专利名称：彩色阴极射线管的荫罩组件的制作方法
背景技术：
本发明涉及到彩色阴极射线管(CRT)的荫罩组件。本发明特别涉及到一种彩色阴极射线管的荫罩组件，其中，采用调节主框架的厚度，宽度和高度与阴影掩模之厚度的比例的方式，防止用于对阴影掩模施加的张力的主框架因高温处理过程中的蠕变而产生变形，从而使对阴影掩模施加的张力的量变小。
有关的现有技术
图1表示一种普通彩色阴极射线管(CRT)结构的局部截面图。参见图1，彩色CRT是诸如电视监视器或计算机监视器等图像显示装置中用来显示图像的主要组成部分。这种CRT是由设在正面方向的面板1和设在面板1后面的一个漏斗2组成的。
在上述面板1和漏斗2内部还限定了一个内部空间，CRT还包括发射荧光的荧光面4，嵌入所述漏斗2的颈部、用来产生撞击上述荧光面4的电子束6的一个电子枪，用来识别荧光面4最终产生的荧光颜色的阴影掩模3，由对阴影掩模3施加张力的主框架7和支撑所述主框架7的副框架15组成的一个框架，设在所述主框架的侧面将所述主框架7连接到所述面板1上的一个弹簧9，焊接固定在所述副框架15上用来屏蔽外部地球磁场的一个内部屏蔽8，以及设在上述面板1的侧面用来承受外部冲击的一个加强带12。
这种CRT还包括用来向上下左右偏转电子枪(未示出)发射的电子束6的一个偏转磁轭5，以及用来指引射束的轨迹最终进入某一种荧光材料的2，4，6极磁铁11，以防止彩色纯度发生恶化。
以下要解释图1所示的彩色阴极射线管的工作原理。由嵌入面板2颈部的电子枪发出的电子束6在施加到阴极射线管上的阳极电压作用下撞击设在面板1内侧的荧光面4，这一电子束在到达荧光面4之前被偏转磁轭5朝上下左右偏转，从而形成一个象素。
阴极射线管处在高真空状态，受到外力冲击容易发生爆炸现象。为此要将面板1设计成具有足以承受大气压力的结构强度，以避免这种现象。
另外，耐冲击能力是这样保证的，用安装在面板1裙边外表面上的一个加强带12来分散高真空状态下的阴极射线管所承受的应力。
另外，如果对阴影掩模施加张力的主框架7是焊接的，还可以通过变形使阴影掩模3和主框架7达到平衡状态。
在这种情况下，施加在对阴影掩模3施加张力的主框架7上的应力应该低于材料的破坏强度，这样就不会出现与硬度有关的问题。
同时，如果施加在所述主框架7上的应力低于材料的破坏强度，就不会出现硬度方面的问题，但是，由高温处理过程中的蠕变造成的变形会在阴影掩模中产生张力变形现象的问题。
发明概述为此，本发明的目的是提供一种阴极射线管的荫罩组件，它通过调节主框架的厚度，宽度和高度与阴影掩模之厚度的比例来防止主框架因高温热处理过程中的蠕变造成的变形在阴影掩模中产生的张力减少。
一种阴极射线管包括一个内侧设有荧光面的面板，设置在所述面板的后侧用烧结玻璃粘合到所述面板上的一个漏斗，连接在所述面板内侧的阴影掩模，在其中形成多个对电子束执行彩色鉴别的电子通孔，以及由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，对于这种射线管，用来实现本发明目的的优选实施例的特征在于满足T/t≥45的关系，t是阴影掩模的厚度，而T是主框架焊接在阴影掩模的那一部分的厚度。
一种阴极射线管包括一个内侧设有荧光面的面板，设置在所述面板的后侧用烧结玻璃粘合到所述面板上的一个漏斗，连接在所述面板内侧的阴影掩模，在其中形成多个对电子束执行彩色鉴别的电子通孔，以及由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，对于这种射线管，本发明的另一个优选实施例的特征在于满足W/t≥270的关系，t是阴影掩模的厚度，而W是附着在框架的副框架上的那一部分的宽度。
一种阴极射线管包括一个内侧设有荧光面的面板，设置在所述面板的后侧用烧结玻璃粘合到所述面板上的一个漏斗，连接在所述面板内侧的阴影掩模，在其中形成多个对电子束执行彩色鉴别的电子通孔，以及由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，对于这种射线管，本发明的另一个优选实施例的特征在于满足H/t≥270的关系，t是阴影掩模的厚度，而H是主框架从上述阴影掩模到副框架的长度。
一种阴极射线管包括一个内侧设有荧光面的面板，设置在所述面板的后侧用烧结玻璃粘合到所述面板上的一个漏斗，连接在所述面板内侧的阴影掩模，在其中形成多个对电子束执行彩色鉴别的电子通孔，以及由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，本发明的另一个最佳实施例的特征在于焊接有上述阴影掩模的上述主框架的强度低于高温破坏强度的72％，并且还低于室温破坏强度的65％。
附图简介根据以下参照附图的详细说明就能理解本发明的上述及其它目的，特征和其它优点，在附图中图1是表示普通彩色阴极射线管的构造的局部截面图；图2a表示主框架的压制步骤；
图2b表示在主框架压制步骤之后在主框架上焊接阴影掩模的状态；图2c表示阴影掩模和主框架在主框架的压力负荷消除之后的平衡状态；图3是图2c的一个等效模型，表示主框架对阴影掩模施加拉力的状态；图4是将阴影掩模焊接在主框架上的结构的截面图；图5表示与主框架应力有关的蠕动测试(条件是440℃，160分钟)结果；图6表示按照常规技术和本发明两种情况在主框架应力和主框架厚度与阴影掩模厚度的比例之间的关系；图7表示按照常规技术和本发明两种情况在主框架应力和主框架宽度与阴影掩模厚度的比例之间的关系；图8表示按照常规技术和本发明两种情况在主框架应力和主框架宽度与阴影掩模厚度的比例之间的关系；以及图9表示按照常规技术和本发明两种情况相对于阴影掩模的各个位置进行热处理后频率的减少量。
最佳实施例的说明以下要参照附图具体说明本发明为实现上述目的的一个优选实施例。
图2a到2c表示在主框架7上安装阴影掩模3的步骤。
图2a表示主框架7的压制步骤，使阴影掩模3的曲率维持在设计的范围，图2b表示阴影掩模3被焊接在主框架7上的状态，而图2c表示阴影掩模3和主框架7在主框架的压力负荷消除之后的平衡状态。
特别应注意到图2c，上述平衡状态具有这样的配置，它使主框架7对阴影掩模3产生拉力。
图3表示图2c的一个等效模型，说明主框架7对阴影掩模3产生拉力的状态。
参见图3，主框架7和阴影掩模3在阴影掩模变形为δM而主框架变形为δF时达到平衡状态。
以下描述了在主框架受压，焊接好掩模，并且主框架负荷被消除时的平衡公式。
T＝KM×δM＝KF×δF式中的T代表施加在阴影掩模3上的拉力，KM是阴影掩模3的刚性，KF是主框架的刚性，δM是阴影掩模3的变形，而δF是主框架7的变形。
这样就能用阴影掩模的变形来确定施加在阴影掩模3上的力。阴影掩模变形越大，施加在阴影掩模3上的力就越大，而阴影掩模变形越小，施加在阴影掩模3上的力也就越小。
也就是说，施加在阴影掩模3上的拉力随着阴影掩模3变形的减小而减小，这是因为牵引阴影掩模3的力由于在高温热处理过程中产生的蠕动使主框架7的刚性下降而减小了。这样就能用阴影掩模和主框架的刚性来确定施加在阴影掩模3上的拉力。
图4的截面图表示阴影掩模3被焊接在主框架7上的状态，在图中标出了阴影掩模的厚度，以及主框架的厚度，宽度和高度。
上述阴影掩模3的刚性与阴影掩模的厚度有关，而上述主框架7的刚性与主框架的厚度，宽度和高度有关。
这样就能用阴影掩模3的厚度以及主框架7的厚度，宽度和高度来确定施加在阴影掩模3上的拉力。
图5的曲线表示与主框架应力有关的蠕动测试(条件是440℃，160分钟)结果。
图中的σy代表失去的刚性，σ代表当前受到的拉力，σ/σy是当前拉力与失去的刚性之比，而应变(％)代表蠕动造成的变形量。
参见图5，在拉力低于72％时，主框架7的变形不大，但是，在拉力超过72％时，蠕动会使变形大大增加。
图6的曲线表示常规技术与本发明之间有关阴影掩模厚度t与主框架厚度T的比例T/t和主框架拉力σ/σy之间关系的比较结果。
参见图6，主框架与阴影掩模的厚度比例通常在45以下。在这种情况下，施加在主框架7上的常规拉力与室温下的破坏强度相比处在62％的等级，而与高温下的破坏强度相比处在76％的等级。
然而，本发明减少蠕动造成的变形的方式是将主框架与阴影掩模厚度的比例调节到45以上，从而使变形造成的应力降到72％以下。
图7的曲线表示常规技术与本发明之间有关主框架宽度W与阴影掩模厚度t的比例W/t和施加在主框架7上的拉力σ/σy之间关系的比较结果。
参见图7，主框架宽度与阴影掩模的厚度比例通常在270以下，此时，施加在主框架7上的拉力与室温下的破坏强度相比处在65％的等级，而与高温下的破坏强度相比处在72％的等级。
然而，本发明减少蠕动造成的变形的方式是将主框架宽度与阴影掩模厚度的比例调节到270以上，从而使变形造成的拉力降到72％以下。
图8的曲线表示本发明与常规技术之间有关主框架高度H与阴影掩模厚度t的比例H/t和施加在主框架7上的拉力σ/σy之间关系的比较结果。
参见图8，主框架宽度与阴影掩模的厚度比例通常在270以下，此时，施加在主框架7上的拉力与室温下的破坏强度相比处在58％的等级，而与高温下的破坏强度相比处在72％的等级。
然而，本发明减少蠕动造成的变形的方式是将主框架宽度与阴影掩模厚度的比例调节到270以上，从而使变形造成的拉力降到72％以下。
由此可见，按照常规技术的拉力等级处在72％以上，在这种情况下，蠕动会使主框架7的变形明显增大，如图5所示。在这种情况下，在室温下的破坏强度方面不会出现问题，但是，在高温下的破坏强度方面，蠕动会使变形增大。
然而，按照本发明，当施加的拉力低于72％时，即使在高温下的破坏强度方面也能降低蠕动造成的变形。
图9的曲线表示本发明与常规技术之间关于对阴影掩模的各个位置进行热处理后频率的减少量之间的比较，用频率减少量来测量阴影掩模的拉力。
频率主要是根据施加在1维轴线上的拉力所确定的，因为掩模受到的拉力几乎是沿着1维轴线，尽管不是一条线。因此，适用于一条线的频率和拉力之间的关系就同样可以适用于这种阴影掩模。
频率和拉力之间的关系如下f＝1/(2L)(T/ρ)式中的f代表频率，T代表拉力，L是线的长度，而ρ是线的线性密度。
按照这一公式可以看出，频率与拉力的根值成比例，并且对于淹模也是如此。
另外，总的来说，耗散随着频率增高而变大，反之，耗散会随着频率下降而变小。也就是说，减小施加在阴影掩模上的拉力就意味着降低频率，因此，随着频率降低幅度的增大就不容易发生耗散。
换句话说，不仅脱靶(miss-landing)会随着这一幅度变大而变大，而且这种减少不能过快。这样的结果在显示器中会造成持续的振动现象。
同时，参见图9，按照常规，在热处理后测得的频率减少量在阴影掩模的中心位置是5％，而在外围位置是30％，另一方面，按照本发明，在热处理后测得的频率减少量在阴影掩模的中心位置是3％，而在外围位置是18％。
因此，本发明表明热处理后的频率减少量在阴影掩模的中心位置下降了2％，而在外围位置下降了大约12％。
将本发明与常规技术相比就可以看出，由于频率减少量大大下降，可以使拉力降低变小。
如上所述，按照本发明，通过调节主框架的厚度，宽度和高度与阴影掩模厚度的比例来防止主框架在高温热处理过程中的变形，从而减少阴影掩模的拉力降低现象。
结果就能防止由于施加在阴影掩模上的拉力下降使阴影掩模发生振动，进而导致在显示器中发生啸声现象而造成显示器质量恶化的问题。
权利要求
1.彩色阴极射线管的一种荫罩组件包括一个内侧设有荧光面的面板；设置在所述面板的后侧用烧结玻璃粘合到所述面板上的一个漏斗；一个连接在所述面板内侧的阴影掩模，在其中形成有多个对电子束执行彩色鉴别的电子通孔，以及由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，其中满足T/t≥45这样的关系，t是阴影掩模的厚度，而T是主框架焊接到阴影掩模的那一部分的厚度。
2.按照权利要求1的荫罩组件，其特征是满足W/t≥270的关系，t是阴影掩模的厚度，而W是附着在框架的副框架上的那一部分的宽度。
3.按照权利要求1的荫罩组件，其特征是满足H/t≥270的关系，t是阴影掩模的厚度，而H是主框架从上述阴影掩模到副框架的长度。
4.按照权利要求1的荫罩组件，其特征是在上面焊接有所述阴影掩模的所述主框架的强度低于高温破坏强度的72％，并低于室温破坏强度的65％。
5.一种阴极射线管的荫罩组件包括一个内侧设有荧光面的面板；设置在所述面板的后侧用烧结玻璃粘合到所述面板上的一个漏斗；一个连接在所述面板内侧的阴影掩模，在其中形成有多个对电子束执行彩色鉴别的电子通孔，以及由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，其中满足W/t≥270这样的关系，t是阴影掩模的厚度，而W是附着在框架的副框架上的那一部分的宽度。
6.按照权利要求5的荫罩组件，其特征在于满足H/t≥270的关系，t是阴影掩模的厚度，而H是主框架从上述阴影掩模到副框架的长度。
7.按照权利要求5的荫罩组件，其特征在于焊接有上述阴影掩模的上述主框架的强度低于高温破坏强度的72％，并且还低于室温破坏强度的65％。
8.一种阴极射线管的荫罩组件包括一个内侧设有荧光面的面板；设置在所述面板的后侧用烧结玻璃粘合到所述面板上的一个漏斗；一个连接在所述面板内侧的阴影掩模，在其中形成有多个对电子束执行彩色鉴别的电子通孔，以及由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，其中满足H/t≥270这样的关系，t是阴影掩模的厚度，而H是主框架从上述阴影掩模到副框架的长度。
9.按照权利要求8的荫罩组件，其特征在于焊接有上述阴影掩模的上述主框架的强度低于高温破坏强度的72％，并且还低于室温破坏强度的65％。
10.一种阴极射线管的荫罩组件包括一个内侧设有荧光面的面板；设置在所述面板的后侧用烧结玻璃粘合到所述面板上的一个漏斗；一个连接在所述面板内侧的阴影掩模，在其中形成有多个对电子束执行彩色鉴别的电子通孔，以及由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，其中焊接有上述阴影掩模的上述主框架的强度低于高温破坏强度的72％，并且还低于室温破坏强度的65％。
全文摘要
本发明涉及到彩色阴极射线管(CRT)的一种荫罩组件。本发明具体涉及到彩色阴极射线管的一种荫罩组件，其中调节主框架的厚度，宽度和高度与阴影掩模厚度的比例，从而防止对阴影掩模施加拉力的主框架因高温处理过程中的蠕动而变形，减小施加在阴影掩模上的拉力的减少量。本发明公开了一种彩色阴极射线管的荫罩组件。彩色阴极射线管包括由焊接在阴影掩模上用于面向面板支撑所述阴影掩模的主框架和支撑所述主框架的副框架组成的一个框架，其中满足T/t≥45，W/t≥270和H/t≥270的关系，t是阴影掩模的厚度，T是主框架焊接在阴影掩模上的那一部分的厚度，W是附着在框架的副框架上的那一部分的宽度，而H是主框架从上述阴影掩模到副框架的长度。
文档编号H01J29/07GK1427440SQ0212221
公开日2003年7月2日 申请日期2002年5月31日 优先权日2001年5月31日
发明者黄仁赫 申请人:Lg飞利浦显示器(韩国)株式会社