CN1144253C - 防爆阴极射线管管泡 - Google Patents
防爆阴极射线管管泡 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1144253C CN1144253C CNB971989508A CN97198950A CN1144253C CN 1144253 C CN1144253 C CN 1144253C CN B971989508 A CNB971989508 A CN B971989508A CN 97198950 A CN97198950 A CN 97198950A CN 1144253 C CN1144253 C CN 1144253C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- display screen
- compression
- thickness
- tensile stress
- glass envelope
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
- H01J29/87—Arrangements for preventing or limiting effects of implosion of vessels or containers
Abstract
一种用于阴极射线管(10)的玻璃管泡及其生产方法。此玻璃管泡包括显示屏部件(12)，所述显示屏部件(12)的厚度(t)由含有净拉伸应力的公式所定义；其中显示屏具有不超过1150psi的净拉伸应力，具有显示屏制造期间引起的表面压缩，并具有在显示屏的裙边(20)周围的防爆箍(30)，此防爆箍增大了显示屏(12)中的表面压缩，从而使显示屏厚度基本上小于相应的未经处理的管子玻璃管泡的显示屏厚度。
Description
技术领域
一种用于阴极射线管的玻璃管泡(envelop)，特别是其显示屏(panel)或屏面(face plate)。
背景技术
阴极射线管通常具有玻璃管泡，该玻璃管泡被抽真空并对管子的工作真空密封。该玻璃管泡包括观看显示屏部件、锥体部件和管颈部件。一电子枪安装在管颈部件中。
由于显示屏部件提供了在其上形成图象或显示的屏幕，所以通常把它叫做屏面或显示窗。通常，显示屏部件具有下垂的周边裙，它可以熔化的密封材料密封到锥体部件上的。
由于管子在抽真空的状态下工作，所以在显示屏两面有一个大气压的压强差。这样，当裂缝随玻璃冷却而扩大时产生爆裂的危险，或者爆裂的危险也可由搬运期间的磨损或擦伤而引起。为了消除这种危险，增加了显示屏的厚度。通常，显示屏的玻璃厚度大于锥体和管颈部件的玻璃厚度，因为这些部件不容易损坏且在管子工作期间是不暴露在外的。
对较大图象的管子尺寸的需求不断增长，这导致显示屏越来越大。与之相应的是显示屏和管子重量的增加。这导致难于在搬运重的成品时使之不受到损坏。这样还需要更长的时间和更多的精力来处理显示屏和管子，因而增加了成本。这就导致迫切地想找到不同于增加显示屏厚度来防止爆裂的替代品。
已提出了许多建议使用所谓的防爆箍。这种防爆箍牢固地包围了显示屏的裙边(skirt)部分，并可以粘封到其上。保护箍可以由金属或其它坚固的材料来制成。
已知通过进行回火来使玻璃加固。这种尝试通常用于诸如汽车玻璃和玻璃厨具此类各种物品。可通过把冷却气体吹到玻璃的表面来对玻璃进行热回火。这加速了表面玻璃的凝固，从而在其中引起压缩应力。还提出通过化学方式进行回火的另一个尝试。在此过程中，通过使离子积聚在玻璃表面而使用离子交换来产生压缩。
本发明旨在生产一种用于阴极射线管的改进的玻璃管泡。尤其是，本发明旨在生产显示屏尺寸超过48cm的较大尺寸的管子。本发明还旨在减小阴极射线管(CRT)显示屏玻璃的厚度，同时保持完全的防爆。本发明还旨在一种生产阴极射线管的显示屏的方法，这种管子具有符合完全防爆的最小厚度。
发明内容
本发明的产品是一种用于阴极射线管的玻璃管泡，该玻璃管泡包括厚度(t)由以下公式来定义的显示屏部件：
(σ)P＝kP(a/t)2
这里，(σ)P为显示屏中的净拉伸应力，(a)为以厘米为单位的短轴的一半长度，(t)为以厘米为单位的显示屏厚度，(P)为以MPa为单位的大气压强，(k)为基于管子几何形状的结构常数。显示屏具有不超过7.929MPa的净拉伸应力，在显示屏制造期间引起表面压缩，紧箍在显示屏裙边周围的防爆箍使显示屏的表面压缩增大，从而显示屏厚度基本上小于相应的未经处理的显示屏的厚度。
本发明还在于一种减小阴极射线管玻璃管泡中显示屏部件的厚度的方法，其中由公式(σ)P＝kP(a/t)2来定义厚度(t)，这里(σ)P为显示屏中的最大拉伸应力，此方法包括通过处理显示屏表面而在显示屏表面中提供压缩并通过在显示屏裙边周围紧箍防爆箍来增大此压缩，同时把(σ)P的值保持在不超过7.929MPa，从而允许显示屏厚度比未处理的显示屏减小。
已有技术
可能感兴趣的著作列于所附的文件上。
附图概述
附图中的图1是一局部切除的侧视图，示出依据本发明的阴极射线管。
图2是图1的显示屏部件的俯视图。
本发明的较佳实施方式
本发明与在生产阴极射线管时所使用的玻璃管泡有关。尤其是与此玻璃管泡的观看显示屏部件有关。管子和玻璃管泡两者通常由显示屏部件的几何形状来识别。本发明不限于任何特定的管子几何形状。然而，本发明是结合流行的矩形玻璃管泡而发展的，并以此进行描述。
图1是局部切除的侧视图，示出被标为10的通常的阴极射线管结构。管子10包括标准玻璃管泡部件：观看显示屏12、锥体14和管颈16。电子枪18安装在管颈部件16中。为了清楚起见，省略了诸如荧光屏和阴罩等与本发明无关的其它管子部件。
观看显示屏12具有下垂的裙边部分20。通过在裙边20的边沿和锥体14之间使用熔融密封剂，将显示屏12连接到锥体14上。
当对管子10抽真空时，在外部环境和基本上为零的内部压强之间存在近似于101.325kPa的压强差。此压强差产生在整个管子表面上，但它与显示屏12特别有关系，因为显示屏12暴露于安装好的电视机外面。此压强差在显示屏上产生拉伸应力。必须限制此拉伸应力，以防止表面裂缝的增大继而导致玻璃管泡的破裂。
图2是矩形显示屏部件12的俯视图，其中以虚线示出长轴24和短轴26。已发现，位于短轴26末端附近的角板(gusset)区域28经受了最高的应力，它是最弱显示屏中的最弱区域。即，当破裂发生时的预期损坏发生源。
更深入的研究表明，通过把显示屏12上的净拉伸应力限制到7.929MPa可避免爆裂。测试保持在此应力值或低于此应力值的几百个测试件，未出现损坏，即使是对于严重磨损的样品。然而，在例如9.653MPa较高拉伸应力值的情况下，至少发生一些损坏。依据以下公式来确定拉伸应力(σ)P：
(σ)P＝kP(a/t)2。
很明显，可允许的显示屏厚度(t)受净拉伸应力的控制。后者不可以超过7.929MPa。还很明显，显示屏重量随显示屏厚度厚度的增加而增加。本发明旨在减小厚度，从而减小重量，所要求的是拉伸应力保持在7.929MPa限制范围内。
我们已发现根据制造条件的一致性在任何地方都可把管子显示屏的正常厚度减小10-35％。为了实现这种减小，我们组合了在显示屏12的外表面中引起表面压缩的两种方法。
在生产期间快速冷却显示屏部件12可在显示屏表面中引入可观程度的压缩。依据现行条件，可引入从3.102-11.376MPa的表面压缩度。在某种程度上，在抽气烘干循环中所固有的热处理期间可能失去这种表面压缩。管子在最终密封前就面临这种循环。虑及高达30％的可能损失，可保留至少2.172-7.963MPa的压缩应力值。此压缩应力对于7.929MPa的拉伸应力值能抵消到这样一个程度，即使净拉伸应力为5.757MPa。
我们还发现通过在显示屏12的裙边20的周围紧箍上改进形的金属箍30可使显示屏的压缩应力值进一步增加。这样，可引入1.172-1.999MPa的压缩应力值。继而把净拉伸应力减小到大约4.585MPa。
应理解，通常的要求不在于减小拉伸应力，而是希望减小显示屏厚度，因而减小管子的重量。结果，本发明的实际效果是在管子显示屏中保持最大拉伸应力7.929MPa。然后，利用上述公式来计算可允许的最小显示屏厚度。此计算揭示，可把未处理的玻璃管泡显示屏的正常厚度减小25％那么多。因而，可把以普通方式冷却的厚度为1.270cm的显示屏的厚度减小到0.952cm。
虽然可使用各种类型的紧箍边沿箍，但我们已发现用焊接的连接板型边沿箍具有最佳的结果。Keith Guenther等人在1996年5月21日出版的’96Displayworks中名为“Evaluation of Fabrication and Reliability of MetalBand Joining Techniques for Long Term Safety of CRTs”中描述了这种类型的箍。
空气冷却是在玻璃显示屏中引起压缩应力值的较佳方法。然而，应理解，通过离子交换来进行化学回火也同样有效，虽然这不太实用。通过热处理来控制形成应力的释放也是在CRT显示屏中引入高的表面压缩的有效方法。
参考一项测试来进一步描述本发明，在该项测试中比较了几组密封和抽真空的CRT。每一组中的管子具有本质上相同的物理特性，但各组具有不同的特性。尤其，每一组具有独有的中心屏面厚度(CFT)值与高表面压缩(HSC)值的组合。
CFT是在管子显示屏中心处以厘米表示的厚度。HSC是在显示屏中引入的以MPa表示的压缩，以抵消由于压强差而产生的拉伸应力。在100天的时间里进行测试；所有的管子都是按照标准商业实际应用准备的；所有显示屏都经过轻微的磨损以模拟预期的使用。
下面的表I示出每一组的特征CFT和HSC值(在密封边测得的进入HSC值)；每一组中管子的数目；以及损坏的数目。
表I
CFT(cm)
HSC(MPa)
#已测试
#损坏
A 1.247±0.015 11.721±0.689 10 0
B 1.247±0.015 4.137±0.689 8 8
C 1.323±0.023 11.721±0.689 10 0
D 1.400±0.023 4.137±0.689 10 0
E 1.247±0.015 11.721±0.689 9 0
F 1.247±0.015 4.137±1.379 10 4
G 1.247±0.015 8.274±0.689 7 0
H 1.247±0.015 11.721±0.689 10 0
I 1.323±0.023 4.137±0.689 9 0
很明显的是，在界限内，所要求的CFT随HSC相反地变化。根据这个和其它测试，已确定在68cm的显示屏中，CFT可从大约1.219cm开始变大，而HSC在4.137MPa和11.72MPa之间变化。
此外，CRT必须经过撞击测试。在UL 1418中Underwriters Lab的“Standardfor Safety of CRTs”以及在CAN/CSA-C22.2，No.228-92中的“CanadianStandards for CRTs”中描述了这些测试。
这些测试包括在特定条件下以特定重量的球或射体来进行撞击。这些测试用于在CRT因大物体的重击而爆裂的情况下保证观众的安全。通过这些测试把爆裂时玻璃碎片抛出的距离限制在0-1.524cm。这些碎片行进到多远依据两个因素，即i)碎片的尺寸从而其重量，以及ii)推进碎片的能量。
前者受到防爆箍所引起的压缩应力的影响，因为较高的压缩将使几个碎片固定在一起，从而增大其质量。后者由三个能量源构成，即i)由真空所产生的能量，ii)由压强差引起的弯曲所产生的能量，以及iii)由来自防爆箍的压缩应力而引起的局部形变所产生的能量。总能量的前两个分量受CRT的尺寸支配，因而它们相对固定，即它们不可能变化。然而，可通过简单地改变防爆箍的宽度或厚度或这两者来控制来自防爆箍的压缩应力，从而调节第三个分量。
除了减小能量以外，由防爆箍所引起的局部形变也改变了显示屏中心的隆起(doming)值。隆起值是管子显示屏上中心点耸起的距离，即因所加的压缩应力而向外或向上弯曲。应注意，显示屏的中心在抽真空时向内移动，而防爆箍帮助它回到其原始位置。因而，隆起是一个复原值。一定数量的隆起是提供所需应力的必然结果。然而，测试表明，必须限制隆起以通过安全测试。
表II给出了CFT和HSC的值以及对经过UL和CSA测试的几组成品CRT所测得的隆起值。该表还给出用于引起压缩应力的防爆箍的宽度。
表II
管子 CFT HSC 隆起 箍宽度 # #
组
(cm)
(MPa)
(mm)
(cm)
已测试
损坏
1 1.247 11.721 0.121 3.800 15 1
2 1.247 4.137 0.110 3.800 15 0
3 1.323 11.721 0.103 3.800 15 0
4* 1.400 4.137 0.104 3.800 15 0
5 1.247 11.721 0.128 3.800 15 1
6 1.374 11.721 0.110 3.800 8 0
7 1.542 11.721 0.095 3.800 8 0
8 1.374 11.721 0.094 3.500 22 0
9 1.542 11.721 0.088 3.500 4 0
表II中所归纳的爆裂测试数据清楚地表明，如果由宽度为3.800cm的标准箍引起太高的隆起值，即大于0.110mm，则不能使中心屏面厚度为1.247cm的CRT通过爆裂测试。
显然，防爆箍起到了双重作用。除了在显示屏中引起压缩应力以外，控制箍的宽度可控制隆起即由弯曲所产生的形变能量。表II表明，把箍的宽度减小到3.50cm导致压缩的降低和隆起的减少，这有助于通过爆裂测试。因此，对于在厚度规格所容许范围以内的较薄显示屏，通过爆裂测试需要较窄的防爆箍。
根据上述测试，我们发现加到68cm CRT的显示屏裙边的金属箍的宽度应落在3.500cm到3.800cm的范围内。此外，为了保证通过UL和CSA安全测试，隆起值应在0.088到0.110mm的范围内。
Claims (11)
1.一种用于阴极射线管的玻璃管泡，该玻璃管泡包括由以下公式来定义厚度t的显示屏部件：
(σ)P＝kP(a/t)2
这里，(σ)P为显示屏中的净拉伸应力，k为基于管子几何形状的结构常数，P为大气压强，a为短轴长度的一半，显示屏具有不超过7.929MPa的净拉伸应力，具有在显示屏制造期间引起的表面压缩，并具有紧箍在显示屏裙边周围的防爆箍，此防爆箍增大了显示屏中的表面压缩。
2.如权利要求1所述的玻璃管泡，其特征在于显示屏部件具有矩形几何形状。
3.如权利要求1所述的玻璃管泡，其特征在于在显示屏制造期间所引起的表面压缩在3.103-11.376MPa的范围内。
4.如权利要求1所述的玻璃管泡，其特征在于由防爆箍所引起的表面压缩在1.172-1.999MPa的范围内。
5.如权利要求1所述的玻璃管泡，其特征在于防爆箍是焊接的连接板型。
6.一种减小阴极射线管玻璃管泡中显示屏部件的厚度的方法，其特征在于由公式(σ)P＝kP(a/t)2来定义厚度t，这里(σ)P为显示屏中的最大拉伸应力，k为基于管子几何形状的结构常数，P为大气压强，a为短轴长度的一半，所述方法包括通过处理显示屏表面而在显示屏表面中提供压缩并通过在显示屏裙边周围紧箍防爆箍来增大此压缩，同时把(σ)P的值保持在不超过7.929MPa，从而允许显示屏的厚度有所减小。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于包括通过处理显示屏表面而在所述表面中给与3.103-11.376MPa范围内的压缩度。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于包括使显示屏的外表面急冷，使它以比内部更快的速度冷却，从而在所述表面中提供压缩。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于包括控制形成应力的释放，从而在该表面中提供压缩。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于包括在显示屏的裙边周围紧箍了焊接的连接板型边沿箍。
11.一种生产阴极射线管显示屏的方法，其特征在于所述方法包括：如此挤压具有所要求形状和厚度的玻璃显示屏，致使显示屏中的净拉伸应力在一个大气压强下不超过7.929MPa；在显示屏冷却时使显示屏的外表面急冷或者控制形成应力的释放，以在该表面中提供压缩；以及在显示屏的裙边周围紧箍防爆箍，以增大显示屏中的压缩度，在CRT被放置在一个大气压强下时这些组合的压缩度把显示屏中的净拉伸应力减小到不超过7.929MPa，
其中由以下公式来定义显示屏的厚度t：
(σ)P＝kP(a/t)2
这里，(σ)P为显示屏中的最大拉伸应力，k为基于管子几何形状的结构常数，P为大气压强，a为短轴长度的一半。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US2947696P | 1996-10-24 | 1996-10-24 | |
| US60/029,476 | 1996-10-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1234135A CN1234135A (zh) | 1999-11-03 |
| CN1144253C true CN1144253C (zh) | 2004-03-31 |
Family
ID=21849199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB971989508A Expired - Fee Related CN1144253C (zh) | 1996-10-24 | 1997-10-20 | 防爆阴极射线管管泡 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0970501A1 (zh) |
| JP (1) | JP2001502841A (zh) |
| KR (1) | KR20000052780A (zh) |
| CN (1) | CN1144253C (zh) |
| BR (1) | BR9714618A (zh) |
| CZ (1) | CZ135699A3 (zh) |
| RU (1) | RU2177188C2 (zh) |
| TW (1) | TW419701B (zh) |
| WO (1) | WO1998018151A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9850162B2 (en) * | 2012-02-29 | 2017-12-26 | Corning Incorporated | Glass packaging ensuring container integrity |
| US11179295B2 (en) | 2012-02-29 | 2021-11-23 | Corning Incorporated | Glass packaging ensuring container integrity |
| JP5895719B2 (ja) * | 2012-06-05 | 2016-03-30 | 東ソー株式会社 | 透光性セラミックス接合体および製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950001363B1 (ko) * | 1991-01-16 | 1995-02-17 | 미쯔비시덴끼 가부시끼가이샤 | 보강틀을 갖는 음극선관장치 |
| JP3196273B2 (ja) * | 1991-12-26 | 2001-08-06 | ソニー株式会社 | 防爆バンド並びに陰極線管 |
| DE69403095T2 (de) * | 1993-02-03 | 1997-11-13 | Philips Electronics Nv | Implosionsschutzband für eine Elektronenstrahlröhre |
| JP2671766B2 (ja) * | 1993-06-30 | 1997-10-29 | 旭硝子株式会社 | 陰極線管用ガラスバルブ |
| US5536995A (en) * | 1993-11-16 | 1996-07-16 | Asahi Glass Company Ltd. | Glass bulb for a cathode ray and a method of producing the same |
| JP3215765B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2001-10-09 | 三菱電機株式会社 | 受像管の製造方法 |
-
1997
- 1997-10-20 CN CNB971989508A patent/CN1144253C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-20 WO PCT/US1997/018684 patent/WO1998018151A1/en not_active Application Discontinuation
- 1997-10-20 JP JP10519490A patent/JP2001502841A/ja not_active Ceased
- 1997-10-20 EP EP97912742A patent/EP0970501A1/en not_active Withdrawn
- 1997-10-20 KR KR1019990703592A patent/KR20000052780A/ko active IP Right Grant
- 1997-10-20 CZ CZ991356A patent/CZ135699A3/cs unknown
- 1997-10-20 RU RU99111782/09A patent/RU2177188C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-10-20 BR BR9714618-8A patent/BR9714618A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-10-21 TW TW086115745A patent/TW419701B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9714618A (pt) | 2000-05-09 |
| EP0970501A4 (en) | 2000-01-12 |
| WO1998018151A1 (en) | 1998-04-30 |
| KR20000052780A (ko) | 2000-08-25 |
| CN1234135A (zh) | 1999-11-03 |
| JP2001502841A (ja) | 2001-02-27 |
| RU2177188C2 (ru) | 2001-12-20 |
| TW419701B (en) | 2001-01-21 |
| CZ135699A3 (cs) | 1999-12-15 |
| EP0970501A1 (en) | 2000-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1104736C (zh) | 阴极射线管的玻璃真空管壳和阴极射线管 | |
| US6353283B1 (en) | Implosion-resistant cathode ray tube envelope | |
| CN1144253C (zh) | 防爆阴极射线管管泡 | |
| KR0139252B1 (ko) | 수상관의 제조방법 | |
| US20050242700A1 (en) | Formed type flat panel for use in a cathode ray tube | |
| EP1280182A2 (en) | Flat CRT panel | |
| CN1636255A (zh) | 一种制造阴极射线管玻璃面屏的方法 | |
| CN1251277C (zh) | 用于阴极射线管的平板 | |
| CN1134813C (zh) | 阴极射线管及其制造方法 | |
| US6590331B1 (en) | CRT with implosion-proof band and method for manufacturing the same | |
| CN1224999C (zh) | 阴极射线管 | |
| CN1822300A (zh) | 阴极射线管 | |
| CN1275283C (zh) | 用于阴极射线管的加强带结构 | |
| KR100837247B1 (ko) | 음극선관용 유리벌브 | |
| GB2382458A (en) | A glass funnel for a cathode ray tube | |
| CN1577711A (zh) | 彩色阴极射线管 | |
| CN1286139C (zh) | 彩色阴极射线管的面板 | |
| CN1275282C (zh) | 阴极射线管面板 | |
| CN1328749C (zh) | 用在阴极射线管中的面板 | |
| JP2004030984A (ja) | 陰極線管用ガラスパネル、陰極線管およびビームインデックス型陰極線管 | |
| CN1317821A (zh) | 平面张力荫罩型阴极射线管 | |
| MXPA99003841A (en) | Implosion-resistant cathode ray tube envelope | |
| JP2007220609A (ja) | フィールドエミッションディスプレイ及びその製造方法 | |
| US20060145590A1 (en) | Funnel for use in a cathode ray tube | |
| KR20030063777A (ko) | 평면 음극선관 펀넬의 구조 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |