阴极射线管用面板及使用此面板的阴极射线管 【技术领域】
本发明涉及一种阴极射线管用面板及采用此面板的阴极射线管，尤其涉及一种通过在面板的表面部分贴附平板玻璃，而能够有效地提高轻量化比率的阴极射线管用面板及采用此面板的阴极射线管。
背景技术
众所周知，在彩色电视及计算机显示器等制造中采用的阴极射线管用玻璃真空管(Glass bulb)基本上包括三个构成要素，也就是透视图像的面板(Panel)、连接在该面板后面的圆锥形漏斗(Funnel)和连接在该漏斗的顶点上的管状颈部(Neck)。面板及漏斗是通过压制成型将被称为玻璃料块(Glass gob)的溶融玻璃块制造成所需的大小及形状的。
这样的阴极射线管用的面板由以下部分构成：即由显示图像的表面部(Face portion)、从该表面部的周边缘部延伸到后方，具有密封边(Seal edge)的侧缘部(Skirt portion)、以及连接表面部和侧缘部的混合圆角部分(Blend round portion)构成。漏斗由具有与面板密封边结合的密封边的本体部(Body portion)和延伸到该本体部后方的轭部(York portion)构成。在面板的侧缘部中，通过柱状螺栓支撑具有多个孔的荫蔽罩。漏斗的轭部的一端与颈部结合，在颈部中设有电子枪，该电子枪通过荫蔽罩的孔，向涂在表面部里面的成像用荧光体发射电子射线。并且，在漏斗的轭部设有使电子枪发射的电子射线发生偏转的偏转轭。
近年，阴极射线管用面板，随着高画质及大型化的发展，从表面部分具有大曲率(curvature)的传统球面面板(Spherical panel)或非球面面板(Non-Spherical panel)，急速换代为以对角方向为基准的曲率半径在大约10,000mm以上，几乎没有曲率的平面面板(Flat panel)。平面面板与球面面板相比具有图像的扭曲(Distortion)少、可使眼部疲劳最小化、确保视角开阔等的各种各样的优点。但是，由于阴极射线管的大型化及平面化，出现了玻璃真空管厚度及重量增加的缺点。特别是，玻璃真空管的厚度及重量的增加主要是由面板引起的，因此，面板的厚度及重量的增加会因成型率及与漏斗的结合性而降低质量水平等，成为玻璃真空管的生产率底下的原因。
另外，玻璃真空管及阴极射线管的制造者，在并行实现阴极射线管的大型化及平面化同时，为了减少玻璃真空管的厚度及重量，也就是为了轻量化而在积极进行各种各样的研究。作为可以补充由于玻璃真空管的轻量化而产生的构造脆弱性的轻量化技术一例，有在面板的表面通过热强化形成约20％左右压缩应力层的物理强化方法(Physical strengthening method)。但是，在物理强化方法中，由于具有三维复杂形状的面板构造及厚度的不同，在徐冷炉(退火玻璃韧化炉Annealing lehr)的冷却步骤中进行不均一的冷却，在面板上产生了拉伸性的残留应力。这样的面板的残留应力，具有易受微小的机械冲击而发生缺陷、被给予此缺陷的徐冷炉中的热应力(Thermal stress)损坏的问题。而且还存在如下问题，即，在玻璃真空管的排气步骤(Exhaust process)时，由于面板的侧缘部上产生的拉伸应力而难以形成充分的压缩应力层，引起应变能量(Strainenergy)的增加，出现因细微缺陷而自发性破损问题。另外，由于轻量化而变薄的表面厚度，不利于在面板的表面通过玻璃切割附加缺陷后进行的发射物冲击试验。
作为弥补因减轻玻璃真空管的重量而产生的结构脆弱性的轻量化技术的其他例子，例如有在面板表面上通过离子交换处理形成压缩应力层的离子强化方法，但是，该方法的缺点在于对缺陷的面板的强化效果弱、实效性低。作为轻量化技术的另一个不同的例子，是改善面板的形状而缓和或减少气压差引起的真空拉伸应力分布的设计方法，此方法将表面部的中心厚度和对角轴方向上表面部分的周边厚度形成的楔形率(Wedge rate)设计为170％以上，以使减少表面部分和侧缘部分的厚度。但是存在如下问题，即，由于表面部厚度的减少，对波长0.06nm的X射线的吸收系数为28～29cm-1的面板，X射线的辐射量超过0.5mR/h(每小时毫伦琴)，轻量化受到很大的制约。X射线的辐射量超过0.5mR/h的阴极射线管，违反保障用户安全度的国际电工委员会(International ElectrotechnicalCommission，IEC)的规定，所以不能制造。为了将X射线的辐射量维持在0.5mR/h以下，用波长0.06nm的X射线吸收系数为例如32～34cm-1程度组成的玻璃料块制造面板，但具有很难变更玻璃料块制造工艺及制造成本增加的问题。
【发明内容】
为了解决如上现有技术中的各种问题，本发明的目的在于提供一种在面板的表面部附着平板玻璃而有效增加轻量化比率，并可以满足国际电工委员会对X射线辐射量和防爆特性规定的安全型的阴极射线管用面板及采用此面板的阴极射线管。
本发明的另一目在于提供一种通过使用可以免除发射物冲击试验的平板玻璃贴附结构，能够有效进行量化，提高生产率的阴极射线管用面板及采用此面板的阴极射线管。
为了达成此目的，本发明的特征在于提供一种阴极射线管用面板，在由显示影像的表面部、从表面部的周边部延伸到后方的侧缘部、连接表面部及侧缘部的混合圆角部分构成的阴极射线管用面板中，当对于波长0.06nm的X射线的吸收系数为28～34cm-1、表面部的平均外表面曲率半径R(mm)为R≥10,000时，在表面部的面板上贴附有对X射线的吸收系数为20～34cm-1的平板玻璃，用于抑制由于降低厚度而产生的X射线的辐射。
本发明的另一特征在于，所述阴极射线管包括：用于透视图像的表面部面板、与面板的后面结合的漏斗、和与漏斗的顶点结合的颈部，其中，当对于波长0.06nm的X射线吸的收系数为28～34cm-1、表面部的平均外表面曲率半径R(mm)为R≥10,000时，在表面部的面板上贴附X射线的吸收系数为20～34cm-1的平板玻璃，用于抑制由于降低厚度而产生的X射线的辐射。
【附图说明】
图1表示本发明的阴极射线管用面板构成的截面图。
图2表示适用本发明的阴极射线管用面板的阴极射线管的构成截面图。
【具体实施方式】
以下参照附图，对本发明涉及的阴极射线管用面板及对于采用此面板的阴极射线管的优选实施例进行详细说明。
首先，参照图1及图2，本发明涉及的阴极射线管10用的面板20由以下部分构成：表面部21，其里面上涂抹了成像用荧光体，用于显示图像；侧缘部23，从该表面部21的周边部分向后方延伸，具有密封边22；混合圆角部24，用于连接表面部21及侧缘部23。若从正面看，面板20是具有相互平行的两个短边和两个长边的类似矩形的形状。
如图2所示，阴极射线管10的漏斗30由以下部分构成，即，由具有与面板20的密封边22接合的密封边31的本体部32、在该本体部32的后方上延伸的轭部33构成。并且，在漏斗30的轭部33的一端连接了颈部40。
再一次参照图1及图2，表面部21的平均外表面曲率半径R(mm)，是指形成从任意的放射方向通过表面部21的中心的表面部21的外侧轮廓线(Outside contour)21a的曲率半径(Radius ofcurvature)的平均值。表面部21的中心，是指阴极射线管10的管轴11通过的表面部21的两个对角轴的交差点，阴极射线管10的管轴11是指表面部21的中心和颈部40的中心连接的轴。在图1中，符号Tc表示表面部21中心的厚度，也就是表面中心厚度(Centerface thickness：Tc)(mm)。
根据本发明的优选实施例，当面板20是对波长0.06nm的X射线吸收系数为28～34cm-1、表面部21的平均外表面曲率半径是R(mm)R≥10,000的面板时，在所述表面部21的前面贴附对所述X射线的吸收系数为20～34cm-1的平面玻璃50，抑制因降低厚度而产生的所述X射线的辐射。
平板玻璃50最好是由厚度为2～5mm左右的薄板构成。不足2mm时，平板玻璃的制造困难，费用增加，所以不经济。超过5mm时，平板玻璃自身的重量过重，可操作性降低。并且，平板玻璃50通过紫外线硬化树脂(UV cure resin)51附着在表面部21的前面。紫外线硬化意味着对液状的重合性单体(Monomer)等照射紫外线后引起中和反应，紫外线硬化树脂是由单体等和可以吸收紫外线的增光物质组成的树脂化合物，具有机械的物性、耐热性、耐化学性等方面的优良特性。
另一方面，用对波长0.06nm的X射线的吸收系数为28～29cm-1的面板制造15～32英寸的阴极射线管，以面板的表面中心厚度为基准，根据国际电工委员会的规定，算出使波长0.06nm的X射线辐射量维持在0.5mR/h以下的X射线辐射量临界厚度(mm)、轻量化可用的厚度(mm)及轻量化比率(％)，并在表1示出。X射线辐射量的测定电压，如表1所示，设定的比基准电压高。
表1 区分测定电压基准电压 波长0.06nm的X射线吸收系数28～29cm-1表面中心厚度X射线辐射量 临界厚度 轻量化 可用厚度 轻量化 比率 阴极射线 管机型 kV kV mm mm mm ％ 15” 34.5 32.5 10.0 9.21 0.79 8 17” 37.0 35.0 11.0 10.39 0.61 6 19” 37.0 35.0 11.0 10.60 0.40 4 25” 40.0 36.0 13.0 11.09 1.91 15 29” 42.0 36.0 12.5 10.69 1.81 14 32” 42.0 36.0 13.0 11.19 1.81 14
查阅表1，可以发现对波长0.06nm的X射线的吸收系数为28～29cm-1的面板，为了满足X射线放射量，在轻量化制作时以表面中心厚度为基准，具有4～15％左右的轻量化比率。因此，为了减轻面板的重量，而让轻量化比率增加到20％以上的话，则X射线辐射量超标，而不能满足国际电工委员会的规定。另外，波长0.06nm的X射线的吸收系数为大于等于30cm-1的面板，与X射线吸收系数为28～29cm-1的面板相比，可以提高轻量化比率。
本发明的阴极射线管中，通过在面板的表面部贴附对波长0.06nm的X射线吸收系数是20～34cm-1的平板玻璃，可以抑制因降低表面中心厚度增加的面板的X射线辐射量，可使面板的轻量化比率增加，超过现在的4～15％。
表2 区分 波长0.06nm的X射线吸收系数 28～29cm-1面板 20cm-1平板玻璃 (5mm临界厚度 适用时) 20cm-1平板玻璃 (2mm临界厚度 适用时)表面中心厚度 X射线 辐射量临界厚度轻量化可用厚度 轻量化 比率 面板 轻量化 临界厚度 面板轻量化 比率 面板轻量化临界厚度 面板 轻量化 比率 阴极射线 管机型 mm mm mm ％ mm ％ mm ％ 15” 10.0 9.21 0.79 8 4.15 42 2.08 21 17” 11.0 10.39 0.61 6 4.06 37 1.99 18 19” 11.0 10.60 0.40 4 3.85 35 1.78 16 25” 13.0 11.09 1.91 15 5.36 41 3.29 25 29” 12.5 10.69 1.81 14 5.26 42 3.19 26 32” 13.0 11.19 1.81 14 5.26 40 3.19 25
如表2所示，使用波长0.06nm的X射线吸收系数是20cm-1的平板玻璃时，厚度上限为5mm时，可具有将现有的X射线吸收系数为28～29cm-1的面板的厚度至少减少3.85mm的效果，如果这样使用的话，可以获得降低35～42％的阴极射线管面板重量的效果。适用厚度的下限为2mm时，可具有将已有的X射线吸收系数为28～29cm-1的面板的厚度至少减少1.78mm的效果，如果这样使用的话，可以获得降低16～26％的阴极射线管面板重量的轻量化效果。同时还具有提高面板制造生产率的效果。
表3 区分 波长0.06nm的X射线吸收系数 28～29cm-1面板 34cm-1平板玻璃 (适用5mm临界厚 度时) 34cm-1平板玻璃 (2mm临界厚度 适用时) 表面中心厚度 X射线 辐射量临界厚度轻量化富余厚 度 轻量化比率 面板 轻量化临界厚度面板轻量化 比率 面板 轻量化临界厚度 面板 轻量化 比率 阴极 射线管 mm mm mm ％ mm ％ mm ％ 15” 10.0 9.21 0.79 8 6.56 66 3.04 30 17” 11.0 10.39 0.61 6 6.47 59 2.95 27 19” 11.0 10.60 0.40 4 6.26 57 2.74 25 25” 13.0 11.09 1.91 15 7.77 60 4.25 33 29” 12.5 10.69 1.81 14 7.67 61 4.15 33 32” 13.0 11.19 1.81 14 7.67 59 4.15 32
如表3所示，使用波长0.06nm的X射线吸收系数为34cm-1的平板玻璃时，厚度的上限5mm具有可以将已有的X射线吸收系数为28～29cm-1的面板的厚度减少至少6.26mm的效果，如果这样使用的话，可以获得降低57～66％的阴极射线管面板重量的轻量化效果。适用厚度的下限为2mm时，具有可将已有X射线吸收系数为28～29cm-1的面板的厚度减少至少2.74mm的效果，如果这样使用的话，可以获得降低25～33％的阴极射线管面板重量的轻量化效果，同时还具有提高面板制造生产率的效果。
另外，通常，在国际电工委员会中规定的阴极射线管的防爆特性标准必须全部在球冲击试验(Ball impact test)及发射(投射)物冲击试验(Missile impact test)中合格。并且，根据国际电工委员会的规定，对在面板的表面部贴附着补强用薄玻璃板(Laminatedglass)的阴极射线管，可以只进行球冲击试验。
如图1及图2所示，本发明的阴极射线管10通过在面板20的表面部21上贴附兼有叠片玻璃板作用的平板玻璃，可以不做发射物冲击试验。所以，能够节约发射物冲击试验所要的时间及人力，进而节省生产费用，提高生产率。
另外，面板20的表面部21上附着的平板玻璃50可增加阴极射线管10的强度。并且，为了在面板20的表面部21上附着平板玻璃50而采用的紫外线硬化树脂51具有缓冲特性，所以可缓和球形冲击试验时给予的冲击力。因此，为了提高面板20的轻量化比率，而减少厚度时，也可以因平板玻璃50和紫外线硬化树脂51而在球冲击试验中完全合格。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的具有基本常识的人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在没有偏离本发明的精神和原则的情况下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的权利要求范围之内。
发明效果
如上所述，根据本发明的阴极射线管用面板及采用此面板的阴极射线管，在面板的表面部附着平板玻璃，可以有效增加清量化的比率，可以满足国际电工委员会所规定的X射线辐射量及防爆特性。另外，由于采用了可以免检发射物冲击试验的贴附平板玻璃的构造，可以有效减轻重量，获得提高生产率的效果。
符号说明
10 阴极射线管
11 管轴
20 面板
21 表面部
22 密封边
23 侧缘部
24 混合圆角部
30 漏斗
31 密封边
32 本体部
33 轭部
40 颈部
50 平板玻璃
51 紫外线硬化树脂