(57)【要約】  【課題】  ３１３ｎｍの紫外線の放射量を抑えることができ、かつ、励起発光成分に基づく輝度向上が可能な冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物を提供する。  【解決手段】  二酸化ケイ素および酸化ホウ素を基本構成成分とする冷陰極蛍光ランプ用のガラス組成物であって、当該ガラス組成物には、０．０１wt％以上３wt％以下の酸化チタン、および、０．０１wt％以上１０wt％以下の酸化ユウロピウムが成分中に含有されていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物。  【選択図】  図３
2005267974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化ケイ素および酸化ホウ素を基本構成成分とする冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物であって、
０．０１wt％以上３wt％以下の酸化チタン、および、０．０１wt％以上１０wt％以下の酸化ユウロピウムを成分中に含有することを特徴とする冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物。
【請求項２】
５５wt％以上８０wt％以下の二酸化ケイ素と、１０wt％以上２５wt％以下の酸化ホウ素と、１wt％以上１０以下の酸化アルミニウムと、３wt％以上２０wt％以下のＲ2Ｏ（Ｒ：リチウム、ナトリウムおよびカリウムの中から選ばれる少なくとも一種類の元素）と、１wt％以上８wt％以下のＲ'Ｏ（Ｒ'：マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよび亜鉛の中から選ばれる少なくとも一種類の元素）と、０wt％以上５wt％以下の酸化ジルコニウムとを成分中に含有することを特徴とする請求項１記載の冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物。
【請求項３】
３０℃以上３８０℃以下の範囲内における熱膨張係数が３４×１０-7以上５８×１０-7以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物から形成されたガラスバルブを備えていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項５】
冷陰極蛍光ランプとして、請求項４記載の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることを特徴とするバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物、当該ガラス組成物を用いた冷陰極蛍光ランプおよび当該冷陰極蛍光ランプを搭載したバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶テレビのバックライトユニットには、アクリル樹脂製の拡散板が使用されている。しかし、アクリル樹脂製の拡散板は吸湿による反りが生じ易く、大型化すると寸法誤差が問題となるため、大型の液晶テレビのバックライトユニットには、ＰＣ（ポリカーボネイト）樹脂製の拡散板が使用されている。
ところが、ＰＣ樹脂製の拡散板は、冷陰極蛍光ランプから放射される３１３ｎｍの紫外線によって著しく劣化・変色し、バックライトユニットの輝度を低下させる欠点を有している。そこで、本願の発明者らは、３１３ｎｍの紫外線の放射量を抑えた冷陰極蛍光ランプを創作し、先に出願した。
【０００３】
前記冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブに１〜３wt％の範囲内で紫外線吸収剤がドープされているため、３１３ｎｍの紫外線の放射量が抑えられている。したがって、バックライトユニットに使用してもＰＣ樹脂製の拡散板の劣化・変色が生じ難く、バックライトユニットの輝度の低下がおこり難い。
一方、液晶テレビのバックライトユニットは、高輝度であることが望まれている。バックライトユニットの輝度を向上させるには、バックライトユニットに用いられる冷陰極蛍光ランプの輝度を向上させることが効果的である。
【０００４】
冷陰極蛍光ランプの輝度を向上させる方法の１つとして、冷陰極蛍光ランプのガラスバルブに発光機能を持たせる方法が挙げられる。例えば、特許文献１には、ガラスバルブに励起発光成分をドープすることによって前記ガラスバルブに発光機能を持たせた蛍光ランプが開示されている。前記励起発光成分は、紫外線を受けると可視光線を放射するため、蛍光ランプの輝度が向上する。さらに、励起発光成分は、紫外線を受けると可視光線を放射するだけでなく受けた紫外線よりも長波長の紫外線も放射するため、当該長波長の紫外線の照射を受けて蛍光体層から放射される可視光線の量が増加し、蛍光ランプの輝度が向上する。
【特許文献１】特開２００２−８３５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ガラスバルブに励起発光成分と紫外線吸収剤の両方をドープすると、当該励起発光成分から放射される可視光線や長波長の紫外線の量が減少することを発明者はつきとめた。特に、３１３ｎｍの紫外線の放射量を抑えるために１〜３wt％の範囲内で紫外線吸収剤をドープした場合は、前記可視光線や長波長の紫外線が励起発光成分から殆ど放射されなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、３１３ｎｍの紫外線の放射量を抑えることができ、かつ、励起発光成分による輝度向上が可能な冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物を提供することを主たる目的とする。本発明の他の目的は、前記ガラス組成物で形成されたガラスバルブを備えた冷陰極蛍光ランプ、および当該冷陰極蛍光ランプが搭載されたバックライトユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）および酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を基本構成成分とする冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物であって、０．０１wt％以上３wt％以下の酸化チタン（ＴｉＯ2）、および、０．０１wt％以上１０wt％以下の酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）を成分中に含有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物の特定の局面では、５５wt％以上８０wt％以下の二酸化ケイ素と、１０wt％以上２５wt％以下の酸化ホウ素と、１wt％以上１０以下の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）と、３wt％以上２０wt％以下のＲ2Ｏ（Ｒ：リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）の中から選ばれる少なくとも一種類の元素）と、１wt％以上８wt％以下のＲ'Ｏ（Ｒ'：マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）および亜鉛（Ｚｎ）の中から選ばれる少なくとも一種類の元素）と、０wt％以上５wt％以下の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）とを成分中に含有することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に係る冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物の他の特定の局面では、３０℃以上３８０℃以下の範囲内における熱膨張係数が３４×１０-7以上５８×１０-7以下であることを特徴とする。
また、本発明に係る冷陰極蛍光ランプは、前記の冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物から形成されたガラスバルブを備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るバックライトユニットは、前記の冷陰極蛍光ランプが搭載されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物は、０．０１wt％以上３wt％以下の酸化チタン、および、０．０１wt％以上１０wt％以下の酸化ユウロピウムを成分中に含有しているため、当該ガラス組成物を用いて冷陰極蛍光ランプを製造すると、酸化チタンの紫外線吸収機能によって３１３ｎｍの紫外線の放射量が抑制されるとともに、酸化ユウロピウムの発光特性によって冷陰極蛍光ランプの輝度が向上する。しかも、酸化チタンによって酸化ユウロピウムの発光特性が向上するため、酸化ユウロピウムが単独で含有される場合よりも冷陰極蛍光ランプの輝度が向上する。したがって、大型液晶テレビ用のバックライトユニットに用いてもＰＣ樹脂製の拡散板が劣化・変色してバックライトユニットの輝度が低下することがなく、むしろ冷陰極蛍光ランプの輝度向上により当該バックライトユニットの輝度も向上する。
【００１２】
特に、大型液晶テレビの中でもハイビジョンの場合は、通常のテレビよりも開口率が小さいためバックライトユニットの輝度を高める必要があり、本願発明のガラス組成物が有用である。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ため、ＰＣ樹脂製の拡散板を劣化・変色変色させない本発明のガラス組成物は有用である。
【００１３】
また、本発明の冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物を、５５wt％以上８０wt％以下の二酸化ケイ素と、１０wt％以上２５wt％以下の酸化ホウ素と、１wt％以上１０以下の酸化アルミニウムと、３wt％以上２０wt％以下のＲ2Ｏ（Ｒ：リチウム、ナトリウムおよびカリウムの中から選ばれる少なくとも一種類の元素）と、１wt％以上８wt％以下のＲ'Ｏ（Ｒ'：マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよび亜鉛の中から選ばれる少なくとも一種類の元素）と、０wt％以上５wt％以下の酸化ジルコニウムとを成分中に含有するガラス組成物とした場合、より冷陰極蛍光ランプに適したガラス組成物となる。
【００１４】
さらに、本発明の冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物を、３０℃以上３８０℃以下の範囲内における熱膨張係数が３４×１０-7以上５８×１０-7以下であるガラス組成物とした場合、冷陰極蛍光ランプのガラスバルブの膨張係数が冷陰極蛍光ランプに用いられる電極の膨張係数と同程度になるため、ガラスバルブに電極を封止し易い。
本発明に係る冷陰極蛍光ランプは、上記の冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物から形成されるガラスバルブを備えているため、３１３ｎｍの紫外線の放射量が少なく高輝度である。
【００１５】
本発明に係るバックライトユニットは、上記冷陰極蛍光ランプを備えているため、高輝度かつ輝度の低下が生じ難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（ガラス組成物についての説明）
本発明の実施の形態に係るガラス組成物は、二酸化ケイ素および酸化ホウ素を基本構成成分とするガラス組成物であって、以下に示すような成分で構成されている。
二酸化ケイ素：６７wt％、酸化ホウ素：１８．５wt％、酸化アルミニウム：３wt％、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）：１wt％、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）：５wt％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）：０．５wt％、酸化カルシウム（ＣａＯ）：１wt％、酸化ジルコニウム：１wt％、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）：０．０２wt％、酸化チタン：０．５wt％、酸化ユウロピウム：２．５wt％。
【００１７】
なお、二酸化ケイ素および酸化ホウ素を基本構成成分とするとは、ガラス組成物における二酸化ケイ素および酸化ホウ素の含有率が高いことを意味する。
本実施の形態においては、ガラス組成物を上記の構成としたが、ガラス組成物の構成はこれに限定されるものではない。但し、ガラス組成物は、冷陰極蛍光ランプのガラスバルブとしての特性を保つために、以下に示すような範囲の成分を有することが好ましい。
【００１８】
二酸化ケイ素：５５〜８０wt％、酸化ホウ素：１０〜２５wt％、酸化アルミニウム：１〜１０wt％、Ｒ2Ｏ（Ｒ：リチウム、ナトリウムおよびカリウムの中から選ばれる少なくとも一種類の元素）：３〜２０wt％、Ｒ'Ｏ（Ｒ'：マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよび亜鉛の中から選ばれる少なくとも一種類の元素）：１〜８wt％、酸化ジルコニウム：０〜５wt％、酸化チタン：０．０１〜３wt％、酸化ユウロピウム：０．０１〜１０wt％。
【００１９】
二酸化ケイ素は、ガラスの網目構造を形成する主成分である。二酸化ケイ素が５５wt％よりも少なくなると、ガラスの化学的耐久性が不十分になるとともに、ガラスの膨張係数が大きくなりすぎて電極部分との封着性が悪くなる。二酸化ケイ素が８０wt％よりも多くなると、ガラスの溶融が困難になるとともに、ガラスの膨張係数が小さくなりすぎて電極部分との封着性が困難になる。したがって、二酸化ケイ素の含有量は５５〜８０wt％であることが好ましい。
【００２０】
酸化ホウ素は、ガラスの溶融性の向上および粘度の調整に必要な成分である。酸化ホウ素が１０wt％よりも少なくなるとガラスの粘度が高くなり過ぎて溶融が困難になり、２５wt％よりも多くなるとガラスの化学耐久性が悪化する。したがって、酸化ホウ素の含有量は、１０〜２５wt％であることが好ましい。
酸化アルミニウムは、ガラスの化学耐久性を改善させる成分である。酸化アルミニウムが１wt％よりも少なくなると化学耐久性が悪化し、１０wt％よりも多くなるとガラスの溶融が困難となりガラスバルブ加工時の粘度が高くなり過ぎ当該ガラスバルブに脈理が発生する。したがって、酸化アルミニウムの含有量は、１〜１０wt％であることが好ましい。
【００２１】
Ｒ2Ｏとしては、具体的には、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムが挙げられる。ガラス組成物中に含有させるＲ2Ｏは、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの中から選ばれる少なくとも一種類であればよい。すなわち、いずれか一種類でもよく、複数種類を組み合わせてもよい。
Ｒ2Ｏは、ガラス溶融性の向上や粘度・膨張係数の調整に必要な成分であり、これらの成分の合計が３wt％よりも少なくなると粘度が高くなり過ぎ溶融が困難になり、２０wt％よりも多くなると膨張係数が高くなり過ぎて電極の封着性が悪くなるだけでなく、化学耐久性も悪化する。したがって、Ｒ2Ｏの含有量は、３〜２０wt％であることが好ましい。
【００２２】
Ｒ'Ｏとしては、具体的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）が挙げられる。ガラス組成物中に含有させるＲ'Ｏは、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムおよび酸化亜鉛の中から選ばれる少なくとも一種類であればよい。すなわち、いずれか一種類でもよく、複数種類を組み合わせてもよい。
【００２３】
Ｒ'Ｏは、溶融性の向上および失透傾向を改善する成分であり、１wt％よりも少なくなると溶融性の向上および失透傾向を改善を行えず、８wt％よりも多くなるとガラスが結晶化してガラスバルブが安定して製造できなくなる。したがって、Ｒ'Ｏの含有量は、１〜８wt％であることが好ましい。
酸化ジルコニウムは、化学耐久性を向上させる成分である。しかし、５wt％よりも多くなると、ガラスが結晶化してガラスバルブが安定して製造できなくなるため、０〜５wt％であることが好ましい。
【００２４】
酸化チタンは、紫外線吸収剤であって、他の紫外線吸収剤のように酸化ユウロピウムの発光特性を阻害することがなく、逆に、酸化ユウロピウムにエネルギーを移動させて酸化ユウロピウムの発光特性を向上させる。酸化チタンが０．０１wt％よりも少なくなると紫外線吸収機能および酸化ユウロピウムの発光特性を向上させる機能が十分に発揮されず、３wt％よりも多くなるとガラスが着色する。したがって、酸化チタンの含有量は、０．０１〜１０wt％であることが好ましい。
【００２５】
酸化ユウロピウムは、紫外線を受けて発光する励起発光成分である。酸化ユウロピウムが０．０１wt％よりも少なくなると発光特性が不十分になり、１０wt％よりも多くなるとガラスが着色するとともに、ガラスが分相する。したがって、酸化ユウロピウムの含有量は、０．０１〜１０wt％であることが好ましい。
なお、酸化チタンと酸化ユウロピウムの組合せは、種々の紫外線吸収剤および励起発光成分を組み合わせた結果得られた唯一の組合せであって、紫外線吸収剤の存在下であっても励起発光成分の発光特性が阻害されず、むしろ励起発光成分の発光強度が向上する。
【００２６】
以上の化合物の他に、紫外線吸収成分として、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化鉄、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）などをガラス組成物に含有させることが考えられるが、酸化ユウロピウムの発光特性を阻害しない程度の量にしなければならない。また、清澄剤として、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、フッ素（Ｆ2）、塩素（Ｃｌ2）、酸化硫黄（ＳＯ3）などをガラス組成物に含有させることが考えられるが、過度の含有はガラスの着色を引き起こす。
（冷陰極蛍光ランプの説明）
本発明の実施の形態にかかる冷陰極蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態にか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。
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４．０ｍｍ、内径は約３．４ｍｍ、全長は約７３０ｍｍである。なお、ガラスバルブ２の外径、内径および全長は、上記に限定されないが、冷陰極蛍光ランプ１用のガラスバルブ２は、小径かつ薄肉の細管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。
【００２８】
ガラスバルブ２は、その両端部がそれぞれビーズガラス３によって気密封止されている。また、ガラスバルブ２の両端部付近には、タングステンとニッケルからなる直径約０．８ｍｍのリード線４が、ビーズガラス３を貫通するようにして、当該リード線４のタングステン線部分でそれぞれ気密封止されている。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からなるカップ状の電極５が取り付けられている。なお、ビーズガラス３、リード線４および電極５は、上記の構成のものに限定されない。
【００２９】
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（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ）を混合してなる希土類蛍光体６が塗布されている。また、ガラスバルブ２の管内には、０．８〜２．５ｍｇの水銀と、冷却時圧力が約１０ｋＰａのネオン・アルゴン混合ガス（Ｎｅ＋５％Ａｒ）が封入されている。
【００３０】
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。
（バックライトユニットの説明）
図２は、本願発明の一実施形態にかか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かか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じるものである。
【００３１】
外囲器１１は、白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹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が格納されている。また、外囲器１１には、ＰＣ樹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いる。バックライトユニット１０においては、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、当該バックライトユニット１０の光反射側となる。さらに、拡散板１４の前記光放出側には、ＰＣ樹脂によって形成された拡散シート１５、およびアクリル樹脂によって形成されたレンズシート１６が互いに重ね合わされた状態で配置されている。
【００３２】
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ＬＣＤ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。
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１０の場合、外囲器１１は、横幅寸法が約７２８ｍｍ、縦幅寸法が約４０８ｍｍ、奥行き寸法が約１９ｍｍに設定されている。また、外囲器１１には、１６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。
【００３３】
以上、本発明に係るバックライトユニット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。
（実験の説明）
（１）紫外線吸収剤と励起発光成分との組み合わせについての検討
種々の紫外線吸収剤および励起発光成分の中から、励起発光成分の発光特性が阻害されることのない組み合わせを検討した。
【００３４】
紫外線吸収剤としては、ガラスバルブにドープされると３１３ｎｍの紫外線を遮蔽する機能を有する酸化チタン、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、および酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いた。
また、励起発光成分としては、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タリウム（Ｔｌ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）等の元素の酸化物を用いた。
【００３５】
図３および図４は、紫外線吸収剤が励起発光成分の発光強度に及ぼす影響について示したグラフである。
図３は、紫外線吸収剤としての酸化チタンと、励起発光成分としての酸化ユウロピウムとの組み合わせについての結果を示す。図３において、グラフＡは、酸化チタンおよび酸化ユウロピウムを含有するガラスの発光強度を示し、グラフＢは、酸化ユウロピウムを含有するが酸化チタンを含有しないガラスの発光強度を示す。グラフＡのガラスの具体的な組成は、表１において（ｅ）に示す。また、グラフＢのガラスには、酸化チタンの代わりに同量の二酸化ケイ素が含有されている。
【００３６】
図４は、紫外線吸収剤としての酸化チタンと、励起発光成分としての酸化テルビウムとの組み合わせについて検討した結果を示す。図４において、グラフＣは、酸化チタンおよび酸化テルビウムを含有するガラスの発光強度を示し、グラフＤは、酸化テルビウムを含有するが酸化チタンを含有しないガラスの発光強度を示す。なお、グラフＣおよびＤのガラスには、前記グラフＡおよびＢのガラスにおける酸化ユウロピウムの代わりに、同量の酸化テルビウムが含有されている。
【００３７】
【表１】
2005267974.tif 000003
励起発光成分の発光強度の測定には、分光蛍光光度計（日本分光  ＪＡＳＣＯ  ＦＰ−６５００）を用いた。まず、測定用のガラス試料として、上記組成となるようにガラス原料を調合し、白金ルツボにて１５５０℃で６時間溶融し、厚さ３．５ｍｍの板状に成形加工した後、表面に研磨仕上げを施してガラス板を作製した。次に、水銀の主発光波長である２５４ｎｍの紫外線を各ガラス板に同じ面積ずつ照射し、当該ガラス板から発せられる蛍光発光をスリットにより各波長毎に分光して、発光スペクトルを検出した。
【００３８】
なお、酸化ユウロピウムの主発光波長は、６１３ｎｍであり、酸化テルビウムの主発光波長は、４９０ｎｍおよび５５０ｎｍである。
図３から明らかなように、酸化チタンを含有させることによって、酸化ユウロピウムの発光強度は増加した。一方、図４から明らかなように、酸化チタンを含有させることによって、酸化テルビウムの発光強度は減少した。なお、紫外線吸収剤と励起発光成分との他の組み合わせについても上記と同様の実験を行ったが、励起発光成分の発光強度は減少した。
【００３９】
（２）酸化チタンの含有量についての検討
酸化ユウロピウムの含有量を一定にし、酸化チタンの含有量を異ならしめることによって、酸化チタンの含有量がガラスの物性に与える影響を評価した。
表１における（ａ）のガラスは、酸化チタンおよび酸化ユウロピウムを含有していない。（ｂ）〜（ｈ）のガラスは、酸化ユウロピウムの含有量が全て５wt％であって、酸化チタンの含有量が、（ｂ）は０．００５wt％であり、（ｃ）は０．０１wt％であり、（ｄ）は０．１wt％であり、（ｅ）は０．５wt％であり、（ｆ）は２wt％であり、（ｇ）は３wt％であり、（ｈ）は３．１wt％である。
【００４０】
評価用のガラス試料は、（ａ）〜（ｈ）の組成となるようにガラス原料を調合し、白金ルツボにて１５５０℃で６時間溶融し、物性評価に必要な形に成形加工してした。そして、各ガラス試料について、熱膨張係数、６１３ｎｍの発光強度、３１３ｎｍの透過率、４００ｎｍの透過率およびガラスの着色度合いを、以下の方法により測定あるいは判定した。
【００４１】
熱膨張係数は、ガラスを直径５ｍｍ、高さ１０ｍｍの棒状に加工し、熱機械分析装置（株式会社リガク製  ＴＡＳ３００  ＴＭＡ８１４０Ｃ）を用いて、圧縮荷重法（ＪＩＳ  Ｒ  ３１０２）により、３０〜３８０℃の温度範囲で測定した。
６１３ｎｍの発光強度は、酸化ユウロピウム由来の発光ピークを上述の方法で測定し、得られた結果に基づいて、（ａ）に係るガラス試料の発光強度を１００とした場合における相対値を算出することにより数値化した。
【００４２】
３１３ｎｍの紫外線の透過率は、ガラス試料として厚さ３．５ｍｍのガラス板を作製し、自記分光光度計（日立製  Ｕ−４０００  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定した。なお、３１３ｎｍの紫外線の透過率の値が小さいほど、ガラスが紫外線を遮蔽する効果が大きいことを示している。
４００ｎｍの紫外線の透過率は、３１３ｎｍの紫外線の透過率と同様の方法で測定した。なお、４００ｎｍの紫外線の透過率の値が大きいほど、ガラスの透明性が高いことを示す。
【００４３】
ガラス着色判定は、ガラスの着色度合い・透明性を目視観察し、冷陰極蛍光ランプのガラスバルブに利用できるか否かを基準として判定した。利用できると判定したものを「○」とし、利用できないと判定したものを「×」と示した。
表１に示すように、まず、酸化ユウロピウムを含有していない（ａ）のガラスを除いて、各ガラスには６１３ｎｍの発光が認められた。
【００４４】
酸化チタンの含有量が０．００５wt％の場合、３１３ｎｍの紫外線の透過率は４１％である。しかし、発明者は、冷陰極蛍光ランプのガラスバルブに利用した際に遮蔽効果を発揮するためには３１３ｎｍの紫外線の透過率が２０％以下でなければならないことをつきとめており、４１％では十分に３１３ｎｍの紫外線が遮蔽されているとは言えない。一方、酸化チタンの含有量が０．０１wt％以上の場合、３１３ｎｍの紫外線の透過率は１４％以下となるため、３１３ｎｍの紫外線が十分に遮蔽されていると言え、冷陰極蛍光ランプのガラスバルブに利用できると評価した。
【００４５】
酸化チタンの含有量が３．１wt％の場合、４００ｎｍの透過率は４９％と低く、ガラスの透明性が低いと言える。また、ガラス着色判定の結果も「×」であった。一方、酸化チタンの含有量が３wt％以下の場合、４００ｎｍの透過率は、６８％以上となるため、ガラスの透明性が高いと言える。また、ガラス着色判定の結果も「○」であり、目視による透明性は維持されていた。
【００４６】
以上の結果から、ガラス組成物に含有される酸化チタンは、０．０１〜３wt％であることが好ましい。
（３）酸化ユウロピウムの配合量についての検討
酸化チタンの含有量を一定にし、酸化ユウロピウムの含有量を異ならしめることによって、酸化ユウロピウムの含有量がガラス組成物の各物性に与える影響を評価した。
【００４７】
表２における（ｉ）〜（ｏ）のガラスは、酸化チタンの含有量が全て０．５wt％であって、酸化ユウロピウムの含有量が、（ｉ）は０．００５wt％であり、（ｊ）は０．０１wt％であり、（ｋ）は０．５wt％であり、（ｌ）は２．５wt％であり、（ｍ）は７．５wt％であり、（ｎ）は１０wt％であり、（ｏ）は１０．１wt％である。
【００４８】
【表２】
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上記と同様の方法で各ガラス試料を形成し、上記と同様の方法で、熱膨張係数、６１３ｎｍの発光強度、３１３ｎｍの透過率、４００ｎｍの透過率、ガラスの着色度合いについて評価した。
酸化ユウロピウムの含有量が０．００５wt％の場合、６１３ｎｍの発光強度の相対値は０％であり全く発光が得られなかった。一方、酸化ユウロピウムの含有量が０．０１wt％以上の場合、６１３ｎｍの発光強度の相対値は、６７％以上となるため、発光特性の向上が期待できる。
【００４９】
酸化ユウロピウムの含有量が１０．１wt％の場合、４００ｎｍの透過率は２９％と低く、ガラスの透明性が低いと言える。また、ガラス着色判定の結果も「×」であった。一方、酸化ユウロピウムの含有量が１０wt％以下の場合、４００ｎｍの透過率は、５９％以上となるため、ガラスの透明性が高いと言える。また、ガラス着色判定の結果も「○」であり、目視による透明性が維持されていた。
【００５０】
以上の結果から、ガラス組成物に含有される酸化ユウロピウムは、０．０１〜１０wt％であることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の冷陰極蛍光ランプおよびバックライトユニットは、液晶テレビやその他の液晶ディスプレイ機器に利用できる。特に、ＰＣ樹脂製の拡散板を備えた直下方式のバックライトユニットを備えた大型液晶テレビや大型液晶ディスプレイ、およびハイビジョン液晶テレビに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態にか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２】本発明の一実施形態にかか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。
【図３】紫外線吸収剤が励起発光成分の発光強度に及ぼす影響について示したグラフである。
【図４】紫外線吸収剤が励起発光成分の発光強度に及ぼす影響について示したグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１    冷陰極蛍光ランプ
２    ガラスバルブ
１０  バックライトユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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