JPH05347124A - 金属蒸気放電灯の製造方法 - Google Patents
金属蒸気放電灯の製造方法Info
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- JPH05347124A JPH05347124A JP4154838A JP15483892A JPH05347124A JP H05347124 A JPH05347124 A JP H05347124A JP 4154838 A JP4154838 A JP 4154838A JP 15483892 A JP15483892 A JP 15483892A JP H05347124 A JPH05347124 A JP H05347124A
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- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＶＤ方式によって生成される膜と同質の膜
を簡単に発光管の内面に生成する。 【構成】 石英で形成された発光管１１内に発光物質と
しての金属ハロゲン化物が封入される金属蒸気放電灯の
製造において、前記発光管１１に金属キレート化合物１
６と酸化性の反応ガス（例えば、酸素、オゾン、亜酸化
窒素水、二酸化炭素など）を所定量封入し、封じ切った
発光管２１を電気炉２２等で加熱することにより、発光
管２１の内面に緻密な金属酸化膜を形成する。
を簡単に発光管の内面に生成する。 【構成】 石英で形成された発光管１１内に発光物質と
しての金属ハロゲン化物が封入される金属蒸気放電灯の
製造において、前記発光管１１に金属キレート化合物１
６と酸化性の反応ガス（例えば、酸素、オゾン、亜酸化
窒素水、二酸化炭素など）を所定量封入し、封じ切った
発光管２１を電気炉２２等で加熱することにより、発光
管２１の内面に緻密な金属酸化膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属蒸気放電灯の製造
方法に関するものである。
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発光効率や演色性を改善する為に、石英
で形成された発光管に水銀や希ガスと共に、発光物質と
して金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯が既に
開発されている。
で形成された発光管に水銀や希ガスと共に、発光物質と
して金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯が既に
開発されている。
【０００３】金属ハロゲン化物には、高温部では熱解離
によって金属原子とハロゲン原子に分解し、低温部では
金属原子とハロゲン原子が再結合して金属ハロゲン化物
になるというハロゲンサイクルが生じる。
によって金属原子とハロゲン原子に分解し、低温部では
金属原子とハロゲン原子が再結合して金属ハロゲン化物
になるというハロゲンサイクルが生じる。
【０００４】金属蒸気放電灯は、この現象を利用したも
のであり、点灯中の発光管内において、低温部の発光管
の管壁付近では安定な金属ハロゲン化物の形で存在し、
石英発光管とも反応しない。しかし、高温部であるアー
ク放電空間中では、金属原子とハロゲン原子に熱解離
し、金属原子が励起され、その金属特有のスペクトルを
発生する。この発生したスペクトルを光として利用した
ものが金属蒸気放電灯である。
のであり、点灯中の発光管内において、低温部の発光管
の管壁付近では安定な金属ハロゲン化物の形で存在し、
石英発光管とも反応しない。しかし、高温部であるアー
ク放電空間中では、金属原子とハロゲン原子に熱解離
し、金属原子が励起され、その金属特有のスペクトルを
発生する。この発生したスペクトルを光として利用した
ものが金属蒸気放電灯である。
【０００５】ところで、上述のハロゲンサイクルは理想
的なものであり、実際には低温部の発光管の管壁付近で
もハロゲン原子と再結合できなかった金属原子が存在す
る。つまり、アーク放電空間で生じた金属原子や金属イ
オンが発光管である石英と反応を起こす。特にアルカリ
金属やアルカリ土類金属は石英に溶け込みやすく、石英
を変色させ、光の透過率を減少させ光束維持率の低下に
つながる。
的なものであり、実際には低温部の発光管の管壁付近で
もハロゲン原子と再結合できなかった金属原子が存在す
る。つまり、アーク放電空間で生じた金属原子や金属イ
オンが発光管である石英と反応を起こす。特にアルカリ
金属やアルカリ土類金属は石英に溶け込みやすく、石英
を変色させ、光の透過率を減少させ光束維持率の低下に
つながる。
【０００６】また、金属と石英との反応による金属の減
少は発光物質の減少にもつながり、発光量の低下、並び
に封入物の封入割合の変化に伴う発光色の変化につなが
る。さらに、金属の消失によって生じた遊離ハロゲン
は、電子付着力が強いのでランプ電圧の上昇や始動電圧
を上昇させ、ランプの寿命を短くする。
少は発光物質の減少にもつながり、発光量の低下、並び
に封入物の封入割合の変化に伴う発光色の変化につなが
る。さらに、金属の消失によって生じた遊離ハロゲン
は、電子付着力が強いのでランプ電圧の上昇や始動電圧
を上昇させ、ランプの寿命を短くする。
【０００７】また、発光物質に希土類金属のハロゲン化
物を用いた場合には、効率や演色性の向上が図れるが、
希土類金属が石英と反応し、石英が結晶化したりする失
透現象が生じやすく、光束維持率を低下させるという問
題点がある。
物を用いた場合には、効率や演色性の向上が図れるが、
希土類金属が石英と反応し、石英が結晶化したりする失
透現象が生じやすく、光束維持率を低下させるという問
題点がある。
【０００８】これらの問題点を解決するために、発光管
の内面に透光性を有する金属酸化物の被膜を形成させる
コーティング方法が考案されている。特公昭４６−２１
４３２号公報、特公昭５０−２７６７７号公報、特公昭
５３−３５３９２号公報に開示されているこれらのコー
ティング方法やコーティング材料では、緻密性の優れた
膜の生成は困難であり、長時間にわたって金属ハロゲン
化物と発光管である石英との反応を防止することは困難
であり、ランプの寿命を大幅に向上することができな
い。
の内面に透光性を有する金属酸化物の被膜を形成させる
コーティング方法が考案されている。特公昭４６−２１
４３２号公報、特公昭５０−２７６７７号公報、特公昭
５３−３５３９２号公報に開示されているこれらのコー
ティング方法やコーティング材料では、緻密性の優れた
膜の生成は困難であり、長時間にわたって金属ハロゲン
化物と発光管である石英との反応を防止することは困難
であり、ランプの寿命を大幅に向上することができな
い。
【０００９】この欠点を解決するために、金属キレート
化合物のガスを用いたＣＶＤ方式による金属酸化膜の形
成方法が提案されている（特開平３−２３８７４７号公
報参照）。図２に特開平３−２３８７４７号公報に開示
されている減圧ＣＶＤ装置の概略図を示す。
化合物のガスを用いたＣＶＤ方式による金属酸化膜の形
成方法が提案されている（特開平３−２３８７４７号公
報参照）。図２に特開平３−２３８７４７号公報に開示
されている減圧ＣＶＤ装置の概略図を示す。
【００１０】同図において、１は発光管、２は発光管１
を加熱するためのヒータ、３は反応ガスを流すためのガ
ス導入管、４はガスの排気管、５は原料ガスを発生させ
るための気化器、６はキャリアガスの導入口、７は発光
管１を減圧排気するためのポンプである。
を加熱するためのヒータ、３は反応ガスを流すためのガ
ス導入管、４はガスの排気管、５は原料ガスを発生させ
るための気化器、６はキャリアガスの導入口、７は発光
管１を減圧排気するためのポンプである。
【００１１】実際の工程は、発光管１内をポンプ７で減
圧排気し、ヒータ３により発光管１を所定の温度で加熱
し、気化器５内に金属キレート化合物を入れて所定の温
度で加熱し、その蒸気を、導入口６を通じて流入するキ
ャリアガスと共に、ガス導入管３を通じて発光管１内に
所定流量で所定時間導入し、発光管１の内面に金属酸化
膜を形成する。なお、図示されていないが、所定流量の
キャリアガスを流すために、キャリアガス導入口６には
ガス流量装置が接続されている。
圧排気し、ヒータ３により発光管１を所定の温度で加熱
し、気化器５内に金属キレート化合物を入れて所定の温
度で加熱し、その蒸気を、導入口６を通じて流入するキ
ャリアガスと共に、ガス導入管３を通じて発光管１内に
所定流量で所定時間導入し、発光管１の内面に金属酸化
膜を形成する。なお、図示されていないが、所定流量の
キャリアガスを流すために、キャリアガス導入口６には
ガス流量装置が接続されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
金属キレート化合物を用いたＣＶＤ方式、つまりＭＯＣ
ＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）方
式は、緻密な膜を形成することができるが、ＣＶＤ用の
複雑な装置が必要であり、大量の発光管の製造には適さ
ないという問題があった。
金属キレート化合物を用いたＣＶＤ方式、つまりＭＯＣ
ＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）方
式は、緻密な膜を形成することができるが、ＣＶＤ用の
複雑な装置が必要であり、大量の発光管の製造には適さ
ないという問題があった。
【００１３】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、ＣＶＤ方式に
よって生成される膜と同質の膜を簡単に発光管の内面に
生成できる金属蒸気放電灯の製造方法を提供することに
ある。
されたもので、その目的とするところは、ＣＶＤ方式に
よって生成される膜と同質の膜を簡単に発光管の内面に
生成できる金属蒸気放電灯の製造方法を提供することに
ある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、石英で形成された発光管内に発光物質として
の金属ハロゲン化物が封入される金属蒸気放電灯の製造
において、前記発光管に金属キレート化合物と酸化性の
反応ガス（例えば、酸素、オゾン、亜酸化窒素水、二酸
化炭素など）を所定量封入し、封じ切った発光管を電気
炉等で加熱することにより、発光管の内面に緻密な金属
酸化膜を形成したことを特徴とするものである。
本発明は、石英で形成された発光管内に発光物質として
の金属ハロゲン化物が封入される金属蒸気放電灯の製造
において、前記発光管に金属キレート化合物と酸化性の
反応ガス（例えば、酸素、オゾン、亜酸化窒素水、二酸
化炭素など）を所定量封入し、封じ切った発光管を電気
炉等で加熱することにより、発光管の内面に緻密な金属
酸化膜を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】
【作用】上記方法により、常温では固体である金属キレ
ート化合物が加熱によって蒸発し、蒸発した金属キレー
ト化合物のガスと反応ガスが、ＣＶＤ方式の場合と同じ
ように高温の発光管内面で金属酸化物の膜を形成する。
ート化合物が加熱によって蒸発し、蒸発した金属キレー
ト化合物のガスと反応ガスが、ＣＶＤ方式の場合と同じ
ように高温の発光管内面で金属酸化物の膜を形成する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。図１（ａ）は本発明に用いる製造装置の概略を
示す図で、図１（ａ）において、１１は石英で形成され
た発光管、１２は排気管、１３は真空排気装置、１４，
１５はバルブ、１６は金属キレート化合物、１７は反応
ガス用容器、１８は真空ポンプである。
明する。図１（ａ）は本発明に用いる製造装置の概略を
示す図で、図１（ａ）において、１１は石英で形成され
た発光管、１２は排気管、１３は真空排気装置、１４，
１５はバルブ、１６は金属キレート化合物、１７は反応
ガス用容器、１８は真空ポンプである。
【００１７】常温で固体の金属キレート化合物（本実施
例においてキレート剤としてアセチルアセトン（Ｃ5 Ｈ
8 Ｏ2 ）を用いた金属キレート化合物は、ほとんどの金
属で固体である）１６を所定量封入した発光管１１が排
気管１２を介して真空排気装置１３に接続されている。
ガス封入用バルブ１５を閉じた状態で真空ポンプ１８用
のバルブ１４を開き、金属キレート化合物１６が封入さ
れている発光管１１内を真空排気する。真空排気後、バ
ルブ１４を閉じ、反応ガス導入用のバルブ１５を開き、
発光管１１内に反応ガスを所定量封入する（反応ガス封
入用の圧力計は図示せず）。その後、排気管１２をバー
ナー等（図示せず）で封じ切る。封じ切った発光管２１
を図１（ｂ）に示すように電気炉２２を用いて所定温度
で加熱する。この加熱過程により、発光管２１内で蒸発
した金属キレート化合物が反応ガスとの反応により、高
温の発光管２１内面に金属酸化膜を形成する。また、電
気炉２２を用いるため、同時に大量の発光管の処理が可
能となる。
例においてキレート剤としてアセチルアセトン（Ｃ5 Ｈ
8 Ｏ2 ）を用いた金属キレート化合物は、ほとんどの金
属で固体である）１６を所定量封入した発光管１１が排
気管１２を介して真空排気装置１３に接続されている。
ガス封入用バルブ１５を閉じた状態で真空ポンプ１８用
のバルブ１４を開き、金属キレート化合物１６が封入さ
れている発光管１１内を真空排気する。真空排気後、バ
ルブ１４を閉じ、反応ガス導入用のバルブ１５を開き、
発光管１１内に反応ガスを所定量封入する（反応ガス封
入用の圧力計は図示せず）。その後、排気管１２をバー
ナー等（図示せず）で封じ切る。封じ切った発光管２１
を図１（ｂ）に示すように電気炉２２を用いて所定温度
で加熱する。この加熱過程により、発光管２１内で蒸発
した金属キレート化合物が反応ガスとの反応により、高
温の発光管２１内面に金属酸化膜を形成する。また、電
気炉２２を用いるため、同時に大量の発光管の処理が可
能となる。
【００１８】ここで、具体例として金属キレート化合物
にＺｒ（Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ) 4 、反応ガスに酸素を用いた例
について説明する。
にＺｒ（Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ) 4 、反応ガスに酸素を用いた例
について説明する。
【００１９】図１（ａ）に示すように、内径１５mm、電
極間距離３２mmの発光管１１にＺｒ（Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ) 4
を５０mg、酸素を４００Torr封入し、図１（ｂ）に示す
ように、電気炉２２において４５０℃で３０分間放置す
ることにより、発光管２１内面に膜厚約１μｍのＺｒＯ
2 膜を形成することができた。
極間距離３２mmの発光管１１にＺｒ（Ｃ5 Ｈ7 Ｏ2 ) 4
を５０mg、酸素を４００Torr封入し、図１（ｂ）に示す
ように、電気炉２２において４５０℃で３０分間放置す
ることにより、発光管２１内面に膜厚約１μｍのＺｒＯ
2 膜を形成することができた。
【００２０】この発光管を用いて、発光管内封入物とし
て、ＳｃＩ3 、ＮａＩ、水銀およびＡｒガスを所定量封
入した２５０Ｗ用のランプを試作し、点灯試験を行っ
た。
て、ＳｃＩ3 、ＮａＩ、水銀およびＡｒガスを所定量封
入した２５０Ｗ用のランプを試作し、点灯試験を行っ
た。
【００２１】６０００時間点灯させた結果では、光束維
持率（１００時間エージング点灯後の光束値を１００％
とした値）は８０％であった。なお、本発明を施さない
同一封入物のランプでは６０％であった。
持率（１００時間エージング点灯後の光束値を１００％
とした値）は８０％であった。なお、本発明を施さない
同一封入物のランプでは６０％であった。
【００２２】また、ランプ電圧の上昇については、本発
明により製造されたランプでは６０００時間点灯後で８
Ｖの電圧上昇であった。因に、本発明を施さない同一封
入物のランプでは、約３０Ｖの電圧上昇が生じた。
明により製造されたランプでは６０００時間点灯後で８
Ｖの電圧上昇であった。因に、本発明を施さない同一封
入物のランプでは、約３０Ｖの電圧上昇が生じた。
【００２３】色温度については、４０００Ｋ程度に設計
したランプを試作して行った。本発明に係るランプで
は、色温度の変化が１００Ｋ以内に収まったが、本発明
によらないランプでは、２００Ｋ以上の変化を生じるも
のもあった。
したランプを試作して行った。本発明に係るランプで
は、色温度の変化が１００Ｋ以内に収まったが、本発明
によらないランプでは、２００Ｋ以上の変化を生じるも
のもあった。
【００２４】
【発明の効果】本発明は上記のように、発光管に金属キ
レート化合物と酸化性の反応ガスを所定量封入し、封じ
切った発光管を加熱することにより、発光管の内面に緻
密な金属酸化膜を形成したことにより、簡単な方法でＣ
ＶＤ方式によって生成される膜と同質の膜を生成でき
る。従って、本発明によれば、金属蒸気放電灯の寿命特
性を大幅に改善することが可能となる。
レート化合物と酸化性の反応ガスを所定量封入し、封じ
切った発光管を加熱することにより、発光管の内面に緻
密な金属酸化膜を形成したことにより、簡単な方法でＣ
ＶＤ方式によって生成される膜と同質の膜を生成でき
る。従って、本発明によれば、金属蒸気放電灯の寿命特
性を大幅に改善することが可能となる。
【図１】本発明に用いる製造装置の概略図である。
【図２】従来例を示す減圧ＣＶＤ装置の概略図である。
１１ 発光管 １２ 排気管 １３ 真空排気装置 １４ バルブ １５ バルブ １６ 金属キレート化合物 １７ 反応ガス用容器 １８ 真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東川 真吾 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 小谷 幹 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 石英で形成された発光管内に発光物質と
しての金属ハロゲン化物が封入される金属蒸気放電灯の
製造において、前記発光管に金属キレート化合物と酸化
性の反応ガスを所定量封入し、封じ切った発光管を加熱
することにより、発光管の内面に緻密な金属酸化膜を形
成したことを特徴とする金属蒸気放電灯の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15483892A JP3200964B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 金属蒸気放電灯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15483892A JP3200964B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 金属蒸気放電灯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05347124A true JPH05347124A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3200964B2 JP3200964B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=15592993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15483892A Expired - Fee Related JP3200964B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 金属蒸気放電灯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3200964B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP15483892A patent/JP3200964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3200964B2 (ja) | 2001-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010522 |
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