KR20140118780A - 자외선 램프 - Google Patents

자외선 램프 Download PDF

Info

Publication number
KR20140118780A
KR20140118780A KR1020140031447A KR20140031447A KR20140118780A KR 20140118780 A KR20140118780 A KR 20140118780A KR 1020140031447 A KR1020140031447 A KR 1020140031447A KR 20140031447 A KR20140031447 A KR 20140031447A KR 20140118780 A KR20140118780 A KR 20140118780A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
discharge vessel
ultraviolet
wavelength
discharge
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020140031447A
Other languages
English (en)
Inventor
고지 호소타니
쓰요시 가타기리
가즈야 하타세
Original Assignee
가부시키가이샤 지에스 유아사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 지에스 유아사 filed Critical 가부시키가이샤 지에스 유아사
Publication of KR20140118780A publication Critical patent/KR20140118780A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/35—Vessels; Containers provided with coatings on the walls thereof; Selection of materials for the coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H01J61/0732—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/046—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using capacitive means around the vessel

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

원하는 파장의 자외선은 방전 용기 내로부터 외부로 사출할 수 있고, 방전 용기에 있어서 광사출부에 대응하는 모든 영역에 있어서 단파장의 자외선에 의한 유리의 열화를 방지할 수 있는 자외선 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 자외선 램프는, 방전 용기(1); 상기 방전 용기(1)의 외표면에 있어서, 밀폐 공간(13)을 사이에 두고 대향시켜 형성된 한 쌍의 전극(2); 상기 밀폐 공간(13) 내에 있어서 방전에 의해 발생한 광이 상기 방전 용기 밖으로 사출되는 광사출부(3); 및 피크 파장(λ) 이상의 자외선은 투과하고, 피크 파장(λ) 미만의 자외선은 반사 또는 흡수하는 것이며, 적어도 상기 방전 용기(1)의 내표면에 있어서 상기 광사출부(3)에 대응하는 영역에 형성되어 있는 방전 용기 보호막(5)을 구비하였다.

Description

자외선 램프 {UV LAMP}
본 발명은 유리제의 방전 용기 내에서 발생한 자외선을 광사출부로부터 외부로 사출하도록 구성한 자외선 램프에 관한 것이다.
예를 들면, 기판의 세정이나 잉크의 경화 등의 용도에 자외선을 조사하기 위한 자외선 램프가 사용되고 있다. 이와 같은 자외선 램프(100A)의 일례로서는, 특허문헌 1 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 내부에 희(稀)가스가 봉입(封入)된 밀폐 공간(13A)을 가지는 개략 편평한 직육면체 형상의 방전 용기(1A)와, 방전 용기(1A)의 외(外)표면(11A)에 대향하도록 설치된 메쉬형의 한 쌍의 전극(2A)을 구비하고, 상기 방전 용기(1A)에 있어서 한쪽의 메쉬형 전극(22A)이 설치되어 있는 면을 광사출부(3A)로 하여, 내부에서 발생한 자외선을 방전 용기(1A) 밖으로 인출하도록 구성된 것이 있다. 또한, 이것은 방전 용기(1A)에서 발생한 자외선을 상기 광사출부(3A)로부터만 사출되도록 하고, 광의 인출 효율을 향상시킬 수 있도록, 방전 용기(1A)의 내(內)표면(12A)에 있어서 광사출부(3A)에 대응하는 부분 이외에 SiO2 입자로 이루어지는 자외선 반사막(4A)이 형성되어 있다.
그런데, 방전 용기(1A) 내에서 발생하는 자외선은, 기판의 세정이나 잉크의 경화 등의 목적에 맞은 원하는 파장 대역의 자외선뿐 아니라, 그보다 단파장의 자외선도 함께 발생한다. 그리고, 이 단파장의 자외선은 방전 용기(1A)의 내표면(12A)에 형성된 자외선 반사막(4A)에 의해 반사되므로, 방전 용기(1A)의 내표면(12A)에 있어서 광사출부(3A)에 대응하는 부분에만 조사되게 된다.
이 단파장의 자외선이 방전 용기(1A)를 형성하는 유리에 조사되면, 유리의 열화가 조금씩 진행되고, 먼저 자외선의 투과율이 저하되고, 자외선의 인출 효율이 떨어진다. 더욱 유리의 열화가 진행되면, 방전 용기(1A)에 균열(crack)이 생기고 점등되지 않게 되어, 교환이 필요로 한다.
최근, 가동률을 높여 라인 전체에 있어서 비용을 낮추는 것이 요구되고 있으므로, 이 광사출부(3A)에서의 단파장의 자외선에 의한 유리의 열화를 없애거나, 늦춤으로써 램프의 교환 빈도를 감소시킬 수 있도록 하는 것이 요구되고 있다.
이와 같은 광사출부(3A)에서의 방전 용기(1A)를 형성하는 유리의 열화를 방지하기 위하여, 특허문헌 2에 나타내는 이중 원통관(圓筒管) 구조의 방전 용기(1A)를 구비한 자외선 램프(100A)에 있어서는, 방전 용기(1A)의 내표면(12A)에 형성되는 자외선 반사막(4A)을 광사출부(3A)의 일부까지 덮도록 형성한 것이 있다.
구체적으로는 이것은, 도 7에 나타낸 바와 같이 방전 용기(1A)의 내측관의 내표면(11A)에 제1 베타 전극(21A)이 형성되고, 방전 용기(1A)의 외측관의 외표면(11A)에 횡단면을 보았을 때 C자형이 되도록 제2 베타 전극(22A)이 형성되고, 제2 베타 전극(22A)이 형성되어 있지 않은 개구 부분을 광사출부(3A)로 한 것이다. 그리고, 방전 용기(1A)의 외측관의 내표면(12A)에 있어서 제2 베타 전극(22A)과 대응하는 부분과, 방전 용기(1A)의 외측관의 내표면(12A)에 있어서 제2 베타 전극(22A)의 근방이며, 상기 광사출부(3A)의 일부에 자외선 반사막(4A)이 형성되어 있다.
즉, 특허문헌 2에서는 광사출부(3A)에 있어서 특히 자외선에 의한 유리의 열화가 생기기 쉬운, 외측관의 내표면(12A)의 제2 베타 전극(22A) 근방의 일부를 자외선 반사막(4A)으로 덮음으로써 장수명화(長壽命化)를 달성할 수 있다고 하고 있다.
그러나, 전술한 구성으로는 단파장의 광이 광사출부에 도달하지 않도록 Xe 가스의 봉입압이나 램프 형상, 치수를 세밀하게 설계할 필요가 있고, 특허문헌 1과 같이 한쪽의 메쉬형 전극(22A)이 설치되어 있는 면을 광사출부(3A)로 한 램프에 있어서는, 단파장의 광이 광사출부에 도달하므로, 자외선에 의한 유리의 열화를 방지할 수는 없다. 그렇다고 해서, 광사출부(3A)에서의 모든 영역에서의 단파장의 자외선의 열화를 방지하기 위하여, 방전 용기(1A)에서의 광사출부(3A)에 대응하는 부분의 모두에 자외선 반사막(4A)을 내표면(12A)에 형성하면, 방전 용기(1A)의 내부에 있어서 발생한 자외선을 광사출부(3A)를 통하여 외부에 거의 인출할 수 없게 되어, 자외선 램프(100A) 본래의 기능을 발휘할 수 없게 된다.
일본 공개특허공보 제2012-243435호 일본 공개특허공보 제2010-218833호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 단파장의 자외선에 의한 유리의 열화를 막아, 자외선의 인출 효율의 저하나 균열의 발생 등을 없애거나, 더욱 지연시킬 수 있는 자외선 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명의 자외선 램프는, 투광성(透光性) 유리로 이루어지고, 내부에 소정 가스가 봉입된 밀폐 공간을 가지는 방전 용기; 상기 방전 용기의 외표면에 형성된 적어도 한 쌍의 전극; 상기 밀폐 공간 내에 있어서 방전에 의해 발생한 광이 상기 방전 용기 밖으로 사출되는 광사출부; 및 피크 파장(λ)이상의 자외선은 투과하고, 피크 파장(λ) 미만의 자외선은 반사 또는 흡수하는 것이며, 상기 방전 용기의 내표면에 있어서 적어도 상기 광사출부에 대응하는 영역에 형성되어 있는 방전 용기 보호막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 말하는 투광성이란, 방전에 의해 발생한 적어도 자외선 광의 파장 영역의 광을 투과하여 외부에 도출할 수 있을 정도로 광 투과성인 것을 말하고, 투명한 것이 바람직하다.
또한, 본원에서 말하는 피크 파장이란, 발광광의 스펙트럼 분포의 피크 값에 대응하는 파장이며, 상세하게는, 상기 밀폐 공간 내에 있어서 방전에 의해 발생한 광이 상기 방전 용기 밖으로 사출될 때의 용기 밖에서 검출되는 상기 스펙트럼 분포의 강도가 가장 높은 파장이다.
이와 같은 것이면, 피크 파장(λ) 이상의 자외선은 투과하고, 피크 파장(λ) 미만의 자외선은 반사 또는 흡수하는 방전 용기 보호막이, 상기 방전 용기의 내표면에 있어서 상기 광사출부에 대응하는 영역에 형성되어 있으므로, 필요한 피크 파장(λ) 이상의 자외선을 외부로 인출하면서, 방전 용기에서의 광사출부에 대응하는 부분에는 피크 파장(λ) 미만의 자외선이 직접 조사되는 경우는 없다.
즉, 종래 유리의 열화의 진행을 방지할 수 없었던 방전 용기에 있어서 광사출부에 대응하는 영역에 대해서도 단파장의 자외선인 피크 파장(λ) 미만의 자외선이 조사되는 것을 상기 방전 용기 보호막에 의해 방지할 수 있다. 따라서, 방전 용기에 있어서 광사출부에 대응하는 부분에서의 자외선의 투과율의 저하나, 균열의 발생을 종래에 비해 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다.
구체적으로는, 특허문헌 2와 같이 단파장의 광이 광사출부에 도달하지 않도록 Xe 가스의 봉입압이나 램프 형상, 치수를 세밀하게 설계할 필요가 없고, 특허문헌 1과 같이 한쪽의 메쉬형 전극이 설치되어 있는 면을 광사출부로 한 램프에 있어서, 단파장의 광이 광사출부에 도달해도, 자외선에 의한 유리의 열화를 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명이라면 자외선 램프 본래의 기능을 유지하면서, 방전 용기를 형성하는 유리의 열화를 방지하여, 장수명화를 실현할 수 있다. 따라서, 자외선 램프의 교환 빈도를 감소시키고, 예를 들면, 라인에서의 가동률을 향상시킬 수 있다.
상기 밀폐 공간 내에서 발생하는 외부로 인출하려는 피크 파장(λ)이상의 자외선은, 상기 광사출부로 집중시켜 인출 효율을 높이고, 상기 밀폐 공간 내에서 발생하는 단파장의 자외선이 방전 용기까지 도달하지 않고, 방전 용기에서의 어느 부분에 대해도 단파장 자외선에 의한 유리의 열화가 생기는 것을 방지할 수 있도록 하기 위해서는, 상기 방전 용기 보호막이, 상기 방전 용기의 내표면에 있어서 상기 광사출부에 대응하는 영역에 형성되어 있고, 자외선을 반사하는 것이며, 상기 방전 용기의 내표면에 있어서 상기 광사출부 이외에 대응하는 영역에 형성된 자외선 반사막을 더 포함하는 것이면 된다.
예를 들면, 기판의 세정에 사용하는 데 적합한 파장 대역의 자외선이 상기 광사출부로부터 사출되도록 하고, 상기 방전 용기를 형성하는 유리의 열화를 방지할 수 있도록 하기 위한 파장(λ)의 구체예로서는, 상기 피크 파장(λ)이 165㎚이상 175㎚ 이하의 범위 내의 파장인 것을 들 수 있다.
상기 자외선 반사막에 있어서 광사출부로부터 사출되기를 원하는 파장 대역의 자외선이 투과하지 않고 반사되도록 하고, 방전 용기를 형성하는 유리를 열화시키는 단파장의 자외선도 반사되도록 하기 위한 구체적인 구성예로서는, 상기 자외선 반사막이, 평균 입경(粒徑)이 상기 피크 파장(λ)보다 큰 SiO2 입자로 형성되어 있는 것을 들 수 있다.
그리고, 본원에서 말하는 평균 입경이란, 투과형 전자 현미경으로 관찰한 입자의 투영 면적을 완전한 원으로 환산했을 때의 원 상당 직경을 계산하고, 관측 입자 수 500개에서의 평균 원 상당 직경을 나타낸다.
상기 방전 용기 보호막에 있어서 유리를 열화시키는 단파장의 자외선 중 특히 열화를 진행시키는 파장보다 짧은 파장의 자외선은 반사 또는 흡수되도록 하면서, 원하는 파장 대역의 자외선으로서 피크 파장(λ)보다 긴 파장을 가진 자외선만을 투과하도록 하기 위한 구체적인 구성예로서는, 상기 방전 용기 보호막이, 평균 입경이 상기 피크 파장(λ)보다 작고, 160㎚ 이상의 SiO2 입자로 형성되어 있으면 된다.
상기 방전 용기 보호막에 있어서, 피크 파장(λ)보다 긴 파장의 자외선에 대해서는 투과시키고, 피크 파장(λ)보다 짧은 파장의 자외선에 대해서는 흡수시키도록 하기 위해서는, 상기 방전 용기 보호막이 Al2O3에 의해 형성된 자외선 투과막이면 된다.
상기 방전 용기 보호막의 다른 태양으로서, 상기 방전 용기 보호막에 있어서, 피크 파장(λ)보다 긴 파장의 자외선에 대하여는 투과시키는 동시에, 피크 파장(λ)보다 짧은 파장의 자외선에 대하여는 반사시키도록 하기 위해서는, 상기 방전 용기 보호막이 MgO, CaF2 또는 MgF2 중 어느 하나에 의해 형성된 단층 반사막이면 된다.
이와 같이 본 발명의 자외선 램프에 의하면, 상기 방전 용기의 내표면에 있어서 적어도 상기 광사출부에 대응하는 영역에 대하여 피크 파장(λ) 이상의 자외선은 투과하고, 피크 파장(λ) 미만의 자외선은 반사 또는 흡수하는 상기 방전 용기 보호막이 형성되어 있으므로, 종래 보호되지 않았던 광사출부에서의 방전 용기를 형성하는 유리의 열화를 방지할 수 있고, 장수명화를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자외선 램프의 사용 상태를 나타낸 모식적 사시도이다.
도 2는 상기 실시예에서의 자외선 램프의 내부 구조를 나타낸 모식적 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자외선 램프의 내부 구조를 나타낸 모식적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자외선 램프의 내부 구조를 나타낸 모식적 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자외선 램프의 내부 구조를 나타낸 모식적 단면도이다.
도 6은 종래의 자외선 램프의 내부 구조를 나타낸 모식적 단면도이다.
도 7은 또 다른 종래의 자외선 램프의 내부 구조를 나타낸 모식적 단면도이다.
본 발명의 제1 실시예의 자외선 램프(엑시머 램프)에 대해 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다.
제1 실시예의 자외선 램프(100)는 유전체 배리어(barrier) 방전에 의해 발생하는 자외선을 기판에 조사하여 유기물의 제거에 사용되는 것이다.
즉, 도 1의 사시도에 나타낸 바와 같이 대략 편평한 직육면체 형상의 상기 자외선 램프(100)로부터 아래쪽에 자외선이 조사되어, 스트립형(stripped shape)의 자외선 조사 영역이 형성되도록 되어 있다. 그리고, 이 자외선 조사 영역을 횡단하도록 작업 대상물(workpiece)이 반송되는 것에 의하여, 작업 대상물에 대하여 자외선이 조사되도록 되어 있다.
다음에, 이 자외선 램프(100)의 상세에 대하여 설명한다.
도 2의 횡단면도에 나타낸 바와 같이, 상기 자외선 램프(100)는, 투광성 유리로 이루어지고, 내부에 밀폐 공간(13)을 가진 대략 중공 직육면체 형상을 이루는 방전 용기(1)와, 상기 방전 용기(1)의 대향하는 광폭(廣幅)의 상면 및 하면의 외표면(11)에 각각 형성된 한 쌍의 전극(2)과, 상기 방전 용기(1)의 아래쪽 면에 설정되어 있고, 상기 밀폐 공간(13)에 있어서 방전에 의해 발생한 광이 상기 방전 용기(1) 밖으로 사출되는 광사출부(3)를 구비한 것이다.
또한, 이 자외선 램프(100)는, 방전 용기(1)의 내표면(12)에 있어서 상기 광사출부(3) 이외에 대응하는 부분에 형성한 자외선 반사막(4)과, 상기 방전 용기(1)의 내표면(12)에 있어서 상기 광사출부(3)에 대응하는 부분에 형성한 방전 용기 보호막(5)인, 2종류의 막이 형성되어 있다. 또한, 제1 실시예의 자외선 반사막(4)은, 상기 밀폐 공간(13)에 있어서 발생하는 자외선을 그 파장에 관계없이 거의 전부 반사 또는 흡수하도록 구성되어 있는 것에 대해, 상기 방전 용기 보호막(5)은, 소정의 파장 대역의 자외선은 투과하는 동시에, 소정의 파장 대역보다 단파장의 자외선에 대해서는 반사 또는 흡수하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 방전 용기(1)의 내표면(12)에는, 각각 특성이 상이한 자외선 반사막(4) 및 방전 용기 보호막(5)이 형성되어 있다.
각 부에 대하여 상세하게 설명한다.
상기 방전 용기(1)는, 석영 유리에 의해 형성된 투광성을 가지는 것이며, 밀폐 공간(13) 내에 희가스로서 크세논 가스를 봉입하고 있다.
상기 한 쌍의 전극(2)은, 상기 방전 용기(1)의 광폭 면인 상면 및 하면의 외표면(11)에 대하여 형성된 메쉬형 전극이며, 각 전극(21, 22) 사이에 소정의 고주파·고전압의 전압을 인가함으로써 유전체 배리어 방전을 상기 밀폐 공간(13) 내에 발생하게 하고 있다. 상기 밀폐 공간(13) 내에는 크세논 가스가 봉입되어 있으므로, 유전체 배리어 방전을 생기게 하면 172㎚를 피크로 하고, 소정의 확산을 가진 파장 대역의 자외선이 발생하게 된다. 또한, 상기 한 쌍의 전극(2)은 각각 메쉬형으로 형성되어 있으므로, 상기 밀폐 공간(13)에 있어서 발생한 자외선은 전극(22)의 공극 부분을 통하여 외부에 나갈 수가 있다.
상기 자외선 반사막(4)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 상면에 형성된 한쪽의 메쉬형의 전극(21)에 대하여 방전 용기(1)의 내표면(12)에 있어서 대향하는 면과 방전 용기(1)의 내표면(12)에 있어서 한 쌍의 폭 좁은 좌우 측면에 형성되어 있다. 즉, 상기 자외선 반사막(4)은, 하면에 있어서 형성되어 있는 다른 쪽의 메쉬형의 전극(22)에 대해 내표면(12)에 있어서 대향하는 면 이외의 부분을 전부 덮도록 형성되어 있다.
또한, 이 자외선 반사막(4)은, 소정의 파장 대역의 광으로서 상기 밀폐 공간(13)에 있어서 유전체 배리어 방전에 의해 발생하는 거의 모든 파장 대역의 자외선을 반사 또는 흡수하도록 구성되어 있다. 더욱 구체적으로는, 상기 자외선 반사막(4)은, 상기 소정의 파장 대역에 있어서 가장 긴 파장보다 평균 입경이 큰 SiO2 입자로 형성되어 있다. 이와 같이 자외선 반사막(4)이 구성되어 있으므로, 밀폐 공간(13)에 있어서 발생한 거의 모든 자외선은, 자외선 반사막(4)을 구성하는 SiO2 입자에 대하여 충돌하고, 반사 또는 흡수되게 된다. 따라서, 자외선 반사막(4)이 형성되어 있는 방전 용기(1)의 내표면(12)에는 자외선이 도달하는 일은 거의 없다.
상기 방전 용기 보호막(5)은, 방전 용기(1)의 하면에 있어서 형성된 다른 쪽의 메쉬형의 전극(22)에 대하여 내표면(12)에 있어서 대향하는 면에 형성되어 있고, 피크 파장(λ) 이상의 자외선은 투과하고, 피크 파장(λ) 미만의 파장의 자외선은 반사 또는 흡수하도록 구성되어 있다. 제1 실시예에 있어서는, 상기 밀폐 공간(13) 내에서 발생한 자외선 중 조사(照射) 용도로서 유효한 파장 성분만이 투과하도록 상기 피크 파장(λ)은, 170㎚로 설정하고 있다. 환언하면, 상기 피크 파장(λ)이 170㎚에 설정하고 있으므로, 이 방전 용기 보호막(5)은, 적어도 밀폐 공간(13)에서 발생하는 자외선의 피크 파장인 172㎚ 및 그 근방의 파장의 자외선을 투과하는 것이다. 따라서, 기판의 세정 등에 있어서 우수한 효과를 나타내는 파장 대역의 광은 차단되지 않고 외부로 사출되게 된다.
한편, 적어도 방전 용기(1)를 형성하는 유리의 열화를 진행시키는 파장 대역의 자외선, 즉 160㎚ 미만의 피크 파장의 단파장의 자외선에 대해서는, 상기 방전 용기(1)에 도달하지 않고 반사 또는 흡수되도록 설정하고 있다. 즉, 160㎚ 미만의 파장을 가지는 자외선은, 상기 방전 용기 보호막(5)에 의해 반사 또는 흡수되므로, 방전 용기(1)까지 도달하지 않도록 되어 있다.
이와 같은 투과 특성과 반사, 흡수 특성을 얻을 수 있도록 이 방전 용기 보호막(5)은, 상기 자외선 반사막(4)보다 평균 입경이 작은 SiO2 입자에 의해 형성되어 있다. 더욱 구체적으로는, 본 제1 실시예에서는 상기 방전 용기 보호막(5)은, 평균 입경이 상기 피크 파장(λ)인 170㎚보다 작고, 160㎚ 이상의 SiO2 입자로 형성되어 있다. 따라서, 160㎚보다 길고, 170㎚ 미만의 파장의 자외선은, 방전 용기 보호막(5)을 형성하는 SiO2 입자와 충돌하지 않고 방전 용기(1)에 도달하고 외부로 사출되는 한편, 160㎚보다 짧은 파장의 자외선은, 방전 용기 보호막(5)을 형성하는 SiO2 입자와 충돌하고, 반사 또는 흡수되어 버려, 상기 방전 용기(1)에는 도달할 수 없다.
이와 같이 상기 방전 용기(1)의 내표면(12)에 있어서 방전 용기 보호막(5)이 형성되어 있는 부분만이 밀폐 공간(13)에서 발생하는 피크 파장 및 그 근방의 파장 대역의 자외선을 투과하고, 외부에 자외선이 사출되는 광사출부(3)를 형성하고 있다. 반대로 말하면, 방전 용기(1)에 있어서 광사출부(3)로 하고 싶은 부분의 내표면(12)에는 방전 용기 보호막(5)을 형성하고, 광사출부(3)로 하고 싶지 않은 부분의 내표면(12)에는 상기 자외선 반사막(4)을 형성하고 있다고도 말할 수 있다. 또한, 상기 자외선 반사막(4)을 형성하는 SiO2 입자의 평균 입경은, 밀폐 공간(13)에 있어서 발생하는 자외선의 거의 전부를 반사 또는 흡수하도록 상기 파장(λ)보다 큰 평균 입경을 가지도록 되어 있다고도 말할 수 있다.
이와 같이 구성된 제1 실시예의 자외선 램프(100)이면, 방전 용기(1)의 내표면(12)의 전부에 상기 자외선 반사막(4) 또는 상기 방전 용기 보호막(5) 중 어느 하나가 형성되어 있으므로, 밀폐 공간(13) 내에서 발생한 적어도 160㎚보다 짧은 파장을 가지고, 상기 방전 용기(1)를 형성하는 유리를 열화시키는 작용을 가지는 자외선은, 상기 자외선 반사막(4) 또는 상기 방전 용기 보호막(5)에 있어서 반사 또는 흡수되어 방전 용기(1)까지 도달하는 일은 없다.
따라서, 방전 용기(1)를 형성하는 유리가 열화되어, 외부로 사출시키고 싶은 원하는 파장 대역의 자외선에 대한 투과율이 저하되거나, 열화가 진행하여 방전 용기(1)에 균열이 발생하고, 밀폐 공간(13)을 유지할 수 없어져 점등되지 않거나 하는 것을 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다. 그러므로, 자외선 램프(100)의 장수명화를 실현할 수 있고, 램프 하우스(101)에 대해 자외선 램프(100)를 교환하는 빈도를 감소시킬 수 있고, 라인에서의 작업 대상물의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 방전 용기 보호막(5)은 170㎚보다 평균 입경을 작게 형성하고 있으므로, 원하는 파장 대역인 172㎚ 및 그 근방의 파장 대역의 자외선에 대해서는 투과시킬 수 있으므로, 광사출부(3)에 대응하는 방전 용기(1)의 내표면(12)의 전체 영역에 상기 방전 용기 보호막(5)을 형성하고 있음에도 불구하고, 필요로 하는 자외선은 외부로 사출시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 방전 용기 보호막(5)을 형성함으로써, 작업 대상물에 대해 조사되어야 하는 파장 대역의 자외선의 인출 효율이 저하되지 않고, 광사출부(3)로서의 기능은 손상되지 않는다.
이들로부터, 제1 실시예의 자외선 램프(100)에 의하면, 기판의 세정이나 잉크의 경화 등의 작업 대상물의 처리 능력을 저하시키지 않고, 장수명화를 실현할 수 있다.
다음에, 제2 실시예의 자외선 램프(100)에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다. 그리고, 제2 실시예에 있어서 제1 실시예에 대응하는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다.
제2 실시예의 자외선 램프(100)는, 제1 실시예와 비교하여 상기 방전 용기 보호막(5)이 상이하게 되어 있고, 그 외의 부분에 대하여는 공통되어 있다.
더욱 구체적으로는, 제2 실시예의 상기 방전 용기 보호막(5)은, Al2O3에 의해 형성된 자외선 투과막이며, 파장(λ) 이상의 자외선은 투과하고 파장(λ)보다 짧은 파장의 자외선을 흡수하도록 구성되어 있다. 여기서, Al2O3의 자외선의 흡수단은 160㎚ 부근이므로, 이 방전 용기 보호막(5)을 사용한 경우, 160㎚부근보다 장파장의 자외선을 투과시키는 동시고, 160㎚부근보다 단파장의 자외선에 대해서는 이 방전 용기 보호막(5)에 있어서 흡수시킬 수 있다.
이와 같은 것이어도 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있고, 자외선 램프(100)의 장수명화를 실현할 수 있다.
다음에, 제3 실시예의 자외선 램프(100)에 대해 도 4를 참조하면서 설명한다. 그리고, 제3 실시예에 있어서 제1 실시예에 대응하는 부재에 대하여는 같은 부호를 부여하는 것으로 한다.
제3 실시예의 자외선 램프(100)도, 제1 실시예와 비교하여 상기 방전 용기 보호막(5)을 달리하고 있고, 그 외의 부분에 대하여는 공통시키고 있다.
더욱 구체적으로는, 제3 실시예의 상기 방전 용기 보호막(5)은, MgO, CaF2 또는 MgF2 중 어느 하나에 의해 형성된 단층 반사막이며, 파장(λ) 이상의 자외선은 투과하고 파장(λ)보다 짧은 파장의 자외선을 반사하도록 구성되어 있다.
이와 같은 것이어도 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 제4 실시예의 자외선 램프(100)에 대해 도 5를 참조하면서 설명한다. 그리고, 제4 실시예에 있어서 제1 실시예에 대응하는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하기로 한다.
제4 실시예의 자외선 램프(100)는, 제1 실시예와 비교하여 방전 용기(1)에 있어서 상기 광사출부(3)가 설치되어 있는 면을 상이하게 하고 있어, 방전 용기(1)의 폭 좁은 측면으로부터 자외선이 사출되도록 구성되어 있다. 즉, 방전 용기(1)의 내표면(12)에 형성되어 있는 자외선 반사막(4) 및 방전 용기 보호막(5)의 위치를 제1 실시예와는 상이하게 하고 있다.
더욱 구체적으로는, 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 자외선 반사막(4)은, 각 전극(21, 22)에 대향하는 내표면(12)의 면과, 한쪽의 폭 좁은 면과 대향하는 내표면(12)을 전부 덮도록 형성되어 있는 동시에, 상기 광사출부(3)에 대응하는 부분인 다른 쪽의 광폭 면에 대향하는 내표면(12)을 전부 덮도록 하여 상기 방전 용기 보호막(5)이 형성하고 있다.
이와 같이 상기 자외선 반사막(4) 및 상기 방전 용기 보호막(5)을 형성하는 장소를 적절히 설정함으로써, 임의의 위치에 광사출부(3)를 설정할 수 있고, 방전 용기(1)의 장수명화를 실현할 수도 있다. 즉, 광사출부(3)의 위치는 반드시 상기 전극(21, 22)에 의해 규정되는 것이 아니고, 자유롭게 설정할 수도 있다.
그 외의 실시예에 대하여 설명한다.
상기 각각의 실시예에서는 편평한 직육면체 형상의 방전 용기를 가진 방전 용기를 사용한 것이었지만, 본 발명은 도 7에 기재하고 있는 이중 원통관 형상의 방전 용기를 구비한 자외선 램프라도 적용할 수 있다. 즉, 도 7에 있어서 방전 용기의 내표면에 있어서 광사출부에 대응하는 부분의 전체 영역에 걸쳐 각각의 실시예에 기재한 방전 용기 보호막을 형성함으로써, 종래보다 자외선 램프의 장수명화를 도모할 수 있고, 원하는 파장 대역의 자외선을 광사출부로부터 사출시킬 수 있다.
상기 각각의 실시예에서는, 각각의 전극은 메쉬형의 전극을 사용하고 있었지만, 예를 들면, 전극을 통과시켜 자외선을 사출할 필요가 없는 경우에는, 베타 전극을 사용해도 상관없다. 또한, 방전 용기 내에 봉입되는 기체는, 크세논 이외에도 크?톤 등의 희가스이어도 된다. 또한, 할로겐화된 희가스 등이어도 상관없다. 이 경우, 발생하는 자외선의 파장 대역에 맞추어, 상기 자외선 반사막 및 상기 방전 용기 보호막의 특성을 선택하면 된다.
상기 각각의 실시예에 있어서 기재한 파장λ은 일례로서, 작업 대상물에 대하여 조사한 있고 자외선의 파장 대역, 및 상기 방전 용기까지 도달시키고 싶지 않은 자외선의 파장 대역에 따라, 파장λ을 설정 하면 된다. 또한, 파장(λ)에 대해서는, 방전 용기에 사용하는 투광성 유리의 성질에 따라, 정해도 된다. 상기 실시예이면, 160㎚ 미만의 파장의 자외선은 반사하고, 160㎚ 이상의 파장의 자외선은 투과시키도록 방전 용기 보호막을 형성해도 된다.
예를 들면, 기판의 세정 등에 있어서 바람직한 세정 효과를 얻을 수 있도록 하면서, 방전 용기의 열화를 방지하여, 자외선 램프의 장수명화를 실현하기 위한 구체예로서는, 상기 파장(λ)이, 165㎚ 이상 175㎚ 이하의 파장인 것도 들 수 있다.
그 외에, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한, 다양한 실시예의 변형이나 조합을 행해도 상관없다.
100: 자외선 램프
1: 방전 용기
11: 외표면
12: 내표면
13: 밀폐 공간
2: 한 쌍의 전극
3: 광사출부
4: 자외선 반사막
5; 방전 용기 보호막

Claims (11)

  1. 투광성 유리로 이루어지고, 내부에 소정 가스가 봉입(封入)된 밀폐 공간을 가지는 방전 용기;
    상기 방전 용기의 외표면에 형성된 적어도 한 쌍의 전극;
    상기 밀폐 공간 내에 있어서 방전에 의해 발생한 광이 상기 방전 용기 밖으로 사출되는 광사출부; 및
    피크 파장(λ) 이상의 자외선은 투과하고, 피크 파장(λ) 미만의 자외선은 반사 또는 흡수하는 것이며, 상기 방전 용기의 내표면에 있어서 적어도 상기 광사출부에 대응하는 영역에 형성되어 있는 방전 용기 보호막
    을 포함하는 자외선 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방전 용기 보호막이 상기 방전 용기의 내표면에 있어서 상기 광사출부에 대응하는 영역에 형성되어 있고,
    자외선을 반사하는 것이며, 상기 방전 용기의 내표면에 있어서 상기 광사출부 이외에 대응하는 영역에 형성된 자외선 반사막을 더 포함하는 자외선 램프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피크 파장(λ)이 165㎚ 이상 175㎚ 이하의 범위 내의 파장인, 자외선 램프.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 자외선 반사막이, 평균 입경이 상기 피크 파장(λ)보다 큰 SiO2로 형성되어 있는, 자외선 램프.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전 용기 보호막이, 평균 입경이 상기 피크 파장(λ)보다 작고, 160㎚ 이상의 SiO2 입자로 형성되어 있는, 자외선 램프.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전 용기 보호막이, 평균 입경이 175㎚보다 작고, 160㎚ 이상의 SiO2 입자로 형성되어 있는, 자외선 램프.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전 용기 보호막이 Al2O3에 의해 형성된 자외선 투과막인, 자외선 램프.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전 용기 보호막이 MgO, CaF2 또는 MgF2 중 어느 하나에 의해 형성된 단층 반사막인, 자외선 램프.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극은, 메쉬 전극이며, 상기 광사출부에 형성되어 있는, 자외선 램프.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전 용기는 대략 편평한 직육면체 형상인, 자외선 램프.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자외선 램프는 엑시머 램프이며,
    상기 방전 용기 내에 있어서 엑시머 방전을 발생시키는, 자외선 램프.
KR1020140031447A 2013-03-28 2014-03-18 자외선 램프 KR20140118780A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-070441 2013-03-28
JP2013070441 2013-03-28
JPJP-P-2014-048451 2014-03-12
JP2014048451A JP6202332B2 (ja) 2013-03-28 2014-03-12 紫外線ランプ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140118780A true KR20140118780A (ko) 2014-10-08

Family

ID=51903561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140031447A KR20140118780A (ko) 2013-03-28 2014-03-18 자외선 램프

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6202332B2 (ko)
KR (1) KR20140118780A (ko)
TW (1) TW201447970A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6950522B2 (ja) * 2017-12-27 2021-10-13 ウシオ電機株式会社 微生物の不活化処理装置および細胞活性化処理装置、並びに微生物の不活化処理方法
TWI745630B (zh) * 2018-10-25 2021-11-11 日商牛尾電機股份有限公司 長弧型放電燈
TWI747073B (zh) * 2019-11-01 2021-11-21 崇翌科技股份有限公司 準分子燈

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009181826A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Ushio Inc エキシマランプ
KR20100026971A (ko) * 2008-08-29 2010-03-10 우시오덴키 가부시키가이샤 형광 램프
JP2010218833A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Ushio Inc エキシマランプ
JP2011175823A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Ushio Inc 蛍光ランプ
JP2012243435A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Ushio Inc エキシマランプ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101133475B (zh) * 2004-07-09 2012-02-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 带有反射器的uvc/vuv电介质阻挡放电灯
JP5397455B2 (ja) * 2011-11-22 2014-01-22 ウシオ電機株式会社 希ガス蛍光ランプ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009181826A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Ushio Inc エキシマランプ
KR20100026971A (ko) * 2008-08-29 2010-03-10 우시오덴키 가부시키가이샤 형광 램프
JP2010218833A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Ushio Inc エキシマランプ
JP2011175823A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Ushio Inc 蛍光ランプ
JP2012243435A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Ushio Inc エキシマランプ

Also Published As

Publication number Publication date
TW201447970A (zh) 2014-12-16
JP6202332B2 (ja) 2017-09-27
JP2014209451A (ja) 2014-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110167605B (zh) 紫外线杀菌装置
US20210231292A1 (en) Plasma Cell for Providing VUV Filtering in a Laser-Sustained Plasma Light Source
JP6604339B2 (ja) 紫外線殺菌装置
WO2021025064A1 (ja) 光照射装置
KR102228496B1 (ko) 레이저-지속 플라즈마 소스의 vuv 방사선 방출을 저해하는 시스템 및 방법
JP2006040867A (ja) エキシマランプ装置
TWI641020B (zh) 放電燈
JP2017068944A (ja) エキシマランプ装置
JP2018508936A (ja) レーザ維持プラズマ光源の放射性輻射を阻害するシステム及び方法
KR20140118780A (ko) 자외선 램프
JP2007048592A (ja) エキシマランプ
CN112331552A (zh) 一种准分子灯
WO2022267449A1 (zh) 一种uv准分子灯
GB2531319A (en) UV lamp unit
JP2008279396A (ja) 紫外線照射装置
KR20070011115A (ko) 반사형 램프
JP5148803B2 (ja) 無声放電ランプ
JP2011009238A (ja) 無声放電ランプおよび照射装置
JPH03280345A (ja) 反射形紫外線ランプ
KR100760307B1 (ko) 고휘도 방전 램프
KR102219742B1 (ko) 방전 램프
TW201447169A (zh) 燈具
JP2016139463A (ja) エキシマランプ
CN104078304A (zh) 紫外线灯
JP2006351670A (ja) 紫外線照射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application