[发明专利]彩色阴极射线管

说明书

本发明涉及一种彩色阴极射线管，更确切地说涉及对彩色阴极射线管的面板和荫罩的改进。

图1所示为荫罩式彩色阴极射线管(彩色-CRT)，把彩色阴极射线管50的管轴定为Z轴，长轴方向与Z轴正交，并穿过壳板51的中心，把长轴定为X轴。短轴方向与Z轴和X轴正交，并穿过壳板51的中心，短轴被定为Y轴。彩色阴极射线管50包括有基本上为矩形的面板52、框板51(框板51带有延伸自面板52侧缘部位的边缘部件54)、和与壳板51相联的漏斗形壳体56。漏斗形壳板56具有基本上为圆柱形的颈58，颈58内装有电子枪装置。在面板52的内表面上形成有荧光屏，矩形荫罩安装在壳板51上，对着荧光屏。荫罩由一块薄金属板构成，并具有大量狭缝孔。荫罩安装在面板52的内表面一侧上，并与面板52隔开预定距离，荫罩的周围焊接到矩形座框上。把几个可弹性形变的支撑构件焊接到座框上。由于这些支撑构件与安装在壳板51的壳板销啮合在一起，荫罩便被支撑在壳板51上。从装在颈58中的电子枪装置发射来的多束电子被会聚进入荫罩的狭缝孔中，然后落在形成在壳板51上的荧光屏上。荧光屏由多个条形荧光层构成，多个荧光层在电子束到达时便发出多种颜色的光。荫罩用来使电子束落在预定的荧光层上。

为了使多束电子落在预定的荧光层上，从电子枪发射来的多束电子的2/3以上的电子不是经过狭缝孔，而是轰击在荫罩上并转化为热。由此，荫罩的温度便升高，金属荫罩便热膨胀。当荫罩热膨胀时，荫罩的狭缝孔与荧光屏的条形荧光层之间的相对位置发生变化，这种变化引起电子束误落在荧光屏上，从而致使彩色阴极射线管彩色纯度下降。为了校正这种由于荫罩与荧光屏之间相对位置的变化而导致的误落，采用了具有双金属(bimetal)的支撑构件，这些支撑构件使膨胀的荫罩在双金属运动的同时朝着荧光屏运动，由此使荫罩和荧光屏之间的距离在允许范围内。因此，由于荫罩和荧光屏之间相对位置的变化而引起的误落便得以校正。但是，在使荧光屏发射高亮度光而且使电子束的落点在短时间内集中在荧光屏的某部位上时，则靠近该部位的荫罩便急剧变热。荫罩的局部变热会引起电子束的局部误落。在常规彩色阴极射线管中，这种局部误落是一个严重问题。

美国专利第4,535,907和4,537,322号公开了一种改进的阴极射线管的壳板。美国专利第4,537,321号和日本专利公开(kokai)第59-158056号(美国专利序号469,775)公开了一种具有基本上平整的面板的彩色阴极射线管。确切地说，因为美国专利序号469,775中所述的彩色阴极射线管的面板基本是平整的，所以在荫罩局部变热时，电子束的误落加剧。如图2所示，彩色阴极射线管的面板在中心部位与在管轴方向(即Z轴方向)上的短轴上的有效直径端部之间的距离差距较大，而在长轴上的有效直径端部与在管轴方向(即Z轴方向)上的对角线上的有效直径端部之间距离的差距很小。这种壳板其面板具有很大的曲率半径。这样，由于面板的周围部分基本平整，荫罩也具有几乎平整的形状。由于荫罩从其中心部位到周围部位比较平整，则如果靠近周围部位的部位被电子束轰击而变热时，荧光屏与荫罩之间的相对位置便起变化，电子束的误落便被加剧。结果，彩色阴极射线管的彩色纯度便被显著降低。

在以上问题中，为了检查彩色-CRT的容易发生误落的区域，采用了一个用于产生矩形窗形图案的信号发生器。使窗形图案的位置和形状变化，来测量电子束的误落。图3所示为用于使荧光屏6的几乎整个表面高亮度发光的大电流的电子束图案5。在图3所示的图案5中，由于整个荫罩都膨胀，局部误落便发生得相当少。图4所示为用于使荧光屏6的一部分高亮度发光的、相对拉长的光栅图案7。误落出现最大的区域是图4所示的图案7所处的区域。误落发生的原因如下：首先是把CRT设计得使平均阳极电流不超过预定值，出于这个原因，图4所示图案中荫罩的每个单元区域的电流密度比图3所示的大窗形图案中的大，由此，在图4所示的图案中。荫罩急剧变热，温度迅速上升。其次，误落大多容易发生在图4所示的光栅图案7的位置处。也就是说，荫罩的狭缝孔与荧光屏相应的条形荧光层之间的相对位置在图4所示图案的位置处易于变化，这是因为，由于电子束倾斜地穿过荫罩的狭缝微孔，电子束落在荧光屏的相应条形荧光层上的位置便因荫罩的热膨胀而易于变化和变化较大。但是，当图案位于靠近荧光屏的中心部位时，如果荫罩由于变热而热膨胀时，荫罩热膨胀的方向便对应电子束的方向，这样，荫罩的狭缝孔与荧光屏的相应条形荧光层之间的相对位置便几乎不变化。当图案位于靠近荧光屏的边缘部位时，由于荫罩固定在框上，便可避免热膨胀。所以，误落最易发生在图4所示的光栅图案的区域上。