JP2003507301A - 陰極線管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＣＲＴのガラスパネルの強度を増大させるために、ガラスパネルの温度を、２次成形中、アニーリング温度点より高い、好ましくは少なくとも30℃高い温度から、充分に低い温度、好ましくはひずみ温度点より少なくとも80℃低い温度まで減少させる。このことによって、緻密度の低いガラスパネルの表面圧縮度を高くしうる。その後には、ガラスパネルに通常のアニーリング工程を施こさない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ガラスの表示パネルをプレス成形し、再加熱し、次に２次成形する
陰極線管の製造方法に関するものである。

【０００２】 このような製造方法は米国特許第3,484,225 号明細書から既知である。この既
知の製造方法では、ガラスパネルに、通常、極めて高い温度（1000℃〜1100℃）
で行なわれるプレス成形をし、その後、このガラスパネルを、ガラスのひずみ温
度点より高い温度まで再加熱し、２次成形装置で２次成形する。 このような製造方法で、ガラスのフェースパネル（表示パネル）を正確に形成
することができる。

【０００３】 ＣＲＴの寸法及び重量は益々大きくなっている。更に、ガラスパネルの正面は
益々平坦になっている。しかし、一般に、表示パネルの正面の平坦度が増大すれ
ば、ガラスパネルの重量も増大する。その理由は、ＣＲＴの内破又は破裂に対す
る安全性を確実にするためにガラスパネルの厚さを増大させる必要があるからで
ある。 従って、ＣＲＴ、特にガラスパネルの強度を増大させる必要が大いにある。

【０００４】 本発明の目的は、表示パネルの耐損傷性を高めるか、或いはガラスパネルの重
量を減少させるか、或いはこれらの双方を行なう陰極線管の製造方法を提供する
ことにある。

【０００５】 この目的のために、本発明による陰極線管の製造方法においては、２次成形前
にガラスの表示パネルをアニーリング温度点より高い第１温度まで再加熱し、２
次成形中、このガラスの表示パネルの温度をひずみ温度点より低い第２温度まで
減少させ、その後、この表示パネルにはアニーリング処理を行なわないことを特
徴とする。

【０００６】 代表的に、ガラスのアニーリング温度点は約525℃〜560℃にあり、ひずみ温度
点はこれよりも約30℃〜70℃低い。既知の製造方法では、表示パネルをアニーリ
ング温度で、又はそれよりも高い温度で２次成形する。ガラスパネルの成形後、
通常、このガラスパネルをアニーリングして応力を取除く。

【０００７】 本発明による製造方法では、ガラスパネルの温度をアニーリング温度点より高
い第１温度から、ひずみ温度点より低い第２温度まで減少させている間に２次成
形工程を行なう。２次成形中、この温度減少によって、ガラスパネルの表面圧縮
度を高くする。この後、このガラスパネルに従来通りのアニーリング工程を行な
わないので、ガラスパネルのこの高い表面圧縮状態が維持される。この製造方法
は多くの利点を提供する。

【０００８】 高い表面圧縮状態は、ガラスパネルの耐内破性を著しく高め、従って、ＣＲＴ
の安全性を増大させるか、或いは、ガラスパネル及び全体としてＣＲＴの重量を
減少させるか、或いはこれらの双方を行なうことができる。アニーリング工程は
必要なく、実際所望としない。このことは、製造費用及びＣＲＴの製造に必要な
エネルギーを減少させる。更に、ガラスパネルは高い表面圧縮状態にあるが、こ
のガラスパネルのガラスの緻密（コンパクション）度は比較的低い。ＣＲＴの製
造中、ガラスパネルは温度及び熱膨張の変動を受ける。これら熱膨張の変動はガ
ラスパネルに応力及び変形を生ぜしめ、これによって、ＣＲＴの表示スクリーン
上に表示される画質を低下させる。緻密度が低ければ低い程、これらの悪影響が
生じるおそれが少なくなる。従って、本発明の製造方法は、ガラスパネルの緻密
度を比較的低くすることによって画質を改善する。

【０００９】 好ましくは、第２温度をひずみ温度点より少なくとも80℃低くする。このよう
な低い温度は、高い表面圧縮状態で低い緻密度を維持し且つ２次成形後、あまり
弱めないようにする。この点で、特にガラスパネルの内部の温度が、ガラスパネ
ルの表面での温度である第２温度よりも高いことにより、ガラスパネルに温度差
が生じうることは注目すべきことである。

【００１０】 好ましくは、第１温度をアニーリング温度より少なくとも30℃高くする。第１
温度がこれよりも低い場合、ガラスパネルを２次成形しにくくなるので２次成形
に必要な圧力が増大する。

【００１１】 好ましくは、２次成形中の温度減少を５分以内で行なう。この温度減少の時間
をこれよりも長くした場合、ガラスパネルの緻密度が増大し、表面圧縮応力が低
下する。

【００１２】 好ましくは、２次成形工程を、第２温度に、又はそれよりも低い温度に保った
２次成形プレスで行なって、ガラスパネルを第２温度にする。２次成形プレスを
このような温度に維持し、このことによって、２次成形プレスの温度が変動する
場合よりもエネルギーを必要としなくするのが好ましい。

【００１３】 好ましくは、２次成形プレスに、ガラスパネルから２次成形プレスへの熱伝達
を増大させる手段を設ける。熱伝達率が高くなればなる程、ガラスパネルの温度
が急速に低下し、より一層高い圧縮応力がガラスパネルに得られる。

【００１４】 プレスのダイとガラスパネルとの間に設けられている金属クロスは例えば熱伝
達を増大させる。このような手段は、２次成形プレスのダイとガラスパネルとの
接触部分で温度勾配を減少させると共に２次成形プレスのダイを保護する作用も
する。

【００１５】 本発明の上述した観点及びその他の観点は、以下の実施例に関する説明から明
らかとなるであろう。 図面は、線図的であって、実際のものに正比例させて描いていない。特に、幾
つかの寸法は明確のために著しく誇張してある。図中、同一の符号は、同様な部
分を示す。

【００１６】 図１は、陰極線管１を有する表示装置の線図的な破断図であり、この陰極線管
は、表示パネル３と、コーン部４と、ネック部５とを含むガラスエンベロープ２
を有する。このネック部５には、１つ以上の電子ビームを発生する電子銃６が収
容されている。この電子ビームは表示パネル３の内面上の蛍光体層７に集束され
、偏向コイルシステム（図１に図示せず）によって２つの相互に垂直な方向で表
示パネル３に亙って偏向される。

【００１７】 表示装置はしばしば、陰極線管又はテレビジョン表示管１を有し、これらは完
全にガラスより成り、異なる厚さ又は異なる熱吸収特性のガラス壁を有する２つ
以上の部分から成っている。例えば、ガラスのテレビジョン表示管１は通常、ガ
ラスの表示パネル３及びガラスのコーン部４を有し、これらは、別々に製造され
た後、融着によって、又は（ソルダー）ガラスフリットを用いることによって一
体化され、形成された接合部は気密に封じられている。このような表示管の表示
パネル３は、このような表示管のコーン部の壁厚よりも厚い壁厚を有するガラス
壁によって形成されている。表示パネル３をこのように肉厚な壁厚にすることに
よって、このようなスクリーン（表示パネル）を有する表示管が最終的に排気さ
れる際に、表示パネルを充分に剛固なものとする。

【００１８】 図２には、本発明による製造方法を図示する。製造方法の第１工程Ｉでは、高
温のガラスの塊を、製造されるべきガラスパネルの形状にほぼ対応する形状とし
た成形型を有するプレスに供給する。ガラスパネルを通常の方法でプレス成形す
る。この成形されたガラスパネルをプレスから取出すため、このガラスパネルの
温度は降下する。その後、ガラスパネル温度を可調節アニールオーブン22内で第
１温度Ｔ₁ に増大させる（製造方法の第２工程II）。次に、このガラスパネルを
、更に低い第２温度Ｔ₂ 以下にある２次成形プレス内に配置する。ガラスパネル
の２次成形中、少なくともこの２次成形プレスに接触する面に対するガラスパネ
ルの温度を、第２温度Ｔ₂ まで又はこの第２温度Ｔ₂ の付近の温度まで急激に下
げる（製造方法の第３工程III）。この第２温度Ｔ₂ はひずみ温度よりかなり低
い（例えば、少なくとも80℃だけ低い）。ガラスパネルの温度が下がるにつれて
、ガラスパネルの緻密度は低いがその表面圧縮状態は高くなり、従って、ガラス
パネルの強度が増大する。本発明によれば、ガラスパネルの強度が既知の必要な
強度に比べて高くなることにより、ガラスパネルの厚みを減少させることができ
、従って、ＣＲＴの重量を減少させることができる。

【００１９】 図３には、本発明による製造方法で製造中のガラスパネルの温度を図示する。 ガラスパネルを、代表的に1000℃〜1100℃程度の高温Ｔ_f で成形し（第１工程
Ｉ）、その後、このガラスパネルを冷却し、アニーリング温度Ｔ_A より高い第１
温度Ｔ₁ まで再加熱する（第２工程II）。温度差ΔＴ₁ ＝Ｔ₁−Ｔ_Aは30℃よりも
高くするのが好ましい。次に、ガラスパネルを２次成形し（第３工程III）、こ
の２次成形中、ガラスパネルの温度を、ひずみ温度点Ｔ_S よりも充分に低い第２
温度Ｔ₂ まで減少させる。温度差ΔＴ₂ ＝Ｔ_S−Ｔ₂は80℃よりも高くするのが好
ましい。次に、ガラスパネルをアニーリングせず、ガラスパネルの温度をひずみ
温度点Ｔ_s よりも低い状態のままにするか又は少なくともひずみ温度点Ｔ_S より
もあまり上昇させないようにする。第２温度Ｔ₂ はガラスパネルの外面及び内面
の温度である。ガラスパネルを２次成形プレスから取出すと、ガラスパネルの内
部の温度が依然として高いという事実によって生じる再加熱効果のためにガラス
パネルの温度が増大する。このことは、図３に第３工程III後の一時的な温度の
増大により、すなわち温度曲線内のこぶにより図示してある。第２温度Ｔ₂ は、
この一時的な温度増大の最大値がひずみ温度点よりも低く、好ましくはひずみ温
度点よりも充分に（少なくとも30℃）低くなる程度に、ひずみ温度点Ｔ_S よりも
低くし、第３工程IIIで生じた高い表面圧縮が弱まらないようにする。 ２次成形中のガラスパネルの温度は、好ましくは５分未満の期間Δｔ内で減少
させる。

【００２０】 図４には、ガラスパネル３の厚みｄに亙ってこのガラスパネル内に生じる応力
をグラフで示してある。

【００２１】 実線は、本発明による製造方法によって製造されたガラスパネル内の応力レベ
ルを示し、一方、破線は、従来の方法によって製造されたガラスパネル内の応力
レベルを示す。零の線よりも下の応力はいずれも圧縮応力（ｃ）であり、零の線
よりも上の応力は引張り応力（ｔ）である。実線と破線とを比較すれば、本発明
による製造方法が、ガラスパネルの外面（ｏ）及び内面（ｉ）付近で極めて高い
圧縮応力を生じることが明らかとなる。圧縮応力のこの増大は、ＣＲＴを排気す
る際に生じる応力を有効に相殺する。本発明の概念では、この圧縮応力を無くさ
ないようにすることが重要である。従って、２次成形後、アニーリング工程を行
なわない。更に、温度の減少が早い程、表面の圧縮が高くなる。

【００２２】 図５には、２次成形プレスを線図的に示してある。このプレスは押込みプラグ
11及び成形型12を有し、これらの間でガラスの表示パネル３が２次成形される。
押込みプラグ及び成形型は、図５に矢印で線図的に示す２次成形圧力Ｆで互いに
加圧される。本実施例では、一方のダイ（成形型）に、熱伝達を改善するための
クロス13を設けてある。同じ、又は同様なクロスをガラスパネル３と押込みプラ
グ11との間に設けることができる。このプレス、又は少なくとも双方のダイ（押
込みプラグ及び成形型）は第２温度Ｔ₂ 以下の温度に保つ。

【００２３】 当業者にとって、多くの変形が本発明の範囲内で可能であることは明らかであ
る。本発明を要約すると以下の通りである。

【００２４】 ＣＲＴのガラスパネルの強度を増大させるために、ガラスパネルの温度を、２
次成形中、アニーリング温度点より高い、好ましくは少なくとも30℃高い温度か
ら、充分に低い温度、好ましくはひずみ温度点より少なくとも80℃低い温度まで
減少させる。このことによって、緻密度の低いガラスパネルの表面圧縮度を高く
しうる。その後には、ガラスパネルに通常のアニーリング工程を施こさない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 陰極線管を有する表示装置の線図的な破断図である。

【図２】 本発明による製造方法を示す線図である。

【図３】 本発明による製造方法の複数の工程中のガラスパネルの温度を示すグ
ラフである。

【図４】 ガラスパネル内部の応力を示すグラフである。

【図５】 ガラスパネルから２次成形プレスへの熱伝達を増大させるための手段
を有する２次成形プレスを示す線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G015 CA01 CB03 5C012 AA02 BB01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスの表示パネルをプレス成形し、再加熱し、次に２次成形す
   る陰極線管の製造方法において、２次成形前にガラスの表示パネルをアニーリン
   グ温度点より高い第１温度まで再加熱し、２次成形中、このガラスの表示パネル
   の温度をひずみ温度点より低い第２温度まで減少させ、その後、この表示パネル
   にはアニーリング処理を行なわないことを特徴とする陰極線管の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の陰極線管の製造方法において、前記第２温度を
   前記ひずみ温度点より少なくとも80℃低くすることを特徴とする陰極線管の製造
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の陰極線管の製造方法において、前記第１
   温度を前記アニーリング温度点より少なくとも30℃高くすることを特徴とする陰
   極線管の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の陰極線管の製造方法におい
   て、前記２次成形中の温度減少を５分以内で行なうことを特徴とする陰極線管の
   製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の陰極線管の製造方法におい
   て、前記２次成形の工程を、前記第２温度に又はそれより低い温度に保たれた２
   次成形プレス内で行なうことを特徴とする陰極線管の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の陰極線管の製造方法において、前記ガラスの表
   示パネルから前記２次成形プレスへの熱伝達を増大させる手段が設けらている前
   記２次成形プレスを用いることを特徴とする陰極線管の製造方法。