專利名稱：包括一個(gè)張力陰罩的彩色陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色陰極射線管，包括一個(gè)具有張力陰罩和框架的彩色選擇電極，該框架包括多個(gè)相互連接部分，每個(gè)連接部分形成框架一個(gè)側(cè)邊，由此該張力陰罩被張力拉伸并且在附著點(diǎn)處連接到至少兩個(gè)所述部分，該框架包括當(dāng)溫度增加時(shí)使附著點(diǎn)向一起靠近的裝置。
本發(fā)明也涉及一種用于如開頭段落所述的一種陰極射線管的彩色選擇電極。
這種陰極射線管用于例如電視設(shè)備和計(jì)算機(jī)監(jiān)視器。
現(xiàn)有技術(shù)彩色陰極射線管通常安裝有一個(gè)彩色選擇電極，以遮擋來自安裝在頸部電子槍的電子束，以便每個(gè)電子束只激勵(lì)沉積在顯示面板內(nèi)部上熒光材料的一種顏色。該彩色選擇通過應(yīng)用一個(gè)彩色選擇電極實(shí)現(xiàn)，例如在管內(nèi)距顯示面板一定距離的一個(gè)陰罩。該陰罩包括大量縫隙，通常設(shè)計(jì)成為條狀或圓點(diǎn)形。常規(guī)陰極射線管具有彎曲表面平面，大多數(shù)情況下類似球形或圓柱形表面?，F(xiàn)在越來越多的彩色陰極射線管具有(幾乎)平的表面。結(jié)果彩色選擇電極不得不變成越來越平?？墒?幾乎)平的陰罩對(duì)于隆起和顫噪聲問題非常敏感。已經(jīng)知道拉緊該陰罩，即對(duì)其施加的張力可減少所述問題，使更平的陰罩可以被使用。但是，具有拉緊陰罩的陰極射線管具有嚴(yán)重問題。該陰罩被施加了明顯的張力。該張力在工作溫度下小于陰罩材料產(chǎn)品的張力，因?yàn)榉粗幷謱⑺苄宰冃?。可是在陰極射線管制造期間，溫度增加。提升溫度，強(qiáng)烈減少了產(chǎn)品張力。則實(shí)際有可能發(fā)生陰罩塑性變形。在塑性變形之后，陰罩中張力被減少并且通常陰罩中縫隙位置可能改變。US5,111,107公開了一種在框架上具有張力陰罩的陰極射線管(在US5,111,107狹縫式陰罩)。該框架包括兩個(gè)陰罩所附著的附著側(cè)邊并且兩個(gè)側(cè)邊相互連接。相互連接的側(cè)邊安裝有雙金屬元件，該元件使相互連接的側(cè)邊在溫度增加時(shí)向內(nèi)彎曲，胡斯連接區(qū)域之間的距離減少并且由此減少張力。為避免塑性變形，該框架包括一個(gè)雙金屬元件，當(dāng)溫度上升時(shí)該元件減少相反側(cè)邊(可以是焊接縫或幾個(gè)焊接點(diǎn))上附著區(qū)域或位置之間的距離。距離減少將陰罩中的張力釋放或至少減少到比所述提升溫度下所產(chǎn)生的張力(非常)低的值。塑性變形由此可防止。這種減少也可以通過雙金屬元件在附著側(cè)邊上建立。根據(jù)例如WO98/48439可以了解在彩色選擇電極所附著的側(cè)邊上安裝有雙金屬元件的一種設(shè)計(jì)。雙金屬元件在所理解的該發(fā)明原理中包括一組雙金屬元件或幾個(gè)元件，其中使用了兩種以上的金屬。“金屬”包括金屬合金和金屬化合物。
可是，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使減少距離，塑性變形和/或相對(duì)輕微隆起和/或顫噪聲情況仍然在特別是陰罩中心區(qū)域中出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改善具有張力彩色選擇電極的陰極射線管的隆起和/顫噪聲情況，和/或減少在陰極射線管制造期間由彩色選擇電極塑性變形產(chǎn)生的問題。
為此，按照本發(fā)明的陰極射線管特征在于當(dāng)溫度升高時(shí)，附著元件包括雙金屬元件，以將彩色選擇電極附著側(cè)邊中心上的附著區(qū)域之間的距離減少得比所述側(cè)邊角落上更多。
本發(fā)明是根據(jù)這樣的理解，即如果側(cè)邊之間的距離減少得沿附著側(cè)邊基本上等量，張力釋放量在側(cè)邊中心比在角落少。結(jié)果，如果均勻分布的張力通過在每個(gè)側(cè)邊上等量減少距離而釋放，該量導(dǎo)致在角落上張力被減少到基本上為零，而在中心仍然剩余非常明顯的張力，該剩余張力導(dǎo)致塑性變形。通過將中心的距離減少得比角落多，可以減少剩余張力。
因此減少了塑性變形的危險(xiǎn)。注意到在某些設(shè)計(jì)中(例如WO98/48439所示的設(shè)計(jì)中)彩色選擇電極被非均勻地拉緊，即在室溫下的張力在中心比在角落小得多。在這種設(shè)計(jì)中塑性變形問題比較小。盡管在高溫下中心釋放的張力比角落小，開始時(shí)中心有比較小的張力?？墒?，在這種設(shè)計(jì)中在工作溫度下中心的張力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于(通常小于一半)可能的最大張力。與這種設(shè)計(jì)相比，本發(fā)明提供在中心增加張力的可能性，這改善了彩色選擇電極的隆起和顫噪聲特性。
在中心與角落之間距離減少的優(yōu)選比值是1.3和3。
選擇該比值補(bǔ)償側(cè)邊中硬度差別的影響。較硬的側(cè)邊所需要的比值較小，本發(fā)明所具有的效果也較少。對(duì)于非常小的比值(小于1.3)，增加調(diào)整雙金屬元件的正面效果相對(duì)小。對(duì)于高比值，本發(fā)明的修改大，但是同樣大的效果更容易通過硬化側(cè)邊以首先減少比值而獲得。
該框架優(yōu)選地包括一個(gè)在與附著側(cè)邊垂直的側(cè)邊上的另外雙金屬元件，以減少整體附著側(cè)邊之間的距離。
附著側(cè)邊上雙金屬元件即提供側(cè)邊整體距離的減少(可以被看成距離“偏差”減少)，也如中心和角落之間距離的差別的實(shí)施例都在本發(fā)明原理范圍內(nèi)?？墒牵瑑?yōu)選地通過在垂直與附著側(cè)邊的側(cè)邊上的雙金屬元件使附著側(cè)邊整體相互靠近，并且通過在附著側(cè)邊上的雙金屬元件實(shí)現(xiàn)距離減少之間的差別。
當(dāng)距離減少的比值(如上定義)在1.5和2.5之間時(shí)，這種實(shí)施例最為優(yōu)選。則每個(gè)雙金屬元件實(shí)現(xiàn)近似相等的效果。
陰極射線管優(yōu)選地包括一個(gè)低熱脹系數(shù)材料制造的彩色選擇電極，例如NiFe合金。


參照下面的實(shí)施例本發(fā)明的這些和其它方面將更清楚。
在附圖中圖1是具有帶彩色選擇電極的彩色顯示設(shè)備部分拆開的側(cè)視圖。
圖2A和2B表示根據(jù)US5,111,107所公知的具有框架的彩色選擇電極。
圖3表示公知設(shè)備在低和高溫度下張力和向內(nèi)距離的圖。
圖4表示按照本發(fā)明的陰極射線管中使用的彩色選擇電極。
圖5表示圖4的彩色選擇電極一部分的截面圖。
圖6表示本發(fā)明實(shí)施例一部分的截面圖。
這些圖并不按比例繪制。通常，相同的參考號(hào)碼代表相同零件。
優(yōu)選實(shí)施例說明圖1所示的陰極射線管1包括一個(gè)具有頸部4的真空玻殼，一個(gè)漏斗狀部分6和一個(gè)前面板7，該面板可以是彎曲或平的。在顯示面板7內(nèi)側(cè)上可以安裝具有例如(例如，紅、綠、藍(lán))發(fā)出不同色彩熒光粉的線狀或圓點(diǎn)狀的圖形的顯示屏8。一個(gè)基本上矩形的框架9在離顯示屏8短距離上支撐一個(gè)薄陰罩10。該陰罩可以是具有圓形或狹長(zhǎng)縫隙的一個(gè)縫隙陰罩，或一個(gè)導(dǎo)線陰罩。該陰罩可以是鐵制或鐵合金例如NiFe合金。在射線管工作期間，安裝在頸部4中的電子槍系統(tǒng)3產(chǎn)生電子束。這些電子束穿過陰罩10的縫隙以便熒光粉發(fā)光。偏轉(zhuǎn)裝置5保證電子束對(duì)稱地掃描顯示屏。
圖2A和2B表示根據(jù)US5,111,107所公知的彩色選擇電極。該彩色選擇電極包括一個(gè)框架9，具有附著側(cè)邊9A和9B和垂直與附著側(cè)邊9A和9B的側(cè)邊9C和9D。在陰罩10安裝之前，側(cè)邊9A和9B向內(nèi)推。在下面說明書中，向內(nèi)推量(與完全沒有張力的情況相比)稱為“向內(nèi)偏轉(zhuǎn)”。將側(cè)邊上一點(diǎn)向內(nèi)推標(biāo)準(zhǔn)量所需要的力與在特定點(diǎn)上側(cè)邊的硬度有關(guān)。當(dāng)彩色選擇電極被附著并且推力被釋放時(shí)，彩色選擇電極受張力。如圖2B所示側(cè)邊9C和9D安裝了金屬條11和12，當(dāng)溫度升高時(shí)，側(cè)邊9C和9D與金屬條11和12之間的熱膨脹差使側(cè)邊9C和9D彎曲，這使側(cè)邊9A和9B更靠近在一起。這(至少部分地)釋放了施加在陰罩10上的張力。以此方式避免了塑性變形。
圖3以繪圖方式示意性地表示作為位置函數(shù)(水平軸線)的張力T(左側(cè)垂直軸線)和向內(nèi)變形Δ(右側(cè)垂直軸線)，其中0代表側(cè)邊9A和9B的中心處而8代表角落。線31代表室溫下張力T均勻分布的情況(即，推力在各處相等并且數(shù)值歸一化為1)?？墒?，在這種情況下，向內(nèi)變形沿側(cè)邊9A和9B根本不相同。中心比角落明顯更向內(nèi)變形。側(cè)邊9A和9B在中心比在角落更軟。利用相同的力，中心例如被向內(nèi)推進(jìn)3mm數(shù)量，而角落僅僅向內(nèi)推進(jìn)1.5mm。線32表示對(duì)應(yīng)的線31張力的向內(nèi)變形Δ，示意性地圖示了這種情況。中心(位置0)的向內(nèi)變形Δ大大小于角落上(位置8)。當(dāng)距離被減少并且距離減少在整個(gè)側(cè)邊上相同時(shí)，當(dāng)角落向內(nèi)變形減少到非常低數(shù)值時(shí)中心的向內(nèi)變形仍然非常明顯。線33圖示了這種情況。盡管在角落上張力減少到接近零，由于Δ接近零，它在中心仍然明顯，典型地有原來張力的百分之幾十。例如，如果陰罩在室溫下安放時(shí)的張力是室溫下塑性變形出現(xiàn)時(shí)張力的90％，在高溫下出現(xiàn)塑性變形的張力是室溫下的30％，在中心保留高張力和在高溫下材料成品強(qiáng)度降低的結(jié)果是在中心出現(xiàn)的塑性變形。通過減少拉緊陰罩的張力能夠減少所述效果的出現(xiàn)(在該例子中例如減少到60％)，但是將增加隆起和增加顫噪聲。
通過使側(cè)邊9A和9B恒定向內(nèi)變形也可以避免出現(xiàn)這種效果。這種情況由線35表示(恒定變形Δ)。當(dāng)溫度升高時(shí)，中心以及角落的張力減少。在中心的減少小于在角落的減少，但是因?yàn)橹行纳系膹埩π∮?在室溫下)角落的張力，在高溫下整個(gè)陰罩的張力被釋放。避免了塑性變形，但是是有代價(jià)，因?yàn)樵谑覝叵虏噬x擇電極中心的張力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于(通常為一半到三分之一)可能的最大張力。這增加了隆起的危險(xiǎn)和討厭的顫噪聲性能。
在所述兩個(gè)公知結(jié)構(gòu)中，室溫下張力小于最佳值以避免在高溫下的塑性變形。
在按照本發(fā)明的陰極射線管中，框架安裝了一個(gè)雙金屬元件(或大量雙金屬元件)，該元件在溫度增加影響側(cè)邊9A和9B上向內(nèi)彎曲(即陰罩所附著的側(cè)邊)，這種彎曲使得所述側(cè)邊中心的向內(nèi)變形超過所述側(cè)邊角落的向內(nèi)變形。例如在從室溫到攝氏450度，這是在陰極射線管制造期間的典型溫度增加，中心上的向內(nèi)變形例如大于角落上1.5到3倍。這使更高張力可以利用。如同圖3可見，當(dāng)在室溫下側(cè)邊9A和9B以相同的高張力拉緊時(shí)(線31)，中心上(點(diǎn)0)向內(nèi)變形Δ(線32)比角落(點(diǎn)8)大約高兩倍。通過將中心的向內(nèi)變形Δ減少角落上的兩倍，高張力(圖31)可以減少到甚至比高溫下分布的張力(線36)更低或更小。
圖4表示了用于按照本發(fā)明的陰極射線管中的彩色選擇電極。側(cè)邊9C和9D安裝了具有比所述側(cè)邊其它部分更高熱膨脹系數(shù)的金屬元件11和12。結(jié)果，當(dāng)溫度升高時(shí)，側(cè)邊9C和9D將膨脹(在圖4由側(cè)邊9D下彎曲箭頭示意性地表示)使側(cè)邊9A和9B的角落點(diǎn)I、II、III和IV，和中心點(diǎn)V和VI到一起。側(cè)邊9A和9B向外面對(duì)用金屬元件14和15安裝的表面，這些金屬元件具有比零件16和7更低的熱膨脹系數(shù)。這些金屬元件14、15具有不所述側(cè)邊9A和9B內(nèi)部零件16、17更小的熱膨脹。結(jié)果，當(dāng)溫度升高時(shí)側(cè)邊9A和9D向內(nèi)膨脹(在圖4中由側(cè)邊9A前面的彎曲箭頭示意性表示)。因此減少了中心點(diǎn)V和VI之間的距離而不是角落點(diǎn)I和II發(fā)表與III和IV之間的距離。側(cè)邊9A和9B也可以在所述側(cè)邊內(nèi)部側(cè)面上安裝金屬元件，如果這種元件具有更高的熱膨脹系數(shù)。側(cè)邊9C、9D上的金屬元件11和12提供“偏置”向內(nèi)變形，低熱膨脹元件14和15與零件16、17合作提供向內(nèi)膨脹，在中心(點(diǎn)V和VI之間)的膨脹比在側(cè)邊9A和9B角落大。
在優(yōu)選實(shí)施例中，側(cè)邊9C和9D的下部分(即，元件11和12)通過大量橋型元件20、21附著在上部分。在優(yōu)選實(shí)施例中側(cè)邊16和17通過接頭23依靠著垂直邊緣。
在優(yōu)選實(shí)施例中，側(cè)邊9A和9B的板14、15用具有相對(duì)低的熱膨脹的材料制造，而板16、17用具有相對(duì)高熱膨脹系數(shù)的材料制造。圖5表示了側(cè)邊9B的詳細(xì)截面圖。零件16被制造成為(截面)三角形和用鐵制造，NiFe合金板15利用接頭23通過點(diǎn)焊附著在內(nèi)部側(cè)邊25上，板14和15也焊接在底部(點(diǎn)26)。零件16的三角形通過接頭24完成。圖6表示了零件14、16的替代形狀。在該例子中，零件14向外側(cè)邊上的接頭24被省略而零件14在焊點(diǎn)上被焊接在零件16上，焊點(diǎn)由點(diǎn)示意性地表示。當(dāng)溫度升高時(shí)，零件24、14和15的熱膨脹不同使零件24和14向內(nèi)變形。三角形和接頭23保證這種彎曲有可能出現(xiàn)或不受三角形零件其它部分限制太多。
應(yīng)當(dāng)清楚在本發(fā)明原理范圍內(nèi)可以有許多改變。
簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明可以描述為一個(gè)陰極射線管，包括一個(gè)具有固定在框架上并且施加張力的陰罩的彩色選擇電極。該框架包括一個(gè)雙金屬元件(或多個(gè)雙金屬元件)，該元件被構(gòu)成得當(dāng)溫度升高時(shí)通過減少陰罩所附著的框架側(cè)邊之間的距離釋放張力。側(cè)邊中心上距離的減少優(yōu)選地超過所述側(cè)邊角落距離減少約1.5到3倍。
權(quán)利要求
1.彩色陰極射線管(1)包括一個(gè)彩色選擇電極，該電極包括一個(gè)張力陰罩(10)和一個(gè)框架(9)，該框架包括多個(gè)相互連接零件(9A、9B、9C、9D)，每個(gè)零件形成框架的一個(gè)側(cè)邊，由此張力陰罩在張力下被拉緊并且在附著區(qū)域被連接到至少所述兩個(gè)附著零件上(9A、9B)，該框架包括當(dāng)溫度增加時(shí)使附著點(diǎn)靠近在一起的裝置(11、12)，特征在于附著零件(9A、9B)包括雙金屬元件(14、15、16、17)當(dāng)溫度升高時(shí)所述側(cè)邊中心(V、VI)處附著區(qū)域之間距離的減少大于側(cè)邊角落處(I，II，III，IV)。
2.權(quán)利要求1所要求的彩色陰極射線管，特征在于中心處與角落處之間距離的減少比值在1.3到3之間。
3.權(quán)利要求1所要求的彩色陰極射線管，特征在于框架包括在垂直與附著側(cè)邊的側(cè)邊上的另外雙金屬元件(11、12)，以減少附著側(cè)邊整體之間的距離。
4.權(quán)利要求2所要求的彩色陰極射線管，特征在于中心處與角落處之間距離的減少比值在1.5到2.5之間。
全文摘要
一種陰極射線管包括一個(gè)彩色選擇電極,其帶有固定在一框架上并且施加張力的陰罩。該框架包括一個(gè)雙金屬元件(或幾個(gè)雙金屬元件),該元件被構(gòu)成得當(dāng)溫度上升時(shí)通過減少陰罩所附著框架側(cè)邊之間的距離釋放張力。側(cè)邊中心處距離的減少優(yōu)選地超過所述側(cè)邊角上距離減少約1.5到3倍。
文檔編號(hào)H01J29/07GK1341271SQ00804177
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2000年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月24日
發(fā)明者R·范德維爾克 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司