TW312800B - A shadow mask for color picture tubes - Google Patents

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經濟部中央橾準局負工消費合作杜印製 O ^ r v X .v A7 ______B7 _ 五、發明説明（1) <發明之範圍> 本發明係如申請範圍第1項所述之彩色影像管之屏蔽

I 罩〇 <發明之货景> 彩色影像管具有屏蔽罩係指屏蔽罩被直接安裝貼近於 營幕內層表面，由於產生蜜光部分係被製造於營幕内層表 面，當彩色影像管動作時，屏蔽罩表面形狀需符合前述發 光區之型式；於工作溫度下，當屏蔽罩表面形狀孔六符合 螢幕内層表面發光區之分布時，電子束達到最大精確碰撞 於蟹光區上，僅有小部分發射之電子穿過屏蔽罩，並擊中 營光區，而且大部分直接擊中營光區，使屏蔽罩被加溫至 80°C ,大幅改變屏蔽罩表面形狀，則造成屏蔽罩圓弧現象 (doming效應）° 屏蔽罩表面形狀之孔穴不符合螢光區之型式時，電子 *撞擊不精確度增加，蟹幕色彩顯示之品質受到干擾。 對於高對比番面，屏蔽罩之不同區域被加溫至不同程 度，因此，屏蔽罩之部分圓弧現象增加，當超過容許差時 ,亦造成錯亂。 經過多次嘗試去限制或防止屏蔽罩之不利的熱作用， 因此建議以不同方法來限制屏蔽罩過度加溫。 美國專利3,887,828號建議將多孔性二氧化猛配置於 金屬穿孔罩上，再加金屬紹滔層於其上面，鋁洁僅與屏蔽 罩之孔穴邊緣接觸，它需具有導電及吸收電子之功能；前 述錦洁之塗裝層為石墨、氧化鎳或鎳鐵。 - 3 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------------裝-- 請先閲讀背面之注意事項本頁) 訂 線 ^128Qq五、發明説明（2) A7 B7 氣化猛層内所具有之許多孔六會分別依序穩定產生粒 子，該層與鋁fg餍形成一狀似三明治之结構，由於前述氧 I 化猛層之構造，由電子撞擊產生之熱應遠雛金屬罩，且自 相反方向射出。 此一解決方法有種種缺點，依此方法欲使產生之熱逮 離穿孔罩經證明是不可行的，因為大部分熱並不是從鋁范 層及上面之石墨層內部產生，而是從穿孔罩内產生的。#呂 箔層的電子反射特性、電子吸收特性及熱放射特性太低， 此時裝置於穿孔罩上層之熱絕緣三明治構造產生反效應： 熱極難放射。 DE 3,125,075 C2敍述一電子反射層直接塗裝於屏蔽 罩，此反射層包括重金屬一特別是指其碳化物、硫化物、 氧化物。電子束撞擊時，上電子會反射，這表示屏 蔽罩加溫不足；然而大部分電子束仍然到達屏蔽罩，使其 内部產生非預期的溫升及屏蔽罩的一般與局部之圓弧現象 請先閱讀背面之注意事項^彡..寫本頁) -裝· *11 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 美國專利號碼4,671,776建議將屏蔽罩以硼酸玻璃塗 裝，玻璃粉沫噴灑於屏蔽罩上，接著放置使其溶化，玻璃 塗層非常密接於襯底，在操作狀態下，圓弧現象效應因某 些熱絕緣而縮小，但是大部分原因係由於屏蔽罩膨脹糸數 不同之金屬形成屏蔽罩內部張力所造成的。此塗裝層之電 子反射效應幾乎無法測得，因此電子束搐擊的大部分能量 轉移於薛蔽罩，使其内部不利的圓弧現象昇高。 此外，因堅硬的玻璃層使屏蔽罩凝固變硬已不符合多 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 B7_五、發明説明（3 ) 媒體時代彩色盪面高品質的要求。 另一種限制圓狐現象的重要方法是在屏蔽罩使用高品 -Ί 質合金，例如：恆範鋼（Invar),因為此種合金具有特別合 適的熱膨脹係數，不過，此種材料成本太高。 然而，由於屏蔽罩的成本佔彩色影像管總成本之比例已經 很高，使用特殊金靥將使成本更為提高。 <發明總論> 本發明之目的即在消除大奋P分屏蔽罩上因電子輻射作 用所引起的固狐現象，其中，Μ低價鋼作為屏蔽罩材料。 此一問題之解決方法參照申請專利範圍第1項之部分 特徽。 依照本發明，穿孔罩之陰極側表面被配置一熱絕緣層 ,且在此層之上，除塗裝一電子反射層及一電子吸收層外 ,還有熱放射覆蓋層；因此，有一部分電子被反射，同時 其他電子被覆蓋層吸收並轉變成熱能，由於依據本發明所 配置之熱絕緣層，使得此一熱能並不直接作用在穿孔罩上 ，而是朝影像館内面放射；會造成穿孔罩部分圓弧現象加 劇之區域溫度差異也因此縮小，此一區域溫度差異特別發 生於高對比畫面。 熱絕緣層包含嵌入於膠合劑之隔熱多孔性固體，依照 本發明，含有氧化物材料、硫化物材料、含砂材料且/或 鱗酸紹材料或其混合材料；其中，砂酸、二氧化銷及二氧 化駄均適合作為氧化多孔性材料，尤其是多孔性含砂材料 包括沸石群族，特別適合的是分子篩，例如：天然分子f吊 -5 - 請先閲讀背面之注意事項本頁) •裝_

.IT -線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7_ _ 五、發明説明（4) 斜方沸石、絲光沸石、毛沸石、八面沸石、斜髮沸石及合 成沸石A、X、Y、L、/3及/或ZSM型，沸石構造種類繁多， / 此處無法全部列舉，令人驚訝的是僅於穿孔罩塗裝一薄層 ，即可使穿孔罩達到有效的熱絕緣，而且，可使用合成製 造且分為大、中、小氣孔等級之多孔鱗酸固體，如：鱗酸 鋁、磷酸紹砂、碟酸鋁金屜等會產生良好的效果。 其他合適的多孔性固體為填入黏土礦、磷酸層、無水 砂酸凝膠及更多各種不同的既知銘矽酸鹽。 更明確地說，電子反射、電子吸收及熱放射覆蓋層結 合熱絕緣層包括重金觴化合物：此處，最好使用氣化祕與 硫化祕）氧化紛與硫化船、及氧化妖、氧化鈽與软酸鋇。 尤其，晶體狀及玻璃狀矽酸鹽、磷酸鹽及硼酸鹽被用 為羅蓋層及熱絕緣層之膠合物，因此水玻璃及低溶點玻璃 ，如溶接玻璃及锁酸金靥均甚為有效；前述之膠合物在穿 孔罩表面及層與層間具有顯著的高黏著性，產生一格外的 機械性稱定塗層，使得穿孔罩之尺寸特別稱定。 各層塗装依既知塗裝程序完成之，例如：在穿孔罩表 面噴灌塗料可因此以較低成本完成。 通常，當使用厚度為1.5〜4.5 am之重金屬硫族元素 化物層，則熱絕緣層層厚為10〜50 wm ,粒子粗細平均為 1〜10wm ;熱絕緣層底下，穿孔罩得有既知塗黑層，例如 :FesCU ° 本發明之優點在於顯著的改善鐵金屬屏蔽罩之圓弧現 象，因此在許多情況下屏蔽罩可不使用高成本之愤範鋼 -6 - (請先閱请背面之注意事項\/彳鳥本頁) .裝- 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3iSS〇〇 A7 B7 五、發明说明（5) (Invar) 0 <圖示之簡單說明> I 本發明之圖示及數個實例說明如下： 第1圖表示一彩色影像管之剖面圖； 第2圖表示一屏蔽罩之上視圖； 第3圖表示一屏蔽罩之剖面圖； 第4圖表示一依照本發明配置之層之剖面圖； <附圖之數字與元件名稱對照> 1 影像管 22 穿孔罩 2 螢薄 24 量測點 3 內部側 25 虽孭ίί點 4 錐體 26 量測點 5 影像影像管頸 27 量測點 6 插頭 32 熱絕層 7 電子束糸統 34 覆蓋層 8 屏蔽罩 36 塗黑層 9 陽極接點 38 多數部分 40 少數部分 請 先 閲 之 注 % 本 頁 裝 訂 .線 經濟部中央標率局負工消費合作社印裝 <較佳具體實例之描述> 第1圖表示一彩色影像管，包括影像管1發幕2及電子 束系統7装置於影像管頸5等主要零件，螢幕2之內部側3具 有一模型化發光層，此層可因電子束之撞擊而產生晝面， Si ί象之維體4在營幕2和影像管頸5間形成漏斗形接合， 影'像管頸5尾端為插頭6,電子束糸統7包括多個陰極及更多 -7 - 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨〇><297公楚） Α7 Β7 五、發明説明（6) 電極Μ產生並控制電極射線° 屏蔽罩框未顯示於圖示中，營幕2之内部側3裝置一屏

I 蔽罩8。 陽極接點9供給高電壓（25〜30 kV工作電遞）。 第2圖表示屏蔽罩8之上視圖，在此命名為穿孔罩22 , 穿孔罩22之厚度一般範圍在0.130〜0.280mm ,公差極小， 孔之形狀Μ化學法蝕刻之。 依影像管功能需來所製成之屏蔽罩8以深色部分表示。 於電子束衝擊過程中評估影像管，檢測電極射線的撞擊動 作；在此端，使用穿孔罩22大部分偏歷區，Μ四個測量黑占 24 , 25 , 26 , 27表示；電子束衝擊使得屏蔽罩加溫而造成 電子束撞擊飄移是評定影像管品質的依據，基本上，是為 防止影像管產生圓弧現象所做任何成功量測的評定依據。 穿孔簞22的結構如第3,4圖所示，具蝕刻孔穴之穿孔 罩22有一Fe3(U塗黑曆36,在陰極側，前述塗黑層Μ熱乡邑緣 層32塗裝。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 ----------裝-- 星 - :請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 線 熱絕緣層32Μ重金屬硫族元素化物覆蓋層34覆蓋，由 於屏蔽罩8的结構設計，僅有一部分電子通過穿孔罩22到連 螢光層，電極射線的多數部分38直接撞擊穿孔罩22 ,由於 如覆蓋層34所示之重金屬原子，少數部分40電極射線被反 射（約30%),其餘者在覆蓋層失去能量，因此同樣加溫， 熱絕緣層32防止熱能傳導至鋼穿孔罩22 ,熱能放射至後側 ，亦即電子束糸統的方向。 覆蓋層34的主要零件為重金屬硫族元素化物，其顆粒 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4说格（210X297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（7) 尺寸小於1 « ro ,硫族元素化物顆粒Μ規定之膠合劑固定於 熱絕緣層32下面。

I 依照本發明，熱絕緣層32包含多孔性固體，事實上， 此處之多孔性材料包含合成沸石0 AU〇4 xSiCK yH>0 , 此為含驗之砂酸鋁（M=金靥離子），例如：A型構造沸石有一 成份比例值x=2 ,因為對一份AlvO含有二份SiO>,4A型沸石 之细孔尺寸為〇.4mn ,且體積約佔23%。

Desussa公司生產WESS ALITH脾之沸石被使用得非常成 功，沸石粉顆粒尺寸為0.5 w 其平均顆粒尺寸Dλ為 3.5 w ,顆粒尺寸可先進一步研磨加工變綑。 多孔性固體Μ水玻璃固定於襯底，Μ水玻璃為膠合劑 可將熱絕緣層32與覆蓋層34緊密的黏合；塗裝前懸浮體戶万 需潤濕作用可使用添加劑（如：界面活性劑與水）力UM調整。 熱絕緣層32及覆蓋層34之塗裝以噴灑塗料方式為之是 有效的方法。 ， ' 影像管使用爵命之量測法產生依照本發明所示對無A/D 層影像管之比較方式；無塗装鐵金靥穿孔罩之影像管與依 照本發明規定需塗裝之影像管之純質飄移比較，造成已塗 裝穿孔罩之純質飄移大幅降低；因此，無塗裝繊穿孔罩之 純質瓢移值降至50% ,這對僅塗装BvOg孔罩之純質飄移也 是一種顯著的改善（30%)。 量測時，M240^A及24Kv電子束對蛮幕之臨界區掃瞄 10 X lOcin"·面積，蟹幕的剩餘部分未被電極射線激發。 實例1 —9 一 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------— I---^-- (請先閲讀背面之注意事項再寫本頁) 訂 線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝

Sll A7 B7 五、發明説明（8) 穿孔罩主要包括鐵金屬及雙面均有Fe> 塗黑層，此塗 黑層Μ熱絕緣層與覆蓋層經兩次完整塗裝程序塗裝於陰極 ! 側。 第一次熱絕緣層直接附著於穿孔覃，厚度為20 μ ro ;此 熱絕緣層係以分散劑嗔漏塗裝而成，成份包括20份4A沸石 、Ν8;ί〔（Α10>)Λ (SiCk),、〕12FK0 (平均粒子大小2wm)、 5份砂酸納溶液（5.8M , Ha/Si =0.61:0.1)、30份水及0.001 份界面活性麵。 以熱蒸氣將熱絪緣層乾燥後，於熱絕緣層上噴灑塗裝 3/im厚之覆蓋層，此覆蓋層係Μ分散劑唄灑塗裝而成，成 份包括20份氣化祕BU0>(平均粒子大小0.9 Wm) , 10份矽 酸納溶液（5.8M , Ha/Si = 0.61:1.0)、75份水及0.001 份界 面活性劑。 噴灑塗裝覆蓋層後，穿孔罩Μ溫度3001C烘乾。 實例2 如實例1所示，但其絕緣曆噴灑塗裝之分散劑係Μ20 份中多孔性二氧化踏ΖΚ)ν (平均粒子大小2.5wm) , 4份 四两基酸銷（(：470)4乙广，4份四乙氧基砂烧Si， 預先Μ鹼水解，20份丙酵CiH7OH ,及0.2份水製成。 實例3 如實例1所示，但其絕緣層噴灑塗裝之分散劑係M20 份綑多孔性《 -二鱗酸氬結《 -Zr (HPCUk ,熱穩定碾柱狀 氧化錯A1 v 0 3及氧化鉻〇, 2份80 :¾鱗酸Η; PCU及40份水 製成。 —10 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） I n ..^:——HI— .trI.^. (请先Μ讀背面之注意事項長/絝本頁)

Claims (1)

1. 3微^^彩色影像管之屏蔽考專利案申請專利範圍修」 六、申請專利範園 彩色影像管之屏蔽罩，由主要含有鐵金屬 組成，固定於-植架中，且裝置在替 f孔罩所 =表面至少具有：重s: 袭置於穿孔罩及覆蓋層之間，係由熱 , 固m組成，且層與層間含有膠合劑。 固1項之驗罩，其巾多孔㈣體分別為氧化 n ii 體且/或磷酸鹽固體及固體混合物。 3. 亡申請㈣第2項之屏蔽罩，其中氧化_物係指多孔性 乳化金屬，例如：二氧化敛，二氧化锆，二氧化梦，氧化 鎂，氧化鋁，及其他子群元素氧化物。 4. 如申請械第2項之祕罩，其中赠固體祕石，礦柱 狀黏土且/或無水矽酸凝膠。 5. 如申請範圍第2項之屏蔽罩，其中磷酸鹽固體為鱗酸錯， 磷酸銘衫，鱗酸鋁金屬及磷酸金屬，例如：磷酸錘。 6. 如申請範圍第1項之屏蔽罩，其中覆蓋層係由重金屬化合 物及膠合劑組成。 7. 如申請範圍第6項之屏蔽罩，其中重金屬化合物係為重金 屬硫族元素化物，氮化物且/或碳化物。 8. 如申請範圍第7項之屏蔽罩，其中覆蓋層之重金屬硫族元 素化物為氧化物且/或硫化物。 9. 如申請範圍第6項之屏蔽罩，其中重金屬化合物為重金屬 黑色化合物或重金屬混合物。 π 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 頁 裝 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 也8〇q 六、申請專利範圍 1〇.=:範圍第9項之屏蔽罩，其中黑色及非黑色重金屬為结 U.如t請範圍第1項之驗罩，其中《層表面被塗贸。 ，申f範圍第罩，其中重金屬化合物為鋇， 錯，组，錢，飾或鎢化合物。 U.如申請範_1項之驗罩，其巾膠合物為 酸鹽物質。 叹取螂 14.如申請範圍第1項之屏蔽罩，其中膠合物為水晶狀 類似破璃之矽酸金屬，磷酸金屬，硼酸金屬 或 $皮 。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁〕 經濟部中央梯準局員工消費合作社印装 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐）