專利名稱：彩色陰極射線管的制作方法
本申請根據(jù)并主張2000年12月25日提出的日本國專利申請NO.200-392891的優(yōu)先權(quán)利益，該申請的全部內(nèi)容均在本申請中引入。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及具備蔭罩的彩色陰極射線管。
一般地，彩色陰極射線管的構(gòu)造是通過偏轉(zhuǎn)線圈所產(chǎn)生的水平、垂直偏轉(zhuǎn)磁場使得從電子槍射出的電子束在水平、垂直方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)并通過蔭罩而水平、垂直掃描熒光屏，由此來顯示彩色圖像。
由于該蔭罩使得電子束達(dá)到規(guī)定的熒光層來進(jìn)行色選擇，故配置該蔭罩使得與熒光屏保持規(guī)定的位置關(guān)系。然而，蔭罩會(huì)因電子束的轟擊而產(chǎn)生熱膨脹，與熒光屏之間的位置關(guān)系會(huì)產(chǎn)生偏移。作為對于該問題的對策的一例，例如在特開昭60-243945號(hào)公報(bào)、實(shí)開平2-143759號(hào)公報(bào)、特開平5-41179號(hào)公報(bào)中，對于蔭罩的熱膨脹，提出使得較薄弱的部分為雙重結(jié)構(gòu)并提高該較弱部分的熱容量、強(qiáng)度的構(gòu)造。
對于現(xiàn)在一般所適用的彩色陰極射線管，以熱膨脹系數(shù)較低的材料，例如因鋼構(gòu)成蔭罩，或者通過加工蔭罩的曲面形狀，由此應(yīng)付熱膨脹所帶來的問題。
另一方面，近年，逐漸普及使得彩色陰極射線管的面板外面的曲率半徑為100m以上的實(shí)際為平面的平面管。通常，在蔭罩上，電子束通孔的有效部分與面板的內(nèi)表面形狀對應(yīng)地形成平坦形。因此，平面管的蔭罩比以往所使用的面板外表面具有曲率的彩色陰極射線管的蔭罩的曲率小。
如此，當(dāng)蔭罩的曲率變小時(shí)，蔭罩本體對于其自重或者外力很難維持蔭罩曲面。當(dāng)蔭罩的曲面維持力(以下，稱為蔭罩強(qiáng)度)低時(shí)，由于制造中以及運(yùn)輸中所施加的微小的外力，蔭罩的曲面就會(huì)發(fā)生變形。這樣，蔭罩的變形會(huì)破壞電子束通孔位置與面板內(nèi)表面之間的距離關(guān)系，結(jié)果電子束不能夠到達(dá)規(guī)定的熒光體而引起顏色偏差。
又，當(dāng)蔭罩強(qiáng)度低時(shí)，當(dāng)將蔭罩在組裝到電視機(jī)等中時(shí)，由于揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音等的振動(dòng)，蔭罩曲面容易產(chǎn)生共振。這樣，當(dāng)蔭罩發(fā)生共振時(shí)，畫面上會(huì)顯現(xiàn)不希望的明暗，圖像質(zhì)量變差。
防止蔭罩強(qiáng)度下降的最簡單的方法是增厚蔭罩的板厚。然而，當(dāng)蔭罩板厚增加時(shí)，很難進(jìn)行蔭罩制造時(shí)的蝕刻控制，電子束通孔的孔徑偏差增大。結(jié)果，導(dǎo)致蔭罩制造時(shí)以及彩色陰極射線管制造時(shí)的成品率的下降，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生顯示不均，并且這也是導(dǎo)致圖像質(zhì)量劣化的原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，目的在于提供一種具備具有足夠強(qiáng)度的蔭罩并且提高了圖像質(zhì)量的彩色陰極射線管。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一種形態(tài)的陰極射線管具備設(shè)置熒光屏的面板；向所述熒光屏射出電子束的電子槍；配置在所述熒光屏與電子槍之間的蔭罩構(gòu)架。所述蔭罩構(gòu)架具有與所述熒光屏對向配置并且具備形成了多個(gè)電子束通孔的、具有通過其中心而相互垂直的長軸與短軸的矩形有效部分的蔭罩主體；固定在所述蔭罩主體周圍的蔭罩框；固定在包含所述有效部分的短軸的區(qū)域中并且具有分別與各個(gè)所述有效部分的電子束通孔連通的多個(gè)電子束通孔，同時(shí)形成將所述短軸作為長方向的帶狀的輔助蔭罩。
下面描述本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，其中部分將通過下面的說明或者實(shí)施本發(fā)明得以進(jìn)一步明白。能夠通過各種手段以及下述內(nèi)容的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)。


參照結(jié)合于本說明中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖，對于本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)說明，通過結(jié)合上述的一般說明和下述實(shí)施形態(tài)的詳細(xì)說明來解釋本發(fā)明的原理。
圖1是包含本發(fā)明實(shí)施例的彩色陰極射線管的長軸的剖視圖。
圖2是包含該彩色陰極射線管的短軸的剖視圖。
圖3A是概要地表示該彩色陰極射線管的蔭罩的立體圖。
圖3B是放大地表示圖3A的一部分IIIB的平面圖。
圖4是表示沿著該蔭罩的長軸的剖視圖。
圖5是沿著該蔭罩的短軸的剖視圖。
圖6是放大地表示構(gòu)成該蔭罩的蔭罩主體以及輔助蔭罩的剖視圖。
圖7是表示蔭罩主體與輔助蔭罩之間有效部分長度的關(guān)系的平面圖。
圖8是表示輔助蔭罩的寬度與蔭罩變形量之間的關(guān)系的特性圖。
圖9A是表示該蔭罩主體的開孔排列的平面圖。
圖9B是表示該輔助蔭罩的開孔排列的平面圖。
圖9C是表示該蔭罩主體的開孔與輔助蔭罩的開孔的重疊狀態(tài)一示例的平面圖。
圖10A是表示該蔭罩主體的開孔的其他排列示例的平面圖。
圖10B是表示該輔助蔭罩的開孔的其他排列示例的平面圖。
圖10C是表示該蔭罩主體的開孔與輔助蔭罩的開孔的重疊狀態(tài)的其他示例的平面圖。
圖11是表示該蔭罩主體沖壓成形前的狀態(tài)的平面圖。
圖12是表示該輔助蔭罩沖壓成形前的狀態(tài)的平面圖。
圖13是表示固定了圖11的蔭罩主體與圖12的輔助蔭罩的狀態(tài)的平面圖。
圖14是表示將蔭罩安裝在沖壓成形裝置的狀態(tài)的剖視圖。
圖15是表示本發(fā)明其他實(shí)施形態(tài)的蔭罩的剖視圖。
圖16是表示本發(fā)明再一其他實(shí)施形態(tài)的蔭罩的蔭罩主體以及輔助蔭罩的剖視圖。
附圖符號(hào)說明1面板2裙邊部分(面板)3波錐4頸部5熒光屏6蔭罩構(gòu)架7蔭罩8蔭罩框9外殼10電子槍11偏轉(zhuǎn)線圈12開孔(蔭罩主體)13有效部分(蔭罩主體)
14蔭罩主體15非有效部分(蔭罩主體)16無孔部分(蔭罩主體)17裙邊部分(蔭罩主體)18跨接(蔭罩主體)19a大孔(蔭罩主體)19b小孔(蔭罩主體)20輔助蔭罩21有效部分(輔助蔭罩)22非有效部分(輔助蔭罩)23無孔部分(輔助蔭罩)24裙邊部分(輔助蔭罩)25a大孔(輔助蔭罩)25b小孔(輔助蔭罩)26開孔(輔助蔭罩)27跨接(輔助蔭罩)40蔭罩主體加工板41有效部分(蔭罩主體加工板)42非有效部分(蔭罩主體加工板)43凹槽(蔭罩主體加工板)44定位孔(蔭罩主體加工板)45輔助蔭罩加工板46有效部分(輔助蔭罩加工板)47非有效部分(輔助蔭罩加工板)48凹槽(輔助蔭罩加工板)40定位孔(輔助蔭罩加工板)50沖壓用模具51環(huán)件夾52沖模53沖床54脫模
55凹部X水平軸方向(長軸)Y垂直軸方向(短軸)Z管軸方向GR電子束BG電子束BB電子束PH開孔列的長軸X方向上的排列間距PH1蔭罩主體14的開孔列間距PH2輔助蔭罩20的開孔列間距PV1蔭罩主體14的短軸方向上的開孔間隔PV2輔助蔭罩20的短軸方向上的開孔間隔PV3輔助蔭罩與蔭罩主體的重疊部分的開孔12其短軸Y方向上的間隔PV4輔助蔭罩20的開孔26的短軸Y方向的間隔C1小孔19b的開孔中心C2大孔19a的開孔中心Δ大孔19a與小孔19b的偏移量LH1輔助蔭罩20的X軸方向的寬度LH2輔助蔭罩20的蔭罩主體14其有效部分13的X軸方向的長度LH3蔭罩主體14的X軸方向的外徑LV1a輔助蔭罩20的短軸Y方向的外形LV1b輔助蔭罩20的有效部分21的短軸Y方向長度LV2蔭罩主體14的有效部分13的短軸Y方向的長度A1蔭罩主體14的開孔12的短軸Y方向的長度A2輔助蔭罩20的開孔26的短軸Y方向的長度最佳實(shí)施形態(tài)以下，參照附圖對于本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的彩色陰極射線管進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1以及圖2所示，彩色陰極射線管具備將水平軸(X軸)方向作為長軸、將垂直軸(短軸Y)方向作為短軸的矩形狀的面板1、面板1的裙邊部分2接合的波錐3以及具有從波錐3延伸出來的頸部4的外殼9。在面板1的內(nèi)表面形成熒光屏5。又，在面板1的內(nèi)側(cè)上配置作為色彩選擇電極發(fā)揮作用的蔭罩構(gòu)架6。
蔭罩構(gòu)架6具有形成了多個(gè)作為電子束通孔的開孔的蔭罩7與固定在蔭罩7周圍的剖面為L字形的矩形蔭罩框8。這樣，蔭罩構(gòu)架6通過將設(shè)置在蔭罩框8側(cè)壁上的彈性支持體固定在設(shè)置于面板1的裙邊部分2上的螺栓上，由此支撐于面板1內(nèi)側(cè)。
在頸部4內(nèi)配置著射出在X軸上成一直線排列的3束電子束BR、BG、BB的電子槍10。又，在波錐3的外側(cè)上安裝著偏轉(zhuǎn)線圈11。這樣，彩色陰極射線管通過偏轉(zhuǎn)線圈11使得從電子槍10射出的電子束BR、BG、BB發(fā)生偏轉(zhuǎn)并且通過蔭罩構(gòu)架6而垂直、水平掃描熒光屏5，由此顯示圖像。
當(dāng)將畫面寬高比為16比9、畫面有效長度為76cm的32英寸的寬型彩色陰極射線管作為一示例時(shí)，面板1的外表面曲率半徑為100,000mm、實(shí)際上為平面。又，面板1的內(nèi)表面是在X軸上沿X軸的曲率半徑約為7000mm、在短軸Y上沿短軸Y的曲率半徑約為1500mm并且形成大致圓筒狀。
如圖3A～圖7所示，蔭罩7具備形成規(guī)定的曲面形狀的蔭罩主體14以及與該蔭罩主體的一部分重疊而固定的輔助蔭罩20。圖3A的斜線區(qū)域表示固定輔助蔭罩20的雙重構(gòu)造的部分。如此，本實(shí)施形態(tài)的蔭罩使得一部分為雙重構(gòu)造，在本說明書中，將具有對應(yīng)于顯示畫面全部區(qū)域的有效部分的蔭罩稱為“蔭罩主體14”、將為了使得一部分為雙重構(gòu)造而設(shè)置的蔭罩稱為“輔助蔭罩20”。
蔭罩主體14具有形成了使得電子束通過的多個(gè)開孔12的矩形的有效部分13以及位于有效部分13的周圍的非有效部分15。這樣，非有效部分構(gòu)成沒有形成開孔12的無孔部分16以及從無孔部分16的外圍開始彎曲并沿管軸Z方向延伸的裙邊部分17。
在蔭罩7中，作為電子束通孔的開孔12根據(jù)其用途而成矩形或者圓形。如圖3B所示，在本實(shí)施例中，蔭罩主體14的各開孔12形成將有效部分13的長軸X方向作為寬方向的大致的矩形。這樣，設(shè)置這些開孔12使得分別沿著有效部分13的短軸Y方向成直線狀延伸的開孔列在長軸X方向上以規(guī)定的排列間隔PH多列排列。各開孔列是將多個(gè)開孔12通過跨接18沿著短軸Y方向排列成直線狀。
如圖6所示，各開孔12由連通了向蔭罩主體14的熒光屏5側(cè)開口的大致矩形的大孔19a與向電子槍側(cè)開口的大致矩形的小孔19b的連通孔形成。又，開孔12是例如位于畫面邊緣側(cè)的開孔，大孔19a的中心C2相對于小孔19b的中心C1在畫面邊緣側(cè)僅偏離Δ。這是由于電子束通過小孔19b之后沖擊開孔12的內(nèi)面并發(fā)生反射，能夠抑制在畫面上產(chǎn)生不需要的發(fā)光。在蔭罩主體14的短軸Y方向、長軸X方向上都使得大孔19a偏離小孔19b。由此，蔭罩構(gòu)成所謂的偏心蔭罩。
作為蔭罩主體14，可以使用由作為鐵或低膨脹材料而熟知的因鋼(Fe-36％Ni合金)等金屬材料形成的板厚為0.1～0.25mm左右的蔭罩主體。
如圖4～圖6所示，在蔭罩主體14的電子槍10側(cè)的面上，不是在有效部分13的全部區(qū)域上而是在包含短軸Y的區(qū)域重疊地固定輔助蔭罩20。輔助蔭罩20形成將短軸作為長方向的帶狀，X軸方向的寬度LH1比蔭罩主體14的有效部分13的X軸方向長度LH2小，而短軸Y方向的外形LV1a比蔭罩主體14的有效部分的短軸Y方向長度LV2大。又，輔助蔭罩20與蔭罩主體14同樣地，具有設(shè)有與蔭罩主體14的開孔12對應(yīng)的的多個(gè)開孔26的有效部分21以及分別位于短軸Y方向的兩端的非有效部分22。在包含蔭罩主體14的短軸Y的區(qū)域上重疊配置、固定該輔助蔭罩20，構(gòu)成部分為雙重構(gòu)造的蔭罩7。
如圖5所示，各非有效部分22具有與有效部分21連接的無孔部分23以及從無孔部分23開始延伸的裙邊部分24。通過設(shè)置裙邊部分24，由于蔭罩7其短軸Y上的所有區(qū)域都為雙重構(gòu)造，故在強(qiáng)度方面具有優(yōu)勢。設(shè)置裙邊部分24的其他優(yōu)點(diǎn)在下文中描述。
具體的構(gòu)造如下所述。由板厚0.18mm的因鋼(Fe-36％Ni合金)形成蔭罩主體14。有效部分13為矩形，X軸方向的長度LH2為622mm，短軸Y方向的長度LV2為356mm。在有效部分13內(nèi)，形成多個(gè)通過跨接部分18在短軸Y方向上以0.6mm的排列間距將多個(gè)開孔12配置成直線狀的開孔列，以隨著越接近長軸方向的邊緣而間距越大的可變間距排列這些開孔列，使得X軸方向的間距PH在短軸附近為0.75mm、在X軸方向邊緣上為0.82mm。
大孔19a的X軸方向的尺寸是在短軸Y上為0.46mm、在X軸方向邊緣部分為0.50mm。小孔19b的X軸方向的尺寸是在短軸U上為0.18mm、在X軸方向邊緣上為0.20mm。電子束在X軸方向邊緣的開孔上以46°的角度入射時(shí)，在X軸方向邊緣上，小孔19b的中心C1相對于大孔19a的中心C2的偏心量Δ為0.06mm。
以與蔭罩主體14同樣的因鋼(Fe-36％Ni合金)形成輔助蔭罩20，并且板厚為0.25mm。有效部分21的X軸方向的長度LH1為120mm、輔助蔭罩20的短軸Y方向的外徑LV1a為381mm而且有效部分21的短軸Y方向的長度LV1b為358mm。由于蔭罩主體14的X軸方向的外徑LH3為665mm，輔助蔭罩20的有效部分21的X軸方向的長度(即，輔助蔭罩的寬度)LH1與蔭罩主體X軸方向的外徑LH3的比為約1比5。由此，形成蔭罩主體14其X軸方向的中心部分的1/5左右的區(qū)域被輔助蔭罩20覆蓋的雙重結(jié)構(gòu)。
對于形成在輔助蔭罩20上的開孔26的形狀以及排列間隔，在作為蔭罩發(fā)揮作用的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)置，若沒有特別情況，也可以與蔭罩主體14相同地進(jìn)行設(shè)定。
如上所述，使得蔭罩7部分地為雙重結(jié)構(gòu)的理由是根據(jù)發(fā)明者等人進(jìn)行的下述研究的結(jié)果。
發(fā)明者等人對于蔭罩的曲面形狀與機(jī)械強(qiáng)度的關(guān)系采用模擬等方法進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)包含蔭罩短軸Y的中間附近的強(qiáng)度較弱。即，當(dāng)對于蔭罩全面施加一定重量時(shí)，蔭罩的移位量在有效部分的中心部分較大，而在有效部分的邊緣較小。即，蔭罩在有效部分的中心部分上強(qiáng)度較弱、在有效部分的邊緣上強(qiáng)度較高。發(fā)現(xiàn)在有效部分的短軸Y上蔭罩中心與邊緣之間的中間部分強(qiáng)度特別弱。
如此，有效部分邊緣的強(qiáng)度變大是由于蔭罩的有效部分邊緣受到用于構(gòu)成焊接固定在蔭罩框上的裙邊部分的彎曲加工。又，有效部分的中心附近的強(qiáng)度變小是由于在決定圖像質(zhì)量的有效部分的中心部分上沒有提高強(qiáng)度的彎曲結(jié)構(gòu)。這里，發(fā)明者等人不通過彎曲結(jié)構(gòu)，而是通過使得蔭罩部分為雙重結(jié)構(gòu)來部分地增大蔭罩實(shí)質(zhì)的板厚，由此試驗(yàn)提高強(qiáng)度。
如上所述，若僅以提高機(jī)械強(qiáng)度為目的，將輔助蔭罩20的面積擴(kuò)大到覆蓋蔭罩主體14所有有效部分，則效果更好，但在位置重合的精度方面存在問題。
即，當(dāng)將輔助蔭罩20固定在蔭罩主體14的有效部分13上時(shí)，當(dāng)蔭罩主體14的開孔12與輔助蔭罩的開孔26的位置沒有重合時(shí)，蔭罩7不能夠發(fā)揮作用。當(dāng)輔助蔭罩20的面積變大時(shí)，在其范圍內(nèi)應(yīng)該位置重合的開孔12的數(shù)目增大，很難進(jìn)行蔭罩開孔列的微小的位置調(diào)整以及很難確保短軸Y方向的開孔位置偏差所相對的精度。
這里，發(fā)明者等進(jìn)一步研究輔助蔭罩20的寬度與蔭罩強(qiáng)度。結(jié)果如圖8所示，該圖8是表示采用32英寸的彩色陰極射線管時(shí)輔助蔭罩的寬度與蔭罩變形量之間的關(guān)系的曲線圖。這里，橫軸表示輔助蔭罩20的寬度(LH1)對蔭罩主體14的X軸方向的外徑LH3的比例，又，縱軸表示將輔助蔭罩20的寬度LH1擴(kuò)大到蔭罩本體14X軸方向外徑LH3為止時(shí)的蔭罩最大移位量作為0、無輔助蔭罩時(shí)的蔭罩最大移位量作為1時(shí)的蔭罩的最大移位量之比。
如圖8可見，當(dāng)逐漸增大輔助蔭罩20的寬度LH1時(shí)，蔭罩的最大移位量逐漸減小。然而，可見當(dāng)輔助蔭罩20的寬度LH1為蔭罩主體14的外徑LH3的1/3左右時(shí)，最大移位量的變化變得平緩，此后無較大變化。
另一方面，擴(kuò)大輔助蔭罩20的寬度LH1由于會(huì)使得輔助蔭罩20的面積擴(kuò)大，故很難精確地進(jìn)行位置重合，而確證若輔助蔭罩20的寬度LH1在蔭罩主體14的外徑LH3的1/3以內(nèi)時(shí)，能夠充分確保位置重合時(shí)的精度。
根據(jù)上述的研究結(jié)果，以蔭罩主體14的長軸方向的外徑LH3的約1/3的寬度將輔助蔭罩20固定在蔭罩主體的中央部分。
又，若在上述范圍中，則也可以將輔助蔭罩20分割成多枚。當(dāng)采用了多枚輔助蔭罩時(shí)，雖然固定輔助蔭罩的工作量增大，而減少了1枚輔助蔭罩內(nèi)的開孔數(shù)，能夠估計(jì)可削減提高位置重合精度以及位置重合所需要的時(shí)間。
以下，對于輔助蔭罩20所相關(guān)的若干部分進(jìn)行說明。
將輔助蔭罩20的有效部分21的尺寸與蔭罩主體14的尺寸進(jìn)行對比，則如圖7所示，希望設(shè)定有效部分21的短軸Y方向的長度LV1b與蔭罩主體14的有效部分13的短軸Y方向的尺寸LV2相同或稍大。
對于輔助蔭罩20與蔭罩主體14將有效部分的短軸Y方向長度設(shè)定為相同的情況下，當(dāng)將輔助蔭罩20固定在蔭罩主體14上時(shí)在短軸Y方向上產(chǎn)生位置偏移，僅重疊部分的實(shí)際有效長度減小該偏移量。當(dāng)在蔭罩7的重疊部分上實(shí)際有效長度減少時(shí)，在重疊部分與非重疊部分的邊界上，在畫面的長邊上產(chǎn)生段差，畫面質(zhì)量變得很差。如此，蔭罩7的有效部分的連續(xù)性即矩形有效部分的外側(cè)輪廓線的直線性影響到熒光屏5的連續(xù)性(直線性)。因此，作為重疊部分上的電子束通孔區(qū)域的最外部分，要求由2個(gè)蔭罩14、20的開孔重疊而決定的短軸Y方向的有效部分長度與相鄰的非重疊部分上的短軸Y方向有效部分長度連續(xù)地相接。
在蔭罩主體14與輔助蔭罩20上重疊部分上的短軸Y方向的有效部分長度不同時(shí)，在兩蔭罩14、20之間即使產(chǎn)生短軸Y方向的位置偏移，也能夠使得畫面長邊上的實(shí)際的有效部分長度從非重疊部分到重疊部分連續(xù)地相接，能夠防止產(chǎn)生在畫面長邊上的段差。
作為改變重疊部分上短軸Y方向的有效長度的方法，存在二種方式即在蔭罩14側(cè)進(jìn)行的方式與在輔助蔭罩20側(cè)進(jìn)行的方式。在固定輔助蔭罩20的區(qū)域中當(dāng)部分地改變蔭罩主體14的有效部分長度時(shí)，必須要改變蔭罩主體的圖案設(shè)計(jì)。又，在改變有效部分長度的區(qū)域中若不能夠正確地配置輔助蔭罩，會(huì)在有效部分長度上產(chǎn)生段差。
另一方面，在蔭罩主體14上預(yù)先在與以往相同的矩形區(qū)域上形成多個(gè)開孔，對于將輔助蔭罩20的短軸方向的有效部分長度設(shè)定得較大的方式，設(shè)計(jì)兩蔭罩的開孔圖案較為容易，此后的位置重合也較為容易。
根據(jù)以上的理由，希望采取使得輔助蔭罩20的短軸Y方向的有效長度為較大的方式。在上述的實(shí)施形態(tài)中，在輔助蔭罩20與蔭罩主體14重合的部分即重疊部分上，形成蔭罩本體14的短軸Y方向的有效部分長度LV2與非重疊部分的短軸Y方向的有效部分長度相同，并且設(shè)定使得輔助蔭罩20的短軸Y方向有效部分長度LV1b比蔭罩主體14的有效部分長度LV2稍大而吸收位置重合的誤差。
作為構(gòu)成輔助蔭罩20的材料，可以是與構(gòu)成蔭罩主體14的材料的熱膨脹系數(shù)接近的材料，理想的是相同的熱膨脹系數(shù)的材料。在彩色陰極射線管的制造工藝中，受到400℃左右的加熱，因此不能夠不考慮到該加熱工藝帶來的影響。當(dāng)蔭罩主體14與輔助蔭罩20的熱膨脹系數(shù)相差大時(shí)，貼附輔助蔭罩20的部分變?yōu)殡p金屬，受到熱處理的蔭罩7發(fā)生變形，或者即使沒有完全變形而在蔭罩形狀上也會(huì)產(chǎn)生偏差。
又，如本實(shí)施形態(tài)的完全的平面管那樣，曲面的曲率半徑小的蔭罩7的熱膨脹引起的顏色偏差顯著。如此，對于容易產(chǎn)生顏色偏差的形狀的蔭罩，最好使用由Fe-Ni系合金、Fe-Ni-Co系合金、Fe-Ni-Cr系合金那樣的熱膨脹系數(shù)小的材料形成的蔭罩。
根據(jù)上述理由，在上述的本實(shí)施形態(tài)中，蔭罩主體14、輔助蔭罩20都采用因鋼。
由于通過蝕刻形成蔭罩的開孔，為了實(shí)現(xiàn)高精密度化，最好板厚較薄。又，由于在畫面周圍相對于蔭罩的電子束入射角度較大，電子束很容易沖擊在開孔內(nèi)面。在開孔內(nèi)面，當(dāng)電子束發(fā)生反射時(shí)，產(chǎn)生不需要的發(fā)光，又，在開孔內(nèi)面上當(dāng)遮擋住電子束時(shí)，在熒光屏上產(chǎn)生稱為掩蔽(eclipse)的電子束光點(diǎn)的欠缺。隨著板厚的增大更容易產(chǎn)生這樣的電子束反射以及掩蔽，因此，為了抑制這樣的現(xiàn)象，最好蔭罩的板厚較薄。由此，當(dāng)希望通過輔助蔭罩20提高蔭罩7的強(qiáng)度時(shí)，為了獲得高精密度化，最好使得具有對應(yīng)于畫面全體區(qū)域的有效部分的蔭罩主體14其板厚變薄。
另一方面，由于輔助蔭罩20是為了實(shí)現(xiàn)提高蔭罩7的強(qiáng)度的目的而設(shè)置的部件，最好希望其板厚越厚越好。當(dāng)增大板厚時(shí)，上述的掩蔽與開孔的蝕刻性成為問題。然而，由于將輔助蔭罩20配置在蔭罩主體的短軸Y附近，入射到輔助蔭罩的電子束的長軸X方向的電子束偏轉(zhuǎn)角較小，相對于掩蔽具有充分的余地。又，當(dāng)對于板厚較大的蔭罩進(jìn)行蝕刻時(shí)，開孔長度變大，而如下所述，對于輔助蔭罩20相對于蔭罩主體能夠增大長軸方向的開孔長度。因此，在增大輔助蔭罩20的板厚方面不存在特別的問題。
根據(jù)上述理由，相對地使得蔭罩主體14較薄而提高精密度，同時(shí)，使得輔助蔭罩20的板厚大于蔭罩主體14的板厚，能夠確保蔭罩的強(qiáng)度。
如圖6所示，在輔助蔭罩20與蔭罩主體14的接合部分上，輔助蔭罩20的小孔25b側(cè)的表面與蔭罩主體14的小孔19b側(cè)的表面緊密相連。因此，比起蔭罩主體14的小孔19b與輔助蔭罩20的大孔25a相接的情況，蔭罩主體14與輔助蔭罩20的解除面積變大，并且能夠牢固可靠地進(jìn)行規(guī)定。
又，通常蔭罩主體14在電子槍側(cè)的表面上設(shè)置小孔19b，在本實(shí)施形態(tài)中，將可靠容易地固定輔助蔭罩20作為目的，在蔭罩主體14的電子槍側(cè)上配置輔助蔭罩20。又，即使對于輔助蔭罩20，形成各開孔26而最好使得熒光屏側(cè)小孔25b的中心比電子槍側(cè)的大孔25a的中心更向蔭罩周邊側(cè)偏移。
又，形成輔助蔭罩20的開孔26使得大于蔭罩主體14的同一位置上的開孔12其X軸方向的長度。這是為了在蔭罩主體14與輔助蔭罩20之間產(chǎn)生位置偏移時(shí)能夠留有余地。雖然沒有圖示，對于短軸Y方向也是相同的，最好輔助蔭罩20的開孔26的尺寸比蔭罩主體14的開孔的尺寸要大。然而，對于短軸Y方向，為了提高熒光屏的輝度，使得蔭罩主體14的跨接部分18的寬度為能夠制造的大致的最小值。因此，輔助蔭罩20以及蔭罩主體14的開孔的短軸Y方向長度也可以相同。
如圖6所示，在輔助蔭罩20的邊緣區(qū)域上，將大孔中心的位置與小孔中心的位置的平均位置作為開孔位置來研究開孔列的間距時(shí)，比較蔭罩主體14與輔助蔭罩20的對應(yīng)的開孔列的相互之間，最好設(shè)定為輔助蔭罩20的開孔列間距PH2比蔭罩主體14的開孔列間距PH1小。
這是由于在蔭罩主體14與輔助蔭罩20的重疊部分上電子束通過2枚蔭罩，如輔助蔭罩X軸方向的端部那樣電子束的入射角度變大時(shí)，板厚內(nèi)的電子束在X軸方向的移位量增大。當(dāng)使得輔助蔭罩20的開孔列間距PH2比蔭罩主體14的開孔列間距PH1小時(shí)，能夠使得蔭罩主體14的開孔12與輔助蔭罩20的開孔26之間的位置關(guān)系在電子束的軌道上一致，能夠抑制電子束掩蔽等的產(chǎn)生。
又，關(guān)于短軸Y方向的開孔間隔，蔭罩短軸Y方向的開孔尺寸對于蔭罩主體與輔助蔭罩大致相同時(shí)，最好使得輔助蔭罩20的開孔間距比蔭罩主體的開孔間距小。
在蔭罩主體14與輔助蔭罩20這2個(gè)蔭罩中，將其中任意一方的沿有效部分的短軸Y的開孔長度為另一方蔭罩的開孔長度的2倍以上，一方蔭罩的開孔與位于與另一方蔭罩的開孔之間的跨接對向，電子束通過的非重疊部分的開孔間隔與重疊部分的開孔間隔相同，能夠減少由于開孔的位置精度帶來的影響。
作為一示例，如圖9A所示，在蔭罩主體14上在非重疊部分以及重疊部分上預(yù)先形成由開孔12以及跨接18形成的開孔列。又，如圖9B所示，使得輔助蔭罩20的開孔26的短軸Y方向的長度A2為蔭罩主體14的開孔12的短軸Y方向的長度A1的2倍以上，并且使得短軸方向的開孔間隔PV2為蔭罩主體14的開孔間隔PV1的2倍。
重合并重疊這2個(gè)蔭罩的位置使得跨接18、27一致，如圖9C所示，能夠減少蔭罩主體14與輔助蔭罩20的跨接重疊的數(shù)目，因此，在蔭罩主體14與輔助蔭罩20之間必須要位置重合的地方減小，能夠降低位置重合精度帶來的影響。
又，在其他的構(gòu)造上，如圖10A所示，將固定輔助蔭罩20的區(qū)域的蔭罩主體14的重疊部分上開孔12其短軸Y方向的間隔PV3設(shè)定為沒有固定輔助蔭罩20的蔭罩主體14的非重疊部分上開孔12其短軸Y方向的間隔PV1(參照圖9A)的2倍。又，如圖10B所示，將輔助蔭罩20的開孔26的短軸Y方向的間隔PV4為蔭罩主體14的非重疊部分上開孔間隔PV1的2倍并且使得輔助蔭罩20的跨接27的位置相對于蔭罩主體14的跨接18的位置向短軸Y方向僅偏移1/2間距。
如此，則對于在蔭罩主體14上固定輔助蔭罩20而形成的重疊部分，如圖10C所示，開孔12、26被跨接18、27所劃分，能夠使得與圖9A所示的非重疊部分的開孔間隔相同的狀態(tài)。又，根據(jù)上述構(gòu)造，能夠減少重疊部分上開孔間隔的偏差，對于蔭罩的開孔位置的偏移，擴(kuò)大了許可量，結(jié)果是能夠提高成品率。
通過下述的方法制造上述的蔭罩7。
首先，如圖11以及圖12所示，準(zhǔn)備通過對金屬薄板進(jìn)行蝕刻加工分別形成的具有規(guī)定外形尺寸以及規(guī)定尺寸的開孔的平坦的蔭罩主體加工板40以及輔助蔭罩加工板45。加工板40、45分別具有形成了作為電子束通孔的多個(gè)開孔的有效部分41、46以及邊緣的非有效部分42、47，在非有效部分42、47上分別形成凹槽43、48與定位孔44、49。
設(shè)置定位孔44、49是為了正確地定位、固定兩加工板40、45。即，由于有時(shí)形成于有效部分41、46上的開孔相互位置偏移地配置，或者有時(shí)形成相互不同的開孔長度，很難以有效部分41、46為基準(zhǔn)來確定兩加工板40、45的位置。此時(shí)，在蔭罩主體加工板40以及輔助蔭罩45的規(guī)定位置上設(shè)置定位孔44、49，通過利用它們能夠容易可靠地決定兩加工板40、45的位置。該定位方法對于開孔位置的偏差量不大的情況也是有效的方法。
平坦的加工板40、45在受到退火處理并且提高了沖壓成形性之后相互重合。此時(shí)，對于輔助蔭罩45上也與蔭罩主體40同樣地形成作為裙邊的部分時(shí)，重合就容易。加工板40的裙邊部分上設(shè)有多個(gè)凹槽43，形成用于對蔭罩進(jìn)行固定的固定部分。在加工板45上也形成裙邊部分，利用相同的凹槽48預(yù)先形成固定部分，上述的凹槽43、48能夠暫時(shí)作為位置重合時(shí)的基準(zhǔn)。例如，若以凹槽43、48為基準(zhǔn)在夾具上重疊加工板40、50，能夠大致地決定位置。
此后，如圖13所示，以定位孔44、49為基準(zhǔn)正確地重合加工板40、49。又，沒有設(shè)定定位孔44、49時(shí)，采用設(shè)置在有效部分41、46上的開孔來調(diào)整兩加工板40、45的位置關(guān)系。在定位之后，緊密固定兩加工板40、45。此時(shí)，希望兩加工板40、45在有效部分的全面上以幾乎緊貼的狀態(tài)下固定。在上述固定中可以采用稱為壓著的擴(kuò)散接合以及激光焊接或電阻焊接等的方法。在焊接時(shí)，在輔助蔭罩45的有效部分46內(nèi)至少形成數(shù)個(gè)焊接點(diǎn)(圖13中×標(biāo)記)。
在固定加工板40、45的方法中最實(shí)用的方法是激光焊接。在擴(kuò)散接合時(shí)需要向兩加工板施加高溫、高壓，需要特殊設(shè)備，這樣成本較高。又，在費(fèi)用方面，焊接是具有優(yōu)勢的，而當(dāng)焊接點(diǎn)長度變大時(shí)，由于該焊接點(diǎn)引起加工板的開孔變形即開孔會(huì)部分地變小，或者反之會(huì)變大。當(dāng)產(chǎn)生這樣的變形時(shí)，在熒光屏上會(huì)產(chǎn)生黑色跳動(dòng)的黑點(diǎn)以及高亮度的白點(diǎn)，在畫面上會(huì)存在缺陷。因此，能夠減小焊接點(diǎn)長度的激光焊接方法是最實(shí)用的方法。
又，通過在蔭罩主體14的非有效部分即無孔部分以及裙邊上也設(shè)置焊接點(diǎn)，更加多的部分成為類似板厚較厚的狀態(tài)，從提高蔭罩強(qiáng)度方面來看這樣較好。
接著，同時(shí)形成貼合的加工板40、45。成形中使用的沖擊用模具50的一例如圖14所示。圖示的示例是將輔助蔭罩固定在蔭罩主體電子槍側(cè)的面上時(shí)所使用的模具。模具50的具備構(gòu)造與以往的沖壓用模具相同，具備控制加工板40的非有效部分的坯件夾(blank holder)51以及沖模(die)52、分別具有對于加工板40、45進(jìn)行曲面展開成形的曲面的沖床(punch)53以及脫模(knockout)54。
對于沖壓形成本實(shí)施形態(tài)的蔭罩的模具50，沖床53的形狀與通常情況稍有不同，在沖床53的表面上形成具有收容輔助蔭罩加工板45的寬度以及深度的凹部55。通過預(yù)先形成凹部55，能夠防止對于沖壓成形后的蔭罩7在重疊部分與非重疊部分的交界上產(chǎn)生段差。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，以平坦的狀態(tài)相互固定兩基板40、45之后進(jìn)行沖壓成形。這是為了確保開孔的位置精度。如上所述，必須使得兩加工板40、45的開孔位置嚴(yán)格一致。在將各加工板40、45形成曲面之后使得這些加工板40、45的開孔位置重合，則當(dāng)沖壓成形時(shí)當(dāng)產(chǎn)生位置偏移時(shí)，也會(huì)引起開孔位置的偏移。因此，很難使得兩加工板40、45的開孔一致。又，在成形之后，由于使得兩加工板40、45呈現(xiàn)為曲面形狀，使得它們位置一致變得非常困難。
因此，在本實(shí)施形態(tài)中，以沖壓成形前的平面狀態(tài)下確定兩加工板40、45的位置并且固定，此后進(jìn)行沖壓成形。在沖壓成形之后，與通常制造彩色陰極射線管的情況相同，蔭罩7在經(jīng)過在其表面形成氧化膜的蔭罩黑化處理之后被固定在蔭罩框上。
若為上述這樣構(gòu)成的彩色陰極射線管，不會(huì)產(chǎn)生成品率下降以及顯示不均勻的現(xiàn)象，能夠提高蔭罩的強(qiáng)度。由此，能夠獲得提高了圖像質(zhì)量的彩色陰極射線管。
在上述的實(shí)施形態(tài)中，對于輔助蔭罩20具有裙邊部分的構(gòu)造進(jìn)行了說明，而如圖15所示，也可以不具有裙邊部分。又，由于圖15是與圖5對比地來說明蔭罩剖面結(jié)構(gòu)的圖，與圖5相對應(yīng)的位置采用與圖5相同的符號(hào)。
又，如圖16所示，也可以將輔助蔭罩20配置在蔭罩主體14的熒光屏側(cè)。此時(shí)，固定輔助蔭罩20而使得蔭罩主體14的大孔19a側(cè)與輔助蔭罩20的小孔25b側(cè)相接。又，為了在開孔12、26的內(nèi)面不遮擋電子束，設(shè)定使得輔助蔭罩20其X軸方向上開孔間距PH2比蔭罩主體14其X軸方向上開孔間距PH1要大。另外，對于開孔的位置關(guān)系，參考上述的實(shí)施形態(tài)，若采用適當(dāng)?shù)南喾礃?gòu)造，也能夠獲得同樣的效果。
又，在上述說明中采用了具有矩形開孔的蔭罩，而本發(fā)明也能夠采用具有圓形開孔的蔭罩。
本發(fā)明領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)以及修改。而且，本發(fā)明范圍并不限于上述詳細(xì)說明以及實(shí)施形態(tài)。因此，在不背離本發(fā)明的精神以及所附權(quán)利要求的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)行各種各樣的變換。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管，其特征在于，具備設(shè)置熒光屏的面板；向所述熒光屏射出電子束的電子槍；配置在所述熒光屏與電子槍之間的蔭罩構(gòu)架，所述蔭罩構(gòu)架具有與所述熒光屏對向配置并且具備形成了多個(gè)電子束通孔的、具有通過其中心而相互垂直的長軸與短軸的矩形有效部分的蔭罩主體；固定在所述蔭罩主體周圍的蔭罩框；固定在包含所述有效部分的短軸的區(qū)域中并且具有分別與各個(gè)所述有效部分的電子束通孔連通的多個(gè)電子束通孔同時(shí)形成將所述短軸作為長方向的帶狀的輔助蔭罩。
2.如權(quán)利要求1所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩在具有沿著所述蔭罩主體外徑長軸方向的長度的約1/3寬度的區(qū)域中并且在包含所述短軸的有效部分的長方向上的中央?yún)^(qū)域上，被固定在所選擇的部分。
3.如權(quán)利要求2所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩具有沿著長方向延伸的中心軸，以與所述蔭罩主體的短軸重疊的狀態(tài)配置所述中心軸。
4.如權(quán)利要求2所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩其長方向的尺寸比沿著所述蔭罩主體的有效部分的短軸方向的長度要大并且其寬方向的尺寸比沿著所述有效部分的長軸方向的長度要小而形成帶狀。
5.如權(quán)利要求4所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述蔭罩主體具有設(shè)置在有效部分的周圍并且沿著管軸彎曲的裙邊部分，所述輔助蔭罩具有形成所述電子束通孔的有效部分與設(shè)置在從所述有效部分到所述短軸方向的兩端的非有效部分，所述輔助蔭罩的非有效部分被彎曲而與所述裙邊部分重疊并固定在裙邊部分上。
6.如權(quán)利要求1所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩由具有與所述蔭罩主體的材料實(shí)際相等的熱膨脹系數(shù)的材料形成。
7.如權(quán)利要求1所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩具有大于所述蔭罩主體的板厚。
8.如權(quán)利要求5所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩的有效部分的長方向的長度比所述蔭罩主體的有效部分的所述短軸方向的長度要長。
9.如權(quán)利要求1所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩的電子束通孔對于長軸方向以及短軸方向的至少一方，具有比所述蔭罩主體的電子束通孔的開孔長度大的開孔長度。
10.如權(quán)利要求1所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩設(shè)置在所述蔭罩主體的電子槍側(cè)，所述輔助蔭罩的電子束通孔間的間隔對于長軸方向以及短軸方向的至少一方，設(shè)定比所述蔭罩主體的電子束通孔間的間隔小。
11.如權(quán)利要求10所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述蔭罩主體的各電子束通孔由在熒光屏側(cè)開口的大孔以及在電子槍側(cè)開口的小孔形成，所述輔助蔭罩的各電子束通孔由在熒光屏側(cè)開口的小孔與在電子槍側(cè)開口的大孔形成。
12.如權(quán)利要求1所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述輔助蔭罩設(shè)置在所述蔭罩主體的熒光屏側(cè)，所述輔助蔭罩的電子束通孔間的間隔在長軸方向以及短軸方向的至少一個(gè)方向上設(shè)定為大于所述蔭罩主體的電子束通孔間的間隔。
13.如權(quán)利要求12所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述蔭罩主體的各電子束通孔由在熒光屏側(cè)開口的大孔與在電子槍側(cè)開口的小孔形成，所述輔助蔭罩的各電子束通孔由在熒光屏側(cè)開口的大孔與在電子槍側(cè)開口的小孔形成。
14.如權(quán)利要求1所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述蔭罩主體具有分別沿著與所述短軸平行的方向延伸的多個(gè)開孔列，所述開孔列隔開間隔排列配置在長軸方向上，各開孔列包含位于與排列在所述短軸方向上的多個(gè)電子束通孔相鄰的電子束間的跨接部分，所述輔助蔭罩具有分別沿著與所述短軸平行的方向延伸的多個(gè)開孔列，所述開孔列隔開間隔排列配置在所述長軸方向上，各開孔列包含位于與排列在所述短軸方向上的多個(gè)電子束通孔相鄰的電子束間的跨接部分，所述輔助蔭罩的各電子束通孔具有為蔭罩主體的電子束通孔的短軸方向的長度2倍以上的短軸方向的長度，輔助蔭罩的電子束通孔的短軸方向的間隔為蔭罩主體的電子束通孔的短軸方向上的間隔的2倍，配置所述輔助蔭罩使所述跨接部分與所述蔭罩主體的跨接部分重疊。
15.如權(quán)利要求1所述彩色陰極射線管，其特征在于，所述蔭罩主體具有分別沿著與所述短軸平行的方向延伸的多個(gè)開孔列，所述開孔列隔開間隔排列配置在長軸方向上，各開孔列包含位于與排列在所述短軸方向上的多個(gè)電子束通孔相鄰的電子束間的跨接部分，所述輔助蔭罩具有分別沿著與所述短軸平行的方向延伸的多個(gè)開孔列，所述開孔列隔開間隔排列配置在所述長軸方向上，各開孔列包含位于與排列在所述短軸方向上的多個(gè)電子束通孔相鄰的電子束間的跨接部分，所述蔭罩主體的有效部分具有與所述輔助蔭罩重疊的重疊區(qū)域以及位于所述重疊區(qū)域外側(cè)的非重疊區(qū)域，設(shè)定所述重疊部分的電子束通孔的短軸方向的間隔為所述非重疊部分上電子束通孔的短軸方向的間隔的2倍，所述蔭罩的電子束通孔的短軸方向的間隔為所述非重疊部分上的電子束通孔的短軸方向的間隔的2倍，以所述跨接部分相對于所述蔭罩主體的跨接部分向短軸方向僅偏移所述輔助蔭罩的電子束通孔的短軸方向的間隔的1/2的位置狀態(tài)重疊配置所述輔助蔭罩。
全文摘要
蔭罩7具有與熒光屏對向設(shè)置的蔭罩主體14,并且其邊緣部分被固定在蔭罩框上。蔭罩本體14具有形成了多個(gè)電子束通孔的矩形狀的有效部分,有效部分具有通過其中心并相互垂直的長軸及短軸。蔭罩具備固定在包含蔭罩主體有效部分短軸的區(qū)域上的輔助蔭罩。輔助蔭罩具有分別與有效部分的電子束通孔連通的多個(gè)電子束通孔同時(shí)形成將短軸作為長方向的的帶狀。
文檔編號(hào)H01J29/07GK1366324SQ0114398
公開日2002年8月28日 申請日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月25日
發(fā)明者高橋亨, 井上雅及, 竹中滋男 申請人:株式會(huì)社東芝