CN101286440B - 放电灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种放电灯，具有玻璃管、荧光体膜、外部电极、以及放电介质。玻璃管的两端由封闭部气密封闭。其中一端的封闭部内表面呈角部的曲率半径为500μm以上的曲面形状。利用这种放电灯，可抑制点亮时玻璃管封闭部内表面受损。

Description

放电灯
技术领域
本发明涉及用于例如液晶电视这类液晶显示装置的背光光源的放电灯。 
背景技术
作为放电灯的结构，可知道的是在两端封闭的直管状的玻璃管内封入汞和惰性气体所组成的放电介质，在玻璃管的内表面形成有包含荧光体的荧光体膜，在玻璃管两端外表面分别设置有外部电极这种结构(参照例如日本实用新型公开昭61-126559号公报、专利公开2004-146351号公报)。 
这种放电灯中，通过由外部装置的点亮电路将高频、高压加到一对外部电极上，从而在玻璃管内产生放电，利用该放电激励玻璃管内的放电介质来产生紫外线，由荧光体膜将该紫外线转换为可见光照射到玻璃管外。 
通常，玻璃管的两端设置有密封用的封闭部。作为封闭部的形成方法，有例如依靠燃烧嘴加热等手段使玻璃管敞口的端部熔融或软化来使管制品闭合形成封闭部的方法，或者使玻璃管敞口的端部加热熔融或软化接着用钳子等钳压来形成封闭部的方法等。其中，知道的有在通过熔融或软化来使管制品闭合并形成封闭部的情况下封闭部内表面的角部的形状呈锐角形状。 
但玻璃管封闭部的内表面(即与放电介质相接触的一侧)特别是玻璃管的直线部分(与玻璃管管轴方向相平行的部位)内表面过渡至端部内表面的角部，大多呈锐角形状，因而电场强度容易增大。由于经过离子化的放电介质的过度冲击，角部受到溅射，容易产生细小的裂纹或开裂等损伤。 
发明内容
本发明正是要解决上述问题，其目的在于提供一种可抑制点亮时的玻璃管的封闭部内表面受损的放电灯。 
本发明第一方面的放电灯，其特征在于，包括：玻璃管，该玻璃管的两端具有封闭部，从封闭部中的至少一个的直线部内表面过渡至端部内表面的角部的曲率半径为500μm以上；形成于玻璃管的两端外表面的外部电极；粘附于玻璃管内表面的荧光体膜；以及封入玻璃管内的放电介质。 
对于放电灯，可以使角部的曲率半径为玻璃管的内径以下。 
对于放电灯，可以通过使气体从其中一端的端部闭合的玻璃管的另一端敞口的端部侧流入该玻璃管内，加热所述闭合的端部使其软化，来形成角部的曲率半径为500μm以上的封闭部。 
放电灯的外部电极，可以为将玻璃管的端部浸入熔融焊锡槽内形成的金属导体膜。 
上述发明中，只要不作专门指定，用语的定义和技术内涵如下文所述。 
放电灯包括玻璃管、外部电极、荧光体膜、以及放电介质。 
玻璃管的两端受到封闭部气密方式的密封(封闭)。本发明中，至少其中一端的封闭部内表面(与放电介质接触的一侧)呈从玻璃管直线部内表面过渡至玻璃管端部内表面的角部的曲率半径为500μm以上的曲面形状。曲率半径的上限值通常为玻璃管的管内半径。另外，玻璃管的形状可以为直管形状、环状、U字形、W字形、双U字形、或三U字形等、或者多支直管形状的玻璃管连续拟合而成的形状。玻璃管的材质可以采用软质玻璃(例如钠玻璃(钠石灰玻璃)、铅玻璃等)、或者硬质玻璃(例如硼硅酸盐玻璃、铝硅玻璃、石英玻璃等)。玻璃管的尺寸只要上述曲率半径为500μm以上，对于其灯管长度、外径、内径均无特别的限定。 
外部电极为设置于玻璃管两端部外表面的金属导体膜。构成外部电极的金属导体膜可通过将玻璃管的管端部浸入熔融焊锡槽内来形成。可以用锡(Sn)、锡和铟(In)的合金、或锡和铋(Bi)的合金其中某一种作为焊锡材料。较好是进一步将锑(Sb)、锌(Zn)、以及铝(Al)当中所选出的至少1种作为添加材料添加进焊锡材料中。可通过这样使玻璃管的表面和金属导体膜两者间的密接性良好，金属导体膜不易剥落。外部电极的膜厚较好为5μm左右，并且较为理想的是管轴方向(与玻璃管的直线部分相平行的方向)的长度为20mm左右。 
荧光体膜形成为粘附于玻璃管内表面(以覆盖玻璃管内表面的方式附着)。荧光体膜的膜厚可根据灯特性进行相应的调整，但为例如8～30μm范围。荧光体膜通过将荧光体粘合液涂布于玻璃管的内表面后依次进行干燥、烧制来形成。荧光体粘合液含有荧光体、粘接剂(例如矾土(氧化铝))、分散剂(例如碳酸型分散剂)、增粘剂(例如硝化纤维 (nitrocellulose)或聚氧化乙烯)、以及溶剂(例如丁基醋酸盐(butyl acetate)或水)，并将它们充分搅拌之后所制成。荧光体可采用由红色荧光体(Y2O3:Eu)、绿色荧光体(LaPO4:Ce)、以及蓝色荧光体(BaMg2Al10O17:Eu)合计3种荧光体所组成的三波长发光型荧光体(下面称为三波长荧光体)、连续波长发光型卤磷酸盐荧光体等。荧光体可随灯种类、用途来适当选用。另外，荧光体膜和玻璃管两者间，在不影响本发明效果的范围内也可以根据需要形成由金属氧化物(例如氧化铝、氧化钇、氧化锌等)所形成的保护膜或透明导电膜作为基底。 
放电介质由惰性气体或惰性气体和汞所组成，封入玻璃管内。惰性气体为从氬(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)以及氙(Xe)当中选出的至少一种气体。其混合比或封入压力可按灯特性进行适当调整。汞可以是液态水银，但除此以外，也可以按例如将锌(Zn)、铅(Pb)、锡(Sn)、铋(Bi)、以及铟(In)当中选出的至少一种金属和汞所构成的汞齐(ama].gam)加工成颗粒状的形态、或将GEMEDIS(商品名)这种汞合金加工成板状的形态封入。汞的封入量只要是不对环境带来不良影响、可确保灯点亮发光稳定性的范围即可。 
本发明的点亮放电灯的点亮电路可以采用这样的点亮电路：其具有以高频电压(例如10kHz以上)使灯点亮的电路，具有将放电用的电能提供给放电灯的电源功能以及用于补偿放电灯的负特性(放电电流一旦增加灯电压便下降)的阻抗功能。 
按照本发明第一方式的放电灯，可以抑制点亮时玻璃管封闭部内表面受损。 
附图说明
图1为示出本发明实施方式的放电灯的构成的剖视图。 
图2为图1所示的放电灯的主要部分的放大图。 
(标号说明) 
1…放电灯、2…玻璃管、3…荧光体膜、4…外部电极、6a、6b…封闭部。 
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。图1为示出本发明实施方式的放电灯的构成的剖视图。图2为图1所示的放电灯1中玻璃管2的封闭部6a附近主要部分的放大图。 
放电灯1包括玻璃管2、荧光体膜3、外部电极4、以及放电介质。 
玻璃管2为两端由封闭部6a、6b密封(封闭)的直管形状的气密容器。本实施方式 中，其中一端的封闭部6a的内表面形状呈从该玻璃管的直线部过渡至玻璃管的端部的角部A处的曲率半径R为500μm的曲面形状。而其中另一端封闭部6b的内表面形状在本实施方式中呈其大致中央处具有凹部的形状。玻璃管2的长度为全长360mm，玻璃管2的管径为外径3mm、内径2mm。 
放电介质封入玻璃管2内，并且由汞和Ne-Ar的混合惰性气体(组分比：Ne/Ar＝95mol％/5mol％)组成。汞的封入量为4.2～7.Omg。 
荧光体膜3形成为以20μm的膜厚粘附于玻璃管2的内表面(以覆盖玻璃管2的内表面的方式附着)。荧光体膜3可通过将荧光体粘合液涂布于玻璃管2的内表面后依次进行干燥、烧制来形成。荧光体粘合液含有由红色荧光体(Y2O3:Eu)、绿色荧光体(LaPO4:Ce)、以及蓝色荧光体(BaMg2Al10O17:Eu)合计3种荧光体所组成的三波长荧光体；粘接剂(例如矾土(氧化铝))；分散剂(例如碳酸型分散剂)；增粘剂(例如硝化纤维(nitrocellulose))；以及溶剂(例如丁基醋酸盐(butyl acetate))，并将它们充分搅拌之后所制成。 
外部电极4为形成于玻璃管2两端部外表面的金属导体膜。构成外部电极4的金属导体膜可通过将玻璃管2的管端部浸入熔融焊锡槽内来形成。可以用锡(Sn)、锡和铟(In)的合金、或锡和铋(Bi)的合金其中某一种作为焊锡材料。较好是进一步将锑(Sb)、锌(Zn)、以及铝(Al)当中所选出的至少1种作为添加材料添加进焊锡材料中。可通过这样使玻璃管2表面和金属导体膜两者间的密接性良好，金属导体膜不易剥落。外部电极4的膜厚较好为5μm左右，并且管轴方向(与玻璃管2的直线部分相平行的方向)的长度为20mm左右。 
本实施方式的放电灯1例如按下面所述制作。 
首先，准备一根两端开口的直管型玻璃管2，让荧光体粘合液流入直管型玻璃管2内后，除去形成有外部电极4的玻璃管2两端内表面所附着的荧光体粘合液。接着，依次进行干燥、烧制，将荧光体膜3形成为粘附在玻璃管2内表面规定位置(直线部)。 
接下来，用燃烧嘴加热等手段使玻璃管2其中一端的端部熔融或软化，将管制品闭合使其封闭。接着，通过用燃烧嘴加热使封闭的玻璃管2其中一端的端部软化，同时从玻璃管2其中另一端开口的端部侧使气体流入玻璃管2内对玻璃管2内加压，来形成具有角部A处曲率半径R为500μm的曲面形状的封闭部6a。 
此后，加热软化玻璃管2其中另一端开口的端部并用钳子等钳压来形成在大致中央处 具有凹部的另一端封闭部6b。 
接着，通过与该封闭部6b同时密封的排气管(未图示)对玻璃管2内进行抽气和封入放电介质以后，将该排气管的顶端熔融密封。 
然后，将玻璃管2的管端部浸入熔融焊锡槽内，在玻璃管2两端的外表面形成由金属导体膜所形成的外部电极4。 
这样便可制成本实施方式的放电灯1。 
放电灯1的点亮发光，首先从外部装置的点亮电路将高频电压(例如10kHz以上)加到一对外部电极4之间，使玻璃管2内产生放电。接着，利用该放电激发玻璃管2内的放电介质产生紫外线，利用该紫外线激发荧光体膜3中的荧光体来发出规定的可见光线。 
按照本实施方式的放电灯1，可以通过将玻璃管2其中一端封闭部6a的内表面形成为其角部A处的曲率半径R为500μm这种曲面形状，来缓和电场的集中，减小经过离子化的放电介质的过度冲击，来抑制细小的裂纹或开裂之类损伤发生。 
下面说明本发明的实施例及其评价结果。 
(实施例1、对比例1～2) 
使其中一端的封闭部6a内表面的角部A处的曲率半径R为表1中所示值这样来制作实施例和对比例的玻璃管2，利用该玻璃管2制成图1所示构成的放电灯1。 
使放电灯1连续点亮发光，用扫描型电子显微镜观察玻璃管2封闭部6a内表面有无细小裂纹产生，观察结果示于表1。 
[表1] 
  实施例1 对比例1 对比例2
封闭部的角部A处的曲率半径R(μm) 500 170 130
玻璃管封闭部内表面的外观 ○ △ ×
○表示封闭部内表面无损伤。△表示封闭部内表面有数处损伤发生。×表示封闭部内表面有较多损伤发生。 
由表1可知，玻璃管2封闭部6a内表面其角部A处曲率半径R为500μm的实施例1，可以抑制封闭部6a内表面细小的裂纹或开裂等损伤的产生。 

Claims (2)

1.一种放电灯，其特征在于，包括：
玻璃管，所述玻璃管两端具有封闭部，从所述封闭部中的至少一个的直线部内表面过渡至端部内表面的角部的曲率半径为500μm以上；
外部电极，形成于所述玻璃管的封闭部外表面；
荧光体膜，粘附于所述玻璃管内表面；以及
放电介质，封入所述玻璃管内。
2.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于，
所述曲率半径为所述玻璃管的内径以下。
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