DE3135910C2

DE3135910C2 - Glas für eine Farbkathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE3135910C2
Application number: DE3135910A
Authority: DE
Inventors: Nobutaka Otsu Shiga Daiku
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1981-09-10
Publication date: 1986-08-21
Also published as: US4390637A; DE3135910A1

Abstract

Glas für den Schirm einer Farbkathodenstrahlröhre mit hoher Röntgenstrahl-Absorption und ausgezeichneter Widerstandsfestigkeit gegenüber Bräunung durch Elektronen- und/oder Röntgenstrahlen. Durch einen Zusatz von 0,1-5,0 Gew.-% Nd ↓2O ↓3 erhält das Glas eine wesentlich höherer relative Lichtdurchlässigkeit im grünen und roten Bereich des sichtbaren Spektrums und eine größere selektive Lichtabsorption im gelben Bereich des Spektrums. Durch einen weiteren Zusatz von 0,0005-0,05 Gew.-% Cr ↓2O ↓3 und 0-2 Gew.-% Pr ↓6O ↓1 ↓1 wird der Farbtonwert des Glases dem des von dreifarbigem Phosphor P22 emittierten Lichts weitgehend angeglichen und der Dichroismus des Glases für unterschiedliches Umgebungslicht unterdrückt. Bestandteile des Glases sind wie folgt: 50-75% SiO ↓2, 0-5% Al ↓2O ↓3, 0-4% CaO, 0-3% MgO, 0-13% SrO, 0-16% BaO, 0-3% PbO, 0-3% ZnO, 0-4% ZrO ↓2, wobei die Summe von SrO + BaO + PbO + ZnO + ZrO ↓2 gleich 5-25% ist, ferner 0-4% LiO ↓2, 3-15% Na ↓2O, 2-15% K ↓2O, wobei die Summe von Na ↓2O + K ↓2O gleich 5-20% ist, ferner 0-2% TiO ↓2, 0-3% CeO ↓2, 0,1-5% Nd ↓2O ↓3, 0,0005-0,05% Cr ↓2O ↓3 und 0-2% Pr ↓6O ↓1 ↓1.

Description

Die Erfindung betrifft ein mit Neodymoxid und gegebenenfalls Praseodymoxid eingefärbtes Glas für eine Farbkathodenstrahlröhre, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer üblichen Farbkathodenstrahlröhre, beispielsweise einer Farbfernsehröhre, sind eine Vielzahl von Gruppen von jeweils drei (roten, grünen und blauen) Phosphormaterialien auf der Innenfläche des Glasschirmes vorgesehen; sie bilden hier einen Phosphorüberzug zur Emission von rotem, grünem bzw. blauem Licht. Werden die einzelnen Phosphormaterialien von Elektronenstrahlen getroffen, die von innerhalb der Glasrohre angeordneten Elektronenstrahlerzeugern ausgehen, so entsteht ein Farbbild, das durch den Glasschirm hindurch sichl-

Eine derartige Farbkathodenstrahlröhre muß ein klares Farbbild unter einer üblichen Beleuchtung, beispielsweise einer fluoreszierenden Lampe, oder auch unter Tageslicht-Beleuchtung erzeugen. Eine Farbkathodenstrahlröhre soll daher eine hohe Helligkeit und einen guten Kontrast aufweisen, jedoch eine Reflexion von äußerem Licht unterdrücken. Zu diesem Zweck ist es erwünscht, daß die Glasrohre einer Farbkathodenslrahlröhre eine hohe Transparenz aufweist für rotes Licht (Wellenlänge etwa zwischen 610—780 nm), für grünes Licht (etwa 500—570 nm) und blaues Licht (430—460 nm), die von den Phosphormaterialien emittiert werden; sie soll dagegen farbiges Licht anderer Wellenlängen voll absorbieren, beispielsweise gelbes Licht (nahe 580 nm) sowie Sonnenlicht bei Abenddämmerung, auf das das menschliche Auge besonders empfindlich ist, zumal es häufig mit Blenderscheinungen verbunden ist. Nur bei einer Unterdrückung des Lichtes dieser anderen Wellenlängen werden die rote, grüne und blaue Farbe einwandfrei reproduziert.

Um eine Kontrastverschlechterung durch Umgebungslicht zu verhindern, ist es bereits bekannt, dem Glas des Schirmes einer Farbkathodenstrahlröhre NiO und CoO beizufügen; die dadurch erreichte Färbung des Schirmglases verringert seine Lichtdurchlässigkeits-Charakteristik. Das gefärbte Glas besitzt die Farbart einer neutralen Farbe. Da es jedoch eine gleichförmige Durchlässigkeits-Charakteristik für das gesamte Licht des sichtbaren Spektrums aufweist, werden auch das vom Phosphormaterial ermittierte rote, blaue und grüne Licht absorbiert; die Helligkeit des erzeugten Bildes wird daher in nachteiliger Weise verringert.

Eine weitere bekannte Lösung zur Aufrechterhaltung eines hohen Kontrastes selbst bei Umgcbungslicht besteht darin, 3 bis 5 Gew.-% Neodymoxid (Nd₂O₃) einem Filterglas aus Natronkalk-Siliciumoxid-Glas zuzusetzen; dadurch erhält das Glas eine selektive Adsorption und Durchlässigkeit, so daß Licht im roten, grünen und blauen Bereich des Spektrums gut durchgelassen wird, während die Durchlässigkeit für Licht im gelben Bereich stark reduziert ist (vgl. GB-PS 11 54 500).

Aus der DE-PS 12 86 539 ist ferner ein Glas der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art bekannt, das mit Neodymoxid und gegebenenfalls Praseodymoxid (2 bis 8 Gew.-% Nd₂O₃) eingefärbt ist und für den Schirm einer Farbkathodenstrahlröhre verwendet wird.

Durch die US-PS 31 43 683 ist es weiterhin bekannt, dem Schirmglas aus Natronkalk-Siliciumoxid zur Erzielung der gewünschten Durchlässigkeitseigenschaften 0,05—0,4 Gew.-% Fe₂O₃, 0,3—1,2 Gew.-% Nd₂O₃, 0,01-0,05 Gew.-% NiO, 0,002-0,006 Gew.-% CoO und 0,002—0,02 Gew.-% Se beizufügen. Hierbei soll eine Farbkathodenstrahlröhre mit optischem Filter hergestellt werden, wobei dem SiO₂, Na₂O und K₂O enthaltenden Grundglas u.a. noch 0,3—1,2% Nd₂O₃ und — laut Tabelle 1 — gegebenenfalls noch 0,06—0,13% Pr₆Oi₂ zugegeben werden können, ohne daß hier jedoch ein X-Strahlen absorbierendes Element aus der Gruppe SrO, BaO, PbO₁ZnO und ZrO₂ enthalten ist.

Keines der Gläser, die in den drei vorstehend genannten Druckschriften beschrieben sind, besitzt eine Absorptionsfähigkeit für Röntgenstrahlen und eine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Bräunung durch

Elektronen- und/oder Röntgenstrahlen.

In der US-PS 40 65 697 ist weiterhin eine Kathodenstrahlröhre beschrieben, deren Frontplane aus einem Grundglas hergestellt sein kann, das Soda, Pottasche und Barium oder Soda, Pottasche, Blei und Barium sowie verschiedene Zusätze für eine verbesserte X-Strahlen absorption enthält

Andere bekannte Farbkathodenstrahlröhren weisen den Nachteil auf, daß Röntgenstrahlen aus der Röhre austreten und daß im Laufe einer längeren Benutzung eine Braunfärbung oder eine Entfärbung des Glasschirmes auftritt, da Elektronenstrahlung auf den Glasschirm der Röhre gelangen. Zur Lösung dieser Probleme wurde bereits die Verwendung von Glas vorgeschlagen (und praktisch untersucht), das wenigstens einen Zusatz aus SrO, BaO, PbO, ZnO, ZrO₂ oder WO3 enthält sowie eine hohe Absorptionsfähigkeit für Röntgenstrahlen und eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Bräunung durch Elektronen- und/oder Röntgenstrahlen besitzt; derartige Gläser sind beispielsweise in den US-Patentschriften 34 64 932, 36 63 246 und 37 23 354 beschrieben.

Wird dagegen für den Glasschirm einer Farbkathodenstrahlröhre ein Nd₂O₃ enthaltendes Glas gemäß GB-PS 11 54 500, DE-PS 12 86 539 und US-PS 31 43 683 verwendet, so werden der Kontrast und die Farbreinheit des von den drei Phosphormaterialien erzeugten Bildes wegen der selektiven Lichtabsorptionseigenschaften durch das Umgebungslicht nicht beeinträchtigt. Ein Glas mit Nd₂O₃ besitzt jedoch nicht die neutrale Farbe für das dreifarbige, leuchtende Phosphor P22; sein Farbartpunkt auf den A'- und y-Koordinaten von ICl (International Commission on Illumination) ist daher von dem des P22 etwas verschieden. Dies bedeutet, daß ein gewünschtes Farblicht korrekt erzeugt wird durch gesteuerte Emission der drei roten, grünen und blauen Phosphormaterialicn.

Das Nd₂O₃ enthaltende Glas weist ferner unterschiedliche Farben auf, wenn es mit unterschiedlichem neutralen Licht beleuchtet wird; es erscheint beispielsweise rötlich unter Sonnlicht, dagegen bläulicht unter dem Licht einer fluoreszierenden Lampe. Diese Eigenschaften des Glases (unter Sonnenlicht und anderer neutraler Beleuchtung unterschiedlich zu erscheinen) wird im folgenden als »Dichroismus« bezeichnet. Bei einer Farbfernsehröhre, deren Glasschirm Nd₂O₃ enthält, verändern sich daher die Farbe und der Kontrast des erzeugten Farbbildes, je nachdem, ob das Bild unter Sonnenlicht oder künstlichem Licht (fluoreszierender Lampe) betrachtet wird.

Selbst wenn daher etwa die Lehre gemäß GB-PS 11 54 500 auf ein beispielsweise in der US-PS 34 64 932 beschriebenes Glas (Widerstandsfähigkeit gegenüber Röntgenstrahl-Absorption und Bräunung) angewendet wird, so erhält man kein Glas, das neutrale Farbe ?ür P22-Leuchtkörper besitzt und das nicht den erwähnten Dichroismus (unter Sonnenlicht und künstlichem Licht) aufweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein zur Verwendung in Farbkathodenstrahlröhren geeignetes Glas der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu entwickeln, das bei ansonsten ebenfalls guten physikalischen, optischen und chemischen Eigenschaften Röntgenstrahlen absorbiert, sich nicht verfärbt und verbesserte, selektive Lichtabsorptions- und Lichtdurchlässigkeitseigenschaften besitzt; es soll dabei eine neutrale Farbe für dreifarbige P22-Leuchtkörper aufweisen und somit Licht im roten, grünen und blauen Bereich des Spektrums weitgehend durchlassen, die Durchlässigkeit für den gelben Bereich des Spektrums jedoch deutlich reduzieren. Schließlich soll der oben beschriebene Dichroismus weitgehend unterdrückt sein, und dieses Glas soll wirtschaftlich gefertigt werden können und für den Benutzer keine Gefahrenquelle darstellen.

Bei einem Glas der vorausgesetzten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die weiteren Zusätze gemäß Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sei im folgenden anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. In dieser Zeichnung zeigt

I'ig. 1 ein Diagramm, das die Helligkeits-Spektren der für Farbkathodenstrahlröhren erhältlichen roten, grünen und blauen Phosphormaterialien zeigt,

F i g. 2 ein Diagramm, das die Durchlässigkeitskurve des erfindungsgemäßen Glases (Beispiel 1) im Vergleich zu der eines bekannten Glases (enthaltend NlO und CoO) veranschaulicht,

Ii g. 3 ein Diagramm, das die Durchlässigkeitskurve des erfindungsgemäßen Glases entsprechend Beispiel 6 zeigt, F i g. 4 ein Farbart-Diagramm, das einen Farbart-Wert des Glases gemäß Beispiel 1 zeigt,

F i g. 5 ein Farbart-Diagramm, das einen Farbart-Wert des Glases gemäß Beispiel 6 zeigt,

Fi g. 6 ein Farbart-Diagramm, das die Änderung der Farbart-Werte des Glases gemäß Beispiel 1 und eines Glases ohne Cr₂O₃ in Abhängigkeit von ihrer Dicke veranschaulicht.

Die Erfindung zielt darauf ab, Nd₂O₃ und Cr₂O₃ einem Grundglas zuzusetzen, das eine hohe Röntgenstrahl-Absorption und eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber Verfärbung durch Röntgen- und/oder Elcklronen.vtrahlen aufweist. Durch diesen Zusatz sollen selektive Lichtabsorptions- und -Durchlässigkeits-Charakteristiken erreicht werden, wonach Licht im roten, grünen und blauen Bereich des Spektrums durchgelassen, Licht in den übrigen Bereichen des Spektrums dagegen absorbiert wird. Dadurch soll ferner ein gesteuerter Farbart-Wert erreicht werden, der eine neutrale Farbe für den dreifarbigen P22-Leuchtkörper ergibt; schließlich soll dadurch der Dichroismus für Sonnlicht und künstliches Licht (fluoreszierende Lampen) wesentlich unterdrückt werden. Praseodymoxyd (Pr₆On) kann zur Unterstützung der Wirkung von Cr₂O₃ beigegeben werden.

Die nachstehende Tabelle I zeigt die Bestandteile des erfindunesgemäßen Glases.

Tabelle 1

Grundglas Bestandteile

Mengen (Gew.-%)

bevorzugte

Mengen

(Gew.-%)

50-75 0-5 0-4 0-3 0-13 0-16 0-3 0-3 0-4

5-25

55-70 0,5-4 0-3 0-2

10-23

0-4	j 5-20	0-2,5
3-15 2-15		1 10-19
0-2		0-1
0-3		0,1-1
0,1-5,0		0,3-5
0,0005-0,05		0,0006-0,03
0-2	0-1,5

SiO, AI₂O₃ CaO MgO SrO BaO PbO ZnO ZrO₂ Li,O Na₂O K₂O TiO₂ CeO₂

Nd₂O₃ Cr₂O₃ Pr₆O₁₁

Außer den in Tabelle 1 aufgeführten Bestandteilen können als Veredelungsstoffe, die üblicherweise im Grundglas enthalten sind, noch bis zu 0,5 Gew.-% Sb₂O₃, bis zu 0,5 Gew.-% As₂O₃ und bis zu 1 Gew.-% F₂ zugegeben werden. Um die Helligkeit des Glases zu beeinflussen, können ferner außerdem bis zu 0,05 Gew.-% NiO, bis zu 0,05 Gew.-% CoO und bis zu 1 Gew.-% Fe₂O₃ zugesetzt werden.

Im folgenden sollen die Gründe erläutert werden, aus denen die Zusammensetzung des Grundglases so gewählt wird, wie in Tabelle 1 angegeben.

SiO₂ ist das hauptsächliche glasbildende Oxyd; ist der Gehalt an SiO₂ größer als 75 Gew.-%, so ergibt sich eine schlechte Löslichkeit und Verarbeitbarkeit; ist der Gehalt kleiner als 50%, so ergibt sich ein zu großer thermischer Ausdehnungskoeffizient und eine Verschlechterung der chemischen Haltbarkeit. Vorzugsweise liegt der SiO₂-Gehalt zwischen 55 und 70 Gew.-%.

AI2O3 verbessert die chemische Haltbarkeit des Glases; übersteigt jedoch sein Anteil 5%, so ist das Glas kaum löslich, und das Verschwinden von Blasen im Glas wird verzögert. Vorzugsweise liegt der Gehalt an AI₂O₃ zwischen 0,5 und 4 Gew.-%.

CaO und MgO verbessern ebenfalls die chemische Haltbarkeit des Glases; überschreitet jedoch der Gehalt an CaO 4 Gew.-% oder der Gehalt an MgO 3 Gew.-%, so besteht die Gefahr einer Entglasung des Glases. Vorzugsweise sollte der Gehalt an CaO unter 3% und der Gehalt an MgO unter 2% liegen.

Der Gesamtgehalt von SrO, BaO₁ PbO, ZnO und ZrO₂ liegt zwischen 5 und 25%, vorzugsweise zwischen 10 und 23%, um dem Glas eine hohe Röntgenstrahl-Absorption zu geben. Oberschreitet jedoch SrO 13%, BaO 16%, ZnO 3% oder ZrO₂ 4%, so schmilzt das Glas schlecht. Obersteigt der Gehalt an PbO den Wert von 3%, so besteht die Gefahr, daß sich das Glas unter Elektronenbestrahlung braun färbt.

Li₂O verbessert die Löslichkeit des Glases. Übersteigt jedoch der Gehalt an Li₂O den Wert von 4 Gew.-%, so ergibt sich ein zu großer thermischer Ausdehnungskoeffizient, und der Verformungspunkt (Belastungsgrenze) wird zu stark herabgesetzt Na₂O₃ + K₂O sind insgesamt in einem Gehalt von 5 bis 20% vorhanden, vorzugsweise 10 bis 19%; hierdurch werden die Schmelzeigenschaften des Glases verbessert und der thermische Ausdehnungskoeffizient des Glases eingestellt. Überschreitet jedoch der Anteil von Na₂O₃ den Wert von 15 Gew.-%, der von K₂O den Wert von 15Gew.-% oder die Summe von Na₂O₃+K₂O den Wert von 20%, so verschlechtern sich die chemische Haltbarkeit und die elektrische Isolierfestigkeit des Glases. Ist andererseits Na₂O₃ mit weniger als 3% enthalten, K₂O mit weniger als 2% oder die Summe von Na₂O₃-I-K₂O mit weniger als 5%, so schmilzt das Glas schlecht, es besteht ferner die Gefahr einer Entglasung, es stellt sich ferner ein zu hoher Verformungspunkt (Beanspruchungsgrenze) des Glases ein, und schließlich ist auch die Verarbeitbarkeit des 'Glase nicht befriedigend.

TiO₂ und CeO₂ werden zugesetzt, da sie eine Braunfärbung des Glases durch Röntgenstrahlen oder Elektronenstrahlen verhindern. Die zugesetzte Menge beträgt maximal 2%, vorzugsweise 1 % oder weniger für TiO₂ und 0 bis 3%, vorzugsweise 0,1 bis 1 % für CeO₂.

Im folgenden sollen dieZusätze von Nd₂O₃, Cr₂O₃ und Pr₆O_n zum Grundglas erläutert werden.

Nd₂O₃ ist wesentlich zur Erzielung der optischen Eigenschaften, wonach Licht aus dem roten Bereich des Spektrums (etwa 610 nm oder darüber) aus dem grünen Bereich (etwa 500—570 nm) und aus dem blauen Bereich (etwa 430—460 nm), das heißt das von den roten, grünen und blauen Phosphormaterialien emittierte Licht (vgl. Fi g. 1) selektiv durchgelassen wird, während Licht aus anderen Bereichen des Spektrums, insbesondere aus dem gelben Bereich (um 580 nm) absorbiert wird. Der Zusatz von Nd₂O₃ zum Grundglas verbessert daher die Farbreinheit und den Kontrast des Farbbildes, das durch die Erregung der drei Phosphormaterialien erzeugt wird und das durch den Glasschirm unter Sonnenlicht oder unter künstlicher Beleuchtung (insbesondere einer fluoreszierenden Lampe) betrachtet wird. Um die Wirkung von Nd₂O₃ sicherzustellen, muß der Gehalt an

Nd₂O₃ wenigstens 0,1 Gew.-%, insbesondere wenigstens 0,3Gew.-% sein. Überschreitet der Gehalt jedoch 5,0 Gew.-%, so tritt eine nachteilige Verfärbung des Glases in Richtung Purpurrot ein.

Cr2C>3 beeinflußt den Farbart-Wert des Röntgenstrahlen absorbierenden und gegenüber einer Braunfärbung widerstandsfesten Grundglases, enthaltend^:Nd2C>3, und ergibt eine neutrale Farbe für P22-Leuchtkörper, ohne daß hierdurch die selektiven Lichtabsorptions- und -Durchlässigkeits-Eigenschaften beeinträchtigt werden. Cr₂O3 dient auch dazu, eine Lichtdurchlässigkeit des Grundglases, enthaltend Nd₂Ch, für den roten und blauen Bereich des Spektrums zu verringern, dagegen die Durchlässigkeit für den grünen Bereich des Spektrums aufrechtzuerhalten. Infolgedessen wird der Dichroismus des Glases, enthaltend Nd₂O₃, für Sonnenlicht und Licht einer fluoreszierenden Lampe sowie die geringere Helligkeit des grünen Phosphors im Vergleich zum roten und blauen Phosphor kompensiert. Um die Wirkung des Zusatzes von CoCh zu gewährleisten, liegt der Gehalt von Cr₂G>3 zwischen 0,0005 und 0,05 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,0006 und 0,03 Gew,-%.

Ργ&Οιι verringert die Licht-Durchlässigkeit-Eigenschaften für den blauen Bereich des Spektrums, ohne die Licht-Durchlässigkeit-Eigenschaften für den roten und grünen Bereich des Spektrums wesentlich herabzusetzen. PreOi ι unterstützt daher die Wirkung des Zusatzes von Cr₂O₃, so daß das Glas, enthaltend Nd2C>3, noch genauer die neutrale Farbe für P22-Leuchtkörper erzeugt, wobei jedoch der Dichroismus noch besser unterdrückt ist. Wird ΡΓβΟπ zugesetzt, um diese Wirkung zu erzielen, so sollte der Zusatz 2% oder weniger sein, vorzugsweise 1,5% oder weniger.

Beispiele der Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Glases sind in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt. Außerdem sind in den unteren Zeilen derTabelle 2 jeweils angegeben die thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 30 und 380⁰C, die Verformungspur.kte (Beanspruchungsgrenzen), die Erweichungspunkte sowie die Koeffizienten der Röntgenstrahl-Absorption bei einer Wellenlänge von 0,06 nm.

Zur Herstellung der Glasproben (Beispiele) in Tabelle 2 werden jeweils Proben aus pulverförmigem Material mit den in derTabelle genannten Bestandteilen hergestellt. Die einzelnen Proben werden in einem Ofen bei 1200 bis 1250⁰C geschmolzen. Das geschmolzene Glas wird in eine Form eingebracht, die einen Glasschirm für eine Farbfernsehröhre erzeugt. Dieser Glasschirm wird dann verschiedenen Prüfungen unterworfen. Ein Teil der Versuchsdaten ist in Tabelle 2 angeführt.

Tabelle 2-(l)	No. 1	No. 2	No. 3	No. 4	No.5
	60.9	60.9	62.6	68.1	62.2
SiO₂	2.0	3.0	1.0	1.0	1.5
Al₂Oi	—	—	0.5	1.5	2.0
CaO	—	—	0.5	—	1.0
MgO	10.0	12.0	9.0	10.5	8.5
SrO	8.2	5.0	7.2	2.5	7.0
BaO	_	—	0.5	2.0
PbO	1.0	2.0	1.0	—	0.5
ZnO	1.2	—	1.0	—	1.5
ZrO₂	—	—	0.5	2.0	—
Li₂O	7.7	5.9	7.2	7.2	7.5
Na₂O	7.7	9.7	7.2	3.2	7.5
K₂O	η κ.	0.5	0.3	0.3	0.4
TiO₂	0.3	0.3	0.5	0.5	0.4
CeO₂	0.5	0.5	1.0	1.0	2.0
Nd₂O₃	0.0063	0.0024	0.0145	0.0104	0.0270
Cr₂O₃	—	—	_	—	_
PnA,	_	—		0.0029	—
NiO	—	0.0003	—	0.0007	—
CoO	—	0.20		0.20
Fc₂O₃	100.5	101.0'	98.5	94.0	100.0
Therm. Ausdehnungskoeffizient
(10 V⁰C)	477	483	472	440	495
Verformungspunkt (⁰C)	704	710	698	665	722
Erweichungspunkt (° C)	29.5	29.0	29.0	26.5	27.0
Koeffizient der Röntgenstrahl-
absorpt. (0,06 nm.cm-¹)

Tabelle 2-(2)

No. 6

No. 7

No. 8

No. 9

No.10

SiO₂ 61.0 61.1 65.4 60.7 66.6

Al₂O₃ 2.0 3.0 1.0 2.0 2.5

CaO - 1.0 2.0 - -

MgO - 0.5 1.0 - -

SrO 9.8 10.0 4.0 10.0 6.0

ίο BaO 7.7 5.0 6.0 8.2 3.0

' PbO - 0.5 1.5 - 1.0

ZnO 0.5 1.0 - 1.0 -

ZrO₂ 1.2 - 0.5 1.2 -

Li₂O - 0.5 1.0 - -

Na₂O 7.9 7.0 8.0 7.7 6.5

K₂O 7.8 7.0 4.0 7.7 7.5

TiO₂ 0.5 0.2 0.4 0.5 0.6

CeO₂ 0.3 0.5 0.4 0.3 0.3

. Nd₂O₃ 1.0 2.0 4.0 0.5 5.0

Cr₂O₃ 0.002 0.004 0.006 0.001 0.006

Pr₆O_n 0.3 0.6 0.8 0.2 1.0

NiO - - - 0.003 0.001

CoO - - - 0.0010 0.0004

Fe₂O₃ - 0.10 - - -

Therm. Ausdehnungskoeffizient 100.5 97.0 93.0 100.5 90.0 (10-V⁰C)

Verformungspunkt (⁰C) 478 480 475 478 483

Erweichungspunkt (⁰C) 705 705 705 706 711

Koeffizient der Röntgenstrahl- 29.5 28.0 26.0 29.7 25.0

absorpt. (0,06 um, cm -')

Bei Herstellung des erfindungsgemäßen Glases werden dieselben Bedingungen hinsichtlich Zeitdauer und Temperaturen für Schmelzen, Läutern, Formgebung, Glühen und Tempern benutzt, wie bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Schirmgläsern. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird daher das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Glases nicht im einzelnen erläutert.

Die Transmissionskurve und die Farbart des erfindungsgemäßen Glases, die in Tabelle 2 nicht angegeben sind, werden im folgenden anhand der F i g. 2 bis 6 für die Proben (Beispiele) Nr. 1 und 6 erläutert.

F i g. 2 zeigt eine Transmissionskurve a für die Probe Nr. 1 der Tabelle 2 (Glas mit einer Stärke von 10 mm). Wie sich aus Kurve a ergibt, wird der Spektralbereich des gelben Lichtes (um 580 nm) erheblich absorbiert. Man erkennt dies besonders im Vergleich mit der weitgehend flachen Kurve b, welche die Lichtdurchlässigkeit eines bekannten Glases zeigt, das NiO und CoO anstelle von Nd₂O₃ und Cr₂O₃ (gemäß Probe Nr. 1) enthält.

F i g. 3 zeigt die Transmissionskurve für die Probe Nr. 6 der Tabelle 2 (Stärke 10 mm). Auch diese Transmissionskurve ist mit der demgegenüber flachen Kurve b gemäß F i g. 2 zu vergleichen.

Die Gläser der Proben 1 und 6 besitzen daher selektive Absorptions- und Durchlässigkeitseigenschaften, wobei für Licht im roten, grünen und blauen Bereich des Spektrums eine hohe Durchlässigkeit gegeben ist, während die Durchlässigkeit für Licht des gelben Spektralbereiches beträchtlich verringert ist.

Bei einem Vergleich der Transmissionskurven der erfindungsgemäßen Gläser gemäß den F i g. 2 und 3 mit der Transmissionskurve in F i g. 2 der GB-PS 11 54 500 erkennt man, daß die Transmission des erfindungsgemäßen Glases für den roten und blauen Bereich des Spektrums geringer ist als beim Glas der GB-PS 11 54 500, das so Nd₂O₃ enthält, jedoch nicht Cr₂O₃ oder Pr₆On. Der Zusatz von Cr₂O₃ (mit oder ohne Pr₆On) zu einem Glas, das Nd₂O₃ enthält, dient daher zur Verringerung der Durchlässigkeit des Glases für den roten und blauen Bereich des Spektrums.

Das Glas, das Cr₂O₃ (mit oder ohne Pr₆On) als Zusatz zu Nd₂O₃ enthält, weist durch die Wirkung von Cr₂O₃ und Pr₆On eine neutrale Farbe für den P22-Leuchtkörper auf.

In Fig.4 ist im Punkt B ein Farbart-Wert für das Glas der Probe 1 (Tabelle 1) angegeben. Verschiedene Farbart-Punkte sind mittels x- und y-Koordinaten (nach ICl) aufgetragen; zur Gewinnung eines solchen Farbart-Wertes wird Glas mit einer Stärke von 11,43 mm mit weißem Licht beleuchtet, das von dem dreifarbigen P22-Leuchtkörper emittiert wird.

Der Farbart-Wert des Lichtes des P22-Leuchtkörpers beträgt x= 0,2870 und y= 0,3160 (entsprechend einem Punkt, der in Fi g. 4 mit P22 bezeichnet ist). Der Farbart-Wert des Glases gemäß Probe 1 entspricht dem Punkt B, das heißt jr=0,2853 und y=0,3151. Andererseits entspricht der Farbart-Wert eines Glases entsprechend Probe 1, ohne Cr₂O₃, dem Punkt A mit x=0,2852 und y=0,3032. Man erkennt somit aus Fig.4, daß der Farbart-Wert eines Glases mit Nd₂O₃ durch Zusatz von Cr₂O₃ beeinflußt und nahezu dem von P22 gleich gemacht werden kann; das Glas wird daher durch den Zusatz von Cr₂O₃ so beeinflußt, daß es für P22-Leuchtkörper eine neutrale Farbe aufweist.

In Fig.5 ist mittels x- und y-Koordinaten von B ein Farbart-Wert der Glasprobe Nr. 6 angegeben. Ein Farbart-Punkt A kennzeichnet ein Glas mit denselben Bestandteilen wie die Probe 6 (Tabelle 2) mit Ausnahme von Cr₂O₃ und Pr₆On. Man erkennt aus Fig.5, daß der Zusatz von Cr₂O₃ und Pr₆O_n die Differenz des

Farbart-Wertes des Glases, enthaltend NdiCb, gegenüber dem eines P22-Leuchtkörpers verringert. Ein Glas, das außer Nd2Ü3 auch O2O3 und PrsOn enthält, zeigt daher eine neutrale Farbe für den P22-Leuchtkörper.

In Fig. 6 ist durch die Linie a die Änderung des Farbart-Wertes der Glasprobe 1 (Tabelle 2) in Abhängigkeit von ihrere Stärke veranschaulicht; die Linie b zeigt diese Abhängigkeit für ein Glas ähnlich der Probe 1, jedoch öhneCr2Oj. Drei Punkte auf den Linien a und b kennzeichnen die Farbtonpunkte von Gläsern mit der jeweiligen Stärke, die an dem betreffenden Punkt in Fig.6 vermerkt ist. Ein Vergleich der Linien a und bzeigt, daß bei einem Zusatz von O2O3 zum Glas, enthalted Nd2Ü3, die Änderung des Farbtonwertes in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Stärke des Glases verringert wird.

Die Glasproben gemäß Tabelle 2 wurden unter Sonnenlicht sowie unter einer fluoreszierenden Lampe untersucht. Keines dieser Gläser zeigte eine Farbänderung bei Betrachtung unter Sonnenlicht gegenüber Betrachtung unter einer fluoreszierenden Lampe; sie zeigten vielmehr in beiden Fällen eine neutrale Farbe. Das erfindungsgemäße Glas weist somit nicht den eingangs beschriebenen Mangel des Dichroismus auf. Dieser Umstand erklärt sich damit, daß durch den Zusatz von CfoCh die Transmission für die roten und blauen Bereiche des Spektrums verringert wird, die für den grünen Bereich des Spektrums dagegen nahezu unverändert bleibt; weiterhin erklärt sich das Fehlen des Dichroismus auch damit, daß der Farbtonwert des Glases nahezu gleich dem des weißen Lichtes von dreifarbigem Phosphor P22 ist.

Die durch den Zusatz von C^Ch erreichte Verringerung der Transmission der roten und blauen Bereiche des Spektrums bei nahezu unveränderter Transmission für den grünen Bereich ergibt noch einen weiteren Vorteil. Bei üblichen Phosphormaterialien ist die Leuchtwirkung der grünen Phosphormaterialien geringer als die der 1otcn und blauen Phosphormaterialien. Demgemäß muß zur Erregung der grünen Phosphorteilchen eine höhere elektrische Energie als für die Erregung der roten und blauen Phosphorteilchen verwendet werden. Da jedoch durch die Transmissions-Charakteristik des erfindungsgemäßen Glases die niedrigere Leuchtwirkung des grünen Phosphors im Vergleich zur höheren Leuchtwirkung der beiden anderen Phosphormaterialien kompensiert wird, kann man zur Erregung der roten, grünen und blauen Phosphorteilchen etwa gleich große Erregerströme (Spitzenwerte) verwenden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Neodymoxid und gegebenenfalls Praseodymoxid eingefärbtes Glas für eine Farbkathodenstrahlröhre, wobei das Grundglas folgende Zusammensetzung in Gew.-% aufweist:
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50-75% SiOi0-5% Al₂O₃,0-4% CaO,0-3% MgO,0-13% SrO₁O-16% BaO,0—3% PbO,0-3% ZnO, 0-4% ZrO₂, wobei die Summe aus SrO+ BaO-PbO+ZnO+ ZrO₂ 5-25% beträgt, ferner 0—4% Li₂O, 3—15% Na₂O, 2—15% ΚΛ, wobei die Summe aus Na₂O + K₂O 5—20% beträgt, ferner 0-2% TiO₂,0-3% CeO₂,

gekennzeichnet durch folgende Zusätze:

0,1 —5% Nd₂O₃,0,0005-0,05% Cr₂O₃ und 0-2% Pr₆O,,.

2. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pr₆On-Anteil bis zu 1,5% beträgt, bezogen auf das Glasgewicht.

3. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Cr₂O3-Anteil von 0,0006 bis 0,03% vorgesehen ifit, bezogen auf das Glasgewicht.

4. Glas nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gew.-%:

50-70% SiO₂, 0,5-4% Al₂O₃, 0-3% CaO, 0-2% MgO, 10-23% von SrO + BaO + PbO + ZnO + ZrO₂,0-2,5% Li₂0,10-19% von Na₂O + K₂0,0-1 % TiO₂,0,1 -1 % CeO₂, 0,3-5% Nd₂O₃,0,0006 bis 0,03% Cr₂O₃ und 0-1,5% Pr₆O,,.