KR19990029947A

KR19990029947A - 고압 방전 램프 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR19990029947A
Application number: KR1019980038721A
Authority: KR
Inventors: 유리코 가네코; 마코토 호리우치; 마모루 다케다
Original assignee: 모리시따요오이 찌; 마쓰시따덴끼상교가부시끼가이샤
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 1999-04-26
Also published as: US6428379B2; US6232719B1; EP0903771A3; DE69822058D1; KR100321607B1; TW388908B; US20010020820A1; CN1218273A; CN1113389C; EP0903771B1; EP0903771A2

Abstract

고압 방전 램프는 녹는점이 높은 유리질 물질로 만들어진 유리 하우징(1)과 녹는점이 높은 같은 유리질 물질로 만들어지고 유리 하우징에서 연장된 한 쌍의 밀봉 부품(2)을 포함한다. 실온에서 고체 또는 액체인 희박한 가스 또는 물질(5)은 유리 하우징 내에 밀봉된다. 전기 전도 바(3, 50)는 밀봉 부품에 끼워 넣어진다.전기 전도 바 둘레의 기밀 밀봉은 금속들 중에서 선택된 적어도 하나의 금속 물질과 그 물질의 산화물이 녹는점이 높은 유리질 물질과 전기 전도 바 사이의 영역에 제공되도록 형성된다.

Description

고압 방전 램프 및 그 제조 방법

본 발명은 고압 방전 램프에 관한 것이며, 특히 고압 방전 램프를 위한 밀봉된 구조 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.

액정 투사 장치 및 그와 같은 것은, 문자, 도안, 및 기타 영상을 확대, 영사, 및 디스플레이하는 수단으로서 받아들여지고 있다. 고광도, 고압 방전 램프는 일반적으로, 이러한 영상 투사 장치가 일정한 빛을 방사하기 때문에 대규모 광원으로 이용된다. 이러한 램프는 보통 반사 거울과 결합된다. 반사 거울의 광집적 효율을 높이기 위해서 고압 방전 램프들의 전극들 간 거리(아크 길이)를 줄일 필요가 있음이 최근 대두되었다.

그러나, 전극들 간의 이러한 거리 감소는 램프 전압 강하를 제한하여, 만약 같은 램프 전력을 유지하는 것이 목적이라면, 램프 전류를 증가시킨다. 증가된 램프 전류는 전극 손실을 야기하여, 전극 물질을 더 활발히 증발하게 하고, 전극 상태를 빠르게 악화킨다. 즉, 램프의 수명을 감소시킨다.

이것은 램프가 기능하는 동안 수은 증기압 또는 그와 같은 것을 증가시키도록, 그리고 전극간 거리가 감소할 때 램프 전압이 감소하는 것(램프 전류가 증가하는 것)이 방지되도록 하는 시도 때문이다. 일본 공개된 특허 출원 2-148561에서 개시된 고압 방전 수은 램프가 한 예이다.

방전 램프의 전극간 거리는 1,2mm이고, 램프가 약 50W의 전력 비율로 발광될 때 작용 압력은 약 200atm에 달한다. 높은 램프 전압(76V)은 이러한 높은 압력에서 얻어질 수 있다.

전극간 거리가 이렇게 감소될 때 램프 전압을 균등하기 하기 위해서 작용 압력은 충분히 높아야 한다. 그러므로, 램프는 이러한 최고로 높은 압력에서의 작용을 견딜 수 있는 내압성을 지닌 밀봉 구조를 갖추어야 한다.

도 39a는 공개된 일본 특허 출원 2-148561에서 개시된 고압 방전 램프의 밀봉 부품의 전체 구조 중 부분을 나타낸 도면이다.

도면에서, (100)은 석영 유리로 만들어진 빛-방사 부품(light-emitting component), (101)은 빛-방사 부품(100)에서 연장된 측면부 관형 부품, 및 (102)는 빛-방사 부품(100)에 전류를 공급하는 텅스텐 전극을 대략적으로 나타낸다. (103)은 몰리브덴 포일(molybdenum foil), (104)는 외부 전류를 도입하기 위한 유도선이다. 이러한 부품들이, 전극(102)을 몰리브덴 포일(103)의 한 단(빛-방사 부품(100)으로 연장된 전극의 한 단)에 연결하고, 유도선(104)으로 타단에 전류를 공급하므로서 얻어진 전극 어셈블리(105)를 구성한다. 전극 어셈블리(105)는, 석영 유리에 관한 열팽창 차를 감소시키기 위해 몰리브덴 포일(103)이 탄성 응력 변형되는 밀봉 포일 구조에 의해 측면부 관형 부품(101)에서 기밀하게 밀봉된다.

이러한 밀봉 포일 구조로 인해 높은 작용 압력에 견딜 수 있는 효과적인 수단이, 예컨대, The 7th International Symposium on the Science Technology of Light Source(1995), Symposium Proceedings, 111쪽에 자세히 설명되어 있다.

상기 공보의 개요가 도 39b를 참조하여 설명된다

도 39b는 도 39a의 AA' 부분의 단면도이다. 전극(102) 부분은 측면부 관형 부품(101)이 둘러 싸고 있고, 도 37에서 점으로 나타낸 바와 같이, 전극(102) 둘레에는 비접착 부분(non-adhesive arez)(107)이 형성된다. 앞서 설명한 것에 따라서, 만약 W가 비접착 부분(107)의 폭이라면, 고압에 대한 램프의 저항력은 비접착 영역(107)의 폭(W)을 감소시키면 향상될 수 있다. 구체적으로, 더 작은 폭(W) 구조를 이용하면 비접착 부분(107)의 압력 집중을 감소시키고 고압에 대한 램프 저항력을 향상시키는 것을 가능케 한다는 것이 주목된다.

미국 특허 제4,282,395호에 개시된 것과 같은 밀봉 로드가 고압에 견디는 또 다른 밀봉 구조의 알려진 예이다. 이러한 구조에서, 도 40에서 나타낸 바와 같이, 전극(102)은, 빛-방사 부품(200)에서 떨어진 측면부 관형 부품(101)의 부분(B)에서, 열팽창 계수가 석영 유리(열팽창 계수 : 5.5×10^-7/℃)와 텅스텐(열팽창 계수 : 46×10^-7/℃)의 중간인 유리(예컨대, 열팽창 계수가 32×10^-7/℃인 극도로 단단한 유리)를 거쳐 측면부 관형 부품(101)에 기밀하게 밀봉된다. 전극(102)과 석영 유리가 중간 유리(200)를 거쳐 접착되는 힘은 몰리브덴 포일과 석영 유리가 접착되는 힘보다 훨씬 커서, 고압에 대한 저항력에 의한 밀봉 포일 구조보다 훨씬 나은 구조를 제공할 수 있다.

상기의 설명에 따라서, 전극(102)의 직경이 도 39b에 나타낸 폭(W)의 최소값이기 때문에 밀봉 포일 구조를 가지는 램프의 최대 내압성은 전극(102)의 직경에 의해서 제한된다. 이것은, 밀봉 포일 구조를 사용하면 큰 램프 전류와 두꺼운 전극을 필요로 하는 고출력 램프로서 일본 공개된 특허 출원 2-148561에서 설명한 높은 작용 압력(200atm까지)의 램프를 구성하고 이러한 전류를 받아들이는 것이 어렵기 때문이다. 이러한 이유로, 일본 공개 특허 출원 2-148561에서 개시된 램프의 모든 예는 50W 또는 그보다 낮은 저출력 램프로 제한된다.

도 40에 나타낸 밀봉 로드 구조는 밀봉 포일 구조보다 높은 압력에 견딜 수 있는 높은 저항력을 가진 램프를 제공하여, 출력과 작용 압력이 밀봉 포일 구조의 램프 출력 및 작용 압력보다 높은 램프를 제공하는 것이 가능하다. 도 40에 나타낸 종래의 밀봉 로드 구조는, 그러나, 예를 들어, 일본 공개 특허 출원 2-148561에서 설명된 램프와 같이, 수은 또는 또 다른 물질로 구성되는 빛-방사 물질의 증기압이 발광중 램프 온도에 따라서 크게 변하는 램프에 대해서는 부적합하다.

이것은, 도 40에 나타낸 바와 같이, 밀봉 로드 구조에 사용된 중간 유리의 최대 공급 온도가, 발광중 가장 높은 온도를 나타내는 빛-방사 부품(100)에서 최대 거리에 있는 저온 부분의 지역(B) 부근에 기밀하게 밀봉되는 전극을 필요로 하는 석영 유리에 대한 표준값(900℃)(최대값 : 1100℃)보다 낮기 때문이다.

이 때문에, 도 40에서 (A)로 지시된 저온 영역(측면부 관형 부품(101)이 전극(102)에 접착되지 않은 틈)은 밀봉 로드 구조를 가진 램프의 밀봉 빛-방사 부품(100) 내부에 형성된다. 따라서, 수은은 종래의 밀봉 로드 구조의 조력으로, 예를들어, 빛-방사 부품(100) 내부에 빛-방사 물질로서 밀봉되고, 일본 공개 특허 출원 2-148561에서 개시된 높은 작용 압력의 수은 램프를 얻고자할 때 조차 수은이 영역(A)에서 응축되어 원하는 증기압을 얻거나 바람직한 작동 램프를 구성하는 것을 가능하게 한다. 빛-방사 부품(100)과 측면부 관형 부품(101) 사이의 접속부를 밀봉하므로서 램프가 바람직하게 작동한다는 것을 보장받는다면, 중간 유리(200)는 높은 온도에서 노출되고 작동중 녹으며, 빛 방사 부품(100)과 대기압의 외부 사이의 압력 차로 인해 램프는 파열된다.

본 발명의 목적은 상기에서 설명한 단점을 극복한, 높은 압력에 대해 우수한 저항력을 가지며 고출력 램프로 발전시키기에 적합한 고압 방전 램프를 제공하고, 이러한 밀봉 구조를 가지는 고압 방전 램프를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

진술된 본 발명의 목적을 위해, 본 발명에 따른 고압 방전 램프는 적어도 녹는점이 높은 유리질의 물질로 만들어지는 유리 하우징; 유리 하우징에서 팽창되고 녹는점이 높은 유리질 물질로 만들어진 밀봉 부품; 빛-방사 부품의 내부에서 밀봉된, 실온에서 고체 또는 액체인 희박한 가스 또는 물질; 빛-방사 부품 내부에 형성되는 방전 아크에 전류를 공급하기 위해 설계되고 밀봉 부품에 부분적으로 끼워 넣어지는 전기 전도 금속 구조물; 및 금속들 중 선택된 적어도 하나의 금속 물질과 이러한 금속 물질의 산화물이 녹는점이 높은 유리질 물질과 밀봉 부품의 전기 전도 금속 구조물 사이의 영역 가까이 제공되고, 전기 전도 금속 구조물이 녹는점이 높은 유리질 물질 내에 기밀하게 밀봉되도록 하는 기밀한 밀봉 장치(seal)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

고압 방전 램프에서는 금속의 파우더를 전기 전도 금속 구조에 분포시키므로서 기밀한 밀봉이 형성된다는 것이 특징이다.

또 다른 실시예에 따라서, 고압 방전 램프는, 전기 전도 금속 구조에 금속 물질의 얇은 막을 제공하여 기밀한 밀봉을 형성한다는 것이 특징이다.

또한, 고압 방전 램프는 금속 물질 파우더를 상기 밀봉 부품에 혼합하여 기밀한 밀봉을 행한다는 것이 특징이다.

산화 표면은 전기 전도 금속 물질의 최소한의 부분에 형성된다.

기밀하게 밀봉된 밀봉 구조를 갖는 고압 방전 램프는 램프 출력 증가에 대해 내성이 있으며 우수한 접착력과 내압성을 가진다.

본 발명에 따라서 고압 방전 램프를 제조하는 방법은 적어도 녹는점이 높은 유리질 물질로 만들어지고 유리 하우징 및 유리 하우징에서 연장된 관형 부품, 및 유리 하우징에서 방전 아크가 형성되도록 전류를 공급하는 전기 전도 금속 구조물을 갖추고 있는 외부 튜브를 준비하는 단계; 하우징의 내부에 그들의 각 한 단에 노출되도록 전기 전도 금속 구조물을 관형 부품으로 도입하는 단계; 금속들 중 선택된 금속 물질의 적어도 한 형태와 이들 금속의 산화물을 전기 전도 금속 구조물 및 관형 부품의 내부 표면 사이에 공급하는 단계; 및 전기 전도 금속 구조물을 밀봉하기에 적합하도록 관형 부품을 가열하고 붕괴시키는 단계를 포함한다.

또한, 녹는점이 높은 유리질 물질로 만들어지고 유리 하우징 및 유리 하우징에서 연장된 관형 부품을 갖춘 외부 튜브와, 유리 하우징에서 방전 아크를 형성하기 위해서 전류를 공급하는 전기 전도 금속 구조물을 준비하는 단계; 적어도 한 형태의 금속 또는 금속 산화물의 얇은 막을 제공하여 적어도 한 형태의 금속 또는 금속 산화물의 얇은 막을 관형 부재의 내부 표면에 형성하는 단계; 및 그들 각각의 한 단이 유리 하우징 내부에 배치되도록 전기 전도 금속 구조물을 관형 부품으로 도입하는 단계; 및 전기 전도 금속 구조물을 기밀하게 밀봉하기 위해 관형 부품을 가열하고 붕괴시키는 단계에 의해 형성된 구조를 갖는 고압 방전 램프를 제조하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따라 구성된 고압 방전 램프를 나타낸 도면이다.

도 2는 종래의 포일 구조를 갖는 고압 방전 램프를 나타낸 도면이다.

도 3은 램프 기밀성(air-tightness)을 측정하기 위한, 압력에 잘 견디는 테스트 램프를 나타낸 도면이다.

도 4는 전극의 주축들과 직각을 이루는 교차 단면 부분(cross-sectional surface area)이 방전 아크가 발생되는 부분의 방향으로 점차 증가하는 램프 구조를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 방전 전극 바의 구조를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라서 전극 몰딩을 형성하는 몰드 구조를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따라 유리 슬리브의 구조를 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따라 전극 몰딩을 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따라 전극 몰딩을 제조하는 단계를 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따라 전극 몰딩을 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 전극 몰딩의 구조를 나타낸 도면이다.

도 12는 도 9의 단계와 유사한 단계를 타나낸 도면이다.

도 13은 도 7과 유사한 구조를 나타낸 도면이다.

도 14는 도 11과 유사한 구조를 나타낸 도면이다.

도 15는 본 발명의 제2실시예에 따라 금속 증기를 전극 바에 증착하는 제조 방법을 나타낸 도면이다.

도 16은 본 발명의 제2실시예에 따라 전극 구조를 나타낸 도면이다.

도 17은 본 발명의 제2실시예에 따라 외부 튜브의 구조를 나타낸 도면이다.

도 18은 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 19는 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 20은 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 21은 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 22는 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 23은 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 24는 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 25는 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 26은 본 발명의 제2실시예에 따라 제조 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 27은 본 발명의 제3실시예의 고압 방전 램프를 나타낸 도면이다.

도 28a은 본 발명의 제3실시예에 따른 밀봉된 구조를 나타낸 구조도이다.

도 28b는 종래의 밀봉 구조를 나타낸 구조도이다.

도 29는 본 발명의 제4실시예에 따른 고압 방전 램프를 나타낸 구조도이다.

도 30은 본 발명의 제5실시예에 따라서 고압 방전 램프를 제조하는 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 31은 본 발명의 제5실시예에 따라 고압 방전 램프를 제조하는 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 32는 본 발명의 제5실시예에 따라 고압 방전 램프를 제조하는 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 33은 본 발명의 제5실시예에 따라 고압 방전 램프를 제조하는 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 34는 본 발명의 제5실시예에 따라 고압 방전 램프를 제조하는 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 35는 본 발명의 제5실시예에 따라 고압 방전 램프를 제조하는 방법의 단계를 나타낸 도면이다.

도 36은 본 발명의 제6실시예에 따라 고압 방전 램프를 제조하는 방법에 사용된 스퍼터링 장치의 개요를 나타낸 도면이다.

도 37은 본 발명의 제6실시예에 따른 고압 방전 램프를 나타낸 도면이다.

도 38은 본 발명의 제6실시예에 따른 또 다른 스퍼터링 장치를 나타낸 도면이다.

도 39는 종래 고압 방전 램프의 밀봉된 포일 구조를 타나낸 도면이다.

도 40은 종래 고압 방전 램프의 밀봉된 로드(rod)를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 설명된다.

(제1실시예)

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고압 방전 램프의 구조도인데, 밀봉된 구조에서 유리 슬리브의 녹는점은 구성 부품을 밀봉하기 위한 석영 유리와 방전 전극 바(discharge electrode bar) 사이의 석영 유리의 녹는점보다 낮다. 도 1에서, (1)은 빛-방사 관형 하우징 또는 외부 방전 튜브의 대용이되는 구성 부품, (2)는 전극-밀봉 부품, (3)은 방전 전극 바, (4)는 유리 슬리브, (5)는 밀봉된 수은 및 금속 할로겐 화합물, 및 (6)은 전극-밀봉 부품과 빛-방사 튜브 내부 사이의 보더(border)이다. 석영 유리는 빛-방사 관형 부품(1)을 위해 사용되고, Corning Inc.가 제조한 바이코어(Vycore)와 같은 96% 실리카 유리는 유리 슬리브(4)를 위해 사용된다. 방전 전극 막대기(3)는 텅스텐 물질로 만들어지고 직경은 0.9mm이다. 또한, 빛-방사 관형 부품(1)의 체적은 약 0.45cc이고, 밀봉하기 전의 전극 밀봉 부품과 빛-방사 튜브 사이의 보더 내부 직경(6)은 2.0mm이다.

밀봉된 형태로 90mg 수은, 0.4mg 인듐 요오드화물, 및 1.0mg 툴륨 요드화물(뒤의 두 개는 금속 화합물)을 함유하고 있는 도 1의 램프가 200W의 전력으로 밝혀질 때 램프 전압은 약 80V이다. 상당하는 방사된 작용 압력은 약 200atm이다. 본 발명의 고압 방전 램프는 종래의 밀봉된 포일 구조 또는 종래의 밀봉된 로드 구조를 갖지는 않지만, 녹는점이 방전 전극 바(3)와 밀봉 부품의 석영 유리(2) 사이에 있는 석영 유리의 것보다 낮은, 밀봉 빛-방사 물질 또는 충전물을 빛-방사 부품(1) 내에서 이동없이 기화시키는 바이코어 유리 슬리브(4)는 200atm 만큼 높은 압력에도 견딜 수 있고 정상적으로 작용할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에서 설명된 고압 방전 램프 밀봉 구조의 장점은 아래에서 설명된 검증 테스트 결과로부터 좀 더 명확해지게 된다.

도 2는 종래의 금속 포일을 사용한, 밀봉된 고압 방전 램프를 나타낸 구조도이다. (7)은 외부 방전 튜브, (8)은 밀봉 부품, (9)는 방전 전극 막대기, (10)은 금속 포일, (11)은 외부 드라이브에 연결된 리더 라인, (12)는 밀봉된 수은과 금속 할로겐 화합물들, 및 (13)은 빛방사 튜브 및 밀봉 부품 재무 사이의 보더이다. 방전 전극 바(9)는 텅스텐 물질로 만들어졌으며, 그 직경은 0.9mm이다. 밀봉하기 전의 빛-방사 튜브 내부와 전극-밀봉 부품 사이의 보더 내부 직경(13)은 2.0mm이다. 금속 포일(10)용으로는 몰리브덴 물질이 사용된다.

도 3은 상기에서 설명한 구조를 이용하여 밀봉된 램프의 기밀성 및 내압성을 측정하기 위한 테스트 램프의 구조도이다. (14)는 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 밀봉된, 밀봉 부품이다(도 3은 도 1의 밀봉 방법에 의해 얻어진 밀봉 구조를 나탠 사시도이다). (15)는 빛-방사 튜브의 내부를 진공으로 만들기 위한, 밀봉되지 않은 유리 튜브 형태의 부품이다.

도 1과 도 2에서 나타낸 바와 같이 밀봉된, 도 3의 측정 램프는 밀봉 부품에서 틈을 찾아내는데 사용한다. 틈을 찾아내기 위해서, 잉크(New Kokushin, Edible Red No, 102)가 빛-방사 튜브를 진공으로 만드는 부품(15)을 통해 주사기로 주입되어, 밀봉된 부분이 물에 잠기는 동안 초음파 진동이 전해져서 잉크가 작은 틈으로 침투하게 하고, 램프는 여러 시간 동안 견딜 수 있다.

결과에 따르면, 도 1의 밀봉 부품에는 잉크가 침투되지 않았다. 그러나 종래의 밀봉 램프(도 2의 램프)에서는, 전극 바를 따라서 잉크가 침투되어 금속 포일과 전극 바 사이를 통과한다. 이것은 종래의 것보다 기밀성이 더 좋다는 것을 나타낸다.

또한, 빛-방사 튜브를 진공으로 만들기 위한 부품(15)은 그 자체가 로터리 펌프 및 터보모레큘러 펌프에 연결되는 배출 스탠드(evacuation stand)에 연결되고, 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 밀봉된, 도 3의 측정 램프를 사용하는 방식으로 기밀성을 특정하기 위해서 진공 상태가 만들어진다. 그 후, 두 램프(도 1 및 도 2)는 수분동안 2.0^*10^-6으로 비워진다. 이러한 진공 정도는 램프 조작에 견딜만한 레벨에 상응한다.

상기에서 설명한 램프의 초기 저항 전압은 계속 측정된다. 빛-방사 튜브를 진공으로 만들기 위해 고압 가스가 부품(15)을 통해 도입되고, 그것의 파열압(burst pressure)이 측정된다. 램프들의 파열압은 그들의 초기 내압에 따라 정해진다. 테스트에 사용된 고압 가스는 200kg/cm²의 최고 압력을 가지므로, 더 높은 압력 레벨은 측정될 수 없다. 도 1의 램프는 200kg/cm²에서 파열되지 않았다.

이와 대조하여, 종래의 밀봉된 램프(도 2의 램프)는 100-150kg/cm²의 초기 내압을 가진다. 따라서 그것이 높은 내압(withstand voltage)을 가지는 금속 포일이 결여된 밀봉 구조라는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 고압 방전 램프는 바이코어 유리 슬리브의 녹는점이 밀봉 부품의 석영 유리와 방전 전극 바들 간의 석영 유리의 녹는점보다 낮은 밀봉 구조를 가지기 때문에, 밀봉된 수은 또는 금속 할로겐 화합물이 밀봉 부품의 방전 전극 바 근처에서 응축되지 않는 우수한 내압 램프를 제공할 수 있다.

유리 파우더를 방전 전극 바(3)와 유리 슬리브(4) 사이의 틈에 채우거나, 금속을 유리 가루에 혼합, 또는 전극 바(3)에 금속 필름을 제공하므로서 얻어진 생산품에 대해 같은 실험이 행해질 때 같은 결과가 얻어진다.

램프가 전극 바(3)와 유리 슬리브(4)만을 사용하여 밀봉되면, 밀봉 후 때로 전극 바 및 유리 슬리브 사이에 작은 틈이 남게 되어, 이러한 밀봉 상태가 램프에서 램프로 변화를 일으키는데, 이에 반해 금속을 유리 파우더에 혼합하여 만들어진 제품 또는 유리 파우더를 사용하여 패킹하면 이러한 변화는 사라지고 오히려 더 나은 기밀 밀봉이 이루어질 수 있다.

또한, 유리와 전극 바 간의 열팽차 계수 차는 밀봉하는 동안 전극 바(3)에 금속 산화막을 형성하여 얻어진 제품에서 어떤 균열도 일으키지 않았다. 이것에 대한 이유가 충분히 명확하지 않을지라도, 금속 산화막이 유리와 전극 바 간의 열팽창 계수 차의 영향을 감소시킨다고 가정한다. 밀봉 중 틈이 없으면 유리와 전극 바 사이의 기밀성은 향상된다. 큰 균열 발생으로 인해 설계값에 비해 내압이 극적으로 감소하는 것에 대한 효과는 램프들 간의 비균일화가 감소될 수 있다는 것이다.

유사한 실험이 연속적인 방법으로 점점 가늘어진 전극 바들을 형성하여 유도되는데, 전극의 추축에 직각인 평면에서 측정된 것과 같은 그들의 교차 단면 면적은 방전 아크가 형성되는 쪽에서는 0.9mm²이고, 어셈블리가 외부 드라이브에 전기적으로 연결되는 쪽(타단)에서는 0.05mm²이다. 그 램프가 도 4에 도시되어 있다. 그것은 밀봉 부품에서 생긴 압축 변형도가 전극 바(16)의 직경 감소와 함께 증가하는 실험으로 얻어졌다. 이 결과는 밀봉 부품의 압축 변형도가 일반적으로 내압을 향상시키므로 더 높은 내압을 가진 구조가 얻어진다는 것을 나타낸다.

(제2실시예)

다음은 제1실시예에서 설명된 도 1의 램프를 제조하는 방법에 대한 설명이다.

도 5는 전극 바(50)를 나타낸다. 또한, 도 6은 전극 모양의 몰딩을 형성하는 몰드(51)을 나타낸다. 몰드는 전극 바(50)를 넣는 개구(52)와 유리 슬리브를 삽입하기 위한 개구(53)으로 이루어져 있다. 개구(52)는 삽입 중에 전극 바(50)가 옆으로 기울어지는 것을 막기 위해서 그에 맞는 직경으로 형성된다. 전극 바(50)는, 전극이 램프 내부에 기밀하게 밀봉된 후 밀봉 부품의 단을 통해 외부 드라이브에 연결되는 쪽에서 개구로 삽입되기 때문에 개구(52)의 깊이는 미리 정해져야 한다. 개구(52)로의 삽입은 또한 방전 아크가 형성되는 쪽에서도 가능하고, 이러한 경우 개구(52)의 깊이는 밀봉 부품 단에서 방전 아크가 형성되는 단까지의 전극 바의 길이에 맞게 정해지고 조절이 가능하다는 것을 알 수 있다. 또한, 유리 슬리브를 삽입하기 위한 개구(53)는 삽입 중 유리 슬리브가 옆으로 기우는 것을 막기 위해 충분히 적은 직경으로 형성된다.

도 7은 유리 슬리브를 나타낸다. 이러한 경우, 유리 슬리브는 녹는점이 외부 램프 튜브의 것보다 낮은 바이코어와 같은 물질로 만들어진다. 유리 슬리브의 외부 직경이 램프 측의 관형 부품의 내부 직경 미만이고, 유리 슬리브의 내부 직경이 전극 바의 직경보다 더 크도록 부품이 준비된다.

준비된 전극 바(50)는 도 8과 같이 삽입된 후 완전한 텅스텐 몰드(51)에 셋업된다. 유리 슬리브(54)는 도 9와 같이 삽입된 후 몰드(51)에 잇따라 셋업된다. 유리 슬리브는 녹는점이 유리 슬리브의 것보다 낮은 물질로 또는 유리 슬리브와 같은 물질로 준비된 유리 파우더(도 10의 (55)로 지시된)와 함께 내부로 채워진다.

유리 파우더(55)는, 툴이 몰드의 개구(53)로 밀접하게 삽입되게 하는 외부 직경과 전극 바가 관통하게 되는 내부 직경을 가진 도넛 형태의 압축 형성 툴(56)의도움으로 도 10의 화살표(57) 방향으로 압축된다. 압축 형성 툴(56)은 도 10에 나타내었다. 따라서 전극 모양의 몰딩이 얻이질 수 있다.

전극 모양의 몰딩은 또한 진공 또는 수소 대기에서 높은 온도로 가열될 수 있다. 필요하다면, 코일은 상기에서 설명된 단계 다음에 방전 아크가 형성되는 쪽에서 주조될 수 있다. 도 11은 코일이 부착된 전극 모양의 몰딩(57)을 나타낸다.

도 12에서 나타낸 바와 같이, 유리 슬리브(54)는 전극 바(50) 대신에 전극 바의 직경과 같은 크기의 직경을 가진 원통형 텅스텐 툴(200)을 사용하여 유리 파우더(55)로 채울 수 있다. 다음에, 도 13에서 나타내 바와 같이, 유리 파우더로 채워진 유리 슬리브가 몰드(51)에서 빼내지고 소결되어 소결된 유리 슬리브(201)가 생긴다. 따라서 소결된 유리 슬리브(201)는 전극 바의 지정된 부분까지 미끄러져 들어가고, 따라서 전극 몰딩(202)(도 14)으로서 사용될 수 있다. 비록 몰드(51)와 원통형 툴(200)이 본 발명의 실시예에서 사용되었던 텅스텐으로 만들어졌다하더라도, 재료에 대한 재한은 없으며, 본 실시예는 몰리브덴, 스태인레스 스틸, 및 그와 같은 것으로 만들어진 부품을 사용하여 실행될 수 있다.

전극 바 물질의 열팽창 계수에 가까운 열팽창 계수를 가진 금속 파우더는 유리 파우더와 혼합될 수 있다. 예를 들어, 텅스텐 파우더, 텅스텐 산화물 파우더, 몰리브덴 파우더, 몰리브텐 산화물 파우더, 또는 그와 같은 것을 모르타르의 바이코어 파우더와 함께 균일하게 섞어 얻어진 혼합 파우더를 사용하여 상기와 같은 방법으로 유리 슬리브를 채우는 것이 가능하다. 금속 파우더의 혼합물은 혼합된 파우더의 열팽창 계수를 금속바의 열팽창 계수에 가깝게 하여, 결과적으로 더 우수한 기밀 밀봉을 할 수 있다.

비균일한 혼합 파우더가 사용될 때, 녹는점이 높은 혼합 파우더는 방전 아크가 형성되는 단에 가깝게 놓여져야 한다.

혼합 파우더가 사용되지 않을 때에도, 금속 증기는 외부 튜브 내에 밀봉된 전극 바의 부분에 증착될 수 있다. 도 15는 금속 증기가 금속바에 증착되는 방법을 나타내고 있다. 도 15에서는 나타내지 않았을지라도, 증기 증착은 진공 또는 비활성 기체 대기에서 실행된다. 전극 바(50)의 두 단은 회전할 수 있는 척(58)에서 유지되고, 증기가 증착될 수 없는 영역에 증착되는 것을 막는 셔터 플레이트(59)는 전극 바 아래에 위치되며, 금속 증기(60)는 밀봉 부분에 증착하기 위한 하부 및 전극 바의 외부 튜브로부터 공급된다. 유리 슬리브는 증기 증착된 전극 바에 위치되어, 도 9 및 10에 나타낸 바와 같이 전극 모양의 몰딩을 형성한다.

또한 금속 스퍼터링, 열 CVD, 플라즈마 CVD, 또는 그와 같은 것을 실행하는 것이 가능하다. 변형 단계에서 조차 램프를 위한 밀봉 구조는 우수한 고압 저항 및 부착(adhesion)을 나타낸다.

사용된 유리 슬리브가 다른 물질들로 만들어진 유리 슬리브로 구성되면, 더 높은 녹는점을 가진 유리 슬리브는 방전 아크가 형성되는 단 가까이에 배치되어야 한다. 연속적으로 변하는 녹는점을 갖는 유리 슬리브가 사용될 때, 점점 증가하는 녹는점을 가진 유리 슬리브의 단은 방전 아크가 형성되는 단 가까이에 배치되어야 한다. 이것은, 대개, 높은 녹는점을 가진 물질은 단지 금속 할로겐 화합물과 같은 밀봉 물질에 대한 반작용이 적고, 높은 온도로 작용하기 때문에, 빛-방사 관형 부품에 가장 가까운 부분을 위해 높은 녹는점을 가진 물질을 사용하는 것이 램프의 수명 특성 관점에서 보면 효율적이기 때문이다.

다음은 램프 튜브 외부에 전극 모양의 몰딩(57)을 밀봉하는 단계의 설명이다.

도 16은 램프로 삽입되는 전극을 나타낸다. 외부 관형 부품 내에 전극을 유지하기 위해, 금속 스프링(61)이 몰딩이 외부 드라이브에 연결되는 전극 모양 몰딩(57)의 단 부분(62)에 용접된다.

도 17은 각 단계에서 필요한 외부 튜브(66)를 나타낸다. 튜브는 홀로(hollow), 정해진 모양으로 석영 유리를 가열시키고 팽창시켜 얻어진 대체로 구형인 빛-방사 관형 부품(63), 및 빛 방사 관형 부품(63)의 양 단에서 돌출된 측면부 관형 부품(64, 65)을 포함한다. 측면부 관형 부품(65)은 전극을 삽입하고 밀봉하여 얻어진다. 측면부 관형 부품(64) 중 한 단이 폐쇄됨에 반하여, 부품(65)은 타단에서 개구되어 전극 삽입을 허용한다.

우선, 도 16의 방전 전극은 도 17에 있는 램프의 빛-방사 관형 부품이 형성되고 처리되어진 후 외부 튜브의 측면부 관형 부품(65)을 통해 삽입된다. 전극은 직경이 측면부 튜브의 내부 직경보다 약각 적은 삽입바의 도움으로 삽입된다. 방전 전극의 삽입은 프로젝터의 조력으로 관찰될 수 있다. 전극 및 빛-방사 튜브의 위치는 프로젝터 스크린에 표시되고, 전극은 그에 맞게 삽입된다.

도 18에서 간략히 화살표(400)로 나타낸 것처럼, 외부 튜브(66)의 내부는 진공으로 만들어진다. 도면에서는 나타내지 않았지만, 진공은 진공 펌프를 이용하여 행해지고, 외부 튜브(66)의 내부는 약 10^-5torr의 압력으로 진공화된다. 도 18에서 화살표(401)로 간략하게 나타낸 바와 같이, 아르곤 가스는 외부 튜브(66) 내에 200mmbarr로 밀봉된다. 이러한 상태에서, 도 19에서 나타낸 바와 같이, 부품(65)의 개방 단 가까이의 아직 밀봉되지 않은 단 부분(68)을 가열하고 밀봉하기 위해 레이저 또는 그와 같은 것이 사용된다. 비록 도 19에서는 나타내지 않았을지라도, 회전가능한 척의 외부 튜브(66)를 부착하고, 화살표(67)로 나타낸 것처럼, 외부 튜브(66)를 회전시키는 동안 가열과 밀봉을 행하는 것이 또한 가능하다.

이것이 도면에는 나타나 있지 않다고하더하도, 도 20에 나타낸 바와 같이, 이 때 삽입된 전극을 포함하는 측면부 관형 부품(65)이 하부에 있도록 외부 튜브(66)가 회전 가능한 척에 부착된다. 이러한 상태에서, 외부 튜브(66)는 화살표(69) 방향으로 회전되고, 측면부 관형 부품(65)의 단 부분은 회전하는 동안 가열되고 녹는다. 이러한 처리는 화살표(70)로 간략하게 나타낸 레이저를 사용하여 행해진다. 레이저는 내부 관형 부재(65)의 적합한 길이로 위아래로 움직이고; 측면부 관형 부품(65)은 가열되고 녹아서 기밀하게 밀봉된다.

그들은 석영 유리보다 낮은 녹는점을 갖기 때문에, 일정한 녹는점을 갖는 유리 슬리브와 유리 파우더는 때때로 석영 유리가 녹기 전 처리 중에 끓거나 팽창된다. 예를 들면, Corning에 의해 제조된 파이렉스 유리는 연화점(softening point)이 821℃이고 이러한 비등 및 팽창 때문에 밀봉하기가 어렵다. 상기에서 언급한 바이코어 유리는 연화점이 1530℃이고, 끓어 넘치거나 팽창하는 등의 영향을 받지 않고 쉽게 밀봉될 수 있으며, 제1실시예에서 설명한 것처럼, 높은 접착력으로 접착될 수 있다.

단일 전극은 상기에서 설명된 단계 동안 빛-방출 튜브에 밀봉된다. 또 다른 전극의 밀봉이 설명될 것이다. 측면부 관형 부품(64)의 초기 폐쇄 단 부분은, 예를 들어, 절단기에 의해 절단되고(화살표(300)로 간략하게 나타낸 바와 같이), 개구 단(301)은, 도 21에 나타낸 바와 같이, 타단을 통해 타전극을 삽입하기 위해서 형성된다. 다음에, 램프는, 그것의 개구(301)가 도 22에 나타낸 것처럼 위로 향하고, 램프용 수은(72a), 금속 할로겐 화합물(72b), 및 다른 빛-방사 물질이 개구(301)로 도입되고 밀봉되도록 위치된다. 밀봉되는 수은의 양은 빛-방사 관형 부품 및 전극간 거리에 따라서 변하고, 빛-방사 관형 부품(63)의 내부 체적이 0.45cc이고 전극간 거리가 1.5mm일 때 90mg이다. 결과적으로 발광시 램프 전압은 80V이다.

0.4mg의 인듐 요오드화물과 1.0mg 툴륨 요드화물이 금속 할로겐 화합물처럼 밀봉된다.

도 23에서 간략한 화살표(310)로 나타낸 바와 같이, 외부 튜브(66)가 진공화된다. 도면에서 나타내지는 않았지만, 진공 펌프를 사용하여 진공화가 실행되고, 외부 튜브(66)의 압력은 약 10^-5torr로 감소된다. 도 23에서 활살표(311)로 간략하게 나타낸 것처럼, 건조된 아르곤 가스의 소정 양이 외부 튜브(66) 내부에서 밀봉된다. 이러한 상태에서, 도 24의 화살표(74)로 간략하게 나타낸 바와 같이, 측면부 관형 부품(54)의 아직 밀봉되지 않은 단 가까이의 영역은 레이저 또는 그와 같은 것을 사용하여 밀봉된다. 비록 이것은 도 24에서 나타내지는 않았지만, 화살표(67)에 의해 나타낸 것처럼 외부 튜브(66)는 회전 가능한 척(chuck)에서 유지되고, 회전, 가열, 및 밀봉될 수 있다.

높은 증기압을 가진 수은, 금속 할로겐 화합물, 및 기타 물질이 빛-방사 관형 부품 내부에 밀봉되기 때문에, 이러한 부품은, 측면부 관형 부품(65)이 레이저로 가열될 때 빛-방사 관형 부품 내의 밀봉된 물질(72)이 기화되는 것을 막기 위해서 냉각되는 동안 기밀하게 밀봉된다.

또한, 도 25에서 나타낸 바와 같이, 두 측면부 튜브 단에서 유리는, 전극 바가 외부 드라이브에 연결되는 쪽의 전극을 노출시키기 위해서, 화살표(320)로 간략하게 나타낸 바아 같이 절단된다(예를 들어, 절단기를 사용하여). 두 전극단 모두에서 금속 스프링(61)은 또한 이 때 제거될 수 있다. 따라서, 도 1의 제1실시예에서 처럼 고압에 대한 저항성 및 동시에 우수한 기밀성을 갖춘 고압 방전 램프를 얻을 수 있다.

비록 빛-방출 관형 부품(63)을 감소된 압력으로 유지하고, 따라서 밀봉 부품의 외부 튜브의 가열 및 융해가 멈춘 동안 상기 설명에 쓰여진 밀봉 방법에 부품 가열 및 융해가 수반될지라도, 도 26에서와 같이, 밀봉 부품이 가열 융해되고, 외부 튜브(66)의 회전이 멈추며, 밀봉 부품이 발리 압축되어 몰드(75)에 의해 몰드되는 밀봉 방법을 조절하는 것이 가능하다. 이러한 방법을 이용하면 제1실시예에서와 같은 고압에 대한 저항성 및 우수한 기밀성을 가진 고압 방전 램프를 얻을 수 있기 때문에 특별한 문제점은 수반되지 않는다. 금속 몰드로 몰딩을 행할 때의 장점은 설계된 램프가 밀봉 부품의 어떤 모양 변화없이 쉽게 주조될 수 있다는 것이다.

(제3실시예)

도 27은 본 발명의 고압 방전 램프의 제3실시예를 나타내는 구조도이다.

도 27에서, (501)은 방전 공간의 방전 아크를 형성하기 위해 설계되고 석영 유리로 만들어진 구형 빛-방사 부품이고, (502)는 기밀하게 밀봉된, 방전 아크에 전류를 공급하는 전기 전도 금속 구조물을 포함하는 밀봉 부품이다. (503)은 방전 아크에 전류를 공급하는 전기 전도 금속 구조물의 대용인 원통형 텅스텐 전극이다.

텅스텐 전극(503)의 한 단은 방전 아크를 지원하는 빛-방사 부품(501) 내부에 배치되는 반면에, 타단은 반전 아크에 전류를 공급하는 외부 드라이브(도 27에서는 나타내지 않음)에 연결하기 위해 밀봉 부품(502)을 경유하여 외부로 인출된다.

도면에서 검은점으로 나타낸 텅스텐 파우더(504)는 밀봉 부품(502)에서 텅스텐 전극(503)과 석영 유리 간의 인터페이스 부근에 분포된다. 수은(505)은 빛-방사 부품(501) 내에 빛-방사 물질로서 밀봉되고, 아르곤 가스가, 도면에서는 나타내지 않았지만 램프의 작동에 도움을 주도록 설계된다.

도 27에 나타낸 램프에서, 구형 빛-방사 부품(501)의 내부 체적은 약 0.45cc, 텅스텐 전극(503)의 직경은 0.9mm, 구형 빛-방사 부품(501)에서 텅스텐 전극(503)들 간의 간격, 즉, 전극들간의 거리는 1.5mm이다.

수은(505)이 90mg의 양으로 밀봉되고, 램프가 200W의 전력으로 밝혀질 때, 램프 전압은 약 80V이다. 그리고 그에 상응하는 산정된 작용 압력은 약 200atm이다. 본 발명의 고압 방전 램프는 종래의 밀봉 포일 또는 종래의 로드 구조로 이루어지지는 않았지만 텅스텐 전극(503) 및 석영 유리 사이의 중간 부근에 텅스텐 파우더(504)가 분포된 밀봉 구조로 되어있어서, 정상적으로 작용하고 약 200atm 정도의 높은 압력에도 견딜 수 있다. 수은(505)은 밀봉 부품(502)의 텅스텐 전극(503) 부근의 응축이 없어도 완전히 기화될 수 있다.

본 발명의 제3실시예에서 설명한 고압 방전 램프 밀봉 구조의 장점이 아래에서 설명되는 검증 테스트로부터 좀 더 명확해질 것이다.

도 28a 및 28b는 검증 테스트에서 사용된 밀봉 구조를 나타낸 도면이다. 도 27에서 나타낸 본 발명의 제3실시예에서와 마찬가로, 도 28a는 직경이 0.9mm인 텅스텐 전극과 석영 유리 사이의 중간 부근에 텅스텐 파우더(504)를 분포시키고, 6mm의 외부 직경과 2mm의 내부 직경을 가진 석영 유리 튜브(513)에서 전극을 밀봉시키므로서 얻어진 유리 튜브를 나타낸다.

또한, 도 28b는 포일 밀봉한 석영 유리 튜브(513)를 제공하여 얻어진 유리 튜브이다. (510)은 텅스텐 전극(503)과 같은 직경을 갖는 텅스텐 전극이지만, 길이는 다르다. (511) 및 (512)는 각각 몰리브덴 포일 및 몰리브덴 바이다. 몰리브덴 포일(511)의 두께는 0.02mm이다.

질소 가스는 석영 유리 튜브(513)의 개구 단(515)을 통해 도 28a 및 도 28b에 나타낸 유리 튜브로 일정률로 도입되는 동안 압력을 받고, 파열된 유리 튜브에서 측정된 압력은 그것의 저항력을 높은 압력으로 조절한다. 그 결과 도 28b에 나타낸 밀봉 포일 구조를 가진 유리 튜브는 약 160atm에서 파열되는 반면에, 도 28a에 나타낸 본 발명의 제3실시예의 밀봉 구조는, 210atm의 압력이 가해질 때에도 파열되지 않는다는 것을 알 수 있다.

각각의 측정에서, 석영 유리 튜브(513)는 석영 유리 튜브(513)의 개구 단(515)을 통해 진공화되고, 도 28a 및 28b에 나타낸 유리 튜브 각각은 체적 약 10^-6torr 정도로 진공화된다는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명의 제3실시예의 밀봉 구조는, 일반적으로 접착하기가 매우 어려운 석영 유리 및 텅스텐(텅스텐 전극(503))을 접착하기 위한 바인더로서 작용하는 텅스텐 파우더(504)가 텅스텐 전극(503)과 석영 유리 사이의 중간에 분포된다는 점에서 종래의 밀봉 포일 구조보다 더 나은 기밀성과 높은 압력에 대한 저항력을 가지고 있다(비록 이것에 대한 정확한 이유가 아직 이해되지 않았다 할지라도, 그것은 텅스텐 파우더(504)가 석영 유리에 널리 분포되어, 그것의 열팽창 계수를 텅스텐의 것으로 변화시키고 필링(peeling)을 더 어렵게 하며 텅스텐 파우더(504)의 일부는 텅스텐 전극과 함께 화학적 강한 화학적 접착을 형성한다는 것이다.).

텅스텐 전극(503)과 석영 유리 사이의 중간 부근에 텅스텐 파우더(504)가 분포되는 고압 방전 램프를 참조하여 본 실시예를 설명했을지라도, 텅스텐 파우더(504) 대신 텅스텐 산화 파우더를 사용하는 것 또한 가능하다. 몰리브덴, 또는 몰리브덴 산화 파우더와 같은, 텅스텐 이외의 금속 파우더가 사용될 수 있다. 이러한 대체 파우더를 사용하여 얻은 램프 또한 기밀성이 우수하고 높은 압력에도 잘 견딘다. 상기에서 언급한 파우더들의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.

(제4실시예)

본 발명의 제4실시예는 도 29를 참조하여 설명한다.

도 29에 나타낸 본 발명의 제4실시예에 따른 고압 방전 램프는 도 27에 나타낸 본 발명의 제3실시예 램프의 텅스텐 파우더(504)가 얇은 텅스텐 막(506)으로 대체되고, 텅스텐 전극(503)은 얇은 막(506)을 경유하여 석영 유리(밀봉 부품(502))로 기밀하게 밀봉되는 밀봉 구조를 가진다.

본 실시예의 램프에서, 수은(505)이 90mg의 양으로 밀봉되고 램프가 200W의 전력으로 밝혀질 때 램프 전압은 약 80V가 얻어질 수 있다. 수은(505)이 밀봉 부품(502) 부근에서 응축되지 않고 완전히 기화되어, 정상적으로 작동하고 200atm 정도로 높은 압력에 견딜 수 있는 내압성 기밀 구조가 형성된다.

본 실시예의 고압 방전 램프는 얇은 텅스텐 막(506)이 얇은 텅스텐 산화막으로 대체된 구조가 제공될 때 그것의 기밀성과 내압성을 유지한다. 얇은 몰리브덴 막 또는 얇은 몰리브덴 산화막과 같은 얇은 금속 막을 사용하는 구조를 사용하는 것 또한 가능하다. 이러한 막들로 다층의 얇은 막을 형성하여 얻은 구조 또한 사용할 수 있다.

제3실시예 및 제4실시예에 대해서는 특히, 밀봉 부품(502)에 끼워 넣어지는 텅스텐 전극(503)의 적어도 이들 부분에서 행해지는 산화 처리가 장점이라는 것을 알아야 한다. 이러한 표면 산화는 텅스텐 전극(503)의 표면 부근의 석영 유리 형성시 균열을 거의 완전히 막는 것이 가능하고, 기밀성 또는 고압에 견디는 내압성을 이루기 위해 효과적이다.

또한, 제3실시예 및 제4실시예는 방전 아크로 전류를 공급하는 전기 전도 금속 구조가 텅스텐 전극(503)으로만 이루어지는 경우에 대해서만 기술하였지만, 전기 전도 금속 구조물이 도 39 및 도 28b의 종래의 밀봉된 포일 구조에서 나타낸 텅스텐 전극(도 39의 102; 도 28b에서 510), 몰리브덴 포일(도 39에서 103; 도 28b에서 511), 및 외부 전류를 도입하기 위한 도선들(도 39에서 104; 도 28b에서 512)로 구성되는 램프는, 이들 구조가 텅스텐 전극(도 39에서 102; 도 28b에서 510)과 석영 유리 사이의 적어도 중간면에 텅스텐 파우더를 분포시키거나, 텅스텐 막을 통해 텅스텐 전극을 석영 유리와 접속시키므로서 얻어지는 한 제3실시예의 램프 및 제4실시예의 램프에 의해 공개되는 것과 같은 우수한 기밀성과 고압에 대한 내압성을 가진다.

또한, 제3실시예 및 제4실시예는 수은만이 고압 방전 램프의 빛-방사 물질로서 밀봉되는 경우에 대해서 설명하였지만, 수은 이외의 다른 빛-방사 물질(예를 들어, 금속 할로겐 화합물)이 부가되는 램프를 사용하는 것 역시 가능하다.

제3실시예 및 제4실시예에 의해 정형화된 램프에 대한 밀봉 구조가, 실온에서는 액체 또는 기체이지만 발광하는 동안 기화되고 빛을 발하는 밀봉된 수은, 금속 할로겐 화합물, 및 기타 물질을 포함하는 고압 방전 램프에 장점을 제공할지라도, 이러한 구조는 또한, 예를 들어, 크세논-방전 램프와 같은 희박한 가스들을 포함하는 램프에 대해서도 효과적이라는 것을 알 수 있다.

또한, 제3실시예와 제4실시예는 밀봉 부품(502)이 빛-방사 부품(501)으로부터 반대 방향으로 연장되는 소위 이중-단 램프(double-end lamp)에 대해서 설명하였지만, 단일 단 램프(단일 밀봉 부품을 갖고, 여기서 한쌍의 전극이 이러한 밀봉 부품으로 밀봉되는)가 또한 사용될 수 있으며, 여기서 본 발명의 밀봉된 구조는 또한 방전 램프가 아닌, 가열 코일을 갖는 백열 램프(incandescent lamp)에 적용될 수도 있다.

제5실시예 및 그 이하의 실시예들은 제3실시예 및 제4실시예에 의해 정형화된 본 발명의 고압 방전 램프를 제조하는 방법에 관한 것이다.

(제5실시예)

도 30 내지 35는 본 발명의 제5실시예에 속하는 고압 방전 램프의 제조 방법 과정을 나타낸 도면이다.

도 30에서, (540)은, 석영 유리 튜브를 규정된 모양으로 가열하고 팽창시켜 얻은 속이 빈 구형 빛-방사 관형 부품(541) 및 빛-방사 관형 부품(541)의 양 단에서 나온 측면부 관형 부품(542a 및 542b)(석영 유리 튜브)을 포함하는, 개별적인 단계 동안 제공되는 외부 튜브이다. 측면부 관형 부품(542a 및 542b)은 균일한 단면을 가지며 그들의 전체 길이를 따라서 원형을 유지한다. 그것들의 단면은 빛-방사 부품(541)의 것보다 더 작다는 것은 명백하다.

외부 튜브(540)에는 측면부 관형 부품(542a 및 542b)의 내부 표면에 가해지는 텅스텐 파우더가 제공된다. 자세한 설명은 도 31을 기초로 한다. 도 31에서, (543)은 평균 입자 직경이 2μm인 텅스텐 파우더와 평균 입자 직경이 20μm인 SiO₂파우더를 니트로셀룰로오스를 부틸 아세테이트에 녹여서 만든 유기 접합제(organic binder)로 혼합하여 얻은 용체(solution)이다.

용체(543)는 측면부 관형 부품(542a)으로 공급된다. 도 31에서 나타낸 바와 같이, 이러한 작용은 측면부 관형 부품(542a, 542b)이 외부 튜브의 위 아래로 배치되도록 외부 튜브(540)를 배치시키는 것을 수반하며, 화살표(544)로 나타낸 것처럼 튜브를 상하로 이동시킨다. 용체가 측면부 관형 부품(542a)에 공급되어지고 약 10분동안 자연히 건조된 후, 외부 튜브(540)는 위치를 바꾸고, 용체(543)는 같은 방법으로 다른 측면부 관형 부품(측면부 관형 부품 542b)에 공급된다. 측면부 관형 부품(542a 및 542b)에 용체(543)를 공급하므로서 행해지는 외부 튜브(540)는 30분 동안 약 500℃의 온도로 가열 처리되고 유기 접합제는 열분해되어, 텅스텐 파우더(545)가 측면부 관형 부품(542a, 542b)의 내부 표면에 부착되게 하고 코팅 단계를 완료한다.

측면부 관형 부품(542a)의 단이 밀봉되고, 도 31에서 나타낸 바와 같이, 각 단계마다 준비되고 방전 아크에 전류를 공급하는 전기 전도 금속 구조물인 텅스텐 전극(550)은 측면부 관형 부품(542b)을 통해 측면부 관형 부품(542a)으로 삽입된다. 여기서, 철 조각(551)은 빛-방사 부품(541) 내부에 배치되고 아크 방전을 지속하기 위해 설계된 것에서 반대되는 텅스텐 전극(550)의 단에 연결된다. 비록 이것은 도면에는 나타내지 않았지만, 측면부 관형 부품(542a, 542b)은 이러한 상태에서 회전 가능한 척에서 유지되고, 유리 튜브(540)는 화살표(552)에 의해 나타낸 것처럼 회전된다. 측면부 관형 부품(542b)의 아직 밀봉되지 않은 단 가까이의 부분이 외부 튜브(540)이 진공화되는 동안 가열 밀봉된다. 이러한 작용은, 예를 들어, 화살표(553)에 의해 간략히 나타낸 것처럼, 레이저를 사용하여 실행한다.

이것이 도면에서는 나타나 있지 않다고 하더라도, 도 33에서 나타낸 바와 같이, 이 때 삽입된 텅스텐 전극(550)을 포함하는 측면부 관형 부품(542a)이 위를 향하도록 회전가능한 척으로 유지된다. 움직일 수 있는 자석(560)은 이때 측면부 관형 부품(542a) 외부에 위치되어 자력이 철 조각(551)에 작용하도록 하여 텅스텐 전극(550)이 떨어지는 것을 방지하고, 텅스텐 전극(550)은, 아크를 유지하기 위한 텅스텐 전극(550)의 단이 빛-방사 부품(541) 내의 정해진 위치에 배치되도록 측면부 관형 부품(542a)의 내부에 적합한 방법으로 위치된다.

이 상태에서, 외부 튜브(540)는 외부 튜브(540)의 주축에 대하여 화살표(565)와 같이 회전하고, 측면부 관형 부품(542a)(석영 유리)은 회전하는 동안 가열되고 붕괴된다. 이러한 과정은 화살표(561)로 간략하게 나타낸 레이저에 의해 실행된다. 레이저는, 화살표(562)로 나타낸 것처럼, 측면부 관형 부품(542a)의 적당한 길이를 수직으로 이동하여 측면부 관형 부품(542a)을 연화 및 붕괴시겨 그것을 기밀하게 밀봉한다.

외부 튜브(540)가 척 홀드에서 떼어져(도 34에 나타낸 바와 같이), 측면부 관형 부품(542a)의 밀봉된 단은 차단되고, 텅스텐 전극(550)(철조각(551)이 전극의 한 단에 연결된)은 측면부 관형 부품(542b)으로 삽입된다. 수은(570)은 빛-방사 물질로서 빛 방사 부품(541)으로 도입된다. 이것이 도면에 나타나 있지 않다 하더라도, 측면부 관형 부품(542b)을 통해 관형 바늘을 도입하고 그것의 단이 빛-방사 부품(541)의 중앙 부근에 있을 때 바늘을 멈추게 하여 이러한 작동이 실행된다. 바늘은 상대적으로 낮은 압력을 가지는 건조된 아르곤 가스원에 연결되고, 이 흐름이 바늘을 통과하므로서 수은(570)을 밖으로 밀어낸다. 밀봉되는 수은(570)의 양은 빛-방사 부품(541)의 체적에 따라서 또는 전극 간 거리에 따라서 크게 변한다. 구체적으로 말하면, 빛-방사 부품(541)의 내부 체적이 0.45cc이고, 전극간 거리가 1.5mm일 때 이 양은 90mg이다.

비록 이것을 도면에 나타내지 않았다할지라도, 측면부 관형 부품(542a, 542b)은 이러한 상태로 회전 척에서 유지되고, 유리 튜브(540)는 화살표(552) 방향으로 회전된다. 외부 튜브(540)가 계속해서 진공화되고, 건조된 소정량의 아르곤 가스는 이 때 외부 튜브(540)로 도입되며, 측면부 관형 부품(542b)의 단 가까이의 부분은 가열되고 밀봉된다. 가열할 때는 화살표(553)으로 간략하게 나타낸 바와 같이 레이저를 사용한다.

측면부 관형 부품(542b)은 레이저에 의해 결국은 가열되고 붕괴되며, 따라서 도 34에 나타낸 측면부 관형 부품(542a)의 경구와 같은 방법으로 기밀하게 밀봉된다(수은(570)의 증발을 막기 위해서, 필요할 때 빛-방사 부품(541)을 냉각시키는 수단이 사용된다.). 측면부 관형 부품(542a, 542b)의 단이 차단되고, 철 조각(551)이 연결되는 텅스텐 전극(550)의 단이 노출되며, 철 조각(551)이 제거되어, 제3실시예에서와 같은 우수한 기밀성과 높은 압력에 대한 내압성을 가진 도 35에 나타낸 고압 방전 램프가 만들어진다. 이러한 램프에서, 텅스텐 파우더(545)는 텅스텐 전극(550)과 석영 유리 사이의 중간 부근에 분포된다.

또한 도 31에 나타낸 측면부 관형 부품(542a, 542b)에 텅스텐 파우더(545)를 분포시키는 단계와 도 32에서 나타낸 측면부 관형 부품(542a)에 텅스텐 전극(550)을 밀봉하는 단계 사이에 텅스텐 전극(550)의 표면을 산화하는 단계(예컨대, 양극 산화 처리 단계(anodizing step))를 삽입한 제조 방법을 채택할 수도 있다.

(제6실시예)

본 발명에 따라서 고압 방전 램프를 제조하는 방법의 제6실시예를 설명한다. 본 실시예에 따라서 고압 방전 램프를 제조하는 방법은, 상기 제5실시예에서 설명한 것과 같은 제조 방법에서, 측면부 관형 부품(542a, 542b)에 텅스텐 파우더(545)를 공급하기 위해 고안되고 도 31을 참조하여 설명한 단계를, 아래에서 설명되는 것처럼, 측면부 관형 부품(542a, 542b)의 내부 표면에 얇은 텅스텐 막을 형성하는 단계로 대체한다. 이외의 다른 모든 단계는 제5실시예의 제조 방법과 같다.

도 36은 본 실시예에 따라서 측면부 관형 부품(542a, 542b)의 내부 표면에 얇은 텅스텐 막을 형성하는 단계에 사용된 스퍼터링 장치(sputtering apparatus)를 간략하게 나타낸 도면이다. 도면에서, (580a, 580b)는 측면부 관형 부품(542a, 542b)의 개구단을 통해 각각 도입된 한 쌍의 텅스텐 스퍼터링 전극이고, 이것은 측면부 관형 부품(542a) 내에서 전극간 영역(Wsp)이 형성되도록 배치된다.

얇은 막은 대체로 전극간 영역(Wsp)을 가로질러 형성되고, 그러므로 전극간 영역(Wsp)은 측면부 관형 부품(542a)에서 형성되어야 한다. 스퍼터링동안 온도 증가를 억제하는 알루미늄 열-방사 판(581)은 스퍼터링 전극(580a, 580b) 각각의 한 단에 각각 연결되고, 고주파 전원(582)은 매칭 장치(583)를 경유하여 연결된다. 이러한 장치에서, 아래에서 설명되는 것처럼, 텅스텐 막은 측면부 관형 부품(542a, 542b)의 내부 표면상에 형성된다.

우선은 측면부 관형 부품(542a, 542b)의 개구단에 근접하여 배치된, 간략하게 나타낸 O-링 밀봉 장치(586) 및 플랜지(587, 588)에 의해 외부 튜브(541)에서 진공 밀봉이 형성된다. 이 상태에서, 주용 배기 펌프로 사용된 터보모레큘러 펌프(turbomolecular pump)(나타내지 않음)를 사용하여, 외부 튜브(541)는 플렌지(587)의 배기 포트(585)를 통해 소정 바탕 준위(background level)로 진공화된다. 아르곤 가스는 플랜지(588)에 제공된 가스 공급 포트를 통해 도입된다.

아르곤 가스는 약 3sccm의 일정한 비율로 주입된다. 고주파(500kHZ) 전력 200W이 스퍼터링 전극(580a, 580b) 사이에 공급되고, 글로 방전이 발생하며, 텅스텐은 스퍼터된다.

따라서 얇은 텅스텐 막이 전극간 영역(Wsp)의 측면부 관형 부품(542a)의 내부 표면에 형성된다. 소정의 시간동안 방전을 유지하므로서 두께가 약 100nm인 얇은 텅스텐 막(590)이 형성되어진 후, 스퍼터링 전극(580a, 580b)은 측면부 관형 부품(542b)에 재배치되고, 얇은 텅스텐 막이 측면부 관형 부품(542b)의 내부 표면에 같은 방식으로 형성된다.

측면부 관형 부품(542a, 542b)의 내부 표면에 얇은 텅스텐 막(590)이 형성된 후, 제5실시예에서 실행되고 도 32에서 도 34를 참조하여 설명된 것과 같은 단계를 행하여, 도 37(도 35와 같은 구조를 가진 램프를 나타낸)에서 나타낸 바와 같이, 얇은 텅스텐 막의 분산 및 분포에 의해 얻어진 석영 유리층(599)을 거쳐서 텅스텐 전극(550)을 기밀하게 밀봉하여 얻은 밀봉 구조를 가진 고압 방전 램프를 얻는 것이 가능하다.

비록 도 36에서 스퍼터링이 아르곤 가스의 흐름하에 실행되었다할지라도, 밀봉된 아르곤 가스를 소정의 압력으로 유지하는 동안 스퍼터링을 행하거나 아르곤 가스의 흐름을 제공하고 산화 스퍼터링을 행하는 것이 또한 가능하다. 또한 얇은 텅스텐 막이 형성된 후 열 산화, 플라즈마 산화, 또는 기타 산화 처리를 하여 산화된 텅스텐 막을 형성하는 것이 가능하다.

산화된 텅스텐 전극의 끝단을 이용하거나, 또는 몰리브덴으로 만들어진 스퍼터링 전극을 이용하는 것이 가능하며, 얇은 텅스텐 막을 형성하는 단계는 얇은 몰리브덴 막을 형성하는 단계 또는 이러한 막으로 구성되는 다수층 막을 형성하는 단계가 대신할 수 있다.

본 실시예는 한 쌍의 스퍼터링 전극(580a, 580b)을 측면부 관형 부품(542a, 542b)을로 삽입하므로서 스퍼터링이 실행되는 경우에 대해서만 설명하였으나, 도 38에서 나타낸 바와 같이, 한정된 원통형 스퍼터링 전극(592)을 측면부 관형 부품(542a)(또는 542b)으로 삽입하고, 중앙축으로서 스퍼터링 전극을 갖는 측면부 관형 부품(542a)(또는 542b)의 외부 둘레에 원통형 스퍼터링 전극(593)을 위치시키고, 그리고 아르곤이 대체된 진공 쳄버(591)에서 스퍼터링을 실행시겨서, 얇은 텅스텐 막(590)을 만드는 것이 또한 가능하다.

스퍼터링 이외의 다른 제조 방법 예에는 열 CVD, 플라즈마 CVD, 및 진공 증기 증착이 있다. 변형된 막형성 방법을 사용해도, 램프의 밀봉 구조는 기밀성과 내압성이 뛰어나다.

비록 제5실시예와 제6실시예가, 방전 아크에 전류를 공급하는 전기 전도 금속 구조물이 텅스텐 전극(550)만으로 형성되는 제조 방법에 대해서만 설명되었지만, 전기 전도 금속 구조물이 텅스텐 전극(도 39의 102; 도 28b에서 510), 몰리브덴 포일(도 39에서 103; 도 28b에서 511), 및 도 39 및 28b의 종래 밀봉 포일 구조에서 나타낸 외부 전류를 도입하기 위한 도선들(도 39에서 104; 도 28b에서 512)로 만들어질 때 같은 방법으로 램프를 제조하는 것이 가능하다.

게다가, 수은뿐만아니라 금속 할로겐 화합물도 또한 같은 방법으로 밀봉되는 램프도 같은 제조 방법으로 제조될 수 있다. 반대로, 크세논 방전 램프와 같은 수은이 없는 램프도 같은 방법으로 제조될 수 있으며, 밀봉된 물질의 형태에 대한 제약은 없다.

실시예 3-6에서, 전기 전도 금속 구조물은 텅스텐 바로 만들어지는 것으로 설명하였으나, 각 바는 텅스텐 바와 몰리브덴 바를 함께 결합하므로서 형성된 금속성 바와 같은 어떤 다른 물질로 만들어질 수 있다

본 발명의 바람직한 실시예가 상기에서 설명되었지만, 이것은 본 발명을 제한하는 것은 아니며 다양하게 변형할 수 있다. 이들 실시예에서 설명한 것과 같은, 본 발명에 따라서 고압 방전 램프를 점등하고 제조하는 방법은 설명을 위한 것으로서 청구항에서 정한 본 발명의 범위내에 있다.

이리 하여, 본 발명은 고압에 견디는 내압성과 우수한 접착력을 가지며 증가하는 램프 출력에 견딜 수 있는 고압 방전 램프를 위한 밀봉 구조를 제공하고, 이러한 밀봉 구조를 갖는 고압 방전 램프를 제조할 수 있도록 한다.

본 발명은 종래의 고압 방전 램프가 가지는 단점을 극복한, 높은 압력에 대한 우수한 저항력을 가지며 고출력 램프로 발전시키기에 적합한 고압 방전 램프를 제공하고, 이러한 밀봉 구조를 가지는 고압 방전 램프를 제조하는 방법을 제공한다.

Claims

고압 방전 램프에 있어서:

녹는점이 높은 유리질의 물질로 만들어진 유리 하우징(1);

상기 녹는점이 높은 유리질 물질로 만들어지고 상기 유리 하우징이 팽창된 밀봉 부품(2);

상기 유리 하우징 내부에 밀봉된, 실온에서 고체 또는 액체인 희박한 가스 또는 물질(5);

상기 밀봉 부품에 부분적으로 끼워 넣어지고 상기 유리 하우징 내부에서 형성된 방전 아크에 전류를 공급하기 위해 설계된 전기 전도 금속 구조물(3, 50); 및

금속들 중 선택된 적어도 하나의 금속 물질과 이러한 금속 물질의 산화물이 녹는점이 높은 유리질 물질과 밀봉 부품의 전기 전도 금속 구조물 사이의 영역 가까이 제공되고, 전기 전도 금속 구조물이 녹는점이 높은 유리질 물질 내에 기밀하게 밀봉되도록 하는 기밀한 밀봉 장치(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 기밀한 밀봉 장치(4)는 상기 금속 파우더를 상기 전기 전도 금속 구조물에 분포시키므로서 형성되는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 기밀한 밀봉 장치(4)는 상기 전기 전도 금속 구조물에 상기 금속 물질의 얇은 막을 제공하므로서 형성되는 것이 특인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 기밀한 밀봉 장치(4)는 상기 금속 물질 파우더를 상기 밀봉 부품에 혼합하므로서 형성되는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 각 전기 전도 금속 구조물(50)의 한 단은 방전 아크를 위해 유리 하우징의 내부에 배치되고, 다른 한 단은 외부로의 전기적 연결을 위해 램프 외부에 배치되는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 전기 전도 금속 구조물(50)은 텅스텐 바인 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 금속 물질의 열팽창 계수는 전기 전도 금속 구조물을 구성하는 금속의 것과 같거나 그보다 낮은 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 금속 물질은 텅스텐, 몰리브덴, 또는 몰리브덴 산화물인 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 산화면은 최소한 밀봉 부품에 끼워 넣어지는 금속 도체 구조물의 영역에서 상기 전기 전도 금속 구조물 표면 부분에 형성되는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 적어도 수은은 상기 유리 하우징 내에 밀봉되는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 금속 할로겐 화합물은 상기 유리 하우징 내에 밀봉되는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 기밀한 밀봉 장치는 적어도 상기 밀봉 부품 부분에서 형성되는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 기밀한 밀봉 장치는 녹는점이 상기 밀봉 부품을 구성하는 유리질 물질의 녹는점보다 낮은 유리질 물질로 만들어지는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제13항에 있어서, 상기 금속 물질은 녹는점이 상기 밀봉 부품을 구성하는 유리질 물질의 녹는점보다 낮은 유리질 물질과 혼합되는 것이 특징인 고압 방전 램프.
제1항에 있어서, 상기 전기 전도 금속 구조물의 주축과 직각을 이루는 단면 부분은 방전 아크가 형성되는 단 방향으로 점증하는 것이 특징인 고압 방전 램프.
고압 방전 램프에 있어서,

녹는점이 높은 유리질 물질로 만들어진 유리 하우징;

녹는점이 높은 동일한 유리질 물질로 만들어지고 상기 유리 하우징에서 연장된 밀봉 부품;

상기 유리 하우징 내부에 밀봉된 희박한 가스;

상기 유리 하우징 내에 배치된 필라멘트;

상기 밀봉 부품에 부분적으로 끼워 넣어져 있고 상기 필라멘트에 전류를 공급할 수 있도록 설계된 전기 전도 금속 구조물; 및

금속들 중 선택된 적어도 하나의 금속 물질과 이러한 금속 물질의 산화물이 녹는점이 높은 유리질 물질과 밀봉 부품의 전기 전도 금속 구조물 사이의 영역 가까이 제공되고, 전기 전도 금속 구조물이 녹는점이 높은 유리질 물질 내에 기밀하게 밀봉되도록 하는 기밀한 밀봉 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 방전 램프.
고압 방전 램프를 제조하는 방법에 있어서, 적어도:

녹는점이 높은 유리질 물질로 만들어지고 유리 하우징 및 유리 하우징에서 연장된 관형 부품을 갖춘 외부 튜브, 및 유리 하우징에서 방전 아크가 형성되도록 전류를 공급하는 전기 전도 금속 구조물을 준비하는 단계;

상기 유리 하우징의 내부에 그들의 각 한 단이 배치되도록 상기 전기 전도 금속 구조물을 상기 관형 부품으로 도입하는 단계;

금속들 중 선택된 금속 물질의 적어도 한 형태와 상기 금속의 산화물을 상기 전기 전도 금속 구조물 및 상기 관형 부품의 내부 표면 사이에 공급하는 단계; 및

전기 전도 금속 구조물을 기밀하게 밀봉하기 위해서 상기 관형 부품을 가열하고 붕괴시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 금속 물질을 제공하는 단계는 상기 관형 부품의 내부 표면에 파우더를 제공하는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 금속 물질을 공급하는 단계는 상기 금속 물질 파우더를 상기 전기 전도 금속 구조물에 가하는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 금속 물질을 가하는 단계는 상기 관형 부품의 내부 표면에 상기 금속 물질의 얇은 막이 형성되는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 금속 물질을 가하는 단계는 상기 전기 전도 금속 구조물에 상기 금속 물질의 얇은 막이 형성되는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제18항에 있어서, 금속 물질 파우더를 관형 부품의 내부 표면에 가하는 단계는, SiO₂파우더와 상기 금속 물질 파우더가 유기 접합 용체로 혼합되고, 상기 유기 접합 용체는 상기 관형 부품의 표면에 가해지고, 상기 관형 부품을 갖고 녹는점이 높은 유리질 물질을 포함하는 외부 튜브가 가열 처리되는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제20항에 있어서, 관형 부품의 내부 표면에 금속 물질의 얇은 막을 형성하는 단계는 상기 금속 물질로 만들어진 한 쌍의 전극을 상기 관형 부품으로 도입하는 단계, 및 글로 방전을 일으키고 얇게 펴진 막을 형성하기 위해 상기 전극 사이에 고주파 파우더를 공급하는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제20항에 있어서, 관형 부품의 내부 표면에 금속 물질의 얇은 막을 형성하는 단계는 한 쌍의 금속 끝단에 상기 금속 물질을 씌워 얻은 전극을 상기 관형 부품으로 도입하는 단계, 및 글로 방전을 일으키기 위해 그리고 얇게 펴진 막을 형성하기 위해 상기 전극들 사이에 고주파 파우더를 공급하는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제20항에 있어서, 관형 부품의 내부 표면에 금속 물질의 얇은 막을 형성하는 단계는 상기 금속 물질을 포함하는 한 쌍의 전극이 상기 관형 부품으로 도입되고, 고주파 파우더가 상기 금속 전극들 간에 공급되고, 글로 방전이 일어나고, 얇게 펼쳐진 막이 먼저 형성되고 산화되어 산화막이 형성되도록 하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제17항에 있어서,

상기 금속 물질을 가하는 단계는:

유리 파우더와 녹는점이 상기 외부 튜브의 녹는점보다 낮은 유리질 물질로 만들어지는 관형 구조물을 준비하는 단계;

상기 전극을 상기 관형 구조물에 넣는 단계;

상기 전극과 상기 관형 구조물 사이의 틈을 유리 파우더로 막는 단계를 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.
제26항에 있어서, 상기 유리 파우더의 압축 몰딩을 위한 단계를 더 포함하는 것이 특징인 고압 방전 램프 제조 방법.