一种制造阴极射线管玻璃面屏的方法技术

本发明专利技术涉及一种阴极射线管面屏的压制成形方法，其中，在将面屏从压力机取出之前，将热辐射控制装置布置在平行于面屏并离面屏很短距离的位置。所述装置包含对热辐射有高反射率的区域，其第一区域靠近面屏中心。这一措施的结果是整个面屏表面在面屏冷却过程中具有更加均匀的温度分布。尤其是可以减小面屏中心和边缘之间的温度梯度。由于“（纯）平”面屏玻璃是楔形的，面屏的中心比面屏的边缘薄。较薄部分通常由于较低的热容量而冷却较快。冷却过程中面屏表面上的局部温差会引起所谓的“薄膜”应力。本发明专利技术的方法可以使这些应力减到最小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造用于显像管的玻璃面屏的方法，包括第一阶段，用柱塞对模具中的熔化玻璃进行压制成形；和第二阶段，在成形玻璃从所述模具中取出之后进行冷却。
技术介绍
在已知的方法中，玻璃面屏通常是在非常高的温度(1000摄氏度-1100摄氏度)下压制成形的。通过这种方式可以制成玻璃面屏。比如阴极射线管就包含这种玻璃面屏。阴极射线管(CRT′s)的尺寸变得越来越大，因此使阴极射线管的重量增大。而且玻璃面屏的前表面变得越来越平。然而，面屏前表面平面度的提高一般来说也会使玻璃面屏的重量增大，因为必须加大玻璃面屏的厚度以确保阴极射线管不会内裂或爆炸。因此就存在这样一种强烈需求，希望在提高阴极射线管强度，具体地说是玻璃面屏强度的同时，不会增加其重量。玻璃面屏强度的提高可以增加产量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供这样一种方法，其能够提高玻璃面屏的产量和/或减小玻璃面屏的重量。为此目的，根据本专利技术的方法的特征在于，在第一阶段的拉回柱塞后的过程中，减小面屏中心部分内表面的热辐射，从而减小至面屏边缘部分的温度梯度。本专利技术基于这种认识，即在用模具成形之后的冷却阶段中，面屏上会出现应力水平的不均匀。为了提高(纯平)显示屏的强度，在压制成形之后的冷却速度通常提高到这样一种程度，使得在表面中产生大约为3至25兆帕的压应力。在最后的退火阶段试图校正上述应力水平的不均匀性时很可能影响到必需的压应力(体积应力)，这会减少产量并严重影响阴极射线管的安全性。这点对于具有(几乎平)平面的内和/或外表面的面屏如“纯平”面屏来说尤其重要。由于纯平面屏(比如51RF)是楔形的，所以在面屏冷却的时候通常面屏北边位置具有拉应力。本专利技术冷却过程试图使面屏正面的中心和边缘之间的温差减到最小。由此使北边位置的拉应力减小，因此在北边位置开始的裂缝更可能传播到角上而不是传播到中心；这对于保证安全性很有利。实现局部冷却减少可通过在对着面屏中心部分处放置热反射装置，并使边缘部分可以自由冷却。在作必要的修正之后，对北边位置(面屏上部长边的中间区域)所作的说明也适用于东边、南边、西边和角部位置。使面屏较薄的中间部分的热辐射减小被认为是减少整个面屏表面温度梯度的一种有效方法。辐射传递占到热传递的40-70％。用空气冷却其它部分的效率比较低。这一效用可用来制造重量较低的面屏，或具有较平前表面的面屏，可降低不合格率(等于不能通过安全测试的面屏的百分比)，或得到这些有益效果的任意结合。根据第一个实施例，在将面屏从模具中取出之前，将热反射装置布置在对着面屏中心部分内部的位置。根据另一个实施例，使用的热反射装置包括至少一块用镍、铝、金、氧化铝的其中一种材料制成的平板或覆盖有这种材料的一块钢板。为了提高热反射装置的作用，在靠近玻璃面屏的至少一个边缘部分处可布置边缘冷却装置(液体冷却)，边缘部分是指显示窗与玻璃面屏周围侧壁相连的区域。这种边缘冷却可以促使热反射装置在整个面屏上的温度分布更加均匀。考虑到上述各点，本专利技术的还有一个方面是提供一种显示屏，其中心部分比边缘部分薄很多，且显示屏的至少一个长边部分或短边部分的中间区域上基本上不存在拉应力。实现这一点的方法是，采取措施使在成形模具中冷却的面屏上所有位置基本上在同一瞬间通过温度Tg。(Tg是玻璃从粘性状态变化到固体状态的转变温度。)已经知道上述类型的面屏在成形之后立即进行的冷却过程中，其内表面轮廓会产生变形。到目前为止，通常所采用的校正这种变形的方法是，在将面屏从成形模具中取出来之前，将一股气态冷却流体射到面屏的选定区域上，这种冷却流使面屏产生差温致冷作用，可明显抵消引起不良变形的因素。有可能存在本专利技术的热辐射控制方法与上述在压力机上校正轮廓的方法不相兼容的情况。根据本专利技术的还有一个方面，在将面屏从模具中取出来之后、输送(比如放在传送带上)到下一处理阶段(比如在炉子中退火)的过程中，将一股冷却流射到面屏的选定区域上来校正内表面轮廓。通过下面对实施例的说明将使本专利技术的这些和其它的特征更加清楚。附图说明在附图中图1是显像管横断面的示意图，其中带有压制成形的玻璃面屏；图2示出了压制成形的方法；图3示出了在根据本专利技术的冷却步骤中玻璃面屏的布置方式；图4示出了在传送带上输送的玻璃面屏。具体实施例方式这些附图仅仅是示意性的而非按比例绘制。尤其是为了清楚起见，某些尺寸被放大了很多。在这些附图中，只要有可能，相同的部件用相同的参考数字来表示。图1是带有玻壳2的显像管1横断面的示意图，玻壳2包括显示屏3、玻锥体4和管颈5。在管颈5中，有用来产生一个或多个电子束9的电子枪。电子束聚焦在显示屏3内表面的荧光层7上，并通过偏转线圈系统8在显示屏3上沿两个互相垂直的方向偏转。显示装置往往包含全部用玻璃制成的阴极射线管或电视显像管1，它们由具有不同玻璃壁厚或不同吸热特性的两个或更多个部分组成。比如，玻璃电视显像管1通常由玻璃显示屏3和玻璃锥体4构成，它们是分开制作的，然后通过熔合或使用(焊接)玻璃料装配结合起来，所形成的接头是气密密封的。这种显像管的显示屏3是由壁厚比显像管锥体部分壁厚大很多的玻璃制成的。这种壁厚很大的显示屏3可用来确保当包含这种面屏的显像管在抽真空时足够坚固。图2A和2B示出了压制成形的方法。在该方法的第一个步骤中(图2A)，将高温(通常为1100摄氏度-1000摄氏度)下的一大团玻璃21放置到带有下模23a和环形件24的压力机22中，其中下模件23a的形状对应于所要制造的玻璃面屏的形状。玻璃面屏是用通常的方法压制成形的，即把玻璃团21放在柱塞23b和模件23a之间，然后在模件23a中压下柱塞23b(图2A)。热的玻璃与相对较冷的压力机接触会使玻璃温度尤其是玻璃的表面温度下降。在玻璃面屏3形成之后，柱塞23b拉回，使面屏在模件23a中冷却一段时间(如0.5-5分钟)，然后除去环形件24并取出面屏3(图2C)。由于“纯平”(RF)面屏的玻璃是楔形的，这些面屏的中心比面屏的边缘更薄。较薄部分通常由于较低的热容量而冷却较快。冷却过程中面屏表面上的局部温差会引起所谓的“薄膜”应力。为了消除这些应力，在整个表面上最好具有同样的温度。(注意沿深度方向，由于冷却而有温度梯度，使得在面屏的厚度上产生抛物线应力分布) 为了在冷却过程中使整个表面上具有同样的温度，必须使冷却与玻璃的局部厚度相适应。冷却的热通量Q用下式表示Q＝Qrad+Qconv＝4εσTm3(Tglass-Tsur)+hconv(Tglass-Tsur)对流部分＝Qconv＝hconv(Tglass-Tsur)＝vx(Tglass-Tsur)辐射部分＝Qrad＝hrad(Tglass-Tsur)＝4εσTm3(Tglass-Tsur)v＝冷却空气的速度ε＝环境发射系数Tsur＝环境温度因此局部冷却可以作以下修改发射系数ε的局部变化冷却空气速度v的局部变化环境温度Tsur的局部变化(环境的局部加热)在500-600摄氏度时，hrad(ε＝1)＝4*1*56.7E-9*(550+273)3＝1000因此辐射传热可与强对流传热相比。通过改变发射系数可以很容易地改变辐射传热，而改变对流传热却比较困难。因此本专利技术通过辐射控制装置来改变面屏的局部冷却，该装置包括位于中央反射板27，εr低，可选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造用于显像管的包含显示窗和周围侧壁的玻璃面屏的方法，包括：第一阶段，用柱塞对模具中的熔化玻璃进行压制成形；和第二阶段，成形玻璃从所述模具中取出之后进行冷却，其特征在于，在所述第一阶段的拉回所述柱塞后的过程中，减小所述面屏中心部分内表面的热辐射，以减小至所述面屏边缘部分的温度梯度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GPJ奎恩，HN图因，GM奥斯特霍特，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]