JPH11135021A - Manufacture of ceramic discharge lamp - Google Patents
Manufacture of ceramic discharge lampInfo
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- JPH11135021A JPH11135021A JP29888197A JP29888197A JPH11135021A JP H11135021 A JPH11135021 A JP H11135021A JP 29888197 A JP29888197 A JP 29888197A JP 29888197 A JP29888197 A JP 29888197A JP H11135021 A JPH11135021 A JP H11135021A
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発光管が透光性を
有するセラミックスよりなるセラミック製放電ランプを
製造する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic discharge lamp in which an arc tube is made of a ceramic having translucency.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、液晶表示装置のバックライト用
光源や、紫外線処理装置の光源として、高圧または低圧
水銀放電ランプやメタルハライドランプなどの放電ラン
プが使用されている。かかる放電ランプにおいては、従
来、発光管として、シリカガラスよりなるものが用いら
れていたが、最近においては、アルミナ多結晶体、イッ
トリウム−アルミニウム−ガーネット多結晶体(以下、
「YAG」と略称する。)、イットリア多結晶体などの
透光性を有するセラミックスよりなるものが使用され始
めている。このようなセラミックスよりなる発光管を有
する放電ランプすなわちセラミック製放電ランプは、従
来のシリカガラスよりなる発光管を有する放電ランプと
比較して、発光管の機械的強度および耐熱温度が高く、
発光管内に封入される特定の金属元素に対して優れた耐
蝕性を有する点で、有利である。2. Description of the Related Art For example, a discharge lamp such as a high-pressure or low-pressure mercury discharge lamp or a metal halide lamp is used as a light source for a backlight of a liquid crystal display device or a light source of an ultraviolet ray processing device. In such discharge lamps, conventionally, an arc tube made of silica glass has been used, but recently, polycrystalline alumina, polycrystalline yttrium-aluminum-garnet (hereinafter, referred to as polycrystalline alumina) have been used.
Abbreviated as "YAG". ), And those made of translucent ceramics such as polycrystalline yttria have begun to be used. Discharge lamps having an arc tube made of such ceramics, that is, ceramic discharge lamps, have higher mechanical strength and heat-resistant temperature of the arc tube than a discharge lamp having an arc tube made of conventional silica glass,
This is advantageous in that it has excellent corrosion resistance to a specific metal element sealed in the arc tube.
【0003】しかしながら、このようなセラミック製放
電ランプにおいては、以下のような問題がある。シリカ
ガラス製の発光管を有する放電ランプの製造において
は、その発光管材に対して一旦真空脱ガス処理を行え
ば、その後、この発光管材が大気中に晒されることによ
ってその表面に例えば水分子が吸着しても、当該発光管
材に対して改めて約400℃の真空加熱を行うことによ
ってその表面に吸着した水分子を除去することができ、
その結果、完成後の放電ランプの発光管内に取り込まれ
る水分子の量を少なくすることができる。然るに、YA
Gなどの透光性を有するセラミックスは、シリカガラス
に比較して、表面に吸着した水分子を除去しにくいもの
である。そのため、セラミックス製放電ランプの製造に
おいては、その発光管材に対して一旦真空脱ガス処理を
行った場合でも、その後、この発光管材が大気中に晒さ
れることによって、その表面に水分子が吸着したときに
は、400℃程度の真空加熱では表面に吸着した水分子
を除去することはできないので、結局、発光管材に対し
て800℃以上の高温で再度真空脱ガス処理を行うこと
が必要となる。そして、発光管の内面に吸着した水分子
が放電空間に放出されると、当該水分子によって、始動
電圧の上昇、発光管の黒化現象などが生じるため、所期
のランプ特性を有するセラミック製放電ランプを得るこ
とが困難となる。[0003] However, such a ceramic discharge lamp has the following problems. In the manufacture of a discharge lamp having a silica glass arc tube, once the arc tube material is subjected to a vacuum degassing process, the arc tube material is then exposed to the atmosphere so that, for example, water molecules are present on its surface. Even by adsorption, water molecules adsorbed on the surface can be removed by performing vacuum heating at about 400 ° C. again on the arc tube material,
As a result, the amount of water molecules taken into the arc tube of the completed discharge lamp can be reduced. Anyway, YA
Light-transmitting ceramics such as G are more difficult to remove water molecules adsorbed on the surface than silica glass. Therefore, in the production of a ceramic discharge lamp, even if the arc tube is once subjected to vacuum degassing, the arc tube is then exposed to the air, so that water molecules are adsorbed on its surface. In some cases, water molecules adsorbed on the surface cannot be removed by vacuum heating at about 400 ° C., and eventually, it is necessary to perform vacuum degassing again on the arc tube material at a high temperature of 800 ° C. or higher. When the water molecules adsorbed on the inner surface of the arc tube are released into the discharge space, the water molecules cause an increase in a starting voltage, a blackening phenomenon of the arc tube, and the like. It is difficult to obtain a discharge lamp.
【0004】具体的には、放電ランプを製造する際にそ
の発光管内に取り込まれる水分子の量と、得られる放電
ランプのランプ特性との関係については、次のことが判
明している。 (1)ランプの始動特性:水分子が発光管内に取り込ま
れると、ランプの始動電圧が上昇する。発光管内におけ
る濃度が、水素分子では約1000ppm、水分子では
数百ppmになると、当該放電ランプには、点灯時の始
動性に不具合が生じる。 (2)発光管の黒化現象:水分子が発光管内に取り込ま
れると、当該放電ランプの点灯中において、水分子がア
ーク中で解離して電極物質であるタングステンと反応す
ることにより、タングステン酸化物(WO2 あるいはW
O3 )が生成され、このタングステン酸化物は蒸発して
発光管の内壁に付着する。そして、発光管の内壁に付着
したタングステン酸化物が水素分子によって還元される
ことにより、当該発光管の内壁においてタングステンと
水分子とが生成する。このような現象(いわゆるウォー
ターサイクル)によって電極物質が当該電極から発光管
の内壁に輸送されることにより、発光管の黒化現象が生
ずる。特に、メタルハライドランプにおいては、水素分
子によって気相中のタングステンの溶解度が増大するた
め、発光管の黒化現象が早期に生じやすい。[0004] Specifically, the following has been found regarding the relationship between the amount of water molecules taken into the arc tube and the lamp characteristics of the obtained discharge lamp when the discharge lamp is manufactured. (1) Lamp starting characteristics: When water molecules are taken into the arc tube, the starting voltage of the lamp increases. When the concentration in the arc tube becomes about 1000 ppm for hydrogen molecules and several hundred ppm for water molecules, the discharge lamp has a problem in starting performance at the time of lighting. (2) Blackening phenomenon of the arc tube: When water molecules are taken into the arc tube, during the operation of the discharge lamp, the water molecules dissociate in an arc and react with tungsten as an electrode substance, thereby causing tungsten oxidation. Object (WO 2 or W
O 3 ) is produced, and this tungsten oxide evaporates and adheres to the inner wall of the arc tube. Then, the tungsten oxide attached to the inner wall of the arc tube is reduced by hydrogen molecules, so that tungsten and water molecules are generated on the inner wall of the arc tube. Due to such a phenomenon (so-called water cycle), the electrode material is transported from the electrode to the inner wall of the arc tube, thereby causing a blackening phenomenon of the arc tube. In particular, in a metal halide lamp, the solubility of tungsten in the gas phase is increased by hydrogen molecules, so that the blackening of the arc tube tends to occur early.
【0005】このような問題を解決するため、セラミッ
ク製放電ランプの製造においては、それぞれ脱ガス処理
された発光管材および電極マウントを、大気中に晒すこ
となく、水分濃度が極めて小さい環境下、例えばガス精
製機によって雰囲気の露点が−80℃以下に制御された
グローブボックス内に搬入し、このグローブボックス内
において、発光管材および電極マウントの組立・封止工
程が行われる。しかしながら、グローブボックス内にお
ける雰囲気の露点を−80℃以下に制御するためには、
ガス精製機として相当に高い能力を有するものが必要で
あり、ランプの製造設備のコストが高くなる、という問
題がある。In order to solve such a problem, in the production of a ceramic discharge lamp, the degassing-treated arc tube material and the electrode mount are not exposed to the atmosphere, but are exposed to an extremely low moisture concentration, for example, in an environment. It is carried into a glove box in which the dew point of the atmosphere is controlled to −80 ° C. or less by a gas purifier, and in this glove box, an assembling / sealing process of an arc tube material and an electrode mount is performed. However, in order to control the dew point of the atmosphere in the glove box to −80 ° C. or less,
As a gas purifier, one having a considerably high capacity is required, and there is a problem that the cost of lamp manufacturing equipment is increased.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
発光管内に存在する水分子の量が少なくて所期のランプ
特性を有するセラミック製放電ランプを、比較的安価な
設備によって確実に製造することができる方法を提供す
ることにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to provide:
It is an object of the present invention to provide a method capable of reliably producing a ceramic discharge lamp having a desired lamp characteristic with a small amount of water molecules present in an arc tube by using relatively inexpensive equipment.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、発光管材等の
脱ガス処理を行った後、発光管材等の表面温度を、雰囲
気の露点に関連して特定の温度に維持することにより、
発光管材等に対する水分子の吸着が抑制されることを見
いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
のセラミック製放電ランプの製造方法は、透光性のセラ
ミックスよりなる発光管を具えてなるセラミック製放電
ランプを製造する方法であって、端部に封着用管部が形
成された透光性のセラミックスよりなる発光管材および
電極マウントの各々を、減圧下において加熱することに
より脱ガス処理する工程(A)と、低湿度雰囲気におい
て、前記脱ガス処理された発光管材内に、前記脱ガス処
理された電極マウントを配置し、当該発光管材の封着用
管部の内面に当該電極マウントを固着する工程(B)と
を有し、前記工程(B)において、前記発光管材および
前記電極マウントの表面温度をt(℃)とし、低湿度雰
囲気の露点をdp(℃)としたとき、下記式(1)を満
足することを特徴とする。 式(1) t≧2×(100+dp)Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, after performing degassing treatment of the arc tube material and the like, the surface temperature of the arc tube material and the like are reduced to the atmosphere. By maintaining a certain temperature in relation to the dew point of
The inventors have found that the adsorption of water molecules to the arc tube material and the like is suppressed, and have completed the present invention. That is, the method for manufacturing a ceramic discharge lamp of the present invention is a method for manufacturing a ceramic discharge lamp including an arc tube made of a translucent ceramic, in which a sealing tube portion is formed at an end. A step (A) of degassing each of the arc tube material and the electrode mount made of translucent ceramics by heating them under reduced pressure; (B) arranging the degassed electrode mount and fixing the electrode mount to the inner surface of the sealing tube portion of the luminous tube material. In the step (B), the luminous tube material and the electrode When the surface temperature of the mount is t (° C.) and the dew point of the low humidity atmosphere is dp (° C.), the following formula (1) is satisfied. Formula (1) t ≧ 2 × (100 + dp)
【0008】本発明のセラミック製放電ランプの製造方
法においては、前記工程(B)における低湿度雰囲気の
露点が−80〜−40℃であることが好ましい。In the method of manufacturing a ceramic discharge lamp according to the present invention, the dew point of the low humidity atmosphere in the step (B) is preferably -80 to -40 ° C.
【0009】また、本発明のセラミック製放電ランプの
製造方法においては、前記工程(B)の初期において、
発光管材および電極マウントの表面温度が、前記式
(1)により規定される温度の下限値より高い温度であ
り、当該発光管材および当該電極マウントの表面温度が
式(1)により規定される温度の下限値に低下するまで
に工程(B)を終了すればよい。In the method for manufacturing a ceramic discharge lamp according to the present invention, in the initial stage of the step (B),
The surface temperature of the arc tube material and the electrode mount is a temperature higher than the lower limit of the temperature defined by the above formula (1), and the surface temperature of the arc tube material and the electrode mount is lower than the temperature defined by the formula (1). The step (B) may be completed before the lower limit is reached.
【0010】[0010]
【作用】このような方法によれば、発光管材および封着
用材料の各々を脱ガス処理した後、低湿度雰囲気下にお
いて、発光管材および電極マウントの表面温度が当該低
湿度雰囲気の露点に関連して特定の温度に維持された状
態で、発光管材および電極マウントを組み立て、当該発
光管材の封着用管部に当該電極マウントを固着するた
め、発光管材および電極マウントに対する水分子の吸着
量が極めて小さい値に抑制される。According to such a method, after degassing each of the arc tube material and the sealing material, the surface temperature of the arc tube material and the electrode mount is related to the dew point of the low humidity atmosphere in a low humidity atmosphere. In the state maintained at a specific temperature by assembling the arc tube and the electrode mount, and fixing the electrode mount to the sealing tube portion of the arc tube, the amount of water molecules adsorbed on the arc tube and the electrode mount is extremely small. Constrained by value.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明のセラミック製放電
ランプの製造方法について詳細に説明する。図1は、本
発明の製造方法によって得られるセラミック製放電ラン
プの一例における構成を示す説明用断面図である。この
セラミック製放電ランプにおいては、放電空間Sを囲繞
する大略球状の放電空間囲繞部11の両端に封着用管部
12が形成された、透光性を有するセラミックスよりな
る発光管10が設けられている。この発光管10内に
は、それぞれ電極21を有し、当該電極21が放電空間
囲繞部11内において管軸に沿って互いに対向するよう
配置された電極マウント20が配置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a ceramic discharge lamp according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an example of a ceramic discharge lamp obtained by the manufacturing method of the present invention. In this ceramic discharge lamp, a luminous tube 10 made of a translucent ceramic is provided in which sealing tube portions 12 are formed at both ends of a substantially spherical discharge space surrounding portion 11 surrounding a discharge space S. I have. In the arc tube 10, electrode mounts 20 each having an electrode 21 and arranged such that the electrodes 21 face each other along the tube axis in the discharge space surrounding portion 11 are arranged.
【0012】具体的には、電極マウント20の各々にお
いては、先端部にタングステンよりなるコイルが巻き回
された、発光管10の管軸方向に伸びるタングステンよ
りなる棒状の電極21が設けられ、この電極21の基端
部には、発光管10における封着用管部12の内径に適
合する外径を有するスリーブ部材22が嵌合されてお
り、電極21の基端には、電極21と同方向に伸びる棒
状のリード部材23が一体的に設けられている。電極マ
ウント20のリード部材23は、発光管10における封
着用管部12内に位置される内側部分23aとそれ以外
の外側部分23bとが溶接等により一体的に接続されて
なり、リード部材23における内側部分23aはニオブ
により構成され、リード部材23における外側部分23
bは、二重管でない、一重管の放電ランプを構成する場
合には、耐酸化性金属もしくは合金(例えばPtやPt
−Ir合金)により構成されている。また、リード部材
23における内側部分には、後述する製造方法におい
て、電極マウント20の位置決めを行うための位置決め
用突起部24が形成され、リード部材23における外側
部分には、後述する封着用材料を保持するための保持用
鍔部25が形成されている。この電極マウント20にお
けるリード部材23は、封着部材30によって発光管1
0の封着用管部12の内面に気密に封着されている。そ
して、発光管10の放電空間囲繞部11内には、放電用
ガスおよび必要な固体発光物質が封入されている。More specifically, each of the electrode mounts 20 is provided at its tip with a rod-shaped electrode 21 made of tungsten, which is wound around a coil made of tungsten and extends in the tube axis direction of the arc tube 10. A sleeve member 22 having an outer diameter matching the inner diameter of the sealing tube portion 12 of the arc tube 10 is fitted to the base end of the electrode 21, and the base end of the electrode 21 has the same direction as the electrode 21. A bar-shaped lead member 23 is integrally provided. The lead member 23 of the electrode mount 20 is formed by integrally connecting an inner portion 23a located inside the sealing tube portion 12 of the arc tube 10 and an outer portion 23b other than the inner portion 23a by welding or the like. The inner portion 23a is made of niobium, and the outer portion 23 of the lead member 23 is formed.
b is an oxidation-resistant metal or alloy (for example, Pt or Pt) when forming a single tube discharge lamp which is not a double tube.
-Ir alloy). A positioning projection 24 for positioning the electrode mount 20 is formed on an inner portion of the lead member 23 in a manufacturing method described later, and a sealing material described later is formed on an outer portion of the lead member 23. A holding flange 25 for holding is formed. The lead member 23 of the electrode mount 20 is connected to the arc tube 1 by the sealing member 30.
0 is hermetically sealed to the inner surface of the sealing tube portion 12. A discharge gas and a necessary solid luminescent material are sealed in the discharge space surrounding portion 11 of the arc tube 10.
【0013】発光管10を構成するセラミックスとして
は、透光性アルミナ多結晶体、透光性イットリウム−ア
ルミニウム−ガーネット多結晶体、透光性イットリア多
結晶体を用いることができる。電極マウント20におけ
るスリーブ部材22を構成する材料としては、アルミナ
多結晶体、アルミナ−タングステンサーメット、シリカ
ガラス等を用いることができる。封着部材30を構成す
る材料としては、アルミナ−シリカ−希土類酸化物系の
封着用材料、あるいはアルミナ−カルシア系の封着用材
料などを用いることができる。As the ceramics forming the arc tube 10, translucent polycrystalline alumina, translucent polycrystalline yttrium-aluminum-garnet, and translucent polycrystalline yttria can be used. As a material for forming the sleeve member 22 in the electrode mount 20, polycrystalline alumina, alumina-tungsten cermet, silica glass, or the like can be used. As a material constituting the sealing member 30, an alumina-silica-rare earth oxide-based sealing material, an alumina-calcia-based sealing material, or the like can be used.
【0014】本発明においては、上記のようなセラミッ
ク製放電ランプを製造するために、例えば図2に示す構
成のグローブボックス装置が用いられる。図2におい
て、40はグローブボックスであって、外部から作業を
行うための作業用グローブ41が設けられている。ま
た、このグローブボックス40には、当該グローブボッ
クス40内を低湿度雰囲気にするための適宜のガス精製
機(図示省略)が接続されている。このようなガス精製
機としては、グローブボックス40内の空気を不活性ガ
スに置換し、当該不活性ガスをモレキュラーシーブが配
置された処理タンクを介してグローブボックス40内に
循環させる構成のものを用いることができる。50は脱
ガス処理室であって、グローブボックス40に開閉可能
に設けられた第1の隔壁42を介して連設されており、
この脱ガス処理室50には、真空ポンプ51が接続され
ている。55は封着処理室であって、グローブボックス
40に開閉可能に設けられた第2の隔壁43を介して連
設されており、この封着処理室55には、封着処理室5
5内の空気を排出する排気手段56と、封着処理室55
内に、発光管10内に封入される希ガスを供給するガス
供給手段57とが接続されている。そして、このような
グローブボックス装置を用い、以下の工程(A)および
工程(B)を経由して、図1に示す構成のセラミック製
放電ランプが製造される。In the present invention, in order to manufacture the above-described ceramic discharge lamp, for example, a glove box device having a configuration shown in FIG. 2 is used. In FIG. 2, reference numeral 40 denotes a glove box, which is provided with a work glove 41 for performing work from outside. An appropriate gas purifier (not shown) for connecting the glove box 40 to a low-humidity atmosphere is connected to the glove box 40. As such a gas purifier, a gas purifier that replaces the air in the glove box 40 with an inert gas and circulates the inert gas into the glove box 40 through a processing tank in which a molecular sieve is arranged is used. Can be used. Reference numeral 50 denotes a degassing chamber, which is connected to the glove box 40 via a first partition 42 provided to be openable and closable,
A vacuum pump 51 is connected to the degassing chamber 50. Reference numeral 55 denotes a sealing processing chamber, which is connected to the glove box 40 via a second partition 43 provided so as to be openable and closable.
Exhaust means 56 for exhausting the air in the chamber 5, a sealing processing chamber 55
Inside, a gas supply means 57 for supplying a rare gas sealed in the arc tube 10 is connected. Then, using such a glove box device, the ceramic discharge lamp having the configuration shown in FIG. 1 is manufactured through the following steps (A) and (B).
【0015】〔工程(A)〕この工程(A)は、発光管
材、電極マウント、封着用材料および必要な固体発光物
質を加熱することにより脱ガス処理する工程である。先
ず、図3に示すように、放電空間囲繞部11の両端に封
着用管部12が形成された発光管材10a(図3(イ)
に示す)と、電極21、スリーブ部材22およびリード
部材23よりなる電極マウント20(図3(ロ)に示
す)と、電極マウント20におけるリード部材23の外
径に適合する内径を有するリング状の封着用材料30a
(図3(ハ)に示す)とを作製すると共に、必要な固体
発光物質を用意し、真空ポンプ51により減圧された脱
ガス処理室50内において、適宜の脱ガス処理用加熱手
段によって、発光管材10a、電極マウント20、封着
用材料30aおよび固体発光物質の各々を、減圧下にお
いて加熱することにより脱ガス処理する。以下、発光管
材10a、電極マウント20、封着用材料30aおよび
固体発光物質の各々の脱ガス処理の具体的な条件につい
て説明する。[Step (A)] This step (A) is a step of degassing by heating the arc tube material, the electrode mount, the sealing material and the necessary solid luminescent material. First, as shown in FIG. 3, an arc tube material 10a having sealing tube portions 12 formed at both ends of a discharge space surrounding portion 11 (FIG. 3 (a)).
), An electrode mount 20 composed of an electrode 21, a sleeve member 22 and a lead member 23 (shown in FIG. 3 (b)), and a ring-shaped electrode having an inner diameter matching the outer diameter of the lead member 23 in the electrode mount 20. Sealing material 30a
(Shown in FIG. 3 (c)), and a necessary solid luminescent material is prepared. In the degassing chamber 50 depressurized by the vacuum pump 51, light is emitted by an appropriate degassing heating means. Each of the tube material 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a, and the solid luminescent material is degassed by heating under reduced pressure. Hereinafter, specific conditions for the degassing of the arc tube material 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a, and the solid luminescent material will be described.
【0016】〔発光管材の予備脱ガス処理〕発光管材1
0aとしては、予備脱ガス処理を行うことにより、当該
発光管材10aを構成する材料の内部に存在するガスが
除去されたものを用いることが好ましい。発光管材10
aの予備脱ガス処理は、1×10-3Pa以下の圧力の環
境下において行うことが好ましい。1×10-3Paを超
える圧力の環境下において予備脱ガス処理を行う場合に
は、予備脱ガス処理に使用する加熱用ヒーターを構成す
る材料(例えばタングステン、タンタル、モリブテン
等)、その酸化物あるいは炭化物や、真空排気装置から
の油分が、発光管材10aに付着することにより、当該
発光管材10aが汚染することがある。[Preliminary degassing treatment of arc tube material] Arc tube material 1
As Oa, it is preferable to use a gas from which the gas existing inside the material forming the arc tube material 10a has been removed by performing a preliminary degassing process. Arc tube material 10
The preliminary degassing treatment a is preferably performed in an environment at a pressure of 1 × 10 −3 Pa or less. When the preliminary degassing treatment is performed in an environment having a pressure exceeding 1 × 10 −3 Pa, the material (eg, tungsten, tantalum, molybdenum, etc.) constituting the heating heater used for the preliminary degassing treatment, and its oxide Alternatively, the arc tube material 10a may be contaminated by carbide or oil from the vacuum exhaust device adhering to the arc tube member 10a.
【0017】発光管材10aが透光性アルミナ多結晶体
により構成されている場合には、予備脱ガス処理におけ
る加熱温度は、1100〜1500℃であることが好ま
しく、加熱時間は、30〜120分間であることが好ま
しい。加熱温度が1100℃未満である場合には、十分
な脱ガス処理を行うためには相当に長い時間を要し、予
備脱ガス処理における時間的効率が低くなるため、好ま
しくない。一方、加熱温度が1500℃を超える場合に
は、発光管材10aを構成するセラミックスの透光性が
低下するおそれがある。加熱時間が30分間未満である
場合には、十分な予備脱ガス処理が行われないことがあ
る。一方、加熱時間が120分間を超える場合には、予
備脱ガス処理における時間的効率が低くなるため、好ま
しくない。When the arc tube material 10a is made of translucent polycrystalline alumina, the heating temperature in the preliminary degassing treatment is preferably 1100 to 1500 ° C., and the heating time is 30 to 120 minutes. It is preferred that If the heating temperature is lower than 1100 ° C., it takes a considerably long time to perform a sufficient degassing treatment, and the time efficiency in the preliminary degassing treatment is undesirably reduced. On the other hand, when the heating temperature exceeds 1500 ° C., the light transmittance of the ceramic constituting the arc tube material 10a may be reduced. If the heating time is less than 30 minutes, sufficient preliminary degassing may not be performed. On the other hand, when the heating time exceeds 120 minutes, the temporal efficiency in the preliminary degassing treatment is reduced, which is not preferable.
【0018】また、上記と同様の理由により、発光管材
10aが透光性イットリウム−アルミニウム−ガーネッ
ト多結晶体により構成されている場合には、予備脱ガス
処理における加熱温度は、1000〜1400℃である
ことが好ましく、加熱時間は、30〜120分間である
ことが好ましい。また、発光管材10aが透光性イット
リア多結晶体により構成されている場合には、脱ガス処
理における加熱温度は、1300〜1500℃であるこ
とが好ましく、加熱時間は、30〜120分間であるこ
とが好ましい。For the same reason as above, when the arc tube material 10a is made of a translucent yttrium-aluminum-garnet polycrystal, the heating temperature in the preliminary degassing process is 1000-1400 ° C. The heating time is preferably 30 to 120 minutes. Further, when the arc tube material 10a is made of a translucent polycrystalline yttria, the heating temperature in the degassing treatment is preferably 1300 to 1500 ° C, and the heating time is 30 to 120 minutes. Is preferred.
【0019】〔発光管の脱ガス処理〕発光管材10aの
脱ガス処理は、1×10-3Pa以下の圧力の環境下にお
いて、800℃以上の温度で15〜120分間加熱する
ことにより行うことが好ましい。1×10-3Paを超え
る圧力の環境下において脱ガス処理を行う場合には、脱
ガス処理に使用する加熱用ヒーターを構成する材料、そ
の酸化物あるいは炭化物や、真空排気装置からの油分
が、発光管材10aに付着することにより、当該発光管
材10aが汚染することがある。加熱温度が800℃未
満である場合には、発光管材10aの表面に吸着した不
純ガスを十分に除去することができない。加熱時間が1
5分間未満である場合には、十分な脱ガス処理が行われ
ないことがある。一方、加熱時間が120分間を超える
場合には、予備脱ガス処理における時間的効率が低くな
るため、好ましくない。また、発光管材10aの脱ガス
処理においては、当該発光管材10aに紫外線を照射す
ることによって、吸着した水分子その他の不純ガス分子
を離脱することができる。このような方法は、発光管材
10aが透光性を有するため、発光管材10a内に電極
マウント20を配置した状態で、その両方の脱ガス処理
を同時に行う場合に有効である。[Degassing of Arc Tube] The degassing process of the arc tube material 10a is performed by heating at a temperature of 800 ° C. or more for 15 to 120 minutes in an environment of a pressure of 1 × 10 −3 Pa or less. Is preferred. When degassing is performed in an environment at a pressure exceeding 1 × 10 −3 Pa, the material constituting the heating heater used for the degassing process, its oxides or carbides, and the oil content from the vacuum exhaust device are reduced. By adhering to the arc tube 10a, the arc tube 10a may be contaminated. If the heating temperature is lower than 800 ° C., the impurity gas adsorbed on the surface of the arc tube material 10a cannot be sufficiently removed. Heating time is 1
If the time is less than 5 minutes, sufficient degassing may not be performed. On the other hand, when the heating time exceeds 120 minutes, the temporal efficiency in the preliminary degassing treatment is reduced, which is not preferable. Further, in the degassing treatment of the arc tube material 10a, the water molecules and other impurity gas molecules that have been adsorbed can be released by irradiating the arc tube material 10a with ultraviolet rays. Such a method is effective when both the degassing processes are performed simultaneously with the electrode mount 20 disposed in the arc tube material 10a because the arc tube material 10a has translucency.
【0020】〔電極マウントの脱ガス処理〕電極マウン
ト20の脱ガス処理は、1×10-3Pa以下の圧力の環
境下において、800〜1100℃の温度で15〜12
0分間加熱することにより行うことが好ましい。1×1
0-3Paを超える圧力の環境下において脱ガス処理を行
う場合には、リード部材23の内側部分23aを構成す
るニオブが、無視することができない程度に酸化される
恐れがある。また、脱ガス処理に使用する加熱用ヒータ
ーを構成する材料、その酸化物あるいは炭化物が、電極
マウント20に付着することがある。加熱温度が800
℃未満である場合には、電極マウント20の表面に吸着
した不純ガスを十分に除去することができない。一方、
加熱温度が1100℃を超える場合には、リード部材2
3の内側部分23aに劣化が生じる恐れがある。また、
加熱時間が15分間未満である場合には、十分な脱ガス
処理が行われないことがある。一方、加熱時間が120
分間を超える場合には、脱ガス処理における時間的効率
が低くなるため、好ましくない。[Degassing of Electrode Mount] Degassing of the electrode mount 20 is performed at a temperature of 800 to 1100 ° C. and a temperature of 15 to 12 under an environment of a pressure of 1 × 10 −3 Pa or less.
It is preferable to carry out by heating for 0 minutes. 1x1
When degassing is performed in an environment having a pressure exceeding 0 -3 Pa, niobium forming the inner portion 23a of the lead member 23 may be oxidized to a degree that cannot be ignored. Further, a material constituting the heating heater used for the degassing process, its oxide or carbide may adhere to the electrode mount 20. Heating temperature is 800
If the temperature is lower than the temperature, the impurity gas adsorbed on the surface of the electrode mount 20 cannot be sufficiently removed. on the other hand,
When the heating temperature exceeds 1100 ° C., the lead member 2
3 may be deteriorated. Also,
If the heating time is less than 15 minutes, sufficient degassing may not be performed. On the other hand, the heating time is 120
If the time is longer than minutes, the time efficiency in the degassing treatment is lowered, which is not preferable.
【0021】〔封着用材料の脱ガス処理〕封着用材料3
0aの脱ガス処理は、1×10-3Pa以下の圧力の環境
下において1000〜1200℃以上の温度で15〜1
20分間加熱することにより行うことが好ましい。1×
10-3Paを超える圧力の環境下において脱ガス処理を
行う場合には、脱ガス処理に使用する加熱用ヒーターを
構成する材料、その酸化物あるいは炭化物や、真空排気
装置からの油分が、封着用材料30aに付着することに
より、当該封着用材料30aが汚染することがある。加
熱温度が1000℃未満である場合には、十分な脱ガス
処理を行うためには相当に長い時間を要し、脱ガス処理
における時間的効率が低くなるため、好ましくない。一
方、加熱温度が1200℃を超える場合には、当該封着
用材料の焼結が進行するため、後述する工程(B)にお
ける封着用材料の脱ガス処理を十分に行うことが困難と
なることがある。また、加熱時間が15分間未満である
場合には、十分な脱ガス処理が行われないことがある。
一方、加熱時間が120分間を超える場合には、脱ガス
処理における時間的効率が低くなるため、好ましくな
い。[Degassing treatment of sealing material] Sealing material 3
0a degassing treatment is performed at a temperature of 1000 to 1200 ° C. or higher in an environment of a pressure of 1 × 10 −3 Pa or lower and a temperature of 15 to 1
Preferably, the heating is performed by heating for 20 minutes. 1x
When degassing is performed in an environment having a pressure exceeding 10 −3 Pa, the material constituting the heating heater used for degassing, its oxides or carbides, and oil from the vacuum exhaust device are sealed. By adhering to the wearing material 30a, the sealing material 30a may be contaminated. If the heating temperature is lower than 1000 ° C., it takes a considerably long time to perform a sufficient degassing process, and the time efficiency in the degassing process is undesirably reduced. On the other hand, when the heating temperature exceeds 1200 ° C., the sintering of the sealing material proceeds, so that it may be difficult to sufficiently perform the degassing treatment of the sealing material in the step (B) described below. is there. If the heating time is shorter than 15 minutes, sufficient degassing may not be performed.
On the other hand, when the heating time is longer than 120 minutes, the time efficiency in the degassing treatment is reduced, which is not preferable.
【0022】〔固体発光物質の脱ガス処理〕固体発光物
質の脱ガス処理は、当該固体発光物質がハロゲン化金属
である場合には、1×10-3Pa以下の圧力の環境下に
おいて、当該ハロゲン化金属の飽和蒸気圧が1×10-3
〜1×10-5Paとなる温度または350℃以下の温度
で、15〜120分間加熱することにより行われること
が好ましい。1×10-3を超える圧力の環境下において
脱ガス処理を行う場合には、真空排気装置からの油分が
固体発光物質に付着することにより、当該固体発光物質
が汚染することがある。加熱温度が、ハロゲン化金属の
飽和蒸気圧が1×10-5Paとなる温度未満である場合
には、十分な脱ガス処理が行われないことがある。一
方、加熱温度が、ハロゲン化金属の飽和蒸気圧が1×1
0-3Paとなる温度または350℃を超える場合には、
当該ハロゲン化金属の蒸発が著しくなったり、含有水が
酸化したりするため、好ましくない。また、加熱時間が
15分間未満である場合には、十分な脱ガス処理が行わ
れないことがある。一方、加熱時間が120分間を超え
る場合には、脱ガス処理における時間的効率が低くなる
ため、好ましくない。[Degassing treatment of solid luminescent material] When the solid luminescent material is a metal halide, the degassing treatment of the solid luminescent material is performed under an environment of a pressure of 1 × 10 −3 Pa or less. Saturated vapor pressure of metal halide is 1 × 10 -3
It is preferable to perform the heating by heating at a temperature of about 1 × 10 −5 Pa or a temperature of 350 ° C. or less for 15 to 120 minutes. In the case where degassing is performed in an environment having a pressure exceeding 1 × 10 −3 , the solid luminescent material may be contaminated by the oil from the vacuum exhaust device adhering to the solid luminescent material. If the heating temperature is lower than the temperature at which the saturated vapor pressure of the metal halide becomes 1 × 10 −5 Pa, sufficient degassing treatment may not be performed. On the other hand, when the heating temperature is such that the saturation vapor pressure of the metal halide is 1 × 1
If the temperature exceeds 0 -3 Pa or exceeds 350 ° C.,
It is not preferable because the evaporation of the metal halide becomes remarkable and the contained water is oxidized. If the heating time is shorter than 15 minutes, sufficient degassing may not be performed. On the other hand, when the heating time is longer than 120 minutes, the time efficiency in the degassing treatment is reduced, which is not preferable.
【0023】〔工程(B)〕この工程(B)は、低湿度
雰囲気下において、上記工程(A)によってそれぞれ脱
ガス処理された発光管材10a、電極マウント20、封
着用材料30aおよび固体発光物質を、大気中に晒すこ
となく、低湿度雰囲気下に搬入し、この低湿度雰囲気下
において、発光管材10a、電極マウント20および封
着用材料30aの組立・封止を行う工程である。具体的
には、脱ガス処理された発光管材10a、電極マウント
20、封着用材料30aおよび固体発光物質の各々は、
脱ガス処理室50内から低湿度雰囲気のグローブボック
ス40内に搬入され、このグローブボックス40内にお
いて、図4(イ)に示すように、発光管材10aの一端
が上方を向いた状態で、当該発光管材10aの一端から
電極マウント20を挿入し、当該給電マウント20をそ
のリード部材23における位置決め用突起部24が発光
管材10aの封着用管部12の一端面に当接するよう配
置すると共に、当該リード部材23における保持用鍔部
25に封着用材料30aを保持させることにより、発光
管材10a、電極マウント20および封着用材料30a
の組立体を作製する。[Step (B)] In this step (B), the luminous tube material 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a and the solid luminescent material, which have been degassed in the above step (A), respectively, in a low humidity atmosphere. Is carried in a low-humidity atmosphere without being exposed to the atmosphere, and the arc tube material 10a, the electrode mount 20, and the sealing material 30a are assembled and sealed in the low-humidity atmosphere. Specifically, each of the degassed arc tube material 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a, and the solid light emitting substance is
It is carried into the glove box 40 in a low humidity atmosphere from the degassing chamber 50, and in the glove box 40, as shown in FIG. 4A, with one end of the arc tube material 10a facing upward. The electrode mount 20 is inserted from one end of the arc tube material 10a, and the power supply mount 20 is arranged so that the positioning projection 24 of the lead member 23 is in contact with one end surface of the sealing tube portion 12 of the arc tube material 10a. By holding the sealing material 30a on the holding flange 25 of the lead member 23, the arc tube material 10a, the electrode mount 20, and the sealing material 30a are formed.
Is made.
【0024】この組立体は、グローブボックス40内か
らグローブボックス40内と同様の低湿度雰囲気の封着
処理室55内に搬入され、この封着処理室55内におい
て、発光管材10aの封着用管部12と電極マウント2
0のリード部材23との封着処理が行われる。具体的に
説明すると、排気手段56によって封着処理室55内を
減圧した状態で、封着処理用加熱手段によって封着用材
料30aを加熱することにより、封着用材料30aの脱
ガス処理を行うと共に、図4(ロ)に示すように、当該
封着用材料30aをその表面張力によって略球状に変形
させる。その後、ガス供給手段57によって、封着処理
室55内に希ガスを供給すると共に、封着処理用加熱手
段によって封着用材料30aを作業点温度またはそれ以
上の温度に加熱することにより、当該封着用材料30a
が、重力によって降下し、更に、発光管材10aの封着
用管部12と電極マウント20のリード部材23との間
の間隙K内に進入する。このとき、発光管材10aの端
部を加熱し、当該発光管材10aの端部から希ガスが流
れ出すようにすることが好ましく、これにより、封着用
材料30aの溶融時に発生する不純ガスが発光管材10
a内に導入されることを防止することができる。そし
て、封着処理室55内のガス圧力を上昇させることによ
り、封着用材料30aが間隙K内に充填される。そし
て、この状態で、封着用材料30aを冷却することによ
り、図4(ハ)に示すように、当該封着用材料30aに
よって発光管材10aの封着用管部12に電極マウント
20のリード部材23が気密に固着される。This assembly is carried from the glove box 40 into a sealing processing chamber 55 in the same low humidity atmosphere as in the glove box 40. In this sealing processing chamber 55, the sealing tube for the arc tube 10a is sealed. Part 12 and electrode mount 2
The sealing process with the 0 lead member 23 is performed. More specifically, the degassing process of the sealing material 30a is performed by heating the sealing material 30a by the heating device for sealing process while the pressure in the sealing process chamber 55 is reduced by the exhaust unit 56. As shown in FIG. 4B, the sealing material 30a is deformed into a substantially spherical shape by its surface tension. Thereafter, a rare gas is supplied into the sealing processing chamber 55 by the gas supply means 57, and the sealing material 30a is heated to the working point temperature or higher by the heating means for sealing processing, whereby the sealing is performed. Wear material 30a
Descends due to gravity and further enters the gap K between the sealing tube portion 12 of the arc tube material 10a and the lead member 23 of the electrode mount 20. At this time, it is preferable to heat the end portion of the arc tube material 10a so that the rare gas flows out from the end portion of the arc tube material 10a, and thereby, the impurity gas generated when the sealing material 30a is melted is discharged.
a can be prevented from being introduced. Then, the gap material K is filled in the gap K by increasing the gas pressure in the sealing processing chamber 55. By cooling the sealing material 30a in this state, as shown in FIG. 4C, the lead material 23 of the electrode mount 20 is attached to the sealing tube 12 of the arc tube material 10a by the sealing material 30a. Airtightly fixed.
【0025】そして、発光管材10a内に固体発光物質
を配置した後、上記と同様にして、発光管材10aの他
端側の封着用管部12の内面に電極マウント20のリー
ド部材23を固着することにより、図1に示す構成のセ
ラミックス製放電ランプが製造される。After the solid luminous substance is placed in the arc tube 10a, the lead member 23 of the electrode mount 20 is fixed to the inner surface of the sealing tube 12 at the other end of the arc tube 10a in the same manner as described above. Thus, the ceramic discharge lamp having the configuration shown in FIG. 1 is manufactured.
【0026】本発明においては、上記の工程(B)は、
発光管材10a、電極マウント20、封着用材料30a
および固体発光物質の各々の表面温度をt(℃)とし、
当該工程(B)における低湿度雰囲気の露点をdp
(℃)としたとき、下記式(1)を満足する条件で行わ
れる。 式(1) t≧2×(100+dp)In the present invention, the above step (B) comprises:
Arc tube material 10a, electrode mount 20, sealing material 30a
And the surface temperature of each of the solid luminescent materials is t (° C.),
The dew point of the low humidity atmosphere in the step (B) is dp
(° C.), the reaction is performed under the condition satisfying the following expression (1). Formula (1) t ≧ 2 × (100 + dp)
【0027】また、上記表面温度tが上記式(1)を満
足しない場合には、発光管材10a、電極マウント2
0、封着用材料30aまたは固体発光物質に水分子が再
吸着し、得られるセラミック製放電ランプには、始動電
圧が上昇するなどの不具合が生じる。If the surface temperature t does not satisfy the above equation (1), the arc tube material 10a and the electrode mount 2
0, water molecules are re-adsorbed to the sealing material 30a or the solid luminescent material, and the resulting ceramic discharge lamp has problems such as an increase in starting voltage.
【0028】上記の工程(B)においては、その低湿度
雰囲気の露点dpが、−80〜−40℃であることが好
ましい。この露点dpが−80℃未満である場合には、
当該露点dpを維持するために、ガス精製機として相当
に高い能力を有するものを用いることが必要となり、こ
れにより、放電ランプの製造設備のコストが高くなるた
め、好ましくない。一方、露点dpが−40℃を超える
場合には、当該雰囲気に含まれる水分量が多いため、発
光管材10a等に対する水分子の吸着量を抑制しにくく
なり、また、発光管材10a、電極マウント20、封着
用材料30aおよび固体発光物質の各々の表面温度tを
125℃より高い温度に維持することが必要となり、そ
の結果、水分子による固体発光物質の酸化が進行するた
め、好ましくない。In the above step (B), the dew point dp of the low humidity atmosphere is preferably from -80 to -40 ° C. When the dew point dp is less than -80 ° C,
In order to maintain the dew point dp, it is necessary to use a gas purifier having a considerably high capacity, which undesirably increases the cost of a discharge lamp manufacturing facility. On the other hand, when the dew point dp exceeds −40 ° C., the amount of water contained in the atmosphere is large, so that it is difficult to suppress the amount of water molecules adsorbed on the arc tube material 10 a and the like. It is necessary to maintain the surface temperature t of each of the sealing material 30a and the solid luminescent material at a temperature higher than 125 ° C., and as a result, oxidation of the solid luminescent material by water molecules proceeds, which is not preferable.
【0029】また、上記の工程(B)においては、発光
管材10a、電極マウント20、封着用材料30aおよ
び固体発光物質の表面温度tが、上記式(1)の条件を
満足していれば、常に一定の温度に保たれている必要は
ない。すなわち、工程(B)の初期において、発光管材
10a、電極マウント20、封着用材料30aおよび固
体発光物質の表面温度tが、式(1)により規定される
温度の下限値より例えば40K以上高い温度にある場合
には、発光管材10a、電極マウント20、封着用材料
30aおよび当該固体発光物質の表面温度tが式(1)
により規定される温度の下限値に低下するまでに工程
(B)を終了すればよい。このような方法によれば、発
光管材10a、電極マウント20、封着用材料30aお
よび固体発光物質の表面温度を制御する必要がなく、温
度制御のための特別な設備を設ける必要がないため、製
造設備のコストの上昇を回避することができる。In the above step (B), if the surface temperature t of the arc tube material 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a and the solid luminescent material satisfies the condition of the above equation (1), It is not necessary to maintain a constant temperature. That is, in the initial stage of the step (B), the surface temperature t of the arc tube material 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a and the solid luminescent material is, for example, 40 K or more higher than the lower limit of the temperature defined by the formula (1). , The arc tube material 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a, and the surface temperature t of the solid luminescent material are expressed by the formula (1).
The step (B) may be completed before the temperature falls to the lower limit of the temperature defined by According to such a method, there is no need to control the surface temperature of the arc tube material 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a, and the solid luminescent material, and there is no need to provide special equipment for temperature control. An increase in equipment cost can be avoided.
【0030】上記のセラミック製放電ランプの製造方法
によれば、発光管材10a、電極マウント20、封着用
材料30aおよび固体発光物質の各々を脱ガス処理した
後、低湿度雰囲気下において、発光管材10a、電極マ
ウント20、封着用材料30aおよび固体発光物質の表
面温度が当該低湿度雰囲気の露点に関連して特定の温度
に維持された状態で、発光管材10a、電極マウント2
0および封着用材料30aを組み立て、封着用材料30
aによって、発光管材10aの封着用管部12の内面に
電極マウント20のリード部材23を固着すると共に、
当該発光管材10aの内部に固体発光物質を封入するた
め、発光管10、電極マウント20、封着用材料30a
および固体発光物質の各々に対する水分子の吸着量を極
めて小さい値に抑制することができ、その結果、発光管
10内に存在する水分子の量が少なくて所期のランプ特
性を有するセラミック製放電ランプを確実に製造するこ
とができる。According to the above-described method for manufacturing a ceramic discharge lamp, the arc tube 10a, the electrode mount 20, the sealing material 30a, and the solid luminous substance are each degassed, and then, in a low humidity atmosphere, the arc tube 10a. In a state where the surface temperatures of the electrode mount 20, the sealing material 30a, and the solid luminescent material are maintained at specific temperatures in relation to the dew point of the low humidity atmosphere, the arc tube material 10a and the electrode mount 2 are maintained.
0 and the sealing material 30a are assembled.
a, the lead member 23 of the electrode mount 20 is fixed to the inner surface of the sealing tube portion 12 of the arc tube material 10a,
In order to enclose a solid luminescent substance inside the arc tube material 10a, the arc tube 10, the electrode mount 20, and the sealing material 30a
In addition, the amount of water molecules adsorbed on each of the solid light emitting substances can be suppressed to an extremely small value. As a result, the amount of water molecules present in the arc tube 10 is small and the ceramic discharge having the desired lamp characteristics is achieved. The lamp can be reliably manufactured.
【0031】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は、上記の製造方法に限定されず、種々の
変更を加えることが可能である。例えば、発光管材、電
極マウントおよび封着用材料としては、図3に示すもの
に限られず、種々の構成のものを用いることができる。
また、グローブボックス装置としては、図2に示すもの
に限定されず、種々の構成の用いることができる。例え
ば、脱ガス処理室がグローブボックスに連接されている
必要はなく、独立して配置された脱ガス処理室内におい
て、発光管材等の脱ガス処理を行った後、これらを適宜
の密閉容器内に収納してグローブボックス内に搬入して
もよい。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described manufacturing method, and various modifications can be made. For example, the arc tube material, the electrode mount, and the sealing material are not limited to those shown in FIG. 3, and various structures can be used.
Further, the glove box device is not limited to the one shown in FIG. 2, and various configurations can be used. For example, the degassing chamber does not need to be connected to the glove box, and in the independently disposed degassing chamber, after degassing the arc tube and the like, these are placed in an appropriate closed container. You may store and carry in a glove box.
【0032】また、本発明においては、両端封止型のセ
ラミック製放電ランプに限られず、一端封止型のセラミ
ック製放電ランプを製造することも可能である。本発明
の製造方法によって得られる一端封止型のセラミック製
放電ランプの一例を図5に示す。このセラミック製放電
ランプにおいては、大略球状の放電空間囲繞部11の一
端に封着用管部12が形成された発光管10が設けら
れ、この発光管10内には、放電空間囲繞部11内にお
いて管軸と垂直な方向に沿って互いに対向するよう配置
された一対の電極21を有する電極マウント20が配置
されている。この電極マウント20の電極21の各々に
は、発光管10の封着用管部12から放電空間囲繞部1
1に向かって互いに管軸方向に沿って並ぶよう、棒状の
内部リード部材26が接続され、これらの内部リード棒
26の基端部には、それぞれ内部リード棒26の外径に
適合する内径の2つの貫通孔を有するスリーブ部材22
が嵌合されており、内部リード部材26の各々の基端に
は、内部リード部材26と同方向に伸びる棒状の外部リ
ード部材27が一体的に設けられている。この外部リー
ド部材27は、発光管10における封着用管部12内に
位置される内側部分27aとそれ以外の外側部分27b
とが溶接等により一体的に接続されてなり、外部リード
部材27における内側部分27aはニオブにより構成さ
れ、外部リード部材27における外側部分27bは、例
えば白金等の耐酸化性金属若しくは合金により構成され
ている。そして、この電極マウント20の外部リード部
材27における内側部分27aと外側部分27bとの接
続部を含む個所が、封着部材30によって発光管10の
封着用管部12の内面に気密に封着されている。本発明
によれば、このような一端封止型のセラミック製放電ラ
ンプを、前述の両端封止型のセラミック製放電ランプの
製造方法に準じて、製造することができる。The present invention is not limited to a ceramic discharge lamp sealed at both ends, and it is also possible to manufacture a ceramic discharge lamp sealed at one end. FIG. 5 shows an example of a ceramic discharge lamp of the one end sealing type obtained by the manufacturing method of the present invention. In this ceramic discharge lamp, an arc tube 10 in which a sealing tube portion 12 is formed at one end of a substantially spherical discharge space surrounding portion 11 is provided. An electrode mount 20 having a pair of electrodes 21 arranged to face each other along a direction perpendicular to the tube axis is arranged. Each of the electrodes 21 of the electrode mount 20 is connected to the discharge tube surrounding portion 1 from the sealing tube portion 12 of the arc tube 10.
The rod-shaped internal lead members 26 are connected so as to be arranged along the tube axis direction toward each other, and a base end of each of these internal lead rods 26 has an inner diameter that matches the outer diameter of the internal lead rod 26. Sleeve member 22 having two through holes
Are fitted, and a rod-shaped external lead member 27 extending in the same direction as the internal lead member 26 is integrally provided at the base end of each of the internal lead members 26. The outer lead member 27 includes an inner portion 27a located inside the sealing tube portion 12 of the arc tube 10 and an outer portion 27b other than the inner portion 27a.
Are integrally connected by welding or the like, the inner portion 27a of the outer lead member 27 is formed of niobium, and the outer portion 27b of the outer lead member 27 is formed of an oxidation-resistant metal or alloy such as platinum. ing. Then, a portion including a connection portion between the inner portion 27a and the outer portion 27b of the external lead member 27 of the electrode mount 20 is hermetically sealed to the inner surface of the sealing tube portion 12 of the arc tube 10 by the sealing member 30. ing. According to the present invention, such a ceramic discharge lamp of one end sealing type can be manufactured according to the above-described method of manufacturing a ceramic discharge lamp of both ends sealing type.
【0033】[0033]
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will now be described by way of specific examples, which should not be construed as limiting the invention thereto.
【0034】〈実施例1〉下記の条件に従って、図3に
示す構成の発光管材、電極マウントおよび封着用材料を
作製すると共に、固体発光物質を用意した。 〔発光管材(10a)〕 材質:透光性アルミナ多結晶体,放電空間囲繞部の外
径:5.0mm,放電空間囲繞部の内容積:0.05c
m3 〔電極マウント(20)〕 電極(21):タングステン製,コイルの材質;タング
ステン, スリーブ部材(22):多結晶アルミナ製, リード部材(23):内側部分(23a)の材質;ニオ
ブ,外側部分(23b)の材質;20%イリジウム−8
0%白金合金 〔封着用材料(30a)〕 材質:Dy2 O3 −Al2 O3 −SiO2 (Dy
2 O3 :Al2 O3 :SiO 2 が重量比で61:17:
22のもの) 〔固体発光物質〕水銀−セシウム合金:1.0mg,ヨ
ウ化水銀0.3mg,ヨウ化セシウム10モルおよびヨ
ウ化ガドリニウム1モルの混合物3.6mgEmbodiment 1 FIG. 3 shows the condition according to the following conditions.
Use the arc tube material, electrode mount and sealing material
A solid luminescent material was prepared while preparing. [Emitting tube material (10a)] Material: Translucent polycrystalline alumina, outside discharge space surrounding part
Diameter: 5.0mm, inner volume of discharge space surrounding part: 0.05c
mThree [Electrode mount (20)] Electrode (21): Tungsten, coil material; tongue
Stainless steel, sleeve member (22): made of polycrystalline alumina, lead member (23): material of inner part (23a);
Material of outer part (23b); 20% iridium-8
0% platinum alloy [Seal material (30a)] Material: DyTwoOThree-AlTwoOThree-SiOTwo(Dy
TwoOThree: AlTwoOThree: SiO TwoIs 61:17 by weight ratio
22) [Solid light-emitting substance] Mercury-cesium alloy: 1.0 mg,
0.3 mg of mercuric iodide, 10 mol of cesium iodide and iodine
3.6 mg of a mixture of 1 mol of gadolinium iodide
【0035】工程(A):図2に示すグローブボックス
装置における脱ガス処理室内において、上記の発光管
材、電極マウント、封着用材料および固体発光物質(ヨ
ウ化セシウムおよびヨウ化ガドリニウムの混合物)に対
して下記の条件により脱ガス処理を行った。 〔発光管材(10a)〕 雰囲気圧力:2×10-4Pa,加熱温度1000℃,加
熱時間120分間 〔電極マウント(20)〕 雰囲気圧力:2×10-4Pa,加熱温度1000℃,加
熱時間120分間 〔封着用材料(30a)〕 雰囲気圧力:2×10-4Pa,加熱温度1000℃,加
熱時間120分間 〔固体発光物質〕 雰囲気圧力:1×10-4Pa,加熱温度350℃,加熱
時間15分間Step (A): In the degassing chamber of the glove box apparatus shown in FIG. 2, the above-mentioned arc tube material, electrode mount, sealing material and solid luminescent material (a mixture of cesium iodide and gadolinium iodide) are used. Degassing was performed under the following conditions. [Emitting tube material (10a)] Atmospheric pressure: 2 × 10 −4 Pa, heating temperature 1000 ° C., heating time 120 minutes [Electrode mount (20)] Atmospheric pressure: 2 × 10 −4 Pa, heating temperature 1000 ° C., heating time 120 minutes [Seal material (30a)] Atmospheric pressure: 2 × 10 −4 Pa, heating temperature 1000 ° C., heating time 120 minutes [solid luminescent material] Atmospheric pressure: 1 × 10 −4 Pa, heating temperature 350 ° C., heating Time 15 minutes
【0036】工程(B):このようにして脱ガス処理さ
れた発光管材、電極マウント、封着用材料および固体発
光物質の各々を、露点が−70℃に設定されたアルゴン
ガス雰囲気のグローブボックス内に搬入し、発光管材、
電極マウント、封着用材料および固体発光物質の各々の
表面温度を64℃に維持しながら、図4(イ)に示す構
成に従って組み立てた。この組立体をグローブボックス
内と同様の低湿度雰囲気の封着処理室内に搬入した後、
排気手段によって封着処理室内を減圧することにより、
組立体の脱ガス処理を行いながら、封着処理用加熱手段
によって、封着用材料をその表面張力によって略球状に
変形した状態になるまで加熱し、その後、ガス供給手段
によって、封着処理室内にアルゴンガスを供給すると共
に、封着処理用加熱手段によって封着用材料を約160
0℃に加熱することにより、当該封着用材料を発光管材
の封着用管部と電極マウントのリード部材との間の間隙
内に進入させ、更に、封着処理室内のガス圧力を上昇さ
せることにより、封着用材料を間隙内に充填した。そし
て、この状態で、封着用材料を作業点温度から歪点温度
(840℃)以下の温度に40秒間で冷却することによ
り、当該封着用材料によって発光管材の封着用管部に電
極マウントのリード部材を固着した。Step (B): The degassing-treated arc tube material, electrode mount, sealing material and solid luminescent material are placed in a glove box in an argon gas atmosphere with a dew point set at -70 ° C. And the arc tube material,
While maintaining the surface temperature of each of the electrode mount, the sealing material, and the solid luminescent material at 64 ° C., assembly was performed according to the configuration shown in FIG. After carrying this assembly into the sealing chamber in the same low humidity atmosphere as in the glove box,
By reducing the pressure in the sealing chamber by the exhaust means,
While performing the degassing process of the assembly, the sealing material is heated by the heating means for the sealing process until the sealing material is deformed into a substantially spherical shape by the surface tension, and then, by the gas supply means, into the sealing process chamber. While supplying the argon gas, the sealing material was heated to about 160
By heating to 0 ° C., the sealing material enters the gap between the sealing tube portion of the arc tube material and the lead member of the electrode mount, and further increases the gas pressure in the sealing chamber. The sealing material was filled in the gap. Then, in this state, the sealing material is cooled from the working point temperature to a temperature not higher than the strain point temperature (840 ° C.) in 40 seconds, so that the lead of the electrode mount is attached to the sealing tube portion of the arc tube material by the sealing material. The member was fixed.
【0037】そして、発光管材内に固体発光物質を配置
した後、上記と同様にして、発光管材の他端側の封着用
管部の内面に電極マウントのリード部材を固着すること
により、電極間距離が6mmで、発光管内にアルゴンガ
ス(封入圧133kPa)および固体発光物質が封入さ
れたセラミック製放電ランプを製造した。これらのセラ
ミック製放電ランプを約20kHzの高周波電力により
点灯させたところ、ランプ電流が0.4A、ランプ電圧
が50V、ランプ入力が約20Wであった。After the solid luminous substance is placed in the arc tube material, the lead member of the electrode mount is fixed to the inner surface of the sealing tube at the other end of the arc tube material in the same manner as described above. A ceramic discharge lamp with a distance of 6 mm and an argon tube (filled pressure of 133 kPa) and a solid luminescent material sealed in the arc tube was manufactured. When these ceramic discharge lamps were turned on with high frequency power of about 20 kHz, the lamp current was 0.4 A, the lamp voltage was 50 V, and the lamp input was about 20 W.
【0038】〈実施例2〜6および比較例1〜2〉工程
(B)において、下記表1に従ってグローブボックス内
の雰囲気の露点dpを設定すると共に、発光管材、電極
マウント、封着用材料および固体発光物質の各々の表面
温度tを下記表1に示す温度に維持したこと以外は、実
施例1と同様にしてセラミック製放電ランプを製造し
た。<Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 and 2> In step (B), the dew point dp of the atmosphere in the glove box was set according to the following Table 1, and the arc tube material, electrode mount, sealing material, and solid A ceramic discharge lamp was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the surface temperature t of each luminescent material was maintained at the temperature shown in Table 1 below.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】実施例1〜7および比較例1〜7により得
られたセラミック製放電ランプについて、始動電圧を測
定した。結果を表2に示す。The starting voltages of the ceramic discharge lamps obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 were measured. Table 2 shows the results.
【0041】[0041]
【表2】 [Table 2]
【0042】表1の結果から明らかなように、実施例1
〜6に係る放電ランプは、始動電圧がいずれも600V
以下であるのに対し、比較例1〜2に係る放電ランプ
は、始動電圧がいずれも800V以上であり、本発明の
製造方法によれば、始動電圧が十分に低いセラミック製
放電ランプが得られることが理解される。As is clear from the results in Table 1, Example 1
Each of the discharge lamps according to Nos. 6 to 6 has a starting voltage of 600 V
On the other hand, the discharge lamps according to Comparative Examples 1 and 2 have a starting voltage of 800 V or more, and according to the manufacturing method of the present invention, a ceramic discharge lamp having a sufficiently low starting voltage can be obtained. It is understood that.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明のセラミック製放電ランフの製造
方法によれば、発光管材および封着用材料の各々を脱ガ
ス処理した後、低湿度雰囲気下において、発光管材およ
び電極マウントの表面温度が当該低湿度雰囲気の露点に
関連して特定の温度に維持された状態で、発光管材およ
び電極マウントを組み立て、当該発光管材の封着用管部
に当該電極マウントを固着するため、発光管材および電
極マウントの各々に対する水分子の吸着量を極めて小さ
い値に抑制することができ、その結果、発光管内に存在
する水分子の量が少なくて所期のランプ特性を有するセ
ラミック製放電ランプを確実に製造することができる。According to the method for producing a ceramic discharge lamp of the present invention, after degassing each of the arc tube material and the sealing material, the surface temperature of the arc tube material and the electrode mount is reduced in a low humidity atmosphere. Assembling the arc tube material and the electrode mount while maintaining the specific temperature in relation to the dew point of the low humidity atmosphere, and fixing the electrode mount to the sealing tube portion of the arc tube material. The amount of water molecules adsorbed to each can be suppressed to an extremely small value, and as a result, the amount of water molecules present in the arc tube is small and a ceramic discharge lamp having the desired lamp characteristics can be reliably manufactured. Can be.
【図1】本発明の製造方法によって得られるセラミック
製放電ランプの一例における構成を示す説明用断面図で
ある。FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a configuration of an example of a ceramic discharge lamp obtained by a manufacturing method of the present invention.
【図2】本発明の製造方法に用いられるグローブボック
ス装置の一例における構成の概略を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the configuration of an example of a glove box device used in the manufacturing method of the present invention.
【図3】本発明の製造方法に用いられる発光管材、電極
マウントおよび封着用材料の構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration of an arc tube material, an electrode mount, and a sealing material used in the manufacturing method of the present invention.
【図4】本発明の製造方法の工程の一例を示す説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory view showing an example of the steps of the manufacturing method of the present invention.
【図5】本発明の製造方法によって得られるセラミック
製放電ランプの他の例における構成を示す説明用断面図
である。FIG. 5 is an explanatory sectional view showing the configuration of another example of a ceramic discharge lamp obtained by the manufacturing method of the present invention.
10 発光管 10a 発光管材 11 放電空間囲繞部 12 封着用管部 20 電極マウント 21 電極 22 スリーブ部材 23 リード部材 23a 内側部分 23b 外側部分 24 位置決め用突起部 25 保持用鍔部 26 内部リード部材 27 外部リード部材 27a 内側部分 27b 外側部分 30 封着部材 30a 封着用材料 40 グローブボックス 41 作業用グローブ 42 第1の隔壁 43 第2の隔壁 50 脱ガス処理室 51 真空ポンプ 55 封着処理室 56 排気手段 57 ガス供給手段 Reference Signs List 10 arc tube 10a arc tube material 11 discharge space surrounding portion 12 sealing tube portion 20 electrode mount 21 electrode 22 sleeve member 23 lead member 23a inner portion 23b outer portion 24 positioning protrusion 25 holding flange 26 internal lead member 27 external lead Member 27a Inner part 27b Outer part 30 Sealing member 30a Sealing material 40 Glove box 41 Working glove 42 First partition 43 Second partition 50 Degassing chamber 51 Vacuum pump 55 Sealing chamber 56 Exhaust means 57 Gas Supply means
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成10年6月2日[Submission date] June 2, 1998
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0034】 〈実施例1〉下記の条件に従って、図3
に示す構成の発光管材、電極マウントおよび封着用材料
を作製すると共に、固体発光物質を用意した。 〔発光管材(10a)〕 材質:透光性アルミナ多結晶体,放電空間囲繞部の外
径:5.0mm,放電空間囲繞部の内容積:0.05c
m3 〔電極マウント(20)〕 電極(21):タングステン製,コイルの材質;タング
ステン, スリーブ部材(22):多結晶アルミナ製, リード部材(23):内側部分(23a)の材質;ニオ
ブ,外側部分(23b)の材質;白金合金 〔封着用材料(30a)〕 材質:Dy2 O3 −Al2 O3 −SiO2 〔固体発光物質〕 水銀−セシウム合金:1.0mg,ヨウ化水銀0.3m
g,ヨウ化セシウム10モルおよびヨウ化ガドリニウム
1モルの混合物3.6mgExample 1 According to the following conditions, FIG.
In addition to producing an arc tube material, an electrode mount, and a sealing material having the configurations shown in (1) and (2), a solid light emitting substance was prepared. [Emitting tube material (10a)] Material: translucent polycrystalline alumina, outer diameter of discharge space surrounding portion: 5.0 mm, inner volume of discharge space surrounding portion: 0.05c
m 3 [electrode mount (20)] Electrode (21): made of tungsten, material of coil; tungsten, sleeve member (22): made of polycrystalline alumina, lead member (23): material of inner part (23a); niobium, Material of outer portion (23b); platinum alloy [sealing material (30a)] Material: Dy 2 O 3 —Al 2 O 3 —SiO 2 [solid luminescent material] Mercury-cesium alloy: 1.0 mg, mercury iodide 0 .3m
g, 3.6 mg of a mixture of 10 mol of cesium iodide and 1 mol of gadolinium iodide
Claims (3)
具えてなるセラミック製放電ランプを製造する方法であ
って、 端部に封着用管部が形成された透光性のセラミックスよ
りなる発光管材および電極マウントの各々を、減圧下に
おいて加熱することにより脱ガス処理する工程(A)
と、 低湿度雰囲気において、前記脱ガス処理された発光管材
内に、前記脱ガス処理された電極マウントを配置し、当
該発光管材の封着用管部の内面に当該電極マウントを固
着する工程(B)とを有し、 前記工程(B)において、前記発光管材および前記電極
マウントの表面温度をt(℃)とし、低湿度雰囲気の露
点をdp(℃)としたとき、下記式(1)を満足するこ
とを特徴とするセラミック製放電ランプの製造方法。 式(1) t≧2×(100+dp)1. A method for manufacturing a ceramic discharge lamp comprising an arc tube made of a translucent ceramic, comprising: an arc tube made of a translucent ceramic having a sealing tube formed at an end. And degassing process by heating each of the electrode mounts under reduced pressure (A)
Disposing the degassed electrode mount in the degassed arc tube in a low humidity atmosphere, and fixing the electrode mount to the inner surface of the sealing tube portion of the arc tube (B). In the step (B), when the surface temperature of the arc tube material and the electrode mount is t (° C.) and the dew point of the low humidity atmosphere is dp (° C.), the following equation (1) is obtained. A method for producing a ceramic discharge lamp, characterized by satisfying. Formula (1) t ≧ 2 × (100 + dp)
が−80〜−40℃であることを特徴とする請求項1に
記載のセラミック製放電ランプの製造方法。2. The method for producing a ceramic discharge lamp according to claim 1, wherein the dew point of the low humidity atmosphere in the step (B) is -80 to -40 ° C.
よび電極マウントの表面温度が、式(1)により規定さ
れる温度の下限値より高い温度であり、当該発光管材お
よび当該電極マウントの表面温度が式(1)により規定
される温度の下限値に低下するまでに工程(B)を終了
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
セラミック製放電ランプの製造方法。3. In the initial stage of the step (B), the surface temperature of the arc tube material and the electrode mount is higher than the lower limit of the temperature defined by the formula (1), and the surface temperature of the arc tube material and the electrode mount is higher. 3. The method for manufacturing a ceramic discharge lamp according to claim 1, wherein the step (B) is completed before the temperature decreases to a lower limit value of the temperature defined by the equation (1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29888197A JPH11135021A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Manufacture of ceramic discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29888197A JPH11135021A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Manufacture of ceramic discharge lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11135021A true JPH11135021A (en) | 1999-05-21 |
Family
ID=17865387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP29888197A Pending JPH11135021A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Manufacture of ceramic discharge lamp |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11135021A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6849993B2 (en) | 2000-05-31 | 2005-02-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and lamp unit with caulking member |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP29888197A patent/JPH11135021A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6849993B2 (en) | 2000-05-31 | 2005-02-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Discharge lamp and lamp unit with caulking member |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021015 |