專利名稱：彩色顯像管蔭罩印相用原版的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色顯像管蔭罩印相用原版，尤其涉及一種孔形圖案角部帶有補(bǔ)償設(shè)計(jì)的彩色顯像管蔭罩印相用原版。
背景技術(shù)：
蔭罩是彩色顯像管的關(guān)鍵部件之一，不但是彩色顯像管涂屏?xí)r曝光的模版，而且是彩色顯像管工作時(shí)的選色電極。
彩色顯像管工作時(shí)，從電子槍發(fā)射出的電子束，穿過蔭罩的槽孔打到熒光屏的相應(yīng)位置，熒光粉受到激發(fā)而發(fā)出光來，而熒光粉條的形狀也是用蔭罩作為模版制作出來的，所以彩色顯像管提高亮度、改善均勻度都必須從改善蔭罩槽孔的透光特性入手。
彩色顯像管蔭罩是采用光刻技術(shù)生產(chǎn)的，主要工藝過程如下首先在鋼帶表面形成感光膠膜；通過曝光工序把原版上的蔭罩孔形等圖案復(fù)制到鋼帶表面的膠膜上，形成潛像；通過顯影和固化，潛像變成具有抗蝕能力的蔭罩孔形圖案，需要蝕刻的區(qū)域裸露出來；用三氯化鐵等蝕刻液進(jìn)行蝕刻后，裸露的鋼帶被蝕刻，有抗蝕膠膜保護(hù)的部分得以保留；最后除去抗蝕膜就得到平板蔭罩。
蔭罩的蝕刻是從鋼帶的兩面同時(shí)進(jìn)行的，兩面的槽孔寬度不同，槽孔的斷面如圖2A所示，從大孔面可以看見一個(gè)有臺(tái)階的錐面。彩管工作時(shí)，大孔面面向熒光粉，小孔面面向電子槍。
從蔭罩的生產(chǎn)過程來看，蔭罩的槽孔形狀主要是由原版上的設(shè)計(jì)圖案決定，特別是小孔面原版上的設(shè)計(jì)圖案對(duì)蔭罩槽孔的透光特性影響更為顯著。
按照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，平板蔭罩印相用原版上所設(shè)計(jì)的槽孔形狀一般為矩形，也就是說槽孔的四個(gè)角部是直角，如圖1中的實(shí)線形狀。在蝕刻過程中，角部的蝕刻速度要慢一些，所以在最后得到的蔭罩上，透光槽孔的角部會(huì)產(chǎn)生收縮，呈現(xiàn)一種圓弧的形狀，而不是直角，使透光孔縮小，如圖1中的虛線形狀所示。而且鋼帶越厚，最后透光孔的收縮就越明顯。用這種蔭罩制造出來的彩色顯像管，亮度也較低。
在屏幕的中心區(qū)域，光線或電子束傾斜角度不大的情況下，透光量基本由小孔面決定，而在屏幕的邊緣，當(dāng)光線或電子束傾斜穿過蔭罩槽孔時(shí)，透光量不僅由小孔面決定，還會(huì)受錐面的臺(tái)階高度的影響。
對(duì)于處于屏幕邊緣的槽孔來說，在槽孔的中部，如圖2A所示，穿過小孔面的電子束，不會(huì)受到臺(tái)階的明顯阻擋；槽孔的端部，發(fā)生角部收縮，錐面的臺(tái)階將明顯升高，如圖2B所示，臺(tái)階會(huì)阻擋電子束，造成透光量下降。特別是遠(yuǎn)離屏幕中心的一個(gè)角部，穿過小孔面的電子束有相當(dāng)一部分被臺(tái)階阻擋，所以熒光屏上的光點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)如圖3所示的角部缺損，而且被臺(tái)階阻擋的電子會(huì)反射到其他方向，造成色純降低。
前面描述的這兩種情況都可以通過改進(jìn)蔭罩的設(shè)計(jì)來消除，比如為了防止角部收縮影響透光率而出現(xiàn)的角部曲率半徑更小的方孔蔭罩，為了防止在蔭罩的邊角因錐面的臺(tái)階阻擋電子束而出現(xiàn)的在槽孔遠(yuǎn)離屏幕中心的角部設(shè)計(jì)具有骨頭狀孔凸出部的蔭罩。
為了做出這些特殊孔形的蔭罩，必須在蔭罩印相用原版上對(duì)蔭罩孔形圖案的角部進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計(jì)。最初的設(shè)計(jì)方案是在角部之外增加一個(gè)凹四邊形，如圖4所示。這種方案的缺點(diǎn)是補(bǔ)償?shù)貌粔虺浞郑以谂c矩形的基本圖案拼合后，補(bǔ)償圖案有一個(gè)很尖的銳角，這個(gè)銳角在原版復(fù)制的過程中容易產(chǎn)生模糊，而且在復(fù)制到膠膜上之后，角部也容易出現(xiàn)顯影困難。
作為凹四邊形設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案，有人提出了凹五邊形設(shè)計(jì)，如圖5和圖6所示。凹五邊形在與矩形的基本圖案拼合后，沒有很尖的銳角，解決了在原版復(fù)制過程中的模糊問題和膠膜上的顯影困難的問題。但是補(bǔ)償圖案集中在角部，與非補(bǔ)償區(qū)域之間沒有非常緩和的過渡，容易出現(xiàn)頸部收縮現(xiàn)象，如圖5和圖6中的虛線所示。在生產(chǎn)角部帶有明顯凸出部的骨頭狀孔時(shí)，補(bǔ)償面積更大，這種情況將更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種容易做出方孔蔭罩和骨頭狀孔的蔭罩，而且可以防止頸部收縮的彩色顯像管蔭罩印相用原版。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種凹六邊形補(bǔ)償設(shè)計(jì)，如圖7所示凹六邊形具有位于矩形基本圖案短邊上的第一邊，位于矩形基本圖案長邊上的與第一邊相鄰的第二邊，第一邊與第二邊所夾的內(nèi)角為270度，第二邊和與之相鄰的第三邊所夾的內(nèi)角為銳角，第三邊和與之相鄰的第四邊所夾的內(nèi)角在180到270度之間，第四邊和與之相鄰的第五邊所夾的內(nèi)角在60到120度之間，第五邊和與之相鄰的第六邊之間的內(nèi)角是鈍角，第六邊和與之相鄰的位于矩形基本圖案短邊上的第一邊之間的內(nèi)角為銳角。
該六邊形圖案，由第二邊和第三邊形成一個(gè)很平緩的過渡區(qū)域，可以避免出現(xiàn)頸部收縮問題。補(bǔ)償之后的角部圖案，只有第四邊與第五邊所夾的內(nèi)角有可能是銳角，而且在60度以上，其他的銳角在與矩形拼合之后都變成了鈍角。所以不會(huì)有凹四邊形中的很尖的銳角容易導(dǎo)致的拷貝模糊和顯影困難等問題。
通過控制補(bǔ)償圖案面積的大小，可以更容易地得到方孔和骨頭狀孔等特殊孔形的蔭罩，而且可以解決頸部收縮問題。凹六邊形各個(gè)頂點(diǎn)的具體位置可以通過下面的描述來確定。為了表述的方便，下面所說的某點(diǎn)到矩形上長邊或短邊的距離都是指該點(diǎn)到構(gòu)成矩形該被補(bǔ)償?shù)慕遣康拈L邊或短邊的距離。
如圖7所示，這是一個(gè)四個(gè)角部都采用相同的補(bǔ)償方案的蔭罩原版孔形圖案，基本孔形圖案是一個(gè)寬度為sw長度為sl的矩形。
凹六邊形的第一邊的長度(sw_dec)用于控制蔭罩槽孔短邊的平整度，一般設(shè)定在矩形寬度(sw)的1/2到1/20。
凹六邊形第二邊的長度(sl_dec2)與凹六邊形第三頂點(diǎn)(第三邊與第四邊的交點(diǎn))到矩形長邊和短邊的距離(sw_delta、sl_dec1)共同控制蔭罩孔形長邊的平整度。第二邊的長度(sl_dec2)一般設(shè)定在矩形長度(sl)的1/2到1/10，第三頂點(diǎn)到短邊的距離(sl_dec1)一般設(shè)定在矩形長度(sl)的1/4到1/20，第三頂點(diǎn)到長邊的距離(sw_delta)一般設(shè)定在矩形寬度(sw)的1/4到1/40。
一般設(shè)置凹六邊形的第五邊與矩形的長邊和短邊成30到60度之間的角，更簡單的處理是使其與長邊和短邊的角度都為45度，當(dāng)然也可以設(shè)置第五邊與第四邊和第六邊成相等的角度，從而避免出現(xiàn)銳角。第五邊的長度(tip)一般取矩形寬度(sw)的1/4到1/40。
定義第五邊的中點(diǎn)到矩形的短邊和長邊的距離分別為height和width。
width主要是用以控制蔭罩槽孔中角部從槽孔的長邊向外突出的程度，一般設(shè)定為sw的2/3到1/10。在生產(chǎn)方孔蔭罩時(shí)，width可以設(shè)定在sw的1/3到1/10，在生產(chǎn)骨頭孔型的蔭罩時(shí)，width可以設(shè)定在sw的2/3到1/4。
Height的取值要比width小，一般設(shè)定位sw的1/4到1/40，因?yàn)椴劭椎拈L度方向上兩個(gè)槽孔之間的距離要比寬度方向上兩個(gè)槽孔之間的距離小得多，height值太大將削弱槽孔的長度方向上兩個(gè)槽孔之間的橋的強(qiáng)度。
下面通過附圖和實(shí)施例來更加具體地說明本發(fā)明的技術(shù)方案。


圖1是蔭罩原版不采用補(bǔ)償設(shè)計(jì)的孔形圖案及蝕刻后的孔形輪廓圖2A是在彩色顯像管的邊角電子束傾斜穿過槽孔的示意2B是在彩色顯像管的邊角槽孔因角部收縮和錐面臺(tái)階阻擋透光面積減小的示意3是彩色顯像管邊角熒光粉點(diǎn)受臺(tái)階阻擋而角部缺損的示意4是凹四邊形補(bǔ)償設(shè)計(jì)的示意5是凹五邊形補(bǔ)償設(shè)計(jì)的示意6是另一種凹五邊形補(bǔ)償設(shè)計(jì)的示意7是凹六邊形補(bǔ)償設(shè)計(jì)的示意8是方孔及其補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案的示意9是骨頭形孔及其補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案的示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來說明本發(fā)明。下面的對(duì)照例和實(shí)施例都是采用250微米厚的鋼帶，補(bǔ)償圖案都是針對(duì)小孔面及其所用的原版。大孔面采用矩形設(shè)計(jì)，因?yàn)榇罂酌鎸?duì)透過率的影響較小。當(dāng)然，大孔面也完全可以采用凹六邊形補(bǔ)償方式來設(shè)計(jì)原版，而不會(huì)有不良的后果。
對(duì)照例蔭罩印相用原版上的孔形圖案是一個(gè)矩形，如圖1中實(shí)線所示，寬度(sw)為220微米，長度(sl)為550微米，經(jīng)過曝光和蝕刻后，該圖案對(duì)應(yīng)的蔭罩孔形如圖1中虛線所示，蔭罩槽孔的長度為650微米，寬度為320微米，四個(gè)角部都是半徑大約為90微米的弧形。
實(shí)施例1如圖8所示，蔭罩印相用原版上的基本孔形圖案是一個(gè)寬度(sw)為220微米，長度(sl)為550微米的矩形，并且在孔形的四個(gè)角部設(shè)計(jì)了本發(fā)明所提出的凹六邊形補(bǔ)償圖案，其中height、width、sw_dec、sw_delta、sl_dec1、sl_dec2，tip分別為11、24、64、13、32、91、22微米，第五邊與矩形的長短邊都成45度角，最后蝕刻得到的蔭罩孔形如圖8中虛線所示，蔭罩槽孔的寬度為320微米，長度為650微米，四個(gè)角部都是半徑為30微米的圓弧，而且沒有出現(xiàn)頸部收縮。經(jīng)過這樣的改進(jìn)設(shè)計(jì)大約可以增加3％的透光面積，而蔭罩的槽孔長度和寬度并沒有明顯的改變。
實(shí)施例2前面的對(duì)照例和實(shí)施例1都是光線垂直透過的情況，在蔭罩孔靠近屏幕邊緣的情況下，由于電子束偏轉(zhuǎn)角度較大，錐面的臺(tái)階會(huì)遮擋本來可以穿過的電子束，如圖2B所示，熒光屏上的熒光粉條如圖3所示，有一個(gè)角部明顯缺損，宏觀上反映出來就是彩色顯像管的邊角明顯亮度不足，而且色純下降。為了改變這種狀況，對(duì)屏幕邊角上的槽孔在遠(yuǎn)離中心的一側(cè)設(shè)計(jì)如圖9中右下角所示的凸出部，可以使熒光屏上的粉條更加飽滿，從而顯著提高彩色顯像管的邊角亮度。這種槽孔也是可以通過本發(fā)明提供的凹六邊形補(bǔ)償方案來實(shí)現(xiàn)的。
對(duì)于寬度(sw)為220微米，長度(sl)為550微米的矩形基本孔形圖案，如果該槽孔位于屏幕的右下部，凸出部應(yīng)該設(shè)計(jì)在基本孔形圖案的右下角，其他角部可采用方孔設(shè)計(jì)。如圖9所示，在不需要凸出部的角部，采用與實(shí)施例1相同的補(bǔ)償方案，其中height、width、sw_dec、sw_delta、sl_dec1、sl_dec2，tip分別為11、24、64、13、32、91、22微米，第五邊與矩形的長短邊都成45度角，在需要凸出部的右下角，height、width、sw_dec、sw_delta、sl_dec1、sl_dec2，tip分別取8、54、60、34、42、200、45微米，第五邊與矩形的長短邊也都成45度角，最后得到的蔭罩槽孔在右下角有寬度為116微米的凸出部，其他角部為半徑30微米的圓弧。采用這種蔭罩的彩色顯像管，屏幕上的熒光粉條形狀更加飽滿，電子束不被錐面臺(tái)階遮擋，與對(duì)照例相比，亮度可以增加15％左右，而且色純也有提高。
權(quán)利要求
1.一種彩色顯像管蔭罩印相用原版，在矩形的基本孔形上設(shè)有補(bǔ)償區(qū)，其特征在于，該補(bǔ)償區(qū)是以一個(gè)270度的內(nèi)角與被補(bǔ)償?shù)慕遣科唇釉谝黄鸬陌剂呅?，該六邊形具有位于矩形短邊上的第一邊，與之相鄰的位于矩形長邊上的第二邊，第一邊與第二邊所夾的內(nèi)角為270度，第二邊和與之相鄰的第三邊所夾的內(nèi)角為銳角，第三邊和與之相鄰的第四邊所夾的內(nèi)角為在180度到270度之間，第四邊和與之相鄰的第五邊所夾的內(nèi)角在60到120度之間，第五邊和與之相鄰的第六邊所夾的內(nèi)角為鈍角，第六邊和與之相鄰的第一邊所夾的內(nèi)角為銳角。
2.一種如權(quán)利要求1所述的彩色顯像管蔭罩印相用原版，其特征在于，凹六邊形的第一邊的長度為矩形寬度的1/2到1/20；第二邊的長度為矩形長度的1/2到1/10；第三邊與第四邊的交點(diǎn)到矩形長邊的距離為矩形寬度的1/4到1/40，到矩形短邊的距離為矩形長度的1/4到1/20；第五邊的中點(diǎn)到矩形短邊的距離為矩形寬度的1/4到1/40，到矩形長邊的距離為矩形寬度的2/3到1/10；第五邊與矩形的長邊和短邊之間的角度為30到60度，第五邊的長度為矩形寬度的1/4到1/40。
3.一種如權(quán)利要求2所述的彩色顯像管蔭罩印相用原版，其特征在于第五邊的中點(diǎn)到長邊的距離為矩形寬度的1/3到1/10。
4.一種如權(quán)利要求2所述的彩色顯像管蔭罩印相用原版，其特征在于第五邊的中點(diǎn)到長邊的距離為矩形寬度的2/3到1/4。
5.一種如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的彩色顯像管蔭罩印相用原版，其特征在于第五邊與矩形的長邊和短邊都成45度角。
6.一種如權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的彩色顯像管蔭罩印相用原版，其特征在于第四邊與第五邊所夾的內(nèi)角和第五邊與第六邊所夾的內(nèi)角相等。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彩色顯像管蔭罩印相用原版，采用了一種新的設(shè)計(jì)方法，對(duì)角部收縮進(jìn)行補(bǔ)償，以一個(gè)凹六邊形作為補(bǔ)償圖案，拼接在矩形的蔭罩孔形圖案需要補(bǔ)償?shù)慕巧?。采用這種原版，可以防止蔭罩蝕刻過程中的角部收縮和頸部收縮，制造出方孔和骨頭孔等特殊孔形的蔭罩。采用這種蔭罩制作的彩色顯像管，具有更高的亮度和色純。
文檔編號(hào)G03F1/22GK1858884SQ20061004463
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月6日
發(fā)明者楊勝利, 崔興盛, 劉健, 唐毅晟, 任作鵬, 王德山, 韋明, 周豐剛, 李煥順 申請(qǐng)人:煙臺(tái)正海電子網(wǎng)板股份有限公司