KR20090010851A

KR20090010851A - 방전 램프 및 백라이트

Info

Publication number: KR20090010851A
Application number: KR1020070097747A
Authority: KR
Inventors: 다꾸야 하라; 시게히사 가와쯔루
Original assignee: 하리손 도시바 라이팅구 가부시키가이샤
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-01-30
Also published as: CN101355007A; TW200905718A; JP4373460B2; JP2009032419A

Abstract

리드선과 땜납층의 접촉 불량을 억제한 방전 램프 및 백라이트를 제공한다. 본 발명의 방전 램프는, 내부에 방전 공간(11)을 갖는 글래스 벌브(1)와, 방전 공간(11) 내에 배치된 전극(5)과, 글래스 벌브(1)의 단부에 밀봉 부착되어, 일단은 전극(5)에 접속되고, 타단은 글래스 벌브(1)의 외부에 도출된 리드선(6)과, 리드선(6)과 도통하도록 글래스 벌브(1)의 외단부에 형성된 땜납층(8)을 구비하고, 리드선(6)과 글래스 벌브(1)의 사이에는 간극(9)이 형성되어 있고, 간극(9)에는 땜납이 유입되어 있다． 또한, 땜납층(8)은 초음파 땜납 디프법에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 간극(9)에 유입된 땜납과 리드선(6)의 축 방향의 접촉 길이(M)가 0.05㎜ 이상, 1.0㎜ 이하인 것이 바람직하다.

리드선, 방전 램프, 글래스 벌브, 땜납층, 리드선

Description

방전 램프 및 백라이트 {DISCHARGE LAMP AND BACKLIGHT}

본 발명은, 액정 텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터 등에 이용되는 방전 램프 및 백 라이트에 관한 것이다．

현재, 액정 텔레비전 등에 이용되는 광원으로서는, 냉음극 형광 램프가 사용되고 있다. 냉음극 형광 램프는, 일반적으로 컵 모양의 전극에 리드선이 접속된 전극 마운트를 글래스 벌브의 양단에 밀봉 부착해서 이루어진다.

이 냉음극 형광 램프에 대하여, 일본 특개2006-294593호 공보(이하, 특허 문헌1)이나 일본 특개2006-351460호 공보(이하, 특허 문헌2)와 같이, 글래스 벌브의 양단부에 리드선과 접합된 급전 단자를 갖는 냉음극 형광 램프가 개발되어 있다. 이 급전 단자는 땜납 등으로 형성되고, 도전성의 소켓에 의해 급전 단자 부분을 협지함으로써, 램프를 기계적이면서도 전기적으로 접속할 수 있다는 이점이 있다.

특허 문헌1 : 일본 특개2006-294593호 공보

특허 문헌2 : 일본 특개2006-351460호 공보

그러나, 리드선과 땜납층의 접촉 불량 등의 문제점이 발생하고 있다． 이것은, 리드선에 땜납이 밀착되지 않거나, 리드선과 땜납층 사이에 핀 홀이 발생하거나 하는 것이 원인으로 사료된다. 또한, 글래스 벌브로부터 도출되는 리드선의 치수를 길게 하여, 땜납과의 접촉 면적을 증가시킴으로써 땜납의 밀착도를 개선하는 것이 생각되어지지만, 이 방법으로도 리드선과 땜납층과의 접촉이 확실하지 않고, 또한 전체 길이가 길어진다.

본 발명의 목적은, 리드선과 땜납층의 접촉 불량을 억제한 방전 램프 및 백 라이트를 제공하는 것이다．

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 방전 램프는, 내부에 방전 공간을 갖는 방전 용기와, 상기 방전 공간 내에 배치된 전극과, 상기 방전 용기의 단부에 밀봉 부착되어, 일단은 상기 전극에 접속되고, 타단은 상기 방전 용기의 외부에 도출된 리드선과, 상기 리드선과 도통하도록 상기 방전 용기의 외단부에 형성된 땜납층을 구비하고, 상기 리드선과 상기 방전 용기 사이에는 간극이 형성되어 있어, 상기 간극에는 땜납이 유입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 리드선과 땜납층의 접촉 불량을 억제할 수 있다．

(제1 실시 형태)

이하에, 본 발명의 실시 형태의 방전 램프에 대해서 도면을 참조하여 설명한 다. 도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 방전 램프에 대해서 설명하기 위한 단면도이고, 도2는 본 발명의 제1 실시 형태의 방전 램프에 대해서 설명하기 위한 외관도이다.

본 실시예의 방전 램프는, 예를 들어 붕규산 글래스 등의 연질 글래스로 이루어지는 글래스 벌브(1)에 의해 방전 용기가 형성되고, 그 글래스 벌브(1)의 내부에는 방전 공간(11)이 형성되어 있다. 방전 공간(11)에는 네온(Ne)과 아르곤(Ar)의 혼합 가스로 이루어지는 희가스와 수은(Hg)이 봉입되어 있다. 글래스 벌브(1)의 내면에는, 예를 들어 RGB의 3파장 형광체로 이루어지는 형광체층(2)이 형성되어 있다.

글래스 벌브(1)의 양단부에는, 전극 마운트(3)가 밀봉 부착되어 있다. 전극 마운트(3)는, 글래스 비즈(4), 전극(5) 및 리드선(6)에 의해 구성되어 있다.

글래스 비즈(4)는, 예를 들어 글래스 벌브(1)와 같은 연질 글래스로 이루어지고, 글래스 벌브(1) 양단의 방전 공간(11)측에 기밀 밀봉 부착되어 있다. 전극(5)은, 예를 들어, 니켈(Ni)로 이루어지는 저면을 갖는 개구 모양이며, 그 개구가 글래스 벌브(1)의 중앙측, 저부가 단부측으로 되도록 방전 공간(11)의 양단부에 대향 배치되어 있다. 리드선(6)은, 이너 리드선(61)과 아우터 리드선(62)으로 이루어지고, 이들은 접합부(7)에 의해 접속되어, 글래스 벌브(1)와 글래스 비즈(4)에 밀봉 부착되어 있다. 그리고, 이너 리드선(61)은 전극(5)에 접속되고, 아우터 리드선(62)은 글래스 벌브(1)의 양단으로부터 외부로 도출되어 있다. 또한, 이너 리드선(61)은, 예를 들어 코바르[니켈(Ni), 철(Fe), 코발트(Co)의 합금], 몰리브 덴(Mo) 등 글래스 벌브(1)의 열팽창율에 가까운 금속을 사용할 수 있고, 아우터 리드선(62)은, 듀얼메탈선[구리(Cu)로 피복된 니켈(Ni)선] 등의 도전성이 높고, 절단하기 쉬운 금속을 사용할 수 있다．

글래스 벌브(1) 단부의 외표면에는, 급전부로서 땜납층(8)이 형성되어 있고, 아우터 리드선(62)과 전기적으로 접속되어 있다. 땜납층(8)의 축 방향의 형성 영역은, 단부측은 글래스 벌브(1)로부터 돌출된 아우터 리드선(62)을 덮는 위치까지, 중앙측은 전극(5)의 선단부를 넘지 않는, 예를 들어 1.0㎜ 정도, 단부측의 위치까지가 적합하다. 또한, 땜납층(8)으로서는 글래스와의 친밀도가 양호한 주석, 주석과 인듐의 합금, 주석과 비스무스의 합금, 안티몬, 아연, 알루미늄 등의 재료를 사용할 수 있다． 또한, 글래스 벌브(1)의 땜납층(8)의 형성 예정 부분에, 미리 알루미나 미립자 등을 분무해서 표면을 블라스트 가공해 두면, 땜납의 친밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 땜납층(8)은, 초음파 땜납 디프법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 초음파 땜납 디프법이란, 일본 특개2004-146351호 공보에 기재한 바와 같은 초음파 진동을 가하면서 땜납 도금을 행하는 방법이며, 글래스 및 금속에 대하여 땜납의 밀착도가 좋아지기 때문이다. 또한, 초음파 땜납 디프법을 이용함으로써, 후술하는 간극(9)으로부터 공기를 외부로 배출할 수 있기 때문에, 땜납을 확실하면서도 안정적으로 유입시킬 수 있다. 또한, 전극 마운트(3)의 글래스 벌브(1)로의 밀봉 부착 공정 시의 열에 의해 생기는 아우터 리드선(62)의 산화막이나 녹을, 캐비테이션 작용에 의해 제거할 수 있다.

여기서, 방전 램프의 단부 구조를, 도3을 참조하면서 더욱 자세하게 설명한다. 도3은 도1의 일점쇄선 부분의 확대도이다.

도3으로부터 알 수 있듯이, 땜납층(8)에 의해 피복된 글래스 벌브(1)에는 아우터 리드선(62) 및 접합부(7)을 따라 간극(9)이 형성되어 있고, 이 간극(9)은 땜납에 의해 채워져 있다. 즉, 간극(9)은 도3에 도시된 바와 같이, 글래스 벌브(1)의 관축 방향에 있어서의 가장 외측에 위치하는 단부면으로부터 접촉부에 이르는 깊이(D)를 갖고 있다.

간극(9)에 유입된 땜납층(8)은, 아우터 리드선(62)의 돌출 부분에 형성된 땜납층(8)보다도 접촉 면적이 증가하기 때문에, 접촉이 강고하게 되어, 리드선(6)과 땜납층(8)과의 접촉 불량을 저감시킬 수 있다． 또한, 리드선(6)과 땜납층(8)과의 접촉 면적이 증가하기 때문에, 종래와 동일 정도의 접촉 강도에서도 아우터 리드선(62)의 돌출 길이(L)를 짧게 할 수 있어, 램프의 소형화가 가능하게 된다． 여기서, 간극(9)에 유입된 땜납과 리드선(6)의 축 방향의 접촉 길이(M)는, 0.05㎜ 이상, 1.0㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 접촉 길이(M)가 0.05㎜보다도 작으면 땜납의 유입 효과가 적어지고, 반대로 1.0㎜ 보다도 크면 벌브 단부에 응력이 가해졌을 때에 글래스가 깨질 가능성이 높아지기 때문이다. 또한, 간극(9)의 깊이(D)는 0.10㎜ 이상, 0.50㎜ 이하이면 더욱 바람직하다. 여기서, 간극(9)은, 글래스 벌브(1) 단부의 밀봉 부착 공정에 있어서, 방전 공간(11)의 압력, 밀봉 부착 장소, 밀봉 부착 조건을 조정함으로써, 혹은 램프를 제작한 후 기계적 방법으로 절삭함으로써 원하는 깊이, 크기로 형성할 수 있다.

또한, 도3과 같이 간극(9)에 리드선(6)의 접합부(7)를 위치시키는 것이 바람직하다. 이것은, 접합부(7)가 글래스 벌브(1)의 단부로 갈수록 가늘어지는 테이퍼 형상[이너 리드선(61)의 직경(R1) > 아우터 리드(62)의 직경(R2)]이기 때문에, 글래스 벌브(1)와의 간극을 크게 확보하기 쉬워지기 때문이다. 또한, 땜납의 유입 용이성, 접촉 상태를 양호하게 유지하는 관점에서 보면, 간극(9)의 면적(S)은 O.002㎟ 이상, 1.O㎟ 이하인 것이 바람직하다.

하기에 본 발명의 방전 램프의 실시예의 하나의 사양을 설명한다.

글래스 벌브(1) : 붕규산 글래스, 내경=2.4㎜, 외부 직경=3.4㎜, 전체 길이= 약 950㎜,

방전 매체 : 네온(Ne)+아르곤(Ar), 수은(Hg),

형광체층(2) : 3 파장 형광체,

글래스 비즈(4) : 붕규산 글래스,

전극(5) : 니켈(Ni), 컵 모양

이너 리드선(61) : 코바르, 직경(R1)=0.8㎜,

아우터 리드선(62) : 듀얼메탈, 직경(R2)=0.6㎜, 돌출 길이(L)=1.0㎜

접합부(7): 접합 길이=0.6㎜,

땜납층(8) : 주석과 인듐의 합금, 축 방향 형성 길이=7.0㎜, 접촉 길이(M)=0.2㎜,

간극(9) : 깊이(D)=0.2㎜, 면적(S)=0.01㎟.

상기 실시예의 램프와 간극(9)을 형성하지 않은 종래의 램프의 리드선과 땜 납층의 접촉 불량에 의한 수율은, 실시예가 0.1％, 종래예가 2 내지 3％이고, 종래보다도 매우 접촉 불량이 개선되어 있는 것을 알았다. 또한, 리드선(6)의 절단 공정에서는, 그 절단 정밀도의 변동에 의해 돌출 길이(L)가 변동되어, 극단적인 경우, 돌출 길이(L)가 거의 0㎜로 되는 경우도 있지만, 그 경우에도 간극(9)에 의해 리드선(6)과 땜납층(8)과의 접촉 길이를 확보할 수 있기 때문에 접촉 불량은 되지 않아, 접합 상태는 양호하였다. 물론, 돌출 길이(L)가 충분히 긴 경우에도 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 제1 실시예에서는, 아우터 리드선(62)과 도통하도록 글래스 벌브(1)의 외단부에 땜납층(8)을 형성한 방전 램프에 있어서, 아우터 리드선(62)과 글래스 벌브(1) 사이에 간극(9)을 형성하고, 그 간극(9)에 땜납을 유입함으로써, 리드선(6)과 땜납층(8)과의 접촉 불량을 저감시킬 수 있다. 또한, 리드선(6)과 땜납층(8)과의 접촉 면적이 증가하기 때문에, 종래와 동일 정도의 접촉 강도에서도 아우터 리드선(62)의 돌출 길이(L)를 짧게 할 수 있어, 램프의 소형화가 가능하게 된다. 또한, 땜납층(8)을 초음파 땜납 디프법에 의해 형성함으로써 땜납을 확실하면서도 안정적으로 유입시킬 수 있는 동시에, 캐비테이션 작용에 의해, 아우터 리드선(62)의 산화막이나 녹을 제거할 수 있다．

또한, 간극(9)에 유입된 땜납과 리드선(6)과의 축 방향의 접촉 길이(M)를 0.05㎜ 이상 1.O㎜ 이하로 함으로써, 접촉 불량이 발생하기 어려운 접촉 면적을 확보할 수 있는 동시에, 응력에 의한 글래스의 균열을 방지할 수 있다．

또한, 이너 리드선(61)과 아우터 리드선(62)의 접합부(7)를 간극(9)에 위치 시킴으로써, 글래스 벌브(1)와의 간극(9)을 크게 확보할 수 있기 때문에, 땜납을 유입시키기 쉬워진다. 또한, 접합부(7)는 이너 리드선(61)과 아우터 리드선(62)의 합금으로 이루어지기 때문에, 통상적으로 땜납이 밀착되기 힘든 부분이지만, 간극(9)에 땜납이 유입되려는 작용에 의해 이 접합부(7)이어도 땜납과의 접촉 상태를 양호하게 유지할 수 있다.

(제2 실시 형태)

도4는, 본 발명의 제2 실시 형태의 백 라이트에 대해서 설명하기 위한 전체도이다.

백라이트의 하우징은, 예를 들어 백색 플라스틱으로 이루어지는 프런트 프레임(101)과 백 프레임(102)에 의해 구성되어 있다. 프런트 프레임(101)에는 광을 취출하기 위한 개구부(1011)가 형성되어 있고, 이 개구부(1011)에는 휘도 향상이나 휘도 불균일 억제를 목적으로 하여 확산판, 확산 시트, 프리즘 시트 등의 광학 부재(103)가 배치된다. 백 프레임(102)은, 저면을 갖는 개구 형상이며, 그 내표면은 반사 시트를 접착하거나 하여 고반사성을 갖고 있다.

백 프레임(102)의 저부에는, 램프 유지 부재로서 한 쌍의 램프 홀더(104a, 104b)가 배치되어 있다. 그리고, 이 램프 홀더(104a, 104b)에는, 방전 램프(105)의 양단에 형성된 땜납층(8)이 유지된다. 여기서, 램프 홀더(104a, 104b)는 도전성이면서 스프링성을 갖는 금속, 예를 들어 구리 합금으로 형성되어 있으므로, 방전 램프(105)를 기계적이면서도 전기적으로 접속 유지할 수 있다．

따라서, 제2 실시예에서는, 땜납층(8)을 램프 홀더(104a, 104b)에 의해 유지 함으로써, 방전 램프(105)의 기계적이면서도 전기적으로 접속을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 본 실시예의 방전 램프(105)는, 간극(9)에 의해 리드선(6)의 돌출 길이(L)가 짧아도 충분한 땜납층(8)과의 접촉 강도를 유지하는 것이 가능하기 때문에, 방전 램프(105)의 축 방향 길이를 짧게 할 수 있다． 즉, 방전 램프(105)의 무효 발광 길이가 짧아지기 때문에, 백라이트의 개구부(1011)를 넓게 확보할 수 있어, 좁은 테두리의 백 라이트를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태는 상기에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 다음과 같이 변경하여도 된다．

글래스 벌브(1)와 리드선(6) 주위의 접촉부는 글래스 벌브(1)의 단부에 밀봉 부착되는 글래스 비즈(4)에 형성해도 되고, 이 경우, 글래스 벌브(1)는 리드선(6)의 주위와는 접촉하지 않기 때문에, 글래스 벌브(1)와 리드선(6) 사이에 간극(9)이 형성된다.

전극 마운트(3)의 글래스 비즈(4)는 필수가 아니고, 비즈리스 구조이어도 된다.

리드선(6)은, 제1 실시 형태와 같이 2 이상의 금속으로 구성할 필요는 없고, 도5에 도시한 바와 같이 하나의 금속으로 구성하여도 된다． 이 경우, 니켈(Ni) 등의 밀봉 부착에 적합하고, 또한 절단이 곤란하지 않는 금속이 적합하다．

또한, 땜납층(8)의 형성 전에 글래스 벌브(1)로부터 돌출된 리드선 부분을 블라스트 가공에 의해 조면 상태로 하여도 된다. 이에 의해, 돌출 부분과 땜납의 접촉 강도가 현격하게 향상된다. 또한, 표면의 산화층을 제거할 수 있다． 또한, 그 돌출 부분의 조면 상태로서는, 평균 거칠기(Ra)가 10㎛ 내지 60㎛ 정도인 것이 바람직하다.

접합부(7)를 도6에 도시한 바와 같이 글래스 벌브(1)의 단부의 외측에 배치해도 된다. 통상적으로, 이 구성에서는, 접합부(7)는 땜납의 밀착이 힘든 부분이기 때문에, 접촉 불량이 발생하기 쉽지만, 본 발명에 의해 접촉 불량을 회피할 수 있다. 또한, 도7과 같이 땜납을 얇게 형성한 경우, 땜납의 양을 줄이면서, 접촉 불량을 저감시킬 수 있다．

제1 실시예에서는, 급전부를 땜납층(8)만으로 구성했지만 이에 한정되지 않고, 예를 들어 도8에 도시한 바와 같이 글래스 벌브(1)의 단부에 구리 등의 금속의 박판을 원통 모양으로 형성해서 이루어지는 캡 전극(81)이 장착된 상태에서 땜납층(82)이 형성된 급전부이어도 된다． 이 경우, 땜납이 박리되는 것에 의한 램프 홀더(104a, 104b)와의 접촉 불량을 방지할 수 있어 접촉의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

간극(9)은, 글래스 비즈(4)까지 도달해도 된다. 또한, 간극(9)에는 땜납이 완전히 채워져 있을 필요는 없고, 즉 깊이(D) > 접촉 길이(M)이어도 된다．

도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 방전 램프에 대해서 설명하기 위한 단면도.

도2는 본 발명의 제l의 실시 형태의 방전 램프에 관하여 설명하기 위한 외관도.

도3은 도1의 일점쇄선 부분의 확대도.

도4는 본 발명의 제2 실시 형태의 백라이트에 대해서 설명하기 위한 전체도.

도5는 본 발명의 방전 램프의 제1 변형예에 대해서 설명하기 위한 도면.

도6은 본 발명의 방전 램프의 제2 변형예에 대해서 설명하기 위한 도면.

도7은 본 발명의 방전 램프의 제3 변형예에 대해서 설명하기 위한 도면.

도8은 본 발명의 방전 램프의 제4 변형예에 대해서 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 글래스 벌브

2 : 형광체층

3 : 전극 마운트

4 : 글래스 비즈

5 : 전극

6 : 리드선

61 : 이너 리드선

62 : 아우터 리드선

7 : 접합부

8 : 땜납층

9 : 간극

104a, 104b : 램프 홀더

105 : 방전 램프

Claims

내부에 방전 공간을 갖는 방전 용기와, 상기 방전 공간 내에 배치된 전극과, 상기 방전 용기의 단부에 밀봉 부착되어, 일단은 상기 전극에 접속되고, 타단은 상기 방전 용기의 외부에 도출된 리드선과, 상기 리드선과 도통하도록 상기 방전 용기의 외단부에 형성된 땜납층을 구비하고,

상기 리드선과 상기 방전 용기 사이에는 간극이 형성되어 있고, 상기 간극에는 땜납이 유입되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 간극에 유입된 땜납과 상기 리드선과의 축 방향의 접촉 길이(M)는, 0.05㎜ 이상, 1.O㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 방전 램프.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리드선은, 서로 직경이 상이한 이너 리드선과 아우터 리드선으로 이루어지고, 상기 이너 리드선과 상기 아우터 리드선의 접합부가 상기 간극에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
하우징과,

상기 하우징의 저면에 배치된 램프 유지 부재와,

상기 램프 유지 부재에 상기 땜납층이 기계적이면서도 전기적으로 접속 유지된 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 방전 램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 백 라이트.