JPH04337241A - Metal vapor discharge light emitting tube - Google Patents

Metal vapor discharge light emitting tube

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Publication number
JPH04337241A
JPH04337241A JP10998891A JP10998891A JPH04337241A JP H04337241 A JPH04337241 A JP H04337241A JP 10998891 A JP10998891 A JP 10998891A JP 10998891 A JP10998891 A JP 10998891A JP H04337241 A JPH04337241 A JP H04337241A
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JP
Japan
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glass
vapor discharge
metal vapor
tube
layer
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Pending
Application number
JP10998891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideto Monju
秀人 文字
Masayuki Wakamiya
若宮 正行
Yuko Ito
由布子 伊藤
Hideaki Omura
大村 秀明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the reaction between a light emitting tube and a metal halogenide and its crystallization. CONSTITUTION:A porous glass layer, a gel layer or a fine grain layer is formed on the inner face of a tube body 1 made of quartz glass or high-silicate glass, and it is processed with ammonia to form a thin film made of oxynitride glass 6.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、高効率、高演色性、長
寿命の金属蒸気放電発光管、金属蒸気放電灯、投写型デ
ィスプレー及び金属蒸気放電発光管の製造方法に関する
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal vapor discharge arc tube with high efficiency, high color rendering, and long life, a metal vapor discharge lamp, a projection type display, and a method for manufacturing a metal vapor discharge arc tube.

【0002】0002

【従来の技術】近年、CRT(CATHOD RAY 
TUBE、陰極線管)にかわる大画面のディスプレイと
して、種々のものが提案されているが、大表示容量でカ
ラー表示ができる大画面のディスプレイとして、各画素
ごとに薄膜トランジスター(TFT)を形成したアクテ
ィブマトリックス方式の液晶パネルを投写型ディスプレ
イに応用する方式がとりわけ注目されている。
[Prior Art] In recent years, CRT (CATHOD RAY)
Various types of large-screen displays have been proposed as an alternative to TUBE, cathode ray tubes), but as a large-screen display that can display color with a large display capacity, an active display with a thin film transistor (TFT) formed in each pixel Particular attention is being paid to methods that apply matrix-type liquid crystal panels to projection-type displays.

【0003】このようなディスプレイではとりわけ光源
がキーデバイスであるが、発光効率、演色性等の点から
金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯が優れてい
る。金属ハロゲン化物の充分な発光を得るためには、高
い管壁温度が必要であり点灯時の発光管温度は1000
℃近くに達する。このため点灯中徐々に金属ハロゲン化
物と発光管(石英ガラスあるいは高珪酸ガラス)とが反
応して結晶化(失透)を起こす。この結果光束の利用効
率が低下して投写型ディスプレーが暗くなり表示品質が
悪くなる。
[0003] In such displays, the light source is a key device, and metal vapor discharge lamps containing metal halides are superior in terms of luminous efficiency, color rendering properties, and the like. In order to obtain sufficient luminescence from metal halides, a high tube wall temperature is required, and the arc tube temperature during lighting is 1000°C.
It reaches close to ℃. Therefore, during lighting, the metal halide and the arc tube (quartz glass or high silicate glass) gradually react, causing crystallization (devitrification). As a result, the utilization efficiency of the luminous flux decreases, the projection display becomes dark, and the display quality deteriorates.

【0004】このことを解決するために、発光管内面に
窒化珪素(Si3N4)を被覆する方法(例えば特公昭
60ー40665号公報)や、発光管内面にCaO、M
gO、Al2O3、TiO2等を単独または複合物とし
て石英ガラスとの共融層または化合物層を形成する方法
(例えば特公昭54ー14434号公報)が提案されて
いる。
In order to solve this problem, there are methods of coating the inner surface of the arc tube with silicon nitride (Si3N4) (for example, Japanese Patent Publication No. 60-40665), and methods of coating the inner surface of the arc tube with CaO, M
A method has been proposed in which gO, Al2O3, TiO2, etc. are used alone or as a composite to form a eutectic layer or a compound layer with quartz glass (for example, Japanese Patent Publication No. 14434/1983).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の被覆物は、熱膨張係数が管体(石英ガラスの場合約0
.55×10−6℃−1、バイコールガラスの場合約0
.8×10−6℃−1)に比べて、3〜14×10−6
℃−1と大きく、また管体との密着性が悪いために、ひ
び割れたりや管体から剥離したりするという問題があっ
た。
[Problems to be Solved by the Invention] However, these coatings have a coefficient of thermal expansion that is approximately 0 for the tube (in the case of quartz glass).
.. 55×10-6℃-1, about 0 for Vycor glass
.. 3 to 14 x 10-6 compared to 8 x 10-6℃-1)
C.-1 and poor adhesion to the tube, which caused problems such as cracking and peeling from the tube.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、金属蒸気放電発光管として、石英ガラスあ
るいは高珪酸ガラスからなる管体内面に、オキシナイト
ライドガラスからなる薄膜を形成するものである。
[Means for Solving the Problem] In order to achieve this object, the present invention forms a thin film made of oxynitride glass on the inner surface of a tube made of quartz glass or high silicate glass as a metal vapor discharge luminous tube. It is something.

【0007】[0007]

【作用】本発明は、石英ガラスあるいは高珪酸ガラスか
らなる金属蒸気放電発光管内面に、オキシナイトライド
ガラスからなる薄膜で覆われているため、発光管内に封
入されている金属ハロゲン化物と発光管(石英ガラスあ
るいは高珪酸ガラス)との反応及び結晶化が防止される
。さらにオキシナイトライドガラスの熱膨張係数は、通
常の酸化物ガラスや酸化物のそれより小さく、また同質
のガラス材料であるので発光管に強固に固着するため、
ひび割れたりや発光管から剥離したりすることはない。
[Operation] In the present invention, since the inner surface of the metal vapor discharge arc tube made of quartz glass or high silicate glass is covered with a thin film made of oxynitride glass, the metal halide sealed inside the arc tube (quartz glass or high silicate glass) and crystallization are prevented. Furthermore, the coefficient of thermal expansion of oxynitride glass is smaller than that of ordinary oxide glass or oxide, and since it is a homogeneous glass material, it firmly adheres to the arc tube.
It will not crack or peel off from the arc tube.

【0008】このように、オキシナイトライドガラスが
点灯中に金属ハロゲン化物と発光管とが反応して結晶化
しないのは、窒素がガラスの骨格構造の中で酸素と置換
された形でガラス構造中に入り込んで、ガラス構造中に
Si−N結合を作り、Si−N結合の形成がガラスの網
目構造を強固にするからであると考えられる。その結果
ガラスの網目構造が引き締まった状態になって、ガラス
転移温度の上昇、高粘度化、難結晶化、難反応性が可能
になる。
[0008] As described above, the reason why oxynitride glass does not crystallize due to the reaction between the metal halide and the arc tube during lighting is because nitrogen is substituted with oxygen in the glass framework structure. This is thought to be because the Si--N bonds penetrate into the glass structure and the formation of the Si--N bonds strengthens the network structure of the glass. As a result, the network structure of the glass becomes tight, making it possible to increase the glass transition temperature, increase the viscosity, make it difficult to crystallize, and make it difficult to react.

【0009】したがって上述の反応防止効果が長時間持
続し、金属蒸気放電発光管の寿命を大幅に延ばすことが
できる。この結果、光束の利用効率の低下がない、明る
い画面、高い表示品質の投写型ディスプレーにすること
ができる。
[0009] Therefore, the above-mentioned reaction prevention effect lasts for a long time, and the life of the metal vapor discharge arc tube can be greatly extended. As a result, it is possible to obtain a projection display with a bright screen and high display quality without deterioration in luminous flux utilization efficiency.

【0010】0010

【実施例】(実施例1)(図1)は本発明の金属蒸気放
電発光管の一実施例を示す断面図であり、1は管体、2
はタングステン製電極、3はモリブデン箔、4はタング
ステン線、5はチップシール部、6はオキシナイトライ
ドガラスの薄膜である。(図3)は管体内面にオキシナ
イトライドガラスの薄膜を形成方法を示す模式図であり
、11はパイプ状のガラス管、12は多孔質ガラス層も
しくはゲル層、13は反応ガス及びキャリアガスを流す
ためのガス導入部、14はガスを排気するガス排気部、
15加熱炉である。
[Example] (Example 1) (Fig. 1) is a sectional view showing an example of the metal vapor discharge arc tube of the present invention, where 1 is a tube body, 2
3 is a tungsten electrode, 3 is a molybdenum foil, 4 is a tungsten wire, 5 is a chip seal portion, and 6 is a thin film of oxynitride glass. (Fig. 3) is a schematic diagram showing a method of forming a thin film of oxynitride glass on the inner surface of a tube, in which 11 is a pipe-shaped glass tube, 12 is a porous glass layer or gel layer, and 13 is a reaction gas and a carrier gas. 14 is a gas exhaust section for exhausting the gas;
15 heating furnace.

【0011】まず、本発明の金属蒸気放電発光管の製造
方法を示す。石英ガラスからなるガラス管11(内径1
0mm、厚み2mm)の内面にNa2O−B2O3−S
iO2系ガラスを塗布し、これを580℃で5時間加熱
してNa2O−B2O3相とSiO2相に分相させたの
ち、酸でNa2O−B2O3相を溶解して多孔質ガラス
層12を形成した。
First, a method for manufacturing a metal vapor discharge arc tube according to the present invention will be described. Glass tube 11 made of quartz glass (inner diameter 1
Na2O-B2O3-S on the inner surface of the
After applying iO2 glass and heating it at 580°C for 5 hours to separate the phases into a Na2O-B2O3 phase and a SiO2 phase, the Na2O-B2O3 phase was dissolved with acid to form the porous glass layer 12.

【0012】これを(図3)のように加熱炉15にセッ
トし、ガラス管11を真空排気後、ガス導入部13から
キャリアガスとアンモニアガスを導入し、またガス排気
部14からガス排気をしながら、多孔質ガラス層12を
アンモニア処理した。ここで、アンモニア処理は、加熱
炉15を900℃にして、キャリアガスとして窒素ガス
を200cc/分、アンモニアガス400cc/分の混
合ガスを流しながら、3時間保持するという条件で行な
った。その結果ガラス管11内面に窒素が約2重量%含
有したオキシナイトライドガラスの薄膜(膜厚1ミクロ
ン)を形成することができた。
This is set in the heating furnace 15 as shown in FIG. 3, and after the glass tube 11 is evacuated, carrier gas and ammonia gas are introduced from the gas introduction part 13, and gas is exhausted from the gas exhaust part 14. At the same time, the porous glass layer 12 was treated with ammonia. Here, the ammonia treatment was carried out under the conditions that the heating furnace 15 was heated to 900° C. and maintained for 3 hours while flowing a mixed gas of nitrogen gas at 200 cc/min and ammonia gas at 400 cc/min as carrier gas. As a result, a thin film (1 micron thick) of oxynitride glass containing about 2% by weight of nitrogen could be formed on the inner surface of the glass tube 11.

【0013】このようにして得られたガラス管11を(
図1)に示した管体1の形状に加工し、その中にヨウ化
ネオジウム(NdI3)3.0mg、ヨウ化デスプロシ
ウム(DyI3)6.0mg、ヨウ化セシウム(CsI
)6.0mg、水銀(Hg)40mgをアルゴンガスと
ともに封入し、チップシール部5でチップシールして(
図1)に示した金属蒸気放電発光管を完成させた。この
ように作製した金属蒸気放電発光管の点灯試験を行なう
と、ランプ電圧が95V、ランプ電流が2.6Aであっ
た。
The glass tube 11 thus obtained is (
It is processed into the shape of the tube 1 shown in Fig. 1), and inside it contains 3.0 mg of neodymium iodide (NdI3), 6.0 mg of desprosium iodide (DyI3), and cesium iodide (CsI).
)6.0mg and 40mg of mercury (Hg) are sealed together with argon gas, and the chip is sealed with the chip seal part 5 (
The metal vapor discharge arc tube shown in Figure 1) was completed. When the metal vapor discharge arc tube thus produced was subjected to a lighting test, the lamp voltage was 95V and the lamp current was 2.6A.

【0014】(図5)は上記の金属蒸気放電発光管10
を反射鏡に組み込んだ金属蒸気放電灯の断面図である。 金属蒸気放電発光管10を無機系接着剤(不図示)で反
射鏡に固定した。反射鏡は回転放物面の形状でガラス製
の反射鏡21の表面に多層干渉膜22をコーティングし
て、金属蒸気放電発光管10から放射される赤外線及び
紫外線をカットし、可視光のみ反射させた。
(FIG. 5) shows the above metal vapor discharge arc tube 10.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a metal vapor discharge lamp incorporating a reflector. The metal vapor discharge arc tube 10 was fixed to a reflecting mirror with an inorganic adhesive (not shown). The reflecting mirror has the shape of a paraboloid of revolution, and the surface of the reflecting mirror 21 made of glass is coated with a multilayer interference film 22 to cut out infrared and ultraviolet rays emitted from the metal vapor discharge arc tube 10 and reflect only visible light. Ta.

【0015】なお金属蒸気放電発光管10は、アーク長
7mmで垂直に点灯させた。試作した金属蒸気放電灯を
点灯周波数250Hzの矩形波で点灯させると、全光束
が16000lm、色温度が約7300Kであった。ま
た本発明の金属蒸気放電灯を5000時間点灯した後、
ランプ電圧の変動は6%以下であり、光束維持率は87
%であった。
The metal vapor discharge arc tube 10 was lit vertically with an arc length of 7 mm. When the prototype metal vapor discharge lamp was lit with a square wave at a lighting frequency of 250 Hz, the total luminous flux was 16,000 lm and the color temperature was about 7,300 K. Moreover, after lighting the metal vapor discharge lamp of the present invention for 5000 hours,
The lamp voltage fluctuation is less than 6%, and the lumen maintenance rate is 87
%Met.

【0016】この結果を(表1)の試料番号1に示す。 さらに(表1)に示すような条件で、ガラス管11内面
にオキシナイトライドガラスの薄膜を同様に形成し、金
属蒸気放電灯を5000時間点灯した後、光束維持率は
少なくとも85%以上であった。なお試料番号9は従来
例として本発明と比較するために示した。
The results are shown in sample number 1 in Table 1. Furthermore, under the conditions shown in Table 1, a thin film of oxynitride glass was similarly formed on the inner surface of the glass tube 11, and after the metal vapor discharge lamp was lit for 5000 hours, the luminous flux maintenance rate was at least 85%. Ta. Note that sample number 9 is shown as a conventional example for comparison with the present invention.

【0017】[0017]

【表1】[Table 1]

【0018】(図6)は本発明の投写型ディスプレイを
示す模式図である。本発明の金属蒸気放電灯からなる光
源20の光はコリメータレンズ30で集光され、ダイク
ロイックミラー32により青(B)、緑(G)、赤(R
)の3色に分離してそれぞれの液晶ライトバルブ33に
入射させた。3枚の液晶ライトバルブ33から得られた
BGRの画像をそれぞれ3本の広角の投写レンズ34を
用いてスクリーン35上で合成してフルカラーの映像を
得た。本発明の金属蒸気放電灯を組み込んだ投写型ディ
スプレイの場合、スクリーン輝度は240ft−Lであ
り、明るい画面、高い表示品質のディスプレーにするこ
とができた。
(FIG. 6) is a schematic diagram showing a projection type display of the present invention. The light from the light source 20 consisting of the metal vapor discharge lamp of the present invention is focused by a collimator lens 30, and is then condensed by a dichroic mirror 32 for blue (B), green (G), and red (R).
) were separated into three colors and made incident on each liquid crystal light valve 33. BGR images obtained from three liquid crystal light valves 33 were combined on a screen 35 using three wide-angle projection lenses 34 to obtain a full-color image. In the case of a projection display incorporating the metal vapor discharge lamp of the present invention, the screen brightness was 240 ft-L, making it possible to create a display with a bright screen and high display quality.

【0019】(実施例2)シリコンテトラエトキシドS
i(OC2H5)4を100cc、メタノール100c
c、水20cc、塩酸7ccを約2時間混合して加水分
解し、ゾル溶液を作製した。この溶液を石英ガラスから
なるガラス管11(内径10mm、厚み2mm)の内面
に塗布し、30℃で30時間熟成し、さらに60℃で1
00時間乾燥してドライゲルのゲル層12を形成した。
(Example 2) Silicon tetraethoxide S
100cc of i(OC2H5)4, 100c of methanol
c, 20 cc of water, and 7 cc of hydrochloric acid were mixed for about 2 hours and hydrolyzed to prepare a sol solution. This solution was applied to the inner surface of a glass tube 11 (inner diameter 10 mm, thickness 2 mm) made of quartz glass, aged at 30°C for 30 hours, and further heated at 60°C for 1 hour.
The gel layer 12 of dry gel was formed by drying for 00 hours.

【0020】このようにして得られたガラス管11を(
図4)に示した管体1の形状に加工し、(図4)のよう
に加熱炉15にセットした。真空排気後、ガス導入管9
aからアンモニアガスを導入し、ガス排気管9bからガ
ス排気をしながら、ゲル層12をアンモニア処理した。 ここで、アンモニア処理は、加熱炉15を500℃にし
て、アンモニアガス100cc/分を流しながら、3時
間保持するという条件で行なった。さらにヘリウムガス
と塩素ガスとの混合雰囲気中で、1250℃、2時間の
条件で無気孔化処理をした。その結果ガラス管11内面
に窒素が約2重量%含有したオキシナイトライドガラス
の薄膜(膜厚2ミクロン)を形成することができた。
The glass tube 11 thus obtained is (
It was processed into the shape of the tubular body 1 shown in FIG. 4) and set in the heating furnace 15 as shown in FIG. 4. After evacuation, gas introduction pipe 9
Ammonia gas was introduced through a, and the gel layer 12 was treated with ammonia while exhausting the gas through the gas exhaust pipe 9b. Here, the ammonia treatment was carried out under the conditions that the temperature of the heating furnace 15 was set to 500° C., and the temperature was maintained for 3 hours while flowing ammonia gas at 100 cc/min. Further, a porosity treatment was performed at 1250° C. for 2 hours in a mixed atmosphere of helium gas and chlorine gas. As a result, a thin film (thickness: 2 microns) of oxynitride glass containing about 2% by weight of nitrogen could be formed on the inner surface of the glass tube 11.

【0021】このようにして得られた管体1にヨウ化ナ
トリウム(NaI)10mg、ヨウ化タリウム(TlI
)1mg、ヨウ化インジウム(InI)0.6mg、水
銀(Hg)50mgをアルゴンガスとともに封入し、ガ
ス導入管9aとガス排気管9bをチップシールしてチッ
プシール部5を形成し、(図2)に示した金属蒸気放電
発光管10を完成させた。このように作製した金属蒸気
放電発光管10の点灯試験を行なうと、ランプ電圧が1
05V、ランプ電流が2.38Aであった。
10 mg of sodium iodide (NaI) and thallium iodide (TlI) were added to the tube 1 thus obtained.
) 1 mg, indium iodide (InI) 0.6 mg, and mercury (Hg) 50 mg are sealed together with argon gas, and the gas introduction pipe 9a and the gas exhaust pipe 9b are chip-sealed to form the chip seal part 5 (Fig. 2 The metal vapor discharge arc tube 10 shown in ) was completed. When a lighting test was performed on the metal vapor discharge arc tube 10 manufactured in this way, the lamp voltage was 1
05V, and the lamp current was 2.38A.

【0022】実施例1と同様に、(図5)のように金属
蒸気放電発光管10を反射鏡に組み込み、アーク長7m
mで垂直に点灯させた。試作した金属蒸気放電灯を点灯
周波数250Hzの矩形波で点灯させると、全光束が2
3000lm、色温度が約5100Kであった。また本
発明の金属蒸気放電灯を5000時間点灯した後、ラン
プ電圧の変動は5%以下であり、光束維持率は89%で
あった。
Similar to Example 1, the metal vapor discharge luminous tube 10 was assembled into the reflector as shown in FIG. 5, and the arc length was 7 m.
It was lit vertically at m. When the prototype metal vapor discharge lamp is lit with a square wave with a lighting frequency of 250Hz, the total luminous flux is 2.
The light was 3000lm and the color temperature was about 5100K. Further, after the metal vapor discharge lamp of the present invention was lit for 5,000 hours, the fluctuation in lamp voltage was 5% or less, and the luminous flux maintenance rate was 89%.

【0023】この結果を(表2)の試料番号1に示す。 さらに(表2)に示すような条件で、ガラス管11内面
に種々のオキシナイトライドガラスの薄膜を形成した金
属蒸気放電灯を作製し、金属蒸気放電灯を5000時間
点灯した後、光束維持率は少なくとも85%以上であっ
た。
The results are shown in sample number 1 in Table 2. Further, under the conditions shown in Table 2, metal vapor discharge lamps were manufactured in which thin films of various oxynitride glasses were formed on the inner surface of the glass tube 11, and after lighting the metal vapor discharge lamps for 5000 hours, the luminous flux maintenance rate was determined. was at least 85%.

【0024】[0024]

【表2】[Table 2]

【0025】実施例1と同様に投写型ディスプレイに本
発明の金属蒸気放電灯を組み込んだ。本発明の金属蒸気
放電灯を組み込んだ投写型ディスプレイの場合、スクリ
ーン輝度は230ft−Lであり、明るい画面、高い表
示品質のディスプレーにすることができた。
As in Example 1, the metal vapor discharge lamp of the present invention was incorporated into a projection display. In the case of a projection display incorporating the metal vapor discharge lamp of the present invention, the screen brightness was 230 ft-L, making it possible to create a display with a bright screen and high display quality.

【0026】なお本発明において金属アルコキシド溶液
を加水分解してゾル溶液にする場合、金属アルコキシド
として、例えばシリコンアルコキシド、アルミニウムア
ルコキシド、ボロンアルコキシド、ジルコニウムアルコ
キシド等を用いることができる。またアルコキシ基には
低級アルコキシ基が好ましく、例えばメトキシ基、エト
キシ基、ポロピキシ基等を用いることができる。
In the present invention, when a metal alkoxide solution is hydrolyzed to form a sol solution, silicon alkoxide, aluminum alkoxide, boron alkoxide, zirconium alkoxide, etc. can be used as the metal alkoxide. Further, the alkoxy group is preferably a lower alkoxy group, and for example, a methoxy group, an ethoxy group, a polypoxy group, etc. can be used.

【0027】(実施例3)四塩化珪素SiCl4を入れ
たバブラーを一定温度に保持し、液中にキャリアーガス
としてアルゴンガスを通気して原料を気化させた。気化
させた気体原料は回転しているガラス管11(内径10
mm、厚み2mm)へ供給しながら、ガラス管11を酸
水素バーナーで加熱して加水分解反応させ、管体内面に
多孔質ガラス層もしくは微粒子層を形成した(不図示)
。多孔質ガラス層もしくは微粒子層に含まれるOH基や
水分子を取り除くために、800℃で2時間塩素ガス中
で熱処理して脱水処理した。
(Example 3) A bubbler containing silicon tetrachloride (SiCl4) was maintained at a constant temperature, and argon gas was passed through the liquid as a carrier gas to vaporize the raw material. The vaporized gaseous raw material is passed through a rotating glass tube 11 (inner diameter 10
mm, thickness 2 mm), the glass tube 11 was heated with an oxyhydrogen burner to cause a hydrolysis reaction, thereby forming a porous glass layer or a fine particle layer on the inner surface of the tube (not shown).
. In order to remove OH groups and water molecules contained in the porous glass layer or the fine particle layer, dehydration treatment was performed by heat treatment in chlorine gas at 800° C. for 2 hours.

【0028】これを(図3)のように加熱炉15にセッ
トし、ガラス管11を真空排気後、ガス導入部13から
キャリアガスとアンモニアガスを導入し、またガス排気
部14からガス排気をしながら、多孔質ガラス層12を
アンモニア処理した。ここで、アンモニア処理は、加熱
炉15を900℃にして、キャリアガスとして窒素ガス
を200cc/分、アンモニアガス400cc/分の混
合ガスを流しながら、3時間保持するという条件で行な
った。その結果ガラス管11内面に窒素が約2重量%含
有したオキシナイトライドガラスの薄膜(膜厚1ミクロ
ン)を形成することができた。
This is set in the heating furnace 15 as shown in FIG. 3, and after the glass tube 11 is evacuated, carrier gas and ammonia gas are introduced from the gas introduction part 13, and gas is exhausted from the gas exhaust part 14. At the same time, the porous glass layer 12 was treated with ammonia. Here, the ammonia treatment was carried out under the conditions that the heating furnace 15 was heated to 900° C. and maintained for 3 hours while flowing a mixed gas of nitrogen gas at 200 cc/min and ammonia gas at 400 cc/min as carrier gas. As a result, a thin film (1 micron thick) of oxynitride glass containing about 2% by weight of nitrogen could be formed on the inner surface of the glass tube 11.

【0029】このようにして得られたガラス管11を(
図1)に示した管体1の形状に加工し、その中にヨウ化
ネオジウム(NdI3)3.0mg、ヨウ化デスプロシ
ウム(DyI3)6.0mg、ヨウ化セシウム(CsI
)6.0mg、水銀(Hg)40mgをアルゴンガスと
ともに封入し、チップシール部5でチップシールして(
図1)に示した金属蒸気放電発光管を完成させた。この
ように作製した金属蒸気放電発光管の点灯試験を行なう
と、ランプ電圧が95V、ランプ電流が2.6Aであっ
た。
The glass tube 11 thus obtained is (
It is processed into the shape of the tube 1 shown in Fig. 1), and inside it contains 3.0 mg of neodymium iodide (NdI3), 6.0 mg of desprosium iodide (DyI3), and cesium iodide (CsI).
)6.0mg and 40mg of mercury (Hg) are sealed together with argon gas, and the chip is sealed with the chip seal part 5 (
The metal vapor discharge arc tube shown in Figure 1) was completed. When the metal vapor discharge arc tube thus produced was subjected to a lighting test, the lamp voltage was 95V and the lamp current was 2.6A.

【0030】(図5)のように金属蒸気放電発光管10
を無機系接着剤(不図示)で反射鏡に固定した。金属蒸
気放電発光管10は、アーク長7mmで垂直に点灯させ
た。試作した金属蒸気放電灯を点灯周波数250Hzの
矩形波で点灯させると、全光束が16000lm、色温
度が約7300Kであった。また本発明の金属蒸気放電
灯を5000時間点灯した後、ランプ電圧の変動は6%
以下であり、光束維持率は87%であった。
As shown in FIG. 5, a metal vapor discharge luminous tube 10
was fixed to a reflecting mirror with an inorganic adhesive (not shown). The metal vapor discharge arc tube 10 was lit vertically with an arc length of 7 mm. When the prototype metal vapor discharge lamp was lit with a square wave at a lighting frequency of 250 Hz, the total luminous flux was 16,000 lm and the color temperature was about 7,300 K. Furthermore, after lighting the metal vapor discharge lamp of the present invention for 5000 hours, the lamp voltage fluctuation was 6%.
The luminous flux maintenance rate was 87%.

【0031】この結果を(表3)の試料番号1に示す。 さらに(表3)に示すような条件で、ガラス管11内面
に種々のオキシナイトライドガラスの薄膜を同様に形成
し、金属蒸気放電灯を5000時間点灯した後、光束維
持率は少なくとも85%以上であった。
[0031] The results are shown in sample number 1 in (Table 3). Furthermore, under the conditions shown in Table 3, thin films of various oxynitride glasses were similarly formed on the inner surface of the glass tube 11, and after the metal vapor discharge lamp was lit for 5000 hours, the luminous flux maintenance rate was at least 85% or more. Met.

【0032】[0032]

【表3】[Table 3]

【0033】実施例1と同様に投写型ディスプレイに本
発明の金属蒸気放電灯を組み込んだ。本発明の金属蒸気
放電灯を組み込んだ投写型ディスプレイの場合、スクリ
ーン輝度は230ft−Lであり、明るい画面、高い表
示品質のディスプレーにすることができた。
As in Example 1, the metal vapor discharge lamp of the present invention was incorporated into a projection display. In the case of a projection display incorporating the metal vapor discharge lamp of the present invention, the screen brightness was 230 ft-L, making it possible to create a display with a bright screen and high display quality.

【0034】なお本発明においてガラス管内面に多孔質
ガラス層もしくは微粒子層の形成は、気体原料を出発原
料として、減圧下のプラズマ中で合成する低圧プラズマ
法や、常圧下で高周波を使う熱プラズマ法でも可能であ
る。
In the present invention, the porous glass layer or fine particle layer can be formed on the inner surface of the glass tube by a low-pressure plasma method in which a gaseous raw material is used as a starting material and synthesized in plasma under reduced pressure, or by a thermal plasma method using high frequency waves under normal pressure. It is also possible by law.

【0035】また本発明の金属蒸気放電発光管、金属蒸
気放電灯、投写型ディスプレー、及び金属蒸気放電発光
管の製造方法において、金属蒸気放電発光管の形状や封
入物や封入量、オキシナイトライドガラスの組成やその
厚み、その形成法や形成条件(温度と時間と雰囲気)、
投写型ディスプレイの構成や表示原理等は、本実施例に
限定されるものではない。
Further, in the metal vapor discharge arc tube, metal vapor discharge lamp, projection type display, and method for manufacturing a metal vapor discharge arc tube of the present invention, the shape of the metal vapor discharge arc tube, the inclusion material, the amount of the oxynitride, etc. The composition of the glass, its thickness, its formation method and conditions (temperature, time and atmosphere),
The configuration, display principle, etc. of the projection display are not limited to this embodiment.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属蒸気
放電発光管、金属蒸気放電灯、投写型ディスプレー、及
び金属蒸気放電発光管の製造方法は、金属蒸気放電発光
管として、石英ガラスあるいは高珪酸ガラスからなる管
体内面に、オキシナイトライドガラスからなる薄膜を形
成することにより、発光管内に封入されている金属ハロ
ゲン化物と発光管(石英ガラスあるいは高珪酸ガラス)
との反応及び結晶化が防止され、金属蒸気放電発光管の
寿命を大幅に延ばすことができる。この結果、光束の利
用効率の低下がない、明るい画面、高い表示品質の投写
型ディスプレーにすることができる。
Effects of the Invention As explained above, the metal vapor discharge arc tube, metal vapor discharge lamp, projection type display, and method for manufacturing a metal vapor discharge arc tube of the present invention can be applied to metal vapor discharge arc tubes made of quartz glass or metal vapor discharge arc tubes. By forming a thin film made of oxynitride glass on the inner surface of the tube made of high silicate glass, the metal halide sealed inside the arc tube and the arc tube (silica glass or high silicate glass)
Reactions and crystallization with metal vapor discharge arc tubes are prevented, and the life of metal vapor discharge arc tubes can be greatly extended. As a result, it is possible to obtain a projection display with a bright screen and high display quality without deterioration in luminous flux utilization efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の金属蒸気放電発光管の一実施例を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the metal vapor discharge arc tube of the present invention.

【図2】本発明の金属蒸気放電発光管の一実施例を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the metal vapor discharge arc tube of the present invention.

【図3】管体内面にオキシナイトライドガラスの薄膜を
形成方法を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of forming a thin film of oxynitride glass on the inner surface of a tube.

【図4】管体内面にオキシナイトライドガラスの薄膜を
形成方法を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of forming a thin film of oxynitride glass on the inner surface of a tube.

【図5】本発明の金属蒸気放電灯の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of the metal vapor discharge lamp of the present invention.

【図6】本発明の投写型ディスプレイを示す模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a projection display of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  管体 2  タングステン製電極 3  モリブデン箔 4  タングステン線 5  チップシール部 6  オキシナイトライドガラスの薄膜9a  ガス導
入管 9b  ガス排気管 10  金属蒸気放電発光管 11  ガラス管 12  多孔質ガラス層、ゲル層、もしくは微粒子層1
3  ガス導入部 14  ガス排気部 15  加熱炉 20  光源 21  反射鏡 22  多層干渉膜 30  コリメータレンズ 32  ダイクロイックミラー 33  液晶ライトバルブ 34  液晶ライトバルブ 35  スクリーン
1 tube body 2 tungsten electrode 3 molybdenum foil 4 tungsten wire 5 chip seal part 6 oxynitride glass thin film 9a gas introduction tube 9b gas exhaust tube 10 metal vapor discharge arc tube 11 glass tube 12 porous glass layer, gel layer, Or fine particle layer 1
3 Gas introduction part 14 Gas exhaust part 15 Heating furnace 20 Light source 21 Reflector 22 Multilayer interference film 30 Collimator lens 32 Dichroic mirror 33 Liquid crystal light valve 34 Liquid crystal light valve 35 Screen

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  石英ガラスあるいは高珪酸ガラスから
なる管体内面に、オキシナイトライドガラスからなる薄
膜を形成したことを特徴とする金属蒸気放電発光管。
1. A metal vapor discharge arc tube characterized in that a thin film made of oxynitride glass is formed on the inner surface of a tube made of quartz glass or high silicate glass.
【請求項2】  請求項1記載の金属蒸気放電発光管と
、多層干渉膜をコーティングした反射鏡とからなること
を特徴とする金属蒸気放電灯。
2. A metal vapor discharge lamp comprising the metal vapor discharge arc tube according to claim 1 and a reflecting mirror coated with a multilayer interference film.
【請求項3】  少なくとも、請求項2記載の金属蒸気
放電灯と、ダイクロイックミラーと、液晶ライトバルブ
と、投写レンズと、コンデンサーレンズと、スクリーン
とからなることを特徴とする投写型ディスプレー。
3. A projection display comprising at least the metal vapor discharge lamp according to claim 2, a dichroic mirror, a liquid crystal light valve, a projection lens, a condenser lens, and a screen.
【請求項4】  石英ガラスあるいは高珪酸ガラスから
なる管体内面に、多孔質ガラス層を形成し、前記多孔質
ガラス層をアンモニアガスでアンモニア処理してオキシ
ナイトライドガラスからなる薄膜を形成することを特徴
とする金属蒸気放電発光管の製造方法。
4. A porous glass layer is formed on the inner surface of a tube made of quartz glass or high silicate glass, and the porous glass layer is ammonia-treated with ammonia gas to form a thin film made of oxynitride glass. A method for manufacturing a metal vapor discharge luminous tube characterized by:
【請求項5】  石英ガラスあるいは高珪酸ガラスから
なる管体内面に、金属アルコキシドを主原料とする溶液
を塗布し、前記溶液を加水分解してゲル化したゲル層を
形成し、前記ゲル層をアンモニアガスでアンモニア処理
してオキシナイトライドガラスからなる薄膜を形成する
ことを特徴とする金属蒸気放電発光管の製造方法。
5. A solution containing a metal alkoxide as a main raw material is applied to the inner surface of a tube made of quartz glass or high silicate glass, and the solution is hydrolyzed to form a gel layer. A method for manufacturing a metal vapor discharge arc tube, comprising forming a thin film made of oxynitride glass by ammonia treatment with ammonia gas.
【請求項6】  石英ガラスあるいは高珪酸ガラスから
なる管体内面で、ハロゲン化物からなる気体原料を加熱
加水分解して多孔質ガラス層もしくは微粒子層を形成し
、前記多孔質ガラス層もしくは微粒子層をアンモニアガ
スでアンモニア処理してオキシナイトライドガラスから
なる薄膜を形成することを特徴とする金属蒸気放電発光
管の製造方法。
6. Forming a porous glass layer or a fine particle layer by heating and hydrolyzing a gaseous raw material made of a halide on the inner surface of a tube made of quartz glass or high silicate glass, and forming a porous glass layer or a fine particle layer. A method for manufacturing a metal vapor discharge arc tube, comprising forming a thin film made of oxynitride glass by ammonia treatment with ammonia gas.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07153370A (en) * 1993-11-30 1995-06-16 Kyocera Corp Discharge tube
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