CN1216150A

CN1216150A - 彩色阴极射线管

Info

Publication number: CN1216150A
Application number: CN96180249A
Authority: CN
Inventors: 多贺浩纪; 平井一雅; 望月达也
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 1999-05-05
Anticipated expiration: 2016-02-21
Also published as: WO1997031388A1; CN1100338C; US6166482A

Abstract

当将荫罩焊接于边框并在布劳恩管中使用时,使因隆起现象而发生彩色不纯的位置附近的裙边部为裙边长度短的短裙边部,加长具有边框与荫罩的焊接部的裙边伸出部的裙边长度,并从上述裙边伸出部到上述短裙边部形成裙边长度逐渐减小的倾斜裙边部,从而提供可以使荫罩机械强度增加、制造布劳管时荫罩易于处理、并能防止荫罩的热膨胀造成彩色不纯的阴极射线管。

Description

彩色阴极射线管

[技术领域]

本发明涉及彩色阴极射线管，尤其是减小伴随着荫罩构件的热膨胀而发生的电子束着靶误差并抑制荫罩的强度降低的彩色阴极射线管。

[背景技术]

用于显示彩色图象的阴极射线管(以下称彩色布劳恩管)，由作为图象屏幕的屏面部、安放电子枪的管颈部、及联接屏面部和管颈部的锥体部构成，在上述锥体部上安装有用于使从电子枪发射的电子束在屏面的内表面涂敷形成的荧光面上进行扫描的偏转装置。

安放在上述管颈部内的电子枪，备有阴极、控制电极、聚焦电极、加速电极等各种电极，从阴极发射的电子束由施加于控制电极的信号进行调制，并通过聚焦电极、加速电极而形成所需的断面形状和获得所需的能量，然后撞击在上述荧光面上。电子束，在从电子枪到达荧光面的行程中，由设在锥体部上的上述偏转装置使其向水平方向、垂直方向偏转，从而在荧光面上形成图象(特开昭59-215640号公报)。

当从电子枪发射的电子束由配置在屏面部内侧的荫罩进行彩色选择以使其与各种颜色相对应时，撞击在荧光面上的电子束以外的部分，撞击在荫罩上。由于电子束撞击在荫罩上，因而使电子束的能量变为热能。由该热能使荫罩的温度上升并引起热膨胀。

荫罩按凸向屏面侧的拱形形状形成，并沿周边包有边框，所以，当荫罩产生热膨胀时，使荫罩向荧光面侧膨胀，因而发生所谓的隆起现象。

作为隆起现象的一般对策，是采用热膨胀率低的因瓦合金材料作为荫罩材质、对弹簧采用双金属、缩短荫罩的裙边部等。

当对荫罩材质采用热膨胀率低的因瓦合金材料时，即使是接近平面的荫罩，也由于因瓦合金材料本身具有热膨胀率低的特性因而能遏止荫罩的隆起。

但是，作为荫罩材质的热膨胀率低的因瓦合金材料呈现出较强的弹性现象，即当对荫罩进行压制成型时，在荫罩的裙边部将产生回弹，因而将造成很难压制成与设计值相同的形状的问题。此外，由于因瓦合金材料的价格高，因而也使布劳恩管的成本提高。

当对保持荫罩构件的弹簧采用将热膨胀率不同的材质粘结的双金属时，利用双金属材料随温度变化的翘曲，使荫罩构件移动，并使荫罩的电子通过孔的配置位置与电子束的通过位置相匹配，从而使色纯度漂移与环境温度的变化达到平衡。

但是，由于对荫罩弹簧采用双金属材料，所以当彩色显象管工作时，如荫罩构件的周围温度上升，则存在着会使荫罩构件整体的移动超过必要限度、因而产生电子束着靶误差的问题。

关于将荫罩的焊接固定部之间的裙边部缩短的对策，例如，有如特开平4-22048号公报所公开的结构。

这种结构的荫罩，虽然通过使焊接固定部间的裙边部比焊接固定部短而能改善与隆起对应的特性，但因荫罩的焊接固定部之间的裙边部的宽度很窄，所以强度低且在制造过程中荫罩构件很难处理。

特别是，对于在大型阴极射线管中使用的荫罩，要求具有足以使荫罩不发生变形的强度。

当为获得足够的强度而加大裙边部的宽度时，将因裙边部的热膨胀而降低使隆起减小的效果。此外，还存在着荫罩构件的应变或隆起现象引起电子束着靶偏移并使色纯度恶化的问题。

除此之外，在用作彩色监视器的彩色显示管中，与彩色电视机用彩色布劳恩管相比，必须具有更多的水平扫描线数，因而使荫罩和偏转线圈中的发热量增大。由该发热造成的隆起现象所引起的彩色不纯的问题，成为关键的问题，如果采用的是决定着荧光面像点间距的荫罩孔距在0.31mm以下、或水平扫描线数实际上超过1000条的高清晰度阴极射线管，则问题更为严重。

本发明是为解决上述各种问题而开发的，其目的是提供一种备有强度足以防止变形且应变小的荫罩并能减少电子束着靶误差的发生的彩色阴极射线管。

[发明的公开]

在将荫罩焊接于边框并安装在布劳管内时，只将隆起现象引起彩色不纯的发生位置附近的裙边部缩短，而将其余部分的裙边部加长，从而可以提供荫罩机械强度增加、受到冲击时不变形、制造布劳恩管时荫罩易于处理、并能防止因荫罩热膨胀引起的彩色不纯的彩色阴极射线管。

[附图的简单说明]

图1是本发明的阴极射线管的断面图。

图2是本发明的荫罩构件的示意断面图。

图3是从屏面侧沿阴极方向观察本发明的荫罩时的示意图。

图4是表示本发明的荫罩构件的一实施例的长边部的示意图。

图5是表示隆起现象减小效果的本发明的荫罩构件的局部示意断面图。

图6是表示本发明的荫罩构件另一实施例的长边部的示意图。

图7是表示本发明的荫罩构件另一实施例的长边部的示意图。

[用于实施发明的最佳形态]

在具备将荫罩的裙边部焊接固定于边框的荫罩构件的彩色阴极射线管中，具有使上述裙边部与上述边框的焊接固定部的裙边部长度最长的裙边部伸出部，并在上述裙边部的至少一部分上可以具有裙边长度从上述焊接固定部起向上述荫罩的角部方向逐渐减小的倾斜裙边部。

以下，参照附图说明本发明的实施形态。在说明中对同一部分标以同一符号。

图1是表示本发明的阴极射线管简略结构的断面图，1是屏面部，2是锥体部，3是管颈部，4是荧光面(显示屏面)、5是具有用于彩色选择的荫罩的荫罩构件，51是用于支承荫罩构件5的屏面销，6是用于将锥体的空间与外部磁场隔离的磁屏蔽，7是用于使从电子枪发射的电子束在屏面的内表面形成的荧光面上进行扫描的偏转装置(偏转线圈)，8是色纯度调整磁铁，9是中心电子束静态聚焦调整磁铁，10是侧电子束静态聚焦调整磁铁，11是电子枪，B是电子束。

红、绿、蓝用电子束B，在从电子枪到达荧光面4的行程中，由设在锥体部2上的偏转线圈7使其向水平方向、垂直方向偏转。另外，电子束B还由配置在屏面部内侧的荫罩进行彩色选择以使其与各种颜色相对应，并通过撞击在各荧光面上而使各种颜色的荧光面发光，并在屏面上形成图象。

图2是本发明的荫罩构件5的示意断面图，具有电子束通过孔的荫罩面朝向上方，图3是从屏面部1侧沿阴极方向观察本发明的荫罩时的示意图。荫罩构件5备有用于彩色选择的具有多个电子束通过孔的荫罩12、用于保持荫罩12的边框13、及用于将边框13固定在屏面内的荫罩弹簧14，将在屏面部1上形成的屏面销51与配置在荫罩构件5上的荫罩弹簧14接合以进行固定。

在通过荫罩12中心的短轴与荫罩长边部的相交位置附近的裙边部上有荫罩12与边框13的焊接固定部，在通过荫罩12中心的长轴与荫罩短边部的相交位置附近的裙边部上也有荫罩12与边框13的焊接固定部，另外，在角部的裙边部上也有焊接固定部。

隆起现象很容易发生在荫罩12的短轴与短边之间的中间部，在靠近短轴的部位不会发生大到将会引起问题的程度的隆起。

图4是本发明的一个实施例，是表示使荫罩面15朝上时荫罩12的长边部侧面的示意图。

16是荫罩12与边框13的焊接部，17是荫罩12的裙边长边部的具有焊接部16的焊接用裙边伸出部(以下，称长边伸出部)，18是荫罩角部的具有焊接部的焊接用裙边伸出部(以下，称角部伸出部)，19是位于长边伸出部17与角部伸出部18之间的短裙边部，20是位于长边伸出部17与角部伸出部18之间并与长边伸出部17邻接的倾斜裙边部，23是荫罩的一边的中心轴，L6是从具有伸出部的裙边的中心轴23起设置倾斜裙边部的长度。

如设荫罩12的长边伸出部17的裙边长度为L1、角部伸出部18的裙边长度为L2、短轴与短边的中间部的隆起特性易出问题的位置在长边上的相对位置的裙边长度为L3、倾斜裙边部20的裙边长度为L4、角部伸出部18与位于L3的短轴与短边的中间部的隆起特性易出问题的位置在长边上的相对位置之间的中间部的裙边长度为L5，则存在着L1＞L4＞L2≥L5≥L3的关系。

即，具有使裙边部与边框部的焊接固定部的裙边长度最长的裙边伸出部17，具有与裙边伸出部17邻接而裙边长度逐渐减小的倾斜裙边部20，并具有与倾斜裙边部20的另一端邻接且其裙边长度比裙边伸出部17的裙边长度短的短裙边部19。

另外，隆起现象易于发生在通过荫罩12的中心的短轴与短边之间的中间部，在靠近短轴的部位、即在具有焊接固定部16的长边伸出部17附近不会发生大到将会引起问题的程度的隆起，所以，至少在裙边长边上的长边伸出部17与角部伸出部18之间的中间部设置短裙边部19，从而能取得使隆起现象减少的效果。

进一步，为了减少隆起现象，最好从长边伸出部17与角部伸出部18的中间起直到角部伸出部18形成基本上具有恒定裙边长度的短裙边部19，但短裙边部19并不限定于从长边伸出部17与角部伸出部18的中间到角部，只要至少隆起现象发生部位附近是短裙边部即可。

当倾斜裙边部20形成到超过长边伸出部17与角部伸出部18之间的中间点的位置时，裙边部的面积增加，并成为导致隆起现象发生的原因。因此，只需在从长边伸出部17到长边伸出部17与角部伸出部18之间的中间点的至少一部分上具有其裙边长度逐渐变化的倾斜裙边部即可。

例如，在应用于显示屏面对角尺寸为66cm的彩色布劳恩管的荫罩12中，当材质为铝脱氧镇静钢(AK)材料、厚度为0.25mm、L1为25mm、L2为13mm、L3为10mm、长边的L6为160mm时，在2个长边上，从短轴起110mm的位置限定2个点，在使荫罩面15朝上的状态下，检查荫罩12的自重产生的应力，其结果是，具有倾斜裙边部20的荫罩，与未设置倾斜裙边部20的荫罩相比，垂直应力减小约35％，切线应力减小约96％。

此时的电子束偏移量的最大值，从工作开始到3分钟后，约为60μm。另一方面，采用了现有荫罩、即未设置裙边伸出部、短裙边部及倾斜裙边部的荫罩的彩色布劳恩管的电子束偏移量的最大值，从工作开始到5分钟后，约为176μm。采用了设有裙边伸出部、短裙边部及倾斜裙边部的荫罩的彩色布劳恩管，与采用了现有荫罩的彩色布劳恩管相比，可以大幅度地改善电子束的偏移量，并能将电子束的偏移量抑制到在视觉上不存在任何问题的数值。

另外，未设置倾斜裙边部20的荫罩，在自短轴起100mm的部位发生变形，通过设置倾斜裙边部20，可以抑制该变形。

在图4中，说明了从裙边中心轴23直到短裙边部19其裙边长度线性减小的倾斜裙边部，但也可在伸出部的顶点附近形成平坦部。

以下，对其作用进行说明。当由荫罩12进行选择使电子束与各种颜色相对应时，撞击在荫罩12上的电子束B使荫罩12的温度上升并引起热膨胀。

电子束B并不撞击荫罩12的裙边部，。因此，荫罩12产生的热量通过热传导传递到裙边部，从而使裙边部的温度上升。

短裙边部19的裙边长度形成得比长边伸出部17的裙边长度L1短。由于减小裙边长度使裙边部的体积变小并减少热辐射面积，所以使荫罩12的温度变得易于上升。裙边部热膨胀的增大程度与该温度的上升相对应。

因此，因电子束的撞击产生的热量而引起的荫罩面15的温度上升与裙边部13的温度上升之间的温差变小，从而使荫罩12整体热膨胀。

图5是表示本发明的荫罩12的一部分结构及其隆起现象减小效果的示意图，用虚线表示的121是热膨胀前的荫罩，122则是热膨胀后的荫罩。

在长边伸出部17上具有焊接部16，由该焊接部16与边框13固定在一起。

边框13比荫罩12的热容量大，因而其热膨胀要花费时间。另一方面，由于荫罩12较薄，所以热传导良好，因此仅荫罩12产生热膨胀。在荫罩中，只是具有焊接部16的长边伸出部17的裙边长度较长，并通过半蚀刻等成型为在机械上较弱的状态，另外，焊接部16位于伸出部的下方，使荫罩121在使荫罩外形增大的方向即边框外径方向上可以有较大的裕度，因而发生象荫罩122那样的热膨胀。

即，由于在边框外径方向的裕度大，因此荫罩12的有效表面部的热膨胀不会由隆起吸收，而通过外形扩大直接吸收的成分增加，所以能使隆起量减少。

另外，由于焊接固定部以外的裙边部较短，所以向荧光面方向的热膨胀小，因而能使隆起量减少。

当短裙边部增加时，与荫罩的应力对应的强度减弱，而且，急剧的裙边长度变化，也可能成为受到应力作用时发生应变的原因。由于倾斜裙边部的裙边长度逐渐地改变为短裙边的裙边长度，所以裙边部的强度也逐渐地变化，因而应力不会集中。

图6是本发明的另一实施例，对与图4相同的部分标以相同的符号。

荫罩12具有短裙边部19和长边伸出部17，与长边伸出部17邻接的倾斜裙边部具有其裙边长度按曲线减小的弧形部21。按照这种形成方式，可以减小裙边部的面积，并使热辐射量减小，因而能够抑制因隆起现象引起的电子束着靶误差，同时，强度也由于裙边长度从短轴到中间部逐渐变化而可以将应力集中分散，从而能防止荫罩的应变。

例如，在应用于显示屏面对角尺寸为66cm的彩色布劳恩管的荫罩中，当材质为铝脱氧镇静钢(AK)材料、厚度为0.25mm、L1为25mm、L2为13mm、L3为10mm、长边的L6为160mm时，在2个长边上，从短轴起110mm的位置限定2个点，在使荫罩面15朝上的状态下，检查荫罩12的自重产生的应力，其结果是，采用了具有弧形部的倾斜裙边部21的荫罩，与未采用具有弧形部的倾斜裙边部21的荫罩相比，垂直应力减小约24％，切线应力减小约70％。

另外，此时的电子束偏移量的最大值，从工作开始到3分钟后，约为58μm。另一方面，采用了现有荫罩、即未设置裙边伸出部、短裙边部及倾斜裙边部的荫罩的彩色布劳恩管的电子束偏移量的最大值，从工作开始到5分钟后，约为176μm。采用了设有裙边伸出部、短裙边部及倾斜裙边部的荫罩的彩色布劳恩管，与采用了现有荫罩的彩色布劳恩管相比，可以大幅度地改善电子束的偏移量，并能将电子束的偏移量抑制到在视觉上不存在任何问题的数值。

另外，未设置倾斜裙边部21的荫罩，在自短轴起100mm的部位发生变形，通过设置倾斜裙边部21，可以抑制该变形。

此外，位于伸出部与短裙边部之间的倾斜部，也可以同时备有裙边长度按曲线逐渐减少的部分及裙边长度线性地逐渐减小的部分，能够获得与上述效果相同的效果。

图7是本发明的另一实施例，对与图4相同的部分标以相同的符号。

荫罩12具有短裙边部19和长边伸出部17、及与长边伸出部17邻接的倾斜裙边部20，在该长边伸出部17与倾斜裙边部20之间具有切口部(切口)22。按照这种形成方式，可以减小裙边部的面积，并使热辐射量减小，因而能够抑制因隆起现象引起的电子束着靶误差，同时，强度也由于裙边长度从短轴到中间部逐渐变化而可以将应力集中分散，从而能防止荫罩的应变。

例如，在应用于显示屏面对角尺寸为66cm的彩色布劳恩管的荫罩中，当材质为铝脱氧镇静钢(AK)材料、厚度为0.25mm、L1为25mm、L2为13mm、L3为10mm、长边的L6为160mm时，在2个长边上，从短轴起110mm的位置限定2个点，在使荫罩面15朝上的状态下，检查荫罩12的自重产生的应力，其结果是，采用具有切口22的倾斜裙边部20的荫罩，与未采用具有弧形部的倾斜裙边部20的荫罩相比，垂直应力减小约37％，切线应力减小约94％。

另外，此时的电子束偏移量的最大值，从工作开始到3分钟后，约为62μm。另一方面，采用了现有荫罩、即未设置裙边伸出部、短裙边部及倾斜裙边部的荫罩的彩色布劳恩管的电子束偏移量的最大值，从工作开始到5分钟后，约为176μm。采用了设有裙边伸出部、短裙边部及倾斜裙边部的荫罩的彩色布劳恩管，与采用了现有荫罩的彩色布劳恩管相比，可以大幅度地改善电子束的偏移量，并能将电子束的偏移量抑制到在视觉上不存在任何问题的数值。

另外，未设置具有切口22的倾斜裙边部20的荫罩，在自短轴起100mm的部位发生变形，通过设置具有切口22的倾斜裙边部20，可以抑制该变形。

以上，对长边裙边部进行了说明，但在图中未示出的荫罩12的裙边短边部上，也可以与裙边长边部同样地形成短边伸出部、短裙边部、倾斜裙边部。

另外，对将焊接部配置在裙边中心轴附近的情况进行了说明，但并不限于此，只要是将荫罩的与边框的焊接部作为伸出部、且具有与该伸出部邻接而裙边长度逐渐缩短的倾斜裙边部、并具有与该倾斜裙边部的另一端邻接且裙边长度比该裙边伸出部的裙边长度短的短裙边部即可。

通过从伸出部到短裙边部形成倾斜裙边部，可以增强与应力对应的强度。按照这种形成方式，可以减小裙边部的面积，并使热辐射量减小，同时，强度也由于裙边长度从短轴到中间部逐渐变化而可以将应力集中分散，从而能防止荫罩的应变。

进一步，可以抑制荫罩的隆起现象，并能将因隆起现象引起的电子束着靶误差抑制到在视觉上不存在任何问题的程度。此外，在制造布劳恩管时可以得到其强度足以不产生任何问题的荫罩。

[产业上的应用可能性]

如上所述，本发明的彩色阴极射线管，适用于具有荫罩并采用了当电子束撞击在荫罩上时因荫罩的热膨胀而有可能造成彩色不纯的荫罩的彩色阴极射线管。

Claims

1．一种彩色阴极射线管，它具备将荫罩的裙边部焊接固定于边框的荫罩构件，其特征在于：具有使上述裙边部与上述边框部的焊接固定部的裙边长度最长的裙边伸出部，具有与上述裙边伸出部邻接而上述裙边长度逐渐减小的倾斜裙边部，并具有与上述倾斜裙边部的另一端邻接且其裙边长度比上述裙边伸出部短的短裙边部。

2．根据权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于：在局部具有裙边长度线性减小的上述倾斜裙边部。

3．根据权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于：在局部具有裙边长度按曲线减小的上述倾斜裙边部。

4．根据权利要求1～3中任何一项所述的彩色阴极射线管，其特征在于：在上述倾斜裙边部与上述裙边伸出部之间具有切口部。

5．根据权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于：上述裙边伸出部位于长边侧或短边侧的至少一侧。