专利名称：：焊料、外部电极荧光灯和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及焊料、外部电极荧光灯和液晶显示装置。该外部电极荧光灯具有用焊料固定到玻璃管灯泡的外部电极，该液晶显示装置使用外部电极荧光灯作为背光。
背景技术：
：在日本专利特开2006-164944和日本专利特开2006-040857中公开的外部电极荧光灯能够用作液晶显示面板的光源，该液晶显示面板要求具有用于液晶电视等的大屏幕。对液晶电视的新近要求是更高的亮度和更薄的大小，这就需要外部电极荧光灯的玻璃管灯泡具有更小的管直径。然而，使玻璃管灯泡的管直径更小增加了电极部件之间的电阻，从而电极部件变热。因此，在传统的外部电极荧光灯中，会熔断在固定电极时使用的焊料。因此，本发明的目的是提供一种焊料、外部电极荧光灯以及液晶显示装置，该焊料即使在电极部件变热时也不会被熔断并将电极部件牢固地固定到玻璃管灯泡，该外部电极荧光灯具有用该焊料固定到玻璃管灯泡的外部电极，液晶显示装置具有该外部电极荧光灯。
发明内容根据本发明，为达到此目的，提供有用于将外部电极荧光灯的外部电极固定到玻璃管灯泡的焊料，该焊料包含铜、锡和铋，铜的含量大于等于0.1wt。/。且小于等于5wt%，锡的含量大于等于75wty。且小于等于95wt。/。，以及铋的含量大于等于3.99wt。/。且小于等于23.99wt%。为达到该目的，根据本发明的外部电极荧光灯包括玻璃管灯泡；荧光体层，其形成在玻璃管灯泡的内表面上；放电介质，其封入在玻璃管灯泡内；电极部件，其形成在玻璃管灯泡外面，以引起在放电介质中放电；以及焊料层，其设置在电极部件和玻璃管灯泡之间，以将电极部件与玻璃管灯泡固定在一起，该焊料层具有所述焊料。为达到该目的，根据本发明的液晶显示装置使用外部电极荧光灯作为背光。图1是示出根据第一实施例的外部电极荧光灯的图;图2是示出根据第二实施例的外部电极荧光灯的图;图3是示出根据第三实施例的液晶显示装置的图；图4是示出外部电极荧光灯的修改的图；以及图5是示出外部电极荧光灯的另一修改的图。具体实施例方式(第一实施例)如图1中所示，根据该实施例的外部电极荧光灯111具有在玻璃管灯泡101的内表面上形成的荧光体层107，以及设置在玻璃管灯泡101的外表面上的外部电极130。放电气体140封入在玻璃管灯泡101的内部。焊料层120形成在外部电极130和玻璃管灯泡101之间，以将外部电极130固定到玻璃管灯泡101。焊料层120为包含铜的固化焊料并具有良好延展性。因此，玻璃管灯泡101不会轻易破裂，从而能将外部电极130刚性地固定到玻璃管灯泡101。(第二实施例)荧光灯如图2中所示，根据第二实施例的外部电极荧光灯111具有玻璃管灯泡101、在玻璃管灯泡101的外表面上形成的外部电极130以及在玻璃管灯泡101的内表面上形成的荧光体层107。放电气体140被封入在玻璃管灯泡101的内部，从而当将电压施加到外部电极130时，在放电气体140中发生放电。焊料层120形成在外部电极130和玻璃管灯泡101之间。通过以同心方式将下述材料粘附到玻璃管灯泡101的内表面来形成荧光体层107，所述材料将从包含在放电气体140中的汞蒸汽辐射的紫外线转换成可见光。荧光体层107发白光并包含红色发光荧光体、绿色发光荧光体和蓝色发光荧光体。红色发光荧光体包含Y203:Eu,绿色发光荧光体包含LaP04:Ce、Tb，而蓝色发光荧光体包含BaMg2Al16027:Eu。期望荧光体层107具有大于等于3Um且小于等于50um的厚度，优选地，大于等于5um且小于等于30um。如果使荧光体层107厚于50Pm，则荧光体层107会发生剥离，而如果使荧光体层107薄于3Um，则荧光体层107变得透光，并且因此不能提供足够的发光。放电气体140是预定比例的汞蒸汽和稀有气体的气体混合物，并以预定压强(1.3X1()3到40X103Pa(10至lj300Torr))封入在玻璃管灯泡101的中空部分内。例如，该稀有气体可以是氩和氖的气体混合物。该稀有气体的混合比例的一个示例为5wt。/。的氩和95wt。/。的氖。外部电极BO被设置在玻璃管灯泡101在两端处的外表面上。外部电极130为通过将板形导电材料缠绕在玻璃管灯泡101上而形成的筒形套筒。外部电极130的材料为合金(Fe-Ni合金)。玻璃管灯泡101两端处的外部电极130彼此电绝缘。优选的是外部电极130具有0.05mm至0.2mm的厚度。如果外部电极130薄于0.05mm，则会降低其刚性，而如果外部电极130厚于0.2mm，外部电极荧光灯111的管直径会变大。因此，根据该实施例，外部电极130的厚度为O.lmm。优选的是应该将外部电极130的长度设置为10mm至35mm。玻璃管灯泡101为具有960mm的长度的直管。玻璃管灯泡101的内径优选大于等于2.0mm且小于等于5.0mm。如果玻璃管灯泡101具有小于2.0mm的内径，则外部电极130之间的电阻变大而使得外部电极130变热。另一方面，如果玻璃管灯泡101具有大于5.0mm的内径，则亮度会变得不足。此外，存在使液晶显示装置更薄的需求，从而具有大于5.0mm的内径的外部电极荧光灯111并不适用于液晶显示装置的背光。因此，根据该实施例，将玻璃管灯泡101的内径设置为3.0mm。优选地，玻璃管灯泡101具有大于等于0.3mm且小于等于l.Omm的厚度。如果玻璃管灯泡101的厚度小于0.3mm，则会在玻璃管灯泡101内形成针孔，而如果玻璃管灯泡101的厚度大于l.Omm，外部电极130之间的电阻则会变大。玻璃管灯泡101的材料为具有高介电常数的软质玻璃。由于软质并且高介电常数的玻璃具有等于18GHz或者比18GHz大lGHz至5GHz的介电常数，因此其适用于作为外部电极荧光灯111的材料。软质并且高介电常数的玻璃包含Si02、Na20、BaO、ZnO、Mo03、A1203、Nb205、Sb2O^Bi203。在玻璃管灯泡101的内表面上面向外部电极130的位置处形成保护层103。由诸如氧化钇的金属氧化物形成的保护层103抑制汞与玻璃管灯泡101内部的气体的化学反应，从而防止玻璃管灯泡101变色。在外部电极130和玻璃管灯泡101之间形成焊料层120。含有铜的焊料层120具有良好的延展性并能防止玻璃管灯泡101的破裂。焊料层120进一步包含锡和铋，其中锡含量大于铋含量。包含的铋能降低焊料的熔点，从而能在不降低加工性的情况下将外部电极130和玻璃管灯泡101粘附在一起。由于铋含量低于锡含量，因此能将焊料的固体层线设置为即便是在外部电极130变热时该焊料也不可能熔化的温度。也就是说，能够将焊料的固体层线设置为大于等于155°C且小于等于190°C的范围内，更优选地大于等于165。C且小于等于180。C的范围内。在玻璃管灯泡101的内径为3mm的情况下，外部电极130的温度达到大约150°C，但该实施例中的焊料的固体层线被调节到171°C，从而焊料层几乎不会熔化。荧光灯的制造方法接下来将描述外部电极荧光灯111的制造方法。首先，将市售的中空玻璃管切割成预定长度，此后，用纯水等清洗该玻璃管的内表面并以500°C到大约60(TC的温度烘烤以分解剩余的有机物等。清洗和烘烤使得玻璃管灯泡的内表面变得清洁。接下来，在分散介质中分散组成荧光体层107的红色发光荧光体颗粒、绿色发光荧光体颗粒和蓝色发光荧光体颗粒来制备分散液(fluiddispersion)(荧光体层分散液)。乙醇等用于分散介质。在分散液中可以包含粘合剂成分。酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等用于粘合剂成分。如果粘合剂成分残留在荧光灯产品中，则将变成对使用寿命(耐久性)、亮度(明度)等产生不利影响的杂质。因此，在施加分散液之后，烘烤玻璃管灯泡101以使粘合剂成分挥发。此外，在分散介质中分散构成保护层的氧化钇(Y203)颗粒以制备分散液(保护层分散液)。接下来，通过喷涂、浸泡等将荧光体层分散液和保护层分散液涂覆到玻璃管灯泡101的内表面的各预定位置处，此后，烘烤玻璃管灯泡101以使荧光体层分散液和保护层分散液中的粘合剂成分挥发。随后，将汞和稀有气体封入在此后将被密封的玻璃管灯泡101中。然后，将外部电极130附接到玻璃管灯泡101的外表面的预定位置处。通过将焊膏涂覆到板形导电材料并将该导电材料缠绕在玻璃管灯泡101上使得被涂覆的表面向内而形成外部电极130。在该导电材料的一侧上形成镀银层，而在其另一侧上形成镀镍层。因为将焊膏涂覆到镀银层上，因此镀银层能够被涂覆有良好的润湿性。代替以上工序，可预先在焊料层120之上使外部电极130形成为筒形并嵌入。最后，干燥粘附有外部电极130的玻璃管灯泡101。焊料将外部电极130固定到外部电极荧光灯111中的玻璃管灯泡101的焊料包含作为主要成分的锡和铋以及少量的铜。锡含量大于等于75wt。/。且小于等于95wt%，而铋含量大于等于3.99wt。/。且小于等于23.99wt%。优选地锡含量大于等于78wt。/。且小于等于92wt%，而铋含量大于等于6.99wt。/。且小于等于20.99wt%。更优选地，锡含量大于等于82wt。/。且小于等于88wt%，而铋含量大于等于10.99wt。/。且小于等于16.99wt%。由于以该方式将锡含量设置为大于铋含量，因此焊料的固体层线被设置为不容易熔化该焊料的温度。因此，即便当外部电极130变热时，焊料也几乎不会熔化。如果铋含量变得小于3.99wt%，则会劣化焊料的润湿性。另一方面，如果铋含量变得大于23.99wt%，则会劣化焊料的延展性和加工性。另外，将铋含量设置为大于23.99wt。/。会降低焊料层120的机械强度。优选地铜含量大于等于O.lwtX且小于等于5wt。/。。更优选地，铜含量大于等于0.5wt。/。且小于等于1.4wt%。如果铜含量小于0.1wt%，则焊料层120不能具有足够的延展性。另一方面，如果铜含量大于5wt%，焊料层120的延展性变得过高，从而焊料层120的物理耐久性会变得不足。由于该焊料含有铜，因此焊料层120能够具有延展性。这使得玻璃管灯泡101难以破裂，从而能将外部电极130牢固地固定到玻璃管灯泡101的表面。优选地该焊料包含磷。磷含量优选地大于等于0.01wt。/。且小于等于0.1wt%。更优选地磷含量大于等于0.01wt。/。且小于等于0.05wt%。如果磷含量小于0.01wt%，则会劣化焊料合金的润湿性。另一方面，如果磷含量大于O.lwt%，则焊料合金的粘度增加，因此削弱流动性。表l示出当锡含量、铋含量和铜含量在磷含量被固定到0.01wt%的情况下改变时，焊料层120的熔化程度的检测变化的结果。在该检测中，当外部电极荧光灯111持续点亮50小时，检査固定外部电极130的焊料层120的熔化程度。表1中，示出焊料层120没有完全熔化的情况，O示出焊料层120几乎没有熔化的情况，厶示出焊料层120熔化但仍可用作产品的情况，而X示出焊料层120熔化到难以用作产品的程度的情况。玻璃管灯泡101由软质并且高介电常数的具有3mm内径的玻璃制成。由42合金制成的电极用于外部电极130。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>248414.790.011.20◎258414.590.011.40◎268414.390.01<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>示例2示出当将锡含量的下限设置为75wt。/。而将铋含量的上限设置为23.99wt。/。时获得可用作产品的悍料层120。示例13同样地示出当将锡含量的上限设置为95wt。/。而将铋含量的下限设置为3.99wt。/。时获得可用作产品的焊料层120。示例4示出在将锡含量的下限设置为78wt。/。而将铋含量的上限设置为20.99wt。/。时焊料层120几乎没有熔化，从而提供更优选的效果。示例11同样地示出当将锡含量的上限设置为92wt。/。而将铋含量的下限设置为6.99wt。/。时焊料层120几乎没有熔化，从而提供更优选的效果。示例6示出当将锡含量的下限设置为82wt。/。而将铋含量的上限设置为16.99wt。/。时焊料层120没有完全熔化，从而提供更优选的效果。示例9同样地示出当将锡含量的上限设置为88wt。/。而将铋含量的下限设置为10.99wt。/。时焊料层120没有完全熔化，从而提供更优选的效果。示例18和示例35示出将铜含量的下限设置为0.10wt。/。并将其上限设置为5.00wt。/。。示例19和示例30示出将铜含量的下限设置为0.30wt。/。并将其上限设置为3.20wt。/。而获得更优选的效果。示例20和示例25示出将铜含量的下限设置为0.50wty。并将其上限设置为1.40wt。/。而获得更优选的效果。(第三实施例)液晶显示装置图3示出根据本发明的一个实施例的液晶显示装置600。液晶显示装置600包括液晶屏幕单元310、背光单元和高频稳定器320，其中液晶屏幕单元包括液晶面板等，背光单元使用外部电极荧光灯111作为光源。液晶屏幕单元310具有液晶面板和驱动模块并且响应于从外面接收到的图像信号而显示彩色图像。液晶屏幕单元310被嵌入在支撑在支腿340上的长方体形状的框体330中。高频率稳定器320是点亮外部电极荧光灯111的照明电路。外部电极荧光灯111工作在40kHz到100kHz的照明频率，3.0mA到8.0mA的灯电流下。外部电极130的形状并不限于筒形。例如，如图4中所示，可将板形导电材料缠绕玻璃管灯泡101上并且其两端相互交叠，从而提供所谓的"交叠缠绕"结构。外部电极130的"交叠缠绕"结构便于到玻璃管灯泡101的附接。另外，"交叠缠绕"结构能为外部电极130提供弹性，因此避免玻璃管灯泡101破裂。此外，如图5中所示，可将短于玻璃管灯泡101的周长的板形导电材料以具有设置在两端之间的缺口的"C"形状缠绕在玻璃管灯泡101上。该C形状结构便于到玻璃管灯泡101的附接。另外，C形状结构能够为外部电极130提供弹性，因此避免玻璃管灯泡101破裂。(其它实施例)以上实施例的描述中所提及的形状、大小和材料仅仅是说明性的，且本发明的技术范围并不限于此。玻璃管灯泡101的形状并不限于直管。例如，可将玻璃管灯泡101形成为具有弯曲形状，诸如U形状、W形状、L形状、方括号形状或环形状。尽管氩和氖的混合气体被用于以上实施例中放电气体140中包含的稀有气体，但稀有气体并不限于此类型。例如，氪可以单独使用或与氩和氖混合。使用的稀有气体可以进一步包含其它惰性气体。将锗加入焊料进一步改善焊料的润湿性。锗的适当的加入量大于等于0.001wt。/o且小于等于0.1wt%。如上所述，本发明能实现具有刚性固定至玻璃管灯泡的电极部件的外部电极荧光灯。本发明还能够实现使用外部电极荧光灯作为光源的、液晶显示装置。在不脱离本发明的广泛精神和范围的情况下可对本发明做出各种实施例和改变。上述实施例旨在说明本发明而非限制其范围。通过本发明的权利要求而非实施例来示出本发明的范围。在本发明的权利要求同等物的含义和权利要求内所做出的各种修改被视为处于本发明的范围内。此申请要求基于2007年11月21日提交的日本专利申请2007-302194的优先权并通过引用而整体地包括基本申请的内容。权利要求1.一种焊料，用于将外部电极荧光灯的外部电极固定到玻璃管灯泡，所述焊料包含铜、锡和铋，所述铜的含量大于等于0.1wt％且小于等于5wt％，所述锡的含量大于等于75wt％且小于等于95wt％，以及所述铋的含量大于等于3.99wt％且小于等于23.99wt％。2.根据权利要求1所述的焊料，其中铜含量大于等于0.3wt。/。且小于等于3.2wt。/。，锡含量大于等于78wty。且小于等于92wty。，以及铋含量大于等于6.99wt。/。且小于等于20.99wt%。3.根据权利要求2所述的焊料，其中铜含量大于等于0.5wt。/。且小于等于1.4wt%，锡含量大于等于82wt。/。且小于等于88wt%，以及铋含量大于等于10.99wt。/。且小于等于16.99wt%。4.根据权利要求l所述的焊料，进一步包含磷。5.根据权利要求4所述的焊料，其中所述磷的含量大于等于O.Olwt。/。且小于等于0.1wt%。6.根据权利要求5所述的焊料，其中磷含量大于等于O.Olwt。/。且小于等于0.05wt%。7.—种外部电极荧光灯包括玻璃管灯泡；荧光体层，形成在所述玻璃管灯泡的内表面上；放电介质，封入在所述玻璃管灯泡内；电极部件，形成在所述玻璃管灯泡外面以引起在所述放电介质中的放电；以及焊料层，设置在所述电极部件和所述玻璃管灯泡之间以将所述电极部件与所述玻璃管灯泡固定在一起，所述焊料层具有如权利要求1所述的焊料。8.根据权利要求7所述的外部电极荧光灯，其中所述玻璃管灯泡具有大于等于2.0mm且小于等于5.0mm的内径。9.根据权利要求8所述的外部电极荧光灯，其中所述玻璃管灯泡具有大于等于0.3mm且小于等于l.Omm的厚度。10.根据权利要求7所述的外部电极荧光灯，其中所述玻璃管灯泡的材料为具有高介电常数的软质玻璃。11.一种液晶显示装置，使用权利要求7中所述的外部电极荧光灯作为背光。全文摘要本发明涉及焊料、外部电极荧光灯和液晶显示装置。一种外部电极荧光灯，其使得难以熔断固定电极部件的焊料层。所述外部电极荧光灯包括玻璃管灯泡、在所述玻璃管灯泡的内表面上形成的荧光体层、封入在所述玻璃管灯泡中的放电介质、在所述玻璃管灯泡外面形成的外部电极以及设置在所述外部电极和所述玻璃管灯泡之间以将所述外部电极固定至所述玻璃管灯泡的焊料层。所述焊料层包含锡、铋和铜。具体地，所述焊料层具有大于等于75wt％且小于等于95wt％的锡含量、大于等于3.99wt％且小于等于23.99wt％的铋含量，以及大于等于0.1wt％且小于等于5wt％的铜含量。文档编号B23K35/26GK101441974SQ20081017792公开日2009年5月27日申请日期2008年11月21日优先权日2007年11月21日发明者田中伸申请人:Nec照明株式会社