CN1222008C - 阴极射线管 - Google Patents

Abstract

一种阴极射线管(CRT)，其包括荫罩组件，荫罩组件由支撑荫罩的主框架和支撑主框架的辅助框架组成。主框架上表面的延伸平面和辅助框架下表面的延伸平面之间的最小距离为Lb，辅助框架的高度为Ls，而在荫罩固接到荫罩组件的情况下主框架上表面的延伸平面与辅助框架下表面的延伸表面之间的最小距离是La，满足下述公式0.40≤Ls/Lb≤0.55或0.45≤(Ls-Lm)/Lb≤0.59，且在压缩之后满足下述公式0.08≤(La-Lb)/(Lb-Lm)≤0.17。因此，可以预防导致张力减小的蠕变现象以及热处理之后在荫罩角部区域形成的褶皱，并且可以预防颤噪现象(颤噪现象可因CRT的振动而导致严重的屏幕品质恶化)，同时考虑对屏面有帮助的形式。

Description

阴极射线管

发明领域

本发明涉及一种阴极射线管(在下文中也写作CRT)，且尤其涉及这样一种彩色阴极射线管的框架，其能够阻止张力下降与热处理步骤导致的蠕变现象以及阴极射线管的颤噪现象。

背景技术

通常，一种平面屏幕的彩色CRT，如图1所示，由称作屏面10的前部玻璃与称作漏斗20的后部玻璃构成，而且它们彼此结合到一起，密封后其内部为高真空。

在CRT内部，荧光层40形成在屏面10的内表面上，用作预定的发光材料。电子枪130用于电子束扫描，电子束发射到荧光面40。荫罩70用于拣选色彩以便电子枪130中产生的电子束60射到荧光层40上预定区域。主框架30与辅助框架35固定且支撑荫罩70，而弹簧80将上述框架件组接到屏面10中。内屏蔽90与主框架30的侧面组接，其延伸的形状从屏面10一侧延伸到漏斗20一侧，其定位在主框架30的一个边侧面上，因此在CRT工作时CRT很少会受地球磁场的影响。

平面屏幕的彩色CRT还设置有增强带110，其安装在屏面10与漏斗20的外周边区域，且因此，平面屏幕的彩色CRT的结构使其具有足够的抗大气压力与抗外部冲击的特性。

另一方面，在下文将描述图1中所示的CRT的工作情况。

首先，通过施加到CRT的正电压使到达漏斗20颈部的电子束中的电子束60到达形成在屏面10内表面上的荧光层40。在这个时候，在电子束60抵达荧光层40之前，其在偏转轭50的作用下向上下方向和左右方向偏转，从而形成屏幕。

此外，具有2个、4个以及6个磁极的磁体100，用于校正这一进程中的圆环，以便电子束60能够精确地到达预设的荧光材料而不降低色纯度。

由于这样构成的CRT处于高真空条件下，外部冲击很容易使其产生裂缝。为了阻止产生裂缝，平面屏幕的彩色CRT设置有增强带，其形成在漏斗20裙部部分的环周表面上，因而，平面屏幕的彩色CRT的结构可使处于高真空条件下的CRT中形成的应力分散从而使CRT具有充分的抗冲击特性。

在一个如图1中所示的张力型CRT中，为了施加张力到荫罩70，压缩支撑荫罩70的框架，将荫罩焊接在压缩的框架上，从而使作用到框架上的压缩力停止而使得一个张力施加到荫罩70。

图2是显示支撑荫罩的框架与屏面连接状况的视图。

如图2所示，其上施加有张力的荫罩70焊接到主框架30的端部，而施加张力到荫罩70的主框架30被组接到屏面10，与屏面10内侧的弹簧80以及柱螺栓销120相连接。

在下文中，将详细描述说明荫罩70与框架30的组成结构。

按照惯例，框架在焊接前被施以预定的压缩负荷，而后与荫罩70焊接到一起。然后，通过去除施加在框架上的压缩负荷，因而同时向上方向与向下方向(位于短边线方向上)施加张力到荫罩70，这样荫罩得到一个优选的曲率。因此，增大了荫罩固有频率以预防屏幕振动的颤噪现象。

但是，随着屏幕长度的拉伸，短边线(垂直方向上)的长度增大了，因而能够产生振动的荫罩短边线(垂直方向上)的长度延长了。

通常，由于物体的固有频率反比于长度，即荫罩短边线(垂直方向上)长度，所以固定到框架的荫罩的固有频率减小了。

因此，在框架与荫罩70之间的组接中，由于外部环境或在操作框架与荫罩70的过程可能带来附加的振动，所以必须考虑到可能出现在荫罩70中的振动。

还有，向上方向与向下方向施加到荫罩70的张力与荫罩70的厚度、主框架30与辅助框架35的高度、辅助框架35Z轴方向的弯曲等有关，而且该张力还与整个框架高度和辅助框架高度之间的比值、压缩负荷以及框架材料特性有关。

在下文，将详细说明上述因素中辅助框架35高度与整个框架高度之间的关系、以及与该关系有关的相应问题。

首先，在辅助框架35高度小于整个框架高度的情况下，更确切地说，在辅助框架35的弯曲较大的情况下，辅助框架35的弯曲较大，则施加的压缩负荷要多于所述弯曲较小的情况才能将预定张力施加到荫罩70。

但是，由于必须增大压缩机的能力以提供更大的压缩负荷，因此费用增大了。

此外，根据辅助框架35的压缩程度来确定施加到荫罩70上的张力。由Z轴方向上的挠曲长度可知辅助框架35的压缩量，其对施加到荫罩70上的张力的影响如图3B所示。

还有，在辅助框架35高度小于整个框架的情况下，由于较大的应力施加到了辅助框架35以使整个框架向着Z方向(在图3B中的)弯曲，则辅助框架35必须具有足够的屈服强度以抵抗弯曲力。

但是，正是由于这里存在一个屈服强度的极限，即其材料本身必须具有充分的屈服强度，因此必须通过诸如对框架部件进行附加热处理之类的处理方法来提高材料特性，因而加大了框架部件自身的花费。

另一方面，在辅助框架35高度大于整个框架的情况下，即在辅助框架35弯曲较小的情况下，优选地以较小压缩负荷施加张力到荫罩70上。也就是说，当辅助框架35弯曲较小时，辅助框架更便于压缩。

但是，在具有大于整个框架高度的高度的辅助框架构造中，辅助框架35的外部部分、形成弯曲的圆形部分向屏面10裙边部分11的下侧边突出。

在上述例子中，在CRT制造过程中将屏面10与框架30、35彼此组接起来的时候必须移动它们。在辅助框架向屏面10裙边部分11下侧边突出的情况下，在移动屏面与框架过程中杂质可能会更多地进入荫罩，而且杂质流入会导致黑点效应，即在CRT制造完毕后的白色情形下有黑点显示在屏幕上，由此恶化了屏幕品质。

而且，由于荫罩随着安装有CRT的产品上安设的扬声器的振动而振动，假如荫罩70与整个框架30、35的特性差异较小则框架与荫罩之间会产生共振，所以最好荫罩70固有频率所在频带远离框架固有频率所在频带。

此外，荫罩70的振动会影响由屏幕振动导致的颤噪现象。

为了解决上述问题，假如增大施加到荫罩70上的最小张量，通过远离框架固有频率而可以方便地避免共振。但是，如上所述，由于辅助框架必须要有足够屈服强度以抵抗图3B中Z轴方向的挠曲，由于对材料特性的要求而增大了费用。

还有，在CRT的制造过程中，其包含一个用于将漏斗20连接到屏面10的后部表面的烧结处理，以及一个用于对管子抽真空的在350-480℃下实施的加热处理。

在过度张力施加到荫罩70角部区域的情况下执行高温热处理时，就会出现在室温下不会出现的蠕变现象，而导致在荫罩70角部区域产生褶皱。

还有，假如施加到荫罩角部区域的张力超出了预定值，则由于辅助框架35的轴扭曲而产生波纹褶皱。即使褶皱的塑性挠曲经过处理，荫罩仍将残存有波纹褶皱。

为了解决上述问题，通过实验获取了不产生褶皱的条件，实验应用方法是通过改变用于夹紧荫罩70的夹紧板的曲率或者通过用夹紧板施加压力给框架来调整压缩量。

但是，在压制框架的方法中存在一个问题，由于部件或装置的轻微不规则构成的实际尺寸，不能给荫罩70和主框架30两者的焊接端部分施加足够量的张力，因而褶皱仍会出现。

此外，近来，随着CRT屏幕变得扁平，荫罩70的形状也变为扁平形状。因此，随着产生在荫罩70与框架30的焊接部分中的角部区域上的张量减小，生成的局部褶皱增多。

假设局部褶皱出现在荫罩70上，则曝露的荧光材料就不会具有均匀的节距宽度，而且图象品质恶化。

还有，相反地，假设褶皱生成在荫罩70与框架30两者连接的端部部分，则不能给荫罩70角部区域施加足够量的张力。因此，荫罩70在一个较低频率带振动，而该振动一旦产生就很难削弱。

因此，由于上述问题，荧光面40在荫罩70和屏面10内的相对位置改变了，因而可能出现诸如色彩不纯之类的问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种阴极射线管，考虑到屏面10的工具形式，通过设定框架压缩前后的挠曲长度范围，以使张力适当分布作用到荫罩，其能够阻止蠕变现象并阻止CRT的荫罩振动，所述蠕变现象会导致热处理后的张力下降以及在荫罩角部区域产生褶皱。

为了实现这些以及其它优点且依照在这里具体概括描述的本发明的目的，提供了一种阴极射线管，其包括：屏面，其内设置有荧光面；漏斗，利用熔玻璃将其熔接到屏面的后侧；荫罩，其具有电子束穿过的开孔，与屏面的内侧表面一起用以拣选电子束色彩；以及荫罩组件，其包含有支撑荫罩的主框架和支撑主框架的辅助框架。此外，满足下述公式0.40≤Ls/Lb≤0.55，此时将在荫罩从荫罩组件上去除分离的情况下主框架上表面的延伸平面和辅助框架下表面的延伸平面之间的最小距离定义为Lb，而把辅助框架的高度定义为Ls。

为了实现这些以及其它优点且依照在这里具体概括描述的本发明的目的，提供了一种阴极射线管，其包括：屏面，其内设置荧光面；漏斗，利用熔玻璃将其熔接到屏面的后侧；荫罩，其具有电子束穿过的开孔，与屏面的内侧表面一起用以拣选电子束色彩；以及荫罩组件，其包含有支撑荫罩的主框架和支撑主框架的辅助框架。此外，满足下述公式0.45≤(Lb-Lm)/Lb≤0.59，此时将荫罩从荫罩组件上去除分离的情况下主框架上表面的延伸平面和辅助框架下表面的延伸平面之间的最小距离定义为Lb，而把主框架的高度定义为Lm。

前述的以及其它的本发明目的、特征、方面以及优点，通过下面结合附图对本发明的详细说明将变得更加清楚。

附图说明

结合附图提供对本发明的进一步解释，且附图溶入并构成本说明书的一部分，图解说明本发明的实施例且结合文字说明用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是显示传统阴极射线管(CRT)的截面视图；

图2是显示用于支撑荫罩的框架与屏面的组接状况的视图；

图3A是框架的前视图，披露了用于描述本发明的附图标记；

图3B是框架的侧视图，披露了用于描述本发明的附图标记；

图3C是框架的透视图，披露了用于描述本发明的附图标记；

图4是显示框架谐振频率频带减小与蠕变特性的曲线图；

图5是说明依照本发明的荫罩组件材料强度值的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细说明本发明的优选实施例。

那些与传统技术相同的部分将使用相同的附图标记，节略了关于它们的解释说明。

本发明涉及一种CRT，其能够增大压缩量而不需要附加的用于提高框架材料强度的热处理，通过设定将荫罩安装到荫罩组件之前和之后的挠曲长度的范围，利用框架材料自身弹性施加一个张力到荫罩，从而增大了施加到荫罩的张量。

依照本发明的图3A、3B以及3C，在把荫罩70安装进荫罩组件之前，将主框架30上表面的延伸平面和辅助框架35下表面的延伸平面之间的最小距离定义为Lb，而把辅助框架的高度定义为Ls，此时满足下式。

0.40≤Ls/Lb≤0.55         ---------------------------(1)

还有，在把荫罩70安装进荫罩组件之后的，将主框架30上表面的延伸平面和辅助框架35下表面的延伸平面之间的最小距离定义为Lb，而把主框架的高度定义为Lm，此时满足下式。

0.45≤(Lb-Lm)/Lb≤0.59    ---------------------------(2)

在下文，将描述施加张力到荫罩70的过程。

首先，将具有预定曲率以施加张力到荫罩70的辅助框架35固定在可靠条件下进行压缩的压缩装置中，而后在对准调整固定好的框架之后进行初次压缩。

在初次压缩之后，框架压缩使得优选的张力施加到荫罩70上，即，在荫罩70安装(焊接)进荫罩组件之前，框架必须满足上述公式1或2限定的范围值。

在初次压缩之后，装入荫罩且将荫罩与框架焊接起来，具有预定的焊缝中心距，这样做的条件是压缩框架的压缩情况满足公式1或2限定的范围值。

在这个时候，焊缝中心距与间隔必须具有足够的焊接强度以保证荫罩与框架之间的焊接状况，即使是在框架压缩卸载之后。

然后，去除对框架的压缩，因而通过框架的回复力可将优选的张力施加到荫罩70。

在对满足公式1或2中值的框架进行压缩之后，更确切地说，当荫罩70安装进荫罩组件时，满足下述公式。

0.08≤(La-Lb)/(Lb-Lm)≤0.17-----------------------(3)

在图3C中，La是在荫罩70固定到荫罩组件的情况下，更确切地说，在整个框架30与35被压缩的情况下，主框架30上表面的延伸平面与辅助框架35下表面的延伸表面之间的最小距离。还有，Lb是在整个框架30与35被压缩之前，主框架30上表面的延伸平面与辅助框架35下表面的延伸表面之间的最小距离。

那就是说，根据Lb与La确定了施加到荫罩的张力。其中Lb是在将荫罩70从荫罩组件中去除的情况下，主框架30上表面的延伸平面与辅助框架35下表面的延伸表面之间的最小距离；而La是在荫罩70固定到荫罩组件的情况下，主框架30上表面的延伸平面与辅助框架35下表面的延伸表面之间的最小距离。

依照本发明，假如在整个框架30与35被压缩之前满足公式1与2，且在整个框架30与35被压缩之后满足公式3，则荫罩70的谐振频带就会位于一个与整个框架30和35完全不同的区段。

还有，利用一个附加处理步骤可施加足够的张力，且可以防止导致在荫罩70角部区域产生褶皱的蠕变现象出现。

图4是说明整个框架30与35的谐振频带以及荫罩70谐振频带的曲线图。

在图4中，整个框架30与35的谐振频带在90Hz之内，而荫罩70的频带在150Hz至210Hz之内。因此，可知荫罩70的频带位于一个与框架谐振频带完全不同的区段内。

图5是说明依照本发明的荫罩的材料强度值的示意图。

如图5所示，依照本发明的荫罩70的屈服强度分别为411Mpa与300Mpa，而施加到荫罩70的应力是120-150Mpa。所有这些值都位于荫罩70屈服强度的范围内。

还有，主框架30在室温与高温情况下的屈服强度分别为815Mpa与635Mpa，而施加到主框架的应力在压缩前后，即当将荫罩从荫罩组件中去除的时候或将荫罩固接到荫罩组件的时候是631Mpa至709Mpa。所有这些值都位于主框架在室温与高温情况下的屈服强度的范围内。

还有，辅助框架在室温与高温情况下的屈服强度分别为931Mpa与692Mpa，而在压缩前后的应力，即当将荫罩从荫罩组件中去除的时候或将荫罩固接到荫罩组件的时候是650Mpa至837Mpa。所有这些值都位于主框架在室温情况下的屈服强度的范围内。

因此，如上所述，不需要用来提高主框架与辅助框架强度的附加热处理步骤。只利用具有现有水平材料特性的材料就可以获取优选的设计值。

因此，可以防止出现蠕变现象，所述蠕变现象会导致在荫罩70角部区域产生褶皱。

还有，假设在依照本发明的范围内设计连接到荫罩70的框架30与35，则框架30与35能完全插入进屏面10。因此，可以避免在移动框架时流入杂质，且可以避免在屏幕上出现黑点效应。

下表1是依照本发明框架与依照现有技术框架的对比实验结果。

表1

	Ls/Lb	(Lb-Lm)/Lb	(La-Lb)/(Lb-Lm)	荫罩频率	是否有蠕变现象	框架频率	屏面的形式
								本发明1	0.55	0.59	0.08	166/210	否	80	在内
本发明2	0.47	0.57	0.11	183/225	否	75	在内
								本发明3	0.44	0.50	0.17	152/235	否	110	在内
本发明4	0.40	0.55	0.11	163/215	否	85	在内
								本发明5	0.49	0.45	0.17	164/220	否	105	在内
传统技术1	0.56	0.60	0.12	130/260	是	100	在外
								传统技术2	0.57	0.68	0.07	165/280	是	115	在外
传统技术3	0.58	0.65	0.05	130/260	是	105	在外

如表1所示，在依照本发明的框架的Ls/Lb介于0.4与0.55之间的情况下，荫罩70的固有频率是152至183Hz，而框架30与35的固有频率是80至110Hz。

由于荫罩70的固有频率和框架30与35的固有频率更加分开了，则可以更好地预防由外部振动引起的振动。在表1中，依照传统技术的框架和荫罩的频率具有30Hz、50Hz以及25Hz的差值，且在另一方面，依照本发明的框架和荫罩的频率具有86Hz、108Hz、62Hz、78Hz以及59Hz的差值，这些差值都大于上述传统技术的差值。

因此，在应用依照本发明的框架和荫罩的频率的情况下，由于本发明具有的带宽59至108Hz比传统技术的25至50Hz要更加有效，相当于其200％还要多。因而，可以更好地对框架谐振频率进行选择定位，且可以更好地预防颤噪现象。

还有，在依照本发明的框架30与35的(Lb-Lm)/Lb介于0.45至O.59的范围之内的情况下，荫罩70的频率是210至235Hz，具有较高的固有频率。因而，当施加到荫罩70角部区域的张力超出预定值时，可以阻止产生由弯曲导致的波纹褶皱。

还有，由于依照本发明固接到荫罩的辅助框架35完全插入了屏面10的内部，所以可以防止杂质在移动彼此组接到一起的荫罩和屏面时流入荫罩。

因此，依照本发明，通过设置在框架压缩之前与之后的挠曲长度范围，荫罩固有频率的范围定位于一个与框架谐振频带不同的区段，由此预防由外部扬声器振动导致的颤噪现象。

还有，由于不再执行热处理步骤而降低了花费，且可以预防热处理步骤导致在荫罩角部区域产生褶皱的蠕变现象。

此外，可以预防CRT图象品质恶化这样严重的问题。这种图象品质恶化是由下述原因引起的：在向屏面内表面上涂覆荧光材料的步骤中，由于在荫罩角部区域产生的褶皱效应，使得荧光材料不是以均匀节距宽度曝光，因而会使图象品质恶化。

还有，可以通过使框架插入到屏面的裙边部分内部而预防严重的屏幕黑点效应。

只要不背离本发明的精神或基本特征，本发明可以具体实施为各种不同的形式，还可以这样理解，不局限于上述实施例的前述任意细节，除非另有说明，但确应当概括地在其如附加的权利要求书中所述的精神与范围之内进行解释，且因此落入权利要求范围内的所有改变与修改，或这个范围的等价物都应包含在附加的权利要求中。

Claims (2)

1、一种阴极射线管，其包括：

屏面，其内设置有荧光面；

漏斗，利用熔玻璃将其熔接到屏面的后侧；

荫罩，其具有电子束穿过的开孔，与屏面的内侧表面一起用以拣选电子束色彩；以及

荫罩组件，其包含有支撑荫罩的主框架和支撑主框架的辅助框架，

其中在荫罩组件被压缩以及荫罩被安装到荫罩组件上之前满足公式0.40≤Ls/Lb≤0.55和公式0.45≤(Lb-Lm)/Lb≤0.59，此时，Lb为荫罩组件被压缩之前主框架上表面的延伸平面和辅助框架下表面的延伸平面之间的最小距离，Ls为辅助框架的高度，Lm为主框架的高度。

2、权利要求1所述的阴极射线管，其中在荫罩组件被压缩以及荫罩被安装到荫罩组件上之后满足公式0.08≤(La-Lb)/(Lb-Lm)≤0.17，此时，La为荫罩组件被压缩之后主框架上表面的延伸平面和辅助框架下表面的延伸平面之间的最小距离。

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