JP2000200572A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の電子銃から放出された電子ビームにより
蛍光体スクリーンを分割走査する陰極線管において、プ
レス成形が容易であるとともに大気圧荷重に対する十分
な強度を保ち、信頼性の高い陰極線管を提供することに
ある。 【解決手段】真空外囲器１０は、内面に蛍光体スクリー
ン２０が形成されたガラスパネル１２と、ガラスパネル
に対向して設けられたガラス製の後部外囲器１４と、そ
れぞれネック１６を備えた２つガラスファンネル１８
と、を有している。後部外囲器１４は平坦な底壁１４ａ
を有し、複数のガラスファンネル１８は、熱溶着によ
り、後部外囲器の底壁に連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、陰極線管の構造
に係り、特に、複数の電子銃から放出された電子ビーム
により蛍光体スクリーンを複数の領域に分割して走査す
る陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高品位放送用あるいはこれに伴う
大画面をもつ高解像度の陰極線管の要望に対して種々の
検討が為されている。陰極線管の高解像度化を達成する
ためには、蛍光体スクリーン面での電子ビームスポット
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、大型の陰極線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、電子ビームの偏向角を広角にすると、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】そこで、上記のような従来の陰極線管の問
題点を解決するものとして、例えば、米国特許第３０７
１７０６号明細書、米国特許第４７７７４０７号明細
書、特開昭５０−１７１６７号公報、実公昭３９−２５
６４１号公報、特公昭４２−４９２８号公報、特公昭５
４−１２０３５号公報などには、複数のネックを具備し
たガラスファンネルを備え、蛍光体スクリーンを一体化
した構造の陰極線管が開示されている。

【０００５】すなわち、このような陰極線管は、パネル
と、このパネルに連結されているとともに２個の漏斗状
コーンを有するファンネルと、ファンネルに連結された
２個のネックと、からなる真空外囲器を備えている。各
漏斗状コーンの外側には偏向装置が装着され、各ネック
内には電子銃が配設されている。

【０００６】上記構成の陰極線管では、それぞれの電子
銃から放出される電子ビームをそれぞれ対応する偏向装
置の発生する磁界により偏向し、パネルの内面に一体形
成された蛍光体スクリーンを対応する２個の領域に分割
して走査する。この分割走査により蛍光体スクリーン上
に描かれる画像は、電子銃や偏向装置に印加される信号
を制御することにより繋がり、蛍光体スクリーンの前面
に切れ目や重複のない１つの画像を再生する。

【０００７】しかしながら、このような陰極線管におい
て、漏斗状コーン部同士が繋がった凹状部分は大気圧荷
重に対する強度が低下する。これは特に大型の陰極線管
で顕著となる。また、上記のような形状のガラスファン
ネルをプレス成形する場合、プレス型とガラスとの熱膨
張率差および冷却速度差により、プレス時にガラスファ
ンネルが割れてしまう恐れがある。

【０００８】これに対して、特開平７−４５２１５号公
報には、電子銃を内装したガラスネックを備えた複数の
ガラスファンネルを、ガラスパネルに対向して設けられ
たガラス製の後部外囲器に接合した構造の陰極線管が開
示されている。

【０００９】すなわち、この陰極線管によれば、真空外
囲器は、ほぼ矩形状ガラスパネルと、このパネルに対向
して設けられたガラス製の後部外囲器と、それぞれガラ
スネックが接合された２個のガラスファンネルと、を備
えている。そして、ガラスパネルと後部外囲器との間、
および後部外囲器とガラスファンネルとの間は、それぞ
れフリットガラスを用いて封着されている。また、各ガ
ラスファンネルの外側には偏向装置が装着され、各ガラ
スネック内には電子銃が配設されている。

【００１０】上記構成の陰極線管では、それぞれの電子
銃から放出される電子ビームを対応するそれぞれの偏向
装置の発生する磁界により偏向し、ガラスパネルの内面
に一体形成された蛍光体スクリーンを対応する２個の領
域に分割して走査する。この分割走査により蛍光体スク
リーン上に描かれる画像は、電子銃や偏向装置に印加さ
れる信号により繋がり、蛍光体スクリーンの前面に切れ
目や重複のない１つの画像を再生する。

【００１１】このような構成とした場合、後部外囲器は
ガラスパネルと略同等な形状であるため、問題無くプレ
ス成形をすることができる。また、真空外囲器を上記形
状とすることで、ガラスファンネルの間の部分の大気圧
荷重に対する強度を十分に保持することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
陰極線管では、ガラスパネルと後部外囲器との間、およ
び後部外囲器とガラスファンネルとの間をすべてフリッ
トガラスで封着しているが、一般に、ガラス同士をフリ
ットガラスで封着した部分は、連続したガラス部分より
も大気圧荷重に対して弱く、後部外囲器とガラスファン
ネルとの封着部の大気圧荷重に対する信頼性が低下す
る。また、この部分は、形状の変化が大きい上に、ガラ
スファンネルの板厚が後部外囲器の板厚と比較して薄い
ため、後部外囲器近傍においてガラスファンネルの内面
に大きな引張応力が作用し、その結果、大気圧荷重に対
する信頼性が一層低下する。

【００１３】更に、上述の陰極線管では、フリットガラ
スによる封着部分が多いため、通常の陰極線管に比較し
て、封着に必要なフリットガラス材料の増大、および製
造工程数の増加を招き、その結果、陰極線管の製造コス
トアップにつながる。また、フリットガラスによる封着
部分が多い場合、耐電圧、真空気密などの特性が低下
し、真空外囲器の信頼性が低下する。

【００１４】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、複数の電子銃から放出された電子ビー
ムにより蛍光体スクリーンを分割走査する陰極線管にお
いて、プレス成形が容易であるとともに大気圧荷重に対
する十分な強度を保ち、耐電圧、真空気密特性などの信
頼性が高い陰極線管を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る陰極線管は、内面に蛍光体スクリー
ンが形成されたガラスパネルと、ガラスパネルに対向し
て設けられたガラス製の後部外囲器と、それぞれネック
を備えた複数のガラスファンネルと、を有する真空外囲
器と、上記ファンネルに外装された複数の偏向装置と、
上記ネック内にそれぞれ配設され、電子ビームにより上
記蛍光体スクリーンを複数の領域に分割して走査する複
数の電子銃と、を備え、上記後部外囲器と上記複数のガ
ラスファンネルとを加熱溶着により連結したことを特徴
としている。

【００１６】上記構成の陰極線管によれば、大きな引張
応力が働く後部外囲器とガラスファンネルの連結部分を
連続したガラス形状とすることができ、フリットガラス
により封着した場合よりも大気圧荷重に対する強度が向
上し、真空外囲器全体の大気圧荷重に対する信頼性を十
分に保つことができる。また、フリットガラスの使用量
および塗布、乾燥工程数等が減少し、陰極線管の製造コ
ストの上昇を避けることができるとともに、耐電圧特
性、真空気密特性などの信頼性の高い陰極線管を得るこ
とができる。

【００１７】また、この発明によれば、後部外囲器は、
上記蛍光体スクリーンと対向した平坦な底壁と、上記底
壁に形成された複数の開口と、を有し、上記複数のガラ
スファンネルは、上記開口を覆うように、上記底壁に熱
溶着されていることを特徴としている。

【００１８】この発明に係る他の陰極線管によれば、上
記後部外囲器は、上記蛍光体スクリーンと対向し湾曲し
た底壁と、上記底壁に形成された複数の開口と、上記開
口の周縁部にそれぞれ形成され互いに同一平面上に位置
した複数の環状の凸部と、を有し、上記複数のガラスフ
ァンネルは、それぞれ上記開口を覆うように上記凸部に
熱溶着されていることを特徴としている。

【００１９】また、この発明に係る他の陰極線管によれ
ば、上記後部外囲器は、上記蛍光体スクリーンと対向し
湾曲した底壁と、上記底壁に形成された複数の開口と、
上記開口の周縁部を外側へ折り曲げて形成されていると
ともに互いに同一平面上に位置した複数の環状のボス部
と、を有し、上記複数のガラスファンネルは、それぞれ
上記開口を覆うように上記ボス部に熱溶着されているこ
とを特徴としている。更に、この発明によれば、ガラス
パネルと後部外囲器とを加熱溶着により連結したことを
特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態に係る陰極線管について詳細に説明する。図
１および図２に示すように、第１の実施の形態に係る陰
極線管は真空外囲器１０を備え、この真空外囲器は、ガ
ラスからなるパネル１２と、パネルに対向して設けられ
たガラス製の後部外囲器１４と、ガラスからなりそれぞ
れネック１６が接合された２個のファンネル１８と、を
備えている。パネル１２は、内面に矩形状の蛍光体スク
リーン２０が形成されたほぼ矩形状のフェースプレート
２２と、フェースプレートの周縁部に立設されたスカー
ト部２４と、を一体に備えている。また、パネル１２は
その中心を通って互いに直交する長軸Ｘおよび短軸Ｙを
有している。

【００２１】後部外囲器１４は、パネル１２のスカート
部２４の端面に突き合わせた状態に接合されている。本
実施例において、パネル１２と後部外囲器１４との間
は、フリットガラス２７によって封着されている。ま
た、後部外囲器１４は、フェースプレート２２と対向し
た平坦な底壁１４ａを有し、この底壁１４ａには、長軸
Ｘ方向に並んで一対の円形の開口２６が形成されてい
る。

【００２２】２つのファンネル１８は、それぞれ後部外
囲器１４の底壁１４ａに連結されている。すなわち、各
ファンネル１８は、対応する開口２６を覆った状態で底
壁１４ａの外面に接合されている。各ファンネル１８
は、プロー成形あるいはプレス成形などの方法で形成さ
れる。一般に、ガラスを成形する場合、対称形状のもの
は成形し易く、非対称形状のものは成形しにくい。従っ
て、各ガラスファンネル１８は、ネック１６の中心軸２
８に対して、対称な形状にすることが望ましい。

【００２３】そこで、本実施の形態によれば、各ファン
ネル１８はその中心軸Ｃに対して対称に形成されている
とともに、後部外囲器１４の底壁１４ａ外面は、ファン
ネル１８が連結される開口２６周囲の部分を含め、ほぼ
全体が同一平面となるように平坦に形成されている。そ
して、各ファンネル１８と後部外囲器との間は、バーナ
ー加熱により加熱溶着されている。

【００２４】各ファンネル１８のネック１６内には電子
銃２８が配設されているとともに、各ファンネル１８の
外側には、電子銃から放出された電子ビームを偏向する
偏向装置３０が装着されている。

【００２５】図２から分かるように、本実施の形態にお
いて、蛍光体スクリーン２０は、パネル１２の短軸Ｙを
境界として長軸Ｘ方向に並んだ２つの分割領域ａ、ｂを
有している。これらの分割領域ａ、ｂは互いに同一の形
状を有しているとともに、それぞれ互いに上下左右対称
に形成されている。そして、２つのファンネル１８およ
び電子銃２８は、その中心軸Ｃが対応する分割領域ａ、
ｂの中心を通る法線と一致するように配置されている。
従って、２つのネック１６は、互いにほぼ平行に延びて
いる。

【００２６】上記構成の陰極線管によれば、２つの電子
銃２８から放出される電子ビームをそれぞれ対応する偏
向装置３０の発生する磁界により偏向し、蛍光体スクリ
ーン２０を２つの領域ａ、ｂに分割してそれぞれ水平、
垂直に走査する。この分割走査により蛍光体スクリーン
２０の各領域ａ、ｂ上に描かれる画像は、電子銃２８や
偏向装置３０に印加される信号を制御することにより繋
がり、蛍光体スクリーンの前面に切れ目や重複のない１
つの画像を再生する。

【００２７】上述のような陰極線管においては、後部外
囲器１４は深絞りの部分が無いため、パネル１２と同様
に、問題無くプレス成形をすることができる。また、後
部外囲器１４において、２個のファンネル１８間の部分
は平坦に形成されていることから、大気圧荷重に対する
強度を十分に保つことができる。

【００２８】更に、上記陰極線管によれば、比較的大き
な引張応力が働く部分は、後部外囲器１４とファンネル
１８との連結部であるが、この部分は加熱溶着すること
により連続したガラス形状としているため、フリットガ
ラスを用いて封着した場合よりも大気圧荷重に対する強
度が強くなり、真空外囲器１０全体の大気圧荷重に対す
る信頼性を十分に保つことができる。また、フリットガ
ラスの使用量および塗布、乾燥工程数等が減少し、陰極
線管の製造コストの上昇を避けることができるととも
に、耐電圧特性、真空気密特性などに関して信頼性の高
い陰極線管を得ることができる。

【００２９】また、上記構成の陰極線管では、２本のネ
ック１６は、各分割領域ａ、ｂの中心を通る法線軸上に
配置され互いに平行に延びているため、偏向装置３０の
装着や調整などを容易に行うことができる。

【００３０】なお、上記実施の形態では、後部外囲器１
４を平坦な底面１４ａを有する形状としたが、本発明は
これに限らず、後部外囲器を含めた真空外囲器の形状
は、自由に選択することができる。

【００３１】図３に示すように、本発明の第２の実施の
形態に係る陰極線管によれば、後部外囲器１４の底壁１
４ａは全体としてドーム状に形成され、底壁の外面の
内、ファンネル１８が熱溶着される領域、つまり、開口
２６の周囲の領域は、溶着面がすべて同一平面になるよ
うに環状の凸部３４が形成されている。他の構成は上述
した第１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同
一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００３２】そして、本実施の形態によれば、各環状の
凸部３４とファンネル１８との間の連結部は、バーナー
加熱により加熱溶着することにより、連続したガラス形
状となるように結合されている。その結果、上記連結部
の大気圧荷重に対する強度が強くなり、かつ陰極線管の
製造コスト上昇を避けることができるとともに、耐電
圧、真空気密特性などの特性に関する信頼性の高い陰極
線管を提供することができる。

【００３３】図４に示すように、本発明の第３の実施の
形態に係る陰極線管によれば、後部外囲器１４は全体と
して滑らかな曲面となるように形成されているととも
に、ファンネル１８が熱溶着され領域、つまり、各開口
２６の周縁部は、外側へ折れ曲がり環状のボス部３６を
形成している。これらボス部３６の溶着面は同一平面に
位置するように加工されている。他の構成は上述した第
１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参
照符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００３４】本実施の形態によれば、各環状のボス部３
６とファンネル１８との間の連結部は、バーナー加熱に
より加熱溶着することにより、連続したガラス形状とな
るように結合されている。そして、後部外囲器１４は全
体として滑らかな曲面となっており、上述した実施の形
態と比較して更に応力が緩和される。その結果、真空外
囲器１０の大気圧荷重に対する信頼性が一層高まり、か
つ陰極線管の製造コスト上昇を避けることができるとと
もに、耐電圧、真空気密特性などに関する信頼性が高い
陰極線管を得ることができる。

【００３５】なお、上述した各実施の形態において、後
部外囲器１４は、ファンネル１８が熱溶着される領域が
互いに同一平面に位置するように形成されているが、本
発明はこれに限定されることなく、ガラスファンネル１
８の成形性、真空大気圧特性、防爆特性等が問題となら
なければ、図５に示すように、後部外囲器１４のファン
ネル１８が熱溶着される領域を曲面とし、ネック１６の
中心軸Ｃに対して非対称な形状のガラスファンネル１８
を含んだ真空外囲器１０としてもよい。

【００３６】また、上記各実施の形態では、ファンネル
１８および電子銃２８を２個ずつ備えた陰極線管につい
て記述したが、本発明はこれに限らず、ファンネル、電
子銃の数は３個以上としてもよい。例えば、図６に示す
ように、本発明の第４の実施の形態に係る陰極線管によ
れば、後部外囲器１４には３個のファンネル１８が熱溶
着され、各ファンネルのネック１６内には電子銃２８が
配設されている。

【００３７】３本のネック１６は互いに平行に延びてい
る。そして、パネル１２の内面に形成された蛍光体スク
リーン２０は、３本の電子銃２８から放出された電子ビ
ームにより、長軸Ｘ方向に並んだ３つの分割領域ａ、
ｂ、ｃに分割して走査される。なお、他の構成は前述し
た実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照
符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００３８】更に、上述した実施の形態では後部外囲器
とファンネルとの間をバーナー加熱により加熱溶着する
構成としたが、本発明はこれに限らず、他の様々な加熱
溶着方法を選択することが可能である。一例として、熱
溶着部の肉厚が厚い場合には、バーナーによりガラスを
加熱するとともにガラスに交流電圧を印可して通電し、
そのジュール熱によってガラスを更に加熱して溶着する
通電溶着法が有効である。この場合でも、後部外囲器と
ファンネルとの連結部を連続したガラス形状とすること
ができることに変わりはなく、真空外囲器の大気圧荷重
に対する強度が充分高い陰極線管を得ることができる。
その他、炭酸ガスレーザーを接合面に照射して加熱溶着
する方法など、種々の方法を選択することが可能であ
る。

【００３９】また、上記各実施の形態によれば、ガラス
パネルと後部外囲器との間はフリットガラス２７により
封着された構成としたが、真空外囲器全体の大気圧荷重
に対する信頼性を一層高めるために、この部分について
も加熱溶着して連続したガラス形状としてもよい。近
年、環境問題に対する関心が高まってきており、現在の
フリットガラスには多量の鉛が使用されていることか
ら、環境の面でも熱溶着による方法は有効である。

【００４０】上述した各実施の形態では、いずれもシャ
ドウマスクを持たない陰極線管について説明したが、本
発明はこれに限らず、シャドウマスクを有する陰極線
管、ビームインデックス方式の陰極線管など、他の種々
の方式の陰極線管についても適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
複数の電子銃から放出された電子ビームにより蛍光体ス
クリーンを複数の領域に分けて走査する陰極線管におい
て、後部外囲器とガラスファンネルとを熱溶着すること
により、大きな引張応力が働く後部外囲器とガラスファ
ンネルとの連結部分を連続したガラス形状とし、フリッ
トガラスによる封着よりも大気圧荷重に対する強度が向
上させて真空外囲器全体の大気圧荷重に対する信頼性を
十分に保つことが可能な陰極線管を提供することでき
る。また、このような構成とすることにより、陰極線管
の製造コストの増加を避けることができるとともに、耐
電圧特性、真空気密特性などに優れた陰極線管を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係る陰極線管の
背面側を示す斜視図。

【図２】上記陰極線管の長軸方向に沿った断面図。

【図３】この発明の第２の実施の形態に係る陰極線管の
断面図。

【図４】この発明の第３の実施の形態に係る陰極線管の
断面図。

【図５】この発明の第４の実施の形態に係る陰極線管の
断面図。

【図６】この発明の第５の実施の形態に係る陰極線管の
断面図。

【符号の説明】

１０…真空外囲器 １２…パネル １４…後部外囲器 １４ａ…底壁 １６…ネック １８…ファンネル ２０…蛍光体スクリーン ２２…フェースプレート ２７…フリットガラス ２８…電子銃 ３０…偏向装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内面に蛍光体スクリーンが形成されたガラ
   スパネルと、ガラスパネルに対向して設けられたガラス
   製の後部外囲器と、それぞれネックを備えた複数のガラ
   スファンネルと、を有する真空外囲器と、 上記ファンネルに外装された複数の偏向装置と、 上記ネック内にそれぞれ配設され、電子ビームにより上
   記蛍光体スクリーンを複数の領域に分割して走査する複
   数の電子銃と、を備え、 上記後部外囲器と上記複数のガラスファンネルとを加熱
   溶着により連結したことを特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】上記後部外囲器は、上記蛍光体スクリーン
   と対向した平坦な底壁と、上記底壁に形成された複数の
   開口と、を有し、 上記複数のガラスファンネルは、上記開口を覆うよう
   に、上記底壁に熱溶着されていることを特徴とする請求
   項１に記載の陰極線管。
3. 【請求項３】上記後部外囲器は、上記蛍光体スクリーン
   と対向し湾曲した底壁と、上記底壁に形成された複数の
   開口と、上記開口の周縁部にそれぞれ形成され互いに同
   一平面上に位置した複数の環状の凸部と、を有し、 上記複数のガラスファンネルは、それぞれ上記開口を覆
   うように上記凸部に熱溶着されていることを特徴とする
   請求項１に記載の陰極線管。
4. 【請求項４】上記後部外囲器は、上記蛍光体スクリーン
   と対向し湾曲した底壁と、上記底壁に形成された複数の
   開口と、上記開口の周縁部を外側へ折り曲げて形成され
   ているとともに互いに同一平面上に位置した複数の環状
   のボス部と、を有し、 上記複数のガラスファンネルは、それぞれ上記開口を覆
   うように上記ボス部に熱溶着されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の陰極線管。
5. 【請求項５】上記各ガラスファンネルは、上記ネックお
   よび電子銃の中心軸に対して対称に形成されているとと
   もに、上記複数のネックは互いに平行に延びていること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の
   陰極線管。
6. 【請求項６】上記後部外囲器は、上記蛍光体スクリーン
   と対向し湾曲した底壁と、上記底壁に形成された複数の
   開口と、を有し、 上記複数のガラスファンネルは、それぞれ上記開口を覆
   うように上記底壁に熱溶着されていることを特徴とする
   請求項１に記載の陰極線管。
7. 【請求項７】上記ガラスパネルと上記後部外囲器とを加
   熱溶着により連結したことを特徴とする請求項１ないし
   ６のいずれか１項に記載の陰極線管。