CN1716506A - 阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阴极射线管，能够提高阴极温度，即使管内真空度下降也能确保电子发射特性；其特征在于：由线圈缠绕层数不同的第1绕线部(254)和第2绕线部(255)的结合体，构成阴极射线管用电子枪的旁热式阴极构体中内置的加热器(25)的加热器发热部(251)，并将该结合体捻成二重螺旋状而形成。

Description

阴极射线管

技术领域

本发明涉及一种具备具有旁热式阴极的电子枪的阴极射线管，特别涉及一种谋求旁热式阴极的阴极温度上升的阴极射线管。

背景技术

可在电视显像管或显示管等中使用的阴极射线管，由于其具有精细的图像再现性，因此，作为各种信息处理设备的显示装置而广为使用。该种阴极射线管具有真空管壳，所述真空管壳由下述构成：面板部，在内面形成了涂敷荧光体而成的荧光面；管颈部，收纳了对由旁热式阴极、控制电极、加速电极构成的电子束发生部所发生的电子束进行聚焦加速，并使其向荧光面射出的具有多个电极的电子枪；以及锥体部，连接面板部和管颈部，外装了使由上述电子枪所发射的电子束在荧光面上扫描的偏转线圈。

作为如上所述的阴极射线管所使用的加热器，人们已知例如像专利文献1所公开的结构，图8和图9表示其一例。图8是加热器的侧视图，图9是图8的主要部分放大图。

在图8和图9中，标号31是例如钨线等的发热芯线，32是氧化铝绝缘膜，33是黑色氧化铝(dark alumina)涂敷膜，35是加热器，351是加热器35的发热部，352是加热器35的腿部，353是加热器35的焊接部，356是加热器35的顶部。

图8和图9所示的加热器35，具有下述结构：以预定的节距将发热芯线31单层绕线成螺旋结构，将该绕线部分的大致中央部分弯曲捻线并进行二重螺旋(双螺旋)整形后的发热部351；以与上述发热部351相同的节距将发热芯线31单层绕线成螺旋结构的直线部355；由与该直线部355相连，且以比上述发热部351粗的节距将发热芯线31例如5层(5重)线圈状地缠绕成螺旋结构那样的多层绕线部分构成的腿部352和焊接部353。

将这样构成的绕线的除焊接部353之外的剩余部分，用氧化铝绝缘膜32覆盖，并且在该氧化铝绝缘膜32的表面涂敷含有钨微细粉末的黑色氧化铝涂敷膜33，并进行黑化处理。

另外，在专利文献2中公开了下述内容。首先，将连接加热器主要部分的第1次密节距芯线线圈以芯线直径2倍的节距绕线。接下来，将芯线折回，以大于等于密线圈节距9倍的粗节距对第2次粗节距芯线线圈进行绕线，形成2重绕线部分。并且，用相同芯线以与上述第1次密节距相同的节距形成第3次密节距芯线线圈，两个密节距芯线线圈形成相互陷入谷间的1重密绕线部分。通过上述结构，提供一种加热器端部的机械强度大，发热少且容易加工的旁热式电子管用加热器。

此外，以下将线圈的缠绕层数称为“×重叠绕”、“×层叠绕”或“×层构造”

[专利文献1]日本特开2002-93335号公报(USP6,552,479)

[专利文献2]日本特开2002-25422号公报

发明内容

近年来，对降低阴极射线管本身的制造成本的要求日渐强烈，与此对应，人们谋求制造时间的缩短，由此，管内真空度有降低的倾向。为了即使管内真空度降低，也能确保正常的电子发射特性，必须谋求在低耗电下阴极温度的上升。

另一方面，上述加热器是可以低耗电、且高机械强度等的优良的加热器，然而，仅仅是对腿部一侧进行多重线圈状地缠绕的结构，对阴极温度上升作用有限，人们要求进一步的对策。特别是对加热器电压6.3V、加热器电流330mA的低功耗型的对策要求强烈。

本发明的目的在于提供一种具备旁热式阴极构体的阴极射线管，所述旁热式阴极构体可以用具有低功耗、焊接工艺性高等特征的加热器，谋求该加热器的发热部的温度上升，从而实现可确保正常电子发射特性的阴极温度。

本发明的典型结构为：在构成用于阴极射线管的电子枪的电子束发生部的旁热式阴极构体中内置的加热器包括，将绕线后的发热芯线折回后再捻线的发热部，与该发热部连续地且线圈状地缠绕成多层构成的腿部，以及一端与该腿部连续且将另一端附近焊接到加热器支承体的焊接部；在除与上述加热器支承体相连的焊接部之外的部分，覆盖有绝缘被膜；上述发热部具有线圈缠绕层数不同的多个绕线部。

此外，本发明并不限于上述构造，在不背离权利要求所述的本发明的技术思想的范围内，可以进行各种变更。

根据本发明，在加热器发热部内添加多层绕线部分，从而仅以线圈缠绕方法的结构，便能够使阴极温度成为必要的高温，而不伴随基本的生产设备等的变更，能够得到所希望的电子发射特性，对批量生产率、成本的益处很大。

另外，根据本发明，通过使加热器发热部的线圈缠绕层数多的部分的层数为其余部分层数的2倍或2倍以上，能够提高加热器发热部的温度上升效率。

另外，通过本发明，阴极温度的控制变得容易，对批量生产率、成本的益处很大。

另外，通过本发明，发热部集中在狭窄的部分，因此，能够高效率地加热阴极。

附图说明

图1是说明用于说明本发明的阴极射线管的一个实施例的荫罩式(shadow mask)彩色阴极射线管的概略结构的示意剖面图。

图2是说明图1所示的彩色阴极射线管所使用的电子枪的结构例的侧视图。

图3是说明图1的旁热式阴极构体的结构例的剖面图。

图4是本发明的阴极射线管所使用的加热器之一例的部分剖面侧视图。

图5是将图4所示的加热器的主要部分放大表示的部分剖面侧视图。

图6是图4所示的加热器的制造方法的说明图。

图7是加热器的发热部的结构与阴极温度的关系的说明图。

图8是表示现有的加热器构造的部分剖面侧视图。

图9是将图8所示的加热器构造的主要部分放大表示的部分剖面侧视图。

具体实施方式

以下，参照实施例的附图详细地说明本发明的实施方式。

[实施例1]

图1是说明本发明的阴极射线管的一个实施例的荫罩式彩色阴极射线管的概略结构的示意剖面图。在图1中，符号1是面板部，2是锥体部，3是管颈部，4是在面板部的内面上涂敷荧光体所形成的荧光面，5是作为色选择电极的荫罩，6是屏蔽外部磁场(地磁)的磁屏蔽，防止地磁导致电子束的轨道变化。另外7是偏转线圈，8是外磁修正装置，9是具备了射出3个电子束的旁热式阴极的电子枪，10是代表3个电子束中的1个并进行表示的电子束。另外，TL表示管轴，上述电子枪9与该管轴TL大致同轴地配置。

构成阴极射线管的真空管壳具有：面板部，在内面具有荧光面；管颈部，收纳了电子枪；以及锥体部，用于连接面板部和管颈部。

在这样的荫罩式彩色阴极射线管中，来自电子枪9的3条电子束10，根据来自未图示的外部信号处理电路的图像信号进行调制，并向荧光面4射出。使该电子束10通过由被封装在管颈部3与锥体部的过渡区域的偏转线圈7所产生的水平和垂直的磁场，从而使其在荧光面4上2维地进行扫描。荫罩板5，按每一种颜色选择在形成于其面内的多个开孔通过的3条电子束的每一个，并再现所需要的图像。

图2是说明图1所示的本发明的彩色阴极射线管所使用的电子枪的结构例的侧视图。该电子枪9的构成如下：在管轴TL方向上以预定间隔和位置关系排列配置有控制电极(第1栅极电极：G1)11、加速电极(第2栅极电极：G2)12、聚焦电极(第3栅极电极：G3、第4栅极电极：G4、第5栅极电极：G5)13、14、15、阳极(第6栅极电极：G6)16以及屏蔽罩(shield cap)17，分别用多形玻璃20进行固定支承，而且，将设置在各电极上的薄片或引线焊接在被直立设置于心柱18上的心柱引线(stem pin)18a上。

此外，在该电子枪9中，靠近控制电极11的心柱18一侧地配置旁热式阴极构体21，在该旁热式阴极构体内，内置有加热电子发射部分的后述结构的加热器。

另外，标号19是玻璃管衬垫接触片(bulb spacer contact)，具有下述功能：与管颈部的内壁弹性接触并使电子枪的中心轴与管轴一致，而且，从被涂敷在锥体和管颈的内壁的内部导电膜向电子枪导入阳极电压。

此外，由控制电极11、加速电极12和旁热式阴极构体21构成电子束发生部分(3个极部)。此外，聚焦电极13～15，加速聚焦从电子束发生部分射出的电子束，由形成在聚焦电极15和阳极16之间的主透镜进行聚焦，并指向荧光面方向。

心柱18，被焊接在真空管壳的管颈部开放端上，通过心柱引线18a向各电极施加来自外部的信号或电压。此外，外磁修正装置(磁铁组装体)8，具有对由电子枪9和面板部、锥体部、荫罩板之间的微妙的轴偏差或旋转偏差导致的电子束与荧光体的不一致等进行修正的功能。

图3是说明图2中旁热式阴极构体的结构例的剖面图，表示配置在直线(in line)配置的中心的旁热式阴极构体。该旁热式阴极构体21，由圆缘(bead)支承体22、眼孔(eyelet)23、加热器支承体24、加热器25、保持电子发射物质层26的基底金属27、支承基底金属的阴极支承体套筒28和阴极盘29构成，由眼孔23和圆缘支承体22，固定在预成形烧结玻璃(multiform glass)20上。此外，阴极支承体套筒在内部具有对芯线进行线圈绕线而形成的加热器，加热器25在后述结构中，通过焊接将其端部(焊接部)固定在加热器支承体24上。

图4和图5是表示本发明的阴极射线管所使用的加热器之一例的图，图4是部分剖面的例视图，图5是将图4的主要部分放大表示的部分剖面的侧视图，对与上述图相同的部分赋予相同的标号。加热器包括：将线圈绕线后的芯线进一步捻线后的二层螺旋构造的发热部，与该发热部连续地形成且线圈状地缠绕成多层的腿部，以及与该腿部连续地形成且焊接到加热器支承体的焊接部。另外，加热器除焊接部之外的部分覆盖有绝缘被膜。此外，发热部具有线圈缠绕层数不同的区域。

在图4和图5中，25是加热器，251是加热器25的发热部，252是加热器25的腿部，253是加热器25的焊接部，254是发热部251的第1绕线部，255是发热部251的第2绕线部，256是腿部252的多层绕线部，257是加热器25的顶部，31是例如钨线等的发热芯线，32是氧化铝绝缘膜，33是黑色氧化铝涂敷膜，R是发热部251的二重螺旋的捻线节距。

对这样构成的绕线，将除焊接部253之外的剩余部分用氧化铝绝缘膜32覆盖，并且在该氧化铝绝缘膜32的表面涂敷含有钨微细粉末的黑色氧化铝涂敷膜33，并进行黑化处理。该黑化处理在目的在于，使来自加热器的辐射热的发射有效率，并降低加热器的温度，提高可靠性。

图4和图5所示的加热器25，其腿部252和焊接部253由以预定的节距对发热芯线31进行例如5层(5重)线圈状地缠绕成螺旋结构那样的多重绕线后的多层绕线部256构成。

与此相对，将与上述腿部252相同的多重叠绕的第2绕线部255，和以比该第2绕线部255的叠绕节距更密的节距且单层线圈绕线成螺旋构造的第1绕线部254这二者结合，使得上述第2绕线部255连续配置到上述腿部252一侧，捻该结合体，并进行二重螺旋(双螺旋)整形后形成捻线部分，发热部251由所述捻线部分构成。

参照图6所示的加热器的制造方法的说明图对其进行详细说明。

(a)从始点到A点朝正向以节距P1(例如3匝/mm)将钨线31对钼线40绕线成螺旋状。

(b)一边从A点返回到B点(朝反向)，一边以节距P1进行绕线。

(c)再次从B点朝正向到C点以节距P1进行绕线。

(d)进而，从C点到D点朝反向以节距P1进行绕线。

(e)再次从D点朝正向到E点以节距P1进行绕线。

通过以上的操作，一个腿部和焊接部，还有成为发热部的一部分的部分，成为节距为P1的5重叠绕结构。

接下来，进一步从E点朝正向越过加热器的折弯中央线CL到F点进行线圈状地缠绕。从该E点到F点，成为节距为P2的单一线圈缠绕构造。设此时的线圈缠绕节距P2为上述节距P1的例如5倍，即15匝/mm。进一步从F点朝正向到G点以节距P1进行线圈状地缠绕。

(f)从G点到H点朝反向以节距P1进行线圈状地缠绕。

(g)再次从H点朝正向到I点，再朝正向以节距P1进行线圈状地缠绕。

(h)从I点到J点朝反向以节距P1进行线圈状地缠绕。

(i)再次从J点朝正向到终端进行线圈状地缠绕。

通过该线圈缠绕操作，F点与终端之间被5重叠绕，形成了另一腿部和焊接部，以及发热部的一部分。

如上所述，将发热芯线31绕线到钼芯线40上，将这样绕线而成的线圈在K点和L点切断，从而成为1根加热器长度的螺旋线圈41。

该螺旋线圈41，在K点与M1点以及L点与N1点之间分别为5重叠绕的多层绕线部256；在M1点与M点以及N1点与N点之间分别为相同的5重叠绕的第2绕线部255；在M点与N点之间为单层叠绕的第1绕线部254。

将该螺旋线圈41在折曲中央线CL折曲，再捻到捻合线WL并进行二重螺旋(双螺旋)整形，将这样形成的捻线部分作为发热部251，将扭合线WL的外侧作为腿部252和焊接部253。

在从M点到M1点以及从N点到N1点之间，为5重叠绕的第2绕线部255；在剩余的M点与N点之间，为单层叠绕的第1绕线部254，将该第2绕线部255与第1绕线部254结合，捻该结合体，并进行二重螺旋(双螺旋)整形后形成捻线部分，上述捻成的发热部251由所述捻线部分构成。

这里，在M点与M1点之间以及N点与N1点之间各自的尺寸，其详细情况在后面叙述，在发热部251的捻线部分的叠绕节距尺寸R的7％～70％的范围内是实用的，另外，7％～60％的范围更有效，进而，15％～50％的范围更加有效。

在本实施例中，对加热器发热部的第1绕线部的线圈进行单一叠绕，对加热器腿部进行5层线圈状地缠绕，并设加热器发热部为大于等于2层，设加热器腿部为大于等于其2倍，从而也能够取得同样的效果。

接下来，图7是用于说明本发明的阴极射线管所使用的加热器的发热部251的第2绕线部255与阴极温度的关系的图。在图7中，纵轴表示图3所示的基底金属27的侧面的阴极温度，横轴表示发热部中的第2绕线部255的长度，与发热部的二重螺旋的捻线节距R(该例中为1.4mm)之比；并且，测定时的加热器电压为额定的110％。

在图7中，黑点T是对使用了上述图8、图9所示的现有构造的加热器的阴极温度进行参考显示的点，其横坐标不对应于所述第2绕线部255的长度与二重螺旋的捻线节距R之比。

另一方面，如曲线S所示，使用于本发明的加热器的发热部251中的第2绕线部255的长度，与发热部251的捻线节距R的关系为7％～70％，从而能够将阴极温度提高15℃～25℃。特别是，如果该值为7％～60％，则能够将阴极温度提高大于等于15℃；进而，如果该值为15％～50％，则能够将阴极温度提高大于等于20℃，高温化更加显著。

因此，由与发热部251的捻线节距R的关系来指定发热部251中的第2绕线部255的长度，从而，能够实现阴极温度的高温化，能够确保所希望的电子发射特性。

像以上说明的那样，通过本实施例，对构成用于阴极射线管的电子枪的阴极构体的加热器的发热部的一部分，配置与腿部同样的线圈缠绕方法的多层绕线部，从而能够提高阴极温度，能够充分应对伴随阴极射线管制造工序的合理化的管内真空度的下降，能够提供电子发射特性优良的阴极射线管。

Claims (6)

1.一种具备真空管壳的阴极射线管，所述真空管壳由在内面具有荧光面的面板部、收纳了电子枪的管颈部、以及用于连接上述面板部和管颈部的锥体部构成，所述阴极射线管的特征在于：

上述电子枪，包括由旁热式阴极构体、控制电极、加速电极构成的电子束发生部，以及由聚焦电极、阳极电极构成的主透镜部；

上述旁热式阴极构体，包括电子发射物质层、保持上述电子发射物质层的基底金属、以及支承上述基底金属的阴极支承体套筒，上述阴极支承体套筒在内部具有线圈状地缠绕芯线而形成的加热器；

上述加热器包括，将线圈状地缠绕的芯线进一步捻成的二重螺旋结构的发热部、与该发热部连续地形成且缠绕成多层线圈的腿部、以及与该腿部连续地形成且焊接到加热器支承体上的焊接部；

上述加热器，除焊接部之外的部分覆盖有绝缘被膜；

上述发热部，具有线圈缠绕层数不同的区域。

2.根据权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于：

上述发热部的上述腿部一侧的线圈缠绕层数，比上述基底金属一侧的线圈缠绕层数多。

3.根据权利要求2所述的阴极射线管，其特征在于：

上述发热部的上述腿部一侧的线圈缠绕层数，是上述基底金属一侧的线圈缠绕层数的2倍或2倍以上。

4.根据权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于：

上述发热部的上述腿部一侧的绕线部的与上述管轴平行方向上的长度，为上述发热部的上述年部的节距的7％～70％。

5.根据权利要求4所述的阴极射线管，其特征在于：

上述发热部中上述腿部一侧的绕线部的与上述管轴平行方向上的长度，为上述发热部的上述捻线部的节距的7％～60％。

6.根据权利要求5所述的阴极射线管，其特征在于：

上述发热部中上述腿部一侧的绕线部的与上述管轴平行方向上的长度，为上述发热部的上述捻线部的节距的15％～50％。

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