JP2006147387A - 低圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 低圧放電ランプを製造するときに、金属キャップが管状ガラスランプ容器から浮くのを防止する。
【解決手段】 管状ガラスランプ容器１１の両端に取り付ける金属キャップ１３の底面に穴５を開けておくことで、製造時に接着剤から発生するガスをこの穴から逃し、金属キャップ１３が管状ガラスランプ容器１１から浮いてしまうことを防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は誘電体バリア放電型の低圧放電ランプに関する。

管状ガラスランプ容器の外表面に電極を備える誘電体バリア放電型低圧放電ランプは、例えば特開２００２−８４０８号公報（特許文献１）より知られている。図７はこのような従来例の低圧放電ランプ１００の軸方向の断面図である。図７において、１１は管状ガラスランプ容器であり、この管状ガラスランプ容器１１の内部は水銀と希ガスの混合ガスによる充填材４が封入されている。管状ガラスランプ容器１１の内壁面には、蛍光体層２と保護膜層３が形成されている。管状ガラスランプ容器１１の両端部の外面それぞれには、金属キャップ１２を導電性接着剤９によって接着固定して外部電極６が形成してある。

しかしこのような従来の低圧放電ランプでは、金属キャップ１２が袋状であったので、その内部に充填した導電性接着剤９を硬化させるために加熱処理を行う際に発生するガスは金属キャップ５の入り口からしか抜くことができないため、金属キャップ１２の底部で発生したガスの膨張によって金属キャップ１２がガラスランプ容器１１の表面から浮いてしまう問題があった。
特開２００２−８４０８号公報

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その製造過程において管状ガラスランプ容器両端に被せる金属キャップが加熱処理時に導電性接着剤から発生するガスによって浮くことがなく、確実にガラスランプ容器に接着できる低圧放電ランプを提供することを目的とするものである。

請求項１の発明の低圧放電ランプは、管状ガラスランプ容器の両端外面それぞれに導電性接着剤で金属キャップを接着し、前記金属キャップの底面に穴を設けたことを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の低圧放電ランプにおいて、前記導電性接着剤層の内側と管状ガラスランプ容器との間に電流導体層を設けたことを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の低圧放電ランプにおいて、前記金属キャップの底面が平らな形状であることを特徴とするものである。

本発明によれば、その製造過程において管状ガラスランプ容器両端に被せる金属キャップが加熱処理時に導電性接着剤から発生するガスの膨張によってガラスランプ容器の外面から浮くことがなく、金属キャップがガラスランプ容器の両端外面に確実に接着された低圧放電ランプを製造することができる。

また本発明によれば、管状ガラスランプ容器の端部を金属キャップの奥まで差し込むことができ、製品においてランプ全長のばらつきを抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。

（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形態の低圧放電ランプ１の軸方向の断面図である。図１において、１３は底部に穴５を有する金属キャップである。この金属キャップ１３の内壁に導電性接着剤９を塗布し、管状ガラスランプ容器１１の両端外面それぞれに被せて接着することによって外面電極６を形成している。導電性接着剤９は、導電性フィラー（銀、ニッケル、カーボン等）及び接着剤（エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系等）からなる。

本実施の形態の低圧放電ランプ１では、製造時に導電性接着剤９を硬化させるために加熱処理を行うが、その際に発生するガスは金属キャップ１３の底部にある穴５から逃がすことができ、金属キャップ１３がガラスランプ容器１１の表面から浮くことがなく、確実に接着固定できる。これにより、高品質かつ安定した品質の低圧放電ランプの製造が可能となる。

（第２の実施の形態）図２は本発明の第２の実施の形態の低圧放電ランプ１を示している。本実施の形態では、導電性接着剤９と管状ガラスランプ容器１１との間に電流導体層８を設けたことを特徴としている。電流導体層８にはアルミニウムなどの金属テープを用いている。他の部分の構成は図１に示す第１の実施の形態と共通である。

このような構成により、第２の実施の形態では、よりに高い信頼性を持つ低圧放電ランプを得ることができる。

（第３の実施の形態）図３は本発明の第３の実施の形態の低圧放電ランプ１の軸方向の断面図である。上記の実施の形態の低圧放電ランプにおける金属キャップ１３の形状では、その底部内壁が曲面であるために管状ガラスランプ容器１１の端部を金属キャップ１２の奥まで差し込むことができず、そのため多数本を製造したときにランプの全長がランプによってばらつくことがある。本実施の形態は、この点を改良したことを特徴とする。

図３において、１４は底面が平らな形状に加工され、その底面に穴５が設けられている金属キャップである。この金属キャップ１４の内壁に導電性接着剤９を塗布し、管状ガラスランプ容器１１の両端に被せて接着固定している。他の構成は図１に示した第１の実施の形態と共通である。

本実施の形態によれば、金属キャップ１４の底面が平らな形状であるため、管状ガラスランプ容器１１の端部を金属キャップ１４の奥まで差し込むことが可能である。よって、製造において製品ごとのランプ全長のばらつきを抑えることができる。

（第４の実施の形態）図４は本発明の第４の実施の形態の低圧放電ランプ１を示している。本実施の形態では、導電性接着剤９と管状ガラスランプ容器１１との間に電流導体層８を設けたことを特徴とする。本実施の形態によれば、第１の実施の形態に対する第２の実施の形態と同じように、電流導体層８にはアルミニウムなどの金属テープを用いる。

これにより、本実施の形態においても低圧放電ランプに高い信頼性を得ることができる。

（第５の実施の形態）図５は本発明の第５の実施の形態の低圧放電ランプ１の正面図であり、図６はその軸方向の断面図である。上記の各実施の形態の低圧放電ランプの場合、長時間（３，０００〜５，０００時間）点灯するとランプ点灯中に水銀および希ガスから放射される紫外線により接着剤が劣化しやすいので、本実施の形態ではこの点を改良したことを特徴とする。

本実施の形態の低圧放電ランプ１では、管状ガラスランプ容器１１の内面に蛍光体層２と保護膜層３が形成され、またガラスランプ容器１１の内部に、水銀と希ガスの混合ガスである充填剤４が封入されている。ガラスランプ容器１１の両端外周、即ち外部電極６の形成部にはＵＶ遮光膜７（金属薄膜）が形成されている。そしてＵＶ遮光膜７を覆うようにして金属キャップ１４が被せられている。金属キャップ１４とＵＶ遮光膜７の間には導電性接着剤９が充填され、金属キャップ１４がこの導電性接着剤９によってガラスランプ容器１の端部外面に接着固定されている。なお、本実施の形態金属キャップ１４は平坦底で穴５を形成したものが用いているが、これは図１に示した第１の実施の形態のものと同様の形状であってもよい。

ＵＶ遮光膜７は、例えばスズを主成分とする半田層である。導電性接着剤９は、導電性フィラー（銀、ニッケル、カーボン等）および接着剤（エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系等〉からなる。

本実施の形態の低圧放電ランプ１では、ランプ両端の金属キャップ１４間に高周波電圧を印加すると、導電性接着剤９、ＵＶ遮光膜７および管状ガラスランプ容器１１の内壁を介してガラスランプ容器１の内部に電力が注入され、ランプが発光するが、ランプ点灯中に水銀および希ガスから放射される紫外線はＵＶ遮光膜７に遮られて導電性接着剤９には当たらない。このため、長時間点灯中に導電性接着剤が紫外線の照射によって劣化し、金属キャップが外れるようになることを防止できる。

以下に本発明の実施例を従来の比較例と対比して説明する。

＜管状ガラスランプ容器＞
材質：ホウ珪酸ガラス、寸法：外径４.０ｍｍ、内径３．０ｍｍ、全長７５０ｍｍ
＜外部電極＞
導電性接着剤：シリコーン系接着剤＋銀フィラー
金属キャップ：銅＋ニッケルメッキ（長さ２０ｍｍ）、底部に穴あり
＜蛍光体層＞
材質：三波長蛍光体、厚み：２０μｍ
＜充填材＞
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：８ｋＰａ
水銀：封入量３ｍｇ
以上を本発明の実施例１とする。そして、比較例１として上記と同様の低圧放電ランプで、金属キャップに穴を設けていないものを用意した。

実施例１と比較例１に従いランプを２０本ずつ試作したところ、比較例１では２０本中１５本の金属キャップがガラスランプの容器から浮いていたのに対し、実施例１では金属キャップが浮いたものはなかった。

＜管状ガラスランプ容器＞
材質：ホウ珪酸ガラス、寸法：外径４．０ｍｍ、内径３．０ｍｍ、全長７５０ｍｍ
＜外部電極＞
導電性接着剤：シリコーン系接着剤＋銀フィラー
金属キャップ：銅＋ニッケルメッキ（長さ２０ｍｍ）、底面が平らな形状で穴あき
＜蛍光体層＞
材質：三波長蛍光体，厚み：２０μｍ
＜充填材＞
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：８ｋＰａ
水銀：封入量３ｍｇ
以上を実施例２とする。そして、実施例２と実施例１のものを２０本ずつ試作したところ、ランプ長の公差を７５０±１ｍｍとした場合、実施例１では２０本中３本のランプが公差から外れたものがあったのに対し、実施例２ではランプ長が公差から外れたものはなかった。

＜管状ガラスランプ容器＞
材質：ホウ珪酸ガラス、寸法：外径４ｍｍ、内径３ｍｍ、全長７００ｍｍ
＜金属キャップ＞
材質：銅（ニッケルメッキ）製、長さ：１９ｍｍ、底面平坦かつ穴あき
＜導電性接着剤＞
シリコーン系接着剤＋銀フィラー
＜ＵＶ遮光膜＞
材質：鉛フリー半田、長さ：２０ｍｍ
＜蛍光体層＞
材質：三波長蛍光体、厚み：２０μｍ
＜充填材＞封入ガス：ネオン＋アルゴン（１０％）（計６０トール）および水銀
以上を実施例３とする。そして、比較例２として上記と同様の低圧放電ランプで、ＵＶ遮光膜を形成していないものを用意した。

実施例３と比較例２とをランプ電流５ｍＡで５０００時間点灯したところ、比較例２では金属キャップの外れるものが発生したが、実施例３では金属キャップの外れるものは発生しなかった。

本発明の第１の実施の形態の低圧放電ランプの軸方向の断面図。 本発明の第２の実施の形態の低圧放電ランプの軸方向の断面図。 本発明の第３の実施の形態の低圧放電ランプの軸方向の断面図。 本発明の第４の実施の形態の低圧放電ランプの軸方向の断面図。 本発明の第３の実施の形態の低圧放電ランプの正面図。 本発明の第３の実施の形態の低圧放電ランプの軸方向の断面図。 従来の低圧放電ランプの軸方向の断面図。

符号の説明

１ 低圧放電ランプ
２ 蛍光体層
３ 保護膜層
４ 充填剤
５ 穴
６ 外部電極
７ ＵＶ遮光膜
８ 電流導体層
９ 導電性接着剤
１１ 管状ガラスランプ容器
１３，１４ 金属キャップ

Claims (3)

1. 管状ガラスランプ容器の両端外面それぞれに導電性接着剤で金属キャップを接着し、前記金属キャップの底面に穴を設けたことを特徴とする低圧放電ランプ。
2. 前記導電性接着剤層の内側と管状ガラスランプ容器との間に電流導体層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の低圧放電ランプ。
3. 前記金属キャップの底面が平らな形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の低圧放電ランプ。
   
   

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