CN1295718A - 有耐张荫罩的阴极射线管选色装置 - Google Patents

Abstract

描述一种选色装置,其中,荫罩(50)在张力下伸展并连接到框架上。支持框架精确地确定荫罩的外形,而荫罩被机械装置以柔性的方式连接到该框架上,从而能够对付荫罩与框架之间的膨胀特性差别。这些连接装置可以是凸缘或弹性零件(59)。这种选色装置可以用于有起码基本上平的显示屏的彩色显像管中。

Description

有耐张荫罩的阴极射线管选色装置

本发明涉及彩色显像管的选色装置，该装置包括荫罩和框架，所述框架包括多个相互连接的零件，每个零件构成框架的一个边，其中起码两个相对的框架零件各自由一根管子构成，所述管子具有第一管侧面、第二管侧面和起码一个第三管侧面，所述第一管侧面具有一个精确确定的边缘，所述第二管侧面沿着一条不凸出于第一管侧面的边缘以外的路线与第一管侧面连接，所述第三管侧面处于第一管侧面和第二管侧面之间，所述荫罩紧紧地接合在第一管侧面的边缘上，从而，所述荫罩在张力下伸展并连接到框架的相互连接的各零件中的起码两个零件上。

本发明还涉及配备有上述类型的选色装置的彩色显像管。

欧洲专利申请EP-A-0599400中公开了上述选色装置。其中所描述的选色装置包括框架和荫罩。所述框架由分立的框架零件即管子构成，而荫罩伸展在框架上并被固定其上。这样一种结构可以用来开发平面彩色显像管。在EP-A-0599400中只描述了框架结构；没有描述荫罩和框架的组件。

彩色显像管通常配备有选色装置，用来遮挡来自安装在显像管的管颈中的三个电子枪的电子束，使得每束电子束只激发淀积在玻屏内侧的一种颜色的电致发光材料。通过在显像管内采用例如荫罩来实现这种彩色选择。这种荫罩有大量的孔，在多数情况下，这些孔排列成条纹图案或用点表示的图案。传统的彩色显像管有弯曲的荧光屏，在多数情况下，它类似于球面或柱面。最近，越来越多的彩色显像管倾向于有(几乎)平的荧光屏。结果，选色装置也将变得越来越平。现有制造选色装置的技术在基本上平的荫罩的情况下有一些缺点，因此必须寻找构成这些荫罩的悬挂装置的新方法。

在现今的彩色显像管中，重要的与性能有关的问题之一是圆顶效应(doming behaviour)。事实上，圆顶就是由于荫罩局部受热引起的显示的变色。当荫罩受热，就会膨胀，结果，电子束就不会打到玻屏上适当的电致发光材料上。这种对准不良导致相关彩色不足，或甚至更糟，激发了错误颜色的电致发光材料。

本发明的一个目的是提供一个选色装置结构，在此结构中，以满足获得基本上平的彩色显像器件的要求的方式，把荫罩连接到框架上。

根据本发明，在开篇中描述的那种类型的选色装置具有以下特征：通过提供柔性结构的机械连接装置把荫罩连接到框架上。

本发明基于认识到：采用柔性结构把荫罩连接到框架上，就有可能构成一种荫罩-框架组件，它能克服装有基本上平的荫罩的彩色显像管中的圆顶(doming)困难。框架与荫罩之间的柔性连接将补偿荫罩与框架间的膨胀方面的差别。玻屏中的荫罩-框架组件的所述连接构造还将修正入射电子造成的荫罩受热所引起的对准不良。

利用包括折叠的管的框架来描述本发明，可是，不应该把这看成是对本发明的限制。所述框架同样可以包括挤压成形的管或实心棒作为支持框架零件。

根据本发明的选色装置的最佳实施例具有以下特征：框架的管子的扭矩性能弱。在一种对称的结构中，如果荫罩在框架上伸展，框架零件只需要有抵抗弯曲的刚度。这意味着对于这种框架零件，对扭矩性能没有严格的要求，这使得这构造易于实现。

根据本发明的选色装置的另一个实施例具有以下特征：连接装置包括把荫罩连接到框架上的多个凸缘。通过这样的结构把荫罩连接到框架上，所述结构允许荫罩在它所连接到的框架管的方向上移动。这方向与荫罩伸展的方向垂直。借助于这样的结构来补偿荫罩与框架之间的膨胀差别。

根据本发明的选色装置的再另一个实施例具有以下特征：所述连接装置包括把荫罩连接到框架上的弹性零件。通过这样的结构把荫罩连接到框架上，所述结构允许荫罩在与管轴垂直的荫罩平面的两个方向上相对于框架移动。这种结构保证补偿荫罩与框架之间的膨胀差别。弹性零件相对于凸缘的优点被下述的事实所证实：在弹性零件的情况下，在所述伸展方向上也补偿了荫罩与框架之间的膨胀差别。

根据本发明的选色装置的再另一个实施例具有以下特征：所述荫罩包括“盲缘”，此盲缘有多个减小厚度的区域。存在减小厚度的区域有利于补偿所谓横向收缩效应。当荫罩在张力下拉伸时，盲缘会在大致垂直于伸展方向的方向上引起不连续的伸展，这样就会在荫罩上引起不希望有的张力，甚至出现皱纹。这问题可以通过从所述盲缘区域部分地去掉荫罩材料来克服。

将参考下面描述的实施例对本发明的这些和其他方面进行阐述，使其显而易见。

附图中：

图1是具有选色装置的传统的彩色显像管的部分剖开的侧视图。

图2表示未折叠时支持框架的管子的第一实施例。

图3a表示根据本发明的选色装置的支持框架的管子的第一实施例。

图3b表示根据本发明的选色装置的支持框架的管子的第一实施例的示意的剖面。

图4表示未折叠时支持框架的管子的第二实施例。

图5a表示根据本发明的选色装置的支持框架的折叠后的管子的第二实施例。

图5b表示根据本发明的选色装置的支持框架的折叠后的管子的第二实施例的示意的剖面。

图6表示根据本发明的选色装置的支持框架的管子的第二实施例的顶视图。

图7a和图7b表示用于封闭选色装置的支持框架的第二实施例的管子的可能技术。

图8a表示把用以荫罩连接到框架的包括一些凸耳缘的连接装置的第一实施例。

图8b表示用以把荫罩连接到框架的包括一些凸耳的连接装置的第二实施例。

图9a表示用以把荫罩连接到框架的包括弹性零件的连接装置的一个实施例。

图9b表示弹性零件的横截面图。

图9c表示当荫罩、弹性零件和框架连接在一起时的横截面图。

图10表示荫罩盲缘的例子，其中所述盲缘已部分被刻蚀掉，以便补偿横向收缩。

示于图1中的阴极射线管1包括具有管颈4的抽了真空的玻壳2、漏斗形部分6和玻屏7，此玻屏可以是弯曲的也可以是平的。在玻屏7的内表面，可设置显示屏8，后者具有发不同颜色的光(例如红、绿和兰)的例如线状或点状的荧光体的图案。在离显示屏8很近处，矩形的框架9支持着薄的荫罩10。荫罩10可以是有圆形孔或长形孔的罩子，或者线罩(wire mask)。在阴极射线管工作期间，装在阴极射线管管颈4中的电子枪系统3发出电子束，后者穿过荫罩10到达显示屏8，使得荧光体发出光。偏转系统5保证电子束对称地扫描显示屏。

要指出，将利用包括折叠管的框架来阐述本发明，但本发明也同样有利地用于与这样的框架结合，即它的支持零件是以不同的方法制造的，例如，是挤压成形的管子或实心棒。

图2表示未折叠时荫罩框架的支持零件、即、管子49的实施例，如EP-A-0599400中公开的那样。支持零件49从一块金属片切割而成，而特别是线A沿着一条非常精确的弯曲的路线而行。在平面荫罩的情况下，路线A将是一条直线。管子49是通过把板在标有E和F的位置处折叠而成的，并且通过把凸缘52焊到以A为边缘的侧面D而固定侧面B。这样制成的管子示于图3a。荫罩50被夹紧在边缘A上，并通过焊接凸缘52(图3b)而固定到表面上。因为焊接凸缘52没有突出于边缘A之外，所以荫罩50将紧密地与这精确地切成的边缘接合，从而保证了荫罩形状的高的精确度。

图4表示用于平面荫罩的折叠管的第二实施例。在这实施例中，获得三角形的管49，见图5a，在图中，边缘B也不突出于边缘A之外。荫罩50可以有弯成的边缘51，荫罩以此边缘固定到管子侧面D接近边缘A处，如图5b所示。

在这实施例中，在边缘B上不需要图3a中所示的焊接凸缘52。通过使边缘B具有一个严格确定的曲率，就有可能使整个管结构具有垂直于面D的曲率，使得折叠管49被拉伸的荫罩的力拉直。在这情况下，边缘B的曲率要使边缘A在中心部分向外弯曲，如图6中的顶视图所表示的那样。

图7a和图7b给出了管子49的可能的组装技术。在管子只遭受由拉伸的荫罩所造成的对称载荷的情况下，没有理由在整个长度上焊接管子。在这情况下，只有几个焊点就足够了。为了避免管子材料中的机械应力，也有可能用机械(非焊接)方法来组装管子。这种处理甚至更为可取，因为这使得框架零件的退火成为多余的。图7a和图7b中给出了这种技术的一个例子，其中，某些唇状物53部分地凹入管子的侧面D，该唇状物用来夹紧边缘B。在图7a中，希望有几个焊点，以便防止管子扭曲。图7b的结构具有如下优点：可取消焊点；切掉的区域65防止了管子的扭曲。由于荫罩50上张力的方向，将采用刚性结构，其优点是：管子的扭矩性能可以弱些。在这种意义上，弱表示与在整个长度上都焊接的管子相比而言要弱些。这里，应该认为扭矩这个词指的是在整个管子长度上的扭矩；这种扭矩性能可以弱些，因为对于管子中心来说，在管子上的载荷是对称的。

在图8a和图8b中给出了用于把荫罩连接到框架的包括一些凸缘的连接装置的几个例子。在图8a中所示的第一实施例中，荫罩50包括一个有多个齿54的梳形结构，这些齿插入在框架零件49的侧面D上切成的对应的狭长切口55内。由于荫罩50在张力下拉伸这一事实，存在于荫罩50与框架间的摩擦力将使荫罩很好地定位。

作为这种结构的另一种可供选择形式，通过把梳形结构的齿54的末端点焊到管子侧面D，就能取消狭长切口55而又把梳形结构54连接到管子侧面D。这也是荫罩50与框架间的柔性连接，因为结构54的齿的形状使得有可能补偿荫罩与框架之间在膨胀方面的差别。

图8b所示的第二个实施例表示了这样的情况，其中荫罩包括多个狭长切口56，它们可以固定在框架零件上挤压出的凸缘57上。

对于这两个例子，都可以通过使从中心向末端延伸的狭长切口55或56(…slits extending from…)的宽度比所谓凸缘54或57稍微宽些，来消除荫罩50与框架之间在膨胀系数方面的差别。结果是，例如当荫罩50相对于框架膨胀时，荫罩边缘的中心部分保持固定，而荫罩外侧区域则在狭长切口55或56所处的线的方向上向外少许移动。

图9表示了一种把荫罩50连接到框架的结构，这种连接装置包括弹性零件59。弹性零件的一个例子是弹簧。在EP-A-0228110中公开了相似的连接技术，但荫罩的位置很难用弹簧的位置和形状来确定。在本发明中，利用管子侧面的严格确定的边缘A来定位荫罩，就能精确地确定荫罩的位置。

图9a中示出分开的零件，例如荫罩50、框架管49和将要把荫罩与框架管连接在一起的弹簧59。图9b表示还未处在张力状态下的弹簧59的横截面图，而图9c表示荫罩50、弹簧59和框架管49的组件的横截面图。这两个横截面图都是在虚线64所表示的、虚平面横截弹簧59及框架管49的位置所取的视图。

在这实施例中，弹簧包括一个有多个齿60的梳形结构，所述齿插入框架管49的挤压出(pressed through)的眼61中。这些齿60可以例如是三角形(如图9a所示)或针形。同样，通过使管子49边缘的挤压出的眼61比管子49的中心处的所述眼稍大一些，就有可能使荫罩50沿着这条线移动，从而补偿荫罩50与框架零件49之间的膨胀差别。如果使用有针状齿的梳形结构，其中齿的宽度比齿距小很多，就不必把所述边缘的挤压出的眼61做得大些。可以通过齿的变形来处理荫罩50与框架零件49之间可能的膨胀差别。

图中示出有两个弯折的弹簧，所述弯折用角α和β来表示，如图9b所示。角α最好接近但稍小于90°，而角β的值由弹簧的刚度结合所希望的对荫罩的弹力来决定。

通过使荫罩50有两个折叠缘62和63，使其钩着弹簧59的顶部的周围，荫罩50就被连接到弹簧零件59上。

在荫罩50伸展之后，弹簧59将变形而成为图9c所画的形状。在这种结构中，框架与荫罩50的膨胀差别被补偿了。让我们假定，带弹簧59的框架的膨胀大于荫罩50的膨胀；在这情况下，在弹簧59的张力将增加，但荫罩50的位置将不改变。在横断荫罩伸展方向的方向上，荫罩可以沿弹簧零件59的顶部移动。荫罩50相对于玻屏7的位置通过保证荫罩紧紧地与框架管49的边缘A接合而被固定着。例如，当荫罩用殷钢而框架用铁制成时，会发生这种情况。

应该指出，例如，并不要求所有框架零件都有相同的膨胀系数。如果南北管的膨胀系数不同于东西管的膨胀系数，则这些差别可以很好地补偿，因为在伸展的方向上是通过弹性零件59来实现补偿的，而横的方向上是通过弹性零件59能相对框架零件49移动这一事实来实现补偿的。

为了获得具有良好的配准特性的结构，要求在荫罩膨胀的情况下，荫罩孔沿着电子束路径移动。可以通过使用特殊构造的只允许荫罩在电子束路径的方向移动的弹簧或弹性零件把荫罩50或弹簧59连接到玻屏上来做到这一点。把荫罩-框架组件连接到玻屏上的这种弹簧本身是已知的。利用这种弹簧，以这样的方式补偿所述膨胀差别，即电子束将不落到错误颜色的电致发光材料上，这种所谓配准不良误差补偿明显地改进了阴极射线管特性。这种弹簧的一个例子是众所周知的TC(温度补偿)弹簧。

当荫罩在张力下伸展时，无论是单方向或两个方向，都会发生在荫罩的所谓盲缘上形成皱纹的问题。盲缘就是荫罩靠近支持框架处没有孔的部分。

当荫罩处在张力下，荫罩就会在大致垂直于荫罩拉伸方向的方向上引起不连续应变。这种所谓横向收缩的不连续性在荫罩材料上产生了不希望的张力，甚至导致荫罩上的皱纹。

这问题可以通过在盲缘处使用较少的荫罩材料来解决；较少这个词应理解为相对于未加工(即未经打孔或蚀刻处理)的荫罩材料来说较少。这可以利用例如挤压或局部蚀刻的方法来使盲缘薄于荫罩的其它部分来实现。图10示出荫罩50的例子，这荫罩的盲缘已经被局部蚀刻，以便补偿横向收缩。所述图示出荫罩50的一部分，其上的狭长切口70是荫罩孔，用于让电子束通过，而区域71是盲缘的被局部蚀刻的区域。区域71画成灰暗色，以便证明它们被局部蚀刻，即这些区域不是孔。狭长切口70和区域71的尺寸既不按比例，狭长切口70和区域71的面积之间的比值也不按比例。

在单方向拉伸荫罩的情况下，如能用于平面或接近平面的彩色显像管那样，荫罩可以例如沿着南和北边缘在垂直方向上拉伸。在这情况下，最好是通过在南和北边缘处减少荫罩材料，来补偿南和北边缘的横向收缩。

Claims (10)

1．一种彩色显像管的选色装置，所述装置包括荫罩和框架，所述框架包括多个相互连接的零件，每个零件构成框架的一个边，其中起码两个相对的框架零件各自由一根管子构成，所述管子具有第一管侧面、第二管侧面和起码一个第三管侧面，第一管侧面具有一个精确确定的边缘，所述第二管侧面沿着一条不凸出于第一管侧面的边缘以外的路线与第一管侧面连接，所述第三管侧面处于第一管侧面和第二管侧面之间，所述荫罩紧紧地接合在第一管侧面的边缘上，从而，所述荫罩在张力下伸展并连接到框架的相互连接的零件中的起码两个零件上，所述选色装置的特征在于所述荫罩通过提供柔性连接的机械连接装置连接到所述框架。

2．权利要求1中的选色装置，其特征在于：所述框架的所述管子的扭矩性能弱。

3．权利要求1或2中的选色装置，其特征在于所述连接装置包括多个把所述荫罩连接到所述框架上的凸缘。

4．权利要求1或2中的选色装置，其特征在于所述连接装置包括把所述荫罩连接到所述框架上的多个凸缘和狭长切口，它们以这样的方式相配合，即，所述凸缘和所述狭长切口能够彼此相对移动。

5．权利要求1或2中的选色装置，其特征在于所述连接装置包括把所述荫罩连接到所述框架上的弹性零件。

6．权利要求1或2中的选色装置，其特征在于所述连接装置包括把所述荫罩连接到所述框架上的弹性零件和多个狭长切口，它们以这样的方式相配合，即，所述弹性零件和所述狭长切口能够彼此相对移动。

7．权利要求1，2，3，4，5或6中的选色装置，其特征在于：所述荫罩包括具有多个减小了厚度的区域的“盲缘”。

8．权利要求1，2，3，4，5，6或7中的选色装置，其特征在于：所述第二管侧面是凹入的，并且所述荫罩连接到所述第一管侧面。

9．权利要求1，2，3，4，5，6，7或8中的选色装置，其特征在于：所述第二管侧面有向外弯曲的外边界。

10．一种配备有权利要求1中的选色装置的彩色显像管。

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