專利名稱：陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備具有旁熱式陰極的電子槍的陰極射線管，特別涉及一種謀求旁熱式陰極的陰極溫度上升的陰極射線管。
背景技術(shù)：
可在電視顯像管或顯示管等中使用的陰極射線管，由于其具有精細的圖像再現(xiàn)性，因此，作為各種信息處理設備的顯示裝置而廣為使用。該種陰極射線管具有真空管殼，所述真空管殼由下述構(gòu)成面板部，在內(nèi)面形成了涂敷熒光體而成的熒光面；管頸部，收納了對由旁熱式陰極、控制電極、加速電極構(gòu)成的電子束發(fā)生部所發(fā)生的電子束進行聚焦加速，并使其向熒光面射出的具有多個電極的電子槍；以及錐體部，連接面板部和管頸部，外裝了使由上述電子槍所發(fā)射的電子束在熒光面上掃描的偏轉(zhuǎn)線圈。
作為如上所述的陰極射線管所使用的加熱器，人們已知例如像專利文獻1所公開的結(jié)構(gòu)，圖8和圖9表示其一例。圖8是加熱器的側(cè)視圖，圖9是圖8的主要部分放大圖。
在圖8和圖9中，標號31是例如鎢線等的發(fā)熱芯線，32是氧化鋁絕緣膜，33是黑色氧化鋁(dark alumina)涂敷膜，35是加熱器，351是加熱器35的發(fā)熱部，352是加熱器35的腿部，353是加熱器35的焊接部，356是加熱器35的頂部。
圖8和圖9所示的加熱器35，具有下述結(jié)構(gòu)以預定的節(jié)距將發(fā)熱芯線31單層繞線成螺旋結(jié)構(gòu)，將該繞線部分的大致中央部分彎曲捻線并進行二重螺旋(雙螺旋)整形后的發(fā)熱部351；以與上述發(fā)熱部351相同的節(jié)距將發(fā)熱芯線31單層繞線成螺旋結(jié)構(gòu)的直線部355；由與該直線部355相連，且以比上述發(fā)熱部351粗的節(jié)距將發(fā)熱芯線31例如5層(5重)線圈狀地纏繞成螺旋結(jié)構(gòu)那樣的多層繞線部分構(gòu)成的腿部352和焊接部353。
將這樣構(gòu)成的繞線的除焊接部353之外的剩余部分，用氧化鋁絕緣膜32覆蓋，并且在該氧化鋁絕緣膜32的表面涂敷含有鎢微細粉末的黑色氧化鋁涂敷膜33，并進行黑化處理。
另外，在專利文獻2中公開了下述內(nèi)容。首先，將連接加熱器主要部分的第1次密節(jié)距芯線線圈以芯線直徑2倍的節(jié)距繞線。接下來，將芯線折回，以大于等于密線圈節(jié)距9倍的粗節(jié)距對第2次粗節(jié)距芯線線圈進行繞線，形成2重繞線部分。并且，用相同芯線以與上述第1次密節(jié)距相同的節(jié)距形成第3次密節(jié)距芯線線圈，兩個密節(jié)距芯線線圈形成相互陷入谷間的1重密繞線部分。通過上述結(jié)構(gòu)，提供一種加熱器端部的機械強度大，發(fā)熱少且容易加工的旁熱式電子管用加熱器。
此外，以下將線圈的纏繞層數(shù)稱為“×重疊繞”、“×層疊繞”或“×層構(gòu)造”[專利文獻1]日本特開2002-93335號公報(USP6,552,479)[專利文獻2]日本特開2002-25422號公報發(fā)明內(nèi)容近年來，對降低陰極射線管本身的制造成本的要求日漸強烈，與此對應，人們謀求制造時間的縮短，由此，管內(nèi)真空度有降低的傾向。為了即使管內(nèi)真空度降低，也能確保正常的電子發(fā)射特性，必須謀求在低耗電下陰極溫度的上升。
另一方面，上述加熱器是可以低耗電、且高機械強度等的優(yōu)良的加熱器，然而，僅僅是對腿部一側(cè)進行多重線圈狀地纏繞的結(jié)構(gòu)，對陰極溫度上升作用有限，人們要求進一步的對策。特別是對加熱器電壓6.3V、加熱器電流330mA的低功耗型的對策要求強烈。
本發(fā)明的目的在于提供一種具備旁熱式陰極構(gòu)體的陰極射線管，所述旁熱式陰極構(gòu)體可以用具有低功耗、焊接工藝性高等特征的加熱器，謀求該加熱器的發(fā)熱部的溫度上升，從而實現(xiàn)可確保正常電子發(fā)射特性的陰極溫度。
本發(fā)明的典型結(jié)構(gòu)為在構(gòu)成用于陰極射線管的電子槍的電子束發(fā)生部的旁熱式陰極構(gòu)體中內(nèi)置的加熱器包括，將繞線后的發(fā)熱芯線折回后再捻線的發(fā)熱部，與該發(fā)熱部連續(xù)地且線圈狀地纏繞成多層構(gòu)成的腿部，以及一端與該腿部連續(xù)且將另一端附近焊接到加熱器支承體的焊接部；在除與上述加熱器支承體相連的焊接部之外的部分，覆蓋有絕緣被膜；上述發(fā)熱部具有線圈纏繞層數(shù)不同的多個繞線部。
此外，本發(fā)明并不限于上述構(gòu)造，在不背離權(quán)利要求所述的本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，可以進行各種變更。
根據(jù)本發(fā)明，在加熱器發(fā)熱部內(nèi)添加多層繞線部分，從而僅以線圈纏繞方法的結(jié)構(gòu)，便能夠使陰極溫度成為必要的高溫，而不伴隨基本的生產(chǎn)設備等的變更，能夠得到所希望的電子發(fā)射特性，對批量生產(chǎn)率、成本的益處很大。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過使加熱器發(fā)熱部的線圈纏繞層數(shù)多的部分的層數(shù)為其余部分層數(shù)的2倍或2倍以上，能夠提高加熱器發(fā)熱部的溫度上升效率。
另外，通過本發(fā)明，陰極溫度的控制變得容易，對批量生產(chǎn)率、成本的益處很大。
另外，通過本發(fā)明，發(fā)熱部集中在狹窄的部分，因此，能夠高效率地加熱陰極。


圖1是說明用于說明本發(fā)明的陰極射線管的一個實施例的蔭罩式(shadow mask)彩色陰極射線管的概略結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。
圖2是說明圖1所示的彩色陰極射線管所使用的電子槍的結(jié)構(gòu)例的側(cè)視圖。
圖3是說明圖1的旁熱式陰極構(gòu)體的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
圖4是本發(fā)明的陰極射線管所使用的加熱器之一例的部分剖面?zhèn)纫晥D。
圖5是將圖4所示的加熱器的主要部分放大表示的部分剖面?zhèn)纫晥D。
圖6是圖4所示的加熱器的制造方法的說明圖。
圖7是加熱器的發(fā)熱部的結(jié)構(gòu)與陰極溫度的關(guān)系的說明圖。
圖8是表示現(xiàn)有的加熱器構(gòu)造的部分剖面?zhèn)纫晥D。
圖9是將圖8所示的加熱器構(gòu)造的主要部分放大表示的部分剖面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式
以下，參照實施例的附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。
圖1是說明本發(fā)明的陰極射線管的一個實施例的蔭罩式彩色陰極射線管的概略結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。在圖1中，符號1是面板部，2是錐體部，3是管頸部，4是在面板部的內(nèi)面上涂敷熒光體所形成的熒光面，5是作為色選擇電極的蔭罩，6是屏蔽外部磁場(地磁)的磁屏蔽，防止地磁導致電子束的軌道變化。另外7是偏轉(zhuǎn)線圈，8是外磁修正裝置，9是具備了射出3個電子束的旁熱式陰極的電子槍，10是代表3個電子束中的1個并進行表示的電子束。另外，TL表示管軸，上述電子槍9與該管軸TL大致同軸地配置。
構(gòu)成陰極射線管的真空管殼具有面板部，在內(nèi)面具有熒光面；管頸部，收納了電子槍；以及錐體部，用于連接面板部和管頸部。
在這樣的蔭罩式彩色陰極射線管中，來自電子槍9的3條電子束10，根據(jù)來自未圖示的外部信號處理電路的圖像信號進行調(diào)制，并向熒光面4射出。使該電子束10通過由被封裝在管頸部3與錐體部的過渡區(qū)域的偏轉(zhuǎn)線圈7所產(chǎn)生的水平和垂直的磁場，從而使其在熒光面4上2維地進行掃描。蔭罩板5，按每一種顏色選擇在形成于其面內(nèi)的多個開孔通過的3條電子束的每一個，并再現(xiàn)所需要的圖像。
圖2是說明圖1所示的本發(fā)明的彩色陰極射線管所使用的電子槍的結(jié)構(gòu)例的側(cè)視圖。該電子槍9的構(gòu)成如下在管軸TL方向上以預定間隔和位置關(guān)系排列配置有控制電極(第1柵極電極G1)11、加速電極(第2柵極電極G2)12、聚焦電極(第3柵極電極G3、第4柵極電極G4、第5柵極電極G5)13、14、15、陽極(第6柵極電極G6)16以及屏蔽罩(shield cap)17，分別用多形玻璃20進行固定支承，而且，將設置在各電極上的薄片或引線焊接在被直立設置于心柱18上的心柱引線(stem pin)18a上。
此外，在該電子槍9中，靠近控制電極11的心柱18一側(cè)地配置旁熱式陰極構(gòu)體21，在該旁熱式陰極構(gòu)體內(nèi)，內(nèi)置有加熱電子發(fā)射部分的后述結(jié)構(gòu)的加熱器。
另外，標號19是玻璃管襯墊接觸片(bulb spacer contact)，具有下述功能與管頸部的內(nèi)壁彈性接觸并使電子槍的中心軸與管軸一致，而且，從被涂敷在錐體和管頸的內(nèi)壁的內(nèi)部導電膜向電子槍導入陽極電壓。
此外，由控制電極11、加速電極12和旁熱式陰極構(gòu)體21構(gòu)成電子束發(fā)生部分(3個極部)。此外，聚焦電極13～15，加速聚焦從電子束發(fā)生部分射出的電子束，由形成在聚焦電極15和陽極16之間的主透鏡進行聚焦，并指向熒光面方向。
心柱18，被焊接在真空管殼的管頸部開放端上，通過心柱引線18a向各電極施加來自外部的信號或電壓。此外，外磁修正裝置(磁鐵組裝體)8，具有對由電子槍9和面板部、錐體部、蔭罩板之間的微妙的軸偏差或旋轉(zhuǎn)偏差導致的電子束與熒光體的不一致等進行修正的功能。
圖3是說明圖2中旁熱式陰極構(gòu)體的結(jié)構(gòu)例的剖面圖，表示配置在直線(in line)配置的中心的旁熱式陰極構(gòu)體。該旁熱式陰極構(gòu)體21，由圓緣(bead)支承體22、眼孔(eyelet)23、加熱器支承體24、加熱器25、保持電子發(fā)射物質(zhì)層26的基底金屬27、支承基底金屬的陰極支承體套筒28和陰極盤29構(gòu)成，由眼孔23和圓緣支承體22，固定在預成形燒結(jié)玻璃(multiform glass)20上。此外，陰極支承體套筒在內(nèi)部具有對芯線進行線圈繞線而形成的加熱器，加熱器25在后述結(jié)構(gòu)中，通過焊接將其端部(焊接部)固定在加熱器支承體24上。
圖4和圖5是表示本發(fā)明的陰極射線管所使用的加熱器之一例的圖，圖4是部分剖面的例視圖，圖5是將圖4的主要部分放大表示的部分剖面的側(cè)視圖，對與上述圖相同的部分賦予相同的標號。加熱器包括將線圈繞線后的芯線進一步捻線后的二層螺旋構(gòu)造的發(fā)熱部，與該發(fā)熱部連續(xù)地形成且線圈狀地纏繞成多層的腿部，以及與該腿部連續(xù)地形成且焊接到加熱器支承體的焊接部。另外，加熱器除焊接部之外的部分覆蓋有絕緣被膜。此外，發(fā)熱部具有線圈纏繞層數(shù)不同的區(qū)域。
在圖4和圖5中，25是加熱器，251是加熱器25的發(fā)熱部，252是加熱器25的腿部，253是加熱器25的焊接部，254是發(fā)熱部251的第1繞線部，255是發(fā)熱部251的第2繞線部，256是腿部252的多層繞線部，257是加熱器25的頂部，31是例如鎢線等的發(fā)熱芯線，32是氧化鋁絕緣膜，33是黑色氧化鋁涂敷膜，R是發(fā)熱部251的二重螺旋的捻線節(jié)距。
對這樣構(gòu)成的繞線，將除焊接部253之外的剩余部分用氧化鋁絕緣膜32覆蓋，并且在該氧化鋁絕緣膜32的表面涂敷含有鎢微細粉末的黑色氧化鋁涂敷膜33，并進行黑化處理。該黑化處理在目的在于，使來自加熱器的輻射熱的發(fā)射有效率，并降低加熱器的溫度，提高可靠性。
圖4和圖5所示的加熱器25，其腿部252和焊接部253由以預定的節(jié)距對發(fā)熱芯線31進行例如5層(5重)線圈狀地纏繞成螺旋結(jié)構(gòu)那樣的多重繞線后的多層繞線部256構(gòu)成。
與此相對，將與上述腿部252相同的多重疊繞的第2繞線部255，和以比該第2繞線部255的疊繞節(jié)距更密的節(jié)距且單層線圈繞線成螺旋構(gòu)造的第1繞線部254這二者結(jié)合，使得上述第2繞線部255連續(xù)配置到上述腿部252一側(cè)，捻該結(jié)合體，并進行二重螺旋(雙螺旋)整形后形成捻線部分，發(fā)熱部251由所述捻線部分構(gòu)成。
參照圖6所示的加熱器的制造方法的說明圖對其進行詳細說明。
(a)從始點到A點朝正向以節(jié)距P1(例如3匝/mm)將鎢線31對鉬線40繞線成螺旋狀。
(b)一邊從A點返回到B點(朝反向)，一邊以節(jié)距P1進行繞線。
(c)再次從B點朝正向到C點以節(jié)距P1進行繞線。
(d)進而，從C點到D點朝反向以節(jié)距P1進行繞線。
(e)再次從D點朝正向到E點以節(jié)距P1進行繞線。
通過以上的操作，一個腿部和焊接部，還有成為發(fā)熱部的一部分的部分，成為節(jié)距為P1的5重疊繞結(jié)構(gòu)。
接下來，進一步從E點朝正向越過加熱器的折彎中央線CL到F點進行線圈狀地纏繞。從該E點到F點，成為節(jié)距為P2的單一線圈纏繞構(gòu)造。設此時的線圈纏繞節(jié)距P2為上述節(jié)距P1的例如5倍，即15匝/mm。進一步從F點朝正向到G點以節(jié)距P1進行線圈狀地纏繞。
(f)從G點到H點朝反向以節(jié)距P1進行線圈狀地纏繞。
(g)再次從H點朝正向到I點，再朝正向以節(jié)距P1進行線圈狀地纏繞。
(h)從I點到J點朝反向以節(jié)距P1進行線圈狀地纏繞。
(i)再次從J點朝正向到終端進行線圈狀地纏繞。
通過該線圈纏繞操作，F(xiàn)點與終端之間被5重疊繞，形成了另一腿部和焊接部，以及發(fā)熱部的一部分。
如上所述，將發(fā)熱芯線31繞線到鉬芯線40上，將這樣繞線而成的線圈在K點和L點切斷，從而成為1根加熱器長度的螺旋線圈41。
該螺旋線圈41，在K點與M1點以及L點與N1點之間分別為5重疊繞的多層繞線部256；在M1點與M點以及N1點與N點之間分別為相同的5重疊繞的第2繞線部255；在M點與N點之間為單層疊繞的第1繞線部254。
將該螺旋線圈41在折曲中央線CL折曲，再捻到捻合線WL并進行二重螺旋(雙螺旋)整形，將這樣形成的捻線部分作為發(fā)熱部251，將扭合線WL的外側(cè)作為腿部252和焊接部253。
在從M點到M1點以及從N點到N1點之間，為5重疊繞的第2繞線部255；在剩余的M點與N點之間，為單層疊繞的第1繞線部254，將該第2繞線部255與第1繞線部254結(jié)合，捻該結(jié)合體，并進行二重螺旋(雙螺旋)整形后形成捻線部分，上述捻成的發(fā)熱部251由所述捻線部分構(gòu)成。
這里，在M點與M1點之間以及N點與N1點之間各自的尺寸，其詳細情況在后面敘述，在發(fā)熱部251的捻線部分的疊繞節(jié)距尺寸R的7％～70％的范圍內(nèi)是實用的，另外，7％～60％的范圍更有效，進而，15％～50％的范圍更加有效。
在本實施例中，對加熱器發(fā)熱部的第1繞線部的線圈進行單一疊繞，對加熱器腿部進行5層線圈狀地纏繞，并設加熱器發(fā)熱部為大于等于2層，設加熱器腿部為大于等于其2倍，從而也能夠取得同樣的效果。
接下來，圖7是用于說明本發(fā)明的陰極射線管所使用的加熱器的發(fā)熱部251的第2繞線部255與陰極溫度的關(guān)系的圖。在圖7中，縱軸表示圖3所示的基底金屬27的側(cè)面的陰極溫度，橫軸表示發(fā)熱部中的第2繞線部255的長度，與發(fā)熱部的二重螺旋的捻線節(jié)距R(該例中為1.4mm)之比；并且，測定時的加熱器電壓為額定的110％。
在圖7中，黑點T是對使用了上述圖8、圖9所示的現(xiàn)有構(gòu)造的加熱器的陰極溫度進行參考顯示的點，其橫坐標不對應于所述第2繞線部255的長度與二重螺旋的捻線節(jié)距R之比。
另一方面，如曲線S所示，使用于本發(fā)明的加熱器的發(fā)熱部251中的第2繞線部255的長度，與發(fā)熱部251的捻線節(jié)距R的關(guān)系為7％～70％，從而能夠?qū)㈥帢O溫度提高15℃～25℃。特別是，如果該值為7％～60％，則能夠?qū)㈥帢O溫度提高大于等于15℃；進而，如果該值為15％～50％，則能夠?qū)㈥帢O溫度提高大于等于20℃，高溫化更加顯著。
因此，由與發(fā)熱部251的捻線節(jié)距R的關(guān)系來指定發(fā)熱部251中的第2繞線部255的長度，從而，能夠?qū)崿F(xiàn)陰極溫度的高溫化，能夠確保所希望的電子發(fā)射特性。
像以上說明的那樣，通過本實施例，對構(gòu)成用于陰極射線管的電子槍的陰極構(gòu)體的加熱器的發(fā)熱部的一部分，配置與腿部同樣的線圈纏繞方法的多層繞線部，從而能夠提高陰極溫度，能夠充分應對伴隨陰極射線管制造工序的合理化的管內(nèi)真空度的下降，能夠提供電子發(fā)射特性優(yōu)良的陰極射線管。
權(quán)利要求
1.一種具備真空管殼的陰極射線管，所述真空管殼由在內(nèi)面具有熒光面的面板部、收納了電子槍的管頸部、以及用于連接上述面板部和管頸部的錐體部構(gòu)成，所述陰極射線管的特征在于上述電子槍，包括由旁熱式陰極構(gòu)體、控制電極、加速電極構(gòu)成的電子束發(fā)生部，以及由聚焦電極、陽極電極構(gòu)成的主透鏡部；上述旁熱式陰極構(gòu)體，包括電子發(fā)射物質(zhì)層、保持上述電子發(fā)射物質(zhì)層的基底金屬、以及支承上述基底金屬的陰極支承體套筒，上述陰極支承體套筒在內(nèi)部具有線圈狀地纏繞芯線而形成的加熱器；上述加熱器包括，將線圈狀地纏繞的芯線進一步捻成的二重螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)熱部、與該發(fā)熱部連續(xù)地形成且纏繞成多層線圈的腿部、以及與該腿部連續(xù)地形成且焊接到加熱器支承體上的焊接部；上述加熱器，除焊接部之外的部分覆蓋有絕緣被膜；上述發(fā)熱部，具有線圈纏繞層數(shù)不同的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于上述發(fā)熱部的上述腿部一側(cè)的線圈纏繞層數(shù)，比上述基底金屬一側(cè)的線圈纏繞層數(shù)多。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陰極射線管，其特征在于上述發(fā)熱部的上述腿部一側(cè)的線圈纏繞層數(shù)，是上述基底金屬一側(cè)的線圈纏繞層數(shù)的2倍或2倍以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于上述發(fā)熱部的上述腿部一側(cè)的繞線部的與上述管軸平行方向上的長度，為上述發(fā)熱部的上述年部的節(jié)距的7％～70％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陰極射線管，其特征在于上述發(fā)熱部中上述腿部一側(cè)的繞線部的與上述管軸平行方向上的長度，為上述發(fā)熱部的上述捻線部的節(jié)距的7％～60％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陰極射線管，其特征在于上述發(fā)熱部中上述腿部一側(cè)的繞線部的與上述管軸平行方向上的長度，為上述發(fā)熱部的上述捻線部的節(jié)距的15％～50％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陰極射線管，能夠提高陰極溫度，即使管內(nèi)真空度下降也能確保電子發(fā)射特性；其特征在于由線圈纏繞層數(shù)不同的第1繞線部(254)和第2繞線部(255)的結(jié)合體，構(gòu)成陰極射線管用電子槍的旁熱式陰極構(gòu)體中內(nèi)置的加熱器(25)的加熱器發(fā)熱部(251)，并將該結(jié)合體捻成二重螺旋狀而形成。
文檔編號H01J29/04GK1716506SQ200510079958
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者小宮壽文, 小泉幸生 申請人:株式會社日立顯示器