JPH07211271A - 陰極線管用ガラスバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スタッドピン埋め込み部における熱応力による
ガラス破壊を確実に防止する。 【構成】ほぼ矩形のフェース部とその周縁部から実質的
に垂直方向に延在するスカート部６とからなるガラスパ
ネル部を有し、前記スカート部に金属製スタッドピン１
５が固定された陰極線管用ガラスバルブにおいて、前記
スタッドピン周辺のガラス部材に圧縮応力層２４を形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン等に用いる
陰極線管（ブラウン管）用ガラスバルブに関し、特にそ
の表示画面側を構成するガラスパネル部の強化構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】色選別機構を有する陰極線管等において
は、ガラスパネル表示画面を構成するフェース部の縁部
のスカート部に、シャドーマスクまたはアパーチャグリ
ルを固定する目的で金属製のスタッドピンが埋め込まれ
てガラスに対し熔着固定されている。このようなスタッ
ドピンが埋め込まれたガラスパネルは、ファンネル部と
の封着接合面の研磨工程での発熱や、封着時の排気工程
でのガス成分蒸発のための加熱操作、あるいはガラスシ
ール剤の溶着のための加熱工程等において、高温状態と
なり大きな温度変化を受ける。このような温度変化を受
けると、金属製スタッドピンとガラス材との間の熱膨張
率の違いにより伸縮量が異なるため、両者間に大きな熱
応力が発生し、ガラス材に対する引張り応力によりガラ
スパネルが破壊する場合があった。

【０００３】このような問題に対処するため、従来よ
り、スタッドピン外周に沿ってガラスへの埋め込み境界
部分にガラス材の溶融によりフィレット（隅肉）を形成
し、このフィレットによりスタッドピンとガラスとの間
の境界部への応力集中を緩和する方法が行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フィレットによる応力集中の緩和だけでは、熱応力を充
分に抑えることができず、スタッドピン埋め込み部のガ
ラス破壊防止が充分に達成できなかった。

【０００５】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、スタッドピン埋め込み部における熱応
力によるガラス破壊を確実に防止した陰極線管用ガラス
バルブの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る陰極線管用ガラスバルブは、表示画面
を構成するほぼ矩形のフェース部と該フェース部に対し
その周縁部から実質的に垂直方向に延在するスカート部
とからなるガラスパネル部と、該ガラスパネル部に対し
密封的に接合されるじょうご状のファンネル部と、電子
銃を格納する前記ファンネル部根元のネック部とにより
構成され、前記スカート部に金属製スタッドピンが固定
された陰極線管用ガラスバルブにおいて、前記スタッド
ピン周辺のガラス部材に圧縮応力層が形成されたことを
特徴としている。

【０００７】

【作用】所定の応力値を有する圧縮応力層により、熱工
程での温度変化によるガラスに対する引張り応力をキャ
ンセルして破壊を防止する。

【０００８】

【実施例】図２は、本発明が適用されるテレビジョン用
陰極線管の断面構成図である。陰極線管１は、基本的
に、映像表示画面側のガラスパネル部３と、このガラス
パネル部３に対し密封的に接合されるじょうご状のファ
ンネル部４と、電子銃を格納したネック部５とからなる
ガラスバルブ２により構成される。ガラスパネル部３
は、映像表示面を構成する実質的に矩形のフェース部７
と、このフェース部７に対しその周縁部から実質的に垂
直方向に延在するスカート部６とにより構成される。

【０００９】スカート部６の外周には、パネル強度を保
持し破損時の飛散を防止するための防爆補強バンド８が
巻回される。フェース部７の内面側には電子銃からの電
子線照射により蛍光を発する蛍光膜１２、およびこの蛍
光膜１２からの蛍光の戻りを防止するためのアルミニウ
ム膜１３が積層され、さらにその内部側に電子線の照射
位置を規定するシャドウマスク１４が設けられる。シャ
ドウマスク１４はスタッドピン１５によりスカート部６
の内面に固定される。

【００１０】このようなガラスパネル部３は、封着部１
０に設けたフリットシール剤やハンダガラス等のシール
剤によりファンネル部４に対し密封接合される。ファン
ネル部４の内側には、シャドウマスク１４の電子線によ
る高帯電を防ぎ外部へ導通接地するための内部コーティ
ング１６が施される。

【００１１】図１は、本発明に係る陰極線管のガラスパ
ネル部のスタッドピン打ち込み部分の詳細図である。ガ
ラスパネル３の成形工程後、そのスカート部６の内面
（図２参照）に、Ｃｒ−Ｆｅ系合金、１８％Ｃｒ等の金
属製でほぼガラスの膨張係数と同等の膨張係数を有する
スタッドピン１５が埋め込まれる。また、スタッドピン
１５の表面には、通常Ｃｒ₂ Ｏ₃ 、ＦｅＯ・Ｃｒ₂ Ｏ₃
等の酸化膜が形成されている。このスタッドピン１５は
段差付き円筒形状であって、その太径円筒の端部がスカ
ート部６のガラス材内に挿入され熔着固定される。スタ
ッドピン１５の外周面のガラス材との埋め込み境界部に
沿ってガラス材からなるフィレット２５が形成される。
このフィレット２５により、スタッドピン１５とガラス
との間の境界部への応力集中を抑制する。

【００１２】さらに本実施例においては、このスタッド
ピン１５の埋め込み部（特にフィレット２５の形成部周
辺）に圧縮応力層２４が形成されている。この圧縮応力
層２４の応力値は４０〜２００ｋｇ／ｃｍ² の範囲内で
あることが望ましい。これ以下の応力値であれば、熱工
程で発生する引張り応力に対し充分な強度が得られずガ
ラス破壊防止の目的が充分に満足されない。またこれ以
上の応力値にすると、この表面圧縮応力に対応してガラ
ス内部にほぼ１／２程度の引張り応力が発生するため、
逆にガラスが破壊しやすくなる。

【００１３】このような圧縮応力層２４は、ガラスパネ
ルを成形後これを冷却して収縮させて表面に圧縮応力層
を形成する物理強化方法により形成することができる。
この物理強化についてさらに説明する。ガラスを軟化点
近くの高温域から急冷すると、表面は急激に収縮固化す
る反面、内部はまだ充分流動性を保持し膨張したままの
状態にあり、一時歪を瞬時に緩和してしまう。さらに冷
却されると内部も収縮しようとするが、その動きは固化
した表面層の存在によって制限される。

【００１４】この結果、ガラスの温度が室温まで下がり
充分な平衡状態に達したときには、表面に大きな圧縮応
力層と内部には引張り応力層が形成され残留応力として
残る。この際、発生する応力の大きさはガラス表面が徐
冷点から歪点に下がるまでに要する時間によって左右さ
れ、冷却が速ければ速いほど内部との収縮差が大きくな
り冷却終了後に表面に大きな圧縮応力が発生する。従っ
て、フェース部およびスカート部を有するほぼ矩形のガ
ラスパネルのような構造体を強化する場合、各部分の冷
却速度を操作することにより所望の応力分布を得ること
ができる。

【００１５】カラー受像管用ガラスパネルに関しては、
通常１０００℃から１１００℃程度の溶融ガラスの塊を
受け型内に供給し、押し型によりプレス成形した後、ス
タッドピンを所定のスカート内壁に封着する。この段階
においては、ほぼ徐冷点近くの温度に達しているが、そ
の後歪点までの冷却方法を操作することにより前述の物
理強化が得られる。

【００１６】このようにして、ガラスパネル成形後、例
えば徐冷装置を通過中にガラスパネル各部の冷却量を調
整し、ガラス材質やパネル寸法や形状等に応じて必要な
部分を必要な冷却強さ（速さ）で冷却することにより、
スタッドピン部分に最適な応力値の圧縮応力層を形成す
ることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る陰極
線管用ガラスバルブにおいては、ガラスパネルのスカー
ト部に固定されるスタッドピン周辺のガラス表面に所定
の応力値の圧縮応力層を形成してガラスを強化するた
め、ガラスパネルの加熱処理工程において、熱膨張率の
違いに起因してスタッドピン周辺部に熱応力が作用した
ときにガラスが破壊することを確実に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガラスパネルのスタッドピン埋め
込み部分の断面図である。

【図２】本発明が適用される陰極線管用ガラスバルブの
断面図である。

【符号の説明】

６：ガラスパネルのスカート部 １５：スタッドピン ２４：圧縮応力層 ２５：フィレット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示画面を構成するほぼ矩形のフェース部
   と該フェース部に対しその周縁部から実質的に垂直方向
   に延在するスカート部とからなるガラスパネル部と、該
   ガラスパネル部に対し密封的に接合されるじょうご状の
   ファンネル部と、電子銃を格納する前記ファンネル部根
   元のネック部とにより構成され、前記スカート部に金属
   製スタッドピンが固定された陰極線管用ガラスバルブに
   おいて、前記スタッドピン周辺のガラス部材に圧縮応力
   層が形成されたことを特徴とする陰極線管用ガラスバル
   ブ。