CN1018407B - 彩色显象管 - Google Patents

Abstract

本发明的彩色显象管具备具有面板的真空外壳；具有半透明的黑色光吸收层和荧光体层的荧光屏，该黑色光吸收层在该面板的第一区域上形成为条状或矩阵状，该荧光体层由在该面板的第二区域上形成条状或点状的蓝、红及绿色发光荧光体所组成；配置在真空外壳内可射出电子射线并使其聚焦的电子枪；上述荧光体层的各端部在黑色光吸收层上延伸，形成重合部，且在各荧光体层之间在上述黑色光吸收层上设间隙而形成不存在荧光体层的光吸收部。

Description

本发明为彩色显象管，特别涉及其荧光屏的改良。

彩色显象管一般具有玻璃制造的真空外壳和电子枪，该真空外壳由在其内面形成荧光屏的面板，和与其结合成一体的漏斗部所构成，该电子枪装在漏斗部的颈部并射出电子射线。

荧光屏如图1所示由黑色为吸收层14和荧光体层13B、13G、13R组成，该黑色光吸收层14在面板部分2上形成为条状或矩阵（matrix）状，并以碳等为主要成分。该荧光体层13B、13G、13R在此黑色光吸收层14上形成为条状或矩阵状并分别发出蓝、绿、红的各色光。

这样，在彩色显象管中广泛使用的是黑条型或黑矩阵型的彩色显象管，即三色的荧光体层13B、13G、13R形成为条状或点状，并在该条状或点状的荧光体层13B、13G、13R之间形成非发光层的黑色光吸收层14。此黑色光吸收层14可防止外光的反射，同时可吸收在电子束发生射击点误差的可能性很大的上述各荧光体层13B、13G、13R的边界附近处的发光。

在此黑条型或黑矩阵型的彩色显象管中，通过光吸收层使对比度提高，但辉度的提高有限。因而为了使辉度提高，在特开昭52-74274号公报上提出了一种通过令黑色光吸收层14为光透射率为5-40%的半透明层，可谋求辉度大幅度地提高。

但是由于黑色光吸收层具有吸收电子束的射击点误差所产生的影响，即所谓作为防护带（guard    band）部分的功能，故如简单地使黑色光吸收层为半透明层有时会发生色纯度及单色裕度低的现象，在 实用上带来障碍。

本发明是为发解决上述已有技术问题而提出的，其目的在于提供一种彩色显象管，它具有的荧光屏既可防止色纯度及单色裕度的降低，又可使辉度大幅度地提高且对比度也高。

本发明的彩色显象管具备真空外壳，荧光屏和电子枪。该真空外壳具有面板，该荧光屏具有在该面板的第一区域上形成为条状或矩阵状的半透明的黑色光吸收层以及由在该面板的第二区域上形成为条状或点状的蓝、红及绿色发光荧光体所构成的荧光体层，又该电子枪装在上述真空外壳内，且射出电子射线并使其聚焦。其中，上述荧光体层的各端部延伸在上述黑色光吸收层上而形成重合部，且在各荧光体层之间在上述黑色光吸收层上设置间隙，而形成不存在荧光体层的光吸收部。

这样，在荧光屏的第一区域上形成的半透明的黑色光吸收层由在该层上有荧光体层延伸的且和黑色光吸收层相重合的重合部，和位于在相邻的重合部之间形成预定的宽度的间隙处的光吸收部所组成。如在此重合部上照射电子束，则激励此重合部上的荧光体而引起发光，且其发光的一部分透过半透明的黑色光吸收层。由于黑色光吸收层的存在，该重合部可以在某种程度上防止因电子束的射击点误差所引起的色纯度降低，同时由于黑色光吸收层是半透明的，故辉度也比用实质上不透明的黑色光吸收层要高。又，因在光吸收部上不存在荧光体层，故即使有电子束照射也不发光。因此，该光吸收部可有效地防止因电子束的射击点误差而引起的色纯度降低的现象。

图1为表示已有的荧光屏的一例的图，

图2为表示本发明的一实施例的彩色显象管的图，

图3为表示用于本发明的荧光屏的一例的断面图，

图4为表示绿色发光荧光体的发光光谱和视觉灵敏度曲线的关 系的曲线图，

图5和图6为表示本发明的荧光屏的另一例的图。

在图2中表示本发明的一实施例的彩色显象管。如图5所示，由玻璃制成的真空外壳1被结合成能使漏斗部3与面板2成一体。在此漏斗3上设有颈部4。在此外壳1的颈部4内，装有可射出多个电子束5并使其聚焦的电子枪6。与此电子枪6相对，在真空外壳1的面板2的内面上形成有上述荧光屏7。荫罩构件8装在此荧光屏7的内侧。此荫罩构件8具备荫罩10、荫罩框架11和框架支持体12。该荫罩具有可通过从上述电子枪6来的电子束5的多个电子束通过孔9，该荫罩框架呈矩形，且在其前面固定着荫罩，又该框架支持体被固定在荫罩框架的四边的外侧。此框架支持体12通过突出设置在上述面板2的内侧壁上的未图示的销钉进行结合，从而将荫罩框架11支持在外壳1内;并将框架支持体12的位置保持成使荫罩10面向荧光屏7并位于其附近，且在荫罩10和荧光屏7之间保持预定的间隔。又，还装有未图示的偏转线圈，该线圈可从漏斗部3起安装到颈部4的外壁上，使电子束5进行偏转和扫掠。

在这样的彩色显象管中在从电子枪6射出的电子束5通过在荫罩10上所形成的电子束通过孔9之后射到与此荫罩10相对的面板2的内面的荧光屏7（即发出蓝、绿、红各色光的荧光体层13B、13G、13R）上，使这些荧光体层13B、13G、13R发光并映出图象。

以上所说明的彩色显象管的荧光屏在面板的第一区域上形成条状或矩阵状的黑色光吸收层，同时在该面板的第二区域上形成条状或点状的、分别发生蓝、绿、红三色光的荧光体层。在此荧光屏上因黑色光吸收层为半透明的且在荧光屏的至少一部分的相邻的荧光体层间形成间隙，故位于此间隙部分上的黑色光吸收层成为实质上由黑色光吸收层所构成的预定宽度的光吸收部。又在各荧光体层的各端部形成在上述黑色吸收层上延伸，且和黑色光吸收层重合的有预定 宽度的重合部。

图3表示用于本发明的荧光屏的一例的断面图。如图3所示，荧光屏7的制造方法是在面板2的内面涂覆并形成有预定的间隔并有规则地成条状或点状的由半透明物质构成的黑色光吸收层14，其后在各黑色光吸收层14间的开口部及此黑色光吸收层14的边缘部上有规则地被覆形成条状或点状的可分别发出蓝、绿、红三色光的荧光体层13B、13G、13R。即各荧光体层13B、13G、13R的相邻的荧光体层13B、13G、13R相互不接触而在其间形成间隙15。半透明的黑色光吸收层14具有仅仅属黑色光吸收层14的有预定宽度a的光吸收部14a，和在该光吸收部14a的边缘部上和荧光体层13B、13G、13R的边缘部分重叠的有预定宽度b的重合部14b。

因此，黑色光吸收层14的光吸收部14a仅有简单的防护带的功能，黑色光吸收层14的重合部14b在有助于发光的同时还有某种防护带功能。因此，在射击点有误差的可能性最高的各荧光体层13B、13G、13R间的间隙上由于不存在荧光体层，故不会发生色纯度降低的现象，与具有上述已有的不设置间隙的半透明的黑色吸收层的显象管相比可以确保充分的防护带功能，且有效地提高色纯度。

又，在重合部14b上面具有荧光体层，但由于存在半透明的黑色光吸收层14，故可得到某种程度的防护带功能，同时还可有利于辉度的提高，为此与上述已有的图1所示的显象管相比，在色纯度稍微降低的情况下可使辉度大幅度提高。

上述黑色光吸收层14的光吸收部14a的宽度a、重合部14b的宽度b、相邻的黑色光吸收层14间的间隔c所占的比例最好为c＝40-80%、a＝3-50%、2×b＝剩余量。如a不满3%则没有防护带功能的效果，如a超过50%则辉度提高的效果差。

又，在实施时，在各荧光体层13B、13G、13R间形成间隙15，在黑色光吸收层14上设置光吸收部14a及重合部14b一事可以不在 整个荧光屏7上进行设置，而仅在对单色裕度非常必要的周边部或中间部的一部分上进行设置，还可以只在至少1色的荧光体层（例如对色纯度的降低影响较大的绿色发光荧光体层13G）的周围进行设置。图4表示ZnS：AgOc蓝色发光荧光体、ZnS：Cu，Al绿色发光荧光体及Y₂O₂S∶Eu红色荧光体的发光光谱及视觉灵敏度曲线。如图4所示，由于绿色发光荧光体的发光光谱102与视觉灵敏度曲线103接近，故发光光谱102与蓝色发光荧光体的发光光谱101、红色发光荧光体的光谱104相比，在同一电流密度下视觉辉度高。其比率与蓝色发光荧光体相比约8倍左右，与红色发光荧光体相比约4倍左右。因而，当因存在射击点误差而使原来应使蓝色发光荧光体或红色发光荧光体发光的电子射线有一部分使绿色发光荧光体发光时，色纯度的劣化率与蓝色发光荧光体、红色发光荧光体彼此的射击点误差相比要大得多。因而为了防止误射击到绿色发光荧光体层上，即使仅仅在绿色发光荧光体层的周围形成间隙，也能得到一定效果。又通过使绿色荧光体层的周围的间隙比红色发光荧光体和蓝色发光荧光体间的间隙大，可得到更好的效果。

根据本发明，在这样的彩色显象管的荧光屏上由于在产生射击点误差的可能性最高的各荧光体层间的间隙即光吸收部上不存在荧光体层，故可防止色纯度的降低。又此光吸收部仅有单纯的防护带功能，另一方面在重合部上在有利于发光的同时还有某种程度的防护带功能。通过此光吸收部及重合部的组合，可充分确保防护带功能，可有效地提高色纯度。又在重合部上存在荧光体层的同时，由于存在半透明的黑色光吸收层，故可得到某种程度的防护带功能，同时有利于辉度的提高，且能使辉度大幅度地提高。

下面表示本发明的例1。使用将透射率设定为50%的黑色光吸收层作为半透明的黑色光吸收层14，令其涂覆形状为黑条型，并将a、b、c的大小分别设定如下，而得到荧光屏。

例1

中央部c＝70%、a＝10%、2b＝20%

周边部c＝50%、a＝10%、2b＝40%

例2

中央部c＝70%、a＝10%、2b＝20%

周边部c＝50%、a＝30%、2b＝20%

例3

仅在绿色发光荧光体层13G和蓝色发光荧光体层13B及绿色发光荧光体层13G和红色发光荧光体层13R之间，令

中央部c＝70%、a＝10%、2b＝20%

角部c＝50%、a＝10%、2b＝40%

而在其他荧光体层之间，则令a＝0。图5表示所得到的荧光屏的断面图。如图5所示，在绿色发光荧光体层13G和分别位于其旁边的红色发光荧光体层13R、蓝色发光荧光体层13B之间分别形成宽度为a的间隙，光吸收层具有宽度为a的光吸收部及宽度为b的重合部，而在与绿色发光荧光体层13G不相邻的红色发光荧光体层13R和蓝色发光荧光体层13B之间则不设置间隙。

例4

令绿色发光荧光体层的周围的间隙为a'、绿色发光荧光体层和黑色发光吸收层的重合部的宽度为b'，对其他的颜色的荧光体层则和例1相同令其为a、b、c并设定为：

中央部c＝70%、a＝10%、2b＝20%

c＝70%、a'＝10%、2b'＝20%

周边部c＝50%、a＝10%、2b＝40%

c＝50%、a＝20%、b+b'＝30%

图6表示所得到的荧光屏的断面图。如图6所示，在绿色发光荧光体层13G和分别位于其附近的红色发光荧光体层13R、蓝色发光荧 光体层13B之间宽度为a'的间隙，比红色发光荧光体层13R和蓝色发光荧光体层13B之间的间隔a还要大。

又，作为比较例1，如图1所示，使用的黑条型荧光屏在荧光体层13R、13G、13B之间不设间隙，并用设定为c＝50%的黑色光吸收层作为荧光体层的不透明的黑色光吸收层14。作为比较例2，所使用的黑条型的荧光屏除所用的黑色光吸收层其透射率被设定为50%以外都和比较例1相同。

就这样得到的例1-4及比较例1、2的荧光屏，测量了它的白色辉度、外光反射率、色纯度裕度。其结果在表上表示。又，此色纯度裕度是通过取单色均匀的偏转线圈的移动宽度（mm）进行测定的。此移动宽度越大，则裕度越高。又，这些荧光屏在中央部上设定横向间距（transverse    pitch，指横向上的同色荧光体层之间的间隔）为770μm、孔尺寸（hole    size，指单色荧光体层的宽度）为180μm，电子束直径为255μm;在周边部上设定横向间距为1080μm，孔尺寸为180μm，电子束直径为360μm。

表

白色辉度    外光反射率    色纯度裕度

（周边部）    （周边部）    （mm）

例1    1.4    1.18    5

例2    1.2    1.11    8

例3    1.48    1.22    3

例4    1.34    1.17    7

比较例1    1.5    1.25    1

比较例2    1.0    1.00    10

从上表可看出，如用例1-4的荧光屏任一种都能得到优良的白色辉度和色纯度裕度，而如用比较例1及2的荧光屏可知道在白色辉度和色纯度裕度中只有一方能得到令人满意的值。

在以上的实施例中是就黑条型进行说明的，而在黑矩阵型的荧光屏中也是相同的。在上述例1-4中是令黑色光吸收层的透射率为50%的，但从提高辉度的目的看则希望透射率大于20%，又从对比度这一点看，则最好透射率低于70%。

如电子束直径的大小比孔尺寸小，则由于不能得到作为本发明目的的提高辉度的效果，故电子束直径必须比孔尺寸大。又，电子束直径最好比横向间距的1/3的大小大，而为使效果更佳，而最好是荧光体层的宽度（c+2b）。不用说透射率可以根据各尺寸a、b、c的值在20-70%之间进行适当选择。

Claims (4)

1、一种彩色显象管具备具有面板的真空外壳；具有半透明的黑色光吸收层和荧光体层的荧光屏，该半透明的黑色光吸收层在该面板的第一区域上形成为条状或矩阵状，该荧光体层由在该面板的第二区域上形成为条状或点状的蓝色、红色和绿色发光荧光体所组成；及配置在上述真空外壳内、射出电子射线并使其聚焦的电子枪；且上述荧光体层的各端延伸在上述黑色光吸收层上，形成重合部，且在各荧光体层之间在上述黑色光吸收层上设有间隙；

其特征在于：上述黑色光吸收层的透射率为20-70%，且当设上述黑色光吸收层的无荧光体层的部分的宽度为a、黑色光吸收层和荧光体层的重合部的宽度为b、相邻的黑色光吸收层之间的间隔为c、且a+2b+c=100%时，c=40-80%、a=3-50%、2×b=剩余值。

2、如权利要求1所述的彩色显象管，其特征在于上述间隙仅设在绿色发光荧光体层的周围。

3、如权利要求1所述的彩色显象管，其特征在于上述间隙是在上述面板的周边部上的荧光体层之间形成的。

4、如权利要求1所述的彩色显象管，其特征在于上述绿色发光荧光体层的周围的间隙比上述红色发光荧光体层和蓝色发光荧光体层之间的间隙大。

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