JPH02289444A - 薄型ディスプレイ用ガラス容器 - Google Patents

薄型ディスプレイ用ガラス容器

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JPH02289444A
JPH02289444A JP10812989A JP10812989A JPH02289444A JP H02289444 A JPH02289444 A JP H02289444A JP 10812989 A JP10812989 A JP 10812989A JP 10812989 A JP10812989 A JP 10812989A JP H02289444 A JPH02289444 A JP H02289444A
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芝岡 和夫
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弘一 鈴木
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    • 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
    • C03C3/078Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions

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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、陰極線管のごとき電子線を照射して、画像を
形成するデイスプレィに用いるガラス容器、とりわけ薄
型のデイスプレィに適したガラス容器に関する。
〔従来の技術〕
陰極線管型デイスプレィ用のガラス容器としては、xv
A遮へい性が良いこと、電子線による着色がないことが
必要で、さらに実用に耐え得る機械的強度を有し、軽量
であることが好ましい。また素板ガラスの製造にあたっ
ては、溶解性がよいことが好ましい。陰極線管表示用の
ガラス容器としては、すでに特公昭59−27729で
開示されているように、BaOおよびSrOを多量に含
み、全アルカリ酸化物中のNa2O量を一定範囲に含む
ガラスが知られている。また、ソーダライムシリカ組成
の素板ガラスを用いた薄型の陰極線管用のガラス容器が
特開昭63−190744に開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、特公昭59−27729で開示されてい
るガラスは、BaOやSrOをガラス中に多量に含むた
めに、ガラスの比重が大きくガラス容器としたときに重
くなるという欠点がある。また軽量化を行なうためにガ
ラス容器の肉厚を薄くすると、機械的強度が低下すると
いう問題が生じ、これを防止するために、ガラスの表面
層に圧縮歪をイオン交換により化学強化処理を行っても
、十分な機械的強度が得られないという問題があった。
一方、ソーダライムシリカ組成のガラスを用い、このガ
ラス中のNaイオンの一部をにイオンにイオン交換して
化学強化したガラス容器では容器の機械的な強度は十分
確保されるが、ガラス容器1の画像部に帯電した電荷が
、ガラス容器1とリアパネル2とを接合するガラスフリ
ット4の不均質な低抵抗部分にガラス容器の内面に沿っ
て瞬間的に異常放電を起し易く、ガラスフリットやガラ
ス容器に微小なりラックを発生させるという問題があり
、これを実質上無くすことは困難であった。
本発明は、上記した問題を解決する、すなわちガラス容
器として十分に機械的強度を有し、帯電した電荷の異常
放電により生ずるガラス容器およびガラスフリットの損
傷を低減し、かつ、電子線による着色劣化が実用上ない
陰極線管デイスプレィ用のガラス容器を提供するもので
ある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明にかかるガラス容器は、組成とその分量が、重量
%で表わして、SiO255〜73%、 Na209〜
15%、 K2O 2.5〜5%、AI!2030〜3
%。
)1g00〜4%、Ca00〜9%、Ba00〜9% 
ZnO0〜3%、5rO0〜7%、 ZrO20〜7%
、 Li2O0〜2%、 BaO+ZnO+Sr00〜
11%、 CaO+M800.5〜12%であり、かつ
、X 20/ (Na ZO+ K 2O)で表わされ
る重量分率が0.2〜0.33の範囲であり、前記ガラ
ス容器の少なくとも画像表示部が、前記組成のガラスを
にイオンを含む溶融塩中に浸し、ガラス中のNaイオン
と溶融塩中のにイオンとをイオン交換することにより、
前記ガラスの表面層の組成がNa/ (Na+K)で表
わされる原子分率で、0.4〜0.65としたガラス容
器である。
本発明のガラス容器のSin、含量は、55〜73重量
%である。55重量%より少ないとガラスを溶融成型時
に失透し易くなり、また73重量%より多いと軟化点が
高くなり溶融成型が困難になる。
Na、Oが9重量%より少ないと成型時のガラスの粘性
が高くなり、15重量%を越えるとガラスの化学的耐久
性が低下する。またに20が2.5重量%より少ないと
成型時のガラス粘性が高くなり、5重量%を越えるとガ
ラスの化学的性質が低下する。
ガラス容器のフロントパネルの画像部とフランジ部のガ
ラスフリットとの間に印加される高電圧に対して、ガラ
ス容器が絶縁破壊を生じないようにするには、ガラスの
体積抵抗率が予想に反して大きいことが好ましい。K2
0/ (Na2O+K2O)で表わされる重量分率が0
.2より小さいとガラスの体積抵抗率が小さ(なり、数
kV以上の高電圧に対する電気絶縁性が不十分となる。
また、K20/ (Na2O+KtO)で表わされる重
量分率が0.33より大きいと、ガラス中のNaイオン
とにイオンとのイオン交換処理によって、ガラス表面層
に大きい圧縮歪層を設けることが困難になり、大きい機
械強度を有するガラス容器とすることができなくなる。
K20/ (Na2O+に20)で表わされる重量分率
が0.2〜0.33の組成範囲に調整されたガラスは、
Kイオンを含む溶融塩中でガラス中のNaイオンと溶融
塩中のにイオンとを通常のイオン交換の方法で処理する
ことにより、ガラスの表面層の組成をNa/ (Na+
K)で表わされる原子分率で0.4〜0.65の、電子
線に対して着色しに<<、かつ、機械的強度が大きいガ
ラスとすることができる。さらに耐電子線着色性を有し
、かつ、イオン交換により高強度のガラスが得られるガ
ラス中のNa、0. K、0の含有量としては、Na、
010〜13重量%、 K2O3〜5重量%で、かつ、
に20/ (Na2O+K2O)で表わされる重量分率
が、0.2〜0゜33である範囲がとくに好ましい。さ
らににイオンおよびNaイオンのガラス中での移動度を
減じて体積抵抗率をさらに高めるために、少量のLi2
Oをガラス中に添加することができる。添加量としては
、2重量%を越えない量が好ましい。
MgOおよびCaOは、ガラスの粘度を調整するために
用いられ、溶融成型時に所望の温度−粘度特性になるよ
うにその含有量が定められる。本発明のガラス容器に用
いられる厚みが3〜15flの板状のガラスを溶融成型
するには、CaOが9重量%を越えないことが必要であ
り、MgOが4重量%を越えないことが必要である。C
aOが9重量%を越えると成型時のガラスの粘度の制御
が難しくなる。
また、?IgOが4重景%を越えるとCaOと同様粘度
の制御が困難になるので好ましくない、また、CaOと
MgOの合計量は、ガラスの粘度をシs−トにしないた
め12重量%を越えないことが必要で、ガラスに化学的
耐久性を付与するために0.5重量%以上を必要とする
BaOとZnOとSrOの合計量は11重量%を越えな
い範囲で定められる。Bad、 ZnO,SrOの各成
分は、ガラスにX線遮へい性能を付与し、所望の遮へい
能により、合計量が11重量%を越えない範囲で定めら
れる。Bad、 ZnO,SrOはいずれも含有量が多
いと溶融時にガラスを失透させるので、BaOは9重量
%、ZnOは3重量%、SrOは7重量%を越えない範
囲で定められる。
ZrO2はガラスのX線吸収性能を高めるとともに、耐
候性を高めるためにガラス中に7%を越えない範囲で含
有させることができる。Zr(hの含有量が7%を越え
ると、ガラスが失透し易くなり成型が困難となる。
61203は、ガラスの酸やアルカリなどの耐薬品性や
耐水性を向上させるために、ガラス中に3%を越えない
範囲で含有させることができる。3%を越えると、ガラ
スの溶融時の粘度が高くなり、溶、融し難くなる。
本発明にかかるガラス容器には、上記した成分のほかに
、紫外線による着色を防止するために、好ましくは1重
量%程度のTiO2を添加することができる。またガラ
スを溶融するときの消泡剤としてAs2O,、、Sb、
O,を、紫外線着色防止剤としてCeO□を添加するこ
とができる。
上記した組成のガラスは、画像が表示されるときに、数
kVで加速された電子がガラス中に侵入する層を少なく
とも含む表面層の組成を、Na/ (Na+K)で表わ
される原子分率で0.4〜0.65の範囲内に、イオン
交換処理により調整される。Na/(Na+K)で表さ
れる原子分率が0.4より小さいか、または0゜65よ
り大きいと、電子線照射による着色が生じ易くなり、表
示の明るさが低下する。上記した表面層をガラスに形成
するための方法としては、高温の、たとえば440〜4
90℃の硝酸カリウムの溶融塩の中に所定の時間、ガラ
スを漬ける公知の方法を用いることができる。
〔作 用〕
本発明のガラス容器に含有されるNa、Oおよびに、0
は、K20/ (Na2O+K2O)で表わされる重量
分率により、ガラスの体積抵抗率を増加せしめ、高電圧
の印加に対して絶縁破壊を発生しにくくする。さらにに
イオンを含む溶融塩中でのガラスの中のNaイオンと溶
融塩中のにイオンとのイオン交換処理により、表面層を
電子線の照射に対して着色しにくい組成にするとともに
、機械的強度の大きいガラス容器にするに必要な表面圧
縮歪層を形成する。
〔実施例〕
本発明のガラス容器の一実施例の概略断面図を第1図に
示す。また第2図に陰極線管として使用したときの一使
用例を示す。第2図において1は本発明のガラス容器で
、内側の画像部に蛍光体7が塗布され、さらに金属膜8
が被覆され、金属膜8からガラス容器外部へ陽極端子3
が引出されている。2はリアパネルであり、ガラス容器
lとリアパネルとはガラスフリット4により四周で接着
され、空間6は減圧下に維持されていて、ガラスフリッ
ト4の中を貫通して電極端子5が外部から空間6内に挿
入され、電子銃ユニット9に接続されている。
実施例1 第1表の実施例1に示す目標組成のガラスを得るのに必
要な調合割合の原料バッチをつくり、約1450℃で溶
解し、公知の小型ロールアウト法で板ガラスを成形し、
その後研摩加工し、約5鶴のガラス板を成形した。この
ガラス板を所定寸法に切断し、公知の曲げ加工法により
深さ40+nのガラス容器を作成した。
約460℃の硝酸カリウム融液中に3時間漬け、表面か
ら約4μmの深さの層で、Na/ (Na十K)で表わ
される原子分率が0.4〜0.65になるようにイオン
交換した。その後、画像部にAf蒸着膜を被覆し、陽極
端子を設けたフロントパネルとリアパネルを、ガラスフ
リット(岩城硝子社製商品名INFT−029B)によ
り接合し、電極端子をガラスフリフトに貫通するように
してガラス容器内に電子銃ユニットを設けた。このガラ
ス容器を80℃の恒温室に入れ、ガラス容器の電極3に
10kVの高圧を負荷し、連続高電圧負荷実験を行なっ
た。
この結果、約500時間経過後でもガラス容器の内面に
は放電によるクラックは認められなかった。
高電圧負荷実験終了後のガラス容器の画像表示部分の一
部を切抜き、減圧された真空容器中に設置し、加速電圧
10kV、電子電流0.341J A/mm”の電子ビ
ームを20時間照射し、電子線による着色テストを行っ
た。アルミニウム膜を除去してテスト前後の波長400
nmにおけるガラスの透過率を第2表に示した。また別
に成型した5鶴厚のガラス板を前記した条件でイオン交
換処理を行った。
ガラス表面に発生した圧縮歪の大きさを東芝製表面応力
測定装置により測定した結果を第3表に示す。
実施例2 第1表の実施例2に示す目標組成のガラスを得るのに必
要な調合割合の原料バッチをつ(す、実施例1と全く同
じようにして製作したガラス容器について、同様の高電
圧負荷実験を行ったところ、約500時間を経過しても
ガラス容器の内面には放電によるクランクなどの異常は
認められなかった。実施例1と同じようにして得た、電
子線による着色テスト結果と、化学強化処理により得ら
れる機械的強度を圧縮応力値で表わした結果とを、それ
ぞれ第2表、第3表に示す。
実施例3 第1表の実施例3に示す目標組成のガラスを得るのに必
要な調合割合のガラスパンチをつくり、実施例1と全く
同じようにして製作したガラス容器について、同様の高
電圧負荷実験を行ったところ、約500時間を経過して
もガラス容器内面には放電によるクランクなどの異常は
認められなかった。実施例1と同じようにして得た電子
線による着色テスト結果と、化学強化処理により得られ
る機械的強度を圧縮応力値で表した結果とを、それぞれ
第2表、第3表に示す。
比較例1 市販のソーダライムシリカ組成のフロートガラスを用い
て、実施例1と同じようにして製作したガラス容器につ
いて、同様の高電圧負荷実験を行ったところ約20時間
で電極端子部分のガラスフリフトおよびガラス容器の内
面にクランクを伴う異常が認められた。実施例1と同じ
ようにして得た、電子線による着色テスト結果と、化学
強化処理により得られる機械的強度を圧縮応力値で表わ
した結果とを、それぞれ第2表、第3表に示す。サンプ
ルは、著るしく耐電子線着色性が劣っていた。
第1表 (重量%) 第 表 〔% t 400nm) 第 表 (Kgf/mmz) 〔発明の効果〕 本発明のガラス容器を陰極線管デイスプレィのフロント
パネルとして用いれば、印加される高電圧により、ガラ
スフリフトおよびガラス容器内面で絶縁破壊が起らない
ようにすることができ、安定した画像を形成することが
できる。また本発明のガラス容器は、化学強化処理によ
り機械的強度が大きくなっているので、ガラスの肉厚を
薄くすることができ、陰極線管を軽量化することができ
るとともに、耐電子線着色性があるので画像の輝度劣化
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のガラス容器の一実施例の概略路面図で
あり、第2図は本発明のガラス容器の陰極線管としての
一使用例を示す概略図である。 1・・・ガラス容器、2・・・リアパネル、3・・・陽
極端子、4・・・ガラスフリット、5・・・電極端子、
6・・・空間、7・・・蛍光体、8・・・金属薄膜、9
・・・電子銃ユニット

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電子線を照射して画像を表示する陰極線管用のガラス容
    器において、ガラス組成が重量%で表わして、 SiO_255〜73%、ZnO0〜3%、Na_2O
    9〜15%、SrO0〜7%、K_2O2.5〜5%、
    ZrO_20〜7%、Al_2O_30〜3%、MgO
    0〜4%、Li_2O0〜2%、CaO0〜9%、Ba
    O+ZnO+SrO0〜11%、BaO0〜9%、Ca
    O+MgO0.5〜12%であり、かつ、K_2O/(
    Na_2O+K_2O)で表わされる重量分率が0.2
    〜0.33であって、ガラス容器の少なくとも電子線が
    照射される部分の表面層の組成を、Kイオンを含む溶融
    塩中で、ガラス中のNaイオンと溶融塩中のKイオンを
    交換することにより、Na/(Na+K)で表わされる
    原子分率で0.4〜0.65としたガラス容器
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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