专利名称：阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴极射线管。
背景技术：
如图9所示，电视显像机等中使用的阴极射线管1具备使用熔合玻璃8密封里面涂敷有荧光体2等的玻璃制面板(panel)3和里面形成了导电膜4等的玻璃制漏斗(funnel)5而形成的管壳10。从配置在漏斗5的颈部5a内的电子枪6射出的电子束冲击荧光体2使其发光，由此显示图像。
作为制造这样的阴极射线管1的工序，有为了用熔合玻璃8封装面板3和漏斗5而使它们经过约450℃的炉内的封装工序、或为了使阴极射线管1内为真空状态而经过约350℃的炉内的排气工序。尤其是在排气工序中，管壳10被施加了热应力和使内部为高真空而引起的大气压力的作用。因此，尤其是在比51cm型左右的中型管大的型号用管壳10中，熔合玻璃8附近(即封装部)容易产生破裂，制造不容易。这一问题最近正在增加，使用了有效部的外面为近似平面的面板3的管壳更严重。
作为其对策，以往提出了例如图10所示那样在将塑料制的加固件7焊接固定在管壳的外表面上的状态下，在加固件7的软化点以下的温度下进行排气工序的方法(参照专利文献1)、或增大面板3周围的裙部在管轴方向上的尺寸的方法(参照专利文献2)等。
日本特开平8-7793号公报[专利文献2]日本特开平3-236142号公报但是，前者的方法存在以下问题。即，耐高温的塑料制加固件7价格高。并且，如果在低温下进行排气工序的话，则为了获得必要的真空度需要花非常长的时间。并且，在荧光体2等形成工序中使用的树脂等在排气工序中不燃烧，依然残留，这是以后产生气体的原因，招致真空度的降低等，不能制造良好的阴极射线管。
而后者的方法存在以下问题。即，由于面板3的重量增加，面板3的价格变高。并且，在封装工序中，为了使面板3温度分布均匀地升温需要花非常长的时间。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术中的问题，目的是要提供一种具备具有近似平面的有效部的面板、制造容易、能够减轻面板的重量和降低成本的阴极射线管。
本发明的阴极射线管具备管壳，该管壳连接有玻璃制漏斗、和近似矩形状且具有外面几乎为平面的有效部的玻璃制面板。
其特征在于，当以管轴为Z轴，以与上述Z轴正交、与上述有效部的长边方向平行的轴为X轴，以与上述Z轴正交、与上述有效部的短边方向平行的轴为Y轴，将包含上述X轴和上述Z轴的面与上述有效部的周围边缘的交叉点处的上述面板的厚度记为Tx(mm)，将包含上述Y轴和上述Z轴的面与上述有效部的周围边缘的交叉点处的上述面板的厚度记为Ty(mm)，将上述有效部的中央处的上述面板的厚度记为Tc(mm)，将上述面板的对角轴方向的外部尺寸记为D(mm)时，满足以下的公式(1)和(2)0.8≤(100×Tc/D)2×(Tx/Ty)≤2.2…………(1)0.012≤Tc/D≤0.019……………………………… (2)发明的效果以往，在排气工序中面板的封装部产生的应力长边一侧比短边一侧大，因此在长边侧容易产生破裂。而本发明的面板通过满足公式(1)和(2)，使排气工序中封装部产生的应力在短边一侧与在长边一侧大致均等。结果，由于长边一侧产生的应力降低，因此即使面板的厚度比以往薄也完全能够承受排气工序中的应力。即，能够实现面板的厚度变薄而且不容易破裂、制造容易的阴极射线管。
并且，通过减薄面板的厚度，能够减轻面板的重量、降低材料成本。而且，能够缩短排气工序的时间和减少供热量。并且，即使在封装工序中也能够缩短使面板均匀升温所需要的时间和减少供热量。因此，通过提高生产率能够实现阴极射线管的低成本化。
图1是从前面一侧看的本发明的一个实施例的阴极射线管用面板的立体图。
图2是从背面一侧看的本发明的一个实施例的阴极射线管用面板的立体图。
图3是本发明的一个实施例的阴极射线管用面板的沿XZ面的剖视图。
图4是本发明的一个实施例的阴极射线管用面板的沿YZ面的剖视图。
图5是表示本发明的效果的曲线图。
图6是表示本发明的一个实施形态的阴极射线管的外观的立体图。
图7是表示本发明的其他实施形态的阴极射线管的外观的立体图。
图8是表示本发明的再其他的实施形态的阴极射线管的外观的立体图。
图9是一般的阴极射线管的剖视图。
图10是表示提高对于大气压的机械强度的现有技术的阴极射线管的制造方法的剖视图。
具体实施例方式
上述本发明的阴极射线管还具备安装在上述面板的裙部的外周面上的金属带、和被粘贴成至少覆盖上述有效部的外面的树脂薄片，最好满足以下的公式(3)0.012≤Tc/D≤0.016…………………………………(3)因此，即使阴极射线管的管壳被压爆，也能够防止面板的玻璃片飞溅到面板的前方，结果能够完全满足电器用品管理法、UL(Underwriters Laboratories Inc.保险业者实验室)标准、CSA(CanadianStandards Association加拿大标准协会)标准等严格的安全标准。另外，无需为了满足这些安全标准而加厚面板的厚度。因此不仅能够确保足够的安全性，而且能够大幅度地减轻面板的重量和降低成本。而且，大幅度减轻面板的重量的结果是，在封装工序和排气工序中可以大幅度地缩短升温的时间和大幅度地减少供热量，可以进一步降低成本。
上述树脂薄片的厚度优选在50μm以上。由此，能够完全满足各种安全标准。
并且，最好是，上述树脂薄片的厚度在25μm以上，上述树脂薄片被粘贴成覆盖从上述有效部到上述金属带的与上述X轴平行地配置的部分的至少一部分。或者最好是，上述树脂薄片的厚度在25μm以上，上述树脂薄片被粘贴成覆盖从上述有效分到上述金属带的与上述Y轴平行地配置的部分的至少一部分。在这些情况下也能够完全满足各种安全标准。
上述有效部的对角轴方向的尺寸优选约41cm以上。如果将本发明适用于这种面板重、成本容易变高的中型以上的阴极射线管的话，本发明的效果明显。
本发明的阴极射线管除以下说明的玻璃制面板及其周边的结构以外没有特别的限制，例如，也可以与图9所示的现有技术的阴极射线管相同。因此，下面省略重复的说明，说明本发明的特征结构。
下面以有效部的对角轴方向的长度为51cm的阴极射线管为例(以下称为“实施例”)说明本发明。
图1为从前面一侧看的该实施例的阴极射线管用面板3的立体图。图2为以形成了荧光体2(参照图9)的面为上面地表示安装了该面板3的状态的立体图。玻璃制面板3具备包含近似矩形的有效部31的荧光屏30、和相对于该荧光屏30弯曲、设置在其周围的裙部33。为了便于以下的说明，将阴极射线管的管轴作为Z轴，将与Z轴正交、与有效部31的长边方向平行的轴作为X轴，将与Z轴正交、与有效部31的短边方向平行的轴作为Y轴。图3为沿包含X轴和Z轴的面(XZ面)剖切面板3的剖视图，图4为沿包含Y轴和Z轴的面(YZ面)剖切面板3的剖视图。
在本发明中，“有效部31”是指面板3的内面上形成了荧光体2的区域，或者面板3的外面上与该区域相对应的区域。有效部31的外面几乎为平面。具体为，当以有效部31中Z轴通过的点为中央Pc、以包含有效部31的对角轴和Z轴的面与有效部31的周围边缘相交的点为对角轴端Pd时，由对角轴方向上的2个对角轴端Pd和中央Pc定义的圆弧的曲率半径优选在8000mm以上。通过使有效部31的外面为近似平面，可以提高显示图像的视觉辨认性。在图1～图4中，为了使图面简化，将包含有效部31的荧光屏30的外面作为平面表示。
将XZ面与有效部31的周围边缘的交叉点(以下称为“X轴端”)Px处的面板3沿Z轴方向的厚度记为Tx(mm)，将YZ面与有效部31的周围边缘的交叉点(以下称为“Y轴端”)Py处的面板3沿Z轴方向的厚度记为Ty(mm)，将有效部31的中央Pc处的面板3沿Z轴方向的厚度记为Tc(mm)，将对角轴端Pd处的面板3沿Z轴方向的厚度记为Td(mm)。并且，将面板3的对角轴方向的外部尺寸记为D(mm)。通过分析面板3的各部分的这些尺寸与在制造阴极射线管的工序中的一个工序即排气工序中面板3和漏斗5的封装部产生的应力之间的关系而进行了研究。
在排气工序中，在面板3的封装部作用有大气压产生的应力与热产生的应力的合成应力。一般情况下，如果面板3的厚度薄，则大气压产生的应力大，但热产生的应力小。
如图2所示，当将裙部33中与X轴平行的部分(长边裙部33x)和与Y轴平行的部分(短边裙部33y)的各内壁面的面积分别记为Sx和Sy时，现有技术的一般的面板中Sx＞Sy，因此受大气压的总的负荷为长边裙部33x大于短边裙部33y。因此，大气压在封装部产生的应力的最大值不是在短边裙部33y一侧，而是在长边裙部33x一侧。结果，在排气工序中，封装部的长边裙部33x一侧比短边裙部33y一侧容易破裂。
在本发明中，通过减小X轴端Px处的面板3的厚度Tx与Y轴端点Py处的面板3的厚度Ty之比Tx/Ty，能够减小面积Sx与面积Sy之差。由此，能够使封装部在长边裙部33x一侧产生的应力与短边裙部33y一侧产生的应力大致均等。即，能够缓和封装部在长边裙部33x一侧产生的应力。而且，由于能够减小封装部产生的应力的最大值，因此能够减薄面板3的厚度。这可以减轻面板3的重量和降低成本。并且，由于通过减薄面板3的厚度能够降低排气工序中热产生的应力，因此能够进一步降低封装部破裂的可能性。
表1中表示了改变面板3各部分的尺寸时分析排气工序中作用于封装部的最大应力求得的结果。表1中，“以往品”表示以往的具有代表性的面板。“长边侧L”表示排气工序中作用于长边裙部33x一侧的封装部的应力的最大值，“短边侧S”表示排气工序中作用于短边裙部33y一侧的封装部的应力的最大值，它们都表示相对值。“L/S”指长边侧L与短边侧S之比。并且，“重量比”表示面板3的重量相对于“以往品”的相对值。图5表示表1的参数[(100×Tc/D)2×(Tx/Ty)]与[L/S]的关系。
表1
由表1及图5确认，当满足0.8≤(100×Tc/D)2×(Tx/Ty)≤2.2……………………(1)0.012≤Tc/D≤0.019……………………………………………(2)时(样本T-1～T-6)，长边裙部33x一侧的应力L与短边裙部33y一侧的应力S均等，并且，其值比“以往品”的长边裙部33x一侧的应力L小。因此，完全能够耐受排气工序中的应力，能够降低面板3产生破裂的可能性。实际确认，当试制了表1所示的样本T-1～T-6的所有的阴极射线管时，都能够在与“以往品”相同的制造条件下没有破裂地制造。
并且，当满足上述式(1)及(2)时，与“以往品”相比，面板3的壁变薄，并且重量减轻。因此，有可能缩短排气工序的时间及供给的热量。而且，即使在封装工序中也有可能缩短使面板3均匀升温所需要的时间和供给的热量。
例如，对于表1的样本T-5，当分析封装工序中封装部的热应力时，与“以往品”相比减小了约23％。实际封装工序的时间比“以往品”缩短了20％，可以没有问题地进行封装。而且，由于面板3的重量比“以往品”减轻了约20％，因此排气工序中能够减少约10％的供热量。
表1的样本T-6尽管有效部31的中央Pc处的壁厚Tc比“以往品”减少了约40％，面板3的重量比“以往品”减轻了20％以上，但排气工序中封装部的应力能够控制到比“以往品”的长边裙部33x一侧的应力L还小。因此，在排气工序中面板3不会破裂。
但是，除了排气工序中的破裂外，阴极射线管的管壳10的压爆破坏也有必要考虑。压爆破坏为经过排气工序后内部维持为真空的管壳10由于受外界的激烈冲击而产生的大气压引起的破坏现象。存在压爆破坏时限定面板3的玻璃片飞溅的安全规定。如上所述，当有效部分31的中央Pc的壁厚Tc薄时，一般来说阴极射线管的管壳10容易被大气压压爆破坏。从防止压爆这一点来说，有效部31的中央Pc处的厚度Tc与面板3的对角轴方向的尺寸D之比Tc/D大一点最好。如果满足Tc/D≥0.012，并且如图6所示那样在面板3的裙部33的外周面上安装金属带12，而且粘贴至少覆盖面板3的有效部31的外面的树脂薄片15的话，则能够降低产生压爆的可能性，并且，即使产生压爆也能够降低玻璃片飞溅到面板3的前方的可能性。本发明者们通过实验表明，当满足该条件时，完全满足电器用品管理法、UL(Underwriters Laboratories Inc.保险业者实验室)标准、CSA(CanadianStandards Association加拿大标准协会)标准等安全标准。
另外，虽然当Tc/D增大时一般来说防压爆特性提高，但面板3的重量也增加。根据本发明者的实验，当Tc/D＞0.016时，即使不粘贴树脂薄片15也能够完全满足各种安全标准。因此，最好在Tc/D≤0.016时粘贴树脂薄片15。
作为金属带12没有特别的限制，为了防止管壳10因大气压作用而压爆，可以使用以往在阴极射线管中使用的众所周知的金属带。金属带12通过抑制因大气压作用于荧光屏30而使裙部33向外扩大防止面板3被压爆。
并且，树脂薄片15也没有特别的限制，可以使用例如由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等构成的薄片。在树脂薄片15的粘贴到面板3上的一侧的面上最好涂敷粘结剂。作为粘结剂没有特别的限制，可以使用例如丙烯系粘结剂。树脂薄片15也可以是在与其面板3相反一侧的面上设置了防反射层和/或防带电层等功能性膜。
树脂薄片15的厚度由粘贴区域、材料、机械特性和粘贴作业等适当决定。
例如，在如图6所示仅将树脂薄片15粘贴到荧光屏30的区域内的情况下，如果树脂薄片15的厚度为50μm以上的话，则完全满足各种安全标准。
并且，在像图7所示那样覆盖从有效部31到超过荧光屏30的两长边、与金属带12的X轴平行地配置的部分的至少一部分地粘贴树脂薄片15的情况下，以及在像图8所示那样覆盖从有效部31到超过荧光屏30的两短边、与金属带12的Y轴平行地配置的部分的至少一部分地粘贴树脂薄片15的情况下，如果树脂薄片15的厚度在25μm以上的话，则可以确认完全满足各种安全标准。
在有效部的对角轴方向的尺寸为59cm的阴极射线管中，当使用Tc＝9mm、Tx＝13.4mm、Ty＝19.1mm、Td＝22.3mm、D＝632.2mm的面板3的情况下，在有效部的对角轴方向的尺寸为68cm的阴极射线管中，当使用Tc＝10.5mm、Tx＝16.9mm、Ty＝23.5mm、Td＝27.9mm、D＝724mm的面板3的情况下，都能获得与上述相同的效果。并且，即使在使用有效部31的纵横尺寸比为16∶9的面板3的情况下，当满足上述公式(1)和(2)时也能获得与上述相同的效果。
产业上的可利用性本发明的使用领域没有特别的限制，可以用于各种用途的阴极射线管。尤其适用于具有外面为近似平面的有效部、有效部的对角轴方向的尺寸为大致41cm以上的中型～大型阴极射线管。
权利要求
1.一种阴极射线管，具备管壳，该管壳连接有玻璃制漏斗、和近似矩形状且具有外面几乎为平面的有效部的玻璃制面板，当以管轴为Z轴，以与上述Z轴正交、与上述有效部的长边方向平行的轴为X轴，以与上述Z轴正交、与上述有效部的短边方向平行的轴为Y轴，将包含上述X轴和上述Z轴的面与上述有效部的周围边缘的交叉点处的上述面板的厚度记为Tx(mm)，将包含上述Y轴和上述Z轴的面与上述有效部的周围边缘的交叉点处的上述面板的厚度记为Ty(mm)，将上述有效部的中央处的上述面板的厚度记为Tc(mm)，将上述面板的对角轴方向的外部尺寸记为D(mm)时，满足以下的公式(1)和(2)0.8≤(100×Tc/D)2×(Tx/Ty)≤2.2…………(1)0.012≤Tc/D≤0.019……………………………(2)
2.如权利要求1所述的阴极射线管，还具备安装在上述面板的裙部的外周面上的金属带、和被粘贴成至少覆盖上述有效部的外周面的树脂薄片，满足以下的公式(3)0.012≤Tc/D≤0.016……………………………………(3)
3.如权利要求2所述的阴极射线管，上述树脂薄片的厚度大于等于50μm。
4.如权利要求2所述的阴极射线管，上述树脂薄片的厚度大于等于25μm，上述树脂薄片被粘贴成覆盖从上述有效部到上述金属带的与上述X轴平行地配置的部分的至少一部分。
5.如权利要求2所述的阴极射线管，上述树脂薄片的厚度大于等于25μm，上述树脂薄片被粘贴成覆盖从上述有效部到上述金属带的与上述Y轴平行地配置的部分的至少一部分。
6.如权利要求1所述的阴极射线管，上述有效部的对角轴方向的尺寸为大致大于等于41cm。
全文摘要
本发明提供一种阴极射线管。当将面板(3)的有效部(31)在X轴端部的厚度记为Tx(mm)、在Y轴端部的厚度记为Ty(mm)、在中央的厚度记为Tc(mm)、面板(3)的对角轴方向的尺寸记为D(mm)时，满足0.8≤(100×Tc/D)
文档编号H01J29/86GK1881521SQ20061009377
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月19日 优先权日2005年6月17日
发明者川崎正树, 山下浩之, 山内真英, 井口秀郎, 河野正治, 川本明美 申请人:松下东芝映象显示株式会社