JP2004146351A - Low-pressure discharge lamp and method for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低圧放電ランプ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管状ガラスランプ容器の外表面に電極を備える、いわゆる誘電体バリア放電型低圧放電ランプ（ＥＥＦＬ）として、例えば実開昭６１−１２６５５９号公報に記載されたものが知られていている。この従来の低圧放電ランプの構成は、図９に示すようなものである。
【０００３】
図９において、１９は低圧放電ランプ、１０は両端が封止された管状ガラスランプ容器である。この管状ガラスランプ容器１０の内部には、希ガスもしくは水銀と希ガスの混合ガス等のイオン化可能な充填剤６０が封入されている。管状ガラスランプ容器１０の内壁面には、必要に応じて蛍光体層７０等が形成されている。管状ガラスランプ容器１０の両端部外面には、外部電極２２，２７が配設されている。
【０００４】
外部電極２２，２７は、例えばアルミ箔および導電性粘着剤から成る電流導体層としての金属テープ３２，３７、および低圧放電ランプ１９ヘの給電金具として金属テープ３２，３７に接続されるコイル状リード線５１，５６から成る。なお、コイル状リード線５１，５６は自身のバネ性によって金属テープ３２，３７に当接している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の低圧放電ランプ１９では、管状ガラスランプ容器１０内に電極が配置されていないために電極の消耗が起こらず、寿命が長いという特徴がある。しかし、管状ガラスランプ容器１０の直径は３ｍｍ程度であって非常に細く、これに金属テープ３２，３７を機械にて貼り付ける場合、精密な寸法精度で貼り付けるための複雑な機械が必要になり、量産には困難が伴った。
【０００６】
本願発明者らは、この問題点を解決するために、一般的な素材であるスズと鉛を主成分とする半田メッキで外部電極２２，２７を形成することを試みた。そのため、管状ガラスランプ容器１０の管端部をスズと鉛を主成分とする半田の溶融半田槽にディッピングすることで半田メッキ層を形成した。この方法で作成した低圧放電ランプ１１０を図１０に示してある。
【０００７】
図１０の低圧放電ランプ１１０において、３３，３８は、管状ガラスランプ容器１０の端部を溶融半田槽にディッピングして形成した半田ディッピング層を示している。この図１０に示すように、溶融半田槽に管状ガラスランプ容器１０をディッピングする方法では、容器の表面に半田ディッピング層を一様に形成することができず、管状ガラスランプ容器１０の表面が露出してしまう部分が発生した。このような低圧放電ランプ１１０を長時間点灯すると、半田ディッピング層３３，３８の一部に電流が過度に集中し、管状ガラスランプ容器１０の管端の一部が過熱して穴が空き、ランプ１１０が不点灯に到るという問題点が発生した。
【０００８】
本発明は、このような技術的課題を解決すべく発明されたもので、管状ガラスランプ容器の両端部に外部電極として一様な半田ディッピング層を有し、その製造において低価格にして大量生産が可能な製造方法を採用できる低圧放電ランプを提供することを目的とする。
【０００９】
本発明はまた、管状ガラスランプ容器の両端部に外部電極として一様な半田ディッピング層を形成でき、高性能な低圧放電ランプを低価格で大量生産できる低圧放電ランプの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の低圧放電ランプ及び低圧放電ランプの製造方法は、管状ガラスランプ容器の管端部を、ガラス管と馴染みの良い半田材料を溶融した半田槽あるいは超音波半田槽にディッピングすることで外部電極の電流導体層を形成することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１の発明は、外面に電極として電流導体層が形成された管状ガラスランプ容器を備えて成る低圧放電ランプであって、前記電流導体層は、超音波半田ディッピングにより形成されたものであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１の発明の低圧放電ランプでは、外部電極をなす電流導体層が超音波半田ディッピングによって形成されているので一様にしてムラのない層となり、高性能な低圧放電ランプとすることができ、しかも、電流導体層の形成に超音波半田ディッピング法を採用することによって大量生産化が可能で、低価格化が図れる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の低圧放電ランプにおいて、前記超音波半田ディッピングにより形成された電流導体層はスズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とすることを特徴とするものであり、電流導体層が粘り強く強固であり、放電特性が安定し、また長寿命となる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２の低圧放電ランプにおいて、前記超音波半田ディッピングにより形成された電流導体層はアンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加剤として含むことを特徴とするものであり、管状ガラスランプ容器の表面と電流導体層との馴染みが良く、電流導体層が剥がれ難く、放電特性が安定し、また長寿命となる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜３の低圧放電ランプにおいて、前記超音波半田ディッピングにより形成された電流導体層は鉛成分を含まないことを特徴とするものであり、製造においても使用においても環境への悪影響が避けられる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１〜４の低圧放電ランプにおいて、前記管状ガラスランプ容器の前記電流導体層を形成すべき部位にブラスト処理面を形成し、当該ブラスト処理面に前記超音波半田ディッピングにより電流導体層を形成したことを特徴とするものであり、管状ガラスランプ容器の表面のブラスト処理面によって電流導体層とガラス管との密着性をより強固にし、電流導体層をより剥がれ難くすることがきる。
【００１７】
請求項６の発明の低圧放電ランプの製造方法は、超音波半田槽に管状ガラスランプ容器のランプ端部をディッピングし、超音波半田ディッピングにより外部電極をなす電流導体層を形成することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６の発明の低圧放電ランプの製造方法では、管状ガラスランプ容器の端部表面に外部電極をなす電流導体層として一様にしてムラのない層を形成し、高性能な低圧放電ランプを製造することができ、しかも、大量生産により低圧放電ランプの低価格化が図れる。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６の低圧放電ランプの製造方法において、前記管状ガラスランプ容器のランプ端部の外周面にブラスト処理を施した後、当該ランプ端部を超音波半田槽にディッピングすることを特徴とするものであり、管状ガラスランプ容器の端部表面のブラスト処理によって電流導体層とガラス管との密着性をより強固にし、電流導体層をより剥がれ難くすることがきる。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項６又は７の低圧放電ランプの製造方法において、前記超音波半田はスズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とすることを特徴とするものであり、粘り強く強固な電流導体層が形成でき、放電特性が安定し、また長寿命な低圧放電ランプが製造できる。
【００２１】
請求項９の発明は、請求項８の低圧放電ランプの製造方法において、前記超音波半田はアンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加剤として含むことを特徴とするものであり、管状ガラスランプ容器の表面と電流導体層との馴染みを良くし、電流導体層を剥がれ難くし、放電特性が安定し、また長寿命な低圧放電ランプが製造できる。
【００２２】
請求項１０の発明は、請求項６〜９の低圧放電ランプの製造方法において、前記超音波半田は鉛成分を含まないことを特徴とするものであり、低圧放電ランプの製造において環境への悪影響が避けられる。
【００２３】
請求項１１の発明は、外面に電極として電流導体層が形成された管状ガラスランプ容器を備えて成る低圧放電ランプであって、前記電流導体層は、スズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とする半田のディッピングにより形成されたことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１１の発明の低圧放電ランプでは、ガラス管に馴染みの良いスズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とする半田をディッピングする形成された電流導体層を備えたことで、外面電極をなす電流導体層が管状ガラスランプ容器の表面に均一に良く密着し、高性能な低圧放電ランプとなる。しかも、電流導体層の形成に半田ディッピング法を採用することによって低圧放電ランプの大量生産化が可能で、低価格化が図れる。
【００２５】
請求項１２の発明は、請求項１１の低圧放電ランプにおいて、前記半田はアンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加剤として含むことを特徴とするものであり、管状ガラスランプ容器の表面と電流導体層との馴染みが良く、電流導体層が剥がれ難く、放電特性が安定し、また長寿命となる。
【００２６】
請求項１３の発明は、請求項１１又は１２の低圧放電ランプにおいて、前記半田は鉛成分を含まないことを特徴とするものであり、低圧放電ランプの製造において環境への悪影響が避けられる。
【００２７】
請求項１４の発明は、請求項１１〜１３の低圧放電ランプにおいて、前記管状ガラスランプ容器の前記電流導体層を形成すべき部位にブラスト処理面を形成し、当該ブラスト処理面に前記半田をディッピングして前記電流導体層を形成したことを特徴とするものであり、電流導体層とガラス管との密着性をより強固にし、電流導体層をより剥がれ難くすることがきる。
【００２８】
請求項１５の発明の低圧放電ランプの製造方法は、スズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とする半田が溶融する溶融半田槽に管状ガラスランプ容器のランプ端部をディッピングし、外面電極をなす電流導体層を形成することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１５の発明の低圧放電ランプの製造方法では、ガラス管に馴染みの良いスズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とする半田をディッピングすることで、外面電極をなす電流導体層として管状ガラスランプ容器の表面に均一の密着性のよいメッキ層を形成することができ、高性能な低圧放電ランプと製造することができ、しかも、電流導体層の形成に半田ディッピング法を採用することによって大量生産化が可能で、低圧放電ランプの低価格化が図れる。
【００３０】
請求項１６の発明は、請求項１５の低圧放電ランプの製造方法において、前記管状ガラスランプ容器のランプ端部の外周面にブラスト処理を施した後、当該ランプ端部を前記溶融半田槽にディッピングすることを特徴とするものであり、電流導体層とガラス管との密着性をより強固にし、電流導体層がより剥がれ難くなった低圧放電ランプを製造することがきる。
【００３１】
請求項１７の発明は、請求項１５又は１６の低圧放電ランプの製造方法において、前記半田はアンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加剤として含むことを特徴とするものであり、管状ガラスランプ容器の表面と電流導体層との馴染みを良くし、電流導体層を剥がれ難くし、放電特性が安定し、また長寿命な低圧放電ランプが製造できる。
【００３２】
請求項１８の発明は、請求項１５〜１７の低圧放電ランプの製造方法において、前記半田は鉛成分を含まないことを特徴とするものであり、低圧放電ランプの製造において環境への悪影響が避けられる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は、本発明の第１の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１１の構成を示している。図１において、管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面には、超音波半田ディッピング層３１，３６が外部電極２１，２６それぞれの電流導体層として形成されている。
【００３４】
この超音波半田ディッピング層３１，３６は、超音波半田槽に管状ガラスランプ容器１０の管端部をディッピングする方法を用いることで形成したものである。このように、超音波半田槽に管端部をディッピングすることによって、管状ガラスランプ容器１０の管端部に超音波半田ディッピング層３１，３６を、ランプ表面が露出することのない一様な厚みに形成することができる。
【００３５】
超音波半田ディッピングは、溶融半田槽の内部に超音波振動子を設置し、溶融半田に超音波振動を付与しつつメッキを行う方法である。本実施の形態において、半田材料としてはスズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを用い、超音波振動子を２０ｋＨｚで振動させた状態で管状ガラスランプ容器１０の端部を約２３０℃の溶融半田槽内に約３０秒間浸漬した。また超音波半田槽としては、黒田テクノ株式会社製のＫＤＢ−１００を用いた。このようにして形成される超音波半田ディッピング層３１，３６を例示すれば、厚みは５μｍ、管軸方向の長さは２０ｍｍである。
【００３６】
このように、管状ガラスランプ容器１０の外部電極２１，２６の電流導体層として超音波半田ディッピング層３１，３６を形成する方法を採用することにより、低価格にして高性能な低圧放電ランプ１１の大量生産が可能となる。
【００３７】
なお、超音波半田ディッピング層３１，３６を形成する半田材料としては、主成分としてスズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを選択することにより、粘り強く強固な超音波半田ディッピング層を形成することができる。
【００３８】
また、超音波半田ディッピング層３１，３６を形成する半田材料に、アンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加して用いることにより、管状ガラスランプ容器１０の表面と超音波半田ディッピング層との馴染みを良くし、剥がれ難い超音波半田ディッピング層３１，３６を形成することができる。
【００３９】
さらに、超音波半田ディッピング層３１，３６を形成する半田材料として、鉛を含まない材料を採用することにより、環境に配慮した誘電体バリア放電型低圧放電ランプを作製することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１２について、図２を用いて説明する。第２の実施の形態の低圧放電ランプ１２は、図１に示した第１の実施の形態と同様に管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面に超音波半田ディッピング層３１，３６を外部電極２１，２６それぞれの電流導体層として形成し、なおかつ、管状ガラスランプ容器１０の内部の蛍光体層７０の上及び外部電極２１，２６の内側のガラス表面に酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛などの金属酸化物層７１を形成したものである。
【００４１】
このような構成の第２の実施の形態の低圧放電ランプ１２では、第１の実施の形態の低圧放電ランプ１１と同様、超音波半田ディッピング層３１，３６を形成する方法を採用することにより、低価格にして高性能な低圧放電ランプ１１の大量生産が可能となることに加えて、容器１０の内部の蛍光体層７０への水銀吸着による水銀消耗を抑えると共に水銀のガラスへの浸入による水銀消耗を防止することができ、長寿命化が図れる。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１３について、図３を用いて説明する。第３の実施の形態の低圧放電ランプ１３は、図１に示した第１の実施の形態と同様に管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面に超音波半田ディッピング層３１，３６を外部電極２１，２６それぞれの電流導体層として形成し、なおかつ、管状ガラスランプ容器１０の内周面と蛍光体層７０との間及び外部電極２１，２６の内側のガラス表面に酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛などの金属酸化物層７２を形成したものである。
【００４３】
このような構成の第３の実施の形態の低圧放電ランプ１３では、第１の実施の形態の低圧放電ランプ１１と同様、超音波半田ディッピング層３１，３６を形成する方法を採用することにより、低価格にして高性能な低圧放電ランプ１１の大量生産が可能となることに加えて、管状カラスランプ容器１０のガラス面への水銀の浸入による水銀消耗を防止することができ、長寿命化が図れる。
【００４４】
次に、本発明の第４の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１４についてい、図４を用いて説明する。図４に示す誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１４は、図１に示した放電ランプ１１と一部を除いて同じ構成である。したがって、同一の部分には同一の符号付し、以下の説明においては第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。この実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１４では、管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面がブラスト処理されて粗面にされており、このブラスト処理面４１，４６に超音波半田ディッピング層３１，３６が形成されている。このブラスト処理は、例えば、管状ガラスランプ容器１０をその管軸の周りに回転させ、アルミナ研磨剤を吹き付けることにより行う。このブラスト処理はフッ酸等による化学的なエッチングにより行うこともできる。このようにブラスト処理が施された管状ガラスランプ容器１０の両端部は、第１の実施の形態と同様の条件で超音波半田槽にディッピングされ、超音波半田ディッピング層３１，３６が形成される。
【００４５】
このようにガラス容器１０の表面にブラスト処理面４１，４６を設けておくことで、超音波半田ディッピング層３１，３６と管状ガラスランプ容器１０のガラス表面との接触面積が広くなり、外面電極をなす電流導体層としての超音波半田ディッピング層３１，３６がランプ容器１０の表面とより強固に密着し、いっそう剥がれ難くなる。
【００４６】
次に、本発明の第５の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１５について、図５を用いて説明する。第５の実施の形態の低圧放電ランプ１５は、図４に示した第４の実施の形態と同様に管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面にブラスト処理を施し、そのブラスト処理面４１，４６に超音波半田ディッピング層３１，３６を外部電極２１，２６それぞれの電流導体層として形成し、なおかつ、図２に示した第２の実施の形態と同様に管状ガラスランプ容器１０の内部の蛍光体層７０の上及び外部電極２１，２６の内側のガラス表面に酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛などの金属酸化物層７１を形成したものである。
【００４７】
このような構成の第５の実施の形態の低圧放電ランプ１５では、第２の実施の形態の低圧放電ランプ１２の作用、効果と共に第４の実施の形態の低圧放電ランプ１４の作用、効果を奏することができる。
【００４８】
次に、本発明の第６の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１６について、図６を用いて説明する。第６の実施の形態の低圧放電ランプ１６は、図４に示した第４の実施の形態と同様に管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面をブラスト処理し、そのブラスト処理面４１，４６に超音波半田ディッピング層３１，３６を外部電極２１，２６それぞれの電流導体層として形成し、なおかつ、図３に示した第３の実施の形態と同様にガラスランプ容器１０の内周面と蛍光体層７０との間、そして外部電極２１，２６の内側のガラス表面に酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛などの金属酸化物層７２を形成したものである。
【００４９】
このような構成の第６の実施の形態の低圧放電ランプ１６では、第３の実施の形態の低圧放電ランプ１３の作用、効果と第４の実施の形態の低圧放電ランプ１５の作用、効果を共に奏することができる。
【００５０】
次に、本発明の第７の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１７について、図７を用いて説明する。本実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１７では、管状ガラスランプ容器１０はホウ珪酸ガラスで形成され、その寸法を例示すれば、外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍ、全長３５０ｍｍのものである。この管状ガラスランプ容器１０内には、封入ガスとしてネオンとアルゴンの混合ガス（組成比：ネオン／アルゴン＝９０モル％／１０モル％）が封入圧６０Ｔｏｒｒで封入されている。また、管状ガラスランプ容器１０内には３ｍｇの水銀も封入されている。
【００５１】
管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面には、半田ディッピング層３０，３５がそれぞれ外部電極２１，２６の電流導体層として形成されている。管状ガラスランプ容器１０の内周面には、外部電極２１，２６が設けられている部分を除く部分に三波長蛍光体から成る蛍光体層７０が形成されている。この蛍光体層７０の厚さを例示すれば、２０μｍである。
【００５２】
半田ディッピング層３０，３５は、スズ＋亜鉛＋アルミニウム＋アンチモンが溶融された約３５０℃の半田槽に管状ガラスランプ容器１０の端部を約３０秒間ディッピングすることにより形成されたものである。形成された半田ディッピング層３０，３５の寸法について例示すれば、厚さは５μｍ、配設部の長さは２０ｍｍである。半田ディッピング層３０，３５の形成された管状ガラスランプ容器１０の両端部にはその弾性力によって半田ディッピング層３０，３５に接触するコイル状リード線５１，５６が設けられている。
【００５３】
本願発明者らは、外部電極２１，２６をなす電流導体層として半田ディッピング層３０，３５を形成する半田材料として、種々のものを検討した結果、スズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを用いることにより、管状ガラスランプ容器１０の表面に均一で密着性の良いメッキ層が形成できることを確認した。また、これらの半田材料に、アンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加剤として含むことにより、管状ガラスランプ容器１０の表面と半田ディッピング層３０，３５との馴染みが良く、半田ディッピング層３０，３５が剥がれ難く、電流導体層として安定な放電特性を提供できることも確認した。
【００５４】
すなわち、スズにアンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加剤として含む半田材は良好な密着性を示した。また、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のそれぞれに対して、アンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加剤として含む半田材料は、上記と同様に良好な密着性を示すと共に、半田材料の融点温度を下げることができるので半田ディッピングを容易にする。また、スズ＋亜鉛＋アンチモンにアルミニウムを加えると、表面酸化が進み難い半田電極を形成できるため、安定した導電性の電極を形成できる。
【００５５】
本実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１７は、図９に示した従来の金属テープ３２，３７を用いた外部電極２２，２７を有する誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１９と比較して、電極部の電圧降下がほとんどないため、ランプ電圧を低くできる。例えば、ランプ電流４ｍＡ、点灯周波数４５ｋＨｚにおけるランプ電圧は、従来のランプ１７では１９４０Ｖｒｍｓであったが、本実施の形態のランプ１５では１７９０Ｖｒｍｓであった。
【００５６】
従来の技術の欄で図１０の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１１０と関連して述べたように、管状ガラスランプ容器１０の端部外表面に半田ディッピング層を形成するのに、その半田材料として従来一般的に用いてられてきたスズと銅の合金を溶融した溶融半田槽にディッピングして半田メッキ層３３，３８を形成する方法では、管状ガラスランプ容器１０の表面に均一、一様な半田ディッピング層を形成することができず、ガラス容器１０の表面が露出する部分が発生することが判明した。なお、半田材料にスズと銅と銀の合金から成るものを用いても同様な結果であった。このような誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１１０では、長時間点灯するとランプ容器１０に穴があき、不点灯に到るという問題点が発生することがある。
【００５７】
これに対して、本実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１７の場合、同じような半田ディッピングにより電流導体層を形成するのであるが、上述したように管状ガラスランプ容器１０の表面に形成される半田ディッピング層３０，３５は一様な厚さで密着性も良いため下地のランプ容器１０の表面が露出する問題が回避できるのである。
【００５８】
次に、本発明の第８の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１８について、図８を用いて説明する。本実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１８は、図７に示した放電ランプ１７と一部を除いて同じ構成である。したがって、同一の部分には同一の符号付し、以下の説明においては第７の実施の形態と異なる点を中心に説明する。この実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１８では、管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面がブラスト処理されて粗面にされており、このブラスト処理面４１，４６に半田ディッピング層３０，３５が形成されている。このブラスト処理は、例えば、管状ガラスランプ容器１０をその管軸の周りに回転させ、アルミナ研磨剤を吹き付けることにより行う。このブラスト処理はフッ酸等による化学的なエッチングにより行うこともできる。このようにブラスト処理が施された管状ガラスランプ容器１０の両端部は、第７の実施の形態と同様の条件で溶融半田槽にディッピングされ、半田ディッピング層３０，３５が形成される。
【００５９】
このようにガラス容器１０の表面にブラスト処理面４１，４６を設けておくことで、半田ディッピング層３０，３５と管状ガラスランプ容器１０のガラス表面との接触面積が広くなり、外面電極２１，２６をなす電流導体層としての半田ディッピング層３０，３５がランプ容器１０の表面とより強固に密着し、いっそう剥がれ難くなる。
【００６０】
なお、上記第７の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１７のように、管状ガラスランプ容器１０の端部外表面に所定の組成の半田材料を用いた半田ディッピング層３０，３５を外面電極２１，２６として形成する技術は、第１の実施の形態に対する第２、第３の実施の形態と同様に、管状ガラスランプ容器１０の内周面に金属酸化物層７１，７２を形成したものに対しても同様に適用できる。
【００６１】
また、第８の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１８のように、ブラスト処理を管状ガラスランプ容器１０の端部外表面に施しておいて、そのブラスト処理面４１，４６に半田ディッピング層３０，３５を形成する技術は、図第４の実施の形態に対する第５、第６の実施の形態と同様に、管状ガラスランプ容器１０の内周面に金属酸化物層７１，７２を形成したものに対しても同様に適用できる。
【００６２】
さらに、上記の各実施の形態では半田ディッピング層３０，３５あるいは超音波半田ディッピング層３１，３６が形成された管状ガラスランプ容器１０の両端部にはコイル状リード線５１，５６を設けたが、これらについては半田ディッピング層に接触可能な導体であれば必ずしもコイル状リード線でなくてもよい。
【００６３】
【実施例】
本発明の誘電体バリア放電型低圧放電ランプによる超音波半田ディッピング層の管状ガラスランプ容器表面との密着性あるいは剥がれ難さを検証するために、本発明者らは通常の半田材料を用いた半田ディッピング層を比較例として形成し、これらと上記第１及び第４の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプにおける超音波半田ディッピング層との比較実験を行った。
【００６４】
［実施例１］
＜管状ガラスランプ容器＞
材質：ホウ珪酸ガラス。
【００６５】
寸法：外径２．６ｍｍ、内径２．Ｏｍｍ、全長３５０ｍｍ。
【００６６】
ブラスト処理なし。
【００６７】
＜半田ディッピング方法＞
超音波半田槽にディッピング。
【００６８】
＜超音波半田ディッピング層の材料＞
スズ＋インジウム＋亜鉛＋アルミニウム＋アンチモン。
【００６９】
厚み０．０５ｍｍ、配設部の長さ２０ｍｍ。
【００７０】
＜蛍光体層＞
材質：三波長蛍光体。
【００７１】
厚み：２０μｍ。
【００７２】
＜封入物＞
封入ガス：ネオンとアルゴンの混合ガス（組成比：ネオン／アルゴン＝９０モル％／１０モル％）。封入圧：６０Ｔｏｒｒ。
【００７３】
水銀：封入量３ｍｇ。
【００７４】
［実施例２］
実施例１とほぼ同様であるが、管状ガラスランプ容器の所定の部分にブラスト処理を施し、その部分に超音波半田ディッピング層を形成した。
【００７５】
［比較例１］
実施例１と同じ管状ガラスランプ容器の端部を、半田材料としてスズと銅の合金を溶融させた溶融半田槽にディッピングして半田ディッピング層を形成した。管状ガラスランプ容器の端部にはブラスト処理はしていない。
【００７６】
［比較例２］
比較例１と同様であるが、管状ガラスランプ容器の端部にはブラスト処理を施し、その部分に半田ディッピング層を形成した。
【００７７】
上記実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の誘電体バリア放電型低圧放電ランプに対して、それらの半田ディッピング層に１ｍｍ間隔に格子状の傷を付け、ヒートサイクル試験を行い、その後、セロハンテープを用いて剥がれ試験を行った。この試験結果を、表１に示してある。なお、ヒートサイクルは、８０℃の環境に０．５時間置き、次に３０℃の環境に０．５時間置くことを１サイクルとした。
【００７８】
【表１】
【００７９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、管状ガラスランプ容器の外部電極として一様にしてムラのない金属めっき層から成る電流導体層を形成することができる。また、ブラスト処理の施された管状ガラスランプ容器の端部を半田槽あるいは超音波半田槽にディッピングすることにより管状ガラスランプ容器から極めて剥がれ難い電流導体層を形成することができる。したがって、低消費電力で安定した放電特性を有する高性能な低圧放電ランプが得られる。加えて、半田ディッピングあるいは超音波半田ディッピングという比較的容易な技術で製造することができるので、高性能にして均質な品質の製品を大量生産することができ、低圧放電ランプの低価格化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図８】本発明の第８の実施の形態の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図９】従来例の誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【図１０】本願発明者らが試験的に製造した一般的な組成の半田材料を用いた溶融半田ディッピング法により作製した誘電体バリア放電型低圧放電ランプの軸方向断面図。
【符号の説明】
１０：管状ガラスランプ容器、
１１〜１８：低圧放電ランプ、
２１，２２，２３，２６，２７，２８：外部電極、
３０，３５：半田ディッピング層、
３１，３６：超音波半田ディッピング層、
４１，４６：ブラスト処理面
５１，５６：コイル状リード線、
６０：充填材、
７０：蛍光体層
７１，７２：金属酸化物層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a low-pressure discharge lamp and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As a so-called dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp (EEFL) provided with electrodes on the outer surface of a tubular glass lamp vessel, for example, the one described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 61-126559 is known. The configuration of this conventional low-pressure discharge lamp is as shown in FIG.
[0003]
In FIG. 9, reference numeral 19 denotes a low-pressure discharge lamp, and reference numeral 10 denotes a tubular glass lamp vessel in which both ends are sealed. An
[0004]
The external electrodes 22 and 27 are formed of metal tapes 32 and 37 as current conductor layers made of, for example, aluminum foil and a conductive adhesive, and coiled leads connected to the metal tapes 32 and 37 as power supply fittings for the low-pressure discharge lamp 19. Consists of lines 51 and 56. Note that the coiled lead wires 51 and 56 are in contact with the metal tapes 32 and 37 by their own spring properties.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The low-pressure discharge lamp 19 having such a configuration is characterized in that the electrodes are not arranged in the tubular glass lamp vessel 10, so that the electrodes are not consumed and the life is long. However, the diameter of the tubular glass lamp vessel 10 is about 3 mm, which is very small, and when the metal tapes 32 and 37 are applied by a machine, a complicated machine for attaching with high precision dimensional accuracy is required. However, mass production was difficult.
[0006]
In order to solve this problem, the present inventors have attempted to form the external electrodes 22 and 27 by solder plating containing tin and lead, which are general materials, as main components. Therefore, the solder plating layer was formed by dipping the tube end of the tubular glass lamp container 10 into a molten solder bath of solder containing tin and lead as main components. FIG. 10 shows a low-pressure discharge lamp 110 produced by this method.
[0007]
In the low-pressure discharge lamp 110 of FIG. 10, reference numerals 33 and 38 denote solder dipping layers formed by dipping the end of the tubular glass lamp vessel 10 into a molten solder bath. As shown in FIG. 10, in the method of dipping the tubular glass lamp container 10 into the molten solder bath, the solder dipping layer cannot be formed uniformly on the surface of the container, and the surface of the tubular glass lamp container 10 is exposed. There was a part that did. When such a low-pressure discharge lamp 110 is turned on for a long time, current is excessively concentrated on a part of the solder dipping layers 33 and 38, a part of the tube end of the tubular glass lamp container 10 is overheated, and a hole is formed. There is a problem that the lamp 110 is turned off.
[0008]
The present invention was invented in order to solve such a technical problem, and has a uniform solder dipping layer as an external electrode at both ends of a tubular glass lamp container. It is an object of the present invention to provide a low-pressure discharge lamp that can adopt a manufacturing method capable of performing the above.
[0009]
The present invention also provides a method of manufacturing a low-pressure discharge lamp capable of forming a uniform solder dipping layer as an external electrode at both ends of a tubular glass lamp vessel and mass-producing a high-performance low-pressure discharge lamp at a low price. Aim.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The method for manufacturing a low-pressure discharge lamp and a low-pressure discharge lamp according to the present invention includes the steps of: dipping an end of a tubular glass lamp vessel into a solder bath or an ultrasonic solder bath in which a solder material familiar with a glass tube is melted; In which the current conductor layer is formed.
[0011]
The invention according to claim 1 is a low-pressure discharge lamp including a tubular glass lamp vessel having a current conductor layer formed as an electrode on an outer surface, wherein the current conductor layer is formed by ultrasonic solder dipping. It is characterized by the following.
[0012]
In the low-pressure discharge lamp according to the first aspect of the present invention, since the current conductor layer forming the external electrode is formed by ultrasonic solder dipping, the current conductor layer becomes a uniform and uniform layer, and a high-performance low-pressure discharge lamp can be obtained. Moreover, by employing the ultrasonic solder dipping method for forming the current conductor layer, mass production is possible, and the cost can be reduced.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the low-pressure discharge lamp of the first aspect, the current conductor layer formed by the ultrasonic solder dipping is mainly made of tin, an alloy of tin and indium, or an alloy of tin and bismuth. It is characterized by being a component, the current conductor layer is tenacious and strong, the discharge characteristics are stable, and the life is long.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the low-pressure discharge lamp according to the second aspect, the current conductor layer formed by the ultrasonic solder dipping contains at least one of antimony, zinc, and aluminum as an additive. Yes, the familiarity between the surface of the tubular glass lamp vessel and the current conductor layer is good, the current conductor layer is not easily peeled off, the discharge characteristics are stable, and the life is long.
[0015]
The invention according to claim 4 is the low-pressure discharge lamp according to claims 1 to 3, wherein the current conductor layer formed by the ultrasonic solder dipping does not contain a lead component. Also avoids adverse effects on the environment.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the low pressure discharge lamp according to any one of the first to fourth aspects, a blasting surface is formed at a portion of the tubular glass lamp vessel where the current conductor layer is to be formed, and the ultrasonic soldering is formed on the blasting surface. The current conductor layer is formed by dipping, and the blast treatment on the surface of the tubular glass lamp vessel further strengthens the adhesion between the current conductor layer and the glass tube, making the current conductor layer more difficult to peel off. I can do it.
[0017]
The method of manufacturing a low-pressure discharge lamp according to claim 6 is characterized in that a lamp end of a tubular glass lamp vessel is dipped in an ultrasonic solder bath and a current conductor layer forming an external electrode is formed by ultrasonic solder dipping. Is what you do.
[0018]
In the method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to the sixth aspect of the present invention, a uniform and uniform layer is formed as a current conductor layer serving as an external electrode on the end surface of the tubular glass lamp vessel to provide a high-performance low-pressure discharge lamp. The lamp can be manufactured, and the price of the low-pressure discharge lamp can be reduced by mass production.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to the sixth aspect, after the outer peripheral surface of the lamp end of the tubular glass lamp container is subjected to blasting, the lamp end is dipped in an ultrasonic solder bath. The blast treatment of the end surface of the tubular glass lamp vessel strengthens the adhesion between the current conductor layer and the glass tube, and makes it difficult for the current conductor layer to be peeled off.
[0020]
The invention according to claim 8 is the method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to claim 6 or 7, wherein the ultrasonic solder is mainly composed of tin, an alloy of tin and indium, or an alloy of tin and bismuth. The present invention is characterized in that a current conductor layer which is sticky and strong can be formed, discharge characteristics are stable, and a long-life low-pressure discharge lamp can be manufactured.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to the eighth aspect, the ultrasonic solder contains at least one of antimony, zinc, and aluminum as an additive, and is a tubular glass lamp. It is possible to manufacture a low-pressure discharge lamp that improves the familiarity between the surface of the container and the current conductor layer, makes it difficult for the current conductor layer to peel off, stabilizes discharge characteristics, and has a long life.
[0022]
According to a tenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to any one of the sixth to ninth aspects, the ultrasonic solder does not contain a lead component. Can be avoided.
[0023]
An invention according to claim 11 is a low-pressure discharge lamp comprising a tubular glass lamp vessel having a current conductor layer formed as an electrode on an outer surface, wherein the current conductor layer is made of tin, an alloy of tin and indium, or tin. Characterized in that it is formed by dipping a solder containing any one of an alloy of iron and bismuth as a main component.
[0024]
The low-pressure discharge lamp according to claim 11, wherein a current conductor formed by dipping a solder containing tin, an alloy of tin and indium, or an alloy of tin and bismuth as a main component, which is familiar to a glass tube. By providing the layer, the current conductor layer constituting the outer surface electrode is uniformly and well adhered to the surface of the tubular glass lamp vessel, and a high-performance low-pressure discharge lamp is obtained. In addition, by employing the solder dipping method for forming the current conductor layer, mass production of the low-pressure discharge lamp is possible, and the cost can be reduced.
[0025]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the low-pressure discharge lamp of the eleventh aspect, the solder contains at least one of antimony, zinc, and aluminum as an additive. Good compatibility with the conductor layer, the current conductor layer is hard to peel off, the discharge characteristics are stable, and the life is long.
[0026]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the low pressure discharge lamp according to the eleventh or twelfth aspect, the solder does not contain a lead component, so that adverse effects on the environment can be avoided in manufacturing the low pressure discharge lamp.
[0027]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the low pressure discharge lamp according to the eleventh to thirteenth aspects, a blasting surface is formed on a portion of the tubular glass lamp vessel where the current conductor layer is to be formed, and the solder is dipped on the blasting surface. Thus, the current conductor layer is formed, whereby the adhesion between the current conductor layer and the glass tube is further strengthened, and the current conductor layer can be harder to peel off.
[0028]
A method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to claim 15, wherein the tubular glass lamp vessel is provided in a molten solder bath in which solder containing any of tin, an alloy of tin and indium, or an alloy of tin and bismuth as a main component is melted. And dipping the end of the lamp to form a current conductor layer serving as an external electrode.
[0029]
In the method of manufacturing a low-pressure discharge lamp according to the invention of claim 15, by dipping a solder mainly containing any of tin, alloy of tin and indium, or alloy of tin and bismuth, which is familiar to a glass tube. As a current conductor layer forming an outer electrode, a plating layer having a uniform adhesion can be formed on the surface of the tubular glass lamp container as a current conductor layer, and a high-performance low-pressure discharge lamp can be manufactured. By adopting the solder dipping method for the formation, mass production is possible, and the price of the low-pressure discharge lamp can be reduced.
[0030]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to the fifteenth aspect, after the outer peripheral surface of the lamp end of the tubular glass lamp container is subjected to blasting, the lamp end is dipped into the molten solder bath. This makes it possible to manufacture a low-pressure discharge lamp in which the adhesion between the current conductor layer and the glass tube is made stronger and the current conductor layer is harder to peel off.
[0031]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to the fifteenth or sixteenth aspect, the solder contains at least one of antimony, zinc, and aluminum as an additive. It is possible to manufacture a low-pressure discharge lamp that improves the familiarity between the surface of the container and the current conductor layer, makes it difficult for the current conductor layer to peel off, stabilizes discharge characteristics, and has a long life.
[0032]
The invention according to claim 18 is the method for manufacturing a low-pressure discharge lamp according to any one of claims 15 to 17, wherein the solder does not contain a lead component. Can be
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 11 according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 are formed on the outer surfaces of both ends of the tubular glass lamp vessel 10 as current conductor layers for the external electrodes 21 and 26, respectively.
[0034]
The ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 are formed by using a method of dipping the tube end of the tubular glass lamp vessel 10 into an ultrasonic solder bath. Thus, by dipping the tube end into the ultrasonic solder bath, the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 are formed on the tube end of the tubular glass lamp container 10 to have a uniform thickness without exposing the lamp surface. Can be formed.
[0035]
Ultrasonic solder dipping is a method in which an ultrasonic vibrator is installed inside a molten solder bath and plating is performed while applying ultrasonic vibration to the molten solder. In the present embodiment, as the solder material, any of tin, an alloy of tin and indium, or an alloy of tin and bismuth is used, and the ultrasonic vibrator is vibrated at 20 kHz to form the tubular glass lamp container 10. The end was immersed in a molten solder bath at about 230 ° C. for about 30 seconds. Also, KDB-100 manufactured by Kuroda Techno Co., Ltd. was used as the ultrasonic solder tank. For example, the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 thus formed have a thickness of 5 μm and a length in the tube axis direction of 20 mm.
[0036]
As described above, by adopting the method of forming the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 as the current conductor layers of the external electrodes 21 and 26 of the tubular glass lamp container 10, a low-cost and high-performance low-pressure discharge lamp 11 is provided. Mass production becomes possible.
[0037]
In addition, as a solder material for forming the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36, by selecting any of tin, an alloy of tin and indium, or an alloy of tin and bismuth as a main component, a tenacious and strong A sonic solder dipping layer can be formed.
[0038]
Further, by using at least one of antimony, zinc and aluminum in the solder material forming the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36, the surface of the tubular glass lamp vessel 10 and the ultrasonic solder dipping layer are made compatible. And the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 that are difficult to peel off can be formed.
[0039]
Further, by adopting a lead-free material as a solder material for forming the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36, an environmentally friendly dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp can be manufactured.
[0040]
Next, a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 12 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The low-pressure discharge lamp 12 according to the second embodiment is similar to the first embodiment shown in FIG. , 26, and a metal such as aluminum oxide, yttrium oxide, zinc oxide, etc., on the phosphor layer 70 inside the tubular glass lamp vessel 10 and on the glass surface inside the external electrodes 21, 26. The oxide layer 71 is formed.
[0041]
In the low-pressure discharge lamp 12 according to the second embodiment having such a configuration, as in the low-pressure discharge lamp 11 according to the first embodiment, a method of forming the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 is adopted. In addition to being able to mass-produce low-cost and high-performance low-pressure discharge lamps 11 at a low price, it is also possible to suppress mercury consumption due to mercury adsorption on the phosphor layer 70 inside the container 10 and to reduce mercury penetration into the glass by mercury. Wear can be prevented, and the service life can be extended.
[0042]
Next, a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 13 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The low-pressure discharge lamp 13 according to the third embodiment is similar to the first embodiment shown in FIG. 1 except that ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 are provided on the outer surfaces of both ends of the tubular glass lamp vessel 10 with the external electrodes 21. , 26, and aluminum oxide, yttrium oxide, zinc oxide between the inner peripheral surface of the tubular glass lamp vessel 10 and the phosphor layer 70 and on the glass surface inside the external electrodes 21, 26. And the like in which a metal oxide layer 72 is formed.
[0043]
In the low-pressure discharge lamp 13 according to the third embodiment having such a configuration, similarly to the low-pressure discharge lamp 11 according to the first embodiment, a method of forming the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 is adopted. In addition to being able to mass-produce high-performance low-pressure discharge lamps 11 at a low price, mercury consumption due to intrusion of mercury into the glass surface of the tubular crow lamp vessel 10 can be prevented, and the life can be extended. I can do it.
[0044]
Next, a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 14 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp 14 shown in FIG. 4 has the same configuration as the discharge lamp 11 shown in FIG. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the following description focuses on the differences from the first embodiment. In the dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp 14 of this embodiment, the outer surfaces of both ends of the tubular glass lamp vessel 10 are blasted to be roughened, and the blasted surfaces 41 and 46 are subjected to ultrasonic solder dipping. Layers 31 and 36 are formed. This blasting is performed, for example, by rotating the tubular glass lamp container 10 around its tube axis and spraying an alumina abrasive. This blasting can also be performed by chemical etching using hydrofluoric acid or the like. Both ends of the blast-treated tubular glass lamp vessel 10 are dipped in the ultrasonic solder bath under the same conditions as in the first embodiment, and the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 are formed. .
[0045]
By providing the blasting surfaces 41 and 46 on the surface of the glass container 10 in this manner, the contact area between the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 and the glass surface of the tubular glass lamp container 10 is increased, and the outer electrode is formed. The ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 as current conductor layers to be formed adhere more firmly to the surface of the lamp container 10 and are harder to peel off.
[0046]
Next, a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 15 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the low-pressure discharge lamp 15 of the fifth embodiment, the outer surfaces of both ends of the tubular glass lamp vessel 10 are subjected to blasting similarly to the fourth embodiment shown in FIG. Ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 are formed as current conductor layers for the external electrodes 21 and 26, respectively, and the phosphor inside the tubular glass lamp vessel 10 is similar to the second embodiment shown in FIG. A metal oxide layer 71 such as aluminum oxide, yttrium oxide, or zinc oxide is formed on the layer 70 and on the glass surface inside the external electrodes 21 and 26.
[0047]
With the low-pressure discharge lamp 15 of the fifth embodiment having such a configuration, the operation and effect of the low-pressure discharge lamp 14 of the fourth embodiment together with the operation and effect of the low-pressure discharge lamp 12 of the second embodiment. Can play.
[0048]
Next, a dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp 16 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the low-pressure discharge lamp 16 of the sixth embodiment, the outer surfaces at both ends of the tubular glass lamp vessel 10 are blasted in the same manner as in the fourth embodiment shown in FIG. The ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 are formed as current conductor layers for the external electrodes 21 and 26, respectively, and the inner peripheral surface of the glass lamp container 10 and the phosphor are formed in the same manner as in the third embodiment shown in FIG. A metal oxide layer 72 of aluminum oxide, yttrium oxide, zinc oxide, or the like is formed between the layer 70 and the glass surface inside the external electrodes 21 and 26.
[0049]
In the low-pressure discharge lamp 16 of the sixth embodiment having such a configuration, the operation and effect of the low-pressure discharge lamp 13 of the third embodiment and the operation and effect of the low-pressure discharge lamp 15 of the fourth embodiment are reduced. You can play together.
[0050]
Next, a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 17 according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp 17 of the present embodiment, the tubular glass lamp vessel 10 is formed of borosilicate glass, and its dimensions are, for example, 2.6 mm in outer diameter, 2.0 mm in inner diameter, and 350 mm in overall length. Things. A mixed gas of neon and argon (composition ratio: neon / argon = 90 mol% / 10 mol%) is sealed in the tubular glass lamp vessel 10 at a sealing pressure of 60 Torr. Also, 3 mg of mercury is sealed in the tubular glass lamp container 10.
[0051]
On the outer surfaces of both ends of the tubular glass lamp container 10, solder dipping layers 30, 35 are formed as current conductor layers of the external electrodes 21, 26, respectively. On the inner peripheral surface of the tubular glass lamp container 10, a phosphor layer 70 made of a three-wavelength phosphor is formed on a portion other than a portion where the external electrodes 21 and 26 are provided. For example, the thickness of the phosphor layer 70 is 20 μm.
[0052]
The solder dipping layers 30 and 35 are formed by dipping the end of the tubular glass lamp container 10 into a solder bath of about 350 ° C. in which tin + zinc + aluminum + antimony is melted for about 30 seconds. As an example of the dimensions of the formed solder dipping layers 30 and 35, the thickness is 5 μm and the length of the disposition portion is 20 mm. At both ends of the tubular glass lamp container 10 on which the solder dipping layers 30 and 35 are formed, coiled lead wires 51 and 56 that contact the solder dipping layers 30 and 35 by their elastic force are provided.
[0053]
The present inventors have studied various solder materials for forming the solder dipping layers 30 and 35 as the current conductor layers forming the external electrodes 21 and 26, and as a result, have found that tin, an alloy of tin and indium, or tin and tin. It was confirmed that the use of any of the alloys with bismuth can form a uniform and highly adherent plating layer on the surface of the tubular glass lamp vessel 10. In addition, by adding at least one of antimony, zinc, and aluminum to these solder materials as an additive, the surface of the tubular glass lamp container 10 and the solder dipping layers 30, 35 are well-adapted, and the solder dipping layers 30, It was also confirmed that 35 was hardly peeled off, and that stable discharge characteristics could be provided as a current conductor layer.
[0054]
That is, the solder material containing tin as an additive of at least one of antimony, zinc, and aluminum exhibited good adhesion. In addition, a solder material containing at least one of antimony, zinc, and aluminum as an additive to each of an alloy of tin and indium or an alloy of tin and bismuth exhibits good adhesion as described above. At the same time, since the melting point temperature of the solder material can be lowered, solder dipping is facilitated. In addition, when aluminum is added to tin + zinc + antimony, it is possible to form a solder electrode in which surface oxidation is unlikely to proceed, so that a stable conductive electrode can be formed.
[0055]
The dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp 17 of the present embodiment is compared with the dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp 19 having the external electrodes 22 and 27 using the conventional metal tapes 32 and 37 shown in FIG. Thus, since there is almost no voltage drop in the electrode portion, the lamp voltage can be reduced. For example, the lamp voltage at a lamp current of 4 mA and a lighting frequency of 45 kHz was 1940 Vrms for the conventional lamp 17 and 1790 Vrms for the lamp 15 of the present embodiment.
[0056]
As described in connection with the dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp 110 of FIG. 10 in the section of the prior art, a solder dipping layer is formed on the outer surface of the end of the tubular glass lamp vessel 10 by using the solder material. In the method of forming the solder plating layers 33 and 38 by dipping a tin and copper alloy in a molten solder bath, which has been generally used conventionally, a uniform and uniform surface is formed on the surface of the tubular glass lamp vessel 10. It was found that a solder dipping layer could not be formed, and a portion where the surface of the glass container 10 was exposed occurred. Similar results were obtained when a solder material composed of an alloy of tin, copper, and silver was used. In such a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 110, there is a problem that a lamp vessel 10 may be perforated if the lamp is lit for a long time, resulting in non-lighting.
[0057]
On the other hand, in the case of the dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp 17 of the present embodiment, the current conductor layer is formed by the same solder dipping, but as described above, the current conductor layer is formed on the surface of the tubular glass lamp vessel 10. Since the formed solder dipping layers 30 and 35 have a uniform thickness and good adhesion, the problem of exposing the surface of the underlying lamp vessel 10 can be avoided.
[0058]
Next, a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 18 according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 18 of the present embodiment has the same configuration as the discharge lamp 17 shown in FIG. Therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the following description focuses on differences from the seventh embodiment. In the dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 18 of this embodiment, the outer surfaces of both ends of the tubular glass lamp vessel 10 are blasted to be roughened, and the blasted surfaces 41 and 46 are provided on the solder dipping layer 30. , 35 are formed. This blasting is performed, for example, by rotating the tubular glass lamp container 10 around its tube axis and spraying an alumina abrasive. This blasting can also be performed by chemical etching using hydrofluoric acid or the like. Both ends of the blast-treated tubular glass lamp vessel 10 are dipped in a molten solder bath under the same conditions as in the seventh embodiment, and solder dipping layers 30 and 35 are formed.
[0059]
By providing the blasting surfaces 41 and 46 on the surface of the glass container 10 in this manner, the contact area between the solder dipping layers 30 and 35 and the glass surface of the tubular glass lamp container 10 is increased, and the outer electrodes 21 and 26 are provided. The solder dipping layers 30 and 35 as current conductor layers are more firmly adhered to the surface of the lamp container 10 and are more difficult to peel off.
[0060]
As in the dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 17 of the seventh embodiment, the solder dipping layers 30 and 35 using a solder material having a predetermined composition are formed on the outer surface of the end of the tubular glass lamp container 10. The technique of forming the outer electrodes 21 and 26 is similar to the second and third embodiments of the first embodiment, in which the metal oxide layers 71 and 72 are formed on the inner peripheral surface of the tubular glass lamp vessel 10. The same can be applied to those that have been done.
[0061]
Further, as in the dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp 18 of the eighth embodiment, blasting is performed on the outer surface of the end portion of the tubular glass lamp vessel 10, and the blasting surfaces 41, 46 are soldered. The technique of forming the dipping layers 30 and 35 is similar to that of the fifth and sixth embodiments shown in FIG. 4 in that the metal oxide layers 71 and 72 are formed on the inner peripheral surface of the tubular glass lamp vessel 10. The same applies to those formed.
[0062]
Further, in each of the above embodiments, the coiled lead wires 51 and 56 are provided at both ends of the tubular glass lamp container 10 on which the solder dipping layers 30 and 35 or the ultrasonic solder dipping layers 31 and 36 are formed. These may not necessarily be coiled lead wires as long as they are conductors that can contact the solder dipping layer.
[0063]
【Example】
In order to verify the adhesion of the ultrasonic solder dipping layer to the surface of the tubular glass lamp container or the difficulty of peeling by the dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp of the present invention, the present inventors used a solder using a normal solder material. A dipping layer was formed as a comparative example, and a comparison experiment was performed between the dipping layer and the ultrasonic solder dipping layer in the dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamps of the first and fourth embodiments.
[0064]
[Example 1]
<Tubular glass lamp container>
Material: borosilicate glass.
[0065]
Dimensions: outer diameter 2.6mm, inner diameter 2. Omm, total length 350mm.
[0066]
No blast treatment.
[0067]
<Soldering method>
Dipping in ultrasonic solder bath.
[0068]
<Material for ultrasonic solder dipping layer>
Tin + indium + zinc + aluminum + antimony.
[0069]
The thickness is 0.05 mm and the length of the disposition part is 20 mm.
[0070]
<Phosphor layer>
Material: three-wavelength phosphor.
[0071]
Thickness: 20 μm.
[0072]
<Enclosure>
Filled gas: mixed gas of neon and argon (composition ratio: neon / argon = 90 mol% / 10 mol%). Enclosure pressure: 60 Torr.
[0073]
Mercury: 3 mg enclosed amount.
[0074]
[Example 2]
This is almost the same as Example 1, except that a predetermined portion of the tubular glass lamp vessel was subjected to a blast treatment, and an ultrasonic solder dipping layer was formed on the portion.
[0075]
[Comparative Example 1]
The end of the same tubular glass lamp vessel as in Example 1 was dipped in a molten solder bath in which an alloy of tin and copper was melted as a solder material to form a solder dipping layer. The end of the tubular glass lamp vessel was not blasted.
[0076]
[Comparative Example 2]
Same as Comparative Example 1, except that the end of the tubular glass lamp vessel was subjected to a blasting treatment, and a solder dipping layer was formed on that part.
[0077]
The dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamps of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were subjected to a heat cycle test by making grid-like scratches at 1 mm intervals on their solder dipping layers. Then, a peeling test was performed using a cellophane tape. The test results are shown in Table 1. In addition, one cycle of the heat cycle was that the substrate was placed in an environment of 80 ° C. for 0.5 hour, and then placed in a 30 ° C. environment for 0.5 hour.
[0078]
[Table 1]
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to form a uniform current-carrying layer made of a metal plating layer as an external electrode of a tubular glass lamp vessel. Further, by dipping the end of the blasted tubular glass lamp vessel into a solder bath or an ultrasonic solder bath, a current conductor layer which is extremely hard to peel off from the tubular glass lamp vessel can be formed. Therefore, a high-performance low-pressure discharge lamp having low power consumption and stable discharge characteristics can be obtained. In addition, since it can be manufactured by the relatively easy technique of solder dipping or ultrasonic solder dipping, it is possible to mass-produce high-performance and uniform-quality products and reduce the price of low-pressure discharge lamps. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial sectional view of a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an axial sectional view of a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an axial sectional view of a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an axial sectional view of a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an axial sectional view of a dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an axial sectional view of a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an axial sectional view of a dielectric barrier discharge low-pressure discharge lamp according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an axial sectional view of a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an axial sectional view of a conventional dielectric barrier discharge type low pressure discharge lamp.
FIG. 10 is an axial cross-sectional view of a dielectric barrier discharge type low-pressure discharge lamp manufactured by a molten solder dipping method using a solder material having a general composition, which has been experimentally manufactured by the present inventors.
[Explanation of symbols]
10: tubular glass lamp vessel,
11 to 18: low-pressure discharge lamp,
21, 22, 23, 26, 27, 28: external electrodes,
30, 35: solder dipping layer,
31, 36: ultrasonic solder dipping layer,
41, 46: Blast processing surface
51, 56: coiled lead wire,
60: filler,
70: Phosphor layer
71, 72: metal oxide layer
Claims (18)
前記電流導体層は、超音波半田ディッピングにより形成されたものであることを特徴とする低圧放電ランプ。A low-pressure discharge lamp comprising a tubular glass lamp vessel having a current conductor layer formed on an outer surface thereof as an electrode,
The low-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the current conductor layer is formed by ultrasonic solder dipping.
前記電流導体層は、スズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とする半田のディッピングにより形成されたものであることを特徴とする低圧放電ランプ。A low-pressure discharge lamp comprising a tubular glass lamp vessel having a current conductor layer formed on an outer surface thereof as an electrode,
The low-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the current conductor layer is formed by dipping a solder containing tin, an alloy of tin and indium, or an alloy of tin and bismuth as a main component.
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