JP2010055911A - メタルハライドランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 メタルハライドランプの照度の急激な低下が生じる前に確実にこれを検知し、その交換作業を行うことができるメタルハライドランプ装置の提供。
【解決手段】 メタルハライドランプ装置は、石英ガラス製の発光管の内部に、発光物質として鉄が封入されると共に、タリウムが封入されたメタルハライドランプを備えたメタルハライドランプ装置において、前記タリウムの発光強度を検出する光強度検出手段を備えることを特徴とする。メタルハライドランプ装置においては、光強度検出手段により検出された発光強度を記憶する記憶手段と、当該光強度検出手段により検出された発光強度と、前記記憶手段に記憶されたランプ点灯初期の発光強度に基づいて設定される設定値とを比較する演算手段とを備え、前記光強度検出手段により検出された発光強度が前記設定値以下となったときに、その旨を表示する表示手段を備えることが好ましい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、接着剤の硬化、光化学反応、または、塗料およびインキの硬化などのための紫外線光源として用いられるメタルハライドランプ装置に関する。

光化学反応を生起させたり、塗料やインキなどを硬化させるために、紫外線が利用されており、これらの目的のためには、波長２８０〜４００ｎｍ程度の紫外線を用いることが有効である。

紫外線の発生源としては、例えば、両端に一対の放電電極が対向配置された長尺管形の発光管の内部に、アーク放電の維持に十分な量の水銀および希ガスが封入された高圧水銀灯に、ハロゲン化金属を発光物質として封入し、有効波長域の発光量を増加させたメタルハライドランプが挙げられる。特に、発光物質の金属として鉄が封入されたメタルハライドランプは、波長３５０〜４００ｎｍの連続的な光が得られるために、光化学反応の生起や塗料の硬化などに好適に用いられている。

このようなメタルハライドランプを用いた紫外線の照射装置は、具体的には、例えば、液晶パネル用の２枚の透光性基板間に液晶を注入した後、これらの透光性基板を貼り合わせる、液晶パネルの製造工程中の液晶パネル貼り合わせ工程において、接着剤を硬化させる目的で利用されている。

液晶画面を構成する液晶パネルは、通常、カラーフィルタ基板およびＴＦＴ基板よりなる２枚の透光性基板の間に液晶層が形成されて構成されている。この液晶パネルは、まず、例えば図５に示されるように、一方の透光性基板８１上に、紫外線硬化樹脂よりなるシール剤による枠８２を形成させ、これらにより区画される液晶用空間Ｒに液晶を滴下した後、真空中において他方の透光性基板８３を載せて液晶を拡散処理し、積層体を得る。そして、この積層体に、メタルハライドランプ装置８０からの紫外線を照射し、シール剤による枠８２を硬化させることにより、２枚の透光性基板８１，８３を貼り合わせて製造される。

この液晶パネルの貼り合わせ工程においては、紫外線の照度が不足して未硬化のシール剤が残った場合、液晶とシール剤とが反応して液晶が動作しなくなり、液晶画面の不良品が発生してしまう。従って、メタルハライドランプ装置としては、被処理物である積層体に対して均一に適当な照度の紫外線を照射することのできるものが要求される。

なお、図５において、８４は棒状のメタルハライドランプ、８５は樋状の反射ミラーである。

然るに、鉄が封入されたメタルハライドランプにおいては、上記の用途において好適なスペクトルの紫外線の照射を得ることができる一方、経時的に発光物質である鉄が発光管に付着してその内壁に黒色膜が形成されるために紫外線の照度が低下してしまうことが知られている。この黒色膜は、鉄と発光管の構成材料である石英ガラスとが反応することにより、鉄が発光管の内壁に付着して形成される。

このような反応を防止するために、従来、鉄が封入されたメタルハライドランプにおいては、鉄と石英ガラスとの反応を抑制するための反応抑制物質を封入させることが行われている。例えば、特許文献１および特許文献２には、反応抑制物質としてタリウムなどを封入させて黒色膜の形成を防止する技術が開示されている。
特開平０３−２５０５４９号公報 特開平０５−１３５７４０号公報

しかしながら、このようなメタルハライドランプにおいては、得られる紫外線の照度が急激に低下する現象が生じることがある。しかも、この現象が生じる時期はランプ間でバラツキがあり、予測することができなかった。

このため、例えばこのメタルハライドランプを液晶パネルの貼り合わせ工程において用いる場合、紫外線の照度の低下が急激に生じるために、製造ラインを停止させ終える前に、ワークである液晶パネルがこの工程を通ってしまう場合がある。この結果、紫外線の照度の不足による未硬化のシール剤が残ったものが得られ、結局、液晶画面の不良品を発生させてしまう、という問題がある。

このような問題を防止するために、照射される紫外線の強度をモニタして、照度の低下を検知することが行われているが、照度の低下は予兆無しに突如として発生し、その時期にもバラツキがあるため、不良品の発生を防止することは極めて難しかった。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、メタルハライドランプの照度の急激な低下が生じる前に確実にこれを検知し、その交換作業を行うことができるメタルハライドランプ装置を提供することにある。

上記のような課題を解決するために、本発明者らが検討を重ねた結果、以下のような知見を得た。

すなわち、まず、鉄と同時に封入されたタリウムは、鉄イオンによって形成されるプラズマの周りにタリウムイオンのプラズマを形成して鉄イオンが発光管を構成する石英ガラスの表面に直接触れる確率を低減させる働きがあると考えられる。この働きによって、鉄イオンと石英ガラスとが反応して化合物が生成されることが防止され、結果的に、石英ガラスに薄膜（黒色膜）が形成されることが防止される。

一方、タリウムは沃化タリウムなどのハロゲン化タリウムとして発光管内に封入されるところ、この沃化タリウムの蒸気圧は鉄に比べて高く、鉄に比べて最冷点に移動しやすいという性質を有している。そのため、例えばメタルハライドランプの接着剤部（図１参照）近傍を冷やす目的のために封止部を空冷すると、沃化タリウムが放電空間における封止部の近傍に移動し、その分布が片寄ってしまう。

そして、放電空間における沃化タリウムの分布が片寄ると、鉄イオンと石英ガラスとの反応の抑制に寄与できるタリウムイオンの濃度が低くなる結果、鉄イオンと石英ガラスとの反応が進行して黒色膜が形成されると共に発光に寄与する鉄の量が減少する。

このような現象においては、必ず、タリウムの発光の減少が先行して起こり、それに追随して鉄の発光が減少して紫外線の照度の著しい低下が生じる。

本発明は、この知見に基づいて完成されたものである。

本発明のメタルハライドランプ装置は、石英ガラス製の発光管の内部に、発光物質として鉄が封入されると共に、タリウムが封入されたメタルハライドランプを備えたメタルハライドランプ装置において、
前記タリウムの発光強度を検出する光強度検出手段を備えることを特徴とする。

本発明のメタルハライドランプ装置において、前記光強度検出手段は、波長５３５ｎｍの可視光の強度を検出するものであることが好ましい。

また、本発明のメタルハライドランプ装置においては、石英ガラス製の発光管の内部に、発光物質として鉄が封入されると共に、タリウムとマグネシウムを封入させ、
さらにマグネシウムの発光強度を検出する光強度検出手段を備える構成とすることができる。

さらに、本発明のメタルハライドランプ装置においては、光強度検出手段により検出された発光強度を記憶する記憶手段と、
当該光強度検出手段により検出された発光強度と、前記記憶手段に記憶されたランプ点灯初期の発光強度に基づいて設定される設定値とを比較する演算手段とを備え、
前記光強度検出手段により検出された発光強度が前記設定値以下となったときに、その旨を表示する表示手段を備えることが好ましい。

本発明のメタルハライドランプ装置によれば、タリウムの発光強度を検出することにより、鉄の発光よりも先にタリウムの発光が低下するので確実にその後に生じる紫外線の照度の低下（以下、「ＵＶ照度低下」という。）を予測することができる。このため、メタルハライドランプの急激なＵＶ照度低下が生じるランプ寿命を迎える前に確実にこれを検知し、その交換作業を行うことができる。従って、このメタルハライドランプ装置を液晶パネルの貼り合わせ工程において用いる場合にも、ワークである液晶パネルについてシール剤が確実に硬化される結果、液晶画面の不良品の発生を防止することができる。

また、タリウムの発光強度の検出が、波長５３５ｎｍの可視光の強度の検出によるものであるメタルハライドランプ装置によれば、波長３００〜４００ｎｍの範囲に現れる鉄の発光と確実に分離して検出することができるので、精度よくタリウムの発光強度を検出することができる。

さらに、タリウムやマグネシウムの発光強度がランプ点灯初期の発光強度に基づいて設定される設定値以下となったときにその旨を表示するメタルハライドランプ装置によれば、メタルハライドランプの急激なＵＶ照度低下が生じるランプ寿命の前にその旨の情報が報知される。従って、ランプ寿命を迎える前に確実にメタルハライドランプの交換作業を行うことができる。

＜第１の実施の形態＞
本発明のメタルハライドランプ装置は、石英ガラス製の発光管の内部に、発光物質として鉄が封入されると共に、タリウムが封入されたメタルハライドランプを備え、タリウムの発光強度を検出する光強度検出手段を備えるものである。

図１は、本発明のメタルハライドランプ装置に用いられるメタルハライドランプの一例における構成の概略を示す説明用模式図である。

本発明のメタルハライドランプ装置に用いられるメタルハライドランプ１０は、例えば、長尺な円筒管状の石英ガラス製の発光管１１の内部空間による放電空間Ｓに、希ガスよりなるバッファガスと共に、発光物質である水銀（Ｈｇ）、鉄（Ｆｅ）、およびタリウム（Ｔｌ）が封入されたものである。タリウムは、鉄と石英ガラスとの反応を抑制する反応抑制物質として作用するものである。

タリウムは、その封入量が例えば鉄に対してモル比で０．００５〜０．５の割合であり、通常は沃化タリウムなどのハロゲン化物の状態で封入される。

発光管１１の放電空間Ｓにおいては、この発光管１１の両端部にそれぞれ形成された封止部１３ａ，１３ｂをそれぞれ気密に貫通して当該発光管１１の管軸方向に沿って伸びる、例えばタングステン製の一対の棒状の電極１２ａ，１２ｂが、所定の距離離間して互いに対向するよう配置されている。

各電極１２ａ，１２ｂの後端部は、封止部１３ａ，１３ｂに埋設された、モリブデンよりなる金属箔１４ａ，１４ｂに接続されている。そして、この金属箔１４ａ，１４ｂは、外部リード棒１５ａ，１５ｂを介して給電線１６ａ，１６ｂに電気的に接続されている。

なお、図１において、１１Ａはチップ部、１８はベース、１９はベースを固定するための接着剤部である。

本発明のメタルハライドランプ装置においては、図２に示されるように、メタルハライドランプ１０に対してタリウムの発光強度を検出するタリウム光強度検出手段２５が、その受光部が被照射物Ｗ側からメタルハライドランプ１０を臨む状態に備えられている。メタルハライドランプ１０は、被照射物Ｗに対して、当該被照射物Ｗの上方のランプ配置空間内に中空に保持された状態となるよう、封止部１３ａ，１３ｂを保持するベース１８が、ランプ保持部材（図示せず）によって、保持されている。

また、このメタルハライドランプ装置には、波長３００〜４００ｎｍの紫外線の強度（以下、「ＵＶ強度」ともいう。）を検出するＵＶ強度検出手段２３が備えられている。このＵＶ強度検出手段２３を用いることにより、例えば、メタルハライドランプ１０からのＵＶ強度が一定となるように、供給される電力を制御する、定照度点灯を行うことができる。

なお、図２において、２０は樋状の反射ミラーであり、Ｐは被照射物Ｗを載置するための保持プレートである。

タリウム光強度検出手段２５としては、波長５００〜５４０ｎｍの可視光（緑色の光）の強度を検知するものが好ましく、特に、波長５３５ｎｍの可視光の強度を検出するものが好ましい。タリウムの発光は、メタルハライドランプ１０より放射される光のスペクトルにおいてそのピークが波長５３５ｎｍ前後に現れるからである。

具体的には、例えば、可視光領域に感度を有する汎用型の光センサ「Ｓ１３３７−１０１０ＢＱ（感度波長１９０〜１１００ｎｍ）」（浜松ホトニクス社製）と、これと適当なフィルターとを組み合わせることにより、波長５２０〜５４０ｎｍの感度を高めると共に、波長５００ｎｍ未満、および波長５４０ｎｍ超の光をカットした状態としたものを使用することができる。

なお、メタルハライドランプ１０より放射される光のスペクトルにおいて、タリウムの発光に係る波長５３５ｎｍの近傍に、水銀の発光に係る波長５４５ｎｍおよび波長５７７ｎｍの輝線が存在する。そのため、タリウム光強度検出手段２５としては、ノイズとしてこれらの水銀に係る輝線を検出しないよう検出波長が設計されたものであることが必要である。

メタルハライドランプ１０より放射される光のスペクトルにおいて、鉄の発光は波長３００〜４００ｎｍの範囲に連続的に現れる。このため、タリウム光強度検出手段２５として波長５３５ｎｍの可視光の強度を検出するものを使用する場合は、タリウムの発光を鉄の発光と確実に分離して検出することができるので、精度よくタリウムの発光強度を検出することができる。

このメタルハライドランプ装置においては、例えば、ランプ電力などを制御する主制御部２１と、この主制御部２１からの出力に基づいてメタルハライドランプ１０に電力を供給する電源部２２とが備えられている。そして、タリウム光強度検出手段２５により検出されたタリウムの発光強度（以下、「Ｔｌ強度」ともいう。）を受信して記憶する記憶手段２６と、記憶手段２６に記憶されたランプ点灯初期のＴｌ強度に基づいてランプ停止用の設定値を演算し、新たに検出されたＴｌ強度とこの設定値とを比較する演算手段２４と、Ｔｌ強度がランプ停止用の設定値以下になったときにその旨を表示する表示手段２７とが備えられている。

記憶手段２６は、少なくともランプ点灯初期のＴｌ強度を記憶できるものであればよい。

演算手段２４においてランプ点灯初期のＴｌ強度に基づいて演算されて設定されるランプ停止用の設定値は、例えば、ランプ点灯初期のＴｌ強度を１００％としたときの例えば７０％の値とすることができる。

表示手段２７は、Ｔｌ強度がランプ停止用の設定値以下となったときに、その旨を表示できればよく、例えば、アラームとして音により報知するものとして構成することができる。

以下に、このようなメタルハライドランプ装置を液晶パネルの貼り合わせ工程に用いる場合の、Ｔｌ強度をモニタしてメタルハライドランプ１０の交換時期を予測する動作の一例を、図２および図３を参照して説明する。
（１）メタルハライドランプ１０を取り付ける。
（２）主制御部２１より電源部２２のスイッチを投入することによりメタルハライドランプ装置に対して電力が供給される。
（３）タリウム光強度検出手段２５およびＵＶ強度検出手段２３がＯＮ状態となり、メタルハライドランプ１０からのＴｌ強度がランプ点灯初期のＴｌ強度として一時的に記憶手段２６に記憶される。
（４）タリウム光強度検出手段２５からのＴｌ強度が定期的、例えば２０〜１００時間毎に演算手段２４に送信される。タリウム光強度検出手段２５から送信されたＴｌ強度は、演算手段２４により、記憶手段２６に保存されたランプ点灯初期のＴｌ強度と比較、演算され、ランプ点灯初期のＴｌ強度に対して７０％の設定値より大きいことが確認されたら、主制御部２１に対して、ランプ点灯を継続させる信号が送信される。
（５）上記（４）と並行して、ＵＶ強度検出手段２３からのＵＶ強度が定期的、例えば２０〜１００時間毎に演算手段２４に送信される。そして、ＵＶ強度が予め設定された設定値より大きければ、主制御部２１を介して搬送機構制御部２８に対してワークである未硬化の液晶パネル（被照射物Ｗ）の処理を行う信号が送信され、搬送機構２９によってワークの搬送が開始される。
（６）そして、タリウム光強度検出手段２５からのＴｌ強度が、ランプ点灯初期のＴｌ強度に対して７０％以下になると、演算手段２４がその旨の信号を主制御部２１に対して送信する。主制御部２１はランプ寿命の時期が近付いたと判断し、ランプ点灯の停止およびランプ交換を促すため、表示手段２７にアラームを発生するよう信号を送信する。

このアラームを発生させる時点においては、ＵＶ強度検出手段２３からのＵＶ強度は通常設定値以上であるが、ＵＶ強度検出手段２３からのＵＶ強度の大きさに関わらず、アラームが発生される。

なお、以上のメタルハライドランプ１０を点灯し続けると、鉄と石英ガラスの反応を抑制するために封入した反応抑制物質であるタリウムの発光によるＴｌ強度が低下した後、所定時間経過後、ＵＶ照度低下が突如として発生する。具体的には、例えば、Ｔｌ強度がランプ点灯初期のＴｌ強度に対して７０％まで低下した後、数十〜百時間後に急激なＵＶ照度低下が発生する。

Ｔｌ強度がランプ点灯初期のＴｌ強度に対して７０％まで低下しても、タリウムによる鉄と石英ガラスとの反応抑制効力は持続し、ＵＶ照度低下は生じない。しかしながら、それが７０％を切ると、タリウムの反応抑制効力が薄れ始め、急激に発光に寄与する鉄の消失が生じてＵＶ照度低下が始まる。

以上のようなメタルハライドランプ装置によれば、Ｔｌ強度を検出することにより、鉄の発光よりも先にタリウムの発光が低下するので確実にその後に生じるＵＶ照度低下を予測することができる。このため、メタルハライドランプ１０の急激なＵＶ照度低下が生じるランプ寿命を迎える前に確実にこれを検知し、その交換作業を行うことができる。従って、このメタルハライドランプ装置を液晶パネルの貼り合わせ工程において用いる場合にも、ワークである液晶パネルについてシール剤が確実に硬化される結果、液晶画面の不良品の発生を防止することができる。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態に係るメタルハライドランプ装置は、石英ガラス製の発光管の内部に、発光物質として鉄が封入されると共に、反応抑制物質としてタリウムとマグネシウム（Ｍｇ）が封入されたメタルハライドランプを備え、タリウムの発光強度を検出するタリウム光強度検出手段を備えると共にマグネシウムの発光強度を検出するマグネシウム光強度検出手段を備えるものである。

このメタルハライドランプ装置に用いられるメタルハライドランプは、反応抑制物質としてタリウムと共にマグネシウムが封入されていることの他は、第１の実施の形態におけるメタルハライドランプ１０と同様の構成を有するものである。

タリウムは、その封入量が例えば鉄に対してモル比で０．００５〜０．５の割合であり、通常は沃化タリウムなどのハロゲン化物の状態で封入される。

マグネシウムは、その封入量が例えば鉄に対して質量比で０．０１〜０．１の割合であり、金属マグネシウムの状態で封入される。

この例のメタルハライドランプ装置において備えられるタリウム光強度検出手段は、第１の実施の形態におけるタリウム光強度検出手段２５と同様のものとすることができる。

マグネシウム光強度検出手段としては、波長５００〜５４０ｎｍの可視光（緑色の光）の強度を検知するものが好ましく、特に、波長５１９ｎｍの可視光の強度を検出するものが好ましい。マグネシウムの発光は、メタルハライドランプ１０より放射される光のスペクトルにおいてそのピークが波長５１９ｎｍ前後に現れるからである。

具体的には、例えば、可視光領域に感度を有する汎用型の光センサ「Ｓ１３３７−１０１０ＢＱ（感度波長１９０〜１１００ｎｍ）」（浜松ホトニクス社製）と、これと適当なフィルターとを組み合わせることにより、波長５２０〜５４０ｎｍの感度を高めると共に、波長５００ｎｍ未満、および波長５４０ｎｍ超の光をカットした状態としたものを使用することができる。

メタルハライドランプより放射される光のスペクトルにおいて、鉄の発光は波長３００〜４００ｎｍの範囲に連続的に現れる。このため、マグネシウム光強度検出手段として波長５１９ｎｍの可視光の強度を検出するものを使用する場合は、マグネシウムの発光を鉄の発光と確実に分離して検出することができるので、精度よくマグネシウムの発光強度を検出することができる。

この例のメタルハライドランプ装置は、第１の実施の形態において、タリウム光強度検出手段２５と共に上記のマグネシウム光強度検出手段が用いられていることの他は同様に構成されている。すなわち、タリウム光強度検出手段およびマグネシウム光強度検出手段が、その受光部が被照射物側からメタルハライドランプを臨む状態に備えられると共に、ＵＶ強度検出手段、制御部および電源部が備えられている。そして、Ｔｌ強度およびマグネシウム光強度検出手段により検出されたマグネシウムの発光強度（以下、「Ｍｇ強度」ともいう。）を受信して記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されたランプ点灯初期のＴｌ強度およびＭｇ強度に基づいてランプ停止用の設定値を演算し、新たに検出されたＭｇ強度とこの設定値とを比較する演算手段と、Ｍｇ強度がランプ停止用の設定値以下になったときにその旨を表示する表示手段とが備えられている。

記憶手段は、少なくともランプ点灯初期のＴｌ強度およびＭｇ強度を記憶できるものであればよい。

また、演算手段においてランプ点灯初期のＭｇ強度に基づいて演算されて設定されるランプ停止用の設定値は、例えば、ランプ点灯初期のＭｇ強度を１００％としたときの例えば７０％の値とすることができる。

この例のメタルハライドランプ装置は、Ｔｌ強度またはＭｇ強度の少なくとも一方がそれぞれのランプ停止用の設定値以下となったときにアラームにより交換時期が報知されることの他は、上記の第１の実施の形態に係るメタルハライドランプ装置と同様に動作される。

なお、この例のメタルハライドランプを点灯し続けると、鉄と石英ガラスの反応を抑制するために封入した反応抑制物質であるタリウムまたはマグネシウムの発光強度が低下した後、所定時間経過後、ＵＶ照度低下が突如として発生する。具体的には、例えば、Ｍｇ強度がランプ点灯初期のＭｇ強度に対して７０％まで低下した後、約１００時間後に急激なＵＶ照度低下が発生する。

この例のメタルハライドランプ装置においても、第１の実施の形態に係るものと同様の効果を得ることができる。

以上、本発明のメタルハライドランプ装置の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。

例えば、液晶パネルの貼り合わせ工程においてはワークの搬送停止を直ちに行うことが難しいことから、タリウム光強度検出手段またはマグネシウム光強度検出手段による発光強度の低下に係る設定値は７０％とすることが好ましいが、その他の目的に使用される場合は、例えば設定値はもっと低くてもよい。

以下、本発明のメタルハライドランプ装置の具体的な実施例について説明する。
＜実施例１＞
図１の構成に従い、下記の仕様によるメタルハライドランプ〔１〕を作製した。
・発光管：石英ガラス製；外径２６ｍｍ；内径２２．５ｍｍ；肉厚１．７５ｍｍ
・電極：タングステン製；電極間距離１１００ｍｍ
・封入物；金属水銀０．１６ｍｇ／ｃｃ；沃化水銀０．０４ｍｇ／ｃｃ；鉄０．０１ｍｇ／ｃｃ；沃化タリウム０．００３ｍｇ／ｃｃ；金属マグネシウム０．００１ｍｇ／ｃｃ；
・封入ガス；キセノンガス１．３×１０⁴ Ｐａ（静圧）
このメタルハライドランプ〔１〕においては、タリウムが鉄に対してモル比で０．０５の割合で封入されている。また、マグネシウムが鉄に対して質量比で０．１の割合で封入されている。

図２の構成に従い、このメタルハライドランプ〔１〕と、波長５３５ｎｍの可視光の発光強度を検出するタリウム光強度検出手段と、波長３６５ｎｍの紫外線の発光強度を検出するＵＶ強度検出手段とを設置し、これにさらに、波長５１９ｎｍの可視光の発光強度を検出するマグネシウム光強度検出手段を設置することにより、メタルハライドランプ装置（以下、単に「ランプ装置」という。）〔１〕を作製した。
＜実施例２＞
実施例１において、封入物の沃化タリウムの量を０．００５ｍｇ／ｃｃ（鉄に対してモル比で０．０８の割合で封入）としたことの他は同様にして、メタルハライドランプ〔２〕を作製した。

そして、実施例１において、メタルハライドランプ〔１〕の代わりにメタルハライドランプ〔２〕を用いたことの他は同様にして、ランプ装置〔２〕を作製した。

このランプ装置〔１〕，〔２〕について、メタルハライドランプからの紫外線の照度が一定となるように紫外線の発光強度を検出して電力を制御するフィードバック制御を行いながらメタルハライドランプを連続して定照度点灯させ、５０時間毎に、タリウム、マグネシウムおよび紫外線の発光強度を調べた。結果を図４に示す。

なお、図４において、曲線ａ１，ｂ１，ｃ１は、それぞれ、ランプ装置〔１〕のタリウムの発光強度（Ｔｌ強度）、マグネシウムの発光強度（Ｍｇ強度）、紫外線の発光強度（ＵＶ強度）の変化を示す曲線である。また、曲線ａ２，ｂ２，ｃ２は、それぞれ、ランプ装置〔２〕のＴｌ強度、Ｍｇ強度、ＵＶ強度の変化を示す曲線である。また、それぞれ、「●」はランプ装置〔１〕のＵＶ強度、「▲」はランプ装置〔１〕のＴｌ強度、「×」はランプ装置〔１〕のＭｇ強度に係るプロットである。また、それぞれ、「○」はランプ装置〔２〕のＵＶ強度、「△」はランプ装置〔２〕のＴｌ強度、「＊」はランプ装置〔２〕のＭｇ強度に係るプロットである。さらに、横軸は点灯時間であり、縦軸はランプ点灯初期の発光強度を１００としたときの相対値である。

図４の結果から、Ｔｌ強度およびＭｇ強度がランプ点灯初期の値の７０％以下まで低下した後、ＵＶ強度の低下が生じ始め、ランプ寿命に至ることが確認された。なお、その後はいくら電力を増大させてもＵＶ強度の低下は止まらなかった。

図４において、曲線ａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２において、ランプ点灯後しばらくはその値がランプ点灯初期よりも高い理由は、定照度点灯により、不可避的なＵＶ照度低下に伴って電力を増大させていくこととなるためである。

本発明のメタルハライドランプ装置に用いられるメタルハライドランプの一例における構成の概略を示す説明用模式図である。 本発明のメタルハライドランプ装置によるメタルハライドランプの交換時期の予測方法を示す説明用ブロック図である。 本発明のメタルハライドランプ装置によるメタルハライドランプの交換時期の予測方法を示すフローチャートである。 実施例１および実施例２の結果を示すグラフである。 メタルハライドランプ装置を用いた液晶パネルの貼り合わせ工程を説明する模式図である。

符号の説明

１０ メタルハライドランプ
１１ 発光管
１１Ａ チップ部
１２ａ，１２ｂ 電極
１３ａ，１３ｂ 封止部
１４ａ，１４ｂ 金属箔
１５ａ，１５ｂ 外部リード棒
１６ａ，１６ｂ 給電線
１８ ベース
１９ 接着剤部
Ｓ 放電空間
２０ 反射ミラー
２１ 主制御部
２２ 電源部
２３ ＵＶ強度検出手段
２４ 演算手段
２５ タリウム光強度検出手段
２６ 記憶手段
２７ 表示手段
２８ 搬送機構制御部
２９ 搬送機構
Ｗ 被照射物
Ｐ 保持プレート
８０ メタルハライドランプ装置
８１，８３ 透光性基板
８２ 枠
８４ メタルハライドランプ
８５ 反射ミラー
Ｒ 液晶用空間

Claims (4)

1. 石英ガラス製の発光管の内部に、発光物質として鉄が封入されると共に、タリウムが封入されたメタルハライドランプを備えたメタルハライドランプ装置において、
   前記タリウムの発光強度を検出する光強度検出手段を備えることを特徴とするメタルハライドランプ装置。
2. 前記光強度検出手段は、波長５３５ｎｍの可視光の強度を検出するものであることを特徴とする請求項１に記載のメタルハライドランプ装置。
3. 石英ガラス製の発光管の内部に、発光物質として鉄が封入されると共に、タリウムとマグネシウムが封入されており、
   マグネシウムの発光強度を検出する光強度検出手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のメタルハライドランプ装置。
4. 光強度検出手段により検出された発光強度を記憶する記憶手段と、
   当該光強度検出手段により検出された発光強度と、前記記憶手段に記憶されたランプ点灯初期の発光強度に基づいて設定される設定値とを比較する演算手段とを備え、
   前記光強度検出手段により検出された発光強度が前記設定値以下となったときに、その旨を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のメタルハライドランプ装置。