陰極射線管及其制造方法

專利名稱：陰極射線管及其制造方法
技術領域：
本發明涉及作為裝有帶含浸(浸漬)型陰極電子槍的彩色陰極射線管適用的陰極射線管及其制造方法。尤其涉及的是在將構成管殼的玻璃構件熔敷或密封時，不使用氣冷裝置故可以防止電子槍的發射性能劣化和可抑制加熱部分污染的陰極射線管及其制造方法。
通常構成陰極射線管的管殼的顯示面板、管狀細頸、漏斗、晶體管管座、和排氣管都是玻璃構件。通常，這些玻璃構件是通過熔敷而密封。另外，作為其它構成部件的陽極按鈕、引線、也在開口端實施熔敷。
作為通過熔敷而密封的方法，可采用以氣體-氧燃燒器或氣體-空氣燃燒器等燃燒手段將玻璃構件的指定位置加熱軟化的方法，或采用給鎳鉻耐熱合金或坎塔爾鐵系鉻鋁系高電阻合金等的電阻線通電流使玻璃構件的指定位置加熱軟化的方法。
在這種陰極射線管中，從電子槍射出的電子線使設在顯示面板內面的熒光體發光并將圖像放映到顯示面板上。但是，此時衰減X射線在陰極射線管的內部發生。當該X射線通過管殼漏到管外時對人體產生不良影響，所以構成管殼的各玻璃構件應當由具有高X射線吸收能力的玻璃制作。
特別是關于管狀細頸，一般來說平均壁厚是約2.4mm，與顯示面板或漏斗相比其管壁的壁厚薄，所以要求具有高X射線吸收能力。因此，通常的管狀細頸是由對0.6埃波長的X射線的吸收系數是80cm-1以上的玻璃制成的，該玻璃含有35重量％左右的、作為玻璃的X射線吸收能力最高的成分的PbO。
另外漏斗是由含10～30重量％PbO，且對0.6埃波長的X射線的吸收系數是40cm-1以上的玻璃制成的。
還有晶體管管座，由于與金屬密封，所以同時要求電阻高、熱加工性優異；此外排氣管是一邊烘烤陰極射線管一邊減壓排氣后被密封，所以也要求熱加工性優良。因此晶體管管座和排氣管分別是由X射線吸收能力、電絕緣性、熱加工性優良的高含鉛玻璃制成的。
然而，從前使用鋇作為安裝在彩色陰極射線管內的電子槍的陰極材料。但是，近年來，從進一步提高聚焦點以便可以提高圖像質量之類的理由出發，正在普及一種使用碳化鎢作為陰極材料的帶浸漬型陰極(以下略稱為漬制陰極)電子槍。
但是，碳化鎢與鋇相比，在低溫下容易氧化。因此，在將帶漬制陰極電子槍暴露在600℃以上的高溫下時，由于陰極材料被氧化，故存在發射性能容易劣化之類的問題。
為此，將帶漬制陰極電子槍裝入管狀細頸內，再將晶體管管座在該管狀細頸內熔敷時，在以往的操作方法中，必須使用氣冷裝置通過供給電子槍氮氣來冷卻陰極。此外在使陰極射線管減壓排氣后，密封排氣管時，也有必要使用氣冷裝置抑制電子槍的陰極溫度上升。但是，這樣的氣冷裝置極其昂貴，而且氮氣的供給方向和供給量的調整也非常困難，結果其操作性不佳。
另外在利用由燃燒器燃燒的加熱方法的場合，因燃燒氣體中的不純物等，在加熱部分附著金屬異物，故而也存在容易污染之類的問題。由此在玻璃構件上附著金屬異物的場合，玻璃的電阻變小因此引起絕緣破壞，并且還有可能使陰極射線管的析像度或照度下降，所以不理想。
近年來，隨著進行陰極射線管的大型化、更容易發生起因于玻璃中的拉伸翹曲的破損、絕緣破壞、析像度或照度的下降。因此更加要求防止在構成管殼的玻璃構件被熔敷、或密封時的污染。
因此，本發明的目的在于，在使構成管殼的玻璃構件熔敷且密封時，通過謀求加熱時間的縮短或加熱溫度的降低，和在不使用氣冷裝置的前提下，提供一種帶漬制陰極電子槍的發射性能不劣化并可以抑制加熱部分污染的陰極射線管及其制造方法。
另外本發明的陰極射線管的制造方法是將面板、漏斗、細頸、晶體管管座和排氣管的各玻璃構件加熱軟化熔敷且進行密封的方法，其特征在于，漏斗、細頸、晶體管管座和排氣管中的至少之一的玻璃構件由紅外線吸收玻璃形成，主要利用紅外線將該玻璃構件加熱軟化。
如上所述，構成的玻璃構件，是由紅外線吸收玻璃形成，且其厚度方向的波長1050nm的紅外線透射率是70％以下，所以容易吸收熱射線。因此，可以謀求熔敷且密封該玻璃構件時的加熱時間的縮短或加熱溫度的降低。此外，還可以通過紅外線燈或激光等加熱手段只將玻璃構件的規定位置進行定位加熱。
當管狀細頸、晶體管管座和排氣管中的任何一個是由上述那樣的紅外線吸收玻璃形成的場合，在將其熔敷且密封時，可以防止將熱傳導給安裝在管狀細頸內的電子槍。另外，即使在安裝帶漬制陰極電子槍的場合，也不使用氣冷裝置，故可以抑制陰極材料的氧化。尤其是管狀細頸與晶體管管座的熔敷，是在接近于電子槍的部位進行所以是特別有效的。更理想的是管狀細頸和晶體管管座兩者都由紅外線吸收玻璃形成。
另外，加熱時間越長，并且加熱溫度越高時，燃燒器加熱時的加熱部分的污染程度越大。但是，當玻璃構件是由上述那樣的紅外線吸收玻璃形成的場合，可以大幅度謀求時間縮短和溫度下降，從而可以抑制加熱部分的污染。
本發明的陰極射線管的制造方法，由于主要的玻璃構件是由紅外線吸收玻璃形成，和主要利用紅外線加熱軟化該玻璃構件，所以可以只對玻璃構件的指定部位進行定位加熱熔敷且進行密封。
也就是說以往由燃燒器的燃燒和利用電阻的加熱方法中，只對必須加熱的部分進行定位加熱是困難的。即，使周圍不需要進行加熱的部分也被加熱了，或者玻璃構件的固定夾具和氛圍氣體也被加熱了。因此，需要浪費的熱量，而且還限制了升溫速度和冷卻速度，所以有恐成為在玻璃構件中產生大的拉伸翹曲、破損的原因。
另一方面，在主要利用紅外線將本發明這樣的玻璃構件加熱軟化的場合，在紅外線不照射的部分見不到直接的溫度上升，而且即使對紅外線吸收率小的玻璃照射紅外線，也見不到直接的溫度上升。
為此，玻璃構件由紅外線吸收率高的材質形成，將由碘鎢燈或氙燈等紅外線燈照射的紅外線采用透鏡或反向鏡進行聚光、擴散則可以只對必要的部分以適當的密度分布進行照射。其結果，只對必要的部分在短時間進行加熱軟化成為可能。另外，像在由燃燒器的燃燒加熱時那樣的玻璃構件的污染現象也不存在了。
因此本發明的方法，是通過照射紅外線，對構成管殼的玻璃構件，進行定位加熱來進行熔敷和密封，因此可以適用于顯示面板與漏斗的溶敷、管狀細頸與漏斗的熔敷、管狀細頸與晶體管管座的熔敷、晶體管管座與排氣管的熔敷、排氣管的密封、對于漏斗的陽極按鈕的熔敷(封合)。因此，與以往的熔敷、密封方法相比，大幅度地縮短了加熱操作的時間，并使削減熱量成為可能。另外即使在使用帶漬制陰極電子槍的場合，在使管狀細頸與晶體管管座進行熔敷、或密封排氣管時，也可以防止陰極材料的氧化。特別是管狀細頸與晶體管管座的熔敷，是在與電子槍接近的部分進行，所以可以定位加熱的本發明的方法，最適于管狀細頸與晶體管管座的熔敷。
圖2是表示利用紅外線熔敷管狀細頸與晶體管管座時的方法的說明圖。
為實施發明的最佳方案為了更詳細地說明本發明，根據附圖對其進行說明。
如

圖1所示的陰極射線管的管殼，是由放映圖像的顯示用的面板10、管狀細頸11、連接面板10和管狀細頸11的漏斗狀的漏斗12、在細頸11的開口端熔敷的晶體管管座13、在晶體管管座13的外面熔敷的排氣管14構成的。
通常，面板10和漏斗12的結合，是通過熔敷或熔合進行的，漏斗12和細頸11的結合，是通過熔敷進行的。進一步將陽極按鈕15再熔敷(封合)在漏斗12的規定位置上。此外，在細頸11內，安裝電子槍16，電子槍16用內部引線17與晶體管管座13相連。晶體管管座13的外周面，熔敷在細頸11的開口端，且在晶體管管座13的外周面上，熔敷排氣管14的一端。另外，內部引線17，與封入晶體管管座13的外部拉出引線18相連。另外，在陰極射線管一邊烘燒一邊減壓排氣后，排氣管14的另一端被密封。
而且，在圖中還示出了，為保持面板10的強度和防止破損時的飛散的加強帶20、為防止從熒光體19發出的熒光的返回而設置的鋁膜21、規定電子線的照射位置的蔭罩22、為固定蔭罩22的銷栓23、防止因蔭罩22的電子線引起的高帶電，和為了向外部導通接地的導電膜24。
一般地構成陰極射線管的管殼的面板10、細頸11、漏斗12、晶體管管座13、和排氣管14都是玻璃構件。為要把這些玻璃構件熔敷且密封，必須將玻璃構件的規定位置加熱軟化。
本發明的陰極射線管，作為構成管殼的玻璃構件的管狀細頸11、漏斗12、晶體管管座13、和排氣管14是由紅外線吸收玻璃形成，而且厚度方向的波長1050nm的紅外線透射率是70％以下。因此，陰極射線管在管殼上容易吸收熱射線，故可以謀求熔敷、或密封其玻璃構件時的加熱時間的縮短和加熱溫度的下降。正是由于容易吸收熱射線的原因，所以可以采用紅外線燈或激光等加熱手段只對玻璃構件的指定位置進行定位加熱。
如上所述，作為最佳方案，是玻璃構件的管狀細頸11、漏斗12、晶體管管座13、和排氣管14全部由紅外線吸收玻璃形成，而且即使各玻璃構件中的至少之一是由紅外線吸收玻璃形成也可以發揮足夠的效果。
首先，對本發明中細頸由紅外線吸收玻璃形成的情況加以說明。
在由紅外線吸收玻璃形成細頸的場合，在壁厚是2.4mm的條件下，波長1050nm的紅外線透射率是60％以下為優選，較優選的是50％以下，更優選的是30％以下。
另外，一般地在細頸11的內部插入電子槍16的場合，為使電子槍16配置在正確的位置上有必要一面進行確認一面進行操作，所以優選具有規定量以上的可見光透射率。為此細頸11，在作為可見光的570nm的波長下的光透射率，按壁厚2.4mm換算，成為10％以上，優選成為20％以上那樣地被形成。
因此一般使用的細頸11的平均壁厚約是2.4mm，但是本發明的細頸并不限定于此，可以比此大，例如平均壁厚是3mm，或比此小，例如平均壁厚是2mm的細頸都可以。另外，為了縮短細頸的熔敷時間，或降低熔敷溫度，以使玻璃的粘度下降為佳。但是要維持其它要求性能不變只使粘度變化是非常困難的。而且使細頸玻璃的粘度下降時，在將其與已經存在的漏斗或晶體管管座進行熔敷時容易發生大的應力，或容易成為破損的原因。
為了使用于細頸的玻璃的紅外線透射率下降，優選在玻璃中含有0.03～10重量％(優選0.05～8重量％，更優選0.1～7重量％，特別優選1～7重量％)的Fe2O3。另外，將Fe2O3還原增加Fe2+的比例效果更佳。因此，Fe2+的含量優選0.003重量％以上，或者優選Fe2+/Fe3+的比例是0.08以上。
為增加玻璃中的Fe2+，優選含有金屬Si等的還原劑。作為還原劑的含量，以0.002～0.5重量％為合適。另外在含還原劑的場合，也可以在維持細頸的可見光區域的光透射率不變的情況下使紅外線光區域的光透射率下降。
但是，Fe2+/Fe3+的比率比0.5大時，必須使還原相當強，結果，玻璃中的PbO金屬化變成麻點(結石)，或者玻璃組成容易發生變化所以不理想。
另外本發明中的細頸優選由含有20～40重量％PbO的紅外線吸收玻璃形成。即PbO量比20重量％少時，作為細頸玻璃得不到足夠的X射線吸收系數。即此種情況下對于0.6埃波長的X射線的吸收系數不能達到80cm-1以上，因此X射線的透射量過多，所以產生對人體有不良影響之憂慮。相反，PbO量比40重量％多時，玻璃粘度過低，難以將細頸成形為管狀。
本發明的細頸，最好由，按重量％計，含有PbO20～40％、SiO238～58％、Al2O30～5％、MgO0～5％、CaO0～6％、SrO0～9％、BaO0～9％、Na2O0～5％、K2O6～15％、Sb2O30～1％、Fe2O30.03～10％的組成的紅外線吸收玻璃形成。
這樣的玻璃中的SiO2、Al2O3、MgO、CaO、SrO、BaO、Na2O、K2O、Sb2O3和Fe2O3的含量被限定的理由如下所述。
即SiO2是構成玻璃的網絡成形的成分。但是，SiO2比38％少時，由于玻璃的粘度變低，所以成形困難，另一方面比58％多時，由于玻璃的熱膨脹系數過低，不能與漏斗玻璃的熱膨脹系數相匹配。
Al2O3也是構成玻璃的網絡成形的成分。但是，在多于5％時，玻璃容易失透，故成形困難，同時熱膨脹系數也過低。
MgO和CaO都是使玻璃容易熔融的成分，同時也是調節熱膨脹系數和粘度的成分。但是，MgO多于5％時，或者CaO多于6％時，玻璃容易失透所以成形困難。
SrO和BaO都是使玻璃容易熔融的成分，同時又都是調節熱膨脹系數和粘度的成分，而且還是提高X射線吸收能力的成分。但是，各多于9％時，玻璃容易失透，所以成形困難。
Na2O是調節熱膨脹系數和粘度的成分。但是，它多于5％時，粘度過低所以成形困難。
K2O也與Na2O相同，是調節熱膨脹系數和粘度的成分。但是，它少于6％時，熱膨脹系數過低，而多于15％時，粘度過低。
Sb2O3可以作為澄清劑使用。但是，它多于1％時，玻璃容易失透所以成形困難。
Fe2O3是降低玻璃的紅外線透射率的成分。但是，它少于0.03％時，使紅外線透射率下降的效果小。另一方面，Fe2O3多于10％時，玻璃容易失透所以成形困難，同時細頸著色成黃褐色，在可見光區域的光透射率大幅度下降。另外在此情況下，在熔融玻璃和耐火材料的界面析出稱作白榴石的結晶，由于該結晶容易使玻璃的機械強度下降。
下面說明在本發明中有關晶體管管座或排氣管由紅外線吸收玻璃形成的情況。
形成為晶體管管座或排氣管的玻璃，在玻璃壁厚1.5mm的條件下，波長1050nm的紅外線透射率是60％以下，優選是50％以下。
而且，為了縮短晶體管管座的熔敷時間或降低熔敷溫度，還為了縮短排氣管的密封時間或降低密封溫度，最好使這些玻璃的粘度下降。但是，維持其他要求性能不變，只改變粘度是非常困難的。假如將只改變了粘性的晶體管管座玻璃與已經存在的細頸熔敷時，由于在玻璃固化時的粘性曲線差而產生大的應力。因此該熔敷容易成為破損的原因。
為使用于晶體管管座或排氣管的玻璃的紅外線透射率下降，優選在玻璃中含有0.05～10重量％(優選0.1～8重量％，更優選0.2～5重量％)的Fe2O3。另外還原Fe3+使Fe2+的比例增加時更為有效，所以優選Fe2+的含量為0.005重量％以上，或使Fe2+/Fe3+的比例為0.08以上。
為了增加玻璃中的Fe2+，含有金屬Si等還原劑為佳。此場合，作為還原劑的合適含量為0.002～0.5重量％。通過含有還原劑，晶體管管座和排氣管的可見光區的光透射率為30％以上并維持透明性不變，而可以使紅外線區的光透射率下降，所以是優選的。
但是，Fe2+/Fe3+的比率大于0.5時，還原相當強烈。結果玻璃中的PbO金屬化成為麻點(結石)，或玻璃組成容易發生變化，所以不理想。
按照本發明的晶體管管座和排氣管分別由，按重量％計，具有SiO248～68％、Al2O30～5％、PbO18～40％、Na2O5～15％、K2O0～6％、Sb2O30～1％、Fe2O30.05～10％的組成的紅外線吸收玻璃形成是理想的。更理想的組成是，按重量％計，SiO250～66％、Al2O30.1～4％、PbO20～38％、Na2O6～14％、K2O1～5％、Sb2O30～0.6％、Fe2O30.2～5％。
限定這樣玻璃中的SiO2、Al2O3、PbO、Na2O、K2O、Sb2O3和Fe2O3的含量的理由如下。
即，SiO2是構成玻璃的網絡成形的成分。但是，少于48％時，玻璃的粘度變低所以成形變難，而多于68％時，玻璃的熱膨脹系數過低，不能與已存在的玻璃的熱膨脹系數相匹配，容易發生熔敷不良。
Al2O3也是構成玻璃的網絡成形的成分。但是，多于5％時玻璃容易失透，成形困難，同時熱膨脹系數也變得過低。
PbO是為提高玻璃的X射線吸收能力、電絕緣性和熱加工性的成分。但是，少于18％時難以得到足夠的X射線吸收能力，而多于40％時難以得到足夠的電絕緣性或熱加工性。
Na2O是調節熱膨脹系數和粘度的成分。但是，少于5％時玻璃的熱膨脹系數變得過低不能與已經存在的玻璃的熱膨脹系數相匹配，而多于15％時，粘度變得過低成形變難。
K2O也與Na2O一樣，是調節熱膨脹系數和粘度的成分。但是，多于6％時粘度變得過低成形變難，另外玻璃的電阻變低故容易引起絕緣破壞等問題。
Sb2O3可用作澄清劑。但是，多于1％時玻璃容易失透，成形變難。
Fe2O3是降低玻璃的紅外線透射率的成分。但是，少于0.05％時紅外線透射率的降低效果小，而多于10％時玻璃容易失透成形變難。
下面說明在本發明中有關由紅外線吸收玻璃形成漏斗的情況。
在由紅外線吸收玻璃形成漏斗的場合，波長1050nm的紅外線透射率，在玻璃壁厚為10mm時，是60％以下，優選50％以下，更優選30％以下。
因上述理由漏斗的紅外線透射率，以壁厚10mm作為基準規定的。一般來說，市售的漏斗的壁厚，因尺寸的不同而有各種各樣的，存在著有平均壁厚為20mm的大型的和平均壁厚為1mm的小型的。但是，本發明的漏斗適用于全部這些尺寸的漏斗。
而且，為了縮短漏斗的熔敷時間或降低熔敷溫度，只要能降低玻璃的粘度即可。但是，維持其它要求的性能不變，只使粘度變化是非常困難的。而且當只改變漏斗玻璃的粘度，將其與已經存在的細頸熔敷時，由于玻璃固化時的粘度曲線之差將發生大的應力。因此，改變粘度的熔敷很容易成為破損的原因。
為了降低用于漏斗的玻璃的紅外線透射率，在玻璃中含有0.2～10重量％(優選0.5～8重量％，更優選1～5重量％)的Fe2O3是理想的。為了效果更佳，將Fe2O3還原增加Fe3+的比例是理想的。因此，使Fe3+的含量為0.015重量％以上，或者，以重量比計，Fe2+/Fe3+的比例為0.08以上是理想的。
為了增加玻璃中的Fe2+，含有金屬Si等還原劑是理想的。此場合，作為還原劑的合適含量是0.002～0.5重量％。在含還原劑的場合，使漏斗的可見光區的光透射率為30％以上維持透明性不變，也可以降低紅外線區的光透射率。
但是，使Fe2+/Fe3+的比率大于0.5時，有必要使還原相當強烈。結果，玻璃中的PbO金屬化成為麻點(結石)或者玻璃組成容易變化所以不好。
另外本發明中的漏斗，由含有10～30重量％PbO的紅外線吸收玻璃形成為佳。即，PbO量少于10重量％時，作為漏斗玻璃不能達到充分的X射線吸收系數，即對于0.6埃波長的X射線的吸收系數達不到40cm-1以上。因此，由于X射線的透射量過多，會產生對人體有不良影響之慮。相反，PbO量多于30重量％時，玻璃的粘度過低，所以難以成形為漏斗。
本發明的漏斗，以重量％計，由具有Si0348～58％、Al3O30.5～6％、PbO10～30％、MgO0～5％、CaO0～6％、SrO0～9％、BaO0～9％、Na2O3～9％、K2O4～11％、Sb3O30～1％、Fe3O30.2～10％的組成的紅外線吸收玻璃形成為佳。另外優選的是，按重量％計，具有SiO249～57％、Al2O31～5％、PbO15～27％、MgO0～4％、CaO1～5％、SrO0～4％、BaO0～4％、Na2O4～8％、K2O5～10％、Sb2O30～0.6％、Fe2O31～5％的組成。
限定這樣玻璃中的SiO2、Al2O3、PbO、MgO、CaO、SrO、BaO、Na2O、K2O、Sb2O3和Fe2O3的含量的理由如下。
即，SiO2是構成玻璃的網絡成形的成分。但是，少于48％時玻璃的粘度下降所以成形變難，而多于58％時玻璃的熱膨脹系數過低，不能與細頸玻璃的熱膨脹系數相匹配。
Al2O3也是構成玻璃的網絡成形的成分。但是，少于0.5％時，玻璃的粘度變低成形變難，而多于6％時玻璃容易失透，成形變難的同時，熱膨脹系數也變得過低。
MgO和CaO都是使玻璃容易熔融的成分，同時也是調節熱膨脹系數和粘度的成分。但是，MgO多于5％時，或CaO多于6％時玻璃容易失透成形變難。
SrO和BaO都是使玻璃容易熔融的成分，同時也是調節熱膨脹系數和粘度的成分，更是提高X射線吸收系數的成分。但是，各多于9％時玻璃容易失透，成形變困難。
Na2O是調節熱膨脹系數和粘度的成分。但是，少于3％時玻璃的熱膨脹系過低，所以不能與細頸玻璃的熱膨脹系數相匹配，而多于9％時粘度過低，所以成形困難。
K2O與Na2O相同，也是調節熱膨脹系數和粘度的成分。但是，少于4％時玻璃的熱膨脹系數過低，所以不能與細頸玻璃的熱膨脹系數相匹配，而多于11％時粘度過低成形困難。
Sb2O3可用作澄清劑。但是，多于1％時玻璃容易失透，成形困難。
Fe2O3是使玻璃的紅外線透射率下降的成分。但是，少于0.2％時使紅外線透射率下降的效果小，而多于10％的場合玻璃容易失透，成形困難。
下面基于實施例來詳細說明本發明。
表1示出的是用于細頸的玻璃的實施例(試樣No.1～5)，表2示出的是用于細頸的玻璃的比較例(試樣No.6～8)。
表1和表2中的各試樣，如下進行調制。
首先將調合成表中的玻璃組成(重量％)的原料配合料放入白金坩堝中，在大約1480℃下熔融4小時。而且，為獲得均質的玻璃，在中途使用白金攪拌棒攪拌3分鐘進行脫泡。然后將熔融玻璃流入模具中，成形成規定形狀后、慢慢冷卻。
調查如此得到的各試樣的Fe2+量、Fe2+/Fe3+的比率、紅外線透射率、軟化變形時間和X射線吸收系數，并將結果示于表中。
表1

表2

如表中所示，是實施例的No.1～5的各試樣，Fe2O3量是0.30重量％以上、Fe2+量是0.0300重量％以上、Fe2+/Fe3+之比是0.13以上、紅外線透射率是0.2～68.0％，所以軟化變形時間在170秒以內。另外這些各試樣的X射線吸收系數是92cm-1以上。另外，對于No.5的試樣，測定在570nm的波長的可見光透射率(壁厚2.4mm)時，是21％。
與此相反，是比較例的No.6的試樣，Fe2O3量少至0.02重量％、Fe2+量少至0.0008重量％、Fe2+/Fe3+之比小至0.06、紅外線透射率高達90.1％，故軟化變形時間長達178秒。
另外No.7的試樣，Fe2O3量少至0.02重量％、Fe2+量少至0.0014重量％、紅外線透射率高達89.9％，故軟化變形時間長達176秒。
另外，No.8的試樣，Fe2+量少至0.0020重量％、Fe2+/Fe3+之比小至0.06，紅外線透射率高達88.4％，故軟化變形時間長達173秒。
從上述結果可見，由實施例各試樣制作的細頸與由比較例各試樣制作的細頸相比，使與晶體管管座的熔敷溫度下降了，或者使熔敷時間縮短了。
其次用已知的丹寧(グンナ-)法將具有是實施例的試樣No.4的組成的玻璃成形成為管狀后，通過將其進行切斷加工制作細頸后，將帶漬制陰極電子槍安裝到該細頸內，用燃燒器加熱不進行氣冷，將晶體管管座熔敷時，電子槍的發射性能沒有劣化，可以良好地進行熔敷。
表3示出的是用于晶體管管座和排氣管的玻璃的實施例(試樣No.9～13)，表4示出的是比較例(試樣No.14～16)。
表3

表4

表3和表4中的各試樣進行如下調制。
首先將調合成表中的玻璃組成(重量％)的原料配合料放入白金坩堝中，在約1480℃下熔融4小時。而且，為了獲得均質玻璃，在中途使用白金攪拌棒攪拌3分鐘進行脫泡。其后，將熔融玻璃流到模具中，成形成規定形狀，然后慢慢冷卻。
調查如此得到的各試樣的Fe2+量、Fe2+/Fe3+的比率、紅外線透射率和軟化變形時間，結果示于表中。
如表中所示，作為實施例的No.9-13的各試樣，Fe2O3量是0.1重量％以上、Fe2+量是0.008重量％以上、Fe2+/Fe3+之比是0.11以上、紅外線透射率是2～69％，故軟化變形時間是165秒以內。
與此相反，作為比較例的No.14的試樣，Fe2O3量少至0.02重量％、Fe2+量少至0.0007重量％、Fe2+/Fe3+之比小到0.05、紅外線透射率高達90％，故軟化變形時間長達185秒。
另外No.15的試樣，Fe2O3量少至0.02重量％、Fe2+量是0.001重量％、紅外線透射率高達87％，故軟化變形時間長達182秒。
此外No.16的試樣，Fe2+量少至0.0014重量％、Fe2+/Fe3+之比小到0.05、紅外線透射率高達88％，故軟化變形時間長達183秒。
從上述結果可見，由實施例各試樣制作的玻璃，與由比較例各試樣制作的玻璃相比，使熔敷溫度和密封溫度下降了，并可以縮短熔敷時間和密封時間。
然后，采用已知的丹寧法將具有是實施例的試樣No.10的組成的玻璃成形為管狀，然后通過對其進行熱加工制作晶體管管座和排氣管。另外再由具有表1的試樣No.5的組成的玻璃制作細頸，用這些的晶體管管座、排氣管、細頸制作陰極射線管。而且，作為面板，使用日本電氣硝子株式會社制的PT-28，作為漏斗，使用日本電氣硝子株式會社制的FT-22H。
上述的陰極射線管，作為電子槍使用帶漬制陰極電子槍，并將其安裝到細頸內后，不進行氣冷，用燃燒器的燃燒加熱，熔敷細頸的晶體管管座，但是電子槍的發射性能沒有劣化，可以良好地進行熔敷。再將陰極射線管減壓排氣后，將排氣管通過燃燒器的燃燒加熱進行密封，但是電子槍的發射性能未被劣化，可以良好地進行密封。
另外，用紅外線燈的加熱代替上述的燃燒器加熱對各玻璃器進行熔敷。即，面板與漏斗的結合是通過熔合密封進行的，但是漏斗與細頸的結合。細頸與晶體管管座的結合、晶體管管座與排氣管的結合，是通過對指定位置照射紅外線，使之加熱軟化熔敷進行的。另外對于漏斗的陽極按鈕的熔敷和排氣管的密封也是通過經外線加熱進行的。
以下，用圖2對于用紅外線熔敷細頸和晶體管管座的方法詳細說明。
首先在細頸11附近，配置紅外線燈25和反向鏡26，對于內部安裝有電子槍16的細頸11的開口端，使預先熔敷排氣管14的晶體管管座13進行接觸，在此狀態下由紅外線燈25照射紅外線。結果，用反射鏡26使紅外線聚光并進行照射在細頸11和晶體管管座13的接觸部的定位加熱。接著，通過使細頸11沿軸方向旋轉，由于在全周照射紅外線則使玻璃加熱軟化，使細頸11與晶體管管座13完全熔敷。此時，測定電子槍16的陰極溫度時，沒有達到600℃。
表5示出的是用于漏斗的玻璃的實施例(試樣No.17～21)，表6示出的是比較例(試樣No.22～24)。
表5

表6

表5和表6中的各試樣，如下制作。
首先，將調合成表中的玻璃組成(重量％)的原料配合料放到白金坩堝中，在約1500℃下熔融4小時。而且，為了得到均質的玻璃，在中途使用白金攪拌棒攪拌3分鐘進行脫泡。其后，將溶融玻璃流到模具中，然后慢慢冷卻。
調查如此得到的各試樣的Fe2+量、Fe2+/Fe3+的比率、紅外線透射率、軟化變形時間和X射線吸收系數，結果示出表中。
如表所示，是實施例的No.17～21的各試樣，Fe2O3量是0.2重量％以上，Fe2+量是0.016重量％以上、Fe2+/Fe3+之比是0.11以上、紅外線透射率是1～65％，故軟化變形時間是175秒以內。另外這些試樣的X射線吸收系數是61cm-1以上。
與此相反，是比較例的No.22的試樣，Fe2O3量少至0.1重量％、Fe2+量小至0.004重量％、Fe2+/Fe3+之比小至0.06、紅外線透射率高達78％，所以軟化變形時間長達190秒。
另外No.23的試樣，Fe2O3恭恭敬敬量少至0.1重量％、Fe2+量少至0.008重量％、紅外線透射率高達73％，所以軟化變形時間長達186秒。
還有No.24的試樣，Fe2+量少至0.006重量％、Fe2+/Fe3+之比小至0.06、紅外線透射率高達71％，所以軟化變形時間長達184秒。
上述的結果表明，由實施例的各試樣制作的漏斗，與由比較例的各試樣制作的漏斗相比，可使與細頸的熔敷溫度下降，或者可以縮短熔敷時間。
其次采用已知的擠壓成形法將具有是實施例的試樣No.17的組成的玻璃成形漏形狀，然后用紅外線燈與已存在的細頸玻璃熔敷時，沒有附著來自玻璃的揮發物，可以良好地熔敷成為一體化。
尚且，各表中的Fe2+量和Fe2+/Fe3+的比率，是通過采用硫酸分解、鹽酸熔解的化學分析值求得的。另外紅外線透射率，是將各試樣成形成板狀，進行光學研磨以便成為規定的壁厚(細頸用玻璃2.4mm、晶體管管座和排氣管用玻璃1.5mm、漏斗用玻璃10mm)，然后用可見·紅外分光光度計，測定1050nm的波長的光透射率的值。
另外，軟化變形時間，是將各試樣加工成6φ×100mm大小的實心棒后吊在電爐中，在規定溫度下加熱其縱向的中心部2cm，實心棒軟化變形測定拉伸到全長為1000mm時的時間。上述規定的溫度是指細頸用、晶體管管座用、排氣管用玻璃是750℃，而漏斗用玻璃是700℃。
另外X射線吸收系數，是以玻璃組成和密度為基礎，計算對于0.6埃的波長的吸收系數而求得的值。
工業實用性如上所述，本發明涉及的陰極射線管，由于其漏斗、細頸，晶體管管座和排氣管中的至少之一容易吸收熱射線，通過加熱容易軟化變形，所以適于謀求進行熔敷和密封時加熱時間的縮短和加熱溫度的下降，同時適于用紅外線燈或激光進行定位加熱。
因此，不只是使用鋇作為陰極材料的一般電子槍，而且即使在裝有帶漬制陰極電子槍的場合，也可以在不使用氣冷裝置和電子槍的發射性能不劣化的情況下，進行熔敷和密封。
另外本發明涉及的陰極射線管的制造方法，由于其漏斗、細頸、晶體管管座和排氣管中的至少之一容易吸收熱射線，故可以通過紅外線只使玻璃構件的指定位置進行定位加熱熔敷和密封，所以適于即使安裝帶漬制陰極電子槍的場合，也可以在不使用氣冷裝置而且電子槍的發射性能不劣化的條件下，進行熔敷和密封。另外也沒有像以往由燃燒器燃燒加熱那樣使加熱部位造成的污染。因此按照本發明的方法，適于使用暴露在高溫下時容易使發射性能劣化的帶漬制陰極電子槍的彩色陰極射線管的細頸與晶體管管座的熔敷。
權利要求
1.一種陰極射線管，它是構成管殼的面板、漏斗、細頸、晶體管管座及排氣管由玻璃構件形成的陰極射線管，其特征在于，漏斗、細頸、晶體管管座和排氣管中的至少之一的玻璃構件是由紅外線吸收玻璃形成，且在壁厚方向的波長1050nm的紅外線透射率是70％以下。
2.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，細頸由紅外線吸收玻璃形成，波長1050nm的紅外線透射率，在玻璃壁厚為2.4mm時是60％以下。
3.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，細頸由含有0.03～10重量％的Fe2O3的紅外線吸收玻璃形成。
4.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，細頸由含有0.003重量％以上的Fe2+的紅外線吸收玻璃形成。
5.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，細頸，按重量比計，由Fe2+/Fe3+的比率為0.08以上的紅外線吸收玻璃形成。
6.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，細頸由含有20～40重量％的PbO、且對于0.6埃的波長的X射線的吸收系數是80cm-1以上的紅外線吸收玻璃形成。
7.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，細頸是由，按重量％計，具有PbO20～40％、SiO238～58％、Al2O30～5％、MgO0～5％、CaOO～6％、SrO0～9％、BaO0～9％、Na2O0～5％、K2O6～15％、Sb2O30～1％、Fe2O30.03～10％的組成的紅外線吸收玻璃形成的。
8.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，晶體管管座和排氣管的至少一方是由紅外線吸收玻璃形成，且波長1050nm的紅外線透射率，在玻璃壁厚為1.5mm時是60％以下。
9.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，晶體管管座和排氣管的至少一方是由含有0.05～10重量％的Fe2O3的紅外線吸收玻璃形成的。
10.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，晶體管管座和排氣管的至少一方是由含有0.005重量％以上的Fe2+的紅外線吸收玻璃形成的。
11.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，晶體管管座和排氣管的至少一方是由，按重量比計，Fe2+/Fe3+的比率是0.08以上的紅外線吸收玻璃形成的。
12.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，晶體管管座和排氣管的至少一方是由，按重量％計，具有SiO248～68％、Al2O30～5％、PbO18～40％、Na2O5～15％、K2O0～6％、Sb2O30～1％、Fe2O30.05～10％的組成的紅外線吸收玻璃形成的。
13.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，漏斗由紅外線吸收玻璃形成，波長1050nm的紅外線透射率，在玻璃壁厚為10mm時是60％以下。
14.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，漏斗由含有0.2～10重量％的Fe2O3的紅外線吸收玻璃形成。
15.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，漏斗由含有0.015重量％以上的Fe2+的紅外線吸收玻璃形成。
16.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，漏斗由，按重量比計，Fe2+/Fe3+的比率是0.08以上的紅外線吸收玻璃形成。
17.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，漏斗含有10～30重量％的PbO，且對于0.6埃的波長的X射線的吸收系數是40cm-1以上。
18.權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，漏斗由，按重量％計，具有SiO248～58％、Al2O30.5～6％、PbO10～30％、MgO0～5％、CaO0～6％、SrO0～9％、BaO0～9％、Na2O3～9％、K2O4～11％、Sb2O30～1％、Fe2O30.2～10％的組成的紅外線吸收玻璃形成的。
19.一種陰極射線管的制造方法，它是對面板、漏斗、細頸、晶體管管座和排氣管中的玻璃構件進行加熱軟化熔敷和密封的陰極射線管的制造方法，其特征在于，上述漏斗、細頸、晶體管管座和排氣管中的至少之一的玻璃構件由紅外線吸收玻璃形成，且主要利用紅外線將該玻璃構件進行加熱軟化。
20.權利要求19所述的陰極射線管的制造方法，其特征在于，對于紅外線的發光源使用紅外線燈。
21.權利要求19所述的陰極射線管的制造方法，其特征在于，對于紅外線的集光和擴散使用透鏡和反射鏡。
全文摘要
本發明涉及的是由構成管殼的面板(10)、細頸(11)、漏斗(12)、晶體管管座(13)和排氣管(14)形成的陰極射線管。其特征在于,細頸、漏斗、晶體管管座和排氣管中的至少之一的玻璃構件由紅外線吸收玻璃形成,且壁厚方向的波長1050nm的紅外線透射率是70℃以下。本發明還涉及陰極射線管的制造方法,其特征在于,主要利用紅外線將由紅外線吸收玻璃形成的玻璃構件進行加熱軟化熔敷和密封。可以謀求加熱時間的縮短或加熱溫度的降低,并可以由紅外線燈或激光等加熱手段定位加熱。
文檔編號C03C4/08GK1339170SQ00803318
公開日2002年3月6日 申請日期2000年1月26日 優先權日1999年2月1日
發明者山崎博樹, 小森宏師, 三和義治 申請人:日本電氣硝子株式會社