JPH0729493A - 陰極線管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 実質的に矩形状の平坦なフェースプレート10
と側壁を介して対向する実質的に矩形状の平坦なリアプ
レート12に各別に形成された複数個の開孔15のまわりに
それぞれファンネル13が接合され、このファンネルの各
ネック18内に封止された複数個の電子銃19から放出され
る電子ビームによりフェースプレートの内面に形成され
た蛍光体スクリーンを複数個の領域に分割して走査する
陰極線管の製造方法において、リアプレートと熱膨張係
数の近似した材料からなる規制板34を有する位置出し治
具24を用いてリアプレートの各開孔のまわりにファンネ
ルを位置出しし、この位置出し治具とともに焼成してリ
アプレートの各開孔のまわりにファンネルを接合するよ
うにした。 【効果】 蛍光体スクリーンの全面に切れ目や重複のな
い画像を再生する陰極線管とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、陰極線管の製造方法
に係り、特に平坦なフェースプレートと対向する平坦な
リアプレートに形成された複数個の開孔のまわりにそれ
ぞれファンネルを精度よく接合する陰極線管の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年高品位放送あるいはこれにともなう
大画面をもつ高解像度受像管に対して種々の検討がなさ
れている。一般に受像管の高解像度化を達成するために
は、蛍光体スクリーン上の電子ビームのスポット径を小
さくしなければならない。

【０００３】これに対して、従来より電子銃の電極構造
の改良あるいは電子銃自体の大口径化、伸長化などが図
られてきたが、未だ十分な成果が得られていない。これ
は、大形管になるにしたがって、電子銃から蛍光体スク
リーンまでの距離が長くなり、電子レンズの倍率が大き
くなりすぎることが最大の原因である。したがって、高
解像度を実現するためには、電子銃から蛍光体スクリー
ンまでの距離（奥行き）を短縮することが重要である。
またこの場合、広角偏向にすると、画面中央と周辺との
倍率差の増大をまねく。そのため、広角偏向にすること
は、高解像度化にとって得策ではない。

【０００４】そのため、従来より独立した小形の受像管
を複数個配置して高解像度大画面にする方法が、特開昭
４８−９０４２８号公報、特開昭４９−２１０１９号公
報、実開昭５３−１１７１３０号公報などに開示されて
いる。この種の方法は、屋外などに配置する分割数の多
い巨大画面の表示には有効であるが、画面サイズが４０
インチ程度の中規模の大画面を表示する場合は、各領域
間の画面の接続部が目立ち、目障りな画像を再生する。
したがって、家庭用テレビ受像機として使用する場合や
計算機利用設計（ＣＡＤ）における図形表示用の端末機
として使用する場合は、その画面の接続部が致命的な欠
陥となる。

【０００５】これに対して、米国特許第３，０７１，７
０６号明細書、実公昭３９−２５６４１号公報、特公昭
４２−４９２８号公報、特公昭５０−１７１６７号公報
などには、複数個の独立した受像管の蛍光体スクリーン
を一体化した構造のものが開示されている。この一体化
構造の蛍光体スクリーンをもつ受像管は、図６に示すよ
うに、蛍光体スクリーン１の形成されたフェースプレー
ト２、このフェースプレート２と対向するリアプレート
３、このリアプレート３に隣接する複数のファンネル４
により真空外囲器５が構成されている。そのフェースプ
レート２はガラスから、またリアプレート３はガラスま
たは金属からなる。特に金属からなるリアプレートにつ
いては、大気圧荷重に対して十分な強度を保ち、かつ軽
量化するため、比較的薄い金属板に補強板の設けられた
ものが知られている。

【０００６】しかし、このような構造では、スクリーン
面が大形になると、大気圧荷重に耐えられるようにフェ
ースプレート２やリアプレート３の肉厚を厚くしなけれ
ばならず、また管軸方向に大きな曲率をもたせることも
必要となる。その結果、真空外囲器５の重量が重くな
る。さらにフェースプレート２の曲率が大きくなると、
画面が見にくくなる。さらにまた蛍光体スクリーン１と
ファンネル４のネック６内に封入される電子銃７との距
離が大きくなり、電子レンズが倍率的に好ましくないも
のとなる。

【０００７】特にリアプレート３が金属の場合は、この
リアプレート３にファンネル４が突出形成されない場合
は、きわめて有効である。またファンネル４が突出する
場合でも、複数個のファンネル４のネック６内に配置さ
れた各電子銃７から放出される電子ビームにより蛍光体
スクリーン１を複数個の領域に分割して走査する陰極線
管に適用すると、複雑なリアプレート３の形状を単純な
形状にすることができる。

【０００８】しかし複数個のファンネル４のネック６内
に配置された各電子銃７から放出される電子ビームによ
り蛍光体スクリーン１を複数個の領域に分割して走査す
る陰極線管は、蛍光体スクリーン１に対する各電子銃７
の位置を正確にする必要があるが、金属製リアプレート
は、ガラス製リアプレートにくらべて大気圧荷重により
変形しやすく、その変形により電子銃７の位置が変化
し、電子ビームを所定位置から所定方向に放出させるこ
とができず、結果として蛍光体スクリーン１上に描かれ
る画像品位が劣化しやすい。

【０００９】したがって金属製リアプレートの場合は、
大気圧荷重により変形しても、管内部材や電子ビームの
軌道に影響を与えない陰極線管には有効であるが、複数
個のファンネル４のネック６内に配置された各電子銃７
から放出される電子ビームにより蛍光体スクリーン１を
複数個の領域に分割して走査する陰極線管には、変形に
よる電子銃７の位置の変化を加味した設計、製造が必要
となり、必ずしも有効とはならない。

【００１０】また真空外囲器５内が高電位の等電位空間
となる陰極線管では、その高電位が外部に漏れないよう
に電気的に絶縁する構造にする必要があるため、金属製
リアプレートは、この点でも問題となる。

【００１１】さらに図６に示した陰極線管では、リアプ
レート３をガラスで成形する場合、その成形性あるいは
大気圧荷重に対する強度の面から急激な形状変化をもつ
構造にすることは不可能であり、全体的に緩やかに変化
する形状にせざるをえない。したがって偏向装置装着部
分は、ほぼ電子ビームの偏向領域に等しい形状とし、か
つ偏向装置装着部分のガラスを肉厚を薄くすることは困
難である。そのため、偏向電力の少ない小型の偏向装置
の使用は望めない。

【００１２】またリアプレート３を金属で形成する場合
は、偏向装置装着部分をほぼ電子ビームの偏向領域に等
しい形状とし、かつ肉厚を薄くしても、偏向装置近傍の
リアプレート３に発生する渦電流による損失が避けられ
ず、偏向電力の増大をまねく。しかも隣接偏向装置間に
位置する金属からなるリアプレート３により、偏向磁界
が相互に干渉しやすく、適切な磁界分布にすることが困
難になるなどの問題がある。

【００１３】上記一体構造の蛍光体スクリーンをもつ陰
極線管の問題を解決するために、平坦なガラス製フェー
スプレートとその周縁部から垂直に延在する側壁を介し
て対向する平坦なガラス製リアプレートに複数個のガラ
ス製ファンネルが接合され、その各ファンネルのネック
内に封止された複数個の電子銃から放出される電子ビー
ムにより、フェースプレートの内面に形成された一体構
造の蛍光体スクリーンを複数個の領域に分割して走査す
るようにした陰極線管がある。この陰極線管において
は、電子ビームにより分割して走査される各領域に描か
れる画像は、電子銃や各電子銃に対応して装着された偏
向装置に印加される信号により繋がり、蛍光体スクリー
ンの全域に切れ目や重複のない画像を再生するものとな
っている。

【００１４】しかし上記のように複数個の電子銃から放
出される電子ビームにより蛍光体スクリーンを複数個の
領域に分割して走査する陰極線管において、各領域のラ
スターを所定の大きさにして隣接領域間に切れ目や重複
がないようにするには、各電子銃の軸が各領域の中心を
通るように電子銃を配置しなければならない。しかしリ
アプレートに複数個のファンネルを、上記のようにその
各ネック内に封止された電子銃の軸が各領域の中心を通
るように接合することは容易でなく、きわめて困難であ
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、高解像
度で奥行きが短く、見やすい画面を有する陰極線管とし
て、平坦なガラス製フェースプレートとその周縁部から
垂直に延在する側壁を介して対向する平坦なガラス製リ
アプレートに複数個のガラス製ファンネルが接合され、
その各ファンネルのネック内に封止された電子銃から放
出される電子ビームにより、フェースプレートの内面に
形成された一体構造の蛍光体スクリーンを複数個の領域
に分割して走査するようにした陰極線管がある。この陰
極線管においては、電子ビームにより分割して走査され
る各領域に描かれる画像は、電子銃や各電子銃に対応し
て装着された偏向装置に印加される信号により繋がり、
蛍光体スクリーンの全域に切れ目や重複のない画像を再
生するものとなっている。

【００１６】しかし上記のように複数個の電子銃から放
出される電子ビームにより蛍光体スクリーンを複数個の
領域に分割して走査する陰極線管において、各領域のラ
スターを所定の大きさにして隣接領域間に切れ目や重複
がないようにするには、各電子銃の軸が各領域の中心を
通るように電子銃を配置しなければならない。しかしリ
アプレートに複数個のファンネルを、上記のようにその
各ネック内に封止された電子銃の軸が各領域の中心を通
るように接合することは容易でなく、きわめて困難であ
るという問題がある。

【００１７】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、平坦なガラス製フェースプレート
と対向する平坦なガラス製リアプレートに複数個のガラ
ス製ファンネルが接合され、その各ファンネルのネック
内に封止された複数個の電子銃から放出される電子ビー
ムにより、フェースプレートの内面に形成された一体構
造の蛍光体スクリーンを複数個の領域に分割して走査す
る陰極線管において、各電子銃の軸が各領域の中心を通
るように複数個のファンネルを精度よくリアプレートに
接合できるようにすることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】実質的に矩形状の平坦な
フェースプレートと側壁を介して対向する実質的に矩形
状の平坦なリアプレートに各別に形成された複数個の開
孔のまわりにそれぞれファンネルが接合され、このファ
ンネルの各ネック内に封止された複数個の電子銃から放
出される電子ビームによりフェースプレートの内面に形
成された蛍光体スクリーンを複数個の領域に分割して走
査する陰極線管の製造方法において、リアプレートと熱
膨張係数の近似した材料からなる規制板を有する位置出
し治具を用いてリアプレートの各開孔のまわりにファン
ネルを位置出しし、この位置出し治具とともに焼成して
リアプレートの各開孔のまわりにファンネルを接合する
ようにした。

【００１９】

【作用】上記のように、リアプレートと熱膨張係数の近
似した材料からなる規制板を有する位置出し治具を用い
てリアプレートの各開孔のまわりにファンネルを位置出
しし、この位置出し治具とともに焼成してリアプレート
の各開孔のまわりにファンネルを接合すると、リアプレ
ートに対して、その各開孔のまわりにファンネルを正確
に配置することができ、かつこのファンネルをリアプレ
ートに接合するために焼成しても、リアプレートと位置
出し治具との熱膨張差による位置ずれを防止でき、リア
プレートにファンネルを高精度に接合できる。その結
果、ファンネルの各ネック内に封止された電子銃の軸を
電子ビームにより分割して走査される領域の中心を通る
ようにすることができる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００２１】図１にその一実施例に係る陰極線管の全体
の構成を、図２にその断面図を、図３にその分解斜視図
を示す。この陰極線管は、実質的に矩形状の平坦なガラ
ス製フェースプレート１０と、このフェースプレート１
０の周縁部から実質的に垂直に延在する側壁１１と、こ
の側壁１１を介してフェースプレート１０と対向する実
質的に矩形状の平坦なガラス製リアプレート１２と、こ
のリアプレート１２に接合された複数個のファンネル１
３とからなる真空外囲器１４を有する。その複数個のフ
ァンネル１３は、それぞれリアプレート１２に形成され
た複数個の開孔１５のまわりに接合され、図示例では、
水平方向（Ｘ方向）に５個、垂直方向（Ｙ方向）に４
個、計２０個のファンネル１３が接合されている。

【００２２】上記フェースプレート１の内面には、一体
化構造の蛍光体スクリーン１７が形成されている。また
複数個のファンネル１３の各ネック１８内に電子銃１９
が配置されている。さらにフェースプレート１０とリア
プレート１２との間の後述する隣接領域の境界の交点上
に、複数個の円柱状のプレート支持手段２０が配置され
ている。このプレート支持手段２０は、真空外囲器１４
のフェースプレート１０およびリアプレート１２に加わ
る大気圧荷重を支えるためのものであり、基端部がリア
プレート１２に固定され、楔状に形成された先端部が蛍
光体スクリーン１７に当接している。

【００２３】このような構造にすると、フェースプレー
ト１０、側壁１１、リアプレート１２などをそれぞれ板
厚が４〜１５mmのガラスで構成しても十分な耐気圧強度
が得られ、従来の陰極線管にくらべて、重量を大幅に低
減できる。

【００２４】この陰極線管においては、上記各電子銃１
９から放出される電子ビームを各ファンネル１３の外側
に装着された偏向装置（図示せず）の発生する磁界によ
り偏向し、蛍光体スクリーン１７を複数個の領域、図示
例では水平方向に５個、垂直方向に４個、計２０個の領
域Ｒ1 〜Ｒ20に分割して走査する。そしてこの分割走査
により蛍光体スクリーン１７上に描かれる画像は、電子
銃１９や偏向装置に印加される信号により繋がり、蛍光
体スクリーン１７の全面に切れ目や重複のない１つの大
きな画像を再生する。

【００２５】つぎに上記陰極線管の製造方法について説
明する。

【００２６】まずフェースプレート１０の内面に蛍光体
スクリーン１７を形成し、この蛍光体スクリーン１７の
形成されたフェースプレート１０の周縁部に、組立治具
を用いてフリットガラスの塗布焼成により側壁１１を接
合する。またリアプレート１２については、ガラスプレ
ートに高圧エアあるいは高圧水で研磨剤を吹付ける方
法、超音波加工、砥石による切削加工、あるいはガラス
の軟化点以上の温度に加熱してプレス成形する２次成形
法などの方法により、開孔１５を形成し、この開孔１５
の形成されたリアプレート１２に、組立治具を用いてフ
リットガラスの塗布焼成によりプレート支持手段２０を
固定する。そしてこれら側壁１１の接合されたフェース
プレート１０およびプレート支持手段２０の固定された
リアプレート１２を組立治具を用いてフリットガラスの
塗布焼成により一体に接合して外囲器本体を形成する。
さらに複数個のファンネル１３の各ネック１８内に電子
銃１９を封止しておく。

【００２７】つぎに、図４および図５に示す組立装置を
用いて、上記外囲器本体２２に上記電子銃１９の封止さ
れた複数個のファンネル１３をフリットガラスの塗布焼
成により接合する。

【００２８】この組立てに用いられる組立装置は、上記
外囲器本体２２をフェースプレート１０を下にして位置
決め載置する基体２３と、この基体２３上に位置決め載
置された外囲器本体２２のリアプレート１２に対して、
電子銃１９の封止された複数個のファンネル１３を位置
出しする位置出し治具２４とからなる。

【００２９】その基体２３は、耐熱金属からなるベース
プレート２６上に、外囲器本体２２のフェースプレート
１０と接触するカーボンロッドなどの耐熱材料からなる
複数個のフロアピン２７が設けられ、また基板２６の周
辺部上に側壁部２８が立設され、この側壁部２８に外囲
器本体２２を位置決めする３個の耐熱材料からなる位置
決めピン２９が設けられたものとなっている。

【００３０】一方、位置出し治具２４は、上記外囲器本
体２２のリアプレート１２の複数個の開孔１５を覆うよ
うに配置される各ファンネル１３のネック１８が挿通す
る開孔３１が形成された複数個の開孔部分が帯状の連結
部３２により互いに連結され、この連結部３２間を空間
部３３として、上記基体２３の側壁部２８に支持される
規制板３４と、各ファンネル１３のネック１８に嵌合し
て、上記規制板３４を挟む各一対の上部リング３５U お
よび下部リング３５D と、その上部リング３５U 上から
各ファンネル１３に荷重を加える重錘３６とからなる。
その下部リング３３D の上部リング３５U との対向部に
は、上記規制板３４の各開孔３１に嵌合する嵌合部３７
が設けられている。上記規制板３４は、ファンネル１３
を構成するガラスに近似した熱膨張係数を有する金属、
たとえば板厚が０．５mmの５０％Ｎｉ−Ｆｅ合金板で形
成されている。またファンネル１３のネック１８と接触
する上部リング３５U および下部リング３５D はカーボ
ンから、また重錘３６は、好ましくは耐熱金属で形成さ
れている。

【００３１】上記外囲器本体２２に対する上記電子銃１
９の封止された複数個のファンネル１３の接合は、まず
上記組立装置の基体２３上に外囲器本体２２をフェース
プレート１０を下にして載置し、３個の位置決ピン２９
に当接して基体２３上に位置決めする。そしてこの外囲
器本体２２のリアプレート１２の各開孔１５を覆うよう
に電子銃１９の封止された複数個のファンネル１３を載
置する。つぎにこの複数個のファンネル１３の各ネック
１８に位置出し治具２４の下部リング３５D を嵌合す
る。そして規制板３４により、その各開孔３１に、上記
各ファンネル１３のネック１８に嵌合した下部リング３
５D の嵌合部３７が嵌合するように各ファンネル１３の
位置を調整して、この規制板３４を基体２３上に設けら
れている側壁部２８に支持する。その後、上記各ファン
ネル１３のネック１８に上部リング３５U を嵌合して上
記規制板３４を両リング３５U ，３５D で挟む。さらに
この上部リング３５U 上に重錘３６を乗せて、上記各フ
ァンネル１３を加圧する。

【００３２】つぎに上記のように組合わされた外囲器本
体２２とファンネル１３を組立装置とともに加熱処理工
程に送込んで、外囲器本体２２のリアプレート１２と各
ファンネル１３との間に塗布されたフリットガラスを焼
成してリアプレート１２とファンネル１３とを一体に接
合して外囲器を形成する。その後、この一体に接合され
た外囲器を組立装置から取外し、排気する。

【００３３】ところで、上記のようにファンネル１３と
近似した熱膨張係数を有する金属からなる規制板３４を
用いて、外囲器本体２２のリアプレート１２に対して、
複数個のファンネル１３を位置出しし、この規制板３４
で位置出しされた状態のまま加熱処理工程に送込んで、
リアプレート１２にファンネル１３を接合すると、加熱
処理工程において、４５０℃程度の高温で焼成しても、
ファンネル１３を所定位置に正確に保持され、外囲器本
体２２のリアプレート１２の所定位置にファンネル１３
を精度よく接合することができる。

【００３４】具体例として、熱膨張係数が９０×１０^-7
／℃のガラスからなるファンネルに対して、ほぼ同じ熱
膨張係数を有する５０％Ｎｉ−Ｆｅ合金からなる規制板
を用い、フリットガラスの焼成温度を４５０℃として、
対角方向の長さが５００mmのリアプレートにファンネル
を接合したところ、熱膨張係数が１３０×１０^-7／℃で
ある軟鋼からなる規制板では、ファンネルと規制板との
熱膨張差のために、リアプレートに対してファンネルが
所定位置から０．９mmずれ、ファンネルのネック内に封
止された電子銃から放出される電子ビームの走査により
描かれるラスターにずれを生じたが、これをほとんど無
視できる程度にすることができた。

【００３５】しかも上記のように熱循環を良好にする空
間部３３の形成された規制板３４を用いると、加熱処理
工程において、外囲器本体２２や各ファンネル１３を均
一に加熱できる。また規制板３４をネック１８に嵌合し
たカーボンからなる上部リング３５U と下部リング３５
D とで挟んで、規制板３４が直接ファンネル１３のネッ
ク１８に触れないようにしたので、規制板３４によりフ
ァンネル１３を傷付けたり、破損することが防止できる
などの効果も得られる。

【００３６】なお、上記実施例では、蛍光体スクリーン
の形成されたフェースプレートに側壁を接合し、ついで
その側壁にプレート支持手段の固定されたリアプレート
を接合して外囲器本体を形成し、その後、この外囲器本
体に電子銃の封止されたファンネルを接合したが、上記
外囲器本体は、蛍光体スクリーンの形成されたフェース
プレート、側壁およびプレート支持手段の固定されたリ
アプレートを同時に接合することでも形成可能である。
またあらかじめ規制板を有する位置出し治具を用いてリ
アプレートにファンネルを接合しておき、このファンネ
ルの接合されたリアプレートを用いて外囲器を形成する
ことも可能である。

【００３７】なおまた、上記実施例では、シャドウマス
クなどの色選別電極をもたない陰極線管について説明し
たが、この発明は、色選別電極を備えるカラー受像管に
も適用でき、同様の効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】実質的に矩形状の平坦なフェースプレー
トと側壁を介して対向する実質的に矩形状の平坦なリア
プレートに各別に形成された複数個の開孔のまわりにそ
れぞれファンネルが接合され、このファンネルの各ネッ
ク内に封止された複数個の電子銃から放出される電子ビ
ームによりフェースプレートの内面に形成された蛍光体
スクリーンを複数個の領域に分割して走査する陰極線管
の製造方法において、リアプレートと熱膨張係数の近似
した材料からなる規制板を有する位置出し治具を用いて
リアプレートの各開孔のまわりにファンネルを位置出し
し、この位置出し治具とともに焼成してリアプレートの
各開孔のまわりにファンネルを接合すると、リアプレー
トに対して、その各開孔のまわりにファンネルを正確に
配置でき、かつこのファンネルをリアプレートに接合す
るために焼成しても、リアプレートと位置規制治具との
熱膨張差による位置ずれを防止でき、リアプレートにフ
ァンネルを高精度に接合できる。その結果、ファンネル
の各ネック内に封止された電子銃の軸を電子ビームによ
り分割して走査される領域の中心を通るようにすること
ができ、蛍光体スクリーンの全面に切れ目や重複のない
画像を再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る陰極線管の全体の構
成を示す図である。

【図２】図２（ａ）は図１に示した陰極線管のＡ−Ａ線
断面図、図２（ｂ）は同じくそのＢ−Ｂ線断面図であ
る。

【図３】上記陰極線管の構成を示す分解斜視図である。

【図４】図４（ａ）は上記陰極線管の製造に用いられる
組立装置の構成を示す平面図、図４（ｂ）はその断面図
である。

【図５】図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ上記組立装
置の位置出し治具の構成を示す図である。

【図６】図６（ａ）は従来の一体化構造の蛍光体スクリ
ーンをもつ陰極線管の全体の構成を示す図、図６（ｂ）
はその断面図である。

【符号の説明】 １０…フェースプレート １１…側壁 １２…リアプレート １３…ファンネル １４…外囲器 １５…開孔 １７…蛍光体スクリーン １８…ネック １９…電子銃 ２３…基体 ２４…位置出し治具 ２９…位置決めピン ３４…規制板 ３５U …上部リング ３５D …下部リング ３６…重錘 Ｒ1 〜Ｒ20…領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原口 雄次 埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番２号 株式 会社東芝深谷電子工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に矩形状の平坦なフェースプレー
   トと側壁を介して対向する実質的に矩形状の平坦なリア
   プレートに各別に形成された複数個の開孔のまわりにそ
   れぞれファンネルが接合され、このファンネルの各ネッ
   ク内に封止された複数個の電子銃から放出される電子ビ
   ームにより上記フェースプレートの内面に形成された蛍
   光体スクリーンを複数個の領域に分割して走査する陰極
   線管の製造方法において、 上記リアプレートと熱膨張係数の近似した材料からなる
   規制板を有する位置出し治具を用いて上記リアプレート
   の各開孔のまわりに上記ファンネルを位置出しし、上記
   位置出し治具とともに焼成して上記リアプレートの各開
   孔のまわりに上記ファンネルを接合することを特徴とす
   る陰極線管の製造方法。