專利名稱：陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰極射線管，更具體地，涉及陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)，其能夠提高陰極射線管的偏轉(zhuǎn)效率，防止BSN現(xiàn)象的發(fā)生并在提高偏轉(zhuǎn)效率的同時(shí)有效降低作用在漏斗上的高應(yīng)力。
如

圖1所示，傳統(tǒng)彩色陰極射線管包括涂覆在內(nèi)表面上的R(紅)·G(綠)·B(藍(lán))熒光面40；在前表面帶有防爆裝置的屏面10；焊接在屏面10后端的漏斗20；插在漏斗20的頸部并發(fā)射電子束60的電子槍130；用于偏轉(zhuǎn)電子束60的偏轉(zhuǎn)軛50；蔭罩70，其裝在屏面10的內(nèi)表面與之保持一定間距并具有多個(gè)用于通過電子束60的孔；蔭罩框架30，其固定支撐蔭罩70以使蔭罩70與屏面10保持一定間距；用于連接并支撐蔭罩框架30和屏面10的彈簧80；用于屏蔽陰極射線管免受外界地磁場(chǎng)影響的內(nèi)屏蔽90；以及裝在屏面10的側(cè)面周邊并吸收外界沖擊的增強(qiáng)帶110。
傳統(tǒng)彩色陰極射線管的一般制造工藝可分成前半工藝和后半工藝，前半工藝是將熒光面40涂覆到屏面10的內(nèi)表面，后半工藝包括下面的幾個(gè)過程。
首先，在密封過程中，將屏面10接合到漏斗20上，其中在包括蔭罩組件的屏面10內(nèi)涂覆有熒光面，在漏斗20中將玻璃料涂到密封表面上。此后，在封裝過程中，將電子槍130插入漏斗20的頸部13。并且，在抽氣過程中，將陰極射線管抽真空后將其密封。
這里，當(dāng)陰極射線管處于真空狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)張力和高壓應(yīng)力作用在屏面10和漏斗20上。
因此，在抽氣過程后，為了分散作用在屏面10前表面上的高應(yīng)力，執(zhí)行粘結(jié)增強(qiáng)帶110的增強(qiáng)過程。
未解釋的標(biāo)記數(shù)字11是漏斗主體部分，12是漏斗軛部分，51是偏轉(zhuǎn)芯，52是偏轉(zhuǎn)線圈。
在陰極射線管中，因?yàn)殡娮邮?0到達(dá)涂覆在屏面10內(nèi)表面上的熒光面40上，所以形成圖像。為了調(diào)和地移動(dòng)電子束60，陰極射線管的內(nèi)表面必須處于真空狀態(tài)。
另外，為了在屏幕上形成圖像，由電子槍130陰極發(fā)出的電子束60必須偏轉(zhuǎn)，從而廣泛散播在屏幕上，由芯51和線圈52組成的偏轉(zhuǎn)軛50偏轉(zhuǎn)電子束。
當(dāng)電流流到偏轉(zhuǎn)軛50的線圈52時(shí)，在芯51中產(chǎn)生磁場(chǎng)，電子束60在沿Z軸運(yùn)動(dòng)時(shí)被產(chǎn)生的磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)。
這里，磁場(chǎng)的大小根據(jù)線圈52中流過的電流大小而變化。
一般地，電子束60的偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)中心根據(jù)偏轉(zhuǎn)軛50的線圈52和芯51的大小、形狀和位置確定。
另外，由于電器能量消耗規(guī)則的增強(qiáng)，已經(jīng)在努力降低電器的能量消耗。如同其它電器一樣，降低陰極射線管的能量消耗是一個(gè)必要的細(xì)節(jié)。
為了減小陰極射線管的尺寸并降低其能量消耗，必須減小偏轉(zhuǎn)軛50中通過的電流。
但是，當(dāng)減小電流時(shí)，由于芯51中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的減弱，不能保證足夠的偏轉(zhuǎn)角度，因此不能形成圖像。
另外，當(dāng)增大偏轉(zhuǎn)軛50的芯51和線圈52的絕對(duì)數(shù)量時(shí)，增大了材料成本和漏磁場(chǎng)的絕對(duì)數(shù)量，因此在產(chǎn)品的可靠性方面是不利的。
因此，由于減小陰極射線管尺寸并降低陰極射線管的能量消耗與偏轉(zhuǎn)軛50的偏轉(zhuǎn)效率非常相關(guān)，提高偏轉(zhuǎn)軛50的效率是一條減小陰極射線管尺寸并降低其能量消耗的有效途徑。
提高偏轉(zhuǎn)效率的方法有很多。第一種方法是改變漏斗軛部分12和線圈52的截面形狀，從圓形改為方形。在第一種方法中，由于電子束60和偏轉(zhuǎn)軛50之間的距離縮短，電子束60能容易地被較小的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)。
第二種方法是將偏轉(zhuǎn)軛50的芯51和線圈52裝在漏斗20的頸部13。
在第二種方法中，如圖2所示，當(dāng)偏轉(zhuǎn)軛50的位置改變到靠近漏斗20的頸部13時(shí)，偏轉(zhuǎn)軛50和電子束60之間的改變之前的距離D短于改變之后的距離d。因此，電子束60碰撞到漏斗20內(nèi)表面上的重疊部分。
更詳細(xì)地，當(dāng)偏轉(zhuǎn)中心向頸部13移動(dòng)時(shí)，電子束60和偏轉(zhuǎn)軛50之間的距離減小，電子束60能被較大的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)影響。
由于電子束60與漏斗20的軛部分12之間的距離減小，電子束60碰撞到軛部分12的內(nèi)表面并在屏面投下陰影。
漏斗軛部分12的截面朝向漏斗軛部分12的頸部13而變小，通過減小電子束60和偏轉(zhuǎn)軛50之間的距離，能提高偏轉(zhuǎn)效率。
位置改變是指將偏轉(zhuǎn)中心向頸部13移動(dòng)，因此電子束60較早地在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)。
另外，第三種方法是將電子束的掃描方式由水平掃描方式轉(zhuǎn)換成垂直掃描方式。
一般地，陰極射線管水平長(zhǎng)度與垂直長(zhǎng)度的比為4∶3或16∶9。在水平掃描方式中，必須偏轉(zhuǎn)距離4、16。但是在垂直掃描方式中，僅必須偏轉(zhuǎn)距離3、9，對(duì)于相同的偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)電源比水平掃描方式中的偏轉(zhuǎn)電源小。
圖3表示使用垂直掃描方式時(shí)在陰極射線管漏斗20的軛部分12出現(xiàn)的BSN現(xiàn)象。如圖3所示，BSN現(xiàn)象是由按垂直掃描方式排列的電子槍所引起的，并且主要出現(xiàn)在軛部分12的長(zhǎng)側(cè)面部分和對(duì)角線部分。
目前，在實(shí)際應(yīng)用中，將所有三種方法綜合在一起以提高偏轉(zhuǎn)效率，偏轉(zhuǎn)效率的提高使減小陰極射線管的尺寸和降低能量消耗成為可能。
同時(shí)，圖4表示根據(jù)應(yīng)用三種方法提高偏轉(zhuǎn)效率，使電子束60碰撞到漏斗20的軛部分12內(nèi)表面而產(chǎn)生的BSN現(xiàn)象。
更詳細(xì)地，偏轉(zhuǎn)效率越低，BSN現(xiàn)象出現(xiàn)的區(qū)域越朝向TOR(圓形頂部(top of round))移動(dòng)；偏轉(zhuǎn)效率越高，BSN現(xiàn)象出現(xiàn)的區(qū)域越朝向NSL(頸密封線)移動(dòng)。
因此，在RL(基準(zhǔn)線)和NSL(頸密封線)之間出現(xiàn)BSN現(xiàn)象是不可避免的。
根據(jù)偏轉(zhuǎn)效率的增大出現(xiàn)BSN現(xiàn)象是減小陰極射線管尺寸并降低能量消耗的主要問題。
但是，用于提高偏轉(zhuǎn)效率的方法根據(jù)電子束的偏轉(zhuǎn)增大BSN現(xiàn)象的出現(xiàn)。BSN現(xiàn)象是指軛部分12內(nèi)表面的陰影投射到屏面的現(xiàn)象，這是制造陰極射線管中非常重要的特征。
近幾年，為了提高陰極射線管的偏轉(zhuǎn)效率，將具有方形軛部分的漏斗和垂直掃描方式應(yīng)用于陰極射線管，但是，與使用傳統(tǒng)圓形軛部分的漏斗和水平掃描方式相比，這些應(yīng)用導(dǎo)致更多的BSN現(xiàn)象發(fā)生。
更詳細(xì)地，在應(yīng)用具有方形軛部分的漏斗時(shí)，電子束60和軛部分12之間的距離減小。當(dāng)偏轉(zhuǎn)中心向頸部13移動(dòng)時(shí)，由于電子束60的偏轉(zhuǎn)角度增大并且電子束60向軛部分12的內(nèi)表面移動(dòng)，BSN現(xiàn)象的出現(xiàn)增多，因此可以降低陰極射線管的可靠性。
另外，在垂直掃描方式的陰極射線管中，從電子槍130發(fā)射電子束60的每個(gè)R、G、B陰極必須平行于垂直軸線排列。這里，與G電子束相比，從R、B陰極發(fā)射的電子束在垂直方向偏離Z軸一定距離。
這里，由于隨著與Z軸之間距離的出現(xiàn)，R、B陰極更靠近偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因此電子束60向垂直方向偏轉(zhuǎn)，并碰撞到漏斗軛部分12長(zhǎng)側(cè)面的內(nèi)表面，從而出現(xiàn)BSN現(xiàn)象。
上述現(xiàn)象更多地出現(xiàn)在漏斗軛部分12、RL(基準(zhǔn)線)和NSL(頸密封線)之間。
在小巧和垂直掃描方式的陰極射線管中，BSN現(xiàn)象沿對(duì)角線區(qū)域和長(zhǎng)側(cè)面區(qū)域出現(xiàn)，特別是，它主要出現(xiàn)在漏斗軛部分12對(duì)角線區(qū)域周圍的長(zhǎng)側(cè)面的內(nèi)表面。
這里，當(dāng)漏斗軛部分12移到垂直Z軸(中心軸)的方向時(shí)，也就是，離得更遠(yuǎn)，BSN現(xiàn)象減少，但是，偏轉(zhuǎn)效率下降，因此不可能減小陰極射線管尺寸并降低能量消耗。
同時(shí)，在目前顯示器市場(chǎng)中，為了易于保證安裝空間，減小顯示器的體積是關(guān)鍵的。例如，LCD(液晶顯示器)和PDP等，是典型的小巧型顯示器。與它們相比，陰極射線管笨重而龐大，在安裝的便利性方面這是一個(gè)缺點(diǎn)，因此需要減小其尺寸。
在這種趨勢(shì)下，為了減小陰極射線管的尺寸，重要的是保證偏轉(zhuǎn)角度，基于此，軛部分12是方形的，但是，因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)方面這是不穩(wěn)定的形狀，在屏面10和漏斗20上作用有高應(yīng)力。
圖5是表示漏斗20軛部分12上應(yīng)力分布的示意圖。如圖5所示，通過減小漏斗20的總長(zhǎng)度以減小陰極射線管的尺寸，應(yīng)力作用在陰極射線管的軛部分12。在圖5中，點(diǎn)線箭頭代表壓應(yīng)力，實(shí)線箭頭代表張應(yīng)力。這里，在玻璃制的漏斗中，增強(qiáng)的應(yīng)力分布是一個(gè)致命的問題。
更詳細(xì)地，當(dāng)漏斗軛部分12是方形時(shí)，由于軛部分12對(duì)角線區(qū)域的外表面上的拉應(yīng)力增大，玻璃上高應(yīng)力的問題必須解決。
換句話說，當(dāng)陰極射線管尺寸減小時(shí)，漏斗20的總長(zhǎng)度縮短，另外，當(dāng)軛部分12是方形時(shí)，軛部分12上的應(yīng)力增大，電子槍的電子束60到達(dá)熒光粉40的偏轉(zhuǎn)角度增大，因此產(chǎn)生BSN現(xiàn)象。在這種情況下，在熒光粉周圍投下陰影，這可能降低陰極射線管的可靠性。
為了達(dá)到上述目的，在由屏面和漏斗組成并包括具有非圓形垂直截面的漏斗軛部分的真空陰極射線管中，當(dāng)位于基準(zhǔn)線和頸密封線之間的某個(gè)垂直截面的對(duì)角線區(qū)域的厚度為Td并且在同一垂直截面的長(zhǎng)側(cè)面厚度為Th時(shí)，陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足0.5＜Th/Td＜1.01。
另外，為了達(dá)到上述目的，當(dāng)圓形頂部的對(duì)角線區(qū)域的厚度為Dt′，長(zhǎng)側(cè)面厚度為DS′，短側(cè)面厚度為DL′；基準(zhǔn)線處的對(duì)角線區(qū)域厚度為Dt，長(zhǎng)側(cè)面厚度為DS，短側(cè)面厚度為DL，本發(fā)明的陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足1.3≤Dt′/Dt＜1.80。
在附圖中圖1是表示傳統(tǒng)陰極射線管的垂直截面剖視圖；圖2是表示隨傳統(tǒng)陰極射線管偏轉(zhuǎn)中心的移動(dòng)而出現(xiàn)BSN現(xiàn)象的示意圖3是表示BSN現(xiàn)象在垂直掃描方式中出現(xiàn)的示意圖；圖4是表示隨偏轉(zhuǎn)效率增大而出現(xiàn)BSN現(xiàn)象的示意圖；圖5是表示當(dāng)陰極射線管內(nèi)部抽真空時(shí)應(yīng)力分布的示意圖；圖6是表示描述本發(fā)明每個(gè)限定值的示意圖；圖7是表示本發(fā)明漏斗軛部分的剖視圖；圖8是表示本發(fā)明漏斗軛部分的剖視圖；圖9是表示本發(fā)明漏斗軛部分截面厚度變化的曲線圖；圖10是表示傳統(tǒng)漏斗軛部分中厚度比隨高度變化的曲線圖；圖11是表示本發(fā)明漏斗軛部分中厚度比隨高度變化的曲線圖；圖12是表示本發(fā)明漏斗軛部分中截面厚度隨高度變化的曲線圖；圖13a是表示本發(fā)明漏斗軛部分在TOR(圓形頂部)截面厚度的剖視圖；圖13b是表示本發(fā)明漏斗軛部分在RL(基準(zhǔn)線)截面厚度的剖視圖；圖13c是表示圖13a和13b中漏斗軛部分對(duì)角線區(qū)域厚度的示意圖；圖14是表示本發(fā)明漏斗軛部分的對(duì)角線區(qū)域厚度與應(yīng)力之間關(guān)系的曲線圖；圖15是表示本發(fā)明漏斗軛部分的對(duì)角線區(qū)域厚度與BSN邊界之間關(guān)系的曲線圖優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述圖6是描述本發(fā)明陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)點(diǎn)的示意圖。
TOR(圓形頂部)是指偏轉(zhuǎn)軛漏斗20的軛部分22與漏斗20的體部分21交界的界線。
NSL(頸密封線)是指漏斗20的軛部分22與放置電子槍130的頸部分23交界的界線。
RL(基準(zhǔn)線)是指漏斗20上假想的參考線，當(dāng)Z軸(中心軸)與RL的交叉點(diǎn)與屏幕對(duì)角有效區(qū)的端點(diǎn)17連接成直線時(shí)，直線與Z軸的夾角定義為偏轉(zhuǎn)角(θ)。
并且，圖6中的偏轉(zhuǎn)角度(θ)是實(shí)際偏轉(zhuǎn)角度的一半。
有效區(qū)是指當(dāng)陰極射線管工作時(shí)圖像顯示在屏面10的屏幕上的區(qū)域，有效區(qū)的端點(diǎn)17是指圖像對(duì)角線的端點(diǎn)。
另外，在圖6中，小巧型陰極射線管定義為當(dāng)有效區(qū)的對(duì)角線端點(diǎn)17連接到基準(zhǔn)點(diǎn)18(圖6中所示的假想?yún)⒖键c(diǎn))時(shí)與Z軸的傾角不小于50°并小于70°的陰極射線管。
另外，偏轉(zhuǎn)中心是指電子束被偏轉(zhuǎn)軛偏轉(zhuǎn)的點(diǎn)，在本發(fā)明中，偏轉(zhuǎn)軛50的芯51的中心是偏轉(zhuǎn)中心。
同時(shí)，為了減少BSN現(xiàn)象的出現(xiàn)，通過增大漏斗20軛部分12的截面，以增大電子束和偏轉(zhuǎn)軛之間的距離；或通過將偏轉(zhuǎn)軛的中心朝屏面10移動(dòng)，使電子束的偏轉(zhuǎn)點(diǎn)朝屏面10移動(dòng)。
但是，由于這些方法降低偏轉(zhuǎn)軛50的效率，因此不可能減小陰極射線管的尺寸并降低其能量消耗。
因此，為了減少BSN現(xiàn)象的出現(xiàn)并同時(shí)增大偏轉(zhuǎn)軛50的偏轉(zhuǎn)效率，在必須僅減小軛部分22的內(nèi)表面厚度的同時(shí)固定BSN現(xiàn)象出現(xiàn)部分的外表面，或者必須優(yōu)化軛部分22的內(nèi)表面形狀。
在傳統(tǒng)漏斗的設(shè)計(jì)概念中，為了減小軛部分的內(nèi)表面厚度或者優(yōu)化其內(nèi)表面的形狀，在漏斗20的RL基礎(chǔ)上增大/減小或改變厚度或形狀。
但是，在傳統(tǒng)漏斗的設(shè)計(jì)概念中，不可能使偏轉(zhuǎn)效率足以減小陰極射線管尺寸并降低其能量消耗。
因此，在本發(fā)明中，為了減少BSN現(xiàn)象出現(xiàn)，在漏斗軛部分的RL～NSL周圍并在BSN邊界的基礎(chǔ)上保證偏轉(zhuǎn)效率增大到足以減小陰極射線管尺寸并降低其能量消耗，漏斗20軛部分22的結(jié)構(gòu)滿足下面的方程。
首先，圖7表示從漏斗軛部分22上的某點(diǎn)截取截面形狀以垂直于Z軸線。
Z軸線是連接頸部中心到屏面中心的直線。
這里，在圖7中，當(dāng)對(duì)角線區(qū)域210的厚度為Td，長(zhǎng)側(cè)面部分220的厚度為Th，軛部分22的內(nèi)表面滿足下面的方程10.5＜Th/Td＜1.01-------------------(1)這意味著漏斗軛部分22的長(zhǎng)側(cè)面部分的厚度Th比對(duì)角線區(qū)域的厚度薄。
一般地，在漏斗軛部分22中，從NSL(頸密封線)到TOR(圓形頂部)，截面形狀從圓形變化到非圓形。在這種情況下，由于軛部分22的長(zhǎng)側(cè)內(nèi)表面與電子束之間的距離比僅為圓形的傳統(tǒng)陰極射線管的距離短，這可以弱化BSN現(xiàn)象的出現(xiàn)，最大張應(yīng)力作用到TOR(圓形頂部)，因此陰極射線管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度弱。
因此，為了優(yōu)化漏斗軛部分22的內(nèi)表面形狀，長(zhǎng)側(cè)面部分的厚度和對(duì)角線區(qū)域的厚度必須滿足方程1，從而能改善偏轉(zhuǎn)效率和BSN邊界。
另外，為了減小作用在軛部分22的對(duì)角線區(qū)域210上的張應(yīng)力，對(duì)角線區(qū)域210的厚度增大，從而能提高陰極射線管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
因此，為了保證偏轉(zhuǎn)角度不小于100°的小巧型陰極射線管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，陰極射線管優(yōu)選滿足0.8＜Th/Td＜1.01。
圖8表示用于防止隨偏轉(zhuǎn)效率的增大而使BSN現(xiàn)象出現(xiàn)在NSL～RL區(qū)域的漏斗軛部分22的截面形狀。
這里，在NSL～RL區(qū)域，最薄的部分是Tmin，最厚的部分是Tmax，漏斗軛部分22的內(nèi)表面滿足下面的方程2
1.1＜Tmax/Tmin＜2.2-----------------------(2)在方程2中，在通過改變內(nèi)表面形狀提高偏轉(zhuǎn)效率時(shí)外表面保持為最佳形狀，以保證BSN邊界。
未說明的標(biāo)記數(shù)字100是傳統(tǒng)軛部分12的內(nèi)表面，200是本發(fā)明軛部分22的內(nèi)表面。
表1
表1和圖9表示具有非圓形截面軛部分、Th/Td為17英寸、120°偏轉(zhuǎn)的陰極射線管的BSN邊界和最大張應(yīng)力。
一般陰極射線管的最大臨界應(yīng)力為12MPa，在圖9中，Th/Td值必須位于臨界線1的右側(cè)。
在張應(yīng)力不小于最大臨界應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的弱化，陰極射線管可能在小的沖擊下很容易損壞，也可能在加熱過程中增大損壞率，從而降低生產(chǎn)率。
另外，在小巧型陰極射線管中，抽氣過程中爆炸的增多也會(huì)降低生產(chǎn)率并降低安全方面的可靠性。
BSN現(xiàn)象，通過電子束碰撞到軛部分內(nèi)表面上使陰影投射到屏幕上，為陰極射線管的質(zhì)量特性中最重要的特性，為了保證安全性，BSN邊界必須至少不小于3.0mm。因此，在圖9中，Th/Td值必須位于臨界線2的左側(cè)。
同時(shí)，當(dāng)Th/Td值位于臨界線2的右側(cè)時(shí)，意味著BSN邊界不大于3.0mm，這可能引發(fā)問題。
重要的是，當(dāng)BSN邊界縮短時(shí)不可能提高偏轉(zhuǎn)效率。換句話說，偏轉(zhuǎn)效率與BSN成反比。
更詳細(xì)地，偏轉(zhuǎn)效率的增大減小BSN邊界，偏轉(zhuǎn)效率的減小增大BSN邊界。
另外，Th/Td值越靠向臨界線的右側(cè)，BSN邊界減小，BSN邊界的減小增大偏轉(zhuǎn)軛的調(diào)整時(shí)間，從而延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間。
因此，當(dāng)Th/Td值僅位于圖9中的臨界線1和臨界線2之間，在能增大BSN邊界和偏轉(zhuǎn)效率的同時(shí)作用在陰極射線管上的應(yīng)力不大于最大臨界應(yīng)力。
圖10表示具有非圓形軛部分形狀的傳統(tǒng)陰極射線管的Th/Td值，圖11表示根據(jù)本發(fā)明在具有非圓形軛部分形狀的陰極射線管中的Th/Td值。
在圖10中，Th/Td比在15mm～NSL之間不小于1.1并且是單調(diào)遞增的。在圖11中，Th/Td比在15mm～NSL之間不大于1.1并且是單調(diào)遞減后增大。
同時(shí)，在圖9中，當(dāng)Th/Td比減小時(shí)，BSN現(xiàn)象的出現(xiàn)增多。
同時(shí)，如傳統(tǒng)工藝中所描述的，當(dāng)增大偏轉(zhuǎn)效率以減小陰極射線管尺寸并降低其能量消耗時(shí)，BSN現(xiàn)象的出現(xiàn)點(diǎn)從RL～TOR移動(dòng)到RL～NSL。
特別是，在RL～NSL中，由于在NSL～15mm中出現(xiàn)較多的BSN現(xiàn)象，因此確定軛部分內(nèi)表面的厚度以增大NSL～15mm中的BSN邊界。
表2
表2和圖12表示當(dāng)在陰極射線管的RL～NSL中最大軛部分厚度為Tmax并且最小軛部分厚度為Tmin時(shí)，根據(jù)Tmax/Tmin比確定BSN邊界和張應(yīng)力之間的關(guān)系。
如圖12所示，當(dāng)Tmax/Tmin值位于臨界線1的左側(cè)時(shí)，陰極射線管的最大張應(yīng)力不大于12MPa；當(dāng)Tmax/Tmin值位于臨界線2的右側(cè)時(shí)，BSN邊界不小于3.0mm。
因此，僅當(dāng)Tmax/Tmin值位于臨界線1和臨界線2之間的區(qū)域時(shí)，能達(dá)到增大陰極射線管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、BSN邊界和偏轉(zhuǎn)效率，從而可以減小陰極射線管的尺寸并降低其能量消耗。
如上所述，關(guān)鍵是提高陰極射線管的偏轉(zhuǎn)效率，以減小陰極射線管的尺寸并降低其能量消耗。但是，當(dāng)偏轉(zhuǎn)效率增大時(shí)，BSN邊界減小，BSN邊界的減小對(duì)陰極射線管質(zhì)量有壞的影響，增大生產(chǎn)時(shí)間并降低生產(chǎn)率。
更詳細(xì)地，由于不可能為了增大BSN邊界無限制地增大偏轉(zhuǎn)效率，因此不容易減小陰極射線管的尺寸并降低其能量消耗。
但是，在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的軛部分結(jié)構(gòu)時(shí)，由于偏轉(zhuǎn)效率和BSN邊界能同時(shí)增大，就可能減小陰極射線管尺寸并降低其能量消耗，從而能提高陰極射線管的質(zhì)量和生產(chǎn)率。
另外，能防止在減小尺寸過程中結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的弱化引起的沖擊形成的損壞，加熱過程的損壞率高和真空抽氣過程的爆炸。
此后，將描述根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式的陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)。這種陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)能保證BSN邊界抗沖擊，加熱過程中損壞率減小，防止真空抽氣過程的爆炸，不但通過降低漏斗20的TOR周圍形成的強(qiáng)張應(yīng)力還通過減少BSN現(xiàn)象(RL周圍的電子束60碰撞到軛部分12的內(nèi)表面并在屏幕上投下陰影)提高產(chǎn)品的可靠性。
首先，如圖13a所示，在TOR點(diǎn)的對(duì)角線區(qū)域厚度定義為Dt′，如圖13b所示，在RL的對(duì)角線區(qū)域厚度定義為Dt。
下面，將更詳?shù)丶?xì)描述此實(shí)施方式。
首先，在下面的表3中，“17圓”和“17RAC”欄是傳統(tǒng)的具有90°偏轉(zhuǎn)的陰極射線管，“#1”、“#2”和“#3”欄是根據(jù)本發(fā)明具有非圓形軛部分和120°偏轉(zhuǎn)的陰極射線管。
表3
如表3所示，在“17圓”和“17RAC”欄中，Dt′/Dt比在1.1～1.3的范圍內(nèi)。
一般地，陰極射線管必須具有約3mm的BSN邊界，并且最大張應(yīng)力必須不大于12MPa。
同時(shí)，“#1”欄表示當(dāng)Dt′/Dt比在1.1～1.3的范圍內(nèi)與傳統(tǒng)90°偏轉(zhuǎn)相同時(shí)的最大張應(yīng)力和BSN邊界。
但是，為了保證最大臨界張應(yīng)力12MPa，當(dāng)Dt和Dt在3.0mm～3.9mm的范圍內(nèi)時(shí)，就能滿足最大張應(yīng)力，但是，因?yàn)锽SN邊界為1.5mm，不能滿足現(xiàn)有的BSN邊界為3.0mm。
并且，在“#2”欄中，當(dāng)漏斗20的對(duì)角線厚度Dt和Dt在2.0mm～2.9mm的范圍內(nèi)時(shí)，由于最大張應(yīng)力是22MPa，這大大超過了最大臨界應(yīng)力。
另外，在“#3”欄中，Dt′/Dt比大于傳統(tǒng)的陰極射線管，能滿足BSN邊界和最大張應(yīng)力。
在小巧型布勞恩管(brown tube)中，如表3所示，當(dāng)Dt是2.46以保證BSN邊界時(shí)，BSN邊界約為3.0mm，當(dāng)固定BSN邊界為3.0mm(固定Dt為2.46)時(shí)，Dt′變化，圖14表示作用在軛部分上的最大張應(yīng)力的變化。
如圖14所示，Dt′增大得越大，最大臨界應(yīng)力逐漸減小。在考慮最大臨界應(yīng)力為12MPa時(shí)，Dt′必須不小于3.5mm，以保證應(yīng)力不大于最大臨界應(yīng)力。這里，陰極射線管能保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
圖15表示BSN邊界與Dt間的關(guān)系，Dt增大得越大，BSN邊界減小。如上所述，一般地BSN邊界必須在2.7mm～3.0mm的范圍內(nèi)，Dt′必須不大于2.7mm。
因此，如圖14和15所示，為了同時(shí)保證張應(yīng)力和BSN邊界，Dt′必須不小于3.5mm，Dt必須不大于2.7mm。
表4
在表4的上部分，Dt′固定為3.5mm，在表4的下部分中，Dt固定為2.7mm。
首先，當(dāng)Dt′/Dt比小于1.30時(shí)，Dt′固定為一個(gè)閾值，Dt是2.92mm，在圖15中，BSN邊界不大于2.7mm，陰影投射在屏幕上。
相反，當(dāng)Dt固定為一個(gè)閾值，Dt′是3.24mm，在圖14中，張應(yīng)力不小于12MPa，這削弱了陰極射線管的穩(wěn)定性。
當(dāng)Dt′/Dt比不小于1.80，BSN邊界和張應(yīng)力中沒有問題，Dt和Dt′的厚度差不小于2mm。當(dāng)玻璃在加熱過程中冷卻時(shí)，由于表面和內(nèi)部的冷卻速度不平衡，可能損壞玻璃。
因此，為了通過減小玻璃的張應(yīng)力保證穩(wěn)定性，保證BSN邊界的屏幕質(zhì)量并防止不平衡冷卻造成的損壞，Dt′/Dt比必須滿足下面的方程31.3≤Dt′/Dt＜1.80---------------------(3)在應(yīng)用本發(fā)明的軛部分結(jié)構(gòu)時(shí)，由于能同時(shí)改善偏轉(zhuǎn)效率和BSN邊界，就可以減小陰極射線管的尺寸，降低其能量消耗并提高陰極射線管的質(zhì)量和生產(chǎn)率。
另外，也可以提高小巧型陰極射線管的抗沖擊性，減小加熱過程中的損壞率并防止真空抽氣過程中的爆炸。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，包括屏面和漏斗，所述漏斗包括具有非圓形垂直截面的漏斗軛部分，其中位于基準(zhǔn)線和頸密封線之間的某個(gè)垂直截面的對(duì)角線區(qū)域的厚度為Td并且在同一垂直截面的長(zhǎng)側(cè)面部分厚度為Th，陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足0.5＜Th/Td＜1.01。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中位于基準(zhǔn)線和頸線之間的軛部分的長(zhǎng)側(cè)面方向厚度或?qū)蔷€方向厚度以單調(diào)遞增函數(shù)的形狀和單調(diào)遞減函數(shù)的形狀變化，并且存在至少一個(gè)相對(duì)的最大值和一個(gè)相對(duì)的最小值。
3.如權(quán)利要求2所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中最大厚度為Tmax，最小厚度為Tmin，Tmax/Tmin滿足1.1＜Tmax/Tmin＜2.2。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中Th/Td滿足0.8＜Th/Td＜1.01。
5.如權(quán)利要求1所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足Th＜Tv，其中Tv是同一垂直截面的截面部分厚度。
6.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中電子束的偏轉(zhuǎn)角度不小于100°。
7.如權(quán)利要求1所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管使用垂直掃描方法，電子槍的R(紅)·G(綠)·B(藍(lán))平行于短軸線。
8.一種陰極射線管，包括屏面和漏斗，漏斗包括具有非圓形垂直截面的漏斗軛部分，其中位于基準(zhǔn)線和頸線之間的某個(gè)垂直截面的對(duì)角線區(qū)域的厚度為Td；同一垂直截面的長(zhǎng)側(cè)面厚度為Th；圓形頂部的對(duì)角線區(qū)域的厚度為Dt′，長(zhǎng)側(cè)面部分的厚度為DS′，短側(cè)面部分的厚度為DL′；基準(zhǔn)線處的對(duì)角線區(qū)域厚度為Dt，長(zhǎng)側(cè)面部分的厚度為DS，短側(cè)面部分的厚度為DL；陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足1.3≤Dt′/Dt＜1.80。
9.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足Dt′＜DS′。
10.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足Dt′＜DL′。
11.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足DS′＜DL′。
12.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足DS′/Dt′＞1。
13.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足Dt′＞3.5mm。
14.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足Dt＜2.7mm。
15.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管具有不小于100°的偏轉(zhuǎn)角度。
16.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管使用垂直掃描方法，電子槍的R(紅)·G(綠)·B(藍(lán))平行于短軸線。
17.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足0.5＜Th/Td＜1.01。
18.如權(quán)利要求8所述的玻璃結(jié)構(gòu)，其中所述陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足0.8＜Th/Td＜1.01。
全文摘要
在一種由屏面和漏斗組成并包括具有非圓形垂直截面的漏斗軛部分的真空陰極射線管中，當(dāng)位于基準(zhǔn)線和頸線之間的某個(gè)垂直截面的對(duì)角線區(qū)域的厚度為Td并且在同一垂直截面的長(zhǎng)側(cè)面部分的厚度為Th時(shí)，陰極射線管的玻璃結(jié)構(gòu)滿足0.5＜Th/Td＜1.01。當(dāng)在圓形頂部的對(duì)角線區(qū)域的厚度為Dt′，長(zhǎng)側(cè)面部分的厚度為D
文檔編號(hào)H01J29/86GK1463027SQ0214287
公開日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月29日
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