JP2010055782A - 紫外線放電ランプ - Google Patents
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Abstract
【課題】紫外線照射用の蛍光体として用いたLaPO4:Ceの膜厚の適正化と特定の波長を透過させる発光管の組み合わせで紫外線照射の高効率化を実現する。
【解決手段】母材質の100%中に10%以上の酸化ナトリウムが含有されたソーダライムガラス製の透明ガラス発光管11は、紫外線放電ランプが必要とする320〜340nmの波長で80%以上の透過率を得るものを使用する。発光管11は、例えば管径Dが38mm、管長Lが2650mmであり、発光管11内には対向した一対の電極121,122を配置するとともに、アルゴンガス等の希ガスと一定量の水銀が封入されている。そして、発光管11の内側の表面には、波長300nm〜340nmの間に変換効率のピークを持つ紫外線発光型蛍光体18を塗布する。この蛍光体18の膜厚を5〜40μmとした。
【選択図】図1
【解決手段】母材質の100%中に10%以上の酸化ナトリウムが含有されたソーダライムガラス製の透明ガラス発光管11は、紫外線放電ランプが必要とする320〜340nmの波長で80%以上の透過率を得るものを使用する。発光管11は、例えば管径Dが38mm、管長Lが2650mmであり、発光管11内には対向した一対の電極121,122を配置するとともに、アルゴンガス等の希ガスと一定量の水銀が封入されている。そして、発光管11の内側の表面には、波長300nm〜340nmの間に変換効率のピークを持つ紫外線発光型蛍光体18を塗布する。この蛍光体18の膜厚を5〜40μmとした。
【選択図】図1
Description
この発明は、紫外線の照射を行い高分子素材の重合や硬化を行う、例えば液晶パネル製造工程で使用される紫外線放電ランプに関する。
従来の紫外線蛍光ランプは、波長253.7nmの紫外線を透過させるソーダライムガラスで発光管である気密容器を形成し、発光管内部に水銀および希ガスを含む放電媒体を封入し、発光管内部に低圧水銀蒸気放電を生起させるように一対の電極を配置している。発光管内面には、放電媒体の低圧水銀蒸気放電によって放射される波長253.7nmの水銀輝線により励起される波長320〜400nmの近紫外線を発光させるBaSi2O5:Eu、YPO4:Ce、LaPO4:Ce等の蛍光体を少なくもと一つまたは二つ以上を組合せたもので、紫外線硬化形樹脂の内部に浸透性の高いUV−A領域の光と紫外線硬化形樹脂の表面を硬化させる力の強いUV−Cの光を1本のランプで同時に得ることができる。(例えば、特許文献1)
特開2002−358926公報
上記した特許文献1の技術は、紫外域に発光ピークを持つLaPO4:Ceが使用されている。この場合、UV−A領域とUV−C領域のそれぞれの光を共通のランプで得ることができるものの、波長320〜340nmにおける照度を上昇させることはできず、この波長の照度を上昇させるにはその分ランプの本数を増加させる必要がありコストアップに繋がる、という問題があった。
この発明の目的は、紫外線照射用の蛍光体として用いたLaPO4:Ceの膜厚の適正化と特定の波長を透過させる発光管の組み合わせで紫外線照射の高効率化が可能な紫外線放電ランプを提供することにある。
上記した課題を解決するために、この発明の紫外線放電ランプは、紫外線透過性のソーダライムガラス製の発光管と、前記発光管内に封入した少なくとも水銀および不活性ガスと、前記発光管内に対向した一対の電極と、前記発光管内表面に318nmに発光ピークを有するLaPO4:Ceを母体材料として形成された蛍光体と、を具備し、前記蛍光体の膜厚は、5〜40μmとしたことを特徴とする。
この発明によれば、318nm帯をピークにもつ紫外光の照度を上昇させることが可能となる。
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、この発明の紫外線放電ランプに関する一実施形態について説明するための構成図である。図1は、紫外線放電ランプの一例である熱陰極低圧水銀ランプの構成を示し、一部を切欠いている。
図1において、11は、例えば320〜340nmの波長で80%以上の透過率が得られるNa2Oが10%以上含まれる廉価なソーダライムガラス製の透明ガラス発光管である。ソーダライムガラスを用いた発光管の透過率は、図2に示すように、340nm付近以上の波長で80%以上の透過率を得ることができる。
発光管11は、例えば管径Dが38mm、管長Lが2367mmであり、両端には、電極121,122を有しており、これら電極121,122は、導電性のリード線131,132でコイル状のタングステンフィラメント14が支持される。リード線131,132は、ガラスプレス封止部15を貫通させている。リード線131,132は、ランプの対向する両端部に固着されたそれぞれの口金161,162にあるピン状接点171,172に接続される。
さらに、発光管11には1〜10Torr程度の低圧力でアルゴン(Ar)ガス等の希ガスと一定量の水銀が封入されている。そして、図3に示すように発光管11の内側の表面には、300nm〜340nmの間に、変換効率のピークを持つ紫外線発光型蛍光体18を塗布している。
このような蛍光体18としては、例えば日亜化学工業(株)製のNP−806が考えられる。この蛍光体は、LaPO4(リン酸ランタン):Ce(セリウム)を組成としたものである。また、この蛍光体の粒径は、1〜5μmであることが好ましい。
図4は、熱陰極低圧水銀ランプの蛍光体18としてLaPO4:Ceを用いた場合における分光分布について説明するための特性図である。この発光分布では、320〜340nmでピークが見られる。
図5は、熱陰極低圧水銀ランプの蛍光体18としてLaPO4:Ceを用いた場合における分光分布の関係について説明するための特性図である。図5からわかるように、320〜340nmの波長において高い照度が得られる。
図6は、蛍光体の膜厚を変化させた場合における相対照度の関係について説明するための説明図である。
ここでは、発光長が2382.8±2.4mmで発光管11の内径が38±1.5mmの熱陰極低圧水銀ランプを用いて蛍光体18の膜厚を1μm〜49μm程度に変化させたときの相対照度(%)(320nm帯)を測定している。
図6に示すように、蛍光体18の膜厚が5〜40μmの範囲であれば、概ね90%程度以上の相対照度が得られることがわかった。このため、使用する蛍光体18の組成がLaPO4:Ceであるとともに、膜厚が5〜40μmの蛍光体18とすれば、効率的な照度が得られる熱陰極低圧水銀ランプを実現することが可能である。
この実施形態では、組成がLaPO4:Ceである蛍光体18を用い、この蛍光体18の膜厚を5〜40μmの範囲内としたことで、波長320〜340nmにおける照度の向上を図ることができる。
このため、波長320〜340nmにおける照度を上昇させることができる。このため、この分の使用するランプ本数を増やさずに波長320〜340nmのランプを得ることができ、コストダウンに寄与する、という効果を奏する。
なお、この発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。一般の紫外発光型の熱陰極ランプを用いた製作が可能であることから、同ランプの発光長を次世代液晶基板などの大型サイズのパネル照射に必要な2500mmにも適用可能である。
11 発光管
121,122 電極
131,132 リード線
14 タングステンフィラメント
15 封止部
161,162 口金
171,172 ピン状接点
18 蛍光体
121,122 電極
131,132 リード線
14 タングステンフィラメント
15 封止部
161,162 口金
171,172 ピン状接点
18 蛍光体
Claims (2)
- 紫外線透過性のソーダライムガラス製の発光管と、
前記発光管内に封入した少なくとも水銀および不活性ガスと、
前記発光管内に対向した一対の電極と、
前記発光管内表面にLaPO4:Ceを母体材料として形成された蛍光体と、を具備し、
前記蛍光体の膜厚は、5〜40μmとしたことを特徴とする無電極紫外線ランプ。 - 前記蛍光体には、1〜5μmの粒径のものが含まれていることを特徴とする請求項1記載の無電極紫外線ランプ。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2008216416A JP2010055782A (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | 紫外線放電ランプ |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008216416A JP2010055782A (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | 紫外線放電ランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010055782A true JP2010055782A (ja) | 2010-03-11 |
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JP2008216416A Withdrawn JP2010055782A (ja) | 2008-04-24 | 2008-08-26 | 紫外線放電ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010055782A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017042716A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | ウシオ電機株式会社 | 紫外線硬化型塗料のキュアリング方法 |
CN111739787A (zh) * | 2019-03-25 | 2020-10-02 | 东芝照明技术株式会社 | 放电灯及液晶面板制造装置 |
-
2008
- 2008-08-26 JP JP2008216416A patent/JP2010055782A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017042716A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | ウシオ電機株式会社 | 紫外線硬化型塗料のキュアリング方法 |
US10619074B2 (en) | 2015-08-26 | 2020-04-14 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Curing process of ultraviolet curable paint |
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CN111739787B (zh) * | 2019-03-25 | 2024-01-09 | 东芝照明技术株式会社 | 放电灯及液晶面板制造装置 |
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