專利名稱：高壓放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓放電燈，特別是涉及一種具備透光性陶瓷(ceramics)氣密 容器的高壓放電燈(lamp)。
背景技術(shù)：
在具備透光性陶瓷放電容器的高壓放電燈中，已廣為人知曉的是通過陶瓷的熔接 來將該放電容器的開口部予以密封的所謂無燒結(jié)(fritless)密封，例如在日本專利公開 申請案第P2007-115651 號(Japanese Laid OpenPatent Application No. P 2007-115651) 中有所揭示。而且，在無燒結(jié)密封中，使透光性陶瓷放電容器的小徑筒部的、接近密封預(yù)定部的 位置處的內(nèi)表面的平均結(jié)晶粒徑由50 μ m以下的多晶氧化鋁(alumina)陶瓷形成，以降低 密封部的陶瓷中發(fā)生的裂縫(crack)產(chǎn)生。關(guān)于此技術(shù)，例如在日本專利公開申請案第 P2009-00992KJapanese LaidOpen Patent Application No. P 2009-009921)中有所揭示。無燒結(jié)密封能夠解決伴隨燒結(jié)玻璃(frit glass)的使用而產(chǎn)生的各種問題，因此 是極為有效的技術(shù)。但是，所述無燒結(jié)密封尚未能充分解決密封部的陶瓷中易發(fā)生的裂縫 產(chǎn)生的問題。根據(jù)本發(fā)明者們的分析已知密封部的陶瓷中產(chǎn)生的裂縫，主要是因為電流導(dǎo) 入導(dǎo)體的密封部分和與該密封部分熔接的陶瓷之間的熱膨脹的差所引起。尤其在無燒 結(jié)密封的過程中，密封部的陶瓷的晶粒容易生長而變大，由此可觀察到電流導(dǎo)入導(dǎo)體和 與該導(dǎo)體熔接的陶瓷之間的熱膨脹之差會擴大的傾向。因此，在日本專利公開申請案第 P2009-009921所揭示的技術(shù)中，通過在透光性陶瓷放電容器的小徑筒部中使用平均粒徑較 小的多晶氧化鋁陶瓷，來使小徑筒部與電流導(dǎo)入導(dǎo)體各自的熱膨脹系數(shù)盡可能接近。但是， 本發(fā)明者們查明在使陶瓷熔接而緩冷時，陶瓷的晶粒會生長，而晶粒容易變得比原材料時 更大。由此可見，上述現(xiàn)有的高壓放電燈在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而 亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道， 但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問 題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的高壓放電燈，實屬當(dāng)前 重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的高壓放電燈存在的缺陷，而提供一種新型的高壓 放電燈，所要解決的技術(shù)問題是使其在使多晶氧化鋁陶瓷熔接于電流導(dǎo)入導(dǎo)體而形成的密 封部中，減小陶瓷晶粒的生長而抑制裂縫產(chǎn)生，非常適于實用。為了解決上述課題，本發(fā)明的高壓放電燈的特征在于包括透光性陶瓷氣密容器 (1)，具備包圍部(Ia)以及小徑筒部(Ib)，其中所述包圍部(Ia)由透光性陶瓷構(gòu)成，且在
3內(nèi)部形成有放電空間，所述小徑筒部(Ib)連通于包圍部(Ia)的端部而形成，且至少密封部 (SP)由多晶氧化鋁陶瓷構(gòu)成；電流導(dǎo)入導(dǎo)體(2)，由分別以一端連接于長度方向的密封部 分(2a)以及耐鹵化物部分(2b)構(gòu)成，且以所述耐鹵化物部分(2b)的另一端沿著所述包圍 部(Ia)延伸，而且所述密封部分(2a)的另一端露出至外部的方式，而插入所述透光性陶瓷 氣密容器⑴的小徑筒部(Ib)的內(nèi)部；電極(3)，配設(shè)在所述電流導(dǎo)入導(dǎo)體⑵的所述耐鹵 化物部分(2b)的另一端；以及放電介質(zhì)，封入在所述透光性陶瓷氣密容器(1)的內(nèi)部，且， 所述小徑筒部(Ib)的密封部(SP)的所述多晶氧化鋁陶瓷熔融并固化后的熔融部(4)熔接 于所述電流導(dǎo)入導(dǎo)體(2)的密封部分，并且在內(nèi)部包含氧化鋁晶粒生長抑制劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明 高壓放電燈至少具有下列優(yōu)點及有益效果1、本發(fā)明高壓放電燈，通過使用擴散至熔融部內(nèi)部的高熔點金屬以及存在于熔融 部的氧化鋁結(jié)晶粒界上的燒結(jié)助劑成分的至少任一種，來作為氧化鋁晶粒生長抑制劑，從 而能夠容易地抑制密封部的裂縫產(chǎn)生。2、本發(fā)明高壓放電燈的小徑筒部通過使用由網(wǎng)體以及箔的至少任一種所形成的 高熔點金屬被覆，從而可以在小徑筒部的加熱熔融時將高熔點金屬作為氧化鋁晶粒生長抑 制劑而向熔融部內(nèi)部容易地擴散。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種高壓放電燈，其包括透光性陶瓷氣密容器，該透光 性陶瓷氣密容器具備透光性陶瓷的包圍部以及至少密封部由多晶氧化鋁陶瓷構(gòu)成的小徑 筒部。具備密封部分以及耐鹵化物部分且插入小徑筒部的內(nèi)部的電流導(dǎo)入導(dǎo)體通過熔融的 密封部的多晶氧化鋁陶瓷而熔接。在該熔融的多晶氧化鋁陶瓷中，在內(nèi)部包含氧化鋁晶粒 生長抑制劑，以抑制晶粒的生長。高壓放電燈更具備連接于耐鹵化物部分的前端的電極以 及被封入透光性陶瓷氣密容器內(nèi)的放電介質(zhì)。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明的高壓放電燈的第1實施例的縱剖面示意圖。圖2是圖1所示的高壓放電燈的密封部在密封前的裝配狀態(tài)的主要部分放大縱剖 面示意圖。圖3是圖1所示的高壓放電燈的密封部的主要部分放大縱端面示意圖。圖4是本發(fā)明的高壓放電燈的第2實施例的密封部的主要部分放大縱剖面示意 圖。圖5以及圖6是本發(fā)明的高壓放電燈的第3實施例的密封部的主要部分放大縱剖 面示意圖。圖7(a)、(b)、(c)是本發(fā)明的高壓放電燈的第6實施例的密封部縱剖面的電子顯 微鏡照片。1 透光性陶瓷氣密容器la:包圍部
Ib 小徑筒部
Ic 放電空間
2 電流導(dǎo)入導(dǎo)體
2a 密封部分
2b 耐鹵化物部分
3 電極
4 熔融部
4a 熔接部
4b 緊貼部
4c 粘結(jié)部
L:長徑
MC 高熔點金屬被覆
SP 密封部
V:空隙
W 短徑
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的高壓放電燈其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功 效，詳細(xì)說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細(xì)說明中將可清楚的呈現(xiàn)。為了方便說明，在以下的實施例中，相同的元件以相同 的編號表示。以下，參照對相同或相應(yīng)的部分標(biāo)注有相同或相似的符號的附圖，來對本發(fā)明的 典型的具體例的高壓放電燈進行說明。在本發(fā)明中，氧化鋁晶粒生長抑制劑是在使無燒結(jié)密封的小徑筒部的密封預(yù)定部 加熱熔融的過程中，能夠抑制氧化鋁晶粒容易生長而變大的成分，且該氧化鋁晶粒生長抑 制劑被包含在所形成的熔融部的內(nèi)部。而且，作為氧化鋁晶粒生長抑制劑，使用高熔點金屬 以及金屬氧化物的至少一種。其次，對氧化鋁晶粒生長抑制劑中的高熔點金屬進行說明。高熔點金屬擴散至熔 融部的內(nèi)部。并且，作為高熔點金屬，使用從鉭Ta、鈮Nb、鉬Mo及鎢W以及包含這些金屬的 至少1種的合金的群組中選擇的至少一種。為了使作為氧化鋁晶粒生長抑制劑的高熔點金屬擴散至熔融部的內(nèi)部，優(yōu)選在小 徑筒部的密封預(yù)定部的外表面上，在加熱之前預(yù)先形成高熔點金屬被覆。這樣，能夠在密封 部的加熱熔融過程中，使高熔點金屬被覆擴散至熔融部的內(nèi)部。通過在氧化鋁陶瓷的密封預(yù)定部的外表面配置高熔點金屬被覆，當(dāng)對密封預(yù)定部 進行加熱時，高熔點金屬被覆也將受到加熱。其結(jié)果，高熔點金屬通過加熱而熔融或軟化， 該高熔點金屬的一部分?jǐn)U散至密封預(yù)定部的已熔融的氧化鋁陶瓷中。繼而，通過對氧化鋁 陶瓷的熔融部進行冷卻固化，形成透光性陶瓷氣密容器的密封部。在密封部內(nèi)，擴散的高熔點金屬主要進入氧化鋁晶粒的界面，以起到抑制氧化鋁粒子的生長的作用。高熔點金屬被覆由網(wǎng)(mesh)體以及箔的至少任一種形成。另外，網(wǎng)體以及箔的配 設(shè)方法并無特別限定。例如，第一，作為使用網(wǎng)體的方法，可列舉將高熔點金屬的網(wǎng)體呈筒 狀而卷繞或預(yù)先呈蓋(cap)狀而成形于小徑筒部的密封預(yù)定部，再將其安裝于小徑筒部的 端部的方法。而且，第二，作為使用箔的方法，可列舉將高熔點金屬箔呈筒狀而卷繞在小徑 筒部的密封預(yù)定部的外周面上的方法。其次，說明對高熔點金屬被覆進行加熱的方法。上述第1方法是從網(wǎng)體的外側(cè)照 射激光(laser)，以對密封預(yù)定部的氧化鋁陶瓷以及網(wǎng)體進行加熱的方法。通過該方法的加 熱，所照射的激光能量(laser energy)幾乎全部透過網(wǎng)體的孔隙以及小徑筒部的多晶氧化 鋁陶瓷，而被貫通小徑筒部的內(nèi)部的電流導(dǎo)入導(dǎo)體所吸收，電流導(dǎo)入導(dǎo)體最先溫度上升。然 后，電流導(dǎo)入導(dǎo)體的熱繼而傳導(dǎo)至氧化鋁陶瓷。與此同時，網(wǎng)體表面也吸收激光能量而溫度 上升，網(wǎng)體軟化或熔融。由此，氧化鋁陶瓷受到加熱而熔融。接著，如上所述，高熔點金屬成 分?jǐn)U散至熔融的氧化鋁陶瓷中。在第2方法中，從斜方向來對小徑筒部的端面直接照射激光。在該加熱方法中， 激光主要被直接照射至小徑筒部的端面的多晶氧化鋁陶瓷，于是激光透過該多晶氧化鋁陶 瓷，而激光能量被電流導(dǎo)入導(dǎo)體所吸收。通過該激光照射，電流導(dǎo)入導(dǎo)體的溫度與第一方法 同樣地上升。然后，電流導(dǎo)入導(dǎo)體的熱傳導(dǎo)至氧化鋁陶瓷以及高熔點金屬箔。其結(jié)果，密封 預(yù)定部的氧化鋁陶瓷受到加熱而熔融。此時，高熔點金屬箔軟化或熔融。接著，高熔點金屬 成分從高熔點金屬箔擴散至氧化鋁陶瓷中。另外，當(dāng)經(jīng)由高熔點金屬箔來照射激光時，直至 氧化鋁陶瓷的熔融為止的時間將變長。其次，對使用燒結(jié)助劑成分來作為氧化鋁晶粒生長抑制劑的情況進行說明。作為 氧化鋁晶粒生長抑制劑來發(fā)揮作用的燒結(jié)助劑成分存在于密封部的氧化鋁結(jié)晶粒界上。在 本發(fā)明中，使燒結(jié)助劑成分存在于密封部的熔融部的氧化鋁Al2O3的結(jié)晶粒界上的方法并 無特別限定。例如，如果在密封之前先在小徑筒部的表面粘附燒結(jié)助劑成分，隨后對小徑 筒部進行加熱而使之熔融，則燒結(jié)助劑成分將與氧化鋁陶瓷相混合而進入氧化鋁晶粒的界 面，從而抑制氧化鋁晶粒的生長。作為燒結(jié)助劑成分，例如使用氧化鎂MgO、氧化釔Y2O3、氧化鑭La2O3、氧化鈧ScO3以 及氧化硅SiO2等。而且，也可以使用預(yù)先含有燒結(jié)助劑成分的透光性多晶氧化鋁陶瓷，來形成小徑 筒部的密封預(yù)定部。在該方法中，在氧化鋁陶瓷的熔融時，也能夠使燒結(jié)助劑成分進入氧化 鋁晶粒的界面。另外，在該方法中，在使氧化鋁陶瓷熔融時，一部分燒結(jié)助劑成分會蒸發(fā)而 消失。因此，熔融部的燒結(jié)助劑成分濃度將會低于與熔融部鄰接的其他部分的燒結(jié)助劑成 分的濃度，由此可知，在熔融部中，透光性多晶氧化鋁陶瓷中所含的燒結(jié)助劑成分起到了氧 化鋁晶粒生長抑制劑的功能。隨后，通過對氧化鋁陶瓷的熔融部進行冷卻而固化，形成透光性陶瓷氣密容器的 密封部。結(jié)果，燒結(jié)助劑成分進入氧化鋁晶粒的界面，由此起到氧化鋁晶粒生長抑制劑的作 用，而抑制熔融部的裂縫產(chǎn)生。在本發(fā)明中，可以使作為氧化鋁晶粒生長抑制劑的高熔點金屬以及燒結(jié)助劑成分 這兩者并存于密封部的熔融部中。本實施例的情況下，氧化鋁晶粒生長抑制的效果優(yōu)于高
6熔點金屬以及燒結(jié)助劑成分各自單獨存在的情況。這樣，氧化鋁晶粒的生長受到抑制的結(jié) 果，密封部的裂縫產(chǎn)生得到抑制。其次，說明對密封部的裂縫產(chǎn)生的抑制有效的熔融部的氧化鋁結(jié)晶構(gòu)造。 S卩，密封部的多晶氧化鋁陶瓷熔融且隨后固化而形成的熔融部中的氧化鋁晶粒， 是通過在密封部的形成過程中暫時熔融的氧化鋁進行再結(jié)晶而形成。因此，氧化鋁晶粒的 大小、形狀根據(jù)場所的不同而并不均勻。為了對該氧化鋁晶粒的大小、形狀進行測定，例如 使用掃描型電子顯微鏡(scanning electron microscope, SEM)來對密封部的剖面制作圖 像。根據(jù)所獲得的圖像來計測氧化鋁晶粒。當(dāng)將該測定出的圖像的氧化鋁晶粒的最大寬度 尺寸設(shè)為長徑L，將與該長徑正交的方向的寬度尺寸中最大的尺寸設(shè)為短徑W時，該短徑W 相當(dāng)于氧化鋁結(jié)晶粒徑。通過這樣來對氧化鋁晶粒的大小、形狀進行管理，能夠抑制密封部 的裂縫產(chǎn)生。在本發(fā)明中，熔融部的氧化鋁晶粒的50%以上、優(yōu)選90%以上的粒徑處于3 200 μ m的范圍內(nèi)，并且形狀處于設(shè)氧化鋁晶粒的長徑為L且設(shè)短徑為W時的比L/W滿足 1. 0彡L/W彡20的范圍內(nèi)較為理想。只要處于該范圍內(nèi)，則所形成的熔融部將難以產(chǎn)生裂 縫，并且形成密封部相對較容易。當(dāng)使小徑筒部的密封預(yù)定部加熱熔融而形成密封部時，熔融部的氧化鋁晶粒因再 結(jié)晶而粒徑至少達(dá)到3 μ m以上。另一方面，如果氧化鋁晶粒的粒徑超過200 μ m,則氧化鋁 晶粒會過大而熔融部變得容易產(chǎn)生裂縫。而且，關(guān)于氧化鋁晶粒的形狀，只要比L/W為1. 0，則熔融部的狀態(tài)將變得良好，能 夠充分獲得裂縫產(chǎn)生的抑制效果。另一方面，如果比L/W超過20，裂縫將非常容易產(chǎn)生，從 而極難獲得實用的高壓放電燈。只要處于滿足上述條件的范圍內(nèi)，則將獲得對密封部的裂 縫產(chǎn)生的抑制效果。另外，熔融部的氧化鋁晶粒的粒徑為5 μ m以上且處于滿足1. 0彡L/W彡10的范 圍內(nèi)則更為理想。在該范圍內(nèi)，對于密封部的裂縫產(chǎn)生，將獲得更高的抑制效果。而且，與密封部的熔融部熔接的電流導(dǎo)入導(dǎo)體的部分的壓縮應(yīng)力的值S(MPa)優(yōu) 選設(shè)定在100800的范圍內(nèi)。另外，所謂壓縮應(yīng)力，是指負(fù)的密封應(yīng)力。該密封應(yīng)力 的范圍，表示容易形成密封部且能夠獲得對該熔融部中產(chǎn)生的裂縫的抑制效果的范圍。但 是，如果壓縮應(yīng)力的值小于100，則密封部的形成將變得非常困難。而且，如果壓縮應(yīng)力的值 超過800，則裂縫產(chǎn)生將變得顯著。而且，密封部必須在其熔融部的內(nèi)部，鄰接的氧化鋁晶粒的粒界相緊貼，最終不形 成通到熔融部外部的微小間隙即粒界間隙。通過上述構(gòu)成，已知能夠有效地抑制熔融部產(chǎn) 生裂縫。其中，熔融部的內(nèi)部所形成的空隙(void)并不包含在上述間隙中。熔融部內(nèi)部所形成的空隙有時會形成不能稱之為微小間隙的較大空間。但是，當(dāng) 如無燒結(jié)密封般，使小徑筒部的陶瓷熔融而形成密封部時，只要花費充分的時間來進行緩 冷，便能夠阻止空隙的形成，優(yōu)選空隙并不存在于密封部的熔融部的內(nèi)部。 其次，對本發(fā)明中的其他構(gòu)成進行說明。1.關(guān)于密封部的熔融部的楊氏模量(Young' s modulus)熔融部外表面的楊氏模量Y (GPa)優(yōu)選處于滿足100彡Y彡700的范圍內(nèi)。由此， 能夠獲得對密封部的裂縫產(chǎn)生的抑制效果。
2.關(guān)于密封部的熔融部的硬度熔融部外表面的硬度H(GPa)優(yōu)選處于滿足5彡H彡60的范圍內(nèi)。由此，能夠獲得對密封部的裂縫產(chǎn)生的抑制效果。3.關(guān)于密封部的熔融部的形成形態(tài)熔融部優(yōu)選由第1區(qū)域以及第2區(qū)域構(gòu)成，所述第1區(qū)域是小徑筒部的密封預(yù)定部遍及小徑筒部的內(nèi)面直至電流導(dǎo)入導(dǎo)體的表面為止的大致整體而熔融，隨后固化而成； 所述第2區(qū)域是在第1區(qū)域中熔融的氧化鋁的一部分進入鄰接于第1區(qū)域的小徑筒部的非 熔融部的內(nèi)面和與其相向的電流導(dǎo)入導(dǎo)體之間的間隙后固化而成。由此，能夠獲得對密封 部的裂縫產(chǎn)生的抑制效果。以下，參照圖1至圖3，對本發(fā)明的第1實施例的高壓放電燈進行說明。在本實施 例中，高壓放電燈具備透光性陶瓷氣密容器1、電流導(dǎo)入導(dǎo)體2、電極3、高熔點金屬被覆MC、 密封部SP以及放電介質(zhì)?！餐腹庑蕴沾蓺饷苋萜?〕透光性陶瓷氣密容器1具備包圍部Ia以及小徑筒部lb。在包圍部Ia的內(nèi)部形成 放電空間lc。另外，透光性陶瓷氣密容器1的透光性，是指具備能夠使由放電所產(chǎn)生的光予 以透過并導(dǎo)出至外部的程度的透過性，不僅可以是透明，也可以是光擴散性。并且，至少包 圍放電空間的部分的主要部分為透光性即可，總而言之，上述主要部分以外的部分未必為 透光性亦可。包圍部Ia的內(nèi)部為中空，其構(gòu)成材料由透光性的多晶氧化鋁陶瓷所形成。作 為該多晶氧化鋁陶瓷材料，使用單晶的金屬氧化物，例如藍(lán)寶石(sapphire)、釔鋁石榴石 (yttrium aluminum garnet, YAG)、氧化釔(yttriumoxide，Y0X)，或者使用多晶非氧化物， 例如氮化鋁(AlN)等的材料。這些透光性多晶氧化鋁陶瓷在工業(yè)上可實現(xiàn)量產(chǎn)，而且相對 較容易購入，因此作為透光性陶瓷氣密容器1整體的構(gòu)成材料較為適合。小徑筒部Ib形成為小徑的筒狀體，連接于包圍部Ia的端部且其內(nèi)部氣密地連通 于包圍部Ia的內(nèi)部，且從包圍部Ia的端部向外方延伸。小徑筒部Ib較佳為由與包圍部Ia 連續(xù)的曲面而一體地成形。而且，小徑筒部Ib中，形成于其中的密封預(yù)定部至少由透光性多晶氧化鋁陶瓷構(gòu) 成。一般使用的上述氧化鋁陶瓷的結(jié)晶平均粒徑為70 μ m左右，但在本發(fā)明的實施時，一般 將至少接近小徑筒部Ib的密封預(yù)定部的位置，換言之，將在密封步驟中熔融的場所的平均 結(jié)晶粒徑設(shè)定為50 μ m以下。另外，平均結(jié)晶粒徑越小越好，例如優(yōu)選30 μ m以下，更優(yōu)選 20μπι以下。因此，較理想的是0.1 30μπι的范圍，更理想的是0.5 20μπι的范圍。進 而，通過將小徑筒部Ib的密封預(yù)定部的平均結(jié)晶粒徑設(shè)為4 μ m以下、優(yōu)選3 μ m以下、更優(yōu) 選1 μ m以下，從而更容易通過氧化鋁陶瓷的熔接來形成密封部。而且，在透光性陶瓷氣密容器1的整體由透光性多晶氧化鋁陶瓷所形成的情況 下，使包圍部Ia的結(jié)晶平均粒徑相對較大，而使小徑筒部Ib的結(jié)晶平均粒徑如上所述般相 對較小。小徑筒部Ib的數(shù)量在配設(shè)一對電極3的一般情況下為2個，但當(dāng)一對小徑筒部Ib 分別配置于隔開的位置時，一對電極3沿著管軸而隔開并相向。另外，構(gòu)成小徑筒部Ib的 陶瓷亦可實質(zhì)上為遮光性。
在本實施例中，小徑筒部Ib在其內(nèi)部形成有毛細(xì)管(capillary)構(gòu)造，但亦可未 必形成該毛細(xì)管構(gòu)造。進而，小徑筒部Ib的長度在本實施例中并無特別限定?？偠灾?只要是至少該小徑筒部Ib與電流導(dǎo)入導(dǎo)體2容易通過直接或間接的陶瓷熔接來形成密封 部SP的長度即可。由于密封部SP能夠耐受相對較高溫，因此上述小徑筒部Ib的長度可以 顯著短于使用先前的燒結(jié)玻璃來進行密封時的小徑筒部Ib的長度。其次，在制作透光性陶瓷氣密容器1時，可以使包圍部Ia以及小徑筒部Ib —體地 成形而形成。但是，也可以視情況來通過使多個構(gòu)成構(gòu)件予以接合或嵌合而形成。例如，也 可以對包圍部Ia與小徑筒部Ib各自進行預(yù)燒結(jié)后分別予以接合，進而對整體進行燒結(jié)，由 此形成一體的透光性陶瓷氣密容器1?！碴P(guān)于電流導(dǎo)入導(dǎo)體2〕電流導(dǎo)入導(dǎo)體2是密封部分2a以及耐鹵化物部分2b的串聯(lián)連接體。并且，電流 導(dǎo)入導(dǎo)體2是起到如下作用的導(dǎo)體，即支撐后述的電極3，對電極3供給電流，且與小徑筒 部Ib協(xié)同作用來密封透光性陶瓷氣密容器1。因此，電流導(dǎo)入導(dǎo)體2插入透光性陶瓷氣密 容器1的小徑筒部Ib的內(nèi)部。一端側(cè)為耐鹵化物部分2b，在其前端連接著電極3。而且，在 另一端側(cè)的密封部分2a上，形成著透光性陶瓷氣密容器1的后述的密封部SP，另一端從透 光性陶瓷氣密容器1露出至外部。另外，在上述中，從透光性陶瓷氣密容器1露出至外部， 既可以是從透光性陶瓷氣密容器1突出至外部，而且也可以不突出但以能夠從外部進行供 電的程度而在外部相向即可。而且，電流導(dǎo)入導(dǎo)體2可以使用密封性金屬或金屬陶瓷(ceramet)來構(gòu)成其密封 部分2a。作為密封性金屬，從熱膨脹系數(shù)與構(gòu)成透光性陶瓷氣密容器1的小徑筒部Ib的 多晶氧化鋁陶瓷的熱膨脹系數(shù)相近的導(dǎo)電性金屬即鈮(Nb)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鋯(&)、鉿 (Hf)、釩(V)以及鉬(Pt)的群組中選擇。而且，作為金屬陶瓷，除了上述金屬以外，也可以 使用從鉬(Mo)以及鎢(W)的群組中選擇的金屬與氧化鋁陶瓷的金屬陶瓷。進而，也可以將多個材料部分予以接合而形成電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的密封部分2a。例 如，可以由使電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的一部分由從上述群組中選擇的密封性金屬所形成并將上述 金屬陶瓷沿管軸方向串列接合于該金屬部分的構(gòu)成、或者以金屬陶瓷包圍金屬部分的方式 而由同心圓狀的多層的構(gòu)成所形成。并且，當(dāng)對于電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的密封部分2a的至少一 部分使用金屬陶瓷時，如果在該金屬陶瓷部分、或者在跨及該金屬陶瓷部分及密封性金屬 部分這兩者的部分來進行透光性陶瓷氣密容器1的小徑筒部Ib與電流導(dǎo)入導(dǎo)體2之間的 密封，則由于后述的理由，在小徑筒部Ib通過陶瓷的熔融來進行密封時，陶瓷的溫度將更 容易上升，因此容易形成良好的密封部?！碴P(guān)于電極3〕一對電極3是使透光性陶瓷氣密容器1的內(nèi)部產(chǎn)生后述的放電介質(zhì)的放電的機 構(gòu)。一對電極3以在該電極間產(chǎn)生電弧(arc)放電的方式而隔開并相向地配置。而且，電極3連接于電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的耐鹵化物部分2b并被支撐在透光性陶瓷氣 密容器1內(nèi)的規(guī)定位置上。例如，電極3的一端連接于電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的突出至透光性陶 瓷氣密容器1的內(nèi)部側(cè)的部分。進而，可以使電極3由電極主部或/及電極軸部所構(gòu)成。電極主部是成為放電的 起點的部分，因此是主要作為陰極及/或陽極來發(fā)揮作用的部分，可以視情況來不經(jīng)由電
9極軸部而直接連接于電流導(dǎo)入導(dǎo)體2。而且，為了增大電極主部的表面積而良好地散熱，可以視需要在電極主部上卷繞鎢的線圈(coil)，或者使直徑大于電極軸部。當(dāng)電極3具備電 極軸部時，電極軸部是與電極主部一體地形成或焊接，并連接于電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的耐鹵化 物部分2b。另外，可以視情況來通過單一的鎢材料而使電極軸部與電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的耐鹵 化物部分2b共用化。進而，電極3的材料可以使用鎢、摻雜質(zhì)(doped)鎢、摻釷鎢、硒或鎢-硒合金等。 另外，當(dāng)使用一對電極時，在交流點燈式的情況下，可將這一對電極設(shè)為對稱構(gòu)造，而在直 流點燈式的情況下，可將這一對電極設(shè)為非對稱構(gòu)造。〔關(guān)于高熔點金屬被覆MC〕在本發(fā)明中，當(dāng)氧化鋁晶粒生長抑制劑由高熔點金屬構(gòu)成時，如圖2所示，在透光 性陶瓷氣密容器1的小徑筒部Ib的密封預(yù)定部(例如小徑筒部Ib的端部)的外表面，在 其密封步驟之前預(yù)先配置高熔點金屬被覆MC。而且，作為高熔點金屬被覆MC，使用高熔點金屬的網(wǎng)狀被覆或箔。在圖2所示 的本實施例中，采用了網(wǎng)狀的金屬被覆MC。這些高熔點金屬被覆MC的壁厚t (μ m)處于 0. 03 ^ t ^ 0. 30的范圍。如果金屬被覆的壁厚t小于0. 03 μ m，將會過薄而制作以及操作 的困難性將會增加。而且，在激光照射時，網(wǎng)狀被覆的金屬成分容易蒸發(fā)，從而金屬向熔融 部4的擴散將變得不充分。另一方面，如果金屬被覆MC的壁厚t超過0. 30 μ m,則加熱時間 將會變長。而且，網(wǎng)狀金屬被覆MC的剛性會變高而在小徑筒部Ib的密封預(yù)定部上卷繞網(wǎng) 狀被覆時的加工將變得困難，伴隨于此，對小徑筒部Ib的緊貼性將變得容易下降，因此在 實用上不佳。高熔點金屬被覆MC由網(wǎng)狀被覆構(gòu)成的實施例的優(yōu)選構(gòu)成如下。網(wǎng)的孔隙的口徑 Φ (mm)處于0. 05 < Φ < 0. 50的范圍。如果口徑Φ為0. 05mm以下，則制作將變得困難， 并且透過孔隙的激光能量將變少。另一方面，如果口徑Φ為0.50mm以上，則操作將變得困 難。而且，金屬向熔融部4的擴散將變得不充分。而且，網(wǎng)的孔隙間隔d(mm)處于0. 05 < d < 0. 50的范圍。如果網(wǎng)的孔隙間隔d 為0. 05mm以下，則制作將變得困難。另一方面，如果孔隙間隔d為0. 50mm以上，則透過孔 隙的激光能量將變少。另外，作為孔隙間隔d，是指鄰接的一對孔間隙上形成的箔部分的長度?！碴P(guān)于密封部SP〕密封部SP如圖3中放大所示，小徑筒部Ib的密封預(yù)定部的氧化鋁陶瓷包含氧化 鋁晶粒生長抑制劑。在本實施例中，從高熔點金屬被覆MC所供給的高熔點金屬作為氧化鋁 晶粒生長抑制劑而在擴散至氧化鋁陶瓷的狀態(tài)下熔融，并在密封部分2a處固化而形成熔 融部4。如圖3所示，熔融部4包括熔接部4a、緊貼部4b以及粘結(jié)部4c。熔接部4a是熔融部4的前述的第1區(qū)域，是氧化鋁陶瓷從電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的密封 部分2a熔融至小徑筒部Ib的內(nèi)面為止，進而固化而形成，構(gòu)成密封部SP內(nèi)的熔融部4的 必需的主要部分。緊貼部4b是熔融部4的前述的第2區(qū)域，是熔融的氧化鋁陶瓷進入鄰接的小徑筒 部Ib的未熔融的部分的內(nèi)面與電流導(dǎo)入導(dǎo)體的密封部分2a及耐鹵化物部分2b之間所形 成的間隙內(nèi)，并固化而形成的部分。另外，密封部SP亦可不具備緊貼部4b。但是，通過密封部SP除了熔接部4a以外還具備緊貼部4b，從而能夠進行可靠性較高的密封。粘結(jié)部4c是在小徑筒部Ib的大部分未熔融的部分中，僅外周側(cè)表面軟化或熔融 并粘結(jié)于高熔點金屬被覆MC而形成的部分。密封部SP亦可未必具備粘結(jié)部4c。
這樣，在本實施例中，高熔點金屬被覆MC的金屬作為單體而擴散至密封部SP的熔 融部4。含量m(重量％)的優(yōu)選范圍為滿足0.5 <m< 30的范圍。另外，如果含量m小于 0.5重量％，將難以獲得熱膨脹系數(shù)的改善效果。而且，如果為30重量％以上，將變得容易 產(chǎn)生粒界斷裂。而且，從高熔點金屬被覆MC所供給的高熔點金屬的一部分亦可作為氧化物 而分散至熔融部4的內(nèi)部。而且，高熔點金屬被覆MC是在透光性陶瓷氣密容器1的密封之前預(yù)先配置，但多 數(shù)情況下，在將高熔點金屬供給至熔融部4內(nèi)而形成密封部SP之后其大部分仍會殘留。但 是，根據(jù)密封條件，即使高熔點金屬被覆MC的一部分分離而原狀被破壞，也不會對特性造 成影響。在本發(fā)明中，為了對透光性陶瓷氣密容器1進行密封，而在小徑筒部Ib通過陶瓷 的熔接來形成密封部SP時，用于使陶瓷熔融的方法并無特別限定。例如，當(dāng)對小徑筒部Ib 的氧化鋁陶瓷以及高熔點金屬被覆MC進行加熱，而使氧化鋁陶瓷的溫度上升至其熔融溫 度以上時，氧化鋁陶瓷熔融。進而，熔融的氧化鋁陶瓷融合于與插入小徑筒部Ib的電流導(dǎo) 入導(dǎo)體2的密封預(yù)定部對應(yīng)的密封部分2a以及耐鹵化物部分2b的各個連接端部的表面， 并且高熔點金屬從高熔點金屬被覆MC擴散至氧化鋁陶瓷中。隨后，當(dāng)停止加熱而對融合部 位進行冷卻時，氧化鋁陶瓷固化，熔融部4熔接于電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的密封部分2a以及耐鹵 化物部分2b的各個連接端部而形成密封部SP，從而透光性陶瓷氣密容器1得到密封。對小徑筒部Ib的氧化鋁陶瓷進行加熱的機構(gòu)，例如可使用激光或帶反射鏡的鹵 素?zé)襞莸鹊臒嵘渚€投射式的局部加熱機構(gòu)、感應(yīng)加熱機構(gòu)以及電加熱器(heater)等。另 夕卜，作為激光，例如可使用YAG激光、CO2激光等。當(dāng)使用熱射線投射式的局部加熱機構(gòu)來對小徑筒部Ib的密封預(yù)定部的整周進行 加熱時，將局部加熱機構(gòu)相對于上述密封預(yù)定部而配置于規(guī)定的隔開位置，例如當(dāng)高熔點 金屬被覆MC為網(wǎng)體時，將局部加熱機構(gòu)配置于密封預(yù)定部的側(cè)方。只要一邊使局部加熱機 構(gòu)工作，一邊使透光性陶瓷氣密容器1的小徑筒部Ib以及局部加熱機構(gòu)的任一者或兩者旋 轉(zhuǎn)，便可均勻地對小徑筒部Ib的整周進行加熱。但是，例如當(dāng)高熔點金屬被覆MC為箔時， 也可以從小徑筒部Ib延伸的方向，例如從管軸方向來照射激光。而且，也可以在固定地配 置的小徑筒部Ib的周圍配置多個局部加熱機構(gòu)，或者使局部加熱機構(gòu)在小徑筒部Ib的周 圍旋轉(zhuǎn)，進而配置包圍小徑筒部Ib的整周的加熱機構(gòu)，由此在靜止的狀態(tài)下來對透光性陶 瓷氣密容器1進行加熱?！碴P(guān)于放電介質(zhì)〕放電介質(zhì)是用于通過其放電來獲得所需的發(fā)光的結(jié)構(gòu)，但在本發(fā)明中，其構(gòu)成并 無特別限定。例如，放電介質(zhì)由發(fā)光金屬的鹵化物、燈電壓形成介質(zhì)以及稀有氣體(gas)所 構(gòu)成。另外，在本發(fā)明中，“高壓放電”的概念包括離子(ion)化介質(zhì)的點燈中的壓力為大氣 壓以上的放電的、所謂超高壓放電。發(fā)光金屬的鹵化物主要是發(fā)出可見光的發(fā)光金屬的鹵化物，可采用已知的各種金 屬鹵化物。即，關(guān)于發(fā)光色、平均顯色評價數(shù)Ra以及發(fā)光效率等，為了獲得具備所需發(fā)光特性的可見光的放射，發(fā)光金屬的金屬鹵化物可進一步根據(jù)透光性陶瓷氣密容器1的尺寸 (size)以及輸入電力，而從如下已知的金屬鹵化物中任意地選擇。例如，可使用從由鈉(Na)、鈧(Sc)、稀土類金屬(鏑(Dy)、銩(Tm)、鈥(Ho)、鐠 (Pr)、鑭(La)以及鈰(Ce)等)、鉈(Tl)、銦(In)以及鋰(Li)構(gòu)成的群組中選擇的一種或 多種的鹵化物。另外，作為發(fā)光金屬的鹵化物的鹵素(halogen)，可使用碘、溴、氯或氟的任 一種或多種。燈電壓形成介質(zhì)是對于形成燈電壓而言有效的介質(zhì)，例如可使用汞或下述金屬的 鹵化物。即，作為燈電壓形成介質(zhì)的鹵化物，點燈中的蒸氣壓相對較大且可見光區(qū)域的發(fā) 光量少于上述發(fā)光金屬的可見光區(qū)域的發(fā)光量的金屬，例如鋁(Al)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、銻 (Sb)、錳(Mn)等的鹵化物較為適合。稀有氣體作為起動氣體以及緩沖氣體來發(fā)揮作用。例如，可將氙(Xe)、氬(Ar)、氪 (Kr)、氖(Ne)等以單體或混合而使用。用于獲得所需發(fā)光的放電介質(zhì)的構(gòu)成例如下。1.發(fā)光金屬的鹵化物+汞+稀有氣體所謂加入有汞的金屬鹵素?zé)?metal halide lamp)的構(gòu)成。
2.發(fā)光金屬的鹵化物+作為燈電壓形成介質(zhì)的鹵化物+稀有氣體未使用環(huán)境負(fù) 荷大的汞的所謂無汞金屬鹵素?zé)舻臉?gòu)成。3.汞+稀有氣體所謂高壓汞燈的構(gòu)成。4.稀有氣體使用Xe來作為稀有氣體的所謂氙氣燈的構(gòu)成。〔本發(fā)明的其他構(gòu)成〕雖并非本發(fā)明的必需構(gòu)成要件，但通過采用以下的構(gòu)成的一部分或全部，可以附 加高壓放電燈的功能，而且提高性能。(1)(關(guān)于外管)本發(fā)明的高壓放電燈可以這樣構(gòu)成透光性陶瓷氣密容器1在露 出于大氣中的狀態(tài)下進行點燈。但是，也可以將透光性陶瓷氣密容器1收納至外管(未圖 示)內(nèi)。另外，外管內(nèi)可選擇真空、加入有氣體的環(huán)境或大氣壓狀態(tài)的任一種。(2)(關(guān)于反射鏡)本發(fā)明的高壓放電燈可以將反射鏡一體化而裝配。[例1]以下表示圖1所示的第1形態(tài)的高壓放電燈的具體構(gòu)成。[]透光性陶瓷氣密容器由透光性多晶氧化鋁陶瓷構(gòu)成的一體成形，包圍部；最大外徑15mm、最大內(nèi)徑13mm小徑筒部；外徑1. 2mm、內(nèi)徑1. 0mm、長度15mmQ電流導(dǎo)入導(dǎo)體密封部分；Nb、直徑0. 6mm、長度10mm，耐鹵化物部分；Mo、直徑0. 6mm、長度5mmQ 電極W、直徑 0. 6_[]高熔點金屬被覆Ta制網(wǎng)被覆、長度2mm、壁厚0.08 μ m、卷1次，試料1 ；孔隙口徑0. 5mm、孔隙間隔0. 2mm試料2 ；孔隙口徑0. 2mm、孔隙間隔0. 2mmO放電介質(zhì)Xe[]密封步驟的激光照射方向從相對于管軸而正交的方向來照射網(wǎng)被覆的外側(cè)。
D密封部作為氧化鋁晶粒生長抑制劑的Ta在熔融部、緊貼部以及粘結(jié)部中擴散
1. 0重量％。
D點燈測試結(jié)果(1萬小時)試料1以及2均未產(chǎn)生裂縫。另外，上述點燈測試是在20分鐘點燈、10分鐘熄滅的過點滅模式(mode)下進行。[例2]D高熔點金屬被覆Ta制箔、長度2mm、壁厚0. 08 μ m、卷1次D密封步驟的激光照射方向從相對于管軸而傾斜的方向來照射小徑筒部的端面。D密封部Ta在熔融部中擴散1.0重量％。D點燈測試結(jié)果(1萬小時):未產(chǎn)生裂縫。[比較例1]D高熔點金屬被覆Ta箔、長度2mm、卷1次[!密封步驟的激光照射方向從相對于管軸而正交的方向來照射箔的外側(cè)。[!其他規(guī)格與實施例1相同。[]點燈測試結(jié)果(1萬小時)8千小時時產(chǎn)生裂縫。其次，參照圖4，對本發(fā)明的高壓放電燈的第2實施例進行說明。本實施例中，在透光性陶瓷氣密容器1的小徑筒部Ib所形成的密封部SP的熔融 部4中，燒結(jié)助劑作為氧化鋁晶粒生長抑制劑而集中存在于氧化鋁陶瓷的晶粒的粒界上。 密封部SP中的燒結(jié)助劑的含量優(yōu)選50 500ppm。燒結(jié)助劑是在密封步驟之前粘附于小徑 筒部Ib的密封預(yù)定部的外表面上。但是，燒結(jié)助劑也可以最初便含于氧化鋁陶瓷中。如上所述，通過作為氧化鋁晶粒生長抑制劑的燒結(jié)助劑存在于氧化鋁晶粒中，氧 化鋁陶瓷的密封步驟中的晶粒的生長得到抑制。其結(jié)果，密封部SP與電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的密 封部分2a或耐鹵化物部分2b之間的熱膨脹之差降低而裂縫產(chǎn)生得到防止。而且，如果除了燒結(jié)助劑以外，在密封部SP的內(nèi)部還含有高熔點金屬來作為氧化 鋁晶粒生長抑制劑，則能夠獲得更優(yōu)異的裂縫防止效果。本實施例中的高熔點金屬的含有 比率優(yōu)選0. 5 30重量％的范圍。[例3]以下表示圖4所示的第2形態(tài)的高壓放電燈的構(gòu)成例。[]密封部熔融部的氧化鋁陶瓷中的MgO為200ppm。
O其他規(guī)格與實施例1相同。B點燈測試結(jié)果(1萬小時):未產(chǎn)生裂縫。其次，參照圖5以及圖6，對用于實施本發(fā)明的高壓放電燈的第3實施例進行說明。 在透光性陶瓷氣密容器1的小徑筒部Ib的無燒結(jié)密封步驟中，易因從氧化鋁陶瓷放出的有 機性氣體而在密封部SP的內(nèi)部形成空隙V。如果空隙V超過規(guī)定尺寸，則將容易產(chǎn)生裂縫。如圖5所示，可知的是只要空隙V的長度相對于密封部SP的熔融部4的管軸方 向的長度L的比率為60%以下，則裂縫產(chǎn)生將被控制在實用上允許的范圍內(nèi)。而且，可知的 是只要空隙V的高度相對于熔融部4的最大厚度的比率為80%以下，則裂縫產(chǎn)生將被控 制在實用上允許的范圍內(nèi)。進而，如圖6所示，已知的是只要在與熔融部4的管軸方向正交的面內(nèi)，從電流導(dǎo) 入導(dǎo)體2的中心向空隙V的兩端所劃的放射狀的2條直線所成的角度處于30°以內(nèi)，則裂縫產(chǎn)生將被控制在實用上允許的范圍內(nèi)。[例4]以下表示圖5所示的第3實施例的高壓放電燈的構(gòu)成。Q密封部熔融部的空隙為長度比率50%、高度比率50%、與管軸方向正交的面內(nèi) 的角度30°。D其他規(guī)格與實施例ι相同。[]點燈測試結(jié)果(1萬小時):未產(chǎn)生裂縫。其次，對用于實施本發(fā)明的高壓放電燈的第4實施例進行說明。本實施例中，密封 部SP的熔融部4的氧化鋁晶粒的粒徑為3 200 μ m、優(yōu)選為10 150 μ m,且設(shè)氧化鋁晶 粒的長徑為L、短徑為W時的比L/W滿足1. 0彡L/W ( 20、優(yōu)選滿足1. 5彡L/W彡10。[例5]高壓放電燈規(guī)格與例1相同。對于密封部的熔融部的氧化鋁晶粒的粒徑以及形狀 不同的試制品，進行1萬小時的點燈測試，調(diào)查裂縫產(chǎn)生的有無。將調(diào)查結(jié)果示于表1。另 外，評價結(jié)果的定義如下。A 無裂縫產(chǎn)生，B 點燈為8000小時以上時有裂縫產(chǎn)生，C 點燈 為5000小時以上時有裂縫產(chǎn)生，D 數(shù)小時內(nèi)有裂縫產(chǎn)生，E 未點燈。[表1]
樣品(No.)粒徑(μ m)L/W測試結(jié)果
131. 0C
2101. 5A
31010B
41020C
51501. 5B
615010B
715015D
83001. 5E其次，對用于實施本發(fā)明的高壓放電燈的第5實施例進行說明。本實施例中，電 流導(dǎo)入導(dǎo)體2構(gòu)成為，與密封部SP的熔融部4熔接的部分的壓縮應(yīng)力的值S(MPa)滿足 100 ^ S ^ 800。[例6]高壓放電燈規(guī)格與例1相同。對于電流導(dǎo)入導(dǎo)體2的密封應(yīng)力S(MPa)不同的試制 品，進行1萬小時的點燈測試，調(diào)查裂縫產(chǎn)生的有無。將調(diào)查結(jié)果示于表2。另外，評價結(jié)果 的定義如下。A 無裂縫產(chǎn)生，B 點燈為8000小時以上時有裂縫產(chǎn)生，C 點燈為5000小時 以上時有裂縫產(chǎn)生，D 數(shù)小時內(nèi)有裂縫產(chǎn)生。而且，熔融部4的表面的楊氏模量為500GPa，
硬度為40GPa。
[表 2]
樣品(No.)密封應(yīng)力(MPa) 測試結(jié)果
1-150 A
2-500 B
3-800 C
4-1000D其次，參照圖7(a)、(b)、(c)，對用于實施本發(fā)明的高壓放電燈的第6實施例進行 說明。本實施例構(gòu)成為在密封部的熔融部的內(nèi)部，鄰接的氧化鋁晶粒的粒界相緊貼，裂縫 未形成原本微小的間隙即粒界間隙。圖7(a)、(b)、(C)是密封部縱剖面的電子顯微鏡照片，(a)表示一部分形成有粒界 間隙的熔融部，(b)將(a)中未形成有粒界間隙的部位進一步放大表示，(c)將(a)中未形 成粒界間隙的部分進一步放大表示。另外，在圖7的(b)中，呈異形的氧化鋁陶瓷的粒界為 黑線狀部分的部位是粒界間隙。粒界間隙并未連通到熔融部的外部，因此與裂縫有所區(qū)別，即使形成有該粒界間 隙也不會直接成為泄漏(leak)的原因。但是，如果形成有粒界間隙，則在壽命中會存在達(dá) 到裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險(risk)，因此優(yōu)選未形成粒界間隙。[例7] 高壓放電燈規(guī)格與例1相同。通過本實施例，對無粒界間隙的試制品(樣品No. 1) 與有粒界間隙的比較例的試制品(樣品No. 2)進行1萬小時的點燈測試，調(diào)查裂縫產(chǎn)生的 有無。將調(diào)查結(jié)果示于表3。另外，評價結(jié)果的定義如下。B:點燈為8000小時以上時有裂 縫產(chǎn)生，C 點燈為5000小時以上時有裂縫產(chǎn)生。[表 3]樣品(No.) 粒界間隙 測試結(jié)果1無B2有C根據(jù)本發(fā)明，高壓放電燈在小徑筒部的多晶氧化鋁陶瓷熔融并固化后的熔融部內(nèi) 包含氧化鋁晶粒生長抑制劑，從而密封部的形成過程中的氧化鋁晶粒的生長得到抑制，因 此能夠提供一種密封部的氧化鋁陶瓷與電流導(dǎo)入導(dǎo)體的熱膨脹之差變小而密封部的裂縫 產(chǎn)生得到抑制的高壓放電燈。而且，根據(jù)本發(fā)明，通過使用擴散至熔融部內(nèi)部的高熔點金屬以及存在于熔融部 的氧化鋁結(jié)晶粒界上的燒結(jié)助劑成分的至少任一種，來作為氧化鋁晶粒生長抑制劑，從而 能夠容易地抑制密封部的裂縫產(chǎn)生。進而，小徑筒部通過使用由網(wǎng)體以及箔的至少任一種所形成的高熔點金屬被覆， 從而可以在小徑筒部的加熱熔融時將高熔點金屬作為氧化鋁晶粒生長抑制劑而向熔融部 內(nèi)部容易地擴散。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì) 對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高壓放電燈，其特征在于包括透光性陶瓷氣密容器(1)，具備包圍部(1a)以及小徑筒部(1b)，其中所述包圍部(1a)由透光性陶瓷構(gòu)成，且在內(nèi)部形成有放電空間，所述小徑筒部(1b)連通于包圍部(1a)的端部而形成，且至少密封部(SP)由多晶氧化鋁陶瓷構(gòu)成；電流導(dǎo)入導(dǎo)體(2)，由分別以一端連接于長度方向的密封部分(2a)以及耐鹵化物部分(2b)構(gòu)成，且以所述耐鹵化物部分(2b)的另一端沿著所述包圍部(1a)延伸，而且所述密封部分(2a)的另一端露出至外部的方式，而插入所述透光性陶瓷氣密容器(1)的小徑筒部(1b)的內(nèi)部；電極(3)，配設(shè)在所述電流導(dǎo)入導(dǎo)體(2)的所述耐鹵化物部分(2b)的另一端；以及放電介質(zhì)，封入在所述透光性陶瓷氣密容器(1)的內(nèi)部，且所述小徑筒部(1b)的密封部(SP)的所述多晶氧化鋁陶瓷熔融并固化后的熔融部(4)熔接于所述電流導(dǎo)入導(dǎo)體(2)的密封部分，并且在內(nèi)部包含氧化鋁晶粒生長抑制劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于其中所述的氧化鋁晶粒生長抑制劑 為高熔點金屬，所述高熔點金屬擴散至所述熔融部(4)的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓放電燈，其特征在于其中所述的氧化鋁晶粒生長抑制劑 的所述高熔點金屬是從鉭、鈮、鉬及鎢以及包含這些金屬的至少1種的合金的群組中選擇 的1種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓放電燈，其特征在于其中包括高熔點金屬被覆，該高熔 點金屬被覆由網(wǎng)體以及箔的至少任一種形成，且配置于所述小徑筒部(lb)的密封部上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于其中所述的氧化鋁晶粒生長抑制劑 為燒結(jié)助劑成分，所述燒結(jié)助劑成分存在于氧化鋁結(jié)晶粒界上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓放電燈，其特征在于其中所述的燒結(jié)助劑成分是從氧化 鎂、氧化釔、氧化鑭、氧化鈧以及氧化硅的群組中選擇的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于其中包括高熔點金屬以及燒結(jié)助 劑成分這兩者，以作為所述氧化鋁晶粒生長抑制劑，所述高熔點金屬擴散至所述熔融部(4) 的內(nèi)部，燒結(jié)助劑成分存在于氧化鋁結(jié)晶粒界上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓放電燈，其特征在于其中所述的氧化鋁晶粒生長抑制劑 的所述高熔點金屬是從鉭、鈮、鉬及鎢以及包含這些金屬的至少1種的合金的群組中選擇 的1種或多種，所述燒結(jié)助劑成分是從氧化鎂、氧化釔、氧化鑭、氧化鈧以及氧化硅的群組中選擇的1 種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于其中所述的密封部(SP)中，熔融部 ⑷的氧化鋁晶粒的粒徑為3 200 y m,且在設(shè)氧化鋁晶粒的長徑為L、短徑為W時的比L/ W滿足1. 0彡L/W彡20。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于其中所述的電流導(dǎo)入導(dǎo)體⑵中， 熔接于密封部(SP)的熔融部(4)的部分的壓縮應(yīng)力的值S滿足lOOMPa彡S彡SOOMPa。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種高壓放電燈，其包括透光性陶瓷氣密容器(1)，該透光性陶瓷氣密容器(1)具備透光性陶瓷的包圍部(1a)以及至少密封部(SP)由多晶氧化鋁陶瓷構(gòu)成的小徑筒部(1b)。具備密封部分(2a)以及耐鹵化物部分(2b)且插入小徑筒部(1b)的內(nèi)部的電流導(dǎo)入導(dǎo)體(2)通過熔融的密封部(SP)的多晶氧化鋁陶瓷而熔接。在該熔融的多晶氧化鋁陶瓷中，在內(nèi)部包含氧化鋁晶粒生長抑制劑，以抑制晶粒的生長。高壓放電燈更具備連接于耐鹵化物部分(2b)的前端的電極(3)以及被封入透光性陶瓷氣密容器(1)內(nèi)的放電介質(zhì)。
文檔編號H01J61/02GK101887838SQ20101018062
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者本間卓也, 松田良太郎, 渡邊美保, 鎌田博士 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社