陰極射線管內裝用電阻器的製作方法
2023-07-09 20:35:26 2
專利名稱：陰極射線管內裝用電阻器的製作方法
技術領域：
本發明涉及彩色陰極射線管等陰極射線管用的陰極射線管內裝用電阻器及內裝有該電阻器的陰極射線管。
背景技術：
對電子管例如彩色電視接收機用的彩色陰極射線管所使用的會聚電極及聚焦電極的供電，是採用分壓電阻器分別將陽極電壓分壓進行。
圖1～3表示已有的分壓電阻器，圖1所示為電阻器的平面圖，圖2所示為沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線的剖面圖，圖3所示為圖1主要部分的放大圖。
在圖1～3中，在以氧化鋁為主成分的絕緣基板21的一個主面21a上，印刷由含有氧化釕的金屬氧化物及硼矽酸鉛系玻璃構成的電極材料，經乾燥、燒結，形成排列的5個端子用電極層22A～22E，再以規定圖形形成電阻層23，使這些端子用電極層之間連接起來。
電阻層23是將由含有氧化釕的金屬氧化物及硼矽酸鉛系玻璃構成的電阻材料按照能得到規定電阻值的形狀印刷，再經乾燥、燒結形成。而且，電阻層23用絕緣覆蓋層24a覆蓋。
在絕緣基板21的形成電極層22A～22E的部分形成從基板的一個主面21a向其另一主面21b貫穿該基板的通孔25。然後，將端子26A～26E與各電極層22A～22E電氣連接，又將這些端子的一端利用鉚接方法固定於絕緣基板的通孔25。
即如圖3所示，各端子26A～26E的一端具有筒狀部26a及凸緣部26b。筒狀部26a插入通孔25中，在基板另一主面21b一側，利用鉚接方法固定。
這些端子26A～26E通常用非磁性不鏽鋼(Fe-Ni-Cr基合金)等非磁性合金構成，以避免對(未圖示的)偏轉線圈產生磁場發生影響。另外，在該技術領域中，所謂非磁性是指其相對磁導率為1.01以下的材料，最好是1.005以下的材料。
端子的鉚接部26c通常為了抑制由於與(未圖示的)陰極射線管管頸部內壁的電位差引起的異常放電，用絕緣覆蓋層24b覆蓋。
對於該絕緣覆蓋層24b，要求具有能承受陰極射線管制造工序中的加熱工序的耐熱性、不對管內真空度產生影響的氣體釋放特性，並且與絕緣基板之間的熱膨脹率差較小等。考慮到這些特性要求，採用硼矽酸鉛系玻璃構成。
但是，由於非磁性合金構成的端子26A～26E的熱膨脹係數比絕緣基板及絕緣覆蓋層要大3倍左右，因此產生在製造工序中由於加熱，在端子26A～26E的鉚接部26C附近絕緣覆蓋層24b會產生裂紋，絕緣覆蓋層片從鉚接部剝離、脫落的問題。
其結果是，一旦鉚接部露出，就容易產生異常放電，而且如果剝離的覆蓋層片附著在電子槍或管頸內壁，則會使耐壓特性下降。再者，若覆蓋層片附著在蔭罩孔上，則會堵塞蔭罩孔，這成為使陰極射線管制造成品率下降的主要原因。
另外，若端子使用科瓦合金(Fe-Ni-Co合金)或42合金(42％Fe-Ni合金)等合金製成，則由於形成的這些合金層的熱膨脹係數能夠與絕緣覆蓋層的膨脹係數一致，因此能夠抑制覆蓋層的剝離等。但是，由於這些合金材料是高磁導率的磁性合金，因此存在的問題是，偏轉線圈產生的磁場會發生畸變，導致圖像不佳。
發明目的監於上述技術問題，本發明的目的在於，提供能抑制在端子部分產生異常放電及覆蓋層脫落，以使陰極射線管能夠顯示良好的圖像的陰極射線管用電阻器。
本發明的另一目的在於，提供內裝有能抑制在端子部分產生異常放電及覆蓋層脫落的電阻器，能顯示良好的圖像的陰極射線管。
發明內容
本發明提供一種陰極射線管內裝用電阻器，它具有絕緣基板、在該絕緣基板的一個主面上形成的電阻層、該電阻層上安裝的幾個端子電極、以及分別與這些端子電極連接的幾個端子，所述幾個端子分別包含非磁性合金構成的基體及在該基體表面形成的由所述非磁性合金的氧化物構成的表面層，而且具有1.005以下的相對磁導率，在所述幾個端子的各所述表面層的一部分形成絕緣覆蓋層。
又，本發明提供一種陰極射線管，它具有由內表面形成螢光屏的面板及有管頸的玻錐構成的管殼、以及配置在所述管頸內的電子槍，所述電子槍具有陰極構件、多個柵極、以及對這幾個柵極供給分壓的電壓的電阻器，所述電阻器具有絕緣基板、在該絕緣基板的一個主面上形成的電阻層、在該電阻層上安裝的多個電極、以及分別與這些電極連接的多個端子，所述多個端子分別包含非磁性合金構成的基體及在該基板表面形成的由前述非磁性合金的氧化物構成的表面層，而且具有1.005以下的相對磁導率，在前述多個端子的各個前述表面層的一部分上形成絕緣覆蓋層。
本發明的特徵在於，利用非磁性合金構成電阻器端子，同時在其表面形成由非磁性合金的氧化物構成的表面層，使整個端子的相對磁導率在1.005以下。
端子表面層最好由對非磁性合金構成的基體表面進行氧化得到的氧化物層形成。這樣能夠得到緊密附著的表面層。
構成端子基體的非磁性合金最好是Ni-Cr基合金。表面層最好是對由這樣的Ni-Cr基合金構成的基體表面進行氧化得到的、以Cr2O3及NiCr2O4為主成分的材料。
以Cr2O3及NiCr2O4為主成分的表面層，可以通過對Ni-Cr基合金構成的基體表面進行選擇氧化形成，也就是說，可以通過在抑制形成鎳氧化物即NiO那樣的條件下進行氧化處理形成。這樣的選擇氧化可以利用在例如還原氣氛中以980～1100℃的溫度進行熱處理後，再在氧化氣氛中以950～1050℃進行熱處理這樣的條件來進行。
若在氧化氣氛中的熱處理溫度低於950℃，則處理速度慢，不實用。反之，若高於1050℃，則很難有效進行選擇氧化。
還原氣氛可以是例如含氫的氣氛，氧化氣氛可以是例如含水蒸氣的氣氛。
表面層比較理想的是含有60重量％以上、更理想的是含有90重量％以上的Cr2O3及NiCr2O4的材料。另外，表面層厚度比較理想的是0.5～2μm，最理想的是約1μm。
利用這樣的選擇氧化得到的表面層，與在其上設置的絕緣覆蓋層的附著強度高，因而即使因端子與絕緣覆蓋層的熱膨脹係數不同而使絕緣覆蓋層產生裂紋，也可以抑制絕緣覆蓋層的脫落。這樣，端子不會從絕緣覆蓋層露出，能夠抑制異常放電，而且能夠抑制因絕緣覆蓋層脫落而引起製造成品率的下降。
再有，即使表面形成氧化物構成的表面層，也能夠使整個端子的相對磁導率為不會使偏轉線圈產生的磁場發生畸變的1.005以下的數值，因此利用內裝有這樣的電阻器的陰極射線管，能得到很好的圖像質量。
附圖概述圖1所示為已有的陰極射線管用電阻器的平面圖。
圖2所示為圖1所示的陰極射線管用電阻器的剖面圖。
圖3所示為圖1所示的陰極射線管用電阻器主要部分的剖面圖。
圖4所示為本發明一實施例的陰極射線管用電阻器主要部分的剖面圖。
圖5所示為本發明一實施例的陰極射線管用電子槍的構造圖。
圖6所示為本發明一實施例的陰極射線管用電子槍的構造圖。
圖7所示為本發明一實施例的彩色陰極射線管的構造圖。
本發明的最佳實施方式下面參照
本發明的實施例。
圖4所示為本發明的陰極射線管用電阻器的剖面圖。另外，與圖1～圖3所示的已有的電阻器相同的部分標以同一符號。
在以氧化鋁為主成分的絕緣基板21的一個主面21a，印刷由含有氧化釕的金屬氧化物及硼矽酸鉛系玻璃構成的電極材料，經乾燥、燒結，形成排列的端子用電極層22A～22E。另外，與已有的電阻器一樣，形成電阻層23，使這些端子用電極層22A～22E之間相互連接。該電阻層23是將由含有氧化釕的金屬氧化物和硼矽酸鉛系玻璃構成的電阻材料按照能得到規定電阻值的形狀加以印刷，再經乾燥、燒結而形成。然後，該電阻層23由硼矽酸鉛系玻璃構成的絕緣覆蓋層24a覆蓋。
在形成端子用電極層22A～22E的絕緣基板21的一部分，形成從基板的一個主面21a向另一主面21b貫穿基板的通孔25。然後，將端子31A～31E與各端子用電極層22A～22E連接，又，這些端子31A～31E安裝在絕緣基板的通孔25處，利用鉚接固定在絕緣基板21上。
即如圖4所示，各端子31A～31E具有筒狀部31a及凸緣部31b，筒狀部31a插入通孔25中，在基板背面一側利用鉚接固定。
該端子31A～31E如下所述進行製造。即利用衝壓加工將退過火的20％Cr-Ni基合金薄板做成規定的形狀，經脫脂、清洗後，在純氫的還原氣氛中，以還原氣氛的溫度1030℃進行8分鐘熱處理，然後置於引入露點20℃的氫的氣氛中，以氣氛溫度1000℃進行20分鐘熱處理，通過這樣處理，在表面形成氧化物層構成的表面層，得到端子材料。
對這樣製得的端子材料，利用X射線衍射法進行分析，結果表明，端子材料正反兩面約1μm的深度範圍內均變成以Cr2O3及NiCr2O4為主成分的氧化物層。這時，氧化物層中的Cr2O3及NiCr2O4的總含量為約90重量％(CrO3約60重量％，NiCr2O4約30重量％)。
在氧化處理工序中，若大量析出NiO，則根據經驗可知，氧化膜強度將下降，會產生膜層剝離等不良現象。為了防止這種情況發生，在本發明中，使氧化處理時的氣氛及溫度滿足上述條件，以此使氧化膜的組成以Cr2O3(或Cr2O3及NiCr2O4)為主成分有選擇地析出。即對Ni與Cr進行的是選擇Cr進行氧化的這種有選擇的氧化。
氧化膜中的NiO量比較理想的是在10％以下，最理想的是在5％以下。在本實施例中，按照上述條件，根據上述分析的結果，未檢測出NiO。
另外，對進行這樣氧化處理的端子材料的相對磁導率根據日本工業標準JISNo.C2563進行測量，結果為1.0007。另外，合金層單層的相對磁導率也是1.0007，可知端子相對磁導率幾乎沒有因形成氧化物層而變化。這是因為，因氧化處理而析出的Cr2O3為反強磁性體(磁導率為1)，NiCr2O4在低溫下雖顯示鐵氧體磁性，而在常溫下為順磁性(磁導率為1.00005～1.001)，氧化物層以這些氧化物為主成分。
另外，為了進行比較，製成將以往採用的非磁性不鏽鋼氧化處理得到的端子材料，結果其相對磁導率超過1.01。這是由於，因氧化處理在端子材料表面析出強磁性的Fe3O4。
將利用本實施例的方法製得的端子，如圖4所示，安裝在電阻器上，利用超聲波振動進行激振試驗，結果絕緣覆蓋層24b未產生脫落。
圖5及圖6所示安裝有圖4所示電阻器的電子槍108。在該電子槍108中，相對於三個陰極構件K，依次同軸配置公用的第1柵極G1、第2柵極G2、第3柵極G3、第4柵極G4、第5柵極G5、第6柵極G6、第7柵極G7及第8柵極G8。在柵極G8的後級配置會聚電極1。
各柵極G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7及G8相互之間維持規定的位置關係，利用壓條玻璃加以機械支持。又，第3柵極G3與第5柵極G5用導線3電氣連接，還有，會聚電極1利用焊接與第8柵極G8電氣連接。
在電子槍108的上表面裝有圖4所示的電阻器，端子31B、31C、31D分別與第7柵極G7、第6柵極G6、第5柵極G5相連。另外，端子31A與會聚電極1相連接，端子31E與接地電極管腳8相連。
如圖5所示，在玻錐103的內壁覆蓋有石墨導電膜9，該導電膜9延伸到下述陰極射線管管頸部的內壁，與陽極鍵(button)(未圖示)電氣連接。而在會聚電極1設置導電彈簧10，通過導電彈簧10與石墨導電膜9接觸，將陽極電壓提供給會聚電極1、第8柵極G8及電阻器端子31A，端子5B～5D產生的分壓分別提供給第7柵極G7、第6柵極G6及第5柵極G5。
圖7所示為內裝有上述電子槍的彩色陰極射線管。在圖7中，玻璃制的管殼101由面板102及玻錐103構成，玻錐103具有管頸部104。在管殼101的面板102內表面形成由發藍、綠、紅光的三色螢光體層組成的螢光屏105，與該螢光屏105相對配置具有許多電子束通過孔的蔭罩106。
又，在管殼101的玻錐103的管頸部104內部配置圖5及圖6所示的電子槍108。而該電子槍108發射的三束電子束R、G、B，在玻錐103外側安裝的偏轉線圈107產生的磁場作用下產生偏轉，對螢光屏105進行水平掃描及垂直掃描，以此顯示彩色圖像。
在本實施例中，如上所述，電阻器所用的端子材料具有很低的相對磁導率1.0007。人們已知知道，如果端子材料的相對磁導率在1.005以下，則磁場的畸變在允許範圍之內，實際上將本實施例的電阻器裝入彩色陰極射線管後，未發現因磁場變形而產生的圖像失真。
另外，將電阻器及電子槍裝入陰極射線管後，沒有產生因絕緣覆蓋層的剝離片導致蔭罩孔堵塞等不良情況，也未觀察到從端子部分產生的異常放電。這是由於，在由Cr-Ni基合金構成的基體表面形成的以Cr2O3及NiCr2O4為主成分的表面薄層對在由Cr-Ni合金構成的基體和表面層上形成的絕緣格蓋層兩者有較高的附著強度。而且，由於與端子電極部分接觸的表面也同樣形成以Cr2O3及NiCr2O4為主成分的表面薄層，因此端子與電極部分的附著強度也得以提高。
這樣的表面膜比較理想的是在氧化分氛中對基體表面進行氧化處理得到的，更理想的是以選擇氧化條件對基體表面進行熱處理得到的。表面層雖然也可以利用例如蒸鍍等方法形成，但與利用氧化處理形成的氧化物膜相比，由於氧化膜本身的強度較弱，因此有時可能會產生上層絕緣覆蓋層剝離。
另外，若利用合金基體的氧化處理，作為整個端子材料的相對磁導率將超1.005，則對圖像質量將產生影響，但如本實施例所述對Cr-Ni基合金基體表面進行氧化處理，形成氧化物構成的表面層，則作為整個端子材料的相對磁導率是較低的數值1.0007，因此能得到良好的圖像質量。
工業應用性如上面所詳細敘述，採用本發明，能夠抑制在電阻器端子部分產生的異常放電及覆蓋層脫落，因此能夠提高陰極射線管的製造成品率，而且因為能夠抑制陰極射線管內部的磁場畸變，能實現良好的圖像質量，因此在陰極射線管技術領域中是極其有效的。
權利要求
1．一種陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，具有絕緣基板、在該絕緣基板的一個主面上形成的電阻層、在該電阻層上安裝的多個端子電極、以及分別與這些端子電極連接的多個端子，所述多個端子分別包含非磁性合金構成的基體及在該基體表面形成的由所述非磁性合金的氧化物構成的表面層，而且具有1.005以下的相對磁導率，在所述幾個端子的各個所述表面層的一部分形成絕緣覆蓋層。
2．如權利要求1所述的陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，所述表面層利用對所述端子表面進行氧化處理的方法形成。
3．如權利要求1所述的陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，所述端子具有嵌入所述絕緣基板上設置的通孔而固定的鉚接部，所述絕緣覆蓋層在所述絕緣基板另一主面側形成，以覆蓋所述鉚接部。
4．如權利要求1所述的陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，所述非磁性合金為Ni-Cr基合金。
5．如權利要求4所述的陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，所述表面層是在抑制形成NiO的條件下對所述端子表面進行氧化處理形成的。
6．如權利要求4所述的陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，所述表面層以Cr2O3及NiCr2O4為主成分。
7．如權利要求5所述的陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，所述表面層含有60重量％以上的Cr2O3及NiCr2O4。
8．如權利要求1所述的陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，所述表面層在所述端子與所述端子電極接觸的面上形成。
9．如權利要求1所述的陰極射線管內裝用電阻器，其特徵在於，所述表面層厚度為0.5～2μm。
10．一種陰極射線管，其特徵在於，具有由內表面形成螢光屏的面板及有管頸的玻錐構成的管殼、以及配置在所述管頸內的電子槍，所述電子槍具有陰極構件、多個柵極、以及對這些柵極提供分壓的電壓的電阻器，所述電阻器具有絕緣基板、在該絕緣基板的一個主面上形成的電阻層，在該電阻層上安裝的幾個電極、以及分別與這些端子電極連接的多個端子，所述多個端子分別包含非磁性合金構成的基體及在該基體表面形成的由所述非磁性合金的氧化物構成的表面層，而且具有1.005以下的相對磁導率，在所述多個端子的各個所述表面層的一部分形成絕緣覆蓋層。
11．如權利要求10所述的陰極射線管，其特徵在於，所述表面層利用對所述端子表面進行氧化處理形成。
12．如權利要求10所述的陰極射線管，其特徵在於，所述端子具有嵌入所述絕緣基板上設置的通孔而固定的鉚接部，所述絕緣覆蓋層在所述絕緣層板另一主面側形成，以覆蓋所述鉚接部。
13．如權利要求10所述的陰極射線管，其特徵在於，所述非磁性合金為Ni-Cr基合金。
14．如權利要求13所述的陰極射線管，其特徵在於，所述表面層是在抑制形成NiO的條件下對所述端子表面進行氧化處理形成的。
15．如權利要求13所述的陰極射線管，其特徵在於，所述表面層以Cr2O3及NiCr2O4為主成分。
16．如權利要求15所述的陰極射線管，其特徵在於，所述表面層含有60重量％以上的Cr2O3及NiCr2O4。
17．如權利要求10所述的陰極射線管，其特徵在於，所述表面層在所述端子與所述端子電極接觸的面上形成。
18．如權利要求10所述的陰極射線管，其特徵在於，所述表面層厚度為0.5～2μm。
全文摘要
本發明的陰極射線管內裝電阻器具有絕緣基板(21)、在該絕緣基板(21)的一個主面上形成的電阻層(23)、該電阻層(23)上安裝的幾個端子電極(22A～22E)、以及分別與這些端子電極(22A～22E)連接的幾個端子(31A～31E)。幾個端子(31A～31E)分別包含非磁性合金構成的基體及在該基體表面形成的所述非磁性合金的氧化物構成的表面層,而且具有1.005以下的相對磁導率,幾個端子(31A～31E)的各個所述表面層的一部分形成絕緣覆蓋層。非磁性合金為Ni－Cr基合金,表面層在抑制NiO的形成的條件下通過對端子表面進行氧化處理形成。
文檔編號H01J29/92GK1313999SQ00801124
公開日2001年9月19日 申請日期2000年6月13日 優先權日1999年6月18日
發明者入倉正男, 竹本愛子, 巖田季次郎 申請人:東芝株式會社