[发明专利]具有单轴张力聚焦荫罩的彩色阴极射线管

说明书

本发明涉及一种彩色阴极射线管(CRT)，尤其是涉及具有单轴张力聚焦荫罩(focus mask(或称聚焦栅孔板))的彩色CRT和制造这种荫罩所用的材料。

传统的荫罩型彩色CRT通常包括一个抽空的管壳，管壳中具有：一个荧光屏，它带有三种发射不同颜色的光的荧光粉单元，荧光粉是按色组方式以循环次序排列的；用于产生三根朝向荧光屏会聚的电子束的装置；和一个选色结构，例如荫罩板，它位于荧光屏与电子束产生装置之间。荫罩板起到遮蔽荧光屏的视差障板的作用。入射的电子束的会聚角的差异允许这些电子束的透射部分激励正确的发光颜色的荧光粉单元。荫罩型CRT的一个缺点是，在荧光屏的中心处，荫罩板截获除约18-22％的束流外的全部束流；也就是说，荫罩板被认为仅仅具有约18-22％的透射率。因此，孔在荫罩板中的面积大约为荫罩板面积的18-22％。由于不存在与荫罩板相关的聚焦场，因此荧光屏的对应部分将被电子束激励。

为了增大选色电极的透射率，同时不增大荧光屏的被激励部分的尺寸，需要偏转后聚焦的选色结构。这种结构的聚焦特性允许采用较大的孔口径，以获得比采用常规的荫罩可以得到的透射率更大的电子束透射率。1964年11月6日出版的由SONY申请的日本专利公开昭39-24981中曾描述了这样一种结构。在这种获得专利的结构中，相互正交的引线在其交叉点处通过绝缘体固定，以提供大的窗孔供电子束通过。这种结构的一个缺点是，交叉引线几乎没有为绝缘体提供屏蔽，于是偏转的电子束将撞击绝缘体并对其静电充电。静电充电的绝缘体将使通过窗孔的电子束的路径畸变，使得电子束与荧光屏单元对准不良。这种结构的另一个缺点是，绝缘体的机械破裂会引起交叉的栅线之间的电短路。另一种选色电极聚焦结构克服了上述的日本专利公开(的结构)中存在的某些缺点，这另一种结构描述于1984年4月17日授予Lipp的美国专利4443499中。在美国专利4443499中描述的结构采用了一个荫罩板作为第一电极，此荫罩板具有约0.15mm(6密耳)的厚度，并带有多个贯穿的矩形孔。多个金属条将多列孔分隔开。金属条的顶面设有合适的绝缘涂层。一个金属涂层覆盖此绝缘涂层而形成第二电极，当合适的电位施加至荫罩板和金属涂层时，此第二电极提供所需的电子束聚焦。或者正如1987年3月17日授予Tamutus的美国专利4650435中所描述的，一个构成第一电极的金属荫罩板被从一个表面蚀刻而形成多个平行的沟槽，绝缘材料淀积在沟槽中而形成绝缘条。荫罩板通过一系列曝光、显影和蚀刻步骤被进一步处理，从而在位于支撑板上的绝缘材料的条之间形成多个孔。绝缘条的顶面的金属化(涂层)构成第二电极。上述的这两个美国专利消除了隔离的导体之间的电短路问题，而这种电短路是在先的日本(专利描述的)结构中的一个缺点；然而，美国专利的多孔荫罩板的每一交叉部件具有大得多的尺寸，这会降低电子束透射率。另外，荫罩板的厚度使得出现这样的结果：偏转的电子将仍然会撞击绝缘材料的条并对其静电充电。因此，需要一种聚焦荫罩结构，它能够克服现有的结构的这些缺点。这样一种聚焦荫罩结构描述于审理中的美国专利申请08/509321(RCA87639)(1995年7月26日由R.W.Nosker等人申请)中。在这个审理中的申请中描述的结构包括多个分离的第一金属条，第一金属条具有约0.051mm(2密耳)的厚度，并且在CRT荧光屏的有效图象区域上延伸。实质上连续的第一绝缘层设置在金属条的面向荧光屏一侧，其厚度约等于第一金属条的厚度。一个第二绝缘层设置在第一绝缘层上，以便于将多个第二金属条粘结至第一绝缘层，第二金属条实质上垂直于第一金属条。第二绝缘层的厚度约为第一绝缘层的一半。

本发明目的是提供一种彩色阴极射线管，它具有一个抽空的管壳，管壳内具有一个用于产生至少一根电子束的电子枪。管壳还包括一个荧光屏面板，面板内表面上具有一个带荧光粉条的荧光屏。一个单轴张力聚焦荫罩靠近荧光屏的有效图象区域设置，荫罩具有多个分离的第一金属条。第一金属条之间的间隔形成了多个槽孔，这些槽孔实质上平行于荧光屏的荧光粉条。跨越荧光屏的有效图象区域，每个第一金属条在其面向荧光屏一侧具有实质上连续的第一绝缘层。一个第二绝缘层覆盖第一绝缘层。多个第二金属条实质上垂直于第一金属条取向，并且通过第二绝缘层粘结至第一金属条。第一绝缘层的热膨胀系数实质上等于或者小于第一金属条的热膨胀系数。第二绝缘层的热膨胀系数实质上与第一绝缘层相同。

现在将参照附图对本发明进行更详细的描述，附图中：

图1(第一页)是体现本发明的彩色CRT的平面图，其中部分是轴向剖视图；