CN101146748A - 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 - Google Patents

Abstract

本发明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SiO₂、1～7％的Al₂O₃、10～25％的B₂O₃、3～15％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～5％的CaO+MgO+BaO+SrO+ZnO、0.001～0.05％的Fe₂O₃、0.1～5％的CeO₂、0.01～5％的SnO+SnO₂、0.01～5％的ZrO₂+ZnO+Nb₂O₅，且JISR3102规定的0～300℃范围的平均线膨胀系数为36～57×10^－7/℃。

Description

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

技术领域

本发明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***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。

背景技术

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Westinghouse Ele.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，要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”的对策，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TiO₂、PbO、Sb₂O₃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Fe₂O₃、CeO₂，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(Vello)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换，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10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Al₂O₃、TiO₂、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WO₃、ZrO₂、SnO₂、Fe₂O₃、CeO₂，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Fe₂O₃、CeO₂、TiO₂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CeO₂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1：特开平9-110467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

发明内容

本发明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，本发明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Fe2O3、0.1～5％的CeO₂、0.01～5％的SnO+SnO₂、0.01～5％的ZrO₂+ZnO+Nb₂O₅，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，测定波长为400nm处的透射率(T₁)，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(T₀)开始的劣化度。

劣化度(％)＝[(T₀-T₁)/T₀]×100

所述硼硅酸系玻璃的特征在于，按质量％计含有60～80％的SiO₂、1～7％的Al₂O₃、10～25％的B₂O₃、3～15％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～5％的CaO+MgO+BaO+SrO。

此外，本发明的另一方式是能将所述荧光灯用紫外线吸收玻璃成型成管状。此外，玻璃管的外径为0.7～6mm，壁厚为0.07～0.7mm，优选用于液晶显示装置的背光光源。

另外，本发明的又一方式是一种荧光灯用紫外线吸收玻璃的制造方法，其中，所述荧光灯用紫外线吸收玻璃由硼硅酸系玻璃构成，该硼硅酸系玻璃使用2价的化合物原料作为Sn源，将玻璃原料在还原性下熔融，并且按质量％计含有0.001～0.05％的Fe2O3、0.1～5％的CeO₂、0.01～5％的SnO+SnO₂、0.01～5％的ZrO₂+ZnO+Nb₂O₅。作为此处的硼硅酸系玻璃，优选是上述的含有60～80％的SiO₂、1～7％的Al₂O₃、10～25％的B2O3、3～15％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～5％的CaO+MgO+BaO+SrO的玻璃。

另外，本发明的又一方式是一种荧光灯用紫外线吸收玻璃的制造方法，其中，所述荧光灯用紫外线吸收玻璃由硼硅酸系玻璃构成，该硼硅酸系玻璃是将玻璃原料在还原性下熔融，并且按质量％计含有0.001～0.05％的Fe₂O₃、0.1～5％的CeO₂、0.01～5％的ZrO₂+ZnO+Nb₂O₅。作为此处的硼硅酸系玻璃，优选是上述的含有60～80％的SiO₂、1～7％的Al₂O₃、10～25％的B₂O₃、3～1 5％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～5％的CaO+MgO+BaO+SrO的玻璃。

本发明的一个方式的荧光灯用玻璃，由于具有与可伐合金及钨的密封相适合的热膨胀系数，而且具有优异的耐紫外线曝晒性，所以适合作为荧光灯用玻璃管，尤其适合用作液晶显示器等显示装置的背光用荧光灯所用的玻璃管。

此外，本发明的一个方式的玻璃，由于315nm处的紫外线截止特性也优异，因此即使在用于液晶显示器等显示装置的背光用荧光灯的情况下，也不会使显示装置内部的树脂部件等的材质劣化，可提高显示装置的可靠性。

另外，采用本发明的一个方式的玻璃而制作的荧光灯用玻璃管，由于耐紫外线曝晒性高，所以能够防止起因于玻璃变色的液晶显示器等的显示质量的劣化。

具体实施方式

本发明是通过上述构成实现所述目的，以下对如上所述的限定构成本发明玻璃的各成分的含量等的理由进行说明。

Fe₂O₃是强力地吸收紫外线的成分，是通过少量添加就能期待紫外线截止效果的本发明的一个实施方式中不可缺的成分，但如果按质量％计低于0.001％，不能期待其效果。此外，如果添加超过0.05％，对耐紫外线曝晒性产生负面影响。因而优选为0.003～0.04％，更优选为0.005～0.03％。

CeO₂是强力地吸收紫外线的成分，是本发明的一个实施方式的必需成分，但由于如果按质量％计低于0.1％，则没有遮蔽紫外线的效果，如果超过5％，则由于失透性增高而不优选。由于CeO₂的氧化力强，因此其自身被还原，容易呈3价的状态，但在普通玻璃中以Ce³⁺和Ce⁴⁺的状态共存，Ce³⁺在316nm具有吸收带，Ce⁴⁺在243nm具有吸收带。相对于Ce³⁺显示出尖锐的吸收，由于Ce⁴⁺显示出可视区的宽幅吸收，因此如果增加其添加量，则玻璃会着色成黄褐色。为了用在可视区没有吸收的无色玻璃来高效率地吸收315nm以下的紫外线，需要提高Ce³⁺的比例，在使用CeO₂的情况下，最好使玻璃的熔融具有还原性。

SnO+SnO₂是控制Ce离子的价数所必需的成分。Sn离子在玻璃中以2价或4价的状态存在。在与CeO₂共存的情况下，因CeO₂的氧化力使得Sn离子呈4价的状态，Ce离子本身被还原，容易呈3价的状态，能够有效地吸收紫外线。Sn最好以SnO这样的2价化合物的形式使用，但由于在玻璃中被氧化，成为SnO₂的形式，所以用SnO+SnO₂表示。Sn通过以2价的化合物的形式使用，可以作为有效的还原剂而发挥作用。作为还原剂，也能使用碳这样的有机系原料，但有机系还原剂通过作为还原剂发挥作用而呈气体状态，由于在熔融过程中从玻璃中挥发，所以不会残存在最终制品中。在熔融过程中，在有机系还原剂分解、挥发后，玻璃的氧化还原状态依赖于熔融气氛，如果在槽炉内长时间滞留的情况下，难以维持还原性。SnO作为玻璃成分残留，还具有在玻璃中使离子的价数稳定化的效果，在本发明的一个实施方式中，SnO+SnO₂为必需成分。如果SnO+SnO₂两者的总量低于0.01％，则Ce⁴⁺的比例增大，玻璃着色成黄褐色，可视区的透射率下降。此外，如果超过5％，则由于玻璃的失透倾向增强而不优选。此外，SnO+SnO₂除了具有控制Ce离子的价数的效果外，还具有吸收紫外线的效果。Ce离子通过还原使得Ce³⁺增加，Ce⁴⁺减少。此处，SnO+SnO₂以Sn²⁺和Sn⁴⁺的状态共存于玻璃中，Sn²⁺在240nm附近具有吸收带。因此，可通过Sn²⁺来补充由于Ce⁴⁺减少而造成的253.7nm的紫外线吸收特性的降低。

通过添加SnO+SnO₂使熔融具有还原性的制造方法是本发明的一个实施方式的突出特征，但即使是不含SnO的组成，采用其它的方法也有可能使熔融具有还原性。具体来说，是通过在原料中添加碳或蔗糖等的铵盐等有机还原剂，或考虑熔融气氛的控制等，进行这样的还原性下的熔融，能够将Ce离子的价数形成Ce³⁺的状态。也可以用上述还原剂来置换SnO+SnO₂的一部分，也可以两者并用。但是，在使用有机系还原剂的情况下，如上所述那样，对于离子的价数稳定化是不利的，需要增加添加量等，对条件加以注意。尤其是由于如果增加Ce⁴⁺的比例，则玻璃会着色成黄褐色，400nm的透射率下降，因此维持还原性是重要的。对玻璃着色的评价以研磨到壁厚为1mm的样品在波长为400nm处的透射率为尺度。只要其值在88％以上，优选在89％以上，更优选在90％以上，则玻璃的着色达到目视几乎不能发现的水平，不影响荧光灯的亮度。

通过利用SnO的添加或还原性熔融提高Ce³⁺的比例，可得到有效的紫外线吸收特性，但认为难以使Ce离子完全成为3价的状态，一部分以Ce⁴⁺的状态残存。由于Ce⁴⁺也是黄色的着色成分，因此根据Ce离子的状态不同，也可以使玻璃着色成浅黄色。不优选过度的着色，但如果是浅色的着色，可通过颜色矫正相对应。在颜色矫正中，可使用CoO、NiO、Nd₂O₃、MnO₂等，由于这些成分是强力着色剂，因此不优选过度添加，上限规定为1％。

ZrO₂、ZnO、Nb₂O₅是提高耐紫外线曝晒性的有效成分，按质量％计，其总量需要在0.01％以上，但如果超过5％，因失透性提高而不优选。这些成分，可以单独添加，也可以添加2种以上，但是在使用Nb₂O₅的情况下，为了防止玻璃着色，Nb₂O₅的上限为0.2％。

将玻璃的平均线膨胀系数规定为36～57×10^-7/℃的范围，是为了取得与成为电极材的可伐合金或钨的热膨胀的匹配性，提高密封性。各电极材的优选范围是，在电极材料是钨的情况下为36～46×10^-7/℃，在是可伐合金的情况下为46～57×10^-7/℃，如果超过此范围，则密封性恶化。

如上所述，如果紫外线透过玻璃管而向管外射出，则会促使LCD显示装置内部的树脂部件等的材质劣化，成为降低制品寿命或可靠性的主要原因。因此，在本发明的一个实施方式中，通过上述成分使其具有紫外线截止特性，在玻璃被光学研磨到壁厚为0.3mm的状态下，将波长为315nm处的紫外线透射率设定在10％以下。因此，与以往的玻璃相比，能够将向管外射出的313nm的紫外线降低8成～9成的程度。

此外，在本发明的一个实施方式中，如上所述的确定紫外线照射试验中的劣化度的理由如下。一般，在强紫外线源的附近暴露玻璃的加速试验中，通过1小时～几小时能够确认着色倾向(是否是容易着色的玻璃)，但如果超过100小时，其程度逐渐缓慢，在经过300小时的时刻可确认大致接近曝晒的着色限界的状态。因此，能够更加正确地把握实际制品的长时间使用时的透射率下降的影响。曝晒着色造成的透射率的下降在紫外部最大，如果该变化涉及可视区，则会对灯的亮度产生不良影响。尤其是由于可以认为在400nm附近存在荧光灯的青紫色的分光能量分布，并且因曝晒造成的透射率劣化最容易影响亮度，因此以波长400nm处的透射率作为评价的尺度。如果此条件下的试验中的透射率的劣化度在5％以下，能够将起因于荧光灯用玻璃管的LCD显示的暗视化抑制在使用者不能识别的程度，能够维持实用的显示质量。

此外，本发明的一个实施方式的特征在于，所述硼硅酸玻璃，按质量％计含有60～80％的SiO₂、1～7％的Al₂O₃、10～25％的B₂O₃、3～15％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～5％的CaO+MgO+BaO+SrO，以下说明如上所述对各成分的含量进行限定的理由。

SiO₂是玻璃的成网成分，但如果超过80％，则玻璃的熔融性、成形性恶化，如果低于60％，则玻璃的化学耐久性下降。化学耐久性的下降成为风蚀、变褐等的原因，并成为荧光灯的亮度下降、发生色不均的原因。因而优选为62～78％。

Al₂O₃具有改善玻璃的失透性及化学耐久性的作用，但如果超过7％，因发生条纹等使熔融性恶化。如果低于1％，则容易发生分相或失透，玻璃的化学耐久性也下降。因而优选为2～5％的范围。

B₂O₃是为了提高熔融性及调整粘度而采用的成分，其挥发性非常高，如果含量超过25％，则难得到均质的玻璃。此外，如果含量低于10％，则熔融性恶化。因而优选为12～20％。

Li₂O、Na₂O、K₂O作为熔剂而发挥作用，是用于改善玻璃的熔融性、同时调整粘度、热膨胀系数的成分，但在各自不能满足上述含量的情况下没有效果，在超过上限值的其情况下，热膨胀系数过大，此外，化学耐久性恶化。各成分的含量，按质量％计优选为Li₂O为0～3％、Na₂O为0～8％、K₂O为2～12％，与单独添加相比，通过含有2种或3种，可期待由于混合碱而得到绝缘性提高等的效果。在各含量超过各上限值的情况下，热膨胀系数过大，或使化学耐久性恶化。此外，在荧光灯的亮灯中，已知Na₂O与水银反应，形成汞齐，结果是玻璃中过剩的Na₂O会减少在荧光灯中有效地作用的水银量，从削減水银使用量的环境角度考虑，也不优选Na₂O添加超过上述上限值，更优选为0～4％。此外，在用于与可伐合金密封的用途时，优选为8～15％，在用于与钨密封的用途时，优选为3～10％。如果低于各下限值，则由于膨胀系数大幅度降低，粘度大幅度上升，因此不能与可伐合金或钨形成良好的密封。

CaO、MgO、BaO、SrO是具有降低玻璃高温时的粘度、提高熔融性的效果的成分，可根据需要以总量计添加到5％。如果添加超过上限值，则玻璃状态不稳定，容易产生失透。

在本发明的一个实施方式中，玻璃熔融时使用的清澄剂最好是还原性清澄剂。本发明的一个实施方式的特征是，通过将用作紫外线吸收剂的CeO₂控制在Ce³⁺离子的状态，可得到良好的紫外线吸收特性，最好不采用氧化性的清澄剂。基于同样的理由，也应避免使用作为氧化剂而发生作用的原料。具体来说，作为清澄剂，最好是NaCl或Na₂SO₄+C，最好不使用Sb₂O₃、As₂O₃。此外，也不应该使用碱性成分的硝酸盐等。

此外，如果如上所述紫外线透过玻璃管而向管外射出，就会促使LCD显示装置内部的树脂部件等的材质劣化，成为降低制品寿命或可靠性的原因。因此，在本发明的一个实施方式中，通过上述成分组成使其具有紫外线截止特性，在将玻璃光学研磨到壁厚0.3mm的状态下，波长315nm处的紫外线透射率为10％以下。如果在不影响可视光的透射的情况下谋求更优选的质量水平，则通过调整微量成分等，在壁厚为0.3mm的情况下，也可以在1％以下。

本发明的一个实施方式的玻璃可按以下方式制作。首先，以所得到的玻璃达到上述组成范围的方式秤量原料并混合。将该原料混合物收容在石英坩埚或铂坩埚中，在电炉内加热熔融。在充分搅拌、清澄后，成形为所要求的形态。在为了制作本发明的另一个实施方式的荧光灯用细管等而批量成形为管状时，能够将用槽炉熔融的玻璃通过使用了白金部件的前炉(fore hearth)及玻璃供给成形机构，用丹纳法、多级深拉(redraw)等已知的拉管成形方法毫无问题地成形。

接着，基于实施例来详细说明本发明的一个实施方式的玻璃。表1示出本发明的实施例及比较例。试样No.1～10是本发明的实施例，No.11、12是表示以往的玻璃的比较例。还有，表中的组成按质量％计来表示。表中记载的玻璃是以达到表中所示的各氧化物组成的方式来秤量、混合硅砂、各金属的碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物等原料粉末，用采用了NaCl的清澄方法，采用石英坩埚在1450℃下熔融5小时。此时，以氧化亚锡等2价化合物的形式导入Sn，但表中全部换算成SnO₂来表示。此外，No.5、10的玻璃中按总混合量比计混合了2％的碳作为还原剂，并进行熔融。其后，将充分搅拌、清澄过的玻璃向矩形框内流出，在缓冷后，结合以下所示的评价项目，加工成所希望形状的样品。

表1

	实施例										比较例
													No.1	No.2	No.3	No.4	No.5	No.6	No.7	No.8	No.9	No.10	No.11	No.12
	SiO2	66.59	65.05	65.05	65.19	65.48	69.28	65.97	64.49	67.39	68.28	68.55													72.97
B2O3													17.3	17.5	19	16.2	18.5	15.5	17	16.8	15	17.2	17.5	17
	Al2O3	3	3.5	3.5	2.5	2	3.5	4	3	2.8	3	3.5													3
Li2O													1	1	1.5	2	0.5	1		0.8	0.7	0.5	1	1
	Na2O	0.5	0.4	1	0.5	1	0.4	0.7	2.8	0.4	3	0.5													2
K2O													7.5	7.7	7.7	7	7.2	5.5	6.5	3	7	1.5	7.9	3.5
	MgO					0.1						1
CaO																	0.2	0.1
	BaO								0.1		2.4
SrO																					0.1
	ZrO2		0.1	0.5	1	0.5	0.2		2	1	0.3
ZnO													2	0.2	1		2.5	1	3		0.5	1.5
	Nb2O5	0.1			0.1					0.1
TiO2																								0.5
	Fe2O3	0.01	0.05	0.05	0.01	0.02	0.02	0.03	0.01	0.01	0.02	0.05													0.03
CeO2													0.8	1.5	0.6	3.5	2	1	0.8	4.5	3	2.3	1
	Sno+SnO2(SnO2换算)	1.2	3	0.1	2.0		2.5	2	2.5	2.0
玻璃颜色													无色	无色	无色	无色	无色	无色	无色	无色	无色	无色	黄褐色	无色
	315nm的透射率(％)	3.5	0.2	8.5	<0.1	0.1	1.6	3.3	<0.1	<0.1	<0.1	2.2													75.0
热膨胀系数(×10-7/℃)													49.6	51.8	52.4	51.2	50.5	40.1	40.5	37	38.5	40.2	52	39
	透射率劣化度(％)	4.1	3.5	4.8	2.8	3.6	1.7	4.2	1.8	3.3	4.1	1.8													0.3

如果对表中所示的项目进行说明，则热膨胀系数是按照JIS法测定的在0～300℃中的平均线膨胀系数而得出的值。

为了评价玻璃与电极材即可伐合金或钨的密封性，优选玻璃的热膨胀系数与电极材的金属相同或稍低。如果玻璃和电极材的热膨胀系数的差大，就会成为从密封部泄漏或发生裂纹的原因，不能用作荧光灯用。

通过耐紫外线曝晒性试验得出的透射率的劣化度，是将各玻璃样品切割为一边为30mm见方的板状，将以厚度达到1mm的方式进行了两面光学研磨加工了的试样放置在离水银灯(H-400P)20cm的位置上，在照射300小时紫外线后，测定波长400nm处的透射率，用自紫外线照射前的初期透射率开始的劣化度来表示。另外，劣化度(％)＝[(初期透射率-紫外线照射后的透射率)/初期透射率]×100。

此外，一同示出了在以厚度达到0.3mm的方式进行了两面光学研磨了的试样的波长315nm的透射率的测定值。

在本发明的实施例No.1～10的各试样中，No.1～5是与适合可伐合金密封的平均线膨胀系数相匹配的试样，No.6～10是与适合钨密封的平均线膨胀系数相匹配的试样。其平均线膨胀系数都是比较接近可伐合金的平均线膨胀系数55×10^-7/℃及钨的平均线膨胀系数45×10^-7/℃的值，可得到良好的且可靠性高的密封。在本发明的一个实施方式中将玻璃的平均线膨胀系数规定为36～57×10^-7/℃就是这个缘故。

此外，壁厚0.3mm时的波长315nm的透射率与以往的玻璃相比非常低，几乎不透射促使树脂劣化的有害紫外线。另外，可将紫外线照射造成的透射率劣化抑制在5％以下，具有非常高的耐紫外线曝晒性。

相反，比较例No.11的试样是不含SnO的组成的例子，315nm处的透射率低，因紫外线照射而造成的透射率劣化也小，但玻璃着色成黄褐色。此外，No.12的试样因紫外线照射而造成的透射率劣化处于低水平，但315nm处的透射率高，由于不能用玻璃管遮蔽313nm的紫外线，因此促使背光灯装置的树脂部件劣化的危险性非常大。

此外，本发明的一个实施方式的玻璃，由于不含环境有害物质即PbO，因而具有对环境的影响小的优点。还有，在本发明中，所谓“实质上不含有”意思是不故意添加，但不排除从原料等不可避地混入的不影响所期望特性的程度的含有。

如以上详述，本发明的玻璃适合用作荧光灯用玻璃管，由于紫外线截止特性也优异，所以即使在用于液晶显示器等的背光用荧光灯的情况下，也不会使显示装置内部的树脂部件等的材质劣化，能够防止显示质量的下降。此外，也不局限于此用途，由于具有优异的紫外线截止性及可视光透射性，还可用于紫外线截止滤波器，同时由于具有高的耐紫外线曝晒性，还可用于水银灯等伴有紫外线放射的光源的***设备等。

Claims (7)

1.一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CeO₂、0.01～5％的SnO+SnO₂、0.01～5％的ZrO₂+ZnO+Nb₂O₅，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T₁，利用下式求出自紫外线照射前的波长400nm处的初期透射率T₀开始的劣化度，

劣化度(％)＝[(T₀-T₁)/T₀]×100

2.如权利要求1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SiO₂、1～7％的Al₂O₃、10～25％的B₂O₃、3～15％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～5％的CaO+MgO+BaO+SrO。

3.一种荧光灯用玻璃管，其是将权利要求1或2中任一项所述的荧光灯用紫外线吸收玻璃成型成管状而形成的。

4.如权利要求3所述的荧光灯用玻璃管，其特征在于，所述玻璃管的外径为0.7～6mm，壁厚为0.07～0.7mm，用于液晶显示装置的背光光源。

5.一种荧光灯用紫外线吸收玻璃的制造方法，其中，所述荧光灯用紫外线吸收玻璃由硼硅酸系玻璃构成，该硼硅酸系玻璃使用2价的化合物原料作为Sn源，将玻璃原料在还原性下熔融，并且按质量％计含有0.001～0.05％的Fe₂O₃、0.1～5％的CeO₂、0.01～5％的SnO+SnO₂、0.01～5％的ZrO₂+ZnO+Nb₂O₅。

6.一种荧光灯用紫外线吸收玻璃的制造方法，其中，所述荧光灯用紫外线吸收玻璃由硼硅酸系玻璃构成，该硼硅酸系玻璃是将玻璃原料在还原性下熔融，并且按质量％计含有0.001～0.05％的Fe₂O₃、0.1～5％的CeO₂、0.01～5％的ZrO₂+ZnO+Nb₂O₅。

7.如权利要求5或6中任一项所述的荧光灯用紫外线吸收玻璃的制造方法，其特征在于，所述硼硅酸系玻璃含有60～80％的SiO₂、1～7％的Al₂O₃、10～25％的B₂O₃、3～15％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0～5％的CaO+MgO+BaO+SrO。