專利名稱：蔭罩板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于陰極射線管等的蔭罩板，尤其涉及具有改進的抗振動性或抗沖擊性的蔭罩板。
背景技術(shù)：
具有一通常結(jié)構(gòu)的蔭罩板51的實例以一個剖視圖示于圖5中。參見圖5，蔭罩板51安裝在一陰極射線管上，用于在陰極射線管的熒光表面即屏幕上形成一圓形射束點。這樣一種蔭罩板51上形成有以規(guī)定圖案分布的通孔52a和52b，每個通孔具有一規(guī)定形狀。通過蝕刻處理一金屬薄片來形成通孔52a和52b。圖5中，通孔52a代表蔭罩板中央部分處的剖面形狀，而通孔52b代表蔭罩板周圍部分處的剖面形狀。
通孔52a和52b每一個都由有一電子束進入的后側(cè)孔部分54a和54b和該電子束射出的前側(cè)孔部分53a和53b構(gòu)成。前側(cè)孔部分通孔53a和53b形成有一大于后側(cè)孔部分54a和54b的區(qū)域。前側(cè)孔部分53a和53b形成有一基本一致的開口尺寸和開口區(qū)域，這與蔭罩板上的形成位置無關(guān)。后側(cè)孔部分54a和54b也形成有一基本一致的開口尺寸和開口區(qū)域。在蔭罩板周圍部分上的通孔52b中，前側(cè)孔部分53b向蔭罩板的外周邊移動，以使電子束不被前側(cè)孔部分53b錐面的一部分所遮蔽，前側(cè)孔部分53b用作蔭罩板51外周邊上的錐面。
當如上所述類型的蔭罩板用于一種通用的陰極射線管或一種具有曲面顯示屏的非工業(yè)用電視機的陰極射線管中時，跌落撞擊并沒有引起嚴重問題。
但是，當將同樣的蔭罩板用于具有平面顯示屏一側(cè)且熒光表面一側(cè)上曲率半徑大于通用陰極射線管的平面陰極射線管時，或者當將具有一更小間距的通孔或更小尺寸獨立部件以達到更高精度的蔭罩板用于一彩色陰極射線管中時，已肯定跌落撞擊在某些情況下能夠引起蔭罩板的中央部分凹陷(見圖4中的虛線)。
在這方面，日本未審查專利公開5-86441公開了利用一金屬材料改進蔭罩板強度的方法，該金屬材料具有一個高的楊式模量。但是，由于金屬材料自身的變化在與相關(guān)部件的材料品質(zhì)和彈簧特性之間同性質(zhì)方面發(fā)揮一個重要作用，相關(guān)部分例如是用來支撐蔭罩板的框架，所以很麻煩的是，相關(guān)部件的材料有相當大的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用以解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有改進的抗撞擊性例如抗振動性和防跌落的蔭罩板，以便保證彩色陰極射線管的質(zhì)量一致性。
本發(fā)明的第一方面提供一種蔭罩板，其中形成有通孔，每個通孔具有一后側(cè)孔部分和一前側(cè)孔部分，一電子束進入該后側(cè)孔部分而從前側(cè)孔部分中射出以便在待照射的表面上形成具有一規(guī)定形狀的射束點；其中，每個通孔具有一脊部，該脊部由后側(cè)孔部分的錐面與前側(cè)孔部分的錐面的交叉部分形成；由前側(cè)孔部分末端處的孔寬S與該脊部處的孔寬Q之差的一半值所代表的該錐度尺寸T(＝(S-Q)/2)在該蔭罩板厚度的30～40％范圍之內(nèi)；該脊部形成于比后側(cè)孔部分的末端低到最高達35μm的斷面高度處。
根據(jù)本發(fā)明，由前側(cè)孔部分末端處的孔寬S與該脊部處的孔寬Q之差的一半值所代表的錐度尺寸T限制在蔭罩板厚度的30～40％范圍之內(nèi)。因此，可以減小對形成有大面積的前側(cè)孔部分進行的蝕刻量，由此增大了未蝕刻的金屬部分。因此，可以實現(xiàn)具有改進的抗沖撞性例如抗振動性或防跌落的蔭罩板。此外，本發(fā)明中，脊部形成于比后側(cè)孔部分的末端低到最高達35μm的斷面高度處。在具有改進的抗沖撞性例如抗振動性或防跌落的蔭罩板中，可以防止暈影并且防止超過必需的水平的電子束光屏蔽。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在本發(fā)明第一方面的蔭罩板中，該蔭罩板周圍部分中的錐度尺寸T在蔭罩板厚度的30～40％范圍之內(nèi)。
根據(jù)其中蔭罩板周圍部分中的錐度尺寸T在蔭罩板厚度的30～40％范圍之內(nèi)的本發(fā)明，可以在具有改進的抗沖撞性例如抗振動性或防跌落的蔭罩板中不遮蔽超過必需量的發(fā)射電子束。


圖1給出了多個剖視圖，它們示出本發(fā)明的蔭罩板中形成的通孔典型斷面形狀(a)示出形成于該蔭罩板中央部分中的通孔斷面形狀，(b)示出形成于該蔭罩板周圍部分中的通孔斷面形狀。
圖2是示出圖1所示各部分處通孔典型形狀的正視圖；圖3是示出蔭罩板上位置關(guān)系的示意性正視圖；圖4是示出一個實施例的說明性視圖，在該實施例中，蔭罩板安裝在一平面型陰極射線管上；圖5是示出一說明通常蔭罩板典型斷面形狀的視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖1給出了多個剖視圖，它們示出本發(fā)明的蔭罩板中形成的通孔2a和2b典型斷面形狀(a)示出形成于該蔭罩板中央部分中的通孔2a斷面形狀，(b)示出形成于該蔭罩板周圍部分中的通孔斷面形狀；圖2是示出圖1所示各部分處通孔2a和2b典型形狀的正視圖；圖3是示出蔭罩板1各部分處形成的通孔位置關(guān)系的示意性正視圖。
在本發(fā)明的蔭罩板1中，通過蝕刻一金屬片，以一規(guī)定圖案形成規(guī)定形狀的通孔。該圖案通?；诨旧显谝蛔罱咏庋b結(jié)構(gòu)或近似于它的結(jié)構(gòu)中的通孔分布。具有如上所述形狀的蔭罩板1安裝到一個陰極射線管上，用來在該陰極射線管的熒光表面上形成一規(guī)定形狀的射束點。該射束點的形狀可以為圓形或者基本上是長方形槽的形狀。本發(fā)明的技術(shù)思想可以用于任何情況。在槽的形狀情況下，本發(fā)明的技術(shù)思想可以用于該槽較短一側(cè)(即，X軸方向)上的寬度尺寸。在以下描述中，將說明有圓形射束點形成于其上的蔭罩板。
首先描述通孔的正面形狀。
如圖1和2所示，通孔2a和2b包括后側(cè)孔部分4a和4b與前側(cè)孔部分3a和3b，一電子束進入該后側(cè)孔部分4a和4b而從前側(cè)孔部分3a和3b中射出。前側(cè)孔部分3a和3b形成有比后側(cè)孔部分4a和4b區(qū)域大的區(qū)域。這些通孔2a和2b可以借助后側(cè)孔部分4a和4b的末端9或錐面10來部分遮蔽該電子束，在該陰極射線管的熒光表面上一規(guī)定位置處形成一規(guī)定尺寸的圓形射束點。
構(gòu)成通孔2a和2b的前側(cè)孔部分3a和3b與后側(cè)孔部分4a和4b之間位置關(guān)系不同于圖3所示蔭罩板1的周圍部分21與中央部分22之間的位置關(guān)系。例如，在蔭罩板1的中央部分22中，其中電子束基本上正直照向蔭罩板1，后側(cè)孔部分4a的中央部分幾乎與前側(cè)孔部分3a的中央部分相一致。另一方面，在蔭罩板1的周圍部分21中，電子束以對角線方向照射蔭罩板1。當通孔2b形成時，將通孔2b的前側(cè)孔部分3b形成得相對于位置A到H處的后側(cè)孔部分4b朝向蔭罩板的外周邊移動(見圖3)。此外，隨著通孔2b的形成位置從中央部分22到周圍部分21移動，通孔2b的前側(cè)孔部分3b相對于后側(cè)孔部分4b逐漸向蔭罩板的外周邊移動。
通過采用如上所述的位置關(guān)系，可以在陰極射線管的熒光表面上的規(guī)定位置形成一規(guī)定尺寸的圓形射束點。如圖3所示，術(shù)語“蔭罩板1的中央部分22”這里用來表示包括蔭罩板1中央的部分。蔭罩板1的周圍部分21是含通常由A至H代表的外周邊部分的部分，表示包括從最外邊通孔向內(nèi)到約20mm的部分。
現(xiàn)描述通孔的斷面形狀。
本發(fā)明中，在形成于蔭罩板中的通孔2a和2b中，由前側(cè)孔部分3a和3b末端7，7b，…，7e處的孔寬S與脊部8，8b，…，8e處的孔寬Q之差的一半值所代表的錐度尺寸T(＝(S-Q)/2)限制在蔭罩板厚度t的30～40％范圍之內(nèi)，脊部8，8b，…，8e形成有距后側(cè)孔部分4a和4b的末端9高達35μm的斷面高度k，h，由此實現(xiàn)了所計劃的目的。這里所用的術(shù)語“脊部”表示一交叉部分，該交叉部分通過后側(cè)孔部分4a和4b的錐面10，10b，…，10e與前側(cè)孔部分3a和3b的錐面6，6b，…，6e相交形成，術(shù)語“孔寬Q”表示通常由脊部所包圍的孔的直徑。
錐度尺寸T表示為前側(cè)孔部分3a和3b的錐面6，6b，…，6e各部分值的一個平均值。更具體地說，由于脊部8形成于圖1(a)和2(a)所示中央部分22中的通孔2a中央，所以前側(cè)孔部分3a的錐面6代表的錐度尺寸T對錐面6的所有部分來說都是相同的。但是，在圖1(b)和2(b)所示周圍部分21的通孔2b中，脊部8形成于從通孔中央移動的一個位置。前側(cè)孔部分3b的錐面6，6b，…，6e代表的錐度尺寸T對于該錐面的各部分來說并不相同。
本發(fā)明中，通過將錐度尺寸T限制在蔭罩板厚度t的30～40％范圍內(nèi)，可以改善蔭罩板抗振動或撞擊的強度。其原因在于，將錐度尺寸限制在前述范圍內(nèi)使得前側(cè)孔部分3a和3b中金屬成分增加，帶來更高的強度。
對于厚度t的30％以下的錐度尺寸T來說，前側(cè)孔部分3a和3b的開口區(qū)域變得更小，這很難使電子束通過，并且令具有如此錐度尺寸T的通孔自身的制造變得困難。另一方面，對于厚度t的40％以上的錐度尺寸T來說，前側(cè)孔部分的開口區(qū)域變得更大，導(dǎo)致前側(cè)孔部分3a和3b的開口區(qū)域增大，很難使蔭罩板實現(xiàn)有足夠的強度。
此外，本發(fā)明中，脊部8，8b，…，8e形成有距后側(cè)孔部分4a和4b的末端9高達35μm的斷面高度k，h。這能夠禁止電子束在后側(cè)孔部分4a和4b的錐面10，10b，…，10e上反射，并且防止暈影。另外，由于可以避免遮蔽超出必要水平程度的電子束，所以可以使一期望形狀的射束點落在陰極射線管的熒光表面上。
對于超過35μm的斷面高度k，h來說，電子束可以在后側(cè)孔部分4b直到脊部8e的錐面10e上得到反射，尤其是在蔭罩板的周圍部分21中。在制造過程中，前側(cè)孔部分3a和3b尺寸上的減小很難使電子束通過。電子束趨于易由后側(cè)孔部分4a和4b的錐面10e遮蔽，這可以導(dǎo)致射束點形狀變形?？紤]到制造的光滑性，距脊部8，8b，…，8e的斷面高度k，h較低限應(yīng)當優(yōu)選為10μm。
應(yīng)當優(yōu)選完成形成工作，以使其周圍部分21中蔭罩板的錐度尺寸T在蔭罩板厚度t的30～40％范圍內(nèi)。形成具有如此錐度尺寸T的通孔應(yīng)當優(yōu)選包括至少形成在最外周邊上形成的通孔位置向內(nèi)20mm位置處的通孔。這使得排除了前側(cè)孔部分3a和3b一側(cè)上影響電子束通過的各因素。所得到的蔭罩板在抗撞擊性方面極好，沒有暈影，并且可以使得期望的電子束點落在熒光表面上。
如此形成的蔭罩板1在其周圍部分21有一相對增加的金屬成分，產(chǎn)生更高的強度。由此，蔭罩板的中央部分22由變得相對更重和更強的周圍部分21所支撐。因此，甚至在安裝到一陰極射線管上之后受到如跌落或撞擊應(yīng)力，也不會在蔭罩板1中引起變形如凹陷。
適用前述關(guān)系與蔭罩板規(guī)格如蔭罩板的尺寸和通孔的尺寸和形狀無關(guān)。上述范圍更適用于在17～21英寸范圍內(nèi)的陰極射線管的蔭罩板。除非另有說明，下文所用的術(shù)語“斷面高度”應(yīng)表示從后側(cè)孔部分4a和4b的末端9到脊部8，8b，…，8e的高度。對于蔭罩板的周圍部分21中的通孔2b來說，它由“斷面高度h”代表，而對于蔭罩板的中央部分22中的通孔2a來說，它由“斷面高度k”代表。
現(xiàn)描述上述的蔭罩板的典型制造方法。無需說明的是，本發(fā)明的蔭罩板并不限于以下的制造方法。
蔭罩板1可以通過一種傳統(tǒng)的公知方法形成。該蔭罩板通過光刻的步驟形成，并且通過一個連續(xù)的一列(inline)設(shè)備制造。例如，將一種水溶性膠狀光敏抗蝕劑涂敷在一厚度約為0.13mm的殷鋼材料(鐵-鎳合金材料)的兩面上，將其烘干。接著，令具有如上所述前側(cè)孔部分3a和3b的形狀圖案的光掩模緊密接觸所涂敷的表面，而令具有如上所述后側(cè)孔部分4a和4b的形狀圖案的光掩模緊密接觸其背后的表面。通過諸如高壓汞燈之類的手段將所得部件在紫外線下曝光，并用水顯影。相應(yīng)于前側(cè)孔部分3a和3b與后側(cè)孔部分4a和4b之間的位置關(guān)系及其尺寸，設(shè)計和安排其上形成有前側(cè)孔部分3a和3b的光掩模與其上形成有后側(cè)孔部分4a和4b的光掩模的位置關(guān)系和形狀。以各部分之間侵蝕速度的不同為基礎(chǔ)，在其周圍部分覆蓋有一層抗蝕膜的所曝光的金屬部分形成如上所述的各個形狀。蝕刻通常由兩級蝕刻完成，包括第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟，第一蝕刻步驟用來通過在加熱處理之后從兩側(cè)噴射氯化鐵溶液進行半蝕刻，第二蝕刻步驟用來填充兩側(cè)半蝕刻孔一側(cè)上的孔，然后再次蝕刻另一側(cè)上的孔，由此形成通孔。隨后，通過連續(xù)執(zhí)行這些步驟之后的步驟如用水沖洗和剝?nèi)碇圃煸撌a罩板。
尤其在本發(fā)明中，在考慮包括前側(cè)孔部分3a和3b末端處的孔寬S、脊部處的孔寬Q、脊部的斷面高度k，h、金屬片的材料和厚度t的前述尺寸時，通過改變蝕刻掩模圖案和蝕刻條件，可以使這些尺寸調(diào)整到具有上述優(yōu)選范圍。通過任意設(shè)置第一蝕刻條件和第二蝕刻條件能調(diào)整這些尺寸。更具體地說，蝕刻條件包括蝕刻溶液溫度、其黏性、噴射壓力、在填充側(cè)上的選擇等等。
通過壓成一規(guī)定形狀，然后使其受到光表面黑化處理來加工所制造的蔭罩板。該光表面黑化用于防止二次電子、熱輻射或鐵銹產(chǎn)物的出現(xiàn)，尤其對改善抗蝕性很有效。
現(xiàn)描述其中本發(fā)明的蔭罩板安裝在一陰極射線管上的實施例。圖4是示出一個實施例的說明性視圖，在該實施例中，蔭罩板安裝在一平面型陰極射線管63上。圖4中，實線代表施加跌落撞擊等之后的本發(fā)明蔭罩板61，虛線代表通過施加跌落撞擊等凹陷出現(xiàn)之后的傳統(tǒng)類型蔭罩板62。
本發(fā)明的蔭罩板61可以適用于一種平面型陰極射線管63，其前側(cè)比一通常的陰極射線管中的更平，而其熒光表面具有更大的曲率半徑。甚至在一跌落撞擊等之后，也不會出現(xiàn)變形如蔭罩板61的中央部分凹陷。實例以下提出一個實例和對比例，用以進一步詳細描述本發(fā)明。
(實例1)采用厚度為0.13mm的殷鋼材料(鐵-鎳合金)。在用1％的氫氧化鈉水溶液去掉該片材兩側(cè)的油污之后，將一種含一重鉻酸銨酪素水溶液的光敏抗蝕材料涂敷在兩個表面上達7μm厚，烘干。令包括107μm的前側(cè)孔徑、72.5μm的后側(cè)孔徑和0.23mm的通孔間距的用于曝光的玻璃圖案與其相緊密接觸，并且在紫外線下曝光。這用30℃的水顯影之后，熱燒至200℃。
用兩級蝕刻過程刺穿通孔。執(zhí)行第一蝕刻步驟以對該片兩表面進行半蝕刻。通過在一規(guī)定噴射壓力下(對前側(cè)孔部分為0.54MPa，對后側(cè)孔部分為0.25MPa)噴射74℃的47波美氯化鐵溶液完成第一蝕刻步驟。然后，將前側(cè)孔部分一側(cè)上的半蝕刻孔填充一種具有抗蝕刻溶液性的熱熔材料，之后，執(zhí)行第二蝕刻步驟以形成通孔。通過在0.34MPa的噴射壓力下從后側(cè)孔部分一側(cè)噴射65℃的49波美氯化鐵溶液完成第二蝕刻步驟。
之后，剝?nèi)ス饷艨刮g材料和熱熔材料并用一種氫氧化鈉水溶液溶解它們，用水清洗并烘干，由此制造實例1的蔭罩板。
所得到的蔭罩板通孔的尺寸包括前側(cè)孔部分3a和3b末端處的196μm孔寬S、脊部處的107μm孔寬Q、34μm的斷面高度k，h和代表34.2％厚度t的44.5μm錐度尺寸T(＝(S-Q)/2)。單獨蔭罩板的重量為79.6g。
(對比例1)對比例1的蔭罩板以與前述實例1相同的方式制造。在對比例1中，第一蝕刻條件和第二蝕刻條件如下改變。通過在一規(guī)定噴射壓力下(對前側(cè)孔部分為0.39MPa，對后側(cè)孔部分為0.49MPa)噴射70℃的49波美氯化鐵溶液完成第一蝕刻步驟。通過在0.34MPa的噴射壓力下從前側(cè)孔部分一側(cè)噴射62℃的47波美氯化鐵溶液完成第二蝕刻步驟。
所得到的蔭罩板通孔的尺寸包括前側(cè)孔部分3a和3b末端處的216μm孔寬S、脊部處的109μm孔寬Q、34μm的斷面高度k，h和代表41.2％厚度t的53.5μm錐度尺寸T(＝(S-Q)/2)。單獨蔭罩板的重量為74.6g。
將在實例1和對比例1中得到的每一個蔭罩板都壓制成形并安裝在一陰極射線管上。在該陰極射線管上進行抗跌落試驗以觀察蔭罩板的變形。當實例1的蔭罩板沒有表現(xiàn)出變形時，對比例1中得到的蔭罩板表現(xiàn)出變形。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的蔭罩板，通過形成具有規(guī)定錐度尺寸T的通孔，形成有一大區(qū)域的前側(cè)孔部分的蝕刻量減小，以增大金屬成分。因此，可以得到具有一改進抗撞擊性如抗振動性、抗跌落性等的蔭罩板。在本發(fā)明中，蔭罩板在抗撞擊性方面很好，并且通過將距脊部的斷面高度和蔭罩板周圍部分處的錐度尺寸T限制在規(guī)定范圍內(nèi)，得到期望的在熒光表面上電子束落點。
配備有該蔭罩板的陰極射線管甚至在運輸和分銷這些產(chǎn)品的過程中受到振動或撞擊也可以保持較高的畫面品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種蔭罩板，其中形成有通孔，每個所述通孔具有一后側(cè)孔部分和一前側(cè)孔部分，一電子束進入該后側(cè)孔部分而從前側(cè)孔部分中射出以便在待照射的表面上形成具有一規(guī)定形狀的射束點；其中，每個所述通孔具有一脊部，該脊部由所述后側(cè)孔部分的錐面與所述前側(cè)孔部分的錐面的交叉部分形成；由所述前側(cè)孔部分末端處的孔寬S與所述脊部處的孔寬Q之差的一半值所代表的錐度尺寸T(＝(S-Q)/2)在所述蔭罩板厚度的30～40％范圍之內(nèi)；所述脊部形成于距所述后側(cè)孔部分的末端達35μm的斷面高度處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蔭罩板，其中所述蔭罩板周圍部分中的錐度尺寸T在所述蔭罩板厚度的30～40％范圍之內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有改進的抗撞擊性例如抗振動性和防跌落性的蔭罩板,以便保證維持彩色陰極射線管的質(zhì)量一致性。其目的是通過一種蔭罩板實現(xiàn)的,在該蔭罩板中形成有通孔,每個通孔2a和2b具有一后側(cè)孔部分4a或4b和一前側(cè)孔部分3a或3b,一電子束進入該后側(cè)孔部分4a或4b而從前側(cè)孔部分3a或3b中射出以便在待照射的表面上形成具有一規(guī)定形狀的射束點;其中,每個通孔2a和2b具有一脊部8、8b或8e,該脊部8、8b或8e由后側(cè)孔部分4a或4b的錐面10、10b或10e與前側(cè)孔部分3a或3b的錐面6、6b或6e的交叉部分形成;由前側(cè)孔部分3a或3b末端7、7b或7e處的孔寬S與該脊部8、8b或8e處的孔寬Q之差的一半值所代表的該錐度尺寸T在該蔭罩板厚度的30～40%范圍之內(nèi);該脊部形成于距后側(cè)孔部分4a或4b的末端9達35μm的斷面高度處。
文檔編號H01J29/07GK1359131SQ0114259
公開日2002年7月17日 申請日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月28日
發(fā)明者小松隆泰, 秀島啟文, 牧田明, 松元豐, 荻尾卓也 申請人:大日本印刷株式會社