DE10220393A1

DE10220393A1 - Glasschirm für eine Farb-Kathodenstrahlröhre und Kathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE10220393A1
Application number: DE10220393A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Kuroki; Tsunehiko Sugawara
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2002-11-28
Also published as: JP2002343274A; US6790799B2; GB2376463A; US20030076027A1; GB0210138D0; KR20020087852A; CN1385875A

Abstract

Ein Glasschirm für eine Farb-Kathodenstrahlröhre, welcher einen linearen Absorptionskoeffizienten für Röntgenstrahlung mit einer Wellenlänge von 0,06 nm von 30 bis 38 cm·-1· und eine Schicht mit einer Druckspannung von wenigstens 70 MPa, gebildet durch ein chemisches Verfestigungsverfahren zumindest an Endbereichen der kurzen Achse und/oder Endbereichen der langen Achse der Außenfläche eines Frontbereichs und an einem mittleren Bereich der Innenfläche des Frontbereichs, aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farb-Kathodenstrahlröhre, die z. B. für einen Bild- bzw. Anzeigeschirm für einen Fernsehempfänger (im Nachfolgenden als Fernseher bezeichnet) oder für einen Computer verwendet wird, und auf eine Glasscheibe bzw. -schirm bzw. -platte, die für eine solche Kathodenstrahlröhre verwendet wird.

Zunächst wird die Ausbildung einer Farb-Kathodenstrahlröhre unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist eine teilweise Schnittan sicht der Gesamtheit der Kathodenstrahlröhre.

Die Umhüllung der Kathodenstrahlröhre 1 wird durch einen Glaskolben 2 gebildet, der grundlegend eine Scheibe bzw. Schirm bzw. Platte 3 zum Darstellen von Bildern, einen trichterförmigen Trichter 4, der mit der Scheibe 3 dicht verbunden ist, und einen Hals 5 aufweist, der eine Elektronenkanone 17 aufweist. Die Scheibe 3 ist durch einen annähernd rechteckförmigen Frontbereich bzw. Schirm flächenbereich 7, der einen Schirm zur Bilddarstellung bildet, und einen Einfas sungsbereich bzw. Randbereich 6 gebildet, der sich in eine Richtung im wesentli chen rechtwinklig zu dem Stirnbereich bzw. Frontbereich 7 von seinem Umfang über einen "Blend R"-Bereich 11 erstreckt.

Ein explosionssicheres Verstärkungsband 8 ist um den Umfang des Randbereichs 6 gewunden, um die Scheibenfestigkeit aufrechtzuerhalten und Bruchstreuung zu verhindern. An der Seite der Innenfläche des Frontbereichs 7 sind ein Phosphor schirm 12, der durch Elektronenstrahlbeschuss von einer Elektronenkanone 17 Fluoreszenz aussendet, und ein Aluminiumfilm bzw. -folie 13 laminiert, um die Fluoreszenz, die von dem Phosphorschirm 12 in Richtung zu der hinteren Seite der Kathodenstrahlröhre (in Richtung der Seite des Trichters 4) ausgesendet wird, zu der vorderen Seite (zu der Seite der Front 7) zu reflektieren, und ferner ist eine Lochmaske 14 vorgesehen, die die Position für den Elektronenstrahlbeschuss regelt bzw. reguliert. Die Lochmaske 14 ist an der Innenfläche des Randbereichs 6 mittels Stiftschrauben 15 befestigt. Weiterhin gibt A in Fig. 1 eine Röhrenachse an, die die Zentralachse des Halters 5 und die Zentralachse der Scheibe 3 verbin det.

Eine derartige Scheibe 3 wird mit einem Dichtrandbereich des Trichters 4 mittels eines Dichtungsmaterials, z. B. eines Lötglases, das an dem Dichtrandbereich ent sprechend dem Endbereich des Randbereichs 6 vorgesehen wird, abdichtend verbunden, wodurch ein Dichtungsbereich 10 gebildet ist.

Der Glaskolben für eine Farb-Kathodenstrahlröhre mit der obigen Ausbildung wird als ein Vakuumbehälter verwendet, wodurch Atmosphärendruck auf die Außen fläche ausgeübt wird, und dementsprechend wird eine Zugspannung bzw. Zug beanspruchung, die einer asymmetrischen Gestalt zuzuschreiben ist, da unter schiedlich gegenüber einer kugelförmigen Schale bzw. Hülle, über einen verhält nismäßig weiten Bereich ausgeübt (eine Spannung bzw. Beanspruchung, die durch einen Unterschied zwischen dem Innendruck und dem Außendruck gebildet wird, wenn der Glaskolben evakuiert ist, wird im Nachfolgenden als eine Vakuum spannung bzw. -beanspruchung bezeichnet).

Darüber hinaus wird bei dem Verfahren zum Herstellen einer Kathodenstrahl röhre, insbesondere, wenn die Evakuierung ausgeführt wird, während der Kolben auf einer hohen Temperatur von etwa 350°C gehalten wird, eine Spannung durch den Temperaturunterschied gebildet, der bei einem solchen Schritt auftritt (die Spannung, die in einem solchen Erwärmungsschritt erzeugt wird, wird im Nachfol genden als Wärmespannung bezeichnet), und wird zu der oben erwähnten Vakuumspannung hinzugefügt, so dass in einem extremen Fall eine starke Implo sion durch augenblickliches Hineinströmen von Luft und dessen Gegenwirkung auftreten kann und somit sich Beschädigungen auf die Umgebung ausbreiten können.

In dem Falle von Kathodenstrahlröhren anderer Typen, z. B. Kathodenstrahlröhren vom Projektionstyp (Projektionsröhren) oder Schwarz-Weiß-(einfarbige)Katho denstrahlröhren, ist es unnötig, zahlreiche Teile, z. B. eine Lochmaske, an der In nenseite der Scheibe anzubringen, wie oben erwähnt. Hingegen ist es in dem Falle von Farb-Kathodenstrahlröhren wahrscheinlich, dass die Innenfläche der Scheibe in einem Schritt des Anbringens solcher Teile beschädigt wird.

Um eine Verhinderung derartiger Schwierigkeiten zu gewährleisten, wird ein Außendruck-Belastungstest durch Unterdrucksetzen eines Glaskolbens, der mit tels eines 3150-Schmirgel- bzw. Schleifpapiers gleichmäßig verkratzt bzw. auf gerauht wird, mittels eines Luftdrucks oder hydraulischen Drucks ausgeführt, wobei die praktisch nutzbare Lebensdauer der Kathodenstrahlröhre und die Inten sität des Verkratzens bzw. Aufrauhens an der Glasoberfläche in Betracht gezogen werden, das in dem Schritt der Zusammenfügung des Glaskolbens und der Kath odenstrahlröhre erfolgt, so dass die Differenz zwischen dem inneren und äußeren Druck bei Bruch ermittelt wird und der Glaskolben gegen wenigstens 0,3 MPa einer solchen Druckdifferenz dauerhaft bzw. haltbar gemacht wird.

Darüber hinaus sind in den letzten Jahren Fernseher erwünscht, die einen großen Schirm und einen flachen Frontbereich und ein herabgesetztes Gewicht auf weisen. Wenn die Wanddicke einfach dünn gemacht wird, um eine solche Ge wichtsreduktion zu erreichen, wird die oben erwähnte Vakuumspannung zunehmen. Daher ist es notwendig, die Festigkeit der Scheibe zu verbessern und es sind zu diesem Zweck einige Verstärkungs- bzw. Verfestigungsverfahren entwickelt worden.

Bis jetzt ist als ein Mittel bzw. Maßnahme zum Reduzieren des Gewichts des Glaskolbens für eine Kathodenstrahlröhre praktisch vorgeschlagen worden, an der Oberfläche einer Glasscheibe eine Druckspannungsschicht in einer Dicke von 1/6 der Dicke des Glases z. B. mittels eines physikalischen Verfestigungsverfahrens zu bilden, wie in dem japanischen Patent Nr. 2,904,067 offenbart. Jedoch ist es unmöglich, einen Trichter oder eine Scheibe mit einer dreidimensionalen Struktur und einer ungleichförmigen bzw. ungleichmäßigen Wanddickenverteilung gleich mäßig abzukühlen. Infolgedessen wird aufgrund der ungleichmäßigen Tempera turverteilung eine große Zugrestspannung zusammen mit der Druckspannung ge bildet, wodurch die Druckspannung eher auf ein Maß von 30 MPa bestenfalls be grenzt wird, und es ist unmöglich gewesen, eine große Druckspannung aufzuer legen. Das heißt, wenn ein physikalisches Verfestigungsverfahren verwendet wird, wird die Gewichtsreduktion des Glaskolbens begrenzt, weil die Druckspannung, die auferlegt werden kann, verhältnismäßig klein ist.

Auf der anderen Seite ist es bekannt, das Gewicht durch Verfestigen der Ober fläche eines Glaskolbens mittels eines chemischen Verfestigungsverfahrens zu reduzieren. Dieses Verfahren ist ein Verfahren, bei dem bestimmte Alkali-Ionen im Glas durch Ionen, die größer als die Alkali-Ionen sind, bei einer Temperatur von nicht höher als der Verformungspunkt ersetzt werden und eine Druckspannung sschicht an der Oberfläche durch die Volumenzunahme gebildet wird. Beispiel sweise kann dies durch Eintauchen eines Stron tium/Barium/Alkali/Aluminiumoxid/Silikat-Glases, das etwa 5 bis 8% Na₂O und etwa 5 bis 9% K₂O enthält, in eine geschmolzene Flüssigkeit aus KNO₃ bei etwa 450°C ausgeführt werden. In dem Falle eines derartigen chemischen Verfes tigungsverfahrens kann eine große Druckspannung bis zu dem Maximalwert von etwa 500 MPa erhalten werden und es ist für die Gewichtsreduktion gegenüber dem physikalischen Verfestigen insofern vorteilhaft, weil keine unnötige Zugspan nung gebildet wird.

Darüber hinaus erzeugt eine Kathodenstrahlröhre Röntgenstrahlen, wenn von einer Elektronenkanone emittierte Elektronenstrahlen auf den Phosphor bzw. phosphoreszierenden Stoff geschossen werden, der an der Innenfläche der Scheibe beschichtet ist, um den Phosphor Licht emittieren zu lassen, um Bilder zu projizieren, und derartige Röntgenstrahlen weisen die Wahrscheinlichkeit auf, den menschlichen Körpern Schädigungen zuzufügen, wenn die Röntgenstrahlen durch die Scheibe gehen und aus der Kathodenstrahlröhre heraustreten. Dement sprechend ist es zusätzlich zu der oben erwähnten Gewichtsreduktion für das die Scheibe bildende Glas erforderlich, eine Röntgenstrahlungabschirmungsfähigkeit aufzuweisen.

Als eine Komponente, um das Glas Röntgenstrahlen absorbieren zu lassen, ist es bekannt, ein Oxid zu verwenden, das einen hohen Massenabsorptionskoeffizien ten für Röntgenstrahlen aufweist, z. B. SrO, BaO, ZnO oder ZrO₂. Beispielsweise offenbart die JP-A-7-206466 eine Erfindung, die sich auf eine Glaszusammen setzung für eine Frontseite einer Kathodenstrahlröhre bezieht, wobei diese Glaszusammensetzung aufweist: 58,5 bis 60,5 Gewichtsprozent SiO₂, 1,0 bis 2,5 Gewichtsprozent Al₂O₃, 6 bis 7,5 Gewichtsprozent Na₂O, 8 bis 9,5 Gewicht sprozent K₂O, 8 bis 9,5 Gewichtsprozent SrO, 8 bis 9,5 Gewichtsprozent BaO, 1 bis 2,5 Gewichtsprozent ZnO, 2,5 bis 3,5 Gewichtsprozent ZrO₂, 0 bis 1 Gewicht sprozent CaO+MgO, 0,1 bis 0,6 Gewichtsprozent CeO₂, 0,3 bis 0,6 Gewicht sprozent TiO₂ und 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent Sb₂O₃.

Jedoch ist eine derartige Glaszusammensetzung für ein chemisches Verfes tigungsverfahren nicht geeignet, und, selbst wenn eine Alkaliionensubstitution durchgeführt wurde, war es nicht möglich, eine Druckspannungsschicht mit einer angemessenen Dicke zu bilden, die erforderlich ist, wenn das oben erwähnte Ver kratzen bzw. Aufrauhen mittels #150-Schmirgelpapier ausgeführt wurde.

Weiterhin ändert sich die Röntgenstrahlungabschirmungsfähigkeit des Front bereichs der Scheibe exponentiell mit einer Zunahme oder einer Abnahme des Produkts aus der Dicke des Frontbereichs und dem Röntgenstrahlungabsorptions koeffizient des die Scheibe bildenden Glases. Dementsprechend gibt es, wenn eine Scheibe, die ein Glas in einer herkömmlichen Zusammensetzung verwendet, dünn gestaltet wird, eine Schwierigkeit, dass die Röntgenstrahlungsabschirmfähigkeit wesentlich herabgesetzt wurde.

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die obigen Schwierigkeiten gemacht worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Problem einer übermäßigen Last der Vakuumspannung, wenn die Dicke dünn gestaltet wird, dadurch zu lösen, dass eine hohe Druckspannung an der Innenfläche und der Außenfläche der Scheibe mittels eines chemischen Verfestigungs- bzw. Ver stärkungsverfahrens auferlegt wird, um ein Problem der Wärme-Spannung oder der Beschädigung während der Herstellung einer Kathodenstrahlröhre zu lösen, z. B. in einem Schritt des Evakuierens oder des Anbringens einer Lochmaske, und um eine Glasscheibe bzw. -schirm für eine Farb-Kathodenstrahlröhre mit einer angemessenen Röntgenstrahlungsabschirmungsfähigkeit und eine Kathodenstrahl röhre bereitzustellen, die eine derartige Glasscheibe verwendet.

Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Glasscheibe bzw. -schirm bzw. -platte für eine Farb-Kathodenstrahlröhre (im Nachfolgenden als Scheibe bezeichnet) bereit, wobei diese Scheibe eine Schicht mit einer Druck spannung von wenigstens 70 MPa (im Nachfolgenden als eine Druckspannung sschicht bezeichnet) aufweist, die durch ein chemisches Verstärkungs- bzw. Ver festigungsverfahren mindestens an Endbereichen an der kurzen Achse und/oder Endbereichen an der langen Achse der Außenfläche eines Frontbereichs und an einem mittleren Bereich der Innenfläche des Frontbereichs gebildet ist. Eine der artige Druckspannungsschicht weist vorzugsweise eine Dicke von mindestens 30 µm auf.

Darüber hinaus besteht das die obige Scheibe bildende Glas vorzugsweise im wesentlichen aus Material, ausgedrückt durch den Massenprozentanteil der Oxide auf der Grundlage der Gesamtmasse:

wobei der Gesamtgehalt an ZnO und ZrO₂ von 2,5 bis 11,0% beträgt und der Ge samtgehalt C₁ an SrO, BaO und CaO, der Gesamtgehalt C₂ an ZnO und der Ge samtgehalt C₃ an ZnO und Erdalkalimetalloxiden den folgenden Beziehungen genügt: 0,6 ≦ C₁/C₃ ≦ 0,9 und 0,05 ≦ C₂/C₃ ≦ 0,4.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Kathodenstrahlröhre bereit, bei der die obige Glasscheibe für eine Farb-Kathodenstrahlröhre verwendet wird.

In den beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung der Ausbildung einer Farb-Kathodenstrahlröhre;

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Front- bzw. Schirmflächenbereichs der Farb-Kathodenstrahlröhre.

In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Kathodenstrahlröhre, die Be zugsziffer 2 einen Glaskolben, die Bezugsziffer 3 eine Scheibe bzw. Schirm, die Bezugsziffer 4 einen Trichter, die Bezugsziffer 5 einen Hals, die Bezugsziffer 6 einen Randbereich, die Bezugsziffer 7 einen Frontbereich, die Bezugsziffer 10 einen Dichtungsbereich, die Bezugsziffer 27 einen Endbereich bei der kurzen Achse und die Bezugsziffer 28 einen Endbereich bei der langen Achse.

Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 in Einzel heiten beschrieben.

Die Außenfläche der Scheibe ist die Fläche an der Scheibenseite, die zu einem Fernsehzuschauer weist, und die Innenfläche ist die Fläche, die an der hinteren Seite der obigen Außenfläche angeordnet ist, d. h. an der Seite, die mit einem Phosphor bzw. phosphoreszierenden Stoff zu beschichten ist, und die eine innere Seite bildet, wenn die Scheibe in einem Glaskolben zusammengebaut ist.

Ferner sind von den Achsen, die durch den Mittelpunkt 21 des Frontbereichs 7 verlaufen, die Achse parallel zu kurzen Seiten 22 des Frontbereichs eine kurze Achse 23 des Frontbereichs und die Achse parallel zu langen Seiten 24 des Frontbereichs eine lange Achse 25 des Frontbereichs.

Die Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Druckspannungsschicht an den Enden der kurzen Achse 23 (im Nachfol genden als Endbereiche bei der kurzen Achse bezeichnet) und/oder an den En den der langen Achse 25 (im Nachfolgenden als Endbereiche bei der langen Achse bezeichnet) an bzw. auf der Außenfläche des Frontbereichs und an dem Mittenbereich bzw. der Mitte 21 und ihrer Nachbarschaft (im Nachfolgenden als der mittlere Bereich 21' bezeichnet) an der Innenfläche des Frontbereichs auf weist. Hier bedeuten die obigen Enden Positionen, an welchen die kurze Achse 23 oder die lange Achse 25 den effektiven Schirmrand (Bildrand) 26 und seine Nachbarschaft schneidet. In Fig. 2 sind die Endbereiche 27 bei der kurzen Achse und die Endbereiche 28 bei der langen Achse gezeigt.

Die obige Druckspannungsschicht ist erforderlich, um eine Druckspannung von mindestens 70 MPa zu erhalten, weil, wenn der Spannungswert geringer als 70 MPa ist, das Glas verkratzt werden kann. Die Druckspannung ist vorzugsweise mindestens 110 MPa, noch mehr bevorzugt wenigstens 130 MPa.

Der lineare Absorptionskoeffizient für Röntgenstrahlung ist in üblicher Weise durch µ (cm^-1) dargestellt und bildet einen Wert, der durch die nachfolgende mathematische Formel (a) berechnet wird, worin die Gehalte (Massenprozentsatz) an den obigen, jeweiligen Komponenten als Oxide jeweils dargestellt sind durch f₍₁₎ bis f_(n) (%), und die Massenabsorptionskoeffizienten der jeweiligen Kompo nenten als Oxide bei einer Wellenlänge von 0,06 nm jeweils dargestellt sind durch W₍₁₎ bis W_(n) (cm²/g). Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet der Röntgen strahlungsabsorptionskoeffizient den linearen Absorptionskoeffizienten für Rönt genstrahlung mit einer Wellenlänge von 0,06 nm, es sei denn, dass diese ander weitig spezifiziert ist:

Ferner ist das chemische Verfestigungsverfahren ein Verfahren, bei dem Alkali- Ionen in der Oberflächenschicht von Glas durch monovalente Kationen mit einem größeren Ionenradius in einem externen Medium ersetzt werden, damit die Netzwerkstruktur von Glas verengt bzw. zusammengeschnürt wird, um eine Druckspannung zu bilden, wie oben erwähnt.

In Silikatglas sind Alkali- und Erdalkalielemente als Netzwerkmodifizierer in der Netzwerkstruktur, die durch Si-O-Bindungen gebildet ist, unregelmäßig enthalten, jedoch können die Alkali-Ionen in der Glasoberflächenschicht durch monovalente Ionen mit größeren Ionen-Radii in einem äußeren Medium ersetzt werden, wobei eine derartige Charakteristik verwendet wird, dass unter den Netzwerkmodifizie rern monovalente Kationen in dem Inneren des Glases verhältnismäßig frei bewegt werden können. Infolgedessen werden größere Ionen die Positionen einnehmen, aus denen Alkali-Ionen gelöst bzw. abgesondert werden, während die umgebende Netzwerkstruktur gedrückt und eingedämmt bzw. eingezwängt wird, wodurch eine Druckspannung erzeugt wird.

Insbesondere wird von einem Verfahren zum Eintauchen eines Na⁺ enthaltenen Glases in einer Schmelze aus KNO₃, um Na⁺ durch K⁺ zu ersetzen, als einem übli chen chemischen Verfestigungsverfahren Gebrauch gemacht. Ein derartiges chemisches Verfestigungsverfahren ist zum Reduzieren in der Dicke geeignet, weil es dazu befähigt ist, eine hohe Druckspannung aufzuerlegen, wenn vergli chen mit einem physikalischen Verfestigungsverfahren. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein chemisches Verfestigungsverfahren unter Verwendung einer Schmelze aus KNO₃ beschränkt.

Durch das obige chemische Verfestigungsverfahren ist es möglich, eine Schicht mit einer Druckspannung von wenigstens 70 MPa an der Innenfläche und der Außenfläche der Scheibe zu bilden, wodurch die Biegefestigkeit um etwa 4 bis 6 mal (220 bis 330 MPa) verbessert werden kann, wenn mit dem nichtverfestigten Zustand (50 bis 65 MPa) verglichen. Dementsprechend kann eine zulässige Spannung zum Bilden verschiedener Bereiche des Glaskolbens verbessert wer den und insbesondere kann die zulässige Spannung an dem Frontbereich be merkenswert verbessert werden, wodurch die Dickenreduktion und infolgedessen eine Gewichtsreduktion ermöglicht werden. Beispielsweise ist in dem Fall einer Scheibe für eine Kathodenstrahlröhre vom Modell 36 die Dicke an der Mitte des Frontbereichs üblicherweise etwa 20,0 mm. Indessen kann in dem Fall einer Scheibe mit einer Druckspannungsschicht, die durch ein chemisches Verfes tigungsverfahren, wie oben beschrieben, gebildet ist, die Dicke bis zu einem Grad bzw. Maß von etwa 11,2 mm reduziert werden.

Jedoch wird bei einem Glas mit einer herkömmlichen Zusammensetzung der Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizient etwa 28 bis 29 cm^-1 betragen und in dem Fall einer Scheibe vom Modell 36, bei der ein solches Glas verwendet wird, kann die Röntgenstrahlung nicht in angemessener Weise abgeschirmt werden, es sei denn, dass die Dicke etwa 12,0 mm unter einer üblichen Bedingung beträgt, ob wohl derartiges ebenfalls von der Beschießungsbedingung des Elektronenstrahls abhängen kann. Dementsprechend ist es, um die Dickenreduktion auf das maxi mal mögliche Niveau durch Bilden der obigen Druckspannungsschicht dur chzuführen, notwendig, den Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizient um wenig stens 7%, wenn verglichen mit dem Glas mit der herkömmlichen Zusammen setzung, bis zu einem Pegel von wenigstens 30 cm^-1 zu verbessern.

Jedoch ist es, um den Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizienten bis zu einem Pegel höher als 38 cm^-1 zu bringen, notwendig, den Gehalt an SrO, BaO oder dergleichen mit einem hohen Massenabsorptionskoeffizienten zu erhöhen, wodurch sich eine Schwierigkeit dahingehend einstellen wird, dass eine derartige Komponente wahrscheinlich eine Entglasung während des Schmelzens des Glases hervorbringen und wahrscheinlich die Substitution von Alkali-Ionen bei dem chemischen Verfestigungsverfahren behindern wird. Dementsprechend wird der Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizient (Wellenlänge: 0,06 nm) so gesteuert bzw. geregelt, dass er von 30 bis 38 cm^-1 beträgt.

Darüber hinaus ist es, durch Auferlegen einer Druckspannung, wie oben beschrieben, möglich, die Biegefestigkeit um etwa 4 bis 6mal zu verbessern. Je doch ist festgestellt worden, dass es dadurch, dass die Dicke der obigen Druck spannungsschicht so eingestellt wird, dass sie wenigstens 30 µm in der Dicken richtung der Scheibe ist, möglich ist, die Festigkeit wenigstens 5mal zu ver bessern, selbst nach einem Aufrauhen bzw. Verkratzen mittels eines Schmirgel- Polierpapiers mit einer Korngröße der #150. Eine Dicke von mindestens 40 µm wird mehr bevorzugt, weil Kratzzeichen bzw. -merkmale hierdurch die Zugspan nungsschicht nicht erreichen werden und die Kratzfestigkeit somit verbessert wird.

Darüber hinaus besteht das Glas zum Bilden der Scheibe gemäß der vorlieg enden Erfindung vorzugsweise im wesentlichen aus Material, angegeben durch Massenprozentanteil von Oxiden auf der Basis der Gesamtmasse: 53,0 bis 65,0% SiO₂, 0,5 bis 5,0% Al₂O₃, 3,0 bis 13,0% Na₂O, 1,0 bis 9,0% K₂O, 3,0 bis 8,6% SrO, 5,0 bis 12,0% BaO, 0,4 bis 9,0% ZnO, 0,5 bis 5,0% ZrO, 0,1 bis 0,6% TiO₂, 0,1 bis 0,9% CeO₂, 0,0 bis 3,0% Li₂O, 0,0 bis 4,0% CaO, 0,0 bis 4,0% MgO und 0,0 bis 3,0% WO₃, wobei der Gesamtgehalt an ZnO und ZrO₂ 2,5 bis 11,0% beträgt und der Gesamtgehalt C₁ an SrO, BaO und CaO, der Gehalt C₂ an ZnO und der Gesamtgehalt C₃ an ZnO und Erdalkalimetalloxiden den folgenden Beziehungen genügen: 0,6 ≦ C₁/C₃ ≦ 0,9 und 0,05 ≦ C₂/C₃ ≦ 0,4.

Die obigen Gehalte wurden ermittelt, um eine Verbesserung der Festigkeit durch das chemische Verfestigungsverfahren zu bewerkstelligen, wenn mit einem herkömmlichen Produkt verglichen, während verschiedenen Charakteristika genügt wird, die für eine Kathodenstrahlröhre erforderlich sind, und um eine Scheibe ohne eine Abnahme der Röngenstrahlungsabsorptionsfähigkeit zu erhal ten. Auch in dem Nachfolgenden bezeichnet "%" den Massenprozentsatz bzw. -prozentanteil, es sei denn, dass dieser anderweitig spezifiziert ist.

Wenn der Gehalt an SiO₂ geringer als 53,0% ist, wird es eine Schwierigkeit dahingehend geben, dass die chemische Dauerhaftigkeit bzw. Beständigkeit dazu neigt, gering zu werden, oder es wird sich eine Schwierigkeit dahingehend ein stellen, dass eine Eluierung bzw. Elution von Blei wahrscheinlich zunimmt. Auf der anderen Seite wird sich, wenn der Gehalt an SiO₂ 65,0% überschreitet, eine Schwierigkeit dahingehend einstellen, dass dies dazu neigt, dass es schwierig wird, den Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizienten auf ein Maß von minde stens 30 cm^-1 zu bringen, während verschiedenen Eigenschaften genügt wird, die für die Scheibe erforderlich sind. Dementsprechend beträgt der Gehalt an SiO₂ vorzugsweise 53,0 bis 65,0%. Ein derartiger Gehalt beträgt noch mehr bevorzugt 56,0 bis 60,0%.

Wenn der Gehalt an Al₂O₃ geringer als 0,5% ist, wird sich eine Schwierigkeit dahingehend einstellen, dass die Verschleiß- bzw. Witterungsbeständigkeit dazu neigt, gering zu sein, und wenn er 5,0% überschreitet, wird sich eine Schwierig keit dahingehend ergeben, dass der Erweichungspunkt dazu neigt, zu hoch zu sein, und die Viskositätszunahme dazu neigt, erheblich zu sein, wenn die Tem peratur ansteigt, wodurch das Formen bzw. Bilden dazu neigt, schwierig zu sein. Dementsprechend ist der Gehalt an Al₂O₃ vorzugsweise 0,5 bis 5,0%. Ein derarti ger Gehalt beträgt noch mehr bevorzugt 1,5 bis 3,0%.

Wenn der Gehalt an Na₂O weniger als 3,0% ist, wird sich eine Schwierigkeit dahingehend einstellen, dass der Erweichungspunkt dazu neigt, zu hoch zu sein, und die Viskositätszunahme wird erheblich sein, wenn die Temperatur ansteigt, wodurch das Formen bzw. Bilden dazu neigt, schwierig zu sein, oder es wird sich eine Schwierigkeit dahingehend einstellen, dass der Gehalt an Na₂O dazu neigt, die Substitution von Na⁺ in dem Glas durch K⁺ in der KNO₃ enthaltenden Schmelze zu behindern, und, wenn er 13,0% überschreitet, neigt der elektrische Widerstand dazu, abzunehmen. Dementsprechend beträgt der Gehalt an Na₂O vorzugsweise 3,0 bis 13,0%. Ein derartiger Gehalt beträgt noch mehr bevorzugt 6,0 bis 8,0%.

K₂O wird in einer Menge von wenigstens 1,0% für den Zweck des Steuerns bzw. Regelns des Wärmeausdehnungskoeffizienten und einer Zunahme des elektri schen Widerstands aufgrund einer Mischalkaliwirkung mit Na₂O eingearbeitet. Wenn jedoch K₂O über 9% hinaus eingearbeitet wird, wird sich eine Schwierigkeit dahingehend einstellen, dass es den Austausch von Na⁺ in der Glaszusammen setzung durch K⁺ in der KNO₃ enthaltenden Schmelze behindert. Dement sprechend beträgt der Gehalt an K₂O vorzugsweise 1,0 bis 9,0%. Ein derartiger Gehalt beträgt noch mehr bevorzugt 4,0 bis 8,0%.

SrO ist eine Komponente, um die Röntgenstrahlungsabsorptionsfähigkeit der Scheibe zu verbessern. Wenn der Gehalt an SrO geringer als 3,0% ist, ist es schwierig, einen Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizienten von wenigstens 30 cm^-1 zu erreichen, und wenn er 8,6% überschreitet, wird es eine Schwierigkeit dahingehend geben, dass er den Austausch von Na⁺ in dem Glas durch K⁺ in der KNO₃ enthaltenden Schmelze behindert, und die Entglasungstemperatur dazu neigt, zu hoch zu sein, wodurch eine Entglasungssubstanz dazu neigt, sich nied erzuschlagen bzw. abzulagern und in das Produkt zu fließen. Dementsprechend beträgt er vorzugsweise 3,0 bis 8,6%.

Ähnlich zu SrO ist BaO eine Komponente, um den Röntgenstrahlungsabsorptions koeffizienten der Scheibe zu verbessern. Wenn der Gehalt an BaO geringer als 5,0% ist, neigt er dazu, dass es schwierig wird, einen Röntgenstrahlungsabsorp tionskoeffizienten von wenigstens 30 cm^-1 zu erreichen, und wenn er 12,0% über schreitet, wird es eine Schwierigkeit dahingehend geben, dass er dazu neigt, den Austausch von Na⁺ in dem Glas durch K⁺ in der KNO₃ enthaltenden Schmelze zu behindern, und die Entglasungstemperatur neigt dazu, zu hoch zu sein, wodurch eine entglaste Substanz wahrscheinlich in das Produkt fließt. Dementsprechend beträgt er vorzugsweise 5,0 bis 12,0%.

Ähnlich zu SrO und BaO ist ZnO eine Komponente, um den Röntgenstrahlungsab sorptionskoeffizienten der Scheibe zu verbessern. Wenn dessen Gehalt geringer als 0,4% ist, neigt er dazu, dass es schwierig wird, einen Röntgenstrahlungsab sorptionskoeffizienten von mindestens 30 cm^-1 zu erreichen, und wenn er 9,0% überschreitet, neigt die Entglasungstemperatur dazu, zu hoch zu sein, wodurch eine entglaste Substanz wahrscheinlich in das Produkt fließt. Dementsprechend beträgt er vorzugsweise 0,4 bis 9,0%.

Ähnlich zu SrO, BaO und ZnO ist ZrO₂ eine Komponente, um den Röntgen strahlungsabsorptionskoeffizienten der Scheibe zu verbessern. Wenn dessen Ge halt geringer als 0,5% ist, neigt er dazu, dass es schwierig wird, einen Röntgen strahlungsabsorptionskoeffizienten von wenigstens 30 cm^-1 zu erreichen, und wenn er 5,0% überschreitet, neigt die Schmelzfähigkeit dazu, gering zu sein. Dement sprechend beträgt er vorzugsweise 0,5 bis 5,0%.

Wenn der Gehalt an TiO₂ geringer als 0,1% ist, neigt die Wirkung zum Unter drücken von Elektronenstrahlbräunen ("browning") durch Ultraviolettstrahlung und Röntgenstrahlung dazu, unzulänglich zu sein, und wenn er 0,6% überschreitet, neigt eine Absorption einer kurzen sichtbaren Wellenlängenseite dazu, zu hoch zu sein. Dementsprechend beträgt er vorzugsweise 0,1 bis 0,6%.

CeO₂ ist eine Komponente mit einer zu dem obigen TiO₂ ähnlichen Wirkung. Wenn der Gehalt dieser Komponente geringer als 0,1% ist, dann neigt die Wirkung zum Unterdrücken von Elektronenstrahlbräunen durch Ultraviolett strahlung oder Röntgenstrahlung dazu, unzulänglich zu sein, und wenn er 0,9% überschreitet, neigt eine Absorption der kurzen sichtbaren Wellenlängenseite dazu, zu hoch zu sein. Dementsprechend beträgt sie vorzugsweise 0,1 bis 0,9%.

Ferner wird hinsichtlich ZnO und ZrO₂ der Gesamtgehalt nach Massenprozentsatz so eingestellt, dass er von 2,5 bis 11,0% ist. ZnO und ZrO₂ weisen hohe Mas senabsorptionskoeffizienten auf und sie sind Komponenten, um chemisches Ver festigen zu beschleunigen. Dementsprechend ist der Gesamtgehalt vorzugsweise mindestens 2,5%, er überschreitet jedoch vorzugsweise nicht 11,0%, um das Entglasungsproblem, wie oben erwähnt, zu vermeiden.

Weiterhin können als nicht wesentliche Komponenten Li₂O, CaO, MgO, Sb₂O₃, SO₃ und/oder WO₃ verwendet werden.

Li₂O ist eine Komponente, um die Viskosität von Glas einzustellen. Wenn sie je doch 3,0% überschreitet, neigt der elektrische Widerstand dazu, abzunehmen. Dementsprechend ist deren Gehalt höchstens 3,0%, vorzugsweise höchstens 2,0%.

CaO ist eine Komponente, um die Viskosität von Glas einzustellen, und besitzt ebenfalls eine Wirkung des Beschleunigens des Austausches von Na⁺ in dem Glas durch K⁺ in der KNO₃ enthaltenden Schmelze. Wenn jedoch der Gehalt an CaO 4,0% überschreitet, neigt der Erweichungspunkt dazu, zu hoch zu sein, und die Viskositätszunahme neigt dazu, bemerkenswert zu sein, wenn die Temperatur ansteigt, wodurch das Formen bzw. Bilden dazu neigt, schwierig zu sein. Dement sprechend beträgt der Gehalt an CaO vorzugsweise höchstens 4,0%.

Ähnlich zu CaO ist MgO eine Komponente, um die Glasviskosität einzustellen, und weist ebenfalls eine Wirkung des Beschleunigens der Substitution von Na⁺ in dem Glas durch K⁺ in der KNO₃ enthaltenden Schmelze auf. Wenn jedoch der Gehalt an MgO 4,0% überschreitet, neigt der Erweichungspunkt dazu, zu hoch zu sein, und die Viskosität neigt dazu, bemerkenswert zu sein, wenn die Temperatur ansteigt, wodurch Formen bzw. Bilden dazu neigt, schwierig zu sein. Dement sprechend beträgt der Gehalt an MgO vorzugsweise höchstens 4,0%.

Sb₂O₃ hat eine Wirkung des Läuterns, um Blasen im geschmolzenen Glas zu ver ringern. Wenn jedoch selbst Sb₂O₃ über 1,0% hinausgehend verwendet wird, ist die Läuterungswirkung gesättigt und wird nicht weiter verbessert. Dement sprechend ist der Gehalt an Sb₂O₃ vorzugsweise höchstens 1,0%.

Ähnlich zu Sb₂O₃ weist SO₃ eine Läuterungswirkung auf, um Blasen im geschmol zenen Glas zu verringern, und kann als eine Substitutions- bzw. Austauschkom ponente für Sb₂O₃ verwendet werden. Wenn jedoch selbst SO₃ über 1,0% hinausgehend verwendet wird, ist die Läuterungswirkung gesättigt und wird nicht weiter verbessert, und es wird sich eine Schwierigkeit dahingehend einstellen, dass wahrscheinlich ein Stein gebildet wird. Dementsprechend ist der Gehalt an SO₃ vorzugsweise höchstens 1,0%. Zusätzlich zu dem obigen Sb₂O₃ oder SO₃ ist As₂O₃ als eine Läuterungskomponente mit einer ähnlichen Wirkung bekannt. Je doch ist seine Verwendung vom Standpunkt der Umweltschutzproblematik nicht erwünscht.

Ähnlich zu SrO oder BaO ist WO₃ eine Komponente, um den Röntgenstrahlungs absorptionskoeffizent der Scheibe zu verbessern. Wenn sie jedoch 3,0% über schreitet, verschlechtert sich die Schmelzfähigkeit des Glases. Dementsprechend ist der Gehalt an WO₃ höchstens 3,0%.

Darüber kann als eine Komponente, um die Farbe des Glases einzustellen, ein Färbemittel, z. B. CoO oder NiO in geeigneter Weise verwendet werden.

Fe₂O₃ kann als ein Farbstoff oder eine Verunreinigung enthalten sein. Wenn es jedoch über 1% hinausgehend verwendet wird, kann ein unerwünschter gefärbter Zustand hervorgebracht werden. Dementsprechend ist sein Gehalt vorzugsweise höchstens 1%.

Ferner werden in einem solchen Fall die Gehalte so eingestellt, dass der Ge samtgehalt C₁ an SrO, BaO und CaO, der Gehalt C₂ an ZnO und der Gesamtge halt C₃ an ZnO und Erdalkalimetalloxiden den folgenden Gleichungen genügt: 0,6 ≦ C₁/C₃ ≦ 0,9 und 0,05 ≦ C₂/C₃ ≦ 0,4.

Unter den obigen Komponenten entsprechen hier SrO, BaO, CaO und MgO den obigen Erdalkalimetalloxiden. Dementsprechend wird der obige Wert C₃ sein: SrO-Gehalt (%) + BaO-Gehalt (%) + CaO-Gehalt (%) + MgO-Gehalt (%) + ZnO-Gehalt (%). In ähnlicher Weise ist C₁ der SrO-Gehalt (%) + BaO-Gehalt (%) + CaO-Gehalt (%).

SrO, BaO und CaO sind Komponenten, die, verglichen mit anderen Komponen ten, hohe Massenabsorptionskoeffizienten aufweisen. Der oben erwähnte Wert C₁/C₃ ist geringer als 0,6, der Röntgenstrahlungsabsorptionskoeffizient von Glas neigt dazu, gering zu sein. Daher wird der Wert C₁/C₃ vorzugsweise so eingestellt, dass er mindestens 0,6% ist, jedoch, wenn er 0,9 überschreitet, neigt die Ionen substitution beim chemischen Verfestigen dazu, beeinträchtigt zu werden. De mentsprechend gilt vorzugsweise 0,6 ≦ C₁/C₃ ≦ 0,9, wie oben erwähnt.

Darüber hinaus ist ZnO eine Komponente, die die Ionensubstitution bei der chemischen Verfestigungsbehandlung beschleunigt. Dementsprechend ist C₂/C₃ vorzugsweise wenigstens 0,05, jedoch, wenn es 0,4 überschreitet, wird wahr scheinlich eine Entglasung auftreten. Dementsprechend wird bevorzugt: 0,05 ≦ C₂/C₃ ≦ 0,4.

Ferner ist die Kathodenstrahlröhre gemäß der vorliegenden Erfindung durch Ver wenden der oben beschriebenen Scheibe gekennzeichnet. Durch Verwenden der Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei diese Scheibe einen linearen Absorptionskoeffizienten für Röntgenstrahlung von 30 bis 38 cm^-1 und eine ihr ver liehene Druckspannung von mindestens 70 MPa aufweist, so dass sie eine hohe Festigkeit aufweist, kann eine Kathodenstrahlröhre bereitgestellt werden, die im Gewicht leicht und in der Sicherheit hervorragend ist.

Nunmehr wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Jedoch versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung durch sol che spezifischen Beispiele keineswegs beschränkt wird.

BEISPIELE 1 bis 5

Reagenzausgangsmaterialien werden gemischt, um Zusammensetzungen (Massenprozentsatz bzw. -prozentanteil: Einheit %) der Beispiele 1 bis 5, die in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt sind, in einer Menge von 500 g in jedem Beispiel zu erhalten. Hier sind die Beispiele 1 und 2 Arbeitsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung und die Beispiele 3 bis 5 sind Vergleichsbeispiele. Dann werden die gemischten Ausgangsmaterialien erwärmt bzw. erhitzt und bei 1.500°C in einem Platintiegel geschmolzen und weiterhin dadurch homogenisiert, dass sie bei 1.500°C für eine Stunde gerührt werden, woraufhin Läutern für eine Stunde folgt. Nach dem Läutern wurde das geschmolzene Glas in eine Scheibe bzw. Platte mit einer Breite von 5 cm und einer Länge von 25 cm gegossen, worauf ein allmähliches Kühlen folgte. Auf diese Art und Weise wurden fünf Typen von Glasplatten bzw. -scheiben erhalten. Weiterhin sind die Massenabsorption skoeffizienten µm (cm²/g) der jeweiligen Komponenten in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 1

Tabelle 2

Darüber hinaus sind in Tabelle 3 die folgenden Werte angegeben, die in Bezug auf jedes Beispiel auf der Grundlage der Gehalte nach Tabelle 1 errechnet wur den.
(*1): C₃ (%) = SrO-Gehalt (%) + BaO-Gehalt (%) + CaO-Gehalt (%) + MgO-Gehalt (%) + ZnO-Gehalt (%),
(*2): Gesamtheit der Gehalte an ZnO und ZrO₂ (%) = ZnO-Gehalt (%) + ZrO₂-Gehalt (%),
(*3): C₁/C₃ = {SrO-Gehalt (%) + BaO-Gehalt (%) + CaO-Gehalt (5)}/C₃ (%),
(*4): C₁/C₃ = ZnO-Gehalt (%)/C₃ (%).

Tabelle 3

Sodann wurde in Bezug auf jede Glasplatte nach dem Kühlen bzw. Vergüten die Dichte durch ein Archimedisches Verfahren gemessen und der Röntgenstrahlungs absorptionseffizient bei einer Wellenlänge von 0,06 nm wurde durch die Formel (a) berechnet.

Weiterhin wurde aus jeder Glasplatte ein erstes Probenstück mit einer Breite von 2 cm und einer Länge von 5 cm herausgeschnitten. In Bezug auf nur vier Proben der Beispiele 1, 2, 4 und 5 wurde ein chemisches Verfestigen durch ein Ionen austausch-Verfestigungsverfahren bei niedriger Temperatur ausgeführt. Im speziellen wurde das erste Probenstück in einen aus rostfreiem Stahl beste henden Behälter eingebracht, der geschmolzenes KNO₃ enthält, und in einem elektrischen Ofen erhitzt, um die Behandlung mittels eines Ionenaustausch- Verfestigungsverfahrens auszuführen und somit eine Druckspannungsschicht an der Oberfläche jedes ersten Probenstücks zu bilden.

Sodann wurde in Bezug auf jedes Beispiel das Probenstück allmählich abgekühlt, sodann gewaschen und getrocknet. Jedes solcher somit erhaltenen fünf ersten Probenstücke wurde geschnitten, und die Dicke (µm) der Druckspannungsschicht in der Dickenrichtung des Glases und der Druckspannungswert (MPa) wurden mit Hilfe eines Polarisierungsmikroskops, das mit einem Berek-Kompensator aus gerüstet ist, von der Querschnittsrichtung gemessen.

Weiterhin wurde von jeder der fünf Glasplatten ein zweites Probenstück mit einer Breite von 1,5 cm, einer Dicke von 0,5 cm und einer Länge von 6 cm heraus geschnitten und mit dem gleichen Verfahren, wie in dem Fall der ersten Proben stücke, wurden die zweiten Probenstücke der Beispiele 1, 2, 4 und 5 für eine chemische Verfestigung behandelt und die Biegefestigkeit (MPa) jedes der zweiten Probenstücke der Beispiele 1 bis 5 wurde mittels eines Vierpunkt- Biegefestigkeitstests gemessen. Der Vierpunkt-Biegefestigkeitstest ist ein Ver fahren, bei dem eine Last auf eine Probe ausgeübt wird und die Festigkeit aus der Last bei Bruch bzw. Bruchlast errechnet wird. Im spezifischen ist es ein Verfahren, bei dem das obige zweite Probenstück mittels eines Polierpapiers der Korngröße #150 mit einer Kraft von etwa 0,1 MPa aufgerauht bzw. zerkratzt wird und sodann das Probenstück mittels einer Vorrichtung mit einer unteren Spannweite von 55 mm und einer oberen Spannweite von 10 mm angeordnet wird und die Vierpunkt- Biegefestigkeitsmessung ausgeführt wird.

Darüber hinaus wurden Scheiben des Modells 36 mit einem Bildformat bzw. Bild seitenverhältnis von 16 : 9 durch Verwenden von Gläsern mit den Zusammen setzungen der obigen Beispiele 1 bis 5 hergestellt und in Bezug auf die Scheiben der Beispiele 1, 2, 4 und 5 unter diesen wurde eine chemische Verfestigungsbe handlung unter den gleichen Bedingungen wie in dem Falle der obigen Proben stücke angewendet. Hierbei wurde der Frontbereich jeder Scheibe so ausgebildet, dass er die dünnste Dicke aufweist, die unter einer Last der Vakuumspannung zulässig ist.

Sodann wurden die jeweiligen Scheiben an Trichter und Hälse mit bekannten Zusammensetzungen geschweißt, um Kolben der Beispiele 1 bis 5 herzustellen. In Bezug auf diese Kolben wurden Hydraulikdruckfestigkeiten bzw. Hydraulik druckwiderstandsfähigkeiten (MPa) gemessen. Als ein Verfahren zum Messen der Hydraulikdruckfestigkeit wird ein Testverfahren verwendet, bei dem die jeweiligen Glaskolben für Kathodenstrahlröhren in einen großen Hydraulikdruckfestigkeits behälter eingeführt werden und es wird Druck von der Außenseite ausgeübt, während das Innere der Glaskolben für Kathodenstrahlröhren unter At mosphärendruck gehalten wird, wodurch die Drücke, bei denen die Kolben zu Bruch gehen, als die Hydraulikdruckfestigkeiten genommen werden.

Nunmehr werden in Tabelle 4 unter Bezugnahme auf die Beispiele 1 bis 5 gezeigt:
Die Dichte (g/cm³) des Glases des ersten Probenstücks, der Röntgenstrahlungsab sorptionskoeffizient (cm^-1), die Erwärmungstemperatur (°C), die Erwärmungsdauer (h) für die Behandlung durch ein Ionenaustausch-Verfestigungsverfahren mittels eines elektrischen Ofens, der Druckspannungswert (MPa) der Glasfläche, die Dicke (µm) der Druckspannungsschicht, die Biegefestigkeit (MPa) nach Aufrauhen bzw. Zerkratzen des zweiten Probenstücks, die Dicke (mm) an der Mitte des Frontbereichs der Scheibe, die Scheibenmasse (kg) und die Hydraulikdruckfestig keit (MPa) des Kolbens.

Tabelle 4

Als ein Ergebnis des Vorhergehenden sind in Beispiel 5 SrO und BaO größer als die Gehalte bei der vorliegenden Erfindung und C₁/C₃ < 0,9, so dass keine ange messener bzw. ausreichender Ionenaustausch ausgeführt wurde, und infolgedes sen war es nicht möglich, eine Druckspannung von wenigstens 70 MPa zu erteilen, selbst wenn eine chemische Verfestigungsbehandlung bei der gleichen Haltetemperatur und der gleichen Haltezeit, wie in Beispiel 2, ausgeführt wurde. Hingegen wurde gemäß Beispiel 2 eine Schicht mit einem Druckspannungswert von 135 MPa gebildet.

Darüber hinaus wurden die Beispiele 1 und 4, in denen die Dicke des Front bereichs gleich war (in beiden Fällen war die Dicke des Frontbereichs 11 mm), verglichen, wodurch Beispiel 4, in dem der Röntgenstrahlungsabsorptionskoef fizient geringer als 30,0 cm^-1 war, eines mit einer Möglichkeit war, dass die Bestrahlungsrate bzw. -stärke 0,5 mR/h überschritt, d. h. ein Maß bzw. Grad, bei dem ein Lecken bzw. Streuen von Röntgenstrahlung wahrscheinlich einen menschlichen Körper ungünstig beeinträchtigt. Auf der anderen Seite ist gemäß Beispiel 1 die Bestrahlungsstärke geringer als 0,5 mR/h, was Sicherheit anzeigt.

Ferner war es in Bezug auf die Scheibe nach dem Beispiel 3, bei der keine chemische Verfestigungsbehandlung angewendet wurde, erforderlich, den Front bereich dick zu gestalten, damit er gegen Vakuumspannung dauerhaft bzw. halt bar ist, und er wurde infolgedessen sehr schwer. Verglichen mit einem derartigen Beispiel 3 war es bei anderen Scheiben mit angewendeter chemischer Verfes tigung möglich, das Gewicht um etwa 30% zu verringern.

Wie im Vorhergehenden beschrieben, ist die Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung für eine chemische Verfestigung geeignet und sie weist zu der gleichen Zeit eine Zusammensetzung mit einer hohen Röntgenstrahlungsabschir mungsfähigkeit auf, so dass die Scheibe dünn gestaltet werden kann, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen, und infolgedessen weist sie eine solche Wirkung auf, dass das Gewicht verringert werden kann. Darüber hinaus ergibt sie eine sol che Wirkung, dass durch Verwenden einer derartigen Scheibe es möglich ist, eine Kathodenstrahlröhre zu präsentieren, die in der Sicherheit hervorragend und im Gewicht leicht ist.

Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-145371, die am 15. Mai 2001 angemeldet wurde, einschließlich Beschreibung, An sprüchen, Zeichnungen und Zusammenfassung werden in ihrer Gesamtheit durch Hinweis auf diese hier summarisch eingefügt.

Claims

1. Glasschirm für eine Farb-Kathodenstrahlröhre, welcher einen linearen Ab sorptionskoeffizienten für Röntgenstrahlung mit einer Wellenlänge von 0,06 nm von 30 bis 38 cm^-1 und eine Schicht mit einer Druckspannung von wenigstens 70 MPa, gebildet durch ein chemisches Verfestigungsverfahren zumindest an Endbereichen der kurzen Achse und/oder Endbereichen der langen Achse der Außenfläche eines Frontbereichs und an einem mittleren Bereich der Innenfläche des Frontbereichs, aufweist.

2. Glasschirm für eine Farb-Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, wobei die Dicke der Schicht mit der Druckspannung mindestens 30 µm ist.

3. Glasschirm für eine Farb-Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, welcher im wesentlichen aus Material besteht, ausgedrückt durch den Mas senprozentanteil der Oxide auf der Grundlage der Gesamtmasse:
wobei der Gesamtgehalt an ZnO und ZrO₂ von 2,5 bis 11,0% beträgt und der Gesamtgehalt C₁ an SrO, BaO und CaO, der Gehalt C₂ an ZnO und der Gesamtgehalt C₃ an ZnO und Erdalkalimetalloxiden den folgenden Beziehungen genügen: 0,6 ≦ C₁/C₃ ≦ 0,9 und 0,05 ≦ C₂/C₃ ≦ 0,4.

4. Farb-Kathodenstrahlröhre, welche den Glasschirm für eine Farb- Kathodenstrahlröhre, wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert, ver wendet.