JP2002060243A - 陰極線管用ネックガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高いＸ線吸収能を有し、傷が入りにくい陰極
線管用ネックガラスを提供することである。 【構成】 本発明の陰極線管用ガラスは、質量百分率
で、ＰｂＯ ２０〜４０％、ＳｉＯ₂ ３８〜５８％、
Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜５％、ＭｇＯ ０〜５％、ＣａＯ０〜５
％、ＳｒＯ ０〜９％、ＢａＯ ０〜９％、Ｎａ₂Ｏ
０〜５％、Ｋ₂Ｏ６〜１５％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜２％、Ｆ
ｅ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ｐ₂Ｏ₅ ０．１〜５％からなるこ
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
るパネル部と、電子銃が装着される管状のネック部と、
パネル部とネック部を接続する漏斗状のファンネル部か
ら構成され、ネック管への電子銃の装着は、ファンネル
部の一端に熔着されたネック管内に、電子銃をネック管
の中心で固定させるための金属製のピンと、予め排気管
を熔着したステムに取り付けられた電子銃とを挿入した
後、ネック管の開口端とステムを熔着することによって
行われる。通常、この熔着はバーナーによるバーナーフ
レーム加熱で行われる。

【０００３】電子銃から出た電子線は、パネル部の内面
に設けられた蛍光体を発光させてパネル部に映像を映し
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。

【０００４】特にネック管は、パネルやファンネルに比
べて管壁の肉厚が薄い（一般のネック管の平均肉厚は約
２．４ｍｍ）ため、高いＸ線吸収能を有することが要求
される。そのため、ソーダ系ガラスや硼珪酸系ガラスか
らなる照明用管ガラスとは異なり、ネック管やステムガ
ラスには、ガラスのＸ線吸収能を最も高める成分である
ＰｂＯを３５質量％程度含有させた鉛系ガラスが用いら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉛系ガ
ラスはソーダ系ガラスや硼珪酸系ガラスに比べ、傷が入
り易いため、ネック管内に電子銃を装着する際に、電子
銃を固定する金属ピンとネック管の内壁が擦れて傷が入
ることがある。傷の入ったネック管は、ネック管とステ
ムガラスの熔着時や、真空ベーキング時に破損したり、
高電圧印加時に絶縁破壊を起こし、生産効率や安全性を
低下させていた。

【０００６】本発明の目的は、高いＸ線吸収能を有し、
傷が入りにくい陰極線管用ネックガラスを提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、基礎ガラ
ス成分であるＳｉＯ₂を種々の成分と置換する実験を行
った結果、ガラスの乳化剤として知られているＰ₂Ｏ₅を
加えることで、鉛系ガラスであっても、傷が入りにくく
なることを見いだし、本発明として提案するものであ
る。

【０００８】即ち、本発明の陰極線管用ガラスは、質量
百分率で、ＰｂＯ ２０〜４０％、ＳｉＯ₂ ３８〜５
８％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜５％、ＭｇＯ ０〜５％、ＣａＯ
０〜５％、ＳｒＯ ０〜９％、ＢａＯ ０〜９％、Ｎ
ａ₂Ｏ ０〜５％、Ｋ₂Ｏ ６〜１５％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜
２％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ｐ₂Ｏ₅ ０．１〜５％か
らなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】鉛系ガラスは、ソーダ系ガラスや硼珪酸系ガラ
スに比べ、耐クラック性が低く、傷が入り易いが、本発
明の鉛系ガラスである陰極線管用ネックガラスは、Ｐ₂
Ｏ₅を添加することで耐クラック性を高めている。とこ
ろで、Ｐ₂Ｏ₅の含有量が多くなるとやがてガラスが失透
する。そこで本発明では、ガラス中にＰ₂Ｏ₅を含有させ
ても、ガラスが失透しないようにその含有量を決定して
いる。即ち、Ｐ₂Ｏ₅の含有量は０．１〜５％である。Ｐ
₂Ｏ₅の含有量が０．１％より少ないと、耐クラック性を
向上させる効果がなく、５％より多いと、ガラスが失透
しやすく成形が困難となる。好ましくは０．２〜４％で
ある。

【００１０】本発明において、Ｐ₂Ｏ₅以外のガラスの組
成を上記のように限定した理由は、次のとおりである。

【００１１】ＰｂＯ量は、ガラスのＸ線吸収係数を高め
る成分であるが、２０％より少ないと、陰極線管用ガラ
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
影響を与える恐れが生じる。逆にＰｂＯ量が４０質量％
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。好ましくは２２〜
３９％である。

【００１２】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、５８％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。好ましくは４
０〜５６％である。

【００１３】Ａｌ₂Ｏ₃も、ガラスのネットワークフォー
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、耐火物との反応によるブツが生成しやすく
なる。好ましくは０〜４％である。

【００１４】ＭｇＯとＣａＯは、ガラスを熔融しやすく
すると共に、熱膨張係数と粘度を調整する成分である
が、各々５％より多いと、ガラスが失透しやすく成形が
困難となる。好ましくは０〜４％である。

【００１５】ＳｒＯとＢａＯは、いずれもガラスを熔融
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。好ましく
は各々０〜８％である。

【００１６】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、成形が困難になると共に、ガラスの体積電気抵抗率
が低くなりすぎて電気絶縁性が低下する。好ましくは０
〜４％である。

【００１７】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
りすぎて、成形が困難になる。好ましくは７〜１４％で
ある。

【００１８】尚、Ｎａ₂Ｏ／（Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）の値
を、０．１１５〜０．５００（好ましくは０．１２０〜
０．４３５）の範囲内にすると、ガラスの体積電気抵抗
率が高くなり電気絶縁性が向上するため、この範囲にす
ることが望ましい。

【００１９】Ｓｂ₂Ｏ₃は、清澄剤として使用できるが、
２％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。好ましくは０〜１％である。

【００２０】Ｆｅ₂Ｏ₃は、ガラスの赤外線透過率を下げ
る成分であり、例えば後述する赤外線加熱を行う場合等
に添加することができる。但し、Ｆｅ₂Ｏ₃の含有量が１
０％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。好ましくは０〜７％である。

【００２１】ところで、耐熱性の低い電子銃を装着する
場合、ネックガラスの肉厚方向での波長１０５０ｎｍに
おける透過率を８５％以下（好ましくは７０％以下）に
すると、赤外線ランプでネック管とステムガラスを局所
加熱が行え、カソード材料の酸化を防止することができ
る。

【００２２】波長１０５０ｎｍにおける透過率を８５％
以下にするためには、ガラス組成中のＦｅ₂Ｏ₃の含有量
を０．０３％以上（好ましくは０．０５％以上）にすれ
ばよい。また、金属Ｓｉ等の還元剤を０．００２〜０．
５％含有させると、Ｆｅ²⁺の割合が増加し、ガラスの可
視域の光透過率を維持したまま、赤外域の光透過率を低
下させることも可能となる。

【００２３】尚、一般に広く用いられているネック管の
平均肉厚は２．４ｍｍであるが、本発明の陰極線管用ネ
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１．０ｍｍ）の陰極線管用ネックガラスを含む
ことは言うまでもない。

【００２４】

【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。

【００２５】表１は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜
４）を、表２は、比較例（試料Ｎｏ．５〜７）を示すも
のである。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】表中の各試料は、次のようにして調製し
た。

【００２９】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
間熔融した。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、
熔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。

【００３０】こうして得られた各試料の失透性、クラッ
ク抵抗及びＸ線吸収係数の測定を行い、表に示した。

【００３１】尚、失透性については、熔融ガラスを金型
に流し出した後、その外観を目視で観察することによっ
て評価したものであり、ガラスが分層せず、透明なガラ
スが得られたものは○、ガラスが分層して不透明なガラ
スになったものは×とした。

【００３２】クラック抵抗は、和田らが提案した方法
（Ｍ．Ｗａｄａ ｅｔ ａｌ．Ｐｒｏｃ．， ｔｈｅ
Ｘｔｈ ＩＣＧ，ｖｏｌ．１１，Ｃｅｒａｍ．Ｓｏ
ｃ．，Ｊａｐａｎ，Ｋｙｏｔｏ，１９７４，ｐ３９）に
よって求めた。この方法は、ビッカース硬度計のステー
ジに試料ガラスを置き、試料ガラスの表面に菱形状のダ
イヤモンド圧子を種々の荷重で１５秒間押しつける。そ
して、除荷後、１５秒までに圧痕の四隅から発生するク
ラック数をカウントし、最大発生しうるクラック数（４
ケ）に対する割合を求め、クラック発生率とする。ま
た、クラック発生率が５０％になるときの荷重を「クラ
ック抵抗」とする。クラック抵抗が大きいということ
は、高い荷重でもクラックが発生しにくい、つまり耐ク
ラック性に優れているということになる。尚、クラック
発生率の測定は、同一荷重で２０回測定し、その平均値
を求めた。測定条件は、気温２５℃、湿度３０％の条件
で行った。

【００３３】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。

【００３４】表から明らかなように、実施例である試料
Ｎｏ．１〜４は、耐クラック性を向上させる成分である
Ｐ₂Ｏ₅を含有しているため、クラック抵抗は３００ｍＮ
以上と高かった。また、Ｐ₂Ｏ₅の含有量も５％以下であ
るため、ガラスも失透しなかった。しかも、Ｘ線吸収係
数も１００ｃｍ^-1以上であり、陰極線管用ネックガラス
として適したものであった。

【００３５】これに対し、比較例である試料Ｎｏ．５
は、耐クラック性を向上させる成分であるＰ₂Ｏ₅を含有
していないため、クラック抵抗は１５０ｍＮと低く、製
造工程で割れが発生しやすいと思われる。

【００３６】また、試料Ｎｏ．６及び７は、耐クラック
性を向上させる成分であるＰ₂Ｏ₅を含有しており、クラ
ック抵抗は３２０ｍＮ以上と高いが、その含有量が６％
以上と多いため、ガラスが失透した。

【００３７】

【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、Ｐ₂Ｏ₅を含有しているため、優れた耐クラッ
ク性を有している。しかも、高いＸ線吸収係数を有して
いるため、陰極線管用ネックガラスとして好適である。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G062 AA03 BB04 DA05 DA06 DB01 DB02 DB03 DC01 DD02 DD03 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 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM25 NN14 NN33 5C032 AA02 BB12

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量百分率で、ＰｂＯ ２０〜４０％、
   ＳｉＯ₂ ３８〜５８％、Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜５％、ＭｇＯ
   ０〜５％、ＣａＯ ０〜５％、ＳｒＯ ０〜９％、Ｂ
   ａＯ ０〜９％、Ｎａ₂Ｏ ０〜５％、Ｋ₂Ｏ ６〜１５
   ％、Ｓｂ₂Ｏ₃０〜２％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ０〜１０％、Ｐ₂Ｏ₅
   ０．１〜５％からなることを特徴とする陰極線管用ネ
   ックガラス。