[发明专利]荧光灯用紫外线吸收玻璃管以及使用其的荧光灯用玻璃管

说明书

技术领域

本发明涉及紫外线吸收玻璃，涉及适用于伴随紫外线放射的光源的外围设备、尤其是液晶显示器(以下有时称为LCD)等显示装置的背光所用的荧光灯的玻璃，及采用该玻璃的荧光灯用玻璃管。

背景技术

近年来，作为多媒体相关设备的关键装置，广泛采用液晶显示器(以下有时称为LCD)，但在其用途扩大的同时，还要求轻量化、薄型化、低耗电化、高亮度化、低成本化等。尤其，即使在LCD中，在个人电脑用显示器、车载用显示装置、TV监视器等方面也要求高质量的显示装置。另一方面，由于液晶显示元件本身是非发光的，所以在上述这样的用途中，一直使用以荧光灯为光源的采用背光的透射型液晶显示元件。此外，在采用反射型液晶显示元件的设备中，也有的使用前光作为来自前面的照射光源。

随着LCD的轻量化、薄型化、高亮度化、低耗电化的动向，背光用荧光灯也在向细管化、薄壁化发展。荧光灯的细管化、薄壁化导致机械强度的下降，此外有因提高发光效率而增加灯的发热量的倾向，因此需要具有更高的机械强度、耐热性的玻璃。

基于如此的背景，为了确保比以往所用的铅钠系软质玻璃更高的强度和耐热性，一直在进行采用了硼硅酸系硬质玻璃的荧光灯的开发，并使之商品化。作为电极的密封线使用可伐合金或钨，开发了可与这些金属进行气密性封装的低膨胀的硼硅酸玻璃。此处，所谓“可伐合金”是指Fe—Ni—Co系合金的Westinghouse Ele.Corp.公司的商标名，也包括东芝公司制KOV(商品名)等同等的其它公司制品。

该低膨胀的硼硅酸玻璃转用了作为以往的氙闪光灯用的一般使用的玻璃。在用途是氙闪光灯的情况下，为了使玻璃能耐灯的闪光，要设计为可以透射某种程度的紫外线，但是，在用途是荧光灯的情况下，必须考虑防止紫外线泄漏的对策，或考虑因在灯内产生的紫外线的照射而造成的玻璃变色，即所谓紫外线曝晒的对策，因而一直在使用少量添加了可改善这些特性的成分的玻璃。

专利文献1或专利文献2中公开的玻璃是此用途中的玻璃的有代表性的例子，是通过以硼硅酸玻璃为基础，含有TiO₂、PbO、Sb₂O₃中的任何一种，由此提高了玻璃的耐紫外线曝晒性的组成。此外，专利文献3或专利文献4中公开的玻璃，是通过进一步添加Fe₂O₃、CeO₂，将水银的共振线的253.7nm的紫外线透射率抑制在低水平的组成。

作为批量生产时的玻璃管的成型方法，有上浮法、维罗(Vello)法、丹纳(Danner)法等，用于背光的玻璃管是细管，由于要求高的尺寸精度，所以最适合采用丹纳法。

作为用作液晶表示用元件等的照明用的荧光灯，尤其近年来用于大型液晶TV用或带TV的监视器等的背光灯的特性，随着每一单元的灯使用量的增加、灯的长尺寸化，对以下的项目要求比现今更高的特性。

背光用荧光灯的发光原理与普通照明用相同，通过电极间的放电而激发产生的水银蒸气射出紫外线，涂敷在管内壁面上的荧光物质接受紫外线并发生可视光线。在灯内，主要发生253.7nm波长的紫外线，其中大部分被变换成可视光线，但一部份有时不能由荧光体进行可视光变换，会到达玻璃。

此外，在荧光灯内，虽然与253.7nm相比发光强度较低，但也存在除该波长以外的297、313、334、366nm的紫外线。因此，需要考虑对该波长的紫外线的遮蔽。

对于液晶TV用背光来说，由于荧光灯的根数为每一单元中使用几根到10根以上，因此总的紫外线放射量也必然增加。

以液晶TV用途为中心，作为为了提高背光单元所要求的亮度的改进，当然要改进灯本身的特性，但用作导光板或反射镜的树脂材料的改进也占相当的比重。用于这样的导光板或反射镜的聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯薄膜或环烯烃聚合物等树脂，由于不能充分具有耐紫外线特性，尤其在300～330nm附近有劣化波长，因此如果暴露在该波长的紫外线下，作为背光单元的显示质量就会下降、或成为使制品寿命、可靠性下降的原因。因此，也需要采取用玻璃吸收所述波长区的紫外线，防止其向灯外部放射的对策。