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CN1366329A - 平面彩色阴极射线管 - Google Patents

平面彩色阴极射线管 Download PDF

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Abstract

一种彩色CRT,具有一矩形屏板,该矩形屏板具有带有大于30,000mm的曲率半径的外部表面,带有固定的曲率的内部表面,以及基本上垂直于内、外两表面而伸展的裙部;还具有一玻锥,连接于屏板的一裙部密封边缘部分,以满足条件0.18≤OAH/(USD/2)≤0.29,其中USD表示屏板的一有效屏幕对角尺寸,OAH表示从一外部表面的中心到裙部密封边缘部分延伸平面的距离,OMH表示从屏板的外部表面模制对口线到密封边缘部分的距离,而OSH表示从屏板的外部表面模制对口线到一裙部阻滞线的距离,由此,与相同有效屏幕尺寸的相同阴极射线管尺寸相比减小了屏板重量,这样就通过调整屏板外部表面OAH、OMH和OSH的相关关系减小了各部件的重量,导致减小了平面CRT的总体重量,并降低了炉中的热断裂。

Description

说明书 平面彩色阴极射线管
                          技术领域
本发明涉及一种平面彩色CRT(阴极射线管)，而更为具体地说，涉及一种平面彩色CRT，其中一平面屏板结构经过改进，用于减少热处理期间在炉中的断裂和减小其重量，以便提供一种具有小于同类各种CRT的重量、成本较低和管轴较短的平面彩色CRT。
                          背景技术
图1示意性地图示一现有技术彩色CRT的剖面，此CRT配置一屏板1即前玻璃件，焊接于一玻锥2即后玻璃件；一荧光薄膜，在屏板1的内侧表面上用于发光；一电子枪，是电子束11的来源，用于照射荧光薄膜；一荫罩3，用于选定一种颜色，以致一所需的荧光薄膜发出光线；以及一主框架5，用于支承荫罩3。
具有一些弹簧6用于使其上配装荫罩3的主框架5固紧于屏板，并具有内部屏蔽件7，固定于主框架5上，用于防护CRT不受外界地磁影响，二者都封装在高度真空之下。
图1中彩色CRT的工作原理将予以解释。发自装在玻锥2之中的电子枪的电子束11在电子束在上、下、左或右方向上偏移时由于施加于CRT的阳极电压而到达在形成在屏板1内侧表面上的荧光薄膜表面，以形成图像。
由于CRT处在高度真空之下，容易因某外部撞击而爆炸，所以屏板1设计得可经受大气压力。另外，屏板1在裙部的外部表面处用加强带12捆住，用于把应力分散到高度真空下的CRT，以确保抗撞击性能。
现有技术CRT配有屏板1和玻锥2，电子枪插在玻锥2的颈部之中，其通过抽真空而密封。在高度真空下，相当大的拉或压力作用在屏板1和玻锥2上，以便在屏板1屏幕的特定位置处造成过大的拉应力。
当前的趋势是，屏板1制作得更大更平。图2A和2B分别图示一种形式的屏板，在其内侧/外侧表面处均具有曲度，而在其外侧表面处几乎没有曲度，结果，随着各部件诸如屏板变得更大而屏板更厚并更重，从而成本更高和不甚合宜。
图3在左侧图示一种平面型屏板，在其外部表面处没有曲度，而在右侧图示一种非平面型屏板，在其内侧和外侧表面处均具有曲度，由此可以了解到，平面型屏板具有的从模制对口线到密封边缘线的OMH大于右边非平面型的这一距离。因而，现有技术平面型屏板的较大整体厚度会由于屏板内侧与外侧表面之间的源自炉中热传导的热膨胀不同导致屏板超过临界应力。
                        发明内容
于是，本发明的致力于一种平面彩色CRT，其基本上消除了由于现有技术的局限和缺点所造成的一或多项问题。
本发明的目的是提供一种平面彩色CRT，其中屏板的结构经过改进以用于降低炉中彩色CRT的断裂率并提供较轻的彩色CRT。
本发明的各种其他特点和优点将在以下说明中予以叙述，而其一部分将从说明中显然可见，或者可以通过本发明的实践而获知。本发明的各项目的和其他优点将通过在说明书和权利要求书以及所附各图中特别指出的结构予以实现和取得。
为了实现这些和其他一些优点并符合本发明的目的，如所实施和简述的那样，彩色CRT具有一矩形屏板，该屏板包括带有大于30,000mm的曲率半径的外部表面，带有固定的曲率的内部表面，以及基本上垂直于内、外两表面而伸展的裙部；还具有一玻锥，连接于屏板的裙部密封边缘部分，以满足条件0.18≤OAH/(USD/2)≤0.29，其中USD表示屏板的有效屏幕对角尺寸，OAH表示从外部表面的中心到裙部密封边缘部分延伸平面的距离，OMH表示从屏板的外部表面模制对口线到裙部密封边缘部分的距离，而OSH表示从屏板的外部表面模制对口线到裙部阻滞线(brake line)的距离，由此，与相同有效屏蔽尺寸的相同阴极射线管尺寸相比减小了屏板重量，这样就通过调整屏板外部表面OAH、OMH和OSH的相关关系，减小了各部件的重量，导致减小了平面CRT的总体重量，并减少了炉中的热断裂。
应当理解，前面的一般说明和随后的详细说明二者都是示范性和解释性的，并意图提供所要求保护的本发明的进一步说明。
                          附图说明
各附图，包括在内以提供对本发明的进一步了解并纳入此说明书而构成其一部分，图示了本发明的各实施例并连同文字叙述一起用来解释本发明的一些原理：
在附图中：
图1示意性示出现有技术彩色CRT的剖面；
图2A和2B分别示出具有外曲率的屏板和几乎不具有曲率的平面屏板的剖面；
图3分别示出平面型屏板和曲面型屏板的裙部部分的结构；
图4A和4B分别示出现有技术屏板，以及根据本发明的经改进的屏板；
图5图示一曲线，表示屏板裙部的有效屏幕面积和屏板裙部关系；
图6图示一曲线，表示现有技术屏板和本发明的屏板的热应力实验结果；以及
图7图示一曲线，表示在屏板有效屏幕对角端部处厚度的断裂率与最大真空应力的关系。
                       具体实施方式
为了实现本发明的目的，本发明建议制造一种彩色CRT，其具有一矩形屏板，该矩形屏板包括曲率半径大于30,000mm的外部表面，具有固定的曲率的内部表面，以及基本上垂直于内、外两表面而伸展的裙部；还具有一玻锥，连接于屏板的裙部密封边缘部分，以满足以下条件，即0.18≤OAH/(USD/2)≤0.29，或优选地是条件0.23≤OAH/(USD/2)≤0.27，其中USD表示屏板的有效屏幕对角尺寸，OAH表示从外部表面中心到裙部密封边缘部分延伸平面的距离，OMH表示从屏板外部表面模制对口线到裙部密封边缘部分的距离，以及OSH表示从屏板外部表面模制对口线到裙部阻滞线的距离。
为了实现本发明的目的，本发明建议制造一种彩色CRT，具有一矩形屏板，该矩形屏板包括几乎不带曲率的外部表面，具有固定的曲率的内部表面，以及基本上垂直于内、外两表面而伸展的裙部，还具有一玻锥，连接于屏板的裙部密封边缘部分，以满足以下条件，即0.11≤OMH/(USD/2)≤0.22，或优选地是条件0.12≤OMH/(USD/2)≤0.19，其中USD是屏板的有效屏幕对角尺寸，而OMH表示从屏板外部表面模制对口线到裙部密封边缘部分的距离，还符合以下条件，即0.08≤OSH/(USD/2)≤0.14，或优选地是条件0.09≤OSH/(USD/2)≤0.12，其中USD表示屏板的有效屏幕对角尺寸，而OSH表示从屏板的外部表面模制对口线到裙部阻滞线的距离。
为了实现本发明的目的，本发明建议制造一种彩色CRT，其具有一矩形屏板，该屏板带一基本上平面的外部表面，一有固定曲率的内部表面，以及基本上垂直于内外两表面而伸展的裙部，还具有一玻锥，连接于屏板的裙部密封边缘部分，以满足以下条件，即，(OAH*1000)/(USD/2)小于0.457x+106.52，或优选地是小于0.4548x+89.429并大于0.4509x+65.018，或小于0.4509x+65.018并大于0.4489x+52.812，其中屏板的有效屏幕对角尺寸是‘x’(mm)，而OAH表示从外部表面中心到裙部密封边缘部分延伸平面的距离，并满足以下条件，即4.1≤(OAH*UST)/(USD/2)≤9.0，或优选地是条件5.26≤(OAH*UST)/(USD/2)≤8.14，其中，UST(有效屏幕厚度)表示屏板有效屏幕对角端部处的厚度。
本发明的各优先实施例将参照各附图予以解释。
如下面表1所示，由于现有技术平面CRT设计是着眼于现有技术平面CRT和现有技术曲面CRT的共同用途而作出的，所以现有技术平面CRT和现有技术曲面CRT成为具有从外部中心到一从裙部密封边缘延伸的平面的相同距离，由于外部表面鉴于平面CRT而几乎是平面的，导致现有技术平面CRT具有较长的OMH，由于内部表面是弯曲的，还具有很厚的隅角，这样就造成现有技术平面CRT的屏板重量增大到1.26-1.48倍，如表2之中所示，作为一项实例，在某一大尺寸CRT的情况下增加大约7kg以上。
                         表1
  设计值        OAH/(USD/2)      OMH/(USD/2)       OSH(USD/2)现有技术曲面CRT      0.30-0.35        0.15-0.21        0.06-0.11现有技术平面CRT      0.30-0.36        0.22-0.30        0.14-0.20
                          表2
    CRT尺寸               型号             重量(kg)
                          1型               11.3
    25＂                  2型               11.6
                          FCD               14.2
                          1型               14.2
    28＂W                 2型               14.2
                          FCD               18.7
                          1型               16.5
    29＂                  2型               18.5
                          FCD               23.9
                          1型               20.5
    32＂W                 2型               23.1
                          FCD               27.1
参见图4B，为了解决这一问题，CFT和屏板高度OAH都做得小一些，以便减小现有技术FCD屏板的重量，从而提高屏板制造厂家的生产率，由于使用更少的玻璃而降低屏板成本，并由于长度与现有技术平面CRT相比变得短一些而减小了CRT的整个长度。同样，较短的裙部会减小加强带、框架。至于在炉中的热断裂，由于屏板的热传导得以改进，如图6之中所示，公知为现有技术平面CRT中的重大问题可以指望有很大的改进。
实施例1
一种彩色CRT制造成满足条件0.18≤OAH/(USD/2)≤0.29，或优选地是条件0.23≤OAH/(USD/2)≤0.27，其中USD表示屏板的有效屏幕对角尺寸，OAH表示从外部表面中心到裙部密封边缘部分延伸平面的距离，OMH表示从屏板的外部表面模制对口线到裙部密封边缘部分的距离，以及OSH表示从屏板的外部表面模制对口线到裙部阻滞线的距离。
如果OAH/(USD/2)≤0.18，本技术不能满足其他各项特性，诸如能耗和因大角度偏移所产生的图像质量劣化，而如果0.30≤OAH/(USD/2)，则对于现有技术平面CRT几乎没有改进。
条件0.23≤OAH/(USD/2)≤0.27是一最佳范围，其中现有技术DY和电子枪依然适用。如图4A和4B之中所示，一过分小的OAH/(USD/2)会相对地缩短CRT的整个长度，这就要求一较大的偏移角度(从θ1至θ2)而要求DY或电子枪的重新设计。
为了采用可与现有生产线互换的本发明CRT生产线而不由于屏板裙部部分长度缩短而大大地改变各部件，要符合条件0.11≤OMH/(USD/2)≤0.22，或优选地是条件0.12≤OMH/(USD/2)≤0.19，以及条件0.08≤OSH/(USD/2)≤0.14，或优选地是条件0.09≤OSH/(USD/2)≤0.12，其中OMH表示从屏板的外部表面模制对口线到裙部密封边缘部分的距离，USD表示屏板的有效屏幕对角尺寸，以及OSH表示从屏板的外部表面模制对口线到裙部阻滞线的距离。
实施例2
用作计算机终端的高分辨率显示器的尺寸低于22＂的CRT和类似器件多半用在偏移角度90°下或低于100°的广角下。对于屏板裙部长度和偏移角度的变化很敏感，并且在(OAH*1000/(USD/2)小于0.457x+106.52的条件下设计而成，其中屏板的有效屏幕对角尺寸USD是‘x’(mm)，而OAH表示从外部表面中心到裙部密封边缘部分延伸平面的距离，以便减小重量、缩短整个长度、减少屏板的热断裂，以及确保适当的质量。
图5示出一曲线，表明屏板有效屏幕对角尺寸与(OAH*1000)/(USD/2)的关系，其中基于裙部长度减小的偏移角度的变化在现有的、0.8°、1°、1.5°、2°、2.5°和3°的各角度处予以表明。如果(OAH*1000)/(USD/2)小于0.4548x+89.429并大于0.4509x+65.018，亦即，如果由裙部部分的减小而造成的偏移角度的增大设定为1.5°-2.5°，可以提供一种重量小的CRT并可以减少屏板的热断裂，同时可以尽量减少各部件(DY、框架和电子枪)的设计改动。
当然，在(OAH*1000)/(USD/2)大于0.4576x+106.52的情况下，即使由减少裙部部分造成的偏移角度的增大设定为小于0.8°，现有的电子枪、框架、荫罩、DY和类似器件几乎不作改动地可以应用，尽管管子重量减小、材料成本降低、整个长度缩短和热断裂降低的各种效果稍小。
如果(OAH*1000)/(USD/2)小于0.4509x+65.018并大于0.4489x+52.812，亦即，如果增量偏移角度设定为2.5-3°，虽然电子枪、框架、荫罩、DY和类似器件需要改换，但可以期望最大量的阴极射线管重量减小、材料成本降低、整个长度缩短和热断裂降低。
一种符合第一和第二实施例的设计可以减少出于炉中屏板热传导差异而生成的断裂，并且由于裙部长度与现有技术裙部相比相当大地减小而降低屏板重量以及生产成本。图6图示设计为第一或第二实施例的一种29＂FCD屏板和现有技术屏板的热应力实验结果，由此可以了解到，本发明屏板的热应力与现有技术屏板相比一般得以全面减小。因而，本发明的屏板与现有技术屏板相比可以减少断裂。
表3比较了现有技术和本发明的各自裙部长度，由此可以了解到，本发明的裙部长度与现有技术相比基本上减小了。
                         表3有效屏幕尺寸     现有技术                本发明FCD
                  FCD
       (mm)     OAH(mm)  0.8°      1°      1.5°        2°           2.5°      3°
                         OAH   OAH   OAH    OAH    OAH    OAH15＂FCD   360        65     61    60    58     56     52     5117＂FCD   410        64     60    59    56     53     51     4819＂FCD   460        79     74    73    70     67     64     6121＂FCD   510        91     88    84    81     78     74     7125＂FCD   590        90     84    82    78     74     70     6628＂WFCD  660        104    97    95    90     85     80     7529＂FCD   676        112    104   102   98     93     88     8332＂FCD   756        114    105   103   97     92     86     81
如果裙部部分的长度按照第一或第二实施例予以减小，并且设计屏板以满足条件4.1≤(OAH*UST)/(USD/2)≤9.0，其中UST(有效屏幕厚度)表明在屏板对角端部处屏板有效屏幕的厚度，可以减少炉中的热断裂和真空应力。
图7图示一曲线，表明在屏板有效屏幕的对角端部处某一厚度的热断裂率，即，(OAH*UST)/(USD/2)相对真空应力的关系，由此可以了解到，如果(OAH*UST)/(USD/2)低于4.1，同时断裂率成为大约在0.2％处的常量，真空应力超过105kgf/cm2，则造成问题，而如果(OAH*UST)/(USD/2)大于9，虽然真空应力可以下降，断裂率急剧增大而大于3％。如果(OAH*UST)/(USD/2)在5.26-8.14之间的范围之内，优选地是，最大真空应力可以保持在90kgf/cm2以下，而断裂率可以保持在1％以下。
通过调整屏板外部表面OAH、OMH和OSH的相关关系，本发明与相同有效屏幕尺寸的相同射线管尺寸相比减少了屏板重量，这样就减少了各部件的重量，导致总体上减少了平面CRT的重量；还减少了炉中的热断裂。
对于本领域技术人员来说，显然在本发明的平面彩色CRT方面可以作出多种修改和变动而不偏离本发明的精神或范畴。因而，企望的是，本发明包含此发明的各种修改和变动，只要后者处于所附权利要求书及其等价物的范围之内。

Claims (16)

1.一种平面彩色CRT，包括：
矩形屏板，其包括基本上平面的外部表面，具有固定曲度的内部表面，以及基本上垂直于内外两表面的裙部；以及
玻锥，连接于屏板的一裙部密封边缘部分，
其中，满足0.18≤OAH/(USD/2)≤0.29，USD表示屏板的有效屏幕对角尺寸，而OAH表示从外部表面中心到从裙部密封边缘部分伸出的平面的距离。
2.如权利要求1所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足0.23≤OAH/(USD/2)≤0.27。
3.如权利要求1所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足0.08≤OSH/(USD/2)≤0.14，USD表示有效屏幕对角尺寸，而OSH表示从屏板的外部表面模制对口线到阻滞线的距离。
4.如权利要求1所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足4.1≤(OAH*UST)/(USD/2)≤9.0，UST(有效屏幕厚度)表示在屏板的对角端部处屏板的有效屏幕表面厚度。
5.一种平面彩色CRT，包括：
矩形屏板，其包括基本上平面的外部表面，具有固定曲率的内部表面，以及基本上垂直于内外两表面的裙部；以及
玻锥，连接于屏板的裙部密封边缘部分，
其中，满足0.11≤OMH/(USD/2)≤0.22，USD表示屏板的有效屏幕对角尺寸，而OMH表示从外部表面模制对口线到裙部密封边缘部分的距离。
6.如权利要求5所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足0.11≤OMH/(USD/2)≤0.22。
7.如权利要求5所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足0.08≤OSH/(USD/2)≤0.14，USD表示有效屏幕对角尺寸，而OSH表示从屏板的外部表面模制对口线到阻滞线的距离。
8.如权利要求7所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足0.09≤OSH/(USD/2)≤0.12。
9.如权利要求5所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足4.1≤(OAH*UST)/(USD/2)≤9.0，UST(有效屏幕厚度)表示在屏板的对角端部处屏板的有效屏幕厚度。
10.一种平面彩色CRT，包括：
矩形屏板，其包括基本上平面的外部表面，具有固定曲度的内部表面，以及基本上垂直于内外两表面而伸展的裙部；以及
玻锥，连接于屏板的一裙部密封边缘部分，
其中，(OAH*1000)/(USD/2)小于0.4567x+106.52，OAH表示从外部表面中心到从裙部密封边缘部分伸出的平面的距离，而‘x(mm)’表示屏板的有效屏幕对角尺寸。
11.如权利要求10所述的平面彩色CRT，其特征在于，(OAH*1000)/(USD/2)小于0.4548x+89.429并大于0.4509x+65.018。
12.如权利要求10所述的平面彩色CRT，其特征在于，(OAH*1000)/(USD/2)小于0.4509x+65.018并大于0.4489x+52.812。
13.如权利要求10所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足4.1≤(OAH*UST)/(USD/2)≤9.0，UST(有效屏幕厚度)表示在屏板的一对角端部处屏板的有效屏幕厚度。
14.如权利要求4所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足5.26≤(OAH*UST)/(USD/2)≤8.14。
15.如权利要求9所述的平面彩色CRT，其特征在于，满足5.26≤(OAH*UST)/(USD/2)≤8.14。
16.如权利要求13所述的一种平面彩色CRT，其中符合5.26≤(OAH*UST)/(USD/2)≤8.14。
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