JPH0682543B2 - 受像管 - Google Patents

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、テレビジヨン受像機またはコンピ
ユータ端末等に用いられる受像管（以下、CRTと称す
る。）に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、CRTは、ガラス真空容器のものが一般に広く
使用されているため、以下、ガラス材で作られたCRTで
説明する。すなわち、CRTは、その製造の容易さ、低価
格の実現等を考えて、ガラスを素材にして作られるのが
一般的である。その際、内部圧力を10^-8Torr以上の高真
空に保持する必要があるため、その真空ガラス容器とし
てのCRTは、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、ガラス容器としてのCRTは、球に近
い形状が望ましく、一方、実際に最も目に触れる最重要
な要素であるスクリーンは、フラツトな形状が望まし
い。この相反関係にある要求を、CRTの設計において、
いかにバランスを取つたものにするかがポイントであ
る。

第６図は従来から使用されているカラーCRTを示す一部
破断側面図、第７図はスクリーン部の1/4に相当する第
１象限のみを示した正面図である。CRT（１）は内面に
蛍光スクリーン（３）（以下、スクリーンと称する。）
が塗布された角形のパネル（２）、パネル（２）に連な
る漏斗状のフアンネル（４）、電子銃（図示せず）を包
含するネツク（５）で構成されている。パネル（２）の
前面側には角形のスクリーン部（2a）、側面側にはスカ
ート部（2b）が設けられている。上記スカート部（2b）
は、上記フアンネル（４）と熱可塑性のガラスハンダで
あるフリツトガラスで封着されている。（６）はフアン
ネル（４）の封着部である。上記スクリーン（３）を、
第２図のように、Ｘ軸（長軸）、Ｙ軸（短軸）、Ｚ軸
（CRTの管軸）の右手系の座標系で定義すると、その形
状は、Ｘ軸方向には2H、Ｙ軸方向には2Vの寸法でH:Vの
比率は、約4:3であるが、この比率に限られるものでは
ない。なお、スクリーン（３）の対角軸方向は、以下、
Ｐ軸方向と称することにする。

一般に、第６図のCRT（１）の強度を考える時には、ガ
ラスの素材は厚みを持つているために、その表と裏で
は、異つた動きを示す。実際には、CRT（１）の真空に
よる変形は、内部の方向に吸込まれるような変形の形態
（圧縮ひずみ）が、その主たるものである。すなわち、
CRT（１）の裏側（真空側）と、表側（大気圧側）で
は、裏側が一般に「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、裏側の応力
（圧縮）については、無視出来る。したがつて、以下の
説明はCRT（１）の表側の応力（引張）についての議論
である。

第８図はCRTを真空にした時の応力分布を示す応力分布
図である。CRT（１）の表面を基準にして、第７図のＹ
軸断面（SA）での応力分布は、第８図（Ａ）の破線（L
1）で示されている。ここで、CRT（１）の表面より外側
が引張、内側が圧縮を示している。したがつて、真空の
状態では、たとえば、スクリーン（３）のスクリーン端
（8a）からフアンネル（４）との封着部（６）にかけて
が特に注目すべき箇所である。また、第７図のＸ軸断面
（LA）での応力分布は第８図（Ｂ）の破線（L2）で示さ
れ、第７図のＰ軸断面（DA）での応力分布は、第８図
（Ｃ）の破線（L3）で示されている。ここで重要なの
は、スクリーン（３）の辺中央のＹ軸断面（SA）,X軸断
面（LA）における引張ひずみが、Ｐ軸断面（DA）におけ
る引張ひずみより必ず大きくなるという事である。この
傾向は、第９図の変形の様子を見ると理解出来るもので
ある。

第９図はCRTの1/4に相当する第１象限のみを示してお
り、同図において、破線で示す真空前の状態から実線で
示す真空状態にすることにより、スクリーン（３）のセ
ンターはＺ軸の一方向（第９図の右方）に窪み、フリ
ツト封着部（６）近辺から、フアンネル（４）の封着部
近傍（4a）が外側に膨らむことである。たとえば、37イ
ンチのCRTでの上記窪みは約320μｍ程度である。このよ
うに、CRT（１）の真空による変形は、たとえば、スク
リーン（３）のＹ軸端とＸ軸端は、センターからの距
離が第７図のように約3:4と異なるにもかかわらず、第1
0図に示すように、角形のスクリーン（３）の形状と同
じような等高線（Ｍ）（CRTの変形量）を示して変形す
ることである。逆に言えば、スクリーン（３）のＰ軸方
向端に比べてＸ軸端およびＹ軸端はセンターからの距
離が短かいにもかかわらず、同じような変形量を生ずる
ため、第８図（Ａ），（Ｂ）に示すように、Ｘ軸,Y軸、
およびその軸方向延長上での応力が大きくなるのであ
る。

そこで、Ｘ軸断面（LA）、Ｙ軸断面（SA）における応力
分布に対し、従来は、第６図のパネル（２）のセンター
の肉厚（ｔ）に対してスクリーン（３）周辺の肉厚
（tE）をtE＞ｔとしたり、さらに、スクリーン（３）
の場所により、その肉厚を変化させることにより、パネ
ル（２）の補強を図つている（たとえば、特開昭59−16
5348〜165350号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来のCRTでは、第６図に示すパネル
（２）のスクリーン部（2a）での応力分布の改良は、爆
縮に対するパネル（２）の強度の改良という意味では十
分とは言えなかつた。その理由は、スクリーン周辺の肉
厚tE（＞ｔ）の量は、自由にコントロール出来る量で
はないからである。すなわち、上記tEの量を特に各軸方
向ごとに分布を持たせようとすると、最終的に、スクリ
ーン（３）の歪みとして表れるため、せいぜい数mm程度
しか変えられず、この量は強度の改良という意味では不
十分である為である。たとえば37インチのような大型CR
Tでも約2mm程度である。

一方、CRT（１）の爆縮に対する強度の試験は、スクリ
ーン部（2a）に鋼球をぶつけ破壊させることによつて評
価されるが、直接鋼球がぶつかる部位の決定的な改良
は、非常に難しい傾向にある。また、通常極小さいサイ
ズのCRTを除いて金属帯をパネル（２）のスカート部（2
b）に巻回し、緊縮させるという防爆処理が行われる
が、この対策（バンド処理）も、特に、スカート部（2
b）の辺中央部に十分な圧縮力をかけることが出来ず、
いずれにしても第８図に示した応力分布を十分に改良す
ることができない。

この発明は、上記従来の問題点を解消するためになされ
たもので、真空時における応力分布の改良を図ることが
できる受像管を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明は、内面に角形の蛍
光スクリーンを有するパネルと、パネルのスカート部に
封着されるファンネルと、ファンネルに連なるネックと
からなる真空密封構造の受像管において、上記スカート
部および上記ファンネルの封着部近傍における辺中央部
の、管軸に垂直な断面での厚みを、上記スカート部およ
びファンネルの封着部近傍におけるコーナ部の厚みより
も2mm以上厚肉に設定したものである。

〔作用〕

この発明によれば、パネルのスカート部およびファンネ
ルの封着部近傍における辺中央部の厚みを、そのコーナ
部の厚みよりも2mm以上厚肉に設定して、この辺中央部
にかかる応力を小さくしたので、真空時における上記辺
中央部の爆縮に対する強度が高まり、辺中央部よりも爆
縮に対する強度を有する上記コーナ部との応力分布にば
らつきがなくなる。したがつて、スクリーン部にクラツ
クが生じた場合であつても、そのクラツクが上記辺中央
部に集中するのが防がれ、フアンネルへのクラツクの伸
展が抑制される。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説明する。

第１図は、この発明の一実施例である受像管を示す斜視
図であり、第２図はコーナ部付近の拡大斜視図である。
第２図は、上記第９図と同様、その第１象限のみを示し
ている。同図において、（2b）はパネル（２）のスカー
ト部、（３）はパネル（２）の内面に設けられた四角形
状の蛍光スクリーン、（６）はフアンネルの封着部、
（９）は肉盛り部である。

第２図のスカート部（2b）およびフアンネル（４）の封
着部近傍（4a）における辺中央部（７）には、スカート
部（2b）などと同じ素材（ガラス）から成る肉盛り部
（９）が形成されており、この肉盛り部（９）の形成
後、パネル（２）とフアンネル（４）とが封着されるよ
うになつている。上記肉盛り部（９）は、上記辺中央部
（７）の外周面に肉盛りされた状態で、上記蛍光スクリ
ーン（３）のＸ軸（長軸）方向またはＹ軸（短軸）方向
に帯状にそれぞれ延びている。肉盛り部（９）の厚み
は、たとえば、20mmに設定されており、これにより、肉
盛部（９）を含む辺中央部（７）の管軸に垂直な断面で
の厚みが、蛍光スクリーン（３）のＰ軸（対角軸）方向
におけるスカート部（2b）および封着部（６）の各コー
ナ部（８）の厚みよりも厚肉になつている。

また、第１図の肉盛り部（９）のＸ軸方向またはＹ軸方
向の全長lx,lyは、スクリーン部（2a）のＸ軸方向また
はＹ軸方向の全幅Dx,Dyよりもそれぞれ小さい値に設定
されており、さらに、第３図の肉盛り部（９）のＺ軸
（受像管の管軸）方向の幅lzは、幅方向（第２図の左右
方向）の一端がスクリーン端（3a）にまで延び、その他
端がフアンネル（４）の封着部近傍（4a）にまで延びる
ように設定されている。このような肉盛り部（９）の幅
lzは、第７図（Ａ），（Ｂ）に示す応力（引張）L1,L2
の幅にほぼ対応するものである。ここで、（2c）はパネ
ル（２）のエツジ部、（2d）はモールドマツチライン、
（SA），（LA），（DA）は、従来と同様、Ｘ軸,Y軸,P軸
の各断面位置を示している。

上記構成において、第２図の辺中央部（７）全体の厚み
をコーナ部（８）の厚みよりも20mm程度厚肉としたの
で、真空時での辺中央部（７）の爆縮に対する強度が高
まり、従来のようなコーナ部（８）との応力分布のばら
つきをなくすことができる。したがつて、破壊テストな
どでパネル（２）のスクリーン（３）側に生じたガラス
のクラツクが、辺中央部（７）に集中するのが防がれ、
フアンネル（４）へのクラツク伸展を抑制できる。これ
により、受像管の耐爆縮レベルが高まり、品質および信
頼性の向上が図られる。

また、肉盛り部（９）を辺中央部（７）の外周面側に肉
盛りするようにしたので、パネル（２）およびフアンネ
ル（４）の内面が従来と同様に滑らかな形状となり、内
面への余計な突出による内塗膜の信頼性の著しい低下を
防ぐことができる。

なお、肉盛り部（９）を肉盛りするにあたつては、内面
側で滑らかさを保てる範囲で、肉盛り量を内面側と外面
側に振り分けても良い。また、肉盛りの量については、
製造上の問題、受像管のサイズ、偏向角等を勘案して決
めるべきで、応力分布の均一化のためには、少なくとも
2mm以上とすべきである。この実施例で2mmの肉盛りの場
合には、応力の約５％の改良であり、改良したい応力の
量としての最小である。

この発明の他の実施例として、第４図のように、肉盛り
部（９）の外周面に、周方向に向かつて延びたバンド
（12）による補強用凹溝（11）を設けるようにしてもよ
い。この場合、凹溝（11）自体が肉盛りされているため
に、この附近でのバンド補強のための緊縮力が従来より
も高まり、全周にわたつて、緊縛に供することができ
る。また凹溝（11）はバンド（12）のすべり対策にな
る。

この発明のさらに他の実施例として、第５図のように、
肉盛り部（９）の最大厚肉部分（9a）を、辺中央位置
（7a）よりもＸ軸またはＹ軸方向にずらして肉盛りする
ようにしてもよい。この実施例では、１つの辺中央部
（７）に２つの最大厚肉部分（9a）が設けられることと
なる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、パネルのスカ
ート部およびフアンネルの封着部近傍における真空時で
の応力分布のばらつきがなくなるので、スクリーン部側
からフアンネルへのクラツクの伸展が抑制される。した
がつて、破壊テストなどにおける受像管の耐爆縮レベル
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図はコ
ーナ部付近の拡大斜視図、第３図は肉盛り部の幅を説明
する展開図、第４図はこの発明の他の実施例を示す断面
図、第５図はこの発明のさらに他の実施例を示す斜視
図、第６図は従来の受像管の構造を説明する一部破断側
面図、第７図は角型スクリーンの平面図、第８図（Ａ）
〜（Ｃ）は真空時の受像管の応力分布を示す応力分布
図、第９図は真空による受像管の変形を説明する第１象
限の斜視図、第10図はパネルの変形状態を説明するため
の平面図である。 （１）……受像管、（２）……パネル、（2a）……スク
リーン部、（2b）……スカート部、（３）……蛍光スク
リーン、（４）……フアンネル、（4a）……封着部近
傍、（６）……封着部、（７）……辺中央部、（８）…
…コーナ部、（９）……肉盛り部、（11）……凹溝、
（12）……バンド、（Ｘ）……長軸、（Ｙ）……短軸、
（Ｐ）……対角軸。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内面に角形の蛍光スクリーンを有するパネ
   ルと、パネルのスカート部に封着されるファンネルと、
   ファンネルに連なるネックとからなる真空密封構造の受
   像管において、 上記スカート部および上記ファンネルの封着部近傍にお
   ける辺中央部の、管軸に垂直な断面での厚みが、上記ス
   カート部およびファンネルの封着部近傍におけるコーナ
   部の厚みよりも2mm以上厚肉に設定されていることを特
   徴とする受像管。
2. 【請求項２】上記厚肉の辺中央部は、該辺中央部の外周
   面側に肉盛りされている特許請求の範囲第１項記載の受
   像管。
3. 【請求項３】上記肉盛り部の外周面に、周方向に沿って
   延びたバンド補強用の凹溝を形成した特許請求の範囲第
   ２項記載の受像管。
4. 【請求項４】上記肉盛り部の最大厚肉部分が、辺中央位
   置よりも上記長軸方向または短軸方向にずれて形成され
   ている特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載
   の受像管。