專利名稱：放電燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于液晶電視機或個人計算機的背光光源等的放電燈。
背景技術：
近年來，作為用于液晶電視機等的光源，使用如日本專利特開2004 —146351號公報(以下稱作專利文獻l)所示的外部電極熒光燈。這是因為這些燈只需在背光側的固定單元嵌入外部電極，就可以進行機械連接與電連接。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、容易剝落等問題。因此，提出了如日本專利特開2006 — 40857號公報(以下稱作專利文獻2)或日本專利特開2005 — 5265號公報(以下稱作專利文獻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置筒狀的金屬體，通過焊料層將玻璃殼和金屬體連接。
專利文獻1:日本專利特開2004—146351號公報
專利文獻2:日本專利特開2006—40857號公報
專利文獻3:日本專利特開2005 — 5265號公報

發(fā)明內容
然而，在如專利文獻2的圖5所示的放電燈中產生的問題是，會在覆蓋設置金屬體的玻璃殼部分產生裂紋，玻璃殼會破損。另一方面，在如專利文獻2的圖l所示的放電燈中，雖然玻璃殼難以產生破損，但會產生金屬體從玻璃殼剝落這樣的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種可抑制產生玻璃殼破損、及金屬體或焊料層剝落的放電燈。
為達到上述目的，本發(fā)明的放電燈包括玻璃殼、覆蓋設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致的壓縮形變。
另外，為達到上述目的，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。
若采用本發(fā)明，可以抑制產生玻璃殼破損、及金屬體或焊料層剝落。


圖1是用于說明本發(fā)明的第一實施方式的放電燈的圖。
圖2是用于說明圖1的點劃線X — X'部分的截面的放大圖。圖3是用于說明金屬端子的一種形成方法的圖。
圖4是用于說明對壓縮形變的應力值不同的三種燈進行制造試驗時的制造缺陷率的圖。
圖5是用于說明對壓縮形變的應力值不同的三種燈進行剝落試驗時的剝落率的圖。
圖6是用于說明本發(fā)明的其它制造方法的圖。
標號說明
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
具體實施例方式
第一實施方式
4下面，參照

本發(fā)明的實施方式的放電燈。圖1是用于說明本發(fā)明的第一實施方式的放電燈的圖。
本實施方式的放電燈的主要部分由例如硼硅玻璃等硬質玻璃形成的玻璃殼1構成。在該玻璃殼1的內部形成放電空間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的內表面形成由例如RGB的三波長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口的筒狀金屬，覆蓋設置于玻璃殼1的端部。作為該金屬體31的材料，可以使用鐵、鎳、銅、鈷、鉻等單獨的金屬或者合金。另外，也可以在金屬體31的表面進行鍍銅、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，參照圖2進一步詳細說明金屬端子3的構造。圖2是用于說明圖1的點劃線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」是指構件彼此強力連接的狀態(tài)。即，在構件間有間隙的狀態(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導致的6 40kgf/ci^左右的強度的壓縮形變a。據此，盡管玻璃殼l和焊料層32沒有固接，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的部分對管軸方向垂直地切斷，用靈敏色板法(根據光的光程差來辨別玻璃產生的形變的狀態(tài)的方法)觀察其截面，通過這樣判斷、測定形變的種類及其應力值。
接下來，參照圖3說明金屬端子3的形成方法的一個例子。
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，準備焊料槽5，如圖3(b)所示，將金屬體31的部分進一步深入浸漬在深度被調整為與金屬體31的長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。此時，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，此時將向金屬體31的后端側延伸的尾狀的焊料按壓為臺座形等進行成形，從而可以形成具有如(d)所示的外觀的金屬端子3。
另外，由于經過上述的工序，焊料層32不與玻璃殼1固接，可以實現(xiàn)在玻璃殼1的圓周方向形成因金屬體31導致壓縮形變a的狀態(tài)。為了實現(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」是指具有這樣性質的金屬材料，即，即使在玻璃殼的表面形成焊料，也能達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 (黑田技術株式會社制造的焊料，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，直至焊料冷卻的過程中，使金屬體31對玻璃殼l進行熱收縮，在徑向殘留拉伸形變，結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社制造的玻璃)作為玻璃殼1時，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的應力值可以通過選擇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)不同的金屬材料進行控制。
此處，由于防止焊料對玻璃殼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行適當調整。
下述表示本發(fā)明的放電燈的實施例的一種規(guī)格。
玻璃殼1: ER—N(熱膨脹系數(shù)二76xl(T7/°C)、內徑二2. 4mm、外徑=3. 4mm、全長二960mm，
放電介質氖Ne +氬Ar、水銀Hg，熒光體層2: RGB的三波長熒光體，金屬端子3:形成長度二25mm，
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。
對該實施例的燈；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(以下稱作已有例1);以及不形成焊料層、只覆蓋設置金屬體的燈(以下稱作已有例2)進行壽命試驗和剝落試驗。另外，剝落試驗是以5kgf的負荷拉伸燈的金屬端子這樣的方法進行的。
壽命試驗的結果是，實施例和已有例2的燈即使經過3000小時也沒有產生問題，但已有例1的燈在覆蓋設置金屬體的玻璃殼部分產生裂紋。認為該已有例1的故障原因是因為焊料層牢固地與玻璃殼固接。另外，剝落試驗的結果是，實施例和已有例1的燈的金屬體或焊料層沒有剝落，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然是固定強度不夠。
從這些試驗可以確認，在實施例的燈中，可以抑制玻璃殼l的破損，可以抑制金屬體31或焊料層32產生剝落。
接下來，對在玻璃殼的圓周方向形成的壓縮形變的應力值的不同設計的三種燈(燈A二6 40kgf / cmV燈B二一10 0kgf / cmV燈C = 70 120kgf / cm2)進行了制造試驗。其結果如圖4所示。
從結果可知，制造燈A和燈B時的缺陷率是0。/。，但在制造燈C時產生若干制造缺陷。該燈C的制造缺陷是覆蓋設置金屬體的玻璃殼部分的裂紋，認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玻璃殼施加過度的應力而產生的。從這點可知，壓縮應力不希望過強。
進一步，對燈A 燈C進行了剝落試驗。其結果如圖5所示。
從結果可知，在燈A和燈C中未產生剝落，但在燈B中產生剝落的概率
7較高。從這點可知，若過于緩和壓縮應力，則由于金屬體、焊料層對玻璃殼的保持力下降，因此也不希望應力太弱。
從以上可知，形成于玻璃殼的圓周方向的壓縮形變a的應力值在6kgf/cm2以上、40kgf/cr^以下時較為理想。
所以，在第一實施方式中，通過對金屬體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導致的壓縮形變(x，由于可以維持達到殼不產生裂紋程度的玻璃殼1和焊料層32的接觸狀態(tài)、和達到金屬體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產生剝落。
此時，通過使壓縮形變a的應力值為6kgf/cri^以上、40kgf/cn^以下，由于可以抑制制造缺陷，抑制剝落的產生，所以比較理想。
另外，本發(fā)明的實施方式不限于上述內容，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所示的在整個周圍形成間隙的狀態(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范圍形成，特別是在容易產生破損的金屬體31的玻璃殼中央側、或金屬體31的中央附近形成時較為理相
第一實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，準備焊料槽5，如圖6(a)所示，只將金屬體31浸漬在深度被調整為與金屬體31的長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的開口直至到達焊料槽5的底部。最后，將玻璃殼1從焊料槽5取出，此時通過將向金屬體31的后端側延伸的尾狀的焊料按壓為臺座形等進行成形，可以形成如圖6(c)所示的外觀的金屬端子3。此時，較為理想的是，在圖6(a)和圖6(b)的工序中進行與圖3同樣的超聲波焊料浸漬。
權利要求
1.一種放電燈，包括玻璃殼、覆蓋設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致的壓縮形變。
2. 如權利要求1所述的放電燈，其特征在于，所述壓縮形變的應力值在6kgf / cm2以上、40kgf / cm2以下。
3. 如權利要求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。
6. 如權利要求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. 如權利要求5所述的放電燈的制造方法，其特征在于，對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)導致的壓縮形變α。此時，壓縮形變α的應力值為6kgf/cm²以上、40kgf/cm²以下時較為理想。
文檔編號H01J9/02GK101540263SQ200910002848
公開日2009年9月23日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權日2008年3月18日
發(fā)明者熊勝則 申請人:哈利盛東芝照明株式會社