JP4237103B2 - External electrode type discharge lamp - Google Patents
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Description
本発明は、外部電極型放電ランプに関する。 The present invention relates to an external electrode type discharge lamp.
液晶テレビジョン用などの大画面を要求される液晶表示装置には、外部電極型の水銀蛍光ランプを光源に用いたバックライトが使われることが多い。 In a liquid crystal display device that requires a large screen such as for a liquid crystal television, a backlight using an external electrode type mercury fluorescent lamp as a light source is often used.
図5を参照して、外部電極型放電ランプの基本構造を説明する。図J1に示す放電ランプは水銀蛍光ランプであって、円筒状のガラスバルブ1の両端部の外面に、外部電極2A,2Bが一つずつ設けられている。外部2A,2Bどうしは、電気的には互いに絶縁状態にある。ガラスバルブ1の内部の中空気密空間である放電室には、放電媒体の気体として、例えば、キセノンと水銀蒸気との混合ガス、あるいは、その混合ガスとアルゴンやネオンなどの他の希ガスとの混合ガスが封入されている。
The basic structure of the external electrode type discharge lamp will be described with reference to FIG. The discharge lamp shown in FIG. J1 is a mercury fluorescent lamp, and
ガラスバルブ1の内面の外部電極2A,2Bの下になる部分には保護膜3が形成されている。この保護膜3はガラスバルブの内面を保護するもので、例えば酸化イットリウムなどの金属酸化物からできている。また、ガラスバルブ1の中央部分側(放電室側)の内面に蛍光体膜4が設けられている。蛍光体膜4は、放電によってガラスバルブ内に生じる紫外線を他の波長の光に変換する役を担っている。
A
図示する外部電極型水銀蛍光ランプにおいて、外部の電源装置15から二つの外部電極2A,2B間に、例えば正弦波電圧を印可すると、外部電極直下のランプ容器であるガラスが分極され、その内面が電極として作動する。これにより、封入された水銀が放電し、紫外線を放射する。放射された紫外線により、蛍光体が励起され、発光し、その発光がランプ容器の外部に放出され、ランプとして機能する。
In the illustrated external electrode type mercury fluorescent lamp, when a sine wave voltage, for example, is applied between the two
ここで、外部電極2A,2Bとしては、印刷法による銀等の金属膜、Ni等の金属メッキ、あるいは超音波半田ディップによるガラス面に直接形成した半田を、ガラスバルブに直接形成したものや、金属粒を含有した導電性ペーストの塗布・あるいはディップによる電極をガラスバルブに直接形成したものを用いていた(特許文献1参照)。
これまでの外部電極型水銀蛍光ランプでは、外部電極として、印刷法による銀等の金属膜、Ni等の金属メッキ、あるいは超音波半田ディップによる半田をガラスバルブに直接形成したものや、金属粒を含有した導電性ペーストの塗布あるいはディップによる電極をガラスバルブに直接形成したものを用い、その外部電極と電極取出し部(例えばコネクタ)との接続を挟み込みでおこなっている。しかし、前者の場合は、不十分な挟み込みや、挟み込み部の経時変化による接触抵抗の増加に伴い、通電中に電極取出し部と外部電極との間で放電が生じ、放電にさらされた金属の薄い膜である外部電極部分が酸化飛散することで内部のガラルバルブ面が露出するといった問題があった。また、後者では導電性ペーストの樹脂が内部から放射される紫外線により劣化し、寿命が低下したり、紫外線劣化に強いシリコン系樹脂を用いた場合は接着強度が低く、外部電極が剥離するといった問題があった。 In the conventional external electrode type mercury fluorescent lamp, the external electrode is made of a metal film such as silver by printing, metal plating such as Ni, or solder formed by ultrasonic solder dip directly on a glass bulb, or metal particles. The electrode formed by applying or dipping the contained conductive paste directly on the glass bulb is used, and the connection between the external electrode and the electrode lead-out part (for example, connector) is performed. However, in the former case, due to insufficient pinching or an increase in contact resistance due to aging of the pinching portion, a discharge occurs between the electrode lead-out portion and the external electrode during energization, and the metal exposed to the discharge There is a problem in that the external electrode portion, which is a thin film, is oxidized and scattered to expose the internal gallium bulb surface. In the latter case, the resin of the conductive paste deteriorates due to ultraviolet rays radiated from the inside, and the service life is shortened. When a silicone resin that is resistant to ultraviolet deterioration is used, the adhesive strength is low, and the external electrode peels off. was there.
また、ランプ容器の両端部に形成した外部電極間に電圧を印可すると、電極下部のガラス管内面で放電が起こり、放電による発熱が電極に伝達される。電極が過度に発熱するとその熱によりガラス管が破損するため、発熱を外部に伝達し、ガラス管温度を低下させる必要があった。 Further, when a voltage is applied between the external electrodes formed at both ends of the lamp vessel, a discharge occurs on the inner surface of the glass tube below the electrodes, and heat generated by the discharge is transmitted to the electrodes. When the electrode generates heat excessively, the glass tube is damaged by the heat, so it was necessary to transmit the heat generation to the outside and lower the glass tube temperature.
本発明の目的は、上記従来技術の問題に鑑み、信頼性が高く、長寿命な外部電極を備えた外部電極型放電ランプ(例えば水銀蛍光ランプ)を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an external electrode type discharge lamp (for example, a mercury fluorescent lamp) having an external electrode having a high reliability and a long lifetime in view of the above-mentioned problems of the prior art.
上記目的を達成するために、本発明は、気密空間を形成するガラスバルブと、該ガラスバルブの内部に封入された放電媒体の気体と、前記ガラスバルブの外側面に設けられた外部電極とを含む外部電極型放電ランプにおいて、前記外部電極が、前記ガラスバルブの両端部の各々に装着された金属製のスリーブからなり、前記ガラスバルブの内面の、前記スリーブに対応する箇所には、前記内面を保護する保護層が形成されており、前記ガラスバルブと前記外部電極とがそれらの間に塗布されたフリットガラスを溶融することによって接着されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a glass bulb forming an airtight space, a gas of a discharge medium sealed inside the glass bulb, and an external electrode provided on the outer surface of the glass bulb. In the external electrode type discharge lamp including, the external electrode is made of a metal sleeve attached to each of both end portions of the glass bulb, and the inner surface of the glass bulb corresponds to the sleeve at the inner surface. The glass bulb and the external electrode are bonded to each other by melting the frit glass applied between them.
上記のスリーブに替えて、ガラスバルブの両端部の各々に被せられた金属製のキャップを外部電極として用いることもできる。 Instead of the above-described sleeve, a metal cap placed on each of both ends of the glass bulb can be used as the external electrode.
ガラスバルブとフリットガラスと外部電極の熱膨張係数が比較的同じであることが、熱応力によるバルブ破損を軽減する上で好ましい。 It is preferable that the glass bulb, the frit glass, and the external electrode have relatively the same thermal expansion coefficients in order to reduce bulb damage due to thermal stress.
なお、本明細書でいう「スリーブ」とは両端の開口が閉じていない筒部材をいい、「キャップ」とは筒状部材において片方の開口が閉じている形状のものをいう。 In the present specification, “sleeve” refers to a cylindrical member whose openings at both ends are not closed, and “cap” refers to a cylindrical member whose one opening is closed.
本発明によれば、ガラスバルブの両端部の表面に外部電極として、金属製のキャップあるいはスリーブを装着し、ガラスバルブと外部電極である金属キャップあるいは金属スリーブとをフリットガラスを溶融させて接着することで、電極取出し部と外部電極間で放電し、放電にさらされた外部電極部分が酸化飛散することで内部のガラルバルブ面が露出するといった問題は十分厚みのある金属キャップあるいは金属スリーブを用いたことで回避できる。フリットガラスは外部電極、及びガラスバルブと溶着しているため、接着強度が十分高く、紫外線による劣化もほとんどない。 According to the present invention, as an external electrode on the surface of both end portions of the glass bulb, fitted with a metal cap or sleeve, to bond the metal cap or a metal sleeve is a glass bulb and the external electrode by melting frit glass As a result, a problem arises in that a discharge occurs between the electrode extraction portion and the external electrode, and the external electrode portion exposed to the discharge is oxidized and scattered, thereby exposing the internal gallium bulb surface. A sufficiently thick metal cap or metal sleeve was used. Can be avoided. Since the frit glass is welded to the external electrode and the glass bulb, the adhesive strength is sufficiently high and there is almost no deterioration due to ultraviolet rays.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態による外部電極型水銀蛍光ランプを示す斜視図、図2は図1の水銀蛍光ランプをその管軸に沿って切断したときの断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an external electrode type mercury fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the mercury fluorescent lamp of FIG. 1 cut along its tube axis.
本実施形態の水銀蛍光ランプは図1及び図2に示すように、ガラスバルブ11の両端部のそれぞれ表面に外部電極12A,12Bを接着した構造である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the mercury fluorescent lamp of this embodiment has a structure in which external electrodes 12 </ b> A and 12 </ b> B are bonded to the surfaces of both ends of the
ガラスバルブ11はほう珪酸ガラスなどからなる透光性の密閉された円筒であり、内部の気密空間には、キセノンと水銀蒸気との混合ガスのような放電媒体のガスが封入されている。バルブ内部の圧力は1.3×103〜40×103Pa(10〜300Torr)程度である。ガラスバルブ1の内面の、外部電極12A,12Bの下に当たる部分には例えば酸化イットリウム膜からなる保護層14が形成されており、それ以外の部分には蛍光体層15が形成されている。蛍光体は特に限定されず、外部に放射すべき光の波長に応じて適当なものを選択する。
The
外部電極12A,12Bは例えば2〜5mmの十分に肉厚のある金属スリーブである。また、図3及び図4に示すように金属キャップを、外部電極22A,22Bとしてガラスバルブ端部に被せるようにして用いてもよい。ガラスバルブ11と外部電極12A,12B(もしくは22A,22B)とは、これらの間に塗布された封着ガラス(フリットガラス)13を加熱、溶融させることによって接着されている。
The
外部電極12A,12B(もしくは22A,22B)の材料は42アロイやKOV(コバール)などを用いる。
As the material of the
封着ガラス13とは、主にガラスと金属を封着するために用いられる粉末ガラスであり、使用にあたっては、溶剤中に粉末ガラスを分散させたものを印刷法等により封着部(外部電極を配置する部分)に塗布形成し、加熱して封着ガラス13を溶融させて接着するものである。 The sealing glass 13 is a powder glass mainly used for sealing glass and metal. In use, a sealing portion (external electrode) is obtained by dispersing a powder glass in a solvent by a printing method or the like. Are applied and formed, and the sealing glass 13 is melted and bonded by heating.
なお、ガラスバルブ11と封着ガラス13と外部電極12A,12Bである金属スリーブ(もしくは外部金属22A,22Bである金属キャップ)は熱膨張係数が比較的同じにした方が、熱応力による破損等を軽減するために、望ましい。
The
11 ガラスバルブ
12A,12B,22A,22B 外部電極
13 封着ガラス
14 保護層
15 蛍光体層
11
Claims (3)
前記外部電極が、前記ガラスバルブの両端部の各々に装着された金属製のスリーブからなり、
前記ガラスバルブの内面の、前記スリーブに対応する箇所には、前記内面を保護する保護層が形成されており、
前記ガラスバルブと前記外部電極とがそれらの間に塗布されたフリットガラスを溶融することによって接着されていることを特徴とする外部電極型放電ランプ。 In an external electrode type discharge lamp including a glass bulb that forms an airtight space, a gas of a discharge medium sealed inside the glass bulb, and an external electrode provided on an outer surface of the glass bulb,
The external electrode consists of a metal sleeve attached to each of both ends of the glass bulb,
A protective layer for protecting the inner surface is formed at a position corresponding to the sleeve on the inner surface of the glass bulb,
2. An external electrode type discharge lamp, wherein the glass bulb and the external electrode are bonded by melting frit glass applied between them.
前記外部電極が、前記ガラスバルブの両端部の各々に被せられた金属製のキャップからなり、
前記ガラスバルブの内面の、前記キャップの筒状部に対応する箇所には、前記内面を保護する保護層が形成されており、
前記ガラスバルブと前記外部電極とがそれらの間に塗布されたフリットガラスを溶融することによって接着されていることを特徴とする外部電極型放電ランプ。 In an external electrode type discharge lamp including a glass bulb that forms an airtight space, a gas of a discharge medium sealed inside the glass bulb, and an external electrode provided on an outer surface of the glass bulb,
The external electrode consists of a metal cap placed on each end of the glass bulb,
A protective layer for protecting the inner surface is formed at a position corresponding to the cylindrical portion of the cap on the inner surface of the glass bulb,
2. An external electrode type discharge lamp, wherein the glass bulb and the external electrode are bonded by melting frit glass applied between them.
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