メタルハライドランプ
【課題】 ３２０ｎｍから３５０ｎｍまでの狭い波長範囲に有効な発光スペクトルを有し、光重合反応等の紫外線照射処理プロセスなどに好適に用いることができるメタルハライドランプを提供する。
【解決手段】 ランプ発光管に、放電を維持するための希ガスと共に金属水銀を封入し、さらに少なくとも銀ハロゲン化物を封入し、該発光管の電極間における管壁負荷Ｓ（Ｗ／ｃｍ２）が
２５ ≦ Ｓ ≦ ３２
なる条件を満たすようにして、紫外線のうち特に３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルが顕在化するように構成した。
【解決手段】 ランプ発光管に、放電を維持するための希ガスと共に金属水銀を封入し、さらに少なくとも銀ハロゲン化物を封入し、該発光管の電極間における管壁負荷Ｓ（Ｗ／ｃｍ２）が
２５ ≦ Ｓ ≦ ３２
なる条件を満たすようにして、紫外線のうち特に３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルが顕在化するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル製造プロセスなど、特に波長３５０ｎｍ以下の狭い波長範囲の紫外線照射が求められるプロセスに好適なランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル製造プロセスなどでは、従来の３６５ｎｍを中心とする紫外線よりも短波長側の発光が求められるようになってきている。（特許文献１参照）
【０００３】
これらのプロセスでは、光重合性材料物質は３５０ｎｍより短い波長領域において感度を有しており、一方、波長３２０ｎｍ以下の光では、液晶セル内で前記材料物質と共存している液晶素子が損傷を受けるため、３２０ｎｍから３５０ｎｍまでの非常に狭い波長領域の光が求められている。
【０００４】
これまでの紫外線ランプではこのプロセスに対して、鉄や水銀の発光スペクトルを利用してきたが、求められる波長領域の発光スペクトルが少なく、特に波長３５０ｎｍ以下の領域に吸収特性を持ち液晶配向を制御する重合性材料への光照射等では非効率となり、プロセスに時間がかかるため、試料の温度上昇などによる被照射試料の劣化などの問題が発生していた。
【０００５】
ところで、銀は、３２８ｎｍと３３８ｎｍに輝線を有することが知られている。そこで発明者は、この輝線による発光スペクトルを利用するため、銀をハロゲン化物として発光管に封入したメタルハライドランプを用いることを想起した。
【０００６】
しかしながら、単純に銀ハロゲン化物を発光管に封入したのでは、発光スペクトル上で必ずしも銀に特有な上記２本の輝線が現われるとは限らなかった。これは、発光管内で放電維持のために封入され共存する金属水銀による輝線スペクトルが優先的に現われ、これに銀の輝線スペクトルが隠されてしまうためと考えられる。
【０００７】
一方、発光管に供給する入力電力を高めていくと、徐々に銀の輝線による発光スペクトルが現われるようになるが、入力電力を高めすぎると今度はランプ寿命が短くなるという問題が発生した。
【０００８】
本発明はこうした点に鑑みてなされたものであって、ランプ寿命が短縮することなく、３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルが顕在化するための条件を検討して創出したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−５８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、３２０ｎｍから３５０ｎｍまでの狭い波長範囲に有効な発光スペクトルを有し、通常のランプ寿命が確保され、液晶パネル製造プロセスなどに好適に用いることができるメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のメタルハライドランプは、主に紫外線を照射するためのメタルハライドランプであって、ランプ発光管に、放電を維持するための希ガスと共に金属水銀を封入し、さらに少なくとも銀ハロゲン化物を封入し、
該発光管の電極間における管壁負荷Ｓ（Ｗ／ｃｍ２）が
２５ ≦ Ｓ ≦ ３２
なる条件を満たすようにして、紫外線のうち特に３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルが顕在化するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上述した構成とすることにより、所望の限られた狭い波長領域に有効な発光スペクトルを有し、通常のランプ寿命が確保されるメタルハライドランプを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態のメタルハライドランプの外観図。
【図２】管壁負荷に対する波長３２０−３５０ｎｍの積算光量の変化を示すグラフ。
【図３】ランプの連続点灯による波長３２０−３５０ｎｍの発光強度維持率の変化を示すグラフ。
【図４】実施例及び比較例のランプの分光スペクトル図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
［実施例］
図１は本発明の実施の形態のメタルハライドランプの外観図である。図中、１１は発光部を形成する発光管、１２は電極、１３はベース、１４は電流導入線であり、１対の電極１２、１２の先端間の距離で規定されるこのランプの発光長は２５０ｍｍ、発光管内径は２０mmである。
【００１６】
本発明の実施例として、発光管１２内部にはアルゴンガス１．３ｋＰａ、水銀１．２ｍｇ／ｃｍ３の他、０．３ｍｇ／ｃｍ３の臭化銀を封入しているランプ１を作製した。また、比較例として、従来から紫外線ランプとして一般的に使われている鉄−スズ系ハロゲン化物を封入したランプ２を、いずれもランプ１と同寸法・形状で作製した。このランプにはアルゴンガス１．３ｋＰａ、水銀０．９ｍｇ／ｃｍ３、ヨウ化鉄０．１ｍｇ／ｃｍ３、ヨウ化スズ０．０３ｍｇ／ｃｍ３を封入した。
【００１７】
これらのランプを、入力電力を変えて点灯し、波長３２０ｎｍから３５０ｎｍの領域における積算光量を比較した。但し、比較のため、ランプ２を３ｋＷで点灯した際の強度を１００％とした。その結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
また、管壁負荷に対する波長３２０−３５０ｎｍの積算光量の変化を図２に示す。さらに、管壁負荷３０Ｗ／ｃｍ２の時の紫外域の分光スペクトルを図４に示す。図４の縦軸は相対発光強度である。
【００２０】
ランプ１では、入力電力を上げていくと、図４に示すように、銀の輝線に起因する波長３３０ｎｍ及び３４０ｎｍ付近にピークを有する発光スペクトルが明瞭に現われるようになり、波長３２０−３５０ｎｍの積算光量は、図２に示す通り、管壁負荷が２５Ｗ／ｃｍ２を超えると従来型の紫外線ランプ（ランプ２）より高くなった。
【００２１】
入力電力が３〜６ｋＷのランプの連続点灯による寿命試験の結果を図３に示す。図３では、縦軸に波長３２０−３５０ｎｍの積算光量の維持率を取り、この波長域の発光強度維持率の変化を示している。
【００２２】
図３の結果から、管壁負荷を高めた試験では、銀による発光は顕著になるが、一方で寿命性能が悪化するため、負荷は制限する必要があり、この種のランプの一般的な寿命である１０００時間での発光強度の維持率を７０％以上とすることができるのは、管壁負荷が３２Ｗ／ｃｍ２までであることが分かった。
【００２３】
実施例であるランプ１では、発光管に封入する金属ハロゲン化物は臭化銀だけであったが、本発明では、これに限定されることはなく、ヨウ化銀等の他の銀ハロゲン化物であってもよく、また、銀ハロゲン化物と共に、３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルの顕在化に支障とならない範囲で、臭化鉄等の他の金属ハロゲン化物を少量封入してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、波長３２０−３５０ｎｍの領域の紫外線照射が求められるプロセスに提供する紫外線ランプに利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１１…発光管
１２…電極
１３…ベース
１４…電力導入線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル製造プロセスなど、特に波長３５０ｎｍ以下の狭い波長範囲の紫外線照射が求められるプロセスに好適なランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル製造プロセスなどでは、従来の３６５ｎｍを中心とする紫外線よりも短波長側の発光が求められるようになってきている。（特許文献１参照）
【０００３】
これらのプロセスでは、光重合性材料物質は３５０ｎｍより短い波長領域において感度を有しており、一方、波長３２０ｎｍ以下の光では、液晶セル内で前記材料物質と共存している液晶素子が損傷を受けるため、３２０ｎｍから３５０ｎｍまでの非常に狭い波長領域の光が求められている。
【０００４】
これまでの紫外線ランプではこのプロセスに対して、鉄や水銀の発光スペクトルを利用してきたが、求められる波長領域の発光スペクトルが少なく、特に波長３５０ｎｍ以下の領域に吸収特性を持ち液晶配向を制御する重合性材料への光照射等では非効率となり、プロセスに時間がかかるため、試料の温度上昇などによる被照射試料の劣化などの問題が発生していた。
【０００５】
ところで、銀は、３２８ｎｍと３３８ｎｍに輝線を有することが知られている。そこで発明者は、この輝線による発光スペクトルを利用するため、銀をハロゲン化物として発光管に封入したメタルハライドランプを用いることを想起した。
【０００６】
しかしながら、単純に銀ハロゲン化物を発光管に封入したのでは、発光スペクトル上で必ずしも銀に特有な上記２本の輝線が現われるとは限らなかった。これは、発光管内で放電維持のために封入され共存する金属水銀による輝線スペクトルが優先的に現われ、これに銀の輝線スペクトルが隠されてしまうためと考えられる。
【０００７】
一方、発光管に供給する入力電力を高めていくと、徐々に銀の輝線による発光スペクトルが現われるようになるが、入力電力を高めすぎると今度はランプ寿命が短くなるという問題が発生した。
【０００８】
本発明はこうした点に鑑みてなされたものであって、ランプ寿命が短縮することなく、３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルが顕在化するための条件を検討して創出したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−５８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、３２０ｎｍから３５０ｎｍまでの狭い波長範囲に有効な発光スペクトルを有し、通常のランプ寿命が確保され、液晶パネル製造プロセスなどに好適に用いることができるメタルハライドランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のメタルハライドランプは、主に紫外線を照射するためのメタルハライドランプであって、ランプ発光管に、放電を維持するための希ガスと共に金属水銀を封入し、さらに少なくとも銀ハロゲン化物を封入し、
該発光管の電極間における管壁負荷Ｓ（Ｗ／ｃｍ２）が
２５ ≦ Ｓ ≦ ３２
なる条件を満たすようにして、紫外線のうち特に３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルが顕在化するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上述した構成とすることにより、所望の限られた狭い波長領域に有効な発光スペクトルを有し、通常のランプ寿命が確保されるメタルハライドランプを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態のメタルハライドランプの外観図。
【図２】管壁負荷に対する波長３２０−３５０ｎｍの積算光量の変化を示すグラフ。
【図３】ランプの連続点灯による波長３２０−３５０ｎｍの発光強度維持率の変化を示すグラフ。
【図４】実施例及び比較例のランプの分光スペクトル図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
［実施例］
図１は本発明の実施の形態のメタルハライドランプの外観図である。図中、１１は発光部を形成する発光管、１２は電極、１３はベース、１４は電流導入線であり、１対の電極１２、１２の先端間の距離で規定されるこのランプの発光長は２５０ｍｍ、発光管内径は２０mmである。
【００１６】
本発明の実施例として、発光管１２内部にはアルゴンガス１．３ｋＰａ、水銀１．２ｍｇ／ｃｍ３の他、０．３ｍｇ／ｃｍ３の臭化銀を封入しているランプ１を作製した。また、比較例として、従来から紫外線ランプとして一般的に使われている鉄−スズ系ハロゲン化物を封入したランプ２を、いずれもランプ１と同寸法・形状で作製した。このランプにはアルゴンガス１．３ｋＰａ、水銀０．９ｍｇ／ｃｍ３、ヨウ化鉄０．１ｍｇ／ｃｍ３、ヨウ化スズ０．０３ｍｇ／ｃｍ３を封入した。
【００１７】
これらのランプを、入力電力を変えて点灯し、波長３２０ｎｍから３５０ｎｍの領域における積算光量を比較した。但し、比較のため、ランプ２を３ｋＷで点灯した際の強度を１００％とした。その結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
また、管壁負荷に対する波長３２０−３５０ｎｍの積算光量の変化を図２に示す。さらに、管壁負荷３０Ｗ／ｃｍ２の時の紫外域の分光スペクトルを図４に示す。図４の縦軸は相対発光強度である。
【００２０】
ランプ１では、入力電力を上げていくと、図４に示すように、銀の輝線に起因する波長３３０ｎｍ及び３４０ｎｍ付近にピークを有する発光スペクトルが明瞭に現われるようになり、波長３２０−３５０ｎｍの積算光量は、図２に示す通り、管壁負荷が２５Ｗ／ｃｍ２を超えると従来型の紫外線ランプ（ランプ２）より高くなった。
【００２１】
入力電力が３〜６ｋＷのランプの連続点灯による寿命試験の結果を図３に示す。図３では、縦軸に波長３２０−３５０ｎｍの積算光量の維持率を取り、この波長域の発光強度維持率の変化を示している。
【００２２】
図３の結果から、管壁負荷を高めた試験では、銀による発光は顕著になるが、一方で寿命性能が悪化するため、負荷は制限する必要があり、この種のランプの一般的な寿命である１０００時間での発光強度の維持率を７０％以上とすることができるのは、管壁負荷が３２Ｗ／ｃｍ２までであることが分かった。
【００２３】
実施例であるランプ１では、発光管に封入する金属ハロゲン化物は臭化銀だけであったが、本発明では、これに限定されることはなく、ヨウ化銀等の他の銀ハロゲン化物であってもよく、また、銀ハロゲン化物と共に、３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルの顕在化に支障とならない範囲で、臭化鉄等の他の金属ハロゲン化物を少量封入してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、波長３２０−３５０ｎｍの領域の紫外線照射が求められるプロセスに提供する紫外線ランプに利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１１…発光管
１２…電極
１３…ベース
１４…電力導入線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に紫外線を照射するためのメタルハライドランプであって、ランプ発光管に、放電を維持するための希ガスと共に金属水銀を封入し、さらに少なくとも銀ハロゲン化物を封入し、該発光管の電極間における管壁負荷Ｓ（Ｗ／ｃｍ２）が
２５ ≦ Ｓ ≦ ３２
なる条件を満たすようにして、紫外線のうち特に３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルが顕在化するように構成したことを特徴とするメタルハライドランプ。
【請求項１】
主に紫外線を照射するためのメタルハライドランプであって、ランプ発光管に、放電を維持するための希ガスと共に金属水銀を封入し、さらに少なくとも銀ハロゲン化物を封入し、該発光管の電極間における管壁負荷Ｓ（Ｗ／ｃｍ２）が
２５ ≦ Ｓ ≦ ３２
なる条件を満たすようにして、紫外線のうち特に３２０−３５０ｎｍの波長領域の銀に起因する発光スペクトルが顕在化するように構成したことを特徴とするメタルハライドランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２１０５５７（Ｐ２０１１−２１０５５７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７７６１１（Ｐ２０１０−７７６１１）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（００００００１９２）岩崎電気株式会社 (533)
【Ｆターム（参考）】
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