专利名称：阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电视机和计算机显示监视器等中的阴极射线管。
现有的荫罩框架，多使用相对导磁率小而不易磁化、一旦磁化则不易恢复到零磁化状态的材料(硬磁性体)制成，其磁化所产生的磁通将泄漏到阴极射线管内部空间之中。
为了减小电子束在如上所述外部磁场或外部磁场所产生的二次漏磁场的影响下所发生的偏离，要在阴极射线管内部安装内部磁屏蔽罩，以减轻来自外部磁场的影响。
归纳以上内容，上述现有的具有荫罩的阴极射线管存在着下述问题。
现有的荫罩框架，未被内部磁屏蔽罩充分屏蔽，不能忽略来自荫罩框架的漏磁场所产生的影响。
第1发明组是为实现上述第1目的而创造出来的，其特征是，包括内部保持真空的管壳，设在所说管壳的内部的、发射电子束的电子枪，设在所说管壳的内壁上的、当所说电子枪发射的电子束对其进行照射时可发荧光的荧光体，驱使所说电子束偏转以使之在所说荧光体表面进行扫描的电子偏转机构，旨在使靠所说偏转机构发生偏转的电子束的轨迹在外部磁场作用下发生紊乱的程度得以减轻的、设在所说管壳的内部的内部磁屏蔽罩，配置在所说荧光体的内表面的前方的荫罩，以及，用来固定所说荫罩的多边形形状的荫罩框架的、具有构成各边的边框构件以及使相邻边框构件接合的接合部并且在各接合部处相邻的边框构件满足下述条件关系式μr，l≥μr，s≥1(其中，μr，l为非较短一方构件的相对导磁率，μr，s为另一方构件的相对导磁率)的荫罩框架的阴极射线管。
引入磁路的概念可使得对磁的定性分析变得简单。因此，下面利用磁路概念进行说明。通常，荫罩框架及荫罩是磁性体，故可将荫罩框架、荫罩以及内部磁屏蔽罩视为等价磁路中的磁阻。此时，电路中的电流与从假设的磁阻中通过的磁通流相对应，电路中的电流源与作为磁通流的源泉的地磁相对应。
前述非较短构件的相对导磁率越小，前述非较短边框构件的磁阻则越大，因此，无法收敛欲从磁阻更小的前述另一方构件中通过的磁通，从并联连接的真空空间的假想磁阻中通过的磁通将增加。即，有更多的磁通流向荫罩框架内部的空间泄漏。因此，若构成荫罩框架的边框构件中长度较长的边框构件与短边框构件相比相对导磁率大，则能够减弱向荫罩框架内部空间泄漏的磁场。
在这里，所说具有1以上相对导磁率的边框构件，意味着非磁性体和磁性体。而磁性体是包括硬磁性体和软磁性体的强磁性体、以及、反强磁性体的总称。在本说明书中，非磁性体意味着非导磁率为1的物体，硬磁性体意味着非导磁率大于1而小于100的物体，软磁性体意味着非导磁率为100以上的物体。
此外，所说的边框构件，是具有构成荫罩框架的一个边的部位的构件。因此，也可以不是仅具有构成荫罩框架的一个边的部位的构件。此外，所说的多边形形状的荫罩框架，不单单意味着框架的外形呈多边形形成的框架，还意味着具有向框架外突出的部位的框架等。
此外，所说电子束偏转机构，既可以是靠电场的作用使电子束偏转的电场偏转机构，也可以是靠磁场的作用使电子束偏转的磁场偏转机构。一般使用的是磁场偏转机构。
一般来说，电视机和计算机显示监控器等的显示装置具有平行四边形形状的显示画面，因此最好是，荫罩框架由一对短边框构件和支撑固定荫罩的一对长边框构件构成，是一对短边框构件与一对长边框构件的重合面在同一平面内的平行四边形形状。正方形形状或长方形形状的荫罩框架则更好。若为正方形形状或长方形形状的荫罩框架，则便于制造出从力学上来说坚固的框架。
众所周知，作为长方形形状的荫罩框架，磁场会从长边框构件的端部、以及长边框构件与短边框构件的接合部泄漏。从长边框构件的端部泄漏的磁通，几乎不会泄漏到内部磁屏蔽罩的内部空间内，对电子束偏离量的增加不会产生太大影响。而且，内部磁屏蔽罩越靠近长方形形状的荫罩框架，自长边框构件的端部泄漏的磁场的影响越小。但是，磁场会从短边框构件与长边框构件二者的接合部向内部磁屏蔽罩的内部空间泄漏，导致电子束偏离量增大。地磁被引向内部磁屏蔽罩的开口部，从荫罩框架中通过而将其磁化。若长边框构件与短边框构件的相对导磁率不同，二者的磁阻存在相当大的差异，则将有较多的磁通从磁阻小的边框构件中通过。反之，磁阻大的边框构件中只能有较少的磁通通过。因而，从中通过的磁通必将从短边框构件与长边框构件的接合部向外泄漏。因此，若使长边框构件的相对导磁率大于短边框构件的相对导磁率，则从短边框构件中通过的磁通将进入长边框构件中，可减少磁场向内部磁屏蔽罩的内部空间的泄漏。
若做成一对长边框构件的长度方向上的端部自接合部向外突出、且短边框构件的长度方向上的端部不向外突出的平行四边形形状的荫罩框架，则通过焊接可实现坚固接合，制作出力学强度极高的荫罩框架。此外，虽然一般来说磁通集中在相对导磁率大的长边框构件的端部处，但由于做成了端部远离荫罩框架的结构，因此，能够减小从端部泄漏的磁场在荫罩框架内部产生的影响。
作为一对短边框构件及一对长边框构件，可以使用硬磁性体及软磁性体、硬磁性体及硬磁性体、非磁性体及软磁性体、非磁性体及硬磁性体、或者、非磁性体及非磁性体。
若一对短边框构件的相对导磁率为一对长边框构件的相对导磁率的1/3以下，则能够有效减少磁场向荫罩框架内部的泄漏。而且同样地，若一对短边框构件的相对导磁率与接合部处的短边框构件的截面面积之积，为一对长边框构件的相对导磁率与接合部处长边框构件的截面面积之积的1/3以下，则能够减少磁场向荫罩框架内部的泄漏。
在作为长边框构件使用软磁性体的场合，若长边框构件为具有200以下的相对导磁率的软磁性体，则可具备支撑固定荫罩所必需的力学强度，并且，能够形成可减少磁场向荫罩框架内部泄漏的荫罩框架。
图2是用来对实施例1进行说明的荫罩框架的立体图。
图3是具有支撑有荫罩的荫罩框架的阴极射线管的结构示意图。
图4是用来对电子束偏离量测定法进行说明的俯视图。
图5是示出对荫罩框架内部的泄漏磁场进行测定的部位的俯视图。
图6(a)和6(b)是用来对边框构件以平面方式接合的、多边形荫罩框架的结构例进行说明的立体图。
图7是用来对边框构件以平面方式接合的多边形形状的荫罩框架的结构例进行说明的立体图。
图8(a)和8(b)是用来对边框构件以立体方式接合的多边形形状的荫罩框架的结构进行说明的立体图。
发明的最佳实施形式(1)发明组中的实施例下面，结合附图对本发明的一组发明进行说明。
在本实施形式1中，结合图6至图8的附图对荫罩框架的形状进行说明。
作为荫罩框架，只要由3个以上的边框构件11构成多边形形状的荫罩框架即可。因此，既可以如图6(a)和6(b)所示，荫罩框架的外形形成多边形，也可以如图7所示，部分边框构件向框架外突出的多边形形状。图6(a)示出六边形的荫罩框架，图6(b)示出四边形的荫罩框架。图7示出四边形形状的荫罩框架。
此外，既可以如图6(a)、6(b)以及图7所示，各边框构件11以平面方式接合，也可以如图8(a)和8(b)所示以立体方式接合。
各边框构件，不仅可以由方棒材料，也可以由L型和H型等材料构成。此外，既可以是直的边框构件，也可以是局部弯曲的边框构件或整体弯曲的边框构件。而且，不需要使各构件的截面形状相同。图8(a)示出由直的边框构件构成的荫罩框架，图8(b)示出具有局部弯曲的边框构件的荫罩框架，而图8(c)示出具有整体弯曲的边框构件的荫罩框架。
任意的两个边框构件的接合部，既可以用螺钉等紧固件或用粘合剂等进行接合，也可以以焊接等方式使之坚固地接合。
若是电视机或计算机等的显示装置，以做成包括正方形、长方形在内的平行四边形形状的荫罩框架为宜。若为正方形形状或长方形形状的荫罩框架则更好。作为长方形形状的荫罩框架，最好是长边框构件向框架外突出的形状。另外，一般来说，由于要在荫罩框架上支撑固定荫罩，因此，最好是具有以焊接等方式坚固地接合的接合部的荫罩框架。
在本实施形式2中，对于一对短边框构件与一对长边框构件通过焊接而接合的长方形形状的荫罩框架的、一对短边框构件和一对长边框构件的材质选择进行说明。在对下述各种各样的材质进行选择时，要注意做到，一对短边框构件的相对导磁率与一对长边框构件的相对导磁率分别在1以上，并且，一对短边框构件的相对导磁率不大于一对长边框构件的相对导磁率。
作为一对短边框构件、一对长边框构件，可以使用磁性体。在这里，磁性体包括强磁性体和反强(铁)磁性体。
最好是，作为一对短边框构件使用硬磁性体、且作为一对长边框构件使用软磁性体的荫罩框架，或者是，作为一对短边框构件使用第1硬磁性体、且作为一对长边框构件使用相对导磁率大于第1硬磁性体的第2硬磁性体的荫罩框架。在如上所述一对短边框构件使用硬磁性体的场合，若一对短边框构件的相对导磁率为一对长边框构件的1/3以下则更好。而在作为一对长边框构件使用软磁性体的场合，以使用相对导磁率为200以下的软磁性体为宜。另外，也可以是第1硬磁性体和第2硬磁性体具有相同的相对导磁率的荫罩框架。
在用于一般显示装置的场合，从力学强度和成本方面考虑，最好是，作为短边框构件、长边框构件，使用以铁为主要成分的合金。
另外，也可以是作为一对短边框构件使用非磁性体、作为一对长边框构件使用软磁性体、硬磁性体或非磁性体的荫罩框架。
再有，若支撑荫罩所需要的强度较低，也可以是一对短边框构件和一对长边框构件双方使用软磁性体的荫罩框架。作为长边框构件使用软磁性体的场合，以使用相对导磁率为200以下的软磁性体为宜。
(实施例1)除了使用图2所示的荫罩框架1之外采用以往的技术制造出如图3所示的、25型显示装置用阴极射线管，该阴极射线管具有荫罩支撑型荫罩框架1、荫罩2及内部磁屏蔽罩3、管壳4、电子枪5、荧光体6、以及偏转线圈7。
图1示出由荫罩框架1、荫罩2及内部磁屏蔽罩3构成的磁结构体。
如图2所示，作为一对短边框构件31使用经过弯曲的方棒材料(a＝15mm，b＝15mm，c＝105mm)、且作为一对长边框构件21使用直的L型材料(d＝29mm，e＝29mm，f＝5mm)。使一对长边框构件21与一对短边框构件31通过焊接而接合(X＝476mm，Y＝356mm)并使得长边框构件21的长度方向上的端部向接合部外突出、且长边框构件与短边框构件的重合面在同一平面内。
在本实施例1中，作为一对短边框构件31使用相对导磁率为90的铁-铬-钼合金(以下简称Fe-Cr-Mo合金)、作为一对长边框构件21使用相对导磁率为140的Fe-Cr-Mo合金做成了荫罩框架A1。各构件通过焊接而接合。
对测定电子束偏离量的测定方法结合图4和图5进行说明。首先，在实施磁屏蔽的实验室内，进行荫罩框架的消磁。其次，沿X轴的正方向和Y轴的正方向分别施加24A/m和28A/m的静磁场，对4个角部41处的电子束偏离量进行测定，取它们的平均值作为第1偏离量测定值。其次，在进行荫罩框架的消磁之后，沿Y轴的正方向和Z轴的正方向分别施加28A/m和24A/m的静磁场，对4个角部41及画面上下端长边的中点部位42处的电子束偏离量进行测定，将4个角部41处的测定值的平均值作为第2偏离量测定值，将两个中点部位42处的测定值的平均值作为第3偏离量测定值。在以下的说明中，为方便起见，将电子束的偏离用δ(第1偏离测定值，第2偏离测定值，第3偏离测定值)的形式表示。例如，简单记作δ(20微米，45微米，40微米)。
此外，由于荫罩框架内部的泄漏磁场强则电子束偏离量较大，泄漏磁场弱则电子束偏离量较小，因此，只对泄漏磁场进行检测也能够确定电子束偏离量的大小。因而，在下面的一部分实施例中，使用高斯计只对磁场进行测定。
当将上述电子束偏离量测定法应用于上述荫罩框架A1时，测得电子束偏离量为δ(19微米，38微米，32微米)。而使用高斯计对图5所示荫罩框架内部的接合部附近(以下称作框架角部51)处的磁场进行测定时，其值为40A/m。
一般来说，现有的荫罩框架，作为一对短边框构件使用的是Fe-Cr-Mo合金软磁性体(μr＝127)，作为一对长边框构件使用的是Fe-Cr-Mo合金硬磁性体(μr＝6 9)。制作出与上述荫罩框架A1相比仅各边框构件的材质不同的荫罩框架X，采用上述电子束偏离量测定法时，测得电子束的偏离量为δ(20微米，45微米，40微米)，框架角部处的泄漏磁场约为160A/m。这种场合下的泄漏磁场为地磁的3倍左右。
对使用上述荫罩框架A1的场合与使用上述荫罩框架X的场合进行比较后可知，泄漏磁场引起的电子束着陆(beam landing)得以减小。
(实施例2)本实施例2中，除了作为一对短边框构件31使用Fe-Cr-Mo合金硬磁性体(μr＝69)、作为一对长边框构件21使用Fe-Cr-Mo合金硬磁性体(μr＝71)之外，与上述实施例1同样地制作出荫罩框架B。
对该荫罩框架B的框架角部处的泄漏磁场进行测定的结果为55A/m。因此，对使用上述荫罩框架B的场合与使用上述荫罩框架X的场合进行比较后可知，泄漏磁场引起的电子束着陆得以减小。
(实施例3)在本实施例3中，除了作为一对短边框构件31使用Fe-Cr-Mo合金硬磁性体(μr＝40)、作为一对长边框构件21使用Fe-Cr-Mo合金软磁性体(μr＝140)之外，与上述实施例1同样地制作出荫罩框架C。
对该荫罩框架C的框架角部处的泄漏磁场进行测定的结果为36A/m。因此，对使用上述荫罩框架C的场合与使用上述荫罩框架X的场合进行比较后可知，泄漏磁场引起的电子束着陆得以减小。
(实施例4)在本实施例4中，除了作为一对短边框构件31及作为一对长边框构件21使用非磁性体(μr＝1)的不锈钢制作出荫罩框架D之外，与上述实施例1同样地制作出阴极射线管。
对该荫罩框架C以上述电子束偏离量测定法进行测定时，测得电子束偏离量为δ(20微米，35微米，31微米)。因此，对使用上述荫罩框架D的场合与使用上述荫罩框架X的场合进行比较后可知，泄漏磁场引起的电子束着陆得以减小。
产业上利用的可能性如以上所说明的，根据本发明的构成，采用在荫罩框架的接合部相邻的两个边框构件中的较短一方的相对导磁率比另一方的相对导磁率大或相同的、多边形形状的荫罩框架，由此可提供一种可减轻自荫罩框架泄漏的磁场引起的电子束轨迹紊乱的程度得以减轻的阴极射线管。因此，本发明在产业上具有重大意义。
权利要求
1.一种阴极射线管，其特征是，包括内部保持真空的管壳，设在所说管壳的内部的、发射电子束的电子枪，设在所说管壳的内壁上的、当所说电子枪发射的电子束对其进行照射时发光的荧光体，使所说电子束偏转以使之在所说荧光体表面进行扫描的电子束偏转机构，旨在使靠所说偏转机构发生偏转的电子束的轨迹在外部磁场作用下发生紊乱的程度得以减轻的、设在所说管壳的内部的内部磁屏蔽罩，配置在所说荧光体的内侧面的前方的荫罩，以及，荫罩框架，是用来固定所说荫罩的多边形形状的荫罩框架，具有构成各边的边框构件以及接合相邻边框构件的接合部并且在各接合部处相邻的边框构件满足下述条件关系式μr，l≥μr，s≥1(其中，μr，l为非较短一方构件的相对导磁率，μr，s为另一方构件的相对导磁率)。
2.如权利要求1所说的阴极射线管，其特征是，所说荫罩框架，由一对短边框构件、以及、支撑固定所说车道罩的一对长边框构件构成，是所说一对短边框构件与所说一对长边框构件的重合面在同一平面内的平行四边形形状的荫罩框架。
3.如权利要求2所说的阴极射线管，其特征是，所说平行四边形形状的荫罩框架，其所说一对长边框构件的长度方向上的端部自接合部向外突出、且所说短边框构件的长度方向上的端部不从接合部向外突出。
4.如权利要求3所说的阴极射线管，其特征是，所说一对短边框构件是第1硬磁性体。
5.如权利要求4所说的阴极射线管，其特征是，所说一对长边框构件是软磁性体。
6.如权利要求5所说的阴极射线管，其特征是，所说一对短边框构件的相对导磁率为所说一对长边框构件的相对导磁率的1/3以下。
7.如权利要求6所说的阴极射线管，其特征是，所说软磁性体的相对导磁率为200以下。
8.如权利要求5所说的阴极射线管，其特征是，所说一对短边框构件的相对导磁率与所说接合部处的所说短边框构件的截面面积之积，为所说一对长边框构件的相对导磁率与所说接合部处的所说短边框构件的截面面积之积的1/3倍以下。
9.如权利要求9所说的阴极射线管，其特征是，所说一对长边框构件的相对导磁率为200以下。
10.如权利要求4所说的阴极射线管，其特征是，所说一对长边框构件是第2硬磁性体。
11.如权利要求10所说的阴极射线管，其特征是，所说一对短边框构件的相对导磁率为所说一对长边框构件的相对导磁率的1/3以下。
12.如权利要求4所说的阴极射线管，其特征是，所说一对短边框构件的相对导磁率与所说接合部处的所说短边框构件的截面面积之积，为所说一对长边框构件的相对导磁率与所说接合部处的所说短边框构件的截面面积之积的1/3倍以下。
13.如权利要求4所说的阴极射线管，其特征是，所说一对短边框部件是第1非磁性体，并且，所说一对长边框构件是第2非磁性体。
14.如权利要求4所说的阴极射线管，其特征是，所说一对短边框构件是第1非磁性体，并且，所说一对长边框构件是硬磁性体。
15.如权利要求4所说的阴极射线管，其特征是，所说一对短边框构件是第1非磁性体，并且，所说一对长边框构件是软磁性体。
16.如权利要求15所说的阴极射线管，其特征是，所说软磁性体的相对导磁率为200以下。
全文摘要
根据本发明的构成，采用在荫罩框架(1)的接合部相邻的两个边框构件中较短一方(31)的相对导磁率比另一方(21)的相对导磁率大或相同的、多边形形状的荫罩框架(1)，由此可提供一种可减轻自荫罩框架(1)泄漏的磁场引起的电子束轨迹紊乱的程度的阴极射线管。因此，本发明在产业上具有重大意义。
文档编号H01J29/07GK1398419SQ01804644
公开日2003年2月19日 申请日期2001年2月7日 优先权日2000年2月7日
发明者八田真一郎, 村井隆一, 岩本洋, 中寺茂夫, 川崎正树 申请人:松下电器产业株式会社