JP2006019099A - Fluorescent lamp, fluorescent lamp unit, backlight unit, and liquid crystal television - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管状のガラスバルブの端部外周に外部電極を備える誘電体バリア放電ランプに関し、特に、外部電極の構造及び製造方法に関する。 The present invention relates to a dielectric barrier discharge lamp including an external electrode on the outer periphery of an end portion of a tubular glass bulb, and more particularly to a structure and a manufacturing method of the external electrode.
近年、大型液晶テレビの普及がめざましく、この大型液晶テレビに用いられている直下方式のバックライトユニット(以下「LCBLユニット」という)の需要が増大している。
LCBLユニット用の光源としては冷陰極管が一般的であるが、複数灯を点灯するためには同数の高周波電子安定器が必要である等の諸事情により、他の光源の利用が検討されている。
In recent years, the spread of large-sized liquid crystal televisions is remarkable, and the demand for direct-type backlight units (hereinafter referred to as “LCBL units”) used in large-sized liquid crystal televisions is increasing.
A cold cathode tube is generally used as the light source for the LCBL unit, but the use of other light sources is being studied due to various circumstances such as the need for the same number of high-frequency electronic ballasts to light multiple lamps. Yes.
ここで誘電体バリア放電ランプは、複数灯を1つの高周波電子安定器により点灯できるというメリットがあるので、例えば16灯のランプが用いられるLCBLユニットの光源として好適である。
図9は、従来の典型的な誘電体バリア放電ランプ90の概要を示す図である。
図9に示すように、従来の誘電体バリア放電ランプ90は、放電容囲器である直形ガラス管91と、管内面に塗布された蛍光体92と、管内に封入されている水銀93及びネオン、アルゴン等の緩衝用希ガス94と、管両端部の外周面に巻き付けられているアルミニウム等の金属箔のテープからなる外部電極95,96と、アクリル系樹脂部材に金属粉体を混合した導電性粘着剤97とから構成されている(特許文献1参照)。
Here, the dielectric barrier discharge lamp has a merit that a plurality of lamps can be lit by a single high-frequency electronic ballast, and thus is suitable as a light source of an LCBL unit in which, for example, 16 lamps are used.
FIG. 9 is a view showing an outline of a conventional typical dielectric
As shown in FIG. 9, a conventional dielectric
また、外部電極として、金属箔ではなく金属キャップを用いた構成でもよい(特許文献2、特許文献3参照)。
また、アクリル系の導電性粘着材は局部的に劣化・炭化し、外部電極が剥がれ易いので、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂いずれかの部材からなる導電性粘着剤を用いる技術が特許文献4に開示されている。
Moreover, the structure which used the metal cap instead of metal foil as an external electrode may be sufficient (refer
In addition, since acrylic conductive adhesive materials are locally deteriorated and carbonized, and the external electrodes are easily peeled off, there is a technology using a conductive adhesive made of any of silicon resin, fluororesin, polyimide resin, and epoxy resin. It is disclosed in
また、誘電体バリア放電ランプの外部電極間には1.0〜3.0kVの高電圧が印加されるので、外部電極の放電空間側端部におけるコロナ放電の発生を抑えるために、外部電極の放電空間側端部をシリコンゴムチューブなどの樹脂からなる絶縁性部材で密着して包囲する技術が特許文献5に開示されている。
なお、LCBLユニットには、長寿命化の要請がある。
Note that there is a demand for extending the life of LCBL units.
誘電体バリア放電ランプの外部電極を金属箔や銀ペーストで形成した場合には、電極ソケットへの着脱の際にキズや剥がれが生じやすい。
誘電体バリア放電ランプの外部電極にキズや剥がれが生じると、電極面積が減るので発光効率が落ちるのみならず、コロナ放電が発生し易くなる。
また、特許文献2や特許文献3のように、外部電極として金属キャップを用いた場合には、ガラス管と金属キャップとの間に空隙があるとコロナ放電が発生し易くなる。
When the external electrode of the dielectric barrier discharge lamp is formed of a metal foil or a silver paste, scratches or peeling are likely to occur when the electrode is attached to or detached from the electrode socket.
When the external electrode of the dielectric barrier discharge lamp is scratched or peeled off, the electrode area is reduced, so that not only the light emission efficiency is lowered but also corona discharge is likely to occur.
Further, as in
また、実験の結果、ランプ管端部に外部電極を貼着する際に用いられている従来の導電性粘着剤は、特許文献4に開示されているような樹脂部材の如何にかかわらず、いずれも他の部分に較べて短寿命であることがわかった。
また、実験の結果、特許文献5に開示されたようなシリコンゴムチューブなどの樹脂からなる絶縁性部材は、他の部分の寿命に較べて早期に劣化してしまい、寿命全般に渡ってコロナ放電の発生を抑制することができないことがわかった。
In addition, as a result of the experiment, the conventional conductive adhesive used when sticking the external electrode to the end of the lamp tube is not limited to any resin member as disclosed in
In addition, as a result of the experiment, the insulating member made of a resin such as a silicon rubber tube as disclosed in
コロナ放電が発生するとオゾンが生成され、オゾンはランプ周辺の樹脂部材を急速に劣化させ、微量であっても多大な悪影響を及ぼす可能性がある。
本発明は、管状のガラスバルブの端部外周に外部電極を備える蛍光ランプであって、キズや剥がれが生じにくく、コロナ放電が発生しにくく、他の部分の寿命に較べて遜色ない寿命を持つ外部電極を備える蛍光ランプ、蛍光ランプユニット、バックライトユニット、及び液晶テレビを提供することを目的とする。
When corona discharge occurs, ozone is generated, and the ozone rapidly deteriorates the resin member around the lamp, and even a trace amount may have a great adverse effect.
The present invention is a fluorescent lamp provided with an external electrode on the outer periphery of the end of a tubular glass bulb, which is less likely to be scratched or peeled off, less likely to generate corona discharge, and has a life comparable to the life of other parts. An object is to provide a fluorescent lamp, a fluorescent lamp unit, a backlight unit, and a liquid crystal television including an external electrode.
上記目的を達成するために、本発明に係る蛍光ランプは、管状のガラスバルブの端部外周に外部電極を備える蛍光ランプであって、前記外部電極は外郭に金属部材を有し、前記ガラスバルブと前記金属部材との隙間に低融点ガラスを含む接着材料が充填されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る蛍光ランプユニットは、蛍光ランプを保持し点灯させる蛍光ランプユニットであって、上記蛍光ランプと、前記外部電極と電気的に接続するとともに前記蛍光ランプを保持する電極ソケットとを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fluorescent lamp according to the present invention is a fluorescent lamp having an outer electrode on an outer periphery of an end portion of a tubular glass bulb, the outer electrode having a metal member on an outer shell, and the glass bulb And an adhesive material containing low-melting glass is filled in the gap between the metal member and the metal member.
In order to achieve the above object, a fluorescent lamp unit according to the present invention is a fluorescent lamp unit for holding and lighting a fluorescent lamp, wherein the fluorescent lamp is electrically connected to the external electrode and the fluorescent lamp is connected to the fluorescent lamp. An electrode socket for holding is provided.
上記目的を達成するために、本発明に係るバックライトユニットは、液晶テレビに用いられる直下型のバックライトユニットであって、上記蛍光ランプを複数本と、複数本の蛍光ランプの全て点灯させる1個の高周波電子安定器とを備えることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る液晶テレビは、直下型のバックライトユニットを備える液晶テレビであって、前記バックライトユニットが、上記蛍光ランプを複数本と、複数本の蛍光ランプを全て点灯させる1個の高周波電子安定器とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a backlight unit according to the present invention is a direct-type backlight unit used in a liquid crystal television, and turns on a plurality of fluorescent lamps and all of the plurality of fluorescent lamps. And a plurality of high-frequency electronic ballasts.
In order to achieve the above object, a liquid crystal television according to the present invention is a liquid crystal television including a direct backlight unit, and the backlight unit includes a plurality of fluorescent lamps and a plurality of fluorescent lamps. One high frequency electronic ballast that is all lit is included.
課題を解決するための手段に記載した構成により、外部電極の外郭が金属部材なのでキズや剥がれが生じにくく、またガラスバルブと金属部材との隙間が接着材料により充填されているのでコロナ放電が発生しにくく、また接着材料が低融点ガラスであり、ガラスバルブの材質と遜色がないので、ガラスバルブの寿命に較べて遜色ない寿命を持つことができる。 Due to the configuration described in the means for solving the problems, the outer electrode is made of a metal member so that scratches and peeling are unlikely to occur, and the gap between the glass bulb and the metal member is filled with adhesive material, so corona discharge occurs. In addition, since the adhesive material is a low-melting glass and is not inferior to the material of the glass bulb, it can have a life comparable to that of the glass bulb.
ここで、蛍光ランプにおいて、前記接着材料は、前記低融点ガラスを15重量%以上含むことを特徴とすることもできる。
これにより、接着材料は、前記低融点ガラスを15重量%以上含むので、実験結果より明らかに、規定の5回程度抜き差ししてもキズや剥がれが発生しない。
ここで、蛍光ランプにおいて、前記接着材料に含まれる低融点ガラスは前記ガラスバルブよりも低融点であり、前記接着材料の誘電率は前記ガラスバルブの誘電率と同程度であり、前記接着材料は溶融処理によって前記ガラスバルブと一体化していることを特徴とすることもできる。
Here, in the fluorescent lamp, the adhesive material may include 15% by weight or more of the low melting point glass.
Thereby, since the adhesive material contains 15% by weight or more of the low melting point glass, it is clear from the experimental results that no flaws or peeling occurs even if it is inserted and removed about 5 times as specified.
Here, in the fluorescent lamp, the low-melting glass contained in the adhesive material has a lower melting point than the glass bulb, the dielectric constant of the adhesive material is comparable to the dielectric constant of the glass bulb, and the adhesive material is The glass bulb may be integrated with the glass bulb by a melting process.
これにより、低融点ガラスが前記ガラスバルブよりも低融点なので、低融点ガラスの融点以上、ガラスバルブの融点未満の温度で溶融処理を行うことができる。
また、誘電率がガラスバルブの誘電率と同程度である接着材料が、溶融処理によってガラスバルブと一体化して1つの誘電体となるので、外部電極と当該一体化した誘電体が密着することになりコロナ放電が発生しない。
Accordingly, since the low melting point glass has a lower melting point than the glass bulb, the melting treatment can be performed at a temperature not lower than the melting point of the low melting point glass and lower than the melting point of the glass bulb.
In addition, since the adhesive material having a dielectric constant similar to that of the glass bulb is integrated with the glass bulb by a melting process to become one dielectric, the external electrode and the integrated dielectric are in close contact with each other. No corona discharge occurs.
ここで、蛍光ランプにおいて、前記接着材料の誘電率は前記ガラスバルブの誘電率以上であることを特徴とすることもできる。
これにより、接着材料の誘電率がガラスバルブの誘電率以上なのでコロナ放電が発生しない。
ここで、蛍光ランプにおいて、前記接着材料は、導電性物質を含むことを特徴とすることもできる。
Here, in the fluorescent lamp, a dielectric constant of the adhesive material may be equal to or higher than a dielectric constant of the glass bulb.
Thereby, since the dielectric constant of the adhesive material is higher than the dielectric constant of the glass bulb, corona discharge does not occur.
Here, in the fluorescent lamp, the adhesive material may include a conductive substance.
これにより、接着材料がガラスバルブと導電性物質とを含むので、誘電率がガラスバルブの誘電率以上になる。
ここで、蛍光ランプにおいて、前記金属部材と前記接着材料とが電気的に結合して一体化し、前記外部電極を形成していることを特徴とすることもできる。
これにより、誘電率が導体並に高い接着材料が、金属部材と一体化して外部電極となるので、ガラスバルブと当該一体化した外部電極が密着することになりコロナ放電が発生しない。
Accordingly, since the adhesive material includes the glass bulb and the conductive substance, the dielectric constant becomes equal to or higher than the dielectric constant of the glass bulb.
Here, the fluorescent lamp may be characterized in that the metal member and the adhesive material are electrically coupled and integrated to form the external electrode.
As a result, the adhesive material having a dielectric constant as high as that of the conductor is integrated with the metal member to form the external electrode, and the glass bulb and the integrated external electrode are in close contact with each other, so that corona discharge does not occur.
ここで、蛍光ランプにおいて、前記金属部材は、キャップ形状の金属キャップであって、前記ガラスバルブに填め込まれていることを特徴とすることもできる。
これにより、金属部材に底があるので形状が安定し丈夫である。
ここで、蛍光ランプにおいて、前記金属キャップは、前記ガラスバルブの外周周辺のコロナ放電が生じ得る範囲内に鋭角な部分を有しないことを特徴とすることもできる。
Here, in the fluorescent lamp, the metal member may be a cap-shaped metal cap and is fitted into the glass bulb.
Thereby, since the metal member has a bottom, the shape is stable and strong.
Here, in the fluorescent lamp, the metal cap may be characterized by not having an acute angle portion within a range where corona discharge around the outer periphery of the glass bulb can occur.
これにより、金属キャップの放電空間側端部にコロナ放電が発生しない。
ここで、蛍光ランプにおいて、前記金属キャップの管軸方向における放電空間側端部は、前記ガラスバルブの外周より外側方向に広げられ、その先端が前記範囲外であることを特徴とすることもできる。
これにより、金属キャップの端部は、ガラスバルブの外周周辺のコロナ放電が生じ得る範囲外に位置することとなるので、この範囲内に鋭角な部分が存在し得ない。
Thereby, corona discharge does not generate | occur | produce in the discharge space side edge part of a metal cap.
Here, in the fluorescent lamp, a discharge space side end portion in the tube axis direction of the metal cap is extended outward from the outer periphery of the glass bulb, and a tip thereof is out of the range. .
As a result, the end portion of the metal cap is located outside the range where corona discharge around the outer periphery of the glass bulb can occur, and therefore there cannot be an acute angle portion within this range.
ここで、蛍光ランプユニットにおいて、前記金属部材の硬度は、電極ソケットの硬度よりも高いことを特徴とすることもできる。
これにより、金属部材にキズが付きにくい。
ここで、蛍光ランプユニットにおいて、前記金属部材は、抜け防止用のかえしを有する凸部を含み、前記電極ソケットは、前記かえしをロックし前記凸部と嵌合する凹部を含むことを特徴とすることもできる。
Here, in the fluorescent lamp unit, the metal member may be higher in hardness than the electrode socket.
Thereby, a metal member is hard to be damaged.
Here, in the fluorescent lamp unit, the metal member includes a convex portion having a barb for preventing removal, and the electrode socket includes a concave portion for locking the barb and fitting with the convex portion. You can also
これにより、蛍光ランプの抜け落ちを防止することができる。
ここで、蛍光ランプユニットにおいて、前記外部電極は、蛍光ランプの両端に2つにあり、前記電極ソケットは、2つの外部電極用に2つあり、前記凸部は、2つとも同等の大きさであり、前記凹部は、一方が蛍光ランプの長手方向に位置決めされて前記凸部と嵌合する大きさであり、他方が蛍光ランプの長手方向に隙間を残して前記凸部と嵌合する大きさであることを特徴とすることもできる。
As a result, it is possible to prevent the fluorescent lamp from falling off.
Here, in the fluorescent lamp unit, there are two external electrodes at both ends of the fluorescent lamp, two electrode sockets are provided for two external electrodes, and the two convex portions have the same size. And one of the concave portions is positioned in the longitudinal direction of the fluorescent lamp and fits with the convex portion, and the other is large enough to fit with the convex portion leaving a gap in the longitudinal direction of the fluorescent lamp. It can also be characterized by being.
これにより、2つの外部電極の間隔や、2つの電極ソケットの間隔にばらつきが生じても取り付けが可能であり、一方側を基準に位置を合わせることができる。 Thereby, even if the space | interval of two external electrodes and the space | interval of two electrode sockets generate | occur | produce, attachment is possible, and it can align a position on the basis of one side.
(実施の形態1)
<概要>
本発明の実施の形態1は、誘電体バリア放電ランプにおいて、外部電極を金属キャップで形成し、これを比較的低融点のガラスフリットを含む接着材料によりガラス管の管端部の外周面に接着するものであり、これにより、外部電極にキズや剥がれが生じにくく、コロナ放電が発生しにくく、他の部分の寿命に較べて遜色ない寿命を持つ。
(Embodiment 1)
<Overview>
In the first embodiment of the present invention, in the dielectric barrier discharge lamp, the external electrode is formed of a metal cap, and this is bonded to the outer peripheral surface of the tube end portion of the glass tube with an adhesive material including a glass frit having a relatively low melting point. As a result, the external electrode is not easily scratched or peeled off, corona discharge is unlikely to occur, and the life is inferior to that of other parts.
<構成>
図1は、本発明の実施の形態1における液晶テレビの概要を示す図である。
図1に示す液晶テレビ10は、例えば32吋液晶テレビであり、液晶画面ユニット11とバックライトユニット12とを備える。
液晶画面ユニット11は、カラーフィルタ基板、液晶、TFT基板、駆動モジュール等(図示せず)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。
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a liquid crystal television according to Embodiment 1 of the present invention.
A
The liquid
バックライトユニット12は、LCBLユニットであり、1個の高周波電子安定器13と、16本の誘電体バリア放電ランプ100を含む。
高周波電子安定器13は、16本の誘電体バリア放電ランプ100の全てを点灯させる点灯回路である。
図2(a)は、本発明の実施の形態1における誘電体バリア放電ランプ100の概要を示す図である。
The
The high-frequency
FIG. 2A is a diagram showing an outline of the dielectric
図2(a)に示すように、本発明の実施の形態1における誘電体バリア放電ランプ100は、管状のガラスバルブの端部外周に外部電極を備える蛍光ランプであって、ガラス管101、蛍光体102、水銀103、緩衝用希ガス104、金属キャップ105、金属キャップ106、及び接着材料107を備える。
ガラス管101は、放電容囲器であって、ホウケイ酸ガラス部材からなり、本実施の形態では、外径φ4.0mm、内径φ3.0mm、全長720mmの直形ガラスバルブである。
As shown in FIG. 2 (a), the dielectric
The
図2(b)は、金属キャップ105の外観を示す図である。
なお、金属キャップ106の外観は金属キャップ105と同様である。
蛍光体102は、管内面に塗布された波長変換用の蛍光物質であり、本実施の形態では、赤、緑、及び青発光のY2O3:Eu,LaPO4:Ce,Tb及びBaMg2Al16O27:Eu,Mn蛍光体を混合した希土類蛍光体を用いた。
FIG. 2B is a diagram showing the appearance of the
The appearance of the
The
水銀103は、従来の蛍光ランプと同様に管内に封入され、その封入量は約2.5mgである。
緩衝用希ガス104は、従来の蛍光ランプと同様に水銀103とともに管内に封入され、組成(Ne+Ar5%)のネオン・アルゴン混合ガスからなり、その封入圧は約8kPaである。
The buffer
金属キャップ105、及び金属キャップ106は、円筒形の一方の円側に半球のドームを被せたような形状である、いわゆるキャップ形状のFe-Ni-Co部材からなる金属部材であって、ガラス管101の管端部に填め込まれるように装着され、その管軸方向における放電空間側端部は図2に示すように鋭角な部分を有しないように面取り加工されているため、ガラスバルブの外周周辺のコロナ放電が生じ得る範囲内に鋭角な部分を有しない。
The
なお、金属キャップ105、及び金属キャップ106は、金属箔や金属テープ等のように、定型を有さず、外から力を加えると形をかえ、力をとりさってもそのままの形をのこす可塑性の部材とは異なり、定型を有し、外から力を加えても容易に形をかえない非可塑性の金属部材である。
本実施の形態では、金属キャップ105、及び金属キャップ106は、全長23.0mm、円筒部の外径φ4.5mm、内径φ4.1mm、肉厚0.2mmであり、金属箔や金属テープのように可塑性を有する必要がないので、容易にキズや剥がれが生じないように厚めに設定することができる。
The
In this embodiment, the
なお、一般的に金属表面における外向き法線方向の電界強度が3×104V/cmを超えると、コロナ放電が出始めることが知られており、本実施の形態においてはコロナ放電が生じ得る範囲を0.5mmに想定すれば十分である。
ここで、ガラス管101の外径φ4.0mm、金属キャップ105、106の内径φ4.1mm、なので、ガラス管101と金属キャップ105、106との隙間は平均0.05mmである。
In general, it is known that corona discharge starts to occur when the electric field strength in the outward normal direction on the metal surface exceeds 3 × 10 4 V / cm. In this embodiment, corona discharge occurs. It is sufficient to assume a range to be obtained of 0.5 mm.
Here, since the outer diameter of the
接着材料107は、比較的低融点のガラスフリット(転移点308℃、軟化点348℃)を含み、ガラス管101の一方の管端部と金属キャップ105の隙間、及びガラス管101の他方の管端部と金属キャップ106との隙間に充填され、加熱されることによりこれらを接着する。接着工程の手順の詳細については後述する。
本実施の形態では、接着材料107は、非晶質のPbO・B2O3系で転移点308℃及び軟化点348℃のガラスフリット粉末を選定し、これに直径0.10mmのビーズ状のガラスと、焼成により揮発するバインダーとを混合したものをトルエンやキシレン等の希釈液で希釈し、この混合部材を直径4.0mmで高さ4.0mmの円柱状に成形して用いた。ここで、均一な大きさのビーズ状のガラスを混合した理由は、ガラス管と金属キャップとの隙間を、全体に亘って比較的均一に保つためである。例えばガラスフリットとして、CaO,BaO,B2O3,P2O5からなるCBBP、CBB、及びCBP等を用いてもよい。
The
In this embodiment, the
また、接着材料107は、焼成後において低融点ガラスを15〜100重量%含んでいてもよく、銀等の導電性物質を含まず、誘電率がガラス管101の誘電率と同程度であってもよい。この場合には接着材料107は、溶融処理によってガラス管101と一体化して1つの誘電体となるので、接着材料107とガラス管101とが一体化した誘電体と、金属キャップ105、106からなる外部電極とがそれぞれ密着することになりコロナ放電が発生しない。
Further, the
また、接着材料107は、焼成後において、銀、アルミニウム及び銅等の導電性物質を含み、誘電率がガラス管101の誘電率以上であってもよい。この場合には、金属キャップと105、106と接着材料107とがそれぞれ電気的に結合して一体化して外部電極を形成することとなるので、金属キャップ105、106と接着材料107とがそれぞれ一体化した外部電極と、ガラス管101からなる誘電体とがそれぞれ密着することになりコロナ放電が発生しない。
Further, the
なお、図2において拡大して示したように、各金属キャップのガラス管の管軸方向における放電空間側端部とガラス管との間を、接着材料107によって埋めると、電極面積が安定し好ましい。
<動作>
図3は、ガラス管と金属キャップとの接着工程の手順を示す図である。
As shown in an enlarged manner in FIG. 2, it is preferable that the space between the discharge space side end in the tube axis direction of the glass tube of each metal cap and the glass tube is filled with the
<Operation>
FIG. 3 is a diagram showing the procedure of the bonding process between the glass tube and the metal cap.
以下に図3に添って、ガラス管と金属キャップとの接着工程の手順を説明する。
(1)金属キャップ105の内側底部に上記のような円盤状に成形した接着材料をそれぞれ挿入し、ガラス管101の一方の管端部に装着する(ステップS1)。
(2)ガラス管101の一方の管端部に装着された金属キャップ105を、ガラス管101中央方向に押圧するバネ式等の組立冶具を装着する(ステップS2)。
The procedure of the bonding process between the glass tube and the metal cap will be described below with reference to FIG.
(1) The disc-shaped adhesive material as described above is inserted into the inner bottom of the
(2) A spring-type assembly jig that presses the
(3)組立冶具を装着したまま、金属キャップ105側を下にして、トンネル式の加熱炉を通過させる(ステップS3)。
(4)一旦、常温に戻した後、金属キャップ106の内側底部に上記のような円盤状に成形した接着材料をそれぞれ挿入し、ガラス管101のもう一方の管端部に装着する(ステップS4)。
(3) With the assembly jig mounted, the
(4) After returning to normal temperature, each of the adhesive materials formed in a disk shape as described above is inserted into the inner bottom of the
(5)ガラス管101のもう一方の管端部に装着された金属キャップ106を、ガラス管101中央方向に押圧するバネ式等の組立冶具を装着する(ステップS5)。
(6)組立冶具を装着したまま、金属キャップ106側を下にして、トンネル式の加熱炉を通過させる(ステップS6)。
本実施の形態では、加熱炉の条件を、処理温度450℃、処理時間約10分とした。
(5) A spring-type assembly jig, which presses the
(6) With the assembly jig mounted, the
In the present embodiment, the heating furnace is set at a processing temperature of 450 ° C. and a processing time of about 10 minutes.
処理温度450℃では、ガラス管や金属キャップは溶融せず、ガラスフリットは溶融して毛細管現象によりガラス管と金属キャップとの隙間全体に万遍なく浸透し、空隙を無くすので、コロナ放電が発生し難くなる。
また、ガラス管と金属キャップとを接着するだけなら処理時間は1.5分程度で十分であるが、ここで処理時間を約10分としてガラスフリットが溶融している状態を長くしたことにより、空隙を残さずに隙間を埋め、かつ、揮発した希釈液等による気泡が残りにくくしている。
At a processing temperature of 450 ° C, the glass tube and metal cap do not melt, and the glass frit melts and penetrates the entire gap between the glass tube and metal cap by capillarity, eliminating the air gap and generating corona discharge. It becomes difficult to do.
In addition, if the glass tube and the metal cap are simply bonded, a processing time of about 1.5 minutes is sufficient, but here the processing time is about 10 minutes, and the state where the glass frit is melted is lengthened. The gap is filled without leaving a void, and bubbles due to the diluting liquid that has volatilized are made difficult to remain.
なお、加熱炉の温度設定を、バインダーを揮発させるためのガラスフリットの溶融温度未満の第1温度と、ガラスフリットを溶融させるための第2温度との2段階に設定し、第2温度でガラスフリットを溶融させる前に、第1温度で十分に希釈液等を揮発させることにより、接着材料内の気泡の発生を抑えることができる。
例えば、希釈液がトルエンで粘度1020cpの場合において、第1温度(120℃)で10分乾燥させ、第2温度(620℃)で4分焼成すると、接着材料内の気泡の発生を抑えることができる。
In addition, the temperature setting of the heating furnace is set to two stages of a first temperature lower than the melting temperature of the glass frit for volatilizing the binder and a second temperature for melting the glass frit. Before the frit is melted, the generation of bubbles in the adhesive material can be suppressed by sufficiently volatilizing the diluting liquid at the first temperature.
For example, in the case where the diluent is toluene and has a viscosity of 1020 cp, drying for 10 minutes at the first temperature (120 ° C.) and baking for 4 minutes at the second temperature (620 ° C.) can suppress the generation of bubbles in the adhesive material. it can.
<テスト1>
図4は、従来の樹脂系の導電性粘着剤、及び、低融点ガラスを含む接着材料それぞれの耐久性を検証するために行った高温高湿テスト1の結果を示す図である。
当該高温高湿テスト1では、特殊ファインポリマをバインダ材料として用いた電極形成用導電性ペースト、及び、低融点ガラス含有量10%の接着材料を、ガラス管に均一に塗布して焼成したもの各10本、計20本について、周囲温度60℃、湿度90%、500時間放置し、剥離の有無を検証した。
<Test 1>
FIG. 4 is a diagram showing the results of a high-temperature and high-humidity test 1 performed to verify the durability of each of a conventional resin-based conductive pressure-sensitive adhesive and an adhesive material including low-melting glass.
In the high-temperature and high-humidity test 1, a conductive paste for electrode formation using a special fine polymer as a binder material and an adhesive material having a low melting point glass content of 10% are uniformly applied to a glass tube and fired. Ten pieces, 20 pieces in total, were allowed to stand for 500 hours at an ambient temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, and the presence or absence of peeling was verified.
図4に示すように、ファインポリマ接着のペーストは10本中10本全部が剥離し、ガラス接着の接着材料は10本中剥離が0本であった。
以上の結果より、ファインポリマ接着のペーストは上記高温高湿テストをクリアできずや剥がれの耐久性において不適当であり、これに対してガラス接着の接着材料は上記高温高湿テストをクリアでき、耐久性において適当である。
As shown in FIG. 4, 10 out of 10 fine polymer-bonded pastes were peeled off, and the glass-bonded adhesive material had 0 peels out of 10.
From the above results, the paste of fine polymer cannot clear the high-temperature and high-humidity test and is inappropriate in the durability of peeling, whereas the adhesive material of glass adhesion can clear the high-temperature and high-humidity test, It is suitable for durability.
<テスト2>
図5は、焼成後の接着材料107中の低融点ガラスの含有量の適正値を検証するために行った高温高湿テスト2の結果を示す図である。
当該高温高湿テスト2では、低融点ガラス含有量1〜20重量%まで1重量%刻みの接着材料を、ガラス管に均一に塗布して焼成したもの各100本、計2000本について、周囲温度60℃、湿度90%、500時間放置後に、電極ソケットへの挿入及び取り外しを20回繰り返し、剥離の有無を検証した。
<
FIG. 5 is a diagram showing the results of the high-temperature and high-
In the high-temperature and high-
図5に示すように、低融点ガラス含有量15〜20重量%については、剥離本数はゼロであり、低融点ガラス含有量1〜2重量%については全数剥離しており、全般的に低融点ガラス含有量が少なくなる程剥離発生率が増える傾向が伺える。
以上の結果より、接着材料107は焼成後において低融点ガラスを15重量%以上含むことが望ましいと言える。
As shown in FIG. 5, the number of peels is zero for the low melting point glass content of 15 to 20% by weight, and the whole number is peeled for the low melting point glass content of 1 to 2% by weight. It can be seen that as the glass content decreases, the rate of occurrence of peeling increases.
From the above results, it can be said that the
<まとめ>
以上のように、本発明の実施の形態1によれば、外部電極の外郭が金属部材なのでキズや剥がれが生じにくく、ガラス管と金属部材との隙間が接着材料により充填されているのでコロナ放電が発生しにくく、また、接着材料が低融点ガラスであるため耐久性においてガラス管と遜色がなく高温高湿テストの結果も良好なので、他の部分の寿命に較べて遜色ない寿命を持つと推測できる。
(実施の形態2)
<概要>
本発明の実施の形態2は、実施の形態1の誘電体バリア放電ランプにおける、外部電極の形状を改良することにより、コロナ放電の発生を抑制する。
<Summary>
As described above, according to the first embodiment of the present invention, since the outer electrode is made of a metal member, scratches and peeling are unlikely to occur, and the gap between the glass tube and the metal member is filled with the adhesive material. In addition, since the adhesive material is low melting glass, the durability is not inferior to the glass tube, and the results of the high-temperature and high-humidity test are also good, so it is estimated that it has a life that is comparable to the life of other parts it can.
(Embodiment 2)
<Overview>
The second embodiment of the present invention suppresses the generation of corona discharge by improving the shape of the external electrode in the dielectric barrier discharge lamp of the first embodiment.
<構成>
図6(a)は、本発明の実施の形態2における誘電体バリア放電ランプ200の概要を示す図である。
図6(a)に示すように、本発明の実施の形態2における誘電体バリア放電ランプ200は、管状のガラスバルブの端部外周に外部電極を備える蛍光ランプであって、ガラス管101、蛍光体102、水銀103、緩衝用希ガス104、金属キャップ201、金属キャップ202、及び接着材料107を備える。
<Configuration>
FIG. 6A is a diagram showing an outline of the dielectric
As shown in FIG. 6A, the dielectric
図6(b)は、金属キャップ201の外観を示す図である。
なお、金属キャップ202の外観は金属キャップ201と同様である。
なお、実施の形態1における誘電体バリア放電ランプ100と同様の構成要素には同一番号を付しその説明を省略する。
金属キャップ201、及び金属キャップ202は、実施の形態1における金属キャップ105、及び金属キャップ106の放電空間側端部を円筒状主要部より外側方向に広げた形状である。本実施の形態においてはコロナ放電が生じ得る範囲を実施の形態1と同様に0.5mmに想定したので、放電側端部の末端の内径はφ5.1mmであり、他の部分の寸法は金属キャップ105、及び金属キャップ106と同じである。
FIG. 6B is a diagram illustrating an appearance of the
The appearance of the
In addition, the same number is attached | subjected to the component similar to the dielectric
The
なお、図6において拡大して示したように、各金属キャップのガラス管の管軸方向における放電空間側端部とガラス管との間を、接着材料107によって埋めると、電極面積が安定し好ましい。
<まとめ>
以上のように、本発明の実施の形態2によれば、金属キャップの放電空間側端部がガラス管の外周より外側方向に広げられその先端が円筒状主要部より外側方向に広げた形状であり、コロナ放電が生じ得る範囲内に鋭角な部分を有しないので、確実に放電空間側端部におけるコロナ放電の発生を抑制することができる。
In addition, as shown in an enlarged manner in FIG. 6, it is preferable that the space between the discharge space side end in the tube axis direction of the glass tube of each metal cap and the glass tube is filled with the
<Summary>
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the discharge space side end of the metal cap is widened outward from the outer periphery of the glass tube, and its tip is widened outward from the cylindrical main portion. In addition, since there is no sharp portion within the range where corona discharge can occur, the occurrence of corona discharge at the end portion on the discharge space side can be reliably suppressed.
なお、金属キャップの形状は、実施の形態1、及び実施の形態2に限られるものではなく、容易にキズや剥がれが生じないような厚さや形状であればよいので、例えば、接着材料のはみ出しや気泡を抜くために底や側面等に穴を空けたり、側面にスリットを入れたり、網状にしてもよく、あるいは円柱形であってもよい。
(実施の形態3)
<概要>
そこで本発明の実施の形態3は、誘電体バリア放電ランプを、電極ソケットへ取り付ける際の改良であり、金属キャップの硬度を電極ソケットの硬度よりも高くすることでキズや剥がれを生じにくくし、また、誘電体バリア放電ランプには高電圧が印加されるので、容易に抜け落ちないように、金属キャップに抜け防止用のかえしを有するものである。
Note that the shape of the metal cap is not limited to the first and second embodiments, and may be any thickness and shape that does not easily cause scratches or peeling. For example, the protrusion of the adhesive material In order to remove bubbles, holes may be made in the bottom and side surfaces, slits may be made in the side surfaces, a net shape may be used, or a cylindrical shape may be used.
(Embodiment 3)
<Overview>
Therefore, Embodiment 3 of the present invention is an improvement when the dielectric barrier discharge lamp is attached to the electrode socket, and the hardness of the metal cap is made higher than the hardness of the electrode socket so that scratches and peeling are less likely to occur. Further, since a high voltage is applied to the dielectric barrier discharge lamp, the metal cap has a barring for preventing it from coming off so that it does not fall off easily.
<構成>
図7(a)は、本発明の実施の形態3における誘電体バリア放電ランプ300、の概要を示す図である。
図7(a)に示すように、本発明の実施の形態3における誘電体バリア放電ランプ300は、管状のガラスバルブの端部外周に外部電極を備える蛍光ランプであって、ガラス管101、蛍光体102、水銀103、緩衝用希ガス104、金属キャップ310、金属キャップ320、及び接着材料107を備える。
<Configuration>
FIG. 7A is a diagram showing an outline of a dielectric
As shown in FIG. 7 (a), a dielectric
図7(b)は、金属キャップ310、及び金属キャップ320の外観を示す図である。
なお、実施の形態1における誘電体バリア放電ランプ100と同様の構成要素には同一番号を付しその説明を省略する。
図8は、本発明の実施の形態3におけるソケット台400の概要を示す図である。
図8に示すように、ソケット台400は、誘電体バリア放電ランプ300を保持し点灯させる機器であり、電極ソケット410、及び電極ソケット420を備える。
FIG. 7B is a diagram showing the appearance of the
In addition, the same number is attached | subjected to the component similar to the dielectric
FIG. 8 is a diagram showing an outline of the
As shown in FIG. 8, the
金属キャップ310は、実施の形態1における金属キャップ105に抜け防止用のかえしを有する凸部311と凸部312とを付けた形状であり、電極ソケット410よりも硬度が高い金属で生成されている。
同様に金属キャップ320は、実施の形態1における金属キャップ106に抜け防止用のかえしを有する凸部321と凸部322とを付けた形状であり、電極ソケット420よりも硬度が高い金属で生成されている。
The
Similarly, the
ここで、凸部311、312、321、322は同等の大きさである。
電極ソケット410は、金属キャップ310と電気的に接続するとともに、誘電体バリア放電ランプ300を保持するものであり、凸部311のかえしをロックし凸部311と嵌合する凹部411と、凸部312のかえしをロックし凸部312と嵌合する凹部412とを含み、金属キャップ310よりも硬度が低い金属で生成されている。ここで、凹部411は蛍光ランプの長手方向に位置決めされて凸部311と嵌合する大きさであり、凹部412は蛍光ランプの長手方向に位置決めされて凸部312と嵌合する大きさである。
Here, the
The
電極ソケット420は、金属キャップ320と電気的に接続するとともに、誘電体バリア放電ランプ300を保持するものであり、凸部321のかえしをロックし凸部321と嵌合する凹部421と、凸部322のかえしをロックし凸部322と嵌合する凹部422とを含み、金属キャップ320よりも硬度が低い金属で生成されている。ここで、凹部421は蛍光ランプの長手方向に隙間を残して凸部321と嵌合する大きさであり、凹部422は蛍光ランプの長手方向に隙間を残して凸部322と嵌合する大きさである。
The
ここで、例えば、金属キャップ310、及び金属キャップ320をステンレスで生成し、電極ソケット410、及び電極ソケット420を、りん青銅等の銅合金やアルミニウム等で生成する。
<まとめ>
以上のように、本発明の実施の形態3によれば、金属キャップが電極ソケットよりも硬度が高い金属で生成されているので抜き差しの際に金属キャップにキズが付きにくい。
Here, for example, the
<Summary>
As described above, according to the third embodiment of the present invention, the metal cap is made of a metal having a hardness higher than that of the electrode socket.
また、凸部と凹部が嵌合し、かえしによりロックされるので、蛍光ランプの抜け落ちを防止できる。
また、一方の凹部に遊びがあるので、金属キャップ310と金属キャップ320との間隔や、電極ソケット410と電極ソケット420との間隔にばらつきが生じても取り付けが可能であり、さらに、電極ソケット410側を基準に位置を合わせることができる。
Further, since the convex portion and the concave portion are fitted and locked by barbing, it is possible to prevent the fluorescent lamp from falling off.
In addition, since there is play in one of the recesses, attachment is possible even if there is a variation in the distance between the
なお、実施の形態2と実施の形態3とを組み合わせてもよい。 The second embodiment and the third embodiment may be combined.
本発明は、液晶テレビに用いられている直下方式のバックライトユニットをはじめとするあらゆる照明として広く適用することができる。本発明によって、キズや剥がれが生じにくく、コロナ放電が発生しにくく、他の部分の寿命に較べて遜色ない寿命を持つ外部電極を備える誘電体バリア放電ランプを提供することができるので、液晶テレビの長寿命化に寄与することができその産業的利用価値は極めて高い。 The present invention can be widely applied as any lighting including a direct backlight unit used in a liquid crystal television. According to the present invention, it is possible to provide a dielectric barrier discharge lamp including an external electrode that is unlikely to be scratched or peeled off, hardly generates corona discharge, and has a life comparable to that of other portions. Can contribute to extending the service life of the product, and its industrial utility value is extremely high.
図2(b)は、金属キャップ105の外観を示す図である。
図6(b)は、金属キャップ201の外観を示す図である。
10 液晶テレビ
11 液晶画面ユニット
12 バックライトユニット
13 高周波電子安定器
100 誘電体バリア放電ランプ
101 ガラス管
102 蛍光体
103 水銀
104 緩衝用希ガス
105 金属キャップ
106 金属キャップ
107 接着材料
200 誘電体バリア放電ランプ
201 金属キャップ
202 金属キャップ
300 誘電体バリア放電ランプ
310 金属キャップ
311 凸部
312 凸部
320 金属キャップ
321 凸部
322 凸部
400 ソケット台
410 電極ソケット
411 凹部
412 凹部
420 電極ソケット
421 凹部
422 凹部
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記外部電極は、外郭に、金属部材を有し、
前記ガラスバルブと前記金属部材との隙間に、低融点ガラスを含む接着材料が充填されていること
を特徴とする蛍光ランプ。 A fluorescent lamp comprising an external electrode on the outer periphery of the end of a tubular glass bulb,
The external electrode has a metal member on the outer shell,
A fluorescent lamp, wherein a gap between the glass bulb and the metal member is filled with an adhesive material including low-melting glass.
を特徴とする請求項1に記載の蛍光ランプ。 The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the adhesive material contains 15% by weight or more of the low-melting glass.
前記接着材料の誘電率は、前記ガラスバルブの誘電率と同程度であり、
前記接着材料は、溶融処理によって前記ガラスバルブと一体化していること
を特徴とする請求項2に記載の蛍光ランプ。 The low melting point glass contained in the adhesive material has a lower melting point than the glass bulb,
The dielectric constant of the adhesive material is comparable to the dielectric constant of the glass bulb,
The fluorescent lamp according to claim 2, wherein the adhesive material is integrated with the glass bulb by a melting process.
を特徴とする請求項1に記載の蛍光ランプ。 The fluorescent lamp according to claim 1, wherein a dielectric constant of the adhesive material is equal to or higher than a dielectric constant of the glass bulb.
を特徴とする請求項4に記載の蛍光ランプ。 The fluorescent lamp according to claim 4, wherein the adhesive material includes a conductive substance.
を特徴とする請求項5に記載の蛍光ランプ。 The fluorescent lamp according to claim 5, wherein the metal member and the adhesive material are electrically coupled and integrated to form the external electrode.
を特徴とする請求項1に記載の蛍光ランプ。 The fluorescent lamp according to claim 1, wherein the metal member is a cap-shaped metal cap and is fitted in the glass bulb.
前記ガラスバルブの外周周辺のコロナ放電が生じ得る範囲内に、鋭角な部分を有しないこと
を特徴とする請求項7に記載の蛍光ランプ。 The metal cap is
8. The fluorescent lamp according to claim 7, wherein there is no acute angle portion within a range where corona discharge around the outer periphery of the glass bulb can occur.
前記ガラスバルブの外周より外側方向に広げられ、その先端が前記範囲外であること
を特徴とする請求項8に記載の蛍光ランプ。 The discharge space side end in the tube axis direction of the metal cap is
The fluorescent lamp according to claim 8, wherein the fluorescent lamp is widened outward from the outer periphery of the glass bulb and has a tip outside the range.
請求項1〜9の何れか1項に記載の蛍光ランプと、
前記外部電極と電気的に接続するとともに、前記蛍光ランプを保持する電極ソケットと
を備えることを特徴とする蛍光ランプユニット。 A fluorescent lamp unit for holding and lighting a fluorescent lamp,
The fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 9,
A fluorescent lamp unit comprising: an electrode socket electrically connected to the external electrode and holding the fluorescent lamp.
を特徴とする請求項10に記載の蛍光ランプユニット。 The fluorescent lamp unit according to claim 10, wherein the hardness of the metal member is higher than the hardness of the electrode socket.
前記電極ソケットは、前記かえしをロックし前記凸部と嵌合する凹部を含むこと
を特徴とする請求項10に記載の蛍光ランプユニット。 The metal member includes a convex portion having a barb for preventing slipping,
The fluorescent lamp unit according to claim 10, wherein the electrode socket includes a concave portion that locks the barb and fits into the convex portion.
前記電極ソケットは、2つの外部電極用に2つあり、
前記凸部は、2つとも同等の大きさであり、
前記凹部は、一方が蛍光ランプの長手方向に位置決めされて前記凸部と嵌合する大きさであり、他方が蛍光ランプの長手方向に隙間を残して前記凸部と嵌合する大きさであること
を特徴とする請求項12に記載の蛍光ランプユニット。 There are two external electrodes at both ends of the fluorescent lamp,
There are two electrode sockets for two external electrodes,
The two convex portions have the same size,
One of the concave portions is positioned in the longitudinal direction of the fluorescent lamp and fits with the convex portion, and the other has a size that fits with the convex portion leaving a gap in the longitudinal direction of the fluorescent lamp. The fluorescent lamp unit according to claim 12.
請求項1〜9の何れか1項に記載の蛍光ランプを複数本と、
前記複数本の蛍光ランプの全て点灯させる1個の高周波電子安定器と
を備えることを特徴とするバックライトユニット。 It is a direct type backlight unit used for LCD TVs,
A plurality of fluorescent lamps according to any one of claims 1 to 9,
A backlight unit comprising: one high-frequency electronic ballast that turns on all of the plurality of fluorescent lamps.
前記バックライトユニットが、
請求項1〜9の何れか1項に記載の蛍光ランプを複数本と、
前記複数本の蛍光ランプの全て点灯させる1個の高周波電子安定器と
を含むことを特徴とする液晶テレビ。 A liquid crystal television with a direct backlight unit,
The backlight unit is
A plurality of fluorescent lamps according to any one of claims 1 to 9,
A liquid crystal television, comprising: one high-frequency electronic ballast that turns on all of the plurality of fluorescent lamps.
Priority Applications (1)
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