有增强分辨率的荫罩的制造方法技术

彩色ＣＲＴ１０的显示设备（８），ＣＲＴ包括外壳１１管颈１４玻锥１５面板１２，板１２在其内表面有荧屏２２，荫罩２５位于屏２２附近并包括有多个贯穿孔径的中心部和外部的金属板３９，电子枪２６置于管颈内和偏转线圈３０，以在屏上进行光栅扫描；该设备的改进在于荫罩２５，在其面对屏２２侧的外部中的孔径（４３），具有开孔（４５），这些开孔在入射电子束（２８）方向上被延伸并相对所述荫罩面对电子枪侧的相应开孔（４４）偏移。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括带有偏转线圈的彩色阴极射线管的显示设备，并更具体地涉及具有增强分辨率的荫罩的彩色阴极射线管，并涉及制造这种荫罩的方法。在一台显示设备中，阴极射线管(CRT)包括在真空管壳内表面上形成的发光屏。如本领域中所已知的，该发光屏或可为点屏或可为线屏。在管壳内设置有电子枪并朝着发光屏发射电子束。荫罩位于发光屏附近并提供选色功能；即荫罩内所形成的每个孔径对应于彩色发射荧光元素的一个三色组，以使电子束精确地入射以触发予定的色—发射荧光元素之一个而产生彩色图象。在这种显象管中，图象质量其中包括由荫罩中孔径的间距或间隔来确定。有增强分辨率的荫罩定义为提供中等或高分辨率图象的荫罩。这种有增强分辨率荫罩的一个缺点是当孔径阵列(aperture array)在密度上增大时；即孔的数量增多时，荫罩的结构整体性下降，导致荫罩的固有性质薄弱并易于在显象管制造工艺中的正常处理期间损坏。附图说明图1示出具有贯穿形成的多个孔径3的传统显象管荫罩2。孔径3具有在荫罩的坡度侧(grade side)面上的圆孔4，圆孔4面对电子枪(未示出)并与荫罩锥体即面对屏侧上的圆孔5相对应。为避免入射电子束撞击围绕孔径3的荫罩的外缘部，使荫罩锥体侧面上的孔5的直径显着大于坡度侧上的孔4的直径，而且使锥体侧孔5偏移入射电子束的方向，以便为出射荫罩孔径的电子束提供所需空隙。1972年12月5日颁布给Naruse等人的美国专利3,705,322公开了一种荫罩——其孔径在荫罩中部为圆形并在趋近其外缘部分时逐渐变为椭圆形。孔径开孔的形状在荫罩的坡度侧和锥面侧是相同的；即，在荫罩外缘部，孔径开孔在荫罩两侧均为椭圆形。其电子枪是一字排列式电子枪，同时荧光屏是向外弯曲的。据称该椭圆孔径是为保持色纯度并对由于电子枪的一字对准排列和荧光屏的曲率引起的电子束着屏位置的扭转(twist)提供校正。该椭圆孔径的长轴与通过孔径各行的桶形曲线之一对准。正如该专利的图10所示，为了保持色纯度，荧光点的形状呈椭圆形。而且，如其图12所示，这些椭圆孔径围绕荫罩中心形成同心圆。在除了沿长轴的所有位置上，椭圆孔径的长轴是横切入射电子束的束角的。这样，为使电子束能通过而不撞击围绕孔径的荫罩外缘部分，必须将孔径做得相当大。这种荫罩结构的一个缺点在于为形成对电子束提供足够大空隙的大孔径必须从荫罩除去相当大量材料，从而削弱了荫罩的强度。因此有必要提供一种有中等和高分辨率性能但有比现有荫罩较大固有强度的荫罩。根据本专利技术，一个显示设备包括彩色CRT，该CRT有一个真空外壳——其面板密封至玻锥的一端，玻锥另一端经一管颈封闭。该面板在其内表面上有荧光屏。荫罩位于荧屏附近。荫罩包括有带有许多穿孔的中心部分和外部的金属板。一个电子枪置于管颈内，用于产生电子束并将电子束对准荧屏。一个偏转线圈置于外壳周围的管颈与玻锥连接处。该线圈偏转电子束的扫过荧屏形成光栅。该显示设备对先有设备的改进在于荫罩外部中的孔径在其面对荧屏侧上的开孔在入射电子束方向上被拉伸并相对于荫罩面对电子枪侧上的对应开孔偏移。制造荫罩的方法应用光刻。在附图中图1是传统点阵列荫罩的平面视图；图2是以部分轴向截面示出体现本专利技术的彩色显象设备的平面3是图2所示显象管的荧屏截面；图4是根据本专利技术的一种新颖荫罩的平面视图；图5是沿对角线所取的该新颖荫罩的一个截面；图6是该新颖荫罩沿对角线的一部分横截面视图，示出一种最佳刻蚀图样；图7是该新颖荫罩沿对角线的一部分横截面视图，示出该新颖荫罩的刻蚀图样的第二实施例；图8是表示本专利技术另一实施例的荫罩的一段(segment)；图9是荫罩板的一段，表示该板外部的光刻胶层中开孔的图样；图10表示对图9的荫罩板进行部分光刻后的该板；图11表示第二次光刻后的图10荫罩板；以及图12表示除去光刻胶后的具有由此形成的孔径的荫罩板。图2表示一彩色显示设备8，它包括彩色CRT10，CRT10具有玻璃外壳11——带有矩形面板12和由矩形玻锥15连接的管颈14。玻锥15具有一内部导电涂层(未示出)，连接阳极钮16并延伸入管颈14中。如本领域所已知的，导电层(也未示出)覆盖在玻锥15的外表面上并被接地。面板12包括观察面板或衬底18和一外凸缘或侧壁20，面板12通过玻璃熔结点21密封到玻锥15。面板18的内表面上带有三色荧屏22。图3所示荧屏22可为点屏或线屏，包括许多由发红光，发绿光和发蓝光的荧光元素(phoshor elements)R，G和B，分别以循环次序排列成三点或条状色组或象素，组成的荧屏单元(screen elements)。最好，如本领域已知的，至少部分荧光元素覆盖一相对薄，光吸收矩阵23。一层薄的导电层24，最好为铝，叠加在荧屏22和形成用于将均匀电压加至荧屏以及用于反射从荧光元素通过面板18发出的光的装置。多孔选色电极或荫罩25利用传统工具以相对于荧屏22的予定间距被可拆卸地安装。由图2虚线概略示出的电子枪26被对中地安装在管颈14内，以产生三电子束28并使其沿会聚路径通过荫罩25中的孔径指向荧屏22。电子枪26是一种传统的一字排列式电子枪；不过也可采用本领域中已知的任何合适的电子枪。管10被设计成同位于玻锥—管颈连接区内的诸如偏转线圈30之类的外磁偏转线圈连用。显示设备8包括管10和偏转线圈30的组合。一旦被激励，偏转线圈30便使三束28受到磁场作用，使电子束在荧屏22上以矩形光栅形式作水平和垂直扫描。由图2中线P-P所示的偏转起始平面(零偏转时)处于偏转线圈30的中间左右。为简明起见，图中未示出偏转束路径在偏转区中的真实曲率。图4中更详细示出的荫罩25基本上是矩形并包括孔径部分32和围绕孔径部分32的无孔边缘部分34。图中示出荫罩25的孔径部分32的九个区。这些区包括在长轴X和短轴Y的交点处的中(心)部(分)36和八个外部区38。这八个外部区38位于长轴，短轴和对角线的末端。在荫罩25的中部36中，多个圆形孔径40是由有选择地将圆形开孔41，42蚀刻入金属板39相对设置的表面而形成的。荫罩的相对表面分别被设计成坡度面，即面对电子枪侧和锥面，即面对荧屏侧。在荫罩25的外部38中，许多孔径43被形成——在坡度侧有圆形开孔44，而在锥面侧，则大致呈椭圆或卵形开孔45。此外，每个基本为椭圆开孔45的长轴是在入射电子束28方向上如此取向的，以致荫罩外部38中的开孔45从中部36向外径向地延伸。由于荫罩25的坡度侧的相应孔径开孔44是圆形的，故当将荫罩用作光靠模(photo-master)以印刷荧屏时，在面板内表面上将产生圆点。最好，在荫罩外部38中的孔径43的大致椭圆的开孔45是相对于相应圆形开孔44是偏移的，以进一步增大电子束通过孔径的空隙。荫罩25的外部38中的孔径43的基本呈椭圆开孔45胜过传统圆形开孔的优点示于图5中，该图是沿对角线所取的荫罩截面。孔径43在荫罩锥面侧各有基本呈椭圆形的开孔45——其长轴大小“A”沿图2所示的入射电子束28的路径伸展。若“A”为如图5虚线所示的传统圆孔的直径，则为形成圆开孔而必须去除荫罩材料的量显然多于为形成基本呈椭圆开孔45所要去除荫罩材料的量。因此，其外部锥面侧中具有基本呈椭圆开孔45的孔径的荫罩能在罩内保留较多材料，故比直径等于基本呈椭圆孔径开孔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含有真空外壳的彩色ＣＲＴ的显示设备，所述外壳包括密封至由管颈在另一端封闭的玻锥一端的面板，所述面板在其内表面上有荧光屏，该外壳具有位于所述屏附近的荫罩，所述荫罩包括有多个贯穿那里的孔径的中心部和外部的金属板，一个电子枪置于所述管颈内用以产生电子束并将其导向所述荧屏，和置于所述外壳周围，所述管颈与所述玻锥连接处的偏转线圈用以偏转所述电子束，以在所述屏上进行光栅扫描；该显示设备的特征在于：所述荫罩（２５，１２５）在其面对荧屏侧的外部（３８）中的所述孔径（４３，１４３，１９０ ）具有开孔（４５，１４５，１７２，２７２），这些开孔是在入射电子束（２８）方向上被延伸并相对所述荫罩面对电子枪测的相应开孔（４４，１４４，１７０，２７０）偏移。

【技术特征摘要】
US 1994-10-14 3211311.包含有真空外壳的彩色CRT的显示设备，所述外壳包括密封至由管颈在另一端封闭的玻锥一端的面板，所述面板在其内表面上有荧光屏，该外壳具有位于所述屏附近的荫罩，所述荫罩包括有多个贯穿那里的孔径的中心部和外部的金属板，一个电子枪置于所述管颈内用以产生电子束并将其导向所述荧屏，和置于所述外壳周围，所述管颈与所述玻锥连接处的偏转线圈用以偏转所述电子束，以在所述屏上进行光栅扫描；该显示设备的特征在于所述荫罩(25，125)在其面对荧屏侧的外部(38)中的所述孔径(43，143，190)具有开孔(45，145，172，272)，这些开孔是在入射电子束(28)方向上被延伸并相对所述荫罩面对电子枪测的相应开孔(44，144，170，270)偏移。2.如权利要求1的显示设备，其特征在于，所述荫罩(25，125)的面对电子枪侧的外部(38)中的所述开孔(44，170，270)，是圆形的。3.如权利要求2的显示设备，其特征在于所述荫罩(25)的面对荧屏侧的所述孔径(40)在其中心部分(36)中具有呈圆形并与所述荫罩面对电子枪侧的相应圆开孔(41)对齐的开孔(42)，和所述荫罩外部(38)中在其面对荧屏侧的外延开孔(45)基本为椭圆形。4.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于所述荫罩(25)在其面对荧屏侧的中心部分(36)的所述圆形开孔(42)的直径大于所述荫罩面对电子枪侧上的相应圆形开孔(41)的直径。5.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于所述荫罩(25)的外部(38)中，在其面对荧屏侧的所述基本呈椭圆的开孔(45)具有的长轴尺寸(A)是以保证穿过那里的电子束(28)不撞击在所述荫罩的所述椭圆开孔边缘的金属板(39)上，从而提供被投射在所述荧屏(22)上的基本呈圆形的电子束。6.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于所述荫罩(25)在其面对荧屏侧的外部(38)中的所述基本呈椭圆开孔(45)具有的短轴尺寸(E)稍微大于所述荫罩面对电子枪侧上相应圆孔(41)的直径。7.如权利要求1的显示设备，其特征在于所述荫罩(125)的所述面对电子枪侧的所述开孔(141，144，170，270)是基本呈矩形的孔。8.如权利要求7的所述显示设备，其特征在于所述荫罩(125)在其面对荧屏侧的中心部分中的所述开孔(142)也基本呈矩形，所述荫罩在其面对荧屏侧的外部中的开孔(145，172，272)是多边形的并相对所述荫罩面对电子枪侧的矩形开孔(144，170，270)偏移；以及在所述荫罩的外部中的矩形开孔在入射电子束(28)方向上的尺寸足以保证穿过那里的电子束不碰撞在所述多边形孔边缘的金属板(139)上，从而提供被入射在所述屏(22)上的基本呈矩形的电子束。9.一个有真空外壳的阴极射线管，包括一电子枪，用以产生多个电子束，射向面板内表面的荧光屏上，一个位于所述荧屏附近的荫罩，所述荫罩包括其内有多个孔径用作入射电子束穿过那里的通道的中心部分和外部的金属板；该阴极射线管的特征在于所述荫罩(25，125)的外部(38)中的所述孔径(43，143，190)具有开孔(45，145，172，272)，这些开孔在入射电子束(28)方向上被延伸并相对所述荫罩的面对电子枪侧的相应开孔(44，144，170，270)偏移。10.如权利要求9所述的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(25，125)，在其面对电子枪侧的外部(38)中的所述开孔(44，170，270)为圆形。11.如权利要求10所述的阴极射线管，其特征在于所述荫罩(25)在其面对荧屏侧上中心部分(36)的所述孔径(40)具有呈圆形并与所述荫罩的面对电子枪侧的相应圆形开孔(41)对齐的开孔(42)，以及所述荫罩在其面对荧屏侧的外部(38)中的延伸开孔(45)基本呈椭圆形。12.如权利要求11的阴极射线管，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：TF辛浦森，I戈洛，BG马克斯，CM韦策尔，CC艾勒曼，
申请(专利权)人：汤姆森消费电子有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]