JP2007220564A - 外部電極式蛍光ランプ、および外部電極式蛍光ランプの製造方法、並びに外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト - Google Patents

Abstract

【課題】耐硫化性や、耐熱性、耐酸性を確保し、長期にわたり信頼性の高い外部端子電極を有することができる外部電極式蛍光ランプを提供する。
【解決手段】ガラス管２の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極３が該ガラス管２の端部の外表面に設けられた外部電極式蛍光ランプ１であって、外部端子電極３として、導体材料が貴金属材料からなる薄膜電極を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極が該ガラス管の端部の外表面に設けられた外部電極式蛍光ランプ（ＥＥＦＬ：Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、および外部電極式蛍光ランプの製造方法、並びに、外部端子電極を形成するための外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストに関する。

図１３に、従来の外部電極式蛍光ランプの軸方向断面図を示す。図１３において、１は外部電極式蛍光ランプ、２は両端が封止されたガラス管である。ガラス管２の内部空間には、希ガス（例えばネオンとアルゴンの混合ガス）、または希ガスおよび微量の水銀などが封入される。

また、３はガラス管２の両端部に設けられた外部端子電極、５はリード線、６は放電用の高周波電源である。外部端子電極３には、例えば図示しないクリップ端子とリード線５を介して高周波電源６が接続される。外部電極式蛍光ランプ１は、外部端子電極３に高周波電圧を印加することにより点灯する。

４は蛍光体層である。ガラス管２の内面には、三波長蛍光体からなる蛍光体層４が必要に応じて形成される。蛍光体層４は、ガラス管２の内部空間において放電現象により発生する紫外線を、可視光線に変換する。

また、外部端子電極３は、例えば超音波半田ディッピングにより形成される半田層からなる。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（例えば、特許文献１参照。）。

続いて、従来の外部電極式蛍光ランプの製造方法について、図１４を用いて説明する。
まず、塗布工程において、ガラス管の内面に蛍光体を塗布、乾燥後、焼成する。次に、封排工程において、以下の工程を行う。すなわち、まずガラス管の片端部を封止した後（第１の封止）、もう一方の端部側の実際の封止位置をビードで仮止めする。次に、そのビードで仮止めした位置よりも外側のガラス管内部に水銀放出合金を挿入し、排気装置により真空排気し、排気の最終工程で所定の希ガスを所定量入れた後、実際の管端部より外側で封じ切る（第２の仮封止）。次に、実際の封止部より長く封じた部分にある水銀放出合金を高周波加熱して水銀をガラス管の内部に取り出した後（水銀析出）、実際の管端部になる位置を封止する（第２の封止）。次に、水銀拡散工程において、ガラス管の内部空間に析出された水銀を拡散した後、電極形成工程において、溶融半田槽にガラス管の端部をディッピングすることにより、外部端子電極を形成する。

以上のように、従来の外部電極式蛍光ランプでは外部端子電極として半田層を形成していた。しかしながら、外部端子電極として半田層を形成した従来の外部電極式蛍光ランプは、長期使用に伴い電極表面にＳｎＯ２酸化膜が形成され、接触抵抗が増加するという問題を有していた。
特開２００４−１４６３５１号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、外部端子電極として、導体材料が貴金属材料からなる薄膜電極を設けることにより、耐硫化性や、耐熱性、耐酸性を確保し、長期にわたり信頼性の高い外部端子電極を有することができる外部電極式蛍光ランプ、および外部電極式蛍光ランプの製造方法、並びに、外部端子電極を形成するための外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストを提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載の外部電極式蛍光ランプは、ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極が該ガラス管の端部の外表面に設けられた外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、導体材料が貴金属材料からなる薄膜電極であることを特徴とする。

また、本発明の請求項２記載の外部電極式蛍光ランプは、請求項１記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極の膜厚は、０．０５μｍ〜３μｍの範囲から選ばれることを特徴とする。

また、本発明の請求項３記載の外部電極式蛍光ランプは、請求項１もしくは２のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストをガラス管の端部の外表面に塗付、焼成して得られる合金薄膜であることを特徴とする。

また、本発明の請求項４記載の外部電極式蛍光ランプは、請求項３記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、貴金属の組成比が金２０〜７０重量％、白金３０〜８０重量％、パラジウム１０〜４０重量％、銀１０〜３５重量％の範囲から選ばれることを特徴とする。

また、本発明の請求項５記載の外部電極式蛍光ランプは、請求項３もしくは４のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、ガラス管との密着性を高めるための他の金属成分をさらに含有する有機金属ペーストを焼成して得られる合金薄膜であることを特徴とする。

また、本発明の請求項６記載の外部電極式蛍光ランプは、請求項１ないし５のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、その表面の平均粗さが０．１μｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明の請求項７記載の外部電極式蛍光ランプは、請求項１ないし６のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、ガラス管の外表面に形成される第１の電極層と、前記第１の電極層の表面に形成される第２の電極層を有し、前記第１の電極層と前記第２の電極層の貴金属の組成が異なることを特徴とする。

また、本発明の請求項８記載の外部電極式蛍光ランプの製造方法は、ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極が該ガラス管の端部の外表面に設けられた外部電極式蛍光ランプの製造方法であって、ガラス管の端部の外表面に金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストを塗付、焼成して外部端子電極を形成する工程を有することを特徴とする。

また、本発明の請求項９記載の外部電極式蛍光ランプの製造方法は、ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極が該ガラス管の端部の外表面に設けられた外部電極式蛍光ランプの製造方法であって、内部に水銀が封入されたガラス管の端部の外表面に金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストを塗付、焼成して外部端子電極を形成する工程と、外部端子電極の形成後、ガラス管内部の水銀を拡散させる工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明の請求項１０記載の外部電極式蛍光ランプの製造方法は、請求項８もしくは９のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプの製造方法であって、外部端子電極を構成する貴金属の組成比が金２０〜７０重量％、白金３０〜８０重量％、パラジウム１０〜４０重量％、銀１０〜３５重量％の範囲から選ばれるように有機金属化合物の配合が調整されたレジネートにより構成される有機金属ペーストを用いることを特徴とする。

また、本発明の請求項１１記載の外部電極式蛍光ランプの製造方法は、請求項８ないし１０のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプの製造方法であって、前記有機金属ペーストは、ガラス管との密着性を高めるための他の金属成分をさらに含有することを特徴とする。

また、本発明の請求項１２記載の外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストは、ガラス管端部の外表面に塗布、焼成されて、該ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極を形成するための有機金属ペーストであって、金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成されることを特徴とする。

また、本発明の請求項１３記載の外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストは、請求項１２記載の外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストであって、外部端子電極を構成する貴金属の組成比が金２０〜７０重量％、白金３０〜８０重量％、パラジウム１０〜４０重量％、銀１０〜３５重量％の範囲から選ばれるように有機金属化合物の配合が調整されたレジネートにより構成されることを特徴とする。

また、本発明の請求項１４記載の外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストは、請求項１２もしくは１３のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストであって、ガラス管との密着性を高めるための他の金属成分をさらに含有することを特徴とする。

本発明によれば、外部端子電極として、導体材料が貴金属材料からなる薄膜電極を設けることにより、耐硫化性や、耐熱性、耐酸性を確保し、長期にわたり信頼性の高い外部端子電極を有することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を交えて説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプの一例を示す外観図であり、図１（ｂ）はその軸方向断面図である。また、図２は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ部の径方向断面図である。

図１、２において、１は外部電極式蛍光ランプ、２は両端が封止されたガラス管である。ガラス管２の内部空間には、希ガス（例えばネオンとアルゴンの混合ガス）、または希ガスおよび微量の水銀などが封入される。

また、３はガラス管２の両端部の外表面に設けられた導電性を有する薄膜状の外部端子電極である。本実施の形態では、外部端子電極３は、図１、２に示すように、ガラス管２の端部外周面にその全周にわたって形成される。外部端子電極３は、ガラス管２の内部空間に放電を発生させるための高周波電源（外部電源）に、例えばリード線とクリップ端子を介して接続される。

４は蛍光体層である。ガラス管２の内面には、三波長蛍光体からなる蛍光体層４が必要に応じて形成される。蛍光体層４は、ガラス管２の内部空間において放電現象により発生する紫外線を可視光線に変換する。

外部電極式蛍光ランプ１は、外部端子電極３に高周波電圧を印加することにより点灯する。すなわち、外部端子電極３に高周波電圧が印加されると、その電圧の大きさによって定まる大きさのランプ電流が、誘電体であるガラス管２の電極配設部（ガラス管２の外部端子電極３が設けられた部分）を介してガラス管２の内部空間に投入され、その結果放電現象が生じて点灯する。

なお、図１、２に示す例では、外部端子電極３として、導電性を有する薄膜状の電極をガラス管２の両端部の外周面にその全周にわたって設けたが、片方の端部にのみ外部端子電極を設け、もう一方の端部にはガラス管２の内部に内部電極を設けるようにしてもよい。また、両端が開放された円筒状の外部端子電極３を例示しているが、ガラス管２の封止部分にわたって電極を形成してもよい。また、直管型のガラス管２を例示しているが、種々の形状のものとすることができ、例えばＬ字形状やＵ字形状であってもよい。また、ガラス管の全長、外径および内径は特に限定されるものではなく、例えば外径４ｍｍ、内径３ｍｍのものなどを使用できる。また、ガラス管２を構成するガラス材料は特に限定されるものではない。

続いて、本実施の形態における外部端子電極について説明する。本実施の形態では、外部端子電極３として、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネート（有機金属化合物が有機溶媒中に均一に溶解した状態で存在するもの）により構成される有機金属ペースト（外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト）を、ガラス管２の端部の外表面に、スクリーン印刷や転写印刷等により塗付した後、焼成して得られる貴金属合金薄膜を用いる。なお、有機金属化合物としては、例えば硫化バルサム金、硫化バルサム白金、硫化バルサムパラジウム、メルカプタン銀等を使用する。また、有機溶媒としては、例えばターピネオール、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート等を使用する。また、有機金属ペーストには、レジネートの他に有機バインダーが必要に応じて含有される。有機バインダーとしては、例えばアビエチン酸、セスキテルペン、カナダバルサム等を使用する。

このように、外部端子電極３として、導体材料が貴金属材料からなる薄膜電極を設けることにより、電極部の耐熱性や、耐硫化性、耐酸性を確保することができ、長期にわたり信頼性の高い電極を有する外部電極式蛍光ランプを提供できる。さらに、空気中での焼成により外部端子電極３を形成することが可能となり、生産性に優れた外部電極式蛍光ランプを提供でき、かつ、外部端子電極３の接触抵抗を小さくすることができる。

ここで、外部端子電極３の膜厚は、０．０５μｍ〜３μｍの範囲とする。本実施の形態では、貴金属の有機金属化合物を含むレジネートにより構成される有機金属ペースト（外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト）を所定回数塗布・焼成することにより、該当範囲内の膜厚となる電極を形成することができる。このように外部端子電極３を薄膜電極とすることにより、ガラス基材と電極との段差が小さくなるので、オゾン発生を軽減できる。

膜厚を０．０５μｍ以上とするのは、０．０５μｍ未満では膜厚が薄すぎ、皮膜強度が得られないためである。また、０．０５μｍ未満では遮光性が確保されないという問題もある。透過性が高いと、ガラス管２の蛍光体層４が設けられる部分から放射される所望の光のスペクトラムに、外部端子電極３を透過した光のスペクトラムが混じり、所望の光とならないおそれがある。図３に、貴金属合金薄膜（Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ−Ｐｄ合金薄膜）の膜厚と透過率の関係の一例を表すグラフを示す。ここでは、貴金属の組成比が金２８．１重量％、白金２７．４重量％、銀３０．８重量％、パラジウム１３．７重量％の場合を例としている。図３に示すように、この場合、０．１μｍ以上の膜厚が確保できれば波長７００ｎｍの光に対する遮光率を９８．５％確保できる。なお、遮光性に優れたパラジウムや銀の含有率を増やせば遮光率をより高めることができ、膜厚をさらに小さくできる。

一方、膜厚を３μｍ以下とするのは、外部端子電極３の膜厚が３μｍを越えると、ガラス基材との膨張率差により使用温度によっては皮膜強度が劣化して、外部端子電極３が剥離するおそれがあるためである。また、膜厚を大きくすると、コストが高くなるという問題もある。なお、外部端子電極３の膜厚は、有機金属ペーストの塗布回数により調整できる。

続いて、外部端子電極の一具体例として、Ａｕ−Ｐｔ合金薄膜からなる外部端子電極について説明する。図４に、Ａｕ−Ｐｔ合金薄膜からなる外部端子電極の皮膜強度（カッター刃破壊強度）と、Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極の皮膜強度（カッター刃破壊強度）を表すグラフを示す。

カッター刃破壊強度の測定は、図５に示すように、端部に外部端子電極３が形成されたガラス管２を台７の水平面上に設置し、カッター刃８をガラス管２に当接させ、カッター刃８に台７の水平面の垂直方向から所定の荷重をかけた状態で、ガラス管２の長手方向にカッター刃８と台７（つまりガラス管２）を相対的に移動させる。そして、カッター刃８により外部端子電極３が削られたときの荷重をカッター刃破壊強度として測定する。なお、カッター刃８の刃先は、その連続する方向が台７の水平面に平行で、かつガラス管２の長手方向に直交している。

図４に示すように、Ａｕ−Ｐｔ合金薄膜からなる外部端子電極は、金が２０重量％〜７０重量％の場合にカッター刃破壊強度が３００ｇ以上となり、皮膜強度が強くガラス基材に対する密着強度の強い導電性薄膜電極となる。一方、電極の導電抵抗値や遮光性を考慮して、金と白金の有機金属化合物を含むレジネートに銀とパラジウムの有機金属化合物を含むレジネートを添加して構成される有機金属ペーストを用いて形成したＡｕ−Ｐｔ−Ａｇ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極（貴金属の組成比を、金と白金の合計が６０重量％、銀が２２重量％、パラジウムが１８重量％とする。）は、金と白金の合計のうちの金の割合が２２％〜６７％でカッター刃破壊強度が３００ｇ以上となり、皮膜強度の強い導電性の薄膜電極となる。

次に、導電性が高い銀と遮光性に優れるパラジウムの有機金属化合物を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストを用いて形成したＡｇ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極について説明する。図６に、Ａｇ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極の抵抗率を表すグラフを示す。

図６に示すように、Ａｇ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極の抵抗率は非常に小さくなり、発熱の小さい外部端子電極となる。なお、コストを考慮する場合には、銀の含有率を高めることが好ましい。また、皮膜強度を考慮して、銀とパラジウムの有機金属化合物を含むレジネートに白金の有機金属化合物を含むレジネートを添加して構成される有機金属ペーストを用いて形成したＡｇ−Ｐｄ−Ｐｔ合金薄膜からなる外部端子電極は、皮膜強度の強い電極となる。

次に、耐候性や耐硫化性に優れた金と遮光性に優れるパラジウムの有機金属化合物を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストを用いて形成したＡｕ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極について説明する。図７にパラジウム含有率に対するヒッカース硬さを表すグラフを示す。

図７に示すように、Ａｕ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極における貴金属の組成比をパラジウム１０重量％以上とすると、硬い外部端子電極となる。また、金とパラジウムの有機金属化合物を含むレジネートに白金の有機金属化合物を含むレジネートを添加して構成される有機金属ペーストを用いて形成したＡｕ−Ｐｄ−Ｐｔ合金薄膜からなる外部端子電極は、さらに皮膜強度の強い外部端子電極となる。

次に、高い導電性を有する銀と高い耐熱性を有する白金の有機金属化合物を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストを用いて形成したＡｇ−Ｐｔ合金薄膜からなる外部端子電極について説明する。Ａｇ−Ｐｔ合金薄膜からなる外部端子電極は、導電性に優れ、かつ皮膜強度が強くガラス基材に対する密着強度の高い電極となる。また、銀と白金の有機金属化合物を含むレジネートにパラジウムの有機金属化合物を含むレジネートを添加して構成される有機金属ペーストを用いて形成したＡｇ−Ｐｔ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極は、遮光性にも優れた外部端子電極となる。

また、皮膜強度に優れた白金の有機金属化合物を含むレジネートにパラジウムの有機金属化合物を含むレジネートを添加することにより、遮光性に優れたＰｔ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極を構成することができる。

また、耐候性や耐硫化性などの耐候性に優れた金の有機金属化合物を含むレジネートに銀の有機金属化合物を含むレジネートを添加することにより、導電性を高めたＡｕ−Ａｇ合金薄膜からなる外部端子電極を構成することができる。

以上、外部端子電極を構成する貴金属合金薄膜の例について説明したが、外部端子電極としては、（１）ガラス管との密着強度が強く、（２）高い遮光性を有し、（３）導体抵抗値が低く、（４）硫化耐性が確保できるものが好ましい。そこで、貴金属の組成比が金２０〜７０重量％、白金３０〜８０重量％、パラジウム１０〜４０重量％、銀１０〜３５重量％の範囲となるように有機金属化合物の配合が調整されたレジネートにより構成される有機金属ペースト（外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト）を用いる。

ここで、金２０〜７０重量％、白金３０〜８０重量％の範囲とするのは、Ａｕ−Ｐｔ合金薄膜の場合、図４に示すように、金が２０〜７０重量％の場合にカッター刃破壊強度が３００ｇ以上となり、皮膜強度が強くガラス基材に対する密着強度の強い外部端子電極となるためである。

また、パラジウムの含有率を１０重量％以上にするのは、図８に示すように、７８０ｎｍ以下の波長の光に対する遮光率を９８％以上確保するためである。一方、パラジウムの含有率を４０重量％以下にするのは、４０重量％を超えると皮膜強度が低下するためである。また、外部端子電極のコストアップを招くことにもなる。

また、銀の含有率を１０重量％以上にするのは、外部端子電極の導電性を確保し、外部端子電極の発熱を抑えるためである。一方、銀の含有率を３５重量％以下にするのは、図９に示すように、例えば、Ａｇ−Ｐｄ−Ａｕ合金薄膜からなる外部端子電極において銀の含有率が３５重量％を超えると（パラジウムの含有率は１３．７重量％に固定）、外部端子電極の耐硫化性が劣り、長期使用とともに硫化銀ＡｇＳを発生させ、接点不良を招き、皮膜強度も不十分となるためである。また、柔らかい銀を主成分とする薄膜となるため、電極が傷つきやすくなる。

なお、ガラス管との密着性を高めるための他の金属成分をさらに含有する有機金属ペーストを用いて外部端子電極を形成してもよい。ここで、他の金属成分は、ロジウム（Ｒｈ）、ビスマス（Ｂｉ）、ホウ酸（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、鉛（Ｐｂ）、バナジウム（Ｖ）等から選択される。但し、１種類添加してもよいし、２種類以上添加してもよい。これらの他の金属成分は、焼成すると金属酸化物（ガラス成分）となり、外部端子電極とガラス管との界面（ガラス管表面）に拡散し、貴金属合金薄膜とガラス基材との強固な密着強度を得ることができる。

また、外部端子電極表面の平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍ以下であることが望ましい。すなわち、平均粗さを小さくすることにより、電極表面に埃、異物が堆積しにくく、このため、それら堆積物による腐食劣化を回避でき、電極性能品質に優れた外部電極式蛍光ランプとなる。

従来の半田層からなる外部端子電極は、その表面の平均粗さが０．２〜１μｍと大きいが、貴金属の有機金属化合物のレジネートにより構成される有機金属ペースト（外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト）を焼成して得られる合金薄膜は、その表面の平均粗さが０．１μｍ以下となり、鏡面状の電極を構成することができる。

続いて、当該外部電極式蛍光ランプの製造方法について、図１０を用いて説明する。
まず、塗布工程において、ガラス管の内面に蛍光体を塗布、乾燥後、焼成する。次に、封排工程において、以下の工程を行う。すなわち、まずガラス管の片端部を封止した後（第１の封止）、もう一方の端部側の実際の封止位置をビードで仮止めする。次に、そのビードで仮止めした位置よりも外側のガラス管内部に水銀放出合金を挿入し、排気装置により真空排気し、排気の最終工程で所定の希ガスを所定量入れた後、実際の管端部より外側で封じ切る（第２の仮封止）。次に、実際の封止部より長く封じた部分にある水銀放出合金を高周波加熱して水銀をガラス管の内部に取り出した後（水銀析出）、実際の管端部になる位置を封止する（第２の封止）。

次に、電極形成工程において、ガラス管の端部の外表面に外部端子電極を形成する。すなわち、内部に水銀が析出されたガラス管の端部の外表面に金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成される有機金属ペースト（外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト）を塗付、焼成して外部端子電極を形成する。なお、外部端子電極の膜厚は有機金属ペーストの塗付回数により調整でき、所望の膜厚となるまで有機金属ペーストの塗布、焼成を繰り返す。ここで、有機金属ペーストに上記したロジウム等が添加されている場合、これらの金属成分は、焼成すると金属酸化物（ガラス成分）となって、ガラス管との界面や、一回前に焼成された貴金属合金との界面に拡散し、強固な密着強度を得ることができる。なお、有機金属ペーストの塗布方法としては、例えばスクリーン印刷や転写印刷等を採用する。また、焼成条件としては、ガラス管の変形を防止するため、空気中５８０℃、ピーク５分で実施する。

次に、水銀拡散工程において、ガラス管の内部空間に析出された水銀を拡散する。従来は、水銀拡散工程の後に電極を形成したが、これは、融点の低い半田を材料として電極を構成しており、電極を形成してから水銀を拡散すると、４００℃の雰囲気中で行われる水銀拡散工程中に電極が溶融してしまうためである。しかし、ガラス管の内部空間に均一に水銀を拡散した後に電極を形成すると、その電極形成工程中に、水銀の拡散の仕方が偏ってしまうという問題があった。

これに対して、本実施の形態では、融点の高い貴金属を材料として電極を構成しているので、電極形成工程の後に水銀を拡散することができ、よってガラス管の内部空間に水銀が均一に拡散した外部電極式蛍光ランプを提供することができる。

続いて、他の実施の形態における外部電極式蛍光ランプについて説明する。この他の実施の形態では、外部端子電極を貴金属の組成が異なる２層構造とした。図１１に、２層構造の外部端子電極が設けられた外部電極式蛍光ランプの径方向断面図を示す。また、図１２に、２層構造の外部端子電極が設けられた外部電極式蛍光ランプの軸方向の一部断面図を示す。図１１、１２において、３ａは第１の電極層、３ｂは第２の電極層である。なお、図１２に示す外部電極式蛍光ランプには蛍光体層が形成されていないが、無論、ガラス管の内面に蛍光体層が形成されている場合であっても同様である。

２層構造の外部端子電極を形成する方法としては、第１の電極層３ａを形成した後、その第１の電極層３ａの表面に、第１の電極層３ａを構成する貴金属とは異なる貴金属の有機金属化合物を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストを塗布、焼成して形成すればよい。

この場合、ガラス管の外表面に形成する第１の電極層３ａについては、ガラス管２との密着性を重視した組成の貴金属合金薄膜とし、第１の電極層３ａの表面に形成する第２の電極層３ｂについては、導電性、遮光性、硫化耐性を重視した組成の貴金属合金薄膜とするのが好ましい。

なお、外部端子電極へ供給される電圧が一定の条件下では、ランプ電流の大きさは結合容量Ｃの大きさによって定まるが、結合容量Ｃは、ガラス管の表面に形成される電極の面積、並びに電極が形成される部分のガラス管の厚さに依存するので、第１の電極層３ａの面積により結合容量Ｃを規定する場合には、第２の電極層３ｂが第１の電極層３ａを超えてガラス管２の外表面に形成されると結合容量Ｃが変わってしまうため、第２の電極層３ｂは第１の電極層３ａよりも面積を小さくして形成することが望ましい。

以下、貴金属の組成が異なる２層構造の電極とする利点について説明する。
電極が１層構造の場合、例えば、導電性、遮光性、硫化耐性を重視して、Ａｇ−Ｐｄ合金薄膜からなる外部端子電極を採用すると、ガラス管との密着性が劣る。密着性を向上させるためにガラス成分（他の金属成分；ロジウムなど）を多めに含有させた有機金属ペーストを用いると、そのガラス成分により皮膜の抵抗値が大きくなる。

これに対して、２層構造の場合、ガラス管の外表面に形成される第１の電極層を、ガラス管との密着性を重視したＡｕ−Ｐｔ合金薄膜とし、この第１の電極層の上面に形成される第２の電極層を、導電性、遮光性、硫化耐性を重視したＡｇ−Ｐｄ合金薄膜とすることができる。このように第１層、第２層を個々の目的に応じた貴金属合金薄膜で構成することにより、ガラス管との密着強度、遮光性、導電性、耐硫化性が高く、性能、信頼性が向上した外部端子電極とすることができる。

本発明にかかる外部電極式蛍光ランプ、および外部電極式蛍光ランプの製造方法、並びに外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストは、耐硫化性や、耐熱性、耐酸性を確保し、長期にわたり信頼性の高い外部端子電極を有する外部電極式蛍光ランプを提供でき、液晶ディスプレイのバックライトなどに有用である。

（ａ）は本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプの一例を示す外観図、（ｂ）はその軸方向断面図 本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプの径方向断面図 本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプに外部端子電極として設けられる貴金属合金薄膜（Ａｕ−Ｐｔ−Ａｇ−Ｐｄ合金薄膜）の膜厚と透過率の関係の一例を表すグラフを示す図 本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプに外部端子電極として設けられるＡｕ−Ｐｔ合金薄膜とＡｕ−Ｐｔ−Ａｇ−Ｐｄ合金薄膜の皮膜強度（カッター刃破壊強度）を表すグラフを示す図 本発明の実施の形態におけるカッター刃破壊強度の測定方法を説明するための図 本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプに外部端子電極として設けられるＡｇ−Ｐｄ合金薄膜の抵抗率を表すグラフを示す図 本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプに外部端子電極として設けられるＡｕ−Ｐｄ合金薄膜のヒッカース硬さを表すグラフを示す図 本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプに設けられる外部端子電極のパラジウムの含有率と透過率の関係を表すグラフを示す図 本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプに外部端子電極として設けられるＡｇ−Ｐｄ−Ａｕ合金薄膜の耐硫化性を表すグラフを示す図 本発明の実施の形態における外部電極式蛍光ランプの製造方法のフローチャートを示す図 本発明の他の実施の形態における外部電極式蛍光ランプの径方向断面図 本発明の他の実施の形態における外部電極式蛍光ランプの軸方向の一部断面図 従来の外部電極式蛍光ランプの軸方向断面図 従来の外部電極式蛍光ランプの製造方法のフローチャートを示す図

符号の説明

１ 外部電極式蛍光ランプ
２ ガラス管
３ 外部端子電極
３ａ 第１の電極層
３ｂ 第２の電極層
４ 蛍光体層
５ リード線
６ 高周波電源
７ 台
８ カッター刃

Claims (14)

1. ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極が該ガラス管の端部の外表面に設けられた外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、導体材料が貴金属材料からなる薄膜電極であることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ。
2. 請求項１記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極の膜厚は、０．０５μｍ〜３μｍの範囲から選ばれることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ。
3. 請求項１もしくは２のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストをガラス管の端部の外表面に塗付、焼成して得られる合金薄膜であることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ。
4. 請求項３記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、貴金属の組成比が金２０〜７０重量％、白金３０〜８０重量％、パラジウム１０〜４０重量％、銀１０〜３５重量％の範囲から選ばれることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ。
5. 請求項３もしくは４のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、ガラス管との密着性を高めるための他の金属成分をさらに含有する有機金属ペーストを焼成して得られる合金薄膜であることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、その表面の平均粗さが０．１μｍ以下であることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプであって、前記外部端子電極は、ガラス管の外表面に形成される第１の電極層と、前記第１の電極層の表面に形成される第２の電極層を有し、前記第１の電極層と前記第２の電極層の貴金属の組成が異なることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ。
8. ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極が該ガラス管の端部の外表面に設けられた外部電極式蛍光ランプの製造方法であって、ガラス管の端部の外表面に金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストを塗付、焼成して外部端子電極を形成する工程を有することを特徴とする外部電極式蛍光ランプの製造方法。
9. ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極が該ガラス管の端部の外表面に設けられた外部電極式蛍光ランプの製造方法であって、
   内部に水銀が封入されたガラス管の端部の外表面に金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成される有機金属ペーストを塗付、焼成して外部端子電極を形成する工程と、
   外部端子電極の形成後、ガラス管内部の水銀を拡散させる工程と、
   を有することを特徴とする外部電極式蛍光ランプの製造方法。
10. 請求項８もしくは９のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプの製造方法であって、外部端子電極を構成する貴金属の組成比が金２０〜７０重量％、白金３０〜８０重量％、パラジウム１０〜４０重量％、銀１０〜３５重量％の範囲から選ばれるように有機金属化合物の配合が調整されたレジネートにより構成される有機金属ペーストを用いることを特徴とする外部電極式蛍光ランプの製造方法。
11. 請求項８ないし１０のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプの製造方法であって、前記有機金属ペーストは、ガラス管との密着性を高めるための他の金属成分をさらに含有することを特徴とする外部電極式蛍光ランプの製造方法。
12. ガラス管端部の外表面に塗布、焼成されて、該ガラス管の内部空間に放電を発生させるための外部電源に接続される外部端子電極を形成するための有機金属ペーストであって、金、白金、パラジウム、銀の有機金属化合物のうちの少なくとも２種類以上を含むレジネートにより構成されることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト。
13. 請求項１２記載の外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストであって、外部端子電極を構成する貴金属の組成比が金２０〜７０重量％、白金３０〜８０重量％、パラジウム１０〜４０重量％、銀１０〜３５重量％の範囲から選ばれるように有機金属化合物の配合が調整されたレジネートにより構成されることを特徴とする外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト。
14. 請求項１２もしくは１３のいずれかに記載の外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペーストであって、ガラス管との密着性を高めるための他の金属成分をさらに含有することを特徴とする外部電極式蛍光ランプ用有機金属ペースト。
    
    

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