KR100470934B1 - 유전체 배리어 방전 램프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적화하는 피처리물에 대해서 균일하게 자외선을 조사할 수 있고, 피처리물의 크기에 용이하게 대응할 수 있는 유전체 배리어 방전 램프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 장치는, 길이 방향으로 이어지는 측벽과 측벽의 양단에 설치된 단벽에 의해 밀폐된 수납 케이스 내에, 유전체 배리어 방전 램프가 배치되고, 수납 케이스의 측벽의 일부가 유전체 배리어 방전 램프로부터 방사된 광을 투과하는 창부로 되어 있고, 수납 케이스의 단벽에는 수납 케이스 내를 불활성 상태로 하는 가스가 유통하는 유통로가 형성됨과 동시에, 램프를 출입시키기 위한 개폐문을 겸하고 있고, 수용 케이스의 창부가 각각 피처리물 방향으로 향하도록 수납 케이스를 복수개 나란히 배치한 것을 특징으로 한다.

Description

유전체 배리어 방전 램프 장치{Dielectric barrier discharge lamp device}

본 발명은 유전체 배리어 방전 램프 장치에 관한 것이다.

유전체 배리어 방전 램프(2)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 방전 용기(21)는 전장 약 300mm의 석영 유리제로 방전 공간의 내측경(D1)이 12 ∼ 15mm인 내측관(22)과, 방전 공간의 외측경(D2)이 24 ∼ 27mm인 외측관(23)을 동축에 배치하여 중공 원통상으로 한 것이다. 내측관(22)과 외측관(23)의 외면에 광을 투과하는 금속망으로 이루어지는 전극(24, 25)이 설치되어 있다.

그리고, 이러한 유전체 배리어 방전 램프를 사용한 유전체 배리어 방전 램프 장치는, 도 2에 나타낸 바와 같이 1개의 수납 케이스(10) 내에 복수의 유전체 배리어 방전 램프(2)가 배치되고, 각 유전체 배리어 방전 램프(2)로부터 방사된 광이 수납 케이스(10)에 설치된 유리제의 창부(3)를 투과하여 피처리물(W)에 조사되도록 되어 있다.

또, 방전 용기(21) 내에 크세논이나 아르곤이나 크립톤을 봉입한 유전체 배리어 방전 램프에서는, 유전체 배리어 방전 램프(2)로부터 방사되는 광은, 진공 자외광이 되고, 이 경우 유전체 배리어 방전 램프(2)의 주위에 산소가 존재하면 산소에 진공 자외광이 흡수되어 버려 피처리물(W)에 진공 자외광이 조사되지 않게 되므로, 케이싱(10) 내를 질소 퍼지해야만 한다.

즉, 유전체 배리어 방전 램프(2)는 케이싱(10)과 창부(3)에 의해 밀폐된 공간에 배치되어 있다.

또한, 도 2중 4는 유전체 배리어 방전 램프(2)를 냉각하기 위한 냉각 블록, 5는 유전체 배리어 방전 램프(2)로부터 방사된 광을 반사하는 미러이며, 6은 냉각 블록(5)을 냉각하기 위한 냉각체가 흐르는 냉각 파이프이다.

한편, 최근 피처리물의 대면적화에 따라, 케이싱(10) 내에 유전체 배리어 방전 램프(2)를 복수 개 나열하여, 대면적화하는 피처리물에 대응하고 있었다. 그 결과, 창부(3)가 대형화되어, 일체물의 큰 창부가 되는 부재를 제조하는 것은 대단히 곤란했다. 또, 일체물의 큰 창부가 되는 부재는 유리 물질을 용융 성형하여 만들어지나, 용융 성형이 큰 일체의 창부 부재에서는 투과율이 균일한 것을 제조하는 것이 어려워, 피처리물 상의 자외선 강도가 불균일해지는 문제가 있었다.

또, 피처리물의 크기에 따라, 유전체 배리어 방전 램프(2)의 수를 변화시키는 경우, 수납 케이스(10) 자체를 다시 만들거나, 사전에 피처리물의 크기에 따른 복수의 크기가 다른 수납 케이스가 필요했다.

본 발명은 상기의 사정에 기초하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 대면적화하는 피처리물에 대해 균일하게 자외선을 조사할 수 있어, 피처리물의 크기에 따라 유전체 배리어 방전 램프를 수납한 수용 수납 케이스의 개수를 변화시키는 것만으로, 피처리물의 크기에 용이하게 대응할 수 있는 유전체 배리어 방전 램프 장치를 제공하는 것에 있다.

청구항 1에 기재된 유전체 배리어 방전 램프는, 길이 방향으로 이어지는 측벽과 상기 측벽의 양단에 설치된 단벽에 의해 밀폐된 수납 케이스 내에, 적어도 하나 이상의 유전체 배리어 방전 램프가 배치되고, 상기 수납 케이스의 측벽의 적어도 일부가 유전체 배리어 방전 램프로부터 방사된 광을 투과하는 창부로 되어 있고, 상기 수납 케이스의 단벽에는 수납 케이스 내를 불활성 상태로 하는 가스가 유통하는 유통로가 형성됨과 동시에, 상기 수납 케이스의 적어도 한쪽 단벽은 유전체 배리어 방전 램프를 출입시키기 위한 개폐문을 겸하고 있고, 상기 수용 케이스의 창부가 각각 피처리물 방향으로 향하도록 수납 케이스를 복수개 나란히 배치한 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 장치를 구성하는 수납 케이스의 설명도이다. 도 4는 도 3에 나타낸 A-A 단면도이다.

유전체 배리어 방전 램프(2)는 도 1과 동일한 것이며, 방전 용기(21)는 길이방향으로 약 600mm의 길이를 갖는 것이며, 그 외 동일 부호는 동일 부분을 나타내는 것이다.

또한, 도 3중 유전체 배리어 방전 램프(2)로부터 방사된 광을 반사하는 미러는 생략했다.

수납 케이스(1)는 길이 방향으로 이어지는 측벽(11)과, 이 측벽의 양단에 설치된 단벽(12)에 의해 구성되어 있다.

측벽(11)은 전체가 석영 유리로 이루어지고, 단면 형상은 사각형이며, 그 외 형 형상은 예를 들면 세로 60mm, 가로 60mm, 길이 650mm의 장방체이다.

단벽(12)은 알루미제의 금속 블록이며, 한쪽 단벽(12)은 수납 케이스(1)의 내부에 수납된 유전체 배리어 방전 램프(2)를 냉각하기 위한 유체가 흐르는 냉각 파이프(6)가 관통하고 있다. 이 냉각 파이프(6)는 U자형을 하고 있고, 단벽(12)의 일부로부터 수납 케이스(1) 내로 뻗어 나와, 수납 케이스(1) 내에서 U자형으로 굽어진 단벽(12)의 다른 일부로부터 외부로 도출되어 있다. 냉각 파이프(6)는 수납 케이스(1) 내에서 유전체 배리어 방전 램프(2)의 외관(23)에 접촉하고 있는 냉각 블록(4) 내를 통과하여, 냉각 블록(4)을 냉각하여 유전체 배리어 방전 램프(2)를 냉각하기 위한 것이다. 다른쪽 단벽(12)은 측벽(11)의 외형 형상과 대략 동일 형상인 통형상부(121)와 유전체 배리어 방전 램프(2)를 수납 케이스(1) 내로 출입시키기 위한 개폐문을 겸하는 개폐부(122)로 이루어져 있다.

또, 통형상부(121)는 창부(110)와 반대측 일면에 유전체 배리어 방전 램프(2)에 전압을 인가하기 위한 리드선(8)과 연결되는 커넥터(9)가 부착되어 있다.

그리고, 단벽(12)은 O링(7)을 통해 측벽(11)에 고정되어 있고, 따라서 수납 케이스(1)는 길이 방향으로 이어지는 측벽(11)과 양단에 설치된 단벽(12)에 의해 밀폐 구조로 되어 있다.

또, 수납 케이스(1)의 단벽(12)에는 수납 케이스(1) 내를 불활성 상태로 하는 질소 가스가 유통하는 유통로(12a)가 형성되고, 이 유통로(12a)를 사용하여 수납 케이스(1) 내를 질소 퍼지하는 것이다.

그리고, 이 유통로(12a)에는 미도시의 가스 유통관을 연결하기 위한 조인트(T)가 설치되어 있다.

따라서, 한쪽 유통로(12a)로부터 들어간 질소 가스가 다른쪽의 유통로(12a)로부터 배기됨으로써 수납 케이스(1) 내가 질소 퍼지되고, 유전체 배리어 방전 램프로부터 방사된 진공 자외광이 케이싱(1) 내에서 흡수되지 않고 피처리물에 조사된다.

이 수납 케이스(1)에는 유전체 배리어 방전 램프(2)가 1개 수납되어 있고, 측벽(11) 전체가 자외선을 투과하는 석영 유리로 이루어져 있고, 측벽(11)의 일면을 창부(110)로 하는 것이다.

또한, 측벽(11)을 자외선을 투과하지 않는 금속 부재로 형성한 경우에는, 측벽(11)의 일면에 자외선을 투과하는 유리 부재를 배치하여 창부로 할 필요가 있다.

그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 피처리물(W)의 크기, 즉 피처리물(W)의 처리 면적에 따라, 각각 내부에 유전체 배리어 방전 램프(2)가 배치된 복수의 수납 케이스(1)를, 상기 수납 케이스(1)의 창부(110)가 각각 피처리물(W) 방향으로 향하도록 나란히 배치한 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 장치를 구성한다.

본 실시예의 경우는, 피처리물의 처리 면적에 따라, 수납 케이스(1)를 4개 나란히 배치하고 있다.

수납 케이스(1)를 나란히 배치하는 수단으로서, 본 실시예에서는 결합 케이스(K)를 사용하고 있다. 결합 케이스(K) 내에 각 수납 케이스(1)를 부착하고 나란히 배치하는 수단은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 어떤 수단이어도 된다.

이러한 유전체 배리어 방전 램프 장치에 의하면, 대면적화하는 피처리물(W)이 어도, 바꿔 말하면 피처리물(W)의 처리 면적이 커져도, 그것에 대응하도록 내부에 유전체 배리어 방전 램프(2)가 배치된 수납 케이스(1)를 늘리기만 하면 되고, 종래와 같은 큰 일체물의 창부를 필요로 하지 않아, 각 수납 케이스(1)의 창부(110)의 크기를 크게 할 필요가 없으므로, 각 수납 케이스의 창부(110)는 투과율이 균일한 것으로 할 수 있어, 처리 면적이 커져도 피처리물 상의 자외선 강도를 균일하게 할 수 있다.

또, 수납 케이스(1)의 수를 변화시키는 것만으로, 피처리물의 크기에 대응할 수 있으므로, 종래와 같이 피처리물의 크기에 따라 복수의 케이싱을 만들 필요가 없어, 피처리물의 크기에 용이하게 대응할 수 있는 유전체 배리어 방전 램프 장치가 된다.

도 6, 도 7은 내부에 유전체 배리어 방전 램프를 수납한 다른 수납 케이스의 예를 나타낸다.

도 6은 수납 케이스(1)의 측벽(11)이 석영 유리제로서 단면 형상이 돔형(사각형의 일변이 원호상으로 된 형상)의 것이며, 도 7은 수납 케이스(1)의 측벽(11)이 석영 유리제로서 단면 형상이 원 형상인 것을 나타내고, 각각 측벽(11)의 일부가 유전체 배리어 방전 램프로부터의 광을 투과하는 창부(110)로 되어 있다.

도 7의 경우, 수납 케이스(1)의 단면 형상이 원 형상이므로, 석영 유리제의 파이프를 그대로 수납 케이스로서 이용할 수 있어, 수납 케이스의 제조가 용이해진다.

또한, 각각의 수납 케이스(1)는 내부에 유전체 배리어 방전 램프(2)를 냉각하 기 위한 냉각 블록(4), 냉각 파이프(6), 미러(5)를 갖는 것이다.

본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 장치에 의하면, 피처리물의 처리 면적이 커져도, 그것에 대응하도록 내부에 유전체 배리어 방전 램프가 배치된 수납 케이스를 늘리는 것만으로, 종래와 같은 큰 일체물의 창부를 필요로 하지 않고, 각 수납 케이스의 창부의 크기를 크게 할 필요가 없으므로, 각 수납 케이스의 창부는 투과율이 높은 창부로 할 수 있어, 피처리물 상의 자외선 강도를 균일하게 할 수 있다.

또, 수납 케이스의 수를 변화시키는 것만으로, 용이하게 피처리물의 크기에 대응할 수 있는 유전체 배리어 방전 램프 장치가 된다.

도 1은 유전체 배리어 램프의 설명도,

도 2는 종래의 유전체 배리어 방전 램프 장치의 설명도,

도 3은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프를 구성하는 수납 케이스의 설명도,

도 4는 도 3중의 A-A 단면도,

도 5는 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 장치의 설명도,

도 6은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 장치에 사용되는 케이싱의 다른 실시예의 설명도,

도 7은 본 발명의 유전체 배리어 방전 램프 장치에 사용되는 케이싱의 다른 실시예의 설명도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 … 케이싱 11 … 측벽

12 … 단벽 121 … 단벽의 통부

122 … 단벽의 개폐문인 개폐부 12a … 유통로

110 … 창부 2 … 유전체 배리어 방전 램프

4 … 냉각 블록 5 … 미러

6 … 냉각 파이프 K … 연결 케이스

Claims (1)

1. 길이 방향으로 이어지는 측벽과 상기 측벽의 양단에 설치된 단벽에 의해 밀폐된 수납 케이스 내에, 적어도 하나 이상의 유전체 배리어 방전 램프가 배치되고,

   상기 수납 케이스의 측벽의 적어도 일부가 유전체 배리어 방전 램프로부터 방사된 광을 투과하는 창부로 되어 있고,

   상기 수납 케이스의 단벽에는 수납 케이스 내를 불활성 상태로 하는 가스가 유통하는 유통로가 형성됨과 동시에, 상기 수납 케이스의 적어도 한쪽 단벽은 유전체 배리어 방전 램프를 출입시키기 위한 개폐문을 겸하고 있고,

   상기 수용 케이스의 창부가 각각 피처리물 방향으로 향하도록 수납 케이스를 복수개 나란히 배치한 것을 특징으로 하는 유전체 배리어 방전 램프 장치.