專利名稱：熒光燈、背光照明單元以及液晶電視的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管狀玻殼兩端具有電極的熒光燈、背光照明單元以及 液晶電一見。
背景技術(shù)：
近年來液晶電視圖像的大型化不斷發(fā)展，大型圖像用背光照明單 元的需要不斷增加。作為用于該背光照明單元的燈，例如在玻殼外部 具有電極的熒光燈(所謂外部電極型熒光燈)和在玻殼內(nèi)部具有電極 的熒光燈(例如冷陰極型熒光燈)已獲得實際應(yīng)用。
但是這些焚光燈，在黑暗狀態(tài)下，即使施加啟動電壓，燈也不能 立刻點亮，也就是到燈點亮為止，需要較長時間，暗黑啟動特性差， 作為改進這一特性的技術(shù)，提出了在玻殼的端部內(nèi)面涂布二次電子發(fā) 射系數(shù)高的電子發(fā)射性物質(zhì)，例如銫化合物的技術(shù)。如果按照該技 術(shù)，由涂布的銫化合物發(fā)射二次電子，由于該二次電子的作用，容易 引起啟動時放電，結(jié)果改進暗黑啟動特性。
作為與該發(fā)明申請相關(guān)的先行技術(shù)文獻信息，例如已知有專利文 獻1。
專利文獻l:特開2003-36815號公報。 發(fā)明公開
但是按照本發(fā)明者的研究，由于在光射出區(qū)域(也就是可見光射 出到玻殼外部的區(qū)域)附近的銫化合物作用，有時燈點亮?xí)r的光通量 會在早期經(jīng)時降低的問題是明顯的。
也就是由于伴隨燈點亮的放電，銫會從電極附近玻殼內(nèi)的銫化合 物游離。游離的銫飛散，附著在上述光射出區(qū)域的熒光體層上。銫呈 黃色，其透光性低，所以銫附著部分的熒光體層的透光性也降低，進 而造成燈點亮的光通量在早期經(jīng)時降低。
另外，按照本發(fā)明者的研究，不僅會造成經(jīng)時光通量降低，而且 還會造成燈的色彩偏離設(shè)計值的色移，這一點是很明顯的。在背光照 明用途中燈的色移關(guān)系到背光照明的色移，并且還會對液晶電視顯示 圖像的色調(diào)帶來不良影響，所以解決這一問題，是當(dāng)務(wù)之急。本發(fā)明是根據(jù)上述問題點而進行研究的，目的在于提供暗黑啟動 特性良好，并且可以防止燈的經(jīng)時光通量降低以及色移的熒光燈、背 光照明單元以及液晶電— 見。
為了達到上述目的，有關(guān)本發(fā)明的熒光燈包含內(nèi)部具有放電空間 的玻殼、配置在前述玻殼兩端部的電^^和在前述玻殼內(nèi)面含有熒光體
粒子的熒光體層，其中前述玻殼由氧化鈉的含有比率為3%以上，并 且在20%以下范圍的玻璃構(gòu)成，在前述熒光體層中的熒光體粒子中， 與不含氧化鋁的無氧化鋁熒光體粒子的表面相比，在含有氧化鋁的含 氧化鋁熒光體粒子表面以更大的面積附著金屬氧化物。
如果按照這樣的結(jié)構(gòu)，通過玻殼內(nèi)所含規(guī)定量的氧化鈉作用，可 以提高暗黑啟動特性。另外，由于與不含氧化鋁的無氧化鋁熒光體粒 子表面相比，在含有氧化鋁的含氧化鋁熒光體粒子表面以更大面積附 著金屬氧化物，可以有效抑制水銀對容易劣化的含氧化鋁熒光體粒子 的附著，可以防止燈的經(jīng)時光通量降低以及色移。
另一個特征是在前述玻殼內(nèi)面形成保護層，與此同時在保護層上 形成前述熒光體層，而在前述玻殼的端部內(nèi)面存在沒有形成保護層， 玻殼暴露于》文電空間的區(qū)域。
通過這種結(jié)構(gòu)，由于玻璃內(nèi)含有規(guī)定量的氧化鈉，所以氧化鈉存 在于放電空間內(nèi)沒有形成保護層的區(qū)域。該區(qū)域的氧化鈉暴露于放電 空間中，所以可以明顯改進暗黑啟動特性。
另 一個特征是在前述區(qū)域存在由前述玻璃析出的氧化鈉。
另一個特征是前述保護層中含有Y203、 MgO、 La203或者Si02中 至少一種。
另 一個特征是前述熒光體層沿兩電極端部靠內(nèi)之間形成，前述保 護層沿兩電極的端部靠外之間形成。
另一個特征是前述玻殼的前述氧化鈉的含有比率為5%以上，并 且在20%以下。
另 一個特征是在前述無氧化鋁熒光體粒子表面沒有附著前述金 屬氧化物，而只在前述含氧化鋁熒光體粒子表面附著有前述金屬氧化物。
另一個特征是前述金屬氧化物中含有Y203、MgO、La203或者Si02 中的至少一種。
另 一個特征是前述金屬氧化物相對于前述熒光體層的熒光體的
濃度在0.1wt.。/o以上。
另 一個特征是前述電極是設(shè)置在前述玻殼兩端部外周的外部電極。
另一個特征是前述外部電極是由釬焊料、銀糊、鎳糊、金糊、鈀 糊、或者碳糊的任意一種形成的。
另 一個特征是具有包圍前述外部電才及外周面的至少一部分，并且 與前述外部電極連接的金屬構(gòu)件，距包圍的外部電極的前述玻殼中央 側(cè)的位置間隔 一 段距離在前述玻殼端部 一 側(cè)設(shè)置前述金屬構(gòu)件的前 述玻殼中央側(cè)端部。
另 一 個特征是前述金屬構(gòu)件的前述玻殼中央側(cè)端部進行倒角。
另 一個特征是前述金屬構(gòu)件具有沿長度方向形成的狹縫，利用彈 力與前述外部電極連4妄。
另 一個特征是前述玻殼內(nèi)面具備至少在與前述外部電極相對的 部分形成的保護層，前述保護層包含金屬氧化物粒子的聚集體，平均
膜厚在2ium以下，表面粗糙度在lym以下。
另 一個特征是前述外部電極含有在前述玻殼外表面實施表面粗 化處理的區(qū)域上形成的導(dǎo)電層，前述導(dǎo)電層的最大厚度在70 Mm以 下，并且前述導(dǎo)電層的端緣部分在外側(cè)為圓弧狀，并且越是接近端 緣，其厚度越薄。
前述外部電極具有在前述玻殼外表面實施表面4且化處理的區(qū)域 上形成的以《艮或銅為主成分的電極主體層和在前述電才及主體層外側(cè) 上疊層的涂層，前述外部電極的最大厚度在70ym以下，并且越是接 近端緣，前述外部電極端緣部分的厚度越薄。
另一個特征是前述導(dǎo)電層的端緣部分在外側(cè)為圓弧狀，并且越是
接近端緣，其厚度越薄。
另 一個特征是有關(guān)本發(fā)明的背光照明單元具備前述熒光燈作為光源。
另 一個特征是有關(guān)本發(fā)明的液晶電視具有前述背光照明單元。 有關(guān)本發(fā)明的"熒光燈"至少包括電極位于玻殼外周的外部電極 型熒光燈，進一 步還包括冷陰極型電極位于玻殼內(nèi)部的冷陰極型熒光燈。 另外，所謂"含氧化鋁熒光體粒子"是指表示熒光體粒子的化學(xué) 式中含有AlxOy的粒子，所謂"無氧化鋁熒光體粒子"是指表示熒光
體粒子的化學(xué)式中不含AlxOy的粒子。
附圖的簡單說明是表示本發(fā)明實施方案1的液晶電視概要的圖示。是表示該實施方案1的插座板50概要的圖示。圖3(a)是表示該實施方案1的外部電極型熒光燈IOO概要的
圖示，圖3(b)是表示金屬構(gòu)件104外觀的圖示。是表示由金屬氧化物相對于熒光體的濃度而引起色移變化
的圖示。是表示由金屬氧化物相對于熒光體的濃度而引起燈亮度變 化的圖示。是示意性表示熒光體層中熒光體的圖。是表示實施方案2的外部電極型熒光燈200概要的圖示。是表示實施方案2的變更例1的外部電極型熒光燈400概要
的圖示。是表示實施方案2的變更例2的外部電極型熒光燈420概要
的圖示。是表示實施方案3的冷陰極型熒光燈300概要的圖示。 符號說明
100、 200 熒光燈；
101 玻殼；
102、 103 外部電極；
106 熒光體層；
106R、 106G 無氧化鋁熒光體粒子； 106B 含有氧化鋁的含氧化鋁熒光體粒子；
107 金屬氧化物； 300 冷陰極型熒光燈； 302、 303 電極 實施本發(fā)明的最佳方案
(實施方案1)


圖1是表示本發(fā)明實施方案1的液晶電視概要的圖示。
圖l所示的液晶電視10,例如是32英寸的液晶電視，具備液晶 圖像單元11和背光照明單元12。
液晶圖像單元11具備濾色片基板、液晶、TFT基板、驅(qū)動模塊 等(圖中沒有示出)，根據(jù)來自外部的圖像信號形成彩色圖像。
背光照明單元12,是LCBL單元，包括1個高頻電子鎮(zhèn)流器13 和16根介質(zhì)阻擋放電燈100 (以下有時簡單稱之為熒光燈100)。
高頻電子鎮(zhèn)流器13是點亮所有16根熒光燈100的點亮回路。
另外，圖2所示的插座板50，將16根熒光燈100的兩端固定在 具有彈性的由不銹鋼、磷青銅等構(gòu)成的電極插座51和電極插座52 上，使燈點亮。為了抑制燈點亮?xí)r發(fā)生電暈放電，設(shè)計電極插座51 和電極插座52固定部分時，使其寬度D的尺寸范圍能夠?qū)⒚扛鶡艄?定在以下將要說明的外部電極102、 103區(qū)域內(nèi)。
圖3(a)是表示本發(fā)明實施方案1中熒光燈IOO概要的圖示。
如圖3(a)所示，本發(fā)明實施方案1中熒光燈IOO具備管狀的玻殼
101。
在玻殼101兩端部外周具備用導(dǎo)電層形成的帽狀外部電極102、
103。
在外部電極102、 103的外周設(shè)置被覆外部電極102、 103的帽狀 金屬構(gòu)件104、 105。
作為金屬構(gòu)件104、 105的材料，只要其導(dǎo)電性好，并且與玻殼 101的熱膨脹系數(shù)相近的材料即可，例如可以使用Fe-Ni-Co (科伐合金)。
如圖3(a)的E部所示，外部電極102、 103并不是完全被金屬構(gòu) 件104、 105被覆，外部電極102、 103的靠玻殼中央側(cè)的端部102a、 103a (外部電極102、 103開口部側(cè)的端部102a、 103a)是暴露的。
該外部電極102、 103的玻殼中央側(cè)端部102a、 103a與金屬構(gòu)件 l(H、 105的靠玻殼中央側(cè)端部104a、 105a的間隔L例如為lmm。
玻殼101在垂直于管軸的平面進行切割時的斷面大致呈圓形。
玻殼101的內(nèi)面，通過對混合紅色(Y203:Eu3+)、 綠色 (LaP04:Ce3+,Tb3+)"及藍色(BaMg2Al,60":Eu2+)熒光體的稀土類熒光體 進行涂布 燒結(jié)，形成熒光體層106。
熒光體層106,其厚度約為20Mm,形成范圍是外部電極102、
103的端部靠內(nèi)之間(與外部電極102內(nèi)側(cè)和外部電才及103內(nèi)側(cè)之間
相7十應(yīng)的區(qū)i或)。
另外，本實施方案的熒光體層106中如圖3(a)的F部所示，在藍 色熒光體粒子106B(BaMg2A^027:Eu"的表面，作為金屬氧化物107 被覆氧化釔(丫203)。
由于在制造上存在對紅、綠、藍三色熒光體進行混合的工序，所 以被覆在藍色熒光體粒子106B上的金屬氧化物也可能附著在所接觸 的周圍紅色熒光體粒子106R、綠色熒光體粒子106G上。
另外，還可以采取積極措施使金屬氧化物也被覆在紅色熒光體粒 子106R、綠色熒光體粒子106G上。
在玻殼101內(nèi)部填充壓力約為8kPa的氬以及氖等稀有氣體108 和約2mg的水銀109。這些放電介質(zhì)稀有氣體108是在減壓狀態(tài)下填 充的。
玻殼IOI是放電容器，例如由氧化鈉含有比率約為16 (%)的鈉 玻璃構(gòu)成，本實施方案的形狀是外徑為4 4.0mm、內(nèi)徑為cj)3.0mm、 全長為720mm的直形玻殼。
圖3(b)是表示金屬構(gòu)件104外觀的圖示。
金屬構(gòu)件104與金屬構(gòu)件105相同。金屬構(gòu)件104是形成為在圓 筒形一端的圓一側(cè)上被覆半球形圓頂?shù)男螤?帽狀)的構(gòu)件，為了使 金屬構(gòu)件104具有彈力，例如沿長度方向設(shè)置2個狹縫110，利用由 狹縫110產(chǎn)生的彈力，使金屬構(gòu)件104與外部電極102連接。
金屬構(gòu)件104從玻殼101的端部101b進行裝配。金屬構(gòu)件104 在裝配方向側(cè)的端部104a,如圖3(a)的E部所示，進^亍倒角加工以不 存在銳角部分，所以容易從玻殼101的端部進行裝配，并且在裝配等 時，不易損傷外部電極102、 103的外周面。
金屬構(gòu)件104、 105,如果考慮減少對外部電極102、 103外周面 的損傷，優(yōu)選使用非可塑性金屬構(gòu)件，這種構(gòu)件不同于如金屬箔、金 屬帶等沒有固定形狀，如果施加外力則形狀改變，即使除去外力其形 狀也保-持的可塑性構(gòu)件，它具有固定形狀，并且即使乂人外部施加力也 不容易改變形狀。
本實施方案，金屬構(gòu)件104以及金屬構(gòu)件105的尺寸，例如全長 為23.0mm、圓筒部的外徑為小4.5mm 、內(nèi)徑為cj)4.1mm、壁厚為
0.2mm，由于不必像金屬箔、金屬帶一樣具有可塑性，所以能夠設(shè)定 為不產(chǎn)生損傷的程度的厚度。
其中，玻殼101的外徑為4)4.0mm、內(nèi)徑為cj)3.0mm、金屬構(gòu)件 104、 105的內(nèi)徑為cj)4.1mm，所以玻殼101和金屬構(gòu)件104、 105的 間隙平均為0.05mm。
外部電極102、 103是用預(yù)浸漬法在密封玻殼101兩端，距玻殼 101 —端規(guī)定長度，例如全長為25.0mm形成，并附著導(dǎo)電糊例如銀 糊而成的。
另外，外部電極102、 103的導(dǎo)電糊，不局限于銀糊，還可以使 用鎳糊、金糊、鈀糊或者碳糊。
另外，關(guān)于外部電極102、 103的導(dǎo)電糊，如果考慮與玻殼101 表面的強粘結(jié)性，作為導(dǎo)電糊中的粘結(jié)劑，優(yōu)選使用低熔點玻璃，優(yōu) 選其含量為1 ~ 10重量％,作為其電阻率，優(yōu)選約為10" ~ 10-6D 'cm。
上述實施方案，作為構(gòu)成玻殼101的玻璃，使用含氧化鈉(Na20) 約16(%)的鈉玻璃，但本發(fā)明的玻璃不限定于含氧化鈉^320)約16(%)
的鈉玻璃。
也就是本發(fā)明使構(gòu)成玻殼101的玻璃中所含的氧化鈉析出，并且 利用析出的氧化鈉，改進暗黑啟動特性。因此只要是可以析出氧化 鈉，能夠改進暗黑啟動特性即可。
如果考慮玻璃的加工性，則氧化鈉的含有比率優(yōu)選為3 (%)以 上，并且在20 (%)以下的范圍內(nèi)。另外，如果氧化鈉的含有比率在 5(%)以上，則在黑暗條件下的暗黑啟動時間在約1秒鐘以下，相反如 果氧化鈉的含有比率超過20(%)，則會發(fā)生由于長期使用玻殼白化， 導(dǎo)致亮度降低，或者玻殼101自身的強度降低等不良情況。并且如果 考慮應(yīng)對環(huán)境的措施，則優(yōu)選堿金屬含有比率在前述范圍內(nèi)的鈉玻 璃，并且鉛的含有比率在0.1(%)以下的玻璃(所謂"無鉛玻璃")。 進 一 步優(yōu)選鉛的含有比率在0.01 (%)以下的玻璃。
另外，作為玻璃并不局限于鈉玻璃。只要是氧化鈉含有比率在上 述范圍內(nèi)，則即使使用鈉玻璃以外的其它玻璃，也同樣可以獲得改進 暗黑啟動特性的效果。
另外，上述實施方案，以藍色熒光體粒子106B(Ba Mg2Al16027:Eu2+) 的表面被覆氧化釔(Y203 )作為金屬氧化物107進行了說明，但是并
不局限于此，只要是含有Y203, MgO、 1^203或者Si02中的至少一種 即可。不過特別是由于Y203具有對紫外線的反射特性，所以通過將 紫外線反射到玻殼內(nèi)部，可以提高能源的利用效率，有望提高光通量。
上述實施方案，以玻殼101的外徑為cj)4.0mm、內(nèi)徑為cj)3.0mm 進行了說明，但是玻殼的內(nèi)徑也可以大于3.0mm。不過從背光照明單 元的薄型化行以及最佳的燈效率觀點考慮，內(nèi)徑優(yōu)選在3.0mm以下。 從制造上的難易程度觀點考慮，下限優(yōu)選為l.Omm以上。
另外，上述實施方案，以玻殼101的橫斷面形狀為圓形進行了說 明，但是其斷面并不局限于圓形，也可以是橢圓形，長圓形等形狀。
上述實施方案，以設(shè)置在玻殼101兩端的外部電極102、 103以 及金屬構(gòu)件104、 105的形狀為帽狀進行了說明，但是并不局限于此， 例如可以使外部電極102、 103為帽狀，使金屬構(gòu)件104、 105為被覆 前述外部電極102、 103圓筒部分的中空圓筒形狀(底面及上面開口 的筒狀)。
實施方案以熒光燈100為直管狀進行了說明，但其形狀并不局限 于這種形狀，還可以是U字形、W字形等其它形狀。
實施方案如圖1所示對背光照明單元為直下式進行了說明，還可 以作為邊緣照明式背光照明單元的光源使用有關(guān)本發(fā)明的燈。
下面對本發(fā)明的上述熒光燈100、背光照明單元12以及液晶電視 10的作用效果進行說明。
本實施方案，由于鈉玻璃中含有氧化鈉，所以放電空間內(nèi)的玻殼 101表面存在氧化鈉。
特別是由于外部電極102、 103附近區(qū)域的氧化鈉作用，可以改 進暗黑啟動特性，并且與以往技術(shù)中說明的結(jié)構(gòu)不同，本實施方案在 電極附近的玻殼內(nèi)沒有銫化合物，所以可以防止由銫引起的玻璃黃 變，能夠抑制燈點亮的經(jīng)時光通量降低。也可以在認為向光射出區(qū)域 飛散較少的玻殼101兩端部的內(nèi)面涂布銫等發(fā)射性物質(zhì)。
與不含氧化鋁的無氧化鋁熒光體粒子106R、 106G的表面相比， 在含有氧化鋁的含氧化鋁熒光體粒子106B的表面以更大面積附著金 屬氧化物。并且含氧化鋁熒光體粒子106B表面的一部分或全部都附 著金屬氧化物107,也就是形成由金屬氧化物107構(gòu)成的保護膜。
含氧化鋁熒光體粒子106B,存在由于附著水銀而容易劣化，還存 在由于與氧化鈉反應(yīng)而劣化的傾向。
因此通過上述結(jié)構(gòu)，可有效抑制水銀向含氧化鋁熒光體粒子附 著，并且可以抑制燈點亮?xí)r的光通量降低。除此之外，還可以抑制由
鈉玻璃析出的氧化鈉與含氧化鋁熒光體粒子106B的反應(yīng)，可以防止 由于該反應(yīng)使含氧化鋁熒光體粒子106B劣化而誘發(fā)燈光色移。
另外，相對減少金屬氧化物對與含氧化鋁熒光體粒子相比不容易 劣化的無氧化鋁焚光體粒子的附著，所以不會因金屬氧化物附著而無 端降低燈的光通量。
進一步地，優(yōu)選可以通過使熒光體層106的熒光體中含有O.lwt.% 以上濃度的金屬氧化物進一步防止由前述反應(yīng)而導(dǎo)致燈光色移。下面 對其理由進行說明。
圖4是以金屬氧化物相對于熒光體層106焚光體的濃度(wt，o)為 橫坐標(biāo)，以色移程度為縱坐標(biāo)的曲線圖。
其中，所謂色移是指在CIE色度坐標(biāo)(x、 y)上實際CIE色度坐標(biāo) 上的值(xl、 yl)從目標(biāo)值(設(shè)定值)偏移的程度。
因此如果設(shè)目標(biāo)CIE色度坐標(biāo)上的值為(xO、yO),則色移程度用(A x2+Ay2)1/2 (式中Ax二x0 —xl、 Ay-yO-yl )表示。
本發(fā)明者研究由色移引起的燈光的視覺的直接或間接影響的結(jié) 果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)色移程度(Ax^AyY〃超過0.01時，燈的顏色發(fā)黃，例如 作為液晶顯示裝置的背光照明使用時會給液晶顯示圖像的彩色再現(xiàn) 造成不良影響，是不理想的。
根據(jù)這一觀點如圖4所表明，當(dāng)金屬氧化物相對于熒光體層106 熒光體的濃度為0.1wt.o/o時，色移程度(Ax^Ay^"為0.009，在該值 范圍中可以防止燈光的色移。
但是如圖4所表明的，通過提高金屬氧化物相對于熒光體層106 熒光體的濃度，可以減小色移的程度，但是即使?jié)舛冗_到一定程度以 上時，不僅色移程度幾乎不會發(fā)生變化，而且如圖5所示，其相對亮 度會逐漸降低。
圖5表示以金屬氧化物相對于熒光體層106的熒光體的濃度(wt.y。) 為橫坐標(biāo)，燈的相對亮度(％)為縱坐標(biāo)的曲線。
其中所說的"燈的相對亮度"是以前述金屬氧化物濃度為Owt.%的燈在點亮初期(例如點亮后經(jīng)過O小時時)的初期亮度為100%時 的前述金屬氧化物濃度為某一濃度的燈的點亮初期亮度的比率。
并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)燈的相對亮度低于90%時燈光變暗，例如作為液晶裝 置的背光照明使用時液晶顯示圖像變暗，所以是不理想的。
于是如圖5所示，通過使金屬氧化物的濃度達到1.8wt.。/。以下， 可以使燈的相對亮度達到90.5%以上。
另外，如果金屬氧化物的濃度為0.55wt.%,則燈的相對亮度為 96.0%，可以將亮度降低控制在容許范圍以內(nèi)。
通過使金屬氧化物相對于熒光體層106的熒光體的濃度達到 0.3~0.9wt.%，也可以進一步減少色移，也可以抑制亮度降低。
另外，在玻殼101的端部外周，設(shè)置金屬構(gòu)件104、 105，該金屬 構(gòu)件104、 105為帽狀，包圍并且連接由導(dǎo)電層形成的外部電極102、 103外周面的至少一部分，距玻殼101中央側(cè)的外部電極端102a、103a 的位置留出間隔L在玻殼端部101b側(cè)設(shè)置玻殼101中央側(cè)的金屬構(gòu) 件104、 105的端部104a、 105a，所以金屬構(gòu)件104、 105與玻殼101 之間不會因為金屬構(gòu)件104、 105的設(shè)置裝配偏差而產(chǎn)生間隙。結(jié)果 可以抑制在金屬構(gòu)件104、 105與玻殼101之間燈點亮?xí)r發(fā)生電暈放 電。
另外，金屬構(gòu)件104、 105以3mm以上的長度包圍外部電極102、 103,所以熒光燈100兩端的金屬構(gòu)件104、 105可以穩(wěn)定連接并且固 定在插座板50的電極插座51以及電極插座52中使燈點亮。
另外，玻殼101中央側(cè)的金屬構(gòu)件104、 105的端部104a、 105a 經(jīng)過倒角加工，所以容易從玻殼101端部裝配金屬構(gòu)件104、 105,并 且可以在其裝配時不容易損傷外部電極102、 103的外周面。
另外，金屬構(gòu)件104、 105沿長度方向形成兩個以上狹縫110，利 用金屬構(gòu)件104、 105的彈力與外部電極102、 103連接，所以容易從 玻殼101的端部裝配金屬構(gòu)件104、 105,并且可以在其裝配時不容易 損傷外部電極102、 103的外周面。
另外，通過使外部電極102、 103的導(dǎo)電層為銀糊，可以提高與 玻殼101的附著性，并且可以抑制在玻殼101和外部電極102、 103 之間產(chǎn)生電暈放電。另外，還可以使第一電容與第二電容這兩個電容 的靜電容量實質(zhì)上相等，其中外部電極102與介于該外部電極102和
放電空間之間的玻殼101等效地構(gòu)成該第1電容；外部電極103和介 于該外部電極103和;改電空間之間的玻殼101等效地構(gòu)成該第2電谷。
另夕卜，通過使外部電極102 、 103的導(dǎo)電性糊中作為粘結(jié)劑含有1 ~ 10重量％的低熔點玻璃，可以在外部電極102、 103的外周面從玻殼 101的端部裝配金屬構(gòu)件104、 105時不容易損傷外部電極102、 103 的外周面。
熒光體粒子106B,作為被金屬氧化物107全面被覆(涂布)的情 況進行了說明，但被覆狀態(tài)不局限于此。例如還可以為使多種金屬氧 化物微粒附著在熒光體粒子106B表面的被覆狀態(tài)。
另外，不僅藍色熒光體粒子，綠色熒光體粒子也可以使用含氧化 鋁熒光體。
圖6與圖3(a)的F部分一樣，是示意性表示熒光體層中熒光體的圖。
作為綠色熒光體粒子1061G的材料，使用含有氧化鋁的 BaMg2Al16027:Eu2+, Mn2+，在含氧化鋁焚光體粒子106B、 1061G上一皮
覆金屬氧化物。
(實施方案2)
上述實施方案1是在玻殼101的內(nèi)面直接形成焚光體層106的結(jié) 構(gòu)，而有關(guān)實施方案2的介質(zhì)阻擋放電燈在玻殼的內(nèi)面按順序形成保 護層和熒光體層。
圖7是表示實施方案2的介質(zhì)阻擋放電燈200概要的圖示。
圖7中所示的燈200,基本上與圖3的熒光燈100的結(jié)構(gòu)相同， 所以將對應(yīng)于圖3中百位為1字頭的構(gòu)件的構(gòu)件，以百位為2字頭并 將后兩位^t附以相同的編號，以簡化其"^兌明。
燈200具有管狀的玻殼201。
玻殼的內(nèi)面按順序形成保護層211和熒光體層206。也可以說是 在保護層211上疊層熒光體層206。
作為該保護層211,可以使用含有金屬氧化物Y203、 MgO、 La203 或者Si02中至少一種的材料。
通過設(shè)置這樣的含有金屬氧化物的保護層211,可以防止從玻殼 201析出的氧化鈉向熒光體層206透過，可以有效抑制水^^對氧化鈉
附著，抑制燈點亮的經(jīng)時光通量降低。
玻殼201兩端部201a、201b的內(nèi)面構(gòu)成沒有形成保護層211的區(qū) 域。在該區(qū)域，玻殼暴露于放電空間(露出狀態(tài))，所以可以獲得玻 殼材料氧化鈉改進暗黑啟動特性的效果。也就是可以獲得形成保護層 而產(chǎn)生的效果，同時改進暗黑啟動特性的效果。
圖7中在比焚光體層206還要大的面積上形成保護層211,但并 不局限于此，也就是也可以在保護層端面和焚光體層端面大致一致的 范圍，或在熒光體層和玻殼內(nèi)面不直接接觸的范圍(可以通過隔著保 護層從玻殼遮蔽熒光體層的范圍)形成保護層。
另外，特別是在介質(zhì)阻擋放電燈中如果考慮燈點亮?xí)r電離的水銀 粒子飛入，沖擊玻殼的內(nèi)周面而產(chǎn)生針孔，則優(yōu)選至少沿玻殼內(nèi)外部 電極的端部靠外之間(對應(yīng)于一個外部電極的外側(cè)和另 一個外部電極 外側(cè)之間的區(qū)域)形成保護層，或者直至玻殼端面附近都形成。 (變更例1)
下面對關(guān)于保護膜的最佳特性、玻殼外表面的形狀等，作為有關(guān) 實施方案2的變更例1進行說明。
圖8是表示有關(guān)實施方案2的變更例1的外部電極型熒光燈400 概要的圖示。
玻殼401的放電空間406內(nèi)，作為發(fā)光物質(zhì)封入水銀407。 玻殼內(nèi)面按保護層404和熒光體層405的順序進行疊層。 外部電極402、 403是在對玻殼401端部外表面實施噴砂表面粗
化處理401a、 401b (表面粗糙度l~3|am)區(qū)域上形成導(dǎo)電層408、
409的電極。
導(dǎo)電層408、 409的最大厚度在70 ia m以下，端緣部分408a、 409a 的外側(cè)是圓弧形狀，并且越是接近端緣，其厚度越薄。
本實施方案，在距玻殼401外表面實施過表面粗化處理401a、401b 的區(qū)域(S)的距離W2超過0.5mm以上的位置，優(yōu)選0.5mm以上，并 且在3mm以下位置處設(shè)置導(dǎo)電層408、 409的端緣部分408a、 409a。
另外，使用釬焊材料，例如錫、錫與銦合金、或錫與鉍合金的任 意一種材料作為主成分，在距玻殼401 —端為規(guī)定長度、全長W為 25mm、圓筒狀部分的寬度Wl約為20mm,沿玻殼401的整個圓周上 形成導(dǎo)電層408、 409。關(guān)于該制造方法，從密封玻殼401的一端將
25mm浸漬在熔融的上述釬焊料的超聲波釬焊料槽中，通過眾所周知 的超聲波釬悍料浸漬法在玻殼4 01的外周面形成約10 n m厚的釬焊料層。
從與玻殼401的附著性的觀點考慮，優(yōu)選導(dǎo)電層408、 409的上 述釬焊料材料中作為添加劑含有銻、鋅、鋁的至少一種。另外，從與 玻殼401表面的潤濕性觀點考慮，優(yōu)選上述釬焊料材料中作為添加劑 含有銻或鋅等，進一步從環(huán)境考慮，優(yōu)選不含鉛等增加環(huán)境負擔(dān)的物
、 另外，導(dǎo)電層408、 409的端緣部分408a、 409a中使上述WZ在 0.5mm以上，并且在3mm以下的理由如下。
這是因為如果W2低于0.5mm,則使用上述超聲波釬焊料浸漬法 時，難以卩吏導(dǎo)電層408、 409的端緣部分408a、 409a在外側(cè)為圓弧狀， 端緣部分408a、 409a形成棱角，容易引起電暈放電。
另外，還是因為如果W2超過3mm,則存在導(dǎo)電層408、 409的 端緣部分408a、 409a不容易從玻殼401表面剝離的問題。
保護膜404包含金屬氧化物粒子的聚集體，用最大厚度為0.5 nm (表面粗糙度在0.2 |u m以下)~ 2 m m (表面粗糙度在1 ju m以下) 的含有電子發(fā)射性物質(zhì)氧化釔(Y203)、氧化鎂(MgO)或者氧化鑭(La203) 的材料形成，本實施方案包含0.01-0.1 jam金屬氧化物粒子的聚集 體，用最大厚度為2卩m,并且保護膜404的表面粗糙度在1 nm以下 的丫203形成。
也就是因為本發(fā)明者確認如果保護膜404的厚度為2ym，并且 保護膜的表面粗糙度超過l)am,則與沒有保護膜的狀態(tài)相比，會造 成20%左右的亮度降低，得不到所需要的亮度，另外，如果最大厚度 低于0.5pm，并且保護膜404的表面粗糙度超過0.2jam,則保護膜 的致密性降低，當(dāng)使驅(qū)動電流增加到5mA以上等來提高亮度時，與 外部電極402、 403相對的玻殼401的內(nèi)壁會暴露在氬離子和水銀離 子的沖擊之中而受到侵蝕產(chǎn)生明顯孔(針孔)的不良情況。
并且玻殼401端部內(nèi)面401c、 401d上存在沒有形成保護膜404 的區(qū)域，所以對玻殼401的端部進行密封時，在該區(qū)域可以存在由玻 璃材料析出的Na堿金屬。
結(jié)果電子發(fā)射物質(zhì)Na堿金屬以及氧化釔的金屬氧化物暴露在放
電空間406中，所以可以改進暗黑啟動特性。
另外，玻殼401端部外表面的噴砂表面粗化處理以及保護膜404 的表面粗糙度是根據(jù)JISB 0601: ， 94標(biāo)準(zhǔn)測定的"最大高度Ry"。
另外，外部電極402、 403的形狀，不局限帽狀，還可以是中空 圓筒狀(底面和上面開口的筒狀)。
另外，還可以設(shè)置被覆外部電極402、 403的帽狀金屬構(gòu)件。 (變更例2)
有關(guān)外部電極的結(jié)構(gòu)，作為有關(guān)實施方案的變更例2進行說明。 變更例2，除了外部電極的結(jié)構(gòu)不同以外，與利用圖8說明的外部電 極型熒光燈400基本相同。
圖9是表示有關(guān)實施方案2的變更例2的外部電極型熒光燈420 概要的圖示。
外部電極412、 413為帽狀，是由在玻殼401端部外表面實施噴 砂表面粗化處理401a、 401b(表面粗糙度為l~3Mm)的區(qū)域，在玻 殼401外表面形成的以銀或銅為主成分的電極主體層418、 419和在 電極主體層418、 419外側(cè)疊層的涂層416、 417構(gòu)成的。
外部電極412、 413的最大厚度在70Mm以下，外部電極412、 413的端緣部分412a、 413a在外側(cè)為圓弧狀，并且越是接近端緣，其 厚度越薄。
電極主體層418、 419的最大厚度d2約為7Mm。所謂本發(fā)明電 極主體層418、 419的厚度表示前述電極主體層總體的最大厚度。電 極主體層418、 419以銀或銅為主成分。以銀或銅為主成分的意義中 還包括以銀和銅的合金為主成分的情況。所謂主成分是組成中含量最 多的成分，表示對組合物物性影響大的成分。因此，還可以含有除纟艮 或銅以外的化合物作為添加物。并且，為了提高電極主體層418、 419 對玻殼401的附著性，例如可以考慮在電極主體層418、 419中添加 玻璃料。例如如果添加含有1.0~ 5.0wt。/o鉍(Bi)的玻璃料，通過該玻璃 料的固定效果提高電極主體層418、 419對玻殼401的附著性。除此 之外，作為添加物還可以列舉乙基纖維素等。
電極主體層418、 419是在距玻殼401 —端規(guī)定長度，全長W為 25mm、圓筒狀部分的寬度Wl約為20mm，沿玻殼401的整個圓周上 形成的。關(guān)于其制法，可以通過已知的浸漬法，從密封玻殼401—端
將24mm浸漬在熔融銀糊槽中，在玻殼401的外周面上涂布約7 y m
厚的銀糊，然后進行燒結(jié)形成的。
涂層416、 417疊層在電極主體層418、 419的外表面，其厚度d3 約為7ym。涂層416、 417的上述厚度d3表示前述涂層416、 417整 體的最大厚度。
涂層416、 417,例如由錫95.2wt%; 4艮3.8wt.%;銅1.0wt.%
構(gòu)成，以釬焊料為主成分。由于該釬焊料中含有銀，所以不容易引起 電極主體層418、 419的銀蝕。另外，為了不容易引起銀蝕，還優(yōu)選 使銀的含量在1.0~ 8.0wtM范圍。
關(guān)于其制法，涂層416、 417可以通過眾所周知的浸漬法形成(例 如特開2004-146351號公報)。如果簡單說明，則從外表面附著有電 極主體層418、 419的玻殼401 —端，將25mm浸漬在熔融釬焊料槽 中，在電極主體層418、 419的外表面上涂布約7lam厚的釬焊料，然
后進行燒結(jié)形成。
形成涂層416、 417的釬焊料的組成，并不局限于上述組成，例 如，還可以含有鉍、鋅、鉛等的至少一種。不過，為了制成考慮到環(huán) 境因素的外部電極型放電燈，優(yōu)選不含鉛、銻等會增加環(huán)境負擔(dān)的物 質(zhì)。另外，涂層416、 417還可以用釬焊料以外的材料形成。例如可 以是用無電鍍形成的鎳層。
通常在大氣中銀容易硫化，銅容易氧化。并且如果引起硫化或氧 化，銀和銅的電阻將增大。因此如果電極主體層418、 419暴露在大 氣中，則電極主體層418、 419的導(dǎo)電性會降低。因此有關(guān)本發(fā)明的 外部電極412、 413,在電極主體層418、 419的外側(cè)疊層涂層416、
417, 所以電極主體層418、 419不容易暴露在大氣中。因此，不容易 引起銀的硫化和銅的氧化，外部電極412、 413的導(dǎo)電性不容易降低。
另外，為了不容易引起銀的硫化和銅的劣化，還優(yōu)選電極主體層
418、 419的整個外表面被涂層416、 417被覆。但是只要是在對外部 電極412、 413導(dǎo)電性影響較小的范圍內(nèi)，由于生產(chǎn)上或設(shè)計上等的 理由，電極主體層418、 419的一部分也可以暴露在大氣中。
為了提高電極主體層418、 419與涂層416、 417的粘結(jié)力，優(yōu)選 對疊層涂層416、 417的電極主體層外表面進行研磨。 (實施方案3) 上述實施方案1、 2，作為熒光燈列舉介質(zhì)阻擋放電燈為例進行了 說明，但并不局限于此，本發(fā)明也可以用于冷陰極型熒光燈中。以下 作為實施方案3進行說明。
圖IO是表示實施方案3中冷陰極型熒光燈300概要的圖示。 冷陰極焚光燈300，具有直管型的鈉玻璃制玻殼301。該玻殼301
的尺寸，例如全長為450mm、外徑為3.0mm、內(nèi)徑為2.0mm、壁厚為
0.5mm。
玻殼301的兩個端部密封有引線314、 316。
引線314(316)是由鴒制內(nèi)部引線314A(316A)和鎳制外部引線 314B(316B)組成的引線。通過激光焊接等在內(nèi)部引線314A、 316A的 玻璃容器12內(nèi)部側(cè)面端部分別連接電極302、 303。
電極302、 303是呈有底筒狀的中空型電極，作為材料使用鈮。
沒有示出)，氬、氖等稀有氣體。''、'、'、' ；
另外，在玻殼301的內(nèi)面形成厚度約為20|am的熒光體層306。 熒光體層306，通過在玻璃管內(nèi)面涂布熒光體的懸浮液，并經(jīng)過干燥、 燒結(jié)工序形成。
熒光體306，如圖10中的放大圖所示，是對紅色熒光體粒子 306R、綠色熒光體粒子306G、藍色熒光體粒子306B的熒光體進行混 合而成。
藍色熒光體粒子306B由銪活化鋁酸鋇鎂熒光體(BaMg2 Al16〇27: Eu"組成，并且是含氧化鋁熒光體。
藍色熒光體粒子306B的表面被層狀金屬氧化物307被覆。 (其它)
可以分別對各實施方案和變更例進4亍組合。 產(chǎn)業(yè)上的實用性
本發(fā)明提供不需要進行復(fù)雜的工序、可以改進暗黑啟動特性，并 且可以改進燈點亮的經(jīng)時光通量降低的熒光燈，所以可以作為液晶電 視中所用的直下式背光照明單元和復(fù)印機、傳真機、圖像掃描儀等 OA機器用的原稿讀取用光源廣泛使用，其產(chǎn)業(yè)的利用價值相當(dāng)大。
權(quán)利要求
1.熒光燈，包含內(nèi)部具有放電空間的玻殼、配置在前述玻殼兩端部的電極和在前述玻殼內(nèi)面含有熒光體粒子的熒光體層，其中前述玻殼由氧化鈉含有比率為3-20％范圍的玻璃構(gòu)成，在前述熒光體層中的熒光體粒子中，與不含氧化鋁的無氧化鋁熒光體粒子的表面相比，在含有氧化鋁的含氧化鋁熒光體粒子表面以更大的面積附著金屬氧化物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熒光燈，其中，在前述玻殼內(nèi)面形 成保護層，與此同時在保護層上形成前述熒光體層，而在前述玻殼的 端部內(nèi)面存在沒有形成保護層，玻殼暴露于放電空間的區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的熒光燈，其中，在前述區(qū)域存在由 前述玻璃析出的氧化鈉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的熒光燈，其中，前述保護層中含有 Y203、 MgO、 ！^2〇3或者Si02中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的焚光燈，其中，前述焚光體層沿兩 電極端部靠內(nèi)之間形成，前述保護層沿兩電極的端部靠外之間形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熒光燈，其中，前述玻殼的前述氧 化鈉的含有比率為5-20%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熒光燈，其中，在前述無氧化鋁熒 光體粒子表面沒有附著前述金屬氧化物，而只在前述含氧化鋁熒光體 粒子表面附著有前述金屬氧化物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熒光燈，其中，前述金屬氧化物中 含有丫203、 MgO、 1^203或者Si02中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熒光燈，其中，前述金屬氧化物相 對于前述熒光體層的熒光體的濃度為0.1wt.。/。以上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熒光燈，其中，前述電極是設(shè)置在 前述玻殼兩端部外周的外部電極。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10中所述的熒光燈，其中，前述外部電極是 由釬焊料、銀糊、鎳糊、金糊、鈀糊、或者碳糊的任意一種形成的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10中所述的焚光燈，其中，具有包圍前述外 部電才及外周面的至少一部分，并且與前述外部電才及連4妻的金屬構(gòu)件， 距包圍的外部電極的前述玻殼中央側(cè)的位置間隔一段距離在前述玻殼端部 一 側(cè)設(shè)置前述金屬構(gòu)件的前述玻殼中央側(cè)的端部。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12中所述的熒光燈，其中，前述金屬構(gòu)件的前述玻殼中央側(cè)端部進行倒角。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12中所述的熒光燈，其中，前述金屬構(gòu)件具 有沿長度方向形成的狹縫，利用彈力與前述外部電極連接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10中所述的熒光燈，其中，前述玻殼內(nèi)面具 備至少在與前述外部電極相對的部分形成的保護層，前述保護層包含金屬氧化物粒子的聚集體，平均膜厚在2ym以下，表面粗糙度在1 ju m以下。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10中所述的焚光燈，其中，前述外部電極含 有在前述玻殼外表面實施表面粗化處理的區(qū)域上形成的導(dǎo)電層，前述 導(dǎo)電層的最大厚度在70 n m以下，并且前述導(dǎo)電層端緣部分在外側(cè)為 圓弧狀，并且越是接近端緣，其厚度越薄。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10中所述的焚光燈，其中，前述外部電極具 有在前述玻殼外表面實施表面粗化處理的區(qū)域上形成的以銀或銅為 主成分的電極主體層和在前述電極主體層外側(cè)上疊層的涂層，前述外 部電極的最大厚度在70pm以下，并且越是4妄近端緣，前述外部電極 端緣部分的厚度越薄。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17中所述的熒光燈，其中，前述導(dǎo)電層的端 緣部分在外側(cè)為圓弧狀，并且越是接近端緣，其厚度越薄。
19. 背光照明單元，其中具備權(quán)利要求1的焚光燈作為光源。
20. 液晶電視，其中具備權(quán)利要求19的背光照明單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及熒光燈，特別是可以改進暗黑啟動特性的熒光燈。本發(fā)明的熒光燈中，在內(nèi)部具有放電空間的玻殼(101)的兩個端部具備外部電極(102、103)，前述玻殼的內(nèi)面形成熒光體層(106)。前述玻殼由氧化鈉含有比率為3％以上，并且在20％以下的玻璃形成。前述熒光體層含有不含氧化鋁的熒光體粒子(106R、106G)和含有氧化鋁的熒光體粒子(106B)。含有氧化鋁的熒光體粒子表面附著有金屬氧化物(107)。在前述玻殼內(nèi)面析出的氧化鈉改進暗黑啟動特性。含有氧化鋁的熒光體粒子由于與氧化鈉反應(yīng)容易劣化，所以用金屬氧化物進行保護。
文檔編號H01J61/44GK101189704SQ200680019279
公開日2008年5月28日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者和田英樹, 寺田年宏, 小野泰藏, 山田顯二, 松尾和尋, 松浦友和, 荒田拓之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社