(57)【要約】陰極線管が、ファンネルによって接続されたパネル及びネックを含むエンベロープを有する。ファンネルは、シール縁部及びネックを有する主体部を含む。主体部は、主体部の他の領域より引張張力の高い少なくとも１つの領域を有する。主体部の外側表面が、第１及び第２保護被膜を有する。第１保護被膜は、少なくとも１つの領域の少なくとも一部分を被覆する。第１保護被膜は、少なくとも１つの領域が機械的損傷を引き起こすことに対する感受性を実質的に低減させるような組成及び厚さである。第２保護被膜は、第１保護被膜の少なくとも一部分を被覆し、且つファンネルを水分との接触から保護するような組成及び厚さである。
2007528582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンネルによって接続されるパネル及びネックを含むエンベロープを有する陰極線管であって、
前記ファンネルは：
シール縁部及びネックを有する主体部であり、該主体部の他の領域よりも引張張力が高い少なくとも１つの領域を有する主体部と；
該主体部の外側表面上の第１保護被膜であり、前記少なくとも１つの領域の少なくとも一部分を被覆する第１保護被膜であり、且つ前記少なくとも１つの領域の機械的損傷を引き起こすことに対する感受性を略低減させるような組成及び厚さである第１保護被膜と；
該第１保護被膜の少なくとも一部分を被覆する前記主体部の前記外側表面上の第２保護被膜であり、当該ファンネルを水分との接触から保護するような組成及び厚さである第２保護被膜と、
を有する、
ところの陰極線管。
【請求項２】
前記第１保護被膜はケイ酸層である、
請求項１記載の陰極線管。
【請求項３】
前記ケイ酸層は酸化アルミニウム、炭化シリコン、炭化チタン、又は炭化ホウ素を含有する、
請求項２記載の陰極線管。
【請求項４】
前記ファンネルは約１２５°から約１３５°の偏向角を有する、
請求項１記載の陰極線管。
【請求項５】
前記少なくとも１つの領域は少なくとも１３５０重量ポンド毎平方インチの引張張力を有する、
請求項１記載の陰極線管。
【請求項６】
前記第２保護被膜は前記主体部を略被覆し且つ近接する前記ネックから前記シール縁部へ延在する、
請求項１記載の陰極線管。
【請求項７】
前記第２保護被膜はグラファイトを含有するシリコーン層又はグラファイトを含有するポリテトラフルオロエチレン層である、
請求項１記載の陰極線管。
【請求項８】
ファンネルによって接続されるパネル及びネックを含むエンベロープを有する陰極線管であって、
前記ファンネルは：
シール縁部及びネックを有する主体部であり、少なくとも１２５°の偏向角を有し且つ少なくとも１３５０重量ポンド毎平方インチの引張張力の少なくとも１つの領域を有する主体部と；
該主体部の外側表面上の第１保護被膜であり、前記少なくとも１つの領域の少なくとも一部分を被覆する第１保護被膜であり、且つ前記少なくとも１つの領域の機械的損傷を引き起こすことに対する感受性を略低減させるような組成及び厚さである第１保護被膜と；
該第１保護被膜の少なくとも一部分を被覆する前記主体部の前記外側表面上の第２保護被膜であり、当該ファンネルを水分との接触から保護するような組成及び厚さである第２保護被膜と、
を有する、
ところの陰極線管。
【請求項９】
前記第１保護被膜は酸化アルミニウム、炭化シリコン、炭化チタン、又は炭化ホウ素を含有するケイ酸層である、
請求項８記載の陰極線管。
【請求項１０】
ファンネルによって接続されるパネル及びネックを含むエンベロープを有する陰極線管作成方法であって：
主体部を備える前記ファンネルを提供する提供ステップであり、前記主体部は前記主体部の他の領域より引張張力の高い少なくとも１つの領域を有する、ところの提供ステップと；
第１保護被膜が前記少なくとも１つの領域の少なくとも一部分を被覆するよう、前記主体部の外面を当該第１保護被膜で被覆する被覆ステップであり、前記第１保護被膜は前記少なくとも１つの領域の機械的損傷を引き起こすことに対する感受性を略低減させるような組成及び厚さである、ところの被覆ステップと；
前記主体部のシール縁部を前記パネルへ取り付ける取り付けステップと；
ネックに電子銃をマウントするマウントステップと；
前記エンベロープを排気しシールするステップと；
前記第１保護被膜の少なくとも一部分を第２保護被膜で被覆する被覆ステップであり、前記第２保護被膜は前記ファンネルを水分との接触から保護するような組成及び厚さである、ところの被覆ステップと、
を有する、
ところの陰極線管作成方法。
【請求項１１】
前記第１保護被膜は無機充てん剤を含有するケイ酸層である、
請求項１０記載の陰極線管作成方法。
【請求項１２】
前記ファンネルが約１２５°から約１３５°の偏向角を有するよう形成する形成ステップを更に有する、
請求項１０記載の陰極線管作成方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの領域は少なくとも１３５０重量ポンド毎平方インチの引張張力を有する、
請求項１０記載の陰極線管作成方法。
【請求項１４】
前記第２保護被膜はグラファイトを含有するシリコーン層又はポリテトラフルオロエチレン層である、
請求項１０記載の陰極線管作成方法。
【請求項１５】
ファンネルによって接続されるパネル及びネックを含むエンベロープを有する陰極線管であって、
前記ファンネルは：
シール縁部及びネックを有する主体部であり、該主体部の他の領域よりも引張張力が高い少なくとも１つの領域を有する主体部と；
該主体部の外側表面上の第１保護被膜であり、前記少なくとも１つの領域の少なくとも一部分を被覆する第１保護被膜と；
該第１保護被膜の少なくとも一部分を被覆する前記主体部の前記外側表面上の第２保護被膜と、
を有する、
ところの陰極線管。
【請求項１６】
前記第１保護被膜は前記少なくとも１つの領域の機械的損傷を引き起こすことに対する感受性を略低減させるような組成及び厚さである、
請求項１５記載の陰極線管。
【請求項１７】
前記第２保護被膜は前記ファンネルを水分との接触から保護するような組成及び厚さである、
請求項１５記載の陰極線管。
【請求項１８】
前記第１保護被膜は無機充てん剤を有するケイ酸層である、
請求項１５記載の陰極線管。
【請求項１９】
前記ケイ酸層はケイ酸カリウム層、ケイ酸リチウム層、及びケイ酸ナトリウム層を含む群から選択される、
請求項１８記載の陰極線管。
【請求項２０】
前記無機充てん剤は、酸化アルミニウム、炭化シリコン、炭化ホウ素、及び炭化チタンを含む群から選択される、
請求項１８記載の陰極線管。
【請求項２１】
前記ファンネルは少なくとも約１２５°の偏向角を有する、
請求項１５記載の陰極線管。
【請求項２２】
ファンネルによって接続されるパネル及びネックを含むエンベロープを有する陰極線管であって、
前記ファンネルは：
シール縁部及びネックを有する主体部であり、該主体部の他の領域よりも引張張力が高い少なくとも１つの領域を有する主体部と；
該主体部の外側表面上の保護被膜であり、前記少なくとも１つの領域の少なくとも一部分を被覆する保護被膜であり、且つ前記少なくとも１つの領域の機械的損傷を引き起こすことに対する感受性を略低減させるような組成及び厚さである保護被膜と；
を有する、
ところの陰極線管。
【請求項２３】
前記保護被膜はケイ酸層である、
請求項２２記載の陰極線管。
【請求項２４】
前記ケイ酸層はケイ酸カリウム層、ケイ酸リチウム層、及びケイ酸ナトリウム層を含む群から選択される、
請求項２３記載の陰極線管。
【請求項２５】
前記ケイ酸層は無機充てん剤を含有する、
請求項２３記載の陰極線管。
【請求項２６】
前記無機充てん剤は、酸化アルミニウム、炭化シリコン、炭化ホウ素、及び炭化チタンを含む群から選択される、
請求項２５記載の陰極線管。
【請求項２７】
前記主体部は少なくとも約１２５°の偏向角を有する、
請求項２２記載の陰極線管。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの領域は少なくとも１３５０重量ポンド毎平方インチの引張張力を有し、且つ前記保護被膜は前記少なくとも１つの領域の大部分を被覆する、
請求項２２記載の陰極線管。
【請求項２９】
ファンネルによって接続されるパネル及びネックを含むエンベロープを有し、且つ前記ネックはその中にインライン電子銃から放出される電子ビームを逆走査するため配向される該インライン電子銃を含有する陰極線管であって、
前記ファンネルは：
前記シール縁部及び前記ネックを有する主体部であり、該主体部の他の領域よりも引張張力が高い少なくとも１つの領域を有する主体部と；
該主体部の外側表面上の第１保護被膜であり、前記少なくとも１つの領域の少なくとも一部分を被覆する第１保護被膜であり、且つ前記少なくとも１つの領域の機械的損傷を引き起こすことに対する感受性を略低減させるような組成及び厚さである第１保護被膜と；
前記第１保護被膜の少なくとも一部分を被覆する前記主体部の前記外側表面上の第２保護被膜であり、当該ファンネルを水分との接触から保護するような組成及び厚さである第２保護被膜と、
を有する、
ところの陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００４年３月９日に出願された米国仮特許出願第６０／５５１，５８８号明細書、発明の名称「軽量且つ高偏向角の陰極線管及びその製造方法」の優先権の利益を主張し、参照によりその全体を本明細書に引用する。
【０００２】
本発明は、陰極線管に係り、特に、第１の保護被膜及び第２の保護被膜を外面上に有するガラスファンネルを有する陰極線管に係る。第１保護被膜は、引張応力(tensile  stress)の高い領域におけるファンネルへの機械的損傷を防ぎ、第２の保護被膜は、ファンネルを水分との接触から防ぐためのものである。
【０００３】
本発明は更に、その製造方法にも係る。
【背景技術】
【０００４】
陰極線管ではないフラットパネルディスプレイ等の新しいタイプのイメージディスプレイ装置が、市場に導入され続けている。陰極線管でないフラットパネルディスプレイに対抗し続けるため、従来の陰極線管（ＣＲＴ）の奥行きを短くすることに対する需要が高まってきている。ＣＲＴの奥行きは、ＣＲＴを形成するガラス製のファンネルの奥行きによって主に決定されるため、短い奥行きのＣＲＴを設けるためには、ファンネルを短くする必要がある。ＣＲＴのファンネルを短くすると、ファンネルの偏向角を拡大する必要がある。しかしながらファンネルの偏向角を拡大すると、ファンネルの引張応力もまた増大する。奥行きを短くされたＣＲＴの典型的な偏向角は、約１２５°〜１３５°である。
【０００５】
１３５０ＰＳＩを超える引張応力の領域を有するファンネルは、安全ではないと考えられている。何故なら、ファンネルは、水分に晒されるか、又は表面きず、かき傷、くぼみ（ding）、割れ等の機械的損傷を受けると、機械的破損の可能性が高くなるからである。機械的破損の可能性を低減させるため、ファンネルのガラス厚を厚くすることによってファンネル上の引張応力を１３５０ＰＳＩまで低減させる手法が、知られている。しかしながら、ファンネルのガラス厚を厚くすることは、ＣＲＴの重量及び費用をもまた増大させる。たとえば、図４に示すように、ファンネル上の引張応力が最大１３５０ＰＳＩに保たれ且つファンネルの偏向角が１０４°〜１１８°まで拡大されたとき、ファンネルの重量は、約３ｋｇ増加する。加えて、ファンネル上の引張応力が最大１３５０ＰＳＩに保たれ且つファンネルの偏向角が１０４°〜１３０°まで拡大されたとき、ファンネルの重量は、約１０．５ｋｇ増加する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、機械的破損を防ぐためにファンネルのガラス厚を厚くさせなくてもよいように、ファンネルが１３５０ＰＳＩを超える引張応力の領域を有するときでも安全に動作できるＣＲＴを、開発することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ファンネルによって接続されるパネル及びネックを含むエンベロープを有する陰極線管に係る。ファンネルは、シール縁部及びネックを有する主体部を含む。主体部は、主体部の他の領域より引張張力の高い少なくとも１つの領域を有する。主体部の外側表面が、第１及び第２保護被膜を有する。第１保護被膜は、引張張力のより高い少なくとも１つの領域の少なくとも一部分を被覆する。第１保護被膜は、少なくとも１つの領域が機械的損傷を引き起こすことに対する感受性を実質的に低減させるような組成及び厚さである。第２保護被膜は、第１保護被膜の少なくとも一部分を被覆し、且つファンネルを水分との接触から保護するような組成及び厚さである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を、添付の図面を参照しながら例示として説明する。
【０００９】
図１に、ガラスエンベロープ２を有するＣＲＴ１を示す。ガラスエンベロープ２は、長方形のフェースプレートパネル３及びファンネル５によって接続された管状のネック４を備える。ファンネル５は、偏向角１５及び内側導電塗装（図示せず）を有し、内側導電塗装は、アノードボタン６からフェースプレートパネル３へ向けて且つネック４へと延在する。フェースプレートパネル３は、ビューイングフェースプレート８及び周辺フランジ部又は側壁９からなり、側壁９は、ガラスフリット７によってファンネル５へシールされる。蛍光面１２が、フェースプレートパネル３の内面によって支持される。蛍光面１２は、三構造（triad）に構成された蛍光体ラインを有するラインスクリーンであってもよく、ここで、各三構造は、３本の蛍光体ラインを含む。
【００１０】
マスクフレーム組立体１０が、スクリーン１２に関して所定の空間に脱着可能にマウントされる。図１に破線で概略的に示された電子銃１３が、ネック４内の中心にマウントされる。電子銃１３は、３本のインライン電子ビーム、すなわち１本の中央ビーム及び２本の側部又は外側ビームを、マスクフレーム組立体１０から蛍光面１２を通る集束経路に沿って生成し且つ向けることができる。ＣＲＴ１は、ファンネル−ネック接合部の近くに示される外側の磁気偏向ヨーク１４とともに用いられるよう設計されている。作動されると、ヨーク１４は、３本のビームを磁界へ当てて、ビームを、蛍光面１２上の長方形のラスタにおいて水平且つ垂直に走査するようにさせる。
【００１１】
次に、ファンネル５を詳細に説明する。図３に示すように、ファンネル５は、シール縁部１７及びネック４を有する主体部１６を含む。ファンネル５は、偏向角１５を有する。例示される実施形態において、偏向角１５は、約１２５°〜１３５°である。しかしながら、偏向角１５は、ファンネル５の所望の寸法に依存して異なってもよい。主体部１６は、ガラス厚１８、及び主体部１６の他の領域よりも高い引張応力を有する領域２２を有する。たとえば、領域２２は、１３５０ＰＳＩより上の引張応力を有する領域であってもよい。主体部１６は、領域２２を４箇所有するものとして図示されているが、領域２２の数及び寸法は、所望のファンネル５のガラス厚１８及び偏向角１５に依存して異なる。
【００１２】
図２及び図３に示すように、主体部１６は、第１保護被膜２０を外面１９上に有する。第１保護被膜２０は、領域２２の少なくとも一部分を被覆する。第１保護被膜２０は、機械的損傷、たとえば表面きず、かき傷、くぼみ、割れ等を引き起こすことに対する領域２２の感受性（susceptibility）を、実質的に低減させるような組成及び厚さである。第１保護被膜２０はまた、後述するＣＲＴ処理温度に耐えることができるように成されるべきである。第１保護被膜２０は、たとえば、無機充てん剤を含むケイ酸層であってもよい。ケイ酸層は、たとえば、ケイ酸カリウム層、ケイ酸リチウム層、又はケイ酸ナトリウム層であってもよく、無機充てん剤は、たとえば、酸化アルミニウム、炭化シリコン、炭化ホウ素、又は炭化チタンであってもよい。
【００１３】
図２及び図３に示すように、第２保護被膜２１が、第１保護被膜２０を被覆する。第２保護被膜２１は、主体部１６を略被覆し且つ近接するネック４からシール縁部１７まで延在することができる。第２保護被膜２１は、水分との接触からファンネル５を保護するような組成及び厚さである。第２保護被膜２１は、たとえば、グラファイトを含有するシリコーン層又はポリテトラフルオロエチレン（ＴＥＦＬＯＮ）（商標）層であってもよい。第２保護被膜２１は、主体部１６及び第１保護被膜２０を略被覆しているものとして図示されているが、第２保護被膜２１は、所望の水分からの保護及びＣＲＴのキャパシタンスに依存して、第１保護被膜２０又は主体部１６の一部分のみを被覆してもよい。
【００１４】
次に、ＣＲＴ１の製造方法を、より詳細に説明する。第１保護被膜２０が領域２２の少なくとも一部分を被覆するよう、第１保護被膜２０を、ファンネル５の外面１９へ適用する。第１保護被膜２０を、如何なる従来の被覆方法、たとえば、噴射、はけ塗り、ローラー塗布等を用いて適用してもよい。
【００１５】
蛍光面１２及びマスク支持フレーム組立体１０を有するフェースプレートパネル３は、ファンネル５と整合され、且つガラスフリット７を溶かすことによって、周辺側壁９でファンネル５のシール縁部１７へシールされる。電子銃１３が、既知の方法によって整合され且つファンネル５のネック４に恒久的にマウントされる。エンベロープ２が、既知の方法によって排気され且つ気密封止されて、ＣＲＴ１を形成する。
【００１６】
次に、第２保護被膜２１が第１保護被膜２０を被覆するよう、第２保護被膜２１を、ファンネル５の外面１９へ適用する。第２保護被膜２１を、主体部１６を略被覆するよう適用するか又は主体部１６の大部分を被覆し且つネック４からシール縁部１７へ延在するよう適用する。第２保護被膜２１を、如何なる従来の被覆方法、たとえば、噴射、はけ塗り、ローラー塗布等を用いて適用してもよい。
【００１７】
第１保護被膜２０がＣＲＴ処理温度の影響を受けやすい（subject to）ので、第１保護被膜２０は、ファンネル５がフェースプレートパネル３へシールされるまえにファンネル５に適用されていると教示したが、第１保護被膜２０は、ＣＲＴ１の製造中の如何なる段階で、代替的に適用されてもよい。
【００１８】
第１保護被膜２０は、引張応力の高い領域２２におけるファンネル５の外面１９を機械的損傷から保護する。第１保護被膜２０は、そうでなければファンネル５上で起きてしまう機械的損傷を受け且つ／又は防ぐからである。第２保護被膜２１は更に、ファンネル５の外面１９が水分に晒されることから保護する。したがって、ファンネル５は、引張応力のより高い領域２２において機械的破損が起きる可能性が低い。引張応力のより高い領域２２において機械的破損が起きる可能性が低いため、ファンネル５を、引張張力のより高い領域とともに製造し且つ薄いガラス厚１８で製造することができる。加えて、領域２２が、１３５０ＰＳＩを超える引張張力を有するときでも、ファンネル５のガラス厚１８を厚くすることなく、ファンネル５を、安全に動作させることができる。このような方法で、ＣＲＴ１の重量を最小限に留めることができる。このことは、製造生産にとって利益となり且つ費用が抑えられる。たとえば、図４に示すように、ファンネル上の引張応力が最大２０００ＰＳＩに保たれ且つファンネルの偏向角が１０４°〜１１８°まで拡大されたとき、ファンネルの重量は、約３．１ｋｇ低減されることができる。加えて、ファンネル上の引張応力が最大２０００ＰＳＩに保たれ且つファンネルの偏向角が１０４°〜１３０°まで拡大されたとき、ファンネルの重量は、約４．８ｋｇ低減されることができる。
【００１９】
上記は、本発明を実施するにあたって幾つかの可能性を示したものである。多くの他の実施形態が、本発明の精神及び範囲内で可能である。本発明の追加の実施形態は、逆走査（transposed  scanning）ＣＲＴであるＣＲＴの特徴を含む。ここでは電子放出陰極が、同一平面上にあり且つ垂直に配向され、且つ陰極から放出される電子ビームは、垂直に走査される。他の特徴は、第１保護被膜２０のみが、ファンネル５の領域２２の少なくとも一部分に適用されるケースを含む。したがって、上記説明は限定的というより例示としてとらえるよう意図され、且つ本発明の範囲は、添付の請求項及びその全くの等価物によって与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＣＲＴの断面図である。
【図２】ＣＲＴのファンネルの平面図である。
【図３】図２のファンネルの背面の部分断面図である。
【図４】ファンネルが所定の引張応力に維持されたとき、ファンネルの偏向角が拡大するにつれ、如何にファンネルの重量が一般に増加するかを示したグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2007528582.tif 000008
2007528582.tif 000009