专利名称：彩色阴极射线管中的荫罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色阴极射线管，特别涉及彩色阴极射线管中的荫罩，该荫罩可防止焊接之后有效地发生于荫罩上的皱纹的形成。
参照
图1和2说明现有技术的彩色阴极射线管。
现有技术的彩色阴极射线管配有其内表面上涂有荧光膜9的屏盘1，其内表面上涂有导电碳层的锥体3，用熔接玻璃将屏盘1和锥体3连接在一起。此外，有在锥体3一端中发射电子束的电子枪5，和在锥体3的颈部上用于偏转电子束的偏转系统7。还有固定于框架13上用于选择彩色以使屏盘1内表面上的荧光膜9发光的荫罩30。利用弹簧17，把框架13固定于屏盘1的柱状销钉19上。还有固定到框架13后部的作为磁屏蔽体的内屏蔽21，内屏蔽21用于防止电子束因外部地磁的影响而偏离原来的路径。由于彩色阴极射线管内部的高真空，彩色阴极射线管具有爆炸的危险。为了防止爆炸，设计屏盘1，使其具有抗大气压力的结构强度。围绕屏盘1的裙部捆扎防爆带23，以便分散高真空的阴极射线管上的应力，提高抗冲击能力。
参照图3-6详细说明荫罩和框架的组件。
荫罩30配有其中形成多个电子束通孔，即槽缝38的有效表面部分32和其中没有槽缝38的边缘部分34，来自电子枪5的电子束通过槽缝38使荧光膜9发光，边缘部分34用于增加有效表面部分32的强度。把边缘部分34焊接到框架13上，于是将荫罩30组装到框架13上。
同时，设计荫罩30，以防止荫罩30振动，即防止振鸣。也就是说，沿向上和向下方向(当从其正面看阴极射线管时)对荫罩30施加张力，增加荫罩30的固有频率，从而防止以下将详细说明的振鸣。如图3所示，首先对适当刚性的框架13施加压缩载荷‘P’。然后，如图4所示，在对框架13施加压缩载荷‘P’的状态下，把荫罩30放置于框架13上，利用焊接滚筒40进行焊接，然后去除施加给框架13的压缩载荷，因弹性力允许框架13恢复原来的位置，从而处于对荫罩30施加张力的状态。
下面简要说明现有技术的彩色阴极射线管的操作。
当电子枪5接收视频信号时，便从电子枪5发射热电子并且热电子朝向屏盘1行进，同时电子枪5中的加速电极和聚焦电极对热电子进行加速和聚焦。在这种情况下，用偏转系统7来调整电子束的路径，使其射到屏盘1的内表面上。当电子束通过荫罩30中的槽缝38时，射向屏盘的电子束被选色，被选择的电子束轰击在屏盘1内表面的荧光膜9上，使荧光膜发光，从而再现视频信号。
目前，需要高精度和轻量化的阴极射线管，通过减小荫罩30的节距Ph或使荫罩30的厚度更薄，可获得这种阴极射线管。可是，减小荫罩30的节距Ph或使荫罩30的厚度更薄会引起另一个问题，即因在焊点36周围的集中应力随荫罩30的厚度‘t’和水平节距Ph而改变，因而难以避免焊接之后因荫罩30变形而形成皱纹。亦即，如图6所示，当焊接荫罩30之后去除压缩力‘P’时，张力便施加到荫罩30，使应力集中在焊点36周围。在焊点36附近的应力高于平均应力σn，并且当其越接近焊点，该应力就变得越高σ3＞σ2＞σ1，直到塑性变形发生时，最大应力超过屈服应力，形成皱纹。
因而，通过使槽缝的节距更小和荫罩更薄可获得高精度和轻量化的阴极射线管，虽然需要采用适当的措施来防止应力集中到某一限度，但这种措施并不容易实施。
因此，本发明涉及基本上可克服因现有技术的局限和缺陷引起的几个问题的彩色阴极射线管中的荫罩。
本发明的目的在于提供彩色阴极射线管中的荫罩，该荫罩可有效地防止焊接之后在荫罩上形成皱纹，同时使槽缝的节距更小和荫罩更薄。
将在随后的描述中提出本发明的附加特征和优点，并且根据说明可部分明了这些特征和优点，或通过本发明的实施来了解这些特征和优点。通过书面描述和其权利要求以及附图中特别指出的结构，可实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为概要和概括的描述，该彩色阴极射线管中的荫罩包括其中形成有通过电子束的多个槽缝的有效表面部分；和从有效表面部分延伸的边缘部分，所述边缘部分焊接到固定于阴极射线管屏盘的框架上，其中根据荫罩的厚度和荫罩槽缝的节距来确定边缘部分上焊点的间隔。
焊点的间隔最好在荫罩厚度的11-19倍的范围内。并且，焊点的间隔最好在荫罩槽缝节距的0.5-1.9倍的范围内。
边缘部分上焊点的宽高比最好在1.0-2.6的范围内。并且，边缘部分上焊点的高度最好在0.6mm-0.9mm的范围内，焊点的宽度最好在1.0mm-1.4mm的范围内。
因此，本发明允许设立焊点的最佳形状，无论厚度和节距如何它都不会起皱，从而防止大量起皱的有缺陷的荫罩，通过缺陷的减少来提高生产率和节省资金。
应该理解，上述概括说明和下面的详细描述都是示例和说明性的，试图对如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图表示本发明的实施例，用于对本发明提供进一步的理解，并包含于说明书中和构成本说明书的一部分，附图连同说明书一起用于解释本发明的原理。
附图中图1展示现有技术彩色阴极射线管的局部剖切的侧视图；图2展示现有技术彩色阴极射线管中荫罩组件的剖面图；图3展示图2的透视图；图4展示现有技术彩色阴极射线管中荫罩的焊接；图5展示焊接荫罩时荫罩上焊点的示意性平面图；图6是表示荫罩中产生的集中应力的应力状态图；和图7是表示荫罩的总几何结构(槽缝节距、厚度和焊接间隔)，或焊点的几何结构(高度和宽度以及其宽度比)与集中应力因数的曲线。
现在将详细说明其实例展示于附图中的本发明的优选实施例。在本发明说明的实施例中，相同的部件具有相同的名称和标号，并省略附加的说明。本发明中的荫罩和其上固定荫罩的框架与现有技术中的相同。为了使焊点附近产生的集中应力最小，本发明提出随其厚度和荫罩槽缝的节距适当改变荫罩上的焊点间隔。为了使焊点附近的集中应力最小，除焊点间隔的改变之外，还可改变荫罩上焊点的形状，即高度、宽度和宽高比。下面参照图5和6说明本发明的彩色阴极射线管中的荫罩。
集中应力的最大应力通式如下。
σ(max)＝Kt*σn其中，σ(max)表示集中应力中的最大应力，Kt表示集中应力因数，和σn表示平均应力。由该式可知，集中应力因数越大，最大应力就越高。也可用该式表示荫罩上焊点附近产生的最大集中应力，如果最大集中应力超过屈服应力，那么就会形成皱纹。因此，如果使集中应力因数较小本身又使应力最大，那么可防止焊点附近起皱。可是，尽管已知集中应力因数与该部分的形状和其上的负荷有关，但实际上是不可能机械计算应力因数的。本发明人经过诸如计算机模拟之类的努力以及根据实验发现，焊点附近的集中应力因数与荫罩的下列所有几何因素有关。
Kt＝f(t，ph，L)，其中，Kt表示集中应力因数，‘t’表示荫罩的厚度，‘Ph’表示槽缝的水平节距，和L表示焊点之间的间隔。即，如图7所示，已经证明，集中应力因数Kt是厚度‘t’、水平节距‘Ph’和焊点之间的间隔‘L’的函数，适当调节该因数，可呈现集中应力最小化的区域，即意味着如果适当调节焊点之间的间隔‘L’，那么即使减小厚度‘t’和节距‘Ph’，也可防止皱纹形成。
通过计算机模拟可知荫罩厚度‘t’和焊点之间的间隔‘L’对皱纹产生的影响。设置焊点之间的间隔‘L’为荫罩厚度‘t’的多倍，即为厚度的5-23倍，然后检查每种情况下皱纹的产生。作为检查结果，证明在焊点之间的间隔‘L’为荫罩厚度‘t’的大约11-19倍的范围时不产生皱纹，而间隔‘L’在该范围外时产生皱纹。
根据计算机模拟还可知荫罩的槽缝节距‘Ph’和焊点之间的间隔‘L’对皱纹产生的影响。作为模拟焊点之间的间隔‘L’被设置为节距‘Ph’的0.3-2.1倍的结果，证明焊点之间的间隔‘L’在荫罩节距‘Ph’的大约0.5-1.9倍的范围时不产生皱纹。
通过实际试验进一步证实了计算机的模拟。结果，获得在荫罩的厚度‘t’为0.08-0.1mm和槽缝节距‘Ph’为0.8mm时，在焊点附近不产生皱纹的焊点之间的最稳定的间隔‘L’为1.1-1.2mm。焊点的间隔‘L’相应于荫罩厚度‘t’的大约11-15倍和槽缝节距‘Ph’的1.3-1.5倍。即，通过大量试验确认，当用本发明提出的方法设置间隔‘L’时，在焊点的附近没有皱纹产生。
除此之外，本发明人还证明集中应力因数Kt与焊点本身形状部分相关，如下所示。
Kt＝f(a，b，b/a)
其中，‘a’表示焊点的高度，‘b’表示焊点的宽度，和‘b/a’表示其宽高比。即，如图7所示，已证明，集中应力因数Kt还是荫罩上焊点的高度‘a，，宽度‘b’，和宽高比‘b/a’以及以前在荫罩总形状中考虑的焊点间隔‘L’的函数，同样地，适当调整因数可获得集中应力减小的范围，这意味着如果适当调整焊点形状，即使厚度‘t’和节距‘Ph’都减小，但由于使集中应力最小的上述因数是焊点的高度‘a’，宽度‘b’，和宽高比‘b/a’，因而也可防止皱纹形成。
根据计算机模拟可知焊点形状对皱纹形成的影响。分别将焊点的高度‘a’设置为0.3-2.0mm，检测皱纹的出现。结果，可知在高度‘a’大约为0.6-0.9mm的范围时，没有皱纹产生，但当高度‘a’在该范围外时出现皱纹。然后，根据计算机模拟可知焊点的宽度‘b’对皱纹产生的影响。分别将焊点的宽度‘b’设置为0.3-2.0mm，检测皱纹的出现。结果，可知在宽度‘b’大约为1.0-1.4mm的范围时，没有皱纹出现。然后，为了检测焊点的宽高比‘b/a’对皱纹的影响，分别将焊点的宽高比‘b/a’设置为0.4-3.6mm，通过模拟检查皱纹的产生。结果，可知在宽高比‘b/a’大约为1.0-2.6mm的范围时，没有皱纹出现。
通过实际试验进一步证实了上述计算机模拟。结果，获得在荫罩的厚度‘t’为0.08-0.1mm和槽缝节距‘Ph’为0.8mm时，在焊点附近不产生皱纹的焊点的最稳定形状是高度‘a’大约为0.7-0.8mm、宽度‘b’大约为1.1-1.2mm、宽高比‘b/a’大约为1.3-1.7mm。即，通过大量试验确认，当用本发明提出的方法设置焊点形状时，在焊点的附近没有皱纹产生。
如所述，本发明彩色阴极射线管中的荫罩具有下列优点。
首先，本发明允许设立焊点的最佳形状，无论厚度和节距如何它都不会起皱，从而防止大量起皱的有缺陷的荫罩，通过缺陷的减少来提高生产率和节省资金。
其次，可确定适于减小荫罩厚度和/或节距的焊点形状，以防止焊接之后起皱，提供更薄的荫罩和更小的节距，从而可提供高精度和轻量的阴极射线管。
显然，本领域的技术人员可对本发明彩色阴极射线管中的荫罩进行各种改进和变更，而不会脱离本发明的精神或范围。因此，本发明将覆盖落入权利要求和其等价物范围内的本发明的各种改变和变更。
权利要求
1.彩色阴极射线管中的荫罩，包括其中形成有通过电子束的多个槽缝的有效表面部分；和从有效表面部分延伸的边缘部分，所述边缘部分焊接到固定于阴极射线管屏盘的框架上，其中，根据荫罩的厚度和荫罩槽缝的节距来确定边缘部分上焊点的间隔。
2.如权利要求1所述的荫罩，其中焊点的间隔是在荫罩厚度的11-19倍的范围内。
3.如权利要求2所述的荫罩，其中焊点的间隔是在荫罩厚度的11-15倍的范围内。
4.如权利要求1所述的荫罩，其中焊点的间隔是在荫罩槽缝节距的0.5-1.9倍的范围内。
5.如权利要求4所述的荫罩，其中焊点的间隔是在荫罩槽缝节距的1.3-1.5倍的范围内。
6.如权利要求1所述的荫罩，其中边缘部分上焊点的宽高比在1.0-2.6的范围内。
7.如权利要求6所述的荫罩，其中边缘部分上焊点的高度在0.6-0.9mm的范围内。
8.如权利要求6所述的荫罩，其中边缘部分上焊点的宽度在1.0-1.4mm的范围内。
全文摘要
一种可防止焊接后有效出现于荫罩上的皱纹的形成的彩色阴极射线管中的荫罩,包括:其中形成通过电子束的多个槽缝的有效表面部分;和从有效表面部分延伸的边缘部分,所述边缘部分焊接到固定于阴极射线管屏盘的框架上,其中根据荫罩的厚度和荫罩槽缝的节距来确定边缘部分上焊点的间隔。
文档编号H01J29/07GK1326209SQ0111699
公开日2001年12月12日 申请日期2001年5月21日 优先权日2000年5月30日
发明者朴水吉 申请人:Lg电子株式会社