JPH11224647A - Ceramic discharge lamp - Google Patents

Ceramic discharge lamp

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Publication number
JPH11224647A
JPH11224647A JP2318998A JP2318998A JPH11224647A JP H11224647 A JPH11224647 A JP H11224647A JP 2318998 A JP2318998 A JP 2318998A JP 2318998 A JP2318998 A JP 2318998A JP H11224647 A JPH11224647 A JP H11224647A
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JP
Japan
Prior art keywords
discharge lamp
bulb
abnormal growth
metal oxide
ceramic discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP2318998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Ikeuchi
満 池内
Kazuyuki Mori
和之 森
Akishi Miyanaga
晶司 宮永
Takuya Tsukamoto
卓也 塚本
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.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP2318998A priority Critical patent/JPH11224647A/en
Publication of JPH11224647A publication Critical patent/JPH11224647A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic discharge lamp that is equipped with a bulb which is formed from a polycrystalline alumina sintered body and has high transmissivity, and can provide long use life. SOLUTION: In a ceramic discharge lamp which is composed by placing a pair of electrodes 21 opposite to each other and enclosing a metal halide in a bulb 10 formed from a transmissive polycrystalline alumina sintered body containing a crystalline particle abnormal growth suppressing metal oxide, the bulb 10 is of a type undergone an out-of-phase substance elimination process,. at least for its inside surface, to eliminate out-of-phase substances formed from a composite oxide of a crystalline particle abnormal growth suppressing metal oxide and alumina. In this case, the crystalline particle abnormal growth suppressing metal oxide is one or more kinds of oxides of magnesium, lanthanum, yttrium and praseodymium.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、透光性多結晶アル
ミナ焼結体よりなるバルブを具えてなるセラミック製放
電ランプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic discharge lamp having a bulb made of a translucent polycrystalline alumina sintered body.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、液晶表示装置のバックライト用光
源や紫外線処理装置の光源として、高圧または低圧の水
銀放電ランプやメタルハライドランプなどの放電ランプ
が使用されている。このような放電ランプでは、透光性
のバルブ内に一対の放電電極が互いに対向するよう配置
されると共に、水銀、希ガスおよび必要に応じて各種の
金属のハロゲン化物よりなる発光物質が封入されて構成
されている。放電ランプのバルブは、通常、石英ガラス
により形成され、球形または楕円球形の発光管部と、そ
の両端に一体に連設された封止管部とを有してなり、先
端に電極を有する電極構造体がこの封止管部において封
着されることによって、当該封止管部に気密封止構造が
形成されると共に、発光管部内に気密に伸びる電流供給
部が構成されている。
2. Description of the Related Art At present, a discharge lamp such as a high-pressure or low-pressure mercury discharge lamp or a metal halide lamp is used as a light source for a backlight of a liquid crystal display device or a light source of an ultraviolet ray processing device. In such a discharge lamp, a pair of discharge electrodes are arranged in a translucent bulb so as to face each other, and a luminous substance made of mercury, a rare gas, and, if necessary, a halide of various metals is enclosed. It is configured. The bulb of the discharge lamp is usually formed of quartz glass, has a spherical or elliptical spherical arc tube portion, and a sealing tube portion integrally connected to both ends thereof, and has an electrode at the tip. When the structure is sealed in the sealing tube portion, a hermetic sealing structure is formed in the sealing tube portion, and a current supply portion extending airtightly in the arc tube portion is configured.

【0003】一方、透光性材料としては、例えばアルミ
ナ、イットリア、イットリウム−アルミニウム−ガーネ
ット(いわゆる「YAG」)、ジルコニアなどの透光性
セラミックスが知られており、この透光性セラミックス
は、石英ガラスに比較して、機械的強度が大きく、耐熱
温度が高く、また特定の金属元素に対して優れた耐蝕性
を有するなどの利点を有している。このため、最近にお
いては、このような透光性セラミックス、特に透光性多
結晶アルミナ焼結体によりバルブを形成したセラミック
製放電ランプが注目されている。
On the other hand, as the translucent material, translucent ceramics such as alumina, yttria, yttrium-aluminum-garnet (so-called "YAG") and zirconia are known. Compared with glass, it has advantages such as high mechanical strength, high heat resistance temperature, and excellent corrosion resistance to specific metal elements. Therefore, recently, attention has been paid to a ceramic discharge lamp in which a bulb is formed of such translucent ceramics, particularly, a translucent polycrystalline alumina sintered body.

【0004】しかしながら、透光性多結晶アルミナ焼結
体よりなるバルブを具えたセラミック製放電ランプにお
いて、バルブ内に金属ハロゲン化物を封入してメタルハ
ライドランプを得る場合には、以下のような問題がある
ことが本発明者らの研究により判明した。すなわち、透
光性多結晶アルミナ焼結体には、その製法上の理由か
ら、マグネシウム、ランタン、イットリウムおよびプラ
セオジムの酸化物の少なくとも1種が結晶粒の異常成長
抑制用金属酸化物としてドープされる。これは、透光性
多結晶アルミナ焼結体を得るためのアルミナ粉末の焼結
工程において、当該異常成長抑制用金属酸化物はアルミ
ナと共に異相物質であるスピネルまたはガーネットなど
の複合酸化物を形成するが、この複合酸化物がアルミナ
粉末中に不純物として含有されるカルシウムを固溶する
ためにAl−Ca−O系の液相が生成されることが防止
され、その結果、アルミナの結晶粒子が異常に成長する
ことが有効に防止されて好適なアルミナの結晶成長が実
現され、結局、粒子径の揃った、透光性の高い多結晶ア
ルミナ焼結体が得られるからである。
However, in a ceramic discharge lamp provided with a bulb made of a translucent polycrystalline alumina sintered body, the following problems arise when a metal halide lamp is obtained by enclosing a metal halide in the bulb. This has been found by the present inventors' research. That is, the translucent polycrystalline alumina sintered body is doped with at least one of oxides of magnesium, lanthanum, yttrium, and praseodymium as a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains, for the reason of the manufacturing method. . This is because in the sintering step of alumina powder to obtain a translucent polycrystalline alumina sintered body, the metal oxide for suppressing abnormal growth forms a complex oxide such as spinel or garnet which is a hetero-phase substance with alumina. However, since this composite oxide forms a solid solution of calcium contained as an impurity in the alumina powder, an Al-Ca-O-based liquid phase is prevented from being formed, and as a result, alumina crystal particles become abnormal. This is because crystal growth of alumina is effectively prevented, and as a result, a polycrystalline alumina sintered body having a uniform particle diameter and high translucency can be obtained.

【0005】このような結晶粒の異常成長抑制用金属酸
化物を含有する多結晶アルミナ焼結体において、上記の
異相物質は、アルミナの粒界、すなわちアルミナの結晶
粒子とその周囲において隣接する結晶粒子との間の微小
間隙に存在するようになるが、この異相物質は、金属ハ
ロゲン化物に対する化学的安定性が低く、そのために当
該多結晶アルミナ焼結体よりなるバルブを具えるセラミ
ック製放電ランプにおいては、当該異相物質が金属ハロ
ゲン化物によって腐食されてバルブ内に早期に不純物が
生成され、その結果、当該放電ランプは早期にその性能
が低下し、使用寿命が短いものとなる。
[0005] In such a polycrystalline alumina sintered body containing a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains, the above-mentioned hetero-phase substance is formed at the alumina grain boundary, that is, the crystal grains adjacent to the alumina crystal grains. This foreign phase material has low chemical stability against metal halides, and therefore, has a ceramic discharge lamp provided with a bulb made of the polycrystalline alumina sintered body. In, the foreign phase material is corroded by the metal halide to generate impurities in the bulb early, and as a result, the performance of the discharge lamp is reduced at an early stage, and the service life is short.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
多結晶アルミナ焼結体よりなる透光性の高いバルブを具
えてなり、しかも長い使用寿命が得られるセラミック製
放電ランプを提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to provide:
An object of the present invention is to provide a ceramic discharge lamp having a highly translucent bulb made of a sintered body of polycrystalline alumina and having a long service life.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のセラミック製放電ランプは、結晶粒の異常
成長抑制用金属酸化物を含有する透光性多結晶アルミナ
焼結体よりなるバルブ内に、一対の電極が互いに対向す
るよう配置されると共に金属ハロゲン化物が封入されて
なるセラミック製放電ランプにおいて、当該バルブは、
少なくとも内面に対して、結晶粒の異常成長抑制用金属
酸化物とアルミナとの複合酸化物からなる異相物質を除
去する異相物質除去処理が施されたものであることを特
徴とする。ここに、結晶粒の異常成長抑制用金属酸化物
は、マグネシウム、ランタン、イットリウムおよびプラ
セオジムの酸化物の少なくとも1種である。
In order to achieve the above object, a ceramic discharge lamp according to the present invention comprises a bulb made of a translucent polycrystalline alumina sintered body containing a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains. In a ceramic discharge lamp in which a pair of electrodes are arranged to face each other and a metal halide is sealed, the bulb is:
At least the inner surface is subjected to a hetero-phase substance removing treatment for removing a hetero-phase substance consisting of a composite oxide of a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains and alumina. Here, the metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains is at least one of oxides of magnesium, lanthanum, yttrium, and praseodymium.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明のセラミック製放電
ランプについて詳細に説明する。図1は、本発明のセラ
ミック製放電ランプの一例における構成を示す説明用断
面図である。このセラミック製放電ランプにおいて、バ
ルブ10は、放電空間Sを囲繞する大略球形状の発光管
部11と、この発光管部11の両端から外方に伸びるよ
う連設された直管状の封止管部12とを有してなり、透
光性多結晶アルミナ焼結体により形成されている。この
バルブ10は、通常、発光管部11の最大外径が4.0
〜15mm、内容積は25〜1500mm3 とされ、封
止管部12の外径は1.6〜3.2mm、内径は0.5
〜1.0mm、長さは4.0〜12mmとされる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a ceramic discharge lamp according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an example of a ceramic discharge lamp of the present invention. In this ceramic discharge lamp, the bulb 10 comprises a substantially spherical arc tube portion 11 surrounding the discharge space S, and a straight tubular sealing tube continuously extending outward from both ends of the arc tube portion 11. And a portion 12 formed of a translucent polycrystalline alumina sintered body. The bulb 10 usually has a maximum outer diameter of the arc tube portion 11 of 4.0.
1515 mm, the inner volume is 25〜1500 mm 3 , the outer diameter of the sealing tube 12 is 1.6〜3.2 mm, and the inner diameter is 0.5
1.0 mm and a length of 4.0 to 12 mm.

【0009】バルブ10内には、一対の電極21が互い
に対向するよう配置されている。図示の例の電極21
は、封止管部12内から発光管部11内に管軸に沿って
伸びる電極棒22の先端部に金属コイルが巻き付けられ
て形成されている。電極棒22の基端には、当該電極棒
22と同方向に伸びる棒状の中間リード23を介して、
これと同方向に伸びる棒状の外部リード24が例えば溶
接により一体に連結されて電気的に接続された状態とさ
れている。具体的には、電極21が発光管部11内に位
置すると共に外部リード24の先端が外部に位置され、
また電極棒22の基端側部分および中間リード23が封
止管部12内に位置された状態とされている。ここに、
電極棒22および金属コイルの材質としては例えばタン
グステンなどが用いられ、中間リード23の材質として
は例えばニオブなどが用いられ、また外部リード24の
材質としては例えば白金などが用いられる。
In the bulb 10, a pair of electrodes 21 are arranged so as to face each other. Electrode 21 in the illustrated example
Is formed by winding a metal coil around the tip of an electrode rod 22 extending along the tube axis from inside the sealing tube portion 12 into the arc tube portion 11. At the base end of the electrode rod 22, a rod-shaped intermediate lead 23 extending in the same direction as the electrode rod 22 is provided.
The rod-shaped external leads 24 extending in the same direction are integrally connected by, for example, welding, and are electrically connected. Specifically, the electrode 21 is located inside the arc tube part 11 and the tip of the external lead 24 is located outside,
Further, the base end portion of the electrode rod 22 and the intermediate lead 23 are in a state of being positioned in the sealing tube portion 12. here,
As a material of the electrode rod 22 and the metal coil, for example, tungsten is used, as a material of the intermediate lead 23, for example, niobium is used, and as a material of the external lead 24, for example, platinum is used.

【0010】バルブ10の封止管部12内における発光
管部11に接近する内方位置には、セラミックスよりな
るスリーブ26が、電極棒22が挿通された状態で配置
されている。このスリーブ26を構成する材料として
は、アルミナ多結晶体、シリカガラスなどを用いること
ができるが、バルブ10の材料と同一であることが好ま
しい。このスリーブ26の長さは、封止管部12の長さ
にもよるが、例えば4〜6mmである。
[0010] A sleeve 26 made of ceramic is disposed inside the sealing tube portion 12 of the bulb 10 so as to approach the arc tube portion 11 with the electrode rod 22 inserted therethrough. As a material forming the sleeve 26, polycrystalline alumina, silica glass, or the like can be used, but it is preferable that the material is the same as the material of the valve 10. The length of the sleeve 26 is, for example, 4 to 6 mm, depending on the length of the sealing tube 12.

【0011】スリーブ26は、その外径が封止管部12
の内径と適合すると共にその内径が電極棒22の外径と
適合する形状を有することが望ましい。特にスリーブ2
6の外径と封止管部12の内径との差は小さいことが好
ましく、具体的には0.12mm以下であることが望ま
しい。これにより、両者間の間隙が狭隘となってこれに
進入して凝縮する封入物の量を少なく抑えることが可能
となり、その結果、発光管部11内において、発光物質
の蒸気圧を、常に所期の演色性が実現される上で必要な
高さに維持することができる。
The sleeve 26 has an outer diameter of the sealing tube portion 12.
It is desirable to have a shape that matches the inner diameter of the electrode rod 22 and that matches the outer diameter of the electrode rod 22. Especially sleeve 2
It is preferable that the difference between the outer diameter of No. 6 and the inner diameter of the sealing tube portion 12 is small, specifically, 0.12 mm or less. As a result, the gap between the two becomes narrower, and the amount of the enclosing material that enters and condenses can be reduced. As a result, the vapor pressure of the luminous substance in the luminous tube portion 11 is constantly reduced. The height required for realizing the color rendering properties of the period can be maintained.

【0012】更に、封止管部12におけるスリーブ26
よりも外方に位置する外端側部分には気密封止構造が形
成されている。具体的には、封止用のフリットガラス3
0が封止管部12の外端側部分内に注入されて、スリー
ブ26の外端から突出する電極棒22の基端部および中
間リード23と封止管部12の内壁面との間の間隙に充
填されると共に、封止管部12の外端部上にフリットガ
ラスのビード部31が外方に突出するよう形成され、こ
のビード部31内に、中間リード23と外部リード24
との接続部を含む部分が埋没された状態で固定され、外
部リード24の先端部はこのフリットガラスのビード部
31から外部に突出した状態とされている。ここに、封
止用のフリットガラス30としては、例えばアルミナ−
シリカ−希土類酸化物系のものを好ましく用いることが
できる。
Further, the sleeve 26 in the sealing tube portion 12
The hermetic sealing structure is formed on the outer end side portion located further outside than that. Specifically, frit glass 3 for sealing is used.
0 is injected into the outer end side portion of the sealing tube 12, and the gap between the base end of the electrode rod 22 protruding from the outer end of the sleeve 26 and the intermediate lead 23 and the inner wall surface of the sealing tube 12. In addition to filling the gap, a bead portion 31 of frit glass is formed on the outer end of the sealing tube portion 12 so as to protrude outward.
The portion including the connection portion is fixed in a buried state, and the distal end portion of the external lead 24 projects outward from the bead portion 31 of the frit glass. Here, as the frit glass 30 for sealing, for example, alumina
A silica-rare earth oxide-based material can be preferably used.

【0013】そして、バルブ10内には発光物質として
適宜の金属ハロゲン化物が封入されるが、この金属ハロ
ゲン化物としては従来公知のものを用いることができ、
特に限定されるものではない。
An appropriate metal halide is sealed in the bulb 10 as a luminescent substance. As the metal halide, a conventionally known metal halide can be used.
There is no particular limitation.

【0014】このセラミック製放電ランプにおいては、
バルブ10は、マグネシウム、ランタン、イットリウム
およびプラセオジムの酸化物の少なくとも1種よりなる
結晶粒の異常成長抑制用金属酸化物を含有する透光性多
結晶アルミナ焼結体よりなるバルブ材料の表面に対し
て、結晶粒の異常成長抑制用金属酸化物とアルミナとの
複合酸化物からなる異相物質を除去する異相物質除去処
理が施されたものである。
In this ceramic discharge lamp,
The valve 10 is provided on a surface of a valve material made of a translucent polycrystalline alumina sintered body containing a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains made of at least one of oxides of magnesium, lanthanum, yttrium and praseodymium. In this case, a foreign substance removal treatment for removing a foreign substance consisting of a composite oxide of a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains and alumina is performed.

【0015】具体的には、原料のアルミナ粉末に結晶粒
の異常成長抑制用金属酸化物と必要に応じて適宜のバイ
ンダーを混合したアルミナ粉末組成物を、発光管部11
および封止管部12よりなる所定形状に成型し、これを
例えば1100〜1900℃程度の温度で焼結して透光
性多結晶アルミナ焼結体よりなるバルブ材料を得、この
バルブ材料を異相物質除去処理に付する。すなわち、当
該バルブ材料の表面、少なくともバルブ10の発光管部
11の内面を形成する部分を含む表面に対して異相物質
除去処理を施し、これを用いてセラミック製放電ランプ
を作製すればよい。
Specifically, an alumina powder composition obtained by mixing a raw material alumina powder with a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains and an appropriate binder as necessary is added to the arc tube portion 11.
And molded into a predetermined shape comprising the sealing tube portion 12 and sintered at a temperature of, for example, about 1100 to 1900 ° C. to obtain a valve material made of a translucent polycrystalline alumina sintered body. Subject to substance removal treatment. In other words, the surface of the bulb material, at least the surface including the portion forming the inner surface of the arc tube portion 11 of the bulb 10, is subjected to a foreign phase substance removal treatment, and a ceramic discharge lamp may be manufactured using this.

【0016】ここに、原料のアルミナ粉末としては、平
均粒径が例えば0.1〜2μmのものが好ましく用いら
れる。また、結晶粒の異常成長抑制用金属酸化物の混合
割合は、通常、アルミナ粉末100重量部に対して例え
ば0.01〜0.1重量部であり、特に結晶粒の異常成
長抑制用金属酸化物が酸化マグネシウムの場合には0.
02〜0.06重量部、酸化ランタンの場合には0.0
2〜0.1重量部、酸化イットリウムの場合には0.0
1〜0.06重量部および酸化プラセオジムの場合には
0.01〜0.06重量部であることが好ましい。
Here, as the raw material alumina powder, those having an average particle size of, for example, 0.1 to 2 μm are preferably used. The mixing ratio of the metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains is usually, for example, 0.01 to 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of alumina powder. 0 if the substance is magnesium oxide
02 to 0.06 parts by weight, 0.0 in the case of lanthanum oxide
2 to 0.1 parts by weight, 0.0% in the case of yttrium oxide
The amount is preferably from 1 to 0.06 parts by weight and, in the case of praseodymium oxide, from 0.01 to 0.06 parts by weight.

【0017】バルブ材料に対する異相物質除去処理は、
例えば次のような方法によって行うことができる。 (1)熱エッチング法 この方法では、バルブ材料は減圧雰囲気中において高温
に保持され、これによりバルブ材料の表面に露出する異
相物質が熱分解されて除去される。実際には、例えば真
空加熱炉を用いて、圧力10-3Pa以下の減圧条件下で
1500℃以上の温度に約12時間以上の加熱処理が行
われる。 (2)化学エッチング法 この方法では、バルブ材料は熱硫酸中に浸漬され、これ
によりバルブ材料の表面に露出する異相物質が熱分解さ
れて除去される。実際には、例えばオートクレーブによ
り温度約200℃程度に保持された濃度10%の硫酸溶
液中にバルブ材料を1時間程度浸漬させる処理が行われ
る。
[0017] The foreign substance removal treatment for the valve material is as follows.
For example, it can be performed by the following method. (1) Thermal etching method In this method, the valve material is kept at a high temperature in a reduced-pressure atmosphere, whereby the foreign material exposed on the surface of the valve material is thermally decomposed and removed. In practice, for example, a heat treatment is performed using a vacuum heating furnace at a temperature of 1500 ° C. or more under a reduced pressure condition of a pressure of 10 −3 Pa or less for about 12 hours or more. (2) Chemical etching method In this method, the valve material is immersed in hot sulfuric acid, whereby the foreign material exposed on the surface of the valve material is thermally decomposed and removed. In practice, for example, the valve material is immersed in a 10% sulfuric acid solution maintained at a temperature of about 200 ° C. by an autoclave for about 1 hour.

【0018】なお、バルブ10を構成する透光性多結晶
アルミナ焼結体は、その平均結晶粒子径が20〜40μ
mのものであることが好ましい。ここに、平均結晶粒子
径とはインターセプト長の1.5倍を意味する。
The translucent polycrystalline alumina sintered body constituting the bulb 10 has an average crystal particle diameter of 20 to 40 μm.
m. Here, the average crystal grain size means 1.5 times the intercept length.

【0019】本発明のセラミック製放電ランプのバルブ
10は、その材質が、結晶粒の異常成長抑制用金属酸化
物を含有する多結晶アルミナ焼結体よりなるために基本
的に高い透光性を有する。しかも、当該バルブ10は、
その少なくとも発光管部11の内面が異相物質除去処理
されたものであるために、金属ハロゲン化物が発光物質
として封入されているにもかかわらず、当該異相物質か
ら早期に不純物が生成して放電空間Sに放出されること
がなく、好適な放電雰囲気が長期にわたって安定に維持
されるため、長い使用寿命が得られる。
Since the bulb 10 of the ceramic discharge lamp of the present invention is made of a polycrystalline alumina sintered body containing a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains, the bulb 10 basically has high translucency. Have. Moreover, the valve 10 is
Since at least the inner surface of the arc tube portion 11 has been subjected to the foreign phase substance removal treatment, impurities are generated from the foreign phase substance at an early stage even though the metal halide is sealed as a light emitting substance, and the discharge space is formed. Since a suitable discharge atmosphere is stably maintained for a long time without being released to S, a long service life is obtained.

【0020】[0020]

【実施例】平均粒径0.5μmのアルミナ粉末を原料と
して用い、その100重量部に、酸化マグネシウムを
0.04重量部混合したものを成型し、温度1700℃
に加熱することにより、基本的に図1に示す構成を有す
る、平均粒径が約30μmの透光性多結晶アルミナ焼結
体よりなるバルブ材料を得た。なお、原料のアルミナ粉
末におけるカルシウムの含有割合は約6ppmであっ
た。ここに得られたバルブ材料を、真空加熱炉により、
10-5Paの減圧雰囲気下で温度1700℃に15時間
保持することにより、バルブ材料の表面に対して異相物
質除去処理を行い、ここに得られたバルブ材料を用いて
図1の構成を有するセラミック製放電ランプを製造し
た。なお、異相物質除去処理後のバルブ材料における、
オージェ電子分光法(AES)による酸化マグネシウム
の表面被覆率は約1.2%であった。
EXAMPLE An alumina powder having an average particle size of 0.5 μm was used as a raw material, and a mixture of 100 parts by weight of 0.04 parts by weight of magnesium oxide was molded at a temperature of 1700 ° C.
As a result, a valve material made of a translucent polycrystalline alumina sintered body having an average particle size of about 30 μm and basically having the configuration shown in FIG. 1 was obtained. In addition, the content ratio of calcium in the raw material alumina powder was about 6 ppm. The valve material obtained here is used in a vacuum heating furnace.
By holding at a temperature of 1700 ° C. for 15 hours under a reduced pressure atmosphere of 10 −5 Pa, the surface of the valve material is subjected to a foreign phase substance removal treatment, and the valve material obtained here is used to have the configuration shown in FIG. A ceramic discharge lamp was manufactured. In the valve material after the foreign phase substance removal treatment,
The surface coverage of magnesium oxide by Auger electron spectroscopy (AES) was about 1.2%.

【0021】ここに得られたセラミック製放電ランプ
は、バルブ10の光管部11の外径の最大値が8.7m
m、全長が36mm、肉圧がほぼ均一で0.7mm、内
容積が約0.3mm3 であり、電極は、直径0.3mm
のタングステン製電極棒22の先端に直径が0.2mm
のタングステンコイルが6ターン巻き付けられて構成さ
れ、発光管部11内にはアルゴンを13kPaを封入
し、発光物質として沃化ディスプロシウム−沃化タリウ
ム−沃化ナトリウム(Dy3 −TlI−NaI)4mg
と、水銀5.4mgが封入されてなるものである。
The ceramic discharge lamp obtained here has a maximum outer diameter of the light tube 11 of the bulb 10 of 8.7 m.
m, the overall length is 36 mm, the wall pressure is almost uniform and 0.7 mm, the internal volume is about 0.3 mm 3 , and the electrode is 0.3 mm in diameter.
0.2 mm in diameter at the tip of the tungsten electrode rod 22
It consists wound tungsten coil 6 turns, the light emitting tube portion 11 enclosing 13kPa argon, iodide dysprosium as a light-emitting substance - iodide thallium - sodium iodide (Dy 3 -TlI-NaI) 4mg
And 5.4 mg of mercury.

【0022】以上のようにして製造された本発明のセラ
ミック製放電ランプを、ランプ入力75W、ランプ電圧
90V、ランプ電流0.95Aの定格条件で連続点灯さ
せ、その点灯時間に対する光束維持率(当初の光束を1
00%としたときの割合)を求めた。結果を表1に示
す。また、比較のため、異相物質除去処理を行わないバ
ルブ材料をそのまま用いたこと以外は全く同様にして比
較用のセラミック製放電ランプを製造し、同様の点灯テ
ストを行って点灯時間に対する光束維持率を求めた。結
果を表1に示す。なお、表1の数値は、本発明および比
較用のセラミック製放電ランプ各3本についての平均値
である。
The ceramic discharge lamp of the present invention manufactured as described above is continuously lit under the rated conditions of a lamp input of 75 W, a lamp voltage of 90 V and a lamp current of 0.95 A. Luminous flux of 1
00%). Table 1 shows the results. Also, for comparison, a ceramic discharge lamp for comparison was manufactured in exactly the same manner except that the bulb material which was not subjected to the foreign phase substance removal treatment was used as it was, and the same lighting test was performed. I asked. Table 1 shows the results. The numerical values in Table 1 are average values for the present invention and three ceramic discharge lamps for comparison.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】表1から明らかなように、本発明のセラミ
ック製放電ランプによれば、そのバルブが異相物質除去
処理が施されたものであるために、長い点灯時間が経過
した後にも高い光束維持率が得られる。これに対し、比
較用のセラミック製放電ランプでは、早期に光束維持率
が低下することが理解される。具体的に説明すると、例
えば光束維持率が80%に低下するまでの点灯時間は本
発明のランプでは1500時間であるのに対し、比較用
のランプでは1000時間であり、50%も光束維持特
性が改善されることが明らかである。
As is apparent from Table 1, according to the ceramic discharge lamp of the present invention, since the bulb has been subjected to the treatment for removing the hetero-phase substance, a high luminous flux is maintained even after a long lighting time has elapsed. Rate is obtained. On the other hand, in the comparative ceramic discharge lamp, it is understood that the luminous flux maintenance factor is reduced early. More specifically, for example, the lighting time until the luminous flux maintenance factor is reduced to 80% is 1500 hours for the lamp of the present invention, while the comparative lamp is 1000 hours, and the luminous flux maintenance characteristics are as high as 50%. It is clear that is improved.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明のセラミック製放電ランプは、結
晶粒の異常成長抑制用金属酸化物が含有された多結晶ア
ルミナ焼結体よりなる透光性の高いバルブを具えてな
り、しかも長い使用寿命が得られる。
The ceramic discharge lamp of the present invention is provided with a highly translucent bulb made of a polycrystalline alumina sintered body containing a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains, and has been used for a long time. Life is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のセラミック製放電ランプの一例におけ
る構成を示す説明用断面図である。
FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a configuration of an example of a ceramic discharge lamp of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 バルブ S 放電空間 11 発光管部 12 封止管部 21 電極 22 電極棒 23 中間リード 24 外部リード 26 スリーブ 30 フリットガラス 31 ビード部 Reference Signs List 10 bulb S discharge space 11 arc tube part 12 sealing tube part 21 electrode 22 electrode rod 23 intermediate lead 24 external lead 26 sleeve 30 frit glass 31 bead part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮永 晶司 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 (72)発明者 塚本 卓也 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor: Shoji Miyanaga 1194, Sado, Bessho-cho, Himeji-shi, Hyogo Ushio Electric Co., Ltd. Inside

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結晶粒の異常成長抑制用金属酸化物を含
有する透光性多結晶アルミナ焼結体よりなるバルブ内
に、一対の電極が互いに対向するよう配置されると共に
金属ハロゲン化物が封入されてなるセラミック製放電ラ
ンプにおいて、 当該バルブは、少なくとも内面に対して、結晶粒の異常
成長抑制用金属酸化物とアルミナとの複合酸化物からな
る異相物質を除去する異相物質除去処理が施されたもの
であることを特徴とするセラミック製放電ランプ。
1. A bulb made of a translucent polycrystalline alumina sintered body containing a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains, a pair of electrodes are arranged so as to face each other and a metal halide is enclosed. In the ceramic discharge lamp formed as described above, at least the inner surface of the bulb is subjected to a hetero-phase substance removing treatment for removing a hetero-phase substance composed of a composite oxide of a metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains and alumina. A discharge lamp made of ceramic, characterized in that the discharge lamp is made of a ceramic material.
【請求項2】 結晶粒の異常成長抑制用金属酸化物が、
マグネシウム、ランタン、イットリウムおよびプラセオ
ジムの酸化物の少なくとも1種であることを特徴とする
請求項1に記載のセラミック製放電ランプ。
2. The metal oxide for suppressing abnormal growth of crystal grains,
The ceramic discharge lamp according to claim 1, wherein the discharge lamp is at least one of oxides of magnesium, lanthanum, yttrium, and praseodymium.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1158345A2 (en) * 2000-05-25 2001-11-28 Seiko Epson Corporation Protective film covering reflective film in a liquid crystal device
US6825613B2 (en) 2002-09-12 2004-11-30 Colour Star Limited Mercury gas discharge device

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Effective date: 20030225