JP2008084770A - ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラックを生じさせることなくガラスバルブの端部に半田層を形成することのできるランプの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ガラスバルブ２の端部２ａを封止する封止工程と、封止された前記端部２ａを溶融半田３２中に浸漬させてその外表面を半田でコーティングするコーティング工程とを含むランプ１の製造方法であって、前記コーティング工程において、浸漬直前の前記端部２ａの温度が前記溶融半田３２の温度に近づくよう浸漬前に前記端部２ａを加熱する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ランプの製造方法に関し、特に、ガラスバルブの端部を半田でコーティングする技術に関する。

ガラスバルブの端部が半田でコーティングされたランプが従来から知られている。例えば、特許文献１には、ガラスバルブの端部の外表面に外部電極としての半田層が形成された外部電極型放電ランプが記載されている。当該半田層は、例えば、ガラスバルブの端部を溶融半田中に浸漬させて、当該端部の外表面を半田でコーティングする所謂半田ディッピング法によって形成される。
特開２００４−１４６３５１号公報

ところで、ガラスバルブの端部は、例えばドロップシール法など公知の封止方法により封止されているが、封止のためにガラスを変形させ接合させるとその部分にひずみが生じる。このようにしてひずみが生じた部分は熱衝撃（ヒートショック）に弱く、強い熱衝撃を受けると端部にクラックが生じることがある。
例えば、上述した半田ディッピング法では、溶融半田中に浸漬させた際の急激な温度変化によって、ガラスバルブの端部が強い熱衝撃を受けるため、高い確率で端部にクラックが生じる。そして、ガラスバルブにクラックが生じると、ランプの製造歩留まりが低下してしまう。

本発明は、上記の課題に鑑み、クラックを生じさせることなくガラスバルブの端部に半田層を形成することのできるランプの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るランプの製造方法は、ガラスバルブの端部を封止する封止工程と、封止された前記端部を溶融半田中に浸漬させてその外表面を半田でコーティングするコーティング工程とを含むランプの製造方法であって、前記コーティング工程において、浸漬直前の前記端部の温度が前記溶融半田の温度に近づくよう浸漬前に前記端部を加熱することを特徴とする。

また、本発明に係るランプの製造方法の一態様は、前記加熱を前記溶融半田よりも熱伝導率の低い媒体を介して行うことを特徴とする。
また、本発明に係るランプの製造方法の一態様は、前記加熱を気相中で行うことを特徴とする。
また、本発明に係るランプの製造方法の一態様は、前記ガラスバルブが、Ｎａ_２Ｏの含有量が５〜２０ｍｏｌ％のガラスからなることを特徴とする
また、本発明に係るランプの製造方法の一態様は、前記ガラスバルブが熱膨張係数（α_{３０／３８０}）が９０×１０^−７／Ｋ〜１００×１０^−７／Ｋのガラスからなることを特徴とする。

また、本発明に係るランプの製造方法の一態様は、浸漬直前の前記端部と前記溶融半田との温度差が９０度以下になるよう浸漬前に前記端部を加熱することを特徴とする。
また、本発明に係るランプの製造方法の一態様は、前記封止工程において前記端部をビード封止することを特徴とする。
また、本発明に係るランプの製造方法の一態様は、前記端部に外部電極を備えたランプの製造方法であって、前記端部の外表面に溶融半田をコーティングすることによって前記外部電極の少なくとも一部を形成することを特徴とする。

また、本発明に係るランプの製造方法の一態様は、前記端部に電極が封止されたランプの製造方法であって、前記電極を加熱することによって浸漬前に前記端部を加熱することを特徴とする。
本発明に係る他のランプの製造方法は、ガラスバルブの端部に電極を封止する封止工程と、前記電極の前記ガラスバルブ外表面から突出した部分を溶融半田中に浸漬させてその浸漬部分の外表面に半田をコーティングするコーティング工程とを含むランプの製造方法であって、前記コーティング工程において、浸漬直前の前記端部の温度が前記溶融半田の温度に近づくよう浸漬前に前記端部および／または前記電極を加熱することを特徴とする。

上記構成によれば、ガラスバルブの端部、または、電極のガラスバルブ外表面から突出した部分を溶融半田中に浸漬させる際の急激な温度変化を緩和することができるため、ガラスバルブの端部に熱衝撃によるクラックが生じ難い。

以下、本発明の実施の形態にかかるランプの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、外部電極型放電ランプの製造方法について説明する。
図１は、第１の実施形態に係るランプの製造方法で製造した外部電極型放電ランプを示す断面図である。

外部電極型放電ランプ１は、バックライトユニットの光源用であって、ガラスバルブ２と当該ガラスバルブ２の両端部２ａ，２ｂの外表面に設けられた一対の外部電極３，４とを備える。
ガラスバルブ２は、例えば全長が７３０ｍｍ、外径が４ｍｍ、内径が３ｍｍ、厚みが０．５ｍｍである。なお、ガラスバルブ２の寸法は、上記寸法に限定されないが、外部電極型放電ランプ１の形状をスリムに保つためには、内径が１．４ｍｍ〜７．０ｍｍ、肉厚が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍであることが好ましい。

ガラスバルブ２は、断面が円環形状のガラス管の両端部を封止してなる。ガラスバルブ２の第１の端部２ａは、ビードガラス５を用いてビード封止されており、前記ビードガラス５とガラス管とは溶融し、一体化している。ガラスバルブ２の第２の端部２ｂは、ドロップシール法により封止されている。
ガラスバルブ２を構成するガラスの熱膨張係数（α_{３０／３８０}）は９２×１０^−７であり、ビートガラス５を構成するガラスの熱膨張係数（α_{３０／３８０}）は９２×１０^−７である。このように熱膨張係数を合わせることによって、それらガラスの膨張量に差が生じないようにし、第１の端部２ａにおけるクラックの発生を防止している。

しかしながら、従来のランプの製造方法では、ガラスの熱膨張係数を合わせていても、ガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂの外表面に半田をコーティングするコーティング工程において、第１の端部２ａにクラックが生じる不具合があった。コーティング工程では、ガラスバルブ２が大きな熱衝撃を受けるため、例えガラスの熱膨張係数が同じであっても、ガラスバルブ２とビードガラス５との接合部分を基点としてクラックが生じるのである。

また、従来のランプの製造方法では、コーティング工程において、ビードガラス５を使用していない第２の端部２ｂにもクラックが生じることがあった。ドロップシール法においてガラスを変形させ接合した部分のひずみがクラックの基点となるからである。特に、接合部分のなじみの悪い箇所はクラックの基点となり易い。
ところが、本発明に係るランプの製造方法では、熱衝撃を緩和することができるため端部２ａ，２ｂにクラックが生じ難い。詳細については後述する。

なお、ガラスバルブ２およびビードガラス５を構成するガラスの熱膨張係数は上記に限定されない。但し、熱膨張係数が比較的高いガラス、具体的には熱膨張係数（α_{３０／３８０}）が９０×１０^−７／Ｋ〜１００×１０^−７／Ｋのガラスで構成されるガラスバルブ２は、特に熱衝撃に弱くクラックが生じ易いため、本発明に係るランプの製造方法が有効である。

ガラスバルブ２は、ソーダガラス製である。本願において、ソーダガラスとは、Ｎａ_２Ｏを５〜２０ｍｏｌ％の範囲で含有するガラス材料である。ソーダガラス製のガラスバルブは熱衝撃に弱くクラックが生じ易い。したがって、ガラスバルブ２がソーダガラス製である場合は、より本発明に係るランプの製造方法が有効である。
ガラスバルブ２には、ソーダガラスとして特に鉛フリーガラス（Ｎａ_２Ｏ含有量５〜１２ｍｏｌ％）を用いている。なお、鉛フリーガラスを用いる場合のより好ましいＮａ_２Ｏ含有量は、７〜１０ｍｏｌ％の範囲である。鉛フリーガラス製のガラスバルブは特に熱衝撃に弱くクラックが生じ易いため、本発明に係るランプの製造方法が有効である。

ガラスバルブ２の内面には、保護層６が形成されており、さらに、前記保護層６の内側には蛍光体層７が積層されている。
保護層６は、例えば酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）で形成されている。なお、保護層６の組成は上記に限定されず、例えばシリカ（ＳｉＯ_２）やアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）で形成されていてもよい。

蛍光体層７は、例えば、赤色蛍光体（Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋）、青色蛍光体（ＬａＰＯ_４：Ｃｅ^３＋，Ｔｂ^３＋）および緑色蛍光体（ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋）からなる希土類蛍光体で形成されている。
なお、蛍光体層７の構成は上記の構成に限定されない。例えば、赤色蛍光体（ＹＶＯ_４：Ｅｕ^３＋）、青色蛍光体（ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋）、緑色蛍光体（ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋，Ｍｎ^２＋）等のように３１３ｎｍの紫外線を吸収する蛍光体が含まれていてもよい。３１３ｎｍの紫外線を吸収する蛍光体を蛍光体の総重量の５０ｗｔ％以上含む場合には、３１３ｎｍの紫外線がランプの外部に漏れ出るのをほとんど防止することができ、外部電極型放電ランプ１をバックライトユニット（不図示）等に搭載した場合、光学シート類に用いる樹脂等が紫外線により劣化することを防止することができる。特に、光学シート類の拡散板としてポリカーボネート（ＰＣ）樹脂を用いた場合には、アクリル樹脂を用いた場合よりも３１３ｎｍの紫外線により劣化・変色する等の影響を受けやすい。よって、３１３ｎｍの紫外線を吸収する蛍光体を蛍光体層７に含む場合には、ＰＣ樹脂の拡散板を用いたバックライトユニットの場合でもバックライトユニットとしての特性を長時間維持することができる。

ここで、「３１３ｎｍの紫外線を吸収する」とは、２５４ｎｍ付近の励起波長スペクトル（励起波長スペクトルとは、蛍光体を波長変化させながら励起発光させ、励起波長と発光強度をプロットしたものである。）の強度を１００［％］としたときに、３１３ｎｍの励起波長スペクトルの強度が８０％以上のものと定義する。すなわち、３１３ｎｍの紫外線を吸収する蛍光体とは、３１３ｎｍの紫外線を吸収して可視光に変換できる蛍光体である。

また、蛍光体層７の別の構成として、例えば、青色蛍光体として、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋（ＢＡＭ）、緑色蛍光体として、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^2＋，Ｍｎ^２＋（ＢＡＭ：Ｍｎ^２＋）、赤色蛍光体として、ＹＶＯ_４：Ｅｕ^３＋（ＹＶＯ_４）が用いられていてもよい。なお、蛍光体層７に含まれる蛍光体の組成につては、波長３１３ｎｍの紫外線を吸収する蛍光体を２種類以上含んでいれば、特に制限はない。用いることができる波長３１３ｎｍの紫外線を吸収する蛍光体の例は次の通りである。

青色蛍光体・・・ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋、Ｓｒ_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋、Ｂａ_{１−ｘ−ｙ}Ｓｒ_ＸＥｕ_ｙＭｇ_１−ｚＭｎ_ｚＡｌ₁₀Ｏ₁₇（但し、ｘ,ｙ,ｚはそれぞれ０≦ｘ≦０．４，０．０７≦ｙ≦０．２５，０．１≦ｚ≦０．６なる条件を満たす数であり、ｚは０．４≦ｚ≦０．５であることが特に好ましい。）
緑色蛍光体・・・ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^2＋，Ｍｎ^２＋、ＭｇＧａ_２Ｏ_４：Ｍｎ^２＋、ＣｅＭｇＡＬ_１１Ｏ_１９：Ｔｂ^３＋
赤色蛍光体・・・ＹＶＯ_４：Ｅｕ^３＋、ＹＶＯ_４：Ｄｙ^３＋（緑と赤の発光）
なお、一種類の発光色に対して、異なる化合物の蛍光体を混合して用いるとしてもよい。例えば、青色にＢＡＭのみ、緑色にＬＡＰ（３１３ｎｍを吸収しない。）とＢＡＭ：Ｍｎ^２＋、赤色にＹＯＸ（３１３ｎｍを吸収しない。）とＹＶＯ_４：Ｅｕ^３＋の蛍光体を用いても構わない。このような場合においては、前述のように波長３１３ｎｍを吸収する蛍光体が、総重量組成比率で５０％より大きくなるように調整することで、確実に紫外線がガラスバルブ外部に漏れ出ることを防止できる。

ガラスバルブ２の内部には、例えば、約２０００μｇの水銀、および、希ガスとして約７ｋＰａ（２０℃）のネオン・アルゴン混合ガス（Ｎｅ９０％＋Ａｒ１０％）が封入されている。なお、水銀および希ガスの組成は上記に限定されない。例えば、希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガス（Ｎｅ９５％＋Ｋｒ５％）が封入されていてもよい。希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガスを用いると、ランプ始動性が向上し、外部電極型放電ランプ１を低い電圧で点灯させることができる。

外部電極３，４は、キャップ状であって、ガラスバルブ２の両端部をそれぞれ覆うように設けられている。すなわち、ガラスバルブ２のうちの外部電極３，４で覆われた部分が、本実施の形態におけるガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂである。
各外部電極３，４は、ガラスバルブ２の外表面上に形成された電極本体層３ａ，４ａと、電極本体層３ａ，４ａ上に積層された半田層３ｂ，４ｂとからなる二層構造である。外部電極３，４の肉厚は１０μｍであり、そのうち電極本体層３ａ，４ａの肉厚が約３μｍ、半田層３ｂ，４ｂの肉厚が約７μｍである。肉厚とは、それぞれの層全体における平均の肉厚を意味する。

なお、外部電極３，４は、半田層３ｂ，４ｂのみで構成されていても良く、電極本体層３ａ，４ａおよび半田層３ｂ，４ｂ以外の層が含まれていてもよい。
電極本体層３ａ，４ａは、銀または銅を主成分とする。銀または銅を主成分とするという意味の中には、銀と銅の合金が主成分である場合も含まれる。また、主成分とするとは、組成中最も多く含まれる成分であり、組成物の物性に大きな影響を与える成分であること意味する。したがって、銀または銅以外の化合物が添加物として含まれていてもよい。

銀は電気抵抗が小さいため、電極本体層３ａ，４ａの主成分にすると導電性の高い外部電極３，４を得ることができる。また、銀を電極本体層３ａ，４ａの主成分にすると、電極本体層形成工程における焼成作業を大気中で行うことができる。すなわち、銀は銅と比べて酸化し難く、窒素やアルゴン等の雰囲気中で焼成作業を行う必要がないため、外部電極型放電ランプ１の生産性が向上する。

銅は銀に次いで電気抵抗が小さいため、銅を電極本体層３ａ，４ａの主成分とした場合も導電性の高い外部電極３，４を得ることができる。但し、銅は銀と比べて酸化し易いため、焼成作業を窒素やアルゴン等の雰囲気中で行う必要がある。
半田層３ｂ，４ｂは、スズ：９５．２wt％、銀：３．８wt％、銅：１．０wt％の組成からなる半田で形成されている。当該半田には銀が含有されているため、電極本体層３ａ，４ａの銀食われが起こり難い。

特に、銀の含有量を１．０〜８．０wt％の範囲にすると銀食われが起こり難い。この場合、銀の含有量の変化に応じて、銅の含有量を０〜１．０wt％の範囲で適宜調整し、残りの含有量をスズで調整することができる。なお、半田層３ｂ，４ｂを形成する半田の組成は、上記に限定されず、例えばビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉛（Ｐｂ）等を少なくとも１種含んでもよい。

一般に半田は、導電性が良く、熱伝導率も低く、その上低価格であるため、外部電極３，４の材料として好適である。特に、スズ（Ｓｎ）、スズ・インジウム（Ｉｎ）合金、スズ・ビスマス（Ｂｉ）合金等を主成分とする半田は、機械的強度の高い外部電極３，４を形成することができるため、より好適である。それらに、アンチモン（Ｓｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）のうちの少なくとも１種類を添加した半田は、ガラスとの馴染みが良いために、ガラスバルブ２から剥がれ難い外部電極３，４を形成することができ、さらに好適である。加えて、鉛、アンチモン等の環境負荷物質を含まない半田は、環境に配慮した外部電極型放電ランプ１を作製することができるため好適である。

電極本体層３ａ，４ａの構成成分である銀は大気中で硫化し、銅は大気中で酸化する。したがって、電極本体層３ａ，４ａが大気中にさらした状態になっていると、銀の硫化や銅の酸化によって当該電極本体層３ａ，４ａの電気抵抗が大きくなり導電性が低下する。しかしながら、電極本体層３ａ，４ａの外側に半田層３ｂ，４ｂが積層されていると、電極本体層３ａ，４ａが大気にさらされず、銀の硫化や銅の酸化を防止することができる。なお、銀の硫化や銅の酸化をより効果的に防止するためには、電極本体層３ａ，４ａの外表面全体が半田層３ｂ，４ｂに覆われていることが好ましい。ただし、外部電極３，４の導電性への影響が少ない範囲であれば、生産上或いは設計上等の理由で電極本体層３ａ，４ａの一部が大気にさらされていてもよい。

次に上記外部電極型放電ランプ１の製造方法について、図２、図３、図４および図５を参照しながら説明する。図２および図３は、ガラスバルブの封止工程を説明する図である。図４は、外部電極の形成工程を説明するフローチャートである。図５は、コーティング工程を説明する図である。
まず、図２に示すように、円形断面を有する外径が４ｍｍ、内径が３ｍｍのガラス管１１を準備する[工程Ａ]。なお、この段階で既に、ガラス管１１には保護層１２および蛍光体層（不図示）が形成されている。

次に、第１の封止工程において、ガラス管１１の下端部をドロップシール法によって封止する[工程Ｂ，Ｃ]。第１の封止工程は、ガラス管１１内外が共に大気圧下の条件で行われる。
第１の封止工程では、まず、ガラス管１１の下端部から、金属棒１３を挿入した後、ガラス管１１の金属棒１３先端付近を外側からバーナー１４，１５で加熱する。このとき、ガラス管１１をその管軸を軸に回転させると共に、金属棒１３を下方へと移動させる[工程Ｂ]。

金属棒１３の外径がガラス管１１の内径と近い寸法に設計されているため、加熱されたガラス管１１部分は、軟化して金属棒１３に付着する。さらに、軟化し更には溶融したガラス管１１部分は、金属棒１３に引っ張られる形で伸びてやがてちぎれる。継続してガラス管１１下端部を加熱すると、溶融したガラスが表面張力によって半球状に丸まって封止され、第２の端部２ｂが形成される[工程Ｃ]。

工程Ｃが終わると、ガラス管１１の上下を反転させ、未封止の下端部から、鉛フリーガラス製のビードガラス１６を挿入する[工程Ｄ]。
ビードガラス１６は中空円柱状をしており、全長２ｍｍ、外径２．７ｍｍ、内径１．０５ｍｍである。ビードガラス１６は、金属からなる挿入棒１７の上端面に載置され、当該挿入棒１７をガラス管１１内へと進入させることによって挿入される。ビードガラス１６がガラス管１１内へ挿入され、位置決めされた状態で、ビードガラス１６の仮止めを行う[工程Ｅ]。

仮止めとは、ビードガラス１６が位置するガラス管１１の外周部分をバーナー１８，１９で加熱して、ビードガラス１６の外周の一部または全周をガラス管１１内周面に固着することをいう。ビードガラス１６の全周が固着されたとしても、ガラス管１１の管軸方向の通気性はビードガラス１６の中空部１６ａによって維持される。
工程Ｅが終了すると、図３に進み、ガラス管１１の上下を反転させて、水銀ペレット２０の投入と希ガスの充填および上端部の仮封止を行う。

まず、ガラス管１１の上端から水銀ペレット２０を投入する。水銀ペレット２０は、チタン（Ｔｉ）−タンタル（Ｔａ）−鉄の焼結体に水銀を含浸させたものである。
続いて、ガラス管１１内の排気とガラス管１１内への希ガスの充填を行う。具体的には、図示しない給排気装置のヘッドをガラス管１１の上端部に装着し、ガラス管１１内を排気して真空にした後、ガラス管１１の内圧が約７ｋＰａになるまで希ガスを充填する。希ガスが充填されると、その状態のまま、ガラス管１１の上端部部分をバーナー２１，２２で加熱して仮封止する[工程Ｆ]。なお、図中に示すように、バーナー２１とバーナー２２の高さ位置をずらして加熱することによって、ガラス管１１の上端部部分におけるリークをより抑えることができる。

ガラス管１１内は、負圧（約７ｋＰａ）になっているので、バーナー２１，２２で加熱され軟化または溶融したガラス管１１部分は、大気圧に押されて収縮し接合されて封止されることとなる。
仮封止に続いて、水銀ペレット２０をガラス管１１の周囲に配された高周波発振コイル（不図示）によって誘導加熱して水銀を前記焼結体から蒸散させる（水銀出し工程）。その後、ガラス管１１を加熱炉２３内で加熱して、蒸散させた水銀をガラス管１１の放電空間となる領域（ビードガラス１６と第２の端部２ｂとの間の空間）へ移動させる[工程Ｇ]。

工程Ｇが終了すると、ガラス管１１の上下を反転させ、水銀ペレット２０をガラス管１１内で落下させてビードガラス１６から遠ざける。この姿勢で、第２の封止工程を行ってガラス管１１を封止する[工程Ｈ、Ｉ，Ｊ]。
まず、ガラス管１１をその管軸を軸に回転させながら、ガラス管１１のビードガラス１６下端部近傍を外側からバーナー２４，２５で加熱する[工程Ｈ]。ガラス管１１内は負圧であるため、ガラス管１１の加熱により軟化した部分が大気圧に押されてくびれていく[工程Ｉ]。

さらに加熱を続けると、加熱されたガラス管１１部分とビードガラス１６とが溶融し、溶融したガラス管１１の一部がビードガラス１６の中空部１６ａへ吸い込まれると共に、中空部１６ａが収縮する。そして、溶融したガラス管１１部分と溶融したビードガラス１６とが一体となって封止がなされ、両端部２ａ，２ｂが封止されてなるガラスバルブ２が完成する[工程Ｊ]。

工程Ｊが終了すると、図４に進み、ガラスバルブ２の両端部２ａ，２ｂに外部電極３，４を形成する。はじめに、ガラスバルブ２の両端部２ａ，２ｂ外周面の外部電極形成領域に、銀ペーストをスクリーン印刷法により塗布する（ステップＳ１）。なお、銀ペーストは、スクリーン印刷法以外の方法、例えばグラビア印刷、ディッピング法等の方法によって塗布してもよい。

なお、銀ペーストは、銀を主成分とする。主成分とするとは、組成中最も多く含まれる成分であり、組成物の物性に大きな影響を与える成分であること意味する。したがって、銀以外の化合物が添加物として含まれていてもよい。添加物としてガラスフリットが考えられる。例えば、ビスマス（Ｂｉ）を１〜５wt％含有するガラスフリットを添加すると、当該ガラスフリットのアンカー効果によりガラスバルブ２に対する固着性が向上する。添加物としては、その他にエチルセルロース等が挙げられる。一方、鉛（Ｐｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、ひ素（Ａｓ）、ガリウム（Ｇａ）等の環境負荷物質は、環境に配慮した放電ランプ１を得るために、添加しないことが好ましい。

つぎに、銀ペーストを塗布したガラスバルブ２を電気炉に入れて、電気炉内の温度を昇温させていき、炉内温度が約６００℃に達したら、その温度を維持した状態で約５分間焼成する（ステップＳ２）。この焼成により、銀ペースト内のガラスフリットが溶融して銀ペーストがガラスバルブ２に固着する。これにより、銀ペースト膜からなる電極本体層３ａ，４ａの前駆体が形成される。

前記前駆体は、電気炉での焼成によりペーストの希釈液や銀ペースト内の樹脂成分が蒸発するため、その表面が凹凸を有した状態になっている。このような状態では後述のコーティング工程で溶融した半田に浸漬させたときに、前記前駆体への半田の付きが悪くなることがわかった。
そこで、次の工程で電極本体層３ａ，４ａの前駆体の表面を研磨する（ステップＳ３）。具体的な研磨の方法としては、例えば、コンパウンドとしてアルミナ等の鉱物を含有する金属用研磨剤で磨く方法や、金属研磨テープで磨く方法等が考えられる。これにより、前記前駆体の表面には平坦な領域が多くなり、半田の濡れ性が向上する。

また、研磨により、電極本体層３ａ，４ａの前駆体の端縁近傍の厚みが端縁に近づく程薄くなるように加工する。これにより電極本体層３ａ，４ａが完成する。なお、上記のステップＳ１からステップＳ３までの工程が電極本体層形成工程に相当する。
つぎに、ガラスバルブ２を溶融半田中に浸漬させて、電極本体層３ａ，４ａの外側に半田をコーティングして半田層３ｂ、４ｂを形成するコーティング工程に移行する（ステップＳ４）。

コーティング工程では、ディッピング法によって、電極本体層３ａ，４ａ上に半田層３ｂ，４ｂを積層させる。ディッピング法によれば、一様な厚みの半田層３ｂ，４ｂを簡単かつ安価に形成することができる。但し、半田層３ｂ，４ｂの端縁近傍については、端縁に近づくほど厚みを薄くしている。
図５に示すように、コーティング工程では、溶融槽３０の槽内３１に、スズ：９５．２wt％、銀：３．８wt％、銅：１．０wt％の組成からなる約２５０℃の溶融半田３２を溜め、当該溶融半田３２中にガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂをそれぞれ３０秒間ずつ浸漬させて半田層３ｂ，４ｂを形成する。

端部２ａ，２ｂを溶融半田３２中に浸漬させる直前は、溶融槽３０の上方に配置された管状炉３３でガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂを加熱する。管状炉３３には径４０ｍｍ、長さ６００ｍｍの円形の貫通孔３４が設けられており、ガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂを当該貫通孔３４に挿入すると、管状炉３３からの輻射熱によって、端部２ａ，２ｂがガラスバルブ２の管軸を中心とする周方向全方位から均一に加熱される。そして、端部２ａ，２ｂは、貫通孔３４に挿入されることにより約１７０℃に加熱される。なお、貫通孔３４に挿入された端部２ａ，２ｂの温度は１７０℃に限定されないが、溶融半田３２中へ浸漬することによる熱衝撃を効果的に軽減させるためには１６０〜３４０℃の範囲であることが好ましい。

なお、貫通孔３４の径は、上記に限定されないが、外部電極型放電ランプ１の内径が１．４ｍｍ〜７．０ｍｍ、肉厚が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの場合、１０〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。貫通孔３４の径が１０ｍｍよりも小さくなると、貫通孔３４にガラスバルブ２を挿入しづらくなるため、ガラスバルブ２を管状炉３３にぶつけて割ってしまう虞がある。また、貫通孔３４の径が５０ｍｍよりも大きくなると、貫通孔３４の内壁からガラスバルブ２までの距離が遠くなり、加熱効率が悪くなる。

貫通孔３４の長さは、上記に限定されないが１００〜１０００ｍｍの範囲であることが好ましい。貫通孔３４の長さが１００ｍｍよりも短いと、貫通孔３４内を所定の温度に保ち難い。また、貫通孔３４の長さが１０００ｍｍよりも長いと、貫通孔３４内にガラスバルブ２を挿入した際に挿入角度が少しずれただけでガラスバルブ２を貫通孔３４の内壁にぶつけてしまう。

続けて、ガラスバルブ２を縦向きの状態のまま下方に移動させる。そうすると、端部２ａ，２ｂが貫通孔３４を通過して溶融半田３２中に移動する。貫通孔３４から出ることによって端部２ａ，２ｂの温度は下がり、溶融半田３２中に浸漬させる直前には１６０℃になる。このように、端部２ａ，２ｂが貫通孔３４から出ることによってその温度が下がるため、管状炉３３と溶融半田３２との距離を調節すれば、溶融半田３２中に浸漬させる直前の端部２ａ，２ｂの温度を最適な温度に調節し易い。なお、上記では、溶融半田３２中に浸漬させる直前の端部２ａ，２ｂの温度は１６０℃であったが、これに限定されず、１６０〜３４０℃の範囲であれば溶融半田３２中へ浸漬することによる熱衝撃を効果的に軽減させることができる。

本実施の形態に係るランプの製造方法では、ガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂを溶融半田３２中に浸漬させる前に加熱することによって、浸漬直前の前記端部２ａ，２ｂの温度を溶融半田３２の温度に近づけている。したがって、溶融半田３２中に浸漬させる際の急激な温度変化を緩和することができ、ガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂに熱衝撃によるクラックが生じ難い。

ここで、強い熱衝撃を受けるとガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂにクラックが発生する理由を、図５を参照しながら図６を用いて説明する。図６は、外部電極形成前のランプのビード封止された側の端部付近を示す図である。ガラスバルブ２の端部２ａを溶融半田３２中に浸漬させると、当該溶融半田３２の熱は、ビードガラス５などガラスバルブ２の内側付近の領域よりも当該ガラスバルブ２の外表面付近の領域にまず伝搬する。したがって、図６に示すように、浸漬直後は、ガラスバルブ２の外表面付近の領域の膨張量ａの方が、内部付近の領域の膨張量ｂよりも大きくなり熱衝撃が強く加わるため、接合部分に応力がかかりクラックが生じ易くなる。

管状炉３３で加熱する場合、貫通孔３４の壁面とガラスバルブ２との間には空気が介在しており、ガラスバルブ２は管状炉３３からの輻射熱によって加熱される。すなわち空気中で加熱される。このようにガラスバルブ２を空気中で加熱するとクラックが生じ難い。
図７は、ガラスの膨張量の経時的変化を示す図である。図中において、Ａは、空気中で加熱した場合におけるガラスバルブ２の外側領域の膨張変化を示し、Ｂは、空気中で加熱した場合におけるガラスバルブ２の内側領域の膨張変化を示し、Ａ’は、溶融半田３２中で加熱した場合におけるガラスバルブ２の外側領域の膨張変化を示し、Ｂ’は、溶融半田３２中でガラスバルブ２を加熱した場合におけるガラスバルブ２の内側の領域の温度変化を示す。

熱伝導率の高い溶融半田３２中でガラスバルブ２の加熱が行われた場合、図７においてＡ’で示すように、溶融半田３２に近いガラスバルブ２の外側領域では一気に温度が上昇し、ガラスの膨張量ａ（図６参照）は急激に増大する。一方、図７においてＢ’で示すように、溶融半田３２から遠いガラスバルブ２の内側領域では熱の伝搬が遅れるため、ガラスの膨張量ｂ（図６参照）は少し遅れて増大する。したがって、膨張量ａと膨張量ｂとに差が生じ易く、それら膨張量の最大差は、図７においてＣ’で示すような大きさとなる。このように一時的に膨張量に大きな差が生じると、発生した応力によりクラックが生じる。

これに対して、空気中でガラスバルブ２の加熱が行われた場合、ガラスバルブ２の温度は、溶融半田３２中で加熱される場合よりも緩やかに上昇する。したがって、図７においてＡおよびＢで示すように、ガラスバルブ２の外側領域のガラスの膨張量ａ（図６参照）も、ガラスバルブ２の内側領域のガラスの膨張量ｂ（図６参照）も、溶融半田３２中で加熱する場合より増大速度が遅くなる。その結果、膨張量ａと膨張量ｂとの差が大きくならず、膨張量の最大差は図７においてＣで示すように溶融半田３２中で加熱する場合よりも小さくなる。したがって、クラックが生じ難い。

特に、金属である半田は熱伝導率が高いため、ガラスバルブ２を浸漬させた際にガラスバルブ２と接触する部分の溶融半田３２は温度が下がり難い。ガラスバルブ２に熱を奪われても、すぐに周りの溶融半田３２から熱を得て元の温度に戻るからである。溶融槽３０には十分量の溶融半田３２が溜められているため、ガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂを差し込んだ程度では、溶融半田３２全体の温度が下がることはない。したがって、端部２ａ，２ｂの外表面の温度は、急激に溶融半田３２の温度まで上昇する。

これに対し、半田よりも熱伝導率の低い空気中でガラスバルブ２を加熱した場合、ガラスバルブ２周辺の空気は、当該ガラスバルブ２に熱を奪われて少し温度が低下する。そして、空気は半田よりも熱伝導率が低いため、下がった温度は溶融半田３２と比べて元に戻り難い。したがって、ガラスバルブ２の温度が上昇する速度は、溶融半田３２中で加熱する場合よりも遅くなる。

なお、ガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂを加熱する方法は、上記管状炉３３を用いる方法に限定されない。例えば、ガス炉、電気炉、熱風炉或いは赤外ヒータ等で端部２ａ，２ｂを加熱してもよい。
また、ガラスバルブ２の加熱は、空気中で行う場合に限定されない。空気中でなくとも気相中であれば、一般に熱伝導率の低いためクラックが生じ難い。さらに、ガラスバルブ２の加熱は、気相中に限定されず、溶融半田３２よりも熱伝導率の小さい媒体を介して行うことで、直接溶融半田３２中にガラスバルブ２を浸漬させる場合よりもクラックを生じ難くすることができる。

以上のように、浸漬直前のガラスバルブ端部２ａ，２ｂの温度を溶融半田の温度に近づけておけば、溶融半田中に浸漬させた際にガラスバルブの温度が急激に上昇しないため、クラックが生じ難い。
加熱されたガラスバルブ２の溶融半田３２中に浸漬される直前の温度は、約１６０℃である。一方、上述したように、溶融半田３２の温度は約２５０℃である。したがって、ガラスバルブ２を溶融半田に浸漬させた際、当該ガラスバルブ２と溶融半田３２との温度差は約９０℃である。

ところで、ガラスバルブ２のガラスの熱膨張係数（α_{３０／３８０}）は９２×１０^−７であり、下記の式１に当てはめて計算すると、当該ガラスの耐熱温度は約９０℃であることがわかる。
ΔＴ（耐熱温度）＝９０００／α（熱膨張係数）・・・式１
ガラスバルブ２と溶融半田３２との温度差（９０℃）が、ガラスの耐熱温度（９０℃）以下であるため、ガラスバルブ２の端部２ａ，２ｂに熱衝撃によるクラックが生じ難い。

熱膨張係数の大きいガラス、具体的には熱膨張係数（α_{３０／３８０}）が９０×１０^−７／Ｋ〜１００×１０^−７／Ｋのガラスでガラスバルブ２が構成されている場合、ガラスバルブ２と溶融半田３２との温度差が９０℃以下であればクラックが生じ難い。
コーティング工程においては、端部２ａ，２ｂを浸漬させる際に、溶融半田３２に超音波を加えてもよい。これにより、より良好な状態の半田層３ｂ，４ｂを形成することができる。例えば、槽内３１に超音波振動子（不図示）を配して溶融半田に超音波を加えることができる。

以上、第１の実施形態では、外部電極型放電ランプの製造方法について説明したが、第１の実施形態に係るランプの製造方法は上記に限定されない。
例えば、第１の実施形態に係るコーティング工程は、第１の端部２ａのような構造の端部や、第２の端部２ｂのような構造の端部に半田をコーティングする場合に限らず、様々な構造の端部に半田をコーティングする場合に有効である。例えば、以下に説明するような構造の端部に半田をコーティングする場合が考えられる。

図８および図９は、第１の実施形態に係るランプの製造方法で製造した変形例に係る外部電極型放電ランプの一端部を示す断面図である。
例えば、図８に示す外部電極型放電ランプ４０は、内面に保護層４６および蛍光体層４７が形成されたガラスバルブ４２の端部４２ａに、電極本体層４３ａと半田層４３ｂとからなる外部電極４３が形成されている。当該端部４２ａは、略球形のビードガラス４５を用いてビード封止されている。このような形状のビードガラス４５を用いて封止された端部４２も、本実施の形態に係る端部２ａと同様にクラックが生じ易いため、本実施の形態に係るランプの製造方法が有効である。

また、図９に示す外部電極型放電ランプ５０は、内面に保護層５６および蛍光体層５７が形成されたガラスバルブ５２の端部５２ａに電極本体層５３ａと半田層５３ｂとからなる外部電極５３が形成されている。当該端部５２ａには、縮径加工によって発生した膨出部５８が形成されている。このような膨出部５８を有する端部５２ａはクラックが生じ易いため、本実施の形態に係るランプの製造方法が有効である。

さらに、他の構造として、ピンチシールされた端部にも本実施の形態に係るランプの製造方法が有効である。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、冷陰極放電ランプの製造方法について説明する。
図１０は、第２の実施形態に係るランプの製造方法によって製造した冷陰極放電ランプを示す断面図である。

冷陰極放電ランプ１００は、バックライトユニットの光源用であって、ガラスバルブ１１０と、ガラスバルブ１１０の両端部１１１，１１２に封止された一対の電極１２０，１２１と、それら両端部１１１，１１２の外表面に形成された給電端子１３０，１３１とを備える。
ガラスバルブ１１０は、ソーダガラス製である。上述したように本願において、ソーダガラスとは、Ｎａ_２Ｏを５〜２０ｍｏｌ％の範囲で含有するガラス材料である。ソーダガラス製のガラスバルブは熱衝撃に弱くクラックが生じ易い。したがって、ガラスバルブ１１０がソーダガラス製である場合は、本発明に係るランプの製造方法がより有効である。

ガラスバルブ１１０には、ソーダガラスとして特に鉛フリーガラス（Ｎａ_２Ｏ含有量５〜１２ｍｏｌ％）を用いている。なお、鉛フリーガラスを用いる場合のより好ましいＮａ_２Ｏ含有量は、７〜１０ｍｏｌ％の範囲である。鉛フリーガラス製のガラスバルブは、特に熱衝撃に弱くクラックが生じ易いため、本発明に係るランプの製造方法が有効である。
ガラスバルブ１１０は、全長は７３０ｍｍであって、管状のガラスバルブ本体１１３と、ガラスバルブ本体１１３の長手方向両側に位置する一対の端部１１１，１１２とからなる。

ガラスバルブ本体１１３は、断面が円環形状であって、外径が４ｍｍ、内径が３ｍｍ、肉厚が０．５ｍｍである。なお、ガラスバルブ本体１１３の構成は上記構成に限定されない。但し、冷陰極放電ランプ１００を小型化するためには、ガラスバルブ１１０が小径かつ薄肉であることが望ましいため、一般的には、ガラスバルブ本体１１３の内径が１．４ｍｍ〜７．０ｍｍ、肉厚が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍであることが好ましい。

両端部１１１，１１２は、図１０に示すように、ガラスバルブ１１０の管軸方向Ｘの最大肉厚が２ｍｍであって、それぞれに電極１２０，１２１がビード封止されている。
ガラスバルブ１１０の内面には蛍光体層１１４が形成されている。蛍光体層１１４は、例えば、赤色蛍光体（Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋）、緑色蛍光体（ＬａＰＯ_４：Ｃｅ^３＋，Ｔｂ^３＋）および青色蛍光体（ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋）からなる希土類蛍光体で形成されている。また、ガラスバルブ１１０の内部には、例えば、約１２００μｇの水銀、および、希ガスとして約８ｋＰａ（２０℃）のネオン・アルゴン混合ガス（Ｎｅ９５％＋Ａｒ５％）が封入されている。なお、蛍光体層１１４、水銀および希ガスの構成は上記構成に限定されないのは、第１の実施形態と同様である。

電極１２０，１２１は、電極本体１２２，１２３と、当該電極本体１２２，１２３に溶接されたリード線１２４，１２５とからなるホロー電極である。
電極本体１２２，１２３は、ニッケル（Ｎｉ）製の有底筒状であって、筒部の全長が５．２ｍｍ、外径が２．７ｍｍ、内径が２．３ｍｍ、肉厚が０．２ｍｍである。なお、電極本体１２２，１２３は、ニッケル製に限定されず、例えばニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、或いは、モリブデン（Ｍｏ）製にすることが考えられる。

リード線１２４，１２５は、ジュメット線１２４ａ，１２５ａと外部リード線１２４ｂ，１２５ｂとの継線である。なお、リード線１２４，１２５は、上記に限定されず、例えばジュメット線の単線であってもよい。
リード線１２４，１２５は、ジュメット線１２４ａ，１２５ａと外部リード線１２４ｂ，１２５ｂとの接合面が、ガラスバルブ１１０の外表面とほぼ面一である。すなわち、ジュメット線１２４ａ，１２５ａは、ガラスバルブ１１０の外表面よりも内側に位置し、外部リード線１２４ｂ，１２５ｂは、ガラスバルブ１１０の外表面よりも外側に位置する。

ジュメット線１２４ａ，１２５ａは、断面が略円形であって、全長が３ｍｍ、線径が０．８ｍｍである。当該ジュメット線１２４ａ，１２５ａは、外部リード線１２４ｂ，１２５ｂ側の端部がガラスバルブ１１０の両端部１１１，１１２に封止され、外部リード線１２４ｂ，１２５ｂ側とは反対側の端部が電極本体１２２，１２３の底部の外側面略中央に接合されている。

外部リード線１２４ｂ，１２５ｂは、ガラスバルブ１１０の外表面から管軸Ｘ方向に向けて突出する突出部分であって、給電端子１３０，１３１と接合されている。外部リード線１２４ｂ，１２５ｂは、断面が略円形であり、全長が１ｍｍ、線径が０．６ｍｍである。
電極１２０，１２１は、ビードガラス１１５，１１６を介してガラスバルブ１１０の両端部１１１，１１２に封止されている。

ガラスバルブ１１０のガラスの熱膨張係数（α_{３０／３８０}）は９２×１０^−７であり、 ビードガラス１１５，１１６のガラスの熱膨張係数（α_{３０／３８０}）は９２×１０^−７である。また、ジュメット線１２４ａ，１２５ａの半径方向の熱膨張係数（α_{３０／３８０}）は８７×１０^−７〜１００×１０^−７である。
クラックは、ガラス同士の接合部分のなじみの悪い部分、リード線１２０，１２１とガラスとのなじみの悪い部分、ガラスの厚み変化の大きい部分等に存在するひずみを基点として生じる。熱膨張係数が異なると膨張量に差が生じ、応力が働くためクラックが生じる。したがって、ガラスバルブ１１０を構成するガラスと、ビードガラス１１５，１１６を構成するガラスとの熱膨張係数との差が大きいとクラックが生じ易い。また、ガラスバルブ１１０またはビードガラス１１５，１１６を構成するガラスと、電極１２０，１２１のジュメット線１２４ａ，１２５ａの熱膨張係数との差が大きいとクラックが生じ易い。そこで、熱膨張係数を合わせて、ガラスバルブ１１０、ビードガラス１１５，１１６およびジュメット線１２４ａ，１２５ａの膨張量の差を少なくし、クラックを発生し難くしている。

なお、ガラスバルブ１１０およびビードガラス１１５，１１６のガラス、並びに、ジュメット線１２４ａ，１２５ａの熱膨張係数は上記に限定されないが、それらの熱膨張係数が近い値である程クラックが生じ難い。
ところで、熱膨張係数が高いガラス、具体的には熱膨張係数（α_{３０／３８０}）が９０×１０^−７／Ｋ〜１００×１０^−７／Ｋのガラスは、クラックが生じ易いため、本実施の形態に係るランプの製造方法が有効である。また、熱膨張係数に拘らず、ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２がビードガラス１１５，１１６を用いてビード封止されている場合は、それらガラスバルブ１１０とビードガラス１１５，１１６との接合部分にクラックが生じ易いため、本実施の形態に係るランプの製造方法が有効である。さらに、ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２に電極１２０，１２１が封止されている場合も、それらガラスバルブ１１０と電極１２０，１２１との接合部分にクラックが生じ易いため、本実施の形態に係るランプの製造方法が有効である。

給電端子１３０，１３１は、半田製であって、ガラスバルブ１１０の両端部１１１，１１２にそれら両端部１１１，１１２を覆うようにして設けられている。すなわち、ガラスバルブ１１０のうちの給電端子１３０，１３１で覆われた部分が、本実施の形態におけるガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２である。
各給電端子１３０，１３１は、冷陰極放電ランプ１００をバックライトユニット（不図示）に取り付けた際、当該冷陰極放電ランプ１００の端部を保持するソケットと電気的に接続される。そして、ソケットを介して、バックライトユニットの点灯回路から電力が供給される。

一般に半田は、導電性が良く、熱伝導率も低く、その上低価格であるため、給電端子１３０の材料として好適である。特に、スズ（Ｓｎ）、スズ・インジウム（Ｉｎ）合金、スズ・ビスマス（Ｂｉ）合金等を主成分とする半田は、機械的強度の高い給電端子１３０を形成することができるため、より好適である。それらに、アンチモン（Ｓｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）のうちの少なくとも１種類を添加した半田は、ガラスとの馴染みが良いために、ガラスバルブ１１０から剥がれ難い給電端子１３０を形成することができ、さらに好適である。加えて、鉛を含まない半田は、環境に配慮した冷陰極放電ランプ１００を作製することができるため好適である。

次に、上記の構成からなる冷陰極放電ランプ１００の製造方法について、図１１および図１２を参照しながら説明する。図１１および図１２は、ガラスバルブの封止工程を説明する図である。
図１１に示すように、まず、ガラス管１４０の内側に蛍光体層１４１が形成されたものを準備する[工程ａ]。

次に、リード線１２４の部分にビードガラス１１５が嵌め込まれて固着された電極１２０（以下、第１の電極ユニット１４２）を、蛍光体層１４１付きガラス管４０に挿入し、仮止めを行う[工程ｂ]。仮止めとは、ビードガラス１１５が位置するガラス管１４０の外周部分をバーナー１４３で加熱して、ビードガラス１１５の外周の一部をガラス管１４０内周面に固着することをいう。ビードガラス１１５の外周の一部しか固着しないので、ガラス管１４０の管軸方向の通気性は維持される。なお、この場合の加熱温度は、ガラス管１４０外周表面において約７００℃である。

次に、ガラス管１４０を上下に反転させ、リード線１２５の部分にビードガラス１１６が嵌め込まれて固着された電極１２１（以下、第２の電極ユニット１４４）を、第１の電極ユニット１４２とは反対側から挿入した後、ビードガラス１１６が位置するガラス管１４０の外周部分をバーナー１４５で加熱し、ガラス管１４０を封止して気密封止（第１封止）する[工程ｃ]。この場合の加熱温度は、ガラス管１４０の外周表面において約１１００℃である。

続いて、ガラス管１４０の、第２の電極ユニット１４２よりも端部寄りの一部をバーナー１４６で加熱して、くびれ部分１４７を形成した後、水銀ペレット１４８をガラス管１４０に投入する[工程ｄ]。水銀ペレット１４８は、チタン（Ｔｉ）−タンタル（Ｔａ）−鉄の焼結体に水銀を含浸させたものである。
続く[工程ｅ]では、ガラス管１４０内の排気とガラス管１４０内への希ガスの充填を行う。具体的には、図示しない給排気装置のヘッドをガラス管１４０の水銀ペレット１４８側端部に装着し、まず、ガラス管１４０内を排気して真空にすると共に、図示しない加熱装置によってガラス管１４０全体を外周から加熱する。この場合の加熱温度は、ガラス管１４０の外周表面において約３８０℃である。これによって、蛍光体層１４１に潜入している不純ガスを含めガラス管１４０内の不純ガスが排出される。加熱を止めた後、所定量の希ガスが充填される。

希ガスが充填されると、ガラス管１４０の水銀ペレット１４８側端部をバーナー１４９で加熱して封止する[工程ｆ]。
続いて、図１２に示す[工程ｇ]では、水銀ペレット１４８をガラス管１４０周囲に配された高周波発振コイル（不図示）によって誘導加熱して水銀を前記焼結体から蒸散させる（水銀出し工程）。その後、ガラス管１４０を加熱炉１５０内で加熱して、蒸散させた水銀をガラス管１４０内の第２の電極ユニット１４４の方へ移動させる。

次に、第１の電極ユニット１４２のビードガラス１１５が位置するガラス管１４０外周部分をバーナー１５１で加熱して、ガラス管１４０を封止して気密封止（第２封止）する[工程ｈ]。この場合の加熱温度は、ガラス管１４０外周において約３５０℃である。
続いて、ガラス管１４０の、上記第２封止部分よりも水銀ペレット１４８側の端部部分を切離す[工程ｉ]。

そして、上記エージング[工程ｊ]の後、点灯検査等を経て、給電端子１３０，１３１形成前の冷陰極放電ランプが完成する。工程ｊでは、それぞれのリード線１２４，１２５に給電電極１５２，１５３を接続し、両給電電極１５２，１５３から、定常点灯の際に流す電流の２〜３倍程度のエージング電流を所定時間流して（例えば、２０ｍＡで７分）エージングを行う。

エージングの目的は、前記排気工程で不純ガスを排出しているものの、僅かにガラスバルブ１１０内空間（放電路）に残存する不純ガスを蛍光体に吸着させて両電極１２０，１２１間の放電を安定させることにある。
次に、ガラスバルブ１１０の両端部１１１，１１２に給電端子１３０，１３１を形成する。給電端子１３０，１３１は、コーティング工程において、ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を溶融半田中に浸漬させて、当該端部１１１，１１２の外表面に半田をコーティングすることによって行う。

コーティング工程は、基本的に第１の実施形態に係るコーティング工程と同様であって、ディッピング法により行う。ディッピング法によれば、一様な厚みの給電端子１３０，１３１を簡単かつ安価に形成することができる。但し、給電端子１３０，１３１の端縁近傍については、端縁に近づくほど厚みを薄くしている。
コーティング工程では、第１の実施形態と同様の溶融槽３０の槽内３１に、スズ：９５．２wt％、銀：３．８wt％、銅：１．０wt％の組成からなる約２５０℃の溶融半田３２を溜め、前記溶融半田３２中にガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２をそれぞれ３０秒間ずつ浸漬させて給電端子１３０，１３１を形成する。これにより、ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２の外表面に半田を肉厚５〜１５０μｍでコーティングすることができる。

端部１１１，１１２を溶融半田３２中に浸漬させる直前は、溶融槽３０の上方に配置された第１の実施形態と同様の管状炉３３でガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を加熱する。ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２は、貫通孔３４内で約１７０℃に加熱されるが、前記貫通孔３４から出て温度が下がり、溶融半田３２中に浸漬させる直前には約１６０℃になる。

図１３は、給電端子形成前のランプの端部付近を示す図である。ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を溶融半田３２中に浸漬させると、当該溶融半田３２の熱は、ビードガラス１１５（１１６）付近の領域よりも、当該ガラスバルブ１１０の外表面付近の領域や、電極１２０（１２１）に早く伝搬する。したがって、図１３に示すように、浸漬直後におけるガラスバルブ１１０の外表面付近の領域の膨張量Ｄや、電極１２０（１２１）のジュメット線１２４ｂ（１２５ｂ）の膨張量Ｆは、ビードガラス１１５（１１６）付近の領域の膨張量Ｅよりも大きい。そして、膨張量Ｄと膨張量Ｅとの差や、膨張量Ｆと膨張量Ｅとの差が大きい程クラックが生じ易い。

本実施の形態に係るランプの製造方法では、ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を溶融半田３２中に浸漬させる前に加熱することによって、浸漬直前の前記端部１１１，１１２の温度を溶融半田３２の温度に近づけている。したがって、溶融半田３２中に浸漬させる際の急激な温度変化を緩和することができ、上述のように膨張率の差が大きくなり易い構造の端部１１１，１１２であってもクラックが生じ難い。

なお、ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を加熱する方法は、管状炉３３を用いる方法に限定されない。例えば、ガス炉、電気炉、熱風炉或いは赤外ヒータ等で端部２ａ，２ｂを加熱してもよい。また、他の方法として、電極１２０，１２１を加熱することによってガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を内側から加熱してもよい。電極１２０，１２１を加熱する方法としては、外部リード線１２４ａ，１２５ａに熱源を接触させて電極１２０，１２１を加熱する方法や、電極１２０，１２１をガラスバルブ１１０の周囲に配した高周波発振コイル（不図示）によって誘導加熱する方法が考えられる。さらに、上記加熱方法は複数の方法を同時に行ってもよい。

以上、第２の実施形態では、冷陰極放電ランプの製造方法について説明したが、第２の実施形態に係るランプの製造方法は上記に限定されない。
例えば、第２の実施形態に係るコーティング工程は、ホロー電極１２０，１２１が封止された構造の端部１１１，１１２に半田をコーティングする場合に限らず、様々な構造で封止されたガラスバルブの端部に半田をコーティングする場合に有効である。

また、以下に説明するように、ガラスバルブの端部ではなく、例えば、電極のガラスバルブ外表面から突出する部分の外表面に半田をコーティングする場合にも有効である。
図１４は、第２の実施形態に係るランプの製造方法で製造した変形例に係る冷陰極放電ランプの一端部を示す断面図である。
図１４に示すように、変形例に係る冷陰極放電ランプ２００は、給電端子１６０，１６１の態様が異なる他は、基本的に本実施の形態に係る冷陰極放電ランプ１００と同様の構成をしている。したがって、共通の構成部分には本実施の形態に係る冷陰極放電ランプ１００と同じ符号を付してその説明は省略する。

給電端子１６０，１６１は、第２の実施形態に係る給電端子１３０，１３１と同様の材料によって、電極１２４，１２５のガラスバルブ１１０外表面から突出する部分の外表面全体、すなわち外部電極１２４ｂ，１２５ｂの外表面全体を覆うように形成されている。また、給電端子１６０，１６１のガラスバルブ側の端縁は、それぞれジュメット線１２４ａ，１２４ｂおよびガラスバルブ１１０と接触している。

なお、給電端子１６０，１６１は、必ずしも外部電極１２４ｂ，１２５ｂの外表面全体を覆うように形成されている必要はなく、外部電極１２４ｂ，１２５ｂの外表面の一部のみを覆うように形成されていてもよい。
上記のような給電端子１６０，１６１は、コーティング工程において、外部電極１２４ｂ，１２５ｂを溶融半田中に浸漬させて、当該外部電極１２４ｂ，１２５ｂの外表面に半田をコーティングすることによって行う。

コーティング工程は、基本的に本実施の形態に係るコーティング工程と同様であって、ディッピング法により行う。具体的には、スズ：９５．２wt％、銀：３．８wt％、銅：１．０wt％の組成からなる約２５０℃の溶融半田３２を溜め、前記溶融半田３２中にガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２をそれぞれ２〜３秒間ずつ浸漬させて給電端子１６０，１６１を形成する。これにより、外部電極１２４ｂ，１２５ｂの外表面に半田を肉厚８〜２０μｍでコーティングすることができる。

外部電極１２４ｂ，１２５ｂを溶融半田３２中に浸漬させる直前は、溶融槽３０の上方に配置された本実施の形態と同様の管状炉３３でガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を加熱する。なお、ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を加熱する方法は、本実施の形態と同様に、管状炉３３を用いる方法に限定されない。
変形例に係るランプの製造方法では、ガラスバルブ１１０の端部１１１，１１２を溶融半田３２中に浸漬させる前に加熱することによって、浸漬直前の前記端部１１１，１１２の温度を溶融半田３２の温度に近づけている。したがって、外部電極１２４ｂ，１２５ｂを溶融半田３２中に浸漬させた際に、ガラスバルブ１１０の一部が溶融半田３２と接触することによって生じる熱衝撃や、外部電極１２４ｂ，１２５ｂからガラスバルブ１１０へ伝わる熱によって生じる熱衝撃を緩和することができ、ガラスバルブ１１０の封着部分１１１，１１２にクラックが生じ難い。

本発明に係るランプの製造方法は、外部電極放電ランプや冷陰極放電ランプの製造以外にも、例えば熱陰極放電ランプなど他のランプの製造にも利用できる。また、本発明に係るランプの製造方法は、蛍光ランプのみならず蛍光ランプ以外の水銀蒸気放電ランプなどのランプの製造にも利用できる。

第１の実施形態に係るランプの製造方法で製造した外部電極型放電ランプを示す断面図 ガラスバルブの封止工程を説明する図 ガラスバルブの封止工程を説明する図 外部電極の形成工程を説明するフローチャート コーティング工程を説明する図 外部電極形成前のランプのビード封止された側の端部付近を示す図 ガラスの膨張量の経時的変化を示す図 第１の実施形態に係るランプの製造方法で製造した変形例に係る外部電極型放電ランプの一端部を示す断面図 第１の実施形態に係るランプの製造方法で製造した変形例に係る外部電極型放電ランプの一端部を示す断面図 第２の実施形態に係るランプの製造方法によって製造した冷陰極放電ランプを示す断面図 ガラスバルブの封止工程を説明する図 ガラスバルブの封止工程を説明する図 給電端子形成前のランプの端部付近を示す図 第２の実施形態に係るランプの製造方法で製造した変形例に係る冷陰極放電ランプの一端部を示す断面図

符号の説明

１，１００ ランプ
２，１１０ ガラスバルブ
２ａ，２ｂ，１１１，１１２ 端部
３，４ 外部電極
３２ 溶融半田
１２０，１２１ 電極

Claims (10)

1. ガラスバルブの端部を封止する封止工程と、封止された前記端部を溶融半田中に浸漬させてその外表面を半田でコーティングするコーティング工程とを含むランプの製造方法であって、
   前記コーティング工程において、浸漬直前の前記端部の温度が前記溶融半田の温度に近づくよう浸漬前に前記端部を加熱することを特徴とするランプの製造方法。
2. 前記加熱を前記溶融半田よりも熱伝導率の低い媒体を介して行うことを特徴とする請求項１記載のランプの製造方法。
3. 前記加熱を気相中で行うことを特徴とする請求項１または２記載のランプの製造方法。
4. 前記ガラスバルブは、Ｎａ_２Ｏの含有量が５〜２０ｍｏｌ％のガラスからなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のランプの製造方法。
5. 前記ガラスバルブは、熱膨張係数（α_{３０／３８０}）が９０×１０^−７／Ｋ〜１００×１０^−７／Ｋのガラスからなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のランプの製造方法。
6. 浸漬直前の前記端部と前記溶融半田との温度差が９０度以下になるよう浸漬前に前記端部を加熱することを特徴とする請求項５に記載のランプの製造方法。
7. 前記封止工程において前記端部をビード封止することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のランプの製造方法。
8. 前記端部に外部電極を備えたランプの製造方法であって、前記端部の外表面に溶融半田をコーティングすることによって前記外部電極の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のランプの製造方法。
9. 前記端部に電極が封止されたランプの製造方法であって、前記電極を加熱することによって浸漬前に前記端部を加熱することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のランプの製造方法。
10. ガラスバルブの端部に電極を封止する封止工程と、前記電極の前記ガラスバルブ外表面から突出した部分を溶融半田中に浸漬させてその浸漬部分の外表面に半田をコーティングするコーティング工程とを含むランプの製造方法であって、
    前記コーティング工程において、浸漬直前の前記端部の温度が前記溶融半田の温度に近づくよう浸漬前に前記端部を加熱することを特徴とするランプの製造方法。

Images