JP2001006581A

JP2001006581A - 陰極線管用ネックガラス

Info

Publication number: JP2001006581A
Application number: JP23105999A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Komori; 宏師小森
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】従来のネックガラスに比べて溶着の時間短縮
や温度低下を図ることができ、特に耐熱性の低いインプ
レカソード付き電子銃を装着する場合に、空冷装置を使
用せずに電子銃のエミッション特性を劣化させることな
く、ステムベースガラスと溶着することが可能な陰極線
管用ネックガラスを提供する。【構成】本発明の陰極線管用ネックガラスは、赤外線
である波長１０５０ｎｍの光透過率が、ガラス肉厚２．
４ｍｍで、８５％以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管用ネックガラ
スに関し、特にインプレカソード付き電子銃を装着する
カラー陰極線管用ネックガラスとして好適なネックガラ
スに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管の外囲器は、映像が映し出され
るパネルガラスと、電子銃が装着される管状のネックガ
ラスと、パネルガラスとネックガラスを接続する漏斗状
のファンネルガラスから構成され、電子銃から出た電子
線は、パネルガラスの内面に設けられた蛍光体を発光さ
せてパネルガラスに映像を映し出すが、この時に制動Ｘ
線が管内に発生し、これが外囲器を通して管外に漏れる
と人体に悪影響を及ぼすため、この種の外囲器には高い
Ｘ線吸収能を有することが要求される。

【０００３】特にネックガラスは、パネルガラスやファ
ンネルガラスに比べて管壁の肉厚が薄い（一般のネック
ガラスの平均肉厚は約２．４ｍｍ）ため、高いＸ線吸収
能を有することが要求されており、通常のネックガラス
には、ガラスのＸ線吸収能を最も高める成分であるＰｂ
Ｏが３５重量％程度含有されている。

【０００４】ネックガラスへの電子銃の装着は、図１に
示すように、ファンネルガラス１０の一端に溶着された
ネックガラス１１内に電子銃１２を挿入した後、ネック
ガラス１１の開口端にステムベースガラス１３を溶着す
ることによって行われ、通常、この溶着はバーナー１４
によるバーナーフレーム加熱で行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来よりカラ
ー陰極線管に使用されている電子銃のカソード材料はバ
リウムであるが、近年、フォーカスをより向上させ、画
質を高めることができるという理由から、カソード材料
としてタングステンカーバイドを使用したインプレカソ
ード付き電子銃が使用されつつある。

【０００６】タングステンカーバイドは、バリウムに比
べて低温で酸化されやすく、インプレカソード付き電子
銃を６００℃以上の高温下に曝すと、カソード材料が酸
化され、エミッション特性が劣化しやすい。

【０００７】そのため、インプレカソード付き電子銃を
ネックガラスに装着し、これにステムベースガラスを溶
着する際には、空冷装置を用いて電子銃に窒素ガスを供
給することによって溶着部を冷却しながら溶着作業を行
う必要がある。しかしながら、このような空冷装置は、
極めて高価で、しかも窒素ガスの供給方向や供給量を調
整するのが非常に困難であり、作業性が悪かった。

【０００８】本発明の目的は、従来のネックガラスに比
べて溶着の時間短縮や温度低下を図ることができ、特に
耐熱性の低いインプレカソード付き電子銃を装着する場
合に、空冷装置を使用せずに電子銃のエミッション特性
を劣化させることなく、ステムベースガラスと溶着する
ことが可能な陰極線管用ネックガラスを提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の陰極線管用ネッ
クガラスは、赤外線である波長１０５０ｎｍの光透過率
が、ガラス肉厚２．４ｍｍで、８５％以下であることを
特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の陰極線管用ネックガラスは、赤外線で
ある波長１０５０ｎｍの光透過率が、ガラス肉厚２．４
ｍｍ換算で８５％以下と低いため、熱線を吸収しやす
く、ステムベースガラスと溶着する際の時間短縮や温度
低下を図ることができると共に、赤外線ランプやレーザ
ー等の加熱手段によって溶着部のみをスポット加熱する
ことができるため、ネックガラスに装着される電子銃部
に熱が伝わるのを防止することができ、特にインプレカ
ソード付き電子銃を装着する場合には、カソード材料の
酸化を防止することが可能となる。この波長１０５０ｎ
ｍの光透過率の好ましい値は７０％以下、より好ましい
値は６５％以下、さらに好ましくは３０％以下である。

【００１１】また一般に陰極線管用ネックガラス内に電
子銃を挿入する場合、電子銃が正確な位置に配置される
ように確認しながら作業を行う必要があり、ネックガラ
スには、ある程度の可視光透過率が要求される。そのた
め本発明の陰極線管用ネックガラスは、可視光である５
７０ｎｍの波長における光透過率が、ガラス肉厚２．４
ｍｍ換算で、１０％以上、好ましくは２０％以上となる
ようにすることが望ましい。

【００１２】因みに先記したように一般に広く用いられ
ているネックガラスの平均肉厚は２．４ｍｍであるが、
本発明のネックガラスはこれに限定されるものではな
く、それより大きい平均肉厚（例えば３．０ｍｍ）や小
さい平均肉厚（例えば２．０ｍｍ）のネックガラスを含
むことは言うまでもない。

【００１３】尚、ネックガラスの溶着時間を短縮した
り、溶着温度を低下するには、ガラスの粘度を下げれば
良いが、他の要求特性を維持したまま、粘度だけを変化
させることは非常に困難である。しかもネックガラスの
粘性を下げると、これを既存のファンネルやステムベー
スガラスと溶着する際に大きな応力が発生することにな
り、破損の原因となりやすい。

【００１４】ネックガラスの波長１０５０ｎｍの光透過
率を低下させるには、ガラス中にＦｅ₂Ｏ₃を０．０３〜
１０重量％（好ましくは０．０５〜８重量％、より好ま
しくは０．１〜７重量％、さらに好ましくは１〜７重量
％）含有させたり、これを還元させてＦｅ²⁺の割合を増
加させれば良く、Ｆｅ²⁺の含有量を０．００３重量％以
上としたり、Ｆｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比率を０．０８以上にす
ることが好ましい。

【００１５】ガラス中のＦｅ²⁺を増加させるには、金属
Ｓｉ等の還元剤を含有させることが好ましく、還元剤の
含有量としては、０．００２〜０．５重量％が適当であ
る。また還元剤を含有させると、ネックガラスの可視光
域の光透過率を維持したまま、赤外線域の光透過率を低
下させることも可能となる。

【００１６】ただしＦｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比率を０．５より
大きくしようとすると、還元をかなり強くする必要があ
り、その結果、ガラス中のＰｂＯが金属化し、ブツとな
ったり、ガラス組成が変動しやすくなるため好ましくな
い。

【００１７】また本発明においては、ガラス中のＰｂＯ
含有量が２０〜４０重量％であることが好ましい。Ｐｂ
Ｏ量が２０重量％より少ないと、ネックガラスとして十
分なＸ線吸収係数、すなわち０．６オングストロームの
波長のＸ線に対する吸収係数が８０ｃｍ^-1以上になら
ず、Ｘ線の透過量が多くなりすぎて、人体に悪影響を与
える虞れが生じる。逆にＰｂＯ量が４０重量％より多い
と、ガラスの粘性が低くなりすぎて、ネック管状に成形
するのが困難となりやすい。

【００１８】本発明のネックガラスは、重量百分率で、
ＰｂＯ２０〜４０％、ＳｉＯ₂３８〜５８％、Ａｌ₂Ｏ
₃ ０〜５％、ＭｇＯ０〜５％、ＣａＯ０〜６％、
ＳｒＯ０〜９％、ＢａＯ０〜９％、Ｎａ₂Ｏ０〜
５％、Ｋ₂Ｏ６〜１５％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１％、Ｆｅ₂
Ｏ₃ ０．０３〜１０％の組成を有することが好まし
い。

【００１９】このようにガラス中のＳｉＯ₂、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂
Ｏ、Ｓｂ₂Ｏ₃およびＦｅ₂Ｏ₃の含有量を限定した理由
は、次のとおりである。

【００２０】すなわちＳｉＯ₂は、ガラスのネットワー
クフォーマーとなる成分であるが、３８％より少ない
と、ガラスの粘度が低くなるため成形が困難となり、５
８％より多いと、ガラスの熱膨張係数が低くなりすぎ
て、ファンネルガラスの熱膨張係数と整合しなくなる。

【００２１】Ａｌ₂Ｏ₃も、ガラスのネットトワークフォ
ーマーとなる成分であるが、５％より多いと、ガラスが
失透しやすく、成形が困難となると共に、熱膨張係数も
低くなりすぎる。

【００２２】ＭｇＯとＣａＯは、いずれもガラスを溶融
しやすくすると共に、熱膨張係数と粘度を調整する成分
であるが、ＭｇＯが５％より多くなったり、ＣａＯが６
％より多いと、ガラスが失透しやすく成形が困難とな
る。

【００２３】ＳｒＯとＢａＯは、いずれもガラスを溶融
しやすくすると共に、熱膨張係数と粘度を調整し、さら
にＸ線吸収能を高める成分であるが、各々９％より多い
と、ガラスが失透しやすく、成形が困難となる。

【００２４】Ｎａ₂Ｏは、熱膨張係数と粘度を調整する
成分であるが、５％より多いと、粘度が低くなりすぎ
て、成形が困難となる。

【００２５】Ｋ₂Ｏも、Ｎａ₂Ｏと同様、熱膨張係数と粘
度を調整する成分であるが、６％より少ないと、熱膨張
係数が低くなりすぎ、１５％より多いと、粘度が低くな
りすぎる。

【００２６】Ｓｂ₂Ｏ₃は、清澄剤として使用できるが、
１％より多いと、ガラスが失透しやすくなり、成形が困
難となる。

【００２７】Ｆｅ₂Ｏ₃は、ガラスの赤外線透過率を下げ
る成分であるが、０．０３％より少ないと、赤外線透過
率を下げる効果が小さくなる。一方、１０％より多い
と、ガラスが失透しやすく、成形が困難となると共にネ
ックガラスが黄褐色に着色し、可視光域における光透過
率が大幅に低下する。さらに溶融ガラスと耐火物との界
面にリューサイトと呼ばれる結晶が析出し、この結晶に
起因してガラスの機械的強度が低下しやすくなる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の陰極線管用ネックガラスを実
施例に基づいて詳細に説明する。

【００２９】表１、２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．
１〜５）と比較例（試料Ｎｏ．６〜８）を示すものであ
る。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】表中の各試料は、次のようにして調製し
た。

【００３３】まず表中のガラス組成となるように調合し
た原料バッチを白金坩堝に入れ、約１４８０℃で４時間
溶融した。尚、均質なガラスを得るため、途中で白金攪
拌棒を使って３分間攪拌して脱泡を行った。その後、溶
融ガラスを金型に流し出し、所定形状に成形した後、徐
冷した。

【００３４】こうして得られた各試料のＦｅ²⁺量、Ｆｅ
²⁺／Ｆｅ³⁺の比率、赤外線透過率、軟化変形時間及びＸ
線吸収係数を調べ、表に示した。

【００３５】表から明らかなように、実施例であるＮ
ｏ．１〜５の各試料は、Ｆｅ₂Ｏ₃量が０．１０重量％以
上、Ｆｅ²⁺量が０．００７０重量％以上、Ｆｅ²⁺／Ｆｅ
³⁺の比が０．１１以上であり、赤外線透過率が０．２〜
８１．４％であるため、軟化変形時間が１６５秒以内で
あった。またこれらの各試料のＸ線吸収係数は９２ｃｍ
^-1以上であった。さらにＮｏ．５の試料について、５７
０ｎｍの波長における可視光透過率（肉厚２．４ｍｍ）
を測定したところ、２１％であった。

【００３６】それに対し、比較例であるＮｏ．６の試料
は、Ｆｅ₂Ｏ₃量が０．０２重量％と少なく、Ｆｅ²⁺量が
０．０００８重量％と少なく、Ｆｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比が
０．０６と小さく、赤外線透過率が９０．１％と高いた
め、軟化変形時間が１７８秒と長かった。

【００３７】またＮｏ．７の試料は、Ｆｅ₂Ｏ₃量が０．
０２重量％と少なく、Ｆｅ²⁺量が０．００１４重量％と
少なく、赤外線透過率が８９．９％と高いため、軟化変
形時間が１７６秒と長かった。

【００３８】さらにＮｏ．８の試料は、Ｆｅ²⁺量が０．
００２０重量％と少なく、Ｆｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比が０．０
６と小さく、赤外線透過率が８８．４％と高いため、軟
化変形時間が１７３秒と長かった。

【００３９】上記の結果から、実施例の各試料から作製
したネックガラスは、比較例の各試料から作製したネッ
クガラスに比べて、ステムベースガラスとの溶着温度を
低下させたり、溶着時間を短くすることが可能であるこ
とが推定される。

【００４０】尚、表中のＦｅ²⁺量とＦｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比
率は、硫酸分解、塩酸融解による化学分析値によって求
めたものであり、また赤外線透過率は、各試料を板状に
成形し、肉厚が２．４ｍｍとなるように光学研磨した
後、可視・赤外分光光度計によって、１０５０ｎｍの波
長の光透過率を測定したものである。

【００４１】さらに軟化変形時間は、各試料を６φ×１
００ｍｍの大きさのムク棒に加工してから電気炉中に吊
し、その長手方向の中心部２ｃｍを７５０℃で加熱し、
ムク棒が軟化変形して全長１ｍまで伸びる時間を測定し
たものである。

【００４２】またＸ線吸収係数は、ガラス組成と密度に
基づいて、０．６オングストロームの波長に対する吸収
係数を計算して求めたものである。

【００４３】次に実施例である試料Ｎｏ．４の組成を有
するガラスを周知のダンナー法によって管状に成形した
後、これを切断加工することによってネックガラスを作
製してから、このネックガラス内にインプレカソード付
き電子銃を装着し、図１に示すようなバーナーフレーム
加熱によって空冷することなく、ステムベースガラスを
溶着したところ、電子銃のエミッション特性を劣化する
ことなく、良好に溶着することができた。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明の陰極線管用ネック
ガラスは、熱線を吸収しやすく、加熱することによって
軟化変形しやすいため、ファンネルガラスやステムベー
スガラスとの溶着時間の短縮や温度低下を図ることがで
きると共に、赤外線ランプやレーザー等によるスポット
加熱によって溶着することも可能となる。

【００４５】また本発明の陰極線管用ネックガラスは、
カソード材料としてバリウムを使用した一般の電子銃の
みならず、インプレカソード付き電子銃を装着する場合
にも適用でき、この場合、空冷装置を使用せずに電子銃
のエミッション特性を劣化させることなく、ネックガラ
スとステムベースガラスを溶着することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子銃を装着したネックガラスとステムベース
ガラスを示す説明図である。

【符号の説明】

１０ファンネルガラス１１ネックガラス１２電子銃１３ステムベースガラス１４バーナー

フロントページの続きＦターム(参考） 4G062 AA03 BB04 CC04 DA05 DA06 DB01 DB02 DB03 DC01 DD01 DE01 DF04 DF05 EA01 EB01 EB02 EB03 EC03 EC04 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH12 HH13 HH15 HH17 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 NN12 NN14 5C032 AA02 BB12 BB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤外線である波長１０５０ｎｍの光透過
率が、ガラス肉厚２．４ｍｍで、８５％以下であること
を特徴とする陰極線管用ネックガラス。
【請求項２】Ｆｅ₂Ｏ₃の含有量が、０．０３〜１０重
量％であることを特徴とする請求項１記載の陰極線管用
ネックガラス。
【請求項３】Ｆｅ²⁺の含有量が、０．００３重量％以
上であることを特徴とする請求項１、２記載の陰極線管
用ネックガラス。
【請求項４】Ｆｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比率が、０．０８以上
であることを特徴とする請求項１〜３記載の陰極線管用
ネックガラス。
【請求項５】ＰｂＯの含有量が２０〜４０重量％であ
り、０．６オングストロームの波長のＸ線に対する吸収
係数が８０ｃｍ^-1以上であることを特徴とする請求項１
〜４記載の陰極線管用ネックガラス。
【請求項６】重量百分率で、ＰｂＯ２０〜４０％、
ＳｉＯ₂ ３８〜５８％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜５％、ＭｇＯ
０〜５％、ＣａＯ０〜６％、ＳｒＯ０〜９％、Ｂ
ａＯ０〜９％、Ｎａ₂Ｏ０〜５％、Ｋ₂Ｏ６〜１５
％、Ｓｂ₂Ｏ₃０〜１％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０．０３〜１０％か
らなることを特徴とする請求項１〜５記載の陰極線管用
ネックガラス。