专利名称：彩色阴极射线管的制作方法
本申请根据并主张2000年12月25日提出的日本国专利申请NO.200-392891的优先权利益，该申请的全部内容均在本申请中引入。
背景技术：
本发明涉及具备荫罩的彩色阴极射线管。
一般地，彩色阴极射线管的构造是通过偏转线圈所产生的水平、垂直偏转磁场使得从电子枪射出的电子束在水平、垂直方向上发生偏转并通过荫罩而水平、垂直扫描荧光屏，由此来显示彩色图像。
由于该荫罩使得电子束达到规定的荧光层来进行色选择，故配置该荫罩使得与荧光屏保持规定的位置关系。然而，荫罩会因电子束的轰击而产生热膨胀，与荧光屏之间的位置关系会产生偏移。作为对于该问题的对策的一例，例如在特开昭60-243945号公报、实开平2-143759号公报、特开平5-41179号公报中，对于荫罩的热膨胀，提出使得较薄弱的部分为双重结构并提高该较弱部分的热容量、强度的构造。
对于现在一般所适用的彩色阴极射线管，以热膨胀系数较低的材料，例如因钢构成荫罩，或者通过加工荫罩的曲面形状，由此应付热膨胀所带来的问题。
另一方面，近年，逐渐普及使得彩色阴极射线管的面板外面的曲率半径为100m以上的实际为平面的平面管。通常，在荫罩上，电子束通孔的有效部分与面板的内表面形状对应地形成平坦形。因此，平面管的荫罩比以往所使用的面板外表面具有曲率的彩色阴极射线管的荫罩的曲率小。
如此，当荫罩的曲率变小时，荫罩本体对于其自重或者外力很难维持荫罩曲面。当荫罩的曲面维持力(以下，称为荫罩强度)低时，由于制造中以及运输中所施加的微小的外力，荫罩的曲面就会发生变形。这样，荫罩的变形会破坏电子束通孔位置与面板内表面之间的距离关系，结果电子束不能够到达规定的荧光体而引起颜色偏差。
又，当荫罩强度低时，当将荫罩在组装到电视机等中时，由于扬声器发出的声音等的振动，荫罩曲面容易产生共振。这样，当荫罩发生共振时，画面上会显现不希望的明暗，图像质量变差。
防止荫罩强度下降的最简单的方法是增厚荫罩的板厚。然而，当荫罩板厚增加时，很难进行荫罩制造时的蚀刻控制，电子束通孔的孔径偏差增大。结果，导致荫罩制造时以及彩色阴极射线管制造时的成品率的下降，同时会产生显示不均，并且这也是导致图像质量劣化的原因之一。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种具备具有足够强度的荫罩并且提高了图像质量的彩色阴极射线管。
为了解决上述问题，本发明的一种形态的阴极射线管具备设置荧光屏的面板；向所述荧光屏射出电子束的电子枪；配置在所述荧光屏与电子枪之间的荫罩构架。所述荫罩构架具有与所述荧光屏对向配置并且具备形成了多个电子束通孔的、具有通过其中心而相互垂直的长轴与短轴的矩形有效部分的荫罩主体；固定在所述荫罩主体周围的荫罩框；固定在包含所述有效部分的短轴的区域中并且具有分别与各个所述有效部分的电子束通孔连通的多个电子束通孔，同时形成将所述短轴作为长方向的带状的辅助荫罩。
下面描述本发明的其他目的和优点，其中部分将通过下面的说明或者实施本发明得以进一步明白。能够通过各种手段以及下述内容的结合来实现本发明的各个目的和优点。
参照结合于本说明中并构成本说明书的一部分的附图，对于本发明的实施形态进行详细说明，通过结合上述的一般说明和下述实施形态的详细说明来解释本发明的原理。
图1是包含本发明实施例的彩色阴极射线管的长轴的剖视图。
图2是包含该彩色阴极射线管的短轴的剖视图。
图3A是概要地表示该彩色阴极射线管的荫罩的立体图。
图3B是放大地表示图3A的一部分IIIB的平面图。
图4是表示沿着该荫罩的长轴的剖视图。
图5是沿着该荫罩的短轴的剖视图。
图6是放大地表示构成该荫罩的荫罩主体以及辅助荫罩的剖视图。
图7是表示荫罩主体与辅助荫罩之间有效部分长度的关系的平面图。
图8是表示辅助荫罩的宽度与荫罩变形量之间的关系的特性图。
图9A是表示该荫罩主体的开孔排列的平面图。
图9B是表示该辅助荫罩的开孔排列的平面图。
图9C是表示该荫罩主体的开孔与辅助荫罩的开孔的重叠状态一示例的平面图。
图10A是表示该荫罩主体的开孔的其他排列示例的平面图。
图10B是表示该辅助荫罩的开孔的其他排列示例的平面图。
图10C是表示该荫罩主体的开孔与辅助荫罩的开孔的重叠状态的其他示例的平面图。
图11是表示该荫罩主体冲压成形前的状态的平面图。
图12是表示该辅助荫罩冲压成形前的状态的平面图。
图13是表示固定了图11的荫罩主体与图12的辅助荫罩的状态的平面图。
图14是表示将荫罩安装在冲压成形装置的状态的剖视图。
图15是表示本发明其他实施形态的荫罩的剖视图。
图16是表示本发明再一其他实施形态的荫罩的荫罩主体以及辅助荫罩的剖视图。
附图符号说明1面板2裙边部分(面板)3波锥4颈部5荧光屏6荫罩构架7荫罩8荫罩框9外壳10电子枪11偏转线圈12开孔(荫罩主体)13有效部分(荫罩主体)
14荫罩主体15非有效部分(荫罩主体)16无孔部分(荫罩主体)17裙边部分(荫罩主体)18跨接(荫罩主体)19a大孔(荫罩主体)19b小孔(荫罩主体)20辅助荫罩21有效部分(辅助荫罩)22非有效部分(辅助荫罩)23无孔部分(辅助荫罩)24裙边部分(辅助荫罩)25a大孔(辅助荫罩)25b小孔(辅助荫罩)26开孔(辅助荫罩)27跨接(辅助荫罩)40荫罩主体加工板41有效部分(荫罩主体加工板)42非有效部分(荫罩主体加工板)43凹槽(荫罩主体加工板)44定位孔(荫罩主体加工板)45辅助荫罩加工板46有效部分(辅助荫罩加工板)47非有效部分(辅助荫罩加工板)48凹槽(辅助荫罩加工板)40定位孔(辅助荫罩加工板)50冲压用模具51环件夹52冲模53冲床54脱模
55凹部X水平轴方向(长轴)Y垂直轴方向(短轴)Z管轴方向GR电子束BG电子束BB电子束PH开孔列的长轴X方向上的排列间距PH1荫罩主体14的开孔列间距PH2辅助荫罩20的开孔列间距PV1荫罩主体14的短轴方向上的开孔间隔PV2辅助荫罩20的短轴方向上的开孔间隔PV3辅助荫罩与荫罩主体的重叠部分的开孔12其短轴Y方向上的间隔PV4辅助荫罩20的开孔26的短轴Y方向的间隔C1小孔19b的开孔中心C2大孔19a的开孔中心Δ大孔19a与小孔19b的偏移量LH1辅助荫罩20的X轴方向的宽度LH2辅助荫罩20的荫罩主体14其有效部分13的X轴方向的长度LH3荫罩主体14的X轴方向的外径LV1a辅助荫罩20的短轴Y方向的外形LV1b辅助荫罩20的有效部分21的短轴Y方向长度LV2荫罩主体14的有效部分13的短轴Y方向的长度A1荫罩主体14的开孔12的短轴Y方向的长度A2辅助荫罩20的开孔26的短轴Y方向的长度最佳实施形态以下，参照附图对于本发明实施形态的彩色阴极射线管进行详细说明。
如图1以及图2所示，彩色阴极射线管具备将水平轴(X轴)方向作为长轴、将垂直轴(短轴Y)方向作为短轴的矩形状的面板1、面板1的裙边部分2接合的波锥3以及具有从波锥3延伸出来的颈部4的外壳9。在面板1的内表面形成荧光屏5。又，在面板1的内侧上配置作为色彩选择电极发挥作用的荫罩构架6。
荫罩构架6具有形成了多个作为电子束通孔的开孔的荫罩7与固定在荫罩7周围的剖面为L字形的矩形荫罩框8。这样，荫罩构架6通过将设置在荫罩框8侧壁上的弹性支持体固定在设置于面板1的裙边部分2上的螺栓上，由此支撑于面板1内侧。
在颈部4内配置着射出在X轴上成一直线排列的3束电子束BR、BG、BB的电子枪10。又，在波锥3的外侧上安装着偏转线圈11。这样，彩色阴极射线管通过偏转线圈11使得从电子枪10射出的电子束BR、BG、BB发生偏转并且通过荫罩构架6而垂直、水平扫描荧光屏5，由此显示图像。
当将画面宽高比为16比9、画面有效长度为76cm的32英寸的宽型彩色阴极射线管作为一示例时，面板1的外表面曲率半径为100,000mm、实际上为平面。又，面板1的内表面是在X轴上沿X轴的曲率半径约为7000mm、在短轴Y上沿短轴Y的曲率半径约为1500mm并且形成大致圆筒状。
如图3A～图7所示，荫罩7具备形成规定的曲面形状的荫罩主体14以及与该荫罩主体的一部分重叠而固定的辅助荫罩20。图3A的斜线区域表示固定辅助荫罩20的双重构造的部分。如此，本实施形态的荫罩使得一部分为双重构造，在本说明书中，将具有对应于显示画面全部区域的有效部分的荫罩称为“荫罩主体14”、将为了使得一部分为双重构造而设置的荫罩称为“辅助荫罩20”。
荫罩主体14具有形成了使得电子束通过的多个开孔12的矩形的有效部分13以及位于有效部分13的周围的非有效部分15。这样，非有效部分构成没有形成开孔12的无孔部分16以及从无孔部分16的外围开始弯曲并沿管轴Z方向延伸的裙边部分17。
在荫罩7中，作为电子束通孔的开孔12根据其用途而成矩形或者圆形。如图3B所示，在本实施例中，荫罩主体14的各开孔12形成将有效部分13的长轴X方向作为宽方向的大致的矩形。这样，设置这些开孔12使得分别沿着有效部分13的短轴Y方向成直线状延伸的开孔列在长轴X方向上以规定的排列间隔PH多列排列。各开孔列是将多个开孔12通过跨接18沿着短轴Y方向排列成直线状。
如图6所示，各开孔12由连通了向荫罩主体14的荧光屏5侧开口的大致矩形的大孔19a与向电子枪侧开口的大致矩形的小孔19b的连通孔形成。又，开孔12是例如位于画面边缘侧的开孔，大孔19a的中心C2相对于小孔19b的中心C1在画面边缘侧仅偏离Δ。这是由于电子束通过小孔19b之后冲击开孔12的内面并发生反射，能够抑制在画面上产生不需要的发光。在荫罩主体14的短轴Y方向、长轴X方向上都使得大孔19a偏离小孔19b。由此，荫罩构成所谓的偏心荫罩。
作为荫罩主体14，可以使用由作为铁或低膨胀材料而熟知的因钢(Fe-36％Ni合金)等金属材料形成的板厚为0.1～0.25mm左右的荫罩主体。
如图4～图6所示，在荫罩主体14的电子枪10侧的面上，不是在有效部分13的全部区域上而是在包含短轴Y的区域重叠地固定辅助荫罩20。辅助荫罩20形成将短轴作为长方向的带状，X轴方向的宽度LH1比荫罩主体14的有效部分13的X轴方向长度LH2小，而短轴Y方向的外形LV1a比荫罩主体14的有效部分的短轴Y方向长度LV2大。又，辅助荫罩20与荫罩主体14同样地，具有设有与荫罩主体14的开孔12对应的的多个开孔26的有效部分21以及分别位于短轴Y方向的两端的非有效部分22。在包含荫罩主体14的短轴Y的区域上重叠配置、固定该辅助荫罩20，构成部分为双重构造的荫罩7。
如图5所示，各非有效部分22具有与有效部分21连接的无孔部分23以及从无孔部分23开始延伸的裙边部分24。通过设置裙边部分24，由于荫罩7其短轴Y上的所有区域都为双重构造，故在强度方面具有优势。设置裙边部分24的其他优点在下文中描述。
具体的构造如下所述。由板厚0.18mm的因钢(Fe-36％Ni合金)形成荫罩主体14。有效部分13为矩形，X轴方向的长度LH2为622mm，短轴Y方向的长度LV2为356mm。在有效部分13内，形成多个通过跨接部分18在短轴Y方向上以0.6mm的排列间距将多个开孔12配置成直线状的开孔列，以随着越接近长轴方向的边缘而间距越大的可变间距排列这些开孔列，使得X轴方向的间距PH在短轴附近为0.75mm、在X轴方向边缘上为0.82mm。
大孔19a的X轴方向的尺寸是在短轴Y上为0.46mm、在X轴方向边缘部分为0.50mm。小孔19b的X轴方向的尺寸是在短轴U上为0.18mm、在X轴方向边缘上为0.20mm。电子束在X轴方向边缘的开孔上以46°的角度入射时，在X轴方向边缘上，小孔19b的中心C1相对于大孔19a的中心C2的偏心量Δ为0.06mm。
以与荫罩主体14同样的因钢(Fe-36％Ni合金)形成辅助荫罩20，并且板厚为0.25mm。有效部分21的X轴方向的长度LH1为120mm、辅助荫罩20的短轴Y方向的外径LV1a为381mm而且有效部分21的短轴Y方向的长度LV1b为358mm。由于荫罩主体14的X轴方向的外径LH3为665mm，辅助荫罩20的有效部分21的X轴方向的长度(即，辅助荫罩的宽度)LH1与荫罩主体X轴方向的外径LH3的比为约1比5。由此，形成荫罩主体14其X轴方向的中心部分的1/5左右的区域被辅助荫罩20覆盖的双重结构。
对于形成在辅助荫罩20上的开孔26的形状以及排列间隔，在作为荫罩发挥作用的范围内能够适当地进行设置，若没有特别情况，也可以与荫罩主体14相同地进行设定。
如上所述，使得荫罩7部分地为双重结构的理由是根据发明者等人进行的下述研究的结果。
发明者等人对于荫罩的曲面形状与机械强度的关系采用模拟等方法进行研究，发现包含荫罩短轴Y的中间附近的强度较弱。即，当对于荫罩全面施加一定重量时，荫罩的移位量在有效部分的中心部分较大，而在有效部分的边缘较小。即，荫罩在有效部分的中心部分上强度较弱、在有效部分的边缘上强度较高。发现在有效部分的短轴Y上荫罩中心与边缘之间的中间部分强度特别弱。
如此，有效部分边缘的强度变大是由于荫罩的有效部分边缘受到用于构成焊接固定在荫罩框上的裙边部分的弯曲加工。又，有效部分的中心附近的强度变小是由于在决定图像质量的有效部分的中心部分上没有提高强度的弯曲结构。这里，发明者等人不通过弯曲结构，而是通过使得荫罩部分为双重结构来部分地增大荫罩实质的板厚，由此试验提高强度。
如上所述，若仅以提高机械强度为目的，将辅助荫罩20的面积扩大到覆盖荫罩主体14所有有效部分，则效果更好，但在位置重合的精度方面存在问题。
即，当将辅助荫罩20固定在荫罩主体14的有效部分13上时，当荫罩主体14的开孔12与辅助荫罩的开孔26的位置没有重合时，荫罩7不能够发挥作用。当辅助荫罩20的面积变大时，在其范围内应该位置重合的开孔12的数目增大，很难进行荫罩开孔列的微小的位置调整以及很难确保短轴Y方向的开孔位置偏差所相对的精度。
这里，发明者等进一步研究辅助荫罩20的宽度与荫罩强度。结果如图8所示，该图8是表示采用32英寸的彩色阴极射线管时辅助荫罩的宽度与荫罩变形量之间的关系的曲线图。这里，横轴表示辅助荫罩20的宽度(LH1)对荫罩主体14的X轴方向的外径LH3的比例，又，纵轴表示将辅助荫罩20的宽度LH1扩大到荫罩本体14X轴方向外径LH3为止时的荫罩最大移位量作为0、无辅助荫罩时的荫罩最大移位量作为1时的荫罩的最大移位量之比。
如图8可见，当逐渐增大辅助荫罩20的宽度LH1时，荫罩的最大移位量逐渐减小。然而，可见当辅助荫罩20的宽度LH1为荫罩主体14的外径LH3的1/3左右时，最大移位量的变化变得平缓，此后无较大变化。
另一方面，扩大辅助荫罩20的宽度LH1由于会使得辅助荫罩20的面积扩大，故很难精确地进行位置重合，而确证若辅助荫罩20的宽度LH1在荫罩主体14的外径LH3的1/3以内时，能够充分确保位置重合时的精度。
根据上述的研究结果，以荫罩主体14的长轴方向的外径LH3的约1/3的宽度将辅助荫罩20固定在荫罩主体的中央部分。
又，若在上述范围中，则也可以将辅助荫罩20分割成多枚。当采用了多枚辅助荫罩时，虽然固定辅助荫罩的工作量增大，而减少了1枚辅助荫罩内的开孔数，能够估计可削减提高位置重合精度以及位置重合所需要的时间。
以下，对于辅助荫罩20所相关的若干部分进行说明。
将辅助荫罩20的有效部分21的尺寸与荫罩主体14的尺寸进行对比，则如图7所示，希望设定有效部分21的短轴Y方向的长度LV1b与荫罩主体14的有效部分13的短轴Y方向的尺寸LV2相同或稍大。
对于辅助荫罩20与荫罩主体14将有效部分的短轴Y方向长度设定为相同的情况下，当将辅助荫罩20固定在荫罩主体14上时在短轴Y方向上产生位置偏移，仅重叠部分的实际有效长度减小该偏移量。当在荫罩7的重叠部分上实际有效长度减少时，在重叠部分与非重叠部分的边界上，在画面的长边上产生段差，画面质量变得很差。如此，荫罩7的有效部分的连续性即矩形有效部分的外侧轮廓线的直线性影响到荧光屏5的连续性(直线性)。因此，作为重叠部分上的电子束通孔区域的最外部分，要求由2个荫罩14、20的开孔重叠而决定的短轴Y方向的有效部分长度与相邻的非重叠部分上的短轴Y方向有效部分长度连续地相接。
在荫罩主体14与辅助荫罩20上重叠部分上的短轴Y方向的有效部分长度不同时，在两荫罩14、20之间即使产生短轴Y方向的位置偏移，也能够使得画面长边上的实际的有效部分长度从非重叠部分到重叠部分连续地相接，能够防止产生在画面长边上的段差。
作为改变重叠部分上短轴Y方向的有效长度的方法，存在二种方式即在荫罩14侧进行的方式与在辅助荫罩20侧进行的方式。在固定辅助荫罩20的区域中当部分地改变荫罩主体14的有效部分长度时，必须要改变荫罩主体的图案设计。又，在改变有效部分长度的区域中若不能够正确地配置辅助荫罩，会在有效部分长度上产生段差。
另一方面，在荫罩主体14上预先在与以往相同的矩形区域上形成多个开孔，对于将辅助荫罩20的短轴方向的有效部分长度设定得较大的方式，设计两荫罩的开孔图案较为容易，此后的位置重合也较为容易。
根据以上的理由，希望采取使得辅助荫罩20的短轴Y方向的有效长度为较大的方式。在上述的实施形态中，在辅助荫罩20与荫罩主体14重合的部分即重叠部分上，形成荫罩本体14的短轴Y方向的有效部分长度LV2与非重叠部分的短轴Y方向的有效部分长度相同，并且设定使得辅助荫罩20的短轴Y方向有效部分长度LV1b比荫罩主体14的有效部分长度LV2稍大而吸收位置重合的误差。
作为构成辅助荫罩20的材料，可以是与构成荫罩主体14的材料的热膨胀系数接近的材料，理想的是相同的热膨胀系数的材料。在彩色阴极射线管的制造工艺中，受到400℃左右的加热，因此不能够不考虑到该加热工艺带来的影响。当荫罩主体14与辅助荫罩20的热膨胀系数相差大时，贴附辅助荫罩20的部分变为双金属，受到热处理的荫罩7发生变形，或者即使没有完全变形而在荫罩形状上也会产生偏差。
又，如本实施形态的完全的平面管那样，曲面的曲率半径小的荫罩7的热膨胀引起的颜色偏差显著。如此，对于容易产生颜色偏差的形状的荫罩，最好使用由Fe-Ni系合金、Fe-Ni-Co系合金、Fe-Ni-Cr系合金那样的热膨胀系数小的材料形成的荫罩。
根据上述理由，在上述的本实施形态中，荫罩主体14、辅助荫罩20都采用因钢。
由于通过蚀刻形成荫罩的开孔，为了实现高精密度化，最好板厚较薄。又，由于在画面周围相对于荫罩的电子束入射角度较大，电子束很容易冲击在开孔内面。在开孔内面，当电子束发生反射时，产生不需要的发光，又，在开孔内面上当遮挡住电子束时，在荧光屏上产生称为掩蔽(eclipse)的电子束光点的欠缺。随着板厚的增大更容易产生这样的电子束反射以及掩蔽，因此，为了抑制这样的现象，最好荫罩的板厚较薄。由此，当希望通过辅助荫罩20提高荫罩7的强度时，为了获得高精密度化，最好使得具有对应于画面全体区域的有效部分的荫罩主体14其板厚变薄。
另一方面，由于辅助荫罩20是为了实现提高荫罩7的强度的目的而设置的部件，最好希望其板厚越厚越好。当增大板厚时，上述的掩蔽与开孔的蚀刻性成为问题。然而，由于将辅助荫罩20配置在荫罩主体的短轴Y附近，入射到辅助荫罩的电子束的长轴X方向的电子束偏转角较小，相对于掩蔽具有充分的余地。又，当对于板厚较大的荫罩进行蚀刻时，开孔长度变大，而如下所述，对于辅助荫罩20相对于荫罩主体能够增大长轴方向的开孔长度。因此，在增大辅助荫罩20的板厚方面不存在特别的问题。
根据上述理由，相对地使得荫罩主体14较薄而提高精密度，同时，使得辅助荫罩20的板厚大于荫罩主体14的板厚，能够确保荫罩的强度。
如图6所示，在辅助荫罩20与荫罩主体14的接合部分上，辅助荫罩20的小孔25b侧的表面与荫罩主体14的小孔19b侧的表面紧密相连。因此，比起荫罩主体14的小孔19b与辅助荫罩20的大孔25a相接的情况，荫罩主体14与辅助荫罩20的解除面积变大，并且能够牢固可靠地进行规定。
又，通常荫罩主体14在电子枪侧的表面上设置小孔19b，在本实施形态中，将可靠容易地固定辅助荫罩20作为目的，在荫罩主体14的电子枪侧上配置辅助荫罩20。又，即使对于辅助荫罩20，形成各开孔26而最好使得荧光屏侧小孔25b的中心比电子枪侧的大孔25a的中心更向荫罩周边侧偏移。
又，形成辅助荫罩20的开孔26使得大于荫罩主体14的同一位置上的开孔12其X轴方向的长度。这是为了在荫罩主体14与辅助荫罩20之间产生位置偏移时能够留有余地。虽然没有图示，对于短轴Y方向也是相同的，最好辅助荫罩20的开孔26的尺寸比荫罩主体14的开孔的尺寸要大。然而，对于短轴Y方向，为了提高荧光屏的辉度，使得荫罩主体14的跨接部分18的宽度为能够制造的大致的最小值。因此，辅助荫罩20以及荫罩主体14的开孔的短轴Y方向长度也可以相同。
如图6所示，在辅助荫罩20的边缘区域上，将大孔中心的位置与小孔中心的位置的平均位置作为开孔位置来研究开孔列的间距时，比较荫罩主体14与辅助荫罩20的对应的开孔列的相互之间，最好设定为辅助荫罩20的开孔列间距PH2比荫罩主体14的开孔列间距PH1小。
这是由于在荫罩主体14与辅助荫罩20的重叠部分上电子束通过2枚荫罩，如辅助荫罩X轴方向的端部那样电子束的入射角度变大时，板厚内的电子束在X轴方向的移位量增大。当使得辅助荫罩20的开孔列间距PH2比荫罩主体14的开孔列间距PH1小时，能够使得荫罩主体14的开孔12与辅助荫罩20的开孔26之间的位置关系在电子束的轨道上一致，能够抑制电子束掩蔽等的产生。
又，关于短轴Y方向的开孔间隔，荫罩短轴Y方向的开孔尺寸对于荫罩主体与辅助荫罩大致相同时，最好使得辅助荫罩20的开孔间距比荫罩主体的开孔间距小。
在荫罩主体14与辅助荫罩20这2个荫罩中，将其中任意一方的沿有效部分的短轴Y的开孔长度为另一方荫罩的开孔长度的2倍以上，一方荫罩的开孔与位于与另一方荫罩的开孔之间的跨接对向，电子束通过的非重叠部分的开孔间隔与重叠部分的开孔间隔相同，能够减少由于开孔的位置精度带来的影响。
作为一示例，如图9A所示，在荫罩主体14上在非重叠部分以及重叠部分上预先形成由开孔12以及跨接18形成的开孔列。又，如图9B所示，使得辅助荫罩20的开孔26的短轴Y方向的长度A2为荫罩主体14的开孔12的短轴Y方向的长度A1的2倍以上，并且使得短轴方向的开孔间隔PV2为荫罩主体14的开孔间隔PV1的2倍。
重合并重叠这2个荫罩的位置使得跨接18、27一致，如图9C所示，能够减少荫罩主体14与辅助荫罩20的跨接重叠的数目，因此，在荫罩主体14与辅助荫罩20之间必须要位置重合的地方减小，能够降低位置重合精度带来的影响。
又，在其他的构造上，如图10A所示，将固定辅助荫罩20的区域的荫罩主体14的重叠部分上开孔12其短轴Y方向的间隔PV3设定为没有固定辅助荫罩20的荫罩主体14的非重叠部分上开孔12其短轴Y方向的间隔PV1(参照图9A)的2倍。又，如图10B所示，将辅助荫罩20的开孔26的短轴Y方向的间隔PV4为荫罩主体14的非重叠部分上开孔间隔PV1的2倍并且使得辅助荫罩20的跨接27的位置相对于荫罩主体14的跨接18的位置向短轴Y方向仅偏移1/2间距。
如此，则对于在荫罩主体14上固定辅助荫罩20而形成的重叠部分，如图10C所示，开孔12、26被跨接18、27所划分，能够使得与图9A所示的非重叠部分的开孔间隔相同的状态。又，根据上述构造，能够减少重叠部分上开孔间隔的偏差，对于荫罩的开孔位置的偏移，扩大了许可量，结果是能够提高成品率。
通过下述的方法制造上述的荫罩7。
首先，如图11以及图12所示，准备通过对金属薄板进行蚀刻加工分别形成的具有规定外形尺寸以及规定尺寸的开孔的平坦的荫罩主体加工板40以及辅助荫罩加工板45。加工板40、45分别具有形成了作为电子束通孔的多个开孔的有效部分41、46以及边缘的非有效部分42、47，在非有效部分42、47上分别形成凹槽43、48与定位孔44、49。
设置定位孔44、49是为了正确地定位、固定两加工板40、45。即，由于有时形成于有效部分41、46上的开孔相互位置偏移地配置，或者有时形成相互不同的开孔长度，很难以有效部分41、46为基准来确定两加工板40、45的位置。此时，在荫罩主体加工板40以及辅助荫罩45的规定位置上设置定位孔44、49，通过利用它们能够容易可靠地决定两加工板40、45的位置。该定位方法对于开孔位置的偏差量不大的情况也是有效的方法。
平坦的加工板40、45在受到退火处理并且提高了冲压成形性之后相互重合。此时，对于辅助荫罩45上也与荫罩主体40同样地形成作为裙边的部分时，重合就容易。加工板40的裙边部分上设有多个凹槽43，形成用于对荫罩进行固定的固定部分。在加工板45上也形成裙边部分，利用相同的凹槽48预先形成固定部分，上述的凹槽43、48能够暂时作为位置重合时的基准。例如，若以凹槽43、48为基准在夹具上重叠加工板40、50，能够大致地决定位置。
此后，如图13所示，以定位孔44、49为基准正确地重合加工板40、49。又，没有设定定位孔44、49时，采用设置在有效部分41、46上的开孔来调整两加工板40、45的位置关系。在定位之后，紧密固定两加工板40、45。此时，希望两加工板40、45在有效部分的全面上以几乎紧贴的状态下固定。在上述固定中可以采用称为压着的扩散接合以及激光焊接或电阻焊接等的方法。在焊接时，在辅助荫罩45的有效部分46内至少形成数个焊接点(图13中×标记)。
在固定加工板40、45的方法中最实用的方法是激光焊接。在扩散接合时需要向两加工板施加高温、高压，需要特殊设备，这样成本较高。又，在费用方面，焊接是具有优势的，而当焊接点长度变大时，由于该焊接点引起加工板的开孔变形即开孔会部分地变小，或者反之会变大。当产生这样的变形时，在荧光屏上会产生黑色跳动的黑点以及高亮度的白点，在画面上会存在缺陷。因此，能够减小焊接点长度的激光焊接方法是最实用的方法。
又，通过在荫罩主体14的非有效部分即无孔部分以及裙边上也设置焊接点，更加多的部分成为类似板厚较厚的状态，从提高荫罩强度方面来看这样较好。
接着，同时形成贴合的加工板40、45。成形中使用的冲击用模具50的一例如图14所示。图示的示例是将辅助荫罩固定在荫罩主体电子枪侧的面上时所使用的模具。模具50的具备构造与以往的冲压用模具相同，具备控制加工板40的非有效部分的坯件夹(blank holder)51以及冲模(die)52、分别具有对于加工板40、45进行曲面展开成形的曲面的冲床(punch)53以及脱模(knockout)54。
对于冲压形成本实施形态的荫罩的模具50，冲床53的形状与通常情况稍有不同，在冲床53的表面上形成具有收容辅助荫罩加工板45的宽度以及深度的凹部55。通过预先形成凹部55，能够防止对于冲压成形后的荫罩7在重叠部分与非重叠部分的交界上产生段差。
又，在本实施形态中，以平坦的状态相互固定两基板40、45之后进行冲压成形。这是为了确保开孔的位置精度。如上所述，必须使得两加工板40、45的开孔位置严格一致。在将各加工板40、45形成曲面之后使得这些加工板40、45的开孔位置重合，则当冲压成形时当产生位置偏移时，也会引起开孔位置的偏移。因此，很难使得两加工板40、45的开孔一致。又，在成形之后，由于使得两加工板40、45呈现为曲面形状，使得它们位置一致变得非常困难。
因此，在本实施形态中，以冲压成形前的平面状态下确定两加工板40、45的位置并且固定，此后进行冲压成形。在冲压成形之后，与通常制造彩色阴极射线管的情况相同，荫罩7在经过在其表面形成氧化膜的荫罩黑化处理之后被固定在荫罩框上。
若为上述这样构成的彩色阴极射线管，不会产生成品率下降以及显示不均匀的现象，能够提高荫罩的强度。由此，能够获得提高了图像质量的彩色阴极射线管。
在上述的实施形态中，对于辅助荫罩20具有裙边部分的构造进行了说明，而如图15所示，也可以不具有裙边部分。又，由于图15是与图5对比地来说明荫罩剖面结构的图，与图5相对应的位置采用与图5相同的符号。
又，如图16所示，也可以将辅助荫罩20配置在荫罩主体14的荧光屏侧。此时，固定辅助荫罩20而使得荫罩主体14的大孔19a侧与辅助荫罩20的小孔25b侧相接。又，为了在开孔12、26的内面不遮挡电子束，设定使得辅助荫罩20其X轴方向上开孔间距PH2比荫罩主体14其X轴方向上开孔间距PH1要大。另外，对于开孔的位置关系，参考上述的实施形态，若采用适当的相反构造，也能够获得同样的效果。
又，在上述说明中采用了具有矩形开孔的荫罩，而本发明也能够采用具有圆形开孔的荫罩。
本发明领域的技术人员能够容易地实现本发明的其他优点以及修改。而且，本发明范围并不限于上述详细说明以及实施形态。因此，在不背离本发明的精神以及所附权利要求的基础上，能够进行各种各样的变换。
权利要求
1.一种彩色阴极射线管，其特征在于，具备设置荧光屏的面板；向所述荧光屏射出电子束的电子枪；配置在所述荧光屏与电子枪之间的荫罩构架，所述荫罩构架具有与所述荧光屏对向配置并且具备形成了多个电子束通孔的、具有通过其中心而相互垂直的长轴与短轴的矩形有效部分的荫罩主体；固定在所述荫罩主体周围的荫罩框；固定在包含所述有效部分的短轴的区域中并且具有分别与各个所述有效部分的电子束通孔连通的多个电子束通孔同时形成将所述短轴作为长方向的带状的辅助荫罩。
2.如权利要求1所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩在具有沿着所述荫罩主体外径长轴方向的长度的约1/3宽度的区域中并且在包含所述短轴的有效部分的长方向上的中央区域上，被固定在所选择的部分。
3.如权利要求2所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩具有沿着长方向延伸的中心轴，以与所述荫罩主体的短轴重叠的状态配置所述中心轴。
4.如权利要求2所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩其长方向的尺寸比沿着所述荫罩主体的有效部分的短轴方向的长度要大并且其宽方向的尺寸比沿着所述有效部分的长轴方向的长度要小而形成带状。
5.如权利要求4所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩主体具有设置在有效部分的周围并且沿着管轴弯曲的裙边部分，所述辅助荫罩具有形成所述电子束通孔的有效部分与设置在从所述有效部分到所述短轴方向的两端的非有效部分，所述辅助荫罩的非有效部分被弯曲而与所述裙边部分重叠并固定在裙边部分上。
6.如权利要求1所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩由具有与所述荫罩主体的材料实际相等的热膨胀系数的材料形成。
7.如权利要求1所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩具有大于所述荫罩主体的板厚。
8.如权利要求5所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩的有效部分的长方向的长度比所述荫罩主体的有效部分的所述短轴方向的长度要长。
9.如权利要求1所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩的电子束通孔对于长轴方向以及短轴方向的至少一方，具有比所述荫罩主体的电子束通孔的开孔长度大的开孔长度。
10.如权利要求1所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩设置在所述荫罩主体的电子枪侧，所述辅助荫罩的电子束通孔间的间隔对于长轴方向以及短轴方向的至少一方，设定比所述荫罩主体的电子束通孔间的间隔小。
11.如权利要求10所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩主体的各电子束通孔由在荧光屏侧开口的大孔以及在电子枪侧开口的小孔形成，所述辅助荫罩的各电子束通孔由在荧光屏侧开口的小孔与在电子枪侧开口的大孔形成。
12.如权利要求1所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述辅助荫罩设置在所述荫罩主体的荧光屏侧，所述辅助荫罩的电子束通孔间的间隔在长轴方向以及短轴方向的至少一个方向上设定为大于所述荫罩主体的电子束通孔间的间隔。
13.如权利要求12所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩主体的各电子束通孔由在荧光屏侧开口的大孔与在电子枪侧开口的小孔形成，所述辅助荫罩的各电子束通孔由在荧光屏侧开口的大孔与在电子枪侧开口的小孔形成。
14.如权利要求1所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩主体具有分别沿着与所述短轴平行的方向延伸的多个开孔列，所述开孔列隔开间隔排列配置在长轴方向上，各开孔列包含位于与排列在所述短轴方向上的多个电子束通孔相邻的电子束间的跨接部分，所述辅助荫罩具有分别沿着与所述短轴平行的方向延伸的多个开孔列，所述开孔列隔开间隔排列配置在所述长轴方向上，各开孔列包含位于与排列在所述短轴方向上的多个电子束通孔相邻的电子束间的跨接部分，所述辅助荫罩的各电子束通孔具有为荫罩主体的电子束通孔的短轴方向的长度2倍以上的短轴方向的长度，辅助荫罩的电子束通孔的短轴方向的间隔为荫罩主体的电子束通孔的短轴方向上的间隔的2倍，配置所述辅助荫罩使所述跨接部分与所述荫罩主体的跨接部分重叠。
15.如权利要求1所述彩色阴极射线管，其特征在于，所述荫罩主体具有分别沿着与所述短轴平行的方向延伸的多个开孔列，所述开孔列隔开间隔排列配置在长轴方向上，各开孔列包含位于与排列在所述短轴方向上的多个电子束通孔相邻的电子束间的跨接部分，所述辅助荫罩具有分别沿着与所述短轴平行的方向延伸的多个开孔列，所述开孔列隔开间隔排列配置在所述长轴方向上，各开孔列包含位于与排列在所述短轴方向上的多个电子束通孔相邻的电子束间的跨接部分，所述荫罩主体的有效部分具有与所述辅助荫罩重叠的重叠区域以及位于所述重叠区域外侧的非重叠区域，设定所述重叠部分的电子束通孔的短轴方向的间隔为所述非重叠部分上电子束通孔的短轴方向的间隔的2倍，所述荫罩的电子束通孔的短轴方向的间隔为所述非重叠部分上的电子束通孔的短轴方向的间隔的2倍，以所述跨接部分相对于所述荫罩主体的跨接部分向短轴方向仅偏移所述辅助荫罩的电子束通孔的短轴方向的间隔的1/2的位置状态重叠配置所述辅助荫罩。
全文摘要
荫罩7具有与荧光屏对向设置的荫罩主体14,并且其边缘部分被固定在荫罩框上。荫罩本体14具有形成了多个电子束通孔的矩形状的有效部分,有效部分具有通过其中心并相互垂直的长轴及短轴。荫罩具备固定在包含荫罩主体有效部分短轴的区域上的辅助荫罩。辅助荫罩具有分别与有效部分的电子束通孔连通的多个电子束通孔同时形成将短轴作为长方向的的带状。
文档编号H01J29/07GK1366324SQ0114398
公开日2002年8月28日 申请日期2001年12月25日 优先权日2000年12月25日
发明者高桥亨, 井上雅及, 竹中滋男 申请人:株式会社东芝