JP2004142962A

JP2004142962A - 陰極線管用パネルガラス

Info

Publication number: JP2004142962A
Application number: JP2002306764A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Komori; 小森　宏師; Hiroki Yamazaki; 山崎　博樹
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【目的】高いＸ線吸収係数を有し、且つ、バリウムダイシリケート及びストロンチウムシリケートの析出温度域を低下させ、これらの失透ブツが発生しにくい陰極線管用パ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パネルガラスは実質的にＰｂＯを含有せず、質量百分率で、ＳｎＯ_２を０．００１％以上含み、０．６ÅにおけるＸ線吸収係数が２８．０ｃｍ^−１以上であることを特徴とする。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、カラーテレビジョン管に用いられる陰極線管用パ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、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ている。
【０００３】
ガラスのＸ線吸収係数を高めるためには、ＰｂＯをガラス中に含有させればよいが、ＰｂＯを含有したガラスをパネルガラスに用いると、映像を映し出す際に発生する電子線及びＸ線照射によって、ブラウニングと呼ばれる着色が生じ、画像が見にくくなるという問題が起こる。
【０００４】
そこで、ブラウニングを抑えるために、特許文献１〜４に記載されているように、ＰｂＯの代わりにＳｒＯ、ＢａＯをガラス中に多量に含有させた陰極線管用パネルが開発されてきた。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−２８３８４４号公報
【特許文献２】
特開昭６２−２８８１３４号公報
【特許文献３】
特開平１−１０３９３２号公報
【特許文献４】
特開平１−１０３９３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガラス中にＳｒＯやＢａＯを多量に含有させると、ガラスにストロンチウムシリケート（ＳｒＯ・ＳｉＯ_２）及びバリウムダイシリケート（ＢａＯ・２ＳｉＯ_２）のような失透ブツが析出し、液相温度が上昇してガラスの成形が困難になるという問題が生じる。また、これらの失透ブツがパネルガラスの画像表示面に発生して、欠陥となることがあり、生産歩留まりを下げていた。
【０００７】
ストロンチウムシリケート及びバリウムダイシリケートの失透ブツの発生を抑えるためにＳｒＯ、ＢａＯの含有量を下げると、その分のＸ線吸収係数が低下してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、高いＸ線吸収係数を有し、且つ、ストロンチウムシリケート及びバリウムダイシリケートの析出温度域を低下させ、これらの失透ブツが発生しにくい陰極線管用パネルガラスを提供する事である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の陰極線管用パネルガラスは実質的にＰｂＯを含有せず、質量百分率で、ＳｎＯ_２を０．００１％以上含み、０．６ÅにおけるＸ線吸収係数が２８．０ｃｍ^−１以上であることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
一般に、ＰｂＯを含まないガラスにおいて、Ｘ線吸収係数を高めるために、ガラス中にＳｒＯやＢａＯを多量に含有させると、通常、液相温度が高くなり（具体的には８６０℃以上）、ストロンチウムシリケートやバリウムダイシリケートの失透物が析出してガラスの成形が困難になる。
【００１１】
そこで、本発明の陰極線管用パネルガラスは、ＳｎＯ_２を添加してガラスの液相温度を低下させることにより、成型時における失透ブツの析出を抑制するものである。具体的には、ＳｎＯ_２の添加により、液相温度を８５９℃以下（好ましくは８５５℃以下）にすることができる。
【００１２】
ＳｒＯ、ＢａＯを多量に含有した組成において、ガラスの液相温度を低下させるには、ＳｎＯ_２を必須成分として０．００１％以上含有させることが有効である。ＳｎＯ_２が０．００１％より少ないと失透ブツが析出しやすくなり、液相温度が上昇するため好ましくない。また、ＳｎＯ_２は、液相温度を低下させると共に、ガラスの硬度を硬く成分でもある。そのため、研磨工程での研磨効率を向上させる場合、ＳｎＯ_２の含有量は２％までの範囲に抑えることが望ましい。
【００１３】
尚、ＳｎＯ_２を添加することで、液相温度が低下する理由としては、ＳｒＯやＢａＯと同様にＳｎＯ_２がＸ線吸収係数を高める効果があるため、ＳｒＯやＢａＯの含有量を低減できることや、ＳｎＯ_２がＳｉＯ_２と結合することにより、ＳｒＯやＢａＯと結合するＳｉＯ_２が少なくなるためと考えられる。
【００１４】
また、本発明の陰極線管用パネルガラスは、ＳｒＯ、ＢａＯを多量に含有させているため、ＰｂＯを含まなくても、０．６Åの波長におけるＸ線吸収係数が２８．０ｃｍ^−１以上にするこができる。尚、Ｘ線吸収係数が２８．０ｃｍ^−１よりも低くなると、Ｘ線の透過量が多くなりすぎて、人体に悪影響を与える虞れがあるため好ましくない。
【００１５】
また、本発明の陰極線管用パネルガラスの好適な組成範囲は、実質的にＰｂＯを含有せず、質量百分率で、ＳｉＯ_２　５０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３　１〜３％、ＭｇＯ　０〜４％、ＣａＯ　０〜４％、ＳｒＯ　７〜１０％、ＢａＯ　７〜１０％、ＺｎＯ　０〜２％、Ｎａ_２Ｏ　５〜１０％、Ｋ_２Ｏ　５〜１０％、ＺｒＯ_２　０〜３％、ＴｉＯ_２　０〜３％、ＣｅＯ_２　０〜３％、Ｓｂ_２Ｏ_３　０〜２％、Ｐ_２Ｏ_５０〜２％、ＳｎＯ_２　０．００１〜２．０％である。
【００１６】
本発明において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】
ＰｂＯは、ガラスのＸ線吸収能力を高める成分であるが、ＰｂＯを含有すると電子線およびＸ線照射によってブラウニングと呼ばれる着色を起こすため、本発明のガラスには導入すべきではない。
【００１８】
ＳｉＯ_２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５０〜７０％のとき、成型が容易になり、しかも、ファンネル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５３〜６７％である。
【００１９】
Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラスの粘度を高めて液相粘度を高くする成分である。その含有量が１〜３％のとき、成型が容易となる。好ましい範囲は１．２〜２．８％である。
【００２０】
ＭｇＯ、ＣａＯは、ガラスを溶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。これらの成分の含有量が多くなるとガラスが失透しやすくなる傾向にあるが、含有量がそれぞれ４％以下であれば、ガラスを失透させずに溶融することができる。好ましくはそれぞれ２％以下である。
【００２１】
ＳｒＯはガラスを溶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。しかし、１０％より多いとストロンチウムシリケートが発生し失透しやすくなる。７％より少ないとＸ線吸収係数を維持するためにＢａＯを多く添加しなければならずバリウムダイシリケートが発生し失透しやすくなる。好ましい範囲は７．２〜９．８％である。
【００２２】
ＢａＯもＳｒＯと同様に、ガラスを溶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。しかし、１０％より多いとバリウムダイシリケートが発生し失透しやすくなる。７％より少ないとＸ線吸収係数を維持するためにＳｒＯを多く添加しなければならずストロンチウムシリケートが発生し失透しやすくなる。好ましい範囲は７．２〜９．８％である。
【００２３】
ＺｎＯは、ガラスを溶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。その含有量が多くなるとガラスが失透しやすくなる傾向にあるが、含有量が２％以下であれば、ガラスを失透させずに溶融することができる。好ましくは１％以下である。
【００２４】
Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏは、熱膨張係数と粘度を調整する成分である。これら成分の含有量がそれぞれ５〜１０％のとき、ファンネル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。好ましい範囲はそれぞれ６〜９％である。
【００２５】
ＺｒＯ_２はガラスの粘度を高めて液相粘度を高くする成分であり、更にＸ線吸収能を高める成分でもある。その含有量が多くなるとガラスが失透しやすくなる傾向にあるが、含有量が３％以下であれば、ガラスを失透させずに溶融することができる。好ましくは２．５％以下である。
【００２６】
ＴｉＯ_２はガラスの紫外線着色を抑制する成分であるが、３％より多く含有させてもその効果が顕著に得られず、原料コストが高くなる。好ましい範囲は０．０１〜２％である。
【００２７】
ＣｅＯ_２はガラスのＸ線着色を抑制する成分である。この含有量が多くなると、ガラスが着色する傾向にあるが、３％以下であれば、充分な光透過率が得られる。好ましい範囲は０．０１〜２％である。
【００２８】
Ｓｂ_２Ｏ_３は、清澄剤として働く成分である。この含有量が多くなると、ガラスが失透しやすくなるが、２％までの添加であれば問題はない。好ましくは０．０１〜１％以下である。
【００２９】
Ｐ_２Ｏ_５は、失透傾向を抑制するために添加できるが、２％より多くなると液相の分離現象が起きて逆に失透しやすくなる。好ましくは１％以下である。
【００３０】
ＳｎＯ_２は、バリウムダイシリケートやストロンチウムシリケートの失透ブツの析出を抑制して液相温度を低下させる成分である。好ましい範囲は０．００２〜１．５％である。
【００３１】
上記組成以外にも、透過率を調整するために、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３等の着色剤をそれぞれ０．３％まで添加することができる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の陰極線管用パネルガラスを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
表１及び２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜７）と比較例（試料Ｎｏ．８）を示すものである。
【００３４】
【表１】

【００３５】
【表２】

【００３６】
表中の各試料は、次のようにして調製した。
【００３７】
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１５５０℃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、溶融ガラスを所定形状に成形した後、徐冷した。
【００３８】
こうして得られた各試料のＸ線吸収係数、液相温度を評価し表に示した。
【００３９】
表１から明らかなように実施例である試料Ｎｏ．１〜７は、Ｘ線吸収係数は２９ｃｍ^−１と高い値であった。また、液相温度も８５５℃以下と低かった。
【００４０】
これに対し、比較例である試料Ｎｏ．８は、液相温度が８６０℃と高かった。
【００４１】
尚、Ｘ線吸収係数は、ガラス組成と密度に基づいて、波長０．６オングストロームに対する吸収係数を計算して求めたものである。
【００４２】
また、液相温度については、以下の要領で行った。まず、各試料をそれぞれ３００〜５００μｍの大きさに粉砕、洗浄し、これを白金製のボートに入れて７５０〜１０５０℃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、これを液相温度とした。
【００４３】
研磨性については、各試料を３０ｍｍφの大きさの各試料を肉厚１０ｍｍになるように鏡面研磨する。その後、酸化セリウムを用いて各試料を６０分間研磨し、試料の研磨量（肉厚減量）を測定した。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明のガラスは、２８．０ｃｍ^−１以上の高いＸ線吸収係数を有し、また、液相温度が低いため、成型が容易であり、カラーテレビジョン管に用いられる陰極線管用パネルガラスとして好適である。

Claims

実質的にＰｂＯを含有せず、質量百分率で、ＳｎＯ_２を０．００１％以上含み、０．６ÅにおけるＸ線吸収係数が２８．０ｃｍ^−１以上であることを特徴とする陰極線管用パネルガラス。
実質的にＰｂＯを含有せず、質量百分率で、ＳｉＯ_２　５０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３　１〜３％、ＭｇＯ　０〜４％、ＣａＯ　０〜４％、ＳｒＯ７〜１０％、ＢａＯ　７〜１０％、ＺｎＯ　０〜２％、Ｎａ_２Ｏ　５〜１０％、Ｋ_２Ｏ　５〜１０％、ＺｒＯ_２　０〜３％、ＴｉＯ_２　０〜３％、ＣｅＯ_２　０〜３％、Ｓｂ_２Ｏ_３　０〜２％、Ｐ_２Ｏ_５　０〜２％、ＳｎＯ_２　０．００１〜２．０％であることを特徴とする請求項１記載の陰極線管用パネルガラス。