專(zhuān)利名稱(chēng)：放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于液晶電視機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)的背光光源等的放電燈。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為用于液晶電視機(jī)等的光源，使用如日本專(zhuān)利特開(kāi)2004 —146351號(hào)公報(bào)(以下稱(chēng)作專(zhuān)利文獻(xiàn)l)所示的外部電極熒光燈。這是因?yàn)檫@些燈只需在背光側(cè)的固定單元嵌入外部電極，就可以進(jìn)行機(jī)械連接與電連接。以往，在外部電極使用由焊料浸漬等方法形成的焊料層。
但是，只有焊料的電極存在散熱效果低、容易剝落等問(wèn)題。因此，提出了如日本專(zhuān)利特開(kāi)2006 — 40857號(hào)公報(bào)(以下稱(chēng)作專(zhuān)利文獻(xiàn)2)或日本專(zhuān)利特開(kāi)2005 — 5265號(hào)公報(bào)(以下稱(chēng)作專(zhuān)利文獻(xiàn)3)所示的放電燈的發(fā)明，該放電燈在玻璃殼的端部覆蓋設(shè)置筒狀的金屬體，通過(guò)焊料層將玻璃殼和金屬體連接。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2004—146351號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利特開(kāi)2006—40857號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本專(zhuān)利特開(kāi)2005 — 5265號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，在如專(zhuān)利文獻(xiàn)2的圖5所示的放電燈中產(chǎn)生的問(wèn)題是，會(huì)在覆蓋設(shè)置金屬體的玻璃殼部分產(chǎn)生裂紋，玻璃殼會(huì)破損。另一方面，在如專(zhuān)利文獻(xiàn)2的圖l所示的放電燈中，雖然玻璃殼難以產(chǎn)生破損，但會(huì)產(chǎn)生金屬體從玻璃殼剝落這樣的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種可抑制產(chǎn)生玻璃殼破損、及金屬體或焊料層剝落的放電燈。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的放電燈包括玻璃殼、覆蓋設(shè)置于上述玻璃殼的金屬體、以及存在于上述金屬體和上述玻璃殼之間的焊料層，其特征是，上述玻璃殼和上述焊料層不固接，在上述玻璃殼的圓周方向形成因上述金屬體導(dǎo)致的壓縮形變。
另外，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的放電燈的制造方法是制造包括玻璃殼、覆蓋設(shè)置于上述玻璃殼的金屬體、以及存在于上述金屬體和上述玻璃殼之間的焊料層的放電燈的方法，其特征是，將由熱膨脹系數(shù)比上述玻璃殼更大的金屬材料形成的筒狀的上述金屬體浸漬在注有熔融焊料的焊料槽后，將上述玻璃殼浸漬在上述焊料槽中，使其插入上述金屬體的筒內(nèi)。
若采用本發(fā)明，可以抑制產(chǎn)生玻璃殼破損、及金屬體或焊料層剝落。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的放電燈的圖。
圖2是用于說(shuō)明圖1的點(diǎn)劃線X — X'部分的截面的放大圖。圖3是用于說(shuō)明金屬端子的一種形成方法的圖。
圖4是用于說(shuō)明對(duì)壓縮形變的應(yīng)力值不同的三種燈進(jìn)行制造試驗(yàn)時(shí)的制造缺陷率的圖。
圖5是用于說(shuō)明對(duì)壓縮形變的應(yīng)力值不同的三種燈進(jìn)行剝落試驗(yàn)時(shí)的剝落率的圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的其它制造方法的圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1玻璃殼
11放電空間
2熒光體層
3金屬端子
31金屬體
32焊料層
4非固接層
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施方式
4下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式的放電燈。圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的放電燈的圖。
本實(shí)施方式的放電燈的主要部分由例如硼硅玻璃等硬質(zhì)玻璃形成的玻璃殼1構(gòu)成。在該玻璃殼1的內(nèi)部形成放電空間11，在放電空間11封入由氖Ne和氬Ar的混合氣體形成的稀有氣體和水銀Hg。另外，在玻璃殼l的內(nèi)表面形成由例如RGB的三波長(zhǎng)熒光體形成的熒光體層2。
在玻璃殼1的兩端部形成金屬端子3，作為向燈提供功率的供電端子。該金屬端子3由金屬體31和焊料層32構(gòu)成。
金屬體31是將較薄的金屬板重疊巻起、使其一部分重疊的雙開(kāi)口的筒狀金屬，覆蓋設(shè)置于玻璃殼1的端部。作為該金屬體31的材料，可以使用鐵、鎳、銅、鈷、鉻等單獨(dú)的金屬或者合金。另外，也可以在金屬體31的表面進(jìn)行鍍銅、錫、鋅、銀、金、鎳等金屬。
焊料層32覆蓋金屬體31，即覆蓋金屬體31的大致全部表面而形成。在該焊料層32可以使用錫與銅的合金、錫與銀與銅的合金等。
此處，參照?qǐng)D2進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明金屬端子3的構(gòu)造。圖2是用于說(shuō)明圖1的點(diǎn)劃線X—X'部分的截面的放大圖。
從圖可知，焊料層32存在于金屬體31和玻璃殼1之間，但不與玻璃殼l固接，在其間形成非固接層4。此處，「固接」是指構(gòu)件彼此強(qiáng)力連接的狀態(tài)。即，在構(gòu)件間有間隙的狀態(tài)、僅僅接觸的狀態(tài)、容易剝落的程度的狀態(tài)不是固接，而是非固接。另外，在玻璃殼1的圓周方向形成因金屬體31導(dǎo)致的6 40kgf/ci^左右的強(qiáng)度的壓縮形變a。據(jù)此，盡管玻璃殼l和焊料層32沒(méi)有固接，但可以將焊料層32與玻璃殼1固定。另外，可以將形成有金屬體31和焊料層32的玻璃殼1的部分對(duì)管軸方向垂直地切斷，用靈敏色板法(根據(jù)光的光程差來(lái)辨別玻璃產(chǎn)生的形變的狀態(tài)的方法)觀察其截面，通過(guò)這樣判斷、測(cè)定形變的種類(lèi)及其應(yīng)力值。
接下來(lái)，參照?qǐng)D3說(shuō)明金屬端子3的形成方法的一個(gè)例子。
首先，如圖3(a)所示，將金屬體31的一部分插入玻璃殼1的端部。然后，準(zhǔn)備焊料槽5，如圖3(b)所示，將金屬體31的部分進(jìn)一步深入浸漬在深度被調(diào)整為與金屬體31的長(zhǎng)度大致相同的熔融焊料51中。之后，如圖3(c)所示，在將金屬體31觸碰焊料槽5的底部的狀態(tài)下，將其余的玻璃殼1的端部插入金
屬體31內(nèi)。此時(shí)，較為理想的是在圖3(b)和圖3(c)的工序中，將玻璃殼1浸漬在利用超聲波振子52施加超聲波振蕩的熔融焊料51，即進(jìn)行所謂的超聲波焊料浸漬。最后，將玻璃殼1從焊料槽5取出，此時(shí)將向金屬體31的后端側(cè)延伸的尾狀的焊料按壓為臺(tái)座形等進(jìn)行成形，從而可以形成具有如(d)所示的外觀的金屬端子3。
另外，由于經(jīng)過(guò)上述的工序，焊料層32不與玻璃殼1固接，可以實(shí)現(xiàn)在玻璃殼1的圓周方向形成因金屬體31導(dǎo)致壓縮形變a的狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)這樣的狀態(tài)，玻璃殼l、金屬體31及焊料層32的材料特別重要。
艮P，為了使焊料層32與金屬體31固接，而不與玻璃殼l固接，較為理想的是使用與玻璃殼l的固接性較低的焊料。該「與玻璃的固接性較低的金屬材料」是指具有這樣性質(zhì)的金屬材料，即，即使在玻璃殼的表面形成焊料，也能達(dá)到容易將玻璃界面和焊料界面分離的程度，難以與玻璃固接。 一般而言，該焊料就是指如cemsolzer (黑田技術(shù)株式會(huì)社制造的焊料，商品名)這樣的用于與玻璃或陶瓷等難焊接性材料固接的特殊焊料之外的焊料。
另外，為了在玻璃殼1的圓周方向形成因金屬體31導(dǎo)致的壓縮形變a，較為理想的是使用由熱膨脹系數(shù)比玻璃殼1的玻璃材料要大的材料形成的金屬體。這是為了，在焊料形成后，直至焊料冷卻的過(guò)程中，使金屬體31對(duì)玻璃殼l進(jìn)行熱收縮，在徑向殘留拉伸形變，結(jié)果在圓周方向殘留壓縮形變a。例如，使用ER—N或BKU(都是日本電氣硝子株式會(huì)社制造的玻璃)作為玻璃殼1時(shí)，使用50合金(鎳=50%、鐵=50%的合金)等作為金屬體31即可。另外，壓縮形變a的應(yīng)力值可以通過(guò)選擇47合金(鎳=47%、鐵=53%的合金)、426合金(鎳=42%、鉻=6%、鐵=52%的合金)等熱膨脹系數(shù)不同的金屬材料進(jìn)行控制。
此處，由于防止焊料對(duì)玻璃殼1固接、和玻璃殼1在圓周方向形成壓縮形變a，不僅受材料條件的影響，還受到焊料浸漬條件等制造條件的影響，因此較為理想的是與這些一起進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
下述表示本發(fā)明的放電燈的實(shí)施例的一種規(guī)格。
玻璃殼1: ER—N(熱膨脹系數(shù)二76xl(T7/°C)、內(nèi)徑二2. 4mm、外徑=3. 4mm、全長(zhǎng)二960mm，
放電介質(zhì)氖Ne +氬Ar、水銀Hg，熒光體層2: RGB的三波長(zhǎng)熒光體，金屬端子3:形成長(zhǎng)度二25mm，
金屬體31:將厚度O. lmm的50合金(熱膨脹系數(shù)二90x10—7/°0重疊巻起而形成，對(duì)表面鍍銀Ag，
焊料層32:錫Sn —銀Ag—銅Cu，
在玻璃殼1和焊料層32之間殘留非固接層4，在玻璃殼1的圓周方向殘留35kgf/cn^的壓縮形變a。
對(duì)該實(shí)施例的燈；使用與玻璃的固接性較高的cerasolzer、使焊料層牢固地與玻璃殼固接的燈(以下稱(chēng)作已有例1);以及不形成焊料層、只覆蓋設(shè)置金屬體的燈(以下稱(chēng)作已有例2)進(jìn)行壽命試驗(yàn)和剝落試驗(yàn)。另外，剝落試驗(yàn)是以5kgf的負(fù)荷拉伸燈的金屬端子這樣的方法進(jìn)行的。
壽命試驗(yàn)的結(jié)果是，實(shí)施例和已有例2的燈即使經(jīng)過(guò)3000小時(shí)也沒(méi)有產(chǎn)生問(wèn)題，但已有例1的燈在覆蓋設(shè)置金屬體的玻璃殼部分產(chǎn)生裂紋。認(rèn)為該已有例1的故障原因是因?yàn)楹噶蠈永喂痰嘏c玻璃殼固接。另外，剝落試驗(yàn)的結(jié)果是，實(shí)施例和已有例1的燈的金屬體或焊料層沒(méi)有剝落，但已有例2的燈的金屬體輕易剝落。已有例2的金屬體的剝落原因當(dāng)然是固定強(qiáng)度不夠。
從這些試驗(yàn)可以確認(rèn)，在實(shí)施例的燈中，可以抑制玻璃殼l的破損，可以抑制金屬體31或焊料層32產(chǎn)生剝落。
接下來(lái)，對(duì)在玻璃殼的圓周方向形成的壓縮形變的應(yīng)力值的不同設(shè)計(jì)的三種燈(燈A二6 40kgf / cmV燈B二一10 0kgf / cmV燈C = 70 120kgf / cm2)進(jìn)行了制造試驗(yàn)。其結(jié)果如圖4所示。
從結(jié)果可知，制造燈A和燈B時(shí)的缺陷率是0。/。，但在制造燈C時(shí)產(chǎn)生若干制造缺陷。該燈C的制造缺陷是覆蓋設(shè)置金屬體的玻璃殼部分的裂紋，認(rèn)為這是由于焊料浸漬后，比玻璃殼熱伸縮幅度更大的金屬體對(duì)玻璃殼施加過(guò)度的應(yīng)力而產(chǎn)生的。從這點(diǎn)可知，壓縮應(yīng)力不希望過(guò)強(qiáng)。
進(jìn)一步，對(duì)燈A 燈C進(jìn)行了剝落試驗(yàn)。其結(jié)果如圖5所示。
從結(jié)果可知，在燈A和燈C中未產(chǎn)生剝落，但在燈B中產(chǎn)生剝落的概率
7較高。從這點(diǎn)可知，若過(guò)于緩和壓縮應(yīng)力，則由于金屬體、焊料層對(duì)玻璃殼的保持力下降，因此也不希望應(yīng)力太弱。
從以上可知，形成于玻璃殼的圓周方向的壓縮形變a的應(yīng)力值在6kgf/cm2以上、40kgf/cr^以下時(shí)較為理想。
所以，在第一實(shí)施方式中，通過(guò)對(duì)金屬體31使用熱膨脹系數(shù)比玻璃殼1要大的金屬材料，對(duì)焊料層32使用與玻璃殼1的固接性較低的金屬材料，從而焊料層32不與玻璃殼1固接，在玻璃殼1的圓周方向形成由金屬體31導(dǎo)致的壓縮形變(x，由于可以維持達(dá)到殼不產(chǎn)生裂紋程度的玻璃殼1和焊料層32的接觸狀態(tài)、和達(dá)到金屬體31或焊料層32不從玻璃殼1剝落程度的保持力，因此可以抑制玻璃殼1的破損，抑制金屬體31或焊料層32產(chǎn)生剝落。
此時(shí)，通過(guò)使壓縮形變a的應(yīng)力值為6kgf/cri^以上、40kgf/cn^以下，由于可以抑制制造缺陷，抑制剝落的產(chǎn)生，所以比較理想。
另外，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述內(nèi)容，例如也可以如下那樣變更。
玻璃殼l的截面形狀不限于正圓，也可以是橢圓、或一部分為直線的扁平圓形等。
金屬體31不限于重疊巻起的金屬板，例如也可以使用通過(guò)鑄型以注射等方法形成的筒狀金屬。
非固接層4不限于如圖2所示的在整個(gè)周?chē)纬砷g隙的狀態(tài)，也可以有--部分為接觸的部分。另外，也不必在管軸方向的整個(gè)范圍形成，特別是在容易產(chǎn)生破損的金屬體31的玻璃殼中央側(cè)、或金屬體31的中央附近形成時(shí)較為理相
第一實(shí)施方式的燈不限于圖3的制造方法，也可以是圖6這樣的方法。艮P，準(zhǔn)備焊料槽5，如圖6(a)所示，只將金屬體31浸漬在深度被調(diào)整為與金屬體31的長(zhǎng)度大致相同的熔融焊料51中，之后，如圖6(b)所示，將玻璃殼1的端部深深插入金屬體31的開(kāi)口直至到達(dá)焊料槽5的底部。最后，將玻璃殼1從焊料槽5取出，此時(shí)通過(guò)將向金屬體31的后端側(cè)延伸的尾狀的焊料按壓為臺(tái)座形等進(jìn)行成形，可以形成如圖6(c)所示的外觀的金屬端子3。此時(shí)，較為理想的是，在圖6(a)和圖6(b)的工序中進(jìn)行與圖3同樣的超聲波焊料浸漬。
權(quán)利要求
1.一種放電燈，包括玻璃殼、覆蓋設(shè)置于所述玻璃殼的金屬體、以及存在于所述金屬體和所述玻璃殼之間的焊料層，該放電燈的特征在于，所述玻璃殼和所述焊料層不固接，在所述玻璃殼的圓周方向形成由所述金屬體導(dǎo)致的壓縮形變。
2. 如權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于，所述壓縮形變的應(yīng)力值在6kgf / cm2以上、40kgf / cm2以下。
3. 如權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于，在所述焊料層使用與玻璃固接性較低的金屬材料。
4. 如權(quán)利要求3所述的放電燈，其特征在于，在所述金屬體使用熱膨脹系數(shù)比所述玻璃殼更大的金屬材料。
5. —種放電燈的制造方法，所述放電燈包括玻璃殼、覆蓋設(shè)置于所述玻璃殼的金屬體、以及存在于所述金屬體和所述玻璃殼之間的焊料層，將由熱膨脹系數(shù)比所述玻璃殼更大的金屬材料形成的筒狀的所述金屬體浸漬在注有熔融焊料的焊料槽后，將所述玻璃殼浸漬在所述焊料槽中，使其插入所述金屬體的筒內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求5所述的放電燈的制造方法，其特征在于，所述熔融焊料使用與玻璃的固接性較低的金屬材料。
7. 如權(quán)利要求5所述的放電燈的制造方法，其特征在于，對(duì)所述熔融焊料施加超聲波振蕩。
全文摘要
本發(fā)明提供一種玻璃殼難以破損的放電燈及放電燈的制造方法。本發(fā)明的放電燈包括玻璃殼(1)、覆蓋設(shè)置于玻璃殼(1)的金屬體(31)、以及存在于金屬體(31)和玻璃殼(1)之間的焊料層(32)，玻璃殼(1)和焊料層(32)不固接，在玻璃殼(1)的圓周方向形成由金屬體(31)導(dǎo)致的壓縮形變?chǔ)痢４藭r(shí)，壓縮形變?chǔ)恋膽?yīng)力值為6kgf/cm²以上、40kgf/cm²以下時(shí)較為理想。
文檔編號(hào)H01J9/02GK101540263SQ200910002848
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者熊勝則 申請(qǐng)人:哈利盛東芝照明株式會(huì)社