CN113178381B - 准分子灯、光照射装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种设置作业及更换作业简便的准分子灯。具备：发光管，向第一方向延伸，并具有在与上述第一方向不同的第二方向上相对的第一外壁面和第二外壁面，在内侧封入有发光气体；一对电极，设置于上述第一外壁面和上述第二外壁面；一对通电部，配置于上述第一外壁面的上述第一方向上的各端部侧，分别与不同的上述电极连接；一对供电销，被配置为，分别与不同的上述通电部连接，且朝向与上述第二外壁面相反的一侧在上述第二方向延伸；以及一对基座，沿着上述第二方向形成有贯通孔，在内侧具有供上述供电销插通的供电销支承部，固定上述发光管和上述供电销。

Description

准分子灯、光照射装置

技术领域

本发明涉及准分子灯以及具备准分子灯的光照射装置。

背景技术

以往，在半导体、液晶面板的制造以及空气净化用的臭氧的生成中使用紫外光，作为射出紫外光的光源，例如利用下述专利文献1所记载的准分子灯。

专利文献1：日本特开2003-317665号公报。

发明内容

因此，本发明人对准分子灯的结构进行了研究，结果发现存在以下那样的课题。以下，参照附图进行说明。

准分子灯是确定由封入发光管的发光空间内的发光气体射出的紫外光的主要发光波长的放电灯。作为准分子灯的发光气体与射出的主要发光波长的代表性的组合，具有Ar(126nm)、Kr(146nm)、Xe(172nm)、KrCl(222nm)、XeCl(308nm)等。

图8是示意性地表示以往的准分子灯100的电极102与供电线103的连接部周边的结构的图。如图8所示，以往的准分子灯100具备封入有发光气体的发光管101和在发光管101的外表面的一对电极102，通过由软钎焊所连接的一对供电线103向电极102供给来自电源装置等的电力而发光。

因此，具备供电线103的准分子灯100需要进行设置作业以及更换作业，在将准分子灯100固定于规定的位置的作业的同时，还需要使供电线103与电源端子等连接的作业。

另外，供电线103在将准分子灯100固定在规定的位置时，如果存在位于安装位置的周边的角或突出等，则有时会钩挂在该部分上，如果强行安装，或者欲解除钩挂而拉拽，则有时会从电极102脱落，或从发光管101连同电极102一起剥落。因此，具备供电线103的准分子灯100存在供电线103成为设置作业或更换作业的障碍且作业变得繁杂的问题。

本发明鉴于上述课题，目的是提供一种设置作业和更换作业简便的准分子灯。

本发明的准分子灯，其特征在于，

具备：

发光管，在第一方向上延伸，具有在与上述第一方向不同的第二方向上相对的第一外壁面和第二外壁面，在内侧封入有发光气体；

一对电极，设置在上述第一外壁面和上述第二外壁面上；

一对通电部，配置于上述第一外壁面的上述第一方向上的各端部侧，且分别与不同的上述电极连接；

一对供电销，配置成：分别与不同的上述通电部连接，且以朝向与上述第二外壁面相反的一侧向上述第二方向延伸；以及

一对基座，沿上述第二方向形成贯通孔，在内侧具有供上述供电销插通的供电销支承部，并固定上述发光管和上述供电销。

设置于相对的两个外壁面的一对电极通过金属膜或金属板等与形成于一方的外壁面即第一外壁面的第一方向的端部侧的通电部连接。另外，电极、通电部以及连接电极和通电部的部件可以全部由通过丝网印刷而构成为一体的金属膜、一张金属板形成，也可以分别由不同的部件形成。

在形成于第一外壁面且与不同的电极连接的各通电部分别连接有沿第二方向延伸的供电销。即，与电源连接的供电销以及对供电销进行支承的基座的供电销支承部以朝向同一方向突出的方式配置。

通过设为上述结构，准分子灯能够以将供电销或基座的供电销支承部插入光照射装置的插口等的方式进行安装，因此无需在设置作业以及更换作业中装卸供电线。另外，由于不具备供电线，因此供电线不会钩挂在存在于安装位置的周边的角或突出等，因此设置作业以及更换作业变得简便。

另外，在电极是通过丝网印刷等形成的金属膜的情况下，若通过软钎焊将电极与供电线连接，则焊料会吸收金属膜中所包含的金属(例如金(Au)等)，有可能电极从发光管的表面剥落、或因冷却凝固时焊料的收缩等负荷的作用而有可能在发光管产生裂纹。

然而，通过设为上述结构，不对电极进行软钎焊，因此构成电极的金属不被焊料吸收，电极从发光管的表面剥落的可能性变小。

此外，如上所述，准分子灯是射出波长短的紫外光的灯，射出的紫外线与空气中的氧反应而在周围产生臭氧。臭氧具有强氧化力，因此使供电线的外部包覆快速劣化。然而，由于上述结构的准分子灯不使用供电线，因此不需要注意基于臭氧的供电线的劣化。

而且，供电销与配置于第一外壁面的通电部连接，朝向与第二外壁面相反侧而向第二方向延伸，即，供电销形成于第一外壁面侧，因此必然第一外壁面以面向规定的方向的方式配置。因此，在作业者设置准分子灯时，无需担心在照射对象物侧配置并设置哪个面，能够消除设置错误。

在上述准分子灯中，

上述通电部和上述供电销也可以经由导电性部件连接。

进而，在上述准分子灯中，

上述导电性部件也可以具有弹性。

通过设为上述结构，当准分子灯插入光照射装置的插口等时，通电部与供电销以被按压的方式接触。因此，供电销在第二方向上的变动得到抑制，通过维持通电部与供电销之间的连接状态，准分子灯的点亮稳定。

另外，这里的经由导电性部件连接也包括仅通电部与导电性部件、导电性部件与供电销分别接触的结构。

在上述准分子灯中，也可以是，

在从上述第二方向观察时，上述一对基座的上述供电销支承部的各自的形状或大小中的至少一方不同。

通过设为上述结构，在基座的供电销支承体的形状与插口的形状的组合错误的情况下，由于无法将基座安装于插口，因此能够防止供电销的高电压与低电压的误连接。

而且，如上所述，供电销形成为朝向与第二外壁面相反的一侧而沿上述第二方向延伸，因此也能够防止弄错配置于照射对象物侧的面，并能够可靠地配置对照射对象物侧施加低电压的电极。

在上述准分子灯中，也可以是，

至少一个上述基座的上述供电销支承部在上述发光管的端部侧的外表面形成有与上述第一方向正交的平坦面。

通过设为上述结构，在将准分子灯插入光照射装置的插口等时，能够以使平坦面一边贴在插口的内壁面一边滑入的方式进行安装。因此，准分子灯的设置作业以及更换作业变得更简便。

在上述准分子灯中，也可以是，

上述基座的上述供电销支承部以在与上述第一外壁面平行的平面切断时的截面积随着远离上述第一外壁面而变小的方式形成锥部。

通过设为上述结构，在将基座安装于光照射装置的插口时，即使在基座的安装位置相对于插口偏离的情况下、或从相对于安装方向倾斜的方向安装的情况下，基座也能相对于插口顺畅地安装。

上述准分子灯也可以是，

从上述发光管射出的光的主要发光波长是172nm。

本发明的光照射装置，其特征在于，

具备上述准分子灯和供上述基座嵌合的插口，

在上述插口的内侧设置有与上述供电销连接的电源销。

上述光照射装置构成有为了上述准分子灯嵌合而安装的插口，在插口内部构成与供电销连接而供供电力的电源销。根据上述结构，上述准分子灯在将基座压入插口的情况下，不需要供电线的连接作业就能形成供电销与电源销的电连接。因此，仅通过将基座相对于插口插拔，就能够机械性地装卸准分子灯，能够构成设置准分子灯的作业以及更换的作业简便的光照射装置。

在上述光照射装置中，也可以是，

至少一个上述插口能够在上述第一方向上移动。

准分子灯的发光管在第一方向上由于成形的精度以及因温度变化引起的膨胀收缩而在长度上产生偏差。因此，准分子灯的一对基座在第一方向上的间隔距离也可能产生偏差。另外，即使在能够统一发光管的长度制造的情况下，供电销的第一方向的分离距离也有可能波动。

通过设为上述结构，光照射装置的插口的间隔距离在第一方向上变化，因此能够与发光管的第一方向的长度、或基座的第一方向的分离距离的偏差无关地将准分子灯安装于光照射装置。另外，也可以根据照射对象物的大小，变更准分子灯的第一方向的长度。

上述光照射装置，也可以是，

上述基座的上述供电销支承部的外表面以朝向内侧凹陷的方式形成有凹部，

上述插口设置有与上述凹部卡合而保持上述基座的保持机构。

通过设为上述结构，当准分子灯的基座相对于光照射装置的插口被推入至保持机构卡合于供电销支承体的凹部时，被保持机构保持，准分子灯不会从插口脱落。因此，能够构成准分子灯的装卸作业简便的光照射装置。

发明效果：

根据本发明，能够实现设置作业以及更换作业简便的准分子灯。

附图说明

图1是光照射装置的一实施方式的示意图。

图2A是沿X方向观察准分子灯的一实施方式时的示意图。

图2B是表示从图2A的准分子灯卸下供电销和供电销支承体的状态的图。

图2C是沿Y方向观察图2A的准分子灯时的剖视图。

图3是沿Z方向观察图2A的准分子灯时的剖视图。

图4是图2C的准分子灯的-Z侧的基座周边的放大图。

图5是表示导电性部件的结构的图。

图6A是正在安装准分子灯的过程中的+Z侧的插口的放大剖视图。

图6B是正在安装准分子灯的过程中的-Z侧的插口的放大剖视图。

图6C是安装准分子灯之后的-Z侧的插口的放大剖视图。

图7是准分子灯的其他实施方式的示意图。

图8是示意性地表示以往的准分子灯的电极与供电线的连接部周边的结构的图。

符号说明：

1：光照射装置

2：准分子灯

3：插口

3a：电源管脚

3b：保持机构

3c：辊

4：输送机构

4a：支承台

10：发光管

10b：发光空间

10p：第一外壁面

10q：第二外壁面

11：电极

11h：光提取部

12：通电部

13：供电销

14：基座

14a：凹部

14b：锥形部

14h：供电销支承部14p：平坦面

30：导电性部件

30a：导电板

30b：弹簧

31：内壁面

100：准分子灯

101：发光管

102：电极

103：供电线

G1：发光气体

L1：紫外光

W1：照射对象物

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的准分子灯以及光照射装置进行说明。另外，以下的各附图均是示意性地图示的，附图上的尺寸比以及个数不一定与实际的尺寸比以及个数一致。

首先，对安装准分子灯2的光照射装置1的结构进行说明。图1是光照射装置1的一实施方式的示意图。如图1所示，光照射装置1具备准分子灯2、安装有准分子灯2的插口3、以及用于输送照射对象物W1的输送机构4。

准分子灯2为了朝向照射对象物W1照射紫外光而将一对基座14(参照图2C)插入到一对插口3而设置。

在半导体以及液晶面板的制造工序中，使用射出主要发光波长为172nm的紫外光的准分子灯2。因此，在本实施方式中，以射出主要发光波长为172nm的紫外光的准分子灯2进行说明。

插口3在内侧具备与准分子灯2的供电销13连接而供供电力的电源销3a、以及对准分子灯2的基座14进行保持的保持机构3b。另外，关于插口3和基座14的结构的详细情况，在与准分子灯2的安装相关的说明中，参照图6A以及图6B进行说明。

输送机构4是在准分子灯2的附近向规定的方向输送照射对象物W1的机构，例如是辊或输送机等。

172nm的紫外光具有容易被空气中的氧吸收的性质，因此构成为准分子灯2与照射对象物W1尽可能地接近，以在光强度大幅下降前到达照射对象物W1。

另外，并不限定于172nm的紫外光，在其他波长带光中也会大量被空气中的氧吸收，因此为了避免光强度降低，优选构成为准分子灯2与照射对象物W1尽可能地接近。

接着，对准分子灯2的结构的详细情况进行说明。图2A是沿X方向观察准分子灯2的一实施方式时的示意图，图2B是表示从图2A的准分子灯2卸下供电销13和基座14的状态的图，图2C是沿Y方向观察图2A的准分子灯2时的剖视图。

如图2A～图2C所示，准分子灯2具有长条状的发光管10、设置在发光管10的相对的外壁面的一对电极11、分别与不同的电极11连接的一对通电部12、分别与不同的通电部12连接的一对供电销13以及一对基座14。

在以下的说明中，将发光管10的管轴方向设为Z方向(第一方向)，将电极11相对的方向设为X方向(第二方向)，将与X方向以及Z方向正交的方向设为Y方向来进行说明。另外，本说明书中，在表现方向时，在区别正负朝向的情况下，如“+Z方向”、“-Z方向”那样，标注正负符号来记载，在不区分正负的朝向而表现方向的情况下，仅记载为“Z方向”。

如图2C所示，发光管10在内侧设置有封入有发光气体G1的发光空间10b，在发光空间10b内产生的光向外侧放射。另外，在本实施方式的说明中，将+X侧的外壁面与第一外壁面10p、-X侧的外壁面与第二外壁面10q区别开来进行说明。

封入发光管10的发光气体G1为了射出主要的发光波长为172nm的紫外线，作为发光气体G1封入有Xe。

图3是沿Z方向观察图2A的准分子灯2时的剖视图。如图3所示，本实施方式的发光管10形成为，以XY平面切断时的截面呈矩形状，在相互相对的第一外壁面10p和第二外壁面10q形成有一对电极11。

另外，本实施方式的发光管10在以XY平面切断时的截面形状呈矩形状，但只要形成有相对的一对外壁面，则也可以是六边形、八边形等其他多边形形状，相对的外壁面以外的外壁面也可以是曲面。

如图2A以及图2B所示，为了将从发光管10的发光空间10b放射的光取出到发光管10的第一外壁面10p，电极11以具备多个光取出部11h的方式形成为网格状。

当对电极11施加发光所需的电压时，在发光空间10b内产生放电，从光取出部11h放射紫外光L1。另外，第二外壁面10q在图2A以及图2B中被第一外壁面10p的电极11遮挡，但形成有相同形状的电极11。

电极11在各附图中示意性地图示为具有厚度的板状的部件，具体而言，是金属板、引线、丝网印刷的金属膜等。构成电极11的材料例如可以采用包含金、银、镍、铜、铝等的材料。

如图2B所示，通电部12配置在发光管10的第一外壁面10p的Z方向的各端部侧，分别与不同的电极11连接。与形成于第一外壁面10p的电极11连接的通电部12直接在第一外壁面10p上连接。

与形成于第二外壁面10q的电极11连接的通电部12沿着以发光管10的管轴为中心的周向绕入第二外壁面10q，与电极11连接。在图2B中，以虚线表示从第二外壁面10q的与通电部12相对的位置向电极11连接的路径，在图2C中，在发光管10的与Y方向相对的外壁面上，以虚线表示沿着以发光管10的管轴为中心的周向而向第二外壁面10q绕入的布线。

另外，本实施方式的电极11和通电部12由相同的材料一体形成，但也可以分别由不同的材料形成。

如图2C所示，供电销13配置于发光管10的第一外壁面10p的Z方向的各端部侧，且朝向与第二外壁面10q相反的一侧(+X侧)延伸。一对供电销13也可以分别设为不同的形状，但在本实施方式中设为相同形状。

基座14沿着X方向形成有贯通孔，构成在内侧插通供电销13而支承的供电销支承部14h(参照图4)。在供电销支承部14h的外表面形成有，以朝向内侧凹陷的方式形成的凹部14a和以YZ平面切断时的截面积随着朝向X方向远离第一外壁面10p而变小的方式形成的锥形部14b。另外，如图2C所示的+Z侧的基座14的供电销支承部14h那样，锥形部14b也可以形成为截面不是平面而是曲面。

另外，+Z侧的基座14的供电销支承部14h在发光管10的端部侧的外表面形成有与上述Z方向正交的平坦面14p。

为了防止与插口3的误连接，如图2A所示，基座14的供电销支承部14h在从X方向(第二方向)观察时，以一方形成为圆形状、另一方形成为矩形形状的不同的形状形成。

此外，基座14的供电销支承部14h也可以分别从X方向观察时的形状相同、仅使大小不同地形成。即使基座14的供电销支承部14h从X方向观察时的形状相同，由于大小不同，在装入口小的插口3上无法安装供电销支承部14h较大的基座14，因此能够防止误连接。

图4是图2C的准分子灯2的-Z侧的基座14周边的放大图，图5是表示导电性部件30的结构的图。如图4所示，供电销13经由导电性部件30与通电部12连接。如图5所示，导电性部件30由被折叠成U字状的导电板30a和被夹在其内侧相对的壁面之间的弹簧30b构成，构成为相对于X方向具有弹性。供电销13的形成为螺栓状的前端部插通于设置在导电板30a的孔30h，通过螺母30c固定。

此外，供电销13也可以不具备弹簧30b，而是通过不具有弹性的导电性部件30与通电部12连接，也可以不具备导电性部件30而够成为直接与通电部12接触。

在此，对将准分子灯2安装到光照射装置1的插口3进行说明。图6A是正在安装准分子灯2的过程中的+Z侧的插口3的放大剖视图。图6B是安装准分子灯2的过程中的-Z侧的插口3的放大剖视图，图6C是安装了准分子灯2之后的、-Z侧的插口3的放大剖视图。如图6A～图6C所示，插口3在内侧具备与供电销13连接的电源销3a和与形成于供电销支承部14h的外表面的凹部14a卡合而保持基座14的保持机构3b。

在本实施方式中，+Z侧的插口3如图6A所示那样被固定，-Z侧的插口3为了在安装准分子灯2时能够与基座14的位置对应地移动而具备能够在Z方向(准分子灯2的管轴方向)上移动的辊3c。另外，可以使+Z侧的插口3能够沿Z方向移动，也可以使双方的插口3能够沿Z方向移动或者被固定。

另外，保持机构3b例如可以采用在球状的前端利用弹簧的弹性来保持对象物的柱塞销等。

在将+Z侧的基座14的供电销支承部14h插入插口3的情况下，如图6A所示，在基座14的供电销支承部14h形成的平坦面14p为贴在插口3的内壁面31上。这样，将供电销支承部14h沿着插口3的内壁面31向X方向压入，将基座14安装于插口3。

如图6B所示，在将-Z侧的基座14的前端插入插口3的情况下，设置于基座14的供电销支承部14h的锥形部14b与插口3的一部分接触。这样，若将供电销支承部14h朝向插口3压入，则插口3一边沿着形成于供电销支承部14h的外表面的锥形部14b滑动，一边以供电销13与电源销3a的位置对准的方式沿Z方向移动。

若直接压入而在插口3安装基座14，则供电销13以与电源销3a嵌合的方式连接，而且，插口3的保持机构3b与形成于基座14的供电销支承部14h的外表面的凹部14a卡合，从而保持基座14。

这样，将准分子灯2安装于光照射装置1，并被保持机构3b保持。另外，若从插口3拔出基座14，则凹部14a与保持机构3b的卡合脱离，能够从光照射装置1卸下准分子灯2。

通过以上的结构，准分子灯2不具备供电线，仅通过插入供电销13或基座14的供电销支承部14h就能够进行安装，因此不需要安装供电线的作业。另外，供电线不会钩挂存在于安装位置的周边的角或突出等，设置作业以及更换作业变得简便。

另外，通过将供电销13形成于第一外壁面10p侧，则成为必然以第一外壁面10p面向规定的方向的方式配置。并且，基座14在从X方向观察供电销支承部14h时的形状不同，因此，不能与插口3成为正确组合而安装，作业者不会弄错将准分子灯2安装于光照射装置1的朝向。

并且，光照射装置1由于插口3能够与准分子灯2的基座14的分离距离配合地移动，因此，即使在准分子灯2的Z方向的大小产生偏差的情况下，也能够进行安装。并且，能够根据照射对象物W1的大小来变更准分子灯2的Z方向的长度。

如图1所示，安装于光照射装置1的准分子灯2构成为朝向照射对象物W1照射光。在本实施方式中，未形成供电销支承部14h的第二外壁面10q侧成为光照射面侧。

因此，可以在准分子灯2的发光管10的第一外壁面10p侧的内壁面、进而第一外壁面10p以及第二外壁面10q不同的面的内壁面，以使在发光管10内产生并朝向第一外壁面10p侧行进的紫外光L1朝向第二外壁面10q侧反射的方式形成反射膜。

关于本实施方式的准分子灯2，电极11均以相同的形状形成，但也可以分别为不同的形状，第一外壁面10p侧的电极11由于上述的理由，也可以不射出光，因此不具有光取出部11h的整面状的电极11也可以。

本实施方式的通电部12和供电销13构成为，不经由导电性部件30的弹簧30b而是经由导电板30a通电。因此，弹簧30b不具有导电性。另外，也可以不具备导电板30a，通电部12和供电销13通过具有导电性和弹性的弹簧等连接也可以。

进而，关于本实施方式的准分子灯2，任一基座14的供电销支承部14h均形成有凹部14a及锥形部14b，但也可以仅在任一个上形成凹部14a及锥形部14b，均不形成凹部14a及锥形部14b也可以。

并且，关于准分子灯2，基座14的供电销支承部14h在从Y方向观察时也可以是相同形状。根据光照射装置1及准分子灯2的装置结构，只要是可以对任意电极11施加高电压也没关系的结构，则即使将高电压侧连接于任意电极11也不会产生问题。

另外，关于本实施方式的光照射装置1，在图1中，示出了仅安装一个准分子灯2，但在光照射装置1中，也可以安装多个准分子灯2。若朝向输送机构4的输送方向排列设置多个准分子灯2，则能够一边输送照射对象物W1一边进行光照射处理。

其他实施方式

以下，对其他实施方式进行说明。

<1>图7是示意性地表示光照射装置1的其他实施方式的剖视图。如图7所示，光照射装置1的插口3也可以形成在与照射对象物W1相同的一侧。例如，也可以在支承输送机构4的支承台4a的一部分形成用于安装准分子灯2的插口3。

<2>形成于基座14的供电销支承部14h的外表面的凹部14a也可以形成为沿任意方向延伸的槽，凹部14a也可以如图6A所示、截面不是圆弧状。

<3>上述的准分子灯2所具备的结构只是一例，本发明并不限定于图示的各结构。

Claims (10)

1.一种准分子灯，其特征在于，

具备：

发光管，在第一方向上延伸，具有在与上述第一方向不同的第二方向上相对的第一外壁面和第二外壁面，在内侧封入有发光气体；

一对电极，设置在上述第一外壁面和上述第二外壁面上；

一对通电部，配置于上述第一外壁面的上述第一方向上的各端部侧，且分别与不同的上述电极连接；

一对供电销，配置成：分别与不同的上述通电部连接，且朝向与上述第二外壁面相反的一侧向上述第二方向延伸；以及

一对基座，沿上述第二方向形成贯通孔，在内侧具有供上述供电销插通的供电销支承部，并固定上述发光管和上述供电销。

2.根据权利要求1所述的准分子灯，其特征在于，

上述通电部和上述供电销经由导电性部件连接。

3.根据权利要求2所述的准分子灯，其特征在于，

上述导电性部件具有弹性。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的准分子灯，其特征在于，

上述一对基座的上述供电销支承部在从上述第二方向观察时，各自的形状或大小中的至少一方不同。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的准分子灯，其特征在于，

至少一方的上述基座的上述供电销支承部在上述发光管的端部侧的外表面形成有与上述第一方向正交的平坦面。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的准分子灯，其特征在于，

上述基座的上述供电销支承部以在用与上述第一外壁面平行的平面切断时的截面积随着远离上述第一外壁面而变小的方式形成有锥部。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的准分子灯，其特征在于，

从上述发光管射出的光的主要发光波长为172nm。

8.一种光照射装置，其特征在于，

具备：

权利要求1～3中任一项所述的准分子灯；以及

供上述基座嵌合的插口，

在上述插口的内侧设置有与上述供电销连接的电源销。

9.根据权利要求8所述的光照射装置，其特征在于，

至少一个上述插口构成为能够在上述第一方向上移动。

10.根据权利要求8或9所述的光照射装置，其特征在于，

上述基座的上述供电销支承部的外表面以朝向内侧凹陷的方式形成有凹部，

上述插口设置有与上述凹部卡合而保持上述基座的保持机构。