WO2004112086A1

WO2004112086A1 - メタルハライドランプ

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Publication number: WO2004112086A1
Application number: PCT/JP2004/005652
Authority: WO
Inventors: Atsushi Utsubo; Makoto Horiuchi; Makoto Kai; Hiroshi Nohara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2004-12-23
Also published as: US7679290B2; JPWO2004112086A1; CN1802725A; US20060082313A1; JP3778920B2; CN1802725B

Abstract

　本発明のメタルハライドランプは、透光性セラミクスから形成された発光管の本管６と、本管６の第１の端部に連結された第１の細管７ａと、本管６の第２の端部に連結された第２の細管７ｂ部と、第１の細管７ａおよび第２の細管７ｂにそれぞれ挿入され、本管１の内部で先端部が対向する一対の電極５ａ、５ｂと、発光管内に封入された第１金属ハロゲン化物と有するメタルハライドランプである。更に、発光管内には、更に第１金属ハロゲン化物の蒸気圧よりも低い蒸気圧を示す第２金属ハロゲン化物が封入されており、本管６は、端部に近づくにつれて内径が単調に減少する部分を有している。

Description

明細書

メタルハライドランプ技術分野

本発明は、透光性のセラミックスから形成された発光管を備えたメタルハラィドランプに関する。背景技術

従来、メタル八ライドランプの発光管は石英ガラスから形成されてし、が、近年、石英に比べて耐熱性、形状安定性、および耐ハラィド性に優れる透光性セラミックスから形成し発光管の採用が積極的に進められている。

このようなメタルハラィドランプにおいては、より演色性の高い白色放射光を得るめ、八ロゲン化デイスプロシゥムなどの希土類八ロゲン化物を発光管内に封入することが有効である（特開平 1 0 - 1 3 4了 6 5号公報（第 2頁））。希土類ハロゲン化物は、可視域において、原子発光のみならず、分子発光による連続発光を有するため、白色光源の封入物として好適に用いられ得る。

しかし、発光管内に封入し希土類八ロゲン化物は、ランプの点灯中に、 A l ₂〇₃、 D y ₂〇₃、 S i 0₂などからなる封止材（ガラスフリツ卜）と反!^して封止材を浸食しゆすい。このような封止材の浸食反が進行すると、封止部からリークが発生するため、メタルハライドランプの寿命を長くする上で大きな支障となっている。以下、図 1 および図 2.を参照しながら、上記の問題をより詳細に説明する。まず、図 1 を参照する。図 1 は、従来のメタルハライドランプに用いられている発光管を示す断面図である。図示されている発光管は、アルミナなどの透光性セラミックスから形成された本管 6と、本管 6に連結された細管了 a、 7 bとを有している。

本管 6は略円筒状の形状を有しており、その平坦な両端面から細管了 a、了 bが軸方向に延長している。細管了 a、 7 bは、細長い円筒形状を有しており、ー对の電極 5 a、 5 bを先端に有する導入線 9 a、 9 bが対応する細管了 a、了 bの内部に挿入されている (電極 5 a、 5 bおよび導入線 9 a、 9 bを総称して「電極線」と称する場合がある）。細管 7 a、 7 bに挿入された導入線 9 a、 9 bは、細管了 a、了 bの封止部 8 a、 8 bにおいて、綳管了 a、 7 bに固定されている。この固定は、前述しガラスフリットからなる封止材 1 〇 a、 1 0 bを用いて行われている。

透光性セラミックの発光管を備えメタル八ライドランプに白色光を放射させるには、質量比率で 1 0〜6〇％の希土類ハロゲン化物を発光管内に封入する必要がある。このよな濃度範囲の希土類八ロゲン化物を発光管内に封入すると、希土類ハロゲン化物の全部がランプ点灯中に蒸発しきれず、一部が液相となり、最冷点である細管に浸入する。細管を封止するガラスフリツ卜は、細管に浸入した希土類八ロゲン化物と反 J して浸食されることになる。

次に、図 2を参照して、封止部 8 aにおける封止構造を説明する。図 2は、細管 7 aの一端における封止構造の拡大断面図である。他の細管 7 bの一端にも、同様の封止構造が形成されている。

図 2からわかるょラに、細管了 aと導入線 9 aとの隙間部分は封止材 1 〇 aで埋められ、これによつて発光管 1 の内部は外部から遮断されている。メタルハライドランプで好適に使用される希土類ハロゲン化物（D y I ₃など）は、本管から封止材 1 〇 aの表面に拡散してくると、封止材 1 0 aの表面で液相化し、封止材 1 O aと反して浸食する。その結果、ゆがては封止リークが発生し、ランプ寿命を大きく短縮する危険性がある。

上記の問題を解決する目的で、特閧昭 6 3— "1 6 0 1 4 8号公報

(第 2頁）は、封止材の表面に電気絶縁層を設けたメタル八ライドランプを開示している。同様の目的のため、特開平 9— 2 0 4 9 0 2号公報（第 2頁）は、電気導電体に溝を設けることを教示し、特開平 1 0— 5 0 2 6 2号公報（第 2頁）は、浸食されにくい封止材料を使用することを教示している。しかしながら、本発明者による検討の結果、上記各文献に開示されている従来の技術によれば、封入した希土類八ロゲン化物による封止材の浸食は抑制されるが、メタルハラィドランプの構造が複雑化するため、その製造が困難であっり、封止時にクラックが生じやすいなどの問題があることがわかった。本発明は、上記の問題を解決するめになされたちのであり、その主要な目的は、透光性セラミックスから形成した発光管に封入した希土類八ロゲン化物による封止材の浸食を簡単な構成よって抑制できる新規なメタル八ライドランプを提供することにある。

発明の開示本発明のメタル八ライドランプは、発光管と、前記発光管内に封入された第 1金属ハロゲン化物と有するメタル八ライドランプであつて、前記第 1金属ハロゲン化物は、デイスプロシゥム、ホルミゥ厶、ツリウムからなる群から選択され少なくとち 1 つの金属の八ロゲン化物であり、前記発光管は、透光性セラミックスから形成された本管と、前記本管の第 1 の端部に連結された第 1 の細管と、前記本管の第 2の端部に連結された第 2の細管と、前記第 1 の細管および第 2の細管にそれぞれに挿入され、前記本管の内部で先端部が対向する一対の電極線とを有しており、前記第 1 および第 2の細管の各の端部は、封止材によって封止され、前記封止材の表面の少なくとち一部は、前記細管の内壁と前記電極線の表面との間に形成された隙間を通して前記本管の内部と連通しており、前記発光管内には、点灯中の前記封止部の温度において、前記第 1金属ハロゲン化物の蒸気圧よりも低い蒸気圧を示す第 2金属八ロゲン化物が封入され、前記発光管は、前記端部に近づぐにつれて内径が単調に減少する部分を有している。

好ましい実施形態において、前記第 2金属ハロゲン化物の蒸気圧は、前記第 1金属ハロゲン化物の蒸気圧の "1 〇分の 1以下である。好ましい実施形態において、前記封止材はガラスから形成されてし、る。

好ましい実施形態において、前記第 2金属八ロゲン化物は、カルシゥム、ストロンチウム、バリウム、ランタン、サマリウム、およびユウ口ピウムからなる群から選択される少なくとも 1 つの金属の八ロゲン化物である。

好ましい実施形態において、前記第 2金属八ロゲン化物は、金属の臭化物である。

好ましし、実施形態において、前記第 2金属八ロゲン化物の封入量は、〇. 〇 5 m g / c m ³以上了. 5 m g c m ³以下の範囲内に設定されている。好ましい実施形態におし、て、前記第 1金属八ロゲン化物の封入量に対する前記第 2金属八ロゲン化物の封入量のモル比率は、 0. 5 以上 8以下である。

好ましい実施形態において、前記透光性セラミックスは、アルミナである。

好ましい実施形態において、前記発光管と前記第 1 および第 2の細管とがー体成形されている。

好ましい実施形態において、前記発光管は、中空の略楕円体形状を有している。

好ましい実施形態において、前記発光管を内部空間に含外管と、前記外管の内部空間において前記発光管を包囲する透光性保護筒とを更に備え、前記細管の一部が前記保護筒の外部に露出している。本発明のランプモジュールは、上記いずれかのメタルハライドランプと、前記メタル八ライドランプから放射され光を所定方向に投影するための反射鏡とを備えている。

本発明の表示装置は、上記し、ずれかかのメタル八ライドランプと、前記メタル八ライドランプから放射された光を時間的かつ空間的に変調することによって画像を表示する表示パネルとを備えている。図面の簡単な説明

図 1 は、メタル八ライドランプに用いられる従来の発光管の構成を示す断面図である。

図 2は、図 1の発光管における封止構造を模式的に示す断面図であ。

図 3は、本発明によるメタル八ライドランプの実施形態を示す正面図である。

図 4は、図 3の実施形態における発光管を示す断面図である。図 5は、第 2金属八ロゲン化物の効果を示す模式図である。

図 6は、第 1金属八ロゲン化物および第 2金属八ロゲン化物の蒸気圧および融点を示すグラフである。

図了 ( a ) は、第 2金属八ロゲン化物が液相化し状態にある従来の発光管を示す断面図であり、図了（b ) は、第 2金属ハロゲン化物が細管に気相のまま流入する本実施形態の発光管を示す断面図である。

図 8は、細管内に流入しだ第 2金属八ロゲン化物が第 1金属八口ゲン化物を希釈化する様子を模式的に示す断面図である。

図 9は、本発明によるメタル八ライドランプに好適に用いられる他の発光管の形状を示す断面図である。発明を実施するめの最良の形態以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

本発明のメタル八ライドランプでは希土類ハロゲン化物による封止材の浸食を抑制するため、希土類八ロゲン化物に比べて蒸気圧の低い金属八ロゲン化物を発光管内に封入する。本明細書では、相対的に蒸気圧が高い金属ハロゲン化物、より具体的には、デイスプロシゥ厶、ホルミウム、ツリウムからなる群から選択された少なくと ¾ 1 つの金属の八ロゲン化物を「第 1金属八ロゲン化物」と称し、この第 1 希土類八ロゲン化物よりち蒸気圧の低い金属八ロゲン化物を「第 2金属八ロゲン化物」と称することとする。好ましい実施形態において、第 2金属八ロゲン化物は、カルシウム、ス卜ロンチウム、バリウム、ランタン、サマリウム、およびユウ口ピウムからなる群から選択される少な <とも 1 つの金属の八ロゲン化物である。ま、本明細書における「蒸気圧」の値は、ランプ点灯時の封止部の温度における蒸気圧の値を指すちのとする。

発光管内における第 2金属八ロゲン化物の大部分は、温度の低い細管内に浸入して液相となるため、封止材の表面における第 1金属八ロゲン化物（封止部を浸食しゆすい性質を有する金属八ロゲン化物）を希釈し、反 JiEiを抑制することができる。蒸気圧の低い封入物は多量に封入しても光色に与える影響が少ないめ有用である。第 2金属八ロゲン化物のこのよラな効果を充分に発揮させるめには、第 2金属八ロゲン化物の蒸気圧が第 1金属八ロゲン化物の蒸気圧の 1 〇分の 1以下であることが好ましし、。

本発明者の検討によると、セラミック発光管として広く使用されている円筒型発光管を用いる場合、相対的に蒸気圧の低い第 2金属八ロゲン化物の大部分が液相のまま本管内に残留するため、反麻抑制効果が低いという問題が明らかになった。本発明では、このよラな問題を解決するめ、テ一パ部を有する発光管を採用することにより、第 2金属八ロゲン化物を気相のままて細管に浸入させるょラにしている。

なお、電極線が挿入される細管の一部が外管内に設け透光性の保護筒の外部に露出するように構成すると、露出した封止部の温度を低下させることができる。そのめ、蒸気圧の低い第 2金属ハロゲン化物は、より多く封止材表面近くに凝縮し、第 1金属八ロゲン化物を希釈する。また、封止材の表面における温度低下が進ため、それによつても反^および浸食を抑制する効果が増す利点がある。以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるメタル八ライドランプの実施形態を詳細に説明する。

(実施形態）

図 3および図 4を参照しながら、本実施形態のメタル八ライドランプを説明する。図 3は、セラミック製の発光管 1 を備えた本実施形態のメタル八ライドランプの概略構成を示す断面図であり、図 4 は、発光管 1 の拡大断面図である。

まず、図 3を参照する。図示されている本実施形態のメタルハライドランプは、 1 5 0 Wの動作電力で発光するように設計されている。透光性を有するセラミック製の発光管 1 は、ステム 3によって封止された外管 2に内蔵されている。より詳細に説明すると、発光管 1 は、ステム 3から延在する金属線 3 a、 3 bに固定されており、金属線 3 a、 3 bによって外管 2の略中央部に支持された状態にある。金属線 3 a、 3 bは、外管 2の一端に設けられた口金 4と電気的に接続されており、発光管 1の支持部材として機能するとともに、発光管 1 に必要な電流を供給する導電部材としても機能する。

次に、図 4を参照しながら、発光管 1の構成をより詳細に説明する。

この発光管 1 は、透光性セラミックスから形成され本管 6と、本管 6に連結され細管了 a、了 bとを有している。

本管 6は、外径が 1 2. O m mの第 1 円筒部分と、外径および内径が端部に向かって単調に減少する部分（テーパ部分）とを有している。本管 6のうち、テ一パ部分の内径が一番小さくなる部分は、細管了 a、 7 bの端部が差し込まれる小さな第 2円筒部分につながつてし、る。

細管 7 a、了 bは、それぞれ、外径が 3. 2 m m、内径が 1 . 〇

2 5 m mの細長い円筒形状を有している。本実施形態では、本管 6 だけではなく、細管 7 a、了 bち、透光性セラミックスであるアルミナから形成されている。

細管了 a、 7 bには、一対の電極 5 a、 5 bを先端に有する導入線 9 a、 9 b (電極線）がそれぞれ挿入されている。導入線 9 a、 9 bは、直径 0. 9 m mの二オビゥムから形成されている。導入線 9 a、 9 bは、図 3に示する金属線 3 a、 3 bと接続され、口金 4 を介して外部から動作に必要な電力を受け取ることになる。ランプの動作時において、導入線 9 a、 9 を介して電極5 &、 5 b間に電圧が印加され、発光管 1の内部に封入されているガスの放電が生じる、発光が得られる。

細管了 a、了 bに挿入された導入線 9 a、 9 bは、細管了 a、 7 bの封止部 8 a、 8 bにおいて、細管了 a、了 bと固定されている。この固定は、ガラスフリツ卜からなる封止材を用いて行われ、細管 7 a、 7 bと導入線 9 a、 9 bとの隙間はシール材で埋められている。

本管 6の内部では、導入線 9 a、 9 bの先端に位置する電極 5 a、 5 bが所定の距離を置いて対向しているが、この電極間隔は、導入線 9 a、 9 bの挿入深さを調節した後、固定される。なお、図 4において、封止材の記載は省略されている。

上述した構成を有する発光管 1 の内部には、所定量の水銀、始動用希ガスとして機能するアルゴンに加えて、第 2金属ハロゲン化物が封入されている。この第 2金属八ロゲン化物は、発光管 1 内における第 1 金属八ロゲン化物の蒸気圧よりち低い蒸気圧を示すちのが用いられる。具体的には、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ランタン、サマリウム、およびユウ口ピウムからなる群から選択され少なくとち 1つの金属の八ロゲン化物（例えば臭化物）である。このような第 2金属ハロゲン化物の封入量は、 0. O S m g Z c m ³以上了. 5 m g / c m ³以下の範囲内に設定することが好ましい。なお、アルゴンに代えて、あるいはアルゴンに加えて、ネオン、クリプ卜ン、および/まはキセノンの希ガスを用いても良い。

次に、図面を参照しながら、第 2金属八ロゲン化物の役割を説明する。

図 5 ( a ) は、代表的な第 1金属八ロゲン化物であるヨウ化ディスプロジウム（D y I ₃ ) が封止材の表面に付着する様子を模式的に示している。これに対して、図 5 ( b ) は、ヨウ化デイスプロシゥムよりも蒸気圧の低い第 2金属八ロゲン化物（X ) が発光管内に封入された場合の封止材の表面を模式的に示してし、る。第 2金属八ロゲン化物（X ) は、その蒸気圧が相対的に低いため、最冷点である封止材の表面で液相化しゃすい。封止材の表面に液相の第 2金属八ロゲン化物が存存在すると、ヨウ化ディスプロジウムなどの第 1 金属八ロゲン化物が封止材の表面に付着しにくく、表面における第 1金属八ロゲン化物の希釈化が生じる。このため、本実施形態の構成によれば、封止材の浸食 ·劣化が効果的に防止され、ランプ寿命が大きく延びる。

発光管内に好適に封入され得る第 2金属八ロゲン化物は、発光管内に封入される第 1金属八ロゲン化物よりも蒸気圧が 1桁（1 0分の 1 ) 程度は低いことが好ましい。図 6は、各種の第 2金属ハロゲン化物の蒸気圧（8 0〇°Cにおける値）および融点を示している。 8 0 0 °Cにおける蒸気圧を図 6に記載している理由は、本実施形態におけるランプ動作に封止部の温度（最冷点）が 8 0 0 °C程度になるからである。参考のめ、代表的な第 1金属ハロゲン化物である D y I 3、 T m I ₃、および H o I ₃の蒸気圧をグラフ中に丸印で示している。

これらの第 1金属八ロゲン化物の 8 0 0 °C (点灯時の封止部温度）における蒸気圧は、図 6から明らかなように、 0. 1 了 [ T o 「 r ] 以上である。第 2金属ハロゲン化物の蒸気圧は、第 1金属ハロゲン化物の蒸気圧の 1 0分の 1以下であることが好ましいため、 8〇 0 °Cにおける蒸気圧が 0. 0 1 了 T o r r以下の金属ハロゲン化物を用いることが好ましい。実験によると、第 2金属ハロゲン化物の中でも特に C a B r ₂を用い場合に好ましい効果が得られた。なお、発光管 1 に封入される第 1金属ハロゲン化物の蒸気圧よりも低い蒸気圧を示すならば、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ランタン、サマリウム、および/またはユウ口ピウ厶の八ロゲン化物を 1種まは複数種用いてち良い。次に、図了および図 8を参照しながら、本実施形態で用いる発光管 1 の構成が封止材の劣化を防止する機能をどのようして発揮するかを説明する。

図 7 ( a ) は、テーパ部分を有しない従来構造の本管に低蒸気圧第 2金属ハロゲン化物を封入した場合（比較例）を示しており、図 7 ( b ) は、テーパ部分を有する本管に上記第 2金属八ロゲン化物を封入した場合（本実施形態）を示している。図了（a ) に示す本管 6の内部では、本管 6の温度が隅の部分で低下し、その部分で液相の第 2金属八ロゲン化物が形成されゆすくなる。本管 6の内部で第 2金属八ロゲン化物の液相が形成されると、封止材の表面で第 1 金属八ロゲン化物を希釈することが充分に行えないため、封止部の劣化を効果的に防止できない。

一方、本実施形態の構成によれば、図 7 ( b ) に示すょラに、本管 6にテ一パ部分が形成されているため、本管 6の内部で第 2金属八ロゲン化物が液相化されるほどには温度の低い部分が形成されにくい。また、テ一パ部分に沿って気相の第 2金属ハロゲン化物が細管内に流入しゆすくなるため、封止材の表面に到達する第 2金属八ロゲン化物の量が増加する。図了（b ) に示すようなテーパを設けることにより、テ'ーパを設けない揚合に比べて、本管における最冷点を 5 0 °C程度上昇させることが可能になる。 ' 図 8は、封止材 1 0 aの表面に到達した充分な量の第 2金属八口ゲン化物（X ) が、 D y I ₃などの第 1 金属八ロゲン化物を希釈し、封止材 1 0 aを保護している状態を模式的に示している。本実施形態によれば、封止材 1 0 a、 1 0 bの表面で液相化した第 2金属八ロゲン化物（X ) が第 1金属八ロゲン化物を充分に希釈できるため、封止リークを効果的に防止することが可能になる。

このような効果を得るためには、放電によって生み出される熱が本管 6の全体に充分に供給され得る形状を有していることが好ましし、。図了（a ) に示す従来の構造では、放電によって発生し熱が本管 6の隅には充分に供給されず、その部分の温度が他の部分に比ベて相対的に低くなりやすい。このような低温部分が存在すると、蒸気圧の低い第 2金属八ロゲン化物が本管 6の内部で液相化しやすくなり、封止材を充分に保護することができなくなる。

このような液相化を避けるめには、図了（b ) に示すように、本管 6の内径が端部に向かって単調に減少するテーパ部分を設けることが効果的である。テ一パ部分の形伏は、その断面が直線的なものに限定されず、例えば図 9に示すよに、テーパ部分が曲面形状によって構成されていてもよい。

なお、本管 6のうち、 2つのテーパ部分に挟まれだ中央部分の形状ち、円筒に限定されるわけではない。本管 6の形状によって規定される内部空間が全体として略楕円体を構成していても第 2金属八ロゲン化物が本管 6に溜まらない程度に本管 6の温度が上昇できればよい。

(実施例）

以下の表 1に示す 3種類のランプを作製し、寿命試験を実施し。

【表 1】

単位は m g Z c m 表 1の数値は、本管 6の体積（内容積）に対する封入量（mg) の比率である（単位は [mgZcm³] ) 。表 1に示す仕様 Aのランプでは、テーパ部を有しない円筒型の発光管を用い、仕様 Bおよび仕様 Cのランプでは、図 4に示すテーパ部を有する発光管を用いてし、る。

各ランプの発光管内には、第 1金属ハロゲン化物としてヨウ化デイスプロシゥム（Dy I ₃) を封入するとともに、発光のため、ョゥ化タリウム（T 1 I ₃) およびヨウ化ナトリウム（N a I ) を封入している。また、仕様 Aおよび仕様 Cのランプでは、ヨウ化ディスプロシゥ厶に比して蒸気圧の低い臭化カルシウムを封入している。上記の寿命試験用ランプを二次側開放電圧が 2 8 5 [ V ] の矩形波である電子安定器を使用して、 5. 5時間点灯、 0、 5時間消灯のサイクルで寿命試験を行った。上記寿命試験の結果を表 2に示す。

【表 2】

串位は m g / c m ³ 表 1、 2から、封入した第 1金属八ロゲン化物による浸食が原因となる封止部リークは、発光管形伏および希土類以外の八ロゲン化物と密接な関係があることがわかった。つまり、仕様 Aでは、封入した臭化カルシウムが主に本管部の端に凝縮してしまうめ、浸食抑制の効果が薄かっ。一方、仕様 Bでは、ヨウ化タリウムやヨウ化ナトリウムの蒸気圧がヨウ化デイスプロシゥムよりち高いため、液相として細管内に浸入する量が少なく、浸食を抑制することができなかった。

これらに対し、仕様 Cでは、臭化カルシウムの大部分が本管内に液相としては存在せずに、細管内に浸入し、ヨウ化デイスプロシゥムとガラスフリッ卜との反 ¾を抑制する機能を発揮し。

次に、封止部リークおよびランプ効率が臭化カルシウムの封入量に依存してどのよろに変化するかを説明する。まず、以下の表 3に示すように、臭化カルシウムの封入量が異なる仕様 D Hのランプについて、封止部リークおよびランプ効率を測定し。その結果を表 3に示す。

【表 3】

臭化カルシウムの封入量が多くなるほど、高い浸食抑制効果を発揮すると考えられるが、表 3からわかるように、封入量が多くなりすぎると、仕様 Hのランプように効率が大幅に低下する。ランプ効率の低下を避けるためには、臭化カルシウムの封入量を 7. 5mg /cm³以下に設定することが好ましし、。逆に、臭化カルシウムの封入量が 0. OSmgZcm³を下回ると、ヨウ化デイスプロシゥムを充分に希釈できず、浸食抑制の十分な効果が期待できない。このため、臭化カルシウムの封入量は〇. 〇5mgZcm³以上に設定することが好ましい。

次に、第 1金属八ロゲン化物の封入量（Nモル）に対する第 2金属八ロゲン化物の封入量（Xモル）の好ましし、比率（XZN) を実験から決定した。

封入する第 2金属八ロゲン化物の蒸気圧が比較的高い C a I ₂や L aB r ₃の場合、好ましい範囲は、 0. 5≤ (X/N) ≤5であり、特に好ましい範囲は、 1. 2≤ (XZN) ≤4である。

また、蒸気圧が L aB r ₃よりも低い他の第 2金属ハロゲン化物の場合の好ましい範囲は、 0. 5≤ (XZN) ≤8であり、特に好ましい範囲は、 1. 2≤ (X/N) ≤8である。蒸気圧が相対的に低い第 2金属八ロゲン化物の場合、比較的多く添加しても、発光に悪影響を与えにくい。

次に、第 1金属八ロゲン化物の封入量（Nモル）に对する第 2金属八ロゲン化物の封入量（Xモル）の好ましい比率（XZN) を実験から決定し。

封入する第 2金属八ロゲン化物の蒸気圧が比較的高い C a I ₂ゅ L aB r ₃の場合、好ましい範囲は、 0. 5≤ (X/N) ≤5であり、特に好ましい範囲は、 1. 2≤ (X/N) ≤4である。

なお、上記の実施例では、第 1金属八ロゲン化物としてヨウ化デイスプロシゥ厶（Dy I ₂) を用いているが、ホルミウム、ッリウ厶などのランタノィドゃスカンジウムのハロゲン化物、まはそれらの組み合わせを用し、てもよい。具体的には、 Dy I ₃、 Ho I ₃、 Tm l ₃、 Dy B r₃、 H o B r ₃、 T m B r ₃などが好適に用いられる

封止材の浸食を抑制するために封入し臭化カルシウム（C a B r ₃) の代わりに、または、臭化カルシウムに加えて、ストロンチゥム、バリウム、ランタン、サマリウム、ユウ口ピウ厶などの蒸気圧が低い八ロゲン化物、またはそれらの組み合わせであっても同様の結果が得られる。具体的には、 C a I ₂、 C a B r ₂、 S r I ₂、 S r B r ₂、 B a I ₂x L aB r ₃、 Sm l ₂、 Eu l ₂、 Eu B r ₂ が好適に用いられる。このよな八ロゲン化物の中でも、特に臭化物は、図 6に示すように、ヨウ化物よりち蒸気圧が低い傾向があるため、液相化によって第 1金属八ロゲン化物を希釈する効果が高く、好ましい。

なお、 C aの臭化物ゆヨウ化物は、第 2金属ハロゲン化物の中では比較的蒸気圧が高いため、その一部が蒸発して放電に関与する傾向がある。しかし、 C aは放電の光色を良くする性質を有している。このため、長寿命化と光色の改善の両方を達成しよろとする場合は、第 2金属八ロゲン化物の中でち駆るカルシウムのハロゲン化物を添加することが特に好ましい効果をもらす。カルシウムの八ロゲン化物を用いる揚合において、その一部を意図的に蒸発させ、放電への影響を強めたいときは、臭化カルシウムよりち蒸気圧の高いヨウ化カルシウムを用いることが好ましい。

以上説明してき本発明の実施形態および実施例では、細管を含 ¾発光管の全体が外管（透光性の保護筒）の内部に設けられている。この場合には、細管における封入部の温度が他の部分に比べて特に低くなることが無いため、液相の第 2金属八ロゲン化物は細管内に点在しゆすい。これに対し、細管の封止部を保護筒の外部に露出させると、露出部分の温度が低下するため、第 2金属ハロゲン化物の大部分が封止部の表面に凝縮しゆすくなる。このよラな凝縮が生じると、より効果的に封止部の浸食を抑制できる。

第 1 金属八ロゲン化物による封止材の浸食を第 2金属八ロゲン化物によって抑制する効果は、ランプ電力が了 O W以上 4 0〇W以下の範囲で確認することができた。産業上の利用可能性

本発明によれば、雨端部にテーパ部を有した発光管にランプ点灯時の封止部温度における蒸気圧が充分低い第 2金属八ロゲン化物を封入することにより、封止部におけるリーク原因となる第 1 金属八ロゲン化物による封止材の浸食を抑制できる。このため、本発明によれば、長期間にわって封止部リークの無いメタル八ライドランプを提供することができる。

Claims

1 . 発光管と、前記発光管内に封入された第 1金属八ロゲン化物と有するメタル八ライドランプであって、

前記第 1金属ハロゲン化物は、デイスプロシゥム、ホルミウム、青

ツリウムからなる群から選択されだ少なくとも 1 つの金属のハロゲン化物であり、

の

前記発光管は、

範

透光性セラミックスから形成された本管と、

囲

前記本管の第 1 の端部に連結された第 1の細管と、

前記本管の第 2の端部に連結された第 2の細管と、

前記第 1の細管および第 2の細管にそれぞれに挿入され、前記本管の内部で先端部が対向する一対の電極線と、

を有しており、

前記第 1 および第 2の細管の各の端部は、封止材によって封止され、

前記封止材の表面の少なぐとち一部は、前記細管の内壁と前記電極線の表面との間に形成された隙間を通して前記本管の内部と連通しており、

前記発光管内には、点灯中の前記封止部の温度において、前記第

1金属八ロゲン化物の蒸気圧よりも低 ( 蒸気圧を示す第 2金属八口ゲン化物が封入され、 '

前記発光管は、前記端部に近づくにつれて内径が単調に減少する部分を有している、メタルハライドランプ。

2. 前記第 2金属ハロゲン化物の蒸気圧は、前記第 1金属八口ゲン化物の蒸気圧の 1 〇分の 1以下である請求項 1 に記載メタル八ライドランプ。

3. 前記封止材はガラスから形成されている請求項 2に記載メタルハラィドランプ。

4. 前記第 2金属ハロゲン化物は、カルシウム、ス卜ロンチウム、バリウム、ランタン、サマリウム、およびユウ口ピウ厶からなる群から選択される少なくとち 1 つの金属のハロゲン化物である請求項 1から 3のいずれかに記載のメタルハライドランプ。

5. 前記第 2金属八ロゲン化物は、金属の臭化物である請求項 1から 4のいずれかに記載のメタルハライドランプ。

6. 前記第 2金属八ロゲン化物の封入量は、 0. 〇5 m g Z c m ³以上了. 5 m g Z c m ³以下の範囲内に設定されている請求項 4に記載のメタル八ライドランプ。

7. 前記第 1金属八ロゲン化物の封入量に対する前記第 2金属八ロゲン化物の封入量のモル比率は、 0. 5以上 8以下である請求項 1から 5のいずれかに記載のメタル八ライドランプ。

8. 前記透光性セラミックスは、アルミナである請求項 1から 7のいずれかに記載のメタル八ライドランプ。

9. 前記発光管と前記第 1 および第 2の細管とがー体成形されている請求項 1 から 8のいずれかに記載のメタル八ライドランプ。

1 〇. 前記発光管は、中空の略楕円体形状を有している請求項 9に記載のメタルハラィドランプ。

1 1 . 前記発光管を内部空間に含 ¾外管と、

前記外管の内部空間において前記発光管を包囲する透光性保護筒と、

を更に ί藉ぇ、

前記細管の一部が前記保護筒の外部に露出している請求項 1から 1 0のいずれかに記載のメタルハライドランプ。

1 2. 請求項 1から 1 1 に記載のメタル八ライドランプと、前記メタル八ライドランプから放射された光を所定方向に投影するめの反射鏡と、

を備えたランプモジュール。

1 3. 請求項 1 から 1 1 に記載のメタル八ライドランプと、前記メタル八ライドランプから放射された光を時間的かつ空間的に変調することによって画像を表示する表示パネルと、

を備えた表示装置。