CN1218358C - 阴极射线管的荫罩框架 - Google Patents

Abstract

一种彩色阴极射线管包括一个外表面基本上平的面板，一个安装在面板后部的漏斗管，一个包含多个电子束通过孔的荫罩，以及一个支承荫罩的荫罩框架，所述荫罩框架满足下述条件：d/v≥0.9，d/h≥0.9，其中d是荫罩框架对角部分的中部高度，h是荫罩框架短边部分中部高度，v是荫罩框架长边部分中部高度。

Description

阴极射线管的荫罩框架

技术领域

本发明涉及一种阴极射线管的荫罩框架，尤其是涉及一种能够提高屏幕纯度裕度的阴极射线管的荫罩框架。

背景技术

一般来讲，如图1中所示的一种彩色阴极射线管，包括：一个面板3，一个与面板3连接以形成一个真空空间的漏斗管4，一个涂敷在面板3内表面上的起某种发光作用的荧光屏1，一个安装在漏斗管4后部并发射电子束11R，11G，和11B的电子枪9，一个安装在面板3后部并与荧光屏1有一定距离的荫罩5，一个用于固定/支撑荫罩5的荫罩框架7，一个弹性支持件23和一个用于将荫罩框架7与面板3连接起来的柱销2，以及一个把电子束11R，11G和11B偏转到荧光屏1的偏转线圈10。

如图2和图3所示，从电子枪9中发射出的三种彩色电子束11R，11G和11B被安装在漏斗管4外部的偏转线圈10偏转，电子束通过荫罩5并到达各自有预定的宽度Gs并按照预定的间隔Bd涂敷在荧光屏1上的三色荧光物质1R，1G和1B上。

如图4A和4B中所示，荫罩5包括：一个主表面22，其外形对应于荧光屏1的外形，形成一曲面，并且具有多个电子束通过孔12；和一个裙边部分6，弯曲形成，和主表面22近似正交。

当荫罩5的裙边部分6被焊接到荫罩框架7的侧部13时，荫罩5与荫罩框架7相连接，同时根据荫罩框架7被连接到与一个安装在面板3内侧的柱销2相接合的弹性支持件23上，荫罩5在面板3内侧得到支承。

同样，如图5A，5B和5C所示，荫罩框架7与阴极射线管的一个轴(Z轴)成正交，并且形成与荫罩5的裙边部份6邻接的侧部13。

具有上述结构的传统的阴极射线管，当电子束11R，11G和11B被偏转线圈10偏转，通过形成在荫罩5内的多个电子束通过孔12，并落在形成在面板3内表面上的荧光屏1上，荧光屏1上的荧光物质1R，1G和1B发光，完成一个屏幕放映。

与此同时，部分电子束11R，11G和11B撞击在荫罩5上没能通过电子束通过孔12，由于电子束11R，11G和11B的撞击在荫罩5内产生很高的热量。荫罩5的热量被传递到荫罩框架7，并且传递到荫罩框架7的热量又被传递到弹性支持件23和柱销2，从而把在荫罩5内产生的热量散发到阴极射线管外部。因此，由荫罩5热变形所产生的着屏不准和屏幕色纯度的恶化可以避免。

同时，面板3外表面的曲率半径为无穷大，或面板3外表面基本上是平的。而且，面板3内表面的曲率半径小于面板3外表面曲率半径。

同样，如我们所知的，为提高荫罩5的机械强度，使荫罩5的曲率半径等于或小于面板3内表面的曲率半径是很有效的。

如图6所示，荫罩框架的一个侧部13的长轴高度为h(荫罩框架7的短侧部分的中心高度h)，一个侧部13的短轴高度为v(荫罩框架7的长侧部分的中心高度v)以及一个侧部13的对角线轴高度为d(荫罩框架对角线部分的中心高度d)，并且高度h，v和d从中心向荫罩框架7外围部分变大。此外，长边部分高度v高于短边部分高度h，对角线部分高度d是高度h和v当中最短的。

另一方面，对于一个彩色阴极射线管的面板3，涂层被涂敷到面板3的表面以防止由于面板的外部反射所引起的屏幕对比度质量的下降。也即在面板3的外表面中心部分注入规定量的涂层液体，并且通过旋转面板3使涂层液体涂敷到面板3的整个表面。但是，在面板3的整个表面均匀的涂上涂层是很难的。同样，虽然使用在涂完涂层之后将涂层从熔炉中通过以提高涂层的强度的工艺，但是要获得一个有相当强度的涂层是很困难的。

为了解决上述问题，面板被着色(光学透射比是51％)并且相应的，无需使用涂层液体。因此，生产成本可以降低，同时由涂层缺陷所引起的缺陷比例也可以降低，从而提高了生产力。但是，假如为着色面板，则面板3的外围部分的光学透射比会急剧下降。

如图7和表1，2及3中所示，举例来讲，倘若面板3中心部分的厚度Tc是12.5mm，面板3外围部分的厚度Tco是27.5mm，其比中心部分厚度Tc大了220％，并且在外围部分的荧光物质1R，1G和1B的宽度Gs是185μm时，涂层液体被涂在面板3的外表面上，面板3中心部分的光学透射比是54.41％，而面板3外围部分的光学透射比是46.51％。也即，在面板3的外围部分产生了大约5％光学透射比降低。

相反，假定为着色面板3，中心部分的光学透射比变为51.15％，其与带涂层的面板的光学透射比相近似，但是由于面板3中心部分的厚度Tc与外围部分的厚度Tco的差异造成外围部分的光学透射比下降到大约25.56％。相应地，在着色面板的外围部分的光学透射比比有涂层的面板下降了大约45％，使得外围部分的亮度恶化。

因此，着色面板的情况，会产生比有涂层的面板多大约15fl的亮度降级。这里，B/U值代表阴极射线管屏幕色纯度均匀性指标。

表1

面板	中心部分厚度Tc(mm)	外围部分厚度Tco(mm)	外围部分荧光屏宽度(μm)
				尺寸	12.5	27.5	185

表2

着色面板	中心部分荧光屏宽度(μm)	外围部分荧光屏宽度(μm)	方向裕度(deg)	B/U(fl)
					170160	185230	2518	5050

表3

面板	中心部分光学透射比(％)	外围部分光学透射比(％)	外围部分B/U(fl)
				涂层着色	54.4151.15	46.5125.56	5035

这里，为了提高着色面板外围部分的光学透射比，面板3外围部分厚度Tco可以被减小。但是，由于荫罩5的曲率半径必须相应于面板3的内表面曲率半径而形成，所以当面板内表面的曲率半径增大时，荫罩5的曲率半径也相应增大。因此，荫罩曲率半径的增大会因冲击引起荫罩的变形，而且荫罩曲率半径的增大会因荫罩的牵引力引起机械强度的下降，从而降低阴极射线管的色纯度。

此外，为了提高面板3外围部分的亮度，外围部分的荧光物质1R，1G和1B的宽度Gs能被提高大约24％。(表2)。但是，如图3所示，假定荧光物质1R，1G和1B的宽度Gs提高，则电子束11R，11G和11B照亮荧光物质1R，1G和1B的纯度裕度减小，从而引起阴极射线管色纯度的恶化。

也即，假如外围部分荧光物质的宽度Gs提高24％，黑带宽度Bd反而下降。因此，由于通过改变地磁，电子束11R，11G和11B被移置大约35μm，当黑带宽度Bd降低时，荧光屏纯度裕度也降低了。

因此，为了解决这些缺陷，在转换地磁和地磁方向中，电子束移置的数量必须被减少。

总体来讲，为了减少电子束移置的数量，内屏蔽(未示出)的材料可以被改变，或者内屏蔽的形状可以被改变。

但是，在改变内屏蔽材料时，部件的成本会增加；而在改变内屏蔽形状时，电子束移置的绝对数量很难减少。

另一方面，如图7和图8所示，在常规的阴极射线管中，在地磁被改变且地磁的方向被转换时，内屏蔽减少了地磁对电子束的影响。但是，万一通过荫罩上的电子束通过孔的电子束完全暴露于地磁场中，并且相应地，常规的阴极射线管具有一个缺点，即当面板3中心部分与荫罩5中心部分之间的距离和荫罩框架对角部分与面板内表面之间的距离较长的话，电子束11R，11G和11B对磁场的反应更加敏感，因而增加了电子束的偏转数量。

发明内容

因而，本发明的一个目的就是提供一种阴极射线管的荫罩框架，通过减少由于地磁的改变所引起的电子束移置数量，通过使荫罩框架对角线部分的高度高于常规技术的高度，能够提高纯度裕度。

为了获得上述和其他的优点，并与本发明的目的相一致，如这里物化并被充分描述的，提供了一种彩色阴极射线管，包括：一个外表面基本上平的面板，安装在面板后部的漏斗管，一个包括许多电子束通过孔的荫罩，和一个支承荫罩的荫罩框架，所述荫罩框架满足下列条件：d/v≥0.9，d/h≥0.9，其中d是荫罩框架对角部分中部高度，h是荫罩框架短边部分中部高度，v是荫罩框架长边部分中部高度。

为了实现本发明的目的，还提供了一种彩色阴极射线管，包括：一个外表面基本上平的面板，一个安装在面板后部的漏斗管，一个包含许多电子束通过孔的荫罩，和一个支承荫罩的荫罩框架，所述荫罩框架满足下列条件：d≥h，d≥v，其中d是荫罩框架对角部分的中部高度，h是荫罩框架短边部分中部高度，v是荫罩框架长边部分中部高度。

从以下的结合附图的详细说明，本发明的上述和其他目的、特性、方面以及优点将会被更清楚地理解。

附图说明

包含的附图是为了帮助进一步理解本发明，引入并构成说明书的一部分，阐述本发明的实施例并和描述部分一起来解释本发明的原理。

图1所示为按照常规技术的一个阴极射线管的剖视图；

图2所示为从电子枪中发射出的电子束通过按照常规技术的一个阴极射线管的荫罩到达荧光屏的状态的示意性透视图；

图3所示为按照常规技术的一个阴极射线管内的荧光屏和相应的荧光屏纯度裕度的示意图；

图4A所示为按照常规技术的一个阴极射线管的荫罩及荫罩框架的装配俯视图；

图4B为图4A的横切面图；

图5A所示为按照常规技术的一个阴极射线管的荫罩框架的结构的俯视图；

图5B为图5A的纵断面图；

图5C为图5A的横切面图；

图6为按照常规技术的阴极射线管内按照荫罩框架的长轴X，短轴Y和对角线轴显示荫罩框架高度的图表；

图7是说明按照常规技术的一个阴极射线管内电子束从偏转中心偏转，通过荫罩，并到达面板上的荧光屏的过程的示意图；

图8所示为按照常规技术的一个阴极射线管内地磁引起的电子束移动方向的示意图；

图9为按照常规技术的一个阴极射线管的面板按照长轴X，短轴Y和对角线轴显示厚度的图表；

图10为在按照常规技术的一个阴极射线管内，按照面板长轴X，短轴Y和对角线轴显示面板内表面曲率和荫罩主表面曲率的示意图；

图11为在按照常规技术的一个阴极射线管内，按照荫罩主表面曲率显示荫罩框架的长轴X，短轴Y和对角线轴的高度的图表；

图12为在按照常规技术的一个阴极射线管内，按照面板的长轴X，短轴Y和对角线轴显示面板与荫罩框架之间的间隔距离的图表；

图13所示为在按照本发明的一个阴极射线管内的一个其对角线轴的末端部分被加长的荫罩框架的典型示意图；

图14为按照本发明的一个阴极射线管内，按照荫罩主表面曲率显示荫罩框架的长轴X，短轴Y和对角线轴高度的图表；

图15所示为按照本发明的一个阴极射线管的一个荫罩框架的透视图；

图16为图15的荫罩框架长边部分形状的侧视图；

图17为图15的荫罩框架短边部分形状的侧视图；

图18所示为按照本发明的一个阴极射线管的一个荫罩框架的示意性剖视图；和

图19为解释本发明的阴极射线管的荫罩框架对角线轴高度为何被限制在17mm的原因的图表。

具体实施方式

下面将对本发明的优选实施方式进行详细说明，在附图中有对各优选

实施方式的举例说明。

如图9所示，外表面基本上平的面板3，其短轴方向具有的厚度为Tv，在长轴方向的厚度为Th，在对角线轴方向的厚度为Td，并且厚度Tv，Th和Td向着面板3外围部分变大。

因此，面板3内表面的曲率半径比面板3外表面的曲率半径小。

如图10所示，面板内表面在面板3短轴方向的曲率半径为Rv′，在长轴方向的曲率半径为Rh′和在对角线轴方向的曲率半径为Rd′。而且，曲率半径Rv′小于曲率半径Rh′，曲率半径Rh′小于曲率半径Rd′。

同时，荫罩5相应于面板3内表面曲率半径也有一个曲率半径，理想的是，荫罩5短轴方向的曲率半径Rv，长轴方向的曲率半径Rh和对角线轴方向的曲率半径Rd均小于面板内表面短轴方向曲率半径Rv′，长轴方向的曲率半径Rh′和对角线轴方向曲率半径Rd′中的每一个。

更为理想的是，荫罩5对角线轴方向的曲率半径Rd小于面板3内表面对角线轴方向的曲率半径Rd′。

这里，如图11所示，荫罩对角线轴方向的曲率半径Rd的大小为Rd1，在长轴方向的曲率半径Rh的大小为Rh1，在短轴方向的曲率半径Rv的大小为Rv1。

另外，如图12所示，面板3内表面与荫罩框架70之间的距离由短轴方向的距离Dv，长轴方向的距离Dh和对角线轴方向的距离Dd来表示，距离Dv，Dh和Dd向着面板3外围方向变大，并且对角线轴方向的距离Dd比距离Dv和Dh大。

因此，如图13和14所示，由于电子束21按预定的距离从荫罩框架70的对角部分到达面板3内表面上的荧光屏，所以提高荫罩框架70的对角线部分高度d是可能的。

这里，如图15所示，荫罩框架70的对角部分中部高度度是d，荫罩框架70短边的中部高度是h，荫罩框架70长边的中部高度是v。

也就是说，如表4所示，当通过增加荫罩框架70对角部分中部高度d，使面板3内表面与荫罩框架70对角部分的距离减少时，由地磁的改变所引起的电子束移置数量减少。

表4

荫罩框架对角线部分高度(d，mm)	按照地磁方向的改变，电子束移置的数量(μm)
						5deg	10deg	15deg	20deg	25deg
	5558616467	151413.81312.7	2018.51716.515.8	252322.52120.7	3027.52625.224.2						353433.53332.2

7073

1211.9

1514.8

20.219.8

2423.2

2928

因此，当荫罩框架70的高度比率满足下列条件时，可以获得减少电子束移置数量的效果：

d/v≥0.9，d/h≥0.9。                                     (1)

更可取的是，按照彩色阴极射线管的设计特点，荫罩框架70的高度满足下列条件：

d≥h，d≥v。                                             (2)

此外，荫罩框架短边部分的高度h和长边部分的高度v满足下列公式(3)或公式(4)：

v≥h                                                     (3)

h≥v                                                     (4)

另一方面，为了改进阴极射线管的工作特性和制造工艺，提供的高度比率的最佳范围如下列关系式：

0.9≤d/v≤1.15                                           (5)

0.95≤d/h≤1.2                                           (6)

同时，如图16所示，荫罩框架70长边部分围绕其中心对称形成，并且荫罩框架长边部分的上部形成基本上为正弦曲线的连续曲线，从长边部分的中心向长边部分的一个末端至少有一个变形点IP。也即，长边部分的一半形状被形成具有一个从长边部分的中心向长边部分的末端逐渐减少和增加的高度。

此外，假定从荫罩框架70的长边部分的中心到长边部分的末端的长度的一半为L，变形点IP的位置是在长边部分的L/2到4L/5的范围内。此时，如实施例，变形点IP被置于长边部分的长度L的大约63.5％处。

同样，如图17所示，荫罩框架70短边部分围绕其中心对称形成，并且荫罩框架短边部分的上部形成基本上为正弦曲线的连续曲线，从短边部分的中心向短边部分的一个末端至少有一个变形点IP。也即，短边部分的一半形状被形成具有一个从短边部分的中心到短边部分的末端逐渐减少和增加的高度。

此外，假定从荫罩框架70的短边部分的中心到短边部分的末端的长度的一半为S，变形点IP的位置是在短边部分的S/2到4S/5的范围内。此时，如实施例，变形点IP被置于短边部分的长度S的大约52.5％处。

也即，由于荫罩框架长边部分和短边部分如上述方式形成，引起热变形的荫罩框架的体积被减小，同时荫罩框架的重量也被减轻，从而改进了阴极射线管的工作特性和损耗特性。

图18所示为按照本发明的实施例所做的一个阴极射线管的荫罩框架的示意性截面图。

如图18所示，着色面板的中心部分厚度是12.5mm，面板外围部分厚度是24.25mm。

此外，从面板内表面中心到荫罩主表面22中心的高度为22.2mm，对角线部分高度是54.8mm，以及面板外围部分内表面与荫罩框架对角线部分之间的距离为25.95mm。

因此，把对角线部分高度从54.8mm提高到80.75mm是可能的。

但是，由于电子束按预定的偏转角度被偏转，假定荫罩框架对角部分高度从54.8mm被提高了超过17mm，则荫罩框架对角部分产生电子束冲突现象。因此，如图19所示，为了防止电子束冲突，对角部分高度应该被提高在17mm以内。

根据本发明，荫罩框架70的对角部分中部高度d高于荫罩框架70的短边部分高度h和长边部分高度v。因此，在不改变内屏蔽的材料或形状的情况下，由地磁产生的电子束移置数量可以被减少。

如表5所示，假定荫罩框架70的对角部分中部高度d高于短边部分h和长边部分高度v17mm，电子束移置数量减少超过6μm，从而增加方向裕度大约7度。

进一步讲，尽管为了防止因面板着色引起的亮度降低增加了荧光屏的宽度，仍然能够通过减少电子束移置数量来防止色纯度的恶化。

表5

面板	光学透射比(％)中心部分/外围部分	荫罩框架对角部分高度(mm)	荧光屏宽度Gs(μm)中心部分/外围部分	电子束移置数量(μm)	方向裕度(deg)
						涂层着色着色	54.41/46.5151.15/25.5651.15/25.56	54.854.871.8	170/185160/230160/230	353529	251825

在不脱离本发明的精神和本质特征的情况下，本发明可以具体实例化成多种形式。应该理解的是，除非特别声明，本发明的前述具体实施例不受前面描述细节的任何限制，而应该在按所附权利要求中限定的精神和范围内广义的解释，在属于所附权利要求的范围和限度内或与这些范围和限度等价的所有改变和修改因而被所附权利要求所包含。

Claims (9)

1、一种彩色阴极射线管，包括：一个外表面平的面板，一个安装在面板后部的漏斗管，一个包含多个电子束通过孔的荫罩，以及一个支承荫罩的荫罩框架；

所述荫罩框架满足下述条件：

d/v≥0.9，d/h≥0.9，

其中，d是荫罩框架对角部分的中部高度，h是荫罩框架短边部分的中部高度，v是荫罩框架长边部分的中部高度。

2、如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩框架满足下述条件：

0.9≤d/v≤1.15，0.95≤d/h≤1.2。

3、权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩框架长边部分高度从长边部分中心向长边部分的一个末端在长边部分的L/2到4L/5的范围内逐渐减少，再逐渐增加，

其中L是从荫罩框架长边部分的中心到长边部分末端的长度的一半。

4、如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩框架满足下述条件：

d/v≥1.0，d/h≥1.0。

5、如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩框架短边部分高度从短边部分中心向短边部分的一个末端在短边部分的S/2到4S/5的范围内逐渐减少，再逐渐增加，

其中S是从荫罩框架短边部分的中心到短边部分末端的长度的一半。

6、如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩框架短边部分的上部形成从短边部分的中心向短边部分的一个末端方向至少有一个变形点为正弦曲线的连续曲线，其中所述变形点位于短边部分的S/2到4S/5范围内，S是从荫罩框架短边部分中心到短边部分末端的长度的一半。

7、如权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩框架满足下述条件：

d≥h≥v。

8、如权利要求4所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩框架满足下述条件：

d≥v≥h。

9、如权利要求4所述的彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩框架满足下述条件：

d≥h≥v。

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