JP2003109522A

JP2003109522A - ディスプレイ用ガラスおよびディスプレイ用ガラスパネル

Info

Publication number: JP2003109522A
Application number: JP2001304951A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Wakatsuki; 若月　　博; Toshihide Murakami; 敏英村上
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程中の熱割れやガラス亀裂の進展や爆縮
等を抑制するディスプレイ用ガラス、およびディスプレ
イ用ガラスパネルを提供する。【解決手段】圧縮応力を有する外表面から、応力が０Ｍ
Ｐａとなる外表面に最も近い位置までの外表層と、圧縮
応力を有する内表面から、応力が０ＭＰａとなる内表面
に最も近い位置までの内表層と、前記外表層と前記内表
層との間に位置し、厚さ方向の少なくとも一部が圧縮応
力となる中間層とを有するガラス強化領域を有するディ
スプレイ用ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン放送
受像機をはじめとするディスプレイに用いられるガラス
およびこれを用いたガラスパネル、すなわちディスプレ
イ用ガラスパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、テレビジョン放送受信等に用い
る陰極線管は真空状態のガラスバルブにより外囲器が形
成されており、該外囲器は映像を表示するフェースプレ
ート部（以下、フェース部と略すことがある）およびフ
ェースプレート部の周囲を囲むように設けられたスカー
ト部を有するガラスパネルと、該ガラスパネルに溶着さ
れ漏斗状の形状を有するファンネルと、該ファンネルに
連なり電子銃を収納するネックとを有して構成されてい
る。該ガラスパネル、ファンネル、およびネックはそれ
ぞれ別の工程で所望の形状に形成された後、溶着されて
１つのガラスバルブに形成されている。近年、テレビの
大型化に伴うガラスバルブの大型化やフェース部のフラ
ット化とともに、プラズマディスプレイや液晶ディスプ
レイ等と比較して陰極線管を用いたテレビの欠点である
質量について、質量低減の試みがなされている。しか
し、内部が真空状態である陰極線管は外部から大気圧を
受けることにより、特にフェース部外側の端部表面およ
び内側の中央部表面に高い引張り応力が発生するので、
軽量化を達成するためにガラスパネルを薄肉化すると後
述するような問題が発生する。

【０００３】図３（ａ）は、内部が真空状態にある陰極
線管のガラスバルブに作用する応力の分布を示してい
る。ここで図３（ａ）で示される実線および破線は、図
３（ｂ）で定められるガラスバルブの矩形状のフェース
部の長軸および短軸上の、最も一般的な陰極線管の外表
面に発生する径方向および周方向の真空応力の応力分布
を示す。図３（ａ）中のσ₁は、図３（ｂ）に示すよう
に、径方向の真空応力成分を、σ₂は周方向の真空応力
成分を示し、応力分布に沿った数字はその位置における
真空応力値（単位：ＭＰａ）を、また＋の符号は引張り
応力、−の符号は圧縮応力であることを示している。例
えば、スクリーン端近傍位置Ｋでは、周方向の真空応力
σ₁が＋９．２（ＭＰａ）と最大の引張り真空応力を形
成している。図３（ａ）中には長軸及び短軸以外におけ
る真空応力は示していないが、ガラスパネルのフェース
部において、長軸及び短軸以外の真空応力は相対的に低
い。

【０００４】すなわち、陰極線管の組立て後におけるガ
ラスパネルには二次元的応力分布が存在し、これをフェ
ース部の外面についてみると、通常フェース部の中央領
域よりスクリーン端部またはその近傍、すなわちスクリ
ーン端近傍に大きい引張り真空応力が発生する。特に、
フラットなフェース部を有するガラスパネルでは、球面
状または円筒面状のフェース部のものに比べてこの傾向
が強く、とりわけ短軸上のスクリーン端近傍に大きい引
張り真空応力が発生する。したがって、ガラスパネルの
構造的強度がこの引張り真空応力に対し十分に耐え得る
ものでないと、大気圧による静的疲労破壊を生じ陰極線
管として機能しなくなる。このため該引張り応力に耐え
得るようにガラスバルブの強度を向上させる必要があ
り、その方法としていくつかの強化方法が開発されてい
る。

【０００５】強化方法の１つとして、いわゆる物理強化
方法が挙げられる。この強化方法は、ガラスバルブ製造
過程中に、ガラス内部の温度が、ガラスを構成する分子
の再配置が可能な温度域にある段階で、ガラスを構成す
る分子の再配置が不可能な温度域までガラス表面の温度
を冷却して一時歪みを発生させ、内部と表面との歪みの
非平衡な状態を形成した後、室温まで冷却することによ
り永久歪みを残留させる方法である。しかしながら、陰
極線管用ガラスパネルやファンネル（以下、ガラス成型
体ともいう）の場合、ガラス成型体にスタッドピンやア
ノードボタン等の金属部品を溶着させる工程があり、こ
の工程の段階において、ガラス成型体表面と内部との温
度差が大きい状態で表面が徐冷点以下まで冷却されるた
めに、非常に大きな歪みが生じる。その結果、その後の
冷却工程において自爆する可能性が生じることから、ガ
ラスパネルやファンネルの物理強化は、以下のような方
法で行われる。

【０００６】具体的には、まず、溶融ガラス塊を下部金
型内に提供し、上部金型を用いてガラスパネル形状また
はファンネル形状に押圧成型する。そして前記上部金型
を引き上げた後、ガラス成型体の内側表面に強制的に冷
却空気を吹き付けて、ガラス成型体をボトムモールドと
ガラス成型体の外側表面とが固着せず、かつ変形を生じ
ない温度まで冷却固化する。

【０００７】その後、一旦ガラスを構成する分子の再配
列が可能な温度域でガラス成型体を３０〜４０分保持
し、ガラス内部と表面との温度を縮小しながら過剰な歪
みを緩和させ、所望の歪みを保持しながら室温まで冷却
することにより永久歪みを残留させる。このようにして
ガラス成型体の表面に圧縮応力σ_C（図４参照）を発生
させることにより、曲げ強度および引張り強度の向上、
ガラスバルブから陰極線管を製造する際における熱的破
損防止、ガラスバルブ内を減圧して真空状態とする真空
引き工程において内外気圧差から生じる真空応力による
破損の防止、陰極線管完成後の遅れ破壊防止等を行って
いる。

【０００８】従来の陰極線管では耐真空圧強度を確保す
るために、このような表面圧縮応力を高める努力が行わ
れてきた。図４には、この物理強化法により得られた断
面方向の応力分布示している。物理強化によって得られ
るガラスの断面方向に働く応力分布σが示されている。
応力分布σは、ガラス層の両面の表層において絶対値が
最大となる圧縮応力σ_Cを有する圧縮応力層を形成し、
一方、ガラス中心層には、この圧縮応力を相殺するよう
に最大の引張り応力σ_Tを有する引張り応力層を形成す
る。以降、最大引張り応力という時は、引張り応力層の
最大の引張り応力値σ_Tを言い、最大圧縮応力という時
は、圧縮応力層の中の絶対値が最大となる圧縮応力値の
絶対値｜σ_C｜をいう。つまり表面の最大圧縮応力の増
加は、同時にガラス断面中央付近の最大引張り応力が増
加することで、肉厚方向の応力バランスが確保されてい
る。このバランスは、表面の最大圧縮応力の大きさと断
面中央部の最大引張り応力の大きさの比は、２：１にな
ることが広く知られている。この最大引張り応力の増加
により、万一ガラスが破壊した際でも、破片が細片化し
易くなり、元のガラス形状を維持しにくくなる。例え
ば、自動車用窓ガラス等は割れにくくするための高い最
大圧縮応力と破損時に人体に対して安全にガラスが細片
化して破壊するための高い最大引張り応力が求められ、
このような自動車用窓ガラスは、物理強化により機能的
に満足するものとなっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一方、陰極線管は内部
が真空状態のため、常に大気による静的荷重を受けるだ
けでなく、万一ガラスが破壊した時に、ガラスの破片は
一旦真空により内部に吸い込まれた後、爆発的な勢いで
前面ガラスパネル前方へ飛び出してくることがある。こ
のため陰極線管では防爆試験と呼ばれるガラスの破壊試
験が行われ、前面ガラスパネル前方への飛び出しが検査
される。これは真空状態に保たれた陰極線管に、ミサイ
ル状や球状の剛体を衝突エネルギーや打点を変化させて
強制破壊させたときの破壊様式や前方へのガラスの飛散
防止効果を確認する試験である。この試験においては、
できるだけ元のガラス状態を維持することが重要であ
り、ガラスの細片化は前方へ飛散するガラス量を多くす
るため、破壊様式として細片化はできるだけ避けたい。
このため物理強化を利用した陰極線管では、ガラスが細
片化し易い断面中心層の引張り応力を低減することが望
まれる。しかし、表面の強度向上のために最大圧縮応力
を大きくした場合、断面の最大引張り応力も大きくなる
ことから、一旦亀裂が圧縮応力層を貫通すると、内部の
引張り応力層に貯えられた歪エネルギーを解放しようと
して亀裂を加速度的に進展させ、陰極線管の爆縮を招く
危険性がある。そのため、単に圧縮応力および引張り応
力を大きくすることはできない。すなわち、単純に物理
強化すると引張り応力の増加が見込まれるため、前述の
ガラスの飛散防止との両立を考えた場合、単純に物理強
化することはできない。

【００１０】ガラスパネルの爆縮を防止するためには、
引張り真空応力が最大となる領域に発生した亀裂が周辺
に進展するとき、フェース部の中央領域に向かって進展
する亀裂の数を少なくすることが重要であるが、従来の
方法では、亀裂の進展と密接な関係を有する最大引張り
応力のフェース部の平面内の応力分布までコントロール
することは一切考慮されておらず、引張り真空応力が最
大の領域に発生した亀裂はフェース部中央領域に向かっ
て容易に進展し爆縮する。したがって、従来の物理強化
方法でガラス表面層の最大圧縮応力を大きくして更にガ
ラスパネルの薄肉軽量化を図ろうとすると、ガラス中心
層における最大引張り応力も薄肉軽量化に伴って大きく
なり、その結果、引張り真空応力が表面層の最大圧縮応
力に対して抑制されていても、爆縮防止（防爆）が損な
われたり、陰極線管の製造工程中に熱割れが発生する場
合がある。そのため、従来の物理強化の方法は圧縮応力
の実用範囲が極めて制限され、ガラスパネルの圧縮応力
を思うように高められない。従って、従来の物理強化方
法では、一層の薄肉軽量化を図ることが困難であった。

【００１１】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ために、ガラスパネルが割れた際の破砕の細片化を制御
するとともに亀裂の伸展を制御することができ、元の形
状の崩壊を防止することができ、薄肉軽量化を行うこと
ができるディスプレイ用ガラスおよびディスプレイ用ガ
ラスパネルを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ディスプレイ
用ガラスの表面層の圧縮応力を増加させたときに同時に
生じるガラス中間層の引張り応力の一部分を圧縮応力側
に変化させることにより、上記目的を達成することがで
きるものである。すなわち、上記目的を達成するため
に、本発明は、圧縮応力を有する外表面から、応力が０
ＭＰａとなる外表面に最も近い位置までの外表層と、圧
縮応力を有する内表面から、応力が０ＭＰａとなる内表
面に最も近い位置までの内表層と、前記外表層と前記内
表層との間に位置し、厚さ方向の少なくとも一部が圧縮
応力となる中間層とを有するガラス強化領域を有するデ
ィスプレイ用ガラスを提供するものである。

【００１３】また、本発明は、略矩形形状のフェースプ
レート部と、このフェースプレート部の周りに延在して
側壁を形成するスカート部を有するディスプレイ用ガラ
スパネルであって、圧縮応力を有する外表面から、応力
が０ＭＰａとなる外表面に最も近い位置までの外表層
と、圧縮応力を有する内表面から、応力が０ＭＰａとな
る内表面に最も近い位置までの内表層と、前記外表層と
前記内表層との間に位置し、厚さ方向の少なくとも一部
が圧縮応力となる中間層とを有するガラス強化領域を、
前記フェースプレート部および前記スカート部の少なく
とも一方の一部に設けたことを特徴とする陰極線管ガラ
スパネルを提供するものである。

【００１４】前記フェースプレート部の対角線両端部近
傍を含む、対角線に沿った対角線の長さの３分の１以上
の部分が、前記ガラス強化領域を有していることを特徴
とする前記記載のディスプレイ用ガラスパネルを提供す
るものである。

【００１５】前記スカート部は、前記フェースプレート
部の幅方向中央部から延在する部分のうち、スカート部
の高さ方向における前記スカート部高さの５分の１以上
の部分が、前記ガラス強化領域を有していることを特徴
とする前記記載のディスプレイ用ガラスパネルを提供す
るものである。

【００１６】前記フェースプレート部は、長辺両端部近
傍を含む、長辺に沿った長辺の長さの３分の１以上の部
分が、前記ガラス強化領域を有していることを特徴とす
る前記記載のディスプレイ用ガラスパネルを提供するも
のである。

【００１７】前記フェースプレート部の短軸端部または
長軸端部は、外表面の圧縮応力の最大値が７ＭＰａ以上
である部分を有することを特徴とする前記記載のディス
プレイ用ガラスパネルを提供するものである。ここで、
前記ディスプレイ用ガラスとしては、フラットパネルデ
ィスプレイに用いられるスカート部をもたない平板のガ
ラス、具体的には、例えば、ＦＥＤ（フィールド・エミ
ッション・ディスプレイ）用のスクリーンを形成する平
板ガラスが挙げられる。また、前記ディスプレイ用ガラ
スパネルとしては、例えば、陰極線管用ガラスパネル
や、フェース部およびスカート部を有したＦＥＤ用ガラ
スパネルが挙げられる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のディスプレイ用
ガラス、およびディスプレイ用ガラスパネルについて好
適な実施形態を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明
のディスプレイ用ガラスパネルの一例である陰極線管用
ガラスパネル１０の正面図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）の線分Ｄ−Ｄ' を矢印方向に向かって見た際の断
面図である。図１（ａ）および（ｂ）に示されるよう
に、陰極線管用ガラスパネル１０は、スクリーンが形成
される略矩形のフェースプレート部１２と、このフェー
スプレート部１２の周縁にわたって延在して側壁を構成
するスカート部１４とを有し、ガラスファンネルと装着
されて陰極線管の外囲器を構成するガラスバルブを形成
するものである。フェースプレート部１２は、端辺１６
ａ、１６ｂ、１６ｃおよび１６ｄ（１６ａおよび１６ｃ
を長辺、１６ｂおよび１６ｄを短辺ともいう）によって
四方を囲まれて略矩形状を成した画面表示するためのス
クリーンＳを形成する。このスクリーンＳは、４つのコ
ーナーＴ₁、Ｔ₂、Ｔ₃、およびＴ₄を有し、コーナー
Ｔ₁〜Ｔ₃間に対角線１６ｅを、コーナーＴ₂〜Ｔ₄間
に対角線１６ｆを有する。また、フェースプレート部１
２は、図中縦方向に短軸Ａを、図中横方向に長軸Ｂを有
し、短軸Ａの両端には短軸端部Ｍ₁、Ｍ₂を、長軸Ｂの
両端には長軸端部Ｍ₃、Ｍ₄を有する。このようなフェ
ースプレート部１２の外面は、フラット状、球面上、円
筒面状のいずれであってもよい。一方、スカート部１４
は、図１（ｂ）に示すように、フェースプレート部１２
の周縁にわたって、フェースプレート部１２と滑らかに
接続するためのブレンドＲ部１８を有する。スカート部
１４におけるスカート部の高さＨは、ブレンドＲ部１８
とフェースプレート部１２の接続点から図１（ｂ）中水
平方向に引いた延長線からシールエッジ部２０の端に至
る距離によって定まる。

【００１９】このような陰極線管用ガラスパネル１０
は、図１に示すスクリーンＳの対角線１６ｅ、１６ｆの
両端部（コーナーＴ₁〜Ｔ₄）近傍を含む（両端部を含
んでもよいし、含まなくてもよい）少なくとも各々の対
角線に沿った対角線の長さの３分の１以上の部分が、下
記に示すガラス強化領域を有している。すなわち、対角
線１６ｅ、１６ｆの各々について、両端部近傍を含む２
つの部分の対角線に沿った長さの和が、対角線の長さの
３分の１以上となっている。ここでガラス強化領域と
は、図２に示すように、圧縮応力を有する外表面から応
力が０ＭＰａとなる外表面に最も近い位置までの外表層
１と、圧縮応力を有する内表面から応力が０ＭＰａとな
る内表面に最も近い位置までの内表層２と、外表層１と
内表層２の間に位置し、少なくとも圧縮応力となる部分
を有する中間層３とを備えた領域である。このようなガ
ラス強化領域は後述する物理強化によって形成すること
ができる。なお、図２中、中間層３は、更に層３Ａ、３
Ｂ、３Ｃの３つの層に細分化され、層３Ｂは圧縮応力を
有する。本発明においては、中間層３は、層３Ｂに圧縮
応力を有するものに限定されず、圧縮応力となる部分を
少なくとも有すれば、中間層３の分布はどのようなもの
であってもよい。ちなみに、外表面とは、陰極線管を形
成した際、外側に位置する面（大気圧を受ける面）のこ
とである。同様に、内表面とは、陰極線管を形成した
際、内側に位置する面（陰極線管内部真空領域と接する
面）のことである。また、従来の物理強化方法によって
形成される応力分布は、図４に示すように表され、内表
面近傍、および外表面近傍では圧縮応力となり、その内
部では全てが引張り応力となっている。

【００２０】このようなガラス強化領域は、スクリーン
Ｓの対角線１６ｅ、１６ｆの両端部近傍を含む少なくと
も各々の対角線に沿った対角線の長さの２分の１以上の
部分に設けられるとさらによい。上記ガラス強化領域が
対角線の両端部近傍を含む少なくとも対角線に沿った対
角線の長さの３分の１以上の部分に設けられることによ
り、ガラスパネルの破壊による爆縮が対角コーナーに向
かうのを防ぐことができる。

【００２１】また、同様に図１に示すスクリーンＳの長
辺（１６ａ、１６ｃ）側端部において、長辺１６ａ、１
６ｃの両端部近傍を含む（両端部を含んでも含まなくて
もよい）少なくとも長辺に沿った長辺の長さの３分の１
以上の部分が、上記ガラス強化領域を有していることが
好ましい。すなわち、長辺１６ａ、１６ｃの各々につい
て、両端部近傍を含む２つの部分の長辺に沿った長さの
和が、長辺の長さの３分の１以上となっているのが好ま
しい。より好ましくは、長辺１６ａ、１６ｃの両端部近
傍を含む少なくとも長辺に沿った長辺の長さの２分の１
以上の部分に上記ガラス強化領域が設けられるとよい。
上記ガラス強化領域がフェースプレート部の長辺側端部
に長辺の長さの３分の１以上の部分に設けられることに
より、ガラスパネルの破壊による爆縮がフェースプレー
ト部の長辺端部に向かうのを防ぐことができる。

【００２２】また、陰極線管用ガラスパネル１０のスカ
ート部１４は、図１に示すフェースプレート部１２の幅
方向中央部（短軸端部Ｍ₁、Ｍ₂）から延在する部分の
うち、スカート部の高さＨの５分の１以上の部分が、上
記ガラス強化領域を有していることが好ましい。より好
ましくは、上記５分の１以上の部分が、スカート部の高
さ方向の中央部を含むとよい。あるいは、上記５分の１
以上の部分が、上記中央部からスカート部の高さ方向の
フェースプレート部１２側の部分を含んでいるとよい。
前記ガラス強化領域をスカート部に有することで、スカ
ート部を横切り、爆縮につながる亀裂を防ぐことができ
る。

【００２３】本発明のディスプレイ用ガラスパネルの短
軸端部（Ｍ₁、Ｍ₂）または長軸端部（Ｍ₃、Ｍ₄）に
おいて、外表面の圧縮応力の最大値が７ＭＰａ以上であ
る部分を有することが好ましい。外面曲径半径が大き
く、フェースプレート部の平坦度が高い場合、外表面の
圧縮応力の最大値が１０ＭＰａ以上である部分を有する
ことがより好ましい。表面の圧縮応力の最大値が７ＭＰ
ａ以上であると、圧縮応力による耐圧強度を確保するこ
とが可能となる。このようなガラス強化領域は下記物理
強化方法によって形成することができる。

【００２４】まず、従来のガラスの物理強化方法と同
様、ガラス内部の温度がガラスを構成する分子の再配置
が可能な温度域にある段階において、ガラスを構成する
分子の再配置が不可能な温度域までガラス表面の温度を
低下させて歪みを発生させる加熱工程を有する。この時
のガラス表面近傍は、歪みを生じた状態での固化層であ
り、断面中央付近は未だ完全に固化していない溶融状態
である。次に、この段階のガラスに対して、片面あるい
は両面より表層の固化層を再溶融させる工程を有する。
すなわち、ガラス断面中央付近の温度を上回るような温
度分布、つまり外面の温度が高く、断面中央分布が低く
なるような温度分布を一時的に形成させる再溶融工程を
有する。この後、一旦ガラスを構成する分子の再配列が
可能な温度域でガラス成型体を３０〜４０分保持し、ガ
ラス内部と表面との温度を縮小しながら過剰な歪みを緩
和させ、所望の歪みを保持しながら室温まで冷却するこ
とにより永久歪みを残留させる工程を有する。これによ
り、断面方向の応力のバランスが従来の物理強化と異な
り、断面中央付近は圧縮応力にすることができると同時
に、表面圧縮応力を増加させることができる。このよう
な物理強化は、従来陰極線管ガラスパネルにおいて用い
られた方法が、上記再溶融工程を有していない点で異な
る。

【００２５】ここで、再溶融は、例えば、ガラスパネル
の外面温度が４４０〜５５０℃の時に、外表面から酸素
バーナーで加熱することによって行われる。その際、酸
素バーナーにより、ガラスパネルの外面温度を６００〜
７００℃、好ましくは６４０〜６８０℃まで加熱し、こ
の加熱時間は、３０〜１２０秒とするとよい。

【００２６】

【実施例】このような物理強化をフェースプレート部に
施し、ディスプレイ用ガラスパネルを表１に示すように
作製して陰極線管を作製し、防爆の効果を調べた。作製
されたディスプレイ用ガラスパネルのスクリーン（有効
画面）は、対角長さ８６０ｍｍクラス（３６インチ）相
当のガラスパネルである。なお、以下の実施例および比
較例におけるガラスパネルの材料としては、密度２．７
９ｇ／ｃｍ³、ヤング率７．５×１０⁵ｋｇ／ｃｍ²、
ポアソン比０．２１、軟化点７０３℃、徐冷点５２１
℃、歪点４７７℃である旭硝子社製の商品名５００８の
ガラス材料を用いた。

【００２７】

【表１】

【００２８】実施例１〜４、および比較例１〜３におけ
るアスペクト比は１６：９、フェースプレート部最外径
は９２１．６ｍｍ、フェースプレート部全高は１１５．
０ｍｍ、およびフェースプレート部外面曲率半径は１０
００００ｍｍとした。最大圧縮応力、あるいは最大引張
り応力の測定は、フェースプレート部の短軸端部におい
て、幅１５ｍｍ、長さ５０ｍｍの試験片を切り出し、こ
れら測定片の表面における圧縮応力をＪＩＳ−Ｓ２３０
５−1994（直接法（セナルモン法））に準拠して光弾性
応力計を用いて測定した。また、防爆の効果として防爆
発生率を調べた。この爆縮発生率は、ミサイル法を用い
て得た。ミサイル法はダイヤモンドカッタで長さ１０ｃ
ｍのスクラッチをフェースプレート部の有効画面表示端
近くの長辺側上下２ケ所に入れた後、最大２０Ｊのエネ
ルギーを与えるようミサイル状の鋼鉄製物体によりフェ
ースプレート部を衝撃する。その衝撃により陰極線管を
破壊して、その際飛散するガラス片の質量により合否判
定をおこなう試験である。この試験を１０回行って、爆
縮発生率を得た。

【００２９】［実施例１]フェースプレート部中央肉厚
が18.0mm、封着部肉厚（シールエッジ部肉厚）が13.5m
m、ガラスパネル質量が35.0kgのガラスパネルを作製
し、該ガラスパネルを用いて陰極線管を作製した。ここ
で、ガラスパネルに圧縮応力を付与する物理強化の方法
としては、上記方法を用いた。具体的には、ガラスパネ
ル成形後に、４４０℃まで温度が低下したガラスパネル
の表面を、酸素バーナーを用いて、該ガラスパネル表面
温度が約６５０℃となるように加熱して再溶融させ、そ
の後、徐冷炉に投入して冷却した。このようにして、フ
ェースプレート部の対角線両端部近傍を含む、対角線に
沿った対角線の長さの３分の２の部分に、図２の３Ｂに
示されるような圧縮応力を有する中間層を形成させた。

【００３０】［実施例２］フェースプレート部中央肉厚
が18.5mm、封着部肉厚が13.5mm、ガラスパネル質量が3
5.6kgのガラスパネルを作製し、該ガラスパネルを用い
て陰極線管を作製した。ここで、ガラスパネルに圧縮応
力を付与する物理強化の方法としては、実施例１と同様
の方法を用いた。具体的には、ガラスパネル成形後に、
４６０℃まで温度が低下したガラスパネルの表面を、酸
素バーナーを用いて、該ガラスパネル表面温度が約６４
０℃となるように加熱して再溶融させ、その後、徐冷炉
に投入して冷却した。このようにして、フェースプレー
ト部の対角線両端部近傍を含む、対角線に沿った対角線
の長さの３分の１の部分に、図２の３Ｂに示されるよう
な圧縮応力を有する中間層を形成させた。

【００３１】［実施例３］フェースプレート部中央肉厚
が18.0mm、封着部肉厚が13.5mm、ガラスパネル質量が3
5.6kgのガラスパネルを作製し、該ガラスパネルを用い
て陰極線管を作製した。ここで、ガラスパネルに圧縮応
力を付与する物理強化の方法としては、実施例１と同様
の方法を用いた。具体的には、ガラスパネル成形後に、
４２０℃まで温度が低下したガラスパネルの表面を、酸
素バーナーを用いて、該ガラスパネル表面温度が約６６
０℃となるように加熱して再溶融させ、その後、徐冷炉
に投入して冷却した。このようにして、長辺両端部近傍
を含む、長辺に沿った長辺の長さの２分の１の部分に、
図２の３Ｂに示されるような圧縮応力を有する中間層を
形成させた。

【００３２】［実施例４］フェースプレート部中央肉厚
が19.0mm、封着部肉厚が11.5mm、ガラスパネル質量が3
5.2kgのガラスパネルを作製し、該ガラスパネルを用い
て陰極線管を作製した。ここで、ガラスパネルに圧縮応
力を付与する物理強化の方法としては、実施例１と同様
の方法を用いた。具体的には、ガラスパネル成形後に、
４４０℃まで温度が低下したガラスパネルの表面を、酸
素バーナーを用いて、該ガラスパネル表面温度が約６５
０℃となるように加熱して再溶融させ、その後、徐冷炉
に投入して冷却した。このようにして、スカート部の高
さ方向おける前記スカート部の高さの２分の１の部分
に、図２の３Ｂに示されるような圧縮応力を有する中間
層を形成させた。実施例１〜４について、表１の結果に
示すように、中間層において圧縮応力を示す部分を有す
ることがわかった。

【００３３】［比較例１〜３］比較例１として、フェー
スプレート部中央肉厚が20.0mm、封着部肉厚が13.5mm、
ガラスパネル質量が37.2kgのガラスパネルを作製した。
該ガラスパネルを従来の物理強化により強化し、それを
用いて陰極線管を作製した。比較例２として、フェース
プレート部中央肉厚が18.0mm、封着部肉厚が13.5mm、ガ
ラスパネル質量が35.0kgのガラスパネルを作製した。該
ガラスパネルを従来の物理強化により強化し、それを用
いて陰極線管を作製した。比較例３として、フェースプ
レート部中央肉厚が19.0mm、封着部肉厚が11.5mm、ガラ
スパネル質量が35.2kgのガラスパネルを作製した。該ガ
ラスパネルを従来の物理強化により強化し、それを用い
て陰極線管を作製した。応力測定は、実施例１〜４と同
様に、パネルガラスの短軸端部において、幅１５ｍｍ、
長さ５０ｍｍの試験片を切り出し、これら測定片の表面
における圧縮応力をＪＩＳ−Ｓ２３０５−1994（直接法
（セナルモン法））に準拠して光弾性応力計を用いて測
定した。また、爆縮発生率も、実施例１〜４と同様に、
上記ミサイル法の試験を１０回行った結果である。比較
例１〜３について、表１の結果に示すように、中間層に
圧縮応力を示す部分を有していなかった。

【００３４】表１中の爆縮発生率とは、陰極線管を組み
上げ真空に引いた後、前面パネルにミサイル型の鉄鋼製
物体を任意のエネルギーで衝突させることによって、ガ
ラスが細片化して前面にそのガラスの破砕粉が飛び出し
てくる現象が発生する割合を示している。爆縮発生率を
比較すると、爆縮が１回でも生じると破砕時にガラスが
前方に飛び出す可能性があるため、設計上、陰極線管と
しての機能を満たすことができない。表１より、実施例
１〜４はいずれも防爆に関して合格し、比較例２、およ
び比較例３が不合格であった。また、比較例１も合格し
たが、実施例１〜４はいずれも比較例１に比べ、ガラス
肉厚は薄く軽量である。これより同じガラスパネルの形
状でも、ガラスパネルの断面方向中心部に圧縮応力を存
在させることによって、爆縮する危険性を大幅に回避す
ることができ、しかも、ガラスの薄肉化、軽量化を達成
することがわかった。なお、本発明のディスプレイ用ガ
ラス、および本発明のディスプレイ用ガラスパネルは、
上記陰極線管用ガラスパネルの他に、ＦＥＤ用の平板ガ
ラスや、フェース部およびスカート部を有したＦＥＤ用
ガラスパネルに用いることができる。

【００３５】以上、本発明のディスプレイ用ガラス、お
よびディスプレイ用ガラスパネルについて詳細に説明し
たが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を
行ってもよいのはもちろんである。

【００３６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、陰極線管
ガラスパネルの表面層の圧縮応力を増加させたときに同
時に生じるガラス中間層の引張り応力の一部分を圧縮応
力側に変化させることにより、ガラスパネルが割れた際
の破砕の細片化を制御するとともに亀裂の伸展を制御す
ることができ、元のガラスパネルの形状の崩壊を防止す
ることができるディスプレイ用ガラスパネルを得ること
ができる。また、この効果により、機械衝撃や陰極線管
組み立て中の熱衝撃による爆縮や完成後の疲労破壊を抑
えた強固で軽量な陰極線管ガラスバルブを容易に製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のディスプレイ用ガラスパネ
ルの一例の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示される
Ｄ−Ｄ’断面を示す断面図である。

【図２】本発明のディスプレイ用ガラスパネルのガラ
ス断面における強化応力の分布の一例を示す図である。

【図３】（ａ）は、陰極線管の外表面に発生する径方
向および周方向の真空応力の応力分布の一例を示す説明
図であり、（ｂ）は（ａ）における径方向および周方向
を説明する説明図である。

【図４】従来の物理強化によるガラスのガラス断面に
おける応力分布の一例を示す図である。

【符号の説明】

１、４：外表層２、５：内表層３、６：中間層３Ａ、３Ｂ、３Ｃ：層１０：陰極線管用ガラスパネル１２：フェースプレート部１４：スカート部１６ａ，ｂ，ｃ，ｄ：スクリーン端１６ｅ，１６ｆ：対角線１８ブレンドＲ部２０シールエッジ部Ａ：短軸Ｂ：長軸Ｈ：スカート部高さＫ：スクリーン端近傍位置Ｍ₁，Ｍ₂：短軸端部Ｍ₃，Ｍ₄：長軸端部Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄：コーナーＳ：スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮応力を有する外表面から、応力が０Ｍ
Ｐａとなる外表面に最も近い位置までの外表層と、圧縮
応力を有する内表面から、応力が０ＭＰａとなる内表面
に最も近い位置までの内表層と、前記外表層と前記内表
層との間に位置し、厚さ方向の少なくとも一部が圧縮応
力となる中間層とを有するガラス強化領域を有するディ
スプレイ用ガラス。
【請求項２】略矩形形状のフェースプレート部と、この
フェースプレート部の周りに延在して側壁を形成するス
カート部を有するディスプレイ用ガラスパネルであっ
て、圧縮応力を有する外表面から、応力が０ＭＰａとな
る外表面に最も近い位置までの外表層と、圧縮応力を有
する内表面から、応力が０ＭＰａとなる内表面に最も近
い位置までの内表層と、前記外表層と前記内表層との間
に位置し、厚さ方向の少なくとも一部が圧縮応力となる
中間層とを有するガラス強化領域を、前記フェースプレ
ート部および前記スカート部の少なくとも一方の一部に
設けたことを特徴とするディスプレイ用ガラスパネル。
【請求項３】前記フェースプレート部の対角線両端部近
傍を含む、対角線に沿った対角線の長さの３分の１以上
の部分が、前記ガラス強化領域を有していることを特徴
とする請求項２記載のディスプレイ用ガラスパネル。
【請求項４】前記スカート部は、前記フェースプレート
部の幅方向中央部から延在する部分のうち、スカート部
の高さ方向における前記スカート部の高さの５分の１以
上の部分が、前記ガラス強化領域を有していることを特
徴とする請求項２記載のディスプレイ用ガラスパネル。
【請求項５】前記フェースプレート部は、長辺両端部近
傍を含む、長辺に沿った長辺の長さの３分の１以上の部
分が、前記ガラス強化領域を有していることを特徴とす
る請求項２記載のディスプレイ用ガラスパネル。
【請求項６】前記フェースプレート部の短軸端部または
長軸端部は、外表面の圧縮応力の最大値が７ＭＰａ以上
である部分を有することを特徴とする請求項２〜５のい
ずれかに記載のディスプレイ用ガラスパネル。