TW548677B - Method for manufacturing a glass panel for a cathode ray tube - Google Patents

Description

548677 A7 B7 五、發明説明（彳 ） 本發明是關於一種製造一供陰極射線管使用之玻璃板之 方法，包括第一步騾，利用活塞擠壓成形放置在壓模内的 熔融玻璃，以及第二步驟，從壓模内取出後，冷卻已經成 型的玻璃。 在習知方法中，玻璃的擠壓成形機制是在極高的溫度 (1000°c-1100°c)下進行。透過此種方式可形成玻璃面板。 舉例，陰極射線管即包括此種玻璃面板。 陰極射線管（CRT's)的尺寸愈做愈大，增加了 CRT’s的重 量。再者，對於玻璃面板表面之平面度的要求愈來愈高。 然而，必須增加玻璃面板的厚度以確保安全，防止CRT向 内爆裂或爆碎，因此，增加面板表面的平面度相對地會增 加玻璃面板的重量。 因此，在不增加重量的條件下，對於CRT強度的需求不 斷增加，玻璃面板尤甚。增加玻璃面板的強度可增進良率。 本發明旨在提供一種方法，可增強玻璃面板的強度及/或 減重。 為此，本發明之方法的特徵是，在第一步驟中，於活塞 退出後，降低中央面板部之内面的熱輻射，藉此降低從面 板中央到邊緣之間的溫度梯度。 本發明是由觀察冷卻期間發現，面板會產生不同的應力 水準。為了改善（全平面）顯示面板的強度，通常會增加擠 壓成形後的冷卻速度使得在表面產生3至25 Mpa的壓縮應 力。在最後回火階段，嘗試修正上述應力水準的非均性質 容易影響必要的壓縮應力（膨脹應力）。如此會降低降服強 -4 - 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(21〇X 297公董） 548677 A7 B7 五、發明説明（2 度且嚴重地影響到管的安全性。此種問題對具有平的内及/ 或外表面之面板，例如平面面板，尤其重要。 由於全平面面板（舉例5 1RF)具有楔形，通常，當面板冷 卻時，座北的面板具有座北方向的拉伸應力。本發明的目 的是在冷卻處理時，減小面板中央及邊緣之間的溫度差異 。透過此種方法’可降低座北方向的拉伸應力，因此座北 方向的裂缝會傳遞到四個角落而非中央；如此安全性較佳 。在面向面板中央部的位置處放置一熱反射裝置可實現減 緩冷卻的功效（其中在該面板邊緣部則不設置熱反射裝置） ，必要的話，前述所指的座北位置（面板上方長端的中央區 域，相對於東，南，西及角落位置），亦需一併考慮。 減緩面板較薄處（中央部）的熱輻射可有效地降低整個面 板的溫度梯度。輻射熱傳佔總熱傳量的40-70%。單獨對其 他區域做空氣冷卻的效果有限。對於實際製造具有重量輕 、或表面要求嚴苛的面板，或對於降低不良率（=無法通過 安全測試的面板比率），或結合這些製造條件時，此種效果 格外顯著。 根據第一實施例，在將面板從壓模内移出之前，在面向 面板中央部之内面位置處，設置熱反射裝置。 根據另一實施例，熱反射裝置至少由一片板組成，其材 料可選擇Ni’ Al，Au，氧化鋁，或鍍有上述材料的鋼板。 為了增加熱反射裝置的效果，在玻璃面板的邊緣部可鄰 接邊緣冷卻裝置（流體冷卻）。（邊緣部指的是玻璃面板在其 視窗與周圍側壁接合的位置）。邊緣冷卻幫助熱反射裝置， -5- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 548677 A7

使面板表面的溫度分布更加均勻。 ^觀上述’本發明一方面是提供_種具有中央部比邊緣 邵薄的顯示面，在該面板中央部的長及短至少—邊可消 除拉伸應力。 一種實現的方法是，測量在壓模内冷卻期間，面板上所 有位置在同一時間通過Tg(Tg是玻璃從黏滞態轉變成固態 時的轉換溫度）。 已知，在成型後，於面板冷卻期間，上述型式的面板内 面輪廓會扭曲。因此，在將面板從壓模内移除之前，會將 1空氣流體吹到面板上選擇的區域，藉以修正此種扭曲的 情形，此冷空氣流對面板產生差異冷卻，可顯著地抵抗扭 曲。在一些情況下，本發明之熱輻射控制不適用上述在壓 模内的輪廓修正方法。 根據本發明另一方面，在面板從壓模内移出後，於輸送 到下一處理階段（例-如在爐内進行回火）期間，例如在輸送 帶上’將冷空氣吹到面板上所選擇的區域，以執行内面輪 廊的修正。 以下，透過實施例詳述，會對本發明這些及其他方面更 加清楚。 圖式簡單說明 圖1顯示映像管之斷面示意圖，具有一擠壓成形的玻璃 板； 圖2顯示擠壓成形之方法； 圖3顯示本發明於冷卻步驟時，玻璃面板的安棑方式； -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝 548677 、發明説明（ 圖4顯示在輸送期間，玻璃面板在輸送帶上的情形。 發明詳細說明 本文圖示純為示意圖，未按照實際尺寸繪製。尤其為了 /月楚起見’將一些尺寸放大呈現。在圖中，相同‘的零件儘 可能以相同的參考標號表示。 圖1顯示映像管1的斷面示意圖，具有玻璃外殼2，包 括顯示面板3,管芯4及頸部5。在頸部5内具有一電子槍 ’用以產生一或多條電子束9。電子束聚焦在顯示面板3 内的嶙光層7上’並藉由光偏折線圈系統8將光束沿著兩 互相垂直方向偏折到顯示面板3上。 顯不裝置通常包括陰極射線管或電視映像管1，全由玻 璃製成’利用兩個或兩個以上，具有不同厚度或不同熱吸 收特性的玻璃壁部構成。舉例，電視映像管1通常包括顯 不面板3及管芯4，兩者分開製造且利用熔接或使用玻璃 固定劑（焊接）方式結合成單體，使内部保持密封。此種管 之顯示面板3利用玻璃壁製成，其厚度遠大於該管芯部的 壁厚。由於管内在完成後保持真空，顯示面板3較大的壁 厚能提供足夠的剛性。 圖2A及2B顯示擠壓成形的方法。第一步驟（圖2 a)，將 南溫（典型為11〇〇°C ·ΐ〇〇〇艺）的玻璃塊21置入壓模22内， 其中，壓模22具有下模構件23 a(形狀與欲製作的玻璃面板 相同）以及環構件24。下壓活塞23b ,擠壓模構件23a内的 玻璃塊2 1 (圖2 A)。熱玻璃接觸到相對冷的壓模會使得玻璃 (尤其是玻璃表面）的溫度下降。在顯示面板3成形後，活 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公茇） 548677 A7 B7 五、發明説明（5 塞23b退回，且在移開環構件24並取出面板3之前（圖2c) ’將面板在模構件23a内冷卻一段時間（例如〇·5-5分鐘）。 由於全平面（RF)面板的玻璃呈楔形，面板的中心比邊緣 薄。較薄的部分熱容較低、冷卻較快。在冷卻期間，整個 面板表面的溫度分布不均會產生所謂的”薄膜應力，，。為了 消除此種應力，最好使得整個表面的溫度皆相等。（註：在 深度方面，由於冷卻時存在有溫度梯度，在面板的厚度方 向會產生拋物曲線的應力分布）。 為了在冷卻期間使整個面板表面獲得均溫，必須對玻璃 的局部厚度施以冷卻。冷卻可以熱通量Q表示如下 Q = Qrad + Qc〇nv=48aTm3(Tglass.Tsur)+hconv(Tglass.Tsur) 熱對流部分=Qc_=h_v(Tglass_TsuJ=vx(Tglass-TSUf) 熱輻射部分=Qrad=hrad(TgUss-Tsur) = 4scjTm3(Tglass_Tsur) v =冷卻空氣之速度 ε ==周圍輻射係數 Tsur-周圍溫度 因此，局部冷卻可採用： -輻射係數£的局部變化 •冷卻空氣速度V的局部變化 •周圍溫度Tsur(周圍局部加熱）的局部變化 在 500-600°C ’ hrad(e=l)=4*r56.7E-9*(550+273)3=100[W/m2K] 因此輻射熱傳可相當於強的對流熱傳 輻射熱傳可藉由改變輻射係數而輕易改變，而要改變對 水熱傳則需要下更多的功夫。因此，本發明使用輻射控制

裝 Ψ

548677 A7 B7 五、發明説明（6 方法來改變面板的局部冷卻，包括： -供反射用的中央局部板27，e 低，選擇地結合 -邊緣冷卻裝置26，ε a=高 見圖3，面板3的中央部位”看見”反射板27，面板3的邊緣”看 見”冷卻裝置26。邊緣冷卻裝置26將冷卻流體（空氣）25導向 面板3的邊緣。 適當的反射板應能反射在紅外線範圍的輻射。例如鎳板 ，鋁板及（拋光的）氧化鋁板等。板的尺寸根據邊緣部的厚 度（可能超過中央部的兩倍厚）及面板到板之間的距離決定 之。 如圖4所示，從成形模中移出面板之後，在輸送帶34上傳 送期間，可將用以修正面板3之内面輪廓的冷卻流體30，31 導到面板3的外及/或内表面（箭頭3 3指示方向）。可利用噴嘴 裝置29a，29b，或經由蓋上的開口 32a，32b，32c，32d來 導引（氣狀）冷卻流體。 簡言之，本發明是關於一種擠壓成形一陰極射線管之面 板的方法，其中，面板從壓模中移出之前，在與面板相距 極短的距離處設置一平行面板表面之熱輕射控制裝置。 該裝置包括用以提供熱輻射的高反射性區域，其中第一 區域接近面板中央。此種方法於面板進行冷卻時，可使得 面板表面的溫度分布更平均。尤其是，可降低面板中央及 邊緣之間的溫度梯度。 由於（全）平面面板的玻璃呈楔形，面板的中心比邊緣薄 。較薄的部分熱容較低、冷卻較快。在冷卻期間，整個面 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝 訂

548677 A7 B7 五、發明説明（7 ) 板表面的溫度分布不均會產生所謂的”薄膜應力”。本發明 可使此種應力降至最低。 元件符號對照表 顯示映像管 1 玻璃外殼 2 顯示面板 3 管芯 4 頸部 5 電子束 9 磷光層 7 光偏折線圈系統 8 玻璃塊 21 壓模 22 環構件 24 活塞 23b 模構件 23a 中央局部板 27 邊緣冷卻裝置 26 輸送帶 34 冷卻流體 30，31 噴嘴裝置 29a ， 29b 開口 32a ， 32b ， 32c ， 32d

裝 訂

-10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 548677 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 1 · 一種製造玻璃面板（包括映像管的視窗及周圍側壁）之方 法，包括第一階段：使用活塞擠製置入該壓模内的熔融 玻璃，以及第二階段：在從該壓模中取出之後，冷卻成型 後的玻璃；其特徵是，在活塞退回後，降低中央面板部 之内表面部的熱輻射，藉此降低面板邊緣的溫度梯度。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其特徵是，為了降低該 面板從該壓模内移出之前於該中央面板部的熱輻射，設 置一熱反射裝置，面向該中央面板部之内表面部。 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，其特徵是使用一熱反射 裝置，包括至少一片板，其材料可為Ni，Al，Au，氧化 鋁，或鍍有這些材料的板。

   4.如申請專利範圍第三項之方法，其特徵是，採用熱反射 裝置的同時’設邊緣冷卻裝置，鄰接該玻璃面板之 邊緣部。 ✓ 5· —種顯示面板，琴围夬部的厚度大致較邊緣部薄，使得 至少在該面板之長及短側部之中央區域沒有拉伸應力。 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其特徵是當該面板從該 壓模中移出之後’將面板傳送到下一個處理步驟，該步 驟是將冷卻流體的氣流導向面板上之受選區域，用以校 正該面板内面的輪廓。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）