端点的各个距离彼此不同。在短轴方向端点、长轴方向端点和对角线轴方向端点处相对于中心P0的下沉量根据距离差而改变的情况下(即，在将下沉量设定为随着离中心P0的距离而变得更大的情况下)，沿着短轴、长轴和对角线轴，面板31内表面的每个下沉量都成二次方地改变。
然而，在将短轴方向端点、长轴方向端点和对角线轴方向端点处相对于中心P0的下沉量设定为相同的情况下，尤其是沿着对角线轴，面板31的内表面的下沉量不呈二次方地改变时，下沉量的变化曲线在最远离中心P0的对角线轴方向端点附近的区域51中具有拐点，如图4所示。
近来，为了减小面板31内表面上外侧光的反射以增强对比度，有时使用对于可见光具有小透射率的彩色玻璃(tinted glass)。在使用彩色玻璃的面板31中(这种面板将被称作“彩色面板”)，当有效显示区中玻璃的厚度改变时，亮度的均匀性显著降低。因此，优选使彩色面板中的下沉量的差最小。这样使其不能增加在离中心P0最远的对角线轴方向端点处的下沉量，并且因此，下沉量的变化曲线很可能在彩色面板中具有拐点，如图4所示。
此外，目前，有一种趋势是使面板31的外表面平坦化。在外表面上具有凸曲面的常规面板中，减小相对于有效显示区中心P0的玻璃厚度差相对容易，在使用彩色玻璃的情况下，上述情况使其相对容易保持亮度的均匀性。然而，为了使面板31的外表面平坦，同时保持有效显示区中的每个位置处的厚度与在外表面上具有凸曲面的面板的厚度相同，需要减小周边处相对于面板的内表面中心P0的下沉量。因此，在具有平坦化外表面的面板中，下沉量的变化曲线很可能具有拐点，如图4所示。
如图4所示，在面板31的内表面的下沉量的变化曲线具有拐点的情况下，与没有拐点的情况相比，形成在面板31内表面上的膜，例如荧光屏33的状态改变。这将在下面描述。
通常，在彩色显像管中，作为用于在面板内表面上形成膜的装置，使用了曝光和显影系统。根据该系统，通常进行下列步骤。将膜材料涂覆到面板的内表面，使其旋转以在整个表面上形成薄膜，并且使用荫罩作为曝光掩模来曝光，接着进行显影。
当通过该曝光和显影系统形成涂覆膜时，在面板内表面的下沉量的变化曲线不具有拐点的情况下，得到了从中心到周边厚度逐渐改变的涂覆膜。另一方面，在所述变化曲线具有拐点的情况下，形成的涂覆膜厚度在拐点之后无规则地变化，并且通常相对于拐点在周边侧上无规则地小。
厚度的这种无规则变化可以通过改变曝光系统的设置而校正，例如通过调节曝光量。然而，对于这种校正存在着限制，并且在某些情况下，由于膜非常薄，会出现例如过曝光的现象，显著降低屏幕质量。
作为具体的例子，将考虑固定黑基质(black matrix)的情况，该黑基质是将要涂覆的黑色不发光物质，主要用于增强彩色显像管的管表面色彩。通常，为了固定所述黑基质，进行下列工艺在面板内表面上涂覆光刻胶膜、通过荫罩的掩模曝光、光刻胶膜的显影、黑基质的涂覆并且去除显影的光刻胶部分。在这些工艺中，当在涂覆的光刻胶膜中存在不规则的薄部分时，曝光区在该薄部分中变大，并且在该部分中，黑基质的固定量不规则地降低。因此，将要形成在黑基质的非固定部分中的荧光区(荧光体尺寸)尺寸增加。
或者，在涂覆的光刻胶膜的过薄部分中，出现光刻胶的过度曝光现象，使光刻胶烧熔。不论光刻胶在该部分中是否显影，最后也没有除去光刻胶。因此，光刻胶上的黑基质也没有被除去，并且因此黑基质附着到不希望的部分，这减小了荧光体尺寸。
因此，厚度的不规则变化，尤其是厚度不规则降低的变化降低了屏幕质量，此外，导致图像质量显著降低。
发明内容
本发明解决了常规彩色显像管的上述问题，并且本发明的目的是提供一种具有令人满意的屏幕质量的彩色显像管，其中，即使在面板内表面的下沉量的变化曲线具有拐点的情况下，也减少了将要形成在面板内表面上的膜的缺陷。
本发明的彩色显像管包括面板；设置在该面板内表面上的荧光屏；与荧光屏相对并且发射入射到荧光屏上的电子束的电子枪；以及放置在荧光屏和电子枪之间，并且在与屏幕的有效显示区对应的基本上为矩形的区域中具有多个用于选择电子束的孔的荫罩。
当限定了在包括彩色显像管的管轴的截面中由面板内表面形成的曲线时，该面板包括至少一个截面，在该截面中，该曲线在面板的中心和有效显示区周边之间具有一个拐点。假设在面板的中心和拐点之间由该曲线的切线和垂直于管轴的平面形成的角度的最大值为θA，而在拐点和有效显示区的外围边缘之间由该曲线的切线和垂直于管轴的平面形成的角度的最小值为θB，则具有拐点的曲线满足0.6≤θB/θA＜1.0。
通过参考附图阅读和理解下列详细说明，本发明的这些和其它优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
附图简述
图1A是示出了本发明的彩色显像管面板的内表面形状的一个实施例的透视图；图1B示出了在图1A的拐点附近在部分1B的对角线轴方向的截面中由面板的内表面形成的曲线；而图1C示出了相对于图1A的拐点的对角线轴方向端点侧的部分1C的对角线轴方向的截面中、由面板的内表面形成的曲线；图2是示出了彩色显像管的一个实例的整个结构的截面图；图3是示出了常规彩色显像管面板的内表面形状的一个实例的透视图；图4是示出了常规面板的内表面形状的一个实例的透视图，其中内表面在短轴方向端点、长轴方向端点和对角线轴方向端点处的下沉量相同。
优选实施例根据本发明，可以提供一种彩色显像管，该显像管由于具有令人满意的屏幕质量而具有令人满意的显示图像质量。
在本发明的上述彩色显像管中，优选，面板的外表面基本上是平坦的。更具体地说，优选外表面的曲率半径为10,000mm或者更大。这样可以增强显示屏的可见度。此外，根据本发明，即使面板具有这种平的外表面，也可以在其内表面上形成高质量的荧光屏。
此外，优选面板由彩色玻璃制成。这可以防止当外部光被面板的内表面反射而被人眼识别时引起的对比度下降，从而可以增强显示屏的可见度。此外，根据本发明，即使在面板由彩色玻璃制成并且在厚度中具有小的变化以便确保亮度均匀性的情况下，也可以在其内表面上形成高质量的荧光屏。在本发明中，“彩色玻璃”指的是在厚度为10.16mm时具有60％或更小的透光率的玻璃。
此外，优选满足0.8≤θB/θA＜1.0。这样能够得到更加令人满意的屏幕质量。
下文中，将参考附图描述本发明的彩色显像管。
除了面板的内表面形状之外，对于本发明的彩色显像管并没有特别限制，并且例如，可以与图2所示的常规彩色显像管相同。因此，这里将省略多余的描述。
图1A是根据本发明的彩色显像管的面板31的一个实施例的透视图。在图1A中，P0表示面板31的内表面和彩色显像管的管轴之间的交点，该交点对应于面板31的中心。
这里，将关注面板31在包括基本上为矩形的有效显示区25的对角线轴和彩色显像管的管轴的平面上的截面(下文中，称作“对角线轴方向截面”)中、由面板31的内表面形成的曲线20。在本实施例的面板31中，对角线轴方向截面中的曲线20在中心P0和对角线轴方向端点之间具有拐点21。即，在对角线轴方向截面中，在中心P0和拐点21之间的范围内，在曲线20上的点处，曲线20的切线相对于曲线20位于电子枪的相对侧，在拐点21和对角线轴方向端点之间的范围内，在曲线20上的点处的切线相对于曲线20位于电子枪侧。
此外，如图1B所示，图1B示出了在图1A的拐点21附近的部分1B中的对角线轴方向的截面，假设在中心P0和拐点21之间、曲线20上的一个点处的切线23和垂直于管轴的平面29形成的角的最大值为θA(θA＜90°)。在本实施例中，在拐点21处得到最大值θA。此外，如图1C所示，图1C示出了相对于图1A的拐点21在对角线轴方向端点侧的部分1C中的对角线轴方向截面，在拐点21和对角线轴方向端点之间、曲线20上的一个点处的切线23和垂直于管轴的平面29形成的角的最小值为θB(θB＜90°)。在本实施例中，在所述对角线轴方向端点得到最小值θB。在本实施例中，满足0.6≤θB/θA＜1.0。更优选，满足0.8≤θB/θA＜1.0。在图1B和1C中，为了说明起见，放大了表示面板内表面下沉量的垂直轴。
在本实施例中，由于面板31的内表面具有上述形状，因此即使当曲线20具有拐点21时，也能够防止在通过涂覆内表面形成的涂覆膜中出现由拐点21引起的厚度的不规则变化。结果，可以得到令人满意的屏幕质量。
这一点将利用表1来进行说明。表1示出了当通过不同地改变θB/θA在面板31的内表面上形成荧光屏时得到的每个荧光屏综合评价。
表1
从表1可以理解，在θB/θA小于0.6的情况下，荧光体尺寸的变化变大，并且荧光体尺寸变小。其原因如下。如在相关技术部分所描述的，在这种情况下，相对于拐点21在对角线轴方向端点侧的区域中，光刻胶膜厚度变小，并且很可能出现光刻胶的烧熔。结果，在光刻胶出现烧熔的部分和光刻胶没有出现烧熔的部分之间黑基质的尺寸极大地改变，从而荧光体尺寸的变化变大。此外，在出现烧熔的部分中，不能去除光刻胶和其上的黑基质，使得荧光体尺寸变得非常小。因此，在这种情况下，难以得到令人满意的屏幕质量。
相反，在θB/θA等于或者大于0.6并且小于0.8的情况下，尽管荧光体尺寸趋于变大，但是其变化变小。其原因如下。即使在这种情况下，在相对于拐点21在对角线轴方向端点侧的区域中，光刻胶膜的厚度变小。然而，光刻胶膜并非如此地薄以致通过过度曝光而烧熔，并且还不如扩大光刻胶曝光区域，从而黑基质区变小。因此，尽管荧光体尺寸趋于变大，但是荧光体尺寸的差异变得相对较小。荧光体尺寸这种程度的放大可以通过调节曝光系统来校正。因此，在这种情况下，可以得到令人满意的屏幕质量。
此外，在θB/θA等于或者大于0.8并且小于1.0的情况下，即使不调节曝光系统，也得到了理想的荧光体尺寸，该尺寸几乎等于曲线20不具有拐点的情况下的尺寸，并且荧光体尺寸变化也非常小。因此，在这种情况下，可以得到非常令人满意的屏幕质量，基本上等于曲线20不具有拐点的情况下的质量。
如上所述，如果θB/θA等于或者大于0.6并且小于0.8，可以得到令人满意的屏幕质量。此外，如果θB/θA等于或者大于0.8并且小于1.0，可以得到非常优异的屏幕质量。
在上述实施例中，已经描述了由面板31的内表面在对角线轴方向的截面中形成的曲线20具有拐点21的情况。然而，本发明并不限于此。在包括彩色显像管的管轴的截面中的至少一个截面(即，包括管轴和短轴的截面、包括管轴和长轴的截面、或者除了上述截面之外包括管轴的截面中的至少一个截面)中，由面板31的内表面形成的曲线仅需要具有拐点。在该曲线具有拐点的情况下，根据该曲线限定的θB/θA应在上述特定的数值范围内。这使得能够得到与上述实施例类似的令人满意的屏幕质量。
例子下面将通过具体例子进一步说明本发明。
例1、比较例1作为例1，将说明本发明应用于具有68cm对角线尺寸的彩色显像管的情况。彩色显像管的面板31由彩色玻璃制成，其外表面设置为基本上是平的。
此外，如在相关技术部分所描述的，设计面板31的内表面形状，使得即使在对角线轴方向端点，相对于中心P0，玻璃的厚度差也很小。因此，在对角线轴方向的截面中，由面板31的内表面形成的曲线20在中心P0和对角线轴方向端点之间具有拐点21。此外，由在中心P0和拐点21之间的曲线20上的一个点处的切线和垂直于管轴的平面形成的角的最大值θA为4.00°，由在拐点21和对角线轴方向端点之间的曲线20上的一个点处的切线和垂直于管轴的平面形成的角的最小值θB为2.86°。因此，θB/θA为0.71。在包括管轴的各种截面中，在除了所述对角线轴方向截面的截面中也存在其中由面板31的内表面形成的曲线具有拐点的截面，并且在任何截面中的曲线都满足0.6≤θB/θA＜1.0。在这些不同的曲线中，在对角线轴方向的截面中的曲线20中θB/θA的值最小。
在具有这种形状的内表面上形成荧光屏。因此，没有出现光刻胶膜的烧熔，并且通过优化曝光系统得到了具有理想尺寸的荧光体。因此，得到了令人满意的屏幕质量。
相反，作为比较例1，除了内表面的形状之外，制造与例1相同的面板，并且以与例1相同的方式在内表面上形成荧光屏。在比较例1中，尽管在对角线轴方向的截面中由面板的内表面形成的曲线在中心P0和对角线轴方向端点之间具有拐点，但是根据该曲线，θA＝4.04°，θB＝2.04°，并且θB/θA＝0.50。
在比较例1中，由于光刻胶的烧熔，改变了荧光体尺寸，并且与局部区域的理想尺寸相比将荧光体减小到大约70％到90％。因此，在比较例1中，难以得到令人满意的屏幕质量。
例2作为例2，将要说明本发明应用于具有76cm对角线尺寸的彩色显像管的情况。与例1的方式相同，该彩色显像管的面板31也由彩色玻璃制成，并且将其外表面设定为基本上是平的。
此外，设计面板31的内表面形状，使得在对角线轴方向端点处相对于中心P0的玻璃厚度差变小。因此，在对角线轴方向的截面中，由面板31的内表面形成的曲线20在中心P0和对角线轴方向端点之间具有拐点21。此外，由在中心P0和拐点21之间的曲线20上的一个点处的切线和垂直于管轴的平面形成的角的最大值θA为3.33°，由在拐点21和对角线轴方向端点之间的曲线20上的一个点处的切线和垂直于管轴的平面形成的角的最小值θB为3.17°。因此，θB/θA为0.95。在包括管轴的各种截面中，在除了对角线轴方向截面的截面中也存在其中由面板31的内表面形成的曲线具有拐点的截面，并且在任何截面中的曲线都满足0.6≤θB/θA＜1.0。在这些不同的曲线中，在上述对角线轴方向的截面中的曲线20中θB/θA的值最小。
在具有这种形状的内表面上形成荧光屏。因此，没有出现光刻胶膜的烧熔，并且不需要调节曝光系统就得到了具有理想尺寸的荧光体。因此，得到了非常优异的屏幕质量。
对本发明的应用领域没有特别限制，可以在用于各种目的的彩色显像管中使用本发明。然而，即使在面板的外表面平坦的情况下，在面板由彩色玻璃制成的情况下，以及类似的情况下，本发明的彩色显像管也具有令人满意的屏幕质量。因此，本发明在用于电视、计算机显示器等需要高显示质量的彩色显像管中是非常有用的。
在不脱离本发明的精神或者实质特征的情况下，可以以其它形式来实施本发明。本申请中公开的实施例在所有方面都应认为是说明性的，而非限制性的。本发明的范围由附加的权利要求表示，而不是由前面的说明表示，并且在权利要求的等效意义和范围内的所有改变都应包含在其内。
权利要求
1.一种彩色显像管，包括面板；设置在该面板的内表面上的荧光屏；与该荧光屏相对、并且发射入射到该荧光屏上的电子束的电子枪；和设置在该荧光屏和该电子枪之间、并且在与屏幕的有效显示区对应的基本上为矩形的区域中具有多个用于选择电子束的孔的荫罩，其中，当限定了在包括该彩色显像管的管轴的截面中由该面板内表面形成的曲线时，该面板包括至少一个截面，在该截面中，该曲线在该面板的中心和有效显示区外围边缘之间具有拐点，并且假设在该面板的中心和该拐点之间由该曲线的切线和垂直于管轴的平面形成的角的最大值为θA，而在该拐点和有效显示区的外围边缘之间由该曲线的切线和垂直于管轴的平面形成的角的最小值为θB，则具有拐点的该曲线满足0.6≤θB/θA＜1.0。
2.根据权利要求1所述的彩色显像管，其中该面板的外表面基本上是平的。
3.根据权利要求1所述的彩色显像管，其中该面板由彩色玻璃制成。
4.根据权利要求1所述的彩色显像管，其中满足0.8≤θB/θA＜1.0。
全文摘要
限定了在包括彩色显像管的管轴的截面中由面板(31)的内表面形成的曲线(20)。面板(31)包括至少一个截面，在该截面中，曲线(20)在面板(31)的中心(P
文档编号H01J29/86GK1681073SQ20051006480
公开日2005年10月12日 申请日期2005年4月6日 优先权日2004年4月7日
发明者织田裕之, 高桥亨 申请人:松下东芝映象显示株式会社