JP2963702B2 - 陰極線管外囲器及び陰極線管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は陰極線管外囲器に関し、特に複数のネックを
有する陰極線管の真空外囲器の構造及びこの構造を適用
したカラー受像管に関するものである。

（従来の技術） 複数のネックを有するカラー受像管の真空外囲器は例
えば第９図に示す様に、内面にスクリーン面（103）を
もち概略矩形状をなすフェースプレート（104）と、こ
のフェースプレート（104）の周縁部から管軸とほぼ平
行に延びるスカート（105）を有するパネル（106）とこ
のスカート（105）に連結され、ファンネル（107）を介
して連結された複数のネック（108）から真空外囲器（1
02）が構成されている（特開昭61−256551号公報参
照）。複数のネック（108）には電子銃（109）が内装さ
れており、この電子銃（109）から発射された３本の電
子ビーム（110）（第９図では３本の電子ビームを１グ
ループとして表わしている。）は前記ネック（108）か
らファンネル（107）にかけこの外壁に装着された複数
の偏向ヨーク（111）によりスクリーン面（103）上の所
定領域を偏向走査される。

パネル（106）にはスクリーン面（103）から所定間隔
をもって対設され、多数の開孔を有するシャドウマスク
（112）とこのシャドウマスク（112）を支持するフレー
ム（113）が配置されており、このシャドウマスク（11
2）により３本の電子ビーム（110）は色選択され、所定
の蛍光体を衝撃発光させる。このようにスクリーン面
（103）を複数の領域に分割し、該領域に対向して配置
された複数の電子銃（109）から発射された電子ビーム
によって画像を分割表示するカラー受像管の真空外囲器
は通常のカラー受像管の真空外囲器に比べて極めて複雑
な形状であり、ガラスの成形加工が非常に困難で量産に
は不向きである。

更に真空外囲器の大形化に伴い大気圧に対して十分な
強度を保つ為ファンネル（107）のガラス肉厚をパネル
（106）のガラス肉厚と同程度に厚くする必要がある。
一方、ネック（108）のガラス肉厚は通常1mm程度と極め
て薄く、ファンネル（107）からネック（108）にかけこ
の熱容量の分布は急激に変化し、カラー受像管の製造工
程中に複数回通る熱工程での熱歪が増大し破壊しやすく
なり量産に不向きになる。

（発明が解決しようとする課題） このようにファンネル（107）を通常の陰極線管のよ
うにガラスのみで構成すると、ファンネルの成形加工が
困難となり量産に不向きとなる。更に陰極線管の大形化
に伴い大気圧に対する強度を増す為にファンネルのガラ
ス肉厚は厚肉化し、肉厚の分分も急激に変化し、製造工
程中での熱歪が増大し量産に不向きとなる問題がある。

本発明は上述した問題に鑑み複数のネックをもつ受像
管の製作を容易にした構造を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は平面形状が略矩形状を成すフェースプレート
と前記フェースプレートの周縁部から管軸とほぼ平行に
延在するスカートからなるガラスパネルと、複数のガラ
スネックと、前記複数のガラスネックから延在する漏斗
状の複数のファンネルと、前記ガラスパネルと前記複数
のファンネルとを相互に連結し前記フェースプレートと
略平行な主面を有する金属連結部材と、前記複数のファ
ンネルと前記金属連結部材とを連結する第１の中間部材
と、前記ガラスパネルと前記金属連結部材とを連結する
第２の中間部材とを備え、 少なくとも前記第１の中間部材または前記第２の中間
部材には前記金属連結部材と前記ファンネルまたは前記
ガラスパネルとの熱膨張量の差分を吸収する差分吸収手
段を設けることにより、薄型で複雑な形状の外囲器を容
易に形成できると共に軽量化も実現することができる。

また、平面形状が略矩形状を成すフェースプレートと
前記フェースプレートの周縁部から管軸とほぼ平行に延
在するスカートからなるガラスパネルと、前記ガラスパ
ネルの内面に形成された蛍光スクリーンと、前記蛍光ス
クリーンに電子ビームを射突させ前記蛍光スクリーンを
発光させる電子源と、複数のガラスネックと、前記複数
のガラスネックから延在する漏斗状の複数のファンネル
と、前記ガラスパネルと前記複数のファンネルとを相互
に連結し前記フェースプレートと略平行な主面を有する
金属連結部材と、前記複数のファンネルと前記金属連結
部材とを連結する第１の中間部材と、前記ガラスパネル
と前記金属連結部材とを連結する第２の中間部材とを備
え、少なくとも前記第１の中間部材または前記第２の中
間部材には前記金属連結部材と前記ファンネルまたは前
記ガラスパネルとの差分を吸収する差分吸収手段を設け
ることにより、防爆特性が優れ、薄型、軽量化された陰
極線管を得ることができる。

（作 用） 従来、陰極線管外囲器において複雑な形状を成してい
たファンネルの一部に本発明の構造の金属を用いること
でファンネルの形状を簡単化でき、成形性が大幅に向上
し、量産しやすい構造となる。またこの時金属部材とフ
ァンネルの間、又はガラスパネルと金属部材の間には中
間部材を配置しているため安価で複雑な形状の外囲器を
得ることが可能となる。

中間部材に封着合金、金属部材に軟鋼材を用いること
により外囲器をガラス−封着合金−軟鋼材−封着合金−
ガラスの順で接合させることができ、高価な封着合金の
使用を最小限におさえることができる。

この時、少なくとも中間部材に、金属部材とガラスの
熱膨張量の差分を吸収する差分吸収手段を設けることに
より、外囲器が高温熱工程を通過し、金属部材とガラス
との熱膨張量に大きな差が生じても、外囲器を破壊する
ことを防止できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す陰極線管外囲器の概
略斜視図である。第１図のＡ−Ａ断面を第２図に示し以
下、第２図にて説明する。

第２図は本発明の陰極線管外囲器の概略断面図を示す
ものであり、第３図は第２図の一部拡大図である。

第２図において、陰極線管外囲器（１）は概略矩形を
成すフェースプレート（２）と前記フェースプレート
（２）の周縁部から管軸とほぼ平行に延びるスカート
（３）から成るパネル（４）を形成し、このパネル
（４）が第２の中間部材Ａ（５）を介して連結し、フェ
ースプレート（２）とほぼ平行な主面をもつ金属連結部
材（以下リアプレートと称す）（６）とこのリアプレー
ト（６）が第１の中間部材Ｂ（７）を介して連結する複
数のファンネル（８）とこのファンネル（８）から延び
るネック（９）とこのネック（９）の下端に連結したス
テム（10）と、前記リアプレート（６）に連結し、該リ
アプレート（６）の主面と略垂直な主面を有する複数の
補強板（11）とから成る。

パネル（４）は通常の陰極線管に用いられているもの
と同様に平面形状が概略矩形状を成すフェースプレート
（２）をもちこのフェースプレート（２）の周縁部には
スカート（３）を有しており該フェースプレートの内面
は609.6mm×457.2mmの大きさの蛍光面を形成できる大き
さであり、スカート（３）の高さは115mmである。第２
の中間部材Ａ（５）はその周縁部形状がスカート（３）
の外周形状と略同一で幅30mmのリング状の金属薄板で内
周側に半径が約6mmの差分吸収手段（以下、突出部と称
す。）（13）が全周に施してあり、材料は板厚が0.2mm
の50％ニッケル合金材（封着合金）を用いている。リア
プレート（６）は周縁部形状がスカート（３）及び第２
の中間部材Ａ（５）の外周形状と略同一で、その主面内
に第１の中間部材Ｂ（７）が取付けられる複数の開口を
有しており板厚が2mmの軟鋼材が用いられている。リア
プレート（６）の開口形状、第１の中間部材Ｂ（７）の
内周形状及びファンネル（８）の内周形状は略同一であ
る。第１の中間部材Ｂ（７）に板厚が0.2mmの50％ニッ
ケル合金材（封着合金）で幅が5mmのリング状薄板であ
る。ファンネル（８）は（広）開口側の対角方向の長さ
が約50mmの漏斗状を成し、外形寸法が22.5mm（φ）のネ
ックに連結されており、両者共軟質ガラス材で形成され
ている。

リアプレート（６）には垂直に折り曲げ加工された複
数の金属補強板（11）が連結されており板厚が2.0mmの
軟鋼材を用いており、高さは40mmである。

次に各部材の接合方法について説明する。

本発明での接合方法は２種類でガラス−金属はフリッ
トシール、金属−金属はシーム溶接を用いている。ガラ
ス−金属の接合はスカート（３）のシール面での第２の
中間部材Ａ（５）との接合と、ファンネル（８）のシー
ル面での第１の中間部材Ｂ（７）との接合がある。この
部分での接合はフリットガラス（12）によるもので約45
0℃、１時間の焼成で接合が完了する。この部分での熱
膨張係数の関係は第２の中間部材Ａ（５）、第１の中間
部材Ｂ（７）が99.0［10^-7/℃］で、パネル（４）、フ
ァンネル（８）が100.0［10^-7/℃］であり、接合後の残
留歪は無視できる程度である。

また、第２の中間部材Ａ（５）、第１の中間部材Ｂ
（７）はフリットガラス（12）との接合強度を向上させ
る為に酸化層が設けられている。金属−金属の接合はリ
アプレート（６）に第２の中間部材Ａ（５）と第１の中
間部材Ｂ（７）を取付ける時行なう。この接合には抵抗
シーム溶接を用いて、フリットガラス（12）による接合
箇所からなるべく離れた位置に溶接している。溶接位置
をフリットガラスでの接合箇所から離しているのは、溶
接時に発生する熱変形によりフリットガラスの接合面が
はがされるのを防ぐ為である。

本実施例ではリアプレート（６）と中間部材Ａ及びＢ
の接合に抵抗シーム溶接を用いたが、例えばプラズマ溶
接、レーザー溶接、超音波溶接等を用いても溶接可能で
ある。

補強板（11）とリアプレート（６）との接合はスポッ
ト抵抗溶接を用いている。

本実施例では補強板（11）（の断面）を“L"字に折り
曲げ抵抗溶接により固定接合しているが、アーク溶接、
プラズマ溶接などの場合は必ずしも折り曲げて固定する
必要はない。

また、補強板（11）の配置位置及び数は大気圧による
リアプレート（６）の変形量が大きい部分に必要数配置
するのが効果的である。

第２図の実施例ではリアプレート（５）を薄板にし補
強板（11）を配置し、大気圧に対する強度を補強板（1
1）の効果で向上させ外囲器の軽量化を実現した場合で
ある。この補強板（11）はリアプレート（６）が十分厚
板の時は配設する必要はなく、例えば板厚が8mmの時は
大気圧による変形は極めて小さく、補強材なしで外囲器
を構成できる。

次に中間部材（５），（７）の動作原理について説明
する。外囲器の熱膨張係数が各部材すべて同一値であ
り、各部材の熱容量が均一であれば、連結後の各部に歪
が残留することはなく、また自然破壊することもない。

また、連結（接合）により歪に対するガラスの強度は
金属と比べて弱く、特に引張力に極めて弱い。一方、金
属の歪に対する強度はガラスより極めて強く、この歪に
より破壊することは殆んどない。連結によるガラスの破
壊はガラスと金属の接合（連結）面での熱膨張係数の違
いによるものと構造物各部での熱膨張（又は熱収縮）量
の差によるものに大別でき、前者の接合面（物）間での
熱膨張係数の差によるものは一般に構造物の大きさに無
関係である。一方後者の構造物各部での熱膨張（又は熱
収縮）量の差によるものは構造物の大きさ、形状構造物
全体で異った熱膨張材の占める割合等で決定され、一般
に大形の構造物程、この影響を受ける。

従って、大形の陰極線管外囲器では、この熱膨張の差
によるガラスの破壊を防ぐ為に熱膨張の差分を吸収する
手段が必要となる。

第２の中間部材Ａ（５）は上述した熱膨張量の差分に
よって生じた歪を吸収する機能を有するものである。

第４図（ａ）及び（ｂ）は第２の中間部材Ａ（５）の
動作を説明する模式図である。

第２の中間部材Ａ（５）は前述した熱膨張量の差分に
よって生じた歪を吸収するために副吸収部（14）及び主
吸収部（13）（ここでは突出部）を有している。主吸収
部（13）は断面が略半円状（突出部）であり、それ以外
の平坦な部分が副吸収部（14）である。主吸収部（13）
はリアプレート（６）とパネル（４）の熱膨張量の差分
を吸収するもので、その差分（量）は極めて大きく（数
百ミクロン）、歪を突出部形状そのものの変形で吸収す
る構造であり、副吸収部（14）はガラスとの封着性を保
つ意味からあまり変形しにくい構造となっている。ま
た、副吸収部（14）とパネル（４）、及び副吸収部（1
4）とリアプレート（６）での熱膨張量の差分は小さ
く、且つ中間部材（副吸収部（14））が薄板（板厚0.2m
m）であることにより、中間部材（副吸収部（14））で
はその板状部材の面内変形（弾性変形）でその歪を吸収
する構造になっている。

第２の中間部材Ａ（５）とリアプレート（６）が予め
Ｓ点にて連結され、次にフリットガラスでパネル（４）
と第２の中間部材Ａ（５）が接合される場合、接合時
（高温）には第４図（ａ）に示す様にフリットガラスは
溶融しており、この状態では第２の中間部材Ａ（５）の
突出部（13）の変形はない。

フリットガラスによってパネル（４）と第２の中間部
材Ａ（５）が接合され、構造物が常時になった時、リア
プレート（６）はパネル（４）より熱膨張係数が大きい
ので第４図（ｂ）に示す様に内側（矢印の方向）へ熱収
縮する。

この収縮に伴って第２の中間部材Ａ（５）の突出部
（13）は変形しパネル（４）とリアプレート（６）の熱
膨張量の差分を吸収しパネル（４）がリアプレート
（６）の熱収縮で破壊されるのを防ぐことができる。

本実施例では熱膨張量の差分を吸収する突出部（13）
を第２の中間部材Ａ（５）のみに設けており第１の中間
部材Ｂ（７）には突出部を有しないリング状薄板であ
る。これはファンネル（８）と第１の中間部材Ｂ（７）
の接合面が小さく、熱膨張量の差分も小さいので主吸収
部（突出部）なしでもガラス（ファンネル）が破壊する
程の歪が発生することはない為である。

またファンネル（８）の接合面が大きくなった場合等
で何らかの熱膨張量の差分を吸収する手段が必要な時は
第１の中間部材Ｂ（７）に主吸収部（突出部（13））を
設けた場合も同様の効果が得られる。

また、本実施例の主吸収部（突出部（13））の形状は
半円形を成しているが、この形状は伸縮可能な形状であ
れば何れでも良く、例えば円形、三角形（断面形状）の
場合においても適用される。

本実施例の中間部材は50％ニッケルの封着合金を用い
ているが52％ニッケル６％クロムの封着合金を用いた場
合でも適用される。

本実施例の第２の中間部材Ａ（５）はパネルとの接合
面から内側（管軸方向）方向へ向って設けており、突出
部（13）もパネルの内側に配置されているが（第３図参
照）、第５図に示す様に突出部（13）及びＳ点をパネル
の外側に設けた場合でも本発明の効果は得ることができ
る。

第６図は本発明の他の実施例を示す部分拡大図であ
る。第６図において、リアプレート（６）は外形がスカ
ート（３）の外周形状より5mm大きく主面内にファンネ
ル（６）の開口と同一形状の複数の開口を有しており、
周縁部（16）はリアプレート（６）の主面に対して垂直
方向（フェースプレート側）に15mm延びており、このリ
アプレート（５）の板厚は2mmである。

また、この周縁部（16）とスカート（３）の間には例
えばシリコーン等の封止部材（15）が配置されている。
他は第１の実施例と同様である。

このようにリアプレート（６）の周縁部（16）をフェ
ースプレート側に曲げることで大気圧に対する機械的強
度が大幅に向上し、特に大気圧又は熱変形によりスカー
ト（３）とリアプレート（６）の連結部分が破壊される
（剥される）のを防ぐ作用がある。

更に周縁部（16）を封止部材（15）で封止すること
で、リアプレート（６）の機械的強度が更に向上すると
同時にリアプレートの酸化（錆）の進行によりスカート
（３）とリアプレート（６）が剥がされるのを防ぐ作用
がある。

第７図は第６図の変形例であり、第２の中間部材Ａ
（５）がパネルとの接合面から内側（管軸方向）へ向か
って設けられた場合を示している。

この実施例では第２の中間部材Ａ（５）とスカート
（３）の接合面及び第２の中間部材Ａ（５）とリアプレ
ートの接触面をカバーするように全周にわたって封止部
材（17）が設けられている。この場合も第６図の実施例
と同様な効果が得られる。

また本発明の外囲器はモノクローム受像管、カラー受
像管の何れの場合にも適用される。

第８図は本発明を適用したカラー受像管の概略断面図
を示す一実施例であり、詳細に説明する。

カラー受像管（201）は内部が真空排気された外囲器
（陰極線管外囲器）（202）に内装された多数電子銃部
（203）とフェースプレート（204）の内面に形成された
３本の蛍光体のストライプR,G,Bを１グループとするメ
タルバックされたスクリーン部（205）と前記スクリー
ン部（205）に所定間隔をもって対設され多数の電子ビ
ーム通過域（206）を有するシャドウマスク（207）と前
記シャドウマスク（207）を支持するフレーム（208）か
ら成るマスク部（209）とから構成されている。

電子銃部（203）はそれぞれ実質的に３本の電子銃を
含みそれぞれ実質的に３本の電子ビームを各色に対応し
た映像信号に応じて発生させ、これらの電子ビームがス
クリーン部（205）の所定領域を走査する。

各電子ビームは所定の角度でシャドウマスク（207）
に入射しこれによって選択されスクリーン部（205）上
の所定の蛍光体を衝撃発光させる。また、スクリーン部
（205）は多数の電子銃部（203）によって小領域に分割
されていて、それぞれ分割走査される。本実施例の場合
は垂直方向に３分割、水平方向に４分割計12分割されて
いる。

この様なカラー受像管は小形のカラー受像管を複数個
並列配置した場合と同様に見なすことができるので画像
品位、即ちコンバーセンス、解像度（スクリーンでの電
子ビームのスポット径）は小形のカラー受像管並で同じ
サイズの通常のカラー受像管に比べて極めて良好であ
る。

本実施例の様にフェースプレート（204）とリアプレ
ート（211）を連結する。

中間部材（212）に突出部（210）を設けることでフェ
ースプレート（204）とリアプレート（211）の熱膨張量
の差分を吸収でき、大形のカラー受像管においても容易
に製作でき、その工業的価値は極めて大きい。

〔発明の効果〕

本発明によれば陰極線管外囲器の一部、特に形状の複
雑なファンネルに金属を用いることで、外囲器の成形性
を向上させ、且つ外囲器の熱容量の分布を均一化できる
ので熱工程中に外囲器各部に発生する熱歪を軽減でき、
量産性に優れた陰極線管外囲器を得ることができる。

更に差分吸収手段を有する中間部材を外囲器の一部に
用いることにより容易に大形の外囲器を形成することが
できる。

また、本発明の外囲器をカラー受像管に適用すること
により、薄型、軽量で防爆特性の優れたカラー受像管を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す陰極線管外囲器の概略
斜視図、第２図は第１図の概略断面図、第３図は第２図
の一部拡大図、第４図（ａ）及び（ｂ）は中間部材の動
作を説明するための模式図、第５図乃至第７図は本発明
の他の実施例を示す一部拡大図、第８図は本発明の一実
施例を示すカラー受像管の概略断面図、第９図は従来の
カラー受像管の概略断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 29/86 H01J 31/10 - 31/20 H01J 31/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平面形状が略矩形状を成すフェースプレー
   トと前記フェースプレートの周縁部から管軸とほぼ平行
   に延在するスカートからなるガラスパネルと、複数のガ
   ラスネックと、前記複数のガラスネックから延在する漏
   斗状の複数のファンネルと、前記ガラスパネルと前記複
   数のファンネルとを相互に連結し前記フェースプレート
   と略平行な主面を有する金属連結部材と、前記複数のフ
   ァンネルと前記金属連結部材とを連結する第１の中間部
   材と、前記ガラスパネルと前記金属連結部材とを連結す
   る第２の中間部材とを備え、 少なくとも前記第１の中間部材または前記第２の中間部
   材には前記金属連結部材と前記ファンネルまたは前記ガ
   ラスパネルとの差分を吸収する差分吸収手段を有するこ
   とを特徴とする陰極線管外囲器。
2. 【請求項２】平面形状が略矩形状を成すフェースプレー
   トと前記フェースプレートの周縁部から管軸とほぼ平行
   に延在するスカートからなるガラスパネルと、前記ガラ
   スパネルの内面に形成された蛍光スクリーンと、前記蛍
   光スクリーンに電子ビームを射突させ前記蛍光スクリー
   ンを発光させる電子源と、複数のガラスネックと、前記
   複数のガラスネックから延在する漏斗状の複数のファン
   ネルと、前記ガラスパネルと前記複数のファンネルとを
   相互に連結し前記フェースプレートと略平行な主面を有
   する金属連結部材と、前記複数のファンネルと前記金属
   連結部材とを連結する第１の中間部材と、前記ガラスパ
   ネルと前記金属連結部材とを連結する第２の中間部材と
   を備え、 少なくとも前記第１の中間部材または前記第２の中間部
   材には前記金属連結部材と前記ファンネルまたは前記ガ
   ラスパネルとの差分を吸収する差分吸収手段を有するこ
   とを特徴とする陰極線管。