CN1062235A - 彩色阴极射线管 - Google Patents

Abstract

在一种荫罩型彩色阴极射线管中，当荫罩框架、 内磁屏、荫罩和加强带有特定磁场中被磁化时，它们 的矫顽力被限制到一个特定数值，从而限制环境磁场 的任何有害影响。

Description

本发明涉及这样一种荫罩型彩色阴极射线管，当它的安放方向改变时，在使用时不易受到环境磁场的影响，也不易产生彩色不均匀或类似的毛病。

如现有技术所熟知的，电子束由电子枪向阴极射线管内的荧光屏表面运行的方向受到与电子束成直角的磁场分量的影响而弯曲。如果在使用阴极射线管的地方存在任何外界静磁场，那么，电子束打在（“落点”在）荧光屏表面上、并且激发荧光粉发光的点（位置）就会相应于磁场的强度而移动。

在荫罩型彩色阴极射线管中，是将大量三基色荧光粉按点或条对齐来形成一个荧光粉薄层，这些点或条彼此相邻并靠近，发出不同颜色的光。如果由电子枪发射出的专用于每一种基色的电子束的轨迹因受到与电子束轨迹正交的外界静态磁场分量的影响而弯曲，那么，在电子束通过荫罩的栏孔后，其轨迹也要弯曲。因此，电子束就会打在其它颜色的荧光粉上，这些荧光粉相邻于电子束原来在荧光屏上应该打上、并且发出那种特定颜色光的彩色荧光粉。在这种情况下，产生称作为“色不均匀性”的电子束落点问题。外界静磁场的一个例子是地磁场。虽然地磁场强度弱，但通常使用环境下它存在于任何地方，并且其垂直分量基本上都类似地穿过荧光屏。当彩色阴极射线管的显示屏表面朝向着南或北时，地磁场的水平分量在屏幕中心部分不起作用。然而，在靠近荧光屏的四角处，电子束轨迹不与地磁场的水平分量平行，此水平分量就能使电子束轨迹弯曲。当彩色阴极射线管的显示屏表面朝向着东或西的时候，地磁场的水平分量在屏幕的任何部分产生影响。如众所周知的，即使是电视接收机安置方向的微小变化（更不用说电视接收机使用地点的明显变化）都使得在电视广播的开始阶段带来令人麻烦的调整操作。

根据上述的问题，在过去已提出了大量的方案来减小或缓和在彩色阴极射线管使用环境中存在的外界静磁场的影响。

例如，长时期以来采取这样一种方案，即如图2所示，围绕着电子束通过路径的空间、沿着彩色阴极射线管管锥内表面安置高导磁率软磁材料制成的内部磁屏。图2中，参考号1代表一个电子枪;2是管锥;3是屏盘;4是荧光粉薄层;5是荫罩;6是内磁屏;7是荫罩框架;8是荫罩栏孔;9是电子束落点;而10为电子束。内磁屏具有高导磁率。因此，即使存在任何外界静磁场，它的磁通量几乎都通过了内磁屏材料主体，减小了在内磁屏6围绕的空间内的、影响扫描荧光粉薄层的电子束轨迹的外界静磁场。虽然外界静磁场的磁通量的大部分通过了内磁屏材料主体，在内磁屏6内部的空间中仍然存在由外界静磁场产生的磁场（尽管这个磁场很有限）。如果这个有限的磁场的影响是在可允许的范围之内，使得实际上辨认不出彩色不均匀性，就不会发生任何问题。不仅在电视接收机的使用地点发生较大改变时地磁场的影响有改变，而且当电视接收机在同一地点仅仅改变安置方向时地磁场的影响也发生改变。在这种情况下，即使一开始没有因为方向的原因产生问题，但原来因磁化形成的剩余磁性仍存在，在新的情况下，地磁场的影响有时就会超过允许的限度。为了解决这个问题，广泛采用的方法是靠近阴极射线管设置一个消磁线圈，它在电视机接通时工作。

也已知道一种正向补偿方法，它是在彩色阴极射线管附近安置一个补偿线圈，通过调节电流，线圈能精确地抵销在彩色阴极射线管使用地点处存在的外界静磁场。如果不考虑麻烦的调整操作和高成本，这个方法是一个根本性的解决方法，并且被用于特殊场合或要求极高精确度管子的情况下，但这个方法在通常则是不实用的。

目前，已广泛使用了内磁屏及在电视机接通和关断时工作的消磁线圈作为消除使用环境的磁场影响的装置，但它们单独使用时并不能始终充分地消除因环境磁场的影响所造成的电子束落点误差。

在实践中（具体地，在家用的电视显象管的情况下），使得这个问题难以解决的原因之一是产品的价格。为解决这个问题在最近所提的方案是共同使用上述这两种措施，并在具体细节上作出大量努力来寻求一个解决方案，力图在成本和性能之间建立平衡。

日本公开专利No.185828/1987指出，通过把一种有着特定成分的钢材加工为荫罩框架并随后在一个特定温度下对它进行热处理，能够经济地制成一种荫罩框架，它有着优良的磁屏蔽性能，并在消磁后剩磁很小。然而，这份文献并未描述这种荫罩框架与一个内磁屏（或类似物）的综合效果。

日本公开专利No.142633/1986指出，内磁屏的材料料具有不大于0.6奥斯特（47.7安/米）的矫顽力，该材料比如是一种坡莫合金，并在这种内磁屏的外部表面的适当位置安放一个可调节的直流电磁铁，寻找这一适当位置时要使得电子束落点状态为最佳。

日本公开专利No.181252/1985给出了一种荫罩的制造方法的教导，该荫罩使用了具有特殊成分的铝脱氧镇静钢材料，其退火后的矫顽力为0.9-1.1奥斯特（71.6-87.5安/米），但该文献未描述它内磁屏或其它类似物的综合效果。

由于最终使用时的彩色阴极射线管的零件的磁特性在很大程度上不仅是由原材料的成分决定，而且也是由彩色阴极射线管装配前的机械加工和热处理条件（包括退火）决定的，本发明的目的在于提供了一种彩色阴极射线管，它配备有能使电子束轨迹与外界静磁场有效地隔离的部件，以消除外界静磁场对于彩色阴极射线管内的电子束轨迹的任何不良影响。

为实现上述目的，本发明规定出在荫罩型彩色阴极射线管中的荫罩框架和内磁屏分别在800安/米的磁场之下磁化时，两者的矫顽力应当小于90安/米。

一般讲，当用铁磁材料作为荫罩原材料时，从生产工艺的角度看，荫罩倾向于自然地变成软磁性，本发明也规定，当荫罩在800安/米之下磁化时，荫罩的矫顽力应当小于90安/米。

在目前的彩色阴极射线管中，管子的屏盘裙边的外周缘由一个称作为加强带的装置所夹紧，以防止爆炸和收缩。本发明也规定，当这个加强带在800安/米的磁场下磁化时，它的矫顽力应当小于250安/米。

铁磁材料的磁特性因其机械和热处理情况而有很大不同。本发明试图规定一些条件，从而能提供这样一种彩色阴极射线管，它在主要使用在目前比较易于获得的一种软钢类型原材料的情况下，能使阴极射线管在各种处理后的最终使用时足以在通常的环境磁场中实际使用（只要上述这些规定条件能满足），而与原材料的种类无关。

因而，通过监测完全实用的彩色阴极射线管的特性就能把开始时加到管子上的较高的磁场值、以及用来消除当除去该磁场之后的任何剩磁的反向磁场值（即矫顽力值）确定在必须和足够的数值上。并且，也已经确认，对一种磁屏蔽材料来说是基本条件的高导磁率也由上述的较简单的条件同时得到保证。

图1表明了根据本发明的一个实施例的彩色阴极射线管的电子束落点特性A与普通彩色阴极射线管的电子束落点特性B的比较;而

图2是用来解释彩色阴极射线管的内磁屏的作用的示意图。

在本发明的第一实施例中，荫罩框架材料使用了一种组成，它包括按重量比为0.0021%的C、0.0018%的N、0.17%的Mn、0.012%的Si、0.014%的P、0.015%的S、0.063%的酸可溶Al以及作为余量的Fe和其它不可避免的杂质，它在承受了800安/米的磁场的情况下矫顽力为50-70安/米。内磁屏材料使用的成分包括重量比为0.0006%的C、0.01%的Si、0.23%的Mn、0.011%的P、0.003%的S、0.003%的酸可溶Al以及作为余量的Fe和其它不可避免的杂质，它在800安/米的磁场下有着65-80安/米的矫顽力。在这种应用情况下，观察不到彩色不均匀或类似毛病。

在第二实施例中，荫罩框架和内磁屏材料分别使用与第一实施例中相应的组成，并且用Fe-N含金用作为荫罩的材料。在加上与第一实施例中相同磁场的情况下，矫顽力设定为30-40安/米，而且可消除地磁场对彩色阴极射线管的影响。

在第三实施例中，荫罩框架和内磁屏材料分别使用了与第一实施例中相应的组成、荫罩使用了与第二实施例中荫罩相同的材料，并且，加强带材料的组成包括重量比为0.005%的C、0.19%的Mn、0.019%的P、0.007%的S以及作为余量成分的Fe和其它不可避免的杂质，在800安/米的磁场下矫顽力为230-250安/米（如表1所示）。它也消除了地磁对彩色阴极射线管的影响。

表1  第三实施例的组成物的磁特性

第三实施例  普通样品

荫罩框架  50-70安/米  175-190安/米

内磁屏  65-80安/米  150-165安/米

荫罩  30-40安/米  30-40安/米

加强带  230-250安/米  290-320安/米

图1表明了构成第三实施例的彩色阴极射线管的电子束落点特性A与普通彩色阴极射线管的电子束落点特性B的比较。横座标表示按安-匝计的消磁特性，而纵座标表示按微米计的由剩余消磁力形成的电子束落点误差值。在此情况下得到的试样是要使得其初始磁通密度为8×10^-5特斯拉。当使用有着400安-匝消磁力的消磁线圈时，此实施例的电子束落点误差降低到普通样管的大约40%。

虽然说明书中对用于荫罩框架、内磁屏和加强带的材料组成成分的实例给出了上面的叙述，本发明自然不受这些材料成分实例的限制。

如上所述，本发明能够提供一种彩色阴极射线管，它具备受到限定的电子束落点误差、高的色纯度和高的白均匀性。

Claims (3)

1、一种荫罩型彩色阴极射线管，其特征在于，在荫罩框架和内磁屏被施加800安/米磁场的情况下，两者的每一个都有着小于90安/米的矫顽力。

2、一种根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，在施加800安/米磁场的情况下，荫罩的矫顽力小于90安/米。

3、一种根据权利要求1或2的彩色阴极射线管，其特征在于，用来夹紧屏盘裙边的外周缘以便防止爆裂的加强带在被施加800安/米磁场的情况下有着小于250安/米的矫顽力。