JP3470437B2 - 偏平形陰極線管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、蛍光面と電子銃が略同
一平面に設けられて偏平化が図られた偏平形陰極線管
（以下、「偏平管」という。）に関する。 【０００２】 【従来の技術】通常利用されている陰極線管には、電子
銃と蛍光面が対向しているため奥行き寸法が大きいとい
う欠点がある（図５Ｂ参照）。この欠点を解決した陰極
線管として、図４に示すように、蛍光面４と電子銃１１
を略同一平面に設けた偏平管が開発されている。偏平管
はフロントパネル１を通して電子ビーム２０の入射する
側から蛍光面４の画像を観視するもので（これを反射型
という。）、奥行き寸法が小さいだけでなく、蛍光体自
体やフロントパネル１での光の吸収，散乱がなく、高い
輝度が得られる特徴がある。このため、偏平管は薄型の
受像機が要求される携帯用フラットタイプ（薄型）テレ
ビ，車載モニタ，ドアホン等に使用されている。 【０００３】尚、偏平管には、電子ビーム２０の入射す
る側と反対側から蛍光面４の画像を観視する透過型もあ
るが、以下に説明する技術事項に関しては同様に適用可
能であるため、反射型について説明を続ける。 【０００４】図５Ａに示すように、偏平管のガラス容器
は、フロントパネル１，スクリーンパネル２及びファン
ネル３の三体構造で構成されていている。これら三体は
別個独立に製造され、概略次のような工程順序で組み立
てられる。 （１）接合面にフリット（半田ガラス）ペーストを塗布
する工程（具体的には、ファンネル３とスクリーンパネ
ル２及びフロントパネル１との接合面では、ファンネル
３の接合面にフリットペーストを塗布し、またフロント
パネル１とスクリーンパネル２との接合面ではスクリー
ンパネル２の接合面にフリットペーストを塗布する） （２）これら三体の位置合わせ及び加圧工程 （３）フリットシール工程（熱を加え、フリットを融解
・結晶化させ、接合面を固着する。） （４）電子銃封止工程（ネック２４内に電子銃１１を設
置し、ステム部２３，ネック２４部を封着する。） （５）排気工程 【０００５】このような偏平管のフリットによる接合に
関しては、次に説明する三体構造か二体構造かの相違を
除き、通常の陰極線管の場合と同様である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】通常の陰極線管のガラ
ス容器は、図５Ｂに示すように、パネル部分２０と、フ
ァンネルとネックが一体になった部分２２との二体構造
である。このため、フリットによる接合の際、別個に製
造された二体の正確な位置合わせ及びフリットシール工
程の際の均一な加圧は比較的容易である。 【０００７】これに対して、偏平管のガラス容器は、図
５Ａに示すように、フロントパネル１，スクリーンパネ
ル２及びファンネル３からなる三体構造から形成されて
いる。従って、フリットによる接合工程の際に三体が同
時に接合されるため、三体の正確な位置合わせ及びフリ
ットシール時の均一な加圧が難しく、各ガラス管相互の
結合が不完全な偏平管が発生し易い。 【０００８】さらに、図４及び図５Ａに示すようなフロ
ントパネル１が平板のタイプの偏平管では、スクリーン
パネル２はその上端部で平板フロントパネル１と接合す
るため、従来の偏平管に比べスクリーンパネル２の背面
部の上下方向の沿面寸法及び側面部の奥行寸法が必然的
に長くなっている。このような背面部の長いスクリーン
パネル２は、製造時に、プレス加工のプランジャーから
容易に取り出せるようにするため、底面部のなす角度θ
（図５Ａのθ１，θ２参照）が、直角より多少大きい鈍
角になっている。 【０００９】一方、ファンネル３の接合面である頂面
は、プレス加工の型の製造の要請から対称形であること
が好ましいため矩形形状であり（図２Ｄ参照）、このθ
に対応する部分の角度は直角になっている。このため、
この角度相違に起因する形状の不整合から、位置合わせ
が更に難しく各ガラス管相互の結合が不完全な偏平管が
発生し易い。 【００１０】接合工程の後、偏平管の内部は脱気され真
空にされる。接合不良の偏平管は、この脱気時又はその
後に、偏平管外部の空気が内部に流入するエアーリーク
現象を発生して不良品となってしまう。不良品の偏平管
に対して、接合面に沿ってフリットを再塗布してフリッ
トシール工程を再度実施しても、エアーリークを抑える
ことが困難な場合が多く、また作業工数がかかり、偏平
管の信頼性の面でも問題が残る。 【００１１】従って、本発明は、上述の接合不良の発生
を減少し、その後のエアーリーク現象の発生を減少せし
めることを目的とする。 【００１２】更に本発明は、従来の偏平管に最小の変更
を加えることにより、このエアーリーク現象の発生を減
少せしめることを目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明にかかる偏平形陰
極線管は、平板フロントパネル、スクリーンパネル及び
ファンネルの三体構造が相互にフリットで接合される偏
平形陰極線管に於いて、スクリーンパネルの側壁部と背
面部の形成する角度が鈍角であり、ファンネルの矩形枠
形状接合面の短辺側幅寸法が長辺側幅寸法より大であ
り、フリットシールの際に、ファンネルと平板フロント
パネル及びスクリーンパネルとの間の接合面で、ファン
ネルが平板フロントパネル及びスクリーンパネルより内
方に突出して接合面の内周全体に亘り溶出フリット係留
の棚を形成して成る。 【００１４】 【００１５】 【作用】上述のように構成された本発明にかかる偏平形
陰極線管は、ファンネルと平板フロントパネル及びスク
リーンパネルとの間の接合面で、スクリーンパネルの側
壁部と背面部の形成する角度が鈍角であって、ファンネ
ルの矩形枠形状接合面の短辺側幅寸法が長辺側幅寸法よ
り大として、フリットシール時に、ファンネルが平板フ
ロントパネル及びスクリーンパネルより偏平管内方に突
出するように位置決めされ接合面の内周縁全長に沿って
溶出フリット係留棚が形成される。このため、フリット
シール時に加熱・加圧により溶け出たフリットがこの係
留棚に溜まって冷却・結晶化し、接合面の内周縁全長に
沿ってこれを覆って連続的な封止部材を形成して空気漏
れを阻止する。 【００１６】 【実施例】以下、本発明に係る偏平形陰極線管（偏平
管）の一実施例について、添付の図面を参照しながら説
明する。 【００１７】図１は、本実施例に係る偏平管の斜視図で
ある。この偏平管は、蛍光面の対角線寸法が約４インチ
（約１０１ｍｍ）の４インチ偏平管である。図１の偏平
管のガラス容器は、図５Ａで説明した偏平管と同様に、
平板フロントパネル１，スクリーンパネル２及びファン
ネル３の三体構造で形成される。 【００１８】平板フロントパネル１は、その主面が平ら
な透明なガラス（例えば、一般的にモノクロ用ＣＲＴガ
ラス，カラー用ＣＲＴガラスと称されるガラス。）から
製造されている。 【００１９】スクリーンパネル２も色は半透明であるが
同様なガラスから製造され、内側面に蛍光面４が形成さ
れている。本実施例のようにフロントパネルが平板であ
る場合には、スクリーンパネル２の上下方向の沿面寸法
は必然的に比較的長いものとなる。 【００２０】ファンネル３は色も不透明であるが同様な
ガラスから製造され、ファンネル部３ａ及びネック部３
ｂを一体としたものからなる。主としてファンネル３部
の外には偏向ヨーク（図示せず。）が設置され、ネック
部内には電子銃（図示せず。）が設置される。 【００２１】尚、この明細書では偏平管各部の位置・方
向を特定する際に、白抜き矢印方向より観視している利
用者を基準として、図１に記載するように上下左右の方
向及び前面後面の向きを定めるものとする。 【００２２】図１に示すような偏平管では、スクリーン
パネル２の内側面には蛍光面４が形成され、利用者は、
平板フロントパネル１を通してスクリーンパネル２の内
側面の蛍光面４の画像を観視する。図５Ａに示したよう
に、偏平管は三体構造であり、平板フロントパネル１，
スクリーンパネル２及びファンネル３は別個独立に製造
され、フリットにより相互に固着されている。 【００２３】図２は、図１の偏平管のガラス容器の三体
構造の内、スクリーンパネル２の形状（図２Ａ，Ｂ，
Ｃ）及びファンネル３の形状（図２Ｄ，Ｅ）の特徴を説
明する図である。 【００２４】図２Ａはスクリーンパネル２の正面図，図
２Ｂは右側面図及び図２Ｃは底面図である。スクリーン
パネル２は、右側壁部（スカート部）６，左側壁部（ス
カート部）７，頂面部９及びこれらを接続する背面部８
から形成される。正面図（図２Ａ）で示す端面部分（逆
Ｕ字形状の枠部分）５は、接合時に平板フロントパネル
１の裏側主面の周縁部に対してフリットを介して接合さ
れる。 【００２５】図２Ｃの底面図で明らかな通り、右側壁部
６又は左側壁部７と、背面部８との形成する角度θは、
直角より多少大きい鈍角になっている。この角度θは、
内周面が形成する内角θ１で例えば角度９５°であり、
外周面が形成する内角θ２で例えば角度９３°である。
いずれの角度θも直角より大きい鈍角としているのは、
スクリーンパネル２製造の際にプレス加工時にプランジ
ャーから容易に抜き出せるようにするためであり、特に
スカート部の寸法が比較的長い場合に必要である。 【００２６】また、角度θ１と角度θ２の差は、右側壁
部６及び左側壁部７の板厚に先細りのテーパを形成する
ものであり、右側壁部６及び左側壁部７は背面部８との
接続箇所から平板フロントパネル１との接合箇所に向か
って徐々に薄いものとなっており、プランジャーから容
易に抜き出せるようになっている。 【００２７】図２Ｄはファンネル３の平面図であり、図
２Ｅは正面図である。ファンネル３は、ファンネル部３
ａ及びネック部３ｂから形成され、概して、ファンネル
部３ａの外には偏向ヨーク（図示せず。）が、ネック部
３ｂ内には電子銃（図示せず。）が夫々配置される。平
面図（図３Ｄ）で示すように、ファンネル３の頂面部分
（矩形枠形状）１０は、プレス加工成型の便宜よりその
中心を通る水平線及び垂直線に対して線対称の対称形状
である。 【００２８】本実施例の偏平管の特徴は、下側の台座と
なるファンネル３とその上に搭載・固着される平板フロ
ントパネル１及びスクリーンパネル２との間の接合面
で、ファンネル３が平板フロントパネル１及びスクリー
ンパネル２より偏平管内方に突出させたことにある。こ
れを実現するために、具体的には、ファンネル３とスク
リーンパネル２との間の接合面の内、ファンネル３の頂
面部の矩形枠形状１０（図２D）をした接合面の短辺側
１５の接合面幅方向寸法ｔ_S2とスクリーンパネル２の側
壁部分６，７接合面（図２Ｃ）の幅方向寸法ｔ_S1の比
が、（従来は約１．０：１．０であったものを）約１．
５：１．０の関係になるように構成している。 【００２９】更に好ましくは、、ファンネル３とスクリ
ーンパネル２との間の接合面の内、ファンネル３の頂面
部の矩形枠形状１０（図２Ｄ）をした接合面の長辺側１
６の接合面幅方向寸法ｔ_L2とスクリーンパネル２の背面
部分８接合面の幅方向寸法ｔ _L1の比が、（従来は約１．
０：１．０であったものを）約１．２：１．０の関係に
なるように構成している。 【００３０】ファンネル３接合面の短辺側１５の接合面
幅方向寸法ｔ_S2とスクリーンパネル接合面の幅方向寸法
ｔ_S1の比を、約１．５：１．０の関係にすることでファ
ンネル３のガラス板厚ｔ_S2が厚すぎてファンネルガラス
製造時の作業性に支障がある場合には、上述の寸法関係
の代わりに、ファンネル３とスクリーンパネル２との間
の接合面の内、ファンネル３の頂面部の矩形枠形状１０
（図２Ｄ）をした接合面の長辺側１６の接合幅方向寸法
ｔ_L2をスクリーンパネル２の背面部分８接合面の幅方向
寸法ｔ_L1に対して相対的に大きくして、ファンネル３の
頂面部の矩形枠形状１０をした接合面１５の短辺側の接
合面幅方向寸法ｔ_S2とスクリーンパネル２の側壁部分
６，７接合面の幅方向寸法ｔ_S1の比を、約１．５：１．
０以下とする。 【００３１】本実施例にかかる偏平管（図１）の三体構
造の接合工程は、次のようになる。平板フロントパネル
１とスクリーンパネル２との間の接合は、正面図（図２
Ａ）で示すスクリーンパネル２の端面部分５にフリット
を塗布して平板フロントパネル１の裏側主面周縁部に対
して接合される。同時に、平板フロントパネル１及びス
クリーンパネル２とファンネル３との間の接合は、正面
図（図２Ｄ）で示すファンネル３の頂面部分１０にフリ
ットを塗布して平板フロントパネル１及びスクリーンパ
ネル２に対して接合される。 【００３２】三体構造の接合に関する工程は、従来技術
に関して説明した製造工程と同じである。即ち、フリッ
トペーストを塗布した後、ファンネル，スクリーンパネ
ル及びフロントパネルの三体は図１に示すような使用時
の姿勢に保持され、図３Ａに示す突き当て箇所「▽」
（左右２箇所）を位置決め基準として三体の位置決めが
行われる。その後、三体は加圧されながら加熱され、フ
リットを融解・結晶化させ、接合面が固着される。その
際、溶融したフリットの一部が接合面から外へ溶出す
る。その後、ネック部３ｂ内に電子銃を設置して、ステ
ム部（ネック部解放端），ネック部３ｂを封着する。そ
の後、偏平管内部の排気を行う。 【００３３】図３により、上述のように製造された偏平
管を構成する三体の接合面における接合後の相互の位置
関係を説明する。図３Ａは、三体の接合面の後側右部分
（図１の破線楕円箇所）を上方から透して見た接合面部
分透視図である。図３Ｂは、図３Ａの実施例の効果を説
明するための比較例であり従来の偏平管の接合面の接合
面部分透視図である。図３Ｃは図３Ａの偏平管の接合面
のＣ−Ｃ′方向切断面図である。図３Ｄは図３Ｂの比較
例の偏平管の接合面のＤ−Ｄ′方向切断面図であり、図
３ＥはＥ−Ｅ′方向切断面図である。 【００３４】図３全体を通して、台座となるファンネル
３の頂面部形状（図２Ｄの平面図参照）は太い実線で示
し、その上に搭載されるスクリーンパネル２の底面部形
状（図２Ｃの底面図参照）及び平板フロントパネル１の
底面部形状（図１参照）は破線で示し、平板フロントパ
ネル１及びスクリーンパネル２とファンネル３との間の
フリットがフリットシール工程により溶出して冷却し結
晶化して形成されたフリットのかぶり（封止部材）１３
を陰影線を付して示している。 【００３５】尚、図３Ａ，Ｂには示してないが、封止部
材１３は、接合面外周に沿っても若干形成されるが、こ
の場合は製品の外周面に凸部となって現れるため余り大
きいフリットのかぶりは好ましくなく、封止部材１３の
形成は専ら図３に示す内周面に形成されるようにフリッ
トの塗布等が工夫されている。 【００３６】次に、従来の接合面形状（図３Ｂ）を、上
述した「本実施例の偏平管の特徴」に記載した接合面形
状（図３Ａ）に変更した経過を説明する。 【００３７】本発明の発明者等は、偏平管外部から内部
への空気の漏れ（エアーリーク）不良の発生箇所を突き
止め、その原因を解析し、空気漏れが接合面における２
つの部材の寸法及び両部材の相互の結合関係に起因する
ことを発見したのである。 【００３８】先ず、空気漏れの発生箇所の発見につい
て、図３Ｂ，図３Ｄ及び図３Ｅを用いて説明する。図３
Ｂは、比較例の空気の漏れ不良を起こした偏平管でり、
空気漏れ不良箇所を調べると、図３Ｂの接合面のＤ−
Ｄ′のような箇所で発生していることが突き止められ
た。 【００３９】この空気の漏れ箇所の断面を観察してみる
と、図３Ｂの接合面のＤ−Ｄ′方向切断面図である図３
Ｄで明らかなように、ファンネル３がスクリーンパネル
２よりも偏平管外方に引っ込んでいるため、フリットシ
ール時にスクリーンパネル２とファンネル３間の接合面
からの溶出フリットは直接的に下方に流れ落ちながら冷
却・結晶化され、封止部材１３は接合面ではなくファン
ネル３の側面部を覆っていることが確認された。 【００４０】従って、この箇所ではファンネル３とスク
リーンパネル２の間に介在する硬化フリットのみが空気
漏れ阻止作用を担っており、フリットのかぶり１３は空
気漏れ阻止作用に実質的に関与していなく、全体として
空気の漏れ（エアーリーク）阻止機能が低下しているも
のと推定された。 【００４１】一方、比較例の空気の漏れ不良を起こした
偏平管であっても空気漏れ不良を起こしていない箇所を
調べると、図３Ｂの接合面のＥ−Ｅ′のような箇所であ
り、この箇所を断面観察してみると、図３Ｅで明らかな
ように、ファンネル３がスクリーンパネル２よりも偏平
管内方に若干突き出ているため、両部材によって形成さ
れた棚１４によってフリットシール工程の時に溶出した
フリットが、直接的に下方に流れ落ちるのを阻止されな
がら冷却・結晶化され、接合面の内周に沿って接合面を
覆っていることが確認された。 【００４２】従って、この箇所ではファンネル３とスク
リーンパネル２の間に介在する硬化フリットだけでな
く、フリットのかぶり１３も空気漏れ阻止作用を担って
おり、全体として空気の漏れ阻止機能が向上しているも
のと推定された。 【００４３】そこで、本発明の発明者等は、図３Ｅに示
されるように、ファンネル３を、その上に配置されるス
クリーンパネル２及び平板フロントパネル１よりも偏平
管内方に突き出させて、接合面内周全体に沿って溶出フ
リット係留棚１４を形成し溶出フリットを係留して封止
部材１３とすることが、空気漏れ阻止に対して有効であ
るとして、図３Ａに示す本実施例にかかる偏平管を開発
した。 【００４４】図３Ａに示す偏平管では、封止部材１３
が、平板フロントパネル１底面部及びスクリーンパネル
２底面部とファンネル３頂面部との間の接合面の内周全
体に沿って連続的に形成されている。接合面の断面観察
をしてみると、図３Ａの接合面のＣ−Ｃ′方向切断面図
である図３Ｃで明らかなように、封止部材１３はスクリ
ーンパネル２及びファンネル３によって形成される棚１
４によってフリットシール工程の時に直接下方に流れ落
ちるのを阻止されながら冷却・結晶化され、接合面の内
周縁全長に沿って接合面を覆い、この結果、偏平管外部
から内部への空気の漏れ（エアーリーク）を十分に阻止
している。 【００４５】即ち、本実施例（図３Ａ）の偏平管と比較
例である従来技術の偏平管（図３Ｂ）とを比較すると、
本実施例の偏平管は封止部材１３が接合面の内周縁全長
に亘ってこれを覆う様に形成されているのに対し、比較
例の偏平管では封止部材１３が接合面の内周全体に亘っ
ては形成されてなく一部で途切れていて、この途切れた
箇所ではフリットのかぶり１３がファンネル３の側面部
に固着している点で相違がある。この溶出フリット係留
棚１４が接合面内周縁全長に沿って形成されれば、偏平
管のサイズ，三体の製造公差及び組立時の位置合わせ公
差が異なっても、空気の漏れ不良は全く発生しないか又
は著しく減少するものと期待される。 【００４６】次に、この封止部材係留の棚１４を形成す
る具体的手段に関しては、従来の偏平管の三体構造の形
状の変更を出来るだけ少ないものとし且つ変更に要する
コストをも考慮して手段を検討した。 （１）三体構造は、いずれも外形寸法は変更しない。 （２）最も有効な手段は、ファンネル３の接合面１０
（図２Ｄの平面図参照）の短辺側１５の厚さを偏平管内
方に増大（幅を拡大）することである（ｔ_S1→ｔ_S2）。 （３）次に、ファンネル３の接合面１０の長辺側１６の
厚さを内方に増大（幅を拡大）することも効果が認めら
れた（ｔ_L1→ｔ_L2）。 【００４７】本実施例の４インチ偏平管では、現状技術
のガラス製造公差±０．４ｍｍ及び組立公差±０．５ｍ
ｍを考慮して、ファンネル３の接合面１０に関して従来
の短辺側１５の厚さｔ_S1（図３Ｂ）を約５０％増加した
厚さｔ_S2（図３Ａ）に形状変更し、更に確実を期すため
に従来の長辺側１６の厚さｔ_L1（図３Ｂ）を約２０〜３
０％増加した厚さｔ_L2（図３Ａ）に形状変更した。 【００４８】この結果、従来の偏平管の空気漏れ不良発
生率が１％前後あったのに比較して、本実施例の偏平管
の空気漏れ不良発生率はその１／１０以下の０．１％未
満となり、実質的に空気漏れ不良発生は無くなり歩留ま
りの向上が達成された。勿論、空気漏れ不良に伴うフリ
ットの再塗布及び再度のフリットシール工程は不要とな
り、品質の信頼性の向上も図ることが出来た。 【００４９】以上により、本発明にかかる一実施例の説
明を終了するが、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではない。例えば、本実施例の説明は、反射型に基づ
き行っているが、透過型もガラス管の三体構造自体は反
射型と相違せず、本発明が適用できることは勿論であ
る。また、三体構造の接合は図１に示す使用時の姿勢に
保持され行なわれるので下部に位置するファンネルの厚
さを増大し段差（棚）を形成したが、逆さまの姿勢に保
持して接合する場合には下部に位置するフロントパネル
及びスクリーンパネルの厚さを増大し段差（棚）を形成
することもできる。本発明の技術的範囲は特許請求の範
囲の記載に基づいて定められる。 【発明の効果】本発明によれば、接合不良の発生を減少
し、その後のエアーリーク現象の発生を減少せしめるこ
とが出来る。 【００５０】更に本発明によれば、従来の偏平管に最小
の変更を加えることにより、このエアーリーク現象の発
生を減少せしめることが出来る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本実施例にかかる三体構造の偏平管の斜視図で
ある。 【図２】図１の偏平管の三体の内、スクリーンパネルの
形状とファンネルの形状を説明する図である。ここで、
Ａは、スクリーンパネル形状の正面図，Ｂは右側面図及
びＣは底面図を示す。また、Ｄはファンネル形状の正面
図及びＥは底面図を示す。 【図３】偏平管の接合面を示す部分透視図である。ここ
で、Ａは本実施例にかかる偏平管の接合面を示し、Ｂは
比較例としての従来の偏平管の接合面を示す。 【図４】偏平管を説明する図である。 【図５】偏平管と通常の陰極線管のガラス容器の構造の
相違を説明する図である。Ａは偏平管のガラス容器が三
体構造であることを説明する図であり、Ｂは通常の陰極
線管が二体構造であることを示す図である。 【符号の説明】 １ 平板フロントパネル ２ スクリーンパネル ３ ファンネル １３ フリット １４ 溶出フリット係留棚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 29/86 H01J 31/12

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 平板フロントパネル、スクリーンパネル
   及びファンネルの三体構造が相互にフリットで接合され
   る偏平形陰極線管に於いて、上記スクリーンパネルの側壁部と背面部の形成する角度
   が鈍角であり、 上記ファンネルの矩形枠形状接合面の短辺側幅寸法が長
   辺側幅寸法より大であり、 フリットシールの際に、上記ファンネルと上記平板フロ
   ントパネル及び上記スクリーンパネルとの間の接合面
   で、該ファンネルが該平板フロントパネル及び該スクリ
   ーンパネルより内方に突出して接合面の内周全体に亘り
   溶出フリット係留の棚を形成することを特徴とする偏平
   形陰極線管。