JP2005093422A - 外部電極蛍光ランプ用外套容器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外面に電極が設けられた構造を有する外部電極蛍光ランプの作製に用いられる外部電極蛍光ランプ用外套容器であって、40KHz、250℃の誘電正接が0.02以下、且つ歪点が650℃以下であるガラスからなることを特徴とする。上記ガラスは質量百分率でSiO2 35〜65%、B2O3 0.1〜25%、Al2O3 2〜20%、Li2O+Na2O+K2O 0.1〜5%、或いは質量百分率でSiO2 35〜65%、B2O3 0.1〜25%、Al2O3 2〜12.5%、Li2O+Na2O+K2O 0〜0.1%未満の組成を有するアルミノホウケイ酸ガラスからなる。
【選択図】図5
Description
外部電極蛍光ランプのランプの電力供給方法は、冷陰極ランプのように電子を電極から直接的に放出させるのではなく、ガラス外套管のガラス部分を誘電体として機能させ、その誘電特性により管内面から電子を放出させるものである。つまり、ランプ外套管を利用してコンデンサーの代替機構を構築するものである。その結果、コンデンサーが不要となり電源の統合が可能になる。基本的な発光原理は従来の蛍光ランプ同様、HgまたはXeにより紫外線を発生させ、蛍光体を光らせるものである。
(1)誘電損失が小さいこと。
(2)誘電容量(静電容量)のバラツキがないこと。
[Q:電荷 C:静電容量 V:端子電圧]
電圧は各ランプとも等しくなるので、静電容量が電力量を決定すると言ってもよい。静電容量は、誘電率と面積と厚みの逆数の積である。(下記式)
C=ε×S×(1/d)
[C:静電容量 ε:誘電体誘電率 S:電極面積 d:誘電体厚み]
誘電体の誘電率はガラス組成で決まるので、外套容器材質が同一であれば同じ値となる。電極面積は各ランプとも同じになるので、実質上、誘電体厚み(=外套容器肉厚)が静電容量を決定する。つまり、外套容器肉厚が薄いほど電荷量が増えるため、ランプが明るくなる。逆に肉厚が厚くなれば電荷量が減って、ランプが暗くなる。従って複数本のランプを一つの電源につなぐ構造のバックライトユニット等では、ランプ間の明るさのバラツキを抑制するために、ランプ外套容器肉厚が均一であることが極めて重要となる。
[△誘電正接:誘電正接の差 △T:誘電特性の測定温度(℃)の差]
なおガラスの誘電正接を低くするには、組成的にイオン伝導が起こりにくくなるようにすればよい。具体的には、アルカリ成分を少なくしたり、アルカリ成分の割合を調整したり、或いは水分量を制限したりすることにより調整可能である。また低アルカリ、或いは無アルカリのアルミノホウケイ酸ガラスは、低い誘電正接を有しているため、この種のガラスにより外套容器を作製することが好ましい。
a:3840cm-1付近の極小点の透過率(%)
b:3560cm-1付近の極小点の透過率(%)
t:試料測定厚み(mm)
ただし外套容器の形状によっては、赤外線透過率係数を直接測定することが困難な場合がある。例えば管形状の場合など、赤外線透過率を直接測定することは困難である。そのような場合、測定対象のガラスの粘度(dPa・s)がlog表示で5.0±0.5となる温度に設定した電気炉の中に、白金板に乗せた外套容器を5分間投入して溶融し、得られた塊状のガラスを厚さ1mmになるように鏡面研磨した後、評価に供すればよい。この条件で測定試料を作製すれば、試料作製に伴う水分量の減少を最小限に抑えることができ、得られる赤外線透過率係数Xは、試料作製前の係数Xとみなすことができる。
(3)泡を含まないこと。
(4)紫外線遮蔽性に優れること。
(5)耐ソラリゼーション性に優れること。
(6)たわみ難いこと。
SiO2 35〜65%、
B2O3 0.1〜25%、
Al2O3 2〜20%、
Li2O+Na2O+K2O 0.1〜5%
の組成を有するアルミノホウケイ酸ガラス、特に質量百分率で、
SiO2 35〜65%、
B2O3 0.1〜25%、
Al2O3 2〜20%、
Li2O 0〜5%、
Na2O 0〜5%、
K2O 0〜5%、
Li2O+Na2O+K2O 0.1〜5%、
MgO 0〜20%、
CaO 0〜20%、
SrO 0〜30%、
BaO 0〜30%、
MgO+CaO+SrO+BaO 3〜45%、
ZnO 0〜25%、
TiO2 0〜15%、
WO3 0〜15%、
CeO2 0〜5%、
TiO2+WO3+CeO2 0.005〜15%、
ZrO2 0〜9%、
SnO2 0〜10%、
Nb2O5 0〜15%、
Ta2O5 0〜15%、
P2O5 0〜10%、
Bi2O3 0〜30%、
Cl2 0〜0.5%、
Sb2O3 0〜1%
含有するアルミノホウケイ酸ガラスや、質量百分率で、
SiO2 35〜65%、
B2O3 0.1〜25%、
Al2O3 2〜12.5%、
Li2O+Na2O+K2O 0〜0.1%未満
の組成を有するアルミノホウケイ酸ガラス、特に質量百分率で、
SiO2 35〜65%、
B2O3 0.1〜25%、
Al2O3 2〜12.5%、
Li2O 0〜0.1%未満、
Na2O 0〜0.1%未満、
K2O 0〜0.1%未満、
Li2O+Na2O+K2O 0〜0.1%未満、
MgO 0〜20%、
CaO 0〜20%、
SrO 0〜30%、
BaO 0〜30%、
MgO+CaO+SrO+BaO 3〜45%、
ZnO 0〜25%、
TiO2 0〜15%、
WO3 0〜15%、
CeO2 0〜5%、
TiO2+WO3+CeO2 0.005〜15%、
ZrO2 0〜9%、
SnO2 0〜10%、
Nb2O5 0〜15%、
Ta2O5 0〜15%、
P2O5 0〜10%、
Bi2O3 0〜30%、
Cl2 0〜0.5%、
Sb2O3 0〜1%
含有するアルミノホウケイ酸ガラスを使用することができる。上記組成において、各成分の範囲を限定した理由を以下に述べる。
なおAs2O3は清澄作用が大きく、またFe3+イオンの高配位による着色を抑制する効果がある。しかしながらCeO2と共存すると、ソラリゼーションを引き起こす。また毒性が高いために設計上導入しないことが望ましく、不純物レベルでも0.1%以下、好ましくは0.005%以下に制限することが望まれる。PbOもAs2O3と同様であり、不純物レベルで0.5%以下、好ましくは0.1%以下、さらに好ましくは0.01%以下にすることが望まれる。
密度はアルキメデス法にて、ヤング率は曲げ共振法にて求めた。
その後、排気管5を封止切りして、図3(d)に示すような第一の形態の蛍光ランプを得る。
その後、外套容器の水銀アマルガムボート7が存在する部分を封止切りすることにより、第二の形態の蛍光ランプを得る。(図4(e))
第二の形態の蛍光ランプにおいて、外套容器が耐熱性の不十分なガラスからなる場合には、500℃程度で焼成が可能な金属ペースト材料を使用するか、最終工程で電極を貼り付けることも可能である。
2 封着ガラスタブレット
3 電極
4 外套容器
5 排気管
6 蛍光体
7 水銀アマルガムボート
10 カーボン型
11 排気装置
20 電源
L1、L2 外部電極蛍光ランプ
Claims (19)
- 外面に電極が設けられた構造を有する外部電極蛍光ランプの作製に用いられる外部電極蛍光ランプ用外套容器であって、40KHz、250℃の誘電正接が0.02以下、且つ歪点が650℃以下であるガラスからなることを特徴とする外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 管形状の外部電極蛍光ランプ用外套容器であって、外周面の両端近傍に電極が設けられた外部電極蛍光ランプの作製に用いられることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 1MHz、室温の誘電正接が、0.003以下であるガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 40KHz、150℃の誘電正接が、0.005以下であるガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 40KHz、350℃の誘電正接が0.1以下であるガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 104dPa・Sの粘度に相当する温度が1200℃以下であるガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 103dPa・Sの粘度に相当する温度が1400℃以下であるガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 液相粘度が104dPa・Sよりも高いガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 下記の式で表される赤外線透過率係数(X)が0.1〜0.8であるガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
X=(log(a/b))/t
a:3840cm-1付近の極小点の透過率(%)
b:3560cm-1付近の極小点の透過率(%)
t:試料測定厚み(mm) - 質量百分率で、
SiO2 35〜65%、
B2O3 0.1〜25%、
Al2O3 2〜20%、
Li2O 0〜5%、
Na2O 0〜5%、
K2O 0〜5%、
Li2O+Na2O+K2O 0.1〜5%、
MgO 0〜20%、
CaO 0〜20%、
SrO 0〜30%、
BaO 0〜30%、
MgO+CaO+SrO+BaO 3〜45%、
ZnO 0〜25%、
TiO2 0〜15%、
WO3 0〜15%、
CeO2 0〜5%、
TiO2+WO3+CeO2 0.005〜15%、
ZrO2 0〜9%、
SnO2 0〜10%、
Nb2O5 0〜15%、
Ta2O5 0〜15%、
P2O5 0〜10%、
Bi2O3 0〜30%、
Cl2 0〜0.5%、
Sb2O3 0〜1%
含有するアルミノホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。 - 質量百分率で、
SiO2 35〜65%、
B2O3 0.1〜25%、
Al2O3 2〜12.5%、
Li2O 0〜0.1%未満、
Na2O 0〜0.1%未満、
K2O 0〜0.1%未満、
Li2O+Na2O+K2O 0〜0.1%未満、
MgO 0〜20%、
CaO 0〜20%、
SrO 0〜30%、
BaO 0〜30%、
MgO+CaO+SrO+BaO 3〜45%、
ZnO 0〜25%、
TiO2 0〜15%、
WO3 0〜15%、
CeO2 0〜5%、
TiO2+WO3+CeO2 0.005〜15%、
ZrO2 0〜9%、
SnO2 0〜10%、
Nb2O5 0〜15%、
Ta2O5 0〜15%、
P2O5 0〜10%、
Bi2O3 0〜30%、
Cl2 0〜0.5%、
Sb2O3 0〜1%
含有するアルミノホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。 - 外面に電極が形成されてなることを特徴とする請求項1の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 外周面の両端近傍に電極が形成されてなることを特徴とする請求項2の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 外面に電極が設けられた構造を有する外部電極蛍光ランプの作製に用いられる外部電極蛍光ランプ用外套容器であって、質量百分率で、SiO2 35〜65%、B2O3 0.1〜25%、Al2O3 2〜20%、Li2O+Na2O+K2O 0.1〜5%の組成を有するアルミノホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 外面に電極が設けられた構造を有する外部電極蛍光ランプの作製に用いられる外部電極蛍光ランプ用外套容器であって、質量百分率で、SiO2 35〜65%、B2O3 0.1〜25%、Al2O3 2〜12.5%、Li2O+Na2O+K2O 0〜0.1%未満の組成を有するアルミノホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 管形状の外部電極蛍光ランプ用外套容器であって、外周面の両端近傍に電極が設けられた構造を有する外部電極蛍光ランプの作製に用いられることを特徴とする請求項14又は15の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 下記の式で表される赤外線透過率係数(X)が0.1〜0.8であるガラスからなることを特徴とする請求項14又は15の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
X=(log(a/b))/t
a:3840cm-1付近の極小点の透過率(%)
b:3560cm-1付近の極小点の透過率(%)
t:試料測定厚み(mm) - 外面に電極が形成されてなることを特徴とする請求項14又は15の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
- 外周面の両端近傍に電極が形成されてなることを特徴とする請求項17の外部電極蛍光ランプ用外套容器。
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