专利名称：用于阴极射线管的斗部以及具有该斗部的阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于阴极射线管(CRT)的斗部(funnel)，更具体地，涉及一种应力松弛且重量轻的用于CRT的斗部以及具有该斗部的CRT。
背景技术：
阴极射线管用于制造彩色电视机、计算机显示器等，其基本上包括三个结构元件。具体来说，CRT包括用于显示图像的面板、设置在该面板后部内的圆锥形面板、以及呈管状且附装在该斗部的顶点上的颈部。所述面板、斗部和颈部均由玻璃制造。具体来说，面板和斗部通过将称作玻璃坯的熔融玻璃块压制成型为所希望的尺寸和形状来制造。在压制成型后，通过密封柱螺栓销的销密封过程、在退火窑中采用热处理从面板消除残余应力的退火过程、抛光过程以及检测过程将面板制成为成品。
而且，随着诸如液晶显示器(LCD)、有机电致发光显示器、等离子显示板(PDP)等的平板显示器的流行，正在研究提高CRT的平面性以及轻薄性的技术以与平板显示器竞争。轻薄型CRT结构上非常不牢固，由于真空应力而易于破裂。为了克服该不牢固性，利用了加厚玻璃厚度的方法。但是，玻璃厚度越厚，则制造成本增加且产品会越为笨重。另外，由于局部加厚玻璃厚度可改善抗爆性能，但是在此情况下，玻璃中厚度存在差异对热性能是不利的。因此，由于热性能可能发生内爆，这会引起事故。
发明内容
本发明提供一种用于CRT的轻型斗部，其具有极佳的抗爆性能以及热性能，且还具有极佳的可成形性。
本发明还提供一种CRT，其包括上述用于CRT的斗部。
本发明的技术目的并不限于上述的技术目的，从下面的描述中本领域普通技术人员将清楚地了解没有描述的其他技术目的。
根据本发明的一方面，提供一种用于阴极射线管(CRT)的斗部，该斗部包括密封边缘部；主体部，其具有从该密封边缘部的外侧表面连续并从该密封边缘部的底部向管轴线倾斜的线性段，以及从该线性段连续的弯曲部；以及从该主体部的弯曲部延伸的轭部。
根据本发明的另一方面，提供一种用于阴极射线管(CRT)的斗部，该斗部包括密封边缘部；主体部，其具有从该密封边缘部的外侧表面连续、从该密封边缘部的底部向管轴线弯曲、并且切线和该管轴线成大约1度到大约5度的角的平滑弯曲段，以及从该弯曲段连续的弯曲部；以及从该主体部的弯曲部延伸的轭部。
根据本发明的再一方面，CRT包括如上所述的用于CRT的斗部。
示例性实施方式的其他具体细节包含于下面的详细描述和附图中。
从下面结合附图公开了本发明示例性实施方式的详细描述中，本领域普通技术人员将明确本发明的其他目的、优点和特征。但是，本发明并不限于所述示例性实施方式，且可构造成不同类型。所述示例性实施方式完成了本发明的公开，且提供在本文中以使本领域普通技术人员认识由权利要求及其等同物所限定的本发明范围。全文中，相似的标号指代相似的元件。
可使用与空间相关的术语“在...下面”、“在...之下”、“下”、“在...上方”、“上”等等以易于描述一个装置和其他装置之间或结构元件与其他结构元件之间的相互关系，如所附附图中所示的。这些与空间相关的术语必须理解为包括了与当朝向附图所示方向使用或操作装置时不同的装置方向的术语。例如，当翻转如图所示的装置时，所述的在另一装置“下面或之下”的装置可放置在该另一装置“上方”。因此，术语“在...下面或在...之下”可包括诸如“在...下面或在...之下”以及“在...上方”的两个方向。该装置可面对另一方向。在此情况下，与空间相关的术语可根据面对方向来解释。
在本说明书全文中所用术语用于描述示例性实施方式，本发明并不限于此。在本说明书中，只要没有特殊加以说明，单数形式包括复数形式。“包括”不排除相对于所描述的结构元件、步骤、操作和/或装置还存在或附加另外的结构元件、步骤、操作和/或装置。
本发明的上述和/或其他方面和优点将从下面结合附图的详细描述中变得明确且更易理解图1是根据本发明示例性实施方式的CRT的横截面视图；图2是根据本发明示例性实施方式的CRT的平面图；图3a-3c是分别图示说明根据本发明的示例性实施方式的基于短轴、长轴以及对角线轴的应力分布的局部横截面视图；图4a和4b是图示说明根据本发明的示例性实施方式的将应力松弛带附装于斗部和面板的结合部之前和之后的立体图；图5是图示说明根据本发明的示例性实施方式的CRT的斗部和面板的结合部的局部横截面视图；图6是根据本发明的示例性实施方式的基于对角线轴剖切的斗部的局部横截面视图；以及图7是根据本发明的另一示例性实施方式的基于对角线轴剖切的斗部的局部横截面视图。
具体实施例方式
以下具体参照本发明的示例性实施方式，其示例在附图中示出，其中在全文中相似参考标号指代相似的元件。下面描述具体实施方式
以通过参照这些附图来说明本发明。
在下文中，参照图1描述根据本发明示例性实施方式的阴极射线管(CRT)。图1是根据本发明一个示例性实施方式的CRT 500的横截面视图。
参照图1，CRT 500包括用于显示图像的面板100、连接于面板100的圆锥形斗部200、以及颈部300。
面板100包括面部110，其涂覆有荧光物质并显示图像；裙缘部120，其从面部110的边缘向后部延伸；密封边缘部125，其形成在裙缘部120的端部；以及接合圆边部130，其连接面部110和裙缘部120。接合圆边部130连接面部110和裙缘部120并呈平滑圆边形状。
斗部200包括密封边缘部210；主体部230，该主体部230在其前部连接于密封边缘部210；以及轭部250，其从主体部230的后部延伸并设置有偏转线圈。斗部200的前部面对面板100且呈矩形形状而具有很大的开口。斗部200的密封边缘部210通过密封玻璃280结合于面板100的密封边缘部125，其中该密封玻璃由玻璃料等制成。由金属等制成的应力松弛带400附装到对应于面板100和斗部200的结合部的外表面上。
在斗部200的轭部250的端部中形成小圆开口。并且，颈部300附装到小圆开口上。在此情况下，在颈部300中设置了电子枪(未图示)。未描述的符号Y指示CRT 500的管轴线。
图2是根据本发明的示例性实施方式的CRT 500的平面图。图3a-3c是分别图示说明根据本发明的示例性实施方式的基于短轴、长轴以及对角线轴的应力分布的局部横截面视图。
通过将电子枪安装在颈部300中并进行内部排气将CRT 500用作真空瓶。在此情况下，CRT 500的内压例如保持在大约10-8torr。而且，由于空气压力载荷，在CRT 500的外表面出现真空应力。因此，需要为CRT500提供足以耐受由真空应力引起的破裂的机械和结构强度。
另外，如图2所示，由于CRT 500为非球面形，因此CRT 500基于短轴Xa、长轴Xb以及对角线轴Xc分别具有不同的应力分布。各应力分布示于图3a-3c中，向内的箭头指示压应力而向外的箭头指示拉应力。
参照图3a和3b，拉应力沿CRT 500的短轴Xa的一部分和长轴Xb强烈地作用在面板100的角部，即基于面板100与斗部200的结合部以及裙缘部120。同时，压应力强烈地作用在面板100的中央部以及斗部200的主体部230。一般来说，由于CRT玻璃的抗拉应力性比抗压应力性弱，且面板100和斗部200通过诸如玻璃料的密封玻璃彼此结合，因此裙缘部120的区域和面板100与斗部200的结合部会易于破坏。因此，需要确保对应部有足够的强度。可结合将对应部的玻璃厚度相对加厚的方法作为示例。具体来说，面板100的裙缘部120可形成为具有与面板的面部110大致相同的厚度或小于面部110的厚度。而且，尽管面板100与斗部200的结合部形成为具有与面板100的裙缘部120相同的厚度，但该结合部的厚度也可沿朝斗部200的主体部230和轭部250的方向变得更薄。作为理想的示例，由于拉应力在短轴Xa部分中最强，因此长边的中央部可形成得比短边薄。
另外，在图3c中，CRT 500的对角线轴Xc具有与短轴Xa和长轴Xb的应力分布类似的应力分布，但是拉应力强度相对较低。因此，诸如增加厚度以增强强度等的结构性控制需求相对小。
图4a和4b是图示说明应力松弛带附装于根据本发明的示例性实施方式的斗部和面板的结合部之前和之后的外观的立体图。
作为针对拉应力而补充CRT玻璃的强度的示例，可利用如上所述的增加CRT玻璃厚度的方法。但是，在此情况下，过多地增加厚度会增加成本，且也会阻碍CRT的轻盈性。而且，尽管可通过由于增加局部玻璃厚度来确保抗拉应力性而改善防爆性能，但是，这在热性能方面会存在不利之处。具体来说，当发生火灾或类似情况时，会发生内爆，进而引起安全问题。
因此，可将应力松弛带400附装到面板100和斗部200的结合部上，以针对拉应力补充玻璃强度，而不过多增加玻璃厚度。应力松弛带400为方形框架形状且是敞开的。而且，应力松弛带400由诸如金属等具有足够强度且还具有极佳伸长率的材料制成。
因此，如图4a所示，应力松弛带400形成为在应力松弛带400附装到面板100与斗部200的结合部上之前尺寸比面板100与斗部200的结合部小。当加热应力松弛带400时，由于提高了伸长率，应力松弛带400被伸长。因此，如图4b所示，当初始伸长应力松弛带400以配合面板100与斗部的结合部、将该伸长的应力松弛带400放置在面板100的裙缘部120以及斗部200的上部之上、并且冷却应力松弛带400时，应力松弛带400在收缩的同时牢固地绷紧面板100和斗部200。在此情况下，产生朝向面板100和斗部200的向内方向的压缩力。该压缩力减小了拉应力。因此，尽管没有过多增加面板100与斗部200的结合部的玻璃厚度，但改善了CRT玻璃的抗拉应力性。
图5是图示说明根据本发明的示例性实施方式的CRT的斗部和面板的结合部的局部横截面视图。
如上所述，面板100从面部110经由接合圆边部130连接到裙缘部120。在此，裙缘部120基本垂直于面板100。另外，斗部200通常呈从密封边缘部210经由主体部230到轭部250的平滑曲面形。密封边缘部210的底表面对应于密封边缘部210与主体部230之间的边界表面，并且例如在密封边缘部210、主体部230以及轭部250各由不同模具制成时成为模具配合表面。
在此，设置有应力松弛带400的面板100和斗部200的结合部从面板100的裙缘部120到达平滑向内弯曲的斗部200的主体部230的上部。在此，裙缘部120是大致线形的。因此，应力松弛带400可呈现出极佳的压缩力，即，通过紧密结合的应力松弛效应，但是应力松弛带可局部变松或可沿着朝平滑向内弯曲的斗部200的下部的方向滑动。具体来说，由于紧密附着变弱，压缩力也变弱。因此，应力松弛带400不再固定，并由此不会有效地减小斗部200中的拉应力。
参照图5，带附装表面234沿斗部200与面板100的结合部，即斗部200的主体部230的上表面形成，以便防止应力松弛带400变松或在斗部200中打滑。带附装表面234的竖直段包括至少一部分的线性段，其帮助应力松弛带400紧密附着到斗部200。因此，可获得充分的压缩力和拉应力松弛效应。
在下文中，将进一步参照图6详细描述斗部200的带附装表面234。图6是根据本发明的示例性实施方式的基于对角线轴剖切的斗部的局部横截面视图。
通过应力松弛带400传递到面板100和斗部200的拉应力松弛效应可被传递到面板100与斗部200的方形的长边、短边以及角部。但是，由于在角部中的应力松弛带400的压缩力最强，因而沿对角线轴Xc的紧密附着是非常重要的。因此，作为示例，将说明示出了基于对角线轴Xc的角部的横截面图。
参照图6，在密封边缘部210之下，斗部200大体具有弯曲的表面，但在主体部230的连接到密封边缘部210的外部区域中形成线形段a。线形段a在线形段a的下部连接到弯曲段r。在此，线形段a对应于应力松弛带400附装处的带附装表面234。
另外，线形段a相对于管轴线Y具有预定的倾斜角度，以便易于从模具分离。具体来说，由于线形段朝斗部200的下部倾斜，因此线形段a逐渐靠近管轴线Y。在此情况下，位于线形段a的最下位置的线形段a的终点a2与起始于与密封边缘部210相接触的线形段a的起始点a1且平行于管轴线Y的直线之间的距离D1越短越好。例如，距离D1可以小于1mm。而且，考虑到利用模具的可成形性，距离D1可大于0.1mm。
而且，考虑到可成形性，线形段a与管轴线Y之间的倾斜角θ1可大于1度，且考虑到与应力松弛带400的附着性，该倾斜角可小于10度。
而且，斗部200的对应于线形段a的内表面呈弯曲表面状。由于该斗部200的弯曲内表面的切线的倾斜角大于线形段a的倾斜角θ1，因此在线性段a中，斗部200向着斗部200的下部逐渐变厚。具体来说，斗部200变得和具有与斗部200的内表面大致相同的曲率的斗部200的虚拟外表面以及具有较小倾斜角的线性段a的外表面之间的间距一样厚。在此情形下，线性段a变得越长，线性段a与虚拟外表面之间的间距越大。而且，斗部200变得更厚。因此，需要控制线性段a的长度以便不影响CRT 500的轻盈性。更具体来说，控制从垂直于管轴线Y的密封边缘部210的底部到线性段a的终点a2之间的距离h。当密封边缘部210不垂直于被稍微或有意地做成非竖直的管轴线Y时，距离h可通过h＝a*cosθ1计算。换句话说，距离h可限定为从线性段a的起始点a1到通过线性段a的终点a2的管轴线Y的垂线的距离。
在此，距离h控制为与密封边缘部210的宽度成比例，该宽度对应于平面视图中的密封边缘部210的厚度T。具体来说，密封边缘部210的宽度T小时，距离h也变小。当上密封边缘部210的宽度T大时，距离h也是变大。例如，密封边缘部210的宽度T与从密封边缘部210到线性段a的终点a2的距离h之比T/h可以控制在大约0.9到大约6.7的范围内。
图7是根据本发明另一示例性实施方式的基于对角线轴剖切的斗部的局部横截面视图。
与上述本发明的示例性实施方式不同的是，图7中不存在线性段，而是设置有平滑弯曲段b作为斗部200的主体部230的与密封边缘部210相接触的区域中的带附装表面235。主体部230的弯曲部r连接到平滑弯曲段b。在此情形下，平滑弯曲段b的切线与管轴线Y之间的角可在大约1度到大约5度之间。而且，如上所述，由于在斗部200的角部中的应力松弛带400的压缩力最强，因而在角部中会产生更强的紧密附着。因此，在基于对角线轴Xc剖切的截面中，角θ2可以在大约1度到大约3度之间。
在此情况下，当平滑弯曲段b的曲率半径变得太小时，平滑弯曲段b的终点b2与起始于起始点b1且平行于管轴线Y的平滑弯曲段b的直线之间的距离D2会变得过大。因此，需要适当地控制曲率半径并由此可将距离D2控制为介于大约0.1mm与大约1mm之间。
尽管已经参照图6和图7描述了基于对角线轴剖切而改善了应力松弛带的压缩力最强的角部中的紧密附着性的截面，但是上面的描述在不与性能冲突的情况下可适用于基于短轴或长轴剖切的截面。另外，该描述可应用于基于其他轴剖切的截面。
将结合以下测试示例说明与本发明相关的进一步的具体描述。省略了已知的或可由本领域普通技术人员从技术上推导出的描述，以防止对本发明的理解不明确。
<测试示例1>
制备29英寸的斗部，其具有120度的偏角、包括位于主体部顶部的密封边缘部以及一线性段，该线性段的外表面从密封边缘部的底部向管轴线倾斜。在此情形下，线性段与管轴线之间的角度在3度内，且线性段的端部与起始于起始点且平行于管轴线的线性段的直线之间的距离为大约0.2mm。而且，密封边缘部的宽度，即密封边缘部厚度(SET)为大约12.5mm。
制备29英寸的平面板，其具有大约10000mm的曲率半径，且上述斗部通过玻璃料结合到该面板的裙缘部。
而且，制备并加热尺寸小于该面板的方形框架形状的应力松弛带。接下来，经加热的应力松弛带伸长并附装于面板的裙缘部和斗部的线性段之上。在将应力松弛带冷却到室温后，通过排气过程制造内压大约为10-8Torr的用于CRT的玻璃坯。
<比较测试示例1>
除了未设置线性段并在斗部的密封边缘部之下设置大体弯曲的表面之外，使用与测试示例1相同的方法制造用于CRT的玻璃坯。
<比较测试示例2>
除了未设置线性段、在斗部的密封边缘部之下设置大体弯曲的表面、以及应力松弛带仅附装在面板上之外，使用与测试示例1相同的方法制造用于CRT的玻璃坯。
<比较测试示例3>
除了在斗部的顶部上密封边缘部的宽度大约是13mm、未设置线性段、和在斗部的密封边缘部之下设置大体弯曲的表面之外，使用与测试示例1相同的方法制造用于CRT的玻璃坯。
<比较测试示例4>
除了在斗部的顶部上密封边缘部的宽度大约是13.5mm、未设置线性段、在斗部的密封边缘部之下设置大体弯曲的表面、以及应力松弛带仅附装在面板上之外，使用与测试示例1相同的方法制造用于CRT的玻璃坯。
在称量根据测试示例1以及比较测试示例1-4制造的玻璃坯之后，检测面板与斗部的结合表面以及该结合表面周围的斗部主体部中的应力。还检测带附着性，即，应力松弛带是否紧密地附装在斗部上，而不在斗部上滑动。而且，根据国际爆炸测试标准国际电工委员会(IEC)61965进行爆炸测试。而且，在大于1000摄氏度的温度下对玻璃坯进行热处理，且测试玻璃坯的热性能。测试结果示于表1中。
<表1>
在表1中，‘0’指示既没有滑动也没有发生爆炸时检测或测试结果为合格。‘X’指示滑动或发生爆炸时检测或测试结果为故障。而‘Δ’指示合格和故障之间的中间状态。
参照表1，在比较测试示例1中，重量性能良好，但带附着性不佳。同时，应力强烈地发生在结合表面和斗部。因此，爆炸性能不佳且热性能较差。在比较测试示例2中，重量和带附着性良好，而爆炸性能和热性能较差。
在比较测试示例3中，通过增加边缘部的宽度以便改善爆炸性能而爆炸测试合格，但由于密封边缘部和主体部之间的厚度差异，热处理性能较差。而且，重量为大约9.9kg，与测试示例1相比较为笨重，且由于带附着性弱，应力松弛带易于滑动。在比较测试示例4中，除了爆炸测试外，重量性能、带附着性以及热处理测试也是较差的。
另一方面，在测试示例1中，应力松弛带附装在面板和斗部的结合表面上，且斗部包括线性段，重量约为8.5kg，重量轻，带附着性极佳，而且附着性测试和热处理测试均为合格。具体来说，在上述示例中，测试示例1呈现最佳玻璃坯性能。因此，包括根据测试示例1制造的玻璃坯的CRT可具有改进的爆炸性能和热处理性能。而且该CRT可以是轻薄的。
根据本发明上述示例性实施方式的斗部的线性段或平滑弯曲段不是各自独立的，而是可以按照需要以各种方式结合和设置。例如，线性段可设置在斗部的局部表面上，且平滑弯曲段可设置在斗部的另一局部表面上。而且，线性段和平滑弯曲段也可共同存在于构成单一带附着表面的部分中。例如，平滑弯曲段可连续于线性段设置。
另外，线性段和平滑弯曲段可不与带附装表面完全吻合。即使带结合表面部分地越过该部分或短于该部分时，也可改进应力松弛性能。
另外，根据本发明上述示例性实施方式的斗部的线性段或平滑弯曲段可不是完全沿着斗部的外周表面设置。线性段或平滑弯曲段可仅仅在允许成形的区域内沿着斗部的一部分设置。即使在此情况下，也可从整体上确保爆炸性能和热性能。
如上所述，根据本发明，提供一种用于CRT的斗部，其中通过在斗部的上部中包含线性段或平滑弯曲段而改善了附着性。因此，斗部可以变轻且还可具有改进的防爆性能和热性能。在此情形下，由于线性段具有特定的倾斜角，因而用于CRT的斗部具有极佳的可成形性。
尽管已经示出和描述了本发明的几个示例性实施方式，但本发明并不限于所描述的示例性实施方式。相反，本领域普通技术人员可以理解，可以对这些示例性实施方式进行修改而不脱离本发明的原理和实质，本发明的范围由权利要求及其等同物所限定。
权利要求
1.一种用于阴极射线管(CRT)的斗部，该斗部包括密封边缘部；主体部，其具有从该密封边缘部的外侧表面连续并从该密封边缘部的底部向管轴线倾斜的线性段，和从该线性段连续的弯曲部；以及从该主体部的弯曲部延伸的轭部。
2.如权利要求1所述的斗部，其中，起始于与所述密封边缘部相接触的起始点并大致平行于所述管轴线的线性段的直线以及与所述弯曲部相接触的线性段的终点之间的距离介于大约0.1mm和大约1mm之间。
3.如权利要求1所述的斗部，其中，所述线性段和所述管轴线之间的角度介于大约1度和大约10度之间。
4.如权利要求1所述的斗部，其中，所述密封边缘部的宽度与线性段的起始点和通过与弯曲部相接触的线性段的终点的管轴线的垂线之间的距离之比介于大约0.9和大约6.7之间。
5.一种用于CRT的斗部，该斗部包括密封边缘部；主体部，其具有从该密封边缘部的外侧表面连续、从该密封边缘部的底部向管轴线弯曲、并且切线和该管轴线之间成大约1度到大约5度的角度的平滑弯曲段，和从该弯曲段连续的弯曲部；以及从该主体部的弯曲部延伸的轭部。
6.如权利要求1所述的斗部，其中，起始于与所述密封边缘部相接触的起始点并大致平行于所述管轴线的平滑弯曲段的直线以及与所述弯曲部相接触的平滑弯曲端的终点之间的距离介于大约0.1mm和大约1mm之间。
7.一种阴极射线管(CRT)，包括显示图像的面板；用于CRT的斗部，该斗部是如权利要求1-4任一项所述的斗部，其连接于所述面板；应力松弛带，其附装在面板侧表面和斗部的线性段上；以及颈部，其连接于所述斗部并设有电子枪。
8.一种阴极射线管(CRT)，包括显示图像的面板；用于CRT的斗部，该斗部是如权利要求5或6所述的斗部，其连接于所述面板；应力松弛带，其附装在面板侧表面和斗部的平滑弯曲段上；以及颈部，其连接于所述斗部并设有电子枪。
全文摘要
提供了一种用于CRT的斗部以及包括该斗部的CRT。该斗部包括密封边缘部；主体部，其具有从该密封边缘部的外侧表面连续并从该密封边缘部的底部向管轴线倾斜的线性段，和从该线性段连续的弯曲部；以及从该主体部的弯曲部延伸的轭部。
文档编号H01J29/87GK1937164SQ20061015308
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月21日 优先权日2005年9月21日
发明者金政默, 蔡圭奉, 秋景文 申请人:三星康宁株式会社