長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其通過增加發(fā)光管內(nèi)的金屬鎵的量從而提高了燈照度、同時(shí)實(shí)現(xiàn)了期望的均勻度。所述長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈用于使紫外線固化性的油墨、涂料或接合劑干燥固化,其中,在發(fā)光管內(nèi)至少封入有水銀、稀有氣體以及碘化鎵,對(duì)于所述發(fā)光管來說,弧長(zhǎng)La在500mm≤La≤3000mm的范圍,所述碘化鎵中所含有的金屬鎵量與水銀量的比Ga(mg/cc)/Hg(mg/cc)在3.0E-03≤Ga(mg/cc)/Hg(mg/cc)≤2.5E-02的范圍,作為燈的發(fā)光不均的指標(biāo)的均勻度在70%以上。
【專利說明】長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈。更具體而言,本發(fā)明涉及在發(fā)光管中封入了鎵(Ga)的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其用于使紫外線固化性(UV cure)的油墨、涂料、接合劑等固化。
【背景技術(shù)】
[0002]例如像印刷行業(yè)的紫外線印刷(UV膠印),在玻璃、金屬、紙、塑料等(印件(7一夂))的表面涂布紫外線固化性的油墨、涂料或接合劑,并且照射紫外線從而進(jìn)行固化干燥,為此利用了水銀燈或金屬鹵化物燈。
[0003]與水銀燈相比,金屬鹵化物燈為下述燈,其中,通過對(duì)發(fā)光管內(nèi)的封入元素進(jìn)行深入研究,使作為水銀的亮線之一的365nm附近的光的波長(zhǎng)區(qū)域向高波長(zhǎng)區(qū)域位移,從而形成對(duì)于使油墨等固化干燥有效的波長(zhǎng)區(qū)域400nm?410nm附近的光。
[0004]專利文獻(xiàn)10中記載有如下所述的小型金屬鹵化物燈,該小型金屬鹵化物燈在發(fā)光管內(nèi)封入了碘化鎵和碘化鐵,其用途是使紫外線固化性的油墨或涂料固化干燥。在專利文獻(xiàn)4中記載有在管輸入功率為12kW條件下負(fù)荷為240W/cm的燈作為紫外線固化用燈,其中,在石英玻璃發(fā)光管內(nèi)封入了水銀、氬氣、以及鐵和錫的鹵化物。
[0005]近年來,這種管輸入功率較大的金屬鹵化物燈也用于液晶的貼合等接合。這種燈具備長(zhǎng)條狀的發(fā)光管、且在該發(fā)光管的兩端具有一對(duì)對(duì)電極,其被稱為長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈。最近,作為照射對(duì)象的液晶面板的面積越來越大型化從而導(dǎo)致紫外線被照射部增大,因此燈的弧長(zhǎng)也越來越長(zhǎng)條化。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭47-044975 “放電燈”(
【公開日】:1972年02月23日)(日本專利第0898635號(hào))巖崎電氣株式會(huì)社
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開昭49-081035 “復(fù)印機(jī)用金屬鹵化物燈”(
【公開日】:1974年08月05日)(日本專利第0927642號(hào))日本電池株式會(huì)社
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本特開平03-15148“金屬鹵化物燈”(
【公開日】:1991年01月23日)(日本專利第3060461號(hào))三菱電機(jī)株式會(huì)社
[0011]專利文獻(xiàn)4:日本特開平07-245081 “紫外線固化用燈”(
【公開日】:1995年09月19
日)巖崎電氣株式會(huì)社
[0012]專利文獻(xiàn)5:日本特開平10-302722 “金屬蒸氣放電燈”(
【公開日】:1998年11月13日)(日本專利第3651535號(hào))巖崎電氣株式會(huì)社
[0013]專利文獻(xiàn)6:日本特開平10-308196 “金屬蒸氣放電燈”(
【公開日】:1998年11月17日)(日本專利第3648917號(hào))巖崎電氣株式會(huì)社
[0014]專利文獻(xiàn)7:日本特開平11-135066 “金屬蒸氣放電燈”(
【公開日】:1999年05月21
日)巖崎電氣株式會(huì)社[0015]專利文獻(xiàn)8:日本特開平11-162401“金屬蒸氣放電燈用封入物”(
【公開日】:1999年06月18日)巖崎電氣株式會(huì)社
[0016]專利文獻(xiàn)9:日本特開平11-329352“金屬鹵化物燈及照明裝置”(
【公開日】:1999年11月30日)松下電工株式會(huì)社[0017]專利文獻(xiàn)10:日本特開2001-015064“紫外線放電燈及紫外線照射裝置”(
【公開日】:2001年01月19日)COSMO ENGINEERING株式會(huì)社,株式會(huì)社UV
[0018]專利文獻(xiàn)11:日本特開2003-217507 “金屬鹵化物燈”(
【公開日】:2003年7月31日)(日本專利第4178951號(hào))松下電工株式會(huì)社
[0019]專利文獻(xiàn)12:日本特開2007-184272“無水銀放電組合物及內(nèi)置鎵的燈”(
【公開日】:2007 年 O7 月 I9 日)General Electric Company
[0020]專利文獻(xiàn)13:日本特開2011-048944 “長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈”(
【公開日】:2011年03月10日)USHIO INC.株式會(huì)社
【發(fā)明內(nèi)容】
[0021]發(fā)明所要解決的問題
[0022]為了在相同輸出功率的條件下使燈長(zhǎng)條化,并且在短時(shí)間內(nèi)對(duì)油墨、接合劑進(jìn)行干燥固化從而提高工作效率,需要進(jìn)一步提高燈照度。如上述專利文獻(xiàn)10所述,為了提高燈照度,以碘化物的方式封入金屬鎵Ga是有效的。
[0023]但是,根據(jù)本發(fā)明人的經(jīng)驗(yàn)可知:若通過增加金屬鎵的量來提高燈照度,則燈的發(fā)光不均變得明顯。
[0024]需要說明的是,專利文獻(xiàn)I~13中并不存在涉及本申請(qǐng)文件中所述的實(shí)現(xiàn)了期望的均勻度的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈的記載、以及對(duì)其進(jìn)行暗示的記載。具體而言,上述專利文獻(xiàn)中不存在本申請(qǐng)文件中所述的如下技術(shù)性記載:(I)為了提高燈照度而增加金屬鎵的量(實(shí)際上以碘化鎵的形式添加);(2)指出了在增加金屬鎵的量的情況下,長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈中存在發(fā)光不均變得明顯的問題點(diǎn);(3)導(dǎo)入“均勻度”的概念作為發(fā)光不均的允許限度從而規(guī)定其標(biāo)稱值;(4)在各種各樣的燈長(zhǎng)(實(shí)際上以弧長(zhǎng)進(jìn)行規(guī)定)的情況下制作改變了金屬鎵的量(實(shí)際上以金屬鎵量與水銀量的比來進(jìn)行規(guī)定)的樣品并測(cè)定均勻度,僅選擇滿足均勻度的標(biāo)稱值的樣品,根據(jù)這些樣品的數(shù)據(jù)來規(guī)定弧長(zhǎng)和金屬鎵的量(實(shí)際上為金屬鎵量與水銀量的比)。
[0025]解決問題的手段
[0026]因此,本發(fā)明的目的在于提供一種長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其通過增加發(fā)光管內(nèi)的金屬鎵的量從而提高了燈照度、同時(shí)實(shí)現(xiàn)了期望的均勻度。
[0027]鑒于上述目的,本發(fā)明涉及的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈是用于使紫外線固化性的油墨、涂料或接合劑干燥固化的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其中,在發(fā)光管內(nèi)至少封入有水銀、稀有氣體以及碘化鎵,所述發(fā)光管的弧長(zhǎng)La在500mm ^ La ^ 3000mm的范圍,所述碘化鎵中所含有的金屬鎵量與水銀量的比Ga (mg/cc)/Hg (mg/cc)在3.0E-03 ( Ga (mg/cc) /Hg (mg/cc) ( 2.5E-02的范圍,作為燈的發(fā)光不均的指標(biāo)的均勻度在70%以上。
[0028]進(jìn)一步,本發(fā)明涉及的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈是用于使紫外線固化性的油墨、涂料或接合劑干燥固化的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其中,在發(fā)光管內(nèi)至少封入有水銀、稀有氣體以及溴化鎵,所述發(fā)光管的弧長(zhǎng)La在500mm≤La≤3000mm的范圍,所述溴化鎵中所含有的金屬鎵量與水銀量的比 Ga (mg/cc) /Hg (mg/cc)在 3.0E-03 ( Ga (mg/cc) /Hg (mg/cc) ( 2.5E-02的范圍,作為燈的發(fā)光不均的指標(biāo)的均勻度在70%以上。
[0029]進(jìn)一步,上述長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈中,所述發(fā)光管的弧長(zhǎng)La在500mm ≤ La≤ 2000mm的范圍,金屬鎵量與水銀量的比為7.6E-03 ≤ Ga (mg/cc)/Hg (mg/cc) ≤ 2.5E-02。
[0030]發(fā)明效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其通過增加發(fā)光管內(nèi)的金屬鎵的量從而提高了燈照度、同時(shí)實(shí)現(xiàn)了期望的均勻度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1是示出本實(shí)施方式的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈的一個(gè)示例的圖。
[0033]圖2是對(duì)本 申請(qǐng)人:所采用的均勻度的測(cè)定方法進(jìn)行說明的圖,此處,圖2(A)是從側(cè)面對(duì)測(cè)定中的燈進(jìn)行觀察得到的圖;圖2(B)是沿著軸線方向?qū)暨M(jìn)行觀察得到的圖。
[0034]圖3是對(duì)于滿足均勻度的標(biāo)稱值的樣品,以弧長(zhǎng)La (mm)為橫軸、以金屬鎵量與水銀量的比Ga (mg/cc)/Hg (mg/cc)為縱軸而繪制的圖表。
[0035]圖4是示出關(guān)于從圖3的范圍中選擇的典型的燈的均勻度的推移的圖表。
[0036]符號(hào)說明
[0037]1:石英玻璃制發(fā)光管;2:密封部;3:鑰箔;4:電極;5:外部導(dǎo)入線;
[0038]IO:金屬鹵化物燈、燈
[0039]D:發(fā)光管內(nèi)徑;1:燈電流;V:燈電壓;W:燈電力;Ga:金屬鎵;
[0040]GaBr3:溴化鎵
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明涉及的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。需要說明的是,圖中對(duì)相同的要素賦予相同的參照符號(hào),省略重復(fù)說明。
[0042][長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈]
[0043](結(jié)構(gòu))
[0044]圖1是示出本實(shí)施方式涉及的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈的一個(gè)示例的圖。對(duì)于該金屬鹵化物燈10而言,在長(zhǎng)條狀且直管型的石英玻璃制發(fā)光管1的兩端分別形成有密封部2-1、2-2,在這些密封部中分別埋設(shè)有鑰箔3-1、3-2,在這些鑰箔的一端分別形成有由鎢等高熔點(diǎn)金屬構(gòu)成的電極4-1、4-2,在另一端分別形成有外部導(dǎo)入線5-1、5-2。
[0045]發(fā)光管內(nèi)封入有由水銀、稀有氣體和鹵化鎵等構(gòu)成的發(fā)光物質(zhì),這在后面會(huì)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0046]電力從發(fā)光管的外部通過外部導(dǎo)入線5-1、5-2供給時(shí),在兩電極間產(chǎn)生放電,水銀和鹵化鎵的蒸氣被電子激發(fā),主要放射出350nm~450nm的光。
[0047](發(fā)光管和發(fā)光物質(zhì))
[0048]圖1中示出的燈10被稱為長(zhǎng)弧型放電燈,其是弧長(zhǎng)La(也稱為“發(fā)光長(zhǎng)”,與兩個(gè)電極間距離相等)在500mm ≤La ≤ 3000mm范圍的燈。對(duì)于燈10而言,例如發(fā)光管內(nèi)徑D=26.0mm Φ,弧長(zhǎng) La=1850mm。該燈 10 在燈電力 W=36kW、燈電壓 V=2.6kV、燈電流 I=13.8A條件下被驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮。
[0049]發(fā)光管中,按照下述比例封入有水銀(Hg)和碘化鎵(GaI3)、作為稀有氣體的氬氣(Ar)作為發(fā)光物質(zhì):水銀(Hg)為2.2mg/cc、碘化鎵(GaI3)為0.05mg/cc、lS氣(Ar)為5Torr (=6.6 X I(T4MPa)。
[0050]此處,對(duì)發(fā)光物質(zhì)進(jìn)行說明。隨著長(zhǎng)弧型燈越來越長(zhǎng)條化從而照射區(qū)域范圍變寬,為了使得油墨、接合劑在短時(shí)間內(nèi)干燥固化而提高作業(yè)效率,需要提高燈照度。如上述專利文獻(xiàn)10所述,為了提高對(duì)于油墨等的固化干燥有效的波長(zhǎng)區(qū)域400nm?410nm附近的燈照度,以碘化物的形式封入金屬鎵Ga是有效的。
[0051]但是,根據(jù)本發(fā)明人的經(jīng)驗(yàn),增加金屬鎵的量時(shí)燈照度得以提高,但沿著燈的軸線方向的發(fā)光不均傾向于變得明顯。作為定量表示發(fā)光不均的指標(biāo),存在有“均勻度”。該均勻度尤其是長(zhǎng)弧型燈中所涉及的問題,其由從燈軸線的中心部沿兩端部測(cè)定的燈照度的下降的比例來表示,該均勻度是當(dāng)中心部的燈照度為100%時(shí)以百分率表示出各位置的燈照度的數(shù)值?,F(xiàn)在,關(guān)于均勻度的測(cè)定方法及標(biāo)稱值還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),燈制造商會(huì)根據(jù)各個(gè)顧客的需要,以各公司的社內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)來確定均勻度的測(cè)定方法及標(biāo)稱值。
[0052]另外,多數(shù)情況下,上述的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈是在將燈安裝在照射器上的狀態(tài)下使用的。但是,多數(shù)情況下,燈制造商會(huì)收到來自顧客的對(duì)于燈自身的規(guī)定的燈照度及均勻度、和安裝在照射器的狀態(tài)下的規(guī)定的燈照度及均勻度的要求。
[0053]因此,本實(shí)施方式中以實(shí)現(xiàn)燈自身的所期望的燈照度及均勻度為目標(biāo)。
[0054](均勻度的測(cè)定方法及標(biāo)稱值)
[0055]圖2是對(duì)本 申請(qǐng)人:所采用的均勻度的測(cè)定方法進(jìn)行說明的圖。圖2(A)是從側(cè)面對(duì)測(cè)定中的燈進(jìn)行觀察而得到的圖;圖2?)是沿軸線方向?qū)暨M(jìn)行觀察得到的圖。
[0056]均勻度的測(cè)定是按照下述方法來進(jìn)行的:對(duì)于點(diǎn)燈中的燈,在垂直方向上相距燈軸線330mm、且在水平方向上相距燈軸線250mm的位置處,沿著燈軸線利用紫外線照度計(jì)來測(cè)定燈照度。所使用的紫外線照度計(jì)是本 申請(qǐng)人:制造/銷售的EYE紫外線照度計(jì),型號(hào)為UPVF-A1PD405,其具備專門用于油墨固化的405nm受光器,測(cè)定波長(zhǎng)范圍是波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)榧s350nm ?490nm。
[0057]本發(fā)明人所采用的均勻度的標(biāo)稱值規(guī)定如下:無論為何種長(zhǎng)度的燈長(zhǎng),沿著燈軸線從燈兩端除去10%的部分,以中央部的燈照度為100%時(shí)任意位置的燈照度均要為70%以上。圖2的示例中,對(duì)于從兩端分別除去了 185mm的中央部1480mm,其均勻度的標(biāo)準(zhǔn)值為70%以上。
[0058](弧長(zhǎng)與碘化鎵量的關(guān)系)
[0059]發(fā)光管中至少封入有水銀(Hg)、碘化鎵(GaI3)、作為稀有氣體的氬氣(Ar)作為發(fā)光物質(zhì)。
[0060]如上所述,根據(jù)本發(fā)明人的經(jīng)驗(yàn),為了提高燈照度需要增加鎵的量。但是,了解到增加鎵的量時(shí),雖然燈照度得以提高,但燈的發(fā)光不均趨于明顯。因此,制作了弧長(zhǎng)及封入鎵量不同的多根燈的樣品,按照?qǐng)D2中所說明的測(cè)定方法測(cè)定了各樣品的均勻度。接著,從這些樣品中選出滿足均勻度的標(biāo)稱值的樣品。
[0061]表I是滿足所述均勻度的標(biāo)稱值的樣品的弧長(zhǎng)La和與其對(duì)應(yīng)的金屬鎵量與水銀量的比Ga(mg/CC)/Hg(mg/CC)的數(shù)據(jù),圖3是以弧長(zhǎng)La (mm)為橫軸、以金屬鎵量與水銀量的比Ga(mg/cc)/Hg(mg/cc)為縱軸繪制而成的圖表。
[0062][表1]
[0063]
【權(quán)利要求】
1.一種長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其是用于使紫外線固化性的油墨、涂料或接合劑干燥固化的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其中, 在發(fā)光管內(nèi)至少封入有水銀、稀有氣體以及碘化鎵, 所述發(fā)光管的弧長(zhǎng)La在500mm ≤ La ≤ 3000mm的范圍, 所述碘化鎵中所含有的金屬鎵量與水銀量的比Ga (mg/cc) /Hg (mg/cc)在3.0E-03 ( Ga (mg/cc) /Hg (mg/cc) ( 2.5E-02 的范圍, 作為燈的發(fā)光不均的指標(biāo)的均勻度在70%以上。
2.—種長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其是用于使紫外線固化性的油墨、涂料或接合劑干燥固化的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其中, 在發(fā)光管內(nèi)至少封入有水銀、稀有氣體以及溴化鎵, 所述發(fā)光管的弧長(zhǎng)La在500mm ≤ La ≤ 3000mm的范圍, 所述溴化鎵中所含有的金屬鎵量與水銀量的比Ga (mg/cc) /Hg (mg/cc)在3.0E-03 ( Ga (mg/cc) /Hg (mg/cc) ≤ 2.5E-02 的范圍, 作為燈的發(fā)光不均的指標(biāo)的均勻度在70%以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)弧型金屬鹵化物燈,其中, 所述發(fā)光管的弧長(zhǎng)La在500mm ≤ La ≤ 2000mm的范圍, 金屬鎵量與水銀量的比為 7.6E-03 ( Ga (mg/cc)/Hg (mg/cc) ( 2.5E-02。
【文檔編號(hào)】H01J61/20GK103578910SQ201310317703
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】折戶日出海, 大野正之, 佐藤和明, 野口幸男 申請(qǐng)人:巖崎電氣株式會(huì)社