專利名稱：制造電子槍的方法、電子槍、具有這樣的電子槍的顯示裝置和用于該電子槍的小組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制造電子槍的方法，該電子槍具有包括多個電極的熔接單元(beaded unit)和包括多個管腳的底座，所述電極與電引線連接并固定到熔接支桿(beading rods)上，利用固定裝置和絕緣板的小組件連接熔接單元和底座。
本發(fā)明還涉及電子槍，該電子槍具有包括多個電極的熔接單元和包括多個管腳的底座，所述電極與電引線連接并固定到熔接支桿上，利用固定裝置和絕緣板的小組件連接熔接單元和底座，本發(fā)明還涉及具有這樣的電子槍的顯示裝置和用于該電子槍的小組件。
這種顯示裝置可以是用于例如電視機和計算機監(jiān)視器等中的陰極射線管。
上述電子槍披露于美國專利US4082977中。按照所述專利的該已知電子槍配有連接熔接單元與底座的固定裝置。所述固定裝置包括具有多個小孔的絕緣板。絕緣板中的某些小孔對應于底座的管腳。這些小孔配有金屬孔眼(eyelet)，例如通過夾緊固定到絕緣板上，例如通過把管腳焊接到孔眼上，這些孔眼用于把絕緣板連接到底座上。絕緣板中的其余小孔也配有孔眼，并以陽陰(male-female)插接的方式與電子槍的熔接單元的支架嚙合。它還可以提供具有電接觸的絕緣板。盡管所述專利描述了具有在熔接單元與底座之間進行連接的電子槍，但仍然還有某些缺陷。主要地，該結構用于在熔接單元的支架與底座之間進行連接；來自熔接單元的電極的電引線大部分直接與底座的管腳或孔眼連接。并且，該結構相當復雜，包括在絕緣板中的大量孔眼。
用于陰極射線管(CRTs)的普通電子槍包括從(至少一個)陰極開始到作為后加速電極的陽極結束的一個接一個設置的多個電極。如果CRT是黑白管，僅有一個陰極；在眾所周知的彩色CRT中，電子槍將產生三束電子束-分別對應于熒光屏上的各電致發(fā)光材料-即電子槍具有三個陰極。電子槍中的電極在熔接工藝期間機械互連，通過把電極局部嵌入多個熔接支桿中，獲得通常稱為熔接單元的小組件。該熔接單元必須固定到底座上，該底座通常包括玻璃底板和多個通常稱為管腳的電引線。
在已知的電子槍制造工藝中把熔接單元固定于底座上的步驟費時并因此非常昂貴。并且，由于大量的手工操作，還導致最終產品的質量離散。
本發(fā)明的目的在于提供制造電子槍的方法，該方法改進了開篇中所述的方法，并大大減少或甚至解決了上述問題。
按照本發(fā)明，實現(xiàn)該目的的制造電子槍的方法的特征在于在平面元件中提供開口圖形，從而形成仍然是平面形且連接到平面元件其余部分的多個固定裝置，所述固定裝置的部分從平面元件的平面彎出，以提供具有三維形狀的固定裝置，固定裝置插入絕緣板的多個第一小孔中并固定于其上，形成小組件，固定裝置和絕緣板的小組件與平面元件的其余部分斷開，固定裝置和絕緣板的小組件與熔接單元和底座連接，形成電子槍。
為了把電子槍的熔接單元連接到其底座上，該方法采用配有與多個固定裝置嚙合的小孔的絕緣板。通過扭轉固定裝置的端部，這些固定裝置可固定到絕緣板上，從而形成所述的小組件。設置在熔接單元和底座之間的這些固定裝置在一側與熔接單元連接，和在另一側與底座的管腳連接。大多數流行電子槍并不包括固定裝置和絕緣板的該小組件。在這些電子槍中，熔接單元直接與底座的管腳連接。這部分工藝操作大部分必須用手來完成和很難實現(xiàn)機械化，因而在電子槍制造工藝中它是費時和昂貴的步驟。除這些方面之外，在該生產工藝階段，電子槍的手工處理還引入不期望的電子槍某些重要機械參數的離散，這些參數部分決定最終產品的性能。對電子槍性能越來越嚴格的要求-光點尺寸、機械穩(wěn)定性、高壓性能-就需要改進熔接單元與底座之間的連接，以滿足電子槍進一步設計的要求。
本發(fā)明基于這樣的認識，固定裝置和絕緣板的中間小組件的引入提供將大大克服已知方法缺陷的制造方法。由于可容易地高精度地制造固定裝置和絕緣板的小組件的事實而有助于此。以比手工安裝這些元件更高的精度和更快的速度，以機械化的方式實施利用例如焊接工藝使該小組件與焊接單元和底座連接的工藝。該工藝的較高精度改善了CRT中電子槍的性能。例如，被改善的一項是通常稱為δ-Vco的現(xiàn)象。δ-Vco指彩色CRT的三個陰極之間的截止電壓之差，引起三束電子束的驅動不平衡，導致在不同亮度電平的顏色偏移。該現(xiàn)象明顯地受制造工藝期間手工操作的不利影響。
本方法的另一個優(yōu)點是互連熔接單元與底座的機械化方法可使電子槍比不用所說小組件制造的電子槍短至少2mm。
按照本發(fā)明方法的實施例的特征在于，絕緣板具有用于引導多個電極的電引線穿過的多個第二小孔。象這樣的實施例可以引導電引線穿過絕緣板中的這些小孔，以便通過例如焊接把電引線連接到固定裝置上，再使它們連接到底座的管腳上。以這種方式，從顯示裝置的外部到適當電極形成電連接。結果，固定裝置必須是導電的，并且最好由金屬制備。
按照本發(fā)明方法的另一個實施例的特征在于，絕緣板中的小孔為錐體形狀。因能夠更容易地引導固定裝置和電引線穿過絕緣板中的小孔，因而錐體形狀的小孔使組裝工藝容易。
按照本發(fā)明方法的另一個實施例的特征在于，絕緣板中的第一小孔沿離開底座的方向逐漸變細，第二小孔沿朝向底座的方向逐漸變細。因固定裝置從底座一側進入絕緣板，而電引線從熔接單元的一側進入固定裝置，因而最好沿這些方向逐漸變細。
按照本發(fā)明方法的另一個實施例的特征在于，通過在平面元件中沖壓(stamping)開口來獲得平面元件中開口的圖形。從工業(yè)化來看，在平面元件中沖壓開口很有利。這是容易以機械化方式高精度和高速進行的方法。此外，可以由卷軸上的金屬帶生產這些平面元件。當然，也可以利用諸如可高精度且沒有機械應力地制備產品的腐蝕等其它制造方法來生產這些平面元件，但腐蝕工藝方法較昂貴。
本發(fā)明還涉及電子槍，該電子槍具有包括多個電極的熔接單元和包括多個管腳的底座，所述電極與電引線連接并固定到熔接支桿上，利用固定裝置和絕緣板的小組件連接熔接單元和底座，其特征在于，絕緣板配有允許固定裝置通過的多個第一小孔，和允許多個電極的電引線通過的多個第二小孔，所述電引線與連接到底座管腳的固定裝置連接。
并且，本發(fā)明還涉及配有這種電子槍的顯示裝置。本發(fā)明還涉及用于這種電子槍中的小組件。
通過參照附圖和下述實施例，利用非限制性的實例將明了本發(fā)明的這些和其它方面，并且來說明這些和其它方面。
附圖中

圖1是按照本發(fā)明電子槍的彩色顯示裝置的局部剖切的側視圖；圖2是現(xiàn)有技術電子槍的示意性和半透明的透視圖；圖3是一組平面元件的透視圖；圖4是固定裝置的俯視圖；圖5是彎曲固定裝置之后平面元件的透視圖；圖6是不帶有絕緣板的固定裝置的透視圖；圖7和8是包括絕緣板的固定裝置的俯視圖和仰視圖；圖9是相對于管腳來說的絕緣板的仰視圖；圖10是絕緣板、固定裝置、底座中管腳的位置和焊接位置的俯視圖；圖11是按照本發(fā)明的電子槍一部分的透視圖，展示互連熔接單元和底座的固定裝置和絕緣板的小組件。
圖1中所示的陰極射線管1包括抽真空的玻殼2，玻殼2具有頸部5、漏斗形部分4和可以為曲面或平面的前面屏盤3。在屏盤內設置具有以例如紅、綠和藍的不同顏色發(fā)光的例如熒光線或點的圖形的顯示屏10。以距顯示屏10的某一距離設置罩12。罩12可以是具有圓形或細長小孔的有孔罩或金屬絲罩。在管子工作期間，設置于頸部5內且通過管針29與外部電源連接的電子槍6把電子束7、8、9通過罩12發(fā)送到顯示屏10，使熒光體發(fā)光。電子束具有在適當的罩-熒光屏距離下使電子束僅轟擊在相關顏色的熒光體上的相互角度(mutual angle)。偏轉裝置11確保電子束對稱地掃描顯示屏10。
術語電子槍應該被認為具有較寬的意義。例如，它可以指如圖1中所給出的和上述的彩色圖像管的電子槍，或其電子槍僅產生一束電子束的黑白管的電子槍。本發(fā)明還涉及在包括產生一束或多束電子束的電子槍的其它類型顯示裝置中的應用。這里，用三色電子槍來展示本發(fā)明，但這并不構成任何限制。
圖2表示用于彩色CRT的現(xiàn)有技術的電子槍6′。這是僅用作實例的示意性半透明圖。這種電子槍6′包括通常稱為三極部分的束產生區(qū)域。該三極部分由三個一字型電子源20例如陰極、第一電極21和第二電極22構成。在大多數流行的電子槍中，第一電極21被稱為柵極1(G1)并接地；第二電極22(G2)通常接到500-1000V范圍的電位。槍還包括束形成或預聚焦部分。在本例中，預聚焦部分具有由電極22和23形成的預聚焦透鏡，其中電極23是聚焦電極，通常提供5kV-9kV之間的工作電位。電子槍6′的主透鏡系統(tǒng)是槍的主聚焦部分；它產生作為三極部分形成的虛物體的聚焦圖像。在包括聚焦電極23和還被稱為陽極的加速電極24的區(qū)域中形成主透鏡系統(tǒng)。陽極的典型工作電壓范圍為25-35kV。
在制造電子槍的工藝中，電極21-24通過也被稱為多腳(multiform)桿的熔接支桿26互連。在本工藝中，通常由玻璃制備的熔接支桿被加熱直到使它們軟化到這樣的程度，即可以把它們壓在堆疊的電極上，這些電極設置在夾具中并且通過在電極之間放置隔板而使它們以彼此較靠近的距離保持。在使玻璃冷卻之后，去除夾具和隔板，獲得熔接單元33。在制造工藝中的下一步驟是把陰極20安裝到熔接單元33上。然后熔接單元33與包括管腳29的底座28連接。底座28上的熔接單元33的機械穩(wěn)定性通過托架30提供，托架(brackets)30的一端與熔接支桿26連接，另一端與管腳29連接。通常，這些托架還用作管腳29與電極之間的電引線。除這些電引線之外，電子槍6′還包括引線例如31，引線31不與支撐熔接單元33的托架連接。在電子槍制造工藝中的最后步驟是安裝包括對中彈簧或緩沖器32的對中帽。這些對中彈簧確保電子槍6的Z軸大體與CRT1的Z軸一致。
利用圖3-11將一個步驟接一個步驟地描述如本發(fā)明所公開的改進的電子槍制造方法。從稱為平面元件的平面金屬板開始，描述可生產出作為中間產品的固定裝置和絕緣板的小組件和作為最后產品的組裝的電子槍的工藝步驟。
圖3表示一組平面元件。例如，該圖示出具有用于三個平面元件的位置的一部分帶。在兩個位置，還有固定裝置42，而在第三個位置去除了固定裝置。最好通過沖壓制備平面元件40中的開口41。沖壓開口的優(yōu)點在于可改善該工藝的機械性?？梢允褂镁磔S上的金屬帶和把該帶運送到沖壓裝置上。為運送帶而制備附加的開口43。圖3表示具有三個平面元件位置的這種帶的一部分。用42表示其中仍為平面形式的固定裝置。這些固定裝置42通過小橋還與平面元件40連接，該橋在安裝絕緣板之后將被切斷。僅為了圖示的目的省去右邊的固定裝置。在本發(fā)明的框架內，還可利用例如腐蝕、切割或激光切割之類的其它方法形成開口。
圖4是與圖3有相同取向的平面形式的固定元件42的頂視圖。在本例中，由平面元件沖壓的印版(form)包括用44-48表示的五個固定元件。各固定裝置配有鎖定件49-53，以把固定裝置固定到絕緣板上。
在沖壓固定裝置42之后，按用于電子槍6所需的形狀使它們彎曲。這示于圖5中。固定裝置還與平面元件40連接?？梢匀菀椎乜闯?，鎖定件49-53在一個平面中。圖6是與平面元件40分離的一組固定裝置的透視圖。該圖展示一個電子槍6所需的一組固定裝置42。圖中，鎖定件49-53扭轉大約90°；在制造工藝中，在安裝絕緣板之后進行該扭轉。圖7中示出具有安裝和固定到該組固定裝置42的絕緣板55的情況。扭轉大約90°的鎖定件49-53清楚地表明以這種方式絕緣板55剛性地固定到該組固定裝置42上。連接固定裝置42和絕緣板55的這種方式僅是示例性的，在本發(fā)明范圍內還可發(fā)現(xiàn)許多替換例。由于固定裝置用于電子槍中還可作為加電壓的電引線，因而必需使絕緣板55確實隔離電流。例如絕緣板55由陶瓷材料制備。這是用于電子槍中來互連熔接單元33和底座28時的固定裝置42和絕緣板55的小組件54。
與圖7相比，圖8是從底部觀察并沿逆時針方向旋轉大約90°的固定裝置42與絕緣板55的小組件54的另一個透視圖。
絕緣板55配有多個小孔56、57。一方面，小孔56用于嚙合固定裝置42，實現(xiàn)小組件54，另一方面，小孔57用于嚙合從電子槍伸出的電引線。絕緣板的優(yōu)選實施例配有錐體形狀的小孔，正如圖7和8中所示的。小孔56在固定裝置穿入的絕緣板55的底部具有較寬的開口，而小孔57在電引線穿入的絕緣板55的頂部具有較寬的開口。因錐體形狀的小孔將引導鎖定件49-53和電引線穿過小孔，因而這使固定裝置42和熔接單元28與絕緣板55的組裝簡化。
借助實例，圖9展示當用于CRT的普通電子槍時絕緣板55的底部的布圖。應該指出，在圖9和10中，固定裝置的結構與前面各圖中所述的結構稍有不同。
圖10是小組件54的俯視圖，其中示意性表示的固定裝置42實際上在絕緣板55的底部。除小組件54之外，還示出底座的管腳29。通常，這些管腳29位于圓上。該圖展示例如通過在兩個位置的焊接固定固定裝置42。在一側，它們固定到管腳29上，用焊接點58表示，在另一側，它們固定到絕緣板55上，用絕緣板中的小孔56表示。絕緣板中的另一小孔57用于互連從熔接單元33伸出的電引線。一般地，這些電引線焊接到固定裝置42上，用焊接點59表示。
圖11中局部示出配有如上所述的小組件54的最后的電子槍。該圖清楚地展示固定裝置44(圖中不能看見)、45-48和管腳29之間的連接。還可看出用不同的支架60支撐熔接單元28。這些支架是其一側熔接在多腳桿中和另一側焊接到管腳29的托架。
總之，本發(fā)明公開了具有小組件(42)的電子槍的制造方法，該小組件(42)互連電子槍的熔接單元(33)和底座(28)。通過在平面元件(40)中形成小孔(41)的圖形，形成多個固定裝置(42)，來制備該小組件。在該制造工藝的下一步驟中，使固定裝置(42)的部分從平面元件(40)的平面彎曲出去，然后連接到絕緣板(55)上，從而形成固定裝置(42)和絕緣板(55)的小組件(54)。該小組件(54)最好配置錐體形狀的小孔(57)，以引導電子槍(6)的多個電極(20-24)的電引線穿過絕緣板(55)。這使引線和底座(28)的管腳(29)互連精確和容易。
因制造工藝中較高程度的機械性，因而采用本方法制備的電子槍較便宜，并且因該工藝的機械性減少了多個重要參數的離散，因而還將提高工廠中的制造成品率和性能。
權利要求
1．制造電子槍(6)的方法，電子槍(6)具有包括多個電極(20-24)的熔接單元(33)和包括多個管腳(29)的底座(28)，所述電極(20-24)與電引線連接并固定到熔接支桿(26)上，利用固定裝置(42)和絕緣板(55)的小組件(54)連接熔接單元(33)和底座(28)，其特征在于，開口(41)的圖形提供在平面元件(40)中，從而形成仍然是平面形且連接到平面元件(40)的其余部分的多個固定裝置(42)，所述固定裝置(42)的部分從平面元件(40)的平面彎出，以提供具有三維形狀的固定裝置(42)，把固定裝置(42)插入絕緣板(55)的多個第一小孔(56)中并固定于其中，形成小組件(54)，固定裝置(42)和絕緣板(55)的小組件(54)與平面元件(40)的其余部分斷開，固定裝置(42)和絕緣板(55)的小組件(54)與熔接單元(33)和底座(28)連接，形成電子槍(6)。
2．如權利要求1所述的方法，其特征在于，絕緣板(55)具有用于引導多個電極(20-24)的電引線穿過的多個第二小孔(57)。
3．如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，絕緣板(55)中的小孔(56,57)為錐體形狀。
4．如權利要求3所述的方法，其特征在于，絕緣板(55)中的第一小孔(56)沿離開底座(28)的方向逐漸變細，第二小孔(57)沿朝向底座(28)的方向逐漸變細。
5．如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過在平面元件中沖壓開口來獲得平面元件(40)中開口(41)的圖形。
6．一種電子槍(6)，具有包括多個電極(20-24)的熔接單元(33)和包括多個管腳(29)的底座(28)，所述電極(20-24)與電引線連接并固定到熔接支桿(26)上，利用固定裝置(42)和絕緣板(55)的小組件(54)連接熔接單元(33)和底座(28)，其特征在于，絕緣板(55)配有允許固定裝置(42)通過的多個第一小孔(56)，和允許多個電極(20-24)的電引線通過的多個第二小孔(57)，所述電引線與固定裝置(42)連接，所述固定裝置(42)與底座(28)的管腳(29)連接。
7．如權利要求6所述的電子槍(6)，其特征在于，絕緣板(55)中的小孔(56,57)為錐體形狀。
8．如權利要求7所述的電子槍(6)，其特征在于，絕緣板(55)中的第一小孔(56)沿離開底座(28)的方向逐漸變細，第二小孔(57)沿朝向底座(28)的方向逐漸變細。
9．配有如權利要求6、7或8所述的電子槍(6)的顯示裝置(1)。
10．用于電子槍的小組件(54)，其特征在于，小組件(54)包括固定到絕緣板(55)的固定裝置(42)，絕緣板(55)配有允許固定裝置(42)通過的多個第一小孔(56)，和多個第二小孔(57)。
全文摘要
提供具有小組件(42)的電子槍(6)的制造方法,該小組件(42)互連電子槍(6)的熔接單元(33)和底座(28)。通過在平面元件(40)中形成小孔(41)的圖形,并由此形成多個固定裝置(42),來制造該小組件。在制造工藝的下一個步驟中,固定裝置(42)的部分從平面元件(40)的平面彎出,然后連接到絕緣板(55)上,從而形成固定裝置(42)和絕緣板(55)的小組件(54)。該小組件(42)優(yōu)選地配有錐形小孔(57),以引導電子槍(6)的多個電極(20－24)的電引線穿過絕緣板(55)。這使引線與底座(28)的管腳(29)互連準確和容易。
文檔編號H01J9/18GK1320269SQ00801664
公開日2001年10月31日 申請日期2000年6月7日 優(yōu)先權日1999年6月10日
發(fā)明者J·P·L·霍本, M·A·M·范德維爾東克 申請人:皇家菲利浦電子有限公司