(57)【要約】【課題】ＴＶ用途などの液晶表示素子用照明装置の光源等に用いられ、コバールやモリブデンを導入金属とする細径蛍光ランプの外套管として使用可能される照明用ガラスであって、十分な耐紫外線ソラリゼーション性と３１３ｎｍにおける紫外線遮蔽性を有する透明度の高い照明用ガラスを提供することを目的とする。【解決手段】質量百分率で、ＳｉＯ２  ５５〜７５％、Ｂ２Ｏ３  ６〜１８％、Ａｌ２Ｏ３  ０．３〜５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ４〜１６％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜６％、ＳｒＯ  ０〜２０％、ＢａＯ  ０〜２０％、ＺｎＯ０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ  １〜３０％、ＣｅＯ２  １〜３％、ＺｒＯ２  ０．００１〜５％、Ｆｅ２Ｏ３  ０．０１〜０．３％、ＴｉＯ２  ０〜３％、Ｃｌ２  ０〜０．５％、ＳＯ３  ０〜０．１％含有することを特徴とする。【選択図】        図２
2005041729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量百分率で、
ＳｉＯ２  ５５〜７５％、
Ｂ２Ｏ３    ６〜１８％、
Ａｌ２Ｏ３  ０．３〜５％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ４〜１６％、
ＭｇＯ    ０〜６％、
ＣａＯ    ０〜６％、
ＳｒＯ    ０〜２０％、
ＢａＯ    ０〜２０％、
ＺｎＯ    ０〜１０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ  １〜３０％、
ＣｅＯ２    １〜３％、
ＺｒＯ２    ０．００１〜５％、
Ｆｅ２Ｏ３  ０．０１〜０．３％、
ＴｉＯ２    ０〜３％、
Ｃｌ２      ０〜０．５％、
ＳＯ３      ０〜０．１％、
含有することを特徴とする照明用ガラス。
【請求項２】
Ｐｒ６Ｏ１１の含有量が０．１％以下であることを特徴とする請求項１の照明用ガラス。
【請求項３】
Ｎｄ２Ｏ３の含有量が０．１％以下であることを特徴とする請求項１の照明用ガラス。
【請求項４】
Ｌａ２Ｏ３の含有量が０．００１〜５％であることを特徴とする請求項１の照明用ガラス。
【請求項５】
１ｍｍ厚みの色度座標が、Ｘ＝０．３１〜０．３３、ｙ＝０．３１５〜０．３４の範囲にあることを特徴とする照明用ガラス。
【請求項６】
歪点Ｐｓが４６５℃〜５４０℃であることを特徴とする請求項１の照明用ガラス。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかの照明用ガラスからなることを特徴とする蛍光ランプ外套管。
【請求項８】
請求項７の蛍光ランプ外套管を用いてなることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項９】
導入金属としてコバール金属が用いられることを特徴とする請求項８の蛍光ランプ。
【請求項１０】
導入金属としてモリブデンが用いられることを特徴とする請求項８の蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コバール（＝Ｗｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅ  Ｅｌｅ．Ｃｏｒｐ．社の商標名でＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金。本願においては、住友特殊金属社製ＫＶ−２、東芝社製ＫＯＶなど、他社の同等製品も含む。）やモリブデンを導入金属とする蛍光ランプの外套管として好適な照明用ガラスに関し、より具体的には、液晶表示素子等の照明装置の光源となる細径蛍光ランプの外套管に使用される照明用ガラスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は自己発光しないため専用の照明装置、例えばバックライトの光を用いている。照明装置は、光源の蛍光ランプ、背面の光を反射する反射板、蛍光灯の光を均質に拡散する拡散板や導光板からなる。反射板や拡散板や導光板は樹脂製である。
【０００３】
バックライト用蛍光ランプの発光原理は、一般の照明用蛍光ランプと同様で、電極間の放電によって封入された水銀ガス等が励起し、励起したガスから放射される紫外線によってガラス外套管の内壁面に塗られた蛍光体が可視光線を発光するというものである。しかし、一般用の蛍光ランプとの大きな違いは、ガラス外套管が細径薄肉であり、構造的に機械的強度の低下やランプの発熱の増加を伴うことにあり、そのため外套管はより高強度であることが必要となる。さらに蛍光体内部の励起された水銀ガス等から放出される紫外線が蛍光体外部に漏れてランプ周辺の有機物構造物を劣化したり、ガラス自身が変色（いわゆる、紫外線ソラリゼーション）してしまい、ランプの輝度の低下や発光色のずれが起こり、液晶表示素子に表示の暗さや演色性の劣化といった品質の劣化を与えることになる恐れがある。そこで特許文献１のようなホウケイ酸系ガラス組成物と、コバール金属電極を用いた冷陰極蛍光ランプが提案され実用化されている。また近年ではモリブデンを用いることも検討されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８‐３３３１３６号公報
【特許文献２】
特開２００２‐６８７７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のバックライト用蛍光ランプのガラス外套管は、蛍光ランプ内部で発生する２５４ｎｍまでの紫外線の吸収力があるが、３１３ｎｍにある水銀輝線の紫外線については吸収能力が無い。このため外部に３１３ｎｍの紫外線が漏洩してランプ周辺の樹脂製有機物構造体を劣化させる。具体的には、ランプの光を液晶表示パネルに導く導光板や拡散板が変色して光が減少したり変色したりする。また反射板の樹脂を劣化させて反射率を落とし、背面の光をうまく前面に反射できなくなる結果、液晶表示装置の明るさが低下するという問題がある。
【０００６】
一方、引用文献２には、ＣｅＯ２を含むガラスが開示されている。ＣｅＯ２を含むガラスは３１３ｎｍの吸収があり、上記問題を解決可能と考えられるが、可視域にも吸収が生じてガラスが着色するという不具合がある。それゆえ鮮やかな色調や明るさが求められるＴＶ用途の液晶表示装置には不適である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ＴＶ用途などの液晶表示素子用照明装置の光源等に用いられ、コバールやモリブデンを導入金属とする細径蛍光ランプの外套管として使用可能される照明用ガラスであって、十分な耐紫外線ソラリゼーション性と３１３ｎｍにおける紫外線遮蔽性を有する透明度の高い照明用ガラスを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明用ガラスは、質量百分率で、
ＳｉＯ２  ５５〜７５％、
Ｂ２Ｏ３    ６〜１８％、
Ａｌ２Ｏ３  ０．３〜５％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ４〜１６％、
ＭｇＯ    ０〜６％、
ＣａＯ    ０〜６％、
ＳｒＯ    ０〜２０％、
ＢａＯ    ０〜２０％、
ＺｎＯ    ０〜１０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ  １〜３０％、
ＣｅＯ２    １〜３％、
ＺｒＯ２    ０．００１〜５％、
Ｆｅ２Ｏ３  ０．０１〜０．３％、
ＴｉＯ２    ０〜３％、
Ｃｌ２      ０〜０．５％、
ＳＯ３      ０〜０．１％、
含有することを特徴とする。
【０００９】
また本発明の照明用ガラスは、Ｐｒ６Ｏ１１の含有量が０．１％以下であることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の照明用ガラスは、Ｎｄ２Ｏ３の含有量が０．１％以下であることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の照明用ガラスは、Ｌａ２Ｏ３の含有量が０．００１〜５％であることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の照明用ガラスは、１ｍｍ厚みの色度座標が、Ｘ＝０．３１〜０．３３、ｙ＝０．３１５〜０．３４の範囲にあることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の照明用ガラスは、歪点Ｐｓが４６５℃〜５４０℃であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の蛍光ランプ外套管は、上記照明用ガラスからなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の蛍光ランプは、上記蛍光ランプ外套管を用いてなることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の蛍光ランプは、導入金属としてコバール金属が用いられることを特徴とする。
【００１７】
また本発明の蛍光ランプは、導入金属としてモリブデンが用いられることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の照明用ガラスは、ガラスの着色を防止し、透明にするために、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯの成分量をできるだけ多くすると共に、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３等の含有量を極力少なくしたことを特徴とする。さらに不純物として混入するＰｒ６Ｏ１１やＮｄ２Ｏ３の量を管理することで、さらに透明なガラスが得られる。
【００１９】
各成分の含有量を上記のように限定した理由は以下の通りである。
【００２０】
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を構成するために必要な主成分であり、その含有量は５５〜７５％、好ましくは６１〜７２％である。ＳｉＯ２が７２％より多くなると溶解性が悪化しやすくなり、７５％より多いと線膨張係数が低くなりすぎる。一方、６１％より少ないとガラス表面に蛍光ランプの輝度低下の原因になるヤケ等が生じ易くなり、５５％より少ないと化学的耐久性が悪化する。
【００２１】
Ｂ２Ｏ３は溶解性の向上や粘度の調整のために必要な成分である。その含有量は６〜１８％、好ましくは９〜１７％、さらに好ましくは１０〜１６％、できうれば１０〜１５％にすることが望まれる。Ｂ２Ｏ３が９％未満では歪点が高くなり易く、６％未満では熱膨張係数を７０×１０−７／℃以下にすることが困難になる。一方、Ｂ２Ｏ３含有量が増加するとＣｅＯ２着色を引き起こす。つまりＢ２Ｏ３が多いほど着色が強くなる傾向があり、１６％を超えるとガラス着色により、ＴＶ用途への使用が難しくなり、１８％を超えるとガラス着色を実用上使用できるレベルに抑えることが困難になる。
【００２２】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの耐候性を向上するのに著しい効果がある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０．３〜５％、好ましくは０．３〜３％、さらに好ましくは０．３〜２％であることが望まれる。Ａｌ２Ｏ３が１％未満では、高温多湿の条件下ではアルカリ吹き等の変質が生じて安定してガラスを使用することが困難になり、０．３％未満では上記した効果が得らない。一方、Ａｌ２Ｏ３は、ＣｅＯ２着色を引き起こす成分でもある。つまりＡｌ２Ｏ３が多いほど着色が強くなる傾向があり、３％を超えるとＴＶ用途への適用が困難になり、５％を超えるとガラスの着色が強くなりすぎる。
【００２３】
アルカリ金属酸化物であるＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏはガラスの溶解を容易にし、膨張係数や粘度を調節する成分である。またＢ２Ｏ３を多く含む場合に、ＣｅＯ２の着色を緩和する成分である。その含有量は合量で４〜１６％、好ましくは５．１〜１３％である。これら成分の合量が１３％を超えると粘度が下がり過ぎてコバール封着に適さず、また且つ化学的耐久性の低下を招く。１６％を超えると膨張係数が高くなりすぎる。一方、５．１％未満であれば溶解性が不安定になり、４％未満では膨張係数が小さくなり過ぎる。
【００２４】
なお各成分の含有量は、Ｌｉ２Ｏ  ０〜４％（好ましくは０．１〜３％）、Ｎａ２Ｏ  ０〜４．５％（好ましくは０〜３．９％，さらに好ましくは０〜１．５％）、Ｋ２Ｏ  ３〜１５％（好ましくは５〜１３％）の範囲が好適である。
【００２５】
Ｌｉ２Ｏが３％を超えると失透性が強まり、ガラス管の生産が不安定になり易く、また熱膨張係数が高くなる。４％を超えるとガラス中に結晶が生じる。ただしＬｉ２Ｏは粘度を調整する目的で０．１％以上含有させることが生産上好ましい。
【００２６】
Ｎａ２Ｏが３．９％を超えると熱膨張係数が高くなり、４．５％を超えると蛍光ランプ製造時の熱工程においてＮａイオンが蛍光体を汚染し、蛍光ランプの輝度低下を引き起こす。Ｎａイオンの汚染を確実に防止する上では１．５％以下にすることが望まれる。
【００２７】
Ｋ２Ｏは着色を緩和する効果が大きいのでアルカリ成分の中で最も多く多く含有させるべき成分であり、５％以上含有することが望ましい。ただし１５％を超えると熱膨張係数が高くなり過ぎる。
【００２８】
アルカリ土類金属であるＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯと、ＺｎＯは、ＣｅＯ２による着色を防止する効果のある成分であり、その含有量は合量で１〜３０％、好ましくは４〜２０％である。これらの成分の合量が１％より少ないと上記した効果が得られなくなる。一方、３０％より多くなると、結晶が析出して管引き成形が困難になる。なおこれらの成分は、結晶を析出しにくくするために２種類以上、好ましくは３種類以上導入することが望ましい。
【００２９】
ＭｇＯとＣａＯはＣｅＯ２の着色を緩和する効果があり、その含有量は各々０〜６％好ましくは０．１〜６％である。上記した効果を得るためには０．１％以上含有することが望ましい。一方、６％を超えると結晶が生じる。
【００３０】
ＳｒＯとＢａＯはガラスの粘性をやわらかくすると共にＣｅＯ２の着色を緩和する効果があり、その含有量は各々０〜２５％好ましくは１〜５％である。１％未満では、上記した効果が得にくくなる。一方、２５％を超えると結晶が析出する。５％を超えると、結晶が析出し易くなって製造設備を選択する必要が生じる。
【００３１】
ＺｎＯはＣｅＯ２の着色を弱める働きが強く、かつガラスから結晶を発生させにくくする効果がある。その含有量は０〜１０％  好ましくは０．０１％〜５％である。上記した効果を得るためには０．０１％以上含有することが推奨される。一方、５％を超えると揮発し易くなって管引き成形が難しくなり、１０％を超えると揮発が多くなりすぎて結晶を生じる。
【００３２】
ＣｅＯ２は３１３ｎｍの紫外線を吸収する成分であり必須成分である。その含有量は、１〜３％、好ましくは１．５〜２．５％である。１．５％未満では厚み０．２ｍｍで３１３ｎｍの紫外線透過率を１％以下にすることが難しく、１％未満では、３１３ｎｍにおける紫外線遮蔽効果が殆ど得られない。ただしＣｅＯ２を過剰にいれると着色が強くなるので、３％を越えないようにする必要がある。
【００３３】
ＺｒＯ２は化学的耐久性を向上させると共にガラス粘度を上げる成分であり、その含有量は０．００１〜５％、好ましくは０．１〜３％、さらに好ましくは０．１〜０．３％である。ＺｒＯ２が０．００１％未満では、上記した効果が得られず、蛍光ランプ用ガラス管の表面にアルカリ吹きが起こって蛍光体を均一に塗布できなかったり、ヤケ等の問題が生じる。一方、３％を超えると管引き成形し難くなって真円度の高い高品質のガラスが得られ難く、５％を超えるとＺｒＯ２を含む結晶が生じ、失透性の悪化によりガラスが不均一になって寸法精度が悪くなる。またＺｒＯ２が多くなると、ガラスの粘性が高くなる傾向が強いので０．３％以下にすることが実用上好ましい。
【００３４】
Ｆｅ２Ｏ３は、耐紫外線ソラリゼーション性を付与する成分であるが、Ｆｅ２Ｏ３自身が着色成分としても働く。またガラス原料からも自然に混入しやすいので、十分な管理が必要である。その含有量は、０．０１〜０．３％、好ましくは０．０１〜０．１％、さらに好ましくは０．０１〜０．０３％である。０．０１％未満では上記効果を得ることができない。一方、０．３％を超えると著しい着色が生じる。０．１％以下であれば着色を許容できるが、０．０３％以下とすることでより透明なガラスが得られる。
【００３５】
ＴｉＯ２はガラスに極めて高い耐紫外線ソラリゼーション性を付与すると同時に耐候性や耐酸性を高める成分であるが、一定量以上含有するとＣｅＯ２の着色を増大させる。ＴｉＯ２の含有量は０〜３％、好ましくは０．００１〜１％、さらに好ましくは０．０１〜０．５％である。０．０１％未満ではソラリゼーション防止効果が不足し易く、０．００１％未満では十分なソラリゼーション防止効果を得ることができない。一方、０．５％を超えるとＴＶ用途のような着色に厳しい用途での使用が難しくなり、３％を超えると着色が著しくなって通常の用途においても使用困難になる。
【００３６】
Ｃｌ２は清澄性を高める効果があり、その使用量は０〜０．５％、好ましくは０．００１〜０．２％である。清澄効果を得るためには０．００１％程度はガラス中に残留するようにする必要があるが、０．５％を超えるとアルカリ成分と反応して塩分吹きの現象がガラス管に発生し表面をくもらせるため好ましくない。
【００３７】
ＳＯ３は、ガラス中に含有されるＳＯｘ（Ｘは０を含む）をＳＯ３に換算して表したものである。ＳＯ３はガラスの初期溶融における溶解性を向上させると共に泡をなくす清澄作用がある一方、再加熱時にリボイル泡を生じてランプ加工時に問題を生じる可能性がある。ＳＯ３の含有量は０〜０．１％、好ましくは０．０００１〜０．１％、さらに好ましくは０．００１〜０．０１％である。０．０００１％未満では上記効果を得にくい。一方、０．１％を超えるとリボイル泡を生じる危険が高くなる。なおＳＯ３の原料は硫黄単体でも可能ではあるが、硫化物、硫酸物によっても導入可能である。
【００３８】
Ｌａ２Ｏ３は、ＺｒＯ２同様に化学耐久性を向上させるための重要な成分であり、その好適な含有量は０．００１〜５％である。０．００１％以上含有すれば上記した効果が認められるため導入を強く推奨される。ただし５％を超えると結晶が生じて好ましくない。
【００３９】
Ｎｂ２Ｏ５とＴａ２Ｏ５は、ＣｅＯ２の着色に影響を与えることなく、耐紫外線ソラリゼーション性を付与する成分である。その含有量は各々０〜６％であることが好ましい。６％を超えるとガラスに結晶が析出しやすくなり、また原料コストが高くなる。
【００４０】
Ｓｂ２Ｏ３はガラスの清澄効果を与えると共に、  耐紫外線ソラリゼーション性を付与するので０〜１％の範囲で含有させることが好ましい。
【００４１】
さらに本発明の照明用ガラスは、ガラスの粘度の調整や耐候性、溶解性、清澄性等を改善する目的で、Ｐ２Ｏ５、Ｆ２、ＷＯ３等の成分を１０％以下で適量添加することが可能である。
【００４２】
またＣｅＯ２の着色は、原料に含まれる不純物によっても増大する。このような不純物としてＰｒ６Ｏ１１、Ｎｄ２Ｏ３等が挙げられる。より透明なガラスを得るためには、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｎｄ２Ｏ３等の不純物が少ない高純度原料を採用することが望ましい。
【００４３】
Ｐｒ６Ｏ１１は、上記したようにＣｅＯ２の着色を著しく加速する元素であり、その混入量は厳しく制限される必要がある。その許容量は０．１％以下であるが、好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０１％以下であるが、０．００１％以下であれば理想的である。０．１％を超えるとＣｅＯ２の着色が著しくなり、当該用途のガラス外套管には使用できない。なお０．０５％以下にすれば実用上問題が無くなるが、０．０１％以下に制限すれば液晶ＴＶのバックライト装置等に求められる色調に厳しい用途においても問題なく使用できる。
【００４４】
Ｎｄ２Ｏ３も、上記したようにＣｅＯ２の着色を著しく加速する元素であるとともに、それ自体が着色元素であるため、その混入量を厳しく制限する必要がある。その許容量は０．１％以下、好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０１％以下であるが、０．００１％以下であれば理想的である。０．１％を超えるとＣｅＯ２の着色が著しくなり、当該用途のガラス外套管には使用できない。なお０．０５％以下にすれば実用上問題が無くなるが、０．０１％以下に制限すれば液晶ＴＶのバックライト装置等に求められる色調に厳しい用途においても問題なく使用できる。
【００４５】
本発明において、色度座標（Ｘ＝０．３１０１、Ｙ＝０．３１６２）の光源（Ｃ）を用いて測定した１ｍｍ厚のガラスのＣＩＥ色度座標は、ｘ＝０．３１〜０．３３、ｙ＝０．３１５〜０．３４、特にｘ＝０．３１０〜０．３２０、ｙ＝０．３１５〜０．３２８、さらには、ｘ＝０．３１０〜０．３１７、ｙ＝０．３１５〜０．３２５であることが望ましい。その理由は、ガラスの色度座標がこの範囲内にあれば、透明度が高くなるため、ランプ同士の反射において、ガラスに光が吸収されること無く明るいバックライトが得られるためである。なおｘ＝０．３１、ｙ＝０．３１５はＣ光源の色度座標であって、これから離れるほどガラスに色がついていることを示す。
【００４６】
ｘ＝０．３１０〜０．３１７、ｙ＝０．３１５〜０．３２５の範囲を外れると、ＴＶ用途への使用が困難になり、ｘ＝０．３１〜０．３３、ｙ＝０．３１５〜０．３４の範囲を外れると着色が著しいために蛍光ランプの外套管用途に使用することが困難になる。
【００４７】
なお蛍光ランプ外套管用途には、色度だけでなく、明るさも必要であり、Ｙ値が８０以上、好ましくは８５以上、さらに好ましくは９０以上あるほうが良い。
【００４８】
ところでコバール線材を導入金属とする蛍光ランプは、図１に示すように線材封入ビーズ１の中にコバール線材２が封入された構造を有している。この線材封入ビーズは、通常、外套管ガラスと同材質のガラスで作製される。このため本発明の照明用ガラスは、３０〜３８０℃の温度範囲における線膨張係数が５５〜８５×１０−７／℃、特に＞５８〜７５×１０−７／℃であることが好ましい。その理由は、線膨張係数が５５〜８５×１０−７／℃の範囲から外れると、コバール線材を導入金属とする蛍光ランプを組み立てる場合に、膨張係数の不整合により、スローリークやクラックが発生し、蛍光ランプとしての機能が損なわれるおそれがあるためである。
【００４９】
なおコバール金属表面には酸化物膜が存在するため、その膜厚を管理しながらコバール線材の封入を行う必要があるが、この管理は非常に難しく、工程不良等を起しやすい。そこで通常は、一定の封入長さを確保することにより対処している。仮に線材を圧縮封着することができれば封入信頼性が増して、生産性が増すだけでなく、封入長さを小さくすることでランプの全長を短くできるため好ましい。そして本発明の照明用ガラスは、ＣｅＯ２の着色を抑制するために、Ｂ２Ｏ３を減少させ、アルカリ土類金属とアルカリ金属を多く含有しており、熱膨張が高くなる傾向にある。このため圧縮封着を達成しやすいガラスといえる。
【００５０】
圧縮封着を行うためには、ガラスの膨張係数が５８×１０−７／℃を超えることが望ましい。またＣｅＯ２の着色防止の観点から、ガラスの膨張係数がさらに高くなった場合には、線材封入ビーズを別組成のガラスで作製すればよい。この場合、外套管ガラスと線材封入ビーズの膨張差は２５×１０−７／℃以内、好ましくは２０×１０−７／℃以内にあればよく、結果として外套管ガラスの膨張係数は最大で９０×１０−７／℃まで許容できる。このように比較的大きな膨張差が許容されるのは、線材封入ビーズの径が一般に小さいことと、ガラス同士のヤング率が金属材料ほど変わらないためである。なお膨張差が２５×１０−７／℃を超えると信頼性が低下する。
【００５１】
また、コバールを封着するための最適な膨張係数は、コバールにキュリー点があるため、ガラスの歪点Ｐｓ（１０１３．５ｄ・Ｐａ／ｓの粘度に相当する温度）に対応して変化する。最適な熱膨張係数αｐ（×１０−７／℃）は、下記の式で求められる。
【００５２】
αｐ＝（Ｐｓ−４５０）／５＋５０
上記式で求められる最適熱膨張係数と実際の膨張係数との格差の許容範囲は±５×１０−７／℃である。ガラスの熱膨張係数がαｐ±５×１０−７／℃であれば、整合または圧縮封着を安定して行うことができる。より正確な圧縮封着を得るためにはαｐ±２．５×１０−７／℃であればよい。
【００５３】
またガラスの歪点Ｐｓが高すぎると、最適熱膨張係数αｐが高くなる。αｐが高くても、理論的には適正な封着ができるものの、封着後の冷却過程でコバールのキュリー点付近の膨張とガラスの膨張差が一時的に高くなり、封着部分が熱間ストレスで破損してしまう場合がある。このため、ガラスの歪点Ｐｓは、４６５〜５４０℃、好ましくは４７０〜５２０℃であることが望まれる。
【００５４】
次に本発明の照明用ガラスを用いた蛍光ランプ外套管の製造方法を述べる。
【００５５】
まず上記特性又は組成となるように原料を調合し、混合した後、溶融炉にてガラス溶融する。次に溶融ガラスをダンナー法、ダウンドロー法、アップドロー法等の管引き法を利用して管状に成形する。その後、管状ガラスを所定の寸法に切断し、必要に応じて後加工することにより、蛍光ランプ用外套管を得ることができる。
【００５６】
このようにして得られた外套管を用い、常法に従って蛍光ランプを作製することができる。なお導入金属には、コバールやモリブデンを選択する。
【００５７】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明の照明用ガラスを説明する。
【００５８】
表１は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜４）及び比較例（試料Ｎｏ．５、６）を示している。
【００５９】
【表１】
2005041729.tif 000003
【００６０】
各試料は、次のようにして調製した。
【００６１】
まず表に示す組成となるようにガラス原料を調合した後、白金坩堝を用いて１５５０℃で３時間溶解した。溶解後、融液を所定の形状に成形、加工して各ガラス試料を作製し、種々の特性を評価した。結果を表に示す。
【００６２】
なお、使用した原料は酸化珪素、酸化アルミニウム、硼酸、無水硼酸、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、塩化バリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸リチウム、炭酸ナトリクム、炭酸カリウム、硝酸カリウム、硫酸カリウム、酸化ジルコニウム、五酸化アンチモン、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄、食塩、酸化ランタン、酸化アンチモン、酸化プラセオジウム、酸化ネオジウムであるが、これに限定されることはない。また表中のＦｅ２Ｏ３及びＣｌ２は蛍光Ｘ線分析にて求めた値であり、ＳＯ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｐｒ６Ｏ１１、及びＮｄ２Ｏ３はガラスを液体化した後、ＩＣＰ−ＡＳ等を用いて化学分析によって求めた値である。その他０．０１％以上成分は、原料計算で求めた。
【００６３】
表から明らかなように、本発明の実施例であるＮｏ．１〜４の各試料は、透明であり、しかも３１３ｎｍにおける紫外線遮蔽性及び耐ソラリゼーション性に優れていた。なお図２に、Ｎｏ．１のガラスの透過率曲線を示す。
【００６４】
それに対し比較例であるＮｏ．５の試料は３１３ｎｍの紫外線が透過した。Ｎｏ．６の試料は着色が著しかった。
【００６５】
なお線熱膨張係数は、ガラスを直径約３ｍｍ、長さ約５０ｍｍの円柱に加工した後に、自記示差熱膨張計で、３０〜３８０℃の温度範囲における平均線膨張係数を測定したものである。
【００６６】
着色の評価は次のようにして行った。まず比較サンプルとして厚み１ｍｍの色度座標ｘ＝０．３２７５ｙ＝０．３３５３を限度見本として用意して、１ｍｍ厚みの着色を比較し、見本よりも色が白い場合を「○」、褐色着色の強い場合を「×」とした。
【００６７】
３１３ｎｍにおける紫外線遮蔽性は、まず厚さ０．２ｍｍの板状ガラスの両面を鏡面研磨して得た試料について、３１３ｎｍの透過率を分光光度計で測定し、透過率が１％以下であれば「○」、それ以外を「×」とした。
【００６８】
耐紫外線ソラリゼーション性は次のようにして評価した。まず厚さ０．２ｍｍの板状ガラスの両面を鏡面研磨して試料を得た。次いで紫外線照射前の試料の透過率が８０％を示す光の波長を測定した。さらにその試料に４０Ｗの低圧水銀ランプによって主波長１８５ｎｍおよび２５４ｎｍの紫外線を６０分間照射した後、照射前に透過率８０％を示した波長における透過率を改めて測定することによって、紫外線照射による透過率の低下を求めた。透過率が誤差を考慮して１％以上悪化しているものを「×」、１％以内であるものを○とした。
【００６９】
歪点はガラス外套管の耐熱性の目安であり、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６に基づいて測定した。
【００７０】
封着ストレスは、内径０．７ｍｍ、外径２．２ｍｍ、長さ２ｍｍのガラス管に、直径０．５ｍｍのコバール線材を挿入し、窒素雰囲気でビーズ状になるよう加熱した後、歪計で観察し、圧縮封着されているものを「○」、整合封着されているものを「△」とした。
【００７１】
リボイル性は、約１０ｍｍ角のガラス片をガラス棒の先端に溶着した後、酸素バーナーで丸くなるまで加熱して、冷却後肉眼で泡を確認したものであり、明らかに巻きこみあわで無い泡が１個以内である場合を「○」とした。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の照明用ガラスは、十分な耐紫外線ソラリゼーション性と３１３ｎｍにおける紫外線遮蔽性を有しており、しかもガラスの着色がなく、透明度の高いものである。それゆえ蛍光ランプの外套管、特にＴＶ用途などの液晶表示素子用照明装置の光源等に用いられる細径蛍光ランプの外套管として好適である。
【００７３】
また上記ガラスからなる外套管を用いれば、輝度が高く、しかも輝度劣化が殆どない蛍光ランプを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コバール線材を導入金属とする蛍光ランプの端部を拡大した説明図である。
【図２】本発明の照明用ガラスの透過率曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
１  線材封入ビーズ
２  コバール線材
３  外套管
【図１】
2005041729.tif 000004
【図２】
2005041729.tif 000005