專利名稱：特別用于熒光燈的吸收紫外線的中性玻璃，及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶有尖銳紫外線邊緣的硼硅酸鹽玻璃，其具有足夠的水解穩(wěn)定性，與金屬或合金是良好可熔的，并涉及其制備方法以及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
具有強(qiáng)水解穩(wěn)定性的玻璃是已知的。這種玻璃特別用于玻璃金屬熔融物，例如在化學(xué)腐蝕環(huán)境中，如用于化學(xué)裝置或反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。這種玻璃的熱膨脹系數(shù)α20/300在4.3-5.7×10-6/K之間，因此特別適合與Fe-Co-Ni合金，例如所謂的Kovar合金，以及鉬熔接。對(duì)于鎢的熱膨脹系數(shù)α20/300介于3.4-4.3×10-6/K之間。
還已知該玻璃具有強(qiáng)的紫外線吸收性質(zhì)。這種玻璃例如用于氣體放電燈中，并經(jīng)常顯示阻擋紫外線到約260nm(層厚0.2mm)。這種氣體放電燈除可見光外還產(chǎn)生大量的紫外光，將損害附近的構(gòu)件。特別是用到聚合物和塑料的構(gòu)件，長期使用時(shí)將由于紫外線而變脆，致使整個(gè)產(chǎn)品都不能使用。事實(shí)表明，例如汞在318nm處存在一種特別有害的射線。因此這種燈玻璃的目的是不允許這些特別有害的射線通過該玻璃，并盡可能將之完全吸收。
事實(shí)還表明，通過阻擋紫外線，這種玻璃在低于1000nm范圍內(nèi)顯示出對(duì)可見光的明顯吸收，這對(duì)于很多應(yīng)用是不利的。氣體放電管，如熒光發(fā)光體也具有該缺點(diǎn)，其用于制備液晶顯示器(LCD)，特別是背面照明的顯示器，即所謂的背投顯示器。盡管這種熒光發(fā)光體只有很小的尺寸，因此其燈玻璃也很薄，盡管如此，在降低質(zhì)量方面，在要求高質(zhì)量的顯示，如電子顯示裝置、計(jì)算機(jī)顯示屏，例如用于便攜式計(jì)算機(jī)或移動(dòng)電話，證實(shí)是有害的。
此外，將玻璃應(yīng)用于特別是透過或透射可見光直到低于400nm，特別是低于380nm的波長范圍時(shí)，力求保持其相對(duì)穩(wěn)定，然后使其迅速下降。
此外還表明，這種熒光燈玻璃只具有弱的水解穩(wěn)定性，按照ISO 719為3級(jí)。對(duì)于很多產(chǎn)品而言，這種水解穩(wěn)定性不足以加工該玻璃以及用作發(fā)光體。
此外必需的是，特別是如此使用的玻璃必須滿足特定的物理性質(zhì)，如CTE、TG、VA，其對(duì)于與金屬如鎢和鉬，以及與金屬合金如Kovar合金的熔接是必不可少的。因此要求例如Kovar合金的CTE為4.3-5.5×10^-6/℃(30-380℃)，鉬的CTE為4.4-5.1×10^-6/℃(30-380℃)，鎢的CTE為3.4-4.3×10^-6/℃(30-380℃)。與Kovar合金熔接的玻璃溫度Tg優(yōu)選介于470℃-540℃。此外，該玻璃的水解穩(wěn)定性按照ISO 719至少為2級(jí)、優(yōu)選為1級(jí)是值得追求的。
DE-A-19842942公開了一種高化學(xué)穩(wěn)定性的含氧化鋯和氧化鋰的硼硅酸鹽玻璃，其具有高的水解穩(wěn)定性以及高的耐酸性和耐堿性，特別適于在試驗(yàn)室使用，用于化學(xué)裝置和藥物包裝以及作為殼體玻璃纖維。此外這種玻璃特別適合于玻璃金屬熔融物。
在JP-A-8-12369中描述的用于放電燈的硼硅酸鹽玻璃，總共含有0.03-3重量％的四個(gè)組分V2O5、Fe2O3、TiO2和CeO2中的至少兩種，用來阻擋紫外線。采用這些部分個(gè)別組份含量高的組分及其組合物，高的透射性和高的防曝曬作用是不可調(diào)節(jié)的。更確切地說，這種玻璃在熔融時(shí)顯示出明顯的變色。
US5747399描述了一種用于小型熒光燈的玻璃，通過TiO2和/或PbO和/或Sb2O3可以使其具有防曝曬作用和不透紫外線性。不過加入TiO2，特別是含量高時(shí)，導(dǎo)致玻璃著色。除此之外，由于環(huán)境問題應(yīng)該放棄使用PbO。
US-A5747399進(jìn)一步公開了用于上述應(yīng)用的熒光燈玻璃，其在希望的范圍吸收紫外線。不過事實(shí)表明，這種玻璃在可見光波長范圍內(nèi)顯示強(qiáng)的曝曬作用以及強(qiáng)的變色。
此外，JP-A2002293571公開了一種用于熒光燈的燈玻璃，其特別適合于照明液晶顯示器。
DE-A-19842942公開了一種高穩(wěn)定性的含氧化鋯和氧化鋰的硼硅酸鹽玻璃，其特別適合用作與Fe-Co-Ni合金的熔融玻璃。這種玻璃還可以含有著色組分，如Fe2O3、Cr2O3、CoO以及TiO2。
US-A4565791描述了一種用于眼科使用的玻璃，其具有特殊的折射率和阿貝值(Abbé)，以及對(duì)此合適的厚度。這種玻璃顯示的紫外線吸收邊緣在310和335nm之間，含有作為紫外線吸收劑的TiO2。強(qiáng)調(diào)指出，為了制備這種玻璃，很多情況下必須用氯澄清，因?yàn)锳s2O3和Sb2O3澄清是不夠的。其中在最后也描述了，雖然這種玻璃很薄，但Fe2O3和TiO2的組合導(dǎo)致玻璃變色，為此應(yīng)使用獨(dú)有的鐵含量少于100ppm的石英原料。

發(fā)明內(nèi)容
不過結(jié)果表明，這種玻璃也存在上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，如在可見光波長范圍內(nèi)強(qiáng)的曝曬作用、變色和吸收。
因此本發(fā)明的目的是提供一種玻璃，該玻璃不存在上述的缺點(diǎn)并且是水解穩(wěn)定的，并起到強(qiáng)的阻擋紫外線的作用，然而在可見光范圍內(nèi)顯示出高的透射性，此外適合與通常的金屬或合金，特別是化學(xué)上高穩(wěn)定的金屬和合金熔融成為玻璃金屬熔融物。此外，這種玻璃應(yīng)具有盡可能尖銳的紫外線邊緣，也就是說，在希望的波長，在幾個(gè)納米內(nèi)透射應(yīng)該盡可能快地變?yōu)榱?。最大透射和最大吸收之間的距離越小，吸收邊緣越傾斜或越尖銳。
通過權(quán)利要求書中定義的玻璃以及通過制備這種玻璃的方法及其應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)該目的。
已發(fā)現(xiàn)，上述目的可以通過具有下述基本組成的玻璃而實(shí)現(xiàn)，SiO267-74重量％B2O35-10重量％Al2O33-10重量％Li2O 0-4重量％Na2O 0-10重量％K2O 0-10重量％，其中∑Li2O+Na2O+K2O 0.5-10.5重量％；MgO 0-2重量％CaO 0-3重量％SrO 0-3重量％BaO 0-3重量％ZnO 0-3重量％，其中∑MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-6重量％；ZrO20-3重量％CeO20-1重量％TiO20-10重量％BiO20-10重量％MoO30-10重量％，并且
∑TiO2+Bi2O3+MoO30.1-10重量％，其中澄清后殘余NO3的含量最多為0.01重量％。本發(fā)明玻璃中以氧化態(tài)Ti4+存在的鈦至少為80％，合適的至少為90％。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，這種玻璃不僅具有希望的按照ISO 719至少2級(jí)的水解穩(wěn)定性，而且令人驚訝地這種玻璃具有很尖銳的紫外線邊緣，如果在基本上不含氯化物和不含Sb2O3下進(jìn)行澄清，就可以根據(jù)需要向更長或更短波長移動(dòng)紫外線邊緣的位置，而不會(huì)在可見光范圍內(nèi)出現(xiàn)顯著的變色和/或曝曬作用。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，如果不使用氯化物作為澄清劑，則可以避免如特別是在使用TiO2時(shí)出現(xiàn)的玻璃變蘭。
還令人驚奇地顯示，如果用硫酸鹽作澄清劑，同樣也會(huì)如上述試劑一樣導(dǎo)致玻璃變色。因此本發(fā)明優(yōu)選也不使用硫酸鹽。
事實(shí)表明，根據(jù)本發(fā)明方法可以避免、至少是顯著減小上述在玻璃基質(zhì)中成色的以及由于曝曬作用而成色的損傷位置和缺陷位置。按照本發(fā)明，在氧化條件下用As2O3進(jìn)行澄清，而且特別是如果添加TiO2，必要時(shí)與Fe2O3一起使用來調(diào)節(jié)紫外線邊緣，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。同時(shí)本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，如果在玻璃或熔融物中含有的TiO2的至少80％，通常至少90％，優(yōu)選至少95％以及特別是至少99％以氧化態(tài)Ti4+存在，可以避免上述缺點(diǎn)。特別優(yōu)選存在的Ti4+量為99.9％，更優(yōu)選99.99％。少數(shù)情況下證實(shí)Ti4+含量為99.999％是有意義的。根據(jù)本發(fā)明，在氧化條件下是指這樣的條件，該條件下以上述給出的量存在Ti4+，或者被氧化為該價(jià)態(tài)。根據(jù)本發(fā)明這樣的氧化條件可以在熔融物中達(dá)到，例如很容易地通過加入硝酸鹽，特別是堿金屬硝酸鹽和/或堿土金屬硝酸鹽而達(dá)到。此時(shí)避免使用SO3以及堿金屬硫酸鹽和堿土金屬硫酸鹽。本發(fā)明方法中最好使用至少0.3摩爾％，優(yōu)選1摩爾％的硝酸鹽，其中通常最大量為6摩爾％，特別是5摩爾％。
通過由通常已知的起始原料制備一種熔融物而制備本發(fā)明的玻璃，其中如Na、K和Li的堿金屬氧化物以相應(yīng)的碳酸鹽和優(yōu)選至少部分以硝酸鹽添加。在本發(fā)明方法中也可以使用單獨(dú)以硝酸鹽形式或與堿金屬硝酸鹽一起使用的堿土金屬氧化物作為氧化的起始原料。本發(fā)明方法中優(yōu)選避免使用鹵化物以及Sb2O3和/或硫酸鹽。用已知方法由其粗產(chǎn)物熔融制玻璃，優(yōu)選借助As2O3澄清。實(shí)施本發(fā)明方法時(shí)優(yōu)選不采用Sb2O3澄清劑，并優(yōu)選玻璃不含Sb2O3。以硝酸鹽加入的堿金屬氧化物和/或堿土金屬氧化物的最大含量為8重量％，優(yōu)選最大為6重量％，特別是最大為2重量％。不過優(yōu)選至少是0.1重量％，其中優(yōu)選至少是0.5重量％。
本發(fā)明方法中澄清劑As2O3的量至少是0.01重量％，優(yōu)選至少0.05重量％，特別是至少0.1重量％。通常的最高量為最大是2重量％，特別是最大1.5重量％，其中特別優(yōu)選最大是1重量％，特別是0.8重量％。
可調(diào)節(jié)紫外線吸收邊緣的強(qiáng)度或銳度以及位置的TiO2的量，優(yōu)選至少0.05重量％，通常至少0.1重量％，其中特別優(yōu)選至少0.5重量％。很多情況下表明，最小量為1重量％或2重量％是合適的。證實(shí)最小量為0.5重量％到最大3重量％，優(yōu)選至少0.7重量％和最大2重量％對(duì)于阻擋到至少260nm是合適的。為了達(dá)到阻擋到至少320nm，證實(shí)至少4重量％，優(yōu)選至少4.5重量％的量是足夠的。這些波長范圍的TiO2最高量通常為6重量％，優(yōu)選5.5重量％。本發(fā)明的TiO2最高量最大為12％，通常最大為10％，其中特別優(yōu)選最大為8％。
本發(fā)明還發(fā)現(xiàn)，借助于Fe2O3以協(xié)同方式可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)紫外線邊緣。雖然已知Fe2O3在可見光范圍內(nèi)導(dǎo)致基玻璃變色，由此導(dǎo)致不希望的吸收可見光波長，但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，如果以本發(fā)明上述的玻璃組成進(jìn)行氧化澄清，在本發(fā)明做法情況下，玻璃在可見光范圍內(nèi)不變色或者最差不受干擾地變色。以這種方式，本發(fā)明也可能限定玻璃中TiO2的含量。還顯示，特別是當(dāng)鈦含量較高時(shí)，基體中熔解的TiO2在過慢冷卻和/或重新加熱，例如進(jìn)一步處理情況下，離解為兩相，這導(dǎo)致丁達(dá)爾效應(yīng)，使透過的光線散射?，F(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明可以通過在氧化條件下向基礎(chǔ)玻璃中加入Fe2O3以及隨之出現(xiàn)的TiO2減少而避免這種情況。Fe2O3的量優(yōu)選至少50ppm，特別是至少100ppm或之上，其中優(yōu)選至少120ppm，或140ppm。不過通常最小量為150ppm特別是200ppm。通過每次希望調(diào)節(jié)的紫外線邊緣以及紫外線吸收特性而確定Fe2O3含量的上限。然而證實(shí)適當(dāng)?shù)纳舷拮罡邽?500ppm，特別是1200ppm，其中1000ppm的上限是特別適宜的。證實(shí)上限為800ppm，特殊的為500ppm是非常有效的，其中很多情況下400ppm的最大含量是足夠的。本發(fā)明表明，通過加入約100ppm的Fe2O3，紫外線邊緣可朝著更長的波長移動(dòng)約2-8nm。
在Fe2O3存在的情況下，顯示出TiO2的最小含量為0.5重量％，特別是0.7重量％或0.8重量％是完全足夠的。Fe2O3的上限為4.5重量％，特別是4重量％，其中優(yōu)選3.5重量％。很多情況下證實(shí)上限是3重量％，特別是2.8重量％，甚至2.5重量％時(shí)完全足夠。
本發(fā)明的基礎(chǔ)玻璃通常含有至少67重量％的SiO2，其中特別優(yōu)選至少67.5重量％，特別是至少68重量％。SiO2的最高量為74重量％，特別是小于73重量％，其中完全特別優(yōu)選最高為69重量％。本發(fā)明玻璃中含有B2O3的量至少為5重量％，特別是至少7重量％，其中特別優(yōu)選最小量為9重量％，特別是9.5重量％。本發(fā)明玻璃中B2O3最高量為10重量％，其中優(yōu)選9.95重量％。
本發(fā)明玻璃中含有Al2O3的量至少為3重量％，特別是至少5重量％，優(yōu)選至少5.5重量％，其中最高量為10重量％，特別是9重量％，優(yōu)選7重量％。Al2O3的最高含量特別優(yōu)選為6.5重量％。
本發(fā)明玻璃中含有的Li2O3的量為0到最高4重量％，其中優(yōu)選最小量為0.5重量％，特別是1重量％。特別優(yōu)選的Li2O最小量是1.5重量％。Li2O的最高量為最大4重量％，特別是最大3重量％，其中特別優(yōu)選最高限為最大2.5重量％，特別是2.0重量％。本發(fā)明玻璃中Na2O和K2O的含量為0到最大10重量％，其中對(duì)于Na2O最高限為最大5重量％，優(yōu)選最大4重量％。對(duì)于K2O優(yōu)選最小量為0.5重量％，優(yōu)選的最高量為8重量％，特別是7重量％。本發(fā)明玻璃中堿金屬氧化物L(fēng)i2O、Na2O和K2O之和至少為0.5重量％，最高10.5重量％，其中特別優(yōu)選最小量為1重量％，特別是2重量％，最高量為10重量％，特別是9重量％，優(yōu)選最高7重量％。
本發(fā)明玻璃中MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的含量分別為0到最大3重量％，其中MgO最大量通常為0.2重量％。本發(fā)明玻璃中MgO和CaO的優(yōu)選最小量分別為0.5重量％，其中MgO和CaO的優(yōu)選最高量分別為2重量％，優(yōu)選1.5重量％。本發(fā)明玻璃中堿土金屬氧化物MgO、CaO、SrO、BaO以及過渡金屬氧化物ZnO的總和為0-6重量％，其中特別優(yōu)選的含量最高為4重量％，特別是最高為3重量％。本發(fā)明玻璃ZrO2的含量為0到最大3重量％，其中特別優(yōu)選最小量為0.5重量％，優(yōu)選0.8重量％，最高量為2重量％，特別2.5重量％，特殊的為1.2重量％。
本發(fā)明玻璃優(yōu)選除TiO2以外還含有MoO3和/或Bi2O3，其中合適的MoO3的含量為0-3重量％，Bi2O3獨(dú)立地為0-5重量％。兩種氧化物之和優(yōu)選0.01-5重量％。本發(fā)明通過單獨(dú)添加或與TiO2一起添加的MoO3和/或Bi2O3能夠?qū)崿F(xiàn)高的紫外線阻擋。不過更高含量的MoO3和/或Bi2O3導(dǎo)致玻璃變色。因此優(yōu)選該兩者一起的最小量為0.1重量％，特別是最小量為0.2重量％，最高量為3重量％。特別優(yōu)選最小含量為0.4重量％的MoO3或最小含量為1.0重量％的Bi2O3。Bi2O3還明顯改善玻璃的抗曝曬作用。完全特別優(yōu)選MoO3的最小含量為0.6重量％或Bi2O3的最小含量為1.3重量％。
據(jù)顯示，雖然本發(fā)明玻璃在紫外線照射時(shí)對(duì)于曝曬作用很穩(wěn)定，但可以通過微量的PdO、PtO3、PtO2、PtO、RhO2、Rh2O3、IrO2和/或Ir2O3進(jìn)一步提高抗曝曬作用。在此，上述氧化物的總含量最大為0.1重量％，優(yōu)選最大0.01重量％，特別是最大0.001重量％，被證實(shí)是特別合適的。為此目的最小含量通常是0.01ppm，其中優(yōu)選至少0.05ppm，特別是至少0.1ppm。
雖然本發(fā)明玻璃可以含有少量的CeO2、PbO以及Sb2O3以提高化學(xué)穩(wěn)定性和可加工性，但優(yōu)選不含這些氧化物。如果含有鐵，則在熔融期間通過氧化條件將之轉(zhuǎn)變?yōu)?+氧化價(jià)，由此使在可見光波長范圍內(nèi)不再變色。
雖然玻璃熔融時(shí)加入硝酸鹽，優(yōu)選以堿金屬和/或堿土金屬硝酸鹽以及必要時(shí)的硝酸鋅形式加入，但澄清后的成品玻璃中NO3-濃度僅僅最大為0.01重量％，很多情況下最高為0.001重量％。
優(yōu)選的本發(fā)明的玻璃含有SiO267-74重量％B2O35-10重量％Al2O33-10重量％Li2O0-4重量％Na2O0-10重量％K2O 0-10重量％，其中∑Li2O+Na2O+K2O 0.5-10.5重量％；MgO 0-2重量％CaO 0-3重量％SrO 0-3重量％BaO 0-3重量％ZnO 0-3重量％，其中∑MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO0-6重量％；ZrO20-3重量％
CeO20-1重量％另一種本發(fā)明的玻璃尤其含有SiO267-＜73重量％B2O37-10重量％Al2O35.5-9重量％Li2O 0.5-2重量％MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-3重量％ZrO20.5-3重量％。
特別優(yōu)選的玻璃含有SiO268-69重量％B2O39.5-9.95重量％Al2O35.5-6.5重量％Li2O 1.5-2.5重量％Na2O 0-4.0重量％K2O 0.5-7重量％MgO 0.5-2重量％CaO 0.5-1.5重量％ZrO20.5-1.2重量％TiO22-10重量％。
所有上述玻璃組合物優(yōu)選含有上述量的Fe2O3，完全特別優(yōu)選基本不含F(xiàn)eO。
本發(fā)明還涉及一種在可見光范圍內(nèi)有極少吸收的紫外線吸收玻璃的制備方法。該方法中由原料和/或舊玻璃制備一種熔融物，其具有權(quán)利要求所定義的組成。此外本發(fā)明方法指出，無需使用高純?cè)?，特別是高純SiO2原料，而這里可使用的SiO2原料，其Fe2O3含量＞100ppm，或＞50ppm，特別是＞600ppm。通常使用原料的氧化鐵含量＞120ppm或＞130ppm，不過本發(fā)明方法中也可使用含量為高于150ppm或200ppm。很多情況下，證實(shí)甚至Fe2O3含量＞800ppm，特別是＞1000ppm，直到＞12000ppm的SiO2基本材料是合適的。因?yàn)闊o鐵的基本材料將提高玻璃的生產(chǎn)成本，因此本發(fā)明做法不僅具有意想不到的技術(shù)效果，而且還可使生產(chǎn)成本顯著降低。
事實(shí)表明，采用本發(fā)明方法以及采用本發(fā)明的玻璃可以調(diào)節(jié)特別尖銳的紫外線邊緣，可以毫無問題地將紫外線阻擋到260nm，特別是到270nm和特別到300nm。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，表明本發(fā)明玻璃阻擋到320nm，特別是到335nm。本發(fā)明借助于使用As2O3和TiO2的澄清，通過添加TiO2可使紫外線邊緣在可見光波長范圍不受影響或所受影響達(dá)到最小。
本發(fā)明玻璃特別適于制備板玻璃，其中特別優(yōu)選制備電子管玻璃殼。完全特別適于制備直徑至少為0.5mm，特別是至少1mm，以及上限為最大2cm，特別是最大1cm的管。特別優(yōu)選的管直徑為2-5mm。試驗(yàn)表明，這種管的壁厚至少為0.05mm，特別是至少0.1mm，其中特別優(yōu)選至少0.2mm。最大壁厚最大為1mm，其中優(yōu)選壁厚最大為＜0.8mm或＜0.7mm。
本發(fā)明玻璃特別適于用在氣體放電管以及熒光燈，特別是小型的熒光燈，并完全特別適于照明，特別是電子顯示裝置的背面照明，如顯示器和LCD顯示屏，例如在移動(dòng)電話和計(jì)算機(jī)監(jiān)視器情況下。優(yōu)選的顯示器以及顯示屏是所謂的平面顯示器，特別是平面背投裝置。特別優(yōu)選無鹵素的發(fā)光物，例如那些基于放電的惰性氣體，如氬、氖、氙原子或其混合氣體(氙燈)。含有汞的填充氣體顯然也是合適的。證實(shí)這些方案對(duì)環(huán)境是特別有利的。
本發(fā)明玻璃特別用于帶有外部電極的熒光燈，也用于其中電極與燈玻璃熔接在一起并從中穿過的熒光燈，例如Kovar合金等。外部電極例如可以通過導(dǎo)電膏形成。


如圖所示圖1圖1b小型背投裝置的反射底板或載板的基本形狀。
圖2帶有一體化熒光通道的小型顯示裝置或背投顯示器。
圖3帶有由側(cè)面設(shè)置的熒光發(fā)光體進(jìn)行背面照明的顯示裝置或背投顯示器。
具體實(shí)施例方式
如圖1的描述，在一個(gè)特定的實(shí)施方案中，使用所述玻璃制備低壓放電燈，特別是背投裝置。一個(gè)特殊的應(yīng)用是這樣的，其中各個(gè)小型的發(fā)光物質(zhì)管1彼此平行使用，并處于帶有凹槽3的板2中，發(fā)出的光反射到顯示器上。其中在反射板2上面涂有層4，其均勻地散射光，因此使顯示器均勻發(fā)光。該轉(zhuǎn)置優(yōu)選用于較大型顯示器，例如電視機(jī)。
此外，圖7也描述了用在顯示器外的發(fā)光物質(zhì)管1，其中光借助作為傳導(dǎo)光的光傳輸板，如一種所謂的LGP(導(dǎo)光板)均勻散射在顯示器上。在兩種情況下發(fā)光物質(zhì)管可以具有外部或內(nèi)部電極。
如圖2描述的，可將玻璃用于這樣的背投裝置，其中發(fā)光單元1直接處于結(jié)構(gòu)片2上(圖1和圖2)。結(jié)構(gòu)是這樣的，即通過平行的升高，具有預(yù)定寬度(Wrib)的所謂的阻擋層5在預(yù)定深度和預(yù)定寬度(d通道或W通道)盤形通道中產(chǎn)生，放電發(fā)光物質(zhì)6處于其中。通道3與備有磷光層7的盤8一起形成放射室。盤本身有側(cè)密封9并備有電極以實(shí)施。這樣情況下稱為所謂的CCFL系統(tǒng)(冷陰極熒光燈)，這借助外電極10a、10b是可能的。然而原則上可以進(jìn)行外接觸，即，通過外部設(shè)置的電場(chǎng)可以點(diǎn)燃等離子體(EEFL-外電極熒光燈)。該裝置形成大而平的背光，因此也稱作平背光。因此本發(fā)明的應(yīng)用涉及平背光和/或蓋板的結(jié)構(gòu)盤。兩者一起形成放射室。為制備這樣的結(jié)構(gòu)盤，用普通的結(jié)構(gòu)裝置，例如另一相應(yīng)的結(jié)構(gòu)軋輥沖壓例如經(jīng)軋輥軋制的坯件。同時(shí)加熱玻璃至一定溫度，在該溫度下顯示出適當(dāng)?shù)恼承?，該溫度通常介于玻璃的加工點(diǎn)和軟化點(diǎn)之間。結(jié)構(gòu)盤具有深度和寬度尺寸為十分之幾毫米(例如0.1mm，通常0.3mm)到幾毫米(例如1-8mm)的結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)也可以通過其他常規(guī)方法制備，如沖壓、劃刻、切削、化學(xué)蝕刻或者激光切割。通過某些熱成形過程也可以直接由熔融物制得希望的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明玻璃特別適合用于氣體放電管以及熒光燈，特別是小型的熒光燈，并完全特別適于照明，特別是電子顯示裝置的背面照明，如顯示器和LCD顯示屏，例如在移動(dòng)電話和計(jì)算機(jī)監(jiān)視器情況下。優(yōu)選的顯示器以及顯示屏是所謂的平面顯示器，特別是平面背投裝置。特別優(yōu)選無鹵素的發(fā)光物，例如基于氙原子放電的(氙燈)。證實(shí)這些方案對(duì)環(huán)境是特別有利的。
本發(fā)明玻璃也適合于與合金熔融，特別是與鉬和/或鐵—鈷—鎳—合金，例如可以商品名Kovar、Fernico或Vacon 11得到的。
借助以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
按已知方法制備本發(fā)明玻璃，并與現(xiàn)有技術(shù)的已知玻璃進(jìn)行比較。在1620℃溫度下在一個(gè)石英玻璃坩鍋中熔融并澄清原料。測(cè)定這樣得到的玻璃的吸收或透射率。
下表示出了對(duì)比玻璃V1和V2以及本發(fā)明玻璃A1-A15的各種玻璃的組成。這種玻璃不僅顯示出希望的水解穩(wěn)定性，而且顯示出可見光范圍內(nèi)的足夠的紫外線吸收和高的透射率。
表1

表2

表3

權(quán)利要求
1.具有高化學(xué)穩(wěn)定性的硼硅酸鹽玻璃，其特征在于含有SiO267-74重量％B2O35-10重量％Al2O33-10重量％Li2O0-4重量％Na2O0-10重量％K2O 0-10重量％，其中∑Li2O+Na2O+K2O 0.5-10.5重量％；MgO 0-2重量％CaO 0-3重量％SrO 0-3重量％BaO 0-3重量％ZnO 0-3重量％，其中∑MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO0-6重量％；ZrO20-3重量％CeO20-1重量％并且含有TiO2、Bi2O3和/或MoO3，其量分別為0-10重量％，其中TiO2、Bi2O3和MoO3之和為0.1-10重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃，其特征在于，至少含有50ppm的Fe2O3。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的玻璃，其特征在于，含有0.01-2重量％的As2O3。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的玻璃，其特征在于，不含氯化物和氧化銻。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的玻璃，其特征在于含有SiO267-＜73重量％B2O37-10重量％Al2O35.5-9重量％Li2O0.5-2重量％，其中∑MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO0-3重量％ZrO20.8-3重量％。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的玻璃，其特征在于含有SiO268-69重量％B2O39.5-9.95重量％Al2O35.5-6.5重量％Li2O 1.5-2.5重量％Na2O 0-4.0重量％K2O 0.5-7重量％MgO0.5-2重量％CaO0.5-1.5重量％ZrO20.8-1.2重量％TiO22-10重量％。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的玻璃，其特征在于，含有至少90％ Ti4+氧化態(tài)的鈦。
8.制備可見光范圍內(nèi)吸收小的中性紫外線吸收硼硅酸鹽玻璃的方法，包括熔融原料以及制備熔融物，該熔融物含有SiO267-74重量％B2O35-10重量％Al2O33-10重量％Li2O 0-4重量％Na2O 0-10重量％K2O 0-10重量％，其中∑Li2O+Na2O+K2O0.5-10.5重量％；MgO0-2重量％CaO0-3重量％SrO0-3重量％BaO0-3重量％ZnO0-3重量％，其中∑MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-6重量％；ZrO20-3重量％CeO20-1重量％其特征在于，含有TiO2、Bi2O3和/或MoO3，其量分別為0-10重量％，其中TiO2、Bi2O3和MoO3之和為0.1-10重量％，且熔融物在氧化條件下形成。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，熔融物含有至少50ppm的Fe2O3。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，使用SiO2和/或含有＞100ppm Fe2O3的粗制玻璃。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10之一的方法，其特征在于，通過加入堿金屬硝酸鹽和/或堿土金屬硝酸鹽產(chǎn)生氧化條件。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11之一的方法，其特征在于，起始原料含有最大為6重量％堿金屬硝酸鹽和/或堿土金屬硝酸鹽以制備熔融物。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12之一的方法，其特征在于，熔融物含有最多100ppm的氯化物。
14.權(quán)利要求1-7之一的玻璃以及根據(jù)權(quán)利要求8-13得到的玻璃在制備氣體放電燈、熒光燈、氙燈、LCD顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電話顯示器和/或與鉬和/或Kovar合金熔接中的應(yīng)用。
15.權(quán)利要求14的玻璃作為光導(dǎo)板、載體板、結(jié)構(gòu)板用于監(jiān)視器和/或顯示器和/或用于帶有外部電極的氣體放電燈的應(yīng)用。
全文摘要
一種具有高化學(xué)穩(wěn)定性的硼硅酸鹽玻璃，其特征在于，含有SiO
文檔編號(hào)H01J61/36GK1572745SQ200410055028
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者J·菲希納, F·奧特, B·許伯 申請(qǐng)人:肖特玻璃制造廠