Экран цветного кинескопа Советский патент 1984 года по МПК H01J29/02 

11 Изобретение относится к производству цветных кинескопов, в частности их экранов, содержащих металлич§ лсие фиксаторы для крепления маски. При изготовлении, испытании и эксплуатации кинескопов большая част разрушений оболочек происходит по фиксаторному узлу, поэтому к нему предъявляется целый ряд требований, в частности высокая механическая и термическая устойчивость, которые должны обеспечивать надежность кинескопов. Большинство разрушений по фиксаторному узлу происходит из-за возникновения в нем критических напряжений при термообработке экранов и оболочек. Температурные напряжени в спаях металла со стеклом, как это место в фиксаторном узле, создаются по следующим причинам. Первая из них заключается в разности температур элементов спая (в начальный период изменения температуры окружа ющей среды) за счет существующего различия теплофизических характерис тик стекла и металла, вторая - в перепаде температур в стекле в окрестности фиксаторного узла за счет сравнительно небольшой, по сравнению с металлом, теплопроводности стекла третья - в различии коэффициентов линейного температурного расширения (КТЛР) металла и стекла. Даже после выравнивания температуры в спае (фик саторном узле), изготовленной из материалов, отличающихся величиной КТЛР, остаются деформации, вызывающие температурные напряжения, к которым в процессе эксплуатации кине скопов прибавляются и чисто механические повреждения. Поэтому важно учитывать, что уровень этих напряжений зависит как от качества вварки фиксатора в борт, от степени согласо ванности спая фиксатор-стекло, так и от конструкции фиксаторного узла, в частности от расположения фиксатора по высоте борта экрана, т.е. от расстояний между центром фиксатора и торцом борта, центром фиксатора и дном экрана, а также от глубины его вварки в борт. Известен .цветной кинескоп (например, 25ЛК2Ц),.содержащий экран с фиксаторами, причем высота борта экрана соизмерима с диаметром фикса8тора, а толщина борта - с глубиной погружения-фиксатора в борт Г1. Это предъявляет дополнительные требования (в отличии, например, от кинескопов 61ЛКЗЦ) к конструкции фиксаторного узла. Уровень термических напряжений после ввар1 и фиксаторов в экран и отжига существенно зависит от расположения фиксатора по высоте борта экрана и глубины его вварки. Терморбработка экранов в промышленных условиях в режимах стабилизации рамо-масочного .узла и спайки экрана с конусом ведет к возникновению в спаях фиксатора со стеклом напряжений растяжения. Конструктивное исполнение экрана кинескопа 25ЛК2Ц приводит к тому, что при небольших отклонениях расположения фиксатора в борте от оптимального уровень термических напряжений на операциях термообработки может превысить критический, что приводит к разрушению экрана. Таким образом, при конструировании экранов цветных кинескопов, содержащих фиксаторы, особенно важными условиями являются удовлетворение согласованности материалов спая фиксатор-стекло и обеспечение геометрических соотношений размещения фиксатора в борте экрана, способствугацих минимизации термонапряжений в фиксаторном узле. Наиболее близким к предлагаемому является экран кинескопа, содержащий дно и замкнутый борт, на внутренней стороне которого расположены металлические фиксаторы с цилиндрической юбкой. Для монтажа фиксаторов используют устройство, с помощью которого фиксаторы и участки стеклянной поверхности, нагревают до рабочей температуры, а потом вводят фиксаторы в размягченное стекло t2. Однако данная конструкция не учитывает влияния размещения фиксаторов по высоте борта экрана и глубины погружения юбки фиксатора в борт на уровень остаточных напряжений и нестационарных термонапряженйй при изготовлении и термообработке экранов. В результате этого, при неоптимальном размещении фиксатора в экране в случае резкого изменения температуры окружающей среды в спае фиксатор-стекло возникают достаточно большие нестационарные .температурные напряжения, приводящие к разрушению экранов. 31 Целью изобретения является повышение механической прочности и терм ческой устойчивости экранов, увеличение выхода годных изделий. Указанная цель достигается тем, что в экране цветного кинескопа, содержащем дно и замкнутый борт, на внутренней стороне которого располо жены металлические фиксаторы с цилиндрической юбкой, борт с фиксаторами выполнен таким образом, что рас стояния по внутренней стороне борта экрана от оси фиксатора до торца борта и до дна соответственно не менее чем в 2,8 и 3,2 раза больше внешнего радиуса юбки фиксатора, а отношение длины погруженной в борт части юбки фиксатора (Ъ ) к минималь той толщине борта (d ) выбрано из соотношения 0,4 ,т. d Как показывают экспериментальные исследования и теоретические расчеты наиболее опасными в фиксаторном узле являются растягив ающие кольцевые (тангенциальные) напряжения 6iPU) Для экрана 25ЛК2Ц, выполненного из стекла С 95-3, с фиксатором из сплава 47НХР, максимальное значение напряжений наблюдается при 130-150°С. На фиг. 1 изображен экран с вваренными в него фиксатором, разрезу на фиг. 2 - зависимость максимальных кольцевых напряжений в зависимости от расстояния центра фиксатора от торца борта-, на фиг. 3 - зависимость максимальных напряжений Ouiui от расстояния ко дну экрана, на фиг. 4зависимость 6aiu) от расположения центра фиксатора по высоте борта, на фиг. 5 - кривая зависимости напря жений ()if от глубины погружения фиксатора в борт. На фиг. 1 представлен фиксаторный узел экрана цветного кинескопа, состоящий из фиксатора 1 и борта экран 2,фиксатор выступает во внешнюю среду на внутренней стороне экрана. Внешний радиус юбки фиксатора - R, глубина его внедрения в борт - Ь , расстояние по внутренней стороне борта экрана от оси фиксатора к торцу - « к дну - Ъ , толщина борта экрана - d На фиг. 2 показана зависимость максимальных напряжений от рас стояния центра фиксатора от торца борта. Кривая представлена для случа 8 когда расстояние от центра фиксатора к дну экрана в 10 раз больше внешнего радиуса юбки фиксатора. При удовлетворении соотношения а/1 2,8 кольцевые напряжения почти не изменяются и являются наименьшими. На фиг. 3 показана зависимость максимальных напряжений в зависимости от расстояния центра фиксатора к дну экрана. Кривая представлена для случая, когда расстояние от центра фиксатора к торцу борта в 10 раз больше внешнего радиуса юбки фиксатора. Из графика видно, что с увеличением соотношения Ъ1К напряжения уменьшаются и в случае, когдаfcfR 3,2, выходит на постоянный уровень. На фиг. 4 приведены кривые изменения максимальных напряжений . в случае, когда соотношение высоты борта экрана к внешнему радиусу, юбки ОИ-Ъ . O-t-fa . . M-ffa .а -Б- 4;-р-().-р-в. фиксатора равно При увеличении соотношения борта экрана к внешнему радиусу юбки фиксатора соответственно увеличивается и зона возможного расположения фиксатора. В этой зоне напряжения минимальны и расположение центра фиксатора по высоте борта экрана удовлетворяет соотношению а Ъ ,8 i . На фиг. 5 показана зависимость максимальных кольцевых напряжений в зависимостиот глубины аварки юбки фиксатора в борт экрана, С увеличением глубины вварки Vi напряжения резко изменяются до тех пор, пока не будет выполнено соотношение ,4, При удовлетворении соотно0,4 v - ОЛ напряжения существенно не изменяются. При дальнейшем увеличении h (- ) уровень напряжений увеличивается. Таким образом, предложенная конструкция фиксаторного узла экрана малогабаритного цветного кинескопа обеспечивает оптимально возможную термопрочность, надежность и долговременность экрана цветного кинескопа в условиях воздействия окружающей среды, что значительно повьш1ает его качество, повьш1ение выпуска годных изделий за счет уменьшения брака вследст:;.е треска экранов по фиксаторному узлу на операциях терморб работки.

ЭКРАН ЦВЕТНОГО КИНЕСКОПА, содержащий дно и замкнутый борт, на внутренней стороне которого расположены металлические фиксаторы SKu.iiiv/rMA с цилиндрической юбкой, отличающийся тем, что, с целью повьшения механической прочности и термической устойчивости экрана, увеличения выхода годных изделий, борт с фиксаторами вьтолнен так, что расстояния по внутренней стороне борта экрана от оси фиксатора до торца борта и до дна соответственно не менее, чем в 2,8 и 3,2 раза больше внешнего радиуса юбки фиксатора, а отношение длины погруженной в борт части юбки фиксатора (Ь ) к минимальной толщине борта (d ) выбрано из соотношения § 0.4 4 0.7 (О со ел to о: 00 «ЛР. /

i/г.У

.2

I 1

5 3

Л

Pue.V