JP2004152545A

JP2004152545A - Excimer lamp device

Info

Publication number: JP2004152545A
Application number: JP2002314665A
Authority: JP
Inventors: Noritaka Takezoe; 法隆竹添; Kenichi Hirose; 賢一廣瀬
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-29
Also published as: TWI256662B; JP3938010B2; KR100720245B1; TW200406805A; KR20040038637A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excimer lamp device easy to handle when mounting on an irradiation device, formed by arranging a plurality of almost rod-shaped excimer lamps with double tube structure of which scatter of illuminance of individual excimer lamps are reduced and the illuminance in longitudinal direction is uniformized wherever practicable. <P>SOLUTION: In the excimer lamp device composed of a plurality of rod-shaped excimer lamps, the excimer lamp is formed into a double tube structure composed of an outer tube with large diameter and an inner tube with small diameter, having one electrode at the outside of the outer tube, and the other electrode at the inside of the inner tube, sealing discharge gas between the outer tube and the inner tube. The excimer lamp device has a supporting stand on which respective excimer lamps are arranged and supported, and respective excimer lamps are integrally connected in longitudinal direction by being fixed to the supporting stand by fixing members. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のエキシマランプを長手方向に連結したエキシマランプ装置に関し、特に大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとるエキシマランプを複数個長手方向に連結したエキシマランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エキシマランプは、放電容器内に封入された放電ガスを誘電体バリア放電によって、エキシマ分子を形成させ、この分子からの光を放射する放電ランプである。このようなランプは、例えば、単一の波長の真空紫外光を強く放射するという特徴を有している。
【０００３】
図１７は、エキシマランプの全体構造を示す。エキシマランプ２０は、円筒形状であり、材質は誘電体として機能し、且つ、真空紫外光を透過する石英ガラスである。エキシマランプ２０は、大径の外側管１と小径の内側管２が同軸上に配置された二重管構造をとり、外側管１の端部と内側管２の端部は溶着されることによって、密封されている。この外側管１と内側管２との間に放電空間３が形成され、放電用ガスとして、例えば、キセノンガスが封入されている。外側管１の外側には網状の一方の電極４が設けられ、内側管２の内側には他方の電極５が設けられている。
網状の一方の電極４と他方の電極５との間には、高周波高電圧が印加されることにより、放電空間３内にはエキシマ分子が形成され、真空紫外光が放射される。
【０００４】
図１８に、エキシマランプ２０の作製方法を示す。まず、（ａ）に示すように、内側管２となるガラス管２´の両端部にラッパ状部Ｘを形成させる。その後、（ｂ）に示すように、外側管１の中にガラス管２´を挿入して、ラッパ状部Ｘと外側管１を溶着させる。従って、内側管２は（ｃ）に示すように端部の溶着部Ｙのみにおいて支えられることになる。
【０００５】
このようなエキシマランプは、液晶パネルのような表示素子の基板表面に前記ランプからの光を照射することによって、基板表面に付着した有機物の分解や除去に用いられている。近年では、表示素子の大面積化に伴い、より一層の長尺化が求められている。
【０００６】
ところが、二重管構造を有する長尺のエキシマランプは、製品として出荷する際の輸送時に、内側管の端部に形成されたラッパ状の加工部が割れてしまうことがあった。この原因として、発光長が例えば、１０００ｍｍを超えるようなランプでは、ランプを水平に保持した際にランプに衝撃がかかると、内側管はたわみ振動する。したがって、内側管に形成されたラッパ状部Ｘと外側管との溶着部Ｙには、相当な引張り、圧縮の応力が集中することになる。ガラスは引張り応力に対して脆弱であり、とりわけ、内側管の端部に形成されたラッパ状の加工部は、その肉厚が当初の内側管の肉厚よりも薄くなっているため、比較的破損しやすい状態になっており、輸送時の衝撃によって発生する前記引張り応力により、簡単に割れてしまうと考えられる。
【０００７】
このため、従来は比較的短い複数のエキシマランプを別々に用意して、照射装置内にて、長手方向に連結することにより、全体として長尺のエキシマランプ装置を作製していた。
【０００８】
しかしながら、このようなエキシマランプ装置は、次に述べる２つの問題がある。第１の問題は、エキシマランプを長手方向に並べるための配置作業のたびに端部同士間の距離がばらつくので、個々のエキシマランプ装置の照度分布がばらつくというものである。エキシマランプを端部間の距離を考慮して並べる作業を照射装置が置かれた環境にて行うことは、非常に困難で煩わしいものである。
第２の問題は、複数のエキシマランプを長手方向に連結しているために、エキシマランプを連結した部分において照度が低下するというものである。照度低下を抑えるためには、エキシマランプを対向配置させる際にエキシマランプの端部同士を極力近づけることが望ましいが、エキシマランプを連結した部分の照度低下を完全に抑えることは困難である。
【０００９】
このような問題を解決する手段として、複数のランプを長手方向に連結し、且つ、ランプを連結した部分の照度の低下を抑えることのできる光源装置の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
この技術によると、前記の問題を解決することはできるものの、新たな問題が発生する。詳しく説明すると、ランプを連結した部分の近傍にしか連結用の接続部材が取り付けられていないので、運搬や照射装置への取り付け作業を行う際に、光源装置全体がランプを連結した部分を起点として、歪んでしまう可能性がある。すなわち、光源装置全体を歪ませないように十分に注意して作業を行わねばならないので、ハンドリングを容易に行うことができない。とりわけ、エキシマランプのような重量の大きいランプを連結する場合は、ハンドリングが一層困難となる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−３１７２０１号公報
【特許文献２】
特開平１０−２４１６３３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、二重管構造の概略棒状のエキシマランプを長手方向に複数個連結したエキシマランプ装置において、照射装置に組み込む際にハンドリングを容易にし、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減し、さらに、長手方向において、照度がなるべく均一であるような構造を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明によるエキシマランプ装置は、複数の棒状のエキシマランプからなり、エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であり、エキシマランプ装置は、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、各エキシマランプは固定部材によって支持台に取り付けられることで長手方向に一体的に連結されていることを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記支持台が、各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねていることを特徴とする。
【００１５】
ある実施形態において、前記支持台が、前記一方の電極を兼ねていることを特徴とする。
【００１６】
ある実施形態において、エキシマランプ装置は、複数の棒状のエキシマランプからなり、エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であり、エキシマランプ装置は、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、支持台が前記他方の電極を兼ねていることを特徴とする。
【００１７】
ある実施形態において、エキシマランプ装置は、複数の棒状のエキシマランプからなり、エキシマランプは、大径の外側管と小径の内側管が同軸上に配置されて二重管構造をとり、外側管の外側には一方の電極が設けられ、内側管の内側には他方の電極が設けられており、この外側管と内側管の間には放電ガスが封入された構造であり、エキシマランプ装置は、各エキシマランプが配置されて支持される支持台を有し、前記支持台が、前記他方の電極の内側に配置されることを特徴とする。
【００１８】
【作用】
本発明の第１の構成を以下に述べる。
支持台上にて２本のエキシマランプが長手方向に並べて配置され、各エキシマランプは支持台に設けられた固定部材によって支持台に取り付けられている。
さらに、支持台は各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねている。
【００１９】
このような構成によると、２本のエキシマランプが全長にわたって支持台上に搭載されているので、エキシマランプ装置全体がランプを連結した部分を起点として歪むことを防止できる。すなわち、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。
また、照射装置が置かれた環境と比べて、作業環境の良好な場所にて、あらかじめエキシマランプを長手方向に連結することができるので、エキシマランプの端部同士の間隔を比較的一定にすることができる。すなわち、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
また、前記支持台が、反射鏡を兼ねているので、後述のような理由でエキシマランプを連結した部分のような放電が形成されない場所からも光が放射されるようになるので、長手方向における照度の均一性が向上する。
さらに、後述するように、支持台が取り付けられた側に向かって放射される光を照射面側へ反射させることができるので、照度が向上する。
さらに、支持台に設けられた固定部材により、各エキシマランプを支持台に固定することができる。これにより、エキシマランプを連結する作業を容易に行うことができるので、エキシマランプの端部同士をぶつけて破損させることがない。
【００２０】
本発明の第２の構成を以下に述べる。
支持台上にて２本のエキシマランプが長手方向に並べて配置され、各エキシマランプは支持台に設けられた固定部材によって支持台に取り付けられている。
さらに、支持台は、各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねている。
さらに、支持台は、前記一方の電極を兼ねている。
【００２１】
このような構成によると、第１の構成で述べた効果を得ることができる。
さらに、２本のエキシマランプの放電空間のうち、支持台を取り付けた側にのみ放電が形成されるので、放電空間の全てに放電が形成される場合と比較して電力の消費を低減できる。これにより、エキシマランプの温度上昇を抑えることができるので、エキシマランプの寿命を延ばすことが可能である。
【００２２】
本発明の第３の構成を以下に述べる。
支持台が、２本のエキシマランプを構成する放電容器の内側管を貫通するように配置され、各放電容器の内側管の内面に密着している。これにより、２本の放電容器が長手方向に連結されている。この支持台は、２本の放電容器を連結するとともに前記他方の電極としての機能を有している。
【００２３】
このような構成によると、第１の構成と同様な理由により、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になるとともに、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
【００２４】
本発明の第４の構成を以下に述べる。
支持台が、２本のエキシマランプの内側管を貫通するように配置され、各エキシマランプの内面に設けられた前記他方の電極に密着している。
【００２５】
このような構成によると、第１の構成と同様な理由により、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になるとともに、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施例であるエキシマランプ装置３０を示す。
（ａ）図は長手方向の断面図である。本発明に係るエキシマランプ２０ａおよび２０ｂは図１７に示すものと同じである。
支持台６上にて同じ構成をした２本のエキシマランプ２０ａと２０ｂが長手方向に並べて配置され、各エキシマランプは支持台６に設けられた固定部材９によって支持台６に固定されている。各々の他方の電極５を各々の内側管２の内面に押し当てるように接続部材１２が嵌め込まれている。エキシマランプ２０ａと２０ｂのそれぞれの一方の電極４と、エキシマランプ２０ａの他方の電極５との間には、不図示の高周波高電圧電源が接続されている。エキシマランプ２０ａと２０ｂを連結した部分には、長手方向の長さが、例えば５ｍｍの空間１１が存在する。
（ｂ）図はエキシマランプ装置３０を図中Ａ−Ａ´で示す線で径方向にて輪切りにした断面図である。
支持台の形状は樋状であり、エキシマランプ２０ａと２０ｂの外周を半周するように密着している。この支持台６の側縁には、つば部７ｃが設けられており、つば部７ｃは、固定部材９ｃが通過するための穴８ｃが設けられている。つば部７ｃに設けられた穴８ｃに固定部材９ｃを後述するように通過させることによって、支持台６にエキシマランプ２０ａと２０ｂを固定している。
（ｃ）図はエキシマランプ装置３０の外観を示す。
支持台６の側縁は、例えば６個のつば部７（７ａ〜７ｆ）が設けられ、各々のつば部７に６個の固定部材９（９ａ〜９ｆ）をそれぞれ通すことによって支持台６にエキシマランプ２０ａと２０ｂを固定している。
ここで、エキシマランプ２０ａの数値例を挙げると、全長８５０ｍｍ、外径４０ｍｍ、内側管２の外径は１６ｍｍ、外側管１の肉厚は２ｍｍ、内側管２の肉厚は１ｍｍである。
【００２７】
尚、図１において、他方の電極５は内側管２に密着しているように示されているが、必ずしも密着している必要はない。
また、エキシマランプ２０ａと２０ｂの各々について、一方の電極４と他方の電極５との間に高周波高電圧電源を接続して、エキシマランプ２０ａと２０ｂの各々に給電する場合は、図１（ａ）に示される接続部材１２は必ずしも用いる必要はない。
また、接続部材１２の有無に関わらず、エキシマランプ２０ａと２０ｂのそれぞれの一方の電極４同士を電気的に接続してもよい。
【００２８】
支持台６は、２本のエキシマランプ２０ａと２０ｂの連結した部分を支持するためのもので、その形状は樋状である。無論、この形状に限らずその他の形状であっても構わない。
【００２９】
この支持台６は、エキシマランプ２０ａと２０ｂから放射される光のうち、支持台６が取り付けられた側に放射される光を反射する反射鏡としての機能も有する。支持台６は、光輝アルミニウムの板材によって形成されているが、光輝アルミニウムに限らず、真空紫外光の反射特性を有するものならばその他の材料によって形成しても構わない。ここで、支持台６の数値例を挙げると、長手方向に長さが１６００ｍｍで、厚みが０．５ｍｍである。
尚、１つの板材で支持台６を形成するのが困難な場合は、支持台６となるべき複数個の板材を溶接により繋ぎ合わせることによって支持台６を形成してもよい。
【００３０】
図２は、固定部材９の形状を示す。固定部材９は、全体としてＵ字形状であり、Ｌ字状部９Ａと直線部９ＢとＵ字状部９Ｃからなる。固定部材９の直径は１ｍｍ程度である。この固定部材９のうち、９ａ〜９ｃをエキシマランプ２０ａの外周に、９ｄ〜９ｆをエキシマランプ２０ｂの外周に巻き付けることによって、支持台６にエキシマランプ２０ａと２０ｂを固定している。
【００３１】
図３は、固定部材９の取り付け方法を説明する図である。まず、（ａ）図に示すように、固定部材９ａの両端のＬ字状部９Ａを一方のつば部７ａに設けられた穴８ａに通す。次に、（ｂ）図に示すように、この直線部９Ｂをエキシマランプ２０ａの外周に密着させるようにしてＵ字状部９Ｃをもう一方のつば部７ａに設けられた穴８ａに通す。その後、つば部７ａを挟み込むように直線部９Ｂを折り曲げる。この作業を全ての固定部材９ａ〜９ｆについて行う。
固定部材９は全体としてＵ字形状であるが、この形状に限らず、その他の形状であっても構わない。また、固定部材９は、例えば、ステンレスから構成されるが、その他の材料を用いても構わない。
【００３２】
図４は、接続部材１２の概略図を示す。支持台６によって、エキシマランプ２０ａと２０ｂは一体的に連結されるが、さらに接続部材１２によって、エキシマランプ２０ａと２０ｂのそれぞれの他方の電極５を電気的に接続する。
接続部材１２は、タングステン製の金属ロッド部１２ａの両端にタングステン製のコイルバネ部１２ｂを設けた構造になっている。このコイルバネ部１２ｂが径方向に開くことにより、２本のエキシマランプ２０ａと２０ｂのそれぞれの内側管２の内面に設けられた他方の電極５を内側管２に押し当てるようにして固定している。接続部材１２は、前述の構造に限らずその他の構造であってもよい。また、タングステン以外の材料を用いて形成することも可能である。
【００３３】
このような構成によると、２本のエキシマランプが全長にわたって支持台上に搭載されているので、エキシマランプ装置３０全体がランプを連結した部分を起点として歪むことを防止できる。すなわち、エキシマランプ装置３０を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。さらに、照射装置が置かれている環境にて、個別のエキシマランプを決められた間隔で長手方向に連結させる作業をする必要がないので、あらかじめ作製した長尺のエキシマランプ装置３０を持って行き当該照射装置に組み込むだけで容易に作業が完了する。
また、照射装置が置かれた環境と比べて作業環境の良好な場所にて、あらかじめエキシマランプを連結することができるので、エキシマランプの端部同士の間隔を比較的一定にすることができる。すなわち、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
また、支持台６は各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねていることから、２本のエキシマランプ２０ａと２０ｂを連結した部分に存在する空間１１のような放電が形成されない場所からも、図５の矢印で示すようにランプ端面からの光が反射されることで、石英ガラスを透過せずに直接光が放射されるようになる。これにより、連結した部分における照度の低下を抑えることができる。すなわち、長手方向における光照度の均一性が向上する。
さらに、支持台６に向かって放射される光は、図５に示される照射面方向２００へ反射されることになる。これにより、照度が向上する。
さらに、固定部材９ａ〜９ｆによって、支持台６にエキシマランプ２０ａと２０ｂを固定することができる。これにより、エキシマランプ２０ａと２０ｂを配置する作業を容易に行うことができる。
【００３４】
図６は、支持台６の他の構成を示す。
（ａ）図に示された支持台６は、エキシマランプを連結した部分に接する場所の近傍にのみアルミニウムの膜が形成されている。アルミニウムの膜の部分は、ステンレスの部分と比較して、１７２ｎｍのエキシマ光に対する反射率が高い。
（ｂ）図に示された支持台６は、エキシマランプを連結した部分に接する場所の近傍以外の部分にパンチング等で所々穴あけ加工が施され、反射する面積が小さくなっている。この他にも、エキシマランプを連結した部分に接する場所の近傍以外の部分に、ニッケルや金をメッキしたり、ヤスリ等で表面に傷を設けてもよい。
図６に示された支持台を用いると、支持台のうち、エキシマランプを連結した部分に接する場所の近傍がエキシマ光に対する反射率が高いので、この部分のみ照度が向上する。すなわち、エキシマランプ装置３０で用いられる支持台６を用いた場合と比較して、長手方向における光照度の均一性を一層向上させることができる。
【００３５】
さらに、エキシマランプ装置３０の長手方向における照度の均一性を一層向上させる方法として、支持台６に取り付ける固定部材９の幅を長手方向に広くとり、遮光材としての機能を持たせるという方法もある。
具体的な例を挙げて説明すると、エキシマランプを連結した部分に存在する空間が長手方向に５ｍｍ存在し、固定部材９を用いなかった場合、長手方向における光照度の最大値と最小値から求めた照度分布は±１１％であった。これと比較して、エキシマランプを連結した部分に存在する空間が長手方向に５ｍｍ存在し、固定部材の幅が長手方向に５ｍｍであり、隣り合わせた固定部材の間隔が長手方向に５０ｍｍであるとき、長手方向における照度分布は±７％となり、長手方向における照度の均一性が向上した。
エキシマランプを連結した部分に存在する空間の長さに応じて、固定部材の幅および固定部材同士の間隔を調整することにより、一層長手方向における照度の均一性を向上させることが可能である。
【００３６】
第１の実施例では、２本のエキシマランプを長手方向に連結する例について述べたが、３本以上のランプを連結することも可能である。
【００３７】
図７は、本発明の第１の実施例における他の実施例としてエキシマランプ装置４０を示す。（ａ）図は長手方向の断面図であり、（ｂ）図は図中Ｂ−Ｂ´で示される線で径方向で輪切りにした断面図である。
エキシマランプ装置４０は、第１の実施例で用いた支持台６に、冷却機能を持たせるように構成したもので、支持台６のランプに取り付けられた側の反対側の表面がフィン状に形成されている。無論、この形状に限らず空冷効果を有するのならば、その他の形状に形成しても構わない。この点以外は、図１のエキシマランプ装置３０と構成は同じである。
尚、図７において、他方の電極５は内側管２に密着しているように示されているが、必ずしも密着している必要はない。
【００３８】
このような構成によると、第１の実施例で得られる効果の他に、次に挙げるような効果を得ることができる。
具体的に説明すると、支持台６の表面積が増えるので、空冷効果が向上し、エキシマランプを効果的に冷却することができる。これにより、エキシマランプの寿命を延ばすことが可能である。
【００３９】
図８は、本発明の第２の実施例であるエキシマランプ装置５０を示す。（ａ）図は、長手方向の断面図であり、（ｂ）図は外観を示す。
支持台６は、第１の実施例で述べた機能の他に、第１の実施例における網状の一方の電極の機能も兼ねている。この点以外は、図１のエキシマランプ装置３０と構成は同じである。
尚、図８において、他方の電極５は内側管２に密着しているように示されているが、必ずしも密着している必要はない。
【００４０】
このような構成によると、エキシマランプ装置において、光を照射する面が外側管の一部でよい場合に、第１の実施例で得られる効果の他に、次に挙げるような効果を得ることができる。
具体的に説明すると、エキシマランプ２０ａと２０ｂの各々の放電空間３のうち、支持台が取り付けられた側にのみ放電が形成されるので、放電空間３の全てに放電が形成される場合と比較して、電力の消費を低減できる。
これにより、エキシマランプの温度上昇を抑えることができるので、エキシマランプの寿命を延ばすことができる。
【００４１】
第２の実施例では、２本のエキシマランプを長手方向に連結する例について述べたが、３本以上のランプを連結することも可能である。
【００４２】
図９は、本発明の第３の実施例であるエキシマランプ装置６０を示す。（ａ）図は長手方向の断面図であり、（ｂ）図は図中Ｃ−Ｃ´で示される線で径方向で輪切りにした断面図を示す。
支持台１３は、２本のエキシマランプを構成する放電容器７０の内側管２を貫通し、各放電容器７０の内側管２の内側に配置されている。これにより、２本の放電容器７０を長手方向に連結している。２本の放電容器７０を連結した部分には、長手方向の長さが、例えば、１ｍｍの空間１４が存在する。
尚、図９において、一方の電極４は外側管１に密着しているように示されるが、必ずしも密着している必要はない。
【００４３】
図１０は、エキシマランプ装置６０を作製するのに用いた放電容器７０の長手方向の断面図を示す。この放電容器７０は、他方の電極５が設けられていない点以外は、図１７のエキシマランプ２０と同じ構成である。
【００４４】
支持台１３は、２本の放電容器７０を連結するとともに、他方の電極としての機能も有している。この支持台１３の形状は、例えば、断面において一部に切り欠きを有する概略Ｃ字状のものである。その他にも、パイプ状のものや、半円状のものを挿入してもよい。支持台１３は、例えば、ステンレスから構成されているが、これに限らずその他の材料を用いても構わない。ここで数値例を挙げると、長手方向の長さは６００ｍｍ、厚みは０．２ｍｍである。
【００４５】
１つの材料で支持台１３を形成するのが困難な場合は、支持台１３となるべき複数個のＣ字状部材を溶接により繋ぎ合わせることによって、支持台１３を形成してもよい。
溶接による接続を行わない場合は、支持台１３となるべき複数個のＣ字状部材を内側管２の内側に確実に固定する方法として、他方の電極がスペーサ部材を介して、面状弾性部材によって内側管２の内側に押し付けられるようにして固定される技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
【００４６】
このような構成によると、第１の実施例と同様の理由により、このエキシマランプ装置６０を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。
また、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
さらに、支持台１３が他方の電極として機能するので、実施例１で用いられるような給電用の接続部材を必要としない。
【００４７】
図１１は、本発明の第３の実施例における他の実施例として、エキシマランプ装置８０の長手方向の断面図を示す。
支持台１３は、２本の放電容器９０の内側管２を貫通し、各放電容器９０の内側管２の内側に配置される。この支持台１３のうち、２本の放電容器９０を連結した部分に存在する空間１４を通過する部分１３ａの表面には、アルミニウムの膜が、例えば、蒸着などによって形成されている。このアルミニウムの膜は、１７２ｎｍの光に対して反射率が高い。さらに、一方の電極１５が、２本の放電容器９０の外周に密着し、前記空間１４をまたぐように配置される。尚、この一方の電極１５は、一方の放電容器９０の端部から他方の放電容器９０の端部に渡って配置される。すなわち、一方の電極１５は、エキシマランプ装置８０における全ての放電空間３をカバーしている。
数値例を挙げると、支持台１３のうち、放電容器９０を連結した部分に存在する空間１４を通過する部分１３ａの長手方向の長さは１５０ｍｍである。一方の電極１５は、長手方向の長さが１６００ｍｍである。
尚、図１１において、一方の電極１５は外側管１に密着しているように示されるが、必ずしも密着している必要はない。
【００４８】
図１２は、エキシマランプ装置８０を作製するために用いた放電容器９０の長手方向の断面図を示す。この放電容器９０は、一方の電極と他方の電極が設けられていない点以外は、図１７のエキシマランプ２０と同じ構成である。
【００４９】
このような構成によると、エキシマランプ装置６０で得られた効果の他に次に説明する効果を得ることができる。
図１３に示すように支持台１３のうち、アルミニウムの膜が形成された部分１３ａに向かって放射される光を反射させることができるので、２本の放電容器９０を連結した部分に存在する空間１４のような放電が形成されない場所からも光が放射されるようになるので、放電容器を連結した部分における照度の低下を抑えることができる。すなわち、長手方向における光照度の均一性が向上する。
さらに、１本の一方の電極１５をエキシマランプ装置８０の全長にわたって設けたので、２本の放電容器９０のそれぞれの外側管１に対して、当該外側管１の空間１４側の最端部に至るまで一方の電極１５を接触させることができる。これにより、放電空間３において、空間１４側の最端部にも放電を形成することができるので、長手方向における光照度の均一性がさらに向上する。
【００５０】
第３の実施例においては、一方の電極を有する２本の放電容器、あるいは、単体の２本の放電容器を長手方向に連結して長尺のエキシマランプ装置を作製する例について述べた。無論、一方の電極を有する３本以上の放電容器を連結することも可能であり、３本以上の単体の放電容器を連結することも可能である。
【００５１】
図１４は、本発明の第４の実施例であるエキシマランプ装置１００を示す。（ａ）図は、長手方向の断面図であり、（ｂ）図は図中Ｄ−Ｄ´で示される線で径方向で輪切りにした断面図である。
支持台１６がエキシマランプ２０ａと２０ｂの内側管を貫通するように配置されている。この支持台１６は、面状弾性部材１７によって、各エキシマランプの他方の電極５に密着している。２本のエキシマランプ２０ａと２０ｂを連結した部分には、長手方向の長さが、例えば、１ｍｍの空間１４が存在する。
尚、図１４において、一方の電極４は外側管１に密着しているように示されるが、必ずしも密着している必要はない。
【００５２】
支持台１６は、長尺状であり、断面が一部に切り欠きを有する概略Ｃ字状のものである。その他にも、断面の形状が半円状のものや、パイプ状のものでもよい。
【００５３】
面状弾性部材１７は、例えばステンレスから構成されているが、弾性力を有していればその材料は特に限定されない。この面状弾性部材１７は、断面が一部に切り欠きを有する概略Ｃ字状であり、支持台１６の内側に複数個配置される。このような面状弾性部材１７を用いることで、支持台１６を強固に他方の電極５に密着させることができる。
【００５４】
このようなエキシマランプ装置１００によると、第１の実施例と同様に、照射装置に組み込む際に取り扱いが容易になる。
また、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
さらに、支持台１６によって、エキシマランプ２０ａと２０ｂの各々の他方の電極５が電気的に接続されるので、実施例１で用いられるような給電用の接続部材を必要としない。
【００５５】
図１５は、本発明の第４の実施例における他の実施例として、エキシマランプ装置１１０の長手方向の断面図を示す。
支持台１６が２本の放電容器１２０の各々の内側管を貫通するように配置されている。支持台１６は、面状弾性部材１７によって、２本の放電容器１２０の各々の他方の電極５に密着している。
さらに、実施例３のエキシマランプ装置８０と同様にして、支持台１６のうち２本の放電容器１２０を連結した部分に存在する空間１４を通過する部分１６ａの表面には、１７２ｎｍの光に対して反射率の高いアルミニウムの膜が形成される。一方の電極１５が、２本の放電容器１２０の外周に密着し、空間１４をまたぐように配置される。すなわち、一方の電極１５は、エキシマランプ装置１１０における全ての放電空間３をカバーしている。
尚、図１５において、一方の電極１５は外側管１に密着しているように示されるが、必ずしも密着している必要はない。
【００５６】
図１６は、エキシマランプ装置１１０を作製するために用いた放電容器１２０の長手方向の断面図を示す。この放電容器１２０は、一方の電極が設けられていない点以外は、図１７のエキシマランプ２０と同じ構成である。
【００５７】
このようなエキシマランプ装置１１０によると、エキシマランプ装置９０で述べた効果の他に、長手方向における光照度の均一性が向上する。
【００５８】
第４の実施例においては、２本のエキシマランプ、あるいは、他方の電極を有する２本の放電容器を長手方向に連結して長尺のエキシマランプ装置を作製する例について述べた。無論、３本以上のエキシマランプ、あるいは、他方の電極を有する放電容器を連結することも可能である。
【００５９】
以上説明したように、本発明のエキシマランプ装置は、２本のエキシマランプが全長にわたって支持台上に搭載されているので、エキシマランプ装置全体がランプを連結した部分を起点として歪むことを防止できる。すなわち、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。
また、エキシマランプの端部同士の間の距離のばらつきが低減するので、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
また、前記支持台が各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねているので、エキシマランプを連結した部分において照度の低下を抑えることができる。すなわち、長手方向におけるエキシマランプの照度の均一性を向上させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の発明によれば、２本のエキシマランプが全長にわたって支持台上に搭載されているので、エキシマランプ装置全体がランプを連結した部分を起点として歪むことを防止できる。すなわち、エキシマランプ装置を照射装置に組み込む際にハンドリングが容易になる。
また、エキシマランプの端部同士の間の距離のばらつきが低減するので、個々のエキシマランプ装置毎の照度分布のばらつきを低減させることができる。
また、前記支持台が各エキシマランプから放射される光を反射する反射鏡を兼ねているので、エキシマランプを連結した部分において照度の低下を抑えることができる。すなわち、長手方向におけるエキシマランプの照度の均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る固定部材の概略を示す図である。
【図３】固定部材の取り付け方法を説明する図である。
【図４】接続部材の概略を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例のエキシマランプ装置においてエキシマランプを連結した部分を拡大した図である。
【図６】本発明における支持台のその他の実施例の概略を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施例のエキシマランプ装置を作製するのに用いた放電容器の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置を作製するのに用いた放電容器の構成を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置においてエキシマランプを連結した部分を拡大した図である。
【図１４】本発明の第４の実施例におけるエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図１５】本発明の第４の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置の構成を示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施例におけるその他の実施例のエキシマランプ装置を作製するのに用いた放電容器の構成を示す図である。
【図１７】従来のエキシマランプの構成を示す図である。
【図１８】従来のエキシマランプの作製方法を示す図である。
【符号の説明】
１外側管
２内側管
３放電空間
４一方の電極
５他方の電極
６支持台
７つば部
８穴
９固定部材
１１空間
１２接続部材
１３支持台
１４空間
１５一方の電極
１６支持台
１７面状弾性部材
２０エキシマランプ
３０エキシマランプ装置
４０エキシマランプ装置
５０エキシマランプ装置
６０エキシマランプ装置
７０放電容器
８０エキシマランプ装置
９０放電容器
１００エキシマランプ装置
１１０エキシマランプ装置
１２０放電容器
２００照射面方向[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an excimer lamp device in which a plurality of excimer lamps are connected in a longitudinal direction, and in particular, a plurality of excimer lamps having a double-tube structure in which a large-diameter outer tube and a small-diameter inner tube are coaxially arranged are used. And an excimer lamp device connected to the device.
[0002]
[Prior art]
An excimer lamp is a discharge lamp that forms excimer molecules by a dielectric barrier discharge of a discharge gas sealed in a discharge vessel and emits light from the molecules. Such a lamp has a feature of, for example, strongly emitting vacuum ultraviolet light of a single wavelength.
[0003]
FIG. 17 shows the overall structure of an excimer lamp. The excimer lamp 20 has a cylindrical shape, is made of quartz glass that functions as a dielectric, and transmits vacuum ultraviolet light. The excimer lamp 20 has a double tube structure in which a large-diameter outer tube 1 and a small-diameter inner tube 2 are coaxially arranged, and an end of the outer tube 1 and an end of the inner tube 2 are welded. , Sealed. A discharge space 3 is formed between the outer tube 1 and the inner tube 2, and for example, xenon gas is sealed as a discharge gas. One net-like electrode 4 is provided outside the outer tube 1, and the other electrode 5 is provided inside the inner tube 2.
When a high-frequency high voltage is applied between the one electrode 4 and the other electrode 5 in a net shape, excimer molecules are formed in the discharge space 3 and vacuum ultraviolet light is emitted.
[0004]
FIG. 18 shows a method for manufacturing the excimer lamp 20. First, as shown in (a), a trumpet-shaped portion X is formed at both ends of a glass tube 2 ′ serving as the inner tube 2. Thereafter, as shown in FIG. 2B, the glass tube 2 'is inserted into the outer tube 1, and the trumpet-shaped portion X and the outer tube 1 are welded. Therefore, the inner tube 2 is supported only at the welded portion Y at the end as shown in FIG.
[0005]
Such excimer lamps are used for decomposing and removing organic substances attached to the substrate surface by irradiating light from the lamp onto the substrate surface of a display element such as a liquid crystal panel. In recent years, with an increase in the area of a display element, a further increase in length has been required.
[0006]
However, in the case of a long excimer lamp having a double-tube structure, the trumpet-shaped processed portion formed at the end of the inner tube may be broken at the time of transportation when shipped as a product. As a cause of this, in a lamp having a light emission length exceeding, for example, 1000 mm, if an impact is applied to the lamp when the lamp is held horizontally, the inner tube bends and vibrates. Therefore, considerable tensile and compressive stresses are concentrated on the welded portion Y between the flared portion X formed on the inner tube and the outer tube. Glass is vulnerable to tensile stress, and in particular, the trumpet-shaped part formed at the end of the inner tube is relatively thin because its thickness is smaller than that of the original inner tube. It is considered to be easily broken and easily broken by the tensile stress generated by the impact during transportation.
[0007]
For this reason, conventionally, a plurality of relatively short excimer lamps have been separately prepared and connected in the irradiation device in the longitudinal direction to produce a long excimer lamp device as a whole.
[0008]
However, such an excimer lamp device has the following two problems. The first problem is that the illuminance distribution of each excimer lamp device varies because the distance between the ends varies each time the excimer lamp is arranged in the longitudinal direction. It is very difficult and troublesome to perform the operation of arranging excimer lamps in consideration of the distance between the ends in the environment where the irradiation device is placed.
The second problem is that since a plurality of excimer lamps are connected in the longitudinal direction, the illuminance is reduced at a portion where the excimer lamps are connected. In order to suppress the decrease in illuminance, it is desirable to bring the excimer lamp ends as close as possible to each other when the excimer lamps are opposed to each other, but it is difficult to completely suppress the decrease in illuminance at the portion where the excimer lamps are connected.
[0009]
As a means for solving such a problem, there is disclosed a technology of a light source device capable of connecting a plurality of lamps in a longitudinal direction and suppressing a decrease in illuminance at a portion where the lamps are connected (for example, Patent Document 1). 1).
[0010]
According to this technique, the above problem can be solved, but a new problem occurs. More specifically, since the connection connecting member is attached only in the vicinity of the portion where the lamp is connected, the entire light source device starts from the portion where the lamp is connected when carrying or mounting work to the irradiation device. May be distorted. That is, since the work must be performed with sufficient care so as not to distort the entire light source device, handling cannot be easily performed. In particular, when a heavy lamp such as an excimer lamp is connected, handling becomes more difficult.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-11-317201
[Patent Document 2]
JP-A-10-241633
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to provide an excimer lamp device in which a plurality of generally rod-shaped excimer lamps having a double tube structure are connected in a longitudinal direction, to facilitate handling when incorporating the excimer lamp device into an irradiation device, To provide a structure in which the illuminance is as uniform as possible in the longitudinal direction.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an excimer lamp device according to the present invention includes a plurality of rod-shaped excimer lamps. The excimer lamp has a double-tube structure in which a large-diameter outer tube and a small-diameter inner tube are coaxially arranged. One electrode is provided outside the outer tube, and the other electrode is provided inside the inner tube, and a discharge gas is sealed between the outer tube and the inner tube. The excimer lamp device has a support base on which each excimer lamp is arranged and supported, and each excimer lamp is integrally connected in the longitudinal direction by being attached to the support base by a fixing member. I do.
[0014]
Further, the support base also serves as a reflecting mirror for reflecting light emitted from each excimer lamp.
[0015]
In one embodiment, the support base also serves as the one electrode.
[0016]
In one embodiment, the excimer lamp device includes a plurality of rod-shaped excimer lamps. The excimer lamp has a double-tube structure in which a large-diameter outer tube and a small-diameter inner tube are arranged coaxially, and has a double-tube structure. One electrode is provided on the outside, the other electrode is provided on the inside of the inner tube, and a discharge gas is sealed between the outer tube and the inner tube. Each excimer lamp has a support base on which the excimer lamp is arranged and supported, and the support base also serves as the other electrode.
[0017]
In one embodiment, the excimer lamp device includes a plurality of rod-shaped excimer lamps. The excimer lamp has a double-tube structure in which a large-diameter outer tube and a small-diameter inner tube are arranged coaxially, and has a double-tube structure. One electrode is provided on the outside, the other electrode is provided on the inside of the inner tube, and a discharge gas is sealed between the outer tube and the inner tube. Each of the excimer lamps has a supporting base arranged and supported, and the supporting base is arranged inside the other electrode.
[0018]
[Action]
The first configuration of the present invention will be described below.
Two excimer lamps are arranged side by side in the longitudinal direction on the support base, and each excimer lamp is attached to the support base by a fixing member provided on the support base.
Further, the support also serves as a reflector for reflecting light emitted from each excimer lamp.
[0019]
According to such a configuration, since the two excimer lamps are mounted on the support over the entire length, it is possible to prevent the entire excimer lamp device from being distorted starting from the portion where the lamps are connected. That is, handling becomes easy when the excimer lamp device is incorporated in the irradiation device.
In addition, since the excimer lamp can be connected in a longitudinal direction in advance in a place where the working environment is favorable as compared with the environment where the irradiation device is placed, the interval between the excimer lamp ends is made relatively constant. be able to. That is, it is possible to reduce the variation in the illuminance distribution for each excimer lamp device.
Further, since the support base also serves as a reflecting mirror, light is radiated even from a place where discharge is not formed, such as a portion where an excimer lamp is connected for the reason described later, so that the light is emitted in the longitudinal direction. The uniformity of the illuminance is improved.
Further, as will be described later, light emitted toward the side to which the support base is attached can be reflected to the irradiation surface side, so that the illuminance is improved.
Further, each excimer lamp can be fixed to the support base by a fixing member provided on the support base. Thereby, the work of connecting the excimer lamp can be easily performed, and the ends of the excimer lamp are not hit against each other to be damaged.
[0020]
The second configuration of the present invention will be described below.
Two excimer lamps are arranged side by side in the longitudinal direction on the support base, and each excimer lamp is attached to the support base by a fixing member provided on the support base.
Further, the support also serves as a reflector for reflecting light emitted from each excimer lamp.
Further, the support also serves as the one electrode.
[0021]
According to such a configuration, the effects described in the first configuration can be obtained.
Further, since the discharge is formed only on the side of the discharge space of the two excimer lamps to which the support is attached, power consumption can be reduced as compared with the case where the discharge is formed in the entire discharge space. As a result, the temperature rise of the excimer lamp can be suppressed, so that the life of the excimer lamp can be extended.
[0022]
The third configuration of the present invention will be described below.
The support base is arranged to penetrate the inner tubes of the discharge vessels constituting the two excimer lamps, and is in close contact with the inner surfaces of the inner tubes of the respective discharge vessels. Thus, the two discharge vessels are connected in the longitudinal direction. This support base connects the two discharge vessels and has a function as the other electrode.
[0023]
According to such a configuration, for the same reason as in the first configuration, handling is easy when the excimer lamp device is incorporated in the irradiation device, and variation in the illuminance distribution of each excimer lamp device can be reduced. it can.
[0024]
The fourth configuration of the present invention will be described below.
A support is arranged to penetrate the inner tubes of the two excimer lamps, and is in close contact with the other electrode provided on the inner surface of each excimer lamp.
[0025]
According to such a configuration, for the same reason as in the first configuration, handling is easy when the excimer lamp device is incorporated in the irradiation device, and variation in the illuminance distribution of each excimer lamp device can be reduced. it can.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an excimer lamp device 30 according to a first embodiment of the present invention.
(A) is a longitudinal sectional view. Excimer lamps 20a and 20b according to the present invention are the same as those shown in FIG.
Two excimer lamps 20a and 20b having the same configuration are arranged side by side on the support base 6 in the longitudinal direction, and each excimer lamp is fixed to the support base 6 by a fixing member 9 provided on the support base 6. A connection member 12 is fitted so as to press each other electrode 5 against the inner surface of each inner tube 2. A high-frequency high-voltage power supply (not shown) is connected between one electrode 4 of each of the excimer lamps 20a and 20b and the other electrode 5 of the excimer lamp 20a. A space 11 having a longitudinal length of, for example, 5 mm exists in a portion where the excimer lamps 20a and 20b are connected.
(B) is a sectional view of the excimer lamp device 30 cut in a radial direction by a line indicated by AA ′ in the drawing.
The shape of the support base is a gutter shape, and the support base is in close contact with the excimer lamps 20a and 20b so as to make a half circumference. A flange 7c is provided on a side edge of the support base 6, and the flange 7c is provided with a hole 8c through which the fixing member 9c passes. The excimer lamps 20a and 20b are fixed to the support base 6 by passing a fixing member 9c through a hole 8c provided in the flange portion 7c as described later.
(C) shows the appearance of the excimer lamp device 30.
The side edge of the support base 6 is provided with, for example, six brim portions 7 (7a to 7f), and the six fixing members 9 (9a to 9f) are passed through the respective brim portions 7 to pass through the support base 6 to the support base 6, respectively. Excimer lamps 20a and 20b are fixed.
Here, as numerical examples of the excimer lamp 20a, the total length is 850 mm, the outer diameter is 40 mm, the outer diameter of the inner tube 2 is 16 mm, the thickness of the outer tube 1 is 2 mm, and the thickness of the inner tube 2 is 1 mm.
[0027]
In FIG. 1, the other electrode 5 is shown as being in close contact with the inner tube 2, but does not have to be in close contact.
Also, for each of the excimer lamps 20a and 20b, a high-frequency high-voltage power supply is connected between one electrode 4 and the other electrode 5 to supply power to each of the excimer lamps 20a and 20b. The connection member 12 shown in () is not necessarily used.
Further, one electrode 4 of each of the excimer lamps 20a and 20b may be electrically connected regardless of the presence or absence of the connection member 12.
[0028]
The support 6 supports a portion where the two excimer lamps 20a and 20b are connected, and has a gutter shape. Of course, the shape is not limited to this shape and may be other shapes.
[0029]
The support 6 also has a function as a reflecting mirror that reflects light emitted from the excimer lamps 20a and 20b to the side where the support 6 is attached. The support base 6 is formed of a bright aluminum plate material, but is not limited to bright aluminum, and may be formed of any other material having vacuum ultraviolet light reflection characteristics. Here, as a numerical example of the support base 6, the length is 1600 mm in the longitudinal direction and the thickness is 0.5 mm.
When it is difficult to form the support 6 with one plate, the support 6 may be formed by joining a plurality of plates to be the support 6 by welding.
[0030]
FIG. 2 shows the shape of the fixing member 9. The fixing member 9 has a U-shape as a whole, and includes an L-shaped portion 9A, a straight portion 9B, and a U-shaped portion 9C. The diameter of the fixing member 9 is about 1 mm. The excimer lamps 20a and 20b are fixed to the support 6 by winding 9a to 9c around the outer periphery of the excimer lamp 20a and 9d to 9f around the outer periphery of the excimer lamp 20b.
[0031]
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of attaching the fixing member 9. First, as shown in FIG. 7A, the L-shaped portions 9A at both ends of the fixing member 9a are passed through holes 8a provided in one of the flange portions 7a. Next, as shown in FIG. 7B, the U-shaped portion 9C is passed through the hole 8a provided in the other flange portion 7a so that the straight portion 9B is brought into close contact with the outer periphery of the excimer lamp 20a. Thereafter, the straight portion 9B is bent so as to sandwich the flange portion 7a. This operation is performed for all the fixing members 9a to 9f.
The fixing member 9 has a U-shape as a whole, but is not limited to this shape and may have another shape. The fixing member 9 is made of, for example, stainless steel, but other materials may be used.
[0032]
FIG. 4 shows a schematic view of the connection member 12. The support 6 connects the excimer lamps 20a and 20b integrally. The connecting member 12 electrically connects the other electrodes 5 of the excimer lamps 20a and 20b.
The connection member 12 has a structure in which tungsten coil spring portions 12b are provided at both ends of a tungsten metal rod portion 12a. When the coil spring portion 12b opens in the radial direction, the other electrodes 5 provided on the inner surfaces of the inner tubes 2 of the two excimer lamps 20a and 20b are fixed to be pressed against the inner tube 2. . The connection member 12 is not limited to the above-described structure, and may have another structure. Further, it can be formed using a material other than tungsten.
[0033]
According to such a configuration, since the two excimer lamps are mounted on the support over the entire length, it is possible to prevent the entire excimer lamp device 30 from being distorted starting from the portion where the lamps are connected. That is, handling becomes easy when the excimer lamp device 30 is incorporated in the irradiation device. Further, since there is no need to perform the work of connecting the individual excimer lamps at predetermined intervals in the longitudinal direction in the environment where the irradiation device is placed, bring the long excimer lamp device 30 manufactured in advance. The work can be easily completed simply by incorporating it into the irradiation device.
In addition, since the excimer lamp can be connected in advance in a place where the working environment is better than the environment where the irradiation device is placed, the distance between the excimer lamp ends can be made relatively constant. That is, it is possible to reduce the variation in the illuminance distribution for each excimer lamp device.
Further, since the support base 6 also serves as a reflecting mirror for reflecting light emitted from each excimer lamp, a discharge like the space 11 existing in a portion connecting the two excimer lamps 20a and 20b is not formed. The light from the lamp end face is also reflected from the location as shown by the arrow in FIG. 5, so that the light is directly emitted without transmitting through the quartz glass. Thereby, it is possible to suppress a decrease in illuminance at the connected portion. That is, the uniformity of light illuminance in the longitudinal direction is improved.
Further, the light emitted toward the support 6 is reflected in the irradiation surface direction 200 shown in FIG. Thereby, the illuminance is improved.
Further, the excimer lamps 20a and 20b can be fixed to the support base 6 by the fixing members 9a to 9f. Thereby, the work of arranging the excimer lamps 20a and 20b can be easily performed.
[0034]
FIG. 6 shows another configuration of the support 6.
(A) In the support 6 shown in the figure, an aluminum film is formed only in the vicinity of a place in contact with a portion where the excimer lamp is connected. The portion of the aluminum film has a higher reflectivity to 172 nm excimer light than the portion of the stainless steel.
(B) In the support base 6 shown in the figure, a portion other than the vicinity of the portion in contact with the portion where the excimer lamp is connected is perforated by punching or the like in some places, so that the reflection area is reduced. In addition to this, nickel or gold may be plated on a part other than the vicinity of the place in contact with the part where the excimer lamp is connected, or the surface may be scratched with a file or the like.
When the support table shown in FIG. 6 is used, the vicinity of a portion of the support table that is in contact with the portion where the excimer lamp is connected has a high reflectivity for excimer light, so that only this portion improves the illuminance. That is, the uniformity of the light illuminance in the longitudinal direction can be further improved as compared with the case where the support 6 used in the excimer lamp device 30 is used.
[0035]
Further, as a method of further improving the uniformity of the illuminance in the longitudinal direction of the excimer lamp device 30, there is a method of increasing the width of the fixing member 9 attached to the support base 6 in the longitudinal direction to have a function as a light shielding material. .
Explaining with a specific example, the space existing in the portion where the excimer lamp is connected is 5 mm in the longitudinal direction, and when the fixing member 9 is not used, it is obtained from the maximum value and the minimum value of the light illuminance in the longitudinal direction The illuminance distribution was ± 11%. In comparison with this, when the space existing in the portion where the excimer lamp is connected is 5 mm in the longitudinal direction, the width of the fixing member is 5 mm in the longitudinal direction, and the distance between the adjacent fixing members is 50 mm in the longitudinal direction. The illuminance distribution in the longitudinal direction was ± 7%, and the uniformity of the illuminance in the longitudinal direction was improved.
The uniformity of the illuminance in the longitudinal direction can be further improved by adjusting the width of the fixing member and the interval between the fixing members according to the length of the space existing in the portion where the excimer lamp is connected.
[0036]
In the first embodiment, an example in which two excimer lamps are connected in the longitudinal direction has been described. However, three or more lamps can be connected.
[0037]
FIG. 7 shows an excimer lamp device 40 as another embodiment of the first embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view in the longitudinal direction, and (b) is a cross-sectional view taken in a radial direction along a line indicated by BB ′ in the figure.
The excimer lamp device 40 is configured such that the support base 6 used in the first embodiment has a cooling function. The surface of the support base 6 opposite to the side attached to the lamp has a fin shape. Is formed. Of course, it is not limited to this shape, and any other shape may be used as long as it has an air cooling effect. Except for this point, the configuration is the same as that of the excimer lamp device 30 of FIG.
Although the other electrode 5 is shown in FIG. 7 as being in close contact with the inner tube 2, it does not necessarily have to be in close contact.
[0038]
According to such a configuration, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the first embodiment.
More specifically, since the surface area of the support 6 is increased, the air cooling effect is improved, and the excimer lamp can be effectively cooled. This makes it possible to extend the life of the excimer lamp.
[0039]
FIG. 8 shows an excimer lamp device 50 according to a second embodiment of the present invention. (A) is a longitudinal sectional view, and (b) is an external view.
The support 6 also has the function of one of the mesh electrodes in the first embodiment in addition to the function described in the first embodiment. Except for this point, the configuration is the same as that of the excimer lamp device 30 of FIG.
In FIG. 8, the other electrode 5 is shown to be in close contact with the inner tube 2, but it is not always necessary to make close contact.
[0040]
According to such a configuration, in the excimer lamp device, when the surface to be irradiated with light can be a part of the outer tube, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the first embodiment. Can be.
More specifically, since the discharge is formed only on the side of the discharge spaces 3 of the excimer lamps 20a and 20b where the support is attached, a comparison is made with the case where the discharge is formed in all of the discharge spaces 3. Thus, power consumption can be reduced.
Thereby, the temperature rise of the excimer lamp can be suppressed, so that the life of the excimer lamp can be extended.
[0041]
In the second embodiment, an example in which two excimer lamps are connected in the longitudinal direction has been described. However, three or more lamps can be connected.
[0042]
FIG. 9 shows an excimer lamp device 60 according to a third embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view in the longitudinal direction, and (b) is a cross-sectional view cut in a radial direction by a line indicated by CC ′ in the drawing.
The support base 13 penetrates through the inner tubes 2 of the discharge vessels 70 constituting the two excimer lamps, and is disposed inside the inner tubes 2 of the respective discharge vessels 70. Thus, the two discharge vessels 70 are connected in the longitudinal direction. A space 14 having a longitudinal length of, for example, 1 mm exists in a portion where the two discharge vessels 70 are connected.
In FIG. 9, one of the electrodes 4 is shown to be in close contact with the outer tube 1, but it is not necessarily required to be in close contact.
[0043]
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a discharge vessel 70 used to manufacture the excimer lamp device 60. This discharge vessel 70 has the same configuration as the excimer lamp 20 of FIG. 17 except that the other electrode 5 is not provided.
[0044]
The support 13 connects the two discharge vessels 70 and also has a function as the other electrode. The shape of the support 13 is, for example, a substantially C-shape having a cutout in a part thereof in cross section. In addition, a pipe-shaped thing or a semicircle-shaped thing may be inserted. The support base 13 is made of, for example, stainless steel, but is not limited to this, and another material may be used. Here, as a numerical example, the length in the longitudinal direction is 600 mm and the thickness is 0.2 mm.
[0045]
If it is difficult to form the support 13 with one material, the support 13 may be formed by joining a plurality of C-shaped members to be the support 13 by welding.
When the connection by welding is not performed, as a method of securely fixing a plurality of C-shaped members to be the support base 13 to the inside of the inner tube 2, the other electrode is provided with a planar elastic member via a spacer member. For example, there is a technique of being pressed and fixed to the inside of the inner tube 2 (for example, see Patent Document 2).
[0046]
According to such a configuration, for the same reason as in the first embodiment, handling becomes easy when the excimer lamp device 60 is incorporated into the irradiation device.
Further, it is possible to reduce the variation in the illuminance distribution for each excimer lamp device.
Further, since the support base 13 functions as the other electrode, a connecting member for power supply as used in the first embodiment is not required.
[0047]
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an excimer lamp device 80 as another embodiment of the third embodiment of the present invention.
The support 13 penetrates through the inner tubes 2 of the two discharge vessels 90 and is disposed inside the inner tubes 2 of the respective discharge vessels 90. An aluminum film is formed, for example, by vapor deposition on the surface of a portion 13a of the support 13 that passes through a space 14 existing in a portion where the two discharge vessels 90 are connected. This aluminum film has a high reflectance for light of 172 nm. Further, one electrode 15 is disposed so as to be in close contact with the outer periphery of the two discharge vessels 90 and straddle the space 14. The one electrode 15 is arranged from the end of one discharge vessel 90 to the end of the other discharge vessel 90. That is, one electrode 15 covers all the discharge spaces 3 in the excimer lamp device 80.
As a numerical example, the length in the longitudinal direction of a portion 13a of the support base 13 that passes through the space 14 existing at a portion where the discharge vessel 90 is connected is 150 mm. One electrode 15 has a longitudinal length of 1600 mm.
In FIG. 11, one electrode 15 is shown to be in close contact with the outer tube 1, but it is not always necessary to make close contact.
[0048]
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a discharge vessel 90 used to manufacture the excimer lamp device 80. This discharge vessel 90 has the same configuration as the excimer lamp 20 of FIG. 17 except that one electrode and the other electrode are not provided.
[0049]
According to such a configuration, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained by the excimer lamp device 60.
As shown in FIG. 13, the light radiated toward the portion 13 a on which the aluminum film is formed can be reflected on the support base 13, so that the space existing in the portion where the two discharge vessels 90 are connected is provided. Since light is also emitted from a place where a discharge is not formed, such as 14, it is possible to suppress a decrease in illuminance at a portion where the discharge vessels are connected. That is, the uniformity of light illuminance in the longitudinal direction is improved.
Further, since one of the electrodes 15 is provided over the entire length of the excimer lamp device 80, the outer tube 1 of each of the two discharge vessels 90 is provided at the outermost end of the outer tube 1 on the space 14 side. The one electrode 15 can be brought into contact until it reaches. Thereby, in the discharge space 3, a discharge can be formed also at the end portion on the space 14 side, so that the uniformity of light illuminance in the longitudinal direction is further improved.
[0050]
In the third embodiment, there has been described an example in which two discharge vessels having one electrode or two single discharge vessels are connected in the longitudinal direction to produce a long excimer lamp device. Of course, it is also possible to connect three or more discharge vessels having one electrode, and it is also possible to connect three or more single discharge vessels.
[0051]
FIG. 14 shows an excimer lamp device 100 according to a fourth embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view in the longitudinal direction, and (b) is a cross-sectional view taken in a radial direction along a line indicated by DD ′ in the figure.
The support 16 is arranged to pass through the inner tubes of the excimer lamps 20a and 20b. The support base 16 is in close contact with the other electrode 5 of each excimer lamp by the planar elastic member 17. A space 14 having a longitudinal length of, for example, 1 mm exists in a portion where the two excimer lamps 20a and 20b are connected.
In FIG. 14, the one electrode 4 is shown as being in close contact with the outer tube 1, but it is not always necessary to make close contact.
[0052]
The support base 16 is elongate and has a substantially C-shaped cross section with a cutout in a part. In addition, the cross-sectional shape may be a semicircular shape or a pipe shape.
[0053]
The planar elastic member 17 is made of, for example, stainless steel, but its material is not particularly limited as long as it has an elastic force. The planar elastic member 17 has a substantially C-shaped cross section with a cutout in a part, and a plurality of the planar elastic members 17 are arranged inside the support base 16. By using such a planar elastic member 17, the support base 16 can be firmly adhered to the other electrode 5.
[0054]
According to such an excimer lamp device 100, as in the case of the first embodiment, handling becomes easy when the excimer lamp device 100 is incorporated into the irradiation device.
Further, it is possible to reduce the variation in the illuminance distribution for each excimer lamp device.
Further, since the other electrode 5 of each of the excimer lamps 20a and 20b is electrically connected by the support base 16, the connecting member for power supply as used in the first embodiment is not required.
[0055]
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of an excimer lamp device 110 as another embodiment of the fourth embodiment of the present invention.
The support 16 is arranged so as to penetrate the inner tubes of each of the two discharge vessels 120. The support base 16 is in close contact with the other electrode 5 of each of the two discharge vessels 120 by the planar elastic member 17.
Further, in the same manner as the excimer lamp device 80 of the third embodiment, the surface of the portion 16a of the support 16 that passes through the space 14 existing in the portion where the two discharge vessels 120 are connected to each other is exposed to 172 nm light. Thus, an aluminum film having a high reflectance is formed. One electrode 15 is disposed so as to be in close contact with the outer periphery of the two discharge vessels 120 and straddle the space 14. That is, one electrode 15 covers all the discharge spaces 3 in the excimer lamp device 110.
In FIG. 15, the one electrode 15 is shown to be in close contact with the outer tube 1, but it is not always necessary to make close contact.
[0056]
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a discharge vessel 120 used to manufacture the excimer lamp device 110. This discharge vessel 120 has the same configuration as the excimer lamp 20 of FIG. 17 except that one electrode is not provided.
[0057]
According to the excimer lamp device 110, in addition to the effects described in the excimer lamp device 90, the uniformity of the illuminance in the longitudinal direction is improved.
[0058]
In the fourth embodiment, an example has been described in which two excimer lamps or two discharge vessels each having the other electrode are connected in the longitudinal direction to produce a long excimer lamp device. Of course, it is also possible to connect three or more excimer lamps or a discharge vessel having the other electrode.
[0059]
As described above, in the excimer lamp device of the present invention, since the two excimer lamps are mounted on the support base over the entire length, the entire excimer lamp device can be prevented from being distorted starting from the portion where the lamps are connected. . That is, handling becomes easy when the excimer lamp device is incorporated in the irradiation device.
Further, since the variation in the distance between the ends of the excimer lamp is reduced, the variation in the illuminance distribution for each excimer lamp device can be reduced.
Further, since the support base also serves as a reflecting mirror for reflecting light emitted from each excimer lamp, it is possible to suppress a decrease in illuminance at a portion where the excimer lamps are connected. That is, the uniformity of the illuminance of the excimer lamp in the longitudinal direction can be improved.
[0060]
【The invention's effect】
According to the invention of the present invention, since the two excimer lamps are mounted on the support over the entire length, it is possible to prevent the entire excimer lamp device from being distorted starting from the portion where the lamps are connected. That is, handling becomes easy when the excimer lamp device is incorporated in the irradiation device.
Further, since the variation in the distance between the ends of the excimer lamp is reduced, the variation in the illuminance distribution for each excimer lamp device can be reduced.
Further, since the support base also serves as a reflecting mirror for reflecting light emitted from each excimer lamp, it is possible to suppress a decrease in illuminance at a portion where the excimer lamps are connected. That is, the uniformity of the illuminance of the excimer lamp in the longitudinal direction can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an excimer lamp device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view schematically showing a fixing member according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of attaching a fixing member.
FIG. 4 is a view schematically showing a connection member.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion where an excimer lamp is connected in the excimer lamp device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view schematically showing another embodiment of the support base according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an excimer lamp device according to another embodiment of the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an excimer lamp device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an excimer lamp device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view showing a configuration of a discharge vessel used for manufacturing an excimer lamp device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an excimer lamp device according to another embodiment of the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a view showing a configuration of a discharge vessel used for manufacturing an excimer lamp device of another embodiment according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an enlarged view of a portion where an excimer lamp is connected in an excimer lamp device according to another embodiment of the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of an excimer lamp device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an excimer lamp device according to another embodiment of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a discharge vessel used for manufacturing an excimer lamp device of another embodiment according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a conventional excimer lamp.
FIG. 18 is a diagram illustrating a method for manufacturing a conventional excimer lamp.
[Explanation of symbols]
1 outer tube
2 Inner tube
3 Discharge space
4 One electrode
5 The other electrode
6 support
7 brim
8 holes
9 Fixing member
11 Space
12 connecting members
13 Support
14 Space
15 One electrode
16 Support
17 Planar elastic member
20 excimer lamps
30 Excimer lamp device
40 Excimer lamp device
50 Excimer lamp device
60 Excimer lamp device
70 Discharge Vessel
80 Excimer lamp device
90 discharge vessel
100 excimer lamp device
110 Excimer lamp device
120 discharge vessel
200 Irradiation surface direction

Claims

In an excimer lamp device comprising a plurality of rod-shaped excimer lamps,
The excimer lamp has a double-tube structure in which a large-diameter outer tube and a small-diameter inner tube are coaxially arranged, one electrode is provided outside the outer tube, and the other is provided inside the inner tube. An electrode is provided, and a structure in which a discharge gas is sealed between the outer tube and the inner tube,
The excimer lamp device has a support base on which each excimer lamp is arranged and supported, and each excimer lamp is integrally connected in the longitudinal direction by being attached to the support base by a fixing member. Excimer lamp device.

2. The excimer lamp device according to claim 1, wherein the support also serves as a reflecting mirror for reflecting light emitted from each excimer lamp.

3. The excimer lamp device according to claim 1, wherein the support base also serves as the one electrode.

In an excimer lamp device comprising a plurality of rod-shaped excimer lamps,
The excimer lamp has a double-tube structure in which a large-diameter outer tube and a small-diameter inner tube are coaxially arranged, one electrode is provided outside the outer tube, and the other is provided inside the inner tube. An electrode is provided, and a structure in which a discharge gas is sealed between the outer tube and the inner tube,
The excimer lamp device has a support base on which each excimer lamp is arranged and supported, and the support base also serves as the other electrode.

In an excimer lamp device comprising a plurality of rod-shaped excimer lamps,
The excimer lamp has a double-tube structure in which a large-diameter outer tube and a small-diameter inner tube are coaxially arranged, one electrode is provided outside the outer tube, and the other is provided inside the inner tube. An electrode is provided, and a structure in which a discharge gas is sealed between the outer tube and the inner tube,
The excimer lamp device has a support base on which each excimer lamp is arranged and supported, and the support base is arranged inside the other electrode.