(57)【要約】【課題】軽量かつ爆縮を防止できる陰極線管用ガラスパネルおよびそれを用いた陰極線管、特にビームインデックス型陰極線管に好適なガラスパネルの提供。【解決手段】フェース部の中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）であるとき、フェース部の外表面側において、陰極線管を製造するべくガラスバルブの内部を真空にしたときに発生する引張応力がフェース部外表面上で最大となるべき位置に１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５≦σＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層が形成され、圧縮応力層の厚さがフェース部の肉厚の１２分の１以上であることを特徴とする陰極線管用ガラスパネル。【選択図】図１
2004030984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像が表示される矩形のフェース部を有し、ネックチューブとファンネルとともに陰極線管に用いられるガラスバルブを構成するガラスパネルであって、
前記フェース部の中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）であるとき、
フェース部の外表面側において、陰極線管を製造するべくガラスバルブの内部を真空にしたときに発生する引張応力がフェース部外表面上で最大となるべき位置に１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５≦σＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層が形成され、
前記圧縮応力層の厚さが、フェース部の肉厚の１２分の１以上であることを特徴とする陰極線管用ガラスパネル。
【請求項２】
前記フェース部の内表面側に、フェース部の厚さの１２分の１以上の厚さを有する圧縮応力層が形成され、
フェース部の内表面中央の圧縮応力値σＣＩｃｅｎｔｅｒ（ＭＰａ）がσＣＩｃｅｎｔｅｒ≧１５ＭＰａであって、フェース部内表面における最大の圧縮応力値σＣＩｍａｘ（ＭＰａ）がσＣＩｍａｘ≦５０ＭＰａである請求項１記載の陰極線管用ガラスパネル。
【請求項３】
映像が表示される矩形のフェース部を有し、ネックチューブとファンネルとともに陰極線管に用いられるガラスバルブを構成するガラスパネルであって、
前記フェース部の中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）であるとき、
１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５≦σＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層がフェース部外表面の短軸端部に形成され、
前記圧縮応力層の厚さが、フェース部の肉厚の１２分の１以上であることを特徴とする陰極線管用ガラスパネル。
【請求項４】
前記フェース部の内表面側に、フェース部の厚さの１２分の１以上の厚さを有する圧縮応力層が形成され、
フェース部の内表面中央の圧縮応力値σＣＩｃｅｎｔｅｒ（ＭＰａ）がσＣＩｃｅｎｔｅｒ≧１５ＭＰａであって、フェース部内表面における最大の圧縮応力値σＣＩｍａｘ（ＭＰａ）がσＣＩｍａｘ≦５０ＭＰａである請求項３記載の陰極線管用ガラスパネル。
【請求項５】
ビームインデックス型陰極線管のガラスバルブに用いられる請求項１、２、３または４に記載の陰極線管用ガラスパネル。
【請求項６】
ガラスバルブのガラスパネルが、請求項１、２、３または４に記載の陰極線管用ガラスパネルである陰極線管。
【請求項７】
ガラスバルブのガラスパネルが、請求項５記載の陰極線管用ガラスパネルであるビームインデックス型陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にテレビジョン放送受像機および産業用画像表示装置等に用いられる陰極線管用ガラスパネルおよびそれを用いた陰極線管に関し、特にビームインデックス型陰極線管およびビームインデックス型陰極線管に好適なガラスパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、一般的な陰極線管３１の断面を示す図である。この図３に示すように、陰極線管３１は、映像を映し出すフェース部３２を備えたパネル３３、偏向コイル３４が装着されるヨーク部３５を有する漏斗形状のファンネル３６、および電子銃３７が格納されるネックチューブ３８からなる陰極線管用ガラスバルブ３９を外囲器としている（以下、陰極線管用ガラスバルブ３９を「バルブ」とも称する）。
【０００３】
また、前記パネル３３はフェース部３２の側壁を構成するスカート部４０、および前記フェース部３２とスカート部４０とを連結するブレンドＲ部４１を有しており、パネル３３とファンネル３６とはハンダガラスで封着されている。さらに、バルブ３９のスカート部４０の外周には衝撃に対する強度を保持するための補強バンド（図示しない）が捲回されている。
【０００４】
従来、広範に実用化されている陰極線管としては、シャドウマスク型陰極線管が知られている。シャドウマスク型陰極線管は、前述の図３に示されるように、電子線の照射により蛍光を発する蛍光膜４２、蛍光膜での発光を前方へ反射するアルミニウム膜４３、蛍光体上の電子線照射位置を特定するシャドウマスク４４、該シャドウマスク４４をスカート部４０の内面に固定するためのスタッドピン４５、シャドウマスク４４の電子線による高帯電位を防ぎ外部へ導通接地するためのボタン４６を有している。
【０００５】
シャドウマスク型陰極線管に対する他の方式の陰極線管としては、ビームインデックス型陰極線管が知られている。図４は、一般的なビームインデックス型陰極線管の断面を模式的に示す説明図である。図４に示すように、ビームインデックス型陰極線管は、フェース部３２の内表面に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の蛍光体（ＲＧＢ蛍光体）５１がストライプ状に塗布され、さらにアルミニウム膜５６の内面側に、所定の間隔を空けてインデックス信号を検出するためのインデックス蛍光体５２が塗布されている。
【０００６】
このようなビームインデックス型陰極線管は、ストライプ状のＲＧＢ蛍光体５１を、電子銃から照射された電子ビーム５３が走査して発光させると同時に、前記インデックス蛍光体５２に衝突して発せられる色の信号５４を光検出器５５で受信して、前記電子ビームの位置情報を取得する。そして、得られた情報に基づき、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）または青（Ｂ）の映像信号を切り替えてビームを変調することにより、カラー映像を生成する方式である。
【０００７】
上記方式のビームインデックス型陰極線管は、前述のシャドウマスク型陰極線管のような、蛍光体上の電子線照射位置を特定するために電子ビームを遮るシャドウマスク４４が不要であるため、該シャドウマスク４４をパネル３３の内面に固定するためのスタッドピン４５が不要である。また、シャドウマスク４４が存在しないことにより、電子ビームの損失が少なく消費電力を低減することができるという利点を有している。
【０００８】
シャドウマスク型陰極線管およびビームインデックス型陰極線管は、ともに、その内部で電子線が照射される事により映像を表示するため、バルブ内部は高真空に保たれている。また前記のように各部位の機能が異なるため、バルブは本質的に非対称構造を有している。そして、球殻とは異なる非対称構造のバルブに内外圧差１気圧が負荷されるため不安定な変形状態にあり、高い引っ張り性の変形応力がバルブの外表面に発生する。
【０００９】
このような状態にあるバルブに亀裂が生じた場合、内在する高い変形エネルギーを開放しようとして亀裂が伸長し、該亀裂がバルブ全体におよび、結果として大規模な破壊に至ることがある。また、大気中の水分と高い引張応力との相互作用により、疲労破壊を起こし作動不能状態に陥る場合もある。
【００１０】
一方、近年プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの開発が活発に行われるようになり、これらに比べて陰極線管の奥行き寸法が他の表示装置より大きいことが欠点として取り上げられている。
【００１１】
この様な欠点を克服するため、近年の陰極線管は偏向角を広角化して奥行き寸法の短縮が試みられているが、前記偏向角の広角化に伴い陰極線管の構造上の非対称性が増大する（より非球殻形状化する）傾向にあり、バルブの外表面に発生する引張応力も増大し、その結果として破壊の可能性も増大するという問題を有している。引張応力増大の解決策としては、ガラスの肉厚を増加させる方法があるが、その場合、陰極線管のもう一つの重大な欠点である質量の増加につながるという問題の原因となる。
【００１２】
このため、前記の引張応力に耐え得るようにバルブの強度を向上させる必要があり、その方法としていくつかの強化方法が開発されている。強化方法の一つとしては、ガラス内部の温度がガラスを構成する分子の再配置が可能な温度域にある段階で、ガラスを構成する分子の再配置が不可能な温度域までガラス表面の温度を冷却して一次歪みを発生させ、内部と表面との歪みの非平衡な状態を形成した後、室温まで冷却することにより永久歪みを残留させる方法、いわゆる物理強化法が広く行われている。
【００１３】
具体的には、パネルの物理強化法は以下のような方法で行われる。まず、溶融ガラス塊をプレス成型装置の下部金型内に供給し、上部金型で押圧してパネル形状に成型する。そして前記上部金型を引き上げた後、成型されたパネルの表面に強制的に冷却空気を吹き付けて、下部金型とパネルの表面とが固着せず、かつ変形を生じない温度まで冷却固化する。続いて、下部金型からパネルを取り出し、次いで、金属製のスタッドピンをパネルのスカート部内表面に溶着する。
【００１４】
ところが、この段階においてはパネル表面とパネルの肉厚方向における内部との温度差が大きい状態で表面が徐冷点以下まで冷却されるため、非常に大きな歪みが生じており、このまま冷却を継続するとパネルに内在する歪みが過剰になり、その後の冷却工程において自爆する可能性が生じる。特にシャドウマスク型陰極線管の場合は、スタッドピンをパネル部のスカート部内表面に溶着して取り付けているため、パネルを構成するガラスの熱膨張率と、スタッドピンの熱膨張率との差に起因し、スタッドピンの周辺に局所的な高い引張応力が残留する（以下、この応力を「残留引張応力」とも称する）。
【００１５】
そのため、一旦ガラスを構成する分子の再配列が可能な温度域でパネルを３０〜４０分保持し、ガラス内部と表面との温度を縮小しながら前記の過剰な歪みを緩和させ、所望の歪みを保持しながら室温まで冷却することにより永久歪みを残留させる。このようにしてパネルの表面に圧縮応力を発生させることにより、強度の向上、陰極線管組み立てプロセスの熱処理工程における破壊の防止、および陰極線管完成後の遅れ破壊防止を図っている。
【００１６】
しかし、前述のようにビームインデックス型陰極線管はスタッドピンが不要であるため、スタッドピン周辺における残留引張応力の問題を考慮する必要がなく、パネルに高い圧縮応力を残留させることが可能となる。
【００１７】
従来の物理強化法では、本出願人が特開平１０−１３４７３７号公報において、少なくともパネル部の外表面に物理強化による圧縮応力が形成されており、・・・陰極線管組み立て後に少なくとも最大真空引張応力σＶＴｍａｘが形成される位置を含む領域での物理強化による圧縮応力値をσＣとするとき、７ＭＰａ≦｜σＣ｜≦３０ＭＰａであることを特徴とする陰極線管用ガラスバルブを開示しているように、パネルにおける最大の圧縮応力値が３０ＭＰａであるものが知られている。
【００１８】
また、最大圧縮応力値が３０ＭＰａを超えるものとして特開２００１−２３５４４では、フェース部および側壁部の外面に圧縮応力層が形成されてなる陰極線管用ガラスパネルにおいて、・・・前記圧縮応力層の最大圧縮応力値をσＣＭＡＸとするときに３０ＭＰａ＜σＣＭＡＸ≦１００ＭＰａであることを特徴とする陰極線管用ガラスパネルが開示されているように、パネルにおける最大圧縮応力値が３０ＭＰａ超、１００ＭＰａ以下であるものが知られている。
【００１９】
前記特開２００１−２３５４４のパネルは、特開平１０−１３４７３７のパネルに比べて高い圧縮応力が付与されているが、フェース部のガラス肉厚を薄肉化してパネルの軽量化を図ろうとする場合、十分な安全性を確保することができなかった。具体的には、前記特開２００１−２３５４４のパネルはフェース部のガラス肉厚によっては、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ；国際電気標準会議）が定める６１９６５試験法（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｃａｔｈｏｄｅｒａｙ　ｔｕｂｅｓ；陰極線管の機械的安全性試験）（以下、「ＩＥＣ６１９６５法」と称する）において、防爆試験による爆縮を防止することができなかった。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題に鑑み、パネルのフェース部に付与された圧縮応力値とフェース部中央肉厚との関係に着目してなされたものであって、軽量で、かつパネルの破壊を防ぐことでバルブの爆縮を防止し得る陰極線管用ガラスパネル、特にビームインデックス型陰極線管に好適なガラスパネル、ならびに前記陰極線管用ガラスパネルを用いた陰極線管およびビームインデックス型陰極線管を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明は、映像が表示される矩形のフェース部を有し、ネックチューブとファンネルとともに陰極線管に用いられるガラスバルブを構成するガラスパネルであって、前記フェース部の中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）であるとき、フェース部の外表面側において、陰極線管を製造するべくガラスバルブの内部を真空にしたときに発生する引張応力がフェース部外表面上で最大となるべき位置に１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５≦σＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層が形成され、前記圧縮応力層の厚さが、フェース部の肉厚の１２分の１以上であることを特徴とする陰極線管用ガラスパネルを提供する。該陰極線管用ガラスパネルにおいては、前記フェース部の内表面側に、フェース部の厚さの１２分の１以上の厚さを有する圧縮応力層が形成され、フェース部の内表面中央の圧縮応力値σＣＩｃｅｎｔｅｒ（ＭＰａ）がσＣＩｃｅｎｔｅｒ≧１５ＭＰａであって、フェース部内表面における最大の圧縮応力値σＣＩｍａｘ（ＭＰａ）がσＣＩｍａｘ≦５０ＭＰａであることが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、映像が表示される矩形のフェース部を有し、ネックチューブとファンネルとともに陰極線管に用いられるガラスバルブを構成するガラスパネルであって、前記フェース部の中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）であるとき、１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５≦σＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層がフェース部外表面の短軸端部に形成され、前記圧縮応力層の厚さが、フェース部の肉厚の１２分の１以上であることを特徴とする陰極線管用ガラスパネルを提供する。該陰極線管用ガラスパネルにおいては、前記フェース部の内表面側に、フェース部の厚さの１２分の１以上の厚さを有する圧縮応力層が形成され、フェース部の内表面中央の圧縮応力値σＣＩｃｅｎｔｅｒ（ＭＰａ）がσＣＩｃｅｎｔｅｒ≧１５ＭＰａであって、フェース部内表面における最大の圧縮応力値σＣＩｍａｘ（ＭＰａ）がσＣＩｍａｘ≦５０ＭＰａであることが好ましい。
【００２３】
また本発明は、ガラスバルブのガラスパネルが、前記の陰極線管用ガラスパネルであることを特徴とする陰極線管を提供する。
【００２４】
さらに、前記本発明の陰極線管用ガラスパネルは、ビームインデックス型陰極線管のガラスバルブに用いられるもの、すなわちビームインデックス型陰極線管用ガラスパネルであることが好ましく、本発明は、ガラスバルブのガラスパネルが、前記ビームインデックス型陰極線管用ガラスパネルであるビームインデックス型陰極線管を提供する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の陰極線管用ガラスパネルを用いたバルブの断面を示す模式説明図である。なお、本発明の説明において、陰極線管用ガラスパネルおよびビームインデックス型陰極線管用ガラスパネルを単に「パネル」とも称し、陰極線管用ガラスバルブおよびビームインデックス型陰極線管用ガラスバルブを単に「バルブ」とも称する。
【００２６】
図１に示すようにバルブ１は、映像が表示される矩形のフェース部２を備えた本発明のパネル３と、電子銃が装着されるネックチューブ４と、前記パネル３とネックチューブ４との間に配設される漏斗形状のファンネル５とから構成されている。
【００２７】
本発明のパネル３は、側壁を構成するスカート部６を備え、前記フェース部２とスカート部６とは、急激に湾曲するブレンドＲ部７によって接続されている。そして、前記パネル３とファンネル５とは、ハンダガラスによって封着部８で封着され、前記ネックチューブ４とファンネル５とは、ネックシール部９で封着されている。図中の符号１０は、前記フェース部２の中心とネックチューブ４の中心軸とを結ぶ、バルブの管軸である。
【００２８】
また、前記フェース部２は、管軸１０と平行な方向（図１中の矢印Ａの方向）に見たときの形状が矩形である。図２は、フェース部２を矢印Ａの方向から見た状態の説明図であるが、ここで、矩形のフェース部２とは、略矩形（実質的に矩形）であれば幾何学的に厳密な矩形である必要はなく、コーナー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにＲ（アール；曲率半径）を有する形状であっても、または各辺１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが非直線の形状であってもよい。
【００２９】
なお、前述のように、シャドウマスク型陰極線管用ガラスバルブの場合、スカート部の内表面にスタッドピンが溶着されるが、ビームインデックス型陰極線管の場合はシャドウマスクが不要であるため、スカート部６の内表面６ａにはスタッドピンは溶着されない。
【００３０】
本発明のパネル３は、フェース部２の中央２ａの肉厚をｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）としたとき、バルブ１の内部を真空にしたときに発生する引張応力がフェース部外表面上で最大となるべき位置に、１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５≦σＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層が形成されていることを特徴とする。なお、引張応力値を正の値として記載し、これに対する圧縮応力値を負の値として記載されることもあるが、本発明の説明においては圧縮応力値の絶対量が要旨であるので正の値として記載する。
【００３１】
前記フェース部２の中央２ａの肉厚ｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）とは、矩形のフェース部２の中心点の管軸１０方向の肉厚をいう。フェース部２の矩形のフェース部２の中心点とは、図２に示されるように、長辺１２ａおよび１２ｃの中央を通過する短軸１３と、短辺１２ｂおよび１２ｄの中央を通過し前記短軸１３に直交する長軸１４との交点１５である。
【００３２】
既に述べたように、バルブは球殻と異なる非対称な形状であるため、内部を１．３×１０−４Ｐａ（１０−６Ｔｏｒｒ）程度の高真空状態にしたとき、外表面に引張応力が発生する。以下、バルブ内部を真空にしたことによって発生する引張応力を「真空引張応力」とも称する。前記の真空引張応力は、様々な位置に発生するが、本発明においては、フェース部２に発生する真空引張応力のうち、その値の最大値を最大真空引張応力とし、これをσＶＴＯｍａｘ（ＭＰａ）と定義する。通常、前記のσＶＴＯｍａｘ（ＭＰａ）は、フェース部２の短軸１３の端部（以下、「短軸端部」とも称する）１６ａ、１６ｂに発生することが多い。前記短軸端部１６ａ、１６ｂとは、映像が表示されるスクリーンの外縁１７と短軸１３との交点およびその近傍をいう。
【００３３】
そして、フェース部中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）のとき、少なくともフェース部２の外表面において前記σＶＴＯｍａｘが発生するべき位置に、１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５≦σＣＯ≦５０を満足する圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）を有する圧縮応力層が形成され、該圧縮応力層の厚さがフェース部２の厚さの１２分の１以上であることを特徴とするものである。前記の「圧縮応力層の厚さ」とは、圧縮応力値がσＣＯ（ＭＰａ）である外表面から、圧縮応力値が０ＭＰａになる位置までの深さをいう。
【００３４】
フェース部中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）のときの前記圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）が、σＣＯ＜１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５であると、パネルが破壊する可能性が高くなり、前述のＩＥＣ６１９６５法の防爆試験において爆縮が生じやすくなる。一方、前記圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）がσＣＯ＞５０であると、フェース部の平面方向に過剰な引張応力が発生するようになり、その結果、封着部８を起点とする破壊が生じやすくなる。
【００３５】
ＩＥＣ６１９６５法の防爆試験では、真空引張応力が最大となる領域に２００〜３００μｍ程度の深さのスクラッチが付与されるが、フェース部中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）のときの前記圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）が、１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋７≦σＣＯであると３００〜４５０μｍの深さの加傷をしても安全性が確保できるためより好ましい。またフェース部中央肉厚がｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）のときの前記圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）がσＣＯ≦４０であれば封着部に３００μｍ程度深さの傷が付与されても熱工程での割れを防止することができるため、さらに好ましい。
【００３６】
また、フェース部２の厚さの１２分の１以上の圧縮応力層は、前述の物理強化法、すなわちガラス内部の温度がガラスを構成する分子の再配置が可能な温度域にある段階で、ガラスを構成する分子の再配置が不可能な温度域までガラス表面の温度を冷却して一次歪みを発生させ、内部と表面との歪みの非平衡な状態を形成した後、室温まで冷却することにより永久歪みを残留させる方法によって形成することができる。前記圧縮応力層の厚さは、フェース部２の厚さの１２分の１未満であると、ＩＥＣ６１９６５法の防爆試験に際してダイヤモンドカッター等で強制的に加えられたスクラッチからの亀裂の進展を効果的に抑制することができず、爆縮しやすいという問題があるため、フェース部２の厚さの１２分の１以上であることが重要である。
【００３７】
本発明のパネル３を用いたバルブ１は以上のように構成されているので、フェース部２の中央２ａの肉厚ｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）が薄肉化されても、ＩＥＣ６１９６５法の防爆試験においても反発する可能性が向上し得ると同時に、引っ張り性の平面応力に起因する封着部８からの破壊を抑制することが可能となるため、軽量でかつ機械的安全性の高い製品となる。
【００３８】
以上は、本発明のパネルと該パネルを用いたバルブについての説明であるが、前述のように最大真空引張応力σＶＴＯｍａｘ（ＭＰａ）は、多くの場合フェース部２の外表面の短軸端部１６ａ、１６ｂに発生する。したがって、第二の発明のパネルは、圧縮応力層が少なくとも前記フェース部２の外表面の短軸端部１６ａ、１６ｂに形成されていることを特徴とするものである。
【００３９】
また、本発明のパネル３においては、フェース部２の内表面２ｃにおいても、フェース部２の厚さの１２分の１以上の厚さを有する圧縮応力層が形成されており、フェース部２の内表面２ｃの中央２ｄのにおける圧縮応力値σＣＩｃｅｎｔｅｒ（ＭＰａ）がσＣＩｃｅｎｔｅｒ≧１５ＭＰａであって、フェース部２の内表面２ｃにおける最大の圧縮応力値σＣＩｍａｘ（ＭＰａ）がσＣＩｍａｘ≦５０ＭＰａであることが好ましい。
【００４０】
前記σＣＩｃｅｎｔｅｒ（ＭＰａ）をσＣＩｃｅｎｔｅｒ≧１５ＭＰａとすることにより、フェース部２の内表面２ｃを起点とするバルブ１の爆縮を防止できる。また、ＩＥＣ６１９６５法の防爆試験において、封着部またはファンネルを起点として破壊が生じ、瞬時に真空が解放されてファンネルのガラス片がバルブ内部に吸引されパネルの内面に飛来しても、パネルの破壊防止または亀裂が生じた場合でも防爆バンドによりパネルの形状保持ができるため、バルブ前面へのガラス片の飛散は防止できる。また前記σＣＩｍａｘ（ＭＰａ）をσＣＩｍａｘ≦５０とすることにより、面方向の過剰な引張応力（平面引張応力）を抑制することができる。
【００４１】
前記σＣＩｃｅｎｔｅｒ（ＭＰａ）はσＣＩｃｅｎｔｅｒ≧２０ＭＰａであるとより好ましく、σＣＩｃｅｎｔｅｒ≧３０ＭＰａであるとさらに好ましい。また、前記σＣＩｍａｘ（ＭＰａ）はσＣＩｍａｘ≦４０ＭＰａであるとより好ましい。
【００４２】
また、以上詳述した本発明のパネルを用いてバルブを構成し、陰極線管を組み立てることにより、軽量で機械的安全性の高い陰極線管を提供することができ、特にビームインデックス型陰極線管に好適である。
【００４３】
【実施例】
まず、アスペクト比４：３、フェース部中央肉厚（ｔｃｅｎｔｅｒ）１５．０ｍｍの２９型パネルを備えた例１〜例５のバルブ、
アスペクト比１６：９、フェース部中央肉厚（ｔｃｅｎｔｅｒ）１７．５ｍｍの３２型パネルを備えた例６〜例８のバルブ、および
アスペクト比４：３、フェース部中央肉厚（ｔｃｅｎｔｅｒ）２１．０ｍｍの３８型パネルを備えた例９〜例１１のバルブを製造した。なお、パネル、ファンネルおよびネックチューブには、下記表１に示す旭硝子社製のガラス材料を用いた。
【００４４】
【表１】
2004030984.tif 000003
【００４５】
前記例１〜１１の各バルブにおけるパネルへの圧縮応力層の形成は、以下の物理強化法により行った。まず、成形後に金型から取り出した後１５秒経過したパネルのフェース部内表面のコーナー部分の温度は約５８０℃であった。このパネルに対し、フェース部の内表面および外表面を同時に約２０℃の室温の空気で約３０秒冷却した。その後、それぞれの各例毎に冷却空気流量と徐冷炉内の保持温度を適宜調節することにより、それぞれのパネルに所望の圧縮応力層を形成した。このように、物理強化法によって圧縮応力を付与することにより、いずれの例についても圧縮応力層の厚さがフェース部の肉厚の１２分の１以上となった。
例１から例１１までのうち、例１、例２、例６、例７および例９は実施例、例３〜５、例８、例１０および例１１は比較例である。
【００４６】
フェース部表面における圧縮応力値の測定は、非破壊測定法であって、物理強化が施された板ガラスにおいて広く用いられているＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｓｏｃｉｅｔｙｆｏｒ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ；米国材料試験協会）規格Ｃ１２９０−００に準拠する方法をパネルに適用して行った。
【００４７】
また、各例の形状に基づいて有限要素法による数値解析を行いフェース部外表面に発生する引張応力を算出したところ、いずれのバルブについても、排気して内部を真空にしたときにフェース部外表面に発生する引張応力の最大値σＶＴＯｍａｘは、短軸端部またはその近傍の位置に発生した。全てのバルブについて、ＩＥＣ６１９６５法に準拠し、フェース部外表面の短軸有効径端の位置からフェース部中央方向に３ｍｍ移動した位置に、フェース部長軸に平行な長さ１００ｍｍ、深さ２００〜３００μｍのスクラッチ（引っ掻き傷）を付与し、ミサイル衝撃子を１４Ｊの衝突エネルギで衝突させて防爆試験を行った。前記ミサイル衝撃子による打点は、フェース部外表面の短軸上で、中央からの距離が短軸有効径の６分の１の位置とした。
【００４８】
例１〜例１１までのバルブについて、パネルのサイズ（型）、フェース部中央肉厚ｔｃｅｎｔｅｒ（ｍｍ）、１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５の計算値、１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋７の計算値、真空引張応力の最大値σＶＴＯｍａｘ（ＭＰａ）、前記σＶＴＯｍａｘの発生位置における圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）、フェース部の内表面中央の圧縮応力値σＣｉｃｅｎｔｅｒ（ＭＰａ）、ならびにＩＥＣ６１９６５法による防爆試験の結果得られた反発数、爆縮数、破壊数Ａおよび破壊数Ｂを表２および表３に示す。なお、表に示す下記の値は以下の結果を表す。
（反発数）１０回の防爆試験のうち、ミサイル衝撃子をフェース部に衝突させた結果、パネルが破壊せず前記ミサイル衝撃子が反発したバルブの数。
（破壊数Ａ）１０回の防爆試験のうち、ミサイル衝撃子をフェース部に衝突させた結果、ファンネルまたは封着部より破壊したが、パネルは破壊されなかったバルブの数。
（破壊数Ｂ）１０回の防爆試験のうち、ミサイル衝撃子をフェース部に衝突させた結果、ファンネルまたは封着部より破壊し、パネルに割れが生じたが、形状が崩壊せず保たれたバルブの数。
（爆縮数）１０回の防爆試験のうち、ミサイル衝撃子をフェース部に衝突させた結果、爆縮を起こしたバルブの数。
前記の反発数、破壊数Ａ、破壊数Ｂおよび爆縮数の結果は、反発数が大きいほど安全なバルブであることを示し、爆縮数が大きいほど安全性に問題があることを示す。また、ファンネルまたは封着部より破壊した場合であっても、破壊数Ｂよりも破壊数Ａが大きいほど安全であることを示す。
【００４９】
【表２】
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【００５０】
【表３】
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【００５１】
以上の防爆試験の結果、本発明のパネルを備えた例１、例２、例６、例７および例９の実施例の各バルブはいずれも過半数が反発し、爆縮数は０であった。また、前記のバルブは、反発しない場合であってもほとんどの場合パネルに割れや破壊が生じておらず、安全性の面で優れたものであることが分かった。
【００５２】
一方、１１１８・ｔｃｅｎｔｅｒ−１．３＋５＞σＣＯである圧縮応力値σＣＯ（ＭＰａ）が付与されたパネルを備えた例５、例８および例１１の比較例の各バルブは全て爆縮し、前記実施例の各バルブに比べ、安全性の面で著しく劣るものであった。また、例３、例４および例１０の比較例の各バルブは、一部爆縮しないものもあったが、多くはパネルに割れが生じた。このように、本発明の実施例の製品は、比較例の各製品に比べて、防爆試験の結果において非常に優れていることが分かった。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のパネルはフェース部中央肉厚が薄い場合であっても適切な圧縮応力値が付与されているので、高い安全性を備えている。特にシャドウマスクを取り付けるためのスタッドピンを必要とせず、より高い圧縮応力値を付与できるビームインデックス型陰極線管用ガラスパネルに好適である。
【００５４】
また、前述のように高い圧縮応力を付与することにより、ガラスの肉厚を増大させることなく安全性を得ることができるので、質量の増加を招かずバルブを軽量化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の陰極線管用ガラスパネルを備えたバルブの断面図。
【図２】本発明の陰極線管用ガラスパネルのフェース部を示す説明図。
【図３】通常のシャドウマスク型陰極線管の断面図。
【図４】通常のビームインデックス型陰極線管の断面図。
【符号の説明】
１：バルブ
２：フェース部
３：パネル
４：ネックチューブ
５：ファンネル
６：スカート部６
７：ブレンドＲ部
８：封着部８
９：ネックシール部
１０：管軸
１３：フェース部短軸
１４：フェース部長軸
１５：フェース部中央
１６ａ、１６ｂ：フェース部短軸端部
３１：陰極線管
３２：フェース部
３３：パネル
３４：偏向コイル
３５：ヨーク部
３６：ファンネル
３７：電子銃
３８：ネックチューブ
３９：陰極線管用ガラスバルブ
４０：スカート部
４１：ブレンドＲ部
４２：蛍光膜
４３：アルミニウム膜
４４：シャドウマスク
４５：スタッドピン
４６：ボタン
５１：ＲＧＢ蛍光体
５２：インデックス蛍光体
５３：電子ビーム
５４：信号
５５：光検出器
５６：アルミニウム膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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