阴极射线管及其制造方法

专利名称：阴极射线管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及作为装有带含浸(浸渍)型阴极电子枪的彩色阴极射线管适用的阴极射线管及其制造方法。尤其涉及的是在将构成管壳的玻璃构件熔敷或密封时，不使用气冷装置故可以防止电子枪的发射性能劣化和可抑制加热部分污染的阴极射线管及其制造方法。
通常构成阴极射线管的管壳的显示面板、管状细颈、漏斗、晶体管管座、和排气管都是玻璃构件。通常，这些玻璃构件是通过熔敷而密封。另外，作为其它构成部件的阳极按钮、引线、也在开口端实施熔敷。
作为通过熔敷而密封的方法，可采用以气体-氧燃烧器或气体-空气燃烧器等燃烧手段将玻璃构件的指定位置加热软化的方法，或采用给镍铬耐热合金或坎塔尔铁系铬铝系高电阻合金等的电阻线通电流使玻璃构件的指定位置加热软化的方法。
在这种阴极射线管中，从电子枪射出的电子线使设在显示面板内面的荧光体发光并将图像放映到显示面板上。但是，此时衰减X射线在阴极射线管的内部发生。当该X射线通过管壳漏到管外时对人体产生不良影响，所以构成管壳的各玻璃构件应当由具有高X射线吸收能力的玻璃制作。
特别是关于管状细颈，一般来说平均壁厚是约2.4mm，与显示面板或漏斗相比其管壁的壁厚薄，所以要求具有高X射线吸收能力。因此，通常的管状细颈是由对0.6埃波长的X射线的吸收系数是80cm-1以上的玻璃制成的，该玻璃含有35重量％左右的、作为玻璃的X射线吸收能力最高的成分的PbO。
另外漏斗是由含10～30重量％PbO，且对0.6埃波长的X射线的吸收系数是40cm-1以上的玻璃制成的。
还有晶体管管座，由于与金属密封，所以同时要求电阻高、热加工性优异；此外排气管是一边烘烤阴极射线管一边减压排气后被密封，所以也要求热加工性优良。因此晶体管管座和排气管分别是由X射线吸收能力、电绝缘性、热加工性优良的高含铅玻璃制成的。
然而，从前使用钡作为安装在彩色阴极射线管内的电子枪的阴极材料。但是，近年来，从进一步提高聚焦点以便可以提高图像质量之类的理由出发，正在普及一种使用碳化钨作为阴极材料的带浸渍型阴极(以下略称为渍制阴极)电子枪。
但是，碳化钨与钡相比，在低温下容易氧化。因此，在将带渍制阴极电子枪暴露在600℃以上的高温下时，由于阴极材料被氧化，故存在发射性能容易劣化之类的问题。
为此，将带渍制阴极电子枪装入管状细颈内，再将晶体管管座在该管状细颈内熔敷时，在以往的操作方法中，必须使用气冷装置通过供给电子枪氮气来冷却阴极。此外在使阴极射线管减压排气后，密封排气管时，也有必要使用气冷装置抑制电子枪的阴极温度上升。但是，这样的气冷装置极其昂贵，而且氮气的供给方向和供给量的调整也非常困难，结果其操作性不佳。
另外在利用由燃烧器燃烧的加热方法的场合，因燃烧气体中的不纯物等，在加热部分附着金属异物，故而也存在容易污染之类的问题。由此在玻璃构件上附着金属异物的场合，玻璃的电阻变小因此引起绝缘破坏，并且还有可能使阴极射线管的析像度或照度下降，所以不理想。
近年来，随着进行阴极射线管的大型化、更容易发生起因于玻璃中的拉伸翘曲的破损、绝缘破坏、析像度或照度的下降。因此更加要求防止在构成管壳的玻璃构件被熔敷、或密封时的污染。
因此，本发明的目的在于，在使构成管壳的玻璃构件熔敷且密封时，通过谋求加热时间的缩短或加热温度的降低，和在不使用气冷装置的前提下，提供一种带渍制阴极电子枪的发射性能不劣化并可以抑制加热部分污染的阴极射线管及其制造方法。
另外本发明的阴极射线管的制造方法是将面板、漏斗、细颈、晶体管管座和排气管的各玻璃构件加热软化熔敷且进行密封的方法，其特征在于，漏斗、细颈、晶体管管座和排气管中的至少之一的玻璃构件由红外线吸收玻璃形成，主要利用红外线将该玻璃构件加热软化。
如上所述，构成的玻璃构件，是由红外线吸收玻璃形成，且其厚度方向的波长1050nm的红外线透射率是70％以下，所以容易吸收热射线。因此，可以谋求熔敷且密封该玻璃构件时的加热时间的缩短或加热温度的降低。此外，还可以通过红外线灯或激光等加热手段只将玻璃构件的规定位置进行定位加热。
当管状细颈、晶体管管座和排气管中的任何一个是由上述那样的红外线吸收玻璃形成的场合，在将其熔敷且密封时，可以防止将热传导给安装在管状细颈内的电子枪。另外，即使在安装带渍制阴极电子枪的场合，也不使用气冷装置，故可以抑制阴极材料的氧化。尤其是管状细颈与晶体管管座的熔敷，是在接近于电子枪的部位进行所以是特别有效的。更理想的是管状细颈和晶体管管座两者都由红外线吸收玻璃形成。
另外，加热时间越长，并且加热温度越高时，燃烧器加热时的加热部分的污染程度越大。但是，当玻璃构件是由上述那样的红外线吸收玻璃形成的场合，可以大幅度谋求时间缩短和温度下降，从而可以抑制加热部分的污染。
本发明的阴极射线管的制造方法，由于主要的玻璃构件是由红外线吸收玻璃形成，和主要利用红外线加热软化该玻璃构件，所以可以只对玻璃构件的指定部位进行定位加热熔敷且进行密封。
也就是说以往由燃烧器的燃烧和利用电阻的加热方法中，只对必须加热的部分进行定位加热是困难的。即，使周围不需要进行加热的部分也被加热了，或者玻璃构件的固定夹具和氛围气体也被加热了。因此，需要浪费的热量，而且还限制了升温速度和冷却速度，所以有恐成为在玻璃构件中产生大的拉伸翘曲、破损的原因。
另一方面，在主要利用红外线将本发明这样的玻璃构件加热软化的场合，在红外线不照射的部分见不到直接的温度上升，而且即使对红外线吸收率小的玻璃照射红外线，也见不到直接的温度上升。
为此，玻璃构件由红外线吸收率高的材质形成，将由碘钨灯或氙灯等红外线灯照射的红外线采用透镜或反向镜进行聚光、扩散则可以只对必要的部分以适当的密度分布进行照射。其结果，只对必要的部分在短时间进行加热软化成为可能。另外，像在由燃烧器的燃烧加热时那样的玻璃构件的污染现象也不存在了。
因此本发明的方法，是通过照射红外线，对构成管壳的玻璃构件，进行定位加热来进行熔敷和密封，因此可以适用于显示面板与漏斗的溶敷、管状细颈与漏斗的熔敷、管状细颈与晶体管管座的熔敷、晶体管管座与排气管的熔敷、排气管的密封、对于漏斗的阳极按钮的熔敷(封合)。因此，与以往的熔敷、密封方法相比，大幅度地缩短了加热操作的时间，并使削减热量成为可能。另外即使在使用带渍制阴极电子枪的场合，在使管状细颈与晶体管管座进行熔敷、或密封排气管时，也可以防止阴极材料的氧化。特别是管状细颈与晶体管管座的熔敷，是在与电子枪接近的部分进行，所以可以定位加热的本发明的方法，最适于管状细颈与晶体管管座的熔敷。
图2是表示利用红外线熔敷管状细颈与晶体管管座时的方法的说明图。
为实施发明的最佳方案为了更详细地说明本发明，根据附图对其进行说明。
如

图1所示的阴极射线管的管壳，是由放映图像的显示用的面板10、管状细颈11、连接面板10和管状细颈11的漏斗状的漏斗12、在细颈11的开口端熔敷的晶体管管座13、在晶体管管座13的外面熔敷的排气管14构成的。
通常，面板10和漏斗12的结合，是通过熔敷或熔合进行的，漏斗12和细颈11的结合，是通过熔敷进行的。进一步将阳极按钮15再熔敷(封合)在漏斗12的规定位置上。此外，在细颈11内，安装电子枪16，电子枪16用内部引线17与晶体管管座13相连。晶体管管座13的外周面，熔敷在细颈11的开口端，且在晶体管管座13的外周面上，熔敷排气管14的一端。另外，内部引线17，与封入晶体管管座13的外部拉出引线18相连。另外，在阴极射线管一边烘烧一边减压排气后，排气管14的另一端被密封。
而且，在图中还示出了，为保持面板10的强度和防止破损时的飞散的加强带20、为防止从荧光体19发出的荧光的返回而设置的铝膜21、规定电子线的照射位置的荫罩22、为固定荫罩22的销栓23、防止因荫罩22的电子线引起的高带电，和为了向外部导通接地的导电膜24。
一般地构成阴极射线管的管壳的面板10、细颈11、漏斗12、晶体管管座13、和排气管14都是玻璃构件。为要把这些玻璃构件熔敷且密封，必须将玻璃构件的规定位置加热软化。
本发明的阴极射线管，作为构成管壳的玻璃构件的管状细颈11、漏斗12、晶体管管座13、和排气管14是由红外线吸收玻璃形成，而且厚度方向的波长1050nm的红外线透射率是70％以下。因此，阴极射线管在管壳上容易吸收热射线，故可以谋求熔敷、或密封其玻璃构件时的加热时间的缩短和加热温度的下降。正是由于容易吸收热射线的原因，所以可以采用红外线灯或激光等加热手段只对玻璃构件的指定位置进行定位加热。
如上所述，作为最佳方案，是玻璃构件的管状细颈11、漏斗12、晶体管管座13、和排气管14全部由红外线吸收玻璃形成，而且即使各玻璃构件中的至少之一是由红外线吸收玻璃形成也可以发挥足够的效果。
首先，对本发明中细颈由红外线吸收玻璃形成的情况加以说明。
在由红外线吸收玻璃形成细颈的场合，在壁厚是2.4mm的条件下，波长1050nm的红外线透射率是60％以下为优选，较优选的是50％以下，更优选的是30％以下。
另外，一般地在细颈11的内部插入电子枪16的场合，为使电子枪16配置在正确的位置上有必要一面进行确认一面进行操作，所以优选具有规定量以上的可见光透射率。为此细颈11，在作为可见光的570nm的波长下的光透射率，按壁厚2.4mm换算，成为10％以上，优选成为20％以上那样地被形成。
因此一般使用的细颈11的平均壁厚约是2.4mm，但是本发明的细颈并不限定于此，可以比此大，例如平均壁厚是3mm，或比此小，例如平均壁厚是2mm的细颈都可以。另外，为了缩短细颈的熔敷时间，或降低熔敷温度，以使玻璃的粘度下降为佳。但是要维持其它要求性能不变只使粘度变化是非常困难的。而且使细颈玻璃的粘度下降时，在将其与已经存在的漏斗或晶体管管座进行熔敷时容易发生大的应力，或容易成为破损的原因。
为了使用于细颈的玻璃的红外线透射率下降，优选在玻璃中含有0.03～10重量％(优选0.05～8重量％，更优选0.1～7重量％，特别优选1～7重量％)的Fe2O3。另外，将Fe2O3还原增加Fe2+的比例效果更佳。因此，Fe2+的含量优选0.003重量％以上，或者优选Fe2+/Fe3+的比例是0.08以上。
为增加玻璃中的Fe2+，优选含有金属Si等的还原剂。作为还原剂的含量，以0.002～0.5重量％为合适。另外在含还原剂的场合，也可以在维持细颈的可见光区域的光透射率不变的情况下使红外线光区域的光透射率下降。
但是，Fe2+/Fe3+的比率比0.5大时，必须使还原相当强，结果，玻璃中的PbO金属化变成麻点(结石)，或者玻璃组成容易发生变化所以不理想。
另外本发明中的细颈优选由含有20～40重量％PbO的红外线吸收玻璃形成。即PbO量比20重量％少时，作为细颈玻璃得不到足够的X射线吸收系数。即此种情况下对于0.6埃波长的X射线的吸收系数不能达到80cm-1以上，因此X射线的透射量过多，所以产生对人体有不良影响之忧虑。相反，PbO量比40重量％多时，玻璃粘度过低，难以将细颈成形为管状。
本发明的细颈，最好由，按重量％计，含有PbO20～40％、SiO238～58％、Al2O30～5％、MgO0～5％、CaO0～6％、SrO0～9％、BaO0～9％、Na2O0～5％、K2O6～15％、Sb2O30～1％、Fe2O30.03～10％的组成的红外线吸收玻璃形成。
这样的玻璃中的SiO2、Al2O3、MgO、CaO、SrO、BaO、Na2O、K2O、Sb2O3和Fe2O3的含量被限定的理由如下所述。
即SiO2是构成玻璃的网络成形的成分。但是，SiO2比38％少时，由于玻璃的粘度变低，所以成形困难，另一方面比58％多时，由于玻璃的热膨胀系数过低，不能与漏斗玻璃的热膨胀系数相匹配。
Al2O3也是构成玻璃的网络成形的成分。但是，在多于5％时，玻璃容易失透，故成形困难，同时热膨胀系数也过低。
MgO和CaO都是使玻璃容易熔融的成分，同时也是调节热膨胀系数和粘度的成分。但是，MgO多于5％时，或者CaO多于6％时，玻璃容易失透所以成形困难。
SrO和BaO都是使玻璃容易熔融的成分，同时又都是调节热膨胀系数和粘度的成分，而且还是提高X射线吸收能力的成分。但是，各多于9％时，玻璃容易失透，所以成形困难。
Na2O是调节热膨胀系数和粘度的成分。但是，它多于5％时，粘度过低所以成形困难。
K2O也与Na2O相同，是调节热膨胀系数和粘度的成分。但是，它少于6％时，热膨胀系数过低，而多于15％时，粘度过低。
Sb2O3可以作为澄清剂使用。但是，它多于1％时，玻璃容易失透所以成形困难。
Fe2O3是降低玻璃的红外线透射率的成分。但是，它少于0.03％时，使红外线透射率下降的效果小。另一方面，Fe2O3多于10％时，玻璃容易失透所以成形困难，同时细颈着色成黄褐色，在可见光区域的光透射率大幅度下降。另外在此情况下，在熔融玻璃和耐火材料的界面析出称作白榴石的结晶，由于该结晶容易使玻璃的机械强度下降。
下面说明在本发明中有关晶体管管座或排气管由红外线吸收玻璃形成的情况。
形成为晶体管管座或排气管的玻璃，在玻璃壁厚1.5mm的条件下，波长1050nm的红外线透射率是60％以下，优选是50％以下。
而且，为了缩短晶体管管座的熔敷时间或降低熔敷温度，还为了缩短排气管的密封时间或降低密封温度，最好使这些玻璃的粘度下降。但是，维持其他要求性能不变，只改变粘度是非常困难的。假如将只改变了粘性的晶体管管座玻璃与已经存在的细颈熔敷时，由于在玻璃固化时的粘性曲线差而产生大的应力。因此该熔敷容易成为破损的原因。
为使用于晶体管管座或排气管的玻璃的红外线透射率下降，优选在玻璃中含有0.05～10重量％(优选0.1～8重量％，更优选0.2～5重量％)的Fe2O3。另外还原Fe3+使Fe2+的比例增加时更为有效，所以优选Fe2+的含量为0.005重量％以上，或使Fe2+/Fe3+的比例为0.08以上。
为了增加玻璃中的Fe2+，含有金属Si等还原剂为佳。此场合，作为还原剂的合适含量为0.002～0.5重量％。通过含有还原剂，晶体管管座和排气管的可见光区的光透射率为30％以上并维持透明性不变，而可以使红外线区的光透射率下降，所以是优选的。
但是，Fe2+/Fe3+的比率大于0.5时，还原相当强烈。结果玻璃中的PbO金属化成为麻点(结石)，或玻璃组成容易发生变化，所以不理想。
按照本发明的晶体管管座和排气管分别由，按重量％计，具有SiO248～68％、Al2O30～5％、PbO18～40％、Na2O5～15％、K2O0～6％、Sb2O30～1％、Fe2O30.05～10％的组成的红外线吸收玻璃形成是理想的。更理想的组成是，按重量％计，SiO250～66％、Al2O30.1～4％、PbO20～38％、Na2O6～14％、K2O1～5％、Sb2O30～0.6％、Fe2O30.2～5％。
限定这样玻璃中的SiO2、Al2O3、PbO、Na2O、K2O、Sb2O3和Fe2O3的含量的理由如下。
即，SiO2是构成玻璃的网络成形的成分。但是，少于48％时，玻璃的粘度变低所以成形变难，而多于68％时，玻璃的热膨胀系数过低，不能与已存在的玻璃的热膨胀系数相匹配，容易发生熔敷不良。
Al2O3也是构成玻璃的网络成形的成分。但是，多于5％时玻璃容易失透，成形困难，同时热膨胀系数也变得过低。
PbO是为提高玻璃的X射线吸收能力、电绝缘性和热加工性的成分。但是，少于18％时难以得到足够的X射线吸收能力，而多于40％时难以得到足够的电绝缘性或热加工性。
Na2O是调节热膨胀系数和粘度的成分。但是，少于5％时玻璃的热膨胀系数变得过低不能与已经存在的玻璃的热膨胀系数相匹配，而多于15％时，粘度变得过低成形变难。
K2O也与Na2O一样，是调节热膨胀系数和粘度的成分。但是，多于6％时粘度变得过低成形变难，另外玻璃的电阻变低故容易引起绝缘破坏等问题。
Sb2O3可用作澄清剂。但是，多于1％时玻璃容易失透，成形变难。
Fe2O3是降低玻璃的红外线透射率的成分。但是，少于0.05％时红外线透射率的降低效果小，而多于10％时玻璃容易失透成形变难。
下面说明在本发明中有关由红外线吸收玻璃形成漏斗的情况。
在由红外线吸收玻璃形成漏斗的场合，波长1050nm的红外线透射率，在玻璃壁厚为10mm时，是60％以下，优选50％以下，更优选30％以下。
因上述理由漏斗的红外线透射率，以壁厚10mm作为基准规定的。一般来说，市售的漏斗的壁厚，因尺寸的不同而有各种各样的，存在着有平均壁厚为20mm的大型的和平均壁厚为1mm的小型的。但是，本发明的漏斗适用于全部这些尺寸的漏斗。
而且，为了缩短漏斗的熔敷时间或降低熔敷温度，只要能降低玻璃的粘度即可。但是，维持其它要求的性能不变，只使粘度变化是非常困难的。而且当只改变漏斗玻璃的粘度，将其与已经存在的细颈熔敷时，由于玻璃固化时的粘度曲线之差将发生大的应力。因此，改变粘度的熔敷很容易成为破损的原因。
为了降低用于漏斗的玻璃的红外线透射率，在玻璃中含有0.2～10重量％(优选0.5～8重量％，更优选1～5重量％)的Fe2O3是理想的。为了效果更佳，将Fe2O3还原增加Fe3+的比例是理想的。因此，使Fe3+的含量为0.015重量％以上，或者，以重量比计，Fe2+/Fe3+的比例为0.08以上是理想的。
为了增加玻璃中的Fe2+，含有金属Si等还原剂是理想的。此场合，作为还原剂的合适含量是0.002～0.5重量％。在含还原剂的场合，使漏斗的可见光区的光透射率为30％以上维持透明性不变，也可以降低红外线区的光透射率。
但是，使Fe2+/Fe3+的比率大于0.5时，有必要使还原相当强烈。结果，玻璃中的PbO金属化成为麻点(结石)或者玻璃组成容易变化所以不好。
另外本发明中的漏斗，由含有10～30重量％PbO的红外线吸收玻璃形成为佳。即，PbO量少于10重量％时，作为漏斗玻璃不能达到充分的X射线吸收系数，即对于0.6埃波长的X射线的吸收系数达不到40cm-1以上。因此，由于X射线的透射量过多，会产生对人体有不良影响之虑。相反，PbO量多于30重量％时，玻璃的粘度过低，所以难以成形为漏斗。
本发明的漏斗，以重量％计，由具有Si0348～58％、Al3O30.5～6％、PbO10～30％、MgO0～5％、CaO0～6％、SrO0～9％、BaO0～9％、Na2O3～9％、K2O4～11％、Sb3O30～1％、Fe3O30.2～10％的组成的红外线吸收玻璃形成为佳。另外优选的是，按重量％计，具有SiO249～57％、Al2O31～5％、PbO15～27％、MgO0～4％、CaO1～5％、SrO0～4％、BaO0～4％、Na2O4～8％、K2O5～10％、Sb2O30～0.6％、Fe2O31～5％的组成。
限定这样玻璃中的SiO2、Al2O3、PbO、MgO、CaO、SrO、BaO、Na2O、K2O、Sb2O3和Fe2O3的含量的理由如下。
即，SiO2是构成玻璃的网络成形的成分。但是，少于48％时玻璃的粘度下降所以成形变难，而多于58％时玻璃的热膨胀系数过低，不能与细颈玻璃的热膨胀系数相匹配。
Al2O3也是构成玻璃的网络成形的成分。但是，少于0.5％时，玻璃的粘度变低成形变难，而多于6％时玻璃容易失透，成形变难的同时，热膨胀系数也变得过低。
MgO和CaO都是使玻璃容易熔融的成分，同时也是调节热膨胀系数和粘度的成分。但是，MgO多于5％时，或CaO多于6％时玻璃容易失透成形变难。
SrO和BaO都是使玻璃容易熔融的成分，同时也是调节热膨胀系数和粘度的成分，更是提高X射线吸收系数的成分。但是，各多于9％时玻璃容易失透，成形变困难。
Na2O是调节热膨胀系数和粘度的成分。但是，少于3％时玻璃的热膨胀系过低，所以不能与细颈玻璃的热膨胀系数相匹配，而多于9％时粘度过低，所以成形困难。
K2O与Na2O相同，也是调节热膨胀系数和粘度的成分。但是，少于4％时玻璃的热膨胀系数过低，所以不能与细颈玻璃的热膨胀系数相匹配，而多于11％时粘度过低成形困难。
Sb2O3可用作澄清剂。但是，多于1％时玻璃容易失透，成形困难。
Fe2O3是使玻璃的红外线透射率下降的成分。但是，少于0.2％时使红外线透射率下降的效果小，而多于10％的场合玻璃容易失透，成形困难。
下面基于实施例来详细说明本发明。
表1示出的是用于细颈的玻璃的实施例(试样No.1～5)，表2示出的是用于细颈的玻璃的比较例(试样No.6～8)。
表1和表2中的各试样，如下进行调制。
首先将调合成表中的玻璃组成(重量％)的原料配合料放入白金坩埚中，在大约1480℃下熔融4小时。而且，为获得均质的玻璃，在中途使用白金搅拌棒搅拌3分钟进行脱泡。然后将熔融玻璃流入模具中，成形成规定形状后、慢慢冷却。
调查如此得到的各试样的Fe2+量、Fe2+/Fe3+的比率、红外线透射率、软化变形时间和X射线吸收系数，并将结果示于表中。
表1

表2

如表中所示，是实施例的No.1～5的各试样，Fe2O3量是0.30重量％以上、Fe2+量是0.0300重量％以上、Fe2+/Fe3+之比是0.13以上、红外线透射率是0.2～68.0％，所以软化变形时间在170秒以内。另外这些各试样的X射线吸收系数是92cm-1以上。另外，对于No.5的试样，测定在570nm的波长的可见光透射率(壁厚2.4mm)时，是21％。
与此相反，是比较例的No.6的试样，Fe2O3量少至0.02重量％、Fe2+量少至0.0008重量％、Fe2+/Fe3+之比小至0.06、红外线透射率高达90.1％，故软化变形时间长达178秒。
另外No.7的试样，Fe2O3量少至0.02重量％、Fe2+量少至0.0014重量％、红外线透射率高达89.9％，故软化变形时间长达176秒。
另外，No.8的试样，Fe2+量少至0.0020重量％、Fe2+/Fe3+之比小至0.06，红外线透射率高达88.4％，故软化变形时间长达173秒。
从上述结果可见，由实施例各试样制作的细颈与由比较例各试样制作的细颈相比，使与晶体管管座的熔敷温度下降了，或者使熔敷时间缩短了。
其次用已知的丹宁(グンナ-)法将具有是实施例的试样No.4的组成的玻璃成形成为管状后，通过将其进行切断加工制作细颈后，将带渍制阴极电子枪安装到该细颈内，用燃烧器加热不进行气冷，将晶体管管座熔敷时，电子枪的发射性能没有劣化，可以良好地进行熔敷。
表3示出的是用于晶体管管座和排气管的玻璃的实施例(试样No.9～13)，表4示出的是比较例(试样No.14～16)。
表3

表4

表3和表4中的各试样进行如下调制。
首先将调合成表中的玻璃组成(重量％)的原料配合料放入白金坩埚中，在约1480℃下熔融4小时。而且，为了获得均质玻璃，在中途使用白金搅拌棒搅拌3分钟进行脱泡。其后，将熔融玻璃流到模具中，成形成规定形状，然后慢慢冷却。
调查如此得到的各试样的Fe2+量、Fe2+/Fe3+的比率、红外线透射率和软化变形时间，结果示于表中。
如表中所示，作为实施例的No.9-13的各试样，Fe2O3量是0.1重量％以上、Fe2+量是0.008重量％以上、Fe2+/Fe3+之比是0.11以上、红外线透射率是2～69％，故软化变形时间是165秒以内。
与此相反，作为比较例的No.14的试样，Fe2O3量少至0.02重量％、Fe2+量少至0.0007重量％、Fe2+/Fe3+之比小到0.05、红外线透射率高达90％，故软化变形时间长达185秒。
另外No.15的试样，Fe2O3量少至0.02重量％、Fe2+量是0.001重量％、红外线透射率高达87％，故软化变形时间长达182秒。
此外No.16的试样，Fe2+量少至0.0014重量％、Fe2+/Fe3+之比小到0.05、红外线透射率高达88％，故软化变形时间长达183秒。
从上述结果可见，由实施例各试样制作的玻璃，与由比较例各试样制作的玻璃相比，使熔敷温度和密封温度下降了，并可以缩短熔敷时间和密封时间。
然后，采用已知的丹宁法将具有是实施例的试样No.10的组成的玻璃成形为管状，然后通过对其进行热加工制作晶体管管座和排气管。另外再由具有表1的试样No.5的组成的玻璃制作细颈，用这些的晶体管管座、排气管、细颈制作阴极射线管。而且，作为面板，使用日本电气硝子株式会社制的PT-28，作为漏斗，使用日本电气硝子株式会社制的FT-22H。
上述的阴极射线管，作为电子枪使用带渍制阴极电子枪，并将其安装到细颈内后，不进行气冷，用燃烧器的燃烧加热，熔敷细颈的晶体管管座，但是电子枪的发射性能没有劣化，可以良好地进行熔敷。再将阴极射线管减压排气后，将排气管通过燃烧器的燃烧加热进行密封，但是电子枪的发射性能未被劣化，可以良好地进行密封。
另外，用红外线灯的加热代替上述的燃烧器加热对各玻璃器进行熔敷。即，面板与漏斗的结合是通过熔合密封进行的，但是漏斗与细颈的结合。细颈与晶体管管座的结合、晶体管管座与排气管的结合，是通过对指定位置照射红外线，使之加热软化熔敷进行的。另外对于漏斗的阳极按钮的熔敷和排气管的密封也是通过经外线加热进行的。
以下，用图2对于用红外线熔敷细颈和晶体管管座的方法详细说明。
首先在细颈11附近，配置红外线灯25和反向镜26，对于内部安装有电子枪16的细颈11的开口端，使预先熔敷排气管14的晶体管管座13进行接触，在此状态下由红外线灯25照射红外线。结果，用反射镜26使红外线聚光并进行照射在细颈11和晶体管管座13的接触部的定位加热。接着，通过使细颈11沿轴方向旋转，由于在全周照射红外线则使玻璃加热软化，使细颈11与晶体管管座13完全熔敷。此时，测定电子枪16的阴极温度时，没有达到600℃。
表5示出的是用于漏斗的玻璃的实施例(试样No.17～21)，表6示出的是比较例(试样No.22～24)。
表5

表6

表5和表6中的各试样，如下制作。
首先，将调合成表中的玻璃组成(重量％)的原料配合料放到白金坩埚中，在约1500℃下熔融4小时。而且，为了得到均质的玻璃，在中途使用白金搅拌棒搅拌3分钟进行脱泡。其后，将溶融玻璃流到模具中，然后慢慢冷却。
调查如此得到的各试样的Fe2+量、Fe2+/Fe3+的比率、红外线透射率、软化变形时间和X射线吸收系数，结果示出表中。
如表所示，是实施例的No.17～21的各试样，Fe2O3量是0.2重量％以上，Fe2+量是0.016重量％以上、Fe2+/Fe3+之比是0.11以上、红外线透射率是1～65％，故软化变形时间是175秒以内。另外这些试样的X射线吸收系数是61cm-1以上。
与此相反，是比较例的No.22的试样，Fe2O3量少至0.1重量％、Fe2+量小至0.004重量％、Fe2+/Fe3+之比小至0.06、红外线透射率高达78％，所以软化变形时间长达190秒。
另外No.23的试样，Fe2O3恭恭敬敬量少至0.1重量％、Fe2+量少至0.008重量％、红外线透射率高达73％，所以软化变形时间长达186秒。
还有No.24的试样，Fe2+量少至0.006重量％、Fe2+/Fe3+之比小至0.06、红外线透射率高达71％，所以软化变形时间长达184秒。
上述的结果表明，由实施例的各试样制作的漏斗，与由比较例的各试样制作的漏斗相比，可使与细颈的熔敷温度下降，或者可以缩短熔敷时间。
其次采用已知的挤压成形法将具有是实施例的试样No.17的组成的玻璃成形漏形状，然后用红外线灯与已存在的细颈玻璃熔敷时，没有附着来自玻璃的挥发物，可以良好地熔敷成为一体化。
尚且，各表中的Fe2+量和Fe2+/Fe3+的比率，是通过采用硫酸分解、盐酸熔解的化学分析值求得的。另外红外线透射率，是将各试样成形成板状，进行光学研磨以便成为规定的壁厚(细颈用玻璃2.4mm、晶体管管座和排气管用玻璃1.5mm、漏斗用玻璃10mm)，然后用可见·红外分光光度计，测定1050nm的波长的光透射率的值。
另外，软化变形时间，是将各试样加工成6φ×100mm大小的实心棒后吊在电炉中，在规定温度下加热其纵向的中心部2cm，实心棒软化变形测定拉伸到全长为1000mm时的时间。上述规定的温度是指细颈用、晶体管管座用、排气管用玻璃是750℃，而漏斗用玻璃是700℃。
另外X射线吸收系数，是以玻璃组成和密度为基础，计算对于0.6埃的波长的吸收系数而求得的值。
工业实用性如上所述，本发明涉及的阴极射线管，由于其漏斗、细颈，晶体管管座和排气管中的至少之一容易吸收热射线，通过加热容易软化变形，所以适于谋求进行熔敷和密封时加热时间的缩短和加热温度的下降，同时适于用红外线灯或激光进行定位加热。
因此，不只是使用钡作为阴极材料的一般电子枪，而且即使在装有带渍制阴极电子枪的场合，也可以在不使用气冷装置和电子枪的发射性能不劣化的情况下，进行熔敷和密封。
另外本发明涉及的阴极射线管的制造方法，由于其漏斗、细颈、晶体管管座和排气管中的至少之一容易吸收热射线，故可以通过红外线只使玻璃构件的指定位置进行定位加热熔敷和密封，所以适于即使安装带渍制阴极电子枪的场合，也可以在不使用气冷装置而且电子枪的发射性能不劣化的条件下，进行熔敷和密封。另外也没有像以往由燃烧器燃烧加热那样使加热部位造成的污染。因此按照本发明的方法，适于使用暴露在高温下时容易使发射性能劣化的带渍制阴极电子枪的彩色阴极射线管的细颈与晶体管管座的熔敷。
权利要求
1.一种阴极射线管，它是构成管壳的面板、漏斗、细颈、晶体管管座及排气管由玻璃构件形成的阴极射线管，其特征在于，漏斗、细颈、晶体管管座和排气管中的至少之一的玻璃构件是由红外线吸收玻璃形成，且在壁厚方向的波长1050nm的红外线透射率是70％以下。
2.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，细颈由红外线吸收玻璃形成，波长1050nm的红外线透射率，在玻璃壁厚为2.4mm时是60％以下。
3.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，细颈由含有0.03～10重量％的Fe2O3的红外线吸收玻璃形成。
4.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，细颈由含有0.003重量％以上的Fe2+的红外线吸收玻璃形成。
5.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，细颈，按重量比计，由Fe2+/Fe3+的比率为0.08以上的红外线吸收玻璃形成。
6.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，细颈由含有20～40重量％的PbO、且对于0.6埃的波长的X射线的吸收系数是80cm-1以上的红外线吸收玻璃形成。
7.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，细颈是由，按重量％计，具有PbO20～40％、SiO238～58％、Al2O30～5％、MgO0～5％、CaOO～6％、SrO0～9％、BaO0～9％、Na2O0～5％、K2O6～15％、Sb2O30～1％、Fe2O30.03～10％的组成的红外线吸收玻璃形成的。
8.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，晶体管管座和排气管的至少一方是由红外线吸收玻璃形成，且波长1050nm的红外线透射率，在玻璃壁厚为1.5mm时是60％以下。
9.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，晶体管管座和排气管的至少一方是由含有0.05～10重量％的Fe2O3的红外线吸收玻璃形成的。
10.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，晶体管管座和排气管的至少一方是由含有0.005重量％以上的Fe2+的红外线吸收玻璃形成的。
11.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，晶体管管座和排气管的至少一方是由，按重量比计，Fe2+/Fe3+的比率是0.08以上的红外线吸收玻璃形成的。
12.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，晶体管管座和排气管的至少一方是由，按重量％计，具有SiO248～68％、Al2O30～5％、PbO18～40％、Na2O5～15％、K2O0～6％、Sb2O30～1％、Fe2O30.05～10％的组成的红外线吸收玻璃形成的。
13.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，漏斗由红外线吸收玻璃形成，波长1050nm的红外线透射率，在玻璃壁厚为10mm时是60％以下。
14.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，漏斗由含有0.2～10重量％的Fe2O3的红外线吸收玻璃形成。
15.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，漏斗由含有0.015重量％以上的Fe2+的红外线吸收玻璃形成。
16.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，漏斗由，按重量比计，Fe2+/Fe3+的比率是0.08以上的红外线吸收玻璃形成。
17.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，漏斗含有10～30重量％的PbO，且对于0.6埃的波长的X射线的吸收系数是40cm-1以上。
18.权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于，漏斗由，按重量％计，具有SiO248～58％、Al2O30.5～6％、PbO10～30％、MgO0～5％、CaO0～6％、SrO0～9％、BaO0～9％、Na2O3～9％、K2O4～11％、Sb2O30～1％、Fe2O30.2～10％的组成的红外线吸收玻璃形成的。
19.一种阴极射线管的制造方法，它是对面板、漏斗、细颈、晶体管管座和排气管中的玻璃构件进行加热软化熔敷和密封的阴极射线管的制造方法，其特征在于，上述漏斗、细颈、晶体管管座和排气管中的至少之一的玻璃构件由红外线吸收玻璃形成，且主要利用红外线将该玻璃构件进行加热软化。
20.权利要求19所述的阴极射线管的制造方法，其特征在于，对于红外线的发光源使用红外线灯。
21.权利要求19所述的阴极射线管的制造方法，其特征在于，对于红外线的集光和扩散使用透镜和反射镜。
全文摘要
本发明涉及的是由构成管壳的面板(10)、细颈(11)、漏斗(12)、晶体管管座(13)和排气管(14)形成的阴极射线管。其特征在于,细颈、漏斗、晶体管管座和排气管中的至少之一的玻璃构件由红外线吸收玻璃形成,且壁厚方向的波长1050nm的红外线透射率是70℃以下。本发明还涉及阴极射线管的制造方法,其特征在于,主要利用红外线将由红外线吸收玻璃形成的玻璃构件进行加热软化熔敷和密封。可以谋求加热时间的缩短或加热温度的降低,并可以由红外线灯或激光等加热手段定位加热。
文档编号C03C4/08GK1339170SQ00803318
公开日2002年3月6日 申请日期2000年1月26日 优先权日1999年2月1日
发明者山崎博树, 小森宏师, 三和义治 申请人:日本电气硝子株式会社