(57)【要約】本発明は陰極線管パネルをプレス成形するための方法であって、当該パネルがプレス機から取り外される前に、熱放射線の制御手段が、当該パネルから近い距離において、パネル表面と平行になるように設けられる方法に関する。上記手段は、熱放射線に関して高反射率をもつ領域を有し、この第１の領域がパネルの中央部に近接する。パネルを冷却する間のこの方策の結果として、パネルの表面にわたってより均一な温度分布が得られる。特に、パネルの中央部とエッジ部との間の温度勾配が低減される。（リアル）フラットパネルのガラスウェッジ部のために、パネルの中央部はパネルのエッジ部よりも一層薄型である。このより薄型の部分は、通常、より低い熱容量のためにより急速に冷却されるであろう。冷却の間のパネルの表面にわたる局所的な温度差は、いわゆる「メンブレン」応力をもたらすであろう。本発明の方法により、こうした応力が最小限にされるであろう。
2004528259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示窓と、表示管用の周囲側壁とを有するガラスパネルを製造する方法であって、プランジャを用い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、前記プランジャを引き外した後、前記第１の段階の一部の間に、前記パネルのエッジ部に対する温度勾配を低減させるために、前記中央のパネル部の内側表面部の熱放射線が低減されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記パネルを前記モールドから取り外す前に、前記中央のパネル部の前記熱放射線を低減させるために、熱反射手段が、前記中央のパネル部の前記内側表面部と向き合う位置に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】
ニッケル、アルミニウム、金、若しくは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質で製作される少なくとも１つのプレートか、又は前記材質で覆われる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４】
前記熱反射手段と同時に、エッジ冷却手段が、前記ガラスパネルの前記エッジ部の少なくとも１つに隣接して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５】
前記パネルの長い側部及び短い側部のうち少なくとも１つの中央領域において実質的に全く引張り応力を生じないような前記エッジ部よりも実質的に薄型の中央部を有する表示パネル。
【請求項６】
前記モールドから取り外された後、前記パネルが次の処理段階に移送される間に、前記パネルの内側表面の輪郭を補正するために、冷却流体のストリームが、前記パネルの１つ又は複数の選択された領域に方向づけられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャを用い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、表示管用のガラスパネル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、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。なぜならば、ＣＲＴの破裂又は爆縮に対する安全性を確実にするために、ガラスパネルの厚み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、プランジャを引き外した後、第１の段階の一部の間に、当該パネルのエッジ部に対する温度勾配を低減させるために、中央のパネル部の内側表面部の熱放射線が低減されることを特徴とする。
本発明は、上記モールド内で成形された後、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。最終的なアニーリング(annealing；焼なまし)段階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（バルク性応力）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。
【０００７】
リアルフラットパネル（例えば５１ＲＦ）がウェッジ部を有するために、当該パネルが冷却される場合、通常、このパネルの北位置が北位置において引張り応力を有する。本発明の冷却工程の意図は、上記パネルの前面のエッジ部と中央部との間の温度差を最小限にすることである。これにより、北位置における引張り応力は減少するであろう。そのために、北位置で始まるクラックが、中央部に向かう代わりにコーナー部に向かってより伝播しやすいであろう。この方が安全性の面でより優れている。冷却の局所的な低減は、パネルの中央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。この熱反射手段はエッジ部をフリーにする。北位置（パネルの長い上側の中央領域）に関して説明されたことは、必要な変更を加えて、東位置、南位置、西位置及びコーナー位置に関しても当てはまる。
【０００８】
パネルのより薄い中央部の熱放射線を低減させることは、パネル表面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。放射線輸送は、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で冷却することだけではあまり効率的ではない。この効果は、例えば、より軽量のパネルか、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】
【０００９】
第１の実施例によれば、モールドからパネルを取り外す前に、熱反射手段が中央のパネル部の内部と向き合う位置に設けられている。
【００１０】
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）、又は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質で製作される少なくとも１つのプレートか、又は上記材質で覆われるスチールプレートを有する熱反射手段が用いられる。
【００１１】
熱反射手段の効果を高めるために、エッジ冷却手段（流体冷却）が、ガラスパネルのエッジ部の少なくとも１つに隣接して設けられてもよい。（エッジ部は、ガラスパネルの周辺側壁と表示窓とが接合する領域である）。このエッジ冷却は、熱反射手段がパネル表面にわたる温度分布をより均一にすることを手助けする。
【００１２】
上記を考慮すると、とりわけ本発明の態様は、エッジ部よりも実質的に薄型の中央部を有すると共に、当該パネルの長いエッジ部及び短いエッジ部の少なくとも１つの中央領域において実質的に全く引張り応力を生じない、表示パネルを提供することにある。
【００１３】
これを実現するやり方は、成形モールド内で冷却される間に、全てのパネル位置が実質的に同じ瞬間にＴｇを超えるような方策を取ることである（Ｔｇは、ガラスが粘性状態から固体状態に変化する転移温度である）。
【００１４】
既述されたタイプのパネルの内側表面の輪郭は、当該パネルの成形がすぐ後に続く該パネルの冷却の間に歪むようになることが知られている。従来、このような歪みの補正は、通常、 パネルを成形モールドから取り外す前に、気体の冷却流体のストリームをパネルの選択された領域に方向づけることによって実現されてきた。こうした冷却流体のストリームは、望ましくない歪みの原因を抑制すると思われるパネルの差動冷却をもたらす。本発明の熱放射線の制御が、プレス機上で輪郭を補正する上記方法と互換性をもたないような状況もあり得る。
【００１５】
本発明の更なる態様によれば、内側表面輪郭を補正するために冷却流体のストリームをパネルの選択された領域に方向づけることが、上記モールドからパネルを取り外した後、次の処理段階（例えばオーブン内でのアニーリング）へ（例えばコンベヤベルトで）移送する間に実行される。
【００１６】
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。
【００１７】
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、同じ図示番号は同じ各部分を可能な限り示している。
【実施例１】
【００１８】
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垂直な２方向に偏向される。
【００１９】
表示装置は、完全にガラスでできていると共に、異なる厚み又は異なる熱吸収特性をもつガラス壁を備える２つ又はそれ以上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密閉して固定されている。このような真空管の表示パネル３は、その厚みが上記真空管のコーン部の壁の厚みよりずっと大きいガラス壁によって形成されている。表示パネル３の前述のより一層大きな壁の厚みは、こうしたパネルを有する最終的な真空管が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】
【００２０】
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）において、高温（通常１０００℃〜１１００℃）のガラス体(glass volume)２１が、その形態が製作されるべきガラスパネルの形態に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、ガラス体２１を間に挟んだ状態でモールド部材２３ａのプランジャ２３ｂをプレスすることによって、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原因になるであろう。ガラスパネル３の成形後にプランジャ２３ｂが引き外され、このパネルはリング部材２４が取り外される前にある一定の期間（例えば０．５分間〜５分間）モールド部材２３ａ内で冷却され、上記パネル３が取り出される（図２Ｃ）。
【００２１】
リアルフラット（ＲＦ）パネルのガラスウェッジ部のために、これらのパネルの中央部は当該パネルのエッジ部と同程度により薄型である。このより薄型の部分は、通常、より低い熱容量のためにより急速に冷却されるであろう。この冷却の間に当該パネルの表面にわたる局所的な温度差により、いわゆる「メンブレン（membrane）」応力がもたらされるであろう。これらの応力を除去するためには、上記表面にわたって均等な温度をもつことが最善策である（注記：詳細には、上記冷却のために温度勾配が存在し、これにより当該パネルの厚みにわたって放物線状応力の分散をもたらす）。
【００２２】
冷却の間に上記表面にわたって均等な温度を得るために、当該冷却をガラスの局所的な厚みに適応させることが必要である。熱流束Ｑによる冷却は、以下の式によってもたらされる。
Ｑ＝Ｑrad＋Ｑconv＝４εδＴｍ３（Ｔglass−Ｔsur）＋ｈconv（Ｔglass−Ｔsur）
対流部分＝Ｑconv＝ｈconv（Ｔglass−Ｔsur）＝ｖｘ（Ｔglass−Ｔsur）
放射線部分＝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
【００２３】
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。
【００２４】
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、この放射熱伝達(radiative heat transfer)は、強度の対流熱伝達に匹敵するものである。
【実施例３】
【００２５】
放射熱伝達は、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、対流熱移送(convective heat transport)を変化させるのにはより一層の力が必要とされる。したがって、本発明は、放射線の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。この放射線の制御手段は、
反射のために中央に位置するプレート２７（εr＝低）を有し、任意に、
エッジ冷却手段２６（εa＝高）と上記プレートとを組み合わせて有している。
【００２６】
パネル３の中央部は反射プレート２７と「対面する(see)」一方で、パネル３のエッジ部は上記冷却手段２６と「対面する」（図３参照）。このエッジ冷却手段２６は、冷却流体（空気）２５をパネル３のエッジ部に向かって方向づける。
【００２７】
適切な反射プレートは赤外線領域の放射線を反射することを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。上記プレートの寸法は、エッジ部の厚み（これらの厚みは中央部より２倍厚くてもよい）、及びパネルとプレートとの間隔に依存する。
【実施例４】
【００２８】
図４に示されるように、パネル３の内側表面輪郭を補正するために、当該パネルの成形モールドからパネルが取り外された後、コンベヤベルト３４で（矢印３３により示される方向に）移送される間に、冷却流体３０、３１が、パネル３の外側及び／又は内側表面上に方向づけられ得る。（気体の）冷却流体は、ノズル２９ａ，２９ｂによって、又はカバー内の開口部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを介して方向づけられ得る。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
一般に、本発明は陰極線管パネルをプレス成形するための方法であって、当該パネルがプレス機から取り外される前に、熱放射線の制御手段が、当該パネルから近い距離において、パネル表面と平行になるように設けられる方法に関する。上記手段は、熱放射線に関して高反射率をもつ領域を有し、この第１の領域がパネルの中央部に近接する。パネルを冷却する間のこの方策の結果として、パネルの表面にわたってより均一な温度分布が得られる。特に、パネルの中央部とエッジ部との間の温度勾配が低減される。
【００３０】
（リアル）フラットパネルのガラスウェッジ部のために、パネルの中央部はパネルのエッジ部よりも一層薄型である。このより薄型の部分は、通常、より低い熱容量のためにより急速に冷却されるであろう。冷却の間のパネルの表面にわたる局所的な温度差は、いわゆる「メンブレン」応力をもたらすであろう。本発明の方法により、こうした応力が最小限にされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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構成を例示する。
【図４】コンベヤベルトで移送する間のガラスパネルを示す。
【符号の説明】
【００３２】
１：表示管
２：ガラスエンベロープ
３：ガラス表示パネル
４：コーン部
５：ネック部
７：蛍光体層
８：偏向コイルシステム
９：電子ビーム
２１：ガラス体
２２：プレス機
２３ａ：下側モールド部材
２３ｂ：プランジャ
２４：リング部材
２５：冷却流体
２６：エッジ冷却手段
２７：反射プレート
２９ａ，２９ｂ：ノズル
３０，３１：冷却流体
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ：開口部
３３：矢印
３４：コンベヤベルト
【国際公開パンフレット】
2004528259.tif 000003
2004528259.tif 000004
2004528259.tif 000005
2004528259.tif 000006
2004528259.tif 000007
2004528259.tif 000008
2004528259.tif 000009
2004528259.tif 000010
2004528259.tif 000011
2004528259.tif 000012
2004528259.tif 000013
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004528259.tif 000014
【国際調査報告】
2004528259.tif 000015
2004528259.tif 000016