DE60218948T2

DE60218948T2 - Flachschirm einer Kathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE60218948T2
Application number: DE60218948T
Authority: DE
Inventors: Gi Hoon Woobangshinc Chilgok-gun Tho; Sung Han Kangbyonbosu Jung
Original assignee: LG Philips Displays Korea Co Ltd
Current assignee: LG Philips Displays Korea Co Ltd
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2002-07-06
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2022-07-07
Also published as: KR100439261B1; CN1404097A; EP1291899B1; TWI258161B; EP1291899A2; US20030052591A1; DE60218948D1; US6693374B2; KR20030022543A; JP2003086119A; EP1291899A3

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Anmeldung Nr. P2001-55685, eingereicht am 11. September 2001, welche hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Findung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine flache Kathodenstrahlröhre (CRT) und insbesondere einen flachen CRT-Schirm, welcher Gewicht und Bruch während einer Wärmebehandlung vermindern kann.
Hintergrund Technik
Mit Bezug auf 1 wird eine Struktur einer Farb-CRT des Standes der Technik erklärt.
Ein Trichter 2 ist am hinteren Teil des Schirms 1 angepasst. Ein Fluoreszenzfilm ist an einer inneren Oberfläche des Schirms 1 überzogen und eine Elektronenkanone 8 ist innerhalb des Trichters 2 abgedichtet, um einen Elektronenstrahl 11 zu emittieren, welcher den Fluoreszenzfilm auf dem Schirm 1 lumineszierend macht. Es gibt eine Ablenkungsgabel 9 und einen Magneten 10, um den Elektronenstrahl 11 auf einen erforderlichen Pfad abzulenken. Es gibt Bolzenstifte 6, um einen Hauptrahmen 5 zu befestigen, an welchem Federn 4 einer Schattenmaske 3 und eine innere Abschirmung 7 angepasst sind.
Der Betrieb der Farb-CRT des Standes der Technik wird erklärt werden.
Durch Anwendung einer Spannung auf die Elektronenkanone 8 emittiert die Elektronenkanone 8 den Elektronenstrahl 11. Der Elektronenstrahl 11, welcher so emittiert ist, wird durch die Ablenkungsgabel 9 in eine Richtung nach links oder rechts, oder oben oder unten abgelenkt und trifft den Fluoreszenzfilm auf dem Inneren des Schirms 1, wobei demgemäß ein Bild wiedergegeben wird.
Weil indessen ein Inneres der CRT unter einem im wesentlichen derart hohen Vakuum ist, dass der Schirm 1 und der Trichter 2 unter einer hohen Spannung oder Kompression stehen, um anfällig für eine Implosion zu sein, welche durch einen äußeren Stoß verursacht ist. Um die Implosion zu verhindern, ist folglich der Schirm ausgelegt, eine bestimmte strukturelle Festigkeit zu haben, und weiterhin ist ein Unterstützungsband 12 um einen äußeren Umfang einer Randleiste des Schirms 1 geschnürt, um auf der CRT lastende Spannungen zu verteilen, um eine Widerstandsfähigkeit gegen einen Stoß sicherzustellen.
Mit Bezug auf 2A sind indessen die meisten Schirme des Standes der Technik nicht flach. Das heißt, sowohl eine innere Oberfläche als auch eine äußere Oberfläche des Schirms haben eine gewisse Krümmung. Es ist jedoch ein momentaner Trend, dass die CRT größer und flach wird. Das heißt, mit Bezug auf 2B, augenblicklich wird meistens ein flacher Schirm 1 benutzt, welcher praktisch keine Krümmung auf der äußeren Oberfläche hat.
Obwohl der flache Schirm 1 verschiedene Vorteile gegenüber dem nicht flachen Schirm 1a hat, hat der flache Schirm 1 einen Nachteil im Hinblick einer Festigkeit. Probleme einer flachen CRT des Standes der Technik werden erklärt werden.
Mit Bezug auf 3 hat erstens der flache Schirm einen Abstand von einer Gießformlinie zu einer Abdichtungskantenlinie OMH, der größer ist als bei einem nicht flachen Schirm 1a. Das heißt, der flache Schirm 1 hat eine Gesamtdicke, welche größer ist als die des nicht flachen Schirms 1, um einen Bruch auf Grund einer hohen Belastung über einer kritischen Belastung zu verursachen, welche von einer Differenz einer Wärmeleitung während einer Wärmebehandlung des Schirms herrührt. Das heißt, der flache Schirm 1 ist grundsätzlich eine Struktur, welche aufgrund eines Bruchs begrenzt ist.
Zweitens ist der flache Schirm 1 vergleichsweise dick und schwer, um viel zu kosten, und zu erfordern, dass andere Komponenten, wie etwa ein Rahmen und dergleichen, von einer erheblichen Größe sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Demgemäß ist die vorliegende Erfindung auf einen flachen CRT-Schirm gerichtet, welcher im wesentlichen eines oder mehrere der Probleme auf Grund der Beschränkungen und Nachteile des Standes der Technik umgeht.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen flachen CRT-Schirm bereitzustellen, welcher Bruch des Schirms während einer Wärmebehandlung (Stabilisieren, Abdichten, Evakuieren) vermindern kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen flachen CRT-Schirm bereitzustellen, welcher ein Gewicht des Schirms und Kosten des Schirms vermindern kann.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung ausgeführt und werden zum Teil offensichtlich von der Beschreibung, oder können durch Praxis der Erfindung gelernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung werden verwirklicht und erhalten insbesondere durch die Struktur, welche in der geschriebenen Beschreibung und den Ansprüchen davon hervorgehoben ist, sowie den angehängten Zeichnungen.
Um diese und andere Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie ausgeführt und ausgebreitet beschrieben, umfasst der flache CRT-Schirm eine im wesentlichen flache äußere Oberfläche, und eine innere Oberfläche mit einem gewissen Krümmungsradius, wobei der Schirm derart ausgebildet ist, dass (Ts/Tm)·CFT·Rz in einen Bereich von 28 bis 36 fällt, wobei CFT eine Dicke in der Mitte bezeichnet, Ts eine diagonale Dicke der Ecke des wirksamen Schirms bezeichnet, Tm eine maximale Dicke einer Zwischenzone zwischen der Randleiste und dem wirksamen Schirm bezeichnet, und Rz einen inneren Krümmungsradius bezeichnet, das ist ein Wert, der durch Teilen des Krümmungsradius' Rd eines diagonalen Querschnitts des wirksamen Schirms durch einen repräsentativen Wert erhalten ist {Rd/(1,767·die diagonale Länge des wirksamen Schirms)}.
Vorzugsweise ist der Schirm derart gebildet, das(Ts/Tm)·CFT·Rz in einen Bereich von 29 bis 34 fällt.
Vorzugsweise bezeichnet Rd den Krümmungsradius eines Schnittes auf der diagonalen Achse, Ts bezeichnet die Kantendicke des wirksamen Schirms auf der diagonalen Achse des Schirms und Tm bezeichnet eine maximale Dicke bei einer Zwischenschicht einer Schirmrandleiste und des wirksamen Schirms auf der diagonalen Achse.
Es ist selbstverständlich, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung exemplarisch und erläuternd sind und nicht beabsichtigt sind, eine weitere Erklärung der Erfindung wie beansprucht bereitzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die begleitenden Zeichnungen, welche einbezogen sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen und einbezogen sind und einen Teil dieser Spezifikation bilden, illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen:
illustriert 1 eine Seitenansicht einer Farb-CRT des Standes der Technik mit einer teilweise weggeschnittenen Ansicht;
illustriert 2A einen Schnitt eines nicht flachen Schirms;
illustriert 2B einen Schnitt eines flachen Schirms;
illustriert 3 Halbschnitte eines flachen Schirms und eines nicht flachen Schirms zum Vergleich;
illustriert 4 einen Halbschnitt eines flachen Schirms mit Entwurfsfaktoren;
illustriert 5 eine perspektivische Ansicht eines Schirms, welcher eine Größe eines wirksamen Schirms zeigt und eine Innenkrümmung des Schirms; und
illustriert 6 einen Graphen, welcher Beziehungen zwischen einer Menge von Austritt von Röntgenstrahlen, einem Anteil eines Schirmbruchs in einer Wärmebehandlung, und einer Vakuumbelastung zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Bezug wird nun im Detail auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, wobei Beispiele von diesen in den begleitenden Zeichnungen illustriert sind.
Mit Bezug auf die 4 und 5 umfasst der flache CRT-Schirm einen Vorderteil 12 und eine Randleiste 14, welche von dem Vorderteil 12 im wesentlichen senkrecht dazu hervorsteht. Die Randleiste 14 des Schirms 1 ist an einen Trichter geschweißt, und ein Teil des Schirms 1 ist mit dem Trichter als eine Abdichtungskante verschweißt. Der flache Schirm hat einen Außenkrümmungsradius, welcher im Allgemeinen größer als 30.000 mm ist, das heißt, er ist im wesentlichen flach, und hat einen gewissen Innenkrümmungsradius.
Der flache Schirm 1 kann mit einer Dicke in der Mitte CFT, einer diagonale Dicke der Kante des wirksamen Schirms Ts, einer maximalen Dicke Tm einer Zwischenzone zwischen der Randleiste und dem wirksamen Schirm, einem inneren Krümmungsradius Rz, das ist ein Wert, der durch Teilen des Krümmungsradius' Rd eines diagonalen Querschnitts des wirksamen Schirms durch einen repräsentativen Wert erhalten ist {Rd/(1,767·die diagonale Länge des wirksamen Schirms)} repräsentiert werden. Rz hat einen Wert im Bereich von 2,7 bis 3,2 abhängig von der Art der CRT.
Obwohl Ts, Tm und Rd als Werte repräsentiert sind, welche bei einem diagonalen Schnitt gemessen sind, können Ts, Tm und Rd als Werte repräsentiert werden, welche bei einem großen oder kleinen axialen Schnitt gemessen sind.
Mittlerweile ist es erforderlich, dass die Dicke in der Mitte CFT ausgelegt ist, um eine Transmittivität von Röntgenstrahlen zu berücksichtigen, und es ist erforderlich dass die Ts, Tm und Rd ausgelegt sind, um ein Schirmgewicht, ein Schirmbruch während einer Herstellung und eine Belastung des Schirms durch Vakuum zu berücksichtigen.
Der flache Schirm hat einen hohen Anteil von Bruch während einer Wärmebehandlung auf Grund eines großen Anteils (ein Anteil eines Keils) der Dicke in der Mitte zu der Kantendicke des wirksamen Schirms, da die Außenoberfläche des Schirms fast flach ist und die Innenoberfläche des Schirms einen gewissen Krümmungsradius hat.
Der Erfinder konnte es sicherstellen, dass ein optimales Schirmdesign möglich ist unter Benutzung einer Gleichung (Ts/Tm)·CFT·Rz, wobei die vorangehenden Faktoren darin einbezogen sind.
Mit Bezug auf 6 wird eine Beziehung des flachen Schirms mit (Ts/Tm)·CFT·Rz im Detail erklärt werden. Als erstes wird eine Beziehung zwischen dem Austritt von Röntgenstrahlen und dem Wert von (Ts/Tm)·CFT·Rz erklärt werden.
Nachdem die CRT in Betrieb gesetzt worden ist, wird ein Elektronenstrahl von der Elektronenkanone emittiert, was dazu führt, dass ein gewisser Teil der Röntgenstrahlung durch den Schirm der CRT austritt. Obwohl gering, hat das Ausmaß des Austritts von Röntgenstrahlung eine obere Grenze als ein Sicherheitsstandard. Der Austritt von Röntgenstrahlung variiert mit einer Anodenspannung, zum Beispiel ist es erforderlich, dass das Ausmaß des Austritts von Röntgenstrahlung unterhalb von 0,5 mR/h bei ungefähr 41 kV Anodenspannung ist.
Wie von 6 bemerkt werden kann, ist der Austritt von Röntgenstrahlung größer als 0,5 mR/h, wenn der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert kleiner als 28 ist (wenn ein absoluter Wert der CFT 11,5 mm ist, wenn die CRT eine Größe von 29 Inch hat). In Hinsicht auf einen Austritt von Röntgenstrahlung ist es daher erforderlich, dass der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert größer ist als 28. Es ist bevorzugt, dass der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert größer ist als 29, um auf einer sicheren Seite zu sein.
Obwohl die Sicherheit gegen Röntgenstrahlung angemessen ist, wenn der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert 36 ist (wenn ein absoluter Wert der CFT 13,5 mm ist, wenn die CRT eine Größe von 29 Inch hat), ist im Gegensatz dazu eine Verminderung an Gewicht von den diagonalen Ecken des Schirms nicht mehr als 0,7 kg. Das heißt, die Wirkung ist minimal im Hinblick auf die Verminderung an Gewicht des Schirms, wenn der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert größer ist als 36. Daher ist es bevorzugt, dass der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert unterhalb von 36 ist.
Als Schlussfolgerung ist es bevorzugt, dass der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert in einem Bereich von 28 bis 36 ist.
Da die CRT unter einem hohen Vakuum steht, tritt inzwischen eine Vakuumbelastung bei dem Schirm 1 und dem Trichter 2 auf. Es ist bevorzugt, dass die Vakuumbelastung 100 kg/cm² nicht überschreitet, wenn ein Sicherheitsfaktor als 2,4 angenommen wird. Wie von 6 bemerkt werden kann, übersteigt die Vakuumbelastung leicht den Wert von 100 kg/cm², wenn der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert 28 ist. Die Vakuumbelastung kann jedoch um 10 Prozent durch Auslegung des Verstärkungsbandes abhängig von der Größe der CRT reduziert werden. Wenn der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert daher größer als 28 ist, kann es bekannt sein, dass die Auslegung der CRT auch im Hinblick auf die Vakuumbelastung auf der sicheren Seite ist. Außerdem kann es bekannt sein, dass es bevorzugter ist, dass der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert größer als 29 ist, weil die Vakuumbelastung klar unterhalb von 100 kg/cm² ist, wenn der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert größer als 29 ist.
Als Nächstes wird eine Beziehung des Bruchs des Schirms während einer Wärmebehandlung mit dem (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert erklärt werden.
Wie erklärt, ist es in Hinsicht auf einen Austritt von Röntgenstrahlung und die Vakuumfestigkeit besser, einen größeren (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert zu haben. Wenn jedoch der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert größer als ein bestimmter Wert ist, zum Beispiel größer als 36, ist eine Variation einer absoluten Dicke bei der Ecke klein im Vergleich zu der CRT des Standes der Technik. Wenn der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert größer als ein bestimmter Wert ist, ist demgemäß die Wirkung auf die Gewichtsverminderung gering, und die Wirkung eines Verhinderns des Schirmbruchs in der Wärmebehandlung ist auch gering. Daher ist es aus dieser Sichtweise bevorzugt, dass ein oberer Wert des (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wertes geeignet begrenzt ist.
Der Bruchanteil des Schirms ist im Hinblick auf Produktionskosten sehr wichtig. Weil selbst eine geringe Verminderung des Bruchanteils erlaubt, einen beträchtlichen Betrag an einer Verminderung von Produktionskosten zu erreichen, weil die CRT-Produktion ein Industrieprozess mit einer jährlichen Ausgabe von einer Million Einheiten in einer Hochphase und ein paar hunderttausend Einheiten als Minimum ist. Wie in 6 gezeigt, ist der Schirm-Bruchanteil in der Wärmebehandlung unterhalb von 0,5 Prozent, wenn der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert unterhalb von 34 ist. Um Produktionskosten durch eine Verminderung des Schirmgewichts und des Schirm-Bruchanteils in der Wärmebehandlung zu sparen, ist es demgemäß bevorzugt, dass der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert unterhalb von 34 ist.
Wie erklärt, kann der flache CRT-Schirm der vorliegenden Erfindung den Schirmbruch in der Wärmebehandlung und die schwache Produktivität mit folglich hohen Kosten des Schirms, welches Probleme der CRT des Standes der Technik sind, durch Begrenzen des (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wertes innerhalb eines geeigneten Bereichs, und Festlegen von optimalen Werten für Ts, Tm, und CFT mit Bezug auf den (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert korrigieren, wodurch das Schirmgewicht und die absolute Dicke der Schirmecke vermindert werden.
Die folgende Tabelle 1 vergleicht Schirme des Standes der Technik und der vorliegenden Erfindung. Tabelle 1

1*: Diagonale Länge eines wirksamen Schirms,
s2*: Bildseitenverhältnis,
3*: (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert,
4*: Gewicht (kg),
RV*: Referenzwert,
UL*: obere Grenze, und
LL*: untere Grenze.

Wie von Tabelle 1 ersichtlich ist, hat der flache Schirm der vorliegenden Erfindung ein Gesamtgewicht des Schirms, welches ungefähr um 6% vermindert ist, und eine Dicke einer diagonalen Ecke, welche um 4% bis 6% vermindert ist verglichen mit dem Schirm des Standes der Technik, während die Erfordernisse für Vakuumfestigkeit und das erlaubte Austreten von Röntgenstrahlung erfüllt sind.
Schließlich kann der flache Schirm der vorliegenden Erfindung Schirmproduktionskosten vermindern, da eine Menge an Glas, welche für die Herstellung des Schirms benutzt wird, vermindert ist, weil der flache Schirm der vorliegenden Erfindung ein Gewicht des Schirms bei derselben Größe eines wirksamen Schirms dadurch vermindern kann, dass der CFT-Wert des Schirms eingestellt wird. Die Verminderung der Dicke bei den diagonalen Ecken des Schirms erlaubt eine Verbesserung einer Produktivität, was ebenso die Schirmkosten vermindert.
Auch verbessert die Verminderung des CFT-Wertes eine Helligkeit des Bildes, wodurch eine Verbesserung der Helligkeit erlaubt wird, ohne eine Gleichförmigkeit der Helligkeit zu beeinflussen.
Auch kann eine Gesamtlänge der CRT vermindert werden, weil die CRT der vorliegenden Erfindung eine geringere Länge relativ zu der flachen CRT des Standes der Technik hat.
Außerdem kann eine Verbesserung des thermischen Bruchs (Bruch während einer Wärmebehandlung) des Schirms in einem Ofen erwartet werden, was ein großes Problem der flachen CRT des Standes der Technik ist. Weil die Verminderung einer absoluten Dicke bei der Ecke dazu führt, eine verminderte latente Wärme zu haben, verhindert das ein Auftreten eines Risses, welcher durch eine Temperaturdifferenz zwischen einer inneren und einer äußeren Seite der Ecke bewirkt ist, was oft bei der Ecke auftrat.
Zusammenfassend wird ein flacher CRT-Schirm vorgeschlagen, welcher eine im wesentlichen flache äußere Oberfläche, und eine innere Oberfläche mit einem gewissen Krümmungsradius umfasst, wobei der Schirm derart ausgebildet ist, dass der (Ts/Tm)·CFT·Rz-Wert in einen Bereich von 28 bis 36 fällt, wobei CFT eine Dicke in der Mitte bezeichnet, Ts eine diagonale Dicke der Kante des wirksamen Schirms bezeichnet, Tm eine maximale Dicke einer Zwischenzone zwischen der Randleiste und dem wirksamen Schirm bezeichnet, und Rz einen inneren Krümmungsradius bezeichnet, das ist ein Wert, der durch Teilen des Krümmungsradius' Rd eines diagonalen Querschnitts des wirksamen Schirms durch einen repräsentativen Wert erhalten ist {Rd/(1,767·die diagonale Länge des wirksamen Schirms)}, wodurch ein Bruch während einer Wärmebehandlung minimiert wird, und Produktionskosten reduziert werden, umfasst.
Es wird offensichtlich für die Fachleute der Technik sein, dass verschiedene Abwandlungen und Änderungen in dem flachen CRT-Schirm der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne von dem Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Somit ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Abwandlungen und Veränderungen dieser Erfindung abdeckt, vorausgesetzt sie liegen innerhalb des Geltungsbereichs der angehängten Ansprüche.

Claims

Flacher Schirm (1) einer Kathodenstrahlröhre (CRT), umfassend: eine im Wesentlichen flache äußere Oberfläche; und eine innere Oberfläche mit einem gewissen Krümmungsradius, wobei der Schirm derart gestaltet ist, dass (Ts/Tm)·CFT·Rz in einen Bereich von 28 bis 36 fällt, wobei CFT eine Dicke in der Mitte bezeichnet, Ts eine diagonale Dicke der Ecke des wirksamen Schirms bezeichnet, Tm eine maximale Dicke einer Zwischenzone zwischen der Randleiste (14) und dem wirksamen Schirm bezeichnet, und Rz einen inneren Krümmungsradius bezeichnet, das ist ein Wert, der durch Teilen des Krümmungsradius' Rd eines diagonalen Querschnitts des wirksamen Schirms durch den repräsentativen Wert erhalten ist {Rd/(1,767·die diagonale Länge des wirksamen Schirms)}.
Flacher Schirm (1) einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, wobei der Schirm (1) derart gestaltet ist, dass (Ts/Tm)·CFT·Rz in einen Bereich von 29 bis 34 fällt.
Flacher Schirm (1) einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, wobei Rd den Krümmungsradius eines Querschnitts entlang der diagonalen Achse bezeichnet, Ts die Dicke der Ecke des wirksamen Schirms entlang der diagonalen Achse des Schirms bezeichnet und Tm die maximale Dicke der Zwischenzone zwischen einer Schirmrandleiste (14) und dem wirksamen Schirm an der diagonalen Achse bezeichnet.
Flacher Schirm (1) einer Kathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Rz einen Wert im Bereich von 2,7 bis 3,2 hat.