專利名稱：彩色顯像管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色顯像管，尤其涉及一種備有蔭罩的彩色顯像管及其制造方法。
通常，蔭罩型彩色顯像管具有玻璃制的管殼，它由實(shí)質(zhì)上矩形的面板、與該面板連接的裙部、與面板相對(duì)配置的圓筒狀的頸部及連接裙部與頸部的漏斗部構(gòu)成。又，在面板內(nèi)表面上形成發(fā)出紅、藍(lán)及綠光的熒光體規(guī)則排列的熒光面。另一方面，在頸部?jī)?nèi)設(shè)置電子槍，該電子槍發(fā)射與紅、藍(lán)及綠相對(duì)應(yīng)的多束電子束。
又，在與熒光面相隔預(yù)定間隔的鄰近相對(duì)位置上，設(shè)置具有規(guī)則排列的多個(gè)電子束孔的蔭罩。該蔭罩其周邊接合蔭罩框架并通過蔭罩夾具接合固定至裙部的雙頭螺栓銷。蔭罩的電子束孔的剖面形狀形成為熒光面?zhèn)鹊谋砻婵?以下稱為大孔)的面積比電子槍側(cè)的表面孔(以下稱為小孔)的面積大。由此，在蔭罩的周邊部，即使電子束相對(duì)電子束孔斜向入射時(shí)，也能確保有一定量的電子束。
在這樣構(gòu)成的彩色顯像管中，蔭罩具有僅讓正面轟擊與電子束孔存在幾何學(xué)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的各色熒光體的電子束通過的功能，它是稱為色選別電極的重要構(gòu)成要素。該蔭罩的電子束孔，有圓形和矩形兩種。且，高精細(xì)地顯示文字和圖形的顯示管，通常采用圓形孔;用于電視的民用管，通常采用矩形孔。
例如，矩形的電子束孔，其長(zhǎng)邊以同實(shí)質(zhì)上矩形的面板的短邊(垂直軸)實(shí)質(zhì)上平行的方向上延伸的方式而形成，并做成把垂直方向具有多個(gè)并列孔的縱列在水平方向多列并排。各縱列電子束孔的相鄰短邊，通過與面板的長(zhǎng)邊(水平軸)實(shí)質(zhì)上平行的橋部(跨接部)作為中介進(jìn)行排列。
又，越趨近蔭罩的周邊部，電子束的入射角度(即，蔭罩法線或開孔中心軸與電子束軌道間形成的角度)越大，入射電子束的一部分在孔的邊緣或孔壁上被碰撞的比率高。結(jié)果，產(chǎn)生熒光面電子束斑點(diǎn)形狀畸變的問題，使輝度及白色均勻性變差。
近來，根據(jù)人類工程學(xué)的觀點(diǎn)，要求外部光反射少、失真小的圖像。由于該要求，面板必須平面化。相應(yīng)地，與熒光面有相對(duì)關(guān)系的蔭罩也要平面化。在這種平面化的蔭罩中，電子束的入射角度必然變大。尤其，蔭罩周邊部的電子束入射角度的增加變得顯著。結(jié)果，上述電子束斑點(diǎn)形狀的畸變變得顯著。
又，電子束斑點(diǎn)畸變的問題，當(dāng)蔭罩材料的板厚越厚，且為了得到高清晰度，電子束孔的間距做得越小時(shí)，越易產(chǎn)生。
作為防止這種電子束缺陷的手段，在特開昭47-7670號(hào)公報(bào)、特開昭50-142160號(hào)公報(bào)、特開昭57-57449號(hào)公報(bào)中，提出了所謂偏心(オフセンタ-)蔭罩的方案，在該方案中，相對(duì)于蔭罩的電子槍側(cè)的小孔，其中心在電子束通過方向上，錯(cuò)開熒光面?zhèn)鹊拇罂椎闹行摹Ｍㄟ^制成這種偏心蔭罩，能免去擔(dān)心入射電子束碰撞在孔壁和大孔的孔緣上而產(chǎn)生電子束缺陷。
但是，在偏心蔭罩的場(chǎng)合，電子束孔的射束通過量，即通過電子束的寬度，取決于小孔開口邊緣內(nèi)、位于蔭罩中心軸的端緣的位置及大孔和小孔邊界部?jī)?nèi)位于相對(duì)于蔭罩中心，輻射方向外側(cè)的端緣的位置。這種場(chǎng)合，入射至電子束孔的電子束的一部分，由規(guī)定小孔的側(cè)面內(nèi)位于與蔭罩中心相對(duì)、輻射方向外側(cè)的部分所遮蔽，實(shí)際通過的電子束寬度比小孔的開口孔徑小。在直角平面管的場(chǎng)合，這種程度可能還要變大。又，如果邊界部的位置(即由蔭罩的小孔表面開口至邊界部的距離)變動(dòng)，通過電子束的寬度也變動(dòng)，由此，在熒光面上的電子束著屏余量小的彩色顯像管中，引起白色均勻性降低。
再者，在平面化的蔭罩中，電子束在規(guī)定小孔的側(cè)面內(nèi)位于與蔭罩中心相對(duì)、輻射方向外側(cè)的部分被碰撞，反射的比例增加。這是由于通常蔭罩電子束孔通過蝕刻穿設(shè)，小孔側(cè)面內(nèi)、電子槍側(cè)端部與小孔中心軸形成的角比小孔側(cè)面內(nèi)、邊界部側(cè)端部與小孔中心軸形成的角小。且，如果小孔和大孔的偏移量取大，電子束穿出側(cè)的邊界部變得靠近電子槍側(cè)，電子束碰撞的小孔側(cè)面與電子束孔中心線形成的夾角變小。結(jié)果，朝向熒光面中心側(cè)的反射電子束增加。由于這種反射電子束不作任何控制，碰撞至預(yù)定的熒光體以外的熒光體并使熒光體發(fā)光，畫面全體的黑色電平降低，對(duì)比度大幅度降低。結(jié)果，變得與在白天光照下觀看電視畫面的情況相同，作為彩色電視的圖像其質(zhì)量低下。
這樣，即使大孔和小孔相互錯(cuò)開必要的距離，使電子束在電子束孔的孔壁和大孔端上碰撞而不發(fā)生電子束斑點(diǎn)畸變，在蔭罩比較平坦、電子束入射角大的彩色顯像管中，也不能避免產(chǎn)生非所需反射電子束，造成對(duì)比度降低。
本發(fā)明鑒于上述問題而完成，其目的是提供一種彩色顯像管及其制造方法，這種彩色顯像管不使電子束斑點(diǎn)產(chǎn)生畸變，僅讓所需電子束通過電子束孔，同時(shí)，即使在孔壁上電子束被碰撞、反射，反射的電子束也不使不必要的熒光體發(fā)光。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的彩色陰極射線管包括內(nèi)面形成有熒光體屏的面板;與所述熒光體屏相對(duì)配置，向熒光體屏發(fā)射電子束的電子槍;與熒光體屏相對(duì)配置在所述面板與電子槍之間的蔭罩。該蔭罩具有規(guī)則排列讓所述電子束通過的多個(gè)電子束孔，各電子束孔具有在蔭罩的上述熒光面一側(cè)表面開口的大孔，以及在蔭罩的上述電子槍一側(cè)表面形成開口并與所述大孔連通的小孔。位于所述蔭罩邊緣的各電子束孔的小孔做成小孔壁面內(nèi)相對(duì)于蔭罩中心位于輻射方向外側(cè)的部分與所述小孔中心軸所成的夾角，比位于蔭罩中心一側(cè)的部分與所述小孔中心軸所成的夾角大。
而且，本發(fā)明另一彩色陰極射線管包括內(nèi)表面形成熒光體屏的面板;與所述熒光體屏相對(duì)配置，向熒光體屏發(fā)射發(fā)電子束的電子槍;與熒光體屏相對(duì)配置于所述面板與電子槍之間的蔭罩。該蔭罩具有規(guī)則排列讓所述電子束通過的多個(gè)電子束孔，各電子束孔具有在蔭罩的上述熒光面一側(cè)表面開口的大孔，在蔭罩的上述電子槍一側(cè)表面開口并與所述大孔連通的小孔，以及大孔與小孔交界部分所決定的最小直徑部分。位于所述蔭罩邊緣的各電子束孔，在小孔壁面內(nèi)至少相對(duì)于蔭罩中心位于輻射方向外側(cè)的部分做成，從蔭罩厚度方向中部到小孔開口緣延伸的壁面部分與小孔中心軸所成角度大于上述最小直徑部分附近壁面與小孔中心軸所成的角度。
本發(fā)明再一彩色陰極射線管包括內(nèi)表面形成熒光體屏的面板;與所述熒光體屏相對(duì)配置，向熒光體屏發(fā)射電子束的電子槍;與熒光體屏相對(duì)配置于所述面板與電子槍之間的蔭罩。該蔭罩具有規(guī)則排列讓所述電子束通過的多個(gè)電子束孔。各電子束孔具有在蔭罩的上述熒光面一側(cè)表面開口的大孔、在蔭罩的上述電子槍一側(cè)表面開口并與所述大孔連通的小孔，以及大孔與小孔交界部分決定的最小直徑部分。位于所述蔭罩邊緣的各電子束孔中，在小孔壁面內(nèi)至少相對(duì)蔭罩中心位于輻射方向外側(cè)的部分具有向所述輻射方向外側(cè)擴(kuò)張的擴(kuò)張部分。
綜上所述，按照本發(fā)明，至少對(duì)于蔭罩邊緣的小孔而言，使相對(duì)于小孔的開孔中心軸略微對(duì)稱蝕刻的開孔壁做成，電子束出射一側(cè)靠蔭罩邊緣側(cè)的壁面與開孔中心軸所成的夾角比蔭罩中心側(cè)的壁面與開孔中心軸所成的夾角要大。也就是說，至少是邊緣的小孔，其小孔壁面相對(duì)于開孔中心軸的傾斜度，蔭罩邊緣一側(cè)的壁面比蔭罩中心一側(cè)的壁面大的話，即使電子束從蔭罩中心射到輻射方向子束出射一側(cè))的小孔壁面，也可以減少反射至熒光面一側(cè)的強(qiáng)度。
另外，考慮開孔截面電子束通過一側(cè)時(shí)，使大孔熒光面一側(cè)端部與大小孔重合點(diǎn)的連線與開孔中心軸所成的夾角比電子束軌跡與開孔中心軸所成的夾角大，因而可以抑制電子束射到大孔壁產(chǎn)生的束斑失真。
這時(shí)，若要使電子槍一側(cè)的小孔壁面整體傾斜度變化，與以往不控制壁面傾斜度的情況相比，有可能變化到射線孔徑。大小孔重合部附近，作為最小孔徑部分，是決定電子束直徑的部分，所以不必使該最小孔徑部分附近的壁面傾斜度變化，調(diào)整最小孔徑部決定部分以外的傾斜度也行。這時(shí)，只要使蔭罩至少邊緣處的小孔，其板厚方向中間部分的壁面與開孔中心軸所成的夾角大于最小孔徑附近壁面與開孔中心軸所成的夾角即可。
又，本發(fā)明的蔭罩制造方法包括在蔭罩材料的表面形成具有印相圖案的保護(hù)膜的工序，所述印相圖案又包含由對(duì)應(yīng)于形成所述小孔位置設(shè)置的不透光多點(diǎn)圖案所組成的第一圖案，至少在位于蔭罩材料邊緣的各點(diǎn)圖案外側(cè)以規(guī)定間隔設(shè)置的獨(dú)立分圖案所組成的第二圖案;通過所述保護(hù)膜腐蝕所述蔭罩材料，形成與第一圖案相應(yīng)的多個(gè)小孔，以及對(duì)應(yīng)于所述第二圖案分別從相應(yīng)的小孔向外擴(kuò)張的擴(kuò)張部分的工序。
上述第一圖案主要用于形成小孔蔭罩中心側(cè)壁面與最小孔徑部分，上述第二圖案用于調(diào)整蔭罩邊緣側(cè)壁面傾斜度?？梢杂傻谝慌c第二圖案的間隔和第二圖案的尺寸形成規(guī)定的壁面傾斜度。
圖1至圖4表示本發(fā)明第1實(shí)施例的彩色陰極射線管;
圖1是該陰極射線管的剖面圖;
圖2是該陰極射線管的正面圖;
圖3是放大蔭罩的中心部及周邊部后概略表示的平面圖;
圖4是沿圖3的Ⅳ-Ⅳ線剖切的剖面圖。
圖5至圖7表示電子束孔制成矩形的各變換實(shí)施例圖5是表示蔭罩一部分的平面圖;
圖6是沿圖5的Ⅵ-Ⅵ線剖切的剖面圖;
圖7是沿圖5的Ⅶ-Ⅶ線剖切的剖面圖。
圖8至圖12H表示本發(fā)明第2實(shí)施例的彩色陰極射線管的蔭罩及其制造方法;
圖8是表示蔭罩一部分的剖面圖;
圖9是表示蔭罩一部分的平面圖;
圖10A是表示用于大孔的保護(hù)膜的平面圖;
圖10B是表示用于小孔的保護(hù)膜的平面圖;
圖11A是放大具有圓弧狀圖案的小孔圖案后加以表示的平面圖;
圖11B是放大具有分割圓弧狀圖案的小孔圖案后加以表示的平面圖;
圖11C是放大具有直線狀圖案的小孔圖案后加以表示的平面圖;
圖11D是放大具有分割直線狀圖案的小孔圖案后加以表示的平面圖。
圖12A至圖12H是各自表示上述蔭罩的蝕刻構(gòu)成的剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的彩色陰極射線管的蔭罩的一部分的剖面圖。
圖14A是用于上述蔭罩小孔的保護(hù)膜的平面圖。
圖14B是放大小孔圖案后加以表示的平面圖，圖14C是表示小孔圖案的變換例子的平面圖。
以下，參照?qǐng)D面，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1所示，涉及本實(shí)施例的彩色陰極射線管備有玻璃制的管殼22，該管殼由實(shí)質(zhì)上矩形形狀的面板20，連結(jié)至面板的裙部21、與裙部21一體地接合的漏斗狀漏斗部23構(gòu)成。在面板20的內(nèi)表面上，形成發(fā)出紅、綠及藍(lán)光的熒光體規(guī)則排列的熒光屏24。另一方面，在漏斗部23的頸部30內(nèi)，配設(shè)發(fā)射與紅、綠及藍(lán)相對(duì)應(yīng)的3束電子束32R、32G、32B的電子槍32。電子槍32設(shè)置在陰極射線管的管軸Z上。
又，在管殼22內(nèi)，在與熒光屏24以預(yù)定間隔鄰近并相對(duì)的位置上，配設(shè)具有規(guī)則排列的多個(gè)電子束孔12的、大致矩形的蔭罩26。蔭罩26，其周緣接合蔭罩框架27，并通過嵌合至雙頭螺栓銷29而設(shè)置在面板20的內(nèi)側(cè)，該雙頭螺栓銷把自蔭罩框架27延伸的蔭罩夾具28固定在裙部21。如圖2所示，蔭罩26從正面看時(shí)，呈矩形狀，具有管軸Z通過的中心O，通過該中心的垂直軸Y及水平軸X。
又，通過裝在漏斗部23外側(cè)的偏轉(zhuǎn)線圈34產(chǎn)生的磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)由電子槍發(fā)射的3束電子束32R、32G、32B，通過蔭罩26選擇電子束并通過水平、垂直掃描熒光屏24在面板20上顯示彩色圖像。
如圖3和圖4所示，蔭罩26由0.13mm板厚的金屬薄板形成，在該金屬薄板上，以0.3mm的孔間距規(guī)則地形成圓形的電子束孔12。各電子束孔12具有在蔭罩26的電子槍32側(cè)表面26a上開口的小孔40和在蔭罩的熒光屏24側(cè)的表面26b上開口且與小孔40連通的大孔42。小孔40是在具有開口直徑0.14mm、大致圓弧狀的凹處構(gòu)成的，大孔42是在具有開口直徑0.28mm、大致圓弧狀的凹處構(gòu)成的，在這些凹處的底部互相連通。又，通過小孔40和大孔42的邊界部43，規(guī)定了確定電子束孔12的孔徑的電子束孔最小孔徑部分。
由圖4顯然可見，在蔭罩26的中心部中，由于由電子槍32發(fā)射的電子束，相對(duì)蔭罩表面幾乎垂直地入射，所述各電子束孔12的小孔40及大孔42相互同軸地形成。與此相反，在蔭罩26的周邊部中，電子束相對(duì)蔭罩表面及相對(duì)電子束孔12，傾斜入射。因此，在周緣部中，各電子束孔12的大孔42，相對(duì)于小孔40形成偏心，其中心偏向蔭罩中心O的輻射方向的外側(cè)。
即，在各電子束孔12中，當(dāng)把邊界部43和大孔42開口邊緣間沿水平方向的距離，在由小孔40中心軸40c向蔭罩中心O的相反方向上表示為△1，由小孔40的中心軸40c向蔭罩中心O的方向上表示為△2時(shí)，做成蔭罩中央附近的電子束孔△1與△2相等，反之，越是在蔭罩的周邊部的電子束孔，△1比△2越大。
又，各電子束孔12的小孔40的壁面傾斜狀態(tài)如下。即，小孔40的壁面做成使通過小孔40的開口端緣和邊界部43而延伸的直線與小孔的中心軸40c在與蔭罩表面26a相對(duì)的熒光屏24側(cè)相交，換言之，小孔40的壁面，自小孔的開口邊緣向邊界部43逐漸收斂。
再者，關(guān)于位于蔭罩26周邊部的電子束孔12，小孔40的壁面內(nèi)，相對(duì)中心軸40c而言位于與蔭罩中心O相對(duì)側(cè)(圖4中右側(cè))的部分(輻射方向外側(cè)部分)40a與小孔中心軸40c構(gòu)成的角θ1比小孔壁面內(nèi)，相對(duì)中心軸40c而言位于蔭罩中心O側(cè)(圖4左側(cè))部分(蔭罩中心部分)40b與小孔中心軸40c構(gòu)成的角θ2大。
根據(jù)以往的蔭罩，由于小孔壁面的傾斜狀態(tài)相對(duì)小孔中心軸是大致對(duì)稱的，如果電子束在小孔壁面的輻射方向外側(cè)部分上碰撞，該部分反射的電子束偏向熒光屏中心的可能性高。與此相反，在本實(shí)施例中，由于小孔壁面的輻射方向外側(cè)部分40a，相對(duì)于小孔中心軸40c，比蔭罩中心部分40b形成更大角度的傾斜，能夠減少在輻射方向外側(cè)部分反射的電子束偏向熒光屏側(cè)的比例。結(jié)果，能夠防止由反射電子束引起的不必要的熒光體發(fā)光，從而謀求提高對(duì)比度。
又，如要制成電子槍側(cè)開口的小孔40的全體壁面緩慢傾斜，則有可能電子束孔口徑本身變化。因此，如果孔徑制成為保持原來的程度，則小孔壁面的輻射方向外側(cè)部分與小孔中心軸構(gòu)成的角度不可能作大，反射電子束偏向熒光屏側(cè)。與此相反，在本實(shí)施例中，由于使小孔壁面的傾斜局部變化，對(duì)電子束孔口徑的影響小，孔徑能維持在規(guī)定的值。
另一方面，根據(jù)本實(shí)施例，設(shè)相對(duì)小孔中心軸40c的電子束44的入射角為β，中心軸40c的輻射方向外側(cè)部分的邊界部43和大孔42的開口端緣的連接線46與中心軸40c形成的角度為γ時(shí)，大孔42形成使角度γ比角度β大。
于是，即使在蔭罩26周邊部，入射至電子束孔12且由該孔12的最小直徑部分(即，邊界部43)隔開的電子束不被大孔42的開口緣遮蔽而入射至熒光屏。因此，能防止在熒光屏上形成的電子束斑點(diǎn)上產(chǎn)生缺陷，能得到通過最小直徑部規(guī)定希望形狀的，不失真的電子束斑點(diǎn)。
又，如圖4所示，從蔭罩強(qiáng)度方面看，由小孔40至邊界部43的距離t，以大為好。但是，如果從通過蝕刻進(jìn)行電子束孔穿設(shè)方面來看，為了使距離t大，必須增加自小孔40側(cè)的蔭罩蝕刻量。因?yàn)榇宋g刻量增加，水平方向的蝕刻量也必然增加，必須僅使該部分印相圖案尺寸小，這造成圖案不勻，品位低下。
又，為了增加小孔40的蝕刻量，必須增加供經(jīng)小孔的蝕刻液的量。通常，作蝕刻工序時(shí)，小孔側(cè)表面位于水平傳送的蔭罩材料的上側(cè)，但即使搖動(dòng)噴嘴，保持蔭罩材料上的蝕刻液和液的接觸狀態(tài)均勻，隨著液量的增加，也產(chǎn)生不均勻的液體滯留，引起蝕刻不勻。因此，距離t大小，從能較容易地保持均勻蝕刻的觀點(diǎn)出發(fā)，最好為蔭罩板厚的1/3以下。
再者，在上述實(shí)施例中，雖然對(duì)圓形的電子束孔進(jìn)行說明，但即使對(duì)圖5至圖7所示的矩形的電子束孔，上述構(gòu)成也能適用。即，在矩形的電子束開孔的場(chǎng)合，通過使位于蔭罩周緣部的各電子束孔12做得使其小孔40的壁面的輻射方向外側(cè)部分40a與小孔中心軸40c形成的傾斜角度θ1比小孔壁面的中心部分與小孔中心軸40c形成的傾斜角θ2大，也能取得與上述實(shí)施例同樣的效果。又，在圖5至圖7中，與上述實(shí)施例同一構(gòu)成部分，附加同一符號(hào)。
上述實(shí)施例，雖然改變相對(duì)于小孔中心線40c，在蔭罩中心側(cè)及其相反的周邊側(cè)上小孔壁面的傾斜，即，改變小孔40的開孔端緣和邊界部43的連結(jié)直線與中心線形成的角度，但因?yàn)檫吔绮?，作為最小直徑部，是決定電子束直徑的部分，所以在該最小直徑部附近部分中，小孔壁面的傾斜狀態(tài)作成與現(xiàn)有技術(shù)的相同為好。為了使小孔壁面的傾斜變化，雖然可以考慮使小孔側(cè)印相圖案點(diǎn)直徑變化，但這樣的場(chǎng)合，大小孔重合位置變化，開孔孔徑變得不穩(wěn)定。
因此，根據(jù)示于圖8及圖9的本發(fā)明的第2實(shí)施例，隔開電子束的最小直徑部分附近的小孔壁面狀態(tài)維持原樣，通過使由小孔側(cè)壁面的垂直方向中間部分至小孔開口的傾斜發(fā)生變化，能抑制反射電子束到達(dá)熒光屏。
即，如圖8所示，在蔭罩26的周邊部，考慮電子束孔12的小孔40的壁面內(nèi)位于輻射方向外側(cè)的部分40a，即，考慮相對(duì)于小孔中心軸40c，位于與蔭罩中心O相對(duì)側(cè)的部分時(shí)，使從小孔壁面的垂直方向中間部至小孔開口的壁面部分40d與中心軸40c形成的夾角度λ2比最小孔徑部附近的壁面部分與小孔中心軸40c形成的夾角λ1大。如圖9所示，從電子槍側(cè)看蔭罩時(shí)，至少位于蔭罩周邊部的電子束孔12的小孔40，除最小直徑部43附近部分外，小孔壁面內(nèi)，至少相對(duì)于蔭罩中心O為輻射方向外側(cè)的部分(即電子束穿出電子束孔方向的部分)成為擴(kuò)張至輻射方向的形狀。通過使小孔40成為這種形狀，最小直徑部43具有作為確定電子束直徑部分的功能，擴(kuò)張部40c則控制小孔壁面的傾斜，防止反射電子束達(dá)到熒光屏。
因此，根據(jù)第2實(shí)施例，能夠不變化形成最小直徑部43的蔭罩板厚方向的高度，開口孔徑等，而減少反射電子到達(dá)熒光屏。又，第2實(shí)施例，也適用于具有矩形電子束孔的蔭罩。
以下，以圓形電子束孔為例參照


第二實(shí)施例蔭罩的制造方法。本實(shí)施例的蔭罩可以在蝕刻加工蔭罩時(shí)通過加工圖案方便地形成，現(xiàn)按以下工藝流程加以說明。
首先，大致矩形的所需板厚蔭罩板材由堿性溶液脫脂洗凈后，在蔭罩板材兩面被覆形成保護(hù)膜。之后，在形成了保護(hù)膜的蔭罩板材兩面分別貼置目標(biāo)大孔圖案以及小孔圖案，再由紫外線在保護(hù)膜上形成開孔圖案潛像。開孔圖案的制作采用美國加伯公司(ガ-バ-社)制的光繪圖機(jī)進(jìn)行。
電子束對(duì)蔭罩的入射角，邊緣部分比蔭罩中央部分要大。因此，隨蔭罩的種類不同，有時(shí)也如圖4所示，為了選取需要的距離△1，各大孔以及小孔吻合的狀態(tài)隨著掃描到邊緣部分而有偏差。有的蔭罩還因開孔間距減小，大孔直徑也小，能取的△1也小，所以大孔與小孔間的偏差量必須選取得較大。有的蔭罩又隨其板厚加大，所需的距離△1變大，所以偏差量必須選取得較大。為制作這些蔭罩而采用的蔭罩開孔圖案，按圖案各位置小孔圖案對(duì)所需大孔圖案偏離，或?qū)φ招】讏D案使大孔圖案吻合時(shí)，大孔、小孔彼此的中心軸處于偏離狀態(tài)。當(dāng)然，隨蔭罩的不同，有的也可以整個(gè)蔭罩大小孔重合都不產(chǎn)生偏差。
制造這種結(jié)構(gòu)的蔭罩開孔所用的印相用圖案，對(duì)照欲貫穿的蔭罩開孔形狀，排列多個(gè)圓形點(diǎn)圖案。而且，印相用圖案大孔、小孔都需要，其形態(tài)則大小孔各不同。
圖10A和圖10B分別示出了大孔用和小孔用圖案。如圖10A所示，大孔圖案由不透光點(diǎn)圖案50形成，各點(diǎn)直徑基本上在蔭罩整個(gè)面上相同。雖然蔭罩規(guī)格為蝕刻所形成的蔭罩孔徑均勻，但蔭罩規(guī)格為經(jīng)蝕刻帶有坡度和帶坡度蔭罩時(shí)，大孔圖案的點(diǎn)直徑還是需要隨蔭罩的場(chǎng)合進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓?br> 另一方面，圖10B概略地示出了位于圖2第一象限蔭罩中央部分以及各軸端部位置的小孔圖案狀態(tài)。在邊緣部分，小孔圖案具有直徑比大孔要小，具有包含與大孔相同形態(tài)且不透光的多個(gè)圓點(diǎn)圖案51的第一圖案，以及包含電子束發(fā)射一側(cè)形成擴(kuò)張部分用的獨(dú)立的多個(gè)圓弧圖案52(分圖案)的第二圖案。
這里，小孔一側(cè)圓點(diǎn)圖案51的各點(diǎn)中心大致與大孔一側(cè)圓點(diǎn)圖案的各點(diǎn)中心相對(duì)應(yīng)，或者根據(jù)需要偏離。另外，在從蔭罩中央到任意位置的區(qū)域內(nèi)，至蔭罩孔的電子束入射角較小，為了避免在小孔開口端發(fā)生電子束被阻，所需的△1值較小，因而小孔僅按與大孔相同形態(tài)的不透光圓點(diǎn)圖案51形成。
以下，參照?qǐng)D11A至圖11D詳細(xì)說明蔭罩水平方向邊緣部分所用的小孔圖案。
盡管大孔圖案點(diǎn)徑Ds一定，但小孔點(diǎn)圖案51的點(diǎn)經(jīng)Dn變化時(shí)，蝕刻得到的蔭罩孔尺寸d(參照?qǐng)D9)變化。因而，小孔圖案點(diǎn)徑Dn基本上在蔭罩整個(gè)面上均勻。另一方面如圖11A所示，與小孔點(diǎn)圖案51獨(dú)立配置于電子束發(fā)射側(cè)(即點(diǎn)圖案51的輻射方向外側(cè))的圓弧圖案52，在偏離蔭罩中心某一距離的部位形成。至于圓弧圖案52半徑方向的寬度a、圓周方向的長(zhǎng)度b，以及與點(diǎn)圖案51的間隙g各個(gè)尺寸，根據(jù)蔭罩的位置，有的從圓弧圖案52開始形成的位置以輻射狀至最外邊都相同，有的則逐漸變化。圓弧52的尺寸對(duì)于電子束開孔的最小直徑部分無影響，而且還可以適當(dāng)設(shè)定以便小孔壁面可以達(dá)到一定的傾斜。另外，第二圖案不限于圓弧狀，也可以如圖11所示，做成直線狀圖案54。
此外，在蝕刻工序中，圖11A的陰影部分被腐蝕，點(diǎn)圖案51與圓弧圖案52之間存在的保護(hù)膜容易浮起來。隨蔭罩種類，因噴射的蝕刻液的沖擊力有可能很容易將這部分保護(hù)膜從蔭罩材料上剝離，蝕刻液中剝離的保護(hù)膜也有可能堵塞噴嘴。在這種情況下，如圖11B所示，以適當(dāng)間隔使圓弧圖案52割斷，做成分段圓弧圖案為好，或如圖11D所示，做成分段直線狀圖案為好。但是，分段圓弧或分段直線圖案的分段間隔需要設(shè)定在不致于對(duì)作為目標(biāo)的擴(kuò)充部分的形成產(chǎn)生影響的范圍內(nèi)。
點(diǎn)圖案51與圓弧圖案52的間隙g太小的話，隨著蝕刻工序中側(cè)蝕刻的進(jìn)行，短時(shí)間內(nèi)就與小孔點(diǎn)部分相聯(lián)，不僅沒有形成所需的擴(kuò)張部分，而且有可能產(chǎn)生開孔變形。另一方面，間隙g過大的話，圓弧圖案與小孔點(diǎn)圖案難以相聯(lián)，無法做成形成有作為目標(biāo)的擴(kuò)張部分的開孔形狀。因而，需要將小孔點(diǎn)圖案以及圓弧圖案的側(cè)蝕刻量和兩者相聯(lián)后相聯(lián)部分深度方向的蝕刻量考慮進(jìn)去，來設(shè)計(jì)間隙g。
圓弧圖案52的徑向?qū)挾萢的變化趨勢(shì)為此寬度越大，側(cè)蝕刻量以及深度方向的蝕刻量就增加。也就是說，該寬度選取得過大的話，電子束孔形狀就容易沿?cái)U(kuò)張部分的形成方向變形，不能夠形成作為目標(biāo)的擴(kuò)張部分。
通過抑制擴(kuò)張部分深度方向的蝕刻量可以調(diào)整蔭罩小孔壁面傾斜度，因而該圓弧圖案52的徑向?qū)挾萢寧可較細(xì)為好?？墒牵瑢?shí)際在保護(hù)膜上印相的寬度依賴于蔭罩材料表面的光潔度，保護(hù)膜的解像度以及保護(hù)膜厚度。因而，保護(hù)膜材料采用普通的酪朊與重鉻酸銨時(shí)，寬度a希望在10至30μm范圍內(nèi)選擇。
以上所說明的蔭罩印相用圖案的制作是采用光繪圖機(jī)自動(dòng)繪制的。首先，使高解像度玻璃干板其乳劑面朝上吸著固定于繪圖機(jī)上。然后，記錄于磁記錄數(shù)據(jù)中的圖案繪制數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)送到繪圖機(jī)，由繪圖機(jī)根據(jù)該數(shù)據(jù)將光照射到乳劑面上形成圖案潛像。
繪制完后，順序經(jīng)過顯像、水洗、靜置、定影、水洗、干燥等工序，制成作為目標(biāo)的蔭罩印相用圖案。另外，實(shí)際在蔭罩制造工序中采用的工作圖案，并非那種由光繪圖機(jī)繪制的圖案，是使繪制圖案反轉(zhuǎn)與玻璃干板密接形成負(fù)像，經(jīng)修正欠缺處再成為蔭罩圖案的。接下來，使該蔭罩圖案再次反轉(zhuǎn)后貼在玻璃干板上，將這樣制成的圖案作為工作圖案。若準(zhǔn)備好蔭罩圖案，就可以通過進(jìn)行所需片數(shù)的轉(zhuǎn)貼方便地制成所需個(gè)數(shù)的工作圖案。大孔圓弧圖案采用直線插補(bǔ)形成圓弧的繪制手段也行。
接下來，向如上所述形成規(guī)定圖案的保護(hù)膜噴射約40℃的溫水使未曝光部分的保護(hù)膜溶解除去，通過其后的蝕刻使應(yīng)形成開孔部分的蔭罩材料露出。上述顯像結(jié)束后，為提高保護(hù)膜耐蝕刻性能，以約200℃的溫度進(jìn)行熱處理。此后，若蔭罩材料以鐵為主要成份，則通過噴射高溫亞鐵鹽溶液，來腐蝕不存保護(hù)膜的蔭罩材料相應(yīng)開孔部位，以貫通具有目標(biāo)尺寸以及截面形狀的電子束孔。腐蝕結(jié)束后，除去保護(hù)膜，再洗凈干燥，就可獲得目標(biāo)蔭罩。
對(duì)于用來將大孔、小孔的壁面形狀，以及這些大孔與小孔的邊界部分(即最小直徑部分)的形狀做成目標(biāo)形狀的蝕刻方法而言，最重要的是，從大孔以及小孔的開口端一側(cè)開始進(jìn)行腐蝕，大孔以及小孔貫通之后，要避免將蝕刻液吹到貫通的開孔內(nèi)。現(xiàn)參照?qǐng)D12A至圖12H說明該方法。
第一方法如圖12A所示，形成大孔保護(hù)膜62以及小孔保護(hù)膜64，為了避免腐蝕大孔一側(cè)表面，在保護(hù)層覆蓋的狀態(tài)下，一邊水平輸送大孔一側(cè)朝上小孔一側(cè)朝下的蔭罩材料60，一邊僅從小孔一側(cè)進(jìn)行所需程度的蝕刻。在此工序中，從小孔一側(cè)保護(hù)膜64制圖形成的小孔點(diǎn)圖案51及其外周的圓弧狀圖案52開始，由蝕刻溶液進(jìn)行蔭罩材料60的小孔以及圓弧狀圖案相應(yīng)部分的腐蝕。接著，如圖12B所示，小孔以及圓弧狀圖案相應(yīng)部分沿深度方向以及橫向(側(cè)蝕刻)進(jìn)行蝕刻，以免相連。再接下來進(jìn)行蝕刻時(shí)，如圖12c所示，通過側(cè)蝕刻的進(jìn)行，小孔以及圓弧狀圖案相應(yīng)部分互相連通。通過這種連通，形成在從側(cè)面中間部分至開口端之間具有擴(kuò)張部分40d的小孔40。
接著，剝除大孔一側(cè)保護(hù)層66，洗凈干燥后，如圖12D所示，再在小孔40的穿通部充填抗腐蝕材料68，加以干燥。然后，僅從大孔一側(cè)進(jìn)行腐蝕，直到獲得作為目標(biāo)的電子束孔為止。這時(shí)，盡管靠大孔的蝕刻貫通形成開孔，但小孔40仍被抗腐蝕材料68充填著，因而如圖12F所示，蝕刻液不通過開孔部分。大孔以及小孔吻合后，大孔再繼續(xù)擴(kuò)張，而小孔40則維持所需的形狀，因而所形成的開孔就具有目標(biāo)截面形狀。然后，如圖12G所示，除去保護(hù)膜62、64以及抗腐蝕材料68，再洗凈并且干燥蔭罩材料26，電子束孔的蝕刻就結(jié)束了。
另外，隨蝕刻的進(jìn)行而發(fā)生側(cè)蝕刻，因這種側(cè)蝕刻，開孔端部的保護(hù)膜上就產(chǎn)生遮蔽部分。而且，就遮蔽部有可能阻礙抗腐蝕材料68向小孔40的腐蝕部充填。因此，希望減少小孔部的蝕刻量和蝕刻時(shí)間。萬一小孔40蝕刻進(jìn)行過長(zhǎng)，而無法獲得目標(biāo)小孔截面形狀時(shí)，還可以在圖12c所示工序與圖12D所示工序之間，如圖12H所示在大孔一側(cè)仍張貼保護(hù)層膜66的狀態(tài)下，通過將剝離液吹到小孔一側(cè)保護(hù)膜64，將該保護(hù)膜除去，然后將抗腐蝕材料68充填到小孔40。這時(shí)，圖12D至圖12F中只要假設(shè)已除去保護(hù)膜64，工藝流程本身是相同的。而且，所形成的孔尺寸接近于保護(hù)膜圖案開孔尺寸的，由于尺寸變動(dòng)小，因而適宜使用蝕刻液對(duì)蔭罩材料的沖擊力較大的那種噴嘴。
第二方法，是一邊保護(hù)小孔一側(cè)朝上、大孔一側(cè)朝下來水平輸送蔭罩材料，一邊從兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的蝕刻。通過這種蝕刻使小孔呈目標(biāo)形狀，但為了與第一方法同樣地減少側(cè)蝕刻量，適宜采用蝕刻液沖擊力較大的噴嘴。接下來蔭罩材料洗凈干燥后，包含小孔部分的腐蝕穿通部在內(nèi)，充填抗腐蝕材料。此后，與第一方法相同，靠大孔部分進(jìn)行腐蝕，獲得目標(biāo)開孔截面形狀。
以上蝕刻辦法即所謂的兩階段蝕刻辦法，實(shí)際確定電子束孔尺寸的小孔尺寸由第一階段的蝕刻來確定并固定，因而與通常從兩面進(jìn)行蝕刻，大孔與小孔貫通后還通過貫通部噴射蝕刻液的方法相比，開孔尺寸的變動(dòng)非常小，適合于高精細(xì)蔭罩的制造。
另外，上述第二實(shí)施例中，小孔壁面內(nèi)的構(gòu)成為，在相對(duì)于蔭罩中心輻射方向的外側(cè)設(shè)有擴(kuò)張部分，但也可以如圖13所示，遍及小孔整周設(shè)置擴(kuò)張部分。也就是說，在蔭罩26的邊緣，電子束孔12的小孔40的壁面，沿其整周使小孔垂直方向的中間至小孔開口的壁面部分與中心線40c所成的夾角λ2部大于最小直徑部分43附近的壁面部分與小孔中心軸40c所成的夾角λ1。這樣構(gòu)成，最小直徑部分43仍起到確定電子束直徑的作用，擴(kuò)張部分40e仍控制小孔壁面的傾斜防止反射電子束到達(dá)熒光體屏。
由蝕刻形成上述結(jié)構(gòu)的小孔時(shí)，如圖14A以及圖14B所示，保護(hù)膜64所形成的小孔圖案具有由多個(gè)圓形點(diǎn)圖案51組成的第一圖案，以及位于各圓形點(diǎn)圖案的外周與之同軸形成的多個(gè)環(huán)狀圖案70所組成的第二圖案。環(huán)狀圖案70的寬度a，環(huán)狀圖案與圓形點(diǎn)圖案之間的間隙g設(shè)定得與上述第二實(shí)施例相同。而且，用這種結(jié)構(gòu)的保護(hù)膜以及上面所述的蝕刻方法，來形成圖13所示的電子束孔，就可以獲得與實(shí)施例2相同的效果。
另外，環(huán)狀圖案70也可以如圖14c所示，形成為分割成規(guī)定段數(shù)的形狀。
還有，上述實(shí)施例主要是對(duì)電子束孔開狀呈圓形的情況加以說明的，但即便是矩形電子束孔也能用。
綜上所述，按照本發(fā)明，入射到蔭罩子電子束孔的電子束不會(huì)因射到孔壁面發(fā)生電子束欠缺，而且即使在孔內(nèi)發(fā)生反射電子束也到不了熒光面。因此，采用這種蔭罩的彩色顯像管能提供黑色深沉，白色均勻的優(yōu)質(zhì)畫面。而且，蔭罩電子束孔的尺寸變動(dòng)極小，從而可以制成均勻性好，熒光面品質(zhì)提高的彩色顯像管。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管，其特征在于包括內(nèi)面形成有熒光體屏(24)的面板(20)，與所述熒光體屏(24)相對(duì)配置且向熒光體屏發(fā)射電子束的電子槍(32)，與熒光體屏(24)相對(duì)配置在所述面板(20)與電子槍(32)之間的蔭罩(26)；該蔭罩具有規(guī)則排列讓所述電子束通過的多個(gè)電子束孔(12)，各電子束孔又有在蔭罩(26)所述熒光面一側(cè)表面開口的大孔(42)，以及在蔭罩(26)所述電子槍(32)一側(cè)表面形成開口并與所述大孔(42)連通的小孔(40)；位于所述蔭罩(26)邊緣的各電子束孔(12)的小孔(40)做成小孔(40)壁面內(nèi)相對(duì)于蔭罩(26)中心位于輻射方向外側(cè)的部分與所述小孔(40)的中心軸所成的夾角，比位于蔭罩(26)中心一側(cè)的部分與所述小孔中心軸所成的夾角大。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管，其特征在于，所述各電子束開孔具有小孔(40)與大孔(42)吻合且構(gòu)成最小直徑部分(43)的交界部分，在所述蔭罩(26)的邊緣，所述大孔(42)做成在小孔(40)中心軸的輻射方向外側(cè)交界部分與大孔(42)的開口端邊緣的連線同小孔中心軸所成的夾角，比相對(duì)于小孔中心軸的電子束入射角大。
3.如權(quán)利要求2所述的彩色陰極射線管，其特征在于，沿所述蔭罩26的厚度方向從所述小孔(40)的開口邊緣至所述交界部分的距離做成約為蔭罩(26)厚度的1/3以下。
4.如權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管，其特征在于，在所述蔭罩(26)的邊緣，各電子束孔(12)的大孔(42)相對(duì)于小孔(40)沿離開蔭罩(26)中心的方向偏心設(shè)置。
5.一種彩色陰極射線管，其特征在于包括內(nèi)面形成有熒光體屏(24)的面板(20);與所述熒光體屏(24)相對(duì)配置且向熒光體屏發(fā)射電子束的電子槍(32);與熒光體屏(24)相對(duì)配置于所述面板(20)與電子槍(32)之間的蔭罩(26);該蔭罩具有規(guī)則排列讓所述電子束通過的多個(gè)電子束孔(12)，各電子束開孔又有在蔭罩(26)所述熒光面一側(cè)表面開口的大孔(42)，在蔭罩(26)所述電子槍(32)一側(cè)表面開口，并與所述大孔(42)連通的小孔，以及大孔(42)與小孔(40)的交界部分所確定的最小直徑部分(43);位于所述蔭罩(26)邊緣的各電子束孔(12)的小孔(40)做成小孔壁面內(nèi)至少相對(duì)于蔭罩中心位于輻射方向外側(cè)的部分中，從蔭罩26厚度方向中間部分向小孔(40)的開口邊緣延伸的壁面部分與小孔(40)中心軸所成的夾角比所述最小直徑部分(43)附近的壁面部分與小孔中心軸所成的夾角大。
6.如權(quán)利要求5所述的彩色陰極射線管，其特征在于，所述各電子束孔具有小孔(40)與大孔(42)吻合且構(gòu)成最小直徑部分(43)的交界部分，在所述蔭罩(26)的邊緣，所述大孔(42)做成在小孔(40)中心軸的輻射方向外側(cè)交界部分與大孔(42)的開口端邊緣的連線同小孔中心軸所成的夾角，比相對(duì)于小孔中心軸的電子束入射角大。
7.一種彩色陰極射線管，其特征在于包括內(nèi)面形成有熒光體屏(24)的面板(20)，與所述熒光體屏(24)相對(duì)配置且向熒光屏發(fā)射電子束的電子槍(32)，與熒光體屏(24)相對(duì)于所述面板(20)與電子槍(32)之間的蔭罩(26);該蔭罩具有規(guī)則排列讓所述電子束通過的多個(gè)電子束孔(12)，各電子束開孔又有在蔭罩(26)所述熒光面一側(cè)表面開口的大孔(42)，在蔭罩(26)所述電子槍(32)一側(cè)表面開口，并與所述大孔(42)連通的小孔，以及大孔(42)與小孔(40)的交界部分所確定的最小直徑部分(43);位于所述蔭罩(26)邊緣的各電子束孔(12)，小孔(40)壁面內(nèi)至少相對(duì)于蔭罩(26)中心位于輻射方向外側(cè)的部分具有沿輻射方向的擴(kuò)張部分。
8.如權(quán)利要求7所述的彩色陰極射線管，其特征在于，位于所述蔭罩(26)邊緣的各電子束孔(12)，小孔壁面不僅相對(duì)于小孔(40)中心軸呈輻射狀擴(kuò)張，而且有沿小孔(40)整周延伸的擴(kuò)張部分。
9.一種蔭罩制造方法，該蔭罩包括多個(gè)電子束孔(12)，所述電子束孔具有在蔭罩(26)一側(cè)表面開孔的小孔(40)，以及在蔭罩(26)另一側(cè)表面開孔且開口面積比小孔(40)的開口面積大的大孔(42)，其特征在于所述方法包括以下步驟在蔭罩材料(60)的表面形成具有印相圖案的保護(hù)膜(62，64)的工序，所述印相圖案包括由對(duì)應(yīng)于形成所述小孔(40)位置設(shè)置的不透光的多個(gè)點(diǎn)圖案所組成的第一圖案，至少在位于蔭罩材料(60)邊緣的各點(diǎn)圖案的外側(cè)以規(guī)定間隔設(shè)置的獨(dú)立分圖案(52，54)所組成的第二圖案;通過所述保護(hù)膜(62，64)腐蝕所述蔭罩材料(60)，形成與第一圖案相應(yīng)的多個(gè)小孔(40)，以及對(duì)應(yīng)于所述第二圖案分別從相應(yīng)的小孔(40)向外擴(kuò)張的擴(kuò)張部分的工序。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括在所述蔭罩材料(60)另一側(cè)表面形成一具有對(duì)應(yīng)于所述大孔形成位置設(shè)置的不透光的多個(gè)點(diǎn)圖案的另一保護(hù)膜(62)的工序;向所述腐蝕形成的所述小孔(40)以及擴(kuò)張部分充填抗腐蝕材料(68)的工序;通過所述另一保護(hù)膜(62)腐蝕所述蔭罩材料(60)，形成與所述點(diǎn)圖案相對(duì)應(yīng)大孔(42)的工序。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述充填方法包含除去所述保護(hù)膜(62)的工序，以及除去保護(hù)膜之后充填抗腐蝕材料(68)的工序。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一圖案的點(diǎn)圖案包含圓形，所述分圖案(52，54)包含沿點(diǎn)圖案外周延續(xù)的圓弧狀圖案(52)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述圓弧狀分圖案沿延續(xù)方向分割為多段。
全文摘要
本發(fā)明彩色顯像管的蔭罩電子束孔包括熒光面一側(cè)表面的大孔和在電子槍一側(cè)表面且與上述大孔連通的小孔。蔭罩邊緣的電子束孔，小孔壁面內(nèi)相對(duì)于中心軸位于蔭罩中心另一側(cè)的部分與小孔中心軸所成的夾角大于小孔壁面內(nèi)相對(duì)于中心軸位于蔭罩中心的部分與小孔中心軸所成的夾角。做成這種結(jié)構(gòu)，可減少輻射方向外側(cè)部分所反射電子束射向熒光體屏的比例，因而能防止反射電子束產(chǎn)生不需要的熒光體發(fā)光，以提高對(duì)比度。
文檔編號(hào)H01J9/14GK1103200SQ9411584
公開日1995年5月31日 申請(qǐng)日期1994年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月25日
發(fā)明者大竹康久, 佐合誠司, 喜多信夫 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社