专利名称：具有改善色纯度的彩色阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种荫罩型彩色阴极射线管，特别地，涉及到一种通过抑制地磁场造成的色纯度退化来减小色彩的不均匀性，从而能够显示高质量画面的彩色阴极射线管。
背景技术：
最近，荫罩型彩色阴极射线管作为信息设备的显示器和彩色电视接收机已获得了广泛的应用。一种使用接近平面的表面面板作为其显示屏的平面型已迅速在这种彩色阴极射线管之中占据统治地位。荫罩型彩色阴极射线管具有与表面面板的内表面紧密相邻地吊挂着的荫罩，作为色彩选择电极。
在彩色阴极射线管用作桌面型个人电脑的显示器的情形中，要求之一就是显示器深度的减小。为满足此项要求，必须缩短彩色阴极射线管的总长度，因此发展了所谓的短长度彩色阴极射线管。
尤其在平面型彩色阴极射线管(平面管)中，与面板内表面紧密相邻地吊挂着的荫罩(色彩选择电极)的曲率半径做得非常大以广泛符合面板内表面的曲率半径。
在平面型彩色阴极射线管中，当缩短总长度使得偏转角增大时，在显示屏的外围，电子束相对于荧光点的落点偏差增大。因此，发生所谓的错误色彩轰击(重合失调)，电子束偏离它们的预定荧光点而打到相邻的非预定点上，这引起了色纯度退化(色纯度容差的减小)，导致画面质量的显著恶化。
抵抗色纯度退化的方法之一就是随着离显示屏中心距离的增大而增加荧光屏的保护带(相邻荧光点之间的间隔)的宽度。这通过下面的方法实现优化校正透镜和曝光条件的设计，其中曝光条件是用来在照相荧光屏制造过程中利用光化射线通过荫罩上的孔隙对表面面板上的感光涂层曝光；并优化荫罩的曲率。最初的点孔在黑色矩阵型的不透明感光涂层受光化射线照射的部分中形成，光化射线穿过作为曝光罩的荫罩上的电子束可透过孔隙到达涂层，然后通过在相应的点孔中填入不同的彩色荧光材料即可获得荧光点。
通常，在这样的荧光屏制造中，荫罩上的电子束可透过孔隙的图案被转移到荧光涂层上，因此，荧光点的尺寸(或点孔的尺寸)分布与荫罩上的电子束可透过孔隙的尺寸分布相似。相关的常规技术例如公开于日本专利申请公开Nos.Hei 11-354,043和11-45,656中。
发明内容
本发明一个代表性的目的在于提供一种彩色阴极射线管，它能够通过减少显示屏边缘的亮度降低和显示不均匀性来保证更大的显示屏色纯度容差。
下面的内容简要说明了在这份说明书中公开的本发明的代表性方案。
根据本发明的一种实施方案，提供了一种彩色阴极射线管，它包含包括面板、管颈、连接面板和管颈的漏斗部在内的真空密封外壳；通常成直角的荧光屏，包含大量由三种彩色荧光像素直线排列并涂在面板内表面的三色荧光像素线，以及具有小孔以限定通过面板观看的荧光像素的区域的不透明材料的黑色矩阵；具有很多用作色彩选择的掩模孔隙并紧靠荧光屏的荫罩；以及处于管颈中的电子枪，其中荧光像素三重线的中心荧光像素的区域分布从荧光屏中心向位于荧光屏通常成直角的有用显示区的(a)上下侧和(b)左右侧的至少其中之一附近的荧光屏边缘急速下降。
根据本发明的另一种实施方案，提供了一种彩色阴极射线管，它包含包括面板、管颈、连接面板和管颈的漏斗部在内的真空密封外壳；通常成直角的荧光屏，包含大量由三种彩色荧光像素直线排列并涂在面板内表面的荧光像素三重线；具有由很多用作色彩选择的掩模孔隙组成的通常成直角的孔隙区，并紧靠荧光屏的荫罩；以及处于管颈中的电子枪，其中掩模孔隙的区域分布从孔隙区中心向位于孔隙区的(a)上下侧和(b)左右侧的至少其中之一附近的孔隙区边缘急速下降。
本发明并不仅局限于上述结构或随后描述的实施方案的结构，无须说明，对上面结构的不同变更和调整只要不离开本发明的特性和精神，都是可行的。
在附图中，所有图中的相同数字指代相似部分，并且图1为荫罩的示意性平面视图，用以说明根据本发明的彩色阴极射线管的一种实施方案；图2为图1中所示的荫罩上电子束可透过孔隙的一种排列实例的图示；图3为荧光的屏示意性平面视图，用以说明根据本发明的彩色阴极射线管的一种实施方案；图4为图3中所示的荧光屏上荧光像素点的一种排列实例的图示；图5为说明在根据本发明的一种实施方案中，荫罩的孔隙区中所打的电子束可透过孔隙的一个直径分布实例的表格；图6为说明在有用荧光屏对角线长度为46cm、最大反射角为100度的彩色阴极射线管中，荧光像素点排列和色纯度容差之间的关系的图示；图7为说明在有用荧光屏对角线长度为41cm、最大反射角为100度的彩色阴极射线管中，荧光像素点排列和色纯度容差之间的关系的图示；图8为用于根据本发明的彩色阴极射线管中的荫罩结构的透视图；图9为图示根据本发明的彩色阴极射线管总体结构的一种实例的示意性剖面图；
图10A和10B为说明阴极射线管色纯度调节和地磁场造成的色纯度退化的示意性图示；以及图11为地磁场影响造成的荧光屏上电子束落点位移的一个实例的图示，在图10A和10B说明的情形下测量。
具体实施例方式
上述色纯度容差可以通过增大荧光屏保护带(相邻荧光点之间的间隔)的宽度来增大。然而，如果仅增大保护带的宽度而不改变荫罩上电子束可透过孔隙的间距，则必须减小点孔的直径。如果荫罩上电子束可透过孔隙的直径随着从荫罩中心向边缘的距离增大而减小，以使在地磁场影响大的边缘区域它们被做得更小，则在显示屏边缘区域的点孔的直径可以做得更小。然而，在这种情形下，在孔隙直径小的荫罩边缘，穿过荫罩上电子束可透过孔隙的电子束总量减少，因此，随着色纯度容差的增大，显示亮度和均匀性减小。
一个完成的彩色阴极射线管的色纯度调节在实际工作状况下实现，在该状况中，彩色阴极射线管周围装有一个偏转线圈、一些磁性射束调节部件和其它设备。当调节了其色纯度时，如果实际工作下的彩色阴极射线管与阴极射线管定向不同，则电子束在荧光点上的落点因地磁场的影响而偏离预定位置。因此，如果色纯度容差不够，则电子束轰击不同于预定轰击荧光点的荧光点，导致色纯度退化。
图10A和10B为说明阴极射线管色纯度调节和地磁场造成的色纯度退化的示意性图示。阴极射线管20具有由面板、管颈以及连接面板和管颈的漏斗部组成的真空密封外壳，涂在面板内表面的荧光膜4，以及位于管颈内的电子枪。电子枪发射出来的E电子束B穿过荫罩6上的电子束可透过孔隙，轰击到组成荧光膜4的预定荧光点上。此时，电子束被偏转线圈13偏转以水平地和垂直地扫描荧光膜4，由此在面板上形成二维画面。
完成的彩色阴极射线管地色纯度调节在实际工作状况下进行，在该状况中，偏转线圈13绕在彩色阴极射线管20的漏斗部和管颈之间的渡越区的外面，包括色纯度调节设备、聚束设备等的磁性射束调节设备12绕在容纳电子枪的管颈的外面，如图10A所示。
例如，起先，在如图10A所示的阴极射线管的管轴位于南北方向且面板(显示屏)朝向南方的情况下调节色纯度，然后，如果阴极射线管的管轴定向于东西方向，如图10B所示，则由于射束被地磁场偏转，电子束B撞击到偏离色纯度被调节时电子束所轰击的荧光点位置的位置上。在该情况下，如果射束落点位置偏离以致电子束轰击错误色彩的相邻荧光点(错误色彩轰击，或重合失调)，则色彩污染——即色纯度退化——发生，导致画面质量恶化。此情形导致最大的色纯度退化，在阴极射线管的管轴定向从图10A情形变到其它方向的情形中，或多或少地会发生色纯度退化。
图11为地磁场影响造成的荧光屏上电子束位移的一个实例的图示，在图10A和10B说明的情形下测量。图11图示了以电子束撞击在荧光屏上产生的亮点(以下称作电子束落点)的移动所显示的地磁场的影响。在图11中，水平和垂直方向分别相应于水平的和垂直的扫描方向，以(0，0)表示荧光屏中点。
在图11中，圆环表示图10A中所示的彩色阴极射线管的管轴位于南北方向且其显示屏面向南方的情况下调节色纯度时的电子束落点位置，例如，当荧光屏从图10A的情形连续转向面向北方、西方和东方时，电子束落点像矩形、三角形和菱形所分别显示的那样在荧光屏上移动。从图11可明显看出，电子束落点在荧光屏边缘移动更大的距离，因此，如果在荧光屏边缘色纯度容差更大的话，则可以避免错误色彩轰击(重合失调)造成的色纯度退化。
按照常规，日本专利申请公开号Hei 11-354,043提出了一种荫罩，其电子束可透过孔隙的在大直径一侧的直径从荧光屏中心向边缘连续地或不连续地逐渐变小。荫罩上的电子束可透过孔隙是这样的在电子枪一侧的直径小于荧光屏一侧的直径。在上面引用的日本专利申请公开号Hei 11-354,043所公开的荫罩中，在荧光屏一侧的电子束可透过孔隙的大直径从荧光屏中心向边缘逐渐变小。
电子束可穿过的电子束可通过孔隙的大小由其小直径一侧的电子束可通过孔隙的大小决定。上面引用的日本专利申请公开号Hei11-354,043所公开的发明目的在于防止所谓的压制成形的荫罩(自我支持、自我维持形状、非绷紧型的荫罩)的机械变形，但是却没有解决地磁场影响导致的色纯度退化问题。
现在将参考
根据本发明的实施方案。
图1为一个荫罩的示意性平面视图，说明根据本发明的彩色阴极射线管的一个实施方案，图2为图1中所示的荫罩上电子束可透过孔隙的一个排列实例的图示。图2仅图示了图1的荫罩6中孔隙区AR沿X轴的一条直线上电子束可透过孔隙的排列。
图1的荫罩6在其孔隙区AR具有大量电子束可透过孔隙(未示出)，孔隙区的边缘用实线6P表示。孔隙区AR包含一个边缘区6A，它从边缘6P分别平行于孔隙区AR的X轴和Y轴向内延伸一个指定的距离Pm；还包含被边缘区6A包围的主体区6B。在图1中，边缘区6A划有阴影线。向孔隙区AR的中心O看去，位于边缘区6A的电子束可透过孔隙6E的直径做得比主体区6B中相邻于边缘区6A的最外面部分上的电子束可透过孔隙6D的直径更小。
在图1和2中，边缘区6A从边缘6P向内朝孔隙区AR的中心O延伸的距离分别等于X、Y轴上两列和两行孔隙，而且在边缘区6A中的电子束可透过孔隙6E的直径做得比位于孔隙区AR的主体区6B中的电子束可透过孔隙6C当中位于主体区6B最外面部分且相邻于孔隙6E的电子束可透过孔隙6D的直径大约小5μm。
在该实施方案中，上面所说明的边缘区6A在孔隙区AR的长边和短边都有，而且有两行和两列电子束可透过孔隙6E分别沿孔隙区AR的X、Y轴布置。然而，在该实施方案中，在宽角偏转的情形下，考虑到荧光屏的纵横比，两列电子束可透过孔隙6E可以仅仅布置在孔隙区AR的最外面边缘区的短边上，而不是将上述的边缘区6A布置成环绕孔隙区AR的整个边缘。
图3为荧光屏的示意性平面视图，说明了根据本发明的彩色阴极射线管的一种实施方案，图4为图3中所示的荧光屏中荧光像素点的一种排列实例。图4仅图示了图3的显示屏4中沿X轴的一条直线上荧光像素点的排列。通过将图1中所示的荫罩1用作照相荧光屏制造过程的光掩模，在面板1的内表面制成包含大量荧光像素点的荧光屏4。荧光屏4充当彩色阴极射线管的显示屏的有用显示区，且包含从边缘4P分别平行于孔隙区AR的X、Y轴向内延伸一个指定距离Ps的边缘区4A，以及被边缘区4A包围的主体区4B。在图3中，边缘区4P被划上阴影。向荧光屏4的中心O看去，位于边缘区4A的荧光像素点4E的直径做得比位于主体区4B中相邻于边缘区4A的荧光像素点4C中处于主体区4B最外面部分上的荧光像素点4D的直径更小。
图4中所示的荧光像素点4C和4E示出了按每个三种彩色荧光像素点直线排列组成的三色组的排列的中心布置的点。在荧光像素点的实际排列中，剩下的两种颜色的荧光像素点布置在图4中所示的每个中心布置荧光像素点的相对侧，但它们在图4中被省略了。在此说明书中，荧光像素点的形状和大小即意味着由围绕这些荧光像素点的黑色矩阵上的小孔所限定的形状和大小。
在图3和图4中，边缘区4A从边缘4P朝荧光屏的中心O沿X轴向内延伸一个等于两列由三个彩色荧光像素点组成三色荧光像素点(即六列荧光像素点)的距离，并从边缘4P朝荧光屏的中心O沿Y轴向内延伸一个等于两行荧光像素点的距离。向荧光屏4的中心O看去，位于边缘区4A的荧光像素点4E的直径做得比位于相邻于荧光像素点4E的主体区4B最外面部分上的荧光像素点4D的直径小大约5μm。
如果电子束可透过孔隙和由黑色矩阵上的小孔所限定的荧光像素点的形状不是例如圆形、椭圆形、卵形或矩形，那么它们最大直径和最小直径的平均值，或者电子束可透过孔隙和荧光像素点的面积可用来替代它们的直径。
荫罩6的孔隙区AR的主体区6B和边缘区6A之间的边界被设计成一个过渡区，其中，从孔隙区AR的中心O向其边缘6P，电子束可透过孔隙的面积阶梯式地迅速下降。类似地，荧光屏4的主体区4B和边缘区4A之间的边界被设计成一个过渡区，其中，从荧光屏4的中心O向其边缘4P，荧光像素点的面积阶梯式地迅速下降。
对这种结构，向有用显示区(荧光屏4)的中心O看去，撞击到位于相应于图1中的荫罩6边缘区6A的图3中的荧光屏4的边缘区4A中的荧光像素点4E上的电子束的横断面积做得比撞击到位于主体区4B相邻于边缘区4A的最外面部分中的荧光像素点4D上的电子束的横断面积更小。因此，在理论上，当整个显示屏显示一屏给定颜色或白屏时，边缘区4A的亮暗降低，成一个带状。
然而，在亮度降低仅发生在环绕有用显示区(荧光屏4)的边缘区4A中两三色行和两三色列的荧光像素点4E中这种情形中，即使荧光像素点4E的直径做得比主体区4B边缘上的荧光像素点4D的直径小大约5μm，导致的视觉不舒适在实际上也是可以接受的。
如果在X和Y方向上荧光屏4的边缘区4A的两个长度(Ps)之和(2×Ps)等于或小于荧光屏4的有用显示区相应的X和Y轴长度的2％，则阴极射线管显示屏的边缘区亮度降低造成的视觉影响在其作为显示器或电视接收机实际使用时是可以接受的。因此，同样在与荧光屏4相联的荫罩6中，如果在X和Y方向上的边缘区6A的两个长度(Pm)之和(2×Pm)等于或小于荫罩6的孔隙区AR相应的X和Y轴长度的2％，则边缘区亮度降低造成的视觉影响是可以接受的。
下面说明打在荫罩6孔隙区AR的主体区6B中的电子束可透过孔隙6C的直径分布的一个实例，其中包括了位于主体区6B最外面部分的电子束可透过孔隙6D。如图2所示，主体区6B中电子束可透过孔隙6C的直径分布可这样选择电子束可透过孔隙6C的直径从孔隙区中心O向孔隙区边缘逐渐增大；或这样选择从孔隙区中心O到其中间部分，电子束可透过孔隙6C的直径大致相同，然后从中间部分到孔隙区边缘直径逐渐增大。选择占有孔隙区AR的主要部分但是不包括边缘区6A的主体区6B中的电子束可透过孔隙6C的直径分布，以使电子束可透过孔隙6C的直径从孔隙区中心O向孔隙区边缘逐渐增大，这对于减小显示屏边缘区的亮度降低是有效的。
尤其在使用了具有在管轴方向的玻璃层(有用显示区角落的玻璃层比有用显示区中心的玻璃层厚两倍或两倍以上)的表面面板的阴极射线管中，穿过表面面板的光线在显示屏边缘大大降低。在使用边缘区具有这种厚楔形断面的表面面板的阴极射线管中，如果荫罩主体区电子束可透过孔隙的直径分布这样选择荫罩6的主体区6B边缘的电子束可透过孔隙与主体区6B中心的电子束可透过孔隙的面积比等于或大于1.02，则在显示屏边缘区每个荧光像素点的面积增大，因此改善了整个显示屏的亮度均匀性。
图5为说明在该实施方案中荫罩的孔隙区所打的电子束可透过孔隙直径分布的一个实例的表格，其中Da(mm)和Db(mm)分别代表电子束可透过孔隙的水平直径和垂直直径。在该实施方案阴极射线管的荫罩中，孔隙区AR的中心O位于x＝0mm、y＝0mm处，孔隙区AR的一角位于x＝170mm、y＝120mm处。在图5的表格中，位于孔隙区6A的边缘区6A中的小直径电子束可透过孔隙6E位于图1和2中所示的孔隙区AR短边x＝170mm处，而主体区6B中的电子束可透过孔隙6C位于剩下的位置上。
正如图5中的表格所显示的，位于孔隙区AR短边(x＝170mm处)上的每个电子束可透过孔隙的水平和垂直直径分别比位于从孔隙区AR短边向内10mm的边缘位置(x＝160mm处)上的电子束可透过孔隙的水平和垂直直径小5μm；并且，位于从中心(x＝0，y＝0)向边缘位置(x＝160mm)延伸的区域中的电子束可透过孔隙的直径逐渐增大。
该实施方案增大了显示屏边缘区的色纯度容差，因此，能够防止错误色彩轰击(重合失调)的发生，错误色彩轰击归因于结合图10A和10B所说明的地磁场导致的电子束落点错误。进一步，由于位于主体区边缘区的荧光点大于位于主体区中心区的荧光点，因此，减小了边缘区的亮度降低和显示不均匀性，由此获得高质量画面。特别地，如果位于边缘区的荧光点与位于中心区的荧光点的面积之比选为1.02或更大，则对于显示屏边缘区域亮度降低的彩色阴极射线管是有效的，例如，对于沿有用显示区主轴的外面板表面平均曲率半径等于或大于10000mm，且沿有用显示区主轴的内面板表面曲率半径等于或小于3000mm的平面型阴极射线管。
在上面的实施方案中，选择位于孔隙区短边的电子束可透过孔隙的直径比位于孔隙区AR主体区的边缘位置的电子束可透过孔隙的直径小5μm；但是，在电子束落点的变形相对较小的情形中，即使选择上述电子束可透过孔径的直径差在2μm到3μm范围内，都可以获得类似的优点。
如果位于边缘区的电子束可透过孔隙(或与该孔隙相关的荧光像素点)与位于主体区边缘的电子束可透过孔隙(或与该孔隙相关的荧光像素点)的面积比处于0.85到0.98的范围内，则显示屏边缘电子束的错误色彩轰击(重合失调)的发生被抑制，即使在阴极射线管具有等于或大于90度的最大偏转角的情况下。进一步，如果上述比例处于0.85到0.96的范围内，则显示屏边缘电子束的错误色彩轰击(重合失调)的发生被抑制，即使在阴极射线管具有等于或大于95度的最大偏转角的情况下。
图6为说明某彩色阴极射线管中荧光像素点排列和色纯度容差之间关系的图示，该彩色阴极射线管具有一个对角线长度为46cm的有用荧光屏以及一个100度的最大偏转角；图7为说明某彩色阴极射线管中荧光像素点排列和色纯度容差之间关系的图示，该彩色阴极射线管具有一个对角线长度为41cm的有用荧光屏以及一个100度的最大偏转角。下面的内容说明了由圆形荧光像素点组成的荧光屏的角落处的这些关系。
图6和7中的符号如下ΦB(mm)＝电子束落点的直径；ΦH(mm)＝由环绕荧光像素点的黑色矩阵上打的小孔所限定的荧光像素点的直径；PH(mm)＝由黑色矩阵上的小孔所限定的同色荧光像素点之间的水平间距；PV(mm)＝由黑色矩阵上的小孔所限定的同色荧光像素点之间的垂直间距；PD(mm)＝由黑色矩阵上的小孔所限定的相邻荧光像素点之间的间距；SB(μm)＝在面北和面南两种定向之间由地磁场影响造成的电子束落点位移；TC(μm)＝由电子束没有部分照到预定荧光像素点之前其落点所能移动的最大距离所定义的修整容差；以及TN(μm)＝由电子束轰击到相邻错误色彩的荧光像素点上之前其落点所能移动的最大距离所定义的错误色彩轰击容差。
在图6所示的有用荧光屏的对角线长度为46cm的彩色阴极射线管情形中，ΦB＝0.175mm，ΦH＝0.103mm，PH＝0.486mm，PV＝0.272mm，PD＝0.158mm，SB＝18.4μm，TC＝17.6μm，以及TN＝1.1μm。
在图7所示的有用荧光屏的对角线长度为41cm的彩色阴极射线管情形中，ΦB＝0.150mm，ΦH＝0.102mm，PH＝0.468mm，PV＝0.267mm，PD＝0.155mm，SB＝11.4μm，
TC＝13.1μm，以及TN＝17.3μm。
正如在上述两种有用荧光屏的对角线长度分别为46cm和41cm的彩色阴极射线管的对比中可明显看出的，有用荧光屏的对角线长度为46cm的彩色阴极射线管的错误色彩轰击容差TN小于有用荧光屏的对角线长度为41cm的彩色阴极射线管的TN值。在有用荧光屏的对角线长度为46cm的彩色阴极射线管中，其真空密封外壳的漏斗部中绕有偏转线圈的部分的横断面做成大致为矩形，以改善电子束的偏转灵敏度，目的在于减少低能损耗。另一方面，在有用荧光屏的对角线长度为41cm的彩色阴极射线管情形中，其漏斗部的线圈缠绕部分的横断面为圆形。矩形漏斗部的线圈缠绕部分的断面在水平(X)和垂直(Y)轴上的直径分别都比圆形漏斗部相应的直径短。在46cm对角线屏的彩色阴极射线管情形中，由于入射到荧光屏边缘区的电子束的入射角变得有些大，电子束落点的直径ΦB增大了，因此，修正容差TN减小了。所以，在这类使用上述矩形漏斗部的彩色阴极射线管中，必须提高有用显示区边缘区的错误色彩轰击容差TN。
在该实施方案中，通过将有用显示区边缘区的荧光像素点的直径做得比有用显示区主体区的荧光像素点的直径小大约5μm，错误色彩轰击容差TN提高到了6.1μm。利用这种结构，增大了显示屏角落附近的色纯度容差，因此，防止了地磁场造成的电子束落点错误而引起的错误色彩轰击。由于主体区边缘部分的荧光像素点直径大于主体区中心部分的荧光像素点直径，减小了显示屏边缘区的亮度降低和显示不均匀性，从而获得高质量画面。这意味着，如果将上面的结构用于图7中所示的41cm对角线屏的彩色阴极射线管，显示屏角落附近的色纯度容差将提高更多。在此情形中，通过使有用显示区边缘区的荧光像素点直径比有用显示区主体区的荧光像素点直径小于一个处于大约2到3μm范围内的值，可以获得类似的优点。
图8为图示一个用于根据本发明的阴极射线管中的荫罩结构的透视图。如图8中所示，该荫罩结构具有作为荫罩6的主要区域，并且按照随后将要描述的表面面板的内表面曲率而弯曲的孔隙区AR；以及弯向大约与管轴方向一致并焊在罩框7上的环绕部分61，罩框7上附有托簧8，它与嵌在表面面板环绕部分的内壁上的螺栓相接合。点孔(BM点孔)通过利用荫罩6打在黑色矩阵膜上，然后通过用相应色彩的荧光物质填充点孔而制造荧光屏。
图9为图示根据本发明的一个彩色阴极射线管的整体结构实例的示意性剖面图。该阴极射线管包含一个由面板(表面面板)1、管颈2，以及连接面板1和管颈2的通常为截角锥形的漏斗部3组成的真空密封外壳，一个由涂在面板1内表面的多色彩荧光物质组成的荧光屏4，一支设在管颈2中的电子枪11。
涂在面板1内表面的是由三色组形成的荧光屏4，每个三色组由三种颜色的荧光像素点在水平线上排列而组成；紧挨荧光屏4的是具有大量用以进行色彩选择的孔隙的荫罩6。参数5代表一种荫罩结构，它包含大量蚀刻而成的电子束可透过孔隙形成的荫罩6以及焊有荫罩6的罩框7。
罩框7具有一个磁场防护罩10，它装在罩框靠电子枪一侧，并且由嵌在面板1环绕部分的内壁上的螺栓9通过托簧8悬挂起来。面板1的内表面成曲形，其曲率比面板外表面大得多。
通常，面板内表面的曲率由下式表示Zi＝A1x2+A2x4+A3y2+A4y4+A5x2y2+A6x2y4+A7x4y2+A8x4y4，其中A1到A8为系数，直角坐标轴画在制于面板1内表面上的荧光屏4(通常为直角的有用显示区)的正视图上，以使原点位于荧光屏4的中心Oi，x和y轴分别伸向荧光屏4的长轴和短轴方向，指向阴极的z轴(管轴)垂直于x-y平面，并穿过中心Oi，并且Zi＝面板1内表面上的一个点(x，y)到内表面中心Oi的距离。
内表面的期望曲率通过确定上面表达式中的系数来得到。
面板1外表面和荫罩6孔隙区的曲率和面板1内表面的曲率一样确定。
由上面表达式所确定的曲率常常是非球面的，因此曲率半径随在内表面的位置不同而改变。所以面板内表面的曲率半径可以通过使用平均曲率半径来定义，计算如下。
Ry＝(Zv2+V2)/(2Zv)，其中Ry(mm)＝有用显示区中沿短轴(y轴)的平均曲率半径，V(mm)＝从z轴到y轴方向上有用显示区尽头的距离，且Zv(mm)＝从包含中心Oi的x-y平面到y轴方向上有用显示区尽头的距离。
上面的平均曲率半径通过使用与面板内表面的短轴(y轴)有关的值来确定，但是平均曲率半径还可以通过使用与面板内表面的长轴(x轴)或对角线有关的值来确定。进一步，面板1外表面和荫罩6孔隙区的平均曲率半径也可以类似确定。
偏转线圈13绕在漏斗部3管颈2一侧的外面，在水平和垂直方向偏转电子枪11发射的三束电子束B(图中仅示出其中之一)，以在荧光屏4上产生画面。参数12代表用以调节色纯度、收集射束及其它作用的磁场校正装置，14为内爆保护带。
在阴极射线管的设计中用作参考的参考线RL设置在漏斗部3绕有偏转线圈13的部分中，从管颈2和漏斗部3之间的密封线指向面板1的位置上，参考线RL和管轴Z的交点称作偏转中心DC。偏转角θ定义为形成于管轴Z与连接偏转中心DC和面板1内表面上电子束B所轰击的任意点的连线之间的角。这里，阴极射线管的最大偏转角为形成于管轴Z与连接偏转中心DC和面板1内表面的有用显示区一角——即有用显示区的对角线末端——的连线之间的角度θmax的两倍。
正如上面所说明的，使用本发明的代表性结构，增大了边缘区的色纯度容差，因此，防止了地磁场引起的电子束落点错误所导致的错误色彩轰击的发生，显示屏的边缘区的亮度降低和显示不均匀性得以减小，由此获得了高质量的画面。
权利要求
1.一种彩色阴极射线管，包含包括面板、管颈、连接上述面板和上述管颈的漏斗部的真空密封外壳；通常为直角的荧光屏，包含大量由三种彩色荧光像素直线排列并涂在上述面板内表面的三色荧光像素线，不透明材料制成、具有用以限定透过上述面板看到的上述荧光像素区域的小孔的黑色矩阵；具有大量用作色彩选择的掩模孔隙并紧靠上述荧光屏的荫罩；以及容纳于上述管颈中的电子枪，其中上述三色荧光像素线的中心荧光像素的面积分布，从上述荧光屏中心向上述荧光屏边缘——在上述荧光屏通常为直角的有用显示区的(a)上下侧和(b)左右侧至少其中之一的附近——急剧下降。
2.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中上述三色荧光像素线的中心荧光像素的上述面积分布在离(a)上述上下侧和(b)上述左右侧至少其中之一的一定距离处急剧下降，上述的分别离(a)上述上下边的距离总和在上述上下边之间距离的0.2％到5％范围内，并且上述的分别离(b)上述左右边的距离总和在上述左右边之间距离的0.2％到5％范围内。
3.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中上述急剧下降处于相应的上述中心荧光像素上述急剧下降之前的面积的2％到15％范围内。
4.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中刚好在上述急剧下降之前的相应的上述中心荧光像素的面积大于位于上述荧光屏的上述有用显示区中心的上述的大量上述三色荧光像素线之一的中心荧光像素的面积。
5.根据权利要求4的彩色阴极射线管，其中刚好在上述急剧下降之前的相应的上述中心荧光像素的上述面积处于位于上述荧光屏的上述有用显示区中心的上述的大量上述三色荧光像素线上述之一的上述中心荧光像素的上述面积的102％到105％范围内。
6.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中刚好在上述急剧下降之前的相应的上述中心荧光像素的面积约等于位于上述荧光屏的上述有用显示区中心的上述的大量上述三色荧光像素线之一的中心荧光像素的面积。
7.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中上述荧光像素为形状是圆形的点。
8.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中上述荧光像素为形状是非圆形的点。
9.一种彩色阴极射线管，包含包括面板、管颈、连接上述面板和上述管颈的漏斗部的真空密封外壳；通常为直角的荧光屏，包含大量由三种彩色荧光像素直线排列并涂在上述面板内表面的三色荧光像素线；具有由大量用作色彩选择的掩模孔隙形成的通常为直角的孔隙区、并紧靠上述荧光屏的荫罩；以及容纳于上述管颈中的电子枪，其中上述掩模孔隙的面积分布，从上述孔隙区中心向上述孔隙区边缘——在上述孔隙区的(a)上下侧和(b)左右侧至少其中之一的附近——急剧下降。
10.根据权利要求9的彩色阴极射线管，其中掩模孔隙的上述面积分布在离上述孔隙区的(a)上述上下侧和(b)上述左右侧至少其中之一的一定距离处急剧下降，上述的分别离(a)上述上下边的距离总和在上述上下边之间距离的0.2％到5％范围内，并且上述的分别离(b)上述左右边的距离总和在上述左右边之间距离的0.2％到5％范围内。
11.根据权利要求9的彩色阴极射线管，其中上述急剧下降处于相应的上述掩模孔隙在上述急剧下降之前的面积的2％到15％范围内。
12.根据权利要求9的彩色阴极射线管，其中刚好在上述急剧下降之前的相应的上述掩模孔隙的面积大于位于上述荫罩的上述孔隙区中心的上述大量掩模孔隙之一的面积。
13.根据权利要求12的彩色阴极射线管，其中刚好在上述急剧下降之前的相应的上述掩模孔隙的上述面积处于位于上述荫罩的上述孔隙区中心的上述大量掩模孔隙的上述之一的上述面积的102％到105％范围内。
14.根据权利要求9的彩色阴极射线管，其中刚好在上述急剧下降之前的相应的上述大量掩模孔隙的面积约等于位于上述荫罩的上述孔隙区中心的上述大量掩模孔隙之一的面积。
15.根据权利要求9的彩色阴极射线管，其中上述掩模孔隙为圆形的。
16.根据权利要求9的彩色阴极射线管，其中上述掩模孔隙为非圆形的。
全文摘要
一种彩色阴极射线管,包括:通常为直角的、具有大量由三种彩色荧光像素直线排列组成的三色荧光像素线的荧光屏,以及不透明材料制成、具有用以限定透过面板看到的荧光像素区域的小孔的黑色矩阵,具有大量用作色彩选择的掩模孔隙的荫罩,以及电子枪。三色荧光像素线的中心荧光像素的面积分布,从荧光屏中心向荧光屏边缘——在荧光屏通常为直角的有用显示区的(a)上下侧和(b)左右侧至少其中之一的附近——急剧下降。
文档编号H01J29/18GK1388560SQ0212174
公开日2003年1月1日 申请日期2002年5月29日 优先权日2001年5月30日
发明者福本信二 申请人:株式会社日立制作所