KR100350616B1 - 방전램프의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

방전램프를 구성하는 석영유리와 그 봉입가스에 기인한 램프의 수명의 수명저하의 원인을 방지하여, 수명이 긴 방전램프와 램프의 수명에 관여하는 불순물의 혼입을 방지한 방전램프를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 발광부내의 전극에 3mA의 전류를 공급하여 글로우 방전시킬 경우의 이 희유가스의 주발광 분광 스펙트럼의 강도에 대한 발광부 내에 존재하는 수소, 산소 및 그것들의 화합물의 발광 분광 스펙트럼의 최대 강도의 비가 1/1000 이하이며, 또한 밀봉부의 석영유리속의 OH기 함유량이 중량비로 5ppm 이하인 방전램프라 한다. 방전램프의 제조에 있어서는 발광부에 충전하는 희유가스를 탈수하는 것, 밀봉부에서의 전극의 밀봉에 레이저 또는 플라즈마를 조사하여 석영관을 가열 · 연화시킴이 채용된다. 특히, 전극의 밀봉공정에서 전극 조립체를 삽입배치하여 석영관의 양단을 밀봉하여 희유가스로 치환하여 석영관을 가열 · 연화시켜서 전극을 밀봉함이 채용된다.

Description

방전램프의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING DISCHARGE LAMP}
본 발명은 수명이 긴 방전램프(discharge lamp)의 제조방법에 관한 것이다.
현재, 고압 수은 램프나 메탈 할라이드(metal halide) 램프로 대표되는 방전램프는 여러 가지 용도로 사용되고 있으며, 사회생활속에서 필요 불가결한 것으로서 보급되고 있다. 최근에는 보다 풍부한 사회생활의 향상을 위하여 방전램프의 고성능화가 기대되고 있다. 특히, 지구 환경 보호에 대한 대응 중 방전램프의 수명 장기화는 가장 기대되는 바의 한가지이므로 이제까지 많은 수명 장기화 기술이 발명되어 왔다.
방전램프는, 일반적으로 석영유리관(quartz glass tube) 내에 한쌍의 전극을 봉입하여 2개 전극의 대향하는 방전공간이 적당한 희유가스가 충전되어서 발광부로 된다. 이 발광부 내에는 수은 또는 금속 할로겐 화합물이 충전되어서 수은램프 또는 메탈 할라이드 램프로서 이용된다. 유리에는 통상, 석영유리 등의 석영유리가 이용되고, 전극에는 텅스텐이 이용된다.
더블엔드형(double-ended)의 고압 방전램프에 대해서 일본 특허 공개 평2-223131호 공보에는, 석영관의 2개소를 가열하여 협착부를 2개소 작성하고, 미리 작성한 제1텅스텐 전극을 제1협착부(neck)에 위치를 부여하여 유리관을 가열 봉합하여서 충전가스와 발광물질을 속에 넣은 다음, 관의 단부를 밀봉한 후 제2전극을 다른 편의 제2협착부에 배치하여 마찬가지로, 유리관을 가열 봉합하여 제1봉합부와 제2봉합부 사이의 공간이 발광부로서 이용된다. 이 종래기술에 있어서 전극의 봉합이 종래의 버너에 의한 가열이며, 가스 충전과 관의 단부 밀봉은 충전가스로 하이크린(hiclean) 분위기로 한 장갑상자(glove box)내에 유리관을 유지하여 하였고, 그 후에 대기속에서 제2전극의 봉합을 하였다.
방전램프에 있어서, 수명에 영향을 미치는 가장 큰 요소중의 한가지로는 그 구성재료에 함유된 물(H2O) 등의 불순물의 존재이다. 예컨대, 방전램프의 석영유리, 통상 석영유리에는 OH기를 함유하고, 램프점등 중에는 유리속의 OH기가 방전공간에 방출되어 고온(약 3000K)에서 가열되는 텅스텐 전극의 증발을 촉진하여 자주 발광관의 흑화(黑化)나 실투(失透)를 조기에 발생시켜서 방전램프의 수명을 저하시킨다.
이 유리에 함유되는 OH기의 수명에 미치는 영향을 억제하여 램프를 수명 장기화하는 제조방법이, 예컨대 일본 특허 공개 평9-102277호 공보와 일본 특허 공개 평9-102278호 공보에 개시되어 있다. 이들 선행기술의 램프의 제조방법은, (1) 유리의 가열가공을 위한 가열원으로서, 산소 수소 버너를 대신하여 프로판 산소 버너나 플라즈마 토오치(torch)를 사용하여 가공시에 유리에 혼입한 OH기를 적게 하는 것, (2) 또한, 가공시 혼입한 OH기를 제거하기 위하여 가공후 유리 내지는 램프를 진공속에서 고온으로 가열하여 물로 방출시켜 유리속의 OH기 레벨을 가공전의 상태로 복귀하는 것으로 이루어져 있다.
이 제조방법에 의한 효과로서, 산소 수소 버너로 가공한 램프의 경우 85%이였던 점등시간 2400시간후의 광속 유지율이 91%로 향상하였다는 내용이 기술되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 평2-220328호 공보는 마찬가지로 1200℃에서 약 6시간, 고온 진공 열처리를 하는 방전램프의 제조방법을 개시하고 있다. 이 제조방법에서는 도 17a와 17b에 도시한 바와 같이 발광관부(206)가 형성된 양단이 개방한 석영관(201)의 일단으로부터 전극 조립체가 삽입되고, 이것은 텅스텐 전극(208), 몰리브덴으로된 밀봉박(209) 및 몰리브덴의 리드(lead)(210)로 구성되었다. 그리고, 석영관(201)은 밀봉박(209)의 영역에 있어서, 약 2200℃ 이상의 성형에 적합한 온도로 가열되고, 동시에 아르곤(Ar)을 개방단으로부터 공급하여 관(201)속을 통과시켰다. 압궤(壓潰)온도에 도달하였을 경우 압궤 조(jaw)(213)를 가압시켜서 밀봉박(209)을 봉합하여 제1밀봉부(214)를 성형한다(제1전극 밀봉공정). 이 제조방법은 그리고, 이 제1전극이 밀봉된 석영관(201)을 1200℃에서 약 6시간 고온 진공 열처리한다.
그런데, 일본 특허 공개 평9-102277호 공보나 일본 특허 공개 평9-102278호 공보에 개시되어 있는 램프의 제조방법에서는 유리 이외의 램프구성 재료에 함유되는 불순물에 대한 고려를 하고 있지 않다.
특히, 봉입가스나 발광물질에 함유되는 H2O와 유리표면 흡착수의 불순물은 램프완성직후로부터 발광관 내부에 존재하게 되므로 램프점등후 유리에서 방출되는 불순물로부터 조기에 램프특성에 나쁜영향을 미친다. 이때문에 일본 특허 공개 평9-102278호 공보나 일본 특허 공개 평9-102278호 공보에 개시되어 있는 램프의 제조방법에서는 점등초기의 수명열화를 충분히 억제할 수 없다는 문제가 있다.
상기 일본 특허 공개 평9-102277호 공보나 일본 특허 공개 평9-102278호 공보 및 일본 특허 공개 평2-220328호 공보에는, 종래의 램프의 제조방법에 있어서 고온 진공 열처리에 의해 유리속의 OH기 함유량을 감소시키는 방법이 개시되어 있다. 일반적으로, 유리를 고온으로 하여 열적으로 작용하면 유리성분인 Si나 O와 화합한 OH기가 분해되어서 가스분자(H2가스나 H2O가스)로 되기 쉽다.
따라서, 고온열처리를 할 경우 외견상으로는 OH기가 감소하여도 실제 그것은 H2가스나 H2O가스의 형태로 변화하였음에 불과하며, 램프의 수명특성에 악영향을 미치는 불순물이 실질적으로 제거되지 않는 경우가 있다. 더욱이, H2가스나 H2O가스는 Si나 O와 화합한 불순물(OH기) 보다도 유리안을 확산하기 쉽다.
그러므로, 이것들 가스 구성원자의 제거가 불충분할 경우 도리어 열처리를 함으로써 유리에서 방출되는 불순물은 증가하여 램프의 수명의 저하를 촉진한다고 하는 문제가 있었다.
나아가서, 일본 특허 공개 평2-220328호에 도시된 바와 같이, 양단이 열린 석영관(201) 내에 아르곤(Ar)을 흘리면서 가열에 의한 전극 조립체(assembly, structure)(208, 209, 210)를 밀봉하면 밀봉박(209)부에 작은 아르곤 기포가 남기 쉬워서 충분히 밀봉부(14)에서 기밀이 유지되지 않는 과제가 있었다. 또한, 석영관(201)의 양단부가 개방되어 있으므로 주위의 분위기가 아르곤과 함께 용이하게 관내로 흘러들어 간다. 예컨데, 도 17(a), (b)에 도시된 제1전극 밀봉공정을 대기분위기속에서 할 경우 공기가 아르곤과 함께 석영관(201) 내에 흘러들어가서 그것이 전극(8)을 산화하여 오염시킨다고 하는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은 램프의 수명에 관여하는 불순물의 혼입을 방지한 방전램프를 제조하기 위한 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 석영유리로된 발광부와 이 발광부에 돌출한 전극이 밀봉된 밀봉부와 발광부에 기밀 충전된 희유가스로 이루어지는 램프를 제조하는 방법을 포함한다. 발광부 내에 있어서의 수소, 산소 및 그것들의 화합물(즉, 물)의 존재량과, 밀봉부 유리안에 존재하는 OH기의 함유량을 일정량 이하로 규정하기 위한 방전램프의 제조방법을 실현한다.
즉, 중량비로 5ppm 이하인 OH기를 함유하는 석영유리관을 사용하여 발광부를 가열형성하고, 이어서 전극의 봉합을 레이저 또는 플라즈마의 조사에 의하여 직관부(直管部)를 가열 · 연화하고, 발광부에 인접하여 봉합부에 전극을 밀봉한 후 유리관 내에 미리 물함유량을 저감한 희유가스를 봉입한다. 유리관으로의 레이저 또는 플라즈마의 조사는, 종래의 산소 수소 불꽃에 의한 가열 용융에 비하여 전극봉합부에서의 OH기 함유량을 실질적으로 증대시키지 않고, 희유가스속의 물함유량도 증가시키지 않는다. 따라서, 램프의 사용중에 발광부 유리의 흑화와 실투의 발생을 지연시켜서 램프의 수명을 높인다.
상세하게는, 상기 구성의 방전램프를 제조하는 방법은, 중량비로 5ppm 이하인 OH를 함유하는 석영유리관을 가열 · 연화시켜 소정 형상의 발광부를 형성하는 발광부 성형공정과, 이어서 발광부에 인접하는 직관부 내에 전극 조립체를 삽입하고, 직관부분을 가열 · 연화시켜 전극 조립체를 밀봉하는 전극 밀봉공정과, 발광부 내에 상온에서 고체 또는 액체의 발광물질을 소정량 삽입하는 도우싱공정과, 발광부 내에 소정량의 희유가스를 봉입하여 기밀하게 충전하는 가스 충전공정을 적어도 포함하는 제조방법으로서, 가스 충전공정에 있어서 유리관 내에 미리 물함유량이 적은 희유가스를 봉입하며, 또한 밀봉공정에서 레이저 또는 플라즈마의 조사에 의하여 직관부를 가열 · 연화시켜 전극을 밀봉하는 것이다.
가스 충전공정은 희유가스를 수소, 산소 및 그것들의 화합물을 제거하는 수단을 통과시켜서 발광관 내부에 봉입함을 포함한다. 이 제거수단은 희유가스를 저온으로 냉각하여, 특히 함유된 물을 액체로써 제거하는 방법이 채용되었다.
또한, 발광부 성형공정에서 석영유리관을 가열 · 연화하는 경우에 레이저 조사 또는 플라즈마 방사를 함으로써 유리속의 OH기 내지는 용해 H2O를 증가시키지 않고 소정형상의 발광부를 형성할 수 있다.
본 발명의 방전램프의 제조방법은, 제1 및 제2전극 조립체를 밀봉부에 밀봉하는 공정에 있어서 관내에 감압하여 희유가스를 봉입한 유리관 양단을 밀봉한 다음, 석영관을 가열 · 연화시켜 봉하므로, 밀봉부에 있어서의 OH기의 함유량을 저감할 수 있으며, 전극의 산화나 오염을 방지하여 장기간의 램프사용중에 램프 내면의 흑화나 실투를 방지함에 유효하다.
본 발명의 방법은, 또한 전극 조립체의 밀봉공정에서 석영관을 레이저 또는 플라즈마 조사에 의하여 가열 · 연화시켜서 봉할 수 있으며, 밀봉부에 있어서의 유리속의 OH기 함유량의 증가를 방지할 수 있고, OH기 함유량이 적고, 장기간의 램프사용중에 램프 내면의 흑화나 실투를 방지한 방전램프를 제조할 수 있다.
본 발명의 제조방법은 석영유리표면에 흡착한 수분(water)을 제거하기 위한 진공 열처리공정을 부가하였고, 또한 그 진공 열처리 공정후는 석영유리 표면이 통상 공기에 바래어지는 일이 없이 건조한 희유가스 또는 질소가스 분위기 내에서 램프를 완성할 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 방전램프는, 석영유리로된 발광부와, 한쌍의 전극을 밀봉하기 위하여 마찬가지로 석영유리로 되어 발광부에 인접하는 밀봉부와, 발광부에 기밀충전된 희유가스 등을 적어도 구비하고 있다.
이와 같은 방전램프는 더블엔드 램프와 싱글엔드 램프를 포함한다. 더블엔드 램프는 발광부 내에 한쌍의 전극이 대향하여 선단부 사이에 방전간격을 설치하여 대체로 일직선상에 배치되어 있다. 전극의 베이스가 발광부의 양측으로 뻗는 밀봉부에 밀봉되어서 고정된다. 싱글엔드 램프는 한쌍의 전극이 병렬로 배치되어서 그 양편의 베이스는 하나의 밀봉부 내에 병렬로 배치된다.
램프의 예로서, 더블엔드 램프는, 도 1(a)에 도시한 바와 같이 일반적으로 거의 관형상 또는 부분적으로 구형상(球狀)인 발광부와 그 양측으로 전극봉합부가 석영유리에 의하여 일체로 성형되고, 각 봉합부에는 각기 전극 조립체가 밀봉되어서 전극의 선단이 발광부 내로 돌출하여 전극이 방전간격을 설치하여 대향하고 있다. 각 전극 조립체에는 외부전원과 접속하기 위한 리드(lead)를 포함한다.
램프는 용융 석영유리로 성형되어 전극 조립체는 전극, 전극접속되는 리드박 및 리드박에 접속된 리드로 되어 있다.
전극은 발광부내로 돌출하여 직접 방전을 발생시키므로 고융점 금속, 특히 바람직하게는 텅스텐이 융점이 높으므로 잘 이용된다. 리드박은 전극구조체에 가요성을 부여하여 밀봉된 전극으로의 외력의 부가를 감하는 것으로, 가공성이 높은 몰리브덴박이 이용된다. 또한, 리드는 고융점 금속중에서 적당히 선택되지만, 바람직하게는 텅스텐이 이용된다.
방전램프는 발광부에 희유가스가 충전 밀봉되어 있다. 희유가스로서는 아르곤, 크세논 등이 이용된다. 방전램프는 발광의 휘도를 높여서 색상을 조제하기 위하여 발광제로서 수은, 금속 할로겐화물을 함유하여도 좋다.
본 발명에 의해 제조된 방전램프에는 발광부내의 희유가스속에 실질적으로 산소, 수소 및 그것들의 화합물을 함유하지 않는다. 이것들의 원소와 그 화합물은 분광학적으로 다음과 같이 규정된다. 즉, 발광부내의 전극에 3mA의 전류를 공급하여 글로우 방전시켰을 경우 발광부 내에 존재하는 수소, 산소 및 그것들의 화합물의 분광 스펙트럼의 최대강도가 희유가스의 주발광 분광 스펙트럼 강도에 대하여 1/1000 이하인 함유량으로 된다.
동시에, 본 발명에 의해 제조된 램프에 있어서는, 전극 조립체를 봉합하기 위한 밀봉부 석영유리가 중량비로 5ppm 이하의 OH기를 가지는 것이다.
본 발명은, 발광부내의 희유가스속의 산소, 수소 및 그것들의 화합물 함유량과 밀봉부에 있어서의 석영유리 속의 OH기 함유량을 동시에 규제함으로써 특히, 텅스텐 전극에 있어서의 산화나 용융비산을 방지하고, 석영유리의 발광부 내면의 흐림이나 실투를 경감하여 지연화한다. 밀봉부속의 OH기도 램프의 장기 사용용으로 고온으로 유지되어서 발광부내 희유가스 속으로 옮겨가고, 텅스텐 전극의 산화나 휘발의 원인으로 된다.
또한, 발광부를 형성하는 석영유리는 OH기의 함유량이 중량비로 10ppm 이하임이 바람직하며, 특히 중량비에서 5ppm 이하로 한다. 발광부에 함유된 OH기는 절대량이 밀봉부에 비하여 적지만, 장기 사용중에 발광부 내측에 H2O의 형태로 방출되므로 OH기 함유량은 저감함이 바람직하다.
따라서, 발광부의 실투에 대한 저항성을 고려하면 보다 바람직한 발광부(1)의 유리에 함유되는 OH기 양은 밀봉부(2a, 2b)의 유리에 함유되는 OH기와 같은 정도의 (0보다 크게) 5ppm 이하로 함이 바람직하다. 발광부와 밀봉부의 유리에 함유되는 OH기가 상이한 구성의 램프보다 같은 정도의 OH기가 함유되는 구성의 방전램프의 편이 생산하기 쉽고 경제적이다.
또한, 방전램프의 발광부(1) 내에 금속 할로겐화물을 첨가한, 이른바 메탈 할라이드 램프에 있어서는 발광부(1)의 유리에 함유되는 OH기 양이 적은편이 수명특성에는 유리하다. 유리에 함유되는 OH기는 금속 할로겐화물과 유리의 반응(유리의 실투현상)을 촉진하여 조기에 유리[발광부(1)]를 열화시키기 때문이다.
본 발명에 있어서는 밀봉부를 형성하는 석영유리는 전극과의 경계면 영역부근에 있어서 잔류 압축 변형력을 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는 잔류 압축 변형력은 25MPa 이상이다.
방전램프의 발광부(1) 내에 금속 할로겐화물을 첨가한 이른바 메탈 할라이드 램프에 있어서는 전극(3) 부근에 잔류하는 압축 변형력은 특히, 유리하게 작용한다. 압축 변형력은 온도가 낮은 전극(3)과 유리의 경계면 부근으로의 금속 할로겐화물의 진입을 억제하여 금속 할로겐화물의 증기압 저하를 방지함으로써 발광특성을 양호하게 한다.
본 발명에 있어서는 발광부의 유리에는 잔류 인장 변형력이 형성되는 경우가 있으나, 잔량 인장 변형력은 48MPa 이하임이 바람직하다. 특히, 이 잔류 변형력을 7MPa 이하로 함이 바람직하다. 잔류 인장 변형력의 저감은 발광부의 균열의 방지에 유효하다. 특히, 상기 유리의 잔류 변형력을 3.5MPa 이하로 한다.
발광부(1)의 바깥표면에 존재하는 인장 변형력은 석영유리의 인장 강도 한계값, 약 48MPa 보다 낮을 경우 램프의 동작에는 문제가 없으나, 발광부(1)의 바깥표면에 손상이 있을 경우 잔류 인장 변형력이 클수록 발광부(1)는 외부로부터의 힘으로 용이하게 파손(균열)되여 버린다. 따라서, 잔류 인장 변형력의 크기는 일반적인 판 유리의 인장 강도 설계값인 7MPa 이하가 바람직하다. 외관을 가지지 않은 방전램프에서는 외부의 영향을 받기 쉬우므로 더욱 인장 변형력은 보다 작은 편이 바람직하며, 특히 3.5MPa(약 2:1의 안전계수) 이하가 바람직하다.
본 발명에 의해 제조된 방전램프는 발광부 내부에 희유가스와 함께 수은이 봉입되어서 수은램프로서 이용된다. 또한, 발광부 내부에 희유가스와 함께 금속 할로겐화물이 봉입되어서 메탈 할라이드 램프로서 이용된다.
본 발명의 방전램프 제조방법에 있어서는, (a) 발광부 성형공정에 있어서 OH기 함유량이 5ppm 이하인 석영유리관을 가열하여 희망하는 형상으로 연화시켜서 발광부를 형성한다. (a) 전극 밀봉공정에 있어서 발광부로 통하는 직관부 내에 전극 조립체를 삽입하고, 직관부분을 가열 · 연화시켜 전극을 밀봉한다. 발광부 내에 상온에서 고체 또는 액체의 발광물질을 소정량 집어넣는 도우싱공정(c)이 설치되고, 이어서, 발광부 내에 소정량의 희유가스를 충전하여 기밀하게 봉입하는 가스 충전공정(d)이 설치된다. 상기의 제조방법은 싱글엔드형 그리고, 더블엔드형 중의 어느 램프이라도 적용할 수 있다.
이 제조방법에 있어서, 가스 충전공정으로 발광부 내에 충전하여야 할 건조 희유가스는, 3mA의 전류를 공급하여 글로우 방전시켰을 경우의 이 희유가스의 주발광 분광 스펙트럼 강도에 대한 발광부 내에 존재하는 수소, 산소 및 그것들의 화합물의 발광 분광 스펙트럼의 최대강도의 비가 1/1000 이하의 것이 이용된다.
이 제조방법에 있어서는 가스 충전공정후의 밀봉부 석영유리속의 OH기 함유량이 중량비로 5ppm 이하가 된다.
특히, 더블엔드형 램프의 제조방법으로는 아래의 방법이 바람직하게 채용된다. 제조방법은,
(a) 중량비로 5ppm 이하의 OH기를 함유하는 일단이 폐쇄된 석영관을 가열 · 연화시켜 소정 형상의 발광부를 형성하는 발광부 형성행정과,
(b) 석영 사이의 개방단부로부터 발광관부로 통하는 직관부 내에 제1전극 조립체를 삽입하여 소정의 위치에 배치한 다음, 개방단부로부터 석영관 내를 진공배기하며, 또한 대기압 이하의 건조한 희유가스를 봉입하여 개방단부를 가열 · 연화시켜서 폐쇄하고, 제1전극 조립체가 배치된 석영관부를 가열 · 연화시켜서 제1전극 조립체를 밀봉하는 전극 밀봉 행정과,
(c) 또한, 전극이 밀봉되어 있지 않는 발광부로 통하는 직관부의 폐쇄된 단부를 개방하여 그 개방단부로부터 발광관부로 실온에서 고체 또는 액체의 발광물질을 소정량 만큼 삽입하는 도우싱행정과,
(d) 도우싱행정에서 개방된 단부로부터 발광관부로 통하는 직관부내에 제2전극 조립체를 삽입하여 소정의 위치에 배치하는 공정과,
(e) 개방단부로부터 석영관 내를 진공배기하여 대기압 이하의 건조 희유가스를 봉입하여 개방단부를 가열 · 연화시켜서 폐쇄하는 가스 충전행정과,
(f) 제2전극 조립체가 배치된 석영관부를 가열 · 연화시켜서 제2전극 조립체를 밀봉하는 전극 밀봉행정을 포함한다.
본 발명의 방법에 있어서의 가스 충전공정에 있어서는 완성한 방전램프를 3mA의 전류를 공급하여 글로우 방전시켰을 경우에 희유가스의 발광강도의 1/1000 이하의 최대 발광 강도로 되는 양의 수소, 산소 및 그것들의 화합물을 함유한 희유가스를 봉입한다. 또한, 제1전극 조립체와 제2전극 조립체의 전극 밀봉행정에 있어서는 레이저 또는 플라즈마 조사에 의하여 석영관을 가열 · 연화시켜 제1 및 제2 전극 조립체를 밀봉한다.
본 발명의 다른 방법은,
(a) 중량비로 5ppm 이하의 OH기를 함유하는 석영관을 가열 · 연화시켜 소정 형상의 발광부를 형성하는 발광부 형성행정과,
(b) 석영관의 개방단부로부터 발광관부로 통하는 직관부 내에 제1전극 조립체와 제2전극 조립체를 삽입하여 소정의 위치에 배치하고, 또한 동시에 발광관부에 실온에서 고체 또는 액체의 발광물질을 소정량 만큼 삽입하는 도우싱행정과,
(c) 개방단부로부터 석영관 내를 진공배기하고 나서 대기압 이하의 건조한 희유가스를 봉입하여 개방단부를 가열 · 연화시켜서 폐쇄하는 가스 충전행정과,
(d) 계속하여 제1전극 및 제2전극 조립체가 배치된 석영관부를 가열 · 연화시켜서 제1전극 및 제2전극 조립체를 밀봉하는 전극 밀봉 행정을 포함한다.
이 제조방법에 있어서는, 가스 충전공정에 있어서 완성한 방전램프를 3mA의 전류를 공급하여 글로우 방전시켰을 경우의 희유가스 발광강도의 1/1000 이하의 최대 발광 강도로 되는 양의 수소, 산소 및 그것들의 화합물을 함유한 희유가스가 봉입된다.
더욱이, 제1 및 제2전극 조립체의 전극 밀봉 행정에 있어서 레이저 또는 플라즈마 조사에 의해 석영관을 가열하여 연화시키고, 제1 및 제2전극 조립체가 밀봉되어 있다. 2개의 전극 조립체의 밀봉을 제1전극 조립체의 밀봉후에 하게 된다.
상기의 제조방법에 공통적으로 가스 충전공정에 있어서, 발광부에 봉입해야 할 희유가스속의 물함유량이 몰비로 5ppm 이하임이 바람직하며, 특히 1ppm 이하이다. 이를 위하여 가스 충전공정에 앞서서, 바람직하게는 충전해야 할 희유가스로부터 수소, 산소 및 그것들의 화합물의 전부 또는 일부를 제거하는 공정을 포함한다. 그 수단으로는 충전해야 할 희유가스를 냉각하고, 희유가스에 함유되는 수분을 응고시키는 것을 채용하고 있다.
상기 제조방법의 발광부 성형공정에 있어서도, 발광부가 석영유리관을 레이저 또는 플라즈마를 조사함으로써 가열 · 연화시켜 형성할 수 있다. 또한, 이 발광부 성형공정이 건조한 희유가스 또는 질소가스 분위기 내에서 실시되어도 좋다.
상기 제조방법이 발광부 성형공정후에 석영유리관을 고온가열하여 발광부의 잔류 변형력을 제거하는 가열 처리공정을 포함하는 것이 좋다. 이에 따라, 발광부에 있어서의 잔류 인장 변형력을 제거 또는 완화할 수 있다.
상기 제조방법에는 바람직하게는 진공속에서 가열하는 유리 표면 흡착수를 제거하는 탈착 진공 열처리공정을 포함하고, 또한 진공 열처리공정후의 각 공정이 석영유리 표면이 공기에 바래어짐이 없이 건조한 희유가스 또는 질소가스의 분위기 속에서 실시되어 램프를 완성시킬 수 있다. 건조한 희유가스 또는 질소가스의 수분은 몰비로 5ppm 이하, 특히 1ppm 이하로 함이 바람직하다.
이와 같은 탈착 진공 열처리공정은 발광부 성형공정에 앞서 실시되며, 특히 발광부 성형공정에 있어서의 레이저 또는 플라즈마의 조사가 병용된다.
이 탈착 진공 열처리공정은 발광부 성형공정후로서 또한, 도우싱공정에 앞서 실시할 수 있으며, 또는 전극 밀봉공정후로서 도우싱공정에 앞서 실시할 수도 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서의 발광물질에 관하여, 더욱이 도우싱공정에 이어서 발광물질을 진공속에서 열처리하는 진공 열처리공정을 부가하여도 좋다.
제조공정에서의 발광물질의 산화를 방지하기 위해서는 전극 밀봉행정에 있어서, 발광부의 일부를 냉각하면서 발광부로부터 연장되어 있는 직관부분을 가열 · 연화시켜 전극을 밀봉함이 바람직하다.
전극 밀봉행정에 있어서, 직관부분의 석영유리와 전극이 고온에서 접촉하는 상태까지 직관부분을 가열 · 연화시켜 전극 밀봉함이 바람직하다.
도 1a는 본 발명의 실시예의 방전램프의 단면도이며, 도 1b는 방전램프에 사용되는 전극 조립체의 사시도.
도 2a와 도 2b는 본 실시의 실시형태에 관한 방전램프의 발광부와 밀봉부에 있어서의 유리 분광 투과율을 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 실시형태의 방전램프의 밀봉부의 부분 단면도.
도 4는 본 발명의 실시형태의 방전램프의 글로우 방전시의 발광강도 측정을 하는 장치.
도 5a∼도 5b는 본 실시예의 방전램프의 글로우 방전시의 분광강도를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 실시형태의 방전램프의 제조공정을 도시한 플로우챠트.
도 7a∼도 7b는 본 발명의 실시형태에 관한 제조방법에 있어서 방전램프의 발광부를 성형하는 공정을 도시하기 위한 석영관의 단면도.
도 8a∼도 8d는 본 발명의 실시형태에 관한 제조공정에 있어서, 방전램프의 제1전극 밀봉공정을 도시한 석영관의 단면도.
도 9는 본 발명의 실시형태에 관한 방전램프의 제조공정에서 도우싱(dosing)공정을 도시하기 위한 석영관의 단면도.
도 10a∼도 10e는 본 발명의 실시형태의 가스 충전공정과 제2전극 밀봉공정을 도시하기 위한 석영관의 단면도.
도 11은 본 발명의 실시형태의 가스 충전공정에 앞서서, 봉입가스의 수분을 제거하는 장치를 도시한 단면도.
도 12는 본 발명의 실시형태에 관한 방전램프의 제조공정을 도시한 플로우챠트.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 방전램프의 제조공정을 도시한 플로우챠트.
도 14는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 방전램프의 제조공정을 도시한 플로우챠트.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 방전램프의 제조공정을 도시한 플로우챠트.
도 16a∼도 16f는 본 발명의 실시예에 관한 방전램프의 제조공정을 도시하기 위한 석영관 단면도.
도 17a∼도 17b는 종래의 방전램프의 제조법을 도시하기 위한 석영관 단면도.* 도면의 주요부분에 대한 상세한 부호의 설명1 : 발광부 2a, 2b : 밀봉부3 : 방전용 전극 4 : 리드박5 : 리드선 6 : 전극 조립체7 : 수은
도 1(a)에 있어서, 방전램프는 석영유리로된 대략 구형상의 발광부(1)와, 그 양측에 발광부(1)로 통하는 밀봉부(2a, 2b)가 접속되고, 발광부(1) 내에는 전류를 도입하여 봉입가스를 방전시키는 한쌍의 텅스텐 방전용 전극(3, 3)의 돌출단부(30)가 배치되어 있다.
또한, 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 방전용 전극(3)에는 몰리브덴의 리드박(4)이 접속되고, 이 리드박은 몰리브덴제의 외부전류 도입 리드선(5)에 접속되어서 전극 조립체(6)를 형성하고 있다. 전극 조립체(6)는 방전용 전극(3)의 베이스부(31)와 리드박(4)전체와, 리드선(5)의 앞쪽 일부분이 석영유리로 밀봉되어서 밀봉부(2a, 2b)를 형성하고 있다.
이와 같은 전극 조립체(6)는 몰리브덴박(4)의 소성변형에 의하여 석영유리와의 열팽창의 차를 흡수하는 박밀봉구조로 채용되어 있다.
도 1(a)에 도시한 램프의 예에서는 발광부(1)의 안쪽용적이 약 0.45cc이고, 텅스텐 전극(3)의 직경은 0.45mm, 구형 발광부(1)내의 텅스텐 전극(3)의 간격, 즉 전극간 거리는 1.5mm이다.
발광부(1) 내에는 이 예에서는 램프의 시동을 보조하기 위한 희유가스로서 아르곤가스와 발광물질로서 수은(7)이 봉입되어서 고압 수은 램프를 이루고 있다. 상기 예에서는 수은(5)의 봉입량은 약 90mg이며, 아르곤가스의 봉입량은 실온에 있어서 200mbar의 압력을 봉입하고 있다.
또한, 발광부(1)의 유리는 중량비로 평균 약 10ppm(수 개소의 평균값), 또는 밀봉부(2a, 2b)의 유리는 중량비로 약 5ppm(수개소의 평균값)의 OH기를 함유하고 있다.
도 2(a, b)는 발광부(1) 및 밀봉부(2a, 2b) 각각의 유리의 적외선 영역의 분광투과율을 나타내고 있으나(가로축은 파동수 cm-1, 세로축은 투과율(%)을 표시함), 유리의 OH기 함유량은 파동수 약 3846cm-1의 투과율과 파동수 약 3663cm-1의 투과율의 비에서 구하였다.
도 3은 도 1(a)에 도시한 전극(3)과 밀봉부(2a)의 유리의 경계면 부근을 확대한 도면이다. 도 3의 사선부(10)가 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 방전램프는 전극(3)의 경계면 부근의 유리에 전극방향으로 평행하게 압축 변형력이 잔류하고 있다. 이 잔류 변형력은, 예컨대 약 25MPa이였다. 또한, 발광부(1)의 외측표면에는 약 7MPa의 인장 변형력이 있었다.
또한, 본 실시예의 방전램프는 발광부(1)내에 존재하는 수소, 산소, 및 그것들의 화합물, 예컨대 물의 양이, 3mA의 전류로써 램프를 글로우 방전시켰을 경우의 그것들의 발광강도가 아르곤의 주발광 스펙트럼 강도의 1/1000 이하로 된다.
발광강도의 측정은 자동 분광장치가 이용되며, 도 4는 이용할 수 있는 측정장치를 도시한 것이나, 이것은 방전램프의 글로우 방전을 수광하여 전송하는 광섬유 (11)(길이 3m)와, 전송광(傳送光)을 회절하는 회절격자가 1200G/mm의 분광기(12)(맥패손사, MC-209형)와, 회절광을 검출하는 다중 채널형의 CCD검출기(13)(프리스턴 인스트루멘트사, TE/CCD 1152 UV형)과, CCD검출기(13)를 조절하는 CCD제어기(14)(프리스턴, 인스트루멘트사 ST-135형)와, 검출기(13)로부터의 광검출 데이터를 표시하는 개인용 컴퓨터(15)(일본전기주식회사, PC-9821)로 구성되어 있다.
도 5(a)와 도5(b)는, 도 1(a)에 도시한 본 실시형태의 램프를 3mA의 전류를 공급하여 글로우 방전시켰을 경우의 수소(H : 파장 656.2nm)와 산소(O : 777.2nm, 777.4nm, 777.5nm)를 분광측정한 결과로서, 가로축은 파장(nm), 세로축은 발광강도(임의 척도)를 표시한다. 수소와 산소 양자의 발광은 검출되어 있지 않는다.
이상과 같은 구성의 실시예에 의한 방전램프를 정격 전력 150W로 일정하게 점등하여 점등시간에 대한 광속 유지률의 변화를 조사하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1
파장 H : 656.2㎛, O : 777.4㎛, HgH : 401.7㎛, Ar : 772.5㎛
표 1에는 비교예로서 다음 3개의 램프(비교 A∼C)의 결과도 부기한다. 비교 A의 램프는 밀봉부(2a, 2b) 유리의 OH기 함유량이 약 10ppm이고, 그 이외는 실시예와 마찬가지로 형성되었다.
비교 B의 램프는, 3mA의 전류로 램프를 글로우 방전시킬 때 수소(H), 산소(O) 및 그것들의 화합물의 발광강도가 아르곤의 772.4㎛파장의 1/1000 이상으로 검지되었다. 그 이외의 실시예와 같은 구성이다.
비교 C의 램프는, 밀봉부(2a, 2b) 유리의 OH기 함유량이 10ppm이며, 또한 3mA의 전류로 램프를 글로우 방전시킬 때 수소(H), 산소(O) 및 그것들의 화합물의 발광이 아르곤의 772.4㎛파장의 1/1000 이상으로 검지되었고, 그 이외는 실시예와 같다.
실시예에 도시한 램프는 10시간후의 광속 유지율이 90%로 양호하고, 2000 시간후도 80%의 광속을 유지할 수 있었다. 다른편 비교예의 램프 A, B, C는 10시간후의 광속 유지율이 80% 이하로 불량하였다. 육안관찰에서도 램프 A, B, C는 흑화가 대단하여 2000시간에 이르기까지 점등하지 않은 상태로 되었다.
이상과 같이, 밀봉부(2a, 2b) 유리의 OH기 함유량이 약 5ppm정도로 적고, 또한 발광부(1) 내에 존재하는 수소(H), 산소(O) 및 그것들의 화합물의 양은 3mA의 전류로 램프를 글로우 방전시킬 경우의 발광이 희유가스 발광강도의 1/1000 이하의 강도에서 실질적으로 검지되지 않을 정도이면, 장시간의 발광에 의한 흑화가 적고 광속 유지율이 양호한, 즉 수명이 길다는 것을 알 수 있다.
이것은, 고온에서 동작하는 전극(3)을 용이하게 산화, 증발시켜 발광부(1)의 흑화를 촉진하는 수소(H), 산소(O) 및 그것들의 화합물의 양이 미량이고, 점등초기의 흑화가 억제되는 것, 그리고 밀봉부(2a, 2b)의 유리내부에 OH기가 적으므로 점등시간이 증가함에 따라서 유리로부터 방출되는 수소(H), 산소(O) 및 그것들의 화합물도 미량이라는 것에 기인한다.
본 실시예에 나타낸 램프의 다른 특징은, 밀봉부(2a, 2b)에 있어서 전극(3)부근으로부터 균열의 성장이 억제되어 점등중의 누설(기밀누출)이 적다는 것이다. 이것은 전극(3)과 유리의 경계면 부근에 압축 변형력의 존재에 의한 것이다.
본 발명의 제조방법의 예를 도 6의 플로우챠트를 참조하여 다음에 설명한다.
(1) 발광부 성형공정에 있어서는 석영유리관의 중앙부근을 가열 · 연화시켜 틀성형에 의하여 발광부(1)를 성형한다.
(2) 제1전극 밀봉공정에서는 발광부(1)에 인접하는 어느 한편의 직관부 내에 전극 조립체(6)를 삽입하고, 가열 · 연화시켜 전극 조립체(6)를 밀봉하여 밀봉부(2a)를 형성한다.
(3) 도우싱공정에서는, 그리고 발광부(1)로부터 뻗어 있는 또 한편의 직관부(밀봉부(2b)로 된다)를 통하여 발광부(1) 내에 수은(7)을 도우싱(dosing)한다.
(4) 가스충전공정은 같은 직관부를 통하여 발광부(1) 내에 아르곤가스를 200mbar로 봉입한다.
(5) 제2전극 밀봉공정에서는 최후에 남겨진 직관부에 전극 조립체(6)를 삽입하고, 제1전극 밀봉공정과 마찬가지로, 가열 · 연화시켜 전극 조립체(6)를 밀봉하여 밀봉부(2b)를 형성한다.
이상의 흐름에 따르는 본 실시예의 방전램프 제조방법에서는, (2) 제1전극 밀봉공정에서 (5) 제2전극 밀봉공정까지가 건조한 아르곤 가스 분위기(이슬점이 약 -76℃, 수분함유량이 몰비로 약 1ppm)에서 실시된다.
이상의 방전램프의 제조방법에서는 유리속의 OH기를 제거하기 위한 고온 진공 열처리를 포함하지 않는다.
(1) 발광부 성형공정에 있어서는, 상기 도 7(a)∼(d)는 도 6에 수순을 나타내었는데, 먼저, 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 일단이 폐쇄진 바깥지름이 약 6mm, 안지름이 약 2mm의 석영유리관(60)을 준비한다. 이 석영유리관(60)은 중량비가 5ppm의 OH기를 함유하고 있다. 이와 같은 석영유리관은, 예컨대 제너럴 ·일렉트릭사로부터 214석영관이라는 명칭으로 제조 · 판매되고 있으며, 간단히 입수할 수 있다.
이어서, 석영유리관(60)의 양단을 회전 및 접근 이반(離反) 이동할 수 있는 척(chuck)(도시하지 않음)으로 유지한다. 그리고, 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 석영유리관(6)을 화살표(62)로 도시한 바와 같이 회전시키면서 석영유리관(60)의 중앙부를 가열 · 연화시킨다. 이것은 화살표(63)로 도시한 프로판 버너로 실시한다. 가열부가 연화한 다음, 석영유리관(60)의 양단을 화살표(62)로 도시한 바와 같이 서로 접근시켜 석영유리관(60)의 가열부에 두께부(64)를 만든다.
그리고, 도 7(c)에 도시한 바와 같이 가열을 정지한 다음, 곧 성형용 틀(66)을 두께부(64)의 주변에 배치한다. 이와 동시에, 석영유리관(60)의 개방단으로부터 건조한 아르곤 등의 고압가스를 석영유리관(60)내에 도입하여 두께부(64)를 성형용 틀(66)에 따라 바깥지름이 약 11mm로 될때까지 팽창시킨다.
이렇게 해서, 도 7(d)에 도시한 바와 같이 석영유리관(67)에 발광부(1)가 성형되어 발광부 성형공정이 끝난다.
이와 같이 성형된 발광부(1)는 석영유리속의 OH기의 함유량이 약 10ppm으로 까지 증가한다. 이것은 프로판 버너로 가열되어 유리에 프로판의 연소로 발생한 물이 침입하기 때문이다.
또한, 가열된 유리의 바깥면에 성형용 틀(66)을 꼭대어 발광부(1)가 성형될 때, 바깥면은 내면보다 급속하게 온도가 저하한다. 그러므로 발광부(1)의 바깥표면에는 잔류 인장 변형력이 남는다. 그 강도는 약 11mm의 바깥지름을 갖는 발광부(1)에서는 약 7MPa이다. 바깥지름을 보다 크게 함으로써 곡률을 작게 하면 잔류 인장 변형력은 더욱 커진다. 바깥면에 질소가스 등을 분무하여 강제적으로 냉각하면 마찬가지로 잔류 인장 변형력은 커진다.
이어서, 도 6의 (2) 제1전극 밀봉공정에 대하여, 제1전극 밀봉공정은 건조한 아르곤가스 분위기(이슬점 약 -76℃, 수분 함유량은 약 1ppm)에서 실시된다.
먼저, 도 8(a)에 도시한 바와 같이 발광부 성형공정에서 작성한 발광부(1)가 성형된 석영유리관(67)의 개방된 일단으로부터 전극 조립체(6)를 삽입하여, 전극(3)의 일단이 발광부(1) 내에 배치되도록 전극 조립체(6)를 석영유리관(67) 내부에 배치한다.
이어서, 도 8(b)에 도시한 바와 같이 이 상태에서 먼저, 화살표(61)로 도시한 바와 같이 석영유리관(67)을 회전시켜 화살표(80)로 도시한 바와 같이 석영유리관(67) 내부를 압력이 1×10-3토르 정도, 특히 바람직하게는 1×10-4토르까지 진공 배기한다. 그리고 나서, 화살표(81)로 도시한 바와 같이 주위의 분위기 가스, 즉 건조한 아르곤가스를 약 200mbar 전, 후로 도입한다. 그리고, 전극 조립체(6)를 삽입한 석영유리관(67)의 단부를 가열 · 연화시켜 밀봉한다. 이것은 화살표(82)로 나타낸 CO2레이저로 한다.
그리고, 계속되는 도 8(c)에 도시한 바와 같이 이번에는 화살표(82)로 도시한 CO2레이저로 전극 조립체(6) 부근의 석영유리관(67)의 부위를 가열한다. 이때 석영유리관(67)은 화살표(61)로 나타낸 바와 같이 회전하고 있다.
CO2레이저는 전극(3)으로부터 몰리브덴박(4)의 방향으로 적당한 길이에 걸쳐서 가로이동한다. 단, 발광부(1)는 가열하지 않는다. 이때 석영유리관(67) 내부의 압력은 200토르로 낮기 때문에, 가열부분이 연화함에 따라서 석영유리관(67) 내외의 압력차에 의해 가열된 석영유리관(67)의 부위는 위축되어 간다.
유리가 접촉하여 그 열이 전극(3)까지 충분히 전달됨으로써 전극(3)이 붉게 가열되며, 또한 몰리브덴박(4)의 부분에서 충분히 기밀이 유지될 정도로, 석영유리관(67)이 위축된 부분에서 가열을 정지한다. 조사지름이 약 6mm이고, 출력이 500W의 레이저에서는 약 30초 전후의 가열시간이 필요하다. 텅스텐은 석영유리의 약 10배의 팽창계수를 가지므로 가열이 정지하고, 전극(3)이 냉각하는 단계에서 전극(3)과 유리의 접촉부근에 도 3에 있어서 설명한 바와 같이 압축 변형력이 남는다. 이 변형력은, 예컨대 약 25MPa이다.
상기의 밀봉부에 있어서의 잔류 압축 변형력은 전극(3)부근의 가열시간 또는 레이저의 출력으로 제어할 수 있다. 가열시간이나 레이저 출력을 증가하면 그 변형력은 증가한다. 전극(3)과 유리가 접촉하지 않도록 제어하면 변형력은 발생하지 않는다.
최후에, 밀봉부(2a)가 형성되어 있지 않는 발광부(1)에 인접하는 직관부의 단부(도 8(c)중에서 좌측) 부근을 절단하면, 도 8(d)에 도시한 바와 같이 발광부(1)와 하나의 전극 조립체(6)가 밀봉되고, 전극(3)과 유리의 접촉부근에 잔류 압축 변형력이 있는 밀봉부(2a)를 갖는 석영유리관(83)이 완성되어 제1전극 밀봉공정이 완료된다.
제1전극 밀봉공정에서는 CO2레이저의 조사로 가열가공되므로 이 부위에서 유리속의 OH기 양의 증가는 피할 수 있다. 이것은 레이저 가열이 프로판 버너에 의한 가열에 따른 물의 발생이 없기 때문이다. 그러므로, 밀봉부(2a)에 함유되는 OH기량은 가공전의 석영유리관(60)과 같은 약 5ppm을 유지할 수 있다. 따라서 유리의 OH기를 제거하기 위한 고온 진공 열처리는 특히 필요없다. 고온 진공 열처리를 한 유리로부터는 램프의 수명특성을 나쁘게 할 수소가스나 수분이 방출되기 쉽다. 상기와 같이 가공되어 완성되는 램프는 유리로부터의 수소가스나 수분의 방출이 적어서 긴 수명의 램프로 된다.
또한, 도 8(c)에 있어서, CO2레이저로 전극 조립체(6) 부근의 석영유리관(67) 부위를 가열하는 과정에 있어서는, CO2레이저로 석영유리관(67)을 가열할 때에 가열부의 석영관이 위축된다면 관내의 봉입압력은 200mbar보다 높으며, 예컨대 300mbar의 압력∼그압력 이상으로 할 수 있다. 더욱이, 관내는 가스를 봉입하지 않고 진공으로 할 수도 있다. 또한, 도입가스도 가열중에 전극 조립체(6)가 산화하지 않는 것이라면, 다른 가스, 예컨대 건조한 질소가스도 사용할 수 있다.
또한, 도 8(c)에 있어서, 전극 조립체(6)를 밀봉하는 경우 석영유리관(67)의 가열부분이 석영유리관(67) 내외의 압력차로 위축함에 더하여 가열부분을 한쌍의 내열성의 끼움편으로 끼우며, 또는 압박하여 죄어붙임도 할 수 있다. 또한, CO2레이저는 전극(3)으로부터 몰리브덴박(4)의 방향으로 적당한 길이에 걸쳐서 가로이동시켰으나, 몰리브덴박(4)의 방향으로부터 전극(3)의 방향으로 이동하여도 좋으며, 왕복 가로이동시킬 수도 있다. 더욱이, 필요로 하는 밀봉폭을 커버할 수 있는 정도로 넓은 조사지름을 갖고 있다면 가로이동시킬 필요는 없다.
이어서, 도 6의 (3) 도우싱공정을 도 9를 사용하여 설명한다.
도우싱공정에서는, 도 9에 도시한 바와 같이 석영유리관(83)의 개구단으로부터 수은(7)을 발광부(1) 내에 도입한다. 이것은 개구단으로부터 관형상 침(90)을 삽입하여 그 선단이 발광부(1)의 중앙부근에 왔을 때 침을 고정하여 한다.
관형상 침(90)은 건조한 아르곤가스 원에 연통하고 있고, 이 가스흐름이 관형상 침(90)을 통하여 수은(7)을 밀어낸다. 도우싱공정도 제1전극 밀봉공정과 마찬가지로 건조한 아르곤 가스분위기(이슬점 -76℃)에서 실시할 수 있다.
이어서, 도 6에 도시한 (4) 가스 충전공정과 (5) 제2전극 밀봉공정에 대하여 설명한다. 도 10(a)에 도시한 바와 같이, 수은(7)을 도우싱한 석영유리관(83)의 개구단으로부터 전극 조립체(6)를 삽입한다. 전극(3)의 일단이 발광부(1) 내에서 밀봉부(2a) 쪽의 전극(3) 선단에서 약 1.5mm 떨어진 위치에 배치되도록 전극 조립체(6)를 석영유리관(83) 내부에 배치한다.
이어서, 도 10(b)에 도시한 바와 같이 이 상태에서 먼저 화살표(61)로 도시한 바와 같이 석영유리관(83)을 회전시키고, 그리고, 화살표(80)로 도시한 바와 같이 석영유리관(83) 내부를 압력이 1×10-3토르정도까지 진공배기한다. 이어서, 도 10(c)의 화살표(81)로 도시한 바와 같이 건조한 주위의 아르곤가스(이슬점 -76℃, 몰비로 약 1ppm의 수분량)를 약 200mbar도입한다. 그리고, 전극 조립체(6)를 삽입한 석영유리관(83)의 개구부 부근을 화살표(82)로 나타낸 CO2레이저로 가열 · 연화시켜 밀봉한다.
그리고, 계속되는 도 10(d)에서 이번에는 화살표(82)로 나타낸 CO2레이저로 아직 밀봉되지 않는 전극 조립체(6) 부근의 석영유리관(83)의 부위를 가열하여 도 8(c)와 마찬가지로 제2의 전극 밀봉을 한다.
이상과 같이하여, 도 10(e)에 도시한 바와 같은 발광부(1)와 전극 조립체(6)가 밀봉되어, 전극(3)과 유리의 접촉부근에 잔류 압축 변형력이 있는 밀봉부(2a, 2b)를 구비하고, 발광부(1)에 200mbar의 아르곤가스와 수은(7)이 기밀하게 충전된 석영유리관(90)을 완성하여 가스 충전공정과 제2전극 밀봉공정이 동시에 완료된다.
최후에, 도 10(e)의 양단을 절단하여 리드선(5)을 외부에 드러내게 하면 도 1(a)에 도시한 방전램프가 완성된다.
실시예에 의한 방전램프의 제조방법의 다른 특징은 전극 조립체(6)가 밀봉되는 공정(제1전극 밀봉공정 : 도 8(c) 및 제2전극 밀봉공정 : 도 10(d))은 석영관의 양단이 폐쇄된 상태로 되므로 몰리브덴박(4)의 주변이 아르곤가스의 기포를 남기지 않고, 확실하게 기밀 밀봉할 수 있다는 점이다. 유리관은, 동시에 양단이 폐쇄되어 있으므로 석영관 외부로부터의 불순물의 진입이 완전히 억제되기 때문에, 이 제조법은 전극이 오염되지 않고 수명을 길게 하는 램프의 제조에 적합하다. 또한, 양단이 폐쇄되어 석영관 외부로부터의 불순물의 진입이 완전히 억제되어 있으므로, 석영관(67 또는 83)을 레이저로 가열 · 연화시켜 전극 조립체(6)를 밀봉하는 공정(제1전극 밀봉공정 : 도 8(c) 및 제2전극 밀봉공정 : 도 10(d))은 수명에 악영향을 주는 불순물을 비교적 많이 함유하는 분위기 중에서 예컨대, 공기중에서도 실시할 수 있다.
전극 조립체(6)를 밀봉하는 공정(제1전극 밀봉공정 : 도 8(c) 및 제2전극 밀봉공정 : 도 10(d))은 장시간의 레이저 가열에 의해 비교적 많은 석영(SiO2)이나 실리콘(Si)이 증발하고, 그것이 아르곤 분위기의 청정도를 저하시켜, 특히 도우싱공정과 가스 충전공정에서 발광관(1) 내에 삽입하는 물질을 오염시켜 최종적으로 완성한 램프의 수명을 불량하게 하는 경우가 있다. 그 때문에 증발되는 석영이나 실리콘을 아르곤 분위기로부터 제거하기 위하여 많은 비용과 시간을 필요로 할 경우가 자주있다. 따라서, 양단이 폐쇄되어있으므로 아르곤가스 분위기 이외의 장소에서 레이저 가열을 할 수 있는 본 실시예의 제조방법은 증발하는 석영이나 실리콘으로 도우싱공정이나 가스 충전공정이 오염되는 걱정이 없게 되어, 보다 청정한 램프의 제조가 가능하다.또한, 상술한 바와 같이 도 10(b)에서 적어도 1×10-3토르 정도까지 진공배기한후, 도 10(c)에서 1ppm정도의 물을 함유한 아르곤가스를 충전하여 완성한 램프는 3mA의 전류로 램프를 글로우 방전시킬 때, 수소(H), 산소(O) 및 그것들의 화합물의 발광의 강도는 아르곤 발광강도의 1/1000 이하로 되어, 실질적으로는 검지할 수 없으나, 여기에 예시한 진공배기의 도달진공도의 값이나 봉입 아르곤가스의 수분량은 바람직한 충분조건이다. 예컨대, 5ppm(이슬점 -65℃)정도의 수분을 함유한 아르곤가스라도 허용할 수 있다.
진공배기의 도달진공도가 보다 높고, 봉입 아르곤가스의 수분이 보다 적은편이 수명이라는 점으로부터 말한다면 보다 바람직하다. 도달진공도는 현재로는 진공펌프의 배기능력을 높이면 1×10-10토르 정도는 용이하게 얻을 수 있다. 아르곤가스의 수분량의 하한선은 실용적으로는 몰비로 0.001ppm(이슬점 -110℃)정도이다. 이 값은 검출한계에서 대략 같다. 이상의 점때문에 봉입하는 아르곤가스가 함유하는 수분량은 0.001ppm에서 1ppm까지의 범위이다.
각 공정이 실시되는 주위의 분위기 가스의 수분량은 분위기 가스를 발광부로의 봉입가스로 사용할 수 있는 점을 고려한다면 몰비로 5ppm 이하, 바람직하게는 0.001ppm∼1ppm의 범위를 이용할 수 있다.
아르곤가스의 수분량을 감소하려면, 아르곤가스 원을 보다 고순도의 것으로 하고, 그 가스를 직접 램프에 도입하기 보다는, 수분을 제거하는 수단을 통하여 석영관 내에 가스를 도입하는 편이 실용적이다.
수분을 제거하는 수단으로서 도 11에 도시한 바와 같이 냉각장치를 사용할 수 있다. 이 장치는 스테인레스 관(100) 내를 화살표(101)로 나타낸 아르곤가스를 통하여 화살표(102)로 도시한 액체질소를 스테인레스제의 용기(103) 내에서 분무하여 -76℃ 이하의 온도로 냉각하고, 아르곤가스속의 물의 증기압을 저하시킨다. 예컨대, 아르곤가스를 -110℃로 냉각하도록 액체질소(102)의 분무량을 제어하면 아르곤가스에 함유된 수분량은 몰비로 약 0.001ppm까지 저하할 수 있다. 아르곤가스는 그 융점인 -190℃까지 온도를 저하할 수 있다. 그 수분량은 대개 9.2×10-12ppm까지 저감할 수 있다.
더욱이, 이 경우 아르곤가스(101)의 수분량이 간접적으로 냉매의 온도로 관리할 수 있는 효과가 얻어진다. 가스의 수분량을 직접관리하는(이것은 대단히 고가이고 정밀도가 뛰어난 분석장치가 필요하다) 제조공정보다 유지, 관리가 간단하고, 실용적이다. 그밖에 수분을 제거하는 수단은 알루미나 등의 화학 ·물리 흡착재를 사용한 것이 여도 좋다.
또한, 도 10(d)에서는, 레이저 가열중 발광부(1)내의 수은(7)이 증발함을 방지하기 위하여, 예컨대 아르곤 가스를 비교적 높은 압력으로 발광부(1)에 분무하여 발광부를 냉각할 수 있다. 또한, 물이나 액체질소 등의 냉매가 흐르는 튜우브를 발광부(1)에 접촉시키거나, 또는 그 주변에 배치하여 발광부를 냉각할 수 있다.
본 실시예에서는 발광물질로서 수은을 봉입한 방전램프의 제조방법을 예로 설명하였으나, 마찬가지의 제조방법으로 금속 할로겐화물이 첨가된 메탈 할라이드 램프를 제조할 수 있다. 이 경우는, 도 12에 도시한 바와 같이 도우싱공정에 이어서 도 9의 석영유리관(83)을 진공속에서 가열하는 진공 열처리를 부가할 수도 있다. 이것은 흡착성이 강한 할로겐화물의 수분제거에 유효하고, 금속 할라이드 램프의 흑화나 실투 억제효과가 강하다. 단, 열처리후에 발광물질이 공기에 접촉하는 것은 피하지 않으면 아니된다.
이 실시예의 제조방법은 수은을 봉입하지 않는 희유가스 방전램프의 제조도 가능하다. 이 경우에는 도우싱공정을 생략할 수 있다.
발광부(1)를 성형한 다음에 열처리공정을 부가하여 발광부의 잔류 인장 변형력을 작게 할 수도 있다. 예컨대, 도 13에 도시한 바와 같이 제2전극 밀봉공정이 완료하여 램프가 완성한 다음에 열처리공정을 실시하여도 좋다. 1100℃에서 6시간의 처리를 하면, 예컨대 발광부(1)의 잔류 인장 변형력은 7MPa에서 0.7MPa정도까지 작아진다.
또한, 열처리공정에서는 수은(7)이 발광부(1) 내에서 증발하여 고압상태로 된다. 그 고압력으로 발광부(1)내의 불순가스(수소)가 발광부(1) 밖으로 추출되어 제거할 수 있는 효과도 얻어진다. 열처리의 분위기는 리드선(5)이나 몰리브덴박(4)이 산화되지 않는 분위기가 택해진다. 바람직한 분위기는 건조한 희유가스 중이거나 질소가스 또는 진공속이다. 열처리공정은 발광부 성형공정과 제1전극 밀봉공정 사이에서 실시하여도 좋다.
또한, 발광부 성형공정은 CO2레이저로 가공하는 것도 가능하다. 이 경우, 발광부(1)의 OH기 양은 가공전의 석영유리관(60)과 같은 약 5ppm정도로 된다. 이 적은 OH기를 갖는 발광부(1)의 성형공정은 금속 할라이드 램프의 제조에 특히 유효하다. 적은 OH기가 보다 한층 유리와 금속 할로겐화물의 반응을 억제한다.
더욱이, CO2레이저를 사용함으로써, 도 14에 도시한 바와 같이 발광부 성형공정에서 램프완성에 이르는 공정을 건조한 아르곤 가스분위기 내에서 실시할 수 있다. 더욱이, 도 15에 도시한 바와 같이, 유리표면에 흡착한 수분을 제거하는 공정을 부가하는 것도 할 수 있다. 이 공정에서는 유리를 100℃∼1000℃범위의 온도로 진공 열처리한다. 바람직한 온도범위는 400℃∼600℃이다. 이 공정이 끝난 다음, 대기에 접촉함이 없이 유리를 가공하면 불순물로서 발광부(1) 내에 흡착수분이 남는 일이 없고, 따라서 보다 수명이 긴 방전램프를 제조할 수 있다.
이 유리의 진공 열처리 공정은 발광부 성형공정과 제1전극 밀봉 사이나, 제1전극 밀봉과 도우싱공정의 사이에 넣을 수 있다.
또한, 열처리후 다시금 유리의 온도를 100℃에서 300℃로 유지하여 각 공정을 완결함이 바람직하며, 흡착수분제거로서는 더욱 효과가 뛰어난다.
밀봉부의 가공에는 레이저 조사로서 CO2레이저 또는 YAG레이저를 이용할 수 있어 플라즈마 조사로서 아르곤 플라즈마를 이용할 수 있다.
출발원료인 석영유리는 OH기 함유량이 약 5ppm 이하의 것이 바람직하며, 특히 이보다 OH기량이 적은 석영유리가 이용된다.
본 실시예에서는 희유가스로서 아르곤가스를 봉입하고 있으나, 희유가스는 크세논가스나 크립톤가스도 이용된다. 본 발명의 방전램프의 제조방법은 봉입하는 희유가스의 종류에 영향을 받지 않는다.
또한, 본 실시예에서는 건조한 아르곤 분위기내에서 방전램프를 제조하였으나, 기타 건조한 비산화성가스, 예컨대 질소가스로 치환할 수 있다.
발광부(1)안이 대기에 바래어질 염려가 없는 밀봉부(2a, 2b)의 레이저에 의한 밀봉작업(도 8(d)나 도 10(d)에 도시한다)은 공기중에서 실시하는 것이 가능하다.
본 실시예의 변형한 방전램프의 제조방법을 도 16(a∼f)을 사용하여 설명한다. 이 제조방법은 도 6에 도시한 공정도에 있어서, (2) 제1전극 밀봉공정과 (3) 도우싱공정과 (4) 가스 충전공정과 (5) 제2전극 밀봉공정을 같은 기회에 실시하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 밸브성형공정에서 발광부(1)가 성형되고, 또한 양단부가 개방된 석영관(150)을 준비하여 그 일단(A)으로부터 전극 조립체(6)를 삽입하여서 전극(3)의 일단이 발광부(1)내의 소정의 위치에 배치되도록 전극 조립체(6)를 배치한다(도 16(a)).
이어서, 다른 편의 개방된 일단(B)으로부터 관형상 침(90)을 통하여 수은(7)을 발광부(1) 내에 도입한다(도 16(b) : 도우싱공정).
계속해서, 같은 일단(B)으로부터 다른 전극 조립체(6)를 삽입하고, 마찬가지로 전극(3)의 일단이 발광부(1)내의 소정의 위치에 배치되도록 전극 조립체(6)를 배치한다(도 16(c)).
이어서, 도 16(d)에 도시한 바와 같이 이 상태에서 화살표(61)로 도시한 바와 같이 유리관(67)을 회전시키고(도면에는 없으나, 이 동작은 석영관(150)의 양단부 부근을 회전할 수 있는 척으로 유지하여 척을 회전시킴으로써 할 수 있다), 그리고, 화살표(80)로 도시한 바와 같이 석영관(150) 내부를 압력이 1×10-3토르 이하로 되기까지 양단 A, B로부터 진공배기한다. 그리고 나서, 5ppm보다 적은 수분을 함유한, 바람직하게는 1ppm 이하의 수분을 함유한 건조 아르곤가스(화살표 81)를 약 200mbar전후로 도입한다. 그리고, 석영관(150)의 양단부를 가열 · 연화시켜 밀봉한다(가스 충전공정). 이것은 화살표(82)로 나타낸 CO2레이저로 실시한다.
계속해서, 전극 조립체(6) 부근의 석영관(150) 부위를 전극(3)에서 몰리브덴박(4)의 방향으로 적당한 길이에 걸쳐서 CO2레이저로 가열 · 연화시켜 2개의 전극 조립체(6)를 밀봉한다(도 16(e) : 제1전극 및 제2전극 밀봉공정).
2개의 전극 조립체(6)의 밀봉은 동시에 할 수도 있으며, 또한, 한쪽씩 순차로 하여도 좋다.
최후에, 도 16(e)의 양단을 절단하고, 리드선(5)을 외부에 들어내게 하면, 도 1에 나타낸 구조를 갖는 방전램프가 완성된다(도 16(f)).
도 16(a∼f)에 나타낸 실시예를 변형한 방전램프의 제조방법에 의하면 도 6에 도시한 (2) 제1전극 밀봉공정과 (3) 도우싱공정과 (4) 가스 충전공정과 (5) 제2전극 밀봉공정을 동시에 하므로 제조에 필요한 시간을 대폭 단축할 수 있으며, 따라서, 실시예에 도시한 구조의 방전램프를 제공할 수 있다. 동시에, 도우싱공정 전에 도 8(d)에 도시한 바와 같이 석영관의 폐쇄된 일단을 절단하는 일은 없다. 그 때문에, 석영관을 절단할 때 발생하는 작은 유리파편이 석영관 내부, 즉 발광부(1)내로 밀치고 들어가는 일이 전혀없다. 그러므로 발광부(1)의 불순물을 극한적으로 적게 할 수 있으며, 또한 긴 수명을 갖는 방전램프의 제공을 가능하게 한다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예에 대하여 설명하여 왔으나, 이러한 기술은 한정사항은 아니며, 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 본 실시의 형태로 도시한 본 발명의 방전램프의 제조방법은 예시한 바로서, 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의하여 결정된다.
본 발명의 방전램프의 제조방법은, 충전하여야 할 희유가스속의 물 함유량을 규제하여 발광부 내에 존재하는 수소, 산소 및 그것들의 화합물의 양을 저전류로 글로우 방전시켰을 경우에 발광이 실질적으로 검출되지 않은 정도의 미량으로 할 수 있으며, 램프의 사용중에 발광가스 속의 수소, 산소 및 물에 기인한 발광부 유리 내면의 흑화나 실투를 방지하여 수명을 장기화한 램프를 제조할 수 있다.
본 발명의 방전램프의 제조방법은, 제1 및 제2전극 조립체를 밀봉부에 밀봉하는 공정에 있어서 관내에 감압하여 희유가스를 봉입한 유리관 양단을 밀봉한 다음, 석영관을 가열 ·연화시켜 밀봉하므로 밀봉부에 있어서의 OH기의 함유량을 저감할 수 있어 전극의 산화나 오염을 방지하여서, 장기간의 램프 사용중 램프 내면의 흑화나 실투를 방지함에 유효하다.
본 발명의 방법은, 더욱이 전극 조립체의 밀봉공정에서 석영관을 레이저 또는 플라즈마 조사로 가열 · 연화시켜서 밀봉할 수 있으며, 밀봉부에 있어서의 유리속의 OH기 함유량의 증가를 방지할 수 있어, OH기 함유량이 적고 수명이 긴 램프의 장기사용중 램프 내면의 흑화나 실투를 방지한 방전램프를 제조할 수 있다.

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  12. (a) 중량비로 5ppm 이하의 OH기를 함유하는 일단이 폐쇄된 석영관을 가열 · 연화시켜 소정 형상의 발광부를 형성하는 발광부 형성행정과
    (b) 석영사이의 개방단부로부터 발광관부로 통하는 직관부 내에 제1전극 조립체를 삽입하여 소정 위치에 배치한 다음, 개방단부로부터 석영관내를 진공배기하고, 또한 대기압 이하의 건조한 희유가스를 봉입하여 개방단부를 가열 · 연화시켜서 폐쇄하고, 제1전극 조립체가 배치된 석영관부를 가열 ·연화시켜서 제1전극 조립체를 밀봉하는 전극 밀봉행정과,
    (c) 또한, 전극이 밀봉되어 있지 않는 발광부로 통하는 직관부의 폐쇄된 단부를 개방하여 그 개방단부로부터 발광관부에 실온에서 고체 또는 액체의 발광물질을 소정량만큼 삽입하는 도우싱행정과,
    (d) 도우싱행정에서 개방된 단부로부터 발광관부로 통하는 직관부 내에 제2전극 조립체를 삽입하여 소정 위치에 배치하는 공정과,
    (e) 개방단부로부터 석영관 내를 진공배기하여 대기압 이하의 건조 희유가스를 봉입하여서 개방단부를 가열 · 연화시켜서 폐쇄하는 가스 충전행정과,
    (f) 제2전극 조립체가 배치된 석영관부를 가열 · 연화시켜서 제2전극 조립체를 밀봉하는 전극 밀봉행정을 포함하고,
    가스 충전공정에 있어서는, 완성한 방전램프를 3mA의 전류를 공급하여 글로우 방전시킬 경우에 희유가스 발광강도의 1/1000 이하의 최대 발광 강도로 되는 양의 수소, 산소 및 그것들의 화합물을 함유한 희유가스를 봉입하고,
    제1전극 조립체와 제2전극 조립체의 전극 밀봉 행정에서 레이저 또는 플라즈마 조사에 의하여 석영관을 가열 · 연화시켜 제1 및 제2전극 조립체를 밀봉하는 방전램프의 제조방법.
  13. (a) 중량비로 5ppm 이하의 OH기를 함유하는 석영관을 가열 · 연화시켜 소정 형상의 발광부를 형성하는 발광부 형성행정과,
    (b) 석영관의 개방단부로부터 발광관부로 통하는 직관부내에 제1전극 조립체와 제2전극 조립체를 삽입하여 소정의 위치에 배치하고, 또한 동시에 발광관부에 실온에서 개체 또는 액체의 발광물질을 소정량만큼 삽입하는 도우싱행정과,
    (c) 개방단부로부터 석영관 내를 진공배기한 다음 대기압이하의 건조한 희유가스를 봉입하여 개방단부를 가열 · 연화시켜서 폐쇄하는 가스 충전행정과,
    (d) 이어서, 제1전극 및 제2전극 조립체가 배치된 석영관부를 가열 · 연화시켜서 제1전극 및 제2전극 조립체를 밀봉하는 전극 밀봉 행정을 포함하는 방전램프의 제조방법으로서,
    가스 충전공정에 있어서, 완성한 방전램프를 3mA의 전류를 공급하여 글로우 방전시킬 경우의 희유가스 발광강도의 1/1000 이하의 최대 발광강도로 되는 양의 수소, 산소 및 그것들의 화합물을 함유한 희유가스를 봉입하고,
    제1 및 제2전극 조립체의 전극 밀봉행정에 있어서 레이저 또는 플라즈마 조사에 의하여 석영관을 가열 · 연화하고, 제1 및 제2전극 조립체를 밀봉하는 방전램프의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 제2전극 조립체의 밀봉공정이 제1전극 조립체의 밀봉공정후에 실시되는 방전램프의 제조방법.
  15. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 가스 충전공정에 있어서 발광부에 봉입하여야 할 희유가스속의 물함유량이 몰비로 5ppm 이하인 방전램프의 제조방법.
  16. 제12항 내지 제14중의 어느 한 항에 있어서, 가스 충전공정에 있어서 발광부에 봉입하여야 할 희유가스 중에 물함유량이 몰비로 1ppm 이하인 방전램프의 제조방법.
  17. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 가스 충전공정에 앞서 충전하여야 할 희유가스로부터 수소, 산소 및 그것들의 화합물의 전부 또는 일부를 제거하는 공정을 포함하는 방전램프의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 제거공정에 있어서 충전하여야 할 희유가스를 냉각하여, 희유가스에 함유되는 수분을 응고시키는 방전램프의 제조방법.
  19. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 발광부 성형공정에 있어서 발광부가 석영유리관을 레이저 또는 플라즈마를 조사함으로써 가열 · 연화시켜 형성되는 방전램프의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 발광부 성형공정이 건조한 희유가스 또는 질소가스 분위기내에서 실시되는 방전램프의 제조방법.
  21. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제조방법이 발광부 성형공정후에 석영유리관을 고온가열하여 발광부의 잔류 변형력을 제거하는 가열처리공정을 포함하는 방전램프의 제조방법.
  22. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제조방법이 진공속에서 가열하는 유리표면 흡착수를 제거하는 탈착 진공 열처리공정을 포함하고, 또한 진공 열처리 공정후의 각 공정은 석영유리 표면이 공기에 바래지지 않고 건조한 희유가스 또는 질소가스의 분위기 내에서 실시되어 램프를 완성시키는 방전램프의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서, 탈착 진공 열처리공정을 발광부 성형공정에 앞서 실시하여, 발광부 성형공정이 레이저 또는 플라즈마의 조사에 의하여 석영유리관을 가열 · 연화시키는 방전램프의 제조방법.
  24. 제22항에 있어서, 탈착 진공 열처리공정이 발광부 성형공정후로서, 또한 도우싱공정에 앞서 실시되는 방전램프의 제조방법.
  25. 제22항에 있어서, 탈착 진공 열처리공정이 전극 밀봉공정후로서 도우싱 고정에 앞서 실시되는 방전램프의 제조방법.
  26. 제22항에 있어서, 건조한 희유가스 또는 질소가스는 몰비로 5ppm 이하의 물을 함유하는 방전램프의 제조방법.
  27. 제26항에 있어서, 건조한 희유가스 또는 질소가스는 몰비로 1ppm 이하의 물을 함유하는 방전램프의 제조방법.
  28. 제22항에 있어서, 도우싱공정에 이어서, 발광물질을 진공속에서 열처리하는 진공 열처리공정을 부가한 방전램프의 제조방법.
  29. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 전극 밀봉공정에 있어서, 발광부의 일부를 냉각하면서 발광부로부터 뻗어있는 직관부분을 가열 · 연화시켜 전극을 밀봉하는 방전램프의 제조방법.
  30. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 전극 밀봉행정에 있어서 직관부분의 석영유리와 전극이 고온에서 접촉하는 상태까지 직관부분을 가열 · 연화시켜 전극 밀봉하는 방전램프의 제조방법.
  31. 삭제
  32. 제12항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 희유가스가 아르곤가스인 방전램프의 제조방법.
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