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本发明的目的在于，提供在曝晒、紫外线遮蔽特性、机械强度、耐热强度上优异的，并且在防止产生伤痕上有效的用作液晶显示装置的光源的荧光灯用玻璃及使用了该玻璃的玻璃管。本发明的荧光灯用玻璃的特征在于，按重量百分率，含有55.0～75.0％的SiO2、10.0～25.0％的B2O3、1.0～10.0％的Al2O3、0～3.8％的Na2O、0～3.0％的Li2O、3.0～10.0％的K2O、3.2～16.0％的Na2O+Li2O+K2O、0.5～8％的TiO2、0.1～5％的CeO2、0.6～8.1％的TiO2+CeO2、0.001～0.05％的Fe2O3、0～0.7％的Sb2O3、0.1～3.0％的SnO2，并且含有0.5～10.0％的从Gd、Y、La、Yb及Lu的组中选择出的至少一种稀土类元素，而且30～380℃的温度范围内的线膨胀系数为34～58×10-7/℃。

1.  荧光灯，包含具有以下组成的玻璃成分：

55.  0-75.0重量％的SiO₂、

10.  0-25.0重量％的B₂O₃、

1.  0-10.0重量％的Al₂O₃、
0-3.8重量％的Na₂O、
0-3.0重量％的Li₂O、

3.  0-10.0重量％的K₂O、

3.  2-16.0重量％的Na₂O+Li₂O+K₂O、

0.  5-8.0重量％的TiO₂、

0.  1-5.0重量％的CeO₂、

0.  6-8.1重量％的TiO₂+CeO₂，以及
按Ln₂O₃的氧化物换算，含有0.5-10.0％的从Gd、Y、La、Yb及Lu的组中选择出的至少一种稀土类的氧化物，其中Ln为稀土类元素，
并且，30-380℃的温度范围内的玻璃的线膨胀系数为34～58×10^-7/℃。

2.  如权利要求1所述的荧光灯，其中，
还包含具有以下组成的玻璃成分：

0.  001-0.05重量％的Fe₂O₃、
0-0.7重量％的Sb₂O₃、

0.  1-3.0重量％的SnO₂。

3.  如权利要求1所述的荧光灯，其中，
微粒分散在玻璃中，并且在该微粒中含有所述稀土类元素。

4.  如权利要求1所述的荧光灯，其中，
按Gd₂O₃的氧化物换算，含有0.5-10.0％的Gd作为稀土类元素。

5.  如权利要求1所述的荧光灯，其中，
玻璃被成形为管状。

6.  如权利要求1所述的荧光灯，其中，
玻璃被成形为管状，玻璃管的外径为1.8-8.0mm，壁厚为0.2-0.6mm。

7.  荧光灯，包含具有以下组成的玻璃成分：

55.  0-75.0重量％的SiO₂、

10.  0-25.0重量％的B₂O₃、

1.  0-10.0重量％的Al₂O₃、
0-3.8重量％的Na₂O、
0-3.0重量％的Li₂O、

3.  0-10.0重量％的K₂O、

6.  0-16.0重量％的Na₂O+Li₂O+K₂O、

0.  5-8.0重量％的TiO₂、

0.  1-5.0重量％的CeO₂、

0.  6-8.1重量％的TiO₂+CeO₂，以及
按Ln₂O₃的氧化物换算，含有0.5-10.0％的从Gd、Y、La、Yb及Lu的组中选择出的至少一种稀土的氧化物，其中Ln为稀土类元素，
并且，30-380℃的温度范围内的玻璃的线膨胀系数为46～58×10^-7/℃。

8.  如权利要求7所述的荧光灯，其中，
还包含具有以下组成的玻璃成分：

0.  001-0.05重量％的Fe₂O₃、
0-0.7重量％的Sb₂O₃、

0.  1-3.0重量％的SnO₂。

9.  如权利要求7所述的荧光灯，其中，
微粒分散在玻璃中，并且在该微粒中含有所述稀土类元素。

10.  如权利要求7所述的荧光灯，其中，
按Gd₂O₃的氧化物换算，含有0.5-10.0％的Gd作为稀土类元素。

11.  如权利要求7所述的荧光灯，其中，
玻璃被成形为管状。

12.  如权利要求7所述的荧光灯，其中，
玻璃被成形为管状，玻璃管的外径为1.8-8.0mm，壁厚为0.2-0.6mm。

13.  荧光灯，包含具有以下组成的玻璃成分：
SiO₂为55.0-75.0重量％、
B₂O₃为10.0-25.0重量％、
Al₂O₃为1.0-10.0重量％、
Na₂O为0-3.8重量％、
Li₂O为0-3.0重量％、
K₂O为3.0-10.0重量％、
Na₂O+Li₂O+K₂O为3.2-6.0重量％、
TiO₂为0.5-8重量％、
CeO₂为0.1-5重量％、
TiO₂+CeO₂为0.6-8.1重量％，以及
按Ln₂O₃的氧化物换算，含有0.5-10.0％的从Gd、Y、La、Yb及Lu的组中选择出的至少一种稀土的氧化物，其中Ln为稀土类元素，
并且，30-380℃的温度范围内的玻璃的线膨胀系数为34～46×10^-7/℃。

14.  如权利要求13所述的荧光灯，其中，
还包含具有以下组成的玻璃成分：

0.  001-0.05重量％的Fe₂O₃、
0-0.7重量％的Sb₂O₃、

0.  1-3.0重量％的SnO₂。

15.  如权利要求13所述的荧光灯，其中，
微粒分散在玻璃中，并且在该微粒中含有所述稀土类元素。

16.  如权利要求13所述的荧光灯，其中，
按Gd₂O₃的氧化物换算，含有0.5-10.0％的Gd作为稀土类元素。

17.  如权利要求13所述的荧光灯，其中，
玻璃被成形为管状。

18.  如权利要求13所述的荧光灯，其中，
玻璃被成形为管状，玻璃管的外径为1.8-8.0mm，壁厚为0.2-0.6mm。

荧光灯
技术领域
本发明涉及荧光灯，特别涉及液晶显示装置等用于显示装置的背光光源所使用的荧光灯，还涉及适合荧光灯的用于荧光灯的玻璃及使用了这种玻璃的玻璃管。
背景技术
电视机和监视器中所广泛使用的液晶显示装置包括：配置在液晶显示部的背面或侧面的光源；以及用于将从光源射出的光均匀化的包含反射板、导光板、扩散片、棱镜片等光学构件的背光，将液晶显示部从背面进行照明，并在液晶显示部上显示图像。
此外，液晶显示装置被要求所谓的高亮度、高清晰度、高对比度的高质量的图像质量性能，而且除了图像质量以外，作为应该具备的特征还被要求薄形、重量轻、长寿命、消耗功率低等。而且，被要求顾及安全性、环境负担等。
作为以往的液晶显示装置的光源，液晶显示装置为了能够实现这些要求项目，需要具备诸多特性，一般地使用荧光灯。就荧光灯来说，有几个种类，但从可以细管化而能够容易地进行液晶显示装置的薄形化，此外，寿命较长，而且所需的亮度也通过细管化而能够确保等理由，所以大多使用冷阴极型的荧光灯(以下记为冷阴极荧光灯)。
这种冷阴极荧光灯具有在玻璃管两端配置电极，在管内部以比较低的压力封入氩(Ar)或氖(Ne)等的惰性气体和汞，此外，在管内壁上涂敷了荧光体的结构，通过电极间的放电而发射紫外线，主要利用254nm、185nm的激发线而使荧光体受激发光，获得所需的可见光。
目前，冷阴极荧光灯已实用化，其外形是直径为3mm左右、壁厚为0.5mm左右、长度为500mm以上的长尺寸的形状。
此外，通常，电极由镍、钽、钨等金属制成的杯状部分和连接到该杯状部分、贯通了玻璃管的导入线部分构成。此外，通常，导入线由可伐(Kovar；Fe、Ni、Co的合金)或钨构成，该导入线在玻璃管端部并被贯通密封在玻璃中，维持荧光灯的气密性。
作为冷阴极荧光灯所使用的玻璃，由于管径细、壁厚也比较薄，此外为长尺寸形状，所以确保机械强度成为首要课题。
此外，在荧光灯的工作中，电极部周围的玻璃处于高温，为了维持耐热性和导入线密封部的气密性，需要使导入线的热膨胀系数和玻璃的热膨胀系数尽力一致。
此外，在工作中，由于在管内部因放电而不断产生紫外线，所以因该紫外线引起曝晒(solarization)并且玻璃不着色的事实是大事。而且，在荧光灯的周围所配置的光学构件通常由塑料制成，若从荧光灯泄漏紫外线，则会造成这些光学构件变色。因此，就降低从荧光灯泄漏的紫外线的紫外线截断(cut)特性来说，作为玻璃也需要具备。
具体地说，在荧光灯内产生的紫外线除了上述的185nm、254nm的紫外线以外，还有313nm的激发线，所以遮断185nm、254nm的激发线，并尽力降低313nm的激发线，对于防止塑料制作的光学构件的变色，效果明显。
作为液晶显示装置的光源使用的冷阴极荧光灯的玻璃需要满足上述那样的诸多特性，通常，为了在机械强度和耐热性上获得优异的特性，以B₂O₃作为玻璃的主要成分，而且为了具备曝晒特性及紫外线遮断特性，还在研究将TiO₂、CeO₂、Fe₂O₃、Sb₂O₃、Nb₂O₃等的具备了曝晒和UV遮断特性的元素单独或两种以上作为玻璃的构成元素添加了的玻璃组成。
在实开平5-8861号公报中，在荧光灯中，玻璃管的记载如下：按重量百分比，含有0.01％～0.1％的氧化铁(Fe₂O₃)和0.01％～1.0％的氧化钛(TiO₂)；作为平均线膨胀系数α，有以下记载：80～110×10^-7/℃优选。
在日本专利第3575114号公报中，玻璃管的记载如下：按重量百分比，含有55.0～73.0％的SiO₂、10.0～21.7％的B₂O₃、1.0～10.0％的Al₂O₃、0～4.0％的Li₂O、0～3.2％的Na₂O、2.6～15.0％的K₂O、4.0～16.0％的Li₂O+Na₂O+K₂O、0.05～9.0％的TiO₂、0～10.0％的PbO，并使用在30～380℃的温度范围内的线膨胀系数为43～55×10^-7/℃的玻璃。
在日本专利第3786397号公报中，用于荧光灯的玻璃管的记载如下：基本上不含有PbO，按质量％，含有55～75％的SiO₂、1～10％的Al₂O₃、10～25％的B₂O₃、0.01～3％的ZrO₂、5～15％的Li₂O+Na₂O+K₂O、以及0.1～10％的WO₃、Sb₂O₃、Nb₂O₅、Bi₂O₃、CeO₂、Fe₂O₃中至少两种以上的成分，并使用在50℃～玻璃化转变点(Tg)为止的温度范围内的平均线膨胀系数为48～58×10^-7/℃的玻璃。
此外，在特开2007-210851号公报中，用于荧光灯的玻璃管的记载如下：其含有硼硅酸类玻璃，按质量％，该硼硅酸类玻璃含有55～75％的SiO₂、1～7％的Al₂O₃、10～25％的B₂O₃、0.1～3％的Li₂O、3～9.5％的K₂O、0.1～5％的CaO+MgO+BaO+SrO、0.01～5％的Nb₂O₅+SnO₂+ZrO₂+ZnO、0.1～5％的CeO₂+WO₃+V₂O₅、0.001～0.05％的Fe₂O₃，JIS-R-3102中规定的0～300℃的范围的平均线膨胀系数为36～57×10^-7/℃。
但是，这些公报对于最合适的添加元素量和稀土类的含有比例却没有记载。
发明内容
发明要解决的课题
作为用于液晶显示装置的荧光灯的玻璃特性，要求上述的机械的、热的强度、曝晒、紫外线遮断特性等优异，而另一方面，从玻璃管及荧光灯的制造方面来说，还要求具备在防止产生伤痕上优异的特性。
通常，在玻璃管的制造工艺或荧光灯的制造工艺中，因与机械部件的接触或作业者的处理的异常，往往在玻璃管表面上容易产生伤痕，作为玻璃反而需要具备难以产生伤痕的特性。特别地，关于该特性，在玻璃管的制造、荧光灯的制造工艺中是直接关系到作业性提高和生产率提高的重要项目。
用于液晶显示装置的荧光灯所用的玻璃，如上所述，以机械强度、耐热性、曝晒、紫外线遮断特性等的改善为目的，在进行玻璃材质的研究，但有关对于玻璃的防止产生伤痕的研究没有充分进行。一般地，作为玻璃的防止产生伤痕的方法，有用有机质或无机质成分构成的保护膜覆盖玻璃表面的方法，或在玻璃中使钾(K)等的原子半径较大的元素从表面扩散来置换Na元素，并在玻璃表面附近产生压缩应力的化学强化方法等。
但是，在这些方法中，玻璃表面上所覆盖的保护膜在荧光灯制造时的热工艺中脱落，此外，化学强化方法也有处理设备大规模，从生产率方面来说不实用的问题。
本发明的目的在于，提供在机械强度、耐热性、曝晒特性、以及紫外线遮断特性上优异，而且在防止产生伤痕上具有优异的特性的用于液晶显示装置的荧光灯，特别适合于荧光灯的玻璃以及使用了该玻璃的玻璃管。
用于解决课题的方案
本发明的代表性的方案如下。即，本发明的用于荧光灯的玻璃，其特征在于，按重量百分比，含有：
55.0-75.0％的SiO₂、
10.0-25.0％的B₂O₃、
1.0-10.0％的Al₂O₃、
0-3.8％的Na₂O、
0-3.0％的Li₂O、
3.0-10.0％的K₂O、
3.2-16.0％的Na₂O+Li₂O+K₂O、
0.5-8.0％的TiO₂、
0.1-5.0％的CeO₂、
0.6-8.1％的TiO₂+CeO₂，以及
按Ln₂O₃的氧化物换算，含有0.5-10.0％的从Gd、Y、La、Yb及Lu的组中选择出的至少一种稀土类的氧化物，其中Ln为稀土类元素，并且，30-380℃的温度范围内的线膨胀系数为34～58×10^-7/℃。
用于荧光灯的玻璃，除了上述成分以外，也可以按以下的重量百分比，含有：
0.001-0.05％的Fe₂O₃、
0-0.7％的Sb₂O₃、
0.1-3.0％的SnO₂。
此外，本发明的特征在于，使用由上述玻璃形成的玻璃管的冷阴极荧光灯。而且，本发明的特征在于，使用了采用这样的冷阴极荧光灯的背光的液晶显示板。
发明效果
在本发明中，由于适量添加B₂O₃、TiO₂、CeO₂、Fe₂O₃等元素，所以能够提供在机械强度、耐热特性、曝晒、以及紫外线遮断特性上优异的玻璃。而且，通过添加Gd或Yb等稀土类元素，可以进一步提高玻璃的机械强度。
使用了本发明的用于荧光灯的玻璃管，能够在机械强度、耐热性、曝晒、以及紫外线遮断特性上优异，并且在玻璃管及荧光灯的制造工艺中发挥防止产生伤痕上优异的效果，并有助于提高作业性和生产率。
附图说明
图1是试样号1～试样号8的玻璃组成及特性的表。
图2是试样号9～试样号16的玻璃组成及特性的表。
图3是试样号17～试样号24的玻璃组成及特性的表。
图4是试样号25～试样号32的玻璃组成及特性的表。
图5是试样号33～试样号40的玻璃组成及特性的表。
图6是试样号41～试样号46的玻璃组成及特性的表。
图7是表示玻璃的碱金属成分和线热膨胀系数之间的关系的曲线图。
图8是荧光灯的剖面图。
图9是荧光灯的详细图。
图10是液晶显示装置的分解剖面图。
具体实施方式
以下说明将本发明的用于荧光灯的玻璃的组成如上述那样限定的理由。
SiO₂是构成玻璃的网目的成分，在55％以上，较理想是在60％以上，并且在75.0％以下。在55.0％以下时，玻璃的化学耐久性下降，而在75.0％以上时玻璃中容易产生SiO₂的晶体，熔化性和成形性恶化。
B₂O₃是用于提高耐候性、提高熔化性、调整粘度的成分，但由于其挥发性高，若超过25.0％，则难以获得均匀的玻璃。此外，在低于10％时，熔化性恶化。优选是12％～20％。
Al₂O₃具有改善玻璃的失透性及玻璃的耐久性的效果，若超过10.0％，则熔化性恶化，并产生纹痕等。在低于1％时，容易产生分相或失透，优选是2～8％。
碱金属氧化物的Na₂O、Li₂O、以及K₂O用于膨胀系数和粘度的调整，并且用于提高熔化性。另一方面，由于这些元素也是使玻璃的耐侯性恶化的主要因素，所以必须适当地设定它们的组成范围。
Na₂O是容易移动的成分，在荧光灯的工作中与汞进行反应并形成了汞齐(amalgam)，或与荧光体发生反应，也成为使亮度下降的主要因素。因此，期望Na₂O尽量少，如果在3.8％以下，则可获得实用上没有问题的特性。另一方面，为了碱混合效果，优选含有0.1％以上。
Li₂O是用于提高熔化性、调整粘度和膨胀系数的成分，但超过3％时化学耐久性恶化。另一方面，为了碱混合效果，优选含有0.1％以上。
K₂O也是用于熔化性提高、粘度和热膨胀系数的调整的成分，低于3％时就没有其效果，若超过10％则化学耐久性恶化。
碱金属的含有量合在一起为3.2％以上、16％以下，在低于3.2％时难以玻璃化，而且热膨胀系数也过小，难以适合于钨等导入线的热膨胀系数。在16％以上时耐气侯性恶化。
TiO₂是为了获得曝晒改善和紫外线遮断特性而使用的成分，通过使用0.5％以上、优选2％以上，能够获得有效果的特性。在8％以上时容易产生结晶。此外，在0.5％以下时，在玻璃的耐气侯性改善等方面具有效果，但难以获得良好的紫外线遮断特性。
CeO₂也是为了获得紫外线遮断特性而使用的成分，在低于0.1％时没有其效果，在5％以上时玻璃将着色。有效的范围是0.1％～5.0％的范围。CeO₂在玻璃中3价和4价的状态共存，而通过增加3价的比例，能够获得更无色透明且紫外线遮断特性优异的玻璃。因此，在玻璃的熔化时期望还原性的气氛。
此外，在使CeO₂与TiO₂共在时，容易产生黄色着色，所以必须尽力减少CeO₂，这种情况下，优选在0.1％以下，TiO₂+CeO₂为0.6～8.1％的范围是实用的。
Fe₂O₃即使微量也显示较强的紫外线吸收特性，而且是作为玻璃材料的杂质存在的物质，关于它的量，即使微量也必须严格地管理。在0.05％以上时，玻璃的着色显著，而低于0.001％时，紫外线吸收效果小，此外，玻璃的原料也必须是高纯度的原料，由于玻璃材料的成本增加，作为实用的含有量，是在0.001～0.05％的范围。
SnO₂除了具有提高曝晒特性的效果以外，还具有作为清亮化剂的效果。SnO₂为5％以上时，在玻璃中容易产生结晶，在0.1％以下时，其效果弱。作为实用的范围，优选0.1％～3％。
此外，在SnO₂为2价的化合物进行添加时具有作为还原剂的作用，在作为4价的化合物进行添加时具有作为氧化剂的作用。在使其与TiO₂和CeO₂共存时，必须适当地设定2价和4价的比例。
Sb₂O₃也是作为清亮化剂使用的物质，虽然较弱，但它是对环境有负荷的物质，使用量必须尽力抑制，期望在0.7％以下。
在本发明中，优选在所述玻璃中使微粒分散，并且在该微粒中包含所述稀土类元素。在构成玻璃的组织的网目结构中能够熔入的稀土类元素的量有上限(固溶度)，若添加了超过上限的量的稀土类元素，则在玻璃母相中作为晶相或非晶相析出。
将由这样的晶相或非晶相组成的粒子称为微粒。在稀土类元素的分布不均匀时，由于还有部分地超过固溶度而析出微粒的情况，所以稀土类元素的含有量不一定需要超过母相玻璃的固溶度。稀土类元素在玻璃母相中和微粒中的哪一个中存在都优选。此外，优选微粒是晶质。是否为晶质，例如在透射式电子显微镜照片中观察晶格图像时，对于在晶质的部分观察到晶格纹的部分来说，能够容易地判断在玻璃质(非晶质)的部分观察不到晶格纹。
通过微粒分散在玻璃母相中，在受到了应力时粒子具有抑制母相的变形、破坏的作用，所以玻璃的强度进一步提高。这种情况下，分散的粒子越微细并且均匀地分散，强度提高的效果越明显。
此外，在第1发明中，按Ln₂O₃(Ln为稀土类元素)的氧化物换算，所述稀土类元素优选含有0.1～10％。稀土类元素的含有量低于0.5％时，机械强度的提高效果小。如果超过10％，则微粒的粒径增大，由此出现光的不均匀的反射等增大的副作用。作为用于液晶显示装置的荧光灯的玻璃，稀土类元素的含有量优选在10％以下。
在第1发明中，稀土类元素优选是从Gd、Y、La、Yb及Lu中选择出的至少一种以上。稀土类元素的离子半径较大，所以作为微粒而在玻璃母相中容易析出。即使在稀土类元素中，上述元素最容易使微粒在玻璃母相中均匀地析出，强度提高效果较明显。
作为荧光灯用玻璃，具有本发明的以上那样的组成的玻璃具有足够机械强度、热强度，而将本发明的玻璃的线热膨胀系数设定在34～58×10^-7/℃的范围内的理由如下。在使用了钨作为导入线的情况下，钨线的膨胀系数为34～46×10^-7/℃，在使用了可伐线的情况下，可伐线的线热膨胀系数为46～58×10^-7/℃，如果脱离该范围，则导入线的气密封闭的可靠性下降。
此外，本发明是将上述玻璃按丝丹娜(ダンナ-)法等成形的玻璃管，该玻璃管的外径为1.8～8.0mm，壁厚为0.2～0.6mm，机械强度、热强度、曝晒以及紫外线遮断特性良好，并且具有不易产生伤痕的特性，适合于用于液晶显示装置的荧光灯。如果外径、壁厚超出上述范围，则不能满足液晶显示装置的薄型化、轻量化。此外，如果低于上述下限值，则不能充分获得实用上的机械强度。
[实施例1]
下面，详细地表示有关本发明的用于荧光灯的玻璃的玻璃组成而研究了的例子。在图1～图6所示的表中，表示研究了的玻璃的组成及特性评价结果。在图1～图6中，记载了有关46种类的试样的特性。在这些试样中，2、6、8、10、11、13、14、18、20、22、24、28、31、35、45、46号试样是作为比较例记载的试样，其他试样是本实施例的试样。
在本发明中，作为用于荧光灯的玻璃的特性，评价了玻璃的熔化度、结晶化、均匀度、着色、线热膨胀系数、透过率、显微维氏硬度、耐水性试验后的重量减少率。
玻璃的制作如下进行。将图1～图6所示的表中表示的组成的玻璃原料粉末秤量后装入铂制的坩埚内，进行了混合后，在电炉中加热到1600℃后进行熔化。在充分地熔化后，将铂制的搅拌叶片插入到玻璃熔液中，并搅拌约1小时。然后，取出搅拌叶片，在静置了30分钟后，通过将玻璃熔液流入加热到约300℃的石墨制的模具中并迅速冷却而获得玻璃块。然后，通过将玻璃块再次加热，直至各个玻璃块的玻璃化转变温度附近为止，并以1～2℃/分钟的冷却速度缓慢冷却，从而消除应力。
在图1～图6所示的表中表示的评价项目中，关于玻璃的熔化度、结晶化、均匀度、着色，通过制作成玻璃后的外观检查，对于玻璃原料残存，或观察出纹痕，或确认出结晶化的试样，表示为×，并附注了其内容。对上述外观上没有不良状况的试样表示为○。
线热膨胀系数用差示热膨胀计(真空理工(株)制DL9600)进行了测量。为了测量，将获得的玻璃块机械加工为4mm×4mm×15mm之后，在参照试样上使用石英并以每分钟5度的升温速度进行了测量。利用获得的热膨胀曲线，根据30℃时和380℃时的试样的延展而算出了30℃～380℃的线热膨胀系数。由于钨线的线膨胀系数为34～46×10^-7/℃，可伐线的线膨胀系数为46～58×10^-7/℃，所以以34～58×10^-7/℃的范围为线热膨胀系数的合适范围。
透过率用分光光度计((株)日立制作所制U-4100)进行了测量。测量的玻璃试样，在从玻璃块切出了玻璃板后，将两面进行镜面研磨，从而试样厚度达到0.5mm后进行了测量。光源用钨灯，基准(reference)设为空气。再有，透过率设为还包含了玻璃表面的反射造成的损耗的值。在图1～图6所示的表中，表示了波长为532nm和313nm的透过率的值。对于可见光区域的波长带的532nm的波长来说，为了确保作为灯的亮度，优选透过率为90％以上。此外，对于具有了防止曝晒效果、紫外线遮断效果的玻璃来说，313nm的波长的透过率优选在60％以下。
显微维氏硬度用(株)明石制作所制MKV-E显微维氏硬度计进行测量。在测量负荷为100g，负荷施加时间为15秒且测量了10个部位后，表示了其平均值。对于显微维氏硬度来说，如果在600以上，则在液晶板制作工艺中或在运送、使用等中没有破损，因此优选。
耐水性评价如下求出：在将玻璃试样镜面研磨为10mm×10mm×10mm的立方体并精确称量了试验前的重量后，在90℃的温水中浸渍24小时后取出，并测量试验后的重量并将重量之间的差除以试验前的重量。对于耐水性来说，如果重量减少率低于1.0％，则即使在高温高湿下也没有被腐蚀，不产生亮度的劣化，因此优选。
图1～图6所示的表的1～24、37～46号试样是不含有具有紫外线遮断效果的TiO₂或CeO₂等的玻璃，25～36号试样是具有紫外线遮断效果的玻璃。1～45号试样是含有稀土类氧化物的玻璃，而46号试样是不含有稀土类氧化物的玻璃。
从1～6号试样的玻璃的研究结果可知，由于在SiO₂含有量为54重量％的2号试样的玻璃中耐水性试验重量减少率为1.2％，超过了1.0％，所以不优选。在SiO₂含有量为55重量％的3号试样的玻璃中耐水性试验后的重量减少率为0.9％，低于1.0％。从以上可知，SiO₂含有量优选在55重量％以上。此外，在6号试样的玻璃中，SiO₂含有量多至76重量％，产生纹痕从而透过率下降，而在75重量％的5号试样的玻璃中，获得了清亮透彻的玻璃。因此，SiO₂含有量优选在75重量％以下。从以上可知，SiO₂含有量优选在55重量％以上、75重量％以下。
从7～10号试样的试验结果可知，在B₂O₃含有量为9重量％的8号试样的玻璃中，玻璃的流动性较差、不均匀，产生了纹痕，而在10重量％的7号试样的玻璃中，获得了清亮透彻的玻璃。此外，B₂O₃含有量为26重量％的10号试样由于B₂O₃的挥发而获得不均匀的玻璃块，不优选，而在25重量％的9号试样的玻璃中获得了清亮透彻的玻璃。从以上可知，B₂O₃含有量优选在10重量％以上、25重量％以下。
如11～13号试样所示，在Al₂O₃含有量为0.5％的11号试样中，由于显微维氏硬度低于了600，所以机械强度不足。由于5号试样的Al₂O₃含有量为1.0％以上，所以获得了显微维氏硬度为608的足够大的值。此外，13号试样玻璃的Al₂O₃含有量为多至11重量％，由于熔液的粘度升高而变得不均匀，产生纹痕，透过率下降了。在Al₂O₃含有量为10重量％的12号玻璃中，获得了清亮透彻的玻璃。因此，Al₂O₃含有量优选为1重量％以上、10重量％以下。
如14～24号试样所示，在K₂O含有量为3重量％、并且Li₂O+Na₂O+K₂O含有量为3重量％的14号试样玻璃中，线热膨胀系数低至33.2×10^-7/℃，不优选。在K₂O含有量为3.2重量％、并且即使Li₂O+Na₂O+K₂O含有量为3.2重量％的15号试样玻璃或在K₂O含有量即使为3.0重量％、但Li₂O+Na₂O+K₂O含有量为3.3重量％的16号试样玻璃中，呈现出线热膨胀系数为34.2～34.5×10^-7/℃的合适的值。
此外，在K₂O含有量为11重量％的18号试样玻璃中，耐水性试验后的重量减少率高至1.2％，不优选。同样地，Li₂O含有量为4重量％的20号试样玻璃、Na₂O含有量为4重量％的22号试样玻璃都同样是重量减少率高，不优选。在K₂O含有量为10重量％的17号试样玻璃、Li₂O含有量为3重量％的19号试样玻璃、Na₂O含有量为3.8重量％的21号试样玻璃中，耐水性试验后的重量减少率低于1.0％，为优选。
此外，Li₂O+Na₂O+K₂O含有量为16.8重量％的24号试样，其线热膨胀系数大至58.4×10^-7/℃，不优选。Li₂O+Na₂O+K₂O含有量为16.0重量％的23号试样，其线热膨胀系数呈现出57.8×10^-7/℃的合适值。
从以上可知，优选：K₂O含有量为3.0～10.0重量％，Li₂O含有量为3.0重量％以下，Na₂O含有量为3.8重量％以下，而且优选Li₂O+Na₂O+K₂O含有量为3.2～16.0重量％。
如25～28号试样所示，可知如果含有TiO₂，则313nm波长中的透过率下降，紫外线遮断效果较明显。25号试样含有0.5重量％的TiO₂，而此时313nm波长的透过率为78.6％，比不含有的试样降低了。随着TiO₂含有量增加，紫外线遮断效果提高，在TiO₂为2重量％时透过率为59.4％，透过率在60％以下。
但是，在TiO₂含有量为10％的28号试样中，由于结晶析出而失透，所以可见区域的光的透过率下降了，不优选。在TiO₂含有量为8.0％的27号试样中，获得了清亮透彻的玻璃。从以上可知，TiO₂含有量优选为0.5重量％以上、8.0重量％以下。更优选的是，在2.0重量％以上、8.0重量％以下时，紫外线遮断效果较明显。
同样地，如29～31号试样所示，若添加CeO₂，则紫外线遮断效果明显，如29号试样所示，即使是0.1重量％，效果也显著。另一方面，如31号试样所示，在CeO₂含有量为6.0重量％时，试样着色为黄色，所以不优选。在CeO₂含有量5.0重量％的30号试样中，透明性良好。从以上可知，CeO₂含有量优选为0.1重量％以上、6.0重量％以下。
在同时使用TiO₂和CeO₂时，由于容易产生黄色着色，所以必须尽力减少CeO₂。如33号试样所示，在TiO₂+CeO₂为8.1％时，看不到黄色着色。因此，这种情况下，期望在0.1％以下，TiO₂+CeO₂为0.6～8.1％的范围是实用的。
另外，如36、37号试样所示，即使还使用Fe₂O₃、SnO₂等氧化物，也同样地获得了紫外线吸收效果。即使Fe₂O₃为微量，也呈现较强的紫外线吸收特性，而且，因为它作为玻璃材料的杂质而存在，即使其含量是微量，也必须严格地管理。在0.05％以上时，玻璃的着色显著，而在低于0.001％时，紫外线吸收效果小，此外，玻璃的原料也必须是高纯度的原料，玻璃材料的成本增加，所以作为实用的含有量，为0.001～0.05％的范围。
SnO₂除了具有提高曝晒特性的效果以外，还具有作为澄清剂的效果。在SnO₂为5％以上时，在玻璃中容易产生结晶，在0.1％以下时，其效果小。作为实用的范围，优选0.1％～3％。
此外，在SnO₂以二价的化合物添加时具有还原剂的作用，在作为四价的化合物添加时具有氧化剂的作用。在使TiO₂和CeO₂共存时，必须适当地设定二价和四价的比例。
而且，如38号试样所示，也可以将Sb₂O₃用作澄清剂。由于它是对环境有负荷的物质，所以必须尽力抑制使用量，期望在0.7％以下。
1～45号试样是含有Gd、Y、La、Yb、Er及Lu作为稀土类氧化物的试样，但将它们与46号试样比较时，可知显微维氏硬度大了30左右。这是因为通过添加了稀土类氧化物而析出了微粒，所以提高了机械强度。
在以上的稀土类氧化物中，机械强度提高的效果都较明显，而在作为用于荧光灯的玻璃使用的情况下，需要高的透明性。例如，在45号试样的含有了Er₂O₃的玻璃中，由于玻璃着色为浅红色，所以作为光源不优选。此外，虽然在实施例中没有记载，但在其他的稀土类氧化物中，同样地观察到着色，不优选。
此外，如35号试样所示，在使用Gd₂O₃作为稀土类氧化物，使其含有量为11重量％时，玻璃熔液的粘度上升而未获得均质的玻璃，产生了纹痕。因此，可见光的透过率低于90％，不优选。此外，如46号试样所示，没有添加稀土类氧化物，或者在图1～图6所示的表中虽然没有公开，但添加的Gd₂O₃的含有量低于0.5重量％，机械强度的提高程度低，不优选。34号试样含有10重量％的Gd₂O₃，获得了清亮透彻的玻璃。从以上可知，按Ln₂O₃(Ln：稀土类元素)的氧化物换算而优选含有0.5～10.0重量％的从Gd、Y、La、Yb及Lu的组中选择出至少一种稀土类的氧化物。
在以上说明的特性中，玻璃的热膨胀系数，对于向冷阴极荧光灯内的导入线的密封部分的可靠性是重要的特性。玻璃的热膨胀系数可以通过碱金属的含有量来调整。具体地说，通过调整Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量，可以调整热膨胀系数。
作为对荧光灯的导入线的材料，可以使用可伐或钨。钨线的线热膨胀系数为34～46×10^-7/℃，可伐线的线热膨胀系数为46～58×10^-7/℃。在图1～图6所示的试样中，除了14、15、16、24号试样等以外，表示多数试样可以使用可伐线的线热膨胀系数。通过使Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量为6.0％～16.0％，可以使玻璃的线膨胀系数为与可伐线同等的46～58×10^-7/℃。
另一方面，使用钨作为导入线时，需要使玻璃的线热膨胀系数为34～46×10^-7/℃。满足这样的线热膨胀系数的Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量为3.2％～6.0％。在图1～图6所示的试样中，满足这样条件的试样是15和16号试样。14号试样的线热膨胀系数稍低，不适合使用钨作为导入线。
图7是玻璃中的Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量和线热膨胀系数之间的关系。在图7中，横轴是Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量，纵轴是线热膨胀系数。在图7中，为了使线热膨胀系数为46×10^-7/℃以下，必须使Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量为6％以下，为了使线热膨胀系数为34×10^-7/℃以上，必须使Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量为3.2％以上。随着Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量下降，线热膨胀系数急剧地变小。因此，必须严格地管理Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量的下限。
[实施例2]
图8是表示本发明的荧光灯1的结构的概略剖面图。
该荧光灯1在透光性绝缘材料构成的玻璃管2的两端内部对置配置一对杯状电极3，面对杯状电极3的两前端开口部分朝向主放电区域。而且，在将玻璃管2内部真空抽取后封入作为惰性气体4的氖-氩(Ne-Ar)气及汞。在该玻璃管2的内壁面上覆盖形成荧光体膜5。此外，这一对杯状电极3，例如可以通过以钨(W)作为主体的材料形成。
下面使用图9说明杯状电极3的细节。图9的(a)是在玻璃管2的长度方向上截断的情况下的概略剖面图，图9的(b)是在与长度方向交叉的方向上截断的情况下的概略剖面图。
杯状电极3的前端开口部分朝向主放电区域，在其后端部分对接具有接近玻璃的热膨胀率特性的可伐构成的内引线7并在焊接部分例如通过电阻焊接法、电弧焊接法、或激光焊接法等进行接合而电连接。
再有，以其玻璃管2的壁厚例如为200μm～600μm左右，外径为1.8mm～8.0mm左右，长度为50mm～1500mm左右的大小来形成该荧光灯1。
此外，在杯状电极3的其外径为1.7mm的情况下，优选厚度t为0.15mm左右。杯状电极3的厚度t越薄，杯状电极3的内面积越大，而材料的量也减少。
此外，该内引线7被玻璃珠8支承，在玻璃管2中其内外部分被气密状态地密封。玻璃珠8熔接在玻璃管2的两端部而密封断开玻璃管2。在从玻璃珠8突出到外部的内引线7中对接例如由镍材料等构成的外引线9并在焊接部分进行接合。该外引线9连接到未图示的电源电路(一般地为逆变器点亮电路)，在对置的杯状电极3间供给点亮电力。
本实施例的荧光灯使用了实施例1中说明的玻璃。在本实施例中，使Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量为6.0％～16.0％，与可伐的热膨胀系数一致。在本实施例中，在内引线中使用钨时，使用将Na₂O+Li₂O+K₂O的合计的含有量调整到3.2％～6.0％的玻璃。
本实施例的荧光灯使用了实施例1中说明的玻璃，所以能够使用可见光的透过率高，紫外线的透过率低，并且玻璃的缺陷较少的荧光灯。同时能够合适地设定玻璃的热膨胀，所以可以提高对导入线的密封的可靠性。而且，由于玻璃表面的硬度高，能够防止玻璃的损伤等，所以可以实现可靠性较高的荧光灯。
[实施例3]
图10是使用了实施例1说明的玻璃的荧光灯1的液晶显示装置的分解剖面图。图10是在TV等比较大型的显示装置中所使用的液晶显示装置。在TV等中，画面的亮度大是必须的，所以容易增多光源的数目，使用具有所谓的正下方式的背光的液晶显示装置。
在图10中，液晶显示装置分为液晶显示板和背光。液晶显示板为在形成有薄膜晶体管(TFT)、像素电极、扫描线、图像信号线等的TFT基板10和形成有滤色器的对置基板20之间夹持了液晶层的结构。此外，在TFT基板10的下方粘结下偏转板11，在对置基板20的上方粘结了上偏转板21。
背光使用多个荧光灯1作为光源。荧光灯1使用在实施例2中说明的冷阴极荧光灯1。在背光的下侧，设置兼做下框架(frame)的反射板30，将从荧光灯1朝向下侧的光反射到液晶显示板侧。在荧光灯1的上方，设置扩散板40。荧光灯1被设置多个，而荧光灯1的正上方的亮度大，荧光灯1之间的亮度小，所以从液晶显示板侧观察时，在光上产生不匀。为了使从荧光灯1朝向液晶显示板的光均匀，使用扩散板40。
在扩散板40上设置第1扩散片50、第2扩散片60、第3扩散片70。扩散片具有将从扩散板40射出的光进一步均匀的作用。在扩散片的表面上形成小的凹凸，通过这种凹凸，来自光源的光被扩散而可以获得均匀的光。通过使用多个扩散片，从而提高光的扩散效果。此外，各个扩散片的表面上所形成的凹凸还具有一种棱镜作用，并具有将光作为整体朝向液晶显示板方向的效果。在这样的背光的基础上，液晶显示板具有微小的间隔来设置。
在背光中使用的本实施例的荧光灯1与实施例2中说明的荧光灯1相同。因此，该荧光灯1的可见光的透过率良好，紫外线的透过率少，而且玻璃的缺陷也少，所以能够提高液晶显示装置的图像的图像质量和亮度。此外，本实施例中的荧光灯1的曝晒特性良好，长时间工作中的来自背光的光的光谱变动也小，所以能够长期维持与初期图像质量接近的图像质量。而且，荧光灯1的机械强度较高，密封导入线的部分的可靠性也高，所以能够提高液晶显示装置的制造成品率，并且还能够提高液晶显示装置的可靠性。
再有，图10是正下方式液晶显示装置的情况，但在使用导光板来取代图10中的扩散板，将荧光灯1设置在导光板的旁边(side)的所谓侧光式液晶显示装置中，也可以使用本发明的荧光灯1。这样的结构的情况下，为了提高来自光源的光的利用效率，有时使用棱镜片。侧光式液晶显示装置被用于笔记本电脑等显示装置的厚度要求薄的场合。在这样的侧光式液晶显示装置中，当然也可以采用本发明。
本申请要求基于2008年4月25日申请的日本专利申请JP2008-115045的优先权，其全部内容被组入本申请。