專利名稱：放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶電視機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等的背光所用的放電燈。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，液晶電視機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)的背光使用的是冷陰極熒光燈。冷陰極熒光燈如例如 專利文獻(xiàn)1 7所揭示的那樣，呈現(xiàn)這樣的構(gòu)成包括內(nèi)部封入有放電介質(zhì)，兩端封閉而 成的氣密容器；以及在該氣密容器內(nèi)彼此相對(duì)配置而成的均具有側(cè)部和底部的一對(duì)杯狀電 極。
但這種冷陰極熒光燈存在如下問題，在達(dá)到實(shí)用的點(diǎn)亮?xí)r間(設(shè)計(jì)壽命)之前，電極 的側(cè)部、尤其是電極底部附近的側(cè)面有穿孔，結(jié)果是燈會(huì)到壽命，不能夠達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì) 壽命。
要避免這種問題，專利文獻(xiàn)8在杯狀電極的內(nèi)底部形成臺(tái)階部，使得即便使用過程中 電極側(cè)部的消耗增大，也能避免電極側(cè)部穿孔。
但專利文獻(xiàn)8記載的方法在電極內(nèi)表面形成有凹凸，因而存在該凹凸部分放電集中這 樣的問題。因此，已判明此構(gòu)成對(duì)于電極底部附近的側(cè)部穿孔無效。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2005-108452號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-302355號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-327485號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2005-71972號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5:日本特開2002-289136號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)6:日本特開2007-87752號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)7:日本特開2004-47328號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)8:日本特開2007-141593號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明其目的在于，通過抑制電極側(cè)部穿孔來提供長(zhǎng)壽命的放電燈。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的放電燈，其特征在于，包括內(nèi)部封入有放電介質(zhì)，兩 端封閉而成的氣密容器；以及配置于所述氣密容器內(nèi)端部的、具有底部和側(cè)部、并且有一 端開口的一對(duì)杯狀電極，所述電極的底部其沿軸方向的剖面具有凹部，并且在令其凹部的 深度為D、寬度為W的情況下滿足D/W^O. 5這一關(guān)系。
按照本發(fā)明，可以通過抑制電極穿孔來提供長(zhǎng)壽命的放電燈。


圖1為說明本發(fā)明實(shí)施方式的放電燈所用的剖視圖。 圖2為圖1中的點(diǎn)劃線部分的放大圖。 圖3為電極等的立體圖。
圖4為說明現(xiàn)有例和實(shí)施例的燈的穿孔發(fā)生時(shí)間所用的說明圖。
圖5為說明現(xiàn)有例和實(shí)施例的燈的點(diǎn)不亮發(fā)生時(shí)間所用的說明圖。
圖6為說明現(xiàn)有例和實(shí)施例的燈的管電壓相對(duì)于管電流關(guān)系所用的說明圖。
圖7為說明D/W和燈穿孔發(fā)生時(shí)間兩者間關(guān)系所用的說明圖。
圖8為說明本發(fā)明放電燈第一變形例所用的說明圖。
圖9為說明本發(fā)明放電燈第二變形例所用的說明圖。
圖10為說明本發(fā)明放電燈第三變形例所用的說明圖。
圖11為說明本發(fā)明放電燈第四變形例所用的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明實(shí)施方式的放電燈。圖1為說明本實(shí)施方式的放電燈所用的 剖視圖，圖2為圖1中的點(diǎn)劃線部分的放大圖，圖3為電極等的立體圖。
本實(shí)施方式的放電燈，利用例如硼硅酸玻璃等軟質(zhì)玻璃所構(gòu)成的玻璃管1來形成放電 容器。玻璃管1的內(nèi)部形成有放電空間11，放電空間11中封入有例如氖氣(Ne)和氬氣 (Ar)的混合氣體所組成的惰性氣體和水銀(Hg)。而且，玻璃管1的內(nèi)表面形成有例如 RGB的3波長(zhǎng)熒光體所形成的熒光體層2。
玻璃管1的兩端部封接有電極座3。電極座3由玻璃珠4、電極5、內(nèi)部導(dǎo)線6、以及 外部導(dǎo)線7構(gòu)成。玻璃珠4以氣密方式封接于玻璃管1的端部，由此玻璃管l便構(gòu)成氣密 容器。玻璃珠4較好由與玻璃管1同樣的材料所形成。
電極5與放電空間11的端部相對(duì)配置。此時(shí)，較理想的是與玻璃管1內(nèi)周面的間隙
為O. 15mm以下(下限為非接觸這種程度)，并設(shè)法主要在電極5的內(nèi)表面發(fā)生輝光放電。
另外，作為電極材料來說，可以使用選自鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈮(Nb)、鉭 (Ta)、鈦(Ti)、以及錸(Re)當(dāng)中的一種金屬、燒結(jié)體、或以它們?yōu)橹黧w的合金。
內(nèi)部導(dǎo)線6由例如鉬所形成，其中一端與電極5接合，另一端通過玻璃管1導(dǎo)出至外 部。外部導(dǎo)線7由例如杜美包銅鐵鎳合金線絲(銅Cu所包覆的鎳Ni線)所形成，其中一 端與內(nèi)部導(dǎo)線6接合。
這里參照?qǐng)D2、圖3進(jìn)一步具體說明電極5的結(jié)構(gòu)。電極5為具有底部51和側(cè)部52 的有底開口形狀(杯狀)，其底部51在電極5的內(nèi)側(cè)形成有軸方向的剖面呈曲面形狀的凹 部511，而在外側(cè)則形成有平面部512。
凹部511,在令其深度為D、寬度為W時(shí)，需要滿足D/W^0.5。具體來說，電極5具 有的底部51包含滿足D/W^0.5這一必要條件的凹部511，因而電極5的底部51中側(cè)壁部 分的厚度實(shí)質(zhì)上有所增大。而且，凹部511其軸方向的剖面呈曲面形狀，因而不會(huì)集中放 電。
所以，隨著對(duì)上述放電燈的使用，可以通過使電極5的底部51的側(cè)壁部分成為厚壁， 來防止這部分穿孔，從而可以延長(zhǎng)放電燈的壽命。
另外，凹部511的剖面形狀，只要是起到上述作用效果，不僅是如圖2所示以規(guī)定曲 率連續(xù)這樣的曲面，也可以包含難以發(fā)生集中放電程度的多少帶有凹凸的形狀。具體來說， 也可以為波形形狀或多邊形狀。
而且，如下面具體說明的那樣，通過滿足這一必要條件，來更為顯著地起 到上述作用效果。
此外，較理想的是底部51中央的壁厚Tl和端部的壁厚T2兩者之比T2/T1滿足1. 5 ST2/T1^3.0這種關(guān)系。由此，可以抑制電極5底部側(cè)壁穿孔，而且可以抑制電極5底部 51的消耗，并防止與內(nèi)部導(dǎo)線6連接解除所造成的電極脫落所引起的點(diǎn)不亮情形。
具體來說，電極5的壁厚T3為0. 05mm 0. 2mm的情況下，可以使底部51中央的壁厚 Tl為0. 2mm^TlS1.0訓(xùn)，端部的壁厚T2為0. 5誦^T2^2. 0咖。
另外，電極5的壁厚T3是考慮了針對(duì)受到限制的電極外部尺寸要確保電極內(nèi)側(cè)的放 電面積較大以及其實(shí)用上的強(qiáng)度來決定的。
這里，這種電極5可通過熔接等將例如鑄造、鍛造所形成的底部51和經(jīng)過巻曲加工 形成為筒狀的側(cè)部52兩者接合來容易地制作。另外，電極形成時(shí)，較理想為電極5的內(nèi) 表面形成為無臺(tái)階落差等的連續(xù)形狀。
下面給出一例本發(fā)明放電燈的實(shí)施例。
*玻璃管l:硼硅酸玻璃，內(nèi)徑=2.0mm，外徑=3.0誦，全長(zhǎng)二約200醒， *放電介質(zhì)氖氣(Ne) +氬氣(Ar)，水銀(Hg)， 參熒光體層2: 3波長(zhǎng)熒光體， *玻璃珠4:硼硅酸玻璃，
*電極5:底部51和側(cè)部52均為鎳(Ni)，杯狀，軸方向長(zhǎng)度=4.0圓，外徑 =1.7,，內(nèi)徑R^1.4mra，深度D=0. 8mm，寬度W=0. 7mm，中央壁厚Tli. 5腿，端部 壁厚T2=l. 3mm，側(cè)部壁厚T3=0. 15mm，
*內(nèi)部導(dǎo)線6:鉬(Mo),直徑=0.8隱，
*外部導(dǎo)線7:杜美包銅鐵鎳合金絲，直徑^.6mm。
將底部51的內(nèi)側(cè)和外側(cè)呈平面、壁厚為0.5mm的現(xiàn)有例的燈的壽命特性與上述實(shí)施 例的燈相比較。圖4示出其結(jié)果。
圖4為說明現(xiàn)有例和實(shí)施例的燈的穿孔發(fā)生時(shí)間所用的說明圖，在周圍溫度25±5°C 的溫度下，利用點(diǎn)燈電流10mA、頻率55kHz的單側(cè)高壓點(diǎn)燈進(jìn)行試驗(yàn)。
由結(jié)果可知，對(duì)比例的燈的穿孔發(fā)生時(shí)間約為5000小時(shí)，相對(duì)于此，實(shí)施例的燈約 為6000小時(shí)。也就是說，實(shí)施例的燈與對(duì)比例的燈相比，電極底部附近的側(cè)部其穿孔發(fā) 生時(shí)間改善約20%，壽命特性提高。
下面考察上述例中穿孔發(fā)生時(shí)間改善的原因。杯狀電極，由于中空陰極效應(yīng)，因而在 壽命過程中進(jìn)行電極消耗。該電極的消耗雖然底部中央比較激烈，但底部和側(cè)部的邊界周 邊也發(fā)生。因該邊界周邊的底部和側(cè)部被削除而發(fā)生的電極消耗為穿孔，尤其是薄壁的邊 界附近的側(cè)部容易發(fā)生。
本發(fā)明的電極具有底部51，所述底部51所包含的凹部511滿足D/W^O. 5這一必要條 件，因此電極5的底部51中的側(cè)壁部分其厚度有實(shí)質(zhì)的增大。而且，凹部511其軸方向 的剖面呈曲面形狀，因而放電不容易集中。因此，可認(rèn)為穿孔發(fā)生時(shí)間得到顯著的改善。
另外，凹部511的外表面形狀，出于確保底部壁厚、內(nèi)部導(dǎo)線連接的便利性方面的考 慮，較理想的是呈平面形狀。
因而，如果在穿孔狀態(tài)下接著繼續(xù)點(diǎn)燈試驗(yàn)，燈便如圖5的結(jié)果所示至點(diǎn)不亮狀態(tài)。 這是因?yàn)?，電極一旦穿孔，由此朝向玻璃管便產(chǎn)生陰極輝光，該陰極輝光使玻璃管消耗而 造成惰性氣體泄漏。對(duì)比例的燈的點(diǎn)不亮發(fā)生時(shí)間約為6300小時(shí)，而實(shí)施例的燈的點(diǎn)不 亮?xí)r間約為7400小時(shí)，本發(fā)明改善大約17%。
另一方面，實(shí)施例的燈由于其底部形狀的變化，電極內(nèi)部的放電面積比現(xiàn)有例的燈小， 因而擔(dān)心管電壓會(huì)提高。但如圖6所示可知，實(shí)施例的管電壓與現(xiàn)有例為大體相同值，幾 乎并未使燈特性降低，可使壽命特性提高。
這里，電極側(cè)部的穿孔發(fā)生時(shí)間受到凹部511的形狀尤其是凹部511的深度D與寬度 W的關(guān)系D/W較大的影響。因此，對(duì)D/W不同的電極進(jìn)行了穿孔發(fā)生時(shí)間的試驗(yàn)。其結(jié)果 示于圖7中。
由圖7可知，總體來說，具有D/W越大、電極側(cè)部的穿孔發(fā)生時(shí)間越長(zhǎng)這種趨勢(shì)。但 穿孔發(fā)生時(shí)間有所改善的為D/W^0.5，更有效的為D/W^1.0的情形，D/W-0.2則相對(duì)于 現(xiàn)有電極沒有什么的變化。因而，凹部511的深度D與寬度W的關(guān)系D/W，理想為D/W^ 0.5，更為理想的是D/W^1.0。但由于D/W—旦變大，電極內(nèi)側(cè)的放電面積便會(huì)變小，因 而D/W^5.0較為合適。
而且，底部51中央的壁厚Tl和端部的壁厚T2兩者之比T2/T1，滿足1. 5^T2/T1 3.0這一關(guān)系比較理想。由此，除了可以抑制電極5底部側(cè)壁的穿孔以外，還可以抑制電 極5底部51的消耗，防止與內(nèi)部導(dǎo)線6連接的解除所造成的電極脫落所引起的點(diǎn)不亮情 形。
具體來說，電極5的壁厚T3為0. 05mm 0. 2mm的情況下，可以使底部51中央的壁厚 Tl為0.2面^TlS1.0ram，端部的壁厚T2為0. 5mm^T2^2. 0咖。
綜上所述，本實(shí)施方式中，電極5具有底部51和側(cè)部52，底部51包含具有曲面形狀 的剖面的凹部511，而且在令凹部511的深度為D、寬度為W的情況下滿足D/W^0.5，由 此來補(bǔ)強(qiáng)電極側(cè)部容易發(fā)生穿孔的部位，因而可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命的放電燈。另外，凹部511 的形狀呈曲面形狀，從而可以避免集中放電，因而可以抑制局部的電極消耗，進(jìn)一步促進(jìn) 上述長(zhǎng)壽命化。
而且，通過設(shè)計(jì)底部51，以便在電極5的壁厚T3為0.05nrai 0.2mm的情況下，令中 央的壁厚為T1，端部的壁厚為T2時(shí)，滿足0.2mm^TlS1.0mm，且0. 5mm^T2^2. Omm，由 此來抑制電極穿孔和電極脫落。
以上給出具體例并根據(jù)發(fā)明的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不限于 上述內(nèi)容，只要不背離本發(fā)明范疇，可進(jìn)行所有的變形或變更。
舉例來說，上述例中是圍繞底部51接合圓筒狀的側(cè)部52來形成電極5的，也可以如 圖8所示，通過熔接或壓入等在承擔(dān)側(cè)部52的一部分的底部51的頂端側(cè)形成側(cè)部52。而 且，為了進(jìn)一步彌補(bǔ)底部51周邊的消耗，也可以如圖9所示為將側(cè)部52與厚壁的底部51
相接合的電極。而且，也可以為將側(cè)部52與一體形成有內(nèi)部導(dǎo)線6的底部51相接合的電極。
底部51和側(cè)部52也可以為異種金屬的組合。舉例來說，進(jìn)行如下組合比較合適形 成凹部的底部51采用容易加工的金屬材料，薄壁較為有利的側(cè)部52采用不容易消耗的金 屬材料。
而且，底部51和側(cè)部52不需要分開，也可以通過燒結(jié)、深沖壓加工等來一體形成。 此外，凹部511也可以如圖10所示由直線和曲面構(gòu)成。這種情況下，只要滿足D/W
^0.5，便可與上述例同樣抑制電極側(cè)部穿孔。
而且，如圖11所示，底部51的外側(cè)不必只是平面，也可以具有曲面。但與內(nèi)部導(dǎo)線
6進(jìn)行連接的部分，最好為平面。
權(quán)利要求
1. 一種放電燈，其特征在于，包括內(nèi)部封入有放電介質(zhì)，兩端封閉而成的氣密容器；以及配置于所述氣密容器內(nèi)的端部、具有底部和側(cè)部、并且有一端開口的杯狀電極，所述電極的底部其沿軸方向的剖面具有凹部，在令其凹部的深度為D、寬度為W的情況下滿足D/W≧0.5這一關(guān)系。
2. 如權(quán)利要求l所述的放電燈，其特征在于，滿足D/W蕓1.0這一關(guān)系。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其特征在于，所述底部中央的壁厚T1和所述底 部端部的壁厚T2兩者之比T2/T1，滿足L5^T2/T1^3.0這一關(guān)系。
4. 如權(quán)利要求3所述的放電燈，其特征在于，所述電極的壁厚T3為0.05ram 0.2mm 的情況下，所述底部中央的壁厚Tl為0. 2mm^TlS1. Omm，所述底部端部的壁厚T2為0. 5mm ^T2^2. Omra。
全文摘要
本發(fā)明的放電燈，其特征在于，包括內(nèi)部封入有放電介質(zhì)，兩端封閉而成的氣密容器(1)；以及配置于所述氣密容器內(nèi)的端部、具有底部(51)和側(cè)部(52)、并且有一端開口的一對(duì)杯狀電極(5)，所述電極的底部其沿軸方向的剖面具有凹部，在令其凹部(511)的深度為D、寬度為W的情況下滿足D/W≥0.5這一關(guān)系。
文檔編號(hào)H01J61/04GK101377996SQ20081021008
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者青浪由廣 申請(qǐng)人:哈利盛東芝照明公司