JPH03236142A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、一般にテレビ用あるいはコンピュータ端末
等に用いられる陰極線管（以下、ｒ　ＣＲ，Ｔ　Ｊとい
う）に関し、詳しくはその真空外囲器に関する。

［従来の技術］ ＣＲＴの真空外囲器は、一般にガラスバルブが広く使用
されているため、以下、ガラスバルブについて説明する
。

ガラスバルブは１０−’Ｔｏｒｒ以上の高真空を保持す
る必要があるため、爆縮の危険性を避けるため、慎重な
設計がなされる。

設計上は、ガラスバルブは、球に近い形状であることが
望ましいが、スクリーンの形状は、平面に近い形状（以
下、「フラット化」という）であることが希望される。

第４図は従来のカラーＣＲＴの一部破断側面図で、　（
１）はガラスバルブで、内面に蛍光スクリーン（３）が
塗布されるパネル（２）と、それに連なる漏斗状のファ
ンネル（４）と、電子銃（図示せず）を収容されるネッ
ク（５）とで、構成されている。

パネル（２）はスクリーン部（２Ａ）と、スカート部（
２Ｂ）とで構成され、（２Ｂ）の稜線かつコーナ一部（
２Ｃ）で、スクリーン部（２Ａ）とスカート部（２Ｂ）
と、ファンネル部（４）とは、封着部（７）で熱可塑性
のガラスパンクであるフリットガラス（６）で封着され
ている。第５図は、ＣＲＴの正面図で、パネル（２）は
角型に形成されている。説明の便宜上、第５図に示した
ように、ｘ、ｙ、ｚの右手系の座標系を定義し、パネル
（２）の対角方向をＰ軸方向とする。蛍光スクリーン（
３）形状は、長手にはＨ短手にはＶの寸法でＨ：ｖの比
率は約４：３であるが４：３に限られるものではない。

第６図はＣＲＴを真空にした時のガラスバルブ（１）に
加わる応力分布を、第１象限について示した図で、斜線
部が応力の高い部分を示している。

ガラスバルブ（１）の強度を考える時には、ガラス材は
厚みを持っているために、その表と裏では、異った現象
を示す。この真空による変形は、第７図に示すように、
内部の方向に吸込まれるような変形の形態が、その主た
るものである。すなわち、ガラスバルブ（１）の裏、表
（ここでは、裏側が真空側、表側が大気圧側とする）で
は、裏側は、一般に“圧縮“であり、ガラスの破壊強度
の点からは、（引張強度）〈〈（圧縮強度）であるため
、裏側については、無視出来るので、以下、ガラスバル
ブ（１）の表側に加わる応力について説明する。

第８図は、ガラスバルブ（１）の表側に加わるＹ軸断面
上の応力分布を破線で示した図で、Ｙ軸断面線ＳＡより
外側が引張応力、内側が圧縮応力を示している。

このうち、パネル（２）のスクリーン部（２Ａ）の端部
から封着部（７）にかけての部分が問題となる箇所であ
る。

第９図はＸ軸断面線ＬＡにおける真空排気時の応力分布
を示しており、第１０図はＰ軸断面線ＤＡにおける真空
排気時の圧力分布を示している。ここで、重要なのは、
Ｙ、Ｘ断面線ＳＡ。

ＬＡにおけるコーナ一部（２Ｃ）付近の引張応力は、Ｐ
軸断面線ＤＡにおける引張応力よりも必ず大きくなると
いうことである。この傾向は、スクリーン部（２Ａ）の
変形量を等高線（破線）で示した第１１図からも理解出
来る。

第７図は、真空にした時のガラスバルブ（１）の変形の
態様を示す斜視図で、真空排気前の形状を破線で、真空
排気後の形状を実線で示している。

この変形の態様の特徴的なことは、スクリーン部（２＾
）はＺ軸方向に凹み、封着部（７）近辺からファンネル
（４）の一部が外側に膨らむことである。例えば、３７
吋のＣＲＴでは、スクリーン部（２Ａ）の中心０が約３
２０μｍ凹む。第１１図は、スクリーン部（２Ａ）の変
形量を破線の等高線で示しており、特徴的なことは、角
型のスクリーン部（２Ａ）の形状と同じような等高線を
画いて、変形することである。すなわち、第１１図によ
るスクリーン部（２Ａ）の変形は、スクリーン部（２八
）の短軸と長袖の比が約３＝４と異なるにもかかわらず
、はぼ同じ程度の量だけＺ方向に凹むということである
。

逆に言えば、スクリーン部（２Ａ）の対角軸端に比べて
Ｘ、Ｙ＠端はセンタＯからの距離が短いにもかかられす
、同じような変形量を生ずるため、第６図に示すように
、必ずＸ、Ｙ軸断面線ＳＡ。

ＬＡ上での応力が大きくなるのである。

以上説明したガラスバルブ（１）の表面での真空排気時
に生じる応力分布の傾向は、ＣＲＴのサイズや偏向角に
係わりなく同様で、サイズが大きくなるにつれて、また
、スクリーン部（２＾）の曲率が小さくなる（フラット
面に近くなる）につれてその応力の値が高くなる。その
ため、設計的には、ガラスバルブの肉厚を厚くすること
が行われるが、それでも応力の値としては、大きくなっ
ている。

［発明が解決しようとするＸ！題］ 以上、説明したように、ＣＲＴの大型化に伴ない、ガラ
スバルブの肉厚化が進められているが、肉厚が厚くなる
ことば、ＣＲＴの製造工程の内、特に熱処理工程におい
て、ガラスバルブが破壊するという問題点があった。

以下、この原因を説明する。

第１２図は、封着部（７）の拡大断面図である。

熱処理工程の内排気工程において、ＣＲＴ内部の脱ガス
を目的として３８０℃、３０分の程度の熱処理が施され
るが、この際にガラスバルブ（１）に発生する熱応力と
、真空応力（第６図参照）とがガラスバルブ（１）に加
わり、ガラスバルブの表面に作業中についた小さな傷等
に起因して破壊に到るものである。

更に詳述すれば、排気工程では、炉中に入ってゆく昇温
期間には、ガラスバルブ（１）の内面側にテンションが
、炉から出て行く降温期間には、外面側に、テンション
が熱応力として加わる。

この外面側に加わるテンションによる破壊の発生源は、
はとんどが、フリット封着部（７）近辺に限られる。こ
れは、フリットガラス（６）の熱膨張率は、ガラスバル
ブの熱膨張率と同じとなるように設定されているが、最
終的に封着部（７）近辺に、残留応力の高い所が残るこ
と、および製造工程では、ガラスバルブの運搬等に、ス
カート部（２Ｂ）を保持することが多いため、封着部と
なる端部に、傷がつくチャンスの多いこと、および真空
排気時の応力が重なることによる。

このように、ガラスバルブの破壊は、フリット封着部（
ア）にその原因が存在すると言っても過言ではない。

第１３図はフリットガラス（５）　を用いて、接着せし
めたときのフリットガラス（６）のりエントランス角度
αについて説明するもので、リエントランス角度αが小
さい程、封着部（７）に発生する応力は小さいと言われ
ている。しかし、α１くα２のように考えられるから第
１３図（ｂ）のような封着構造は避けた方が良い。

しかしながら、従来の封着部（７）の形状は、スカート
部（２８ンの封着面に近い部分の肉厚をｗｐ、ファンネ
ル（４）のそれをＷＦとし、封着部（７）の肉厚をＷＳ
とした時に、必ず ＷＳ＞ＷＰ　　ＷＦ となっていた。

このように、ＣＲＴの大型化、フラット化に伴なうガラ
スバルブの肉厚化は、製造工程における作りにくさ、お
よび歩留りの悪化、ひいては軽量設計への防げとなって
いた。

［課題を解決するための手段］ この発明は、パネルとファンネルの封着部が、製造工程
中の熱処理や排気工程中にガラスバルブに引張力が加わ
る面域外の位置となるようにパネルの短軸上、および長
軸上のスカート部の幅を広くした点を特徴とする。

［作用］ ガラスバルブに悪い作用を写実る応力が加わる面域外に
付着部が存在するようにパネルのスカート部の幅を形成
したので、熱処理工程における排気工程中の封止部の欠
陥に起因するガラスバルブの破壊が著しく軽減される。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の斜視図で、真空排気時に
ガラスバルブの表側に加わる引張応力の高い部分の分布
を第１象限について示したものである。

この実施例は、パネルスカート部（２Ｂ）の幅を広くし
て、高い引張応力が加わる面域（斜線を施した面域）外
に、封着部（７）が存在するようにしたものである。

第２図は他の実施例の斜視図で、封着部（７）が平面上
になく、パネルスカート部（２Ｂ）の幅をコーナ部が狭
い形状としたものである。

第３図は封着部（ア）の断面形状に関する一実施例の拡
大断面図で、スカート部（２Ｂ）の封着端部（２１）の
肉厚と、ファンネル（４）の封着端部（４１）の内厚と
を薄くし、封着部（７）の肉厚Ｗｓが、スカート部（２
Ｂ）の肉厚Ｗｓおよびファンネル（４）の肉厚ＷＦとほ
ぼ同じ厚さとなるようにしてフリットガラス（６）のり
エントランス角度が小さくなるようにしたものである。

このようにすると、少なくとも排気工程時に発生する熱
応力についての肉厚の差による封着部（ア）の不利な点
は解消する。

なお、上記実施例では、ガラスバルブを例に説明したが
、真空外囲器をガラス材と金属材、または金属材と金属
材で構成した場合にも、同様に適用できることはいうま
でもない。

［発明の効果］ 以上の説明したようにこの発明によれば、パネルのスカ
ート部とファンネルの封着部（７）の位置が真空応力が
加わる面域外の位置となるようにパネルのスカート部の
幅を広くしたので、ＣＲＴの大型化、フラット化による
肉厚の増大に伴なうバルブの破損を少なくできる効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の異なる一実施例の斜視
図、第３図はこの発明の封着部の断面構造に係る一実施
例の拡大断面図、第４図は従来のＣＲＴの一部破断側面
図、第５図はこのＣＲＴの正面図、第６図は従来のガラ
スバルブを真空に排気したときに加わる応力分布を第１
象限について示した斜視図、第７図は真空排気時のガラ
スバルブの変形の態様を示す斜視図、第８図は真空排気
時にガラスバルブに加わる応力の短軸断面線ＳＡ上の分
布を示す断面図、第９図は同じく長軸断面線ＬＡ上の応
力分布を示す図、第１０図は同じく対角軸線ＤＡ上の応
力分布を示す図、第１１図はスクリーン部の変形を説明
する正面図、第１２図は従来のガラスバルブの封着部の
拡大断面図、第１３図は封着部のフリットガラスのりエ
ントランス角度の作用を説明するための拡大断面図であ
る。 （１）・・・ガラスバルブ、（２）・・・パネル、（２
Ａ）・・・スクリーン部、（２８）・・・スカート部、
（２Ｃ）・・・コーナ部、　（４）・・・ファンネル、
　（６）・・・フリットガラス、（７）・・・封着部、
ＳＡ・・・Ｙ軸断面、ＬＡ・・・Ｘ軸断面、ＤＡ・・・
対角断面、０・・・パネル中心点。 なお、各図中、同一符号は同一、または相当部分を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空外囲器を構成するパネルのスカート部の長軸
   上および短軸上の幅を幅広に形成し、ファンネルとの封
   着ラインが陰極線管の製造工程時に当該真空外囲器に加
   わる有害な大きさの応力分布範囲外となる構成としたこ
   とを特徴とする陰極線管。