专利名称：用于阴极射线管的去张力荫罩框架组件的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及彩色显象管(CRTs)，更为具体地是涉及用于阴极射线管的能够去张力的张力荫罩组件。
背景技术：
彩色阴极射线管或CRT包括一个电子枪，其用于形成和引导射到管的荧光屏上的三束电子束。该荧光屏位于管的面板的内表面上，并由发射三种不同颜色的荧光体的阵列构成。一个荫罩板插入在电子枪和荧光屏之间，该荫罩板可以是成形荫罩或者是张力荫罩。由电子枪射出的电子束穿过荫罩板中的孔并击打荧光屏，导致荧光体发光，从而在面板的可视表面上显示图象。
张力荫罩包括张紧在荫罩框架上以减少它们在外部激励下大振幅的振动倾向的一组带。这样的振动将会导致粗电子束在荧光屏上的错位，并将导致目标图象对于CRT的观察者而言变形。
要求达到可接受的振动特性的荫罩应力低于荫罩材料在管工作温度时的屈服点。然而，在升高的管处理温度时，荫罩材料特性变化和荫罩材料的弹性极限大大降低。在这样的情况下，荫罩应力超过荫罩材料的弹性极限，并且材料被非弹性的拉长。当管在处理后被冷却时，这些带便比处理前长，并且荫罩框架不能将荫罩带张紧到处理前的张紧水平。另一种常见的问题出现在当荫罩带材料具有低于荫罩框架材料的热膨胀系数时。在这样的情况下，荫罩带上张力在热处理过程中增加，导致较多的非弹性应力。
因此，需要提出允许张力荫罩在用于制造CRT的用于减轻荫罩的拉伸的热循环中被均匀去张力的荫罩框架组件。
发明内容
本发明涉及一种去张力荫罩框架组件。当在CRT制造工艺中被加热时，本发明导致荫罩框架向内压缩到自身上，从而释放张力荫罩的张力。
更为具体地说，本发明的去张力荫罩框架组件包括一个双顺从系统，在该系统中张力荫罩相对置的边缘连接到两个平行的荫罩保持片上。这些保持片连接到子框架的两个相对侧的中心。子框架由两种或多种具有不同热膨胀系数的材料构成，从而温度的升高导致子框架偏转，这导致保持片朝向彼此运动。保持片的运动基本是平面的(XY平面)，这允许保持片运动，而张力荫罩轮廓不变形。当保持片朝向彼此运动时，张力荫罩中的张力被释放，应力被减小。因此，在升高的温度时，本发明能除去张力荫罩的张力，而不弯曲张力荫罩轮廓。
这由此减小了荫罩在热处理过程中经历的非弹性张力，并在热处理过程后在带中保持了更多的张紧度。
图1是一个彩色显象管的部分沿轴向截取的侧视图，其包括一个根据本发明的张力荫罩框架组件；图2A和2B是一个已知张力荫罩框架组件的部分侧视图；图3A、3B和3C是根据本发明的荫罩框架组件的视图。图3A示出了荫罩框架组件的平面图，为清楚起见去除了张力荫罩。图3B示出了荫罩框架组件的沿线3B-3B的视图，其包括张力荫罩。图3B示出了荫罩框架组件的沿线3C-3C的视图；图4A和4B示出了根据本发明的荫罩框架组件的平面图，为清楚起见去除了张力荫罩和荫罩保持片。图4A示出了室温下的子框架。图4B示出了处于升高温度，例如管处理所需的温度下的子框架；图5示出了沿图4A的线5A-5A的子框架的横截面图；图6示出了沿图4A的线6A-6A的子框架的横截面图；图7示出了沿图3A中线3B-3B的视图，表示了在加热根据本发明的荫罩框架组件时荫罩保持片的运动。
具体实施例方式
图1示出的阴级射线管10具有一个玻璃外壳12，玻璃外壳12包括一个矩形面板14和一个由一个漏斗件18连接的管状颈部16。漏斗件18具有从一个阳极按钮20延伸到颈部16的内导电涂层(未示出)。面板14包括一个可视表面22和一个通过玻璃料26密封到漏斗件18上的圆周凸缘或侧壁24。三色荧光荧光屏28由面板14的内表面支撑。荧光屏28是具有三个为一组布置的荧光线的线条网荧光屏，每组包括三基色中的每一种颜色的荧光线。张力荫罩框架组件30相对于荧光屏28以预定间隔可拆卸地安装。荫罩可以是张力荫罩，或者是张力聚焦荫罩。电子枪32(在图1是以虚线简要示出)中心安装在颈部16内，用以沿穿过张力荫罩框架组件30到荧光屏28的收敛路径产生三束一字形的电子束，即一个中心束和两个边束。
管10设计成与在漏斗件邻近颈部连接处的一个外部磁偏转线圈，例如示出的磁轭34一起使用，该磁轭产生导致电子束水平地和垂直地在荧光屏28上的矩形光栅中扫描的磁场。
在图3A-3C中放大详细示出的张力荫罩框架组件30包括两个长边支撑件36和38和两个短边支撑件40和42。张力荫罩框架组件30的两个长边支撑件36和38平行于管的中心长轴x，两个短边支撑件40和42平行于管的中心短轴y。张力荫罩框架组件30包括平行于中心短轴y且彼此平行的带44。
图2A和2B示出了一个已知荫罩框架组件300的部分侧视图。已知荫罩框架组件300由一个框架构件314和一个张力荫罩306构成。框架构件314包括一对钢框短部段310，其具有固定到钢框部段310后侧的不锈钢条308。一组钢悬臂302垂直连接到钢框部段310和不锈钢条308上。不锈钢条308通常通过缝焊、点焊或预焊刚性固定到钢框部段310上。钢悬臂302通常也通过缝焊、点焊或预焊刚性固定到不锈钢条308和钢框部段310上。
当在加工过程加热CRT时，图2B中示出的荫罩框架组件300膨胀。不锈钢条308膨胀得比钢框部段310快，该不锈钢条是固定在该钢框部段上的。由于不锈钢条308以比钢框部段310快的速度膨胀，所以在元件之间产生非常多的力，导致它们向荫罩306的曲率中心卷曲。该卷曲导致钢悬臂302向内朝荫罩框架组件300在Y-Z平面中的中心转动。由于钢悬臂302向内朝向彼此转动，所以张力荫罩306失去其张力，如图2B所示。因为悬臂302具有朝悬臂302的中心增加的很大程度的挠性，所以去张力效果随着距钢框部段310的距离降低。因此张力荫罩306首先在边缘处失去其张力，然后以非常不均匀的方式向中心失去其张力。这种荫罩去张力导致在张力荫罩306中心处的非弹性荫罩应力高于其边缘处。这种类型的非弹性荫罩应力可以导致荫罩306起皱，并且在荫罩框架组件300冷却后不能在框构件314中心处保持高的荫罩张力。图3A示出了本发明的一个实施例的张力荫罩框架组件30的平面图，其包括一个框架组件401和一个张力荫罩(为清楚起见未示出)。框架组件401是双面顺从类型的，并由两个主子配件，即子框架402和两个荫罩保持片420构成。图3B示出了张力荫罩框架组件30的3B-3B视图，并表示了张力荫罩的带44与荫罩保持片420的空间关系和荫罩保持片420与子框架402的空间关系。图3C示出了张力荫罩框架组件30的3C-3C视图，并表示了弯曲边缘405A，张力荫罩的带44连接在该边缘上。
图4A示出了处于室温T1下的子框架402，为清楚起见去除了荫罩保持片420。子框架402由两种具有不同热膨胀系数的不同材料构成。在该实施例中，使用钢作为热膨胀系数较低的材料，使用不锈钢作为热膨胀系数较高的材料。子框架402由大体平行于管x轴线的两个长边支撑件36和38构成，并由大体平行于管y轴线的两个短边支撑件40和42分开。
同时参见图4-7可以清楚地理解本发明的操作。长边支撑件36和38由一个不锈钢(热膨胀系数较高)部分403A和一个钢(热膨胀系数较低)部分403B构成，不锈钢部分403A位于子框架402的内部区域中，如图5所示。短边支撑件40和42由一个不锈钢(热膨胀系数较高)部分404A和一个钢(热膨胀系数较低)部分404B构成，不锈钢部分404A位于子框架402的外部区域中，如图6所示。在图4A和4B中，片连接点412之间的距离由尺寸D＝A1给定。
当加热子框架402时，热膨胀系数较高的不锈钢部分导致不锈钢部分比钢部分长。由于子框架402的这些部分是彼此相连的，所以长边支撑件36和38以及短边支撑件40和42在XY平面中以位于支撑件36、38、40和42钢侧的曲率中心卷曲。因此，在连接点412之间存在空间净变化。图4B示出了处于升高温度T2(＞T1)，例如在管进行热处理过程中遇到的温度下的子框架402，导致小于A1的间隔距离A2造成连接点412之间更近的间距。由于荫罩保持片420连接在点412上，所以荫罩保持片420也朝向彼此运动，从而释放了在保持片之间拉伸的荫罩上的张力。
图7示出了从图3A的3B-3B看去的处于温度T1和T2下的荫罩框架组件30，表示了荫罩保持片在升高温度时如何朝向彼此运动。虚线表示处于温度T1时的荫罩框架组件30，而实线表示处于温度T2时的荫罩框架组件30。荫罩框架组件30的运动基本上平面地沿XY平面发生。这意味着用于荫罩去张力的机构不导致轮廓变化。如果荫罩保持片420是非常硬的，则该平面运动导致张力荫罩的均匀去张力。如果荫罩保持片420是挠性的，则该运动导致荫罩的中心先去张力。这导致外边缘去张力得比中心处小。
应该理解的是，CRTs的不同尺寸和不同类型可能需要不同量的热修正。因此，上述实施例的各种组合和修改都可以是满足这些不同要求所必须的。例如，可以设想彼此相连的独立的热变形件，它们可用于形成子框架402的具体部分。在这种情况下，限定子框架402的支撑件36、38、40和42由两个具有不同温度膨胀系数的、以并排贴靠关系布置的、并沿它们的贴靠表面彼此机械固定的金属件构成。通过放置沿子框架402的外区域具有较低膨胀系数、而在子框架402的外区域具有相对低的膨胀系数的构件来构成支撑保持片420的支撑件。因此，当管在加工过程中被加热时，保持片420由于金属件对温度增加的反应而向一起靠得较近。同样可以设想只有一对支撑件，它们由具有两种不同温度膨胀系数的材料构成，从而保持片420基于这样的双顺从系统的偏转而向一起靠得较近。
另外，可以设想将保持片420在多个在温度改变过程中具有类似偏转距离的位置固定到它们各自的支撑件上，从而使保持片420以基本平行的方式、基本只在CRT的X-Y平面中向一起靠近。在不脱离本发明的较宽方案的情况下，可以进行其它改变和修改，因此后附权利书中的目的将覆盖所有这些落入本发明的真空精神和范围内的改变和修改。
权利要求
1.一种用于阴极射线管(CRT)(10)的去张力荫罩框架组件(30)，其特征在于，其具有一个荫罩，其具有相对的端部，每一个端部连接到保持片(420)上；和一个子框架(402)，其具有一对平行的第一支撑件(36、38)和在所述第一支撑件之间横向延伸的一对平行的第二支撑件(40、42)，并形成一个连续的框(401)，每一个第一支撑件具有至少一个用于将所述保持片连接到所述子框架上的连接点(412)，所述对支撑件中的至少一对由具有不同温度膨胀系数的两部分构成。
2.按权利要求1所述的去张力荫罩框架组件，其中，所述保持片在至少两个连接点连接到所述第一支撑件上。
3.按权利要求1所述的去张力荫罩框架组件，其中，所述部分由金属材料构成。
4.一种用于CRT(10)的去张力荫罩框架组件(30)，其特征在于，其具有一个荫罩，其具有相对的端部，每一个端部连接到保持片(420)上；和一个子框架(402)，其具有由第一支撑件(36、38)和横向第二支撑件(40、42)形成的内部和外部区域，所述支撑件由两个具有不同温度膨胀系数的、以并排贴靠关系布置的、并沿它们的贴靠表面彼此机械固定的金属件构成，其中，所述第一支撑件具有面对所述框架的外部区域的较低温度膨胀系数部分，所述第二支撑件具有面对所述框架的内部区域的较低温度膨胀系数部分；在每一个所述第一支撑件上的至少一个连接点(412)用于将所述保持片连接到所述子框架上。
全文摘要
一种用于阴极射线管(CRT)(10)的去张力荫罩框架组件(30)，其包括一个子框架(402)，该子框架由具有不同温度膨胀系数的、向荫罩保持片(420)提供支撑结构的支撑件(36、38、40、42)构成。当被加热时，支撑件由于不同的热膨胀速度偏转，导致荫罩保持片朝向彼此运动，从而释放荫罩的张力。
文档编号H01J29/07GK1502115SQ02803861
公开日2004年6月2日 申请日期2002年1月8日 优先权日2001年1月19日
发明者A·W·布赫尔, A W 布赫尔 申请人:汤姆森许可公司