JP2003068233A - 陰極線管用ファンネルガラス - Google Patents

陰極線管用ファンネルガラス

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JP2003068233A
JP2003068233A JP2001253282A JP2001253282A JP2003068233A JP 2003068233 A JP2003068233 A JP 2003068233A JP 2001253282 A JP2001253282 A JP 2001253282A JP 2001253282 A JP2001253282 A JP 2001253282A JP 2003068233 A JP2003068233 A JP 2003068233A
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funnel
ray tube
cathode
light
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Yoshiharu Miwa
義治 三和
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/102Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
    • C03C3/105Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/08Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
    • C03C4/087Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for X-rays absorbing glass
    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファンネルガラス内に侵入した光をガラス中
で吸収させ、陰極線管のコントラスト低下を防止するこ
とが可能な陰極線管用ファンネルガラスを提供する事で
ある。 【構成】 本発明の陰極線管用ファンネルガラスは、波
長450〜650nmの範囲における光透過率が、ガラ
ス肉厚10mmで、80%以下であり、且つ、波長0.
06nmおけるX線吸収係数が40cm-1以上であるこ
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、陰極線管用ファンネル
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とから構成される。尚、パネルガラ
スの内面には、映像を映し出すために蛍光体が、また、
ネックガラス及びファンネルガラスの内外表面には、電
子銃から電子線を発生させる際、陰極線管バルブ内の電
位を同じにするためにカーボンの導電膜(カーボンダ
グ)が塗布されている。 【0003】陰極線管は、陽極に印加電圧をかけると、
陰極である電子銃から電子線が出て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。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。 【0004】そのため、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、例えば、ファンネルガラ
スには、X線吸収能力の大きいPbOを10〜30質量
%含有し、波長0.06nmのX線に対する吸収係数が
40cm-1以上のガラスが使用されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところで、蛍光体から
発する光は、主にパネルガラスを通過し映像を映し出す
が、一部はファンネル側に向かい、ファンネルガラス内
に侵入する。そして、ガラスの内外表面で拡散、反射を
繰り返すことで、パネルガラスに光が達し、映像光にフ
ァンネルガラス内に侵入した光が混ざる。その結果、コ
ントラストが低下するという問題が発生していた。 【0006】特に、投射型陰極線管の場合、高い電圧、
電流を印加させるため、蛍光体から発生する光の量も多
くなり、ファンネルガラス内に侵入する量も多くなる。
また、パネルガラスとファンネルガラスの接着には、フ
リットを使用せず、ダイレクトに熔着するため、パネル
ガラスに光が達しやすい。 【0007】本発明の目的は、上記事情に鑑みなされた
ものであり、ファンネルガラス内に侵入した光をガラス
中で吸収させ、陰極線管のコントラスト低下を防止する
ことが可能な陰極線管用ファンネルガラスを提供する事
である。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく、種々の実験を繰り返した結果、陰極線管用
ファンネルガラスの可視域における光透過率を低下させ
ることによって、ガラスに侵入した光の吸収性を高め、
陰極線管のコントラスト低下を抑えることができること
を見いだし、本発明を提案するに至った。 【0009】すなわち、本発明の陰極線管用ファンネル
ガラスは、波長450〜650nmの範囲における光透
過率が、ガラス肉厚10mmで、80%以下であり、且
つ、波長0.06nmおけるX線吸収係数が40cm-1
以上であることを特徴とする。 【0010】 【作用】従来から陰極線管用ファンネルガラスとして用
いられているガラスは、殆ど無色透明であり、波長45
0〜650nmにおける光透過率は、ガラス肉厚10m
mで、およそ85%である。それに対し、本発明の陰極
線管用ファンネルガラスは、光透過率が80%以下であ
るため、光を吸収する作用に優れている。 【0011】従って、蛍光体から発する光のうち、ファ
ンネルガラス内へ侵入した光が、ファンネルガラスの内
外表面で反射を繰り返す間に、徐々にガラス中に吸収さ
れるため、パネルガラスに混入する光を減少させること
ができ、コントラストの低下を防止することができる。 【0012】ガラスの透過率が80%より大きいと、光
を吸収する作用が小さくなり、パネルガラスに混入する
光を減少させることができず、コントラストが低下する
ため好ましくない。好ましい光透過率は60%以下であ
り、より好ましくは50%以下である。 【0013】尚、ファンネルガラスの波長450〜65
0nmの光透過率を80%以下にするには、例えば、ガ
ラス中にCo34、NiO、Cr23、V25、SeO
2、CuO及びMnOの群から選択された一種又は二種
以上の着色剤を合量で、10〜50000ppm含有さ
せればよい。着色剤の合量が10ppmより少ないと、
ガラスの透過率を低下させる効果が小さくなり、500
00ppmより多いと、ガラスの熔融性が悪化する。着
色剤の合量の好ましい範囲は20〜30000ppmで
ある。 【0014】また、本発明の陰極線管用ファンネルガラ
スは、0.6ÅにおけるX線吸収係数が40cm-1以上
と高いため、X線が管外に漏れることがない。 【0015】本発明の陰極線管用ファンネルガラスに使
用可能な具体的組成は、質量百分率で、SiO2 48
〜58%、Al23 0.5〜6%、PbO 10〜3
0%、MgO 0〜5%、CaO 0〜6%、SrO
0〜9%、BaO 0〜9%、Na2O 3〜9%、K2
O 4〜11%、Sb23 0〜1%、着色剤 10〜
50000ppmの範囲であり、この範囲内で上記条件
を満たすように選択すればよい。 【0016】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。 【0017】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。その含有量が48〜58%のと
き、成型が容易になり、しかも、ネックガラスの熱膨張
係数との整合性が良くなる。好ましい範囲は50〜57
%である。 【0018】Al23もガラスのネットワークフォーマ
ーとなる成分である。その含有量が0.5〜6%のと
き、成型が容易になり、しかも、ネックガラスの熱膨張
係数との整合性が良くなる。好ましい範囲は1〜5%で
ある。 【0019】PbOは、ガラスのX線吸収係数を高める
成分である。その含有量が10〜30%のとき、十分な
X線吸収能力を得ることができ、しかも、成型に適した
粘度にすることができる。好ましい範囲は15〜27%
である。 【0020】MgO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。その含有
量が5%以下のとき、ガラスが失透しにくく、液相温度
が低くなるため成型が容易となる。好ましくは4%以下
である。 【0021】CaOもMgOと同様にガラスを熔融しや
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。その含有量が6%以下のとき、ガラスが失透しにく
く、液相温度が低くなるため成型が容易となる。好まし
い範囲は1〜5%である。 【0022】SrOとBaO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し、さらにX線吸
収能を高める成分である。これら含有量がそれぞれ9%
以下のとき、ガラスが失透しにくく、液相温度が低くな
るため成型が容易となる。好ましくは、それぞれ7%以
下である。 【0023】Na2Oは、熱膨張係数と粘度を調整する
成分である。その含有量が3〜9%のとき、ネックガラ
スの熱膨張係数との整合性が良くなり、しかも、成型に
適した粘度にすることができる。好ましい範囲は4〜8
%である。 【0024】K2OもNa2Oと同様に熱膨張係数と粘度
を調整する成分である。その含有量が4〜11%のと
き、ネックガラスの熱膨張係数との整合性も良くなり、
しかも、成型に適した粘度にすることができる。好まし
い範囲は5〜10%である。 【0025】Sb23は、清澄剤として働く成分であ
る。Sb23が多くなると、ガラスが失透しやすくなる
が、1%までの添加であれば問題はない。好ましくは
0.05〜0.8%である。 【0026】また、本発明の陰極線管用ファンネルガラ
スは、上記成分以外にも、用いる原料から生じる不純物
として、ZnO、ZrO2、TiO2、Fe23をそれぞ
れ2%まで含むことができる。 【0027】尚、本発明では、ガラス肉厚10mmを基
準にして光透過率を規定したが、市販されているファン
ネルガラスの肉厚は、サイズによって様々であり、本発
明の陰極線管用ファンネルガラスは、これら全てのサイ
ズのファンネルガラスに適用されることは言うまでもな
い。 【0028】 【実施例】以下、本発明の陰極線管用ファンネルガラス
を実施例に基づいて説明する。 【0029】表1は本発明の実施例(試料No.1〜
4)と比較例(試料No.5)を示すものである。 【0030】 【表1】【0031】表中の各試料は、次のようにして作製し
た。 【0032】まず、表の組成となるようにガラス原料を
調合し、白金ポットを用いて1500℃で4時間溶融し
た。尚、均質なガラスを得るため、途中で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
て所定形状に成形し、徐冷した。 【0033】このようにして得られた各試料について、
X線吸収係数、透過率、熱膨張係数、成型温度及び液相
温度を測定し、表に示した。 【0034】尚、X線吸収係数は、ガラス組成と密度に
基づいて、0.06nmの波長に対する吸収係数を計算
して求めたものである。 【0035】透過率は、ガラスの肉厚が10mmとなる
ように光学研磨を行った後、分光光度計によって、波長
450〜650nmの光透過率を測定し、最大透過率を
表に示した。 【0036】熱膨張係数については、ディラトメーター
で30〜380℃における平均熱膨張係数を測定した。 【0037】成形温度については、ガラスの粘度が10
4dPa・sに相当する温度を白金球引き上げ法により
測定した。この成形温度が熔融ガラスを所定形状に成形
する際の目安となり、この温度が低い方が成形性は良
い。 【0038】液相温度については、まず、各試料をそれ
ぞれ300〜500μmの大きさに粉砕、混合し、これ
を白金製のボートに入れて800〜1200℃の温度勾
配炉に移して48時間保持し、温度勾配炉より白金製の
ボートを取り出した。その後、白金製のボートからガラ
スを取り出した。このようにして得られたサンプルを偏
光顕微鏡で観察し、結晶の析出点を測定した。 【0039】表から明らかなように、実施例である試料
No.1〜No.4の各試料は、X線吸収係数が66c
-1以上と高いため、陰極線管内部で発生するX線を遮
蔽することができる。また、波長450〜650nmの
ガラスの最大透過率は55%以下と低かった。更に熱膨
張係数も101×10-7/℃であり、パネルガラスやネ
ックガラスと良好に整合することができ、成型温度は9
66℃以下、液相温度は890℃以下と低く、ガラスの
成形性にも優れていた。 【0040】これに対し、比較例である試料No.5
は、波長450〜650nmのガラスの最大透過率が8
4%と高かった。 【0041】上記の結果から、実施例の各試料から作製
したファンネルガラスは、比較例の各試料から作製した
ファンネルガラスに比べて、光を吸収する作用に優れて
いるため、パネルガラスに混入する光を減少させ、コン
トラストの低下を防止することが可能であると推測でき
る。 【0042】 【発明の効果】以上のように、本発明の陰極線管用ファ
ンネルガラスは、陰極線管のコントラストを低下させる
原因となる蛍光体からファンネルガラス側に向かう光を
ファンネルガラス内部で吸収することができるため、陰
極線管用ファンネル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 BB01 DA05 DA06 DB02 DB03 DC01 DD01 DE01 DF04 EA01 EB03 EC03 EC04 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FF02 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GC02 GD01 GE01 HH01 HH03 HH04 HH05 HH07 HH08 HH09 HH10 HH11 HH12 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM25 NN14 5C032 BB10

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 波長450〜650nmの範囲における
    光透過率が、ガラス肉厚10mmで、80%以下であ
    り、且つ、波長0.06nmおけるX線吸収係数が40
    cm-1以上であることを特徴とする陰極線管用ファンネ
    ルガラス。
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