专利名称：用于保持阴极射线管的荫罩股线空间均匀性的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及一种彩色显像管，并尤其涉及用于制造彩色显像管所用的张力荫罩(tension mask)的方法和设备。
背景技术：
彩色显像管包括用于形成三束电子束并将三束电子束引向显像管的屏幕的电子枪。屏幕位于显像管面板的内表面上，并且由发出三种不同颜色的荧光体元件的阵列构成。或是拱形荫罩或是张力荫罩的多孔荫罩夹置在电子枪和屏幕之间，以允许每个电子束仅仅撞击与该电子束相关的荧光体元件。荫罩是诸如钢的金属薄片，该薄片构形为稍微平行于显像管面板的内表面。聚焦荫罩包括两组导电线，这两组导电线彼此垂直并且由绝缘体分隔。当不同的电势施加到这两组导电线上以在每个荫罩开口内产生多重聚焦透镜时，该荫罩被称为聚焦荫罩。一种类型的聚焦荫罩是张力聚焦荫罩，其中，至少一组导电线处于张力之下。通常，在张力聚焦荫罩中，垂直的那组导电线或股线(strand)处于张力下，而水平的那组导电线或线路覆盖所述股线。
在组装绞合张力荫罩(strand tension mask)时，需要以高精度组装各股线，以便在各股线之间实现恒定的间隔。
发明内容
本发明提供了一种用于保持张力荫罩的各股线之间的均匀间隔的方法和设备。该设备包括提供一组阻挡脊(barrier ridge)，并将他们固定到张力荫罩上。阻挡脊垂直于张力荫罩的各股线对齐，并在张力荫罩的端部附近固定到框架上。阻挡脊横穿张力荫罩的长度，并且作用为在荫罩焊接和后续的热处理过程中在面对所施加的应力时，保持荫罩各股线彼此平行且等距间隔。在阻挡脊固定到框架上之后，张力荫罩安装到荫罩框架上。阻挡脊固定到框架内侧，并正好在荫罩各股线之下，且与荫罩各股线相接触。当张力荫罩安装到荫罩框架上之后，阻挡脊位于荫罩框架的内侧，并且在荫罩框架和张力荫罩中在屏幕上产生可视图像的阵列区域之间。荫罩各股线与阻挡脊摩擦接触。它们也可以通过适当的粘结剂，如Kasil粘接到阻挡脊上。
在荫罩向框架上焊接的过程中，荫罩各股线直接焊接到框架的悬臂上。由于阻挡脊所施加的摩擦力，沿着焊接接触点施加到各股线上的机械应力被隔离到接触点的各股线的区域上。因此，有利的是，各股线在阻挡脊之间的部分受机械应力的影响很小，并且保持它们的位置。在张力荫罩固定到荫罩框架上之后，整个荫罩组件被用于制造彩色显像管中。如此，该组件通过一系列热循环加工。阻挡脊膨胀并与荫罩框架和谐接触。通过将张力荫罩各股线固定到阻挡脊上，由此在制造绞合张力荫罩、后续的加工以及显像管工作的过程中保持了各股线之间的空间完整性。
图1是包括根据本发明的绞合张力聚焦荫罩-框架组件的彩色显像管的局部为轴向剖面的侧视图；图2是图1的绞合张力聚焦荫罩-框架组件的透视图；图3是图2的张力荫罩框架在附着绞合张力荫罩之前的前视图；图4是图2的绞合张力荫罩在焊接到张力荫罩框架上之前的前视图；图5是图4的张力荫罩的前视图，示出张力荫罩将与荫罩框架上的阻挡脊相接触的位置；以及图6是根据本发明的张力荫罩组件的前视图，这个图示出荫罩框架、阻挡脊和荫罩裙部各位置之间的关系。
具体实施例方式
图1示出具有玻璃管壳12的阴极射线管10包括由矩形玻锥14连接的矩形的面板屏盘14和管状颈部16。玻锥18具有内部导电涂层(未示出)，该涂层从阳极钮(anode button)20延伸到颈部16。屏盘14包括观看面板22和周边凸缘或侧壁24，后者通过玻璃密封釉料26密封到玻锥18上。三色荧光屏28由面板22的内表面承载。荧光屏28是网线屏，荧光体线条三个一组布置，每三个一组包括三种颜色中每一种的荧光体线条。圆柱形的张力荫罩30相对于荧光屏28可拆卸地安装在预定间隔处。荫罩可以是张力聚焦荫罩或张力荫罩。电子枪32(图1中由虚线示意性表示)居中地安装在颈部16内，以便沿着会聚路径通过荫罩30向荧光屏28产生三束成行(in-line)的电子束、即中间电子束和两个侧电子束。
阴极射线管10被设计成与外部磁偏转线圈一同使用，该偏转线圈诸如是在玻锥到颈部连接处附近所示的偏转线圈34。当激励时，偏转线圈34使三束电子束受到磁场作用，该磁场导致电子束在荧光屏28上的矩形光栅内水平和垂直扫描。
图2中详细示出的绞合张力聚焦荫罩30包括两个长边36和38以及两个短边40和42。荫罩的两个长边36和38平行于射线管的中心主轴x。张力荫罩30包括两组导电线平行于中心副轴y并且彼此平行的各股线44；以及平行于中心主轴x并且彼此平行的交叉线46。交叉线46在其远端耦合到汇流排(basbar)(未示出)上，并位于荫罩各股线之上。在一个实施例中，各股线44为垂直延伸的平的带条，宽度大约13mil，而厚度大约2mil，并且交叉线46具有圆形横截面，直径大约1mil，且水平延伸。在完整的荫罩中，股线44与交叉线46通过适当的绝缘体如铅釉料(lead frit)彼此隔开。
图3是类似于图2的荫罩框架的前视图。荫罩框架300由一组片段构成，这些片段附着到一起，以形成大致矩形的形状。片段302和304代表荫罩框架300的垂直元件。荫罩框架300具有水平片段306和308。元件310是形成在荫罩框架300内侧的孔径的代表。悬臂312A和312B是荫罩框架300的外部。这些悬臂312A和312B是图4的独立的张力荫罩400的各股线44焊接于其上的区域。图3所示的阻挡脊313B附着到荫罩框架300上，并有助于装配水平片段306和308的零件。图6表示张力荫罩400大致如何固定到荫罩框架300上的。
图4是所使用的独立的张力荫罩400的前视图，在组装之后，该张力荫罩为图2的结构。未装配的(free)的张力荫罩400由平面的材料薄片形成，该材料薄片被蚀刻，以便在两个边缘部分404A和404B之间形成多个股线44。边缘404A和404B在荫罩框架焊接之前用于操纵的目的，并在此后去除或切断。图5是图4的张力荫罩400的前视图，示出将与阻挡脊313A和313B摩擦接触的未装配张力荫罩400的附着点402A和402B的位置。阻挡脊313A和313B大致垂直于荫罩各股线44对齐(如下面将描述的)。接着，图6是根据本发明的张力荫罩组件的前视图；这个视图说明了在切断边界404A和404B之前，荫罩框架300、阻挡脊元件313A和313B、荫罩边缘部分404A和404B的位置与附着点402A和402B的位置之间的关系。
为了更好地理解本发明，读者应该同时参照图3、4、5和6。荫罩各股线44在其中横穿的荫罩孔隙区域或可见阵列区域406是在荫罩框架组件30与显像管10组装过程中对荫罩股线44相对于荫罩框架300保持空间完整性至关重要的区域。如果在单个荫罩股线44与荫罩框架300之间为保持正确的空间完整性，会导致电子束相对于它期望的荧光体目标重合失调，从而在荧光屏28上产生光学异常，典型的是影响色纯度或导致可见的条纹。因此，需要在荫罩各股线44之间保持平行以及均匀的间隔。通常使用的荫罩框架300的材料包括但不局限于钢合金或铁镍合金。
如上所述，未装配的张力荫罩400由平的材料薄片形成，并且该材料薄片已经被蚀刻，以便在两个边缘部分404之间形成多个股线44。每个股线44彼此以精确的距离间隔开。未装配的张力荫罩400通常是钢或铁镍合金的。
每个荫罩股线44向悬臂312A和312B上直接焊接是必需的，在于它使得每个单独的荫罩股线44在显像管制造和工作过程中与其他的荫罩股线44隔离开。在荫罩股线44向悬臂312A和312B上焊接的过程中，荫罩股线44与其摩擦接触的阻挡脊313A和313B将每个荫罩股线44与其他的荫罩股线44隔离开。
图5是图4的张力荫罩400的后视图，示出本发明的未装配的张力荫罩44与阻挡脊313A和313B的附着点402A和402B的位置。荫罩股线44如上所述垂直附着到阻挡脊313A和313B上。阻挡脊是荫罩框架300的机械部件。阻挡脊313A和313B以及悬臂312A和312B具有精确的轮廓。
荫罩股线44与其接触的阻挡脊313A和313B防止在阻挡脊313A和313B区域内的荫罩股线丧失相对彼此以及相对于荫罩框架300的空间完整性。在股线44向悬臂312A和312B上焊接操作过程中，荫罩股线44与阻挡脊313A或313B之间的摩擦分别阻止荫罩股线44横向移动。股线44可以利用适当的粘结剂或结合件、如硅酸盐玻璃添加到阻挡脊313A和313B上，以用于进一步阻止股线44的横向移动。
图6是根据本发明的张力荫罩组件30的俯视图；这个视图说明了荫罩框架300、阻挡脊313A和313B以及荫罩边缘部分404A和404B的位置之间的关系。未装配的张力荫罩400通过拉伸夹具(为了清除起见未示出)插入并处于张力下。由拉伸夹具产生的张力保持荫罩股线44的空间完整性。然后，张力荫罩400跨过荫罩框架300放置，并与荫罩框架300形成接触。在这一点处，未装配的张力荫罩400的位置或附着点402A和402B接触阻挡脊313A和313B。
然后，股线44通过焊接或其它附着方法附着到悬臂312A和312B上。将股线44焊接到荫罩框架300上的方法通过缝焊、电阻焊、点焊、激光焊、间断焊来实现，但是并不局限于此。在荫罩股线44已经固定到悬臂312A和312B上之后，整个荫罩框架组件30就制备好了，以用于进一步加工。
由于已经详细图示并描述了包含本发明的教导的实施例，本领域技术人员可以轻易构想到很多其它变化的实施例，这些实施例仍然包含这些教导，并且未背离本发明的精髓。
权利要求
1.一种用于阴极射线管(10)的张力荫罩组件(30)，包括荫罩框架(300)，其包括分别设置在所述荫罩框架的相对端部处的第一对框架元件(312A、312B)；多个荫罩股线(44)，它们设置在所述对框架元件之间并以在所述荫罩股线内产生张力的方式固定到所述对框架元件上；在所述对框架元件之间的第三元件(313A)，用于支撑在所述荫罩股线的第一中间区域(402A)之内的所述多个荫罩股线。
2.如权利要求1所述的张力荫罩组件，其中，所述第三元件在平行于所述对框架元件中的一个的方向上设置，并且比所述对框架元件中的另一个更靠近所述对框架元件中的所述一个。
3.如权利要求2所述的张力荫罩组件，还包括在所述对框架元件之间的第四元件(313B)，用于支撑在所述荫罩股线的第二中间区域(402B)内的所述多个荫罩股线。
4.如权利要求1所述的张力荫罩组件，其中，所述荫罩股线由蚀刻的绞合材料制成。
5.如权利要求1所述的张力荫罩组件，其中，在单独的状态下，所述多个荫罩股线由在每一端处的未蚀刻的边界材料(404A、404B)彼此连接。
6.如权利要求1所述的张力荫罩组件，其中，所述第三元件垂直于所述荫罩股线设置。
7.如权利要求1所述的张力荫罩组件，其中，第二对框架元件固定到所述第一对框架元件上，以形成具有矩形形状的所述荫罩框架。
8.如权利要求1所述的张力荫罩组件，其中，所述第三元件向所述荫罩股线施加摩擦力。
9.如权利要求8所述的张力荫罩组件，其中，所述第四元件向所述荫罩股线施加摩擦力。
10.如权利要求1所述的张力荫罩组件，其中，所述第三元件通过粘结剂附着到所述荫罩股线上。
11.一种用于形成张力荫罩组件(30)的方法，包括以下步骤(a)提供具有多个蚀刻的荫罩股线(44)的张力荫罩(400)，该荫罩股线在两个相应的端部区域(404A、404B)之间垂直设置；(b)将多个阻挡脊元件(313A、313B)固定到张力荫罩上；以及(c)固定张力荫罩。
12.如权利要求11所述的方法，还包括将阻挡脊元件垂直于荫罩股线对齐的步骤。
13.如权利要求11所述的方法，还包括将荫罩股线和阻挡脊元件与垂直于荫罩股线和阻挡脊元件的荫罩框架对齐的步骤。
14.如权利要求11所述的方法，还包括在荫罩股线固定到荫罩框架上之后，修整荫罩股线以与荫罩框架(300)的外部平齐。
全文摘要
本发明涉及保持在用于阴极射线管(10)的张力荫罩组件(30)内的各张力荫罩股线(44)之间的间隔的方法和设备，张力荫罩组件包括具有第一对框架元件(312A、312B)的荫罩框架(300)，该对框架元件设置在荫罩框架的相对端部处。多个荫罩股线设置在该对框架元件之间，并以在荫罩股线内产生张力的方式固定到该对框架元件上。张力荫罩组件还包括阻挡脊(313A、313B)，它们在框架元件之间，并且与中间区域(402A、402B)内的多个荫罩股线接触。
文档编号H01J29/07GK1500283SQ02807475
公开日2004年5月26日 申请日期2002年3月26日 优先权日2001年4月7日
发明者小理查德·拉珀卢塔, 小爱德华·R·加里蒂, 华 R 加里蒂, 小理查德 拉珀卢塔 申请人:汤姆森特许公司