(57)【要約】【課題】  半田屑が発生せず、かつ半田層とリード線とが剥離しにくい放電ランプおよびバックライトを提供する。【解決手段】  本発明の放電ランプは、内部に放電空間１１を有するガラスバルブ１と、ガラスバルブ１の端部に封着され、外端側がガラスバルブ１の外部に導出されたリード線３２と、ガラスバルブ１の端部に覆設された金属導体４と、ガラスバルブ１外のリード線３２と金属導体４とが導通するように形成された半田層５とを具備する放電ランプであって、金属導体４とリード線３２の外端側を略一致させたのち、当該部分を半田ディップして、金属導体４の外端側のみに半田層５を形成する。【選択図】  図２
2009266477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電空間を有するガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部に封着され、外端側がガラスバルブ外に導出されたリード線と、前記ガラスバルブの端部に覆設された金属導体と、前記ガラスバルブ外のリード線と前記金属導体とが導通するように形成された半田層とを具備する放電ランプであって、
前記金属導体と前記リード線の外端側を略一致させたのち、当該部分を半田ディップして、前記金属導体の外端側のみに前記半田層を形成することを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
内部に放電空間を有するガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部に封着され、外端側がガラスバルブ外に導出されたリード線と、前記ガラスバルブの端部に覆設された金属導体と、前記ガラスバルブ外のリード線と前記金属導体とが導通するように形成された半田層とを具備する放電ランプであって、
前記ガラスバルブの端部を半田ディップして、その表面に第１の半田層を形成したのち、前記第１の半田層が形成された前記ガラスバルブ部分に前記金属導体を覆設し、
前記金属導体と前記リード線の外端側を略一致させたのち、当該部分を半田ディップして、前記金属導体の外端側のみに第２の半田層を形成することを特徴とする放電ランプ。
【請求項３】
前記金属導体の外端側から１．０ｍｍ以上、かつ前記ガラスバルブに接触しない位置まで半田ディップすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
前記リード線は、前記ガラスバルブに封着されるインナーリード線と前記ガラスバルブの外部に位置するように前記インナーリード線に接続されるアウターリード線とを有し、前記アウターリード線は前記インナーリード線よりも半田との密着性に優れた材料であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の放電ランプ。
【請求項５】
筐体と、
前記筐体に配置されたランプ保持具と、
前記ランプ保持具に前記半田層が形成されていない前記金属導体部分が保持された請求項１〜請求項４の何れか一に記載の放電ランプと、
を具備することを特徴とするバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶テレビやパーソナルコンピュータなどに用いられる放電ランプおよびバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビ等に用いられる光源として、特開２００６−２９４５９３号公報（以下、特許文献１）や特開２００６−３５１４６０号公報（以下、特許文献２）のような、電極にリード線が接続された電極マウントをガラスバルブの両端に封着してなる冷陰極蛍光ランプの端部に、リード線と接合された給電端子を有する放電ランプが開発されている。
【０００３】
この給電端子としては、特許文献１の図６のような、筒体（以下、金属導体）と半田とを組み合わせたものが注目されている。その半田の形成には半田ディップが行われている。半田ディップを行えば、金属導体の内外表面に半田が形成されるため、金属導体とリード線の接続を比較的簡単に行うことができるためである。そして、このように構成された放電ランプは、その金属導体部分が特許文献１の図１１のように、バックライトのソケットに機械的かつ電気的に保持される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９４５９３号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１４６０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、金属導体部分をソケットで保持していても、熱膨張や振動などにより、放電ランプが管軸方向に動くことがある。そのため、金属導体の外表面に半田が形成されていると、ソケットと擦れて半田が剥げ、その半田屑がガラスバルブに付着するなどの問題が発生した。
【０００６】
本発明者はそのような半田屑が発生しない放電ランプの開発を行った。しかし、ソケットは、金属導体の管軸方向長の半分程度かそれ以上を保持する場合が多いため、残余の狭い範囲に半田を単に形成しただけでは、使用中や搬送中などの振動や衝撃によって半田層とリード線とが剥離するなどの新たな問題が発生した。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、半田屑が発生せず、かつ半田層とリード線とが剥離しにくい放電ランプおよびバックライトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の放電ランプは、内部に放電空間を有するガラスバルブと、前記ガラスバルブの端部に封着され、外端側がガラスバルブ外に導出されたリード線と、前記ガラスバルブの端部に覆設された金属導体と、前記ガラスバルブ外のリード線と前記金属導体とが導通するように形成された半田層とを具備する放電ランプであって、前記金属導体と前記リード線の外端側を略一致させたのち、当該部分を半田ディップして、前記金属導体の外端側のみに前記半田層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半田屑が発生せず、かつ半田層とリード線とが剥離しにくい放電ランプを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態の放電ランプについて図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の放電ランプについて説明するための全体図、図２は図１の一点鎖線Ｘ部分の拡大図である。
【００１１】
本実施の形態の放電ランプの主要部は、例えば硼珪酸ガラスからなるガラスバルブ１により構成されており、その内部には放電空間１１が形成されている。放電空間１１にはネオンＮｅとアルゴンＡｒの混合ガスからなる希ガスと水銀Ｈｇが封入されている。ガラスバルブ１の内面には、例えばＲＧＢの３波長の蛍光体を配合してなる蛍光体層２が形成されている。
【００１２】
ガラスバルブ１の両端部には、電極マウント３が封着されている。電極マウント３は、電極３１、リード線３２およびビーズガラス３３で構成されている。
【００１３】
電極３１は、有底開口（カップ）状であり、開口がランプの中央側、底部が端部側になるように放電空間１１の両端に対向配置されている。電極３１としては、例えば、ニッケルＮｉやモリブデンＭｏやニオブＮｂなど、耐スパッタ性に優れた材料を使用することができる。
【００１４】
リード線３２は、ランプ中央側（以下、内端側）は放電空間１１の内部に導出されて電極３１の底部と接続され、ランプ端部側（以下、外端側）はガラスバルブ１の外部に導出されている。このリード線３２は、インナーリード線３２１とアウターリード線３２２とからなる。インナーリード線３２１は、主にガラスバルブ１に封着される線である。したがって、ガラスバルブ１およびビーズガラス３３の熱膨張係数に近い材料を選択するのが望ましい。例えば、ガラスバルブ１およびビーズガラス３３が硼珪酸ガラスの場合には、コバールＫｏｖ（ニッケルＮｉ、鉄Ｆｅ、コバルトＣｏの合金）、モリブデンＭｏ、タングステンＷなどが好適である。アウターリード線３２２は、主に後述する半田層５と接続される線である。したがって、インナーリード線３２１よりも半田との密着性に優れた材料を選択するのが望ましい。また、導電性に優れ、かつ切断しやすい金属であるとさらに望ましい。このような条件に合う材料としては、例えばジュメット線（銅Ｃｕで被覆されたニッケルＮｉ線）が挙げられる。なお、アウターリード線３２２の長さＬは、半田との接続が行えるだけの長さがあるのが望ましいが、長すぎると逆に有効発光長が短くなるので、０．３ｍｍ≦Ｌ≦１．５ｍｍであるのが望ましい。
【００１５】
ここで、インナーリード線３２１とアウターリード線３２２の接続は、接合により行われている。つまり、その中間には接合部３２３が形成されている。この接合部３２３は、インナーリード線３２１とアウターリード線３２２の中間的な特性であるため、この接合部３２３は、半田との接続にはあまり適さず、また、ガラスとの封着にもあまり適さない。そのため、接合長を０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とし、かつガラスバルブ１と接触しない場所に位置させるのが望ましい。
【００１６】
ビーズガラス３３は、インナーリード線３２１の軸周りに形成されており、ガラスバルブ１の端部に気密封着されている。ビーズガラス３３としては、ガラスバルブ１と熱膨張係数が近接する材料、例えば、ガラスバルブ１と同じガラス材料を用いるのが最適である。
【００１７】
ガラスバルブ１の端部には、筒状に形成された金属導体４が外表面に覆設されている。この金属導体４としては、例えば、鉄Ｆｅ、ニッケルＮｉ、銅Ｃｕ、コバルトＣｏ、クロムＣｒの単体または合金からなる薄板を丸めたり、鋳型により筒状に射出形成するなどにより得たものを使用でき、要は、ガラスバルブ１の外周面の大部分ないし全体を覆うことができる形状であればよい。また、金属導体４の表面には、半田とのなじみを良好にするために、銅Ｃｕ、スズＳｎ、亜鉛Ｚｎ、銀Ａｇ、金Ａｕ、ニッケルＮｉから選択された金属メッキを施すのが望ましい。
【００１８】
ここで、金属導体４の内端側は、電極３１の先端部を超えない位置、例えば電極先端から外端方向に１．０ｍｍ以上の位置（上限はバックライトの受け側の大きさによるが、５．０ｍｍ以下であるのが望ましい）、一方、外端側は、リード線３２の外端側と略一致するように位置させるのが望ましい。金属導体４が外面電極として作用するのを防止し、かつランプの全長が長くなりすぎず、さらにリード線３２と半田層４の接続を確実にするためである。なお、「リード線の外端側と略一致」とは、それぞれの外端側の面が同一平面上に位置するのが最も望ましいが、管軸方向に±０．５ｍｍ、望ましくは±０．２ｍｍ程度ずれている状態も許容するという意味である。
【００１９】
また、ガラスバルブ１の端部には、半田層５が形成されている。この半田層５は、第１の半田層５１と第２の半田層５２とからなる。第１の半田層５１は、ガラスバルブ１の外表面と金属導体４の内表面との間に介在された半田層である。この半田層により、ガラスバルブ１がランプの径方向に相対的に動いてリード線３と半田層５の接続が外れるのを防止することができる。ちなみに、この第１の半田層５１とガラスバルブ１、金属導体４とは、密着している必要はなく、単に接触している状態でもよい。第２の半田層５２は、金属導体４の外端側の内外表面に形成された半田層である。具体的には、金属導体４の内側は、ガラスバルブ１の外部のリード線３２、すなわちインナーリード線３２１の一部〜アウターリード線３２２と金属導体４とが導通するように形成され、外側は外端側のみにしか形成されていない。この第２の半田層５２の外端部からの距離Ｄは、リード線３２との接続を強固にするために、１．０ｍｍ以上、望ましくはアウターリード線３２２を覆う長さ以上であるのが望ましい。
【００２０】
なお、半田層５としては、リード線３２と金属導体４とを接続可能な金属材料を使用することができる。例えば、銅Ｃｕなどの金属との密着性が良い一般的な半田のほか、スズＳｎ、スズＳｎとインジウムＩｎの合金、スズＳｎとビスマスＢｉの合金にアンチモンＳｂ、亜鉛Ｚｎ、アルミニウムＡｌなどを添加してなるガラスとのなじみが良好な特殊半田を使用することができる。
【００２１】
次に、金属導体４および半田層５の一形成方法を、図３を参照しながら説明する。
【００２２】
まず、（ａ）のようにガラスバルブ１の端部を液状半田６１が注がれた半田槽６に浸漬（ディップ）して、（ｂ）のようにガラスバルブ１の端部に第１の半田層５１を形成する。その際、超音波振動子６２により超音波振動が加えられた液状半田６１に半田ディップする、いわゆる、超音波半田ディップを行うのが望ましい。次に、（ｃ）のように十分に乾燥した第１の半田層５１が形成されたガラスバルブ１部分に金属導体４を途中まで覆設する。そして、（ｄ）のように金属導体４の外端側を台７に当てた状態で、アウターリード線３２２の外端側が台７に当たるまで金属導体４の中にガラスバルブ１を押し入れ、（ｅ）のようにアウターリード線３２２と金属導体４のそれぞれの外端側を一致させる。
【００２３】
最後に、（ｆ）のように金属導体４の外端側を所定の長さだけ、溶融半田６１にディップして、（ｇ）のように金属導体４の外端側のみに第２の半田層５２を形成する。このようにアウターリード線３２２と金属導体４の位置合わせを行ったのち半田ディップすることで、リード線３と金属導体４の十分な接合強度を維持しつつ、外表面の半田形成範囲を可能な限り小さくすることができる。また、アウターリード線３２２と金属導体４の外端側を基準とするため、リード線３や金属導体４１の長さ、第１の半田層５の形成範囲などのばらつきの影響を受けにくい。なお、「金属導体の外端側のみに半田層を形成」とは、半田ディップ工程直後の状態を示すものである。すなわち、半田ディップ工程直後にこの構成を満たしていれば、その工程以後に金属導体の一部に半田を付着させたとしても、「金属導体の外端側のみに半田層を形成」に該当するものとする。
【００２４】
下記に本発明の放電ランプの実施例の一仕様を示す。
【００２５】
ガラスバルブ１；硼珪酸ガラス、内径＝２．４ｍｍ、外径＝３．４ｍｍ、全長＝約９５０ｍｍ、
放電媒体：ネオンＮｅ＋アルゴンＡｒ、水銀Ｈｇ、
蛍光体層２；ＲＧＢの３波長蛍光体、
電極３１；ニッケルＮｉ、カップ状、
インナーリード線３２１；コバールＫｏｖ、直径＝０．８ｍｍ、
アウターリード線３２２；ジュメット、直径＝０．６ｍｍ、長さＬ＝０．５ｍｍ、外端側が金属導体４の外端側と一致、
接合部３２３；接合長＝０．５ｍｍ、
ビーズガラス３３；硼珪酸ガラス、
金属導体４；厚み０．１ｍｍの銅板を重ね巻きした筒状、全長＝７．０ｍｍ、表面に銀Ａｇメッキ、
半田層５；スズＳｎ−亜鉛Ｚｎ−アンチモンＳｂ、金属導体４の外表面に形成された第２の半田層５２の長さＤ＝１．０ｍｍ。
【００２６】
図３の製造方法を経て得た上記実施例の放電ランプについて、外表面に半田層が形成されていない金属導体部分をバックライトのソケットに保持させた状態で振動を加えたり、ランプ単体で搬送時に生じる程度の衝撃を加えた結果、リード線３と半田層５の接続が外れることはなく、接続状態が良好であり、また半田屑が発生することはないことが確認された。また、上記のような効果は、作成した３０本中、全部について得ることができたことから、この製法によって得られたランプの特性ばらつきは小さいことが確認された。
【００２７】
次に、図３の（ｆ）の半田ディップ距離を変えることで、金属導体の外端からの半田層の距離Ｄを変化させた放電ランプについて引っ張り試験を行った。その結果を図４に示す。なお、図中の引っ張り強度とは、放電ランプの金属導体４部分に引っ張り応力を加え、リード線３と半田層５が剥離したときの強さのことである。
【００２８】
この結果からわかるように、金属導体４の外端からの半田層の距離Ｄと引っ張り強度とは正比例の関係がある。また、距離Ｄが１．０ｍｍ未満では、引っ張り強度の低下の割合が大きくなる傾向が見られる。ここで、通常、金属導体部分に生じる引っ張り応力は、１〜２ｋｇｆ程度である。したがって、距離Ｄが１．０ｍｍ以上であるのが好適である。なお、アウターリード線３２２にインナーリード線３２１よりも半田との密着性が良い材料を用い、かつその長さＬが１．０ｍｍ以上である場合は、アウターリード線３２２を全て覆う範囲まで半田層を形成すると引っ張り強度を格段に向上させることができる。距離Ｄの上限は、金属導体４に対するバックライトのソケットの保持長さなどにより変化するが、ガラスバルブ１の端部に半田が形成されると当該部分でのクラック発生率が高くなるおそれがあるため、ガラスバルブ１に接触しない長さであるのが望ましい。
【００２９】
したがって、第１の実施の形態では、ガラスバルブ１の端部を半田ディップして、その表面に第１の半田層５１を形成したのち、第１の半田層５１が形成されたガラスバルブ１の部分に金属導体４を覆設し、インナーリード線３２１よりも半田との密着性に優れたアウターリード線３２２と金属導体４の外端側を略一致させたのち、金属導体４の外端側から１．０ｍｍ以上、半田ディップして、金属導体４の外端側のみに第２の半田層５２を形成したことにより、バックライト側のソケットに金属導体４を保持させても半田屑が発生せず、かつリード線３と半田層５との剥離を抑制することができる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の放電ランプについて説明するための全体図である。これ以降の実施の形態の各部については、第１の実施の形態の放電ランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００３１】
第２の実施の形態では、金属導体４の外端側の内外のみに半田層５を形成している。この実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態の放電ランプについて説明するための全体図である。
【００３３】
第３の実施の形態では、略直角に折り曲げたアウターリード線３２２を使用し、当該部分に半田層５を形成している。この実施の形態では、第２の実施の形態と比較して、約１．５倍の引っ張り強度になるため、リード線３と半田層５の剥離に対してさらに効果的な構成を実現することができる。
【００３４】
（第４の実施の形態）
図７は、本発明の第４の実施の形態の放電ランプについて説明するための全体図である。
【００３５】
第４の実施の形態では、外端側が縮径した金属導体４を使用し、当該部分に半田層５を形成している。このような金属導体４は、外端側を折り曲げた金属板を丸めることで得ることができる。この実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
（第５の実施の形態）
図８は、本発明の第５の実施の形態のバックライトについて説明するための全体図、図９は、図８の二点鎖線Ｙ−Ｙ’の断面を矢印方向から見た図である。
【００３７】
バックライトの筐体８は、例えば白色プラスチックからなるフロントフレーム８１とバックフレーム８２とで構成されている。フロントフレーム８１には、光を取り出すための開口面が形成されており、この開口面には輝度向上や輝度ムラ抑制を目的として拡散板、拡散シート、プリズムシートなどの光学部材８３が配置されている。バックフレーム８２は、有底開口形状であり、その内表面は反射シートを貼り付けるなどして高反射性を有している。
【００３８】
バックフレーム８２の底部には、ランプ保持部材として一対のソケット９が配置されている。このソケット９は導電性かつバネ性を有する金属、例えば銅合金で形成されたものである。そして、このソケット９には、放電ランプＬＡの金属導体４のうち、半田層５が形成されていない部分を保持している。したがって、放電ランプＬＡを機械的かつ電気的に接続保持できるとともに、ソケット９と半田層５とが擦れることによる半田屑の発生を防止することができる。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００４０】
リード線３２は、実施の形態のように２以上の金属で構成する必要はなく、封着に適し、かつ切断が困難でなく、半田との密着性も良いニッケルＮｉなどの金属を用いることで一の金属で構成してもよい。
【００４１】
図１０のように、金属導体４の外端側に、第３の半田層５３を突出形成してもよい。これにより、リード線３の外端面に半田を密着させることができるため、接合強度が上昇するとともに、落下などによってリード線３や金属導体４にかかる衝撃を和らげることができる。なお、第３の半田層５３は、金属導体４を半田槽６からゆっくり引き上げて金属導体４の外端側からはみ出すように半田部分を残存させたのち、その半田部分を台などに押し付け成形することで得ることができる。また、第１の実施の形態のように第１の半田層５１と第２の半田層５２を具備するランプにおいて、図１１のように、金属導体４、第１の半田層５１、第２の半田層５２との間に隙間が形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の放電ランプについて説明するための断面図。
【図２】図１の一点鎖線Ｘ部分の拡大図。
【図３】金属導体および半田層の一形成方法について説明するための図。
【図４】金属導体の外端からの半田層の距離Ｄと引っ張り強度の関係について説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の放電ランプについて説明するための全体図。
【図６】本発明の第３の実施の形態の放電ランプについて説明するための全体図。
【図７】本発明の第４の実施の形態の放電ランプについて説明するための全体図。
【図８】本発明の第５の実施の形態のバックライトについて説明するための全体図。
【図９】図８の二点鎖線Ｙ−Ｙ’の断面を矢印方向から見た図。
【図１０】本発明の第１の変形例について説明するための図。
【図１１】本発明の第２の変形例について説明するための図。
【符号の説明】
【００４３】
１  ガラスバルブ
１１  放電空間
２  蛍光体層
３  電極マウント
３１  電極
３２  リード線
３２１  インナーリード線
３２２  アウターリード線
３２３  接合部
３３  ガラスビーズ
４  金属導体
５  半田層
【図１】
2009266477.tif 000003
【図２】
2009266477.tif 000004
【図３】
2009266477.tif 000005
【図４】
2009266477.tif 000006
【図５】
2009266477.tif 000007
【図６】
2009266477.tif 000008
【図７】
2009266477.tif 000009
【図８】
2009266477.tif 000010
【図９】
2009266477.tif 000011
【図１０】
2009266477.tif 000012
【図１１】
2009266477.tif 000013