JP2002060245A - 紫外線吸収ガラス及びそれを用いた蛍光ランプ用ガラス管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な耐紫外線ソラリゼーション性を持ち、
かつ有害紫外線を透過しない蛍光ランプ用ガラス管を提
供すること。 【解決手段】 質量％で、Ｆｅ_２Ｏ_３ ０．００１〜
０、０５％、ＷＯ_３＋Ｎｂ _２Ｏ_５０．０５〜５％、Ｚｒ
Ｏ_２ ０．０１〜３％を含有し、平均線膨張係数が３６
〜５７×１０^−７／℃である硼珪酸系ガラスからなり、
波長２５３．７nmにおける肉厚1ｍｍでの透過率が１％
以下であり、所定の紫外線照射試験における劣化度が３
％以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線吸収ガラス
に関し、紫外線放射を伴う光源の外囲器、特に液晶ディ
スプレイ（以下ＬＣＤと称すことがある）等の表示デバ
イスのバックライトに用いられる蛍光ランプ用ガラス管
に適したガラス及びこのガラスを用いた蛍光ランプ用ガ
ラス管に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア関連機器のキーデ
バイスとしてＬＣＤは広く用いられているが、その用途
の拡大とともに軽量化、薄型化、高輝度化、低消費電力
化などが求められるようになっている。特にパソコン用
ディスプレイ、車載用表示装置、携帯情報端末等では高
品位な表示品質が要求されている。一方、液晶表示素子
自体は非発光であるため、上記のような用途では、蛍光
ランプを光源とするバックライトを用いた透過型液晶表
示素子が使用されている。

【０００３】上述のようにＬＣＤに軽量化、薄型化、高
輝度化、低消費電力化などが求められていることから、
同様にバックライトにも一層の小型軽量化、高輝度化、
低消費電力化が求められ、バックライト用蛍光ランプに
おいては細管化、薄肉化が進展している。

【０００４】しかし、蛍光ランプの細管化、薄肉化は、
機械的強度の低下、発熱量増大による電極部の温度上昇
をもたらす。このため、バックライト用の蛍光ランプに
使用されるガラス管には、より高強度で低膨張性である
ガラスが必要とされている。

【０００５】従来、この種の蛍光ランプのガラス管に
は、照明用ガラスとしての実績があり加工性に優れた鉛
ソーダ系の軟質ガラスが使用されてきた。ところが、バ
ックライト用途で管径、肉厚が小さくなるに連れて、製
品の信頼性において十分な強度や耐熱性を確保すること
が困難となり、鉛ソーダ系の軟質ガラスよりも熱的、機
械的強度が高い硼珪酸系硬質ガラスを用いて蛍光ランプ
を作製することが検討され、気密封止可能な金属と硬質
ガラスの組合せとして、従来からよく知られているコバ
ール合金とコバール封着用ガラス又はタングステンとタ
ングステン封着用ガラスを用いた蛍光ランプが開発さ
れ、商品化されている。ここで「コバール」とは、Ｆｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を指すWestinghouse Ele.Corp.社の
商標名であり、東芝社製ＫＯＶ（商品名）など同等の他
社製品を包含する意味で用いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】バックライト用蛍光ラ
ンプの発光原理は、一般照明用蛍光ランプと同様、蛍光
管内の電極間放電により励起された水銀蒸気やキセノン
ガスが２５３．７nmの紫外線を放出し、管内壁面に塗布
されている蛍光体が発光することによるものである。し
かし、紫外線にはガラスに変色を引き起こす作用がある
ことが知られており、紫外線に対して何の対策も取って
いないガラスでは、紫外線照射によりソラリゼーション
と呼ばれる変色作用を生ずる。蛍光管ガラスでソラリゼ
ーションが起こると、結果としてランプ輝度の低下、発
光色の変色となり、バックライトではＬＣＤの表示が暗
くなったり表示色が不鮮明になったりするなど表示品質
の低下を招く。また、紫外線がバックライト用ガラス管
を透過して管外に放出されると、ＬＣＤ表示装置内部の
樹脂部品等の材質劣化を促進させる問題がある。

【０００７】特に表示デバイスの薄型軽量化に有利なバ
ックライト方式として、透明導光体の側端面に光源を配
し、導光体の一面を反射・拡散処理して、光を多重反射
させることにより面光源とするエッジライト方式が知ら
れているが、この方式では構造上、導光体が必要なこ
と、軽量化のため導光体にはアクリル系樹脂等の樹脂部
品が使用されることから、バックライト用光源からの紫
外線漏洩は、導光体の劣化・着色による光透過率の低下
をもたらし、光源近傍で樹脂の劣化が生ずると表示面全
体の明るさが低下するため、上記蛍光管ガラスでのソラ
リゼーションとともに表示品質に与える影響が大きい。

【０００８】上記した鉛ソーダ系ガラスでは、ガラス成
分として含有されている鉛が耐紫外線ソラリゼーション
性、紫外線カット性能を有していたため、これらが問題
となることはなかったが、硼珪酸系のコバール封着用ガ
ラスやタングステン封着用ガラスは元来電子管や電子部
品の封止に用いられていたもので、紫外線による作用に
対してはガラス材質としての対策は取られておらず、紫
外線ソラリゼーション、紫外線透過の問題が避けられな
かった。

【０００９】このため、従来のコバール封着用ガラスま
たはタングステン封着用ガラスを蛍光ランプ用外管に使
用する場合、ガラス管内面に紫外線を反射又は吸収する
成分であるＡｌ₂Ｏ₃ やＴｉＯ₂ のコーティングを行
い、その上に蛍光体を塗布して多層膜を形成し、ガラス
に達する紫外線の強度を弱めるといった措置も取られて
いる。しかし、このような方法は、ガラス管の細径化に
ともなう塗布の困難化や塗布工程の増加によるコスト上
昇が避けられない。

【００１０】以上のような背景から、コバール合金と封
着可能な熱膨張係数を持ち、耐紫外線ソラリゼーション
性を有するガラスとして特開平８−３３３１３２号公
報、特開平９−１１０４６７号公報に開示のガラスが提
案されている。これらのガラスはいずれも硼珪酸系ガラ
スにＰｂＯ，ＴｉＯ₂，Ｓｂ₂ Ｏ₃の少なくとも１種以上
を添加することにより耐紫外線ソラリゼーション性を持
たせたものである。

【００１１】これらのガラスにより紫外線によるソラリ
ゼーションの問題は解消されるが、いずれのガラスも環
境有害物質であるＰｂＯの含有を許容しており、環境保
護の観点からは好ましいとは言えない。また、蛍光ラン
プとして使用する場合の紫外線カットに対する配慮が十
分とはいえず、前記した耐紫外線ソラリゼーション性付
与成分の組合せ、含有量によっては励起された水銀等が
発する253.7ｎｍの有害紫外線を透過し、内装部品を劣
化させるおそれがある。

【００１２】本発明は以上のような諸事情を考慮してな
されたものであり、コバール合金またはタングステンと
の良好な封着が可能で十分な耐紫外線ソラリゼーション
性を持ち、かつ有害紫外線を透過しない紫外線吸収ガラ
ス及びそれを用いた蛍光ランプ用ガラス管を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は質量％で、Ｆｅ_２Ｏ_３０．００１〜０．０
５％、ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５０．０５〜５％、ＺｒＯ_２
０．０１〜３％を含有し、５０℃〜ガラス転移点(Ｔｇ)
までの温度範囲における平均線膨張係数が３６〜５７×
１０^−７／℃である硼珪酸系ガラスからなり、波長２５
３．７nmにおける肉厚1ｍｍでの透過率が１％以下であ
り、以下の紫外線照射試験における劣化度が３％以下で
あることを特徴とする。ここで、前記紫外線照射試験に
おける劣化度は、両面を光学研磨した肉厚1ｍｍのガラ
ス研摩面を主波長２５３．７nmの４００Ｗ高圧水銀ラン
プから２０cmの位置に対向させて配置し、３００時間紫
外線を照射した後、波長４００nmにおける透過率(Ｔ_１)
を測定し、紫外線照射前の波長４００nmにおける初期透
過率(Ｔ_０)からの劣化度を次式により求めたものであ
る。 劣化度(％)＝[(Ｔ_０−Ｔ_１)／Ｔ_０]×１００

【００１４】本発明において、上記構成を規定した理由
を以下に説明する。まず、硼珪酸系ガラスは、従来の鉛
ソーダ系軟質ガラスに比べて機械的強度、耐熱性に優れ
ており、蛍光管の細径・薄肉化に有利であるため、基本
組成として硼珪酸系のガラスを使用する。

【００１５】次に、平均線膨張係数を３６〜５７×１０
^−７／℃としたのは、この範囲であれば、コバール合金
の平均熱膨張係数６０．９×１０^−７／℃またはタング
ステン平均熱膨張係数４５×１０^−７／℃と比較的近い
値で、かつこれら封着金属よりもやや低めの値とするこ
とが可能となり、ガラスの固着点以下での膨張・収縮挙
動が類似していることから封着金属との良好かつ信頼性
の高い封着性が得られる。特にコバール合金は４００℃
台後半で膨張曲線が屈曲するため、ガラスの転移点を低
下させて膨張曲線をコバール合金に近似させることが必
要であり、ガラスのコバール合金との封着性を評価する
ためにはこの温度域までの熱膨張係数を評価する必要が
ある。平均線膨張係数が前記範囲を外れると、コバール
との整合性が悪く、封着部でのクラックやリークの原因
となって蛍光ランプとして信頼性のあるものが得られな
い。

【００１６】また以上のような硼珪酸系ガラスにＦｅ_２
Ｏ_３０．００１〜０．０５％、ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５０．
０５〜５％、ＺｒＯ_２ ０．０１〜３％を必須成分とし
て含有させた理由は以下のとおりである。Ｆｅ_２Ｏ_３は
紫外線吸収が顕著であるため添加するが、前記下限値未
満では紫外線カット効果が認めらず、前記上限値を越え
ると耐紫外線ソラリゼーション性にマイナスの影響が現
れるので好ましくない。より好ましくは０．００３〜
０．０３％である。

【００１７】ＷＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５は耐紫外線ソラリゼー
ション性、紫外線カット性能を付与する目的で添加する
が、これらの合量が５％を越えるとガラスが失透し易く
なって均質性の悪化を生じるるとともに、バッチコスト
の極端な上昇を伴うため経済的観点からも好ましくな
い。また０．０５％未満では、耐紫外線ソラリゼーショ
ン性、紫外線カット性能等の特性が十分に得られない。
これら成分合量での添加量は、好ましくは０．１〜５
％、より好ましくは０．１〜３％の範囲である。Ｗ
Ｏ _３、Ｎｂ_２Ｏ_５は特に紫外線によるソラリゼーション
を抑制する作用が強いため、ＷＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５のいず
れかを必須成分とする。単独で含有させる場合の各成分
の好ましい含有量は、ＷＯ_３が０．０５〜５％、より好
ましくは０．１〜３％、Ｎｂ_２Ｏ_５が０．０５〜５％、
より好ましくは０．１〜３％の範囲である。また、ＷＯ
_３、Ｎｂ_２Ｏ_５各成分単独での含有量が増加すると、固
有の吸収によりガラスに着色傾向が見られることがある
ため、各成分のより好ましい範囲内でＷＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ
_５を合せて添加することが好ましい。これによりソラリ
ゼーション防止効果がより強化されるとともに不要な着
色を与えないガラスを得ることができる。

【００１８】ＺｒＯ_２ は、ガラスの化学的耐久性の改
善及び分相抑制に効果が期待できるが、その含有量が
０．０１％未満ではその効果が十分でなく、３％を越え
るとガラスが不均一になりやすく、細管に成形した際に
肉厚や寸法の精度がばらつく原因になるので好ましくな
い。特に硼珪酸系ガラスにおいて、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｗ
Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２等のガラスに
着色を与えることのある成分を含有している場合、溶融
成形工程でガラスに分相が生じると、分相部分が起点と
なって着色が現れることがあるため、本発明においては
ガラスの着色防止のためにも必要な成分である。

【００１９】また、上述のように本発明のガラスをＬＣ
Ｄ表示装置等のバックライト用蛍光ランプに使用した場
合、紫外線がガラス管を透過して管外に放出されると、
ＬＣＤ表示装置内部の樹脂部品等の材質劣化を促進さ
せ、製品寿命や信頼性を低下させる原因になるため、本
発明では上記成分により紫外線カット特性を持たせ、ガ
ラスを肉厚１ｍｍに光学研磨した状態で、波長２５３．
７nmにおける紫外線透過率を１％以下としている。実際
の蛍光ランプにおけるガラス肉厚はさらに薄いが、この
程度まで紫外線透過が抑えられていれば、実用上問題は
生じない。可視光の透過に影響を及ぼさず、より好まし
い品質レベルを求めるのであれば、肉厚１ｍｍで０．１
％以下にすることができる。

【００２０】また、本発明において、紫外線照射試験に
おける劣化度を上記のように定めた理由は次のとおりで
ある。普通、強紫外線源の近傍にガラスを曝す促進試験
では、１時間〜数時間で着色傾向(着色し易いガラスか
否か)は確認できるが、１００時間を越えるとその程度
は次第に緩やかになり、３００時間経過時点ではほぼソ
ラリゼーションによる着色限界に近い状態を確認するこ
とができる。このため、実製品における長期間使用時の
透過率低下の影響をより正確に把握できる。このときの
透過率評価波長４００nmは、明るさに最も影響を与え易
いと考えられる波長を選択した。このような条件の試験
における透過率の劣化度が３％以下であれば、蛍光ラン
プ用ガラス管に起因するＬＣＤ表示の暗化を使用者が認
識し得ない程度に抑えることができ、実用的な表示品質
を維持できる。

【００２１】また、本発明は、前記硼珪酸系ガラスが、
質量％で、ＳｉＯ₂ ６５〜７８％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ３〜１０
％、Ｂ₂ Ｏ₃ １０〜２５％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂
Ｏ ５〜１２％、Ｆｅ_２Ｏ_３ ０．００１〜０．０３％、
ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５０．０５〜５％、ＺｒＯ_２ ０．０
１〜３％を含有し、３０℃〜４００℃までの温度範囲に
おける平均線膨張係数が３６〜４５×１０^−７／℃であ
ることを特徴とする。

【００２２】また、本発明は、前記硼珪酸系ガラスが、
質量％で、ＳｉＯ₂ ５５〜７０％、Ａｌ₂ Ｏ₃ １〜５
％、Ｂ₂ Ｏ₃ １０〜２５％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂
Ｏ ８〜１５％、Ｆｅ_２Ｏ_３ ０．００１〜０．０３％、
ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５０．０５〜５％、ＺｒＯ_２ ０．０
１〜３％を含有し、℃５０℃〜ガラス転移点(Ｔｇ)まで
の温度範囲における平均線膨張係数が４６〜５７×１０
^−７／℃であることを特徴とする。ここで、各成分の含
有量を上記のように限定した理由を以下に説明する。

【００２３】ＳｉＯ₂は、はガラスの網目形成成分であ
るが、７８％を超えるとガラスの溶融性、加工性が悪化
し、５５％未満ではガラスの化学的耐久性が低下する。
化学的耐久性の低下はウェザリング、ヤケ等の原因とな
り蛍光ランプの輝度低下、色むら発生の原因となる。ま
た、コバール合金と封着される用途に使用する場合に
は、５５〜７０％、タングステンと封着される用途に使
用する場合には、６５〜７８％とすることが好ましい。
これによりガラスの線膨張係数を各封着金属と近似の適
正な値に保ちリーク、クラック等のない封着を可能にす
る。

【００２４】Ａｌ₂ Ｏ₃はガラスの化学的耐久性を改善
する作用があるが、１０％を超えると脈理の発生など溶
融性に問題が生じ、ダンナー法による管成形の際スリー
ブ部分での失透の原因となる。また１％未満では分相が
発生し成形性に問題を生じるとともにガラスの化学的耐
久性の低下をもたらす。好ましくは１〜７％の範囲であ
る。また、コバール合金と封着される用途に使用する場
合には、１〜５％、タングステンと封着される用途に使
用する場合には、４〜７％とすることがより好ましい。

【００２５】Ｂ₂ Ｏ₃は溶融性向上および粘度調整の目
的で用いられる成分であるが、２５％を超えるとガラス
の化学的耐久性が低下し、長期間の使用によりウェザリ
ングを生じる。またＢ₂ Ｏ₃が１０％未満では溶融性の
悪化、粘度上昇によるコバールとの封着性悪化等の問題
を生じる。好ましくは１２〜２４％である。

【００２６】Ｌｉ₂ Ｏ、Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ₂ Ｏは、融剤とし
て作用し、ガラスの溶融性を改善するとともに粘度、熱
膨張係数の調整に用いられる成分であるが、これら成分
の合量が１５％を超える場合は熱膨張係数が大きくなり
すぎ、また化学的耐久性が悪化する。他方、５％未満で
は膨張係数の大幅な低下、粘度の大幅な上昇を伴いコバ
ールとの封着が困難となる。また、各成分の含有量は、
Ｌｉ₂ Ｏを０〜５％、Ｎａ₂ Ｏを０〜８％、Ｋ₂ Ｏを
２〜１２％とすることが好ましい。それぞれの含有量が
各上限値を超える場合は熱膨張係数が大きくなりすぎた
り、化学的耐久性を悪化させたりする。また蛍光ランプ
の点灯中Ｎａ₂ Ｏは水銀と反応しアマルガムを形成する
ことが知られており、ガラス中の過剰なＮａ₂ Ｏは蛍光
ランプ中で有効に作用する水銀量を結果として減らすこ
とになるため、水銀使用量削減の環境的観点からもＮａ
₂ Ｏの上記上限値を超える添加は好ましくなく、より好
ましくは０〜４．５％である。また、コバール合金と封
着される用途に使用する場合には、８〜１５％、タング
ステンと封着される用途に使用する場合には、５〜１２
％とすることが好ましい。各下限値未満では膨張係数が
大幅に低下し、粘度の大幅な上昇によりコバール合金ま
たはタングステンとの良好な封着ができなくなる。な
お、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｓｂ₂ Ｏ₃、ＺｒＯ_２については上述
のとおりである。

【００２７】また本発明は、上記紫外線吸収ガラスを管
状に成形してなる蛍光ランプ用ガラス管である。上述の
ように本発明に係るガラスは、コバール合金との封着性
に優れ、十分な耐紫外線ソラリゼーション性及び紫外線
吸収性を有するので、蛍光ランプからの紫外線漏洩がな
く、ガラスの紫外線着色によりランプ輝度や演色性が損
なわれにくい蛍光ランプ用ガラス管得られる。また、ガ
ラス管の外径が０．７〜５mm、肉厚が０．０７〜０．６
mmであり、表示デバイスのバックライト用光源に用いら
れることを特徴とする。外径、肉厚が前記上限値を越え
ると、現在のバックライト使用製品における薄型・軽量
化の要請を満たすことができず、下限値未満になると成
形精度の安定性や耐衝撃強度の点で充分な信頼性をもっ
た製品を低廉な価格で供給することが難しくなる。

【００２８】さらに、本発明は導光体を介して表示面を
照射するエッジライト方式のバックライト用光源に好適
に用いられる。上述のとおり、本発明の蛍光ランプ用ガ
ラス管は、紫外線吸収性能に優れるため、樹脂製導光体
を使用するエッジライト方式のバックライト用光源に用
いた場合でも、導光体の紫外線による劣化、透過率低下
を生じにくく、初期の明るさを長期間維持できる。

【００２９】本発明のガラスを溶融するにあたって使用
する清澄剤に特に制限はなく、一般的に用いられるＳｂ
₂ Ｏ₃、ＮａＣｌ、Ｎａ_２ＳＯ_４等が使用できる。ただ
し、Ｓｂ₂ Ｏ₃はその含有量が多くなると、金属封着等
の熱加工時にガラスが黒化する原因となり、蛍光ランプ
の輝度低下、発光色の変色、色むらを引き起こすので注
意が必要である。

【００３０】さらに、ガラスの耐候性、溶融性、失透性
などを改善する目的でＺｎＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｓｒ
Ｏ，Ｐ_２Ｏ_５，Ｆ⁻などの成分を本発明の所期の特性を
損なわない範囲で添加することも可能である。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明のガラス及び該ガラスを用いた蛍光
ランプ用ガラス管は次のようにして作成することができ
る。まず上記組成範囲、たとえば、ＳｉＯ₂ ６８％，
Ａｌ₂Ｏ₃ ３．５％，Ｌｉ₂Ｏ １％，Ｎａ ₂Ｏ ０．５
％，Ｋ₂Ｏ ８．３％，Ｂ₂Ｏ₃ １８％，ＷＯ_３０．２
％，Ｓｂ_２Ｏ_３０．３％，ＺｒＯ_２ ０．２％、Ｆｅ_２
Ｏ_３０．０１％となるように秤量・混合した原料混合物
を溶融炉において加熱溶融し、ダンナー法あるいは一度
管状に成形されたガラスをリドローする等の既知の管引
き成形法によって所望の外径、肉厚を有する蛍光ランプ
用ガラス管を得る。

【００３２】

【実施例】次に、本発明の蛍光ランプ用ガラス管につき
実施例に基づいて詳細に説明する。表１ないし表３に本
発明の実施例および比較例を示す。試料Ｎｏ．１〜１５
はコバール合金との封着を想定した本発明の実施例、Ｎ
ｏ．１６，１７はその比較例、又Ｎｏ．１８〜２７はタ
ングステンとの封着を想定した実施例、Ｎｏ．２８，２
９はその比較例である。なお、表中の組成は質量％で示
してある。表中記載のガラスは、表に示す酸化物組成と
なるよう珪砂、各金属の炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等の
原料粉末を秤量・混合し、それぞれ含有成分によって選
択された清澄方法により白金坩堝もしくは石英坩堝を用
いて1450℃で5時間溶融した。その後、充分に攪拌・清
澄したガラスを矩形枠内に流出させ、徐冷後に以下に示
す評価項目に合せて所望の形状に加工したサンプルを作
成した。なお酸化清澄の場合はＳｂ₂Ｏ₃を、還元清澄の
場合はＮａＣｌを清澄剤として用いた。

【００３３】表中に示した項目について説明すると、熱
膨張係数およびガラスの転移点は、各ガラスを直径４m
m、長さ２０mmの円柱に加工したサンプルを用い熱機械
分析装置（ＴＭＡ）で測定した。このとき熱膨張係数に
ついては、後述する温度範囲における平均線膨張係数を
測定し、コバール合金については合せて同じ温度範囲に
おける金属の平均線膨張係数も記載した。ガラスと封着
金属との熱膨張係数差が大きくなると、封着部からのリ
ークやクラックの発生原因となり、蛍光ランプ用として
は使用できない。特に、コバール合金は４００℃台後半
で膨張曲線が屈曲するため、ガラスの転移点を低下させ
て膨張曲線をコバール合金に近似させることが必要であ
り、ガラスのコバール合金との封着性を評価するために
は、この温度域までの熱膨張係数がコバール合金と同等
又はやや低めであることが好ましい。このため、コバー
ル合金との封着を想定した実施例Ｎｏ．１〜１５のガラ
スは、この温度域を含む５０℃〜各ガラスの転移点（Ｔ
ｇ）までの温度範囲における熱膨張係数を評価した。一
方、タングステンとの封着を想定した実施例Ｎｏ．１８
〜２７のガラスは３０〜４００℃の温度範囲における熱
膨張係数を評価した。

【００３４】耐紫外線ソラリゼーション性試験による透
過率の劣化度は、各ガラスサンプルを一辺３０ｍｍ角の
板状にカットし、厚さが1mmとなるよう両面光学研磨加
工した試料を、主波長２５３．７nmの４００Ｗ高圧水銀
ランプから２０cmの位置に研摩面を対向させて配置し、
３００時間紫外線を照射した後、波長４００nmにおける
透過率(Ｔ_１)を測定し、紫外線照射前の波長４００nmに
おける初期透過率(Ｔ_０)からの劣化率を透過率劣化度と
して、劣化度(％)＝[(Ｔ_０−Ｔ_１)／Ｔ_０]×１００によ
り求めた値で示した。

【００３５】また、耐紫外線ソラリゼーション性試験に
供する前の前記試料で、波長２５３．７ｎｍの透過率を
測定した値を合わせて示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】表から明らかなように、本発明の実施例で
あるＮｏ．１〜１５の各試料は、いずれもその熱膨張係
数がコバールの平均熱膨張係数６０．９×１０^−７／℃
と比較的近い値で、かつコバール合金よりもやや低めの
値を示しており、ガラスの固着点以下での膨張・収縮挙
動が類似していることからコバール合金との良好かつ信
頼性の高い封着性が得られる。また、本発明の実施例で
あるＮｏ．１８〜２７の各試料は、いずれもその熱膨張
係数がタングステンの平均熱膨張係数４５×１０ ^−７／
℃と比較的近い値で、かつタングステンよりもやや低め
の値を示しており、タングステンとの良好かつ信頼性の
高い封着性が得られる。また、波長２５３．７ｎｍの透
過率が極めて低く、有害紫外線をほとんど透過しない。
さらに、紫外線照射による透過率劣化度も０．５％以下
に抑えられており、非常に高い耐紫外線ソラリゼーショ
ン性を有していた。

【００４０】これに対し比較例であるＮｏ．１７、２８
の試料は紫外線照射による透過率劣化が大きく、Ｎｏ．
１６，２９の試料は波長２５３．７ｎｍの透過率が高い
ものであった。

【００４１】なお、上記実施例では、蛍光ランプ用ガラ
ス管について説明したが、本発明に係る紫外線吸収ガラ
スは、たとえば、バルブ状に吹成して水銀ランプ等の外
囲器に使用しても、光源からの有害紫外線を有効にカッ
トし、紫外線によるガラスの着色がない優れた特性を有
し、その他にも耐熱性、耐紫外線性を要求される様々な
形状・用途に用いることができる。また、本発明に係る
ガラスは、環境有害物質であるＰｂＯを含有しなくとも
充分な紫外線カット特性及び耐紫外線ソラリゼーション
性を有するため、環境負荷の低減にも貢献できる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明の紫外線吸収ガラス
は、紫外線カット特性に優れ、コバール合金との封着に
適した熱膨張係数を持ち、しかも優れた耐紫外線ソラリ
ゼーション性を有するため、紫外線発生を伴う光源の外
囲器等に好適し、透過率の劣化を小さく抑えることがで
きる。

【００４３】また、本発明の紫外線吸収ガラスを用いた
蛍光ランプ用ガラス管は、紫外線カット特性にも優れて
いるため、液晶ディスプレイ等の表示デバイスのバック
ライト用蛍光ランプに用いた場合でも表示装置内部の樹
脂部品等の材質を劣化させることがなく、表示装置の経
時特性、信頼性を向上させる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G062 AA03 AA08 BB05 DA06 DA07 DB03 DC04 DD01 DE01 DF01 EA01 EA02 EA03 EA04 EA10 EB01 EB02 EB03 EB04 EC01 EC02 EC03 EC04 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FB01 FC02 FC03 FD01 FE01 FF01 FG01 FG02 FG03 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH08 HH09 HH11 HH12 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM09 MM24 MM25 NN01 NN13 NN29 5C043 AA20 BB04 CC09 CC16 DD01 EB15 EC01 EC02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量％で、Ｆｅ_２Ｏ_３０．００１〜０．
   ０５％、ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５０．０５〜５％、ＺｒＯ
   _２ ０．０１〜３％を含有し、平均線膨張係数が３６〜
   ５７×１０^−７／℃である硼珪酸系ガラスからなり、波
   長２５３．７ｎｍにおける肉厚1ｍｍでの透過率が１％
   以下であり、以下の紫外線照射試験における劣化度が３
   ％以下であることを特徴とする紫外線吸収ガラス。ただ
   し、前記紫外線照射試験における劣化度は、両面を光学
   研磨した肉厚1ｍｍのガラス研摩面を主波長２５３．７
   ｎｍの４００Ｗ高圧水銀ランプから２０cmの位置に対向
   させて配置し、３００時間紫外線を照射した後、波長４
   ００ｎｍにおける透過率(Ｔ_１)を測定し、紫外線照射前
   の波長４００ｎｍにおける初期透過率(Ｔ_０)からの劣化
   度を次式により求めたもの。 劣化度(％)＝[(Ｔ_０−Ｔ_１)／Ｔ_０]×１００
2. 【請求項２】 前記硼珪酸系ガラスが、質量％で、Ｓｉ
   Ｏ₂ ５５〜７８％、Ａｌ₂Ｏ₃ １〜１０％、Ｂ₂ Ｏ₃ １
   ０〜２５％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ ５〜１５
   ％、Ｆｅ_２Ｏ_３ ０．００１〜０．０３％、ＷＯ_３＋Ｎ
   ｂ_２Ｏ_５０．０５〜５％、ＺｒＯ_２ ０．０１〜３％を
   含有することを特徴とする請求項１記載の紫外線吸収ガ
   ラス。
3. 【請求項３】 前記硼珪酸系ガラスが、質量％で、Ｓｉ
   Ｏ₂ ６５〜７８％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜１０％、Ｂ₂ Ｏ₃ １
   ０〜２５％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ ５〜１２
   ％、Ｆｅ_２Ｏ_３ ０．００１〜０．０３％、ＷＯ_３＋Ｎ
   ｂ_２Ｏ_５０．０５〜５％、ＺｒＯ_２ ０．０１〜３％を
   含有し、３０℃〜４００までの温度範囲における平均線
   膨張係数が３６〜４５×１０^−７／℃であることを特徴
   とする請求項１記載の紫外線吸収ガラス。
4. 【請求項４】 前記硼珪酸系ガラスが、質量％で、Ｓｉ
   Ｏ₂ ５５〜７０％、Ａｌ₂Ｏ₃ １〜５％、Ｂ₂ Ｏ₃ １０
   〜２５％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ ８〜１５％、
   Ｆｅ_２Ｏ_３ ０．００１〜０．０３％、ＷＯ_３＋Ｎｂ_２
   Ｏ_５０．０５〜５％、ＺｒＯ_２ ０．０１〜３％を含有
   し、５０℃〜ガラス転移点(Ｔｇ)までの温度範囲におけ
   る平均線膨張係数が４６〜５７×１０^−７／℃であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の紫外線吸収ガラス。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の紫
   外線吸収ガラスを管状に成形してなる蛍光ランプ用ガラ
   ス管。
6. 【請求項６】 ガラス管の外径が０．７〜５mm、肉厚が
   ０．０７〜０．６mmであり、表示デバイスのバックライ
   ト用光源に用いられることを特徴とする請求項５記載の
   蛍光ランプ用ガラス管。
7. 【請求項７】 導光体を介して表示面を照射するエッジ
   ライト方式のバックライト用光源に用いられることを特
   徴とする請求項６記載の蛍光ランプ用ガラス管。