专利名称：阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色阴极射线管，并且更具体的，涉及一种彩色阴极射线管，其中减小了由于抽空得到的内部压力引起的机械应力。
背景技术：
图1显示了说明通用彩色阴极射线管的结构的原理图。如图1所示，彩色阴极射线管通常包括一个球形的玻璃外罩，它由荧光屏面板1，管状颈体13，以及连接面板1和颈体13的漏斗(funnel)2组成。
面板1包括荧光屏部分和外围侧壁部分，后者与漏斗2密封接合。磷屏4形成在荧光屏部分的内表面。磷屏4由R、G、B的磷材料涂覆。以预定的间距将多孔颜色选择电极，即，阴罩3，安装至屏幕。阴罩3由主和副框架7和8支撑。电子枪安装在颈体13内部，以生成电子束6并沿通过阴罩的路径将电子束6引导至屏幕。
阴罩3和框架7构成阴罩-框架组件。阴罩-框架组件利用弹簧9连接至面板1。
阴极射线管进一步包括内部屏蔽10，用于屏蔽管免受外界的地磁；加固带12，附着于面板1的侧壁部分，用于避免阴极射线管遭受外界震动而爆炸。阴极射线管进一步包括位于漏斗和颈体连接部的附近的外部偏转线圈5，和附着于偏转线圈5的后侧用于修改电子束轨迹的磁体11。
用于制造彩色阴极射线管的过程通常包括预处理和后处理。在预处理期间，磷材料沉积在面板的内表面上。
后处理进一步包括下面的子处理。首先，在沉积了磷材料之后，执行密封处理。在密封处理中，在高温炉中将面板1和漏斗2密封在一起，其中阴罩-框架组件安装至该面板1，玻璃料沉积在漏斗2的内表面上。然后，执行抽空处理，将电子枪插入颈体13。然后，执行抽空及密封处理，将阴极射线管抽空并密封。
由于阴极射线管被抽空，所以它承受较高的张力和压缩应力。于是，执行加固处理，将加固带12附着于面板，以分布面板上的应力。
图2显示了在抽空处理之后，面板和漏斗玻璃中产生的应力的分布的示意图。如图2所示，因为玻璃内部被抽空，所以由玻璃外罩的内部和外部的压力差产生了应力。因为在整个玻璃外罩产生应力，所以应力改变玻璃的形状。即，在荧光屏面板和背板漏斗处产生压缩应力。相应地，在面板1的拐角部分和面板与漏斗2的密封部分处产生拉伸应力。在图2中，虚线和实线分别代表压缩和拉伸应力。
同时，当玻璃受到来自外部的震动时，在玻璃中出现裂缝。拉伸应力可能加速裂缝的增加，使得玻璃甚至可能因裂缝而破碎。相反，压缩应力干扰裂缝的增加。面板的中央部分受到压缩应力，而拐角部分和密封线部分受到拉伸应力。于是，中央部分相对更抗震。然而，拐角部分和密封线部分易于受外部震动而破碎。
另外，随着阴极射线管近来由于宽且平的屏幕而变薄，应力大量产生。即，由于阴极射线管的细长、玻璃外罩内部真空等级的维护以及阴极射线管体积的减小，由玻璃外罩的抽空而大量产生应力。进一步，在阴极射线管具有矩形颈体以减小偏转线圈的能耗的情况，阴极射线管由于漏斗的形状而具有结构缺陷。于是，因为产生的高度的拉伸应力，所以阴极射线管易于在热处理中破碎。
为了解决这些问题，现有技术公开了这样的方法，其用于通过稳定减小玻璃外罩的拉伸应力而产生压缩应力，从而物理地加固玻璃外罩，并且该方法用于执行热处理以增加防震性。然而，在现有技术中，由于不均匀的温度分布，所以与压缩应力同时产生较高的拉伸保持应力。于是，因为压缩应力被限制在预定的水平，所以减小重量受到了限制。
进一步，当磷屏由电子束照亮时，产生X射线。穿透荧光屏面板的X射线对于人体有不良影响。
发明内容
因此，本发明的目的是解决至少现有技术中的问题和缺点。
本发明的一个目的是提供一种阴极射线管，其中应力被有效地减小并且得到了对于震动的容忍。
本发明的另一个目的是提供一种防止X射线的阴极射线管。
根据本发明的一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；和安装在漏斗内用于偏转电子束的偏转线圈，其中所述面板的外表面的曲率半径在5000mm～100000mm的范围中，并且所述面板满足1.0≤(OAH*CFT)/USD≤1.5，其中OAH是沿偏转轴X测量的所述面板的总高度，USD是所述面板的有效屏幕的对角长度，CFT是所述面板的中央部分的厚度。
根据本发明的另一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；和安装在漏斗内用于偏转电子束的偏转线圈，其中所述面板的外表面的曲率半径在5000mm～100000mm的范围中，所述面板的有效屏幕的对角长度在450mm～500mm的范围中，并且所述面板满足1.0≤(OAH*CFT)/USD≤1.7，其中OAH是沿偏转轴X测量的所述面板的总高度，USD是所述面板的有效屏幕的对角长度，CFT是所述面板的中央部分的厚度。
根据本发明，由于通过阴极射线管的面板和漏斗的变化使得阴极射线管轻巧，而减小了制造成本，并且通过减少阴极射线管的破碎而提高了成品率。进一步，通过优化面板和漏斗的结构，真空应力减小并且防震性提高。另外，通过拦截X射线而防止了对于人体的不良影响。
下面将参考附图详细说明本发明，附图中，相似的数字指代相似的元件。
图1显示了说明通用彩色阴极射线管的结构的示意图。
图2显示了在抽空处理之后，面板和漏斗玻璃中产生的应力的分布的示意图。
图3显示了根据本发明的面板的平面图和截面图。
图4是用于解释名称、长度和厚度的图。
图5显示了根据面板形状的楔形比。
图6是用于显示在面板的长边部分、短边部分和拐角外表面的曲率半径的图。
具体实施例方式
现在参考附图更详细地描述本发明的优选实施例。
图3(a)显示了根据本发明的面板的平面图，图3(b)显示了根据本发明的面板的截面图。如图3(a)和图3(b)所示，阴极射线管的面板的形状为矩形。面板包括内表面、外表面和对角部分，它们分别形成有预定的弯曲。面板的外表面基本为平面。如图3(a)和图3(b)所示，Ro是面板的外表面的曲率半径，Ri是面板的内表面的曲率半径。
接下来，通过使用以下名称或术语来描述阴极射线管结构。
图4是用于解释名称、长度和厚度的图。
如图4所示，密封线包括一闭合线，面板和漏斗通过其密封在一起。线圈线包括在漏斗的主体和线圈部分之间的边界线。颈体线包括一闭合线，颈体部分和面板通过其密封在一起。参考线是电子束的偏转的中心线。USD是面板的有效屏幕的对角长度。CFT是面板的中央部分的厚度。OAH是沿偏转轴X测量的面板的总高度。
<第一实施例>
根据本发明的一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；和安装在漏斗内用于偏转电子束的偏转线圈，其中所述面板的外表面的曲率半径在5000mm～100000mm的范围中，并且所述面板满足1.0≤(OAH*CFT)/USD≤1.5，其中OAH是沿偏转轴X测量的所述面板的总高度，USD是所述面板的有效屏幕的对角长度，CFT是所述面板的中央部分的厚度。
此外，USD为500mm或更少。
此外，USD在400mm～450mm的范围内。
此外，CFT为10mm或更少。
此外，CFT在8mm～9mm的范围内。
此外，OAH与USD的比(OAH/USD)为0.15或更少。
此外，所述面板的外表面的曲率半径Ro在5000mm～30000mm的范围内。
此外，所述面板满足Td与Tx的比(Td/Tx)不小于1.3；其中Tx是所述面板在长轴末端处的厚度，Td是所述面板在所述面板的拐角处的厚度。
此外，Td为24mm或更少。
此外，所述面板满足Td与Ty的比(Td/Ty)为1.4或更少；其中Ty是所述面板在短轴末端处的厚度，Td是所述面板在所述面板的拐角处的厚度。
此外，所述面板的内表面的曲率半径为1800mm或更少。
此外，在所述面板的中央部分的透光率在45％～75％的范围内。
此外，所述面板在所述面板的长边、短边和外拐角部分处具有中央混合和外围混合，并且中央混合的曲率半径R1不小于20mm，外围混合的曲率半径不小于3mm。
此外，面板的表面由具有大X射线吸收系数的材料涂覆。
此外，所述材料是SrO、BaO和ZnO之一。
表1是实验结果，其中对于具有不同长度值和厚度值的根据本发明的漏斗以及现有技术中的漏斗，测量漏斗两端的应力值。其中，Ro在5000mm～10000mm的范围内。
表1如表1所示，本发明中的CFT小于现有技术中的CFT，10.5mm并且本发明中的OAH小于现有技术中的OAH。此外，本发明中的各个OAH/USD和(OAH*CFT)/USD都小于现有技术中的各个OAH/USD和(OAH*CFT)/USD。
即，为了防止阴极射线管由于外部震动而破碎并减小面板重量，(OAH*CFT)/USD在1.0～1.5的范围内。当(OAH*CFT)/USD小于1.0时，由于OAH和CFT减小得太多，根据面板的结构强度及外部震动的防爆特性变差。当(OAH*CFT)/USD大于1.5时，由于难以使阴极射线管的重量减轻，所以阴极射线管的材料成本和破碎率增加，并且阴极射线管的成品率降低。
为了防止阴极射线管的破碎并且实现阴极射线管的重量减轻，在本发明中USD为500mm或更少。当考虑面板设计的容许误差时，本发明中USD在400mm～450mm的范围内。
在本发明中，CFT为10mm或更少。当考虑面板的设计容许误差以及减少材料成本时，CFT在8mm～9mm的范围内。
在本发明中OAH/USD为0.15或更少。
与CFT的减少一致，增加面板的楔形比。于是，屏幕的亮度均匀性和阴极射线管的成品率降低。
图5显示了根据面板形状的楔形比。如图5所示，在本发明中，面板中央的厚度小于有效屏幕的边缘部分的厚度。此时，面板的外表面基本为平面，并且形成面板内表面的预定弯曲。
Rh是在长轴方向上面板内表面的曲率。Rv是在短轴方向上面板内表面的曲率。Rx是面板的长边部分的内表面的曲率。Ry是面板的短边部分的内表面的曲率。To是面板的中央部分的厚度。Td是面板拐角处面板的厚度。Tx是在长轴末端处面板的厚度。Ty是在短轴末端处面板的厚度。面板的楔形比为Td/To。
表2用于比较根据本发明的面板结构的楔形比与根据现有技术中面板结构的楔形比。
表2如表2所示，本发明中面板的楔形比大于现有技术中面板的楔形比。楔形比的增加导致亮度均匀性和热处理成品率降低，并且降低了阴极射线管的质量。要解决这些问题，Ro在5000mm～30000mm的范围内。Ro在5000mm～30000mm的范围内的原因是，面板外表面的曲率半径越小，在面板的中央部分和外围部分之间越接近没有亮度差。
此时，Td/Tx不小于1.3。Td为24mm或更少，并且Td/Ty为1.4或更少。在本发明的面板形状中，Rh小于Rv。
同时，在面板和阴罩之间有间隔，在这里形成小孔。于是，当面板内表面的曲率半径增加时，阴罩的结构强度减弱。要解决这个问题，Rx大于Ry，以增加结构强度。此时，面板拐角处内表面的半径Rdi大于Rx且小于Ry。Rdi为1800mm或更少。
进一步，根据射线穿透率Tm，说明阴极射线管的对比度特性变化。射线穿透率高的玻璃被称为“透明玻璃(clear glass)”，射线穿透率低的玻璃被称为“浅色玻璃(tint glass)”。
即，不管浅色玻璃和透明玻璃的亮度特性和对比度特性的差异，本发明中面板的条件应用于透明玻璃和浅色玻璃。当考虑制造成本和生成成品率时，在本发明中浅色玻璃是指透明玻璃。浅色玻璃的Tm在45％～75％的范围内。
根据实施例1，因为在除USD之外的剩余部分中面板的剩余长度和厚度减小，本发明的面板重量减小并且本发明的面板成品率增加。进一步，通过优化面板和漏斗的结构而减小热处理中阴极射线管的破碎，从而阴极射线管的成品率增加。
图6是用于显示在面板的长边部分、短边部分和拐角外表面处的曲率半径的图。
通常，因为应力集中在面板的长边部分、短边部分和拐角外表面，所以面板易于受外部震动而破碎。如图6所示，在面板长边部分外表面的拐角的弯曲部分、面板短边部分外表面的拐角的弯曲部分和面板拐角外表面的拐角的弯曲部分形成混合部分。此时，形成混合部分，使得混合部分不侵入面板有效屏幕的内部。
混合部分包括中央混合和外围混合，并且中央混合和外围混合的每一混合为预定的弯曲。具体的，中央混合的曲率半径R1不小于20mm，外围混合的曲率半径R2和R3不小于3mm。
因为混合部分形成于面板的长边部分、短边部分和拐角部分，所以混合部分导致面板重量减少并且防止应力集中。于是，结构强度增加。
作为替代，当面板重量减少时，在抽空处理之后，真空应力增加。本发明中的真空应力表示拉伸应力，其在抽空过程中产生的拉伸应力和压缩应力之间。进一步，与面板厚度的减少相一致，拦截X射线的能力变差。
要解决这些问题，在本发明中形成压缩应力层。压缩应力层包括具有对X射线的大吸收系数的材料，此时，压缩应力层的厚度不小于30μm，并且X射线吸收材料是氧化物，包括SrO、BaO和ZnO中的一种材料。
如表1所示，本发明中的真空应力不大于现有技术中的真空应力。于是，增加了防震性，并且防止了阴极射线管破碎。进一步，X射线被有效拦截。
<第二实施例>
根据本发明的另一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；和安装在漏斗内用于偏转电子束的偏转线圈，其中所述面板的外表面的曲率半径在5000mm～100000mm的范围中，所述面板的有效屏幕的对角长度在450mm～500mm的范围中，并且所述面板满足1.0≤(OAH*CFT)/USD≤1.7，其中OAH是沿偏转轴X测量的所述面板的总高度，USD是所述面板的有效屏幕的对角长度，CFT是所述面板的中央部分的厚度。
此外，CFT为10mm或更少。
此外，CFT在8mm～9mm的范围内。
此外，OAH与USD的比(OAH/USD)为0.17或更少。
此外，所述面板的外表面的曲率半径Ro在5000mm～30000mm的范围内。
此外，所述面板满足Td与Tx的比(Td/Tx)不小于1.3；其中Tx是所述面板在长轴末端处的厚度，Td是所述面板在所述面板的拐角处的厚度。
此外，Td为24mm或更少。
此外，所述面板满足Td与Ty的比(Td/Ty)为1.4或更少；其中Ty是所述面板在短轴末端处的厚度，Td是所述面板在所述面板的拐角处的厚度。
此外，所述面板的内表面的曲率半径为1800mm或更少。
此外，在所述面板的中央部分的透光率在45％～75％的范围内。
此外，所述面板在所述面板的长边、短边和外拐角部分处具有中央混合和外围混合，并且中央混合的曲率半径R1不小于20mm，外围混合的曲率半径不小于3mm。
此外，面板的表面由具有大X射线吸收系数的材料涂覆。
此外，所述材料是SrO、BaO和ZnO之一。
表3用于比较对应于本发明中面板的各个位置处的长度和厚度的真空压缩应力和现有技术中的真空应力。其中，Ro在5000mm～10000mm的范围内，USD在450mm～500mm的范围内。
表3如表3所示，本发明中面板的CFT和OAH小于现有技术中的CFT和OAH。
(OAH*CFT)/USD在1.0～1.7的范围内。当USD在450mm～500mm的范围内且(OAH*CFT)/USD小于1.0时，对应于结构强度和外部震动的防爆特性变差。防爆特性变差的原因是OAH和CFT减小得太多。当(OAH*CFT)/USD大于1.7时，考虑阴极射线管重量减轻的困难，阴极射线管的材料成本以及破碎率增加，并且阴极射线管的成品率降低。
为了防止阴极射线管的破碎并且实现阴极射线管的重量减轻，CFT不小于10mm。当考虑面板的设计容许误差时，本发明中的CFT在8mm～9mm的范围内。
在本发明中OAH/USD为0.17或更少。
与CFT的减少一致，增加面板的楔形比。于是，屏幕的亮度均匀性和阴极射线管的成品率降低。
表4用于比较根据本发明的面板结构的楔形比与根据现有技术中面板结构的楔形比。
表4如表4所示，本发明中面板的楔形比大于现有技术中面板的楔形比。楔形比的增加导致亮度均匀性和热处理成品率降低，并且降低了阴极射线管的质量。要解决这些问题，Ro在5000mm～30000mm的范围内。Ro在5000mm～30000mm的范围内的原因是，面板外表面的曲率半径越小，在面板的中央部分和外围部分之间越接近没有亮度差。
此时，Td/Tx不小于1.3。Td为24mm或更少，并且Td/Ty为1.4或更少。于是，类似于第一实施例，Rh小于Rv。
同时，在面板和阴罩之间有间隔，在这里形成小孔。于是，当面板内表面的曲率半径增加时，阴罩的结构强度减弱。要解决这个问题，Rx大于Ry，以增加结构强度。此时，面板拐角处内表面的半径Rdi大于Rx且小于Ry。Rdi为1800mm或更少。
对于实施例2中除USD之外面板的剩余条件，(OAH*CFT)/USD和OAH/USD与实施例1中面板的条件相同。进一步，用于拦截X射线和防止真空应力集中的手段与实施例1中的面板的手段相同。
如表3所示，本发明中的真空应力不大于现有技术中的真空应力。于是，增加了防震性，并且防止了阴极射线管破碎。进一步，X射线被有效拦截。
尽管这样描述了本发明，但是显然其可以以许多方式改变。这些改变不应认为脱离本发明的精神和范围，并且这些对于本领域技术人员很明显的修改意在包括在所附权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；和安装在漏斗内用于偏转电子束的偏转线圈，其中所述面板的外表面的曲率半径在5000mm～100000mm的范围中，并且所述面板满足1.0≤(OAH*CFT)/USD≤1.5，其中OAH是沿偏转轴X测量的所述面板的总高度，USD是所述面板的有效屏幕的对角长度，CFT是所述面板的中央部分的厚度。
2.如权利要求1所述的阴极射线管，其中USD为500mm或更少。
3.如权利要求2所述的阴极射线管，其中USD在400mm～450mm的范围内。
4.如权利要求1所述的阴极射线管，其中CFT为10mm或更少。
5.如权利要求4所述的阴极射线管，其中CFT在8mm～9mm的范围内。
6.如权利要求1所述的阴极射线管，其中OAH与USD之比(OAH/USD)为0.15或更少。
7.如权利要求1所述的阴极射线管，其中所述面板的外表面的曲率半径Ro在5000mm～30000mm的范围内。
8.如权利要求1所述的阴极射线管，其中所述面板满足Td与Tx之比(Td/Tx)不小于1.3；其中Tx是所述面板在长轴末端处的厚度，Td是所述面板在所述面板的拐角处的厚度。
9.如权利要求1所述的阴极射线管，其中Td为24mm或更少。
10.如权利要求1所述的阴极射线管，其中所述面板满足Td与Ty之比(Td/Ty)为1.4或更少；其中Ty是所述面板在短轴末端处的厚度，Td是所述面板在所述面板的拐角处的厚度。
11.如权利要求1所述的阴极射线管，其中所述面板的内表面的曲率半径为1800mm或更少。
12.如权利要求1所述的阴极射线管，其中在所述面板的中央部分的透光率在45％～75％的范围内。
13.如权利要求1所述的阴极射线管，其中所述面板在所述面板的长边、短边和外拐角部分处具有中央混合和外围混合，并且中央混合的曲率半径R1不小于20mm，外围混合的曲率半径不小于3mm。
14.如权利要求1所述的阴极射线管，其中面板的表面由具有大X射线吸收系数的材料涂覆。
15.如权利要求14所述的阴极射线管，其中所述材料是SrO、BaO和ZnO之一。
16.一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；和安装在漏斗内用于偏转电子束的偏转线圈，其中所述面板满足1.0≤(OAH*CFT)/USD≤1.7，其中OAH是沿偏转轴X测量的所述面板的总高度，USD是所述面板的有效屏幕的对角长度，CFT是所述面板的中央部分的厚度。
17.如权利要求16所述的阴极射线管，其中CFT为10mm或更少。
18.如权利要求17所述的阴极射线管，其中CFT在8mm～9mm的范围内。
19.如权利要求16所述的阴极射线管，其中OAH与USD之比(OAH/USD)为0.17或更少。
20.如权利要求16所述的阴极射线管，其中所述面板的外表面的曲率半径Ro在5000mm～30000mm的范围内。
21.如权利要求16所述的阴极射线管，其中所述面板满足Td与Tx之比(Td/Tx)不小于1.3；其中Tx是所述面板在长轴末端处的厚度，Td是所述面板在所述面板的拐角处的厚度。
22.如权利要求16所述的阴极射线管，其中Td为24mm或更少。
23.如权利要求16所述的阴极射线管，其中所述面板满足Td与Ty之比(Td/Ty)为1.4或更少；其中Ty是所述面板在短轴末端处的厚度，Td是所述面板在所述面板的拐角处的厚度。
24.如权利要求16所述的阴极射线管，其中所述面板的内表面的曲率半径为1800mm或更少。
25.如权利要求16所述的阴极射线管，其中在所述面板的中央部分的透光率在45％～75％的范围内。
26.如权利要求16所述的阴极射线管，其中所述面板在所述面板的长边、短边和外拐角部分处具有中央混合和外围混合，并且中央混合的曲率半径R1不小于20mm，外围混合的曲率半径不小于3mm。
27.如权利要求16所述的阴极射线管，其中面板的表面由具有大X射线吸收系数的材料涂覆。
28.如权利要求27所述的阴极射线管，其中所述材料是SrO、BaO和ZnO之一。
全文摘要
本发明涉及一种彩色阴极射线管，并且更具体的，涉及一种彩色阴极射线管，其中减小了由于抽空得到的内部压力引起的机械应力。根据本发明的一个方面，一种阴极射线管包括在其内表面上形成磷屏的面板；连接至面板的漏斗；生成电子束的电子枪；和安装在漏斗内用于偏转电子束的偏转线圈，其中所述面板的外表面的曲率半径在5000mm～100000mm的范围中，并且所述面板满足1.0≤(OAH*CFT)/USD≤1.5，其中OAH是沿偏转轴X测量的所述面板的总高度，USD是所述面板的有效屏幕的对角长度，CFT是所述面板的中央部分的厚度。根据本发明，由于通过阴极射线管的面板和漏斗的变化使得阴极射线管轻巧，而降低了制造成本，并且通过减少阴极射线管的破碎而提高了成品率。进一步，通过优化面板和漏斗的结构，真空应力减小并且防震性提高。另外，通过拦截X射线而防止了对于人体的不良影响。
文档编号H01J29/86GK1622268SQ20041008961
公开日2005年6月1日 申请日期2004年10月28日 优先权日2003年11月27日
发明者白宰承 申请人:Lg.飞利浦显示器(韩国)株式会社