專利名稱：具縮配式防爆帶的陰極射線管和該防爆帶的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說來涉及屏面面板上套有縮配式(shrinkfit)防爆帶的一種陰極射線管(CRT)，更具體地說，涉及這樣一種CRT，該CRT有一個(gè)帶，該帶有一個(gè)電子束對(duì)準(zhǔn)裝置，用以維持電子束使其始終對(duì)準(zhǔn)配置在面板內(nèi)表面的熒光屏。
1987年10月20日頒發(fā)給Omae等人的美國(guó)專利4，701，802介紹了一種CRT，該CRT的面板周邊上套有縮配式防爆帶，該防爆帶借助于自身的張力往面板上施加壓縮力。防爆帶上形成有許多切口，用以將帶的有效截面積值調(diào)節(jié)到適宜校正面板因CRT抽真空而引起的變形。這種變形使電子束失調(diào)或?qū)Σ粶?zhǔn)熒光屏表面。各切口的大小是根據(jù)應(yīng)用面板上測(cè)出的變形數(shù)據(jù)在理論上估算出來的失調(diào)校正值確定的。這樣就大致上校正了面板表面的變形，從而使電子束的不對(duì)準(zhǔn)情況減小到最小程度。
該專利防爆帶的不足之處在于，為提供一定范圍內(nèi)的張力，從而使板面板具有各種不同的變形量，需要預(yù)先制造多種防爆帶。這就產(chǎn)生了一個(gè)問題需要維持防爆帶的大量庫存，同時(shí)還可能把錯(cuò)帶裝到顯象管上，從而對(duì)面板的變形不是校正不足，就是矯枉過正。
本發(fā)明的陰極射線管包括一個(gè)經(jīng)抽真空的玻殼，玻殼有一個(gè)帶對(duì)模線(mold-matahline)的屏面面板。熒光屏配置在面板的內(nèi)表面。玻殼還包括一個(gè)玻錐和管頸部分。玻錐與面板連接。電子槍位于管頸部分上，用以產(chǎn)生至少一束電子束，使其射向熒光屏上。面板的周邊套有縮配式防爆帶，通過其張力給面板周邊施加壓力。防爆帶包含一種厚度加倍的材料，該材料的一部分向?qū)δ＞€方向延伸。防爆帶厚度加倍部分的有效截面積值可調(diào)節(jié)到適宜補(bǔ)償屏面面板的變形，從而使電子束始終保持對(duì)準(zhǔn)熒光屏，因而本發(fā)明的防爆帶改進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)的防爆帶。
附圖中

圖1是本發(fā)明彩色CRT的平面圖，一部分以軸向部分形式畫出。
圖2是一部分顯象管和新型防爆帶的正視圖。
圖3是圖1中所示的一部分顯象管屏面和新型防爆帶的剖視圖。
圖4是圖3的圓圈4部位內(nèi)經(jīng)放大的剖視圖。
圖1展示一種具有玻殼11的CRT10，該CRT包括矩形屏面面板12和管形頸14，兩者由矩形玻錐15連接起來。玻錐15有一個(gè)內(nèi)部導(dǎo)電涂層(圖中未示出)與陽極接點(diǎn)16接觸，并延伸入管頸14中。面板12有一個(gè)觀看屏面或基板18以及周邊凸緣或側(cè)壁20，側(cè)壁20借助于玻離料21密封到玻錐15上。
屏面面板12是將玻璃在雙件模具(two-part mold)(圖中未示出)中模壓制成的。因此，側(cè)壁20有一個(gè)凸出的接縫22(如圖3所示)通常叫做對(duì)模線，這是在雙件模具接合處形成的。于是，屏面面板12的側(cè)壁20與顯象屏面18連接處的厚度比其密封到玻錐15開口端的厚度大。側(cè)壁20形成一定的角度，以改善模制過程，并便于從模具中取出模制好的玻璃面板。因此，對(duì)模線22的玻璃前沿相對(duì)于與屏面連接的側(cè)壁部分傾斜，與該部分成一小角β。這個(gè)角通常約為例如5.5度。第二凸出接縫23叫做開模線((breakline)，與對(duì)模線22間隔一段距離。與開模線23后側(cè)連接的玻璃也相對(duì)于與屏面連接的側(cè)壁部分傾斜，與該部分形成γ角。γ角通常約為3度至7度。開模線的這個(gè)角進(jìn)一步方便了面板從模具中的抽出過程。
三色熒光屏24裝在屏面18的內(nèi)表面上。圖3中所示的熒光屏24最好是這樣一種條形屏，該條形屏有許多屏元，這些屏元由分別發(fā)射出紅光、綠光和藍(lán)光的熒光條R、G和B組成，以循環(huán)的次序按三條紋或三色組的色群或象元排列，在通常是垂直于產(chǎn)生電子束所在的平面方向上延伸。在本實(shí)施例的正常觀看位置，熒光條垂直延伸。各熒光條最好彼此用吸收光的基體25隔開，這是本技術(shù)領(lǐng)域所周知的。不然，熒光屏也可以是點(diǎn)式屏。導(dǎo)電層26最好是鋁層，覆蓋在熒光屏24上，用以將均勻的電勢(shì)加到熒光屏上，并通過屏面18將各熒光元發(fā)射的光加以反射。熒光屏24和覆蓋在其上的鋁層26構(gòu)成熒光屏組件。
再參看圖1。多孔的彩色選擇電極或蔭罩27按預(yù)定的空間關(guān)系用一般的工具可拆卸地裝設(shè)到熒光屏組件上，該工具包括多個(gè)彈性構(gòu)件28，各彈性構(gòu)件28個(gè)個(gè)與埋設(shè)在側(cè)壁20中的螺柱29接合。電子槍30(圖中以虛線示出)在管頸14里裝在中心位置，產(chǎn)生三束電子束31，并將其沿會(huì)聚通路通過蔭罩27的小孔射向熒光屏24。電子槍30可以是本技術(shù)領(lǐng)域中周知的任何型式的電子槍。
設(shè)計(jì)顯象管10使其能使用位于玻錐/管頸接合區(qū)的外部磁偏轉(zhuǎn)線圈(例如偏轉(zhuǎn)線圈32)。偏轉(zhuǎn)線圈32受激勵(lì)時(shí)，三束電子束31便會(huì)受到磁場(chǎng)的作用，使電子束以矩形光柵的形式在水平和垂直方向上掃遍整個(gè)熒光屏24。圖1中在大約偏轉(zhuǎn)線圈32的中間位置用P-P線表示(在零偏轉(zhuǎn)位置的)偏轉(zhuǎn)初始平面。為簡(jiǎn)單起見，圖中沒有示出偏轉(zhuǎn)電子束路線在偏轉(zhuǎn)區(qū)中的實(shí)際彎曲部分。
圖2和3中所示的縮配式防爆帶34通常是這樣制成的即取一個(gè)鋼條，將鋼條兩端連接在一起形成接頭36。將防爆帶拉成四角呈圓弧的矩形圈，使防爆帶的尺寸擴(kuò)大。圈周邊的冷態(tài)尺寸比面板12的周邊略小。將防爆帶34加熱到大約300°至1500℃的溫度，使其膨脹到足以使其套到側(cè)壁20并覆蓋對(duì)模線22的大小。防爆帶冷卻下來時(shí)收縮，緊緊抱住屏面面板，從而使防爆帶繃緊，壓緊側(cè)壁?？刂品辣瑤У那c(diǎn)和厚度，可以精確控制加到側(cè)壁上的壓縮力。防爆帶冷下來時(shí)，幾乎所有的力是通過防爆帶作用到筆直的側(cè)壁20摻入面板12的曲緣中的面板摻合區(qū)上，且主要作用到防爆帶與面板側(cè)壁各角接觸的各角上。力就這樣傳到面板各角并傳入屏面板12中。由于防爆帶34的各角與面板12的各角接觸，因而防爆帶基本上不動(dòng)，而防爆帶的各邊開始時(shí)就能自行調(diào)整，平衡防爆帶的各力。于是面板中大部分的應(yīng)變集中到摻合區(qū)角落上，且防爆帶的張力使受控的壓緊力加到防爆帶的各角，并通過防爆帶加到屏面面板12各角。這些朝內(nèi)的壓緊力至少補(bǔ)償了顯象管抽真空時(shí)屏面上的大氣壓力在屏面各角上所產(chǎn)生的方向朝外的張力。這些力處于平衡狀態(tài)時(shí)，熒光屏24就與蔭罩27正確間隔，因而使各電子束31對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的熒光屏元，從而產(chǎn)生正確的色純度。
然而，若防爆帶34中的張力產(chǎn)生的方向朝內(nèi)的壓縮力超過屏面面板12中因大氣壓力引起的方向朝外的張力，則屏面18會(huì)拱起，即向外變形，變形量為δ，正比于兩力之差，拱起到屏面在圖3和4中所示的新位置18′。屏面如此拱起的結(jié)果是使熒光屏24移到新的位置24′。由于屏面的拱起在所有各點(diǎn)上不一定一樣，因而蔭罩27不能充分起補(bǔ)償作用。結(jié)果，通過蔭罩各小孔的電子束不能與相應(yīng)的熒光屏元對(duì)準(zhǔn)。這種失調(diào)現(xiàn)象如圖4所示。若屏面18供起一段距離δ，則熒光屏24的各屏元移到熒光屏位置24′。原來想射到熒光屏24上發(fā)射藍(lán)光的熒光元的電子束31現(xiàn)在射到在熒光屏位置24′發(fā)出藍(lán)光的熒光元上，此外一部分還射到毗鄰的發(fā)射紅光的熒光元上，使色純度降低。
在本實(shí)施例中，制造防爆帶34所使用的鋼條其折疊前的總寬度約為3.0英寸(76.2毫米)，厚度在0.042至0.045英寸(1.07至1.14毫米)范圍內(nèi)。鋼條的屈服強(qiáng)度在37，000至47，000磅/平方英寸(2，600至3，300公斤/平方厘米)范圍內(nèi)。從圖2和圖3中可以看到，鋼條一邊38的一部分W1經(jīng)折疊形成重疊部分，從而使材料在防爆帶屏面?zhèn)鹊暮穸燃颖?。折疊部分W1的寬度約1.0英寸(25.4毫米)。因此，防爆帶34工作時(shí)的寬度W約為2.0英寸(50.8毫米)。例如，切開防爆帶34毗鄰另一端未經(jīng)折疊邊42的部分，形成多個(gè)孔40。各孔40的底邊44距未折疊邊42一段約為0.375英寸(9.5毫米)的距離D。在防爆帶34的平面外形成防爆帶材料制成的窄條，以界定安放夾子的夾持件46，夾持件46則與消磁線圈夾(圖中未示出)接合，并持圈夾固定住。將安裝耳48固定到防爆帶34的各角上，以便將顯象管10固定入外殼(圖中未示出)中。上面說過，防爆帶34是一般的防爆帶。
防爆帶34有這樣的問題由于材料的厚度和屈服強(qiáng)度有偏差，因而防爆帶的張力差別很大。盡管防爆帶的厚度可以控制在較窄的范圍(1.07至1.14毫米)內(nèi)，但其屈服強(qiáng)度變化很大(2，600至3，300公斤/平方厘米)，而且要購(gòu)買屈服強(qiáng)度更嚴(yán)加控制的防爆帶材料花費(fèi)大。由于只有防爆帶毗鄰屏面摻合區(qū)的部分可將力投射到屏面面板的摻合區(qū)來補(bǔ)償面板中因大氣壓產(chǎn)生的方向朝外的力，因而將防爆帶34加以折疊，使防爆帶屏面?zhèn)炔牧系暮穸燃颖丁Ｒ虼?，折疊量W1為25.4毫米(總有效寬度為50.8毫米)，且材料厚度和屈服強(qiáng)度分別接近1.14毫米和3，300公斤/平方厘米的上限時(shí)，防爆帶經(jīng)折疊部分所施加的張力為T1＝Y(jié)×A;其中Y＝屈服強(qiáng)度×3，300公斤/平方厘米A＝面積＝50.8毫米×1.14毫米＝58平方毫米＝0.58厘米2(1)T1＝3，300公斤/平方厘米×0.58平方厘米＝1，910公斤。
屈服強(qiáng)度為42，000磅/平方英寸(2，950公斤/平方厘米)、厚0.0435英寸(1.10毫米)的類似折疊帶，其所產(chǎn)生的張力為(2)T2＝2，950公斤/平方厘米×50.8毫米×1.10毫米＝1，650公斤。
據(jù)鑒定，當(dāng)屈服強(qiáng)度和厚度趨近3，300公斤/平方厘米和1，14毫米的上限時(shí)，防爆帶1，910公斤的張力會(huì)使屏面18過量變形或拱起，足以使電子束對(duì)不準(zhǔn)目標(biāo)。
為保持電子束對(duì)準(zhǔn)熒光屏的各色發(fā)射元，將高屈服強(qiáng)度的防爆帶改成如圖3所示的那樣。我們對(duì)防爆材料每一批材料的屈服強(qiáng)度進(jìn)行鑒定。若屈服強(qiáng)度趨近3，300公斤/平方厘米的上限，則將防爆帶的折疊量W1減少一個(gè)量W2，制成重疊部分為W3的防爆帶。減少折疊量的辦法，例如，可以除去一部分重疊部分，使除去量相當(dāng)于W2。除去的方法最好是修整防爆帶34的重疊部分。下面的實(shí)例展示了重疊部分從W1＝1.0英寸(25.4毫米)減小到W3＝0.75英寸(19.1毫米)時(shí)，加到屏面面板12摻合區(qū)的張力減小的情況。在各情況下，防爆帶材料的屈服強(qiáng)度為3，300公斤/平方厘米，厚度為1.14毫米。
(1)T1＝3，300公斤/平方厘米×50.8毫米×1.14毫米＝1，910公斤(3)T3＝3，300公斤/平方厘米×(25.4毫米×1.14毫米+19.1毫米×1.14毫米)T3＝3，300公斤/平方厘米×(29.0平方毫米+21.7平方毫米)T3＝3，300公斤/平方厘米(50.7平方毫米)T3＝1，670公斤最大厚度為1.14毫米、最大屈服強(qiáng)度為3，300公斤/平方厘米的防爆帶34，其折疊部分除去0.25英寸(6.3毫米)后所得出的1，670公斤張力，相當(dāng)于最大厚度為1.14毫米、重疊部分為25.4毫米但屈服強(qiáng)度僅為2，890公斤/平方厘米的防爆帶所產(chǎn)生的張力。換句話說，防爆帶方向朝內(nèi)的張力可以加以控制，即通過將厚度加倍部分的有效截面積調(diào)節(jié)到適宜的一個(gè)數(shù)據(jù)值，以在面板上提供一個(gè)壓縮力，此力足以補(bǔ)償經(jīng)抽真空的管子上因大氣壓引起的方向朝外的力。因此，這種新型的防爆帶能防止屏面拱起，同時(shí)保持電子束31對(duì)準(zhǔn)熒光屏24。
一般說來，開模線23與未折疊邊42之間的防爆帶材料所產(chǎn)生的張力對(duì)作用到屏面摻合區(qū)的張力影響不大。如圖3所示，開模線23遠(yuǎn)離摻合區(qū);若開模角γ大，防爆帶34至開模線后面的部分不會(huì)與側(cè)壁20接觸。即使開模角最小，來自防爆帶該區(qū)方向朝內(nèi)的張力對(duì)較遠(yuǎn)的摻合區(qū)也影響不大。于是，修整防爆帶34未經(jīng)折疊的邊42對(duì)補(bǔ)償屏面因屈服強(qiáng)度接近上限的防爆帶材料而引起的拱起現(xiàn)象并沒有任何顯著的效果。因此，本發(fā)明可與1992年3月28日申請(qǐng)的中國(guó)專利申請(qǐng)92102289中所述的發(fā)明結(jié)合使用。在該專利申請(qǐng)中，防爆帶中的張力維持在低于接頭最小設(shè)計(jì)極限值，方法是在防爆帶靠近其未折疊邊42處開許多槽，與孔40連通，以減小防爆帶的截面積。除降低了防爆帶中的張力之外，這樣做還降低了防爆帶的極限抗張強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，包括一個(gè)經(jīng)抽直空的具有一個(gè)帶對(duì)模線的屏面面板的玻殼；一個(gè)熒光屏，配置在所述面板的內(nèi)表面，所述玻殼還包括一個(gè)玻錐和一個(gè)管頸部分，所述玻錐與所述面板連接，所述管頸中有一個(gè)電子槍，用以產(chǎn)生至少一束電子束，并使其射出所述熒光屏上；和一個(gè)縮配式防爆帶，套在所述面板周邊，以便借助于所述防爆帶的張力給面板周邊施加壓縮力，所述防爆帶的一部分，其材料的厚度加倍，該部分朝所述對(duì)模線延伸；其特征在于，所述防爆帶(34)的所述厚度加倍的部分(W1)，其有效截面積調(diào)節(jié)到適宜補(bǔ)償所述屏面面板(18)變形的值，從而保持所述電子束(31)對(duì)準(zhǔn)所述熒光屏(24)。
2.一種陰極射線管，包括一個(gè)經(jīng)抽真空的具有一個(gè)帶對(duì)模線的屏面面板的玻殼;一個(gè)熒光屏，配置在所述面板的內(nèi)表面，所述玻殼還包括一個(gè)矩形玻錐和一個(gè)管頸部分，所述玻錐與所述面板連接，所述管頸部分中有一個(gè)電子槍，用以產(chǎn)生三束電子束并使其射向所述熒光屏上;和一個(gè)縮配式防爆帶，該防爆帶由至少一個(gè)金屬條制成，金屬條的兩端在一個(gè)接頭處固定在一起，所述防爆帶制成一個(gè)圈，圈的冷態(tài)尺寸略小于所述面板在套上防爆帶之前的周邊，所述防爆帶套到所述面板周邊，以便由于所述防爆帶的張力給面板周邊施加壓縮力，且所述防爆帶有一部分的折疊部分，形成重疊部分，且使材料在該處的厚度加倍，所述折疊部分的至少一部分位于所述對(duì)模線的前邊，其特征在于，將所述防爆帶(34)的所述折疊部分(W1)加以調(diào)節(jié)，即除去足量的防爆帶材料，使重疊部分的量減少到適宜防止所述屏面面板(18)變形的值，從而保持所述電子束(31)對(duì)準(zhǔn)所述熒光屏(24)。
3.一種在陰極射線管上形成縮配式防爆帶的方法，所述陰極射線管包括一個(gè)經(jīng)抽真空的具有一個(gè)帶對(duì)模線的屏面面板的玻殼;一個(gè)熒光屏，配置在所述面板的內(nèi)表面，所述玻殼還包括一個(gè)玻錐和一個(gè)管頸部分，所述玻錐與所述面板相連接，所述管頸部分中有一個(gè)電子槍，用以產(chǎn)生至少一束電子束，并使其射向所述熒光屏上，且所述縮配式防爆帶套在所述面板的周邊，由于所述防爆帶中的張力而給面板周邊施加壓縮力，其特征在于，該方法包括下列步驟a)測(cè)定防爆帶材料的厚度和屈服強(qiáng)度;b)就寬度已知的材料計(jì)算所述防爆帶的合成張力;c)從至少一條具有兩端的金屬條制造所述防爆帶;d)部分折疊所述防爆帶的一部分，使該部分的材料厚度加倍;e)調(diào)節(jié)所述防爆帶的所述折疊部分(W1)的有效截面積，即局部除去足量的防爆帶材料，以減少重疊量;f)在接頭(36)處將所述防爆帶的兩端固定在一起;g)將所述防爆帶拉成冷態(tài)尺寸比所述面板(18)在套上所述防爆帶之前的周邊略小的一個(gè)圈，以此來擴(kuò)大所述防爆帶的尺寸;h)將所述防爆帶加熱，使其尺寸超過所述面板的尺寸;i)將所述防爆帶套到所述面板的周邊上，使所述折疊部分的至少一部分位于所述對(duì)模線(22)前邊;然后，y)令所述防爆帶冷卻下來，給所述面板施加壓縮力，通過減少重疊量降低所述防爆帶的所述張力，從而校正所述屏面面板的變形，進(jìn)而保持所述電子束(31)對(duì)準(zhǔn)所述熒光屏(24)。
全文摘要
一種陰極射線管(10)，包括一經(jīng)抽真空的帶對(duì)模線(22)的屏面面板(18)玻殼(11)。面板內(nèi)表面上配有熒光屏(24)。玻殼還包括玻錐(15)和管頸部分(14)。玻錐與面板連接。管頸部分中裝有電子槍(30)，以產(chǎn)生至少一射向熒光屏的電子束。面板周邊上套有縮配式防爆帶(34)，帶的張力給面板周邊施加壓縮力。防爆帶包括厚度加倍材料，該部分有一部分向?qū)δ＞€延伸。該防爆帶厚度加倍部分的有效截面積可調(diào)節(jié)到適宜補(bǔ)償屏面面板變形的值以保持電子束對(duì)準(zhǔn)熒光屏。
文檔編號(hào)H01J9/24GK1069145SQ9210907
公開日1993年2月17日 申請(qǐng)日期1992年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月31日
發(fā)明者H·R·施旺克 申請(qǐng)人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司