彩色陰極射線管及其制造方法

專利名稱：彩色陰極射線管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有蔭罩的彩色陰極射線管及其制造的方法。
背景技術(shù)：
一般來說，一個彩色陰極射線管包括一個外殼，該外殼還具有一個玻屏，以及一個設(shè)置在外殼內(nèi)的基本上矩形的蔭罩。熒光屏形成在該玻屏的內(nèi)表面上。蔭罩相對于熒光屏。在面對著熒光屏的蔭罩有效表面內(nèi)以一個給定的矩形形成大量孔隙，以作為電子束通過的孔隙來使用。蔭罩用作為屏蔽三束電子束，該電子束是由一個電子槍通過孔隙發(fā)射出的，并且將這些電子束著落于構(gòu)成熒光屏的三層彩色熒光層。
最近，平面管正成為流行的彩色射線管，它能夠減小外來光線的發(fā)射和圖像的失真，以提高視覺效果。一種平面管的平面外表面是基本上平的，所具有曲率半徑等于或大于10,000mm。一般來說，蔭罩所面對熒光屏的有效表面的形狀相對應(yīng)于玻屏的內(nèi)表面形狀。因此，平面管的蔭罩也基本上是平的，其具有的曲率小于常規(guī)彩色陰極射線管的曲率。
然而，使用小曲率的蔭罩會產(chǎn)生以下幾個問題。
一般來說，蔭罩是由厚度大約為0.22至0.25mm的金屬薄片制成。如果它的有效表面的曲率是小的，則采用如此薄的金屬薄片所制成的大屏幕使用的蔭罩往往會由于它的自身重量或外力而變形，使得它難以保持該曲面的蔭罩表面。于是，如果有效表面的曲率減小，則保持力(下文稱之為曲面蔭罩表面強度)就降低。特別是，曲面蔭罩表面強度在接近于有效表面的中心或者屏幕的中心是最低的。
如果曲面蔭罩表面強度降低，則在制造或搬運過程中一個非常小的外力都會使蔭罩有效表面產(chǎn)生不可表面的變形。如果蔭罩發(fā)生了變形，則在蔭罩的孔隙和屏幕的內(nèi)表面之間的距離關(guān)系就會發(fā)生變化。因此，從電子槍發(fā)射出的電子束就不能落在給定的熒光層上，從而引起一種色差。
盡管降低曲面蔭罩表面強度不會引起蔭罩的變形，但是蔭罩的有效表面容易受到諸如與電視機(jī)組裝一起時的聲音之類振動所引起的共振，使得在亮度上的一些不希望出現(xiàn)的不規(guī)則不可避免地反映在屏幕上。
防止降低曲面蔭罩表面強度的最容易方法是增加蔭罩的厚度。然而，如果蔭罩厚度的增加，就會在制造該蔭罩的過程中難以控制蔭罩的腐蝕，并且電子束通過孔隙的尺寸會出現(xiàn)變化。因此，在蔭罩制造中產(chǎn)品的產(chǎn)量或者彩色陰極射線管的產(chǎn)量都會降低，或者屏幕的質(zhì)量等級不可避免的下降。
根據(jù)在日本專利申請公告No.2002-197989中披露的一種陰極射線管，例如，為了能解決上述問題，在蔭罩的短軸附近的層疊了一個子掩模，以便于保持曲面的蔭罩表面。采用這樣的結(jié)構(gòu)，曲面蔭罩表面能夠有效地保持著。
一般來說，正如以上所討論的，蔭罩提供了大量的孔隙。為了能夠獲得這些孔隙的工業(yè)化的生產(chǎn)效率，通常是采用腐蝕的方法來制成這些孔隙的。腐蝕可以有許多不同的方法，在制造蔭罩中主要有兩種腐蝕方法。一種腐蝕方法是稱之為雙面腐蝕的異步腐蝕方法，另一種腐蝕方法是稱之為兩步腐蝕的兩步腐蝕方法。
兩步腐蝕方法只涉及簡單的處理且能夠低成本地制造蔭罩。然而，該方法極易引起孔隙的改變或不規(guī)則，且它只能制造相對較大的孔隙。
在兩步腐蝕中，孔隙是在兩個分離的步驟中完成的，于是，該方法涉及到復(fù)雜的處理工藝和非常高的制造成本。另一方面，與雙面腐蝕相比較，該腐蝕方法不易引起孔隙的改變或者蔭罩孔的不規(guī)則。根據(jù)這一方法，蔭罩能夠制造具有相對較小的孔隙。因此，這是較佳的方法，高清晰度彩色陰極射線管是采用兩步腐蝕的方法制成的。
以上所討論的彩色陰極射線管，在該管內(nèi)，兩個蔭罩層疊在一起會存在著下列問題。如果子掩模的強度較低，則在結(jié)構(gòu)上就可以使得采用兩步腐蝕方法制成的兩個蔭罩會層疊在一起，整體蔭罩的強度就可能出現(xiàn)降低。于是，子掩模自身的強度就必須提高。
在來自屬于電子束反射的熒光表面的不需要光發(fā)射的狀態(tài)中，管內(nèi)的子掩模與主掩模重疊的重疊部分以及只在主掩模中制成的非重疊部分是不同的。在制造彩色陰極射線管的過程中，如果熒光表面是采用蔭罩來曝光的，則熒光層的寬度就在對應(yīng)于重疊部分的所制成的熒光表面的部分和對應(yīng)于非重疊部分的部分之間變化。
如果采用上述討論的彩色陰極射線管來顯示圖像，則圖像顯示的狀態(tài)就會在對應(yīng)于掩模重疊部分和區(qū)域和對應(yīng)于非重疊部分的區(qū)域之間變化。于是，就有可能在區(qū)域之間出現(xiàn)帶狀的邊界，從而降低了圖像的顯示質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要考慮上述詳情，且發(fā)明的目的是提供一個彩色陰極射線管，它可具有好的曲面掩膜表面強度和一個滿意的圖像質(zhì)量等級，以及提供了一種制造該彩色陰極射線管的方法。
為了能夠達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的彩色陰極射線管包括一個玻屏，在其內(nèi)表面具有一層熒光屏；一個電子槍，它向熒光屏發(fā)射電子束；以及一個蔭罩，它基本上是矩形的，位于玻屏的內(nèi)部熒光屏的另一面，而且還具有沿著相互和與管軸正交角度延伸的一個主軸和一個短軸。
蔭罩包括一個主掩模，該主掩模具有一個基本上矩形的多孔部分且面對著熒光屏的幾乎整個表面，并且還具有大量的電子束通過的孔隙；以及一個帶狀的子掩模，它可以固定在包含著主掩模多孔部分短軸的區(qū)域上，具有大量的各自對應(yīng)于主掩模的電子束通過孔隙的電子束通過孔隙，并且子掩模的縱向是在短軸上的。
主掩模的各個電子束通過孔隙是由一個通孔所限定的，在該通孔中，在熒光屏一側(cè)的主掩模表面上的較大孔的開孔是與在電子槍一側(cè)的主掩模表面上的較小孔的開孔內(nèi)部相連接的。子掩模的各個電子束通過孔隙也是由一個通孔所限定的，在該通孔中，在子掩模的一個表面上的較大孔的開孔是與在子掩模另一面上的較小孔的開孔內(nèi)部相連接。主掩模的各個較小孔隙的尺寸是從主掩模的電子槍一側(cè)表面向較大孔一側(cè)逐步減小的，并且子掩模的各個較小孔隙具有一個基本固定的尺寸或者該尺寸是從子掩模的另一表面向較大孔一側(cè)逐步增加的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種制造彩色陰極射線管的方法，它所適用的彩色陰極射線管包括一個玻屏，在其內(nèi)表面具有一層熒光屏；一個電子槍，它向熒光屏發(fā)射電子束；以及一個蔭罩，它基本上是矩形的，位于玻屏的內(nèi)部熒光屏的另一面，而且還具有沿著相互和與管軸正交角度延伸的一個主軸和一個短軸。該蔭罩還包括一個主掩模，該主掩模具有一個基本上矩形的多孔部分且面對著熒光屏的幾乎整個表面，并且還具有大量的電子束通過的孔隙；以及一個帶狀的子掩模，它可以固定在包含著主掩模多孔部分短軸的區(qū)域上，具有大量的各自對應(yīng)于主掩模的電子束通過孔隙的電子束通過孔隙，并且子掩模的縱向是在短軸上的。
制造的方法包括制備一個適用于主掩模的平板掩模毛坯和一個適用于子掩模的平板掩模毛坯，采用兩步腐蝕方法腐蝕適用于主掩模的掩模毛坯，從而制成由一個通孔所限定的大量電子束通過孔隙，在該通孔中，在主掩模毛坯的一表面上的較大孔的開孔是與主掩模毛坯的另一表面上的較小孔的開孔內(nèi)部相連通的，采用雙面腐蝕方法來腐蝕適用于子掩模的掩模毛坯，從而制成由一個通過所限定的大量電子束通過孔隙，在該通孔中，在掩模毛坯的一個表面上的較大孔的開孔是與在掩模毛坯另一面上的較小孔的開孔內(nèi)部相連通的，將適用于主掩模的掩模毛坯和適用于子掩模的掩模毛坯固定在一起，且各自都具有電子束通過孔隙，并且將所固定的掩模毛坯模壓成一個所需要的形狀，從而就制成了蔭罩。
根據(jù)彩色陰極射線管以及它的制造方法，所采用的制造方式，主掩模的各個較小的孔構(gòu)成了其尺寸從主掩模的電子槍一側(cè)向較大孔逐漸減小，以及子掩模的各個較小的孔構(gòu)成了具有一個基本固定的尺寸或者其尺寸從子掩模的另一表面向較大孔逐漸增加，于是，可以保證子掩模的具有一個滿意的強度，以及子掩模與主掩模的重疊部分和只有主掩模所制成的非重疊部分能夠充分共享來自熒光表面屬于電子束反射的不需要光發(fā)射的狀態(tài)。于是，蔭罩就可以具有好的曲面掩模表面強度，從而制成能夠確保滿意圖像質(zhì)量的彩色陰極射線管。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的彩色陰極射線管且包括其主軸的示意圖；圖2是彩色陰極射線管且包括其短軸的示意圖；圖3A是顯示一個彩色陰極射線管的蔭罩的投影圖；圖3B是顯示蔭罩的電子束通過孔隙的放大平面圖；圖4是蔭罩沿著它的主軸的示意圖；圖5是蔭罩沿著它的短軸的示意圖；圖6是顯示蔭罩的一個主掩模和一個子掩模的放大示意圖；圖7A至7F分別顯示了適用于主掩模的兩步腐蝕過程工藝的示意圖；圖8A是顯示在制造主掩模中所使用的掩模毛坯的平面圖；
圖8B是顯示在制造子掩模中所使用的掩模毛坯的平面圖；圖9A至9D分別顯示適用于子掩模的雙面腐蝕過程工藝的示意圖；圖10A是顯示采用兩步腐蝕方法所制成的一個孔隙和采用雙面腐蝕方法所制成的一個孔隙，且孔隙相互重疊的示意圖；圖10B是顯示采用兩步腐蝕方法所制成的一個孔隙和采用雙面腐蝕方法所制成的一個孔隙，且孔隙相互重疊的示意圖；圖11是顯示電子束如何通過蔭罩和在蔭罩上發(fā)射的示意圖；圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的彩色陰極射線管的蔭罩的示意圖；以及，圖13是顯示根據(jù)另一實施例的蔭罩的一個孔隙的放大示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)討論根據(jù)本發(fā)明實施例的彩色陰極射線管。
正如圖1和圖2所示，一個彩色陰極射線管包括一個玻璃外殼，該外殼具有一個矩形的玻屏1，該玻屏在其外圍的邊緣部分具有一個裙邊部分2，一個與裙邊部分2相粘接的玻錐3，以及一個從玻錐3的小尺寸部分延伸的管頸4。熒光屏5就制成在玻屏1的內(nèi)表面上。該外殼具有一個通過玻屏1和管頸4的各自中心的管軸Z，一個沿著與管軸正交角度延伸的主軸(水平軸)X，以及一個沿著與管軸和主軸正交角度延伸的短軸(垂直軸)Y。
如果一個32英寸的寬屏幕彩色陰極射線管所具有的屏幕寬幅比為16∶9且屏幕的有效尺寸為76cm，則該玻屏1的外表面是基本上平坦的，且具有的曲率半徑為100,000mm。玻屏1的內(nèi)表面基本上是圓柱形的，其曲率半徑沿著X軸和在X軸上約為7,000mm，而沿著Y軸和在Y軸上約為1,500mm。
在外殼中，一個蔭罩結(jié)構(gòu)6具有選色電極的功能，它設(shè)置在熒光屏5的對面。該蔭罩結(jié)構(gòu)6包括一個蔭罩7，它具有大量作為電子束通過孔隙的孔隙，以及一個蔭罩框架8，它采用矩形的框架形式，具有一個L形的剖面部分，通過該剖面部分固定著蔭罩的外圍部分。蔭罩結(jié)構(gòu)6支撐在玻屏1的內(nèi)部，這樣使得蔭罩框架8的側(cè)壁上的彈性支架(未顯示)分別錨掛在嵌入在玻屏1的裙邊部分2中的銷釘(未顯示)上。在蔭罩7中的各個電子束通過孔的開孔可根據(jù)使用的用途具有矩形和圓孔形狀。
電子槍10設(shè)置在管頸4內(nèi)，由電子槍10以沿著主軸X一字形排列的方式發(fā)射出三束電子束9R，9G和9B。在以上所討論的彩色陰極射線管中，從電子槍10發(fā)射出的電子束9R，9G和9B籍助于一個固定在玻錐3外部的偏轉(zhuǎn)線圈11來偏轉(zhuǎn)的。利用蔭罩7的幫助通過電子束的水平和垂直掃描熒光屏5來顯示圖像。
現(xiàn)在詳細(xì)討論蔭罩7的結(jié)構(gòu)。正如圖3A、3B、4和5所示，蔭罩7具有一個主掩模14和一個固定重疊在部分主掩模14上的子掩模20，并且部分具有一個雙結(jié)構(gòu)。
主掩模14在整體上具有一個基本矩形的蔭罩主表面38和一個裙邊部分17。蔭罩的主表面38是基本上對著熒光屏5的整個表面，并且以一個給定曲面形狀制成。裙邊部分17以管軸Z的方向從蔭罩主表面的外圍邊緣向電子槍延伸。蔭罩住表面38包括以基本矩形框架形式制成的一個矩形多孔的部分13和一個無孔的部分16。所制成的多孔部分13具有大量的孔隙12，可作為電子束通過的孔隙。無孔部分16在多孔部分13的四周且不具有孔隙。主掩模14是由大約0.1至0.25mm厚的金屬材料制成的。通常是使用鐵合金材料或低膨脹系數(shù)鎳鐵合金材料(Fe-Ni合金)。
主掩模14的各個孔隙12基本上是采用一個矩形的形狀來制成的，且它的寬度方向與多孔部分13的主軸X的方向相一致。各個孔隙12的排列基本上是以多孔部分13的短軸Y方向直線來排列的，且在各個孔之間存在著橋15，從而形成了孔隙列。這些孔隙列大量排列著且在主軸X方向上陣列間距PH約為0.4至0.6mm。
正如圖6所示，各個孔隙12是由一個通孔來限定的，在該通孔中，一個基本矩形較大的孔開孔在熒光屏一側(cè)的主掩模14的表面上，而一個基本矩形較小的孔開孔在電子槍一側(cè)的表面上，這些孔內(nèi)部相連接。處于多孔部分13外圍邊緣的這些孔隙12是與中心的相背離的，在這些孔隙12中，較大孔19a的中心C1與在多孔部分外圍邊緣的較小孔19b的中心C2偏離Δ。對于這些位置上的孔隙來說，與多孔部分13的中心越遠(yuǎn)的外圍邊緣的偏差距離Δ就越大。這是由于在電子束通過較小孔隙19b之后，電子束擊中孔隙12的內(nèi)表面且被其反射，從而可抑止來自屏幕所不需要的光線發(fā)射。較大孔19a在主掩模14的短軸Y和主軸X兩個方向上與較小孔19b相偏離。
作為一個特殊實例，蔭罩可采用厚度為0.22mm的低膨脹系數(shù)鎳鐵合金材料(Fe-Ni合金)制成。多個孔隙12可以蔭罩的短軸Y方向以陣列間距0.6mm的直線來排列。孔隙列，可以短軸方向所制成的多個孔隙中的各個孔隙，在對稱于主軸方向的外圍部分以主軸X方向以陣列間距0.82mm在短軸附近以陣列間距0.75mm來排列。于是，它們可以隨著外圍部分接近與主軸方向而增加的可變間距來排列。各個孔隙12的較大孔19a的交叉開孔尺寸在短軸Y上為0.46mm，而在對稱于主軸X方向上的外圍部分為0.50mm。較小孔19b的交叉開孔尺寸在短軸方向上為0.18mm，而在對稱于主軸X方向上的外圍部分為0.20mm。如果電子束是以46°的偏轉(zhuǎn)角度入射到位于對稱于主軸X方向的外圍部分中的一個孔隙，則較大孔19a相對于在主軸X方向的外圍部分的較小孔19b的偏差Δ為0.06mm。
正如圖3至圖6所示，子掩模20是一種拉長帶的形式，并且固定重疊在主掩模14的電子槍一側(cè)的內(nèi)表面的區(qū)域上，在該區(qū)域包含著多孔部分13的短軸Y。子掩模20所處的位置使得它的主軸方向是與主掩模14的短軸Y相一致。于是，蔭罩7可具有，在它的包含短軸Y的一個給定寬度的區(qū)域中，一個雙結(jié)構(gòu)的重疊部分，在該重疊部分中，固定著子掩模20且非重疊部分各個處在重疊部分的另一側(cè)。
子掩模20，類似于主掩模14，是采用鐵合金材料或低膨脹系數(shù)鎳鐵合金材料(Fe-Ni合金)制成的，且其厚度約為0.25mm。子掩模在主軸X方向上的寬度LH1小于多孔部分13在主軸方向的長度LH2，并且在短軸Y方向上的長度基本上等于主掩模14在相同方向上的長度。子掩模20在整體上具有一個多孔部分21、一個非多孔部分23，以及一對裙邊部分24。非多孔部分23各個處于子掩模的縱向兩邊端部分，且在多孔部分21的外邊。該裙邊部分從非多孔部分23分別延伸至兩邊端點。多孔部分21具有大量的孔隙42，用于對應(yīng)于主掩模14孔隙12的電子束通過孔隙。
子掩模20 固定在主掩模的電子槍一側(cè)，這樣它的多孔部分21、非多孔部分23以及裙邊部分24可分別與主掩模的多孔部分13、非多孔部分16以及裙邊部分17相重疊。于是，在主掩模14的短軸Y的整個區(qū)域都具有一個雙結(jié)構(gòu)。
在多孔部分21中的各個孔隙是由一個通孔所制成的，在該通孔中，一個基本上是矩形的較大孔25a的開孔在子掩模20的熒光屏一側(cè)或者在主掩模14一側(cè)的表面上，而一個基本上是矩形的較小孔25b的開孔在電子槍一側(cè)的表面上，這些孔內(nèi)部連通。于是，子掩模20相對于主掩模14固定在具有孔隙42的較大孔25a的主掩模14上。子掩模20的孔隙42類似于主掩模14的孔隙12，形成沿著短軸Y方向延伸的多個孔隙列。這些孔隙例是以主軸X方向以間距約為0.4至0.6mm來排列的。于是，孔隙42的排列與主掩模14的孔隙12相對準(zhǔn)。
子掩模20的結(jié)構(gòu)方式是采用與主掩模14緊密接觸的方式來固定的。主掩模14和子掩模20可以采用稱之為接觸鍵合的擴(kuò)散鍵合方式來固定，或者采用激光焊接或電阻焊接的方式來固定。子掩模20至少有幾個固定點。
在采用該方式制造彩色引腳射線管的蔭罩7的過程中，主掩模14的孔隙20是采用兩步腐蝕的方式來制成的，而子掩模20的孔隙42是采用雙面腐蝕的方式來制成的。
首先討論采用兩步腐蝕方法制成主掩模14的孔隙12的情況。例如，制備適用于主掩模的掩模毛坯45，該毛坯是由鐵合金材料制成的。隨后，對應(yīng)于主掩模14孔隙12圖形的光刻薄膜44a和44b分別制成在掩模毛坯45的兩面上，正如圖7A和7B所示。隨之，將一層聚酯樹脂或類似的腐蝕保護(hù)薄膜46層疊和粘結(jié)在一層光刻薄膜44a上，此后，從另一光刻薄膜44b的一面噴涂腐蝕液，以在掩模毛坯45中形成較小孔19b的凹槽，正如圖7C所示。
此后，分離光刻薄膜44b，正如圖7D所示，以及沖洗和烘干具有凹槽的掩模毛坯45的表面。此后，一種防腐蝕劑，例如，石蠟或漆，涂覆在該表面上，于是，就形成了一層防腐蝕層47，從而填滿這些凹槽。分離粘結(jié)在掩模毛坯45的另一表面的腐蝕保護(hù)薄膜46。
在這種狀態(tài)下，在掩模毛坯45的另一表面的整個光刻薄膜44a上噴涂腐蝕液，以形成較大的孔19a，且該孔與原先以制成的凹槽相連通，正如圖7E所示。此后，噴涂腐蝕性的堿液，分離在另一表面上的防腐蝕層47以及在一表面上的光刻薄膜44a，正如圖7F所示。于是，就可獲得具有多孔部分13的平面掩模毛坯45，在多孔部分以給定的間距制成了大量的給定尺寸的孔隙12，正如圖8A所示。
以下將討論采用雙面腐蝕方法制成子掩模20的孔隙42的情況。例如，制備適用于子掩模的掩模毛坯50，該毛坯是由鐵合金材料制成的。隨后，對應(yīng)于子掩模20孔隙42圖形的光刻薄膜52a和52b分別制成在掩模毛坯50的兩面上，正如圖9A和9B所示。隨之，從對應(yīng)于各個孔隙42的較大孔的一層光刻薄膜或光刻薄膜52a的一側(cè)繼續(xù)腐蝕掩模毛坯50，從而形成孔隙42，正如圖9C所示。此后。將光刻薄膜52a和52b從掩模毛坯50中分離出，正如圖9D所示。至此，就能夠獲得適用于圖8B所示的子掩模的掩模毛坯50。
在對采用上述方法獲得掩模毛坯45和50進(jìn)行退火之后，這些掩模毛坯就可以在相互重疊的過程中相互精確地定位，并且采用激光焊接的方法將相互固定在一起。隨后，粘結(jié)在一起掩模毛坯45和50就可籍助于壓力機(jī)械模壓成型，從而就制成了所需形狀的蔭罩，使得子掩模處于主掩模的電子槍一側(cè)的表面上。
在采用上述方法所構(gòu)成的蔭罩7中，主掩模14和子掩模20具有不同的蔭罩剖面形狀，正如圖10A和10B所示，這主要是由于在腐蝕方法上的差異。圖10A是顯示主掩模14和子掩模20在重疊的主軸X方向上的各自剖面的視圖。虛線表示了采用兩步腐蝕方法所制成的主掩模14的孔隙12，而實線則表示了采用雙面腐蝕方法所制成的孔隙42。圖10B是顯示主掩模14和子掩模20在重疊的短軸Y方向上的各自剖面的視圖。虛線和實線分別表示了主掩模14的孔隙12和孔隙42。
對于圖10A所示的主軸X方向上的剖面來說，在孔隙12和42之間基本上不存在著任何差異。然而，對于圖10B所示的短軸Y方向上的剖面來說，孔隙12和42的各自剖面形狀就存在著相當(dāng)大的差異。兩步腐蝕對孔隙的形成包括了一個比雙面腐蝕方法更寬的腐蝕范圍。因此，如果使用雙面腐蝕方法的話，就需要減小形成蔭罩7材料的余量或容積。于是，采用雙面腐蝕方法所制成孔隙的蔭罩可以具有較大的強度。
然而，對于主掩模14來說，通過采用兩步腐蝕方法來制成孔隙12，因此就要增加它的容積和強度。然而，為了制成適用于高清晰度顯示所需的較小孔隙，就需要采用基于兩步腐蝕方法的制成方法。因此，實際上，就難以使用雙面腐蝕方法來制成主掩模。
為了能夠確保與主掩模14的對準(zhǔn)，子掩模20就必須構(gòu)成它的孔隙大于主掩模的孔隙。為了能達(dá)到該目的，子掩模20的孔隙42就制得足夠大，以應(yīng)付雙面腐蝕方法。
根據(jù)本實施例的蔭罩7，正如圖11所示，具有采用雙面腐蝕方法所制成的孔隙42的子掩模20粘結(jié)在具有采用兩步腐蝕方法所制成的孔隙12的主掩模14的電子槍一側(cè)的表面上。子掩模20處于其孔隙42的較大孔25a面對著在主掩模14的孔隙12的較小孔19b的位置上。
子掩模20的孔隙42的尺寸在主軸X的方向上稍微大于主掩模14的孔隙12的尺寸。這樣做能夠允許子主掩模14和子掩模20之間的失準(zhǔn)。較佳的是，子掩模20的孔隙42所具有的尺寸在短軸Y的方向上應(yīng)該大于主掩模14的孔隙12。然而，考慮到熒光屏的亮度，主掩模14的橋的寬度可基本限制于適用于制造的最小的可能數(shù)值上。因此，子掩模20和主掩模14可以在短軸Y方向上調(diào)整到相同的尺寸上。
以下將討論電子束在采用上述方式構(gòu)成的蔭罩中的反射。正如圖11所示，主掩模14的各個孔隙12是采用兩步腐蝕方法制成的，因此它具有較大孔19a和較小孔19b。較小孔19b的尺寸是從主掩模14的電子槍一側(cè)向較大孔19a逐漸減小。于是，限定較小孔19b的側(cè)壁表面60形成了一個向電子槍傾斜的曲面表面。
另一方面，在采用雙面腐蝕方法所制成的子掩模20各個孔隙42中，較小孔25b具有一個基本上固定的尺寸或者其尺寸是從子掩模的電子槍一側(cè)向較大孔25a逐漸增加的。于是，限定較小孔25b的側(cè)壁表面62形成了一個基本平行于電子束延伸的曲面表面或者有點傾斜于熒光屏而不是傾向于電子槍的曲面表面。
從電子槍向蔭罩7發(fā)射的各個電子束可以通過子掩模20的各個孔隙42和主掩模14的各個孔隙12，并且著落于熒光屏。當(dāng)做到這點時，電子束就能通過孔隙42，而幾乎不會產(chǎn)生任何二次電子，由于在子掩模20孔隙42的較小孔25b沒有面對著電子槍的側(cè)壁表面，即，沒有電子束能夠擊中的任何側(cè)壁表面。
另一方面，通過子掩模20孔隙42的電子槍著落于主掩模14孔隙12，并且它的大部分可以通過孔隙12且到達(dá)熒光屏。入射孔隙12的部分電子束會擊中在限定較小孔19b的側(cè)壁60上，從而發(fā)射處二次電子。一些發(fā)射出的二次電子會通過主掩模14的孔隙12并且到達(dá)熒光屏。這些二次電子會從熒光屏部分引起不希望的光發(fā)射。
正如以上所討論的，由于孔隙42是采用雙面腐蝕方法制成的，實際上它不具有電子束可以擊中的較小孔側(cè)壁表面，所以幾乎不會產(chǎn)生二次電子。因此，只有主掩模14的側(cè)壁表面60會反射出電子束。這些二次電子束是在適用于主掩模14與子掩模20沒有粘結(jié)的非重疊部分的相同狀態(tài)下產(chǎn)生的。雖然會產(chǎn)生來自熒光屏所不希望的光發(fā)射，但是可以消除在對應(yīng)于重疊部分的蔭罩7的部分和對應(yīng)于非重疊部分的蔭罩7部分之間的出現(xiàn)的不希望的光發(fā)射的差異。于是，就能夠獲得一個滿意的圖像，而不會引起在亮度上所希望的差別或者在顯示屏幕上出現(xiàn)帶狀邊界。
不需要的光發(fā)射(省略對其的討論)也會以類似方式在短軸Y方向上產(chǎn)生。從具有采用雙面腐蝕方法所制成的孔隙42的子掩模20發(fā)射的二次電子比主掩模14少。于是，就可以防止屬于由熒光屏所不需要的光發(fā)射所產(chǎn)生的亮度差異和邊界。
例如，在彩色陰極射線管的制造過程中，使用蔭罩7的曝光所制成的條狀熒光層，使得不需要光的發(fā)射的產(chǎn)生可以在采用上述方法所制成的整個區(qū)域上是均勻的。因此，熒光屏的熒光層的寬度可以在對應(yīng)于重疊部分的區(qū)域和對應(yīng)于非重疊部分的區(qū)域中基本上都是均勻的。結(jié)果，能夠獲得確保改善顯示圖像質(zhì)量等級的彩色陰極射線管。
根據(jù)采用該方法所構(gòu)成的彩色陰極射線管，子掩模20與主掩模14相重疊。因此，在屏幕中心附近限制了變形，在屏幕的中心附近是蔭罩7最易于變形的。結(jié)果，就可以改善掩模曲面表面的強度。特別是，通過采用雙面腐蝕方法來制成子掩模的孔隙，可以確保適用于制成孔隙之后的掩模材料的具有一個滿意的容積，從而可以保持掩模的強度。此外，子掩模的孔隙是采用雙面腐蝕方法制成的，并且構(gòu)成了各個孔隙不具有傾斜于電子槍一側(cè)的側(cè)壁表面或者傾斜于電子槍一側(cè)的側(cè)壁表面小于傾斜于主掩模一側(cè)的側(cè)壁表面。于是，就可以獲得一個滿意的圖像，而不會在亮度上引起屬于不需要光發(fā)射以及在蔭罩的重疊部分和非重疊部件之間熒光屏的差異所產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的差異。
本發(fā)明屏不限制于以上所討論的實施例，并且各種變化都可以具有不背離本發(fā)明范圍的效果。在以上所討論的實施例中，例如，子掩模20是處于主掩模14的電子槍一側(cè)。然而，正如圖12和13所示，子掩模20也可以處于主掩模14的外表面一側(cè)，即，處于熒光屏5的表面一側(cè)。在這種情況下，子掩模20可與主掩模14固定在一起，使得各個孔隙42的較小孔25b面對著主掩模14。采用這樣方式所構(gòu)成的蔭罩，也可以獲得以上所討論的相同功能和效果。本實施例可以共享上述實施例的其它結(jié)構(gòu)，從而類似的標(biāo)號用于指定類同的部分，并且省略了這些部分的詳細(xì)討論。
子掩模并不在數(shù)量上限制于一個，也可以采用多個子掩模。此外，蔭罩的各個孔隙并不限制于矩形，并且如果圓形是有效的也可以有效地采用。
工業(yè)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明，正如本文所詳細(xì)討論的，提供了一種彩色陰極射線管，它具有一個好的曲面掩模表面強度和一個滿意的圖像質(zhì)量，以及提供一種制造該彩色陰極射線管的方法。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管，它包括一個玻屏，在玻屏的一個內(nèi)表面上具有一個熒光屏；一個電子槍，它向熒光屏發(fā)射出電子束；以及一個基本矩形的蔭罩，它處于玻屏內(nèi)的熒光屏對面且具有以相互以及與管軸的正交角度延伸的一個主軸和一個短軸，該蔭罩包括一個主掩模，它具有一個基本上面對著熒光屏整個表面的基本矩形的多孔部分且具有大量電子束通過孔隙；以及，一個帶狀的子掩模，它固定在一個包含主掩模多孔部分的短軸的區(qū)域上，且具有大量分別對應(yīng)于主掩模電子束通過孔隙的電子束通過孔隙，以及子掩模的縱向方向是短軸方向，主掩模的各個電子束通過孔隙是由一個通孔限定的，在該通孔中，一個在熒光屏一側(cè)的主掩模一個表面上的較大孔的開孔是與一個在電子槍一側(cè)的主掩模的一個表面上的較小孔的開孔內(nèi)部相連通，子掩模的各個電子束通過孔隙是由一個通孔限定的，在該通孔中，一個在子掩模一個表面上的較大孔的開孔是與一個在子掩模的一個表面上的較小孔的開孔內(nèi)部相連通，主掩模的各個較小孔的尺寸是從主掩模的電子槍一側(cè)表面向較大孔逐漸減小，而子掩模的各個較小孔的尺寸是基本固定或者是從子掩模的另一表面向較大孔逐漸增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管，其特征在于，所述主掩模具有一個限定了各個較小孔的側(cè)壁表面，它傾斜于電子槍且會被電子束擊中，以及子掩模具有一個側(cè)壁表面，它限定了各個較小孔且沿著基本平行于電子束的方向延伸或者傾斜于熒光屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色陰極射線管，其特征在于，所述主掩模的電子束通過孔隙是采用兩步腐蝕方法制成的，而子掩模的電子束通過孔隙是采用雙面腐蝕方法制成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色陰極射線管，其特征在于，所述子掩模層疊在所住主掩模的電子槍一側(cè)的表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色陰極射線管，其特征在于，所述子掩模的較大孔一側(cè)表面是與所述主掩模的較小孔一側(cè)表面相連接的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彩色陰極射線管，其特征在于，所述子掩模是層疊在所述主掩模的熒光屏一側(cè)表面上。
7.一種制造彩色陰極射線管的方法，該彩色陰極射線管包括一個玻屏，在玻屏的一個內(nèi)表面上具有一個熒光屏；一個電子槍，它向熒光屏發(fā)射出電子束；以及一個基本矩形的蔭罩，它處于玻屏內(nèi)的熒光屏對面且具有以相互以及與管軸的正交角度延伸的一個主軸和一個短軸，該蔭罩包括一個主掩模，它具有一個基本上面對著熒光屏整個表面的基本矩形的多孔部分且具有大量電子束通過孔隙；和，一個帶狀的子掩模，它固定在一個包含主掩模多孔部分的短軸的區(qū)域上，且具有大量分別對應(yīng)于主掩模電子束通過孔隙的電子束通過孔隙，以及子掩模的縱向方向是短軸方向，該制造方法包括制備一個適用于主掩模的平面掩模毛坯和一個適用于子掩模的剖面掩模毛坯；采用兩步腐蝕方法腐蝕適用于主掩模的掩模毛坯，從而制成多個由一個通孔所限定的電子束通過孔隙，在該通孔中，一個在掩模毛坯一個表面上的較大孔的開孔是與一個在掩模毛坯的另一個表面上的較小孔的開孔內(nèi)部相連通；采用雙面腐蝕方法腐蝕適用于子掩模的掩模毛坯，從而制成各自由一個通孔所限定的多個電子束通過孔隙，在該通孔中，一個在掩模毛坯一個表面上的較大孔的開孔是與一個在掩模毛坯的另一個表面上的較小孔的開孔內(nèi)部相連通；將適用于主掩模的掩模毛坯和適用于子掩模的掩模毛坯固定在一起，具有各自的電子束通過孔隙；以及，將固定在一起的掩模毛坯模壓成一個所需的形狀，從而制成蔭罩。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造彩色陰極射線管的方法，其特征在于，所述掩模毛坯可采用激光焊接的方法來固定，采用該方法，可使得適用于子掩模的掩模毛坯的較大孔一側(cè)表面與適用于主掩模的掩模毛坯的較小孔一側(cè)表面相連接，并且將所述掩模毛坯模壓成形，使得所述子掩模處于所述主掩模的電子槍一側(cè)。
全文摘要
一種蔭罩(7)包括相互重疊的一個主掩模(14)和一個子掩模(20)。在主掩模(14)中開孔的各個較小孔(19b)的尺寸向各個較大孔(19a)逐漸地減小，以及在子掩模(20)中開孔的各個較小孔(25b)的尺寸基本上是固定或者向各個較大孔(25a)逐漸增加。在該結(jié)構(gòu)中，電子束不會擊中子掩模(20)的較小孔一側(cè)表面的任何部分，從而只有主掩模(14)的側(cè)壁表面(60)會反射電子束。于是，就能夠獲得一個令人滿意的屏幕，而不會在顯示屏幕上引起所不希望出現(xiàn)的亮度差異或者帶狀邊界。
文檔編號H01J29/07GK1578999SQ0380143
公開日2005年2月9日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者高橋亨, 真下拓也, 織田裕之, 中山剛士 申請人:株式會社東芝