随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，大屏幕高清晰度电视发展十分迅速，日渐成为进入家庭的普及消费品。大屏幕彩色显像管所显示图像的质量，是其他任何大屏幕显示器件无法比拟的。它能逼真、清晰、生动地展示彩色画面。连人的头发丝和眼睫毛等细微部位，玻璃和金属表面的光泽都能清晰、生动地描绘出来，甚至高于彩色印刷品的水平。由于画面大，使观众有亲临现场的感觉，这点是大屏幕电视最大的魅力。1984年洛杉矶奥运会后，大屏幕高清晰度电视的呼声越来越高，世界各大厂商纷纷不惜巨额投资，进行开发和制造，其前景十分美好。
不少国家规定屏幕对角线尺寸在64cm以上为大屏幕显像管，目前世界上最大的彩色显像管已做到115cm。本文就大屏幕彩色显像管结构的主要特点作些介绍。
1．玻璃外壳
大家知道显像管既庞大又笨重，显像管的重量随着屏幕尺寸的增大而增加。如54cm彩管重量约15kg，102cm彩管重量为80kg，115cm彩管重量高达114kg。显像管内部已抽成高真空，显像管尺寸越大，大气压力对玻璃外壳的作用力也越大。如115cm特大型彩管，玻璃外壳受大气的总压力高达20Mg，此力称真空应力。在压制玻璃外壳和制造显像管过程中，玻璃外壳要经受多次升温和降温，如果升降温速度过快，会使玻璃外壳受力，此力称热应力。当巨大的真空应力与热应力之和超过玻璃本身强度时，显像管就会爆炸，其威力之大，足以伤人。为确保大屏幕彩管的安全性，在显像管屏幕侧边要捆扎一条防爆钢带。有的还在玻璃屏幕上粘贴几mm厚的钢化玻璃，构成双重防爆方式。
为了保证电视画面逼真和屏幕四角处图像不损失，54cm以上彩管屏幕，几乎都做成平面直角形，称FS管。近年来为适应大屏幕显示的特点，在平面直角屏的基础上，又开发出一种更先进的高性能方形屏，称HS屏。HS屏幕是非球面体的复合曲面屏，在屏幕周边处，比平面直角屏更平坦，解决了大屏幕荧光屏周边处图像容易发生畸变的致命弱点。减轻了玻壳的重量，又能使红、绿、蓝三条电子流更精确地打中相对应的荧光粉条。这种新型的HS管已投放市场。
2．分色板
在彩色显像管内，离彩色荧光屏约1cm处有一个分色板，也称荫罩板。保证红、绿、蓝3个电子枪所发射的3束电子流穿过它上边的小孔后，准确地命中在各自所对应的红、绿、蓝荧光粉小长条（或小圆点）上。彩管的分辨率主要由分色板上相邻小孔之间的节距（孔中心点之间的距离）来决定。节距越小，小孔数量就越多，分辨率也越高。以东芝公司生产的高清晰度电视用的102cm彩管为例，分色板上小圆孔数有220万个，相邻小孔之间的节距为0.45mm，水平分辨率达1000电视线以上。分色板上小孔面积只占分色板总面积的20％。因此，在红、绿、蓝三股电子流中，80％的电子将打在很薄的金属分色板上，使其发热。严重时，分色板温度达80℃，使分色板产生热变形，改变分色板与荧光屏之间的精确距离。由于屏幕上相邻荧光粉条之间距离仅零点几mm，荧光屏与分色板之间微小的尺寸变化，会使电子流错打到相邻荧光粉条上去，使彩色图像出现一片混乱。
屏幕尺寸越大，分色板的热变形越明显。为了有效地抑制分色板的热变形，常采用热膨胀系数很小（为常用分色板碳钢材料的1／10）的殷钢来制作分色板。近年来，还开发出预应力分色板：面向电子枪一侧的分色板，在高温状态时涂复一层陶瓷粉，利用陶瓷与分色板之间热膨胀系数的差别，在分色板上产生剩余的张应力，此力可部分抵消工作状态时分色板的热变形。在分色板与荧光面相对的两面均进行黑化处理。一方面增加分色板的热辐射系数，降低分色板的温度；另一方面，黑化的荧光粉面可更多地吸收来自分色板的热辐射。两者均可有效地减小分色板的热变形。
3．电子枪
对大屏幕彩管来讲，由于电子流在屏幕上行扫描速度比中小屏幕彩管快得多，或是说在单位面积上，电子流停留的时间短，荧光粉受电子流激励的时间不够，势必会降低图像的亮度。为了保证屏幕有足够的亮度，必须增加阴极的发射电流，这样就大大加重了阴极的负荷。大屏幕彩管要求阴极中心处（即负荷最重处）发射电流密度为3到4A／cm\(^{2}\)，在中小型彩管中常用的氧化物阴极就不能满足要求。很多大屏幕彩管采用新型高性能浸渍式阴极，其饱和发射电流为10A／cm2，可长时间在4A／cm\(^{2}\)情况下工作，保证了彩管工作性能的稳定和长寿命。采用浸渍阴极代替传统的氧化物阴极后，灯丝功率是原来的两倍。
彩色显像管发展过程中，屏幕不断地增大，分辨率不断提高，管颈不断地缩小（可节省偏转功率）。这三者均给电子枪提出更苛刻的要求。为满足上述要求，在电极数量，电极形状，电极排列方式等方面，各制造厂作了大量的研究与更新，如开发了多吸聚焦电子枪等。形形色色高性能电子枪，在一定程度上也反映出各制造厂产品的技术特点。
大屏幕彩管白场亮度要求高于100坎德拉（尼特），这促使高发光效率荧光粉的研制。稀土元素的应用，是项大的突破，它使白场亮度达到150坎德拉。为适应在比较明亮的屋内观看电视，屏幕玻璃采用光透过率为50％左右的着色玻璃，比中小型彩管颜色深。另外，还对荧光粉表面进行着色处理，即红粉（电子流激发后发红光）表面涂上红色，蓝粉表面涂上蓝色，这样可以充分吸收环境光线，只能反射环境光线中与荧光粉表面相同的光色。上述两项措施，可以大大提高图像的明暗对比度。
为了缩短大屏幕彩管的长度，通常采用大偏转角（如110°）；为了保证电子流着屏点足够小和防止电极之间高压打火，电子枪的尺寸应该大，即采用粗管颈；为适应高清晰度电视要求，需增加水平扫描频率。这三者都会增加偏转功率，容易造成偏转电路系统过载和偏转线圈过热。为适应大屏幕彩管的需要，在偏转线圈结构上进行了很多改进。如尽量缩短线圈与磁芯之间距离，以便提高偏转效率。为解决磁芯发热，选用高电阻、低损耗材料的磁芯。为降低涡流损耗，选择多股细胶合线来抑制升温。还有采用椭圆形偏转线圈，可进一步减小电子流着屏点尺寸及提高图像的逼真度。
大屏幕彩管屏幕电压高，电极之间容易发生高压打火，屏锥封接处容易高压击穿，电子轰击荧光屏后产生的X射线增多；由于电子流行进路程长，故增加了地磁场及外界磁场对电子流轨迹的干扰等。大屏幕彩管的技术问题比中小型管多，使管子制造工艺复杂，成本高。
面对未来大屏幕高清晰度电视时代，从图像质量、性能价格比等因素考虑，可以预计，在相当长的时期内，大屏幕彩色显像管的宝座地位是不会发生变化的。另外，从显像管的制造成本、重量、生产效率、电视机的体积诸因素考虑，应以102cm为限。更大尺寸应由投影电视来完成。随着家庭剧场热的出现，投影电视已发展到1084cm、甚至1626cm。但投影电视存在亮度低、清晰度差、投影管寿命短等弊病。近年来，液晶投影电视发展较快，但液晶投影电视的清晰度比不上投影管，制造液晶片的合格率低，使用过程中，有像素容易掉落等弊病。随着科技的发展，大屏幕彩色显示将日趋完善，一定会给广大电视观众带来更舒适的享受。（邹家祥）