JP4028520B2 - Discharge lamp and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、電子を放出する電子放出物質としてダイヤモンドを用いた放電灯およびその製造方法に関するものであり、特に各種照明用や液晶装置等のバックライト用に用いて好適な放電灯およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp using diamond as an electron-emitting material that emits electrons, and a method for manufacturing the same, and particularly to a discharge lamp suitable for use in backlights for various illuminations and liquid crystal devices, and a method for manufacturing the same. It is about.
従来、物質を高温にした際に放出される熱電子を用いる熱陰極は、X線管、高周波電子管のような真空中で動作する真空管の電子源として、また熱陰極放電灯においては蛍光灯のようにガス中で動作する放電管の電子源として広く用いられている。一方、冷陰極は、冷陰極放電灯などに用いられ、熱陰極を利用した放電灯よりも消費電力が大きいものの、その長寿命性から液晶テレビのバックライト等に用いられている。陰極をこれらの電子源として用いる場合は電極周辺での電圧降下が大きい。そこで、冷陰極放電灯においては電極での電圧降下分の低減が望まれている。また電子として2次電子を用いるタイプの場合、放出効率がよい電極材料としてアルカリ金属が知られている。しかしながら、アルカリ金属はスパッタ耐性が低く、融点も低いという問題がある。このため、現在、一般には高融点金属であるニッケル(Ni)やモリブデン(Mo)が電極材料として用いられている。この場合、BaO等を陰極に塗布することにより陰極損失を低減することができるが、スパッタリングによる消耗のため寿命が短いことが大きな問題となっている。 Conventionally, a hot cathode using thermoelectrons emitted when a substance is heated to a high temperature is used as an electron source of a vacuum tube operating in a vacuum such as an X-ray tube or a high-frequency electron tube. Thus, it is widely used as an electron source of a discharge tube operating in a gas. On the other hand, cold cathodes are used for cold cathode discharge lamps and the like, and consume more power than discharge lamps using hot cathodes, but are used for backlights of liquid crystal televisions because of their long life. When the cathode is used as these electron sources, the voltage drop around the electrodes is large. Therefore, it is desired to reduce the voltage drop at the electrodes in the cold cathode discharge lamp. In the case of using a secondary electron as an electron, an alkali metal is known as an electrode material with good emission efficiency. However, the alkali metal has a problem that the sputtering resistance is low and the melting point is low. For this reason, nickel (Ni) and molybdenum (Mo), which are refractory metals, are generally used as electrode materials. In this case, the cathode loss can be reduced by applying BaO or the like to the cathode, but a short life is a serious problem due to the consumption due to sputtering.
これに対して、炭素材料であるダイヤモンドは、電子放出特性およびスパッタ耐性に優れており、上記の課題を解決するために有望な電極材料である。このようなダイヤモンドを電極材料として用いた冷陰極放電灯として、図10に示すようなバリア型冷陰極放電灯101がある(例えば、特許文献1参照)。図10に示すバリア型冷陰極放電灯101は、中空体102と、中空体102内に部分的に挿入された一対の電極103a、103bと、中空体102の内面上に設けられた蛍光体膜106とを有している。電極103aは、導体104aとそれを被覆したダイヤモンド膜105aとを有しており、同様に、電極103bは、導体104bとそれを被覆したダイヤモンド105bとを有している。また、中空体102には希ガスが封入されている。このように電極材料としてダイヤモンドを用いることにより高い発光効率を得るとともにスパッタリングによる消耗を抑制して、長寿命の冷陰極を実現することができる。
On the other hand, diamond, which is a carbon material, has excellent electron emission characteristics and sputtering resistance, and is a promising electrode material for solving the above problems. As a cold cathode discharge lamp using such a diamond as an electrode material, there is a barrier type cold
しかし、多結晶ダイヤモンドの表面は通常、非常に凹凸が激しいため、電極とガラス管を接合する際、多結晶ダイヤモンドとガラス管との間に隙間が生じてしまうという問題がある。また、多結晶ダイヤモンドとガラス材料との濡れ性が悪く、隙間無く確実に接合することが困難であるという問題がある。これらのことから、電極材料としてダイヤモンドを用いた場合は放電灯内の気密性を保つことが難しく、多結晶ダイヤモンドを電子放出物質として用いた電極を備えた冷陰極放電灯を確実に作製することは困難であるという問題がある。そこで、高い気密性を実現可能な封止方法の開発が望まれている。 However, since the surface of the polycrystalline diamond is usually very uneven, there is a problem that a gap is formed between the polycrystalline diamond and the glass tube when the electrode and the glass tube are joined. In addition, there is a problem that the wettability between the polycrystalline diamond and the glass material is poor, and it is difficult to reliably join without any gap. Therefore, when diamond is used as the electrode material, it is difficult to maintain the hermeticity in the discharge lamp, and a cold cathode discharge lamp equipped with an electrode using polycrystalline diamond as an electron-emitting substance is surely produced. There is a problem that is difficult. Therefore, development of a sealing method capable of realizing high airtightness is desired.
また、冷陰極放電灯は、放電灯の直径が小さいほど発光効率が上がるが、細くすることにより放電灯内部の熱の放熱性が悪くなるという問題がある。現状では、直径を4mm程度とした場合に最も放熱効率が良い冷陰極放電灯が作製できる。しかし、放電灯内部の熱を効率的に逃がすことで、さらに放電灯の細管化が可能となり、発光効率の高効率化が期待できる。したがって、冷陰極放電灯において放電灯内部の熱を効率的に逃がせる構造が望まれている。 In addition, although the cold cathode discharge lamp has a higher luminous efficiency as the diameter of the discharge lamp is smaller, there is a problem that heat dissipation of the heat inside the discharge lamp is worsened by making it thinner. At present, a cold cathode discharge lamp with the best heat dissipation efficiency can be produced when the diameter is about 4 mm. However, by efficiently releasing the heat inside the discharge lamp, it is possible to further reduce the diameter of the discharge lamp, and it can be expected that the luminous efficiency is increased. Therefore, there is a demand for a structure that can efficiently release the heat inside the discharge lamp in a cold cathode discharge lamp.
また、ワイドバトンギャップ半導体の物性として知られている負性電子親和力(NEA)特性がダイヤモンドでも報告され始めている。しかし、ダイヤモンドを熱陰極の電極材料として使用した場合、熱陰極放電灯では駆動温度が高いためダイヤモンドがグラファイト化してしまい、NEAの特性を十分に活用できていないという問題がある。このため、放電灯内部の熱を効率的に逃がせる構造が望まれている。 Also, negative electron affinity (NEA) characteristics known as physical properties of wide baton gap semiconductors are beginning to be reported for diamond. However, when diamond is used as the electrode material for the hot cathode, there is a problem in that the hot cathode discharge lamp has a high driving temperature, so that the diamond is graphitized and the characteristics of NEA cannot be fully utilized. For this reason, a structure capable of efficiently releasing the heat inside the discharge lamp is desired.
そして、放電灯を動作させる場合、熱陰極、冷陰極ともに駆動電圧が必要である。ここで、駆動電圧を上げることにより発光輝度を高めることができるが、駆動電圧を上げると放電灯内部の温度が上昇してしまう。そして、放電灯内部の温度が上昇すると発光効率が低下してしまうため、放電灯内部の温度をコントロールするためにも、放電灯内部の熱を効率的に逃がす構造の開発が望まれている。 When operating the discharge lamp, a driving voltage is required for both the hot cathode and the cold cathode. Here, the luminance can be increased by increasing the driving voltage, but the temperature inside the discharge lamp increases when the driving voltage is increased. Since the luminous efficiency decreases when the temperature inside the discharge lamp rises, it is desired to develop a structure that efficiently releases the heat inside the discharge lamp in order to control the temperature inside the discharge lamp.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ダイヤモンドを電子放出物質として用いた高い発光効率を有する放電灯、およびその製造方法を得ることを目的とする。さらに高い発光効率を有するとともに放電灯内部の温度管理が容易な、高効率な放電灯、およびその製造方法を得ることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the discharge lamp which has the high luminous efficiency which used the diamond as an electron emission substance, and its manufacturing method. It is another object of the present invention to provide a high-efficiency discharge lamp having high luminous efficiency and easy temperature management inside the discharge lamp, and a method for manufacturing the same.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる放電灯は、光透過部を有し放電ガスおよび水銀を収容して封止された外囲器と、基体の表面に電子放出物質としてダイヤモンド層が形成され、外囲器の端部において一部が外囲器内に収容された状態で配置された一対の電極と、電極のダイヤモンド層上に設けられた接合層と、接合層上に設けられた、ホウ珪酸ガラスからなる封止材層と、外囲器の内面に設けられた蛍光体と、を備え、接合層が、封止材層の構成元素であるボロンを含んでなり、外囲器と電極とが、接合層と封止材層とを介して接合されてなることを特徴とする。また、光透過部を有し放電ガスおよび水銀を収容して封止された外囲器と、基体の表面に電子放出物質としてダイヤモンド層が形成され、外囲器の端部において一部が外囲器内に収容された状態で配置された一対の電極と、電極のダイヤモンド層上に設けられた接合層と、接合層上に設けられた、チタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラスからなる封止材層と、外囲器の内面に設けられた蛍光体と、を備え、接合層が、封止材層の構成元素であるチタンを含んでなり、外囲器と電極とが、接合層と封止材層とを介して接合されてなることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a discharge lamp according to the present invention includes an envelope having a light transmission part and containing discharge gas and mercury, and an electron on the surface of the substrate. A diamond layer is formed as an emission material, and a pair of electrodes arranged in a state where a part is accommodated in the envelope at the end of the envelope, a bonding layer provided on the diamond layer of the electrode, A sealing material layer made of borosilicate glass provided on the bonding layer, and a phosphor provided on the inner surface of the envelope, wherein the bonding layer includes boron , which is a constituent element of the sealing material layer. In addition, the envelope and the electrode are bonded via a bonding layer and a sealing material layer. In addition, an envelope having a light transmission part and containing discharge gas and mercury and sealed, and a diamond layer as an electron emission material is formed on the surface of the substrate, and a part of the envelope is formed at the end of the envelope. A pair of electrodes arranged in a state of being accommodated in an envelope, a bonding layer provided on the diamond layer of the electrode, and a glass containing titanium oxide and silicon oxide provided on the bonding layer And a phosphor provided on the inner surface of the envelope, wherein the bonding layer includes titanium which is a constituent element of the sealing material layer, and the envelope and the electrode include It is characterized by being bonded through a bonding layer and a sealing material layer.
また、本発明にかかる放電灯の製造方法は、内面に蛍光体が設けられた外囲器の端部に電極を接合してなる放電灯の製造方法であって、基体の表面にダイヤモンド層を形成して電極を形成する工程と、ダイヤモンド層上に接合材層を形成する工程と、接合材層上にホウ珪酸ガラスからなる封止材層を形成する工程と、外囲器と電極とを、外囲器の端部において電極の一部が外囲器内に収容された状態で接合材層と封止材層とを介して接合する工程と、を含み、接合材層として、封止材層の構成元素であるボロンを含む層を形成することを特徴とする。また、本発明にかかる放電灯の製造方法は、内面に蛍光体が設けられた外囲器の端部に電極を接合してなる放電灯の製造方法であって、基体の表面にダイヤモンド層を形成して電極を形成する工程と、ダイヤモンド層上に接合材層を形成する工程と、接合材層上に、チタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラスからなる封止材層を形成する工程と、外囲器と電極とを、外囲器の端部において電極の一部が外囲器内に収容された状態で接合材層と封止材層とを介して接合する工程と、を含み、接合材層として、封止材層の構成元素であるチタンを含む層を形成することを特徴とする。 A discharge lamp manufacturing method according to the present invention is a discharge lamp manufacturing method in which an electrode is bonded to an end of an envelope having an inner surface provided with a phosphor, and a diamond layer is formed on the surface of a substrate. a step of forming to form the electrode, and forming a step of forming a bonding material layer to the diamond layer, the sealing material layer made of borosilicate glass in the junction material layer, the enclosure and electrostatic and a pole, a step portion of the envelope of the end portion odor Te electrodes are bonded via an outer junction material layer accommodated state in the envelope and sealing material layer, a contact as mixture layer, and forming a layer containing boron as an element of the sealing material layer. A discharge lamp manufacturing method according to the present invention is a discharge lamp manufacturing method in which an electrode is bonded to an end of an envelope having an inner surface provided with a phosphor, and a diamond layer is formed on the surface of a substrate. Forming an electrode, forming a bonding material layer on the diamond layer, and forming a sealing material layer made of glass containing titanium oxide and silicon oxide on the bonding material layer. A step of joining the envelope and the electrode via the bonding material layer and the sealing material layer in a state where a part of the electrode is accommodated in the envelope at the end of the envelope; And a layer containing titanium which is a constituent element of the sealing material layer is formed as the bonding material layer.
この発明によれば、電極表面に電子放出物質としてダイヤモンド層を備えることにより、発光効率に優れた放電灯が実現される。 According to the present invention, a discharge lamp excellent in luminous efficiency is realized by providing a diamond layer as an electron emitting material on the electrode surface.
また、この発明によれば、接合層と封止材層とを介して外囲器と電極とを接合して放電灯の封止を行っている。ダイヤモンド層の表面は凹凸が多く存在する。このため、単に外囲器と電極とを接合してもダイヤモンド層の表面の凹凸により、気密性の高い封止を行うことは困難である。しかしながら、本発明においては、凹凸の激しいダイヤモンド層の表面に接合層を形成して接合面の平坦性を向上させて、なおかつ接合層上に封止材層を設けている。そして、接合層に、封止材の構成元素であり且つ炭素と反応しやすい元素を含ませている。たとえば封止材層がホウ珪酸ガラスからなる場合、接合層にはホウ素(B)を含ませる。また、封止材層がチタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラスからなる場合は、接合層にはチタン(Ti)を含ませる。これにより封止材層を溶着する時の熱処理により、ホウ素(またはチタン)がダイヤモンドに拡散して化合物を形成し、また、ホウ素(またはチタン)がガラスに拡散することにより緻密な接合が可能となる。したがって、この発明によれば接合層と封止材層とを介して外囲器と電極とを接合することにより、気密性の高い封止がなされる。 Further, according to the present invention, the envelope and the electrode are joined through the joining layer and the sealing material layer to seal the discharge lamp. The surface of the diamond layer has many irregularities. For this reason, even if the envelope and the electrode are simply joined, it is difficult to perform a highly airtight seal due to the unevenness of the surface of the diamond layer. However, in the present invention, the bonding layer is formed on the surface of the diamond layer with severe irregularities to improve the flatness of the bonding surface, and the sealing material layer is provided on the bonding layer. In the bonding layer, an element that is a constituent element of the sealing material and easily reacts with carbon is included. For example, when the sealing material layer is made of borosilicate glass, the bonding layer contains boron (B). When the sealing material layer is made of glass containing titanium oxide and silicon oxide, the bonding layer contains titanium (Ti). As a result, by heat treatment when welding the sealing material layer, boron (or titanium) diffuses into diamond to form a compound, and boron (or titanium) diffuses into glass to enable dense bonding. Become. Therefore, according to this invention, sealing with high airtightness is made | formed by joining an envelope and an electrode via a joining layer and a sealing material layer.
また、この発明によれば、電極表面のダイヤモンド層はその一部が外囲器の外部に延在しているため、放電灯の内部から外部に逃がせる熱量が多くなり、放電灯内部の温度管理が容易になる。 Further, according to the present invention, since the diamond layer on the electrode surface partially extends outside the envelope, the amount of heat that can be released from the inside of the discharge lamp to the outside increases, and the temperature inside the discharge lamp increases. Management becomes easy.
この発明によれば、従来製造が困難であった電子放出物質としてダイヤモンド層を有する被覆電極を用いた放電灯の気密性を高く保てるようになり、ダイヤモンドを電子放出物質として用いた高い発光効率を有する放電灯、およびその製造方法を得ることができるという効果を奏する。さらにこの発明によれば、電極に形成したダイヤモンド層により放電灯内部の熱を効率的に逃がすことが可能であり、高い発光効率を有するとともに放電灯内部の温度管理が容易な、高効率な放電灯およびその製造方法を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, the hermeticity of a discharge lamp using a coated electrode having a diamond layer as an electron emitting material, which has been difficult to manufacture, can be kept high, and high luminous efficiency using diamond as an electron emitting material can be maintained. There is an effect that it is possible to obtain the discharge lamp and the manufacturing method thereof. Further, according to the present invention, the diamond layer formed on the electrode can efficiently release the heat inside the discharge lamp, and has high luminous efficiency and easy temperature management inside the discharge lamp. There exists an effect that an electric lamp and its manufacturing method can be obtained.
以下に、本発明にかかる放電灯およびその製造方法について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下において示す図では、説明の便宜上、各部材により縮尺を異ならせて記載してある場合がある。 Hereinafter, a discharge lamp and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. Moreover, in the figure shown below, the scale may differ depending on each member for convenience of explanation.
(実施の形態)
まず、本発明にかかる放電灯およびその製造方法について、具体的な実施の形態に基づいてより詳細に説明する。
(Embodiment)
First, the discharge lamp and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in more detail based on specific embodiments.
図1は、本発明を適用した冷陰極放電灯の構成を概略的に示す断面図である。図1に示す冷陰極放電灯1は、外囲器2と、外囲器2の端部において該外囲器2内に部分的に挿入された一対の電極(冷陰極)3a、3bと、外囲器2の内面上に設けられた蛍光体膜6とを有している。また、外囲器2と一対の電極(冷陰極)3a、3bとの間には電極(冷陰極)3a、3b側から接合層7a、7bおよび封止材層8a、8bを有する。電極(冷陰極)3aは、導体4aとそれを被覆した電子放出物質であるダイヤモンド層5aとを有している。同様に、電極(冷陰極)3bは、導体4bとそれを被覆した電子放出物質であるダイヤモンド層5bとを有している。また、導体4a、4bに被覆されたダイヤモンド層5a、5bは、その一部が外囲器2の外部に露出している。すなわち、ダイヤモンド層5a、5bは、導体4a、4bと同様に、外囲器2の内部から外部にわたって配置されている。そして、外囲器2内には放電ガスとして数10Torrの希ガスと、数mgの水銀が封入されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a cold cathode discharge lamp to which the present invention is applied. A cold cathode discharge lamp 1 shown in FIG. 1 includes an envelope 2, and a pair of electrodes (cold cathodes) 3a and 3b partially inserted into the envelope 2 at the end of the envelope 2, And a
以下、上述した冷陰極放電灯1の各構成要素について説明する。外囲器2は、光透過部を有する透明なガラス管が用いられ、その内部に気密な空間を形成している。外囲器2の内部には、ネオンなどの希ガスが封入されており、通常、外囲器2内のガス圧は4000Pa〜40000Pa程度に設定されている。外囲器2は、一般的には管状体あるいは平板状中空体であるが、他の形状を有していてもよい。また、外囲器2は、光透過部を有していれば、全体が透明である必要はない。さらに、外囲器2は複数の部品で構成することもできる。 Hereinafter, each component of the cold cathode discharge lamp 1 described above will be described. The envelope 2 is made of a transparent glass tube having a light transmission part, and forms an airtight space therein. The envelope 2 is filled with a rare gas such as neon, and the gas pressure in the envelope 2 is normally set to about 4000 Pa to 40000 Pa. The envelope 2 is generally a tubular body or a flat hollow body, but may have other shapes. The envelope 2 does not need to be transparent as a whole as long as it has a light transmission part. Furthermore, the envelope 2 can be composed of a plurality of parts.
電極(冷陰極)3aは、電極の基体となる導体4aと、その表面に被覆された電子放出物質であるダイヤモンド層5aとを有している。同様に、電極(冷陰極)3bは、電極の基体となる導体4bと、その表面に被覆された電子放出物質であるダイヤモンド層5bとを有している。図1においては、一組の電極(冷陰極)3a、3bが描かれているが、複数組の電極(冷陰極)3a、3bを使用することも可能である。
The electrode (cold cathode) 3a has a
導体4a、4bの材料としては、通常、金属材料が使用される。その中でも、ダイヤモンド層を形成するためには、導体4a、4bの材料としてモリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、あるいは銅などの材料を用いることが好ましい。導体4a,4bの材料としてこのような材料を使用することにより、導体4a、4bの表面にダイヤモンド膜をCVD法などによって容易に形成することができる。また、導体4a、4bの形状に特に制限はなく、導体4a、4bの形状は、例えば、棒状、板状、環状、渦巻状、あるいは櫛形状など種々の形状とすることができる。また、ダイヤモンド層5a、5bの厚さは、特に限定されず、任意の厚みとすることができる。
As a material for the
蛍光体膜6は、冷陰極放電灯で一般に使用されている紫外線励起蛍光体のような蛍光体を含有している。蛍光体膜6は、一般的には、図1に示すように外囲器2の内面上に形成されるが、外囲器2の内部であれば他の位置に設けられていてもよい。
The
接合層7a、7bは、外囲器2と電極(冷陰極)3a、3bを確実に接合させて、気密性の高い封止を実現するために設けられるものである。この接合層7a、7bには、封止材層8a、8bの構成元素であり且つ炭素と反応しやすい金属元素または半金属元素が含まれている。そして、この金属元素または半金属元素としては、ダイヤモンドおよびガラスの双方との濡れ性が良く、熱膨張率の小さい元素が好ましい。接合層7a、7bに含まれる金属元素または半金属元素がダイヤモンドおよびガラス材料の双方との濡れ性が良いことにより、接合層7a、7bはダイヤモンド層5a、5bおよびガラス材料からなる封止材層8a、8bの双方と確実に非常に緻密に接合することができる。すなわち、外囲器2であるガラス管の溶着時の熱処理により、金属元素(または半金属元素)がダイヤモンドに拡散して化合物を形成し、また、金属元素(または半金属元素)がガラスに拡散することにより緻密な封止が可能となる。
The bonding layers 7a and 7b are provided in order to reliably bond the envelope 2 and the electrodes (cold cathodes) 3a and 3b to achieve high airtight sealing. The bonding layers 7a and 7b contain a metal element or a metalloid element that is a constituent element of the sealing
なお、本発明においては、接合層7a、7bとしては、封止材層8a、8bの構成元素であり且つ炭素と反応しやすい金属元素または半金属元素を含む層と、前記の金属元素または半金属元素がダイヤモンド内に拡散して形成された化合物層、および封止材層8a、8bにおいて前記の金属元素または半金属元素が拡散して高濃度で含有されている前記の金属元素または半金属元素を含む層の近傍の部分を含むものである。また、封止材層8a、8bの構成元素であり且つ炭素と反応しやすい金属元素または半金属元素を含む層がそのままの状態で残存していない場合には、前記の金属元素または半金属元素がダイヤモンド内に拡散して形成された化合物層と、封止材層8a、8bにおける前記の金属元素または半金属元素が拡散して高濃度で含有されているダイヤモンド層5a、5b近傍の部分とを含めて接合層7a、7bと称する。
In the present invention, the bonding layers 7a and 7b include a layer containing a metal element or a metalloid element that is a constituent element of the sealing
また、ダイヤモンドは熱膨張率が非常に小さい。このため、接合層7a、7bに含まれる金属元素または半金属元素の熱膨張率が大きい場合には、接合層7a、7bとダイヤモンド層5a、5bとの接合後の熱収縮率が大きく異なることとなり、接合層7a、7bとダイヤモンド層5a、5bとをしっかり接合することができない虞がある。そこで、接合層7a、7bに含まれる金属元素または半金属元素として熱膨張率が極力小さく、ダイヤモンドの熱膨張率に近い熱膨張率を有する金属元素または半金属元素を用いることにより、接合後の熱収縮率の影響を極力無くして接合層7a、7bとダイヤモンド層5a、5bとを確実に接合することができる。 Diamond also has a very low coefficient of thermal expansion. For this reason, when the thermal expansion coefficient of the metal element or metalloid element contained in the bonding layers 7a and 7b is large, the thermal shrinkage rates after bonding of the bonding layers 7a and 7b and the diamond layers 5a and 5b are greatly different. Therefore, the bonding layers 7a and 7b and the diamond layers 5a and 5b may not be firmly bonded. Therefore, by using a metal element or metalloid element having a thermal expansion coefficient as small as possible as the metal element or metalloid element contained in the bonding layers 7a and 7b and having a coefficient of thermal expansion close to that of diamond, It is possible to reliably bond the bonding layers 7a and 7b and the diamond layers 5a and 5b with minimal influence of the heat shrinkage rate.
このように、この冷陰極放電灯1は接合層7a、7b、および封止材層8a、8bを備え、該接合層7a、7b、および封止材層8a、8bを介して外囲器2であるガラス管と、電極(冷陰極)3a、3b(より詳細にはダイヤモンド層5a、5b)とが接合されている。これにより、この冷陰極放電灯1では、外囲器2であるガラス管と、電極(冷陰極)3a、3b(より詳細にはダイヤモンド層5a、5b)とが気密性が高い状態で確実に封止されている。
Thus, the cold cathode discharge lamp 1 includes the bonding layers 7a and 7b and the sealing
上述したような接合層7a、7bに含まれる金属元素または半金属元素としては、たとえばボロン(B)やチタン(Ti)などが好適である。 As the metal element or metalloid element contained in the bonding layers 7a and 7b as described above, for example, boron (B), titanium (Ti), or the like is preferable.
ボロン(B)は、ダイヤモンドと反応して化合物(B4C)を作りやすい。したがって、接合層7a、7bの中にボロン(B)を含む場合は、ボロン(B)とダイヤモンドとが反応して化合物(B4C)を作ることにより接合層7a、7bとダイヤモンド層5a、5bとが非常に緻密に、そして強固に接合される。また、封止材層8a、8bとして融点が低く、低温の加熱で溶着が行えるホウ珪酸ガラスを用いた場合には、外囲器2であるガラス管と封止材層8a、8bとの溶着時の温度上昇によりボロン(B)とホウ珪酸ガラスとが固溶しあい、これにより接合層7a、7bと封止材層8a、8bとが非常に緻密に、そして強固に接合される。その結果、外囲器2と電極(冷陰極)3a、3bとを隙間無く確実に接合することができ、気密性の高い真空封止を行うことが可能となる。
Boron (B) easily reacts with diamond to form a compound (B 4 C). Therefore, when boron (B) is included in the bonding layers 7a and 7b, boron (B) and diamond react to form a compound (B 4 C) to form the bonding layers 7a and 7b and the
一方、チタン(Ti)は、炭素とチタンカーバイド(TiC)を作りやすい。したがって、接合層7a、7bの中にチタン(Ti)を含む場合は、チタン(Ti)とダイヤモンドとが反応して化合物(TiC)を作ることにより接合層7a、7bとダイヤモンド層5a、5bとが非常に緻密に、そして強固に接合される。また、封止材層8a、8bとして熱膨張率の小さいチタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラス(TiO−SiO系ガラス)を用いた場合には、外囲器2であるガラス管と封止材層8a、8bとの溶着時の温度上昇によりチタン(Ti)とチタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラス(TiO−SiO系ガラス)とが反応して接合層7a、7bと封止材層8a、8bとが非常に緻密に、そして強固に接合される。その結果、外囲器2と電極(冷陰極)3a、3bとを隙間無く確実に接合することができ、気密性の高い真空封止を行うことが可能となる。
On the other hand, titanium (Ti) tends to make carbon and titanium carbide (TiC). Therefore, when titanium (Ti) is contained in the bonding layers 7a and 7b, titanium (Ti) and diamond react to form a compound (TiC), thereby forming the bonding layers 7a and 7b and the diamond layers 5a and 5b. Are joined very densely and firmly. When glass (TiO—SiO-based glass) containing titanium oxide and silicon oxide having a small coefficient of thermal expansion is used as the sealing
また、本発明においては、ダイヤモンドと濡れ性の良い、クロム(Cr)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、プラチナ(Pt)などの層を第1層としてダイヤモンド層5a、5b上に設け、その上にボロン(B)やチタン(Ti)などを含む層を設けても良い。この場合も、上記と同様な効果を得ることができる。 In the present invention, chromium (Cr), vanadium (V), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), molybdenum (Mo), niobium (Nb), tantalum having good wettability with diamond. (Ta), tungsten (W), platinum (Pt) or the like may be provided as a first layer on the diamond layers 5a and 5b, and a layer containing boron (B), titanium (Ti), or the like may be provided thereon. good. In this case, the same effect as described above can be obtained.
また、接合層7a、7bの厚みは特に限定されないが、少なくともダイヤモンド層5a、5bの表面が露出せず、該ダイヤモンド層5a、5bの凹凸が隠れる程度の厚みとされる。接合層7a、7bを設けた後も、該接合層7a、7bによりダイヤモンド層5a、5bの凹凸が隠れていない場合には、ダイヤモンド層5a、5bの凹凸に起因して気密性の高い真空封止ができない虞がある。したがって、接合層7a、7bを上述したような厚みで形成することにより、ダイヤモンド層5a、5bの凹凸を接合層7a、7bにより埋め込み、接合層7a、7bの表面の平坦性を向上させることができる。これにより、接合時のダイヤモンド層5a、5bの凹凸の影響を無くし、外囲器2であるガラス管と電極(冷陰極)3a、3bの表面層であるダイヤモンド層5a、5bとを接合層7a、7bおよび封止材層8a、8bを介して確実に接合させて、気密性の高い真空封止を実現することができる。
Further, the thickness of the bonding layers 7a and 7b is not particularly limited, but the thickness is such that at least the surfaces of the diamond layers 5a and 5b are not exposed and the unevenness of the diamond layers 5a and 5b is hidden. Even when the bonding layers 7a and 7b are provided, if the unevenness of the diamond layers 5a and 5b is not hidden by the bonding layers 7a and 7b, the vacuum sealing with high airtightness due to the unevenness of the diamond layers 5a and 5b is performed. There is a possibility that it cannot be stopped. Therefore, by forming the bonding layers 7a and 7b with the thicknesses as described above, the unevenness of the diamond layers 5a and 5b can be embedded with the bonding layers 7a and 7b, and the flatness of the surfaces of the bonding layers 7a and 7b can be improved. it can. This eliminates the influence of the unevenness of the diamond layers 5a and 5b at the time of bonding, and connects the glass tube as the envelope 2 and the diamond layers 5a and 5b as the surface layers of the electrodes (cold cathodes) 3a and 3b to the
以上のように構成された本発明にかかる冷陰極放電灯1は、電極3a、3bの表面に電子放出物質としてダイヤモンド層5a、5bを備えることにより、発光効率に優れた冷陰極放電灯が実現されている。これは、ダイヤモンドが高い2次電子放出特性を有することによるものである。すなわち、この冷陰極放電灯1では、電極表面がダイヤモンド層5a、5bであるため、放電によって生じた希ガスイオンがダイヤモンド層5a、5bに衝突することによりダイヤモンド層5a、5bから放出される二次電子が、電極表面がガラスなどの他の電極材料である場合に比べて著しく増大する。すなわち、二次電子放出効率を著しく高めることができる。この場合、放電電流は電圧印加開始直後から急激に増加することとなり、その結果、発光効率が大幅に向上する。また、ダイヤモンドは、電極材料として耐スパッタ性が非常に高い。これにより、冷陰極放電灯の長寿命化を図ることが可能である。
The cold cathode discharge lamp 1 according to the present invention configured as described above is provided with
また、この冷陰極放電灯1では、導体4a、4bに被覆されたダイヤモンド層5a、5bはその一部が外囲器2の外部に露出しており、該ダイヤモンド層5a、5bは導体4a、4bと同様に、外囲器2の内部から外部にわたって配置されている。そして、ダイヤモンドは、熱伝導率に優れた材料である。このような構成とすることにより、冷陰極放電灯1の内部から外部に逃がせる熱量が多くなるという効果を得られる。すなわち、外囲器2の内部で発生した熱の外部への放熱性が大幅に向上している。これにより、冷陰極放電灯1の内部の温度管理が容易となり、外囲器2の内部の温度上昇による発光効率の低下を効果的に抑制することが可能となる。したがって、この冷陰極放電灯1では、発光特性に優れた冷陰極放電灯1が実現されている。また、この冷陰極放電灯1では、電極の表面にダイヤモンド層5a、5bを備えることにより電極降下電圧が低下し低い電圧で放電が可能である。
In this cold cathode discharge lamp 1, the diamond layers 5a and 5b covered with the
そして、この冷陰極放電灯1では、上述したように接合層7a、7bおよび封止材層8a、8bを介して外囲器2と電極3a、3bとを接合して冷陰極放電灯1の真空封止を行っている。ダイヤモンド層5a、5bの表面は凹凸が多く存在する。このため、単に外囲器2と電極(冷陰極)3a、3bとを封止してもダイヤモンド層5a、5bの表面の凹凸により、気密性の高い真空封止を行うことは困難である。そこで、この冷陰極放電灯1では、接合層7a、7bおよび封止材層8a、8bを介して外囲器2と電極(冷陰極)3a、3bとを接合して封止することにより、気密性の高い真空封止を行うことを可能としている。これにより、従来は製造が困難であったダイヤモンド被覆をした電極を用いた冷陰極放電灯であって、高い気密性を有する冷陰極放電灯を実現している。
In the cold cathode discharge lamp 1, the envelope 2 and the
つぎに、上述した冷陰極放電灯1の製造方法について説明する。図2〜図7は、冷陰極放電灯1の製造方法を説明する工程図である。また、図8は、冷陰極放電灯1の製造方法を説明するフローチャートである。以下、図2〜図8を参照しながら、冷陰極放電灯1の製造方法について説明する。 Below, the manufacturing method of the cold cathode discharge lamp 1 mentioned above is demonstrated. 2-7 is process drawing explaining the manufacturing method of the cold cathode discharge lamp 1. FIG. FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the cold cathode discharge lamp 1. Hereinafter, the manufacturing method of the cold cathode discharge lamp 1 will be described with reference to FIGS.
まず、図2に示すような、たとえばNiからなる導体4a、4bを用意し、図3に示すように該導体4a、4bの表面全体に多結晶ダイヤモンドを被覆してダイヤモンド層5a、5bを形成する(ステップS1)。つぎに、図4に示すように、ダイヤモンド層5a、5b上に接合材層7a′、7b′として金属層を形成する(ステップS2)。ここで、接合材層7a′、7b′は、後の工程で外囲器2と接合する部位の周辺に形成する。また、接合材層7a′、7b′である金属層には、上記において説明した金属元素または半金属元素が含まれている。接合材層7a′、7b′を形成することにより、後述する封止材層8a、8bとの接合面の平坦性を向上させて封止材層8a、8bとの接合性を高め、隙間無く電極(冷陰極)3a、3bと外囲器2とを溶着することができる。
First,
つぎに、図5に示すように接合材層7a′、7b′上に、封止材層8a、8bとなる封着ガラスを配置する(ステップS3)。一方、内部に蛍光材料を塗布して蛍光体膜6を設けた外囲器2であるガラス管を用意して、該外囲器2に対してあらかじめ余熱を行う。そして、図6に示すように、電極(冷陰極)3a上に設けた封止材層8aと外囲器2の一端部とを位置合わせして、たとえば酸水素バーナー9などにより接合部近傍を所定の温度まで加熱し、片側の電極(冷陰極)3aを溶着する(ステップS4)。そして、外囲器2の内部にネオン(Ne)などの希ガスと微量の水銀(Hg)を導入して、電極(冷陰極)3bと外囲器2の他端部とを溶着する(ステップS4)。電極(冷陰極)3bと外囲器2の他端部との溶着は、電極(冷陰極)3aと外囲器2の一端部との溶着と同様に行う。以上の工程を経ることにより、図7に示すように真空封止され、冷陰極放電灯1の内部が高い気密性に保持された冷陰極放電灯1を作製することができる。
Next, as shown in FIG. 5, sealing glass to be the sealing
つぎに、具体的な実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in more detail based on specific examples.
(実施例1)
実施例1では、外囲器2にガラス管を使用し、接合材層7a′、7b′としてボロン膜を形成し、封止材層8a、8bとしてホウ珪酸ガラスからなる層を形成して冷陰極放電灯を作製した実施例について説明する。まず、上述した冷陰極放電灯の製造方法に従って冷陰極放電灯を作製した。ここで、電極3a、3bを構成する導体4a、4bにはニッケル(Ni)からなるロッドを使用した。また、接合材層7a′、7b′としてボロン(B)膜を、ダイヤモンド層5a、5bの多結晶ダイヤモンドの凹凸が隠れるように略1μmの膜厚に電子ビーム蒸着法で蒸着した。そして、封止材層8a、8bとなる封着ガラスとしてホウ珪酸ガラスを使用して、外囲器2内に数10Torrのネオン(Ne)と数mgの水銀を封入して外囲器2内を真空封止して冷陰極放電灯を作製した。
Example 1
In Example 1, a glass tube is used for the envelope 2, a boron film is formed as the
以上のようにして作製した冷陰極放電灯の気密性は十分良好な状態であり、放電による気密性の劣化等も認められなかった。これは、金属層7a、7bおよび封止材層8a、8bを介して外囲器2と電極(冷陰極)3a、3bとを接合している本発明の効果であると言える。
The airtightness of the cold cathode discharge lamp produced as described above was in a sufficiently good state, and no deterioration of the airtightness due to discharge was observed. This can be said to be an effect of the present invention in which the envelope 2 and the electrodes (cold cathodes) 3a and 3b are joined via the
また、図9にこの冷陰極放電灯の駆動電圧と輝度との関係を示す。また、電極の表面にダイヤモンド層を備えない従来の冷陰極放電灯の駆動電圧と輝度との関係を図9に合わせて示す。なお、図9において、特性曲線Aが本実施例にかかる冷陰極放電灯の駆動電圧と輝度との関係を示しており、特性曲線Bが従来の冷陰極放電灯の駆動電圧と輝度との関係を示している。図9からわかるように、従来の冷陰極放電灯においては、最高輝度に近い輝度を示す駆動電圧領域が狭い。これは、電圧増加により電流が増加して冷陰極放電灯内の温度が上昇しすぎてしまい、最適な駆動電圧範囲が狭くなったことによる。 FIG. 9 shows the relationship between the driving voltage and the luminance of this cold cathode discharge lamp. FIG. 9 also shows the relationship between the driving voltage and the luminance of a conventional cold cathode discharge lamp that does not have a diamond layer on the surface of the electrode. In FIG. 9, the characteristic curve A shows the relationship between the driving voltage and the luminance of the cold cathode discharge lamp according to this example, and the characteristic curve B shows the relationship between the driving voltage and the luminance of the conventional cold cathode discharge lamp. Is shown. As can be seen from FIG. 9, in the conventional cold cathode discharge lamp, the drive voltage region showing the brightness close to the maximum brightness is narrow. This is because the current increases due to the increase in voltage and the temperature in the cold cathode discharge lamp rises too much, and the optimum drive voltage range is narrowed.
一方、本実施例にかかる冷陰極放電灯においては、最高輝度に近い輝度を示す駆動電圧領域が従来の冷陰極放電灯に比べて大幅に広くなっている。これは、電極(冷陰極)3a、3bの表面にダイヤモンド層5a、5bを形成し、該ダイヤモンド層5a、5bの一部を外囲器2の外部に露出させることにより外囲器2内の熱を効率的に外部に逃がせるため外囲器2内の熱設計が容易になり、また、大電流を流しても輝度の低下が生じにくくなっていることを示している。 On the other hand, in the cold cathode discharge lamp according to the present embodiment, the driving voltage region showing the luminance close to the maximum luminance is significantly wider than that of the conventional cold cathode discharge lamp. This is because the diamond layers 5a and 5b are formed on the surfaces of the electrodes (cold cathodes) 3a and 3b, and a part of the diamond layers 5a and 5b is exposed to the outside of the envelope 2 to thereby form the inside of the envelope 2. This shows that heat can be efficiently released to the outside, so that the heat design in the envelope 2 is facilitated, and even when a large current is passed, the luminance is hardly reduced.
また、本実施例にかかる冷陰極放電灯を従来の冷陰極放電灯の定格の120%の電流で駆動したところ輝度が低下することが無く良好な輝度が得られ、外囲器2内の温度上昇による発光特性の劣化が認められなかった。また駆動電圧も10%以上低下することが判明した。したがって、本実施例にかかる冷陰極放電灯によれば、高い発光効率を有する冷陰極放電灯が実現できているといえる。 Further, when the cold cathode discharge lamp according to this example is driven at a current of 120% of the rated value of the conventional cold cathode discharge lamp, the luminance does not decrease and good luminance is obtained, and the temperature in the envelope 2 is increased. Degradation of the light emission characteristics due to the rise was not observed. It has also been found that the drive voltage also decreases by 10% or more. Therefore, according to the cold cathode discharge lamp according to this example, it can be said that a cold cathode discharge lamp having high luminous efficiency has been realized.
(実施例2)
実施例2では、外囲器2にガラス管を使用し、接合材層7a′、7b′としてチタン膜を形成し、封止材層8a、8bとしてチタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラス(TiO−SiO系ガラス)からなる層を形成して冷陰極放電灯を作製した実施例について説明する。まず、上述した実施の形態において説明した冷陰極放電灯の製造方法に従って冷陰極放電灯を作製した。ここで、電極3a、3bを構成する導体4a、4bにはニッケル(Ni)からなるロッドを使用した。また、接合材層7a′、7b′としてチタン(Ti)膜をダイヤモンド層5a、5bの多結晶ダイヤモンドの凹凸が隠れるように略2μmの膜厚に電子ビーム蒸着法で蒸着した。そして、封止材層8a、8bとなる封着ガラスとしてチタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラス(TiO−SiO系ガラス)を使用して、外囲器2内に数10Torrのネオン(Ne)と数mgの水銀を封入して外囲器2内を真空封止して冷陰極放電灯を作製した。
(Example 2)
In Example 2, a glass tube is used for the envelope 2, titanium films are formed as the
このようにして作製した実施例2にかかる冷陰極放電灯においても、従来の冷陰極放電灯の定格の120%の電流で駆動したところ、輝度が低下することが無く良好な輝度が得られ、外囲器2内の温度上昇による発光特性の劣化が認められなかった。また駆動電圧も10%以上低下することが判明した。したがって、本実施例にかかる冷陰極放電灯によれば、実施例1の冷陰極放電灯と同様に、高い発光効率を有する冷陰極放電灯が実現できているといえる。 Also in the cold cathode discharge lamp according to Example 2 manufactured in this way, when driven at a current of 120% of the rating of the conventional cold cathode discharge lamp, the luminance is not lowered and good luminance is obtained. The deterioration of the light emission characteristics due to the temperature rise in the envelope 2 was not recognized. It has also been found that the drive voltage also decreases by 10% or more. Therefore, according to the cold cathode discharge lamp according to the present example, it can be said that a cold cathode discharge lamp having high luminous efficiency can be realized as in the cold cathode discharge lamp of Example 1.
以上においては、本発明を冷陰極放電灯に適用した場合を例に説明したが、本発明は冷陰極放電灯に限定されず、熱陰極放電灯に適用した場合において上記と同様の効果が得られる。熱陰極放電灯では従来、駆動時の外囲器内部の温度により最適値があるため、熱陰極に流すことのできる電流は制限されていた。本発明を熱陰極放電灯に適用することにより、外囲器内部の温度を低減することができ、熱陰極に流すことのできる電流を増加させて良好な輝度を得ることができる。さらに、本発明を適用した熱陰極放電灯では、電極電圧降下による電極部分での損失を低減できるため、より高い発光効率を有する熱陰極放電灯が実現できる。また、外囲器内の熱を効率的に外部に逃がせるため、熱によるダイヤモンドのグラファイト化を効果的に防止するための外囲器内の温度管理を容易に行うことが可能である。 In the above, the case where the present invention is applied to a cold cathode discharge lamp has been described as an example. However, the present invention is not limited to a cold cathode discharge lamp, and the same effects as described above can be obtained when applied to a hot cathode discharge lamp. It is done. Conventionally, in a hot cathode discharge lamp, since there is an optimum value depending on the temperature inside the envelope during driving, the current that can be passed through the hot cathode has been limited. By applying the present invention to a hot cathode discharge lamp, the temperature inside the envelope can be reduced, and the current that can be passed through the hot cathode can be increased to obtain good luminance. Furthermore, in the hot cathode discharge lamp to which the present invention is applied, since the loss at the electrode portion due to the electrode voltage drop can be reduced, a hot cathode discharge lamp having higher luminous efficiency can be realized. In addition, since the heat in the envelope can be efficiently released to the outside, it is possible to easily perform temperature management in the envelope in order to effectively prevent the diamond from being graphitized by heat.
また、本発明を適用した熱陰極放電灯においては、電極(熱陰極)形状は金属として簡単に加工できる形状であれば、どのような形状でも構わない。電極(熱陰極)としてインナーリード部をそのまま電極(熱陰極)とするため、構造が簡単であり且つ効率のよい電極を容易に供給することができる。 In the hot cathode discharge lamp to which the present invention is applied, the electrode (hot cathode) may have any shape as long as it can be easily processed as a metal. Since the inner lead portion is used as an electrode (hot cathode) as an electrode (hot cathode), an electrode having a simple structure and an efficient efficiency can be easily supplied.
以上のように、本発明にかかる放電灯は、高い発光効率が求められる放電灯に有用であり、特に、各種照明用や液晶装置等のバックライト用に用いて好適な細径の放電灯に適している。 As described above, the discharge lamp according to the present invention is useful for a discharge lamp that requires high luminous efficiency, and in particular, a discharge lamp with a small diameter suitable for use in backlights for various illuminations and liquid crystal devices. Is suitable.
1 冷陰極放電灯
2 外囲器
3a、3b 電極(冷陰極)
4a、4b 導体
5a、5b ダイヤモンド層
6 蛍光体膜
7a、7b 接合層
7a′、7b′ 接合材層
8a,8b 封止材層
9 酸水素バーナー
101 従来の冷陰極放電灯
102 中空体
103a,103b 電極
104a、104b 導体
105a、105b 絶縁膜
106 蛍光体膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cold cathode discharge lamp 2
4a,
Claims (7)
基体の表面に電子放出物質としてダイヤモンド層が形成され、前記外囲器の端部において一部が前記外囲器内に収容された状態で配置された一対の電極と、
前記電極のダイヤモンド層上に設けられた接合層と、
前記接合層上に設けられた、ホウ珪酸ガラスからなる封止材層と、
前記外囲器の内面に設けられた蛍光体と、
を備え、
前記接合層が、前記封止材層の構成元素であるボロンを含んでなり、
前記外囲器と前記電極とが、前記接合層と前記封止材層とを介して接合されてなること
を特徴とする放電灯。 An envelope having a light transmission part and containing discharge gas and mercury and sealed;
A pair of electrodes disposed in a state where a diamond layer is formed as an electron emitting material on the surface of the substrate and a part of the diamond layer is accommodated in the envelope at an end of the envelope;
A bonding layer provided on the diamond layer of the electrode;
A sealing material layer made of borosilicate glass provided on the bonding layer;
A phosphor provided on the inner surface of the envelope;
With
The bonding layer comprises boron which is a constituent element of the sealing material layer;
The discharge lamp characterized in that the envelope and the electrode are joined via the joining layer and the sealing material layer.
基体の表面に電子放出物質としてダイヤモンド層が形成され、前記外囲器の端部において一部が前記外囲器内に収容された状態で配置された一対の電極と、
前記電極のダイヤモンド層上に設けられた接合層と、
前記接合層上に設けられた、チタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラスからなる封止材層と、
前記外囲器の内面に設けられた蛍光体と、
を備え、
前記接合層が、前記封止材層の構成元素であるチタンを含んでなり、
前記外囲器と前記電極とが、前記接合層と前記封止材層とを介して接合されてなること
を特徴とする放電灯。 An envelope having a light transmission part and containing discharge gas and mercury and sealed;
A pair of electrodes disposed in a state where a diamond layer is formed as an electron emitting material on the surface of the substrate and a part of the diamond layer is accommodated in the envelope at an end of the envelope;
A bonding layer provided on the diamond layer of the electrode;
A sealing material layer made of glass containing an oxide of titanium and an oxide of silicon provided on the bonding layer;
A phosphor provided on the inner surface of the envelope;
With
The bonding layer comprises titanium which is a constituent element of the sealing material layer;
The discharge lamp characterized in that the envelope and the electrode are joined via the joining layer and the sealing material layer.
基体の表面にダイヤモンド層を形成して電極を形成する工程と、
前記ダイヤモンド層上に接合材層を形成する工程と、
前記接合材層上にホウ珪酸ガラスからなる封止材層を形成する工程と、
前記外囲器と前記電極とを、前記外囲器の端部において前記電極の一部が前記外囲器内に収容された状態で前記接合材層と前記封止材層とを介して接合する工程と、
を含み、
前記接合材層として、前記封止材層の構成元素であるボロンを含む層を形成すること
を特徴とする放電灯の製造方法。 A method of manufacturing a discharge lamp in which an electrode is joined to an end of an envelope provided with a phosphor on the inner surface,
Forming a diamond layer on the surface of the substrate to form an electrode;
Forming a bonding material layer on the diamond layer;
Forming a sealing material layer made of borosilicate glass on the bonding material layer;
The envelope and the electrode are joined via the bonding material layer and the sealing material layer in a state where a part of the electrode is accommodated in the envelope at an end portion of the envelope. And a process of
Including
A method for producing a discharge lamp, comprising forming a layer containing boron as a constituent element of the sealing material layer as the bonding material layer.
基体の表面にダイヤモンド層を形成して電極を形成する工程と、
前記ダイヤモンド層上に接合材層を形成する工程と、
前記接合材層上に、チタンの酸化物および珪素の酸化物を含むガラスからなる封止材層を形成する工程と、
前記外囲器と前記電極とを、前記外囲器の端部において前記電極の一部が前記外囲器内に収容された状態で前記接合材層と前記封止材層とを介して接合する工程と、
を含み、
前記接合材層として、前記封止材層の構成元素であるチタンを含む層を形成すること
を特徴とする放電灯の製造方法。 A method of manufacturing a discharge lamp in which an electrode is joined to an end of an envelope provided with a phosphor on the inner surface,
Forming a diamond layer on the surface of the substrate to form an electrode;
Forming a bonding material layer on the diamond layer;
Forming a sealing material layer made of glass containing an oxide of titanium and an oxide of silicon on the bonding material layer;
The envelope and the electrode are joined via the bonding material layer and the sealing material layer in a state where a part of the electrode is accommodated in the envelope at an end portion of the envelope. And a process of
Including
A method of manufacturing a discharge lamp, comprising forming a layer containing titanium which is a constituent element of the sealing material layer as the bonding material layer.
を特徴とする請求項5または請求項6に記載の放電灯の製造方法。 The discharge lamp manufacturing method according to claim 5 or 6 , wherein a part of the diamond layer is extended to the outside of the envelope to join the envelope and the electrode.
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