專利名稱：陰極射線管的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及陰極射線管，特別是涉及廉價且具備能夠改善顯示質(zhì)量的蔭罩的彩色陰極射線管。
背景技術(shù)：
在具備蔭罩的彩色陰極射線管中，為了在熒光屏上顯示顏色沒有偏差的彩色圖像，通過在蔭罩的蔭罩主體上形成的電子束通過孔的3束電子束必須分別準確地著屏于熒光屏上的對應的3色熒光層。為此，必須將蔭罩相對于面板高精度配置于規(guī)定的位置上。即必須高精度地合適設定面板與蔭罩的間隔(q值)。
為了正確設置q值，3色熒光層的間隔、即以規(guī)定的順序(例如、紅(R)、綠(G)、蘭(B)、紅(R)……的順序)帶狀地配置各色熒光層的情況下，將相同顏色的熒光層間的間隔記為PHp時，3條熒光層中的2條熒光層間的間隔d為d＝(2/3)PHp是理想的。
但是，在未能相對于熒光層間隔PHp設定正確的q值的情況下，不能夠充分確保配置在熒光層間的黑色非發(fā)光層的寬度，在顯示彩色圖像的工作時，容易導致色純度劣化。又，如果熒光層間隔PHp加大，能夠充分確保黑色非發(fā)光層的寬度，但是熒光層間隔PHp一旦過大，會導致分辨率劣化。
又，近年來，為了提高彩色陰極射線管的可視性，要求面板外表面將曲率減小到近似平面(即是曲率半徑增大)。伴隨這些要求，從防爆上和可視性這兩點來說減小面板內(nèi)表面的曲率也是必要的。再者，在想要使電子束高精度著屏于面板內(nèi)表面的熒光層的情況下，有必要如上所述正確地設定q值，具有電子束通過孔的蔭罩主體的曲率也必須相應于面板的內(nèi)表面減小(參照例如日本特開平11-288676號公報)。
又，在蔭罩型彩色陰極射線管中，在其工作原理上，通過蔭罩的電子束通過孔到達熒光屏的電子束為從電子槍射出的全部電子束量的1/3不到。不能夠到達熒光層的其他電子束撞擊到蔭罩的電子束通過孔以外的部分變?yōu)闊崮埽訜崾a罩。
由于其結(jié)果產(chǎn)生的熱膨脹，蔭罩向熒光屏一側(cè)膨出，即發(fā)生所謂凸起。由于該凸起，熒光屏與蔭罩的間隔、即q值一旦超過容許范圍，就會產(chǎn)生在熒光屏上著屏的偏差。從而，電子束越過黑色非發(fā)光層，使本來應該發(fā)光的顏色的熒光層以外的地方發(fā)光，導致色純度劣化。
蔭罩的熱膨脹引起的電子束著屏偏差的大小因描繪的圖像圖案的輝度及圖案的持續(xù)時間等因素而有很大不同。特別是，在局部顯示高輝度圖像圖案的情況下，產(chǎn)生局部凸起，在短時間內(nèi)產(chǎn)生局部的電子束著屏偏差。
這樣的局部凸起引起的電子束著屏偏差，在將高輝度圖像顯示于長軸方向上離畫面中心的距離為該一對短邊間寬度(即長軸方向的全寬度)的1/3左右距離的區(qū)域的情況下顯現(xiàn)最大偏差值。因此，在這樣的畫面中間部，電子束著屏偏差最大。
但是，蔭罩主體的曲率一旦變小，蔭罩主體的機械強度降低，凸起的量就大到不能夠忽略的程度。這樣的蔭罩主體變形成為發(fā)生電子束著屏偏差的原因。由于該電子束的著屏偏差，電子束越過黑色非發(fā)光層使本來應該發(fā)光的顏色的熒光層以外的地方發(fā)光，在這種情況下，色純度大大劣化。
在這里，面板幾乎平坦的彩色陰極射線管的蔭罩為了抑制凸起，幾乎都使用鐵及鎳為主成分的合金作為熱膨脹系數(shù)低的材料形成。例如，蔭罩往往使用36鎳因瓦合金等材料形成。這種材料的熱膨脹系數(shù)在0～100℃溫度范圍內(nèi)為1～2×10-6，對防止凸起是很不錯的，但其反面是成本高，而且由于鐵-鎳系合金在退火后仍殘留很大的彈性，因此比較難于進行曲面成型加工，也就難以得到想要的曲面。
例如，即使在900℃的高溫退火，屈服強度也在28×107N/m2左右，為了達到一般成型加工容易進行的屈服強度、即20×107N/m2以下，有必要在相當高的溫度下退火。特別是面板外表面平坦的陰極射線管中，由于蔭罩主體的曲率小，所以成型加工變得更加困難。
成型加工不充分，在成型后有殘留應力的情況下，在陰極射線管制造工程中由于殘留應力的變化使曲面發(fā)生變形，導致電子束著屏偏差。
另一方面，使用以鐵為主成分的材料的情況下，在800℃左右退火能夠使屈服強度在20×107N/m2以下。因此成型加工非常容易，在使用因瓦合金時不必將需要的成型加工時的金屬模具溫度保持于高溫下，生產(chǎn)性能也良好。但是，膨脹系數(shù)在0～100℃范圍內(nèi)大到約12×10-6，在發(fā)生凸起的問題上是不利的，會產(chǎn)生彩色陰極射線管工作時色純度劣化的問題。
如上所述，在為提高可視性減小面板外表面的曲率時，使用熱膨脹系數(shù)低的材料形成蔭罩導致成本增加。又，采用這樣的材料的情況下，由于成型后殘留不希望有的應力而使蔭罩主體的曲面成型困難，有難以得到所期望的曲面的情況。為此，在搭載這樣的蔭罩的陰極射線管中，在產(chǎn)生電子束著屏時有可能產(chǎn)生偏差，有使顯示質(zhì)量降低的可能。
又，由于廉價的材料熱膨脹系數(shù)比較大，因此在使用這樣材料形成蔭罩的情況下，工作時在蔭罩主體上容易生成局部凸起，有產(chǎn)生電子束著屏偏差的情況。為此，在搭載這樣的蔭罩的陰極射線管中，有可能由于色純度的劣化，造成顯示質(zhì)量降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于，提供廉價且可以改善顯示質(zhì)量的陰極射線管。
本發(fā)明第1種的陰極射線管，具備含有有大致平坦的外表面且大致為矩形的面板及連接于所述面板的玻斗的外殼、配置于所述面板的內(nèi)表面的熒光屏、配置于所述外殼內(nèi)，向所述熒光屏發(fā)射電子束的電子槍構(gòu)件、以及有與所述熒光屏相對配置，同時有多個電子束通過孔的蔭罩主體，及支持所述蔭罩主體的周邊部的蔭罩框架的大致為矩形的蔭罩，其特征在于，所述蔭罩由以鐵為主成分的材料形成，所述蔭罩具有相互垂直的長軸及短軸，沿長軸方向的曲率，在長軸與短軸交叉的原點(0、0)記為Cxm0、在短軸上的原點到有效尺寸端部的距離的至少3/4的更靠長邊側(cè)的位置的點(0、Ymvi)記為Cxmv、在位于長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4乃至3/4區(qū)間的點(Xmhi、0)記為Cxmh、在坐標點(Xmhi、Ymvi)記為Cxmd，滿足以下條件，即Cxm0＜Cxmv，且Cxmd＜Cxmh。
本發(fā)明第2種的陰極射線管，具備包含具有大致平坦的外表面，且大致為矩形的面板、以及連接于所述面板的玻斗的外殼、
配置于所述面板的內(nèi)表面的熒光屏、配置于所述外殼內(nèi)，向所述熒光屏發(fā)射電子束的電子槍構(gòu)件、以及具有與所述熒光屏相對配置，同時有多個電子束通過孔的蔭罩主體、及支持所述蔭罩主體的周邊部的蔭罩框架的大致為矩形的蔭罩，其特征在于，所述面板內(nèi)表面具有相互垂直的長軸及短軸，沿長軸方向的曲率，在長軸與短軸交叉的原點(0、0)記為Cxp0、在位于短軸上的原點到有效尺寸端部的距離的至少3/4更靠長邊側(cè)的點(0、Ypvi)記為Cxpv、在位于長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間的點(Xphi、0)記為Cxph、在坐標點(Xphi、Ypvi)記為Cxpd，滿足以下條件，即Cxp0＜Cxpv，且Cxpd＜Cxph。
采用這樣構(gòu)成的陰極射線管，由于以比較廉價的鐵為主成分的材料來構(gòu)成蔭罩，因此使降低成本成為可能。又，通過將蔭罩的曲率設定于合適的條件，能夠提高蔭罩主體的機械強度，使防止局部凸起的發(fā)生成為可能。借助于此，能夠抑制由于蔭罩主體的變形導致的電子束著屏偏差，能夠防止由色純度的劣化導致的顯示質(zhì)量的下降。
又，為了高精度地合適地設定面板與蔭罩間的間隔，蔭罩以近似于面板內(nèi)表面的形狀形成，所以將面板內(nèi)表面的曲率設定于合適的條件，也能夠提高蔭罩主體的機械強度，能夠防止局部凸起的發(fā)生。借助于此，能夠抑制由蔭罩主體的變形引起的電子束著屏偏差，防止色純度的劣化導致顯示質(zhì)量的下降。


圖1是概略顯示本發(fā)明的一個實施形態(tài)的彩色陰極射線管的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是概略顯示圖1所示的彩色陰極射線管的熒光屏的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3是用于說明圖1所示的彩色陰極射線管中的電子束的軌道的圖。
圖4是概略顯示圖1所示的彩色陰極射線管的蔭罩的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖5是表示面板內(nèi)表面的沿長軸的方向的曲率分布的一個例子的圖。
圖6是用于說明面板內(nèi)表面的概略的曲面形狀的圖。
圖7是表示蔭罩的沿長軸方向的曲率的分布的一個例子。
圖8是用于說明蔭罩的概略曲面形狀的圖。
圖9是用于說明凸起造成的電子束誤著屏的圖。
圖10表示規(guī)定長軸上的剖面形狀的函數(shù)的次數(shù)與凸起引起的誤著屏的量的關(guān)系的一個例子。
圖11表示沿著的短軸方向的曲率與蔭罩主體的長軸上的坐標值的關(guān)系的一個例子。
圖12表示電子束通過孔的間隔與蔭罩主體的長軸上的坐標值的關(guān)系的一個例子。
圖13表示沿著短軸方向的曲率與面板內(nèi)表面的長軸上的坐標值的關(guān)系的一個例子的圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發(fā)明一實施形態(tài)的陰極射線管進行說明。
如圖1所示，彩色陰極射線管具備玻璃制的外殼(真空外殼)20。該外殼20具有實質(zhì)上為矩形的面板3及與面板3連接為一體的玻斗4。面板3具有大致為矩形形狀的有效部1及從有效部1的周邊部沿著管軸Z豎立設置的裙邊部2。玻斗4連接于裙邊部2。又，在這里，以通過有效部1的中心部的相對于面板3大致垂直地延伸的軸為管軸Z，與管軸Z垂直相交延伸的軸為水平軸(長軸)X，以與管軸及水平軸X垂直相交延伸的軸為垂直軸(短軸)Y。
面板3的有效部1的外表面大致平坦地形成，其曲率半徑為10000mm以上。有效部1的內(nèi)表面以球面狀或非球面狀的任意曲面構(gòu)成。裙邊部2具備在其內(nèi)部的各角部或水平軸上附近及垂直軸上附近向內(nèi)部突出設置的柱螺栓銷16。
熒光屏5配置于面板3的有效部1的內(nèi)表面。如圖2所示，熒光屏5具有分別發(fā)紅(R)、綠(G)、蘭(B)光，同時向與垂直軸Y平行的方向延伸的條紋狀的3色熒光體層22(R、G、B)，及在這些熒光體層22(R、G、B)間設置的條紋狀的黑色非發(fā)光層22K。
這些3色熒光體層22(R、G、B)沿著水平軸X以規(guī)定的順序，例如紅(R)、綠(G)、蘭(B)、紅(R)…的順序大致相等間隔地配置。這時，以同一顏色的熒光體層間的間隔(圖中為綠色的熒光體層22G間的間隔)為PH的情況下，3條熒光體層內(nèi)的2條熒光體層間的間隔(圖中紅色的熒光體層22R與蘭色熒光體層22B的中心的間隔)d設定為d＝(2/3)PH。
串聯(lián)(in-line)型電子槍構(gòu)件12配置于相當于玻斗4的小直徑部分的圓筒狀的管頸10內(nèi)。即電子槍構(gòu)件12與相當于管頸10的中心軸的管軸Z幾乎同軸配置。該電子槍構(gòu)件12向熒光屏5射出通過同一平面的排成一列的3束電子束11(R、G、B)。
具有顏色選別功能的蔭罩9在真空外殼20內(nèi)部對著熒光屏5配置。該蔭罩9由與熒光屏5對向配置的大致為矩形的蔭罩主體7，及有支撐該蔭罩主體7的周邊部的“L”字型斷面的大致為矩形的蔭罩框架8構(gòu)成。該蔭罩主體7的有效區(qū)域大致形成為矩形，具備能夠通過電子束11(R、G、B)的狹縫狀的多個電子束通過孔6。
該蔭罩9通過將安裝在蔭罩框架的各角部側(cè)面或水平軸附近及垂直軸附近的側(cè)面的大致為楔形的彈性支持體15系在柱螺栓銷16上，裝卸自如地支持在面板上。借助于此，蔭罩主體7與熒光屏5保持規(guī)定間隔相對地支持于面板3的內(nèi)側(cè)。
偏轉(zhuǎn)線圈13被安裝在從玻斗4的直徑大的部位到管頸10的，玻斗4的外表面。該偏轉(zhuǎn)線圈13產(chǎn)生使由電子槍構(gòu)件12射出的3束電子束11(R、G、B)在水平軸方向及垂直軸方向上偏轉(zhuǎn)的非均勻的偏轉(zhuǎn)磁場。該非均勻偏轉(zhuǎn)磁場由枕型的水平偏轉(zhuǎn)磁場及桶型的垂直偏轉(zhuǎn)磁場形成。
在這樣構(gòu)成的彩色陰極射線管中，如圖3所示，來自電子槍構(gòu)件12的3束電子束11(R、G、B)射向熒光屏5，在蔭罩本體7的電子束通過孔6的附近自會聚并同時聚焦在熒光層上。接著，這3束電子束11(R、G、B)由于偏轉(zhuǎn)線圈13所產(chǎn)生的非均勻偏轉(zhuǎn)磁場的作用而偏轉(zhuǎn)，通過蔭罩9的電子束通過孔6在水平軸方向及垂直軸方向上掃描熒光屏5。以此顯示彩色圖像。
上述蔭罩9，如圖4所示具有相互垂直的長軸H及短軸V。即蔭罩9具有對應于面板3的水平軸X的長軸H、以及對應于面板3的垂直軸Y的短軸V。這長軸和短軸相互交叉于蔭罩主體7與管軸Z的交點即原點。
蔭罩主體7具備具有多個電子束通過孔的大致為矩形的蔭罩主面(有效區(qū)域)71。該蔭罩主體7具有大致平行于長軸H的一對長邊7L及大致平行于短軸V的一對短邊7S。又，面板3具有大致平行于水平軸X的一對長邊3L及大致平行于垂直軸Y的一對短邊3S。蔭罩主面71在整體上形成向熒光屏5一側(cè)突出的曲面形狀。
各電子束通過孔6為具有在短軸方向上具有長軸的縱長形的形狀。這樣的電子束通過孔6在短軸方向以規(guī)定間隔配置成大致直線狀，形成電子束通過孔列6X。這樣的電子束通過孔列6X在長軸方向上以規(guī)定間隔多列并列配置。
這時，為了在彩色陰極射線管的熒光屏5上顯示沒有色偏差的圖像，通過形成于蔭罩主體7的電子束通過孔6的電子束必須分別準確地著屏于熒光屏5的3色熒光體層。為此，正確保持面板3與蔭罩9的位置關(guān)系是必要的。
又，為了提高彩色陰極射線管的可視性，將面板3的外表面形狀大致形成為平面(曲率半徑為10m以上)已經(jīng)成了主流，隨著這一情況的發(fā)展，蔭罩主體7的曲率也有必要變小。但是，在曲率小的蔭罩主體7成型時，如果使用熱膨脹系數(shù)低的材料，就會導致成本增大同時使曲面的成型變難。
為此，本實施形態(tài)中，蔭罩主體7使用以比較廉價的鐵為主成分的材料制作。以此使成本降低而且能夠大幅度改善曲面的成型性能。但是，由于這樣的以鐵為主成分的材料熱膨脹系數(shù)大，在顯示局部高輝度圖像圖案時，會產(chǎn)生局部的凸起，在短時間內(nèi)會發(fā)生局部性著屏偏差變大的情況。
作為對策，考慮到將面板3的內(nèi)表面的曲率盡可能加大。但是，在這種情況下，就會有面板3的制造上的問題和四周的壁厚變大而引起的輝度劣化的問題。
因此，本實施形態(tài)的彩色陰極射線管如下所述構(gòu)成。又，在這里用有效部1的對角有效長度為51cm，寬高比為4∶3，面板外表面的曲率半徑為20m的彩色陰極射線管為例進行說明。面板3的外表面，如上所述十分平坦，面板3的壁厚設定為中央與周邊的壁厚差在8mm到15mm范圍內(nèi)。本實施形態(tài)中，壁厚差采用約為11mm。
蔭罩主體7由熱膨脹系數(shù)在0℃至100℃的溫度范圍內(nèi)為12×10-6的，鐵為主成分的材料形成，能夠確保價格便宜而且即使是面板平坦也有充分的成型性能。又，蔭罩主體7的有效領域71的對角的有效長度為50cm，短軸有效長度約30cm，長軸有效長度約為40cm。
如上所述，面板3的內(nèi)表面具有相互垂直相交的長軸(水平軸)X及短軸(垂直軸)Y，沿長軸X方向的曲率，在長軸X與短軸Y交叉的原點(0，0)記為Cxp0，在位于短軸Y上的原點(0、0)到有效尺寸端部(長邊3L)的距離(本例中約為150mm)的至少3/4的更靠長邊3L側(cè)的點(0、Ypvi)記為Cxpv，在位于長軸X上的原點(0、0)到有效尺寸端部(短軸3S)的距離(本例中約為200mm)的2/4至3/4的區(qū)間的點(Xphi、0)記為Cxph，在坐標點(Xphi、Ypvi)記為Cxpd時，滿足Cxp0＜Cxpv，且Cxpd＜Cxph。
又，在這里，各點的坐標值為對應于到原點的距離(mm)的值。
即圖5為表示面板3的內(nèi)表面的沿長軸X的方向的曲率分布的一個例子的圖。圖5中，橫軸為長軸X上的坐標值(mm)(X＝0相當于原點)，縱軸為曲率(1/mm)即曲率半徑的倒數(shù)。又，將長軸X上的曲率分布用實線表示，平行于長軸X的平行軸X*上的曲率分布用虛線表示。平行軸X*為通過位于短軸Y上的原點到有效尺寸端部的距離的至少3/4的更靠長邊3L一側(cè)的點(0、Ypvi)的軸，本例中，規(guī)定為Ypvi＝120，即通過(0、Ypvi)的軸。又，在這里，作為位于長軸X上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間的點(Xphi、0)，以Xphi＝120、即點(120、0)為例，作為坐標點(Xphi、Ypvi)，以(120、120)為例。
如圖5所示，沿著長軸X的曲率，在長軸X上(實線)，在接近于原點(0、0)的畫面中央部幾乎為0，從包含原點與短邊3S的中點(X＝100)的中間部向周邊部(短邊3S一側(cè))逐漸變大。又，沿長軸X的曲率，在從短軸Y的中間向長邊3L靠的平行軸X*上(虛線)，從短軸Y上向中間部逐漸變小，從中間部向周邊部(短邊3S一側(cè))逐漸變大。
這時，使長軸X上的曲率分布與平行軸X*(Y＝120)上的曲率分布的關(guān)系為，在原點(0、0)上的曲率記為Cxp0，點(0、120)上的曲率記為Cxpv，點(120、0)上的曲率記為Cxph，點(120、120)上的曲率記為Cxpd時，Cxp0＜Cxpv，且Cxpd＜Cxph。
還有，將平行軸X*上的曲率分布置換為長邊(3L)上的曲率分布，也能夠維持與上述長軸X上的曲率分布的關(guān)系。
又，面板3的內(nèi)表面中，從長軸X上的原點(0、0)到有效尺寸端部的距離記為Xpho、在長軸X上的原點(0、0)與有效尺寸端部(Xpho、0)的沿著管軸方向的高度差、即落入量記為Zpho，在長軸X上的原點(0、0)與點(Xphi、0)的沿管軸方向的高度差(落入量)記為Zphi時，設定得滿足Zphi＜Xphi2×Zpho/Xpho2這意味著，在蔭罩內(nèi)表面中，a＝Zpho/Xpho2時，如果以落入量Z為X的函數(shù)表示為Z＝aX2，則在Xmhi點的落入量Zphi通常存在于不超過值Z(＝aX2)的范圍。即表示極力抑制長軸中間部的落入量在形成能夠抑制凸起的曲面上是有效的。
即圖6是說明面板的內(nèi)表面的曲面形狀用的說明圖。在圖6所示的例子中，從面板內(nèi)表面的原點O(0、0)到長軸X上的有效尺寸端部(短邊3S)的距離Xpho約200mm，在原點O與有效尺寸端部(200、0)的沿管軸方向的高度差(落入量)記為Zpho。又，位于長軸X上的原點O到有效尺寸端部(200、0)的距離的2/4至3/4區(qū)間的點(Xphi、0)，以Xphi＝120、即點(120、0)為例，在長軸上的原點O與點(120、0)的沿管軸方向的高度的差(落入量)為記Zphi。在這種情況下，上述關(guān)系成立。
另一方面，蔭罩9可以做成與如上所述的面板3的內(nèi)表面大致近似的形狀。如上所述，蔭罩9具有垂直相交的長軸H和短軸V，沿著長軸H的方向的曲率，在長軸H與短軸V交叉的原點(0、0)記為Cxm0，在位于短軸V上的原點(0，0)到有效尺寸端部(長邊7L)的距離(本例中約為150mm)的至少3/4的更靠長邊7L一側(cè)的點(0，Ymvi)記為Cxmv，位于長軸H上的原點(0，0)到有效尺寸端部(短軸7S)的距離(本例中約為200mm)的2/4至3/4的區(qū)間的點(Xmhi、0)記為Cxmh，在坐標點(Xmhi、Ymvi)記為Cxmd時，設定得滿足Cxm0＜Cxmv，且Cxmd＜Cxmh。
圖7是表示蔭罩9的沿長軸方向的曲率的分布的一個例子的圖。圖7中，與圖5相同，橫軸為長軸H上的坐標值(mm)，縱軸為曲率(1/mm)。又，長軸H上的曲率分布用實線表示。平行于長軸H的平行軸H*上的曲率分布用虛線表示。平行軸H*為通過位于短軸V上的原點到有效尺寸端部的距離的至少3/4的靠長邊7L一側(cè)的點(0、Ymvi)的軸，本例中，規(guī)定為通過Ymvi＝120、即點(0、120)的軸。又，在這里，作為位于長軸H上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間的點(Xmhi、0)，以Xmhi＝120、即點(120、0)為例，作為坐標點(Xmhi、Ymvi)，以(120、120)為例。
如圖7所示，沿長軸H的曲率，在長軸H上(實線)、從原點(0、0)向周邊部(短邊3S一側(cè))逐漸變大。又，沿著長軸H的曲率，在從短軸V的中間往長邊7L靠近的平行軸H*上(虛線)，從短軸V向周邊部(短邊3S一側(cè))逐漸變大。
這時，可以根據(jù)下述關(guān)系式進行制作，即長軸H上的曲率分布與平行軸H*(Y＝120)上的曲率分布的關(guān)系為，在原點(0、0)的曲率記為Cxm0，在點(0、120)的曲率記為Cxmv、在點(120、0)的曲率記為Cxmh、在點(120、120)的曲率記為Cxmd時，Cxm0＜Cxmv，且Cxmd＜Cxmh。
又將平行軸H*上的曲率分布置換為長邊(7L)上的曲率分布，也能夠維持與如上所述的長軸H上的曲率分布的關(guān)系。
又，蔭罩9中，在從長軸H上的原點(0、0)到有效尺寸端部的距離記為Xmho、在沿著在長軸H上的原點(0、0)與有效尺寸端部(Xmho、0)的管軸方向的高度差(落入量)記為Zmho，在長軸H上的原點(0、0)與點(Xmhi、0)上的沿著管軸方向的高度差(落入量)記為Zmhi時，設定為滿足Zmhi＜Xmhi2×Zmho/Xmho2這意味著，在蔭罩中a＝Zmho/Xmho2時，如果以落入量Z為X的函數(shù)表示為Z＝aX2，則在Xphi點的落入量Zmhi通常存在于不超過值Z(＝aX2)的范圍。即表示在長軸中間部極力抑制落入量對于形成能夠抑制凸起的曲面是有效的。
圖8是說明蔭罩的曲面形狀用的圖。在圖8所示的例中，從蔭罩主體7的原點O(0、0)到長軸H上的有效尺寸(短邊7S)的距離Xmho約200mm，在原點O與有效尺寸端部(200、0)上的沿管軸方向的高度差(落入量)記為Zmho。又，作為位于長軸X上的原點O到有效尺寸端部(200、0)的距離的2/4至3/4區(qū)間的點(Xmhi、0)，以Xphi＝120、即點(120、0)為例，在長軸上的原點O與點(120、0)上的沿著管軸方向的高度差(落入量)記為Zmhi。在這種情況下，上述關(guān)系成立。
下面考慮使用如上所述關(guān)系規(guī)定的面板3或蔭罩9的彩色陰極射線管中，工作時所發(fā)生的凸起的影響。
首先，在面板3或蔭罩主體7的中央部，通過設定相對小的該曲率，有意識地在蔭罩主體7增加凸起量。這時，如圖9所示，電子束相對于本來應該著屏的位置(或在凸起發(fā)生前電子束著屏的位置)P0，在發(fā)生了凸起的狀態(tài)下電子束著屏的位置P1只在短軸Y方向上偏離，不在相鄰的其他顏色的熒光體層上著屏。因此不會發(fā)生色純度的劣化。總之，在畫面的中央部，不管凸起量的大小，能夠防止電子束的誤著屏，能夠把將曲率設定得小引起的影響抑制在最小限度。
另一方面，在面板3或蔭罩主體7的中間部(從長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間)附近，伴隨凸起量的增大，電子束的誤著屏量也變大。這時，如圖9所示，產(chǎn)生電子束著屏偏差，導致色純度劣化。即電子束相對于本來應該著屏的位置(或在凸起發(fā)生前電子束著屏的位置)P0，在發(fā)生凸起的狀態(tài)下電子束著屏的位置P1在長軸X及短軸Y方向上偏離，在相鄰的其他顏色的熒光體層上也著屏。因此會發(fā)生色純度的劣化。
為此，在中間部附近，在位于長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4的區(qū)間的任意點，例如X＝120的點上，將長軸方向的曲率設定得較大，以增強機械強度，抑制蔭罩主體7的凸起。借助于此，能夠防止電子束的誤著屏，抑制色純度的劣化。
這時，通過同時將短軸方向的曲率也設定得大，能夠進一步提高抑制凸起的效果。為此，盡量將X＝120(mm)上的點上的落入量抑制得小，設定得滿足如上述的關(guān)系，即下述關(guān)系Zmhi＜Xmhi2×Zmho/Xmho2。
例如，在用4次函數(shù)規(guī)定面板內(nèi)表面或蔭罩主體的沿長軸的剖面形狀的情況下，能夠滿足上述關(guān)系。圖10中，橫軸為規(guī)定長軸上的剖面形狀的函數(shù)的次數(shù)，縱軸為由凸起導致的電子束的誤著屏量。在這里，以利用2次函數(shù)規(guī)定長軸上的剖面形狀的情況下的誤著屏量作為基準(100％)。通過使用有4次以上的次數(shù)的函數(shù)規(guī)定斷面的形狀，能夠滿足上述的關(guān)系，已經(jīng)確認能夠?qū)⒄`著屏量抑制得比較小。
又，在蔭罩或面板內(nèi)表面上，長軸上的點的沿短軸方向的曲率，設定為在從長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間內(nèi)最大。即在位于短軸上的原點到有效尺寸端部的距離的至少3/4的更靠長邊側(cè)的任意點、例如Y＝120上，長軸方向的曲率比中央部設定得小。這是為了在增加平坦度時對機械強度變?nèi)醯亩梯S上的中間部的蔭罩曲面進行增強的同時，在例如坐標點(120、120)那樣的中間部，確保充分的落入量而作出的。在這情況下，在坐標點(120、120)確保充分的落入的量，能夠使沿著短軸方向的曲率變得充分小。其結(jié)果是，如圖11所示，位于長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4的區(qū)間的點，例如X＝120附近的點，長軸上的沿短軸的方向的曲率變得最大。
又，例如中間部的任意坐標點，例如坐標點(120、120)的長軸方向的曲率，設定得與短軸上的Y＝120(mm)的點的曲率相比雖然小一些，但是與長軸上的X＝120(mm)的點相比設定得大。這是因為，如果考慮平行于通過短軸上的點Y＝120的長軸的軸，為了在中間部附近得到大的落入量，在短軸上的點Y＝120上形成了比較大的曲率，所以如果采用更大的曲率，則從中間部到有效尺寸端部恐怕會形成反轉(zhuǎn)部。反轉(zhuǎn)部在曲面成型上不理想，不僅要得到預定的曲面有困難，而且曲面的耐壓強度也差，因此為了確保充分的機械強度而維持這一關(guān)系是重要的。
本實施形態(tài)中，相對于已有的單一曲率，將由凸起導致的電子束的誤著屏的量改善約35％。
又，如果在面板的內(nèi)表面上，長軸上的點的沿短軸的曲率在長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間內(nèi)保持最大值，則在蔭罩主體上也反映出大的效果，因此是理想的。這時，如圖12所示，將形成于蔭罩主體7的電子束通過孔列6X的間隔在從中央部附近到中間部附近保持大致一定的小間隔，如圖13所示，可以在曲率上不具有最大值。在這種情況下，面板內(nèi)表面及蔭罩的曲面相同，可視性良好。
在這里，蔭罩主體7中，電子束通過孔列6X的間隔，在中央部、例如原點記為PHC，從原點到有效尺寸端部的距離的1/2的中點記為PHI時，設定為滿足PHI/PHC＜1.08的關(guān)系是理想的。在這里，采用PHI/PHC＜1.04。這樣，將PHI/PHC設定為比1.08小的值，意味著從蔭罩主體的原點到有效尺寸端部間的電子束通過孔列的間隔逐漸擴大，能夠使PHI比以往更擴大。借助于此，在熒光屏的原點與有效尺寸端部的中點上，能夠擴大黑色非發(fā)光層的寬度。因此，即使發(fā)生凸起，電子束也不大容易誤著屏于相鄰的熒光體層?？傊鄬τ谡`著屏的寬余度增大了。從而，取得與減少凸起自身的移動量相同的效果。
在從中點偏向有效尺寸端部的一側(cè)，在將蔭罩通過孔列維持在與中央部同樣小的情況下，由于熒光屏5中的相同顏色的熒光體層間隔PHp(參照圖2)變小，黑色非發(fā)光層22K也同樣變小，相對于由彩色陰極射線管動作時的凸起導致的色差，由于色純度劣化的產(chǎn)生，在比上述范圍更靠有效尺寸端部的地方，最好是電子束通過孔列的間隔加大。
在本實施例的情況下，與對角是相同曲率半徑的單一曲率的曲面相比，凸起本身的移動量可以減少約40％，但是對于色純度的劣化，由于凸起自身的移動量而射向鄰近的熒光體層的電子束誤著屏成為大問題，關(guān)于該誤著屏的量，在使用上述關(guān)系的本實施例中，確認有抑制由于曲面凸起產(chǎn)生的移動量的效果，而且能夠誤著屏的量減小7％的效果。
如上所述，采用本實施形態(tài)的陰極射線管，用比較廉價的鐵質(zhì)材料形成蔭罩，通過以合適的條件設定蔭罩主體或面板內(nèi)表面的曲率，即使是在使用熱膨脹系數(shù)比較大的材料的情況下，也能夠改善可視性、蔭罩的成型性、還有機械強度，并且可以抑制蔭罩主體的凸起，能夠防止由電子束的誤著屏引起的色純度的劣化。
特別是，在為提高可視性而減小面板外表面的曲率的陰極射線管中，蔭罩主體的曲面成型是很難的，由于得不到所希望的曲面和組裝了陰極射線管的電視機工作時蔭罩主面的局部的凸起的發(fā)生，就產(chǎn)生的電子束的誤著屏，容易發(fā)生越過黑色的非發(fā)光層使本應該發(fā)光的顏色的熒光體以外的熒光體發(fā)光的情況，會有色純度劣化的情況。對此，本實施形態(tài)即使是在提高可視性、蔭罩的成型性，還有機械強度的情況下，也能夠有效抑制這樣的色純度劣化。從而能夠提供廉價而且可以改善顯示質(zhì)量的陰極射線管。
又，本發(fā)明并不限于上述實施形態(tài)，在其實施階段中，能夠在不脫離主要宗旨的范圍內(nèi)改變構(gòu)成要素且具體化。還可以通過在上述實施形態(tài)中所公開的多個構(gòu)成要素的適當?shù)慕M合形成各種發(fā)明。例如，也可以從實施形態(tài)中所示的全部構(gòu)成要素中減去幾個構(gòu)成要素。還可以將不同的實施形態(tài)中的構(gòu)成要素適宜組合。例如，本發(fā)明并不限于寬高比為4∶3的彩色陰極射線管，也可以適用于長寬比為16∶9的彩色陰極射線管。
工業(yè)上的實用性采用本發(fā)明，能夠提供廉價且可以改善顯示品質(zhì)的陰極射線管。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，具備含有有大致平坦的外表面且大致為矩形的面板及連接于所述面板的玻斗的外殼、配置于所述面板的內(nèi)表面的熒光屏、配置于所述外殼內(nèi)，向所述熒光屏發(fā)射電子束的電子槍構(gòu)件、以及有與所述熒光屏相對配置，同時有多個電子束通過孔的蔭罩主體，及支持所述蔭罩主體的周邊部的蔭罩框架的大致為矩形的蔭罩，其特征在于，所述蔭罩由以鐵為主成分的材料形成，所述蔭罩具有相互垂直的長軸及短軸，沿長軸方向的曲率，在長軸與短軸交叉的原點(0、0)記為Cxm0，在位于短軸上的原點到有效尺寸端部為止的距離的至少3/4的更靠長邊側(cè)的點(0、Ymvi)記為Cxmv，在位于長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4乃至3/4區(qū)間的點(Xmhi、0)記為Cxmh，在坐標點(Xmhi、Ymvi)記為Cxmd時，滿足以下條件，即Cxm0＜Cxmv，且Cxmd＜Cxmh。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，在所述蔭罩中，在長軸上的原點到有效尺寸端部的距離記為Xmho，在長軸上的原點與有效尺寸端部(Xmho、0)的沿著管軸方向的高度差記為Zmho，在長軸上的原點與點(Xmhi、0)的沿著管軸方向的高度差記為Zmhi時，使其滿足Zmhi＜Xmhi2×Zmho/Xmho2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，在所述蔭罩中，長軸上的點的沿著短軸的方向的曲率在長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間內(nèi)為最大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，所述蔭罩主體，由沿著短軸配置的多個電子束通過孔構(gòu)成的電子束通過孔列的沿著長軸的間隔在原點記為PHC，在從原點到有效尺寸端部的距離的1/2的點記為PHI時，設定為PHI/PHC＜1.08。
5.一種陰極射線管，具備包含具有大致平坦的外表面，且大致為矩形的面板、以及連接于所述面板的玻斗的外殼、配置于所述面板的內(nèi)表面的熒光屏、配置于所述外殼內(nèi)，向所述熒光屏發(fā)射電子束的電子槍構(gòu)件、以及具有與所述熒光屏相對配置，同時有多個電子束通過孔的蔭罩主體、及支持所述蔭罩主體的周邊部的蔭罩框架的大致為矩形的蔭罩，其特征在于，所述面板內(nèi)表面具有相互垂直的長軸及短軸，沿長軸方向的曲率，在長軸與短軸交叉的原點(0、0)記為Cxp0，在位于短軸上的原點到有效尺寸端部的距離的至少3/4的更靠長邊側(cè)的點(0、Ypvi)記為Cxpv，在位于長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間的點(Xphi、0)記為Cxph，在坐標點(Xphi、Ypvi)記為Cxpd時，滿足以下條件，即Cxp0＜Cxpv，且Cxpd＜Cxph。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陰極射線管，其特征在于，在所述面板的內(nèi)表面上，長軸X上的原點到有效尺寸端部的距離記為Xpho，在長軸上的原點與有效尺寸端部(Xpho、0)上的沿著管軸方向的高度差記為Zpho，在長軸X上的原點與點(Xphi、0)上的沿著管軸方向的高度差記為Zphi時，滿足下述關(guān)系，即Zphi＜Xphi2×Zpho/Xpho2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陰極射線管，其特征在于，在所述面板的內(nèi)表面上，在長軸上的點的沿著短軸的方向的曲率，在從長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4至3/4區(qū)間內(nèi)為最大。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陰極射線管，其特征在于，所述蔭罩主體，由沿著短軸配置的多個電子束通過孔構(gòu)成的電子束通過孔列的沿著長軸的間隔在原點為記PHC，在原點到有效尺寸端部的距離1/2的點記為PHI時，設定為PHI/PHC＜1.08。
全文摘要
本發(fā)明涉及陰極射線管。其蔭罩具有相互垂直的長軸H及短軸V，沿長軸方向的曲率，在長軸與短軸交叉的原點O記為Cxm0，在位于短軸上的原點到有效尺寸端部為止的距離的至少3/4的更靠長邊側(cè)的點(0、Ymvi)記為Cxmv，在位于長軸上的原點到有效尺寸端部的距離的2/4乃至3/4區(qū)間的點(Xmhi、0)記為Cxmh，在坐標點(Xmhi、Ymvi)記為Cxmd，滿足以下條件，即Cxm0＜Cxmv，且Cxmd＜Cxmh。
文檔編號H01J29/80GK1701411SQ20048000107
公開日2005年11月23日 申請日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月23日
發(fā)明者清水紀雄, 谷宗親, 二瓶史章 申請人:株式會社東芝