DE1285117B - Glas, insbesondere fuer Bildschirme von Elektronenroehren - Google Patents
Glas, insbesondere fuer Bildschirme von ElektronenroehrenInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf Gläser und betrifft Schmelzpunkt zu erhalten, ist der SiO2-Anteil vorzugsinsbesondere
eine neue Glassorte mit niedrigem weise auf 4 bis 8% bemessen.
Schmelzpunkt, die sich besonders für Bildschirme K2O und Na8O weisen einen beträchtlichen Wärme-
Schmelzpunkt, die sich besonders für Bildschirme K2O und Na8O weisen einen beträchtlichen Wärme-
von Elektronenröhren eignet. ausdehnungsfaktor auf und führen außerdem zu einem
Üblicherweise werden zur Herstellung von Phosphor- S niedrigen Schmelzpunkt. Da jedoch beide Stoffe eine
Bildschirmen von Kathodenstrahlröhren oder anderen relativ niedrige chemische Beständigkeit aufweisen,
Elektronenröhren Phosphorschichten durch Aufkleben ist der Anteil an K2O und Na2O vorzugsweise auf
der gewünschten Phosphore auf die Glasröhren- 5 bis 10°/0 beschränkt. Ebenfalls soll der Anteil an
oberfläche mittels eines Bindemittels aufgebracht, BaO oder CaO, beide Stoffe besitzen einen Wärmewobei
als Bindemittel üblicherweise Wasserglas oder io ausdehnungskoeffizienten größer als alle anderen
ein synthetisches Harz verwendet wird. Stoffe außer K2O und Na2O sowie eine die Schmelz-
Bei den üblichen Elektronenröhren mit Verwendung temperatur herabsetzende Komponente, auf 5 bis 10 %
eines Bindemittels, wie etwa Wasserglas, tritt jedoch beschränkt sein, und zwar in Anbetracht dessen, was
der Nachteil auf, daß die. Haftwirkung gering ist, so oben bezüglich des Anteiles an K2O bzw. Na2O
daß def Phosphor in relativ kurzer Zeit abblättert. 15 gesagt ist.
Wird dagegen ein synthetisches Harz als Bindemittel Der Anteilsbereich des Modifiziermittels ZnO+Li2O
verwendet, beispielsweise Silikon, so führt das zurück- bezüglich des Glasbildners beträgt 13 bis 16 %,
bleibende Lösungsmittel,' etwa Toluol, zu verschie- wobei durch die Zugabe des Modifiziermittels zum
denen Nachteilen, etwa zu einer Verminderung des Glasbildner obiger Zusammensetzung und durch
Vakuums in der Röhre nach deren Verschluß, und zwar 20 Verändern des Anteilverhältnisses von ZnO zu Li2O
auf Grund des hohen Dampfdruckes des Lösungs- der Wärmeausdehnungskoeffizient des Glases bezügmittels.
Dies führt zwangläufig zu einer Verschlechte- lieh des Phosphorschicht-Trägerglases leicht derart
rung der Röhre, wobei die maximal erreichbare eingestellt werden kann, daß.eine gute Anpassung
Röhrengüte in der Größenordnung von 20% liegt· erfolgt.
Hauptziel der Erfindung ist deshalb ein neues Glas 25 Üblicherweise beträgt der Mayer-Havas-Faktor der
mit niedrigem Schmelzpunkt, das für das Aufbringen thermischen Ausdehnung von Glaszusammensetzungen
eines Phosphors besonders geeignet ist und keinen der 2,1 für ZnO und 2,0. für Li2O. Da sich diese Werte
obigen Nachteile zeigt. offensichtlich nur geringfügig unterscheiden, weist der
Nach der Erfindung wird dieses Ziel durch ein Glasbildner einen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf,
neues Glas erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, 30 der im wesentlichen demjenigen des Phosphorschicht-
daß es aus Trägerglases entspricht und gleichzeitig bei niedriger
60 bis 70 Gewichtsprozent B2O3 Temperatur schmilzt Durch genaue Einstellung des
4 bis 8 Gewichtsprozent SiO2 Verhältnisses von ZnO zu Li2O innerhalb des Anteil-
5 bis 10 Gewichtsprozent K5O und/oder Na2O : 5ereicJes des Modifiziermittels, zum Glasbildner kann
5 bis 10 Gewichtsprozent BaO und/oder CaO 3* £er Wärmeausdehnungskoeffizient des herzustellenden
13 bis 16 Gewichtsprozent (ZnO + Li2O) Glases leicht derart bemessen werden, daß er gut mit
dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Phosphorbesteht,
wobei die Summe (ZnO + Li2O) so bilden ist, schicht-Trägerglases übereinstimmt,
daß das Verhältnis der Gewichtsteile Li2O: ZnO = 1:1 Im fluoreszierenden Oberflächengebiet einer üblichen
daß das Verhältnis der Gewichtsteile Li2O: ZnO = 1:1 Im fluoreszierenden Oberflächengebiet einer üblichen
bis 2:3 beträgt. 40 Elektronenröhre mjt Phosphorschicht ist das niedrig
Bei dem erfindungsgemäßen Glas obiger Zusammen- schmelzende Glas nach der Erfindung als Schicht
Setzung ist die einen niedrigen Schmelzpunkt hervor- (im folgenden als zweite Schicht bezeichnet), die mit
rufende Komponente B2O3' wesentlich gesteigert einer fluoreszierenden Substanz durchsetzt ist, auf die
(60% UI*d mehr) bezüglich des Anteils an SiO2, das Oberfläche eines Phosphorschicht-Trägerglases (im
im allgemeinen den Schmelzpunkt von Gläsern erhöht. 45 folgenden als erste Schicht bezeichnet) aufgetragen.
Deshalb schmilzt das erfindungsgemäße Glas schnell, Eine weitere Schicht (im folgenden als dritte Schicht
und zwar bereits bei 6000C oder darunter, bei bezeichnet) aus ausschließlich niedrig schmelzendem
welcher Temperatur Phosphore, beispielsweise ZnS, Glas nach der Erfindung ist über der zweiten Schicht
nicht zersetzt bzw. beeinträchtigt werden. Das B2O3 angebracht, mit dem Zweck, die zweite Schicht mit
selbst weist bezüglich allgemeiner GlaszusammeD- 50 einer glatten Oberfläche zu versehen und sie gleichsetzungen
einen geringen Wert für den sogenannten zeitig zu schützen. Der lineare Wärmeausdehnungs-Mayer-Havas-Faktor
der thermischen Ausdehnung koeffizient ßL der ersten Schicht liegt beispielsweise
auf. Im Fall des Überwiegens des B2O3-Anteils ist es in der Größenordnung von 103 · 10~7, der lineare
deshalb unmöglich, durch bemessung der Anteils- Wärmeausdehnungskoeffizient /S2 der zweiten Schicht,
großen der anderen Bestandteile eine gute Anpassung 55 die als Hauptbestandteil niedrig schmelzendes Glas
zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der nach der Erfindung enthält, beträgt beispielsweise
Glasgrundstruktur einerseits und demjenigen der 70 · 10~7, und der lineare Wärmeausdehnungskoeffi-Wandung
der Elektronenröhre bzw. dem Phosphor- zient ß3 der dritten Schicht, die ausschließlich aus
schicht-Trägerglas, das die Unterlage für die Phosphor- niedrig schmelzendem Glas nach der Erfindung
schicht bildet, andererseits zu erzielen. Die Erfindung 60 besteht, wird dann zu etwa 85 · 10~7. Die Kombination
jedoch schafft eine neue Glassorte, deren B2O3-Gehalt aus diesen Schichten steht dann im Verhältnis ß{>ßz
70% oder darunter beträgt, so daß das Glas einen >|83. Daraus ergibt sich, daß, da die zweite, nur
Wärmeausdehnungskoeffizienten erhält, der sich für spannungsschwache Schicht zwischen der ersten und
eine feste Bindung mit dem erwähnten Phosphor- der dritten Schicht eingeschlossen ist, die zweite
schicht-Trägerglas eignet. 65 Schicht ständig einer Kraft ausgesetzt ist, die der
Um einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten Spannungsrichtung entgegengerichtet ist, d. h. in
des Glases, gleichzeitig eine hohe Stabilität der Druckrichtung wirkt. Folglich erbringt die Verwen-Glasgrundstruktur
und außerdem einen niedrigen dung des erfindungsgemäßen Glases eine starke
Claims (1)
- 3 4Bindung zum Phosphorschicht-Trägerglas, und gleich- nach dem Verschließen der Elektronenröhre, inzeitig wird die mechanische Festigkeit der zweiten welcher das erfindungsgemäße Glas verwendet wird,Schicht selbst beträchtlich vergrößert. auftreten können. Gleichzeitig besitzt das Glas nachDarüber hinaus wird mit der erfindungsgemäßen der Erfindung ein großes Haftvermögen bei geringer Zusammensetzung ein Glas geschaffen, das ein großes 5 Gefahr eines Abblätterns der Phosphorschicht und Haftvermögen bezüglich des die Wandung der Elek- kann darüber hinaus bezüglich seines Wärmeaustronenröhre oder die Unterlage für die Phosphor- dehnungskoeffizienten leicht dem Phosphorschichtschicht bildenden Phosphorschicht-Trägerglases und Trägerglas angepaßt werden, auf welches es aufgeferner ausgezeichnete physikalische und chemische bracht werden soll. Das Glas nach der Erfindung Eigenschaften bei niedrigem Dampfdruck zeigt. io enthält ferner keinerlei SnO oder PbO, welche Ver-Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird bindungen, die auf Phosphore schädlich einwirken, das Glas beispielsweise hergestellt aus einem Glas- in üblichen optischen Gläsern enthalten sind. Zusätzbildner aus 68% B2O3, 5°/o SiO2, 7% BaO und lieh weist das Glas nach der Erfindung den Vorteil auf, 6 % K2O mit einem Modifiziermittel aus 6,16 bis 6,72 % daß es auf eine einfache Weise hergestellt werden kann Li2O und 7,84 bis 7,28% ZnO, alles in Gewichtspro- 15 und äußerst niedrig schmelzend ist, so daß die Güte zent, wodurch dss gewünschte Glas erhalten wird. eines daraus hergestellten Erzeugnisses mit Phosphor-Weiterhin hat sich gezeigt, daß ein Glas mit (in schicht angenähert 100% beträgt.Gewichtsprozent) 67% B2O3, 6% SiO2, 7% K2O, „,,„_„„„„..6 % BaO, 7,5 % ZnO und 6,5 % Li2O sich am besten * atentanspruch.als Bindemittel zum Bilden einer fluoreszierenden 20 Glas, insbesondere für Bildschirme von Elek-Oberflächenschicht auf einem Phosphorschicht-Träger- tronenröhren, dadurch gekennzeich-glas [sogenanntes Soda-Glas mit einem linearen net, daß es ausWärmeausdehnungskoeffizienten von (103±2) · 10-'] 60 bis 70 Gewichtsprozent B2O3fur Elektronenrohren allgemeiner Verwendung bewahrt. 4 bis 8 Gewichtsprozent SiO2a 1Jf «λ ge" Beschreiung ef8lbt S!,C «da Z 25 5 bis 1O Gewichtsprozent K2O und/oder Na2Oder Erfindung eine neue Glassorte geschaffen wird, 5 fe{s 10 Gewichtsprozent BaO und/oder CaOdie einen so niedrigen Schmelzpunkt aufweist, daß u bis 16 Gewichtsprozent (ZnO + Li2O)
damit in Verbindung stehende Phosphore keineSchädigungen durch Hitze erleiden, und die einen so besteht, wobei die Summe (ZnO -f- Li2O) so zuniedrigen Dampfdruck aufweist, daß nur unwesentliche 30 bilden ist, daß das Verhältnis der GewichtsteileBeeinträchtigungen der fluoreszierenden Oberfläche Li2O: ZnO = 1:1 bis 2:3 beträgt.
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