专利名称：彩色阴极射线管及其操作方法
技术领域：
本发明涉及彩色阴极射线管(CRT)，例如彩色图象管(CPT)和彩色显示管(CDT)，特别涉及操作CRT以永久性地改变在局部区域的内部元件结构的方法。
背景技术：
彩色阴极射线管(CRT)包括产生三束电子束并将其导向彩色阴极射线管荧光屏的电子枪。荧光屏位于彩色阴极射线管圆柱形屏盘的内表面上，由发射三种不同颜色的荧光体元的阵列构成。选色极设置在电子枪与荧光屏之间，以允许各电子束仅轰击与其电子束有关的荧光体元。选色极可以是张力罩或张力聚焦罩。张力罩包括金属薄片例如钢的薄片，该薄片被成形为稍微平行于阴极射线管圆柱形屏盘内表面的形状。张力罩一般包括固定于相对厚重的支撑框架上的平行金属股线(strands of wire)，该支撑框架维持股线上的张力。张力聚焦罩包括两组彼此垂直且通常被绝缘层分隔开的导电性股线。该第一组股线相对于聚焦罩与上述的股线是相同的。第二组包括与第一组股线电绝缘的横向股线。
在两种类型的选色极中，都必须将张力罩的股线固定于支撑框架上，并且在阴极射线管工作期间还必须维持张力。现有支撑框架的缺点是，在屏盘被密封到阴极射线管的锥体的热处理周期期间，在约440-460℃范围的密封温度会造成罩股线的永久性拉长或“蠕变”，在正常的管子工作期间该蠕变会降低股线中的张力。为了良好的颤噪特性和吸收在正常工作期间因电子束产生的热造成的股线热膨胀，期望在工作期间有大的股线张力。正常工作期间的加热一般使张力罩温度的升高小于约65℃。
在1992年5月5日发布的Kume等人的美国专利No.5111107中披露了固定到支撑框架的各弹性部件部分的下侧的不锈钢结构元件。不锈钢结构元件有比固定它的弹性框架部件大的热膨胀率。在罩和彩色阴极射线管的热处理期间，不锈钢部件膨胀，导致框架按以下方式弯曲，即降低罩中的张力和阻止罩股线的蠕变。不锈钢结构元件的缺点在于，它不能精确地控制热处理期间张力罩中的张力，并且该结构元件增加了彩色阴极射线管的附加成本和重量。另一方面，通过焊接进行不锈钢结构元件的固定增大了彩色阴极射线管内因焊接飞溅微粒造成的彩色阴极射线管报废的可能性。再有，结构元件在彩色阴极射线管工作期间将承受局部加热，因而使张力罩股线中的张力非有意地下降，并相反地影响彩色阴极射线管的颤噪特性。因此，期望在处理期间有降低罩股线中张力的更可靠、更低成本的方式。
发明的公开按照本发明，提供操作彩色阴极射线管的方法，其中按这样的方式进行操作以便改变彩色阴极射线管一个内部元件结构。该彩色阴极射线管有多个内部元件，这些内部元件包括荧光屏、与荧光屏相隔开的电子束产生装置和位于电子束产生装置与荧光屏之间的选色极组件。围绕彩色阴极射线管设置偏转系统。该方法包括产生至少一束电子束和引导该电子束，使其轰击一个内部元件，从而改变在其局部区域中被轰击元件的结构。
附图的简单说明在这些附图中
图1是体现本发明的CRT的局部轴向剖切的俯视图；图2是张力聚焦罩和支撑框架组件的透视图；图3是图2所示的张力聚焦罩和支撑框架组件的侧视图，表示在张力情况下的支撑框架组件，和用点划线表示的新型去张力杆组件去除张力，和图4是用于本发明的新型去张力杆组件的透视图。
优选实施例的详细说明图1表示具有玻璃外壳11的CRT 10，该外壳包括矩形屏盘12和通过矩形锥体15连接的圆管形管颈14。锥体有从阳极帽16延伸至管颈14的内部导电涂层(未示出)。屏盘12包括大致圆柱形的观看面板18和周边凸缘或侧壁20，通过玻璃熔料17侧壁20与锥体15密封。三色荧光屏22被装载于面板18的内表面上。荧光屏22是具有按三个一组排列的荧光体条(line)的条形荧光屏，三个一组的每一组包括三颜色中每种颜色的荧光体条。大致圆柱形的多孔的选色极24按相对于荧光屏22的预定空间关系可拆卸地进行安装。选色极24最好是张力罩或张力聚焦罩，可是，荫罩也在本发明范围内。图1中用虚线示意性表示的电子枪26对中地安装在管颈14内，以产生和引导未示出的三束一字形电子束，使其沿会聚路径穿过罩24中的孔到达荧光屏22。
CRT 10被设计为带有外部磁偏转系统进行使用，磁偏转系统例如为在锥体至管颈的连接部分附近围绕CRT的一部分设置的偏转系统30。当受到激励时，偏转系统30使三束电子束受到磁场作用，使其在整个荧光屏22上按矩形光栅进行水平和垂直扫描。偏转起始面用图1中的线P-P表示。
如图2中的张力聚焦罩24所示的张力罩包括多根金属股线32和与金属股线绝缘的交叉金属线34。支撑框架组件35大致为矩形并包括两个长边和两个短边，长边包括平行于长轴的第一部件36和38，短边包括固定于第一部件36和38的端部上并平行于短轴的弹性U形第二部件40和42。张力聚焦罩24有大致圆柱形的轮廓，沿长轴是弯曲的，而沿短轴是平直的。如图3所示，各第一部件36有底部50和包括远端部54的直立柔性部分52。各弹性U形第二部件40和42包括去张力杆组件60，该组件60设置在第一支柱62和第二支柱64之间，用于去除在张力罩24和CRT 10的热处理期间罩24的股线32的张力。参照图4，去张力杆组件60包括在第一端部66扩大且带有螺纹的去张力杆65。第二端部67刻有螺纹，以便接纳在其一个端部70扩大的固定部件68。如图3中的点划线所示，通过在其中一个支柱中例如第一支柱62中未示出的开孔来设置杆65。将固定部件68插入第二支柱64中也未示出的开孔中，并与杆65的螺纹端部67拧紧。杆65和固定部件68的扩大端部66和70分别固定在两个支柱62和64之间的固定杆组件60上。为了下述目的，在各去张力杆65的一个端部附近设置荧光体标志72。未示出的张力夹具与第一部件36的柔性部分52啮合，并以彼此相对的方式移动柔性部分52，以有助于在柔性部分52的远端部54之间张力罩24的固定。然后，如图3的点划线所示，分别将固定杆组件60紧固于在适当位置上的弹性U形部件40和42的第一支柱62和第二支柱64上。正如现有技术中已知的那样，在屏盘12内安装罩24和支撑框架组件35，并在约440-460℃范围内的密封温度下用熔料玻璃将屏盘12密封于锥体15上。这样选择去张力杆65的直径，以便当在460℃适当地去除罩24的张力时，杆65中的应力将低于杆蠕变时的应力值。在熔料密封之后，对管子抽真空并对其进行工艺处理。然后，利用偏转系统30操纵至少一个电子束28，使其仅轰击荧光体标志72附近的杆65。增加电子束28中的功率，以加热杆65的一部分使其达到800-1000℃范围内的温度，如图3所示，在该温度范围内杆65的被加热部分74生长(yield)、拉伸或变长，并变为细颈，从而恢复罩24中的张力。这样设置荧光标志72，以便当电子束28轰击标志72时，通过屏盘12的侧壁可看见其发射。还可以这样设置荧光标志72，如果电子束28未打中杆65，那么束将轰击第一部件36的悬挂基部50。图3中示出电子束28的方向。用于去张力杆65的优选材料是可从CarpenterTechnolohy Corp.，Reading，PA.购置的CARTECH PYROMET ALLOY882。杆65的直径约为2mm。
尽管已在张力聚焦罩24、支撑框架组件35和去张力杆组件60的实施例中描述了本发明，但下列情况也在本发明的范围内，即利用常规荫罩式CRT中的电子束局部加热荫罩并引起荫罩的拱起，以永久性地校正在局部被加热区域中其形状中的任何较小的畸变。本发明的该实施例不同于在管子正常工作期间因三束扫描电子束的轰击引起的荫罩的均匀膨胀，也不能由此得到任何启示。因此，可使用电子束28轰击上述选色极的任何局部区域，以永久性地去除无关的材料，或者为导体或者为绝缘体，由此使罩尤其是在接近罩开口的区域清洁。
权利要求
1.一种操作具有多个内部元件的彩色阴极射线管(10)的方法，所述内部元件包括荧光屏(22)、与所述荧光屏(22)分隔开的电子束产生和引导装置(26)、位于荧光屏与电子束产生和引导装置之间的选色极(24)和设置于所述彩色阴极射线管周围的偏转系统(30)，该方法包括下列步骤产生至少一束电子束(28)并引导所述电子束，使其轰击一个所述内部元件(24)，以改变其结构。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述选色极包括固定于支撑框架组件(35)上的张力罩(24)，支撑框架组件(35)包括改变所述罩的张力的张力改变装置(60)，所述电子束(28)打中所述张力改变装置，使其长度变长，从而增加所述罩(24)的张力。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述张力改变装置(60)包括固定于所述支撑框架组件(35)上的一对去张力杆组件(60)。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述选色极为荫罩(24)，所述电子束(28)轰击该荫罩，使其局部拱起，以永久性地矫正所述荫罩形状的畸变。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述电子束(28)轰击所述选色极(24)，以永久性地从其去除额外的材料，从而使所述选色极(24)清洁。
6.一种具有外壳(11)的彩色阴极射线管(10)，外壳(11)有围绕其一部分设置的偏转系统(30)，所述彩色阴极射线管有多个内部元件，该内部元件包括产生和引导至少一束电子束(28)的电子枪(26)、荧光屏(22)和固定于支撑框架组件(35)上的张力聚焦罩(24)，所述罩和所述支撑框架组件为矩形，所述罩有平行于其中心长轴的两个长边和平行于其中心短轴的两个短边，所述罩有大体圆柱形的轮廓，并沿一个所述轴弯曲，所述支撑框架组件包括两个平行于所述长轴的第一部件(36，38)和两个平行于所述短轴的弹性U形第二部件(40，42)，所述第一部件有两个相对设置的端部，所述第二部件有两个固定于所述第一部件的相对设置的端部上的第一支柱(62)和第二支柱(64)，各所述第一部件(36，38)有柔性部分(52)和底部(50)，所述罩固定于所述柔性部分的远端部(54)上，所述彩色阴极射线管还包括设置在各所述第二部件的所述第一支柱和第二支柱之间的去张力杆组件(60)，以有助于改变所述罩的张力。
7.如权利要求6所述的彩色阴极射线管(10)，其中，所述去张力杆组件(60)包括去张力杆(65)，所述去张力杆有设置于固定部件(68)内的扩大的第一端部(66)和刻有螺纹的第二端部(67)。
8.如权利要求7所述的彩色阴极射线管(10)，其中，所述去张力杆组件(60)还包括检测所述电子束(28)的标志(72)。
9.如权利要求7所述的彩色阴极射线管(10)，其中，所述固定部件(68)有扩大的端部(70)。
10.如权利要求9所述的彩色阴极射线管(10)，其中，所述固定部件(68)的所述扩大的端部(70)和所述去张力杆(65)的所述扩大的端部(66)与各所述第二部件(40，42)的每一个的所述第一和第二支柱(62，64)接触，以在它们之间固定所述去张力杆组件(60)。
全文摘要
一种操作彩色阴极射线管(10)以永久性地改变该彩色阴极射线管中一个内部元件结构的方法。该彩色阴极射线管有多个内部元件,该内部元件包括荧光屏(22)、与荧光屏分隔开的电子束产生和引导装置(26)、固定于在电子束产生装置和荧光屏之间设置的框架组件(35)上的张力罩(24)、去张力杆组件(60)和围绕该彩色阴极射线管的一部分上的偏转系统(30)。该方法包括产生至少一束电子束(28)和引导该电子束,使其轰击固定于框架组件上的一个内部元件(60,24),以永久性地改变其局部区域中的结构。还披露了具有供上述方法使用的去张力杆组件的彩色阴极射线管。
文档编号H01J9/14GK1252889SQ98804299
公开日2000年5月10日 申请日期1998年4月1日 优先权日1997年4月18日
发明者小F·R·拉格兰德 申请人:汤姆森消费电子有限公司