KR100849421B1 - 외부 전극 형광 램프용 유리, 그 유리의 제조 방법 및 그유리로 제조된 제품을 포함하는 장치 - Google Patents
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Abstract
형광 램프, 특히 EEFL 및 소형화된 램프, LCD 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 전화기 디스플레이 및 TFT 디스플레이내에 사용되는 가스 방전 튜브용 유리, 및 그 제조 방법이 개시된다. 상기 유리는, 다음과 같이 산화물을 기초로 한 중량% 조성을 갖는다: 즉 SiO2, 60 -85; B2O3, 0 - 10; Al2O3, 0 - 10; Li2O, 0 - 10; Na2O, 0 - 20; K2O, 0 - 20; MgO, 0 - 8; CaO, 0 - 20; SrO, 0 - 5; BaO, 0 - 5; ZnO, 0 - 8; ZrO2, 0 - 5; TiO2, 0 - 10; Fe2O3, 0 - 5; CeO2 0 - 5; MnO2, 0 - 5; Nd2O3, 0 - 1.0; WO3, 0 - 2; Bi2O3, 0 - 5; MoO3, 0 - 5; PbO, 0 - 5; As2O3, 0 - 1; Sb2O3, 0 - 1; SO4 2 -, 0 - 2; Cl-, 0 - 2 및 F-, 0 - 2를 포함하며, 이때 ∑ Li2O+Na2O+K2O = 5 - 25 중량%이고; ∑ MgO+CaO+SrO+BaO = 3 - 20 이며; ∑ Fe2O3+CeO2+TiO2+PbO+As2O3+Sb2O3 는 적어도 0 - 10 이며; ∑ PdO+PtO3+PtO2+PtO+RhO2+Rh2O3+IrO2+Ir2O3 은 0.1이다.
자외선 흡수 유리, 형광 램프, EEFL, 가스 방전 램프
Description
도 1a 는 도 1b 에 도시된 소형화된 백라이트 장치를 위한 기판 플레이트 및 지지부 및/또는 반사 베이스의 단면도이다.
도 1b 는 소형화된 백라이트 장치의 단면도이다.
도 2 는 외부 전극을 가지는 백라이트 장치의 단면도이다.
도 3 은 측면 장착형 형광체를 구비한 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
본 발명은 형광 램프 제조용 소다석회 유리의 이용에 관한 것이다. 본 발명은 또한 강력한 자외선 흡수 특성을 가지며 가시광선 범위내의 흡수가 감소된 유리 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
자외선 흡수 특성을 가지는 공지된 유리는 액정 디스플레이 장치(LCD), 모니터 및/또는 디스플레이 스크린, 그리고 가스 방전 튜브 특히 형광 램프에 주로 사용된다. 이러한 종류의 유리는 후방 조명형 디스플레이 스크린(소위 백라이트 디스플레이) 등의 광원으로 사용된다. 이러한 종류의 용도에서, 형광체는 치수가 매우 작아야 하며, 그에 따라 램프 유리는 극히 얇은 두께를 가져야 한다.
이러한 종류의 램프에 포함되고 광원으로서 사용되는 가스는 전극에 의해 광원에 전압을 인가함으로써 점화된다. 일반적으로, 전극들은 램프 내에 정렬된다. 즉, 전도성 금속 와이어가 램프 유리를 통과하고 램프 유리 내에 기밀 방식으로 밀봉된다. 그러나 램프 내부의 기체상 광원 및 또는 플라즈마를 외부에서 생성된 즉, 램프 유리를 통과하지 않는 램프 외부에 위치하는 전극들에 의해 생성된 전기장으로 점화할 수도 있다. 일반적으로, 이러한 종류의 램프는 일반적으로 EEFL(외부 전극 형광 램프)로서 알려져 있다. 이러한 종류의 램프에서, 형광 램프 내에서 광원으로서 작용하는 가스를 점화하기 위해, 방사된 고주파 에너지가 램프 유리에 의해 흡수되지 않거나 적은 양만이 흡수되는 것이 중요하다. 이는 유리가 극히 적은 유전 상수 및 극히 낮은 유전 손실 계수 tan δ를 가진다는 것을 의미한다. 낮은 유전 손실 계수는 여기된 유전 교번 필드(alternating field) 내에서 에너지를 흡수하고 발산 열로 전환하는 수단으로 작용한다.
또한, 이러한 종류의 용도에 사용되는 유리에서는, 파장이 400nm 이하, 특히 380nm 이하인 가시광선의 투과도 또는 투명도가 비교적 일정하게 유지되어야 한다.
가시 광선 범위 내의 높은 빛 투과성과 대조적으로, 자외선 범위의 투과는 가능한 한 작아야 하며, 또는 유리가 자외선 범위의 광선에 대해 가능한 한 불투명하여야 한다.
가스 방전 램프 특히 형광 램프는 자외선 범위 내의 복사선의 상당 부분을 방출하 며, 이는 폴리머 및 기타 플라스틱 물질 등과 같은 주변 부품에 해로운 영향을 미치게 되어 시간 경과에 따라 그 부품들을 취약하게 및/또는 황색화되게 만들어 전체 제품을 사용할 수 없게 하기도 한다. 특히 313nm의 수은 선(mercury line)이 해로운 방출 광선이다. 따라서 이러한 방출 광선을 가능한 한 전부 흡수할 수 있는 이러한 타입의 유리를 제조하는 것이 하나의 목표이다. 따라서 가시광선 범위 내의 높은 투과율을 자외선 범위로의 전환부에서 몇 나노미터 내에서 어느 정도 완전하게 흡수되도록 변화시키는 것이 바람직하다. 즉, 소위 자외선-차단(UV-cutoff)이 가능한 한 급격(sharp)한 것이 바람직하다. 최대 투과와 최대 흡수 사이의 간격이 좁을수록 자외선 차단이 더 급격해진다.
자외선을 원하는 정도까지 흡수하는 전술한 용도를 위한 형광 램프 유리가 US-A 5,747,399 에 개시되어 있다. 그러나 그러한 개시된 종류의 유리는 가시 영역에서의 강한 변색 및 강한 솔라리제이션(solarization)을 특징으로 한다. 종종, 원료의 용융 중에 이미 황갈색의 변색이 일어난다.
후방 조명식 디스플레이에서 액정 디스플레이를 위한 광원으로 이용되는 형광용 램프 유리로서 적합한 강력한 자외선-흡수 유리가 10 2004 027 119.4로 부터 공지되어 있다. 이러한 유리는 400 내지 800nm 의 가시광선 범위 내에서 양호한 투과율을 가지며, 335nm 이하의 자외선에 대한 양호한 흡수 거동을 나타내며, Fe, Co 및 Ni 합금(예를 들어, KOVAR 합금)과 같이 특히 관통되는 전극 금속 및 텅스텐 및/또는 몰리브덴 금속과 융합 또는 부착된다.
지르코늄 산화물을 함유하고 리튬 산화물을 함유하는 높은 저항의 붕규산 유리가 DE-A 198 42 942 에 개시되어 있으며, 그 유리는 Fe-Co-Ni 합금과의 납땜 또는 융합 유리로서 특히 적합하다. 또한, 그러한 유리들 중 하나는 Fe2O3, Cr2O3, CoO 및 TiO2 와 같은 채색 성분을 포함할 수 있다.
US-A 4,565,791 에는 특별한 굴절지수, 아베수(Abbe' numbers) 및 밀도를 가지며 상기 목적에 적합한 안과(ophthalmologic) 용도에 적합한 유리가 개시되어 있다. 이러한 종류의 유리는 310 내지 335 nm 의 자외선 흡수 한계선을 가지며 자외선 흡수제로서 TiO2 를 포함한다. 상기 특허 공보에는, As2O3 및 Sb2O3 정련이 불충분하기 때문에, 이러한 유리를 제조하기 위해서는 많은 경우에 염화물로 정련할 필요가 있다고 명확히 기재되어 있다. 마지막으로, 상기 공보에는, 비록 이러한 타입의 유리가 극히 얇지만 Fe2O3 and TiO2 의 조합에 의해 유리의 변색이 유발되며, 이는 철 함량이 100 ppm 미만인 석영 재료가 왜 독점적으로 사용되는지에 대한 이유가 된다.
본 발명의 목적은 디스플레이 및/또는 시그널링 장치에 적합한, 특히 후방 조명식 디스플레이에 적합한, 그리고 액정 디스플레이 및 형광에 적합한 유리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 인덕션(induction)에 의해 외부로부터 점화될 수 있고 유리 튜브를 통과하는 전극이나 금속 와이어를 필요로 하지 않는 형광용 가스 방전 튜브 를 위한 유리를 제공하는 것이다.
또한, 디스플레이 또는 이미지-디스플레잉 스크린을 위한 긴 수명을 보장하기 위해, 주로 유기 물질을 기초로 하는 디스플레이의 액정, 램프 주변의 폴리머 부품, 소위 확산기(빛 분사 단위) 및 기타 부품들이 자외선에 의한 공격을 받지 않도록 유리가 매우 큰 자외선 차단 특성을 가져야 한다. 한편, 가시광선의 유리통과는 방해받지 않아야 하기 때문에, 특히 얇은 유리 즉, d = 0.2 mm의 얇은 유리의 경우에, 가시범위에서의 높은 투과율(투과율 > 80% 또는 90%, 흡수율 < 20% 또는 <10%)로부터 자외선 범위 내에서의 높은 흡수율(흡수율 > 95% 또는 99%, 바람직하게는 99.9%)로의 전이는 몇 나노미터의 파장 범위내에서 되도록 비교적 급격히 이루어져야 한다. 따라서 유리는 가급적 급격한 자외선 차단을 가져야 하며 즉, 투과율은 선택된 또는 원하는 파장의 몇 나노미터 범위에서 급격히 감소되거나 또는 영(zero)이 되어야 한다. 투과율이 최대인 파장과 흡수율이 최대인 파장 사이의 간격이 좁을수록 흡수 차단이 보다 급격해지거나 보다 가파르게 된다.
청구범위에 기재된 본 발명에 따른 유리는 본 발명의 전술한 목적들을 달성할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따라, 산화물을 기초로 한 이하의 중량% 조성을 가지는 유리 용융체를 준비하는 단계를 포함하는 프로세스에 의해 자외선 흡수 유리가 제조되며:
| SiO2 | 60 - 85 |
| B2O3 | 0 - 10 |
| Al2O3 | 0 - 10 |
| Li2O | 0 - 10 |
| Na2O | 0 - 20 |
| K2O | 0 - 20 |
| MgO | 0 - 8 |
| CaO | 0 - 20 |
| SrO | 0 - 5 |
| BaO | 0 - 5 |
| ZnO | 0 - 8 |
| ZrO2 | 0 - 5 |
| TiO2 | 0 - 10 |
| Fe2O3 | 0 - 5 |
| CeO2 | 0 - 5 |
| MnO2 | 0 - 5 |
| Nd2O3 | 0 - 1.0 |
| WO3 | 0 - 2 |
| Bi2O3 | 0 - 5 |
| PbO | 0 - 5 |
| MoO3 | 0 - 5 |
| As2O3 | 0 - 1 |
| Sb2O3 | 0 - 1 |
| SO4 2 - | 0 - 2 |
| Cl- | 0 - 2 |
| F- | 0 - 2; |
이때, Li2O+Na2O+K2O 의 총량은 5 내지 25 중량%이고; MgO+CaO+SrO+BaO 의 총량은 3 내지 20 중량%이며; Fe2O3+CeO2+TiO2+PbO+As2O3+Sb2O3 의 총량은 적어도 0.1 내지 10 중량%이고; PdO + PtO3 + PtO2 + PtO + RhO2 + Rh2O3 +IrO2 + Ir2O3 의 총량은 0.00001 - 0.1 중량% 이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 유리 용융체는 0.1 - 10 중량%의 TiO2; 0.005 - 0.5 중량%의 Fe2O3 및/또는 0 - 0.5 중량%의 CeO2, 바람직하게는 300 ppm 이하의 CeO2 를 포함한다. 상기 프로세스가 산화 조건하에서 유리 용융체를 형성하 는 유리 배치(batch)를 용융 및/또는 정련하는 단계를 포함할 때 그리고 산화 조건이 알칼리 질산염 및/또는 알칼리 토류 질산염을 유리 배치에 제공함으로써 얻어질 때 특히 바람직하다.
놀랍게도, 본 발명에 따라 전술한 목표 및 목적들이 소다석회를 이용하여 경제적인 방식으로 달성될 수 있다는 것을 발견하였다. 이는 매우 놀라운 사실인데, 이는 이러한 타입의 소다석회 유리는 교류가 인가된 상태에서 높은 유전 상수 및 큰 유전 손실 각도(dielectric loss angle)로 인해 전기적 에너지를 열로 변환시킨다는 것이 공지되어 있기 때문이다. 따라서 이러한 종류의 유리용도, 특히 형광 및/또는 가스 방전 튜브의 경우에, 높은 에너지 손실 및 유리의 매우 높은 가열이 예상되며, 이는 유리 재료의 신속한 부식을 초래한다. 그러나 놀랍게도, 실제로는 그렇지 않으며 이러한 종류의 유리가 상기 용도에 매우 적합하다는 것을 발견하였다. 따라서 본 발명은 본 발명에 따른 프로세스에 의해 제조되는 본 발명에 따른 자외선 흡수 유리를 포함하는 전술한 타입의 램프 시스템 즉, 디스플레이용 형광 빛 및 백라이팅 장치를 포함한다.
본 발명에 따라, 전술한 문제점들은 최소 함량이 60 중량% 이상, 바람직하게는 62 중량% 이상, 바람직하게는 특히 64 중량% 이상인 SiO2 를 포함하는 실리케이트(silicate) 유리에 의해 해결될 수 있다. 본 발명에 따라, SiO2 의 최대 함량은 85 중량% 이하, 바람직하게는 79 중량% 이하이며, 특히 바람직하게는 75 중량% 이하이다. 가장 바람직한 SiO2 의 최대 함량은 72 중량% 이다.
B2O3 함량은 10 중량% 이하, 특히 5 중량% 이하이며, 4 중량% 이하가 특히 바람직하다. B2O3 의 최대 함량이 3 중량% 이하인 것이 특히 바람직하며, 2 중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 각각의 경우에, 본 발명에 따른 유리는 B2O3가 없을 수도 있다. 그러나 바람직한 실시예에서는 0.1 중량% 이상을 포함하고, 0.5 중량%가 특히 바람직한 최소량이다. 0.75 중량%의 최소량이 보다 바람직한 최소량이나, 0.9 중량%가 가장 바람직하다.
각각의 경우에, 본 발명에 따른 유리가 Al2O3 를 포함하지 않을 수도 있지만, 일반적으로는 0.1 특히 0.2 중량%의 최소량을 포함한다. 그러나 0.3, 0.7, 특히 1.0 중량%의 최소량이 바람직하다. 본 발명에 따른 유리 내의 Al2O3 의 최대량은 통상적으로 10 중량%이나, 최대량이 8 중량%인 것이 바람직하다. 많은 경우에, 최대 5 중량%, 특히 4 중량%의 Al2O3 면 충분한 것으로 입증되었다.
본 발명에 따른 유리는 알칼리 산화물 및 알칼리 토류 산화물을 포함한다. 알칼리 산화물의 총량은 5 중량% 이상, 특히 6 중량% 이상, 바람직하게는 8 중량% 이상이며, 이때 알칼리 산화물의 최소 총량은 10 중량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 모든 알칼리 산화물의 최대 함량은 최대 25 중량%이나, 22 중량%, 특히 20 중량%가 바람직하다. 많은 경우에, 18 중량% 이상이면 충분한 것으로 입증되었다. 본 발명에 따라 Li2O 의 함량은 0 내지 최대 10 중량%이며, 이때 최대 8 중량% 및 특히 최대 6 중량%가 바람직하다. K2O 는 0 중량% 이상으로부터 최대 20 중량%로 포 함되나, K2O 는 0.01 중량%의 최소 함량, 바람직하게는 0.05 중량%의 최소 함량을 가진다. 각각의 경우에, 1.0 중량%의 최소량이 적절한 것으로 입증되었다. 바람직한 실시예에서, K2O 의 최대 함량은 18 중량%이며, 이때 15 중량% 및 특히 10 중량%의 최대치가 바람직하다. 많은 경우에, 5 중량%의 최대 함량이면 완전히 만족스러운 것으로 입증되었다.
각각의 경우에, Na2O 의 함량은 0 중량% 내지 최대 20 중량% 이다. 그러나 바람직하게, Na2O 함량은 3 중량% 이상, 특히 5 중량% 이상이며, 8 중량% 이상, 특히 10 중량% 이상이 더욱 바람직하다. 특정 실시예에서, 본 발명에 따라 나트륨은 12 중량% 이상의 양으로 함유된다. Na2O 의 바람직한 최대량은 18 중량% 및/또는 16 중량% 이나, 상한선이 15 중량% 인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 유리 내에서, 알칼리 토류 산화물 CaO 는 최대 20 중량%로 포함되나, 각각의 실시예에서 18 특히 15 중량%면 충분하다. 비록 본 발명에 따른 유리가 칼슘 성분을 포함하지 않을 수도 있지만, 본 발명에 따른 유리는 1 중량% 이상, 2 중량% 이상, 특히 3 중량% 이상을 포함할 수도 있다. 그러나 실질적으로, 4 중량%의 CaO 최소 함량이면 충분하다는 것이 입증되었다. 각각의 경우에, MgO 함량의 하한선은 0 중량%이다. 그러나 1 중량% 이상, 바람직하게는 2 중량% 이상이 바람직하다. 본 발명에 따른 유리 내의 MgO 의 최대 함량은 8 중량%이나, 최대 7 중량%, 특히 6 중량%가 바람직하다. SrO 및/또는 BaO 는 본 발명에 따른 유리 에 완전히 포함되지 않을 수도 있다. 바람직하게 SrO 및 BaO 중 하나 이상이 1 중량% 이상, 바람직하게는 2 중량% 이상의 양으로 존재한다. 유리 내에 포함된 알칼리 토류 산화물의 총량은 3 중량% 이상 및 20 중량% 이하이다. 그러나 알칼리 토류 산화물은 4 중량%, 특히 5 중량%의 최소량이 바람직하다. 많은 경우에, 6 또는 7 중량%의 최소량의 알칼리 토류 산화물이 적절한 것으로 입증되었다. 알칼리 토류 산화물의 바람직한 최대량은 18 중량%이나, 15 중량%의 최대량이 특히 바람직하다. 꽤 많은 경우에, 최대 12 중량%의 알칼리 토류 산화물 총량이면 충분한 것으로 입증되었다. 바람직하게, 본 발명에 따른 유리는 소다석회 유리이다.
본 발명에 따른 유리는 ZnO를 포함하지 않을 수 있으나, 바람직하게 최소 0.1 중량%, 최대 8 중량%, 바람직하게는 최대 5 중량%로 포함할 수 있다. 그러나 최대 함량이 3 또는 2 중량%인 것이 적절하다고 입증되었다. 유리 내에는 ZrO2 가 0-5 중량%, 특히 0-4 중량%로 존재하나, 많은 경우에 최대 3 중량%면 충분하다는 것이 입증되었다.
바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 유리는 TiO2, PbO, As2O3 및/또는 Sb2O3 의 총량을 0.1 중량% 이상 그리고 2 중량% 이하, 특히 1 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 한다. As2O3 및/또는 Sb2O3 의 바람직한 최소량은 0.01 중량% 이상, 바람직하게는 0.05 중량% 이상 그리고 특히 0.1 중량% 이상이다. 통상적인 최대량은 2, 특히 1.5 중량%이나, 최대 1 중량%, 특히 0.8 중량%가 바람직하다. 유리 가 TiO2 를 포함하지 않을 수도 있지만, 전술한 성분들 중 나머지 성분들의 함량이 대응하여 증가된다면, 전술한 성분들 중 TiO2 는 본 발명에 따른 유리에서 특히 바람직하다. 바람직하게, TiO2 의 최대 함량은 8 중량%이며, 최대 5 중량%의 TiO2가 보다 바람직하다. TiO2 의 바람직한 최소량은 0.5, 특히 1 중량% 이다. 유리는 0-5 중량%의 PbO 를 포함하나, 최대 2 중량%, 특히 1 중량%가 바람직하다. 바람직하게, 본 발명에 따른 유리는 납을 포함하지 않는다. Fe2O3 및/또는 CeO2 성분은 각각 0 내지 5 중량%로 존재하나, 0 내지 1, 특히 0-0.5 중량%가 바람직한 농도 범위이다. MnO2 및 Nd2O3 의 함량은 0-5 중량%이나, 0-2 중량%, 특히 0-1 중량%의 농도 범위가 특별히 바람직하다. Bi2O3 및/또는 MoO3 는 각각 0 - 5, 바람직하게 0 - 4 중량%로 존재하고, 본 발명에 따른 유리 내에서 As2O3 및/또는 Sb2O3 는 0-1 중량%로 존재하고 그 최소 함량의 하한선은 0.1 특히, 0.2 중량%이다. 본 발명에 따른 유리는 0 내지 2 중량%의 소량의 SO4 - 를 포함하고, Cl- 및/또는 F- 는 각각 유사하게 0 - 2 % 중량%로 포함된다. 따라서 Fe2O3, CeO2, TiO2, PbO, As2O3 및 Sb2O3 의 총량은 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게 0.3 또는 0.5 - 8 중량%이다.
본 발명에 따라, 자외선 투과 차단은 Fe2O3 에 의해 상승효과를 일으키는 방식으로 조정될 수 있다는 것을 발견하였다. Fe2O3 가 가시 범위 내에서 기본 유 리의 변색을 유발할 수 있고 그에 따라 가시 파장에서 바람직하지 못한 흡수를 유발할 수 있다는 것이 알려져 있지만, 본 발명에 따른 유리는 가시 범위 내에서 변색되지 않고 또는 전술한 바와 같이 유리가 산화 조건하에서 정련 될 때에도 간섭하지 않는다는 것을 발견하였다. 이러한 방식에서, 본 발명에 따라 유리 내의 TiO2 함량을 제한할 수 있다. 기본 매트릭스 내에 용해된 TiO2가 두 개의 상(相), 특히 TiO2 량이 높은 상으로 분리되며, 예를 들어 추가적인 프로세스 중에 느린 냉각 및 재-가열되고, 빛을 산란시키는 틴들(Tyndall) 효과를 유발한다. 이는 본 발명에 따라 회피할 수 있는데, 이는 산화 조건하에서 기본 유리에 Fe2O3 를 첨가함으로써 그리고 그로 인한 TiO2 의 자체적인 환원에 의해 이루어진다. 바람직하게, Fe2O3의 양은 50ppm 이상, 특히 100ppm 이상이며, 120 및/또는 140ppm이 보다 바람직하다. 통상적으로, 150ppm의 최소량, 특히 200ppm의 최소량이 바람직하다. Fe2O3 함량의 상한선은 원하는 자외선 투과 차단 정도에 의해 그리고 그에 따른 자외선 흡수 정도에 의해 결정된다. 그러나 최대 1500ppm 및 특히 1200ppm 의 상한선이 적절한 것으로 입증되었으나, 1000ppm이 특히 적합하다. 800ppm 및 특히 500ppm의 상한선이 특히 적합한 것으로 입증되었다. 많은 경우에, 400ppm의 최대 함량이면 충분하다. 본 발명에 따라, 약 100ppm의 Fe2O3 를 첨가하면 약 1 내지 1.5 nm 큰 파장으로 자외선 차단이 이동되는 것을 관찰하였다.
Fe2O3 가 존재하는 경우에, 0.5 중량% 및 특히 0.7 중량% 및/또는 0.8 중 량%의 최소 TiO2 양이면 자외선 흡수 거동에 충분하다는 것을 발견하였다. Fe2O3 양의 상한선은 4.5 중량% 및 특히 4 중량%이나, 3.5 중량%의 상한선이 특히 바람직하다. 그러나 많은 경우에, 3 중량%, 특히 2.8 중량% 및 심지어는 2.5 중량%의 상한선이면 충분하다는 것이 입증되었다.
본 발명에 따른 유리는 자외선에 의한 솔라리제이션에 대해 매우 안정하나, 그러한 솔라리제이션 안정성은 0.00001-0.1 중량%의 소량의 PdO, PtO3, PtO, RhO2, Rh2O3, IrO2 및/또는 Ir2O3 를 포함함으로써 더욱 증대될 수 있다. 이러한 원소들의 통상적인 최대량은 최대 0.1 중량%, 바람직하게는 최대 0.01 중량%, 특히 최대 0.001 중량%이다. 통상적으로, 상기 목적을 위한 이러한 성분들의 최소량은 0.01 ppm, 바람직하게는 0.05ppm 이상 그리고 특히 바람직하게는 0.1ppm 이상이다. 1ppm 의 함량이 특별히 바람직하다는 것이 입증되었다.
본 발명에 따른 유리는 260nm 또는 270 nm 이상까지, 바람직하게 300nm 이상까지, 특히 313nm 까지 자외선을 차단하는 것을 특징으로 한다. 많은 경우에 본 발명에 따른 유리는 320nm 까지 및 특히 335nm 까지 자외선을 차단하였다. 이러한 자외선 차단 파장 범위에서의 투과율은 0.2mm 두께에서 0.1% 미만이었다. Hg 에 대한 313nm의 특히 중요한 파장에서 0.05% 미만의 투과율이 얻어졌다. 자외선 보다 큰 파장, 특히 400 내지 800nm 의 가시광선 범위에서, 본 발명에 따른 유리는 d=0.2mm의 두께에서 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상의 뛰어난 투과율을 나타낸다.
또한, 유리는 최대 약 12, 바람직하게는 최대 10, 특히 바람직하게는 최대 9의 작은 유전상수(DZ)를 가진다. 본 발명에 따른 유리의 바람직한 실시예는 최대 120, 바람직하게는 100 미만, 특히 바람직하게는 80 미만의 유전 손실 계수 tan δ[10-4] 를 갖는다(25℃ 및 1MHz에서 측정).
본 발명에 따른 유리는 유리 분야에서의 소위 당업자에게 공지된 통상적인 용융 프로세스에 의해 제조될 수 있다. 그러나 바람직하게는 산화 조건하에서 제조된다. 바람직한 정련제는 As2O3 및/또는 Sb2O3 이다. 많은 경우에, As2O3 및/또는 Sb2O3 의 최소량은 0.1 중량%일 때 적합하나, 0.2 중량%가 바람직하다. 그러나 다른 산화 정련 방법, 예를 들어 산소를 이용한 정련 방법도 본 발명의 프로세스에 이용될 수 있다. 필요한 경우, 산소는 전기화학적으로 현장에서(in situ) 생산될 수 있다. 이러한 타입의 프로세스는 EP-A 1 127 851에 개시되어 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 용융체의 산화상태는 질산염의 첨가에 의해 조성된다. 바람직한 질산염 첨가제는 알칼리 금속 및 알칼리 토류 질산염, 특히 LiNO3, NaNO3 KNO3, Mg(NO3), Ca(NO3)2, Sr(NO3)2, Ba(NO3)2 및/또는 ZnNO3 이다. 이러한 첨가제들은 적절한 탄산염을 대체함으로써 용융체 제조를 위한 초기 배치(starting batch)내에 미리 포함된다. 또한, 용융체는 최대 10 중량%, 바람직하게는 6 중량%, 특히 5중량% 이하의 알칼리 및/또는 알칼리 토류 질산염 및/또는 ZnNO3 를 포함한다. 산화 정련에 의해 높은 자외선 차단이 달성될 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 유리는 가시광선 파장 범위 내에서 (변색 된다하더라도) 가장 최소한도로 변색된다.
본 발명에 따라, 자외선 차단을 조정하기 위해 TiO2 를 첨가하였을 때 그리고 산화 조건하에서, As2O3 로 정련하였을 때 전술한 단점들을 극복할 수 있을 것이다. 본 발명에 따라, 80 중량% 이상, 일반적으로는 90 중량% 이상, 바람직하게는 95중량% 이상, 특히 바람직하게는 99 중량% 이상의 TiO2 가 Ti+4로 존재할 때 전술한 단점들을 제거할 수 있다는 것을 발견하였다. 많은 경우에, 티탄의 99.9 및 99.99 % 가 Ti+4 로서 존재한다. 각각의 경우에, 99.999% Ti+4 의 티탄 함량이면 충분하다는 것이 입증되었다. 산화 조건하에서, Ti+4가 전술한 양으로 존재하거나 이러한 산화 상태로 산화된다는 것을 이해할 것이다. 이러한 산화성 조건은 본 발명에 따라, 예를 들어 필요에 따라 알칼리 질산염 및/또는 알칼리 토류 질산염 및 아연 질산염과 같은 질산염을 첨가함으로써, 용융체 내에서 용이하게 얻어질 수 있다. 또한, 산소 및/또는 건조 공기를 용융체 내로 취입함으로써 산화 용융체를 생성할 수도 있다. 또한, 예를 들어 원료품 또는 브랭크(crude ware or blank)의 용융 중에 산화 버너를 조정함으로써, 본 발명에 따른 방법에서 산화성 용융물을 생산할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 유리 매트릭스 내에 색채-형성 결함 및 흠결이 발생하는 것을 방지하는데 적합한 것으로 입증되었으며, 상기 결함 및 흠결 중 일부는 본 발명에 따라 크게 감소되는 솔라리제이션에 의해 형성된다.
본 발명에 따른 프로세스 및/또는 유리는, Na, K 및 Li 산화물과 같은 알칼리 산화물이 적절한 탄산염으로서 그리고 바람직하게는 질산염으로서 첨가되는, 통상적인 시작 물질로부터 용융체를 준비하는 단계에 의해 얻어진다. 바람직하게, 본 발명에 따라, 할로겐화물 및 황산염의 이용을 피할 수 있다. 그러나 As2O3 에 의한 산화성 정련 중에, 용융체내의 또는 원료내의 미량의 황산염이 0.2 몰% 및 특히 0.1 몰%를 초과하지 않는 범위 내에서 존재할 수도 있다. 유리는 공지된 방식으로 그리고 바람직하게 As2O3 를 이용함으로써 용융된 원료품으로부터 정련된다. 바람직하게, 본 발명에 따른 프로세스는 정련제로서의 Sb2O3 를 이용하지 않고 그리고 바람직하게는 그 물질이 없이 실시된다. 질산염으로서 첨가된 알칼리 및/또는 알칼리 토류 산화물의 함량은 8 중량% 이하, 바람직하게는 6 중량% 이하, 특히 2 중량% 이하이다. 그러나 일반적으로 최소량은 0.1 중량% 이상이며, 0.5 중량% 이상이 특히 바람직하다. 질산염 자체는 0.3 몰% 이상, 바람직하게는 1 몰% 의 양으로 본 발명에 따른 프로세스에서 바람직하게 이용되며, 이때 일반적인 최대량은 6 몰% 특히, 5 몰% 이다.
정련제 As2O3 는 본 발명에 따른 프로세스에서 0.01 중량% 이상, 바람직하게는 0.05 중량% 이상, 그리고 특히 0.1 중량% 이상의 양으로 사용된다. 통상적인 최대량은 2 중량%, 특히 1.5 중량% 이며, 이때 최대량은 1 중량%, 특히 0.8 중량%가 바람직하다.
바람직하게, 자외선 차단의 크기 및/또는 가파름(sharpness) 및 위치를 조정할 수 있는 TiO2 함량은 0.05 중량% 이상, 통상적으로는 0.01 중량% 이상이며, 특히 0.5 중량% 이상이 바람직하다. 대부분의 경우에, 1 중량% 및/또는 2 중량%의 최소량이 적어도 260nm까지의 자외선 차단에 적절하다는 것이 입증되었다(0.2 mm의 층 두께). 4 중량% 이상의 양, 바람직하게는 4.5 중량% 이상의 양은 310nm 까지의 차단을 얻기에 충분하다는 것이 입증되었다(0.2 mm의 층 두께). 이러한 파장 범위에 대한 통상적인 최대량은 6 중량%, 바람직하게는 5.5 중량% TiO2 이다. 본 발명에 따라, TiO2 의 최대량은 12 중량%, 통상적으로 10 중량%, 그리고 가장 바람직하게는 8 중량% 이다.
본 발명에 따라, 자외선 투과 차단은 Fe2O3 에 의해 상승효과를 일으키는 방식으로 조정될 수 있다는 것을 발견하였다. Fe2O3 가 가시 범위 내에서 기본 유리의 변색을 유발할 수 있고 그에 따라 가시 파장에서 바람직하지 못한 흡수를 유발할 수 있다는 것이 알려져 있지만, 본 발명에 따른 유리는 가시 범위 내에서 변색되지 않고 또는 전술한 바와 같이 유리가 산화 조건하에서 정련될 때에도 간섭하지 않는다는 것을 발견하였다. 유리 내에 존재하는 철은 +3 의 산화 상태로 변환되며 또는 그 상태로부터의 환원이 방지되는데, 이는 용융 및/또는 정련 중에 산화 조건 때문이다. 이러한 방식에서, 본 발명에 따라 유리 내의 TiO2 함량을 제한할 수 있다. 기본 매트릭스 내에 용해된 TiO2 가 두 개의 상(相), 특히 TiO2 량이 높은 상으로 분리되며, 예를 들어 추가적인 프로세스 중에 느린 냉각 및 재-가열되고, 빛 을 산란시키는 틴들(Tyndall) 효과를 유발한다. 이는 본 발명에 따라 회피할 수 있는데, 이는 산화 조건하에서 기본 유리에 Fe2O3 를 첨가함으로써 그리고 그로 인한 TiO2 의 자체적인 환원에 의해 이루어진다. 바람직하게, Fe2O3 의 양은 50ppm 이상, 특히 100ppm 이상이며, 120 및/또는 140ppm이 보다 바람직하다. 통상적으로, 150ppm의 최소량, 특히 200ppm의 최소량이 바람직하다. Fe2O3 함량의 상한선은 원하는 자외선 투과 차단 정도에 의해 그리고 그에 따른 자외선 흡수 정도에 의해 결정된다. 그러나 최대 1500ppm 및 특히 1200ppm 의 상한선이 적절한 것으로 입증되었으나, 1000ppm이 특히 적합하다. 800ppm 및 특히 500ppm의 상한선이 특히 적합한 것으로 입증되었다. 많은 경우에, 400ppm의 최대 함량이면 충분하다. 본 발명에 따라, 약 100ppm의 Fe2O3 를 첨가하면 약 1 내지 1.5nm 큰 파장으로 자외선 차단이 이동되는 것을 관찰하였다.
Fe2O3 가 존재하는 경우에, 0.5 중량% 및 특히 0.7 중량% 및/또는 0.8 중량%의 최소 TiO2 양이면 자외선 흡수 거동에 충분하다는 것을 발견하였다. Fe2O3 가 존재하는 경우에, 상한선은 4.5 중량% 및 특히 4 중량%이나, 3.5 중량%의 상한선이 특히 바람직하다. 그러나 많은 경우에, 3 중량%, 특히 2.8 중량% 및 심지어는 2.5 중량%의 상한선이면 충분하다는 것이 입증되었다.
또한, 본 발명은 가시광선 범위 내의 흡수가 감소된 자외선 흡수 유리를 제조하기 위한 프로세스에 관한 것이다. 용융체는 청구범위에 규정된 조성을 가지 는 원료 및/또는 폐유리로부터 제조된다. 본 발명에 따른 프로세스는 높은 순도의 원료, 특히 높은 순도의 SiO2 원료를 필요로 하지 않는다는 것을 특징으로 한다. 그 대신에 SiO2 원료는 100ppm 이상 및/또는 500ppm 이상, 특히 600ppm의 Fe2O3 를 가질 수도 있다. 대부분의 원료는 120ppm 이상 및/또는 130ppm 이상의 함량을 가지나, 150ppm 이상 또는 심지어 200ppm 이상의 함량도 본 발명에 따른 프로세스에서 사용될 수 있다. 많은 경우에, 철 함량이 800ppm 이상, 특히 1000ppm 이상 내지 12000ppm 이상의 철을 가지는 SiO2 원료도 적절한 것으로 입증되었다. 철이 없는 기본 재료는 유리 제조비용을 상승시키며, 그에 따라 본 발명에 따른 방법은 기술적으로 유리할 뿐만 아니라 보다 경제적인 제조 방법을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 프로세스에 의해 그리고 본 발명에 따른 유리에서 특히 가파른 자외선 차단을 조정할 수 있으며, 그 결과 260nm 까지, 특히 270 nm까지 및 특히 300nm까지의 자외선 차단을 어려움 없이 달성할 수 있다. 본 발명에 따른 유리의 특히 바람직한 실시예는 320nm 까지 및 특히 335nm 까지의 자외선을 차단하였다. As2O3 및 TiO2 를 이용한 정련에 의한 TiO2 의 첨가에 의해 가시 파장 범위의 손상 없이 또는 그 손상을 최소화하면서 자외선 차단 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 유리 조성은 평판형 유리, 특히 플로트 프로세스(float process)에 의해 제조된 유리에 특히 적합하나, 유리 튜브를 위해 상기 유리 조성을 이용하는 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 유리 조성은 0.5mm 이상, 특히 1mm 이상, 및 최대 2cm 까지의, 특히 최대 1cm 까지의 직경을 가지는 튜브의 제 조에 특히 적합하다. 2mm 내지 5mm 의 튜브 직경이 특히 바람직하다. 벽 두께가 적어도 0.05mm, 특히 적어도 0.1mm의 두께일 때가 바람직하나, 적어도 0.2mm 일 때가 특히 바람직하다. 최대 벽두께는 최고 1mm 이나, 최대 0.8mm 이하 및/또는 0.7mm 이하가 바람직하다.
본 발명에 따른 유리는 형광체, 특히 소형 형광체와 같은 유리 방전 튜브에 사용하기에 특히 적합하며, 휴대용 전화기 및 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 및 LCD 스크린 등의 전자 디스플레이 장치의 백라이트 조명과 같은 조명에 특히 적합하다. 바람직한 디스플레이 및 이미징 장치는 소위 평판형 스크린 디스플레이, 특히 표면 백라이트 장치이다. 할로겐이 없는 조명 장치, 예를 들어 크세논 원자를 포함하는 가스 방전을 기초로 한 조명 장치(크세논 램프)가 특히 바람직하다. 이러한 장치들은 특히 환경 친화적이라는 것이 입증되었다.
본 발명에 따른 유리는 외부 전극을 가지는 형광 램프, 그리고 예를 들어 KOVAR® 합금 등의 전극이 통과되고 램프 유리와 융합되는 형광 램프에 사용하기에 특히 적합하다. 외부 전극은 예를 들어 전기 전도성 페이스트에 의해 형성될 수도 있다.
도 1a 및 도 1b 에 따른 특정 구성에서, 유리는 특히 백라이트 장치용의 저압 방전 램프를 제조하는데 사용된다. 이러한 구성은 특정 용도를 위한 것이며, 이때 각각의 소형화된 조명 튜브(11)들은, 방출 빛을 디스플레이로 반사시키는 함몰부 또는 트로프(trough)(15)를 구비한 플레이트(13)내에 서로 평행하게 배치된다. 반사층(16)이 반사 플레이트(13)상에 도포되고, 상기 반사 층은 빛을 균일하게 산란시키고 그에 따라 디스플레이에 대한 균일한 조명을 제공한다. 이러한 구성은 예를 들어 텔레비전과 같은 대형 디스플레이에서 바람직하다.
도 2 의 실시예에 도시된 바와 같이, 조명 튜브(21)들은 또한 디스플레이의 외부에 장착될 수도 있다. 이 경우, 빛은 소위 LGP(빛 안내 플레이트; light guide plate)라고 하는 빛 안내부로서의 역할을 하는 이송 플레이트(25)에 의해 디스플레이에 걸쳐 균일하게 산란된다. 양자의 경우에, 조명 튜브는 외측 또는 내측 전극을 가질 수 있다.
또한, 빛-생성 유닛이 구조화된 플레이트(13)내에 배치되는 종류의 백라이트 장치에서 사용될 수도 있다. 소정 깊이 및 소정 폭(dchannel 또는 wchannel)의 채널들이 평행한 상승부(소위 배리어)(38)들에 의해 형성되며, 상기 채널들 내에는 방전 광원(5)이 위치된다. 형광물질 층(7)을 구비한 플레이트와 함께 채널들은 복사 챔버(6)를 형성한다. 플레이트들은 측면 밀봉(9)되며 관통부를 통한 전극들을 구비한다. 일 실시예는 소위 CCFL(cold cathode fluorescent lamp) 시스템이다. 그러나 외부 콘택 즉, 외측 전기장에 의한 플라즈마의 점화가 가능하다(EEFL; external electrode fluorescent lamp). 상기 전기장은 외부 전극(3a, 3b)에 의해 제공된다. 이러한 구성은 대형 평판형 백라이트를 형성하며 소위 평판형 백라이트라고 한다. 본 발명에 따른 유리의 용도는 평판형 백라이트의 구조화된 플레이트 및/또는 커버 플레이트와 관련된다. 양자는 함께 복사 챔버를 형성한다.
이러한 종류의 구조화된 플레이트를 제조하기 위해, 롤링(rolling)에 의해 얻어진 블랭크가 통상적인 구조화 유닛, 예를 들어 적절한 구조화 롤에 의해 압착된다. 또한, 유리는 상기 목적에 적합한 점도를 가지게 되는 온도까지 가열되며, 상기 온도는 프로세싱 온도와 연화(softening) 온도 사이의 온도이다. 구조화된 플레이트는 몇 센티미터(예를 들어, 0.1, 일반적으로는 0.3mm) 내지 몇 밀리미터(예를 들어, 1 내지 8mm) 크기의 깊이 및 폭을 가지는 구조물을 구비한다. 이러한 종류의 구조화는 또한, 엠보싱 또는 스탬핑, 카빙(carving) 또는 인그레이빙(engraving), 밀링, 화학적 에칭 또는 레이저 가공 등과 같은 다른 제조 방법에 의해 이루어질 수도 있다. 원하는 구조물은 또한 고온 몰딩 프로세스에 의해 용융체로부터 직접 얻어질 수도 있다.
본 발명에 따른 유리는 스캐너, 광고 사인(sign), 의학 기구, 항공기나 우주선을 위한 장치, 네비게이션 및 이동 전화 및 개인휴대정보 단말기(PDA)의 램프 유리 특히, LCD 또는 TFT 유닛과 같은, 이미징 스크린, 디스플레이 용도에 선호되는 EEFL 형광 램프(외부 전극형 형광 램프)를 제조하는데 특히 유리하다.
필요한 경우, 형광 램프를 위해 사용되는 본 발명에 따른 유리로 제조된 유리 방전 튜브는 Ar, Ne 및 바람직하게 Xe 및 필요하다면 Hg를 포함한다. 충진 가스로서 Xe를 포함하는 형광 램프(바람직하게는 Hg를 포함하지 않는다)가 특히 바람직하다. 바람직하게, 본 발명에 따라 얻어지고 사용되는 유리는 비교적 낮은 유전상수(DZ)를 갖는다. 바람직하게, 유전 손실 계수 tan δ[10-4]는 5 이상, 특히 10 이상이며, 20 이상 및/또는 40 이상이 가장 바람직하다. tan δ에 대한 적절한 상한선은 200 및/또는 180이나, 150 및 특히 130의 값이 특별히 바람직하다.
이하의 예들은 전술한 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 예들의 상세한 부분들은 첨부된 특허 청구범위를 제한하는 것이 아니다.
예
이하의 표 1a 및 표 1b 에 기재된 본 발명의 예시적인 유리 및 종래 기술의 비교 유리를 용융시키고 전술한 바와 같이 As2O3 를 가지고 산화 조건하에서 정련하였다. 유리의 자외선 흡수, 가시광선 투과 및 기타 특성들을 측정하였고 표 2a 및 표 2b 에 기재하였다. 이러한 표들에서, 본 발명의 예는 정수로 표시하였고, 종래 기술의 비교 유리는 점을 찍은 숫자, 예를 들어 6'으로 표시하였다. 조성은 산화물을 기초로 한 중량%로 표시하였다.
매우 신속하게 냉각된 즉, 양호한(fine) 어닐링을 거치지 않은 유리들의 투과율을 측정하였다. 양호한 어닐링, 또는 후속되는 단시간의 고온 어닐링 및/또는 후속하는 짧은 시간의 온도 처리에 의해, 자외선 차단은 가시광선 범위로 보다 더 이동될 수 있다.
| 상이한 경우, 배치에 첨가된 실제 성분 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6' 조성 | 7' 조성 | 8' 조성 | |
| SiO2 | 68.55 | 66.50 | 66.60 | 65.00 | 67.90 | 65.10 | 64.70 | 66.50 | |
| B2O3 | 1.00 | 0.90 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.90 | ||
| Al2O3 | 4.00 | 3.88 | 0.35 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 3.88 | |
| Li2O | |||||||||
| Na2O | Na2CO3 | 12.60 | 10.90 | 14.20 | 8.60 | 12.80 | 7.80 | 12.00 | 12.40 |
| Na2O | NaNO3 | 2.00 | 4.00 | 4.00 | |||||
| Na2O | NaCl | 0.80 | 0.80 | 0.80 | |||||
| K2O | 3.20 | 3.10 | 0.05 | 3.20 | 3.20 | 3.20 | 3.30 | 3.10 | |
| MgO | 2.60 | 2.50 | 4.20 | 2.60 | 2.60 | 2.60 | 2.60 | 2.50 | |
| CaO | 5.00 | 5.10 | 9.90 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.10 | |
| SrO | |||||||||
| BaO | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | ||
| As2O3 | 0.05 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | |||
| Sb2O3 | 0.50 | ||||||||
| MnO2 | |||||||||
| Fe2O3 | 0.20 | 0.10 | 0.20 | 0.20 | |||||
| TiO2 | 1.00 | 3.00 | 4.50 | 4.50 | 0.80 | 4.50 | 4.50 | 3.00 | |
| CeO2 | |||||||||
| F- | 0.20 | 0.20 | |||||||
| Cl- | |||||||||
| 합계 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6' | 7' | 8' | ||
| α(alpha) x [10 4 ]/K | 9.10 | ||||||||
| Tg , o C | 525.0 | ||||||||
| T 4 , o C | 1040.0 | ||||||||
| T< 0.1 % D = 0.2 mm, 냉각되지 않은 샘플 | 264 nm | 297 nm | 318 nm | 313 nm | 260 nm | 317 nm | 318 nm | 298 nm | |
| 700nm에서 T (d =0.2mm), % | 91.30 | 91.10 | 90.90 | 90.90 | 88.20 | 81.40 | 80.90 | 81.20 |
유리 6', 7' 및 8' 는 비교예(염화물로 정련됨)이다. 700nm(d=0.2mm)에서의 투과율이 90% 미만이라는 것이 명백하다.
| 상이한 경우, 배치에 첨가된 실제 성분 | 9 | 10 | 11 | 12' | 13' | |
| SiO2 | 69.90 | 67.70 | 65.70 | 65.70 | 67.70 | |
| B2O3 | ||||||
| Al2O3 | ||||||
| Li2O | ||||||
| Na2O | Na2CO3 | 8.00 | 4.00 | 4.00 | 2.80 | 4.00 |
| Na2O | NaNO3 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | |
| Na2O | NaCl | |||||
| K2O | 8.40 | 8.40 | 8.40 | 8.40 | 8.40 | |
| MgO | ||||||
| CaO | 7.00 | 7.00 | 7.00 | 7.00 | 7.00 | |
| SrO | ||||||
| BaO | 2.10 | 2.10 | 2.10 | 2.10 | 2.10 | |
| ZnO | 4.30 | 4.30 | 4.30 | 4.30 | 4.30 | |
| PbO | ||||||
| TiO2 | 0.30 | 2.50 | 4.50 | 4.50 | 4.50 | |
| ZrO2 | ||||||
| CeO2 | ||||||
| P2O5 | ||||||
| F- | ||||||
| Cl- | ||||||
| As2O3 | 0.10 | 0.10 | ||||
| Sb2O3 | 0.10 | |||||
| Fe2O3 | [0.01] | [0.01] | [0.01] | [0.01] | ||
| 합계 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
| 9 | 10 | 11 | 12' | 13' | ||
| α(alpha) x [10 4 ]/K | 9.40 | |||||
| Tg , o C | 530.0 | |||||
| T 4 , o C | 1030.0 | |||||
| T< 0.1 % D = 0.2 mm, 냉각되지 않은 샘플 | 257 nm | 298 nm | 318 nm | 314 nm | 315 nm | |
| 700 nm에서 T (d = 0.2mm), % | 90.90 | 91.00 | 90.70 | 81.10 | 87.00 |
유리 12' 및 13'는 비교 유리의 예이다. 유리 12'는 정련제를 포함하지 않고, 또 As2O3 및 Sb2O3를 포함하지도 않는다. 예 12'의 경우에 700nm(d=0.2mm)에서의 투과율은 90% 보다 상당히 낮다. 유리 13'는 Sb2O3 정련제로 정련되었다. 700nm(d=0.2mm)에서의 투과율은 예 13'(Sb2O3를 이용하여 정련됨)이 예 12' 보다 크나, 여전히 본 발명의 예시적인 유리보다 분명히 낮다.
2004년 7월 12일자로 출원된 독일 특허 제 DE 10 2004 033 653.9 에 기재된 내용은 본 명세서에서 참조된다. 이 독일 특허 출원은 이상에서 설명하고 첨부된 특허 청구범위에 기재된 발명에 관한 내용을 기재하고 있으며, 35 U.S.C. 119 에 따른 본 발명의 우선권 주장의 기초가 된다.
EEFL 형광 램프를 위한 유리, 상기 유리를 제조하기 위한 프로세스 및 상기 유리 로 제조된 제품 특히, 형광체를 포함하는 장치로서 구현된 본 발명을 설명하고 도시하였지만, 본원 발명은 그러한 상세한 사항으로 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명의 사상 내에서도 수많은 변형 실시예 및 개량 실시예가 만들어질 수 있을 것이다.
더 이상의 분석 없이도, 이상의 설명이 본 발명의 요지를 충분히 설명하였기 때문에, 현재의 지식을 적용하면, 특징들을 생략하지 않고도 여러 용도에 용이하게 적용할 수 있으며, 종래 기술의 관점으로부터, 본 발명의 일반적인 측면들 또는 특정 측면들의 본질적인 특징을 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
본 발명은 디스플레이 및/또는 시그널링 장치에 적합한, 특히 후방 조명 식 디스플레이에 적합한, 그리고 액정 디스플레이 및 형광에 적합한 유리, 그 유리 제조 방법 및 그 유리로 제조된 제품을 포함하는 장치를 제공한다.
Claims (21)
- 자외선 흡수 유리를 제조하기 위한 방법으로서, 다음과 같은 산화물의 중량% 조성을 가지는 유리 용융체를 준비하는 단계를 포함하며:
SiO2 60 - 85 B2O3 0 - 10 Al2O3 0 - 10 Li2O 0 - 10 Na2O 0 - 20 K2O 0 - 20 MgO 0 - 8 CaO 0 - 20 SrO 0 - 5 BaO 0 - 5 ZnO 0 - 8 ZrO2 0 - 5 TiO2 0 - 10 Fe2O3 0 - 5 CeO2 0 - 5 MnO2 0 - 5 Nd2O3 0 - 1.0 WO3 0 - 2 Bi2O3 0 - 5 PbO 0 - 5 MoO3 0 - 5 As2O3 0 - 1 Sb2O3 0 - 1 SO4 2- 0 - 2 Cl- 0 - 2 F- 0 - 2; 이때 Li2O+Na2O+K2O 의 총합은 5 내지 25 중량%이고; MgO+CaO+SrO+BaO 의 총합은 3 내지 20 중량%이며; Fe2O3+CeO2+TiO2+PbO+As2O3+Sb2O3 의 총합은 적어도 0.1 내지 10 중량%이며; PdO+PtO3+PtO2+PtO+RhO2+Rh2O3+IrO2+Ir2O3 의 총합은 0.00001 - 0.1 중량%인 자외선 흡수 유리 제조 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 유리 용융체는 0.1 - 10 중량%의 TiO2; 0.005 - 0.5 중량%의 Fe2O3 또는 0 - 0.5 중량%의 CeO2 를 포함하는 자외선 흡수 유리 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 유리 용융체는 300ppm 미만의 CeO2 를 포함하는 자외선 흡수 유리 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 유리 배치(batch)를 정련 또는 용융시키는 단계를 더 포함하며, 상기 유리 배치로부터 산화 조건하에서 용융체가 형성되는 자외선 흡수 유리 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서, 알칼리 질산염 또는 알칼리 토류 질산염을 용융중에 상기 유리 배치에 첨가하는 단계를 더 포함하는 자외선 흡수 유리 제조 방법.
- 다음과 같은 산화물의 중량% 조성을 가지는 유리 용융체를 준비하는 단계를 포함하는 프로세스에 의해 제조된 자외선 흡수 유리로서:
SiO2 60 - 85 B2O3 0 - 10 Al2O3 0 - 10 Li2O 0 - 10 Na2O 0 - 20 K2O 0 - 20 MgO 0 - 8 CaO 0 - 20 SrO 0 - 5 BaO 0 - 5 ZnO 0 - 8 ZrO2 0 - 5 TiO2 0 - 10 Fe2O3 0 - 5 CeO2 0 - 5 MnO2 0 - 5 Nd2O3 0 - 1.0 WO3 0 - 2 Bi2O3 0 - 5 PbO 0 - 5 MoO3 0 - 5 As2O3 0 - 1 Sb2O3 0 - 1 SO4 2- 0 - 2 Cl- 0 - 2 F- 0 - 2; 이때, Li2O+Na2O+K2O 의 총합은 5 내지 25 중량%이고; MgO+CaO+SrO+BaO 의 총합은 3 내지 20 중량%이며; Fe2O3+CeO2+TiO2+PbO+As2O3+Sb2O3 의 총합은 적어도 0.1 내지 10 중량%이고; PdO+PtO3+PtO2+PtO+RhO2+Rh2O3+IrO2+Ir2O3 의 총합은 0.00001 - 0.1 중량%인 자외선 흡수 유리. - 제 6 항에 있어서, 상기 유리 용융체는 0.1 - 10 중량%의 TiO2; 0.005 - 0.5 중량%의 Fe2O3 또는 0 - 0.5 중량%의 CeO2 를 포함하는 자외선 흡수 유리.
- 제 7 항에 있어서, 상기 유리 용융체는 300ppm 미만의 CeO2 를 포함하는 자외선 흡수 유리.
- 제 6 항에 있어서, 상기 프로세스는 유리 배치를 정련 또는 용융시키는 단계를 더 포함하며, 상기 유리 배치로부터 산화 조건하에서 용융체가 형성되는 자외선 흡수 유리.
- 제 9 항에 있어서, 상기 프로세스는 알칼리 질산염 또는 알칼리 토류 질산염을 용융중에 상기 유리 배치에 첨가하는 단계를 더 포함하는 자외선 흡수 유리.
- 제 6 항에 있어서, 5 내지 200×10- 4 의 유전 손실 계수(tan δ)를 갖는 자외선 흡수 유리.
- 제 6 항에 있어서, 유리 두께가 0.2mm 인 경우에, 260nm 에서 0.1% 이하의 투과율을 가지는 자외선 흡수 유리.
- 제 6 항에 있어서, 유리 두께가 0.2mm 인 경우에, 313nm 에서 0.1% 이하의 투과율을 가지는 자외선 흡수 유리.
- 제 6 항에 따른 자외선 흡수 유리로 제조된 디스플레이 장치로서, 상기 디스플레이 장치는 LCD 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 전화기 디스플레이 또는 TFT 디스플레이인 디스플레이 장치.
- 자외선 흡수 유리로 제조된 가스 방전 램프로서, 상기 자외선 흡수 유리는 다음과 같은 산화물의 중량% 조성을 가지는 유리 용융체를 준비하는 단계를 포함하는 프로세스에 의해 제조되며:
SiO2 60 - 85 B2O3 0 - 10 Al2O3 0 - 10 Li2O 0 - 10 Na2O 0 - 20 K2O 0 - 20 MgO 0 - 8 CaO 0 - 20 SrO 0 - 5 BaO 0 - 5 ZnO 0 - 8 ZrO2 0 - 5 TiO2 0 - 10 Fe2O3 0 - 5 CeO2 0 - 5 MnO2 0 - 5 Nd2O3 0 - 1.0 WO3 0 - 2 Bi2O3 0 - 5 PbO 0 - 5 MoO3 0 - 5 As2O3 0 - 1 Sb2O3 0 - 1 SO4 2- 0 - 2 Cl- 0 - 2 F- 0 - 2; 이때, Li2O+Na2O+K2O 의 총량은 5 내지 25 중량%이고; MgO+CaO+SrO+BaO 의 총량은 3 내지 20 중량%이며; Fe2O3+CeO2+TiO2+PbO+As2O3+Sb2O3 의 총량은 적어도 0.1 내지 10 중량%이며; PdO+PtO3+PtO2+PtO+RhO2+Rh2O3+IrO2+Ir2O3 의 총량은 0.00001 - 0.1 중량% 인 가스 방전 램프. - 제 15 항에 있어서, 형광 램프인 가스 방전 램프.
- 제 16 항에 있어서, 상기 형광 램프는 EEFL 형광 램프이거나 소형 형광 램프인 가스 방전 램프.
- 제 15 항에 있어서, 상기 자외선 흡수 유리는 5 내지 200×10- 4 의 유전 손실 계수(tan δ)를 갖는 가스 방전 램프.
- 제 15 항에 있어서, 상기 프로세스는 유리 배치를 정련 또는 용융시키는 단계를 더 포함하며, 상기 유리 배치로부터 산화 조건하에서 용융체가 형성되는 가스 방전 램프.
- 제 19 항에 있어서, 상기 프로세스는 알칼리 질산염 또는 알칼리 토류 질산염을 용융중에 상기 유리 배치에 첨가하는 단계를 더 포함하는 가스 방전 램프.
- 제 15 항에 있어서, 상기 유리 용융체는 0.1 - 10 중량%의 TiO2; 0.005 - 0.5 중량%의 Fe2O3 또는 300ppm - 0.5 중량%의 CeO2 를 포함하는 가스 방전 램프.
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| JP2008013386A (ja) | 蛍光ランプ用ガラス管 |
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