KR20090096527A - 램프용 유리 조성물, 램프용 유리부품, 램프 및 조명장치 - Google Patents
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Abstract
산화물로 환산하여 표시된 다음의 성분을 포함하는 램프용 유리 조성물이 개시된다. 65wt% 내지 75wt%의 SiO2 ,1wt% 내지 5wt%의 Al2O3 ,0.5wt% 내지 5wt%의 Li2O,5wt% 내지 12wt%의 Na2O,3wt% 내지 7wt%의 K2O,12wt% 내지 18wt%의 Li2O + Na2O + K2O,2.1wt% 내지 7wt%의 MgO,2wt% 내지 7wt%의 CaO,0wt% 내지 0.9wt%의 SrO, 7.1wt% 내지 12wt%의 BaO를 함유하고, 실질적으로 PbO를 함유하지 않는다. 램프용 유리 조성물은 실질적으로 납 프리(lead-free)이고, 조명 목적에 적합한 전기절연성을 가지며, 더욱이 실투의 위험성을 감소시킨다.
램프, 유리, 조성물, 실투, 전기전도도, 납, 프리
Description
본 발명은 램프용 유리 조성물, 램프용 유리부품, 램프 및 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유리벌브와 플레어 스템(flared stem)과 같은 램프용 유리부품은 유리부품을 통해서 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해서 높은 전기절연성을 갖는 유리로 구성된다. 유리부품을 통해서 전류가 흐름으로써 조명장치의 회로를 쇼트 시키거나 비정상적인 열을 발생하여 유리부품을 녹일 수 있다.
높은 전기절연성을 갖는 유리로 통상 사용하는 유리의 한 종류로 소위 납 유리가 있으나, 이는 많은 양의 납 산화물(PbO)을 함유한다. 그러나 납은 유해한 물질이기 때문에, 최근 납 유리의 사용은 공적인 규제의 대상으로 되어 있다. 납 유리에 필적하는 높은 전기절연성을 갖는 대체 유리를 찾고자 하는 시도로, 전기절연성을 개선하는데 도움을 주는 성분인 스트론튬 산화물(SrO)을 다량으로 함유하는 다양한 종류의 유리가 제안되어 왔다(아래에 열거된 특허문헌 1 참조). 그러나, 다량의 SrO을 첨가하면 결정화를 일으켜 유리의 실투(devitrification)를 가져올 수 있다는 것이 발견되었다. 이러한 측면에서, 실투를 억제하기 위해서 SrO 함량이 2.5wt% 이하로 제한한 유리가 제안되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 특개평 06-206737호 공보
특허문헌 2: 일본국 특개 2005-213129호 공보
그러나 유감스럽게도 본 발명자들은 특허문헌 2에 따라서 준비한 유리에 대해서 수행한 실험에 기초하여 다음을 발견하였다. 즉, 특허문헌 2에 따른 유리는 조명 용도에 적합한 요구 특성을 만족시키지 못한다. 특히, 유리의 실투 경향은 더 개선할 필요가 있다.
상기한 문제점에 비추어, 본 발명의 주목적은 그 조성이 실질적으로 납성분을 함유하지 않고, 조명 용도에 적합한 전기절연성을 달성하며, 실투의 위험성을 덜 포함하는 램프용 유리 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이러한 유리 조성물로 제조되는 램프용 유리부품, 램프 및 조명장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 산화물로 환산하여, 65wt% 내지 75wt%의 SiO2; 1wt% 내지 5wt%의 Al2O3; 0.5wt% 내지 5wt%의 Li2O; 5wt% 내지 12wt%의 Na2O; 3wt% 내지 7wt%의 K2O; 12wt% 내지 18wt%의 Li2O + Na2O + K2O; 2.1wt% 내지 7wt%의 MgO; 2wt% 내지 7wt%의 CaO; 0wt% 내지 0.9wt%의 SrO; 7.1wt% 내지 12wt%의 BaO를 포함하고, 실질적으로 PbO를 함유하지 않는 램프용 유리 조성물을 제공한다. 여기서, "실질적으로 PbO를 함유하지 않는다."라는 것은 PbO가 전혀 포함되지 않는 것만이 아니라, PbO가 불순물 정도로 포함되는 것도 의미한다.
다른 측면에서, 본 발명은 산화물로 환산하여, 65wt% 내지 75wt%의 SiO2; 1wt% 내지 3wt%의 Al2O3; 1wt% 내지 3wt%의 Li2O; 7wt% 내지 10wt%의 Na2O; 3wt% 내지 6wt%의 K2O; 13wt% 내지 17wt%의 Li2O + Na2O + K2O; 3wt% 내지 6wt%의 MgO; 3wt% 내지 6wt%의 CaO; 0wt% 내지 0.9wt%의 SrO; 7.1wt% 내지 10wt%의 BaO를 포함하고, 실질적으로 PbO를 함유하지 않는 램프용 유리 조성물을 제공한다.
이 출원에서 정의한 각 수치 범위는 그 범위의 상한과 하한을 포함하는 것에 유의하라. 예를 들어, 65wt% 내지 75wt%의 범위는 65wt%와 75wt% 양자가 그 범위에 포함된다는 것을 의미한다.
SiO2는 유리의 그물눈(glass network)을 형성하는 주성분이며, 유리 조성물의 SiO2 함량은 65wt% 내지 75wt%이다. SiO2 함량이 65wt%보다 낮으면 유리의 방수성이 저하한다. 그러나 SiO2가 75wt%보다 높으면 고온에서 유리의 점도가 증가하여 유리의 가공성이 현저하게 감소한다.
Al2O3은 알칼리 용출을 억제하고 유리의 그물눈을 형성하는 성분이다. 즉, Al2O3의 첨가는 유리의 가공성의 감소를 가져온다. 유리 조성물의 Al2O3 함량은 1wt% 내지 5wt%이다. Al2O3 함량이 1wt%보다 낮으면 알칼리 용출을 억제하는 효과가 충분히 발휘되지 않는다. 반면, Al2O3 함량이 5wt%보다 높으면 유리에 줄무늬가 생기거나 고온에서의 유리의 점도가 증가하며, 이는 유리의 가공성을 저하하게 된다. 따라서, 바람직하게, Al2O3 함량이 1wt% 내지 3wt% 범위에 있는 것이 유리벌브에서는 적합하다.
Li2O, Na2O, 및 K2O는 알칼리 금속산화물이고, 이들 성분은 유리에 존재하는 SiO2 결합을 끊어서 유리의 점도를 낮춘다. 또한, Li2O, Na2O, 및 K2O는 주로 팽창계수에 영향을 준다. 상기 각각의 성분은 많이 첨가하면 알칼리 용출량(즉, 용출된 알칼리의 양)이 증가하나, Li2O, Na2O, 및 K2O가 공존하는 경우에는 혼합 알칼리효과(mixed alkali effect)라 불리는 현상을 발생하여 알칼리 용출을 감소시킨다.
Na2O는 다른 원료와 비교하여 유리의 점도를 낮추는 효과가 크며, 저렴하므로 효과적인 성분이다. 이러한 이유에서 Na2O는 유리의 가공성을 개선하는데 유용하다. 유리 조성물의 Na2O 함량은 5wt% 내지 12wt% 범위 내에 있다. Na2O 함량이 5wt%보다 낮으면 유리의 점도가 증가하여 가공성을 감소시킨다. 그러나 Na2O 함량이 12wt%보다 높으면 유리의 방수성이 감소하고, 이에 따라 알칼리 용출이 증가한다. 따라서, 바람직하게 Na2O 함량이 7wt% 내지 10wt% 범위 내에 있는 것이 유리벌브용에 적합하다.
유리 조성물의 K2O 함량은 3wt% 내지 7wt% 범위에 있다. K2O 함량이 3wt%보다 낮으면 상기한 혼합 알칼리 효과가 발생하지 않고 알칼리 용출이 증가한다. 그러나 K2O 함량이 7wt%보다 높으면, 유리의 방수성이 감소하여 알칼리 용출이 증가한다. 그러므로 바람직하게 K2O 함량이 3wt% 내지 6wt% 범위 내에 있는 것이 유리벌브용에 적합하다.
유리 조성물의 Li2O 함량은 0.5wt% 내지 5wt% 범위에 있다. Li2O 함량이 0.5wt%보다 낮으면 상기한 혼합 알칼리 효과가 발생하지 않고 알칼리 용출이 증가한다. 그러나 Li2O 함량이 5wt%보다 높으면 유리의 방수성이 감소하여 알칼리 용출이 증가한다. 또한, Li2O는 상대적으로 고가의 원료이므로, Li2O 함량에 따라서 제조비용이 증가한다. 그러므로 바람직하게 Li2O 함량이 1wt% 내지 3wt% 범위 내에 있는 것이 유리벌브용에 적합하다.
Li2O, Na2O, 및 K2O의 총 함량은 12wt% 내지 18wt% 범위에 있다. Li2O, Na2O, 및 K2O의 총 함량이 이 범위 내에 있으면 유리의 우수한 가공성이 확보된다. 총 함량이 12wt%보다 낮으면 유리의 점도가 증가하여 가공성이 감소한다. 반면, 총 함량이 18wt%보다 높으면 유리의 방수성이 감소하여 알칼리 용출이 증가한다. 그러므로 바람직하게 Li2O, Na2O, 및 K2O의 총 함량이 13wt% 내지 17wt% 범위 내에 있는 것이 유리벌브용에 적합하다.
MgO, CaO, SrO 및 BaO는 알칼리토류 금속산화물이고, 유리의 전기절연성에 영향을 준다. 이 영향에 영향을 미치는 첫 번째 요인은 알칼리토류 금속은 원자 반경이 커질수록 알칼리 금속의 이동을 차단하는 물리적 장애물인 경향이 있다는 것이다. 그 결과, 이러한 알칼리토류 금속의 존재는 전기전도도를 억제하는데 도움이 된다. 이러한 관점으로부터, 모든 알칼리토류 금속 중에서 가장 큰 원자 반경을 갖는 Ba가 전기전도도를 가장 많이 억제한다. 두 번째 요인은 알칼리토류 금속은 원자 반경이 커질수록 SiO를 둘러싸는 분자 골격을 끊거나 변형하기 쉬워서, 알칼리 금속이 더 쉽게 통과하도록 하는 공간을 제공하려는 경향이 있다는 것이다. 결과적으로, 이러한 알칼리토류 금속의 존재는 전기전도도를 증가시키는데 도움이 된다. 이러한 관점에서, 모든 알칼리토류 금속 중에서 가장 큰 원자 반경을 갖는 Ba이 전기전도도를 가장 많이 증가시킨다.
MgO와 CaO는, 유리의 전기절연성에 영향을 주고, 유리에 존재하는 SiO2의 결합을 끊어서 점도를 낮추며, 유리의 방수성을 증가시키는 성분이다. 또한, MgO와 CaO는 화학적 내구성과 실투(devitrification)와 같은 유리의 특성에도 영향을 준다. 유리 조성물의 MgO 함량은 2.1wt% 내지 7wt% 범위에 있고, 유리 조성물의 CaO 함량은 2wt% 내지 7wt% 범위에 있다. MgO 함량이 2.1wt%보다 낮거나 CaO 함량이 2wt%보다 낮으면 유리의 화학적 내구성이 감소한다. 반면, MgO나 CaO 중 어느 하나가 7wt%보다 높으면 유리의 점도가 온도에 따라 너무 크게 변하는 경향이 있다. 이는, 처리과정에서 유리가 너무 빨리 냉각하여 유리의 가공성을 감소시키고, 이에 따라 램프의 제조 수율이 떨어지는 것을 의미한다. 그러므로 바람직하게 MgO 함량 및 CaO 함량이 3wt% 내지 6wt% 범위 내에 있는 것이 유리벌브용에 적합하다.
유리 조성물의 SrO 함량은 0wt% 내지 0.9wt% 범위 내에 있다. SrO 함량이 0.9wt%보다 높으면 용융상태에서 유리가 실투성 경향이 증가하여 램프용 유리로서는 바람직하지 않다. 실투 경향을 줄이기 위해서는 가능한 SrO의 첨가를 피하는 것이 바람직하다.
유리 조성물의 BaO 함량은 7.1wt% 내지 12wt% 범위 내에 있다. 상기한 MgO, CaO, 및 SrO와 유사하게, BaO는 유리의 전기절연성에 영향을 준다. 유리의 화학적 내구성과 실투 경향에 의해 각각 임의의 양 이하로 제한되는 MgO, CaO, 및 SrO 함량과 관련하여, 7.1wt%보다 낮은 BaO 함량은 유리의 충분한 레벨의 전기절연성을 보증하기 어렵게 한다. 반면, BaO 함량이 12wt%보다 높으면 용융상태에서 유리의 실투 경향이 증가하여 램프용 유리로는 바람직하지 않다. 그러므로 바람직하게 BaO 함량이 7.1wt% 내지 10wt% 범위 내에 있는 것이 유리벌브용에 적합하다.
Li2O, Na2O, 및 K2O는 유리의 전기전도도를 증가하는 경향을 갖는다. 반면, MgO, CaO, SrO 및 BaO는 유리의 전기절연성을 확보하는데 효과적이다. 각 성분의 함량을 최적화함으로써 원하는 레벨의 전기절연성을 얻게 된다.
자외선 흡수기능을 부여하기 위해서 CeO2, TiO2, SnO 및 SnO2와 같은 하나 이상의 자외선 흡수제가 유리에 첨가될 수 있다. 각 자외선 흡수제의 함량이 1wt% 이하로 제한되는 한은 본 발명에 따른 유리 조성물의 바람직한 특성은 악화하지 않는다. 또한, Sb2O3, SO3, C, F 및 Cl 같은 하나 이상의 정련제(fining agent)가 첨가될 수 있다. 각 정령제의 함량이 1wt% 이하로 제한되는 한은 본 발명에 따른 유리 조성물의 바람직한 특성이 나빠지지 않을 것이다. 또한, 본 발명에 따른 유리 조성물의 바람직한 특성을 악화할 위험성 없이, 예를 들어 Fe2O3으로 대표되는 불순물을 0.5wt%까지 혼입할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 유리 조성물은 중량당 다음 관계를 만족한다.
상기한 바와 같이, 알칼리토류 금속산화물은 유리에 존재하는 SiO2 결합을 끊어서 유리의 그물눈 내의 간극을 넓히게 된다. 그 결과, 고 이동도의 알칼리 금속, 특히 나트륨이 이동하도록 넓은 통로가 제공된다. 여기서, 알칼리토류 금속 중에서 마그네슘은 원자 반경이 실질적으로 나트륨과 동일하나, 칼슘은 원자 반경은 나트륨보다 크지만 알칼리토류 금속 중에서는 상대적으로 원자반경이 작다. 따라서, 마그네슘이나 칼슘이 유리 조성물에 첨가되는 경우, 유리의 그물눈 내 간극은 더 큰 원자 반경을 갖는 바륨이나 스트론튬을 포함하는 유리 조성물보다 더 좁다. 이러한 점에서, MgO나 CaO의 중량당 비율이 높을수록 알칼리 용출을 억제하는 효과는 증가할 것으로 기대된다.
동시에, 알칼리토류 금속은 원자 반경이 클수록 알칼리 금속의 통로를 물리적으로 차단하여 전기전도도를 억제하는데 도움이 된다고 할 수 있다. 즉, 더 큰 원자 반경을 갖는 SrO와 BaO 쪽이 전기전도도를 더욱 효과적으로 억제한다. 알칼리 용출을 억제하는 효과는 중량당 SrO와 BaO 비율에 따라서 증가한다.
상기한 두 가지 요인 사이의 균형에 의해 알칼리 용출을 억제하는 알칼리토 류 금속 함량의 바람직한 범위를 결정한다. 본 발명자들은 다음 관계를 만족하는 범위가 알칼리 용출을 충분히 억제하는데 효과적이라는 것을 발견하였다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, Li2O + Na2O + K2O의 총 함량은 15.8wt%보다 적고, MgO, CaO, SrO, 및 BaO의 총 함량은 15.6wt%보다 적으며, 다음 관계에 의해 정의된 중량당 함량 비율을 만족한다.
알칼리 금속산화물(즉, Li2O, Na2O, 및 K2O)의 총 함량이 많으면 결과적인 유리의 가공점은 낮아지는 경향이 있다. 후에 기술하는 본 발명의 예 4와 5는 각각 15.8wt% 이상의 알칼리 금속산화물을 총량으로 포함하며 1000℃를 밑도는 가공점을 보여준다.
또한, 알칼리 금속산화물의 총 함량이 15.8wt%보다 작은 경우에도 결과적인 유리의 가공점은 알칼리토류 금속산화물의 총 함량이 많을수록 상대적으로 낮아지는 경향에 있다. 후술하는 본 발명의 예 7-10에서, 알칼리 금속산화물의 총 함량은 15.8wt%보다 작지만 알칼리토류 금속산화물의 총 함량은 15.6wt% 이상이다. 예 7-10의 가공점은 1000℃를 밑돈다. 또한, 알칼리토류 금속산화물의 함량에 대해서 다 음을 유의해야 한다. 각각 다른 알칼리토류 금속산화물 중에서도 원자 반경이 큰 SrO와 BaO 함량이 증가하면, 결과적으로 유리의 가공점은 상대적으로 낮아지는 경향이 있다. 후술하는 본 발명의 예 6과 11은 둘 다 다음 관계를 만족하고 1000℃를 밑도는 가공점을 보여준다.
후술하는 본 발명의 예 1-3은 모두 1000℃ 내지 1050℃ 범위에 있는 가공점을 보여준다. 예 1-3 각각에서, Li2O, Na2O, 및 K2O의 총 함량은 15.8wt%보다 적고, MgO, CaO, SrO, 및 BaO의 총 함량은 15.6wt%보다 적으며, 다음 관계가 만족된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 연화점은 650℃ 내지 720℃ 범위에 있을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 30℃ 내지 380℃의 온도에서의 열팽창계수는 90*10-7K-1 내지 100*10-7K-1의 범위에 있을 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 유리 조성물로 제조된 램프용 유리부품이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 유리부품을 포함하는 램프가 제공 된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 램프를 포함하는 조명장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 유리 조성물은 제한된 양의 SrO를 포함한다. 제한된 SrO 함량에 의해 유리의 실투가 거의 발생하지 않는다. 또한, MgO, CaO 및 BaO 함량은 기 설정된 범위로 제한되며, 그 결과 유리는 조명 용도에 충분한 전기절연성을 얻을 수 있게 된다.
본 발명에 따르면 램프용 유리부품은 상기한 유리 조성물로 제조된다. 상기 유리 조성물에 의해 유리의 실투가 거의 일어나지 않으며, 따라서 제조 수율이 개선된다. 또한, 적절한 전기절연성이 보장되므로 유리부품은 램프용에 적합하다.
본 발명에 따르면 램프는 상기한 유리부품을 포함한다. 따라서, 램프의 제조 수율이 개선되고 램프의 제조비용이 감소한다. 또한, 램프는 우수한 광속유지율을 보여준다.
본 발명에 따르면 조명장치는 상기한 램프를 포함하며, 제조비용이 종래 조명장치보다 저렴하다. 또한, 본 발명의 조명장치는 종래 램프와 비교하여 우수한 광속유지율을 보여준다.
도 1은 본 발명에 따른 유리 조성물의 성분을 특성과 함께 나타낸 표이다.
도 2는 본 발명에 적용된 알칼리 용출(alikaline elution) 측정법을 설명하는 도면이다.
도 3은 JIS 호환법으로 측정한 알칼리 용출량과 본 발명에 적용된 알칼리용출 측정법으로 측정한 전기전도도 사이의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 비교 예에 따른 유리 조성물의 성분을 그 특성과 함께 나타낸 표이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 원형 형광램프의 부분절단 평면도이다.
도 6은 스템을 유리벌브에 부착하기 전을 나타내는 도면으로, (a)는 스템을 형성하는 부재를 나타내고, (b)는 스템의 단면을 나타낸다.
도 7은 원형 형광램프의 광속유지율을 나타내는 표이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉음극 형광램프를 도식적으로 나타내는 부분절단 평면도이다.
도 9는 냉음극 형광램프의 광속유지율을 나타내는 표이다.
도 10은 본 발명의 변형에 따른 조명장치를 도식적으로 나타내는 사시도이다.
<도면부호의 설명>
20, 32, 33, 61, 62 유리부품
10, 60 램프
80 조명장치
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 최선의 실시 예를 설명한다.
I. 유리 조성물
먼저, 다음은 본 발명의 예 1-11을 참조하여 본 발명에 따른 유리 조성물을 설명한다. 도 1은 예 11의 유리 조성물의 성분을 그 특성과 함께 나타내는 표이다.
i. 유리 조성물의 특성
각 유리 조성물의 특성(알칼리 용출량, 팽창계수, 연화점, 가공점 및 실투 경향)을 다음의 방법으로 측정하였다.
알칼리 용출량(
Alkaline
Elution
Amount
)
유리로부터 용출되는 알칼리 성분의 양을 측정하는데 통상 적용되는 한 방법으로 JIS호환 화학분석용 유리 장치의 테스트법(JIS R 3502)이 있다. 간단히 말해서 JIS R 3502 방법에 따라서 다음의 프로세스가 실행된다. 먼저, 유봉(乳棒) 등을 이용하여 유리시료를 입자(직경이 250㎛ 내지 420㎛ 범위에 있는) 형상으로 분쇄하여 유리 분쇄물을 얻는다. 이어서, 유리 입자를 에틸 알코올로 세척하여 원치않는 미립자를 제거한다. 다음, 세척한 유리 입자를 끓는 수조에서 60분 동안 가열하여 알칼리를 당해 유리 입자로부터 용출시킨다. 알칼리 용출액을 황산으로 중화 적정(中和 適定) 한다. 이와 같이 적정한 값으로부터 유리 입자로부터 용출된 알칼리 용출량을 환산한다.
JIS 호환 테스트법은 다음의 단점을 갖는다. 즉, 에틸 알코올에 의한 세척이 충분하게 행해지지 않으면 원치 않는 미세 분말이 유리 입자에 잔류한다. 미세 분말의 존재는 증류수 내의 유리 입자의 총 표면적의 상당한 증가를 가져온다. 이 경우, 알칼리 용출량을 정확하게 측정하기가 불가능하다. 또한, JIS 테스트법은 유리 시료를 작은 입자로 연마하고, 입자를 세척하여 원치 않는 미세 분말을 제거하며, 그리고 중화 적정의 복잡한 공정을 요구한다. 이러한 단점들 때문에 알칼리 용출량을 더 쉽고 정확하게 측정하는 방법에 대한 요구가 있어 왔다.
상기를 고려하여, 본 발명은 JIS 호환법보다 알칼리 용출량을 더 쉽고 정확하게 측정할 수 있도록 하는 새로운 방법을 확립하였다. 새로운 측정법에 따르면, 유리시료의 블록(block)을 증류수에 담가서 알칼리가 증류수 내에 용출되도록 한다. 알칼리 용출액의 전기전도도를 측정하고, 측정된 전기전도도로부터 알칼리 용출량이 환산한다.
도 2는 본 발명에 적용된 새로운 알칼리용출 측정법을 설명하는 도면이다. 이 측정법의 구체적인 절차를 도 2를 참조하여 설명한다.
먼저, 유리시료로부터 절단한 블록을 75℃ 내지 85℃의 온도 범위와 85% 내지 95%의 습도 범위 내로 일정하게 유지되는 항온조(bath) 내에 45 내지 50시간 동안 방치시켜서 블록을 가습한다. 더 높은 측정 정확도를 위해서는, 바람직하게 항온조 온도, 항온조 습도, 및 방치 시간을 각각 상기 각 범위에서 중간값에 근접한 값인 80℃, 90% 및 48시간으로 조정할 수 있다.
다음, 도 2에 나타낸 바와 같이, 물탱크(1) 내에 70℃ 내지 80℃의 증류수(2) 100㎖를 채운다. 가습이 된 유리시료(3)를 1시간 동안 증류수에 담근다. 증류수(2)는 상대적으로 저온인 70℃ 내지 80℃로 유지되므로, JIS 테스트법에 따라서 비등시킨 증류수 중에서 알칼리를 용출시킨 경우에 비하여 실제의 경우에 더 근접한 방법으로 용출이 되도록 한 알칼리에 대해서 측정이 이루어진다.
바람직하게는 담그는 유리시료(3)는 모든 유리시료(3)의 총 표면적이 4500㎟ 내지 5500㎟의 범위에 있도록 조정된다. 더욱 바람직하게는, 총 표면적은 대략 5000㎟일 수 있다. 예를 들어, 각각 약 15㎜ * 15㎜ * 2.5㎜의 입방 형상으로 절단된 8개의 유리시료(3)를 담근다.
이어서, 유리시료(3)를 증류수(2)에서 꺼내서 알칼리 용출액을 얻는다. 알칼리 용출액을 25℃로 안정화시켜서, 침수방지 센서를 구비한 시판되는 콤팩트 전도도 측정기(4)(상표명: Twin Cond B-173)로 알칼리 용출액의 전기전도도를 측정한다.
도 3은 JIS 호환법으로 측정한 알칼리 용출량과 본 발명에 적용된 알칼리용출 측정법으로 측정한 전기전도도 사이의 상관관계를 나타내는 그래프이다. 도 3에 나타낸 바와 같은 상관관계가 있다. 일반적으로, 형광램프의 유리벌브용에 적합한 유리는 그램(g)당 270 마이크로그램(㎍) 이하의 알칼리 용출량을 가져오는 특성을 구비한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 그램(g)당 270 마이크로그램(㎍)의 알칼리 용출량을 갖는 유리는 센티미터(㎝)당 57 마이크로-지멘스의 전기전도도를 갖는다.
다시 말해, 전기전도도는 유리의 알칼리 용출량을 간접적으로 나타낸다. 램프에서의 사용에 적합하기 위해서, 유리는 25℃에서 센티미터(㎝)당 57 마이크로-지멘스 이하의 전기전도도를 가질 필요가 있다. 전기전도도가 센티미터(㎝)당 57 마이크로-지멘스보다 높으면 아말감의 생성에 기인하는 다양한 문제가 더욱 현저해진다.
본 발명에 적용된 측정법은 블록 형상의 유리시료를 사용하므로, 증류수에 담그는 유리 덩어리의 총 표면적을 쉽게 조정할 수 있다. 결과적으로, 알칼리 용출량은 JIS 호환 테스트법보다 더 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 본 발명에 적용된 측정법은 전기전도도에 기초하여 유리의 알칼리 용출량을 결정하므로, 알칼리 용출량이 많아도 측정 정확도는 확보된다.
또한, 본 발명에 따른 측정법은 유리시료 블록을 사용하므로 유리시료를 작은 입자로 연마하는 공정과 유리 입자를 세척하는 공정을 수행할 필요가 없다. 또한, 알칼리 용출액의 전기전도도는 단순히 전도도 미터 4의 전극을 직접 알칼리 용출액에 담그기만 하면 측정된다. 즉, 중화 적정의 복잡한 공정이 필요하지 않기 때문에 JIS 호환법보다 더 쉽게 측정이 이루어진다.
팽창계수, 연화점 및 가공점( Expansion Coefficient , Softening Point , and Working Point)
유리의 팽창계수, 연화점, 및 가공점은 다음의 방법으로 준비한 샘플을 사용하여 측정하였다. 먼저, 유리 원료와 같은 화학 약품을 기설정된 조성에 따라 혼합하였다. 다음, 이 혼합물 100g을 백금 도가니에 넣고 전기로에서 1500℃에서 3시간 동안 가열하여 유리 원료의 혼합물을 용융시켰다. 용융된 유리를 금속 몰드에 부어 원하는 형상을 제조하였다. 형상을 갖는 유리를 12시간 동안 천천히 냉각(어닐)하여 내부 응력을 줄였다. 그 결과의 큰 유리 덩어리를 예를 들어 절단 기계로 기설정된 형상으로 절단하여 유리시료를 얻었다.
예 1-11의 팽창계수를 열 기계 분석기(리가꾸 사가 제조한 TAS300 TMA8149C)를 이용하여 측정하였다. 측정을 위해서 각각 직경 5㎜ 높이 10㎜의 원기둥 형상을 갖는 유리시료를 준비하였다. 측정은 압축하중법에 의해서 30℃ 내지 380℃ 범위의 온도에서 수행하여 유리시료의 평균 선형 열팽창계수를 얻었다.
유리벌브의 단부에 리드 와이어를 밀봉하기 위해서는 유리벌브의 열팽창계수는 리드 와이어의 열팽창계수와 대략 동일한 것이 바람직하다. 리드 와이어(외부 리드 와이어)의 밀봉부에 사용되는 두멧 선(dumet wire)은 94*10-7K-1의 열팽창계수를 갖는다. 따라서, 바람직하게, 유리의 열팽창계수는 90*10-7K-1 내지 100*10-7K-1의 범위로 유지된다.
유리의 연화점은 유리의 점도가 107.65 데시파스칼-초(decipascal-second)에 도달하는 온도이며, 이 온도에서 유리는 유동성을 얻는다. 유리벌브용에 적합한 유리로는 연화점이 650℃ 내지 720℃ 범위에 있는 것이 바람직하다. 연화점이 650℃보다도 낮으면 형광체 현탁액에 존재하는 바인더를 증발하기 위해서 수행되는 형광체 베이킹 공정 중에 인가된 열 때문에 필연적으로 유리벌브는 변형된다. 반면, 연화점이 720℃보다 높으면 밀봉공정을 충분히 실행하기 위해 더 높은 온도로 유리를 가열할 필요가 있으며, 이는 높은 연소능력을 구비한 설비를 필요로 한다.
유리의 가공점은 유리의 점도가 104 데시파스칼-초가 되는 특정 온도를 말한다. 유리는 가공점보다 낮은 온도에서 처리될 필요가 있다. 따라서, 유리벌브용에 적합하기 위해서는, 유리는 1000℃ 내지 1050℃의 범위에 가공점을 갖는 것이 바람직하다. 가공점이 1000℃보다 낮으면, 가공점 범위(즉, 연화점에서 가공점까지의 범위)가 너무 좁아져 가공성(workability)이 감소한다. 반면, 가공점이 1050℃보다 높으면, 유리가 녹기 시작하는 온도가 너무 높아져 가공성이 감소하고, 용융 처리 비용이 증가한다.
실투(
Devitrification
)
용융한 각 유리시료에 대해 실투가 일어났는가("POOR"로 평가), 또는 일어나지 않았는가("GOOD"로 평가)에 대해서 평가하기 위해서 육안으로 검사하였다.
ⅱ. 범위의 상한과 하한의 의의
본 발명에 따른 유리 조성물은 도 1에 나타낸 예 1-11에 한정되지는 않는다. 그러나 램프에서의 사용을 위해서 유리한 특성을 구비하기 위해서, 바람직하게 유리 조성물은 산화물로 환산하여 다음의 성분을 다음의 함량으로 포함한다. 즉, 산화물 환산으로, 65wt% 내지 75wt%의 SiO2; 1wt% 내지 5wt%의 Al2O3; 0.5wt% 내지 5wt%의 Li2O; 5wt% 내지 12wt%의 Na2O; 3wt% 내지 7wt%의 K2O; 12wt% 내지 18wt%의 Li2O + Na2O + K2O; 2.1wt% 내지 7wt%의 MgO; 2wt% 내지 7wt%의 CaO; 0wt% 내지 0.9wt%의 SrO; 7.1wt% 내지 12wt%의 BaO를 함유하고, 실질적으로 PbO를 함유하지 않는다. 또한, 바람직하게는 중량당 비율로 다음의 관계를 만족한다.
또한, 바람직하게는, 산화물로 환산하여, Li2O, Na2O, 및 K2O의 총 함량은 15.8wt%보다 적고, MgO, CaO, SrO, 및 BaO의 총 함량은 15.6wt%보다 적으며, 중량 당 비율로 다음의 관계를 만족한다.
상기의 조건이 바람직한 이유를 비교 예들과의 비교를 통하여 아래에서 설명한다.
도 4는 비교 예에 따른 유리 조성물의 성분을 그 특성과 함께 나타낸 표이다. 비교 예에 따른 유리 조성물의 특성은 본 발명의 예에 따른 유리 조성물을 측정하는데 사용된 것과 같은 방법으로 측정하였다.
실투를 억제하는데 효과적인 SrO 함량을 확인하기 위해서 예 1-11과 비교 예 사이에서 비교를 하였다. SrO 함량이 0.9wt% 이하인 예 1-11은 모두 "GOOD"으로 평가된 실투 경향을 나타냈다. 반면, SrO 함량이 0.9wt%를 초과하는(1.1wt%) 비교 예 1은 "POOR"로 평가된 실투 경향을 나타냈다. 이 평가로부터, 실투의 발생을 방지하기 위해서는 SrO 함량을 0.9wt% 이하로 제한할 필요가 있다는 것을 알았다.
예 1-11과 비교 예 2를 비교하면 조명 용도에 적합한 전기절연성을 얻기 위해서 필요한 성분을 알 수 있다. 비교 예 2는 본 발명의 조성 범위 밖에 있고, 센티미터(㎝)당 97 마이크로-지멘스 정도의 높은 전기전도도를 나타내었으며, 이는 알칼리 용출량이 상대적으로 많다는 것을 의미한다. 즉, 비교 예 2의 유리는 낮은 전기절연성을 가지며, 따라서 알칼리 금속이온은 유리 중에서 상대적으로 쉽게 이동한다. 이것에 비추어, 조명 목적에 적합한 전기절연성을 갖는 유리는 본 발명에 따른 조성 범위를 만족하지 않고는 얻을 수 없다고 할 수 있다.
알칼리토류 금속산화물의 중량당 비율이 알칼리 용출에 미치는 영향을 알기 위해서 예 1-9와 예 10 및 11을 비교하였다. 각각 다음의 관계를 만족하는 예 1-9는 센티미터(㎝)당 57 마이크로-지멘스 이하의 전기전도도를 나타내며, 이는 알칼리 용출이 상대적으로 적다는 것을 나타낸다.
한편, 예 10은 중량당 비율이 1.19를 초과하는 알칼리토류 금속산화물을 함유하고, 예 11은 0.76보다 낮은 비율로 알칼리토류 금속산화물을 함유한다. 예 10과 11은 모두 센티미터(㎝)당 57 마이크로-지멘스를 초과하는 알칼리 용출량을 보여주었다. 이것에 비추어, 낮은 알칼리 용출을 갖는 유리를 얻기 위해서는 중량당 알칼리토류 금속산화물의 비율은 0.76 내지 1.19 범위 내에 놓일 필요가 있다는 것을 알았다.
MgO 함량, CaO 함량, 그리고 Li2O, Na2O, 및 K2O 함량이 가공점에 미치는 영향을 알기 위해서 예 1-3과 예 4-11을 비교하였다. 예 1-3은 각각 Li2O, Na2O, 및 K2O의 총 함량은 산화물로 환산하여 15.8wt%보다 적고, MgO, CaO, SrO, 및 BaO의 총 함량은 15.6wt%보다 적으며, 다음의 관계를 만족한다.
예 1-3의 가공점은 모두 1000℃ 내지 1050℃ 범위에 있으며 우수한 가공성을 갖는다. 한편, 예 4-11은 상기 조건을 만족하지 못하고, 가공점은 1000℃보다 낮으며, 이는 가공성이 예 1-2만큼 좋지 않다는 것을 의미한다.
Ⅱ. 램프 및 램프용 유리부품
다음은 본 발명의 실시 예에 따른 램프 및 램프용 유리부품을 설명한다.
<제 1 실시 예>
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 원형 형광램프의 부분절단 평면도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시 예에 따른 램프(10)는 원형 형광램프(FCL30ECW/28)이며, 원형 유리벌브(20), 유리벌브(20)의 각 단부에 밀봉된 한 쌍의 스템(30, 30'), 및 유리벌브(20)의 양단부를 걸치도록 배치된 베이스(40)를 구비한다.
유리벌브(20)는 본 실시 예에 따라서 램프용 유리부품의 한 예이고, 본 발명에 따른 유리 조성물로 제조된다. 유리벌브(20)의 내면은 보호층(미 도시)과 형광체 층(미 도시)이 순차 코팅된다. 유리벌브(20)에는 아말감(21)과 아르곤 같은 희가스가 봉입 된다.
도 6은 스템을 유리벌브에 부착하기 전을 나타내는 도면으로, (a)는 스템을 형성하는 부재를 나타내고, (b)는 스템의 단면을 나타낸다. 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 스템(30)은 필라멘트 코일(34), 한 쌍의 리드 와이어(35, 36), 플레어 관(32'), 및 얇은 유리관(33')으로 조립된다. 도 6의 (b)에 나타낸 것과 같이 조립 상태의 스템(30)은 전극(31), 전극(31)이 밀봉 부착된 플레어(32), 및 플레어(32)에 융착(融着)된 배기파이프(33)로 구성된다.
전극(31)은 필라멘트 코일(34)과 한 쌍의 리드 와이어(35, 36)로 구성된다. 필라멘트 코일(34)은, 각 리드 와이어(35, 36)의 단부를 연결하는 방법으로 예를 들어 리벳팅이나 용접에 의해 각 리드 와이어(35, 36)의 일단에 부착된다(즉, 각 리드 와이어의 두 단부 중 일단은 유리벌브(20) 내로 노출된다).
플레어(32)는 본 실시 예에 따른 유리부품의 한 예이며, 본 발명에 따른 유리 조성물로 제조된다. 플레어(32)는 리드 와이어 쌍(35, 36)이 밀봉되는 장착부(37a), 필라멘트 코일(34)로부터 멀어지는 방향으로 장착부(37a)에서 연장하는 관부(37b), 및 필라멘트 코일(34)로부터 멀어지는 방향으로 관부(37b)에서 더 연장하는 플랜지부(38)를 구비한다.
플레어(32)는 플레어 관(32')을 가공하여 형성된다. 더 구체적으로는, 플레어 관(32')의 직선부(37')는 얇은 유리관(33')의 일단과 부분적으로 융착되어 플레어(32)의 장착부(37a)를 형성한다. 직선부(37')의 나머지 부분은 융착되지 않고 남겨져서 변형되어 플레어(32)의 관부(37b)를 형성한다. 또한, 플레어 관(32')의 플레어부(38')는 처리되지 않고 그대로 플레어(32)의 플랜지부(38)가 된다. 플랜지부(38)는 벌브 밀봉공정에서 유리벌브(20)의 일단에 부분적으로 융착 용접된다. 플레어(32)의 유리의 조성은 유리벌브(20)의 유리와 배기파이프(33)가 유리와 혼합되지 않는 관부(37b)를 조사함으로써 확인할 수 있다.
배기파이프(33)는 본 실시 예에 따른 유리부품의 한 예이며, 본 발명에 따른 유리 조성물로 제조된다. 배기 파이프(33)는 얇은 유리관(33')을 가공하여 형성되고, 유리벌브(20)로부터 가스를 배기하여 그 내부 진공을 생성하고, 또, 아말 감(21)을 투입하기 위해 사용된다. 얇은 유리관(33')의 단부는 플레어(32)의 장착부(37a)와 융착된다.
베이스(40)는 유리벌브(20)의 단부를 수용하는 메인 몸체(41)를 구비하고, 메인 몸체(41)에 배치된 다수의 연결 핀(42)을 구비한다.
상기한 제 1 실시 예에 따른 램프(10)는 각각 우수한 가공성을 갖는 유리로 제조된 유리벌브(20), 플레어(32), 및 배기파이프(33)를 구비하므로, 이들 유리부품의 제조 수율이 개선된다. 또한, 플레어(32)는 30℃ 내지 380℃에서 90*10-7K-1 내지 100*10-7K-1의 범위에 있는 팽창계수를 갖는 유리로부터 제조되므로 클랙이 스템(30)에 일어날 위험성이 낮고 긴 램프수명이 기대된다.
도 7은 원형 형광램프의 광속유지율을 나타내는 표이다. 광속유지율의 평가를 위해, 램프(10)와 동일한 구조의 다수의 원형 형광램프를 다음의 유리 조성물로 제조하였다. 즉, 도 1에 나타낸 예 1, 2 및 4-7에 따른 유리 조성물, 도 4의 비교 예 1과 2에 따른 유리 조성물, 및 원형 형광램프용으로 사용된 종래의 연질유리로 제조하였다. 종래의 연질유리는 이하에서는 비교 예 3이라고 한다.
평가를 위해, 각 원형 형광램프는 램프 동작시험을 하여 기 설정된 시간 간격으로 광속을 측정하였다. 그 측정결과 기초하여, 램프 점등시간 100시간에서의 광속을 100%로 하여 램프 동작 후 1000시간 및 3000시간 후의 광속유지율을 산출하였다. 실투를 하는 비교 예 1의 유리 조성물은 깨끗한 유리관을 제조할 수 없다. 따라서, 비교 예 1에 따른 유리 조성물로는 원형 형광램프를 제조할 수 없으며, 따 라서 비교 예 1에 대해서는 광속유지율의 평가를 할 수 없었다.
도 7에 나타낸 평가 결과로부터, 낮은 전기전도도의 유리로 제조된 원형 형광램프는 상대적으로 더 높은 광속유지율을 보여준다는 것이 분명하다. 또한, 본 발명에 따른 예의 유리로 만들어진 모든 원형 형광램프는 종래 연질유리로 제조된 원형 형광램프(비교 예 3)가 보여준 것보다 더 높은 광속유지율을 보여주었다.
<제 2 실시 예>
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉음극 형광램프를 도식적으로 나타내는 부분절단 평면도이다. 도 8에 나타낸 것과 같이, 제 2 실시 예에 따른 냉음극 형광램프(60)는 실질적으로 원형 직경 단면을 갖는 직관형상인 유리벌브(61)를 구비한다.
유리벌브(61)는 본 발명에 따른 유리부품의 한 예이며, 본 발명에 따른 유리 조성물로 제조된다. 유리벌브(61)는 길이가 720㎜이고, 외경이 4.0㎜이며 내경이 3.0㎜이다.
유리벌브(61)의 각 단부에는 리드 와이어(63)가 유리 비드(62)를 통해 밀봉된다. 리드 와이어(63)는 텅스텐으로 구성된 내부 리드 와이어와 니켈로 구성된 외부 리드 와이어로 구성되며, 서로 연결될 수 있다. 각 내부 리드 와이어의 끝에는 냉음극 전극(64)이 고정되어 제공된다.
유리 비드(62)와 유리벌브(61)는 각각 예를 들어 융착에 의해 서로 부착되며, 반면 유리 비드(62)와 리드 와이어(63)는 예를 들어 유리 프릿(frit)을 사용하여 서로 부착된다. 그 결과, 유리벌브(61)는 기밀로(air-tight) 밀봉된다. 전 극(64)과 리드 와이어(63)는 예를 들어 레이저용접에 의해 서로 부착된다.
각 전극(64)은 바닥이 있는 튜브 형상을 갖는 소위 홀로우(hollow) 전극이다. 홀로우 전극에 의하여 램프 동작 중 방전에 기인한 스퍼터링(spattering)이 억제된다.
유리벌브(61)는 그 안에 유리벌브(61)의 부피에 대해서 기 설정된 비율, 예를 들어 0.6㎎/cc로 수은이 봉입 된다. 또한, 유리벌브(61)는 기 설정된 압력, 예를 들어 60Torr로 희 가스로 채워진다. 희 가스는 아르곤(Ar)과 네온(Ne)의 혼합물일 수 있으며, 아르곤과 네온의 비율은 5%와 95%이다.
유리벌브(61)의 내면은 보호층(65)으로 코팅되고, 보호층(65)의 노출면(유리벌브의 내면에서 멀어지는 쪽으로 향하는 면)은 형광체 층(66)으로 코팅된다. 보호층(65) 예를 들어 유리벌브(61)에 봉입된 수은과 유리벌브(61)가 반응하는 것을 억제하는데 도움을 주는 이트륨 산화물(Y2O3)과 같은 금속산화물로 구성된다. 보호층(65)의 제공은 선택적이며, 유리관의 알칼리 용출이 현저하게 억제되어 있는 경우에는 생략될 수 있다.
형광체 층(66)은 수은으로부터의 여기 광을 백색 광으로 변환한다. 형광체 층(66)은 여기 광을 각 색상의 광으로 변환하는 세 가지의 다른 색상의 형광체 입자, 즉 적색, 청색 및 녹색 형광체 입자를 포함한다.
여기에서 사용된 형광체 입자는 알루미나를 포함되지 않은 희토류이다. 이러한 형광체의 구체적인 예로는 적색 형광체로 Y2O3:Eu3 +, 녹색 형광체로 LaPO4:Tb3+, 그리고 청색 형광체로 (SrCaBa)11(PO4)6Cl2:Eu2 +를 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉음극 형광램프(60)는 유리벌브(61)가 우수한 가공성을 가지므로 제조 수율을 개선할 수 있다. 또한, 유리부품이 제조되는 유리는 30℃ 내지 380℃에서 90*10-7K-1 내지 100*10-7K-1의 범위에 있는 팽창계수를 가지므로, 크랙이 유리 비드(62)에 일어날 위험성이 낮고 긴 램프수명이 기대된다.
도 9는 냉음극 형광램프의 광속유지율을 나타내는 표이다. 광속유지율의 평가를 위해, 냉음극 형광램프(60)와 동일한 구조의 다수의 냉음극 형광램프를 다음의 유리 조성물로 제조하였다. 즉, 도 1에 나타낸 예 1, 2 및 4-7에 따른 유리 조성물, 도 4의 비교 예 1과 2에 따른 유리 조성물, 및 종래 냉음극 형광램프용으로 사용된 경질유리로 제조하였다. 종래의 경질유리는 이하 비교 예 4라고 한다.
평가를 위해, 각 냉음극 형광램프는 램프 동작시험을 하여 기 설정된 시간 간격으로 광속을 측정하였다. 측정에 기초하여, 0시간에서의 광속을 100%로 환산하여 램프 동작 1000시간 및 3000시간에서의 광속유지율을 산출하였다. 실투를 하는 비교 예 1에 따른 유리 조성물은 깨끗한 유리관을 제조할 수 없다. 따라서, 비교 예 1에 따른 유리 조성물로는 냉음극 형광램프를 제조하지 않았으며, 따라서 비교 예 1에 대해서는 광속유지율의 평가가 이루어지지 않았다.
도 9에 나타낸 평가 결과로부터, 낮은 전기전도도의 유리로 제조된 냉음극 형광램프는 상대적으로 더 높은 광속유지율을 보여준다는 것이 분명하다. 또한, 본 발명에 따른 예의 유리로 제조된 모든 냉음극 형광램프는 종래 경질유리로 제조된 냉음극 형광램프(비교 예 4)가 보여준 것보다 더 높은 광속유지율을 보여주었다.
<변형 예>
지금까지, 본 발명에 따른 램프 및 램프용 유리부품을 구체적인 실시 예를 이용하여 설명하였다. 그러나 램프 및 램프용 유리부품은 상기에 개시된 것에 한정되지 않음은 당연히 이해될 것이다.
예를 들어, 램프에서의 사용을 위한 유리부품은 유리벌브, 플레어, 배기파이프, 및 유리 비드에 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명에 따른 유리 부품은 수은 캡슐과 같은 램프의 제조에 사용되는 유리부품도 포함한다. 여기서, 수은 캡슐은 미리 액체 수은을 유리 캡슐에 봉입한 것을 말한다. 이러한 수은 캡슐은 램프 내부에 배치된 후에 개봉되어서 램프 내를 수은으로 채운다.
또한, 본 발명에 따른 램프는 원형 형광램프, 냉음극 형광램프, 이중 원형 형광램프, 사각 형광램프, 이중 사각 형광램프, 트윈 형광램프, 및 직관 형광램프를 포함하는 어떠한 타입의 형광램프일 수 있다.
Ⅲ. 조명장치
도 10은 본 발명의 변형에 따른 조명장치를 도식적으로 나타내는 사시도이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 변형 예에 따른 조명장치(80)는 직하형 백라이트 유닛으로, 다수의 냉음극 형광램프(60), 냉음극 형광램프(60)를 수용하는 케이스(81), 및 케이스(81)의 개구를 덮는 프런트 패널(82)을 포함한다.
케이스(81)는 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지로 구성되고, 반사 면을 만들도록 은과 같은 금속이 증발에 의해 증착된 내면(83)을 갖는다. 당연히, 케이스(81)는 수지 이외의 어떠한 다른 재료로도 만들 수 있으며, 알루미나와 같은 금속 재료가 한 예이다.
이 변형 예에 의하면, 조명장치(80)는 케이스(81)의 길이방향을 따라서 서로 축심이 평행관계에 있는 총 14개의 냉음극 형광램프(60)를 구비한다. 냉음극 형광램프(60)는 구동회로(미 도시)에 의해 동작한다.
케이스(81)의 개구는 먼지나 흙과 같은 이물질이 케이스(81) 내로 들어오는 것을 방지하기 위해서 반투명의 프런트 패널(82)에 의해 밀봉된다. 프런트 패널(82)은 서로 적층된 확산 판(84), 확산시트(85), 및 렌즈 시트(86)로 구성된다.
확산 판(84)과 확산시트(85)는 냉음극 형광램프(60)로부터 방출된 광의 분산과 확산을 일으킨다. 렌즈 시트(86)는 확산된 광을 렌즈 시트(86)의 수직방향으로 평행하게 한다. 상기 구조에 의하여, 프런트 패널(82)의 전면(발광 면)이 균일하게 빛을 방출하도록 냉음극 형광램프(60)로부터 방출된 광이 조정된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 조명장치를 변형 예를 참조하여 설명하였다. 그러나 본 발명의 조명장치는 상기한 특정 변형 예에 한정되지 않음은 당연히 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 조명장치는 실내 조명장치와 실외 조명장치, 데스크 탑용 조명장치와 휴대용 조명장치, 디스플레이장치용 조명장치, LCD의 백라이트, 및 이미지 스캔용 조명장치를 포함하는 어떠한 타입의 조명장치일 수 있다.
본 발명에 따른 램프용 유리 조성물은 조명 목적의 넓은 범위에 적용할 수 있다.
Claims (9)
- 산화물로 환산하여,65wt% 내지 75wt%의 SiO2,1wt% 내지 5wt%의 Al2O3,0.5wt% 내지 5wt%의 Li2O,5wt% 내지 12wt%의 Na2O,3wt% 내지 7wt%의 K2O,12wt% 내지 18wt%의 Li2O + Na2O + K2O,2.1wt% 내지 7wt%의 MgO,2wt% 내지 7wt%의 CaO,0wt% 내지 0.9wt%의 SrO,7.1wt% 내지 12wt%의 BaO를 함유하고,실질적으로 PbO를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 램프용 유리 조성물.
- 산화물로 환산하여,65wt% 내지 75wt%의 SiO2,1wt% 내지 3wt%의 Al2O3,1wt% 내지 3wt%의 Li2O,7wt% 내지 10wt%의 Na2O,3wt% 내지 6wt%의 K2O,13wt% 내지 17wt%의 Li2O + Na2O + K2O,3wt% 내지 6wt%의 MgO,3wt% 내지 6wt%의 CaO,0wt% 내지 0.9wt%의 SrO,7.1wt% 내지 10wt%의 BaO를 함유하고,실질적으로 PbO를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 램프용 유리 조성물.
- 청구항 1에 있어서,다음 관계에 의해서 정의된 중량당 함량 비율을 만족하는 것을 특징으로 하는 램프용 유리 조성물.
- 청구항 1에 있어서,Li2O, Na2O, 및 K2O의 총 함량은 15.8wt%보다 적고, MgO, CaO, SrO, 및 BaO의 총 함량은 15.6wt%보다 적으며, 다음 관계에 의해 정의된 중량당 함량 비율을 만족 하는 것을 특징으로 하는 램프용 유리 조성물.
- 청구항 1에 있어서,연화점이 650℃ 내지 720℃ 범위에 있는 것을 특징으로 하는 램프용 유리 조성물.
- 청구항 1에 있어서,30℃ 내지 380℃의 온도에서의 열팽창계수는 90*10-7K-1 내지 100*10-7K-1의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 램프용 유리 조성물.
- 청구항 1에 기재된 유리 조성물로 제조된 것을 특징으로 하는 램프용 유리부품.
- 청구항 7에 기재된 유리부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 램프.
- 청구항 8에 기재된 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
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