WO2006106659A1

WO2006106659A1 - ランプ用ガラス組成物、ランプ、バックライトユニットおよびランプ用ガラス組成物の製造方法

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Publication number: WO2006106659A1
Application number: PCT/JP2006/306252
Authority: WO
Inventors: Atsushi Motoya; Yasurou Niguma
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2007-10-01
Also published as: EP1870384A4; TW200640817A; EP1870384A1; JP4485572B2; US7977262B2; KR20070114746A; KR101031662B1; US20090201664A1; CN101146749A; JP2009114060A; JPWO2006106659A1

Abstract

　成分中に、Ｃｅイオンを含有し、実質的に、酸化物換算で、ＳｉＯ２：５５～７５ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３：６～２５ｗｔ％、ＣｅＯ２：０．０１～５ｗｔ％、ＳｎＯ：０．０１～５ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３：０～１０ｗｔ％、Ｌｉ２Ｏ：０～１０ｗｔ％、Ｎａ２Ｏ：０～１０ｗｔ％、Ｋ２Ｏ：０～１０ｗｔ％、ＭｇＯ：０～５ｗｔ％、ＣａＯ：０～１０ｗｔ％、ＳｒＯ：０～１０ｗｔ％、ＢａＯ：０～１０ｗｔ％、ＴｉＯ２：０～１．０ｗｔ％、Ｆｅ２Ｏ３：０．０１～０．２ｗｔ％、Ｓｂ２Ｏ３：０～５ｗｔ％、ＺｒＯ２：０．０１～５ｗｔ％を含有するガラス組成物とする。これにより、紫外線透過およびソラリゼーションを抑制することができ、かつ、初期着色およびランプ作製時の着色が起こり難いランプ用ガラス組成物を提供することができる。

Description

明細書

ランプ用ガラス組成物、ランプ、バックライトユニットおよびランプ用ガラス組成物の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、ランプ用ガラス糸且成物、ランプ、ノックライトユニットおよびランプ用ガラス組成物の製造方法に関する。

背景技術

[0002] 一般に、液晶 TV、ノソコン用ディスプレイ、車載用液晶パネル等のように高品位な表示が要求される透過形液晶表示素子のノックライトには、光源として蛍光ランプが用いられている。ノックライト用の蛍光ランプは、基本的に一般照明用の蛍光ランプと同じ構成を有するが、ガラスバルブの管径がより細く肉厚がより薄い。

従来、ノックライト用の蛍光ランプには、一般照明用の蛍光ランプと同じように、鉛ガラスが使用されていた。しかし、ガラスバルブの細管化、薄肉化がより進み、鉛ガラスでは機械的強度および耐熱性を十分に確保することができなくなった。

[0003] そこで、近年、ノックライト用の蛍光ランプには、鉛ガラスよりも機械的強度および耐熱性に優れたホウ珪酸ガラスが使用されて、る。

ところが、ホウ珪酸ガラスは、元来、電子管や電子部品の封止用であり、ランプ用のガラスに必要な紫外線の透過を抑制する効果、および、ソラリゼーシヨン (紫外線によるガラスの着色)を抑制する効果が十分でない。そこで、それらの効果が高められたホウケィ酸ガラスとして、例えば、特許文献 1および 2には、 CeO等が添加されたホウ

2

ケィ酸ガラスが開示されている。

特許文献 1：特開 2002— 60240号公報

特許文献 2 :特開 2002— 68774号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しかし、 CeOを添加すると、作製直後のガラスに着色 (以下、「初期着色」と称する）

2

力 s起こる。また、ランプ作製時の熱加工によってもガラスに着色（以下、「ランプ作製時の着色」と称する）が起こる。これら着色は、ランプ光束を低下させ、製造歩留まりを低下させる原因となる。

本発明の目的は、紫外線透過およびソラリゼーシヨンを抑制することができ、かつ、初期着色およびランプ作製時の着色が起こり難いガラス組成物、および、当該ガラス組成物の製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、ランプ光束および製造歩留まりが高いランプを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0005] 上記目的を達成するために、本発明に係るランプ用ガラス組成物は、成分中に、 C eイオンを含有するガラス組成物であって、実質的に、酸化物換算で、 SiO :55〜75

2 wt%、 B O :6〜25wt%、 CeO :0.01〜5wt%、 SnO:0.01〜5wt%、 Al O :0

2 3 2 2 3

〜10wt%、 Li O:0〜： L0wt%、 Na O:0〜： L0wt%、 K O:0〜： L0wt%、 MgO:0

2 2 2

〜5wt%、 CaO:0〜： L0wt%、 SrO:0〜： L0wt%、 BaO:0〜： L0wt%、 TiO :0〜1.

2

0wt%、 Fe O :0.01〜0.2wt%、 Sb O :0〜5wt%、 ZrO :0.01〜5wt%を含

2 3 2 3 2 有していることを特徴とする。

[0006] 本発明に係るランプ用ガラス組成物の特定の局面では、前記 Ceイオンは、 Ce³⁺と

Ce⁴⁺とのカチオン百分率が、 (Ce³⁺)/[(Ce³⁺) + (Ce⁴⁺)]=0.5〜1、の関係を満たすことを特徴とする。

本発明に係るランプ用ガラス組成物の他の特定の局面では、融液状態にぉ、て還元性であったことを特徴とする。

[0007] 本発明に係るランプ用ガラス組成物の他の特定の局面では、酸化物換算で、前記

CeOを 0.4wt%以上、前記 SnOを 0.4wt%以上含有していることを特徴とする。

2

本発明に係るランプ用ガラス組成物の他の特定の局面では、熱膨張係数

30/380

)が 34 X 10^_7Ζ：〜 43 X 10^_7ΖΚの範囲であることを特徴とする。

30/380

)力 3 X 10^_7Ζ：〜 55 X 10^_7ΖΚの範囲であることを特徴とする。

[0008] 本発明に係るランプは、上記のガラス組成物で形成されたガラスバルブを備えることを特徴とする。

本発明に係るバックライトユニットは、上記ランプが搭載されてヽることを特徴とする本発明に係るバックライトユニットの特定の局面では、複数の上記ランプと、それらランプの光放出側に配置されるポリカーボネイト樹脂製の拡散板とを備えることを特徴とする。

[0009] 本発明に係るランプ用ガラス組成物の製造方法は、実質的に、酸化物換算で、 Si O : 55〜75wt%、 B O : 6〜25wt%、 CeO : 0. 01〜5wt%、 SnO : 0. 01〜5wt

2 2 3 2

%、 Al O : 0〜： L0wt%、 Li O : 0〜10wt%、 Na O : 0〜10wt%、 K O : 0〜10wt

2 3 2 2 2

%、 MgO : 0〜5wt%、 CaO : 0〜10wt%、 SrO : 0〜10wt%、 BaO : 0〜10wt%、 TiO : 0〜： L Owt%、 Fe O : 0. 01〜0. 2wt%、 Sb O : 0〜5wt%、 ZrO : 0. 01

2 2 3 2 3 2

〜5wt%となるように調合されたガラス原料を溶融させる溶融工程を含み、前記溶融工程にお!ヽて、融液状態のガラス組成物を還元性にすることを特徴とする。

発明の効果

[0010] 本発明のランプ用ガラス組成物は、酸化物換算で、 CeOが 0. 01〜5wt%、 SnO

2

が 0. 01〜5wt%添加されているため、紫外線透過およびソラリゼーシヨンを十分に抑制することができ、かつ、初期着色およびランプ作製時の着色が起こり難い。つまり、 CeOを 0. 01wt%以上添加することによって、紫外線透過およびソラリゼ

2

ーシヨンが抑制され、 SnOを 0. 01wt%以上添加することによって、初期着色およびランプ作製時の着色が抑制される。

[0011] 発明者等は、種々検討を重ねた結果、 CeOの添加に伴うガラス成分中の Ce⁴⁺量

2

の増加が、ガラスの着色を引き起こす原因であることを突き止め、 SnOを添加すれば前記 Ce⁴⁺量を減少させることができ、ガラスの着色が起こり難いことを見出した。なお、 CeOによる着色を抑制することができるのは、スズの原料として SnOを添カロ

2

する場合に限られ、 Snや SnOを添カ卩してもこの効果を得ることはできない。 SnOを

2

添加すると、ガラス成分中の Ceイオンのうち Ce³⁺の量が増加し Ce⁴⁺の量が減少する。すなわち、 Ce³⁺から Ce⁴⁺への価数変化が抑制され、 Ce⁴⁺から Ce³⁺への価数変化が促進される。

[0012] 本発明に係るランプ用ガラス組成物は、 Ce³⁺と Ce⁴⁺とのカチオン百分率力 Ce³⁺ /(Ce³⁺ + Ce⁴⁺) : 0. 5〜1、の関係を満たす場合に、より効果的に初期着色およびランプ作製時の着色が抑制される。

また、本発明に係るランプ用ガラス組成物は、融液状態において還元性であった場合に、より効果的に初期着色およびランプ作製時の着色が抑制される。

[0013] 本発明に係るランプ用ガラス組成物は、酸化物換算で、 CeOを 0. 4wt%以上、 S

2

ηθを 0. 4wt%以上含有している場合に下記の効果を奏する。

一般に、液晶テレビのバックライトユニットには、アクリル榭脂製の拡散板が使用されている。しかし、アクリル榭脂製の拡散板は吸湿による反りが生じ易ぐ大型化すると寸法誤差が問題となるため、画面サイズが 17インチを超えるような大型の液晶テレビのバックライトユニットには、

ヽ PC (ポリカーボネイト)榭脂製の拡散板が使用されている。

[0014] ところが、 PC榭脂製の拡散板は、アクリル榭脂製の拡散板と比べて、 313nmの紫外線による褪色 '劣化が激しい。従来のランプ用ガラスは、水銀力も放出される紫外線のうち、 186nmの紫外線および 254nmの紫外線を十分に遮断することができる力 313nmの紫外線を十分に遮断することはできないため、ランプ力も透過 '漏洩する 313nmの紫外線によって、 PC榭脂製の拡散板や拡散シートが褪色'劣化し、バックライトユニットの輝度が低下する。

[0015] そこで、例えば、ガラスに WOや TiOを添カ卩して、 313nmの紫外線の透過を抑制

3 2

することが考えられる。しかし、 WOや TiOは、ガラスの結晶性を高める特性を有す

3 2

るため、溶融時やランプ作製の際の熱加工時にガラスが失透 (透明性を失う現象)を起こし得る。

これに対し、本発明に係るガラス組成物において、酸化物換算で、 CeOが 0. 4wt

2

%以上、 SnOが 0. 4wt%以上添カ卩した場合、 313nmの紫外線の透過を十分に抑制することができ、榭脂製部材の褪色 '劣化が少ない。その上、失透がなく実質的に無着色である。

[0016] 本発明に係るランプ用ガラス組成物は、熱膨張係数 ( a )が 34 X 10

30/380 ^_7Zk〜4

3 X 10^_7Zkの場合、または、 43 X 10^_7Zk〜55 X 10^_7Zkの場合に下記の効果を奏する。

一般に、ノックライト用ランプには、放電による高温に耐え得るタングステン製あるいはコバール合金製の導入線が用いられる。したがって、気密封着の信頼性を高めるためには、ガラスの熱膨張係数を、タングステンあるいはコバール合金の熱膨張係数に近づけることが好ましい。

[0017] ガラス組成物の熱膨張係数（ a )が 34 X 10

30/380 ^_7Zk〜43 X 10^_7Zkの場合、タングステン製の導入線と同等の熱膨張係数であり、化学的耐久性も高いため、気密封着の信頼性が高い。

ガラス組成物の熱膨張係数（ (X )が 43 X 10

30/380 ^_7Zk〜55 X 10^_7Zkの場合、コバール合金製の導入線と同等の熱膨張係数であり、化学的耐久性も高いため、気密封着の信頼性が高い。

[0018] 本発明に係るランプは、上記ガラス組成物で形成されたガラスノレブを備えている。したがって、ガラスバルブのガラスの着色が少ないためランプ光束が高い。また、ランプ作製の際にガラスバルブが着色し難いため製造歩留まりが高い。

本発明に係るバックライトユニットは、上記ランプ光束が高、ランプが搭載されてヽるため、輝度が高い。

[0019] また、本発明に係るバックライトユニットは、 CeOを 0. 4wt%以上、 SnOを 0. 4wt

2

%以上添加されたガラス組成物で形成されたガラスバルブを備えたランプが搭載されて、る場合、 313nmの紫外線による拡散板 14および拡散シート 15の劣化 ·変色が効果的に抑制されている。したがって、動作によって生じる表面輝度の低下が著しく抑制され、バックライトユニット 10が長寿命である。

[0020] 近年、液晶テレビのハイビジョン化が進んで!/、るが、ハイビジョンの液晶テレビは通常の液晶テレビよりも開口率が小さぐより高い表面輝度が必要であるため、冷陰極蛍光ランプの数を増やすなどしてバックライトユニットの表面輝度を高めて、る。このように、ノックライトユニットの表面輝度を高くすると、それに伴って 313nmの紫外線の量が増加し、拡散板や反射板などの劣化 *変色が激しくなり、ノックライトユニットの表面輝度がより低下し易い。しかし、本発明に係るバックライトユニットは、この様な表面輝度の低下が起こり難い。

[0021] さらに、近年、液晶テレビに動作時間 6万時間以上が望まれるなど、液晶テレビの長寿命化の要請が高まっているが、本発明に係るバックライトユニットは、表面輝度の低下がより起こり難いため、当該液晶テレビの寿命をより長くすることが出来る。

また、ガラスバルブを形成するガラス組成物力酸化物換算で、 CeOを 0. 4wt%

2

以上、 SnOを 0. 4wt%以上含有している場合は、水銀により発生する 313nmの紫外線の透過が十分に抑制されるため、バックライトに用いても、榭脂製部材の褪色- 劣化が少なぐ前記バックライトの信頼性が向上する。

[0022] 本発明に係るランプ用ガラス組成物の製造方法は、溶融工程にお!、て、融液状態のガラス組成物を還元性にするため、上記特性を有するガラス組成物の初期着色およびランプ作製時の着色をより効果的に抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]本発明の実施の形態に係るガラス組成物の組成および特性を示す。

[図 2]本発明の一実施形態に力かる冷陰極蛍光ランプの要部構成を示す概略図である。

[図 3]本発明の一実施形態に係るバックライトユニットの要部構成を示す概略図である。

[図 4]本発明の一実施形態に係る冷陰極蛍光ランプの特性を示す。

符号の説明

[0024] 1 蛍光ランプ

2 ガラスバルブ

10 ノックライトユニット

14 拡散板

発明を実施するための最良の形態

[0025] 本発明の実施の形態に係るランプ用ガラス組成物、ランプ、ノックライトユニットおよびランプ用ガラス組成物の製造方法を、図面に基づいて説明する。

(ランプ用ガラス組成物の説明）

実施の形態に係るガラス組成物の組成は、酸ィ匕物換算で、図 1における No. 1〜 6に示すとおりである。

[0026] なお、本発明に係るガラス組成物の組成は、 No. 1〜6に示す組成に限定されなヽ力ランプ用のガラスとしての特性を保っためには、実質的に、酸化物換算で、 SiO : 55〜75wt%、 B O : 6〜25wt%、 CeO : 0. 01〜5wt%、 SnO : 0. 01〜5wt%

2 3 2

、 Al O : 0〜： L0wt%、 Li O : 0〜10wt%、 Na O : 0〜10wt%、 K O : 0〜10wt%、

2 3 2 2 2

MgO : 0〜5wt%、 CaO : 0〜10wt%、 SrO : 0〜10wt%、 BaO : 0〜10wt%、 TiO : 0〜： L 0wt%、 Fe O : 0. 01〜0. 2wt%、 Sb O : 0〜5wt%、 ZrO : 0. 01〜5w

2 2 3 2 3 2

t%であることが好ましい。

[0027] SiOは、ガラス骨格を形成する目的で添加されて、る。 SiOが 55wt%より少な!/ヽ

2 2

と、熱膨張係数が高くなり過ぎ、化学的耐久性も劣化する。一方、 SiOが 75wt%より

2

多いと、熱膨張係数が低くなり過ぎて加工が困難となる。

B Oは、ガラスの溶融性向上と粘度調整の目的で添加される。 B O力 lOwt%より

2 3 2 3 も少ないと、ガラスの溶融性が悪ィ匕するとともに粘度が上昇し、導入線の封着等が困難になる。一方、 B Oが 25wt%より多いとガラスの化学的耐久性が低下する。

2 3

[0028] CeOは、本発明に係るガラス組成物の必須成分であり、紫外線の透過を抑制する

2

目的で添カ卩される。 CeOを 0· 01wt%以上添カ卩することで、 186nmおよび 254nm

2

の紫外線の透過を十分に抑制することができる。さらに、 CeOを 0. 4wt%以上添カロ

2

した場合、 313nmの紫外線の透過をも十分に抑制することができる。

CeOが 0. 01wt%より少ないと、紫外線の透過を抑制する効果が十分に得られな

2

い。一方、 CeO力 wt%より多いと、ガラスの失透が起こり、所望のランプ光束を有

2

するランプを作製することができな、。

[0029] なお、 CeOの好ましい範囲は 0. l〜3wt%の範囲である。この範囲であれば、 Ce

2

o添加の目的を果たしながら、ランプ用としてより好適な機械的強度、耐熱性、熱膨

2

張係数等を備えたガラスを得ることができる。

SnOは、本発明に係るガラス組成物の必須成分であり、主として、ガラス成分中の Ceイオンのうち Ce³⁺の量を増加させ Ce⁴⁺の量を減少させる目的で添加される。言い換えれば、 Ce³⁺から Ce⁴⁺への価数変化を抑制し、 Ce⁴⁺から Ce³⁺への価数変化を促進する目的で添加される。

[0030] SnOが 0. 01wt%以上添加されていると、ガラスの初期着色およびランプ作製時の着色を十分に抑制することができる。より効果的にそれら着色を抑制するためには、 SnOが CeOに対して等モル以上添加することが好ましい。特に、 SnOが CeOに対して等モル添加することがより好まし、。

SnO力 O. 01wt%より少ないと、 Ce³⁺の量を増加させ Ce⁴⁺の量を減少させる効果は得られない。一方、 SnOが 5wt%よりも多いと、ガラスの機械的強度が低下し、ガラス管の管引き工程において歩留りが低下する。

[0031] なお、 SnOの好ましい範囲は 0. l〜3wt%である。この範囲であれば、 SnO添カロの目的を果たしながら、ランプ用としてより好適な機械的強度、耐熱性、熱膨張係数等を備えたガラスを得ることができる。

Al Oは、ガラスの耐候性および失透性を向上させる目的で添加される。 Al O力

2 3 2 3

Owt%より多いと、ガラスの溶融性が悪化する。なお、 Al Oの好ましい範囲は 2〜7

2 3

wt%であり、この範囲であれば、ランプ用としてより好適なガラスを得ることができる。

[0032] アルカリ金属酸化物である Na 0、 K Οおよび Li Oは、ガラスの粘性を低下させ、

2 2 2

溶融力卩ェ性を向上させる目的で添加される。 Na 0、 K Οおよび Li Oの合計が 5wt

2 2 2

%より少ないと、熱膨張係数の低下と粘度の上昇により、タングステン製或いはコバール合金製の導入線を封着し難くなる。一方、合計が 10wt%より多くなると、ガラスの熱膨張係数が大きくなり過ぎる。また、ガラス力もアルカリ成分が溶出し易くなり、当該アルカリ成分と蛍光体や水銀との反応量が増加し、ランプ光束が低下する。

[0033] なお、 Li Oの好まし!/、範囲は 0〜5wt%、 Na Oの好まし!/、範囲は 0〜8wt%であり

2 2

、これらの範囲であれば、ランプ用としてより好適なガラスを得ることができる。

アルカリ土類金属酸ィ匕物である MgOおよび CaOは、電気絶縁性およびィ匕学的耐久性を向上させる目的で添加される。 CaOが Owt%かつ MgOが 0. 5wt%より少ない場合、 MgOが Owt%かつ CaOが lwt%より少ない場合は、電気絶縁性およびィ匕学的耐久性を向上させる効果が期待できない。一方、 MgOが 5wt%より多いか、 Ca Oが 10wt%よりも多いと、ガラスが失透し易い。

[0034] SrOおよび BaOは、ガラスの溶融性およびランプ作製時におけるガラスバルブの加ェ性を向上させる目的で添加される。いずれも 10wt%より多くなるとガラスが失透し易い。なお、 SrOの好ましい範囲は 0〜8wt%であり、この範囲であれば、ランプ用としてより好適なガラスを得ることができる。

TiOは、ソラリゼーシヨンを抑制する目的で添加される。 TiOは、ガラスの結晶性を高めるため、含有率は lwt%以下に制限される。

[0035] Fe Oは、紫外線を吸収させる目的で添加される。 Fe O力 0. 2wt%より多くなる

2 3 2 3

と、可視域の透過率が低下し、ランプ光束が低下する。

ZrOは、ガラスの化学的耐久性を改善する目的で添加される。 ZrOが 0. 01wt%

2 2 より少ないと、化学的耐久性の改善効果が十分でない。 ZrO力 wt%よりも多いと、

2

ガラスが不均一になりやすく、ガラスバルブの肉厚や寸法がばらつく。

[0036] Sb Oは、紫外線透過およびソラリゼーシヨンの抑制とガラスを清澄させる目的で添

2 3

カロされる。 Sb Oの好ましい範囲は、 0· 01〜： Lwt%であり、この範囲であれば、ラン

2 3

プ用としてより好適なガラスを得ることができる。

なお、本発明に係るガラス組成物は、実質的に各成分の含有率が上記の範囲内であれば良ぐ上記組成の範囲を逸脱しない限度において、他の成分が含有されていても良い。他の成分としては、例えば、 ZnO、 PbO、 P O、 As O等が挙げられる。

2 5 2 3

(ランプ用ガラス組成物の製造方法の説明）

本発明のガラス組成物の製造方法を説明する。

[0037] まず、複数種類のガラス原料を本発明に係るガラス組成物の範囲内で調合する。

次に、調合したガラス原料をガラス溶融窯に投入し、 1500〜1600°Cで溶融させてガラス化しガラス融液を得る。その後、ガラス融液をダンナー法等の管引き法によつて管状に成形し、所定の寸法に切断加工して、ランプ用のガラス管とする。さらに、当該ガラス管を熱加工してガラスバルブを作製し、各種ランプを作製する。

[0038] ガラス原料の一つとして添加する SnOは、還元剤としての役割を果たすため、前記ガラス融液は還元性になる。還元性のガラス融液中では Ce⁴⁺が Ce³⁺に価数変化するため、 Ce⁴⁺の量が減少し、 Ce³⁺の量が増加する。

SnOは、ガラス融液を還元性にするために、 0. 01wt%以上添加することが好ましい。また、 SnOは、 Ce³⁺と Ce⁴⁺とのカチオン百分率力 Ce³⁺/(Ce³⁺ + Ce⁴⁺) : 0. 5 〜1、の関係を満たすために必要な量を添加することが好ましい。さらに、 SnOは、 C eOに対して等モル以上添加することが好ましぐ特に、等モル添加することがより好

2

ましい。

[0039] なお、ガラス融液を還元性にする方法は、還元剤である SnOをガラス原料として添加する方法に限定されず、例えば、 SnO以外の還元剤を添カ卩しても良い。また、 Sn Oは、本発明に係る組成の範囲内で添カ卩しなければならないが、 Sn原料の一部が S ηθであっても良い。

2

本発明においては、ガラス原料を溶融窯で溶融させてなるガラス融液、および、ガラス融液を冷却しー且ガラス組成物とした後、再度加熱により溶融させて溶融状態にしたものを、溶融状態のガラス組成物と定義する。

[0040] (ランプの説明）

本発明に係るランプの一実施形態として、直管形の冷陰極蛍光ランプにっ、て図面に基づき説明する。図 2は、本発明の一実施形態に力かる冷陰極蛍光ランプの要部構成を示す概略図である。当該冷陰極蛍光ランプ 1の構造は、基本的に従来技術による冷陰極蛍光ランプの構造に準じるものである。

[0041] 冷陰極蛍光ランプ 1のガラスバルブ 2は、上記ガラス組成物によって形成されたものであって、その外径は約 4. Omm、内径は約 3. 4mm,全長は約 730mmである。ガラスバルブ 2は、所定の組成になるように調合した原料をガラス溶融窯に投入し、 15 00〜 1600°Cで溶融してガラス化した後、ダンナー法等の管弓 Iき法を用いて管状に成型し、所定の寸法に切断加工してガラス管を熱加工により得る。このガラス管を用いて通常の方法により、各種ランプを作製することができる。

[0042] なお、ガラスノレブ 2の外径、内径および全長は、上記に限定されな、が、冷陰極蛍光ランプ 1用のガラスバルブ 2は、細管かつ薄肉であることが望まれるため、外径は 1. 8 (内径は1. 4)〜6. 0 (内径は 5. 0) mmであることが好ましい。

ガラスバルブ 2は、その両端部がそれぞれビードガラス 3によって気密封止されてヽる。また、ガラスノレブ 2の両端部には、タングステン金属或いはコバール合金力もなる直径約 0. 8mmの導入線 4力ビードガラス 3を貫通するようにして気密封着されている。さらに、当該リード線 4には、ガラスバルブ 2の管内に配置される側の端部に、それぞれニッケルあるいはニオブカゝらなり、表面に電子放射性物質が塗布されたカツプ状の電極 5が取り付けられている。なお、ビードガラス 3、導入線 4および電極 5は、上記の構成のものに限定されない。

[0043] ガラスバルブ 2の管内面には、赤発光、緑発光および青発光の蛍光体 (Y O ： Eu、 LaPO： Ce, Tb、 BaMg Al O ： Eu, Mn)を混合してなる希土類蛍光体 6が塗布

4 2 16 27

されている。また、ガラスバルブ 2の管内には、 0. 8〜2. 5mgの水銀（不図示）と、キセノン等の希ガス (不図示）が封入されて、る。

以上、本発明に係る冷陰極蛍光ランプを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記の実施の形態に限定されない。

[0044] (バックライトユニットの説明）

図 3は、本願発明の一実施形態に係る直下方式のバックライトユニットの要部構成を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る直下方式のバックライトユニット 10 の構造は、基本的に従来技術によるバックライトユニットの構造に準ずるものである。外囲器 11は、白色の PET (ポリエチレンテレフタレート）榭脂によって形成されており、略方形の反射板 12と、当該反射板 12を囲むように配された複数の側板 13とからなる。外囲器 11の内部には、それぞれ等間隔に並列配置された複数の冷陰極蛍光ランプ 1が格納されており、当該冷陰極蛍光ランプは、それぞれ反射板 12に近接した状態で、当該反射板 12によって水平点灯方向に保持されている。

[0045] 外囲器 11には、 PC榭脂によって形成された拡散板 14が、冷陰極蛍光ランプ 1を挟んで反射板 12と対向するようにして配置されて、る。ノックライトユニット 10におヽては、冷陰極蛍光ランプ 1に対して拡散板 14側が、当該バックライトユニット 10の光放出側となり、当該冷陰極蛍光ランプ 1に対して反射板 12側が、当該バックライトュニット 10の光反射側となる。そして、拡散板 14の前記光放出側には、 PC榭脂によつて形成された拡散シート 15、およびアクリル榭脂によって形成されたレンズシート 16 が互、に重ね合わされた状態で配置されて、る。

[0046] 以上のようなバックライトユニット 10を備えた液晶テレビでは、当該液晶テレビの LC Dパネル 17が、レンズシート 16の前記光放出側に設置される。

なお、ノックライトユニット 10は、上記構成のものに限定されない。例えば、当該バックライトユニット 10の典型的な形状として、画面サイズが 32インチの液晶テレビに用いられるバックライトユニットの場合、外囲器 11は、横幅寸法が約 408mm、縦幅寸法が約 728mm、奥行き寸法が約 19mmに設定されている。また、外囲器 11には、 1 6灯の冷陰極蛍光ランプ 1が、それぞれ約 25. 7mmの間隔をあけて配置されている。そして、冷陰極蛍光ランプ 1は、全長は約 730mmであって、ガラスバルブ 2の外径が約 4. Omm、内径が約 3. 4mmに設定されている。このようなバックライトユニット 10 をランプ電流 5. 5mAで動作したとき、レンズシート 16では、約 8000cdZm²の表面輝度が得られる。

[0047] (実験の説明）

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

図 1に示す各組成のガラスを作製し、ガラスの特性を評価した。なお CeO , SnO,

2

SnOの値はガラス原料添カ卩時の値 (wt%)を記載した。各ガラスは、図中の組成と

2

なるようにガラス原料を調合し、これを白金坩堝に入れて電気炉中で 1500°Cで加熱溶融させ、カーボン板上に流し出して放冷することにより作製した。

[0048] なお、比較例 1〜8は、 CeOおよび SnOの含有率が本発明に係るガラス組成物の

2

範囲内でないガラス組成物である。また、比較例 9は、従来のランプ用ホウ珪酸ガラスとしてのガラス組成物である。

ここで、熱膨張係数（ a )としては、直径 5. Omm,長さ 15mmの円柱状の試料

30/380

を作製し、熱機械分析装置（リガク製型番: TAs300 Tma8140c)にて、 30〜38 0°Cの温度範囲の平均線膨張係数を測定した。

[0049] 分光透過率は、肉厚が 2mmとなるように各試料の両面を光学研磨し、分光光度計を用いて波長 200〜800nmにおける分光透過率を測定した。

そして、可視域 380〜780nmの範囲において透過率が 85wt%以下の領域が確認された試料を着色「有り」と判断した。結果を図 1に示す。

図 1から明らかなように、実施例 No. 1〜6は、 CeOおよび SnOの含有率が本発明

2

に係るガラス組成物の組成を満足してヽるため、 254nmの紫外線の透過率が 0%であり、紫外線透過を抑制する効果が高い。また、ガラスの初期着色およびランプ作製時の着色が起こらない。

[0050] 中でも、実施例 No. 3〜6は、 SnOおよび CeOがそれぞれ 0. 4wt%以上添カロさ

2

れて、るため、 313nmの紫外線の透過率も 0%である。

これに対して、比較例 No. 1および 2は、 CeOを含有しないため、紫外線の透過が

2

あまり抑制されていない。比較例 No. 3は、ガラス原料として SnOの代わりに SnOが添加されているため、 2

2

54nmおよび 313nmの紫外線の透過が十分に抑制されている力ガラスの初期着色およびランプ作製時の着色が起こる。

[0051] 比較例 No. 4〜6は、 CeOが添加されているが SnOが添加されていないため、紫

2

外線の透過を抑制する効果は認められるものの、ランプ作製時の着色が起こる。 Ce Oの含有率が比較的高い比較例 No. 5および 6は、ガラスの初期着色も起こる。

2

比較例 No. 7は、 CeOと SnOとが等モル添カ卩されているものの、 CeOと SnOがそ

2 2 れぞれ本発明に係るガラス組成物の組成の範囲を超えてヽるため、紫外線の透過を抑制する効果は認められる力ガラスが白濁したためランプ用のガラスとして不適切である。

[0052] 比較例 No. 8は、紫外線遮断物質としての TiOが十分に添加されているため、紫

2

外線の透過を抑制する効果が高いが、失透が起こるためランプ用ガラスとしては不適切である。

比較例 No. 9は、ランプ作製時の着色が起こるとともに、 313nmの紫外線の透過も十分に抑制されない。

[0053] 次に、比較例 No. 1, 2, 9、および、実施例 No. 4を用いて外形 3mm、内径 2mm の冷陰極蛍光ランプを作製した。これら冷陰極蛍光ランプを 1000時間点灯させ、ソラリゼーシヨンによるガラスバルブの着色および紫外線の透過'漏洩による榭脂製部材の褪色'劣化を観察し、評価した。

点灯後 100時間経過後を基準として、 1000時間点灯経過後の冷陰極蛍光ランプの発光効率を比べた光束維持率 A (%)と、導光板の平均表面輝度維持率 B (%)を検出し、各維持率の差 A— B (%)を求めた。その結果を図 4に示す。

[0054] 比較例 No. 9の冷陰極蛍光ランプは、 A—B (%)の値が 10%であった。これは、従来の冷陰極蛍光ランプは、 313nmの紫外線の透過を十分に抑制することができず、長時間使用すると導光板等の榭脂製部材が褪色'劣化し、画面輝度が低下することを意味している。

実施例 No. 4の冷陰極蛍光ランプは、 A— B (%)の値が 5%以下であり、冷陰極蛍光ランプの寿命中は、実用上問題のない程度の褪色 '劣化しかおこらないことがわかつた。さらに、ソラリゼーシヨンによるガラスの着色も起こらな力つた。

産業上の利用可能性

本発明のランプ用ガラス組成物は、ランプ全般に広く利用できる。特に、液晶 TV、ノソコン用ディスプレイ、車載用液晶パネル等のように高品位な表示が要求される透過形液晶表示素子のバックライトの冷陰極蛍光ランプ等に適している。

Claims

請求の範囲

[1] 成分中に、 Ceイオンを含有するランプ用ガラス組成物であって、

実質的に、酸化物換算で、 SiO :55〜75wt%、 B O :6〜25wt%、 CeO :0.01

2 2 3 2

〜5wt%、 SnO:0.01〜5wt%、 Al O :0〜： L0wt%、 Li O:0〜10wt%、 Na O:

2 3 2 2

0〜： L0wt%、 K O:0〜10wt%、 MgO:0〜5wt%、 CaO:0〜10wt%、 SrO:0〜

2

10wt%、 BaO:0〜10wt%、 TiO :0〜1.0wt%、 Fe O :0.01〜0.2wt%、 Sb

2 2 3 2

O :0〜5wt%、ZrO :0.01〜5wt%を含有していることを特徴とするランプ用ガラ

3 2

ス組成物。

[2] 前記 Ceイオンは、 Ce³⁺と Ce⁴⁺とのカチオン百分率が、

(Ce³⁺) /[ (Ce³⁺) + (Ce⁴⁺) ] =0.5〜1

の関係を満たすことを特徴とする請求項 1記載のランプ用ガラス組成物。

[3] 融液状態にぉ、て還元性であったことを特徴とする請求項 1記載のランプ用ガラス組成物。

[4] 融液状態にぉ、て還元性であったことを特徴とする請求項 2記載のランプ用ガラス組成物。

[5] 酸化物換算で、前記 CeOを 0.4wt%以上、前記 SnOを 0.4wt%以上含有して

2

いることを特徴とする請求項 1記載のランプ用ガラス組成物。

[6] 酸化物換算で、前記 CeOを 0.4wt%以上、前記 SnOを 0.4wt%以上含有して

2

いることを特徴とする請求項 2記載のランプ用ガラス組成物。

[7] 酸化物換算で、前記 CeOを 0.4wt%以上、前記 SnOを 0.4wt%以上含有して

2

いることを特徴とする請求項 4記載のランプ用ガラス組成物。

[8] 熱膨張係数 )が 34Χ10^_7Ζ：〜 43: 10^_7ZKの範囲であることを特徴

30/380

とする請求項 1記載のランプ用ガラス組成物。

[9] 熱膨張係数 )が 34Χ10

380 ^_7Ζ：〜 43: ιο^_7Ζκの範囲であることを特徴

30/

とする請求項 7記載のランプ用ガラス組成物。

[10] 熱膨張係数 WS43X10

30/380 ^_7ZK〜55: ιο^_7Ζκの範囲であることを特徴とする請求項 1記載のランプ用ガラス組成物。

[11] 熱膨張係数 WS43X10

30/380 ^_7ZK〜55: ιο^_ 'Ζκの範囲であることを特徴とする請求項 7記載のランプ用ガラス組成物。

[12] 請求項 1記載のガラス組成物で形成されたガラスノレブを備えて、ることを特徴とするランプ。

[13] 請求項 5記載のガラス組成物で形成されたガラスノレブを備えて、ることを特徴とするランプ。

[14] 請求項 12記載のランプが搭載されていることを特徴とするノックライトユニット。

[15] 複数の請求項 13記載のランプと、それらランプの光放出側に配置されるポリカーボネイト樹脂製の拡散板とを備えることを特徴とするバックライトユニット。

[16] 実質的に、酸化物換算で、 SiO :55〜75wt%、 B O :6〜25wt%、 CeO :0.01

2 2 3 2

〜5wt%、 SnO:0.01〜5wt%、 Al O :0〜： L0wt%、 Li O:0〜10wt%、 Na O:

2 3 2 2

0〜： L0wt%、 K O:0〜10wt%、 MgO:0〜5wt%、 CaO:0〜10wt%、 SrO:0〜

2

10wt%、 BaO:0〜10wt%、 TiO :0〜1.0wt%、 Fe O :0.01〜0.2wt%、 Sb

2 2 3 2

O :0〜5wt%、ZrO :0.01〜5wt%となるように調合されたガラス原料を溶融させ

3 2

る溶融工程を含み、

前記溶融工程にぉヽて、融液状態のガラス組成物を還元性にすることを特徴とするランプ用ガラス組成物の製造方法。