TWI270099B - Mask frame for cathode ray tube - Google Patents

Description

1270099 玫、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於陰極射線管，尤指一種陰極射線管所用 之遮罩框，此種遮罩框能藉著擁有最佳化的設計形狀而改 善嘯鳴特性及掉落特性。 【先前技術】 一般而言，陰極射線管包含由面板及斗部所構成的空 容體（vacuous ves s e 1)。在陰極射線管 內，從電子槍射出的電子束經過偏向軛產生偏轉，並通過 蔽蔭遮罩上形成的數個電子束通道孔，而後落在面板內面 的螢光面上，使得螢光面上之各發光材料顯現出映像。 陰極射線管將參照相關圖式予以說明。 圖1爲習知陰極射線管之示意圖。 如圖1所示，在習知的陰極射線管中，前部玻璃面板 1與後部玻璃斗部2結合，內部空間則被密封而處於高度 真空狀態。 詳而言之，陰極射線管包含：一螢光面1 3，塗佈在 面板1之內面上，並執行某種程度的發光作用；一電子槍 6 ’女裝在斗邰2之末端並射出電子束5 ; —偏向軛7， 安裝在斗部2之外圍，其使電子束5偏向而適合螢光面1 3尺寸加以掃瞄；一蔽蔭遮罩8，安裝在面板1之後方， 並與螢光面1 3相隔特定距離；一遮罩框9，用於支承蔽 蔭遮罩8 ;以及一內防護罩1 〇，其長度延伸安裝在面板 與斗部之間，並藉由遮蔽外部地磁作用來避免磁場造成色 1270099 彩純度變差。 面板1之形狀大致爲矩形。此外，面板包含一有效部 3，此有效部有一螢光面1 3及一外圍部4，該螢光面形 成在內面，該外圍部從有效部3之外圍突出，並與斗部2 結合。 彈簧支撐物1 4安裝在面板1之外圍部4內。固定在 彈簧支撐物1 4上的支撐彈簧1 1彈性地支撐遮罩框9。 強化帶1 2安裝在面板1之外圍部4的外圍，藉以強化面 板1與斗部2之間外圍的接合。 如圖2所示，遮罩框9包含：一矩形開口 2 1，其形 成於內面並讓電子束5通過；一底部2 4，由兩長邊底部 2 2及兩短邊底部2 3構成；以及一邊部2 0，從底部2 4垂直延伸以裝設蔽蔭遮罩8。 內防護罩接合孔2 8形成於底部2 4，用以結合內防 護罩1 0與遮罩框9。 此外，梯狀壓條2 7分別等距形成於底部2 4與邊部 2 0相接之處，藉以提昇遮罩框9之強度。 依照長度，邊部2 0區分成兩長邊2 5及兩短邊2 6 ，且各邊藉著形成一角部2 9而彼此連接。 在上述陰極射線管中，由於陰極射線管寬度之相對增 加，使其不易固定安裝空間。此外，陰極射線管之重量亦 增加。 詳而言之，隨著近來陰極射線管輕薄設計的趨勢’可 考慮利用縮短面板1之外圍部4寬度的方法來形成輕薄的 1270099 爲了完成上述目的，在一陰極射線管中，其包含：一 面板，該面板有一塗佈在內面上的螢光面；一斗部，與該 面板連接；一蔽蔭遮罩，安裝在與該螢光面相隔特定距離 處；以及一遮罩框，用於支承該蔽蔭遮罩，且一陰極射線 管之遮罩框滿足下列方程式： 0.80^a/(Xd/4) + b/ (Yd/4) + c/ ( Dd/4) ^1.25 其中X d爲該遮罩框長邊之長度，γ d爲該遮罩框短邊之長 度，D d爲該遮罩框對角線之長度，a爲該遮罩框長邊之中 心高度，b爲該遮罩框短邊之中心高度，c則爲該遮罩框角 部之高度。 【實施方式】 以下將參照圖式說明本發明之陰極射線管遮罩框之較 佳實施例。 圖4爲本發明之陰極射線管示意圖；圖5爲本發明之 陰極射線管遮罩框之分解圖。 如圖4所示’在本發明之陰極射線管中，前部玻璃面 板1 0 1與後部玻璃斗部1 〇 2結合，內部空間則被密封 而處於高度真空狀態。 此外’陰極射線管包含：一螢光面1 1 3，塗佈在面 板1 0 1之內面上，並執行某種程度的發光作用；一電子 槍106 ’安裝在斗部1〇2之末端並射出電子束1〇5 :一偏向軛107，安裝在斗部1〇2之外圍，其使電子 1270099 束1 0 5偏向而適合螢光面1 1 3尺寸加以掃瞄；一蔽蔭 遮罩1 08，安裝在面板1 〇 1之後方，並與螢光面1 1 3相隔特定距離；一遮罩框1 0 9，用於支承蔽蔭遮罩1 0 8 ;以及一內防護罩1 1 0，其長度延伸安裝在該面板 與該斗部之間，並藉由遮蔽外部地磁作用來避免磁場造成 色彩純度變差。 面板1 0 1之形狀大致爲矩形，且有一彎曲內面及實 質上爲平坦的外面。此外，面板包含一有效部1 0 3，此 有效部有螢光面1 1 3及一外圍部1 0 4，該螢光面形成 在內面，該外圍部從有效部1 0 3之外圍突出，並與斗部 1 0 2結合。 此外，彈簧支撐物1 1 4安裝在面板1 0 1之外圍部 1 0 4內。固定在彈簧支撐物1 4上的支撐彈簧1 1 1彈 性地支撐遮罩框1 0 9。強化帶1 1 2安裝在面板1 0 1 之外圍部1 0 4的外圍，藉以強化面板1 〇 1與斗部1 〇 2之外圍接合。 如圖5所示，遮罩框1 〇 9包含··一矩形開口 1 2 1 ，其形成於內面並讓電子束105通過；一底部124， 由兩長邊底部1 2 2及兩短邊底部1 2 3構成；以及一邊 部120，從該底部124垂直延伸，將蔽蔭遮罩108 裝設在內面上；一彎曲部130，從該底部124彎曲成 特定角度，以避免螢光面1 1 3受到電子束1 〇 5之散射 偏向的影響；一內防護罩接合孔1 2 8，形成於底部1 2 4，用以結合內防護罩1 〇來降低外部磁場影響遮罩框1 1270099 0 9 ;以及一梯狀壓條1 2 7，分別等距形成於底部1 2 4與邊部1 2 0相接之處，藉以提昇遮罩框1 0 9之強度 〇 依照長度，邊部1 2 0區分成兩長邊1 2 5及兩短邊_ 126，且各長邊125藉著形成各角部129而連接各 短邊1 2 6。 本發明之陰極射線管結構與習知的陰極射線管結構相 同/相似。 然而，在本發明之陰極射線管中，爲了減輕陰極射線 管，面板1 0 1之外圍部1 0 4相較於習知技術已予以縮 減。詳而言之，在此將會說明遮罩框之最佳設計値，其係 藉著縮減面板1 0 1之外圍部1 0 4寬度即能解決面板1 0 1與遮罩框1 0 9之間的干擾問題，並能滿足蔽蔭遮罩 1 0 8之嘯鳴特性與掉落特性。 在此，遮罩框之最佳設計値如以下方程式所示。 (1) a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4) 在方程式（1)中，a爲遮罩框109長邊125之 中心高度，b爲短邊1 2 6之中心高度，c爲角部1 2 9 之高度，Xd爲長邊1 2 5之長度，Yd爲短邊1 2 6之 長度，D d則爲遮罩框1 〇 9之對角線長度。 詳而言之，方程式（1 )表示出遮罩框1 〇 9各邊高 度對各邊長度比率之總和。 1270099 因此，在不超出會造成面板1 0 1與遮罩框1 0 9之 間的干擾之範圍，藉由改變遮罩框1 〇 9之邊部1 2 0高 度，即可透過試驗而獲得蔽蔭遮罩1 〇 8之嘯鳴特性與掉 落特性。表1及表2顯不試驗結果。 〔表1〕 a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4) 嘯鳴強度(kg/mm2) 21吋 28吋 29吋 32吋 0.70 5 5 4 5 0.75 4 4 4 5 0.80 3 4 3 4 0.85 3 4 3 4 0.90 3 3 3 3 0.95 3 2 3 3 1.00 3 2 2 2 1.05 3 3 2 2 1.10 2 3 2 2 1.15 2 3 2 3 1.20 2 3 2 3 1.25 3 3 3 4 1.30 3 4 4 4 1.35 3 4 4 4 1.40 1 4 4 4 5 1.45 5 5 5 5 1.50 5 5 5 5 〔表2〕 a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4) 掉落強度(G) 21吋 28吋 29吋 32吋 0.70 20 18 17 16 0.75 20 19 18 17 0.80 21 19 18 17 0.85 21 19 19 17 0.90 22 20 21 18 0.95 22 20 22 18 1.00 22 20 22 19 1.05 22 19 23 19 1270099 1.10 22 19 23 19 1.15 23 19 22 18 ~ 1.20 22 19 22 18 一 1.25 20 19 21 17 1.30 20 18 20 16 ~ 1.35 20 17 20 16 1.40 19 17 19 16 1.45 19 17 19 15 一 1.50 19 16 18 15 以下將參照表1及表2，說明滿足嘯鳴特性與掉落特 性之遮罩框1 0 9最佳形狀値之範圍。 當設計遮罩框之形狀所運用的方程式（1 )之一數値 改變時，表1及表2分別顯示2 1吋、2 8吋、2 9吋及 3 2吋陰極射線管之蔽蔭遮罩的嘯鳴強度及掉落強度。 一般而言，在2 1吋陰極射線管中，面板之有效螢幕 對角線長度的1/2介於2 4 0〜2 7 0mm。在2 8或 2 9吋陰極射線管中，面板之有效螢幕對角線長度的1 / 2介於3 1 5〜3 5 5 m m，而在3 2吋陰極射線管中， 面板之有效螢幕對角線長度的1 /2介於3 6 5〜3 9 5 mm ° 若要避免在蔽蔭遮罩內發生嘯鳴，則嘯鳴強度値爲所 需値，且嘯鳴強度値愈低，蔽蔭遮罩所需要的拉力愈小。 因此，所需要的數値愈低，愈能得到較佳的遮罩框設 計。 此外，掉落強度値意指在掉落撞擊之下不會造成蔽蔭 遮罩變形的界線値（重力強度）。在此，界線値愈高，彎 曲面支撐強度愈大；此表示蔽蔭遮罩更容易承受撞擊。 12 1270099 以下將參照表1及表2說明各陰極射線管之遮罩框形 狀設計範圍，此等形狀設計範圍能避免面板與遮罩框之間 的干擾，並能滿足嘯鳴特性及掉落特性。 詳而言之，在2 1吋陰極射線管中，在方程式（1 ) 之0.8 0〜1.3 5範圍內，嘯鳴強度爲2〜3 k g/mm 2，其可被視爲嘯鳴特性之最佳値。此外，在方程式（1 ) 之0.80〜1.2 0範圍內，掉落強度爲2 1〜23G ;相 較於其它範圍，此掉落強度範圍較佳。 因此，在2 1吋陰極射線管中，同時能滿足嘯鳴特性 與掉落特性的範圍可由方程式（2 )算出。 0.80^ a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4)^ 1.20 {21，，} (2) 此外，在2 8吋陰極射線管中，在方程式（1 )之0 . 9 0〜1.2 5範圍內，嘯鳴強度爲2〜3 k g/mm2， 此爲較佳的嘯鳴特性。再者，在方程式（1 )之0 ·7 5〜 1 .2 0範圍內，掉落強度爲1 9〜2 0 G ;相較於其它範 圍，此掉落特性較佳。 因此，在2 8吋陰極射線管中，同時能滿足嘯鳴特性 與掉落特性兩者的範圍可由方程式（3 )算出。 0.90^ a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4)^ 1.25 {28，，} (3) 此外，在2 9吋陰極射線管中，在方程式（1 )之0 . 13 1270099 80〜1.25範圍內，嘯鳴強度爲2〜3kg/mm2， 此爲較佳的嘯鳴特性。再者，在方程式（1 )之〇 .9 0〜 1.2 5範圍內，掉落強度爲2 1〜2 3G ;相較於其它範 圍’此掉落特性較佳。 因此，在2 9吋陰極射線管中，同時能滿足嘯鳴特性 與掉落特性兩者的範圍可由方程式（4)算出。 0.90^ a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4)^ 1.25 {29，，} (4) 此外，在3 2吋陰極射線管中，在方程式（1 )之0 · 9 0〜1.20範圍內，嘯鳴強度爲2〜3kg/mm2， 此爲較佳的嘯鳴特性。再者，在方程式（1 )之〇 . 9 0〜 1 ·2 0範圍內，掉落強度爲1 8〜1 9 G ;相較於其它範 圍，此掉落特性較佳。 因此，在3 2吋陰極射線管中，同時能滿足嘯鳴特性 與掉落特性兩者的範圍可由方程式（5 )算出。 0.90^ a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4)^ 1.20 {32，，} (5) 在本發明之陰極射線管遮罩框1 0 9中，當遮罩框1 0 9之邊部2 0高度因面板1 0 1寬度縮減而降低時，即 能避免面板1 0 1之內面與遮罩框1 0 9末端之間的干擾 ，並能滿足蔽蔭遮罩1 0 8所需要的嘯鳴特性與掉落特性 等條件。 1270099 以下將參照表3〜6，說明各種陰極射線管尺寸之最 佳蔽蔭遮罩設計値。 在2 0吋、2 8吋、2 9吋及3 2吋陰極射線管當中 ，爲了設計最佳的遮罩框，表3〜6分別顯示遮罩框之長 邊長度、短邊長度、對角線長度、長邊中心高度、短邊中 心高度及角部高度等測量値，並與習知的遮罩框之測量値 相互比校。 〔表3〕

長度 (mm) 高度 (mm) 高度/(長度/4) a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4) 2Γ SUM 本發明 Xd 408.1 a 44 a/(Xd/4) 0.43 0.43+0.46+0.26= 1.15 Yd 310.9 b 36 b/(Yd/4) 0.46 Dd 503.2 c 33 c/(Dd/4) 0.26 2Γ 習知技術 Xd 408.1 a 51 a/(Xd/4) 0.50 0.50+0.60+0.36=1.46 Yd 310.9 b 47 b/(Yd/4) 0.60 Dd 503.2 c 45 c/(Dd/4) 0.36

〔表4〕 長度 (mm) 高度 (mm) 高度/(長度/4) a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4) 28’· SLIM 本發明 Xd 571.6 a 55 a/(Xd/4) 0.38 Yd 331.4 b 33 b/(Yd/4) 0.40 0.38+0.40+0.19= 0.97 Dd 639.6 c 30 c/(Dd/4) 0.19 28，， 習知技術 Xd 571.8 a 66 a/(Xd/4) 0.46 Yd 331.6 b 55 b/(Yd/4) 0.66 0.46+0.66+0.31=1.43 Dd 639.6 c 50 c/(Dd/4) 0.31 15 1270099 〔表5〕 長度 (mm) 高度 (mm) 筒度/(長度/4) a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4) 29，' SLIM 本發明 Xd 549.3 a 55 a/(Xd/4) 0.40 0.40+0.46+0.24= 1.10 Yd 420.5 b 48 b/(Yd/4) 0.46 Dd 672.2 c 41 c/(Dd/4) 0.24 29，， 習知技術 Xd 549.3 a 63 a/(Xd/4) 0.46 0.46+0.55+0.33=1.34 Yd 420.5 b 58 b/(Yd/4) 0.55 Dd 672.2 c 55 c/(Dd/4) 0.33 〔表6〕 長度 高度 (mm) 筒度/(長度/4) a/(Xd/4)+b/(Yd/4)+c/(Dd/4) (mm) 32，，SLIM 本發明 Xd 668.2 a 66.74 a/(Xd/4) 0.40 0.40+0.44+0.22= 1.06 Yd 385.6 b 42.87 b/(Yd/4) 0.44 Dd 744.6 c 40.1 c/(Dd/4) 0.22 32” 習知技術 Xd 667.4 a 70.5 a/(Xd/4) 0.42 0.42+0.59+0.27=1.28 Yd 384.8 b 57 b/(Yd/4) 0.59 Dd 743.8 c 50 c/(Dd/4) 0.24

詳而言之，如表3〜6所示，可滿足嘯鳴與掉落兩種 特性的遮罩框最佳設計値爲方程式（1 )之數値；此時， 嘯鳴強度値爲最小，掉落強度値則爲最大。詳而言之，在 2 1吋陰極射線管中，此數値爲1 . 1 5 ;在2 8吋陰極射_ β 線管中，此數値爲0 .9 7 ;在2 9吋陰極射線管中，此數 値爲1 . 1 0 ;在3 2吋陰極射線管中，此數値爲1 .0 6。 以下將更詳細說明本發明之陰極射線管遮罩框之嘯鳴 及掉落特性。 圖6分別圖示習知技術與本發明之陰極射線管蔽蔭遮 罩之嘯鳴特性；圖中顯示嘯鳴頻率及其出現頻率。 如圖6所示，在2 1吋和2 9吋陰極射線管中，嘯鳴 頻帶隨著安裝在習知遮罩框上的蔽蔭遮罩強度變化而在2 16 1270099 0 Η z〜3 5 0 Η z範圍內改變。然而，在安裝於本發明 之遮罩框上的蔽蔭遮罩中，嘯鳴頻帶範圍介於2 0 Η z〜 2 0 0 Hz。 此外，本發明之頻率出現次數少於習知技術之頻率出 現次數。 因此，當採用本發明之遮罩框時，可改善蔽蔭遮罩遭 受外部撞擊的嘯鳴特性。 在此同時，當採用本發明之陰極射線管遮罩框時，以 下會說明掉落特性及其優點。 在習知技術及本發明之2 1吋和2 9吋陰極射線管中 ，表7顯示不會因掉落撞擊而使蔽蔭遮罩變形的界線値； 若超過表7所示界線値，蔽蔭遮罩會發生變形。詳而言之 ，界線値愈高，蔽蔭遮罩之彎曲面支撐強度愈大，蔽蔭遮 罩亦更容易承受撞擊。

當比較本發明與習知技術之遮罩框掉落特性時，習知 技術之界線値範圍介於2 0〜2 2 G。然而在本發明中， 界線値範圍介於2 2〜2 3 G，因而界線値增加1〜3 G 〔表7〕

習知技術 本發明 21，， 20 〜21G 22 〜23G 29，， 21 〜22G 22 〜23G 17 1270099 如上所述，在本發明之陰極射線管之遮罩框中，透過 遮罩框之長邊長度、短邊長度、對角線長度、長邊中心高 度、短邊中心高度、角部高度等之最佳化設計’即能有助 於組裝、改善嘯鳴及掉落特性、縮小面板寬度’進而縮小 陰極射線管並減輕其重量。 【圖式簡單說明】 (一） 圖式部分 圖式係納入作爲本說明書之一部分，其圖示本發明之 實施例，並說明本發明之原理。 在圖式當中： 圖1爲習知陰極射線管之示意圖； 圖2爲圖1所示陰極射線管遮罩框之分解圖； 圖3 A爲圖1所示陰極射線管面板之剖面圖； 圖3 B爲圖1所示陰極射線管面板之剖面圖，其中面 板寬度已縮減； 圖4爲本發明之陰極射線管示意圖； 圖5爲本發明之陰極射線管遮罩框之分解圖；以及 圖6分別圖示習知技術與本發明之陰極射線管蔽蔭遮 罩之嘯鳴特性。 (二） 元件代表符號 1 面板 2 斗部 3 有效部 4 外圍部 5 電子束 6 電子槍 7 偏向軛 8 蔽蔭遮罩 18 1270099 9 遮罩框 11 支撐彈簧 13 螢光面 2 0 邊部 22 長邊底部 2 4 底部 2 6 短邊 2 8 內防護罩接合孔 10 1 面板 103 有效部 105 電子束 107 偏向軛 109 遮罩框 111 支撐彈簧 113 螢光面 12 1 開口 123 短邊底部 1 2 5 長邊 127 梯狀壓條 12 9 角部 10 內防護罩 12 強化帶 14 彈簧支撐物 2 1 開口 23 短邊底部 2 5 長邊 27 梯狀壓條 2 9 角部 10 2 斗部 104 外圍部 106 電子槍 108 蔽蔭遮罩 110 內防護罩 112 強化帶 1 2 0 邊部 122 長邊底部 12 4 底部 12 6 短邊 128 內防護罩接合孔 130 彎曲部

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Claims (1)

1270099 拾、申請專利範圍 K年？月〆1曰修(:更}正木丨 1 .一種陰極射線管之遮罩框，該陰極射線管包含：一 面板，該面板有一塗佈在內面上的螢光面；一斗部，與該 面板連接；一蔽蔭遮罩，安裝在與該螢光面相隔特定距離 處；以及該遮罩框，用於支承該蔽蔭遮罩，且陰極射線管 之該遮罩框滿足下列方程式： 0.80^a/(Xd/4) + b/ (Yd/4) + c/ ( Dd/4) ^1.25 其中Xd爲該遮罩框長邊之長度，Yd爲該遮罩框短邊之鲁® 長度，D d爲該遮罩框對角線之長度，a爲該遮罩框長邊 之中心高度，b爲該遮罩框短邊之中心高度，c則爲該遮 罩框角部之高度。 ~ 2 ·如申請專利範圍第1項之遮罩框，其中該遮罩框滿 足以下方程式： 0.80Sa/(Xd/4) + b/ (Yd/4) + c/ ( Dd/4) ^1.20 此時該陰極射線管之面板有效螢幕之對角線長度的1 / 2鲁 介於240〜27 0mm。 3 ·如申請專利範圍第1項之遮罩框，其中該遮罩框滿 足以下方程式= 〇.90^a/(Xd/4) + b/ (Yd/4) + c/ ( Dd/4) ^1.25 此時該陰極射線管之面板有效螢幕之對角線長度的1 /2 介於315〜355mm。 20 1270099 4 ·如申請專利範圍第1項之遮罩框，其中該遮罩框滿 足以下方程式： 0.90Sa/(Xd/4) + b/ (Yd/4) + c/ ( D d / 4 ) ^1.20 此時該陰極射線管之面板有效螢幕之對角線長度的1/2 介於3 6 5〜39 5mm。 5 ·如申請專利範圍第1項之遮罩框，其中該面板有一 曲狀內面及實質上爲平坦的外面。 6 .—種陰極射線管之遮罩框，該陰極射線管包含：一馨 面板，該面板有一實質上爲平坦的外面及一彎曲內面，且 該彎曲內面上塗佈有一螢光面；一斗部，與該面板連接； 一蔽蔭遮罩，安裝在與該螢光面相隔特定距離處；以及該 遮罩框，用於支承該蔽蔭遮罩，且陰極射線管之該遮罩框 滿足下列方程式： 0.80Sa/(Xd/4) + b/ (Yd/4) + c/ ( Dd/4) €1.25 其中X d爲該遮罩框長邊之長度’ Y d爲該遮罩框短邊之_ 長度，D d爲該遮罩框對角線之長度’ a爲該遮罩框長邊 之中心高度，b爲該遮罩框短邊之中心筒度’ c則爲該遮 罩框角部之高度。 拾壹、圖式 如次頁 21