JPS62252050A - 画像表示装置用真空容器 - 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 本発明は画像表示装置に使用される真空容器に関するも
のである。

従来の技術 従来より画像表示装置用の真空容器としてブラウン管が
よく知られている。

ブラウン管は第２図に示すように電子ビームガン２１、
パネル２２、ファンネル２３、シャドウマスク２４、ス
タッドビン２６、封着フリット２６、補強バンド３２、
チップカン３３、端子３４、から構成される。

ブラウン管３ｏはよく知られているように電子ビームガ
ン２１から発射された電子を掃引して画像を描くこと電
子ビームガン２１のところにチソグカン３３が設置され
ていることの為奥行が大きいという欠点を有している。

又、パネル２２の断面形状はとけたガラスをプレスにて
成形するというガラス成形面より、コーナ部２８、又は
コーナ部付近のスカート部２９の板厚がフェース部２了
の板厚より厚い形状をしている。ところでブラウン管は
電子ビームを飛ばすために容器内を１ｏ−６−１ｏ−’
）−ルの真空度にする。真空にすると大気によってブラ
ウン管は内側に圧縮され、パネル２２やファンネル２３
の外側表面に第３図に示すような真空歪みＸが発生し、
特にコーナ部付近のフェース部３１に最大引張応力が発
生する。（文献、ナショナルテクニカルレボ−）　ｖｏ
ｌ　、２５　ｊＫ２　Ａｐｒ、　１９７９）特にフェー
ス部２７は画像表示装置の使用者が直接触れることので
きる所であってはこり、ごみ等の面でも傷がはいシやす
い部分でもある。そして引張応力部に傷がはいると応力
集中が生じ、この応力に材料の強度が負けると傷はます
ます伸長し最後にはブラウン管３０を破壊にいたらしめ
るのである。そこでブラウン管３０はフェース部２７に
傷がつき応力集中が生じても、材料の強度を越えないよ
うな引張応力に押さえるよう、パネルの板厚を厚く、又
、コーナ部付近のスカート部を一層厚いガラスで構成さ
れている。しかし使用上の万一のアクシデント（例えば
、ゴルフクラブによる打撃等）によっても使用者の安全
を確保する各国の安全規格（例えば、ＵＬ規格では約５
００グラムの鋼球を約１．３メートルから落とし、６フ
イートボンドの衝撃を表示面に加えてもガラス片が９Ｑ
センチメートルの所のバリアを越えて飛び散らないこと
が規格になっている。）に合格するには、ガラスが割れ
てもガラス片が飛び散る危険をさけることが必要で第２
図のようなパネルに焼きばめされた補強バンド３２が配
置されている。

発明が解決しようとする問題点 第１の問題点としては、ブラウン管３０はスカート部２
９及びコーナ部２８の剛性をフェース部２７の剛性に比
して大きくとりすぎておシ、スカート部２９及びコーナ
部２８にゼイ肉のついた形である。そのためブラウン管
３０の重量は重たく取り扱いも大変である。現在のブラ
ウン管は１６インチで約８−９キログラム、２１インチ
で約１０−１４キログラムである。そのため携帯性が乏
しく設置にも丈夫な土台が必要である。更にパネルの裏
面は曲本亭右１．卦り広節聞の汎月光仝可射するので画
像が見すらいという欠点を有している。本発明はパネル
の表面をフラットに近ずけてもガラス板厚を薄くして軽
量化を可能にする形状に関するものである。

第２の問題点としては、従来の技術で述べたように、ブ
ラウン管３ｏは奥行きが大きいという欠点を有している
。本発明は、薄型を可能にするマトリックス電極体を中
に納め真空に保つことの出来る真空容器の奥行きをより
小さくするためのチップカンの位置、形状に関するもの
である。

第３の問題点としては、プラウ／管３０は爆縮対策とし
て補強バンド３２を使っているがガラスが割れるとやは
りガラス破片はパネルの前に落ちることがある。このこ
とが使用者に苦痛を与えると言う欠点を有している。本
発明はパネルが割れても絶対にガラス破片がまえに落ち
ず、又傷に弱い所を保護する対策に関するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、１、軽
量化のため、コーナ部及びスカート部のゼイ肉をとりパ
ネルの剛性の均一化をはかること、最大引張応力部分を
フェース部より使用者が触れることのないスカート部に
うつすことをねらいとして、コーナ部及びスカート部の
ガラス板厚を画像を表示するフェース部よりも薄くする
ことを特徴にした形状にあり、真空時に発生する引張応
力を低減させるため、ガラス表面全域にあらかじめ圧縮
応力を付与した構成にある。

また、２．パネルの奥行きを小さくするためにチップカ
ンの中心軸をパネルのフェース面に平行な面内に配する
こと、チップカンの孔加工時のマイクロクラックにてパ
ネルが破壊することのないようにチップカンの位置を真
空時に発生する引張応力の小さいスカート部分に設ける
。

さらに、３．爆縮テストにより割れたガラス片がたがい
に独立した挙動を生じないようにガラス片間を連結する
ことをねらいとして、フェース面にエスカッションより
大きい飛散防止フィルムをはりつけること、又、ヌカ−
６ト部に傷が入らないように保護すること、ガラス片間
を連結することをねらいとして、スカート部に保護層を
設けることを特徴とする構成にある。

作　　　用 この技術的手段による作用は次のようになる。

パネルのガラスの破壊は真空によってガラス表面に発生
する引張応力が取り扱いによってはいるガラス表面のマ
イクロクラックの先端に応力集中を起こし材料の持つ強
度以上の応力になることによるのである。したがって化
学強化処理等によってガラス表面にあらかじめ圧縮応力
を与えておくと真空によって生じた引張応力が差し引か
れるため、材料の強度以上になりに＜＜、真空容器の強
度は大きく向上する。しかしこの化学強化処理によって
圧縮応力が付与される層はガラス表面下約１０−２０ミ
クロンメートル程しかないため取り扱いによってはいる
傷が万一この層をつきぬけると上記効果は期待できない
。したがって使用者の手の触れない領域に、最大引張応
力部をうつせば傷のはいる確率も少なく、化学強化層の
効果は充分に発揮される。このため真空容器の形状にコ
ーナ部及びコーナ部付近のスカート部の板厚を画像が表
示されるフェース部の板厚より薄くする形状を採用し最
大引張応力がスカート表面にあられれるようにした。更
に念を入れてスカート部のうち少なくとも約０．８キロ
グラム／平方ミリメートル以上の引張応力が発生すると
ころにあらかじめ傷がはいりにくいように保護膜をもう
けて応力集中を防ぎ破損を防止する。

ＵＬ規格に採用されているボールインパクトテスト、サ
ーマルシ１ツクテスト等ではパネルが破損してもガラス
の破片が所定の距離以上飛ばないようにとうたっている
。この対策としてあらかじめパネルのフラットなフェー
ス面に透明なシートを接着剤にて泡のはいらないように
接着する。このシートの大きさはセットの窓（エスカッ
ション）より大きいことが必要である。このようにする
とパネルが破損してもガラスの破片は互いにシートによ
り連結されてセットの前に飛び出さない。更にパネルの
スカート部に保護膜をもうけるとパネルが破損しても真
空容器は大きく崩れず、割れたパネル内に手を入れて感
電することもない。さらにチップカンはパネルの奥行き
を小さくしていくためにも、チップカンの中心軸が７工
−ス面に平行な面内に位置するように配置する。チップ
カンは真空によってパネルに発生する応力分布からみて
引張応力が約Ｏ，ａキログラム／平方ミリメートル以下
のスカート部に機械加工にてあけた孔にフリットにて取
り付ける。約Ｏ，ａキログラム／平方ミリメートル程度
の引張応力では、孔加工時に出来たマイクロクラックに
よる応力集中が生じても、パネルは高い確率で破損しな
い。

実施例 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。第
１図において、１は画像を表示するとともに真空容器を
形成するフロントパネルである。

２は前記パネルとフリットにて封着されて真空容器を形
成するバンクパネルである。３は前記フロントパネルと
前記バックパネルを接着するフリットである。４は真空
容器の内容物を支持するために前記フロントパネルにフ
リットにて接着されたスタッドビンである。５は画像を
表示する為の各種電極及び螢光体からなる電極構造体で
ある。６は前記電極構造体を前記スタッドビンに取り付
けるだめの支持ばねである。７は前記フロントパネルを
介して画像を表示する領域でフロントパネルのフェース
部である。８は前記フロントパネルのコーナ部である。

９は前記フロントパネルのスカート部である。１ｏは前
記フロントパネルのフランジ部である。１１は前記フェ
ース部に接着された飛散防止フィルムである。１２は前
記スカート部に設けられた保護膜である。１３は前記ス
カート部に設けられたチップ力ｙである。１４は前記チ
ップカンを前記スカート部に接着することをねらいとし
たプレス成形後仮焼成して作る成形フリットである。１
５は前記電極構造体に信号を送る端子である。第１図に
示すフロントパネル１のフェース部７の板厚は約１０ミ
リメートル、コーナ部８の板厚は約７−８ミリメートル
、スカート部９の板厚は約６−８ミリメートル、フラン
ジ部１゜の板厚は約６−７ミリ ントパネル１の作り方は板厚１０ミリメートルの板硝子
の周辺を窓枠状の治具ではさみ摂氏約６６０−７６０度
の温度に加熱し中央部を皿状に張り出す方法にて形成さ
れる。なお張り出しにあたっては中央部に触れずむしろ
コーナ部８を利用して行うため、フェース部７は板硝子
の平面度，粗さをそのまま受は継ぐ。次に成形の済んだ
フロントノζネル１は真空にした時の引張応力が少ない
スカート部にダイヤモンドカッターにて約１０ミリメー
トル程度の孔を孔加工する。そしてフロントノ＜ネル１
を摂氏約４５０−５００度に加熱されたカリウム溶融塩
に長時間浸せきし板硝子のナトリウム成分とカリウム成
分を置換するという化学強化を実施する。そうして化学
強化の済んだフロントツクネル１は摂氏約４６０度の炉
の中にて結晶性フリットを使ってスタッドビン４が接着
される。こうして作られたフロントパネル１は、治具に
セットされ、成形７リツト（フランジ付きパイプ）、チ
ップカンを所定の位置にセットして、摂氏約４６０度の
炉中にて焼成されてチップ力／を結合する。

こうして作られたフロントパネル１は第１図のようにな
りこのフロントパネル１に画像表示用の電極構造体６が
支持ばね６を介してスタッドビン４に組み込まれる。そ
の後フロントパネル１は同様のガラス成形法にて作られ
たバックパネル２が重ねられ摂氏約４６０度の炉中にて
非晶質フリットで封着される。封着して作られた真空容
器はあらかじめ取り付けられたチップカンより空気を抜
き容器内を１　０””−１　０−’　　）−ルの真空度
に達した時点で、チップカンの周囲にセットしたヒータ
にてチップカンをとかしてチップオフする。チップオフ
した後にパネルに残るチップカンは約７　−１５ミリメ
ートルで真空容器の奥行きの約５０−８０ミリメートル
に比べ大きい値でこれをスカート部にもってくる理由も
ここにある。こうしてできた真空容器にクリーンな部屋
にてクリーンな水をフェース面に流しながら接着剤付き
ポリエステルフィルムを接着面をフェース面に沿わせて
、スキージにてフィルムとパネルの間の空気や水をはき
だし密着させる。その後４時間程乾燥してフィルムを固
着する。これらの処理は球面のブラウン管ではしわ等の
ため難しいが、フェース面がフラットである本パネルで
は、非常に効果的である。その後０．８キログラム／平
方ミリメートル以上の引張応力のかかるスカート部に接
着剤付き布入りテープをはりつけて、パネルが完成する
。真空にすると大気によって真空容器は内側に圧縮され
フロントパネル１の外側表面に第４図に示すような応力
分布（化学強化層のない時の有限要素法による計算結果
）が発生し特にスカート部９に最大引張応力が発生しチ
ップカンのところは約０．６　−　０．７キログラム／
平方ミリメートルである。ところで真空容器はセットに
組み込まれた時フェース７しか表にでないので使用者は
スカート部９は触ることができず傷のつく心配は不要で
あって化学強化の効果が無効になることもない。こうし
て作った真ったパネルは規格に合格するかどうかチェッ
クするためダミーのセットに取り付けられてボールイン
パクトテスト、サーマルショックテストが行われる。ボ
ールインパクトテストは約７６センチメードルの机の上
においたセットのフェース面に約１８０センチメートル
のひもにつけた直径約６０ミリメートルの鉄のボールを
、はぼ直角にふりあげふりおろす。ボールがあたるとガ
ラスは割れるが、フィルムは破れないのでガラス片はフ
ィルムにくっついたままでセット内に残る。また、スカ
ート部にテープが貼っであるのでパネルは破損しても真
空容器は大きく崩れることなく割れたのちにでもパネル
内に手を入れることが不可能で感電することもない。更
にサーマルショックテストにおいても同様にガラスが割
れてもガラス片は飛ばず安全性を重視した栴成になって
いる。

発明の効果 従来のブラウン管のパネルはフェース部に最大引張応力
が発生しほこりや傷に対して弱い構造になっているが本
発明の真空容器は使用者の手の触れるフェース部にはほ
とんど発生しないうえ、真空にひいた時に発生する引張
応力の低いスカート部にチップカンを設け、又引張応力
の高いスカート部を保護膜にて覆ているため、パネルの
耐圧が向上し安全性かました。

従来のブラウン管に比して本発明の真空容器はフェース
面がフラットであるのでフィルムをしわなくはれ、クリ
ーンな環境でのはりっけ作業はフィルムとガラス間に経
験上画像欠陥として問題となる０、８ミｌＪメートル以
上の泡、不透明物の混入を防ぐことができ、万一のアク
シデントにもフェース面にフィルムがはりつけてあって
、破損したガラス片をセットの外へ飛ばさない。

従来のブラウン管に比して本発明の真空容器はスカート
部にテープが貼っであるので爆縮テスト等でパネルが割
れても容器は大きく崩れることなく割れた後にでもパネ
ル内に手を入れて感電することもない。

従来のブラウン管のチップカンは電子ビームガンのとこ
ろで溶融して取り付けていたが本発明の真空容器は成形
フＩＪ　、７　）を使う、ため自動化がしゃすく又チッ
プカンの長さも短く出来る。

従来のブラウン管のパネルの内面は金型面をうつしてい
るので、おうとつがあるが、本発明の真空容器は板硝子
の透明度をそのままのこしているので電極構造体から発
生する画像をシャープにうつしだすことができ商品上大
きな効果がある。またブラウン管のパネルの内面を研磨
することは大変難しく大きなコストアップになシコスト
面でも本発明は大きな効果を有する。

チップカンをスカート部に取り付けることによりパネル
の奥行を大きくさせず薄型化が可能となり商品上壁掛は
パネル等の展開が可能となった。

本発明はパネルのコーナ部、スカート部の板厚を薄くし
て剛性の均一化がはかれること、又化学強化によりガラ
スの強度を向上させることによって真空容器を軽量化で
き商品上携帯が容易で軽い両温１図は本発明の一実施例
の真空容器の断面図、第２図は従来のブラウン管の断面
図、第３図は同ブラウン管の外表面の応力分布図、第４
図は本発明の一実施例の真空容器の外表面の応力分布図
である。

１・・・・・・フロントパネル、２・・川・バックパネ
ル、３・・・・・・フリット、４・・・・・・スタッド
ビン、６・・・・・・電極構造体、６・・・・・・支持
ばね、７・・・・・・フェース部、８・・・・・・コー
ナ部、９・・・・・・スカート部、１ｏ・・・・・・７
ランジ部、１１・・・・・・飛散防止フィルム、１２・
・川・保護膜、１３・・・・・・チップカン、１４・・
・・・・成形フリット、１６・・・・・・端子。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
２　図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）画像を表示するフェース部の板厚より薄い板厚か
   らなるスカート部を有し表面に圧縮応力を付与した層を
   有するガラス成形体から構成された画像表示装置用真空
   容器。 （２）画像を表示するフェース部の板厚より薄い板厚か
   らなるスカート部を有し表面に圧縮応力を付与した層を
   有するガラス成形体から構成され、画像を表示するフェ
   ース部に透明の有機質のフィルムを接着剤にて平均直径
   ０．８ミリメートル以上の泡、不透明物を介さないよう
   にはりつけた画像表示装置用真空容器。 （２）画像を表示するフェース部の板厚より薄い板厚か
   らなるスカート部を有し表面に圧縮応力を付与した層を
   有するガラス成形体から構成され、画像を表示するフェ
   ース部に平行な面内にチップカンを有する画像表示装置
   用真空容器。 （４）画像を表示するフェース部の板厚より薄い板厚か
   らなるスカート部を有し表面に圧縮応力を付与した層を
   有するガラス成形体から構成され、真空によって発生す
   る引張応力が板の厚み方向の全領域にわたって０．８キ
   ログラム／平方ミリメートル以下のスカート部にチップ
   カン用の孔を有する画像表示装置用真空容器。 （５）画像を表示するフェース部の板厚より薄い板厚か
   らなるスカート部を有し表面に圧縮応力を付与した層を
   有するガラス成形体から構成され、仮焼成したフリット
   の成形体にて取り付けられたチップカンを有する画像表
   示装置用真空容器。 （６）画像を表示するフェース部の板厚より薄い板厚か
   らなるスカート部を有し表面に圧縮応力を付与した層を
   有するガラス成形体から構成され、真空によって発生す
   る引張応力が板の厚み方向の外半分側において少なくと
   も０．８キログラム／平方ミリメートル以上のスカート
   部に保護膜を接着した画像表示装置用真空容器。