JP2004103564A - Excimer irradiation unit, excimer lamp tube, excimer irradiation line, and excimer lamp - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エキシマ照射装置、エキシマランプ管、エキシマ照射ライン及びエキシマランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
エキシマ照射装置とは、エキシマ光を発生するエキシマランプを備え、発生したエキシマ光を被照射体に照射するための装置である。そして、従来から知られているエキシマランプとは、放電容器内にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、無声放電と呼ばれる誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、そのエキシマ分子から放射される単一波長の紫外光(以下「エキシマ光」という。)を照射するものである。
【0003】
そうしたエキシマランプとしては、誘電体からなる放電容器と、その放電容器内に放電用ガスを充填した放電空間と、その放電空間内に配置された内部管と、放電容器上の外部電極と、内部管内の内部電極とから少なくとも構成されるものが知られている。こうした誘電体バリア放電を利用したエキシマランプを備えているエキシマ照射装置は、放電用ガスの種類に応じて、172nm、193nm、207nm、222nm、248nm等のエキシマ光を発生させることができる。
【0004】
また、放電ランプをランプハウス内に格納した従来の光源装置は、ランプの前面を窓部材で被い、不活性ガスを導入している(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】
特開平11−204087号公報(段落番号20、図1など)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたエキシマ照射装置に関しては、発生するエキシマ光を効率的に照射するための研究開発が種々行われている。例えば、(イ)エキシマランプが装着される容器内に窒素ガスを流し、エキシマランプから発生するエキシマ光が吸収されないように工夫することによって、エキシマ光の照射効率を改善したり、(ロ)エキシマランプが装着される容器のガラス窓やエキシマランプの放電容器を、透過性に優れた石英ガラス等の材質に変更してエキシマ光の透過性を高めることによって、エキシマ光の照射効率を改善したり、(ハ)エキシマランプが配置されている容器の背面側に反射板を設けることによって、照射効率を改善したりしているが、依然として、照射効率をより一層向上させることに対する要請がある。
【0006】
本発明は、上述の要請に応えるべくなされたものであって、その目的は、エキシマ光の照射効率をより一層向上させたエキシマランプ及びエキシマ照射装置を提供することにある。
【0007】
また、エキシマランプは自己が放出する熱及びエキシマ光によってエキシマランプを構成する石英ガラスを劣化させるという問題があった。
【0008】
本発明は、エキシマ光の照射効率を向上させたエキシマランプ及びエキシマ照射装置、長寿命化を図ったエキシマランプ及びエキシマ照射装置を提供することを他の目的とする。
【0009】
また、従来の中空二重円筒管形状のエキシマランプを水平に配置して使用したとき、内部管の上面にひび割れが生じて、エキシマランプの寿命が尽きる傾向にあった。エキシマランプの用途として、LCD(液晶ディスプレイ:Liquid Crystal Display)製造工程におけるドライ洗浄が挙げられるが、近年のLCDの大型化に伴い、エキシマランプの長尺化の要請がある。従来の中空二重円筒管形状のエキシマランプでは自重による内部管の撓みによる内部応力の影響が無視できず、エキシマランプを長尺にすると寿命が短くなる傾向があった。
【0010】
更に、従来のエキシマ照射装置では、ランプの冷却と保護のために、ランプの前面に窓を設けていたが、窓があることで、被照射体への照射量が低下していた。
【0011】
更にまた、従来のエキシマランプでは照射面の側にも金網状の電極が配置されていたので、照射面の側の開口率が低下していた。
【0012】
本発明は、長寿命化を図るとともに、照射効率の良いエキシマ照射装置、エキシマランプ管及びエキシマ照射ラインを提供することを更に他の目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0014】
請求項1にかかるエキシマ照射装置は、外部管と内部管との間に放電空間が形成された中空二重円筒管と、内部管内に配置された内部電極とを有するエキシマランプと、外部管の外周面に係合する凹部を有し、凹部には前記エキシマランプの外部電極が備わったランプハウスと、内部電極と外部電極との間に高周波電圧を印加する電源装置と、を有することを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、エキシマランプ管は外部電極を有していないので、エキシマランプを安価に製造することができる。また、照射面の側に外部電極が配置されていないので、照射面の開口率が低下することはなく、高い照射量を確保することができる。
【0016】
請求項2にかかるエキシマ照射装置は、請求項1に記載のエキシマ照射装置において、凹部の中央付近に外部電極が備わっていない部分があること、を特徴とする。
【0017】
凹部の中央付近は内部管を挟んで照射面の反対側に相当し、ここでの放電によって生じるエキシマ光は内部管が障害となって照射面から外部へ放出されることは少ない。この発明によって、凹部の中央付近の放電が生じないようにしても、照射面から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。
【0018】
また、外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプを構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、この発明によって、エキシマランプ管の素材劣化の問題が生じない。
【0019】
更に、この発明によって、照射面から放出されない(無駄な)放電を減少させることができ、その結果、外部電極と内部電極との間でのみ放電は生じ、発生したエキシマ光は照射面から放出されるので、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
【0020】
請求項3にかかるエキシマランプ管(71)は、外部管(3)と内部管(4)とが同心に配され、外部管(3)と内部管(4)との間に放電空間(6)が形成された中空二重円筒管と、内部管(4)内に配置された内部電極(5)と、を有し、放電空間(6)には放電ガス(6a)が封入され、高周波電圧を印加したとき放電ガス(6a)がエキシマ光を発する、ことを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、エキシマランプ管(71)は外部電極を有していないので、エキシマランプ管(71)を安価に製造することができる。また、照射面の側に外部電極が配置されていないので、照射面の開口率が低下することはなく、高い照射量を確保することができる。
【0022】
請求項4にかかるエキシマランプ管は、請求項3に記載のエキシマランプ管(71)において、外部管(3)の外周面の一部に、エキシマ光に耐性を有する絶縁材(54)が配されている、ことを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、絶縁材(54)が配置されている部分では放電が発生せず、発熱も生じない。
【0024】
また、内部管(4)を挟んで照射面の反対側での放電によって生じるエキシマ光は内部管(4)が障害となって照射面から外部へ放出されることは少ない。この発明によって、内部管(4)を挟んで照射面の反対側に絶縁材(54)を配して放電が生じないようにしても、照射面から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。むしろエキシマランプ管(71)の有害な放電及び発熱を防げる。
【0025】
更に、外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプ管(71)を構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、この発明によれば、絶縁材(54)によって放電が発生せず、外部へ放出されない熱及びエキシマ光が発生しない。その結果、エキシマランプ管(71)の素材劣化の問題が生じない。
【0026】
更にまた、この発明によれば、絶縁材(54)があることで照射面から放出されない(無駄な)放電を減少させることができる。その結果、絶縁材(54)が配置されていない部分と内部電極との間でのみ放電は生じ、発生したエキシマ光は照射面から放出される。よって、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
【0027】
請求項5にかかるエキシマランプ管(81)は、外部管(3)の内周面と内部管(4)の外周面とが接合し、外部管(3)と内部管(4)との間に放電空間(6)が形成された二重円筒管と、内部管(4)内に配置された内部電極(5)と、を有し、放電空間(6)には放電ガス(6a)が封入され、高周波電圧を印加したとき放電ガス(6a)がエキシマ光を発する、ことを特徴とする。
【0028】
この発明によれば、外部管(3)の内周面と内部管(4)の外周面とが接合している接合部(82)で管壁が厚くなるので、内部管(4)の撓みによる内部応力に抗することができ、エキシマランプ管(81)の長寿命化を図ることができる。
【0029】
請求項6にかかるエキシマランプ管は、請求項5に記載のエキシマランプ管(81)において、外部管(3)の外周面であって、外部管(3)の内周面と内部管(4)の外周面とが接合している箇所には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材(54)が配されている、ことを特徴とする。
【0030】
請求項7にかかるエキシマランプ管(83)は、外部管(3)と、外部管(3)の内部に配され、円筒管を軸方向に二分した半円筒形状の開口円管(84)が平板部(85)を介して外部管(3)の管壁に接合されて形成された内部管(87)と、外部管(3)と内部管(87)との間に放電空間(6)が形成された円筒管と、内部管(87)内に配置された内部電極(5)と、を有し、放電空間(6)には放電ガス(6a)が封入され、高周波電圧を印加したとき放電ガス(6a)がエキシマ光を発する、ことを特徴とする。
【0031】
この発明によれば、照射面を下方にしてエキシマランプ管(83)を水平に配置したとき、内部管(87)の平板部(85)は垂直の向きに配されるので、断面2次モーメントが大きくなり、自重による内部管(87)の撓みによる内部応力に抗することができる。
【0032】
請求項8にかかるエキシマランプ管は、請求項7に記載のエキシマランプ管(83)において、外部管(3)の外周面であって、外部管(3)と内部管(87)とが管壁を共有している箇所(86)には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材(54)が配されている、ことを特徴とする。
【0033】
請求項9にかかるエキシマ照射装置(90)は、請求項3乃至請求項8のいずれか一項に記載のエキシマランプ管と、エキシマランプ管を収納する収納穴(93)を有し、エキシマランプ管に対して外部電極としての機能を果たすランプハウス(91)と、内部電極(5)と外部電極との間に高周波電圧を印加する電源装置(92)と、を有するエキシマ照射装置(90)において、ランプハウス(91)は、高周波電圧印加時にエキシマランプ管の発するエキシマ光を外部に放出する照射窓(94)を有し、照射窓(94)は長方形又は長円形であって、その長手方向がエキシマランプ管の軸方向と一致している、ことを特徴とする。
【0034】
この発明によれば、エキシマランプ管はランプハウス(91)に収納されているので、ランプハウス(91)の収納穴(93)の内側面とエキシマランプ管との接触面積を大きく確保することができる。従って、放電によって生じる熱を効率よくランプハウス(91)に伝えることができ、冷却効率がよい。また、照射窓(94)の側に冷却ガスを流す必要がないので、ガラスカバーが必要なく、エキシマ光を効率よく照射できる。冷却ガスを流す設備が必要ないので装置の製造原価を低く抑えることできる。
【0035】
請求項10にかかるエキシマ照射装置(90)は、請求項9に記載のエキシマ照射装置(90)において、エキシマランプ管の外周面は、ランプハウス(91)の外側面から出ていない、ことを特徴とする。
【0036】
この発明によれば、エキシマランプ管が収納穴(93)に収納されたとき、エキシマランプ管の外周面はランプハウス(91)の外側面から出ない配置となるので、照射窓(94)の側にエキシマランプ管を保護するための保護用ガラスを設ける必要がない。その結果、エキシマ光を効率よく照射できるとともに、装置の製造原価を低く抑えることできる。
【0037】
請求項11にかかるエキシマ照射装置(90)は、請求項9に記載のエキシマ照射装置(90)において、エキシマランプ管の外周面は、ランプハウス(91)の外側面から出ている、ことを特徴とする。
【0038】
この発明によれば、エキシマランプ管が収納穴(93)に収納されたとき、エキシマランプ管の外周面はランプハウス(91)の外側面から出る配置となるので、エキシマランプ管を被照射体により近づけることができる。その結果、エキシマ光を効率よく照射できる。
【0039】
請求項12にかかるエキシマ照射装置(90)は、請求項9乃至請求項11のいずれか一項に記載のエキシマ照射装置(90)において、ランプハウス(91)の収納穴(93)には照射窓(94)と反対側の位置に溝部(95)が設けられている、ことを特徴とする。
【0040】
請求項13にかかるエキシマ照射装置(90)は、請求項9乃至請求項12のいずれか一項に記載のエキシマ照射装置(90)において、ランプハウス(91)は複数のエキシマランプ管を有している、ことを特徴とする。
【0041】
この発明によれば、エキシマランプ管を複数並べることで、充分な照射量のエキシマ光を得ることができる。
【0042】
請求項14にかかるエキシマ照射装置(90)は、請求項13に記載のエキシマ照射装置(90)において、複数のエキシマランプ管は平行に配されている、ことを特徴とする。
【0043】
請求項15にかかるエキシマ照射装置(90)は、請求項13又は請求項14に記載のエキシマ照射装置(90)において、隣り合うエキシマランプ管は向きが互い違いに配されている、ことを特徴とする。
【0044】
エキシマランプ管の放出するエキシマ光の照射密度は長手方向で異なっている。この発明によれば、長手方向でエキシマ光の被照射量を均一にできる。
【0045】
請求項16にかかるエキシマ照射ライン(120)は、請求項9乃至請求項15のいずれか一項に記載のエキシマ照射装置(90)と、照射窓(94)から発せられるエキシマ光が照射される被照射体(122)を搬送する搬送ライン(121)、とを有することを特徴とする。
【0046】
請求項17にかかるエキシマ照射ライン(120)は、請求項16に記載のエキシマ照射ライン(120)において、エキシマランプ管の向きがエキシマ照射ライン(120)の搬送方向に対して垂直になるようにエキシマ照射装置(90)が配されている、ことを特徴とする。
【0047】
請求項18にかかるエキシマ照射ライン(120)は、請求項16又は請求項17に記載のエキシマ照射ライン(120)において、被照射体(122)が搬送ライン(121)上を搬送されたときに、被照射体(122)の被照射面のいずれの箇所でもエキシマ光の被照射量が均一になるように、エキシマ照射装置(90)内でエキシマランプ管が配されている、ことを特徴とする。
【0048】
請求項19にかかるエキシマランプ(131)は、外部管(3)の内周面と内部管(4)の外周面とが接合し、外部管(3)と内部管(4)との間に放電空間(6)が形成された二重円筒管と、内部管(4)内に配置された内部電極(5)と、外部管(3)上に配置された外部電極(62)と、を有し、放電空間(6)には放電ガス(6a)が封入され、高周波電圧を印加したとき放電ガス(6a)がエキシマ光を発する、ことを特徴とする。
【0049】
請求項20にかかるエキシマランプ(132)は、請求項19に記載のエキシマランプ(131)において、外部管(3)と外部電極(62)との間であって、外部管(3)の内周面と内部管(4)の外周面とが接合している箇所には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材(54)が配されている、ことを特徴とする。
【0050】
請求項21にかかるエキシマランプ(133)は、外部管(3)と、外部管(3)の内部に配され、円筒管を軸方向に二分した半円筒形状の開口円管(84)が平板部(85)を介して外部管(3)の管壁に接合されて形成された内部管(87)と、外部管(3)と内部管(87)との間に放電空間(6)が形成された円筒管と、内部管(87)内に配置された内部電極(5)と、外部管(3)上に配置された外部電極(62)と、を有し、放電空間(6)には放電ガス(6a)が封入され、高周波電圧を印加したとき放電ガス(6a)がエキシマ光を発する、ことを特徴とする。
【0051】
請求項22にかかるエキシマランプ(134)は、請求項21に記載のエキシマランプ(133)において、外部管(3)と外部電極(62)との間であって、外部管(3)と内部管(87)とが管壁を共有している箇所(86)には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材(54)が配されている、ことを特徴とする。
【0052】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエキシマランプおよびエキシマ照射装置について図面を参照しつつ説明する。
【0053】
(エキシマランプ)
図1は、本発明のエキシマランプの一例を示す正面図(a)および左側断面図(b)であり、図2は、図1に示したエキシマランプ本体の内部構造の一例を示す正面図(a)およびA−A断面図(b)である。
【0054】
本発明のエキシマランプ1は、図1および図2に示すように、エキシマ光を照射するためのランプ本体1aを少なくとも有するものであり、必要に応じ、ランプ本体1aを支持し且つランプ本体1aへの通電を容易にするためのキャップ1bを備えている。
【0055】
ランプ本体1aは、外部管3および内部管4から構成され、それらの間に放電空間が形成された中空二重円筒管と、その外部管3上に配置された外部電極2と、その内部管4内に配置された内部電極5と、を備えている。一方、キャップ1bは、キャップ本体11と、冷却ガスの循環に利用される円筒状の隔壁11aと、冷却ガスを流入するための入力継手12と、内部電極5及び外部電極2に給電するための給電ケーブル14、14aと、ランプ本体1aを支持するための支持壁11bと、エキシマランプ1をエキシマランプ照射装置に設置する際の孔11cとを少なくとも備えている。このとき、隔壁11aと支持壁11bとは、キャップ本体1bに一体化され、その隔壁11aは、ランプ本体1aの長手方向の長さよりも若干短い。
【0056】
なお、外部管3の外周面には、外部電極2を構成する複数の突起部102が巻き付いている領域からなる照射面23を備え、その照射面23から被照射体にエキシマ光が照射される。また、外部管3と内部管4とは、放電空間6を形成するために密閉され、その放電空間6には、放電用ガス6aが所定の圧力で充填される。放電用ガス6aは、キセノンガス、アルゴンガス又はクリプトンガスといった希ガス、或いは、キセノンガス、アルゴンガス又はクリプトンガスのうちのいずれか一つのガスとハロゲンガスとの混合ガスが好ましい。また、放電用ガス6aの圧力は5kPaから100kPaの範囲が好ましい。
【0057】
外部管:外部管3は、内部管4と協働して中空二重円筒管を構成する。具体的には、図1に示すように、ランプ本体1aの長手方向において、ランプ本体1aの一方の先端1cが密閉され、他方が開口している円筒形状からなるものである。本発明のエキシマランプでは、100〜2500mm程度の長さで、15〜55mm程度の外径からなる外部管3が使用される。この外部管3においては、図1のランプ先端に現されているように、その先端1cを中央に向かって段差を有するように構成してもよく、その段差部分を保持部材(図示しない。)に差し込んで保持することができる。通常、外部管3は、そのような保持部材で保持されるので、本発明のエキシマランプの有効照射面23の長手方向の長さは、外部管3の長さよりも50mm程度短い長さとなっている。こうした外部管3は、両端が開放されたものであってもよく、特に限定されるものではないが、両端が開放された外部管3においては、その両端をシールして密閉する必要がある。
【0058】
外部管3は、発生したエキシマ光が減衰しないように、透過性に優れていることが好ましく、その材質としては、合成石英管が好ましく用いられる。また、外部管3の厚さは、エキシマ光が外部管3を通過する際における透過率の低下を極力小さくするために薄くするとよく、その厚さは例えば1〜3mm程度であることが好ましい。この範囲の厚さからなる外部管3は、強度に優れる円筒管形状で通常構成されるので、後述する保護管29との間に充填又は循環される冷却ガスの圧力や、後述する内部管4との間に充填される放電ガスの圧力にも十分耐えることができる。
【0059】
なお、外部管3の内壁には蛍光体膜を形成してもよく、蛍光灯とすることもできる。
【0060】
外部電極:外部電極2は、図3〜図5に示すように、略長方形の金属薄板部101と、その金属薄板部101の長尺両辺103’、103”(本願において、これらを峻別しないときには、103で表す。)から突出した複数の突起部102’、…、102”、…(本願において、これらを峻別しないときには、102で表す。)とからなっている。
【0061】
金属薄板部101は、被照射体に向かい合わない側の外部管上に、その長手方向に沿って配置される。金属薄板部101をそのように配置することにより、被照射体に向かい合う側の外部管上からのエキシマ光の照射を遮ることがない。また、金属薄板部101の表面を鏡面にして反射板として作用させることもでき、被照射体への照射効率を向上させることができる。金属薄板部101が覆わない外部管3上の領域は、エキシマ光の有効照射面23となり、その有効照射面23から被照射体にエキシマ光が照射される。
【0062】
外部管3の長手方向における金属薄板部101の長さは、図1に示すように、エキシマ光が被照射体に照射される有効照射面23の長手方向の長さと同じ長さであることが好ましい。また、外部管3の円周方向における金属薄板部101の長さは、外部管3の外径に応じて任意に選択されるが、外部管3の円周方向における全周の30%〜50%の長さであることが好ましい。こうした寸法からなる金属薄板部101を有する外部電極2は、被照射体に向き合う側の外部管3から照射されるエキシマ光の照射効率をより向上させることができる。
【0063】
なお、外部管3の長手方向における金属薄板部101の長さおよび外部管3の円周方向における金属薄板部101の長さは、上述した長さであることがより好ましいが、その範囲を外れた場合であっても実用上使用することは可能であることから、その長さは特に限定されない。また、金属薄板部101の厚さは、0.1〜1.0mm程度であることが好ましく、その範囲は、使用する板材の材質に応じて設定される。
【0064】
なお、金属薄板部101の表面に多数の孔(貫通孔)を形成したものであってもよい。この孔はどのような形状のものでもよいが、好適には六角形または円形である。
【0065】
突起部102は、金属薄板部101の長尺両辺103から突出した形態からなるものであり、外部管3に巻き付くように作用する。
【0066】
具体的には、図3〜図5に示すように、金属薄板部101の一方の長尺辺103’から突出した突起部102’と、他方の長尺辺103”から突出した突起部102”とが、互い違いに配されている。こうした突起部102を外部管3に巻き付けてなる外部電極2は、被照射体に向き合う側の外部管上において、エキシマ光の照射を遮ることが少なく、高い照射効率を実現できる。
【0067】
突起部102を互い違いに配してなる外部電極2においては、突起部102の幅が、0.2〜2mmであり、突起部102の間隔が、突起部102の幅の2倍〜4倍であることが好ましい。また、突起部102の突出長さについては、特に限定されないが、外部管3に巻き付いて外部電極2として有効に作用する長さであることが好ましく、より具体的には、外部管3の円周方向における全周の50%程度または45〜65%程度に設計することができる。なお、突起部102の厚さは、上述の金属薄板部101と同じ0.1〜1.0mm程度である。そうした寸法からなる外部電極2は、被照射体に向き合う側の外部管上からのエキシマ光の照射を遮ることが少なく、高い照射効率を実現できる。
【0068】
上述した形態の金属薄板部101および突起部102を有する外部電極2は、外部管3への装着が極めて簡単であり、しかも、発生するエキシマ光の遮蔽を極力少なくすることができるという利点がある。さらに、突起部102の突出長さ、間隔、幅等の寸法を任意に設定することも容易なので、エキシマランプの大きさやエキシマランプの仕様に対応した外部電極2を容易に製造することができる。
【0069】
外部管3に巻き付けられるように装着される上述の形態からなる外部電極2は、外部管3の外周面と同様な湾曲形状に加工し易い材質で製造されることが好ましく、具体的には、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金の平板が使用される。そうした外部電極2の選定にあっては、装着する際に要する変形が容易であるとともに、装着後は外部管3から容易に外れたりずれたりせずにしっかり固定できる弾性力を備えた材質または厚さであることが好ましい。なお、外部電極2に用いられる他の金属としては、銅、酸化銅、またはそれらの合金、酸化イットリウム、酸化イットリウムアルミニウム、その他の金属等の中から良好な金属導電性を有し、かつ、放電率が高く、弾性があるものから選定されてもよい。
【0070】
次に、外部電極の他の形態について以下に説明する。
【0071】
図6は、金属薄板部の形状に特徴がある外部電極の装着形態を示す断面形態図である。この場合においては、金属薄板部と外部管3との接触部分ができるだけ少なくなるように、予め矩形状に折り曲げた金属薄板部104を外部管3に配置する。矩形状としては、図6に示すように、ギザギザに折り曲げた形状とすることが好ましい。こうした装着形態からなる外部電極2は、矩形状の金属薄板部104の矩形先端のみが部分的に外部管3に接触するので、被照射体に向き合わない側、すなわち矩形状の金属薄板部104が配置された側でのエキシマ光の発生が起こり難くなり、被照射体に向かい合う側、すなわち突起部102が巻き付いている側で専らエキシマ光の発生が起こることになる。その結果、印加電力に対する照射効率を向上させることができると共に、放電強度が高くなる。なお、この形態においては、矩形状にして装着した後の金属薄板部104が、矩形状でない上述の金属薄板部101と同じ領域に配置されるようにその大きさや寸法が設定される。
【0072】
図7は、金属薄板部と外部管との間にエキシマ光に耐性を有する材料を介在させた形態を示す断面形態図である。この場合においては、外部管3上にエキシマ光に耐性を有する材料105を設け、その上にさらに金属薄板部101を配置するので、金属薄板部101と外部管3とが接触しない。こうした形態とすることにより、金属薄板部101が配置された側、すなわち被照射体に向き合わない側におけるエキシマ光の発生が抑制され、その結果、エキシマ光の発生は、被照射体に向き合う側で主に起こり、放電効率が向上すると共に放電強度が高くなる。
【0073】
介在させる材料105としては、少なくともエキシマ光に耐性を有する材料であることが必要である。例えば、セラミクス系材料、フッ素系樹脂、特にテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(フッ化エチレンプロピレン共重合樹脂、パーフロロエチレンプロペン共重合樹脂)、ポリテトラフルオロエチレンを好ましく挙げることができ、そうした材料105を外部管上または金属薄板部上にコーティングしたり、そうした材料105からなるシートまたはフィルムを単に挟んだり接着させたりして介在させることが好ましい。
【0074】
また、かかる材料105は、エキシマ光の波長との関係から決定されるべきである。例えば、222nmの波長に対しては上述のフッ素系樹脂、特にテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(フッ化エチレンプロピレン共重合樹脂、パーフロロエチレンプロペン共重合樹脂)、ポリテトラフルオロエチレンを好ましく、172nmの波長にはより耐性を有するセラミクス系材料が好ましく用いられる。
【0075】
図8〜図10は、外部電極のさらに他の態様の説明図である。この態様の外部電極2は、外部管3の約半周部分を覆う金属薄板部101と、その金属薄板部101の長尺方向の一端から突出して外部管3の円周方向に巻き付く帯状部106と、その帯状部106からすだれ状に延びた電極細線107とで構成されている。
【0076】
帯状部106は、図8(a)に示すように、金属薄板部101の一端の片側から延びるように構成したり、図8(b)に示すように、金属薄板部101の一端の両側から延びるように構成したりすることができる。この態様の外部電極2において、金属薄板部101は、その弾性の復元力により外部管3に固定される。金属薄板部101の外部管3への固定は、金属薄板部101を外部管3の直径よりも小さい直径となるように湾曲加工し、その後、金属薄板部101の両辺を広げるようにして外部管3に装着固定することにより行う。この際、外部管3の断面中心と、外部電極2の両辺103の端部とがなす照射面側の角度(以下、「開口角」と呼ぶ。)は、90°〜180°の範囲となるように外部電極2が配置される。このとき開口角は、好適には120〜160°、より好適には140°であるとよい。開口角を90°〜180°とすることにより、発生するエキシマ光を効率よく被照射体に照射することができる。また、開口角の設定範囲において、開口角が180°未満では、外部電極2が容易に外れてしまう場合がある。一方、開口角が90°を越えてしまうと、照射効率が低下する。なお、この態様における外部電極2は、矩形状で弾性があり且つ導電性のある金属としての板材が用いられ、具体的には、厚さ0.1〜1.0mmのステンレス鋼またはアルミニウムが用いられる。
【0077】
図8に示す形態における外部電極2の厚さは、図3〜図7において説明した外部電極2の厚さと同じ厚さとすることができる。また、金属薄板部101の一端または両端から延びる帯状部106の長さは、金属薄板部101とその帯状部106とにより外部管3を一回りできる長さであることが好ましい。また、帯状部106からすだれ状に延びた電極細線107は、その幅が約1〜5mmであり、その長さが有効照射面23を覆う長さとなるように形成される。なお、図9は、外部管3に装着した形態を示すものであり、図10は、すだれ状に延びた電極細線107を固定した態様を示す一例である。
【0078】
なお、すだれ状の電極細線107が外部管上でばらけないように、ランプ先端部及びランプ後端部にてキャップ11等により固定することが好ましい。
【0079】
内部管:内部管4は、外部管3と協働して中空二重円筒管を構成する。具体的には、図1に示すように、ランプ本体1aの長手方向において、ランプ本体1aの一方の先端1cが密閉され、他方が開口している円筒形状からなるものである。この内部管4は、例えば外部管3に段差部分を設けた場合にあっては、その外部管3の段差部分の内壁寸法と同じ大きさの外形を有し、且つその外部管3に対して一定の間隔を保つように平行に配置されるように構成することができる。
【0080】
内部管4の材質としては、誘電体である石英管を用いることが好ましい。
【0081】
内部管4の内部には、エキシマランプ1を冷却する目的で、冷却ガス4aを充填したり、冷却ガス4aを循環することが好ましい。この場合における冷却ガス4aとしては、例えば窒素ガス等の非活性なガスやアルゴンガス等の不活性ガス等を用いることができるが、経済性の点からは窒素ガスまたは冷却された空気が好適に用いられる。
【0082】
内部管4の厚さは、例えば1〜3mm程度であることが好ましい。この範囲の厚さからなる内部管4は、強度に優れる円筒管形状で通常構成されるので、その中に充填又は循環される冷却ガスの圧力や、上述した外部管3との間に充填される放電ガスの圧力にも十分耐えることができる。
【0083】
内部電極:内部電極5は、内部管4の中に設けられ、外部電極2との間に電圧が印加されてエキシマ光を発生させるために設けられる。
【0084】
内部電極5の形状は、内部管4の内部に充填された窒素ガス4aが通過しやすい形状、例えばメッシュ又は網目模様の円筒形状であることが好ましい。内部電極5の材質は、良好な金属導電性を有し且つ放電率が高くなるものが好ましく、上述した外部電極2で用いられる金属と同種の金属を用いることができる。
【0085】
ランプ本体およびキャップ:ランプ本体1aは、キャップ1bの隔壁11aと支持壁11bとの間に挿入され、上述したキャップ本体11に篏合される。そして、ランプ本体1aの開口している一方がキャップ1bにより塞がれる。
【0086】
キャップ1bに一体化されてなる隔壁11aは、内部電極4の内側に配置され、その先端は、図2に示すように、ランプ本体1aの先端1c近傍にまで延びている。こうした隔壁11aを設けることにより、内部管4の内部に充填する冷却ガス4aを、内部管4の先端1cまで充填できるとともに、冷却ガス4aを均一に循環させることができる。さらに、この隔壁11aにより内部管4の内部が第1空間部15及び第2空間部16に仕切られる。また、キャップ本体11には、冷却ガス4aを出力継手13から流出するための流路11fと、冷却ガス4aを入力継手12からランプ本体1a内へ流入するための流路11gと、空間部16と空間部11eとを接続するための流路11dとが形成されている。なお、空間部16は、隔壁11aと内部管4との間をなし、空間部11eは、ランプ本体1aと支持壁11bとの間をなしている。
【0087】
入力継手12と出力継手13は、冷却ガス4aを循環させるための冷却ガス循環装置等に接続される。冷却ガス4aは、入力継手12よりランプ本体1aの内部に流入し、第1の空間部15を通過して、先端1cまで流入した後、第2の空間部16を循環し、流路11dを通り、空間部11eから外部へと放出される。なお、通常、このようなエキシマランプ1は、密閉された空間内に複数配置されて使用されるため、上述の空間部11eから外部に放出した冷却ガス4aは、密閉空間を循環後、流路11fを通り、出力継手13から流出することとなる。
【0088】
以上のように構成されたエキシマランプ1は、図11および図12に示すように、給電ケーブル14、14aに電源20cを接続し、外部電極2及び内部電極5に電圧を印加すると、放電空間6に発生した多条の放電プラズマが放電ガスの原子を励起しエキシマ光が発生する。
【0089】
なお、本発明の変形例として、放熱量が少ない場合には入力継手12と出力継手13を省いてもよい。
【0090】
(エキシマ照射装置)
次に、上記エキシマランプ1を用いたエキシマ照射装置20について詳細に説明する。
【0091】
図11は、エキシマ照射装置の一例を示す底面図であり、図12はその側面図である。図示のように、エキシマ照射装置20は、被照射体にエキシマ光を照射するためのエキシマランプ1を複数備える照射部20aと、各エキシマランプ1から放出される熱を冷却するための冷却ガス4aをランプ本体1aの内部及び外部(エキシマ照射装置20の空間部22。)に循環させるための冷却ガス循環装置20bと、各エキシマランプ1に高周波電圧を印加するための電源20cと、を備えている。
【0092】
このエキシマ照射装置20は、ケーシング21により覆われた形態からなるものであり、そのケーシング内には被照射体と対向する側に空間部22が形成され、その空間部22には、そのケーシング21の開口部位22aと所定の間隔となるようにエキシマランプ1が配設されている。その間隔は、被照射体上の照度分布が均一となるように、エキシマ照射装置20と被照射体との距離をも勘案して随時設定される。また、空間部22の開口部位22aには、必要に応じて空間部22を密閉するための窓24を設けることもでき、その窓24としては、通常、光透過性のよい合成石英板が用いられる。
【0093】
空間部22の内壁25を、鏡面加工されたステンレス鋼又はコーティングされたアルミニウム材で形成し、反射面26として作用させることもできる。その反射面26の表面形状については特に限定されない。
【0094】
空間部22の内壁25の所定位置には、所定間隔に複数の孔27、…、27を設けてもよい。この孔27は、エキシマランプ1を冷却するための冷却ガス4aを流入または流出するためのものであり、エキシマランプ相互間の直上部またはエキシマランプ1の直上部であることが好ましい。
【0095】
エキシマ照射装置20は、冷却ガス循環装置20bを備えている。この冷却ガス循環装置20bは、内壁25に設けられた孔27及びエキシマランプ1の入力継手12と出力継手13とに接続し、空間部22内およびエキシマランプ内に冷却ガス4aを供給するための装置である。
【0096】
冷却ガス4aは、孔27からランプ本体1aに向かって吹き出し、さらに空間部22内を循環することにより、発熱するエキシマランプ1を外側から冷却すると共に、エキシマランプ1の外部電極2の酸化を防止する。また、冷却ガス4aは、流入継手12からエキシマランプ1の内部管4内に流入することにより、発熱するエキシマランプ1を内部から冷却すると共に、エキシマランプ1の内部電極5の酸化を防止する。冷却ガス4aとしては、窒素ガスを用いることが経済性及び安全性の点から好ましい。また、窒素ガスはエキシマ光の吸収が少ないという点からも好ましい。
【0097】
エキシマ照射装置20は、各エキシマランプ1、…、1に個別に対応した電源20c、…、20cを備えている。この電源20cは、エキシマランプ1の外部電極2と内部電極5とに接続された給電ケーブル14、14aに接続され、エキシマランプ1に1MHzを超える高周波電圧を印加する。
【0098】
(第2実施形態のエキシマランプ)
図13および図14は、本発明の第2実施形態に係るエキシマランプ28の一例を示す説明図である。なお、図13および図14において、図1と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は以下においては省略する。
【0099】
このエキシマランプ28は、ランプ本体1aの外周を覆うような保護管29を備えたことに特徴がある。保護管29は、円筒形状であり、エキシマランプの長手方向において、一端(ランプ本体1aの先端1c方向の端部)が密閉され、他端が開口している。開口している端部はキャップの支持壁11bに支持され、密閉される。保護管29は、透過性があり、合成石英管を用いることが好ましい。
【0100】
図14に示すように、隔壁11a内の空間部15、隔壁11aと内部管4との間の空間部16、及び外部管3と保護管29との間の空間部17(ランプ本体1a及び保護管29内)には、冷却ガス4aが循環される。冷却ガス4aは、入力継手12よりランプ本体1aの内部に流入し、隔壁11aに沿って空間部15を循環した後、その隔壁11aと内部管4との間の空間部16内を循環する。その後、キャップ本体11に形成された流路11d及び空間部11eを通過して、ランプ本体1aと保護管29との間に設けられた空間部17を循環し、流路11fを通り、出力継手13から流出する。このように、空間部17にも冷却ガス4aを循環することにより、ランプ本体1aが放出する熱を抑えるとともに、外部電極2の酸化を防ぐことができる。
【0101】
(第3及び第4実施形態のエキシマランプ)
図15は、本発明の第3実施形態に係るエキシマランプ35の一例を示す説明図であり、図16は、本発明の第4実施形態に係るエキシマランプ39の一例を示す説明図である。なお、図15および図16において、図1と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【0102】
これらの実施形態に係るエキシマランプは、長尺のエキシマランプにおいて、電圧の印加不足により放電空間で発生する放電プラズマにばらつきが生じるという問題を、外部電極2及び内部電極5の両端部近傍に1MHzを超える高周波電圧を印加することにより解決したものである。また、自重によりたわみが生じ、ランプ本体に変形や破壊が生じるという問題を、内部電極5の一部に接するように内部電極5の長手方向に沿って中空管を備えることにより解決したものである。
【0103】
図15は、第3実施形態に係るエキシマランプ35の断面構造図である。この実施形態のエキシマランプ35は、第1実施形態のエキシマランプ1が片端部を支持するエキシマランプであるのに対し、両端部を支持するエキシマランプである点で異なる。なお、図中「P/S」とは、パワーサプライ(電源)を意味し、「S/B」とは、スタビライザ(安定器)を意味する。
【0104】
エキシマランプ35は、外部管36及び内部管37の何れも両端部が開口してなるものであり、その外部管36の外周面の一部を覆うように備えられた外部電極2と、内部管37の内周面の一部と接するように設けられた内部電極5と、を備える。外部管36と内部管37との間の放電空間6は、支持部材38、38aにより外部管36及び内部管37の両先端部がシールされ、密閉される。この放電空間6には、放電用ガス6aが所定の圧力で充填される。また、支持部材38、38aには、ランプ本体35a内に冷却ガスを流出入するための流入路38b、流出路38cがそれぞれ形成される。
【0105】
外部管36は、長手方向において円筒形状である。この外部管36は、透過性があり、合成石英管が好ましく用いられる。
【0106】
内部管37も、長手方向において円筒形状である。また、内部管37は、外部管36の内部に一定の間隔を保つように平行に配置される。この内部管37としては、誘電体である石英管が好ましく用いられる。
【0107】
内部管37の空間部45には冷却ガス4aを循環する。冷却ガス4aは、図中矢印で示すように、一方の支持部材38に形成されている流入路38bから流入し、ランプ本体35aの内部を通って、他方の支持部材38aに形成されている流出路38cから流出する。
【0108】
個々のエキシマランプには、通常、一個の電源(P/S)から一個の安定器(S/B)を介して給電されるが、エキシマランプ35が長尺である場合は、図15〜図17に示すように、外部電極2と内部電極5の一方の端部(図中右側の端部)と、他方の端部(図中左側の端部)とに、それぞれ安定器(S/B)を介して1MHzを超える高周波電圧を印加するように電源35bを電気的に接続することが好ましい。
【0109】
図16は、第4実施形態に係るエキシマランプ39の断面構造図である。なお、図16においても、図1及び図15と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【0110】
このエキシマランプ39は、第3実施形態において示したランプ本体35aの外周を覆うような保護管40を備える。保護管40は、筒形状であり、両端部が開口している。両端部は、支持部材38、38aにより支持され、シール(密閉)される。保護管40は、透過性があり、合成石英管が好ましく用いられる。また、内部電極5の内周面の一部には、内部電極5の長手方向に沿って噴射管41が備えられている。その噴射管41は、エキシマランプ39の照射面23と対向する内部電極5の内周面の一部(図16においては内部電極5の内周面上部。)に設けられる。また、噴射管41は中空管であり、その噴射管41の一方の端部には冷却ガス循環装置が接続され、その噴射管41の内部には冷却ガス4aが流入する。また、噴射管41には、所定間隔に複数の孔41aが設けられており、その孔41aから冷却ガス4aが噴出する。孔41aの径は、冷却ガス4a全体の孔41aからほぼ均等に噴出されるように調整される。具体的には、孔41aの径は、冷却ガス4aが流入する側に近ければ近いほど小さく設定される。
【0111】
このように、冷却ガス4aをランプ本体35aの空間部45及び保護管40と外部電極2との間の空間部46に循環させることにより、ランプ本体35aの冷却及び内部電極5と外部電極2の酸化防止をすることができる。
【0112】
外部管36と保護管40との間の空間部42に冷却ガス4aを循環する際には、冷却ガス4aを流出入するための流入口及び流出口を、偏心させて設けるとよい。偏心させることにより、冷却ガス4aが渦をまくように流出入するため、冷却ガス4aが全体に行き渡り易い。
【0113】
冷却ガス4aがランプ本体35aの内部を効率よく循環できるように、一方の支持部材38には、冷却ガス4aを入力継手12から噴出管41に流入するための流路46aと、冷却ガス4aを保護管40と外部管36との間の空間部42から出力継手13を介して流出するための流路46と、を設けることが好ましい。また、他方の支持部材38aには、内部管37と空間部42とを接続するための流路46bを設けることが好ましい。冷却ガス4aは入力継手12より流入し、流入した冷却ガス4aは、噴射管41の孔41aから噴出し、流路46bを通って空間部42を循環する。循環後、支持部材38に形成された流路46を通り、出力継手13を介して流出する。
【0114】
(第5実施形態のエキシマランプ)
図17は、第5実施形態に係るエキシマランプ39aの断面構造図である。なお、図17において、図16と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【0115】
このエキシマランプ39aにおいては、一方の支持部材38に、冷却ガス4aを入力継手12から噴出管41に流入するための流路46aと、冷却ガス4aを保護管40と外部管36との間の空間部42から出力継手13を介して流出するための流路46と、内部管37と空間部42とを接続するための流路46cと、が設けられている。また、他方の支持部材38bには、新たに冷却ガス4aを流入するための流入路47が設けられている。
【0116】
冷却ガス4aは入力継手12より流入し、流入した冷却ガス4aは、噴射管41の孔41aから噴出し、流路46cを通って空間部42を循環する。一方、空間部42には、新たな流入路47からも冷却ガス4aが流入される。冷却ガス4aは空間部42を循環した後、支持部材38に形成された流路46を通り、出力継手13を介して流出する。
【0117】
以上、本発明のエキシマランプおよびエキシマ照射装置について説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、実施の形態においては、内部電極5を中空形状としているが、特にこの形状に限られるわけではなく、棒状の電極を用いても構わない。また、使用する内部管、外部管、保護管、外部電極、内部電極、噴射管等の材質は、実施の形態に限定されることなく、種々の材質を使用してもよい。また、キャップに形成している隔壁11bは、冷却ガス4aが内部管4内を均一に循環するために設けたものであるが、なくても構わない。
【0118】
(第6実施形態のエキシマランプ)
図18は、本発明の第6実施形態に係るエキシマランプ50の一例を示す断面図である。なお、図18において、図7と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は以下においては省略する。
【0119】
図7に示すエキシマランプの外部電極2は、その斜視図が図3に示されているように、金属薄板部101の両側に突起部102、102’、102”を有した形状である。外部電極2は、外部管3のほぼ全周に外部電極2が配置されている。図7に示すエキシマランプでは、突起部102、102’、102”が照射面23を形成する。内部管を挟んで照射面の反対側には、外周面と外部電極(金属薄板部)の間にエキシマ光に耐性を有する材料105が配置されている。
【0120】
これに対して、図18に示すエキシマランプ50の外部電極2a,2bは略長方形状の金属薄板であって、照射面23側に突起部を有していない。外部管3には、外部電極2a,2bが配置されていない面が、内部管4を挟んで反対の位置に2ヶ所ある。即ち、外部電極2a,2bは、内部管4を挟んで対照の位置に離れて配置されている。内部管4を挟んで照射面23の反対側に、外部電極2a,2bが配置されていない面(開口面51)がある。
【0121】
外部電極2a,2bの長手方向における長さは、エキシマ光が被照射体に照射される照射面23の長手方向の長さと同じ長さであることが好ましいが、その範囲を外れた場合であっても実上使用することは可能であることから、その長さは特に限定されない。
【0122】
照射面23の円周方向の長さは、外部管3の外径に応じて任意に選択されるが、内部管4の外径、外部電極2a,2bと内部電極5との相対する放電面の大きさ、要求される出力等との関係から、外部管3の円周方向における全周の25%〜50%の長さ、更に30%〜50%であることが好ましい。
【0123】
内部管4を挟んで照射面23の反対側にある開口面51の円周方向の長さも、外部管3の外径に応じて任意に選択されるが、外部管3の円周方向における全周の2.5%〜25%の長さであることが好ましい。また、開口面51の長さを、内部管4の外径、照射効率等との関係から決定することも可能であり、その場合は、発生したエキシマ光が照射面23から放出されにくい部分を開口面51とすべく内部管4の外径と等しくすることも好ましい。照射面23及び開口面51がこうした寸法となるように外部電極2a,2bの円周方向の長さが決定される。
【0124】
外部電極2a,2bの厚さは、0.1〜1.0mm程度であることが好ましく、その範囲は、使用する板材の材質に応じて設定される。具体的には、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金の平板が使用される。なお、外部電極2a,2bに用いられる他の金属としては、銅、酸化銅、またはそれらの合金、酸化イットリウム、酸化イットリウムアルミニウム、その他の金属等の中から良好な金属導電性を有し、かつ、放電率が高く、弾性があるものから選定されてもよい。
【0125】
この実施の形態では以下の効果を有する。
● 開口面51側では放電が生じず、発熱も生じない。
● 内部管4を挟んで照射面23の反対側での放電によって生じるエキシマ光は本来内部管4が障害となって照射面23から外部へ放出されることは少ない。よって、内部管4を挟んで照射面23の反対側に開口面51を設けて放電が生じないようにしても、照射面23から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。むしろエキシマランプ50の有害な放電及び発熱を防げる。
● 外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプ50を構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、開口面51によって放電が発生せず、外部へ放出されない熱及びエキシマ光が発生しない。その結果、エキシマランプ50の素材劣化の問題が生じない。
● 開口面51があることで照射面23から放出されない(無駄な)放電を減少させることができる。その結果、外部電極2a,2bと内部電極5とが相対する部分でのみ放電が生じ、発生したエキシマ光は照射面23から放出される。よって、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
【0126】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ 図19は、本発明の第6実施形態に係るエキシマランプの変形例52を示す断面図である。図8及び図9で示した金属薄板部101において、照射面23と内部管4を挟んで反対の側に開口面51を設けた形態でもある。照射面23の中央に外部電極となる電極細線107を1本配置している。この場合、外部電極となる電極細線107によって照射面23が2個に分けられ、外部管3の外周面には外部電極が配置されていない面が3個となる。実質的に照射面23の中央に位置する電極細線107と内部電極5との間で放電が生じ、しかも電極細線107は線幅が狭いのでエキシマ光の照射の障害とならず、照射効率の向上が可能となる。なお、外部電極は図8〜図10に示すように電極細線107を複数本備えてもよい。
○ 開口面51の側には、エキシマランプの放熱に配慮しつつ、エキシマ光に耐性のある材料で遮蔽板を設けてもよい。開口面51からのエキシマ光の照射によって、エキシマランプの設置場所付近で意図せぬ害の発生を防ぐためである。
【0127】
(第7実施形態のエキシマランプ)
図20は、本発明の第7実施形態に係るエキシマランプ53の一例を示す断面図である。なお、図20において、図18と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は以下においては省略する。
【0128】
図18に示すエキシマランプ50の外部電極2a,2bは2個あり、内部管4を挟んで反対の位置に離れて配置されている。その結果、外部管3には外部電極2a,2bが配置されていない面が、内部管4を挟んで対照の位置に、照射面23と開口面51として2ヶ所ある。
【0129】
これに対して、図20に示すエキシマランプ53の外部電極2の金属薄板は1個であり、分離していない。内部管4を挟んで照射面23の反対側には開口面51はなく、外部管3と外部電極2との間にエキシマ光に耐性を有する絶縁材54が配置されている。
【0130】
絶縁材54は、少なくともエキシマ光に耐性を有することが必要である。例えば、セラミクス系材料、フッ素系樹脂、特にテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(フッ化エチレンプロピレン共重合樹脂、パーフロロエチレンプロペン共重合樹脂)、ポリテトラフルオロエチレンを好ましく挙げることができ、そうした絶縁材54を外部管3上または外部電極2上にコーティングしたり、そうした絶縁材54からなるシートまたはフィルムを単に挟んだり接着させたりして介在させることが好ましい。
【0131】
また、かかる絶縁材54は、エキシマ光の波長との関係から決定されるべきである。例えば、222nmの波長のエキシマランプに対しては上述のフッ素系樹脂、特にテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(フッ化エチレンプロピレン共重合樹脂、パーフロロエチレンプロペン共重合樹脂)、ポリテトラフルオロエチレンを好ましく、172nmの波長のエキシマランプにはより耐性を有するセラミクス系材料が好ましく用いられる。
【0132】
この実施の形態では以下の効果を有する。
● 絶縁材54が配置された部分では放電が生じず、発熱も生じない。
● 絶縁材54があるのでエキシマ光は照射面23の反対側へ放出されることはない。よって、照射面23の反対側にエキシマ光に耐性のある材料で遮蔽板を設ける必要はない。
● 内部管4を挟んで照射面23の反対側での放電によって生じるエキシマ光は本来内部管4が障害となって照射面23から外部へ放出されることは少ない。よって、内部管4を挟んで照射面23の反対側に絶縁材54を配して放電が生じないようにしても、照射面23から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。むしろエキシマランプの有害な放電及び発熱を防げる。
● 外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプを構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、本実施の形態の場合絶縁材54があることで放電が発生せず、外部へ放出されない熱及びエキシマ光が発生しない。その結果、エキシマランプ53の素材劣化の問題が生じない。
● 絶縁材54があることで照射面23から放出されない(無駄な)放電を減少させることができる。その結果、絶縁材54が配置されていない外部電極2の部分と内部電極5との間でのみ放電は生じ、発生したエキシマ光は照射面23から放出される。よって、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
● 放電によって生じる熱は外部電極2を伝わって絶縁材54の外側の外部電極部分55で放熱される。従って、エキシマランプ53の温度上昇を抑えることが可能となる。
【0133】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ 絶縁材54の上の外部電極部分55に放熱フィン等のヒートシンクを設けてもよい。この場合、放熱フィンによって外部への放熱効率が向上し、エキシマランプ53の温度上昇を更に抑えることが可能となる。
○ 絶縁材54の上の外部電極部分55にディンプル処理(エンボス処理)を施してもよい。この安価な処理によって外部電極部分55の表面積が大きくなり、外部への放熱効率が向上し、エキシマランプ53の温度上昇を更に抑えることが可能となる。
【0134】
(第8実施形態のエキシマランプ)
図21は、本発明の第8実施形態に係るエキシマランプ56の一例を示す断面図である。なお、図21において、図18と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は以下においては省略する。
【0135】
図18に示すエキシマランプ50の外部管3は略円筒形状であるのに対して、図21に示すエキシマランプ56の外部管3は内部管4を挟んで照射面23の反対側に管壁の一部を共有する中空管57が長手方向に沿って配置されている点で相違する。
【0136】
中空管57は、温度上昇によって割れが生じないよう、外部管3と同じ材料で構成されることが好ましい。
【0137】
この実施の形態では以下の効果を有する。
● 内部管4を挟んで照射面23の反対側には、中空管57が配置され、外部電極がないので、放電が生じず、発熱も生じない。
● 内部管4を挟んで照射面23の反対側での放電によって生じるエキシマ光は本来内部管4が障害となって照射面23から外部へ放出されることは少ない。よって、内部管4を挟んで照射面23の反対側に中空管57を配して放電が生じないようにしても、照射面23から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。むしろエキシマランプ56の有害な放電及び発熱を防げる。
● 外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプを構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、中空管57によって放電が発生せず、外部へ放出されない熱及びエキシマ光が発生しない。その結果、エキシマランプ56の素材劣化の問題が生じない。
● 中空管57があることで照射面23から放出されない(無駄な)放電を減少させることができる。その結果、外部電極2a,2bと内部電極5との間でのみ放電は生じ、発生したエキシマ光は照射面23から放出される。よって、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
● 放電によって生じる熱は、共有する管壁を熱伝導によって中空管57に伝わり、中空管57部分で放熱される。従って、エキシマランプ56の温度上昇を抑えることが可能となる。
【0138】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ 中空管57に冷却ガスを循環させる構成としてもよい。この場合、熱交換がさらに促進し、放電によるエキシマランプ56の温度上昇をさらに抑えることができる。
○ 外部管3と中空管57との接続部分を肉厚にしてもよい。断面積が大きくなることでこの部分の強度が増すと共に、放電によって生じる熱が共有する管壁だけでなく、中空管57の管壁全体に伝わり、放熱効果が高まる。
○ 中空管57を覆うように外部電極2を設けてもよい。この場合、中空管57を覆うように配された外部電極2は内部電極5から離れた位置にあるので、中空管57を挟んで放電が生じることはない。熱は共有する管壁を熱伝導によって伝わる他に外部電極2を伝わるので、中空管57を覆う外部電極2によって外部への放熱効率が向上し、エキシマランプ56の温度上昇を更に抑えることが可能となる。外部電極2を1個のものとできるので製造コストを抑えることが可能となる。
○ この場合、中空管57を覆う外部電極2の内側面を鏡面に仕上げてもよい。電極間で生じたエキシマ光が外部電極2の内側面で反射して照射面から放出されるので、エキシマランプ56の照射量(紫外光の放出量)は多くなる。
○ 外部電極を図3〜図6、図8〜図10に示す形状にしてもよい。無駄な放電をなくし、照射効率を向上させるという中空管の効果は外部管及び外部電極の形状に依存しないからである。
【0139】
(第9実施形態のエキシマランプ)
図22は、本発明の第9実施形態に係るエキシマランプ58の一例を示す断面図である。
【0140】
第9実施形態に係るエキシマランプ58では、外部電極59は、内部管4を挟んで照射面23の反対側に、外部管3との間に、長手方向に沿って空隙60を有している。
【0141】
この実施の形態では以下の効果を有する。
● 第8実施形態にかかるエキシマランプ56と異なり、第9実施形態に係るエキシマランプ58は中空管を有しないので、安価にエキシマランプ58を製造することができる。
● 外部電極59は内部電極5から離れた位置にあるので、条件によっては僅かに放電が生じることはあるが、実質的に実用となる放電は空隙60を挟んで生じることはない。熱は外部管3の管壁を熱伝導によって伝わって空隙60で放熱される他に、外部電極59を伝わり、空隙60を囲む外部電極59で放熱される。その結果、外部への放熱効率が向上し、エキシマランプ58の温度上昇を更に抑えることが可能となる。
● 内部管4を挟んで照射面23の反対側での放電によって生じるエキシマ光は本来内部管4が障害となって照射面23から外部へ放出されることは少ない。よって、内部管4を挟んで照射面23の反対側に空隙60を配して放電が生じないようにしても、照射面23から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。むしろエキシマランプ58の有害な放電及び発熱を防げる。
● 外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプを構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、空隙60によって放電が発生せず、外部へ放出されない熱及びエキシマ光が発生しない。その結果、エキシマランプ58の素材劣化の問題が生じない。
● 空隙60があることで照射面23から放出されない(無駄な)放電を減少させることができる。その結果、外部電極59と内部電極5との間でのみ放電は生じ、発生したエキシマ光は照射面23から放出される。よって、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
【0142】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ 空隙60に冷却ガスを循環させる構成としてもよい。この場合、熱交換がさらに促進し、放電によるエキシマランプ58の温度上昇をさらに抑えることができる。
○ 外部電極59の内側面を鏡面に仕上げてもよい。電極間で生じたエキシマ光が外部電極59の内側面で反射して照射面から放出されるので、エキシマランプ58の照射量(紫外光の放出量)は多くなる。
○ 外部電極を図3〜図5、図8〜図10に示す形状にしてもよい。突起部や電極細線を有していても、無駄な放電をなくし、照射効率を向上させるという空隙60の効果は外部管及び外部電極の形状に依存しないからである。
【0143】
(第10実施形態のエキシマランプ)
図23は、本発明の第10実施形態に係るエキシマランプ61の一例を示す断面図である。なお、図23において、図20と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は以下においては省略する。
【0144】
第10実施形態に係るエキシマランプ61は、外部電極として導電性網状電極としての金属製網状電極62が使われ、外部管3と網状電極62との間に絶縁材54が配されている点に特徴がある。
【0145】
図24は、網状電極の一例を示す詳細図である。外部管3の外周面には光を透過する網状電極62が設けられている。網状電極62は図24にその一部分を示すように、一枚の金属板に穿孔した構造で、金属板は厚さ0.2mmのアルミニウムで、菱形の孔、すなわち網目が穿孔されており、残された幅0.2mmの金属板の部分は金属網の素線群を形成しており、それぞれ斜めに交差している。
【0146】
この実施の形態では以下の効果を有する。
● 外部管3と網状電極62の間に絶縁材54が配置されている部分では放電が発生せず、発熱も生じない。
● 内部管4を挟んで照射面23の反対側での放電によって生じるエキシマ光は本来内部管4が障害となって照射面23から外部へ放出されることは少ない。よって、内部管4を挟んで照射面23の反対側に絶縁材54を配して放電が生じないようにしても、照射面23から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。むしろエキシマランプの有害な放電及び発熱を防げる。
● 外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプを構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、絶縁材54によって放電が発生せず、外部へ放出されない熱及びエキシマ光が発生しない。その結果、エキシマランプ61の素材劣化の問題が生じない。
● 絶縁材54があることで照射面23から放出されない(無駄な)放電を減少させることができる。その結果、絶縁材54が配置されていない外部電極の部分と内部電極との間でのみ放電は生じ、発生したエキシマ光は照射面から放出される。よって、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
【0147】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ 導電性網状電極として複数群の金属細線を編んだ構造の通常の網としてもよい。この場合、一枚の金属板に穿孔した構造の網状電極に比して安価に製作することができる。
○ 導電性網状電極又は穿孔した金属板電極は照射面23部分には配置されない構成としてもよい。また、導電性網状電極又は穿孔した金属板電極は、内部管4を挟んで照射面23と反対側の絶縁材54が配された部分に配置されない構成としてもよい。
○ 外部管3の外周面に接するように長手方向に沿って中空管57が配置し、外部電極である網状電極62は外部管2と中空管57とを包んで配置されるようにしても良い。導電性網状電極又は穿孔した金属板電極は電極の断面積が小さいので、電極を熱伝導によって伝わる熱量は小さいが、中空管を配することで放熱効果が高まり、エキシマランプの温度上昇を抑えることが可能となる。このとき、中空管57に冷却ガスを循環させれば、熱交換がさらに促進し、放電によるエキシマランプの温度上昇をさらに抑えることができる。
【0148】
(第2実施形態のエキシマ照射装置)
図25は本発明の第2実施形態に係る実施形態に係るエキシマ照射装置70の一例を示す断面図である。
【0149】
この実施形態に係るエキシマ照射装置70で使用されるエキシマランプ管71は、エキシマランプ自体には外部電極が備わっておらず、ランプハウス74が外部電極73を有している点に特徴がある。
【0150】
エキシマランプ管:図26は、本発明の第2実施形態に係るエキシマ照射装置に使用されるエキシマランプ管の一例を示す正面図(a)およびB−B断面図(b)である。
【0151】
本発明のエキシマランプ管71は、外部管3と内部管4とが同心に配され、外部管3と内部管4との間に放電空間6が形成された中空二重円筒管と、内部管4内に配置された内部電極5と、を有して構成されている。放電空間6には放電ガス6aが封入され、電源装置75によって高周波電圧が印加されたとき放電ガス6aはエキシマ光を発する。ここで放電ガス6aは、希ガス、或いは、希ガスとハロゲンガスとの混合ガスが好ましい。また、放電ガス6aの圧力は5kPaから100kPaの範囲が好ましい。
【0152】
エキシマ照射装置:エキシマ照射装置70は、複数のエキシマランプ管71と、外部管3の外周面に係合する複数の凹部72を有し、凹部72にはエキシマランプ管71のための外部電極73が備わったランプハウス74と、内部電極5と外部電極73との間に高周波電圧を印加する電源装置75と、を備えている。複数の凹部72は互いに平行になるように配されており、内側面は鏡面加工がされている。
【0153】
凹部72にエキシマランプ管71が係合すると、凹部72に備わった外部電極73とエキシマランプ管71の有する内部電極5との間に電源装置75によって高周波電圧が印加され、放電が生じる。
【0154】
この実施の形態では以下の効果を有する。
● エキシマランプ管71は外部電極を有していないので、エキシマランプ管71を安価に製造することができる。
● エキシマランプ管71は照射面の側に外部電極が配置されていないので、照射面の開口率が低下することはなく、高い照射量を確保することができる。
● 凹部72の内側面は鏡面加工がされているので、エキシマ光を効率よく外部へ照射することができる。
【0155】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ ランプハウス74を冷却する構成としてもよい。具体的には、ランプハウス74内に冷却用流体流通路76を設け、ランプハウス74を冷却する構成とする。凹部72に外部電極73が備わっているので、ランプハウス74(外部電極73)とエキシマランプ管71との接触面積を大きく確保することができ、冷却効率がよい。
○ 凹部72の中央付近には外部電極が備わっていない部分を設けるようにしてもよい。凹部72の中央付近に溝部95を設けるようにしてもよい。内部管4を挟んで照射面23の反対側での放電によって生じるエキシマ光は本来内部管4が障害となって照射面23から外部へ放出されることは少ない。よって、凹部72の中央付近に外部電極が備わっていない部分、或いは、凹部72の中央付近に溝部95を設けて放電が生じないようにしても、照射面23から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。
○ 外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプを構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、外部電極が備わっていない部分があることで放電が発生せず、外部へ放出されない熱及びエキシマ光が発生しない。その結果、エキシマランプ管71の素材劣化の問題が生じない。
○ 外部電極が備わっていない部分があることで照射面23から放出されない(無駄な)放電を減少させることができ、その結果、外部電極と内部電極5との間でのみ放電は生じ、発生したエキシマ光は照射面23から放出されるので、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
○ エキシマランプ管71の代わりに、導電性網状電極又は穿孔した金属板電極のいずれかで構成された外部電極を有した構成のエキシマランプとしてもよい。凹部72に備わった外部電極73とエキシマランプの導電性網状電極又は穿孔した金属板電極の外部電極とが接触する。凹部72では外部電極73及び導電性網状電極又は穿孔した金属板電極の外部電極と内部電極5の間で放電が生じる。エキシマランプの照射面側では導電性網状電極又は穿孔した金属板電極の外部電極と内部電極5の間で放電が生じる。
【0156】
(エキシマランプ管の変形例)
図27に示すエキシマランプ管81は、外部管3の内周面と内部管4の外周面とが接合部82にて接合し、外部管3と内部管4との間に放電空間6が形成された二重円筒管と、内部管4内に配置された内部電極5と、を有し、放電空間6には放電ガス6aが封入された構成を有している。図26で示すような従来の中空二重円筒管形状のエキシマランプ管71を水平に配置して使用したとき、内部管4の上側面にひび割れが生じて、エキシマランプ管71の寿命が尽きることがあった。エキシマ照射装置の用途として、LCD(液晶ディスプレイ:Liquid Crystal Display)製造工程におけるドライ洗浄が挙げられるが、近年のLCDの大型化に伴い、同時に照射される面積(特に照射幅)の大型化が望まれ、エキシマランプ管の長尺化の要請がある。ところが、長尺化したとき、従来の中空二重円筒管形状のエキシマランプ管71では自重による内部管の撓みによる内部応力の影響が無視できず、長尺化にすると寿命が短くなる傾向があった。エキシマランプ管81では外部管3の内周面と内部管4の外周面とが接合している接合部82で管壁が厚くなるので、内部管4の撓みによる内部応力に抗することができ、エキシマランプ管81の長寿命化を図ることができる。
【0157】
図28に示すエキシマランプ管83は、外部管3と、外部管3の内部に配され、円筒管を軸方向に二分した半円筒形状の開口円管84が平板部85を介して外部管3の管壁に接合されて形成された内部管87と、外部管3と内部管87との間に放電空間6が形成された円筒管と、内部管内に配置された内部電極5と、を有した構成で、放電空間6には放電ガス6aが封入されている。照射面を下方にしてエキシマランプ管83を水平に配置したとき、内部管87の平板部85は垂直の向きに配されるので、断面2次モーメントが大きくなり、自重による内部管87の撓みによる内部応力に抗することができる。
【0158】
図29に示す3種類のエキシマランプ管はいずれも照射面と反対側に、セラミクス系、フッ素系樹脂等のエキシマ光に耐性を有する絶縁材54を配している。照射面と反対側におけるエキシマ光の発生が抑制され、その結果、エキシマ光の発生は、照射面側で主に起こり、放電効率が向上すると共に放電強度が高くなる。
【0159】
(第3実施形態のエキシマ照射装置)
以下、本発明の第3実施形態に係るエキシマ照射装置について図面を参照しつつ説明する。
【0160】
図30は本発明の第3実施形態に係るエキシマ照射装置90の一例を示す断面図である。
【0161】
図30に示すように、エキシマ照射装置90は、エキシマランプ管71と、外部電極としての機能を果たすランプハウス91と、エキシマランプ管71の内部電極5とランプハウス91との間に高周波電圧を印加する電源装置92と、を有している。ランプハウス91はアルミニウム又はステンレス等のエキシマ光に対して耐性を有する金属材料で作られ、収納穴93を有しエキシマランプ管71を収納している。また、ランプハウス91は、エキシマランプ管71の発するエキシマ光を外部に放出する照射窓94を有している。底面から見たときランプハウス91の照射窓94は長方形又は長円形であって、その長手方向がエキシマランプ管71の軸方向と一致している。電源装置92はスタビライザ92aとパワーサプライ92bとで構成されている。収納穴93の内側面がエキシマランプ管71の外部電極としての機能を果たす。また、収納穴93の内側面は鏡面加工がされていて、エキシマ光を効率よく反射している。
【0162】
図31にエキシマランプ管71がランプハウス91の収納穴93に収納されたときの断面図を示す。エキシマランプ管71が収納穴93に収納されたとき、エキシマランプ管71の外周面はランプハウス91の外側面から出ない配置となっている(t≧0)。
【0163】
この第3実施形態のエキシマ照射装置90では上記第2実施形態のエキシマ照射装置の効果の他に以下の効果を有する。
● エキシマランプ管71はランプハウス91に収納されているので、ランプハウス91の収納穴93の内側面とエキシマランプ管71との接触面積を大きく確保することができる。従って、放電によって生じる熱を効率よくランプハウス91に伝えることができ、冷却効率がよい。また、照射窓94の側に冷却ガスを流す必要がないので、ガラスカバーが必要なく、エキシマ光を効率よく照射できる。冷却ガスを流す設備が必要ないので装置の製造原価を低く抑えることできる。
● エキシマランプ管71が収納穴93に収納されたとき、エキシマランプ管71の外周面はランプハウス91の外側面から出ない配置となっているので、照射窓94の側にエキシマランプ管71を保護するための保護用ガラスを設ける必要がない。その結果、エキシマ光を効率よく照射できるとともに、装置の製造原価を低く抑えることできる。
【0164】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ 図32に示すようにランプハウス91の収納穴93には照射窓94と反対側の位置に溝部95を設けた構成としてもよい。内部管4を挟んで照射窓94の反対側での放電によって生じるエキシマ光は本来内部管4が障害となって照射窓94から外部へ放出されることは少ない。よって、収納穴93の照射窓94と反対側の位置に溝部95を設けて放電が生じないようにしても、照射窓94から放出されるエキシマ光の照射量はほとんど変わらない。外部へ放出されない熱及びエキシマ光は、エキシマランプ管71を構成する石英ガラス又は合成石英等の素材を劣化させるが、溝部95があることで放電が発生せず、外部へ放出されない熱及びエキシマ光が発生しない。その結果、エキシマランプ管71の素材劣化の問題が生じない。溝部95があることで照射窓94から放出されない(無駄な)放電を減少させることができ、その結果、収納穴93の溝部95以外の箇所の内側面と内部電極5との間でのみ放電は生じ、発生したエキシマ光は照射窓94から放出されるので、印加電力に対する放電効率(照射効率)が向上し放電強度が高くなる。即ち、電力の効率的な消費が可能となる。
○ 図33にエキシマランプ管71がランプハウス91の収納穴93に収納されたときの変形例の断面図を示す。エキシマランプ管71が収納穴93に収納されたとき、エキシマランプ管71の外周面はランプハウス91の外側面から出る配置となっている。エキシマランプ管71を被照射体(図示省略)により近づけることができる。その結果、エキシマ光を効率よく照射できる。また、エキシマランプ管71の外周面がランプハウス91の外側面から出ているこの変形例において、照射窓94と反対側の位置に溝部95を設けた構成としてもよい(図示省略)。
○ 第2実施形態に係るエキシマ照射装置と同様に、ランプハウス91を冷却する構成としてもよい。具体的には、ランプハウス91内に冷却用流体流通路76を設け、ランプハウス91を冷却する構成とする。ランプハウス91の収納穴93の内側面とエキシマランプ管71との接触面積を大きく確保することができ、冷却効率がよい。
○ 上記実施の形態ではエキシマランプ管71を例に説明をしたが、これに限定されるわけではなく、エキシマランプ管81や83でもよく、更に、図29に示すような照射面と反対側に絶縁材54を配したエキシマランプ管であってもよい。
○ エキシマランプ管の代わりに、導電性網状電極又は穿孔した金属板電極のいずれかで構成された外部電極を有した構成のエキシマランプとしてもよい。収納穴93の内側面とエキシマランプの外部電極とが接触する。収納穴93では内側面及びエキシマランプの外部電極と内部電極5の間で放電が生じる。照射窓94の側では外部電極と内部電極5の間で放電が生じる。
【0165】
(第4実施形態のエキシマ照射装置)
以下、本発明の第4実施形態に係るエキシマ照射装置について図面を参照しつつ説明する。
【0166】
図34は本発明の第4実施形態に係るエキシマ照射装置90を有するエキシマ照射ライン120の一例を示す外観略図である。エキシマ照射装置90の部分は断面図として表している。
【0167】
図34に示すように、エキシマ照射装置90は複数のエキシマランプ管71を平行に配した構成となっている。エキシマ照射装置90の照射窓94の近くに搬送ライン121が配置され、搬送ライン上121に被照射体122が搬送されている。被照射体122の搬送方向に対してエキシマランプ管71が垂直になるようにエキシマ照射装置90は配されている。
【0168】
第4実施形態のエキシマ照射装置は以下の効果を有する。
● エキシマランプ管71を複数並べることで、搬送ライン121を停止しなくても充分な照射量のエキシマ光を被照射体122に照射することが可能となる。その結果、生産性を向上させることができる。
【0169】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ 図35に示すように隣り合うエキシマランプ管71は向きが互い違いに配する構成としてもよい。エキシマランプ管71の放出するエキシマ光の照射密度は長手方向で異なっている。向きを互い違いに配することで、被照射体122の被照射面のいずれの箇所でもエキシマ光の被照射量を均一にできる。
○ 図36に示すように、複数のエキシマランプ管71のうちの幾本かは長さが異なるエキシマランプ管71aを配する構成としてもよい。照射量の少ない箇所に短いエキシマランプ管71aを配することで、被照射体の被照射面のいずれの箇所でもエキシマ光の被照射量を更に均一にできる。
【0170】
(第11実施形態のエキシマランプ)
図37は、本発明の第11実施形態に係るエキシマランプの一例を示す断面図である。
【0171】
(a)は、外部管3の内周面と内部管4の外周面とが接合部82にて接合し、外部管3と内部管4との間に放電空間6が形成された二重円筒管と、内部管4内に配置された内部電極5と、外部管3上に配置された網状電極62と、を有し、放電空間6には放電ガス6aが封入された構成のエキシマランプ131を示している。即ち、エキシマランプ管81に網状電極62を配した構成である。
【0172】
(b)は、上記エキシマランプ131において、外部管3と網状電極62との間であって、外部管3の内周面と内部管4の外周面とが接合している箇所には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材54が配された構成のエキシマランプ132を示している。
【0173】
(c)は、外部管3と、外部管3の内部に配され、円筒管を軸方向に二分した半円筒形状の開口円管84が平板部85を介して外部管3の管壁に接合されて形成された内部管87と、外部管3と内部管87との間に放電空間6が形成された円筒管と、内部管87内に配置された内部電極5と、外部管3上に配置された網状電極62と、を有し、放電空間6には放電ガス6aが封入された構成のエキシマランプ133を示している。即ち、エキシマランプ管83に網状電極62を配した構成である。
【0174】
(d)は、上記エキシマランプ133において、外部管3と網状電極62との間であって、外部管3と内部管87とが管壁を共有している箇所86には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材54が配された構成のエキシマランプ134を示している。
【0175】
尚、上記エキシマランプ131,132,133,134において、放電ガス6aは、希ガス、或いは、希ガスとハロゲンガスとの混合ガスが好ましい。また、放電ガス6aの圧力は5kPaから100kPaの範囲が好ましい。
【0176】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
○ 上記実施の形態を示す図37では外部電極を導電性網状電極62としているが、これに限定されるわけではなく、例えば、穿孔した金属板電極であってもよい。
【0177】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のエキシマランプおよびエキシマ照射装置によれば、被照射体に向き合う側の外部管上からのエキシマ光の照射を遮ることが少なく、高い照射効率を実現できると共に、外部電極を外部管上に巻き付けて構成できるので、外部電極の取り付けやエキシマランプの製造が容易である。さらに、両辺から突出した突起部が互い違いに配されているので、被照射体に向き合う側の外部管上におけるエキシマ光の発生バランスを高めることができ、高い照射効率を実現できる。
【0178】
また、本発明のエキシマランプおよびエキシマ照射装置によれば、金属薄板部側でのエキシマ光の発生を抑制することにより、被照射体に向き合わない側におけるエキシマ光の発生を抑制し、エキシマ光の発生を被照射体に向き合う側で主に起こし、その結果として、放電効率が向上すると共に放電強度を高くすることができる。
【0179】
更に、本発明のエキシマランプおよびエキシマ照射装置によれば、内部管を挟んで照射面と反対側に、外部電極を配さない開口面を有しているので、この開口面では照射面から放出されない無駄な放電が起きず、よって、放電効率の向上を図ることができる。
【0180】
更にまた、本発明のエキシマランプおよびエキシマ照射装置によれば、放電によって生じる熱は、外部電極を伝わって絶縁材の外側の外部電極部分で放熱される。従って、エキシマランプの温度上昇を抑えることが可能となる。
【0181】
更にまた、本発明のエキシマランプおよびエキシマ照射装置によれば、放電によって生じる熱は、共有する管壁を熱伝導によって中空管に伝わり、中空管部分で放熱される。従って、エキシマランプの温度上昇を抑えることが可能となる。中空管に冷却ガスを循環させれば、熱交換がさらに促進し、放電によるエキシマランプの温度上昇をさらに抑えることができる。
【0182】
更にまた、本発明のエキシマランプ管及びエキシマ照射装置によれば、照射面の側の金網状の電極が不要になるので、被照射体への効率の良い照射が可能となる。
【0183】
更にまた、本発明のエキシマランプ管、エキシマ照射装置及びエキシマランプによれば、エキシマランプを長尺化したとき、自重による内部管の撓みによる内部応力に抗することができ、エキシマランプの長寿命化を図ることができる。
【0184】
更にまた、本発明のエキシマ照射装置及びエキシマ照射ラインによれば、エキシマランプの冷却と保護のためのランプ前面の窓が不要になるので、被照射体への効率の良い照射が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエキシマランプの一例を示す正面図(a)および左側断面図(b)である。
【図2】図1に示したエキシマランプ本体の内部構造の一例を示す正面図(a)およびA−A断面図(b)である。
【図3】外部電極の装着形態を示す斜視図である。
【図4】外部電極の装着形態を示す底面図である。
【図5】外部電極の装着前の形態を示す平面図である。
【図6】外部電極の他の装着形態を示す断面図である。
【図7】金属薄板部と外部管との間にエキシマ光に耐性を有する材料を介在させた形態を示す断面図である。
【図8】外部電極のさらに他の態様を示す平面図である。
【図9】図8(a)に示す外部電極を外部管に装着した形態を示す斜視図である。
【図10】図8(a)に示す外部電極の装着形態の一例を示す部分拡大図である。
【図11】本発明のエキシマ照射装置の一例を示す底面図である。
【図12】本発明のエキシマ照射装置の一例を示す側面図である。
【図13】第2実施形態のエキシマランプの一例を示す正面図(a)およびB−B断面図(b)である。
【図14】第2実施形態のエキシマランプにおける断面構造図である。
【図15】第3実施形態のエキシマランプの一例を示す断面構造図である。
【図16】第4実施形態のエキシマランプの一例を示す断面構造図である。
【図17】第5実施形態のエキシマランプの一例を示す断面構造図である。
【図18】第6実施形態に係るエキシマランプの一例を示す断面図である。
【図19】第6実施形態に係るエキシマランプの変形例を示す断面図である。
【図20】第7実施形態に係るエキシマランプの一例を示す断面図である。
【図21】第8実施形態に係るエキシマランプの一例を示す断面図である。
【図22】第9実施形態に係るエキシマランプの一例を示す断面図である。
【図23】第10実施形態に係るエキシマランプの一例を示す断面図である。
【図24】第10実施形態に係るエキシマランプの網状電極の一例を示す詳細図である。
【図25】第2実施形態に係るエキシマ照射装置の一例を示す断面図である。
【図26】第2実施形態に係るエキシマ照射装置に使用されるエキシマランプ管の一例を示す図である。
【図27】第2実施形態に係るエキシマ照射装置に使用されるエキシマランプ管の変形例を示す図である。
【図28】第2実施形態に係るエキシマ照射装置に使用されるエキシマランプ管の他の変形例を示す図である。
【図29】第2実施形態に係るエキシマ照射装置に使用されるエキシマランプ管の他の変形例を示す図である。
【図30】第3実施形態に係るエキシマ照射装置の一例を示す断面図である。
【図31】エキシマランプ管がランプハウスの収納穴に収納されたときの断面図である。
【図32】第3実施形態に係るエキシマ照射装置のランプハウスの収納穴の変形例を示す図である。
【図33】エキシマランプ管がランプハウスの収納穴に収納されたときの変形例の断面図である。
【図34】第4実施形態に係るエキシマ照射装置を有するエキシマ照射ラインの一例を示す外観略図である。
【図35】第4実施形態に係るエキシマ照射装置の変形例に示す底面図である。
【図36】第4実施形態に係るエキシマ照射装置の変形例に示す底面図である。
【図37】第11実施形態に係るエキシマランプの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1、28、35、39、39a エキシマランプ
1a、35a ランプ本体
1b キャップ
1c 先端
2 外部電極
3、36 外部管
4、37 内部管
4a 冷却ガス
5 内部電極
6 放電空間
6a 放電用ガス
11a 隔壁
11b 支持壁
11c 孔
11d、11f、11g、46、46a、46b、46c 流路
11e、15、16、17、22、42、45、46 空間部
12 入力継手
13 出力継手
14、14a 給電ケーブル
20 エキシマ照射装置
20a 照射部
20b 冷却ガス循環装置
20c、35b 電源
21 ケーシング
22a 開口部位
23 照射面
24 窓
25 内壁
26 反射面
27、41a 孔
29、40 保護管
38、38a、38b 支持部材
38c 流出路
41 噴出管
47 流入路
101 金属薄板部
101a 矩形状の金属薄板部
102、102’、102” 突起部
103、103’、103” 辺
104 矩形状の金属薄板部
105 エキシマ光に耐性を有する材料
106 帯状部
107 電極細線
2a,2b、55、59、73 外部電極
50、52、53、56、58、61、71 エキシマランプ
51 開口面
54 絶縁材
57 中空管
60 空隙
62 網状電極
70 エキシマ照射装置
72 凹部
74 ランプハウス
75 電源装置
76 冷却用流体流通路
71,81,83 エキシマランプ管
84 開口円管
85 平板部
87 内部管
90 エキシマ照射装置
91 ランプハウス
92 電源装置
93 収納穴
94 照射窓
95 溝部
120 エキシマ照射ライン
121 搬送ライン
122 被照射体
131,132,133,134 エキシマランプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an excimer irradiation device, an excimer lamp tube, an excimer irradiation line, and an excimer lamp.
[0002]
[Prior art]
An excimer irradiation apparatus is an apparatus that includes an excimer lamp that generates excimer light and irradiates the object to be irradiated with the generated excimer light. A conventionally known excimer lamp fills a discharge vessel with a discharge gas forming excimer molecules, forms excimer molecules by a dielectric barrier discharge called a silent discharge, and is radiated from the excimer molecules. Irradiation with a single wavelength of ultraviolet light (hereinafter referred to as “excimer light”).
[0003]
Such excimer lamps include a discharge vessel made of a dielectric material, a discharge space filled with a discharge gas in the discharge vessel, an internal tube arranged in the discharge space, an external electrode on the discharge vessel, What consists at least of an internal electrode in a tube is known. An excimer irradiator equipped with such an excimer lamp using dielectric barrier discharge can generate excimer light of 172 nm, 193 nm, 207 nm, 222 nm, 248 nm, etc., depending on the type of discharge gas.
[0004]
Further, in a conventional light source device in which a discharge lamp is stored in a lamp house, a front surface of the lamp is covered with a window member, and an inert gas is introduced (for example, see Patent Document 1).
[Patent Document 1]
JP-A-11-204087 (Paragraph No. 20, FIG. 1, etc.)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
With respect to such excimer irradiation devices, various researches and developments have been made to efficiently irradiate the generated excimer light. For example, the irradiation efficiency of excimer light can be improved by (a) introducing a nitrogen gas into a container to which the excimer lamp is mounted so that excimer light generated from the excimer lamp is not absorbed, or (b) excimer light. Improve the excimer light irradiation efficiency by changing the glass window of the vessel in which the lamp is mounted or the discharge vessel of the excimer lamp to a material such as quartz glass with excellent transparency to increase the excimer light transmittance. (C) Although the irradiation efficiency is improved by providing a reflection plate on the back side of the container in which the excimer lamp is disposed, there is still a demand for further improving the irradiation efficiency.
[0006]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an excimer lamp and an excimer irradiator that further improve the excimer light irradiation efficiency.
[0007]
Further, the excimer lamp has a problem that the quartz glass constituting the excimer lamp is deteriorated by heat and excimer light emitted by the excimer lamp.
[0008]
Another object of the present invention is to provide an excimer lamp and an excimer irradiator that have improved excimer light irradiation efficiency, and an excimer lamp and an excimer irradiator that have a longer life.
[0009]
In addition, when a conventional hollow double cylindrical tube-shaped excimer lamp is used horizontally, cracks are formed on the upper surface of the inner tube, and the life of the excimer lamp tends to be exhausted. As an application of the excimer lamp, there is a dry cleaning in an LCD (Liquid Crystal Display) manufacturing process. However, with the recent increase in size of the LCD, there is a demand for a longer excimer lamp. In the case of a conventional excimer lamp having a hollow double cylindrical tube shape, the influence of internal stress due to the bending of the inner tube due to its own weight cannot be ignored, and a longer excimer lamp tends to shorten its life.
[0010]
Further, in the conventional excimer irradiation apparatus, a window is provided on the front of the lamp for cooling and protecting the lamp. However, the presence of the window reduces the irradiation amount on the irradiation target.
[0011]
Furthermore, in the conventional excimer lamp, a wire mesh-shaped electrode is also arranged on the irradiation surface side, so that the aperture ratio on the irradiation surface side is reduced.
[0012]
It is still another object of the present invention to provide an excimer irradiation device, an excimer lamp tube, and an excimer irradiation line which have a long life and high irradiation efficiency.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the present invention will be described. In addition, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
[0014]
An excimer irradiation apparatus according to claim 1 includes an excimer lamp having a hollow double cylindrical tube having a discharge space formed between an outer tube and an inner tube, an internal electrode disposed in the inner tube, and an excimer lamp. It has a concave portion that engages with the outer peripheral surface, and the concave portion has a lamp house provided with an external electrode of the excimer lamp, and a power supply device that applies a high-frequency voltage between the internal electrode and the external electrode. And
[0015]
According to the present invention, since the excimer lamp tube has no external electrode, the excimer lamp can be manufactured at low cost. Further, since no external electrodes are arranged on the side of the irradiation surface, the aperture ratio of the irradiation surface does not decrease, and a high irradiation amount can be secured.
[0016]
An excimer irradiation apparatus according to a second aspect is characterized in that, in the excimer irradiation apparatus according to the first aspect, a portion without an external electrode is provided near the center of the concave portion.
[0017]
The vicinity of the center of the concave portion corresponds to the opposite side of the irradiation surface across the inner tube, and excimer light generated by the discharge is rarely emitted from the irradiation surface to the outside due to the obstruction of the inner tube. According to the present invention, even if discharge is not generated near the center of the concave portion, the irradiation amount of the excimer light emitted from the irradiation surface hardly changes.
[0018]
In addition, heat and excimer light that are not emitted to the outside deteriorate the material such as quartz glass or synthetic quartz constituting the excimer lamp, but the present invention does not cause a problem of deterioration of the material of the excimer lamp tube.
[0019]
Further, according to the present invention, it is possible to reduce the (unnecessary) discharge that is not emitted from the irradiation surface. As a result, discharge occurs only between the external electrode and the internal electrode, and the generated excimer light is emitted from the irradiation surface. Therefore, the discharge efficiency (irradiation efficiency) with respect to the applied power is improved, and the discharge intensity is increased. That is, the power can be efficiently consumed.
[0020]
An excimer lamp tube (71) according to a third aspect is configured such that the outer tube (3) and the inner tube (4) are arranged concentrically, and the discharge space (6) is provided between the outer tube (3) and the inner tube (4). ) Formed therein, and an internal electrode (5) disposed in the internal tube (4). The discharge space (6) is filled with a discharge gas (6a), The discharge gas (6a) emits excimer light when a voltage is applied.
[0021]
According to the present invention, since the excimer lamp tube (71) has no external electrode, the excimer lamp tube (71) can be manufactured at low cost. Further, since no external electrodes are arranged on the side of the irradiation surface, the aperture ratio of the irradiation surface does not decrease, and a high irradiation amount can be secured.
[0022]
An excimer lamp tube according to a fourth aspect is the excimer lamp tube (71) according to the third aspect, wherein an insulating material (54) having resistance to excimer light is disposed on a part of an outer peripheral surface of the outer tube (3). Has been characterized.
[0023]
According to the present invention, no discharge occurs and no heat is generated in the portion where the insulating material (54) is disposed.
[0024]
Excimer light generated by discharge on the opposite side of the irradiation surface across the inner tube (4) is less likely to be emitted from the irradiation surface to the outside due to the obstruction of the inner tube (4). According to the present invention, even if the insulating material (54) is arranged on the opposite side of the irradiation surface across the inner tube (4) so that no discharge occurs, the irradiation amount of the excimer light emitted from the irradiation surface hardly changes. Absent. Rather, harmful discharge and heat generation of the excimer lamp tube (71) can be prevented.
[0025]
Further, heat and excimer light not emitted to the outside deteriorate the material such as quartz glass or synthetic quartz constituting the excimer lamp tube (71). According to the present invention, however, discharge is generated by the insulating material (54). And no heat or excimer light that is not emitted to the outside is generated. As a result, the problem of material deterioration of the excimer lamp tube (71) does not occur.
[0026]
Furthermore, according to the present invention, the presence of the insulating material (54) can reduce the (unnecessary) discharge that is not emitted from the irradiation surface. As a result, discharge occurs only between the portion where the insulating material (54) is not disposed and the internal electrode, and the generated excimer light is emitted from the irradiation surface. Therefore, the discharge efficiency (irradiation efficiency) with respect to the applied power is improved, and the discharge intensity is increased. That is, the power can be efficiently consumed.
[0027]
An excimer lamp tube (81) according to
[0028]
According to the present invention, since the pipe wall is thickened at the joint (82) where the inner peripheral surface of the outer pipe (3) and the outer peripheral face of the inner pipe (4) are joined, the deflection of the inner pipe (4) is achieved. , And the life of the excimer lamp tube (81) can be extended.
[0029]
An excimer lamp tube according to
[0030]
An excimer lamp tube (83) according to claim 7 comprises an outer tube (3) and a semi-cylindrical open circular tube (84) which is disposed inside the outer tube (3) and bisects the cylindrical tube in the axial direction. A discharge space (6) between the inner tube (87) formed by being joined to the tube wall of the outer tube (3) via the flat plate portion (85) and the outer tube (3) and the inner tube (87); , And an internal electrode (5) disposed in the internal tube (87). The discharge space (6) is filled with a discharge gas (6a), and a high-frequency voltage is applied. The discharge gas (6a) emits excimer light.
[0031]
According to the present invention, when the excimer lamp tube (83) is arranged horizontally with the irradiation surface downward, the flat portion (85) of the inner tube (87) is arranged in the vertical direction, so that the second moment of area is obtained. And the internal stress caused by the deflection of the internal pipe (87) due to its own weight can be prevented.
[0032]
An excimer lamp tube according to
[0033]
An excimer irradiation apparatus (90) according to
[0034]
According to the present invention, since the excimer lamp tube is housed in the lamp house (91), it is possible to secure a large contact area between the inner surface of the housing hole (93) of the lamp house (91) and the excimer lamp tube. it can. Therefore, the heat generated by the discharge can be efficiently transmitted to the lamp house (91), and the cooling efficiency is good. Further, since there is no need to supply a cooling gas to the side of the irradiation window (94), a glass cover is not required, and excimer light can be efficiently irradiated. Since no equipment for flowing the cooling gas is required, the manufacturing cost of the apparatus can be kept low.
[0035]
An excimer irradiation device (90) according to
[0036]
According to the present invention, when the excimer lamp tube is housed in the housing hole (93), the outer peripheral surface of the excimer lamp tube is arranged so as not to protrude from the outer surface of the lamp house (91). There is no need to provide a protective glass on the side to protect the excimer lamp tube. As a result, excimer light can be efficiently emitted, and the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.
[0037]
An excimer irradiation device (90) according to
[0038]
According to the present invention, when the excimer lamp tube is housed in the housing hole (93), the outer peripheral surface of the excimer lamp tube is arranged to protrude from the outer surface of the lamp house (91). Can be brought closer. As a result, excimer light can be efficiently emitted.
[0039]
An excimer irradiation apparatus (90) according to
[0040]
An excimer irradiation device (90) according to
[0041]
According to the present invention, by arranging a plurality of excimer lamp tubes, it is possible to obtain excimer light with a sufficient irradiation amount.
[0042]
An excimer irradiation apparatus (90) according to
[0043]
An excimer irradiation apparatus (90) according to
[0044]
The irradiation density of the excimer light emitted from the excimer lamp tube differs in the longitudinal direction. According to the present invention, the irradiation amount of the excimer light can be made uniform in the longitudinal direction.
[0045]
The excimer irradiation line (120) according to
[0046]
The excimer irradiation line (120) according to
[0047]
The excimer irradiation line (120) according to claim 18 is the excimer irradiation line (120) according to claim 16 or 17, wherein the object (122) is conveyed on the conveyance line (121). An excimer lamp tube is arranged in the excimer irradiation device (90) so that the amount of excimer light irradiation is uniform at any position on the irradiation surface of the irradiation object (122). I do.
[0048]
The excimer lamp (131) according to claim 19, wherein the inner peripheral surface of the outer tube (3) and the outer peripheral surface of the inner tube (4) are joined, and the outer tube (3) and the inner tube (4) are connected. A double cylindrical tube having a discharge space (6) formed therein, an internal electrode (5) disposed in the internal tube (4), and an external electrode (62) disposed on the external tube (3). A discharge gas (6a) is sealed in the discharge space (6), and the discharge gas (6a) emits excimer light when a high-frequency voltage is applied.
[0049]
An excimer lamp (132) according to
[0050]
The excimer lamp (133) according to
[0051]
An excimer lamp (134) according to
[0052]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an excimer lamp and an excimer irradiation device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0053]
(Excimer lamp)
FIG. 1 is a front view (a) and a left side sectional view (b) showing an example of the excimer lamp of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing an example of the internal structure of the excimer lamp body shown in FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view of FIG.
[0054]
The excimer lamp 1 of the present invention has at least a
[0055]
The
[0056]
The outer peripheral surface of the
[0057]
Outer tube The
[0058]
The
[0059]
Note that a phosphor film may be formed on the inner wall of the
[0060]
External electrode As shown in FIGS. 3 to 5, the
[0061]
The thin
[0062]
As shown in FIG. 1, the length of the thin
[0063]
The length of the thin
[0064]
Note that a number of holes (through holes) may be formed on the surface of the thin
[0065]
The protruding
[0066]
Specifically, as shown in FIGS. 3 to 5, a
[0067]
In the
[0068]
The
[0069]
The
[0070]
Next, another embodiment of the external electrode will be described below.
[0071]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mounting mode of an external electrode characterized by the shape of the thin metal plate. In this case, the metal thin plate portion 104 that has been bent in a rectangular shape in advance is disposed on the
[0072]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a mode in which a material having resistance to excimer light is interposed between the thin metal plate portion and the outer tube. In this case, since the
[0073]
The material 105 to be interposed needs to be a material having at least resistance to excimer light. For example, preferred are ceramic materials, fluorine resins, particularly tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymers (fluoroethylene propylene copolymer resins, perfluoroethylene propene copolymer resins), and polytetrafluoroethylene. It is preferable to coat such a
[0074]
The
[0075]
8 to 10 are explanatory views of still another mode of the external electrode. The
[0076]
The
[0077]
The thickness of the
[0078]
In addition, it is preferable to fix the
[0079]
Inner tube The
[0080]
As a material of the
[0081]
It is preferable that the inside of the
[0082]
The thickness of the
[0083]
Internal electrode : The
[0084]
The shape of the
[0085]
Lamp body and cap : The
[0086]
The
[0087]
The input joint 12 and the output joint 13 are connected to a cooling gas circulation device or the like for circulating the cooling
[0088]
In the excimer lamp 1 configured as described above, when the
[0089]
As a modification of the present invention, the input joint 12 and the output joint 13 may be omitted when the heat radiation amount is small.
[0090]
(Excimer irradiation device)
Next, the
[0091]
FIG. 11 is a bottom view showing an example of an excimer irradiation device, and FIG. 12 is a side view thereof. As shown in the figure, an
[0092]
The
[0093]
The
[0094]
A plurality of holes 27,..., 27 may be provided at predetermined positions on the
[0095]
The
[0096]
The cooling
[0097]
The
[0098]
(Excimer Lamp of Second Embodiment)
FIGS. 13 and 14 are explanatory views showing an example of the
[0099]
The
[0100]
As shown in FIG. 14, a
[0101]
(Excimer Lamp of Third and Fourth Embodiments)
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of the
[0102]
The excimer lamps according to these embodiments have a problem that, in a long excimer lamp, the problem that the discharge plasma generated in the discharge space due to insufficient application of voltage causes a variation is 1 MHz near both ends of the
[0103]
FIG. 15 is a sectional structural view of an
[0104]
The
[0105]
The
[0106]
The
[0107]
The cooling
[0108]
Each excimer lamp is usually supplied with power from one power supply (P / S) via one ballast (S / B). When the
[0109]
FIG. 16 is a sectional structural view of an
[0110]
The
[0111]
In this way, by circulating the cooling
[0112]
When circulating the cooling
[0113]
In order to allow the
[0114]
(Excimer Lamp of Fifth Embodiment)
FIG. 17 is a sectional structural view of an
[0115]
In this
[0116]
The cooling
[0117]
As described above, the excimer lamp and the excimer irradiation device of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and may be implemented in various forms. For example, in the embodiment, the
[0118]
(Excimer Lamp of Sixth Embodiment)
FIG. 18 is a sectional view showing an example of an
[0119]
The
[0120]
On the other hand, the
[0121]
It is preferable that the length in the longitudinal direction of the
[0122]
The length of the
[0123]
The circumferential length of the opening
[0124]
The thickness of the
[0125]
This embodiment has the following effects.
● No discharge occurs and no heat is generated on the opening
The excimer light generated by the discharge on the opposite side of the
● The heat and excimer light not emitted to the outside degrade the material such as quartz glass or synthetic quartz constituting the
The presence of the opening
[0126]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
FIG. 19 is a sectional view showing a modified example 52 of the excimer lamp according to the sixth embodiment of the present invention. In the
A shielding plate made of a material resistant to excimer light may be provided on the side of the opening
[0127]
(Excimer Lamp of Seventh Embodiment)
FIG. 20 is a sectional view showing an example of an
[0128]
The
[0129]
In contrast, the
[0130]
The insulating
[0131]
The insulating
[0132]
This embodiment has the following effects.
● No discharge occurs and no heat is generated in the portion where the insulating
The excimer light is not emitted to the opposite side of the
The excimer light generated by the discharge on the opposite side of the
● Heat and excimer light that are not emitted to the outside deteriorate materials such as quartz glass or synthetic quartz constituting the excimer lamp. However, in the case of the present embodiment, the discharge does not occur due to the presence of the insulating
The presence of the insulating
● The heat generated by the discharge is transmitted through the
[0133]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
A heat sink such as a radiation fin may be provided on the
The
[0134]
(Excimer Lamp of Eighth Embodiment)
FIG. 21 is a sectional view showing an example of an
[0135]
The
[0136]
The
[0137]
This embodiment has the following effects.
● A
The excimer light generated by the discharge on the opposite side of the
● Heat and excimer light that are not emitted to the outside degrade the material such as quartz glass or synthetic quartz that constitutes the excimer lamp. However, no discharge is generated by the
The presence of the
The heat generated by the discharge is transmitted to the
[0138]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
The cooling gas may be circulated through the
The thickness of the connection between the
The
In this case, the inner surface of the
The external electrodes may have the shapes shown in FIGS. 3 to 6 and FIGS. This is because the effect of the hollow tube of eliminating unnecessary discharge and improving the irradiation efficiency does not depend on the shapes of the external tube and the external electrodes.
[0139]
(Excimer Lamp of Ninth Embodiment)
FIG. 22 is a sectional view showing an example of the
[0140]
In the
[0141]
This embodiment has the following effects.
● Unlike the
Since the
The excimer light generated by the discharge on the opposite side of the
The heat and excimer light that is not emitted to the outside deteriorates the material such as quartz glass or synthetic quartz that constitutes the excimer lamp. However, no discharge is generated due to the gap 60, and the heat and excimer light that is not emitted to the outside are not generated. As a result, the problem of material deterioration of the
The presence of the gap 60 can reduce discharges (wasteful) that are not emitted from the
[0142]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
The cooling gas may be circulated through the gap 60. In this case, heat exchange is further promoted, and the temperature rise of the
The inner surface of the
The external electrodes may be shaped as shown in FIGS. 3 to 5 and FIGS. This is because the effect of the gap 60 that eliminates useless discharge and improves irradiation efficiency does not depend on the shape of the external tube and the external electrode even if it has a protrusion or an electrode thin wire.
[0143]
(Excimer Lamp of Tenth Embodiment)
FIG. 23 is a sectional view showing an example of an
[0144]
The
[0145]
FIG. 24 is a detailed diagram illustrating an example of a mesh electrode. A
[0146]
This embodiment has the following effects.
● No discharge occurs and no heat is generated in the portion where the insulating
The excimer light generated by the discharge on the opposite side of the
● Heat and excimer light that are not emitted to the outside deteriorate the material such as quartz glass or synthetic quartz that constitutes the excimer lamp, but no discharge occurs due to the insulating
The presence of the insulating
[0147]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
A normal net having a structure in which a plurality of groups of fine metal wires are knitted as the conductive net electrode may be used. In this case, it can be manufactured at a lower cost than a reticulated electrode having a structure perforated in one metal plate.
The conductive mesh electrode or the perforated metal plate electrode may not be disposed on the
The
[0148]
(Excimer Irradiation Device of Second Embodiment)
FIG. 25 is a cross-sectional view showing an example of an
[0149]
The
[0150]
Excimer lamp tube FIG. 26 is a front view (a) and an BB cross-sectional view (b) showing an example of an excimer lamp tube used in the excimer irradiation device according to the second embodiment of the present invention.
[0151]
The
[0152]
Excimer irradiation equipment The
[0153]
When the
[0154]
This embodiment has the following effects.
Since the
Since the
● Since the inner surface of the
[0155]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
The lamp house 74 may be cooled. Specifically, a cooling
A portion without an external electrode may be provided near the center of the
○ The heat and excimer light that are not emitted to the outside degrade the material such as quartz glass or synthetic quartz that constitutes the excimer lamp.However, since there is a part without an external electrode, discharge does not occur and is not emitted to the outside. No heat or excimer light is generated. As a result, the problem of material deterioration of the
The discharge which is not emitted from the irradiation surface 23 (wasteful) can be reduced due to the portion without the external electrode, and as a result, the discharge is generated only between the external electrode and the
Instead of the
[0156]
(Modification of excimer lamp tube)
In the
[0157]
An
[0158]
In each of the three types of excimer lamp tubes shown in FIG. 29, an insulating
[0159]
(Excimer Irradiation Device of Third Embodiment)
Hereinafter, an excimer irradiation apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0160]
FIG. 30 is a sectional view showing an example of an
[0161]
As shown in FIG. 30, an
[0162]
FIG. 31 shows a cross-sectional view when the
[0163]
The
Since the
When the
[0164]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
As shown in FIG. 32, a
FIG. 33 is a cross-sectional view of a modification when the
In a similar manner to the excimer irradiation apparatus according to the second embodiment, the
In the above-described embodiment, the
O Instead of the excimer lamp tube, an excimer lamp having an external electrode formed of either a conductive mesh electrode or a perforated metal plate electrode may be used. The inner surface of the
[0165]
(Excimer Irradiation Device of Fourth Embodiment)
Hereinafter, an excimer irradiation apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0166]
FIG. 34 is a schematic external view showing an example of an
[0167]
As shown in FIG. 34, the
[0168]
The excimer irradiation apparatus of the fourth embodiment has the following effects.
By arranging a plurality of
[0169]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
As shown in FIG. 35, adjacent
As shown in FIG. 36, some of the plurality of
[0170]
(Excimer lamp of eleventh embodiment)
FIG. 37 is a sectional view showing an example of the excimer lamp according to the eleventh embodiment of the present invention.
[0171]
(A) is a double cylinder in which the inner peripheral surface of the
[0172]
FIG. 4B shows an
[0173]
(C) shows an
[0174]
(D) shows a
[0175]
In the
[0176]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.
In FIG. 37 showing the above embodiment, the external electrode is the
[0177]
【The invention's effect】
As described above, according to the excimer lamp and the excimer irradiation apparatus of the present invention, the excimer light irradiation from the outer tube on the side facing the irradiation target is hardly interrupted, and high irradiation efficiency can be realized. Since the electrode can be wound around the external tube, it is easy to attach the external electrode and manufacture the excimer lamp. Further, since the projections protruding from both sides are alternately arranged, the generation balance of excimer light on the external tube on the side facing the irradiation object can be increased, and high irradiation efficiency can be realized.
[0178]
Further, according to the excimer lamp and the excimer irradiation device of the present invention, by suppressing the generation of excimer light on the thin metal plate side, the generation of excimer light on the side not facing the irradiation target is suppressed, and the excimer light The generation mainly occurs on the side facing the irradiation object, and as a result, the discharge efficiency can be improved and the discharge intensity can be increased.
[0179]
Furthermore, according to the excimer lamp and the excimer irradiation device of the present invention, since the opening surface on which the external electrode is not provided is provided on the opposite side to the irradiation surface with the inner tube interposed therebetween, the emission surface emits light from the irradiation surface. Unnecessary useless discharge does not occur, so that the discharge efficiency can be improved.
[0180]
Furthermore, according to the excimer lamp and the excimer irradiation device of the present invention, the heat generated by the discharge is transmitted to the external electrode and is radiated at the external electrode portion outside the insulating material. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the excimer lamp.
[0181]
Furthermore, according to the excimer lamp and the excimer irradiation device of the present invention, the heat generated by the discharge is transmitted to the hollow tube by heat conduction through the shared tube wall, and is radiated at the hollow tube portion. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the excimer lamp. By circulating the cooling gas through the hollow tube, heat exchange is further promoted, and the temperature rise of the excimer lamp due to discharge can be further suppressed.
[0182]
Furthermore, according to the excimer lamp tube and the excimer irradiating apparatus of the present invention, a wire mesh electrode on the side of the irradiation surface is not required, so that the irradiation object can be efficiently irradiated.
[0183]
Furthermore, according to the excimer lamp tube, the excimer irradiation device, and the excimer lamp of the present invention, when the excimer lamp is lengthened, it is possible to withstand the internal stress due to the bending of the inner tube due to its own weight, and the long life of the excimer lamp Can be achieved.
[0184]
Furthermore, according to the excimer irradiation apparatus and the excimer irradiation line of the present invention, a window on the front surface of the excimer lamp for cooling and protecting the excimer lamp is not required, so that the irradiation object can be efficiently irradiated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view (a) and a left side sectional view (b) showing an example of an excimer lamp of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a front view and an AA sectional view, respectively, showing an example of the internal structure of the excimer lamp body shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a mounting form of an external electrode.
FIG. 4 is a bottom view showing a mounting form of an external electrode.
FIG. 5 is a plan view showing a form before mounting external electrodes.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another mounting mode of the external electrodes.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a form in which a material having resistance to excimer light is interposed between a thin metal plate portion and an outer tube.
FIG. 8 is a plan view showing still another embodiment of the external electrode.
FIG. 9 is a perspective view showing a form in which the external electrode shown in FIG. 8A is mounted on an external tube.
FIG. 10 is a partially enlarged view showing an example of a mounting form of the external electrodes shown in FIG.
FIG. 11 is a bottom view showing an example of the excimer irradiation device of the present invention.
FIG. 12 is a side view showing an example of the excimer irradiation device of the present invention.
FIGS. 13A and 13B are a front view and an BB sectional view showing an example of an excimer lamp according to a second embodiment.
FIG. 14 is a sectional structural view of an excimer lamp according to a second embodiment.
FIG. 15 is a sectional structural view showing an example of an excimer lamp according to a third embodiment.
FIG. 16 is a sectional structural view showing an example of an excimer lamp according to a fourth embodiment.
FIG. 17 is a sectional structural view showing an example of an excimer lamp according to a fifth embodiment.
FIG. 18 is a sectional view showing an example of an excimer lamp according to a sixth embodiment.
FIG. 19 is a sectional view showing a modification of the excimer lamp according to the sixth embodiment.
FIG. 20 is a sectional view showing an example of an excimer lamp according to a seventh embodiment.
FIG. 21 is a sectional view showing an example of an excimer lamp according to an eighth embodiment.
FIG. 22 is a sectional view showing an example of an excimer lamp according to a ninth embodiment.
FIG. 23 is a sectional view showing an example of an excimer lamp according to a tenth embodiment.
FIG. 24 is a detailed view showing an example of a mesh electrode of the excimer lamp according to the tenth embodiment.
FIG. 25 is a sectional view showing an example of an excimer irradiation apparatus according to the second embodiment.
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of an excimer lamp tube used in the excimer irradiation device according to the second embodiment.
FIG. 27 is a view showing a modification of the excimer lamp tube used in the excimer irradiation device according to the second embodiment.
FIG. 28 is a view showing another modification of the excimer lamp tube used in the excimer irradiation device according to the second embodiment.
FIG. 29 is a view showing another modification of the excimer lamp tube used in the excimer irradiation device according to the second embodiment.
FIG. 30 is a sectional view showing an example of an excimer irradiation device according to a third embodiment.
FIG. 31 is a cross-sectional view when an excimer lamp tube is housed in a housing hole of a lamp house.
FIG. 32 is a view showing a modification of the storage hole of the lamp house of the excimer irradiation device according to the third embodiment.
FIG. 33 is a cross-sectional view of a modification when an excimer lamp tube is housed in a housing hole of a lamp house.
FIG. 34 is a schematic external view showing an example of an excimer irradiation line having an excimer irradiation device according to a fourth embodiment.
FIG. 35 is a bottom view showing a modification of the excimer irradiation device according to the fourth embodiment.
FIG. 36 is a bottom view showing a modification of the excimer irradiation apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 37 is a sectional view showing an example of an excimer lamp according to the eleventh embodiment.
[Explanation of symbols]
1,28,35,39,39a Excimer lamp
1a, 35a Lamp body
1b cap
1c Tip
2 External electrodes
3, 36 outer tube
4, 37 Inner tube
4a Cooling gas
5 Internal electrode
6 Discharge space
6a Discharge gas
11a Partition wall
11b Support wall
11c hole
11d, 11f, 11g, 46, 46a, 46b, 46c
11e, 15, 16, 17, 22, 42, 45, 46 space
12 Input fitting
13 Output coupling
14, 14a power supply cable
20 Excimer irradiation equipment
20a irradiation unit
20b Cooling gas circulation device
20c, 35b power supply
21 Casing
22a Opening site
23 Irradiation surface
24 windows
25 Inner wall
26 Reflective surface
27, 41a hole
29, 40 Protection tube
38, 38a, 38b Supporting member
38c Outflow channel
41 Ejector tube
47 Inflow channel
101 Metal sheet part
101a Rectangular metal sheet part
102, 102 ', 102 "projection
103, 103 ', 103 "side
104 Rectangular metal sheet
105 Materials resistant to excimer light
106 belt
107 electrode thin wire
2a, 2b, 55, 59, 73 External electrodes
50, 52, 53, 56, 58, 61, 71 Excimer lamp
51 Opening surface
54 Insulation
57 hollow tube
60 void
62 mesh electrode
70 Excimer irradiation equipment
72 recess
74 Lamp House
75 Power supply
76 Cooling fluid flow passage
71,81,83 Excimer lamp tube
84 Open circular pipe
85 Flat part
87 inner tube
90 Excimer irradiation device
91 Lamp House
92 Power supply
93 storage hole
94 Irradiation window
95 groove
120 excimer irradiation line
121 transport line
122 Irradiated object
131,132,133,134 Excimer lamp
Claims (22)
前記外部管の外周面に係合する凹部を有し、当該凹部には前記エキシマランプの外部電極が備わったランプハウスと、
前記内部電極と前記外部電極との間に高周波電圧を印加する電源装置と、
を有することを特徴とするエキシマ照射装置。A hollow double cylindrical tube in which a discharge space is formed between an outer tube and an inner tube, and an excimer lamp having an internal electrode arranged in the inner tube,
A lamp house having an external electrode of the excimer lamp, having a concave portion engaged with the outer peripheral surface of the external tube;
A power supply for applying a high-frequency voltage between the internal electrode and the external electrode,
An excimer irradiation device, comprising:
前記凹部の中央付近には外部電極が備わっていない部分があること
を特徴とするエキシマ照射装置。The excimer irradiation device according to claim 1,
An excimer irradiator characterized in that there is a portion without an external electrode near the center of the recess.
前記内部管内に配置された内部電極と、を有し、
前記放電空間には放電ガスが封入され、
高周波電圧を印加したとき前記放電ガスがエキシマ光を発する、
ことを特徴とするエキシマランプ管。An outer tube and an inner tube are arranged concentrically, and a hollow double cylindrical tube in which a discharge space is formed between the outer tube and the inner tube;
An internal electrode arranged in the internal tube,
A discharge gas is sealed in the discharge space,
The discharge gas emits excimer light when a high-frequency voltage is applied,
An excimer lamp tube, characterized in that:
前記外部管の外周面の一部に、エキシマ光に耐性を有する絶縁材が配されている、
ことを特徴とするエキシマランプ管。The excimer lamp tube according to claim 3,
An insulating material having resistance to excimer light is disposed on a part of the outer peripheral surface of the outer tube.
An excimer lamp tube, characterized in that:
前記内部管内に配置された内部電極と、を有し、
前記放電空間には放電ガスが封入され、
高周波電圧を印加したとき前記放電ガスがエキシマ光を発する、
ことを特徴とするエキシマランプ管。A double cylindrical tube in which the inner peripheral surface of the outer tube and the outer peripheral surface of the inner tube are joined, and a discharge space is formed between the outer tube and the inner tube;
An internal electrode arranged in the internal tube,
A discharge gas is sealed in the discharge space,
The discharge gas emits excimer light when a high-frequency voltage is applied,
An excimer lamp tube, characterized in that:
前記外部管の外周面であって、前記外部管の内周面と前記内部管の外周面とが接合している箇所には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材が配されている、
ことを特徴とするエキシマランプ管。The excimer lamp tube according to claim 5,
An insulating material having resistance to excimer light is provided at a position on the outer peripheral surface of the outer tube where the inner peripheral surface of the outer tube and the outer peripheral surface of the inner tube are joined.
An excimer lamp tube, characterized in that:
前記外部管の内部に配され、円筒管を軸方向に二分した半円筒形状の開口円管が平板部を介して前記外部管の管壁に接合されて形成された内部管と、
前記外部管と前記内部管との間に放電空間が形成された円筒管と、
前記内部管内に配置された内部電極と、を有し、
前記放電空間には放電ガスが封入され、
高周波電圧を印加したとき前記放電ガスがエキシマ光を発する、
ことを特徴とするエキシマランプ管。An outer tube,
An inner pipe formed inside the outer pipe and formed by joining a semi-cylindrical open circular pipe obtained by bisecting a cylindrical pipe in the axial direction to a pipe wall of the outer pipe via a flat plate portion,
A cylindrical tube having a discharge space formed between the outer tube and the inner tube;
An internal electrode arranged in the internal tube,
A discharge gas is sealed in the discharge space,
The discharge gas emits excimer light when a high-frequency voltage is applied,
An excimer lamp tube, characterized in that:
前記外部管の外周面であって、前記外部管と前記内部管とが管壁を共有している箇所には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材が配されている、
ことを特徴とするエキシマランプ管。The excimer lamp tube according to claim 7,
On the outer peripheral surface of the outer tube, where the outer tube and the inner tube share a tube wall, an insulating material having resistance to excimer light is disposed.
An excimer lamp tube, characterized in that:
前記エキシマランプ管を収納する収納穴を有し、前記エキシマランプ管に対して外部電極としての機能を果たすランプハウスと、
前記内部電極と前記外部電極との間に高周波電圧を印加する電源装置と、
を有するエキシマ照射装置において、
前記ランプハウスは、高周波電圧印加時に前記エキシマランプ管の発するエキシマ光を外部に放出する照射窓を有し、
前記照射窓は長方形又は長円形であって、その長手方向が前記エキシマランプ管の軸方向と一致している、
ことを特徴とするエキシマ照射装置。An excimer lamp tube according to any one of claims 3 to 8,
A lamp house having a storage hole for storing the excimer lamp tube, and serving as an external electrode for the excimer lamp tube;
A power supply for applying a high-frequency voltage between the internal electrode and the external electrode,
In an excimer irradiation apparatus having
The lamp house has an irradiation window that emits excimer light emitted from the excimer lamp tube when a high-frequency voltage is applied,
The irradiation window is rectangular or oval, and its longitudinal direction coincides with the axial direction of the excimer lamp tube.
An excimer irradiation device, characterized in that:
前記エキシマランプ管の外周面は、前記ランプハウスの外側面から出ていない、
ことを特徴とするエキシマ照射装置。The excimer irradiation apparatus according to claim 9,
The outer peripheral surface of the excimer lamp tube does not protrude from the outer surface of the lamp house,
An excimer irradiation device, characterized in that:
前記エキシマランプ管の外周面は、前記ランプハウスの外側面から出ている、
ことを特徴とするエキシマ照射装置。The excimer irradiation apparatus according to claim 9,
An outer peripheral surface of the excimer lamp tube protrudes from an outer surface of the lamp house.
An excimer irradiation device, characterized in that:
前記ランプハウスの前記収納穴には前記照射窓と反対側の位置に溝部が設けられている、
ことを特徴とするエキシマ照射装置。The excimer irradiation device according to any one of claims 9 to 11,
A groove is provided in the storage hole of the lamp house at a position opposite to the irradiation window,
An excimer irradiation device, characterized in that:
前記ランプハウスは複数のエキシマランプ管を有している、
ことを特徴とするエキシマ照射装置。The excimer irradiation device according to any one of claims 9 to 12,
The lamp house has a plurality of excimer lamp tubes;
An excimer irradiation device, characterized in that:
前記複数のエキシマランプ管は平行に配されている、
ことを特徴とするエキシマ照射装置。The excimer irradiation device according to claim 13,
The plurality of excimer lamp tubes are arranged in parallel;
An excimer irradiation device, characterized in that:
前記複数のエキシマランプ管のうち隣り合うエキシマランプ管は向きが互い違いに配されている、
ことを特徴とするエキシマ照射装置。The excimer irradiation device according to claim 13 or claim 14,
Adjacent excimer lamp tubes among the plurality of excimer lamp tubes are staggered in direction,
An excimer irradiation device, characterized in that:
前記照射窓から発せられるエキシマ光が照射される被照射体を搬送する搬送ライン、
とを有するエキシマ照射ライン。An excimer irradiation device according to any one of claims 9 to 15,
A transport line that transports an irradiation target to which the excimer light emitted from the irradiation window is irradiated,
And an excimer irradiation line having:
前記エキシマランプ管の向きが前記搬送ラインの搬送方向に対して垂直になるように前記エキシマ照射装置が配されている、
ことを特徴とするエキシマ照射ライン。The excimer irradiation line according to claim 16,
The excimer irradiation device is arranged such that the direction of the excimer lamp tube is perpendicular to the transport direction of the transport line,
An excimer irradiation line, characterized in that:
前記被照射体が前記搬送ライン上を搬送されたときに、前記被照射体の被照射面のいずれの箇所でもエキシマ光の被照射量が均一になるように、前記エキシマ照射装置内でエキシマランプ管が配されている、
ことを特徴とするエキシマ照射ライン。In the excimer irradiation line according to claim 16 or 17,
An excimer lamp is provided within the excimer irradiation apparatus so that when the object is conveyed on the conveyance line, the amount of excimer light irradiated is uniform at any point on the surface to be irradiated of the object. Pipes are arranged,
An excimer irradiation line, characterized in that:
前記内部管内に配置された内部電極と、
前記外部管上に配置された外部電極と、を有し、
前記放電空間には放電ガスが封入され、
高周波電圧を印加したとき前記放電ガスがエキシマ光を発する、
ことを特徴とするエキシマランプ。A double cylindrical tube in which the inner peripheral surface of the outer tube and the outer peripheral surface of the inner tube are joined, and a discharge space is formed between the outer tube and the inner tube;
An internal electrode disposed in the internal tube;
An external electrode disposed on the external tube,
A discharge gas is sealed in the discharge space,
The discharge gas emits excimer light when a high-frequency voltage is applied,
An excimer lamp characterized in that:
前記外部管と前記外部電極との間であって、前記外部管の内周面と前記内部管の外周面とが接合している箇所には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材が配されている、
ことを特徴とするエキシマランプ。The excimer lamp according to claim 19,
An insulating material having resistance to excimer light is disposed between the outer tube and the outer electrode, at a portion where the inner peripheral surface of the outer tube and the outer peripheral surface of the inner tube are joined. Yes,
An excimer lamp characterized in that:
前記外部管の内部に配され、円筒管を軸方向に二分した半円筒形状の開口円管が平板部を介して前記外部管の管壁に接合されて形成された内部管と、
前記外部管と前記内部管との間に放電空間が形成された円筒管と、
前記内部管内に配置された内部電極と、
前記外部管上に配置された外部電極と、を有し、
前記放電空間には放電ガスが封入され、
高周波電圧を印加したとき前記放電ガスがエキシマ光を発する、
ことを特徴とするエキシマランプ。An outer tube,
An inner pipe formed inside the outer pipe and formed by joining a semi-cylindrical open circular pipe obtained by bisecting a cylindrical pipe in the axial direction to a pipe wall of the outer pipe via a flat plate portion,
A cylindrical tube having a discharge space formed between the outer tube and the inner tube;
An internal electrode disposed in the internal tube;
An external electrode disposed on the external tube,
A discharge gas is sealed in the discharge space,
The discharge gas emits excimer light when a high-frequency voltage is applied,
An excimer lamp characterized in that:
前記外部管と前記外部電極との間であって、前記外部管と前記内部管とが管壁を共有している箇所には、エキシマ光に耐性を有する絶縁材が配されている、
ことを特徴とするエキシマランプ。The excimer lamp according to claim 21,
Between the outer tube and the outer electrode, where the outer tube and the inner tube share a tube wall, an insulating material having resistance to excimer light is disposed.
An excimer lamp characterized in that:
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- 2003-06-27 JP JP2003184892A patent/JP2004103564A/en active Pending
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