專利名稱：陰極射線管及使用該陰極射線管的圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰極射線管(在本說明書中以下稱為彩色顯像管)及使用該陰極射線管的圖像顯示裝置，特別是涉及彈性支承體具有特點(diǎn)的彩色顯像管及使用該彩色顯像管的圖像顯示裝置，該彈性支承體用于在屏框施加有張力的狀態(tài)下支承所架設(shè)有框架。
背景技術(shù)：
如

圖1所示，彩色顯像管具有周邊形成有側(cè)壁51的面板52和由與該面板52接合的錐體部件53構(gòu)成的管殼，在面板有效部的內(nèi)面上形成由R、G、B3色構(gòu)成的螢光體屏幕54。與該螢光體屏幕54相向地配置蔭罩55，該蔭罩上形成有很多電子束通過孔。另外，在錐體部件53的頸部56上配設(shè)了發(fā)射3束電子束的電子槍57，由于裝在錐體部件53外側(cè)的偏轉(zhuǎn)軛鐵80產(chǎn)生的磁場使該3束電子束偏轉(zhuǎn)，通過上述蔭罩55水平、垂直地在螢光體屏幕54上進(jìn)行掃描，顯示出彩色圖像。
在此，最近彩色顯像管從外光的映入少、裝飾性良好這一點(diǎn)出發(fā)，面板的面向平面化方向發(fā)展，隨之，蔭罩55也向平面化方向發(fā)展。若蔭罩55設(shè)成平面，只用框架58支承蔭罩55主體，不能保持其平面。另外，只用框架58進(jìn)行支承，由于外部的振動(dòng)容易使蔭罩55產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)彩色顯像管的顯示圖像產(chǎn)生不良影響。因此，對(duì)蔭罩55施加一定張力并架設(shè)在框架58上。
另外，由于電子束撞擊在蔭罩55上，蔭罩55的面變形而產(chǎn)生的搭拱現(xiàn)象，也因蔭罩55設(shè)成平面，特別在畫面的左右兩端面附近電子束的位移量大。因此，在架設(shè)、保持蔭罩55時(shí)，為了吸收因電子束的撞擊而產(chǎn)生的熱膨脹，對(duì)蔭罩55施加接近于彈性極限的實(shí)用上最大限度的張力。
這種彩色顯像管中，為了在螢光體屏幕54上顯示出正確的彩色圖像，必須使蔭罩55相對(duì)于構(gòu)成螢光體屏幕54的3色螢光體層保持規(guī)定的匹配關(guān)系。破壞蔭罩55與螢光體屏幕54的匹配關(guān)系的原因之一是蔭罩55的振動(dòng)。如上所述，雖然在蔭罩55上施加有張力，但僅靠這一點(diǎn)難以完全抑制蔭罩55的振動(dòng)。蔭罩55的振動(dòng)，是從外部施加的振動(dòng)或沖擊(例如設(shè)在面板52側(cè)部的揚(yáng)聲器等的振動(dòng))由面板52通過彈性支承體59、框架58傳遞給蔭罩55而產(chǎn)生的。由于蔭罩55產(chǎn)生振動(dòng)，蔭罩55與螢光體屏幕54之間的距離變化，會(huì)產(chǎn)生電子束的沉陷錯(cuò)位。為此，希望蔭罩55的振動(dòng)要盡量小，并且在短時(shí)間內(nèi)衰減。
為了抑制蔭罩55的振動(dòng)，必須抑制蔭罩55本身的振動(dòng)和框架58的振動(dòng)。
抑制蔭罩55本身振動(dòng)的方法，據(jù)報(bào)導(dǎo)，有在蔭罩55的端面上設(shè)置減振器的例子。圖2表示減振器的一例。該減振器61是將金屬絲的端部彎曲的結(jié)構(gòu)，將彎曲部分通入、設(shè)置在蔭罩55的孔62內(nèi)。蔭罩55的孔62設(shè)定成減振器61可自由振動(dòng)的那種程度的大小。用于蔭罩55振動(dòng)時(shí)、使蔭罩55振動(dòng)的能量的一部分來使減振器61產(chǎn)生振動(dòng)，蔭罩55的振動(dòng)便衰減。即使是設(shè)有這種減振器61的結(jié)構(gòu)，對(duì)蔭罩55的整個(gè)區(qū)域發(fā)揮減振動(dòng)效果也是不充分的。
另外，為了抑制框架58的振動(dòng)，必須附加將框架58的振動(dòng)能量變換成例如熱能等進(jìn)行吸收的作用(以下稱之為減振作用)。以往的例子如特開平9-293459號(hào)公報(bào)所揭示，報(bào)導(dǎo)了在彈性支承體59上設(shè)滑動(dòng)部、通過摩擦抑制框架58振動(dòng)的方法。圖3表示特開平9-293459號(hào)公報(bào)所揭示的彈性支承體的結(jié)構(gòu)。圖3中，(a)是正視圖，(b)是表示側(cè)面的圖，由具有與柱狀銷63嵌合的嵌合孔64的嵌合部65、固定在框架58上的固定部66及將嵌合部65和固定部66連接起來的連接部67構(gòu)成。連接部67在途中通過焊接而接合起來，形成V字形形狀。固定部66上設(shè)有翼邊68，該翼邊68插通設(shè)在嵌合部65上的孔69中。隨著框架的振動(dòng)，該彈性支承體沿著箭頭方向作伸縮動(dòng)作時(shí)，翼邊68和孔69滑動(dòng)而起減振作用。但是，這種彈性支承體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作困難，成本高，從這些問題考慮，實(shí)際上難以采用。
而且，在將該蔭罩55作為光掩模、用照相印刷法形成熒光體屏幕54的工序中，要求數(shù)次裝卸蔭罩55。因此，安裝保持著架設(shè)有蔭罩55的框架58的彈性支承體59，必須容易裝卸，而且該裝卸的再現(xiàn)性良好，可安裝在同一位置上。
另外，對(duì)彈性支承體59除了要求其具有抑制振動(dòng)的作用外，還要求下述特性。
(1)改善搭拱特性、冷高溫特性。
(2)確保耐沖擊性。
所謂上述(1)的搭拱特性(現(xiàn)象)是這樣一種現(xiàn)象，即，如上所述，系指由于電子束的撞擊，蔭罩55的溫度上升，與面板52(通常為玻璃)之間產(chǎn)生溫差，由于構(gòu)成蔭罩55和面板52的材料的熱膨脹率的差異使規(guī)定的匹配關(guān)系產(chǎn)生偏稱的現(xiàn)象。冷高溫特性也同樣是由于面板52的周邊溫度環(huán)境而造成的蔭罩55與面板52的溫差使兩者的位置匹配關(guān)系產(chǎn)生偏移的現(xiàn)象。都是因蔭罩55與面板52的溫差而使兩者的位置匹配關(guān)系產(chǎn)生偏移的現(xiàn)象，成為色偏和色斑的原因。這些偏移，即使在蔭罩55上施加張力也不能完全吸收。因此，在蔭罩55產(chǎn)生相對(duì)膨脹的情況下，必須縮小蔭罩55與形成螢光體屏幕54的面板內(nèi)表面的距離，吸收兩者的位置偏移。反之，在面板52產(chǎn)生膨脹的情況下，必須擴(kuò)大蔭罩55與面板52之間的距離。為此，彈性支承體59必須具有根據(jù)面板52與蔭罩55的溫差而改變蔭罩55的位置的功能。
另外，運(yùn)送彩色顯像器時(shí)，有時(shí)由于發(fā)生意外事態(tài)(例如貨物倒塌等)而受到在通常使用狀態(tài)下沒有考慮到的沖擊。由于這種沖擊會(huì)引起彈性支承體59的塑性變形和嵌合部壓曲使蔭罩55產(chǎn)生位移時(shí)，蔭罩和面板之間的位置匹配產(chǎn)生偏移。因此，彈性支承體59必須具有即使在受到特定的沖擊(加速度)時(shí)也不使蔭罩55產(chǎn)生位移的強(qiáng)度。
如上所述，希望由框架、蔭罩、彈性支承體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體(以下將它稱為框架結(jié)構(gòu)體)在蔭罩的抑制振動(dòng)、搭拱現(xiàn)象和冷高溫特性、耐沖擊性方面具有綜合性的優(yōu)良特性。
以下，表示現(xiàn)有的框架結(jié)構(gòu)體之一例。圖4(a)是表示框架58通過帶板狀的彈性支承體59設(shè)置在面板62上的狀態(tài)之總體圖，圖4(b)是表示帶板狀的彈性支承體59的放大圖。帶板狀的彈性支承體59卡止在面板62的柱狀銷63上的卡止部60(a)、固定在框架上的固定部60(b)、及連接卡止部60(a)和固定部60(b)的連接部60(c)構(gòu)成。這種帶狀的彈性支承體稱為TCM型，具有耐沖擊性優(yōu)良的特點(diǎn)。并且，為了采取對(duì)搭拱現(xiàn)象和冷高溫現(xiàn)象的對(duì)策，具有由熱膨脹不同的2種材料α(斜線部分)和β(非斜線部分)構(gòu)成的雙金屬結(jié)構(gòu)。但是，該彈性支承體59存在以下問題彈性支承體59本身的溫度不變時(shí)，不發(fā)揮雙金屬效果，故對(duì)于環(huán)境變化和蔭罩急劇的溫度上升的應(yīng)答性差。另外，還存在下述問題由于彈性支承體59的溫度變化量小，故不能采取大的修正量，不能使用與面板材料的熱膨脹系數(shù)有很大差異的蔭罩材料。
該框架結(jié)構(gòu)體還存在以下問題由于框架58的角部74是自由的，故容易產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)TCM型的彈性支承體沒有減振效果，因此一旦產(chǎn)生振動(dòng)，不能產(chǎn)生相當(dāng)好的衰減效果，結(jié)果，蔭罩也產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)畫面質(zhì)量產(chǎn)生色偏等不良影響。
圖5(a)表示另一現(xiàn)有例的框架結(jié)構(gòu)體。如該圖所示，在面板70的對(duì)角部的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)柱狀銷71，由卡止在該柱狀銷71上的卡止部72(a)、固定在框架上的固定部72(b)及連接卡止部72(a)和固定部72(b)的V字開的連接部72(c)構(gòu)成，往往將該連接部72(c)安裝在熒光體屏幕一側(cè)。但，這種結(jié)構(gòu)存在以下問題。
(1)由于在面板70的對(duì)角部上設(shè)置彈性支承體72，故面板70與框架73之間的間隙小，安裝困難。因此，框架73組裝到面板70上的組裝作業(yè)比較困難，因彈性支承體72和柱狀銷71、面板70的損傷而使成品率降低。
(2)由于設(shè)置在面板70的對(duì)角部上，故彈性支承體72不能設(shè)得較寬，耐沖擊特性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是解決以上所述的現(xiàn)有的課題而提供一種耐外部振動(dòng)性良好、在搭拱現(xiàn)象和冷高溫特性、耐沖擊性方面也良好、且容易組裝的結(jié)構(gòu)的彩色顯像管及采用該彩色顯像管的圖像顯示裝置。
本專利申請的第一個(gè)方案，是一種陰極射線管，該陰極射線管至少具有形成有螢光體屏幕的面板、具有數(shù)個(gè)電子束通過部的蔭罩及在施加張力的狀態(tài)下架設(shè)保持該蔭罩的框架，在上述螢光體屏幕和蔭罩相向的狀態(tài)下，用彈性支承體安裝保持上述面板和上述框架，該陰極射線管的特點(diǎn)在于，上述彈性支承體實(shí)際上設(shè)在框架中央部，并且上述蔭罩中央部附近的張力大于上述蔭罩端部的張力。
如上述結(jié)構(gòu)那樣，由于彈性支承體實(shí)際上設(shè)在框架的中央部，故可提高組裝性和框架支承性，并且由于蔭罩中央部附近的張力比端部的張力大，故不僅蔭罩的端部、而且中央部也有減振效果。
本專利申請的第二個(gè)方案是一種陰極射線管，該陰極射線管至少具有形成有螢光體屏幕的面板、具有數(shù)個(gè)電子束通過部的蔭罩及在施加有張力的狀態(tài)下架設(shè)保持該蔭罩的框架，在上述螢光體和蔭罩相向的狀態(tài)下，用彈性支承體安裝保持上述面板和上述框架，該陰極射線管的特點(diǎn)在于，上述彈性支承體固定在設(shè)于框架的大致中央部的彈性支承體保持板上，并且上述蔭罩的中央部附近的張力比上述蔭罩端部的張力大。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于彈性支承體固定在設(shè)于框架的大致中央的彈性支承體保持板上，故即使在框架之間不位于同一平面的情況下，通過調(diào)節(jié)彈性支承體保持板的延設(shè)方向，也可以將彈性支承體配置在同一平面內(nèi)，因此可進(jìn)一步發(fā)揮上述第一個(gè)方案的作用效果。
在此，上述第一第二方案中，彈性支承體最好由固定在框架上的固定部、嵌合在設(shè)于面板側(cè)壁的內(nèi)表面上的柱狀銷上的嵌合部、及連接固定部和嵌合部的連接部構(gòu)成。并且，連接部最好是大致呈V字形的形狀。因?yàn)?，設(shè)成這樣的結(jié)構(gòu)，可以獲得良好的搭拱特性和冷高溫特性。
這時(shí)，彈性支承體的固定部的面積最好為5cm2以上。這是因?yàn)樵龃蠊潭ú康拿娣e，使施加在框架上的力分散，防止因框架的變形導(dǎo)致的蔭罩張力分布圖形變化。為了使該效果更加明顯，彈性支承體的固定部的面積與固定彈性支承體的框架的面積之比最好大于1/25。
另外，最好彈性支承體具有減振結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)榧词故a罩的振動(dòng)衰減，若框架的振動(dòng)不衰減，則該振動(dòng)會(huì)傳播給蔭罩的緣故。
關(guān)于彈性支承體的彈簧常數(shù)，若設(shè)成在彈性支承體的連接部上形成有孔，對(duì)孔的大小進(jìn)行調(diào)整，則在不改變彈性支承體的大小的情況下，可以比較容易地改變彈簧常數(shù)。
通過彈性支承體施加在框架上的力最好為1kg重以上、8kg重以下，彈性支承體的彈簧常數(shù)最好為0.1kg重量/mm～2.5kg重量/mm。
在架設(shè)的蔭罩上設(shè)有衰減振動(dòng)用的減振器，蔭罩具有這樣的張力分布，即中央部最大，隨著朝向端面部而減小，這樣，可以確實(shí)使整個(gè)蔭罩的振動(dòng)衰減。這時(shí)，為了擴(kuò)大減振器對(duì)整個(gè)蔭罩的振動(dòng)衰減效果，假設(shè)蔭罩中央部的張力為下、端部的張力為T1、端部的張力為T3、中央部與端部之間的中間部的張力為T2，則最好使蔭罩的張力分布滿足下述關(guān)系T1≥T2≥T3，且T1≥1.1×T3。
為了提高衰減效果，減振器最好是沒有與蔭罩的固定部分、而且是可游動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
具體地說，減振器是插通形成于蔭罩上的孔構(gòu)成的，減振器最好是金屬絲狀部件或環(huán)狀部件。
作為蔭罩的材質(zhì)，最好是即使加熱到高溫、蠕變也小的Fe-Ni合金。
本專利申請的第三個(gè)方案提供一種陰極射線管，該陰極射線管至少具有形成有螢光體屏幕的面板、和具有數(shù)個(gè)電子束通過部的屏框、及保持該屏框的框架，在上述螢光體屏幕和屏框相向的狀態(tài)下，用數(shù)個(gè)彈性支承體安裝保持上述面板和上述框架，該陰極射線管的特點(diǎn)在于，上述數(shù)個(gè)彈性支承體實(shí)際上是由彈簧常數(shù)不同的至少2種以上組合構(gòu)成的。
只要如上述構(gòu)成，數(shù)個(gè)彈性支承體實(shí)際上是由彈簧常數(shù)不同的至少2種以上組合構(gòu)成的，容易抑制振動(dòng)的簡諧振動(dòng)方式變強(qiáng)，故可抑制框架振動(dòng)。
在這里，上述第三方案中，為了抑制屏框的振動(dòng)，最好如第一方案所述，彈性支承體實(shí)際上設(shè)在上述框架的中央部位。
為了獲得良好的搭拱特性和冷高溫特性，彈性支承體最好由固定在框架上的固定部、嵌合在設(shè)于面板側(cè)壁內(nèi)面上的柱狀銷上的嵌合部、及連接固定部和嵌合部的連接部構(gòu)成。連接部最好是大致呈V字形的形狀。
為了進(jìn)一步提高簡諧振動(dòng)方式的強(qiáng)度，最好彈性支承體之中相向的彈性支承體的彈簧常數(shù)是相同的。
另外，彈性支承體的固定部的面積最好為5cm2以上。這是因?yàn)樵龃蠊潭ú康拿娣e使施加在框架上的力分散，防止因框架變形而使蔭罩的張力分布曲線變化的緣故。為了更加有效地發(fā)揮這種效果，最好彈性支承體的固定部的面積與固定彈性支承體的框架的面積之比至少大于1/25。
彈性支承體最好具備減振結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)榧词故a罩的振動(dòng)可以衰減，若框架的振動(dòng)不衰減，則該振動(dòng)會(huì)傳播給蔭罩的原因。
關(guān)于彈性支承體的彈簧常數(shù)，若設(shè)成在彈性支承體的連接部上形成有孔，對(duì)孔的大小進(jìn)行調(diào)整，則在不改變彈性支承體的大小的情況下，可以比較容易地改變彈簧常數(shù)。
通過彈性支承體施加在框架上的力最好為1kg重以上、8kg重以下，彈性支承體的彈簧常數(shù)最好為0.1kg重/mm～2.5kg重/mm。
最好屏框在施加有張力的狀態(tài)下架設(shè)保持在上述框架上，在這種情況下，屏框的張力分布為，中央部附近的張力大于端部的張力更好。這是因?yàn)樵诩茉O(shè)的蔭罩上設(shè)有衰減振動(dòng)用的減振器，蔭罩具有這樣的張力分布，即中央部最大，隨著朝向端面部而減小，這樣，可以確實(shí)使整個(gè)蔭罩的振動(dòng)衰減。這時(shí)，為了擴(kuò)大減振器對(duì)整個(gè)蔭罩的振動(dòng)衰減效果，假設(shè)蔭罩中央部的張力為T1、端部的張力為T3、中央部與端部之間的中間部的張力為T2，使蔭罩的張力分布滿足T1≥T2≥T3，且T1≥1.1×T3的關(guān)系更好。
為了提高衰減效果，減振器最好是沒有與蔭罩的固定部分、而且是可游動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
具體地說，減振器是插通形成于蔭罩上的孔構(gòu)成的，最好減振器是金屬絲狀部件或環(huán)狀部件。
作為蔭罩的材質(zhì)，最好是即使加熱到高溫、蠕變也小的Fe-Ni合金。
上述三個(gè)方案中，不僅可適用于上述陰極射線管，而且可適用于在該陰極射線管上增加了電子束控制電路、殼體等的所有的TV顯像裝置等的圖像顯示裝置。
附圖的簡單說明圖1是表示彩色顯像管的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2是表示現(xiàn)有的彩色顯像管的、設(shè)有減振器的蔭罩之軸測圖。
圖3(a)、(b)是表示具有減振作用的現(xiàn)有彈性支承體之圖，圖3(a)是正視圖，圖3(b)是側(cè)視圖。
圖4是表示現(xiàn)有的彩色顯像管的結(jié)構(gòu)圖，圖4(a)是正視圖，圖4(b)是放大軸測圖。
圖5是表示現(xiàn)有的彩色顯像管的結(jié)構(gòu)圖，圖5(a)是正視圖，圖5(b)是放大軸測圖。
圖6是表示第1種方式的軸測圖。
圖7是第1種方式所使用的彈性支承體的軸測圖。
圖8是表示蔭罩的張力分布的一例之狀態(tài)圖，圖8(a)是A型分布的狀態(tài)圖，圖8(b)是M型分布的狀態(tài)圖。
圖9是表示蔭罩的張力分布變化的狀態(tài)圖。
圖10是表示減振器的一種形態(tài)的軸測圖。
圖11是表示減振器的另一種形態(tài)的軸測圖。
圖12是表示T1/T3與減振時(shí)間的關(guān)系之圖。
圖13是表示彈性支承體的變形例之圖，圖13(a)是軸測圖，圖13(b)是剖面圖。
圖14是表示彈性支承體的另一變形例之圖，圖14(a)是軸測圖，圖14(b)是剖面圖。
圖15是第2種方式所使用的彈性支承體的軸測圖。
圖16是第3種方式所使用的彈性支承體的軸測圖。
圖17是表示第3種方式中的框架振動(dòng)的衰減狀態(tài)之狀態(tài)圖。
圖18是表示框架振動(dòng)方式的解析結(jié)果之狀態(tài)圖。
圖19是表示扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式時(shí)的彈性支承體的動(dòng)作之軸測圖。
圖20是表示簡諧振動(dòng)方式時(shí)的彈性支承體的動(dòng)作之剖面圖。
圖21是表示第4種方式的軸測圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下，用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。以下進(jìn)行說明的彩色顯像管的蔭罩是平板狀屏框，用圖1進(jìn)行說明的彩色顯像管的結(jié)構(gòu)在以下的實(shí)施例中也是同樣的結(jié)構(gòu)。
(第1種方式)圖6表示本發(fā)明實(shí)施方式1的框架部的軸測圖。圖6中，符號(hào)1是左右框架，符號(hào)2是上下框架，蔭罩3在上下方向(箭頭方向)上施加有張力的狀態(tài)下架設(shè)保持在上下框架2上。在蔭罩3的左右端面部上設(shè)有金屬絲狀減振器4，用于使蔭罩3的振動(dòng)衰減。在本實(shí)施例中采用29型用的框架，對(duì)蔭罩3的張力分布設(shè)定為中央部為4.3kg重/mm2，左右端面部為3.4kg重/mm2，中央部與端面部之間的中間部為3.6kg重/mm2。蔭罩3使用36％Ni-Fe合金。
將框架1、2安裝在面板上的彈性支承體5，考慮到組裝性和框架1、2的支承性，設(shè)置在框架1、2的大致中央部(軸上SP結(jié)構(gòu))。圖7表示本實(shí)施例中所使用的彈性支承體5的放大圖。彈性支承體5由固定在框架上的固定部6、嵌合在設(shè)于面板側(cè)壁的內(nèi)面上的柱狀銷上的嵌合部7、及連接固定部6和嵌合部7的V字形連接部8構(gòu)成，在連接部8上形成有孔13。通過改變孔13的大小(特別是長度L)和連接部8的板厚，可以選定彈性支承體5的彈簧常數(shù)，在本實(shí)施例中，L為25mm、板厚為0.6mm，彈簧常數(shù)為1.2kg重/mm。
在此，為了在蔭罩3的整個(gè)區(qū)域發(fā)揮振動(dòng)衰減效果，如圖8(a)所示，最好是這樣的張力分布，即蔭罩的中央部最高、隨著朝向端部而漸漸地減小的張力分布(以下稱為A型分布)。原因是如圖8(b)所示，在中央部以外具有張力峰值的分布(以下稱為M型分布)中，在自端部至張力成為峰值的區(qū)域(a)可以看到因減振器而導(dǎo)致的振動(dòng)衰減效果，但在中央部區(qū)域(b)振動(dòng)衰減效果不大。這是因?yàn)閺埩榉逯档牟考成為波節(jié)進(jìn)行振動(dòng)，減振器的振動(dòng)衰減效果的擴(kuò)大在張力峰值部位受到抑制的緣故。在蔭罩上有皺紋和張力不均的情況下，由于同樣的原因振動(dòng)衰減效果也不大。
將上述的蔭罩和框架看作CRT進(jìn)行評(píng)價(jià)。表1表示其結(jié)果。在表1中還記載了現(xiàn)在使用的帶板狀彈性支承體(以下稱為TCM型)及在下述第2種方式中所示的彈性支承體。
(表1)
特性評(píng)價(jià)結(jié)果(29型)

表1清楚地表明，哪個(gè)項(xiàng)目都達(dá)到目標(biāo)，耐外部振動(dòng)性好，在搭拱現(xiàn)象和冷高溫特性、耐沖擊性方面也優(yōu)良。而且由于軸上SP結(jié)構(gòu)，容易組裝，在將框架裝在面板上的工序(也包括光刻工序)中的不良率大幅度降低，為1/10以下。
另外，現(xiàn)有的TCM型，搭拱特性、冷高溫特性、耐沖擊性不充分。因此，最好設(shè)成上述彈性支承體結(jié)構(gòu)(以下稱為機(jī)械型)。
(1)該第1種方式所使用的彈性支承體5的、固定在框架上的固定部6的面積設(shè)為10cm2，但不限定于此值。希望該面積較大，最好最低為5cm2。這是因?yàn)槿艄潭ú?的面積小，則由于彈性支承體5施加在框架上的力集中，框架變形，如圖9所示那樣，使蔭罩3的張力分布曲線變化的緣故。如上所述，若蔭罩的張力分布曲線變化，則產(chǎn)生蔭罩的振動(dòng)難以衰減的區(qū)域，故不理想。由于這種原因，希望彈性支承體5的、固定在框架上的固定部6的面積大一些，最好最低為5cm2。
(2)該第1種方式(面板的大小為29型)中，如上所述，通過將彈性支承體5的、固定在框架上的固定部6的面積設(shè)成大于5cm2，可以防止蔭罩3的振動(dòng)，但該方法也可適應(yīng)其它大小的面板。在這種情況下，通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了設(shè)成將彈性支承體5的固定部6的面積(A1cm2)與固定彈性支承體5的框架的面積(A2cm2)之比(A1/A2)大于1/25的結(jié)構(gòu)，可獲得同樣的效果。
(3)該第1種方式中，使用彈簧常數(shù)為1.2kg重/mm的機(jī)械型彈性支承體5，將框架設(shè)在面板上時(shí)施加在框架上的力約為3.5kg重，適應(yīng)本發(fā)明的機(jī)械型彈性支承體5不局限于此。但是，施加在框架上的力最好為1kg重以上、8kg重以下。因?yàn)槿粜∮?kg重，則框架設(shè)在屏框上的設(shè)置狀態(tài)不穩(wěn)定，另一方面，若大于8kg重，則框架產(chǎn)生變形，蔭罩3的張力分布變成M型，振動(dòng)難以衰減的緣故。
于是，通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)上述設(shè)置狀態(tài)的機(jī)械型彈性支承體5的彈簧常數(shù)最好為0.1kg重/mm以上、2.5kg重/mm以下。這是因?yàn)榭蚣芘c面板之間的間隙，實(shí)際上最大極限值為20mm(面板尺寸小時(shí)該值更小)，為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)置力，彈簧常數(shù)必須為0.1kg重/mm以上，另外，若彈簧常數(shù)為2.5kg重/mm以下，彈簧剛性過大，難以引起變形，組裝性極差，而且即使施加相同的力，變形量也小，故使搭拱特性和冷高溫特性降低(修正范圍極窄)的緣故。
(4)該第1種方式中，設(shè)在蔭罩3左右端面部上的減振器4是將金屬絲狀部件局部彎曲、插入形成于蔭罩3上的孔21內(nèi)構(gòu)成的，但適應(yīng)本發(fā)明的減振器4不局限于此，例如也可以是圖10那樣的環(huán)狀部件9。另外，也可以如圖11所示，一部分與蔭罩端面12接觸，另一部分固定在框架10上的減振器11。
(5)作為蔭罩的材料，希望在施加張力的狀態(tài)下高溫時(shí)的熱蠕變量小。在制造CRT過程中，必須進(jìn)行以下數(shù)次高溫?zé)崽幚砉に嚕礊闇p小在架設(shè)蔭罩時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力的熱處理和為形成管殼的熔合(frit)工藝等。蔭罩具有張力而架設(shè)在框架上，這種結(jié)構(gòu)在進(jìn)行上述熱處理工藝時(shí)，蔭罩若產(chǎn)生熱蠕變，則產(chǎn)生張力減小、張力分布變化、蔭罩皺紋等現(xiàn)象，這是不理想的。另外，為了吸收熱蠕變，必須對(duì)蔭罩施加很大的張力，因框架強(qiáng)度提高，產(chǎn)生框架重量增加、架設(shè)設(shè)備復(fù)雜和費(fèi)用增加、工藝復(fù)雜等很多問題。因此，蔭罩的材料最好是本實(shí)施例所使用的Ni-Fe合金(殷鋼材料等)、在施加張力的狀態(tài)下高溫時(shí)熱蠕變量小的材料。
(6)為了在整個(gè)蔭罩上擴(kuò)大減振器的衰減效果，假設(shè)蔭罩中央部的張力為T1，端部的張力為T3，中央部與端部之間的中間部的張力為T2，則最好使蔭罩的張力分布滿足下述關(guān)系T1≥T2≥T3，且T1≥1.1×T3。這是因?yàn)槿鐖D12所示，當(dāng)T1＜1.1×T3時(shí)，減振時(shí)間變長的緣故。圖12中，所謂減振時(shí)間系指振動(dòng)振幅達(dá)到1/10以下的時(shí)間。
(7)如圖13(a)、(b)所示，最好彈性支承體通過將在柱狀銷34前端滑動(dòng)的斷面為圓筒狀的滑動(dòng)用部件33焊接在固定部6上、或如圖14所示將在柱狀銷34前端滑動(dòng)的帶狀滑動(dòng)用部件35焊接在固定部6上等方法而具有減振結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)榧词故a罩的振動(dòng)衰減，若框架的振動(dòng)不衰減，該振動(dòng)會(huì)傳播給蔭罩的緣故。
(第2種方式)圖15表示本發(fā)明實(shí)施方式2的框架部的軸測圖。另外，對(duì)具有與實(shí)施方式1相同功能的部件標(biāo)上相同的符號(hào)，省略其說明。
關(guān)于將框架裝在面板上用的彈性支承體5向上下框架2上的設(shè)置，固定在設(shè)于上下框架2的大致中央部的彈性支承體保持板20(彈性支承體保持板20固定在上下框架2上的面積為15cm2)上，以及蔭罩3上的張力分布設(shè)定成中央部為4.0kg重/mm2、左右端面部為3.2kg重/mm2、中央部與端面部之間的中間部為3.5kg重/mm2，除此以外，與上述實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相同。
將上述的蔭罩和框架看作CRT進(jìn)行評(píng)價(jià)。其結(jié)果示于上述表1。與上述實(shí)施方式1的情況相同，哪一項(xiàng)都達(dá)到目標(biāo)，耐外部振動(dòng)性良好，搭找現(xiàn)象和冷高溫特性也優(yōu)良。并且，由于是軸上SP結(jié)構(gòu)，容易組裝，將框架安裝在面板上的工序(包括光刻工序)中的不良率大幅度降低為1/10以下。
(其它事項(xiàng))關(guān)于上述第1種方式的(1)～(7)項(xiàng)內(nèi)容，該第2種方式也同樣，故省略其說明。
(第3種方式)圖16表示本發(fā)明實(shí)施方式3的彈性支承體的軸測圖。具有與第1種方式相同的功能的部件標(biāo)上相同的符號(hào)，省略其說明。
在上下框架2上設(shè)置彈簧常數(shù)為0.2kg重/mm(L150mm，L225mm，t0.3mm)的彈性支承體，在左右框架1上設(shè)置彈性常數(shù)為1.2kg重/mm(L150mm，L225mm，t0.6mm)的彈性支承體，除此以外，與上述第1種方式的結(jié)構(gòu)相同。使用這種彈性支承體，將框架設(shè)在面板上時(shí)在框架上所施加的力分別為1.2kg重、3.5kg重。
將以上的框架結(jié)構(gòu)體作為CRT進(jìn)行評(píng)價(jià)。表2表示其結(jié)果。
(表2)特性評(píng)價(jià)結(jié)果(29型)

由表2清楚地表明，哪個(gè)項(xiàng)目都達(dá)到目標(biāo)，耐外部振動(dòng)性良好，搭拱現(xiàn)象和冷高溫特性、耐沖擊性也優(yōu)良。特別是關(guān)于振動(dòng)，如圖17(b)所示，即使在面板上施加加速度3G的沖擊，也可在小于0.5秒的時(shí)間內(nèi)抑制框架的振動(dòng)。并且由于是軸上SP結(jié)構(gòu)，故易于組裝，在將框架安裝在面板上的工序(也包括光刻工序)中的不良率大幅度降低為1/10以下。
另外，現(xiàn)有的TcM型中，搭拱特性、冷高溫特性、耐沖擊性不充分。因此，最好設(shè)成上述的機(jī)械型。
因此，該第3種方式對(duì)抑制框架振動(dòng)有效，其原理說明如下。對(duì)在框架的大致中央部配置機(jī)械型的彈性支承體的框架結(jié)構(gòu)體的振動(dòng)方式進(jìn)行解析，如圖18所示，存在3種方式(圖18的解析結(jié)果是29型面板的框架結(jié)構(gòu)體的振動(dòng)方式。若面板的大小變化，振動(dòng)方式形態(tài)雖然相同，但振動(dòng)方式的發(fā)生頻率變化)。
(1)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式框架扭轉(zhuǎn)地進(jìn)行振動(dòng)的方式(29型用的框架，以85Hz左右產(chǎn)生)。
(2)簡諧振動(dòng)方式以設(shè)在上下框架上的彈性支承體、或設(shè)在左右框架上的彈性支承體作為支點(diǎn)作回轉(zhuǎn)振動(dòng)的方式(29型用的框架，以115Hz和130Hz左右發(fā)生)。
(3)平行振動(dòng)方式框架沿著管軸方向(圖中箭頭A方向)進(jìn)行平行移動(dòng)的振動(dòng)方式(29型用的框架以140Hz左右發(fā)生)。
在面板表面上設(shè)置揚(yáng)聲器，只施加產(chǎn)生各種振動(dòng)方式的頻率，然后斷開揚(yáng)聲器，測定振動(dòng)衰減狀態(tài)(稱為揚(yáng)聲器單音試驗(yàn))時(shí)，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式中，振動(dòng)怎么也不衰減地繼續(xù)進(jìn)行。簡諧振動(dòng)方式中，與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式相比，可在1/10以下的時(shí)間內(nèi)抑制振動(dòng)。平行振動(dòng)方式中，難以測定，很快抑制住振動(dòng)。
其原因可考慮在于彈性支承體的動(dòng)作方式。在扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式的情況下，如圖19所示，哪一種彈性支承體都以柱狀銷85為中心進(jìn)行動(dòng)作，使彈性支承體的嵌合部86(a)和連接部86(c)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)。在進(jìn)行這樣的動(dòng)作時(shí)，由于彈性支承體沒有減振效果，故不能抑制框架振動(dòng)而繼續(xù)振動(dòng)。簡諧振動(dòng)方式中，成為支點(diǎn)的彈性支承體與扭轉(zhuǎn)方式做相同動(dòng)作，除此以外的彈性支承體如圖20所示那樣作伸縮動(dòng)作(沿箭頭方向作伸縮動(dòng)作)。這時(shí)，柱狀銷85和彈性支承體的嵌合部86(a)上，彈性支承體的嵌合孔87和柱狀銷85產(chǎn)生很小的滑動(dòng)。因該嵌合孔87和柱狀銷85的滑動(dòng)而引起的摩擦起著減振作用，起抑制框架振動(dòng)的作用。平行振動(dòng)方式中，所有的彈性支承體作伸縮動(dòng)作，起極大的減振作用，故可瞬時(shí)抑制框架振動(dòng)。
設(shè)在左右框架、上下框架上的彈性支承體往往都是相同的(形狀、彈簧常數(shù)等)，在這種情況下，框架振動(dòng)以扭轉(zhuǎn)方式為主，幾乎不產(chǎn)生簡諧振動(dòng)方式和平行振動(dòng)方式。因此，不能抑制框架振動(dòng)而繼續(xù)振動(dòng)。我們發(fā)現(xiàn)使用彈簧常數(shù)不同的彈性支承體，可以產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式和簡諧振動(dòng)方式2種振動(dòng)方式。
表3是對(duì)設(shè)在上下框架上的彈性支承體的彈簧常數(shù)固定為0.2kg重/mm、設(shè)在左右框架上的彈性支承體的彈簧常數(shù)從0.2kg重/mm變化為1.9kg重/mm時(shí)的扭轉(zhuǎn)方式和簡諧振動(dòng)方式的強(qiáng)度比進(jìn)行研究的結(jié)果。
(表3)

設(shè)在上下框架上的彈簧的彈簧常數(shù)0.2kg重/mm該表3所示的強(qiáng)度是設(shè)施加外部振動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的測定系統(tǒng)的振動(dòng)強(qiáng)度為1時(shí)的相對(duì)值。由該結(jié)果可知，使左右框架和上下框架的彈性支承體的彈簧常數(shù)不同，簡諧振動(dòng)方式抑制振動(dòng)的效果較強(qiáng)。
這樣，通過使彈性支承體的彈簧常數(shù)不同，可以將一部分扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方式變換成簡諧振動(dòng)方式，可抑制框架振動(dòng)。為提高簡諧振動(dòng)方式的強(qiáng)度，設(shè)在上下框架上的相同的彈性支承體、設(shè)在左右框架上的相向的彈性支承體都是相同的彈簧常數(shù)，這是有效的。
關(guān)于彈性支承體的彈簧常數(shù)，若在彈性支承體的連接部上形成孔，用孔的大小來進(jìn)行調(diào)整，則不心改變彈性支承體的大小即可比較容易地改變彈簧常數(shù)。
上述第1種方式的(1)～(7)項(xiàng)，在該第3種方式中也一樣，故省略其說明。
(8)該第3種方式中，彈性支承體作成直接設(shè)在框架上的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不局限于此，也可以如第2種方式所示，作成通過彈性支承體保持板將彈性支承體設(shè)在框架上的結(jié)構(gòu)。
(9)該第3種方式中，實(shí)際上將彈性支承體設(shè)在上述框架的中央，但不局限于這種結(jié)構(gòu)。然而，為了較好地抑制屏框的振動(dòng)，最好將彈性支承體實(shí)際上設(shè)在上述框架中央。
(10)為提高簡諧振動(dòng)方式的強(qiáng)度，最好彈性支承體之中相向的彈性支承體的彈簧常數(shù)是相同的。
(11)屏框最好在施加有張力的狀態(tài)下架設(shè)保持在上述框架上，在這種情況下，屏框的張力分布為中央部附近的張力大于端部的張力更好。這是因?yàn)樵诩茉O(shè)有蔭罩上設(shè)有衰減振動(dòng)用的減振器，蔭罩具有這樣的張力分布，即中央部最大，隨著朝向端面部而減小，可確實(shí)使整個(gè)蔭罩的振動(dòng)衰減的緣故。
(12)第3項(xiàng)發(fā)明也可適用于“沿著畫面的縱、橫2個(gè)方向架設(shè)保持著具有數(shù)個(gè)電子束通過孔的平板屏框的屏框”、“沿著上下方向架設(shè)保持著稱為開口格柵(aperture grille)的數(shù)個(gè)細(xì)條的屏框“。另外，蔭罩不局限于平面狀的，還包括呈圓筒形面的架設(shè)面。
(第4種方式)本發(fā)明的第4種方式是采用實(shí)施方式1～實(shí)施方式3的彩色顯像管的TV顯像器。圖21是表示其概略的軸測圖。圖21中，符號(hào)25是本發(fā)明的彩色顯像管，符號(hào)26是揚(yáng)聲器，符號(hào)27是控制電子束和高頻頭等的電路。由于這種結(jié)構(gòu)，外部振動(dòng)所引起的色偏少，在運(yùn)送時(shí)的意外事故方面的可靠性高，可實(shí)現(xiàn)平面TV顯像器。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不限于TV顯像器，也可適用于監(jiān)視器等全部圖像顯示裝置。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，具有以下優(yōu)良效果可以提供耐外部振動(dòng)性良好、在搭拱特性和冷高溫特性、耐沖擊性方面也良好、而且易于組裝的結(jié)構(gòu)的彩色顯像管，并且可以提供利用該彩色顯像管的平面TV顯像器。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，該陰極射線管至少具有形成有螢光體屏幕的面板、和具有數(shù)個(gè)電子束通過部的屏框、及保持該屏框的框架，在上述螢光體屏幕和屏框相向的狀態(tài)下，用數(shù)個(gè)彈性支承體安裝保持上述面板和上述框架，其特征在于，上述數(shù)個(gè)彈性支承體實(shí)際上是由彈簧常數(shù)不同的至少2種以上組合構(gòu)成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體實(shí)際上設(shè)在上述框架的中央部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體由固定在上述框架上的固定部、嵌合在設(shè)于上述面板側(cè)壁的內(nèi)面上的柱狀銷上的嵌合部、及連接固定部和嵌合部的連接部構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陰極射線管，其特征在于，上述連接部大致呈V形的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體之中相向的彈性支承體的彈簧常數(shù)是相同的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陰極射線管，其特征在于，在上述彈性支承體的連接部上設(shè)有孔，用該孔的大小來調(diào)整彈簧常數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述框架利用上述彈性支承體設(shè)置在上述面板上時(shí)，施加在上述框架上的力規(guī)定為1kg重以上、8kg重以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體的彈簧常數(shù)規(guī)定為0.1kg重/mm以上、2.5kg重/mm以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體的固定部的面積為5cm2以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體的固定部的面積與固定上述彈性支承體的上述框架的面積之比至少大于1/25。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述屏框在施加有張力的狀態(tài)下架設(shè)保持在上述框架上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的陰極射線管，其特征在于，上述屏框的張力分布是，中央部附近的張力比端部的張力大。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的陰極射線管，其特征在于，設(shè)屏框中央部的張力為T1，端部的張力為T3，中央部與端部之間的中間部的張力為T2，則上述屏框的張力分布滿足T1≥T2≥T3，且T1≥1.1×T3的關(guān)系。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的陰極射線管，其特征在于，設(shè)屏框中央部的張力為T1，端部的張力為T3，中央部與端部之間的中間部的張力為T2，則上述屏框的張力分布滿足T1≥T2≥T3，且T1≥1.1×T3的關(guān)系。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陰極射線管，其特征在于，在上述屏框上設(shè)有衰減振動(dòng)用的減振器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器可相對(duì)于上述屏框進(jìn)行游動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器插通形成于上述屏框上的孔中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器是金屬絲狀部件。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器是環(huán)狀部件。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述蔭罩是由Fe-Ni合金構(gòu)成的。
21.一種圖像顯示裝置，具有權(quán)利要求1所述的陰極射線管、和電子束控制電路、殼體。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像顯示裝置，其特征在于，還具有揚(yáng)聲器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陰極射線管，該陰極射線管至少具有形成有熒光體屏幕的面板、和具有數(shù)個(gè)電子束通過部的屏框、及保持該屏框的框架，在上述熒光體屏幕和屏框相向的狀態(tài)下，用數(shù)個(gè)彈性支承體安裝保持上述面板和上述框架，其特征在于，上述數(shù)個(gè)彈性支承體實(shí)際上是由彈簧常數(shù)不同的至少2種以上組合構(gòu)成的。
文檔編號(hào)H01J31/10GK1770375SQ200510106948
公開日2006年5月10日 申請日期2000年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月21日
發(fā)明者黑川英雄, 秋山浩二, 渡邊達(dá)昭, 中谷俊文, 鈴木秀生, 大木滋 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社