[发明专利]阴极射线管用玻璃管及阴极射线管

说明书

技术领域

本发明主要涉及用于电视广播接收等的阴极射线管及阴极线管的玻璃管。

背景技术

用于电视广播接收等的阴极射线管1如图2所示，基本上是通过由密封部10将显示图象的面板3、存放电子枪11的管颈5、安装偏转线圈的偏转线圈6、和由管身4组成的实质上漏斗状的玻锥2粘接，构成管壳。然后面板3由玻锥2和密封用的裙边8和放映图象的玻屏7组成，该面板3和玻锥2为玻璃管。

在图2，12为受电子束照射会发出萤光的萤光膜，14为特定电子射线照射萤光体位置的阴罩，13为将阴罩14固定在裙边8的里面用的双头号螺栓。另外，A为连接管颈5的中心轴和面板3中心的管轴。面板3的玻屏7做成实质上矩形，其四边实际上平行于与管轴A正交的长轴及短轴。

另一方面，在阴极射线管内部，通过让高速电子束撞击萤光体、激励萤光体发光，为了显视图象要保持高真空，由此，在有别于球形壳体的非对称结构的玻璃管上因内外压力差由于外力加载面产生真空应力，在面板的玻屏周围，裙边的外表面、及玻锥的密封部附近的外表面，产生极大的拉伸应力即拉伸真空应力。尤其是在面板的短轴、长轴上的玻屏周围(玻屏边缘)上产生极大的拉伸真空应力。

图3表示在玻璃管的长轴及短轴上产生的应力分布示例，实线为沿着纸面方向上产生的真空应力、虚线为垂直于纸面方向上产生的真空应力，沿着应力分布的数字表示在该位置的应力值。从图3可知，通常拉伸真空应力在短轴上较大，面板面边缘处为最大，在玻锥上用近管身密封端的部分(附近)显示较大的值，在存在应力最大值的区域受到外伤时，玻璃管产生机械断裂的几率就增大。

在处于这样状态的阴极射管用玻璃管上产生龟裂时，为了要释放内在的高度的变形能量，龟裂就伸长而断裂。另外，在外表面上被加载着极大的拉伸应力的状态下，有时由于大气中水分的作用会产生延迟断裂，降低了可用性。确保玻璃管机械强度的简便方案为充分地加厚玻璃管的厚度，但其结果为，例如画面尺寸76cm的玻璃管的重量会重达37kg。

另一方面，近些年来，阴极射线管以外的图象显示装置大量地被实际应用，与这些装置相比阴极射线管作为显示装置其深度和重量上有较大的欠缺，被作为课题而提出。为此，迫切要求具备短深度和减轻重量。但在以往的阴极射线管上，如缩短深度，则阴极射线管结构上的非对称性也增大，会产生更大的变形在玻璃管上积聚的问题。另外，在降低重量时，又会因通常玻璃的刚性下降而引起变形能量的增加，变形能量的增加尤其会使拉伸应力的增大，所以，加剧了断裂引起的安全性降低、延迟断裂引起的可用性下降。若增加玻璃壁厚，虽然能抑制变形能量，防止前述应力的增大，但如前所述重量也增加。

过去，作为试图减轻阴极射线管重量的手段，如日本专利2904057号所例示那样，用物理强化法等，实际应用的为在玻璃面板表面上形成厚度为玻璃度1/6左右的压缩应力层。但不可能对三维结构上具有不均匀壁厚分布的面板、玻锥作均匀的激冷处理。其结果，因为依附于不均匀温度分布并相当大的拉伸性的残余应力与压缩应力一起共存地发生，所以该压缩应力的大小大致被限于30MPa左右，不能给予较大的压缩应力。即使用物理强化法时，玻璃管重量减轻的程度因给于的压缩应力较小而受到限制。

另一方面，知道用化学强化法强化玻璃管的表面，能谋求轻量化。该方法为在缓冷区以下的温度将玻璃中特定的碱离子用比其更大的离子来置换，用增加其容积在表面上制造压缩应力层的方法。能通过将含有5~8％Na₂O、5~9％K₂O的锶-钡-碱-氧化铝-硅酸盐玻璃浸渍在450℃ KNO₃的溶液中而取得。化学强化法能获得90MPa~300MPa较大的压缩应力，并不会形成不需要的拉伸应力，从上述两点来看，要比物理强化法重量减得更轻。

但，相反地与物理强化相比，通常所得的压缩应力层厚度为20~200μm左右，比较簿，若在阴极射线管的制造工序和销售中受到相同程度的外伤，若压缩应力层过簿，则对深度超过压缩应力层厚度的外伤就会有失去效果的缺点。另外，若想要充分确保压缩应力层的厚度，就要将玻璃长时间地保持在接近缓冷区的温度里，所以又会产生玻璃变形、或因应力缓和招致应力减小之类问题产生。再有，以往的技术并不清楚既要确保充分的可用性，又要与用化学强化在玻璃管上形成的压缩应力层的应力值，厚度相抵的减轻重量究竟能到何等程度，即重量能减轻的限度。

发明内容