專利名稱：用于抑制電暈放電的熒光燈、背光單元以及液晶電視的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及絕緣屏障放電燈，所述絕緣屏障放電燈包含形成在玻璃燈泡兩端處的外部電極。
背景技術(shù)：
近年來，由于液晶電視已日益普及，因此也增加了對于安裝在液晶電視中的直接-下面-類型背光單元(在下文中稱之為LCBL單元)的要求。
目前，LCBL單元的典型光源是多個冷陰極管燈。然而，也可探索另一種替換的光源。一個原因在于，需要和冷陰極管燈一樣多的高頻電子鎮(zhèn)流器以點亮所述燈。
當考慮到這個問題時，絕緣屏障放電燈適合于用作光源，這是因為當它們被點亮時僅需要一個高頻電子鎮(zhèn)流器。例如，16個絕緣屏障放電燈可適合于用作LCBL單元的光源。
如圖1中所示的，傳統(tǒng)絕緣屏障放電燈1包括玻璃燈泡3(即，管形狀的放電容器)、涂覆于玻璃燈泡3內(nèi)表面上的磷5、密封在玻璃燈泡3中的汞7、緩沖稀有氣體9(諸如氖和氬)、作為在其兩端處形成在玻璃燈泡3外表面上的傳導樹脂層的外部電極11和13，以及字符C形狀的金屬導體15和17，所述金屬導體15和17具有彈簧彈性，并且與外部電極11和13的樹脂層相連接(見圖2A)(見日本未審定專利申請No.2003-17005)。
雖然已研究了傳統(tǒng)絕緣屏障放電燈1，但是本發(fā)明的發(fā)明人還是發(fā)現(xiàn)了這樣一個問題，即，在燈發(fā)光期間可能發(fā)生電暈放電，其中取決于金屬導體15和17相對于外部電極11和13的傳導樹脂層的位置，高達1.0kV到3.0kV的高電壓被施加于外部電極11和13。
圖2A示出了沿管軸向方向看過去的傳統(tǒng)絕緣屏障放電燈1。圖2B是傳統(tǒng)絕緣屏障放電燈1的放大側(cè)視圖，用于解釋發(fā)生電暈放電的位置。
如圖2B中所示的，當字符C形狀的金屬導體15的邊緣A朝向玻璃燈泡3中心的方向在外部電極11的邊緣B之前時，并且當在金屬導體15與玻璃燈泡3之間產(chǎn)生具有距離“h”的間隙時，在所述間隙中發(fā)生電暈放電(這同樣適用于金屬導體17的側(cè)部)。
當電暈放電發(fā)生時，會產(chǎn)生臭氧。所產(chǎn)生的臭氧導致構(gòu)成外部電極11的傳導樹脂層以及用在燈周圍的樹脂(未示出)迅速退化。甚至少量臭氧也可導致不利影響。也就是說，由于導致由樹脂構(gòu)成的元件退化，因此臭氧可降低熒光燈、背光單元或液晶電視的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供在燈發(fā)光期間抑制電暈放電的發(fā)生的熒光燈、背光單元和液晶電視。
上述目的由這樣一種熒光燈實現(xiàn)，所述熒光燈包括玻璃燈泡，具有管形狀并且其中具有放電空間；作為傳導層的外部電極，每個傳導層都在一端處覆蓋玻璃燈泡的外表面；以及通過覆蓋外部電極的至少一部分而分別連接于外部電極的金屬元件，其中金屬元件被如此形成，即，使得每個金屬導體的端部從每個相應外部電極的端部朝向每個相應外部電極的中心后退。
在上述熒光燈中，金屬元件可如此形成，即，沿管軸的方向使得金屬元件的邊緣從玻璃燈泡的中心后退得多于外部電極的邊緣。
在上述熒光燈中，傳導層可由傳導膏制成。
上述熒光燈還可包括阻斷層，用于覆蓋(i)外部電極或(ii)外部電極和金屬元件，以使得外部電極隔絕于外部空氣。
在上述熒光燈中，布置于其中間中的玻璃燈泡的光萃取部分的橫截面可為平坦形狀的。
在上述熒光燈中，金屬元件可為套筒或蓋帽形狀的，并且沿管軸的方向金屬元件的邊緣可比外部電極的邊緣從玻璃燈泡的中心后退1mm或更多。
在上述熒光燈中，金屬元件可通過覆蓋外部電極3mm或更大長度而分別連接于外部電極。
在上述熒光燈中，金屬元件的邊緣被導圓。
在上述熒光燈中，可通過將薄金屬纏繞在外部電極周圍、將纏繞的薄金屬的端部合在一起，并且壓扁合在一起的端部而將金屬元件形成為套筒形狀的。
在上述熒光燈中，金屬元件可為套筒或蓋帽形狀的，并且金屬元件可通過熱配合方法從其端部被插入到玻璃燈泡中，而且金屬元件可連接于外部電極。
在上述熒光燈中，金屬元件可為蓋帽形狀的，并且金屬元件可具有沿縱向方向延伸的狹縫，以使得在金屬元件附于外部電極時金屬元件可通過金屬元件的彈性力被牢固地連接于外部電極。
在上述熒光燈中，傳導層可由從包括銀膏、鎳膏、金膏、鈀膏和碳膏的組中選擇出來的材料制成。
在上述熒光燈中，傳導層可包含1％或更大重量比的低熔點玻璃。
在上述熒光燈中，傳導層可通過浸漬方法形成。
在上述熒光燈中，不包括光萃取部分的玻璃燈泡的端部的橫截面基本為圓形形狀的，并且外部電極可被設(shè)置在玻璃燈泡的外表面上其橫截面基本為圓形形狀的端部處，以使得對于相互面對的每對外部電極的一個邊緣和光萃取部分的一個端部來說，在玻璃燈泡的管軸方向上在相互面對的外部電極的一個邊緣和光萃取部分的一個端部之間存在距離。
在上述熒光燈中，阻斷層可由金屬膜形成。
在上述熒光燈中，阻斷層可被形成為金屬膜或絕緣膜，以使得部分金屬元件暴露于外部空氣。
上述目的也可通過用在液晶電視中的直接-下面-類型背光單元實現(xiàn)，所述背光單元包括多個熒光燈，它們中的一個或多個為上述熒光燈；以及一個高頻電子鎮(zhèn)流器，所述高頻電子鎮(zhèn)流器點亮所有多個熒光燈。
上述目的也可通過包含上述背光單元的液晶電視實現(xiàn)。


從結(jié)合附圖作出的以下詳細描述中可明白本發(fā)明的這些和其他目的、優(yōu)點和特征，所述附圖示出了本發(fā)明的特定實施例。
在附圖中圖1示出了典型傳統(tǒng)絕緣屏障放電燈1的輪廓；圖2A示出了沿管軸向方向看過去的傳統(tǒng)絕緣屏障放電燈1；圖2B示出了電暈放電發(fā)生的位置；圖2C是圖2B中所示的部分E的放大圖；圖3示出了本發(fā)明實施例1中液晶電視的輪廓；圖4示出了實施例1中插座板111的輪廓；圖5A示出了實施例1中燈109的輪廓；圖5B示出了金屬導體127的外觀；圖6A-6D示出了將密封的玻璃燈泡與外部電極相粘接的程序；圖7示出了將密封的玻璃燈泡與金屬導體相粘接的程序；圖8示出了金屬導體相對于外部電極的位置是如何影響臭氧的產(chǎn)生的；圖9示出了對于實施例1的修正1中燈181的輪廓；圖10A是對于實施例1的修正2中燈191的側(cè)視圖；圖10B示出了燈191的輪廓；圖11A示出了本發(fā)明實施例2中燈201的輪廓；圖11B示出了金屬導體127的外觀；圖11C作為不同示例示出了金屬導體127的外觀；圖12A-12D示出了用于形成阻斷層203和205的程序；圖13示出了對于實施例2的修正，即，修正3中燈231的輪廓；圖14示出了對于實施例2的修正，即，修正4中燈241的輪廓；圖15A是對于實施例2的修正，即，修正5中燈251的側(cè)視圖；圖15B示出了燈251的輪廓；圖16A示出了本發(fā)明實施例3中燈301的輪廓；圖16B示出了實施例3中金屬導體325的外觀；圖16C是沿圖16A中的線I-I所截并從線I-I的箭頭指示的方向上看到的橫截面圖；圖16D是沿圖16A中的線J-J所截并從線J-J的箭頭指示的方向上看到的橫截面圖；圖16E是沿圖16A中的線K-K所截并從線K-K的箭頭指示的方向上看到的橫截面圖；
圖17A-17D示出了燈301的玻璃燈泡303是如何形成的；圖18示出了對于實施例3的修正，即，修正6中燈351的輪廓；圖19A是對于實施例3的修正，即，修正7中燈371的側(cè)視圖；以及圖19B示出了燈371的輪廓。
具體實施例方式
實施例11.總體結(jié)構(gòu)圖3示出了本發(fā)明實施例1中液晶電視101的輪廓。
圖3中所示的液晶電視101例如為32-英寸液晶電視，并且包括液晶屏單元103和背光單元105。
液晶屏單元103還包括例如濾色片襯底、液晶、TFT襯底、驅(qū)動模塊等(未示出)，并且基于從外部接收的圖像信號形成彩色圖像。
背光單元105是LCBL單元，并且包括高頻電子鎮(zhèn)流器107和16個絕緣屏障放電燈109(在下文中筒稱之為燈)。如圖4中所示的，每個燈109都與插座板111相連接。
插座板111具有電極插座對113和115，每對電極插座都用于保持燈109的兩端以使得在由插座板111保持的同時16個燈109被點亮。電極插座113和115是由彈性不銹鋼、磷青銅等制成的。電極插座113和115的寬度F被設(shè)計得適用于抑制燈點亮期間電暈放電的發(fā)生，更具體地說，所述寬度F被設(shè)計得小于外部電極123和125的寬度，稍后將進行描述。
高頻電子鎮(zhèn)流器107是用于點亮所有16個燈109的照明電路。
2.燈的構(gòu)造圖5A示出了本發(fā)明實施例1中燈109的輪廓。
如圖5A中所示的，本發(fā)明實施例1中的燈109具有外部電極123和125，所述外部電極123和125是形成在管形狀玻璃燈泡兩端處的傳導層。傳導層例如是由傳導膏制成的。燈109還具有金屬導體127和129，金屬導體127和129通過覆蓋外部電極123和125的至少一部分而分別連接于外部電極123和125。
金屬導體127和129是由具有出色導電率的材料制成的，并且具有接近于玻璃燈泡121的熱膨脹系數(shù)。每個金屬導體127和129例如都是蓋帽形狀的。金屬導體127和129是由具有出色導電率例如彈性不銹鋼、磷青銅等制成的。在本實施例中，金屬導體127和129是由Fe-Ni-Co(科瓦鐵鎳鈷合金)制成的。
金屬導體127和129被如此形成，即，使得金屬導體127和129的邊緣127a和129a分別朝向玻璃燈泡121的相應端部121b從玻璃燈泡121的中心后退得比外部電極123和125的邊緣123a和125a遠距離L(例如，1mm)。
在沿垂直于管軸方向的平面取得的橫截面中(也就是說，在橫截面中)，玻璃燈泡121基本是圓形的。紅色[Y2O3:Eu3+]、綠色[LaPO4:Ce3+、Tb3+]、以及藍色[BaMg2Al16O27:Eu2+]的稀土元素磷的混合物被涂覆于玻璃燈泡121的內(nèi)表面，形成厚度大約為20μm的磷層。玻璃燈泡121的內(nèi)部填充有大約8kPa壓力下的諸如氖和氬的稀有氣體133，和大約為2mg的汞135。
玻璃燈泡121是用硼硅玻璃制成的放電容器，其形狀為直管形，外徑為4.0mm、內(nèi)徑為3.0mm、總長度為720mm。
圖5B示出了金屬導體127的外觀。
金屬導體129具有與金屬導體127相同的構(gòu)造。金屬導體127是穹頂形狀的并且覆蓋圓柱體的半圓形端部。金屬導體127具有沿縱向方向延伸以使得金屬導體127在圓周方向上具有彈性力的兩個狹縫137。金屬導體127通過狹縫137產(chǎn)生的金屬導體的彈性力與外部電極相連接。
金屬導體127和129分別連接于玻璃燈泡121的端部121b。如圖5A中所示的，金屬導體127和129的邊緣127a和129a被導圓以使得端部不具有銳邊。這使得可易于將金屬導體127和129連接于玻璃燈泡121的端部121b。另外，這使得外部電極123和125難于毀損。
與易于在來自于外部的力的作用下變形并且甚至在力已撤消之后仍不恢復的金屬箔或金屬帶不同，金屬導體127和129最好具有一定形狀并且不會在來自于外部的力的作用下變形。
在本實施例中，金屬導體127和129可具有23.0mm的總長度、圓柱形部分上的外徑為4.5mm、內(nèi)徑為4.1mm、厚度為0.2mm。如從中可明白的，由于金屬導體127和129無需像金屬箔或金屬帶那樣可變形，因此它們可被形成得較厚以使得它們不易于故障。
這里，由于玻璃燈泡121的外徑為4.0mm而金屬導體127和129的內(nèi)徑為4.1mm，因此玻璃燈泡121與金屬導體127和金屬導體129之間間隙的距離可平均為0.05mm。
如下面將詳細描述的，外部電極123和125是通過預先通過浸漬方法將傳導膏涂覆于密封的玻璃燈泡121的兩端以使其具有例如25.0mm的預定長度(也就是說，使得外部電極123和125的總長度為25.0mm)而形成的。
這里，應該注意的是，用于外部電極123和125的傳導膏不局限于銀膏，而是也可為鎳膏、金膏、鈀膏和碳膏。另外，由于低熔點玻璃具有與玻璃燈泡121之間的強粘合力，因此傳導膏最好包含低熔點玻璃作為粘合劑。每種傳導層最好都包含1％到10％重量比的低熔點玻璃。低熔點玻璃最好具有大約為10-1Ωcm到10-6Ωcm的比電阻。
3.燈制造方法以下將參照圖6A-6D和圖7描述將密封的玻璃燈泡121與外部電極123和125以及金屬導體127和129相粘接的程序。
(1)第一涂覆處理如圖6A中所示的，通過已烷等稀釋溶液稀釋銀膏。所稀釋的銀膏液體153被容納在容器151中，密封的玻璃燈泡121由第一固定器155保持在玻璃燈泡121的一端與中心之間的位置處，之后降低玻璃燈泡121，以使得其端部浸入到容器151中的銀膏液體153中預定長度Mmm，允許銀膏液體153被涂覆于玻璃燈泡121的端部(步驟S1被稱作“浸漬方法”)。
這里，與其中外部電極是通過傳統(tǒng)噴涂方法或刷涂方法形成的情況相比較，當通過浸漬方法使得銀膏的外部電極(123)形成在玻璃燈泡121上時，銀膏液體153在恒定壓力下直接與玻璃燈泡121的外表面相接觸。這可在玻璃燈泡121的管軸方向或半徑方向上穩(wěn)定地減少了涂覆膏體的不均勻性。
(2)第一干燥程序之后從容器151中的銀膏液體153中拉出玻璃燈泡121。之后，如圖6B中所示的，在玻璃燈泡121由第一固定器155保持的同時，通過使得玻璃燈泡121穿過隧道狀加熱爐157(條件為處理溫度為大約100℃，處理時間大約為1.5分鐘)而將銀膏153a臨時與玻璃燈泡121的端部粘接在一起(步驟S2)。
(3)第二涂覆程序玻璃燈泡121被一次冷卻到正常溫度，并且從第一固定器155上移除。之后，如圖6C中所示的，密封的玻璃燈泡121由第一固定器155保持在玻璃燈泡121的另一端與中心之間的位置處，之后降低玻璃燈泡121，以使得其另一個端部浸入到容器151中的銀膏液體153中預定長度Mmm，允許銀膏液體153被涂覆于玻璃燈泡121的另一個端部(步驟S3)。
這里，與其中外部電極是通過傳統(tǒng)噴涂方法或刷涂方法形成的情況相比較，當通過浸漬方法使得銀膏的外部電極(125)形成在玻璃燈泡121上時，銀膏液體153在恒定壓力下直接與玻璃燈泡121的外表面相接觸。這可在玻璃燈泡121的管軸方向或半徑方向上穩(wěn)定地減少了涂覆膏體的不均勻性。
(4)第二干燥程序如圖6D中所示的，通過如圖6B中所示的在玻璃燈泡121由第一固定器155保持的同時，通過使得玻璃燈泡121穿過隧道狀加熱爐157(條件為處理溫度為大約620℃，處理時間大約為1分鐘)而將銀膏153a永久與玻璃燈泡121的兩端粘接在一起(步驟S4)。如圖5A中所示的，這可在玻璃燈泡121的兩端處形成外部電極123和125。
(5)第一插入程序如圖7中所示的，具有其寬度大于金屬導體127(129)的狹縫137的寬度的凸起部分163的第二固定器161用于通過由凸起部分163加寬狹縫137而保持金屬導體127。
在保持上述狀態(tài)時，降低玻璃燈泡121，以使得玻璃燈泡121的一個端部插入到由第二固定器161保持的金屬導體127的開口中，并且將第二固定器161與金屬導體127相分離，并將金屬導體127固定于玻璃燈泡121的一端(步驟S5)。在該程序中，蓋帽形狀的金屬導體127的彈性力所給予的載荷被均勻地施加于銀膏的外表面(外部電極123)。這防止由于載荷集中在構(gòu)成外部電極123的銀膏的部分上而導致產(chǎn)生裂縫。
(6)第二插入程序相似地，第二固定器161的凸起部分163用于通過凸起部分163加寬狹縫137而保持金屬導體129。在保持該狀態(tài)時，降低玻璃燈泡121，以使得玻璃燈泡121的另一個端部插入到由第二固定器161保持的金屬導體129的開口中，并且將金屬導體129固定于玻璃燈泡121的另一端。
這完成了直管形狀的燈109的制造(步驟S6)。在該制造程序中，蓋帽形狀的金屬導體129的彈性力所給予的載荷被均勻地施加于構(gòu)成外部電極125的銀膏的外表面，從而防止產(chǎn)生裂縫。
4.操作和作用以下將描述燈109的操作和作用。
(1)外部電極和金屬導體之間的位置關(guān)系如在“相關(guān)技術(shù)的描述”中已描述的，本發(fā)明的發(fā)明人通過各種研究得出來這樣一個結(jié)論，即，當金屬導體15的端部A朝向玻璃燈泡3的中心位于外部電極11的端部B之前時，在金屬導體15(17)與玻璃燈泡3之間所產(chǎn)生的間隙中發(fā)生電暈放電(見圖2B)。
為此，本發(fā)明的實施例1提供了金屬導體127和129，金屬導體127和129是蓋帽形狀的并且分別連接于外部電極123和125的外表面并覆蓋外部電極123和125的外表面的至少一部分，外部電極123和125為形成在玻璃燈泡121外表面上的傳導層。金屬導體127和129的邊緣127a和129a被如此布置，即，使得金屬導體127和129的邊緣127a和129a分別朝向玻璃燈泡121的端部121b從玻璃燈泡121的中心后退得比外部電極123和125的邊緣123a和125a遠距離L。
換句話說，熒光燈包括玻璃燈泡，具有管形狀并且在其內(nèi)部具有放電空間；作為傳導層的外部電極，每個傳導層都在一端處覆蓋玻璃燈泡的外表面；以及分別連接于外部電極并且覆蓋外部電極的至少一部分的金屬導體，其中覆蓋外部電極的金屬導體的邊緣比外部電極的邊緣更靠近于玻璃燈泡的端部。
這里，將描述實驗的結(jié)果。
圖8示出了金屬導體相對于外部電極的位置是如何影響臭氧的產(chǎn)生的。
為所述實驗準備了兩種類型的燈。這兩種類型的燈在玻璃燈泡和外部電極的結(jié)構(gòu)方面上是相同的，但是在金屬導體的長度上有所不同。在這兩種類型的一種中，金屬導體朝向玻璃燈泡的中心位于外部電極之前更多(這種類型被稱作“前導類型”)。為這種類型準備了三個樣品，它們分別朝向玻璃燈泡的中心位于外部電極之前0.5mm、1mm和2mm。在另一種類型中，金屬導體從玻璃燈泡的中心后退得多于外部電極(這種類型被稱作“后退類型”)。為這種類型準備了四個樣品，它們分別從玻璃燈泡的中心后退得比外部電極多0.1mm、0.5mm、1mm和2mm。
進行一種實驗以研究當燈電壓Vla增加時是如何產(chǎn)生臭氧的。記號“×”表示前導類型燈的測量結(jié)果，而記號“0”表示后退類型燈的測量結(jié)果。
如圖8中所示的，當燈電壓Vla大約達到1900V時，前導類型燈(由記號“×”表示)開始產(chǎn)生臭氧。另一方面，當燈電壓Vla大約達到2600V時，后退類型燈(由記號“0”表示)開始產(chǎn)生臭氧。
應該注意的是，位于外部電極之前0.5mm、1mm和2mm的前導類型的三個樣品具有大致相同的結(jié)果。相似地，后退得比外部電極多0.1mm、0.5mm、1mm和2mm的后退類型的四個樣品具有大致相同的結(jié)果。可以認為這表明，如果金屬導體沒有朝向玻璃燈泡的中心位于外部電極之前的話，可抑制臭氧的產(chǎn)生。
從中可明白的是，后退類型比前導類型更能抑制臭氧的產(chǎn)生在實際照明中，施加大約2000V的燈電壓V。在這種條件下，后退類型燈(本發(fā)明的燈)幾乎不產(chǎn)生臭氧。
如上所述的，本發(fā)明的燈在玻璃燈泡121與每個金屬導體127和129之間不具有“相關(guān)技術(shù)的描述”中所提及的具有距離“h”的間隙(見圖2)。這種結(jié)構(gòu)防止在燈照明期間在玻璃燈泡121與每個金屬導體127和129之間發(fā)生電暈放電，從而提供這樣一種有利作用(稱之為“第一作用”)，即，它可提供具有其壽命可與其他零件一樣長的外部電極的熒光燈，以及裝有所述熒光燈的背光單元和液晶電視。
另外，金屬導體127和129的邊緣127a和129a被如此連接，即，使得它們可比外部電極123和125的邊緣123a和125a從玻璃燈泡121的中心后退1mm或更多，也就是說確保它們之間1mm或更多的距離L。在這種結(jié)構(gòu)下，即使在金屬導體127和129的連接位置方面存在變化，也不會傾向于在玻璃燈泡121與每個金屬導體127和129之間易于產(chǎn)生具有距離“h”的間隙。如上所述的，這種結(jié)構(gòu)提供了這樣一種有利作用(稱之為“第二作用”)，即，防止在燈照明期間在玻璃燈泡121與每個金屬導體127和129之間發(fā)生電暈放電。
金屬導體127和129覆蓋外部電極123和125的長度3mm或更多。這種結(jié)構(gòu)能夠使得處于絕緣屏障放電燈109兩端處的金屬導體127和129穩(wěn)定地連接于插座板111的電極插孔113和115并由插座板111的電極插孔113和115支撐以使得燈被穩(wěn)定地點亮(這些有利作用被稱作“第三作用”)。
與玻璃燈泡121相連接的金屬導體127和129的邊緣127a和129a被導圓。這種結(jié)構(gòu)能夠使得金屬導體127和129容易地與玻璃燈泡121的端部121b相連接，并且防止在其連接期間金屬導體127和129在外部電極123和125的外表面上產(chǎn)生殘缺(這些有利作用被稱作“第四作用”)。
每個金屬導體127和129都具有沿縱向方向延伸的兩個或多個狹縫137，以使得金屬導體127和127通過狹縫137產(chǎn)生的彈性力與外部電極123和125相連接。這種結(jié)構(gòu)能夠使得金屬導體127和129容易地與玻璃燈泡121的端部121b相連接，并且防止在其連接期間金屬導體127和129在外部電極123和125的外表面上產(chǎn)生殘缺(這些有利作用被稱作“第五作用”)。
構(gòu)成外部電極123和125的傳導層是用銀膏制成的。這提高了外部電極123和125與玻璃燈泡121之間的粘合性，并且使得外部電極123和125難于與玻璃燈泡121的表面相分離。這防止在外部電極123與玻璃燈泡121之間的間隙以及外部電極125與玻璃燈泡121之間的間隙中發(fā)生電暈放電。另外，當假定玻璃燈泡121、放電空間、以及外部電極123形成第一電容器，而玻璃燈泡121、放電空間、以及外部電極125形成第二電容器時，外部電極123和125與玻璃燈泡121之間的粘合性的上述提高使得第一電容器的靜電容量基本上等于第二電容器的靜電容量(外部電極與玻璃燈泡之間的實際接觸面積基本成為設(shè)計值)(這些有利作用被稱作“第六作用”)。
此外，制成外部電極123和125的傳導膏包含1％到10％重量比的低熔點玻璃。這種結(jié)構(gòu)在其在玻璃燈泡121的端部121b處連接在外部電極123和125上期間防止金屬導體127和129在外部電極123和125的外表面上產(chǎn)生殘缺(這些有利作用被稱作“第七作用”)。
(2)形成構(gòu)成外部電極的傳導層在進一步研究的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在金屬導體的中央部分(內(nèi)表面)與玻璃燈泡之間的空間中也發(fā)生電暈放電。
也就是說，如圖1和圖2中所示的，當外部電極11和13是以圓柱形形狀形成在玻璃燈泡3外表面的其兩端處的傳導樹脂層時，由于這些材料之間在熱膨脹方面的差異可導致在照明期間外部電極11和13與玻璃燈泡3的表面相脫離。另外，由于金屬導體15和17的彈性力所施加的壓力，當外部電極11和13受熱膨脹時，圓柱形形狀的外部電極11和13的表面受到金屬導體15和17的壓制，并且可能在外部電極11和13的傳導樹脂層中產(chǎn)生裂縫C，如圖2C中所示的。圖2C是圖2B中所示的部分E的放大圖。
通常，如下所述的，在玻璃燈泡3的端部附近，外部電極11和13被形成為圓柱形形狀的。除其上將形成有外部電極11和13的部分以外，玻璃燈泡3的表面通過帶等遮蔽，并且通過轉(zhuǎn)動玻璃燈泡而借助于噴涂法或刷涂法將膏涂覆于遮蔽著的玻璃燈泡的目標部分上。
然而，由于膏被不均勻地涂覆，因此通過上述方法如上所述形成的外部電極11和13的傳導樹脂層在玻璃燈泡3的管軸方向上具有凹陷和突起。之后干燥外部電極11和13的傳導樹脂層。之后具有彈簧彈性的字符C形狀的金屬導體15和17被連接于外部電極11和13的外表面。在該連接中，載荷以集中的方式被施加于由于所涂覆的膏的不均勻性導致產(chǎn)生的傳導樹脂層的突起(噴涂方法產(chǎn)生塊狀突起，刷涂法產(chǎn)生條紋狀突起)之中最大的突起上。如圖2C中所示的，這可在傳導樹脂層中產(chǎn)生裂縫C。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果在傳導樹脂層中產(chǎn)生這樣的裂縫C，就會在那里發(fā)生電暈放電，也就是說，在金屬導體15和17內(nèi)表面與玻璃燈泡3的外表面之間的空間中發(fā)生電暈放電，并且產(chǎn)生臭氧。
在其中已考慮到這個問題的實施例1中，外部電極123和125是通過向玻璃燈泡121的兩端121a上涂覆傳動膏(銀膏)而制成的，并且提供了蓋帽形狀的金屬導體127和129，因此通過覆蓋外部電極123和125圓周表面的至少一部分而使得它們分別與外部電極123和125相連接。
尤其是，當傳導膏中包含低熔點玻璃作為粘合劑時，由于其熱膨脹系數(shù)而導致玻璃燈泡121與外部電極123和125相互靠近。這避免了在照明期間由于熱膨脹中的差異而導致外部電極123和125脫落或具有裂縫。這防止在玻璃燈泡121與每個金屬導體127和129之間以及玻璃燈泡121與每個外部電極123和125之間產(chǎn)生具有距離“h”的間隙(見圖2B)。這可提供這樣的熒光燈、背光單元或液晶電視，所述熒光燈、背光單元或液晶電視抑制燈點亮期間電暈放電的發(fā)生，并且具有其壽命可與其他零件一樣長的外部電極(這些有利作用被稱作“第八作用”)。
使用傳導膏通過浸漬法，外部電極123和125被形成在玻璃燈泡121外表面的其端部121b處。與其中通過傳統(tǒng)噴涂法或刷涂法形成外部電極的情況相比較，這種結(jié)構(gòu)可在玻璃燈泡121的管軸方向和半徑方向上減少所涂覆膏體的不均勻性。因此，當蓋帽狀的金屬導體127和129連接于外部電極123和125的外表面時，載荷被均勻地施加于由傳導膏制成的外部電極123和125的外表面上。這防止在傳導膏中產(chǎn)生裂縫，并且抑制燈點亮期間電暈放電的發(fā)生(這些有利作用被稱作“第九作用”)。
從上述描述中可明白的是，如果燈包括以下部分的話，燈可防止在外部電極11和13中產(chǎn)生裂縫，所述燈包括玻璃燈泡，所述玻璃燈泡在其兩端處密封并且在其內(nèi)部具有放電空間；通過用傳導膏覆蓋玻璃燈泡的兩端所形成的外部電極；以及金屬導體，所述金屬導體通過覆蓋外部電極的至少一部分而分別連接于外部電極并且是蓋帽或套筒形狀的。應該注意的是，傳導膏可為樹脂類型的，不局限于實施例1中所述的膏的那幾種類型。然而，考慮到傳導膏與玻璃燈泡121表面之間的強粘合性，傳導膏中最好包含低熔點玻璃作為粘合劑。
5.對于實施例1的修正(1)修正1圖9示出了對于實施例1的修正1中燈181的輪廓。修正1不同于實施例1之處在于以下幾點(a)金屬導體187和189被形成為套筒(圓柱形)形狀，是用其熱膨脹系數(shù)基本與玻璃燈泡相同的材料制成的，通過熱配合方法從端部121b處被插入到玻璃燈泡121中，并與外部電極183和185牢固連接；以及(b)金屬導體187的端部187a和187b(金屬導體189的端部189a和189b)分別朝向外部電極183的中心從外部電極183的端部183a和183b后退距離L。
在以下描述中，與實施例1中的燈109相同的部件用相同的數(shù)字表示并且省略其描述。
修正1使用傳導膏取代傳統(tǒng)傳導樹脂層。因此，修正1在玻璃燈泡121與每個金屬導體187和189之間不具有“相關(guān)技術(shù)的描述”中所提及的具有距離“h”的間隙(見圖2B)，并且提供了上述第一和第六作用。
另外，在其中金屬導體187的端部187a和187b(金屬導體189的端部189a和189b)分別朝向外部電極183的中心從外部電極183的端部183a和183b后退距離L的結(jié)構(gòu)下，修正1提供了上述第二作用。
而且，在其中金屬導體187和189通過熱配合方法牢固地連接于外部電極183和185的結(jié)構(gòu)下，圓柱形形狀的金屬導體187和189與外部電極183和185密切接觸，并且電連接穩(wěn)定化(這些有利作用被稱作“第十一作用”)。
(2)修正2圖10A是對于實施例1的修正2中燈191的側(cè)視圖。圖10B示出了燈191的輪廓。
修正2不同于修正1之處在于，通過將薄金屬導體193纏繞在外部電極183周圍、將纏繞的薄金屬導體193的端部合在一起，并且壓扁合在一起的端部而將金屬元件形成為套筒形狀的。金屬導體193是與設(shè)在燈191相對端中的金屬導體(未示出)相同的。
在以下描述中，與實施例1中的燈109或修正1中的燈181相同的部件用相同的數(shù)字表示并且省略其描述。
通過所述結(jié)構(gòu)，修正2在玻璃燈泡121與金屬導體193之間不具有“相關(guān)技術(shù)的描述”中所提及的具有距離“h”的間隙(見圖2B)，并且提供了上述第六作用。另外，由于外部電極183是用傳導膏制成的，因此修正1提供了上述第一和第六作用。
另外，在其中金屬導體193的端部193a和193b分別朝向外部電極183的中心從外部電極183的端部183a和183b后退距離L的結(jié)構(gòu)下，修正2提供了上述第二作用。
而且，在其中金屬導體193是通過將薄金屬導體纏繞在設(shè)在玻璃燈泡121上的外部電極183周圍而形成的結(jié)構(gòu)下，如果玻璃燈泡121的外徑改變的話，可使用廉價薄金屬導體容易地連接金屬導體(這些有利作用被稱作“第十二作用”)。
(3)組合設(shè)在玻璃燈泡121兩端處的外部電極和金屬導體不必是相同形狀的，而是可為從實施例1、修正1和修正2中選擇的形狀的任意組合。
(4)玻璃燈泡的橫截面形狀在上述實施例中，玻璃燈泡的橫截面是圓形形狀的。然而，不局限于此，玻璃燈泡的橫截面可為例如橢圓形(見實施例3)。
實施例2實施例2中的燈的特征在于，實施例1中的熒光燈具有覆蓋外部電極以使得外部電極與外部空氣相隔絕的阻斷層。
1.燈的構(gòu)造圖11A示出了本發(fā)明實施例2中燈201的輪廓。
如圖11A中所示的，本發(fā)明實施例2中的燈201具有外部電極123和125，所述外部電極123和125是通過浸漬法形成在管形狀玻璃燈泡121兩端處的傳導層。燈201還具有金屬導體127和129，金屬導體127和129通過覆蓋外部電極123和125的至少一部分而分別連接于外部電極123和125。
玻璃燈泡121、外部電極123和125、以及金屬導體127和129具有與上述實施例1中所述的相同附圖標記。金屬導體127和129被如此形成，即，使得金屬導體127和129的邊緣127a和129a分別朝向玻璃燈泡121的相應端部121b從玻璃燈泡121的中心后退得比外部電極123和125的邊緣123a和125a遠距離L(例如，1mm)。
除上述部件以外，實施例2中的燈201還具有由焊料層制成并覆蓋外部電極123和125以使得外部電極123和125與外部空氣相隔絕的阻斷層203和205。阻斷層203和205被形成得圍繞外部電極123和125以及金屬導體127和129。
與實施例1中的情況一樣，磷層131被形成在玻璃燈泡121的內(nèi)表面上，玻璃燈泡121的內(nèi)部充滿稀有氣體133和汞135。實施例2中的玻璃燈泡121在材料、尺寸、形狀等方面與實施例1中的玻璃燈泡121相同，并且將省略對其的描述。
圖11B示出了金屬導體127的外觀。
實施例2中的金屬導體129與金屬導體127相同，并且在尺寸、形狀等方面與實施例1中的金屬導體129相同。如實施例1中所述的，金屬導體127和129最好具有一定形狀并且不會在來自于外部的力的作用下變形。金屬導體可為套筒形狀的，諸如圖11中所示的金屬導體207。金屬導體207可沿其直徑減小和增加的兩個方向上改變(修正1中所述的相同的連接方法等可應用于金屬導體207)。
如實施例1中一樣，外部電極123和125是使用傳導膏(諸如銀膏)通過浸漬法形成的。這里，應該注意的是，用于外部電極123和125的傳導膏不局限于銀膏，而是也可為任何傳導膏。另外，傳導膏可包含低熔點玻璃作為粘合劑(如實施例1中一樣)。
阻斷層203和205是通過浸漬法向密封玻璃燈泡121的兩端涂覆粘合劑以使其至少具有預定長度(例如，25.0mm)而形成的，以使得阻斷層203和205圍繞外部電極123和125以及金屬導體127和129。
2.燈制造方法以下將描述實施例2中的燈201的制造方法。
如下所述那樣制造燈201，即，首先制造玻璃燈泡121，之后形成外部電極123和125，連接金屬導體127和129，最后形成作為實施例2特征部分的阻斷層203和205。
也就是說，實施例2的燈201是如下所述那樣制造出來的，即，首先通過實施例1中所述的制造方法制造燈(例如，見圖6A-6D和圖7)，之后形成作為實施例2特征部分的阻斷層203和205。
因此，以下將描述形成阻斷層203和205的程序。
圖12A-12D示出了形成阻斷層203和205的程序。
(1)第一形成處理首先，如權(quán)利要求1中所述的那樣制備玻璃燈泡121。如上所述的，玻璃燈泡121包括外部電極(123和125)和金屬導體(127和129)。
如圖12A中所示的，熔融焊料213被容納在容器211中，密封的玻璃燈泡121由第一固定器155保持在玻璃燈泡121的一端與中心之間的位置處(除已形成了外部電極123和125和金屬導體127和129的位置以外)。之后降低玻璃燈泡121，以使得其端部浸入到容器211中的焊料213中預定長度Nmm(Nmm比實施例1中的Mmm(見圖7)長)(浸入1秒鐘到2秒鐘)，之后將玻璃燈泡121拉出，以使得焊料附于玻璃燈泡121的端部(浸漬方法)。
如圖12B中所示的，使得所附焊料干燥并硬化，并且如圖12B中所示的，形成了焊料層213a，即，形成了圍繞玻璃燈泡121端部處的外部電極123和金屬導體127的阻斷層203。在玻璃燈泡121恢復為正常溫度之后，將玻璃燈泡121與第一固定器155相分開。
即使通過上述程序所獲得的玻璃燈泡在構(gòu)成外部電極(123)的銀膏中具有裂縫，或者銀膏具有多孔結(jié)構(gòu)并且其中具有氣孔(空氣)的話，由于焊料層213a(阻斷層203)使得外部電極123與外部空氣相隔絕，也可防止在外部電極123與中產(chǎn)生臭氧。
(2)第二形成處理接下來，如圖12C中所示的，密封的玻璃燈泡121由第一固定器155保持在玻璃燈泡121的另一端與中心之間的位置處，并且通過浸漬法將熔融焊料附于玻璃燈泡121的另一端。也就是說，如同第一形成處理的情況一樣，降低玻璃燈泡121，以使得其另一端部浸入到容器211中的焊料213中預定長度Nmm，之后將其拉出，以使得焊料213附于玻璃燈泡121的另一端部。
使得所附焊料213干燥并硬化，并且形成了焊料層213a，即，形成了圍繞玻璃燈泡121另一端部處的外部電極125和金屬導體129的阻斷層203。在玻璃燈泡121恢復為正常溫度之后，將玻璃燈泡121與第一固定器155相分開。
這就完成了直管形狀的燈201的制造。應該注意的是，這里所使用的第一固定器155與實施例1中所使用的第一固定器155相同，但是也可使用其他固定器來代替。
這里，即使通過上述程序所獲得的玻璃燈泡在構(gòu)成外部電極(125)的銀膏中具有裂縫，或者銀膏具有多孔結(jié)構(gòu)并且其中具有氣孔的話，由于焊料層使得外部電極125與外部空氣相隔絕，也可防止在外部電極125與中產(chǎn)生臭氧。
而且，在阻斷層203的形成中，如果例如在外部電極123(125)的表面與金屬導體127(129)的內(nèi)表面之間存在大間隙(由于裂縫或氣孔而導致的)的話，焊料123會進入并填充所述間隙。這防止在外部電極123(125)的表面與金屬導體127(129)的內(nèi)表面之間的空間中發(fā)生電暈放電。圍繞外部電極123和125并使得外部電極123和125與外部空氣相隔絕的焊料層進一步防止產(chǎn)生臭氧。
3.操作和作用以下將描述燈201的操作和作用。
(1)外部電極和金屬導體之間的位置關(guān)系本發(fā)明的發(fā)明人通過各種研究已發(fā)現(xiàn)，在金屬導體與玻璃燈泡之間的空間中發(fā)生電暈放電并產(chǎn)生臭氧。
也就是說，如下所述的，在傳統(tǒng)燈1中，在玻璃燈泡3的端部附近，外部電極11和13被形成為圓柱形形狀的。除其上將形成有外部電極11和13的部分以外，玻璃燈泡3的表面通過帶等遮蔽，并且通過轉(zhuǎn)動玻璃燈泡而借助于噴涂法或刷涂法將膏涂覆于遮蔽著的玻璃燈泡的目標部分上。
然而，由于膏被不均勻地涂覆，因此通過上述方法如上所述形成的外部電極11和13的傳導樹脂層在玻璃燈泡3的管軸方向上具有凹陷和突起。之后干燥外部電極11和13的傳導樹脂層。之后具有彈簧彈性的字符C形狀的金屬導體15和17被連接于外部電極11和13的外表面。在該連接中，載荷以集中的方式被施加于由于所涂覆的膏的不均勻性導致產(chǎn)生的傳導樹脂層的突起(噴涂方法產(chǎn)生塊狀突起，刷涂法產(chǎn)生條紋狀突起)之中最大的突起上。如圖2C中所示的，這可在傳導樹脂層中產(chǎn)生裂縫C，或者可導致傳導樹脂層具有其內(nèi)部有氣孔D的多孔結(jié)構(gòu)。
可以認為，當發(fā)生上述情況時，在存在裂縫C或氣孔D的傳導樹脂層的部分中，金屬導體15和17的內(nèi)表面與玻璃燈泡3的外表面彼此直接面對，它們之間具有距離為“h”的空氣層(在多個氣孔連續(xù)的情況中，產(chǎn)生了空氣團，并且該空氣團被稱作“空氣層”)，從而導致發(fā)生電暈放電。另外，還可以認為，盡管上述空氣層由金屬導體15和17覆蓋，但是空氣層也可與金屬導體15和17中的裂縫C等相連接并且通過裂縫C等進一步與外部空氣相連，從而導致發(fā)生電暈放電并且產(chǎn)生臭氧。
在其中已考慮到這個問題的實施例2中，燈201裝有通過圍繞外部電極123和125或圍繞都形成在玻璃燈泡121的外表面上其兩端121b處的外部電極123和125以及金屬導體127和129而使得外部電極123和125與外部空氣相隔絕的阻斷層203和205。
如上所述的，在這種結(jié)構(gòu)下，即使外部電極123和125在構(gòu)成電極的傳導膏(在本實施例中為銀膏)中具有裂縫C，或者即使銀膏具有多孔結(jié)構(gòu)，或者如“相關(guān)技術(shù)的描述”中所述的在金屬導體與玻璃燈泡之間具有距離為“h”的間隙(見圖2C)，即使在燈點亮期間在玻璃燈泡121與每個金屬導體127和129之間發(fā)生了電暈放電，也可抑制臭氧的產(chǎn)生。這是由于阻斷層203和205使得外部電極123和125與金屬導體127和129外部的空氣相隔絕而導致的。從這一點看來，這說明為了抑制臭氧的產(chǎn)生，外部電極不必用傳導膏制成，而是可如傳統(tǒng)技術(shù)中那樣用傳導樹脂層制成，至于外部電極由金屬導體覆蓋，而未由金屬導體覆蓋的外部電極的暴露部分由阻斷層覆蓋。
防止產(chǎn)生臭氧的上述結(jié)構(gòu)可提供這樣的熒光燈、背光單元或液晶電視，所述熒光燈、背光單元或液晶電視具有其壽命可與其他零件一樣長的外部電極(這些有利作用被稱作“第十三作用”)。
當阻斷層203和205被形成為金屬膜時，可通過浸漬法容易地形成它們以覆蓋外部電極123和125以及金屬導體127和129，并且可如此形成阻斷層203和205，即，使得金屬導體127和129可容易地連接于電極插孔113和115(見圖4)。另外，被形成得覆蓋外部電極123和125以及金屬導體127和129的金屬膜(阻斷層)將金屬導體127和129固定于外部電極123和125。這防止金屬導體127和129與外部電極123和125相分離。
另外，通過將阻斷層203和205被形成為金屬膜或絕緣膜以使得金屬導體127和129的部分暴露于外部空氣中，與金屬導體127和129整個由阻斷層203和205覆蓋的情況(金屬導體127和129的整個暴露表面都被覆蓋)相比較，可減少金屬膜或絕緣膜的材料量。
此外，通過合并實施例1和修正1和2中所述的結(jié)構(gòu)可獲得上述操作和作用(對應于第一到第九作用)，諸如金屬導體127和129的邊緣127a和129a與外部電極123和125的邊緣123a和125a之間的位置關(guān)系、導圓金屬導體127和129的邊緣127a和129a、金屬導體127和129的狹縫137、由銀膏制成的外部電極123和125、包含在銀膏中的低熔點玻璃等。
從上述描述中可明白的是，如果燈包括以下部分的話，即使外部電極11和13的傳導樹脂層具有裂縫C，所述燈也可防止在點亮期間由于電暈放電而產(chǎn)生臭氧，所述燈包括在其內(nèi)部具有放電空間的玻璃燈泡；外部電極即，在其兩端覆蓋玻璃燈泡外表面的傳導層；金屬元件(金屬導體)，所述金屬導體通過覆蓋外部電極的至少一部分而分別連接于外部電極并且是蓋帽或套筒形狀的；以及阻斷層，所述阻斷層覆蓋(i)外部電極或(ii)外部電極和金屬元件，以使得外部電極與外部空氣相隔絕。
5.對于實施例2的修正(1)修正3圖13示出了對于實施例2的修正3中燈231的輪廓。修正3不同于實施例2之處在于，阻斷層被形成得僅覆蓋暴露于外部空氣的外部電極123和125的部分。
也就是說，雖然在實施例2的燈201中，阻斷層203和205覆蓋外部電極123和125以及金屬導體127和129的整個區(qū)域G(見圖11)，但是在修正3的燈231中，阻斷層233和235被形成得覆蓋暴露于外部空氣的外部電極123和125的區(qū)域H，如圖13中所示的。這里，應該注意的是，在如圖11B中所示的金屬導體127和129具有狹縫137的情況中，阻斷層最好被進一步形成得用于覆蓋通過狹縫與外部空氣相連的部分。
通過上述結(jié)構(gòu)，與實施例2中的情況一樣，即使構(gòu)成外部電極123和125的銀膏中具有裂縫，或者銀膏具有多孔結(jié)構(gòu)，由于阻斷層使得外部電極123和125與外部空氣相隔絕，因此也可防止在外部電極123和125與中產(chǎn)生臭氧。
另外，與實施例2相比較，修正3減少了阻斷層203和205的材料量。
阻斷層233和235的材料可不同于實施例2中所使用的。在實施例2中，由于整個區(qū)域G都由阻斷層203和205覆蓋，因此考慮了與圖4中所示的電極插孔113和115的傳導性，并且阻斷層203和205是由焊料、鎳板、金板、銀板、銅板等制成的金屬膜。另一方面，在其中僅區(qū)域H由阻斷層233和235覆蓋的修正3中，除區(qū)域H以外的金屬導體127和129與圖4中所示的電極插孔113和115相連接。因此，阻斷層233和235可由絕緣帶制成，或者可為絕緣膜，即，由從由二氧化硅、氧化鋁、氧化鉿、氧化鋯、釩、氧化鈮和氧化釔構(gòu)成的組中選擇出來的至少一種金屬氧化物以及以上提及的金屬膜制成的連續(xù)膜。
(2)修正4圖14示出了對于實施例2的修正4的燈241的輪廓。修正4不同于修正3之處在于(a)外部電極183和185通過浸漬法形成為圓柱形形狀；(b)金屬導體187和189被形成為套筒(圓柱形)形狀，通過熱配合方法從端部121b處被插入到玻璃燈泡121中，并與外部電極183和185牢固連接；(c)金屬導體187的端部187a和187b(金屬導體189的端部189a和189b)分別朝向外部電極183(185)的中心從外部電極183的端部183a和183b(外部電極185的端部185a和185b)后退距離L；以及(d)焊料(阻斷層243和245)被纏繞在外部電極183和185以及金屬導體187和189周圍通過浸漬法將其形成為圓柱形形狀，如圖12中所示的。阻斷層243和245形成為圓柱形形狀的原因在于提高了焊料與玻璃燈泡121外表面的粘合性。
在以下描述中，與實施例2中的燈201或修正3中的燈231相同的部件用相同的數(shù)字表示并且省略其描述。
與實施例2中的情況一樣，修正4提供了上述第十三作用。這是由于即使外部電極123和125在構(gòu)成電極的傳導膏(在本實施例中為銀膏)中具有裂縫C，或者即使銀膏具有多孔結(jié)構(gòu)，或者如“相關(guān)技術(shù)的描述”中所述的在金屬導體與玻璃燈泡之間產(chǎn)生了距離為“h”的間隙(見圖2C)，外部電極123和125中的裂縫C等也由覆蓋外部電極183和185與金屬導體187和189的阻斷層203和205與金屬導體127和129外部的空氣相隔絕。
(3)修正5圖15A是對于實施例2的修正，即，修正5中燈251的側(cè)視圖。圖15B示出了燈251的輪廓。
修正5不同于修正2之處在于通過將金屬導體253纏繞在外部電極255周圍、將纏繞的金屬導體253的端部合在一起，并且壓扁合在一起的端部而將薄元件形成為套筒形狀的。
金屬導體253是與設(shè)在相對端中的金屬導體(未示出)相同的。在以下描述中，與實施例2中的燈201、修正3中的燈231、或修正4中的燈241相同的部件用相同的數(shù)字表示并且省略其描述。
通過所述結(jié)構(gòu)，與實施例2中的情況一樣，修正5可防止在燈點亮期間由于電暈放電而產(chǎn)生臭氧。這是由于即使外部電極255在構(gòu)成電極的傳導膏(在本示例中為銀膏)中具有裂縫C，或者即使銀膏具有多孔結(jié)構(gòu)，或者如“相關(guān)技術(shù)的描述”中所述的在金屬導體與玻璃燈泡之間產(chǎn)生了距離為“h”的間隙(見圖12)，外部電極255中的裂縫C等也由覆蓋外部電極255與金屬導體253的阻斷層257與金屬導體253外部的空氣相隔絕。
(4)組合設(shè)在玻璃燈泡121兩端處的外部電極和金屬導體不必是相同形狀的，而是可為從實施例2和修正3-5中選擇的形狀的任意組合。另外，金屬導體的結(jié)構(gòu)不局限于實施例2和修正3和4中所示的那些。例如，金屬導體可為套筒形狀的。諸如圖11C中所示的金屬導體207，其中狹縫沿軸向方向延伸，代替諸如實施例2中金屬導體127的蓋帽的形狀(見圖13)。
(5)玻璃燈泡的形狀在實施例2和修正3-5中，玻璃燈泡121的橫截面是圓形形狀的。然而，不局限于此，玻璃燈泡121的橫截面可為例如橢圓形(見實施例3)。
(6)操作和作用修正3-5中的燈是通過為實施例1(或修正1或2)的燈提供阻斷層而獲得的，并且前面已描述了阻斷層的操作和作用。應該注意的是，通過合并實施例1和修正1和2中所述的結(jié)構(gòu)可獲得相同的操作和作用(對應于第一到第九作用)，諸如金屬導體127和129的邊緣127a和129a與外部電極123和125的邊緣123a和125a之間的位置關(guān)系、導圓金屬導體127和129的邊緣127a和129a、金屬導體127和129的狹縫137、由銀膏制成的外部電極123和125、包含在銀膏中的低熔點玻璃等。
實施例3在實施例1和2以及修正修正3-5中，玻璃燈泡121的橫截面是圓形形狀的。然而，不局限于此，玻璃燈泡121也可為其他形狀的。
在實施例3中，玻璃燈泡121的橫截面是扁平(在該示例中，為橢圓形的)，如以下所述的。
圖16A示出了本發(fā)明實施例3中燈301的輪廓。
如圖16A中所示的，本發(fā)明實施例3中所示的燈301具有作為圓柱形形狀放電容器的玻璃燈泡303、以及在其兩端303b處形成在玻璃燈泡303外表面上的外部電極305和307。處于玻璃燈泡303中間的光萃取部分309的橫截面是扁平的。
與實施例1中的情況一樣，玻璃燈泡303是用硼硅玻璃制成的，在玻璃燈泡303的內(nèi)表面上形成有磷層311并且玻璃燈泡303的內(nèi)部填充有稀有氣體313和汞315。
圖16C是沿圖16A中的線I-I所截并從線I-I的箭頭指示的方向上看到的橫截面圖。圖16D是沿圖16A中的線J-J所截并從線J-J的箭頭指示的方向上看到的橫截面圖。圖16E是沿圖16A中的線K-K所截并從線K-K的箭頭指示的方向上看到的橫截面圖。
如圖16C-E中所示的，玻璃燈泡303的正電柱發(fā)射部分309(光萃取部分309)的橫截面基本是橢圓形的。外部電極305和307的橫截面基本是圓形的。
這里，給出了燈301的尺寸的一個示例。燈301的總長度L1為715mm。沿管軸方向x的正電柱發(fā)射部分309(光萃取部分309)的長度Da為680mm。沿管軸方向x的外部電極305和307形成在其上的玻璃燈泡303的端部303b的長度Db和Dc大約分別為17mm。正電柱發(fā)射部分309的外表面面積大約為327cm2。
關(guān)于橫截面基本為橢圓形的部分，如圖16D中所示的，最小外徑ao為4.0mm、最小內(nèi)徑ai為3.0mm、最大外徑bo為5.8mm以及最大內(nèi)徑bi為4.8mm。另外，關(guān)于橫截面基本為圓形的部分，外徑ro為5.0mm，內(nèi)徑ri為4.0mm。
外部電極305和307是通過以圓柱形形狀將傳導膏(例如，銀膏)在其兩端涂覆于玻璃燈泡303的外表面而形成的。外部電極305和307被如此形成，即，使得在相互面對的玻璃燈泡303的扁平部分的端部321(323)與外部電極305(307)的邊緣305a(307a)之間存在1mm或更大的距離L2。
通過各種研究，本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在其中1.0kV到3.0kV的高電壓被施加于外部電極305和307之間的燈點亮期間，取決于分別面對玻璃燈泡303的扁平部分的端部321和323的外部電極305和307的邊緣305a和307a所連接的位置，在距離為L2的間隙中發(fā)生電暈放電。
也就是說，如圖16A中所示的，如果距離L2小于1mm的話，在直接相互面對的外部電極305(307)的邊緣305a(307a)與玻璃燈泡303的扁平部分的端部321(323)之間的空間中發(fā)生電暈放電并產(chǎn)生臭氧。
所產(chǎn)生的臭氧可導致“相關(guān)技術(shù)的描述”中所述的問題。圖16B示出了實施例3中金屬導體325的外觀。
如圖16B中所示的，金屬導體325與金屬導體327相同，并且在材料、形狀(包括導圓)、狹縫的存在、將其與玻璃燈泡相連接的方法等方面與實施例1和2中所使用的金屬導體相同。然而，金屬導體325可由其他材料制成，諸如實施例1和2中所述的那樣。
在本實施例中，金屬導體325和327可具有例如14.0mm的總長度、圓柱形部分上的外徑為5.5mm、內(nèi)徑為5.1mm，厚度為0.2mm。這里，由于玻璃燈泡303的外徑為5.0mm而金屬導體325和327的內(nèi)徑為5.1mm，因此玻璃燈泡303與金屬導體325和金屬導體327之間間隙的距離可平均為0.05mm。
如實施例1和2中已描述的，外部電極305和307是通過浸漬法向密封玻璃燈泡303的兩端涂覆傳導膏(例如，銀膏)以使其具有例如15.5mm的預定長度而形成的。
這里，應該注意的是，用于外部電極305和307的傳導膏不局限于銀膏，而是可為實施例1中所述的其他膏。另外，傳導膏可包含實施例1中所述的低熔點玻璃。
2.制造方法圖17A-17D示出了燈301的玻璃燈泡303是如何形成的。
(1)準備程序如圖17A中所示的，制備由硼硅玻璃(其軟化點為765℃)制成的直玻璃管341。如圖17B中所示的，制備用于形成玻璃燈泡301的正電柱發(fā)射部分309的一對夾具板343和345。這里，應該注意的是，這對夾具板343和345是用例如不銹鋼制成的，并且具有與玻璃燈泡301的正電柱發(fā)射部分309的外橢圓形狀相對的橢圓形形狀的凹陷。
(2)設(shè)定程序如此設(shè)定上述準備程序中制備的直玻璃管341，以使得橫截面被展平為平坦形狀的其一部分由夾具板343和345夾持(如圖17B中由鏈雙點劃線表示)。
(3)形成程序如圖17C中所示的，通過加熱爐(未示出)將玻璃管341加熱到低于軟化點的管溫度(例如，620℃到700℃范圍內(nèi)的溫度)，以使得所夾持部分由于夾具板343的重量而被展平。如圖17D中所示的，通過去除夾具板343和345，獲得了這樣的玻璃管341，其特定部分的橫截面已依要求從大致圓形變形為大致橢圓形。
形成玻璃燈泡的方法不局限于上述方法。
(4)其他本實施例的玻璃燈泡303是通過使得直玻璃管341經(jīng)歷上述程序(1)到(3)而形成的。通過這些程序，其外徑為5.0mm而內(nèi)徑為4.0mm的橫截面大致為圓形的形狀改變?yōu)榇笾聻闄E圓形形狀，其最大外徑為5.8mm、最小外徑為4.0mm、最小內(nèi)徑為3.0mm、而最大內(nèi)徑bi為4.8mm。
這里，應該注意的是，在通過上述方法展平外徑為5.0mm的直玻璃管341的情況中，最好如此進行設(shè)定，以使得在變形的玻璃燈泡中，最大，最大外徑為6.6mm而最小外徑為3.0mm(在這種情況中橢圓率為ao/bo 0.45)。這是由于如果管過于平展的話，管在厚度方面大大改變，降低了產(chǎn)量。
3.操作和作用以下描述燈301的操作和作用。
具有扁平放電容器的燈在薄化LCBL單元或擴展光輻射面積方面是有效的。然而，傳統(tǒng)燈具有這樣一個問題，即，它們需要高陰極電壓降，因此燈功率增加。這是由于在傳統(tǒng)燈中，外部電極被設(shè)置在其橫截面為扁平的玻璃燈泡的一部分上。與橫截面為圓形并且作為扁平形狀玻璃燈泡的玻璃燈泡相比較，它需要更高的陰極電壓降以獲得預定燈電流。
另外，當使用金屬作為形成外部電極的材料時，橢圓形外部電極在尺寸精確度方面低于圓形外部電極。因此，在橢圓形外部電極的情況下，可在外部電極的內(nèi)表面與玻璃燈泡的外表面之間產(chǎn)生間隙，在燈點亮期間在間隙中可發(fā)生電暈放電，并且可產(chǎn)生臭氧。
考慮到上述問題，在實施例3中，外部電極305和307被設(shè)在圓柱形形狀的玻璃燈泡303的端部303b上。通過這種結(jié)構(gòu)，可抑制燈301發(fā)光效率中的減少，并且可防止在玻璃燈泡303的外表面與每個外部電極305和307的內(nèi)表面之間產(chǎn)生間隙，從而抑制臭氧的產(chǎn)生。
另外，外部電極305和307被如此形成，以使得在相互面對的玻璃燈泡303的扁平部分的端部321(323)與外部電極305(307)的邊緣305a(307a)之間存在距離L2。該結(jié)構(gòu)防止在玻璃燈泡303的扁平部分的端部321(323)與外部電極305(307)的邊緣305a(307a)之間發(fā)生電暈放電，從而抑制臭氧的產(chǎn)生(這些有利作用被稱作“第十四作用”)。
另外，在距離被設(shè)定為1mm或更大的情況下，即使在外部電極305和307所連接的位置中具有改變，也可防止在玻璃燈泡303的扁平部分的端部321(323)與外部電極305(307)的邊緣305a(307a)之間發(fā)生電暈放電。而且，在距離被設(shè)定為小至1mm的情況下，可減少燈的總長度(這些有利作用被稱作“第十五作用”)。
如從上述描述中可明白的是，如果燈包括以下部分的話，具有扁平形狀的放電容器的燈也可防止減少燈的發(fā)光效率(燈光效率)并且防止發(fā)生電暈放電，所述燈包括在其內(nèi)部具有放電空間的玻璃燈泡；外部電極即，每個外部電極都在其一個端部覆蓋玻璃燈泡的外表面；其中布置在其中間中的玻璃燈泡的光萃取部分的橫截面是扁平形狀的。
而且，通過合并實施例1和2以及修正1到5中所述的結(jié)構(gòu)可獲得上述操作和作用(對應于第一到第九和第十到第十三作用)，諸如金屬導體325和327的邊緣325a和327a與外部電極305和307的邊緣305a和307a之間的位置關(guān)系、導圓金屬導體325和327的邊緣325a和327a、金屬導體325和327的狹縫329、由銀膏制成的外部電極305和307、包含在銀膏中的低熔點玻璃等。
5.對于實施例3的修正(1)修正6圖18示出了對于實施例3的修正，即，修正6中燈351的輪廓。修正6不同于實施例3之處在于以下幾點(a)外部電極353和355通過浸漬法由銀膏形成為圓柱形形狀；(b)由其熱膨脹系數(shù)基本與玻璃燈泡相同的材料制成的金屬導體357和359被形成為套筒(圓柱形)形狀的，通過熱配合方法從端部303b處被插入到玻璃燈泡303中，并與外部電極353和355牢固連接；以及(c)金屬導體357的端部357a和357b(金屬導體359的端部359a和359b)分別朝向外部電極353(355)的中心從外部電極353的端部353a和353b(外部電極355的端部355a和355b)后退距離L。
在以下描述中，與實施例3中的燈301相同的部件用相同的數(shù)字表示并且省略其描述。
在修正6中，如實施例3的情況一樣，外部電極353和355被設(shè)在圓柱形形狀的玻璃燈泡303的端部303b上。通過這種結(jié)構(gòu)，可抑制燈351發(fā)光效率中的減少，并且可防止在玻璃燈泡303的外表面與每個外部電極353和355的內(nèi)表面之間產(chǎn)生間隙，從而抑制臭氧的產(chǎn)生。
另外，與實施例3中的情況一樣，如果外部電極353和355被形成得使得在相互面對的玻璃燈泡303的扁平部分的端部與外部電極353(355)的邊緣353a(355a)之間存在距離L2的話，可獲得上述第十四和第十五作用。
(2)修正7
圖19A是對于實施例3的修正，即，修正7中燈371的側(cè)視圖。圖19B示出了燈371的輪廓。
修正7不同于修正6之處在于，作為薄元件的金屬導體375由外部電極373纏繞成套筒形狀的，它具有沿減小所纏繞的薄元件之間的間隙的方向(減小金屬導體375直徑的方向)施加的彈性力。金屬導體375是與設(shè)在相對端中的金屬導體(未示出)相同的。在以下描述中，與實施例3中的燈301或修正6中的燈251相同的部件用相同的數(shù)字表示并且省略其描述。
與實施例3或修正6中的情況一樣，在其中外部電極(373和未示出的一個)被設(shè)在圓柱形形狀的玻璃燈泡303的端部303b上的修正7所述的結(jié)構(gòu)下，可抑制燈371發(fā)光效率中的減少，并且可防止在玻璃燈泡303的外表面與每個外部電極(373和未示出的一個)的內(nèi)表面之間產(chǎn)生間隙，從而抑制臭氧的產(chǎn)生。
另外，與實施例3中的情況一樣，如果外部電極(373和未示出的一個)被形成得使得在相互面對的玻璃燈泡303的扁平部分的端部與外部電極373(未示出的)的邊緣373a(另一個邊緣)之間存在距離L2的話，可獲得上述第十四和第十五作用。
(3)其他設(shè)在玻璃燈泡303兩端處的外部電極和金屬導體不必是相同形狀的，而是可為從實施例3和修正6和7中選擇的形狀的任意組合。
(4)操作和作用修正6和7中的燈是通過為實施例1(或修正1或2)的燈提供扁平形狀正電柱發(fā)射部分作為玻璃燈泡121的一部分而獲得的，并且前面已描述了扁平形狀正電柱發(fā)射部分的操作和作用。應該注意的是，通過合并實施例1和修正1和2中所述的結(jié)構(gòu)可獲得相同的操作和作用(對應于第一到第九作用)，諸如金屬導體127和129的邊緣127a和129a與外部電極123和125的邊緣123a和125a之間的位置關(guān)系、導圓金屬導體127和129的邊緣127a和129a、金屬導體127和129的狹縫137、由銀膏制成的外部電極123和125、包含在銀膏中的低熔點玻璃等。
補充注釋已通過實施例1-3和修正1-7描述了本發(fā)明。然而，通過組合實施例1-3和修正1-7中所述的結(jié)構(gòu)可獲得本發(fā)明的燈。另外，本發(fā)明可應用于包括背光單元的任何顯示設(shè)備，而不局限于液晶電視。
盡管已參照附圖借助于示例全面地描述了本發(fā)明，但是應該注意的是，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員將明白各種改變和修正。因此，除非所述改變和修正脫離本發(fā)明的保護范圍，否則都應被包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熒光燈，所述熒光燈包括玻璃燈泡，具有管形狀并且其中具有放電空間；作為傳導層的外部電極，每個傳導層都在一端處覆蓋玻璃燈泡的外表面；以及通過覆蓋外部電極的至少一部分而分別連接于外部電極的金屬元件，其特征在于金屬元件被如此形成，即，使得每個金屬導體的端部從每個相應外部電極的端部朝向每個相應外部電極的中心后退。
2.依照權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于金屬元件如此形成，即，沿管軸的方向使得金屬元件的邊緣從玻璃燈泡的中心后退得多于外部電極的邊緣。
3.依照權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述傳導層由傳導膏制成。
4.依照權(quán)利要求1所述的熒光燈，還包括阻斷層，用于覆蓋(i)所述外部電極或(ii)所述外部電極和所述金屬元件，以使得所述外部電極隔絕于外部空氣。
5.依照權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于布置于玻璃燈泡中間的該玻璃燈泡的光萃取部分的橫截面可為平坦形狀的。
6.依照權(quán)利要求2所述的熒光燈，其特征在于所述金屬元件為套筒或蓋帽形狀的，并且沿管軸的方向金屬元件的邊緣比外部電極的邊緣從玻璃燈泡的中心后退1mm或更多。
7.依照權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述金屬元件通過覆蓋外部電極3mm或更大長度而分別連接于外部電極。
8.依照權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述金屬元件的邊緣被導圓。
9.依照權(quán)利要求3所述的熒光燈，其特征在于通過將薄金屬纏繞在外部電極周圍、將纏繞的薄金屬的端部合在一起，并且壓扁合在一起的端部而將所述金屬元件形成為套筒形狀。
10.依照權(quán)利要求2所述的熒光燈，其特征在于所述金屬元件為套筒或蓋帽形狀的，并且所述金屬元件通過熱配合方法從其端部被插入到玻璃燈泡中，而且所述金屬元件連接于所述外部電極。
11.依照權(quán)利要求2所述的熒光燈，其特征在于所述金屬元件為蓋帽形狀的，并且所述金屬元件具有沿縱向方向延伸的狹縫，以使得在金屬元件附于外部電極時金屬元件可通過金屬元件的彈性力被牢固地連接于外部電極。
12.依照權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述傳導層由從包括銀膏、鎳膏、金膏、鈀膏和碳膏的組中選擇出來的材料制成。
13.依照權(quán)利要求11所述的熒光燈，其特征在于所述傳導層包含1％或更大重量比的低熔點玻璃。
14.依照權(quán)利要求2所述的熒光燈，其特征在于所述傳導層可通過浸漬方法形成。
15.依照權(quán)利要求4所述的熒光燈，其特征在于不包括光萃取部分的玻璃燈泡的端部的橫截面基本為圓形形狀的，并且外部電極可被設(shè)置在玻璃燈泡的外表面上在橫截面基本為圓形形狀的端部處，以使得對于相互面對的每對外部電極的一個邊緣和光萃取部分的一個端部來說，在玻璃燈泡的管軸方向上在相互面對的外部電極的一個邊緣和光萃取部分的一個端部之間存在距離。
16.依照權(quán)利要求4所述的熒光燈，其特征在于該阻斷層由金屬膜形成。
17.依照權(quán)利要求4所述的熒光燈，其特征在于該阻斷層被形成為金屬膜或絕緣膜，以使得部分金屬元件暴露于外部空氣。
18.一種用在液晶電視中的直接-下面-類型背光單元，所述背光單元包括多個熒光燈，它們中的一個或多個為權(quán)利要求1中所述的熒光燈；以及一個高頻電子鎮(zhèn)流器，所述高頻電子鎮(zhèn)流器點亮所有多個熒光燈。
19.一種液晶電視，包含權(quán)利要求18中所述的背光單元。
全文摘要
一種熒光燈，所述熒光燈包括管形狀的玻璃燈泡。外部電極被形成為傳導層，每個傳導層都在其一端處覆蓋玻璃燈泡的外表面。蓋帽形狀的金屬元件通過覆蓋外部電極的至少一部分而分別連接于外部電極。金屬元件被如此形成，即，使得金屬導體的端部沿管軸方向從玻璃燈泡的中心后退得比外部電極的邊緣遠距離L。
文檔編號H01J61/067GK1761030SQ20051011358
公開日2006年4月19日 申請日期2005年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月13日
發(fā)明者村上昌伸, 小野泰藏, 寺田年宏, 和田英樹, 山下博文 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社