CN1261969C - 平面型阴极射线管 - Google Patents

Abstract

一种具有改进的屏盘的平面型阴极射线管，在制备具有大尺寸和其内外表面均为平面型的彩色阴极射线管期间增强了其防爆能力。按照本发明的平面型阴极射线管包括：矩形屏盘，它包括平的外表面、具有预定曲率的内表面和大体从内外表面垂直伸出的裙边部分；和与屏盘的裙边部分的实际边缘耦接的锥体。在本发明的平面型阴极射线管中，当长边、短边和对角线的在屏盘外表面与裙边部分接触部位的标记的曲率半径R分别为R1、R2和R3，长边、短边和对角线的在屏盘有效表面端部与裙边部分在屏盘内表面的接触部位的标记的曲率半径r分别为r1、r2和r3时，满足下列公式：1.3＜R1/R3＜2.0和1.3＜R2/R3＜2.0。

Description

平面型阴极射线管

                           技术领域

本发明涉及平面型阴极射线管(CRT)，特别涉及具有改进的屏盘的平面型阴极射线管，在制备大尺寸和内表面及外表面为平面型的彩色阴极射线管期间可增强其防爆能力，同时提高了屏幕质量。

                           背景技术

如图1所示，平面型阴极射线管通常包括：作为前面玻璃的屏盘1，与作为背面玻璃的锥体2耦接；在屏盘1内表面发光的发光屏4；电子枪，作为照射荧光屏4的电子束5的源；荫罩3，选择颜色以照射预定的发光材料；和支撑荫罩3的主框架7。

并且，在高真空状态下将弹簧8和内屏蔽9固定到主框架7上，其中弹簧8将其上安装荫罩3的主框架7耦接到屏盘上，内屏蔽9保护阴极射线管在其操作期间免受外部地磁影响，并且气密密封制备阴极射线管。

下面说明图1的彩色阴极射线管的操作原理。因施加于阴极射线管的阳极电压，从装入锥体2颈部的电子枪发射的电子束6轰击屏盘1内表面上形成的发光屏4。此时，在电子束6到达发光屏之前，偏转系统5使电子束6垂直和水平地偏转，从而构成图像。

二极、四极或六极磁铁10调节电子束行进轨迹，以使电子束6准确地轰击预定的发光材料，从而使色纯的不良率最小。由于阴极射线管处于高真空状态，所以容易因外部冲击而炸裂。这样，设计屏盘使其具有抗大气压的强度。此外，在屏盘1裙边部分的外表面上设置安全带14，以分散施加于高真空阴极射线管的应力，确保抗冲击性。

常规阴极射线管主要包括屏盘1和锥体2，并且通过将电子枪插入锥体2的颈部和经过排气工艺抽真空来进行密封。当以这种方式对管壳抽真空时，屏盘1和锥体2便承受巨大的张力和压力。因此，在屏盘1的特定屏幕位置存在过大的张应力(tensile stress)。

假设长边、短边和对角线的标记(brand)为R1、R2和R3(这里，标记R表示屏盘正面和侧面相互接触然后弯曲成字符L形状的部位的曲率半径，在屏盘内表面的曲率半径被称为标记r)。在常规屏盘结构中，将R1、R2和R3的值设计为相同值，或将R1/R3设计成小于1.3，安全带用于确保抗冲击性。

屏盘1目前多为大尺寸且其内外表面均为平面。特别是，由于内外表面均为平面，因而屏盘的防爆特性不得不被减弱。

为了避免防爆性能劣化，考虑采用仅通过热处理来提高玻璃强度而不改变其物理性能的硬玻璃屏盘。可是，在采用经过热处理变硬的玻璃之后，常规屏盘中防爆性能减弱的问题仍然存在。

图2和图3表示在排气工艺之前和之后以及在增强处理之后真空应力的分布。附图中，发现在特定区域有过多的应力。如果冲击施加到真空应力分布弱的区域，则容易导致破裂或炸裂，从而威胁到安全性。

因此，需要增加屏盘厚度，以克服其屏盘垂直端部抗应力弱的常规结构所引起的防爆性能差的问题。可是，当屏盘更厚时，就屏幕特性来讲，作为阴极射线管最重要品质之一的亮度有降低的趋势。为了提高减弱的亮度，应增加涂有发光材料的区域的宽度，和减小用于选择发光材料颜色的带(band)的宽度。由于增加屏盘厚度与提高色纯度的要求相抵触，因而该常规结构在增加屏盘厚度上仍然有局限。

                         发明内容

本发明的目的在于提供一种平面型阴极射线管，通过考虑长边、短边和对角线的在屏盘内外表面的有效表面与屏盘裙边部分交叉部位的标记R来增强屏盘，而具有抗外部冲击的防爆性能。

为了实现上述目的，提供一种平面型阴极射线管，它包括：矩形屏盘，包括平的外表面、具有预定曲率的内表面和从内外表面垂直伸出的裙边部分；和与屏盘的裙边部分的实际边缘耦接的锥体。当长边、短边和对角线的在屏盘外表面与裙边部分接触部位的标记的曲率半径R分别为R1、R2和R3，长边、短边和对角线的在屏盘有效表面端部与裙边部分在屏盘内表面的接触部位的标记的曲率半径r分别为r1、r2和r3时，按照本发明的平面型阴极射线管满足下列公式的要求：1.3＜R1/R3＜2.0，和1.3＜R2/R3＜2.0。

按照本发明的平面型阴极射线管还满足下列公式：r2/r3＞2。

当屏盘有效表面的沿水平方向的中心轴和沿垂直方向的中心轴分别为X轴和Y轴，在r1的中心和Y轴之间的距离为L1，在r2的中心和X轴之间的距离为L2，在r3的中心与X轴和Y轴的交叉点之间的距离为L3时，本发明最好满足下列公式：L2-L3×cosθ＞r2-r3。

按照本发明的平面型阴极射线管还满足下列公式：r1/r3＞1.5。

当屏盘有效表面的沿水平方向的中心轴和沿垂直方向的中心轴分别为X轴和Y轴，在r1的中心和Y轴之间的距离为L1，在r2的中心和X轴之间的距离为L2，在r3的中心与X轴和Y轴的交叉点之间的距离为L3时，本发明最好满足下列公式：L1-L3×sinθ＞r1-r3。

本发明最好还满足下列一个或多个公式：1.65＜R1/r1＜1.75，1.35＜R2/r2＜1.75和0.9＜R3/r3＜1.0。

                           附图说明

根据下列结合附图所作的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更明显，其中：

图1是表示普通彩色阴极射线管结构的示意性剖面图；

图2是表示排气工艺之后在彩色阴极射线管中张应力分布的图；

图3是表示进行增强处理之后在彩色阴极射线管中张应力分布的图；

图4是表示阴极射线管屏盘外表面的标记R的位置的图；

图5是表示阴极射线管屏盘内表面的标记r的位置的图；

图6是表示按照本发明的彩色阴极射线管屏盘的内外表面结构的详细图；

图7是表示按照本发明的彩色阴极射线管屏盘的结构图；

图8是表示按照本发明的R1/R2值的在A点的张应力的变化图；

图9是表示按照本发明的R2/R3值的在B点的张应力的变化图；

图10是表示按照屏盘的r2/r3值的在X轴端部的应力的变化图；和

图11是表示屏盘有效表面的屏盘厚度随对角线尺寸减缩的图。

                         具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施例。在下列说明中，不再对公知的功能或结构进行详细说明，因不必要的详细可能会使本发明不突出。

如图1所示，彩色阴极射线管通常包括：作为前面玻璃的屏盘1；作为背面玻璃且与屏盘1耦接的锥体2；在屏盘1内表面发光的发光屏4；电子枪，作为照射荧光屏4的电子束6的源；荫罩3，用于选择颜色以照射预定的发光材料；和支撑荫罩3的主框架7。本发明涉及屏盘结构，其大致分为正面和侧面。在正面和侧面彼此接触的减小区域的曲率半径被称为标记R。

参照图4、5、6和7，在内外两表面上有标记R。在内表面的曲率半径称为标记r，而在外表面的曲率半径称为标记R。本发明特别涉及外表面的标记R和内表面的标记r。在屏盘外表面的长边、短边和对角线上的标记R分别为R1、R2和R3，而在屏盘内表面的长边、短边和对角线上的标记r分别为r1、r2和r3时，在外表面的标记R满足下列公式：1.3＜R1/R3＜2.0，和1.3＜R2/R3＜2.0。标记R与标记r之间的关系满足下列公式：1.65＜R1/r1＜1.75，1.35＜R2/r2＜1.75，和0.9＜R3/r3＜1.0。

此外，内表面的标记r满足下列公式：r2/r3＞2，r1/r3＞1.5。并且，当屏盘有效表面的沿水平方向的中心轴和沿垂直方向的中心轴分别被称为X轴和Y轴，在r1的中心和Y轴之间的距离为L1，在r2的中心和X轴之间的距离为L2，在r3的中心与X轴和Y轴的交叉点之间的距离为L3时，最好标记R与r的关系满足下列公式：L2-L3×cosθ＞r2-r3和L1-L3×sinθ＞r1-r3，其中，θ是X轴与对角线之间所夹的锐角。

下面说明本发明的操作。

本发明的阴极射线管主要包括屏盘和锥体，通过将电子枪插入锥体的颈部和经过排气工艺抽真空来进行密封。当以这种方式对管壳抽真空时，屏盘和锥体便承受巨大的张力和压力。如图3所示，因此在屏盘屏幕的X轴和Y轴的端部存在过大的张应力。如果外部冲击施加给呈现过大张应力的区域，那么可能导致破裂或炸裂，从而威胁到安全性。

本发明的屏盘满足下列公式的要求：1.3＜R1/R3＜2.0和1.3＜R2/R3＜2.0。即，由于R2和R1的值分别比R3的值大，因而当从R2靠向R3时，曲率半径变小。如上那样构成的屏盘能够减小抗应力能力弱的屏幕X轴和Y轴端部的张应力，即使在受到冲击的情况下，因标记R较大，也可迅速地将所施加的冲击传递到对角线角部，从而防止破裂或炸裂发生。

外表面的标记R最好大于内表面的标记r，以使屏盘稳定。不过，如果标记R相对于标记r来说过大，那么应力便集中到屏盘内表面的标记r。因此，更希望标记R与标记r之间的关系满足下列公式：1.65＜R1/r1＜1.75，1.35＜R2/r2＜1.75，和0.9＜R3/r3＜1.0。

图8和图9是分别表示按照本发明的R1/R3的值在A点的张应力的变化图和按照本发明的R2/R3的值在B点的张应力的变化图。参照该图，在由公式1.3＜R1/R3＜2.0和1.3＜R2/R3＜2.0表示的条件下，发现足够低的真空应力分布。

在常规屏盘中，内表面的标记r被设计在1＜r2/r3＜e的范围内。该结构不能有效地减小屏盘X轴和Y轴端部所承受的应力。因此，本发明提供满足下列公式要求的屏盘：r2/r3＞2和r1/r3＞1.5。如果屏盘满足下列公式：L2-L3×cosθ＞r2-r3和L1-L3×sinθ＞r1-r3，那么当从屏盘中心看时，在屏盘内表面连接表示短边的标记r与表示对角线的标记r的线具有成倒数据(inverse)的曲率，从而实现将施加的任何外部冲击向对角线角部的快速转移。

图10是表示在X轴端部的应力随屏盘的r2/r3值的变化图。参照该图，发现在如下公式所示的条件下应力减小：r2/r3＞2。按照本发明，与常规屏盘对照，在r1/r3＞1.5的条件下也可获得应力减小的效果。

由于通过有效地减小应力可制造更薄的屏盘，因而本发明还具有改善屏幕质量的另一个优点。一旦屏盘中心变得更薄，那么可提高作为彩色阴极射线管的一个最重要质量的亮度，减小涂有发光材料的区域宽度以及增加用于选择颜色R、G和B的带的宽度。而用于选择发光材料的颜色R、G和B的带的宽度的增加可提高了色纯度的冗余，实现屏幕质量的改善。

图11是屏盘厚度随屏盘有效表面上的相对角的尺寸缩减的图。参照该图，发现屏盘厚度在其中心减小。

如上所述，本发明通过考虑到长边、短边和对角线上的标记R来增强屏盘，具有足以抵抗外部冲击的防爆性能，其中标记R为在屏盘内外表面上有效表面与裙边部分接触的部位。

因此，在具有平坦内外表面的阴极射线管中，通过有效地减小进行排气工艺之后过分施加于长轴和短轴的端部的应力，本发明还具有改善防爆性能的另一个优点，并且还通过增加色纯度冗余来改善屏幕质量。

尽管参照某些优选实施例已展示和描述了本发明，但在不脱离由权利要求书限定的本发明精神和范围的情况下，本领域的技术人员显然还可进行各种变更。

Claims (8)

1.一种平面型阴极射线管，包含：

矩形屏盘，包括平的外表面、具有预定曲率的内表面和从内外表面垂直伸出的裙边部分；和

与屏盘的裙边部分的实际边缘耦接的锥体，

其中，当长边、短边和对角线的在屏盘外表面与裙边部分接触部位的标记的曲率半径R分别为R1、R2和R3，以及长边、短边和对角线的在屏盘有效表面端部与裙边部分在屏盘内表面的接触部位的标记的曲率半径r分别为r1、r2和r3时，满足下列公式：

1.3＜R1/R3＜2.0，和1.3＜R2/R3＜2.0。

2.如权利要求1的平面型阴极射线管，其中满足下列公式：

1.65＜R1/r1＜1.75。

3.如权利要求1的平面型阴极射线管，其中满足下列公式：

1.35＜R2/r2＜1.75。

4.如权利要求1的平面型阴极射线管，其中满足下列公式：

0.9＜R3/r3＜1.0。

5.如权利要求1的平面型阴极射线管，其中满足下列公式：

r2/r3＞2。

6.如权利要求5的平面型阴极射线管，其中当屏盘有效表面的沿水平方向的中心轴和沿垂直方向的中心轴分别为X轴和Y轴，在r1的中心和Y轴之间的距离为L1，在r2的中心和X轴之间的距离为L2，在r3的中心与X轴和Y轴的交叉点之间的距离为L3时，满足下列公式：

L2-L3×cosθ＞r2-r3。

7.如权利要求1的平面型阴极射线管，其中满足下列公式：

r1/r3＞1.5。

8.如权利要求7的平面型阴极射线管，其中当屏盘有效表面的沿水平方向的中心轴和沿垂直方向的中心轴分别为X轴和Y轴，在r1的中心和Y轴之间的距离为L1，在r2的中心和X轴之间的距离为L2，在r3的中心与X轴和Y轴的交叉点之间的距离为L3时，满足下列公式：

L1-L3×sinθ＞r1-r3。

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