专利名称：有增强分辨率的荫罩的显示设备及制造该荫罩的方法
技术领域：
本发明涉及包括带有偏转线圈的彩色阴极射线管的显示设备，并更具体地涉及具有增强分辨率的荫罩的彩色阴极射线管，并涉及制造这种荫罩的方法。
在一台显示设备中，阴极射线管(CRT)包括在真空管壳内表面上形成的发光屏。如本领域中所已知的，该发光屏或可为点屏或可为线屏。在管壳内设置有电子枪并朝着发光屏发射电子束。荫罩位于发光屏附近并提供选色功能；即荫罩内所形成的每个孔径对应于彩色发射荧光元素的一个三色组，以使电子束精确地入射以触发予定的色—发射荧光元素之一个而产生彩色图象。在这种显象管中，图象质量其中包括由荫罩中孔径的间距或间隔来确定。有增强分辨率的荫罩定义为提供中等或高分辨率图象的荫罩。这种有增强分辨率荫罩的一个缺点是当孔径阵列(aperture array)在密度上增大时；即孔的数量增多时，荫罩的结构整体性下降，导致荫罩的固有性质薄弱并易于在显象管制造工艺中的正常处理期间损坏。
图1示出具有贯穿形成的多个孔径3的传统显象管荫罩2。孔径3具有在荫罩的坡度侧(grade side)面上的圆孔4，圆孔4面对电子枪(未示出)并与荫罩锥体即面对屏侧上的圆孔5相对应。为避免入射电子束撞击围绕孔径3的荫罩的外缘部，使荫罩锥体侧面上的孔5的直径显着大于坡度侧上的孔4的直径，而且使锥体侧孔5偏移入射电子束的方向，以便为出射荫罩孔径的电子束提供所需空隙。
1972年12月5日颁布给Naruse等人的美国专利3,705,322公开了一种荫罩——其孔径在荫罩中部为圆形并在趋近其外缘部分时逐渐变为椭圆形。孔径开孔的形状在荫罩的坡度侧和锥面侧是相同的；即，在荫罩外缘部，孔径开孔在荫罩两侧均为椭圆形。其电子枪是一字排列式电子枪，同时荧光屏是向外弯曲的。据称该椭圆孔径是为保持色纯度并对由于电子枪的一字对准排列和荧光屏的曲率引起的电子束着屏位置的扭转(twist)提供校正。该椭圆孔径的长轴与通过孔径各行的桶形曲线之一对准。正如该专利的图10所示，为了保持色纯度，荧光点的形状呈椭圆形。而且，如其图12所示，这些椭圆孔径围绕荫罩中心形成同心圆。在除了沿长轴的所有位置上，椭圆孔径的长轴是横切入射电子束的束角的。这样，为使电子束能通过而不撞击围绕孔径的荫罩外缘部分，必须将孔径做得相当大。这种荫罩结构的一个缺点在于为形成对电子束提供足够大空隙的大孔径必须从荫罩除去相当大量材料，从而削弱了荫罩的强度。因此有必要提供一种有中等和高分辨率性能但有比现有荫罩较大固有强度的荫罩。
根据本发明，一个显示设备包括彩色CRT，该CRT有一个真空外壳——其面板密封至玻锥的一端，玻锥另一端经一管颈封闭。该面板在其内表面上有荧光屏。荫罩位于荧屏附近。荫罩包括有带有许多穿孔的中心部分和外部的金属板。一个电子枪置于管颈内，用于产生电子束并将电子束对准荧屏。一个偏转线圈置于外壳周围的管颈与玻锥连接处。该线圈偏转电子束的扫过荧屏形成光栅。该显示设备对先有设备的改进在于荫罩外部中的孔径在其面对荧屏侧上的开孔在入射电子束方向上被拉伸并相对于荫罩面对电子枪侧上的对应开孔偏移。制造荫罩的方法应用光刻。
在附图中图1是传统点阵列荫罩的平面视图；图2是以部分轴向截面示出体现本发明的彩色显象设备的平面3是图2所示显象管的荧屏截面；图4是根据本发明的一种新颖荫罩的平面视图；图5是沿对角线所取的该新颖荫罩的一个截面；图6是该新颖荫罩沿对角线的一部分横截面视图，示出一种最佳刻蚀图样；图7是该新颖荫罩沿对角线的一部分横截面视图，示出该新颖荫罩的刻蚀图样的第二实施例；图8是表示本发明另一实施例的荫罩的一段(segment)；图9是荫罩板的一段，表示该板外部的光刻胶层中开孔的图样；图10表示对图9的荫罩板进行部分光刻后的该板；图11表示第二次光刻后的图10荫罩板；以及图12表示除去光刻胶后的具有由此形成的孔径的荫罩板。
图2表示一彩色显示设备8，它包括彩色CRT10，CRT10具有玻璃外壳11——带有矩形面板12和由矩形玻锥15连接的管颈14。玻锥15具有一内部导电涂层(未示出)，连接阳极钮16并延伸入管颈14中。如本领域所已知的，导电层(也未示出)覆盖在玻锥15的外表面上并被接地。面板12包括观察面板或衬底18和一外凸缘或侧壁20，面板12通过玻璃熔结点21密封到玻锥15。面板18的内表面上带有三色荧屏22。图3所示荧屏22可为点屏或线屏，包括许多由发红光，发绿光和发蓝光的荧光元素(phoshor elements)R，G和B，分别以循环次序排列成三点或条状色组或象素，组成的荧屏单元(screen elements)。最好，如本领域已知的，至少部分荧光元素覆盖一相对薄，光吸收矩阵23。一层薄的导电层24，最好为铝，叠加在荧屏22和形成用于将均匀电压加至荧屏以及用于反射从荧光元素通过面板18发出的光的装置。多孔选色电极或荫罩25利用传统工具以相对于荧屏22的予定间距被可拆卸地安装。
由图2虚线概略示出的电子枪26被对中地安装在管颈14内，以产生三电子束28并使其沿会聚路径通过荫罩25中的孔径指向荧屏22。电子枪26是一种传统的一字排列式电子枪；不过也可采用本领域中已知的任何合适的电子枪。
管10被设计成同位于玻锥—管颈连接区内的诸如偏转线圈30之类的外磁偏转线圈连用。显示设备8包括管10和偏转线圈30的组合。一旦被激励，偏转线圈30便使三束28受到磁场作用，使电子束在荧屏22上以矩形光栅形式作水平和垂直扫描。由图2中线P-P所示的偏转起始平面(零偏转时)处于偏转线圈30的中间左右。为简明起见，图中未示出偏转束路径在偏转区中的真实曲率。
图4中更详细示出的荫罩25基本上是矩形并包括孔径部分32和围绕孔径部分32的无孔边缘部分34。图中示出荫罩25的孔径部分32的九个区。这些区包括在长轴X和短轴Y的交点处的中(心)部(分)36和八个外部区38。这八个外部区38位于长轴，短轴和对角线的末端。在荫罩25的中部36中，多个圆形孔径40是由有选择地将圆形开孔41，42蚀刻入金属板39相对设置的表面而形成的。荫罩的相对表面分别被设计成坡度面，即面对电子枪侧和锥面，即面对荧屏侧。在荫罩25的外部38中，许多孔径43被形成——在坡度侧有圆形开孔44，而在锥面侧，则大致呈椭圆或卵形开孔45。此外，每个基本为椭圆开孔45的长轴是在入射电子束28方向上如此取向的，以致荫罩外部38中的开孔45从中部36向外径向地延伸。由于荫罩25的坡度侧的相应孔径开孔44是圆形的，故当将荫罩用作光靠模(photo-master)以印刷荧屏时，在面板内表面上将产生圆点。最好，在荫罩外部38中的孔径43的大致椭圆的开孔45是相对于相应圆形开孔44是偏移的，以进一步增大电子束通过孔径的空隙。
荫罩25的外部38中的孔径43的基本呈椭圆开孔45胜过传统圆形开孔的优点示于图5中，该图是沿对角线所取的荫罩截面。孔径43在荫罩锥面侧各有基本呈椭圆形的开孔45——其长轴大小“A”沿图2所示的入射电子束28的路径伸展。若“A”为如图5虚线所示的传统圆孔的直径，则为形成圆开孔而必须去除荫罩材料的量显然多于为形成基本呈椭圆开孔45所要去除荫罩材料的量。因此，其外部锥面侧中具有基本呈椭圆开孔45的孔径的荫罩能在罩内保留较多材料，故比直径等于基本呈椭圆孔径开孔的长轴大小的圆形孔径开孔的荫罩，其固有强度较高。
表I列出对有对角线尺寸66cm宽高比为16×9和大约106°偏转角的管而言，一种新颖中等分辨率荫罩对应符号和尺寸的各参数。如图5所示，“水平间距”(HP)和“垂直间距”(VP)是指分别在荫罩25的坡度侧相邻水平和垂直圆形孔径开孔44之间的中心至中心的间距，图5中的圆形开孔44的每个直径标为“B”。如图4所示，在荫罩的中部36，孔径40的锥面侧的圆形开孔42的直径标为“D”。再参照图5，孔径的相邻列和行以这样一种方式交错排列以致荫罩的坡度侧上相邻列中圆形孔径开孔44的中心是彼此等距定位的，从而形成等边三角形。从图5和6显见荫罩坡度侧沿对角线的“对角线间距”(DP)，即相邻圆形开孔44之间的中心至中心的间距是等于垂直间距(VP)的；不过，人们认识到DP和VP可以彼此不同。图6所示为“θ”的“入射束角”是指管子Z抽与入射电子束28的路径之间的角。例如，在荫罩25的中心，束28的路径是共同平行(COparallel)于管子Z轴的，故入射束角为零。当电子束在荧屏上以光栅形式扫描时，束角增大，在荫罩各角达到最大。对于上述中等分辨率的管子而言，入射束角“0”在荫罩角落处为39°左右，荫罩孔径43的大致椭圆形开孔45的长轴尺寸A在各角处较大。沿对角线相邻椭圆间的中心至中心间距标为“C”，并示于图6中。荫罩25的坡度侧上的圆形开孔44的中心和锥面侧上基本为椭圆形开孔45的中心之间的位移，对于相应孔径43而言，标为“偏移”(offset)”并在图6中识别为“OS”。荫罩坡度侧上孔径43的圆形开孔44的直径“B”，可等于荫罩中心处的开孔41的直径，或开孔44可在直径上不同于开孔41，不是从中心到边缘直径减小，就是如本领域已知的，当离荫罩中心的距离增大时直径先增大然后减小。在本实例中，从荫罩中心至边缘保持直径“B”恒定致使开孔41和44的直径相等。基本椭圆形开孔45的短轴尺寸“E”大于坡度侧圆形开孔44的直径。在表I中，所有尺寸以微米，μ为单位，除非另有指示。
表I参数 符号 尺寸μ坡度侧孔径开孔41，44 B 225锥面侧孔径开孔42 D 280锥面侧长轴开孔45 A 370锥面侧短轴开孔45 E 305荫罩厚度 t 170垂直间距 VP 463水平间距 HP 802对角线间距 DP 463偏移 OF 84最大入射束角 O 39°表II列出对角线尺寸66cm，宽高比16×9，和偏转角106°的管子而言，一个高分辨率荫罩的各参数，相应符号和尺寸。在中等分辨率荫罩中所用的相同标号和符号用于命名高分辨率荫罩中的相应参数。除非另有指示，所有尺寸均以微米，μ为单位。
表 II参数 符号 尺寸μ坡度侧孔径开孔41，44 B 127锥面侧孔径开孔42 D 140锥面侧长轴开孔45 A 254锥面侧短轴开孔45 E 210荫罩厚度 t 150垂直间距 VP270水平间距 HP468对角线间 DP270偏移 OF60最大入射束角 O 44°荫罩25通过刻蚀金属板39以形成贯穿孔径而制成。如图6所示，金属板39分别有两个相对设置的主表面50和51。在板39的两个主表面上涂敷有已知的液态涂料成分，这种成分在干燥时，分别在表面50和51产生第一光敏抗蚀剂层52和第二光敏抗蚀剂层53。这些层覆盖在板39两表面的中心部分和外部。该涂料成分可为重铬酸盐敏化的聚乙烯醇或任何等同材料。
当涂层52和53干燥时，将被覆板39放入真空印刷框架或凹槽，两个主图样之间有不透明区，各支承在一块独立的玻璃板上。尽管既未示出凹槽，也未示出框架，但它们是1986年5月13日颁发给Moscony等人的美国专利4,588,676中所述的那种框架或凹槽。在与板39的表面51上的光敏抗蚀剂层53接触的图样与传统图样不同之处在于其外部中的图样的不透明区是在入射电子束方向上被伸展，而中心部分的不透明区是圆形的。最好，图样的外部中的不透明区基本呈椭圆形，每个椭圆的长轴位于入射电子束的方向上。与光敏抗蚀剂52接触的图样是传统式的并在其中心部分和外部均有圆形不透明区。与涂层52接触的图样的圆形不透明区在直径上小于与涂层53接触的图样的不透明圆形区和基本呈椭圆的不透明区。图样中基本为椭圆的不透明区是用下法制成的对基本椭圆孔径的单次曝光；或适当直径的圆孔径多次曝光进行光绘图(photo plotting)，接着位移或偏置孔径，以产生所需尺寸的基本椭圆不透明区。
板39和其上有不透明图样的玻璃板被放置在真空凹槽内玻璃板和金属板之间形成的腔室被抽真空，以使图样与涂层52和53直接接触。来自适当光源的光化辐射照亮涂层52和53的没有被不透明区荫蔽的那些部分。当涂层52和53已被适当曝光时，便停止曝光，对印刷框架去真空(devacuated)并取出被覆板39。
现对已曝光涂层52和53显影，如通过用水或其他含水溶剂冲洗，以除去未曝光部分，涂层的较可溶的掩蔽区。如图6所示，显影后，板39在其主表面上带有对应于坡璃板上不透明区的开孔图样。在板39的坡度侧，涂层52的第一图样中形成的开孔60在板的中心部分和外部都是圆形的。板39的外部锥面侧，涂层53的第二图样所形成的开孔62是基本椭圆并相对第一图样所形成的圆孔60偏移。涂层53第二图样的中心部分所形成的圆形开孔在图6中未示出，但它们是与第一图样的中心部分所形成的开孔60同轴对齐并大于孔60。现使带有其内形成开孔图样的涂层52和53在空气中大约250℃至275℃下焙烧，以形成耐腐蚀的图样。现将其上带有耐腐蚀图样的板39从其两侧最好一步地作有选择地蚀刻，以产生具有对应于第一和第二光敏抗蚀剂图样中的开孔的开孔孔径。
在玻璃板上形成基本椭圆不透明图样的一种方法是对圆孔径多次曝光，但也可通过曝光圆图象，接着在多块板上的图样外部的入射电子束方向上连续向外位移，然后多次将不同板印刷到一块合成板上，也可获得同样效果。这一工艺规程比上述方法费时得多因而不是最好。
图7示出在金属板39一侧制作基本椭圆孔径开孔的一种反复蚀刻方法。图7的结构表示已完成蚀刻后的板39。起初，板39的两表面50和51被涂敷，以在其上形成光敏抗蚀剂(未示出)。然后，将带有圆形不透明区的玻璃板被定位于同表面50和51上的光敏抗蚀剂层接触，被抽真空和对光化性辐射曝光，以有选择地改变光敏抗蚀剂层的可溶解性。用水显影光敏抗蚀剂层，以除去被玻璃板图样的不透光区掩蔽的易溶区，以形成光敏抗蚀层中开孔的中间图样。将光敏抗蚀剂图样加热以使它们耐腐蚀，然后对金属板39选择地通过在光敏抗蚀剂层中的开孔蚀刻以至少在其两表面中部分形成开孔。停止蚀刻然后剥离板39以除去硬化的光敏抗蚀层。接着再用光敏抗蚀剂材料重新涂敷板39以在其两侧形成新涂层。该光敏抗蚀剂材料覆盖在板39的先前蚀刻的开孔以及未蚀刻部分。将其上带有或是不透明圆图样的玻璃板，或是透明玻璃板放置于同板39的坡度侧50上的光敏抗蚀剂层相接触。若采用透明玻璃板，则会使板39坡度侧上的整个抗蚀剂层不能通过光化性辐射溶解，不会发生对板坡度侧的进一步蚀刻。然而，具有圆形不透明区的第二玻璃板——这些不透明区在玻璃板外部的入射电子束方向上向外偏移，被置于同金属板锥面侧51上的光敏抗蚀剂层相接触，以便进行第二次曝光。第二玻璃板的中心部分中的圆形区未从第一次曝光的中心部分改变，以致在板39中部形成的开孔在两侧均是对齐的。将光敏抗蚀剂层曝露于光化性辐照下，显影形成图样，再对板39进行蚀刻。第二蚀刻之后，板39锥面侧的开孔45基本上按椭圆形外延，而坡度侧开孔44是圆形。通过用另一层已经受过曝光和加热使其耐腐蚀的光敏抗蚀剂材料保护先前蚀刻开孔，则可将这些开孔延伸至更深的荫罩内而不必去除该表面附近的金属，这并不影响电子束传输，但却提供荫罩的强度。虽然将该多重蚀刻工艺描述成仅用两步蚀刻，但应懂得附加涂敷，曝光(photoexposing)，显影和蚀刻步骤均在本发明的范围内。
以上所述有关在荫罩一表面的外部形成基本呈椭圆形开孔和在荫罩另一表面上形成相应圆孔的技术同样可用于在荫罩外部形成多边形开孔和在其相对侧上形成矩形开孔。由此产生的荫罩可用于制造显象管的线屏(line screen)。一种不透明多边形曝光图样可在玻璃板的外部中形成，即可用以上所述的多次曝光技术。在后面的方法中，可在玻璃板的中部形成矩形不透明区并可在其外部中形成多边形不透明区。多边形区是通过对矩形图样的重复曝光—连续在入射电子束方向上偏移而形成的。采用玻璃板以对提供涂层中开孔图样的光敏抗蚀剂层进行曝光。图8示出荫罩125的外部，沿其对角线，在锥面侧有孔径143，带有利用具有本文所述矩形和多边形开孔图样的光敏抗蚀剂层制成的多边形开孔145。在荫罩125的中部，孔径140在锥面侧有矩形开孔142以及坡度侧有开孔141。换言之，多边形和矩形开孔可由多步骤蚀刻工艺形成。
多步骤蚀刻的以下方法可用于在荫罩锥面侧的外部形成延伸孔径。参照图9-12，板139分别具有置于其坡度侧和锥面侧表面150和151上的光敏抗蚀剂层152和153。具有不透光区的适当主图样被设置在接触被覆板139的第一组玻璃板上。将玻璃板和金属板放大凹槽并对其光化性辐射曝光以有选择地改变光致抗蚀剂层的可溶性。玻璃板不透明图样和凹槽都不显示。于是，层152和153被显影，以除去光致抗蚀剂的多余可溶的掩蔽区(shadowed areas)以形成图9所示开孔160和162。开孔160可例如为矩形或圆形，而开孔162可例如为矩形或基本椭圆形。最好，如图9所示，抗蚀层153中的开孔162大于并向外偏移于抗蚀层152中的开孔160。然后，金属板139如图10所示从两侧开始被蚀刻以分别提供板139的坡度侧和锥而侧的开孔170和172。开孔170和172形状基本上分别对应于开孔160和162并仅仅部分地贯穿板139。接着，将包含围绕孔径170和172的表面的板139的两侧再涂敷以光致抗蚀剂材料，以形成涂层252和253，这两层实际上通过其上不透光区小于第一组玻璃板的不透光区的另一组玻离板(未示出)被再次曝光于光化性辐照下。可用该第二组玻璃板的不透光区偏移板139中的开孔170和172。将139显影以除去抗蚀剂层的多余可溶性掩蔽区并再进行蚀刻以分别形成从先前已蚀刻开孔170和172外延的开孔270和272并形成孔径190，如图12中所示。虽然上面描述的多步蚀刻仅由两步蚀刻组成，但在本发明范围内可包括两步以上的蚀刻。图9-12所示多步方法的优点在于通过改变每一步蚀刻中开孔的大小及其位置，使得合成孔径190具有所需斜度和为使电子束28能穿过那里而不打在荫罩139的孔径190的边缘部分所必需的内部结构。此外，该多步蚀刻法使从板139沿入射电子束方向上除去的材料量降至最小，从而提供一种比其锥面侧外部呈圆孔径的传统荫罩具有较强结构强度的荫罩125。
权利要求
1.包含有真空外壳的彩色CRT的显示设备，所述外壳包括密封至由管颈在另一端封闭的玻锥一端的面板，所述面板在其内表面上有荧光屏，该外壳具有位于所述屏附近的荫罩，所述荫罩包括有多个贯穿那里的孔径的中心部和外部的金属板，一个电子枪置于所述管颈内用以产生电子束并将其导向所述荧屏，和置于所述外壳周围，所述管颈与所述玻锥连接处的偏转线圈用以偏转所述电子束，以在所述屏上进行光栅扫描；该显示设备的特征在于所述荫罩(25，125)在其面对荧屏侧的外部(38)中的所述孔径(43，143，190)具有开孔(45，145，172，272)，这些开孔是在入射电子束(28)方向上被延伸并相对所述荫罩面对电子枪测的相应开孔(44，144，170，270)偏移。
2.如权利要求1的显示设备，其特征在于，所述荫罩(25，125)的面对电子枪侧的外部(38)中的所述开孔(44，170，270)，是圆形的。
3.如权利要求2的显示设备，其特征在于所述荫罩(25)的面对荧屏侧的所述孔径(40)在其中心部分(36)中具有呈圆形并与所述荫罩面对电子枪侧的相应圆开孔(41)对齐的开孔(42)，和所述荫罩外部(38)中在其面对荧屏侧的外延开孔(45)基本为椭圆形。
4.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于所述荫罩(25)在其面对荧屏侧的中心部分(36)的所述圆形开孔(42)的直径大于所述荫罩面对电子枪侧上的相应圆形开孔(41)的直径。
5.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于所述荫罩(25)的外部(38)中，在其面对荧屏侧的所述基本呈椭圆的开孔(45)具有的长轴尺寸(A)是以保证穿过那里的电子束(28)不撞击在所述荫罩的所述椭圆开孔边缘的金属板(39)上，从而提供被投射在所述荧屏(22)上的基本呈圆形的电子束。
6.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于所述荫罩(25)在其面对荧屏侧的外部(38)中的所述基本呈椭圆开孔(45)具有的短轴尺寸(E)稍微大于所述荫罩面对电子枪侧上相应圆孔(41)的直径。
7.如权利要求1的显示设备，其特征在于所述荫罩(125)的所述面对电子枪侧的所述开孔(141，144，170，270)是基本呈矩形的孔。
8.如权利要求7的所述显示设备，其特征在于所述荫罩(125)在其面对荧屏侧的中心部分中的所述开孔(142)也基本呈矩形，所述荫罩在其面对荧屏侧的外部中的开孔(145，172，272)是多边形的并相对所述荫罩面对电子枪侧的矩形开孔(144，170，270)偏移；以及在所述荫罩的外部中的矩形开孔在入射电子束(28)方向上的尺寸足以保证穿过那里的电子束不碰撞在所述多边形孔边缘的金属板(139)上，从而提供被入射在所述屏(22)上的基本呈矩形的电子束。
9.一个有真空外壳的阴极射线管，包括一电子枪，用以产生多个电子束，射向面板内表面的荧光屏上，一个位于所述荧屏附近的荫罩，所述荫罩包括其内有多个孔径用作入射电子束穿过那里的通道的中心部分和外部的金属板；该阴极射线管的特征在于所述荫罩(25，125)的外部(38)中的所述孔径(43，143，190)具有开孔(45，145，172，272)，这些开孔在入射电子束(28)方向上被延伸并相对所述荫罩的面对电子枪侧的相应开孔(44，144，170，270)偏移。
10.如权利要求9所述的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(25，125)，在其面对电子枪侧的外部(38)中的所述开孔(44，170，270)为圆形。
11.如权利要求10所述的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(25)在其面对荧屏侧上中心部分(36)的所述孔径(40)具有呈圆形并与所述荫罩的面对电子枪侧的相应圆形开孔(41)对齐的开孔(42)，以及所述荫罩在其面对荧屏侧的外部(38)中的延伸开孔(45)基本呈椭圆形。
12.如权利要求11的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(25)在其面对荧屏侧的中心部分(36)中的所述圆形开孔(42)在直径上大于所述荫罩的面对电子枪侧的相应圆形开孔(41)。
13.如权利要求11的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(25)的其面对荧屏侧的外部(38)中的所述基本呈椭圆形的开孔(45)的长轴尺寸(A)足以保证穿过那里的电子束(28)不会碰撞在所述荫罩的所述椭圆形开孔边缘的金属板(39)上，从而提供被入射在所述屏(22)上的基本为圆形的电子束。
14.如权利要求13的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(25)在其面对荧屏侧的外部(38)中的所述基本为椭圆形开孔(45)的短轴尺寸(E)稍大于所述荫罩面对电子枪侧的相应圆形开孔(41)的直径。
15.如权利要求9的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(125)面对所述电子枪(26)侧的所述开孔(141，144，170，270)基本呈矩形。
16.如权利要求15所述的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(125)，在其面对荧屏侧的中心部分的所述开孔(142)也基本呈矩形；所述荫罩在其面对荧屏侧的外部中的开孔(145，172，272)为多边形并相对于所述荫罩面对电子枪侧的矩形开孔(144，170，270)偏移；以及所述荫罩外部中的多边形开孔在入射电子束(28)方向上的尺寸足以保证穿过那里的电子束不会碰撞在所述多边形开孔边缘的金属板(139)上，从而提供被入射在所述屏(22)的基本呈矩形的电子束。
17.一种制作荫罩(25，125)的方法，该荫罩包括在有中部(36)和外部(38)的金属板(39，139)中的多个孔径(40，43，140，143，190)，该方法的特征在于包括以下步骤将所述金属板(39，139)的相对表面涂敷光致抗蚀剂材料，以在所述金属板的第一和第二侧分别形成各有中心部分(36)和外部(38)的第一光致抗蚀层(52，152)和第二光致抗蚀层(53，153)；在所述第一光致抗蚀层中设置一开孔(60，160)的图样，所述第一层中的所述开孔图样在所述第一层外部和中心部分是相同的；在所述第二光致抗蚀剂层中设置开孔(62，162)的图样，所述第二层开孔的所述第二图样在所述层外部与其中部是不同的；通过光致抗蚀剂层中的开孔蚀刻所述金属板，以形成具有对应于所述第一和第二图样中开孔的开孔的所述荫罩孔径(40，43，140，143，190)。
18.如权利要求17的方法，其特征在于所述第一层(52，152)中的所述开孔(60，160)是圆形孔。
19.如权利要求17的方法，其特征在于所述第二层(53，153)中的所述开孔(62，162)在中心部分(36)中是圆形而在其外部(38)中大致呈椭圆形，所述第二层的中心部分中的圆孔是与所述第一层(52，152)的相应开孔(60，160)对齐并较大于后者，所述第二层外部中的椭圆开孔是相对所述第一层的相应圆形开孔偏移的，而该椭圆开孔的长轴从所述第二层的中心部分向外扩展。
20.如权利要求17的方法，其特征在于第一层(152)图样中的所述开孔(160)呈矩形，同时第二层(153)中图样的开孔(162)在所述层中部为矩形和外部为多边形，所述多边形开孔从所述第二层的中部向外扩展。
21.如权利要求17的方法，其特征在于所述金属板(139)通过所述第一和第二光致抗蚀剂层(152，153)中的开孔(160，162)被蚀刻以形成仅仅部分延伸至所述金属板的开孔(170，172)，所述金属板的所述开孔形状上基本对应于所述第一和第二图样中的开孔；将光致抗蚀剂材料的第二涂层施加到所述金属板的第一和第二侧以形成其上各有中心部分和外部的其他光致抗蚀剂层(252，253)；在所述金属板的第二侧的至少另外光致抗蚀剂层(253)中设置进一步的开孔图样，所述进一步开孔图样在所述层的外部不同于中部；以及然后通过另外光致抗蚀层中的开孔蚀刻所述金属板，以形成在所述荫罩(125)中形成孔径(190)的通孔(270，272)。
全文摘要
彩色CRT10的显示设备(8)，CRT包括外壳11管颈14玻锥15面板12，板12在其内表面有荧屏22，荫罩25位于屏22附近并包括有多个贯穿孔径的中心部和外部的金属板39，电子枪26置于管颈内和偏转线圈30，以在屏上进行光栅扫描；该设备的改进在于荫罩25，在其面对屏22侧的外部中的孔径(43)，具有开孔(45)，这些开孔在入射电子束(28)方向上被延伸并相对所述荫罩面对电子枪侧的相应开孔(44)偏移。
文档编号H01J29/07GK1137166SQ95116778
公开日1996年12月4日 申请日期1995年10月13日 优先权日1994年10月14日
发明者T·F·辛浦森, I·戈洛, B·G·马克斯, C·M·韦策尔, C·C·艾勒曼 申请人:汤姆森消费电子有限公司