专利名称：彩色阴极射线管的框架组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色阴极射线管，更具体地说，是一种在彩色阴极射线管中支撑荫罩的框架组件。
设置框架组件是用于支撑选择阴极射线管中电子束颜色的薄荫罩产生的张力，它通过将该张力调节到焊接于此的荫罩的两侧能够避免由外部碰撞或声波引起而使荫罩产生振动。该框架组件还支撑该荫罩以在荫罩和荧光膜之间保持一所需的空隙，从而能容许各自的电子束精确地撞击有关象素。下面将解释上述框架组件用于现有技术的扁平彩色阴极射线管上的一个例子，它完全消除了荧光屏弯曲半径，从而避免了图像产生变形并使有效视角达到最大化。
图1表示现有技术的扁平彩色阴极射线管的部分剖面。
参考图1，现有技术的平面彩色阴极射线管设有一位于其前部，即图像显示侧的平的面板1，在其内表面上涂有红、绿、蓝三种颜色的荧光膜4，一具有选择射向荧光膜的电子束6颜色的功能的荫罩3，一焊接到平面板后表面上的锥体2，它使其内部保持真空状，一缩向锥体背向的管状颈部10，一在颈部用于发射电子束的电子枪(未图示)，和一环绕在锥体外表面用于偏转电子束的偏转线圈5。除了这些以外，还有被平的面板内表面上的柱销16和簧片8固定的框架组件7，和固定在框架组件后端的内屏蔽9，用于屏蔽地磁以保护被偏转线圈偏转的电子束免遭外部磁场的影响。在上述阴极射线管中，电子枪发射的电子束6可以在上、下、左、右方向偏转，穿过荫罩3，最后撞击到荧光屏15上，使荧光表面发光以重现图像。
同时，参考图2和3C，下面简述组装阴极射线管的内部结构的步骤。
组装阴极射线管内部结构的步骤包括压缩框架组件7以使荫罩3具有一设计好的弯曲率，将荫罩3固定在框架组件上以便使预张力作用于荫罩上，最后是将安装于框架组件上的簧片8固定于安装在面板1上的柱销上。还有一个使G/R(电子束分组率；三个电子束6分布在荧光膜上的图案)达到最优化的过程，其中G/R根据被固定的荧光屏的分辨率用各种参数表达的方程式(1)表达如下G/R=3×S×QPh×L----------(1)]]>这里，S表示偏转线圈的分量，Q表示荫罩到面板内表面的距离，Ph表示槽中心之间的距离，L表示偏转线圈偏转的电子束的中心和面板内表面之间的距离。也就是说，如图1和3B所示，G/R需要为1，就是荧光屏最佳的分辨率。然而，在现有技术中，为1的最佳电子束分组率不可能得到满足。换句话说，如图3B所示，现有技术的阴极射线管的结构上存在缺陷，即荫罩到面板内表面的距离“Q”小于或大于所设计的距离，这样需要撞击荧光膜4相关象素的R，G，B电子束的G/R就不正好是G/R=1，但是，或者以G/R＜1分组，或者以G/R＞1去组(de-grouped)，因此，就降低了色纯。色纯的降低是由下面现有技术结构和组件中存在的问题，即荫罩3上槽的移位而引起的。槽移位的一个主要原因是由大约80％撞击到荫罩3上的电子束转换成的热能而使荫罩3产生热膨胀，由荫罩3到框架组件7的热传导而使框架组件7产生的第二个热膨胀，这样就会产生拱顶现象(doming)，也降低了色纯。槽移位的另一个原因是阴极射线管外部引起的振动或碰撞，通过面板1和柱销16传给框架组件7。也就是说，框架组件7的这种振动传给荫罩3以使荧光屏产生振动(见图3A的虚线)，即颤噪效应(howling)。
与此同时，最近由于阴极射线管变平，面板的弯曲半径变得较大以使面板向内弯曲，这样就使荫罩的弯曲半径变得较大。一旦荫罩的弯曲半径变得较大，就会使荫罩变平，与急剧弯曲的荫罩相比，荫罩的结构强度就会减弱许多，这样会产生非常严重的颤噪效应(howling)和拱顶现象(doming)。为了克服这种局限性，如图4和5所示，设计一种具有将张力提供给荫罩的框架组件17或27的阴极射线管。也就是说，制造该框架组件方法的步骤包括分别制造主框架17a和27a，副框架17b和27b的步骤，将副框架17b和27b的两端焊接于主框架17a和27a端部上以形成一矩形框架的步骤，通过使用一单独的压缩设备如图4所示在Y轴方向压缩主框架17a和27a的步骤，和将荫罩3放置在压缩过的主框架17a和27a上和移去压缩负载的步骤。在此情况下，压缩负载被移开时，焊接于两对称主框架的上表面上的荫罩3在某一方向(Y-方向)通过主框架17a和27a和副框架17b和27b的弹力被拉伸。然而，如图4所示，由于副框架17a是实心的，相对来说框架组件7就增加了总重量，因为固有频率与重量成反比，所以这样就降低了固有频率。也就是说，现有技术的阴极射线管存在一个图像快速摇晃的问题，因为框架组件的固有频率的降低，不仅框架组件对频率的外部振动十分敏感，而且该振动还传给支撑在框架组件上的荫罩。
同时，为了改进如图4所示的框架组件，虽然提供了一种如图5所示具有沟槽副框架的框架组件。但是该框架组件也存在下面的问题。下面的表1表示图4所示和图5所示的框架组件之间的比较。
也就是说，如表1所示，为了提高第一次固有频率，图5的框架组件就必须改变主框架和副框架的剖面，和改变两个框架的焊接方法以减轻重量和增加副框架的惯性矩。然而，恰恰相反，主框架的惯性矩被减小，就会具有一个较弱的扭矩，这样就阻碍了颤噪效应(howling)的降低。
因此，本发明设计一种彩色阴极射线管的框架组件，它基本上能够解决由于受现有技术的限制和不利因素所产生的问题。
本发明的一个目的是提供一种彩色阴极射线管的框架组件，它能够降低颤噪效应。
本发明的其它特征和效果在下面的描述中将会提出，从此描述中部分将会变得清楚，或者通过实践本发明可以获悉。本发明的目的和其它效果将会通过在书面的说明书和权利要求书以及附图特别指出的结构中所认识和获得。
为了实现根据本发明的目的，这些和其它效果，如概括和概述所描述的，彩色阴极射线管的框架组件包括多个固定间隔的主框架，多个支撑每个主框架两端的副框架，其中每个主框架至少在其一侧沿长度方向设有一凹槽。
下面的不等式要满足。
n×C≥2/3×A，这里‘A’表示主框架的长度，‘n’表示每个主框架凹槽的数量，‘C’表示凹槽的长度。
下面的不等式也要满足。
10×C1≤A，这里C1表示凹槽之间的距离。
该框架组件还包括接合加强件以连接主框架和副框架之间的部件。
下面的不等式要满足。
F1≤B1，F2≤A1，F3≤B2，这里F1表示接合加强件的高度，F2表示其宽度，F3表示其厚度，B1表示副框架截面的高度，B2表示其厚度，A1表示主框架截面的宽度，A2表示其厚度。
应该明白前面的简述和后面的详述是用于举例和解释，其目的是为权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，它们加在说明书中并组成说明书的一部分，本发明图示的实施例连同其描述用于解释本发明的工作原理图中图1表示现有技术中具有部分剖视的平面阴极射线管的侧视图；图2表示框架组件固定于此的面板的剖视图；图3A表示彩色阴极射线管的工作示图；图3B表示具有相应的电子束分组分辨率的R，G，B荧光膜的分布图；图3C表示荫罩孔之间的距离；图4表示现有技术框架组件第一实施例的透视图；图5表示现有技术框架组件第二实施例的透视图；图6A表示根据本发明最佳实施例的框架组件的前侧透视图；图6B表示根据本发明最佳实施例的框架组件的后侧透视图；图7A表示沿图6中Ⅰ-Ⅰ线的剖视图；图7B表示沿图6中Ⅱ-Ⅱ线的剖视图；图8A-C表示根据本发明最佳实施例的框架组件的第三角凸缘的平面/前端/后端示图。
现在，参考图6A-8C所示的图例将对本发明的最佳实施例作详细地描述。与现有技术中相同的部件将用相同的标号表示，不作详细地解释。本发明提出通过加强框架组件的刚度(特别是在长度侧方向)和增强扭矩以降低彩色阴极射线管的颤噪效应来使框架组件的固有频率得到提高，其基本原理如下。
刚度和固有频率之间的关系用方程式(2)表达如下ω=Kρ∝E1ρ14----------(2)]]>这里，‘ω’表示固有频率，‘K’表示框架组件的刚度，‘ρ’表示密度(框架质量)，‘E’表示弹性模量，‘I’表示惯性矩，‘1’表示框架长度。从方程式(2)中可知一旦框架组件的刚度‘K’被加强，固有频率‘ω’就会变大。也就是说，对于具有相同长度和相同弹性模量的相同材料组成的框架组件，只要惯性矩，抗变形性能增强了，刚度也增强了，固有频率就会得到提高。由于它能被定义为ω∝Ⅰ，最好将框架组件的刚度增强以使框架组件的固有频率得到提高。根据上述原理，如图6A-8所示提供一种具有一对主框架107a和一对副框架107b的矩形框架组件。该主框架107a具有一对相互间距为C1的凹槽108，每个凹槽108在其外侧具有高度C2和长度C。梯形副框架107b具有高度‘D’和宽度‘W’以提高惯性矩和刚度。设有支架，连接部件的加强件，每个支架具有高度‘F1’，宽度‘F2’，厚度‘F3’，用于连接主框架107a和副框架107b。凹槽108减小了由框架振动产生的振动位移，其中每个主框架107的两个凹槽的总长度(2×C)大于主框架长度‘A’的三分之二时，就能够提供最有效的惯性矩。即主框架107a的刚度被增强以使第一固有频率增高，这样主框架的固有振动就会存在于外部振动频率范围之外以避免两个频率之间的相互干扰。换句话说，由于主框架107a的固有频率和外部频率之间的相互干扰而产生的颤噪效应的频率的降低能够改进阴极射线管的颤噪效应。与此相反的是，如果每个主框架107a的两个凹槽108的总长度小于主框架长度的三分之二时，由于没有振动位移减小的效果，就必须将凹槽长度和主框架长度之间的关系限制如上。凹槽108之间的距离C1设计成大于主框架长度‘A’的十分之一能够以大于10％减小固有频率。最好使凹槽108之间的距离C1大于主框架长度‘A’的十分之一以保持加强效果。而且，由于支架109，连接部件的加强件，在结构上加强了弱小的扭矩，它使固有频率增高，产生颤噪效应的频率也能被降低。然而，大于某极限尺寸的支架109由于重量的增加，就降低了固有频率，而不是用于加强振动的。总之，分别设计成等于，或小于主框架107a的宽度A1，副框架107b的高度B1和主框架或副框架的厚度A2或B2的支架109的宽度‘F2’，高度‘F1’，和厚度‘F3’非常有效地提高了固有频率。
与此同时，下面的表2表示通过使用有限元分析法对框架组件所做结构分析的结果，从此可知，与图4中现有技术的框架组件相比，主框架和副框架的惯性矩被分别地提高了159％和145％，固有频率提高了73％，同时重量减小了23％。
表2
根据上面表格的颤噪效应的特性分析表明框架组件的扭矩损坏了颤噪效应的性能。因此，在本发明中，不仅惯性矩被提高以增强了主框架的刚度，而且框架组件的扭矩也被提高，从而改善了颤噪效应的性能。
如上所述，本发明的彩色阴极射线管的框架组件具有以下效果。
本发明的彩色阴极射线管中的框架组件能够改进框架组件的颤噪效应，此效应是使彩色阴极射线管色纯变差的原因，通过在主框架上设置凹槽，使框架组件的固有频率随着主框架的刚度的增强而提高，通过在主框架和副框架的组件之间增设支架，提高了框架组件的惯性矩。
很显然本领域的技术人员可对本发明的彩色阴极射线管的框架组件作出各种修改和变化而没有脱离本发明的精神和保护范围。因此，本发明的意图是它覆盖了其各种修改和变化，只要这些修改和变化落在权利要求及其等效范围内。
权利要求
1．一种彩色阴极射线管的框架组件，包括多个固定间隔的主框架；多个支撑每个主框架两端的副框架；其中每个主框架至少在其一侧沿长度方向设有一凹槽。
2．如权利要求1所述的框架组件，其中要满足下面的不等式，n×C≥2/3×A，这里‘A’表示主框架的长度，‘n’表示每个主框架凹槽的数量，‘C’表示凹槽的长度。
3．如权利要求1所述的框架组件，其中也要满足下面的不等式，10×C1≤A，这里C1表示凹槽之间的距离。
4．如权利要求1所述的框架组件，其中该框架组件还包括连接部件的加强件，用以连接主框架和副框架之间的部件。
5．如权利要求4所述的框架组件，其中要满足下面的不等式，F1≤B1，F2≤A1，F3≤B2，这里F1表示连接部件的加强件的高度，F2表示宽度，F3表示厚度，B1表示副框架截面的高度，B2表示厚度，A1表示主框架截面的宽度，A2表示厚度。
全文摘要
一种彩色阴极射线管的框架组件包括多个固定间隔的主框架,多个支撑每个主框架两端的副框架,其中每个主框架至少在其一侧沿长度方向设有一凹槽,支架固定在主框架和副框架之间,因此能够改进框架组件的颤噪效应,它是降低彩色阴极射线管色纯的原因,以此能够提高框架组件的固有频率。
文档编号G09G1/28GK1284696SQ001290
公开日2001年2月21日 申请日期2000年8月17日 优先权日1999年8月17日
发明者金相基 申请人:Lg电子株式会社