DE1952922B2

DE1952922B2 - Glas für Farbfernseh-Bildwiedergaberöhren

Info

Publication number: DE1952922B2
Application number: DE1952922A
Authority: DE
Inventors: Coenraad Maria La Eindhoven Grouw (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-10-29
Filing date: 1969-10-21
Publication date: 1978-05-11
Also published as: GB1238133A; NL6815397A; FR2021805A1; HK63976A; ES372917A1; DE1952922C3; US3663246A; AT289217B; BR6913674D0; BE740926A; DE1952922A1

Description

SiO₂	58-67
Li₂O	0-1
Na₂O	2-3
K₁O	11-14
CaO	3-4,5
BaO	11-14
PbO	2-7
MgO	0-3
Al₂O₃	1-4
As₂O₃-I-Sb₂O₃	0,3-0,7
CeO₂	0,05-0,6

SiO₂	59
Li₂O	0,4
Na₂O	2,4
K₂O	12,7
CaO	3,6
BaO	12,3
PbO	6,3
Al₂O₁	2,2
Sb₂O₃	0,3
CeO₂	0,5

Die Erfindung bezieht sich auf ein Glas für Kolben, insbesondere für das Frontglas von Farbfernseh-Bildwiedergaberöhren auf der Basis von

Si0₂-AIkalioxide-CaO- BaO-PbO-Al₂O₃-CeO₂-As₂O₃

und/oder Sb₂O₃ mit einer Wärmedehnung von 97 bis 100χ 10-V⁰C (30 bis 30O⁰C), mit einer Entspannungstemperatur im Bereich von 485 bis 510⁰C und einer Erweichungstemperatur im Bereich von 690 bis 710⁰C und einer ausreichend hohen Absorption von Röntgenstrahlung bei einer Beschleunigungsspannung >35kV von mindestens 0,5 mr/h.

An Glas für Kolben von Farbfernseh-Bildwiedergaberöhren werden im Vergleich zu Glas für Kolben von Schwarzweiß-Bildwiedergaberöhren besonders strenge Anforderungen gestellt. Aus der niederländischen Patentanmeldung 66 09 666 sind derartige besondere Gläser bekannt, deren Zusammensetzung in Gew.-% im

2. Glas nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gew.-°/o:

SiO,

Li₂O

Na₃O

K.O

CaO

CeO.

BaO

MgO

PbO

Al₂Oj

As₂Oj +Sb₂O)

62-66

0-1

7-8,5

6,5-9

2-4,5

0,05-0,3
11-14

0-3

0-2

1-4

0,3-0,7

Die besonders strengen Anforderungen, die im Vergleich zu Glas für Kolben von Schwarzweiß-Bildröhren an Glas für Kolben von Färb-Bildröhren gestellt werden, hängen mit Unterschieden bei der Herstellung und bei der Verwendung dieser Röhren zusammen. An erster Stelle können die Glasteile von Kolben von Färb-Bildröhren nicht, wie bei Kolben von Schwarzweiß-Bildröhren, miteinander verschmolzen werden, sondern müssen mit Hilfe eines Emails miteinander verbunden werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß in diesen Röhren eine Lochmaske vorgesehen ist, die den Weg der benötigten drei Elektronenstrahlen bestimmt. Ferner ist auf der Innenseite des Frontglases ein äußerst feines, den öffnungen der Lochmaske entsprechendes rasterföirmiges Muster von drei verschiedenen Leuchtstoffen angebracht. Die Anforderungen in bezug auf die höchstzulässige Verformung des Glases sind somit in diesem Falle viel strenger als bei Glas für Kolben von Schwarzweiß-Bildröhren. Hinzu kommt noch, daß die Temperatur, auf die die Röhre

j-, beim Evakuieren und Abschmelzen erhitzt werden muß, etwa 20⁰C höher und die Erhitzungsdauer langer als bei den Schwarzweiß-Bildröhren sein muß.

Die innerhalb des vorerwärmten Bereiches liegenden Gläser haben sich in technologischer Hinsicht in bezug

•to auf die Erweichungstemperatur, die Güte und den thermischen Ausdehnungskoeffizienten bewährt. Bei den bis vor kurzem angewandten Beschleunigungsspannungen an den Elektronenstrahlerzeugungssystemen ist die Absorption dieser Gläser für die beim Betrieb erzeugte Röntgenstrahlung infolge des Elektronenaufpralls auf das Glas und auf die Lochmaske genügend groß. Dies trifft sogar auch zu, wenn die Röhre als eine Direktsichtröhre, d. h. ohne schützende Vorsatzscheibe, in einen Kasten eingebaut wird.

so Bisher war es erforderlich, daß bei einer Höchststärke des Frontglases von 11 mm, einer Beschleunigungsspannung von 27,5 kV und einem Anodenstrom von 300 μΑ in einer Bildwiedergaberöhre die Intensität der durchgelassenen Röntgenstrahlung höchstens 0,5 Milliröntgen pro Stunde (mr/h) betragen mußte.

Die Neigung besteht jedoch, die Sicherheitsmarge in bezug auf von Bildwiedergaberöhren abgegebene Röntgenstrahlung immer weiter zu erhöhen. Jetzt liegt Bedarf an einer Glasart vor, bei der bei einer Beschleunigungsspannung von 35 kV höchstens 0,5 mr/h durchgelassen wird. Die oben beschriebenen Gläser haben dann keine genügend hohe Absorption mehr und entsprechen den erhöhten Sicherheitsanforderungen nicht. Aus technologischen Gründen kann die Stärke des Frontglases nicht weit über 11 mm gesteigert werden. Zum Erhalten einer genügend hohen Absorption bei Verwendung eines innerhalb des vorerwähnten Zusammensetzungsbereiches liegenden Glases müßte

die Stärke des Schirmes nicht weniger als 2,5 mm größer sein.

Es ist für eine gute Verarbeitung des Glases und das Pressen von Frontgläsern aus diesem Glas erforderlich, daß die Temperaturunabhängigkeit der Viskosität nicht ι zu groß ist. In der Praxis bedeutet dies, daß der Temperaturunterschied zwischen der Erweichungstemperatur, d. h. die Temperatur, bei der die Viskosität des Glases 10^7b Poise beträgt, und dem oberen Kühlpunkt, d. h. die Temperatur, bei der die Viskosität des Glases in 1O^1W Poise beträgt, mindestens 190⁰C betragen muß.

Im Zusammenhang mit der üblichen Hersteüungstechnik und den besonders strengen Anforderungen, die an die höchstzulässige Verformung der Glasteile bei der Herstellung einer Röhre gestellt werden, ist es i> erforderlich, daß Glas für eine Färb-Bildröhre eine Entspannungstemperatur aufweist, die 485°C nicht unterschreitet.

Schließlich ist es wichtig, daß ein Glas für eine Farb-Bildröhre etwa den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie die bekannten Gläser (etwa 99xl0~⁷ zwischen 30 und 300⁰C) auf v/eist, wobei dieser Wert etwa den Ausdehnungskoeffizienten der bekannten Glas- und Metallteile entspricht, die an- bzw. eingeschmolzen werden müssen. 2 >

Die Glasart nach der Erfindung weist außer einem dem des bekannten Glases gleichen BaO-Gehalt noch einen PbO-Gehalt auf. Es ist an sich keineswegs überraschend, daß dadurch die Absorption von Röntgenstrahlung vergrößert wird. Es lag jedoch nicht auf jo der Hand, daß es möglich war, die physikalischen Größen des Glases durch einige weitere Änderungen auf dem gleichen Pegel zu halten. Ferner ist es auch (aus der deutschen Patentschrift 8 15 067) bekannt, daß ein Elektronenaufprall auf das Frontglas keine Verfärbung zur Folge hat, vorausgesetzt, daß das Glas CeCh enthält und sein Gehalt an leicht reduzierbaren Oxiden nicht mehr als 1% beträgt. Das erfindungsgemäße Glas, das wegen seines PbO-Gehalts der letzteren Anforderung nicht entspricht, weist aber unter dem Einfluß des Elektronenaufpralls keine Verfärbung auf.

Der Glaszusammensetzungsbereich nach der Erfindung liegt in Gew.-% zwischen den folgenden Grenzen:

SiO₂	58-67
Li₂O	0-1
Na.O	2-3
K.,0	11-14
CaO	3-4,5
BaO	11-14
PbO	2-7
MgO	0-3
AI₂O₃	1-4
As₂O₃H-Sb₂O₃	0,3-0,7
CeO₂	0,05-0,6

Die Erweichungstemperatur dieser Gläser liegt zwischen 690 und 710''C; der obere Kühlpunkt liegt zwischen 485 und 510°C und der thermische Ausdehnungskoeffizient beträgt etwa 97 bis 100x10-' zwischen 30 und 300⁰C. Die Gläser nach der Erfindung entsprechen reichlich den vorerwähnten Anforderungen, daß sie bei einer Beschleunigungsspannung von 35 kV höchstens 0,5 mr/h durchlassen; es stellte sich heraus, daß diese Dosis bei einer Beschleunigungsspannung von sogar 40 bis 45 kV bei Verwendung dieser Gläser noch nicht ereicht wurde. Der spezifische Widerstand dieser Gläser beträgt bei 250 und 350°C mindestens ΙΟ^Ω · cm, während diese Werte für die vorerwähnten bekannten Gläser 1O⁸·⁵ bzw. 10*·⁷Ω ■ cm betragen.

Folgende Gläser sind Beispiele für den obenerwähnten Zweck geeigneter Gläser. Sie werden auf in der Glastechnologie übliche Weise durch Schmelzen der betreffenden Oxide oder Verbindungen, die dabei in die Oxide umgewandelt werden, gebildet.

	Glas 1	Glas 2	Glas 3	Glas 4
	(Gew.-%)	(Gew.-%)	(Gew.-o/o)	(Gew.-%)
S1O2	62,8	60,9	63,5	59
L12O	—	—	1,0	0,4
Na₂O	2,0	3,5	2,5	2,4
K₂O	13,5	13,4	11,6	12,7
CaO	3,0	3,0	4,5	3,6
BaO	13,9	12,9	11,4	12,6
PbO	3,0	4,5	3,6	6,3
AI2O3	1,0	1,0	1,1	2,2
Sb₂O₃	0,3	0,3	0,3	0,3
CeO2	0,5	0,5	0,5	0,5
Erweichungstemperatur (⁰C)	692	703	697	705
Oberer Kühlpunkt (⁰C)	490	504	503	502
Ausdehnungskoeff. (30-300°C)	99 xlO-⁷	99 xlO-⁷	98 xlO-⁷	97 xlO-⁷
log ρ (p = spez. elektr. Widerstand
[Ω · cm])
bei 25O⁰C	10,1	9,9	10,5	10,3
bei 350° C	8,2	7,9	8,45	8,2

Claims

Palentansprüche:

1. Glas für Kolben, insbesondere für das Frontglas von Farbfernseh-Bildwiedergaberöhren auf der Basis von

SiO₂-AHCaIiOXIdC-CaO-BaO-PbO-AbOrCeO₂-As₂Oi

und/oder Sb₂O₃ mit einer Wärmedehnung von 97 bis 100xl0-⁷/°C (30 bis 30O⁰C), mit einer Entspannungstemperatur im Bereich von 485 bis 510⁰C und einer Erweichungstemperatur von 690 bis 710⁰C und einer ausreichend hohen Absorption von Röntgenstrahlung bei einer Beschleunigungsspannung >35kV von mindestens 0,5 mr/h, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gew.-o/o:

folgenden Zusammensetzungsbereich liegt: