KR100779450B1 - 유전체 배리어 방전 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유전체 배리어 방전램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외측 관에 권회되는 권선형 외부 전극의 고정 방식을 개선한 유전체 배리어 방전램프에 관한 것이다.

본 발명의 유전체 배리어 방전 램프는 외측 관과 내측 관이 동축으로 배치되어 대략 원통형상의 2중관 구조를 이루고, 상기 외측 관의 외 표면에 외부 전극이 설치되며, 상기 내측 관의 내 표면에 내부 전극이 설치되고, 상기 외측 관과 상기 내측 관 사이의 방전 공간 안에 유전체 배리어 방전에 의해 엑시머 분자를 형성하는 방전용 가스가 충전된 유전체 배리어 방전램프에 있어서, 상기 외부 전극은 상기 외측 관의 외부 면에는 나선형태로 권회되는 권선형 외부 전극; 및 상기 권선형 외부 전극의 대략 절반을 반원통형으로 감싸는 금속성의 박판형 외부 전극을 포함하고, 상기 박판형 외부 전극의 양측에는 소정 형상의 절개부를 형성하며, 상기 권선형 외부 전극의 단부 권선을 상기 절개부에 끼움 결합한다.

유전체 배리어, 램프, 엑시머, 외부 전극, 금속 박판

Description

유전체 배리어 방전 램프{DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE LAMP}

본 발명은 유전체 배리어 방전램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외측 관에 권회되는 권선형 외부 전극의 고정 방식을 개선한 유전체 배리어 방전램프에 관한 것이다.

최근, 금속, 유리 그 외의 재료로 이루어진 작업 대상에 파장 200nm 이하의 진공 자외선을 조사함으로써, 진공 자외선 및 이것에 의해 생성되는 오존의 작용으로 작업 대상을 처리하는 기술, 예컨대 작업 대상의 표면에 부착한 유기 오염물질을 제거하는 세정처리 기술이나 작업 대상의 표면에 산화 막을 형성하는 산화 막 형성처리기술이 개발되어 실용화되고 있다.

이러한 자외선 처리를 행하기 위한 램프로는, 유전체에 의해 구성된 방전용기 내에 적당한 엑시머 발광용 가스가 충전되고, 방전용기 내에서 유전체 배리어 방전(“오조나이저 방전” 또는 “무성 방전”으로 칭하기도 함)을 발생시킴으로써, 엑시머가 생성되어 엑시머 광이 방출되는 유전체 배리어 방전램프가 이용되고 있다.

이러한 유전체 배리어 방전램프에 관한 기술로는 대한민국 공개특허 제1995-9890호(발명의 명칭: 유전체 배리어 방전램프)(이하, “인용발명”이라 약칭함)가 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 인용발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

방전용기(1)는 합성 석영유리로 이루어진 내측 관(2)과 외측 관(3)이 동축으로 배치되어 2중관 구조를 이루고, 내측 관(2)과 외측 관(3)의 양 단부는 마감되며, 이들 사이에 방전 공간(4)이 형성되어 있다. 방전 공간(4) 내에는 방전용 가스로서 예를 들면 크세논 가스가 봉입된다.

여기에서, 내측 관(2)에는 광 반사판 및 유전체 배리어 방전의 전극으로서의 기능을 갖는 내부 전극(5)이 설치된다. 이 내부 전극(5)은 통상 알루미늄 재질의 파이프 형상으로 이루어진다.

또한, 외측 관(3)은 유전체 배리어 방전 유전체로서의 기능 및 광 인출 윈도우로서의 기능을 겸용하고 있고, 외면에는 외부 전극(6)이 설치된다. 이 외부 전극(6)은 이음매 없는 원통형상으로 직조한 것 중에 방전용기(1)를 삽입한 것으로서, 그물형상으로 이루어지며 그물눈 틈새로 광이 방사되는 구조를 갖는다.

방전 공간(4) 내에는 바륨을 주성분으로 한 게터가 수납되고, 이 게터에 의해 방전 공간(4) 내의 불순가스(예를 들면, 물)를 제거하여 방전을 안정화시킨다.

방전 공간(4) 내에서 양호하게 방전을 발생시키기 위해서는, 내부 전극(5)이 내측 관(2)의 내면에 밀착하는 것이 바람직하고, 따라서, 파이프 형상의 금속부재인 내부 전극(5)의 외경은 내측 관(2)의 내경과 대략 같도록 구성된다.

내부 전극(5)에는 리드선이 접속되어 압축 접속부재(11)를 통하여 고전압 리스선(12)에 접속된다. 또한, 외부 전극(6)에는 저전압 리드선(13)이 설치되고, 이 고전압 리드선(12)과 저전압 리드선(13)이 전원(14)에 접속된다. 저전압 리드선(13)은 필요에 따라 접지될 수도 있다.

외부 전극(4)의 단부(11a, 11b)에는 직경 0.1mm 정도의 스테인리스 선(12a, 12b)을 램프의 축 방향으로 권선하여 외부 전극(4)이 외측 관(3)으로부터 이탈되는 것을 방지하였다. 스테인리스선(12a, 12b)에는 전극 리스선이 접속되고, 그 위에 은 페이스트(13)가 약 0.5mm의 두께로 도포된다. 내부 전극(5)의 단부(10a, 10b)에는 은 페이스트(14a, 14b)가 약 0.5mm의 두께로 길이 5mm에 걸쳐 도포된다.

이와 같은 구성을 통해 인용발명에서는 램프의 축방향의 전계강도를 균일하게 하여 광 출력의 공간적인 균일성, 광 출력의 시간적인 요동 및 발광효율이 개선된 유전체 배리어 방전램프가 제공된다.

그런데, 종래의 유전체 배리어 방전램프는 램프에 외부 전극을 고정시키기 위한 공정 즉, 외부 전극의 단부에 스테인리스 선을 램프의 축 방향으로 권회하고, 은 페이스트를 도포하는 과정이 매우 복잡하고, 제조 공정의 효율성을 저하시킨다.

본 발명은 램프에 권선형 외부 전극을 권회할 때 권선형 외부 전극을 고정하기 위한 고정 방식을 개선함으로써, 제조 공정의 효율이 향상된 유전체 배리어 방전램프를 제공한다.

본 발명의 유전체 배리어 방전 램프는 외측 관과 내측 관이 동축으로 배치되어 대략 원통형상의 2중관 구조를 이루고, 상기 외측 관의 외 표면에 외부 전극이 설치되며, 상기 내측 관의 내 표면에 내부 전극이 설치되고, 상기 외측 관과 상기 내측 관 사이의 방전 공간 안에 유전체 배리어 방전에 의해 엑시머 분자를 형성하는 방전용 가스가 충전된 유전체 배리어 방전램프에 있어서, 상기 외부 전극은 상기 외측 관의 외부 면에는 나선형태로 권회되는 권선형 외부 전극; 및 상기 권선형 외부 전극의 일부를 반원통형으로 감싸는 금속성의 박판형 외부 전극을 포함하고, 상기 박판형 외부 전극의 양측에는 슬릿 형상의 절개부를 형성하며, 상기 권선형 외부 전극의 단부 권선을 상기 절개부에 끼움 결합한다.

바람직하게는, 상기 외측관은, 상기 박판형 외부 전극이 씌워지지 않은 부분이 작업 대상으로 향하도록 배치된다.

본 발명은 램프의 외측 관 절반을 금속성의 박판형 외부 전극으로 씌우고, 권선형 외부 전극의 단부에 인접하는 박판형 외부 전극의 소정 위치에 절개된 권선형 전극 고정수단을 형성하며, 권선형 전극 고정수단에 권선형 외부 전극의 단부 권선을 끼워 고정함으로써, 권선형 외부 전극을 고정하기 위한 고정 방식을 개선하여 제조 공정의 효율이 향상된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 배리어 방전램프의 정단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 배리어 방전램프의 부분 상세도이다.

먼저 도 3을 참조하면, 방전용기(100)는 합성 석영유리로 만든 내측 관(101)과 외측 관(102)을 동축으로 배치해서 중공 원통형상으로 형성한다. 방전용기(100)는 예를 들면, 전체길이 약 150mm, 내측관의 외경 14mm, 외측관의 내경 약 25mm, 두께 1mm로 구성될 수 있다.

내측 관(101)은 그 외표 면에 광 반사판을 겸한 알루미늄 재질의 내부 전극(103)이 배치되며, 방전용기(100)의 일단에는 바륨 게터(104)가 배설된다. 이 내부 전극(103)은 알루미늄 파이프를 사용하여 형성한다.

외측 관(102)은 유전체 배리어 방전의 유전체와 광 취출 윈도우를 겸용하고 있으며, 외부 면에는 나선형태로 권회되는 권선형 외부 전극(105)과 권선형 외부 전극(105)의 대략 절반을 반원통형으로 감싸는 금속성의 박판형 외부 전극(106)이 형성된다.

즉, 외측 관(102)의 윈도우 중 원통형상의 길이방향으로 분할할 때 대략 절반에 해당하는 윈도우에는 금속성 박판형 외부 전극(106)이 씌워진다. 박판형 외부 전극(106) 중 양측 끝부분에는 권선형 외부 전극(105)의 단부에 대응하여 소정 크기의 절개부(107)가 형성되며, 권선형 외부 전극(105) 단부 권선은 이 절개부(107)에 끼움 결합되어 외측 관(102)에 권회된 권선형 외부 전극(105)이 풀리는 것을 방지한다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 권선형 외부 전극(105)은 외측 관(102)의 외주면을 따라 나선형상으로 수회 권회된다. 외부 전극(105)이 권회된 후 양측 단부의 권선이 박판형 외부 전극(106)의 절개부(107)에 끼워져 고정된다.

램프의 외측 관(102) 중 박판형 외부 전극(106)이 씌워진 부분은 광이 출사되지 않으므로, 박판형 외부 전극(106)이 씌워지지 않은 부분이 작업 대상을 향하도록 램프를 위치시킨다. 이후, 내부 전극(103)과 외부 전극(105, 106)에 소정의 전원을 공급하면 방전용기(100)내에 충진된 가스가 유전체 배리어 방전으로 인해 엑시머 분자를 형성하고, 이 엑시머 분자에서 방출되는 광이 외측 관(102)의 절반을 통해 작업 대상에 조사된다.

따라서 권선형 외부 전극(105)을 외측 관(102)에 권회하는 작업이 매우 편리해지고 제조 공정의 효율이 향상된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 유전체 배리어 방전램프의 정단면도,

도 2는 도 1에 도시된 외부 전극의 상세도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 배리어 방전램프의 정단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 전극의 결합상태도.

＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞

100: 방전용기 101: 내측 관

102: 외측 관 103: 내부 전극

104: 바륨 게터 105: 외부 전극

106: 금속 박판 107: 절개부

Claims (2)

1. 외측 관과 내측 관이 동축으로 배치되어 원통형상의 2중관 구조를 이루고, 상기 외측 관의 외 표면에 외부 전극이 설치되며, 상기 내측 관의 내 표면에 내부 전극이 설치되고, 상기 외측 관과 상기 내측 관 사이의 방전 공간 안에 유전체 배리어 방전에 의해 엑시머 분자를 형성하는 방전용 가스가 충전된 유전체 배리어 방전램프에 있어서,

   상기 외부 전극은 상기 외측 관의 외부 면에는 나선형태로 권회되는 권선형 외부 전극; 및

   상기 권선형 외부 전극의 일부를 반원통형으로 감싸는 금속성의 박판형 외부 전극을 포함하고,

   상기 박판형 외부 전극의 양측에는 슬릿 형상의 절개부를 형성하며, 상기 권선형 외부 전극의 단부 권선을 상기 절개부에 끼움 결합하는 유전체 배리어 방전램프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 외측관은,

   상기 박판형 외부 전극이 씌워지지 않은 부분이 작업 대상으로 향하도록 배치되는 유전체 배리어 방전램프.

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