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

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
技術領域：
本發明涉及陰極射線管(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下支承所架設有框架。
背景技術：
如

圖1所示，彩色顯像管具有周邊形成有側壁51的面板52和由與該面板52接合的錐體部件53構成的管殼，在面板有效部的內面上形成由R、G、B3色構成的螢光體屏幕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上配設了發射3束電子束的電子槍57，由于裝在錐體部件53外側的偏轉軛鐵80產生的磁場使該3束電子束偏轉，通過上述蔭罩55水平、垂直地在螢光體屏幕54上進行掃描，顯示出彩色圖像。
在此，最近彩色顯像管從外光的映入少、裝飾性良好這一點出發，面板的面向平面化方向發展，隨之，蔭罩55也向平面化方向發展。若蔭罩55設成平面，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進行支承，由于外部的振動容易使蔭罩55產生振動，對彩色顯像管的顯示圖像產生不良影響。因此，對蔭罩55施加一定張力并架設在框架58上。
另外，由于電子束撞擊在蔭罩55上，蔭罩55的面變形而產生的搭拱現象，也因蔭罩55設成平面，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、保持蔭罩55時，為了吸收因電子束的撞擊而產生的熱膨脹，對蔭罩55施加接近于彈性極限的實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相對于構成螢光體屏幕54的3色螢光體層保持規定的匹配關系。破壞蔭罩55與螢光體屏幕54的匹配關系的原因之一是蔭罩55的振動。如上所述，雖然在蔭罩55上施加有張力，但僅靠這一點難以完全抑制蔭罩55的振動。蔭罩55的振動，是從外部施加的振動或沖擊(例如設在面板52側部的揚聲器等的振動)由面板52通過彈性支承體59、框架58傳遞給蔭罩55而產生的。由于蔭罩55產生振動，蔭罩55與螢光體屏幕54之間的距離變化，會產生電子束的沉陷錯位。為此，希望蔭罩55的振動要盡量小，并且在短時間內衰減。
為了抑制蔭罩55的振動，必須抑制蔭罩55本身的振動和框架58的振動。
抑制蔭罩55本身振動的方法，據報導，有在蔭罩55的端面上設置減振器的例子。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構，將彎曲部分通入、設置在蔭罩55的孔62內。蔭罩55的孔62設定成減振器61可自由振動的那種程度的大小。用于蔭罩55振動時、使蔭罩55振動的能量的一部分來使減振器61產生振動，蔭罩55的振動便衰減。即使是設有這種減振器61的結構，對蔭罩55的整個區域發揮減振動效果也是不充分的。
另外，為了抑制框架58的振動，必須附加將框架58的振動能量變換成例如熱能等進行吸收的作用(以下稱之為減振作用)。以往的例子如特開平9-293459號公報所揭示，報導了在彈性支承體59上設滑動部、通過摩擦抑制框架58振動的方法。圖3表示特開平9-293459號公報所揭示的彈性支承體的結構。圖3中，(a)是正視圖，(b)是表示側面的圖，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上設有翼邊68，該翼邊68插通設在嵌合部65上的孔69中。隨著框架的振動，該彈性支承體沿著箭頭方向作伸縮動作時，翼邊68和孔69滑動而起減振作用。但是，這種彈性支承體結構復雜，制作困難，成本高，從這些問題考慮，實際上難以采用。
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，要求數次裝卸蔭罩55。因此，安裝保持著架設有蔭罩55的框架58的彈性支承體59，必須容易裝卸，而且該裝卸的再現性良好，可安裝在同一位置上。
另外，對彈性支承體59除了要求其具有抑制振動的作用外，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(現象)是這樣一種現象，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)之間產生溫差，由于構成蔭罩55和面板52的材料的熱膨脹率的差異使規定的匹配關系產生偏稱的現象。冷高溫特性也同樣是由于面板52的周邊溫度環境而造成的蔭罩55與面板52的溫差使兩者的位置匹配關系產生偏移的現象。都是因蔭罩55與面板52的溫差而使兩者的位置匹配關系產生偏移的現象，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產生相對膨脹的情況下，必須縮小蔭罩55與形成螢光體屏幕5 4的面板內表面的距離，吸收兩者的位置偏移。反之，在面板52產生膨脹的情況下，必須擴大蔭罩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，運送彩色顯像器時，有時由于發生意外事態(例如貨物倒塌等)而受到在通常使用狀態下沒有考慮到的沖擊。由于這種沖擊會引起彈性支承體59的塑性變形和嵌合部壓曲使蔭罩55產生位移時，蔭罩和面板之間的位置匹配產生偏移。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)時也不使蔭罩55產生位移的強度。
如上所述，希望由框架、蔭罩、彈性支承體構成的結構體(以下將它稱為框架結構體)在蔭罩的抑制振動、搭拱現象和冷高溫特性、耐沖擊性方面具有綜合性的優良特性。
以下，表示現有的框架結構體之一例。圖4(a)是表示框架58通過帶板狀的彈性支承體59設置在面板62上的狀態之總體圖，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)構成。這種帶狀的彈性支承體稱為TCM型，具有耐沖擊性優良的特點。并且，為了采取對搭拱現象和冷高溫現象的對策，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)構成的雙金屬結構。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，不發揮雙金屬效果，故對于環境變化和蔭罩急劇的溫度上升的應答性差。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有很大差異的蔭罩材料。
該框架結構體還存在以下問題由于框架58的角部74是自由的，故容易產生振動，對TCM型的彈性支承體沒有減振效果，因此一旦產生振動，不能產生相當好的衰減效果，結果，蔭罩也產生振動，對畫面質量產生色偏等不良影響。
圖5(a)表示另一現有例的框架結構體。如該圖所示，在面板70的對角部的內側壁上設柱狀銷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)構成，往往將該連接部72(c)安裝在熒光體屏幕一側。但，這種結構存在以下問題。
(1)由于在面板70的對角部上設置彈性支承體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)由于設置在面板70的對角部上，故彈性支承體72不能設得較寬，耐沖擊特性差。
發明的公開本發明是解決以上所述的現有的課題而提供一種耐外部振動性良好、在搭拱現象和冷高溫特性、耐沖擊性方面也良好、且容易組裝的結構的彩色顯像管及采用該彩色顯像管的圖像顯示裝置。
本專利申請第1項發明如權利要求1所述，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、具有數個電子束通過部的蔭罩及在施加張力的狀態下架設保持該蔭罩的框架，在上述螢光體屏幕和蔭罩相向的狀態下，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在于，上述彈性支承體實際上設在框架中央部，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。
如上述結構那樣，由于彈性支承體實際上設在框架的中央部，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。
本專利申請第2項發明如權利要求17所述，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、具有數個電子束通過部的蔭罩及在施加有張力的狀態下架設保持該蔭罩的框架，在上述螢光體和蔭罩相向的狀態下，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在于，上述彈性支承體固定在設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。
根據上述結構，由于彈性支承體固定在設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，通過調節彈性支承體保持板的延設方向，也可以將彈性支承體配置在同一平面內，因此可進一步發揮上述第1項發明的作用效果。
在此，上述第1項發明和第2項發明中，彈性支承體最好由固定在框架上的固定部、嵌合在設于面板側壁的內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成。并且，連接部最好是大致呈V字形的形狀。因為，設成這樣的結構，可以獲得良好的搭拱特性和冷高溫特性。
這時，彈性支承體的固定部的面積最好為5cm2以上。這是因為增大固定部的面積，使施加在框架上的力分散，防止因框架的變形導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構。這是因為即使蔭罩的振動衰減，若框架的振動不衰減，則該振動會傳播給蔭罩的緣故。
關于彈性支承體的彈簧常數，若設成在彈性支承體的連接部上形成有孔，對孔的大小進行調整，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。
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最好為0.1kg重量/mm～2.5kg重量/mm。
在架設的蔭罩上設有衰減振動用的減振器，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，可以確實使整個蔭罩的振動衰減。這時，為了擴大減振器對整個蔭罩的振動衰減效果，假設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、而且是可游動的結構。
具體地說，減振器是插通形成于蔭罩上的孔構成的，減振器最好是金屬絲狀部件或環狀部件。
作為蔭罩的材質，最好是即使加熱到高溫、蠕變也小的Fe-Ni合金。
本專利申請第3項發明如權利要求33所述，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、和具有數個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下，用數個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在于，上述數個彈性支承體實際上是由彈簧常數不同的至少2種以上組合構成的。
只要如上述構成，數個彈性支承體實際上是由彈簧常數不同的至少2種以上組合構成的，容易抑制振動的簡諧振動方式變強，故可抑制框架振動。
在這里，上述第3項發明中，為了抑制屏框的振動，最好如權利要求1所述，彈性支承體實際上設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、嵌合在設于面板側壁內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成。連接部最好是大致呈V字形的形狀。
為了進一步提高簡諧振動方式的強度，最好彈性支承體之中相向的彈性支承體的彈簧常數是相同的。
另外，彈性支承體的固定部的面積最好為5cm2以上。這是因為增大固定部的面積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構。這是因為即使蔭罩的振動可以衰減，若框架的振動不衰減，則該振動會傳播給蔭罩的原因。
關于彈性支承體的彈簧常數，若設成在彈性支承體的連接部上形成有孔，對孔的大小進行調整，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。
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最好為0.1kg重/mm～2.5kg重/mm。
最好屏框在施加有張力的狀態下架設保持在上述框架上，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。這是因為在架設的蔭罩上設有衰減振動用的減振器，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，可以確實使整個蔭罩的振動衰減。這時，為了擴大減振器對整個蔭罩的振動衰減效果，假設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、而且是可游動的結構。
具體地說，減振器是插通形成于蔭罩上的孔構成的，最好減振器是金屬絲狀部件或環狀部件。
作為蔭罩的材質，最好是即使加熱到高溫、蠕變也小的Fe-Ni合金。
上述第1～第3項發明中，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構的剖面圖。
圖2是表示現有的彩色顯像管的、設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有彈性支承體之圖，圖3(a)是正視圖，圖3(b)是側視圖。
圖4是表示現有的彩色顯像管的結構圖，圖4(a)是正視圖，圖4(b)是放大軸測圖。
圖5是表示現有的彩色顯像管的結構圖，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圖，圖8(a)是A型分布的狀態圖，圖8(b)是M型分布的狀態圖。
圖9是表示蔭罩的張力分布變化的狀態圖。
圖10是表示減振器的一種形態的軸測圖。
圖11是表示減振器的另一種形態的軸測圖。
圖12是表示T1/T3與減振時間的關系之圖。
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的衰減狀態之狀態圖。
圖18是表示框架振動方式的解析結果之狀態圖。
圖19是表示扭轉振動方式時的彈性支承體的動作之軸測圖。
圖20是表示簡諧振動方式時的彈性支承體的動作之剖面圖。
圖21是表示第4種方式的軸測圖。
實施發明的最佳方式以下，用附圖對本發明的實施方式進行具體說明。以下進行說明的彩色顯像管的蔭罩是平板狀屏框，用圖1進行說明的彩色顯像管的結構在以下的實施例中也是同樣的結構。
(第1種方式)圖6表示本發明實施方式1的框架部的軸測圖。圖6中，符號1是左右框架，符號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下架設保持在上下框架2上。在蔭罩3的左右端面部上設有金屬絲狀減振器4，用于使蔭罩3的振動衰減。在本實施例中采用29型用的框架，對蔭罩3的張力分布設定為中央部為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，設置在框架1、2的大致中央部(軸上SP結構)。圖7表示本實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、嵌合在設于面板側壁的內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，在本實施例中，L為25mm、板厚為0.6mm，彈簧常數為1.2kg重/mm。
在此，為了在蔭罩3的整個區域發揮振動衰減效果，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域(a)可以看到因減振器而導致的振動衰減效果，但在中央部區域(b)振動衰減效果不大。這是因為張力為峰值的部件P成為波節進行振動，減振器的振動衰減效果的擴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衰減效果也不大。
將上述的蔭罩和框架看作CRT進行評價。表1表示其結果。在表1中還記載了現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)特性評價結果(29型)

表1清楚地表明，哪個項目都達到目標，耐外部振動性好，在搭拱現象和冷高溫特性、耐沖擊性方面也優良。而且由于軸上SP結構，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，最好設成上述彈性支承體結構(以下稱為機械型)。
(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。這是因為若固定部6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，則產生蔭罩的振動難以衰減的區域，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的面積設成大于5cm2，可以防止蔭罩3的振動，但該方法也可適應其它大小的面板。在這種情況下，通過實驗確認了設成將彈性支承體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的結構，可獲得同樣的效果。
(3)該第1種方式中，使用彈簧常數為1.2kg重/mm的機械型彈性支承體5，將框架設在面板上時施加在框架上的力約為3.5kg重，適應本發明的機械型彈性支承體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。因為若小于1kg重，則框架設在屏框上的設置狀態不穩定，另一方面，若大于8kg重，則框架產生變形，蔭罩3的張力分布變成M型，振動難以衰減的緣故。
于是，通過實驗確認，實現上述設置狀態的機械型彈性支承體5的彈簧常數最好為0.1kg重/mm以上、2.5kg重/mm以下。這是因為框架與面板之間的間隙，實際上最大極限值為20mm(面板尺寸小時該值更小)，為實現上述設置力，彈簧常數必須為0.1kg重/mm以上，另外，若彈簧常數為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內構成的，但適應本發明的減振器4不局限于此，例如也可以是圖10那樣的環狀部件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下高溫時的熱蠕變量小。在制造CRT過程中，必須進行以下數次高溫熱處理工藝，即為減小在架設蔭罩時所產生的應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在框架上，這種結構在進行上述熱處理工藝時，蔭罩若產生熱蠕變，則產生張力減小、張力分布變化、蔭罩皺紋等現象，這是不理想的。另外，為了吸收熱蠕變，必須對蔭罩施加很大的張力，因框架強度提高，產生框架重量增加、架設設備復雜和費用增加、工藝復雜等很多問題。因此，蔭罩的材料最好是本實施例所使用的Ni-Fe合金(殷鋼材料等)、在施加張力的狀態下高溫時熱蠕變量小的材料。
(6)為了在整個蔭罩上擴大減振器的衰減效果，假設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系T1≥T2≥T3，且T1≥1.1×T3。這是因為如圖12所示，當T1＜1.1×T3時，減振時間變長的緣故。圖12中，所謂減振時間系指振動振幅達到1/10以下的時間。
(7)如圖13(a)、(b)所示，最好彈性支承體通過將在柱狀銷34前端滑動的斷面為圓筒狀的滑動用部件33焊接在固定部6上、或如圖14所示將在柱狀銷34前端滑動的帶狀滑動用部件35焊接在固定部6上等方法而具有減振結構。這是因為即使蔭罩的振動衰減，若框架的振動不衰減，該振動會傳播給蔭罩的緣故。
(第2種方式)圖15表示本發明實施方式2的框架部的軸測圖。另外，對具有與實施方式1相同功能的部件標上相同的符號，省略其說明。
關于將框架裝在面板上用的彈性支承體5向上下框架2上的設置，固定在設于上下框架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，與上述實施方式1的結構相同。
將上述的蔭罩和框架看作CRT進行評價。其結果示于上述表1。與上述實施方式1的情況相同，哪一項都達到目標，耐外部振動性良好，搭找現象和冷高溫特性也優良。并且，由于是軸上SP結構，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)關于上述第1種方式的(1)～(7)項內容，該第2種方式也同樣，故省略其說明。
(第3種方式)圖16表示本發明實施方式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上相同的符號，省略其說明。
在上下框架2上設置彈簧常數為0.2kg重/mm(L150mm，L225mm，t0.3mm)的彈性支承體，在左右框架1上設置彈性常數為1.2kg重/mm(L150mm，L225mm，t0.6mm)的彈性支承體，除此以外，與上述第1種方式的結構相同。使用這種彈性支承體，將框架設在面板上時在框架上所施加的力分別為1.2kg重、3.5kg重。
將以上的框架結構體作為CRT進行評價。表2表示其結果。
(表2)特性評價結果(29型)

由表2清楚地表明，哪個項目都達到目標，耐外部振動性良好，搭拱現象和冷高溫特性、耐沖擊性也優良。特別是關于振動，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秒的時間內抑制框架的振動。并且由于是軸上SP結構，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，最好設成上述的機械型。
因此，該第3種方式對抑制框架振動有效，其原理說明如下。對在框架的大致中央部配置機械型的彈性支承體的框架結構體的振動方式進行解析，如圖18所示，存在3種方式(圖18的解析結果是29型面板的框架結構體的振動方式。若面板的大小變化，振動方式形態雖然相同，但振動方式的發生頻率變化)。
(1)扭轉振動方式框架扭轉地進行振動的方式(29型用的框架，以85Hz左右產生)。
(2)簡諧振動方式以設在上下框架上的彈性支承體、或設在左右框架上的彈性支承體作為支點作回轉振動的方式(29型用的框架，以115Hz和130Hz左右發生)。
(3)平行振動方式框架沿著管軸方向(圖中箭頭A方向)進行平行移動的振動方式(29型用的框架以140Hz左右發生)。
在面板表面上設置揚聲器，只施加產生各種振動方式的頻率，然后斷開揚聲器，測定振動衰減狀態(稱為揚聲器單音試驗)時，扭轉振動方式中，振動怎么也不衰減地繼續進行。簡諧振動方式中，與扭轉振動方式相比，可在1/10以下的時間內抑制振動。平行振動方式中，難以測定，很快抑制住振動。
其原因可考慮在于彈性支承體的動作方式。在扭轉振動方式的情況下，如圖19所示，哪一種彈性支承體都以柱狀銷85為中心進行動作，使彈性支承體的嵌合部86(a)和連接部86(c)進行扭轉。在進行這樣的動作時，由于彈性支承體沒有減振效果，故不能抑制框架振動而繼續振動。簡諧振動方式中，成為支點的彈性支承體與扭轉方式做相同動作，除此以外的彈性支承體如圖20所示那樣作伸縮動作(沿箭頭方向作伸縮動作)。這時，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產生很小的滑動。因該嵌合孔87和柱狀銷85的滑動而引起的摩擦起著減振作用，起抑制框架振動的作用。平行振動方式中，所有的彈性支承體作伸縮動作，起極大的減振作用，故可瞬時抑制框架振動。
設在左右框架、上下框架上的彈性支承體往往都是相同的(形狀、彈簧常數等)，在這種情況下，框架振動以扭轉方式為主，幾乎不產生簡諧振動方式和平行振動方式。因此，不能抑制框架振動而繼續振動。我們發現使用彈簧常數不同的彈性支承體，可以產生扭轉振動方式和簡諧振動方式2種振動方式。
表3是對設在上下框架上的彈性支承體的彈簧常數固定為0.2kg重/mm、設在左右框架上的彈性支承體的彈簧常數從0.2kg重/mm變化為1.9kg重/mm時的扭轉方式和簡諧振動方式的強度比進行研究的結果。
(表3)

設在上下框架上的彈簧的彈簧常數0.2kg重/mm該表3所示的強度是設施加外部振動時所產生的測定系統的振動強度為1時的相對值。由該結果可知，使左右框架和上下框架的彈性支承體的彈簧常數不同，簡諧振動方式抑制振動的效果較強。
這樣，通過使彈性支承體的彈簧常數不同，可以將一部分扭轉振動方式變換成簡諧振動方式，可抑制框架振動。為提高簡諧振動方式的強度，設在上下框架上的相同的彈性支承體、設在左右框架上的相向的彈性支承體都是相同的彈簧常數，這是有效的。
關于彈性支承體的彈簧常數，若在彈性支承體的連接部上形成孔，用孔的大小來進行調整，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。

上述第1種方式的(1)～(7)項，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在框架上的結構，但本發明不局限于此，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在框架上的結構。
(9)該第3種方式中，實際上將彈性支承體設在上述框架的中央，但不局限于這種結構。然而，為了較好地抑制屏框的振動，最好將彈性支承體實際上設在上述框架中央。
(10)為提高簡諧振動方式的強度，最好彈性支承體之中相向的彈性支承體的彈簧常數是相同的。
(11)屏框最好在施加有張力的狀態下架設保持在上述框架上，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。這是因為在架設有蔭罩上設有衰減振動用的減振器，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，可確實使整個蔭罩的振動衰減的緣故。
(12)第3項發明也可適用于“沿著畫面的縱、橫2個方向架設保持著具有數個電子束通過孔的平板屏框的屏框”、“沿著上下方向架設保持著稱為開口格柵(aperture grille)的數個細條的屏框“。另外，蔭罩不局限于平面狀的，還包括呈圓筒形面的架設面。
(第4種方式)本發明的第4種方式是采用實施方式1～實施方式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25是本發明的彩色顯像管，符號26是揚聲器，符號27是控制電子束和高頻頭等的電路。由于這種結構，外部振動所引起的色偏少，在運送時的意外事故方面的可靠性高，可實現平面TV顯像器。
本發明的結構不限于TV顯像器，也可適用于監視器等全部圖像顯示裝置。
產業上利用的可能性如上所述，根據本發明，具有以下優良效果可以提供耐外部振動性良好、在搭拱特性和冷高溫特性、耐沖擊性方面也良好、而且易于組裝的結構的彩色顯像管，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、具有數個電子束通過部的蔭罩及在施加張力的狀態下架設保持該蔭罩的框架，在上述螢光體屏幕和蔭罩相向的狀態下，用彈性支承體安裝保持上述面板和上述框架，其特征在于，上述彈性支承體實際上設在框架中央部，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。
2.根據權利要求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、嵌合在設于上述面板側壁的內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成。
3.根據權利要求2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。
4.根據權利要求2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。
5.根據權利要求2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。
6.根據權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體具有減振結構。
7.根據權利要求2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有孔，用該孔的大小來調整上述彈性支承體的彈簧常數。
8.根據權利要求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置在上述面板上時，施加在上述框架上的力規定為1kg重以上、8kg重以下。
9.根據權利要求2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規定為0.1kg重/mm以上、2.5kg重/mm以下。
10.根據權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，設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，則上述蔭罩的張力分布滿足T1≥T2≥T3，且T1≥1.1×T3的關系。
11.根據權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，在上述蔭罩上設有衰減振動用的減振器。
12.根據權利要求11所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器可相對于上述蔭罩進行游動。
13.根據權利要求12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蔭罩上的孔中。
14.根據權利要求13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。
15.根據權利要求13所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器是環狀部件。
16.根據權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于，上述蔭罩是由Fe-Ni合金構成的。
17.一種陰極射線管，該陰極射線管至少具有形成有螢光體屏幕的面板、具有數個電子束通過部的蔭罩及在施加有張力的狀態下架設保持該蔭罩的框架，在上述螢光體和蔭罩相向的狀態下，用彈性支承體安裝保持上述面板和上述框架，其特征在于，上述彈性支承體固定在設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。
18.根據權利要求17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、嵌合在設于上述面板側壁的內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成。
19.根據權利要求18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。
20.根據權利要求18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。
21.根據權利要求18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。
22.根據權利要求17所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體具有減振結構。
23.根據權利要求18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有孔，用該孔的大小來調整上述彈性支承體的彈簧常數。
24.根據權利要求17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置在上述面板上時，施加在上述框架上的力規定為1kg重以上、8kg重以下。
25.根據權利要求18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規定為0.1kg重/mm以上、2.5kg重/mm以下。
26.根據權利要求17所述的陰極射線管，其特征在于，設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，則上述蔭罩的張力分布滿足T1≥T2≥T3，且T1≥1.1×T3的關系。
27.根據權利要求17所述的陰極射線管，其特征在于，在上述蔭罩上設有衰減振動用的減振器。
28.根據權利要求27所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器可相對于上述蔭罩進行游動。
29.根據權利要求28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蔭罩上的孔中。
30.根據權利要求29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。
31.根據權利要求29所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器是環狀部件。
32.根據權利要求17所述的陰極射線管，其特征在于，上述蔭罩是由Fe-Ni合金構成的。
33.一種陰極射線管，該陰極射線管至少具有形成有螢光體屏幕的面板、和具有數個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下，用數個彈性支承體安裝保持上述面板和上述框架，其特征在于，上述數個彈性支承體實際上是由彈簧常數不同的至少2種以上組合構成的。
34.根據權利要求33所述的陰極射線管，其特征在于，上述彈性支承體實際上設在上述框架的中央部位。
35.根據權利要求33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、嵌合在設于上述面板側壁的內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成。
36.根據權利要求35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。
37.根據權利要求33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是相同的。
38.根據權利要求35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有孔，用該孔的大小來調整彈簧常數。
39.根據權利要求33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置在上述面板上時，施加在上述框架上的力規定為1kg重以上、8kg重以下。
40.根據權利要求33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規定為0.1kg重/mm以上、2.5kg重/mm以下。
41.根據權利要求35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。
42.根據權利要求35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。
43.根據權利要求33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下架設保持在上述框架上。
44.根據權利要求43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。
45.根據權利要求43所述的陰極射線管，其特征在于，設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的關系。
46.根據權利要求44所述的陰極射線管，其特征在于，設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的關系。
47.根據權利要求39所述的陰極射線管，其特征在于，在上述屏框上設有衰減振動用的減振器。
48.根據權利要求47所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器可相對于上述屏框進行游動。
49.根據權利要求48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。
50.根據權利要求49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。
51.根據權利要求49所述的陰極射線管，其特征在于，上述減振器是環狀部件。
52.根據權利要求33所述的陰極射線管，其特征在于，上述蔭罩是由Fe-Ni合金構成的。
53.一種圖像顯示裝置，具有權利要求1所述的陰極射線管、和電子束控制電路、殼體。
54.一種圖像顯示裝置，具有權利要求7所述的陰極射線管、和電子束控制電路、殼體。
55.一種圖像顯示裝置，具有權利要求33所述的陰極射線管、和電子束控制電路、殼體。
56.根據權利要求53所述的圖像顯示裝置，其特征在于，還具有揚聲器。
57.根據權利要求54所述的圖像顯示裝置，其特征在于，還具有揚聲器。
58.根據權利要求55所述的圖像顯示裝置，其特征在于，還具有揚聲器。
全文摘要
本發明的陰極射線管的特點在于,它是這樣構成的,在軸上SP結構中,彈性支承體實際上設在框架或彈性支承體保持板的中央部,且蔭罩中央部附近的張力比上述蔭罩端部的張力大。另外,還有一個特點是整個數個彈性支承體實際上由彈簧常數不同的至少2種以上的材料組合構成的。
文檔編號H01J29/07GK1382302SQ00814687
公開日2002年11月27日 申請日期2000年10月23日 優先權日1999年10月21日
發明者黑川英雄, 秋山浩二, 渡邊達昭, 中谷俊文, 鈴木秀生, 大木滋 申請人:松下電器產業株式會社