TW578188B - Funnel structure of cathode-ray tube - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明背景】 ΐ·發明領域 本發月有關~種彩色陰極射線管，尤其有關一種具# 最佳、属斗邛、、Ό構之彩色陰極射線管，因此其管結構纖細， 並可減低由其内部真空壓力造成的應力。 L相關技術說i 圖1為一局部剖示之側視圖，顯示一般彩色陰極射 線管之結構。 此種彩色陰極射線管係用作影像顯示單元—諸如電視 接收器或電腦監視器—中顯示影像用的基本元件。請參照 圖1。彩色陰極射線管包括一構成陰極射線管前部之面板 1，及一從面板1朝後延伸之漏斗部2。 彩色陰極射線管亦包括彼覆在面板1及漏斗部2内表 面作為所需發光元件之螢光膜4、裝配在漏斗部2 一頸部 13内並可放射電子束6以使螢光表面4發光之電子搶、 執行彩色選擇以使螢光膜上所需部份發光之蔭罩3、包括 可對蔭罩3施加張力之主框7及可支撐主框之副框8的 框體、安裝在主框7各側部以允許框體耦接於面板1之 多數彈簧9、焊接於副框8並可防禦外接地磁場之内屏蔽 1 〇、及裝配在面板1周緣並可保護面板1免於外部衝擊 之加強帶1 2。 漏斗部2之頸部13周緣，設有一偏轉磁軛5及多個 2、4、6極的磁鐵11。偏轉磁耗5係用以偏轉從電子槍 (圖中未示）朝上、下、左、右放射的電子束6。磁鐵丄工 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^IΟΙΟΟ Α7 五、發明說明（2 ) 之電子束6的行進路徑，以使電子束6 下降。在螢先膜4上所要的部位，藉此防止色彩純度 括一 構之—般彩色陰極射線管’其製程主要包 内表：ϊϊ:後製程。前製程係將螢光膜彼覆在面板之 内表面上，後製程則包括各種不同處理 =即’具有螢光㈣覆且内部安裝有陰罩裝配件之面 密封表面坡覆玻璃原料之漏斗部，都在一維持 的：内接受密封處理，以彼此輕接。電子搶係於一封 J理冑配在漏斗部的頸部内。陰極射線管内部根據抽 軋處理形成真空。然後將陰極射線管密封。 ▲曰陰極射線官在真空狀態時，其面板與漏斗部都承受 兩抗拉應力與高壓縮應力。 八因此，須執行加固處理，將加強帶接著在面板上，以 2散作用在面板刖表面上的高應力。至此乃完成 管之製造。 圖2為一概要圖，定義面板與漏斗部玻璃之基本元 件0 紅凊參照圖2，密封線係面板與漏斗部可密封耦接合之 邛位而漏斗部磁輛線係漏斗本體與磁軛（偏轉磁輛）耦 接之部位。更明確地說，漏斗部磁概線是可偏轉電子束之 偏轉磁軛最靠近面板位置之放置線。 習式漏斗部，尤其是習式陰極射線管之漏斗部，其總 長度較短，在面板與漏斗部可密封耦接之密封線，及在漏 度迺用中國國家標準⑽‘4規格咖χ 29 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

一裝--------訂---------線I 188 78 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7 - 丨丨 ....... 五、發明說明（3 ) 斗本體與磁輛（偏轉磁軛）耦接之漏斗部磁輛線，均呈現 南抗拉應力。 同時’陰極射線管之數位化雖然重要，但就確保充分 的空間而έ ’陰極射線管之纖細化亦很重要。 當陰極射線管之結構纖細化時，其玻璃部份承受之真 空應力卻隨纖細化造成的體積縮小而增加，因為，儘管體 積縮小，真空壓力卻保持不變。 此外，在此種纖細化的陰極射線管中，高應力的形成 主要發生在厚度相當小的漏斗部，而非在面板上。尤其， 如上所述，陰極射線管的密封線部位是形成高抗拉應力的 部位，因此可能易在熱處理中受損。 亦曾有人提議各種減少陰極射線管整體長度的方法。 違些方法之一包括減少面板全長，另一方法為減少漏斗部 本體全長。而減少漏斗部本體全長之方法或許較佳。 在漏斗部結構相當薄的情況下減少面板全長時，由於 在抽氣處理中會產生真空壓力，所以可能會在密封線部位 出現形成高抗拉應力的不利結果。此外，也許不可能提供 夾緊加強帶的充分空間。結果，加強帶的有效性可能因為 帶體的夾緊張力不足而降低。 ” 圖3顯不陰極射線管内部以抽氣處理形成真空的情況 下，面板與漏斗部玻璃所受應力的分佈情形。在圖3 ^ : 虛線表示壓縮應力，實線則表示抗拉應力。 當玻璃受到外部衝擊時，可能形成龜裂。在此情況時， 玻璃表面承受的抗拉應力加速龜裂的蔓延。當承受的抗拉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） ^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 578188 五、發明說明（4 ) 應力過高時，玻璃可能破裂。 龜裂蔓延。 $方面’壓縮應力可防止 的中=照圖3’面板之中央部、從面板周緣延伸之裙部 及漏斗部之中央部，都對衝擊具有㈣之， 因為匕們都承受壓縮應力；而面板之轉角部位與密封線部 位則對衝擊敏感，因為它們都承受抗拉應力。 ， 為了減少或克服在玻璃部位產生的高抗拉應力，曾有 人建議多種與面板相關之方法。例如，其中一方法係使用 加強▼ ’另-方法係使用以玻璃熱處理增加硬度的鋼化 玻璃，再一方法係使用薄膜貼設在面板表面。然而，加強 帶應用在漏斗部時顯示的效用不足。此外，迄今尚無使用 鋼化玻璃製作漏斗部的個例。 因此，需要一種技術針對漏斗部確保所需的衝擊抗力 並同時減低應力。 【發明概要】 因此，本發明目的之一係提供一種具有最佳漏斗部結 構之彩色陰極射線管，使其具有纖細之管體結構，同時可 減低因内部真空壓力造成的應力。 為達成以上目的，本發明提供之彩色陰極射線管包括 一内表面設有螢光屏之面板、與面板呈可密封耦接並同時 維持真空狀態之漏斗部、裝配在漏斗部一頸部内並可產生 電子束使螢光屏發光之電子槍、設在漏斗部一輛部並可偏 轉電子束之偏轉磁軛、與螢光屏分隔一所需距離並可執行 色彩選擇功能之蔭罩、及一可支撐蔭罩並同時對备罩施加 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 578188 五、發明說明（5) 張力之框體。其中，本發明之彩色陰極射線管符合以下關 係：〇.12xL'<s<0.27xL，；其中，''L„代表在陰極射線 管軸向上，從面板與漏斗部呈可密封麵接之密封線至漏斗 部之磁軛線的長度’、'L，"代表密封線長度之i/2，、、A„ 代表一密封應力調整線（朝軛部方向與密封線間隔距離為 '、L X 0 · 6 7 "之各點間的連線）之丄/ 2，而'' s ,,代表、' l ,，與、,, 之間的差。 此外，為達成以上目的，本發明提供一種彩色陰極射 線管，其中符合以下關係：〇.46以，爪〇.57以，；其中， ” L 〃代表在陰極射線管轴向上，從面板與漏斗部呈可密封 耦接之密封線至漏斗部之磁軛線的長度，代表密封 線長度之丄/2，、、6〃代表一磁軛應力調整線（朝軛部方向 與密封線間隔距離為、'Lx0.86"之各點間的連線）之 1/2，而、'γ"代表、、L"與、'B"之間的差。 較佳是，該陰極射線管軸線與一基準線間之交點和— 對角有效曲面末端之連線，與陰極射線管轴線間形成之夾 角為50至70度。 【圖式簡要說明】 本發明上述目的及其他特徵與優點，可經由參照附圖 閱讀以下詳細說明而更趨明顯；附圖包括：

圖1為一局部剖示侧視圖，顯示一般彩色陰極射線營 之結構； ' E 圖2為一概要圖，定義面板與漏斗部玻璃之基本一 件； ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝

----訂---------線I 578188 五、發明說明（6) 圖3為-概要圖’顯示面板與漏斗部玻璃在真空狀態 時承受之應力的分佈情況； 圖4 a及圖4 b分別以备冰冰、右此 刀⑴以敢外曲率顯不二種虛擬之漏斗 部形狀，每種各有一漏斗部本體； 圖5顯示圖4a、4b所示漏斗部形狀内，位於重要區 域之模擬應力分佈； 圖6顯示根據本發明之一漏斗部形狀； 圖7為一概要圖，定義本發明之各元件； 圖8之圖表描述一密封線承受之應力，隨、、s"值之變 化而改變； 圖9之圖表描述一磁軛線承受之應力，隨、值之變 化而改變；以及 圖1 〇顯不根據本發明之漏斗部形狀内的模擬應力分 佈。 【圖號說明】 1 2 3 4 5 6 7 8 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 面板 漏斗部 蔭罩 螢光膜 偏轉磁軛 電子束 主框 副框 彈簧 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 88

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（7 ) 工〇 内屏蔽 11 磁鐵 12 加強帶 13 漏斗部頸部 【較佳實施例詳細說明】 現在參照附圖詳細說明本發 试/3季父佳實施例。 圖4a、4b分別用最外曲率 ^卜〇七 丰顯不二種虛擬的漏斗部形 狀’母種各有一漏斗部本體。 圖顯示的漏斗部形狀中’陰極射線管在真空狀態 時產生的真空應力多分佈在密封線區域，而磁扼線區域内 的真空應力分佈較少；圖4b顯示的漏斗部形狀中，真空 應力較少分佈在密封線區域，而多分佈在磁輛線區域内。 較誇張地說，圖4a顯示之漏斗部形狀，亦即第一比 較漏斗部形狀，其曲率可視為由密封線末端與磁軛線末端 間用一直線連接的區段所定義。而圖4b顯示之漏斗部形 狀，亦即第二比較漏斗部形狀，其曲率可視為由密封線末 端與磁軛線末端間用一中凸弧線連接的區段所定義。 圖5顯示圖4 a、4 b所示漏斗部形狀内，位於重要區 域之板擬應力分佈。 通常在設計陰極射線管玻璃時，必須小心考慮因真空 造成的抗拉應力。以往，玻璃的臨界應力設計為l2MPa 或更低。 然而，在第一比較漏斗部形狀中，密封線區域承受的 應力為1 5 · 3MPa，超過玻璃臨界應力，·而第二比較漏斗 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • I ϋ ϋ

----訂---------線I 578188 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（8 ) 部形狀中，磁輕線區域承受的應力為2i iMpa，亦超過 玻璃臨界應力。因此，使用具有臨界應力12Mpa的玻璃 時’不可能達到有效的應力減低。此外，產生超過玻璃臨 界應力的應力時，會在製程中造成各種不同的難題。 因此，當圖4a或圖4b所示的漏斗部形狀應用到具 有纖細結構之陰極射線管設計時’不可能達成有效的應力 減低。 圖6顯示根據本發明之漏斗部形狀。 請參照圖6。從其中可以看出，根據本發明之漏斗部 本體，其形成的曲率係在第一與第二比較漏斗部形狀的曲 率之間。 現在以更詳盡的方式說明本發明之漏斗部形狀。 圖7顯示各元件，以具體說明本發明之漏斗部形狀。 圖7中，L代表在陰極射線管之軸向上，從密封線 延伸至磁軛線的長度，而、、L，"代表密封線長度的1/2。 圖7中，'、密封應力調整線〃係表示朝向磁軛而與密 =線分隔1x0.67"之距離的各點連線，而''磁軛應力調 整線”係表示朝向磁軛而與密封線分隔、、Lx〇 · 8 6〃之距離 的各點連線。在圖7中，、代表密封應力調整線之1/2， 而λΛΒ〃代表磁輛應力調整線之1/2。 藉由最佳化密封應力調整線定義的'、s 〃設計值，可減 低後、封線周圍的高應力。下列表丄說明測量密封線承受 的鬲應力並同時改變密封應力調整線長度所獲得的結果 表1 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 578188

應力（MPa) 0.10 0.150.20 0.25 0.30 10.1 10.3 10.4 11.5 11.9 12 . 0.35

在表1中，、'S"代表與之間的差_ 圖8顯示之圖表描述表1說明之結果。 藉由最佳化磁概應力調整線定義的'、γ 〃設計值，可以 減低磁軛線周圍的高應力。下列表2說明測量磁軛線承 受的鬲應力並同時改變磁扼應力調整線長度所獲得的結 果0 表2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝 I ! 1 訂 ---I ! γ 應力（Mpa)

I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0.30 21.1 0.35 15.3 0.40 13.2 0.45 9.0. 0.50 7.4 0.55 6 · 9 0 . 60 ft . 1 在表2中，、' Y "代表L· ,"與'λ B "之間的差 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 578188 A7 __ B7 五、發明說明（10) 圖9顯示之圖表描述表2說明之結果。 更明確地說，根據本發明，密封線區域之最大容許應 力係設定為11· 5MPa或更低，而磁軛線區域之最大容許 應力係設定為lOMPa或更低，以便減低密封線及磁軛線 承受的高應力。 因此，藉由維持下列相關可達成最適宜的設計： 〇· 12xL，<S<〇· Ο· 4 6xL，<Y<〇· 在上列相關中，、、S 〃係位在密封應力調整線上，同時 對應” 1/ "與” a 〃之間的差，而、、γ 〃係位於磁輛應力調整線 上，同時對應” L '"與'、Β "之間的差。 亦即，當''S 〃在密封線長度12一2 7%的範圍内，而 在磁軛線長度4 6 - 5 7 %的範圍内的條件下，有可能減低密 封線與磁扼線承受的高應力。 圖1 0顯示根據本發明之漏斗部形狀内的模擬應力分 佈。在圖1 0中，以藍色指示壓縮應力，並以紅色指示抗 拉應力。 請參照圖1 0，從其中可以看出，於真空狀態時在密 封線產生的高應力，移轉到位於密封線下方的本體部。 下列表3說明不同陰極射線管中以本發明之漏斗部形 狀及圖4 a、4b所示之比較漏斗部形狀應用纖細結構時所 產生的應力。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

_裝--------訂---------線I

:対綠险紙應力 磁概線區域應力 12 IMpa ) 15.3 11.5 11.5 丄 Mpa) 6 . 3 21.1 10.0 578188 五、發明說明（11) 漏斗部形狀 第一比較形狀 第二比較形狀 本發明形狀 口月參…、表3，從其中可以看出，本發明與使用第一比 較漏斗部形狀比較時，具有25%之應力減低效應[(15.3一 11.5) /15.3-0.25] 〇 從表3亦可看出，本發明與使用第二比較漏斗部形狀 比較時，具有53%之應力減低效應[(21 ·. 〇 ) / ·工= 0 · 53 卜 接爻上述試驗之陰極射線管，其結構於圖2中所示之 角Θ為50 70如圖2所示，陰極射線管軸線與一基準線 間之父點和一對角有效曲面末端之連線，與陰極射線管轴 f間形成夾角en應用本發明之漏斗部的陰極射線 管，其結構可與上述陰極射線管的結構不同。 從以上說明可以理解，本發明藉由調整密封應力調整 線長度與磁輛應力調整線長度，可將以往在密封線與磁概 線周圍產生的高應力減低。 、此外，由於在真空狀態之漏斗部產車的應力減低，所 以可確保所需的衝擊抗力，並獲得增進的製程產出量。 以上雖以揭示本發明較佳實施例作為說明之用，但孰 悉此類技術之人士應可理解，其中可作各種不同修改與增 刪’而不離本發明如附申請專利範圍揭示之範圍與精神。 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13

Claims (1)

1578188 申請專利範圍 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 一種彩色陰極射線管，其包括一内表面設有螢光屏之 面板、與面板呈可密封耦接並同時維持真空狀態之漏 斗部、裝配在漏斗部一頸部内並可產生電子束使螢光 屏發光之電子槍、設在漏斗部一軛部並可偏轉電子束 之偏轉磁軛、與螢光屏分隔一所需距離並可執行色彩 選擇功能之隆罩、及一可支撐蔭罩並同時對蔭罩施加 張力之框體；其中，該彩色陰極射線管符合以下關係·· 〇.12xL\S<0.27xL，；其中，、'L"代表在陰極射 線管軸向上，從面板與漏斗部呈可密封耦接之密封線 至漏斗部之磁軛線的長度，、、L，"代表密封線長度之 1 / 2 ’〃代表一密封應力調整線之丄/ 2，而'、s ,,代表、、L" 與、、A〃之間的差；其中，密封應力調整線係指朝軛部方 向與後封線間隔距離為'、Lx 〇 · 6 7 〃之各點的連線。2·如申請專利範圍第i項之彩色陰極射線管，其中該陰 極射線管軸線與一基準線間之交點和一對角有效曲面 末端之連線，與陰極射線管軸線間形成之夾角為5 〇至70度。 3· —種彩色陰極射線管，其包括一内表面設有螢光屏之 面板與面板呈可密封耦接並同時維持真空狀態之漏 斗部、裝配在漏斗部一頸部内並可產生電子束使螢光 屏發光之電子搶、設在漏斗部一軛部並可偏轉電子束 之偏轉磁軛、與螢光屏分隔一所需距離並可執行色彩 選擇功能之落罩、及一可支撐蔭罩並同時對蔭罩施加 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 •I. 14 578188

申請專利範圍 張力之框體；其中’該彩色陰極射線管符合以下關係: L46X；L'<y<ck57xL';其中， ‘ L 〃代表在陰極射 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 線官轴向上，從面板與漏斗部呈可 ^ 至漏斗部之磁輛線的長m表密封線長度之 1/2’λ'Β”代表一磁扼應力調整線之而、、γ„代表、'L,, 與、、Β"之間的差；其中，磁軛應力調整線係指朝輛部方 向與密封線間隔距離為、、Lx〇.86〃之各點的連線。 •如申請專利範圍第3項之彩色陰極射線管，其中該陰 極射線管軸線與一基準線間之交點和一對角有效曲面 末端之連線，與陰極射線管軸線間形成之夾角為5〇至 70度。 •一種彩色陰極射線管，其包括： 一内表面設有螢光屏之面板： 一與面板呈可密封耦接並同時維持真空狀態之漏斗 部； 一裝配在漏斗部一頸部内並可產生電子束使螢光屏 發光之電子搶； 一設在漏斗部一輛部並可偏轉電子束之偏轉磁輛； 一與螢光屏分隔一所需距離並可執行色彩選擇功能 之蔭罩；及 一可支撐蔭罩並同時對蔭罩施加張力之框體； 其中，該彩色陰極射線管符合以下關係： 0.12xLf <S<0.27xLf A 0.4 6xLf <Y<0.57xLf ；其 中，〃代表在陰極射線管軸向上，從面板與漏斗部 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 •I. 578188 6 -—1^^ 申請專利範園 '呈可畨封耦接之密封線至漏斗部之磁概線的長度， '二:代表密封線長度之1/2，'、A"代表—密封應：調 ι/2，而密封應力調整線係指朝軛部方向與密 封線間隔距離為\、Lxo.67〃之各點的連線，、〃代表一 磁輛應力調整線之1/2，而磁輛應力調整線係指朝輪 f方向與密封線間隔距離為、、Lx0.86"之各點的 線’ s ’’代表'、L "與、' A"之間的差，以β λ> _ 與，之間的差。…〃代表， •如申請專利範圍第5項之彩色陰極射線管，立中該命 ::線管軸線與一基準線間之交點和—對角有效二 末鈿之連線，與陰極射線管軸線間形成之夾角為Μ至 7 0度。 ------------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）