专利名称：外部电极型放电灯、外部电极型放电灯的制造方法以及背光单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外部电极型放电灯及其制造方法以及背光单元，该灯在通过密封玻璃管两端所形成的放电空间中封入了放电介质，同时，在该玻璃管的两端侧外周具有电极。
背景技术：
近年来，推进液晶显示器画面的大型化，采用了在画面背面排列了多个灯的正下方配置方式(direct-type)的背光单元。在这种正下方配置方式的背光单元中，由于与在玻璃管内具有电极的内部电极型放电灯相比，多个灯各自的亮度控制较容易，所以使用了外部电极型放电灯。
该外部电极型放电灯具有玻壳(glass bulb)，在通过密封玻璃管两端所形成的放电空间中封入了放电介质而构成；和电极，设置在该玻壳的两端部外周。放电介质以负压状态被封入到玻璃管内，另外，电极由导电体层、和设置在该导电体层内周面中的粘合层构成(专利文献1)。
就液晶显示器画面而言，尤其强烈要求薄型轻量化，用于外部电极型放电灯的玻璃管的外径多小于等于4.0(mm)，玻璃管两端的密封通常采用顶端封闭(tip-off)密封来进行。
专利文献1特开2003-229092号公报但是，发明者们在制作上述构成的外部电极型放电灯时，发现在灯的轴向两侧产生亮度不均变大的问题。这种亮度不均尤其对于利用了正下方配置方式的背光单元的液晶显示器而言，导致画面的亮度不均，商品价值显著下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可将亮度不均抑制到实质上不明显的程度的外部电极型放电灯、该放电灯的制造方法和背光单元。
本发明者们在制作专利文献1所述的外部电极型放电灯并使之点亮时，发现灯的轴向两侧的亮度不均较大。因此，发明者们在进行各种研究后的结果，发现原因在于若对玻璃管的两端进行顶端封闭密封，则密封部面向放电空间的部分的形状在两侧不同，在玻璃管两侧构成的第1电容器与第2电容器的静电电容差变大(具体情况如后所述)。因此，本发明基于上述见解作出。
为了实现上述目的，本发明的外部电极型放电灯是一种电介质势垒放电型的外部电极型放电灯，在密封玻璃管的两端而形成的放电空间中封入放电介质，同时，在该玻璃管的两端侧外周具有电极，当点亮时，各电极与穿插在该各电极与放电空间之间的玻璃管等效地作为第1电容器与第2电容器发挥作用，其特征在于进行调整，使得所述第1电容器与所述第2电容器的静电电容实质上相等。由此，可抑制亮度不均。
这里所谓的‘进行调整，使得静电电容实质上相等’是例如调整玻璃管中设置电极的部分的厚度，或在玻璃管中设置电极的部分中设置其它部件以调整介电常数，或调整电极与玻璃管的接触面积等，是包含这些调整的概念。
另外，特征在于，两个静电电容的差是较小的静电电容的20％以内，特征在于，所述玻璃管端部的内周面中对应于所述电极的各部分的形状实质上一致。这里所谓的‘形状实质上一致’是指即便各部分的形状不同，但只要各电极的静电电容差是较小的静电电容的20％以内，则一致。
另一方面，本发明的制造方法是一种外部电极型放电灯的制造方法，通过密封玻璃管的第1部位与第2部位，在玻璃管内的放电空间中，以减压状态填充了放电介质而构成，其特征在于所述第1部位的密封经如下工序进行固定工序，将具有端面的内插体以所述端面面向所述放电空间的姿势、在使玻璃管的内部与外部连通的状态下，固定在所述第1部位的内周面上，该端面具有与密封所述第2部位时面向所述放电空间的部分大致相同的形状；减压、填充工序，对所述玻璃管内进行减压并填充放电介质；和堵塞工序，堵塞所述固定工序中使玻璃管的内部与外部连通的部分。
利用上述制造方法制造的外部电极型放电灯可使第1部位和第2部位各自在密封部中面向放电空间的部分的形状大致相同。
并且，本发明的背光单元的特征在于具有上述构成的外部电极型放电灯，并作为光源。
上述构成的背光单元中，可抑制外部电极型放电灯的亮度不均。尤其是通过使外部电极型放电灯中的两个静电电容差是较小的静电电容的20％以内，从而可将该亮度不均抑制到实质上不明显的程度。
发明效果本发明的外部电极型放电灯由于静电电容实质上相等，所以可抑制亮度不均。尤其是若两个静电电容差是较小的静电电容的20％以内，则例如在用于背光单元的情况下，可将该亮度不均抑制到实质上不明显的程度。
另外，通过使所述玻璃管端部的内周面中对应于所述电极的各部分的形状实质上一致，从而可以使两电极的静电电容实质上相等。
另一方面，在由本发明的制造方法制造的外部电极型放电灯中，可以使第1部位和第2部位各自在密封部中面向放电空间部分的形状大致相同。因此，当点亮由该制造方法制造的外部电极型放电灯时，当各电极与穿插在该各电极与放电空间之间的玻璃管等效地作为笫1电容器与第2电容器起作用时，两个电容器的静电电容实质上相等，可将亮度不均抑制到实质上不明显的程度。
另一方面，本发明的背光单元由于具有上述构成的外部电极型放电灯，所以可将亮度不均抑制到不明显的程度。
图1是本实施方式的背光单元的示意斜视图。
图2是本实施方式的灯的纵向截面图。
图3是表示玻壳的制造工序的示意图。
图4是表示玻壳的制造工序的示意图。
图5是表示测定电压值的实验的示意图。
图6是表示使电极大小大致相同的灯点亮时的实验结果、与此时的电位分布的图。
图7是表示使电极大小不同的灯点亮时的实验结果、与此时的电位分布的图。
图8是表示第2实施方式的玻壳的制造工序的示意图。
图9是表示将变形例中的珠状(bead)玻璃固定在玻璃管中的状态图，(a)是固定珠状玻璃的部分的纵向截面图，(b)是固定珠状玻璃的部分的横向截面图。
图10是密封部的纵向截面图。
图11是表示测定电极的电容器电容的差异与亮度不均之间的关系的实验结果的图。
具体实施例方式
下面，说明使用了本发明的外部电极型放电灯(下面简称为‘灯’)的背光单元，之后，说明灯和该灯的制造方法。下面说明的灯的规格、例如尺寸、电容器电容等是一个例子，本发明并不限于这种规格。
1.背光单元的示意构成图1是背光单元的示意斜视图，为了了解内部的状态，切除表面侧的一部分。这些所谓的‘表面’是指将背光单元组装到显示器中时的画面侧。
背光单元1如图1所示，具有沿规定方向(这里为上下方向)间隔排列了多列的直管状灯10、容纳这些灯10的壳体20、和覆盖该壳体20的开口部的漫射板30。
壳体20由底板21、和从底板21的周缘竖起的侧板22构成，例如，由金属材料(铁)构成。另外，为了使从灯10向背面侧发出的光反射到表面侧，底板21采用了例如镜面加工。
灯10利用了电介质势垒放电，在本实施方式中，在沿水平方向排列的状态下，电气地并联连接。这里，灯10排列成其轴心为水平方向，但也可以沿上下方向排列其轴心。
漫射板30使来自所排列的各灯10的光发生漫射，以减少在显示器的画面上的亮度不均，例如，使用了丙烯基。
2.灯的构成图2是本实施方式的灯的纵向截面图。
该灯10具有密封玻璃管11两端而构成的玻壳15、和设置在该玻壳15的轴向两端侧外周的电极18、19。玻璃管11的横向截面形状为圆形，在玻璃管11的内周面上形成了荧光体层(例如包含3波长型的荧光体。)12。
另外，在形成于两端被密封的玻璃管11内部的放电空间14中，例如，以规定的封入压封入例如水银或惰性气体(例如氩、氖)等放电介质。此外，放电介质如上所述，在减压状态填充在放电空间内、即玻璃管11内。
玻璃管11两端被密封，在内部的放电空间14中填充了放电介质，构成玻壳15。设被密封的部分为密封部16、17。
在玻璃管11中例如使用硼硅酸玻璃管，其外径约为4(mm)，内径约为3(mm)。灯10的全长为720(mm)。该玻璃管11的密封例如利用气体燃烧器使端部加热熔融来进行。
密封后的玻璃管11中，其端部的内周面形状大致相同。正确地说，在密封部16中面向放电空间14的部分16a上，有凹入玻壳15端侧的凹部16b。相反，若在密封部16中面向放电空间14的部分16a中有突出到放电空间14侧的部分，则将导致放电空间损失，但在凹入与放电空间14相反侧(玻壳15的端侧)的凹部16b的情况下，则不担心导致放电空间损失，可视为密封部16、17中面向放电空间14的部分16a、17a的形状大致相等。玻璃管11的端部密封方法等如后所述。
电极18、19例如通过在玻壳15的电极形成部分的整个周面上涂布银膏来构成。在本实施方式中，电极18、19的宽度L1为21(mm)。
此时电极18、19中的玻壳15的中央侧(内侧)端面18a、19a与玻壳15端面的距离L2为23(mm)，另外，电极18、19的内侧端面18a、19a与密封部16、17面向放电空间14的部分16a、17a的距离L3为20(mm)。
另一方面，点亮时的灯10中，各电极18、19与穿插在该各电极18、19与放电空间14之间的玻璃管11等效地作为第1电容器与第2电容器(参照特开2003-229092号公报)起作用。
若分别将对应于各电极18、19的电容器的静电电容(下面将该静电电容简称为‘电极的电容器电容’。)设为‘C’，将玻璃管11的介电常数设为‘ε’，将玻璃管11的厚度设为‘d’，将电极的有效面积设为‘S’，则满足如下关系(参照图2)
C＝ε*S/d这里所谓的‘电极的有效面积’是指玻壳15的放电空间14与各电极18、19在径向重合并接触部分的面积，用图2进行说明时，满足S＝π*D1*L3本发明的灯10如上所述，由于玻壳15端部的内周面(玻璃管11的内周面与密封部16、17中面向放电空间14的部分16a、17a)的形状大致相同，所以各电极18、19的有效面积S相等，结果，两电极18、19的电容器电容C实质上相等。
相反，在以往的制造方法中，在先密封了一个端部之后，在将玻璃管内变为负压的状态下，以顶端封闭方式密封另一端部。因此，当密封一个端部时，另一端开放，所以可将一个端部侧的密封部形成为所期望的形状，但当密封另一端部时，由于玻璃管内变为负压，所以吸引软化后的玻璃管端部的管壁，例如，相当于放电空间端面的部分沿玻璃管的管轴，例如像特开平5-114387号公报的图3的玻壳端部的形状那样，不规则地凹入。由此，以往的玻壳中，密封部的形状或玻璃管的厚度在两侧有所不同。
因此，玻壳两侧的电极的有效面积或电极某个部分中的玻璃管厚度差变大，结果，两电极的电容器电容差也变大。发明者们虽然将玻璃管的端部进行顶端封闭密封，使两侧的密封部的形状大致相同，但不能使两侧的密封部形状大致相同。另外，若靠近玻壳的中央设置电极，则密封部的形状等对静电电容的影响变小，可使两电极的电容器电容大致相同，但若确保规定的电极间距离，则灯将变长。
这里，具体说明两电极，玻壳15(玻璃管11)的厚度d约为0.5(mm)，玻璃管11的介电常数ε(这里的介电常数是与真空状态的介电常数的比。)约为6.9，另外，电极18、19的表面积S为251(mm2)，其电容约为30.5(pF)。两电极的电容器电容C的差约为3(pF)。
电极18、19的宽度、位置等由玻璃管11(玻壳15)的尺寸、发光量等来适当确定，但最好电极18、19中玻壳15端侧(外侧)的端面(端缘)18b、19b在密封部16、17面向放电空间14的部分16a、17a之外。
这是因为当为长度相同的灯且使用相同宽度的电极的情况下，若电极外侧的端部比密封部在放电空间侧的端部更靠近灯的内侧，则就这部分而言，电极间的距离变短，即灯有效发光长度变短，从灯发出的光束下降。
另外，当向灯的外部放射由荧光体层变换的光时，电极位于灯内侧的部分会被电极遮蔽，光量增加。相反，虽然光也从放电空间中比电极更靠近外侧的空间放射到外部，但该空间是装配到背光单元或照明装置等的装配部分，从该空间放射的光通常不被利用，结果，灯整体的发光光束下降。
因此，如上所述，玻壳中从电极部分至灯的外侧是无助于灯的发光的部分，即便将电极的外侧端部延伸到该部分，也不会影响到发光特性，这样，在将电极的宽度延长至玻壳的端部侧的情况下，可得到如下效果当将该灯安装在背光单元上时，可拓宽与向灯供电的供给端子的接触面积，并可以提高与供给端子的电连接性。
如上所述，若两个电极18、19的电容器电容大致恒定，则就点亮时的灯10而言，两端侧的亮度相等，可抑制亮度不均(上述构成的灯10已通过点亮试验确认完毕。)。
其理由如后所述，但发明者们进行各种研究的结果是，认为亮度不均变大的理由源于玻壳内的水银不均衡(电泳现象)，该电泳现象最终因两个电极的电容器电容的差异而引起。
3.灯的制造方法下面，说明灯10的制造方法，尤其是玻壳15的制造方法。另外，由于设置在玻壳15两端外周的电极18、19与现有技术相同，故这里省略说明。
上述构成的玻壳经下述工序进行制造密封工序，对构成玻壳的玻璃管的一个端部进行顶端封闭密封；珠状玻璃固定工序，将具有贯通孔的珠状玻璃固定在玻璃管的另一密封预定位置上；排气填充工序，利用珠状玻璃的贯通孔，对玻璃管内进行减压，并填充放电介质；临时密封工序，在填充了放电介质的状态下，通过顶端封闭密封来临时密封玻璃管中比珠状玻璃的固定位置更靠近外侧的部位；和堵塞工序，堵塞所述珠状玻璃的贯通孔。
在此，用图3和图4来说明各工序。另外，这里说明使用玻璃管100来制造玻壳15的情形，该玻壳15的尺寸是在上述灯10的构成说明中作为具体例示出的尺寸。
(1)密封工序首先，准备规定尺寸、例如外径4(mm)、内径3(mm)、长度800(mm)的玻璃管100。在该玻璃管100中的内周面的规定范围内，虽未图示，但涂布了荧光体12。
使玻璃管100大致垂直竖起，如图3(a)所示，例如利用气体燃烧器加热比玻璃管100下端稍靠上侧的部分(相当于本发明的第2部位)，这里是从下端向上移2(mm)的部分，如图3(b)所示，对玻璃管100的下端部进行顶端封闭密封。将该密封部分设为密封部102，相当于图2所示的完成后的玻壳15的密封部17。
当顶端封闭密封时，为了使玻璃管100在密封部102中的内周侧端面104大致平坦，将外周端面分别形成半球状，使玻璃管100以其管轴为旋转轴旋转(图3的(a)的箭头A方向)。
密封部102的端面平坦化如下进行即，在顶端封闭密封期间，从玻璃管100的上端开口向玻璃管100的内部流入例如氮气，将玻璃管100的内部设为稍加压状态，在密封部102的端面变平坦的时刻，停止用气体燃烧器加热，由此得到平坦的端面。
另外，在密封时，在通过加热软化的玻璃管100的管壁彼此结合的状态下，在比结合部分更靠近玻璃管端侧的位置处，切掉残余部分。通过这样切掉残余部分，从而可以抑制制造后玻壳15在密封部17产生泄漏。为了参考起见，若在密封部17产生泄漏，则填充于放电空间14中的放电介质漏出，导致发光光束下降，进而导致灯不亮。
另外，为了抑制密封部的泄漏产生，除上述以外，还有如下方法，例如烧结密封部(延长加热时间)，在软化状态的玻璃管的管壁彼此结合的状态下，在使其它玻璃管接触该结合部分之后，稍微拉伸。
(2)珠状玻璃固定工序之后，准备可内插于玻璃管100中的珠状玻璃(相当于本发明的内插体)200。该珠状玻璃200的材料与玻璃管100相同(硼硅酸玻璃)，形成圆柱状，同时，在大致中央的位置处具有沿该管轴方向延伸的贯通孔210。另外，珠状玻璃200的端面212形成平坦状。珠状玻璃200的尺寸为外径2.7(mm)、内径为1.05(mm)、长度2.0(mm)。
该珠状玻璃200如图3(c)所示，为了使贯通孔210与玻璃管100的管轴大致平行，内插并固定于玻璃管100的规定位置(相当于本发明的第1部位)。所谓该规定位置是图2中的玻璃管11的密封位置，即从玻璃管100的上端下移80(mm)的位置。
珠状玻璃200的固定虽未图示，但例如通过如下步骤来执行在将玻璃管100设为水平的状态下，将珠状玻璃200插入玻璃管100的内部，在该状态下，加热玻璃管100中插入了珠状玻璃200的周边，在整个周面上熔合珠状玻璃200的外周面与玻璃管100的内周面。
在珠状玻璃200的固定工序中，由于未将玻璃管100内设为减压状态，所以即便加热玻璃管100的一部分，其软化部分也不会过度凹入。
(3)减压填充工序继而，在玻璃管100内，不堵塞珠状玻璃200的贯通孔210地将汞齐化(amalgamate)形式的水银体250配置于珠状玻璃200的上表面。之后，如图3(d)所示，对玻璃管100的内部进行排气减压之后，填充惰性气体等。
由此，将填充于珠状玻璃200与密封部102之间的空间(该空间相当于完成后的玻壳15的放电空间14，称为‘密封前的放电空间’。)106内的惰性气体和水银(正确地说为汞齐化形式的水银体)封入到玻璃管11内。
所填充的惰性气体(氩和氖)约为8(kPa)。另外，玻璃管100的内部相对于大气为负压。
(4)临时密封工序若排气填充工序完成，则保持将放电介质填充于上述密封前的放电空间106中的状态，如图4(a)所示，将玻璃管100中珠状玻璃200的固定部分之上的部分(位于与密封部102相反的端部侧的部分)，这里是将从珠状玻璃200的上端上移了30(mm)的部分通过气体燃烧器进行加热后，利用顶端封闭密封进行临时密封。
临时密封时，由于玻璃管100的内部变为减压状态，所以若用气体燃烧器加热临时密封预定部使之软化，则玻璃管100的管壁被吸引到内部，如图4(b)所示，临时密封部108的端面变为凹向内侧的形状。
其次，加热玻璃管100中的水银体250的周边，使水银从水银体250中蒸发，使该水银从珠状玻璃200的贯通孔210填充到密封前的放电空间106内。由此，完成向密封前的放电空间106内填充惰性气体和水银。这里，填充到密封前的放电空间106中的水银量约为2(mg)。
(5)堵塞工序若临时密封工序结束，则如图4(c)所示，使玻璃管100的上下反转，用气体燃烧器加热玻璃管100中珠状玻璃200的下侧部分周边，使玻璃管100的对应部分的管壁软化。
之后，如图4(d)所示，若去除玻璃管100的临时密封部108(该去除的部分在图4(e)中用符号‘100a’表示)，则经贯通孔210将覆盖珠状玻璃200的贯通孔210的熔融状态的玻璃材料吸引到玻璃管100内，堵塞珠状玻璃200的贯通孔210被堵塞。
此时，若将玻璃材料吸入至贯通孔210的中间部位，则变为图2所示的凹部16b，若到达贯通孔210的最后端(珠状玻璃200的端面)，则不形成凹部。
由此，还形成玻璃管100中与密封部102相反侧的密封部110，完成玻壳15的制造。珠状玻璃200在密封部110与玻璃管100的端部一体化，但在图4(e)中，为了辩别，用虚线表示珠状玻璃200。
堵塞工序中，使玻璃管100旋转，以使玻璃管100的珠状玻璃200下端周边部沿其圆周方向均匀熔融。
利用上述工序制造的玻壳15由于当玻璃管100内不是减压状态时固定珠状玻璃200，所以在固定珠状玻璃200时熔融的玻璃等不会失真变形。
如图4(e)所示，密封部102、110中的玻璃管110的内侧端面104、112(相当于图2中玻壳15的密封部16、17面对放电空间14的部分16a、17a。)彼此为平坦状，且大致为相同形状。当然，尽管玻璃管110的管径略有差异，但密封部102、110中的内周面的形状和尺寸大致相等。
4.亮度不均的发生发明者们对使用以前的灯时、灯两侧的亮度不均变大的理由进行了各种调查的结果，发现是由于在灯点亮过程中，当两侧的电极电容器电容不同的情况下，以灯的长度方向中央为基准，其两侧电位的分布不同的缘故。
这是通过执行如下实验获知的，即使用两侧的端部形状相同的玻壳，实际制作出改变了设置在该玻壳中的电极大小的灯，使之点亮，并测定电极的电压值。
图5是表示测定电压值的实验的示意图。另外，图6是表示使电极大小大致相同的灯点亮时的实验结果、与此时的电位分布的图，图7是表示使电极大小不同的灯点亮时的实验结果、与此时的电位分布的图。
首先，说明使灯点亮时的条件。
灯300如图5(a)所示，将各电极E、F连接于交流电压源Va、Vb，另外，将两交流电压源Va、Vb连接于GND。
实验所用的灯由通过本发明的制造方法得到的玻壳来构成。即，使用了在玻壳两端连接于放电空间的内表面形状相同且两侧的电极大小相同的灯(即本发明的灯，用符号‘301’表示。)、以及两侧的电极大小不同的灯(相当于以前的灯，用符号‘302’表示。)。因此，电极的大小差异成为各电极的电容器电容的差异。二者的玻壳的壁厚都相同。
另外，施加于两电极E、F上的交流电压如图5(b)所示，在相同振幅(图中用‘V’表示。)、相同频率下，相位错开180(度)，如图5(a)所示，测定使灯300点亮时的、电极E、F中的灯长度方向的内侧端(下面简称为‘内侧端’。)X、Y处的电压。
(1)电极大小相同的情况图6(a)中示出使灯301点亮时的、电极E1、F1中的灯长度方向的内侧端X1、Y1处的电压测定结果。
从该图可知，各电极E1、F1的内侧端X1、Y1处的电压尽管相位相反，但振幅同为A1，并且，频率也相同。由此，作用于灯301的电位如图6(b)所示，在灯301的长度方向中央位置C1处变为0(V)，可推测为该中央位置C1两侧的电位相对于中央位置C1呈点对称。图6(b)中，纵轴为电位(V)，横轴为从电极E 1中的灯长度方向外侧端(下面简称为‘外侧端’。)的端部至电极F1的外侧端的距离。
(2)电极大小不同的情况图7(a)中示出使灯302点亮时的、电极E2、F2中的灯长度方向的内侧端X2、Y2处的电压测定结果。从图7(b)可知，该灯302中电极E2比电极F2大，电极E2、F2的电容器电容也是电极E2侧比电极F2侧大。
从该图可知，各电极E2、F2的内侧端X2、Y2处的电压与使上述灯301点亮时一样，相位相反，频率相同，但振幅不同。即，当将靠近电极E 2的一端X2处的电压振幅设为A2、将靠近电极F2的一端Y2处的电压振幅设为A3时，满足A3＜A2的关系。由此，可推测为作用于灯302的电位如图7(b)所示，在比灯302的长度方向的中央位置C1更偏向电极F2侧的位置D2处，变为0(V)。
(3)总结通常，灯内的温度与灯的各部位处的电位有关，倾向于电位为0(V)的部位的温度较低。在电极大小相同的灯301中，电位为0(V)的部位为灯301的大致中央位置C1。另一方面，在电极大小不同的灯302中，电位为0(V)的部位为从灯302的中央位置C1偏向电极的电容器电容较小的电极侧(这里相当于电极F2。)的位置D2。
另外，电极附近的温度与电容器的电容有关。在电极大小相同的灯301中，由于两侧的电容器的电容相等，所以两侧的电极附近的温度大致恒定，灯301内温度变低的位置大致为中央位置C1，并且，灯301的温度分布相对于中央位置C1在两侧大致对称。另一方面，在电极大小不同的灯302中，由于两侧的电容器的电容不等，所以两侧的电极附近的温度不等，灯302内温度变低的位置偏离中央位置C1，并且，灯302的温度分布相对于中央位置C1在两侧不对称。
另一方面，水银具有聚集于温度较低处的特性。因此，就电极大小相同的灯301而言，水银聚集到灯301的大致中央位置C1，灯301内的水银分布相对于中央位置C1在两侧大致对称(相等)。相反，就电极大小不同的灯302而言，水银聚集到偏离灯302的大致中央位置C1的位置，灯302内的水银分布相对于中央位置C1在其两侧非对称(不同)。即，在灯内产生电泳现象。
这里，发明者们认为在水银聚集到灯的长度方向大致中央位置C1的灯301、即两个电极的电容器电容相同的灯(301)中，水银的分布以中央位置C1为基准，在其两侧大致相同，可抑制亮度不均的产生，另一方面，认为在水银聚集到从中央位置C1偏向一个电极(这里为电极F2)的位置D2的灯302、即两个电极E2、F2的电容器电容不同的灯中，水银的分布以中央位置C1为基准，在其两侧不同，产生电泳现象，导致亮度不均变大。
即，发明者们得到如下结论亮度不均变大是由于位于灯两侧的两电极A、B的电容器电容不同(差异)的缘故。图6(b)和图7(b)所示的电位分布为概念图，未考虑电容器中的相位差等。
<第2实施方式>
在上述笫1实施方式中的灯10中，说明了密封玻璃管100的一端(相当于本发明的第1部位)之后，密封另一端侧(相当于本发明的第1部位。)的情况，但在本实施方式中，将说明大致同时密封玻璃管两端侧(第1部位和第2部位)的两个部位的情况。
图8是表示笫2实施方式的玻壳的制造方法的图。
在本实施方式中，首先，玻璃管500在玻壳15的对应于密封部16、17的位置(相当于本发明的第1部位和第2部位。)处，如图8(a)所示，固定了珠状玻璃522、524。
此外，该珠状玻璃522、524与第1实施方式中说明的珠状玻璃200相同，分别具有贯通孔523、525，例如通过第1实施方式中说明的方法进行固定。
之后，对玻璃管500内密封前的放电空间502进行排气减压之后，填充放电介质，保持该状态不变，如图8(b)所示，用气体燃烧器对玻璃管500中固定了珠状玻璃522、524的位置靠外侧的部分进行顶端封闭密封。由此，如图8(c)所示，临时密封玻璃管500的两端。将临时试密封的部分设为临时密封部504、506。
之后，各珠状玻璃522、524的贯通孔523、525例如通过与第1实施方式的堵塞工序中所说明的方法相同的方法，去除临时密封部504、506，并堵塞贯通孔523、525。由此，如图8(e)所示，在形成密封部552、556的同时，完成玻壳550。
如本实施方式所示，若为了密封玻璃管500的两侧而使用珠状玻璃522、524，则如果珠状玻璃522、524的相对置的面彼此的形状相同，则可以使玻壳550的端部552、556中的内周端面554、558的形状精度一致。
<变形例>
上面根据各实施方式说明了本发明，当然，本发明的内容不限于上述实施方式所示的具体例，例如，可以实施以下的变形例。
1.亮度不均的抑制方法发明者们通过各种研究发现灯的两端发生亮度不均的原因在于两电极的电容器电容差，首先，为了使与电容器的静电电容成正比的电极的有效面积大致恒定，对大致恒定地形成玻壳中的端部内周面的形状进行了研究，并发明了上述实施方式中所说明的制造方法。
但是，除实施方式说明的制造方法以外，发明者们还发现使电极的电容器电容恒定，从而可以抑制亮度不均。
(1)电极例如，也可以与玻璃管的内周面形状相吻合来适当确定电极的宽度，使电极的有效面积大致恒定。更具体而言，如图2所示，只要变更电极的宽度L1、或电极距玻璃管端面的距离L2即可。
在变更电极的宽度L1的情况下，若将电极的宽度L1预先加长，除去电极中接近玻壳的端部侧的部分，则可予以实施而不影响灯的发光。
(2)介电常数在实施方式中，在玻壳的外周面中直接设置了电极，但例如也可在玻璃管与电极之间形成绝缘层并改变介电常数，使电极的电容器电容大致恒定。作为这种绝缘层，有树脂材料，例如可通过涂布固化前的树脂，或者将玻璃管的端部浸渍于树脂中，或粘贴半固化状态的树脂膜。
2.灯作为应用了本发明的灯的实例，说明了正下方配置方式的背光单元，但当然也可适用于导光板方式的背光单元。此时，玻璃管也可以是弯曲成U字状、L字状的形状。本发明的灯还可以用作一般照明装置的光源。
3.电极在实施方式中，电极通过涂布导电性银膏来构成，但不限于此。例如，也可以由导电性带来构成电极。
另外，电极在玻璃管的整个外周、即沿圆周方向连续形成，但也可以通过断续地形成，来调整电极的有效面积。但是，此时，电极的电容器电容必须以有电极的部分为对象。
另外，在实施方式中，各个电极由一个电极部来构成，但例如也可由两个或者两个以上的电极部来构成。即，电极也可具有两个或者两个以上的电极部，沿玻璃管的轴向并列配置这些电极部。而且，也可以调整一个电极部与玻璃管的接触面积，使静电电容实质上相等。
并且，各个电极由一个材料(具体而言是银膏)来构成，但也可由两个或者两个以上的材料来构成。例如，电极也可具有由第1材料构成的第1电极部与由第2材料构成的第2电极部，沿玻璃管的管轴方向并列配置这些第1电极部与第2电极部。另外，也可调整一个电极部与玻璃管的接触面积，使静电电容实质上相等。
4.珠状玻璃(1)整体的形状在上述实施方式中，珠状玻璃形成为大致在中央具有贯通孔的圆柱状，但也可以是其它形状。例如，实施方式中的珠状玻璃的一个端面也可以形成为半球状。此时，在堵塞贯通孔之后，可将珠状玻璃的外侧端面的形状较容易地形成为半球状。
(2)贯通孔在实施方式中，在整个圆周上熔合珠状玻璃200的外周面与玻璃管100的内周面。但是，例如若局部地熔合珠状玻璃200与玻璃管100，使玻璃管100的珠状玻璃200以内的空间与位于珠状玻璃200以外的空间连通(将该部分称为连通部。)，则即便珠状玻璃200不具有贯通孔，也可以向玻璃管100的珠状玻璃200以内的内侧空间填充放电介质，与实施方式一样，可使玻壳15中的端部的内周面形状大致一样。
图9是表示将变形例中的珠状玻璃固定在玻璃管中的状态图，(a)是固定珠状玻璃的部分的纵向截面图，(b)是固定珠状玻璃的部分的横向截面图。另外，图10是变形例的密封部的纵向截面图。
珠状玻璃710在外周面具有沿轴心方向延伸的沟712，为了不堵塞该沟712而固定在玻璃管700中。而且，在临时密封了玻璃管700中的珠状玻璃710之外的外侧部分之后，若堵塞沟712，则如图10所示，可密封玻璃管700的端部720。再者，若完全填埋沟712，则珠状玻璃710中的放电空间侧的端缘侧也必须加热。
(3)材料在上述各实施方式中，作为内插体，使用了与玻璃管100、500相同材质的珠状玻璃200、522、524，但本发明的内插体并不限于珠状玻璃，只要是热膨胀系数与玻璃管大致相同的玻璃材料即可，此时，不存在针对密封部的泄漏的可靠性等问题。
在上述实施方式中，背光单元的壳体由金属材料构成，但也可以使用其它材料来构成。作为其它材料，例如可使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等树脂材料。当然，也可使用其它树脂材料。
5.亮度不匀在上述笫1实施方式中，玻壳15两侧的电极的电容器电容的差异约为9.8(％)，但该差异只要相对于两个电容器电容中较小的值在10(％)以内即可。这是因为电容器电容的差异在10(％)以内产生的亮度不均(此时的亮度不均在后述的图11中为7.5(％)。)不能被人眼所识别的缘故。
并且，在例如用于背光单元的灯中，多与漫射板一起使用，此时，若灯的亮度不均为10(％)左右，则实际使用上没有问题，这样，如后文所述，如果电容器电容的差异在20(％)以内，则如上所述亮度不均处于10(％)以内。
下面，说明在20(％)以内即可的理由。
图11是表示测定电极的电容器电容的差异与亮度不均的关系的实验结果的图。图中，将电极的电容器电容差异表示为‘电容器电容差异’。
图中的电容器电容差异，根据两侧电极的电容器电容中较大的最大电容器电容C1与较小的最小电容器电容C2，按照如下方式算出电容器电容差异＝(最大电容器电容C1-最小电容器电容C2)/最小电容器电容C2同样，亮度不均根据灯点亮时的最亮部位附近的最大亮度11、与最暗部位附近的最小亮度12，按照如下方式算出亮度不均＝(最大亮度11-最小亮度12)/最小亮度12灯的亮度不均与电容器电容差异如图11所示，存在大致线性的关系，若设灯的亮度不均为Y、电容器电容差异为X，则两者存在如下关系Y＝0.2562*X+4.97从图11可知，灯的亮度不均为10(％)以内的电容器电容差异小于等于20(％)。例如，若设电容器电容差异小于等于10(％)，则可以将灯的亮度不均抑制到7.5(％)以内，作为背光单元，可进一步实现高品质。
6.减压填充工序在上述实施方式中，在减压工序的最初、即对玻璃管100、500的内部进行减压之前，将水银体250配置在玻璃管100、500的内部，在堵塞珠状玻璃200、522、524的贯通孔210、523、525之前，向密封前的放电空间106、502填充水银。
但是，也可以在临时密封玻璃管的端部之前向密封前的放电空间填充水银，在该状态下，执行临时密封和珠状玻璃的贯通孔的堵塞。或者，在临时密封固定了玻璃管中的珠状玻璃的一侧的端部时，大致同时执行向密封前的放电空间填充水银。
这样，向密封前的放电空间填充水银只要在堵塞珠状玻璃的贯通孔时，向密封前的放电空间填充水银即可，填充的时间在玻璃管的临时密封时的前后均可。
另外，本发明中所谓的‘减压填充工序’是指对玻璃管内进行减压，之后填充用于封入到放电空间内的水银(在实施方式中为水银体)与惰性气体的工序。
7.临时密封工序在上述实施方式中，虽然在堵塞珠状玻璃200、522、524的贯通孔210、523、525的堵塞工序之前进行，但即便省略临时密封工序，在减压填充工序之后执行堵塞工序，也可以制造灯。但是，此时，当然必须在堵塞珠状玻璃的贯通孔之前向密封前的放电空间填充水银。
8.堵塞工序在上述实施方式中，在堵塞工序中去除了临时密封部，但若能堵塞珠状玻璃的贯通孔(相当于在本发明的固定工序中，使玻璃管的内部与外部连通的部分)，则也可以不去除。当然，如果去除，则可以缩短灯的全长。
本发明可以用作难以产生电泳现象的外部电极型放电灯。
权利要求
1.一种电介质势垒放电型的外部电极型放电灯，在密封玻璃管的两端而形成的放电空间中封入放电介质，同时，在该玻璃管的两端侧外周具有电极，当点亮时，各电极与穿插在该各电极与放电空间之间的玻璃管等效地作为第1电容器与第2电容器起作用，其特征在于进行调整，以便使所述第1电容器与所述第2电容器的静电电容实质上相等。
2.根据权利要求1所述的外部电极型放电灯，其特征在于两个静电电容的差为较小的静电电容的20％以内。
3.根据权利要求1或2所述的外部电极型放电灯，其特征在于所述玻璃管端部的内周面中对应于所述电极的各部分的形状实质上一致。
4.一种外部电极型放电灯的制造方法，通过密封玻璃管的第1部位与第2部位，从而在减压状态下在玻璃管内的放电空间填充放电介质而形成，其特征在于所述第1部位的密封经如下工序进行固定工序，将具有端面的内插体以所述端面面向所述放电空间的姿势、在使玻璃管的内部与外部连通的状态下，固定在所述第1部位的内周面上，该端面具有与密封所述第2部位时面向所述放电空间的部分大致相同的形状；减压、填充工序，对所述玻璃管内进行减压，并填充放电介质；和堵塞工序，堵塞所述固定工序中使玻璃管的内部与外部连通的部分。
5.根据权利要求4所述的外部电极型放电灯的制造方法，其特征在于在所述填充工序与堵塞工序之间包含临时密封工序，对固定了内插体的玻璃管中的该内插体的外侧部位进行临时密封。
6.根据权利要求4所述的外部电极型放电灯的制造方法，其特征在于所述内插体具有贯通该内插体的端面间的贯通孔，在所述固定工序中，在整个圆周上熔合内插体的外周面与玻璃管的内周面，在堵塞工序中，堵塞所述贯通孔。
7.根据权利要求4所述的外部电极型放电灯的制造方法，其特征在于所述内插体由包含与所述玻璃管大致相同成分的玻璃构成。
8.根据权利要求4～7中任意一项所述的外部电极型放电灯的制造方法，其特征在于对所述第2部位进行顶端封闭密封，在密封所述第2部位之后，执行所述第1部位的密封。
9.一种背光单元，其特征在于具有权利要求1～3中任意一项所述的外部电极型放电灯，并作为光源。
10.根据权利要求9所述的背光单元，其特征在于是使用了多个所述外部电极型放电灯的正下方配置方式。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可抑制亮度不均的外部电极型放电灯、该灯的制造方法和背光单元。本发明的灯(10)具有两端密封的玻璃管(11)、和设置在该玻璃管(11)轴向的两端的外周上的电极(18、19)。点亮时的灯(10)中，各电极(18、19)与穿插在该各电极(18、19)与放电空间(14)之间的玻璃管(11)等效地作为第1电容器与第2电容器起作用，这些电容器的静电电容实质上相同。
文档编号H01J9/40GK1910734SQ20058000310
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月20日 优先权日2004年1月22日
发明者山下博文, 村上昌伸, 泉正男, 齐藤胜 申请人:松下电器产业株式会社