(57)【要約】      （修正有）【課題】ガス放電管、特に蛍光ランプに使用可能なＵＶ吸収性ガラスを提供する。【解決手段】酸化物として重量％で表した下記組成を有するガラス溶融物の調製から成る方法によってＵＶ吸収性ガラスを製造する。ＳｉＯ２：６０−７５％、Ｂ２Ｏ３：＞２５−３５％、Ａｌ２Ｏ３：０−１０％、Ｌｉ２Ｏ：０−１０％、Ｎａ２Ｏ：０−２０％、Ｋ２Ｏ：０−２０％、ＭｇＯ：０−８％、ＣａＯ：０−２０％、ＳｒＯ：０−５％、ＢａＯ：０−５％、ＺｎＯ：０−３％、ＺｒＯ２：０−５％、ＴｉＯ２：０−１０％、Ｆｅ２Ｏ３：０−０．５％、ＣｅＯ２：０−０．５％、ＭｎＯ２：０−１％、Ｎｄ２Ｏ３：０−１％、ＷＯ３：０−２％、Ｂｉ２Ｏ３：０−５％、ＭｏＯ３：０−５％、Ａｓ２Ｏ３：０−１％、 Ｓｂ２Ｏ３：０−１％、ＳＯ４２−：０−２％、Ｃｌ−：０−２％、Ｆ−：０−２％。【選択図】図２
2006028012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物として重量％で表した下記組成を有するガラス溶融物の調製から成る、特に蛍光ランプ用のＵＶ吸収性ガラスの製造方法：
ＳｉＯ２    ６０−７５
Ｂ２Ｏ３     ＞２５−３５
Ａｌ２Ｏ３   ０−１０
Ｌｉ２Ｏ    ０−１０
Ｎａ２Ｏ    ０−２０
Ｋ２Ｏ           ０−２０
ＭｇＯ     ０−８
ＣａＯ     ０−２０
ＳｒＯ     ０−５
ＢａＯ     ０−５
ＺｎＯ     ０−３
ＺｒＯ２    ０−５
ＴｉＯ２    ０−１０
Ｆｅ２Ｏ３   ０−０．５
ＣｅＯ２    ０−０．５
ＭｎＯ２    ０−１
Ｎｄ２Ｏ３   ０−１
ＷＯ３           ０−２
Ｂｉ２Ｏ３   ０−５
ＭｏＯ３    ０−５
Ａｓ２Ｏ３   ０−１
Ｓｂ２Ｏ３   ０−１
ＳＯ４２−    ０−２
Ｃｌ−           ０−２
Ｆ−        ０−２
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総和量は０〜２５重量％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの総和量は０〜２０重量％、Ｆｅ２Ｏ３＋ＣｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＰｂＯ＋Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３の総和量は少なくとも０〜１０重量％、及びＰｄＯ＋ＰｔＯ３＋ＰｔＯ２＋ＰｔＯ＋ＲｈＯ２＋Ｒｈ２Ｏ３＋ＩｒＯ２＋Ｉｒ２Ｏ３の総和量は０．００００１〜０．１重量％である。
【請求項２】
前記ガラス溶融物に＞２６〜３５重量％のＢ２Ｏ３が含まれることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項３】
前記ガラス溶融物に少なくとも５０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３が含まれることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項４】
含量として１００ｐｐｍ以上のＦｅ２Ｏ３を含むＳｉＯ２及び／または粗ガラスの使用をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項５】
酸化的条件下でガラス溶融物を精製する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項６】
前記酸化的条件がアルカリ金属硝酸塩、アルカリ土金属硝酸塩、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及び／または酸素の添加によって生ずることを特徴とする請求項５項記載の方法。
【請求項７】
アルカリ金属硝酸塩及び／またはアルカリ土金属硝酸塩を６重量％以下含むガラス溶融物製造のためのガラスバッチを用意する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項８】
前記ガラス溶融物に塩素が１００ｐｐｍまで含まれることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項９】
酸化物として重量％で表した下記組成を有するガラス溶融物の調製から成る方法によって製造されるＵＶ吸収性ガラス：
ＳｉＯ２６  ０−７５
Ｂ２Ｏ３     ＞２５−３５
Ａｌ２Ｏ３   ０−１０
Ｌｉ２Ｏ    ０−１０
Ｎａ２Ｏ    ０−２０
Ｋ２Ｏ           ０−２０
ＭｇＯ     ０−８
ＣａＯ     ０−２０
ＳｒＯ     ０−５
ＢａＯ     ０−５
ＺｎＯ     ０−３
ＺｒＯ２    ０−５
ＴｉＯ２    ０−１０
Ｆｅ２Ｏ３   ０−０．５
ＣｅＯ２    ０−０．５
ＭｎＯ２    ０−１
Ｎｄ２Ｏ３   ０−１
ＷＯ３           ０−２
Ｂｉ２Ｏ３   ０−５
ＭｏＯ３    ０−５
Ａｓ２Ｏ３   ０−１
Ｓｂ２Ｏ３   ０−１
ＳＯ４２−    ０−２
Ｃｌ−           ０−２
Ｆ−        ０−２
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総和量は０〜２５重量％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの総和量は０〜２０重量％、Ｆｅ２Ｏ３＋ＣｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＰｂＯ＋Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３の総和量は少なくとも０〜１０重量％、及びＰｄＯ＋ＰｔＯ３＋ＰｔＯ２＋ＰｔＯ＋ＲｈＯ２＋Ｒｈ２Ｏ３＋ＩｒＯ２＋Ｉｒ２Ｏ３の総和量は０．００００１〜０．１重量％である。
【請求項１０】
前記ガラス溶融物に＞２６〜３５重量％のＢ２Ｏ３が含まれることを特徴とする請求項９項記載のガラス。
【請求項１１】
前記ガラス溶融物に少なくとも５０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３が含まれることを特徴とする請求項９項記載のガラス。
【請求項１２】
前記方法において前記ガラス溶融物の製造のため含量として１００ｐｐｍ以上のＦｅ２Ｏ３を含むＳｉＯ２及び／または粗ガラスが用いられることを特徴とする請求項９項記載のガラス。
【請求項１３】
前記方法に酸化的条件下でガラス溶融物を精製する工程が含まれることを特徴とする請求項９項記載のガラス。
【請求項１４】
前記酸化的条件がアルカリ金属硝酸塩、アルカリ土金属硝酸塩、Ａｓ２Ｏ３、及び／またはＳｂ２Ｏ３、及び／または酸素の添加によって生ずることを特徴とする請求項１３項記載のガラス。
【請求項１５】
前記方法にガラス溶融物製造のためにガラスバッチを与える工程が含まれ、前記ガラスバッチにアルカリ金属硝酸塩及び／またはアルカリ土金属硝酸塩が６重量％まで含まれることを特徴とする請求項９項記載のガラス。
【請求項１６】
前記ガラス溶融物に塩素が１００ｐｐｍまで含まれることを特徴とする請求項９項記載のガラス。
【請求項１７】
背面照明ディスプレイ用の基板ガラスから成ることを特徴とする請求項９項記載のガラス。
【請求項１８】
ＴｉＯ２を０．１〜１０重量％及び／またはＦｅ２Ｏ３を５０〜１０００ｐｐｍ含むことを特徴とする請求項９項記載のガラス。
【請求項１９】
前記ディスプレイ装置がＬＣＤディスプレイ、コンピュータモニター、携帯電話またはＴＦＴディスプレイであることを特徴とする請求項９項記載のＵＶ吸収性ガラスを用いて製造されたディスプレイ装置。
【請求項２０】
酸化物として重量％で表された下記組成を有するガラス溶融物を調製することから成る方法によって製造されたＵＶ吸収性ガラスを用いて製造されたガス放電ランプ：
ＳｉＯ２    ６０−７５
Ｂ２Ｏ３     ＞２５−３５
Ａｌ２Ｏ３   ０−１０
Ｌｉ２Ｏ    ０−１０
Ｎａ２Ｏ    ０−２０
Ｋ２Ｏ           ０−２０
ＭｇＯ     ０−８
ＣａＯ     ０−２０
ＳｒＯ     ０−５
ＢａＯ     ０−５
ＺｎＯ     ０−３
ＺｒＯ２    ０−５
ＴｉＯ２    ０−１０
Ｆｅ２Ｏ３   ０−０．５
ＣｅＯ２    ０−０．５
ＭｎＯ２    ０−１
Ｎｄ２Ｏ３   ０−１
ＷＯ３           ０−２
Ｂｉ２Ｏ３   ０−５
ＭｏＯ３    ０−５
Ａｓ２Ｏ３   ０−１
Ｓｂ２Ｏ３   ０−１
ＳＯ４２−    ０−２
Ｃｌ−           ０−２
Ｆ−        ０−２
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総和量は０〜２５重量％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの総和量は０〜２０重量％、Ｆｅ２Ｏ３＋ＣｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＰｂＯ＋Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３の総和量は少なくとも０〜１０重量％、及びＰｄＯ＋ＰｔＯ３＋ＰｔＯ２＋ＰｔＯ＋ＲｈＯ２＋Ｒｈ２Ｏ３＋ＩｒＯ２＋Ｉｒ２Ｏ３の総和量は０．００００１〜０．１重量％である。
【請求項２１】
蛍光ランプまたはＥＥＦＬランプから成ることを特徴とする請求項２０項記載のガス放電ランプ。
【請求項２２】
前記ＵＶ吸収性ガラスが多くても１２の誘電率及び／または多くても１２０×１０−４の誘電損率ｔａｎδをもつことを特徴とする請求項２０項記載のガス放電ランプ。
【請求項２３】
前記ＵＶ吸収性ガラスに０．１〜１０重量％のＴｉＯ２及び／または５０〜１０００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３が含まれることを特徴とする請求項２０項記載のガス放電ランプ。
【請求項２４】
前記方法に、アルカリ金属硝酸塩、アルカリ土金属硝酸塩、Ａｓ２Ｏ３及び／またはＳｂ２Ｏ３及び／または酸素の添加によって生じた酸化的条件下でガラス溶融物を精製する工程が含まれることを特徴とする請求項２０項記載のガス放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視範囲において吸収性が僅かであることを特徴とする、ガス放電ランプ用のＵＶ放射吸収性、特にソラリゼーション安定性の硼珪酸ガラスに関する。本発明はまた、精製ガラス溶融物からの製造方法、及び前記ＵＶ放射吸収性硼珪酸ガラスを用いて製造するガス放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光発光体に用いられるようなガス放電管製造用ガラスは公知である。このようなガラスは感光耐久性が高く、またＵＶ吸収特性に優れている。これらガラスはまたこれらタイプのガラス放電管中に生ずる過激あるいは反応的条件に対しても耐久性でなければならない。
【０００３】
蛍光発光体は光源、特に液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）及び背面照明ディプレイと称される背面から照明されるディスプレイ装置製造用の光源として用いられる。かかる用途に用いられる蛍光発光体は極めて小型であり、従ってランプ用ガラスの厚さも極端に薄い厚さしかない。厚さが薄いにも拘らず、１００ｎｍ以下の可視範囲における吸収性は極めて顕著であり、特にラップトップ型コンピュータスクリーンや携帯電話等の高画質電子ディスプレイ装置にとって有利であることが実証されている。
【０００４】
さらに、発光、特に波長４００ｎｍ以下、とりわけ３８０ｎｍ以下までの可視光に対する透過性あるいは透明性は比較的一定であり、かつそれらの波長以下で透過性等が急激に減少するガラスでなければならない。ガス放電ランプ、特に蛍光ランプにはポリマー及び他のプラスチック材料等の周辺成分に対して損傷効果があるため、これら材料は時間経過とともに脆弱化し、ひいては製品全体の欠陥に帰すことになる。３１３ｎｍの水銀スペクトル線は特に損傷性な放射スペクトル線である。従って、この種のガラス製造における一つの目標は上記放射スペクトル線を可能な限り完全に吸収するガラスを提供することである。
【０００５】
ＵＶ放射を望ましい程度まで吸収する前記用途の蛍光ランプガラスはＵＳ−Ａ５，７４７，３９９によって公知である。しかしながら、この種のガラスには可視範囲内における強い変色、及び、強いソラリゼーションを特徴とする。原材料の溶融段階で既に黄褐色へ変色することもしばしばである。
【０００６】
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金を用いた、はんだあるいは融着ガラスとしての使用に特に適する高耐久性な酸化ジルコニウム含有及び酸化リチウム含有硼珪酸ガラスがＤＥ−Ａ１９８４２９４２から公知である。
これらガラスにはＦｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＯ及びＴｉＯ２等の色付与性成分を含ませることも可能である。
【０００７】
ＵＳ−Ａ４，５６５，７９１には、特殊な屈折率及びアッベ数、さらに用途に適した密度をもつ眼科用途のガラスに関する記載がある。この種のガラスは３１０〜３３５ｎｍの範囲内にＵＶ吸収限界をもち、またＵＶ吸収材としてＴｉＯ２が含有されている。この種のガラスの製造には、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を用いた精製では不十分であるため、多くの場合塩素を用いた精製が必要なことが明記されている。さらにこの引例において、この種のガラスは極めて薄いが、Ｆｅ２Ｏ３及びＴｉＯ２の組合せによってガラスの変色が起こるため、鉄含量が１００ｐｐｍ未満の石英原料のみを使用すべきことが記載されている。
【０００８】
また、少量のＢ２Ｏ３を含む硼珪酸ガラスも公知である。例えば。この種の酸化ジルコニウム含有及び酸化リチウム含有硼珪酸ガラスはＤＥ−Ａ１９８４２９４２に記載がある。このガラスは高耐酸性、高耐アルカリ性かつ耐加水分解性であり、特にＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金を用いたシールあるいははんだ付けに適している。この種のガラスにはＦｅ２Ｏ３、Ｃｅ２Ｏ３、Ｃｏ及びＴｉＯ等の色付与成分を含有させることが可能である。しかしながら、この種のガラス中に硼素が含有されていると耐薬品性が低下することも公知である。現在まで、２５重量％以上の高硼素含有ガラスは耐薬品性が極端に劣ることから、ガラス放電管に生ずる反応性条件下においてランプ中の蛍光層が基板ガラスと反応する可能性があるため、ガス放電管用途のガラスとして使用が検討されたことはなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はガス放電管、特に蛍光ランプに使用可能な改良型ガラスを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明はさらに、高ＵＶ吸収性をもつと同時に可視範囲の波長に対して特に優れた透明性をもつ上記タイプのガラスを提供することを目的とする。つまり、最大吸収から最大透過まで透過が急速に起こるかあるいは急勾配であり、最大吸収と最大透過との間の間隔が極端に小さいガラス、すなわち所謂ＵＶカットオフが可能な限り急勾配となるガラスを提供することを目的とする。
【００１１】
本発明は猶さらに、外部電極を備えるガス放電管、特に所謂背面照明ディスプレイ用の基板ガラスの製造に使用可能なガラスを提供することを目的とする。
【００１２】
以下における説明によりさらに明らかにされる本発明の上記目的及びさらに他の目的は、添付の特許請求の範囲において限定された特徴によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一観点に従って、ＵＶ吸収性硼珪酸ガラスを用いたガス放電ランプが製造される。この硼珪酸ガラスの組成は酸化物として重量％で表すと下記の通りである。
ＳｉＯ２    ６０−７５
Ｂ２Ｏ３     ＞２５−３５
Ａｌ２Ｏ３   ０−１０
Ｌｉ２Ｏ    ０−１０
Ｎａ２Ｏ    ０−２０
Ｋ２Ｏ           ０−２０
ＭｇＯ     ０−８
Ｃａ      ０−２０
ＳｒＯ     ０−５
ＢａＯ     ０−５
ＺｎＯ     ０−３
ＺｒＯ２    ０−５
ＴｉＯ２    ０−１０
Ｆｅ２Ｏ３   ０−０．５
ＣｅＯ２    ０−０．５
ＭｎＯ２    ０−１．０
Ｎｄ２Ｏ３   ０−１．０
ＷＯ３           ０−２
Ｂｉ２Ｏ３   ０−５
ＭｏＯ３    ０−５
Ａｓ２Ｏ３   ０−１
Ｓｂ２Ｏ３   ０−１
ＳＯ４２−    ０−２
Ｃｌ−           ０−２
Ｆ−        ０−２
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総和量は０〜２５重量％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの総和量は０〜２０重量％、Ｆｅ２Ｏ３＋ＣｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＰｂＯ＋Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３の総和量は少なくとも０〜１０重量％、及びＰｄＯ＋ＰｔＯ３＋ＰｔＯ２＋ＰｔＯ＋ＲｈＯ２＋Ｒｈ２Ｏ３＋ＩｒＯ２＋Ｉｒ２Ｏ３の総和量は０．００００１〜０．１重量％である。
【００１４】
本発明の別の観点に従って、特に蛍光ランプ用のＵＶ吸収性ガラスの製造方法では酸化物として重量％で表した下記組成をもつガラス溶融物からガラスが製造される。
ＳｉＯ２    ６０−７５
Ｂ２Ｏ３     ＞２５−３５
Ａｌ２Ｏ３   ０−１０
Ｌｉ２Ｏ    ０−１０
Ｎａ２Ｏ    ０−２０
Ｋ２Ｏ           ０−２０
ＭｇＯ     ０−８
ＣａＯ     ０−２０
ＳｒＯ     ０−５
ＢａＯ     ０−５
ＺｎＯ     ０−３
ＺｒＯ２    ０−５
ＴｉＯ２    ０−１０
Ｆｅ２Ｏ３   ０−０．５
ＣｅＯ２    ０−０．５
ＭｎＯ２    ０−１．０
Ｎｄ２Ｏ３   ０−１．０
ＷＯ３           ０−２
Ｂｉ２Ｏ３   ０−５
ＭｏＯ３    ０−５
Ａｓ２Ｏ３   ０−１
Ｓｂ２Ｏ３   ０−１
ＳＯ４２−    ０−２
Ｃｌ−           ０−２
Ｆ−        ０−２
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総和量は０〜２５重量％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの総和量は０〜２０重量％、Ｆｅ２Ｏ３＋ＣｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＰｂＯ＋Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３の総和量は少なくとも０〜１０重量％、及びＰｄＯ＋ＰｔＯ３＋ＰｔＯ２＋ＰｔＯ＋ＲｈＯ２＋Ｒｈ２Ｏ３＋ＩｒＯ２＋Ｉｒ２Ｏ３の総和量は０．００００１〜０．１重量％である。
【００１５】
本発明のさらに別の観点は上記組成をもつＵＶ吸収性硼珪酸ガラスの提供である。
【００１６】
驚くべきことに、高硼素含量の硼珪酸ガラスがガス放電管の基板ガラスとしての使用に適することが見出された。このガラスと前記放電管内部に設けられた蛍光コーティング間に予想された反応は少なくとも蛍光発光体作動中の条件下では起こらず、該ガラス作動中十分耐腐食性である。本発明は、高硼素含量珪酸ガラスがこのような用途に適するという驚くべき知見を基盤としている。
【００１７】
本発明に従った基礎ガラスにはＳｉＯ２が通常は少なくとも６０重量％、好ましくは少なくとも６１重量％、特に好ましくは少なくとも６３重量％含まれる。最も好ましいＳｉＯ２の最小含量は６５重量％である。本発明に従った基礎ガラスのＳｉＯ２の最大含量は、７５重量％、とりわけ７３重量％であるが、好ましくは７２重量％、特に好ましくは７０重量％である。Ｂ２Ｏ３の基礎ガラス中の含量は２５重量％より上、好ましくは２６重量％より上、特に好ましくは少なくとも２７重量％である。しかしながら、特に好ましいＢ２Ｏ３含量は少なくとも２８重量％または少なくとも２９重量％である。Ｂ２Ｏ３の最大含量はほぼ３５重量％であるが、好ましくは３２重量％、特に好ましくは３０重量％である。
【００１８】
本発明に従ったガラス中のＡｌ２Ｏ３含量は０〜１０重量％の範囲内であり、最小含量は０．５重量％、好ましくは１重量％、特に好ましくは２重量％である。前記基礎ガラス中のＡｌ２Ｏ３の最大含量は通常５重量％であるが、好ましくは３重量％である。アルカリ金属酸化物であるＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏそれぞれの含量はそれぞれ独立して０〜２０または０〜１０重量％の範囲内であり、最小含量は０．１〜０．２重量％、特に好ましい最小含量は０．５重量％である。前記各アルカリ金属酸化物の最大含量は好ましくは８重量％であるが、好ましくは、Ｌｉ２Ｏについては０．２〜１重量％、Ｎａ２Ｏについては０．２〜１．５重量％、及びＫ２Ｏについては６〜８重量％である。本発明に従った基礎ガラス中のアルカリ酸化物の総和は０〜２５重量％、とりわけ０．５〜５重量％である。本発明に従った基礎ガラス中に含まれるＭｇ、Ｃａ及びＳｒの各酸化物等のアルカリ土金属酸化物の含量はそれぞれ０〜２０重量％、とりわけ０〜８または０〜５重量％の範囲内である。アルカリ土金属酸化物の総和は０〜２０重量％、好ましくは０〜１０重量％の範囲内である。特に好ましい実施態様においては、基礎ガラス中に含まれるアルカリ土金属酸化物の最小総和量は少なくとも０．５重量％、あるいは１重量％以上である。
【００１９】
さらに、本発明に従った基礎ガラスには、好ましくは０〜３重量％のＺｎＯ、０〜３重量％または０〜５重量％のＺｒＯ２、０〜１または０〜０．５重量％のＣｅＯ２、及び０〜１重量％または０〜５重量％のＦｅ２Ｏ３が含まれる。さらに、本発明に従った基礎ガラス中にＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３及びＭｏＯ３をそれぞれ独立して０〜５重量％または０〜３重量％含ませることができるが、該含量は好ましくは０．１〜３重量％の範囲内である。
【００２０】
本発明に従ったガラスはＵＶ放射によるソラリゼーションに対して極めて安定であるが、該ガラス中へ少量のＰｄＯ、ＰｔＯ３、ＰｔＯ、ＲｈＯ２、Ｒｈ２Ｏ３、ＩｒＯ２及び／またはＩｒ２Ｏ３を含ませることによってそのソラリゼーション安定性をさらに増進させることが可能である。これらの物質の通常における最大含量は多くても０．１重量％、好ましくは最大で０．０１重量％、特に好ましくは最大で０．００１重量％である。前記目的のためのこれら成分の最小含量は典型例としては０．０１ｐｐｍであるが、少なくとも０．０５ｐｐｍ、特に好ましくは少なくとも０．１ｐｐｍである。
【００２１】
本発明に従ったガラスには、耐薬品性及び加工性を向上させるために、少量のＣｅＯ２、ＰｂＯ及びＳｂ２Ｏ３を含ませることができるが、本発明ガラスは好ましくはこれら物質を含有しない。本発明に係るガラス組成物に鉄が含まれる限り、鉄は溶融中に酸化条件によって３＋酸化状態へ変換されるため、可視波長域においては何ら変色が生じない。
【００２２】
本発明によって、ガラス溶融物が実質的に無塩素であり、また特にガラス溶融物の精製に塩素及び／またはＳｂ２Ｏ３が添加されない場合、前述した欠点を少なくとも部分的に回避できることが見出された。また精製剤として塩素を使用しない場合に、特にＴｉＯ２を用いた場合に生ずるガラスへの青の着色を回避できることも見出された。本発明に従った塩素及びフッ素の最大含量は２重量％、とりわけ１重量％であるが、特に好ましい含量は多くても０．１重量％である。
【００２３】
精製剤として用いられる硫酸塩類を前述した精製剤として用いた場合、同様にガラスの変色が起こることが明らかにされた。従って本発明においては好ましくは硫酸塩の使用は回避される。本発明に従った硫酸塩の最大含量は２重量％、とりわけ１重量％であるが、特に好ましくは多くても０．１重量％である。
【００２４】
本発明に従って、当然酸化条件下において精製をＡｓ２Ｏ３を用い、さらにＵＶカットオフを調整するためＴｉＯ２を添加することにより、上述した欠点をさらに回避することが可能である。また本発明により、ＴｉＯ２のうちの少なくとも８０％、一般的には少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、特に好ましくは９９％がＴｉ＋４の状態で存在している場合、上述した欠点を回避できることが示されている。多くの場合、チタンの９９．９〜９９．９９％はＴｉ＋４として存在する。個別的例において、チタンの９９．９９９％がＴｉ＋４で存在していることが実証されている。酸化条件下では、Ｔｉ＋４は前記量で存在するか、あるいはその酸化状態へ酸化される。かかる酸化条件は、例えば必要であればアルカリ金属硝酸塩及び／またはアルカリ土金属硝酸塩及び硝酸亜鉛等の硝酸塩類の添加によって本発明に従った溶融物中に容易に得ることが可能である。また、溶融物中へ酸素及び／または乾燥空気を吹き込むことにより酸化性溶融物を生成することができる。さらに、本発明に従った方法において例えば粗製物またはブランクの溶融中に酸化バーナー調節によって酸化性溶融物を生成することも可能である。
【００２５】
本発明に従った方法手順は、一部感光によるガラスマトリックス中への色生成欠陥の防止に適しており、該欠陥は少なくともかなり低減される。
【００２６】
本発明に従った方法及び／またはガラスは、Ｎａ、Ｋ及びＬｉの各酸化物等のアルカリ金属酸化物が適当な炭酸塩、好ましくは硝酸塩の形態で添加された慣用の出発材料から溶融物を調製することによって実施あるいは製造される。本発明に従った方法においては好ましくはハロゲン化物及び硫酸塩の使用は回避される。しかしながら、Ａｓ２Ｏ３を用いた酸化的精製工程においては、０．２モル％、とりわけ０．１モル％を超えない限り、溶融物中あるいはその原料中に痕跡量の硫酸塩が混在してもよい。本発明ガラスは既知方法で溶融された粗生成物から好ましくはＡｓ２Ｏ３を用いて精製される。本発明に従った方法は好ましくは精製剤としてのＳｂ２Ｏ３を用いず、また好ましくはＳｂ２Ｏ３が全く存在しない状態で実施される。硝酸塩の形態で添加されるアルカリ及び／またはアルカリ土金属酸化物の含量は多くても８重量％、好ましくは６重量％、特に好ましくは多くても２重量％である。但し、前記酸化物の最小含量は通常で少なくとも０．１重量％、特に好ましくは０．５重量％である。前記硝酸塩自体は本発明方法においては少なくとも０．３モル％、好ましくは１モル％濃度で使用されるが、その通例的最大濃度は６モル％、とりわけ５モル％である。
【００２７】
本発明方法においては、精製剤Ａｓ２Ｏ３は少なくとも０．０１重量％、好ましくは少なくとも０．０５重量％、特に好ましくは少なくとも０．１重量％の割合で使用される。前記精製剤の通常的最大量は２重量％、とりわけ１．５重量％、好ましくは１重量％、特に好ましくは０．８重量％である。
【００２８】
ＵＶカットオフの大きさ、急峻さ及び位置を調整可能とするＴｉＯ２含量は好ましくは少なくとも０．０５重量％、典型例としては少なくとも０．０１重量％、特に好ましくは０．５重量％である。殆どの場合において、最小量として１重量％及び／または２重量％が３１０ｎｍまでのＵＶ遮断（層厚０．２ｍｍ）に適することが実証されている。また少なくとも４重量％、好ましくは少なくとも４．５重量％量が３１０ｎｍまでのＵＶ遮断（層厚０．２ｍｍ）に十分であることも実証されている。この波長域に対してのＴｉＯ２の通例的最大含量は６重量％、好ましくは５．５重量％である。本発明に従ったＴｉＯ２の最大含量は１２重量％、通例的には１０重量％、最も好ましくは８重量％である。
【００２９】
本発明によって、Ｆｅ２Ｏ３を用いることによりＵＶ透過性カットオフが相乗的に調整できることが見出された。Ｆｅ２Ｏ３は可視域において基礎ガラスの変色と可視波長における望まれない吸収を起こすことは公知であるが、本発明ガラスは上述したように酸化的条件下で精製された場合、可視域において変色されないか、あるいは殆ど妨げとならない程度しか変色しないことが見出された。ガラス中に存在する鉄はその＋３酸化状態へ変換され、この酸化状態からの還元は溶融及び／または精製期間中の酸化的条件によって防止される。かかる方式により本発明ではガラス中のＴｉＯ２含量を制限することが可能である。特に基礎マトリックス中に溶解したＴｉＯ２は、例えばさらなる処理期間中、特にＴｉＯ２が高含量であり、かつ緩慢な冷却及び／または再加熱を伴うと２相へ分離して透過光を散乱させるチンダル効果を生ずる。本発明によれば、酸化的条件下での基礎ガラスへのＦｅ２Ｏ３の添加及び該添加によるＴｉＯ２固有の還元作用により前記現象を防止することが可能である。使用されるＦｅ２Ｏ３量は好ましくは少なくとも５０ｐｐｍ、とりわけ少なくとも１００ｐｐｍであるが、好ましくは１２０ｐｐｍ及び／または１４０ｐｐｍである。通例的最小量は１５０ｐｐｍであり、特に好ましくは２００ｐｐｍである。Ｆｅ２Ｏ３含量の上限はＵＶ透過性カットオフの所望される調整、従ってＵＶ吸収作用によって決まる。しかしながら、上限としては１５００ｐｐｍ、とりわけ１２００ｐｐｍが適当であり、上限として１０００ｐｐｍが特に適することが実証されている。また上限として８００ｐｐｍ、特に５０ｐｐｍが適することが実証されている。多くの場合において、最大含量は４００ｐｐｍで十分である。本発明によって、ＵＶカットオフが約１００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３の添加によって約３〜６ｎｍ高波長域へ移ることが示されている。
【００３０】
Ｆｅ２Ｏ３が存在する場合、前記ＵＶ吸収作用のためのＴｉＯ２の最小量は０．５重量％、特に０．７重量％及び／または０．８重量％で十分であることが示されている。前記ＴｉＯ２量の上限は、Ｆｅ２Ｏ３の存在下では４．５重量％、とりわけ４重量％、特に好ましくは３．５重量％である。しかしながら、多くの場合において、上限は３重量％、とりわけ２．８重量％で十分であり、２．５重量％であっても全く十分であることが実証されている。
【００３１】
溶融状態のガラス中へ硝酸塩類が好ましくはアルカリ金属及び／またはアルカリ土金属の各酸化物の形態で添加されるが、精製後の最終ガラス製品中のＮＯ３濃度は多くても０．０１重量％のみであり、また多くの場合前記濃度は最高値でも０．００１重量％である。
【００３２】
本発明の好ましい実施態様に従ったガラスの組成は酸化物として重量％で表した場合以下の通りである。
ＳｉＯ２    ６０−＜７５
Ｂ２Ｏ３     ＞２５−３５
Ａｌ２Ｏ３   ０−１０
Ｌｉ２Ｏ    ０−１０
Ｎａ２Ｏ    ０−２０
Ｋ２Ｏ           ０−２０
ＭｇＯ     ０−８
ＣａＯ     ０−２０
ＳｒＯ     ０−５
ＢａＯ     ０−５
ＺｎＯ     ０−３
ＺｒＯ２    ０−５
ＴｉＯ２    ０−１０
Ｆｅ２Ｏ３   ０−０．５
ＣｅＯ２    ０−０．５
ＭｎＯ２    ０−１．０
Ｎｄ２Ｏ    ０−１．０
ＷＯ３           ０−２
Ｂｉ２Ｏ３   ０−５
ＭｏＯ３    ０−５
Ａｓ２Ｏ３   ０−１
Ｓｂ２Ｏ３   ０−１
ＳＯ４２−    ０−２
Ｃｌ−           ０−２
Ｆ−        ０−２
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総和量は０〜２５重量％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの総和量は０〜２０重量％、Ｆｅ２Ｏ３＋ＣｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＰｂＯ＋Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３の総和量は少なくとも０〜１０重量％、及びＰｄＯ＋ＰｔＯ３＋ＰｔＯ２＋ＰｔＯ＋ＲｈＯ２＋Ｒｈ２Ｏ３＋ＩｒＯ２＋Ｉｒ２Ｏ３の総和量は０．００００１〜０．１重量％である。
【００３３】
本発明の好ましい実施態様に従ったガラスの組成は酸化物として重量％で表した場合以下の通りである。
ＳｉＯ２    ６３−７２
Ｂ２Ｏ３     ＞２５−３５
Ａｌ２Ｏ３   ０−３
Ｌｉ２Ｏ    ０−５
Ｎａ２Ｏ    ０−５
Ｋ２Ｏ           ０−５
ＭｇＯ     ０−３
ＣａＯ     ０−５
ＳｒＯ     ０−３
ＢａＯ     ０−３
ＺｎＯ     ０−３
ＺｒＯ２    ０−５
ＴｉＯ２    ０−１０
Ｆｅ２Ｏ３   ０−０．５
ＣｅＯ２    ０−０．５
ＭｎＯ２    ０−１．０
Ｎｄ２Ｏ３   ０−１．０
ＷＯ３           ０−２
Ｂｉ２Ｏ３   ０−５
ＭｏＯ３    ０−５
Ａｓ２Ｏ３   ０−１
Ｓｂ２Ｏ３   ０−１
ＳＯ４２−    ０−２
Ｃｌ−           ０−２
Ｆ−        ０−２
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの総和量は０．５〜５重量％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの総和量は０〜５重量％、及びＦｅ２Ｏ３＋ＣｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＰｂＯ＋Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３の総和量は０〜１０重量％である。
【００３４】
前記すべてのガラス組成物には好ましくは上述した量のＦｅ２Ｏ３が含まれ、また好ましくはＦｅＯは全く含まれない。
【００３５】
本発明はさらに可視域における吸収性が減じられたＵＶ吸収性ガラスの製造方法に関する。本願特許請求の範囲において限定された組成をもつ原材料及び／または廃棄ガラスから溶融物を生成する。本発明に従った方法は、出発原料に高純度材料を必要とせず、特に高純度なＳｉＯ２材料を不要とすることに特徴がある。ＳｉＯ２出発原料にはＦｅ２Ｏ３が１００ｐｐｍ及び／または５００ｐｐｍ以上、とりわけ６００ｐｐｍ含有されていてもよい。殆どの場合、出発原料には含量として１２０ｐｐｍ以上及び／または１３０ｐｐｍ以上の鉄が含まれているが、本発明方法においては含量として１５０ｐｐｍ以上、さらには２００ｐｐｍの鉄が含まれていても使用可能である。鉄含量が８００ｐｐｍ以上、とりわけ１０００ｐｐｍ以上ないし１２０００ｐｐｍ以上であるＳｉＯ２出発原料でも使用に適することが多くの例において実証された。鉄無含有原料の使用はガラス製造コストを高騰させるため、本発明方法は驚くほどの技術的利益を与えるのみならず実質的により経済的な製造を可能とするものである。
【００３６】
本発明に従った方法を用いることにより、また本発明に従ったガラスにおいては、特に急峻なＵＶカットオフを調整できるため、２６０ｎｍ、とりわけ２７０ｎｍ、また特に３００ｎｍまでのＵＶ遮断を困難なく達成することができる。特に好ましい実施態様において、本発明に従ったガラスは３２０ｎｍまで、また特には３３５ｎｍまでＵＶ放射を遮断する。Ａｓ２Ｏ３及びＴｉＯ２を用いた精製により、ＴｉＯ２の添加による可視波長域の損傷を伴うことなく、あるいは極微な損傷を伴って、ＵＶカットオフを与えることが可能である。
【００３７】
本発明に従ったガラス組成物は特にフロート法によって製造された平板ガラスに特に適するが、本ガラス組成物をガラス管の製造に用いることも特に好ましい適用である。本発明に従ったガラス組成物は直径が少なくとも０．５ｍｍ、とりわけ少なくとも１ｍｍ、かつその上限が多くても２ｃｍ、とりわけ多くても１ｃｍの管状材料の製造に特に適している。特に好ましくい管状材料の直径は２ｍｍ〜５ｍｍの範囲内である。また、管状材料の壁厚が少なくとも０．０５ｍｍ、とりわけ少なくとも０．１ｍｍ、特に好ましくは少なくとも０．２ｍｍである場合に適することが実証された。前記管状材料の最大壁厚は多くても１ｍｍ、好ましくは多くても０．８ｍｍ未満及び／または０．７ｍｍである。
【００３８】
本発明に従ったガラスは蛍光発光体、特に小型化された蛍光発光体等のガラス放電管における使用に特に適する他、例えば携帯電話及びコンピュータモニターのディスプレイ及びＬＣＤスクリーン等の電子ディスプレイ装置の特に背面照明に適している。好ましいディスプレイ及び撮像装置は平面スクリーンディスプレイ、特に平面背面照明装置である。無ハロゲン照明装置、例えばキセノン原子（キセノンランプ）を含むガス放電に基づく照明装置は特に好ましい適用対象である。これらの装置は特に環境上好ましいことが実証されている。
【００３９】
本発明に従ったガラスは好ましくは低誘電性である。２５℃における１ＭＨｚでの誘電率は最大値で１２、好ましくは１０以下であるが、より好ましくは７以下、特に好ましくは５以下である。誘電損率ｔａｎ［１０−４］は多くても１２０であるが、好ましくは１００未満である。特に好ましい誘電損率は８０以下である。但し、５０以下及び３０以下の誘電損率であれば特に適する。誘電損率が１５以下であればさらに好ましい。
【００４０】
シリカあるいは石英ガラスは純粋なＳｉＯ２を含み、その誘電率ＤＺは約４である。このガラスの欠点は処理あるいは加工が極めて困難なことである。本発明に従ったガラスは明らかに改善された加工温度を有し、また従来方法を用いて加工することができる。粘度が１０４ｄＰａｓとなる温度は加工（プロセス）温度と称される。好ましい加工温度（ＶＡ）は１３５０℃より低く、好ましくは１３００℃より低く、また特に好ましくは１２００℃より低い。猶、１１００℃より低い加工温度はさらに好ましい。
【００４１】
本発明に従ったガラスは外部電極をもつ蛍光ランプ、さらに電極がランプガラス、例えばＫＯＶＡＲ（登録商標）合金、モリブデン及びタングステン、を貫通しかつシールされている蛍光ランプへの使用に特に適合している。前記外部電極は例えば導電性ペーストによって作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の目的、特徴及び利点について以下に記載の好ましい実施態様を用いて添付図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００４３】
図１に示した特別な構成においては、本発明ガラスを用いて特に背面照明に構成された低圧放電ランプが作製される。本適用においては、小型照明管１１が互いに平行にディスプレイ上へ生ずる光を反射する窪みあるいは溝が設けられた板中に配列される。光を均質に散乱させてディスプレイの均質な照明を与える反射板１３上へ反射層１６が処理される。かかる構成は例えばテレビに用いる大型ディスプレイにとって好ましい。
【００４４】
図２の実施態様に示したように、照明管２１をディスプレイ外部へ取り付けることも可能である。次いで光は、ＬＧＰ（光ガイド板）と称される光ガイドとして作用する伝達板２５を用いて全面へ均質に散乱される。いずれの場合においても前記照明管には外部あるいは内部電極を備えることが可能である。
【００４５】
さらに、光形成装置３１が構造板中に配置されたこの種の背面照明構成へ前記伝達板を用いることも可能である。前記構造体には、中に放電光源３５が配置されているバリヤ３８と呼ばれる平行に高くされた部分を用いて所定の深さ（ｄチャネル）及び所定の幅（ｗチャネル）をもつ光路が作られている。この光路及び蛍光体層３７が設けられた板によって放射室３６が形成される。前記板自体は側部で密閉され、また該板には貫通ガイドを通して電極が設けられている。この実施態様として所謂ＣＣＦＬシステム（冷陰極蛍光ランプ）がある。しかしながら、外部接触、すなわち外部電界によるプラズマの点火が可能である（ＥＥＦＬ外部電極蛍光ランプ）。この電界は外部電極３３ａ、３３ｂによって与えられる。この構成は大型平面背面照明を形成し、平面背面照明と呼ばれる。本発明に従ったガラスは平面背面照明の構造板及び／またはカバー板との関連において適用される。これら両者が一体で前記放射室を形成する。
【００４６】
この種の構造板を製造するため、圧延によって得られたブランクが従来型構造化装置、例えば適当な構造化ローラーを用いてプレスされる。ガラスはさらに、その目的に適する粘度となる温度、すなわち加工温度と軟化温度の間の温度まで加熱される。前記構造板は寸法が１０分の１ｍｍ（例えば０．１、通常は０．３ｍｍ）ないし数ｍｍ（例えば１〜８ｍｍ）の深さ及び幅をもつ構造を有する。この種の構造化は、型押あるいは型打ち、造形あるいは彫刻、圧延、化学的エッチングあるいはレーザ融蝕等の他の製造方法によっても行うことができる。所望の構造体はいずれかの熱成形法を用いて溶融物から直接えることも可能である。
【００４７】
以下に記載の実施例により上記発明をより詳細に説明する。但し、以下の実施例により特許請求の範囲が限定されると理解されてはならない。
【実施例】
【００４８】
本発明に従ったガラスの実施例を公知の手法によって調製し従来技術による公知のガラスと比較した。原材料をシリカガラス容器中で溶融し精製した。このようにして得たガラスについてその吸収性及び／または透過性について試験を行った。
【００４９】
実施態様あるいは実施例に用いたガラスの個々の組成及び特性を下記表１及び２に示す。表２には表１に挙げた３種のガラス組成物の特性を示す。
【００５０】
【表１】
2006028012.tif 000003
【００５１】
【表２】
2006028012.tif 000004
【００５２】
本発明は上記においてガス放電ランプ用のＵＶ放射吸収性、特に感光安定性な硼珪酸ガラス、精製ガラス溶融物からの該ガラスの製造方法、及び該ＵＶ放射吸収性硼珪酸ガラスを用いて製造したガラス放電ランプとして具現化して説明したが、本発明の精神から全く逸脱することなく種々変更及び変形を加えることが可能であるため、本発明を上記詳細に限定する意図ではない。
【００５３】
本発明要旨は、さらなる分析を必要とせず、上記説明によって十分開示されているから、第三者は、最新の知識を適用することにより、先行技術の見地に立って本発明の全般的あるいは特定の態様の必須な特徴を明らかに構成している特徴を漏らすことなく本発明を種々用途へ容易に適合させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１（ａ）】図１ｂに示す小型背面照明配列に用いる反射基部及び／または支持体、及び基板の略断面図である。
【図１（ｂ）】小型背面照明配列の略断面図である。
【図２】外部電極を備える背面照明配列の断面図である。
【図３】蛍光発光体が側部に取り付けられたディスプレイ配列を示す図である。
【図１（ａ）】
2006028012.tif 000005
【図１（ｂ）】
2006028012.tif 000006
【図２】
2006028012.tif 000007
【図３】
2006028012.tif 000008