专利名称：彩色显象管的制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色显象管，特别涉及对荫罩本体相对于荫罩框架的安装结构进行改良，以防止因地磁产生的着陆点偏移的彩色显象管。
一般，荫罩型彩色显象管具有由面板及和此面板接合成一体的漏斗部所组成的外壳、并配设有荫罩，该荫罩与由在该面板内面上形成的可发生蓝、绿、红色光的3色荧光体层所组成的荧光屏离开预定间隔且与其相向、且由形成有多个通孔的荫罩本体及支持其周边部的荫罩框架所组成。又形成的构造是在漏斗部的管颈内配设可发射出3电子束的电子枪，通过上述荫罩选择从此电子枪发出的3电子束，并通过使其轰击与其分别对应的荧光体层来在上述荧光屏上显示彩色图象。
可是，如地磁等的外部磁场作用在这样的彩色显象管，则从电子枪射出的电子束的轨道发生变化，根据光栅偏移或电子束相对于荧光体层的着陆点偏移而发生色偏移，因而不能显示品质良好的图象。
特别是如就地磁作为外部磁场的影响进行说明，则例如在北半球、如设使荧光屏向着北面而使彩色显象管工作，则如图7(a)所示，画面1上的电子束着陆情况因地磁的水平成分而按箭头2的方向旋转(左转)。反之，如使荧光屏向着南方并使其工作，则如图7(b)所示，按箭头3的方向旋转(右转)。由此地磁的水平成分引起的光栅的旋转，在不具备下述的内部磁屏蔽体的彩色显象管中即使在家庭内也屡有发生。
为此，为了使此外部磁场的影响减轻，如图8所示，彩色显象管在荫罩5的荫罩框架6上装有内部磁屏蔽体7并使其介于漏斗部8的锥部9的内侧以便包围电子束的通过区域。
又，以在图8所示的彩色显象管中10为和漏斗部8一起构成外壳的面板、11为在其内面形成的荧光屏、12为与荫罩框架6一起构成荫罩5的荫罩本体、13为漏斗部8的管颈、14为配置在其内侧的电子枪。
但是，即使如上所述配置内部磁屏蔽体7，仍存在以下问题。
即，最近、因超大型画面电视的流行、彩色显象管正在大型化。一般，由于彩色显象管越大型化，则从电子枪到荧光屏的距离变大，故很容易受地磁的影响。另一方面，在大型彩色显象管中为了提高使电子束偏转的偏转线圈的效率，虽然画面要大型化但希望使管颈变细。但是如使管颈变细，则在彩色显象管的设计上荫罩本体和荧光屏的间隔变大，当由于有地磁等的影响使通过荫罩之前的电子束轨道从正常的轨道上偏移时，相对于荧光体层的着陆点偏移很大。又，如在荫罩内部安装内部磁屏蔽体并使其插装于漏斗部的锥部内侧，则如图9所示，由于构成一体的内部磁屏蔽体7、荫罩框架6、荫罩本体12分别是磁性体，故构成磁回路(磁阻小的区域)、并使此磁回路的内部的磁场强度为1/10左右、而在荧光屏11近旁使地磁的磁场分布发生变化。
即、在不插装内部磁屏蔽体7和荫罩5时的地磁的管内磁场分布在荧光屏11向北面时，如以实线16和将其延长后的虚线16a所示的那样，成为和管轴17大致平行的均匀分布的磁场。(但为使说明简化设垂直磁场为零)但、如插装内部磁屏蔽体7及荫罩5，则此内部磁屏蔽体7收集通过其近旁的磁场、按内部磁屏蔽体7→荫罩框架6→荫罩本体12的顺序通过上述磁回路、并如以实线18所示的那样从荫罩本体12向荧光屏11的方向放射、使荫罩本体12和荧光屏11之间的磁通密度增加。为此，通过荫罩本体12的通孔19并轰击荧光屏11的电子束20受此磁通密度高的磁场的作用而作不希望的偏转，从而助长着陆点的偏移。
不用说，如在锥部9的内侧插入内部磁屏蔽体7，则在电子枪和荫罩5之间由于外部磁场被屏蔽，在此区域中电子束的轨道偏移与未插装内部磁屏蔽体7时相比有所减小。但由于如上所述在荫罩12和荧光屏11之间助长了偏移，故结果是即使设置内部磁屏蔽体7也不能充分发挥磁屏蔽效果，仍会招致色纯度的劣化。
又在特开昭63-43242号公报上所揭示的彩色显象管如
图10所示，经弹簧状的金属片22将热膨胀率小的荫罩本体12固定在热膨胀率大的荫罩框架6上。
现在，如图11所示，如在此彩色显象管的荫罩框架6上安装内部磁屏蔽体7，并加上和管轴17大致平行的磁场，则由于磁通23被内部磁屏蔽体7所收集并从荫罩框架6的荧光屏11的侧端部上放射出来，故荫罩本体12和荧光屏11之间的磁场几乎不变化，从而可以减轻对电子束20的影响。
但是，如使该结构适用于最近所开发的宽高比(AspectRatio)为16∶9的横长画面的超大型高品位电视用彩色显象管，例如36英寸90度偏转彩色显象管、并在日本国内使用，则可以观测上述的图7(b)的旋转图形、(荧光屏向南)、并测定由地磁产生的电子束的移动量即N/S电子束移动量，其结果如图12所示，已了解到因电子束的偏转角之差而产生的着陆点的变化为在对角端部为98μm、其变化最大，接着在水平轴(H轴)的端部为63μm，在垂直轴(V轴)的端部则为33μm，(以上数值为平均值)，而在画面中央部则几乎没有变化。此N/S电子束移动量如和未备有内部磁屏蔽体且荫罩为通常的构造的同一36英寸90度偏转的彩色显象管的对角端部的N/S电子束移动量约为200μm相比，似乎被认为内部磁屏蔽体的效果是很大的。
但是，36英寸级的可以析象1000TV根数的超大型高品位电视用彩色显象管的荫罩由于一般通孔间距为0.39～0.48mm，故如图13所示荧光屏和电子束的关系是3色荧光体层(圆点)25B、25G、25R的直径φd约为170μm、电子束点26的直径φb约为240μm，着陆余裕度约为35μm、相当地小，且色纯度余裕度显著地变小。为此在上述对角端部的N/S电子束移动量(98μm)也会引起色纯度的劣化。
为了防止此色纯度的劣化现象，如图14所示，在面板10的裙部27的外侧上配置地磁校正线圈28，并作成在其上流过直流电流且使其发生和地磁方向相反的磁场。如这样配置地磁校正线圈28、使其上流过直流电流并调整成能在对角端部得到最佳的着陆点，则在上述的如图11所示的构造的36英寸90度偏转的超大型彩色显象管的场合，且荧光屏面向南方时，即成为图15(b)所示的旋转图形。即在不用地磁校正线圈28进行调整时，成为图15(a)所示的N/S电子束移动量(约为图12的旋转图形的N/S电子束移动量的1/2)的旋转图形，而这如图15(b)所示那样在水平轴端部及垂直轴端部为过校正。因而即使用地磁校正线圈28也不得不进行妥协式校正以便在整个画面上成为最佳的状态。
如上所述，为使外部磁场的影响比以前减轻而提供有一种彩色显象管，在其荫罩的框架上装上内部磁屏蔽体，并插装在漏斗部的锥形部的内侧以包围电子束的通过区域。但如在荫罩框架上装上内部磁屏蔽体，并插装在漏斗部的锥部的内侧，则由于由此内部磁屏蔽体所收集的外部磁场通过荫罩框架而流到荫罩本体，并从此荫罩本体向荧光屏方向放射，故荫罩和荧光屏之间的磁场强度比未设内部磁屏蔽体时要强，从而使电子束作不希望的偏转，以使着陆偏差变大。特别是在荧光屏虽大但管颈较细的超大型彩色显象管中在管子设计方面由于比起画面的大小还是使荫罩和荧光屏之间的间隔变大，故容易受到上述外部磁场的更大影响。
但是如使用的荫罩为将荫罩本体经弹簧状金属片装到荫罩框架上的荫罩、并将此荫罩与内部磁屏蔽体组合在一起，则由内部磁屏蔽体所收集的外部磁场从荫罩框架的荧光屏一侧的端部集中放射，可以减轻对电子束的影响，但是如使此构造适用于例如超大型高品位电视用彩色显象管，则一般地这样的高品位电视用彩色显象管由于电子束对3色荧光体层的着陆余裕度小，特别是在N/S电子束移动量大的对角端部色纯度会发生劣化现象。为了防止此色纯度的劣化，如在面板的裙部外侧配置地磁校正线圈，并在此校正线圈上流过直流电流且校正成能发生和地磁方向相反的磁场，就能调整成以便在对角端部得到最佳的着陆。但是，由于此时在水平轴和垂直轴端部成为过校正，故实际上不得不进行为使在整个画面上得到最佳状态的校正。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于将其适用于一般大小的彩色显象管，也适用于与管颈的粗细相比还是荧光屏大的超大型彩色显象管甚至超大型高品位电视用彩色显象管，以便使地磁在管内的分布对电子束没有影响，且如需要，也可使地磁校正线圈起作用，而得到色纯度良好的彩色显象管。
解决上述课题的手段如下在具有在荫罩框架的内侧上固定荫罩本体的周边部分而形成的矩形荫罩、且该荫罩本体和在矩形面板的内部所形成的荧光屏相对并隔开预定间隔的彩色显象管中至少在对应于矩形面板的角部近傍的部分的荫罩本体和荫罩框架之间设置磁阻部分。
又，在具有在荫罩框架的内侧上固定荫罩本体的周边部分而形成的矩形荫罩、该荫罩本体和在矩形面板的内部所形成的荧光屏相对并隔开预定间隔、且在上述荫罩上还安装内部磁屏蔽体的彩色显象管中，至少在对应于矩形面板的角部近傍的部分的荫罩本体和荫罩框架之间设置磁阻部分。
更具体地说，用由非磁性构件或其导磁率比荫罩本体及荫罩框架的导磁率低的磁性构件所作成的磁阻构件来构成磁阻部分，且将其仅插装在对应矩形面板的角部近傍的荫罩本体和荫罩框架之间、或插装在整个荫罩四周的荫罩本体和荫罩框架之间以便使对应于矩形面板的角部近傍的部分的磁阻为最大。
又在荫罩本体和荫罩框架之间设置间隙作为磁阻部分并构成为使此间隙在对应于矩形面板的角部近旁的部分为最大，而在对应于相邻的角部之间的中央部分的部分间隙为最小，或作成使在荫罩本体和荫罩框架之间的磁阻对应于矩形面板的角部近旁的部分为最大，而对应于相邻角部之间的中央部分的部分为最小，而从对应于上述中央部的部分起向上述角部的方向慢慢进行变化。
又将磁阻构件和间隙组合起来作为荫罩本体和荫罩框架之间的磁阻部分。
如上所述，在矩形荫罩或矩形荫罩框架上安装内部磁屏蔽体的彩色显象管中，如至少在对应于矩形面板的角部近旁的部分的荫罩本体和荫罩框架之间设置磁阻部分，即可减轻从荫罩框架上流到荫罩本体上的外部磁场，且可使对应于矩形面板的角部近旁的荫罩和荧光屏之间的外部磁场强度比对应于面板的水平轴端部及垂直轴端部的部分的外部磁场强度弱，并可使因外部磁场所引起的电子束的着陆点偏移减轻且很均匀。
以下参照附图根据本发明的实施例进行说明。
在图1中表示作为本发明的一实施例的彩色显象管的构成。此彩色显象管具有由在其周边部上备有裙部27的大致为矩形的面板10及与此面板10接合成整体的漏斗状的漏斗部8所形成的外壳，并在该漏斗部8的管颈13内配设可放出3电子束的电子枪14。又在面板10的内面形成由可发出蓝、绿、红色光的3色荧光体层所形成的荧光屏11、并与此荧光屏11相对而在其内侧上装上矩形的荫罩30。
此荫罩30形成有多个通孔，且和荧光屏11相对并与其隔开预定间隔，并由荫罩本体31和荫罩框架32所组成，其中荫罩本体31由主要成分为铁90%，Al 0.03～0.04%等、导磁率9.30×10-4H/m(比导磁率740)的铁荫罩或其主成份由Fe62.9%，Ni36.4%等所形成，且导磁率为4.02×10-3H/m(比导磁率3200)的恒范(invar)钢等的磁性体所形成，荫罩框架32则由支持此荫罩本体31的周边部的同样由低碳钢等的磁性体所形成、且主成份为铁Fe、导磁率为6.28×10-4H/m(比导磁率500)、厚度为0.8mm且断面为L字形，通过将焊接在荫罩框架32上的弹性支撑体33装到固定在面板10的裙部27的内面上的螺柱34上，而将其支持在面板10的内侧。
又在向上述荫罩框架32的内侧突出的突出部上装有由磁性体所形成的内部磁屏蔽体7，以便包围从电子枪14所放出的电子束的在锥部9的内侧的通过区域。
因而，此例的彩色显象管的荫罩32如图2所示在荫罩框架32和其内侧的荫罩本体31的周边部之间设有间隙35。此间隙35在矩形荫罩框架32的长边中央(垂直轴上)上最狭、接着在短边中央(水平轴上)较狭、从其各边的中央部沿各对角端部的方向而依次变宽、而在其对角端部处成为最大、在此最大部分上至少令其间隔大于荫罩框架32的厚度，而以尽可能大为佳。且在其荫罩框架32的各对角端部侧壁内侧上配置有由非磁性构件或其导磁率比荫罩本体31和荫罩框架32的导磁率低的磁性构件形成的厚度为1.0mm的磁阻构件36。例如配置导磁率约1.257×10-6H/m(比导磁率约1)的非磁性的不锈钢(SUS 304L，SUS 302)。荫罩本体31的周边部经此磁阻构件36装在荫罩框架32的内侧。此磁阻构件36的导磁率小于荫罩框架32的导磁率6.28×10-4H/m、小于比导磁率500，而以尽可能小为佳，又此磁阻构件36也可以用铬Cr、铝Al、铜Cu、玻璃材料等。
可是，如上所述，如在荫罩框架32和其内侧的荫罩本体31之间设置间隙35、设该间隙35在对角端部为最大，且经配置在此对角端部上的磁阻构件36支持荫罩本体31、例如在彩色显象管的荧光屏向北时，形成图3所示的磁场。即如以实线16所表示的那样，和通过内部磁屏蔽体7的附近的管轴17大致成平行的地磁磁场被收集在内部磁屏蔽体7上，经和此内部磁屏蔽体7成为一整体的荫罩框架32向荧光屏11的方向进行放射，而特别是在对应于矩形面板10的角部近旁的部分上如图3(a)所示的那样，由于有较大的间隙35和磁阻部件36介于其间，而不流入到荫罩本体31上，大部分则如以实线37a所示那样从荫罩框架32的荧光屏11一侧的端部向荧光屏11的方向进行放射。另一方面，在对应于矩形面板10的水平轴及垂直轴端部近旁的部分上如图3(b)所示的那样，由于在荫罩本体31和荫罩框架32之间设有间隙35，故可控制从荫罩框架32向荫罩本体31的流入，大部分如实线37b所示的那样从荫罩框架32的荧光屏11一侧的端部向荧光屏11的方向放射，而此部分的间隙35由于与上述荫罩30的角部的间隙相比较是狭的，故放射出的磁场将具有与3(a)的场合相比较大的扩展。
因而，荫罩本体31和荧光屏11之间的磁场强度按水平轴端、垂直轴端、对角端部的顺序变弱。其结果是如已有的如图15所示的那样，N/S电子束移动量在水平轴端为32μm、在垂直轴端为17μm、在对角端为49μm，则最大移动量和最小移动量之差为49μm-17μm-32μm，而如图4(a)所示，旋转图形的N/S电子束移动量在水平轴端为35μm、垂直轴端为30μm、对角端为38μm，最大和最小之差38μm-30μm＝8μm，两者大致相等。因而，如在此彩色显象管上装上如图14所示的地磁校正线圈，使其上流过直流电流并调整着陆点，则如图4(b)所示，N/S电子束移动量可调整为最佳的状态即在水平轴端为5μm，垂直轴端为8μm，对角端部为0μm，即存在的优点是可以很容易地用地磁校正线圈进行校正。
又，当荧光屏面向北时，其旋转图形的方向和图4(a)的方向相反，而此时的水平轴端、垂直轴端、对角端部的N/S电子束移动量也通过地磁校正线圈进行了平均。
因而，通过装上地磁校正线圈，并流过其方向和使上述荧光屏面向南时者相反的直流电流并进行调整，就能最佳地调整着陆点，并能得到色纯度良好的彩色显象管。
下面，就其他实施例进行说明。
图5中矩形荫罩框架32的各边作成其中间部呈凹状的形状，在其各对角端部配置和上述实施例同样的磁阻构件36，同时在各边的中央部上也配置同样的磁阻构件36a，并经这些磁阻构件36a将矩形荫罩本体31装到荫罩框架的内侧。
如这样地构成荫罩30，则不用对荫罩本体31的形状作出牺牲就能有效地在对角端部上在荫罩本体31和荫罩框架之间设置间隙。又通过在各边的中央部上也配置磁阻构件36b，能使荫罩30的机械强度提高，又通过使各边的中央部作成凹状，可提高关于在面板内侧上支持荫罩30的弹性支持体等的荫罩支持手段的设计自由度，可使作成的荫罩能很容易地相对于面板进行拆装。
又，在此图5的荫罩中将磁阻构件配置在各边的中央部和对角部上，而此磁阻构件也可以配置在边的中央部或边的中间部上。
在图6中，在荫罩本体31的整个周边上绕着非磁性的不锈钢带38或铝带等的磁阻构件36c，且在荫罩框架32的角部上配置磁阻构件36a，并经这些磁阻构件36a、36c将荫罩本体31装到荫罩框架32的内侧。
如这样地构成荫罩30，则可使荫罩框架32和荫罩本体31之间的间隙小，且这些之间的磁阻大，并可使荫罩30的机械强度提高。
又，在上述实施例中，已就备有内部磁屏蔽体的彩色显象管进行了说明，而本发明对不备有内部磁屏蔽体的彩色显象管也能适用。例如适用于不备有内部磁屏蔽体的小型彩色显象管等，可防止在荫罩框架上所收集的外部磁场流入荫罩本体，并可作成其效果和备有上述内部磁屏蔽体的彩色显象管相同的彩色显象管。
如在将荫罩本体的周边部固定在荫罩框架的内侧上而形成的大致为矩形的荫罩的至少对应于矩形面板的角部近旁的部分的荫罩本体和荫罩框架之间设置磁阻部分并提高磁阻，则通过内部磁屏蔽体或荫罩框架所收集的管轴方向的外部磁场在对应于面板的角部近旁的部分上几乎不会传到荫罩本体，而从荫罩框架的荧光屏端部向荧光屏方向放射，可在水平轴端、垂直轴端，对角端部处使荫罩本体和荧光屏之间的磁场强度大致相等且均匀。因而，通过在备有这样的荫罩的彩色显象管中安装地磁校正线圈并进行调整，可在整个画面上使由外部磁场产生的着陆点偏移实质上为零，特别适用于荫罩和荧光屏之间的间隙大的超大型彩色显象管，可使其画面的质量提高。
图1至图6为本发明的实施例的说明图，图1为表示其一实施例的彩色显象管的构成图，图2为表示其荫罩的构成的平面图，图3(a)及图3(b)为分别表示在其矩形彩色显象管的角部上的地磁磁场分布及水平轴端或垂直轴端的地磁磁场分布的图，图4(a)及图4(b)为分别表示备有上述荫罩的超大型彩色显象管的因地磁而产生的旋转图形及在通过其地磁校正线圈对该着陆点偏移进行校正的旋转图形的图，图5为表示其他实施例的荫罩构成的平面图，图6为表示不同的另一实施例的荫罩的构成的平面图，图7到图15为已有的彩色显象管的说明图，图7(a)及(b)为分别表示在使不备有内部磁屏蔽体的彩色显象管的荧光屏向北时的光栅旋转方向及使荧光屏向南时的光栅的旋转方向的图，图8为表示备有内部磁屏蔽体的彩色显象管的构成的图，图9为表示备有内部磁屏蔽体的彩色显象管的地磁磁场分布图，图10为表示在荫罩框架的内侧经弹簧状金属片安装了荫罩本体的荫罩的构造的图，图11为表示备有图10的荫罩的彩色显象管的地磁磁场分布图，图12为表示该彩色显象管的因地磁引起的旋转图形的图，图13为表示其3色荧光体层由点组成的荧光屏和电子束点之间的关系图，图14(a)及(b)为分别表示局部剖视的装有地磁校正线圈的彩色显象管的侧面图和正面图，图15(a)及15(b)为分别表示用地磁校正线圈进行校正之前的彩色显象管的因地磁而产生的旋转图形及用地磁校正线圈进行校正之后的彩色显象管的因地磁而产生的旋转图形的图。
7……内部磁屏蔽体10……面板11……荧光屏14……电子枪30……荫罩31……荫罩本体32……荫罩框架35……间隙36……磁阻构件
权利要求
1.一种彩色显象管，具有将形成有多个通孔的荫罩本体的周边部固定在荫罩框架的内侧上而形成的矩形荫罩，且该荫罩的荫罩本体和在矩形面板的内面所形成的荧光屏相隔预定的间隔并面向该荧光屏，其特征在于上述荫罩至少在对应于上述矩形面板的角部近旁的部分的荫罩本体和荫罩框架之间设有磁阻部分。
2.一种彩色显象管，具有将形成有多个通孔的荫罩本体的周边部固定在荫罩框架的内侧上而形成的矩形荫罩，且该荫罩的荫罩本体和在矩形面板的内面所形成的荧光屏相隔预定的间隔并面向该荧光屏，且在上述荫罩上还装有内部磁屏蔽体，其特征在于上述荫罩至少在对应于上述矩形面板的角部近旁的部分的荫罩本体和荫罩框架之间设有磁阻部分。
3.如权利要求1或2所述的彩色显象管，其特征在于上述磁阻部分是由非磁性构件或其导磁率比荫罩本体及荫罩框架的导磁率低的磁性构件所形成的磁阻构件构成的。
4.如权利要求3所述的彩色显象管，其特征在于上述磁阻构件仅仅介于对应于矩形面板的角部近旁的荫罩本体和荫罩框架之间。
5.如权利要求3所述的彩色显象管，其特征在于上述磁阻构件沿荫罩的整个周边都介于荫罩本体和荫罩框架之间，以使对应于矩形面板的角部近旁的部分的磁阻为最大。
6.如权利要求1或2所述的彩色显象管，其特征在于上述磁阻部分是通过在荫罩本体和荫罩框架之间设置间隙而构成。
7.如权利要求6所述的彩色显象管，其特征在于在荫罩本体和荫罩框架之间的间隙在对应于矩形面板的角部近旁的部分为最大，而在对应于上述矩形面板的相邻的两角之间的中央部分的部分为最小。
8.如权利要求1或2所述的彩色显象管，其特征在于在上述荫罩本体和荫罩框架之间设置的磁阻部分作成荫罩本体和荫罩框架之间的磁阻以对应于矩形面板的角部近旁的部分为最小，并以对应于上述矩形面板的相邻角部间的中央部的部分为最小，且从对应于上述中央部的部分起在上述角部方向上慢慢地进行变化。
9.如权利要求1或2所述的彩色显象管，其特征在于上述磁阻部分是将由非磁性构件或其导磁率比荫罩本体及荫罩框架的导磁率低的磁性构件和间隙组合起来而构成的。
全文摘要
一种彩色显象管具有由荫罩本体和荫罩框架构成的矩形荫罩，其特征在于荫罩至少在对应于矩形面板的角部近旁的部分的荫罩本体和荫罩框架之间设有磁阻部分，它可用由非磁性构件或其导磁率比荫罩本体及荫罩框架的导磁率低的磁性构件形成的磁阻构件构成，或在荫罩本体和荫罩框架之间设置间隙来构成，或将磁阻构件和间隙组合起来构成，上述特征同样适用于在荫罩上还装有内部磁屏蔽体的彩色显象管。可防止地磁的影响。
文档编号H01J29/07GK1040459SQ89105559
公开日1990年3月14日 申请日期1989年8月10日 优先权日1988年8月11日
发明者时田清, 曾根敏尚, 中村三千夫, 福冈彰 申请人:东芝株式会社