專利名稱：彩色陰極射線管的制作方法
背景技術(shù)：
有關(guān)技術(shù)的描述對(duì)于用作近年來通信設(shè)備的監(jiān)視裝置或彩色圖片接收器的顯示裝置的彩色陰極射線管，正在迅速發(fā)展一種平面技術(shù)，它使得構(gòu)成圖像顯示表面的板(面板)變平。特別是，當(dāng)采取具有沿水平方向和垂直方向彎曲帶孔表面的模壓成形的蔭罩時(shí)，平面的彩色陰極射線管(平面管)的板有一個(gè)近似為平面的外表面和一個(gè)曲率比外表面曲率大得多的內(nèi)表面。
發(fā)明概述作為設(shè)計(jì)這種平面管時(shí)的一個(gè)技術(shù)任務(wù)，可舉出蔭罩的強(qiáng)度問題。雖然以近似于板的內(nèi)表面曲率的曲率來成形蔭罩，但與內(nèi)、外表面同時(shí)彎曲的圓面管相比，平面管具有板內(nèi)表面的小曲率，因而只能使平面管的蔭罩曲率也小。因此，難以保持強(qiáng)度來抵抗由蔭罩帶孔表面的所謂隆起現(xiàn)象產(chǎn)生的熱變形，熱變形是因工作中電子束撞擊引起的蔭罩溫度升高而造成。另外，也難以保持抵抗蔭罩凹陷、沖擊之類的實(shí)際強(qiáng)度。
作為保證這類蔭罩強(qiáng)度的材料，已經(jīng)采用了在常規(guī)因瓦(Invar)材料中摻雜鈷所產(chǎn)生的摻鈷因瓦材料。
雖然曾采用鋁沉積鋼材料作為蔭罩材料，但近年來除了力圖提高圖像的清晰度和使屏幕更平外，已經(jīng)采用了因瓦材料。用于提高蔭罩強(qiáng)度的摻鈷因瓦材料保證了強(qiáng)度比常規(guī)因瓦材料增加約20％，并且抑制了蔭罩的上述變形。但是，在因瓦材料中摻雜鈷所生產(chǎn)的蔭罩具有幾個(gè)缺點(diǎn)，包括(1)由于鈷很昂貴而增加了成本，(2)由于鈷的抗腐蝕性能很好而降低了蝕刻效率，(3)降低了可加工性，(4)降低了磁特性。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種平面式的彩色陰極射線管，它具有一個(gè)能夠減少常規(guī)蔭罩所具有缺點(diǎn)的蔭罩。
達(dá)到上述目的的本發(fā)明的特有要點(diǎn)是在于彩色陰極射線管所采用的蔭罩材料是由鐵材料制成，它由一個(gè)摻雜了一種合金元素的板體形成，并且具有合金元素的濃度梯度，元素從板體的一個(gè)表面到板體的另一個(gè)表面逐漸減少。本發(fā)明的特有構(gòu)造如下。
(1)在具有一個(gè)抽真空外殼和一個(gè)蔭罩的彩色陰極射線管中，外殼包括了一個(gè)在內(nèi)表面上涂以多色彩熒光體的板、一個(gè)裝有電子槍的頸部以及一個(gè)與板和頸部連接的玻璃錐體，蔭罩安裝成靠近涂在板內(nèi)表面上的熒光體，并且具有大量的彩色選擇孔，其中構(gòu)成蔭罩的材料由一個(gè)單板體形成，它由含有一種合金元素的鐵材料制成，單板體是一個(gè)復(fù)合梯度合金板，具有合金元素的濃度梯度，元素從熒光體一側(cè)的表面到電子槍一側(cè)的表面連續(xù)減少。
(2)當(dāng)構(gòu)成復(fù)合梯度合金板的單板體含有鎳作為合金元素時(shí)，在熒光體一側(cè)的單板體表面附近的鎳含量被設(shè)定成不大于45wt％(重量百分比)，而在電子槍一側(cè)的單板體表面附近的鎳含量被設(shè)定成不小于0wt％。
(3)在上述情形(2)(其中構(gòu)成復(fù)合梯度合金板的單板體包含了鎳作為合金元素)中，在熒光體一側(cè)的單板體表面附近的鎳含量被設(shè)定成不大于36wt％，而在電子槍一側(cè)的單板體表面附近的鎳含量被設(shè)定成不小于16wt％。
(4)按點(diǎn)陣方式形成在蔭罩中形成的彩色選擇孔，整個(gè)蔭罩形成為一種由自身保持其形狀的類型。
(5)在蔭罩中形成的彩色選擇孔被形成為沿著一個(gè)方向延伸的許多連續(xù)線條，沿孔的延伸方向把拉力作用在形成線狀孔的構(gòu)件上。
(6)在蔭罩中形成的彩色選擇孔被形成為許多狹槽，狹槽縱軸沿一個(gè)方向延伸，整個(gè)蔭罩形成為一種由自身保持其形狀的形式，或者沿槽狀孔的長軸方向或沿長軸方向和短軸方向把拉力作用在蔭罩上。
本發(fā)明并不限于將在以下描述的實(shí)施例中說明的上述構(gòu)造和結(jié)構(gòu)，可以設(shè)想各種修改而不會(huì)背離本發(fā)明的技術(shù)概念。
附圖簡述

圖1是一個(gè)蔭罩基本部分的示意剖面圖，說明了本發(fā)明彩色陰極射線管的第一實(shí)施例。
圖2是一個(gè)蔭罩結(jié)構(gòu)體的透視圖，它安裝在本發(fā)明第一實(shí)施例的彩色陰極射線管中。
圖3是制造復(fù)合梯度合金板方法舉例的說明視圖，板構(gòu)成了用于本發(fā)明彩色陰極射線管的蔭罩材料。
圖4是一個(gè)透視圖，說明了在圖3所示制造過程中得到的復(fù)合梯度合金板結(jié)構(gòu)。
圖5A和圖5B是表示了圖4所示復(fù)合梯度合金板中鎳濃度分布的視圖。
圖6是一個(gè)示意剖視圖，說明了復(fù)合梯度合金板的內(nèi)應(yīng)力分布，板構(gòu)成了用于本發(fā)明實(shí)施例的彩色陰極射線管的蔭罩材料。
圖7A，圖7B和圖7C是在具有大曲率內(nèi)表面的平面板上實(shí)際看到的圖像的示意說明視圖，此時(shí)一個(gè)作為本發(fā)明比較例的因瓦材料模制的蔭罩被裝配在這種面板中。
圖8A，圖8B和圖8C是在僅沿水平方向有曲率的平面板上實(shí)際看到的圖像的示意說明視圖，此時(shí)一個(gè)模制成圓柱表面形狀的蔭罩被裝配在這種面板中。
圖9A，圖9B和圖9C是在具有非常小曲率內(nèi)表面的平面板上實(shí)際看到的圖像的示意說明視圖，此時(shí)一個(gè)采用本發(fā)明實(shí)施例的蔭罩材料模制的蔭罩被裝配在這種面板中。
圖10是一個(gè)示意剖視圖，說明本發(fā)明彩色陰極射線管的整個(gè)構(gòu)造的一個(gè)例子。
圖11是一個(gè)示意剖視圖，說明本發(fā)明彩色陰極射線管的整個(gè)構(gòu)造的另一個(gè)例子。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以下將結(jié)合附圖來說明本發(fā)明彩色陰極射線管的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是一個(gè)蔭罩基本部分的示意剖面圖，說明了本發(fā)明彩色陰極射線管的第一實(shí)施例，以及圖2是一個(gè)蔭罩結(jié)構(gòu)體的透視圖，它安裝在本發(fā)明第一實(shí)施例的彩色陰極射線管中。
對(duì)于如圖2所示的蔭罩6，構(gòu)成蔭罩6主要部分的帶孔區(qū)AR被成形為一個(gè)曲面，它相應(yīng)于將在以下說明的面板的內(nèi)表面曲率，以及沿近似管軸方向彎曲的周邊部分61緊固到罩框7上，由此構(gòu)成了一個(gè)蔭罩結(jié)構(gòu)體。罩框7上設(shè)有懸掛彈簧8，彈簧與螺柱銷配合，螺柱銷以突起的方式裝在面板裙部的內(nèi)壁上(其構(gòu)造將在以下說明)。
構(gòu)成這個(gè)實(shí)施例蔭罩6的蔭罩材料基本上由鐵材料制成，它包括作為合金元素的鎳。蔭罩6由復(fù)合梯度合金板制造的單板體構(gòu)成，其中復(fù)合梯度合金板包括第一復(fù)合部分6A和第二復(fù)合部分6B，第一復(fù)合部分6A形成了圖1沿Z軸方向(管軸箭頭Z)的表面之一，即鎳含量最大的熒光屏一側(cè)，第二復(fù)合部分6B形成了與上述表面對(duì)著的沿Z軸方向的另一個(gè)表面，即鎳含量最小的電子槍一側(cè)。
鎳含量從第一復(fù)合部分到第二復(fù)合部分連續(xù)地減少。從單板體一個(gè)側(cè)表面到單板體另一個(gè)側(cè)表面鎳元素連續(xù)減少的單板體在本技術(shù)說明中稱為“復(fù)合梯度合金板”。
在圖1中，用作復(fù)合梯度合金板合金元素的鎳元素用“×”示意地表示，沿著構(gòu)成蔭罩6的復(fù)合梯度合金板截面在熒光屏一側(cè)和電子槍一側(cè)之間的鎳含量差別用×的密集程度表示。
換句話說，復(fù)合梯度合金板可以稱為一個(gè)單板體，它在具有第一復(fù)合部分6A的第一金屬板和具有第二復(fù)合部分6B的第二金屬板之間的一個(gè)中間區(qū)中具有連續(xù)的合金區(qū)。但是，這種復(fù)合梯度合金板不同于常規(guī)的所謂包層板材料，后者由兩片不同類型金屬板疊合而成。在包層板材料中，不能看到圖1中所示的合金元素含量的梯度。
第一復(fù)合部分6A可以由鐵-鎳合金板形成，第二復(fù)合部分6B可以由鐵板形成，其中第二復(fù)合部分6B的鎳含量可以設(shè)定為0?；蛘呤?，第一復(fù)合部分6A可以由鎳含量大的金屬形成，第二復(fù)合部分6B可以由鎳含量小的金屬形成。更具體地說，第一復(fù)合部分6A可以由因瓦材料(約含36wt％鎳的鎳-鐵合金)形成，第二復(fù)合部分6B可以由約含16wt％鎳的不銹鋼形成，或者第一復(fù)合部分6A可以由約含17wt％鎳的不銹鋼形成，第二復(fù)合部分6B可以由約含16wt％鎳的不銹鋼形成。
另外，第一復(fù)合部分6A可以由坡莫合金(約含43wt％鎳的鎳-鐵合金)形成。這里，考慮到磁特性或材料成本，最好限制鎳含量不大于45wt％。
由形成電子束孔60來生產(chǎn)本發(fā)明的蔭罩6，它用蝕刻方式在這種復(fù)合梯度合金板中構(gòu)成彩色選擇孔。這些電子束孔60具有圓點(diǎn)形狀，它在熒光屏一側(cè)確定了大的直徑，在電子槍一側(cè)確定了小的直徑。用模壓成形方式把形成電子束孔60的蔭罩6模制成一個(gè)給定的蔭罩形狀，然后焊接到圖2所示的蔭罩框7上，把懸掛彈簧8安裝到蔭罩框7上而形成一個(gè)蔭罩結(jié)構(gòu)體。
在圖1所示的實(shí)施例中，把電子束孔60的形狀形成為具有近似圓形的圓點(diǎn)形狀。但是，本發(fā)明不限于這種構(gòu)形。也就是說，把電子束孔形狀形成長軸沿一個(gè)方向(通常沿垂直偏移方向)的近似細(xì)長狹槽形狀，或者形成沿一個(gè)方向(通常沿垂直偏移方向)的連續(xù)縫形狀(線形狀)也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。
采用復(fù)合梯度合金板作為蔭罩材料的這個(gè)實(shí)施例的蔭罩，以及采用這種蔭罩裝配成彩色陰極射線管，能夠得到常規(guī)技術(shù)所不能得到的優(yōu)點(diǎn)。
因?yàn)閺?fù)合梯度合金板不含如鈷的昂貴金屬元素，以及因?yàn)槟軌蛟诘诙?fù)合部分中采用不含鎳的材料，按材料成本與常規(guī)因瓦材料比較，能夠在低成本下生產(chǎn)復(fù)合梯度合金板。
因?yàn)閺?fù)合梯度合金板不含具有良好抗腐蝕性能的鈷，能夠提高在形成電子束孔時(shí)的蝕刻速度，從而能夠降低蔭罩的制造成本。
由于在第一復(fù)合部分和第二復(fù)合部分之間復(fù)合梯度合金板中存在合金元素的濃度比，能夠以最佳形狀蝕刻電子束孔，從而能夠形成具有均勻截面形狀的電子束孔。
因?yàn)樵谀撼尚螐?fù)合梯度合金板時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力分布在合金板內(nèi)逐漸改變，對(duì)合金板不會(huì)作用很陡的載荷。因此，與常規(guī)因瓦材料相比，復(fù)合梯度合金板材料的強(qiáng)度能夠增加5至10倍。
因?yàn)槟軌蛘w降低鎳含量，增加了導(dǎo)磁率和降低了矯磁力，由此能夠提高磁特性和提高對(duì)地磁的防護(hù)效能。
因?yàn)樾纬杀“宓氖a罩材料能夠提高其強(qiáng)度，能夠降低由電子束對(duì)蔭罩帶孔表面的撞擊所引起的局部或部分隆起的產(chǎn)生(蔭罩彎曲表面的熱膨脹)。
圖3是制造復(fù)合梯度合金板方法舉例的說明視圖，板構(gòu)成了用于本發(fā)明彩色陰極射線管的蔭罩材料。這里，說明了第一復(fù)合部分6A由因瓦材料(含有約36wt％鎳的鎳-鐵合金)形成和第二復(fù)合部分6B由含有約16wt％鎳的不銹鋼形成的情形。
在圖3中，編號(hào)6AA表示了因瓦材料的熔化材料，編號(hào)6BA表示了含有約16wt％鎳的不銹鋼熔化材料。它們通過滾壓輪PR1，PR1’拉成熱板條，并在幾個(gè)步驟中采用滾壓輪PR2承受熱滾壓，從而把它們?nèi)酆铣梢惑w。
在這種熱滾壓工序中，在因瓦材料6A和含有約16wt％鎳的不銹鋼材料6B之間形成一個(gè)合金層，由此能夠生產(chǎn)一個(gè)具有濃度梯度的復(fù)合梯度合金板，其中鎳含量從單板體的一個(gè)表面到單板體的另一個(gè)表面逐漸減少。
此后，復(fù)合梯度合金板在幾個(gè)步驟中受到采用滾壓輪PR3的冷滾壓，從而得到具有作為蔭罩材料所希望厚度的板材料。
圖4是一個(gè)透視圖，說明了在圖3所示制造工序中得到的復(fù)合梯度合金板結(jié)構(gòu)。圖4表示了相似于圖1的狀態(tài)，其中逐漸改變截面中一個(gè)表面和另一個(gè)表面之間鎳含量。這里，采用與圖1所示狀態(tài)相同的方式，鎳元素的濃度用“×”的密集程度表示。
圖5A和圖5B表示了圖4所示復(fù)合梯度合金板中鎳的濃度分布，其中圖5A表示了鎳濃度的分布曲線，圖5B是說明圖5A的復(fù)合梯度合金板的示意剖視圖。如圖5A所示，在復(fù)合梯度合金板一個(gè)表面A側(cè)的鎳含量為36wt％，它正好是因瓦材料鎳含量，復(fù)合梯度合金板的另一個(gè)表面B側(cè)的鎳含量為16％，它正好是含有約16wt％鎳的不銹鋼的鎳含量。在表面A和表面B之間，鎳含量從36wt％逐漸減少到16wt％。圖5A中所示鎳濃度分布曲線的形狀隨著厚度、溫度和加工材料的滾壓速度，以及在熱滾壓和冷滾壓時(shí)的其他條件而改變。
圖6是一個(gè)示意剖視圖，說明了這個(gè)實(shí)施例的復(fù)合梯度合金板的內(nèi)應(yīng)力分布。例如，當(dāng)圖6中所示箭頭P表示的壓力作用到按上述方式制造的復(fù)合梯度合金板上時(shí)，在表面A一側(cè)從壓力作用點(diǎn)向外產(chǎn)生箭頭SR表示的拉應(yīng)力，在表面B一側(cè)沿向內(nèi)壓縮方向產(chǎn)生箭頭PR表示的壓應(yīng)力。這些拉應(yīng)力SR和壓應(yīng)力PR在表面A和表面B之間的區(qū)域中相應(yīng)于圖5A中所示鎳元素的分布而連續(xù)減少，在近似中間位置上變?yōu)?。
此時(shí)，對(duì)于板的截面，應(yīng)力從拉應(yīng)力SR逐漸變化到壓應(yīng)力PR，相關(guān)應(yīng)力SR和PR的分布近似對(duì)稱。因此，復(fù)合梯度合金板具有吸收外部沖擊的功能。
因此，當(dāng)這種復(fù)合梯度合金板用作蔭罩材料時(shí)，在形成電子束孔之后進(jìn)行的模壓成形中，在表面A和表面B之間的相對(duì)位置幾乎沒有偏移，從而電子束孔的形狀幾乎沒有變形。
當(dāng)這種復(fù)合梯度合金板用作蔭罩材料時(shí)，易于成形小曲率的蔭罩彎曲表面，從而有可能成形小曲率的蔭罩，它相應(yīng)于制成近似于平面的面板內(nèi)表面。
對(duì)于在上述合金元素制成的單板體中從一個(gè)表面到另一個(gè)表面具有濃度梯度的區(qū)域，最好沿整個(gè)蔭罩形成這種區(qū)域。但是，可以相應(yīng)于彩色陰極射線管的應(yīng)用部分地形成這種區(qū)域。
例如，相應(yīng)于蔭罩抗外部沖擊之類的機(jī)械特性和蔭罩抗電子束碰撞之類的熱特性，可以在從圖2所示帶孔區(qū)AR、周邊部分61(裙部)以及包圍蔭罩6帶孔區(qū)AR的外周邊部分(非帶孔區(qū))中選擇的一個(gè)區(qū)域上形成合金元素的濃度梯度區(qū)域。
圖7A是作為本發(fā)明比較例由因瓦材料形成的蔭罩示意說明視圖，圖7B是具有大曲率內(nèi)表面的平面板示意說明視圖，以及圖7C是當(dāng)蔭罩被裝配到面板上時(shí)在面板上實(shí)際看到的蔭罩圖像的示意說明視圖。
圖7A表示了蔭罩的一個(gè)帶孔區(qū)，它被模壓成形為這樣形狀沿水平(沿長軸)方向具有為1600mm的曲率半徑Rx，沿垂直(沿短軸)方向具有為1300mm的曲率半徑Ry。圖7B表示了面板的一個(gè)有效屏幕區(qū)，面板具有近似平的外表面和大曲率的內(nèi)表面。對(duì)于這個(gè)有效屏幕區(qū)，沿管軸方向的拐角部分厚度Tr設(shè)定成顯著地大于沿管軸方向的中心部分厚度Tc(Tr＞＞Tc)。此時(shí)，假設(shè)在板有效屏幕的拐角(沿對(duì)角線方向的端部)和中心之間的壁厚差(Tr-Tc)為對(duì)角線楔形量Wr，則在楔形量Wr和面板中心壁厚Tc之間的比Wr/Tc設(shè)定為不小于1.2。
對(duì)于模壓成形的蔭罩，蔭罩顯示成當(dāng)蔭罩上的一個(gè)位置從板中心偏移到板周邊時(shí)屏幕凹進(jìn)更多，如圖7C所示。然后，對(duì)于觀察方向，屏幕中心凸起，從而看到一個(gè)有點(diǎn)平的感覺的圖像。
圖8A是形成圓柱表面形狀的蔭罩示意說明視圖，圖8B是在內(nèi)表面上僅沿著水平方向具有曲率的平面板示意說明視圖，以及圖8C是當(dāng)蔭罩被裝配到面板上時(shí)在面板上實(shí)際看到的蔭罩圖像的示意說明視圖。
圖8A表示了蔭罩的一個(gè)帶孔區(qū)(一個(gè)所謂線狀彩色選擇電極)，它被成形這樣形狀沿水平(沿長軸)方向具有為2000mm的曲率半徑Rx，沿垂直(沿短軸)方向具有為無限值(∞)的曲率半徑Ry。圖8B表示了面板的一個(gè)有效屏幕區(qū)，面板具有近似平的外表面和僅沿水平方向有曲率的內(nèi)表面。對(duì)于這個(gè)有效屏幕區(qū)，沿管軸方向的拐角部分厚度Tr設(shè)定成顯著地大于沿管軸方向的中心部分厚度Tc(Tr＞＞Tc)。此時(shí)，沿對(duì)角線方向的楔形量Wr和面板中心壁厚Tc之間的比Wr/Tc設(shè)定為不小于1.0。
形成在圓柱表面形狀的蔭罩構(gòu)成了一個(gè)所謂拉力蔭罩，沿圖6A所示方向把拉力作用到蔭罩上。很難使蔭罩具有沿拉力作用方向的曲率。因此，面板的內(nèi)表面相對(duì)于蔭罩拉力作用方向也具有一個(gè)近似無限的曲率半徑。也就是說，面板的內(nèi)表面沿垂直方向基本上為直線。
因此，由于構(gòu)成面板的玻璃材料的折射，面板中心部分被看到沿垂直方向被彎曲成凹形，如圖8C所示。
圖9A是這個(gè)實(shí)施例的蔭罩材料形成的蔭罩示意說明視圖，圖9B是具有小曲率內(nèi)表面的平面板示意說明視圖，以及圖9C是當(dāng)蔭罩被裝配到面板上時(shí)在面板上實(shí)際看到的蔭罩圖像的示意說明視圖。
圖9A表示了模壓成形的蔭罩的一個(gè)帶孔區(qū)，沿水平(沿長軸)方向具有為5000mm的平均曲率半徑Rx，沿垂直(沿短軸)方向具有為4000mm的平均曲率半徑Ry。圖9B表示了面板的一個(gè)有效屏幕區(qū)，面板具有近似平的外表面和曲率小于圖7B所示曲率的內(nèi)表面。對(duì)于這個(gè)有效屏幕區(qū)，沿著管軸方向的拐角部分厚度Tr設(shè)定成稍大于沿著管軸方向的中心部分厚度Tc(Tr＞Tc)。
由于提供了這個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造，能夠首次實(shí)現(xiàn)陰極射線管的設(shè)計(jì)滿足使蔭罩在光學(xué)上為平的條件。也就是說，這個(gè)實(shí)施例的蔭罩存在大的實(shí)際強(qiáng)度，蔭罩的材料具有雙金屬作用，因而蔭罩本身具有修正隆起的功能。因此，采用模壓，有可能把蔭罩成形為基本平的形狀，其中沿水平(沿長軸)方向的平均曲率半徑Rx和沿垂直(沿短軸)方向的平均曲率半徑Ry分別設(shè)定為不小于3000mm。
因此，能夠減少圖9B中所示面板的拐角部分厚度Tr和中心部分厚度Tc之間差(拐角楔形量Wr)，從而拐角部分厚度Tr的光學(xué)距離LrTr和中心部分厚度Tc的光學(xué)距離LcTc變得基本相同。因此，被看到的圖像也變得基本為平的，如圖9C所示。此時(shí)，在拐角楔形量Wr和板中心部分壁厚Tr之間的比Wr/Tr設(shè)定為不大于0.8。
另外，因?yàn)槟軌驕p少面板周邊部分的厚度，圖像能夠容易地得到高的亮度，從而能夠提高整個(gè)屏幕上亮度的均勻性。
另外，當(dāng)這個(gè)實(shí)施例的蔭罩材料用于圖8A中所示的拉力蔭罩時(shí)，能夠形成彎曲表面使得沿水平方向的曲率半徑增加，因而沿水平方向的面板內(nèi)表面曲率半徑也能夠增加。因此，與圖9B中所示構(gòu)造相同方式，能夠減少面板周邊部分的厚度，從而能夠提高顯示屏幕的亮度特性。
另外，對(duì)于圖8A中所示的拉力蔭罩，因?yàn)椴噬x擇孔形成得像沿一個(gè)方向連續(xù)延伸的線條，可能有這樣情形連接線狀彩色選擇孔的線狀柵格由于沖擊之類而振動(dòng)。因此，為了防止這種振動(dòng)，一條細(xì)絲沿著長軸(X軸)安裝在拉力蔭罩的彎曲表面上。但是，由于對(duì)拉力蔭罩采用了本發(fā)明的復(fù)合梯度合金材料，因?yàn)閺?fù)合梯度合金材料的材料強(qiáng)度明顯強(qiáng)于常規(guī)的因瓦材料，不需要特別安裝細(xì)絲來防止振動(dòng)。
已如上所述，有可能使模壓蔭罩成為基本平的，從而能夠使面板的內(nèi)表面也基本為平來進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。因此，有可能減少由圖7B中所示板中心部分和周邊部分之間壁厚差引起的板內(nèi)表面上的反射光，而不需要諸如內(nèi)表面過濾膜之類的防反射裝置。另外，因?yàn)槭拱宓膬?nèi)表面變得基本平而能夠把面板的周邊部分變薄，能夠使板重量變輕和能夠降低彩色陰極射線管的制造成本。
另外，也對(duì)于采用所謂拉力蔭罩的彩色陰極射線管，沿一個(gè)方向(通常沿垂直方向)把拉力作用在蔭罩上，能夠增加沿著垂直于本發(fā)明所用面板一個(gè)方向的方向(通常沿水平方向)的內(nèi)表面曲率半徑，因而能夠使板周邊部分的壁厚變薄，由此能夠抑制板內(nèi)表面的反射光，能夠使板重量變輕，以及能夠降低彩色陰極射線管的制造成本。
另外，設(shè)定圖9A中所示這個(gè)實(shí)施例的模壓蔭罩沿短軸(Y軸)平均曲率半徑Ry不小于1000mm，代替拉力蔭罩，能夠把這個(gè)實(shí)施例的模壓蔭罩用于這樣的面板它具有形成圓柱表面形狀的如圖8B所示的內(nèi)表面，并且沿長軸(X軸)方向增加了其內(nèi)表面的曲率半徑。
另外，這個(gè)實(shí)施例的蔭罩材料由復(fù)合梯度合金板形成，復(fù)合梯度合金板本身具有雙金屬作用的功能。這使得設(shè)計(jì)能夠修正蔭罩彎曲表面的部分隆起，例如，由于窗口模式顯示引起的局部隆起。
常規(guī)蔭罩結(jié)構(gòu)體采用安裝在蔭罩框上的懸掛彈簧來修正由于電子束撞擊引起蔭罩彎曲表面的隆起和由于室溫升高引起的蔭罩框熱膨脹。在這個(gè)實(shí)施例中，由于蔭罩本身的雙金屬作用的功能，蔭罩本身就能夠修正隆起。因此，僅對(duì)蔭罩框熱膨脹的修正就足以規(guī)定懸掛彈簧的設(shè)計(jì)，從而能夠提高整個(gè)蔭罩結(jié)構(gòu)體的設(shè)計(jì)承受程度。結(jié)果是，有可能提供具有高亮度和高清晰度的彩色陰極射線管，它也能在高電流區(qū)中工作，在該區(qū)域中按常規(guī)方式修正隆起是不可能的。
雖然已經(jīng)對(duì)于采用鎳-鐵合金(它采用鐵作為基材和包含作為合金元素的鎳)作為復(fù)合梯度合金板的情形說明了這個(gè)實(shí)施例，但復(fù)合梯度合金板并不限于這種合金材料。也就是說，采用含有鉻或鎳與鉻的鐵合金材料、各種類型的不銹鋼、含有其他合金元素的鐵合金，能夠以同樣方式完成這個(gè)實(shí)施例。
在上述實(shí)施例中，對(duì)于第一復(fù)合部分和第二復(fù)合部分改變了相同合金元素(例如，鎳)的含量。但是，本發(fā)明不限于這種構(gòu)造。也就是說，復(fù)合梯度合金板可以構(gòu)成這樣在第一復(fù)合部分和第二復(fù)合部分中分別采用不同的合金元素，其中從板體一個(gè)表面到板體另一個(gè)表面逐漸減少第一復(fù)合部分中的合金元素含量，從板體另一個(gè)表面到板體一個(gè)表面逐漸減少第二復(fù)合部分中的合金元素含量。例如，即使采用鎳作為第一復(fù)合部分的合金元素和采用硅作為第二復(fù)合部分的合金元素時(shí)，能夠得到相似于上述實(shí)施例的有利效果。
圖10是一個(gè)示意剖視圖，說明了本發(fā)明彩色陰極射線管整個(gè)構(gòu)造的一個(gè)例子。這個(gè)彩色陰極射線管包括一個(gè)抽真空的外殼，外殼具有一個(gè)在內(nèi)表面涂以多色彩熒光體的板(面板)1、一個(gè)裝有電子槍11的頸部2以及一個(gè)與板1和頸部2連接的近似漏斗形的玻璃錐體3。
把三色熒光體4涂在板1的內(nèi)表面上，把具有大量彩色選擇孔的蔭罩6安裝得靠近熒光體4。編號(hào)5表示蔭罩結(jié)構(gòu)體。構(gòu)成蔭罩結(jié)構(gòu)體5的蔭罩6由復(fù)合梯度合金板(其中形成了由蝕刻復(fù)合梯度合金板形成的大量電子束孔)形成并用焊接方式固定到蔭罩框7上。
以大的曲率半徑沿水平方向和垂直方向彎曲蔭罩6。假設(shè)垂直于蔭罩6的近似矩形帶孔區(qū)短軸(Y軸在圖中箭頭Y的方向)并且通過帶孔區(qū)中心Om的一個(gè)軸作為Z軸(管軸)，以及在蔭罩6的帶孔區(qū)中任意點(diǎn)(x，y)上從帶孔區(qū)中心Om沿Z軸方向的下降量為Zm，則蔭罩6的彎曲形狀能夠一般地由以下方程確定Zm＝A1x2+A2x4+A3y2+A4y4+A5x2y2+A6x2y4+A7x4y2+A8x4y4(A1至A8系數(shù))然后，確定方程中A1至A8的系數(shù)就能夠得到所希望的彎曲形狀。
雖然取蔭罩6為例來確定上述彎曲形狀，但可以以相同方式確定有效屏幕區(qū)的彎曲形狀。
在許多情形中上述確定方程表示的彎曲表面是非球面形狀，因而其曲率半徑隨彎曲表面的任意位置而不同。因此，假設(shè)這個(gè)曲率為圖9A中描述的平均曲率半徑，能夠由以下方程來確定蔭罩的曲率(曲率半徑)。
Ry＝(Zv2+V2)/2Zv其中Ry表示沿帶孔區(qū)短軸(Y軸)的平均曲率半徑(mm)，V表示從帶孔區(qū)中心Om到沿Y軸端部沿著垂直于Z軸方向的距離(mm)，以及Zv表示在帶孔區(qū)中心Om和沿Y軸端部之間沿Z軸方向的下降量(mm)。
雖然沿蔭罩帶孔區(qū)的短軸(Y軸)來確定上述平均曲率半徑，但能夠以相同方式沿長軸(X軸)或沿對(duì)角線來確定平均曲率半徑。另外，能夠以相同方式對(duì)板1的有效屏幕區(qū)來確定平均曲率半徑。
一個(gè)防磁罩10固定到蔭罩框7的電子槍一側(cè)上，而蔭罩框7被螺柱銷9懸掛和固定，采用懸掛彈簧8把螺柱銷9以突起的方式安裝在板1裙部的內(nèi)壁上。
一個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈13從外面安裝在玻璃錐體3的頸部一側(cè)，沿著水平方向和垂直方向(圖中箭頭Y的方向)來偏移從電子槍11放射的三個(gè)電子束B，從而形成在熒光屏4上的圖像。在圖中，編號(hào)12表示一個(gè)用于彩色純度修正、聚焦修正等的磁修正裝置，以及編號(hào)14表示一條防爆帶。
采用具有這種構(gòu)造的彩色陰極射線管，能夠得到高亮度和高清晰度的彩色圖像顯示，它能夠抑制由蔭罩彎曲表面隆起所引起的色彩模糊現(xiàn)象。
圖11是一個(gè)示意剖視圖，說明了本發(fā)明彩色陰極射線管整個(gè)構(gòu)造的另一個(gè)例子。在圖中，與圖10中編號(hào)相同的編號(hào)相應(yīng)于同樣的功能零件。這個(gè)彩色陰極射線管包括一個(gè)抽真空的外殼，外殼具有一個(gè)在內(nèi)表面涂以多色彩熒光體的板1、一個(gè)裝有電子槍11的頸部2以及一個(gè)與板1和頸部2連接的近似漏斗形的玻璃錐體3。但是，在這個(gè)實(shí)施例中，板1的內(nèi)表面具有一個(gè)沿水平方向的大曲率半徑和一個(gè)沿垂直方向(圖中箭頭Y的方向)的無限大曲率半徑。
一個(gè)構(gòu)成安裝在彩色陰極射線管中彩色選擇電極的蔭罩6具有一個(gè)沿水平方向的大曲率半徑，并且具有一個(gè)比沿水平方向曲率半徑大得多或者為無限大的沿垂直方向的曲率半徑。
在被作用拉力的同時(shí)把蔭罩6固定到蔭罩框7上。但是，可以在蔭罩6靠自身保持形狀而不被作用拉力的狀態(tài)下把蔭罩6固定到蔭罩框7上。即使在蔭罩6靠自身保持形狀而不被作用拉力的狀態(tài)下把蔭罩6固定到蔭罩框7上，蔭罩的雙金屬功能能夠修正隆起，并且能夠降低色彩模糊之類現(xiàn)象。
采用具有這種構(gòu)造的彩色陰極射線管，能夠得到高亮度和高清晰度的彩色圖像顯示，它能夠抑制表面隆起引起的色彩模糊現(xiàn)象。
如至今已說明那樣，按照本發(fā)明的特定構(gòu)造，構(gòu)成彩色選擇電極的蔭罩不包含如鈷之類的昂貴金屬元素，或者有可能在表面一側(cè)采用不包含鎳之類的材料。因此，與常規(guī)因瓦材料相比能夠降低成本，能夠提高形成電子束孔的蝕刻性能，以及能夠根據(jù)在復(fù)合梯度合金板中合金區(qū)的比例把電子束孔蝕刻成適當(dāng)?shù)匦螤?，從而能夠形成具有均勻截面形狀的電子束孔?br> 另外，因?yàn)檎麄€(gè)鎳含量能夠降低，提高了磁特性，提高了對(duì)地磁的防護(hù)效能，大大增加了薄板制成的蔭罩材料強(qiáng)度，從而能夠降低局部隆起的發(fā)生，由此有可能提供高亮度和高清晰度的彩色陰極射線管，同時(shí)具有薄的面板。
權(quán)利要求
1.一種具有一個(gè)抽真空外殼和一個(gè)蔭罩的彩色陰極射線管，外殼包括一個(gè)在內(nèi)表面涂以多彩色熒光體的板、一個(gè)裝有電子槍的頸部以及一個(gè)連接板和頸部的玻璃錐體，蔭罩安裝得靠近涂在板內(nèi)表面上的熒光體，并且具有一個(gè)由大量彩色選擇孔形成的帶孔區(qū)，其中構(gòu)成蔭罩的材料由含有一種合金元素的鐵材料制造的板體形成，板體是一個(gè)具有合金元素濃度梯度的復(fù)合梯度合金板，從板體的熒光體一側(cè)的表面到電子槍一側(cè)的表面連續(xù)地減少合金元素。
2.一種按照權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中蔭罩的帶孔區(qū)沿其長軸彎曲，平均曲率半徑設(shè)定為不大于3000mm。
3.一種按照權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中合金元素為鎳。
4.一種按照權(quán)利要求3的彩色陰極射線管，其中在熒光體一側(cè)的板體表面附近的鎳含量設(shè)定為不大于45wt％，以及在電子槍一側(cè)的板體表面附近的鎳含量設(shè)定為不大于0wt％。
5.一種按照權(quán)利要求4的彩色陰極射線管，其中在熒光體一側(cè)的板體表面附近的鎳含量設(shè)定為不大于36wt％，以及在電子槍一側(cè)的板體表面附近的鎳含量設(shè)定為不大于16wt％。
6.一種按照權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中合金元素為鉻。
7.一種按照權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中合金元素為鎳和鉻。
8.一種按照權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中以點(diǎn)陣方式形成在蔭罩中形成的彩色選擇孔。
9.一種按照權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中像沿一個(gè)方向延伸的許多連續(xù)線條那樣形成在蔭罩中形成的彩色選擇孔。
10.一種按照權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中在蔭罩中形成的彩色選擇孔被形成為其長軸沿一個(gè)方向延伸的許多狹槽。
11.一種具有一個(gè)抽真空外殼和一個(gè)蔭罩的彩色陰極射線管，外殼包括一個(gè)在內(nèi)表面涂以多彩色熒光體的板、一個(gè)裝有電子槍的頸部以及一個(gè)連接板和頸部的玻璃錐體，蔭罩安裝得靠近涂在板內(nèi)表面上的熒光體，并且具有一個(gè)由大量彩色選擇孔形成的帶孔區(qū)，其中構(gòu)成蔭罩的材料由含有一種合金元素的鐵材料制造的單板體形成，與熒光體一側(cè)的單板體表面相比，在電子槍一側(cè)的單板體表面上包含在單板體中合金元素的含量設(shè)定得很少。
12.一種按照權(quán)利要求11的彩色陰極射線管，其中蔭罩的帶孔區(qū)沿其長軸彎曲，平均曲率半徑設(shè)定為不大于3000mm。
13.一種按照權(quán)利要求11的彩色陰極射線管，其中合金元素為鎳。
14.一種按照權(quán)利要求13的彩色陰極射線管，其中在熒光體一側(cè)的單板體表面附近的鎳含量設(shè)定為不大于45wt％，以及在電子槍一側(cè)的單板體表面附近的鎳含量設(shè)定為不大于0wt％。
15.一種按照權(quán)利要求14的彩色陰極射線管，其中在熒光體一側(cè)的單板體表面附近的鎳含量設(shè)定為不大于36wt％，以及在電子槍一側(cè)的單板體表面附近的鎳含量設(shè)定為不大于16wt％。
16.一種按照權(quán)利要求11的彩色陰極射線管，其中合金元素為鉻。
17.一種按照權(quán)利要求11的彩色陰極射線管，其中合金元素為鎳和鉻。
18.一種具有一個(gè)抽真空外殼和一個(gè)蔭罩的彩色陰極射線管，外殼包括一個(gè)在內(nèi)表面涂以多彩色熒光體的板、一個(gè)裝有電子槍的頸部以及一個(gè)連接板和頸部的玻璃錐體，蔭罩安裝得靠近涂在板內(nèi)表面上的熒光體并且具有大量彩色選擇孔，其中構(gòu)成蔭罩的材料由含有一種合金元素的鐵材料制造的單板體形成，在單板體一個(gè)表面和另一個(gè)表面之間包含在單板體中的合金元素不同。
19.一種按照權(quán)利要求18的彩色陰極射線管，其中單板體的一個(gè)表面構(gòu)成了熒光體一側(cè)，單板體的另一個(gè)表面構(gòu)成了電子槍一側(cè)。
20.一種按照權(quán)利要求18的彩色陰極射線管，其中包含在單板體一個(gè)表面中的合金元素為鎳，包含在單板體另一個(gè)表面中的合金元素為硅。
全文摘要
為了使得模壓蔭罩靠自身修正隆起實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有大曲率半徑的模壓蔭罩,作為構(gòu)成蔭罩的材料,采用了一個(gè)單板體,它由一個(gè)具有合金元素濃度梯度的復(fù)合梯度合金板形成,從熒光體一側(cè)的表面到電子槍一側(cè)的表面連續(xù)地和逐漸地減少合金元素。
文檔編號(hào)C22C19/03GK1360331SQ0113038
公開日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2001年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月22日
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