JPS59227742A - コントラスト強調crtフイルタ−用およびcrt表面板用ガラス - Google Patents

コントラスト強調crtフイルタ−用およびcrt表面板用ガラス

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JPS59227742A
JPS59227742A JP10974584A JP10974584A JPS59227742A JP S59227742 A JPS59227742 A JP S59227742A JP 10974584 A JP10974584 A JP 10974584A JP 10974584 A JP10974584 A JP 10974584A JP S59227742 A JPS59227742 A JP S59227742A
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    • 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
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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】 [発明の背景] 技術分野 本発明はコントラスト強調フィルター類およびフィルタ
ーガラス類の製造に有用な新規なガラス組成物に関する
ものである。
先行技術 ]ントラスト強調フィルター類は約546nmの信号視
度[S ignal visibility]を改良す
るためにホスファ−P−43CRT(リン光体P−43
陰極線管)  [Phosphor P−43CRT]
と共に広範に使用されている。このようなバンドパス 
フィルター〈クリスヂャンセン フィルター〉類が、せ
まいバンド幅と約5〜30%の546nmでの透過ピー
クを有することは、最終用途またはユーザーの選択上好
ましいことである。このピーク波長は、はぼP−43の
主発光にある。
これらの要求に合致した種々のガラスが提唱されており
、例えば米国特許第4.288,250弓のガラスまた
はウニイル[Weyl ]の「カラード グラスイズ[
Co1ored  Glasses] J /+l−■
ティ オブ グラス°テクノロジー、シェフイールド、
1978、特に77.78および221〜229頁[5
ociety of Glass  l”ec’hno
logy 。
5heffield、 1978. especial
ly pp 78.79and 221〜229]なe
があり、これらのすべての論説は本明m書中に参照する
ことにより具体化される。しかしながら、先行技術に係
るガラス類は種々の欠点を有していた。
[発明の目的コ 従って本発明は、狭いバンド幅での約546 nmを中
心とする透過ピークを有する、改良されたコントラスト
強調フィルターおよび表面板ガラスを提供することを目
的とする。本発明のさらに別の目的と利点は、本明細書
の一層の研究において、当業者にとって明らかであろう
[発明の構成] これらの諸口的は、以下の組成を有するガラスを提供す
ることにより達成される。
成分範囲    好適範囲 Si 02  60〜70    62〜65B203
   1〜3   1.3〜1.7A℃203  0〜
1   0.3〜0.71i20   1〜3    
 1〜3Na20  3〜10   4.8〜6.7に
20    5〜10    6〜7Bao    3
〜7     5〜6Sr 0    3〜10   
   =1〜9.5PbQ     ○〜3     
2〜3CeO2o〜3        。
CaOo〜1o       O Cr 2030.1〜3    0.7〜3Nd203
 0〜1o     o〜6Cu0 0.1〜1   
0.1〜1 本発明のガラスはまた、周知の清澄剤を周知■で任意に
含み得、例えばこれは、以下に示すようなものである。
成分範囲   好適範囲 F2     0−0.’4  0.2〜0.4A32
03 0〜0.4  0.1〜0.38b2030〜0
.4  0.2〜0.4CIA2   0〜0.3  
     ONa 25o40〜0.4      0
[発明の詳細な説明] 代表的に、本発明のガラスは以下の特性を有するもので
ある。
値      域 屈折率(np  )   1.530〜1.552ピー
ク位置(nm)  540〜550ピークにおける 透過率      5〜30(厚みに依存)(T〉 (
%〉 T/2のバンド幅 20〜50 (nm) 熱膨張係数20’   (90〜105)、xlo−7
〜300℃(℃−1) ガラス転移点   450〜500 T(+  (℃) 軟化温度(’C)   630〜700作業温度(℃)
   910〜1000本発明のガラスの組成の60〜
70重市%である主成分は、5i02(シリカ)である
。これは、他の成分により変更される、基本ガラス構造
を!コえる。SiO2が70%を超えると、粘度が増加
するため、作業的困難性をもたらづ。シリカが過少であ
ることは、ガラスの化学耐久性を変哀させ、そして他の
成分による他の有害な効果を有する可能性へとつながる
アルカリ金属酸化物(Li 20. Na 20゜K2
O)は、本発明のガラスの組成の9〜23重量%を構成
する。これらの酸化物は、溶融温度を適当な範囲へと低
下させる。過剰なアルカリ金属酸化物は、化学耐久性、
コールドガラスからの部品の有効的な、トラブルのない
製造に重要な特性を変衰させる。過少なアルカリ金属酸
化物は、溶融温度および成形温度を不都合に高くする。
アルカリ土類金属酸化物(BaO,SrO。
Cab)は、本発明のガラスの組成の6〜27重量%を
構成する。これらのアルカリ土類金属酸化物は、化学腐
食に対する増加した抵抗、X線蔗蔽および高屈折率等の
ようないくつかの利点を与える。アルカリ土類金属酸化
物の過剰な旦は、ガラスの透明度を損なう結晶化を引き
起す。
F2 、CI、2.△5203.5b203およびNa
2SO4成分は、本発明のガラス組成中にわずか少量(
0〜2,5重量%)しか存在しないが、本質的な作用で
ある融解ガラスからの泡の除去を達成する。これらは、
実用とされるのに十分脱泡されたガラスを生じるように
適当な呈および適当な組合せで存在する必要がある。こ
のことは当業者に全く周知の事実である。
その他の成分(8203、Al2O3およびρbo)は
、本発明のガラスの組成中に1〜7重量%で存在し、成
形のための改良された粘度、結晶化に対する増加された
抵抗および増加された屈折率などのような他の有用な特
性を与える。この限定範囲からの逸脱、1ないしそれ以
」−のガラスのこれらの特性を低下させる。   一本
発明のガラスの組成の0.2〜1/1重量%を構成する
着色剤(Cr 203 、 Nd 203 JyよびC
u0)は、コントラストを高める特性をりえる。
これらの着色剤が過少であると、本発明のガラスは陰極
線管(CRT)のコン1〜ラストを高め(qない。一方
これらの着色剤が過剰に存在すると、ガラスはCRTの
スクリーン上の情報の容易な読解ができないぽどダーク
[darklなものとなる。それぞれの着色剤の旧は、
幾分かはガラスの厚みによって、そして幾分かは、ユー
ザーの特別の要求おにび選択により決定される。これら
は、恐らくは何回かの予備実験を伴なうであろう十分に
周知な研究により容易に達成され得るものである。
着色剤の効果を示す透過スペクトルの代表的な例が第1
図に示される。Cr203 2.82重%量およびCu
O0,6,0重量%を含有し、またNd2O3は含有ぜ
ず、その他は本明細書中に定義されるS−8005の組
成に実質的に一致ずるガラスでの2.80m1n厚フイ
ルターは、550rimで11,5%の透過最大を44
%mの半幅と共に有している。544. nmでせまい
発光幅を有するP−43リン光体の光は、このフィルタ
ーにJ:っで透過される。54 /J、 nmより離れ
た周辺光、例えば450 Jニア、:は650%mは、
このフィルターによってほとんど完全に吸収される。透
過最大に近接した波長の周辺光、例えば525 nmは
また、拡散的に反射されるCRTフィルターへ周辺空間
から入る1度目、そして拡散反射光がフィルターを通過
し観察考へ向かう2度目と2回フィルターを通過するた
めにほとんど減衰される。分散光の輝度は、透過バンド
をさらに狭くすることによりさらに減少され得る。さら
に狭い透過バンドは本発明のガラスの組成中にNd2O
3を添加することで達成される。例えば、Cr2031
.7’2重量%およびCtlOo、54重量%の他にN
d20z  4゜95fli量%を含有づるガラスS−
8008は3゜5mm厚において、544%mで12%
の最大を持ちそして33%mの半幅を持つ透過バンドを
有する。
9g1図はNd2O3の存在が透過バンドをいかにせば
めるかを示している。
本発明のガラスは、はぼP−43の主発光である5 4
6 nmの付近に中心を持つ透過ピークを右づる。さら
にまた本発明の表面板ガラスは同様あるいは全く同一の
スペクトル透過特性を有しており、G−12ファンネル
 ガラス[G−12funnel  glass ] 
 (G−12漏斗状 ガラス)として一般に知られてい
るガラスに融希し15するものである。代表的なG−1
2ファンネル ガラスは、コーニング グラス ワーク
ス[co+・n1HG 1ass  Works]製ガ
ラス0120およびウエルヘイム[Wertheimコ
製ガラスG Wl 2を含む。
本発明によるすべてのガラスは、良好なX線吸収特性、
例えばショット オプチカル S−8003[5cot
t  0ptical  S −800’3 ]などの
ような公知の透明なCRT表面板ガラスの有するX線吸
収特性と比較できるものを有する。
フィルターの特性と表面板の特性との根本的相違は後者
がCRTを作製するためにG−127アンネル ガラス
に融着され得ることである。充分な融着は、熱膨張係数
をフィルターに関する約100×1o゛7℃−1の′値
から表面板に関する約91×10−7℃−1の値へと減
少させることを要求する。この減少は主に、1〜3重量
%はどSiO2含吊を増加することと、アルカリ金属酸
化物含量、特にli○2含量を1〜2重量%はど減少さ
せることで達成される。他の有用な特性を保持するため
に必要とされるいくつかの他の成分における最小限の変
更も、十分周知であるようにもちろんまた行なわれる。
それぞれの成分の量の範囲を定義する終点の値は、より
狭い範囲を作り出すように定義された範囲内で変更され
得る。すなわち上記のように定義されたそれぞれの成分
範囲は、本発明の態様であるところの多くのより狭い成
分範囲を含むものである。例えば5〜10重量%の範囲
かに20に対して限定されている。この範囲は、5.1
〜10重邑%重量、0〜9.9重量%、5.1〜9.9
重量%、5.2〜10重量%等のより狭い範囲、ずなわ
ち一方または両方の終点値が0.1重量%の単または複
数個により変更されるより狭い包含された範囲を含むも
のである。それゆえ、一般的範囲5〜10ffili%
は、例えばに20に対づる6〜7重量%のような上記の
好適範囲あるいは6゜3〜6.5重邑%のようなより狭
い範囲と同様に、5.5〜1’O1’0.5.0〜9.
5重量%、5゜5〜9.5重量%等のより狭い範囲もま
た包含するものである。6.3〜6.5重量%の範囲は
、通常の工業的製造において保持され得る最小の実施範
囲である。他の成分の成分範囲も同様に、相応するより
狭い範囲を限定する。
本発明のガラスは、この種のガラスの調製に用いられる
十分周知な技術を用いて調製され得る。
例えば、本発明のガラスに要求される酸化物に相当する
通常の原料、例えば、酸化物自体、炭酸塩、硝酸塩、水
酸化物等は、最終ガラス中に望まれる量に相当する量で
融成物中へ配合される。代表的溶融温度は1200’〜
14. O0℃である。周知のるつぼまたはタンク、例
えばセラミックまたはプラチナ容器が使用され得る。均
質の融成物はさらに、例えば再精、詩形、鋳込み漸次冷
却などのように周知のごとく処即される。
さらに苦心することなく、当業者は、前記記載を用いる
ことで本発明をその最大限拡張されたものまでに利用し
得ると考えられる。以下の好ましい特定の実施態様は、
本発明の単なる実施例として解釈されるべきであり、本
発明を何ら限定するものではない。以下の実施例におい
て、すべての温度は、非矯正の摂氏を示し、また、特別
に示さない限りすべての部およびパーセントは重量によ
った。
実施例 以下はS−8005として呼称されるガラスの調製を述
べるものである。相当する製法が以後の表に要約される
他のガラス組成物の調製にも使用された。
5L−8005の調製 以下のバッチ原料が計量されそして完全に混合された。
バッチ原料       母 (k(1)スーパーシル
     160.37 [5uperS i l ] B(OH)3      6.64 Affi (01−1>3      1.9/Iケイ
フツ化ソーダ     1. ?ILi 2 CO31
5,52 Na 2 CO319,55 N82 NO33,42 に2 CO323,91 Sr  (NO3)2    47.13Ba  (C
O3)      17.41鉛  丹       
          6.38重クロム酸ナトリウム 
 14.21 粗銅酸化物        1.55 AS203    ’      0.50Sb203
       0.75 混合物は容器中に入れられ、溶融設備へと移される。こ
の場合、溶融設備は、内部が一部は標準的な市販のアル
ミナ−ジルコニア−シリカ電鋳レンガおよび一部は白金
でライニングされている連続操作ガラスタンクである。
混合バッチは最終部品としては不適当であgが再融には
適当であるガラスのカレントの適切な邑(代表的に0〜
50%)と共にわずかな時間炉中におかれる。バッチと
カレットは、1200〜1400℃の温度でタンク中に
おいて融解ガラスの頂部に位置される。この原料はタン
ク中で溶融し、他のガラスの混合される。融解ガラスの
流れはタンクの底部付近から回収される。この流れは、
この流れがガスを除去するために1400〜1500℃
に過熱され、均質性を増加させるために撹拌され、そし
て所望の形状を製造する成形機へと供与されるものであ
る白金でライニングした系を通って流れる。得られる熱
く、硬いガラスは次に、ひずみを裁断および研摩に適し
た値域まで低減させるために、長い炉および鋳型中で徐
冷される。
この製法に関する詳述は説明のためのみのものであり、
本発明の範囲を何ら限定するものではない。当業者にと
って、調製法は広く範囲に変更され得、また満足すべき
ガラスが調製され得ることは明らかである。例えば、混
合される原お1の種類と量は、変更され得、溶融設備は
、全白金製の断続操作ポット、ディ ボット[day 
pot ]あるいは多くの他の設備であり得、また設備
にお(プる温度はかなりの範囲で変更され得る。このよ
うなすべての態様において、好ましいガラスが当業者に
より調製され得る。
本発明のガラスの例示 1、フィルターS−8005およびS−8008St 
02  62.30   63.05B203  1.
45    1.50Af1203 0.50    
0.501i20   2.45    2.45Na
20  6.20    6.30に20    6.
35    6.408aO5,155,20 SrO8,95115 PbO2,452,45 F2  、       0. 30       0
. 30AS2 03    0. 20      
0. 20Sb2 03    0.30      
0.30Cr 203   2.82      1.
 72Nd203                4
..95CLI  ○      0. 60    
  0. 54総  計    100. 02   
 100.01特  性     S−8005S−8
00ε屈折率(np  )1.547  1.546ピ
一ク位置    54.6    546(nm) ピークでの   11.5   11.5透過率T(%
) T/2のバンド  <45     <35幅〈nl1
1) 通常厚(nv)    2.5    3.5熱膨張係
数    101    .10020″〜300℃ (℃−1> ガラス転移点   463    464To  (’
C) 軟化温度(℃)   6/14    645作業温度
(’C)   926    9322、表面板S−8
006およびS−8006W3i02  64.80 
  64.10B203   1.50    1./
l5AJ2203  0.50    0.50しi2
0   1.20    1.2ONa20   5.
95    5.95に20    6.45    
6.7!l0BaO5,255,40 SrO9,155,50 PbO2,802,75 F2     0.30    0.30△3203 
 0.20    0.20Sb203  0.30 
   0.3’0Cr 20a     1.34  
    0.91Nd  203          
     4.90CuO0,270,20 Ce ○2      −           −総
  計    ioo、o 1    ioo、o。
特  性       S−8006S−8006W屈
折率no    1.536   1.539ピ一ク位
置    546     54.6(11m) ピークでの   12.5      15透過率T(
%) T / 2のバンド  < 4.5      < 3
5幅(nm) 通常厚(mm)    5.3     7.0熱膨張
係数     91     9220〜300℃ (℃−1> ガラス転移点(’C)485    478軟化温度(
℃)   677    680作業渇度(℃)   
95/I     982両方のガラスともG −1−
2ファンネル ガラスに融着可能である。
上記の実施例は、前)ホの一般的あるいは特定の反応物
を置換するおよび/または上記の実施例に用いられた本
発明の条件を操作づることにより、同様な成功性をもっ
てくり返すことができる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明は、3iQ2 60〜70 f
fi ffi %、B2O31〜3mff1%、Ag2
O30〜1重ffi%、Li2o 1〜3重邑重量Na
  2  0    3 〜1 0mm%  、  K
2O5〜 10ffi伍%、Bao 3〜7重量%、S
rO3〜10重量%、PbO0〜3重量%、CaO20
〜3fflffi%、CaOO〜10重徂%、Cr2C
L+0.1〜3重■%、Nd2O3’O〜10市(71
%およびCu0O11〜1重量%より本質的になる組成
を有するガラスであるから、狭いバンド幅で546nm
付近を中心とする透過ピークを有しており、P−43,
I”−44およびその他の546nm付近にピーク波長
を有するリン光体を用いる陰極線管(OR7r)信号の
コントラストを高めるためにあるいはグリーン発光ダイ
オードのもののために使われるフィルターガラスおよび
表面板ガラスとして好適なガラスである。さらに本発明
のガラスは、作業性、化学耐久性、透明性、X線吸収性
等のその他の特性も極めて優れており、良好なフィルタ
ーガラスおよび表面板ガラスを提供し得るものである。
以上の如き本発明の詳述により、当業者は本発明の木質
的特徴を容易に突きとめることができ、そして本発明の
精神および範囲から逸脱することなく、種々の使用およ
び条件に適合されるために、種々の変更および置換をな
し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係るガラス組成物の透過スペ
クトルを示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)SiO260〜70重ffi%、82031〜3
    TINii%、AI、2030〜1重量%、Li2O1
    〜3重量%、Na2O3〜10重量%、K205〜10
    重量%、Bao 3〜7重石%、SrO3〜10重量%
    、PbO0〜3重量%、CeO2C)−3重量%、Ca
    0O〜10重量%、Cr 203 0.1〜3重量%、
    Nd2O30〜10重量%およびCuO0゜1〜1重量
    %より本質的になる組成を有するガラス。 (2)Si02 62〜65ffi量%、82 031
    .3〜1.7重量%、AI、203  0.3〜0.7
    重量%、Li2O1〜3重母重石Na2O4,8〜6.
    71を邑%、K206〜7重借%、Ba o  5〜6
    重量%、Sr0  4〜9.5重母%1PI)0  2
    〜3fflffi%、Cr2 03 0゜7〜3重量%
    、Nd2O30〜6重欝%およびCuO0,1〜1重量
    %より本質的になる組成を有する特許請求の範囲第1項
    の記載のガラス。 (3)F2 0〜0.4重量%、A32030〜0.4
    wfi%、Sb 203 0〜0.4ffiffi%、
    Cj!2 、O〜0.3およびNa25Oi  O〜0
    .4重量%をさらに含んでいる特許請求の範囲第1項に
    記載のガラス。 (4)F2 0〜0.4重量%、A32030〜0 、
    4 fnfft %、81) 203 0−0.4ff
    lffi%、ClA20〜0.3重量%およびNa2S
    O40−0,’Lffl量%をさらに含んでいる特許請
    求の範囲第2項の記載のガラス。 (5)F2 0..2〜0.4重石%、A32030.
    1〜0.3重量%および5b2030.2〜0.4重量
    %をさらに含んでいる特許請求の範囲第1項に記載のガ
    ラス。 (6)F2 0.2〜0.4重伍%、A32030.1
    〜0.3重量%および3b20a0.2〜0.4重量%
    をさらに含んでいる特許請求の範囲第2項に記載のガラ
    ス。 (7)以下の特性を有する特許請求の範囲第1項に記載
    のガラス。 値      域 屈折率(J>  )   1.530〜1.552ピ一
    ク位置(nm)  54.0〜550ピークでの透過率
     5〜30〈厚みに依存)(T)(%〉 T/2のバンド幅 20〜50 (nm) 熱膨張係数20’   (90〜105>X10−7〜
    300’C(’C−1) ガラス転移点   450〜500 T(1(’C) 軟化温度(℃)   630〜700 作業温度(’C)   910〜1000(8)以下の
    特性を有する特許請求の範囲第2項に記載のガラス。 値      域 屈折率(no>   1.530〜1..552ビ一ク
    位置(nm)  54.0〜550ピークでの透過率 
    5〜30(厚みに依存)(T) (%) T/2のバンド幅 20〜50 (nm) 軟化温度(℃)   630〜700 作jJ渇麿(’C)   910〜1000(9>CR
    T表面板の製造に有用な、ガラスの熱膨張係数が約91
    ×10−7℃−1である特許請求の範囲第1項に記載の
    ガラス。 (10)フィルターの製造に有用な、ガラスの熱膨張係
    数が約100X10−7℃−1である特許請求の範囲第
    1項に記載のガラス。 (11) St 02約62.30重量%、B203約
    1.45重量%、Al120s約0,50重市%、Li
    2O約2.45重量%、Na2O約6.20重量%、K
    20約6.35重量%、BaO約5゜15重重量、Sr
    o約8.95重量%、PbO約2.45mff1%、F
    2約0.30重ffi%、AS203約0.20重量%
    、5b203約0゜30重邑%、Cr2O3約2,82
    重示%およびCuO約0.60重量%である成分量で本
    質的に構成されるフィルターとして有用な特許請求の範
    囲第1項に記載のガラス。 <12) Si 02約63.05重分%、B203約
    1.50重量%、Al2O3約0.50重量%、1−i
    2(L+約2.45重量%、Na2O約6.30重量%
    、K20約6.40重量%、BaO約5゜2oau%、
    SrO約4.1!5重i%、PbO約2.45重間%、
    F2約0.30重量%、AS2o3約0.20重量%、
    5b203約0.30重量%、Cr2O3約1.72重
    量%、Nd2O+約4.95重邑%およびCuO約0.
    54重邑%である成分量で本質的に構成されるフィルタ
    ーとして有用な特許請求の範囲第1項に記載のガラス。 (13) Si 02約64.80重徂%、8203約
    1.50重邑%、AZ203約0.50重邑%、しi2
    Q約1.20ffiffi%、Na2O約5.9512
    ffi%、K20約6./1.5tEZm%、BaO約
    5.25重酪%、sro約9.15重石%、PbO約2
    .80重量%、F2約0.30重量%、AS203約0
    .2■1%、5b2(1+約0゜30f4ffi%、C
    r2O3約1.34重狙%、およびCuO約0.27f
    !ffi%である成分量で本質的に構成される表面板と
    して有用な特許請求の範囲第1項に記載のガラス。 (14) Si 02約64.10重量%、B2O3約
    1.45重醋%、A120a約0.50重量%、1−i
    20約1.20重量%、Na2O約5.95重重量、K
    20約6.40重量%、BaO約5゜40重量%、Sr
    O約5.50重量%、PbO約2.75重量%1、F2
    約0.30重量%、△5203約0.2−0重量%、5
    1)203約0.30重量%、Cr2O3約0.91重
    量%、Nd2O3約4.90重fit%オ、J:ヒcu
     O約0.201ffi%である成分量で本質的に構成
    される表面板どして有用な特許請求の範囲第1項に記載
    のガラス。 (15)コントラスト強調フィルターがSiO260〜
    70.f4111 %、82 03  1〜3ffif
    fi%、Al103 0〜1重量%、 Li  20 
     1〜3重間%、Na2 0 3〜10重量%、K20
     5〜10mff1%、BaO3〜7ffiffi%、
    Sr 03〜10重量%、Pb OO〜3重伍重量Ce
      020〜3重量%、Ca OO〜10重伍%重量r
    ’2030.1〜3重旦%、Nd  203 0〜10
    ′EXω%およびCUOo、1〜1ffiffi%より
    本質的になる組成を有するガラスで構成されているコン
    トラスト強調フィルターにおける改良法。 (16)CRT8Ij板がSi 02 60〜70fi
    量%、B2O21〜3重量%、A112030〜1重量
    %、Li2O1〜3重量%、Na2゜3〜10重量%、
    K2O5〜10inffi%、BaO3〜7m1%、S
    r03〜10重口%、PbOO〜3fftffi%、C
    eO20〜3fflffi%、CaOO〜10ffi1
    %、C’r 20s  0.1〜3重量%、Nd2O3
    0〜10重量%およびCuO0,1〜1重量%より本質
    的になる組成を有するガラスで構成されているCRT表
    面板の改良法。
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