冷阴极荧光灯用玻璃管及其制备方法

专利名称：冷阴极荧光灯用玻璃管及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃管，特别是一种冷阴极荧光灯用玻璃管；本发明还 涉及上述冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法。
背景技术：
冷阴极荧光灯(CCFL)以冷阴极和超细管径(O1.6 0)4.0mm)为主要特 征，由日本公司在上个世纪90年代研制成功。它的特点是管径细，结构简 单，易弯曲；灯管表面亮度高，显色指数高，寿命长，价格低；冷阴极无需 加热，可频繁启动。诸多优点使冷阴极荧光灯在LCD背光源中得到了最广泛 的应用，至今并将在今后一段时间内仍是背光源的主流.
随着冷阴极荧光灯管自身技术的发展和信息技术、办公设备、日用产品 的迅猛发展，冷阴极荧光灯管的应用范围也越来越广，需求量也急剧增长， 尤其是近二年来通信设备向高性能化、多机能化和精细化发展和L C D背光 源用灯管向大尺寸、长寿命发展，对冷阴极荧光灯管提出了各种各样的特殊 要求，促进了冷阴极荧光灯管性能的提高，反过来又促进了应用的扩大。目 前全世界冷阴极荧光灯的月产量己达到2 5 0 O万支以上并仍在迅速地增 长。
冷阴极荧光灯管所用的灯管玻璃材料绝大部份是使用钠钙玻璃(或称苏 打玻璃、属软玻璃类)。由于软玻璃中所含杂质气体较多，而软玻璃的软化温度较低，不能进行较高温度除气，玻璃中的活性金属如钠、钾、钙等容易析 出而与汞产生化合物，这样用软玻璃制的冷阴极荧光灯因使用过程中排放的 杂气较多，对汞的吸收较多而限制了灯管的使用寿命和发光亮度。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种含杂质气 体较少、除气温度允许较高、使用寿命较长的冷阴极荧光灯用玻璃管。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供了一种如以上所述的冷阴极荧 光灯用玻璃管的制备方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是 一种冷阴极荧光灯用玻璃管，其特点是，它是由以下重量百份比的原料制成，
石英砂， 以Si02计， 79-81%;
十水硼砂， 以B2Cb计， 11.5-13%;
氢氧化铝， 以八1203计 2-3% ;
纯碱， 以Na20计， 2.3-4.7%;
方解石， 以CaO计， 0.3-0.4%;
硝酸钠， 以Na20计， 0.8-1.2%;
碳酸钾， 以&0计， 0.1-1%;
氧化镁， 0-0.3% ;
氧化铈与/或氧化镧 0.1-1% 。
在以上所述的本发明冷阴极荧光灯用玻璃管技术方案中，原料氧化镁可 以按需要选择添加或不添加；原料氧化铈、氧化镧可择一添加或者混合添加， 当选择混合添加时，二者的混合可以采用任意比例。以上所述的冷阴极荧光灯用玻璃管技术方案中，各原料的优选重量百份 比如下
石英砂，以SK)2计，80% ;
十水硼砂，以B203计，12%;
氢氧化铝，以A1203计2.5% ;
纯碱，以Na20计，2.9%;
方解石，以CaO计，0.35%;
硝酸钠，以Na2CHt，1%;
碳酸钾，以K20计，0.5%;
氧化镁，0,2%
氧化铈与/或氧化镧0.55%
本发明所述的冷阴极荧光灯用玻璃管可以按本领域常规方法进行制备，优 选按以下所述的方法进行制备。 本发明还提供了一种如以上技术方案所述的冷阴极荧光灯用玻璃管的制
备方法，其特点是，其步骤如下
(1) 按所述重量百份比要求准备原料石英砂、十水硼砂、氢氧化铝、纯碱、 方解石、硝酸钠和碳酸钾，并按需要准备原料氧化铈、氧化镧、氧化镁；
(2) 先将原料石英砂加入混料机，再分别加入其余原料，选择加入氧化铈、 氧化镧、氧化镁原料，每加入一种原料后需至少混合十分钟，直至原料 混合的均匀度要大于95%以上；
(3) 将混合均匀的原料投入熔炉中进行玻璃融制，保持玻璃液的温度在 1450-1600。C;熔融的玻璃液经拉管机拉制成玻璃管。本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，其特点是，在步骤(2)中，当
全部原料添加完毕后，再向混料机中加入原料总量的20-30%、粒径不大于 10mm的碎玻璃，混合均匀。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，其特点是，在步骤(3)中，保 持玻璃液的温度在150(TC。
经试验检测，用本发明制备方法所制得的冷阴极荧光灯用玻璃管的理化 性能如下
a) 在20。C-300。C下，热膨胀系数3. 8±0. 5*10 7°C;
b) 耐热急变温度260士20。C;
c) 应变温度525土15。C;
d) 软化点820士10。C;
e) 可见光透过率〉92%;
f) 密度2. 3±0. lg/cm3 (2CTC);
g) 可做到的外径1. 8±0. 05國-10±0. 05,。
与现有技术相比，本发明冷阴极荧光灯用玻璃管中含杂质气体较少，而 且除气温度允许较高，玻璃中活性金属的含量较少，固而灯管在使用中寿命 较长，可以达到3万 5万小时，能满足高质量长寿命冷阴极荧光灯生产的 要求。
具体实施例方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1。 一种冷阴极荧光灯用玻璃管，它是由以下重量百份比的原料制
成，
石英砂，
十水硼砂，
氢氧化铝，
纯碱，
方解石，
硝酸钠，
碳酸钾，
氧化镁，
以SiCb计，
以B2Cb计，
以A1203计 以Na20计， 以CaO计， 以Na20计， 以K20计，
氧化铈或氧化镧
80% ; 12%; 2.5% ;
2.9%; 0.35%;
1%;
0.5%;
0.2% ;
0,55% 。
用现有技术常规方法制成冷阴极荧光灯用玻璃管，或者按实施例7-10中 任意一项所记载的方法制成冷阴极荧光灯用玻璃管。
实施例2。 一种冷阴极荧光灯用玻璃管，它是由以下重量百份比的原料制
成，
石英砂，
十水硼砂，
氢氧化铝，
纯碱，
方解石，
硝酸钠，
以Si02计，
以B2。3计，
以A1203计 以Na20计， 以CaO计， 以Na20计，
80% ; 12%; 2.5% ; 2.9%; 0.35%; 1%;碳酸钾， 以K20计， 0.5%;
氧化镁， 0.2% ;
按任意比配制的氧化铈与氧化镧的混合物 0.55% 。
用现有技术常规方法制成冷阴极荧光灯用玻璃管，或者按实施例7-10中
任意一项所记载的方法制成冷阴极荧光灯用玻璃管。
实施例3。 一种冷阴极荧光灯用玻璃管，它是由以下重量百份比的原料制
成，
石英砂，
十水硼砂，
氢氧化铝，
纯碱，
方解石，
硝酸钠，
碳酸钾，
以Si02计，
以8203计，
以A1203计 以Na20计， 以CaO计， 以Na20计， 以K^O计，
氧化铈与/或氧化镧
81% ;
13%;
2% ; 2.7%; 0.3%; 0.8%;
0.1%;
0.1% 。
实施例4。 一种冷阴极荧光灯用玻璃管，它是由以下重量百份比的原料制
成，
石英砂，
十水硼砂，
氢氧化铝，
纯碱，
方解石，
以Si02计，
以B2。3计，
以A1203计 以Na20计， 以CaO计，
79% 11.5%; 3% 2.6%; 0.4%;硝酸钠，碳酸钾，氧化镁，
以渔20计，以&0计，
1.2%;1%;0.3% ;
氧化铈与/或氧化镧 1% 。
实施例5。 一种冷阴极荧光灯用玻璃管，它是由以下重量百份比的原料制
成，
成，
石英砂，以Si02计，79.5% ;
十水硼砂，以8203计，12.5%;
氢氧化铝，以A1203计2% ;
纯碱，以Na2(3计，3.4%;
方解石，以CaO计，0.4%;
硝酸钠，以Na20计，0.9%;
碳酸钾，以&20计，0.8%;
氧化镁，0.2% ;
氧化铈与/或氧化镧0.3% 。
实施例6。 --种冷阴极荧光灯用玻璃管:，它是由以
石英砂，以Si02计，79% ;
十水硼砂，以B203计，11.5%;
氢氧化铝，以八1203计2.7%
纯碱，以Na20计，4.7%;
方解石，以CaO计，0.3%;硝酸钠， 以Na20计， 1.1%;
碳酸钾， 以&0计， 0.3%;
氧化镁， 0.1% ;
氧化铈与/或氧化镧 0.3% 。
实施例7。实施例3-6任何一项所述的冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，
其步骤如下
(1) 按所述重量百份比要求准备原料石英砂、十水硼砂、氢氧化铝、纯碱、
方解石、硝酸钠和碳酸钾，并按需要准备原料氧化铈、氧化镧、氧化镁;
(2) 先将原料石英砂加入混料机，再分别加入其余原料，选择加入氧化铈、氧化镧、氧化镁原料，每加入一种原料后需至少混合十分钟，直至原料混合的均匀度要大于95%以上；
(3) 将混合均匀的原料投入熔炉中进行玻璃融制，保持玻璃液的温度在1450。C;熔融的玻璃液经拉管机拉制成玻璃管。
实施例8。如实施例7述的冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，在步骤(3)中，保持玻璃液的温度在150(TC。
实施例9。如实施例7述的冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，在步骤(3)中，保持玻璃液的温度在1600°C。
实施例10。如实施例7或8或9述的冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，在步骤(2)中，当全部原料添加完毕后，再向混料机中加入原料总量的20-30%、粒径不大于10mm的碎玻璃，混合均匀。
ii
权利要求
1、一种冷阴极荧光灯用玻璃管，其特征在于，它是由以下重量百份比的原料制成，石英砂，以SiO2计， 79-81％；十水硼砂， 以B2O3计， 11.5-13％；氢氧化铝， 以Al2O3计2-3％；纯碱， 以Na2O计， 2.3-4.7％；方解石，以CaO计，0.3-0.4％；硝酸钠，以Na2O计， 0.8-1.2％；碳酸钾，以K2O计，0.1-1％；氧化镁， 0-0.3％；氧化铈与/或氧化镧0.1-1％。
2.根据权利要求l所述的冷阴极荧光灯用玻璃管，其特征在于，各原料的重量百份比如下:石英砂， 十水硼砂， 氢氧化铝，纯碱，方解石， 硝酸钠， 碳酸钾，以Si02计，以B2。3计，以A1203计 以Na20计， 以CaO计， 以Na20计， 以K20计，80% ;12%; 2.5% ;2.9%; 0.35%;1%;0.5%;氧化镁， 0.2% ;氧化铈与/或氧化镧 0.55% 。
3、 权利要求1或2所述的冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，其特征在于，其步骤如下(1) 按所述重量百份比要求准备原料石英砂、十水硼砂、氢氧化铝、纯碱、方解石、硝酸钠和碳酸钾，并按需要准备原料氧化铈、氧化镧、氧化镁;(2) 先将原料石英砂加入混料机，再分别加入其余原料，选择加入氧化铈、 氧化镧、氧化镁原料，每加入一种原料后需至少混合十分钟，直至原料 混合的均匀度要大于95%以上；(3) 将混合均匀的原料投入熔炉中进行玻璃融制，保持玻璃液的温度在 1450-1600°C;熔融的玻璃液经拉管机拉制成玻璃管。
4、 根据权利要求3所述的冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，其特征在于， 在步骤(2)中，当全部原料添加完毕后，再向混料机中加入原料总量 的20-30%、粒径不大于10mm的碎玻璃，混合均匀。
5、 根据权利要求3所述的冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法，其特征在于， 在步骤(3)中，保持玻璃液的温度在150(TC。
全文摘要
本发明是一种冷阴极荧光灯用玻璃管，其特征在于，它是由以下重量百份比的原料制成，石英砂(以SiO₂计)79-81％；十水硼砂(以B₂O₃计)11.5-13％；氢氧化铝(以Al₂O₃计)2-3％；纯碱(以Na₂O计)2.3-4.7％；方解石(以CaO计)0.3-0.4％；硝酸钠(以Na₂O计)0.8-1.2％；碳酸钾(以K₂O计)0.1-1％；氧化镁0-0.3％；氧化铈与/或氧化镧0.1-1％。本发明还公开了一种冷阴极荧光灯用玻璃管的制备方法。本发明冷阴极荧光灯用玻璃管中含杂质气体较少，而且除气温度允许较高，灯管使用寿命可达3万～5万小时，能满足高质量长寿命冷阴极荧光灯生产的要求。
文档编号C03C6/04GK101475311SQ20091002476
公开日2009年7月8日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者徐传龙 申请人:徐传龙