专利名称：：彩色阴极射线管的制作方法
技术领域：
：本发明涉及彩色阴极射线管，更具体地讲，本发明涉及一种具有高楔形比玻屏的彩色阴极射线管，其中荫罩或显示屏设计为最佳状态，或玻屏的光吸收系数设置为最佳值，从而具有改进的亮度均匀性(BU)特性。彩色阴极射线管是一种广泛使用于电视接收机，或测量用示波器和观测用雷达的监视器的显示器。彩色阴极射线管通过来自电子枪(或阴极)的电子束激发的红、绿和蓝荧光材料在显示器上显示图像。图1是一个荫罩式彩色阴极射线管的剖面图，其中示出了矩形玻屏1，连接于玻屏1的漏斗形部分2，连接于漏斗形部分2较小直径一端的圆柱形玻璃颈部3，和颈部3内的内嵌电子枪4。涂覆有荧光材料的显示屏5安装在玻屏1的内表面，用于选择显示屏5上的颜色的荫罩6安装在离开显示屏5的一个预定距离上，产生枕形水平偏转磁场和桶形垂直偏转磁场的偏转线圈7安装在漏斗形部分2的颈部3的外表面。图2是显示屏5的细节图。显示屏包括玻屏1内部有效表面上涂覆红、绿和蓝(RGB)荧光材料的荧光点5a，和荧光点5a以外区域上的填充有黑色涂覆材料的黑色基质层5b。在这里，根据显示屏上形成的荧光材料的形状，RGB荧光材料分为点式和条式。图3是荫罩6的细节图。荫罩包括多个对应于荧光点5a的缝隙(或孔)6a，以便从电子枪发射电子束能够穿过荫罩6投射到荧光点5a上，并且缝隙在黑化后被雾化涂覆。在从电子枪4发射电子束8时，偏转线圈7的水平和垂直偏转磁场使电子束8偏转，以扫描整个显示屏，然后偏转电子束8在荫罩6上形成的多个缝隙6a上汇聚。当穿过每个缝隙6a的电子束8投射到显示屏5上时，使RGB荧光材料5c发光，因而在玻屏1上重现彩色图像。当前流行的是把玻屏1的外表面制成平面形。也就是说，图4A中所示的具有弯曲的内、外表面的彩色阴极射线管玻屏改变成如图5A中所示的分别具有弯曲内表面和平的外表面的彩色阴极射线管玻屏。中央玻屏与边角玻屏厚度的楔形比一般为150％至250％。然而，当在如图4B所示的玻屏的内、外表面都具有弯曲的条件下只有玻屏的外表面如图5A所示是平面时，亮度的均匀性，即，BU特性(最重要的屏幕特性之一)变坏。图4B与图5B之间的比较显示当玻屏的外表面是平面的，亮度特性具有一种高斯分布。因此，为了防止亮度均匀性变坏，通过利用具有较小的光吸收系数的透明玻璃和通过模拟试验设计确定荫罩和显示屏的透光率来制造具有改进的透光率的玻屏，尽管也存在其它改进玻屏透光率的方法。玻屏的光吸收系数一般大于0.01298。荫罩的透光率取决于缝隙面积(用缝隙宽度代表缝隙面积)，例如，边角部分的缝隙宽度可以是200μm，而中央部分的缝隙宽度可以是180μm。同样，显示屏的透光率取决于形成在显示屏上的点(或条)面积，以下称之为点宽度，例如，边角部分的点宽度可以是160μm，而中央部分的点宽度可以是150μm。为了防止平面外表面玻屏的BU特性变坏，用上述值确定荫罩的边角部分和中央部分的缝隙宽度，和显示屏边角部分和中央部分的点直径，并且凭借模拟试验设计用具有较小光吸收系数的透明玻璃制造玻屏，从而得到荫罩和显示屏的预定光吸收系数和透光率。但是，存在着如果玻屏的楔形比大于170％时不能得到良好的玻屏BU的问题，此外，由于使用了透明玻璃使得彩色阴极射线管的重量和成本增加。本发明的目的是要通过优化设定玻屏的光吸收系数或把荫罩的缝隙宽度或显示屏的点直径设计为最佳状态，从而即使在玻屏的楔形比大于170％的情况下也能提供具有改进的亮度均匀性特性的阴极射线管。为此目的，提供了一种彩色阴极射线管，包括具有大于170％的楔形比的玻屏；显示屏，电子束投射到其上，并且其上形成有涂覆着RGB荧光材料的荧光点和荧光点之外所有区域中填充有黑色涂覆材料的黑色基质层；和荫罩，其上排列有对应于荧光点的多个缝隙，其中显示屏的边角部分的点的直径是中央部分的点的直径的大约100至127％，并且荫罩的边角部分的缝隙宽度是中央部分的缝隙宽度的大约105至133％。图1是现有彩色阴极射线管的剖面图；图2是现有彩色阴极射线管的显示屏的局部细节图；图3是现有彩色阴极射线管的荫罩的示意透视图；图4A示出了一种具有外和内表面弯曲的现有玻屏；图4B是显示现有玻屏的亮度分布的曲线图；图5A示出了一种具有平面外表面和弯曲内表面的现有玻屏；图5B是显示图5A的玻屏的亮度分布的曲线图；图6是显示根据本发明的显示屏和荫罩的有效表面的示意图；图7A示出了一种根据本发明的具有平面外表面和弯曲内表面的玻屏；图7B是显示根据本发明的玻屏的亮度分布的曲线图；和图7C是显示根据本发明的玻屏的透光率的曲线图。本发明涉及一种即使在玻屏楔形比大于170％时也具有改进的BU特性，例如50％，的彩色阴极射线管。首先，可以从下式(1)中推导出影响亮度(B)的因素B=n×Tp×Ts×Ta×Tm×Ik×Vπ×S×(1-TrT)×0.2919---(1)]]>其中n代表荧光材料的亮度，Tp代表玻屏透光率(它可以根据基于玻璃成分的光吸收系数而改变)，Ts代表显示屏透光率(＝点直径/电子束直径)，Ta代表铝蒸镀后的显示屏透光率，Tm代表荫罩透光率，Ik代表阴极电流，V代表阳极电压，π代表3.14，S代表有效发光面积，和代表回扫时间比。此外，Tr代表回扫时间，T代表帧的总扫描时间。根据改变上式(1)的因素可以确定改善彩色阴极射线管BU特性的下述三种方法。第一，通过调节玻璃成分降低光吸收系数以提高玻屏透光率的方法。第二，调节显示屏中央部分点直径与边角部分点直径的比以提高显示屏透光率的方法。第三，调节荫罩中央部分缝隙宽度与边角部分缝隙宽度的比以提高荫罩透光率的方法。应当在调节玻屏的透光率的第一种方法中考虑对比度特性；应当在调节显示屏透光率的第二种方法中考虑亮度和色纯度范围特性；和应当在调节荫罩透光率的第三种方法中考虑分辨率。下面(2)，(3)和(4)式分别表达玻屏，显示屏和荫罩的透光率(Tp)，(Ts)和(Tm)。Tp＝(1-R)2×e-K×t(2)；Ts=SdotSbeam---(3)]]>；和Tm=SslotPh×Pv---(4)]]>其中，R代表玻璃反射率，K代表光吸收系数，S代表面积，Ph代表荫罩缝隙的水平间距，Pv代表荫罩缝隙的垂直间距。因此，在本发明的一个实施例中，考虑到上述对比度特性及亮度和色纯度范围特性进行了基本试验，从而得到表1至3b中列出的数据，在这里为了获得下面的表1至3b，如图6中所示的那样说明变化的荫罩缝隙宽度和显示屏点直径的位置。如图6所示，适当地设定显示屏5和荫罩6的中央部分和边角部分的位置，使得相对于从显示屏5或荫罩6的中心轴(0，0)开始的有效表面的垂直距离(H)或水平距离(L)，边角部分的垂直区是12～22％垂直距离(H)的外缘区(h)，而边角部分的水平区是5～15％水平距离(L)的外缘部分(1)。显示屏5和荫罩6的中央部分5-1和6-1是从上述水平区开始的17％水平距离(H)，边角部分5-2和6-2是从上述垂直区开始的10％垂直距离(L)，下面将对它们进行更详细的说明。显示屏5或荫罩6的垂直长度的一半是由从中心(O)到上边缘的长度(H)定义的，而水平长度的一半则是由从中心(O)到右边缘的长度(L)定义的。此时，位于显示屏或荫罩边角部分的缝隙宽度或点直径的水平和垂直位置分别由L-1和H-h定义。在本发明的这个实施例中，当显示屏5的垂直长度(H)和水平长度(L)分别定义为186.3mm和331.2mm时，h可以设定为32mm(＝0.17H)，1可以设定为32mm(＝0.097L)。此外，当对应于显示屏5的荫罩6垂直长度(H)和水平长度(L)分别定义为177mm和307.8mm时，荫罩的h设定为29.7mm(＝0.168H)，而荫罩的1则设定为29.7mm(＝0.096L)。因此，显示屏或荫罩的外缘区的h成为12～22％H，而显示屏或荫罩的外缘区的1则为5～15％L。但是，h和1最好分别设定为0.17H和0.1L。下面说明通过考虑上述变量而建立的表。表1解释了根据玻屏的光吸收系数的改变而对亮度均匀性造成的影响，表2说明了根据显示屏的荧光点直径大小改变而对亮度均匀性造成的影响，表3说明了荫罩缝隙宽度大小变化对亮度均匀性的影响。表1如表1中所示，在具有一定楔形比的玻屏中，光吸收系数(K)为从0.04858(实施例1)至0.01128(实施例10)，而亮度均匀性则是从50％至85％。表2a</tables>如表2a中所示，当显示屏的中央部分具有一定荧光点直径和一定条宽度时，显示屏的边角部分的荧光点直径和条宽度是158μm(实施例1)至200μm(实施例6)，因此，亮度均匀性成为大于50％。表2b如表2b中所示，当显示屏的边角部分具有一定荧光点直径和一定条宽度时，显示屏的中央部分的荧光点直径和条宽度为160μm(实施例1)至110μm(实施例6)，因此，亮度均匀性成为大于50％。表3a如表3a中所示，当荫罩的中央部分具有一定荧光点直径和一定条宽度时，荫罩的边角部分的荧光点直径和条宽度为190μm(实施例1)至250μm(实施例6)，因此，亮度均匀性成为大于50％。表3b</tables>如表3b中所示，当荫罩的边角部分具有一定荧光点直径和一定条宽度时，荫罩的中央部分的荧光点直径和条宽度为189μm(实施例1)至140μm(实施例6)，因此，亮度均匀性成为大于50％。在把上述试验结果应用到荫罩式彩色阴极射线管时，即使在玻屏的楔形比大于170％的情况下，也能获得大于50％的BU特性。为了通过改变彩色阴极射线管玻屏的楔形比而设计具有不同的大于170％的楔形比的彩色阴极射线管，必须根据表1至3b中所示的试验结果改变玻屏的光吸收系数、显示屏边角部分的点直径与中央部分点直径的比、荫罩边角部分缝隙宽度与中央部分缝隙宽度的比中的一个或多个，由此设计出根据本发明的玻屏，显示屏或荫罩。如表1中所示，玻屏的光吸收系数最好设定为小于0.04858。但是，光吸收系数越小，玻屏所用玻璃的价格越高，重量越大，对比度特性也越不好。因此，玻屏的适当的光吸收系数应当设定在0.04858和0.01758之间。此外，如表2中所示，与中央部分的点直径相比，显示屏边角部分的点直径最好是大于100％，以便提高显示屏的透光率。但是，当边角部分的点直径增大太多时，色纯度范围降低，并且制造过程之一的涂覆工艺的生产率也将降低，导致对生产率的不良影响。因此，与中央部分相比，把边角部分的点直径增大到100～127％是适当的。另外，如表3中所示，与荫罩中央部分的缝隙宽度相比，荫罩边角部分缝隙宽度最好是大于105％，以便提高荫罩的透光率。但是，当边角部分的缝隙宽度增大过多时，色纯度范围降低。鉴于这种情况，与中央部分缝隙宽度相比，把边角部分缝隙宽度增大到约105～133％是适当的。因此，根据本发明的彩色阴极射线管尽管具有如图7A中所示的弯曲的内表面和平面的外表面，仍具有图7C所示的玻屏、显示屏和荫罩的透光率分布。因而，亮度具有如图7B中所示的分布。如上所述，在根据本发明的一个实施例中，尽管玻屏的楔形比大于170％，也保证了较好的BU特性，并且可以在玻屏制造中用淡色玻璃代替透明玻璃，因而与现有技术相比，降低了彩色阴极射线管的成本和重量。权利要求1.一种彩色阴极射线管，包括具有大于170％楔形比的玻屏；显示屏，电子束投射到其上、并且其上形成有多个涂覆着RGB荧光材料的点和点以外所有区域上填充着黑色涂覆材料的黑色基质层；和荫罩，其上排列着多个对应于所述点的缝隙，其改进包括显示屏中边角部分的点直径是中央部分点直径的100～127％，荫罩中边角部分的缝隙宽度是中央部分缝隙宽度的105～133％。2.根据权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中玻屏具有0.04858至0.01758的光吸收系数。3.根据权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中显示屏边角部分的点直径是中央部分点直径的110～127％，荫罩边角部分的缝隙宽度是中央部分缝隙宽度的115～133％。4.根据权利要求1所述的彩色阴极射线管，其中显示屏或荫罩的边角部分是位于显示屏或荫罩垂直距离H内部并且是12～22％垂直距离H的部分h，与水平距离L内部并且是5～15％水平距离L的部分1之间的区域。全文摘要本发明涉及一种彩色阴极射线管,其包括:具有大于170%楔形比的玻屏;显示屏,电子束投射到其上、并且其上形成有多个涂覆着RGB荧光材料的点和点以外所有区域上填充着黑色涂覆材料的黑色基质层;和荫罩,其上排列着多个对应于所述点的缝隙,显示屏中边角部分的点直径是中央部分点直径的100～127%,荫罩中边角部分的缝隙宽度是中央部分缝隙宽度的105～133%。文档编号H01J29/86GK1263352SQ0010078公开日2000年8月16日申请日期2000年2月12日优先权日1999年2月8日发明者裴孝大申请人:Lg电子株式会社