(57)【要約】【課題】外部電極の表面温度を均一化し、局所的な温度上昇をなくし、ランプ寿命を長命化する。【解決手段】誘電体バリア放電型低圧放電ランプ１１は、管状ガラスランプ容器１０の端部外面に誘電体バリア放電型の外部電極２１，２２を有し、管状ガラスランプ容器の外表面に導電体層３１，３２が形成され、この導電体層の形成部分に熱均一化部材４１，４２が取り付けられている。【選択図】      図１
2005011710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状ガラスランプ容器の端部外面に外部電極を有する低圧放電ランプにおいて、
前記管状ガラスランプ容器の外表面に導電体層を形成し、
前記導電体層の形成部分に熱均一化部材を取り付けたことを特徴とする低圧放電ランプ。
【請求項２】
前記熱均一化部材は、導電体層の外表面にスプリングコイルを疎密に巻回して均一化したものであることを特徴とする請求項１に記載の低圧放電ランプ。
【請求項３】
前記導電体層は、超音波半田ディッピングによって形成された半田層であることを特徴とする請求項１に記載の低圧放電ランプ。
【請求項４】
前記導電体層は、スズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とする半田が溶融する溶融半田槽にディッピングすることによって形成された半田層であることを特徴とする請求項１に記載の低圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低圧放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
管状ガラスランプ容器の外表面に電極を備える、いわゆる誘電体バリア放電型低圧放電ランプ（ＥＥＦＬ）として、例えば実開昭６１−１２６５５９号公報に記載されたものが知られていている。この従来の低圧放電ランプの構成は、図３に示すようなものである。
【０００３】
図３において、１５は低圧放電ランプ、１０は両端が封止された管状ガラスランプ容器である。この管状ガラスランプ容器１０の内部には、希ガスもしくは水銀と希ガスの混合ガス等のイオン化可能な充填剤５０が封入されている。管状ガラスランプ容器１０の内壁面には、必要に応じて蛍光体層６０等が形成されている。管状ガラスランプ容器１０の両端部外面には、外部電極２５，２６が配設されている。この外部電極２５，２６は、例えば半田ディッピングによりガラス表面に形成される半田層のような導電体層３５，５６から成る。そしてこの外部電極２５，２６には給電部材７５，７６が取り付けられ、それぞれの給電部材７５，７６にはリード線８１，８２が取り付けられている。
【０００４】
このような構成の低圧放電ランプ１５では、ガラスランプ容器１０内に電極が配設されていないために、電極の消耗が起こらず、寿命が長いという特徴がある。
【０００５】
また、例えば半田電極のような金属層をガラス表面に直接形成するようなタイプの外部電極は、アルミテープ電極のように粘着剤層を介して金属箔をガラスランプ容器の外表面に貼り付けるタイプの外部電極に比べてランプ電圧が低く、高圧高周波電力を発生させるためのインバータの回路設計が容易になる特徴もある。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６１−１２６５５９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半田電極の場合、アルミテープ電極に比べて約２０分の１の厚みであり、それだけ熱容量が小さいのであるが、この熱容量の小ささに起因し、アルミテープ電極に比べて電極温度が不均一になりやすい。例えば、図３に示す従来例の場合、給電部材７５，７６を外部電極２５，２６の中央部付近にのみ取り付けた場合、電極中央部付近の給電部材の取り付けてある部分の温度は放熱されて下がりやすいが、電極両端部の給電部材の取り付けられていない部分の温度は高くなりやすい。この電極温度の不均一性に起因し、電極両端部付近で局所的に電極温度が高くなり、その部分でガラス部材が溶けて穴が開き、ランプが不点灯に到ることがある問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような従来の技術的な課題に鑑みてなされたもので、外部電極の表面温度を均一化し、局所的な温度上昇による悪影響を避けることができる低圧放電ランプを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、管状ガラスランプ容器の端部外面に電極を有する低圧放電ランプにおいて、前記管状ガラスランプ容器の外表面に導電体層を形成し、前記導電体層の形成部分に熱均一化部材を取り付けたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の低圧放電ランプにおいて、前記熱均一化部材は、導電体層の外表面にスプリングコイルを疎密に巻回して均一化したものであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１及び２の発明の低圧放電ランプでは、外部電極をなす導電体層に熱均一化部材を取り付けたことで、外部電極の表面温度を均一化し、導電体層の一部が局所的に温度上昇することに起因する悪影響をなくす。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の低圧放電ランプにおいて、前記導電体層は、超音波半田ディッピングによって形成された半田層であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１の低圧放電ランプにおいて、前記導電体層は、スズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とする半田が溶融する溶融半田槽にディッピングすることによって形成された半田層であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３及び４の発明の低圧放電ランプでは、導電体層をガラス表面に密着する半田槽とすることにより熱容量は小さし、熱均一化部材による表面温度の均一化をしやすくする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は、本発明の第１の実施の形態の低圧放電ランプ１１を示している。本実施の形態の低圧放電ランプ１１は誘電体バリア放電型低圧放電ランプであって、管状ガラスランプ容器１０の両端部外表面には、超音波半田ディッピングにより形成された導電体層３１，３２が形成されている。
【００１６】
この導電体層３１，３２は、超音波半田槽に管状ガラスランプ容器１０の管端部をディッピングする方法を用いることで形成したものである。このように、超音波半田槽に管端部をディッピングすることによって、管状ガラスランプ容器１０の管端部に導電体層３１，３２をランプ表面が露出することのない一様な厚みに形成することができる。超音波半田ディッピングは、溶融半田槽の内部に超音波振動子を設置し、溶融半田に超音波振動を付与しつつメッキを行う方法である。
【００１７】
このように、管状ガラスランプ容器１０の外部電極２１，２２の導電体層３１，３２を超音波半田ディッピングにて形成することにより、低価格にして高性能な低圧放電ランプ１１の大量生産が可能である。なお、超音波半田ディッピングにより導電体層３１，３２を形成する半田材料としては、主成分としてスズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを選択することにより、粘り強く強固な超音波半田ディッピング層を形成することができる。また、半田材料に、アンチモン、亜鉛、アルミニウムの少なくとも１種類を添加して用いることにより、管状ガラスランプ容器１０の表面と導電体層３１，３２との馴染みを良くし、剥がれ難くすることができる。さらに、半田材料として、鉛を含まない材料を採用することにより、環境に配慮した低圧放電ランプを作製することができる。
【００１８】
導電体層３１，３２の外表面には熱均一化部材としてスプリングコイル４１，４２が被せられていて、導電体層３１，３２とこのスプリングコイル４１，４２によって外部電極２１，２２を構成している。スプリングコイル４１，４２の外周には給電部材７１，７２が取り付けてあり、この給電部材７１，７２にはリード線８１，８２が接続してある。
【００１９】
スプリングコイル４１，４２は、熱均一化のために給電部材７１，７２が接触する部分の巻き方は疎にし、給電部材７１，７２が接触しない両端部の巻き方は密にしている。これは、電極中央部、すなわち給電部材７１，７２が取り付けられている部分は放熱しやすいが、スプリングコイル４１，４２を疎に巻くことでその部分で電極温度が下がりすぎるの防止するためである。また、電極両端部分、すなわち給電部材７１，７２が取り付けられていない部分は給電部材７１，７２による放熱量は少ないが、スプリングコイル４１，４２を密に巻くことによって電極熱容量を大きくし、電極温度の上昇を抑えるためである。
【００２０】
このように第１の実施の形態の低圧放電ランプ１１では、管状ガラスランプ容器１０の外表面に超音波半田ディッピングによる導電体層３１，３２を形成し、その導電体層３１，３２の形成部分に熱均一化部材として巻き方を工夫したスプリングコイル４１，４２を取り付け、このスプリングコイル４１，４２の中央部外周に給電部材７１，７２を取り付けた構成にしたことで、外部電極２１，２２の部分での温度分布が均一になり、従来のように局所的に高温なるためにその部分でガラス材が溶融して穴が開くという恐れがなく、長寿命の誘電体バリア放電型低圧放電ランプを得ることができる。また、外部電極２１，２２の導電体層３１，３２を超音波ディッピングにより形成したことによって、均一な厚みでガラス表面に密着させることができ、低圧放電ランプ１１の放電点灯のために印加する電圧を低くでき、温度上昇の抑制がより効果的に行える。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施の形態の低圧放電ランプ１２について、図２を用いて説明する。本実施の形態では、管状ガラスランプ容器１０の両端外周部に第１の実施の形態と同様に超音波半田ディッピングによって導電体層３１，３２を形成し、その外周に全体的に均一な巻き方のスプリングコイル４３，４４を熱均一化部材として被せて外部電極２３，２４を構成している。このスプリングコイル４３，４４の終端にリード線８１，８２を接続してある。均一な巻き方のスプリングコイル４３，４４は第１の実施の形態における給電部材７１，７２を兼用するものである。このスプリングコイル４３，４４の外周には、ゴムホルダー９１，９２を被せて外部電極２３，２４を保持すると共に周囲との絶縁を図っている。
【００２２】
この第２の実施の形態の低圧放電ランプ１２では、超音波ディッピングにより形成した導電体層３１，３２の外周に均一な巻き方のスプリングコイル４３，４４を熱均一化部材及び給電部材として被せたことで、外部電極２１，２２の部分での温度分布が均一になり、従来のように局所的に高温なるためにその部分でガラス材が溶融して穴が開くという恐れがなく、長寿命の誘電体バリア放電型低圧放電ランプを得ることができる。また、第１の実施の形態と同様に、外部電極２１，２２の導電体層３１，３２を超音波ディッピングにより形成したことによって、均一な厚みでガラス表面に密着させることができ、低圧放電ランプ１１の放電点灯のために印加する電圧を低くでき、温度上昇の抑制がより効果的に行える。
【００２３】
なお、これらの第１、第２の実施の形態において、外部電極の導電体層３１，３２は超音波半田ディッピングにより形成したが、これに限らず、導電体層３１，３２としては、スズ、スズとインジウムとの合金、若しくはスズとビスマスとの合金のいずれかを主成分とする半田が溶融する溶融半田槽にディッピングすることによって形成することもでき、これらの場合にもガラス材との密着性が良く、かつ均一な厚さの導電体層が得られ、第１、第２の実施の形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００２４】
【実施例】
本発明の低圧放電ランプの実施例と従来例（比較例）との特性を比較した。
【００２５】
［実施例］
＜管状ガラスランプ容器＞
材質：ホウ珪酸ガラス。
【００２６】
寸法：外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍ、全長３５０ｍｍ。
【００２７】
＜外部電極＞
導電体層：超音波半田槽。
【００２８】
外部電極の長さ：１７ｍｍ。
【００２９】
＜蛍光体層＞
材質：三波長蛍光体。厚み：２０μｍ。
【００３０】
＜封入物＞
封入ガス：ネオンとアルゴンの混合ガス（組成比：ネオン／アルゴン＝９０モル％／１０モル％）。封入圧：８ｋＰａ。
【００３１】
水銀：封入量３ｍｇ。
【００３２】
＜給電部材＞
スプリングコイル（材質：リン青銅、内径：φ２．５５ｍｍ、線径：φ０．２ｍｍを電極部全体に密に巻いている）。
【００３３】
［比較例］
実施例と同様の管状ガラスランプ容器、外部電極、蛍光体層、封入物であるが、スプリングコイルを外部電極に取り付けることなく、図３に示した構造の給電部材を外部電極である導電体層に取り付けた。
【００３４】
以上の構成の実施例、比較例の低圧放電ランプに対してランプ電流８ｍＡで点灯したところ、比較例では電極部の温度分布が不均一であり、外部電極両端部が２００℃であったのに対して、実施例の低圧放電ランプでは電極部の温度分布が均一であり、温度は１８０℃であった。これにより、実施例の低圧放電ランプでは外部電極の熱分布が均一化できていることが確認できた。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外部電極の表面温度を均一化し、局所的な温度上昇による悪影響を避けることができ、ランプ寿命の長命化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のランプ軸方向の断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態のランプ軸方向の断面図。
【図３】従来例のランプ軸方向の断面図。
【符号の説明】
１０  ガラスランプ容器
１１，１２  低圧放電ランプ
２１〜２４  外部電極
３１，３２  導電体層
４１〜４４  スプリングコイル
５０  充填剤
６０  蛍光体層
７１，７２  給電部材
【図１】
2005011710.tif 000003
【図２】
2005011710.tif 000004
【図３】
2005011710.tif 000005