專利名稱：其張力蔭罩具有加固支撐裝置的陰極射線管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及彩色陰極射線管(CRT)，并且特別涉及放置在陰極射線管的玻璃管殼內用于選色的框架/蔭罩。本發(fā)明適用于包括選色蔭罩的各種類型的陰極射線管以及更特別適用于通過框架在張力作用下固定其蔭罩的陰極射線管。
在射線管的工作過程中，選色蔭罩必須放置和固定在陰極射線管內的精確位置。固定該蔭罩的操作是借助于通常是剛性的矩形金屬框架進行的，蔭罩焊接到框架上。該框架/蔭罩組件通過懸垂裝置安裝在陰極射線管的正面內，該懸垂裝置包括具有孔的彈簧。該孔用來嚙合包括在玻璃正面中的一個金屬插腳。通常陰極射線管產品具有或者在蔭罩框側面上或者在該蔭罩框拐角處的支撐裝置。
在目前的CRT工業(yè)中趨向于越來越平的面板。要制造陰極射線管，希望設計的蔭罩帶有比較平直的外形。為了滿足更平的蔭罩外形要求一些設計者已設計出單軸張力蔭罩。這種結構例如美國專利號5111107所描述，要保持蔭罩平直，必須應用高張力。高張力要求迫使設計者構造消耗大量材料的相對重的框架結構。同樣地，在工業(yè)上要求研制更輕的結構以便在張力下可以有效固定蔭罩。


圖1表示根據本發(fā)明的陰極射線管的剖面圖。
圖2表示根據本發(fā)明的框架的頂視圖。
圖3圖示了根據本發(fā)明的框架/蔭罩的部分剖面?zhèn)纫晥D。
圖4詳細地表示根據本發(fā)明框架/蔭罩支撐。
圖5圖示本發(fā)明的第二實施例圖6是根據目前工藝水平的框架/蔭罩組件的透視圖。
發(fā)明的詳細描述如圖6中所示，普通的張力蔭罩26包括焊接到蔭罩的兩個長邊22和兩個U形的短邊31。在陰極射線管的制造階段和正常的工作期間短邊必須保持蔭罩處于張力作用下。為了保持這種張力，框架必須具有相當大的厚重外形，這些導致兩個主要缺點(1)大重量由其適用于具有大屏幕尺寸的陰極射線管(亦即陰極射線管的對角線大于70cm)，以及(2)大的消耗材料大大影響陰極射線管的總成本，特別如果框架由昂貴的材料制造成，例如采用使熱膨脹現(xiàn)象最小化的鎳鐵合金。
根據本發(fā)明的CRT避免上述缺點，同時對蔭罩提供足夠的張力。如圖1所示，根據本發(fā)明的陰極射線管1包括基本上平直的面板2以及外圍的裙邊3。面板2借助于燒結的玻璃封口連接到陰極射線管1的漏斗部分4。射線管1的頸部5圍繞電子槍6，電子槍產生的電子束通過選色蔭罩8照射熒光屏13，管在這種情況下熒光屏是平直的并且被拉緊固定在框架19的長邊9之間。用于框架/蔭罩組件的金屬支撐固定這個組件在管內。支撐可以包括焊接到框架19支撐部分10和簧片11。簧片11具有配合在管腳12上的一個孔，該管腳附著于裙邊3。
在圖2，3，4圖示的實施例中，16×9格式的CRT的框架19包括一對長邊9和一對短邊7。長邊9具有平直部分37和短邊7具有另外的平直部分39，其中平直部分37，39基本上平行于蔭罩的表面，框架19用于在張力作用下固定蔭罩。蔭罩8通過焊接在張力作用下固定在框架19的長邊9的端部20上。結果是通過短邊7保持蔭罩8的機械張力，因此短邊7必須具有足夠的剛度。
眾所周知在陰極射線管制造過程中框架/蔭罩組件經歷大約450℃的熱處理。但是由于它的重量輕，生產過程中蔭罩8以不同的方式機械地作用于框架19。例如，氧化步驟之后當框架/蔭罩組件返回室溫時，蔭罩8相對于框架19具有更低的熱慣性，比框架19冷卻更快。因此，在框架19短暫的冷卻階段，當兩個元件達到同樣的溫度時蔭罩8的張力更大。根據最初施加到蔭罩的張力和形成蔭罩8的材料類型，在這些短暫的階段中框架19可以超過它的彈性極限并且永久變形，使它后來幾乎沒用。根據機械應力的分配，如果這些應力沒有以完全均勻的方法分布，這些張力增加也可能引起框架扭曲變形。
因此目前通過加大框架19的側邊部分的尺寸以獲得短邊7保持的張力，從而獲得要求的剛度。
研究施加于框架19上的應力，在張力作用下支撐蔭罩8，可以表明最高的機械應力可能作用在靠近框架19的拐角處的區(qū)域內。
根據本發(fā)明，可以利用相對于現(xiàn)有框架2 1格外輕且具有薄的厚度外形的框架19。本發(fā)明的框架可以更輕但是通過添加用于在必要處加固的支撐部分10保持機械剛度，也就是說該必要處沿著最靠近的框架19的拐角的短邊10。這些支撐部分10包括縱向地位于一段長度覆蓋在框架19的區(qū)域上的蔭罩的張力方向上的凹座40，計算表明在制造的高溫步驟中最高的機械應力施加于框架19的該區(qū)域上。這凹座可以通過在其中心區(qū)壓制加固部分(即，所謂的支撐部分10)來形成的，由此產生將接觸到框架19表面的邊緣41，42，并作為固定區(qū)，例如通過焊接將最終支撐部分10焊接到框架10。凹座40大大增加支撐部分10的剛度并使形成框架19的側邊的外形厚度減少，由此不需要附加材料，否則在不存在具有凹座40的支撐部分10的情況下，目前可比狀態(tài)的框架21將需要這些附加材料。
在圖2，3和4的示范性的實施例中，當支撐部分10放置接近于框架19的四個拐角并且具有位于框架19的平直部分37的一個表面上的一段長度部件14，該部件14例如通過焊接固定在所述一個表面上，此時框架19制造在鐵鎳合金上且具有76cm對角線尺寸，要求材料的厚度大約1.5mm。這些支撐部分10可以用鐵鎳合金制成且具有和框架19相同的厚度。每個部件塊具有大約6cm的長度14且因此覆蓋每個短邊7的大約25％。
至于具有大屏幕尺寸的陰極射線管，例如，對角線尺寸大于70cm，采用圖5圖示的支撐部分10是有利的。計算表明在框架上由高溫產生的機械應力也靠近拐角作用，由此在張力作用下蔭罩8焊接到長邊9。然后支撐部分1 0形成具有支撐加固凹座50的L形，該凹座位于沿著垂直長度14y的蔭罩的張力方向上和位于沿著水平長度14x垂直于蔭罩的張力方向的力向上。在高溫步驟中框架的應力分析表明水平方向x上的應力最大值比垂直方向y上的應力最大值更靠近框架的拐角。這些導致支撐加固凹座50在垂直方向Y上的長度比水平方向X上的長。
此外，本發(fā)明還具有其他技術優(yōu)勢。如圖2，3，4和5圖示，支撐部分10可以提供用于確?？蚣?蔭罩組件的支撐，支撐部分10包括圍繞中間區(qū)域16彎折之后處于基本上垂直于蔭罩8的表面方向的第二部分15。通常，可以將第二部分15焊接到簧片11，該簧片具有用來圍繞管腳12附著于陰極射線管1的面板2的邊緣3的孔。用這樣方法，可以減少所采用的金屬部件的數目，因為支撐部分10參與框架19的短邊7的機械加固并提供用于框架/蔭罩組件的支撐。
當陰極射線管工作時支撐部分10可用于提供解決瞬態(tài)加熱的問題。因此，支撐部分10由熱膨脹系數不同于框架19的材料制成，以便在正常工作期間這些部件整體保持各種顏色的純正。如美國專利4827180所述，關于陰極射線管的照射，存在加熱框架/蔭罩組件一段時間可能引起形成在陰極射線管屏幕上的圖像變色。這種變色是由于在短暫的加熱過程中，框架逐漸地膨脹，例如沿著水平軸，必須讓蔭罩8朝屏幕方向輕微運動以便電子束照射相應的熒光體線。比起在陰極射線管制造工序步驟中的那些記錄(在這種情況下它們約為相對于環(huán)境溫度的幾十度)溫度增加低得多，但是足以導致陰極射線管屏幕1 3上的色純度損失。要減輕這些效果，支撐部分10選擇例如由熱膨脹系數大于鐵鎳合金三倍的N42鐵/鎳合金制成，當框架19本身由鐵鎳合金制成且支撐部分10的一段14焊接到與蔭罩8表面相對的平面部分37的表面上的框架19的短邊7上。用這種方法，在短暫的加熱過程中框架/蔭罩組件關于屏幕13移位且由支撐部分10和短邊9的膨脹差異引起框架19的短邊7的彎曲移向蔭罩8。
在另一個實施例中(未表示)，框架具有帶有L形部分的長邊9，一些邊緣基本上平行于蔭罩的表面，其它的邊緣垂直于該表面并連接到蔭罩，其中框架/蔭罩組件通過一些支撐裝置在拐角支撐，這些支撐裝置具有包括縱向的凹座并放置靠近垂直于蔭罩8表面的框架側邊上的框架拐角處。
權利要求
1.一種彩色陰極射線管(1)包括其上放置熒光屏(13)的玻璃正面(2)；靠近屏幕放置的選色蔭罩(8)；連接蔭罩且在張力作用下在至少一個方向固定蔭罩的框架(19)，該框架是由一對相對的長邊(9)和另一對也相對的短邊(7)限定的基本矩形；通過支撐裝置固定在正面內部的框架/蔭罩組件，其特征在于框架的至少兩個相對的邊包括機械加固裝置，該裝置以金屬板(10，10)的形式靠近框架的拐角，固定該側邊，該板包括至少部分位于蔭罩的張力方向的縱向凹座(40，50)。
2.根據權利要求1的陰極射線管，其特征在于蔭罩的張力方向平行于框架的短邊且加固裝置放置在短邊上。
3.根據權利要求1的陰極射線管，其特征在于支撐裝置放置在框架的拐角并且是L形的。
4.根據權利要求3的陰極射線管，其特征在于支撐裝置具有兩部分，凹座位于沿著兩部分，且凹座在蔭罩的張力方向的垂直長度(14Y)大于在垂直方向的凹座的水平長度(14X)。
5.根據權利要求4的陰極射線管，其特征在于每個支撐裝置包括位于框架的表面上沿著長度(14，14x，14y)的第一部分，通過焊接固定于框架的支架。以及處于基本上地垂直于蔭罩表面方向上的第部分(15)。
6.根據權利要求1的陰極射線管，其特征在于形成框架和支撐裝置的材料的熱膨脹系數是不同的。
7.根據權利要求6的陰極射線管，其特征在于支撐的熱膨脹系數大于焊接到支撐裝置的框架的側邊。
全文摘要
陰極射線管(1)包括用于選擇顏色的框架/蔭罩組件，該組件具有蔭罩(8)和框架(19)，蔭罩通過粘結到框架的長邊(9)的端部在張力作用下固定，框架/蔭罩組件使用支撐裝置(10)懸垂在陰極射線管內，通過具有縱向凹座(40)支撐裝置(10)可以增加框架的機械剛度，在高溫制造階段該凹座促使框架的長邊合在一起。
文檔編號H01J29/02GK1395277SQ02127260
公開日2003年2月5日 申請日期2002年6月22日 優(yōu)先權日2001年6月22日
發(fā)明者C·圖利, P·吉尼斯蒂, P·E·科斯馬, A·馬斯 申請人:湯姆森許可公司