專利名稱：平面張力蔭罩型陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面CRT(陰極射線管)，具體涉及一種平面張力蔭罩型CRT，它可以改善蔭罩和顯示屏的結(jié)構(gòu)。
一般來(lái)說(shuō)，陰極射線管用于把接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)，因此它被用于視頻顯示裝置如電視，監(jiān)視器等等，陰極射線管分為曲面型和平面型。
上面所談到的CRT中，在處理圖像失真和外部光反射方面，平面CRT比曲面CRT要好。現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行描述。
如

圖1所示，普通的平面CRT1包括顯示屏13，錐體14和電子槍17。
顯示屏13包括熒光屏11，它由紅、綠、藍(lán)條或點(diǎn)形熒光材料構(gòu)成；安全玻璃12，由樹(shù)脂把它固化黏附在顯示屏的前表面以防止顯示屏13的平面所造成的耐久性降低對(duì)顯示屏13的損壞。
另外，蔭罩18被固定在軌道15上，軌道15焊接在顯示屏13的熒光屏11的后部。
錐體14作為一個(gè)真空球殼被固定在顯示屏13的后面，用于掃描電子束16的電子槍17被置于錐體14的頸部14a中，使電子束16發(fā)生偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)線圈21安裝在頸部14a的外圓周上。
特別地，如圖2所示，為了提高電子束16的透射率，蔭罩18被制作成厚度大約為25μm的薄膜，并且在其上面以一定間隔形成多個(gè)通孔19 。
如圖3所示，這多個(gè)通孔19是在制作蔭罩18的過(guò)程中通過(guò)蝕刻方法形成的，前表面上通孔19的出口尺寸L0比內(nèi)表面上通孔19的入口尺寸L1要大。
同時(shí)，蔭罩18上通孔19之間的垂直方向?qū)挾缺环Q之為橋?qū)扺。
現(xiàn)在將描述上述平面CRT的視頻再現(xiàn)過(guò)程。
如圖1所示，給每個(gè)電極加上電壓以對(duì)接收到的電信號(hào)進(jìn)行控制，加速和校準(zhǔn)，偏轉(zhuǎn)線圈21的磁場(chǎng)用于在水平方向或垂直方向調(diào)整電子束的軌道。
在此之后，如圖3所示，發(fā)生了偏轉(zhuǎn)的電子束16穿過(guò)蔭罩18的通孔19投射到涂敷在顯示屏13背部上的熒光屏11的熒光材料，這樣一幅圖像就被再現(xiàn)出來(lái)。
但是，在傳統(tǒng)的平面CRT所使用的上述蔭罩18中，另外需要一個(gè)軋制過(guò)程以把蔭罩18制作成厚度為約25μm的薄膜，蔭罩的變形主要發(fā)生在用于形成通孔19的蝕刻過(guò)程中，破裂等錯(cuò)誤出現(xiàn)在平面CRT(陰極射線管)的制作過(guò)程中，因此蔭罩的制作并不容易，制作中的錯(cuò)誤率很高，加工困難，價(jià)格高昂。
另外，在傳統(tǒng)的平面CRT中，當(dāng)把蔭罩18固定在軌道15上時(shí)，可能會(huì)由于剪應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫等情況，又因?yàn)槭a罩18的熱量小，電子束的碰撞可能會(huì)引起隆起(doming)，這樣電子束就不能準(zhǔn)確地打在熒光材料上，因而降低圖像質(zhì)量的亮度和色彩的鮮明度。
由于上述問(wèn)題，如圖4所示，當(dāng)蔭罩18的厚度t從(a)增加到(b)時(shí)，在用蝕刻方法制作蔭罩18′的通孔19′的過(guò)程中，內(nèi)表面上通孔的尺寸L1′可以被制造為與尺寸L1相同，L1是蔭罩18的厚度為25μm時(shí)內(nèi)表面上通孔的尺寸。
但是，在蔭罩18′中，由于制作工藝方面的問(wèn)題，前表面上通孔19′的尺寸L0′必須要比蔭罩18厚度為25μm時(shí)前表面上通孔19的尺寸L0小一些。
因此，在厚度增加到t′的蔭罩18′中，通孔19′從入口到出口的內(nèi)表面19a′制作的坡度比較平緩，通孔19′之間的橋?qū)扺′與原來(lái)相比也增加了。
為了提高蔭罩18的耐久性，當(dāng)厚度t增加時(shí)，由于制作通孔19′的過(guò)程中的難點(diǎn)，通孔19′的出口尺寸L0′會(huì)減小，這樣會(huì)造成電子束透射率的降低。
這一點(diǎn)可以用下面的表1來(lái)描述[表1]
如表1所示，當(dāng)蔭罩18′的厚度不小于50μm時(shí)，由于通孔19′的出口尺寸L0′降低，橋?qū)扺′增加。此處，蔭罩18′的電子束透射率下降了不止10％。
最終，當(dāng)增加厚度t以改善蔭罩18的耐久性時(shí)，電子束的透射率降低，用于照射熒光屏11上的紅、綠、藍(lán)熒光材料的電子束16的比率降低，因此也降低了CRT的亮度。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種平面CRT(陰極射線管)，通過(guò)設(shè)計(jì)顯示屏在增加了蔭罩厚度的同時(shí)獲得合適的亮度使得蔭罩的制作和加工更容易，并通過(guò)提高CRT的最終亮度改善圖像質(zhì)量。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的平面張力蔭罩型CRT包括固定在錐體前部的平面顯示屏；固定在錐體內(nèi)部的蔭罩，它與顯示屏保持一定距離。這里蔭罩的厚度為50μm～80μm，顯示屏的透射率為47％～50％。
平面張力蔭罩型CRT所具有的亮度不小于31FL，顯示屏的厚度為13mm～14.5mm。
圖1為一橫斷面視圖，它顯示了現(xiàn)有技術(shù)的平面CRT。
圖2為表示圖1的蔭罩的示意圖。
圖3為圖1中“A”部分的細(xì)節(jié)圖，它是一個(gè)透視示意圖，表示蔭罩的一部分，從該部分穿過(guò)的電子束以及顯示屏。
圖4為一透視比較圖，表示當(dāng)蔭罩厚度增加時(shí)橋?qū)挼淖兓?br> 圖5為一橫斷面視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的平面CRT。
圖6為表示圖5中使用的蔭罩的示意圖。
圖7為圖5中“B”區(qū)域的細(xì)節(jié)圖，它是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)透視示意圖，表示蔭罩的一部分，從該部分穿過(guò)的電子束以及顯示屏。
下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的平面張力蔭罩型CRT(陰極射線管)的優(yōu)選實(shí)施例。
圖5為一橫斷面視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的平面CRT。
圖6為表示圖5中使用的蔭罩的示意圖。
圖7為圖5中“B”區(qū)域的細(xì)節(jié)圖，它是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)透視示意圖，表示蔭罩的一部分，從該部分穿過(guò)的電子束以及顯示屏。
參照?qǐng)D5，本發(fā)明的平面張力蔭罩型CRT包括錐體114，它作為保持真空狀態(tài)的真空球殼以防止障礙物把電子束從朝向熒光材料的著屏路徑上偏離開(kāi)；顯示屏113，用于固定錐體114和再現(xiàn)圖像；電子槍117，通過(guò)接收電信號(hào)發(fā)射電子束116。
顯示屏113制作成平面，它包括涂敷有多個(gè)條或點(diǎn)形熒光材料的熒光材料111。
安全玻璃112的透射率為92％，并且具有兩個(gè)以上的層，例如防塵層，放電層等等，它被樹(shù)脂132固化黏附在顯示屏113的前表面。
這里，安全玻璃112是用于防止由于顯示屏113的平面制作而形成的與曲率成反比的剛性降低而造成的對(duì)顯示屏113的損壞。
軌道115由燒結(jié)玻璃粘結(jié)在顯示屏113的每個(gè)內(nèi)壁邊緣，蔭罩的端邊通過(guò)焊接固定在軌道115上。
因此，蔭罩118與顯示屏113的熒光屏111之間有一定距離。
同時(shí)，把矩形內(nèi)部屏蔽罩122固定在軌道115的邊上，以防止電子槍117發(fā)射的電子束116由于偏轉(zhuǎn)線圈121等的磁場(chǎng)從要著屏的熒光材料偏離而著屏在其他的熒光材料上。
在圖7中，未解釋的參考數(shù)字131為鋁層，未解釋的參考數(shù)字133為屏幕。
在根據(jù)本發(fā)明的平面張力蔭罩型CRT中，蔭罩118的厚度ts為50μm～80μm，比圖2中所示的現(xiàn)有技術(shù)中的25μm的厚度t要厚。
在顯示屏的普通材料所使用的有色玻璃(tint glass)和透明玻璃中，顯示屏113使用有色玻璃，這里顯示屏113制作時(shí)要使得透射率為47％～50％。
為了達(dá)到47％～50％的透射率，顯示屏113的厚度tp為13mm～14.5mm。
另外，顯示屏113的內(nèi)側(cè)被設(shè)定為平均粗糙度，此處所涂敷的熒光材料具有不大于2.5μm的點(diǎn)(stipple)，顯示屏113最好具有的0.7μm～2.5μm的點(diǎn)。
同時(shí)，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中用有色玻璃構(gòu)建的顯示屏所具有的透射率大約為42％，厚度為15.3mm。
在本發(fā)明中，因?yàn)轱@示屏113的透射率增加的越多，CRT100的總亮度就增加的越多，因此為了防止由于蔭罩118厚度的增加造成的CRT 100的總亮度的降低，與現(xiàn)有技術(shù)相比顯示屏113的透射率增加了。
顯示屏113的透射率受厚度變化的影響，顯示屏113的透射率Tg由等式1決定Tg=(1-R)2×e-kt……………………………(1)此處，R為顯示屏的表面反射性能，k為吸收系數(shù)，t為顯示屏的厚度。
當(dāng)顯示屏113由有色玻璃構(gòu)成時(shí)，R值為4.5％,k為0.04626。
當(dāng)顯示屏113與現(xiàn)有技術(shù)中相同具有15.3mm的厚度時(shí)，它的透射率Tg為45％，當(dāng)顯示屏113具有比現(xiàn)有技術(shù)中的厚度更薄的15.0mm的厚度時(shí)，它的透射率Tg為45.6％，當(dāng)顯示屏113具有14mm的厚度時(shí)，它的透射率Tg為47.7％，當(dāng)顯示屏113具有13mm的厚度時(shí)，它的透射率Tg為50％。
因此，為了得到47％～50％之間的透射率Tg，顯示屏必須具有13mm～14.5mm的厚度tp，顯示屏113比較合適的厚度為13.5mm。
但是，當(dāng)顯示屏113的透射率進(jìn)一步增加時(shí)，盡管CRT 100的總亮度提高了，但是對(duì)比度特性卻降低了，圖像的清晰度也降低了，因此為了得到不超過(guò)50％的透射率，最好把厚度tp設(shè)定為不小于13.0mm。
另外，當(dāng)顯示屏113的厚度tp降低到不超過(guò)13.0mm時(shí)，盡管通過(guò)增加透射率也增加了亮度，但是很難通過(guò)降低顯示屏113的防爆性能來(lái)保持CRT 100的耐久性，因此最好把顯示屏113的厚度tp設(shè)定為不小于13.0mm。
如上所述，當(dāng)通過(guò)把顯示屏113的厚度tp變薄來(lái)提高透射率時(shí)，CRT 100的總亮度FL可以通過(guò)等式2來(lái)提高。FL=(Ts·Tg·Tm·Tal·Tscreen·Tr·Eb·Ik·C·η·δ)(A·π)----(2)]]>如上所述，Ts為安全玻璃112的透射率，Tg為顯示屏113的透射率，Tm為蔭罩118的透射率，Tal為鋁層131的透射率，Tscreen為屏幕133的透射率，Tr為樹(shù)脂132的透射率，Eb為型號(hào)的額定電壓，Ik為電子槍117的陰極電流，C為一個(gè)FL轉(zhuǎn)換常數(shù)，η為熒光材料的效率，A為屏幕133的寬度，δ為臨時(shí)常數(shù)。
如上所述，由等式2所計(jì)算的CRT(陰極射線管)100的最終亮度FL由顯示屏113，安全玻璃112，樹(shù)脂132以及蔭罩131的透射率等主要的變量所確定。
此處，為了使制作更簡(jiǎn)單一些，在本發(fā)明的平面張力蔭罩型CRT中，蔭罩118的厚度設(shè)定為不小于50μm，而安全玻璃112，屏幕133，樹(shù)脂132，鋁層131等的透射率考慮到生產(chǎn)成本和生產(chǎn)率等因素如下設(shè)置。
安全玻璃112的透射率(Ts)為92％，鋁層131的透射率(Tal)為100％，屏幕133的透射率(Tscreen)為62.8％，樹(shù)脂132的透射率(Tr)為98％，型號(hào)的額定電壓為26KV，陰極電流(IK)為600μA，臨時(shí)常數(shù)(δ)為0.83,FL可變常數(shù)(C)為0.2919，熒光材料的效率(η)為38，屏幕的寬度(A)為(0.315×0.235)m2。
此處，樹(shù)脂132是用于把安全玻璃122黏附在顯示屏113上的固化粘結(jié)劑，它是由一種主要組分為42％IBOA(ISobonylacrylate)和28％FA 2D(Caprolactone)的丙烯酸脂(acrylaid)構(gòu)成的，粘度為60～80CPS，反射指數(shù)為1.44～1.48，比重為1.0～1.1g/cm3，滲透性為98％～100％。
以下，將描述根據(jù)蔭罩118的厚度ts的變化以及顯示屏113的透射率Tg的變化獲得CRT(陰極射線管)100的一定亮度FL的過(guò)程。
首先，顯示屏113的透射率被設(shè)定為47％，蔭罩118的厚度ts被設(shè)定為50μM,CRT 100的最終亮度FL由等式2計(jì)算。
此處，因?yàn)樵诒?中所示的現(xiàn)有技術(shù)中的蔭罩118的橋?qū)扺′為大約0.035～0.037mm，所以透射率Tm在19.1％～19.5％之間，當(dāng)通過(guò)設(shè)定蔭罩118的透射率Tm為19.30％而用等式2計(jì)算最終亮度FL時(shí)，最終亮度為31.7FL，該值與蔭罩的厚度為25μm時(shí)的最終亮度幾乎相同。
下面，當(dāng)顯示屏113的透射率Tg被設(shè)定為48％，蔭罩118的厚度ts被設(shè)定為50μm，并且其余的變量都相同，CRT(陰極射線管)100的最終亮度FL用等式2計(jì)算。
換句話說(shuō)，當(dāng)Ts(安全玻璃的透射率)=92％,Tg(顯示屏的透射率)=48％,Tm(蔭罩的透射率)=19.30％,Tal(鋁層的透射率)=100％,Tscreen(屏幕的透射率)=62.8％,Tr(樹(shù)脂的透射率)=98％,Eb(型號(hào)的額定電壓)=26KV,IK(陰極電流)=600μA,δ(臨時(shí)常數(shù))=0.83,C(FL可變常數(shù))=0.2919,η(熒光材料的效率)=38,A(屏幕的寬度)=0.315×0.235m2，由等式2所計(jì)算出的CRT(陰極射線管)100的最終亮度為32.4FL。
接下去，把顯示屏113的透射率設(shè)定為49％，蔭罩的厚度設(shè)定為50μm，并且其余的變量都相同，CRT 100的最終亮度FL用等式2計(jì)算。
換句話說(shuō)，當(dāng)Ts(安全玻璃的透射率)=92％,Tg(顯示屏的透射率)=49％,Tm(蔭罩的透射率)=19.30％,Tal(鋁層的透射率)=100％,Tscreen(屏幕的透射率)=62.8％,Tr(樹(shù)脂的透射率)=98％,Eb(型號(hào)的額定電壓)=26KV,IK(陰極電流)=600μA,δ(臨時(shí)常數(shù))=0.83,C(FL可變常數(shù))=0.2919,η(熒光材料的效率)=38,A(屏幕的寬度)=0.315×0.235m2，由等式2所計(jì)算出的CRT 100的最終亮度為33.1FL。
接下去，當(dāng)把顯示屏113的透射率Tg設(shè)定為50％，蔭罩的厚度ts設(shè)定為50μm，并且其余的變量都相同，CRT(陰極射線管)100的最終亮度FL用等式2計(jì)算。
換句話說(shuō)，當(dāng)Ts(安全玻璃的透射率)=92％,Tg(顯示屏的透射率)=50％,Tm(蔭罩的透射率)=19.30％,Tal(鋁層的透射率)=100％,Tscreen(屏幕的透射率)=62.8％,Tr(樹(shù)脂的透射率)=98％,Eb(型號(hào)的額定電壓)=26KV,IK(陰極電流)=600μA,δ(臨時(shí)常數(shù))=0.83,C(FL可變常數(shù))=0.2919,η(熒光材料的效率)=38,A(屏幕的寬度)=0.315×0.235m2，由等式2所計(jì)算出的CRT 100的最終亮度為33.7FL。
如上所述，31.7FL～33.7FL之間的最終亮度FL可以通過(guò)把蔭罩118的厚度ts增加到50μm，把顯示屏113的厚度tp減小到13mm～14.5mm從而把透射率Tg增加到47％～50％而獲得。
因此，當(dāng)蔭罩118的厚度ts在50μm～80μm范圍內(nèi)增加時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的平面張力蔭罩型CRT通過(guò)包括一個(gè)具有47％～50％透射率的顯示屏113就能夠保證CRT(陰極射線管)100的合適的亮度，使得蔭罩118的制作和加工更容易，而且還提高了耐久性，這樣就使得平面CRT 100的制作更容易。
另外，本發(fā)明的平面張力蔭罩型CRT中，因?yàn)槭a罩118的厚度ts的增加會(huì)使得與現(xiàn)有技術(shù)相比體積增加了，熱容量也增加了，因此CRT(陰極射線管)100工作過(guò)程中電子束的碰撞造成的溫度升高所引起的體積變化會(huì)降低。
而且，因?yàn)闇p小蔭罩118的體積變化使得隆起造成的蔭罩118的位置變化不大，因此通過(guò)減小電子束的變化量可以提高CRT(陰極射線管)100的色彩鮮明度和圖像質(zhì)量的亮度。
因此，通過(guò)增加蔭罩118的厚度ts，本發(fā)明的平面張力蔭罩型CRT能夠提高生產(chǎn)率和耐久性，并改善CRT 100的總亮度和色彩鮮明度。
只要不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特性，可以以幾種方式來(lái)實(shí)施本發(fā)明，但是還應(yīng)當(dāng)理解上述實(shí)施例并不受前面描述的任何細(xì)節(jié)的限制，除非另外指明，而是應(yīng)當(dāng)在如所附權(quán)利要求書(shū)所定義的精神和范圍內(nèi)更廣泛地理解，因此，所有在權(quán)利要求書(shū)的要求和范圍或者是在這些要求和范圍的等同物內(nèi)的變化和修改都被包括在所附的權(quán)利要求書(shū)內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種平面張力蔭罩型陰極射線管，包括平面顯示屏，固定在錐體的前部；蔭罩，固定在錐體的內(nèi)部，并與顯示屏保持一定距離，其中蔭罩的厚度為50μm～80μm，顯示屏的透射率為47％～50％。
2．權(quán)利要求1的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中平面陰極射線管的亮度不小于31FL。
3．權(quán)利要求2的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中平面陰極射線管的亮度為31.7FL～33.7FL。
4．權(quán)利要求1的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中蔭罩上電子束穿過(guò)的通孔之間的垂直方向的橋?qū)挒?.035mm～0.037mm。
5．權(quán)利要求4的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中蔭罩的透射率為19.1％～19.5％。
6．權(quán)利要求1的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中顯示屏的厚度為13mm～14.5mm。
7．權(quán)利要求6的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中顯示屏的厚度為13.5mm。
8．權(quán)利要求6的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中在形成熒光屏的那一邊顯示屏具有不超過(guò)2.5μm的點(diǎn)的平均粗糙度。
9．權(quán)利要求8的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中顯示屏具有0.7μm～2.5μm的點(diǎn)的平均粗糙度。
10．權(quán)利要求1的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中顯示屏是用有色玻璃構(gòu)成的。
11．權(quán)利要求1的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中安全玻璃是由樹(shù)脂黏附在顯示屏的前表面上的，安全玻璃的透射率為92％。
12．權(quán)利要求11的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中將屏幕和熒光材料形成在顯示屏的內(nèi)表面上，將鋁層安裝在與屏幕相距一定距離處，樹(shù)脂的透射率為98％，屏幕的透射率為62.8％，鋁層的透射率為100％，熒光材料的效率為38，屏幕的寬度為(0.315×0.235)m2。
13．權(quán)利要求12的平面張力蔭罩型陰極射線管，其中樹(shù)脂是由一種主要組分為42％IBOA(ISobonylacrylate)和28％FA_2D(Caprolactone)的丙烯酸脂(acrylate)構(gòu)成的，粘度為60～80CPS，反射指數(shù)為1.44～1.48，比重為1.0～1.1g/cm3，滲透性為98％～100％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面張力蔭罩型CRT，它可以改善蔭罩和顯示屏的結(jié)構(gòu)，此處蔭罩的厚度為50μm～80μm，顯示屏的透射率為47%～50%，平面CRT的亮度不小于31FL，顯示屏的厚度為13mm～14.5mm，因此本發(fā)明能夠提高生產(chǎn)率和耐久性，同時(shí)它還可以通過(guò)增加蔭罩的厚度改善總亮度和色彩鮮明度。
文檔編號(hào)H01J29/07GK1317821SQ0111047
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期2001年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月12日
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