(57)【要約】【課題】電極の最内面層に含有される銀に起因する問題を解決できる発光装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】発光装置１は、発光管２と、放電媒体３と、蛍光体層４と、２つの電極５とを有する。蛍光体層４は発光管２の内周面１４上に設けられている。放電媒体３は、発光管２の内部に封入され、蛍光体層４へ電磁波を放射する。２つの電極５は、発光管２の外周面１５上に円周方向に配置されており、放電媒体３を放電させる。２つの電極５の各々は発光管２の直径方向に層状に形成された導電層を備えている。導電層は、発光管２の外周面と当接する最内面層６、１１がスズメッキ層である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管と、
前記発光管の内周面上に設けられた蛍光体層と、
前記発光管の内部に封入され、前記蛍光体層へ電磁波を放射する放電媒体と、
前記発光管の外周面上に円周方向に配置された２つの電極であって、前記放電媒体を放電させる２つの電極と、
を有し、
前記２つの電極の各々は前記発光管の直径方向に層状に形成された導電層を備えており、該導電層は、前記発光管の前記外周面と当接する最内面層がスズメッキ層である、
発光装置。
【請求項２】
前記導電層は、鉄を含有する材質で形成されている、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記導電層は、更に炭素及びマンガンを含有する材質で形成されている、請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記導電層の熱膨張係数は、７０×１０-7／℃以上１２０×１０-7／℃以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記導電層の上に酸化防止のための酸化防止層を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記酸化防止層は、ニッケルを含有する材質で形成されている、請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記酸化防止層は、更にスズを含有する材質で形成されている、請求項５または６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光管を形成するガラスは、軟質高誘電率ガラスである、請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光管の管径は、２．００ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の内径である、請求項１から８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記発光管の肉厚は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１から９のいずれか１項に記載の発光装置記載の発光装置。
【請求項１１】
前記電極と前記発光管との間に、該電極を該発光管に固定させるためのはんだ層を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置記載の発光装置。
【請求項１２】
前記導電層の下に前記はんだ層との親和のための親和層を有する、請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記電極は、前記発光管の前記外周面の前記円周方向に巻き付けられて円筒状に形成されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記電極は、前記発光管の前記外周面の前記円周方向に巻き付けられ、該電極の一部は幅方向に亘って切れており、切れ目の両端が離れている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記電極は、前記発光管の前記外周面の前記円周方向に巻き付けられ、巻き付けられた該電極の両縁部が重なっている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項の発光装置を備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及びこれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部電極型蛍光ランプ（ＥＥＦＬ：External Electrode Fluorescent Lamp）においては、人体に有害な鉛を含まない鉛フリーはんだが外部電極と発光管の外周面との間の接合剤として広く用いられている。しかしながら、鉛フリーはんだは通常、従来のスズ−鉛系はんだよりも固く、力を受けても変形しにくい。更に、鉛フリーはんだは通常、スズ−鉛系はんだよりも融点が高い。これにより、鉛フリーはんだを溶融させるには、外部熱源から鉛フリーはんだに供給される熱量をスズ−鉛系はんだの場合に比べて大きくする必要がある。すなわち、熱量が十分に供給されない場合、部分的に溶融したはんだの粘性が大きいため、このはんだは移動しづらく被接合部材間に進入しにくい。すなわち、鉛フリーはんだは濡れ性が悪い。
【０００３】
鉛フリーはんだのこの濡れ性の悪さに関し、はんだ自体ではなく、被接合部材に着目した改善方法が見出されている。すなわち、ＥＥＦＬにおいては、発光管の外周面と接触する外部電極の最内面を銀メッキすることで濡れ性を向上させることが広く行われている。
【０００４】
最内面に銀メッキが施された外部電極を備えたＥＥＦＬは、例えば特許文献１に開示されている（図５参照）。このＥＥＦＬの外部電極３は、発光管１の端部の外面に配置されており、銀層１１及びニッケル層１３で構成されている。この外面上には銀層１１が配置され、銀層１１の外面にニッケル層１３が配置されている。ニッケル層１３はニッケル無電解メッキ処理することによって形成されている。この無電解メッキ処理によって外部電極を容易に形成することが可能であることで、生産性を向上させることができる。更に、この外部電極は、硬度に優れたニッケル層を含んでいるため、別途、外部電極用の保護キャップを使用する必要がない。従って、ＥＥＦＬにおける部品点数を削減することができることで、製造費用を節減することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００７−１１５６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、外部電極の最内面に施されたこの銀メッキがはんだの一成分のスズと反応することで、スズ−銀合金が調製される。この合金は電極表面に析出し、凸状に現れることがある。これにより、電極表面が滑らかではなくなることで電極が電気的接続不良を引き起こす。更に、平滑さを部分的に失ったこの表面を備えた電極と、外部電極を介してＥＥＦＬを設置面に取り付ける器具との間に隙間が生じる。この隙間が生じることで、通常のガラス製発光管内の誘電分極によって生じる電極間の放電ではなく、意図しない放電が引き起こされてしまうという問題がある。また、電極の最内面を構成するこの銀は酸化し易い性質があるため、発光管の外周面上の金属部分と銀とが反応して金属化合物を調製することがある。この金属化合物ははんだに作用し、はんだの粘度を高めてしまう。つまり、はんだの濡れ性を悪化させてしまうという問題もある。更に、銀はスズに比べ高価であるというデメリットもある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電極の最内面層に含有される銀に起因する問題を解決できる発光装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の発光装置は、発光管と、発光管の内周面上に設けられた蛍光体層と、発光管の内部に封入され、蛍光体層へ電磁波を放射する放電媒体と、発光管の外周面上に円周方向に配置された２つの電極であって、放電媒体を放電させる２つの電極と、を有し、２つの電極の各々は発光管の直径方向に層状に形成された導電層を備えており、導電層は、発光管の外周面と当接する最内面層がスズメッキ層である。
【０００８】
本発明の一態様の液晶表示装置は、上述の発光装置を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電極の導電層は、発光管の外周面と当接する最内面層がスズのみでできたメッキ層である。すなわち、導電層の最内面層には銀が含まれていない。これにより、銀がはんだの一成分のスズと反応することで、スズ−銀合金が調製され、この合金が電極表面に析出し、凸状に現れるといった、上述の諸問題を解決することができる。従って、電極の最内面層に含有される銀に起因する問題を解決できる発光装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図１に本発明の一実施形態に係る発光装置１の断面図を示す。液晶表示装置の光源として適用される発光装置１は、発光管２と、放電ガス３と、蛍光体層４と、電極５とを有する。
【００１１】
発光管２は、直管形状であり、軟質高誘電率ガラスでできている。この軟質高誘電ガラスは１〜５ＧＨｚでの誘電率が１８以上であることが好ましい。更に、この軟質高誘電率ガラスの材料としては、二酸化シリコン、酸化ナトリウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、三酸化モリブデン、酸化アルミニウム、五酸化ニオブ、三酸化アンチモン、三酸化ビスマス及びこれらの組み合わせを含有することが好適である。発光管２内には放電媒体である放電ガス３が封入されている。放電ガス３は放電物質及び放電補助物質で成る。放電物質としては水銀蒸気、放電補助物質としてはネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、及びこれらの希ガスの組み合わせが好適である。なお、発光管２の管径は、２．００ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の内径であることが好ましい。更に、発光管２の肉厚は、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
蛍光体層４は、発光管２の内周面１４上に同心円状に形成されている。蛍光体層４は、水銀蒸気が放射する電磁波の一種の紫外線を可視光線へと変換する機能を有する。蛍光体としては、アンチモンイオン及びマンガンイオンを含む化合物、セリウム、ランタン、テルビウムまたはユウロピウムなどの希土類元素の陽イオンを含む化合物などを用いてもよい。
【００１３】
電極５は、発光管２の外周面１５上円周方向に２つ配置されており、放電ガス３を放電させる。２つの電極５の各々は発光管２の直径方向に層状に形成された導電層を備えている。導電層は、発光管２の外周面１５と当接する最内面層がスズメッキ層である。更に、導電層は、鉄を含有する材質で形成されている。具体的には、鉄を主成分として、炭素及びマンガンを含有する鋼板で形成されている。導電層の熱膨張係数は、７０×１０-7／℃以上１２０×１０-7／℃以下であることが好ましい。更には、８０×１０-7／℃以上１１０×１０-7／℃以下であることがより好ましい。導電層の上に酸化防止のための、金属メッキ層である酸化防止層が設けられている。酸化防止層は、ニッケルを含有する材質で形成されている。酸化防止層は、更にスズを含有する材質で形成されている。更に、電極５と発光管２との間には電極５を発光管２に固定させるためのはんだ層を有する。導電層の下にはんだ層との親和のための親和層を有する。具体的にこの親和層は、スズを含み、銀以外の材質でできていることが好適である。
【００１４】
上述のような発光装置１の構成により、電極５に高周波高電圧が印加されると、発光管２の誘電体であるガラス内で誘電分極が起こることで、ガラス表面に電荷が局在する。更に、発光管２内に封入された放電ガス３が放電破壊電圧に達すると放電が開始することにより、発光する機構となっている。
【００１５】
図２に図１の電極５箇所のII―II断面図を示す。電極５の導電層の最内面層は、薄膜状
のスズメッキ層６である。更に、電極５は、親和層の第１のニッケルメッキ層７、鋼板層８、酸化防止層の第２のニッケルメッキ層９及び外周スズメッキ層１０を有する。電極５は、電極５の内面側から電極５の外面側に向かって、スズメッキ層６、第１のニッケルメッキ層７、鋼板層８、第２のニッケルメッキ層９、外周スズメッキ層１０の順に同心円状に形成されている。図２に示す電極５は、発光管２の外周面１５の円周方向に巻き付けられて円筒状に形成されている。しかし、電極５の巻回の形態は、この形態に限定されることはない。すなわち、電極５が発光管２の外周面１５の円周方向に巻き付けられ、電極５の一部が幅方向に亘って切れており、切れ目の両端が離れている形態であってもよい。更に、電極５が発光管２の外周面１５の円周方向に巻き付けられ、巻き付けられた電極５の両縁部が重なっている形態であってもよい。
【００１６】
このように、本発明の一実施形態に係る発光装置１及びこれを備えた液晶表示装置によれば、電極５の導電層は、発光管２の外周面１５と当接する最内面層６がスズのみでできたメッキ層である。すなわち、導電層の最内面層には銀が含まれていない。これにより、銀がはんだの一成分のスズと反応することで、スズ−銀合金が調製され、この合金が電極表面に析出し、凸状に現れるといった、上述の諸問題を解決することができる。従って、電極の最内面層に含有される銀に起因する問題を解決できる発光装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供することができる。
【００１７】
図３に図２に示す電極５の変形例を示す。この変形例における電極５の導電層の最内面層は上述の実施形態と同様にスズメッキ層１１で構成されている。更に、電極５は、鋼板層１２及び酸化防止層の外周スズメッキ層１３を有する。導電層は、電極５の内面側から電極５の外面側に向かって、スズメッキ層１１、鋼板層１２、外周スズメッキ層１３の順に同心円状に形成されている。本変形例においても電極５の導電層は、発光管２の外周面１５と当接する最内面層１１がスズのみでできたメッキ層である。すなわち、導電層の最内面層には銀が含まれていない。これにより、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
本発明の一実施形態に係る発光装置１を適用した液晶表示装置の概略図を図４に示す。液晶表示装置１６は、例えば３２インチテレビである。液晶表示装置１６は、液晶パネルなどを含む液晶画面ユニット１７と、発光装置１をバックライトに使用したバックライトユニットと、高周波安定器１８とを有する。
【００１９】
液晶画面ユニット１７は、液晶パネル、駆動モジュールを備え、外部からの画像信号に基づいてカラー画像を形成する。液晶画面ユニット１７は直方体形状の筺体１９に嵌め込まれている。筺体１９は脚立２０に支えられている。
【００２０】
高周波安定器１８は、バックライトユニット内部の発光装置１のすべてを点灯させる点灯回路である。そして、発光装置１は、点灯周波数４０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ、ランプ電流３．０ｍＡ〜８．０ｍＡで動作される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光装置の断面図を示す。
【図２】図１の電極箇所のII―II断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る発光装置の電極の変形例である。
【図４】本発明の一実施形態に係る発光装置を適用した液晶表示装置を示す概略図である。
【図５】従来の発光装置の電極の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  発光装置
２  発光管
３  放電ガス
４  蛍光体層
５  電極
６  スズメッキ層
７  第１のニッケルメッキ層
８  鋼板層
９  第２のニッケルメッキ層
１０  外周スズメッキ層
１１  スズメッキ層
１２  鋼板層
１３  外周スズメッキ層
１４  内周面
１５  外周面
１６  液晶表示装置
１７  液晶画面ユニット
１８  高周波安定器
１９  筺体
２０  脚立
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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