用於外電極螢光燈的玻璃及其應用的製作方法
2023-09-10 00:38:40
專利名稱：用於外電極螢光燈的玻璃及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及鈉鈣玻璃用於製備螢光燈的用途。本發明還涉及一種具有很強的紫外光吸收性同時在可見光範圍內的吸收率又很低的玻璃，以及這種玻璃的製備方法。
背景技術：
為製備液晶顯示器(LCD)、監視器或螢光屏，以及為了製備氣體放電管、特別是螢光燈，通常要使用已知的具有紫外光吸收性的玻璃。這種玻璃還能在背面照射的屏幕(所謂的背投顯示器)中用作光源。為適於這種應用，這類螢光燈必須具有極小的尺寸並且與此相應地，燈玻璃也只能具有極小的厚度。
這種燈具中所含的發光氣體是通過利用電極施加一個電壓而點著的，即點亮。電極通常放置在燈的內部，即導電金屬絲以隔絕氣體的方式穿過燈玻璃。但是也可以通過一個外加電場，即並非穿過燈玻璃而是加在外部的電極，來點亮發光氣體或是燈內的等離子體。這種燈通常稱作EEFL燈(外電極螢光燈)。其中很重要的一點是，輻射入的高頻能量不能或只能極小規模地被燈玻璃吸收，用以點亮封閉在螢光燈內的發光氣體。但是其前提是，玻璃具有極小的介電常數和極小的介電損耗因子tanδ。介電損耗因子可作為在受激的介電交變場中被玻璃所吸收的和轉化為熱損失的能量的測量尺度。
此外，當玻璃用於這種用途時，要設法使得透光率或透射率相對恆定地保持在特別是從可見光區域到波長低於400nm、特別是低於380nm的範圍內。
與可見光範圍內保持較高的透光率不同，紫外光範圍內的透射率則要儘可能小，或者是應儘可能不讓這種光透過。
氣體放電管，特別是螢光燈的發射光有很強一部分都在紫外光範圍內，這部分光對於周圍的結構部件，如聚合物和其它合成材料有損傷作用，從而導致它們會逐漸變色或變脆，而這就會使得整個產品不可利用。強烈的紫外光作用的結果就是會在光學部件上出現渾濁，也就是所謂的起霧現象。特別有害的發射譜線是313nm處的水銀髮射譜線。因此，目的在於要製備這種能儘可能完全吸收這種發射譜線的玻璃。其中，要設法使波長在由可見光範圍過渡到紫外光範圍時，即在幾個納米範圍內，透射率也能由較高轉變為或多或少被完全吸收，這也稱作是陡斜的紫外光邊界。最大透射率和最大吸收率之間的距離越短，紫外光邊界就越陡峭。
US-A5747399公開了能用於前述使用場合的螢光燈玻璃，其能吸收預想範圍內的紫外光射線。但是，這種玻璃在可見光波長範圍內會表現出強烈的變色現象或還可能存在的強烈的曝曬現象。通常，在原料進行熔融時就已經會產生黃棕色的變色現象了。
在未提前公開的DE-A-10325744中公開了一種強烈吸收紫外光的玻璃，其適用作螢光燈的燈玻璃、特別是用於背投顯示器中作為光源的液晶顯示器(LCD)的燈玻璃。這種玻璃除了突出的335nm以下紫外光光吸收性外，還具有很好的400至800nm可見光範圍內的透射率，並且表現出與金屬，特別是穿過的電極金屬，如Fe合金、Co合金、Ni合金(例如科伐爾共膨脹合金)以及與鎢和/或鉬金屬的良好的可熔融性。
DE-A-19842942中公開了一種含有氧化鋯和氧化鋰的高穩定性硼矽酸鹽玻璃，其特別適用作與Fe-Co-Ni-合金形成的熔融玻璃。這種玻璃也可以含有染色成分，如Fe2O3、Cr2O3、CoO以及TiO2。
在US-A4565791中記載了一種用於眼科領域的玻璃，其具有特殊的折光係數和阿貝值，以及與此相適應的密度。這種玻璃的紫外光吸收邊界在310nm至335nm之間，並且含有作為紫外光吸收劑的TiO2。為製備這種玻璃，文中明確記載了，在許多情況下都需要用氯進行澄清，因為As2O3和Sb2O3的澄清作用並不足夠。最後，其中還同樣記載了，儘管這種玻璃極薄，但Fe2O3和TiO2的組合仍會導致玻璃變色，因此應該僅只使用鐵含量小於100ppm的石英原料。
發明內容
本發明的目的在於提供另一種玻璃，其除了其它用途外，也能用於顯示器或顯示屏中，特別適用於背投式顯示器，以及用於液晶顯示器和螢光燈。此外，該玻璃也適用於那種可通過外部感應點亮，且無需穿過周圍燈玻璃的金屬絲或電極的螢光燈。
另外，該玻璃同樣應具有較高的紫外光阻隔性，以此使得經常是基於有機材料的顯示器的液晶，以及所謂的漫射體(光漫射元件)和其它包圍著燈的聚合物材料不會受到紫外光輻射的侵害，從而保證顯示器或屏幕具有較長的使用壽命。因為另一方面也要求可見光要儘可能毫無遮擋地通過，所以前提條件是，使可見光範圍內的高透射率(透射率＞80％或＞90％，吸收率＜20％或＜10％)能較突然地過渡為在紫外光範圍內的高吸收率(吸收率＞95％或99％，優選99.9％)，也就是說，在只有幾個納米的波長內實現這一過渡，更確切地說尤其是在d＝0.2mm的如此小的玻璃厚度範圍內。因此，所述玻璃應具有儘可能陡的紫外光邊界，即當理想的波長在幾個納米尺度內時，透射率能儘可能快地轉變為0。最大透射率和最大吸收率之間的間隔範圍越小，則吸收邊界就越陡峭或陡斜。
這一目的可通過權利要求中所定義的玻璃來實現。
即，本發明令人驚奇地發現，前述目的可通過一種極廉價的方法利用一種鈉鈣玻璃來實現。與已知情況相比極其出乎意料地是，人們發現，這類鈉鈣玻璃在施加交變電壓時，會由於其高介電常數和高損耗角而使得電能轉變為熱能，從而導致在將它們用於特別是具有外加電極的螢光管或氣體發光管中時，人們會預計到很可能玻璃上會產生應能造成玻璃材料同樣快速腐蝕掉的高損耗和極高熱量。但是，結果表明，令人驚奇地發現，情況並非如此，這種玻璃非常適合於這些應用場合。因此，本發明特別涉及將這種玻璃用於製備這種燈具體系的用途以及一種用於生產這種燈具的方法和這些玻璃的應用。
本發明發現，前述問題可通過一種如下所述的矽酸鹽玻璃得以解決，所述玻璃含有最小量為至少60重量％、優選至少62重量％、特別優選至少64重量％的SiO2。而在本發明的玻璃中，SiO2的最大含量為至多85重量％、優選至多79重量％、特別優選至多75重量％。極其優選的最高含量為72重量％。
B2O3的含量為至多10重量％，尤其是至多5重量％，其中優選至多4重量％。特別優選的B2O3最大含量為至多3重量％，並且極其優選至多2重量％。在個別情況下，本發明的玻璃中也可以完全不含B2O3。但是在一優選實施方式中，其為至少0.1重量％，優選0.5重量％。特別優選的最小含量為0.75重量％，極其優選為0.9重量％。
雖然在個別情況下本發明的玻璃也可以不含Al2O3，但通常可含有至少0.1重量％、特別是0.2重量％的Al2O3。優選最少含量為0.3重量％，其中更優選為0.7重量％，特別優選至少1.0重量％的Al2O3。Al2O3的最高含量通常為10重量％，其中優選最大為8重量％。在許多情況下，最高含量為5重量％，特別是4重量％已被證明是足夠的。
本發明的玻璃含有鹼金屬和鹼土金屬氧化物。其中，鹼金屬氧化物的總含量為至少5重量％，特別是至少6重量％，但優選為至少8重量％，特別優選鹼金屬氧化物的最小總含量為至少10重量％。所有鹼金屬氧化物的最大含量為至多25重量％，優選至多22重量％，特別優選20重量％。許多情況下，18重量％的最高含量已經證明是足夠的。其中，根據本發明，Li2O的含量為0重量％至最高10重量％，並且優選最高含量為最大8重量％，特別優選最高為6重量％。K2O的含量為至少0重量％和至多20重量％，其中優選最低含量為0.01重量％，更優選為0.05重量％。在個別情況中，合適的最小含量經證實為1.0重量％。在一個優選實施方式中，K2O的最高含量為最大18重量％，並且優選最大為15重量％、特別優選最大為10重量％。許多情況下，5重量％的最大含量即經證實完全足夠。
在個別情況下，Na2O的單獨含量為0重量％和最大20重量％。但Na2O的含量優選為至少3重量％，更優選至少5重量％，特別優選至少8重量％，極其優選至少10重量％。在根據本發明的特別優選的實施方式中，鈉的含量為至少12重量％。Na2O的優選最高含量為18重量％或16重量％，特別優選上限值為15重量％。
單個的鹼土金屬氧化物含量，對於CaO來說最大為20重量％；但在個別情況下，18重量％、尤其是最高15重量％的最大含量即已足夠。儘管本發明的玻璃也可以不含鈣成分，但是本發明的玻璃通常還是含有至少1重量％的CaO，並且優選含量為至少2重量％、特別優選至少3重量％。在實踐中，比較合理的最小含量經證實為4重量％。在某些情況下，MgO的下限值為0重量％，但優選至少為1重量％、更優選至少為2重量％。在本發明的玻璃中，MgO的最高含量為8重量％，並優選最大為7重量％、更優選最大為6重量％。在本發明的玻璃中可完全不含SrO和/或BaO；但是優選含有至少一種或這兩種物質，且含量為各自1重量％，優選至少2重量％。玻璃中所含的鹼土金屬氧化物的總量為至少3重量％和至多20重量％，其中優選最小含量4重量％，特別優選5重量％。在許多情況下，比較合理的最小含量經證實為6重量％或7重量％。鹼土金屬氧化物的優選最高上限含量為18重量％，更優選最大為15重量％。在某些情況下，12重量％的最大含量經足夠。優選本發明的玻璃是一種鈉鈣玻璃。
本發明的玻璃可以不含ZnO，但優選含有ZnO最小量為0.1重量％且最大量為至多8重量％、優選至多5重量％，其中較為合理的最高含量為3重量％或2重量％。ZrO2的含量為0-5重量％，優選0-4重量％，並且在許多情況下3重量％的最高含量經證實已足夠。
在一優選實施方式中，本發明玻璃的特徵還在於TiO2、PbO、As2O3和/或Sb2O3的總含量為至少0.1重量％和最高2重量％，特別優選最高小於1重量％。其中優選As2O3和/或Sb2O的最小含量為至少0.01重量％，更優選至少0.05重量％且特別是至少0.1重量％。通常的最高含量為最大2重量％，優選最大1.5重量％，更優選最大1重量％和特別優選0.8重量％。儘管原則上也可以不含，只要前述其它組分的含量相應更高，但本發明的玻璃中仍然優選含有前述那些元素中的TiO2。TiO2的最高含量優選為8重量％，更優選最高5重量％。優選TiO2的最低含量為0.5重量％，且特別是1重量％。該玻璃含有0-5重量％的PbO，其中合理的最大含量為2重量％，特別合理的是最大1重量％。優選玻璃是無鉛的。Fe2O3和/或CeO2的含量各為0-5重量％，優選0-1重量％且特別優選0-0.5重量％。MnO2和/或Nd2O3的含量為0-5重量％，優選0-2重量％，特別優選0-1重量％。組分Bi2O3和/或MoO3的含有量各為0-5重量％，優選0-4重量％，而在本發明的玻璃中，As2O3和/或Sb2O3的含量各為0-1重量％，其中最低含量的下限值優選為0.1重量％，特別是0.2重量％。在一優選實施方式中，本發明的玻璃在某些情況下可以含有微量的0-2重量％的SO42-，以及同樣各為0-2重量％的Cl-和/或F-。Fe2O3、CeO2、TiO2、PbO、As2O3和Sb2O3的總量為0.1-10重量％，優選為0.3重量％或0.5-8重量％。
本發明還發現，藉助於Fe2O3以協同方式可進一步調節紫外光邊界。儘管對於Fe2O3已知的是其可以在可見光區域內導致基體玻璃變色並因此引起不理想的吸收可見光波長的現象，但是現已發現，在本發明方法中，如果如前所述地在本發明的玻璃組合物中進行氧化澄清，則玻璃在可見光範圍內不會或至多只會微乎其微地發生變色情況。根據本發明，以這種方式就能限制玻璃中的TiO2的含量。而且，特別是在鈦含量較高時，溶於基體中的TiO2會在過於緩慢的冷卻和/或重新加熱的過程中，例如在後續加工過程中分解為兩相，這就會引起漫射透射光的丁鐸爾效應。這一不利現象在本發明中可通過在氧化條件下並因此而附帶降低TiO2量的情況下，向玻璃基體中添加Fe2O3而得以避免。Fe2O3的含量優選為至少50ppm，特別優選至少100ppm或以上，其中優選最小含量為120ppm或140ppm。但通常，最小含量為150ppm且特別為200ppm。Fe2O3含量的上限值可通過分別理想地調節紫外光邊界和紫外光吸收性而確定。但比較合理的上限值為最高1500ppm，優選1200ppm，並且更優選上限值為1000ppm。經證實特別優選的上限值為800ppm，特別是500ppm，並且在許多情況下400ppm的最大含量即以足夠。本發明還顯示，通過添加約100ppm的Fe2O3可將紫外光邊界向更高的波長處推進約1至1.5nm。
如果其中存在有Fe2O3，則TiO2％的最小含量為0.5重量％且特別優選為0.7重量％或0.8重量％即已完全足夠。存在Fe2O3時的上限值為4.5重量％，特別是4重量％，並優選為3.5重量％。在許多情況下，3重量％、特別是2.8重量％和極其優選的2.5重量％的上限值經證實已完全足夠。
此外已經表明，如果玻璃中含有總量為0.00001-0.1重量％的很少量的PdO、PtO3、PtO2、PtO、RhO2、Rh2O3、IrO2和/或Ir2O3，則就能提高本發明的玻璃的紫外光阻隔性以及曝曬穩定性。通常，這些材料的最大含量為最大0.1重量％，優選最大0.01重量％，更優選最大0.001重量％。為此目的，通常最小含量為0.01ppm，優選至少0.05ppm，更優選至少0.1ppm，特別優選含量為至少1ppm。
本發明的玻璃在直至至少260nm或270nm處，優選直至至少300nm和特別優選直至313nm處具有卓越的紫外光阻隔性。在許多情況下，利用本發明的玻璃可以得到直至320nm，特別是甚至直至335nm處的紫外光阻隔性，同時在該範圍內當厚度為0.2mm時透射率＜0.1％。在特別是臨界的313nm的Hg波長處，甚至該值能夠達到＜0.05％。但是，如果波長高於紫外光，特別是在400-800nm的可見光區域內時，在層厚度d＝0.2mm時，本發明的玻璃能顯示出卓越的至少80％，優選至少90％的透射率。
此外，該玻璃還具有特別小的最大為12的介電值DZ，優選最大10，特別優選最大9。在一優選實施方式中，本發明的玻璃具有的介電損耗因子tanδ[10-4]為至多120，優選＜100，極其優選＜80(在1MHz和25℃下測定)。
本發明的玻璃可利用常規的為技術人員熟知的熔融法來製備。但是優選藉助氧化澄清法來製備。優選的澄清劑是As2O3和/或Sb2O3。在許多情況下，合乎目的的最小量為0.1重量％，優選至少0.2重量％。但在本發明的方法中也可以採用其它一些氧化澄清方法，例如藉助於氧氣進行，並且所述氧氣必要時也可以電化學法原處產生。這樣一種方法記載在例如EP-A1127851中。在一特別優選的實施方式中，熔體的氧化態可利用硝酸鹽產生。優選的硝酸鹽添加劑是鹼金屬和鹼土金屬硝酸鹽，特別如LiNO3、NaNO3、KNO3、Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2和/或ZnNO3。在生產熔體的過程中，比較合理的是將這些助劑作為初始物質通過部分取代相應碳酸鈣的方式進行添加。為此，需要向熔體中添加入最大10重量％、優選最大6重量％、特別是最大5重量％的鹼金屬和/或鹼土金屬硝酸鹽或ZnNO3。同時發現，通過氧化澄清作用不僅可以得到較高的紫外光阻隔性，還能使本發明的玻璃在可見光波長範圍內只發生最小程度的變色。
此外，本發明還發現，如果用As2O3進行澄清，更確切地說是在氧化條件下進行澄清並且如果添加TiO2以調節紫外光邊界，則可以進一步避免上述那些缺點。根據本發明也表明，如果存在有至少80％、通常是至少90％、優選至少95％和特別優選99％的TiO2作為Ti4+時，則也可以避免前述的缺點。在許多情況下，根據本發明甚至99.9％和99.99％的鈦作為Ti4+存在。在某些情況下，已經證實比較理想的是含有99.999％的Ti4+。因此，所謂氧化條件在本發明中特別應理解為，其中Ti4+以前述量存在或者氧化到這一水平。根據本發明，在熔體中易於例如通過添加硝酸鹽、特別是鹼金屬硝酸鹽和/或鹼土金屬硝酸鹽來實現這些氧化條件。也可以通過鼓入氧氣和域乾燥空氣來得到氧化熔體。此外，在本發明方法中還可通過調節氧化燃燒器來得到氧化熔體，例如粗產品熔融。
現已表明，利用本發明的方法還可以消除玻璃基體中變色和由於曝曬而變色的壞點和缺陷點，至少是可以使其大幅度減少。
本發明的方法或玻璃可通過由普通已知的原料製備熔體的方法而得到，並且其中要以相應的碳酸鹽形式且優選以硝酸鹽形式添加入鹼金屬氧化物，如Na，K，Li。在本發明中優選避免使用滷化物和硫酸鹽。但在藉助於As2O3進行的氧化澄清過程中，熔體或原材料中可存在極微小量的硫酸鹽，只要其含量不超過0.2摩爾％，特別是不超過0.1摩爾％。該玻璃可以以已知方法由其原料產品熔融得到，並優選藉助As2O3使其澄清。本發明的方法中優選不使用Sb2O3作為澄清劑進行並優選不含有這種澄清劑。作為硝酸鹽添加的鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物的含量為最大8重量％，優選最大6重量％，特別為最大2重量％。但最小含量通常為至少0.1重量％，優選至少0.5重量％。在本發明的方法中，硝酸鹽本身的較為合理的用量為至少0.3摩爾％，優選1摩爾％，其中通常的最大用量為6摩爾％，特別為最大5摩爾％。
在本發明方法中，澄清劑As2O3的用量為至少0.01重量％，優選至少0.05重量％，特別是至少0.1重量％。通常的最高含量為最大2重量％，特別是最大1.5重量％，更優選最大1重量％且特別優選最大0.8重量％。
能夠調節紫外光吸收邊界強度或銳度和位置的TiO2的含量優選為至少0.05重量％，通常至少為0.1重量％，特別優選為至少0.5重量％。在大多數情況下，經證實適合在直至至少260nm(層厚度0.2mm)處獲得紫外光阻隔性的最小含量為1重量％或2重量％。為了得到直至至少310nm(層厚度0.2mm)處的阻隔性，經證實用量就要為至少4重量％，優選至少4.5重量％才足夠。該波長範圍內的常用最高量為6重量％，優選5.5重量％的TiO2。根據本發明，TiO2的最高用量為最大12％，通常最大為10％，尤其優選最大8％。
本發明還發現，利用Fe2O3以協同方式還能進一步調節紫外光邊界。儘管對於Fe2O3已知的是其可以在可見光區域內導致基體玻璃變色並因此引起不理想的吸收可見光波長的現象，但是現已發現，在本發明方法中，如果如前所述地在本發明的玻璃組合物中進行氧化澄清，則玻璃在可見光範圍內不會或至多只會微乎其微地發生變色。由於在熔融或澄清過程中的氧化條件的作用，其中所存在的鐵會轉化為其3+的氧化價態或避免價態發生還原。根據本發明，以這種方法也可以限制玻璃中TiO2的含量。而且，特別是在鈦含量較高時，溶於基體中的TiO2會在過於緩慢的冷卻和/或重新加熱的過程中，例如在後續加工過程中沉澱析出，這就會引起漫射透射光的丁鐸爾效應。這一不利現象在本發明中可通過在氧化條件下並因此而附帶降低TiO2量的情況下，向玻璃基體中添加Fe2O3而得以避免。Fe2O3的含量優選為至少50ppm，特別優選至少100ppm或以上，極其優選最小含量為120ppm或140ppm。但通常，最小含量為150ppm且特別優選為200ppm。Fe2O3含量的上限值可通過分別理想地調節紫外光邊界和紫外光吸收性而確定。但比較合理的上限值為最高1500ppm，優選1200ppm，並且更優選上限值為1000ppm。特別優選的上限值為800ppm，特別是500ppm，並且在許多情況下400ppm的最大含量即已足夠。本發明還顯示，通過添加約100ppm的Fe2O3可將紫外光邊界向更高的波長處推進約1至1.5nm。
如果其中存在有Fe2O3，則TiO2的最小含量為0.5重量％且特別優選0.7重量％或0.8重量％即已完全足夠。存在Fe2O3時的上限值為4.5重量％，特別是4重量％，並優選為3.5重量％。在許多情況下，3重量％、特別是2.8重量％和極其優選的2.5重量％的上限值經證實已完全足夠。
本發明還涉及一種在可見光區域有著很小吸收率的紫外光吸收玻璃的製備方法。其中，要用具有如權利要求中所定義組成的原材料和/或舊玻璃製備熔體。本發明方法的特徵在於，為此不必使用高純度的原材料，特別是SiO2原材料，而是可以使用含有＞100ppm或500ppm，特別是＞600ppm的Fe2O3的SiO2材料。多數情況下可使用其中含量＞120ppm或＞130ppm的原材料，但在本發明的方法中也可使用150ppm或200ppm的含量。在許多情況下，甚至Fe2O3含量＞800ppm，特別是＞1000ppm直至＞12000ppm的SiO2基體材料經證實也是適用的。由於在玻璃製造中不含鐵的基體材料常常成本更高昂，所以本發明的方法不僅具有驚人的技術效果，而且還能實現低成本生產。
已經表明，利用本發明的方法以及本發明的玻璃可以調節得到特別陡斜的紫外光邊界，並且可以毫無困難地獲得直至260nm，特別是直至270nm和直至300nm處的紫外光阻隔性。在一特別優選的實施方式中，本發明的玻璃直至320nm和特別是直至335nm處也能表現出阻隔性。利用本發明的含有As2O3和TiO2的澄清劑，可以通過添加TiO2而獲得不會或只會最小程度在可見光波長範圍內產生不利影響的紫外光邊界。
本發明的玻璃特別適合製備平板玻璃，其中又特別優選製備管狀玻璃。特別優選適用於製備具有至少0.5mm，特別是至少1mm且上限值最高為2cm，特別優選最高1cm直徑的管。特別優選管直徑為2mm至5mm。這種玻璃管還應具有至少0.05mm，特別是至少0.1mm，極其優選至少0.2mm的壁厚。最大壁厚為最高1mm，更優選最高＜0.8mm或＜0.7mm。
本發明的玻璃特別適合用於氣體放電管以及螢光燈，特別是小型螢光燈中，並極其優選例如在手機和計算機監視器上照亮，特別是背景照亮電子顯示設備，如顯示器和LCD屏幕。優選的顯示器以及屏幕是所謂的平板顯示器，特別優選是平面背投設備。特別優選的是不含滷素的發光劑，如基於稀有氣體，如氬、氖和/或氙(氙氣燈)放電的那些發光劑。這些實施方式都是特別有益於環境的。
本發明的玻璃特別適用於帶有外加電極的螢光燈，和用於其中電極如科伐爾共膨脹合金等與燈玻璃熔融並穿過玻璃的螢光燈。在外加電極中它們可以是例如由導電膏體構成的。
圖1a所示為附圖1b中小型背投設備的反射基板或載體板和基材板的基本形狀。
圖2所示為具有外加電極的背投設備，圖3為側面設置有螢光燈(1)的顯示設備。
具體實施例方式
在圖1的一個特殊實施方式中，將玻璃用於製備低壓放電燈，特別是背投設備中。該應用場合就是一種特殊的應用，其中平行依次使用各個小型發光管11並且這些管子位於板13內槽15處，該槽能夠將發出的光反射到顯示屏上去。在反射板13的上方覆有一層反射層16，該層能夠均勻漫射光線並因此而使得顯示器均勻照明。優選將該設備用於較大型的顯示器中，例如電視機設備。
如圖2所示，發光管21也可以安裝在顯示器外，然後藉助於一個用作光導的光導板25，如所謂的LGP(導光板)而將光線均勻漫射在顯示器上。在兩種情況下，發光管可以具有外電極或內電極。
此外，還可以將用於其中的發光元件31直接裝在一個經過特殊構造的盤13內的背投設備中。其中所謂的構造即藉助平行突起，即所謂的具有預設寬度(W肋)的壁壘38而在盤中製造出具有預設深度和預設寬度(d槽或W槽)的孔道來，並且在該孔道內安裝有放電發光物35。所述孔道與設置磷光層37的盤一起形成輻射腔36。盤體本身是側面密封的9並且設置有貫穿的電極。這種情況，人們就稱之為所謂的CCFL系統(冷陰極螢光燈)。但原則上也可以是外側連接，即通過一個可由外加電極33a，33b製造出來的外加電場點亮等離子體(EEFL外電極螢光燈)。這種結構體構成了一種較大的平面形背投並因此也稱作是平面背投器。本發明的用途涉及到的是平面背投的結構盤和/或蓋板。兩者共同構成了輻射腔。為製備這種結構盤，就要用常規的結構單元，例如另一種具有相應結構的輥來壓制例如由輥加工而得的坯件。為此，要將所述玻璃加熱至具有對此合適粘度的溫度，並且溫度通常在加工溫度和玻璃軟化點之間。於是，結構盤的結構就具有尺度為十分之幾毫米(例如0.1，通常為0.3mm)至幾個毫米(例如1-8mm)的深度和寬度。這種結構也可以通過其他合適的製備方法來實現，例如採用壓製法、切割、拉伸、化學腐蝕或雷射切割。通過某些熱成型工藝，也可以直接從熔體得到理想的結構。
本發明的玻璃特別適合製備燈管玻璃，特別是EEFL螢光燈(外電極螢光燈)的燈玻璃，其優選用於成像屏、顯示器如LCD或TFT設備，以及用於掃描儀、廣告牌、醫用器具和航空太空飛行器設備，以及用於導航技術和行動電話和PDA(個人數字助理)中。
本發明的玻璃特別適用於其中含有Ar、Ne以及優選的Xe和可能有的Hg的螢光燈中。但特別優選的螢光燈是不含Hg發光體的並含有Xe作為填充氣體。
本發明所用的以及根據本發明所得到的玻璃優選具有相對較低的介電常數(介電值DZ)。介電損耗因子tanδ[10-4]優選為至少5，更優選至少10，特別優選至少20或至少40。tanδ的較為合理的上限值通常為200或180，並優選為150，特別優選為130。
以下將根據實施例更詳細地闡釋本發明。
將具有以下組成的玻璃熔融並如前所述地用As2O3進行氧化澄清，然後確定該玻璃的紫外光吸收率。
透射率的測量在很快冷卻的玻璃上進行，即無須精確的冷卻。通過精確冷卻或後續短時間的溫度處理，可以進一步將紫外光邊界推進到可見光波長範圍內。
表1a
玻璃6、7和8是對比實施例(用氯化物澄清)。700nm(d＝0.2nm)處的透射率明顯低於90％。
表1b
玻璃12和13是對比實施例。玻璃12不含有澄清劑(既非As2O3也非Sb2O3)。700nm(d＝O.2mm)處的透射率明顯小於90％。玻璃13含有Sb2O3作為澄清劑。700nm處的透射率＞玻璃12的，但總明顯小於本發明的含有As2O3澄清劑的玻璃。
權利要求
1.含有如下組分的玻璃用於製備螢光燈、小型螢光燈、特別是外電極螢光燈、氣體放電燈、LCD顯示器、計算機監視器、電話機顯示屏以及用於製備TFT顯示屏的用途，該玻璃含有SiO260-85重量％B2O30-10重量％Al2O30-10重量％Li2O0-10重量％Na2O0-20重量％K2O 0-20重量％，並且其中∑Li2O+Na2O+K2O為5-25重量％，和MgO 0-8重量％CaO 0-20重量％SrO 0-5重量％BaO 0-5重量％，並且其中∑MgO+CaO+SrO+BaO為3-20重量％，和ZnO 0-8重量％ZrO 0-5重量％TiO20-10重量％Fe2O30-5重量％CeO20-5重量％MnO20-5重量％Nd2O30-1.0重量％WO30-2重量％Bi2O30-5重量％MoO30-5重量％PbO 0-5重量％As2O30-1重量％Sb2O30-1重量％其中∑Fe2O3，CeO2，TiO2，PbO+As2O3+Sb2O3至少為 0-10重量％，其中∑PdO+PtO3+PtO2+PtO+RhO2+Rh2O3+IrO2+Ir2O3為 0.1重量％，以及SO42-0-2重量％Cl-0-2重量％F-0-2重量％。
2.如權利要求1所述的用途，其特徵在於，玻璃的介電損耗因子tanδ[10-4]為5-200。
3.用於製備紫外光吸收玻璃，特別是用於螢光燈的玻璃的方法，其中包括製備一種具有如下組成的熔體，SiO260-85重量％B2O30-10重量％Al2O30-10重量％Li2O 0-10重量％Na2O 0-20重量％K2O0-20重量％，並且其中∑Li2O+Na2O+K2O為5-25重量％，和MgO 0-8重量％CaO 0-20重量％SrO 0-5重量％BaO 0-5重量％，並且其中∑MgO+CaO+SrO+BaO為3-20重量％，和ZnO 0-8重量％ZrO 0-5重量％，以及TiO20-10重量％Fe2O30-5重量％CeO20-5重量％MnO20-5重量％Nd2O30-1.0重量％WO30-2重量％Bi2O30-5重量％MoO30-5重量％PbO 0-5重量％As2O30-1重量％Sb2O30-1重量％其中∑Fe2O3，CeO2，TiO2，PbO+As2O3+Sb2O3至少為 0.1-10重量％，其中∑PdO+PtO3+PtO2+PtO+RhO2+Rh2O3+IrO2+Ir2O3為 0.00001-0.1重量％，以及SO42-0-2重量％Cl-0-2重量％F-0-2重量％。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，TiO2的含量為0.1-10重量％，Fe2O3含量為0.005-0.5重量％和/或CeO2的量為0-0.5重量％，優選＜300ppm。
5.如上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，玻璃材料在氧化條件下熔融和/或澄清。
6.如上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於，玻璃在添加有鹼金屬硝酸鹽和/或鹼土金屬硝酸鹽的條件下熔融。
7.由如權利要求3-6所述的方法得到的玻璃。
8.如權利要求7的玻璃，其特徵在於，在厚度為0.2mm的條件下，其在260nm處的透射率為≤0.1％。
9.如權利要求7或8所述的玻璃，其特徵在於，在313nm處和在厚度為0.2mm的條件下，該玻璃具有≤0.1％的透射率。
全文摘要
本發明記載了一種玻璃及其用於製備螢光燈、小型螢光燈、特別是EEFL燈、氣體放電燈、LCD顯示器、計算機監視器、電話機顯示屏以及用於製備TFT顯示屏的用途，所述玻璃含有如下組分SiO
文檔編號C03C3/093GK1765794SQ20051010981
公開日2006年5月3日 申請日期2005年7月11日 優先權日2004年7月12日
發明者J·費希納, F·奧特, B·許伯 申請人:肖特股份有限公司