JP2008526675A - 外部電極を有する発光手段のためのガラス - Google Patents

Abstract

外部電極を有する発光手段のガラス本体のためのガラス組成物であって、損失角（ｔａｎδ［１０^−４］）と誘電率の商が、ｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜５、すなわちｔａｎδ／ε’＜５×１０^−４である。このことによって、外部電極を有する発光手段の全電力損を、ガラスの特性によって適切に最小化することができる。

Description

本発明は、例えば、蛍光ランプ、特にＥＥＦＬ蛍光ランプのような、外部電極を有する発光手段のガラス本体のためのガラスに関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）、モニタ、または受像スクリーンの製造のためにおよびガス放電管、特に蛍光発光装置の製造のために、通常は、紫外線吸収特性を有する知られたガラスが使用される。このようなガラスは、とりわけ背面照射された受像スクリーン（いわゆるバックライトディスプレー）では、光源として使用される。この使用のためには、このような蛍光発光装置が極めて小さな寸法を示し、従って、ランプのガラスは極めて僅かな厚さを有するほうがよい。

このようなランプに含まれている発光ガスは、電極によって電圧をかけることによって点火され、すなわち発光される。この場合、通常は、ランプの内部に電極が設けられる。すなわち、導電性の金属ワイヤが、気密に、ランプのガラスの中へ導入される。しかしながら、発光ガス、好ましくは、ランプの内部に存在するプラズマを、外部に供給された電場によって、すなわち、ランプガラスの中へ導入されていない外部電極によって点火することも可能である。

このようなランプは、通常、ＥＥＦＬランプ（エクスターナル・エレクトロード・フルオレセント・ランプ）と呼ばれている。この場合、蛍光ランプに閉じ込められた発光ガスを点火させるために、照射された高周波エネルギーが、ランプのガラスによって吸収されず、あるいは、僅かの程度しか吸収されないことが重要である。このことは、これまで、ガラスが極めて小さな誘電率および極めて小さな誘電損失角ｔａｎδを有することを前提とした。この場合、誘電損失角が、励起した誘電交番磁界でガラスによって吸収され、かつ損失熱に変換されたエネルギーのための尺度として用いられる。従って、ガラスとその特性には、全く特別の要求がなされる。

従って、他の応用の他に、ディスプレーすなわち表示装置のためにも、例えば背面照射されたディスプレーのためにも、特に、蛍光ランプのような、外部電極を有する発光手段のために、すなわち、外部からの誘導によって点火されることが可能でありかつ閉じられたランプガラスを通って延びている金属ワイヤ、または電極を必要としない発光手段のために適切であることが意図される他のガラスを提供することが、本発明の基礎になっている。この場合、出来るだけ少なく照射された高周波エネルギーが吸収されるように、改質かつ最適化されることができる特性を有するガラスを用いるほうがよい。すなわち、外部電極を有する発光手段のランプガラスの全電力損を最小限に減少するほうがよい。更に、ガラス組成物が良好な紫外線吸収特性を有することが意図される。

本発明では、上記課題は、外部電極を有する発光手段のガラス本体のためのガラス組成物によって解決される。損失角および誘電率の商が、ｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜５、好ましくは＜４および＜３、特に好ましくは＜２および＜１．５であり、全く特に好ましい実施例はｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜１を有する。特に、この商を＜０．７および＜０．５にも調整することができる。

ｔａｎδに関する値は、１０^−４の値で表記されている。このことから、商ｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜５に関しては、ｔａｎδが絶対値で表記されるとき、商ｔａｎδ／ε’＜５×１０^−４が生じる。

従って、既に説明したように、ｔａｎδ／ε’＜４×１０^−４、更に好ましくはｔａｎδ／ε’＜３×１０^−４、更に好ましくはｔａｎδ／ε’＜２×１０^−４、特には、商ｔａｎδ／ε’＜１．５×１０^−４が、妥当することは好ましい。ｔａｎδ／ε’＜０．７×１０^−４、特にはｔａｎδ／ε’＜０．５×１０^−４が全く特に好ましい。

数字による例として、ｔａｎδ＝０．００１、すなわちｔａｎδ［１０^−４］＝１０およびε’＝４であると仮定すれば、商ｔａｎδ［１０^−４］］／ε’＝１０：４＝２．５、すなわちｔａｎδ／ε’＝０．００１：４＝２．５×１０^−４となる。

従って、本発明は、外部電極を有する発光手段のガラス本体のためのガラスに関する。このガラスでは、出来るだけ少ない電力損Ｐ_ｌｏｓｓ従ってまた出来るだけ高い効率を得るためには、損失角ｔａｎδ［１０^−４］すなわちｔａｎδ［１０^−４で表記される値］および比誘電率ε’の商が所定の上限に達してはならない。この場合、プラズマは、外から発火され、ガラスは、コンデンサとして機能する。閉じられたガラス管の端面に平面状の電極を有する簡単な幾何学的形状に関して、電力損（以下、Ｐ_{Ｖｅｒｌｕｓｔ}またはＰ_ｌｏｓｓと呼ぶ）は、

（但し、ωは角周波数、
ｔａｎδ［１０^−４］は［１０^−４］の値の損失角、
ε’は比誘電率、
ｄはコンデンサの厚さ（ここでは、ガラスの厚さ）、
Ａは電極面積、
Ｉは電流の強さ、
ε_０は影響係数＝８．８５４２ １０^−１２Ａｓ／（Ｖｍ）である）
によって、近似的に記述される。

従って、所定の範囲で商ｔａｎδ／ε’を調整することによって、ガラス特性に適切に影響を及ぼす。このことによって、所望の全電力損を最小限に減じることができる。このことを、本発明に係わるガラスの使用によって達成することができる。

本発明では、驚くべきことに、前記の目標を極めて安価な方法で本発明に係わるガラス組成物によって解決できることが見出された。驚くべきことには、このようなガラスが、蛍光ランプにおける利用には非常に適切であることが明らかになる。従って、本発明は、特にガラスの組成物およびその使用に関する。

外部電極を有するこのような発光手段、例えばＥＥＦＬ蛍光ランプの使用のためには、上記商が、＜５すなわち＜５×１０^−４、好ましくは＜４．５すなわち＜４．５×１０^−４、特に好ましくは＜４．０すなわち＜４．０×１０^−４、特に＜３すなわち＜３×１０^−４、更に好ましくは＜２．５すなわち＜２．５×１０^−４である。良好な特性は０．７５ないし２．５すなわち０．７５×１０^−４ないし２．５×１０^−４の範囲でも達成される。更には、商が＜１．０すなわち＜１．０×１０^−４、特に＜０．７５すなわち＜０．７５×１０^−４が全く特に好ましい。

特に、このような商を、ガラス組成物、特にケイ酸ガラス中で、適切に調整することができるのは、高偏光性（polarisierbare）元素を、酸化物の形態で、ガラスマトリックスに組み込むことによってである。これらは、例えば、Ｂａ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂおよびＬｕの酸化物である。

本発明に基づいて使用され、かつ本発明に基づいて得られるガラスが、比較的高い誘電率（比誘電率ＤＺ）を有することは好ましい。この場合、比誘電率は、１ＭＨｚおよび２５℃の温度では、好ましくは＞３および＞４であり、特に３．５ないし４．５の範囲にあり、より好ましくは＞５および＞６であり、全く特に好ましくは＞８である。誘電損失係数ｔａｎδ［１０^−４］が最大限１２０であることは好ましく、１００より少ないことは好ましい。損失係数が８０より下であることは特に好ましく、５０より下のおよび３０より下の値は特に適切である。１５より下の値、特に、１〜１５の範囲は全く特に好ましい。不純物の程度および製造方法に応じて、ｔａｎδ値は変化することがある。しかし、損失角ｔａｎδおよび比誘電率ε’の個別値を別々に出来る限り低く調整することが重要ではなくて、２つの値を互いに関連付けることが重要である。実際、２つのパラメータから算出される商は臨界量である。この臨界量を用いて、ガラス材料特性の調整が可能である。損失角ｔａｎδに関して記された値は、１０^−４の単位で記されている（ｔａｎδ［１０^−４］＝数値すなわちｔａｎδ＝数値×１０^−４）。

外部電極を有する発光手段が、ガス放電ランプのような放電ランプであり、特に低圧放電ランプであることは好ましい。低圧ランプでは、例えばバックライトランプでは、離散的な紫外線が、蛍光層によって部分的に可視光線に変換される。従って、発光手段は、蛍光ランプ、特にＥＥＦＬランプ、全く特に好ましくは小型化された蛍光ランプでもあってもよい。

例えばいわゆるバックライトの形態を取る、本発明に用いられる発光手段として、この目的のための当業者に知られたあらゆる発光手段、例えば、低圧放電ランプのような放電ランプ、特に蛍光ランプ、全く特に好ましくは小型化された蛍光ランプを用いることができる。

発光手段のガラス本体のガラスは、本発明に係わるガラス組成物を含み、またはこのガラス組成物からなる。発明に係わるガラスを実質的に含みまたはこのガラスらからなるガラス本体を有する、１つのまたは複数の個々の特に小型化された発光手段を用いることは好ましい。

ＥＥＦＬ放電ランプのような、外部電極を有する発光手段に関して、従って、ガラスは、好ましくは以下のガラス組成物、すなわち、
ＳｉＯ_２ ５５〜８５重量％
Ｂ_２Ｏ_３ ＞０〜３５重量％
Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜２５重量％
好ましくは ０〜２０重量％
Ｌｉ_２Ｏ ＜１．０重量％
Ｎａ_２Ｏ ＜３．０重量％
Ｋ_２Ｏ ＜５．０重量％、但し、
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは ＜５．０重量％であり、
ＭｇＯ ０〜８重量％
ＣａＯ ０〜２０重量％
ＳｒＯ ０〜２０重量％
ＢａＯ ０〜８０重量％、特に
ＢａＯ ０〜６０重量％、
ＴｉＯ_２ ０〜１０重量％
好ましくは ＞０．５〜１０重量％であり、
ＺｒＯ_２ ０〜３重量％
ＣｅＯ_２ ０〜１０重量％
Ｆｅ_２Ｏ_３ ０〜３重量％
好ましくは ０〜１重量％
ＷＯ_３ ０〜３重量％
Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜８０重量％
ＭｏＯ_３ ０〜３重量％
ＳｎＯ_２ ０〜２重量％
ＺｎＯ ０〜１５重量％
好ましくは ０〜５重量％
ＰｂＯ ０〜７０重量％、但し、
ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＢａＯ＋ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３は１０〜８０重量％であり、Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂおよび／またはＬｕは、酸化物の形態で、０〜８０重量％の含量で存在しており、
ならびに通常の濃度の清澄剤を有することは好ましい。

本発明に係わるガラス組成物の他の特に好ましい実施例は、以下の通りである。

ＳｉＯ_２ ５５〜８５重量％
Ｂ_２Ｏ_３ ＞０〜３５重量％
Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜２０重量％
Ｌｉ_２Ｏ ＜０．５重量％
Ｎａ_２Ｏ ＜０．５重量％
Ｋ_２Ｏ ＜０．５重量％、但し、
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは ＜１．０重量％であり、
ＭｇＯ ０〜８重量％
ＣａＯ ０〜２０重量％
ＳｒＯ ０〜２０重量％
ＢａＯ １５〜６０重量％、特に
ＢａＯ ２０〜３５重量％、但し、
ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは １５〜７０重量％、
特に、 ２０〜４０重量％であり、
ＴｉＯ_２ ０〜１０重量％
好ましくは ＞０．５〜１０重量％であり、
ＺｒＯ_２ ０〜３重量％
ＣｅＯ_２ ０〜１０重量％
好ましくは ０〜１重量％
Ｆｅ_２Ｏ_３ ０〜1重量％
ＷＯ_３ ０〜３重量％
Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜８０重量％
ＭｏＯ_３ ０〜３重量％
ＳｎＯ_２ ０〜２重量％
ＺｎＯ ０〜１０重量％
好ましくは ０〜５重量％
ＰｂＯ ０〜７０重量％、但し、
ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＢａＯ＋ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３は１０〜８０重量％であり、
ならびに通常の濃度の清澄剤。

ガラスが、不可避的な不純物を除いて、アルカリを含まないことは特に好ましい。

本発明に基づき使用される発光手段における使用のためのガラスとして、従って、ホウケイ酸塩ガラスが特に好ましい。ホウケイ酸塩ガラスは、第１の成分としてＳｉＯ_２およびＢ_２Ｏ_３を、他の成分として、例えば、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのようなアルカリ土類金属酸化物を、例えばＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏのようなアルカリ金属酸化物を選択的に含む。

５重量％〜１５重量％のＢ_２Ｏ_３の含有量を有するホウケイ酸塩ガラスは、高い化学的安定性を示す。更に、このようなホウケイ酸塩ガラスを、熱膨張係数（いわゆるＣＴＥ）においても、組成物の範囲の選択によって、金属、例えばタングステンおよびコバールのような合金へ適合させることができる。

Ｂ_２Ｏ_３の１５〜２５重量％の含有量を有するホウケイ酸塩ガラスは、良好な加工性、および同様に、タングステン金属およびコバール合金（Ｆｅ-Ｃｏ-Ｎｉ合金）への熱膨張率（ＣＴＥ）の良好な適合性を示す。

Ｂ_２Ｏ_３の２５重量ないし３５重量％の含有量を有するホウケイ酸塩ガラスは、ランプのガラスとして使用する際には、特に小さい誘電損率ｔａｎδを示す。このことによって、これらガラスは、特に、無電極のガス放電ランプのようなランプの電球の外側に設けられている電極を有するランプにおける本発明に係わる使用にとっては、好都合である。

本発明の実施例では、基礎ガラスが通常は少なくとも３０重量％のまたは少なくとも４０重量％のＳｉＯ_２を含むことは好ましい。少なくとも５０重量％および好ましくは少なくとも５５％が特に好適である。ＳｉＯ_２の全く特に好ましい最小量は５７重量％である。ＳｉＯ_２の最高量は８５重量％、特に７５重量％である。７３重量％および特に最大７０重量％のＳｉＯ_２は全く特に好ましい。更に、５０ないし７０重量％と５５ないし６５重量％の範囲が好ましい。ＳｉＯ_２の非常に高い含有量を有するガラスは、小さい誘電損率ｔａｎδ［１０^−４の値］を特徴とし、従って、商ｔａｎδ／ε’を考慮すると、無電極の蛍光ランプのような、外部電極を有する、本発明に基づいて使用される発光手段には特に適している。

Ｂ_２Ｏ_３は、本発明では、０重量％よりも多い量、好ましくは０．２重量％より多く、好ましくは２重量％より多く、すなわち、４重量％または５重量％および特に少なくとも１０重量％または少なくとも１５重量％で含有されており、少なくとも１６重量％が特に好ましい。Ｂ_２Ｏ_３の最高量は最大３５重量％であるが、最大３２重量％が好ましい。最大３０重量％が特に好ましい。

本発明のガラスが、個々の場合にＡｌ_２Ｏ_３を有しなくてもよいにも拘わらず、―通常は、Ａｌ_２Ｏ_３を、０．１の、特に０．２重量％の最小量で含む。０．３重量％の最小量は好ましい。０．７、特に少なくとも１．０重量％の最小量は特に好ましい。Ａｌ_２Ｏ_３の最大量は通常２５重量％であり、最大限２０重量％、特に１５重量％は好ましい。１４ないし１７重量％の範囲は全く特に好ましい。幾つかの場合、８重量％、特に５重量％の最大量が十分であることが明らかになった。

アルカリ酸化物の合計が好ましくは＜５重量％、好ましくは＜１重量％である。ガラス組成物が、不可避の不純物を除いて、アルカリを有しないことは特に好ましい。Ｌｉ_２Ｏは好ましくは０〜５、特に＜１．０重量％の量で、Ｎａ_２Ｏは好ましくは０〜３、特に＜３．０重量％の量でおよびＫ_２Ｏは好ましくは０〜９、特に＜５．０重量％の量で用いられる。夫々≦０．１重量％または≦０．２重量％および特に≦０．５重量％の最小量は好ましい。

アルカリ土類酸化物Ｍｇ，ＣａおよびＳｒは、本発明では、夫々、０〜２０重量％の量でおよび特に０〜８重量％または０〜５重量％の量で含有されている。個々のアルカリ土類酸化物の含有量は、ＣａＯに関しては、最大限２０重量％であるが、個々の場合には、１８重量％、特に最大限１５重量％の最大量で十分である。幾つかの場合には、１２重量％の最大含有量が十分であることが明らかになった。本発明に係わるガラスがカルシウム成分を有しないのにも拘わらず、本発明に係わるガラスは通常は少なくとも１重量％のＣａＯを含む。少なくとも２重量％、特に少なくとも３重量％の含有量は好ましい。実際に、４重量％の最小量が適切であることが明らかになった。ＭｇＯに関する下限は個々の場合に０重量％である。しかし、少なくとも１重量％および好ましくは少なくとも２重量％が好適である。本発明に係わるガラス中のＭｇＯの最大量は８重量％であり、最大限７重量％および特に最大限６重量％が好適である。ＳｒＯは本発明に係わるガラス中に完全に省略されてもよい。しかし、１重量％、特に少なくとも２重量％の量が含有されていることは好ましい。

ｔａｎδおよびε’から算出される商を本発明に基づき出来る限り小さく調整するために、ガラス組成物は、高偏光性元素を、酸化物の形態で、ガラスマトリックスに組み込まれている状態で含む。酸化物の形の、このような高偏光性元素は、Ｂａ，Ｃｓ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂおよび／またはＬｕの酸化物からなる群から選択されることができる。

これらの酸化物の少なくとも１種がガラス組成物に含有されていることは好ましい。これらの酸化物のうちの２つまたはそれより多い酸化物の混合物も存在することができる。

従って、これらの酸化物の少なくとも１種が、＞０ないし８０重量％、好ましくは５ないし７５重量％、特に好ましくは１０ないし７０重量％、特に１５ないし６５重量％の量で含有されている。更に、１５ないし６０重量％、２０ないし５５または２０ないし５０重量％は好適である。２０ないし４５重量％、特に２０ないし４０重量％または２０ないし３５重量％が更に好適である。１５重量％、特に１８重量％、好ましくは２０重量％を下回らないことは特に好都合である。

Ｃｓ_２Ｏ，ＢａＯ，ＰｂＯ，Ｂｉ_２Ｏ_３および酸化ランタン、酸化ガドリニウム、酸化イッテルビウムのような希土類金属酸化物が、本発明に係わるガラス組成物にあることは特に好適である。

少なくとも１５重量％、更に好ましくは１８重量％、特に２０重量％、全く特に好ましくは２５重量％よりも多い、１種または複数の高偏光性元素が、酸化物の形態で、ガラス組成物に含有されていることは特に好適である。

ＣｅＯ_２の含有量が０ないし５重量％であることは好ましい。０ないし１および特に０ないし０．５重量％は好適である。Ｎｄ_２Ｏ_３の含有量が０ないし５重量％であることは好ましい。０ないし２、特に０ないし１重量％の量は特に好適である。Ｂｉ_２Ｏ_３が０ないし８０重量％、好ましくは５ないし７５重量％、特に好ましくは１０ないし７０重量％、特に１５ないし６５重量％の量で存在することは特に好適である。更に、１５ないし６０重量％、２０ないし５５重量％または２０ないし５０重量％は好適である。２０ないし４５重量％、特に２０ないし４０重量％または２０ないし３５重量％は更に好適である。

従って、これらの偏光可能な酸化物の少なくとも１種を上記の驚くほど高い含有量で添加することによって、ガラス特性に適切に影響を及ぼすことができる。それ故に、全電力損は、外部電極を有する発光手段に通常用いられるガラスと比較して、著しく減じられ、最小限に引き下げられることができる。

従って、すべてのアルカリ土類酸化物の合計は、本発明では、好ましくは０ないし８０重量％、特に５ないし７５重量％、好ましくは１０〜７０重量％、特に好ましくは２０ないし６０重量％、全く特に好ましくは２０ないし５５重量％である。更に、２０ないし４０重量％は好適である。

ガラスはＺｎＯを有しなくてもよいが、好ましくは、０．１重量％の最小量および高々１５重量％の最大量を有する。６重量％または３重量％の最高量は全く適切であり得る。ＺｒＯ_２は、０ないし５重量％、特に０ないし３重量％の量で含有されている。３重量％の最高含有量は、多くの場合、十分であることが明らかになった。更に、ＷＯ_３およびＭｏＯ_３は、互いに別々に、夫々０ないし５重量％または０ないし３重量％、特に０．１ないし３重量％の量で含有され得る。

ガラスは、合計Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋Ｃｓ_２Ｏ＋ＢａＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＰｂＯが１５〜８０重量％、好ましくは１５ないし７５重量％、特に２０ないし７０重量％の範囲にあるとき、本発明では、特に好適であることが明らかになった。Ｂ_２Ｏ_３が通常３５重量％の最大量で用いられるので、残りの４５重量％は、ＢａＯ，Ｂｉ_２Ｏ_３，Ｃｓ_２ＯおよびＰｂＯのような偏光可能な酸化物のうちの１または複数に分配される。

好ましい実施例では、ＰｂＯの含有量が、０ないし７０重量％、好ましくは１０ないし６５重量％、より好ましくは１５ないし６０重量％に調整される。２０ないし５８重量％、２５ないし５５重量％、特に３５ないし５０重量％が含有されていることは特に好適である。

特別な実施例では、ＰｂＯの含有量が５０重量％を上回るとき、特に、この含有量が６０重量％を上回るとき、ガラスには、アルカリが、３重量％よりも多い、特に４重量％よりも多いまたは５重量％よりも多い含有量で添加されることができる。但し、１０重量％より多い量は含有されないほうがよい。しかし、商ｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜５すなわちｔａｎδ／ε’＜５×１０^−４への要求がなお満たされる。本発明に係わるガラスがＰｂＯを含まないとき、本発明では、これらのガラスがアルカリを含有しないことは好適である。

これらのガラスは、これらのガラスが基本的にはＴｉＯ_２を有しなくても、「ＵＶカット」（紫外線光の吸収）を調整するために、ＴｉＯ_２を含有することもできる。ＴｉＯ_２の最大含有量は、好ましくは１０重量％、特に高々８重量％であり、高々５重量％は好適である。ＴｉＯ_２の好ましい最小含有量は、１重量％である。含有されるＴｉＯ_２の少なくとも８０％ないし９９重量％、特に９９．９または９９．９９％がＴｉ^４＋として存在することは好ましい。幾つかの場合、９９．９９９％のＴｉ^４＋の含量が非常に適切であることが明らかになった。熔融物は好ましくは酸化条件下で製造される。従って、酸化条件は、特に、チタンがＴｉ^４＋として前記の量で存在するか、この段階で酸化されてなる条件を意味しなければならない。このような酸化条件は、熔融物では、例えば、硝酸塩、特にアルカリ硝酸塩および／またはアルカリ土類硝酸塩の添加によって、容易に達成される。酸素および／または乾燥空気の注入によっても、酸化熔融物（oxidative Schmelze）を得ることができる。更に、酸化熔融物を、例えば、混合物の熔融の際に、酸化するためのバーナー調整手段を用いて発生させることは可能である。

ガラス組成物のＴｉＯ_２の含有量が＞２重量％であり、＞５ｐｐｍのＦｅ_２Ｏ_３の総含量を有する混合物が用いられるとき、この混合物がＡｓ_２Ｏ_３で清澄化され、かつ硝酸塩と共に熔融されることは好ましい。硝酸塩の添加が、＞１重量％の含量を有するアルカリ硝酸塩として、なされることは好ましい。その目的は、ガラスの着色（イルメナイト（ＦｅＴｉＯ_３）混合酸化物の形成）を可視の範囲に抑えるためである。更に、Ｓｂ_２Ｏ_３および硝酸塩での清澄も可能である。

熔融の際に、ガラスに硝酸塩が、好ましくはアルカリ硝酸塩および／またはアルカリ土類硝酸塩の形態で加えられるにも拘わらず、硝酸塩の濃度は、完成したガラスで、清澄後に、最大限０．０１重量％および多くの場合高々０．００１重量％に過ぎない。

Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は好ましくは０ないし５重量％であり、０ないし１および特に０ないし０．５重量％の量は好ましい。ＭｎＯ_２の含有量は０ないし５重量％であり、０ないし２、特に０ないし１重量％の量は好ましい。成分ＭｏＯ_３は、０ないし５重量％、好ましくは０ないし４重量％の量で含まれており、Ａｓ_２Ｏ_３はおよび／またはＳｂ_２Ｏ_３は、夫々別々に、本発明に係わるガラスの中に、０ないし１重量％で含まれており、最小含有量の量は好ましくは０．１、特に０．２重量％である。本発明に係わるガラスは、好ましい実施例では、場合によっては、０ないし２重量％の僅かな量のＳＯ_４ ^２−ならびにＣｌ⁻および／またはＦ⁻を同様に夫々０ないし２重量％の量で含有する。

Ｆｅ_２Ｏ_３は、ガラスに、最大限１重量％の量で添加されることができる。含有量がその数値を下回ることは好ましい。鉄が含まれている限り、鉄は、例えば硝酸塩含有の原料の投入による、熔融中の酸化条件によって、酸化段階３^＋に移行される。このことによって、退色は可視の波長範囲に最小にされる。Ｆｅ_２Ｏ_３は、ガラス中に、好ましくは＜５００ｐｐｍの含量で含まれている。Ｆｅ_２Ｏ_３は、一般的には、不純物として存在する。

特に、ＴｉＯを＞１重量％の含有量で添加する際に、特に、可視の波長範囲のガラスの退色が、ガラス熔融物が実質的に塩化物を含まず、特に塩化物および／またはＳｂ_２Ｏ_３が、ガラス熔融物における清澄のためには添加されないことによって、少なくとも部分的に防止される。特にＴｉＯ_２の使用の際に生じる、ガラスの青着色が回避されるのは、清澄剤としての塩化物が省かれる場合であることが見出された。塩化物およびフッ化物の最大含量は、本発明では、２重量％、特に１重量％である。最大限０．１重量％の含量は好ましい。

更に、例えば清澄剤として使用される硫酸塩も、前記薬剤と同様に、可視の波長範囲のガラスの退色をもたらすことが明らかになった。従って、硫酸塩を省くことも好ましい。硫酸塩の最大含量は、本発明では２重量％、特に１重量％である。最大限０．１重量％の含量は好ましい。この保護権では、可視の波長範囲は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲を意味する。

更に、ガラスに関しては、清澄がＡｓ_２Ｏ_３によりしかも酸化条件下で実行されるとき、前記欠点が一層防止されることが見出された。ガラスが０．０１〜１重量％のＡｓ_２Ｏ_３を含むことは好ましい。

ガラスが紫外線放射の際のソラリゼーションに対して非常に安定的であるのに、ソラリゼーション安定度が、ＰｄＯ，ＰｔＯ_３，ＰｔＯ_２，ＰｔＯ，ＲｈＯ_２，Ｒｈ_２Ｏ_３，ＩｒＯ_２および／またはＩｒ_２Ｏ_３の僅かな含有によって、更に増大されることができることが明らかになった。このような物質の通常の最大含量は、最大限０．１重量％、好ましくは最大限０．０１重量％である。この場合、最大限０．００１重量は特に好ましい。最小含量は、これらの目的のためには、通常０．０１ｐｐｍである。少なくとも０．０５ｐｐｍおよび特に少なくとも０．１ｐｐｍは好ましい。

上記ガラス組成物は、電極リードとのガラスの熔融がなされない、外部電極を有する発光手段、すなわち、電極リードを有しないＥＥＦＬ発光手段のために、デザインされている。無電極のＥＥＦＬバックライトの場合に、電界による光の取り込み（Einkopplung）がなされるので、本発明の範囲での損率および誘電率から算出される適切な商を特徴とする以下に記載のガラス組成物、すなわち、
ＳｉＯ_２ ３５〜６５重量％
Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１５重量％
Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜２０重量％
好ましくは ５〜１５重量％
Ｌｉ_２Ｏ ０〜０．５重量％
Ｎａ_２Ｏ ０〜０．５重量％
Ｋ_２Ｏ ０〜０．５重量％、但し、
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは ０〜１重量％であり、
ＭｇＯ ０〜６重量％
ＣａＯ ０〜１５重量％
ＳｒＯ ０〜８重量％
ＢａＯ １〜２０重量％、特に
ＢａＯ １〜１０重量％、
ＴｉＯ_２ ０〜１０重量％
好ましくは ＞０．５〜１０重量％であり、
ＺｒＯ_２ ０〜１重量％
ＣｅＯ_２ ０〜０．５重量％
Ｆｅ_２Ｏ_３ ０〜０．５重量％
ＷＯ_３ ０〜２重量％
Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜２０重量％
ＭｏＯ_３ ０〜５重量％
ＳｎＯ_２ ０〜２重量％
ＺｎＯ ０〜５重量％
好ましくは ０〜３重量％
ＰｂＯ ０〜７０重量％、但し、
ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＢａＯ＋ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３は８〜６５重量％であり、Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂおよび／またはＬｕは、酸化物の形態で、０〜８０重量％の含量で存在しており、
ならびに通常の濃度の清澄剤が同様に特に適切である。

更に、以下のガラス組成物、すなわち、
ＳｉＯ_２ ５０〜６５重量％
Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１５重量％
Ａｌ_２Ｏ_３ １〜１７重量％
Ｌｉ_２Ｏ ０〜０．５重量％
Ｎａ_２Ｏ ０〜０．５重量％
Ｋ_２Ｏ ０〜０．５重量％、但し、
ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは ０〜１重量％であり、
ＭｇＯ ０〜５重量％
ＣａＯ ０〜１５重量％
ＳｒＯ ０〜５重量％
ＢａＯ ２０〜６０重量％、特に
ＢａＯ ２０〜４０重量％、
ＴｉＯ_２ ０〜１重量％
ＺｒＯ_２ ０〜１重量％
ＣｅＯ_２ ０〜０．５重量％
Ｆｅ_２Ｏ_３ ０〜１重量％
好ましくは ０〜０．５重量％
ＷＯ_３ ０〜２重量％
Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜４０重量％
ＭｏＯ_３ ０〜５重量％
ＳｎＯ_２ ０〜２重量％
ＺｎＯ ０〜３重量％
ＰｂＯ ０〜３０重量％、特に、
ＰｂＯ １０〜２０重量％、但し、
ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＢａＯ＋ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３は１０〜８０重量％であり、
Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂおよび／またはＬｕは、酸化物の形で、０〜８０重量％の含量で存在しており、
ならびに通常の濃度の清澄剤も好ましい。

前記すべてのガラス組成物は、好ましくは前記量のＦｅ_２Ｏ_３を有し、全く特に好ましくは実質的にＦｅ_２Ｏ_３を有しない。

更に好ましい実施例では、本発明に係わるガラス組成物は、ドープする物を含むかまたは含まないＳｉＯ_２から形成されている。ドープする物は、本発明の枠内では、ドープ酸化物、特に、各々の量で個々に挙げられた酸化物を意味する。

本発明に係わるこの実施例のガラス組成物の、好ましい組成物範囲は、以下の通りである。

ＳｉＯ_２ ９０〜１００重量％
ＴｉＯ_２ ０〜１０重量％
ＣｅＯ_２ ０〜５重量％。

この場合、ＳｉＯ_２の含有量の上限は、１００重量％で生じる。現存のドープ酸化物のすべての下限、すなわち、すべての下限の合計は引かれる。例えばＴｉＯ_２の含有量が５〜１０重量％でありかつＣｅＯ_２の含有量が２〜５重量％であるとき、ＳｉＯ_２に関する上限は、１００−（５＋２）＝９３重量％で算出される。ドープする物を含まない純粋のＳｉＯ_２が存することは全く特に好ましい。

特にガラスによる紫外線遮断のための、ＴｉＯ_２の最高含有量は、１０重量％であり、好ましくは高々８重量％、特に高々５重量％が存在し、１〜４重量％の含有量も可能である。ＣｅＯ_２の含有量は高々５重量％であり、０ないし４重量％、特に０ないし３重量％、更に好ましくは１重量％よりも下の量も調整されることができる。既述の他の酸化物は、同様に、含有されることができる。

ＳｉＯ_２のガラス、特に非晶質のＳｉＯ_２（石英ガラス、クウォーツガラス）を製造するための方法は、例えば、気相分離、ホウケイ酸塩ガラスの浸出（Auslaugung）およびガラス熔融物の続きの焼成および製造である。

本発明前記ガラスは、上記のＳｉＯ_２のガラスを除いて、特にフロート法による、フラットガラスの製造、特にその製造のために適している。更に、本発明に係わるガラスは管ガラスの製造のために適しており、ダンナー法が特に好ましい。しかし、ベロー引き上げ法またはエー引き上げ法によるガラス管の製造も可能である。少なくとも０．５ｍｍの、特に少なくとも１ｍｍの直径および高々２ｃｍの、特に高々１ｃｍの上限を有する管の製造に適している。特に好ましい管径は２ｍｍ〜５ｍｍである。このような管が少なくとも０．０５ｍｍ、特に少なくとも０．１ｍｍの肉厚を有し、少なくとも０．２ｍｍが特に好ましいことが明らかになった。最大限の肉厚は、高々１ｍｍであり、高々＜０．８ｍｍまたは＜０．７ｍｍの肉厚は好ましい。

発光手段のガラスはガラス組成物を有し、あるいは、更に紫外線遮断効果を望みの程度に有するガラス組成物からなる。

本発明に係わるガラス、特にホウケイ酸塩ガラスあるいは、純粋のまたは不純物がドープされたＳｉＯ_２が、外部電極を有する発光手段のための、ランプ用ガラスの製造に特によく適しており、特にガス放電管ならびにＥＥＦＬ蛍光ランプ（エクステルネ・エレクトローデンフルオレスツェンツランペン）のための蛍光ランプ、特に、電子表示装置、例えばディスプレーおよびＬＣＤ受像スクリーンの背面照明のための特に小型化された蛍光ランプでの使用のために適しており、光源としての、背面を照明されたディスプレー（パッシブ・ディスプレー、バックライトユニットを有するいわゆるディスプレー）、例えば、コンピュータモニタで、特にＴＦＴ装置で、ならびに、スキャナ、広告スクリーン、医療器具、および飛行および宇宙飛行用の装置ならびにナビゲーション技術、携帯電話およびＰＤＡ（パーソナル・ディジタル・アシスタント）で使用される。この使用のために、このような蛍光発光体は非常に小さい寸法を有し、従って、ランプガラスは極めて薄い厚さのみを有する。好ましいディスプレーおよび受像スクリーンは、いわゆるフラット・ディスプレーであり、ラップトップで、特に平らなバックライト装置で用いられる。

外部電極を有する発光手段に関して記載された、本発明に係わるガラスは、例えば、外部電極を有する蛍光ランプにおける使用のために適切である。これら外部電極を、例えば、導電性ペーストによって形成することができる。

更に、平面ガス放電ランプのためのフラットガラスの形態を取る、ここに記載されたガラスが使用されることは好ましい。

特別な実施例で、ガラスは、低圧放電ランプ、特にバックライト装置の製造のために使用される。

第１の変形例では、少なくとも２つの発光手段が好ましくは互いに平行に設けられており、好ましくは、ベースプレートまたは支持プレートと、カバープレートまたはサブストレート・プレートあるいはカバーディスクまたはサブストレート・ディスクとの間にある。この場合、支持プレートには、１つまたは複数の窪みが設けられていることは適切である。これらの窪みは、１つまたは複数の発光手段が格納されている。１つの窪みが夫々１つの発光手段を有することは好ましい。１つまたは複数の発光手段の放射される光は、ディスプレーまたはスクリーンに反射される。

この変形例に示す反射型の支持プレートに、すなわち、特に、１つまたは複数の窪みには、反射層が付着されていることは好都合である。この反射層は、発光手段によって支持プレートの方向に放射された光を、一種の反射器として均等に分散させ、かくて、ディスプレーまたは受像スクリーンの均等な照射を引き起こす。

サブストレート・プレートまたはカバープレートあるいはサブストレート・ディスクまたはカバーディスクとしては、任意の、この目的のために通常のプレートまたはディスクが用いられてもよい。プレートまたはディスクは、システムの構造および適用目的に従って、配光ユニットとしてまたは単にカバーとして機能する。従って、サブストレート・プレートまたはカバープレートあるいはサブストレート・ディスクまたはカバーディスクは、例えば、不透明なディフューザ・ディスクまたは清澄な透明なディスクであってもよい。

本発明に係わる第１の変形例に記載のこの装置が、例えばテレビ受像機の場合のように、かなり大きなディスプレーのために用いられることは好ましい。

本発明の第２の変形例では、発光手段は、本発明に係わるシステムに従って、例えば、配光ユニットの外側に設けられていてもよい。例えば、１つまたは複数の発光手段が、ディスプレーまたはスクリーンの、例えば外側に取着されることができ、このとき、光は、光ガイドとして用いられる光伝送型のプレート、いわゆるＬＰＧ（ライト・ガイド・プレート）によって、ディスプレーまたはスクリーンの上面に均等に取り出される（ausgekoppelt wird）。このような光伝送型のプレートは、例えば、粗い表面を有する。この表面によって、光が取り出される。

本発明に係わるシステムの第３の変形例では、無電極のランプ装置、すなわち、いわゆるＥＥＦＬ（エクスターナル・エレクトロード・フルオロスセント・ランプ）装置も用いられてもよい。ＥＥＦＬランプに関しては、Cho G.他、J.Phys. D:Appl. Phys.第３７巻（２００４）、２８６３ないし２８６７頁およびCho T.S.他、Jpn. J. Appl. Phys.第４１巻（２００２）、７５１８ないし７５２１頁）を参照するよう指摘する。これらの文献の開示内容を全面的に本願に含める。

本発明の、本発明に係わるこの第３の変形例の、その好ましい形態では、発光ユニットは、例えば、密閉された空間を有する。この空間は、上方では、好ましくは構造化されたディスクによって、下方では、支持ディスクによって、側面では、壁部によって区画される。例えば、蛍光ランプのような発光手段は、ユニットの側方にある。この密閉された空間は、例えば、更に、個々の放射空間に区分されていてよい。これらの放射空間は、例えば所定の厚みで支持ディスクに付着されている放電発光材料を有することができる。カバープレートまたはカバーディスクとして、再度、システムの構造に応じて、不透明なディフューザ・ディスクまたは清澄な透明なディスク等を用いることができる。

この変形例に基づく、本発明に係わるバックライト装置は、例えば、無電極のガス放電ランプである。すなわち、電極のリードはなくて、外部の電極のみがある。

本発明に係わるガラスが、Ａｒ，Ｎｅならびに場合によってはＸｅおよびＨｇを含む蛍光ランプに特に適している。しかし、特別な実施例では、蛍光ランプはＨｇを有さず、充填ガスとして、Ｘｅを含む。キセノン原子の放電に基づく発光手段（キセノンランプ）のこの実施例が、ハロゲンおよび水銀を含まない発光手段として、特に環境に優しいことが分かった。

以下、本発明を、図面を参照して詳述する。図１ないし３ではバックライトランプの使用が例示されている。バックライトランプのランプ本体は本発明に係わるガラスの組成物を含み、または組成物からなる。

図１には、以下のような用途のための特別な使用が示されている。すなわち、このような用途では、本発明に係わるガラスからなる個々の小型化された複数の蛍光ランプ１１０が互いに平行に用いられ、複数の窪み１５０を有するプレート１３０に設けられており、これら窪みは、発せられた光をディスプレーに反射する。反射型のプレート１３０の上方には、反射層１６０が付着されている。この反射層は、蛍光ランプ１１０によってプレート１３０の方向に放射された光を、一種の反射器として均等に分散させ、かくて、ディスプレーの均等な照射を引き起こす。この装置が、例えばテレビ装置のような、比較的大きなディスプレーのために用いられることは好ましい。

図２の実施例では、蛍光ランプ２１０は、外側でディスプレー２０２に取着されることもできる。この場合、光は、光ガイドとして用いられる光伝送型のプレート２５０、いわゆるＬＧＰ（ライト・ガイド・プレート）によって、ディスプレーに亘って均等に取り出される。

更に、このようなバックライト装置のために発光ランプを使用することも可能である。このようなバックライト装置では、発光ユニット３１０は成形されたディスク３１５に設けられている。このことは図３に示されている。この場合、平行の仕切り壁、すなわち、所定の幅（Ｗ_ｒｉｂ）を有するいわゆるバリヤ３８０によって、所定の深さおよび所定の幅（ｄ_{ｃｈａｎｎｅ}およびＷ_{ｃｈａｎｎｅｌ}）を有する複数のチャンネルが、ディスクに形成されるような成形がなされる。これらのチャンネルには、放電蛍光材料３５０が設けられている。この場合、複数のチャンネルは、蛍光体層３７０を有するディスクと共に、複数の放射空間３６０を形成している。図３に示したバックライト装置は、無電極のガス放電ランプである。すなわち、電極のリードはなくて、外部の電極３３０ａ，３３０ｂのみがある。図３に示したカバーディスク４１０は、システムの構造に従って、不透明なディフューザディスクまたは透明なディスクであってもよい。図３に示した、無電極のランプ装置は、いわゆるＥＥＦＬ（エクスターナル・エレクトロード・フルオロスセント・ランプ）装置である。前記装置は、大きい、平坦なバックライトを形成し、従って、フラットバックライトとも呼ばれる。

図４には、ランプの、特に、ＥＥＦＬガラス管の一部分が略示されている。ランプでは、複数の以下の実施例において、複数の測定が実行される。測定結果は表９に纏められた。図４は、ガラス管１０００の一端を略示する。ガラス管１０００は、厚さｄのガラスを有し、ガラス管の直径は２ｒである。電極は、参照符号１０１０で示され、管１０００の外面に沿って、長さｌに亘って延びている。

図５には、図４に示すランプ構造体の電気的な等価回路図（ＲＣ素子）が示されている。

ＥＥＦＬガラス管のコンタクト（Kontakt）は、典型的には０．３ｍｍ＜ｒ＜１０ｍｍの半径ｒと、０．１ｍｍ＜ｄ＜０．５ｍｍのサイズのガラス管の厚さｄと、０．５ｃｍ＜ｌ＜５ｃｍのサイズにある、全コンタクトの高さｌと、を有するシリンダによって、形成される。この場合、全容量は、厚さｄおよび半径ｒの平板コンデンサおよび半径ｒおよび高さｌのシリンダ状のコンデンサによってほぼ等しくされる。この幾何学的形状は図５に示されている。この幾何学的形状の全容量は、以下のとおりである。

但し、最後の係数Ｇは、幾何学的形状の効果のみを含み、ε_０＝（μ_０ｃ^２）^−１＝８．８５４１８７ １０^−１２である。ＡｓＶ^−１ｍ^−１は影響係数であり、ε’は誘電率の実部である。かようなコンデンサの、周波数に依存する、虚部のインピーダンスが、以下の式によって与えられている。

ω＝２πｖは角周波数であり、ｉ＝√−１である。誘電媒体がガラスによって形成されるので、ガラスの抵抗損は、全放電ランプの損失に関する主原因である。接触領域の全抵抗は以下の通りである。

但し、ε”は、誘電関数の、一般的には周波数に依存する虚部である。コンタクト領域で電圧が印加されるとき、図５に示すように、電気抵抗は、コンデンサに平行に設けられている。このことは、以下のインピーダンスＺをもたらす。

このようなＲＣ素子のすべての電気損（但し、オーム抵抗Ｒは、コンデンサのリアクタンスよりも遥かに大きい。Ｒ＞＞|Ｘ_ｃ|）は、以下のような結果になる。

全電流Ｉｔｏｔは、主として、放電ランプによって定められる。コンタクトキャップにおいて低下する電圧は、容量によって以下のように定められる。

抵抗の中を通る電流の一部は、

によって事前設定されている。

このようなコンタクトのすべての誘電損失は以下の通りである。

ＥＥＦＬランプがこのような２つのコンタクトを有するので、結果に係数２が掛けられ、幾何学的係数Ｇが挿入される。誘電関数の一般的に力学的な特質という理由から、ε’（ω）およびε”（ω）が書き込まれる。

このことは、誘電正接に関する式ｔａｎδ＝ε”／ε’を用いて、

をもたらす。

この場合、誘電損失が、キャップの幾何学的形状に関係なく、材料に従う大きさｔａｎδ（ω）／ε’（ω）に比例している、という重要な結果が得られる。

抵抗およびコンデンサを通る電流を用いての正確な計算が、以下の結果をもたらすことが書き留められねばならない。

ｔａｎδが、大方のガラスでは、１０^−４の桁にあるので、分母のｔａｎ^２δ（ω）が、大抵のガラスでは、実際に無視することができる。

以下、実施例を参照して本発明を説明する。これらの実施例は本発明に係わる教示を明示するが、発明を限定することは意図されない。

実施例
以下、外部電極を有する発光手段のガラス本体のためのガラス組成物を示し、夫々、商ｔａｎδ［１０^−４］／ＤＺを示す。ＤＺは誘電率である。本発明に係わるすべてのガラス組成物の商は、ｔａｎδが１０^−４の単位で示されているとき、５を著しく下回り、ｔａｎδが絶対単位で示されているとき、５×１０^−４を著しく下回るので、定められた要求を満たす。

以下、本発明に関する他のガラス組成物および実施例を記載する。

以下の表３ないし８には、他のガラス組成物が示されている。表３ないし７には、本発明に係わるガラスが示されており、表８には比較例が挙げられている。本発明に係わるガラスがアルカリを有しないことは好ましい。

表９には、表３および４の実施例１５，１６および１７ならびに表８の比較例のガラス組成物に関して、ＥＥＦＬランプの誘電損失が示されている。

２５℃，１５０℃および２５０℃の温度ならびに１０ｋＨｚ，３５ｋＨｚおよび７５ｋＨｚの励起周波数に関する誘電損失ｔａｎδ［１０^−４］／ε’が挙げられた。ランプの電力損は商ｔａｎδ［１０^−４］／ε’に比例している。ＥＥＦＬランプの誘電損失は、図４および５との関連で前述したように、ランプの両端にはシリンダ状のコンデンサが設けられているという仮定の下で、定められた。

更に、表９には、測定の際に用いられた個々のパラメータ、例えば、ランプの管の半径、ランプのガラスの厚さ、コンタクトの長さ、幾何学的係数および係数（Vorfaktor）等がリストアップされている。

ｔａｎδが１０^−４の単位で示されているとき、本発明に係わるガラス組成物の商に関する数値は、すべて上限５よりも下にあり、ｔａｎδが絶対単位で示されているとき、上限５×１０^−４よりも下にあり、従って、商が臨界上限を上回る比較例よりも著しく少ない誘電損失を示す。

従って、測定は、損失角ｔａｎδおよび比誘電率ε’の個別の数値（Einzelwerte）を、別々に出来る限り低く調整することが重要ではないことを裏付ける。２つの値は互いに関連されねばならない。驚くべきことには、所定の値に基づいて、２つのパラメータから算出される商が、ガラス材料の特性の調整を行なうために用いる臨界値を表わすのであって、ｔａｎδ［１０^−４］のみまたはε’のみを表わさないことが裏付けられた。従って、本発明により、外部電極を有する発光手段の全電力損が、適切に、ガラスの特性によって減じられることができる。

以下の表９．１は、算出された商ｔａｎδ／ε’（測定された値ｔａｎδおよびε’から計算される）を示す。

表９．１のすべての値に該当する数の例：
ｔａｎδ／ε’（但し１０^−４の単位のｔａｎδ）＝６．９（２５℃の場合）、あるいは、ｔａｎδが絶対値であって、ｔａｎδ／ε’＝０．０００６９。

上の表９．１からは、本発明に係わるガラスが、２５０℃の際に、比較例よりも最大２０倍少ない商を示すことが、直接分かる。

これらの商を前提として、発光手段に関する各々の電力損（P_{Ｖｅｒｌｕｓｔ}）が、以下に挙げたパラメータで計算された。

この場合、

が成り立つ。

但し、
Ｉ（単位ｍＡ） ７
管の半径 ｒ（ｍｍ） ２
ガラスの厚さ ｄ（ｍｍ） ０．３
コンタクトの長さ（ｍｍ） ｌ（ｍｍ） １８
周波数（ｋＨｚ） １０
周波数（ｋＨｚ） ３５
周波数（ｋＨｚ） ７０
幾何学係数 Ｇ（１／ｍ） １．１７
係数２／（２π）^＊Ｇ^＊|^＊|／ｅ０（Ｊ） ２０６９７４０．５２
正確な計算は、前に由来される式（１１）によってなされる。但し、Ｇは上記式（１２）の代わりをすることができる。その場合、

が成り立つ。但し、
π＝３．１４１５９２６５４
ε_０＝８．８５４２ １０^−１２Ａｓ／（Ｖｍ）。

前記パラメータによって、異なった周波数１０２Ｈｚ，３５２Ｈｚおよび７０２Ｈｚに関する以下の表９．２に纏められた電力損が生じる。

１０Ｈｚ，３５Ｈｚおよび７０Ｈｚの、用いられた周波数が選択された。何故ならば、重要なランプ、特に、外部電極を有する特にＥＥＦＬが、通常は、約７０ｋＨｚの周波数で作動されるからである。このことは、既に引用された文献（Cho G.他、J..Phys. D：Appl. Phys.第３７巻（２００４）、２８６３ないし２８６７頁およびCho T.S.他、Jpn. J. Appl. Phys.第４１巻（２００２）、７５１８ないし７５２１頁）からも明らかになる。すなわち、本発明に係わるガラスを有するランプは、作動条件下でテストされた。

測定の際に、５００Ｖないし６ｋＶ、特に２ｋＶ、好ましくは１ｋＶの範囲の電圧が印加され、中間値の間で、例えば、＋２ｋＶと−２ｋＶとの間で往復式に接続された。この交流電圧は、例えば正弦形、鋸歯形、三角形または矩形であってよい。他の形状も同様に可能である。図６には、＋２ｋＶと−２ｋＶの中間値を有する正弦形のおよび矩形の電圧が例示されている。現存の線間電圧から高電圧を発生させるために、この場合では、インバータが用いられた。このインバータは、５００Ｖないし６ｋＶの範囲にある電圧を、時の周期的な経過で用いる電子部材である。このインバータはランプの手前で電気的に接続される。

表９．１からは、本発明に係わるガラスが、比較例のガラスよりも最大３６倍少ない電力損を示すことが見て取れる。かくて、本発明に係わるガラス組成物が、実際に、極めて僅かな誘電損失を示し、従ってまた、ガラス内に、比較のガラスよりも遥かに少ない熱の発生があり、このことから、発光装置のより良好な効率従ってまたより長い寿命が結果として生じることが裏付けられる。

ＥＥＦＬの他の問題は、電圧が高いときの絶縁破壊を意味するいわゆるピンホール・バーニングである。このような絶縁破壊が発生するとき、このことによって、ガラスの漏れが引き起こされる。このことは、Cho他の上記文献に詳述されている。驚いたことには、本発明に係わるガラス組成物、好ましくは、表に挙げられたガラス組成物、特に、アルカリを含まないガラスである、実施例１５，１６および１７のガラス組成物が、ピンホール・バーニングを全然示さないことが明らかになった。望ましくない絶縁破壊は、最大６ｋＶの電圧に関しても、検査したガラスで生じなかった。このことは、特にＥＥＦｌランプの場合、ランプの分野での使用のための、本発明に係わるガラスの適合性を裏付ける。

従って、本発明を用いて、損失角ｔａｎδ［１０^−４］および比誘電率ε’から算出される商の調整によって、ガラス特性に適切に影響を及ぼすことができるガラス組成物が提供される。商に関して５すなわち５×１０^−４の本発明に係わる上限を注意することによって、まず、本発明の教示によって、ガラス組成物の全電力損を最小限に減じ、従ってまた外部電極を有する発光手段において、最適な効率を保つことが可能になる。

小型化されたバックライト装置のための反射型のベースプレートまたは支持プレートの基本形態を示す。 外部電極を有するバックライト装置を示す。 側方に取着された蛍光発光体を有するディスプレー装置を示す。 例における測定のために基礎にされたランプ構造体の略図を示す。 図４に示したランプの例の電気的等価回路図（ＲＣ素子）を示す。 正弦形のおよび矩形の周期的な電圧を示す。

Claims (29)

1. 外部電極を有する発光手段のガラス本体のためのガラス組成物であって、損失角ｔａｎδ［１０^−４］と誘電率（ε’）の商が、ｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜５、すなわちｔａｎδ／ε’＜５×１０^−４であるガラス組成物。
2. 前記商は、ｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜４、すなわちｔａｎδ／ε’＜４×１０^−４、特にｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜３．５、すなわちｔａｎδ／ε’＜３．５×１０^−４であることを特徴とする請求項１に記載のガラス組成物。
3. 前記商は、ｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜３、すなわちｔａｎδ／ε’＜３×１０^−４、特にｔａｎδ［１０^−４］／ε’＜２．５、すなわちｔａｎδ／ε’＜２．５×１０^−４であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス組成物。
4. 前記商ｔａｎδ［１０^−４］／ε’またはｔａｎδ／ε’を夫々＜５または＜５×１０^−４に調整することによって、僅かな電力損Ｐ_ｌｏｓｓによる、すなわち、
   

   

   （但し、
   ωは角周波数、
   ｔａｎδ［１０^−４］は［１０^−４］単位の損失角、
   ε’は比誘電率、
   ｄはコンデンサの厚さ（ここでは、ガラスの厚さ）、
   Ａは電極面積、
   Ｉは電流の強さ、
   ε_０は影響係数＝８．８５４２ １０^−１２Ａｓ／（Ｖｍ））
   による前記放電ランプの高い効率が結果として生じることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか1に記載のガラス組成物。
5. 少なくとも１種の高偏光性元素が、酸化物の形態でガラスマトリックスに組み込まれていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載のガラス組成物。
6. 前記高偏光性元素は、酸化物の形態で、Ｂａ，Ｃｓ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂおよび／またはＬｕの酸化物からなる群の中から選択されることを特徴とする請求項４に記載のガラス組成物。
7. 前記１つまたは複数の高偏光性元素は、酸化物の形態で、少なくとも８重量％、好ましくは１２、特に好ましくは１５、特に２０またはそれより多い重量％で存在していることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１に記載のガラス組成物。
8. 前記１つまたは複数の高偏光性元素は、酸化物の形態で、少なくとも２０、好ましくは２５、特に好ましくは３５、特に４０またはそれより多い重量％で存在していることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１に記載のガラス組成物。
9. 前記ガラスは、以下のガラス組成物、すなわち、
   ＳｉＯ_２ ５５〜８５重量％
   Ｂ_２Ｏ_３ ＞０〜３５重量％
   Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜２５重量％
   好ましくは ０〜２０重量％
   Ｌｉ_２Ｏ ＜１．０重量％
   Ｎａ_２Ｏ ＜３．０重量％
   Ｋ_２Ｏ ＜５．０重量％、但し、
   ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは ＜５．０重量％であり、
   ＭｇＯ ０〜８重量％
   ＣａＯ ０〜２０重量％
   ＳｒＯ ０〜２０重量％
   ＢａＯ ０〜８０重量％、特に
   ＢａＯ ０〜６０重量％、
   ＴｉＯ_２ ０〜１０重量％
   好ましくは ＞０．５〜１０重量％であり、
   ＺｒＯ_２ ０〜３重量％
   ＣｅＯ_２ ０〜１０重量％
   Ｆｅ_２Ｏ_３ ０〜３重量％
   好ましくは ０〜１重量％
   ＷＯ_３ ０〜３重量％
   Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜８０重量％
   ＭｏＯ_３ ０〜３重量％
   ＳｎＯ_２ ０〜２重量％
   ＺｎＯ ０〜１５重量％
   好ましくは ０〜５重量％
   ＰｂＯ ０〜７０重量％、但し、
   ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＢａＯ＋ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３は１０〜８０重量％であり、Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂおよび／またはＬｕは、酸化物の形態で、０〜８０重量％の含量で存在しており、
   ならびに通常の濃度の清澄剤を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１に記載のガラス組成物。
10. 前記ガラスは、以下のガラス組成物、すなわち、
    ＳｉＯ_２ ５５〜８５重量％
    Ｂ_２Ｏ_３ ＞０〜３５重量％
    Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜２０重量％
    Ｌｉ_２Ｏ ＜０．５重量％
    Ｎａ_２Ｏ ＜０．５重量％
    Ｋ_２Ｏ ＜０．５重量％、但し、
    ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは ＜１．０重量％であり、
    ＭｇＯ ０〜８重量％
    ＣａＯ ０〜２０重量％
    ＳｒＯ ０〜２０重量％
    ＢａＯ １５〜６０重量％、特に
    ＢａＯ ２０〜３５重量％、但し、
    ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは １５〜７０重量％、
    特に、 ２０〜４０重量％であり、
    ＴｉＯ_２ ０〜１０重量％
    好ましくは ＞０．５〜１０重量％であり、
    ＺｒＯ_２ ０〜３重量％
    ＣｅＯ_２ ０〜１０重量％
    好ましくは ０〜１重量％
    Ｆｅ_２Ｏ_３ ０〜1重量％
    ＷＯ_３ ０〜３重量％
    Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜８０重量％
    ＭｏＯ_３ ０〜３重量％
    ＳｎＯ_２ ０〜２重量％
    ＺｎＯ ０〜１０重量％
    好ましくは ０〜５重量％
    ＰｂＯ ０〜７０重量％、但し、
    ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＢａＯ＋ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３は１０〜８０重量％であり、
    ならびに通常の濃度の清澄剤を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１に記載のガラス組成物。
11. 前記ガラスは、以下のガラス組成物、すなわち、
    ＳｉＯ_２ ３５〜６５重量％
    Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１５重量％
    Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜２０重量％
    好ましくは ５〜１５重量％
    Ｌｉ_２Ｏ ０〜０．５重量％
    Ｎａ_２Ｏ ０〜０．５重量％
    Ｋ_２Ｏ ０〜０．５重量％、但し、
    ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは ０〜１重量％であり、
    ＭｇＯ ０〜６重量％
    ＣａＯ ０〜１５重量％
    ＳｒＯ ０〜８重量％
    ＢａＯ １〜２０重量％、特に
    ＢａＯ １〜１０重量％、
    ＴｉＯ_２ ０〜１０重量％
    好ましくは ＞０．５〜１０重量％であり、
    ＺｒＯ_２ ０〜１重量％
    ＣｅＯ_２ ０〜０．５重量％
    Ｆｅ_２Ｏ_３ ０〜０．５重量％
    ＷＯ_３ ０〜２重量％
    Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜２０重量％
    ＭｏＯ_３ ０〜５重量％
    ＳｎＯ_２ ０〜２重量％
    ＺｎＯ ０〜５重量％
    好ましくは ０〜３重量％
    ＰｂＯ ０〜７０重量％、但し、
    ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＢａＯ＋ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３は８〜６５重量％であり、Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂおよび／またはＬｕは、酸化物の形態で、０〜８０重量％の含量で存在しており、
    ならびに通常の濃度の清澄剤を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１に記載のガラス組成物。
12. 前記ガラスは、以下のガラス組成物、すなわち、
    ＳｉＯ_２ ５０〜６５重量％
    Ｂ_２Ｏ_３ ０〜１５重量％
    Ａｌ_２Ｏ_３ １〜１７重量％
    Ｌｉ_２Ｏ ０〜０．５重量％
    Ｎａ_２Ｏ ０〜０．５重量％
    Ｋ_２Ｏ ０〜０．５重量％、但し、
    ΣＬｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは ０〜１重量％であり、
    ＭｇＯ ０〜５重量％
    ＣａＯ ０〜１５重量％
    ＳｒＯ ０〜５重量％
    ＢａＯ ２０〜６０重量％、特に
    ＢａＯ ２０〜４０重量％、
    ＴｉＯ_２ ０〜１重量％
    ＺｒＯ_２ ０〜１重量％
    ＣｅＯ_２ ０〜０．５重量％
    Ｆｅ_２Ｏ_３ ０〜０．５重量％
    好ましくは ０〜１重量％
    ＷＯ_３ ０〜２重量％
    Ｂｉ_２Ｏ_３ ０〜４０重量％
    ＭｏＯ_３ ０〜５重量％
    ＺｎＯ ０〜３重量％
    ＳｎＯ_２ ０〜２重量％
    ＰｂＯ ０〜３０重量％、特に、
    ＰｂＯ １０〜２０重量％、但し、
    ΣＡｌ_２Ｏ_３＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＢａＯ＋ＰｂＯ＋Ｂｉ_２Ｏ_３は１０〜８０重量％であり、
    Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂおよび／またはＬｕは、酸化物の形態で、０〜８０重量％の含量で存在しており、
    ならびに通常の濃度の清澄剤を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１に記載のガラス組成物。
13. 前記ガラス組成物中のアルカリの含有量は、＜１．０重量％であることを特徴とする請求項1ないし１２のいずれか1に記載のガラス組成物。
14. 前記ガラスはアルカリを有しないことを特徴とする請求項1ないし１２のいずれか1に記載のガラス組成物。
15. 前記ガラス組成物中のＢａＯの含有量は、１５重量％よりも多く、好ましくは１８重量％よりも多いことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか1に記載のガラス組成物。
16. 前記ガラス組成物中のＢａＯの含有量は、２０重量％よりも多いことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか1に記載のガラス組成物。
17. 前記ガラス組成物中のＢａＯの含有量は、２０重量％〜８０重量％、好ましくは２０〜６０重量％であることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか1に記載のガラス組成物。
18. 前記ガラス組成物中のＰｂＯの含有量は、５０重量％よりも多く、特に６０重量％よりも多く、アルカリ含有量は３重量％よりも多く、好ましくは４重量％よりも多く、全く特に好ましくは５重量％よりも多いことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか1に記載のガラス組成物。
19. 前記ガラス組成物がＰｂＯを含まないとき、アルカリの含有量は＜１．０重量％であり、好ましくはアルカリが含有されていないことを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか1に記載のガラス組成物。
20. 前記ガラス組成物がＰｂＯを含むとき、ＢａＯの含有量は＜１０重量％、好ましくは＜５重量％、特に好ましくはＢａＯが含まれないことを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか1に記載のガラス組成物。
21. 前記ガラスが、ドープ酸化物を含むかまたは含まないＳｉＯ_２を含有するか、あるいはこの物質からなることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか1に記載のガラス組成物。
22. 前記ガラスは、以下の組成物、すなわち、
    ＳｉＯ_２ ９０〜１００重量％
    ＴｉＯ_２ ０〜１０重量％
    ＣｅＯ_２ ０〜５重量％
    を有し、ＳｉＯ_２の含有量の上限は、１００重量％で生じ、ＳｉＯ_２を除いて、現存の酸化物のすべての下限が引かれていることを特徴とする請求項２１に記載のガラス組成物。
23. 前記ガラスはＳｉＯ_２からなることを特徴とする請求項２１または２２に記載のガラス組成物。
24. 前記発光手段は、放電ランプ、特に低圧放電ランプであることを特徴とする請求項１ないし２３のいずれか１に記載のガラス組成物。
25. 前記放電ランプは放電空間を有し、この放電空間は、水銀および／または希土類イオンのような放電材料および／またはキセノンで充填されていることを特徴とする請求項１ないし２４のいずれか１に記載のガラス組成物。
26. 前記発光手段は蛍光ランプであり、特にＥＥＦＬランプ、ＬＣＤディスプレー・コンピューターモニタ・電話ディスプレー用のおよびディスプレー用の照明であるガス放電ランプであることを特徴とする請求項１ないし２５のいずれか１に記載のガラス組成物。
27. ガラス本体を有する発光手段であって、このガラス本体は、請求項１ないし２６のいずれか１に記載のガラス組成物を有する。
28. 前記発光手段は蛍光ランプであり、特にＥＥＦＬランプ、ＬＣＤディスプレー・コンピューターモニタ・電話ディスプレー用のおよびディスプレー用の照明であるガス放電ランプであることを特徴とする請求項２７に記載の発光手段。
29. 請求項１ないし２６のいずれか１に記載の発光手段の、特に、ＬＣＤ表示装置のような受像スクリーンおよび表示装置での、ＴＦＴ装置のようなコンピュータモニタでの、携帯電話のような電話ディスプレーでの、スキャナ、広告スクリーン、医療器具、および飛行および宇宙飛行用の装置ならびにナビゲーション技術およびＰＤＡ（パーソナル・ディジタル・アシスタント）での使用。

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