JPH10255719A - 液晶バックライト用セラミック製メタルハライドランプ - Google Patents
液晶バックライト用セラミック製メタルハライドランプInfo
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- JPH10255719A JPH10255719A JP6900897A JP6900897A JPH10255719A JP H10255719 A JPH10255719 A JP H10255719A JP 6900897 A JP6900897 A JP 6900897A JP 6900897 A JP6900897 A JP 6900897A JP H10255719 A JPH10255719 A JP H10255719A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光管の機械的強度が強く、照射光のスクリ
ーン照度むらが防止され、発光スペクトルの経時劣化を
抑制した、良好なバックライト性能を有する液晶バック
ライト用メタルハライドランプを提供する。 【解決手段】 液晶バックライト用セラミック製メタル
ハライドランプにおいて、該発光管の直線透過率が６０
〜８５％であり、該発光管の単位容積当たりの水銀封入
量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3 で、ハロゲン化インジウ
ムの封入量とハロゲン化タリウムの封入量を等量として
ｎ1 とするとｎ1 ＝０．１〜０．６ｍｇ／ｍｍ3 であっ
て、ハロゲン化リチウムの封入量をｎ2 とするとｎ2 ＝
（２〜５）×ｎ1 とした液晶バックライト用セラミック
製メタルハライドランプとする。
ーン照度むらが防止され、発光スペクトルの経時劣化を
抑制した、良好なバックライト性能を有する液晶バック
ライト用メタルハライドランプを提供する。 【解決手段】 液晶バックライト用セラミック製メタル
ハライドランプにおいて、該発光管の直線透過率が６０
〜８５％であり、該発光管の単位容積当たりの水銀封入
量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3 で、ハロゲン化インジウ
ムの封入量とハロゲン化タリウムの封入量を等量として
ｎ1 とするとｎ1 ＝０．１〜０．６ｍｇ／ｍｍ3 であっ
て、ハロゲン化リチウムの封入量をｎ2 とするとｎ2 ＝
（２〜５）×ｎ1 とした液晶バックライト用セラミック
製メタルハライドランプとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光管が透光性セ
ラミックスで成形された液晶バックライト用セラミック
製メタルハライドランプに関するものである。
ラミックスで成形された液晶バックライト用セラミック
製メタルハライドランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石英ガラス製メタルハライドランプは、
発光効率が高く、長寿命で、色度が安定し、液晶プロジ
ェクター等のバックライト用光源として使われている。
封入物としては、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｃｓのハロゲン化物がよ
く使われる。これらの封入物により、いくつかの輝線ス
ペクトルが重畳した波長４００ｎｍから６５０ｎｍの可
視域の連続発光が得られる。しかし、バックライトの光
をＲＧＢ成分に分離するカラーフィルターの分光透過特
性によれば、各カラーフィルターの最大透過率となる波
長に線スペクトルを持つ発光がバックライト用光源には
望まれる。理想的な封入物としては、赤の発光を有する
Ｌｉ（ピーク波長６７０ｎｍ）、青の発光を有するＩｎ
（同４５１ｎｍ）、緑の発光を有するＴｌ（同５３５ｎ
ｍ）などの金属ハロゲン化物あるいは金属単体が適して
いる。しかし、Ｌｉは、石英ガラス製発光管を用いた場
合、そのイオン半径が小さいため、石英ガラス中を電界
で移動してしまい、ガラス管壁を透過してしまうため長
時間点灯させることは困難であった。
発光効率が高く、長寿命で、色度が安定し、液晶プロジ
ェクター等のバックライト用光源として使われている。
封入物としては、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｃｓのハロゲン化物がよ
く使われる。これらの封入物により、いくつかの輝線ス
ペクトルが重畳した波長４００ｎｍから６５０ｎｍの可
視域の連続発光が得られる。しかし、バックライトの光
をＲＧＢ成分に分離するカラーフィルターの分光透過特
性によれば、各カラーフィルターの最大透過率となる波
長に線スペクトルを持つ発光がバックライト用光源には
望まれる。理想的な封入物としては、赤の発光を有する
Ｌｉ（ピーク波長６７０ｎｍ）、青の発光を有するＩｎ
（同４５１ｎｍ）、緑の発光を有するＴｌ（同５３５ｎ
ｍ）などの金属ハロゲン化物あるいは金属単体が適して
いる。しかし、Ｌｉは、石英ガラス製発光管を用いた場
合、そのイオン半径が小さいため、石英ガラス中を電界
で移動してしまい、ガラス管壁を透過してしまうため長
時間点灯させることは困難であった。
【０００３】一般に放電ランプを長時間点灯すると、僅
かずつではあるが電極が消耗し、電極間距離が変化す
る。そして、液晶バックライト用メタルハライドランプ
は、精密な集光系に組み込んで使用するので、空間的な
発光分布が僅かに変化しても集光率が大きく変化し、放
射光への影響が大きい。特にリチウムは、アークの周辺
部で発光するため放射光に色むらを生じ易い。この色む
らはスクリーンでの照度むらとなって現れる。
かずつではあるが電極が消耗し、電極間距離が変化す
る。そして、液晶バックライト用メタルハライドランプ
は、精密な集光系に組み込んで使用するので、空間的な
発光分布が僅かに変化しても集光率が大きく変化し、放
射光への影響が大きい。特にリチウムは、アークの周辺
部で発光するため放射光に色むらを生じ易い。この色む
らはスクリーンでの照度むらとなって現れる。
【０００４】また、石英ガラス製メタルハライドランプ
は、高温で点灯させるため、発光管材料と金属ハロゲン
化物が反応する傾向があり、発光スペクトルの変化によ
る色バランスが時間とともに劣化する欠点があり、改善
が望まれる。
は、高温で点灯させるため、発光管材料と金属ハロゲン
化物が反応する傾向があり、発光スペクトルの変化によ
る色バランスが時間とともに劣化する欠点があり、改善
が望まれる。
【０００５】メタルハライドランプでは、金属ハロゲン
化物の他に水銀が封入されており、水銀の蒸気圧が高い
ほど、可視光領域に連続発光スペクトルが現れ、発光効
率が向上する。しかし石英ガラス製発光管を用いた場
合、該発光管は機械的強度不足のため、実用的には点灯
時の水銀蒸気圧は４０ａｔｍ程度に制限されていた。こ
のため、水銀蒸気圧を上昇させることによる発光効率の
改善は難しい状況にあった。
化物の他に水銀が封入されており、水銀の蒸気圧が高い
ほど、可視光領域に連続発光スペクトルが現れ、発光効
率が向上する。しかし石英ガラス製発光管を用いた場
合、該発光管は機械的強度不足のため、実用的には点灯
時の水銀蒸気圧は４０ａｔｍ程度に制限されていた。こ
のため、水銀蒸気圧を上昇させることによる発光効率の
改善は難しい状況にあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、液
晶バックライト用メタルハライドランプにおいて、発光
管の機械的強度が強く、ランプからの照射光のスクリー
ン照度むらが防止され、ランプの発光スペクトルの経時
劣化を抑制した、良好なバックライト性能を有する液晶
バックライト用メタルハライドランプを提供することを
目的とする。
晶バックライト用メタルハライドランプにおいて、発光
管の機械的強度が強く、ランプからの照射光のスクリー
ン照度むらが防止され、ランプの発光スペクトルの経時
劣化を抑制した、良好なバックライト性能を有する液晶
バックライト用メタルハライドランプを提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、透光性セラミックスで成形さ
れた発光管内に、一対の電極が対向配置されるととも
に、水銀と希ガスと、ハロゲン化インジウムと、ハロゲ
ン化タリウムと、ハロゲン化リチウムとが封入され、前
記発光管の直線透過率が６０〜８５％である液晶バック
ライト用セラミック製メタルハライドランプとすること
で、上記課題を解決する。
めに、請求項１の発明は、透光性セラミックスで成形さ
れた発光管内に、一対の電極が対向配置されるととも
に、水銀と希ガスと、ハロゲン化インジウムと、ハロゲ
ン化タリウムと、ハロゲン化リチウムとが封入され、前
記発光管の直線透過率が６０〜８５％である液晶バック
ライト用セラミック製メタルハライドランプとすること
で、上記課題を解決する。
【０００８】透光性セラミックスで成形された発光管の
中央部の直線透過率を８５％以下にすると、発光管の管
壁における拡散光が多くなり、空間的な発光分布が変化
しても、バックライト光への影響が緩和される。したが
って、スクリーン上での照度むらが解消され、長時間に
わたって一定の色温度や演色性を得ることができる。一
方で、発光管の中央部の直線透過率を６０％以下にする
と集光率が低下するので、発光管中央部の直線透過率を
６０〜８５％にする必要がある。
中央部の直線透過率を８５％以下にすると、発光管の管
壁における拡散光が多くなり、空間的な発光分布が変化
しても、バックライト光への影響が緩和される。したが
って、スクリーン上での照度むらが解消され、長時間に
わたって一定の色温度や演色性を得ることができる。一
方で、発光管の中央部の直線透過率を６０％以下にする
と集光率が低下するので、発光管中央部の直線透過率を
６０〜８５％にする必要がある。
【０００９】請求項２の発明は、前記発光管の単位容積
当たりの水銀封入量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3 で、ハ
ロゲン化インジウムとハロゲン化タリウムを等量封入
し、その封入量をｎ1 とするとｎ1 ＝０．１〜０．６ｍ
ｇ／ｍｍ3 であって、ハロゲン化リチウムの封入量をｎ
2 とするとｎ2 ＝（２〜５）×ｎ1 とした請求項１に記
載の液晶バックライト用セラミック製メタルハライドラ
ンプとすることで、上記課題を解決する。
当たりの水銀封入量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3 で、ハ
ロゲン化インジウムとハロゲン化タリウムを等量封入
し、その封入量をｎ1 とするとｎ1 ＝０．１〜０．６ｍ
ｇ／ｍｍ3 であって、ハロゲン化リチウムの封入量をｎ
2 とするとｎ2 ＝（２〜５）×ｎ1 とした請求項１に記
載の液晶バックライト用セラミック製メタルハライドラ
ンプとすることで、上記課題を解決する。
【００１０】上記の３種のハロゲン化物を上記各封入量
とすることで、放射光をＲＧＢ成分に分離するカラーフ
ィルターの最大透過率となる波長域に線スペクトルを持
つ発光が得られるメタルハライドランプとすることがで
きる。発光管に透光性セラミックスを使用すると、小さ
なイオン半径のリチウムが発光管内を移動しにくいから
である。
とすることで、放射光をＲＧＢ成分に分離するカラーフ
ィルターの最大透過率となる波長域に線スペクトルを持
つ発光が得られるメタルハライドランプとすることがで
きる。発光管に透光性セラミックスを使用すると、小さ
なイオン半径のリチウムが発光管内を移動しにくいから
である。
【００１１】請求項３の発明は、前記発光管内に、ハロ
ゲン化インジウム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リ
チウムを構成する化学量論的量以上のハロゲン量が１×
１０-7〜１μｍｏｌ／ｍｍ3 である請求項１または請求
項２のいずれかに記載の液晶バックライト用セラミック
製メタルハライドランプとすることで、特にセラミック
製発光管が多結晶イットリウム・アルミニウム・ガーネ
ット製の発光管の場合において、発光管の失透を防止す
ることによって、スクリーン照度むらを防止することが
でき、上記課題を解決する。
ゲン化インジウム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リ
チウムを構成する化学量論的量以上のハロゲン量が１×
１０-7〜１μｍｏｌ／ｍｍ3 である請求項１または請求
項２のいずれかに記載の液晶バックライト用セラミック
製メタルハライドランプとすることで、特にセラミック
製発光管が多結晶イットリウム・アルミニウム・ガーネ
ット製の発光管の場合において、発光管の失透を防止す
ることによって、スクリーン照度むらを防止することが
でき、上記課題を解決する。
【００１２】これは、多結晶イットリウム・アルミニウ
ム・ガーネットが金属イットリウムを含み、そのイット
リウムがリチウムと反応して、発光管内面の失透の原因
となるが、金属リチウムの封入量より多いハロゲンガス
を封入すれば、リチウムは発光管内面でハロゲンガス分
子と反応し、ハロゲン化リチウムとなり、発光管内面の
金属イットリウムとの反応を抑制できる。
ム・ガーネットが金属イットリウムを含み、そのイット
リウムがリチウムと反応して、発光管内面の失透の原因
となるが、金属リチウムの封入量より多いハロゲンガス
を封入すれば、リチウムは発光管内面でハロゲンガス分
子と反応し、ハロゲン化リチウムとなり、発光管内面の
金属イットリウムとの反応を抑制できる。
【００１３】請求項４の発明は、前記透光性セラミック
スが、平均粒径が５μｍ以下の結晶からなる多結晶イッ
トリウム・アルミニウム・ガーネットである請求項１、
請求項２または請求項３のいずれかに記載の液晶バック
ライト用セラミック製メタルハライドランプとすること
で、上記課題を解決する。
スが、平均粒径が５μｍ以下の結晶からなる多結晶イッ
トリウム・アルミニウム・ガーネットである請求項１、
請求項２または請求項３のいずれかに記載の液晶バック
ライト用セラミック製メタルハライドランプとすること
で、上記課題を解決する。
【００１４】透光性セラミックスとして、平均粒径が５
μｍ以下の結晶からなる多結晶イットリウム・アルミニ
ウム・ガーネット（以下多結晶ＹＡＧと略す）を使用す
ると、熱衝撃に強くなり、ランプ点灯時の急激な温度上
昇による発光管の破壊がなくなる。また、セラミック製
の発光管に電極を封止する際に、封着ガラスを溶融する
ため、１６５０°Ｃ程度に加熱する必要があるが、平均
粒径３μｍ以下の結晶からなる多結晶ＹＡＧを使用する
と、溶融時に発光管にクラックが発生する確率が低下す
る。なお、平均粒径３μｍ以下の多結晶ＹＡＧは、例え
ば、Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ，ＪＩ
Ｍ，Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１１（１９９１），ｐ１０２
４に記載されている方法に類似する方法で製造される。
μｍ以下の結晶からなる多結晶イットリウム・アルミニ
ウム・ガーネット（以下多結晶ＹＡＧと略す）を使用す
ると、熱衝撃に強くなり、ランプ点灯時の急激な温度上
昇による発光管の破壊がなくなる。また、セラミック製
の発光管に電極を封止する際に、封着ガラスを溶融する
ため、１６５０°Ｃ程度に加熱する必要があるが、平均
粒径３μｍ以下の結晶からなる多結晶ＹＡＧを使用する
と、溶融時に発光管にクラックが発生する確率が低下す
る。なお、平均粒径３μｍ以下の多結晶ＹＡＧは、例え
ば、Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ，ＪＩ
Ｍ，Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１１（１９９１），ｐ１０２
４に記載されている方法に類似する方法で製造される。
【００１５】
〔実施例１〕図１に本発明の液晶バックライト用セラミ
ック製メタルハライドランプ（以下ランプと略す。）の
一実施例の断面図を示す。ランプは、多結晶ＹＡＧ製の
発光管１、電極２、３からなる。発光管の直線透過率
は、８５％である。電極２、３はともにタングステン製
である。電極間距離は２ｍｍである。電極２、３はアル
ミナ製のスリーブ４、５を通して、発光管１に挿入され
ている。電極、発光管端、およびスリーブ端はフリット
ガラス６で封止されている。ランプ内には、表１に示し
た封入物を封入した。ハロゲン化物としては沃化物とし
た。ハロゲン化物としては沃化物に限らず、臭化物等の
他のハロゲン化物であってもよい。そして、交流電源で
点灯し、点灯時の入力電力は１５０Ｗであった。なお、
本発明は交流点灯のランプ以外に直流点灯のランプにも
適用可能である。また、透光性セラミックスとしてはＹ
ＡＧに限らず、アルミナ、イットリア、ジルコニア等の
他の透光性セラミックスであればよい。
ック製メタルハライドランプ（以下ランプと略す。）の
一実施例の断面図を示す。ランプは、多結晶ＹＡＧ製の
発光管１、電極２、３からなる。発光管の直線透過率
は、８５％である。電極２、３はともにタングステン製
である。電極間距離は２ｍｍである。電極２、３はアル
ミナ製のスリーブ４、５を通して、発光管１に挿入され
ている。電極、発光管端、およびスリーブ端はフリット
ガラス６で封止されている。ランプ内には、表１に示し
た封入物を封入した。ハロゲン化物としては沃化物とし
た。ハロゲン化物としては沃化物に限らず、臭化物等の
他のハロゲン化物であってもよい。そして、交流電源で
点灯し、点灯時の入力電力は１５０Ｗであった。なお、
本発明は交流点灯のランプ以外に直流点灯のランプにも
適用可能である。また、透光性セラミックスとしてはＹ
ＡＧに限らず、アルミナ、イットリア、ジルコニア等の
他の透光性セラミックスであればよい。
【００１６】
【表１】
【００１７】一方、比較例としては、従来の石英ガラス
製１５０ＷのＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ系メタルハライドランプ
を用いた。これらのランプを投射型液晶プロジェクター
の光学系に搭載して点灯し、スクリーン照度を測定し
た。照度の測定方法は、８００×６００ｍｍのスクリー
ンを９分割し、各分割面の中心での照度を測定して、９
分割面での平均照度やそのバラツキを求めた。そして平
均照度からスクリーン光束を求め、その結果を表２に示
す。さらに、平均照度に分割面の面積をかけて、プロジ
ェクターの明るさの基準となるＡＮＳＩ（ｌｍ）を求め
た。ＡＮＳＩ（ｌｍ）とは米国国家規格協会の明るさの
基準である。
製１５０ＷのＤｙ−Ｎｄ−Ｃｓ系メタルハライドランプ
を用いた。これらのランプを投射型液晶プロジェクター
の光学系に搭載して点灯し、スクリーン照度を測定し
た。照度の測定方法は、８００×６００ｍｍのスクリー
ンを９分割し、各分割面の中心での照度を測定して、９
分割面での平均照度やそのバラツキを求めた。そして平
均照度からスクリーン光束を求め、その結果を表２に示
す。さらに、平均照度に分割面の面積をかけて、プロジ
ェクターの明るさの基準となるＡＮＳＩ（ｌｍ）を求め
た。ＡＮＳＩ（ｌｍ）とは米国国家規格協会の明るさの
基準である。
【００１８】
【表２】
【００１９】この表から、セラミック製ランプのスクリ
ーン光束が、従来の石英ガラス製ランプの１．９倍あ
り、スクリーン照度のバラツキは、従来のランプの６４
％に改善されている。
ーン光束が、従来の石英ガラス製ランプの１．９倍あ
り、スクリーン照度のバラツキは、従来のランプの６４
％に改善されている。
【００２０】水銀の封入量は、発光管の単位容積当たり
の水銀封入量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3 と規定され
る。通常の石英ガラス製ランプをプロジェクターに搭載
した場合のスクリーンでの光束より高い光束を得るため
には、５０ｍｇ／ｍｍ3 以上の水銀封入量が必要であ
る。また、２００ｍｇ／ｍｍ3 を越えると点灯時の水銀
蒸気の動作圧がセラミック発光管の強度を越えてしま
い、発光管の破壊にいたる。
の水銀封入量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3 と規定され
る。通常の石英ガラス製ランプをプロジェクターに搭載
した場合のスクリーンでの光束より高い光束を得るため
には、５０ｍｇ／ｍｍ3 以上の水銀封入量が必要であ
る。また、２００ｍｇ／ｍｍ3 を越えると点灯時の水銀
蒸気の動作圧がセラミック発光管の強度を越えてしま
い、発光管の破壊にいたる。
【００２１】沃化インジウム、沃化タリウムの封入量ｎ
1 は０．１≦ｎ1 ≦０．６ｍｇ／ｍｍ3 である必要があ
る。これは０．１ｍｇ／ｍｍ3 ＜ｎ1 であると殆ど発光
が得られなくなり、ｎ1 ＞０．６ｍｇ／ｍｍ3 である
と、インジウム、タリウムが電子親和力が小さいことか
ら、アーク中で電子やイオンを供給する役割を果たして
しまう。従って、沃化インジウム、沃化タリウムを入れ
すぎるとアークが太くなり、プロジェクター光学系にお
いての光の利用効率が悪くなる。
1 は０．１≦ｎ1 ≦０．６ｍｇ／ｍｍ3 である必要があ
る。これは０．１ｍｇ／ｍｍ3 ＜ｎ1 であると殆ど発光
が得られなくなり、ｎ1 ＞０．６ｍｇ／ｍｍ3 である
と、インジウム、タリウムが電子親和力が小さいことか
ら、アーク中で電子やイオンを供給する役割を果たして
しまう。従って、沃化インジウム、沃化タリウムを入れ
すぎるとアークが太くなり、プロジェクター光学系にお
いての光の利用効率が悪くなる。
【００２２】沃化リチウムの封入量ｎ2 は沃化インジウ
ム、沃化タリウムの各封入量ｎ1 との関係で、ｎ2 ＝
（２〜５）×ｎ1 である必要がある。これは、沃化リチ
ウムは沃化インジウム、沃化タリウムよりも蒸気圧が低
いので、セラミックランプの特徴の一つであるところの
発光管両端に形成される空隙部分に沃化リチウムが凝集
する割合が高くなってしまうからである。具体的には上
記のｎ1 よりもｎ2 を２倍以上にしなければ、リチウム
の発光を得られない。一方で、ｎ2 をｎ1 の５倍よりも
多くすると沃化インジウム、沃化タリウムを入れすぎた
場合と同様に、プロジェクターの光学系において、アー
クが太くなり、光の利用効率が悪くなることが判明し
た。
ム、沃化タリウムの各封入量ｎ1 との関係で、ｎ2 ＝
（２〜５）×ｎ1 である必要がある。これは、沃化リチ
ウムは沃化インジウム、沃化タリウムよりも蒸気圧が低
いので、セラミックランプの特徴の一つであるところの
発光管両端に形成される空隙部分に沃化リチウムが凝集
する割合が高くなってしまうからである。具体的には上
記のｎ1 よりもｎ2 を２倍以上にしなければ、リチウム
の発光を得られない。一方で、ｎ2 をｎ1 の５倍よりも
多くすると沃化インジウム、沃化タリウムを入れすぎた
場合と同様に、プロジェクターの光学系において、アー
クが太くなり、光の利用効率が悪くなることが判明し
た。
【００２３】〔実施例２〕実施例１と封入物量を変えて
それ以外は同一の仕様のランプを複数本作製した。封入
物としては、ＩｎＩ、ＴｌＩ、ＬｉＩなどの金属ハロゲ
ン化物以外にＩｎＩ、ＴｌＩ、ＬｉＩを構成する化学量
論的量以上の過剰ハロゲンをハロゲン化水銀の形で各ラ
ンプで量を変えて封入した。それぞれのランプにて、点
灯後の発光管の失透現象の有無を調べた。点灯５００時
間後での失透の状況を表３に示す。ハロゲン化水銀とし
ての一例として、沃化水銀を用いた。ランプが点灯中、
沃化水銀は沃素と水銀に分離するので、遊離する沃素の
密度と失透の関係を調査した。遊離する沃素の密度が１
×１０-7μｍｏｌ／ｍｍ3 以下であると発光管は失透し
てしまい、２μｍｏｌ／ｍｍ3 以上では、過剰な沃素に
より放電が不安定となる。
それ以外は同一の仕様のランプを複数本作製した。封入
物としては、ＩｎＩ、ＴｌＩ、ＬｉＩなどの金属ハロゲ
ン化物以外にＩｎＩ、ＴｌＩ、ＬｉＩを構成する化学量
論的量以上の過剰ハロゲンをハロゲン化水銀の形で各ラ
ンプで量を変えて封入した。それぞれのランプにて、点
灯後の発光管の失透現象の有無を調べた。点灯５００時
間後での失透の状況を表３に示す。ハロゲン化水銀とし
ての一例として、沃化水銀を用いた。ランプが点灯中、
沃化水銀は沃素と水銀に分離するので、遊離する沃素の
密度と失透の関係を調査した。遊離する沃素の密度が１
×１０-7μｍｏｌ／ｍｍ3 以下であると発光管は失透し
てしまい、２μｍｏｌ／ｍｍ3 以上では、過剰な沃素に
より放電が不安定となる。
【００２４】
【表３】 有り−−−○ 、 無し−−−×
【００２５】〔実施例３〕実施例１と発光管の肉厚以外
は同一仕様のランプで、発光管の肉厚を変化させたラン
プを複数本作製し、光の立ち上がり時間を調べた。その
結果を表４に示す。従来の石英ガラス製ランプでは、光
出力が定常値に達するまでに、９０秒程度を要したが、
機械的強度が強いため、薄い肉厚にすることができる。
発光管の温度は、始動とともに、上昇し始めるが、発光
管の熱容量が小さいほど定常温度に達する時間が短くな
る。この時間が短いほど、光出力の立ち上がり時間も短
くなる。発光管の熱容量は、肉厚を薄くすると小さくで
きる。このため、セラミックスを用いれば発光管の肉厚
を薄くでき、つまりは発光管の熱容量を低減でき、光出
力の立ち上がり時間を短くすることが可能となる。本実
験によれば、セラミック製ランプでは１ｍｍ未満の厚み
とすることで出力光の立ち上がり時間を早めることがで
きた。
は同一仕様のランプで、発光管の肉厚を変化させたラン
プを複数本作製し、光の立ち上がり時間を調べた。その
結果を表４に示す。従来の石英ガラス製ランプでは、光
出力が定常値に達するまでに、９０秒程度を要したが、
機械的強度が強いため、薄い肉厚にすることができる。
発光管の温度は、始動とともに、上昇し始めるが、発光
管の熱容量が小さいほど定常温度に達する時間が短くな
る。この時間が短いほど、光出力の立ち上がり時間も短
くなる。発光管の熱容量は、肉厚を薄くすると小さくで
きる。このため、セラミックスを用いれば発光管の肉厚
を薄くでき、つまりは発光管の熱容量を低減でき、光出
力の立ち上がり時間を短くすることが可能となる。本実
験によれば、セラミック製ランプでは１ｍｍ未満の厚み
とすることで出力光の立ち上がり時間を早めることがで
きた。
【００２６】
【表４】
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透光性セラミックスで成形された発光管内に、一対の電
極が対向配置されるとともに、水銀と希ガスと、ハロゲ
ン化インジウム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リチ
ウムが封入された液晶バックライト用セラミック製メタ
ルハライドランプにおいて、前記発光管の直線透過率が
６０〜８５％とすることで、ランプからの照射光のスク
リーン照度むらが防止される。
透光性セラミックスで成形された発光管内に、一対の電
極が対向配置されるとともに、水銀と希ガスと、ハロゲ
ン化インジウム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リチ
ウムが封入された液晶バックライト用セラミック製メタ
ルハライドランプにおいて、前記発光管の直線透過率が
６０〜８５％とすることで、ランプからの照射光のスク
リーン照度むらが防止される。
【００２８】また、前記発光管の単位容積当たりの水銀
封入量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3で、ハロゲン化イン
ジウムの封入量とハロゲン化タリウムの封入量を等量と
してｎ1 とするとｎ1 ＝０．１〜０．６ｍｇ／ｍｍ3 で
あって、ハロゲン化リチウムの封入量をｎ2 とするとｎ
2 ＝（２〜５）×ｎ1 とすることで、ランプの発光スペ
クトルの経時劣化が抑制される。
封入量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3で、ハロゲン化イン
ジウムの封入量とハロゲン化タリウムの封入量を等量と
してｎ1 とするとｎ1 ＝０．１〜０．６ｍｇ／ｍｍ3 で
あって、ハロゲン化リチウムの封入量をｎ2 とするとｎ
2 ＝（２〜５）×ｎ1 とすることで、ランプの発光スペ
クトルの経時劣化が抑制される。
【００２９】また、前記発光管内に、ハロゲン化インジ
ウム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リチウムを構成
する化学量論的量以上のハロゲン量を１０-6〜１μｍｏ
ｌ／ｍｍ3 とすることで特にセラミック製発光管が多結
晶イットリウム・アルミニウム・ガーネット製の発光管
の場合において、発光管の失透を防止することによっ
て、スクリーン照度むらを防止することができる。
ウム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リチウムを構成
する化学量論的量以上のハロゲン量を１０-6〜１μｍｏ
ｌ／ｍｍ3 とすることで特にセラミック製発光管が多結
晶イットリウム・アルミニウム・ガーネット製の発光管
の場合において、発光管の失透を防止することによっ
て、スクリーン照度むらを防止することができる。
【００３０】さらに、前記透光性セラミックスが、平均
粒径が５μｍ以下の結晶からなる多結晶イットリウム・
アルミニウム・ガーネットであれば、熱衝撃に強くな
り、ランプ点灯時の急激な温度上昇による発光管の破壊
がなくなる。
粒径が５μｍ以下の結晶からなる多結晶イットリウム・
アルミニウム・ガーネットであれば、熱衝撃に強くな
り、ランプ点灯時の急激な温度上昇による発光管の破壊
がなくなる。
【図１】 本発明の液晶バックライト用メタルハライド
ランプの一実施例の断面図を示す。
ランプの一実施例の断面図を示す。
１ 発光管 ２ 電極 ３ 電極 ４ スリーブ ５ スリーブ ６ フリットガラス
フロントページの続き (72)発明者 松野 博光 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 透光性セラミックスで成形された発光管
内に、一対の電極が対向配置されるとともに、水銀と希
ガスと、ハロゲン化インジウムと、ハロゲン化タリウム
と、ハロゲン化リチウムとが封入され、前記発光管の直
線透過率が６０〜８５％であることを特徴とする液晶バ
ックライト用セラミック製メタルハライドランプ。 - 【請求項２】 前記発光管の単位容積当たりの水銀封入
量が５０〜２００ｍｇ／ｍｍ3 で、ハロゲン化インジウ
ムとハロゲン化タリウムを等量封入し、その封入量をｎ
1 とするとｎ1 ＝０．１〜０．６ｍｇ／ｍｍ3 であっ
て、ハロゲン化リチウムの封入量をｎ2 とするとｎ2 ＝
（２〜５）×ｎ1 としたことを特徴とする請求項１に記
載の液晶バックライト用セラミック製メタルハライドラ
ンプ。 - 【請求項３】 前記発光管内に、ハロゲン化インジウ
ム、ハロゲン化タリウム、ハロゲン化リチウムを構成す
る化学量論的量以上のハロゲン量が１×１０-7〜１μｍ
ｏｌ／ｍｍ3 であることを特徴とする請求項１または請
求項２のいずれかに記載の液晶バックライト用セラミッ
ク製メタルハライドランプ。 - 【請求項４】 前記透光性セラミックスが、平均粒径が
５μｍ以下の結晶からなる多結晶イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネットであることを特徴とする請求項１、
請求項２または請求項３のいずれかに記載の液晶バック
ライト用セラミック製メタルハライドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06900897A JP3398561B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 液晶バックライト用セラミック製メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06900897A JP3398561B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 液晶バックライト用セラミック製メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10255719A true JPH10255719A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3398561B2 JP3398561B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=13390150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06900897A Expired - Fee Related JP3398561B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 液晶バックライト用セラミック製メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398561B2 (ja) |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP06900897A patent/JP3398561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3398561B2 (ja) | 2003-04-21 |
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