(57)【要約】本発明は、ＣＲＴスクリーンの冷却の間に、このスクリーンの急速な冷却部の冷却率が低減されるようなＣＲＴスクリーンを製造する方法に関する。ＣＲＴスクリーンの外側（ＣＲＴを見る人と対向する側）は、通常、ＣＲＴスクリーンの外側から到来する熱をＣＲＴスクリーンに反射させて戻すことによって、及び／又は加熱器によってＣＲＴスクリーンの外側に追加の熱を供給することによって、ＣＲＴスクリーンの内側よりも一層高い冷却率を有する。本発明の方法は、好ましくは、プレス機からレア（冷却炉）にＣＲＴスクリーンを輸送する間に用いられる。利点／改良点として、本発明は、ＣＲＴスクリーンの対称的な冷却（内側／外側の同じ冷却率）の手段を提供するものであり、このことにより、ＣＲＴスクリーンにおける望ましくない応力が低減されると共に、当該製品の寸法精度が高まるであろう。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側表面部及び外側表面部を備え、表示窓と周囲側壁とを有する表示管用のガラスパネルを製造する方法であって、溶融ガラスをモールドに入れてプレス成形する第１の段階と、前記成形されたガラスが前記モールドから取り出された後に該成形されたガラスを冷却する第２の段階とを有する方法において、前記第２の段階の少なくとも一部の間に、前記パネルの前記内側表面部と前記外側表面部との間の冷却率における差を低減させるために、前記パネルの前記外側表面部の熱放射が低減されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記熱放射を低減させるために、前記パネルの前記外側表面部と対向する位置に、熱反射手段が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱反射手段が、加熱手段と組み合わされることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ニッケル、アルミニウム、金、及びアルミニウム酸化物を含有するグループから選択される材料で製作されるか、又は前記材料で覆われる少なくとも１つのプレートを有する熱反射手段が用いられることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記ガラスパネルの前記内側表面部と対向する熱吸収手段が設けられることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも前記第２の段階が、前記成形されたガラスを前記モールドから冷却レアに輸送することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも第２の段階が、前記成形されたガラスを前記モールドから冷却レアに専ら輸送することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
パネルの内側表面部と外側表面部との間の（表示窓）領域において、実質的に全く引張り応力を生じさせないような高度表面圧縮型の表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内側表面部及び外側表面部を備える表示管用のガラスパネルを製造する方法であって、溶融ガラスをモールド（mold）に入れてプレス成形する第１の段階と、上記成形されたガラスが上記モールドから取り出された後に該成形されたガラスを冷却する第２の段階とを有する方法に関する。本発明は、特に、高度表面圧縮パネル（High Surface Compression Panel）（を製造する方法）に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の方法において、ガラスパネルはプレス成形される。これは通常、非常に高い温度(１０００℃〜１１００℃)で行われる。このようにして、ガラス表面パネルは成形され得る。例えば、陰極線管がこのようなガラスパネルを有する。
【０００３】
陰極線管（ＣＲＴ）はますますより一層大型化する傾向にあり、それに合わせてＣＲＴの重量も増加している。さらに、ガラスパネルの前面はますますより一層平坦化する傾向にある。しかしながら、表面パネルの前面の平坦度を上げることは、一般にガラスパネルの重量も増加させることにつながる。ＣＲＴの破裂又は爆縮に対する安全性を確実にするために、ガラスパネルの厚さが増大されなければならないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＲＴの強度を高めること、特にその重量を増加させることなくガラスパネルの強度を高めることが大いに必要とされている。ガラスパネルの強度を高めることは、歩留りを改善する可能性もある。
【０００５】
本発明の目的は、上記方法の歩留りを向上させること及び／又はガラスパネルの重量を低減させることを可能にする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のために、本発明による方法は、内側表面部と外側表面部との間の冷却率における差を低減させるために、第２の段階の少なくとも一部の間に、パネルの外側表面部の熱放射が低減されることを特徴とする。
【０００７】
本発明は、冷却段階の間に、当該パネルの応力レベルにおいて不均質性が生じ得るという洞察に基づいている。（リアルフラット）表示パネルの強度を改善するために、プレス成形後の冷却速度は、通常、圧縮応力が３メガパスカル乃至２５メガパスカル（Ｍｐａ）のオーダーで表面にもたらされる程度にまで増加される。このタイプのパネルは、高度表面圧縮パネルと呼ばれている。最終的なアニーリング(annealing；焼なまし)ステップの間に応力レベルの上記不均質性を修正しようとすると、必要な圧縮応力（表面応力）に容易に影響を及ぼすであろう。これは歩留りを低減させると共に、真空管の安全性に深刻な影響を及ぼす可能性がある。このことは、リアルフラットパネルのような（ほとんど）平坦な内側及び／又は外側の表面を備えるパネルにとって特に重要である。
【０００８】
本発明の冷却プロセスの意図は、内側表面部の冷却率と、外側表面部の冷却率とをより対称的にすることである。こうすることによって、冷却の間に内側表面部と外側表面部とが、ほぼ同じ瞬間に温度Ｔｇを超えることが結果としてもたらされる（この温度Ｔｇは、ガラスが粘性状態から固体状態に変化する温度である）。冷却の低減は、パネルの外側表面部の反対側に熱反射手段を設けることによって有利に実現され得る。
【０００９】
パネルの外側表面部の熱放射を低減させることは、パネルの厚さにわたって温度勾配を低減させるために有効な手段であることが分かっている。放射輸送は、熱輸送の４０％乃至７０％を占める要因である。ただ他の各部の空気を用いて冷却するだけではあまり効率的ではない。この効果は、例えば、より軽量のパネル、若しくはより平坦な前面を備えるパネルを製造するために、又は検査不合格率（＝安全性検査に合格しないパネルの百分率）を低減させるために実際に使用されてもよく、又はこれらの有益な効果を任意に組み合わせて使用されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の実施例によれば、熱反射手段はパネルの外側表面部と対向する位置に設けられ、より強い効果のために、熱反射手段が加熱手段と組み合わせて有利に用いられている。
【００１１】
さらなる実施例によれば、ニッケル（Ni）、アルミニウム（Al）、金（Au）、及びアルミニウム酸化物(Al-oxide)を含有するグループから選択される材料で製作されるか、又は上記材料で覆われる少なくとも１つのプレートを有する熱反射手段が用いられる。
【００１２】
熱反射手段の効果を高めるために、ガラスパネルの内側表面部と対向するように、熱吸収手段が設けられてもよい。
【００１３】
上記を考慮すると、とりわけ本発明の態様は、当該パネルの内側表面部と外側表面部との間の（表示窓）領域において実質的に全く引張り応力を生じさせないような高度表面圧縮型の表示パネルを提供することにある。
【００１４】
本発明のこれら及び他の態様は、本明細書の以下に説明される実施例から明らかになると共に、これらの実施例を参照して明瞭に説明されるであろう。
【００１５】
各図面は単に概略的に表したもので、スケール通りに記載したものではない。特に明確にするため、若干の寸法は強く誇張されている。各図面中、類似の参照番号は類似の部分を可能な限り示している。
【実施例１】
【００１６】
図１は、表示パネル３、コーン部４及びネック部５を含むガラスエンベロープ２を有する表示管１の断面の略図である。ネック部５には、１つ又は複数の電子ビーム９を生成するための電子銃がある。この電子ビームは、表示パネル３の内側面上の蛍光体層７に集束されると共に、偏向コイルシステム８によって表示パネル３の端から端まで互いに直角な２方向に偏向される。
【００１７】
表示装置は、完全にガラスでできていると共に、異なる厚さ又は異なる熱吸収特性をもつガラス壁を備える２つ又はそれより多くの部品で作られている陰極線管又はテレビ表示管１を有していることが多い。例えば、ガラステレビ表示管１は、通例、ガラス表示パネル３及びガラスコーン部４を有し、これらは別々に製作され、その後に熔解すること又は（はんだ付け）ガラス嵌合を用いることによって接合され、この形成された接合部が気密固定されている。このような管の表示パネル３は、その厚さが上記管のコーン部の壁の厚さよりずっと厚いガラス壁によって形成されている。表示パネル３の前述のより一層厚い壁の厚さは、こうしたパネルを有する最終的な管が真空にされるときに十分に堅固であることを確実にするために役立つ。
【実施例２】
【００１８】
図２Ａ及び図２Ｂは、プレス成形の方法を例示している。第１の方法ステップ（図２Ａ）では、高温（通常１０００℃〜１１００℃）におけるガラス体(glass volume)２１は、製作されるべきガラスパネルの形態にその形態が対応する下側モールド部材２３ａと、リング部材２４とを有するプレス機２２に供給される。ガラスパネルは、プランジャ２３ｂをモールド部材２３ａに押し下げることによって、その間にあるガラス体２１から通常の態様でプレス成形される（図２Ａ）。かなり冷たいプレス機と接触する上記温かいガラスは、当該ガラスの温度、特にその表面温度を低下させるであろう。上記パネルの成形後、プランジャ２３ｂが引き外され、リング部材２４が取り外され、ガラスパネル３はプレス機から取り出されて冷却され得る（図２Ｃ）。
【００１９】
本発明は、外側表面部が、通常、パネルの内側表面部よりも急速に冷却されるであろうという本願発明者らの洞察に基づいている。冷却の間のパネルの厚さにわたる冷却率の差は、望ましくない応力につながるであろう。これらの応力を除去するために、対称的な冷却条件を有することが最善策である。
【００２０】
冷却の間に対称的な冷却条件を得るために、局所的な冷却に適応することが必要である。熱流束Ｑによる冷却は以下の式によって示される。
Ｑ＝Ｑrad＋Ｑconv＝４εδＴｍ３（Ｔglass−Ｔsur）＋ｈconv（Ｔglass−Ｔsur）
対流部分＝Ｑconv＝ｈconv（Ｔglass−Ｔsur）＝ｖｘ（Ｔglass−Ｔsur）
放射部分＝Ｑrad＝ｈrad（Ｔglass−Ｔsur）＝４εδＴｍ３（Ｔglass−Ｔsur）
ｖ＝冷却空気の速度
ε＝周囲の放出係数(emission coefficient)
Ｔsur＝周囲の温度
【００２１】
それゆえに、局所的な冷却は、
放出係数の局所的な変動値εと、
冷却空気の速度の局所的な変動値ｖと、
周囲の温度の局所的な変動値（周囲の局所的な熱）Ｔsurと
によって適応され得る。
【００２２】
５００℃乃至６００℃において、
ｈrad（ε＝１）＝４*１*５６．７Ｅ−９*（５５０＋２７３）３＝１００[Ｗ／ｍ２Ｋ]
であり、それゆえに、この放射熱伝導(radiative heat transfer)は、強度の対流熱伝導に匹敵するものである。
【実施例３】
【００２３】
放射熱伝導は、放出係数を変化させることによって容易に変化され得るのに対して、対流熱輸送(convective heat transport)を変化させることにはより多くの作業が必要とされる。したがって、本発明は、放射制御手段を用いることによってパネルの局所的な冷却に変更を加える。この放射制御手段は、
外側表面部の反対側に熱反射手段（εr＝低）を有し、
任意的には、内側表面部の反対側に熱吸収手段（εa＝高）と上記手段との組み合わせを有している。
【００２４】
パネル３の外側表面部は上記反射手段と「対面する(see)」一方で、内側表面部は上記吸収手段と「対面する」（図３及び図４参照）。
【００２５】
適切な反射プレートは赤外線領域の放射を反射することが可能にされるべきである。例えば、ニッケルプレート、アルミニウムプレート及び（研磨された）アルミニウム酸化物プレートが適切であることが分かっている。
【００２６】
図３に示される構成体(set-up)において、パネル３は、プレス機から取り外された後、輸送手段３１（輸送ベルト）によって冷却レアに輸送されるために、断熱サポート手段２９に「表面を上にして(face up)」置かれている。パネル３の外側は熱反射手段２７と「対面する」一方で、パネル３の内側は吸収手段２８、例えば黒色鋼板と「対面する」。これらの手段２７及び手段２８は、パネル３の外側表面及び内側表面の反対側にそれぞれ置かれている。上記反射手段２７は、加熱器３０と組み合わされてもよい。
【００２７】
このパネルがプレスされた後、パネルは５０℃の周囲環境のために輸送ベルト上で非常に急速に冷却される。この急速な冷却によって、非常に高い応力が引き起こされる。（輸送ベルト上での）この冷却後、上記パネルは（例えば）４９０℃でより長い期間、アニーリングレア（annealing lehr）に入れられる。この温度において、高い応力のうち大部分が緩和される。結果として生じる応力は、周囲環境における冷却によってもたらされる高い応力と、大幅な緩和との間の（比較的小さな）差である。さらに、この緩和は温度と線形関係にない（しかし指数関数の関係にある）ため、冷却プロセスが制御されにくい。
【００２８】
より適切に「周囲環境」の温度を制御するために、上記構成体はアニーリングレアに置かれ得る。
【実施例４】
【００２９】
図４に示される構成体において、パネル３３は、断熱サポート手段３９に「表面を下にして(face down)」置かれている。パネル３３の外側は熱反射手段３７と「対面する」。上記手段３７はパネル３３の外側表面の反対側に置かれている。ガラスパネル３３及び熱反射手段３７の装置(arrangement)は、輸送手段４１によって輸送される。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
要約すると、本発明は、ＣＲＴスクリーンの冷却の間に、このスクリーンの急速な冷却部の冷却率が低減されるようなＣＲＴスクリーンを製造する方法に関する。ＣＲＴスクリーンの外側（ＣＲＴを見る人と対向する側）は、通常、ＣＲＴスクリーンの外側から到来する熱をＣＲＴスクリーンに反射させて戻すことによって、及び／又は加熱器によってＣＲＴスクリーンの外側に追加の熱を供給することによって、ＣＲＴスクリーンの内側よりも一層高い冷却率を有する。
【００３１】
本発明の方法は、好ましくは、プレス機からレア（冷却炉）にＣＲＴスクリーンを輸送する間に用いられる。
【００３２】
利点／改良点として、本発明は、ＣＲＴスクリーンの対称的な冷却（内側／外側における同じ冷却率）の手段を提供するものであり、このことにより、ＣＲＴスクリーンにおける望ましくない応力が低減されると共に、当該製品の寸法精度が高まるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】プレス成形されたガラスパネルを有する表示管の断面の略図である。
【図２Ａ】プレス成形する方法を例示する。
【図２Ｂ】プレス成形する方法を例示する。
【図２Ｃ】プレス成形する方法を例示する。
【図３】本発明による冷却ステップの間のガラスパネルの第１の装置を例示する。
【図４】本発明による冷却ステップの間のガラスパネルの第２の装置を例示する。
【国際公開パンフレット】
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2004526661.tif 000013
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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