KR20100088073A - 형광 램프 및 이 형광 램프의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 단벽에 설치한 형광체의 벗겨짐을 억제한 형광 램프를 제공하는 것에 있다.
제1의 발명에 관련된 형광 램프는, 내면에 형광체가 설치된 방전 용기와, 방전 용기를 개재시켜 대향된 전극으로 이루어지는 형광 램프에 있어서, 상기 방전 용기는, 적어도 한쪽의 단부에 도포제용 파이프 잔부가 설치되고, 이 단벽은, 도포제용 배출 파이프 잔부를 향해 대략 깔때기 형상이며, 또한, 그 내면에도 형광체가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

형광 램프 및 이 형광 램프의 제조 방법{FLUORESCENT LAMP AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 방전 용기의 내면에 형광체가 설치된 형광 램프 및 이 형광 램프의 제조 방법에 관한 것이다.

형광 램프의 구성으로서, 특허 문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다.

도 12(a)는, 특허 문헌 1에 기재된 형광 램프(91)의 설명도이다.

형광 램프(91)는, 이중관 구조의 방전 용기(911)와, 방전 용기(911)의 내면에 설치한 형광체(913)와, 방전 용기(911)의 외면에 설치한 한 쌍의 전극(912)에 의해 구성된다.

방전 용기(911)는, 원통 형상의 외관(9112)과, 외관(9112)의 내부에 외관(9112)과 동 축에 배치한 내관(9111)에 의해 이중관 구조로 구성되고, 그 이중관 구조의 양단을 원환 형상의 단벽(9113)으로 시일링한다. 방전 용기(911)를 구성하는 부재는, 예를 들면 석영 유리이다.

이 방전 용기(911)의 내부에는, 발광 가스로서 예를 들면 퀴세논 가스가 봉입된다.

이 형광 램프(91)는, 한 쌍의 전극(912)이, 방전 용기(911)의 내관(9111) 및 외관(9112)에 개재되고, 외관(9112)과 내관(9111)의 사이에 있는 방전 공간도 개재된다.

형광 램프(91)는, 한 쌍의 전극(912)에 고주파·고전압이 입력됨으로써, 엑시머 방전을 일으키고, 이 엑시머 방전으로부터 예를 들면 200nm 이하의 진공 자외선이 발생한다. 형광체(913)는, 이 진공 자외선이 조사됨으로써 여기되고, 여기광이 방전 용기(911)에 투과되어 방사된다.

이러한 엑시머 방전을 일으키는 램프로서, 엑시머 램프가 알려져 있다. 엑시머 램프로서는, 특허 문헌 2 및 3이 있다.

도 12(b)는, 특허 문헌 2에 기재된 엑시머 램프(92)의 설명도이다.

도 12(b)의 엑시머 램프(92)는, 방전 용기(921)의 내면에 형광체가 설치되어 있지 않은 점과, 내관(9211)의 내면에 설치한 전극(922)이 판 형상인 점과, 방전 용기(921)의 단벽(9213)에 유체 유통관의 잔부(924)가 설치된 점에서, 도 12(a)의 형광 램프(91)와 상이하다. 도 12(b)의 엑시머 램프(92)의 설명으로서, 도 12(a)의 형광 램프(91)와의 차이점인 유체 유통관의 잔부(924)에 대해서 서술한다.

엑시머 램프(92)의 제조 공정에 있어서, 방전 용기(921)의 내면을 세정하기 위해, 불화 암모늄 수용액 등을 세정액으로서 이용하는 약액 세정 처리와, 세정 용수에 의한 헹굼 처리가 행해진다.

방전 용기(921)의 양단에 설치한 단벽(9213)에는, 유체 유통관이 설치되어, 한쪽의 유체 유통관으로부터 세정액이 유입되고, 방전 용기(921) 중의 공기는 다른 쪽의 유체 유통관으로부터 배출된다. 방전 용기(921)에 유입된 세정액은, 한쪽의 유체 유통관으로부터 배출되고, 다른 쪽의 유체 유통관으로부터 공기가 유입된다. 이 약액 세정 처리 후, 세정 용수에 의해 헹굼 처리가 행해진다.

상기 처리 후, 방전 용기(921)는 건조 처리가 실시되고, 시일링 공정이 행해진다. 이 시일링 공정에서는, 한쪽의 유체 유통관이 예를 들면 버너에 의해 잘려진 후, 방전 용기(921) 내부의 공기를 배출하고, 퀴세논 가스 등의 발광 가스가 충전되며, 마지막에 다른 쪽의 유체 유통관이 잘려진다. 이 잘려진 유체 유통관이 유체 유통관의 잔부(924)가 된다.

특허 문헌 2의 경우, 발광 가스로서 퀴세논 가스가 충전되기 때문에, 램프 점등시에 얻어지는 자외선은, 파장 200nm 이하의 진공 자외선이다.

도 12(c)는, 특허 문헌 3에 기재된 엑시머 램프(93)의 설명도이다.

도 12(c)의 엑시머 램프(93)는, 방전 용기(921)의 형상이 이중관 구조가 아닌 1겹의 관 형상인 점과, 그 관 형상이 직육면체인 점에서, 도 12(b)의 엑시머 램프(92)와 상이하다. 도 12(c)의 엑시머 램프(93)의 설명으로서, 도 12(b)의 엑시머 램프(92)와의 차이점에 대해 서술한다.

방전 용기는, 도 12(c)나 특허 문헌 3의 도 1에 나타내는 바와 같이 직육면체 형상이며, 그 양단에 단벽(9213)이 설치되고, 이 단벽(9213)에는 팁관(924)이 설치된다.

이 팁관(924)은, 방전 용기(921) 내부의 공기의 배기와, 방전 용기(921) 내부로의 발광 가스로서 퀴세논 가스가 충전된다.

특허 문헌 3의 경우, 발광 가스로서 퀴세논 가스가 충전되기 때문에, 램프 점등시에 얻어지는 자외선은, 파장 200nm 이하의 진공 자외선이다.

일본국 공개특허 평06-215736호 공보 일본국 공개특허 2001-O23578호 공보 일본국 공개특허 2004-111326호 공보

예를 들면, 수지 경화, 제균, 미용, 의료 등의 용도에 있어서는, 원하는 파장의 광이 이용되지만, 상기 서술한 특허 문헌 2 및 3의 엑시머 램프(92, 93)와 같이, 방전에 의해 얻어지는 파장은 정해져 있으며, 원하는 파장을 얻는 것은 용이하지 않다. 그래서, 특허 문헌 1과 같이, 방전 용기의 내면에 형광체를 설치하고, 형광체를 여기시켜 얻어지는 파장을 이용하는 것을 생각할 수 있다.

특허 문헌 1에 기재된 형광 램프(91)는, 방전 용기(911)의 내면에 형광체(913)를 설치하기 위해서, 특허 문헌 2 및 3에 나타내는 유체 유통관이나 팁관으로부터 방전 용기의 내부에 형광체를 충전시키는 것을 생각할 수 있다. 그런데, 이러한 제조 방법에서는, 방전 용기의 단벽에 설치한 형광체가 벗겨져 버린다는 문제가 발생했다. 형광체가 벗겨져 버리면, 이 벗겨진 형광체가 방전 용기의 내부에서는 불순물이 되어 버려, 방전의 방해가 되고, 그 부분에서 광량 저하를 일으키게 된다.

이 형광체의 벗겨짐에 대해서, 본 발명자들이 예의 검토한 바, 형광체의 두께와 형광체와 방전 용기의 열팽창 계수의 차에 기인하는 것을 알 수 있었다. 이 원인에 대해서, 이하에 서술한다.

형광체의 열팽창 계수는, 방전 용기를 구성하는 부재의 열팽창 계수보다도 크다. 방전 용기의 측벽에 설치된 형광체는, 매우 얇게 형성되기 때문에, 램프가 점등되어 가열되어도, 측벽에 설치된 형광체의 팽창량은 작아, 측벽으로부터 벗겨지는 것이 억제된다. 그런데, 형광체를 도포하기 위한 형광체 슬러리는 점도가 크며, 방전 용기의 내면에 형광체 슬러리를 도포하는 공정에 있어서, 형광체 슬러리는, 측벽을 흐르는 속도에 비해, 단벽을 흐르는 속도가 늦기 때문에, 방전 용기의 단벽에 설치된 형광체의 두께는, 측벽에 설치된 형광체의 두께에 비해 두껍게 응축된다. 이 때문에, 램프가 점등되어 가열되면, 단벽에 응축된 형광체의 팽창량은, 측벽에 설치된 형광체와 같이 얇게 응축되어 있지 않은 상태에 비해 크고, 또 단벽의 팽창량보다도 크다. 이 때문에, 단벽에 설치된 형광체는, 측벽에 설치된 형광체와의 사이의 열팽창량차에 의해, 또한, 단벽과의 사이의 열팽창량차에 의해, 벗겨진 것이라고 추측된다.

단벽에 설치한 형광체를 미리 벗겨, 단벽에 설치한 형광체의 벗겨짐을 방지하는 것도 생각할 수 있지만, 방전에 의해 발생하는 예를 들면 200nm 이하의 자외선이, 단벽에 직접 조사됨으로써, 단벽을 구성하는 유리에 변형이 발생하여 파손에 이른다.

또, 단벽이 예를 들면 석영 유리와 같이, 파장 200nm 이하의 진공 자외선을 투과시킨 경우, 단벽으로부터 투과된 진공 자외선이 산소에 흡수되어, 오존이 형성된다. 오존은, 수지 등을 분해시켜 버리기 때문에, 형광 램프 주변의 장치류의 오존 대책을 행해야 해, 장치가 복잡화된다.

그래서, 본 발명의 목적은, 단벽에 설치한 형광체의 벗겨짐을 억제한 형광 램프를 제공하는 것에 있다.

제1의 발명에 관련된 형광 램프는, 내면에 형광체가 설치된 방전 용기와, 방전 용기를 개재시켜 대향된 전극으로 이루어지는 형광 램프에 있어서, 상기 방전 용기는, 적어도 한쪽의 단부에 도포제용 파이프 잔부가 설치되고, 이 단벽은, 도포제용 배출 파이프 잔부를 향해 대략 깔때기 형상이며, 또한, 그 내면에도 형광체가 설치된 것을 특징으로 한다.

제2의 발명에 관련된 형광 램프는, 제2의 발명에 있어서, 상기 방전 용기는, 유리층을 통하여 상기 형광체가 설치된 것을 특징으로 한다.

제3의 발명에 관련된 형광 램프는, 제1 또는 2에 있어서, 상기 도포제용 파이프 잔부가 양쪽의 단부에 설치된 것을 특징으로 한다.

제4의 발명에 관련된 형광 램프의 제조 방법은, 내면에 형광체가 설치된 방전 용기와, 방전 용기를 개재시켜 대향된 전극으로 이루어지는 형광 램프의 제조 방법에 있어서, 방전 용기 형성관의 적어도 한쪽의 단부의 단면이, 방전 용기 형성관의 길이 방향에 대해서 경사지도록 형성되고, 한쪽의 단벽 형성판이, 이 경사진 단면을 따라 접합되고, 한쪽의 도포제용 배출 파이프가, 한쪽의 단벽 형성판이 한쪽의 도포제용 배출 파이프를 향해 깔때기 형상이 되도록, 또한 방전 용기 형성관의 중공과 도포제용 배출 파이프의 중공이 연통하도록 접합되어, 이것에 의해 유리관이 형성되는 공정과, 형광체 슬러리가, 유리관의 내부에 충전되어, 유리관의 한쪽의 도포제용 배출 파이프로부터 배출되는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

제1의 발명에 관련된 형광 램프는, 상기 특징에 의해, 한쪽의 단부의 단벽에 설치한 형광체의 두께가, 측벽에 설치한 형광체의 두께보다도 극단적으로 두꺼워지는 것을 억제할 수 있으므로, 한쪽의 단부의 단벽에 설치한 형광체와 측벽에 설치한 형광체의 열팽창차를 작게 할 수 있고, 또한 한쪽의 단벽에 설치한 형광체와 단벽을 구성하는 부재의 열팽창량차를 작게 할 수 있어, 이것에 의해 한쪽의 단벽에 설치한 형광체의 벗겨짐을 억제할 수 있다. 또한, 단벽의 내면에 형광체가 설치된 것에 의해, 엑시머 방전에 의해 발생하는 자외선이 단벽에 직접 조사되는 것이 억제되어, 방전 용기의 수명을 늘릴 수 있다.

제2의 발명에 관련된 형광 램프는, 상기 특징에 의해, 방전 용기와 형광체의 사이에 유리층이 형성되고, 이 유리층을 구성하는 유리의 연화점이 방전 용기를 구성하는 부재의 연화점보다도 낮기 때문에, 형광체의 소성 시에 유리층이 연화되어, 방전 용기와 형광체의 결합을 유리층에 의해 강고하게 할 수 있어, 형광체의 벗겨짐을 억제할 수 있다. 또한, 유리층의 연화점이 방전 용기를 구성하는 부재의 연화점보다도 낮기 때문에, 형광체는 1000℃ 이상의 온도로 가열되지 않기 때문에, 열화되는 일 없이 소성할 수 있다.

길이가 긴 방전 용기의 경우, 방전 용기의 내면에 형광체 슬러리를 도포하여 배출할 때에, 한쪽의 도포제용 배출 파이프만으로는 충분한 배출을 할 수 없기 때문에, 다른 쪽의 도포제용 배출 파이프도 이용하여 배출을 행한다. 이 때문에, 제3의 발명에 관련된 형광 램프는, 상기 특징에 의해, 다른 쪽의 단벽의 형상이 깔때기 형상으로 되어, 다른 쪽의 단벽에 설치한 형광체의 두께가, 측벽에 설치한 형광체의 두께보다도 극단적으로 두꺼워지는 것을 억제할 수 있으므로, 다른 쪽의 단벽에 설치한 형광체와 측벽에 설치한 형광체의 열팽창량차를 작게 할 수 있고, 또한 다른 쪽의 단벽에 설치한 형광체와 단벽을 구성하는 부재의 열팽창량차를 작게 할 수 있어, 이것에 의해 다른 쪽의 단벽에 설치한 형광체의 벗겨짐을 억제할 수 있다. 또한, 단벽의 내면에 형광체가 설치된 것에 의해, 엑시머 방전에 의해 발생하는 자외선이 단벽에 직접 조사되는 것이 억제되어, 방전 용기의 수명을 늘릴 수 있다.

제4의 발명에 관련된 형광 램프의 제조 방법은, 상기 특징에 의해, 형광체 슬러리가 깔때기 형상의 단벽의 내면을 원활히 흘러, 한쪽의 도포제용 배출 파이프로부터 원활히 배출되므로, 깔때기 형상의 단벽에 설치되는 형광체의 두께가, 측벽에 설치한 형광체의 두께보다도 극단적으로 두껍게 응축되는 것을 억제할 수 있으므로, 다른 쪽의 단벽에 설치한 형광체와 측벽에 설치한 형광체의 열팽창량차를 작게 할 수 있고, 또한 다른 쪽의 단벽에 설치한 형광체와 단벽을 구성하는 부재의 열팽창량차를 작게 할 수 있으며, 이것에 의해 다른 쪽의 단벽에 설치한 형광체의 벗겨짐을 억제할 수 있다. 또한, 단벽의 내면에 형광체가 설치된 것에 의해, 엑시머 방전에 의해 발생하는 자외선이 단벽에 직접 조사되는 것이 억제되어, 방전 용기의 수명을 늘릴 수 있다.

도 1은 제1의 실시예에 관련된 형광 램프의 설명도이다.
도 2는 제1의 실시예에 관련된 형광 램프의 설명도이다.
도 3은 제1의 실시예에 관련된 형광 램프의 제조 방법의 설명도이다.
도 4는 제1의 실시예에 관련된 형광 램프의 제조 방법의 설명도이다.
도 5는 제1의 실시예에 관련된 형광 램프의 제조 방법의 설명도이다.
도 6은 제2의 실시예에 관련된 형광 램프의 설명도이다.
도 7은 제3의 실시예에 관련된 형광 램프의 설명도이다.
도 8은 제4의 실시예에 관련된 형광 램프의 설명도이다.
도 9는 제5의 실시예에 관련된 형광 램프의 설명도이다.
도 10은 제6의 실시예에 관련된 형광 램프의 설명도이다.
도 11은 제7의 실시예에 관련된 형광 램프의 설명도이다.
도 12는 종래의 설명도이다. (a) 종래에 관련된 형광 램프의 설명도이다. (b) 종래에 관련된 엑시머 램프의 설명도이다. (c) 종래에 관련된 엑시머 램프의 설명도이다.

도 1 및 도 2는, 본 발명에 관련된 제1의 실시예의 설명도이다.

도 1은, 제1의 실시예에 관련된 형광 램프(1)의 길이 방향을 따른 단면도이다.

도 2(a)는, 도 1의 형광 램프(1)의 한쪽의 단부의 사시도이며, 도 2(b)는, 도 2(a)의 형광 램프의 길이 방향에 대해서 직교하는 단면도(도 2(a)의 A-A단면도)이다.

제1의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 직육면체 형상의 방전 용기(2)와, 방전 용기(2)의 내면에 설치한 유리층(4)과, 유리층(4)의 내면에 설치한 형광체(5)와, 방전 용기(2)의 외면에 서로 이격되어 설치된 한 쌍의 전극(31, 32)에 의해 구성된다.

방전 용기(2)는, 직육면체 형상의 측벽(23)과, 그 측벽(23)의 길이 방향에 있어서의 양단에 설치한 깔때기 형상의 단벽(241, 242)과, 단벽(241, 242)에 설치한 도포제용 파이프 잔부(251, 252)에 의해 구성된다. 이 방전 용기(2)를 구성하는 부재로서는, 예를 들면 석영 유리를 들 수 있고, 후술하는 형광체(5)로부터의 발광을 투과시키는 부재가 이용된다.

측벽(23)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 4면(도 2(a)에 있어서, 종이면 앞측의 면과, 그 면의 측면의 2면과, 종이면 안쪽에 있는 도시하지 않은 면)을 구성한 직육면체 형상이며, 그 중 종이면 앞측의 면(한쪽의 전극(31)이 설치된 면)과 종이면 안쪽에 있는 도시하지 않은 면의 단부는, 그 폭이 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 순차적으로 좁아지도록 직선 형상의 경사가 설치된다.

단벽(241, 242)은, 이 측벽(23)의 경사를 따름과 함께, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 순차적으로 축경(縮徑)하도록 깔때기 형상으로 구성된다. 도 1에 나타내는 단면에 있어서는, 단벽(241, 242)은, 중앙에 위치하는 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해, 종이면 좌우로부터 순차적으로 축경하는 깔때기 형상으로 구성된다. 이 단벽(241, 242)은, 도 1의 단면에 있어서, 방전 용기(2)의 길이 방향에 대한 수선에 대해서, 그 경사 각도(R)는, 예를 들면 10°~45°로 구성된다.

깔때기 형상의 단벽(241, 242)의 중앙에는, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)가 바깥쪽으로 돌출하도록 설치된다. 도포제용 파이프 잔부(251, 252)의 안쪽에는 중공이 있으며, 깔때기 형상의 단벽(241, 242)의 중앙에는, 이 중공과 측벽(23)의 안쪽의 중공을 연통하는 구멍부가 설치된다.

방전 용기(2)의 내부는, 밀폐된 방전 공간(26)이 형성되고, 이 방전 공간(26)에는, 발광 가스로서 예를 들면 퀴세논 가스가 봉입된다.

측벽(23)의 외면에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 각각 망 형상의 전극(31, 32)이 설치된다. 이것에 의해, 한 쌍의 전극(31), (다른 쪽의 전극은, 도 2(a)에서는 도시하지 않음, 도 2(b)에서는 도시함)는, 방전 용기(2)와 방전 공간(26)을 통하여 대향되어 배치된다.

방전 용기(2)의 내면에는, 예를 들면 붕규산 유리(Si-B-O계 유리, 연화점：약 800℃), 알루미노 규산 유리(Si-Al-O계 유리, 연화점：900℃)로 이루어지는 유리층(4)이 설치된다. 이 유리층(4)은, 적어도 방전 용기(2)를 구성하는 부재의 연화점(석영 유리의 연화점：1600℃)보다도 낮은 연화점을 갖는 것이 이용된다.

이 유리층(4)은, 형광체(5)와 방전 용기(2)의 결합을 강고하게 하기 위해서 설치된다. 이 때문에, 유리층은, 적어도 형광체(5)가 설치되는 범위에 설치된다. 형광체(5)가 설치되는 범위는, 전극(31, 32) 사이의 엑시머 방전으로부터의 자외선을 효율적으로 받기 위해서 측벽(23)의 내면에 설치되고, 또 엑시머 방전으로부터의 자외선을 단벽(241, 242)에 조사시키지 않기 위해 단벽(241, 242)의 내면에 설치된다. 이 때문에, 유리층(4)은, 측벽(23)의 내면과 단벽(241, 242)의 내면에도 설치된다.

형광체(5)는, 유리층(4)을 통하여 방전 용기(2)의 내면에 설치된다.

형광체(5)를 구성하는 부재로서는, 예를 들면 유로퓸 부활(付活) 붕산 스트론튬(Sr-B-O：Eu, 중심 파장 368nm) 형광체(5), 세륨 부활 알루민산 마그네슘 란탄(La-P-O：Gd, Pr, 중심 파장 311nm) 형광체(5) 등이다. 이들 형광체(5)는, 모두 파장 250nm 미만의 영역의 자외선을 흡수하여, 각각 가지고 있는 중심 파장대의 광으로 변환하여 방사한다.

상기 서술한 제1의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 단벽(241, 242)을 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 깔때기 형상으로 구성한 것에 의해, 단벽(241, 242)에 설치한 형광체(5)의 두께와, 측벽(23)에 설치한 두께가 극단적으로 상이한 일이 없다. 단벽(241, 242)에 설치한 형광체(5)의 두께가 측벽(23)에 설치한 형광체(5)의 두께보다도 극단적으로 두꺼워지지 않는 이유를, 형광 램프(1)의 제조 방법을 통해서 설명한다.

도 3~5는 도 1 및 도 2에 나타낸 제1의 실시예의 형광 램프(1)의 제조 공정을 나타낸 설명도이다.

도 3은, 유리관(6)의 형성 공정을 나타낸 설명도이다.

도 4(i) 및 (k)는, 도 3에서 얻어진 유리관(6)의 내면에 유리층(4)을 형성하는 공정의 설명도이다. 도 4(l), (m) 및 도 5(n)은, 도 4에서 형성된 유리층(4)의 내면에 형광체(5)를 형성하는 공정의 설명도이다.

도 5(o)~(q)는, 도 4에서 얻어진 방전 용기(2)를 시일링하는 공정의 설명도이다.

우선, 유리관의 형성 공정에 대해서 설명한다.

용융 석영 유리로 이루어지는 직육면체 형상의 방전 용기 형성관(61)을 준비하고(도 3(a)는 방전 용기 형성관(61)의 단부의 일부 사시도), 그 길이 방향에 있어서의 단면을, 그 단면 바깥쪽을 향해 순차적으로 축경하도록, 경사 형상으로 절단한다(도 3(b)는 도 3(a)의 단부를 절단한 설명도).

용융 석영 유리로 이루어지는 단벽 형성판(62)을, 방전 용기 형성관(61)의 단면의 길이에 상당하는 길이로 잘라 내어 준비하고 (도 3(c)는 단벽 형성판(62)의 사시도), 방전 용기 형성관(61)의 단면에 맞닿게 한다(도 3(d)는, 방전 용기 형성관(61)과 단벽 형성판(62)을 맞닿게 한 측면도). 이 맞닿음은, 방전 용기 형성관(61)이 유리 선반의 한쪽의 척(811)에 고정되고, 유리 선반의 다른 쪽의 척(812)에 고정된 지그(813)로 단벽 형성판(62)을 방전 용기 형성관(61)의 단면을 향해 가압하는 것으로 실현된다(도 3(d)).

이 유리 선반에 있어서의 한쪽의 척(811)과 다른 쪽의 척(812)은, 동 축에서 동 회전할 수 있는 기구를 갖는다.

방전 용기 형성관(61)의 경사 형상의 단부와 단벽 형성판(62)은, 유리 선반에 의해 회전·정지가 반복되면서, 맞닿는 부분이 버너(82)로 가열됨으로써 용착된다(도 3(e)는 도 3(d)의 맞닿음 부분의 일부 확대도. 또한, 도 3(d)에서 나타낸 지그(813)는 생략하고 있다).

맞닿음 부분의 용착 후, 단벽 형성판(62)은, 버너(82)로 가열됨으로써 연화되고, 경사 형상의 단면을 따라 굴곡되어, 경사 형상의 단면에 맞닿는다. 이 새롭게 맞닿은 부분과 단벽 형성판(62)은, 유리 선반에 의해 회전·정지가 반복되면서, 버너(82)로 가열됨으로써 용착된다(도 3(f)).

이 용착 후, 방전 용기 형성관(61)은 회전(C)되면서, 용착된 단벽 형성판(62) 중앙 부분이 버너(82)로 가열된다(도 3(g)). 방전 용기 형성관(61)의 내부는, 질소 가스(N)에 의해 가압 상태로서 있으며, 단벽 형성판(62)의 중앙부가 버너(82)로 가열됨으로써, 이 부분이 연화되고 질소 가스(N)의 가압에 의해 부풀어, 최종적으로 터져 구멍부(621)가 형성된다(도 3(h)).

이 구멍부(621)에는, 용융 석영 유리로 이루어지는 원통 형상의 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)를 준비하여, 그 단부를 구멍부(621)에 맞닿게 하고, 버너(82)로 가열하여, 단벽 형성판(62)과 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)가 접합된다.

여기까지는, 방전 용기 형성관(61)의 한쪽의 단부에 대해서 설명했지만, 다른 쪽의 단부도 상기와 동일한 공정을 거쳐 한쪽의 도포제용 배출 파이프(632)가 접합되므로, 그 설명을 생략한다.

방전 용기 형성관(61)과, 그 양단에 설치된 깔때기 형상의 단벽 형성판(62)과, 그 단벽 형성판에 설치된 한 쌍의 도포제용 배출 파이프(631, 632)는, 상기 서술한 바와 같이, 일체로 접합된다. 이 일체물을 「유리관(6)」이라고 칭한다.

계속하여, 유리관(6)의 내면에 유리층(4)을 형성하는 공정과, 형광체(5)를 형성하는 공정에 대해 설명한다.

1. 유리층(4)을 구성하기 위한 유리 분말이 분산된 슬러리를 제작한다(단계 1).

유리층(4) 구성용의 괴상의 유리를 세밀하게 부수어, 볼밀에 돌린다. 분쇄한 유리 분말을 메쉬에 걸름으로써 입경을 분류하여, 평균 입경이 0.5~10μm(바람직하게는 1~5μm)의 유리의 분말을 제작한다.

이 유리 분말을, 니트로셀룰로스, 아세트산 부틸액과 중량비 1：4의 비율로 혼합한다. 혼합액을 알루미나 볼과 함께 볼밀에 돌려, 충분히 밀링하여, 유리 분말이 분산된 슬러리를 제작한다. 이하, 이 유리 분말을 분산시킨 슬러리를 「유리 슬러리(71)」라고 칭한다.

유리층(4)을 구성하는 유리는, 방전 용기(2)의 기재(基材)가 되는 석영 유리의 연화점(1600℃)보다도 낮은 연화점을 갖는 유리이다. 바람직하게는, 연화점이 형광체(5)의 소성 온도(400~900℃) 범위에 있는 유리이며, 더 바람직하게는, 내열 충격성이 양호한 경질 유리이다.

그 중에서도, 붕규산 유리(Si-B-O계 유리, 연화점：약 800℃), 알루미노 규산 유리(Si-Al-O계 유리, 연화점：약 900℃)가 바람직하고, 이와 같은 경질 유리는, 단독으로 이용해도 되고 적절한 비율로 혼합하여 이용해도 된다.

2. 계속하여, 유리 슬러리(71)를, 유리관(6)의 내표면에 도포한다(단계 2).

본 실시예에 있어서, 유리관(6)은, 도 4(i)에 나타내는 바와 같이, 그 길이 방향이 수직으로 유지되어, 유리 슬러리(71)로 채운 용기의 액면에 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)가 넣어진다. 유리관(6)은 다른 쪽의 도포제용 배출 파이프(632)로부터 유리관(6)의 내부의 공기를 흡인함으로써, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로부터 유리 슬러리(71)가 빨아 올려져, 유리관(6)의 내부에 유리 슬러리(71)가 충전되고(도 4(k)), 그 후, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로부터 유리 슬러리(71)가 배출된다. 이 때, 유리 슬러리(71)는 점도를 갖기 때문에, 방전 용기 형성관(61)의 내면, 다른 쪽의 단벽 형성판(62)(종이면 윗쪽측)의 내면, 한쪽의 단벽 형성판(62)(종이면 아래쪽측)의 내면, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(632)의 내면 및 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)의 내면에는, 유리 슬러리(71)가 도포된다. 여기서, 단벽 형성판(62)의 형상은, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)를 향해 순차적으로 축경하는 깔때기 형상으로 되어 있어, 유리 분말을 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로 원활히 유리 슬러리(71)를 흘러 나오게 할 수 있고, 유리 분말의 고임이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이 때, 유리 슬러리(71)의 두께가 1~30μm의 범위로 형성되는 것이 바람직하다. 이 도포되는 유리 슬러리(71)의 두께는, 유리 슬러리(71)의 점도나 도포 회수를 조정함으로써 바꿀 수 있다.

또한, 후속 공정에서 형성하는 형광체(5)는, 그 발광이 자외선인 경우, 유리층(4)의 두께가 두꺼우면 형광체로부터의 자외선을 투과하는 충분한 투과율이 얻어지지 않는 경우가 있다. 이 때문에, 유리층(4)의 두께는, 후속 공정에서 형성하는 형광체(5)를 유지할 수 있는 범위에서, 가급적으로 작은 쪽이 바람직하다.

3. 유리 슬러리(71)를 건조시킨다(단계 3).

유리관(6)의 다른 쪽의 도포제용 배출 파이프(632)로부터, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로, 건조 질소 가스를 흐르게 함으로써, 유리 슬러리(71)에 포함되는 아세트산 부틸을 증발시킨다. 여기에서도, 단벽 형성판(62)의 형상은, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)를 향해 순차적으로 축경하는 깔때기 형상으로 되어 있기 때문에, 유리 분말을 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로 원활히 흘러 나오게 할 수 있고, 유리 분말의 고임이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 유리관(6)의 내표면 상에 두께가 1~30μm인 유리 분말이 퇴적한 층이 형성된다.

4. 유리관(6)을 가열하여, 유리 분말의 층을 소성한다(단계 4).

소성 조건은, 대기중이며, 약 500~1000℃, 시간으로서는, 최고 온도에서의 유지한 시간으로 나타내면, 0.2~1시간이다. 상기 서술한 붕규산 유리, 알루미노 규산 유리를 이용한 경우에는, 600~900℃에서 행하는 것이 바람직하다. 이 소성 공정에 의해 입자끼리가 결합함과 함께, 유리관(6)에 융착하여, 유리층(4)이 기재에 강력하게 결착하게 된다.

또한, 유리층(4)은, 용융 온도까지 승온되지 않기 때문에 통상은 분말 형상의 형태를 유지하고 있지만, 더 온도를 올려 용융시킨 상태로 해도 상관없다.

5. 유리관(6)을 상온까지 냉각하여(단계 5), 조제를 마친 형광체(5)의 슬러리를 발광관 내에 빨아 올리는 방법에 의해 도포한다(단계 6).

형광체(5)의 도포 방법은 먼저 2.에서 설명한 순서와 동일하며, 발광관 구성용 유리관을 수직으로 유지하고, 형광체 슬러리(72)를 채운 용기의 액면에 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)가 넣어진다. 유리관(6)은, 다른 쪽의 도포제용 배출 파이프(632)로부터 유리관(6) 내부의 공기를 흡인함으로써, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로부터 형광체 슬러리(72)가 빨아 올려져, 유리관(6)의 내부에 형광체 슬러리(72)가 충전되고(도 4(m)), 그 후, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로부터 형광체 슬러리(72)가 배출된다. 이 때, 형광체 슬러리(72)는 점도를 갖기 때문에, 방전 용기 형성관(61)의 내면, 다른 쪽의 단벽 형성판(62)(종이면 윗쪽측)의 내면, 한쪽의 단벽 형성판(62)(종이면 아래쪽측)의 내면, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(632)의 내면 및 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)의 내면에는, 형광체 슬러리(72)가 도포된다. 여기서, 단벽 형성판(62)의 형상은, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)를 향해 순차적으로 축경하는 깔때기 형상으로 되어 있어, 형광체 분말을 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로 원활히 흘러 나오게 할 수 있고, 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 관련된 형광 램프(1)에 적합하게 이용할 수 있는 형광체는, 예를 들면, 유로퓸 부활 붕산 스트론튬(Sr-B-O：Eu(이하 SBE라고 칭한다.), 중심 파장 368nm) 형광체, 세륨 부활 알루민산 마그네슘 란탄(La-Mg-Al-O：Ce(이하, LAM라고 칭한다.), 중심 파장 338nm(단 broad)) 형광체, 가돌리늄, 프라제오딤 부활 인산 란탄(La-P-O；Gd, Pr(이하, LAP；Pr, Gd라고 칭한다, 중심 파장 311nm) 형광체 등이다. 이들 형광체는, 모두 파장 250nm 미만의 영역의 자외광을 흡수하여, 각각 가지고 있는 중심 파장대의 자외선으로 변환하여 방사한다.

6. 유리관(6)의 다른 쪽의 도포제용 배출 파이프(632)로부터, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로, 건조 질소 가스를 흐르게 함으로써, 형광체 슬러리(72)에 포함되는 아세트산 부틸을 증발시킨다. 여기에서도, 단벽(241, 242)부 형성판의 형상은, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)를 향해 순차적으로 축경하는 깔때기 형상으로 되어 있기 때문에, 형광체 분말을 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로 원활히 흘러 나오게 할 수 있고(도 5(n)), 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

7. 형광체를 소성한다(단계 8).

유리관(6)을 노에 넣고 소성한다. 소성 조건은, 대기 분위기 중에서, 약 500~800℃이며, 최고 온도에서의 유지 시간으로 하여, 0.2~1시간 가열한다. 이 소성 공정에 있어서, 형광체(5)층과 유리층(4)의 경계면에서 유리의 연화가 발생하여 형광체(5)가 유리층(4)에 결착되고, 결과적으로, 강고한 결합 상태가 얻어진다.

이 결과, 석영 유리로 이루어지는 유리관(6)의 내표면 상에, 저연화점 유리 분말로 이루어지는 유리층(4), 형광체(5)층이 이 순서로 적층된 상태가 얻어진다.

또한, 대기중에서의 열화가 격렬한 형광체(5)인 경우는, 대기중에서 니트로셀룰로스가 소실되는 온도까지 승온된 후, 비산화 분위기 내지 환원 분위기로 함으로써, 약 800도 정도까지의 가열을 행하는 것이 가능하다.

마지막으로, 유리관(6)의 시일링 공정에 대해서 설명한다.

8. 유리관(6)을 상온으로 냉각하고(단계 9), 해당 유리관(6)의 내부에 희가스를 봉입하여 기밀하게 시일링한다(단계 10).

보다 구체적으로는, 한 쌍의 도포제용 배출 파이프(631, 632)의 내면에 부착한 형광체(5)층 및 유리층(4)을 제거한 후, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)를 버너(82)로 가열하여(도 5(o)), 시일링함으로써 한쪽의 도포제용 파이프 잔부(251)가 형성된다(도 5(p)). 이후, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(632)는, 배기 장치(83)에 기밀하게 접속되어, 이 배기 장치(83)에 의해 유리관(6)의 내부의 기체가 배기된 후, 발광 가스로서, 예를 들면, 퀴세논(Xe), 립톤(Kr), 아르곤(Ar), 네온(Ne)을, 단독으로 봉입해도 되고 적절한 조합으로 혼합하여 봉입해도 된다. 또한, 이들 희가스의 방전에 의해 얻어지는 파장은, 퀴세논 160~190nm, 크립톤 124, 140~160nm, 아르곤 107~165nm, 네온 80~90nm이다.

발광 가스가 봉입된 후, 한쪽의 도포제용 배출 파이프(632)를 버너(82)로 가열 시일링(팁 오프)함으로써, 내부에 형광체(5) 및 유리층(4)이 설치된 방전 용기(2)가 완성된다.

이후, 이 방전 용기(2)의 외면에 한 쌍의 전극(31, 32)이 설치됨으로써, 도 1 및 2에 나타낸 형광 램프(1)가 얻어진다.

상기 서술한 제조 방법에서 서술한 바와 같이, 방전 용기(2)의 한쪽의 단부에 설치한 한쪽의 단벽(241)이, 한쪽의 도포제용 파이프 잔부(251)를 향해 깔때기 형상으로 구성된 것에 의해, 형광체(5) 슬러리 배출시나 건조시에, 한쪽의 단벽(241)의 내면에 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 단벽(241, 242)에 설치한 형광체(5)층의 두께와, 측벽(23)에 설치한 두께가 극단적으로 상이한 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 단벽(241, 242)에 설치한 형광체(5)는, 측벽(23)에 설치한 형광체(5)의 두께와 극단적으로 상이하지 않기 때문에 그 열팽창량차도 작고, 또한, 단벽(241, 242)에 설치한 형광체(5)는, 측벽(23)에 설치한 형광체(5)와 마찬가지로 매우 얇아지므로, 단벽(241, 242)을 구성하는 부재와의 열팽창량차도 작아짐으로써, 단벽(241, 242)로부터의 벗겨짐을 억제할 수 있다.

램프 점등시에는, 방전 용기(2)의 내부에 봉입한 발광 가스로부터, 200nm 이하의 진공 자외선이 발생하고, 이 진공 자외선에 의해 형광체(5)가 여기된다. 이 여기광은, 예를 들면 250nm~380nm의 자외선일 때, 방전 용기(2)를 구성하는 부재가 석영 유리이면, 이 자외선을 투과시켜, 외부에 적절하게 조사할 수 있다. 이 때, 방전 용기(2)의 단벽(241, 242)에는, 형광체(5)가 설치되어 있기 때문에, 방전 용기(2)의 내부에서 발생하는 진공 자외선이 직접 단벽(241, 242)에 조사되는 것을 억제할 수 있어, 방전 용기(2)의 파손을 억제할 수 있으므로, 방전 용기(2)의 수명을 늘릴 수 있다.

또한, 200nm 이하의 진공 자외선의 경우, 방전 용기(2)의 외부로 유출되면, 외부의 산소에 흡수되어 오존을 생성하여, 장치에 포함되는 수지를 분해한다는 문제가 발생하는데, 제1의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 단벽(241, 242)의 내면에 형광체(5)가 설치되어 있기 때문에, 단벽(241, 242)로부터 진공 자외선이 유출되는 것을 억제할 수 있다. 또, 이것에 수반하여 장치는 오존 대책을 행하지 않아도 되기 때문에, 장치의 복잡화를 초래하는 일이 없다.

제1의 실시예에서는, 방전 용기(2)를 구성하는 부재가 석영 유리이며, 이 석영 유리의 연화점이 1600℃ 근방이기 때문에, 방전 용기(2)의 내면에 직접 형광체(5)를 설치하려고 해도, 1600℃ 근방이라는 고온 영역에까지 형광체(5)를 가열하면 형광체(5)가 열화되어, 소정의 광을 얻을 수 없다. 한편, 형광체(5)의 열화를 피해, 1600℃ 미만의 온도로 형광체(5)를 가열해도, 방전 용기(2)의 연화가 불충분하게 되어, 형광체(5)와의 결합도 불충분하게 되고, 최종적으로 형광체(5)가 벗겨진다는 문제가 발생한다. 이 때문에, 제1의 실시예에서는, 형광체(5)가 석영 유리보다도 연화점이 낮은 유리층(4)을 통하여 방전 용기(2)의 내면에 설치됨으로써, 형광체(5)의 벗겨짐이나 열화를 억제할 수 있다.

방전 용기(2)를 경질 유리로 하면, 그 연화점이, 석영 유리의 연화점보다도 낮기 때문에, 방전 용기(2)에 직접 형광체(5)를 설치할 수 있다. 유리층(4)을 설치하지 않고, 방전 용기(2)에 직접 형광체(5)를 설치한 예로서, 제2의 실시예를 나타낸다.

도 6은, 본 발명에 관련된 제2의 실시예의 설명도이다.

도 6은, 제2의 실시예에 관련된 형광 램프(1)의 길이 방향을 따른 단면도이다.

또한, 도 6에는, 도 1에 나타낸 것 것과 동일한 것에 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 6의 제2의 실시예는, 방전 용기(2)를 구성하는 부재가 상이한 점과, 유리층(4)을 설치하지 않는 점에서, 도 1의 제1의 실시예와 상이하다.

도 6의 제2의 실시예의 설명으로서, 도 1과 공통되는 부분은 생략하고, 상이한 부분에 대해서 서술한다.

방전 용기(2)를 구성하는 부재는, 경질 유리이며, 연화점은 780℃이다. 이 온도는, 제1의 실시예에서 나타낸 유리층(4)의 연화점과 동일하기 때문에, 방전 용기(2)의 내면에 형광체 슬러리(72)를 도포하여 소성하면, 형광체(5)층과 방전 용기(2)의 경계면에서 유리의 연화가 발생하여 형광체(5)가 방전 용기(2)에 결착되고, 방전 용기(2)와 형광체(5)의 사이에 강고한 결합 상태가 얻어진다.

이와 같이, 방전 용기(2)를 구성하는 부재가 경질 유리인 경우, 방전 용기(2)의 내면에 직접 형광체(5)를 설치할 수 있다. 이와 같이 구성해도, 제2의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 방전 용기(2)의 형상이 제1의 실시예와 동일하기 때문에, 제1의 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제1 및 2의 실시예에서 나타낸 깔때기 형상의 단벽(241, 242)의 형상 이외의 예로서, 제3의 실시예를 나타낸다.

도 7은, 본 발명에 관련된 제3의 실시예의 설명도이다.

도 7(a)는, 제3의 실시예에 관련된 형광 램프(1)의 길이 방향을 따른 단면도이다. 도 7(b)는, 도 7(a)의 형광 램프(1)의 한쪽의 단부의 사시도이다.

또한, 도 7에는, 도 1 및 2에 나타낸 것 것과 동일한 것에 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 7의 제3의 실시예는, 단벽(241, 242)의 깔때기 형상인 형상이 원호 형상인 점에서, 도 1 및 2의 제1의 실시예와 상이하다.

도 7의 제3의 실시예의 설명으로서, 도 1 및 2와 공통되는 부분은 생략하고, 상이한 부분에 대해서 서술한다.

단벽(241, 242)은, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 종이면 앞측의 면(한쪽의 전극(31)이 설치된 면)과 종이면 안쪽에 있는 도시하지 않은 면의 단부는, 그 폭이 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 순차적으로 좁아지도록 대수 관계의 원호 형상으로 경사가 설치된다.

단벽(241, 242)은, 이 측벽(23)의 경사를 따름과 함께, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 순차적으로 축경하도록 깔때기 형상으로 구성된다. 도 7(a)에 나타내는 단면에 있어서는, 단벽(241, 242)은, 중앙에 위치하는 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해, 종이면 좌우로부터 대수 관계의 원호를 형성하도록 깔때기 형상으로 구성된다.

단벽(241, 242)의 형상이 도 7에 나타내는 원호의 깔때기 형상이어도, 형광체 도포 공정에 있어서, 유리관(6)의 내부에 충전한 형광체 분말의 배출을 원활히 행할 수 있어, 단벽(241, 242)에 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이 때문에, 제3의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 제1의 실시예에 관련된 형광 램프(1)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제1~3의 실시예에서는, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 설치하는 위치를 단벽(241, 242)의 중앙으로 하고 있었지만, 그 외의 예를 제4의 실시예로서 나타낸다.

도 8은, 본 발명에 관련된 제4의 실시예의 설명도이다.

도 8(a)는, 제4의 실시예에 관련된 형광 램프(1)의 길이 방향을 따른 단면도이다. 도 8(b)는, 도 8(a)의 형광 램프(1)의 한쪽의 단부의 사시도이다.

또한, 도 8에는, 도 1 및 2에 나타낸 것 것과 동일한 것에 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 8의 제4의 실시예는, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 단벽(241, 242)의 측 가장자리의 위치에 설치한 점에서, 도 1 및 2의 제1의 실시예와 상이하다.

도 8의 제4의 실시예의 설명으로서, 도 1 및 2와 공통되는 부분은 생략하고, 상이한 부분에 대해서 서술한다.

도포제용 파이프 잔부(251, 252)는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 단벽(241, 242)에 있어서의 측 가장자리의 위치에 설치된다.

측벽(23)은, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 종이면 앞측의 면(한쪽의 전극(31, 32)이 설치된 면)과 종이면 안쪽에 있는 도시하지 않은 면의 단부가, 그 폭이 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 순차적으로 좁아지도록 직선 형상의 경사가 설치된다.

단벽(241, 242)은, 이 측벽(23)의 경사를 따름과 함께, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 경사진 깔때기 형상으로 구성된다. 도 8(a)에 나타내는 단면에 있어서는 단벽(241, 242)은, 종이면 오른쪽에 위치하는 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해, 종이면 왼쪽으로 경사진 깔때기 형상으로 구성된다.

단벽(241, 242)의 형상이 도 8에 나타내는 바와 같은 깔때기 형상이어도, 형광체 도포 공정에 있어서, 유리관(6)의 내부에 충전한 형광체 분말의 배출을 원활히 행할 수 있어, 단벽(241, 242)에 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이 때문에, 제4의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 제1의 실시예에 관련된 형광 램프(1)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제1~4의 실시예에서는, 단벽(241, 242)을 설치하는 위치를, 측벽(23)의 단부의 단면에 설치하고 있었지만, 그 외의 예를 제5의 실시예로서 나타낸다.

도 9는, 본 발명에 관련된 제5의 실시예의 설명도이다.

도 9는, 제5의 실시예에 관련된 형광 램프(1)의 길이 방향을 따른 단면도이다.

또한, 도 9에는, 도 1에 나타낸 것 것과 동일한 것에 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 9의 제5의 실시예는, 단벽(241, 242)을 설치한 위치가 측벽(23)의 단면으로부터 내측으로 들어간 영역에 설치한 점과, 단벽(241, 242)의 외주 가장자리로부터 바깥쪽을 향해 돌출하는 방전 용기 형성관 잔부(231)를 갖는 점에서, 제1의 제1의 실시예와 상이하다.

도 9의 제5의 실시예의 설명으로서, 도 1과의 공통되는 부분은 생략하고, 상이한 부분에 대해서 서술한다.

단벽(241, 242)은, 방전 용기(2)의 단부에 있어서, 측벽(23)의 단면으로부터내측의 위치에 설치된다. 이것에 의해, 단벽(241, 242)의 외주 가장자리로부터 방전 용기(2)의 길이 방향을 향해 돌출하는 방전 용기 형성관 잔부(231)가 설치된다.

단벽(241, 242)을 설치하는 위치가, 도 9에 나타내는 바와 같이, 단벽(241, 242)의 단면으로부터 내측의 위치여도, 단벽(241, 242)의 형상이 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 깔때기 형상이면, 형광체 도포 공정에 있어서, 유리관(6)의 내부에 충전한 형광체 분말의 배출을 원활히 행할 수 있어, 단벽(241, 242)에 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이 때문에, 제5의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 제1의 실시예에 관련된 형광 램프(1)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제1~5의 실시예에서는, 방전 용기(2)의 형상을 직육면체 형상의 1겹관으로 구성했지만, 그 외의 예를 제6의 실시예로서 나타낸다.

도 10은, 본 발명에 관련된 제6의 실시예의 설명도이다.

도 10은, 제6의 실시예에 관련된 형광 램프(1)의 길이 방향을 따른 단면도이다.

또한, 도 10에는, 도 8에 나타낸 것과 동일한 것에 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 10의 제6의 실시예는, 방전 용기(2)를 원통 형상의 이중관으로 구성한 점과, 다른 쪽의 전극(32)을 방전 용기(2) 내관(22)의 내면에 설치한 점에서, 제4의 실시예와 상이하다.

도 10의 제6의 실시예의 설명으로서, 도 8과의 공통되는 부분은 생략하고, 상이한 부분에 대해서 서술한다.

제6의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 원통 이중관의 방전 용기(2)와, 방전 용기(2)의 내면에 설치한 유리층(4)과, 유리층(4)의 내면에 설치한 형광체(5)와, 방전 용기(2)의 외면에 서로 이격되어 설치된 한 쌍의 전극(31, 32)에 의해 구성된다.

방전 용기(2)는, 원통 형상의 외관(21)과, 외관(21)의 내부에 외관(21)과 동 축에 배치한 내관(22)에 의해 이중관 구조의 측벽(23)과, 그 측벽(23)의 길이 방향에 있어서의 양단에 설치한 깔때기 형상의 단벽(241, 242)과, 단벽(241, 242)에 설치한 도포제용 파이프 잔부(251, 252)에 의해 구성된다. 이 방전 용기(2)를 구성하는 부재로서는, 예를 들면 석영 유리를 들 수 있고, 형광체(5)로부터의 여기광을 투과시키는 부재가 이용된다.

측벽(23)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 그 단면이 경사 형상이다.

단벽(241, 242)은, 이 측벽(23)의 경사를 따름과 함께, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 경사진 깔때기 형상으로 구성된다. 도 10에 나타내는 단면에 있어서는, 단벽(241, 242)은, 종이면 오른쪽에 위치하는 도포제용 파이프 잔부를 향해, 종이면 왼쪽으로부터 경사진 깔때기 형상으로 구성된다.

이중관 구조의 측벽(23)에는, 외관(21)측의 외주면에 망 형상의 한쪽의 전극(31)이 설치되고, 내관(22)의 외주면의 원통판 형상의 다른 쪽의 전극(32)이 설치된다.

이것에 의해, 한 쌍의 전극(31, 32)은, 방전 용기(2) 내관(22) 및 외관(21)에 개재되고, 외관(21)과 내관(22)의 사이에 있는 방전 공간(26)에도 개재된다.

방전 용기(2)의 형상이 도 10에 나타내는 바와 같은 이중관 구조여도, 단벽(241, 242)의 형상이 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 향해 깔때기 형상이면, 형광체 도포 공정에 있어서, 유리관(6)의 내부에 충전한 형광체 분말의 배출을 원활히 행할 수 있어, 단벽(241, 242)에 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이 때문에, 제6의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 제4의 실시예에 관련된 형광 램프(1)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제1~6의 실시예에서는, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 단벽(241, 242)에 설치했지만, 그 외의 예를 제7의 실시예로서 나타낸다.

도 11은, 본 발명에 관련된 제7의 실시예의 설명도이다.

도 11(a)는, 제7의 실시예에 관련된 형광 램프(1)의 한쪽의 단부를 나타낸 사시도이다. 도 11(b)는, 도 11(a)의 형광 램프(1)의 한쪽의 단부를 나타낸 단면도이다.

또한, 도 11에는, 도 8에 나타낸 것 것과 동일한 것에 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 11의 제7의 실시예는, 도포제용 파이프 잔부(251, 252)를 측벽(23)에 설치한 점에서, 도 8의 제4의 실시예와 상이하다.

도 11의 제7의 실시예의 설명으로서, 도 8과 공통되는 부분은 생략하고, 상이한 부분에 대해서 서술한다.

한쪽의 도포제용 파이프 잔부(251)는, 측벽(23)의 단면 근방에 설치된다. 한쪽의 도포제용 파이프 잔부(251)는, 그 형상이 측벽(23)으로부터 방전 용기(2)의 길이 방향으로부터 수직 방향으로 신장하고, 계속하여 방전 용기(2)의 길이 방향을 향해 굴곡하도록, L자 형상으로 구성된다.

한쪽의 도포제용 파이프 잔부(251)는, 그 내면이, 경사한 단벽(241)의 내면에 연속되어 있으며, 이것에 의해, 형광체 도포 공정에 있어서, 유리관(6)의 내부에 충전한 형광체 분말을 배출할 때에, 경사진 단벽(241)을 흘러 나온 형광체 분말을, 경사진 단벽(241)의 내면에 연속된 도포제용 배출 파이프의 내면으로 원활히 흐르게 하여 배출할 수 있어, 단벽(241)에 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이 때문에, 제6의 실시예에 관련된 형광 램프(1)는, 제4의 실시예에 관련된 형광 램프(1)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 한쪽의 도포제용 파이프 잔부(251)를, 측벽(23)의 단면 근방에 설치하는 것은, 도 10에서 나타낸 것과 동일한 이중관 구조여도 적용할 수 있다.

상기 서술한 제1~7의 실시예에서는, 한 쌍의 단벽(241, 242) 중, 적어도 한쪽의 단부의 단벽(241)이 도포제용 파이프 잔부(251)를 향해 깔때기 형상인 것에 의해, 형광체 도포 공정에 있어서, 유리관(6)의 내부에 충전한 형광체 분말을 원활히 배출할 수 있다.

단, 본 발명의 형광 램프(1)로부터의 광이 조사되는 피조사물이, 대형일 때, 형광 램프(1)도 예를 들면 2m 이상과 같은 길이가 긴 것을 제조하는 경우가 있다. 이 때, 형광체 슬러리(72)는 점도를 갖는 것이기 때문에, 형광체 분말을 배출할 때에 한쪽의 도포제용 배출 파이프(631)로부터 배출하는 것 만으로는 충분한 배출을 행할 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 형광 램프(1)가 긴 것인 경우에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 다른 쪽의 단벽(242)도, 다른 쪽의 도포제 배출 파이프를 향해 깔때기 형상으로 구성함으로써, 다른 쪽의 단벽(242)에 형광체 분말의 고임(응축)이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 다른 쪽의 단벽(242)에 설치된 형광체(5)의 벗겨짐을 억제할 수 있다.

1 : 형광 램프 2 : 방전 용기
21 : 외관 22 : 내관
23 : 측벽 231 : 방전 용기 형성관 잔부
241 : 한쪽의 단벽 242 : 다른 쪽의 단벽
251 : 한쪽의 도포제용 파이프 잔부
252 : 다른 쪽의 도포제용 파이프 잔부
26 : 방전 공간 31 : 한쪽의 전극
32 : 다른 쪽의 전극 4 : 유리층
5 : 형광체 6 : 유리관
61 : 방전 용기 형성관 62 : 단벽 형성판
621 : 구멍부
631 : 한쪽의 도포제용 배출 파이프
632 : 다른 쪽의 도포제용 배출 파이프
71 : 유리 슬러리 72 : 형광체 슬러리
811 : 한쪽의 척 812 : 다른 쪽의 척
813 : 지그 82 : 버너
83 : 배기 장치 C : 회전
N : 질소 가스 R : 경사 각도

Claims (4)

1. 내면에 형광체가 설치된 방전 용기와,
   방전 용기를 개재시켜 대향된 전극으로 이루어지는 형광 램프에 있어서,
   상기 방전 용기는, 적어도 한쪽의 단부에 도포제용 파이프 잔부가 설치되고,
   이 단벽은, 도포제용 배출 파이프 잔부를 향해 대략 깔때기 형상이며, 또한, 그 내면에도 형광체가 설치된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 방전 용기는, 유리층을 통하여 상기 형광체가 설치된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 도포제용 파이프 잔부가 양쪽의 단부에 설치된 것을 특징으로 하는 형광 램프.
4. 내면에 형광체가 설치된 방전 용기와, 방전 용기를 개재시켜 대향된 전극으로 이루어지는 형광 램프의 제조 방법에 있어서,
   방전 용기 형성관의 적어도 한쪽의 단부의 단면이, 방전 용기 형성관의 길이 방향에 대해서 경사지도록 형성되고, 한쪽의 단벽 형성판이, 이 경사진 단면을 따라 접합되고, 한쪽의 도포제용 배출 파이프가, 한쪽의 단벽 형성판이 한쪽의 도포제용 배출 파이프를 향해 깔때기 형상이 되도록, 또한 방전 용기 형성관의 중공과 도포제용 배출 파이프의 중공이 연통하도록 접합되어, 이것에 의해 유리관이 형성되는 공정과,
   형광체 슬러리가, 유리관의 내부에 충전되어, 유리관의 한쪽의 도포제용 배출 파이프로부터 배출되는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 형광 램프의 제조 방법.
   

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