CN1409356A - 阴极射线管用玻壳及阴极射线管 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种阴极射线管用玻壳及阴极射线管，从屏面部的内表面中央到玻锥基准线与中心轴交叉的位置的距离H与所述屏面的对角线长度D之间具有D/H≥3.3的关系，在垂直于玻壳中心轴的方向上具有实质上为矩形的断面的封接部中，至少在封接部的长边上设置向玻壳中心轴方向弯曲的弯曲部。本发明提供不增加玻璃的壁厚、具有重量轻且深度短、且高安全性的阴极射线管用玻壳及阴极射线管。

Description

阴极射线管用玻壳及阴极射线管
技术领域
本发明涉及电视广播接收机(以下称作电视)或计算机用显示器等所用的阴极射线管用玻壳，以及使用该坡壳的阴极射线管。
背景技术
首先根据附图说明阴极射线管的结构，图2为示出阴极射线管的断面的说明图。
阴极射线管以玻壳(称阴极射线管用的玻壳为“玻壳”)作为外壳，该玻壳1由面板2和玻锥3构成。所述面板2由具备显示图像的屏4的屏面部5与构成该屏面部5的侧壁的裙部6组成，在该裙部6的端部上有封接边缘部7。
此外，所述玻锥3具有以与所述面板2的封接边缘部7形状实质上相配的封接边缘部8作为主体部9的开口部，另一开口结合于圆筒形的颈部10，在所述主体部9与颈部10之间一体地连接形成实质上漏斗状的轭部。
在所述颈部装有电子枪12，从该电子枪12辐射的电子射线由安装在所述轭部11周围的偏转线圈13偏转，并使荧光膜14发光。
除这些以外还设置：使荧光膜14的发光反射到前方的铝膜15；规定荧光膜14上的电子射线照射位置的荫罩16；将该荫罩固定在面板2的内侧用的柱头螺针17；防止电了射线引起荫罩16的高电位而向外导电接地用的阳原按钮18等，面板2的棱边缘部7与玻锥3的封接边缘部8被密封结合。图中的点划表19表示连接颈部10的中心轴与屏面部5的中心的管轴。
又，图2中的双点划线20表示玻壳的基准线。所谓基准线是指在团法人电子信息技术产业协针(JEITA)的标准ED-2134B中被定义为“与用基准线标准规格规定的管锥轭部的管轴垂直的假想基准线”。
所述屏面部5实质上为矩形，图10示出从管轴19方向(图2中箭头方向)看到的屏面形状，有2条长边21和短边22。此外，通过屏面部5的中心且平行长边21的轴称长轴24，平行于短边22的轴称为短轴25。
所述屏面2如图11所示，与屏面部5相同，封接边缘部也有2条长边30与2条短边31，共4条边，使其外侧轮廓与屏面部5的轮廓为实质上相同的形状。
又，如图12所示，玻锥3的封接边缘部8也上详述构成的阴极射线管，通过电子射线的照射显示图像，因此保持玻壳1的内部为高真空。然后该玻壳1的与球壳不同的非对称形状承载内外压力差1个大气压，因此产生高的变形能量，成为不安定状态。因而，形成面板2或玻锥3的玻璃即使存在例如发生微小的黾裂的情况，上述的变形能量就要泄放，黾裂伸长，引起破坏的可能性就高。此外，在面板2或玻锥3的外表面上发生高的拉伸应力的情况下，产生因大气中的水分作用引起的滞后破坏，成为阴极射线管可靠性下降的原因。
近年来，液晶显示器和等离子体显示器面板等被开发、利用，阴极射线管显示器与它们相比时，阴极射线管的深度大成为缺点。因此，尽管尝试缩短用阴极射线管的玻壳的深度(管轴19方向的长度)，但结果玻壳形状非对称性进一步增大，增大了玻壳外表面发生的拉伸应力。
玻锥3的主体部9形成实质上为角锥形，朝面板2侧是大开口形状，故在玻壳1内部成为真空时，使得主体部9上在管轴19方向上压向面板2侧那样的变形。又，面板的屏面部5由于为显示图像即使在玻壳1中最平坦地被形成也极易产生变形，使得在管宙19方向上压向玻锥那样地变形。结果在封接部34与跟其相连的裙部6上，作用着使向外侧方向(离开管轴19r的方向)扩张的力。
图13示出玻壳1外表面发生的应力分布的一例。描在玻壳1的轮廓外侧上的分布曲线(图中二点划线)的情况表示产生拉伸应力，而描在玻壳1的轮廓内侧上的分布曲线的情况表示产生压缩压力。
图13的实线的左半部分表示在长轴24上切断玻壳时的断面的外侧轮廓线，右半部分表示在短轴25上的切断玻壳时的断面的外侧轮廓线。又，在以下的本文中将通过使玻壳内部为真空而在其表面发生的拉伸应力称为“拉伸性真空应力”。
如图13所示那样，由于面板2的屏面部5的端部与玻锥3的主体部9上发生高的拉伸性真空应力，故在面板2的封接边缘部7与玻锥3的封接边缘部8被结合的封接部34的外表面上传播并集中面板2与玻锥3两者产生的变形，产生极高的拉伸性真空应力。特别在屏面部5的短轴25的端即长边21的中央附近产生高的拉伸真空应力。
结果，因阴极射线管的破坏成为安全性降低的原因，以及因大气压的水分引起滞后破坏成为可靠性降低的原因。此外，为解决以上那样高的拉伸性真空应力问题而增加主体部9以及封接边缘部7、8的玻璃壁厚时，就会产生深度的问题与增加成为阴极射线管的大缺点的质量问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阴极射线管用玻壳以及使用该玻壳的阴极射线管，当缩短玻壳的深度时不使玻锥的主体部以及面板与玻锥的封接部的玻璃的壁厚增加，防止封接部发生的拉伸性真空应力的增大，从而得到的轻量且深度短并具有高度安全性。
为解决上述问题，本发明提供的阴极射线管用玻壳，面板与玻锥在各自的封接边缘部被封接，形成封接部，
所述面板由具备实质上矩形的屏的屏面部与构成该屏面部侧壁并在端部具有封接边缘部的裙部构成，
所述玻锥具有以与所述面板的封接边缘部形状实质上相配的封接边缘部作为主体部的开口部，且另一开口部结合于内部电子枪的圆筒形的颈部，且在所述主体部与颈部之间一体地连接形成实质上漏斗形的轭部，
当将与所述颈部的中心轴平行且通过所述屏面部的内表面中央的直线作为玻壳中心轴时，
从屏面部的内表面中央到玻锥基准线与中心轴交叉的位置的距离H与所述屏面的对角线长度D之间具有D/H≥3.3的关系，
在垂直于玻壳中心轴的方向上具有实质上为矩形的断面的封接部中，至少在该封接部的长边上设置向所述玻壳中心轴方向弯曲的弯曲部。
本发明的玻壳中，最好是在具有实质上为矩形的所述封接部的四边中，将具有弯曲部的边作为弯曲边时，弯曲部的中央与弯曲边的中央实质上是同一位置，弯曲边方向的弯曲部的长度Lf为弯曲边的长度L的1/2以上。
本发明的玻壳中，最好是在与封接部的边垂直方向上，从封接部的边的中央向着颈部，取相当于主体部高度的1/3的位置为主体部端附近点，取对着所述主体部封接的面板的裙部的中心位置为裙部中心点时，至少所述主体部端附近点与裙部中心点之间是向玻壳的中心轴方向弯曲的弯曲部。
又，本发明是上述结构的玻壳，并在管锥上设置多对轭部与颈部。又，本发明提供使用上述玻壳的阴极射线管。
附图说明图1表示本发明的玻壳的说明图。图2表示阴极射线管的剖视图。图3表示本发明的玻壳封接部的断面的说明图。图4表示在圆筒形曲面上所加的力与变形之间关系的模式说明图。图5表示本发明的玻壳封接部的断面的说明图。图6表示本发明的玻壳的侧面的说明图。图7表示关于裙部的高度的定义的说明图。图8表示设置2对轭部与颈部的玻壳例的说明图。图9表示本发明的实施例的例3的玻壳的模式说明图。图10表示通常的面板的屏面部的平面图。图11表示通常的面板的说明图。图12表示通常的玻锥的说明图图13表示通常的玻壳发生的拉伸性应力分布的说明图。标号说明1：玻壳2：面板3：玻锥4：屏5：屏面部6：裙部7：面板的封接边缘部8：玻锥的封接边缘部9：主体部10：颈部11：轭部12：电子枪13：偏转线圈14：荧光膜15：铝膜16：荫罩17：柱头螺钉18：阴极钮19：管轴20：基准线21：屏面部的长边22：屏面部的短边23：屏面部的中心24：屏面部的长轴25：屏面部的短边30：面板的封接边缘部的长边31：面板的封接边缘部的短边32：波锥的封接边缘部的长边33：波锥的封接边缘部的短边34：封接部40：屏面部的内表面中央41：玻壳中心轴42：屏对角线43：基准线与玻壳中心轴的交叉位置50：弯曲部51：弯曲边(长边)的中央52：主体部端附近点53：裙部中心点54：轭端55：调合R60：轭部侧最突出部
具体实施方式以下详细说明本发明的玻壳。
如图1所示，本发明的玻壳1与以往的相同，面板2与玻锥3在各自的封接边缘部被封接形成封接部34，所述面板由具备实质上为矩形的屏4的屏面部5与构成该屏面5的侧壁并在端部具有封接边缘部的裙部6构成。所述玻锥3具有与所述面板2的封接边缘部件7的形状实质上相配的封接边缘部8作为主体部9的开口部，且另一开口部结合于内装电子枪的圆筒形的颈部10，并在所述主体部9与颈部10之间一体连接形成实质上漏斗形的轭部11。又，上述的屏也称有效画面，意指显示图像的图像区域，是图1中用所示的三点锁线包围的实质上矩形的区域。
此外，本发明中，将与所述颈部10的中心轴平行的且通过所述屏面部的内表面中央14的直线定义为玻壳中心轴41，将实质上的矩形的所述屏4的对角线42的长度定义为D。但在采用设置一对的轭部11和颈部10的通常的玻锥3的玻壳的情况下，管轴与玻壳中心轴成为同一个。又，本发明中垂直于玻壳中心轴41的方向的所述轭部11的断面形状可以是圆形，也可以是实质上为矩形的非圆形。
而且如图2所示，在将从屏面部5的内表面中央到玻锥3的基准线20与玻壳中心轴41交叉的位置43的距离定义为H时，在本发明的玻壳中有D/H≥3.3的关系。当D/H≤3.3时，与玻壳的深度相比，成为屏小的玻壳，换句话说与屏的面积相比成为深度长的玻壳。
此外，本发明的玻壳在垂直于玻壳中心轴41(19)的方向上具有实质上为矩形断面的所述封接部中，其特征在于至少在该封接部34的长边21上，设置朝向所述玻壳中心轴41的方向(以下称“内侧方向”)弯曲的弯曲部。图3示出通过封接部34地在垂直于玻壳中心轴41的方向(面)中切断的情况下的剖视图。
如上所述，以往的玻壳在封接部发生最高的延伸性真空应力，作用着使向外侧方向(离开玻壳中心轴41的方向)扩张变形的力。这在长边21中特别显著。因而在本发明的玻壳中在构成封接部34的4个边中至少长边21上设置向内侧方向弯曲的弯曲部。这样通过给与抵抗使封接部34向外侧方向扩张变形的力并获得的刚性，抑制封接部34的外表面的拉伸性真空应力的发生成为可能。
图3中虽然短边22描成直线状，但也可以设置突向外侧方向(离开玻壳中心轴41的方向)地弯曲的弯曲部，反之，也可以与长边相同地弯向内侧方向的弯曲部的形状。在如后者那样也形成，封接部的4边中设置弯向内侧方向的弯曲部形状的情况下，能降低长边侧和短边侧两方上发生的高的抽伸应力，因此较好。
如图1的玻壳立体图那样，从玻壳2的裙部6通过封接部34到玻锥3主体部9的封接部34附近，形成圆筒形的一部分的形状，有弯向侧侧方向的凹面。这样的曲面具有这样的性质，如图4所示在加载与弯曲方向相同方向的力时容易变形(图4a)，但对加载与弯曲方向相反方向的力的负载不易变形(图4b)。因而，通过将产生向外扩线的高的变形能量的封接部及其附近部分做成具有向侧方向弯曲的曲率的弯曲面，就能缓和在封接部34及其附近产生的使之变形的作用，降低封接部34的拉伸应力。
图3示出封接部的弯曲部延及整个长边，但也可以将长边的一部分长度做成弯曲部。图5示出将一部分设置成所述弯曲部的边(弯曲边)，即该例中设长边21的长度为L，弯曲部50的弯曲边方向(长边方向)的长度为Lf时，则Lf是L的1/2以上为好。Lf/f≤1/2时，不能对发生高应力的整个区域获得上述的拉伸应力降低效果。
此外，这时弯曲部(长边21)的中央与弯曲部50的中央的位置是同一位置较好。这时因为，弯曲边(长边21)的中央与弯曲部50的中央的位置不相同时，由于弯曲边(长边21)上的弯曲部50偏向一边而成为偏向地产生不需要的拉伸性真空应力的缘故。
上述弯曲面也同样地在玻壳中心轴方向上扩张，在具有某种程度的面积的方面能发挥充分的效果，因此较好的是在从玻锥3的主体部分的端部(封接部)附近的位置到裙部高度的中央为止的整个部分形成弯内侧方向的弯曲部。这里，以上述“主体部上的端部(封接部)附近的位置”作为“主体部端附近点”，分别如以下定义。
首先如图6所示，自封接部的边，这里是设置了弯曲部50的弯曲边(长边21)的中央51起沿垂直于所述弯曲边的方向朝向颈部10，令相当于主体部9的高度HB的1/3(HB/3的位置为主体部端附近点52。又，令对着所述主体部9封接的面板2的裙部6的中心位置为裙部中心点53。这时，较理想的是，本发明的玻壳中至少在玻锥3的上述主体部附近点52与面板2的裙部中心点53之间，是同样地向着玻壳中心轴41的方向弯曲的弯曲部50。
主体部9的高度HB是指从玻锥3的封接边缘部8到轭端54的止的平行于中心轴41(管轴19)的方向上的高度。所述的轭端54是指相当于所述玻锥的外表面的曲线的拐点的位置，在轭部的断面是圆形的玻锥的情况下是业内人员称为“圆顶”的位置。又，裙部中心点53如图6、图7所示，是指从管壳中心轴41(管轴19)方向上的面板2的封接边缘部7到调合R55的屏面部5侧的端部为止的高度Hs作为短这边、裙部的长度方向的宽度作为长边的实质上矩形的中心。这样，通过使弯曲部50保持向玻壳中心轴41方向的扩展，便能进一步降低在封接部发生的应力。
上述的弯曲部是基于具有圆弧形断成的圆筒的部分断面形作了说明，但不一定是这种形状，可以是曲率半径变化的形状的弯曲部，也可以是略呈楔形的弯曲部，只要是实质上均匀壁厚且弯向内侧方向的形状，除了考虑电视机的组装等诸条件之外，能选择符合设计目的且适当弯曲形状。
此外，如图8那样通过用设置多对颈部10与轭部11构成玻壳可进一步缩短深度。图8示出设置了2对颈部10与轭部11的玻锥3的例子，但不限于此外，也可以是3对以上。
此外，如本申请人公开的日本特开2000-251766所述，即使以往没有的特异形状的玻壳也能容易地适用本发明，因此能发挥各种的复合效果。
采用以上发明，能够提供轻量、深度短且有高安全性的阴极射线管用玻壳以及使用该玻壳的阴极射线管。
实施例
下面，具体说明基于本发明的实施例、比较例。以下说明的玻壳所使用的面板都是用旭硝子公司生产的玻璃质地5008，宽高比为19∶9，屏面部外表面的曲率半径为100000mm，有效图面对角线为860mm，面板最外对角线921.6mm的36型电视用面板，玻锥用旭硝子公司生产的玻璃质地0138。
此外，密封结合玻锥与面板组成的玻壳，在玻壳内部真空排气时变更各种形状及尺寸使封接部发生的拉伸性真空应力的最大值成为7.5MPa。又，所述的应力测定贴附共和电业公司制造的变形应变片KFG-5-120-D16-11并进行。
(例1：实施例)
如图5那样，对封接部的长边上的一部分设置弯向内侧方向的弯曲部。这时，所述弯曲部的曲率半径为5450mm，长边的长度L与弯曲部的长度Lf的关系Lf/L＝0.85。此外，设长边弯曲趄向内侧方向凸出的情况的曲率半径为一(负)，朝向外侧方向凸出的情况的曲率半径为+(正)时，曲率半径的平均值为-12030mm。
(例2：实施例)
如图3那样，将封接部的整个长边作为弯向内侧方向的弯曲部。这时，所述弯曲部的曲率半径为-9980mm，长边的长度l与弯曲部的长度Lf的关系为Lf/L＝1.0。
(例3：实施例)
如图9所示，使装配偏转线圈的轭部为向面板侧凹陷的形状，使与例2同样地形成封接部的整个长边弯向内侧方向。又，这时的主体部高度HB取从玻锥3的封接边经缘部8到主体部的轭部侧最突端60为止的、玻壳中心轴方向上的高度。
(例4：比较例)
用根据已知形状设计、制作的面板和玻锥制作无弯曲部的以往的玻壳。
(例5：比较例)
什么地方也不形成变曲部，与例4的玻壳相比，增大了各部位的玻璃厚度，由此，防止封接部发生的拉伸性真空应力的增大并谋求扁平率的提高，形成同例1的玻壳深度相同的玻壳。
以下示出例1至例5的玻壳的各部位的尺寸以及各种测定值。各符号的含义如下。
RA：有效画面的宽高比
D：屏对角线(mm)
Dmax：面板最外对角线(mm)
Hs：裙部的高度(mm)
Tfc：屏面部中央壁厚(mm)
Cfp：屏面部外表面曲率半径(mm)
Tse：封接部的壁厚(mm)
H：从基准线到屏面部内表面中央的距离(mm)
D/H：扁平率
HB：主体部高度(mm)
Cave：弯曲部(封接部长边)的平均曲率半径(mm)，其中当值为正时弯曲外
      侧方向，负时弯向内侧方向。
L：弯曲边(封接部长边)的长度(mm)
Lf：弯曲部的长度(mm)
Hsf：从面板裙部的、弯曲部的最靠近调合R的位置起至封接边缘部为止的沿玻壳中心轴方向的高度(mm)
HBf：从波锥主体部的、弯曲部的最靠近轭部的位置起至封接边缘部为止的沿玻壳中心轴方向的高度(mm)
HE：玻壳的深度(mm)
TB：从封接部长边的中央沿与长边垂直的方向向轭部侧以沿面距离移动80mm后的位置的主体部壁厚(mm)
MB：玻壳的质量(kg)
σSEmax：封接部发生的拉伸性真空应力的最大值(MPa)
                                表1
Figure A0214382400121
以上的结果是，例1的玻壳在至少长边的一部(长边长度的85％)设置弯向内侧的弯曲部，借此，即使使屏面部中央壁存Tfc与封接部的壁厚Tse薄壁化，也能使封接部发生的拉伸性真空应力的最大值σSEmax保持在与以往形状的例4玻壳相同的7.5MPa。结果，与例4相比能从基准线到屏面部内表面中央为止的距离H缩短86.6mm，从而提高扁平率D/H，能将玻壳的深度HE缩短98mm。而且质量也比例4减轻0.9％。
例2的玻壳，将整个长边做成弯向内侧的弯曲部，扩大了玻壳中心轴方向的弯曲部的面积，借此，与例1相比即使使屏面部中央壁厚薄壁化，也能使封接部发生的拉伸性真空应力的最大值σSEmax保持在与例4的玻壳相同的7.5MPa，结果，与例4相比质量减轻1.3％。
例3的玻壳，将整个长边做成弯向内侧的弯曲部，并将安装偏转线圈的轭部做成向面板侧凹陷的形状，借此，即使使封接部的壁厚薄壁化，也能使封接部发生的拉伸性真空应力时最大值σSEmax保持在与例4的玻壳桢的7.5MPa。结果，与例4相比能将从基准线到屏面部内表面中央为止的距离H缩短141.5mm，从而提高扁平率D/H，能将玻壳深度缩短172mm，而且质量也比例4减轻2.0％。
通过加厚玻璃的厚度来防止封接部发生的拉伸性真在力增大并谋求扁平化的例5的玻壳，与例4相比不得已使封接部的壁厚Tse增加3.7％，结果质量比例4也增大4.8％。
本发明的阴极射线管用玻壳及阳极射线管，由于如上述那样的构造，故由深度的缩短能实现同时达到体积小与重量轻的效果。此外，由于能防止封接部发生的拉伸性真空应力的增大，故能实现不损害安全性的效果。

Claims (5)

1.一种阴极射线管用玻壳，其特征在于，
面板与玻锥在各自的封接边缘部被封接，形成封接部，
所述面板由具备实质上矩形的屏的屏面部与构成该屏面部侧壁并在端部具有封接边缘部的裙部构成，
所述玻锥具有以与所述面板的封接边缘部形状实质上相配的封接边缘部作为主体部的开口部，且另一开口部结合于内装电子枪的圆筒状的颈部，并在所述主体部与颈部之间一体地连接并形成实质上漏斗状的轭部，
当将与所述颈部的中心轴平行且通过所述屏面部的内表面中央的直线作为玻壳中心轴时，
从屏面部的内表面中央到玻锥基准线与中心轴交叉的位置的距离H与产生屏面的对角线长度D之间具有D/H≥3.3的关系，
在垂直于玻壳中心轴的方向上具有实质上为矩形的断面的所述封接部中，至少在该封接部的长边上设置向所述玻壳中心轴方向弯曲的弯曲部。
2.如权利要求1所述的阴极射线管用玻壳，其特征在于，
在具有实质上为矩形的所述封接部的四边中，将具有弯曲部的边作为弯曲边时，弯曲部的中央与弯曲边的中央实质上是同一位置，弯曲边方向的弯曲部的长度Lf为弯曲边的长度L的1/2以上。
3.如权利要求1所述的阴极射线管用玻壳，其特征在于，
在与封接部的边垂直方向上，从封接部的边的中央向着颈部，以相当于主体部高度的1/3的位置为主体部端附近点，
以对着所述主体部封接的面板的裙部的中心位置为裙部中心点时，
至少所述主体部端附近点与裙部中心点之间是向玻壳的中心轴方向弯曲的弯曲部。
4.如权利要求1、2或3中所述的阴极射线管用玻壳，其特征在于，
在所述管锥上设置多个轭部与颈部。
5.一种阴极射线管，其特征在于，
采用如权利要求1-4中任一项所述的阴极射线管用玻壳。
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