紫外线吸收玻璃及采用该玻璃的荧光灯用玻璃管以及荧光灯用紫外线吸收玻璃的制造方法技术

技术编号:3149686 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种荧光灯用紫外线吸收玻璃,其由硼硅酸系玻璃构成,该硼硅酸系玻璃按质量%计含有60~80%的SiO↓[2]、1~7%的Al↓[2]O↓[3]、10~25%的B↓[2]O↓[3]、3~15%的Li↓[2]O+Na↓[2]O+K↓[2]O、0~5%的CaO+MgO+BaO+SrO+ZnO、0.001~0.05%的Fe↓[2]O↓[3]、0.1~5%的CeO↓[2]、0.01~5%的SnO+SnO↓[2]、0.01~5%的ZrO↓[2]+ZnO+Nb↓[2]O↓[5],且JISR3102规定的0~300℃范围的平均线膨胀系数为36~57×10↑[-7]/℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及紫外线吸收玻璃,涉及适用于伴随紫外线放射的光源的外围设备、尤其是液晶显示器(以下有时称为LCD)等显示装置 的背光所用的荧光灯的玻璃,及采用该玻璃的荧光灯用玻璃管以及荧 光灯用紫外线吸收玻璃的制造方法。
技术介绍
近年来,作为多媒体相关设备的关键装置,广泛采用液晶显示器 (以下有时称为LCD),但在其用途扩大的同时,还要求轻量化、 薄型化、低消费电力化、高亮度化、低成本化等。尤其,即使在LCD 中,在个人电脑用显示器、车载用显示装置、TV监视器等方面也要 求高质量的显示装置。另一方面,由于液晶显示元件本身是非发光的, 所以在上述这样的用途中, 一直使用以荧光灯为光源的采用背光的透 射型液晶显示元件。此外,在采用反射型液晶显示元件的设备中,也 有的使用前光作为来自前面的照射光源。随着LCD的轻量化、薄型化、高亮度化、低耗电化的动向,背 光用荧光灯也在向细管化、薄壁化发展。荧光灯的细管化、薄壁化导 致机械强度的下降,此外有因提高发光效率而增加灯的发热量的倾 向,因此需要具有更高的机械强度、耐热性的玻璃。基于如此的背景,为了确保比以往所用的铅钠系软质玻璃更高的 强度和耐热性, 一直在进行采用了硼硅酸系硬质玻璃的荧光灯的开 发,并使之商品化。作为电极的密封线使用可伐合金或钨,开发了可 与这些金属进行气密性封装的低膨胀的硼硅酸玻璃。此处,所谓可伐合金,是指Fe—Ni — Co系合金的WestinghouseEle. Corp.公司的商标名,也包括东芝公司制KOV (商品名)等同等的其它公司制品。该低膨胀的硼硅酸玻璃,是转用作为以往的氙闪光灯用的普通采 用的玻璃。在用途是氙闪光灯的情况下,为了使玻璃能耐灯的闪光, 耍设计为可以透射某种程度的紫外线。但是,在用途是荧光灯的情况 下,必须考虑防止紫外线漏泄的对策,或考虑因发生在灯内的紫外线 的照射而造成的玻璃变色,即所谓紫外线曝晒的対-策,因而一直 在使用少量添加了可改善这些特性的成分的玻璃。专利文献1或专利文献2中公开的玻璃,是此用途中的玻璃的有 代表性的例子,是通过以硼硅酸玻璃为基础,含有Ti02、 PbO、 Sb203 中的任何一种,由此提高了玻璃的耐紫外线曝晒性的组成。此外,专 利文献3或专利文献4中公开的玻璃,是通过进一步添加Fe203、Ce02, 将水银的共振线的253.7nm的紫外线透射率抑制在低水平的组成。作为批量生产时的玻璃管的成形方法,有上浮法、维罗(Vdlo)法、 丹纳(Danner)法等,用于背光灯的玻璃管是细管,由于要求高的尺寸 精度,所以最适合采用丹纳法。作为用作液晶表示用元件等的照明用的荧光灯,尤其近年来用于 大型液晶TV用或带TV的监视器等的背光灯的特性,随着每一设备 的灯使用量的增加、灯的长尺寸化,对以下的项目现今要求更高的特 性。背光用荧光灯的发光原理与普通照明用相同,通过电极间的放电 而激发产生的水银蒸气射出紫外线,涂敷在管内壁面上的荧光物质接 受紫外线并发生可视光线。在灯内,主要发生253.7nm波长的紫外线, 其中大部分被变换成可视光线,但一部份有时不能由荧光体进行可视 光变換,会到达玻璃。在荧光灯内,虽然与253.7nm相比发光强度较低,但也存在除该 波长以外的297、 313、 334、 366nm波长的紫外线。因此,需要考虑 对此波长的紫外线的遮蔽。对于液晶TV用背光来说,由于荧光灯的根数为每一设备中使用 几根到IO根以上,因此总的紫外线放射量也必然增加。以液晶TV用途为中心,作为为了提高背光装置所要求的亮度的 改进,当然要改进灯本身的特性,但用作导光板或反射镜的树脂材料 的改进也占相当的比重。用于这样的导光板或反射镜的聚酯、聚苯乙 烯、聚丙烯、聚碳酸酯薄膜或环烯烃聚合物等树脂,由于不能充分具 有耐紫外线特性,尤其在300 330nm附近有劣化波长,因此如果暴 露在该波长的紫外线下,作为背光装置的显示质量就会下降、或成为 使制品寿命、可靠性下降的原因。因此,也需要采取用玻璃吸收所述 波长区的紫外线,防止其向灯外部放射的对策。在将以往的硼硅酸玻璃用于背光用荧光灯的外管的情况下,采取 下述等措施在玻璃管内面涂敷反射或吸收紫外线的成分即A1203、 Ti02、 ZnO等,然后在其上涂布荧光体,形成多层膜,来减弱到达玻 璃的紫外线的强度。但是,上述方法因伴随玻璃管的细径化或长尺寸 化,涂布变得困难,或者由于需要增加涂布工序,不可避免地导致成 本上升。除此以外,还要求对紫外线的耐曝晒性优异的特性、或玻璃管的 热膨胀系数与导入金属适合,这在维持背光灯用玻璃管的特性上,众 所周知是必要的事项。上述专利文献1公开的玻璃,具有耐紫外线曝晒性和对253.7nm 的紫外线的充分的遮蔽效果,但未充分考虑与用于背光装置的树脂劣 化对应的315nm的紫外线截止,有经过长时间的使用后使内部树脂 劣化的顾虑。上述专利文献2、 3、 4公开的玻璃,通过组合W03、 Zr02、 Sn02、 Fe203、 Ce02,调整了紫外线截止特性,但不能说是充分满足315nm的紫外线截止特性和2次加工中的失透性这双方的特性,有Fe203、 Ce02、 Ti02相互增强着色的倾向,存在315nm的吸收特性被玻璃的 熔融状态左右,紫外线的吸收端不稳定的问题。此外,尤其含有Ce02 的玻璃,由于容易在可视区产生吸收,因此不适合要求良好的亮度和 颜色再现性的液晶TV用。专利文献l:特开平9一110467号公报专利文献2:特开2002—187734号公报专利文献3:特开2002 — 293571号公报专利文献4:特开2004 — 91308号公报
技术实现思路
本专利技术是考虑到以上的各种情况而提出的,其目的在于,提供一 种适合用作背光用荧光灯的玻璃管的玻璃,尤其对波长315nm以下 的对树脂劣化有影响的有害紫外线的遮蔽性优异,作为荧光灯用途具 有良好的耐紫外线曝晒性。为解决上述问题,本专利技术的一个方式是提供一种荧光灯用紫外线 吸收玻璃,其特征在于,由硼硅酸系玻璃构成,该硼硅酸系玻璃按质 量%计含有0.001 0.05%的Fe203、 0.1 5%的Ce02、 0.01 5%的 SnO+Sn02、 0.01 5%的Zr02+ZnO+Nb205,且JIS R3102中规定的 0 30(TC范围的平均线膨胀系数为36 57xl0—7/ °C;所述紫外线吸 收玻璃在波长为315nm、壁厚为0.3mm时的透射率在10%以下,在 以下的紫外线照射试验中的劣化度在5%以下,其中,所述紫外线照 射试验中的劣化度,是将对两面进行了镜面光学研磨了的厚为lmm 的玻璃的研磨面相对向地配置在离主波长为253.7nm的400W高压水 银灯20cm的位置上,在照射了 300小时紫外线后,测定波长为400nm 处的透射率(T,),并利用下式求出自紫外线照射前的波长为400nm 处的初期透射率(TQ)开始的劣化度。劣化度(%) = [(To—T。 /T。] xl00 所述硼硅酸系玻璃的特征在于,按质量%计含有60 80%的Si02 1 7%的八1203、 10 25%的B203、 3 15%的Li2O+Na2O + K20、 0 5%的CaO+MgO+BaO+SrO。此外,本专利技术的另一方本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种荧光灯用紫外线吸收玻璃,其特征在于,由硼硅酸系玻璃构成,该硼硅酸系玻璃按质量%计含有0.001~0.05%的Fe↓[2]O↓[3]、0.1~5%的CeO↓[2]、0.01~5%的SnO+SnO↓[2]、0.01~5%的ZrO↓[2]+ZnO+Nb↓[2]O↓[5],并且JIS  R3102中规定的0~300℃范围的平均线膨胀系数为36~57×10↑[-7]/℃;所述紫外线吸收玻璃在壁厚为0.3mm时的波长315nm处的透射率在10%以下,在下述的紫外线照射试验中的劣化度在5%以下,其中,    所述紫外线照射试验中的劣化度是通过下述方法求得的:将对两面进行了镜面光学研磨了的壁厚为1mm的玻璃的研磨面相对向地配置在离主波长为253.7nm的400W高压水银灯20cm的位置上,在照射了300小时紫外线后,测定波长400nm处的透射率T↓[1],利用下式求出自紫外线照射前的波长400nm处的初期透射率T↓[0]开始的劣化度,    劣化度(%)=[(T↓[0]-T↓[1])/T↓[0]]×100。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-3-25 088476/2005;JP 2006-1-18 009628/20061. 一种荧光灯用紫外线吸收玻璃,其特征在于,由硼硅酸系玻璃构成,该硼硅酸系玻璃按质量%计含有0.001 0.05%的Fe2O3、0.1 5%的Ce02、 0.01 5%的SnO+Sn02、 0.01 5%的Zr02+ZnO+Nb205, 并且JIS R3102中规定的0 30(TC范围的平均线膨胀系数为36 57xl(T7/°C;所述紫外线吸收玻璃在壁厚为0.3mm时的波长315nm 处的透射率在10%以下,在下述的紫外线照射试验中的劣化度在5% 以下,其中,所述紫外线照射试验中的劣化度是通过下述方法求得的将对两 面进行了镜面光学研磨了的壁厚为lmm的玻璃的研磨面相对向地配 置在离主波长为253.7nm的400W高压水银灯20cm的位置上,在照 射了 300小时紫外线后,测定波长400nm处的透射率T,,利用下式 求出自紫外线照射前的波长400mn处的初期透射率Tc开始的劣化度,劣化度(%) 二 [(T。一T。 /T。] xl002. 如权利要求l所述的荧光灯用紫外线吸收玻璃,其特征在于, 所述硼硅酸系玻璃按质量%计含有60 80%的Si02、7%的A1203、 ]0 25%的8203、3 15%的Li2...

【专利技术属性】
技术研发人员:白鸟诚中野和史
申请(专利权)人:旭技术玻璃株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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