DE69922856T2

DE69922856T2 - Lampe und deren Herstellungsmethode

Info

Publication number: DE69922856T2
Application number: DE69922856T
Authority: DE
Inventors: Kazuhisa Ibaraki-shi Tanaka; Takeshi Amagasaki-shi Saitoh; Masaru Sakai-shi Ikeda; Tomoyuki Nagaokakyo-shi Seki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: CN1175457C; CN1225496A; EP0935277B1; ID22367A; US20010000121A1; US6384535B1; EP0935277A1; US6287163B2; JP2891690B1; DE69922856D1; JPH11224650A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lampe mit einem Abschattungsfilm und ein Verfahren zur Herstellung davon. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Lampe, in der eine Grünfolie [„green sheet"] als ein Abschattungsfilm aufgebracht und zur Integrierung gebrannt wird, und ein Verfahren zur Herstellung davon.
EP-A-0 702 396 beschreibt eine Glühlampenbaugruppe wie etwa einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, der einen einen Hohlraum definierenden Reflektor mit einer reflektierenden Oberfläche und einer im Reflektor befestigten Glühlampenkapsel enthält. Die Glühlampenkapsel enthält einen lichtdurchlässigen Kolben, in den ein Faden eingeschmolzen ist und der mit einem inerten Gas und einem Halogenadditiv gefüllt ist. Eine spiegelnd reflektierende Beschichtung ist auf einem Abschnitt des Kolbens zum Reflektieren von von dem Faden emittierten sichtbaren Licht und Infrarotstrahlung ausgebildet und nicht auf die reflektierende Oberfläche des Reflektors gerichtet. Die reflektierende Beschichtung kann auf der Außen- oder Innenfläche des Kolbens durch Einsatz verschiedener Techniken wie etwa Bürsten, Sprühen, Stanzen, gefolgt von Brennen zum Trocknen des Feststoffs, oder Vakuumabscheidungstechniken aufgebracht werden.
Herkömmlicherweise wird ein Abscheidungsfilm auf einer Entladungslampe, einer Wolframhalogenlampe oder dergleichen ausgebildet. Ein Beispiel für eine Entladungslampe wird unten beschrieben. Eine Entladungslampe mit einer Wattzahl mit einer Lampenleistung von nur 35 W wird in der Praxis eingesetzt. Da die Entladungslampe klein ist und eine hohe Effizienz aufweist, wird sie als ein Kraftfahrzeugscheinwerfer, eine Lichtquelle für das Hintergrundlicht eines Flüssigkristallprojektors oder dergleichen verwendet.
Wenn die Entladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer oder eine Lichtquelle für das Hintergrundlicht eines Flüssigkristallprojektors verwendet wird, wird die Entladungslampe mit einem reflektierenden Spiegel kombiniert. In den jüngsten Jahren ist eine Entladungslampe bekannt, die für eine Außenröhre Quarz, das ultraviolette Strahlen abschneidet, verwendet, um zu verhindern, daß sich der reflektierende Spiegel aufgrund der von der Entladungslampe emittierten Ultraviolettstrahlen verschlechtert. Um eine ordnungsgemäße Lichtverteilung durch Kombinieren des reflektierenden Spiegels und der Entladungslampe zu erzielen, sollte im allgemeinen die Position es lichtemittierenden Abschnitts, das heißt des Lichtbogens, bezüglich des reflektierenden Spiegels mit einer sehr hohen Präzision gesteuert werden. Da der Lichtbogen, der der lichtemittierende Abschnitt der Entladungslampe ist, jedoch durch solche Faktoren wie etwa die Form der Entladungsröhre, den Druck, die Röhrenspannung und den Röhrenstrom beeinflußt wird, ist es schwierig, die Position des lichtemittierenden Abschnitts mechanisch auf die gleiche Weise wie den Faden einer Birne oder dergleichen zu steuern.
Dementsprechend wird ein Verfahren zum Erhalten einer präzisen Lichtverteilung durch Ausbilden eines Abschattungsfilms an der Außenröhre und optisches Schneiden eines Teils des Lichtbogens, dessen Position schwierig zu steuern ist, vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren hängt die Lichtverteilung von der Genauigkeit der Position des Abschattungsfilms anstatt dem Lichtbogen ab. Es ist deshalb notwendig, die Außenröhre mit dem Abschattungsfilm mit einer guten Positionsgenauigkeit zu beschichten.
Herkömmliche Lampen weisen eine von einer Außenröhre umgebene Entladungsröhre auf. Eine äußere Zuleitung erstreckt sich von jeder Elektrode zu jedem Kontakt einer Basis, an dem der halsartige Abschnitt der Entladungsröhre fixiert ist. Die Stromversorgungsleitung einer äußeren Zuleitung verläuft entlang der Außenfläche der Außenröhre. Die Außenröhre wird in der Nähe ihres halsförmigen Abschnitts und auf der von der Stromversorgungsleitung entfernten Seite durch Verwendung einer Bürste oder eines Tintenstrahls mit einem Abschattungsfilm beschichtet. Außerdem wird die Außenröhre an beiden Enden des Entladungswegs zwischen den Elektroden und an der der Stromversorgungsleitung zugewandten Seite mit einem bandartigen Abschattungsfilm beschichtet (japanische Patentanmeldung Nr. (Tokuhyo Hei) 9-500489 T).
Bei einem derartigen Verfahren zum Ausbilden eines Abschattungsfilms unter Einsatz einer Bürste oder eines Tintenstrahls muß jedoch die Beschichtung mit einem Abschattungsfilm von einer Maschine ausgeführt werden. Deshalb sind die Maschinenkosten und die Beschichtungszeit erforderlich. Außerdem sind die Steuerung eines Beschichtungsmaterials für den Abschattungsfilm und der Beschichtungsschritt kompliziert.
Bei dem obigen Verfahren kommt es zudem während der Beschichtung leicht zu Schwankungen bei der Dicke des Abschattungsfilms. Da das Beschichtungsmaterial eine Flüssigkeit ist, ist außerdem die Dicke des Begrenzungsabschnitts des ausgebildeten Abschattungsfilms kleiner als die des zentralen Abschnitts des Abschattungsfilms. Deshalb verschlechtert sich die Abschattungseigenschaft des Begrenzungsabschnitts des Abschattungsfilms und seiner Umgebung nach dem Brennen. Das heißt, es besteht ein Problem dahingehend, daß der Rand des Begrenzungsabschnitts des Abschattungsfilms eine sanft geneigte Struktur aufweist. Bei der Lampe, die die Lichtverteilung durch den Abschattungsfilm steuert, beeinflussen die Positionsgenauigkeit und die Linearität des Begrenzungsabschnitts des auf die Außenröhre aufgetragenen Abschattungsfilms signifikant die Lichtverteilung. Es ist deshalb notwendig, den Abschattungsfilm, insbesondere den Begrenzungsabschnitt des Abschattungsfilms, mit guter Positionsgenauigkeit zu steuern.
Um die herkömmlichen Probleme wie oben beschrieben zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Lampe, die eine präzisere Lichtverteilungseigenschaft liefert, indem der Begrenzungsabschnitt des Abschattungsfilms steil ausgeführt wird, die Positionsgenauigkeit gut durchgeführt wird und die Gleichförmigkeit der Dicke des Abschattungsfilms sichergestellt wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum einfachen Herstellen einer derartigen Lampe mit geringen Kosten.
Um die obigen Aufgaben zu erzielen, stellt die vorliegende Erfindung eine Lampe bereit, die folgendes umfaßt: ein Glassubstrat und einen Abschattungsfilm, der auf einer Oberfläche des Glassubstrats ausgebildet ist, wobei der Abschattungsfilm mit der Oberfläche des Glassubstrats integriert ist. Eine derartige Lampe ist dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Bereichs von 0,5 mm von einem Rand des Abschattungsfilms die Dicke des Abschattungsfilms 90% oder mehr einer Maximaldicke des Abschattungsfilms erreicht.
Infolgedessen kann ein Abschattungsfilm, der einen ausgeprägten Begrenzungsabschnitt (Endfläche) und bei der Dicke nur eine geringfügige Ungleichförmigkeit aufweist, mit guter Positionsgenauigkeit ausgebildet werden. Dadurch kann die Lichtverteilungseigenschaft während der Beleuchtung gut ausgeführt werden.
Durch die Erfindung erhält man den Effekt, daß ein Rand des Abschattungsfilms steil ist. Dadurch wird der Begrenzungsabschnitt (die Endfläche) des Abschattungsfilms ausgeprägter, so daß der Lichtkontrast an den Rändern des Abschattungsfilms deutlich sein kann.
Es wird bevorzugt, daß die Dicke des Abschattungsfilms im Bereich von 0,5 mm und mehr innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms 50% oder mehr der Maximaldicke des Abschattungsfilms beträgt, weil eine bevorzugte Abschattungseigenschaft erzielt werden kann.
Es wird bevorzugt, daß die mittlere Dicke des Abschattungsfilms im Bereich von 0,5 mm und mehr innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms zwischen 10 und 100 μm beträgt, weil eine bevorzugte Abschattungseigenschaft erzielt werden kann.
Es wird bevorzugt, daß die Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 0,5 mm oder mehr innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms 6% oder weniger der Lichtdurchlässigkeit eines Abschnitts des Glassubstrats ohne den Abschattungsfilm beträgt, weil die Abschattungseigenschaft in diesem Bereich ausgezeichnet ist.
Der Abschattungsfilm kann auf einer Oberfläche der Entladungsröhre der Lampe bereitgestellt werden. Genauer gesagt kann der Abschattungsfilm auf mindestens einer der Außenfläche oder Innenfläche der Entladungsröhre bereitgestellt werden.
Der Abschattungsfilm kann auf einer Oberfläche einer die Entladungsröhre der Lampe bedeckenden Außenröhre bereitgestellt werden. Genauer gesagt kann der Abschattungsfilm auf mindestens einer der Außen- und Innenfläche der Außenröhre bereitgestellt werden.
Es wird bevorzugt, daß die Lampe eine Entladungslampe ist. Bei der Entladungslampe ist die Steuerung der Lichtbogenposition besonders schwierig. Durch Anwenden der vorliegenden Erfindung kann man eine präzisere Lichtverteilungseigenschaft erhalten und der Effekt der vorliegenden Erfindung kann signifikant bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen einer Lampe bereit, die ein Glassubstrat und einen auf einer Oberfläche des Glassubstrats ausgebildeten Abschattungsfilm enthält, umfassend: das Auftragen einer „Grünfolie", die ein anorganisches Pigment und eine anorganische Matrixkomponente umfaßt und zu einer vorbestimmten Form gemustert ist, auf einer Oberfläche eines Glassubstrats und Brennen der Grünfolie, so daß die Grünfolie mit der Oberfläche des Glassubstrats integriert wird, wodurch ein Abschattungsfilm ausgebildet wird. Gemäß dem vorliegenden Verfahren kann die Lampe der vorliegenden Erfindung effizient mit einigen wenigen Herstellungsschritten hergestellt werden.
Hierbei bedeutet die Grünfolie eine Vorläuferfolie, die eine anorganische Substanz wie etwa Keramik oder Glas als Matrixkomponente umfaßt und die zum Erhalten eines gesinterten Körpers verwendet wird. Die Grünfolie ist flexibel und kann alleine verwendet werden. Es ist deshalb leicht, eine Grünfolie mit einer gleichförmigen Dicke im voraus herzustellen. Es ist außerdem leicht, der Grünfolie zuvor durch Stanzen eine vorbestimmte Form zu geben. Da die Grünfolie eine geringere Menge an einer organischen Substanzkomponente als ein Beschichtungsmaterial aufweist, ist die Dichte des gesinterten Körpers höher, als wenn das Beschichtungsmaterial gebrannt wird. Zudem tritt während des Sinterns nur eine geringfügige Verformung auf. Es ist deshalb möglich, den Begrenzungsabschnitt des Abschattungsfilms steil auszubilden, die Positionsgenauigkeit gut zu machen und die Gleichförmigkeit der Dicke des Beschattungsfilms sicherzustellen. Es ist somit möglich, die Lichtverteilungseigenschaft während Beleuchtung gut zu machen. Da der Abschattungsfilm der vorliegenden Erfindung durch Aufbringen und Brennen einer Grünfolie ausgebildet wird, verbessert sich der Freiheitsgrad für eine Position, wo der Abschattungsfilm ausgebildet wird, im Gegensatz zu dem durch Einsatz einer Bürste oder eines Tintenstrahls ausgebildeten herkömmlichen Abschattungsfilms. Der Abschattungsfilm kann deshalb in einer optimalen Position ausgebildet werden, wobei die Lichtverteilungseigenschaft und die Zweckmäßigkeit des Herstellungsverfahrens berücksichtigt werden. Somit kann die Lichtverteilungseigenschaft verbessert werden und die Lampe kann mit geringen Kosten leicht hergestellt werden.
Es wird bevorzugt, daß die Grünfolie vor dem Aufbringen auf das Glassubstrat zu einer vorbestimmten Form gemustert wird, weil ein sehr gleichförmiger Abschattungsfilm ausgebildet werden kann.
Als anorganische Matrixkomponente können ein Pulver oder feine Teilchen aus Glas, Grobkeramik, Keramik oder dergleichen verwendet werden.
Es wird bevorzugt, daß die anorganische Matrixkomponente eine Glasfritte ist, weil die Glasfritte durch Erhitzen geschmolzen wird, um leicht mit der Oberfläche des Glassubstrats integriert zu werden. Hierbei bedeutet die Glasfritte Glas oder ein Pulver oder feine Teilchen der Komponente des Glases.
Es wird bevorzugt, daß das Brennen die Calcinierung und das Hauptbrennen umfaßt.
Es wird bevorzugt, daß die Calcinierung in einem Temperaturbereich vorgenommen wird, um die organische Komponente in der Grünfolie zu entfernen.
Es wird bevorzugt, daß die Calcinierung in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 200 bis 600°C durchgeführt wird. Gemäß dem bevorzugten Beispiel kann die organische Komponente in der Grünfolie effizient entfernt werden.
Es wird bevorzugt, daß das Hauptbrennen in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 600 bis 1500°C durchgeführt wird. Gemäß dem bevorzugten Beispiel kann die Grünfolie zur Integration auf das Glassubstrat gebrannt werden.
Es wird bevorzugt, daß mindestens eine Oberfläche der Grünfolie mit einem Kleber beschichtet ist, weil die Grünfolie leicht auf das Glassubstrat aufgebracht werden kann. Somit wird die Anzahl der Herstellungsschritte reduziert. Eine Lampe mit einer guten Lichtverteilungseigenschaft kann deshalb mit geringen Kosten hergestellt werden. Außerdem beeinflußt der Kleber nicht die Lichtverteilungseigenschaft und dergleichen, da der Kleber während des Brennens verlorengeht.
Es wird bevorzugt, daß die mittlere Dicke der Grünfolie im Bereich zwischen 10 und 100 μm liegt. Gemäß dem bevorzugten Beispiel kann schließlich ein Abschattungsfilm mit einer bevorzugten Dicke erhalten werden, so daß man eine bevorzugte Abschattungseigenschaft erhalten kann.
Es wird bevorzugt, daß das anorganische Pigment mindestens ein Pigment ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Mangan, Kupfer, Chrom und Kobalt oder einem Metalloxid davon, weil ein Abschattungsfilm mit einer hohen Abschattungseigenschaft ausgebildet werden kann.
Durch Anwenden des obigen Verfahrens auf die Herstellung einer Entladungslampe kann zudem bei einer Entladungslampe, deren Lichtbogenposition schwer zu steuern ist, eine präzisere Lichtverteilungseigenschaft mit einigen wenigen Herstellungsschritten und mit geringen Kosten erzielt werden. Der Effekt der vorliegenden Erfindung kann deshalb signifikant bereitgestellt werden.
1 ist eine Vorderansicht auf eine Metallhalogenidlampe für einen 35 W-Kraftfahrzeugscheinwerfer bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Vorderansicht im Schnitt entlang einer Ebene, die die Achse 21 der Entladungsröhre der Metallhalogendilampe in 1 enthält;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I von 1 bei Betrachtung in Pfeilrichtung;
4 ist eine Perspektivansicht, die die Umrißform einer zur Herstellung der Entladungslampe von 1 verwendeten Grünfolie schematisch zeigt;
5 zeigt ein Beispiel für eine Dickenverteilung des in der Entladungslampe in der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Abschattungsfilms in dem Querschnitt entlang der Linie I-I von 1 in Pfeilrichtung und ein Beispiel für eine Dickenverteilung eines ähnlichen, unter Verwendung einer Bürste oder eines Tintenstrahls ausgebildeten herkömmlichen Abschattungsfilms und
6 zeigt Lichtdurchlässigkeitskurven der Abschattungsfilme in 5.
Die vorliegende Erfindung wird anhand einer Metallhalogenidlampe beschrieben, die eine Art von Entladungslampe ist.
1 ist eine Vorderansicht einer Metallhalogenidlampe für einen 35 W-Kraftfahrzeugscheinwerfer bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Vorderansicht im Schnitt entlang einer Ebene, die die Achse 21 der Entladungsröhre der Metallhalogenidlampe in 1 enthält. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I von 1 bei Betrachtung in Pfeilrichtung. In 1 sind durch transparente Glieder sichtbare innere Strukturen mit durchgezogenen Linien dargestellt.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfaßt die Entladungslampe bei dieser Ausführungsform eine Entladungsröhre 1, in der ein Paar Elektroden 2 vorgesehen ist. Die Entladungsröhre 1 weist einen lichtemittierenden Abschnitt 1a auf, in den Quecksilber, ScI₃ und NaI als Metallhalogenide und Xenon als Zündgas eingeschlossen sind, und ein Paar abgeflachte Abdichtungsabschnitte 1b, die kontinuierlich an beiden Enden des lichtemittierenden Abschnitts 1a vorgesehen sind. Eine Metallfolie 4, deren eines Ende mit einem Ende der Elektrode 2 und deren anderes Ende mit einem Ende einer äußeren Zuleitung 3 verbunden ist, ist in jedem Abdichtungsteil 1b so eingeschmolzen, daß die Elektrode 2 im lichtemittierenden Abschnitt 1a angeordnet ist.
Ein zylindrischer Abschnitt 5 ist neben mindestens einem der Abdichtungsabschnitte 1b der Entladungsröhre 1 kontinuierlich vorgesehen, wie in 2 gezeigt. Die äußere Zuleitung 3 ist von dem Abdichtungsabschnitt 1b durch den zylindrischen Abschnitt 5 nach außen geführt.
Die Entladungsröhre 1 ist in einer Außenröhre 6 vorgesehen. Die Enden der Außenröhre 6 sind an den Abdichtungsabschnitt 1b der Entladungsröhre 1 und den zylindrischen Abschnitt 5 angeschmolzen.
Das Ende der Entladungsröhre 1 auf der Seite des zylindrischen Abschnitts 5 ist in ein Loch 8 eingeführt, das in der Mitte einer Basis 7 vorgesehen ist, die aus einem Harz wie etwa Polyetherimid hergestellt ist, so daß die Entladungsröhre 1 an der Basis 7 über eine Stütze 9 aus einem Metall und der Außenröhre 6 fixiert ist.
Die Außenröhre 6 ist durch die Stütze 9 an der Basis fixiert. Die aus einem Abdichtungsabschnitt 1b herausgeführte äußere Zuleitung 3 ist von der Basis 7 aus verlängert und mit einer Stromversorgungsleitung 13 verbunden, die sich auf einer Seite der Außenröhre 6 befindet. Zweite Abschattungsfilme 14 und 15, die bandförmig sind, sind auf der Außenfläche der Außenröhre 6 in einem Gebiet ausgebildet, das der Stromversorgungsleitung 13 zugewandt ist und sich in der Nähe der Elektrode 2 befindet, wie in den 1–3 gezeigt. In den 1 und 2 ist der Abschattungsfilm, dessen Umriß durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, auf der Außenfläche der Außenröhre 6 auf der Vorderseite ausgebildet, und der Abschattungsfilm, dessen Umriß durch die gepunktete Linie gezeigt ist, ist auf der Außenfläche der Außenröhre 6 auf der Rückseite ausgebildet. Die Abschattungsfilme 14 und 15 sind mit einem Abstand einander zugewandt. Wie in 3 gezeigt, bilden, wenn der Abschattungsfilm 14 auf der Außenfläche der Außenröhre 6 zwischen den Enden 16 und 18 und der Abschattungsfilm 15 auf der Außenfläche der Außenröhre 6 zwischen den Enden 17 und 19 ausgebildet ist, die Enden 16 und 17 einen Winkel γ von 165 Grad und die Enden 18 und 19 bilden einen Winkel δ von 105 bis 125 Grad innerhalb des Winkels γ in dieser Ausführungsform. Die Scheitel der Winkel γ und δ sind auf der Achse 21 der Entladungsröhre positioniert.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, wird ein erster Abschattungsfilm 20 auf der Außenfläche der Außenröhre 6 in einem Gebiet ausgebildet, das der Stromversorgungsleitung 13 nicht zugewandt ist und mindestens einem der Abdichtungsabschnitte 1b entspricht. Bei dieser Ausführungsform verläuft der erste Abschattungsfilm 20 von der Position, die an dem Mittelpunkt zwischen dem Paar der Elektroden 2 mit der senkrecht zur Außenröhre 6 verlaufenden Linie einen Winkel α von 45 Grad bildet, zu der Position, die an der Außenfläche der Außenröhre 6 in einem Gebiet, das der Stromversorgungsleitung 13 nicht zugewandt ist, einen Winkel β von mindestens 70 Grad mit der senkrechten Linie bildet, wie in 1 gezeigt. Die Scheitelpunkte der Winkel α und β liegen auf der Achse 21 der Entladungsröhre 1. Wenn der Abschattungsfilm in dieser Position ausgebildet wird, tritt nur effektives Licht in einen Reflektor ein. Dann wird das Licht zu einem Strahl, der nach außen vor einen Scheinwerfer durch eine Scheinwerferlinse projiziert wird.
Als die Materialien des Abschattungsfilms werden eine Glasfritte zum Fixieren an Glas und ein Metalloxid von Eisen, das ein schwarzes anorganisches Pigment zum Erhalten einer Abschattungseigenschaft ist, verwendet. Das schwarze anorganische Pigment ist jedoch nicht auf das Metalloxid von Eisen beschränkt. Es können ein Monometall wie etwa Mangan, Kupfer, Chrom oder Kobalt; ein Oxid dieser Monometalle; eine Legierung dieser Metalle; ein Verbundmetalloxid mit zwei oder mehr Metallen oder eine Mischung, die zwei oder mehr Monometalloxide umfaßt, verwendet werden. Beispielsweise können Fe₂O₃, Fe₃O₄, MnO₂, CuO, Cr₂O₃ oder CoO verwendet werden. Außerdem ist das anorganische Pigment zum Erhalten einer Abschattungseigenschaft nicht auf das schwarze anorganische Pigment beschränkt. Es kann ein rotes Pigment, ein blaues Pigment oder dergleichen verwendet werden.
All nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen einer Lampe in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines Verfahrens zum Herstellen der in 1 gezeigten Entladungslampe beschrieben.
Die Abschattungsfilme 14, 15 und 20 werden an der Außenfläche der Außenröhre 6 fixiert, indem eine flexible massive Grünfolie, deren eine Oberfläche mit einem Kleber 22 beschichtet ist, zu einer konkaven Form geschnitten (gemustert) wird, so daß die Abschattungsfilme 14, 15 und 20 integriert sind, wie in 4 gezeigt, und die geschnittene Grünfolie in der vorbestimmten Position wie oben beschrieben angebracht wird, und zwar so, daß sich der Kleber 22 auf der Außenfläche der Außenröhre 6 befindet.
Die massive Grünfolie wird beispielsweise wie folgt hergestellt. Zuerst werden eine Glasfritte und ein anorganisches Pigment, die die Materialien des Abschattungsfilms sind, und eine organische Bindemittelkomponente (beispielsweise Polyvinylalkohol) zum Erhalten der Festigkeit und Flexibilität der Folie unter Verwendung einer Walzenmühle gleichförmig zu einer Paste geknetet. Dann wird die Entformungsoberfläche eines ersten Entformungsfilms (beispielsweise ein Polyethylenterephthalatfilm) durch eine Beschichtungsanlage vom Rakeltyp mit der Paste beschichtet, um einen Beschichtungsfilm mit einer Dicke von bevorzugt zwischen 10 und 100 μm (beispielsweise etwa 20 μm) auszubilden. Dann wird der Beschichtungsfilm zusammen mit dem ersten Entformungsfilm um eine Walze herum gewickelt und durch eine Gravurbeschichtungsanlage mit einem Kleber auf Acrylharzbasis beschichtet. Der Kleber wird getrocknet, um eine Klebeschicht mit einer Dicke von etwa 10 μm auszubilden. Dann wird ein zweiter Entformungsfilm (beispielsweise ein Polyethylenterephthalatfilm) auf der Klebeschicht aufgebracht. So kann man eine Grünfolie erhalten.
Die auf die Außenröhre 6 aufgebrachte Grünfolie wird bevorzugt in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 200 bis 600°C calciniert. Der Kleber und die organische Bindemittelkomponente werden durch die Calcinierung entfernt. Außerdem wird die Grünfolie bevorzugt in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 600 bis 1500°C (beispielsweise 800°C) gebrannt. Somit schmilzt die Glasfritte, die für den Abschattungsfilm verwendet wird, und wird mit der Außenröhre, die das anorganische Pigment enthält, verschmolzen. Das anorganische Pigment wird durch das Brennen nicht verändert, so daß man eine gute Fixierung erzielen kann.
5 zeigt ein Beispiel für eine Dickenverteilung des Abschattungsfilms 14 in der Umfangsrichtung der Außenröhre 6 mit dem Querschnitt entlang der Linie I-I von 1 in Pfeilrichtung und ein Beispiel für eine Dickenverteilung eines ähnlichen, durch Einsatz einer Bürste oder eines Tintenstrahls ausgebildeten herkömmlichen Abschattungsfilms. Die durchgezogene Linie A zeigt die Dickenverteilung des Abschattungsfilms der vorliegenden Erfindung, und die gepunktete Linie B zeigt die Dickenverteilung des durch den Einsatz einer Bürste oder eines Tintenstrahls ausgebildeten herkömmlichen Abschattungsfilms. Die vertikale Achse zeigt eine relative Dicke (%), wenn die Maximaldicke jedes Abschattungsfilms 100% beträgt. Die horizontale Achse zeigt eine Position in der Umfangsrichtung der Außenröhre 6 auf dem Querschnitt entlang der Linie I-I in Pfeilrichtung.
6 zeigt Lichtdurchlässigkeitskurven der Abschattungsfilme in 5. Die durchgezogene Linie A zeigt die Durchlässigkeitskurve des Abschattungsfilms der vorliegenden Erfindung, und die gepunktete Linie B zeigt die Durchlässigkeitskurve des durch den Einsatz einer Bürste oder eines Tintenstrahls ausgebildeten herkömmlichen Abschattungsfilms. Die vertikale Achse zeigt eine relative Lichtdurchlässigkeit (%), wenn die Lichtdurchlässigkeit des Gebiets, wo kein Abschattungsfilm ausgebildet ist (das Gebiet nur der aus Glas hergestellten Außenröhre 6) 100% beträgt. Die horizontale Achse zeigt eine Position in der Umfangsrichtung der Außenröhre 6 auf dem Querschnitt entlang der Linie I-I in Pfeilrichtung.
Bei dem Abschattungsfilm der vorliegenden Erfindung, der in den 5 und 6 durch die durchgehende Linie A gezeigt ist, wird als das anorganische Pigment ein Metalloxid von Eisen verwendet, als die anorganische Matrixkomponente wird eine Glasfritte verwendet, und 100 Gewichtsteile des anorganischen Pigments und 60 Gewichtsteile der anorganischen Matrixkomponente werden gemischt.
Wie aus 5 hervorgeht, weist der Abschattungsfilm der vorliegenden Erfindung einen Abschnitt auf, dessen Dicke im Bereich von 0,5 mm von einem Rand des Abschattungsfilms 90% oder mehr der Maximaldicke des Abschattungsfilms beträgt. Andererseits weist der durch ein Bürsten- oder Tintenstrahlverfahren ausgebildete herkömmliche Abschattungsfilm sogar an dem Punkt, der 0,5 mm innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms liegt, eine Dicke von nur 68% der Maximaldicke auf. Dies weist darauf hin, daß der Begrenzungsabschnitt (die Endfläche) des Abschattungsfilms für die Lampe der vorliegenden Erfindung steiler ist (eine schärfere Kantenstruktur aufweist) als der des Abschattungsfilms für die herkömmliche Lampe, so daß die Begrenzung ausgeprägter ist. Bei der Lampe der vorliegenden Erfindung kann der Lichtkontrast an den Rändern des Abschattungsfilms deutlicher gemacht werden, wenn der Abschattungsfilm so ausgebildet wird, daß die Dicke des Abschattungsfilms an dem Punkt, der 0,5 mm innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms liegt, 90% oder mehr der Maximaldicke beträgt. Andererseits wird bei dem herkömmlichen Abschattungsfilm der Randabschnitt des Abschattungsfilms trübe, so daß keine hochpräzise Lichtverteilungseigenschaft erzielt werden kann.
Um eine praktische Abschattungseigenschaft zu erzielen, sollte die Lichtdurchlässigkeit des Abschattungsfilms im allgemeinen 6% oder weniger der des Abschnitts ohne den Abschattungsfilm betragen. Bei den Durchlässigkeitskurven von 6 betragen die Lichtdurchlässigkeiten der Abschattungsfilme 6% oder weniger derjenigen Gebiete, wo der Abschattungsfilm nicht an dem Punkt ausgebildet ist, der bei der vorliegenden Erfindung 0,25 mm innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms liegt, und an dem Punkt, der 0,4 mm innerhalb eines Rands des herkömmlichen Abschattungsfilms liegt. 5 zeigt, daß die relativen Dicken an diesen Punkten jeweils 50% betragen. Das heißt, eine gute Abschattungseigenschaft kann man erhalten, indem man die Dicke des Abschattungsfilms in dem Bereich von 0,5 mm oder mehr innerhalb des Rands des Abschattungsfilms konstant bei 50% oder mehr der Maximaldicke hält, wobei sogar eine Ungleichförmigkeit bei der Dicke berücksichtigt wird. Wenn genauer gesagt die mittlere Dicke des Abschattungsfilms in diesem Bereich zwischen 10 und 100 μm beträgt, erzielt man leicht eine gute Abschattungseigenschaft.
Wie oben beschrieben, weist der Abschattungsfilm der Lampe der vorliegenden Erfindung einen Abschnitt auf, dessen Dicke im Bereich von 0,5 mm von einem Rand des Abschattungsfilms 90% oder mehr der Maximaldicke des Abschattungsfilms beträgt. Bevorzugt liegt die Dicke des Abschattungsfilms im Bereich von 0,5 mm und mehr innerhalb des Rands des Abschattungsfilms 50% oder mehr der Maximaldicke. Somit wird der Umriß des Lichtkontrastabschnitts klar und eine gute Abschattungseigenschaft kann aufrechterhalten werden. Einen derartigen Abschattungsfilm kann man leicht durch Anbringen einer massiven Grünfolie mit einer im wesentlichen gleichförmigen Dicke an einer vorbestimmten Position und Brennen der Grünfolie zum Fixieren erzielen. Die in 4 gezeigte konkave Grünfolie kann immer in die gleiche Form geschnitten und an einer vorbestimmten Position angebracht werden. Deshalb kann der die Grünfolie verwendende Abschattungsfilm mit guter Produktivität und mit niedrigeren Kosten als der herkömmliche Abschattungsfilm hergestellt werden. Außerdem kann der Abschattungsfilm mit einer guten Positionsgenauigkeit ausgebildet werden, indem eine Klebeschicht auf einer Oberfläche der Grünfolie ausgebildet wird, ohne daß andere spezielle Fixierungsmittel vorgesehen werden, während die Grünfolie für das Fixieren gebrannt wird.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung mit dem gleichen Effekt auf jede Lampe angewendet werden, die einen Abschattungsfilm erfordert, beispielsweise eine Wolframhalogenlampe.
Bei der obigen Ausführungsform wird der Abschattungsfilm an der Außenfläche der Außenröhre vorgesehen. Den gleichen Effekt kann man jedoch erzielen, wenn man den Abschattungsfilm mindestens auf eine der Außen- oder Innenflächen der Entladungsröhre oder den Abschattungsfilm auf mindestens eine der Außen- oder Innenflächen der Außenröhre bereitstellt. Zudem kann der Abschattungsfilm sowohl auf der Außenröhre als auch der Entladungsröhre bereitgestellt werden.

Claims

Lampe, die folgendes umfaßt: ein Glassubstrat und einen Abschattungsfilm (14, 15, 20), der auf einer Oberfläche des Glassubstrats ausgebildet ist, wobei der Abschattungsfilm (14, 15, 20) mit der Oberfläche des Glassubstrats integriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Bereichs von 0,5 mm von einem Rand des Abschattungsfilms (14, 15, 20) die Dicke des Abschattungsfilms (14, 15, 20) 90% oder mehr einer Maximaldicke des Abschattungsfilms (14, 15, 20) erreicht.
Lampe nach Anspruch 1, wobei die Dicke des Abschattungsfilms (14, 15, 20) in dem Bereich von 0,5 mm und mehr innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms (14, 15, 20) 50% oder mehr einer Maximaldicke des Abschattungsfilms (14, 15, 20) beträgt.
Lampe nach Anspruch 1, wobei eine mittlere Dicke des Abschattungsfilms (14, 15, 20) im Bereich von 0,5 mm und mehr innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms (14, 15, 20) zwischen 10 und 100 μm beträgt.
Lampe nach Anspruch 1, wobei eine Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 0,5 mm oder mehr innerhalb eines Rands des Abschattungsfilms (14, 15, 20) 6% oder weniger einer Lichtdurchlässigkeit eines Abschnitts des Glassubstrats ohne den Abschattungsfilm beträgt.
Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lampe eine Entladungsröhre (1) aufweist und der Abschattungsfilm (14, 15, 20) auf der Entladungsröhre (1) vorgesehen ist.
Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lampe eine Entladungsröhre (1) und eine die Entladungsröhre (1) bedeckende Außenröhre (6) aufweist und der Abschattungsfilm (14, 15, 20) auf der Außenröhre (6) vorgesehen ist.
Lampe nach Anspruch 5, wobei der Abschattungsfilm (14, 15, 20) auf einer Außenfläche der Entladungsröhre (1) vorgesehen ist.
Lampe nach Anspruch 6, wobei der Abschattungsfilm (14, 15, 20) auf einer Außenfläche der Außenröhre (6) vorgesehen ist.
Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lampe eine Entladungslampe ist.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe, die ein Glassubstrat und einen auf einer Oberfläche des Glassubstrats ausgebildeten Abschattungsfilm (14, 15, 20) enthält, gekennzeichnet durch das Auftragen einer „Grünfolie" [green sheet], die ein anorganisches Pigment und eine anorganische Matrixkomponente umfaßt und zu einer vorbestimmten Form gemustert ist, auf einer Oberfläche eines Glassubstrats und Brennen der Grünfolie, so daß die Grünfolie mit der Oberfläche des Glassubstrats integriert wird, wodurch ein Abschattungsfilm (14, 15, 20) ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 10, wobei die anorganische Matrixkomponente eine Glasfritte ist.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 10, wobei das Brennen die Calcinierung und das Hauptbrennen umfaßt.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 12, wobei die Calcinierung in einem Temperaturbereich vorgenommen wird, um eine organische Komponente in der Grünfolie zu entfernen.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 12, wobei die Calcinierung in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 200 bis 600°C durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 12, wobei das Hauptbrennen in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 600 bis 1500°C durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 10, wobei mindestens eine Oberfläche der Grünfolie mit einem Kleber beschichtet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 10, wobei eine mittlere Dicke der Grünfolie im Bereich zwischen 10 und 100 μm liegt.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 10, wobei das anorganische Pigment mindestens ein Pigment ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Mangan, Kupfer, Chrom und Kobalt oder einem Metalloxid davon.
Verfahren zum Herstellen einer Lampe nach Anspruch 11, wobei die Glasfritte durch Schmelzen mit der Oberfläche des Glassubstrats integriert wird.