专利名称：彩色阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色阴极射线管，更具体地涉及这样一种阴极射线管，它具有一由弹性支承件支承的荫罩，该弹性支承件设置用来补偿因荫罩或面板的热膨胀造成电子束射击点偏移。
背景技术：
通常，彩色阴极射线管具有一外壳，该外壳具有一矩形面板，该面板在其有效部分的周边部分上具有侧壁部分；以及一连接于面板侧壁部分的玻锥。荧光屏包括三个能发出蓝、绿、红光的有色荧光层，它形成于面板有效部分的内表面上。在外壳中，一基本呈矩形的荫罩与面板内侧相对。玻锥的颈部中设置有一用于发出三种电子束的电子枪。
电子枪所发出的电子束由一安装在玻锥外表面上的偏转装置造成偏转，并用来透过荫罩水平和竖直地扫描荧光屏，以此来显示彩色图象。
荫罩可用来分选来自电子枪的三种电子束，然后使它们正确地射击到三种有色荧光层上，以获得所需的颜色。荫罩具有一带有许多电子射束通孔的基本呈矩形的荫罩体和一连接于荫罩体周边的基本呈矩形的荫罩框。荫罩框的至少三个侧壁通过弹性保持件支承于面板侧壁上。每个保持件的一个端部部分固定于荫罩框，另一个端部部分与设置在面板一相应侧壁内表面上的一柱销接合。
在具有一荫罩的彩色阴极射线管中，电子枪所发出的电子束中仅有30％或更少的部分穿过荫罩体的电子束通孔而到达荧光屏，而有约70％的电子束撞击在荫罩体上。由于电子束的撞击，荫罩被加热而发生热膨胀。尤其是在显示高亮度图象时，电子束通孔相对于荧光屏的位置会因荫罩体和荫罩框的热膨胀而改变，因而使其光点由荫罩体成形的电子束不能撞击或射击到各荧光层上。因此，将发生色纯度降低。
在彩色阴极射线管工作过程中的这种色纯度降低的原因主要可分成两类，即荫罩体的热膨胀和荫罩框的热膨胀。
因荫罩体热膨胀而造成的色纯度降低可发生在高亮度图象显示初始时，每束电子束的射击位置从指定位置沿径向朝荧光屏中心移动。这种移动是由成拱现象造成的，当热容较小的荫罩体被大部分加热而热容较大的荫罩框未被大程度加热时，便会产生这种现象，在该现象中，荫罩体朝荧光屏膨胀。
成拱现象就是荫罩框朝外的尺寸没有变化，荫罩体热膨胀并朝荧光屏鼓起，它可造成电子束的射击位置朝荧光屏的中心移动(下文中，因成拱现象造成的色纯度降低将称作“PD-1”)。
PD-1可以通过用低热膨胀性的材料制造荫罩体来抑制，从而降低由荫罩热膨胀所造成的荫罩成拱的程度。
另外，荫罩框热膨胀所造成的色纯度降低(下面称作“PD-2”)发生在每束电子束的射击位置从指定位置朝荧光屏径向的外侧移动时。当荫罩框的朝外尺寸增大因而缓和成拱现象，而荫罩体的周边部分因热量从荫罩体传递到荫罩框而受荫罩框之拉时，便造成了这种移动。
曾提出一种用于矫正因荫罩框热膨胀造成的色纯度降低的方法，它对用于将荫罩框支承于面板上的弹性件、也就是保持件的形状、材料等进行适当的改进。
具体地说，例如，每个保持件由一细长的金属板弯折而成，并包括一固定于荫罩框的固定部分、一具有一与从面板上突出的相应的柱销接合的接合孔的接合部分、以及一延伸于固定部分与接合部分之间的倾斜部分。金属板沿位于固定部分与倾斜部分之间的一第一弯折线弯折，同时还沿位于倾斜部分与接合部分之间的一第二弯折线弯折。第一和第二弯折线与垂直于保持件纵轴线的方向成一个角度而延伸。
在荫罩框由这种保持件支承的情况下，当荫罩框发生热膨胀而使保持件压缩时，它们便沿它们弯折部分的延伸方向弹性变形，因而使荫罩框朝荧光屏移动。按照这种移动，荫罩体也朝荧光屏移动。因此，可矫正电子束的射击位置，并抑制色纯度的降低。
荫罩框沿阴极射线管轴线的移动量决定PD-2的矫正量，它可根据每个弯折保持件的高度以及第一和第二弯折线角度来确定。为增大PD-2的矫正量，需要减小弯折线相对于每个保持件纵向中心轴线的角度，并需要增大荫罩框沿射线管轴线的移动量。
荫罩框因热膨胀而造成的移动量取决于保持件固定于荫罩框上的牢固程度。换句话说，为使荫罩框获得预定量的移动，将保持件可靠固定于荫罩框是非常重要的。
然而，在上述保持件中，固定部分与倾斜部分的宽度相同，因而固定部分由其侧边与第一弯折线所限定的锐角部分仅通过一个较小的面积接触荫罩框。这使得在固定部分中很难确保足够的一个点焊所需要的部分。结果，固定部分是在离开锐角部分的一个部分被焊接，这意味着固定部分的锐角部分、也就是倾斜部分的根部，无法被牢固地固定于荫罩框。同样，根据荫罩框的形状，保持件的固定部分也无法被牢固地固定到它上面。
因此，锐角部分在保持件的弹性变形过程中将与荫罩框分离，因而会造成在固定部分与荫罩框之间形成一个间隙。结果是，当荫罩框发生热膨胀时，荫罩框沿射线管轴线的移动会偏离所需的设定值，从而使PD-2无法得到令人满意的矫正。
发明揭示本发明是根据以上而进行开发的，其目的是提供一种不管其中所安装的弹性支承件的弹性支承特性如何，均能矫正因热膨胀造成的色纯度降低的彩色阴极射线管。
为实现该目的，本发明的一种彩色阴极射线管包括一面板，它具有一基本呈矩形的有效部分、四个位于该有效部分的周边部分上的侧壁、从至少三个侧壁部分的内表面突出的柱销；一形成于面板有效部分的内表面上的荧光屏；一设置在面板内侧的荫罩，它具有一与荧光屏相对的大致呈矩形的荫罩体，还具有一支承荫罩体周边部分并与侧壁相对的、一基本呈矩形的荫罩框；多个将荫罩框弹性支承于面板侧壁上的保持件，这些保持件适于在荫罩框朝面板侧壁热膨胀时使荫罩框沿面板中心轴线朝荧光屏移动；以及一透过荫罩朝荧光屏发出电子束的电子枪，其中，每个保持件由一细长的、基本呈矩形的金属板沿至少一条倾斜于金属板纵轴线的弯折线弯折而成，使每个保持件具有一与相应的一个柱销接合的接合部分以及一固定于荫罩框的固定部分，该固定部分具有一由其纵向侧边和弯折线限定的锐角部分以及一从该锐角部分突出的突起，固定部分在靠近锐角部分处通过将至少一部分突起焊接于荫罩框而固定于荫罩框。
在上述结构的彩色阴极射线管中，每个保持件具有一从靠近锐角部分的一个部分上突出的突起。该突起用作固定部分的焊接区，因而固定部分的相邻于倾斜部分的部分可被焊接。这意味着可将每个保持件固定于荫罩框，使倾斜部分的端部部分不会与荫罩框分离。当荫罩框发生热膨胀时，电子束射击位置已在PD-2发生时沿荧光屏径向朝外的方向移动，保持件被朝面板侧壁压缩，因而使荫罩框和荫罩体朝荧光屏移动。因此，电子束的射击位置朝荧光屏的中心移动，从而矫正因荫罩框的热膨胀而造成的色纯度降低。
附图简述
图1到8C示出了本发明一实施例的彩色阴极射线管，其中图1是该彩色阴极射线管的纵向剖视图；图2是包含在该彩色阴极射线管中的一面板和一荫罩从电子枪侧观察的正视图；图3是支承荫罩的一个保持件的立体图；图4是该保持件的正视图；图5是该保持件的俯视图；图6A是沿图5中的VIA-VIA线剖开的剖视图；图6B是沿图5中的VIB-VIB线剖开的剖视图；图7A是表示荫罩框发生热膨胀状态的剖视图；图7B是表示电子束射击位置因荫罩框热膨胀而移动状态的示意图；图7C是表示矫正电子束射击位置移动所需的荫罩移动的示意图；图8A到8C是分别表示保持件在荫罩框发生热膨胀时所采取的移动的剖视图、侧视图和另一剖视图；图9是本发明另一实施例的彩色阴极射线管中所采用的保持件的正视图。
本发明的最佳实施方式下面将参照附图来详细描述本发明诸实施例的彩色阴极射线管。
如图1和2中所示，彩色阴极射线管具有一真空外壳，该外壳包括一基本呈矩形的玻璃面板3和一玻锥4。该面板3具有一基本呈矩形的有效部分1和四个位于有效部分1的周边部分上的侧壁部分2。玻锥4连接于侧壁部分2。每个侧壁部分2内表面的中心部分向内突出一锥形柱销14。
在有效部分1的内表面上设置一由三色荧光层形成的荧光屏5，它能够发出蓝、绿和红光。面板3内侧相对于荧光屏5设置有一基本呈矩形的荫罩6。
在玻锥4的颈部7中设置有一电子枪9，它可发出三束电子束8。从电子枪9发出的这三束电子束8被一安装在玻锥4外侧上的偏转装置10偏转，并透过荫罩6水平和竖直地扫描荧光屏5。因此，便在荧光屏5上显示出了彩色图象。
具有选色功能的荫罩6包括一具有许多电子束通孔12a的基本呈矩形的荫罩体12和一支承荫罩体周边的矩形荫罩框13。荫罩体12由不胀钢制成，而荫罩框13由铁制成。
荫罩框13具有四个平行于面板3轴线、也就是彩色阴极射线管轴线Z的壁20，并且以一预定间隔与面板3的侧壁部分2相对。各个壁20具有L形的横截面。荫罩体12的壁20通过起弹性支承件作用的保持件30支承于面板3上，使荫罩体12以一预定间隔与荧光屏5相对。
如图3到5中所示，每个保持件30由一细长的矩形金属板弯折而成。具体地说，每个保持件30在两个部分处沿两条平行的线33a和33b(第一和第二弯折线)弯折，这两条线相对于其纵向中心轴线倾斜一个角度θ(θ＜90°)。θ角例如可设定为45°。沿第一和第二弯折线33a和33b的弯折方向彼此相反，弯折角α和β大于90°。
由于在这两部分处的弯折，每个保持件30在其纵向的一端具有一固定部分34，在其纵向的另一端具有一接合部分35，并在固定部分34和接合部分35之间、也就是在第一和第二弯折线33a和33b之间具有一倾斜部分36。接合部分35具有一基本呈圆形的通孔37。
固定部分34固定于荫罩框13一相应的壁20，而接合部分35由面板2支承，使一相应的柱销14插入通孔37。每个保持件30由热膨胀率小于荫罩框13的材料制成，例如是不锈钢SUS420。
而且，每个保持件30的固定部分34制成比倾斜部分36宽。具体地说，固定部分34具有一突起40，它从包含在平行于中心轴线32延伸的纵向侧边中并与第一弯折线33a成一个锐角延伸的一个侧边34a延伸超过倾斜部分36的侧边36a。该突起40与侧边36a成直角地突出。
每个固定部分34通过点焊于壁20的多个点(例如三个点)而固定于荫罩框13一相应的壁20。三个焊点44中的两个焊点44a和44b相邻于第一弯折线33a的位于突起40侧的一端。
如图4到6B中所示，每个如以上构造的保持件30固定于荫罩框，使固定部分34的中心轴线32平行于荫罩框13相应壁20的纵向轴线。而且，每个保持件30由面板3支承，使面板3相应壁部分2上的相应柱销14插过接合部分35的通孔37。在这种状态下，每个保持件30的固定部分34和接合部分35基本彼此平行地延伸，并基本平行地相对于荫罩框13相应的壁20和面板3相应的侧壁部分2。
由于每个保持件30沿这对相对于中心轴线32倾斜θ角、尤其是在图4中向右上方倾斜的弯折线33a和33b弯折，因而每个保持件的接合部分35与柱销14接合，同时，它相对于射线管轴线Z位于一个到荧光屏5距离比固定部分35到荧光屏距离更近的位置。而且，倾斜部分36倾斜于射线管轴线Z，同时也倾斜于两条彼此垂直并垂直于射线管轴线Z的线。
各柱销14设置在面板3一相应侧壁部分2的纵向中央部分上。因此，荫罩保持件30固定于荫罩框13，使接合部分35中所形成的通孔37与荫罩框13的三个侧壁部分20的纵向中央部分相对，如图2中所示。
下面将描述上述构造的、用保持件30来矫正因荫罩框热膨胀而造成的色纯度降低的彩色阴极射线管的工作。
当彩色阴极射线管工作时，荫罩体12因电子束撞击在它上面而被加热。荫罩体的热量传递到荫罩框13，因而使荫罩框13发生热膨胀，并且各壁20从虚线所示位置朝面板3一相应的侧壁部分2移动，如图7A中所示。此时，荫罩体12受荫罩框13之拉而朝相同方向移动。
而且，在此时，荫罩体12的电子束通孔12a相对于荧光屏5径向朝外移动，如图7B中所示，结果使已经通过一相应电子束通孔12a的每束电子束8射击到荧光屏5的径向朝外偏离目标荧光层51的那部分上。这就是造成色纯度降低的原因。
为避免上述情况，每个保持件30使荫罩体12从图7C中虚线所示的一正常位置朝荧光屏5移动到实线所示的一矫正位置，因而将电子束8的射击位置调整到目标荧光层51。
更具体地说，当荫罩框13在彩色阴极射线管的工作过程中已发生热膨胀时，荫罩框13的壁20和面板3的壁部分2之间的间隔变窄，位于该间隔中的荫罩保持件30被压缩，如图8A中所示。因此，每个保持件30发生变形，使固定部分34与倾斜部分36之间的角α以及接合部分35与倾斜部分36之间的角β增大。
在这种情况下，每个保持件30的接合部分35与一相应的柱销14固定接合，因而倾斜部分36沿垂直于第二位置线33b的方向D相对于接合部分35移动，而固定部分34沿垂直于第一位置线33a的方向E相对于倾斜部分36移动，如图8B中所示。由于方向D和E分别含Z方向分量D1和E1，因此倾斜部分36和固定部分34沿射线管轴线Z朝荧光屏5移动。
而且，当保持件30被压缩时，倾斜部分36发生挠曲。这种挠曲力使各倾斜部分36沿垂直于其表面的方向F移动，如图8C中所示。由于各倾斜部分36倾斜于射线管轴线Z，因而其F方向的移动含Z方向分量F1。因此，当各倾斜部分36挠曲时，保持件的固定部分34沿射线管轴线Z朝荧光屏5移动。
结果，由保持件30支承的荫罩6沿射线管轴线Z朝荧光屏5移动，从而使各电子束的射击位置朝荧光屏中心移动，减小了色纯度降低的程度。
为了高精度地实现上述一系列矫正操作，荫罩框13与各保持件30固定部分34的与第一弯折线相邻的那部分之间、尤其是在荫罩框与固定部分的部分50之间必须没有任何间隙，该部分50是由第一弯折线33a和固定部分的与第一弯折线以锐角相交的侧边所限定的部分。如上所述，固定部分34具有从由第一弯折线33a和固定部分的与第一弯折线以锐角相交的侧边所限定的部分50突出的突起40，并且焊点44a设置在具有突起的固定部分34上。因此，可确保足够的焊接区，从而可将固定部分34的锐角部分50以可靠分方式焊接于荫罩框13，以此来防止各保持件30的固定部分34和倾斜部分36之间的分界部分与荫罩框13分离，实现所需的矫正效果。
因此，通过仅改变由低价材料制成的保持件的形状，上述构造的彩色阴极射线管便可矫正因热膨胀造成的色纯度降低，而与保持件的弹性支承特性无关。
本发明并不局限于上述实施例，在不脱离其范围的情况下可以以各种不同的方式对其进行改进。例如，各保持件固定部分的焊点数量不限于三个，而可以是两个、四个或更多。而且，为了矫正在外界温度升高时所发生的色纯度降低，可在各保持件的固定部分和荫罩框之间设置一双金属片。虽然各保持件在两个部分处沿两条平行的弯折线弯折，但若各保持件具有至少一条弯折线(例如仅弯折线33a)也是足够的。
虽然在这些实施例中，固定部分34的突起40延伸于固定部分的整个纵向长度上，但如果将突起40仅设置在一个与固定部分34的锐角部分50相邻的位置，也可以获得与这些实施例相同的优点。
权利要求
1.一种彩色阴极射线管，其特征在于，包括一面板，它具有一基本呈矩形的有效部分、四个位于该有效部分的周边部分上的侧壁部分、设置在至少三个侧壁部分的内表面上的柱销；一形成于面板有效部分的内表面上的荧光屏；一设置在面板内侧的荫罩，它具有一与荧光屏相对的大致呈矩形的荫罩体，还具有一支承荫罩体周边部分并与侧壁相对的、一基本呈矩形的荫罩框；多个将荫罩框弹性支承于面板侧壁部分上的保持件，用于在荫罩框朝面板侧壁部分热膨胀时使荫罩框沿面板中心轴线朝荧光屏移动；以及一透过荫罩朝荧光屏发出电子束的电子枪，其中，每个保持件由一细长的、基本呈矩形的金属板沿至少一条倾斜于金属板纵轴线的弯折线弯折而成，使每个保持件具有一与相应的一个柱销接合的接合部分以及一固定于荫罩框的固定部分，每个保持件的固定部分具有一从一由固定部分的纵向侧边和弯折线所限定的锐角部分突出的突起，固定部分通过将突起的至少靠近锐角部分的一部分焊接于荫罩框而固定于荫罩框。
2.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，接合部分相对于面板中心轴线中的一个方向比固定部分更靠近于荧光屏。
3.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，各保持件由金属板沿一对倾斜于金属板中心轴线的弯折线弯折而成，使各保持件具有与一相应的柱销接合的接合部分、固定于荫罩框的固定部分和一倾斜延伸于接合部分与固定部分之间的倾斜部分，这对弯折线彼此平行地延伸，每个保持件沿这对弯折线沿相反方向弯折。
4.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，各保持件的弯折线与纵向中心轴线之间的夹角设定为小于90°。
5.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，荫罩框具有四个以一预定间隔与面板的侧壁部分相对的壁，每个保持件连接于荫罩框一相应的壁，使固定部分的纵向中心轴线基本平行于荫罩框该相应壁的纵向中心轴线。
6.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，荫罩体的热膨胀率小于荫罩框。
7.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，各保持件的热膨胀率小于荫罩框。
8.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，该突起延伸在固定部分的整个纵向长度上。
9.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其特征在于，该突起仅形成于锐角部分附近。
全文摘要
一种支承荫罩框13的保持件30，它由一细长的、基本呈矩形的金属板沿第一和第二弯折线33a和33b按相反方向弯折而成，使得保持件具有一与一相应柱销接合的接合部分35、一固定部分34和一倾斜延伸于接合部分与固定部分之间的倾斜部分36。当荫罩框发生热膨胀时，保持件使荫罩框沿面板中心轴线朝荧光屏移动。固定部分34具有一从靠近一由固定部分一侧边和第一弯折线限定的锐角部分处突出的突起40。固定部分通过将至少一部分突起焊接于荫罩框而在第一弯折线附近固定于荫罩框。
文档编号H01J31/10GK1239586SQ98801319
公开日1999年12月22日 申请日期1998年9月9日 优先权日1997年9月10日
发明者高野犹久, 横田昌广 申请人:东芝株式会社