专利名称：彩色阴极射线管用荫罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于彩色CRT(阴极射线管)的荫罩，尤其涉及用于彩色CRT(阴极射线管)的荫罩的槽缝间隔。
通常，如
图1所示，在一个彩色CRT中，作为前部玻璃的屏面10与作为后部玻璃的漏斗20组合在一起，且它们是高真空密封的。
而且，彩色CRT包括荧光面40，其涂覆在屏面10的内表面，且履行发光材料的功能；电子枪130，其发射用于照射荧光面40的电子束60；荫罩70，其用于使来自电子枪130的电子束射在荧光面40的一定区域内；框架30，其用于固定/支撑荫罩70；弹簧80与柱螺栓销120，其用于将框架件30与屏面10结合起来；以及内屏蔽90，其与框架30的一定区域相结合且从屏面侧向漏斗侧延伸，用以保护CRT工作时不受地磁的影响。
而且，用于产生电子束60的电子枪130安装在漏斗20颈部的内表面上；偏转轭50安装在漏斗20颈部的外表面上，用以将来自电子枪130的电子束60偏转一定方向；以及CPM(会聚与色纯度磁环)100，用于精确调整电子束60的偏转方向。
而且，为了帮助屏面10与漏斗20抵抗大气压力和外部冲击，将增强带110安装在屏面10与漏斗20的组合部分的外部圆周。
此外，如图2所示，传统荫罩70包括有效表面74和裙边76，其中有效表面74具有多个圆形或椭圆形槽缝72，而裙边76具有一定长度以便于焊接到框架30。
图3说明了荫罩70的有效表面74的一部分，为了使电子束60当其穿过荫罩70的有效表面74上的槽缝72而射到涂覆在屏面10上的荧光面40上时能保持一定间隔，槽缝72各自都具有一定尺寸的开口，在水平与垂直方向上按照规则的间隔排列。
此外，在荫罩70上，为了保持制造后的强度，每一个桥78都形成在毗邻的两个垂直槽缝72之间。
在图3和4中，未作说明的参考数字Ph是屏幕的水平节距，Pho是位于荫罩70的中心区域的水平节距，而Phd是位于荫罩70的周边区域的水平节距。
如图4所示，依照传统彩色CRT屏幕的水平节距Ph，槽缝72由中心部分起沿着关于荫罩70的X、Y轴的长轴、短轴以及对角轴以规则的间隔排列，或者槽缝间隔根据一定的X、Y函数或槽缝列函数加大或减小。
而且，根据所期望的彩色CRT屏幕的清晰度来设定屏幕的水平节距Ph。通常，中心区域的水平节距Ph设定为屏幕长边长度(W)的0.095％-0.115％，而中心区域的槽缝水平宽度(Sw)是荫罩70中心区域水平节距Pho的27％-28％。
荫罩70经过一个曲面制造工艺，焊接到框架30且固定到屏面10的内表面，以便与屏面10的内侧保持一定距离，用以使电子枪130发射的红、绿、蓝色电子束60色散并照射到屏面10的屏幕上，其中在所述屏幕上形成有荧光面40。
在上述的荫罩70中，分辨率意味着再现图片的能力，将其描述为荫罩分解力与电子束分解力的乘积，荫罩分解力对清晰度改变的影响要大于电子束分解力。
荫罩分解力可表述为公式1。Mask-MTFmax=cos(θ2πPhμ)=2{12Phμ-(1Ph+0.5)}]]>θ=2{12Phμ-(1Ph+0.5)},μ=N2W]]>*Mask-MTF荫罩分解力 Ph荫罩水平节距*μ空间频率*N分解力像素的数目*W屏幕的长边长度当荫罩70的分解力值(Mask-MTF)不小于0.5时，应用到荫罩70中心区域的水平节距(Pho)具有适当的清晰再现能力。这里，分解力值0.5是根据再现给正常视力的人观看的图片的亮度比设定的。
此外，考虑到观察者的视角，将一个屏幕分为三个相等的部分，对高清晰度图片的完美再现而言非常重要的既非右侧部分也非左侧部分而是中间部分。
但是，在传统的荫罩中，特别是，在日本专利1999-007901中披露的荫罩具有0.088％-0.123％的水平节距。如图5与表1所示，其只能满足低清晰度与中清晰度的需要，诸如NTSC或PAL等。
*○完美的图片再现*△不完美的图片再现*×不可能再现*水平节距比值荫罩的水平节距关于屏幕长边长度的比值当传统尺寸的水平节距用于高清晰度图片再现时，由于不足以再现广播台或图片设备提供的高清晰度图片，清晰再现能力低，因此观众的视觉灵敏度品质不能得到保护。
此外，当水平节距减小的程度超出需要时，如图6所示，纯度裕度就会减小，这会在高清晰度图片色彩再现时引起一些问题。
通常，纯度裕度意味着这样一种可能即电子束射到与靶荧光区域邻接的荧光区域，没有射到恰当的荧光区域。图6对此进行了描述。
如图6所示，作为确定纯度裕度(c)的主要因素有屏幕水平节距(Ph)、屏幕荧光条带(a)、屏幕黑色矩阵条带(d)以及电子束水平宽度(b)。
屏幕水平节距(Ph)形成在屏幕上，通过将荫罩70中心区域的水平节距(Pho)乘以节距放大率(α)得到屏幕水平节距(Ph)，所述节距放大率(α)由屏幕与荫罩之间的距离以及屏幕与屏面之间的间隔比确定，荫罩70中心区域的水平节距(Pho)被认为对确定屏幕水平节距(Ph)很重要。
而且，通过将荫罩70的槽缝宽度(Sw)乘以电子束放大率(β)得到电子束水平宽度(b)。
而且，通过考虑亮度等来确定屏幕荧光条带(a)与黑色矩阵条带(d)。
作为图6的一个示例，在彩色阴极射线管中包括一个32英寸荫罩，其具有0.25mm的宽度以及662.4mm的长边有效表面长度，荫罩中心区域的水平节距(Pho)是屏幕长边长度(W)的0.095％即0.629mm，而放大的屏幕水平节距(Ph)是0.660mm。
当荧光条带(a)是0.120mm、黑色矩阵条带(d)是0.100mm时，荫罩槽缝宽度是荫罩水平节距的27％即0.170mm，并将电子束放大率(β)考虑进荫罩槽缝宽度的计算中时，则电子束水平宽度(b)是0.229mm。
在这里，在一个方向上的纯度裕度是0.045mm。
但是，当考虑到图片的观看角度使屏幕的前表面朝着四个方向旋转时，电子束的运动方向由于受到地球磁场的作用而发生改变，其可能射到与靶荧光区域邻接的屏幕荧光区域，这里保持色纯度而不考虑这种改变是非常重要的，其称为方向旋转裕度。
为了满足方向旋转裕度的特性，需要0.015mm的裕度，但是考虑到制造工艺中出现误差的容限是0.020mm，那儿就存在了一个0.010mm的裕度，裕度要求太小则会降低生产率。
更详细地，中心区域的荧光条带越窄，得到的纯度裕度就越大。但是，当屏幕荧光条带(a)小于0.100mm时，由于屏幕荧光形成错误而使屏幕图片展宽的可能性增大，由于电子束利用系数的减少而使亮度与亮度的均匀性降低(计算如公式2所示)，其中所述电子束利用系数是指屏幕荧光条带(a)与电子束水平宽度(b)的比值，屏幕荧光条带(a)不得小于0.100mm。亮度＝发光校准常数×荫罩透射率×玻璃透射率×电子束利用系数因此，当确定屏幕水平节距(Ph)的荫罩中心区域的节距(Pho)设定较小时，纯度裕度得不到保证且色纯度也可能降低，因而会恶化色彩再现。
因此，需要根据在荫罩中心区域设置的水平节距(Pho)设定一个适当的荫罩槽缝水平宽度(Sw)，其能够解决纯度裕度减小的问题，所述在荫罩中心区域设置的水平节距(Pho)能够在荫罩中心区域获取清晰度并减小水平节距。
为了达到上述目的，在用于彩色阴极射线管的荫罩中包括多个用于通过电子束的槽缝；具有长边与短边的大致为矩形形状的有效表面；以及由有效表面的外围表面向下曲面延伸的裙边部分。其中荫罩中心区域的水平节距满足条件W×0.08％≤Pho≤W×0.086％，此时条件式中Pho指荫罩中心区域的水平节距，W指屏幕有效表面的长边长度，并且荫罩有效表面的长边分为等长的三个部分，荫罩中心区域位于中间部分。
此外，在本发明中，荫罩满足条件Pho×0.24≤Sw≤Pho×0.30，其中Sw是位于荫罩中心区域的槽缝水平宽度。
在附图中图1是说明传统彩色阴极射线管的示意截面图；图2是说明传统彩色阴极射线管的荫罩的有效表面的一部分的放大示意图；图3是说明传统彩色阴极射线管的荫罩的有效表面的一部分的放大示意图；图4是说明传统彩色阴极射线管的中心区域水平节距与外围表面水平节距之间关系的曲线图；图5是说明当将水平节距应用到传统荫罩时清晰度的曲线图；图6是说明传统的屏幕水平节距、荧光条带、黑色矩阵条带、纯度裕度等的截面图；图7是说明当将水平节距应用到依照本发明的阴极射线管的荫罩时清晰度的曲线图。
在下文中，将参照附图来说明本发明。
为了避免重复描述，那些与现有技术相同的部分将使用相同的附图标记。
如图7中曲线图与现有技术中公式1所示，为了再现高清晰度图片使荫罩中心区域的水平节距(Pho)小于屏幕长边长度(W)的0.086％，从而可获得如表2所示的高清晰度。
*○完美的图片再现*△不完美的图片再现如图2所示，当荫罩中心区域的水平节距(Pho)小于屏幕长边长度(W)的0.086％时，可再现具有高清晰度的图片。
但是，获得满意的色纯度与纯度裕度的荫罩中心区域水平节距(Pho)具有下限，所述下限取决于确定电子束水平宽度(b)的荫罩槽缝宽度(Sw)。
用与传统技术相同的荫罩槽缝72的槽缝宽度(Sw)，当荫罩中心区域的水平节距(Pho)过小时，可能会出现色纯度降低且纯度裕度减小的情况。
因此，必须根据荫罩中心区域的水平节距(Pho)的减小来调整(减小)荫罩槽缝宽度(Sw)。
但是，荫罩槽缝宽度(Sw)是由荫罩70的厚度决定的。更详细地，由于荫罩制造步骤的特性，通过将蚀刻液涂覆到金属基底形成具有一定尺寸的槽缝，可制造的荫罩槽缝宽度(Sw)的最小值是荫罩材料厚度的60％。
考虑到上述内容，作为图6的例子，在彩色阴极射线管中包括32英寸荫罩70，其具有662.4mm的长边有效表面长度(W)与0.25mm的宽度，可以计算纯度裕度如下表3。
(应用条件)*水平节距放大率(α)1.049*电子束放大率(β)1.35*荫罩水平节距(Pho)荫罩水平节距相对于屏幕长边长度的比值*荫罩槽缝宽度(Sw)水平节距×0.25(不大于荫罩材料厚度的60％的情况是不可能制造的)荫罩中心区域水平节距(Pho)的放大的屏幕水平节距(Ph)是0.598mm，相当于屏幕长边长度(W)的0.086％，当荧光条带(a)是0.100mm、黑色矩阵条带(d)是0.099mm时，荫罩槽缝宽度(Sw)在这里是荫罩中心区域水平节距(Pho)的25％即0.142mm，当将电子束放大率(β)应用到与荫罩槽缝宽度的计算中时，电子束水平宽度(b)是0.192mm。在这里，在一个方向上的纯度裕度是0.053mm。
为了使该方向旋转裕度特性达到要求，需要0.015mm的裕度。此外，考虑到制造步骤中操作误差的容限是0.020mm，那就存在了一个0.018mm的裕度，与传统纯度裕度相比其增大了80％。
此外，在另一个实施例中，当荫罩中心区域水平节距(Pho)的放大的屏幕水平节距(Ph)相当于屏幕长边长度(W)的0.075％即0.521mm且荧光条带(a)是0.100mm时，黑色矩阵条带(d)就超出了荫罩厚度的制造极限值。
因此，荫罩槽缝宽度(Sw)不是0.124mm而是0.140mm，当将电子束放大率(β)应用到与荫罩槽缝宽度的计算中时，电子束水平宽度(b)是0.189mm。
在这里，在一个方向上的纯度裕度是0.029mm。
为了使该方向旋转裕度特性达到要求，需要0.015mm的裕度。此外，考虑到制造步骤中操作误差的容限0.020mm，与传统纯度裕度相比其减小了45％。
此外，当荫罩70的厚度减小时，可制造的荫罩槽缝宽度(Sw)将能减小，但是由于厚度减小的原因荫罩强度降低了，因此可靠性(颤噪效应、降落特性等等)相比之下降低了。
因此，为了在满足高清晰度要求的同时保持传统纯度裕度标准，荫罩中心区域水平节距(Pho)优选地是屏幕有效表面长边长度(W)的0.080％～0.086％。
此外，荫罩中心区域的槽缝宽度(Sw)优选地是荫罩水平节距的24％～30％。
当高清晰度图片显示在屏幕上时，在本发明中，可以减小由于水平节距增大引起的屏幕上清晰度下降现象，且同时可以保证纯度裕度，因此，通过解决恶化屏幕品质的问题可以稳定地提供高清晰度图片。
此外，不需要将屏幕荧光条带设置得很小，可以保证在周边区域与中心区域具有均匀亮度，因此可提高彩色阴极射线管的制造品质。
只要不背离本发明的精神或基本特征，本发明可以具体实施为各种不同的形式，还可以这样理解，不局限于上述实施例的前述任意细节，除非另有说明，但应当概括地在其如附加的权利要求书中所述的精神与范围之内进行解释，且因此落入权利要求范围内的所有改变与修改，或这个范围的等价物都应包含在附加的权利要求中。
权利要求
1.一种用于彩色阴极射线管的荫罩，所述荫罩包括多个用于通过电子束的槽缝、大致为矩形的具有长边与短边的有效表面以及由有效表面的外围表面起向下曲面延伸的裙边部分，其中荫罩中心区域的水平节距满足条件W×0.08％≤Pho≤W×0.086％，此时条件式中Pho指荫罩中心区域的水平节距，W指屏幕有效表面长边长度，而且此时荫罩有效表面长边分为等长的三个部分，荫罩中心区域被放置在中间部分。
2.如权利要求1所述的荫罩，其中荫罩满足条件Pho×0.24≤Sw≤Pho×0.30，其中Sw指位于荫罩中心区域的槽缝水平宽度。
全文摘要
在用于彩色阴极射线管的荫罩中，包括多个用于通过电子束的槽缝，大致为矩形的具有长边与短边的有效表面以及由有效表面的外围表面向下曲面延伸的裙边部分，其中荫罩中心区域的水平节距满足条件W×0.08％≤Pho≤W×0.086％，此时条件式中Pho指荫罩中心区域的水平节距，W指屏幕有效表面长边长度，而且此时荫罩有效表面长边分为等长的三个部分，荫罩中心区域被放置在中间部分。此外，荫罩满足条件Pho×0.24≤Sw≤Pho×0.30，其中的Sw指位于荫罩中心区域的槽缝水平宽度。因此，可以减小由于水平节距增大引起的清晰度下降现象，且同时可以防止由于水平节距减小引起的色彩纯度的下降。
文档编号H01J29/07GK1417835SQ02124349
公开日2003年5月14日 申请日期2002年6月19日 优先权日2001年11月10日
发明者林珉镐 申请人:Lg飞利浦显示器(韩国)株式会社