專利名稱：彩色陰極射線管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陰極射線管裝置，特別地涉及具有一陰罩的一種陰極射線裝置，該陰罩在一預(yù)定的張力施加到其上的情形下被固定在一框架上。
在一平直型彩色陰極射線管裝置中，從電子槍發(fā)射的電子束的約80％轟擊一陰罩。陰罩因受電子束的轟擊而發(fā)熱，并由于熱膨脹而變形。為了防止由于陰罩的變形而導(dǎo)致陰極射線管裝置的屏幕上顯示的畫面圖象質(zhì)量下降，在一般的彩色陰極射線管裝置中，陰罩在一預(yù)定的張力施加到其上的情形下被固定在一框架上。
一般彩色陰極射線管裝置的框架由一板經(jīng)沖壓操作整體地構(gòu)成，以使得每一側(cè)的截面形狀基本成L形。或者，該框架通過焊接具有基本成L形的截面的四個成角度的條而構(gòu)成，以使得側(cè)面間的每個角基本成直角。從而，框架上的電子束通孔基本成矩形。同時，框架的制造過程能夠簡化，而框架的成本能降低。
另一方面，當(dāng)框架的剛性不足時，框架會由于施加到陰罩上的張力而變形。從而，陰罩的表面起皺。另外，陰罩上的電子束通孔與屏幕上的熒光區(qū)域之間的相對位置出現(xiàn)偏差。因此，彩色陰極射線管裝置出現(xiàn)誤著屏。為了防止框架變形，如日本專利申請3-187132中所述，框架的各側(cè)面的截面形狀做成基本成三角形，以增加框架的剛性。
另外，在利用預(yù)定的張力被固定到框架上的陰罩中，該張力應(yīng)較大以足夠足抵銷陰罩的熱膨脹，以在彩色陰極射線管裝置操作期間，當(dāng)陰罩受電子束照射而發(fā)熱時，防止由于陰罩的熱膨脹而引起的誤著屏。從而，框架用熱膨脹系數(shù)比陰罩的材料的熱膨脹系數(shù)大的材料制成，例如，日本專利申請公開2-204943中所述。
在平直型彩色陰極射線管裝置中，縱橫尺寸比為，例如3∶4或9∶16，因此，屏幕或框架橫向成長方形。從而，在制造過程中，當(dāng)以預(yù)定的張力通過焊接將陰罩固定在框架上時，其長邊和短邊的張緊程度是不同的。因此，施加到陰罩上的張力變得不均勻。結(jié)果，在彩色陰極射線管裝置的操作期間，由于陰罩的熱膨長引起的陰罩上的電子束通孔與屏幕上的熒光區(qū)域間的偏差將導(dǎo)致出現(xiàn)誤著屏。
另外，由于沿長邊的張力較大，因此框架的長邊向內(nèi)彎曲。同時，短邊向外彎曲。為了防止長邊和短邊的彎曲的聯(lián)動，例如，在日本專利申請5-290754中所述，提出了在框架的相應(yīng)角處進(jìn)行剪切以使長邊和短邊的彎曲獨(dú)立。然而，當(dāng)框架的各側(cè)的截面為三角形時，一加強(qiáng)板傾斜地焊接在與陰罩面垂直的一側(cè)壁和與陰罩面平行的一凸緣之間?；蛘?，框架的各側(cè)件通過彎曲一板以提供基本成三角形的截面而構(gòu)成，或通過剪切具有基本成三角形截面的一棒材而構(gòu)成，而在框架的四個角處焊接側(cè)件。利用這樣的結(jié)構(gòu)，框架的缺點(diǎn)是，框架的重量變得較重，其工作過程變復(fù)雜，而制造框架的成本變得昂貴。另外，當(dāng)在框架的相應(yīng)角處進(jìn)行剪切時，在剪切處的鄰近，施加到陰罩上的張力將不均勻。從而，在這些部位出現(xiàn)折皺，而折皺成為顯示在彩色陰極射線管裝置的屏幕上的畫面圖像的誤著屏的原因。
另外，在彩色陰極射線管裝置的制造過程的熱處理中，陰罩出現(xiàn)塑性變形。從而，施加到陰罩的張力降低。通常，在彩色陰極射線管裝置的正常啟動中，陰罩的溫度大約為100℃。另一方面，在熱處理中，陰罩的最高溫度是大約450℃。如上所述，框架由熱膨脹系數(shù)較陰罩的材料的熱膨脹系數(shù)高的材料制成，以防止施加到陰罩上的張力降低。由于陰罩和框架在制造過程中的熱處理中的溫度是其在陰極射線管裝置的正常操作中的溫度的大約五倍，陰罩的熱膨脹與框架的熱膨脹之間的差別增大。從而，施加到陰罩上的張力大于在彩色陰極射線管裝置處于正常啟動狀態(tài)或通常溫度下的情形。結(jié)果，陰罩出現(xiàn)塑性變形。在正常溫度下，施加到出現(xiàn)塑性變形的陰罩上的張力將降低，在彩色陰極射線管裝置的操作中，出現(xiàn)誤著屏。
本發(fā)明的一個目的是提供一種改進(jìn)的彩色陰極射線管裝置，在該裝置中，當(dāng)陰罩焊接到框架上以后，施加到陰罩上的張力在各個方向上是均勻的。本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進(jìn)的陰極射線管裝置，在該裝置中，即使當(dāng)陰罩以預(yù)定的張力焊接在框架上，陰罩上也不會出現(xiàn)折皺，而框架的重量不增加，框架的工作過程也不會變復(fù)雜。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第一實(shí)施例包括，一漏斗形物，一面板，一置于面板內(nèi)的熒光屏，一置于熒光屏鄰近的陰罩，一將陰罩固定在其上的框架，以及一置于漏斗形物的頸部的電子槍。該框架具有一基本成矩形的陰罩焊接面，以及沿陰罩焊接面的內(nèi)緣連續(xù)形成并基本與陰罩焊接面垂直的側(cè)壁，以及沿該側(cè)壁形成并基本與陰罩焊接面平行的一凸緣面。在一預(yù)定的張力施加到陰罩上的情形下，通過焊接，將陰罩固定在框架的陰罩焊接面上?？蚣艿拈L邊的機(jī)械強(qiáng)度高于其短邊的機(jī)械強(qiáng)度。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使得沿框架的長邊和短邊的變形量等于陰罩的沿長邊和短邊的變形量。從而，在將陰罩焊接到框架上以后，能夠使得施加到陰罩上的張力均勻。另外，框架的變形較小，使得施加到陰罩上的張力能夠保持一預(yù)定值。另外，在彩色陰極射線管裝置的制造過程或正常啟動中，即使當(dāng)陰罩和/或框架由于熱膨脹而變形時，陰罩焊接到框架上的組合保持與初始狀態(tài)相似的形狀。從而，在陰罩面上無折皺出現(xiàn)。結(jié)果，陰罩的熱膨脹能夠被施加到陰罩上的張力抵消或緩沖。電子束通孔與彩色陰極射線管裝置的熒光屏的熒光區(qū)域的位置相對一致。能夠降低彩色陰極射線管裝置的屏幕上顯示的畫面圖像的誤著屏。
在上述結(jié)構(gòu)中，最好在框架的各長邊上配備加強(qiáng)件?；蛘?，最好在框架的各長邊和短邊上配備加強(qiáng)件，并且，配備在長邊與短邊上的加強(qiáng)件的形狀、厚度、數(shù)量及材料中的至少一項(xiàng)是不同的。通過這樣的結(jié)構(gòu)，長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊的框架能夠容易地利用一般框架而得到。
另外，最好加強(qiáng)件是一矩形板，被固定在框架的凸緣面上?；蛘呒訌?qiáng)件是一矩形板，傾斜地固定在框架的側(cè)壁與凸緣面之間?；蛘?，最好加強(qiáng)件是一基本上成三角形的板，固定在側(cè)壁與凸緣面之間，并基本與陰罩焊接面垂直。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠容易地使得框架的長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊，而不需采用特殊的加工方法。
另外，最好是框架的各長邊上的凸緣面的至少一部分的寬度寬于框架的各短邊上的凸緣面的寬度?；蛘?，最好框架的各長邊上的側(cè)壁向外凸起成一平面與陰罩焊接面平行。或者，最好框架的各短邊上的凸緣面的至少一部分被截去?；蛘?，最好框架的各短邊上的側(cè)壁的至少一部分的高度低于各長邊上的側(cè)壁。通過這樣的結(jié)構(gòu)，同樣能夠容易地得到長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊的框架。在這些情形下，能夠通過沖壓操作整體地構(gòu)成框架，從而框架的結(jié)構(gòu)適于大批生產(chǎn)。
另外，最好是框架的長邊和短邊分別作為單獨(dú)組件而構(gòu)成，用于長邊的第一組件的厚度大于用于短邊的第二組件?；蛘撸詈每蚣艿拈L邊和短邊作為單獨(dú)組件分別構(gòu)成，用于長邊的第一組件的材料不同于用于短邊的第二組件。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠得到長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊的框架。這些框架結(jié)構(gòu)適于小批量的生產(chǎn)。在后一種情形下，尤其最好用于長邊的第一組件的材料的楊氏系數(shù)大于用于短邊的第二組件的材料。從而，能夠使得第一組件的截面的厚度和形狀與第二組件的相同。結(jié)果，能夠使得框架的裝配較易，而不需采用任何特殊夾具。
另外，最好是框架的材料的熱膨脹系數(shù)小于陰罩的材料。通過這樣的結(jié)構(gòu)，在當(dāng)由玻璃制成的彩色陰極射線管裝置的漏斗形物和面板連接時，可以防止由于框架和陰罩的熱容量不同而引起的陰罩的塑性變形。
另一方面，本發(fā)明的彩色陰極管裝置的第二實(shí)施例包括，一漏斗形物，一面板，一置于面板中的熒光屏，一置于熒光屏鄰近的陰罩，一將陰罩固定在其上的框架，以及一置于漏斗形物的頸部的電子槍。該框架具有其四邊基本成矩形的連續(xù)形成的一陰罩焊接面，沿陰罩焊接面的內(nèi)緣連續(xù)形成的，并具有交替形成的垂直部位與傾斜部位的側(cè)壁，以及沿側(cè)壁形成并基本與陰罩接面平行的一凸緣面。該垂直部位基本與陰罩焊接面垂直，該傾斜部位與框架的內(nèi)面傾斜。在一預(yù)定張力施加到陰罩上的情形下，通過焊接將陰罩固定在框架的陰罩焊接面上。通過這樣的結(jié)構(gòu)，框架的側(cè)壁的傾斜部位用作加強(qiáng)肋，使得框架抵抗施加到陰罩上的張力的剛性能夠更高，而不需增加重量。從而，能夠防止由于施加到陰罩上的張力引起的框架的變形。另外，陰罩焊接面的各邊是連續(xù)的，在其角處無剪切口，使得施加到陰罩上的張力在其角鄰近不會不均勻。在角鄰近不出現(xiàn)折皺。
在上述結(jié)構(gòu)中，最好側(cè)壁的傾斜部位的分水線(ridge line)基本與陰罩焊接面的邊平行，傾斜部位與側(cè)壁的垂直部位及凸緣面形成一開口，該開口在與陰罩焊接面垂直的一平面上基本成三角形。通過這樣的結(jié)構(gòu)，框架能夠經(jīng)沖壓操作而形成。另外，能夠使得框架的機(jī)械強(qiáng)度在各邊上完全一致。另外，最好長邊上的側(cè)壁的垂直部位與傾斜部位的數(shù)量和尺寸至少一個不同于短邊上的側(cè)壁的垂直部位與傾斜部位。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠相應(yīng)于邊的長度或施加到陰罩上的張力的強(qiáng)度而控制各邊的機(jī)械強(qiáng)度。
另外，本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第三實(shí)施例包括，一漏斗形物，一面板，一置于面板內(nèi)的熒光屏，一置于熒光屏鄰近的陰罩，一將陰罩固定在其上的框架，以及一置于漏斗形物的頸部的電子槍。該框架具有，其四邊連續(xù)形成基本為矩形的一陰罩焊接面，沿陰罩焊接面的內(nèi)緣連續(xù)形成并具有交替形成的垂直部位和第一及第二傾斜部位的側(cè)壁，以及沿側(cè)壁形成并基本與陰罩焊接面平行的一凸緣面。該垂直部位基本與陰罩焊接面垂直，第一傾斜部位與框架的內(nèi)面傾斜，而第二傾斜部位與框架的外側(cè)傾斜。在預(yù)定張力施加到陰罩上的情形下，通過焊接，將陰罩固定在框架的陰罩焊接面上。在上述結(jié)構(gòu)中，最好側(cè)壁與陰罩焊接面的分水線為直線，而側(cè)壁與凸緣面的分水線為波浪線。通過這樣的結(jié)構(gòu)，框架能夠通過沖壓操作而形成。另外，能夠使得框架的機(jī)械強(qiáng)度在各邊上是完全一致的。
另外，最好在陰罩焊接面與側(cè)壁之間的范圍的鄰近區(qū)域中，框架的側(cè)壁的截面形狀在與陰罩焊接面平行的一平面上基本成八角形。另外，框架最好是通過沖壓操作整體形成。通過這樣的結(jié)構(gòu)，在框架的各個角的鄰近的側(cè)壁與陰罩焊接面之間，形成間隙。從而，在沖壓操作中，能夠使得陰罩焊接面的各個角的形狀穩(wěn)定，并保持陰罩焊接面的平坦。另外，最好框架的材料的熱膨脹系數(shù)小于陰罩的材料的熱膨脹系數(shù)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)用玻璃制成的彩色陰極射線管裝置的漏斗形物與面板連接時，能防止由于框架與陰罩的熱容量之間的差別而引起的陰罩的塑性變形。
另外，本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第四實(shí)施例包括，一漏漏斗形物，一面板，一置于面板中的熒光屏，一置于熒光屏的鄰近的陰罩，一將陰罩固定在其上的框架，以及一置于漏斗形物的頸部的電子槍，其中，將陰罩在預(yù)定張力施加到其上的情形下固定在框架上?？蚣苡蔁崤蛎浵禂?shù)小于陰罩的材料的熱膨脹系數(shù)的材料制成。當(dāng)框架的材料的熱膨脹系數(shù)是αF(1/℃)，在彩色陰極射線管裝置的啟動中陰罩的溫度升高是Δto(℃)，陰罩的材料的熱膨脹系數(shù)是αM(1/℃)，在正常溫度下陰罩材料的楊氏模量是EM(kg/mm2)，而施加到陰罩上的張力是T(kg/mm2)，滿足下述方程αF≤αM(1-Δto/Δt)T＝αM·Δto·EM利用這樣的結(jié)構(gòu)，在制造過程中的熱處理中，陰罩的熱膨脹量變得大于框架。在高溫下，由于膨脹，陰罩暫時降低張力。從而，在陰罩上不會出現(xiàn)塑性變形。當(dāng)熱處理完成時，陰罩收縮，施加到陰罩上的張力恢復(fù)。結(jié)果，在熱處理以后，張力保持，通過該張力，在彩色陰極射線管裝置的正常啟動中電子束的照射引起的陰罩的熱膨脹能夠被抵消或緩沖。


圖1是一個截面圖，顯示了本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第一圖2是一個透視圖，顯示了第一實(shí)施例中的框架的一個結(jié)構(gòu)。
圖3是一透視圖，顯示了第一實(shí)施例中的框架的另一結(jié)構(gòu)。
圖4是一透視圖，顯示了第一實(shí)施例中的框架的另一結(jié)構(gòu)。
圖5是一透視圖，顯示了本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第二實(shí)施例中的框架的一個結(jié)構(gòu)。
圖6是一透視圖，顯示了第二實(shí)施例中的框架的另一結(jié)構(gòu)。
圖7是一透視圖，顯示了第二實(shí)施例中的框架的另一結(jié)構(gòu)。
圖8是一透視圖，顯示了第二實(shí)施例中的框架的另一結(jié)構(gòu)。
圖9是一透視圖，顯示了本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第三實(shí)施例中的框架的一個結(jié)構(gòu)。
圖10是一透視圖，顯示了第三實(shí)施例中的框架的另一結(jié)構(gòu)。
圖11是一截面圖，顯示了本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第四圖12是一透視圖，顯示了第四實(shí)施例中的框架的一個結(jié)構(gòu)。
圖13是一透視圖，顯示了本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第五實(shí)施例中的框架的一個結(jié)構(gòu)。
圖14(a)、14(b)和14(c)分別是沿A-A、B-B和C-C線的框架的結(jié)構(gòu)的側(cè)截面圖。
圖15是一透視圖，顯示了本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第六實(shí)施例中的框架的一個結(jié)構(gòu)。
圖16顯示了彩色陰極射線管裝置的正常操作期間，陰罩的溫度的上升。
圖17顯示了施加到陰罩上的張力的衰減的特性曲線。
圖18顯示了陰罩和框架的熱膨脹的特性曲線。
參考圖1-4描述本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第一實(shí)施例。如圖1中所見，本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第一實(shí)施例包括，玻璃制成的一漏斗形物1，玻璃制成的一面板2，置于面板2內(nèi)的一熒光屏8，置于熒光屏8鄰近的一陰罩3，用于支撐陰罩3的一框架4，以及置于漏斗形物1的頸部的一電子槍6。在約10kg/mm2預(yù)定張力施加到陰罩3上的情形下，通過電阻焊接，激光焊接操作及類似方法，將陰罩3固定在框架4上?？蚣艿拈L邊大約是333mm，而短邊大約是256mm。各邊的截面形狀基本為L形。
與紅、綠和蘭色相應(yīng)的電子束從電子槍6射出，穿過形成在陰罩上的預(yù)定的電子束通孔，達(dá)到與電子束的顏色相應(yīng)的熒光屏8的預(yù)定熒光區(qū)域。經(jīng)電子束照射的各熒光區(qū)域發(fā)出與電子束相應(yīng)的紅、綠或蘭色。從而，在彩色陰極射線管裝置的面板的屏幕上能夠顯示彩色畫面圖像。
如圖2中所見，從與陰罩3平行的一平面上看，框架4具有基本成矩形的形狀。與陰罩3平行的一陰罩焊接面41在框架4的一開口端形成。與陰罩焊接面41平行的凸緣面43a和43b在框架4的另一開口端形成。側(cè)壁42a和42b沿陰罩焊接面41的長邊41a和短邊41b的內(nèi)緣整體地形成。另外，側(cè)壁42a和42b及凸緣面43a和43b相應(yīng)地整體形成。加強(qiáng)板44分別固定在長邊上的凸緣面43a上。
圖2中所示的框架4可以通過在常規(guī)用的并由沖壓操作整體形成的一框架上用點(diǎn)焊或類似方法固定加強(qiáng)板44而得到。如上所述，當(dāng)加強(qiáng)板44配備在框架4的長邊上的凸緣面43a上時，可以容易地得到其長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊的一個框架?；蛘撸鐖D3中所示，傾斜地固定在側(cè)壁42a與長邊上的凸緣面43a之間的基本成矩形的板45可以用作加強(qiáng)板。從而，可以使得長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊?；蛘?，如圖4中所示，以預(yù)定的間隔固定在側(cè)壁42a與長邊上的凸緣43a之間并與陰罩3垂直的基本成三角形的板46可以用作加強(qiáng)板。從而，類似地可以使得長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊。
為了描述，框架4的長邊(41a、42a、43a)的長度為L1，其短邊(41b，42b，43b)的長度為L2，沿長邊陰罩3的楊氏系數(shù)為E1，沿短邊陰罩3的楊氏系數(shù)為E2，在與長邊平行的方向上施加給陰罩3的張力為T1，在與短邊平行的方向上施加給陰罩3的張力為T2，框架4的長邊的剛度為G1，其短邊的剛度為G2。當(dāng)框架4的材料和形狀滿足方程L2·E1·T1L1·E2·T2=G1G2]]>時，可以使得框架4的長邊和短邊的變形量與陰罩3的相同。從而，即使將陰罩3焊接到框架4上時，也可以使得施加到陰罩3上的張力在各方向上一致。結(jié)果，形成在陰罩3上的各電子束通孔的位置能夠和與電子束通孔相應(yīng)的熒光區(qū)域的位置相互一致。屏幕上畫面圖像的錯卸可以幾乎完全避免。
陰罩3的材料采用鐵?？蚣?的材料采用從13％ Cr-Fe，18％Cr-Fe，50％ Ni-Fe和42％Ni-Fe中選取的合金，其熱膨脹系數(shù)小于低碳鋼。
當(dāng)將漏斗形物1和面板2連接時，框架4和陰罩3長時間地處于高溫環(huán)境中。然而，框架4的熱膨脹小于陰罩3。從而，陰罩的材料不會超出其彈性限度，在陰罩3上不會出現(xiàn)塑性變形。
利用上述結(jié)構(gòu)，能夠使得框架4的長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于框架4的短邊。從而，即使當(dāng)由于陰罩3的張力引起的長邊的應(yīng)力大于短邊時，也可以使得框架4的長邊的變形較小。結(jié)果，可以使框架4的長邊和短邊的變形量與陰罩3的相同。從而，在陰罩3焊接到框架4上以后，可以使施加到陰罩3上的張力在各個方向上一致。另外，由于框架4的變形較小，可以得到陰罩3的預(yù)定張力。從而，通過施加到陰罩3上的張力，陰罩3的熱膨脹能夠被抵消或緩沖。陰罩3上的各電子束通孔的相對位置，能夠與與電子束通孔相應(yīng)的熒光區(qū)域的位置一致。在屏幕上看不到顯示的畫面圖像的錯卸。
在第一實(shí)施例中，僅在框架4的長邊上配置加強(qiáng)板44、45或46。然而，可以不僅在長邊上，也可以在框架4的短邊上配置加強(qiáng)件。在此情形下，長邊上的加強(qiáng)件的形狀。厚度、數(shù)量和材料中的至少一項(xiàng)不同于短邊上的加強(qiáng)件。從而，框架4的長邊的機(jī)械強(qiáng)度能夠高于短邊。另外，加強(qiáng)板44、45或46可以與剩下的其他類的加強(qiáng)板結(jié)合使用。在后一情形下，可以得到同樣的效果。
參考圖5-8描述本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第二實(shí)施例。本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本與圖1中所示的第一實(shí)施例相同。然而，僅有第二實(shí)施例中的框架4的形狀與第一實(shí)施例中不同。因此，省略對彩色陰極射線管裝置的同樣結(jié)構(gòu)的解釋。
從圖5中可見，在與陰罩3(圖5中未顯示)平行的平面上框架4具有基本成矩形的形狀。在框架4的一開口端處形成有與陰罩3平行的一陰罩焊接面41。在框架4的另一開口端處形成有與陰罩焊接面41平行的凸緣面43a和43b。沿陰罩焊接面41的長邊41a和短邊41b的內(nèi)緣，整體地形成有側(cè)壁42a和42b。另外，側(cè)壁42a和42b及凸緣面43a和43b相應(yīng)地整體形成。這里，長邊上的凸緣面43a的寬度W1寬于短邊上的凸緣面43b的寬度W2。
或者，如圖6中所示，長邊上的側(cè)壁42a可以向外突出。利用這樣的結(jié)構(gòu)，長邊上的凸緣面43a的寬度W1可以局部地寬于短邊上的凸緣面43b的寬度W2?；蛘撸鐖D7中所示，可以截去凸緣面43b的一部分。利用這樣的結(jié)構(gòu)，長邊上的凸緣面43a的寬度W1可以相對地寬于短邊上的凸緣面的43b的寬度W2。即，當(dāng)使得框架的長邊上的凸緣面43a的至少一部分的寬度W1寬于短邊上的凸緣面43b的寬W2時，可以得到其長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊的機(jī)械強(qiáng)度的一框架?；蛘撸鐖D8中所示，框架4的短邊上的側(cè)壁42b的至少一部分的高度H2可以小于長邊上的側(cè)壁41a的高度H1。從而，能夠得到其長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊的機(jī)械強(qiáng)度的一框架。在這些情形下，框架4的能夠經(jīng)沖壓操作整體地來形成，從而使框架4的結(jié)構(gòu)適于大批生產(chǎn)。另外，圖5-8中所示的第二實(shí)施例的各特征可以與剩下的其他特征結(jié)合而使用。從而，可以得到長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于短邊的一框架。另外，第二實(shí)施例的各特征可以與圖2-4中所示的第一實(shí)施例的至少一個特征結(jié)合。
下面，參考圖9-10描述本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第三實(shí)施例。本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本與圖1中所示的第一實(shí)施例相同。然而，在第三實(shí)施例中只有框架4的形狀不同于第一實(shí)施例。因此，省略了對彩色陰極射線管裝置的相同的結(jié)構(gòu)的解釋。
如圖9中所見，框架4的長邊和短邊作為獨(dú)立件4a和4b分別形成。長邊件4a的厚度大于短邊件4b。由于長邊件4a的材料實(shí)質(zhì)上與短邊件4b的相同，因此框架4能夠通過焊接裝配。利用此結(jié)構(gòu)，可以得到其長邊的機(jī)械強(qiáng)度大于短邊的一個框架?；蛘撸L邊件4a的材料可以與短邊件4b的材料不同。在此情形下，楊氏系數(shù)大于短邊件4b的材料的楊氏系數(shù)的一種材料可以用作長邊件4a的材料。從而，可以使得長邊件4a的厚度與截面形狀和短邊件4b的相同。在圖9中所示的前一種情形下，需要一特殊的夾具以調(diào)節(jié)長邊件4a的厚度與短邊件4b的厚度之間的差。然而，在圖10中所示的后一種情形下，由于可以使得長邊件4a的厚度與短邊件4b的厚度相同，用于調(diào)節(jié)厚度之間差的特殊夾具可不需要。從而，在后一種情形下，可以降低由于長邊件4a與短邊件4b的材料不同而引起的焊接的難度。作為長邊件4a和短邊件4b的材料的組合，可以使用含有鋁和不銹鋼或一般鋼的合金，以及具有不同組份的不銹鋼。第三實(shí)施例適于小批量的生產(chǎn)。
下面，參考圖11和12描述本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第四實(shí)施例。如圖11中所見，除了框架4的形狀以外，彩色陰極射線管裝置的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本與圖1中所示的第一實(shí)施例相同。因此，省略對彩色陰極射線管裝置的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解釋。
如圖12中所見，從與陰罩3(圖12中未顯示)平行的一平面上看，框架4的截面基本成矩形。在框架4的一開口端，形成有一與陰罩3平行并用于焊接陰罩3的陰罩焊接面41。在框架4的中一開口端，形成一與陰罩3平行的凸緣面43。陰罩焊接面41基本成矩形，其中各長邊41a和短邊41b整體地形成。在各個角處，沒有剪切口。側(cè)壁42沿陰罩焊接面41的邊41a和41b的內(nèi)緣整體地形成。在側(cè)壁42上，交替地形成與陰罩焊接面41垂直的垂直部位142a以及向框架4內(nèi)傾斜的傾斜部位142b。另外，側(cè)壁42和凸緣面43整體地形成。
也就是說，圖12中所示框架通過沖壓操作整體地形成。為了使沖壓操作容易，側(cè)壁42上的傾斜部位142b的頂部處的分水線基本與陰罩焊接面41的邊41a或41b平行。在與陰罩3垂直的一平面上，側(cè)壁42的垂直部位142a與傾斜部位142b及凸緣面43形成一基本為三角形的開口142d。另外，在陰罩焊接面41的鄰近并平行于陰罩焊接面41的平面上，側(cè)壁42的截面形狀基本為八角形。利用此結(jié)構(gòu)，可以在陰罩焊接面41的各角41c與側(cè)壁42之間形成一間隙41d。因此，在沖壓操作中，陰罩焊接面41的各角41c的形狀可以穩(wěn)定，而陰罩焊接面41的平直度可以保持。
相應(yīng)于長邊41a和短邊41b的長度以及施加到陰罩3上的張力，改變垂直部位142a及傾斜部位142b的尺寸和數(shù)量中的至少一個。在此實(shí)施例中，改變垂直部位142a的寬度及傾斜部位142b的數(shù)量。
利用上述結(jié)構(gòu)，形成在側(cè)壁42上并向框架4內(nèi)傾斜的傾斜部位142b用作加強(qiáng)肋。因此，不用增加框架4的重量，可以使框架4抵抗施加到陰罩3上的張力的剛度較高?？梢苑乐褂捎谑┘拥疥幷?上的張力引起的框架4的變形。另外，在陰罩焊接面41的各個角處，長邊41a與短邊41b連續(xù)形成，在陰罩焊接面41的角處無剪切口。在陰罩焊接面41的角的鄰近，施加到陰罩上3上的張力不會不均勻，從而，在角的鄰近不會出現(xiàn)折皺。
下面，參考圖13、14(a)、14(b)和14(c)描述本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第五實(shí)施例。除了框架4的形狀以外，彩色陰極射線管裝置的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與圖1或11中所示的第一或第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本相同。因此，省略了彩色陰極射線管裝置的第五實(shí)施例的重復(fù)結(jié)構(gòu)的描述。
如圖13中所見，從與陰罩3(圖13中未顯示)平行的一平面上看，第五實(shí)施例中框架4的截面基本成矩形。在框架4的一開口端處，形成有一與陰罩3平行并將陰罩3焊接到其上的陰罩焊接面41。在框架4的另一開口端處，形成有與陰罩3平行的凸緣面43。陰罩焊接面41基本成矩形，其中各長邊41a和短邊41b整體地形成。在各個角處無剪切口。側(cè)壁145沿陰罩焊接面41的邊41a和41b的內(nèi)緣整體地形成。
側(cè)壁145由圖14(a)中所示的第一傾斜部位45a、圖14(b)中所示的垂直部位45b以及圖14(c)中所示的第二傾斜部位45c交替地形成。第一傾斜部位45a沿圖13中的A-A線向框架4內(nèi)傾斜。垂直部位45b沿圖13中的B-B線垂直于陰罩焊接面41。第二傾斜部位45c沿圖13中的C-C線向框架4外傾斜。另外，側(cè)壁42與凸緣面43整體地形成。陰罩焊接面41與側(cè)壁145之間的分水線分別為直線。然而，凸緣面43與側(cè)壁145之間的分水線為波形。
類似于上述的第四實(shí)施例，在陰罩焊接面41的鄰近并與其平行的一平面上，側(cè)壁145的截面形狀基本為八角形。利用此結(jié)構(gòu)，在陰罩焊接面41的各個角41c與側(cè)壁145之間，可以形成一間隙41d。因此，在沖壓操作中，陰罩焊接面41的各角41c的形狀可以穩(wěn)定，陰罩焊接面41的平直度可以保持。
利用上述結(jié)構(gòu)，在框架4的側(cè)壁145上形成的第一和第二傾斜部位45a和45c用作加強(qiáng)肋。因此，不用增加框架4的重量，框架4抵抗施加到陰罩3上的張力的剛度就可以較高。可以防止由于施加到陰罩3上的張力引起的框架4的變形。另外，在陰罩焊接面41的各角處，長邊41a和短邊41b連續(xù)地形成，在陰罩焊接面41的各角處無剪切口。在陰罩焊接面41的角的鄰近，施加到陰罩3上的張力不會不均勻，因此，在角的鄰近沒有折皺出現(xiàn)。
在上述的第四和第五實(shí)施例中，陰罩3的材料采用鐵?？蚣?的材料采用從13％Cr-Fe，18％Cr-Fe、50％Ni-Fe和42％Ni-Fe中選取的合金，其熱膨脹系數(shù)小于低碳鋼的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)漏斗形物1與面板2連接時，框架4和陰罩3長時間地處于高溫環(huán)境中。然而，框架4的熱膨脹小于陰罩3的熱膨脹。因此，陰罩的材料不超出其彈性限度，在陰罩3中不出現(xiàn)塑性變形。
下面，參考圖15-18描述本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的第六實(shí)施例。除了框架4的形狀以外，彩色陰極射線管裝置的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本與圖1或11中所示的第一或第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。因此，省略了對彩色陰極射線管裝置的第六實(shí)施例的重復(fù)結(jié)構(gòu)的描述。
如圖15中所見，將用鐵制成并具有以約0.26mm的間距排列的電子束通孔的一個陰罩3以一張力固定在框架4上，該張力用于抵消或緩沖在彩色陰極射線管裝置的正常操作中陰罩3的熱膨脹。框架4由含50％Ni和Fe的合金制成。在陰罩焊接面41的各角41c處，形成一縫隙41d，以使框架4有彈性。在框架4的側(cè)壁42向框架4內(nèi)彎曲的情形下，陰罩3焊接到陰罩焊接面41上。從而，將一預(yù)定的張力能施加到陰罩3上。
當(dāng)陰罩3由鐵制成時，熱膨脹系數(shù)αM為12×10-6(1/℃)，楊氏模量EM為9800kg/mm2。當(dāng)房間溫度為20℃時，在彩色陰極射線管裝置的正常操作期間，陰罩的溫度上升大約是80℃。用于抵銷或緩沖在正常操作期間陰罩的熱膨脹的張力T通過下述方程得到T≥αM·Δto·EM實(shí)際上，T大于9.4kg/mm2。
施加到陰罩3上的張力與熱處理以后張力的降低之間的關(guān)系如圖17中所示。當(dāng)一般的彩色陰極射線管裝置配上陰罩，以9.4kg/mm2的張力將鐵制的陰罩3固定在同樣為鐵制的框架4上時，在經(jīng)大約450℃的熱處理以后，陰罩3上施加的張力下降約70-80％。陰罩3上施加的張力下降的原因在于陰罩的塑性變形。
如圖17中所見，最好是施加到陰罩3上的張力為零，以防止由于熱處理而引起施加到陰罩3上的張力下降。然而，在陰罩組件的裝配中施加到陰罩3上的張力需要為9.4kg/mm2。因此，不可能使得施加到陰罩3上的張力為零。
因此，需要一種陰罩組件，在熱處理中450℃的溫度下，施加到陰罩3上的張力為零，而在彩色陰極射線管裝置的正常操作期間，能將抵消熱膨脹的張力施加到陰罩3上。為了得到這樣的陰罩組件，從圖18中得到框架4的熱膨脹系數(shù)αF，其中陰罩3的熱膨脹的特征曲線A與框架4的特征曲線B在450℃處相交。使得在450℃時施加到陰罩3上的張力變?yōu)榱愕目蚣?的熱膨脹系數(shù)αF與陰罩3的熱膨脹系數(shù)αM間的關(guān)系由下述方程所示αF≤αM(1-(Δto/Δt))這里，在彩色陰極射線管裝置的正常操作期間，陰罩3的溫度上升為Δto(℃)，而在彩色陰極射線管裝置的制造過程的熱處理中，陰罩3的溫度上升為Δt(℃)。熱膨脹系數(shù)可以通過上述方程來決定。
當(dāng)陰罩3由鐵制成時，框架的熱膨脹系數(shù)αF通過下式得到αF≤≤12×10-6×(1-(80/430))即，框架4的熱膨脹系數(shù)要小于9.7×10-6(1/℃)。具有與上述值相似的熱膨脹系數(shù)的材料是50％Ni-Fe合金。利用此結(jié)構(gòu)，陰罩在熱處理中的塑性變形能夠防止。因此，可以避免由于陰罩3的塑性變形引起的施加到陰罩3上的張力的下降。
在上述第六實(shí)施例中，在框架4的各角配備縫隙。然而，也可以在各邊的中部配備該縫隙。
本發(fā)明可以有別的特殊形式的實(shí)施例，但不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。實(shí)施例應(yīng)作為對本發(fā)明的描述而不是限制。本發(fā)明的范圍由所述的權(quán)利要求而不是前面的描述來限定，所有與權(quán)利要求等同的目的和范圍中的變化均包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管裝置，包括漏斗形物、面板，置于面板內(nèi)的熒光屏、置于熒光屏鄰近的陰罩，將陰罩固定到其上的框架、以及置于漏斗形物頸部中的電子槍，其中，所述框架具有由相對的一對長邊和短邊限定的基本成矩形的其四邊連續(xù)形成的陰罩焊接面、沿陰罩焊接面內(nèi)緣延伸形成的側(cè)壁、以及沿側(cè)壁形成的并基本與陰罩焊接面平行的凸緣面；在預(yù)定的張力施加到陰罩上的情形下，所述陰罩固定到所述框架上；所述框架由熱膨脹系數(shù)小于所述陰罩材料熱膨脹系數(shù)的材料制成；以及當(dāng)所述框架材料的熱膨脹系數(shù)為αF(1/℃)、在所述彩色陰極射線管裝置工作期間，所述陰罩從正常溫度的上升量是Δto(℃)、所述陰罩材料的熱膨脹系數(shù)是αM(1/℃)、在正常溫度下，所述陰罩材料的揚(yáng)氏模量是EM(kg/mm2)、施加在所述陰罩上的張力是T(kg/mm2)時，滿足方程αF≤αM(1-Δto/Δt)和T＝αM·Δto·EMo
2.如權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管裝置，其特征在于，在所述陰罩焊接面上形成多個剪切口，所述框架的側(cè)壁相對于框架在向內(nèi)和向外的方向上具有彈性，通過所述框架側(cè)壁的彈性恢復(fù)力，所述預(yù)定張力施加到所述陰罩上。
全文摘要
在一彩色陰極射線管裝置中,將一陰罩以預(yù)定的張力固定到一框架上,以抵消在彩色陰極射線管裝置的正常操作期間該陰罩的熱膨脹。通過在框架的長邊上固定加強(qiáng)板或肋,框架的長邊的機(jī)械強(qiáng)度高于框架的短邊的機(jī)械強(qiáng)度,使得陰罩的張力不會變得不均勻。
文檔編號H01J29/07GK1308362SQ00137069
公開日2001年8月15日 申請日期2000年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月28日
發(fā)明者牧秀亮, 荒谷純, 石橋真由美, 岡本隆三 申請人:松下電子工業(yè)株式會社