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，更特别地，涉及一种彩色阴极射线管，其中由阴罩的非均匀热膨胀引起的电子束抵达误差(beam landingerror)被校正，使得色彩纯度得以提高。
背景技术：
图1显示了说明通用彩色阴极射线管的结构的原理图。如图1所示，彩色阴极射线管通常包括一个球形的玻璃外罩，它由荧光屏面板10，管状颈体，以及连接面板10和颈体的漏斗(funnel)20组成。
面板10包括荧光屏部分和外围侧壁部分，后者与漏斗20密封接合。磷屏30形成在荧光屏部分的内表面。磷屏30由R、G、B的磷材料涂覆。以预定的间距将多孔颜色选择电极，即，阴罩40，安装至屏幕。阴罩40由外围框架70支撑。电子枪50安装在颈体内部，以生成电子束60并沿通过阴罩的路径将电子束60引导至屏幕。
阴罩40和框架70构成阴罩-框架部件。阴罩-框架部件利用弹簧80连接至面板10。
阴极射线管进一步包括内部屏蔽90，用于屏蔽管免受外界的地磁；加固带，附着于面板10的侧壁部分，用于避免阴极射线管遭受外界震动而爆炸；和外部偏转线圈110，其位于漏斗和颈体连接部的附近。
电子枪生成的电子束被偏转线圈110在垂直和水平方向上偏转。阴罩根据颜色选择电子束，并且电子束撞击磷屏，使得磷屏发射不同颜色的光。典型地，大约80％的来自电子枪50的电子没有通过阴罩40的孔。80％的电子撞击阴罩40，产生热并提高阴罩40的温度。
图2显示了一个阴罩的四分之一的透视图，说明了由于电子撞击导致的阴罩表面的热量分布。如图2所示，阴罩不同部分的温度也是不同的。图2中，阴罩中央部分的温度高于拐角部分。拐角部分温度较低的原因在于拐角部分处的热量通过连接至阴罩的框架而消耗。因为框架在拐角附近的裙部连接至阴罩，所以拐角处的热量很容易的通过框架传递到外部。因为阴罩被热膨胀，孔在阴罩的位置相应地偏移期望位置。于是，经过孔的电子束不正确地抵达屏幕。这样，屏幕的色彩纯度降低。这种由不期望的阴罩孔位置偏移造成的纯度退化现象被称为“成拱效应”(doming effect)。
图3a显示了阴罩的横截面图，用于说明阴罩40的孔的位置偏移引起的纯度降低。图3b显示了一图表，用于显示在阴极射线管工作之后，不正确抵达屏幕的电子的位置偏移程度相对于时间的改变。
如图3a所示，由于阴罩的孔的位置偏移，抵达屏幕的电子束偏移。如图3b所示，由于阴罩温度增加，所以阴极射线管工作之后，抵达屏幕的电子的偏移程度立刻增加。然而，随着阴罩处的热量传递至框架，框架被加热并膨胀。相应地，电子抵达的位置偏移减小。随着通过框架的热耗散的继续，电子束的抵达位置改变到相对于阴罩刚开始工作之后的初始偏移的相反方向。
电子束抵达的偏移的改变引起色彩纯度降低。进一步，由于抵达位置依照阴罩工作之后的时间而改变，所以相对于屏幕校正孔位置的工作变得困难。
图4是现有的阴罩框架部件的示意性横截面图。现有的阴罩包括打孔部分401、未打孔边界部分402和外围裙部403，在打孔部分401定义了电子束经过的微孔，未打孔边界部分402围绕打孔部分401，并且外围裙部403从边界部分41向后弯曲并且从打孔部分401向后延伸。
根据现有的阴罩框架部件，框架的底部将被引向未打孔边界部分的电子束截断。由于电子在撞击边界部分之前被框架阻挡，所以与阴罩的中央部分相比，边界部分的温度上升相对较小。于是，增加了阴罩上热膨胀的不均匀。相应地，现有的阴罩遭受由于成拱效应引起的色彩纯度降低。
而且，建议改进阴罩所用材料。具有低热膨胀率的不胀钢材料代替AK材料用于阴罩。然而，从材料价格的角度来看，使用不胀钢材料的结果不令人满意。
发明内容
本发明的一个目标在于提供一种彩色阴极射线管，其中防止了引起色彩纯度降低的抵达误差问题。
本发明的另一个目标在于提供一种彩色阴极射线管，其中避免了阴罩的非均匀热膨胀，使得色彩纯度得到改进。
本发明的再一个目标是提供一种彩色阴极射线管，其中电子束对于阴罩的热膨胀的影响被最小化，使得色彩纯度得到改进。
根据本发明的一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；安装至面板的阴罩，该阴罩具有荧光屏部分和从所述荧光屏部分向后弯曲的外围裙部，所述荧光屏部分进一步包括打孔部分和围绕所述打孔部分的未打孔部分；以及一框架，其具有连接至所述裙部的支撑部分和从所述支撑部分向内弯曲并且从所述支撑部分的短边延伸宽度Da的底部，其中Da满足Da＜Ha×La/P+Na，其中La代表所述荧光屏部分的中心点Fx和所述打孔部分的短边之间的距离；Na代表所述打孔部分的短边和所述荧光屏部分的边界的短边之间的距离，其中所述裙部从后者弯曲；P代表电子束偏转中心Dx和所述荧光屏部分的中心点Fx之间的距离；Ha代表所述荧光屏部分的边界的短边和所述支撑部分的后底线的短边之间的距离，其中底部从后者弯曲。
根据本发明的另一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；安装至面板的阴罩，该阴罩具有荧光屏部分和从所述荧光屏部分向后弯曲的外围裙部，所述荧光屏部分进一步包括打孔部分和围绕所述打孔部分的未打孔部分；以及一框架，其具有连接至所述裙部的支撑部分和从所述支撑部分向内弯曲并且从所述支撑部分的长边延伸宽度Db的底部，其中Db满足Db＜Hb×Lb/P+Nb，其中Lb代表所述荧光屏部分的中心点Fx和所述打孔部分的长边之间的距离；Nb代表所述打孔部分的长边和所述荧光屏部分的边界的长边之间的距离，其中所述裙部从后者弯曲；P代表电子束偏转中心Dx和所述荧光屏部分的中心点Fx之间的距离；Hb代表所述荧光屏部分的边界的长边和所述支撑部分的后底线的长边之间的距离，其中所述底部从后者弯曲。
图1表示了原理图，说明了通用彩色阴极射线管的结构。
图2表示了一个阴罩的四分之一的透视图，说明了由于电子撞击造成的阴罩表面的热量分布。
图3a显示了阴罩的横截面图，用于说明阴罩的孔的位置偏移引起的纯度降低。
图3b显示了一图表，用于显示在阴极射线管工作之后，不正确抵达屏幕的电子的位置偏移量相对于时间的改变。
图4表示了现有阴罩框架部件的示意性横截面图。
图5a表示了根据本发明的实施例1的阴罩-框架部件的透视图。
图5b显示了阴罩-框架部件的横截面图，显示了阴罩-框架部件的较小一边。
图6显示了用于说明表1的结果的图表。
图7a和7b显示了本发明的实施例1的变型。
图8a和8b显示了阴罩-框架部件的侧视图，用于说明分别具有相对较长和较短长度的裙部的例子。
图9表示了用于说明表2的结果的图表。
图10显示了根据本发明的实施例1的另一变型的阴罩的侧视图。
图11显示了阴罩-框架部件的横截面图，显示了阴罩-框架部件的较大一边。
具体实施例方式
本发明的优选实施方式将参考附图以更为详细的方式加以描述。
<实施例1>
根据本发明的一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；安装至面板的阴罩，该阴罩具有荧光屏部分和从所述荧光屏部分向后弯曲的外围裙部，所述荧光屏部分进一步包括打孔部分和围绕所述打孔部分的未打孔部分；以及一框架，其具有连接至所述裙部的支撑部分和从所述支撑部分向内弯曲并且从所述支撑部分的短边延伸宽度Da的底部，其中Da满足Da＜Ha×La/P+Na，其中La代表所述荧光屏部分的中心点Fx和所述打孔部分的短边之间的距离；Na代表所述打孔部分的短边和所述荧光屏部分的边界的短边之间的距离，其中所述裙部从后者弯曲；P代表电子束偏转中心Dx和所述荧光屏部分的中心点Fx之间的距离；Ha代表所述荧光屏部分的边界的短边和所述支撑部分的后底线的短边之间的距离，其中底部从后者弯曲。
图5a表示了根据本发明的实施例1的阴罩-框架部件的透视图。
如图5a所示，根据本发明的实施例1的阴罩包括荧光屏部分和从该荧光屏部分41向后弯曲并且从荧光屏部分41向后延伸的外围裙部43。荧光屏部分进一步包括打孔部分41和未打孔边界部分42，在打孔部分41定义了电子束经过的微孔，未打孔边界部分42围绕打孔部分41。
框架70包括连接至裙部403的支撑部分404，和从支撑部分向内弯曲并且与阴罩的未打孔边界部分402平行延伸的底部405。
下面，将阴罩-框架部件与长轴，即图5a中的X轴，平行的边称为长边。另一方面，阴罩-框架部件与短轴，即图5a中的Y轴，平行的边称为短边。
实施例1涉及优化阴罩-框架部件的短边，以减小在长轴方向的抵达误差。
图5b是阴罩-框架部件的横截面图，显示了阴罩-框架部件的短边。下面，在本发明的说明书中使用以下参数。假设阴罩的荧光屏部分基本平坦。
La代表荧光屏部分的中心点Fx和打孔部分的短边之间的距离。
Na代表打孔部分的短边和荧光屏部分的边界的短边之间的距离，其中裙部从后者弯曲。
P代表电子束偏转中心Dx和荧光屏部分的中心点Fx之间的距离。
Ha代表荧光屏部分的边界的短边和支撑部分404的后底线的短边之间的距离，其中底部405从后者弯曲。
Da代表底部405的宽度，底部405从框架的支撑部分404的短边的后底线向内延伸Da。
表1是实验的结果，其中对于具有不同宽度的底部的不同阴罩测量抵达误差。图6显示了一图表，用于说明表1的结果。
表1如表1和图6所示，当电子束仅碰撞打孔部分并且被框架的底部阻挡使得它没有达到未打孔部分时，抵达误差变得恶劣。这是因为阴罩的打孔和未打孔部分之间的温度升高变得不均匀，导致阴罩的非均匀热膨胀。
发明人对于底部405的宽度进行了实验，以找出底部405的恰当宽度，使得电子束抵达阴罩的未打孔部分。底部405的宽度被不同地设计。根据本发明，底部的宽度比现有技术中的减小，使得电子束撞击的阴罩的面积增加。从实验中发现，当底部的宽度Da满足下面的等式1时，电子束撞击的阴罩的面积增加，并且相应地，阴罩的中央和边界部分之间的温差减小。于是，抵达误差的量也减小。
等式1Da＜Ha×La/P+Na当底部405的宽度Da基本等于Ha×La/P+Na时，电子束最远撞击阴罩的未打孔部分的边界。在这种情况中，可以发现抵达误差减小了36％，如表1和图6所示。以这种方式，抵达未打孔部分的电子的量随Da减小而增加。随着抵达未打孔部分的电子的量增加，抵达误差减小并且因而解决了成拱问题。
另外，当底部405的宽度Da满足以下的等式2时，使得电子束撞击不小于阴罩的未打孔部分的4/5。正如可以从表1和图6看到的，如果底部405的宽度Da基本等于Ha×(Na/5+La)/P+4Na/5，电子束抵达未打孔部分的4/5并且抵达误差减小21％。
等式2Da＜Ha×(Na/5+La)/P+4Na/5对于上面说明的实施例1，即使当热膨胀率比不胀钢材料大的AK材料用于阴罩时，与现有技术相比，抵达误差相同或者甚至显著减小。
进一步，可以将任何电子束反射材料涂覆在电子束入射的阴罩表面上。有了该反射材料，由于电子束撞击引起的发热减小。于是，阴罩的温度升高减小，并且相应地，抵达误差进一步减小。
进一步，除了AK材料用于阴罩，电子束反射材料还可以涂覆在电子束入射的阴罩表面上。以这种方式，阴罩的温度升高进一步减小，并且相应地，抵达误差进一步减小。
图7a和7b显示了本发明的实施例1的变型。
根据本发明的实施例1的变型，除了减小底部405的宽度Da或将宽度限制到合适的范围，还可以在裙部穿洞。有了这些洞，可以进一步减小从阴罩到框架的热传递。相应地，电子束的抵达误差也可以显著减小。根据实施例1的另一变型，洞44可以具有不同形状，例如圆形、椭圆形、或矩形。根据实施例1的再一变型，洞可以从阴罩的正面侧向后方打开。另外，可以在裙部与框架相对的部分穿洞。
根据实施例1的另一变型，通过令裙部43与框架相对的部分尽可能小，将裙部43和框架之间的热传递最小化。相应地，阴罩中中央和外围部分之间的热膨胀的非均匀性减小，使得由于膨胀的非均匀性引起的电子束的抵达误差减小。
发明人对于裙部的高度进行了实验，以找出裙部的恰当尺寸，使得裙部与框架相对的部分的面积尽可能小。整个裙部的高度被不同地设计。图8a和8b显示了阴罩-框架部件的侧视图，以说明分别具有相对较长和较短长度的裙部的例子。如图8a和8b所示，随着裙部的高度H减小，裙部与框架相对的部分的高度Ho相应减小。
表2是实验的结果，在实验中对于具有不同高度H的裙部的不同阴罩测量抵达误差。图9显示了一图表，用于说明表2的结果。
表2
如表2和图9所示，随着裙部的高度H减小，裙部与框架相对的部分的高度Ho相应减小。因而，从阴罩到框架的热传递减小，并且因而，电子束的抵达误差减小。根据表2和图9所示的实验结果，当裙部的高度H等于或小于12mm时，电子束的抵达误差显著减小。当裙部的高度H为12mm或更小时，裙部与框架相对的部分的高度Ho变为10mm或更小。所以，当裙部与框架相对的部分的高度Ho为10mm或更小时，电子束的抵达误差显著减小。
图10显示了根据本发明的实施例1的变型的阴罩的侧视图。根据本发明的实施例1的另一变型，裙部可以具有延伸部分801，其具有要通过例如焊接而连接至框架的焊点803。这个延伸部分可以在阴罩的4个拐角处作为焊点的替代或补充而提供。具有了延伸部分801，有可能进一步减小裙部与框架相对的部分的高度Ho。另外，有可能防止阴罩的四个拐角处的焊点在阴罩膨胀时变为约束。于是，抵达误差问题被进一步减小。
<实施例2>
根据本发明的另一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；安装至面板的阴罩，该阴罩具有荧光屏部分和从所述荧光屏部分向后弯曲的外围裙部，所述荧光屏部分进一步包括打孔部分和围绕所述打孔部分的未打孔部分；以及一框架，其具有连接至所述裙部的支撑部分和从所述支撑部分向内弯曲并且从所述支撑部分的长边延伸宽度Db的底部，其中Db满足Db＜Hb×Lb/P+Nb，其中Lb代表所述荧光屏部分的中心点Fx和所述打孔部分的长边之间的距离；Nb代表所述打孔部分的长边和所述荧光屏部分的边界的长边之间的距离，其中所述裙部从后者弯曲；P代表电子束偏转中心Dx和所述荧光屏部分的中心点Fx之间的距离；Hb代表所述荧光屏部分的边界的长边和所述支撑部分的后底线的长边之间的距离，其中所述底部从后者弯曲。
实施例2涉及优化阴罩-框架部件的长边，以减小在短轴方向的抵达误差。
图11是阴罩-框架部件的横截面图，显示了阴罩-框架部件的长边。下面，在本发明的说明书中使用以下参数。假设阴罩的荧光屏部分基本平坦。
Lb代表荧光屏部分的中心点Fx和打孔部分的长边之间的距离。
Nb代表打孔部分的长边和荧光屏部分的边界的长边之间的距离，其中裙部从后者弯曲。
P代表电子束偏转中心Dx和荧光屏部分的中心点Fx之间的距离。
Hb代表荧光屏部分的边界的长边和支撑部分404的后底线的长边之间的距离，其中底部405从后者弯曲。
Db代表底部405的宽度，底部405从框架的支撑部分404的长边的后底线向内延伸Db。
根据本发明，底部的宽度与现有技术相比被减小，使得电子束撞击阴罩的面积增加。从实验中发现，当底部的宽度Db满足下面的等式3时，电子束撞击的阴罩的面积增加，并且相应的，阴罩的中央和边界部分之间的温差减小。于是，抵达误差的量也减小。
等式3Db＜Hb×Lb/P+Nb当底部405的宽度Db基本等于Hb×Lb/P+Nb时，电子束最远撞击阴罩的未打孔部分的边界。以这种方式，抵达未打孔部分的电子的量随Da减小而增加。随着抵达未打孔部分的电子的量增加，抵达误差减小，并且从而解决了成供问题。
对于实施例2，也可以应用上述对于实施例1的修改。这种修改包括在裙部处穿洞；限制裙部与框架相对的部分的高度；在裙部提供延伸部分。这种修改的详细说明参见实施例1中的相应描述。
实施例2可以进一步包括如下修改，如对于阴罩使用AK材料；以及在电子束入射的阴罩表面上涂覆电子束材料。
工业实用性如上所述，本发明实现了减小电子束抵达误差的效果，该抵达误差是由阴罩的非均匀热膨胀造成的。
进一步，根据本发明，AK材料可以被用于代替不胀钢材料。因为AK材料相比不胀钢材料不是那么昂贵，则制造阴罩的整个成本被减少了。
权利要求
1.一种阴极射线管，包括面板，在其内表面上形成磷屏；漏斗，其连接至面板；电子枪，其生成电子束；阴罩，其安装至面板，该阴罩具有荧光屏部分和从所述荧光屏部分向后弯曲的外围裙部，所述荧光屏部分进一步包括打孔部分和围绕所述打孔部分的未打孔部分；以及框架，其具有连接至所述裙部的支撑部分和从所述支撑部分向内弯曲并且从所述支撑部分的短边延伸宽度Da的底部，其中Da满足Da＜Ha×La/P+Na其中La代表所述荧光屏部分的中心点Fx和所述打孔部分的短边之间的距离；Na代表所述打孔部分的短边和所述荧光屏部分的边界的短边之间的距离，其中所述裙部从后者弯曲；P代表电子束偏转中心Dx和所述荧光屏部分的中心点Fx之间的距离；Ha代表所述荧光屏部分的边界的短边和所述支撑部分的后底线的短边之间的距离，其中所述底部从后者弯曲。
2.如权利要求1所述的阴极射线管，其中Da满足Da＜Ha×(Na/5+La)/P+4Na/5。
3.如权利要求1所述的阴极射线管，其中所述阴罩由AK材料制成。
4.如权利要求1所述的阴极射线管，其中电子束入射的所述阴罩的表面由电子束反射材料涂覆。
5.如权利要求3所述的阴极射线管，其中电子束入射的所述阴罩的表面由电子束反射材料涂覆。
6.如权利要求1所述的阴极射线管，其中在所述裙部穿多个洞。
7.如权利要求1所述的阴极射线管，其中所述裙部的一部分与所述框架相对，并且与所述框架相对的部分的高度为10mm或更低。
8.如权利要求1所述的阴极射线管，其中所述裙部包括一延伸部分，该延伸部分具有要焊接至所述框架的焊点。
9.一种阴极射线管，包括面板，在其内表面上形成磷屏；漏斗，其连接至面板；电子枪，其生成电子束；阴罩，其安装至面板，该阴罩具有荧光屏部分和从所述荧光屏部分向后弯曲的外围裙部，所述荧光屏部分进一步包括打孔部分和围绕所述打孔部分的未打孔部分；以及框架，其具有连接至所述裙部的支撑部分和从所述支撑部分向内弯曲并且从所述支撑部分的长边延伸宽度Db的底部，其中Db满足Db＜Hb×Lb/P+Nb其中Lb代表所述荧光屏部分的中心点Fx和所述打孔部分的长边之间的距离；Nb代表所述打孔部分的长边和所述荧光屏部分的边界的长边之间的距离，其中所述裙部从后者弯曲；P代表电子束偏转中心Dx和所述荧光屏部分的中心点Fx之间的距离；Hb代表所述荧光屏部分的边界的长边和所述支撑部分的后底线的长边之间的距离，其中所述底部从后者弯曲。
10.如权利要求9所述的阴极射线管，其中所述阴罩由AK材料制成。
11.如权利要求9所述的阴极射线管，其中电子束入射的所述阴罩的表面由电子束反射材料涂覆。
12.如权利要求10所述的阴极射线管，其中电子束入射的所述阴罩的表面由电子束反射材料涂覆。
13.如权利要求9所述的阴极射线管，其中在所述裙部穿多个洞。
14.如权利要求9所述的阴极射线管，其中所述裙部的一部分与所述框架相对，并且与所述框架相对的部分的高度为10mm或更低。
15.如权利要求9所述的阴极射线管，其中所述裙部包括一延伸部分，该延伸部分具有要焊接至所述框架的焊点。
全文摘要
本发明涉及一种彩色阴极射线管，更特别地，涉及一种彩色阴极射线管，其中由阴罩的非均匀热膨胀引起的电子束抵达误差被修正，使得色彩纯度改进。根据本发明的一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；安装至面板的阴罩，该阴罩具有荧光屏部分和从所述荧光屏部分向后弯曲的外围裙部，所述荧光屏部分进一步包括打孔部分和围绕所述打孔部分的未打孔部分；以及一框架，其具有连接至所述裙部的支撑部分和从所述支撑部分向内弯曲并且从所述支撑部分的短边延伸宽度Da的底部，其中Da满足Da＜Ha×La/P+Na，其中La代表所述荧光屏部分的中心点Fx和所述打孔部分的短边之间的距离；Na代表所述打孔部分的短边和所述荧光屏部分的边界的短边之间的距离，其中所述裙部从后者弯曲；P代表电子束偏转中心Dx和所述荧光屏部分的中心点Fx之间的距离；Ha代表所述荧光屏部分的边界的短边和所述支撑部分的后底线的短边之间的距离，其中底部从后者弯曲。
文档编号H01J29/07GK1599016SQ200410064449
公开日2005年3月23日 申请日期2004年8月26日 优先权日2003年9月17日
发明者朴上润, 崔钟彦, 郑平守 申请人:Lg.飞利浦显示器(韩国)株式会社