CN1251284C - 彩色阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本发明的彩色阴极射线管具有荧光屏和电子枪。电子枪包括向荧光屏发射三条一字型电子束的电子束发生部分及将电子束聚焦到荧光屏上的电子束聚焦部分。电子束聚焦部分包括至少一个具有管状部分及从管状部分连续形成的凸缘的杯状电极。管状部分和凸缘都具有大体矩形的横截面，并且均在其每侧在垂直于彩色阴极射线管轴线的平面上沿三条一字型电子束排列方向具有向外弯曲部分，所述凸缘形成有局部变薄部分，所述局部变薄部分设置在所述凸缘的所述向外弯曲的部分之间。

Description

彩色阴极射线管

技术领域

本发明涉及彩色阴极射线管，特别是涉及这样一种彩色阴极射线管：它能够改进耐压特性，并通过确保封装在真空密封外壳内电子枪的多个电极中的杯形电极的尺寸和形状的高精度来显示高分辨率彩色图像。

背景技术

诸如彩色显象管及显示管这样的彩色阴极射线管都是典型的阴极射线管，由于其具有高清晰度的图像再现性能而被广泛用作接收电视广播及各种信号处理装置的监视器。

这种彩色阴极射线管具有真空密封外壳，真空密封外壳由以下部分组成：显示屏，管颈以及用于连接显示屏和管颈的锥体，形成在显示屏内表面上的荧光屏，以及封装在管颈内用于向荧光屏投射电子束的电子枪。尤其被广泛使用的是这样一种彩色阴极射线管：它使用一字型电子枪将多个电子束平行投射到水平面上。

图5是在彩色阴极射线管中使用的一字型电子枪结构实施例主要部分的侧视图，所示方向为垂直于电子束一字排列的方向。

在图5中，标号31表示阴极，32是用作控制电极的第一电极，33是用作加速电极的第二电极，阴极31、第一电极32和第二电极33形成电子束发生部分。标号34表示第三电极，35是第四电极。

在该例中，第四电极35形成有两个杯状电极35a和35b，它们均用作聚焦电极。标号36表示第五电极，第五电极36和第四电极35的杯状电极35b形成两者之间的主透镜。标号37表示焊接到第五电极36上的护罩杯。阴极31和第一至第五电极32-36以预定间隔隔开并通过一对绝缘支撑棒(多形玻璃)38以预定顺序固定。

标号39表示晶体管管座，将显示信号或工作电压经通过晶体管管座39密封的晶体管管座插脚40提供给阴极和电极。通过电子束发生部分产生三条电子束，电子束发生部分是三极管部分，包括阴极31，第一电极32和第二电极33，并通过第三电极34、第四电极35和第五电极36加速和聚焦，使三条电子束在第五电极36和第四电极35的电极35b的两个相对端面之间形成的主镜头作用下进行所期望的聚焦动作，然后直接投射到荧光屏上。

在这种类型的电子枪中，第一电极32和第二电极33均为板状电极，第三电极34、第四电极35和第五电极36分别为杯状单电极，或通过将多个电极部件焊接到一起构成混合电极，这些电极部件分别包括杯状电极部件和板状部件。

图6A至6C详细示出了第五电极36，第五电极36是在图5电子枪中使用的一个杯状电极。图6A是第五电极36的平面图，图6B是其前视图，图6C是沿图6A中线VIC-VIC剖开的第五电极36的横截面图。

如图6A至6C所示，杯状第五电极36通常具有矩形凸缘36f和从凸缘36f连续近似垂直上升的管状部分36b。管状部分36b在垂直于其轴线36c的截面上具有近似椭圆形的开口，即近似椭圆形开口在其两端具有两个弧形段36b1及连接两个弧形段36b1中央部分的两条直线36b2。三条电子束通过近似椭圆形的开口。标号36b表示朝上翻转的部分，其从管状部分36b的顶面36e向内翻朝凸缘36d延伸。在一些杯状电极中，朝上翻转的部分36d被省略。

凸缘36f包括形成在管状部分36b外面的弧形凸缘部分36f1和直线凸缘部分36f2。日本专利申请昭55-74036(1980年6月4日公开)中公开了这种杯状电极的结构。

通常，这种杯状电极是这样制成的：从一长条材料上冲压出所需尺寸的薄片，然后执行不同的操作例如薄片的拉拔、热处理、以及将拉拔部分最终成形。

在以上现有技术的杯状电极中存在问题，例如在拉拔加工后，凸缘36f的外形尺寸会有缺陷，如图6A和6B中虚线61，62所示。

如上所述，这种杯状电极是通过包括拉拔加工步骤在内的加工步骤制成的。管状部分36b在垂直于其轴线36c的平面上具有近似椭圆形的横截面，因此，在从凸缘36f上升形成管状部分36b的拉拔加工步骤中，管状部分36b的弧形部分36w1受到拉拔作用，但管状部分36b的直线部分36w2受到弯曲动作，也就是说，工件根据在相同加工步骤中工件的位置进行不同的变形动作。结果，弧形部分36w1和直线部分36w2的能够流动到其它地方的剩余材料的量彼此不同，因此，弧形凸缘部分36f1的厚度变得比直线凸缘部分36f2的厚度大。

对被拉拔的部分进行热处理，然后用冲模将包括凸缘36f的整个部分压成最终形状。如果决定将上述形状的各部分压制成最终形状，则难以确保凸缘36f的平面度以及凸缘36f与顶面36e的平行度，进而难以确保管状部分36b相对于凸缘36f法线的倾角，结果不能得到所期望的电极形状和尺寸，进而在装备电子枪时不能得到电子束孔之间所期望的极间间隔和同心度，而极间间隔和同心度是耐压和分辨率特性中的重要因素，因此对彩色阴极射线管的特性造成负面影响。

作为解决这些不同问题的措施，通过一种将凸缘部分36f1用力压在成型模上的特殊技术来压制成厚的弧状凸缘部分36f1，但它会使加工步骤变得复杂，而且弧状凸缘部分36f1会如图6A虚线62所示局部向外扩展，弧状凸缘部分36f1的凸缘在纵向横截面上会变尖，从而使耐压特性出现问题。

另一方面，为防止弧状凸缘部分36f1出现上述局部及向外扩展，需要通过使用冲模减小成型时的压力，但是，在这种情况下，压制成形可能不够充分。利用这种措施，难以确保凸缘36f的平面度以及凸缘36f与顶面36e的平行度，并难以消除管状部分36b与凸缘36f法线的倾角，其结果是必须要解决对彩色阴极射线管的特性造成负面影响的各种问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决在上述现有技术中出现的上述不同问题并提供一种彩色阴极射线管，该彩色阴极射线管设有电子枪，电子枪采用能够形成垂直于凸缘的管状部分的高可靠性电极，抑制凸缘外形尺寸的变化，并且高度精确地确保凸缘和管状部分的顶面之间的平行度。

为实现上述目的，根据本发明的实施例，所提供的彩色阴极射线管包括真空外壳，该真空外壳包括：显示屏部分，管颈部分以及用于连接显示屏部分和管颈部分的锥体部分，形成在显示屏部分内表面上的荧光屏，以及封装在管颈部分内的电子枪，该电子枪包括一个电子束发生部分，该电子束发生部分具有按顺序排列的向荧光屏发射三条一字型电子束的阴极、电子束控制电极和加速电极，该电子枪还具有用于将三条一字型电子束从电子束发生部分聚焦到荧光屏上的电子束聚焦部分，电子束发生部分和电子束聚焦部分以预定间隔关系固定在多个绝缘支撑棒上，电子束聚焦部分包括至少一个具有管状部分及从管状部分连续形成的凸缘的杯状电极，管状部分具有大体矩形的横截面，该矩形横截面在其每侧在垂直于彩色阴极射线管轴线的平面上沿三条一字型电子束的排列方向具有一向外弯曲的部分，该凸缘具有大体矩形的横截面，该矩形横截面在其每侧在垂直于彩色阴极射线管轴线的平面上沿三条一字型电子束的排列方向具有向外弯曲的部分，该凸缘形成有局部变薄部分，该局部变薄部分设置在所述凸缘的所述向外弯曲的部分之间。

在上述结构中，在压制成形时对整个工件均匀施压，由此得到在尺寸和形状上具有高精度的杯状电极，从而可以通过利用这种优良的杯状电极为彩色阴极射线管提供优良特性(如耐压特性)。

本发明不局限于上述结构，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的范围内对上述结构进行不同的变化和改进。

附图说明

在附图中，相同的标号表示图中相同的部分，其中：

图1是根据本发明用于说明其整体结构的阴罩式彩色阴极射线管

实施例的纵向截面图；

图2A至2C所示为用于本发明的彩色阴极射线管的杯状电极的实施例，图2A是杯状电极的平面图，图2B是其前视图，图2C是沿图2A中的线IIC-IIC剖开的杯状电极的横截面图；

图3是用于解释制成本发明实施例中使用的杯状电极的步骤的压制成形条件的部分前视图；

图4A至4C所示为用于本发明的彩色阴极射线管的杯状电极的另一个实施例，图4A是杯状电极的平面图，图4B是其部分拆开的前视图，图4C是沿图4A中的线IVC-IVC剖开的杯状电极的横截面图；

图5是本发明适用的彩色阴极射线管中使用的一字型电子枪结构示例主要部分的侧视图；及

图6A至6C所示为用于彩色阴极射线管的现有技术杯状电极，图6A是现有技术杯状电极的平面图，图6B是其前视图，图6C是沿图6A中线VIC-VIC剖开的现有技术杯状电极的横截面图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行详细描述。

图1是根据本发明用于说明其整体结构的阴罩式彩色阴极射线管实施例的纵向截面图。在图1中，标号1表示显示屏部分，2表示管颈部分，3是锥体部分，4是构成屏幕的荧光粉薄膜，5是其中具有大量电子束孔且用作彩色选择电极的荫罩，其与荧光粉薄膜4同轴设置并与荧光粉薄膜4隔开预定距离。标号6表示使荫罩5和其它部分保持如下所述结构的掩模框。

标号7是弹簧，8是显示屏插脚，9是磁屏蔽，10是阳极按钮，11是内部导电涂层，12是用于水平和垂直偏转电子束的偏转线圈，13是发射三条电子束14(一条中心电子束和两条侧电子束)的电子枪。电子枪13采用以下面将要描述的精度所形成的杯状电极，并确保电极相对端的电子束孔之间高精度的极间间隔和同心度。

其上固定有荫罩5和磁屏蔽9的掩模框6通过真空管内的弹簧7固定到显示屏插脚8上，真空管由内表面上具有荧光粉薄膜4的显示屏部分1和锥体部分3组成，显示屏部分1和锥体部分3与熔融烧结玻璃连接到一起，电子枪13密封在管颈部分2内，显示屏部分1、锥体部分3和管颈部分2形成的外壳是真空密封的。

安装在管颈部分2和锥体部分3之间过渡区周围的偏转线圈12使得从电子枪13发射出的电子束14产生水平和垂直偏转，然后该电子束14通过用作彩色选择电极的荫罩5上的电子束孔并撞击到荧光粉薄膜4上形成图像。

对于彩色电视接收器和近来流行的平板屏面型彩色显示监视器来说，将其上的彩色阴极射线管中的荧光屏(显示屏玻璃)制成平面形的已成为一种趋势。

图1所示本发明的实施例为平板屏面型荫罩型彩色阴极射线管。在图1中，显示屏部分1的外表面为近似平面，其内表面为凹型曲面。通过将荫罩坯料压制成具有与显示屏部分1的内表面相符的期望曲度的形状来制成荫罩5。

之所以显示屏部分1和荫罩5的内表面是曲面的而显示屏部分1的外表面接近平面是因为通过压制成形技术制成荫罩5的方法比较简单，且荫罩5的成本低。

包括形成有大量电子束孔的有孔区域的荫罩5的主表面为近似矩形，沿主表面的长轴、短轴和对角线分别具有不同的曲率半径。这拟用来获得如下感觉的适应性：即通过保持所形成荫罩的机械强度使彩色阴极射线管屏幕上的图象是平面的。

本实施例中荫罩5的曲率是非球面的，随着从荫罩5主表面中心到主表面周边的距离增大，荫罩5的曲率半径分别沿主表面的长轴、短轴以及对角线逐渐减小。沿长轴的曲率半径Rx在1450mm到1250mm之间变化，沿短轴的曲率半径Ry在2000mm到1300mm之间变化，沿对角线的曲率半径Rd在1600mm到1250mm之间变化。

该非球面荫罩的曲率半径由下列曲率等效半径Re确定：

                  Re＝(Z²+e²)/(2Z)

其中

e(mm)是沿垂直于管轴线方向测量的荫罩5主表面中心和主表面任意周边位置之间的距离，及

z(mm)是任意周边位置和通过主表面中心且垂直于管轴线的平面之间的距离。

如上所述，即使沿长轴的半径比沿短轴的半径短一些，但也不会使彩色阴极射线管屏幕上的图像是平面的这种感觉减弱，曲率等效半径等于或大于1250mm足以达到该目的。

在图1所示本发明的彩色阴极射线管中，用比现有技术中的彩色阴极射线管更高的精度制成电子枪中的杯状电极，确保电极相对端上的电子束孔之间的极间间隔和同心性具有高精度。因此，本发明的彩色阴极射线管的优势在于其耐压性，并能够显示高分辨率的彩色图像。

图2A至2C用于说明杯状电极的实施例，该杯状电极用于根据图1所示本发明中的彩色阴极射线管的实施例，图2A是杯状电极的平面图，图2B是其前视图，图2C是沿图2A中的线IIC-IIC剖开的杯状电极的横截面图。

如图2A至2C所示，杯状电极16具有大体矩形的凸缘16f和从凸缘16f连续近似垂直上升的管状部分16b。管状部分16具有大体矩形的横截面，该矩形横截面在其每侧在垂直于彩色阴极射线管轴线的平面上沿三条一字型电子束的排列方向具有一向外弯曲的部分。管状部分16b在垂直于其轴线16c的截面上具有近似椭圆形开口，即近似椭圆形的开口在其两端具有两个弧形段16b1及在中间部分连接两个弧形段16b1的两条直线16b2。三条电子束通过近似椭圆形的开口。标号16d表示朝上翻转的部分，其从管状部分16b的顶面16e内翻向凸缘16d延伸。在一些杯状电极中，朝上翻的部分16d被省略。

凸缘16f包括形成在管状部分16b外面的弧形凸缘部分16f1和直线凸缘部分16f2。标号16g表示变薄的部分，变薄的部分16g形成在直线凸缘部分16f2的几乎整个区域上，以使变薄部分16g的厚度为t1且长度为L1。变薄部分16g的厚度t1选择成比弧状凸缘部分16f1的厚度小。

根据凸缘16f的大小、管状部分16b的高度以及其它值选择厚度t1和厚度t2之间的各个差值。厚度t1和厚度t2之差最好介于厚度t2的5-8％范围内。

变薄部分16g的长度L1在图2A和2B中直线凸缘部分16f2的几乎整个长度上延伸，但根据凸缘16f的大小、管状部分16的高度以及厚度t1等其它值选择长度L1的各个值。

通常由厚度介于0.24mm至0.5mm范围内的材料制成杯状电极。

上述尺寸的具体示例如下：

凸缘16f的长度L＝22mm，

凸缘16f的宽度W＝15.9mm，

管状部分16b的高度H＝7mm，

管状部分16b的长度L2＝21.2mm，

管状部分16b的宽度W1＝11.12mm，

变薄部分16g的厚度t1＝0.33mm，

弧状凸缘部分16f1的厚度t2＝0.35mm，及

变薄部分16g的长度L1＝11mm。

图3是用于说明制造图2A至2C中所示并在本发明实施例中使用的杯状电极的步骤示例的压制成形条件的部分剖开的前视图。

现在参考图3说明压制成形(整形)步骤示例。在图2A至2C中使用相同名称表示图3中功能相似的部件或部分。在图3中，标号17表示工件。将工件17拉拔成杯状，然后经热处理，压制成最终形状。标号18表示第一整形模，19表示第二整形模，第一和第二整形模18和19用螺栓彼此固定形成上模。标号21表示精压模冲，22是形成有槽22b的导向件，槽22b的深度为d，宽度相当于导槽22上表面22a上的工件17的弧状凸缘部分17f1的宽度。

例如，槽22b的深度大约为0.02mm，这是由厚度t1和厚度t2之间的上述差值来确定的。例如，槽22b的宽度大约为8mm。

标号23表示脱模[knock-out]，24表示为与脱模23相接触以对其进行支撑的弹簧。标号25表示包含有精压模冲21、导向件22和其它部分的下模。

下面说明压制成形(整形)步骤。首先，在将工件17拉拔并在氢气环境中经高温热处理后，将该工件放在下模25中。这里将脱模23的上表面23a抬升直至上表面23a与导向件22的槽22b的下表面平齐并在那里停止。另一方面，降低上模20，以使第一整形模18的管状部分18a和脱模23将工件17夹在中间，并保持这种状况，上模20进一步降低使工件17进入导向件22。在这种操作中，精压模冲21插入工件17内，上模20进一步降低，最终达到下限状况并完成整形步骤。

该整形步骤会产生杯状电极的弧状凸缘部分和直线凸缘部分之间的厚度差。

图4A至4C用于说明杯状电极的另一个实施例，该杯状电极用于根据图1所示本发明中的彩色阴极射线管，图4A是杯状电极的平面图，图4B是其部分剖开的前视图，图4C是沿图4A中的线IVC-IVC剖开的杯状电极的横截面图。

如图4A至4C所示，杯状电极26具有大体矩形凸缘26f和从凸缘26f连续近似垂直上升的管状部分26b。管状部分26具有大体矩形横截面，该矩形横截面在其每侧在垂直于彩色阴极射线管轴线的平面上沿三条一字型电子束排列方向具有一向外弯曲的部分。管状部分26b在垂直于其轴线26c的截面上具有近似椭圆形的开口，即近似椭圆形的开口在其两端具有两个弧形段26b1及在中间部分连接两个弧形段26b1的两条直线26b2。三条电子束通过近似椭圆形的开口。

凸缘26f包括形成在管状部分26b外侧的弧形凸缘部分26f1和直线凸缘部分26f2。标号26g表示变薄部分，变薄部分26g形成在直线凸缘部分26f2的几乎整个区域上，以使变薄部分26g的厚度和长度分别为t1和T1。变薄部分26g的厚度t1选成比弧状凸缘部分26f1的厚度t2小。

除了不具有从管状部分26b的顶面26e向凸缘26f内翻的翻转部分外，本发明的这个实施例与图2A至2C所示相类似，通过将直线凸缘部分26f2的表面的中心部分压到与管状部分26b的相对一侧上来形成变薄部分26g。

利用这种结构，即通过将直线凸缘部分26f2表面的中心部分压到与管状部分26b的相对一侧上来形成变薄部分26g，可以得到的另一个优势在于，由于这种结构减少了测量工具和处于组件底面相对侧的组件表面之间的接触面积，从而改善了组件的测量精度，该组件底面作为测量组件尺寸的参考平面。

毋庸置疑，本发明不限于上述彩色阴极射线管，而且本发明也适用使用一字型三射束电子枪的其它类型彩色阴极射线管。

如上所述，根据本发明，可以高精度地制造构成电子枪的多个电极中的杯状电极，通过使用这种杯状电极，可以确保电极相对端上的电子束孔之间极间间隔和同心性的高精度，从而极大地改善电子枪本身的可靠性，因此这种优越的电子枪可以提供高可靠性、高质量、长寿命的彩色阴极射线管，这种彩色阴极射线管具有优越的耐压特性并能够显示高分辨率的彩色图像。

Claims (8)

1.彩色阴极射线管，它包括真空外壳，该真空外壳由以下部分组成：显示屏部分，管颈部分以及用于连接所述显示屏部分和所述管颈部分的锥体部分，形成在所述显示屏部分的内表面上的荧光屏以及封装在所述管颈部分内的电子枪；

所述电子枪包括：

电子束发生部分，它具有按顺序排列的向所述荧光屏发射三条一字型电子束的阴极、电子束控制电极和加速电极，及

电子束聚焦部分，用于将所述三条一字型电子束从所述电子束发生部分聚焦到所述荧光屏上，

所述电子束发生部分和所述电子束聚焦部分以预定间隔关系固定在多个绝缘支撑棒上，

所述电子束聚焦部分至少包括一个具有管状部分及从所述管状部分连续形成的凸缘的杯状电极，

所述管状部分具有矩形的横截面，该矩形横截面在其每侧在垂直于所述彩色阴极射线管轴线的平面上沿所述三条一字型电子束的排列方向具有一向外弯曲的部分，

所述凸缘具有矩形的横截面，该矩形横截面在其每侧在垂直于所述彩色阴极射线管轴线的平面上沿所述三条一字型电子束的排列方向具有向外弯曲的部分，及

所述凸缘形成有局部变薄部分，所述局部变薄部分设置在所述凸缘的所述向外弯曲的部分之间。

2.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，所述局部变薄部分的厚度比所述凸缘的所述向外弯曲部分的厚度小，其差值为所述凸缘的所述向外弯曲部分的厚度的5-8％。

3.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，所述至少一个杯状电极是由厚度介于0.24mm至0.5mm范围内的材料制成。

4.根据权利要求2的彩色阴极射线管，其特征在于，所述至少一个杯状电极是由厚度介于0.24mm至0.5mm范围内的材料制成。

5.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，所述局部变薄部分是通过下压所述凸缘的所述管状部分侧的表面形成的。

6.根据权利要求2的彩色阴极射线管，其特征在于，所述局部变薄部分是通过下压所述凸缘的所述管状部分侧的表面形成的。

7.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，所述局部变薄部分是通过下压所述凸缘的所述管状部分相对侧的表面形成的。

8.根据权利要求2的彩色阴极射线管，其特征在于，所述局部变薄部分是通过下压所述凸缘的所述管状部分相对侧的表面形成的。

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