照明用玻璃制造技術

本發明專利技術提供一種照明用玻璃，其能夠屏蔽３１３ｎｍ等長波長側的紫外線，并且透明性高。其特征在于：以質量百分率計，含有：ＳｉＯ↓［２］５０～７８％，Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］１１～２５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］０～１０％，Ｌｉ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ３～２０％，ＭｇＯ０～１０％，ＣａＯ０～１０％，ＳｒＯ０～２０％，ＢａＯ０～２０％，ＺｎＯ０～１５％，ＴｉＯ↓［２］２．６～９％，Ａｓ↓［２］Ｏ↓［３］＋Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］０．００１～５％。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種照明用玻璃。特別是涉及作為細徑的熒光燈用外套管材質使用的照明用玻璃。這種熒光燈能夠作為液晶顯示元件的背光燈光源等使用。
技術介紹
因為液晶顯示元件本身不發光，所以需要背光燈等照明裝置。作為這種照明裝置，有直下型照明裝置和邊緣型照明裝置。直下型照明裝置是將熒光燈設置在液晶面板的正下方，利用反射板向面板側發出光，利用擴散板使其成為均質的光的照明裝置。邊緣型照明裝置是將熒光燈設置在液晶面板的后側方，將來自反射板的光引入導光板，通過擴散板，向液晶面板側發出光的照明裝置。直下型液晶顯示裝置適用于TV等大型液晶顯示面板。邊緣型液晶顯示裝置因為可以薄型化，被廣泛應用于個人計算機(PC)。作為光源使用的熒光燈中，應用冷陰極熒光燈(例如專利文獻1)。冷陰極熒光燈利用科瓦鐵鎳鈷合金(kovar)、鎢、鉬等電極、用于密封電極的密封球、和內表面涂布有熒光體的硼硅酸玻璃制的外套管進行制作。冷陰極燈的發光原理與一般的熱陰極燈相同。即，通過電極間的放電，激發被封入的水銀氣體等，利用從激發的氣體放射的紫外線，使涂布于外套管內壁面的熒光體發出可見光線。專利文獻1日本專利特開平6-111784號公報專利文獻2日本專利特開2002-60245號公報專利文獻3日本專利特開2002-68775號公報專利文獻4日本專利特開2002-338296號公報
技術實現思路
冷陰極燈與一般的照明用熱陰極燈最大的區別是玻璃外套管是細徑薄壁，在結構上機械強度弱。因此，必須使外套管有更高的強度。此外，冷陰極燈與熱陰極燈不同，雖然沒有斷開電極的情況，但是經過時間，明亮程度也會下降。因此冷陰極燈的壽命用變為當初光束一半的時間表示。光束劣化的原因不僅是光源的熒光燈，也會由于有效反射其光的樹脂制反射板和使其光擴散的擴散板的劣化而引起。這些樹脂材料的劣化由于燈內部發生的紫外線泄露到管外等原因而造成。因此，這種燈外套管使用機械強度高的硼硅酸玻璃。另外，為了防止紫外線向管外漏泄，探討用具有紫外線屏蔽性的玻璃構成外套管。例如，在專利文獻2中公開了使用WO3和Nb2O5、還在專利文獻3中公開了使用TiO2，作為付與紫外線屏蔽性的熒光燈外套管玻璃材質。上述的現有的照明用玻璃，具有在熒光燈內部發生的至254nm的強紫外線的屏蔽能力。但是，對于313nm的弱紫外線，吸收能力卻不充分。即便是313nm的紫外線，樹脂材料也劣化，但在壽命比較短的PC用途中，幾乎沒有問題。但是，在TV用途這種以長時間使用為前提的情況下，不能無視由于這種樹脂材料的劣化引起的燈性能的降低。本專利技術的目的在于提供一種照明用玻璃，其能夠屏蔽313nm等長波長側的紫外線，并且透明性高。本專利技術的照明用玻璃的特征在于，以質量百分率計，含有SiO250～78％，B2O311～25％，Al2O30～10％，Li2O+Na2O+K2O3～20％，MgO 0～10％，CaO 0～10％，SrO 0～20％，BaO 0～20％，ZnO 0～15％，TiO22.6～9％，As2O3+Sb2O30.001～5％。另外，本專利技術的熒光燈用外管套的特征在于，由上述玻璃構成。本專利技術的照明用玻璃具有313nm的紫外線屏蔽性。而且透明性高。并且，可以防止由于短波長紫外線產生的玻璃的變色(本說明書中，以下稱為“短波長紫外線變色”)。因此，可以長期維持高透明性。所以優選用作熒光燈的外套材質、特別是在TV用途等的以長期使用為前提的液晶顯示元件照明裝置的光源中被應用的細徑熒光燈的外套管材質。此外，如果使用由上述玻璃構成的外套管，可以制造亮度高、且幾乎沒有亮度劣化的熒光燈。具體實施例方式本專利技術的照明用玻璃由機械強度高的硼硅酸玻璃制造。而且由于含有2.6％的TiO2，優選含有3.5％以上，能夠有效地屏蔽313nm以下的紫外線。并且，在TiO2低于3.5％的區域，313nm的紫外線的屏蔽能力略有降低。但是，可以期望由涂布在管內表面的熒光體產生的紫外線吸收，所以即便是在玻璃自身的屏蔽能力略有下降的情況下，認為也可以使用而沒有實用性上的問題。此外在專利文獻4中公開了含有大量的TiO2，可以屏蔽紫外線的照明用玻璃。但是，該文獻作為研究對象的玻璃為B2O3含量少的玻璃。這種低B2O3含量的玻璃即便使TiO2增量，以此為起因的著色也難以發生，為紫外線屏蔽容易的玻璃組合體系。與此相反，本專利技術的玻璃含有大量B2O3。這種高B2O3含量的玻璃，由于TiO2，玻璃易于著色。所以，必須一邊抑制著色，一邊有效地進行313nm以下的紫外線屏蔽。本專利技術的照明用玻璃，通過單獨或者并用2.6％以上、特別為3.5％以上的TiO2，以及規定量的As2O3和Sb2O3，兼顧屏蔽313nm以下的紫外線和防止著色。在用于背光燈等照明裝置光源的熒光燈外套管中，希望除了具有313nm以下的紫外線屏蔽性之外，還滿足以下特性。(1)耐短波長紫外線變色性優異。背光燈用熒光燈的外套管，由于從激發的水銀氣體等發出的短波長紫外線，使玻璃變色，引起亮度的下降和發光色的偏移，牽涉到液晶顯示元件的品質劣化。(2)為透明玻璃。在TV用途等中，從燈發出的光在燈之間反射，光路長變長。因此，當玻璃上稍微有著色時，就反復進行由于該著色引起的光的吸收。結果，出現液晶顯示裝置變暗的問題。(3)尺寸精度好。若尺寸精度差，則無法進行熒光體的均勻涂布，出現亮度不勻。另外，在由熒光燈、導光板、反射板構成的光學體系中，無法根據設計尺寸進行裝配。結果，成為背光燈單元和前置燈單元本身的亮度下降和亮度不勻的原因。(4)氣泡極少。若玻璃中有氣泡，其在成形時被拉伸成為細長的氣泡。在管的內面側有這種氣泡，并且氣泡的一部分開口于管內面的情況下，當管的切斷面在這種細長氣泡上時，容易形成將管的切斷面與管內面連通的孔。即使在管玻璃的加工時，該孔也不會堵住。所以，外界氣體通過該孔慢慢進入熒光燈管內。結果，在管中，出現電子不飛散、熒光燈不發光的現象。而且，由于近年來的細管化，玻璃壁變薄，若有氣泡，氣泡開口于管內面的可能性增大。因此，在細管中，要求高于現有玻璃的氣泡品質。(5)熱膨脹系數與電極材料相適應。通常，用與外套管相同材質的玻璃制造密封電極(導入金屬)的密封球。所以，外套管必須有與作為電極材料的科瓦鐵鎳鈷合金(熱膨脹系數58×10-7/℃)、鉬(熱膨脹系數52×10-7/℃)、鎢(熱膨脹系數45×10-7/℃)等熱膨脹系數相適應的膨脹系數。作為能夠制造滿足上述各種要求特性的外套管的玻璃，舉出以質量百分率計，含有SiO250～78％，B2O311～25％，Al2O30～10％，Li2O+Na2O+K2O 3～20％，MgO 0～10％，CaO 0～10％，SrO 0～20％，BaO 0～20％，ZnO 0～15％，TiO22.6～9％，As2O3+Sb2O30.001～5％的玻璃。如上限定各組分含量的理由如下。SiO2是用于構成玻璃骨架的必要的主組分。其含量為50％以上，優選為55％以上，更優選為58％以上。并且為78％以下，優選為76％以下，更優選為74％以下。如果SiO2為78％以下，二氧化硅原料的熔融不需要長時間。如果SiO2為76％以下，在玻璃中難以生成SiO2結晶。另外，如果SiO2為74％以下，能夠有效地抑制以部分粘性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種照明用玻璃，其特征在于，以質量百分率計，含有：　　　　ＳｉＯ↓［２］　　５０～７８％，　　　　Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］　　１１～２５％，　　　　Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］　　０～１０％，　　　　Ｌｉ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ　　３～２０％，　　　　ＭｇＯ　　０～１０％，　　　　ＣａＯ　　０～１０％，　　　　ＳｒＯ　　０～２０％，　　　　ＢａＯ　　０～２０％，　　　　ＺｎＯ　　０～１５％，　　　　ＴｉＯ↓［２］　　２．６～９％，　　　　Ａｓ↓［２］Ｏ↓［３］＋Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］　　０．００１～５％。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】JP 2004-4-5 110810/2004;JP 2005-3-16 074988/20051.一種照明用玻璃，其特征在于，以質量百分率計，含有SiO250～78％，B2O311～25％，Al2O30～10％，Li2O+Na2O+K2O 3～20％，MgO0～10％，CaO0～10％，SrO0～20％，BaO0～20％，ZnO0～15％，TiO22.6～9％，As2O3+Sb2O...

【專利技術屬性】
技術研發人員：日方元，池邊勝，
申請(專利權)人：日本電氣硝子株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]