CN1344422A - 带有颜色选择电极的改进的悬挂的彩色显示管 - Google Patents

Abstract

公开一种带有颜色选择电极(12)的改进的悬挂的彩色显示管(1)。为了使彩色显示管(1)具有良好的色纯度等特性,使颜色选择电极(12)的位置极其稳定是非常重要的。特别是大屏幕管子似乎对震动更为敏感,因受震动颜色选择电极(12)可能移动并造成颜色改变。通过增大颜色选择电极(12)的弯曲段(16)的刚度,可以改善颜色选择电极(12)的位置稳定性。这可以在弯曲段(16)中引入一块附加的支持板(41)来实现。另外支持元件(17)相对该弯曲段(16)位置伏化也能产生改善。

Description

带有颜色选择电极的改进的悬挂的彩色显示管

本发明涉及一种彩色显示管，它包括一个带有周向直立的边缘和拐角的显示窗和一个颜色选择电极，该电极的框架包括具有一个刚性部分的弯曲段，该颜色选择电极用与弯曲段相连的悬挂装置悬挂在固定于拐角区的支持元件上。

本发明还涉及用于彩色显示管的颜色选择电极中的弯曲段，其包括一个刚性部分和悬挂装置，还涉及设置有此弯曲段的颜色选择电极。

美国专利US5,003,218中公开了一种如上面所述的彩色显示管。按其中所说的彩色显示管装有一个颜色选择电极，它包括一个由四个隔板和四个弯曲段组成的框架，并悬挂在显示窗的拐角。

US5,003,218中所描述的彩色显示管装有一个颜色选择电极以保证从安装在管颈部的三个电子枪发出的电子束只激发在显示窗内侧上的一种颜色的电发光材料。这种颜色的选择是通过诸如在管中一个荫罩来实现的。此荫罩上有大量的孔，一般做成狭缝形或圆点形。如果颜色选择电极在彩色显示管内的位置不稳定，其微小变化将导致图象质量变坏。当颜色选择电极稍有移动，则其遮蔽作用就会改变，因而电子束将不会打到显示窗上适当的电发光材料上。这种不良对准将使颜色不协调，更糟时可能会激发错误颜色的电发光材料。这些不良对准使显示管改变颜色，导致彩色显示管的图象质量下降。

在实践中，装有如US5,003,218描述的悬挂系统的彩色显示管中颜色的改变大到不能满足日益增强的对图象质量的要求。特别是对大屏幕管和显示窗的外表面为纯平或接近纯平的管子，这些问题更为严重。这是现有不良对准很大的彩色显示管的一个缺陷。

本发明的一个目的是提供一种具有颜色选择电极的彩色显示管，其悬挂系统比上面所述的类型有所改进，能使显示窗上的对准误差最小。

按照本发明，此目的是用这样一个彩色显示管中得到实现的，其特征在于，每个刚性部分设置有一个固定于刚性部分的部件，以增加弯曲段的刚度。

本发明是基于以下的认识，即当颜色选择电极相对于显示窗的位置精度提高时，对准的误差最小化。当颜色选择电极的悬挂系统的刚度增大时就能做到这一点。在那种情况下，颜色选择电极在制造过程中的变形很小。同时是时在最终的产品中，颜色选择电极的定位也精确得多。

对准不良的第二个来源是颜色选择电极的位移，这可发生在彩色显示管制作完成以后。这些位移是由强烈震动引起的，以为在彩显管运转过程中遇到的情形。同样在这种情况下，悬挂系统的刚度越大，颜色选择电极的位置稳定性就越好。

可以将一个部件加到刚性部分并与之固定上，获得较大的刚度。这儿所说的固定应理解为各种牢固的，但不一定是永久性的连接，例如焊接、胶接和螺丝。

本发明的一个优选实施例的彩色显示管的特征在于，刚性部分包括一个主板和一个斜表面，用来增大刚度的部件包括一个附加的支持板，它将主板和斜表面连起来。

这块附加的支持板使悬挂元件中的弯曲量减小。这使得玻璃面板拐弯区域内颜色选择电极和支持元件间的连接更坚固。在这种结构中，荫罩的位置精度得到改善，从而图象质量也提高了。

第二个优选实施例的特征在于，通过使支持元件的自由端部分基本处在与弯曲段刚性部的主板吻合的一平面内来将刚度进一步增大。

该方法增加了颜色选择电极相对于显示窗的位置精度，因为这时颜色选择电极只可能在弯曲段的主板的平面内发生位移，而这个平面实际上是与支持元件的平面相吻合。由于这种结构，在支持元件的自由端和刚性部分主板之间没有或实际上没有动量。这使得选色系统具有如很强的抗震性能，因为它很难围绕支持元件转动。

本发明的另一个实施例的特征在于，弯曲段的刚性部分设置有一直立的边缘。由此可使弯曲段的刚度进一步增大。比如说，可把主板的边缘折叠起来做成直立的边缘。

本发明的再一个实施例的特征在于，通过使支持元件的自由端部基本处在与弯曲段刚性部分的直立边缘吻合的一个平面内而使刚度进一步增大。在这种情况下，悬挂元件之间的扭矩降低，因而位置精度得以提高。

本发明还涉及颜色选择电极的弯曲段以及设置有这种弯曲段的颜色选择电极。

本发明的这些以及其它方面将通过参照各附图及下面要描述的非限定的实施例而变得更加明了。

在附图中：

图1是按照本发明的一个彩色显示管的剖面图；

图2是待安装在图1的管子中的颜色选择电极的正视图；

图3是安装在显示窗内的颜色选择电极的正视图，图中表示如何测量位移；

图4是表示颜色选择电极的滞后特性的曲线；

图5是类似图1所示管子的一平分的剖面图，表示现有技术的颜色选择电极的悬挂；

图6是显示窗的拐角区和颜色选择电极的弯曲段的透视图；

图7是图1所示管子的一部分的剖面图，显示按本发明的颜色选择电极的弯曲段；

图8是按本发明的颜色选择电极的弯曲段和相邻的隔板部件的透视图；

图9是按本发明的颜色选择电极的弯曲段和相邻的隔板部件的分解透视图；

图10是适于直接安装的一个内磁屏蔽。

图1所示的彩色显示管包括一个带显示窗3、喇叭形部分4和颈部5的抽空玻壳2。具有能发不同颜色(如红色、绿色和蓝色)荧光的线状或点状图案的屏面6可以安置在显示窗3的内侧。荧光图形由从电子枪10发出的三个电子束7、8和9激发。电子束7，8和9在飞向屏面的途中被偏转单元11所偏转，以保证电子束7，8和9在屏6上系统地扫描。电子在打到屏面6之前要通过一个颜色选择电极12。该颜色选择电极12包括一个荫罩13，它才是真正的选色部件：它横切电子束使得电子只打在合适颜色的荧光粉上。荫罩13可以是一个带圆形或拉长形孔的罩子，也可以是一个丝状罩。颜色选择电极12还包括一个用来支持荫罩的框架14。框架14中可以区分的部件包括弯曲段16和连接弯曲段16的隔板部件15。颜色选择电极12通过支持元件17悬挂在显示窗3上，而支持元件17是固定在显示窗3拐角区18的直立边缘。下面把彩色显示管1中这种悬挂颜色选择电极12的方式称为拐角悬挂。

图2是颜色选择电极12的一个正视图。图中的弯曲段16包括两个主要部分，一个是连接隔板部件15的刚性部分19，一个是把颜色选择电极12悬挂在显示窗3上的悬挂元件20。荫罩13可以固定在隔板部件15上。图2中示出的荫罩的部段21仅仅是作为一个例子。在制造过程中要把颜色选择电极12插入并抽出显示窗3几次，其中以便进行沉积基底和荧光粉等操作。为了满足对基底的荧光粉图案所需精度的要求，当把颜色选择电极12重新插入时其位置必须能很精确地重复。这就要求彩色显示管1中的颜色选择电极12的位置具有很高的稳定性。

在目前的彩色显示管中变得越来越重要的一个问题是颜色选择电极12位置的稳定性，其可能受到运输或震动，特别是在东/西方向的震动的影响。东/西方向一般被用作三个电子束7，8和9所在平面的方向。通常这是水平方向。特别是，宽高比在或大于4∶3，16∶9更好的大屏幕显示管对这些震动非常敏感。颜色选择电极12的位移可以大到100微米，这将使管1的色纯度产生严重问题。常把这种位移的影响称为“摆动效应”。

可以用一个滞后图来解析颜色选择电极12的这种摆动效应。此图可以通过如图3所示的一种测量来构作。颜色选择电极12处在显示窗3内并悬挂在支持元件17上。从中性位置沿东/西方向施加力F到颜色选择电极12上。对一定范围的力-从零至某个最大值，然后回到零，回到某个最小值再回到零-可以侧出颜色选择电极所产生的位移S。侧量结果为图4所示。此图表明，当所加的力减回到零时，仍留有一定的位移。这就是所谓的滞后效应。这种滞后的结果是，如果管子受到某种外力的作用-并且这个力被减至零-则颜色选择电极12可留有或在一个处于Smin和εmax之间的总范围内的位移。现在把这个总范围称为总滞后H(以米为单位)，就是颜色选择电极12的总位置的不精确度。在这个范围内，系统没有足够的内力收颜色选择电极12带回到其中性位置。这个总滞后H与两个因素有关，一个是支持元件17上的悬挂元件20的摩擦力W，一个是颜色选择电极12的刚度C。摩擦力W(以牛顿为单位)定义为位移为零时的力范围；刚度C(以牛顿/米为单位)是滞后曲线在大的力时的斜率(见图4)。滞后H、摩擦力F和刚度C之间的关系可用下式近似表示： $H\≈\frac{W}{C}$ 由上式可清楚看出，颜色选择电极的位置精度是可以提高的-就是说，滞后可以变得较小-方法是增加刚度或减小系统的摩擦。

在本发明中讨论增加颜色选择电极(12)的刚度的措施，其摩擦力已最佳化。

图5和6分别用剖视图和透视图表示现有技术的颜色选择电极12的弯曲段16以及显示窗3中的支持元件22。弯曲段16包括一个刚性部分19，隔板部件15和悬挂元件20都与它相连。这个悬挂元件20其中包括以下部件。弹性元件和与刚性部分19相连且并具有一个槽形孔34。装在这个槽形孔34后面是一块滑板31，它可以利用伸出弹性元件30中的孔33的两个弯钉32。此滑板31包括一个锥形段35，用来与支持元件17的有点象球体的自由端部22相连接。在头一次将颜色选择电极12插入显示窗后，就将滑板31刚性地固定在弹性元件30上，这可以通过将支持部件36焊到弹性元件14上来实现。

图7为本发明的优选实施例，其中一个附加的支持板41来增加悬挂元件20的刚度。图8和9分别为按本发明的颜色选择电极12的弯曲段16的透视图和分解图。除刚性部分19的主板45之外，主板45还有两个用来进一步增大刚度直立的边缘47和一个斜表面46。现在，由于附加的支持板41安装在主板45和斜表面46之间的刚性部分19上，因此增大悬挂元件20的刚度。支持板41可以分别在所示位置44和43焊接到主板45和斜面46上来安装。通过这个措施可提高刚度，因为当有一个平行于刚性部分19的主板45的力作用时，弯曲段16更不容易变形。图7中的弹性元件30已设置有线绕弹簧40，以便保证颜色选择电极12安装在显示窗3内并用一个保证颜色选择电极12和支持元件17之间可靠的连接的力。弹簧的一端48被附加支持板41中切出的凸缘42保持到位，另一端49伸出弹性元件30内的孔50以同时夹持移动板31。这从图9的分解图中看出。

改进颜色选择电极12的刚度的第二种方法是基于这样一个事实，即当支持元件17的自由端部22基本上与刚性部分19的主板19吻合的一个平面内时更有利。图7中这个平面用数字60标明。比如说，当彩色显示管1受到震动时，可能引发颜色选择电极12的位移，但是要让颜色选择电极12沿平面60的方向位移就困难得多。在如图5所示的现有技术情况下，彩色显示管1上的震动，特别是在东/西方向，将引起颜色选择电极12的框架14的弹性变形。这会在支持元件17的弹性元件30中引起一个扭矩，使得颜色选择电极12的位置精度降低。震动过后，颜色选择电极12可能更容易处在一个移动过的位置。因此，若自由端22的中心处于通过弯曲段16的刚性部分19的平面内，刚度就会增加。

当弯曲段16设置有一个直立边缘47，而且自由端部22处于与直立边缘47吻合的平面内时，刚度可以进一步得到改善。在这种情况下，颜色选择电极12受到震动时的变形比较小，因为弹性元件30^*和支持元件17之间的扭矩减小了。

最好的情况是将弯曲段16以这样的方式设计即使自由端部22基本处于通过主板45的平面和通过直立边缘47的平面的交汇处就可实现。

采用对颜色选择电极12的位置稳定性改进的行为制造彩色显示管的选择得到如表I所示的结果。表中将对现有32”超平显示窗大屏幕管子的测试结果与一种滞后性能经过改进的32”纯平显示窗大屏幕管子进行比较。

表1

              32”超平大屏幕    32”纯平大屏幕滞后    H(μm)    95                9摩擦力  W(N)      7.5               2.5刚度    C(N/mm)   66                208由表中可见，本发明所描述的措施将使颜色选择电极的刚度提高2倍左右。如果把摩擦力的改善也考虑在内，则滞后降至十分之一。注意表中所列的滞后数值实际上就是在正常的生产过程中颜色选择电极的真正移动。

显然对本领域的人员本发明不局限于所述例子。其它增加颜色选择电极12，更具体地说是弯曲段16的刚度的措施会达到同样的目的。比如说，将包括刚性部分19和支持板41的做为一部件是可能的。此外，本发明也不局限于具有由弯曲段16和隔板部件15构成的拐角悬挂系统的颜色选择电极12。如本发明也可用于包括环形框架的拐角悬挂系统，悬挂元件与该框架连接。

本发明所述的增强刚度的颜色选择电极12的另一个优点是，内磁屏蔽可以安装在颜色选择电极12上。使内磁屏蔽尽可能靠近颜色选择电极12的隔板15，最好两者之间没有间隙，可改进彩色显示管的磁屏蔽质量。采用荷兰专利申请NL 8800424公开的结构，可以在增强的刚度的颜色选择电极12中实现这种改善。在该申请中，磁屏蔽采用一些夹紧弹簧连到颜色选择电极的弯曲段上。图10为这种磁屏蔽53的一个例子。其上设置有与颜色选择电极12的弯曲段16的孔51相对应的孔54。采用夹紧弹簧52(见图7)可以容易地把内磁屏蔽装到颜色选择电极12上。

总之，公开一种带有颜色选择电极12的改进的悬挂的彩色显示管1。为了使彩色显示管具有良好的色纯度等特性，使颜色选择电极保持非常高的位置稳定性是特别重要的。尤其是大屏幕管子似乎对震动更为敏感，由此可引起颜色选择电极的位移，造成颜色的改变。通过增大颜色选择电极12的弯曲段16的刚度可使颜色选择电极12的位置稳定性提高。这可以在弯曲段16引入一块附加的支持板41来实现。另外，让支持元件17处在最佳的相对于弯曲段16的位置也能产生改进。

Claims (11)

1.一种彩色显示管(1)，包括一个带有一周向直立边缘和拐角(18)的显示窗(3)和一个颜色选择电极(12)，此电极有一个包括具有一刚性部分(19)的弯曲段(16)的框架(14)，该电极用与上述弯曲段(16)相连的悬挂装置(20)悬挂在支持元件(17)上，其特征在于：每个刚性部分(19)设置有一个与之相固定的部件，以增大上述弯曲段(16)的刚度。

2.如权利要求1所述的彩色显示管(1)，其特征在于：该刚性部分(19)包括一个主板(45)和一个斜表面(46)，用来增大刚度的部件包括一个将上述主板(45)和上述斜面(46)互相连接的附加支持板(41)。

3.如权利要求1或2所述的彩色显示管(1)，其特征在于：通过使上述支持元件(17)的自由端部(22)基本处在与上述弯曲段(16)的上述刚性部分(19)的上述主板(45)相吻合的平面(60)内，进一步增大其刚度。

4.如权利要求1，2或3所述的彩色显示管(1)，其特征在于：上述弯曲段(16)的上述刚性部分(19)设置有一个直立边缘(47)。

5.如权利要求4所述的彩色显示管(1)，其特征在于：通过使上述支持元件(17)的自由端部(22)基本处于与上述弯曲段(16)的上述刚性部分(19)的上述直立边缘(47)相吻合的平面内，进一步增大其刚度。

6.一种用于彩色显示管(1)的颜色选择电极(12)的弯曲段(16)，具有一个刚性部分(19)和悬挂装置(20)，其特征在于：该刚性部分(19)设置有一固定于其的部件增大上述弯曲段(16)的刚性。

7.如权利要求6所述的弯曲段(16)，其特征在于：上述刚性部分(19)包括一个主板(45)和一个斜表面(46)，该用来增大刚度的部件包括一个将上述主板(45)和上述斜表面(46)互相连接的附加支持板(41)。

8.如权利要求6或7所述的弯曲段(16)，其特征在于：该悬挂装置(20)包括将其连到上述支持元件(17)的装置(31，35)，而该支持元件固定在该显示窗(3)的上述拐角区(18)，该刚性部分(19)包括一主板(45)，这样使该装置(31，35)基本处于与上述弯曲段(16)的上述刚性部分(19)的上述主板(45)相吻合的平面(60)内，进一步增大其刚度。

9.如权利要求6，7或8所述的弯曲段(16)，其特征在于：该刚性部分(19)设置有一个直立边缘(47)。

10.如权利要求9所述的弯曲段(16)，其特征在于：该悬挂装置(20)包括将其达到上述支持元件(17)的装置(31，35)，而该支持元件固定在上述显示窗(3)的上述拐角区(18)，这样使该装置(31，35)基本处于与上述弯曲段(16)的上述刚性部分(19)的上述直立边缘(47)相吻合的平面内，进一步增大其刚度。

11.一种设置有如权利要求6，7，8或9所述的弯曲段(16)的颜色选择电极(12)。

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