[发明专利]一种荫罩具有抗振动性能的阴极射线管

说明书

本发明涉及一种荫罩具有抗振动性能的阴极射线管。

阴极射线管中荫罩(Shadow mask)的使用，已有数十年历史，荫罩(Shadow mask)在消费市场中之所以被广泛地应用于阴极射线管的设计中，主要是因为它在亮度及对比度方面表现得极为优异，而且在制造技术上已达到极为成熟的阶段。

目前，传统阴极射线管的电子枪，主要包含可产生三色电子束的阴极(Cathode)，用于沿控制极方向产生电子，该控制极并与一屏极组合，用于在电子枪中形成一电子束形成区(BFR)，使这些具有一定能量的电子沿垂直方向直线排列形成三对电子束；该电子枪还包含聚焦电极及阳极等元件，这些元件组合后将形成一高电压聚焦透镜，以使这些电子束透过荫罩聚焦于该阴极射线管显示屏幕的荧光层上，该荧光层根据这三色电子束感光，而于该阴极射线管的显示屏上形成图像。

该显示屏上均匀且规则地涂布由可感应红、绿及蓝三色光的像点组成的荧光层，该荫罩与该显示屏相连接，并与显示屏保持一预定的距离，该荫罩上均匀布设有许多微小的聚焦孔，用于从电子束形成区(BFR)所产生的三色电子束中选择出所需的电子束，令其穿过该荫罩上的聚焦孔，并会聚于荧光层的一个像点上。所以，是否可以准确地将所需的电子束会聚于荧光层的一个像点上，就成为决定该阴极射线管的图像色彩纯度是否达到高水平的基本条件。

一般而言，未准确地将所需电子束会聚于荧光层的一个像点上，主要是因为电子束的不均匀加热或膨胀，造成该荫罩呈圆顶状(doming)变形所致。所以，精确地将所需电子束会聚于荧光层的一个像点上，并予以保持，就成为设计阴极射线管时的一项严格的要求，尤其是在高清晰度电视中，因变形所产生的高张力，将会使聚焦精确度更难维持在高水平上。

此外，未能精确地将荫罩的聚焦孔与荧光层的像点对准，也可能起因于荫罩本身的振动。一般而言，荫罩发生振动的因素有许多，如：对显像荧幕的冲击及立体声音响所产生的高强度声波等，均能使荫罩发生振动，尤其是，在高性能电脑监视器或大尺寸高清晰度电视中，荫罩的曲度(curvature)较小，而且其中的聚焦孔孔距密集(即，电子束通过单位面积荫罩的聚焦孔的数量增加)时，荫罩发生振动的情形特别严重。此外，当荫罩上使用具有较低弹性系数及较高延伸强度的材料时，荫罩将更易产生振动，其中特别是用对低频振动响应较强，及用殷钢(Invar)(镍36％铁64％的合金，其弹性系数极小)制成的荫罩振动最严重。因此，在荫罩上选择使用材料时，对于其阻尼特性的要求特别严格。甚至，当荫罩是用一种具有高弹性系数材料制成时，如：铝镇静钢(Aluminum Killedsteel)，也将产生振动。

另外，由于振动将使荫罩上所涂布的石墨层分离，并以小碎片形态剥落，如果这些剥落的小碎片依附于荫罩上，将对电子束所通过的聚焦孔造成阻塞，进而影响三色电子束在显示屏荧光层上的显像质量。

为解决前述传统阴极射线管中荫罩在设计及制作上所衍生出的诸多问题，特提出本发明。本发明的目的在于有效降低荫罩发生的振动，大幅度改善阴极射线管图像的色彩纯度(Color purity)。

本发明的另一目的，在于通过增加荫罩结构的弹性系数，以弥补传统阴极射线管中荫罩的低弹性系数特性(如：殷钢(Invar)制成的荫罩具有极小的弹性系数)，以减低荫罩发生的振动，尤其在低频时，使荫罩上的聚焦孔能保持在与显示屏幕荧光层上的像点精确对准的关系，以维持高水平的图像质量。

本发明的又一目的，在于通过增加金属荫罩结构的弹性系数，而不致降低荫罩对通过荫罩聚焦孔的电子束进行选色的工作质量。

为实现上述目的，本发明中的阴极射线管设有一面板，该面板的内侧表面上涂布有荧光层，该荧光层包括多个彼此间隔的可发光的荧光涂布区，该阴极射线管另设有一荫罩，该荫罩用于限制阴极射线管所产生的多束电子束，使通过该荫罩的电子束恰好对应聚焦于该荧光涂布区的一个像点上，其特征在于，所述荫罩包括：一薄质金属片，该金属片具有相对的第一及第二表面，其上均匀布设有多个彼此间隔的聚焦孔，且金属片弹性系数为E₁；刚性阻尼涂布层，该涂布层至少涂布于该金属片的一侧面，该涂布层的弹性系数为E₂，且E₂＞E₁，通过阻尼涂布层来减小荫罩的振动。

图1是本发明一种阴极射线管的零件装配纵剖面示意图；

图1a，1b及1c是本发明实施例中荫罩结构的局部剖面示意图；