JP2014186987A - 紫外線ランプ及び照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高照度で高信頼性の紫外線ランプ及び照射装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、発光管と、蛍光体層と、を含む紫外線ランプが提供される。前記発光管は、内部に放電空間が設けられるように両端が封止され、前記放電空間の両端に設けられた一対の電極と、前記放電空間に封入された水銀と、を有し、前記水銀の励起による第１の紫外光を放射する。前記蛍光体層は、前記放電空間の外側に設けられ、前記第１の紫外光の照射により、前記第１の紫外光よりも波長の長い第２の紫外光を放出する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、紫外線ランプ及び照射装置に関する。

例えば、蛍光体を用いて波長を変換した光を放出する紫外線ランプは、電子機器の製造工程に用いられる。蛍光体を用いる紫外線ランプにおいて、照度を高め、信頼性を向上することが求められる。

特開２０１１−４４４２１号公報

本発明の実施形態は、高照度で高信頼性の紫外線ランプ及び照射装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、発光管と、蛍光体層と、を含む紫外線ランプが提供される。前記発光管は、内部に放電空間が設けられるように両端が封止され、前記放電空間の両端に設けられた一対の電極と、前記放電空間に封入された水銀と、を有し、前記水銀の励起による第１の紫外光を放射する。前記蛍光体層は、前記放電空間の外側に設けられ、前記第１の紫外光の照射により、前記第１の紫外光よりも波長の長い第２の紫外光を放出する。

本発明の実施形態によれば、高照度で高信頼性の紫外線ランプ及び照射装置を提供できる。

図１（ａ）〜図１（ｃ）は、第１の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。 第１の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る別の紫外線ランプを例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る別の紫外線ランプを例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式的断面図である。 第３の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。 第４の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第５の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。 第６の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。 第７の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。 第８の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。 第９の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、第１の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。図１（ａ）は、紫外線ランプ１１０を例示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の一部Ｂを拡大して例示している。図１（ｃ）は、本実施形態に係る紫外線ランプ１５０の一部を例示している。また、図２は、図１のＡ１−Ａ２線断面図である。
図１（ａ）〜図１（ｃ）及び図２に表したように、本実施形態に係る紫外線ランプ１１０は、発光管１０と、蛍光体層２０と、を含む。

本実施形態では、発光管１０として、熱陰極放電ランプを用いた実施形態を例示している。

この例では、発光管１０は、バルブ１１を含む。バルブ１１の内部に、放電空間１２が設けられる。放電空間１２には、例えば、水銀（図示しない）や希ガス（図示しない）が封入される。水銀の封入量は、例えば、０．１〜１００ｍｇである。希ガスの圧力は、例えば、０．１３２〜１３．２ｋＰａ（０．１〜１０ｔｏｒｒ）である。

この例では、バルブ１１は、直管である。バルブ１１は、一端に設けられた封止部１３ａと、他端に設けられた封止部１３ｂと、を有する。封止部１３ａには、第１電極１４ａが、その一部分が埋設して設けられ、封止部１３ｂには、第２電極１４ｂが、その一部分が埋設して設けられている。
封止部１３ａ、１３ｂには、バルブ１１と同一の材料が用いられる。

第１電極１４ａは、例えば、フィラメント１５ａ、リード線１６ａ、１６ａ、金属箔１７ａ、１７ａ、及び、内部リード線１８ａ、１８ａを含む。フィラメント１５ａは、例えば、コイルを三重巻にした、いわゆるトリプルコイルである。フィラメント１５ａには、例えば、タングステンが用いられる。また、電子放射性をよくするために、フィラメント１５ａのコイルの隙間には、エミッタ（図示しない）が塗布されている。エミッタには、例えば、カルシウム、バリウム、ジルコニウム及びストロンチウムの少なくともいずれかの炭酸塩などが用いられる。

リード線１６ａ、１６ａは、一端でフィラメント１５を保持して接続され、他端が金属箔１７ａと接続される。リード線１６ａ、１６ａには、例えば、モリブデン棒が用いられる。
金属箔１７ａ、１７ａは、封止部１３ａに埋設され、封止部１３ａが封止されることにより、バルブ１１の内部を気密に保つ。金属箔１７ａ、１７ａの一端には、リード線１６ａ、１６ａが接続され、金属箔１７ａ、１７ａの他端には、内部リード線１８ａ、１８ａが接続される。金属箔１７ａ、１７により、バルブ１１の内部と外部との電気的接続を得る。金属箔１７ａ、１７ａの線膨張係数は、例えば、バルブ１１の線膨張係数と実質的に等しい。
金属箔１７ａ，１７ａには、例えば、モリブデンが用いられる。
内部リード線１８ａ、１８ａには、例えば、導電性の金属が用いられる。内部リード線１８ａ、１８ａには、例えば、モリブデンが用いられる。

第２電極１４ｂには、第１電極１４ａと同様の構成が適用される。第２電極１４ｂは、フィラメント１５ｂ、リード線１６ｂ、１６ｂ、金属箔１７ｂ、１７ｂ、内部リード線１８ｂ、１８ｂを含む。

発光管１０としては、例えば、熱陰極ランプが用いられる。熱陰極ランプにおいては、上記のように、発光管１０には、フィラメント１５ａを有する第１電極１４ａと、フィラメント１５ｂを有する第２電極１４ｂと、が設けられる。第１電極１４ａの一部及び第２電極１４ｂの一部は、放電空間１２内に設けられる。放電空間１２は、金属をさらに含む。具体的には、Ｚｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｂｉ及びＩｎの少なくとも１つを含む。

このように、発光管１０は、放電空間１２を含み、水銀輝線を含む第１の紫外光を放出する。第１の紫外光は、２５３．７ｎｍの水銀輝線を含む。

蛍光体層２０は、放電空間１２の外側に設けられる。この例では、放電空間１２と蛍光体層２０との間に、バルブ１１の壁部が設けられることで、放電空間１２と蛍光体層２０とは、互いに離隔される。この例では、蛍光体層２０と、バルブ１１と、の間に、更に空間３０が設けられる。空間３０には不活性ガス（例えば窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス）が充填されている。

この例では、バルブ１１の周りに、外管２１が設けられている。外管２１の内壁に、蛍光体層２０が設けられている。蛍光体層２０は、発光管１０の少なくとも一部を覆う。外管２１には、例えば、石英が用いられる。

蛍光体層２０には、発光管１０から放射された第１の紫外光が照射される。すなわち、蛍光体層２０は、２５３．７ｎｍの水銀輝線の少なくとも一部を吸収する。蛍光体層２０は、第１の紫外光とは異なる第２の紫外光を放出する。第２の紫外光の波長は、第１の紫外光の波長よりも長い。第２の紫外光の波長（ピーク波長）は、例えば、２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。すなわち、第２の紫外光は、例えば、紫外線である。この例では、第２の紫外光は、外管２１を通過して、外部に放出される。この例では、紫外線の透過率が高い石英を外管２１に用いることで、外管２１における、紫外線の吸収が抑制でき、第２の紫外光の照度は高い。なお、第２の紫外光は、第１の紫外光のように単一波長の紫外光である必要はなく、例えば、３６０ｎｍにピークを有する、２８０〜４００ｎｍのブロードな分光分布を有していてもよい。

図１（ｃ）は、本実施形態に係るバルブ１１と、外管２１との接続様式、および外管２１の封止を例示している。
図１（ｃ）に表したように、紫外線ランプ１１０においては、外管２１は、ピンチシール構造を有している。外管２１は、側面部２１ｃと、端部２１ｄと、を有している。端部２１ｄは、外管２１の封止部（封着部）である。端部２１ｄにおいては、バルブ１１の内部リード線１８ａ、１８ａの端（金属箔１７ａと接続されていない側の端）と、外部金属箔２２、２２と、外部リード線３１ａ、３１ａと、が設けられている。

外部金属箔２２、２２は、端部２１ｄに埋設され、封止されることにより、外管２１の内部を気密に保つ。また、外部金属箔２２、２２により、外管２１の内部と外部との電気的接続を得る。外部金属箔２２、２２には、例えば、モリブデンが用いられる。

外部リード線３１ａ、３１ａは、外管２１内に設けられたバルブ１１に、紫外線ランプ１１０の外部から電力を供給する。外部リード線３１ａ、３１ａの一端は、外部金属箔２２、２２と接続される。外部リード線３１ａ、３１ａの他端は、外管２１の外側に露出している。外部リード線３１ａ、３１ａには、例えば、モリブデンが用いられる。

このように、本実施形態に係る紫外線ランプ１１０は、２重管構造を有する。２重管構造においては、内管となる発光管１０の外側に外管２１が設けられる。発光管１０の放電空間以外の位置に、蛍光体層２０が設けられる。そして、バルブ１１の周囲は、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスで密閉される。

ここで、一般照明に用いられる蛍光ランプと同じように、発光管の放電空間内に蛍光体層を設ける参考例と比較する。本実施形態の紫外線ランプと、参考例の紫外線ランプとを１［Ａ］で点灯したときにおいては、蛍光体層の特性が劣化し易いことが分かった。その理由は、本実施形態と参考例との適切な電流値が異なるためである。参考例の適切な電流値は０．８［Ａ］程度である。一方、本実施形態の適切な電流値は１〜４［Ａ］である。電流値が上昇すれば、放電空間の温度が上昇するため例えば、加えられる温度により蛍光体劣化する。また、放電空間の温度が上昇するため、励起状態の水銀または希ガス元素が蛍光体へより衝突しやすくなり蛍光体が劣化し、蛍光体における変換効率が低下する。また、例えば、蛍光体に水銀が付着しやすくなり、蛍光体における変換効率が低下する。また、例えば、電流値が増大することで、蛍光体に２５３．７ｎｍの光が照射されることでも、蛍光体が劣化する場合がある。これらの要因により、参考例においては、照度が低下し、照度の維持が困難である。

本実施形態においては、発光管１０の放電空間１２と、蛍光体層２０と、を離間させる。これにより、蛍光体層２０における劣化が抑制でき、照度の維持率が高い。本実施形態によれば、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。

紫外線ランプは、例えば、液晶パネルの製造工程において用いられる。製造工程中の硬化工程において、紫外線ランプから出射する光（例えば紫外線）が、加工体に照射される。この光の照度は、例えば１ｍＪ以上１０，０００ｍＪ以下であり、光の波長（例えば、ピーク波長）は、例えば、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。このような紫外線を、液晶パネルに含まれる部材となる材料、例えば紫外線硬化樹脂や重合開始剤に照射して、材料を硬化させたり、分子を重合させることで、液晶パネルが製造される。

このような紫外線を出射する紫外線ランプとして、一般照明用途の熱陰極蛍光ランプに用いられる、バルブ内面に塗布される蛍光体を、２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲で発光する蛍光体（ＵＶ蛍光体）に変更する構成がある。しかしながら、この構成においては、蛍光体が一般照明用の蛍光体に比べて劣化し易いことが、発明者の検討により判明した。

本実施形態に係る紫外線ランプ１１０によれば、このような用途に使用可能な、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。

さらに、一般照明用途の熱陰極蛍光ランプにおいては、ランプの管の材料として、例えば、ソーダ石灰ガラスまたは軟質ガラスが用いられる。これらの材料における３００ｎｍの波長の光に対する透過率は低い。このため、一般照明用途の熱陰極蛍光ランプに用いられる蛍光体をＵＶ蛍光体に変更する構成においては、得られる紫外線の照度が低い。照度が低いと、例えば、上記の製造工程において硬化のための時間が長くなり、生産性が低い。

本実施形態に係る紫外線ランプ１１０においては、外管２１として紫外線に対する透過率が高い材料（例えば石英）を用いることで、高い照度が得られる。これにより、製造工程における生産性は高い。

図３は、第１の実施形態に係る別の紫外線ランプを例示する模式的断面図である。
図３に表したように、本実施形態に係る別の紫外線ランプ１１１においては、蛍光体層２０は、発光管１０のバルブ１１の外表面に設けられている。そして、蛍光体層２０と外管２１との間に、空間３０が設けられ、空間３０に不活性ガス（例えば窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス）が充填されている。それ以外は、紫外線ランプ１１０と同様とすることができるので説明を省略する。紫外線ランプ１１１においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。

図４は、第１の実施形態に係る別の紫外線ランプを例示する模式的断面図である。
図４に表したように、本実施形態に係る別の紫外線ランプ１１２においては、外管２１の内側面の第１部分２１ａ上に蛍光体層２０が設けられ、外管２１の内側面の第２部分２１ｂ上に反射層４０が設けられる。例えば、反射層４０における、第１の紫外光及び第２の紫外光の少なくともいずれかの光に対する反射率は、外管２１における、第１紫外光及び第２の紫外光の少なくともいずれかのその光に対する反射率よりも高い。反射層４０には、例えば、酸化珪素または酸化アルミニウムを用いることができる。

第１部分２１ａの面積は、第２部分２１ｂの面積に実質的に等しく設定できる。また、第１部分２１ａの面積は、第２部分２１ｂの面積の０．７倍以上１．５倍以下でも良い。第１部分２１ａの面積が、第２部分２１ｂの面積の０．７倍よりも小さくなると、反射層４０により反射され、蛍光体層２０に照射される反射光が少なくなり、反射層４０を設ける効果が少なくなるためである。一方、第１部分２１ａの面積が、第２部分２１ｂの面積の１．５倍よりも大きくなると、反射層４０により反射される反射光のうち、蛍光体層２０に照射される光量が少なくなり、反射層４０を設ける効果が少なくなるためである。よって、第１部分２１ａの面積は、第２部分２１ｂの面積に実質的に等しく設定できるばかりでなく、第１部分２１ａの面積が、第２部分２１ｂの０．７倍以上１．５倍以下でも良い。
紫外線ランプ１１２においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。また、紫外線ランプ１１２においては、必要な方向に選択的に第２の紫外光を放出できる。これにより、更に高い効率が得られる。

上記の紫外線ランプ１１０、１１１及び１１２において、発光管１０のバルブ１１の外径は、例えば、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下である。外管２１の外径は、例えば、９ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式的断面図である。
図５に表したように、本実施形態に係る紫外線ランプ１２０において、蛍光体層２０は、平面部分を有する。この例では、外管２１の一部に平面部分が設けられ、外管２１の形状に沿って、蛍光体層２０も平面部分を有する。

外管２１を外管２１の延在方向に対して垂直な平面で切断したときの、外管２１の断面形状は、例えば、多角形（四角形を含む）である。このように、外管２１の形状（蛍光体層２０の形状）は、任意である。

このように、外管２１の断面形状を多角形とすることにより、外管２１の断面形状を円形とするときに比べて、紫外線ランプ同士をより隙間なく緻密に配置することが可能となる。

本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。紫外線ランプ１２０の構成を、紫外線ランプ１１０、１１１及び１１２に適用しても良い。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。
図６に表したように、本実施形態に係る紫外線ランプ１３０においては、発光管１０のバルブ１１は、Ｕ字状である。すなわち、バルブ１１は、第１部分１１ａと、第２部分１１ｂと、第３部分１１ｃと、を含む。第１部分１１ａ及び第２部分１１ｂは、第１方向に沿って延在する。第２部分１１ｂは、第１方向に対して交差（この例では直交）する第２方向に沿って、第１部分１１ａと並ぶ。第３部分１１ｃは、第１部分１１ａの一端と、第２部分１１ｂの一端と、を接続する。この例では、第１部分１１ａの他端に、第１電極１４ａが設けられる、第２部分１１ｂの他端に、第２電極１４ｂが設けられる。

第３部分１１ｃは、バルブ１１の折り曲げ部となる。このように、実施形態において、バルブ１１に折り曲げ部が設けられても良い。折り曲げ部の数は、１でも良く、２以上でも良い。例えば、バルブ１１は、Ｓ字形状や、Ｗ字形状を有しても良い。このように、バルブ１１に折り曲げ部を設けることにより、複数灯の紫外線ランプを用いなくても、より広範囲に紫外線を照射することが可能となる。
本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。
本実施形態に係る構成は、第１及び第２の実施形態に係る紫外線ランプ及びその変形に適用しても良い。

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。
図７に表したように、本実施形態に係る紫外線ランプ１４０においては、複数の発光管１０が設けられる。複数の発光管１０のそれぞれが、１つの方向に延在する形状を有している場合、複数の発光管１０のそれぞれにおける延在方向は、例えば、互いに平行に設定できる。複数の発光管１０の少なくとも２つにおける延在方向が、互いに交差しても良い。このように、複数の発光管１０を設けることにより、紫外線ランプに用いられる発光管の光量が小さくても、発光管１０を複数用いることで、紫外線ランプとしての光量を増大することが可能となる。
本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。
本実施形態に係る構成は、第１〜第３の実施形態に係る紫外線ランプ及びその変形に適用しても良い。

（第５の実施形態）
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第５の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。
図８（ａ）は、本実施形態に係る紫外線ランプ１５０の一部を例示している。
図８（ａ）に表したように、紫外線ランプ１５０においては、外管２１の端部２１ｄは、いわゆるステム構造を有している。

このように、外管２１の端部２１ｄがステム構造を有することにより、紫外線ランプの組み立てがより簡略化でき、紫外線ランプの製造を容易にすることが可能となる。

本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。
本実施形態に係る構成は、第１〜第４の実施形態に係る紫外線ランプ及びその変形に適用しても良い。

図８（ｂ）に示すように、紫外線ランプ１５５は、外管２１の一端から給電される、いわゆる片側給電の紫外線ランプであってもよい。この場合、バルブ１１の一端と接続される内部リード線１８ａ、１８ａに加えて、内部リード線１８ｃ、１８ｃが設けられる。内部リード線１８ｃ、１８ｃは、バルブ１１の他端に設けられた第２電極１４ｂと接続される給電配線１９、１９と、給電配線１９、１９と、接続される。

このように、片側給電の構造を採用することにより、紫外線ランプに電力を供給する際に、紫外線ランプの一方に電力供給手段をまとめることができ、紫外線ランプ長手方向のスペースを短くすることが可能となる。
本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。

（第６の実施形態）
図９は、第６の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。
図９は、本実施形態に係る紫外線ランプ１６０の一部を例示している。
本実施形態では、発光管１０として、冷陰極放電ランプを用いた実施形態を例示している。

図９に表したように、紫外線ランプ１６０においては、第１電極１４ａは、リード線１６ａと、カップ５１（カップ電極）と、を含む。カップ５１は、例えば、有底開口状を有する。カップ５１には、例えば、モリブデンが用いられる。同様に、第２電極１４ｂ（図１参照）が設けられ、第２電極１４ｂも、リード線（リード線１６ａと同様）と、カップ（カップ５１と同様）と、を含む。
このように、発光管１０として冷陰極放電ランプを用いることにより、熱陰極放電ランプを用いるときに比べて、より長寿命の紫外線ランプを得ることが可能となる。

本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。
本実施形態に係る構成は、第１〜第５の実施形態に係る紫外線ランプ及びその変形に適用しても良い。

（第７の実施形態）
図１０は、第７の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。
図１０は、本実施形態に係る紫外線ランプ１７０の一部を例示している。
本実施形態では、バルブ１１として、高圧放電ランプを用いた実施形態を例示している。

図１０に表したように、紫外線ランプ１７０においては、第１電極１４ａは、金属箔１７ａと、内部リード線１８ａと、電極５２ａと、コイル５３ａと、を含む。電極５２ａには、例えば、タングステンが用いられる。電極５２ａは、例えば、内部にエミッタを含有していてもよい。コイル５３ａには、例えば、タングステンが用いられる。紫外線ランプ１７０は、高圧放電ランプである。例えば、放電空間１２は、ハロゲン化物を含む。ハロゲン化物は、例えば、よう素及び臭素の少なくともいずれかを含む。紫外線ランプ１７０は、例えば、メタルハライドランプである。
このように、発光管１０として高圧放電ランプを用いることにより、熱陰極放電ランプを用いるときに比べて、より大光量の紫外線ランプを得ることが可能となる。

本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。
本実施形態に係る構成は、第１〜第５の実施形態に係る紫外線ランプ及びその変形に適用しても良い。

（第８の実施形態）
図１１は、第８の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。
図１１に表したように、本実施形態に係る紫外線ランプ１８０においては、蛍光体層２０は、ガラス板２５の上に設けられている。ガラス板２５には、例えば、石英ガラス板が用いられる。蛍光体層２０で放出された第２の紫外光は、例えば、ガラス板２５を介して、被照射体（被加工物）に照射される。

このように、蛍光体層２０をガラス板２５の上に設けることにより、発光管１０から、更に離れて蛍光体層２０が配置されることとなり、蛍光体層の劣化を抑制した紫外線ランプを得ることが可能となる。

本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。
なお、ガラス板２５は、平面状でも良く、曲面状でも良い。

（第９の実施形態）
図１２は、第９の実施形態に係る紫外線ランプを例示する模式図である。
図１２に表したように、本実施形態に係る紫外線ランプ１８１においては、筐体２６が設けられる。筐体２６には、例えば、石英が用いられる。この例では、筐体２６の内側面に蛍光体層２０が設けられる。筐体２６中には、不活性ガス（例えば窒素ガス）が充填されても良い。

このように、蛍光体層２０を筐体２６の内部に設けることにより、発光管１０から、更に蛍光体層２０が離れ、更に不活性ガスにより、蛍光体層の劣化を抑制した紫外線ランプを得ることが可能となる。

本実施形態においても、高照度で高信頼性の紫外線ランプが提供できる。
なお、筐体２６のうちの、蛍光体層２０が設けられる部分は、平面状でも良く、曲面状でも良い。

第８及び第９の実施形態に係る紫外線ランプは、照射装置に利用できる。例えば、図１１及び図１２に例示したように、実施形態に係る照射装置２８０及び２８１は、発光管１０と、蛍光体層２０と、を含む。
発光管１０は、内部に放電空間が設けられるように、両端が封止される。発光管１０は、一対の電極と、水銀と、を有す。一対の電極は、放電空間１２に対向して、発光管１０の両端に設けられる。水銀は、放電空間１２に封入される。発光管１０は、第１の紫外光を放射する。蛍光体層２０は、放電空間１２の外側に設けられる。蛍光体層２０には、第１の紫外光が照射される。蛍光体層２０は、第１の紫外光よりも波長が長い第２の紫外光を放出する。

例えば、発光管１０は、水銀を含む放電空間１２を含み、２５３．７ｎｍの水銀輝線を含む第１の紫外光を放射する。蛍光体層２０は、放電空間１２から離間して設けられる。蛍光体層２０には、第１の紫外光が照射される。蛍光体層２０は、２５３．７ｎｍの第１波長の水銀輝線の少なくとも一部を吸収する。蛍光体層２０は、第１の紫外光とは異なる第２の紫外光を放出する。蛍光体層２０は、例えば、ガラス板２５の上に設けられる。蛍光体層２０は、例えば、筐体２６の面（内側の面）上に設けられる。筐体２６中には、不活性ガス（例えば窒素ガス）が充填されても良い。実施形態に係る照射装置１８０及び２８１によれば、高照度で高信頼性の照射装置が提供できる。

実施形態によれば、高照度で高信頼性の紫外線ランプ及び照射装置が提供できる。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、紫外線ランプ及び照射装置に含まれる発光管、水銀含有部、管部、電極、蛍光体層、導電層、コバール導電層、ガラス板、筐体及び反射層などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した紫外線ランプ及び照射装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての紫外線ランプ及び照射装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…発光管、 １１…バルブ、 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ…第１、第２、第３部分、 １２…放電空間、 １３ａ、１３ｂ…封止部、 １４ａ…第１電極、 １４ｂ…第２電極、 １５ａ、１５ｂ…フィラメント、 １６ａ…リード線、 １７ａ…金属箔、 １８ａ…内部リード線、 １８ｃ…内部リード線、 １９…給電配線、 ２０…蛍光体層、 ２１…外管、 ２１ａ…第１部分、 ２１ｂ…第２部分、 ２１ｃ…側面部、 ２１ｄ…端部、 ２２…外部金属箔、 ２３…コバール導電層、 ２４…封着部、 ２５…ガラス板、 ２６…筐体、 ３０…空間、 ３１ａ…外部リード線、 ４０…反射層、 ５１…カップ、 ５２ａ…電極、 ５３ａ…コイル、 １１０、１１１、１１２、１２０、１３０、１４０、１５０、１５５、１６０、１７０、１８０、１８１…紫外線ランプ、 ２８０、２８１…照射装置

Claims (6)

1. 内部に放電空間が設けられるように両端が封止され、前記放電空間の両端に設けられた一対の電極と、前記放電空間に封入された水銀と、を有し、前記水銀の励起による第１の紫外光を放射する発光管と；
   前記放電空間の外側に設けられ、前記第１の紫外光の照射により、前記第１の紫外光よりも波長の長い第２の紫外光を放出する蛍光体層と；
   を備えた紫外線ランプ。
2. 前記蛍光体層は、前記発光管の少なくとも一部を覆う請求項１記載の紫外線ランプ。
3. 前記発光管は、熱陰極ランプであり；
   前記電極は、フィラメントを有する第１の電極と、フィラメントを有する第２の電極と、
   を有し、
   前記放電空間は、金属をさらに含む請求項１または２記載の紫外線ランプ。
4. 前記発光管は、冷陰極放電ランプであり、
   前記電極は、カップ電極を有する第１の電極と、カップ電極を有する第２の電極と；
   を有する請求項１または２記載の紫外線ランプ。
5. 前記発光管は、高圧放電ランプであり、
   前記放電空間は、ハロゲン化物をさらに含む請求項１または２記載の紫外線ランプ。
6. 内部に放電空間が設けられるように両端が封止され、前記放電空間に対向して両端に設けられた一対の電極と、前記放電空間に封入された水銀と、を有し、第１の紫外光を放射する発光管と；
   前記放電空間の外側に設けられ、前記第１の紫外光が照射され、前記第１の紫外光よりも波長が長い第２の紫外光を放出する蛍光体層と；
   を備えた照射装置。

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