專利名稱：彩色陰極射線管及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及伸展在框架上的孔柵板的改進，特別涉及能防止孔柵板扭曲的彩色陰極射線管(下文中記為彩色CRT)。
至今，具有單輪三束結構、條紋熒光屏和孔柵板(下文中記為AG)的彩色CRT已公知。用于這種彩色CRT的AG這樣設置，即用化學腐蝕方法，由薄低硬度鋼板形成條形孔板，并通過焊接等方法將其固定在由鋼框架形成的框架上，加給框架以預定的拉力。


圖1和2是分別展示上述彩色CRT框架和固定在該框架上的AG的透視圖。圖1中，框架1具有上、下部件(下文中記為A部件)2A和2B，它們由橫截面為L形狀的鋼材并經(jīng)壓制模具拉制等方法制造而形成。通過彎折方鋼棒或類似的鋼材來制備各左、右部件(下文中記為B部件)3L和3R，即使方鋼棒為向橫向的U型，并再次向內并垂直地彎折兩已彎折端。將彎折部分的端部焊接至A部件2A和2B的后側，以形成框架1。
如圖2所示，通過用照相化學腐蝕方法，在矩形低硬度鋼板上形成條狀孔柵來制備AG4。AG4具有約0.1mm的厚度。在其上的柵格5的數(shù)量選擇在300～1200列的范圍內，在各個柵格5之間的間隙一般選擇在0.5～0.8mm的范圍內。在柵格5、5之間構成電極單元7。
如圖2所示，當將AG4焊接在這種框架1上時，對A部件2A、2B進行表面光潔處理，并將其與AG的焊接部分6進行焊接。AG4受到沿上、下方向的拉力，如圖2中的箭頭A-A所示，而框架1受到沿上、下方向的壓力，如圖11中的箭頭B-B所示，因而它們兩者相互焊接在一起。
焊接在框架1上的AG4被切去柵格5，留下電極單元7。如圖3所示，將彈簧座8焊在A、B部件2B、3L和3R上。片簧9焊在各彈簧座8上，片簧9具有與設置在面板側表面上的銷釘嚙合的孔。從而形成選色極10。
在將AG4整個焊在框架1上之后，對用于彩色CRT的選色極10進行熱處理，以消除在將彈簧座8和片簧9焊在框架上之前所進行的前期工序中的加工應力。
通常稱這種熱處理為黑化處理，在該處理過程中，使框架1和AG4穿過如圖4所示的熱充氣爐，并為防止生成Fe2O3(三氧化二鐵、棕色鐵銹)，使其加熱至460℃，在框架1和AG4的鋼制品表面上就均勻地覆蓋黑色Fe3O4(四氧化三鐵)，從而可防止在AG面上反射自熒光屏所發(fā)射的光。
這種熱處理使選色極10、尤其是電極單元7的尺寸改變。下面將詳細進行說明。當框架1上未焊接片簧9和彈簧座8的選色極10穿過圖4所示的熱充氣爐時，從爐子入口11送入的選色極10在爐子按照溫度增加鈄線13逐漸增加溫度，并達到其最高溫度460℃，當在對選色極10進行其后的冷卻時，具有較大熱容量的框架1的溫度下降鈄線，和具有較小熱容量的AG4尤其是電極單元7的溫度下降鈄線相互不同。由于具有較小熱容量的電極單元7迅速冷卻，而框架1逐漸地冷卻，電極單元7除受到以前的拉力外，又受到相應于該溫度引起的拉力，這使電極單元7拉長。如果此時的拉伸超過AG4的電極單元7的鋼材彈性限度，那么電極單元7不能恢復到原來的長度而保持在其拉伸狀態(tài)，促使電極單元扭曲。
接著，在加熱至460℃的選色極10按照溫度下降鈄線14冷卻并從熱充氣爐出口12排出之后，它暴露在室溫下的大氣中。因此，由于框架1和AG4的電極單元7的熱容量之間的差別，電極單元7迅速冷卻而框架1逐漸地冷卻，所以電極單元7首先開始收縮，導致在其上發(fā)生扭曲。
如上所述，現(xiàn)有技術存在這樣的問題，即由于AG4的電極單元7的扭曲改變了柵格5的寬度，柵格5的不均勻寬度掩蔽了涂敷在面板內表面上的彩色熒光條，從而形成不均勻的熒光條，降低了彩色CRT的分辨率并使圖像上的色彩不均勻。
本發(fā)明就是要提供一種解決上述問題的彩色陰極射線管，其目的在于通過防止對選色極黑化處理之后電極單元的扭曲，來獲得能夠消除分辨率的劣化和減小色彩不均勻性的彩色陰極射線管，以及獲得制造這種彩色陰極射線管的方法。
為解決上述問題，按照本發(fā)明，當將孔柵板拉伸在框架上時，在孔柵板的電極單元受到最大拉力處，對電極單元規(guī)定為抗拉強度的30％～85％范圍內的拉力。
按照這種設置，通過防止電極單元的整個扭曲，可以獲得能消除分辨率的劣化和減小色彩不均勻性的彩色陰極射線管。
圖1是展示常規(guī)選色極框架的透視圖；圖2是展示選色極框架和孔柵的裝配狀態(tài)的透視圖3是展示選色極的透視圖；圖4是用于解釋在組裝選色極之后進行的黑化工藝的曲線；圖5A和5B是分別表示用于本發(fā)明彩色陰極射線管的選色極拉力分布的示意圖；和圖6是用于說明本發(fā)明的彩色陰極射線管選色極孔柵的應力變化的負荷變形曲線。
下面，參照圖5A、5B和6，描述本發(fā)明的選色極。參照圖1所述，具有圖5A或5B所示形狀的框架廣泛地用作選色極的框架。通過把AG4焊在框架1上，即將U形B部件3L、3R焊在上、下A部件2A、2B之間的兩側端上，設置示于圖5B中的選色極10。
如圖5A、5B中的曲線16、17所示，上述兩種選色極的各應力分布表明，在B部件3L、3R焊在A部件2A、2B上的部分位置18拉力最大。
圖6是表示應力和應變之間關系的負荷變形曲線坐標，其縱坐標代表在由低硬度鋼等通常所構成的AG4的電極單元7在拉力測試儀等上被加負荷并隨著負荷的增加而拉伸時獲得的負荷，其橫坐標代表由此產(chǎn)生的電極單元7的延伸。其相互關系正如圖6中曲線19所示。
圖6的負荷變形曲線可以被認為是標稱應力應變曲線座標，其縱坐標代表用負荷量除以測試件原始橫截面積所獲得的應力大小值，并由應變量代表測試件的延伸量，用該延伸量除以測試件的原始長度獲得該應變量。
標稱應力應變曲線中的曲線19上的A點是負荷和延伸量成比例增加的極限。B點是彈性變形極限，即通過加負荷使測試件延伸，并在去除負荷之后使其停止延伸和返回到原始狀態(tài)的點。在屈服點C，沿測試件由較小阻力的方向開始滑移，在未施加負荷時測試件被拉伸，并達到下屈服D。在點E，施加的負荷最大。在點F，測試件斷裂。
具體地說，由于電極單元7被拉伸，以致處于超過不能恢復其原始長度的彈性變形限制點B的可塑區(qū)，則當它們冷卻時，AG4的多個電極單元沿隨機位置扭曲。
在該實施例中，用上述曲線19的最大負荷點E處的負荷Pmax(Kg)除以測試件的電極單元7的原始橫截面面積Ao(mm2)所獲得的應力抗拉強度值，被確定為抗拉強度δB。具體地說，抗拉強度δB可表示為δB=PmaxAo]]>為了防止電極單元7扭曲，應完全避免這種工藝，即在示于圖5A和5B的選色極的黑化處理的冷卻工藝過程中，此時AG4焊接在框架1上，電極單元處于允許拉伸和扭曲的塑性變形區(qū)域，應避免將額外的拉力施加給電極單元7。為此目的，在該實施例中，使用具有厚度設置在對小型管子為0.1mm、對大型管子為0.13的范圍、寬度在0.5mm～0.8mm范圍的作電極單元7的軟鋼板作測試件進行實驗，在示于圖5A和5B的選色極的最大應力點測得抗拉強度δB。在上述實驗中，Pmax值為60Kg。
在設置這些測試件抗拉強度δB為黑化處理之后獲得的抗拉強度的90％時，電極單元7扭曲。當規(guī)定它們?yōu)榈陀?5％時，可防止電極單元7扭曲。
并且，當規(guī)定電極單元7的拉力低于30％時，即使施加預定拉力來將AG4焊在框架1上，以形成彩色CRT的選色極10，并通過拉伸各具有約25μm直徑的兩細金屬絲，用作具有與其垂直的適當拉力的減振器，對各電極單元7加壓，松懈拉伸的電極單元7本身也不可避免地按照外部施加的振動進行振動，這大大劣化了圖像。
因此，在本實施例中，當選擇電極單元7的抗拉強度δB在大于30％至小于85％范圍內時，可獲得能消除分辨率劣化和減小圖像色彩不均勻性的彩色CRT。
按照本發(fā)明的彩色CRT，由于在框架1上拉伸電極單元7的拉力為最大值的電極單元7的該部分上的拉力選擇在其抗拉強度的85％～30％的范圍內，因而可防止或減小選色極10的AG4的電極單元7的扭曲，可消除彩色CRT分辨率的劣化，減小圖像色彩的不均勻性。從而極大地提高彩色CRT的性能。
雖然參照附圖描述了本發(fā)明的最佳實施例，但應該理解本發(fā)明并不限于上述實施例，本領域的技術人員可提出各種變型和修改，而不會偏離由所附權利要求書所確定的本發(fā)明的實質和范圍。
權利要求
1.一種彩色陰極射線管，包括框架；和拉伸并固定在所說框架上的孔柵板，該影條板帶有電極單元，其特征在于以這種狀態(tài)將孔柵板拉伸并固定在所說框架上，即使所說框架受到壓力，使所說孔柵板受到拉力，并且在所說框架上拉伸并固定所說孔柵板、將所說拉力施加給所說孔柵板的工藝中，施加給所說電極單元的最大拉力規(guī)定在所說電極單元抗拉強度的30％～85％的范圍內。
2.一種制造彩色陰極射線管的方法，包括以下步驟對由上部件、下部件、左部件和右部件構成的框架，沿使所說上部件和所說下部件相互更靠近的方向施加壓力；對為板形部件，用作具有以條狀成間隔地設置的電極單元的選色極的所說孔柵板，沿所說條狀電極單元的縱向施加預定的拉力；用所說的拉力在所說框架上拉伸所說孔柵板并用所說的壓力在所說框架上固定所說的孔柵板；對所說的框架和已拉伸并固定的所說孔柵板進行熱處理；和在所說的熱處理之后，冷卻所說的框架和所說的孔柵板，其特征在于所說的預定拉力規(guī)定在已冷卻的所說孔柵板的所說電極單元的抗拉強度的30％～85％的范圍內。
全文摘要
按照本發(fā)明的彩色陰極射線管，通過防止其電極單元的扭曲，能夠消除其性能的劣化和減小圖像色彩的不均勻性。該彩色陰極射線管包括框架和孔柵板，孔柵板拉伸并固定在框架上，并具有電極單元。以加壓力給框架、加拉力給孔柵板的狀態(tài)，將孔柵板拉伸并固定在框架上。在框架上拉伸并固定孔柵板、加給孔柵板拉力的工藝中，加給電極單元的最大拉力規(guī)定在電極單元抗拉強度的30％～85％的范圍內。
文檔編號H01J29/07GK1150321SQ9611216
公開日1997年5月21日 申請日期1996年7月26日 優(yōu)先權日1995年7月26日
發(fā)明者篠田正樹 申請人:索尼公司