专利名称：用于阴极射线管的玻璃面板的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于阴极射线管的玻璃面板(在下文中称为面板)，这种面板主要用于接收电视广播之类的信号。本发明特别涉及一种面板，这种面板通过物理回火的方法强化。
已知一种面板，在这种面板中的表面上形成有压应力层，用于改善表面的强度，以在阴极射线管的制造中防止热崩裂或在阴极射线管完成之后防止崩裂。本发明的申请人提出了各种涉及这种类型(JP-A-7-21944，JP-A-7-142012，JP-A-7-142013)的面板的提议。
在这样的面板回火处理中，从模具中取出的面板被冷却到退火点或者更低的温度(在玻璃的内部和表面之间存在较大的温差)，从而，可产生大的临时变形。但是，当所述冷却操作在这种状态下继续时，在面板中积聚的临时变形渐渐变得过度，所以，在冷却处理中会发生自爆炸，这使得该处理实际上没有用。因此，进行一个回火处理以释放临时的应力，以此保证该处理的实际用处。
另一方面，在将面板冷却到回火点或者更低的温度以获得一个较大的临时变形的过程中，由于面板的三维结构，例如由空气的冷却引起的厚度分布或热流分布，不但在厚度方向上形成温度的分布，还在平面内方向上形成温度的分布。尤其在面板表面部分内部表面上的角部分处，和表面部分中心相比，以通常的过程，由于面板的三维结构，冷却速度将减小。
在这个过程中，玻璃的冷却速度越高，沿厚度方向温度梯度越大，而且回火应力越大。因此，在这种条件下，表面边角部分处的回火应力(由回火而得到的压应力)相对中心部分自然地减小。
尤其是当所述处理的过程中冷却时间相对面板的边角部分的热容量不够充分时，那边角部分的冷却相对面板的中心部分(该部分被充分冷却到低于应变点)将是不充分的。如果在边角部分的厚度的中心点温度低于形变点的状态下进行退火处理，边角部分的回火应力和中心部分的回火应力相比变得非常小，而且回火应力的均匀性恶化。
另外，当和边缘部分相比时面板的内部表面上的角部分的冷却也是比较慢的。因此，除上述回火应力之外，沿平面内的方向将存有由边缘部分的约束引起的拉应力。该剩余应力在使面板的中心部分相对面板的边缘部分朝内部表面一侧突出，发生形变的模式中起主要作用。
于是，由一普通的方法进行物理强化的面板将有一个这样的应力分布，即沿面板的边缘的强化应力相对面板中心部分的强化应力将较小，且面板的内部表面上的强化应力相对面板的外部表面将较小，原因是由于三维结构导致的冷却处理过程中的温度的分布。对具有这样的应力分布的面板，如果分布的程度大，在阴极射线管的制造过程中防止热崩裂的效果不一定足够，且在缩短加热处理时间上有一极限。尤其是在加热过程中，面板的内部表面上产生拉应力，因此，在内部表面上的低强度区域非常地需要增加剩余应力。
另外，当阴极射线管由于一爆炸检验测试而爆裂时，爆裂的玻璃碎片将很细地分离，而且由于面板被物理地回火，散射的量将较大。因此，有一个问题，即回火应力不能被任意地增加。
即，在爆炸检验测试过程中有上述应力分布的面板中有碎裂传布的情况里，内部表面上的压缩的剩余应力比外部表面上的小，因此，作为拉应力而释放的能量将是内部表面上的大于外部表面上的，且即使外部表面上的强化应力是相等的，碎裂有可能在内部表面一侧上扩展。结果有一点是可以相信的，即在碎裂的过程中，内部和外部表面之间将产生失衡，因此，可能会形成细小的碎片，且散射量将比较大。
另一方面，沿面板的方向的剩余应力有一种使面板朝内部表面一侧突出产生形变的模式，且当上述应力被释放时，将导致沿朝外方向的移动，这也使爆炸检验不稳定。尤其对几乎是平坦的有一个较小的曲率的面板，如果要将由大气压产生的面板朝内部表面一侧的形变通过一带区的加强而恢复到初始状态，这样的面板的恢复的量不能充分地取得，且上述沿和恢复方向相对的方向形成的上述剩余应力将是使爆炸检验不稳定的一个因素。
本发明要解决上述这个有这样的回火应力分布的面板所具有的问题。
即，根据由于面板的三维的结构，由冷却处理中温度分布导致的面板上形成的应力分布在面板的安全性和强度上构成影响的发现，本发明的一个目的是改进应力分布，使沿边缘的压缩应力相对面板内部表面上的中心部分的要小，藉此增加在阴极射线管的制造过程中防止爆裂的效果且消除爆炸检验特性的不稳定。另外，本发明的另一个目的是改善这样的应力分布，以提供一种即使存在过去不能接受的较大的压缩应力也能够充分的进行运行的面板及提供一种厚度较小的面板。
本发明提供一种用于具有大体上为矩形的表面部分及构成了表面部分的侧壁的边缘部分的阴极射线管的面板，其中在面板部分的有用屏幕区域的内部和外部表面上都形成有厚度至少是面板部分厚度的1/10的压缩应力层，以致满足0.4≤σdi/σci≤1.0，其中σci是有用屏幕区域中心的内部表面上的压缩应力，σdi是有用屏幕区域对角线轴端点附近内部表面上的压缩应力。
另外，本发明提供了一种用于包含大体上为矩形的表面部分及构成所述表面部分的侧壁的边缘部分的阴极射线管的面板，其中表面部分有用屏幕区域的内部和外部表面上都形成了厚度至少是表面部分的厚度的1/10的压缩应力层，以致满足0.4≤σdi/σdo≤1.4，其中σdi是有用屏幕区域对角线轴端点附近内部表面上的压缩应力，σdo是有用屏幕区域对角线轴端点附近外部表面上的压缩应力。
另外，本发明提供了一种用于阴极射线管的上述面板，其中上述压缩应力σdi在5.0≤|σdi|≤25.0(Mpa)的范围中。
另外，本发明提供了一种用于阴极射线管的上述面板，它满足0≤z≤r2/(1×104)，其中r是有用屏幕区域的外部表面的对角线轴上从表面部分的中心轴到有用屏幕区域的端点之间的距离(mm)，且z是从端点到有用屏幕区域的中心处的切线平面的距离(mm)。
现在将参考最佳实施例对本发明进行详细描述。
在附图中
图1是描述用于测量面板的应力的切出测试样品的方式的平面图。
图2是从图1的边角部分切出的测试样品的侧视图。
图3是从图1的中心部分切出的测试样品的侧视图。
图4是沿面板的有用屏幕区域的对角线轴的截面图。
本发明的面板包含大致上为矩形的表面部分和构成它的侧壁的边缘部分，其中，表面部分的有用屏幕区域构成阴极射线管的成象区域。在有用屏幕区域的每一个内部和外部表面上，形成有厚度至少是表面部分的厚度的1/10的压缩应力层。即，不同于通常的面板而大致上删除了压应力，本发明的面板通过物理强化，有一预定的压应力施加给至少表面部分。
如果这个压缩应力层的厚度小于表面部分的厚度的1/10，强度将降低，且增加阴极射线管的安全性或减小面板的厚度是困难的。另外，如果这个应力层的厚度较小，当面板部分的表面受到损害时强度的减小将是主要的。
在本发明中，在面板的内部表面上的一个压缩应力较小的区域处，强化的程度相对地增加，从而，这个部分的压缩应力较大，因此改善应力的分布。如上所述，在面板的内部表面上，由于面板的三维的结构，冷却处理中温度分布导致压缩应力在中心部分最大且朝着面板的边缘部分逐渐减小。因此，从应力分布的观点来看，靠近裙部的边缘部分应力较小。尤其是在面板内部表面上对角线轴端点的附近，也就是在大致上为矩形面板的内部表面上的边角部分，该部分相对较靠近裙部，这部分的压缩应力较之面板内部表面上的其他部分要小。
在本发明中，表面内部表面上对角线轴的所述端部附近处的压缩应力σdi与面板内部表面上中心部分压缩应力σci的比例被设定为在0.4≤σdi/σci≤1.0的范围内，最好是0.5σdi/σci≤0.8。
另外，上述σdi和σdo的关系被设定在0.4≤σdi/σdo≤1.4的范围中，最好是0.5≤σdi/σdo≤1.0，其中σdo是面板部分对角线轴端部附近处外部表面上的压缩应力。
这里，σci，σdi，σdo由图1中所示的方法决定。从面板1的中心部分切出一测试样品2(例如15mm×30mm)，再从对角线轴上的边角部分切出一测试样品3(例如15mm×100mm)。这两个测试样品表面上的压缩应力都靠光弹性应力计通过JIS-S2305直接方法测出(Senarmont方法)。
如上所述，面板中心部分压缩应力最大，且上述边角部分的压缩应力最小。因此，测试样品2和3表示这两个压缩应力最大和最小的区域。而且，σci是这个测试样品2的最大应力值，而σdi和σdo是测试样品3的最小应力值。
实际上，σci基本上是测试样品2的中心部分的应力(见图3)，而σdi和σdo根据面板的形状和尺寸等等可能有某些程度的变化，但是在许多情况下它们被决定为是测试样品3的裙部向内距离为L(通常大约20mm)处的位置上的应力值(见图2)。
如果σdi/σci的比小于0.4，这对改善在阴极射线管的制造过程中的热爆裂或爆炸检验特性不起作用。如果它大于1.0，边角部分将必需强行冷却，这在形成过程中将带来爆裂，这是不实际的。为了有效地获得这样的效果并可靠地防止爆裂，σdi/σci的比最好是从0.5到0.8。
另一方面，如果σdi/σdo的比小于0.4，在改善阴极射线管制造过程中的热爆裂或爆炸检验特性几乎不能获得，且如果它超过1.4，边角部分将必需强行冷却，这在成形过程中可能导致爆裂。另外，如果它大于1.0，这对改善抗压强度是无用的，这导致有效地减小面板的厚度将是困难的，原因是由于由阴极射线管的真空力形成的应力在外部表面一侧是拉伸的。σdi/σdo的比最好是从0.5到1.。
另外，在本发明的一个最佳实施例中，在这样的面板应力分布中，|σdi|被设定在从5.0到25.0MPa，最好从6.0到20.0MPa。如果|σdi|小于5.0MPa，面板的强化程度整体减小，因此在阴极射线管的制造过程中或在此之后可能发生爆裂，或者想要的爆炸检验效果几乎不能获得。另一方面，如果它大于25.0MPa，分布在面板部分内部的拉应力将增大，由于内部的缺陷导致爆裂的可能性将很高。从实践中得出，|σdi|的最佳范围是从6.0到20.0MPa。
本发明对物理强化的面板中的一种面板尤其有效，这种面板中表面部分是平坦的而且对面板部分的强度有特别的要求。原因是和具有球面或柱面的表面部分的面板相比，具有平坦的表面部分的面板很可能由于由阴极射线管的真空压力形成的应力遭到爆裂。
这种平坦的面板将参照图4详细描述。图4是面板1的有用屏幕区域对角线轴的截面图。这是一个平坦面板，其中表面部分具有一个较大的曲率半径，从而它满足0≤z≤r2/(1×104)，其中r是表面部分的外部表面的对角线轴上从中心轴4到有用屏幕区域的端点5之间的距离(mm)，而z是从端点5到有用屏幕区域的中心处的相切的平面6的距离。当0≤z≤r2/(6×104)时，平均曲率半径变为至少30，000mm，因此不只是通过改善应力分布增加强度来减小表面部分的厚度，还可以获得一个清晰的可视屏幕，这尤其有效。
如果z＜0，表面将呈凹形，抛光将比较困难，而且爆炸检验特性将不好，因此失去了实际的用途。在这种情况下，面板表面的垂直的长度对水平长度之比可以是3∶4或者9∶16。
在本发明中，最方便的改善表面部分内部表面上的压应力分布及平衡强化程度较低的边角部分的内部和外部表面之间压应力的方法是这样的，即，在用于冷却和强化从模具中取出的面板的过程中，使表面的内部表面的边角部分比其他部分更进一步地强冷却，以增加该边角的内部表面设定压应力。对程度进行控制从而相对于边角部分的外部表面上的压应力及表面内部表面上中心部分的压应力，边角部分的内部表面上的压应力将在一个预定的应力分布范围中。
因此，消除或者减小面板内部表面上中心部分和边角部分的应力差及边角部分内部和外部表面之间的应力差是可能的，藉此可以改善应力分布。与此同时，增加原本在面板表面上是薄弱点的边角部分的强度是可能的。
现在，将参考实例，更详细地描述本发明。但是，应该知道本发明决不被限制在这样一个特殊的实施例中。
表1
注意1)这些应力值是由在图1到3中所描述的上述方法根据通过下面的方法得到的各个面板测出的。
例1(本发明)A29英寸长的面板，用空气将对边角部分冷却10秒(空气为1.5m3/min)，用于在从模具中取出后淬火和强化面板。
例2(本发明)A29英寸长的面板，用空气将对边角部分冷却40秒(空气为1.5m3/min)，用于在从模具中取出后淬火和强化面板。
例3(本发明)A29英寸长的面板，用空气将对边角部分冷却40秒(空气为0.7m3/min)，用于在从模具中取出后淬火和强化面板。
例4(比较例子)A29英寸长的面板，在从模具中取出后淬火和强化面板过程中未对该面板的边角部分冷却。
例5(比较例子)A32英寸长的面板，在从模具中取出后淬火和强化面板过程中这种面板是边角部分未被部分地冷却。
2)热爆裂比例的估算法用150号的沙纸，用2.2kgf的力擦(五圈)到面板的内部表面上的四个边角部分。然后，将面板浸到热水中5分钟，再取出，且将冷却水(温度比热水低30℃)撒在面板上，藉此估计出有无裂缝。根据五个抽样面板，算出破裂面板的数量，结果显示在表1中。
从表1中，显然本发明的实施例中的各个面板都有大于比较例子中的面板的压应力σci，σdi，σdo，故这样它们被物理强化了。测出这样的压应力层的厚度，它至少是表面厚度的1/10。
另外，对本发明的面板，σdi相对σci和σdo比比较例子相对大一些，而且σdi/σci和σdi/σdo都大于0.4，而在比较例子中，它小于0.4。这表明本发明的面板在它们的表面部分具有被改善了的压应力分布。
结果，当比较例子的面板在热比例测试中都遭到爆裂时本发明的面板除了例1中的面板遭到爆裂外都未爆裂。
如上所述，根据本发明，可以得到一种面板，这种面板表面部分的内部表面上的应力分布被改善了，这对阴极射线管制造中的热爆裂或者爆炸检验特性是有效的，而且可改善抗压强度，因此可减小面板的厚度，尤其是表面部分，这有助于扩大面板的尺寸。特别地，可以实现对具有平坦的表面部分的面板 的实际应用(过去由于不良的应力分布而十分的困难)。
权利要求
1.一种用于阴极射线管的玻璃面板包含大致上为矩形的表面部分及构成所述表面部分的侧壁的裙部，其特征在于在表面部分有用屏幕区域的内部和外部表面上都形成有厚度至少是表面部分厚度的1/10的压应力层，以满足0.4≤σdi/σci≤1.0，其中σci是有用屏幕区域的中心处内部表面上的压应力，而σdi是有用屏幕区域对角线轴端部附近处内部表面上的压应力。
2.如权利要求1所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于所述压应力σdi在5.0≤|σdi|≤25.0(MPa)的范围中。
3.如权利要求1所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于满足0≤z≤r2/(1×104)，其中r是有用屏幕区域的表面部分外部表面对角线轴上从中心轴到有用屏幕区域的端点的距离(mm)，z是该端点到有用屏幕区域中心处的切平面的距离。
4.如权利要求1所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于0.5≤σdi/σci≤0.8。
5.如权利要求2所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于6.0≤|σdi|≤20.0(MPa)。
6.如权利要求3所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于0≤z≤r2/(6×104)。
7.一种阴极射线管，其特征在于使用如权利要求1所述的用于阴极射线管的玻璃面板。
8.一种用于阴极射线管的玻璃面板包含大致上为矩形的表面部分及构成所述表面部分的侧壁的裙部，其特征在于在表面部分有效屏幕区域的内部和外部表面上都形成有厚度至少是表面部分厚度的1/10的压应力层，以满足0.4≤σdi/σdo≤1.4，其中σdi是有用屏幕区域对角线轴端部附近处内部表面上的压应力，而σdo是有用屏幕区域对角线轴端部附近处外部表面上的压应力。
9.如权利要求8所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于压应力σdi在5.0≤|σdi|≤25.0(MPa)的范围中。
10.如权利要求8所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于满足0≤z≤r2/(1×104)，其中r是有用屏幕区域的表面部分外部表面对角线轴上从中心轴到有用屏幕区域的端点的距离(mm)，z是该点端到有用屏幕区域中心处的切平面的距离。
11.如权利要求8所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于0.5≤σdi/σdo≤1.0。
12.如权利要求9所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于6.0≤|σdi|≤20.0(MPa)。
13.如权利要求10所述的用于阴极射线管的玻璃面板，其特征在于0≤z≤r2/(6×104)。
14.一种阴极射线管，其特征在于使用如权利要求8所述的用于阴极射线管的玻璃面板。
全文摘要
本发明提供一种用于阴极射线管的玻璃面板,该阴极射线管包含大致上为矩形的表面部分及构成所述表面部分的侧壁的裙部,其中在表面部分的有用屏幕区域的内部和外部表面上都形成有厚度至少是表面部分的1/10的压应力层,以致满足0.4≤σ
文档编号H01J29/86GK1197280SQ9810381
公开日1998年10月28日 申请日期1998年2月6日 优先权日1997年2月6日
发明者清水直也, 山崎博司 申请人:旭硝子株式会社