JP2001023570A

JP2001023570A - ランプの封止部構造

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Publication number: JP2001023570A
Application number: JP11189599A
Authority: JP
Inventors: Atsuji Nakagawa; 敦二中川
Original assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Current assignee: Phoenix Electric Co Ltd
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-26
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: JP3327868B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の技術では到達し得なかった極めて
高い耐圧性能を実現するランプの封止部構造の開発を課
題とする。【解決手段】発光管部(1)と封止部(6)とを有するラン
プ(A)の封止部(6)内に、内部に金属箔(3)が埋設されて
いるガラス封止体(12a)が封着されており、前記金属箔
(3)の一端に取り付けられた発光体部(2)が発光管部(1)
内に導入されており、前記金属箔(3)の他端に取付けら
れた外部リード棒(4)が封止部(6)外に導出されているラ
ンプ(A)の封止部構造において、ガラス封止体(12a)が発
光管部(1)側に露出しないように封止部(6)の発光管部
(1)側の閉塞部(6a)に発光体部(2)の基部(21)が埋入され
ている事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐圧性に優れ且つ
長寿命を実現する新規なランプの封止部構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学系（プロジェクタ、リア式プ
ロジェクションＴＶ、ファイバー光源）に使用される光
源は、光学的効率の高い超高圧水銀灯がそのシェアーを
拡大しつつある。この超高圧水銀灯は、その光学的効率
を向上させるため、点灯時の圧力を１２０気圧以上に設
定している。中には１９０気圧程度の超高圧水銀灯も生
産されるようになって来ている。このようなトレンドの
中でランプに使用される封体容器の耐圧性能を向上させ
る事は非常に重要な課題である。

【０００３】このような超高圧水銀灯に使用される封体
容器の弱点となる部分は、必要ガスや必要成分を発光管
部に封入した後、封切されるチップ管跡、即ち「封切
部」と、金属箔が埋設されている「封止部」である。前
記超高圧水銀灯では、一般的に弱点となる「封切跡」が
発生しないような「チップレスタイプ」が採用される
が、「封止部」を取り除くことは出来ない。従って、内
部に直接金属箔が埋入され、この部分で気密性を担保し
ている「封止部」における耐圧対策が前記超高圧水銀灯
の製造に於いて最も重要な要素となる。

【０００４】従来でも１９０気圧程度の超高圧水銀灯が
生産されている。このような超高圧水銀灯の封止部の耐
圧を向上させる方法としては、内部に埋設される金属箔
と厚肉の封体容器の封止部を構成するガラスとの密着性
を向上させる以外になく、そのためには加熱温度を高
め、且つ長時間にわたって加熱する事で厚肉の封止部の
内周面迄高温になるようにする事で達成している。

【０００５】しかしながら高温加熱を長時間行うことで
封止部内に挿入されている極薄の金属箔は長時間高温に
曝されて機械的強度が低下する。この状態で例えば加熱
軟化した封止部となるガラスを両側から金型で押圧して
シールを行う「ピンチシール」を行ったり、加熱軟化さ
せてシュリンクさせることでシールを行う「シュリンク
シール」を行った場合、弱体化した金属箔がガラスの流
動によってねじれたり、場合によっては箔切れを生じた
りして封止時の歩留まりが非常に悪いという問題があっ
た。更には、「チップレスタイプ」の場合は、チップ管
が存在しないので、一方の封止部を封止し、続いて発光
管部に必要ガスや必要成分を充填し、残る他方の封止部
を封止してしまうと最早耐圧試験が出来ず（従来、チッ
プ管を設けていた封体容器では、封止後、必要ガスや必
要成分を発光管部内に封入する前にチップ管を通して発
光管部内に高圧ガスを充填して耐圧試験を行ってい
た）、良品のように見えても現実には耐圧の劣るものも
混入してしまい、製品の信頼性に欠けるという問題もあ
った。

【０００６】また、前述のようにして金属箔と封止部と
の高密着性を実現したとしても、更にもう一つの弱点が
封止部に存在する。これは封止後の冷却で封止部に発生
する無数の微細クラックである。即ち、封止完了後に封
止箇所が冷却すると、封止部内に埋入されている、そし
て或る体積を有する金属部材で構成されている発光体部
と、ガラス部分である封止部との間で収縮差が生じ、強
く密着している発光体部が封止部の密着面から剥がれる
際に前記密着面に微細クラックを発生させる。

【０００７】このようにして封止部に発生した無数の微
細クラックは、ランプの点灯・消灯を繰り返す度毎に僅
かずつ成長し、ついには成長したクラックが起点とな
り、封止部からの破裂が発生する。発光管部内の内圧が
高くなればなるほど破裂の危険性は上昇する。ランプの
更なる小型化、高効率化、長寿命化を目指すこの種のラ
ンプ（メタルハライドランプやハロゲンランプなど）に
あっては発光管部内の高圧化は避けて通れず、封止部の
微細クラックの防止も大きな問題となってくる。即ち、
主として、封止部と金属箔との密着性は耐圧に大きく関
係し、封止部の微細クラックは製品寿命に大きく関係す
る事になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来例に
鑑みてなされたものであり、第１に極めて高い耐圧性能
を実現し、第２に長寿命を可能とするランプの封止部構
造の開発を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】「請求項１」は、本発明
の第１実施例（図１参照）で「発光管部(1)と封止部(6)
とを有するランプ(A)の封止部(6)内に、内部に金属箔
(3)が埋設されているガラス封止体(12a)が封着されてお
り、前記金属箔(3)の一端に取り付けられた発光体部(2)
が発光管部(1)内に導入されており、前記金属箔(3)の他
端に取付けられた外部リード棒(4)が封止部(6)外に導出
されているランプ(A)の封止部構造において、ガラス封
止体(12a)が発光管部(1)側に露出しないように封止部
(6)の発光管部(1)側の閉塞部(6a)に発光体部(2)の基部
(21)が埋入されている」事を特徴とする。

【００１０】これによれば、封止部(6)はガラス封止体
(12a)内に金属箔(3)が埋設されているという２重構造に
なっているので、封止時の融着はガラス同士である封止
部(6)とガラス封止体(12a)との間で行われ、従来のよう
な金属箔とガラスである封止部とで行われるよりも容易
に融着する事になるだけでなく、封止時に金属箔(3)は
既にガラス封止体(12a)に埋入されているため、封止時
のシーリングに伴って発生する加熱軟化した封止部(6)
のガラス流動の影響を直接受ける事が小さく、箔切れや
ねじれ現象を生じる事がない。

【００１１】また、封止時に封止部(6)の発光管部(1)側
の部分を十分加熱することで、封止部(6)とガラス封止体(12a)とを十分に融着させる
のみならず、封止部(6)の発光管部(1)側の部分を収縮させて発光体
部(2)の基部(21)が埋入されるような閉塞部(6a)を形成
する事で、ガラス封止体(12a)が完全に封止部(6)内に埋
入されてしまってガラス封止体(12a)の発光管部(1)側の
部分が発光管部(1)側に露出しないようにし、これによ
って発光管部(1)内の内圧が超高圧になり、これが封止
部(6)の最も弱点であるガラス封止体(12a)と金属箔(3)
との接合部分に加わったとしても封体容器(5)の封止部
(6)に包み込まれて強化される事になり、前記超高圧に
耐え得るようになる。

【００１２】「請求項２」は本発明の第２実施例（図
２，３参照）で「発光管部(1)と封止部(6)とを有するラ
ンプ(A)の封止部(6)内に、棒状ガラスブロック(12b)が
封着されており、棒状ガラスブロック(12b)の一端に発
光体部(2)が取り付けられ、他端に外部リード棒(4)が取
り付けられ、該発光体部(2)と該外部リード棒(4)との間
に両者間の通電を確保するための金属薄膜(10)が棒状ガ
ラスブロック(12b)に沿って配されているランプ(A)の封
止部構造において、棒状ガラスブロック(12b)が発光管
部(1)側に露出しないように封止部(6)の発光管部(1)側
の閉塞部(6a)に発光体部(1)の基部(21)が埋入されてい
る」事を特徴とする。

【００１３】この場合も前記請求項１の作用で記載した
内容と同様の作用を生起する。即ち、棒状ガラスブロッ
ク(12b)を使用することで、棒状ガラスブロック(12b)に
付着させた金属薄膜(10)の膜切れを防止する事も出来れ
ば、閉塞部(6a)の存在によって弱点である発光体部(2)
の棒状ガラスブロック(12b)への挿入箇所の強化が図
れ、耐圧向上を実現する事も出来る。

【００１４】「請求項３、４」は「ガラス封止体(12
a)」又は「棒状ガラスブロック(12b)」の封体容器(5)に
対する肉厚に関し、前者は「ガラス封止体(12a)の肉厚
が封体容器(5)の肉厚より薄い」事を特徴とし、後者は
「棒状ガラスブロック(12b)の発光管部(2)の挿入部分(1
2b1)の肉厚が封体容器(5)の肉厚より薄い」事を特徴と
する。

【００１５】ガラス封止体(12a)や棒状ガラスブロック
(12b)の発光体部(2)との接合部分の肉厚が封体容器(5)
より薄い事で、ガラス封止体(12a)や棒状ガラスブロッ
ク(12b)を外から加熱した場合、前記接合部分の内面が
短時間で高温に達する事になり、金属箔(3)や金属薄膜
(10)を高温に曝す時間が短くなって金属箔(3)や金属薄
膜(10)の機械的強度が下がる前に発光体部(2)との接合
が完了する事になる。その結果、高い密着強度を達成で
きると同時にこの時点での箔切れ或いは膜切れ、捻れな
どを防止できる。

【００１６】「請求項５」は請求項１又は２に記載のラ
ンプ(A)の封止部構造の更なる改善で、「発光体部(1)の
封止部埋入箇所(7)に剥離層(8)が形成されている」事を
特徴とする。

【００１７】これによれば、発光体部(2)の封止部埋入
個所(7)の表面に剥離層(8)が形成されているので、封止
後の冷却期に金属部分である発光体部(2)がガラス部分
である封止部(6)に比べて大きく収縮し、両者の間に微
細間隙(9)が発生する。この時、前記封止部埋入個所(7)
の表面に付着している剥離層(8)が封止部(6)の内面に付
着して前記封止部埋入個所(7)から（或いは封止部(6)の
内面が剥離層(8)から）容易に剥がれ、封止部(6)の内面
での微細クラックの発生を防止することになる。これに
より、点灯・消灯を繰り返す事による微細クラックの成
長がなく、ランプ(A)の長寿命化を実現する事が出来
る。

【００１８】「請求項６」は剥離層(8)の第１実施例に
関し、「剥離層(8)が、金属薄膜である」事を特徴とす
るものであり、前記金属薄膜の例として「Ａｕ」「Ｍ
ｏ」「Ｗ」等が上げられる。一般的には、「Ａｕ」は金
メッキ或いは金蒸着により、「Ｍｏ」や「Ｗ」は後述す
る金属酸塩を利用して形成される。

【００１９】「請求項７」は剥離層(8)の第２実施例
で、「剥離層(8)が、金属酸塩である」事を特徴とする
ものであり、金属酸塩の例として「珪タングステン酸」
或いは「珪モリブデン酸」などがある。「珪タングステ
ン酸」或いは「珪モリブデン酸」はそのままの状態で剥
離層(8)として使用される場合と、後述の処理を行うこ
とで化合物中の酸素を除去し、「金属タングステン」或
いは「金属モリブデン」に変える事で金属剥離層(8)と
して使用する場合の２通りがある。

【００２０】「請求項８」は剥離層(8)の第３実施例
で、「剥離層(8)が、酸化皮膜である」事を特徴とする
ものであり、酸化皮膜の例として「ＳｉＯ₂」が挙げら
れる。請求項６〜８に関し、図５，６に示すように「金
属箔(3)を使用する」場合の剥離層(8)の形成領域は、封
止部(6)と発光体部(2)との接触部分のみならず、ガラス
封止体(12a)と発光体部(2)との接触部分までと言うこと
になる。これに対して「棒状ガラスブロック(12b)を使
用する」場合は、棒状ガラスブロック(12b)に形成され
ている通電用の金属薄膜(10)と発光体部(2)との接触を
確保するため、この部分には剥離層(8)が形成されず、
剥離層(8)の形成領域は、封止部(6)と発光体部(2)との
接触部分のみとなる。

【００２１】「請求項９、１０」は「発光体部(2)」の
例示であるが、前者が「放電電極」であり、後者が「フ
ィラメント」である事を特徴とする。添付図面では「放
電電極」の場合のみを示しているが、「発光体部(2)」
には「フィラメント」も当然含まれる事になる。

【００２２】「請求項１１、１２」はランプ(A)の種類
に関し、前者が「シングルエンドタイプ」、後者が「ダ
ブルエンドタイプ」である事を特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用
いて説明する。［実施例１］図１は本実施例の封止方法の手順を示した
図である。図１(c)において(M)はマウントで、放電電極
或いはフィラメントで構成される発光体部(2)、Ｍｏ箔
等の金属箔(3)が内部に埋入されたガラス封止体(12a)、
外部リード棒(4)で構成されており、金属箔(3)の一端に
発光体部(2)が溶接され、他端に外部リード棒(4)が溶接
されている。これに対して図１(a)に示すガラス封止体
(12a)形成前のものをマウント(m)で示す。このマウント
(m)の発光体部(2)の封止部埋入個所(7)の表面には剥離
層(8)が形成されている。

【００２４】本発明全体を通じて言えることであるが、
前述のように剥離層(8)の存在は主として微細クラック
発生を阻止してランプ(A)の長寿命化に寄与し、閉塞部
(6a)の存在は耐圧に主として寄与するので、剥離層(8)
を形成しない場合もある。本実施例では全て剥離層(8)
が形成されている場合を代表例として記載するが、当然
剥離層(8)を形成しない場合も本発明の内容に含まれ
る。

【００２５】剥離層(8)の付着手順としては；発光体部(2)の少なくとも前記封止部埋入個所(7)に
剥離部材を付着して剥離層(8)を形成させたものを金属
箔(3)の一端に溶接する場合と、逆に封止部埋入個所(7)に剥離部材を付着させる前
に発光体部(2)の一端を金属箔(3)の一端に溶接し、然る
後、前記封止部埋入個所(7)を含む部分に剥離部材を付
着して剥離層(8)を形成する場合とがある。図１の場合
は前者の場合で、発光体部(2)のみに剥離層(8)が形成さ
れることになる。後者の場合、図示していないが一般的
には金属箔(3)まで剥離層(8)が広がる。

【００２６】前記封止部埋入個所(7)とは、図１のマウ
ント(M)を使用して封止したランプ(A)の場合には、図
５、６に示すように封止部(6)と発光体部(2)との接触部
分のみならず、ガラス封止体(12a)と発光体部(2)との接
触部分までと言うことになる。従って、常識的には剥離
層(8)の形成領域は埋入箇所(7)を越えて大きく形成され
る事になる。

【００２７】剥離層(8)の種類としては、「金属薄膜」
「金属酸塩」「酸化皮膜」等が挙げられる。剥離層(8)
が「金属薄膜」の場合、その種類としては、例えば「Ａ
ｕ」「Ｍｏ」「Ｗ」等があり、「Ａｕ」は金メッキ或い
は金蒸着により、「Ｍｏ」や「Ｗ」は後述する金属酸塩
を利用して形成される。

【００２８】剥離層(8)が「金属酸塩」の場合、その例
として「珪タングステン酸」或いは「珪モリブデン酸」
が挙げられる。これらは封止時には有効な剥離層(8)と
して作用すると同時に封止後の真空加熱或いは水素還元
（これについては後述する）により化合物の酸素が排除
され、金属Ｍｏ或いは金属Ｗだけが残留して製品ランプ
(A)の発光管部(1)内に酸素を残留させる事がなく、ハロ
ゲンサイクルを損なうことがない。

【００２９】この場合の剥離層(8)の形成方法として
は、珪タングステン酸（ＳｉＯ₂・12ＷＯ₃・26Ｈ
₂Ｏ）」或いは「珪モリブデン酸」等の高融点金属から
なる金属酸塩を純水に溶解し、この溶解液を金属箔(3)
に溶接する前の発光体部(2)の封止部埋入個所(7)に塗布
又は浸漬したり、或いは溶接後の封止部埋入個所(7)
（この場合は必然的に金属箔(3)の封止部埋入個所(7)の
近傍部分にも付着する）に塗布する事によって行う。

【００３０】剥離層(8)が「酸化皮膜」の場合、その一
例を挙げると「ＳｉＯ₂」がある。この場合も前述同様
で、シリカを純水に分散させてコロイダルシリカとし、
このシリカ分散液を金属箔(3)に溶接する前の発光体部
(2)の封止部埋入個所(7)に塗布又は浸漬したり、或いは
溶接後の封止部埋入個所(7)（この場合も必然的に金属
箔(3)の封止部埋入個所(7)の近傍部分にも付着する）に
塗布する事によって行う。塗布或いは浸漬後は十分乾燥
させる事になる。

【００３１】このようにして形成した剥離層(8)付きの
マウント(m)の金属箔(3)をガラス管(12)内に埋入してガ
ラス封止体(12a)を形成することになる。その後、ガラ
ス封止体(12a)に金属箔(3)が埋設されているマウント
(M)を用いてランプ(A)を組み立てる事になる。まず、ガ
ラス封止体(12a)付きマウント(M)の作り方に付いて説明
する。

【００３２】図１(a)に示すようにマウント(m)をガラス
管(12)内に挿入し、ガラス管(12)内を真空状態にし或い
は不活性雰囲気とし、この中でガラス管(12)の金属箔
(3)に一致する箇所を外部から加熱して軟化させる。シ
ール方法としてはピンチシール方式とシュリンクシール
方式とがある。ピンチシール方式は、ガラス管(12)の前
記軟化部分を両側から図示しない金型にて挟持して例え
ば板状に変形させ、内部に埋設される金属箔(3)とそれ
を包み込むガラスとを気密的に密着させる方法である。
一方、シュリンクシール方式は、ガラス管(12)の金属箔
(3)に一致する部分を加熱すると軟化したガラスは均等
に収縮し、内部に埋設される金属箔(3)とそれを包み込
むガラスとを気密的に密着させる方法である。

【００３３】この時ガラス管(12)は肉厚が十分薄いの
で、ガラス管(12)の外部からガラス管(12)を加熱した場
合、短時間でガラス管(12)はその内周面迄十分に加熱さ
れて高温度迄昇温し、従来例のように厚肉の封止容器の
封止部を長時間加熱してシールを行うような場合と異な
り、箔切れを起こすことなくガラスとの間で高い密着性
を実現する事になる。更に、ガラス管(12)は肉厚が十分
薄いので、シュリンクシール時或いはピンチシール時に
収縮或いは変形するガラス量が少ないので、ガラスの流
れによる金属箔(3)のねじれや箔切れを生じるような事
もない。

【００３４】次いで、図１(b)の状態でガラス管(12)の
開口側から高圧を加え耐圧性能テストを行う。ガラス管
(12)そのものは薄肉であったとしても２５０気圧の耐圧
を有する。耐圧性能テストは、ランプ点灯時の圧力を基
準にして行われる。耐圧の不作しているものはこの段階
で排除する事が出来、この段階での耐圧テストは製品歩
留まりの向上に寄与する。

【００３５】次いで、耐圧テストをパスしたマウント
(m)埋入ガラス管(12)の不要部分を図１(c)のように切り
取った後(勿論、ガラス管(12)を短くしておいて、最初
から発光体部(2)や外部リード棒(4)が溶着時点で外部に
露出するようにしてもよい。)に、図１(d)のようにマウ
ント(1)の金属箔(3)が封着されたガラス封止体(12a)を
封体容器(5)の端部の所定位置に挿入し、ピンチシール
方式又はシュリンクシール方式にて封着する。

【００３６】本発明にて形成されるランプ(A)は、超高
圧水銀灯としての用途に用いられる関係から「チップレ
ス方式」が採用される。チップレスシール方法は公知の
技術であり本発明の内容を理解できる最小限の説明に止
める。また此処では発光体部(2)として放電電極を使用
する場合をその代表例とする。

【００３７】まず、封体容器(5)の一端を排気台(11)に
接続し、封体容器(5)の他端にマウント(M)を挿入し、封
体容器(5)内に不活性ガスを流しながらマウント(M)挿入
側の端部を図示しないバーナで加熱する。加熱部分が十
分軟化した処で、ピンチシール或いは加熱部分をシュリ
ンクさせるシュリンクシールを行う。この時重要な事
は、ガラス封止体(12a)が発光体部(1)内に露出しないよ
うに封止部(6)となる加熱端部の発光管部(1)の近傍部分
を特に入念に加熱しておくことである。

【００３８】このようにすることで、ガラス封止体(12
a)から突出している発光体部(2)の基部(21)が加熱軟化
してシュリンクしてきた閉塞部(6a)内に埋入され、ガラ
ス封止体(12a)の発光体部(1)内への露出が防止される。
閉塞部(6a)の幅は封止部(6)内に埋入されたガラス封止
体(12a)の先端から発光管部(1)の内面迄で、(H)で示
す。このようにして封体容器(5)の一方の端部の封止作
業が完了する。

【００３９】この場合、封体容器(5)の端部とガラス封
止体(12a)との溶着は、ガラス同士の溶着であるから、
従来のような金属箔と封止部ガラスとの接着と異なり、
溶着がより容易となる。ガラス封止体(12a)の融着部分
を図１(e)に於いて波線で示す。

【００４０】前述により封体容器(5)の一方の端部の封
止作業が完了すると、残る他方の端部の封止が行われる
事になるのであるが、これに先だって剥離層(8)が金属
酸塩或いはコロイダルシリカ塗布の場合には真空加熱処
理或いは水素還元加熱処理をしておく必要がある。他端
の封止に先立って金属酸塩或いはコロイダルシリカの酸
素や結晶水を完全に除去しておく必要があるからであ
る。剥離層(8)が「Ａｕ」「Ｗ」「Ｍｏ」の場合には、
酸素や結晶水が存在しないので、前記処理を省略して直
ちに他端封止作業に移れる。

【００４１】剥離層(8)が金属酸塩或いはコロイダルシ
リカ塗布の場合、封体容器(5)を排気台(11)から外し、
残る他端にマウント(m)を挿入し、このマウント(m)を例
えば図示しないバネのようなもので他端端部内の所定位
置に固定する。この状態で封体容器(5)を真空炉に挿入
し、真空状態で1150℃程度に加熱する（或いは、水素炉
で前処理して「Ｏ₂」を除去してから真空炉で加熱して
結晶水を除去する）。これにより金属酸塩の「Ｏ₂」や
「結晶水」、シリカの「結晶水」が除去されて「Ｗ」
「Ｍｏ」「ＳｉＯ₂」が残留する事になる。

【００４２】このような処理を行った後、封体容器(5)
の開口他端を再度排気台(11)に取り付け、真空引き、不
活性ガスによるウォッシングを行った後、必要成分（必
要成分は排気台(11)に取り付ける前に発光管部(1)内に
挿入しておいてもよい）や必要ガスを発光管部(1)内に
充填し、最後に他端のガラス封止体(12a)と一致する箇
所を外から加熱して前述のようにピンチシール或いはシ
ュリンクシールを行う。この場合も当然閉塞部(6a)が形
成され、他端側の発光体部(2)の基部(21)は閉塞部(6a)
内に埋入される。閉塞部(6a)の幅(H)は、両側同幅に形
成される。

【００４３】そして前記剥離層(8)は両方の封止部埋入
個所(7)において、封止部(6)並びに封止部(6)の一部を
構成するガラス封止体(12a)と発光体部(2)の基部(21)と
の間に介在し、発光体部(2)と封止部(6)及びガラス封止
体(12a)との直接接触を防ぐ。

【００４４】他端の封止が終了するとランプ(A)が取り
出されて冷却或いは放冷される事になるが、この時発光
体部(2)の封止部埋入個所(7)の表面に「Ａｕ」「Ｗ」
「Ｍｏ」或いは「ＳｉＯ₂」の剥離層(8)が形成されてい
るので、封止後の冷却期に金属部分である発光体部(2)
がガラス部分である封止部(6)やガラス封止体(12a)に比
べて大きく収縮し、両者の間に微細間隙(9)が発生した
としても、前記封止部埋入個所(7)の表面に付着してい
る剥離層(8)が封止部(6)の内面に付着して前記封止部埋
入個所(7)から（或いは封止部(6)の内面が剥離層(8)か
ら）容易に剥がれ、封止部(6)及びガラス封止体(12a)の
内面での微細クラックの発生を防止することになる。

【００４５】前記剥離層(8)を構成する「Ａｕ」「Ｗ」
「Ｍｏ」は、発光管部(1)内に充填された臭素、沃素又
は塩素の少なくとも何れかにて構成されるハロゲンによ
って発光管部(1)内を循環して黒化現象を生起させるよ
うな事はないし、「ＳｉＯ₂」は封体容器(5)と同一成分
であるから、ランプ(A)に不都合を生起させるような事
はない。

【００４６】前記の場合は、剥離層(8)をマウント(M)側
に設けた例を示したが、当然これだけに限られるもので
なく、図４に示すようにガラス管(12)側及び封体容器
(1)側の所定の位置（封止部埋入個所(7)に一致する部
位）に設けてもよい。他の手順は上記の例と同じであ
る。

【００４７】［実施例２］図２、３はマウント(M)の他
の例で、前述の金属箔(3)を使用する代わりとして棒状
ガラスブロック(12b)を使用するものである。図２の棒
状ガラスブロック(12b)は、ガラス管(12b1)と内部に融
着されるガラス棒(12b2)とで構成されている。前記ガラ
ス管(12b1)は封体容器(5)の肉厚に比べて十分に薄く、
その外径は封体容器(5)の端部の内径より小さく、内径
は後行程で取り付ける発光体部(2)や外部リード棒(4)の
挿入部分の直径より若干大きい程度である。ガラス管(1
2b1)の内表面(孔内)には蒸着或いは前述した金属酸塩の
利用により金属薄膜(10)が形成されている。金属薄膜(1
0)はＭｏ或いはＷで、ガラス管(12b1)の内表面全面に形
成してもよいし、線状に形成してもよい。膜厚は20μｍ
程度である。

【００４８】即ち、「珪タングステン酸」や「珪モリブ
デン酸」の純水溶解液をガラス管(12b1)の内周面に塗布
し十分乾燥させた後、真空炉で前述のように加熱し、酸
素と結晶水を除去（或いは水素炉で前処理して酸素を除
去し、続いて真空炉で結晶水を除去）すると、ガラス管
(12b1)の内周面に「金属Ｗ」或いは「金属Ｍｏ」の薄膜
(10)が生成される。

【００４９】このようにして内周面に金属薄膜(10)が形
成されたガラス管(12b1)に、該ガラス管(12b1)の内径に
ほぼ等しい中実のガラス棒(12b2)を挿入し、ガラス管(1
2b1)を加熱して中実のガラス棒(12b2)の外周面をガラス
管(12b1)の内周面に金属薄膜(10)を介して気密的に接着
させ、両側に発光体部(2)取付用の盲穴(14)と外部リー
ド棒取付用の盲穴(13)とを有する棒状ガラスブロック(1
2b)を形成する。中実のガラス棒(12b2)とガラス管(12b
1)との気密時密着性をテストする耐圧試験はこの段階で
行えばよい。

【００５０】そして、図２(c)に示すように棒状ガラス
ブロック(12b)の両端の盲穴(13)(14)に発光体部(2)と外
部リード棒(4)とをそれぞれ挿入し、発光体部(2)と外部
リード棒(4)を盲穴(13)(14)に固着する。この場合前述
のように盲穴(14)の内径は発光体部(2)の挿入部分の直
径より若干大きい程度であるので、挿入時の棒状ガラス
ブロック(12b)の中心と発光体部(2)の中心とは一致或い
は近似した状態となる。固着する方法としては、前述の
シュリンク方式或いはピンチシール方式が採用される。

【００５１】そして、前述同様「チップレス方式」にて
棒状ガラスブロック(12b)をシュリンク或いはピンチシ
ールするのであるが、封止部(6)の変形量は僅かでよい
ため、溶着後の棒状ガラスブロック(12b)の中心に対す
る発光体部(2)の中心の狂いは殆どなくなり、棒状ガラ
スブロック(12b)に対する発光体部(2)の組立精度は従来
のものと比較して飛躍的に向上する。そして、前記シュ
リンク或いはピンチシールにより発光体部(2)と外部リ
ード棒(4)はそれぞれ盲穴(13)(14)の金属薄膜(10)に電
気的に接触し、発光体部(2)と外部リード棒(4)との間の
導通が金属薄膜(10)により確保されることとなる。この
場合も、第１実施例同様、閉塞部(6a)が形成され、発光
体部(2)の基部(21)が配設される。

【００５２】［実施例３］図３は本実施例の封止方法
の手順を示した図である。図中(12b)は外径が封体容器
(5)の端部の内径とほぼ等しい或いは封体容器(5)の端部
の内径より小さな棒状のガラスブロックであり、図３
(a)に示すように一方の端には発光体部(2)取付用の盲穴
(14)が設けられ、他端には外部リード棒取付用の盲穴(1
3)が設けられている。両盲穴(13)(14)の深さは５ｍｍ程
度とし、両者は貫通しておらず、それぞれその内径は発
光体部(2)、外部リード棒(4)の外径より若干大きく形成
してある。前記ガラスブロックはガラス管に短い中実ガ
ラス棒を融着して製作する。

【００５３】次いで、図３(b)に示すように両盲穴(13)
(14)を含む棒状ガラスブロック(12)の全表面に金属薄膜
(15)を蒸着或いは前述の金属酸塩を利用した方法により
形成する。或いは一方の発光体部(2)取付用盲穴(14)か
ら棒状ガラスブロック(12)の表面を通って他方の外部リ
ード棒用の盲穴(13)に至るライン状の金属薄膜(15)が同
様の方法で形成される。

【００５４】その後、図３(c)に示すように発光体部(2)
取付用の盲穴(14)に発光体部(2)を、外部リード棒取付
の盲穴(13)に外部リード棒(4)を挿入し前述のように固
着する。発光体部(2)と外部リード棒(4)との間の電気的
導通は前述同様金属薄膜(15)により確保される。

【００５５】次いで、発光体部(2)と外部リード棒(4)が
取り付けられた棒状ガラスブロック(12b)を図３(d)に示
すように封体容器(5)の端部の所定位置に挿入し、ピン
チシール方式又はシュリンクシール方式にて封着して図
３(e)に示したように「チップレス」の封止作業が完了
する。

【００５６】本実施例の場合も、実施例２と同様に金属
薄膜(15)が金属箔(3)と同様の役割を果たし、封体容器
(5)の端部の封止時にもガラスの流動による発光体部(2)
取付位置のずれや、金属薄膜(15)の破損による通電不
良、更には封着不良によるリークも生じにくい。

【００５７】「実施例１における閉塞部(6)の効果」図
１に示すランプ(A)において、閉塞部(6)の幅(H)を変
え、その耐圧を調べた。(H)が０mmの場合１５０気圧
で、１mmの場合１９０気圧で、２mmの場合２１０気圧
で、３mmの場合２４０気圧で、４mmの場合２７０気圧
で、封止部(6)にクラックが入り破裂した。これより、
閉塞部(6)の幅(H)が長くなるほど耐圧が向上する事が分
かる。なお、実施例２、３の場合も同様の傾向を示すと
考えられる。

【００５８】「実施例１における剥離層(8)の効果」８
０００時間の連続点灯テストを行ったところ、実施例１
の本発明品は、破裂したものは１本もなかったが、剥離
層(8)を形成しなかったものは２０％のものが破裂し、
剥離層(8)の寿命に対する効果が立証された。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の封止部はガ
ラス封止体内に金属箔が埋設されているという２重構造
になっているので、封止は従来のような金属箔とガラス
でなくガラス同士で行われる事になり、より容易な融着
が可能となるだけでなく、封止時に金属箔は既にガラス
封止体に埋入されて保護されているため、封止時のガラ
ス流動の影響を直接受ける事が小さく、箔切れやねじれ
現象を生じる事がない。

【００６０】また、封止時に封止部の発光管部側の部分
を十分加熱することで閉塞部が形成され、これによって
ガラス封止体が封止部内に完全に埋没する処となって、
封止部の最弱点部分が封止部に包み込まれて強化される
事になり、発光管部の超高圧に耐え得るようになる。

【００６１】また、必要箇所に「剥離層」を形成してお
く事で、封止部内面での微細クラックの発生を防止する
事が出来、ランプの長寿命化を実現する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の封止方法の手順を示した図。

【図２】実施例２の封止方法の手順を示した図。

【図３】実施例３の封止方法の手順を示した図。

【図４】実施例１の封止方法の他の手順を示した図。

【図５】図１(e)のＸ部拡大図。

【図６】図５の側面図。

【図７】図５のＹ−Ｙ断面図。

【図８】本発明の封止方法にて形成されたシングルエン
ド型ランプ。

【符号の説明】

(A) ランプ (m)(M) マウント (1) 発光管部 (2) 発光体部 (3) 金属箔 (4) 外部リード棒 (5) 封体容器 (6) 封止部 (7) 封止部埋設箇所 (8) 剥離層 (9) 微細間隙 (10) 金属薄膜 (11) 排気台 (12) ガラス管 (12a) ガラス封止体 (12b) 棒状ガラスブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光管部と封止部とを有するランプの封
止部内に、内部に金属箔が埋設されているガラス封止体
が封着されており、前記金属箔の一端に取り付けられた
発光体部が発光管部内に導入されており、前記金属箔の
他端に取付けられた外部リード棒が封止部外に導出され
ているランプの封止部構造において、ガラス封止体が発光管部側に露出しないように封止部の
発光管部側の閉塞部に発光体部の基部が埋入されている
事を特徴とするランプの封止部構造。
【請求項２】発光管部と封止部とを有するランプの封
止部内に、棒状ガラスブロックが封着されており、該棒
状ガラスブロックの一端に発光体部が取り付けられ、他
端に外部リード棒が取り付けられ、該発光体部と該外部
リード棒との間に両者間の通電を確保するための金属薄
膜が棒状ガラスブロックに沿って配されているランプの
封止部構造において、マウントユニットが発光管部側に露出しないように封止
部の発光管部側の閉塞部に発光体部の基部が埋入されて
いる事を特徴とするランプの封止部構造。
【請求項３】ガラス封止体の肉厚が封体容器の肉厚よ
り薄い事を特徴とする請求項１に記載のランプの封止部
構造。
【請求項４】棒状ガラスブロックの発光管部の挿入部
分の肉厚が封体容器の肉厚より薄い事を特徴とする請求
項２に記載のランプの封止部構造。
【請求項５】請求項１又は２の何れかに記載のランプ
の封止部構造において、発光体部の封止部埋入箇所に剥離層が形成されている事
を特徴とするランプの封止部構造。
【請求項６】剥離層が、金属薄膜である事を特徴とす
る請求項５に記載のランプの封止部構造。
【請求項７】剥離層が、金属酸塩である事を特徴とす
る請求項５に記載のランプの封止部構造。
【請求項８】剥離層が、酸化皮膜である事を特徴とす
る請求項５に記載のランプの封止部構造。
【請求項９】発光体部が、放電電極である事を特徴と
する請求項１又は２に記載のランプ用の封止部構造。
【請求項１０】発光体部が、フィラメントである事を
特徴とする請求項１又は２に記載のランプの封止部構
造。
【請求項１１】ランプがシングルエンドタイプである
事を特徴とする請求項１又は２に記載のランプの封止部
構造。
【請求項１２】ランプがダブルエンドタイプである事
を特徴とする請求項１又は２に記載のランプの封止部構
造。