专利名称：包含带有边缘的选色电极的彩色显象管的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色显象管，该管包括具有显示窗口的外壳、用于产生各电子束的电子枪、用于使电子束沿着电子束路径偏转的偏转系统、具有大量小孔的选色电极以及用于把选色电极悬挂在在所述外壳中的悬挂装置，所述选色电极的边缘包括向显示窗口延伸的内部部分和沿着离开显示窗口的方向延伸的外部部分。
美国专利4，551，651公开了这样一种彩色显象管。所述专利描述了一种彩色显象管，它包括含有大体上矩形的显示窗口的外壳，该显示窗口具有直立的边缘和大体上矩形的选色电极，利用悬挂装置，在显示窗口的各角落处，把所述选色电极悬挂住，每个所述悬挂装置包括连接到所述选色电极上、并且、垂直于向相应角落偏转的电子束的板簧元件。先有技术的选色电极的边缘包括向显示窗口延伸的脊以及沿着离开显示窗口的方向延伸的凸缘。通过所述脊和凸缘的剖面的中心基本上位于荫罩板的平面中。
对于图象质量来说，发生在开头一节说明的那类彩色显象管中的重要现象是一种通常称为选色电极“整体隆起”的现象。使用期间，选色电极的曲率随着电子撞击该选色电极而变化。选色电极的这种隆起引起电子束在荧光屏上的着屏点的移动，即，所谓着屏点位移。在描述附图时将更详细地说明着屏点位移的意义。
在先有技术显象管的实施例中，所述凸缘与显象管的纵轴构成这样的角度，以致于被该凸缘直接反射的电子落在选色电极中小孔图案外边的选色电极上，从而，该选色电极的整个表面区域受到电子的撞击，这减小了选色电极的变形，结果，由于热效应而引起整体隆起。
但是，实验表明，在先有技术的这种结构中，整体隆起仍然对图象质量产生消极的影响。
因此，本发明的目的是减小整体隆起，从而，改善彩色显象管的图象质量。
为此目的，开头一节中所说明的那类彩色显象管以这样的结构为特征，即，所述边缘具有这样的形状，以致于选色边缘的至少基本上每一点都构成电子束路径的组成部分。
使用期间，这导致电子束直接撞击在整个边缘上，正如实验所证明的，这减小了选色电极的整体隆起。
本发明的彩色显象管的最佳实施例的特征在于对于所述边缘的至少基本上每一点来说，在所述点与该边缘相切的平面与电子束路径(所述点是该路径的组成部分)之间的角度大于5°。
如果对于所述边缘的一部分来说，所述角度小于5°，那么，撞击在所述部分上的电子中的显著部分不是被吸收，而是被反射，因此，所述部分被照射的效果就比较差。本发明彩色显象管实施例的特征在于在至少大体上整个选色电极范围内，每单位表面积的选色电极的平均质量至少基本上是均匀的。
所述选色电极具有多孔部分和无孔的边缘。在先有技术显象管中，每单位表面积的所述边缘的平均质量大于每单位表面积的多孔部分的平均质量。因此，多孔部分以高于边缘的速率升温。至少大体上均匀的每单位表面积的平均质量进一步减小了选色电极中的温差。例如，所述边缘可以备有凹坑，或者，可以比选色电极的多孔部分薄。所述边缘最好备有凹坑，并且，至少基本上和选色电极的多孔部分一样薄。于是，所述选色电极的机械强度至少大体上是均匀的，这减小了机械应变。
本发明的彩色显象管的一个实施例(其中，选色电极涂敷具有高的电子反射系数的薄层)的特征在于从选色电极的这头到那头，包括选色电极的所述边缘，至少大体上均匀地涂敷所述薄层。
在选色电极上形成的这种薄层增加了该选色电极的电子反射，这导致降低该选色电极的温度。这种薄层在整个选色电极、包括选色电极的所述边缘上的均匀分布，在整个选色电极、包括选色电极的边缘上，产生较高程度的温度均匀性，这减小了从该选色电极的这头到那头的温差，因此，也减小了整迓∑稹 本发明的彩色显象管的另一个实施例(其中，显示窗口配备具有高的吸热系数的薄层)的特征在于在显示窗口上，包括显示窗口的边缘，至少大体上均匀地涂敷所述薄层。
设置在显示窗口上的这种薄层的目的在于吸收由选色电极排出的热量。在本发明的彩色显象管中，选色电极的边缘还辐射热量。上述薄层在整个荧光屏上，包括所述边缘(也就是说，包括显示窗口的这样一些部分，即，选色电极的边缘主要向这些部分辐射热量)上的均匀分布，减小了选色电极上的温差。
本发明的彩色显象管的另一个实施例的特征在于选色电极的边缘至少基本上全部位于显示窗口和选色电极的平面之间。
实验证明，在先有技术结构中，被所述凸缘反射的一部分电子仍然穿过选色电极的小孔，因而，落在荧光屏上，这对图象质量产生有害的影响。在本发明的彩色显象管中，反射电子不穿过选色电极的小孔。
下面将参考各附图更详细地描述本发明的一些实施例。
图1是根据本发明的彩色显象管的示意的剖面图;
图2A是先有技术公开的选色电极的示意的透视图;
图2B是沿图2A的AA′线的一部分所取的剖面图;
图3A是适合于本发明的彩色显象管的选色电极的示意的透视图;
图3B是沿图3A的BB′线的一部分所取的剖面图;
图4是沿图2A的AA′线的一部分所取的剖面图;
图5示出显象管细节的剖面图，该图说明由选色电极的均匀加热引起的着屏点位移;
图6示出显象管细节的剖面图，该图说明由选色电极的非均匀加热引起的着屏点位移;
图7A以曲线图的形式表示沿显示屏上OCW线的着屏点位移;
图7B是显示窗口的视图，用于说明OCW线;
图8A以曲线图的形式表示C和B两点上着屏点位移随时间的变化;
图8B是显示窗口的视图，其中示出点C和B;
图9表示适用于本发明的彩色显象管的选色电极的剖面图。
各附图都是示意性的，未按比例示出，不同实施例中对应的元件一般具有相同的标号。
图1是本发明的彩色显象管的剖面图。
所述彩色显象管包括外壳1，在本实施例中，该外壳包括具有直立边缘3的、基本上矩形的显示窗口2。此外，该彩色显象管具有锥体4和管颈5。在显示窗口2上形成由发出红、绿和兰光的各荧光体6构成的图案。
具有大量小孔并备有边缘7b的、基本上矩形的选色电极7，借助于所述直立边缘3的各角落附近的悬挂装置8，悬挂在离显示窗口2不远的地方。
用于产生10，11和12三束电子束的电子枪9安装在该彩色显象管的管颈5中。借助于线圈13的系统使这些电子束偏转，并且，各电子束大体上在选色电极7的区域中彼此交叉，此后，每束电子束落在形成于显示窗口上的三种荧光体之一上。
每个悬挂装置8包括连在所述选色电极上的第一元件，以及第二元件，在本实施例中，所述第一元件是板状弹簧元件，并且，设置在向相应角落偏转的电子束10、11和12的横断方向上，所述第二元件设置在显示窗口2的直立边缘3的角落附近。
图2A是先有技术的选色电极的透视图。选色电极14是由薄金属板制成的，其中间部分15备有大量小孔16。选色电极14是与显示窗口的形状一致地隆起的，如图2中所示。选色电极14的边缘17备有向所述显示窗口延伸的脊18以及沿着离开显示窗口的方向延伸的凸缘19。在该先有技术实施例中，所述凸缘向外弯曲，并且，与管子的纵轴构成25°角。
图2B是沿图2A的AA′线的一部分所取的剖面图。在本实施例中，脊18具有5mm的高度H，3.5mm的宽度B，而凸缘19具有8.6mm的长度L。图2B还示出向选色电极14的边缘17偏转的电子束20a和20c。从该图中不难看出，边缘17的一部分，即，部分21不直接受电子束的照射。该部分间接地受反射电子的照射。在图2B中，由电子束20c的反射而形成的电子束20d照射部分21。然而，实验证明，虽然这是间接的照射，但仍然发生显著的热变形。
图3A是适合于本发明的彩色显象管的选色电极的透视图。选色电极22具有边缘23，后者包含向显示窗口延伸的内部部分24以及凸缘25。
图3B沿图3A的BB′线的一部分所取的剖面图。部分24和25具有这样的形状，以致它们受偏转到边缘23的电子束26a和26b的直接照射。这引起电子束对选色电极的均匀的加热，这种均匀加热减小了选色电极的热变形。在本实施例中，内部部分24与向该内部部分偏转的电子束26a之间的角度α，以及外部部分25与向该外部部分偏转的电子束26b之间的角度β，都比5°大得多。于是，所述边缘的所有部分受到适当的直接照射。
在本实施例中，部分24和25两者都不在选色电极的平面之下，在该图中，用虚线27表示所述平面。这样做的理由如下。被凸缘19直接反射的电子垂直于管子的纵轴沿束20b而折回，因而，不能穿过小孔16落在显示窗口上(图2B)。但是，实验证明，对于图2中所示类型的先有技术选色电极的结构来说，仍然有一部分反射电子穿过选色电极中的小孔。对这种现象的最可能的解释是一部分电子不是直接被选色电极反射，而是在落到选色电极之后，在选色电极的表面被吸收而停留一定时间间隔，此后发生再发射。在该过程中，电子的入射角等于发射角这一规律不适用于所有电子，而所述选色电极表面的每一点作为线性点源(punctilinearsource)而发射电子。表示这种效应的图4基本上与图2B相同。电子束20a落在凸缘19的A点上;直接反射的电子束20b沿选色电极的表面掠过，因而，未穿入该选色电极的小孔16。但是，由于上述效应，在其他方向上也发生电子发射，图4中用虚线表示这些方向。按照20e线发射的电子实际上已进入小孔16，并且，在再次反射之后，落在显示屏上。这导致在显示屏的边缘处产生光雾。因此，在本发明中，为了避免电子穿过所述小孔，把所述整个边缘容纳在显示窗口和选色电极之间。
由于选色电极受电子束照射而变热，该电极因此而膨胀。这导致图5中所示的着屏点位移。图5是图1的显象管的细部图，并且，说明选色电极均匀膨胀的结果。在“冷”状态下，穿过选色电极7的相应的小孔29和30的电子束27和28，分别落在荧光屏2的点31和32上。选色电极因受热而膨胀，这使点29和30的位置移动到点29′和30′，后者又导致点31和32分别移动到点31′和32′。点31与31′之间，以及点32和32′之间的距离表示着屏点位移。点31和32取离开显示窗口中心的方向向外移动。为清楚起见，图中，使热状态下的选色电极的位置相对于冷状态下的选色电极而偏移。由选色电极的均匀加热引起的着屏点位移，一般是接近于线性的，即，着屏点位移大约正比于所述点到显示窗口中心的距离。通过用以下方式悬挂选色电极就能够补偿荫罩板的线性膨胀，即，当受热时，选色电极向显示窗口移动，更准确地说，使着屏点位移得到补偿。在上述美国专利4，551，561中描述了这种悬挂方式的例子，其中，当温度上升时，由于板簧加载元件在其所在位置上的弹性作用，选色电极向着显示窗口移动。
实际上，从选色电极的这头到那头，温度分布是不均匀的。这种现象的效应是引起荫罩板的附加的隆起。图6表示叠加在所述着屏点位移上的这种隆起效应。在该图中，用实线表示选色电极的“冷”状态，而用虚线表示加热状态。冷状态时，电子束35和36落在显示窗口2上相应的点37和38上。由于该选色电极的附加的隆起的结果，这些点偏移到相应的点37′和38′。图7A以曲线图的形式，表示由此产生的、沿图7B所示横过显示窗口的OCW线的着屏点位移的例子。以μm为单位表示着屏点位移。在着屏点位移指向显示窗口中心的情况下，该位移取负值。这种着屏点位移不但取决于在窗口上的位置，而且，取决于时间。图7A中，线39和40分别表示在时t和t′的着屏点位移。借助于悬挂装置不能够，或者仅仅能局部地补偿这种着屏点位移。补偿后得到的总着屏点位移共同决定图象的质量。着屏点位移导致电子束不落在，或者不恰当地落在荧光体上，这对图象质量产生消极的影响。显然，必须尽可能淹 A中由选色电极的附加隆起产生的着屏点位移减至最小。这是本发明的目的。图8A中说明了本发明的结果，该图以曲线图的形式表示显示窗口上两点的着屏点位移随时间的变化。曲线41表示在先有技术结构的情况下，显示窗口上B点的着屏点位移，而曲线42表示在本发明的显象管的情况下，同一点的着屏点位移。图8B是显示窗口的视图，示出所述点B和中心点C。显然，着屏点位移减小了。
本发明的显象管的另一个实施例(其中，选色电极备有高电子反射系数层)的特征在于从选色电极的这头到那头，包括所述边缘，均匀地涂敷所述薄层。
在选色电极上形成的这种薄层增加了该选色电极的电子反射，这导致降低该选色电极的温度。这类薄层的应用是公知的，例如，它们可以由氧化铋或者硼酸盐铅玻璃构成。这种薄层在整个选色电极、包括所述边缘上的均匀分布，减小了从该选色电极的这头到那头的温差，因此，也减小了整体隆起。图8A中的曲线42表示本发明显象管的着屏点位移，在该管子中，选色电极上未均匀涂敷氧化铋，即，仅仅在该选色电极的设置着小孔的部分上涂敷氧化铋。图8A中的曲线43表示本发明的显象管的着屏点位移，在该管子中，在选色电极上均匀地涂敷氧化铋层。显然，这导致减小着屏点位移。
本发明的彩色显象管的另一个实施例(其中，显示窗口配备具有高的吸热系数的薄层)的特征在于在显示窗口上，包括显示窗口的边缘，均匀地涂敷所述薄层。
在显示窗口上涂敷这种薄层的目的在于吸收由选色电极辐射的热量。这种薄层的应用是公知的，例如，该薄层可以由包含碳黑和石墨的混合物的涂层构成。本发明的彩色显象管中，选色电极的边缘还散发热量。上述薄层在整个显示窗口，包括边缘(也就是说，包括显示窗口的这样一些部分，即，选色电极的边缘主要向这些部分辐射热量)上的均匀分布，减小了从选色电极的这头到那头的温差。
图9表示作为本发明彩色显象管实施例的选色电极的剖面图。选色电极22包括带有小孔16的多孔部分和边缘23。边缘23具有0.5cm的高度和0.5cm的宽度。边缘部分23还备有凹坑44。每单位表面积上凹坑44的容积大约等于每单位表面积上小孔16的容积，并且，该选色电极是均匀的，以致在至少大体上从整个选色电极的这头到那头，每单住表面积的平均质量最至少基本上是均匀的。每单位表面积的供热是大致相等的，所述边缘和所述多孔部分大致同样快地升温，以致降低了从选色电极的这头到那头的温差。该选色电极装配在边缘45中，并且，备有高电子反射系数薄层46。
显然，对于本领域的技术人员来说，在本发明的范围内进行许多变化是可能的。
权利要求
1.一种彩色显象管包括具有显示窗口的外壳、用于产生各电子束的电子枪、用于使电子束沿着电子束路径偏转的偏转系统、具有大量小孔的选色电极以及用于把选色电极悬挂在所述外壳中的悬挂装置，所述选色电极的边缘包括向显示窗口延伸的内部部分和沿着离开显示窗口的方向延伸的外部部分，其特征在于所述边缘具有这样的形状，以致于所述选色电极的所述边缘的至少基本上每个点都构成电子束路径的组成部分。
2.如权利要求1中所要求的彩色显象管，其特征在于对于所述选色电极的所述边缘的至少基本上每一点来说，在所述点与该边缘相切的平面与包括所述点的电子路径之间的角度大于5°。
3.如权利要求1或2中所要求的彩色显象管，其特征在于在从至少大体上整个选色电极的这头到那头，每单位表面积的选色电极的平均质量至少基本上是均匀的。
4.如权利要求3中所要求的彩色显象管，其特征在于所述边缘备有凹坑。
5.如权利要求3中所要求的彩色显象管，其特征在于所述边缘比选色电极的小孔部分薄。
6.如上述权利要求中任一项所要求的彩色显象管，其中，所述选色电极配备具有高的电子反射系数的薄层，其特征在于该薄层均匀地涂敷在所述选色电极，包括其边缘上。
7.如上述权利要求中任一项所要求的彩色显象管，其中，显示窗口配备具有高的吸热系数的薄层，其特征在于所述薄层至少大体上均匀地涂敷在显示窗口、包括其边缘上。
8.如上述权利要求中任一项所要求的彩色显象管，其特征在于所述边缘至少基本上全部位于显示窗口和选色电极的平面之间。
全文摘要
彩色显象管(1)包括具有显示窗口(2)的外壳、用于产生各电子束的电子枪(9)、用于使电子束沿着电子束路径偏转的偏转系统(13)、具有大量小孔的选色电极(7)以及用于把选色电极悬挂在显示窗口外壳中的悬挂装置(8)，所述选色电极的边缘(7b)包括向显示窗口延伸的内部部分和沿着离开显示窗口的方向延伸的外部部分，其特征在于所述边缘具有这样的形状，以致于选色电极的边缘的基本上每一点都是电子束路径的组成部分。
文档编号H01J29/07GK1032605SQ8810915
公开日1989年4月26日 申请日期1988年10月6日 优先权日1987年10月9日
发明者西奥多勒斯·克里斯蒂安·安娜·亨斯 申请人:菲利浦光灯制造公司