JPH06267406A - 気密封止用金属箔導体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐圧強度の大きい高信頼性の発光管を提供す
ることを目的とする。 【構成】 気密封止された金属箔導体４を通じて発光管
内の電極２に電力を供給する場合、その金属箔導体４
の、電極２との接合部側の、金属箔導体４の電流の流れ
る方向と直交する端面に、エッジ部を設けた構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン電球、高圧水
銀灯、メタルハライドランプ等に用いられるモリブデン
等からなる気密封止用金属箔導体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハロゲン電球、高圧水銀灯、メタ
ルハライドランプ等において電極を発光管内に封止する
際、電極はモリブデン等からなる金属箔導体を介してピ
ンチシールによって気密封止されている。これらの光源
は点灯時高温となることからその材質は石英ガラスが多
く用いられている。石英ガラスは線熱膨張係数が、0.5
×10^-6Ｋ^-1であり、モリブデンの線熱膨張係数5.8×10
^-6Ｋ^-1と比べると１０分の１以下である。したがって石
英ガラスを高温に熱し軟化させ、モリブデン箔を石英ガ
ラス内部に気密封止するピンチシール時に、高温から常
温まで冷却される際、封止部の金属箔導体近傍のガラス
内部には大きな応力が残留することになる。この残留応
力が臨界値よりも大きくなると封止部のガラスにクラッ
クが入り、気密が維持できなくなったり、封止部が折れ
たりすることになる。

【０００３】そこで従来、ガラス内部の応力を低減する
目的で、図２のように金属箔導体の電流の流れる方向に
平行な端面にエッジ部が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
金属箔導体の長さは封止部の長さによって決まる。封止
部の長さはランプの設計、構造、寸法などに依存するの
で、ランプ製造プロセスでは金属箔導体は封止部の長さ
にあわせて決められ、所定の長さに切断される。この場
合カッター等によって切断されるので切断端面はエッジ
部を持たない構造となる。つまり金属箔導体の電流の流
れる方向に平行な端面はエッジ状であるが、電流と直行
する方向の端面はエッジ状となっていない。

【０００５】このような構造の金属箔導体を介して電極
を封止したランプを点灯した場合、発光管の気密は維持
することができる。またランプ負荷が低い時はランプが
破損する危険は低い。しかしハロゲン電球でランプ電力
を増したり、高圧水銀灯、メタルハライドランプで管壁
負荷を増加させてランプ内圧を大きくした場合、上述の
エッジ状となっていない箔端面の回りのガラスにクラッ
クが入り、最弱点となり発光管強度を決めてしまうこと
になる。

【０００６】従来の上述のような構造の金属箔導体を介
して電極を封止したランプを作製し、封止部の内部微細
構造を観察し、発光管の耐圧強度を測定した。その結
果、電極棒と金属箔導体との接合部付近に、図３の様な
クラックが生じているものが３０％あった。

【０００７】これらとクラックが生じていないものとの
耐圧強度を比較すると、クラックが生じている場合、耐
圧強度は約６０％に低下することが分かった。これらの
ことから従来の金属箔導体の構造ではエッジ部を設けて
いない金属箔端面の回りのガラスに残留応力が存在し、
その結果生じるクラックが発光管の耐圧強度を低下させ
る一因となっていることが明らかになった。

【０００８】本発明は、上記の従来の金属箔導体の課題
に鑑み、封止部のガラス内部の残留応力を低減し、耐圧
強度を大幅に改善した発光管を実現できる気密封止用金
属箔導体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、気密封止され
た金属箔導体を通じて発光管内の電極に電力を供給する
発光管において、その電極との接合部側の前記気密封止
金属箔導体の電流の流れる方向と直交する端面にエッジ
部を設けたものである。

【００１０】

【作用】本発明によると、金属箔導体の電流と直交する
端面も電流と平行な端面もエッジ状の形状であるため、
ピンチシール時の冷却過程で封止部のガラス内部に発生
する応力が小さくなり、クラックが発生しなくなる。そ
の結果、ランプの耐圧強度が増加し、ランプの信頼性が
向上することになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１は、本発明にかかる気密封止金属箔導
体の一実施例を利用した石英ガラス製発光管の断面図
で、図１（ａ）において、１は発光管発光部、２はタン
グステン電極、３は本実施例のモリブデン箔４を気密に
封着した封止部、５は外部リード線である。図１（ｂ）
は、モリブデン箔４の端面の形状の拡大図である。図か
ら明らかなように、端面は本実施例によって電流と平行
な方向も垂直な方向もいずれもエッジ状となっている。

【００１３】次に、本実施例の効果を確認するため行っ
た実験について説明する。モリブデン箔４の電流と直交
する方向の端面の形状は本実施例によりエッジ状とした
ものと、従来通りエッジ状でないものを用いた。電流の
方向と平行な端面はいずれもエッジ部が設けてある。モ
リブデン箔の幅は２．４ｍｍ、厚さは３２μｍとした。

【００１４】以上の二つのモリブデン箔にタングステン
電極２と外部リード線５を固着し、石英ガラスにピンチ
シールした。つまり石英ガラスを約２０００℃まで加熱
したのち金型でモリブデン箔と石英ガラスとを封止し
た。二つのモリブデン箔において加熱時間、封止速度等
の封止条件は厳密に同一にした。これら２種類の発光管
をそれぞれ１００個ずつ作製し、内部に徐々に圧力を加
え破壊圧を測定し、耐圧強度とした。その結果を（表
１）に示した。

【００１５】

【表１】

【００１６】（表１）から明らかなように本発明によっ
てモリブデン箔４の電流と直交する端面をエッジ状の構
造とすることで、発光管の耐圧強度は約１．５倍になっ
た。またばらつきも約３分の１に減少した。発光管の耐
圧強度が増加したのは本発明によって封止部の残留応力
が低減されたこと、またその結果クラックの発生が抑制
されたためである。クラックの発生が抑制されたことは
封止部の観察結果からも明らかで、その結果耐圧強度の
ばらつきも小さくなった。従来の方法ではクラックの発
生するものと発生しないもので耐圧強度が大きくばらつ
いていた。

【００１７】以上のように耐圧強度を増すことで発光管
の信頼性を向上することができ、またメタルハライドラ
ンプにおいて光出力立ち上がり特性を改善するため高圧
キセノンガスを封入し、ランプ内圧を高くすることも可
能である。

【００１８】なお、以上の説明では一つの封止部に一つ
の金属箔導体が封止されているものについて述べたが、
本発明は一つの封止部に二つの金属箔導体が封止された
タイプのランプにも適用できることは自明であり、同様
の効果の発現することが確認されている。

【００１９】また、本発明のエッジ部の形状は、上記実
施例の形状に限らず、他のエッジ形状であってもかまわ
ないことは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、気密封止された金属箔導体の、電極との接合
部側の、金属箔導体の電流の流れる方向と直交する端面
にエッジ部を設けた構成としているので、ピンチシール
時に封止部のガラス内に生じる応力を低減し、耐圧強度
の大きい高信頼性の発光管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の気密封止金属箔導体を利用
した発光管の構成図である。

【図２】従来の金属箔導体の断面図である。

【図３】従来の封止部の金属箔導体と電極接合部付近の
クラックの様子を示す図である。

【符号の説明】

１ 発光管発光部 ２ タングステン電極 ３ 封止部 ４ モリブデン箔 ５ 外部リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田端 宗弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光管内の電極に外部から電力を供給す
   る際の媒体である、気密封止された金属箔導体の、前記
   電極との接合部側の、前記金属箔導体の電流の流れる方
   向と実質上直交する端面にエッジ部が形成されているこ
   とを特徴とする気密封止用金属箔導体。