JP2000058001A - 高圧水銀ランプ - Google Patents
高圧水銀ランプInfo
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Abstract
水銀ランプであって、封止部においてランプ破損や点灯
寿命の短期化を生じさせない新たな構造を提供すること
である。 【解決手段】石英ガラスからなる放電容器2に一対の電
極4,5が対向配置しており、この放電容器2に、0.
16mg/mm3以上の水銀と、希ガスとを封入し、管
壁負荷が0.8W/cm2以上であり、この放電容器2
の端部には側管部3が形成され、この側管部3に、非導
電性領域と導電性領域がその長さ方向において異なる比
率で形成された傾斜機能材料よりなる閉塞体6を有し、
この閉塞体6は、その非導電性領域において前記側管3
との接合が行われ、導電性領域において電極との接合が
行われていることを特徴とする。
Description
関する。特に、放電容器内に0.16mg/mm 3以上
の水銀が封入され、点灯時の水銀蒸気圧が百数十気圧以
上にもなる超高圧な水銀ランプであって、液晶ディスプ
レイ装置などのバックライトとして使用されるものに関
する。
状のスクリーンに対して均一に、しかも十分な演色性を
もって画像を照明させることが要求され、このため、光
源として、水銀や金属ハロゲン化物を封入させたメタル
ハライドランプが使われる。また、メタルハライドラン
プでも、最近では、より一層の小型化、点光源化が進め
られ、電極間距離の極めて小さいものが実用化されてい
る。
ハライドランプに代わって、極めて高い水銀蒸気圧、例
えば200バール(約197気圧)以上、を持つランプが
提案されている。これは、水銀蒸気圧をより高くするこ
とで、アークの広がりを抑える(絞り込む)とともに、
より一層の光出力の向上を図るというものであり、例え
ば、特開平2−148561号、特開平6−52830
号に開示されている。
5,109,181)には、タングステンからなる一対
の電極を有する放電容器に希ガスと、0.2mg/mm
3以上の水銀と、1×10-6〜1×10-4μmol/m
m3の範囲のハロゲンを封入して、1W/mm2以上の管
壁負荷で動作させる高圧水銀ランプが開示されている。
する理由は、水銀の圧力を高くして可視光領域、特に赤
色領域の連続スペクトルを増加させ演色性を改善するこ
とであり、管壁負荷を1W/mm2以上にする理由は、
水銀の圧力を高くするために最冷部の温度を高くする必
要があるからである。
第5,497,049)には、上記の水銀量、管壁負荷
値、ハロゲン量に加えて、放電容器の形状や電極間距離
を規定している。
に適しているとされ、スクリーン照度の照度維持率が、
従来のランプを使った場合に比べて優れていることなど
が紹介されている。
いるランプはいずれも、図6に示すような箔シール構造
である。放電容器61の両端に封止部62が形成され、
その中にモリブデンなどよりなる金属箔63が埋設され
る。この金属箔63の放電容器61側には電極64が接
続され、外方には外部リード65が接続される。図7は
図6のA−A’の断面図であるが、金属箔63と電極6
4の間には必ず隙間Sを生じさせてしまう。ところで、
このような水銀ランプは、前記したように点灯時の内圧
が百数十気圧にも達する超高圧なものであるので、隙間
Sからクラックが発生することが多く、このため、ラン
プの破損や点灯寿命の短期化にもつながる。
決しようとする課題は、点灯時の内圧が百数十気圧にも
達する超高圧な水銀ランプであって、封止部においてラ
ンプ破損や点灯寿命の短期化を生じさせない新たな構造
を提供することである。
に、この発明にかかる高圧水銀ランプは、石英ガラスか
らなる放電容器に一対の電極が対向配置しており、この
放電容器に、0.16mg/mm3以上の水銀と、希ガ
スとを封入し、管壁負荷が0.8W/mm2以上であ
り、この放電容器の端部には側管部が形成され、この側
管部に、非導電性領域と導電性領域がその長さ方向にお
いて異なる比率で形成された傾斜機能材料よりなる閉塞
体を有し、この閉塞体は、その非導電性領域において前
記側管との接合が行われ、導電性領域において電極との
接合が行われていることを特徴とする。
プは、上記構成を有するとともに、閉塞体の放電容器側
の端面における外径値をaとし、当該部分における側管
の外径値をbとしたとき、a/b≦0.25 であるこ
とを特徴とする。
破損や点灯寿命の短期化を生じさせない新たな封止構造
を提供するために、この発明の高圧水銀ランプは、封止
部に傾斜機能材料からなる閉塞体を使うことを特徴とし
ている。
す。水銀ランプ1は石英ガラスよりなり、中央の放電容
器2とその両端につながる細長の側管3より構成され
る。放電容器2の中(以下、これを「発光空間」ともい
う)には、陽極4と陰極5が、1.2mm程度の間隙を
もって配置される。これら陽極4、陽極5の後端は側管
3の中で閉塞体6に溶接される。そして、閉塞体6から
は外方に外部リード7がつながる。
され、また、点灯始動ガスとしてアルゴン、キセノン等
の希ガスが封入される。水銀の封入量は、例えば、0.
16mg/mm3以上であって、これは安定点灯時の蒸
気圧が百数十気圧以上になるものである。このように水
銀封入量を0.16mg/mm3以上とすることで水銀
の圧力を高くして可視光領域、特に赤色領域の連続スペ
クトルを増加させ演色性を改善することができる。ま
た、管壁負荷を0.8W/mm2以上とすることで水銀
の圧力を高くするために必要な温度にまで発光管の最冷
部の温度を上げることができる。さらに、臭素、沃素な
どのハロゲン元素を封入することもでき、これにより、
いわゆるハロゲンサイクル現象を利用して点灯寿命の長
期化を図ることができる。
クトルを示す。図から明らかなように波長380〜78
0nm付近の可視領域に効果的に放射されていることが
示される。特に、波長600〜780nmの赤色領域の
連続放射が多く、これは水銀封入量0.05mg/mm
3以下のランプに比べてきわめて増加している。
概略円柱状であって発光空間側はテーパ状になってい
る。この閉塞体6は、非導電性成分と導電性成分から構
成され、例えば、モリブデンとシリカの比率が0対10
0の層6aから、モリブデンとシリカの比率が25対7
5の層6b、モリブデンとシリカの比率が50対50の
層6c、モリブデンとシリカの比率が75対25の層6
d、そして、モリブデンとシリカの比率が100対0の
層6eが連なって形成される。つまり、混合層6aから
混合層6eに向うにつれて、モリブデンとシリカの混合
比率が順次または段階的に異なり、閉塞体6自体の性質
も傾斜機能特性を有することになる。このような閉塞体
は、例えば長さ22mm、外径3mmのものに成形す
る。シリカ成分が重量で0%、モリブデン成分が重量で
100%である層6eが放電容器の外方に位置して当該
部分において電極との接合が行われ、シリカ成分が10
0%である層6aが側管と接合する。但し、この組成比
率や層の数は必ずしも上記した数値に限定されるもので
はない。
法は、導電性成分の粉末(モリブデン)、非導電性成分
の粉末(シリカ)を秤量して上述のように混合比を変え
て製作する。このようにして形成した5つの混合粉末
(2つは厳密には混合ではないが、他方の粉末が0%含
まれていると言う意味で便宜上混合と称する)はプレス
加工する。このプレス加工は、いずれかの成分が高い順
にプレス用金型の中に、当該混合粉末を順次混入させて
プレスしていく。そして、全体として焼結処理等を施す
ことで閉塞体が形成される。このような傾斜機能特性を
持った閉塞体は、例えば、特開平8−138555号な
どに開示される。
に、ニッケル、タングステン、タンタル、クロムなどが
適用され、また非導電性成分としては、シリカ以外に、
アルミナ、ジルコニア、マグネシア、炭化ケイ素、炭化
チタンなどが適用される。また、層の数も5つに限定さ
れるものではなく、さらに多くの層を形成することもで
きる。なお、必要に応じてモリブデン粉末にはニッケル
粉末を、シリカ粉末にはホウケイ酸ガラス粉末をバイン
ダーとして混入することができる。
放電容器の側管において接合することで完璧な気密封止
を達成できるとともに、放電容器内外における給電構造
も良好に提供することができる。そして、この傾斜機能
特性をもつ閉塞体であれば、箔シール構造のように電極
棒と金属箔との間に微少な空間を生じることもないの
で、すなわち、当該部分からクラックが発生することも
ない。
傾斜機能特性を有する閉塞体を封止部材とすることで耐
圧力を向上させることができるものであるが、図4に示
すように、閉塞体6の放電容器側の端面における外径値
をaとし、当該部分における側管の外径値をbとしたと
き、a/bを規定することで、さらに耐圧力を向上でき
ることを特徴とする。このようにa/bを規定する理由
は、傾斜機能特性を有する閉塞体を使うことで耐圧力を
十分に向上させることができるが、それでも閉塞体の放
電容器側の端面と放電容器の側管が溶着する部分におい
て、クラックが発生することがあるからである。そし
て、閉塞体の放電容器側の端面に対して、側管の厚さを
十分な大きさのものとすれば、より耐圧力を増すことが
でき、結果としてクラックの発生をより減少させること
が可能となることが鋭意検討により判明した。
における外径値aと、当該部分における側管の外径値b
の比率、a/bが0.25以下であることを特徴とす
る。図5にa/bの値を0.06〜0.38で変化させ
たときの耐圧強度を示す。横軸は、a/bの値を表し、
縦軸は耐圧強度を表す。ここで、実験方法は閉塞体6を
aの寸法が異なるように石英ガラス管に封止を行ない、
a,bの寸法測定後に放電容器側より気体にて加圧して
ゆき、破壊したときの数値を読み取った。図より明らか
なように、a/bの値が0.25以下であれば、耐圧強
度が130気圧以上あることがわかり、本発明のような
超高圧な水銀ランプに適していることがわかる。
灯のものに限定されず、交流点灯のものであってもよ
い。また、水銀、希ガス以外に、ハロゲンを封入できる
ことは説明したが、さらに他の金属を封入することも可
能である。
銀ランプは、石英ガラスからなる放電容器に一対の電極
が対向配置しており、この放電容器に、0.16mg/
mm3以上の水銀と、希ガスとを封入し、管壁負荷が
0.8W/mm2以上であり、放電容器の端部には側管
部が形成され、この側管部に、非導電性領域と導電性領
域がその長さ方向において異なる比率で形成された傾斜
機能材料よりなる閉塞体を有し、この閉塞体は、その非
導電性領域において前記側管との接合が行われ、導電性
領域において電極との接合が行われていることを特徴と
する。この構成によって、箔シールの封止構造のときに
生じていたクラックの発生という問題を良好に解決する
ことができ、高い耐圧力を有する水銀ランプを提供する
ことができる。
る外径値をaをし、当該部分における側管の外径値をb
としたとき、a/b≦0.25 であることを特徴とす
る。この構成によって、傾斜機能特性を持つ閉塞体であ
っても、さらに耐圧力を向上させることができる。
を示す。
す。
示す。
Claims (2)
- 【請求項1】石英ガラスからなる放電容器に一対の電極
が対向配置しており、この放電容器に、0.16mg/
mm3以上の水銀と、希ガスとを封入し、管壁負荷が
0.8W/mm2以上である高圧水銀ランプにおいて、 前記放電容器の端部には側管部が形成され、この側管部
に、非導電性領域と導電性領域がその長さ方向において
異なる比率で形成された傾斜機能材料よりなる閉塞体を
有し、 この閉塞体は、その非導電性領域において前記側管部と
の接合が行われ、導電性領域において電極との接合が行
われていることを特徴とする高圧水銀ランプ。 - 【請求項2】前記閉塞体の放電容器側の端面における外
径値をaをし、当該部分における側管部の外径値をbと
したとき、a/b≦0.25 であることを特徴とする
請求項1に記載する高圧水銀ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11154944A JP2000058001A (ja) | 1998-06-05 | 1999-06-02 | 高圧水銀ランプ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17209098 | 1998-06-05 | ||
JP10-172090 | 1998-06-05 | ||
JP11154944A JP2000058001A (ja) | 1998-06-05 | 1999-06-02 | 高圧水銀ランプ |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002007389A Division JP2002251978A (ja) | 1998-06-05 | 2002-01-16 | 高圧水銀ランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000058001A true JP2000058001A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=26483081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11154944A Pending JP2000058001A (ja) | 1998-06-05 | 1999-06-02 | 高圧水銀ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000058001A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7301282B2 (en) | 2002-05-29 | 2007-11-27 | Ngk Insulators, Ltd. | High pressure mercury lamps and sealing members therefor |
JP2013138001A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-07-11 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | ニッケル水素二次電池箔状集電体正極形成用合材インキ |
-
1999
- 1999-06-02 JP JP11154944A patent/JP2000058001A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7301282B2 (en) | 2002-05-29 | 2007-11-27 | Ngk Insulators, Ltd. | High pressure mercury lamps and sealing members therefor |
JP2013138001A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-07-11 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | ニッケル水素二次電池箔状集電体正極形成用合材インキ |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041105 |
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RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20041105 |
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A521 | Written amendment |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060417 |
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