JP2006196267A - Sealing object for lamp, and discharge lamp - Google Patents
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自動車の前照灯や液晶プロジェクター等に使用される放電ランプに関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp used for an automotive headlamp, a liquid crystal projector, and the like.
放電ランプは、発光管部が形成された透光性の気密容器の両端に形成された封止部に、電極および外部リード線をそれぞれ両端部に溶接によって接続した金属箔を封着し、電極は気密容器内の放電空間内で対向して配置される構造とするのが一般的である。 The discharge lamp is formed by sealing a metal foil in which electrodes and external lead wires are connected to both ends by welding to sealing portions formed at both ends of a light-transmitting hermetic container in which an arc tube portion is formed. Is generally arranged to face each other in the discharge space in the hermetic vessel.
この金属箔と電極および外部リード線との接続方法には、主として抵抗溶接が用いられてきた。しかし、抵抗溶接は電極や金属箔の材料の抵抗値や融点などの物性値によって好適な溶接条件が変化するため、接合不良や金属箔の穴あきなどが発生することがあった。そこで、レーザーによる溶接が試みられている。(例えば、特許文献1および特許文献2)
しかし、上記特許文献1の図1のように、金属箔の裏面から電極にレーザーを照射して溶接したランプ用封着体において、そのランプ用封着体を封止工程によって封止した後に、電極に亀裂が入ったり、電極が折れたりする不具合が発生している。 However, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1 above, in the lamp sealing body welded by irradiating the electrode with a laser from the back surface of the metal foil, after sealing the lamp sealing body in a sealing step, There is a problem that the electrode is cracked or broken.
本発明の目的は、電極に発生する亀裂や折れの不具合を低減することである。 An object of the present invention is to reduce defects of cracks and breaks that occur in electrodes.
上記目的を達成するために、本発明のランプ用封着体は、金属箔の一端に電極、他端に外部リード線が溶接により接続されたランプ用封着体であって、前記電極に形成された溶接部の深さd(mm)と前記電極の直径r(mm)との関係d/rが、d/r≦0.3であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the lamp sealing body of the present invention is a lamp sealing body in which an electrode is connected to one end of a metal foil and an external lead wire is connected to the other end by welding, and is formed on the electrode. The relationship d / r between the depth d (mm) of the welded portion and the diameter r (mm) of the electrode is d / r ≦ 0.3.
本発明によれば、電極に発生する亀裂や折れの不具合を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce defects such as cracks and breaks occurring in the electrode.
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の実施の形態の放電ランプについて図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態である放電ランプの全体図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a discharge lamp according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view of a discharge lamp according to a first embodiment of the present invention.
気密容器1は、例えば、耐火性で透光性の石英ガラスからなり、軸方向の形状が楕円形の発光管部11と、発光管部11と同材料で、その長手方向の両端部に圧潰形成された板状の封止部131、132とからなる。発光管部11の内部には、軸方向の形状が略円筒状で、内容積が0.1cc以下の放電空間12が形成されており、放電空間12には、放電媒体として金属ハロゲン化物であるヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化亜鉛、および希ガスであるキセノンが封入されている。
The hermetic container 1 is made of, for example, fire-resistant and light-transmitting quartz glass, and the arc tube shape is an elliptical arc tube portion 11 and the same material as the arc tube portion 11, and both ends in the longitudinal direction are crushed. It consists of the formed plate-
ヨウ化ナトリウムに含有されている金属ナトリウムおよびヨウ化スカンジウムに含有されている金属スカンジウムは、主に発光金属として作用し、ヨウ化亜鉛に含まれている金属亜鉛は、主に水銀に代わるランプ電圧形成媒体として作用する。これらの発光金属と結合されるハロゲン化物としては、他のハロゲン化物よりも反応性が低いヨウ素が最も好適であるが、臭素や塩素などの他のハロゲンを使用してもよい。また、希ガスであるキセノンは、始動直後の発光効率が高いため、主に始動ガスとして作用する。 Metal sodium contained in sodium iodide and metal scandium contained in scandium iodide mainly act as luminescent metals, and the metal zinc contained in zinc iodide is mainly a lamp voltage instead of mercury. Acts as a forming medium. As the halide bonded to these luminescent metals, iodine having the lower reactivity than other halides is most suitable, but other halogens such as bromine and chlorine may be used. Also, xenon, which is a rare gas, mainly acts as a starting gas because of its high luminous efficiency immediately after starting.
ここで、発光管部11に封入される放電媒体には、水銀は本質的に含まれていない。この「本質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないか、または1ccあたり2mg未満、好ましくは1mg以下の水銀量が存在していても許容するという意味である。つまり、従来の水銀入りのショートアーク形ランプのように、水銀蒸気によって放電ランプの電圧を所要に高くする場合、1ccあたり20〜40mg、場合によっては50mg以上封入しており、この水銀量と比較すれば、2mg未満の水銀量は圧倒的に少なく、本質的に水銀が含まれないと言える。 Here, the discharge medium sealed in the arc tube portion 11 essentially does not contain mercury. This “essentially free of mercury” means that it does not contain any mercury, or accepts an amount of mercury of less than 2 mg per cc, preferably 1 mg or less. That is, when the discharge lamp voltage is increased to a required level with mercury vapor as in the case of a conventional short arc lamp containing mercury, 20 to 40 mg per cc, or 50 mg or more in some cases, is sealed. Then, it can be said that the amount of mercury of less than 2 mg is overwhelmingly small and essentially contains no mercury.
封止部131、132の内部には、ランプ用封着体21、22が封着されている。このランプ用封着体21、22は、厚さが18μm〜25μmでモリブデンからなる金属箔211、212の両端部に、タングステンからなり、先端部の直径が基端部の直径よりも大きく、その基端部の直径が0.28mm〜0.32mmの段付き電極221、222および直径が0.38mm〜0.42mmでモリブデンからなる外部リード線231、232からなる。
Inside the sealing
図2は、金属箔と電極の溶接部部分を説明するための断面図である。ここで、(a)は管軸方向に垂直な断面図、(b)は管軸方向に平行な断面図を示している。 FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a welded portion between the metal foil and the electrode. Here, (a) is a cross-sectional view perpendicular to the tube axis direction, and (b) is a cross-sectional view parallel to the tube axis direction.
ランプ用封着体21を管軸方向に垂直な断面で見ると、金属箔211上に電極221が配置され、金属箔211の電極配置面に対して反対の面から、断面が略三角形の溶接部31が形成されている。この「溶接部」とは、他の部分よりも熱による結晶化が進んでいるために、大きな結晶の塊を形成している部分であり、再結晶部と見ることもできる。また、管軸方向に平行な断面で見ると、溶接部が軸方向に複数形成されており、それぞれ溶接部31〜33となっている。この溶接部31〜33は、断面形状がそれぞれ三角形、四角形、先端部分が延出した形状の三角形になっており、立体形状では、略円錐、略円錐台になる。これら溶接部31〜33の形状は、溶接する際の加熱によって、様々な形状に形成することができ、上記以外では、例えば、複数の溶接部がつながって連設された形状なども形成することができる。ここで、溶接部31〜33において、金属箔211側の溶接部の面が多少の湾曲を伴っているのは、溶接工程時に、溶解によって形成されるものである。
When the
ここで、形成された溶接部31〜33のうち、電極221の軸中心方向の深さが最も深い溶接部(図2では溶接部31)は、その深さd(mm)と電極221の直径r(mm)との関係d/rが、d/r≦0.3になるように形成されている。この関係になるように、溶接部の深さdを調節する方法としては、後述する溶接工程において、レーザー照射装置の溶接の投入エネルギーを変化させる、具体的には溶接電流や溶接時間を変化させることによって、容易に所望の深さに調節することができる。
Here, among the formed welds 31 to 33, the weld with the deepest depth in the axial center direction of the electrode 221 (the weld 31 in FIG. 2) has its depth d (mm) and the diameter of the
このランプ用封着体の製造方法を、図3を参照して説明する。(a)は全体図、(b)は点線A−A’において、矢印方向から見た断面図である。 A method for manufacturing the lamp sealing body will be described with reference to FIG. (A) is a general view, and (b) is a cross-sectional view taken along the dotted line A-A ′ as seen from the direction of the arrow.
第1の工程として、載置面411にV字の溝412が形成されたテーブル41の溝412に、電極221および外部リード線231を略一直線上に置き、その上に金属箔211を所定の位置に合わせて配置する。そして、第2の工程として、溶接時の位置ズレを防止するために、金属箔211の四隅を固定具421〜424で押さえ、固定する。ここで、図3(b)においては、金属箔211がたわんだ状態で固定される状態となっているが、これは、V字溝412の深さと使用する電極221の直径による誤差であり、この状態で溶接製造されたランプ用封着体21であっても、製品上の問題はない。
As a first step, the
その後、第3の工程として、電極221等を配置した面に対して、反対の金属箔211面から電極221等を貫く位置にレーザー照射装置を配置し、レーザー光を照射し、それらの金属同士の一部を溶かし込むことで、互いに接合されランプ用封着体21が一体形成される。ここで、このレーザーによる溶接は、スポット溶接であるので、金属箔211と接する電極221および外部リード線231の軸方向に、例えば3箇所程度、連続または離間して溶接を行なうことで、相互の接合強度を十分に保つことができる。
Then, as a third step, a laser irradiation device is arranged at a position penetrating the
上記のランプ用封着体の製造方法は、溶接のために他の金属等を使用する必要がなく、製造が容易で、かつ電極等の金属箔への固定を確実に行なうことができる。 The above-described method for manufacturing a lamp sealing body does not require the use of other metals for welding, is easy to manufacture, and can be reliably fixed to a metal foil such as an electrode.
封止部131、132に封着されたランプ用封着体21、22は、その電極221、222の先端部が放電空間12内で所定の電極間距離を保って、その先端同士が対向するように配置される。ここで、上記の「所定」とは、自動車の前照灯に使用する場合は4.2mm程度、プロジェクション用に使用する場合は2mm程度である。すなわち、ショートアーク形ランプでは5mm以下とすることが好適である。
The
また、金属箔211、212の対向端に接続されている、外部リード線231、232の他端は、封止部131、132の外部に延出し、そのうち外部リード線232には、L字状に形成された給電端子233の一端が、ほぼ直角になるように接続されている。そして、給電端子233の一部には、外部リード線232部分の電位が影響を与えないよう、例えば、セラミックからなる絶縁チューブ5が被覆されている。
The other ends of the
これらを備えた気密容器1の外側には、例えば、紫外線を遮断する材料からなる透光性の筒状の外管6が、その長手方向に沿って気密容器1の大部分を覆うように設けられている。この外管6の長手方向の端部には、封止部132とガラス溶着により接続された溶着部61が形成されている。(ここで、封止部131側の溶着部は図示していない。)気密容器1と外管6とで形成された空間は大気雰囲気にされている。また、この空間には、所望により、アルゴンを封入したり、真空雰囲気にしたりすることができる。
On the outside of the airtight container 1 having these, for example, a translucent cylindrical outer tube 6 made of a material that blocks ultraviolet rays is provided so as to cover most of the airtight container 1 along its longitudinal direction. It has been. A welded
気密容器1を内部に覆った状態の外管6は、その外周面を挟持するように形成された固定金属具7によって、ソケット8に接続されている。このソケット8の端部付近には、点灯回路からの電力を供給するための金属端子81がその外周面に沿って形成されており、金属端子81は外部リード線232と給電端子233を介して電気的に接続されている。また、図示していないが、電力を供給するための他方の端子は、ソケット8の底部部分に形成されており、この端子は外部リード線231と電気的に接続されている。
The outer tube 6 that covers the airtight container 1 is connected to the socket 8 by a fixed
図4は、水酸素バーナーで約1800℃の高温に加熱した石英ガラスに、溶接部の深さを変化させたランプ用封着体を封止した後の電極折れの発生数について説明するための図である。ここで、ランプ用封着体21には、金属箔211はその厚さが20μm、電極221はその溶接部分の直径が0.30mm、外部リード線231はその直径が0.40mmのものを使用し、溶接部の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rを、0.10〜0.50の範囲で変化させたものを各100個作成し、試験を行なった。また、電極折れ発生の有無は、X線透過撮影により目視で確認した。
FIG. 4 is a diagram for explaining the number of occurrences of electrode breakage after sealing a lamp sealing body having a depth of a welded portion to quartz glass heated to a high temperature of about 1800 ° C. with a water oxygen burner. FIG. Here, for the
図4より、d/rが大きくなるほど、電極221における折れの発生数が増加していることがわかる。ここで、d/rと電極折れの発生率との関係を示した図5のグラフを見ると、電極折れの発生率は、d/rが0.30よりも大きくなったときに増加している傾向が見られる。このことから、溶接部の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rは、0.30以下であることが好適である。また、さらに望ましくは、電極折れの発生率が0%にとどまっているd/rが0.15以下であるのがよい。ちなみに、金属箔等の寸法などの条件は同じで、抵抗溶接によって製造したランプ用封着体について同様の試験を行なったところ、試験数100個中15個について電極折れが発生しており、d/rが0.30以下であれば、抵抗溶接を行なうよりも電極折れに対して効果があることも確認された。
FIG. 4 shows that the number of occurrences of bending in the
溶接部の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rと電極折れ発生の原因を次のように推測する。 The relationship d / r between the depth d (mm) of the weld and the diameter r (mm) of the electrode and the cause of electrode breakage are estimated as follows.
本発明の金属箔と電極(および外部リード線)との溶接方法は、レーザーによって金属箔と電極の一部分を高温状態にすることで溶解し、それらの使用材料は異なるがそれぞれが溶け合うように形成された溶接部により、金属箔と電極を接続している。したがって、この溶接工程では、少なくとも相互がつながる程度の溶接エネルギーを投入する必要があり、さらに相互のつながりを強化するためには、より多くのエネルギーを投入するほうがいいと考えられてきた。それは、エネルギーを多くかけると、その分だけ電極に深く溶接部が形成され、相互の結合が強くなるためである。しかし、封止工程の際には、エネルギーを多く投入し、溶接部が深く形成されたランプ用封着体のほうが、電極折れが発生しやすいという結果になった。 The welding method of the metal foil and the electrode (and external lead wire) of the present invention is formed by melting a part of the metal foil and the electrode with a laser at a high temperature state, and the materials used are different, but they are formed so as to melt together. The metal foil and the electrode are connected by the welded portion. Therefore, in this welding process, it is necessary to input welding energy that is at least connected to each other, and it has been thought that it is better to input more energy in order to strengthen the mutual connection. This is because when a large amount of energy is applied, a weld is formed deeper in the electrode, and the mutual bond becomes stronger. However, in the sealing process, the result was that electrode breakage was more likely to occur in the lamp sealing body in which a large amount of energy was input and the welded portion was deeply formed.
この原因には、電極の溶接部と非溶接部の境界に発生する、融解せずかつ機械的性質が変化した熱影響部(別名、HAZ:Heat Affect Zone)が関係していると考えられる。 This cause is considered to be related to a heat affected zone (also known as HAZ: Heat Affect Zone) that does not melt and changes in mechanical properties, which occurs at the boundary between the welded portion and the non-welded portion of the electrode.
そこで、電極折れの発生のメカニズムを、図6の模式図を参照して説明する。 Therefore, the mechanism of electrode breakage will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
ランプ用封着体21の封止工程では、まず封止前の円筒状の封止部131にランプ用封着体21を位置合わせして配置する。(図6(a))その後、ガラス管内の雰囲気を、真空に排気するとともに加熱することで、円筒状の封止部131をネッキングさせ、その石英ガラスをランプ用封着体21の金属箔211や電極221に接触させ、表面が不均一な封止部131を形成する。(図6(b))そして、ピンチャー15により、加圧することで封止部131が完成されるが、このときのピンチャー15の加圧工程では、ピンチャー15のピンチ面と石英ガラスとの接触具合により石英ガラスが流動し、電極221等に微視的な曲げ応力が発生してしまう。この曲げ応力は、ランプ用封着体21の軸方向に引っ張り応力を発生させる原因となる。(図6(c))
この引っ張り応力に対しては、電極221の非溶接部分は繊維組織を持つために強く、溶接部311〜313も一粒の結晶粒が大きく単結晶化しているために強いが、それらの境界に存在している熱影響部は、機械的性質が変化、劣化しているために比較的弱い。したがって、溶接部311〜313と非溶接部の境界に形成された材質的に弱い熱影響部に応力がかかり、溶接部分の基端付近の熱影響部にクラックが発生し、その後、そのクラックに応力集中することになるためにクラック発生箇所を起点に電極の繊維組織を縦断するように亀裂が生じ、電極の折れにつながったと考えられる。
In the sealing process of the
With respect to this tensile stress, the non-welded part of the
つまり、熱影響部があまり大きく形成されていない方が封止工程時の電極折れ発生を防止できるということが言える。ここで、熱影響部の大きさは、溶接部の大きさ、特に本実施の形態のように電極と金属箔とをスポット溶接をするような場合では、溶接部の深さに大きく関係するため、熱影響部の深さを浅く形成することが重要であることがわかる。 That is, it can be said that the direction in which the heat-affected zone is not formed so large can prevent the occurrence of electrode breakage during the sealing process. Here, the size of the heat affected zone is greatly related to the size of the welded portion, particularly in the case of spot welding the electrode and the metal foil as in the present embodiment. It can be seen that it is important to reduce the depth of the heat affected zone.
以上のことから、本発明では、溶接部の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rが、d/r≦0.3としたが、その下限は特に設定していない。それは、電極折れの低減に対しては、溶接部の深さを浅くすることが重要であるためであり、電極と金属箔とが機械的に接続される、最低限の溶接深さが形成されていれば、本発明の効果を十分に得ることができる。 From the above, in the present invention, the relationship d / r between the depth d (mm) of the welded portion and the diameter r (mm) of the electrode is d / r ≦ 0.3, but the lower limit is particularly set. Not done. This is because it is important to reduce the depth of the weld for reducing electrode breakage, and the minimum weld depth at which the electrode and the metal foil are mechanically connected is formed. If it is, the effect of this invention can fully be acquired.
また、金属箔の他端の溶接点である外部リード線側においても、電極側よりも少ないが封止工程時の亀裂や折れが発生することがある。そのため、外部リード線についても電極と同じように、その直径に対して、レーザー溶接による溶接部の深さを30%以下に形成することが望ましい。 Also, on the external lead wire side, which is the welding point of the other end of the metal foil, cracks and breaks may occur during the sealing process, although less than on the electrode side. Therefore, it is desirable to form the depth of the welded portion by laser welding to 30% or less with respect to the diameter of the external lead wire as well as the electrode.
本実施の形態では、金属箔211、212の一端に電極221、222、他端に外部リード線231、232が溶接により接続されており、その電極221、222に形成された溶接部の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rが、d/r≦0.3であるランプ用封着体21、22を気密容器1の封止部131、132に封止することで、封止工程において発生しやすい電極折れや亀裂の不具合を低減できる。
In the present embodiment,
(第2の実施の形態)
図7は、本発明の第2の実施の形態の放電ランプについて説明するための断面図である。この第2の実施の形態の各部について、図1の第1の実施の形態の放電ランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。第2の実施の形態では、酸化チタンからなる金属層213を表面に被覆した金属箔211に電極221および外部リード線231を溶接したランプ用溶着体21を使用している。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a discharge lamp according to a second embodiment of the present invention. About each part of this 2nd Embodiment, the same part as each part of the discharge lamp of 1st Embodiment of FIG. 1 is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. In the second embodiment, the lamp welded
図8は、金属箔の酸化チタンコーティングの有無による放電ランプのリーク発生数を説明するための図である。ここで、一方のランプ用封着体は、表面に厚さ20μmの酸化チタンを被覆し、もう一方は酸化チタンの被膜のないものとし、それらを備えた放電ランプをそれぞれ30本製作した。また、リークの発生率は、900℃に保った高温炉で、6時間ごとに確認したものである。 FIG. 8 is a diagram for explaining the number of occurrences of leak in the discharge lamp depending on the presence or absence of titanium oxide coating on the metal foil. Here, one of the lamp sealing bodies was coated with titanium oxide having a thickness of 20 μm on the surface and the other was not coated with titanium oxide, and 30 discharge lamps each including them were manufactured. Further, the leak occurrence rate was confirmed every 6 hours in a high temperature furnace maintained at 900 ° C.
結果から明らかなように、酸化チタンコーティングを行なったランプ用封着体を備える放電ランプは24時間経過しても約8割が正常であったのに対して、酸化チタンコーティングを行なわなかった放電ランプでは、6時間経過後にはすでに全てのランプでリークが発生していた。すなわち、酸化チタンコーティングを行なうと、リークに対して高い効果が得られることがわかる。この効果を得られたのは、酸化チタンを金属箔に被覆することによって、封止部との封着性が向上したためと考えられる。 As is apparent from the results, about 80% of discharge lamps having a lamp sealant coated with titanium oxide were normal after 24 hours, whereas discharge without titanium oxide coating. In the lamps, leaks had already occurred in all the lamps after 6 hours. In other words, it can be seen that when titanium oxide coating is performed, a high effect is obtained against leakage. The reason why this effect was obtained is considered to be that the sealing property with the sealing portion was improved by coating titanium oxide on the metal foil.
図9は、金属箔に厚さ20μmの酸化チタンを被覆したランプ用封着体について、図4と同様の試験を行ったときの電極折れ発生数を説明するための図である。 FIG. 9 is a diagram for explaining the number of occurrences of electrode breakage when a test similar to that of FIG. 4 is performed on a lamp sealing body in which a metal foil is coated with titanium oxide having a thickness of 20 μm.
図9より、酸化チタンコーティングを行なったランプ用封着体を使用した場合でも、溶接部の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rが大きくなるほど、電極221における折れの発生数が増加していることがわかる。ここで、d/rと電極折れの発生率との関係を示した図10のグラフを見ると、電極折れの発生率は、d/rが0.30よりも大きくなったときに増加している傾向が見られる。このことから、溶接部の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rは、0.30以下であることが好適であり、さらに望ましくは、電極折れの発生率が0%にとどまっているd/rが0.15以下であるのがよい。ちなみに、抵抗溶接によって製造したランプ用封着体について同様の試験を行なったところ、試験数100個中23個について電極折れが発生しており、この場合でも、抵抗溶接を行なうよりも電極折れに対して効果があることも確認された。
FIG. 9 shows that even when a lamp sealing body coated with titanium oxide is used, as the relationship d / r between the weld depth d (mm) and the electrode diameter r (mm) increases, the
ここで、抵抗溶接においては、酸化チタンコーティングされたランプ用封着体の電極折れの発生数が増加している。これは、抵抗溶接が溶接する材料同士の抵抗値や融点などの物性値によって大きくその接合状態が変化する溶接であるので、電極と金属箔との間に酸化チタンを介在させたことでその接合強度が弱くなり、接合自体がうまくいかなかったためと考えられる。すなわち、酸化チタンコーティングされた金属箔を溶接する場合は、溶接材料の物性値に影響されにくいレーザー溶接を行なうことがよいことを意味している。 Here, in resistance welding, the number of occurrences of electrode breakage of the lamp sealant coated with titanium oxide is increasing. This is a welding in which the joining state changes greatly depending on the physical properties such as the resistance value and melting point of the materials to be welded by resistance welding, so the joining is achieved by interposing titanium oxide between the electrode and the metal foil. This is probably because the strength was weakened and the bonding itself was not successful. That is, in the case of welding a metal foil coated with titanium oxide, it means that laser welding which is not easily influenced by the physical properties of the welding material is preferably performed.
本実施の形態では、酸化チタンからなる金属層213が被覆された金属箔211、212の一端に電極221、222、他端に外部リード線231、232が溶接により接続されており、その電極221、222に形成された溶接部の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rが、d/r≦0.3であるランプ用封着体21、22を気密容器1の封止部131、132に封止することで、第1の実施の形態と同様に封止工程において発生しやすい電極折れや亀裂の不具合を低減できる。
In this embodiment,
また、本実施の形態では、金属箔に金属層213として酸化チタンを被覆しているため、ランプ点灯中のリークの発生も低減することができる。
In this embodiment, since the metal foil is coated with titanium oxide as the
ここで、金属層213としては、酸化チタンの他にレニウムなどの対ハロゲン物質を塗布しても同様の効果が得られる。
Here, as the
なお、実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。 In addition, embodiment is not necessarily restricted above, For example, you may change as follows.
本ランプ用封着体21、22の金属箔211、212と電極221、222との製造時の溶接に関する手段としては、レーザーに限られるものではなく、電子ビームやアークによって加熱することで溶接を行なってもよい。
Means for welding at the time of manufacturing the metal foils 211 and 212 of the
ランプ用封着体21、22の電極として、図11に示すように、リークにつながるクラック発生の低減のために電極221、222の軸に覆設体としてコイル223を巻き、その状態で金属箔211、212に溶接を行なったものであってもよい。これは、コイル223を回巻しない電極の場合と同様に、最も深さのある溶接部37の深さd(mm)と電極の直径r(mm)との関係d/rが0.3以上であれば、電極折れに対して同様に得られることを確認したためである。また、覆設体としてはタングステンからなる筒状の金属体などであってもよい。
As shown in FIG. 11, as the electrodes of the
ここで、電極221の軸にコイル223が巻かれたランプ用封着体21を封止する際には、さらに電極折れが発生することが確認された。それは、電極221とコイル223との間に僅かに形成される隙間が関係していると予想される。すなわち、このランプ用封着体21を封止する際にも、図6のようなメカニズムが発生するが、それに加えて、封止工程のピンチャー加圧時に、コイル223が巻かれた電極部分は電極−コイル間の隙間によって比較的動作することができるため、コイル223が巻かれていない電極部分が「てこ」の支点となり、強い曲げ応力が生じるためと考えられる。このことから、コイル223を巻いたランプ用封着体21を使用する場合には、さらに本発明の実施が効果的である。
Here, it was confirmed that when the
1 気密容器
11 発光管部
12 放電空間
131、132 封止部
21、22 ランプ用封着体
211、212 金属箔
213 金属層
221、222 電極
223 コイル
231、232 外部リード線
233 給電端子
31〜39 溶接部
5 絶縁チューブ
6 外管
7 固定金属具
8 ソケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 11 Light-emitting
Claims (3)
前記封止部に封着された請求項1または請求項2に記載のランプ用封着体とを具備したことを特徴とする放電ランプ。
A translucent airtight container having an arc tube portion in which a discharge medium is enclosed, and sealing portions formed at both ends of the arc tube portion;
A discharge lamp comprising the lamp sealing body according to claim 1 or 2, which is sealed to the sealing portion.
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