KR101027363B1 - 외부전극 형광램프용 외투용기 - Google Patents

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Abstract

외면에 전극이 형성된 구조를 갖는 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 외부전극 형광램프용 외투용기로서, 40㎑, 250℃ 의 유전 정접이 0.02 이하, 또한 변형점이 650℃ 이하인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 유리는 질량백분율로, SiO2 35∼65%, B2O3 0.1∼25%, Al2O3 2∼20%, Li2O+Na2O+K2O 0.1∼5%, 또는 질량백분율로, SiO2 35∼65%, B2O3 0.1∼25%, Al2O3 2∼12.5%, Li2O+Na2O+K2O 0∼0.1% 미만의 조성을 갖는 알루미노붕규산 유리로 이루어진다.

Description

외부전극 형광램프용 외투용기{VESSEL FOR EXTERNAL ELECTRODE FLUORESCENT LAMP}
본 발명은 액정 표시 소자 등의 조명장치의 광원이 되는 외부전극 형광램프의 외투용기에 관한 것이다.
액정 표시 소자는 자기발광하지 않기 때문에, 노트형 PC, TV 모니터, 퍼스널 컴퓨터 (PC) 모니터, 차재용 계기 등의 용도에 사용되는 경우, 전용 조명장치 (이하, 백라이트 유닛) 를 사용하는 것이 널리 행해지고 있다.
종래 사용되고 있는 백라이트 유닛의 광원이 되는 형광램프는 컴팩트하고 장수명의 냉음극관이 사용되고 있는데, 그 발광원리는 일반적인 조명용 형광램프와 동일하다. 즉, 유리 외투용기내에 봉입된 쥬멧선, 코발 금속, 텅스텐 금속 등을 개재하여 내부의 전극에 전력을 공급하여, 전극간에 방전을 일으킨다. 이 전극간의 방전에 의해, 외투용기내에 봉입된 수은 (Hg) 이나 크세논 (Xe) 이 여기하여, 자외선이 방사된다. 이 방사된 자외선에 의해 외투용기의 내벽면에 도포된 형광체가 가시광선을 발광한다. 형광등의 발광 중의 전류량을 컨트롤하기 위해, 냉음극관 유닛은 램프 1개마다 전압을 올리는 인버터와, 전류를 컨트롤하는 컨덴서로 구성되어 있다.
최근, 액정 표시 장치가 대형화되고 있고, 이에 수반하여 충분한 밝기를 확보하기 위해 백라이트 유닛에 냉음극관을 복수개 사용하게 되고 있다. 예를 들어 TV 모니터에서는, 액정 표시 장치의 뒷쪽에 형광램프를 약 1∼5㎝ 간격으로 복수개 균등하게 병렬하여 발광시키고, 확산판을 통해 균질한 광을 취출하는 백라이트 유닛이 주로 사용되고 있다. 이러한 표시 장치에서는, 램프 개수만큼 전원을 탑재하므로, 장치내에서 전원이 차지하는 용적이 커져, 표시 장치의 박형화가 어려워질 뿐만 아니라, 가격도 비싸진다. 이 때문에 유닛의 전원을 하나로 통합하는 것이 기대되고 있지만, 컨덴서를 생략할 수 없기 때문에 종래에는 불가능하였다.
또한, 종래의 냉음극 램프는 점등 중에 금속 전극이 Hg 와 반응하여 합금을 구성하고, Hg 를 소비한다. Hg 는 발광에 기여하는 성분이기 때문에, 냉음극 램프는 서서히 어두워져, 결국에는 사용에 견딜 수 없게 된다. 이와 같이 냉음극관의 수명에는 한계가 있는데, 그 수명은 TV 모니터용으로서는 충분히 길다고는 할 수 없다.
이러한 사정에서, 수명에 영향을 주기 쉬운 내부전극이 없고, 램프 외투관 외주면의 양단 근방 부분에 전극을 배치한 외부전극 형광램프 (EEFL) 가 검토되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 비특허문헌 1).
외부전극 형광램프의 전력 공급방법은 냉음극 램프와 같이 전자를 전극으로부터 직접적으로 방출시키는 것이 아니라, 유리 외투관의 유리 부분을 유전체로서 기능시켜, 그 유전 특성에 의해 관내면으로부터 전자를 방출시키는 것이다. 요 컨대, 램프 외투관을 이용하여 컨덴서의 대체기구를 구축하는 것이다. 그 결과, 컨덴서가 불필요해져 전원의 통합이 가능하게 된다. 기본적인 발광원리는 종래의 형광램프와 마찬가지로, Hg 또는 Xe 에 의해 자외선을 발생시켜, 형광체를 빛나게 하는 것이다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2002-8408호
비특허문헌 1: 조명학회지 vol.87 No.1 2003 p18
외부전극 형광램프의 외투용기에는, 하기의 특성이 요구된다.
(1) 유전 손실이 작을 것.
유전 손실은 컨덴서의 에너지 손실을 나타내는 것이다. 이것이 커지면 에너지 손실이 커지고, 열에너지로서 방출되는 결과, 유전체 (외투용기) 자체가 발열한다. 열에너지의 발생은 램프의 효율 악화이고 환경상 바람직하지 않다.
또한, 통상의 형광램프는 내부 손실에 의해, 어느 정도 온도가 상승한다. 구동 중의 램프의 온도가 실온보다 올라가는 것은 잘 알려져 있는 바이다. 그런데 외부전극 형광램프에서는, 외투용기의 온도가 상승하면 외투용기를 구성하는 유리의 유전 손실이 커져 유리 자체가 발열하기 시작하고, 이 발열이 더욱 유리의 유전 손실을 상승시킨다는 악순환에 빠진다. 그 결과, 주변 부재에 화재를 발생시킬 위험성도 있다. 특히 액정 백라이트 유닛은 반사판이나 액정 패널에 둘러싸여 있어 발생한 열을 방산하기 어려워, 램프 주변온도가 상승하기 쉽다. 이 때문에, 램프의 방열을 고려할 필요가 생겨, 방열장치가 필요해지거나, 램프 출력을 올릴 수 없거나 하는 결과, 대형 액정 표시 장치의 광원에 사용할 때 여러가지 제약이 발생한다.
(2) 유전용량 (정전용량) 의 편차가 없을 것.
외부전극 형광램프는 유리제의 외투용기를 유전체로서 사용하는 성격상, 램프에 대한 투입 전력량을 결정하는 유전체 두께, 즉 외투용기 두께가 램프의 특성을 결정하는 데에 있어서 매우 중요해진다.
외부전극 형광램프는, 전술한 바와 같이, 내부에 전극을 갖지 않고, 외투용기 외주면에 전극을 갖는 구조를 취한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 복수의 램프 (L1, L2) 를 하나의 전원 (20) 에 연결하는 경우, 전압은 각 램프 모두 동등해진다. 외부전극 형광램프는 유리 두께를 유전체, 일방의 전극을 외부전극, 타방의 전극을 램프 내부의 Hg 증기나 Xe 로 하는 컨덴서 대체기구를 갖고 있다. 램프로의 전력 공급은 이 컨덴서 대체기구를 교류 전원으로 구동함으로써 행해진다. 램프의 밝기는 전력량으로 정해지고, 컨덴서의 전력량 (전하) 은 정전용량과 전압 (하기) 으로 구해진다.
Q=C×V
[Q: 전하 C: 정전용량 V: 단자전압]
전압은 각 램프 모두 동등해지므로, 정전용량이 전력량을 결정한다고 해도 된다. 정전용량은 유전율과 면적과 두께의 역수의 곱이다. (하기 식)
C=ε×S×(1/d)
[C: 정전용량 ε: 유전체 유전율 S: 전극 면적 d: 유전체 두께]
유전체의 유전율은 유리 조성으로 결정되므로, 외투용기 재질이 동일하면 동일한 값이 된다. 전극 면적은 각 램프 모두 동일해지므로, 실질상, 유전체 두께 (=외투용기 두께) 가 정전용량을 결정한다. 요컨대, 외투용기 두께가 얇을수록 전하량이 증가하기 때문에, 램프가 밝아진다. 반대로 두께가 두꺼워지면 전하량이 감소하여, 램프가 어두워진다. 따라서 복수개의 램프를 하나의 전원에 연결하는 구조의 백라이트 유닛 등에서는, 램프간의 밝기의 편차를 억제하기 위해, 램프 외투용기 두께가 균일한 것이 매우 중요해진다.
그러나 현재 사용되고 있는 외부전극 형광램프용 외투용기는 통상의 형광램프용 외투용기를 단순히 전용(轉用)한 것으로서, 상기 요구 특성이 충분히 고려된 것은 아니다.
본 발명의 목적은 유전 손실이 작고, 또한 유전용량의 편차가 생기기 어려운 외부전극 형광램프용 외투용기를 제공하는 것이다.
본 발명자는 여러 가지 검토를 한 결과, 유전 정접이 작고, 게다가 성형성이 우수한 유리로 외투용기를 제작함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하여, 본 발명으로서 제안하는 것이다.
즉, 본 발명의 외부전극 형광램프용 외투용기는 외면에 전극이 형성된 구조를 갖는 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 외부전극 형광램프용 외투용기로서, 40㎑, 250℃ 의 유전 정접이 0.02 이하, 또한 변형점이 650℃ 이하인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 외부전극 형광램프용 외투용기는 외면에 전극이 형성된 구조를 갖는 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 외부전극 형광램프용 외투용기로서, 질량백분율로 SiO2 35∼65%, B2O3 0.1∼25%, Al2O3 2∼20%, Li2O+Na2O+K2O 0.1∼5% 의 조성을 갖는 알루미노붕규산 유리로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 외부전극 형광램프용 외투용기는 외면에 전극이 형성된 구조를 갖는 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 외부전극 형광램프용 외투용기로서, 질량백분율로 SiO2 35∼65%, B2O3 0.1∼25%, Al2O3 2∼12.5%, Li2O+Na2O+K2O 0∼0.1% 미만의 조성을 갖는 알루미노붕규산 유리로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서의 「외투용기」란, 관 형상, 상자형 형상 등 여러 가지 형상을 포함하며, 형광램프의 방전공간을 형성하기 위한 부재로서 사용되는 것이다.
본 발명의 외부전극 형광램프용 외투용기는 유전 손실이 작기 때문에, 램프의 효율이 좋다. 또한 램프온도가 상승하기 어렵다. 이 때문에 본 발명의 외투용기를 사용하여 제작한 외부전극 형광램프는 복수개의 램프를 필요로 하는 대형의 액정 표시 장치에 사용되더라도, 방열장치를 설치하거나, 램프 출력을 제한할 필요가 없다.
또한, 본 발명의 외투용기는 성형성이 우수한 유리를 사용하여 제작된 것이기 때문에, 외투용기의 두께가 일정하게 되기 쉽고, 램프마다의 유전용량의 편차가 생기기 어렵다. 이 때문에 본 발명의 외투용기를 사용한 외부전극 형광램프는 대형의 액정 표시 장치에 사용되더라도, 각 램프의 밝기에 차이가 없기 때문에, 표시 얼룩이 생기는 일이 없다.
게다가 성형성이 우수한 유리로 제작되는 점에서, 관 형상의 외투용기의 경우에는, 진원도가 높고, 또한 관의 구부러짐도 없다. 일반적으로, 백라이트 유닛 등의 용도에 사용되는 형광램프는 미세 직경이기 때문에 형광체를 도포하기 어렵다. 이 때문에 관의 진원도가 나쁘면 형광체의 도포 얼룩이 생기기 쉬워진다. 또한 관 직경이 가는 데 비해 램프 길이가 길기 때문에, 약간의 관의 구부러짐도 눈에 띈다. 그러나 본 발명의 외투용기는 진원도가 높고, 또한 관의 구부러짐이 없기 때문에, 상기의 문제가 생기기 어렵다는 효과가 있다.
도 1 은 유전 특성을 측정하는 시료를 나타내는 설명도로서, (a) 시료를 측면에서 본 도면을, (b) 은 시료를 바닥면측에서 본 도면이다.
도 2 는 유전 특성을 측정하는 장치를 나타내는 설명도이다.
도 3 은 제 1 형태의 형광램프를 제조하는 방법을 나타내는 설명도이다.
도 4 는 제 2 형태의 형광램프를 제조하는 방법을 나타내는 설명도이다.
도 5 는 외부전극 형광램프의 사용방법을 나타내는 설명도이다.
부호의 설명
1: 밀봉 부재
2: 봉착 유리 타블렛
3: 전극
4: 외투용기
5: 배기관
6: 형광체
7: 수은아말감보트
10: 카본형
11: 배기장치
20: 전원
L1, L2: 외부전극 형광램프
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 외부전극 형광램프용 외투용기는 유전 정접이 작은 유리로 이루어진다.
유리의 발열에 영향을 주는 유전 손실은 유전 정접, 전압, 유전율과 주파수의 곱에 비례한다. 전원의 전압과 주파수는 전원 조건에서 일정하고, 유전율은 기본 조성에 의존하고 있어 큰 변경이 어렵다. 결과적으로, 유전 정접이 유전 손실을 결정짓는 중요한 인자가 된다. 또한, 유전 정접은 형광램프에서 사용되는 대략 100㎑ 이하의 주파수에서는, 유리의 이온 전도의 영향에 크게 지배된다. 유리의 이온 전도는 온도가 상승하면 급속히 커지는 경향이 있기 때문에, 유전 정접도 온도 상승과 함께 증대한다.
다음으로 외투용기를 구성하는 유리의 유전 정접에 대하서 상세히 설명한다.
형광램프는 40㎑ 내지 100㎑ 에서 사용되는데, 유전 정접은 주파수가 높아질 수록 작아지는 경향이 있다. 요컨대 40㎑ 의 유전 정접 쪽이 100㎑ 의 유전 정접보다 높아진다. 따라서, 40㎑ 의 값으로 외투용기용 유리의 유전 특성을 규정할 수 있다. 이하에 150℃, 250℃, 350℃ 에 있어서의 유전 정접의 값을 나타낸다. 또한, 150℃ 는 램프의 통상의 작동온도에 상당하고, 250℃ 는 램프 내부에서 발생할 가능성이 있는 온도에 상당한다. 또한, 350℃ 는 안전면에서 고려해야 할 온도이다. 본 발명에서는, 형광램프에서 고려되는 최고온도인 250℃ 에서의 값이 가장 중요하다고 인식하여, 이 값을 중시하고 있다.
150℃, 40㎑ 에서의 유전 정접은 0.005 이하, 특히 0.004 이하, 나아가서는 0.003 이하일 것이 요망된다. 0.005 이하이면 유전 손실이 작아져 발열량을 실사용상 문제가 없는 레벨로 억제하는 것이 가능해지고, 0.004 이하이면 램프 가동온도가 높은 것에서도 사용할 수 있다. 또한, 0.003 이하이면 고출력 타입의 형광램프에서도 발열이 작아져 바람직하다.
250℃, 40㎑ 에서의 유전 정접은 0.02 이하, 바람직하게는 0.015 이하, 더욱 바람직하게는 0.01 이하이다. 0.02 이하이면 유전 손실이 작아져 발열량을 실사용상 문제가 없는 레벨로 억제하는 것이 가능해지고, 0.015 이하이면 램프 가동온도가 높은 것에서도 사용할 수 있으며, 또한 0.01 이하이면 고출력 타입의 형광램프와 같은 발열이 큰 타입에서도 사용 가능하여 바람직하다.
350℃, 40㎑ 에서의 유전 정접은 0.1 이하, 특히 0.07 이하, 나아가서는 0.05 이하인 것이 바람직하다. 0.1 이하이면, 유전 손실이 작아져 전극의 발열을 억제하여, 발열량을 실사용상 문제가 없는 레벨로 억제하는 것이 가능해진다. 0.07 이하이면 램프 가동온도가 높은 것에서도 사용할 수 있으며, 또한 0.05 이하이면 주변온도가 고온이고 또한 방열하기 어려운 환경 하에 있어서도, 고출력 타입의 램프를 사용 가능하게 되어 바람직하다.
또한, 1㎒ 의 유전 특성은 물질의 성질을 대표하는 값으로서, 본 발명에 있어서는, 1㎒ 에 있어서의 유전 정접이 실온에서 0.003 이하, 특히 0.0025 이하, 나아가서는 0.002 이하의 유리를 사용하는 것이 바람직하다. 0.003 이하이면 유전 손실이 작아져, 발열량을 실사용상 문제가 없는 레벨로 억제하는 가능해지고, 0.025 이하이면 램프 가동온도가 높은 것에서도 사용할 수 있다. 또한, 0.002 이하이면 고출력 타입이나 고주파수 타입의 램프에서도 발열이 작아져 바람직하다.
또한, 하기 식으로 표시되는 유전 정접 변화율이 150℃∼250℃ 사이의 평균치로 0.0002 이하, 바람직하게는 0.0001 이하, 더욱 바람직하게는 0.00008 이하일 것이 요망된다. 0.0002 이하이면 램프 주변온도가 상승하더라도, 램프 발열량의 변화가 적어 안정된 온도에서 사용할 수 있고, 0.0001 이하이면 램프 외부환경의 영향이 적어지고, 0.00008 이하이면 램프 발열량이 줄어, 환경상으로도 매우 이상적이다.
또한, 하기 식으로 표시되는 유전 정접 변화율이 250℃∼350℃ 사이의 평균치로 0.001 이하, 바람직하게는 0.0007 이하, 더욱 바람직하게는 0.0005 이하일 것이 요망된다. 0.001 이하이면, 온도 상승에 수반되는 유전 손실의 증대로 인한 이상 발열을 억제할 수 있기 때문에, 외투용기의 소손(燒損)을 방지할 수 있다. 0.0007 이하이면 램프로부터의 방열이 제한되는 조건에서도 외투용기의 소손이 일 어나기 어려워진다. 보다 이상적으로는 0.0005 이하이면 램프의 추가적인 온도 안정화가 도모되어 바람직하다.
유전 정접 변화율=Δ유전 정접/ΔT
[Δ유전 정접: 유전 정접의 차 ΔT: 유전 특성의 측정온도(℃)의 차]
또한, 유리의 유전 정접을 낮게 하려면, 조성적으로 이온 전도가 일어나기 어려워지도록 하면 된다. 구체적으로는, 알칼리 성분을 적게 하거나, 알칼리 성분의 비율을 조정하거나, 또는 수분량을 제한함으로써 조정 가능하다. 또한, 저알칼리 또는 무알칼리의 알루미노붕규산 유리는 낮은 유전 정접을 갖고 있기 때문에, 이 종류의 유리에 의해 외투용기를 제작하는 것이 바람직하다.
본 발명의 외부전극 형광램프용 외투용기를 구성하는 유리는 성형성이 우수하여, 정밀도 높게 관 형상, 판 형상 등으로 성형할 수 있다. 또한, 판 형상으로 성형한 유리 부재는 직접 또는, 추가로 프레스 성형되어 상자형 형상의 외투용기의 제작에 사용된다.
유리의 성형성은 성형방법에 적합한 점도 특성을 갖고 있는지 여부에 좌우된다. 예를 들어, 관 형상으로 성형되는 유리는 통상, 대너법, 다운드로법, 업드로법 등의 방법으로 관인(管引)성형된다. 또한, 판 형상으로 성형되는 유리는 오버플로우법, 플로우트법, 슬롯다운법, 롤아웃법 등의 방법으로 판인(板引)성형된다. 이 때문에, 성형온도역에 있어서, 온도에 대한 유리의 점성 변화가 완만한 (긴 유리) 편이 좋다. 특히, 본 발명과 같이, 액정 표시 소자의 조명장치 용도에 사용되는 외부전극 형광램프용 외투용기의 용도에서는, 유리관 등이 얇고 좁은 직경이다. 게다가, 진원도, 외내경 편심이나 두께 편차에 대한 제약이 엄격하기 때문에, 정밀 성형하기 위해서는 온도에 대한 점성 변화가 충분히 완만한 유리일 필요가 있다.
그래서 본 발명에서는, 유리가 대략 굳어지는 변형점을 기준으로 하고 있다. 즉, 변형점이 낮을수록 실제상의 성형온도와의 온도 차가 커지기 때문에, 이른바 긴 유리가 된다. 구체적으로는, 이 온도가 650℃ 이하, 바람직하게는 600℃ 이하인 유리를 사용한다. 변형점이 650℃ 이하이면 유리의 점성 변화가 급해지지 않아, 관인 성형에 적합한 점도 특성을 얻기 쉬워진다. 또한, 600℃ 이하이면 유리의 성형온도를 낮출 수 있게 된다.
또한 동일한 이유에서, 변형점과, 104dPa·S 에 상당하는 온도의 차이가 400℃ 이상, 450℃ 이상, 특히 500℃ 이상, 나아가서는 570℃ 이상일 것이 요망된다. 이 온도 차가 400℃ 이상이면 치수 정밀도가 양호한 유리관을 얻을 수 있게 되며, 500℃ 이상이면 용이하게 치수 정밀도가 양호한 유리관이 얻어진다. 570℃ 이상이면, 높은 치수 정밀도를 유지하면서, 성형속도를 올릴 수 있게 된다.
또한, 유리의 성형온도가 높으면, 특수한 내열 벽돌이나 Pt 가 필요하게 될 뿐만 아니라, 환경면에서도 사용 에너지량이 많아져 바람직하지 않다. 따라서, 관인 개시시의 점도 (103dPa·S) 에 상당하는 온도가 1400℃ 이하일 것이 요망된다. 마찬가지로 램프의 가공점도 (101dPa·S) 에 상당하는 온도가 1200℃ 이하일 것이 요망된다.
또한, 성형시에 결정이 생성되면, 치수 정밀도가 양호한 유리관을 얻기가 어려워진다. 유리의 액상 점도는 유리의 결정 발생의 용이함을 나타낸다. 이 값이 클수록 큰 점성에서도 결정이 발생하기 어렵다고 할 수 있다. 본 발명에서는, 액상 점도가 104dPa·S 이상, 특히 104.5dPa·S 이상, 나아가서는 105dPa·S 이상인 것이 바람직하다. 104dPa·S 이상이면 관인 성형에 지장이 없고, 104 .5dPa·S 이상이면 양산성의 향상을 기대할 수 있다. 105dPa·S 이상이면, 성형 설비에 특별한 배려를 하지 않더라도, 치수 정밀도가 양호한 유리관을 효율적으로 성형할 수 있다.
또한, 유리의 점도 특성을 길게 하려면, Li2O, Na2O, K2O 와 같은 알칼리 성분이나 B2O3 의 함유량을 늘리거나, SiO2 나 Al2O3 을 적게 하거나, 수분량을 늘리거나 함으로써 달성할 수 있다. 또한, 유리의 액상 점도를 높게 하려면, Mg0, CaO, SrO, BaO 와 같은 알칼리 토류성분, ZnO, Al2O3 등의 함유량 및 이들 성분의 비율을 적정화함으로써 달성 가능하다.
유리 중에 함유되는 수분은 유리의 저온 점성을 저하시켜 램프의 가공성을 향상시키는 작용이 있다. 그러나 수분량이 많아지면 유전 정접이 커진다는 문제가 있다. 또한, 램프 내부에 가스로서 방출되면 램프의 휘도가 저하된다. 또한, 기포 불량의 원인이 되기도 한다.
이러한 이유에서, 수분량을 적정하게 관리하는 것이 바람직하다. 구체적 으로는, 하기 식으로 구해지는 계수 X 가 0.8 이하이면, 상기 문제가 생기기 어렵다. 또한 0.1 이상이면, 정밀도 높게 유리를 성형하는 것이 용이해진다. 계수 X 의 바람직한 범위는 0.15∼0.6, 특히 0.2∼0.5 이다.
또한, 수분량은 하기의 식으로 표시되는 적외선 투과율 계수 (X) 에 비례한다.
X=(log(a/b))/t
a: 3840㎝- 1 의 투과율(%)
b: 3560㎝-1 부근의 극소점의 투과율(%)
t: 시료 측정 두께(㎜)
단, 외투용기의 형상에 따라서는, 적외선 투과율 계수를 직접 측정하기 어려운 경우가 있다. 예를 들어, 관 형상인 경우 등, 적외선 투과율을 직접 측정하기는 어렵다. 그러한 경우, 측정 대상인 유리의 점도 (dPa·s) 가 log 표시로 5.0±0.5 가 되는 온도로 설정된 전기로 중에, 백금 판에 탑재한 외투용기를 5 분간 투입하여 용융시키고, 얻어진 덩어리 형상의 유리를 두께 1㎜ 가 되도록 경면 연마한 후, 평가하면 된다. 이 조건으로 측정 시료를 제작하면, 시료 제작에 수반되는 수분량의 감소를 최소한으로 억제할 수 있고, 얻어지는 적외선 투과율 계수 X 는 시료 제작 전의 계수 X 로 간주할 수 있다.
유리 중의 수분량의 조정은 통상 유리 용융시의 연소 가스 중의 수분량이나, 유리 원료 (붕산과 무수 붕사의 혼합비) 로 조정한다. 또한, 이들로 완전히 조 정할 수 없는 경우에는, 유리 용융시의 건조 공기 버블링 등에 의해 조정할 수 있다.
외부전극 형광램프에 사용되는 외투용기에는 상기 (1) (2) 의 특성이 요구되는데, 이것 외에도 하기의 특성을 만족할 것이 요망된다.
(3) 기포를 포함하지 않을 것.
유전체 부분인 외투용기에 기포가 존재하면, 기포의 전극측에 전하가 축적된다. 이것이 '트리' 라고 불리는 미소한 방전현상을 일으켜, 국소적으로 현저히 가열되어 유리가 녹을 우려가 있다. 그 결과, 외투용기의 기밀성이 손상되고, 램프의 발광이 정지될 가능성이 있다. 따라서, 외부전극 형광램프용 외투용기에는, 종래의 형광램프용 외투용기보다 기포가 적을 것이 요구된다.
또한, 종래의 형광램프의 외투용기의 경우, 기포 수는 유리 중에 200개/100g 까지 허용되어 왔지만, 액정 표시 소자의 조명 용도에 사용되는 외부전극 형광램프의 외투용기에 있어서는 10개/100g 이하, 더욱 바람직하게는 1개/100g 이하일 필요가 있다.
(4) 자외선 차폐성이 우수할 것.
액정 표시 장치의 백라이트 유닛에서는, 반사판 등의 유기 부재가 형광등의 근방에 구비되어 있기 때문에 자외선에 의한 유기물의 열화로 인해 광량이 감쇠할 우려가 있다. 이 때문에 형광램프 내부에서 발생하는 자외선을 외부로 누설하지 않도록, 외투용기는 자외선 차폐성이 높은 유리로 제작할 필요가 있다.
(5) 내솔라리제이션성이 우수할 것.
자외선이 유리에 닿으면 솔라리제이션 (solarization) 이라 불리는 유리 착색이 발생하는데, 외투용기를 구성하는 유리에 착색이 생기면 램프의 광량이 감소하기 때문에 바람직하지 않다. 이 때문에 솔라리제이션이 잘 일어나지 않는 유리를 채용할 필요가 있다.
(6) 잘 휘지 않을 것.
백라이트 유닛에 사용되는 관 형상의 형광램프는 미세 직경이고 길며, 그 양단에서 고정하면, 램프의 자체 중량으로 중앙부가 쳐지기 쉽다. 그런데, 램프가 휘면, 백라이트의 간섭 줄무늬의 원인이 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 백라이트 유닛에 사용되는 상자형 형상의 형광램프는 얇고 편평하여, 역시 중앙 부분이 휘기 쉽다. 그런데 이 타입의 램프가 휘면 방전 공간의 용적이 변화하여 발광의 편차가 생긴다. 따라서, 가능한 한 밀도가 작고, 영률이 높은 유리로 외투용기를 제작할 것이 요망된다.
외투용기 재질로는, 상기 여러 가지 조건을 고려하여 사용 가능한 유리를 적절히 선택하면 된다. 예를 들어, 질량백분율로,
SiO2 35∼65%,
B2O3 0.1∼25%,
Al2O3 2∼20%,
Li2O+Na2O+K2O 0.1∼5%
의 조성을 갖는 알루미노붕규산 유리, 특히 질량백분율로,
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%
함유하는 알루미노붕규산 유리나, 질량백분율로,
SiO2 35∼65%,
B2O3 0.1∼25%,
Al2O3 2∼12.5%,
Li2O+Na2O+K2O 0∼0.1% 미만
의 조성을 갖는 알루미노붕규산 유리, 특히 질량백분율로,
SiO2 35∼65%,
B2O3 0.1∼25%,
Al2O3 2∼12.5%,
Li2O 0∼0.1% 미만,
Na2O 0∼0.1% 미만,
K2O 0∼0.1% 미만,
Li2O+Na2O+K2O 0∼0.1% 미만,
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%
P205 0∼10%
Bi2O3 0∼30%
Cl2 0∼0.5%
Sb2O3 0∼1%
함유하는 알루미노붕규산 유리를 사용할 수 있다. 상기 조성에 있어서, 각 성분의 범위를 한정한 이유를 이하에 설명한다.
SiO2 는 유리의 골격을 구성하기 위하여 필요한 주성분으로서, 함유량이 늘어날수록 화학 내구성이 향상된다. 한편, 점도를 올리는 경향이 있기 때문에, 지나치게 많으면 긴 유리를 얻기 어려워진다. 그 함유량은 35% 이상, 바람직하게는 40% 이상이다. 또한 65% 이하, 바람직하게는 60% 이하, 보다 바람직하게는 54% 이하, 더욱 바람직하게는 50% 이하이다. SiO2 가 40% 이상이면, 사용 가능한 레벨의 화학적 내구성을 확보할 수 있다. 35% 이상이면 화학 내구성이 충분히 높아져 유리 표면의 변질 등의 발생을 방지할 수 있고, 장기간에 걸쳐 휘도 저하가 없는 형광램프를 제작할 수 있다. 또한 SiO2 가 65% 이하이면 실리카 원료의 용융에 장시간을 요하지 않기 때문에 생산성에 지장을 초래하는 일이 없다. 60% 이하이면 유리 점성이 낮아진다. 54% 이하이면 알칼리 함유량이 0.1% 미만이더라도, 성형에 적합한 점성을 얻기가 용이해진다. 특히 50% 이하이면, 유리의 점성이 더욱 낮아져, 용이하게 치수 정밀도가 양호한 유리를 얻을 수 있다.
B2O3 은 용융성의 향상, 점도의 저하를 위해 필요한 성분으로서, 함유량이 증가할수록 유리가 저점성화된다. 한편, 화학 내구성을 저하시키는 경향이 있다. 그 함유량은 0.1% 이상, 바람직하게는 6% 이상, 보다 바람직하게는 7% 이상, 더욱 바람직하게는 10% 이상이다. 또한 25% 이하, 바람직하게는 20% 이하, 보다 바람직하게는 16% 이하이다. B203 을 0.1% 이상 함유하면, 상기한 효과가 나타난다. 더욱 실용적인 점성을 얻기 위해서는 5% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 6% 이상 함유하면, 알칼리 함유량이 0.1% 미만이더라도, 변형점이 650℃ 이하이고, 또한 103dPa·S 의 점도에 상당하는 온도가 1400℃ 이하가 되는 조성을 설계하기 쉬워진다. 10% 이상이면, 변형점이 더욱 낮아지고, 104dPa·S 의 점도에 상당하는 온도와의 차이가 커지기 쉬워, 긴 유리가 용이하게 얻어진다. 한편, B2O3 이 25% 이하이면 실용상 사용 가능한 화학 내구성을 확보하는 것이 가능해진다. 20% 이하이면 화학 내구성이 더욱 개선된다. 16% 이하에서는 유리 표면에서의 변질 등이 발생할 우려가 거의 없고, 장기간에 걸쳐 휘도 저하가 없는 형광램프를 제작할 수 있다.
Al2O3 은 유리의 안정성을 크게 개선하는 필수 성분으로서, 유리의 용융, 성 형을 용이하게 한다. 동시에 영률을 높게 하는 성분이다. 한편, 점도를 올리는 경향이 있기 때문에, 지나치게 많으면 긴 유리를 얻기 어려워진다. 그 함유량은 2% 이상, 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상, 더욱 바람직하게는 7% 이상이다. 또한 20% 이하, 바람직하게는 15% 이하, 보다 바람직하게는 12.5% 이하이다. Al2O3 이 2% 이상이면 유리를 안정화시키는 효과가 나타난다. 5% 이상이면 결정의 생성이 적어져, 치수 정밀도가 우수한 유리관을 생산하기에 적합한 것이 된다. 7% 이상이면 유리의 안정성이 현저히 향상된다. 고영률의 유리를 얻는다는 관점에서는, 10% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한 Al2O3 이 20% 이하이면 유리 융액의 점도가 지나치게 높아지는 일이 없다. 15% 이하이면 저점성과 유리의 안정성이 양립되기 쉬워진다. 12.5% 이하이면, 알칼리 함유량이 0.1% 미만이더라도 성형에 적합한 점성과 유리의 안정성의 양립이 가능하게 된다.
알칼리 금속 산화물인 Li2O, Na2O, 및 K2O 의 함유량은 0∼5% 이다. 알칼리 금속 산화물은 유리 원료를 녹기 쉽게 하는 융재로서 기능하여, 유리 용융을 용이하게 한다. 이들 성분의 합량을 0.01% 이상으로 하면, 유리의 용해성을 개선하는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 유리를 저점성화시켜 점도 특성을 길게 하거나, 유리의 안정성을 향상시킨다. 또한, 유리의 전기 저항을 낮추어 전기 용융을 용이하게 한다는 효과도 있다. 그러나 유리의 유전 정접을 높게 하는 성분이기도 하므로, 함유량의 결정에 있어서는 세심한 주의를 기울일 필요가 있다. 알칼리 금속 산화물에 의해 저점성화시키고자 하는 경우에는, 합량으로 0.1∼5%, 바람직하게는 1∼4%, 보다 바람직하게는 2∼4% 이다. 이들 성분의 합량이 0.1% 이상이면, 유리의 점도 특성을 개선하는 것이 가능해지고, 1% 이상 함유하면 유리를 저점성화시키는 효과가 충분히 얻어진다. 또한 용융성이 향상되기 때문에, 에너지 효율의 점에서도 바람직하다. 2% 이상 함유하면 유리의 전기 저항이 전기 용융에 적합한 값이 된다. 전기 용융을 채용하면, S03 의 혼입 원인이 되는 연료의 사용량을 감소시킬 수 있으므로 기포의 대책상 바람직하다. 또한 알칼리 성분이 5% 이하이면 유전 정접이 그만큼 높아지지 않고, 유리의 발열을 실용상 문제가 없는 레벨로 억제 할 수 있는데, 가능하면 4% 이하가 추천된다.
또한 Li2O, Na2O, 및 K2O 의 각각의 함유량은, 각각 Li2O 0∼5% (특히 0∼4%), Na2O 0∼5% (특히 0.01∼4%, 나아가서는 0.1∼4%), K2O 0∼5% (특히, 0.01∼4, 나아가서는 0.1∼4%, 최적으로는 1∼4%) 인 것이 바람직하다. 또한, 각 알칼리 성분 모두 5% 보다 적으면, 유전 정접이 너무 높아져, 유리의 발열을 실용상 문제가 없는 레벨로 억제할 수 있다. 또한 K2O 는 다른 알칼리 성분에 비하여 유전 정접을 높이는 정도가 작기 때문에, 우선적으로 사용할 것이 추천된다. Na2O 를 사용하는 경우에는, 단독으로 사용하는 것보다 K2O 와 함께 사용할 것이 추천된다. Na2O 와 K2O 를 병용하는 경우의 함유비는 Na2O/K2O 가 몰비로 0.2∼0.8 인 것이 바람직하다. 이 범위내이면, 알칼리 혼합 효과에 의해 유전 정접의 상승을 효과 적으로 억제하면서, 용융성의 향상이나 유리의 저점성화를 용이하게 달성할 수 있다.
또한, 유리를 길게 하고 높은 성형성을 얻기 위해 Al2O3 을 2∼12.5% 의 범위로 한정 (바람직하게는 추가로 SiO2 을 5∼54% 및/또는 B2O3 을 6∼25% 로 한정) 한 경우에는, 알칼리 금속 산화물의 합량을 0∼0.1% 미만 (Li2O 0∼0.1% 미만, Na2O 0∼0.1% 미만, K2O 0∼0.1% 미만) 으로 해도 된다. 이 경우, 더욱 낮은 유전 정접을 얻는 것을 기대할 수 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물의 바람직한 범위는 0.01∼0.1% 미만이다.
알칼리 토류 성분인 Mg0, CaO, Sr0, BaO 는 유리를 안정화시켜 유리 중에 결정이 생기는 것을 방지한다. 또한, 유리 중에서의 알칼리의 이동을 억제하여 유전 정접의 상승을 억제하는 효과가 있다. 한편, 유리 성형장치의 내화물 등과 반응하여 알칼리 토류 장석 결정을 생성할 우려가 있다. 그 함유량은 합량으로 3∼45%, 바람직하게는 5∼35%, 더욱 바람직하게는 10∼25% 이다. 3% 이상함유하면 알칼리의 이동을 방지하는 효과가 나타나고, 5% 이상 함유하면 결정을 억제하는 효과가 현저해진다. 10% 이상이면 상대적으로 SiO2 량을 적게 할 수 있어, 결과적으로 유리를 저점성화할 수 있다. 또한, 45% 이하이면 알칼리 토류 장석 결정의 생성을 억제 가능하지만, 35% 이하, 특히 25% 이하이면 알칼리 토류 장석 결정을 생성하기가 매우 어려워져, 성형장치 등의 제약이 적어진다. 또 한, 유리의 밀도를 저감시키기 위해서는, 예를 들어 BaO 보다 SrO 나 CaO 를 사용하면 된다.
Mg0 는 상기 특징에 더하여 유리의 영률을 높이는 효과가 있는데, 다른 성분과의 조합에 따라서는 용이하게 Mg 계 결정을 생성한다. 그 함유율은 0∼20%, 바람직하게는 0∼5%, 보다 바람직하게는 0∼2.5% 이다. 20% 이하이면 Mg 계 결정의 석출을 억제 가능해지고, 5% 이하이면 유리 성형시에 Mg 계 결정을 석출하기 어려워진다. 2.5% 이하에서는 Mg 계 결정을 석출하기가 매우 어려워지기 때문에, 다른 성분과의 조합의 자유도가 증가하여 바람직하다.
Ca0 는 Mg0 와 동일한 성분이지만, Mg0 보다 내화물 등과의 반응성이 낮다. 그 함유량은 0∼20%, 바람직하게는 0.1∼10%, 보다 바람직하게는 1∼8%, 더욱 바람직하게는 1∼5% 이다. CaO 는 0.1% 이상 함유시킴으로써, 유리를 안정화시키는 효과가 나타나고, 1% 이상 함유하면 더욱 유리가 안정된다. 또한 20% 이하이면 Ca 계 결정의 석출을 억제 가능하고, 진원도가 높은 유리관을 얻기 쉬워진다. 10% 이하, 특히 8% 이하이면 Ca 계 결정을 석출하기가 매우 어려워진다. 보다 바람직하게는 5% 이다.
SrO 의 함유량은 0∼30%, 바람직하게는 0.1∼25%, 보다 바람직하게는 3∼20%, 더욱 바람직하게는 7∼20% 이다. SrO 를 0.1% 이상 함유하면, 유리를 안정화시키는 효과가 나타난다. 보다 효과적으로는 3% 이상이고, 7% 이상이면 상대적으로 SiO2 량을 적게 할 수 있으며, 결과적으로 유리를 저점성화할 수 있다. 또한 30% 이하이면 Sr 계 결정의 석출을 억제 가능하고, 진원도가 우수한 유리관을 얻기 쉬워진다. 25% 이하, 특히 20% 이하이면 더욱 Sr 계 결정을 석출하기 어려워진다.
BaO 함유량은 0∼30%, 바람직하게는 3∼30%, 더욱 바람직하게는 7∼25% 이다. BaO 를 함유하는 경우, SiO2 와 Al2O3 이 많은 내화물에 유리가 닿으면, 그 부분에서 Ba 장석 결정이 생성되기 쉽다. 이 때문에, 사용하는 성형 설비 등에 따라서는 가능한 한 유리 중의 BaO 량이 적은 편이 좋다. 그러나 BaO 는 유리를 안정화시키고, 결정 석출을 억제하는 효과도 크기 때문에 3% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 성형 설비의 제약이 없는 경우, 7% 를 초과하면 상대적으로 SiO2 량을 적게 할 수 있어, 결과적으로 유리를 저점성화할 수 있다. 또한 30% 이하이면 Ba 계 결정의 석출을 억제 가능하고, 우수한 진원도의 유리관이 얻어지며, 25% 이하이면, 더욱 Ba 계 결정이 발생하기 어렵다.
ZnO 는 유리의 점성을 낮추고, 결정 석출을 억제하는 효과가 있는 성분이다. 그 함유량은 0∼25%, 바람직하게는 0∼5% 이다. 25% 이하이면, Zn 을 함유하는 결정이 생성되기 어렵고, 5% 이하이면 휘발도 적어져, 더욱 바람직하다.
TiO2, CeO2 및 WO3 은 자외선을 차폐하기 위하여 1 종류 이상 함유시키는 것이 바람직하며, 그 함유량은 합량으로 0.005∼15%, 특히 0.005∼10%, 나아가서는 0.1∼3% 인 것이 바람직하다. 0.005% 이상이면 상기 효과를 확인할 수 있지만, 확실히 상기 효과를 얻기 위해서는 0.1% 이상 함유할 것이 요망된다. 또한 10% 이하이면, 유리 중에 결정이 석출되지 않아 안정적으로 생산할 수 있다.
TiO2 는 솔라리제이션 방지 및 자외선 차폐 효과가 가장 높다. 또한, 유리의 유전율이나 영률을 높이는 성분이다. 단, 유리 중에서 Fe2O3 과 공존하면, 착색을 일으킬 우려가 있다. 그 함유량은 0∼15%, 바람직하게는 0.01∼5%, 보다 바람직하게는 0.01∼3%, 더욱 바람직하게는 0.1∼2% 이다. TiO2 를 0.01% 이상, 바람직하게는 0.1% 이상 함유하면, 상기한 효과가 얻어진다. 또한 10% 이하이면, 유리 중에 결정을 발생시키지 않고 안정적으로 생산할 수 있고, 3% 이하이면 Fe2O3 의 함유량이 증가해도 착색의 영향이 적어지고, 2% 이하이면 더욱 영향이 적어진다.
WO3 은 자외선을 차폐하는 효과가 있다. 그 함유량은 0∼15%, 바람직하게는 0∼5% 이다. 15% 보다 적으면, 유리 중에 결정을 석출시키지 않고 안정적으로 생산할 수 있다.
CeO2 는 자외선 차폐 효과 및 솔라리제이션 방지 효과가 있다. 또한 청징(淸澄) 작용이 있다. 그 함유량은 0∼5%, 바람직하게는 0.01∼5%, 보다 바람직하게는 0.1∼3%, 더욱 바람직하게는 2∼3% (단 2% 를 함유하지 않음) 이다. 5% 이하이면 결정을 석출시키지 않고 유리를 용융하는 것이 가능하다. 한편, 0.01% 이상이면 청징제로서의 효과를 기대할 수 있고, 0.1% 이상이면 솔라리제이션의 방지 효과를 기대할 수 있고, 2% 보다 많으면 높은 자외선 차폐 효과가 얻어지 고, 예를 들어 유리 두께 0.2㎜ 로 313㎚ 부근의 자외선을 단독으로 차폐하는 것이 가능하게 된다.
ZrO2 는 유리의 화학적 안정성을 개선하여, 유리의 알칼리 침식이나 알칼리 토류 침식을 방지하는 효과가 있다. 또한, 영률을 높이는 성분이다. 그 한편으로는 유리 점성을 올리는 성분이다. 그 함유량은 0∼9%, 바람직하게는 0.01∼5%, 보다 바람직하게는 0.01∼3%, 더욱 바람직하게는 0.01∼2% 이다. ZrO2 가 0.01% 이상이면 상기 효과가 얻어진다. 또한 5% 이하, 특히 3% 이하이면 Zr 을 함유하는 결정이 생기지 않아 안정된 유리가 얻어지기 쉽고, 2% 이하이면 다른 결정의 석출을 유발할 우려도 없어진다.
SnO2 는 청징작용과, 유리를 안정화시키는 효과가 있다. 그 함유량은 0∼10%, 바람직하게는 0.01∼5% 이다. SnO2 가 0.01% 이상이면 청징 효과를 기대할 수 있다. 또한, 10% 이하, 특히 5% 이하이면 결정이 생기지 않아 바람직하다.
Nb2O5 는 솔라리제이션을 방지하는 효과가 있고, 그 함유량은 0∼15%, 바람직하게는 0∼10% 이다. 15% 이하이면 결정을 석출하지 않고 안정적으로 생산할 수 있고, 10% 이하이면 더욱 공정의 안정화를 도모할 수 있다.
Ta2O5 는 솔라리제이션을 방지하는 효과가 있고, 그 함유량은 0∼15% 이다. 15% 이하이면 결정을 석출하지 않고 안정적으로 생산할 수 있다.
P2O5 는 유리의 골격 성분이 되는 원소로서, 소량으로 결정의 발생을 억제하는 효과가 있지만, 너무 많으면 분상을 발생시켜 유리가 백탁 (白濁)된다. 그 함유량은 0∼10%, 바람직하게는 0∼5%, 더욱 바람직하게는 0.1∼3% 이다. 0.1% 이상이면 상기 효과를 얻을 수 있다. 또한 10% 이하이면 분상이 적어지고, 5% 이하이면 양산상 바람직하며, 3% 이하이면 더욱 바람직하다.
Bi2O3 은 유리의 유전율을 높이는 성분으로서, 외부전극의 면적을 작게 하기 위하여 고유전율이 필요한 경우에는 함유하는 것이 바람직하다. 그 함유량은 0∼30% 이다. 30% 보다 적으면, 유리 중에 결정을 석출시키지 않고 안정적으로 생산할 수 있다.
염화물은 청징제로서 유효하고, 그 양은 유리 중의 잔존량을 Cl2 로 나타내어 0∼0.5%, 바람직하게는 0.001∼0.5% 이다. Cl2 가 0.001% 이상이면 청징제로서 충분한 효과가 있다. 0.5% 이하이면 노동 환경을 악화시킬 우려가 없다.
Sb203 은 청징제로서 유효하고, 그 함유량은 0∼1%, 보다 바람직하게는 0.01∼1%, 더욱 바람직하게는 0.1∼1% 이다. 0.01% 이상이면 청징 효과가 나타나고, 0.1% 이상이면 충분한 청징 효과를 얻는 것이 가능하게 된다. 또한 1% 이하이면, 램프의 가공시의 가열로 Sb 가 환원되어 유리가 검어지는 현상을 억제할 수 있다.
또한, 상기 성분 외에도 여러 가지의 성분을 함유할 수 있다. 예를 들 어, Fe2O3, 황 성분 (SO3), Cl2, F2, 나아가서는 희토류 등이 유리 중에 함유되어 있어도 된다.
Fe2O3 은 의식적으로 제외하지 않는 한, 유리 공업에 있어서는 불가피적으로 함유되는 성분이다. Fe2O3 의 가수(價數) 및 배위수에 따라, 유리의 착색이나 솔라리제이션을 일으키거나, 자외선을 흡수하여, 솔라리제이션을 억제하거나 한다. 즉, Fe2 + 이온은 청색의 색조를 유리에 부여하고, Fe3 + 이온의 낮은 배위의 경우에는 유리를 갈색으로 한다. 또한, Fe3 + 이온이 고배위인 경우에는, 자외선 영역에 예리한 흡수를 가지며, 유리를 착색하지 않고, 자외선 흡수성을 부여한다. 또한, 솔라리제이션 방지 효과도 있다. 각 이온은 공존하고 있으며, 유리의 산화 정도에 따라 각 이온의 비율이 연속적으로 변화한다. 그러므로 Fe 의 3 가가 가능한 한 많아지도록 산화 상태로 할 필요가 있는데, 완전히 Fe 의 3 가의 고배위만으로 하기는 어렵다. 이 때문에, Fe 자체의 함유량의 관리가 중요해지고 있다. Fe2O3 의 함유량은 0.001∼0.1%, 바람직하게는 0.005∼0.06%, 더욱 바람직하게는 0.01∼0.03% 로 억제하는 것이 바람직하다. 솔라리제이션을 방지하는 효과를 얻기 위해서는 0.001% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.005% 이상 함유할 것이 추천된다. 0.01% 이상 함유하면 솔라리제이션 방지 효과가 더욱 높아진다. 또한 0.1% 이하이면, Fe 이온을 원인으로 하는 착색의 영향을 없애는 것이 가능하게 되지만, 0.06% 이하일 것이 요망된다. TiO2 를 함유하는 경우에는 착 색이 촉진되므로, 특히 색조에 엄격한 고정세 액정 TV 등의 용도에서는 0.03% 이하인 것이 바람직하다.
유리 원료 중의 황 성분은 원료 분말의 용해를 용이하게 하고, 기포 억제를 양호하게 하는 성분이다. 그 한편, 유리 중에 과잉으로 잔류하면, 램프 가공시에 리보일 (reboil) 되고 기포의 원인이 되어, 램프 정지 원인이 되기 때문에, 그 함유량은 엄중히 관리할 필요가 있다. 또한, 유리 중의 황 성분의 허용량은 알칼리 함유량이 증가하면 많아진다. 그 함유량은 SO3 으로 나타내어 0.0001∼0.05%, 바람직하게는 0.0005∼0.02%, 보다 바람직하게는 0.0005∼0.01%, 더욱 바람직하게는 0.0005∼0.005% 이다. 상기한 효과를 얻기 위해서는 0.0001% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 현저한 효과를 얻기 위해서는 0.0005% 이상 함유하는 편이 좋다. 또한 0.05% 이하이면 리보일에 의한 기포의 발생을 방지하는 것이 가능하게 되고, 0.02% 이하이면 안정적으로 양산하는 것이 가능하게 된다. 또한 알칼리 함유량이 2% 정도 이하인 유리의 경우, 리보일되기 쉬워지므로, 0.01% 이하로 제한하는 것이 바람직하며, 특히 0.005% 이하가 되도록 함유량을 조정하는 것이 바람직하다.
또한, S03 은 원료나 연료에 불순물로서 함유되어 있는 경우도 많고, 그 불순물량이나 황 화합물의 종류에 따라서는, 원료의 선택이 필요해지고 있다. 연료는 중유보다 천연가스의 사용이 추천된다. 원료나 연료의 불순물만으로는 부족한 경우에, 황산염의 형태로 첨가할 수 있다. SO3 의 허용량은 알칼리의 증가 와 함께 증가하므로, 유리의 기포 상태를 고려하여 SO3 의 함유량을 조정하면 된다. 또한 유리 중에 잔류하는 SO3 을 감소시키는 방법으로서, CeO2, SnO2, Sb2O3, Cl, F 나 질산염의 적어도 1 종류, 가능하면 2 종류 이상과 공존시키는 방법이나, 용융 중에 산소나 공기 등의 가스로 버블링하는 방법이 있다.
Cl2 는 청징 효과를 갖고 있으며, 염화물 원료, 예를 들어 염화바륨을 사용함으로써 유리에 도입할 수 있다. 유리의 성형까지 휘발되기 쉽게, 그 잔류 함유량은 1% 이하, 특히 0.0001∼0.5% 인 것이 바람직하다.
F2 도 청징 효과가 있고, 불화물 원료, 예를 들어 불화알루미늄을 사용함으로써 유리에 도입할 수 있다. 유리의 성형까지 휘발되기 쉽게, 그 잔류 함유량은 1% 이하인 것이 바람직하다.
Y2O3, La2O3 등의 희토류는 유리의 영률을 크게 할 목적으로 10% 까지 함유할 수 있다.
또한, As2O3 은 청징 작용이 크고, 또한 Fe3 + 이온의 고배위에 의한 착색을 억제하는 효과가 있다. 그러나, CeO2 와 공존하면, 솔라리제이션을 일으킨다. 또한 독성이 높기 때문에 설계상 도입하지 않는 것이 바람직하고, 불순물 레벨에서도 0.1% 이하, 바람직하게는 0.005% 이하로 제한할 것이 요망된다. PbO 도 As2O3 과 마찬가지로, 불순물 레벨에서 0.5% 이하, 바람직하게는 0.1% 이하, 더욱 바람직하게는 0.01% 이하로 할 것이 요망된다.
다음으로 본 발명의 외부전극 형광램프용 외투용기의 제조방법을 관 형상으로 성형하는 경우를 예로 들어 설명한다.
우선, 상기 특성 또는 조성이 되도록 원료를 조합하고, 혼합한 후, 용융로에서 가스 용융한다. 이 때 필요에 따라 유리 중의 수분량을 조정한다. 다음으로 용융 유리를 대너법, 다운드로법, 업드로법 등의 관인법을 이용하여 관 형상으로 성형한다. 그 후, 관 형상 유리를 소정의 치수로 절단하고, 필요에 따라 후가공함으로써, 외부전극 형광램프용 외투관을 얻을 수 있다. 또한 외부전극 형광램프용 외투관의 치수는, 특별히 제한되는 것이 아니지만, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 사용되는 경우에는, 외경이 8㎜ 이하, 특히 5.2㎜ 이하의 세관인 것이 바람직하다. 또한, 외투관의 두께는 정전 용량을 크게 하기 위해 얇은 것이 바람직하고, 구체적으로는 0.6㎜ 이하, 특히 0.4㎜ 이하, 나아가서는 0.3㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 두께의 편차는 램프의 투입 전력을 좌우하고, 램프마다의 밝기의 불균일을 초래한다. 따라서 편차를 가능한 한 작게 하는 것이 중요하고, 0.02㎜ 이내, 특히 0.01㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 두께의 편차는 외투용기 단면 부분 전체 주위의 두께를 마이크로게이지로 측정하여, 그 최대치 및 최소치의 차이로 하였다.
이렇게 하여 얻어진 외투용기를 사용하여, 통상적인 방법에 따라 외부전극 형광램프를 제작할 수 있다. 또한, 형광램프를 조립하기에 앞서, 외투용기 외주면의 양단 근방에 전극을 형성하거나, 내표면에 형광체나 전자방사물질로 이루어 지는 층을 형성해 둘 수 있다. 또한, 외투용기의 개구단에 배기관을 접합하거나, 밀봉 부재를 형성해 두는 것도 가능하다.
실시예 1
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 설명한다. 표 1, 2 는 본 발명의 실시예 (시료 No. 1∼10) 를 나타내고 있다.
Figure 112006008719555-pct00001
Figure 112006008719555-pct00002
우선, 표의 조성이 되도록 유리 원료를 조합한 후, 백금 도가니를 이용하여 1600℃ 에서 18 시간 용융하였다. 용융 후, 융액을 소정의 형상으로 성형, 가공하여 각 유리 시료를 제작하였다. 각 시료의 특성을 표에 나타낸다. 또한, 주원료로서 산화규소 (150㎛ 체를 통과하지 못한 것이 1% 이하, 45㎛ 체를 통과한 것이 30% 이하), 산화알루미늄 (평균입경 50㎛·마이크로트랙), 붕산 (400㎛ 체를 통과하지 못한 것이 10% 이하, 63㎛ 체를 통과한 것이 10% 이하), 고순도 탄산칼슘, 탄산스트론튬 (평균입경 2㎛), 질산바륨 (500㎛ 체를 통과하지 못한 것이 1% 이하, 45㎛ 체를 통과한 것이 5% 이하), 탄산바륨 (평균입경 2㎛), 산화아연 (45㎛ 체를 통과하지 못한 것이 1% 이하) 을 사용하고, 기타 미량 성분으로서 시약급의 무수붕산, 산화마그네슘, 질산스트론튬, 염화바륨, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 산화지르코늄, 오산화안티몬, 산화제2주석, 메타인산알루미늄, 산화이트륨, 산화티탄, 산화세륨, 산화철, 산화텅스텐, 산화비스무트, 산화탄탈, 황산스트론튬을 사용하였다. 또한, PbO, Fe2O3, Cl2 는 형광 X 선 분석으로 As2O3, SO3 은 액화한 후, 화학 분석에 의해 구한 값이다.
유전 정접의 평가는 다음과 같이 하여 행하였다. 구체적으로는, 우선 도 1 에 나타내는 바와 같이, #1000 마무리의 직경 20㎜, 두께 1㎜ 의 원반 형상 시료 G 를 준비하고, 그 편에 외경 14.5㎜ 의 주전극 a 와, 주전극 a 의 외측에 동심 형상으로 형성된 외경 20㎜, 내경 16㎜ 의 가드 전극 b 를 각각 금증착으로 제작하였다. 또한, 시료의 다른 일방의 면에는, 그 전체면에 쌍전극 c 를 금증착으로 제작하였다.
측정장치는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 히터 (100) 와, 시료 측정실 (110) 과, LCR 미터 (도시하지 않음) 를 갖는 구조로 되어 있다. 히터는 무유전 권취한 테이프 히터를 사용하고 있다. 시료 측정실 (110) 은 히터 (100) 의 영향에 의한 전자 유도를 피하기 위해, 시일드 (금속 통; 120) 내에 설치되어 있다. 또한, 시료 측정실 (110) 에는 시료 G 의 주전극 a 및 가드 전극 b 와 접하기 위한 주전극용 단자 (111) 및 가드 전극용 단자 (112) 가 일체적으로 승강 가능하게 형성되어 있다. 주전극용 단자 (111) 는 LCR 미터의 단자와, 가드 전극용 단자 (112) 는 LCR 미터의 가드 단자와 각각 도선을 개재하여 접속되어 있다. 또한, 시료 측정실 (110) 내의 상부에는, 시료 G 의 쌍전극 c 와 접하기 위한 쌍전극용 단자 (113) 가 형성되어 있다. 쌍전극용 단자 (113) 는 LCR 미터의 단자에 도선을 개재하여 접속되어 있다. 또한, 쌍전극용 단자 (113) 의 도선과 주전극용 단자 (111) 의 도선 사이에서의 영향이 없도록, 양자간에는 시일드 (알루미늄박, 도시하지 않음) 가 형성되어 있다. 또한, 시료 측정실 (110) 내에 유지되는 시료 G 의 근방에는, 서모미터에 접속된 열전쌍 (114) 이 설치되어 있어, 시료 온도를 측정할 수 있도록 되어 있다.
상기 측정장치를 이용하여 시료 G 의 유전 특성을 측정하려면, 우선 시료 G 를 주전극용 단자 (111) 및 가드 전극용 단자 (112) 상에 탑재한다. 이어서 양단자를 상방으로 이동시키고, 상부에 설치된 쌍전극용 단자 (113) 에 눌려진 상태에서 시료 G 를 유지한다. 계속해서 히터 (100) 로 시료 G 를 가열하여, 소정온도가 되었을 때의 유전 특성을 LCR 미터에 의해 측정한다. 이렇게 하여, 실온-1㎒, 40㎑-150℃, 40㎑-250℃, 40㎑-350℃ 의 조건으로 유전 정접을 측정하였다.
각 점도에 상당하는 온도는 ASTM C336, ASTM C338 및 구(球)인상법에 의해 구하였다.
액상 점도는 다음과 같이 하여 구하였다. 우선, 입경 0.1㎜ 정도로 분쇄한 유리를 보트 형상의 백금 용기에 넣고, 온도구배로에 24 시간 유지한 후, 꺼내었다. 이 시료를 현미경으로 관찰하여 결정의 처음 상이 나오는 온도 (액상선온도) 를 측정하고, 이어서 미리 측정해 둔 당해 유리의 온도와 점도의 관계로부터, 처음의 상의 온도에 대응하는 점도 (액상선 점도) 를 구하였다.
수분량을 나타내는 계수 X 는 적외분광광도계로 측정한 3840㎝- 1 의 투과율 a 와, 3560㎝-1 부근의 극소점의 투과율 b 를 하기 식에 대입하여 구하였다. 또한 t 는 시료 두께 (㎜) 이다.
X=(log(a/b))/t
밀도는 아르키메데스법으로, 영률은 굽힘공진법으로 구하였다.
다음으로, 얻어진 유리 시료에 대하여, 자외선 차폐성, 내솔라리제이션성, 기포 수, 리보일성, 가공성 및 착색의 유무를 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
Figure 112006008719555-pct00003
자외선 차폐성은 양면을 경면 연마한 두께 0.2㎜ 의 판 형상 유리 시료를 제작하고, 파장 253.7㎚ 의 분광 투과율을 측정하여, 1% 이하이면「A」로 하였다. 또한 253.7㎚ 의 파장은 수은의 휘선이다. 본 발명의 용도에서는, 이 파장의 투과율이 낮을수록 좋다.
내자외선 솔라리제이션성은 다음과 같이 평가하였다. 우선, 두께 1㎜ 의 판 형상 유리의 양면을 경면 연마하여 시료를 얻었다. 이어서, 자외선 조사 전의 시료의 투과율이 80% 를 나타내는 광의 파장을 측정하였다. 또한, 그 시료에 40W 의 저압 수은램프에 의해 주파장 253.7㎚ 의 자외선을 조사거리 20㎜ 에서 60 분간 조사한 후, 400㎚ 의 조사 전의 투과율과 조사 후의 투과율을 비교하여, 그 차이가 1% 이하인 경우를「A」로 하였다. 또한, 내자외선 솔라리제이션성이 떨어지는 유리일수록, 이 투과율 저하가 커지는데, 액정 백라이트 등의 형광램프용 외투용기는 이 저하가 거의 없는 것이 중요하다.
용해성은 다음과 같이 하여 평가하였다. 우선 유리 원료 100g 을 삼각 도가니에 투입하고, 1550℃ 에서 2 시간 가열한 후, 도가니내에서 냉각, 고화시켰다. 고화 후, 도가니에서 유리 덩어리를 깨지지 않도록 꺼내어, 어닐링하였다. 그 후, 유리 덩어리의 중앙부를 7㎜ 두께로 잘라내고, 투과광을 사용하여 단면을 관찰하였다. 그 결과, 미용해물이 발견되지 않는 것을「A」, 약간 관찰되는 것을「B」, 미용해물이 집합하여 하얗게 보이는 상태의 것을「C」로 하였다.
기포 수는 블록 형상으로 잘라낸 유리 시료를 관찰하여, 40 배의 현미경으로 보이는 기포 (직경 30㎛ 정도 이상의 기포) 의 수를 세어, 100g 당의 개수로 환산한 값이다.
리보일성은 약 10㎜ 각의 유리 시료편을 유리 막대의 선단에 용착시킨 후, 산소 버너로 둥글게 될 때까지 가열하고, 냉각 후, 육안으로 기포를 관찰하여, 기포 (명백히 권취 기포인 것으로 생각되는 것을 제외) 가 1 개 이내인 경우를「A」로 하였다.
가공성은 관 유리의 단을 밀봉함으로써 평가하였다. 구체적으로는 다음과 같이 하여 행하였다. 우선 시료를 유리 세관 형상으로 가공하고, 그 일단을 버너로 가열하면서, 가위 형상의 공구로 잡아 밀봉한 봉입면을 관찰하여, 리보일 기포가 없는 것, 봉입관 주변의 변형이 없는 것을 확인하여, 문제가 없으면「A」로 하였다.
유리의 착색은 두께 1㎜ 의 유리 시료를 육안으로 관찰하여, 착색이 없는 것을「A」로 하였다.
실시예 2
실시예 1 에서 사용한 유리 시료와 동일 조성을 갖는 유리를 사용하여 외부전극 형광램프용 외투용기를 제작하여, 두께의 편차를 평가하였다. 그 결과, 두께의 편차는 0.01㎜ 이내인 것이 확인되었다.
또한 외투용기는, 다음과 같이 하여 제작하였다. 우선 각 시료와 동등한 유리가 되도록 조제한 원료를 내화물 가마에서 1600℃, 24 시간 용융한 후, 유리 융액을 대너 성형장치에 공급하여 관인하고, 절단함으로써, 외경 3.0㎜, 두께 0.3㎜, 길이 800㎜ 의 유리관을 얻어, 이것을 외투용기로 하였다.
또한, 두께의 편차는 외경내경 측정기를 사용하여 진원도와 함께 측정하여 평가하였다.
실시예 3
실시예 2 에서 제작한 외투용기를 사용하여 외부전극 형광램프를 제작한다. 여기서는 두 가지의 형태의 램프를 제작한다.
제 1 형태의 형광램프를 제작하는 방법에 관하여 설명한다. 제 1 형태의 형광램프는 미리 외주면에 전극을 형성한 외투용기의 양 개구단에, 봉착 유리를 사용하여, 밀봉 부재 및 배기관을 각각 접합하는 구조를 갖고 있다. 또한, 봉착 유리를 사용하는 본 형태에서는, 봉착 유리가 온도 퓨즈로서 기능하기 때문에 안전하다. 요컨대, 봉착 유리는 내열성이 높지 않기 때문에, 만일 외투용기의 온도가 봉착 유리의 내열온도, 즉 비정질 유리인 경우에는 연화점 (예를 들어 후술하는 LS-1301 에서는 390℃), 결정성 유리인 경우에는 석출 결정의 융해 온도를 초과한 경우에, 봉착 유리가 연화되어 램프의 기밀성을 깨고, 램프를 정지시켜 주변부재의 화재를 방지할 수 있다.
우선, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 밀봉 부재 (1), 봉착 유리 타블렛 (2), 전극 (3) 이 형성된 외투용기 (4), 배기관 (5) 을 도 3 과 같이 카본틀 (10) 에 삽입 배치 후, 봉착 유리의 봉착 온도에서 소성시켜, 각 부재를 접합 일체화한다. 외투용기 (4) 를 구성하는 투명 유리관 (4) 내에는 미리 형광체 (6) 가 도포되어 있다.
또한, 외투용기 (4) 에 미리 형성되는 전극 (3) 은 Ni, Cu, Ag 등의 재료로 구성된다. 전극 형성 재료에는 특별히 제한은 없으나, 예를 들어 교토에렉스주식회사 제조의 DD3600 Cu 페이스트, DD300 Ag 페이스트, DD7000 Ni 페이스트 등을 사용할 수 있다. 예를 들어 DD300 Ag 페이스트를 사용하는 경우, 외투용기의 외주면 상에 전사 인쇄하여 600℃ 질소 중에서 소결시킴으로써, 외면에 밀착한 균질한 전극층이 얻어진다. 전극으로서, 알루미늄박을 접착제로 접착하는 방법도 있지만, 밀착성이 떨어지기 때문에 유전 용량이 낮아 바람직하지 않다.
또한, 봉착 유리 타블렛 (2) 에는, 예를 들어 닛폰덴키가라스주식회사 제조 LS-1301 (비정질 유리 사용, 봉착 온도 430℃, 내열 온도 390℃), LS-1320 (비정질 유리 사용, 봉착 온도 320℃, 내열 온도 270℃), LS-0206 (비정질 유리 사용, 봉착 온도 450℃, 내열 온도 410℃), LS-7105 (결정성 유리 사용, 봉착온도 450℃, 내열온도 500℃) 등으로 이루어지는 타블렛을 사용할 수 있다. 이들 타블렛은 봉착 유리 분말에 저온 분해성 바인더를 사용하여 혼련한 것을 압출 성형에 의해 형성한 것으로서, 형광체나 유전 부재 상의 전극에 영향을 주지 않고 각 부재를 봉착시킬 수 있다. 상기 예에서는 봉착 유리는 모두 납계 유리이지만, 은인산계 유리나 주석인산계 유리 등을 채용해도 된다. 봉착 유리의 선택에 있어서는, 내열 온도나, 외투용기 등의 피봉착 부재의 열팽창계수를 고려하여 적절히 선택하면 된다.
또한, 밀봉 부재 (1) 는 외투용기용 유리를 알루미나 볼 밀로 분쇄하고, 메시 200㎛ 의 체로 분급하여 얻은 유리 분말에 바인더를 추가하여 조립한 후, 원반 형상이 되도록 프레스 성형하여, 소결시킨 것이다. 또한, 밀봉 부재의 형상은 원반 형상에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 볼록형이어도 상관없다.
다음으로 도 3(b) 와 같이, 배기관 (5) 내부에 수은아말감보트 (7) 를 삽입하고, 배기장치 (11) 에서 배기 후, Ar 과 Ne 가스를 도입한다.
계속해서, 배기관 (5) 단부를 밀봉하고, 다시 수은아말감보트 (7) 를 가열하여 Hg 를 관내에 도입한다.(도 3(c))
그 후, 배기관 (5) 을 밀봉 절단하여, 도 3(d) 에 나타내는 바와 같은 제 1 형태의 형광램프를 얻는다.
또한, 밀봉 부재와 배기관의 접합 중 어느 일방을 봉착 유리 타블렛에 의한 접착으로 하고, 타방을 외투용기에 직접 융착시키는 형태를 채용하는 것도 가능하다.
제 2 형태의 형광램프를 제작하는 방법에 관하여 설명한다. 제 2 형태의 형광램프는 밀봉 부재 및 배기관을 접합하지 않는 구조를 갖고 있다.
우선, 도 4(a) 와 같이, 외투용기 (4) 내부에 형광체 (6) 를 도포한다. 그 때, 여분의 형광체는 브러시로 제거한다. 또한, 외투용기 (4) 외주부에 전극 형성용 금속 페이스트를 도포한다. 그 후, 관 전체를 600℃ 에서 소성시키고, 형광체 (6) 의 베이킹과 전극 (3) 의 베이킹을 동시에 행한다. 또한, 전극 (3) 의 형성은 최종 공정에서 행할 수도 있다.
계속해서 도 4(b) 와 같이 외투용기의 일방의 단부를 용융 밀봉한 후, 타단으로부터 배기, Ar 과 Ne 가스의 봉입, Hg 의 관내로의 도입을 행한다.(도 4(c)(d))
그 후, 외투용기의 수은아말감보트 (7) 가 존재하는 부분을 밀봉 절단함으로써, 제 2 형태의 형광램프를 얻는다.(도 4(e))
제 2 형태의 형광램프에 있어서, 외투용기가 내열성이 불충분한 유리로 이루어지는 경우에는, 500℃ 정도에서 소성이 가능한 금속 페이스트 재료를 사용하거나, 최종 공정에서 전극을 점착시키는 것도 가능하다.
또한, 제 1 및 제 2 형태 이외에도, 일방의 외투용기 단부에 밀봉 부재 또는 배기관이 접합되고, 타단이 용융 밀봉된 형태를 채용하는 것도 가능하다.

Claims (19)

  1. 외면에 전극이 형성된 구조를 갖는 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 외부전극 형광램프용 외투 유리관으로서, 40㎑, 250℃ 의 유전 정접이 0.02 이하, 또한 변형점이 650℃ 이하인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    관 형상의 외부전극 형광램프용 외투 유리관으로서, 외주면의 양단에 전극이 형성된 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  3. 제 1 항에 있어서,
    1㎒, 실온의 유전 정접이 0.003 이하인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  4. 제 1 항에 있어서,
    40㎑, 150℃ 의 유전 정접이 0.005 이하인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  5. 제 1 항에 있어서,
    40㎑, 350℃ 의 유전 정접이 0.1 이하인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  6. 제 1 항에 있어서,
    104dPa·S 의 점도에 상당하는 온도가 1200℃ 이하인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  7. 제 1 항에 있어서,
    103dPa·S 의 점도에 상당하는 온도가 1400℃ 이하인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  8. 제 1 항에 있어서,
    액상 점도가 104dPa·S 보다 높은 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  9. 제 1 항에 있어서,
    하기의 식으로 표시되는 적외선 투과율 계수 (X) 가 0.1∼0.8 인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
    X=(log(a/b))/t
    a: 3840㎝-1 의 투과율(%)
    b: 3560㎝-1 에 가장 가까운 극소점의 투과율(%)
    t: 시료 측정 두께(㎜)
  10. 제 1 항에 있어서,
    질량백분율로,
    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%
    함유하는 알루미노붕규산 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  11. 제 1 항에 있어서,
    질량백분율로,
    SiO2 35∼65%,
    B2O3 0.1∼25%,
    Al2O3 2∼12.5%,
    Li2O 0∼0.1% 미만,
    Na2O 0∼0.1% 미만,
    K2O 0∼0.1% 미만,
    Li2O+Na2O+K2O 0∼0.1% 미만,
    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%
    P205 0∼10%
    Bi2O3 0∼30%
    Cl2 0∼0.5%
    Sb2O3 0∼1%
    함유하는 알루미노붕규산 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  12. 제 1 항에 있어서,
    외면에 전극에 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  13. 제 2 항에 있어서,
    외주면의 양단에 전극이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  14. 외면에 전극이 형성된 구조를 갖는 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 외부전극 형광램프용 외투 유리관으로서, 질량백분율로 SiO2 35∼65%, B2O3 0.1∼25%, Al2O3 2∼20%, Li2O+Na2O+K2O 0.1∼4% 의 조성을 갖는 알루미노붕규산 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  15. 외면에 전극이 형성된 구조를 갖는 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 외부전극 형광램프용 외투 유리관으로서, 질량백분율로 SiO2 35∼65%, B2O3 0.1∼25%, Al2O3 2∼12.5%, Li2O+Na2O+K2O 0∼0.1% 미만의 조성을 갖는 알루미노붕규산 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    관 형상의 외부전극 형광램프용 외투 유리관으로서, 외주면의 양단에 전극이 형성된 구조를 갖는 외부전극 형광램프의 제작에 사용되는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    하기의 식으로 표시되는 적외선 투과율 계수 (X) 가 0.1∼0.8 인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
    X=(log(a/b))/t
    a: 3840㎝-1 의 투과율(%)
    b: 3560㎝-1 에 가장 가까운 극소점의 투과율(%)
    t: 시료 측정 두께(㎜)
  18. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    외면에 전극이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
  19. 제 17 항에 있어서,
    외주면의 양단에 전극이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부전극 형광램프용 외투 유리관.
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