专利名称：彩色阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色阴极射线管，特别涉及屏面有效部分的外表面平坦化的彩色阴极射线管。
彩色阴极射线管一般具备其有效部实质上为矩形的屏面和与屏面相接合的玻锥的真空外壳。在屏面有效部的内表面上形成有发红、蓝、绿色光的3色荧光体层的荧光屏，同时与该荧光屏相对地配置着其上有许多电子束通过孔的荫罩。此外，在玻锥的颈部内配设有向荧光屏发射3电子束的电子枪。
在这样的彩色阴极射线管中，利用安装于玻锥外侧的偏转装置所产生的磁场来使从电子枪发出的3电子束偏转，通过荫罩对荧光屏进行水平、垂直扫描，以此显示彩色图像。
近年来，为了提高观看性能，有将上述彩色阴极射线管屏面有效部的外表面平坦化的倾向，随着该有效部外表面的平坦化，有效部的内表面、进而还有与设置在有效部内表面上的荧光屏相对配置的荫罩的有效面的平坦化也成为必要。
然而，如单纯地将有效面由球形曲面构成的现有荫罩的曲率半径扩大来实现平坦化，则在为显示高辉度图像而从电子枪发射高密度电子束的情况下，由电子束的碰撞引起荫罩较大的局部热膨胀会使荫罩向荧光屏方向凸出，发生所谓的圆顶(doming)现象，而这种荫罩的圆顶现象引起色纯度的劣化。
此外，将荫罩做得平坦时，荫罩曲面的维持强度降低，由于彩色阴极射线管在制造时或运输时受到的冲击等因素的影响而变形，结果有损坏彩色阴极射线管的危险。
作为减轻上述问题的手段，日本专利特开平9-245685号公报中揭示一种屏面，将屏面有效部的外表面做得平坦，取内表面的长轴方向曲率半径大致为无限大，短轴方向曲率半径大致为一定值。此外，特开平10-199436号公报提出一种方案，相应于屏面的平坦化，将荫罩的有效面做成同样的形状。
这样的屏面和荫罩对上述各种存在问题虽获得一定的效果，但为了进一步提高彩色阴极射线管的观看性能，有必要更加推进屏面有效部的内表面和荫罩有效面的平坦化。此外，对于荫罩，随着平坦化的发展，需要有更好的对于曲面维持强度和圆顶现象的对策。
本发明鉴于以上各点而作，其目的在于谋求提高荫罩的曲面维持强度以及减小圆顶现象，提供其观看性能得到提高的彩色阴极射线管。
为了达到上述目的，本发明的彩色阴极射线管具备由具有大致平坦的外表面的大致为矩形的有效部的屏面和与该屏面接合的玻锥组成的外壳；设置于上述有效部内表面的荧光屏；与上述荧光屏相对且有形成许多电子束通过孔的大致为矩形的有效面，该有效面由凸向上述荧光屏侧的曲面构成的荫罩；以及配设于上述玻锥的颈部内，向上述荧光屏发射电子束的电子枪。而且，上述荫罩和屏面具有通过管轴的中心，以及各自通过上述中心，与管轴正交，同时互相垂直的长轴和短轴。所述荫罩的形成满足如下关系式1＞RVmin/RVmax≥0.3其中RVmin为沿上述有效面的短轴上的短轴方向曲率半径的最小值，RVmax为其最大值。同时，由所述有效面的长轴方向两端间的间隔H、相对于所述有效面的中心的有效面长轴端的管轴方向上的落差zH与H/2所规定的长轴上的长轴方向平均曲率半径RHA，在所述有效面中心上的长轴方向曲率半径RHC满足1＜RHC/RHA≤3的关系。
采用本发明的彩色阴极射线管，则上述荫罩的有效面的短轴上的短轴方向曲率半径从有效面中心到短轴端逐渐减小。
又，采用本发明的彩色阴极射线管，则上述荫罩的有效面的长轴上的长轴方向曲率半径从有效面的中心到长轴端逐渐减小。
采用上述那样构成的彩色阴极射线管，则能够提高荫罩的曲面维持强度，且能降低圆顶现象。而且，减小在荫罩在效面的周边部分的管轴方向的落差，与此相应，减小在屏面内表面的周边部分的管轴方向的落差。借助于此，有可能实现屏面有效部的外表面的平坦化，且减小有效部的中心与周边部之间的壁厚差，谋求观看性能的提高。
本发明的其他的目的和优点将在后面的描述中列举，从描述或通过本发明的实践中的学习，部分将变得明显。借助于下面特定指出的手段和组合，本发明的目的和优点将被实现和达到。
图1为本发明实施形态的彩色阴极射线管的剖面图。
图2为屏面长轴方向上的剖面图。
图3为将上述彩色阴极射线管的荫罩的短轴上的短轴方向曲率半径与其他彩色阴极射线管的荫罩相比较的曲线图。
图4为上述荫罩的短轴上的短轴方向曲率半径的最小值与最大值之比值跟压曲强度的关系曲线。
图5为上述荫罩的有效面中心的长轴方向曲率半径与长轴上的长轴方向平均曲率半径的关系曲线。
图6为上述荫罩的短轴上的短轴方向曲率半径与曲面维持强度的关系曲线。
组成本说明书一部分的
本发明的较佳实施例，它与上面已给出的一般描述和下面给出的较佳实施例的详细描述一起，用于说明本发明的原理。
以下参照附图详细说明本发明的实施形态的彩色阴极射线管。
如图1所示，彩色阴极射线管具备由玻璃制成的真空外壳10，该真空外壳包括具有实质上为矩形的有效部1和沿有效部周围立起的裙边部2的屏面3，以及与裙边部接合的玻锥4。在有效部1的内表面上形成具有发红、蓝、绿光的3色荧光层和黑色吸收层的荧光屏5。
在真空外壳10内，与荧光屏5相对设置荫罩9。该荫罩9包括大致为矩形的荫罩主体7和支持荫罩主体周边部的荫罩框8。荫罩主体7具有与荧光屏5相对的矩形有效面6，在该有效面上形成许多电子束通过孔18。又在玻锥4的颈部11内配设向荧光屏5发射3电子束12R、12G、12B的电子枪13。
屏面3的有效部1和荫罩9的荫罩主体7具有管轴Z通过的中心，通过上述中心与管轴正交延伸的长轴(水平轴)X、通过上述中心与管轴和长轴正交延伸的短轴(垂直轴)Y。
而且，在具有上述结构的彩色阴极射线管中，利用安装于玻锥4外侧的偏转装置15所发生的磁场使从电子枪13发出的3电子束12R、12G、12B偏转，通过荫罩对荧光屏5进行水平、垂直扫描，以此显示彩色图像。
本实施形态中，为提高观看性能，屏面3的有效部1做成平坦形状，其外表面形成对角轴方向的平均曲率半径为10000mm以上的平面或具有若干曲率的曲面，有效部的内表面形成与下面说明的荫罩主体7的有效面6相对应的曲面。
下面详细说明荫罩主体7的有效面6的形状。该有效面6由向荧光屏5侧凸出的形状的曲面构成，设该有效面6的短轴Y上的短轴方向曲率半径RV的最小值为RVmin，最大值为RVmax，则形成有效面6使RVmin、RVmax满足1＞RVmin/RVmax≥0.3的关系。
又如图2所示，设有效面6的长轴X方向的两端的间隔为H，有效面的长轴端相对于有效面中心C的管轴Z方向的落差为zH，则长轴X上的长轴方向平均曲率半径RHA由RHA={zH2+(H/2)2}/2·zH确定，再者，在有效面中心C的长轴方向曲率半径记为RHC，则形成有效面6使其满足1＜RHC/RHA≤3的关系。
又，在荫罩的有效面6中，短轴Y上的短轴方向曲率半径RV最好是从有效面6的中心C到短轴端单调地减小，长轴X上的长轴方向曲率半径也是从有效面6的中心到长轴端单调地减小。这里所谓单调地减小意指逐渐地减小，在中途不增大而且不是按一定的比例减小。
如上述那样构成荫罩9，即使有效面6更为平坦的情况下，也能提高有效面的曲面维持强度，同时能减小圆顶现象。而且，能相应于荫罩9将屏面3的有效部1的内表面做得更平坦，其结果是，能减小屏面有效部的中心部分与周围部分之间的壁厚差，构成观看性能更好的彩色阴极射线管。
以下用实施例说明上述荫罩9。
(实施例)对适用于形成作为最近的主流的屏面3的有效部1的宽高比为16∶9，对角线尺寸为76cm的彩色阴极射线管的3种荫罩9，图3分别示出有效面6的短轴Y上的短轴方向曲率半径。曲线17为本实施例的荫罩(a)的短轴方向曲率半径，曲线18、19示出分别用于比较的荫罩的短轴方向曲率半径，其中曲线18为短轴上的短轴方向曲率半径的最小值RVmin与最大值RVmax之差大的荫罩(b)的，曲线19为短轴上的短轴方向曲率半径不是单调变化的荫罩(c)的。
在本实施例的荫罩(a)中RVmin/RVmax=467mm/1243mm=0.38，荫罩(b)中，RVmin/RVmax=252mm/2055mm=O.12，荫罩(c)中，RYmin/RVmax=351mm/1380mm=0.25。
再者，这些荫罩中有效面b的中心C的短轴方向曲率半径都等于长轴方向平均曲率半径的1.7倍左右。
对于上述3种荫罩(a)、(b)、(c)，在有效面b的整个面上加上载荷(压力)，进行使荫罩变形的模拟试验，以曲面变形大时的载荷作为压曲点取作荫罩曲面的维持强度的指标。
以彩色阴极射线管制造工艺中较多开始发生荫罩变形的阈值50Pa作为基准值100，将上述3种荫罩(a)、(b)、(c)的压轴点的载荷以相对值示于下面的表l中。
表1
从表1可见，在荫罩a、b、c中，压曲点的载荷关系与短轴上的短轴方向曲率半径RVmin/RVmax的关系有相同的倾向，成(a)＞(c)＞(b)的关系。特别是实施例的荫罩(a)相对于荫罩(b)来说，其压曲点的载荷约为2倍大小，可见其曲面维持强度有大幅度提高。
如图4所示，根据这3种荫罩(a)、(b)、(c)的压曲点上的载荷的近似线20，求基准值100上的RVmin/RVmax的值，得到数值0.275。根据此值导出RVmin/RVmax≥0.3作为获得良好的曲面维持强度的RVmin/RVmax的基准值。从而，通过取短轴上的短轴方向曲率半径的RVmin/RVma为0.3以上，能得到大幅度提高曲面维持强度的荫罩。这时，如荫罩的有效面成为球面，虽然曲面维持强度得以提高，但在长轴上的中间部分的短轴方向曲率半径变大，局部发生圆顶现象之际，电子束的着屏移动量变大。因此希望将RVmin/RVmax设定为1＞RVmin/RVmax≥0.3对有效面的短轴上的短轴方向曲半曲径的RVmin/RVmax大致相同，而长轴上的长轴方向曲率半径不同的2种荫罩，图5分别示出有效面的长轴上的长轴方向曲率半径。在该图5中，在横轴上以相对值示出沿长轴的、离开有效面中心C的距离，以长轴端为100，纵轴上示出长轴上的长轴方向平均曲率半径RHA与局部的长轴方向曲率半径RHR之比。
曲线22示出本实施例的荫罩(a)的有效面的形状，RVmin/RVmax=467mm/1243mm=O.38，而且，在有效面中心的长轴方向曲率半径RHC与长轴上的长轴方向平均曲率半径RHA之比为RHC/RHA=1.7。
与之相对，曲线23示出比较例的荫罩(d)的有效面的形状，RVmin/RVmax=425mm/1205mm=O.35，PHC/RHA=9.7对这2种荫罩(a)、(b)，在有效面的整个面上加上载荷，进行使荫罩变形的模拟试验，与上述3种荫罩一样，以彩色阴极射线管制造工艺中较多开始发生荫罩变形的阈值50Pa作为基准值100，求得压曲点的载荷。其结果示于下面表2中。
表2
如表2所示，即使在RVmin/RVmax≥0.3的情况下，当RHC/RHA大时，曲面维持强度也就变坏。
根据这一模拟结果，再加上包含以往的不同尺寸的管种的实验结果，可知当不满足RHC/RHA＜3时，荫罩的曲面维持强度要劣于基准值。
对适用于屏面的有效部的宽高比为16∶9、对角线尺寸为66cm的彩色阴极射线管的2种荫罩，图6分别示出有效面的短轴上的短轴方向曲率半径。图中，曲线25对应于短轴上的短轴方向曲率半径的最大值RVmax位于短轴端的荫罩(e)，曲线26对应于在短轴端附近向反方向(电子枪方向)弯曲、RVmin/RVmax的符号相反的荫罩(f)。
荫罩(e)中，RVmin/RVmax=7llmm/2367mm=O.3。荫罩(f)中，RVmin/RVmax=-20962mm/1427m=-1.47。
再者，这些荫罩中有效面6的中心C上的短轴方向曲率半径都等于长轴方向平均曲率半径的1.3倍左右。
对上述2种荫罩(e)、(f)，在有效面的整个面上加上载荷(压力)，进行使荫罩变形的模拟试验，以彩色阴极射线管制造工艺中较多开始发生荫罩变形的阈值50Pa作为基准值100，求得压曲点的载荷的相对值。其结果示于下面表3中。
表3
由上表可见，曲线25的荫罩(e)中，在RVmin/RVmax＜0的情况下，曲面维持强度在很大程度上变坏。
综上所述，通过形成荫罩的有效面，使其满足1＞RVmin/RVmax≥0.3，以及1＜RHC/RHA≤3的关系，能够提高荫罩的曲面维持强度，同时能够谋求降低圆顶现象。而且，通过采用这样的荫罩，能够获得屏面有效部的外表面和内表面实现平坦化，且有效部的中心部分与周边部分的壁厚差减小，观看性能更为提高的彩色阴极射线管。
权利要求
1．一种彩色阴极射线管，其特征在于，包括由具有大致平坦的外表面的大致为矩形的有效部的屏面和与该屏面接合的玻锥组成的外壳；设置于所述有效部内表面上的荧光屏；与所述荧光屏相对且有形成许多电子束通过孔的大致为矩形的有效面，该有效面由凸向所述荧光屏一侧的曲面构成的荫罩；以及配设于所述玻锥颈部内，向所述荧光屏发射电子束的电子枪，所述荫罩和屏面具有通过管轴的中心，和与各自通过所述中心，与管轴正交同时又互相正交的长轴和短轴，所述荫罩的形成满足下述关系，即1＞RVmin/RVmax≥0.3其中RVmin为沿所述有效面的短轴上的短轴方向曲率半径的最小值，RVmax为最大值，同时在由所述有效面的长轴方向两端间的间隔记为H，相对于所述有效面的中心的有效面长轴端上的管轴方向上的落差zH与H/2所规定的长轴上的长轴方向平均曲率半径记为RHA，所述有效面中心上的长轴方向曲率半径记为RHC时，则满足1＜RHC/RHA≤0.3的关系。
2．如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩的有效面的短轴上的短轴方向曲率半径从所述有效面中心到短轴端逐渐减小。
3．如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩的有效面的长轴上的长轴方向曲率半径从所述有效面的中心到长轴端逐渐减小。
4．如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩的有效面的短轴上的短轴方向曲率半径从所述有效面的中心到短轴端慢慢减小，而且，所述荫罩的有效面的长轴上的长轴方向曲率半径从有效面的中心到长轴端逐渐减小。
全文摘要
本发明涉及彩色阴极射线管,其真空外壳的屏面有效部实际上具有矩形的大致平坦的外表面,有效部内表面上形成荧光屏。与有效部内表面相对设置的荫罩的有效面形成向荧光屏侧凸出的曲面。该有效面做成在沿短轴上的短轴方向曲率半径的最小值记为RVmin,最大值记为RVmax时,满足1>RVmih/RVmax≥0.3的关系的形状,同时在长轴上的长轴方向平均曲率半径记为RHA,有效面中心的长轴方向曲率半径记为RHC时,为满足1<RHC/RHA≤0.3的关系的形状。
文档编号H01J29/07GK1285607SQ0012624
公开日2001年2月28日 申请日期2000年8月18日 优先权日1999年8月19日
发明者中川慎一郎, 伊藤喜昭, 村井敬, 井上雅及 申请人:东芝株式会社