JPH0343937A - 映像管の製造法 - 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、映像管の製造に、詳しくはその様な製造の
ための統合的な熱処理法に関するものである。

〔発明の背景〕

カラーテレビジョン映像管（キネスコープ）の製造は、
文字通り数百の処理工程を用いる極めて複雑な手順であ
る。それらの処理工程の中でもフェースプレート内面に
蛍光体スクリーンを形成する工程は複雑で重要である。

蛍光体スクリーンは、それぞれ電子衝撃を受けると１つ
の原色光を放射する、相異なる３種の蛍光体を持ってい
る。

蛍光体層は有機化合物の層で被覆されるが、その被覆層
は平滑な面を形成してスクリーンにアルミニウム薄層を
施こし得るようにする。このアルミニウム被覆は、蛍光
体スクリーンをアノード電圧源と選択電極（シャドウマ
スク）とに電気的に接続するために使用される。上記の
選択電極は、３木の電子ビームの各々がそれぞれ適正な
色光放射蛍光体を衝撃するようにするものである。この
アルミニウム被覆は、また、蛍光体から放射されて管の
内側へ進もうとする光を観察者側へ向けて反射すること
により、スクリーン上の像の輝度を向上させる働きもす
る。スクリーンにアルミニウム層を施した後、パネル構
体は３００℃以上の温度に加熱して（キャップ・ベーク
）、パネルから有機物層を除去する。このキャップ・ベ
ーキング工程は、管内に有機物質が残っていると続いて
行なわれる管の処理工程に悪影響があるので、必要であ
る。このキャップ。ベーキングが完了すると、シャドウ
マスクが挿入され、完成管に組立てるために用意したフ
ァンネル部に結合する容易が調う。

完成したパネルは、低温溶融ガラスフリット材料のビー
ドをこのパネルかファンネル部の封止端に施すことによ
って、ファンネル部の開放端に永久的に固着される。パ
ネルとファンネル部の再封止端は、衝合わされ、　４３
０℃〜４５０℃の温度（第１の封止温度）に昇温されて
上記のフリット材料が融けて結晶化し、パネルとファン
ネル部とが永久的に気密側止されて一つのバルブとなる
。

このファンネル部のネック内に電子銃を取付けて、バル
ブを約３００℃の温度に加熱しつつ排気して内部を映像
管の適正な動作に必要な低圧にする。バルブが充分に排
気された後、排気用ボートを気密封止し、続いてバルブ
には別の処理工程を施こす。典型的なやり方として、上
述した諸工程が行なわれ、その間挿々の部品はコンベヤ
ラインにより移動し、多数のバルブが連続的に同時に処
理を受ける。従って、３つの加熱操作のそれぞれ、すな
わちキャップ・ベーキング、フリット封止、および排気
は、多数のバルブが処理される大きな炉の中で行なわれ
る。従って、各バルブの製造期間中には個別に３つの加
熱工程が行なわれる。それらに、別々の加熱段を使用す
ることは高価になるし、能率も悪く、時間がか＼る。ま
た、非常に数多くのバルブを炉を通して連続的に処理す
るので、より清浄なバルブを製造するときに、およびバ
ルブ中の熱応力を低減させるのに有効であるような、種
々の処理技法を利用することができない。清浄な／＜ル
ブは、バルブ寿命を延ばしまたより高い性能を得るのに
効果がある。熱応力を低減することは大きな爆縮発生の
可能性を減殺する。この様な理由で、熱応力を低くでき
、かつ大幅に効率の改善された、従って費用がか＼らず
所要時間も少ない、内部が非常に清浄な映像管のバルブ
を製造する方法に対する要求がある。

〔発明の概要〕

この発明による映像管の製造法は、パネルの内面に右機
材料で被覆された蛍光体スクリーンを形成する工程と、
上記のパネルとファンネル部とを、そのファンネル部の
ネックが炉の一外壁を貫通して延びる形にして専用炉内
に支持する工程とを持っている。このファンネル部とパ
ネルとは、バルブの内側と外側とを同時に加熱しフリッ
ト材料がセットするに充分な時間その加熱状態を維持す
ることによって、互に封着して映像管バルブが形成され
るように、そのフリット材料のセット（硬化）温度以上
に加熱される。この映像管バルブはその加熱期間中吸気
して、有機物を除去すると共に、バルブ内を負圧状態と
し、それにより空気圧テパネルがファンネル部に押しつ
けられ良好なフリット封止ができるようにされる。映像
管バルブが、フリット材料のセット温度よりも低い所定
温度まで冷えると、内部に電子銃がマウントされる。バ
ルブは、排気に起因する応力を低減するためにパネルの
フェースを横切って成る温度勾配を維持しながら、排気
される。続いて、気密封止される。

〔実施例の説明〕

図に示す、好ましい実施例の流れ図を参照して詳細に説
明する。

図において、■程ｌから工程４を通じて、内面に蛍光体
スクリーンを有する完成品パネルとファンネル部とは、
そのパネルとファンネル部の何れか一方の封止端に設け
たフリット材料のビードと共に配置されている。再封止
端は互に整列していて、こうして出来た構体は１度に１
個だけ処理する専用炉内に配置される。通常、ファンネ
ル部のネックは下方に延びて、バルブの長手軸が垂直に
なるようにする。パネルとファンネル部とは、両者が適
正な整列関係を維持するように、所定の炉内に普通の方
法で支持される。ファンネル部のネックは、炉の一壁面
、通常は底壁を貫通して延び、他の処理工程のためにバ
ルブにアクセスできるようになっている。

第５工程では、このフェースプレート／ファンネル部構
体（バルブ）は、フリット材料のセット（硬化）温度ま
で制御される速度で加熱される。

通常、フリット材料のセット温度は、　４３０℃乃至４
５０℃である。バルブをこの温度まで加熱する操作は制
御されたサイクルで、徐々に行なわねばならない。ガラ
スを急速に加熱すると大きな熱応力を生ずることになる
。それは、バルブの内側はガラスを通じての伝導で加熱
されるため、バルブの外側に比べてより遅れて昇温する
からである。この発明によれば、バルブの内側を外側と
実質的に同じ速度で加熱するので、熱応力は大幅に減少
する。この内部加熱は、バルブの外側も加熱しながら、
バルブ内に熱空気のような高温ガスを吹込むことによっ
て行なわれるが、他の内部加熱装置を使用してもよい。

内部温度は、管の外側の加熱とほぼ同じ速度で管内に吹
込むガスの温度を高めることによって、上昇させる。ガ
スは、管のネックを通して管内に挿入した中空棒で管内
に吹込むことが望ましい。バルブの外側の加熱は、所定
炉内に配設されている抵抗ヒータを使うなどの方法によ
る輻射エネルギを利用して、或いは炉内に高温空気を吹
込む方法などによる対流を利用して、行なうことができ
る。このガラスバルブの内側と外側双方の同時加熱は、
壁を通しての温度勾配を通常１０℃乃至２０℃という程
度の安全値に保つために有効で、バルブの内外の同時加
熱を行なわない通常の加熱法の場合に生ずる応力を、大
幅に減らすことができる。壁を通しての温度勾配の減殺
によって、加熱速度を大きく上げることが可能となり、
従って、フリット材料のセット温度に到達するに要する
時間が短縮される。フリット材料のセー２ト温度に到達
後、フリット材料が硬化してパネルとファンネル部間の
気密封止を行なうに充分な時間、このセット温度を維持
する。

第６エ程では、加熱処理中にこの構体から吸気して、２
つの重要な効果を得るようにする。その第１は、吸気に
よってこの加熱処理期間中に有機物の駆出除去効果を高
め、構体からその様な有機物をより能率的に除去するこ
とである。また、この吸気を行なうことでバルブの内部
に僅かな負の圧力を作り出すことである。こうして、生
ずる圧力差により、パネルはファンネル部に向ってしか
もフリット材料中へより深く押しつけられて、薄くしか
も強固なフリット封止が形成される。この様な利点は、
バルブが、炉中にある多数のバルブに排気装置を接続す
ることができない大きな炉中なコンベヤに載って移動す
るのではなくて、独立した専用炉中に配置されることに
よって、実現できるものである。

第７エ程では、バルブの内外部が同時に冷やされる。外
側の冷却は加熱を止めることにより行なわれ、その冷却
時間はバルブを大気温度の空気にさらすことによって短
縮できる。内部の冷却は、バルブ内に大気温度の空気の
ような乾燥したガスを吹込むことで行なう。これは、バ
ルブを加熱する際に使用したのと同じ中空棒をバルブ内
に差し込んで、冷却用ガスを吹込むことによって行なう
ことができる。バルブ内外部の同時冷却には幾つかの利
点がある。第１に、バルブの内外双方が実質的に同じ速
度で冷やされるから、壁を通しての温度勾配が安全レベ
ルに保たれることである。壁を通しての温度差が小さく
なることは、温度によって誘起される応力が、前述のよ
うに、低下することであるから極めて有利である。更に
、冷却時間が大幅に短縮される。バルブが約３２５℃の
温度まで冷やされると、冷却用ガス棒をバルブから引き
抜く。

第８工程では、バルブから上記の棒を引き抜いた後、バ
ルブネック内に電子銃を永久的に取付ける。この操作は
標準的なもので、そのための装置もこの技術分野では極
く普通のものである。

第９工程では、バルブは炉内で制御された速度で冷却が
継続され、内部圧力が約５　Ｘ　１０−５ｍｍＨｇにな
るまで排気される。この圧力は、映像管のその後の処理
と適正な動作のために必要な値である。

バルブを排気すると、バルブには外部空気圧の作用で大
きな応力が発生する。この様な応力は完成管中に永久に
残留する。この空気圧によって生ずる応力は大部分圧縮
力である。ガラスは圧縮に対しては非常に強いから、こ
の様な応力は通常問題にはならない。しかし、有限要素
解析法で調べると、パネルの側壁スカート部の表面に、
ファンネル部にパネル側壁に結合されているフリット封
止部の付近に、引張り応力が働いていることが判った。

ガラスは、圧縮応力に比べて遥かに小さな弓張り応力に
しか耐えることができない。従って、この引張り応力が
大幅に低減されないとバルブは破損する可能性がある。

応力は、また管の冷却によっても誘起される。

冷却期間中、熱は管の外表面からのみ逃げることができ
るから、内側よりも外側の方が低温になる。壁を通して
の温度勾配の大きさは冷却速度に１ 直接関連し、この温度勾配が増大するにつれて管の働く
引張り応力に対する寄与が大となる。

外気圧と冷却の両件用の組合せによって生ずる引張り応
力は、排気処理期間中にパネルのフェースを横切る方向
に成る温度勾配を維持することによって、大幅に低減で
きる。好ましいこの温度勾配は約１０℃乃至３０℃の程
度である。現にテレビジョン受像機に使用されている最
も普通の形式の管、および対角線寸法が約８９ｃ＋ｅ　
（３５インチ）までの大型管については、管の中心にお
ける温度は高い値に管の端縁部においては低い値に保つ
ことが必要である。その様な温度勾配は、電気抵抗ヒー
タのような小形の加熱装置をパネルの中心付近に配置す
ることによって、実現することができる。

内部圧力が所要値になるまで管の排気を行なった後、第
１０工程に示されるようにバルブの気密封止を行なう。

こうして、管は、ゲッタフラッシュ、スポットノッキン
グおよびエージングという様な周知の後続処理を行なう
準備ができる。

上述した方法は幾つかの点で有利である。すな２ わち、在来の方法では全体として約７時間を要した３回
の個別加熱処理が、約３時間の唯１回の加熱処理で済む
ことになる。加熱処理期間中の排気操作によってフリッ
ト封止部の厚さが薄くなるので、より強固なバルブが形
成される。バルブの冷却時に排気が行なわれ、従来法に
おけるフリット封止サイクルと排気サイクルとの間にお
ける汚染の可能性が無くなるので、清浄なバルブが作ら
れる。冷却および排気操作によってフリット封止部に発
生する引張り応力は、冷却期間中にパネルのフェース面
上に温度勾配をつけることによって低減される。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例工程を示す流れ図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）封止用端縁部を有するパネルの内面に、有機材料
   で被覆した蛍光体スクリーンを形成し、封止用端縁部と
   ネックを有するファンネル部を用意し、 上記双方の封止用端縁部の一方にフリット材料のビード
   を載置して、両封止用端縁部が互に整列するように上記
   ファンネル部上に上記パネルを配置し、 上記ファンネル部と上記パネルとを、上記ネックが炉の
   一外壁を貫通して延びる形に専用炉内に支持し、 イ、上記炉内の温度を上記フリット材料のセット温度ま
   で上昇させ、同時に、ロ、形成されるべきバルブの壁を
   通しての温度差を最小にするようにこのバルブ内部の温
   度を上昇させ、かつ上記フリット材料をセットするに足
   る時間上記イおよびロの工程の加熱状態を維持すること
   により、映像管バルブを形成するように、上記フリット
   材料のセット温度以上に上記ファンネル部とパネルとを
   加熱し、 上記加熱処理期間中、上記映像管バルブから吸気して有
   機物を排除し、かつこのバルブ内を負圧として、空気圧
   により上記パネルがファンネル部に押圧されてフリット
   封止が良好に行なわれるようにし、 上記イおよびロの工程による加熱を止めかつ上記映像管
   バルブ内に冷ガスを吹込むことによってこのバルブを冷
   却し、 上記映像管バルブが上記セット温度より低い所定温度ま
   で冷えたとき、このバルブ内に電子銃を取付け、 冷却および排気に起因して生ずる応力を低減するように
   、上記パネルのフェースを横切る方向に温度勾配を維持
   しながら、上記映像管バルブを排気し、 次いで、上記バルブを気密封止する、諸工程から成る、
   映像管の製造法。