KR102219742B1 - 방전 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전관의 방전관의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있는 방전 램프를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 방전 램프는, 방전관; 방전관의 길이 방향을 따라 설치된 한 쌍의 전극(31, 32); 방전관(2)의 길이 방향을 따라 방전관(2)에 개구부(5)를 가지고 설치된 반사막(4); 및 상기 방전관의 적어도 한쪽의 단부에 있어서, 반사막(4)의 길이 방향 단부보다 바깥쪽의 영역을 사이에 두도록 한 쌍의 전극(31. 32)이 배치됨으로써 반사막(4)의 길이 방향 단부보다 바깥쪽에 형성된 단부 발광 영역을 포함하고, 방전관(2)의 길이 방향에서의 단부 발광 영역이 존재하는 영역의 적어도 일부에서의 작업 방향의 광 투과 영역이, 방전관(2)의 길이 방향 중앙부에서의 작업 방향의 광 투과 영역보다 넓다.

Description

방전 램프 {DISCHARGE LAMP}

본 발명은, 예를 들면, 엑시머 램프와 같은 자외선 램프 등의 방전 램프에 관한 것이다.

예를 들면, 엑시머 램프로서는, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같이, 단면(斷面) 직사각형의 직관형(直管形)을 이루는 방전관과, 이 방전관의 외면에 설치된 한 쌍의 전극을 구비하고, 상기 한 쌍의 전극 사이에 엑시머 방전을 일으켜, 예를 들면, 파장 170㎚ 부근의 진공 자외선을 조사(照射)하는 것이 있다.

그리고, 상기 방전관의 내면에는, 예를 들면, 실리카 입자로 이루어지는 자외선 반사막이 형성되어 있다. 이와 같이 자외선 반사막을 형성함으로써, 방전관의 내부에서 발생한 자외선을 상기 반사막으로 산란 반사시켜, 광 사출부로부터 외부에 사출시키는 광량을 증가시킬 수 있다.

일본 공개특허공보 제2010-55971호

그러나, 자외선 반사막의 길이 방향 단부(端部)에 있어서, 산란 반사에 의한 광량이 저하하기 때문에, 광 사출부의 길이 방향 단부로부터 사출되는 광량도 저하된다. 이 때문에, 도 8에 나타낸 바와 같이, 피(被)조사면에서의 길이 방향의 광량 분포(광량 균형도)가 나빠지는 문제가 있다. 즉, 상기한 엑시머 램프에서는, 길이 방향의 단부에서의 광량이 중앙부에 비해 적어진다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있는 방전 램프를 제공하는 것에 있다.

즉 본 발명에 따른 방전 램프는, 방전관; 상기 방전관의 길이 방향을 따라 상기 방전관에 설치된 한 쌍의 전극; 상기 방전관의 길이 방향을 따라 상기 방전관에 개구부를 가지고 설치된 반사막; 및 상기 방전관의 적어도 한쪽의 단부에 있어서, 상기 반사막의 길이 방향 단부보다 바깥쪽의 영역을 사이에 두도록 상기 한 쌍의 전극이 배치됨으로써 상기 반사막의 길이 방향 단부보다 바깥쪽에 형성된 단부 발광 영역을 포함하고, 상기 방전관의 길이 방향에 있어서 상기 단부 발광 영역이 존재하는 영역의 적어도 일부에 있어서 작업(work) 방향의 광 투과 영역이, 상기 방전관의 길이 방향 중앙부에서의 상기 작업 방향의 광 투과 영역보다 넓다.

이와 같은 방전 램프이면, 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다.

상기 한 쌍의 전극이, 상기 방전관의 외면에 있어서 상기 광 투과 영역을 포함하는 길이 방향을 따라 대향하여 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이것이라면, 상기 광 투과 영역 내에서 방전을 일으킬 수 있어, 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 더욱 증가시킬 수 있다.

상기 한 쌍의 전극은, 한쪽이 개구부 측에 설치된 망형(網形) 전극이고, 다른 쪽이 판형(板形) 전극인 것이 바람직하다.

이렇게 함으로써, 상기 광 투과 영역 내에서 방전을 일으켜서 발생한 광을 상기 판형 전극에 의해 상기 개구부 방향으로 반사시킬 수 있으므로, 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 더욱 증가시킬 수 있다.

상기 반사막의 길이 방향 단부보다 바깥쪽의 영역을 사이에 두도록 배치된 상기 한 쌍의 전극의 일부가, 광 모니터용의 창(窓)으로서 사용되는 것이 바람직하다.

이것이라면, 방전 램프로부터 조사되는 광량을 제어할 수 있고, 광 모니터용 창을 형성하기 위한 전용 공간을 새롭게 마련할 필요도 없기 때문에, 설계가 용이하게 된다.

이와 같이 구성된 방전 램프에 의하면, 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 실시예의 방전 램프를 나타낸 사시도이다.
도 2는 동 실시예의 방전 램프를 나타낸 저면도이다.
도 3은 동 실시예의 방전 램프를 나타낸 A-A'선 단면도이다.
도 4는 동 실시예의 방전 램프를 나타낸 B-B'선 확대 단면도이다.
도 5는 다른 실시예의 방전 램프를 나타낸 저면도이다.
도 6은 다른 실시예의 방전 램프를 나타낸 B-B'선 확대 단면도이다.
도 7은 동 실시예의 방전 램프에서의 길이 방향의 광량 분포를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 종래의 방전 램프에서의 길이 방향의 광량 분포를 모식적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 방전 램프의 일 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예에 따른 방전 램프(100)는, 도 1∼도 4에 나타낸 바와 같이, 직관형의 방전관(2), 및 이 방전관(2)의 외면에 있어서 길이 방향을 따라 대향하여 설치된 한 쌍의 외부 전극(31, 32)을 가지는 유전체 장벽(dielectric barrier) 방전 램프이다. 그리고, 이하의 설명에 있어서, 방전관(2)의 길이 방향을 좌우 방향으로 하고, 상기 방전관(2)의 길이 방향에 직교하는 2방향을 전후 방향 및 상하 방향(이하, 통칭하여, 폭 방향이라고도 함)으로 한다.

방전관(2)은 합성 석영 유리제로 이루어진 것이며, 상하로 대향하는 한 쌍의 평탄한 상벽부(上壁部(21) 및 하벽부(下壁部)(22)를 가지는 장척형(長尺形)을 이루는 것이다. 본 실시예의 방전관(2)은, 특히 도 3에 나타낸 바와 같이, 상벽부(21) 및 하벽부(22)와 함께, 상벽부(21) 및 하벽부(22)의 전단부(前端部)에 연속되는 만곡형의 전벽부(前壁部)(23)와, 상벽부(21) 및 하벽부(22)의 후단부(後端部)에 연속되는 만곡형의 후벽부(後壁部)(24)로 이루어지는 단면이 대략 트랙형을 이루는 것이다. 또한, 방전관(2)의 길이 방향의 양단부는 좌벽부(25) 및 우벽부(26)에 의해 폐색되어 있다. 그리고, 좌벽부(25) 및 우벽부(26)는 방전관(2)을 구성하는 합성 석영 유리관에 합성 석영 블록을 용착함으로써 형성되어 있다.

또한, 방전관(2)의 내부에 형성된 방전 공간에는 유전체 장벽 방전용 가스가 충전되어 있다. 그리고, 유전체 장벽 방전용 가스로서는, 크세논(Xe), 아르곤(Ar) 또는 크립톤(Kr) 등의 희(希)가스, 또는 불소(F₂) 또는 염소(Cl₂) 등의 할로겐 가스 등을 사용할 수 있다. 방전 램프(2)는 가스의 종류에 따라 상이한 파장(172㎚, 222㎚, 308㎚ 등)의 엑시머 광을 발광한다. 예를 들면, 유기 화합물을 분해하기 위해서는, 방전용 가스로서 크세논(Xe)을 사용하여, 172㎚를 중심 파장으로 하는 엑시머 광을 발광하는 유전체 장벽 방전 램프로 한다.

한 쌍의 외부 전극(31, 32)은 방전관(2)의 방전 공간과 거의 동등한 길이를 가지는 막 형태를 이루는 것이며, 방전관(2)의 방전 공간을 상하 방향에서 사이에 둔 위치, 즉 상벽부(21) 및 하벽부(22)에 설치되어 있다. 이 외부 전극(31, 32)은 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스 등의 도전성 재료로 형성되어 있고, 예를 들면, 도금, 용사(溶射), 증착 또는 스퍼터에 의해 방전관(2)의 측주면(側周面) 상에 형성한 박막 전극이다. 상벽부(21)에 설치된 외부 전극(31)은 판형을 이루는 전극이다(이하, 판형 전극이라고 함). 또한, 하벽부(22)에 설치된 외부 전극(32)은 망형을 이루는 전극이다(이하, 망형 전극이라고 함). 그리고, 이 하벽부(22)에 설치된 외부 전극(32)으로부터 엑시머 광이 사출된다.

본 실시예의 방전관(2)의 내면에는, 방전관(2)의 내부에서 생긴 엑시머 광을 반사하는 반사막(4)이 형성되어 있다.

이 반사막(4)은 방전관(2)의 길이 방향에 평행한 내주면(이하, 단지, 내주면이라 함)에 길이 방향을 따라 설치되어 있다. 구체적으로는, 방전관(2)의 상벽부(21)와, 전벽부(23)와, 후벽부(24)에 걸쳐 설치되어 있다(도 3 참조). 그리고, 반사막(4)의 일부가 하벽부(22)에 걸쳐 형성되어 있어도 된다. 또한, 반사막(4)은, 길이 방향을 따라 개구부를 가지고 설치되어 있다. 구체적으로는, 내주면에 있어서 내주면 방향으로 반사막(4)의 양단부(4a, 4b)를 가지고, 그 사이의 개구부(5)가 작업 방향의 광 투과 영역으로 되어 있다.

본 실시예에서는, 개구부(5)가 방전관(2)의 하벽부(22)의 전부 또는 일부에 설정되도록, 반사막(4)의 양단부(4a, 4b)의 위치가 설정되어 있다.

또한, 본 실시예의 상기 한 쌍의 외부 전극(31, 32)의 길이 방향 단부(31a, 31b, 32a, 32b)는 반사막(4)의 길이 방향 단부(4m, 4n)보다 방전관(2)의 길이 방향 단부(2a, 2b) 측에서 방전관을 사이에 두도록 배치되고, 외부 전극(31)의 길이 방향 단부(31a)(외부 전극(32)의 길이 방향 단부(32a))와 반사막(4)의 길이 방향 단부(4m)와의 사이, 및 외부 전극 (31)의 길이 방향 단부(31b)(외부 전극(32)의 길이 방향 단부(32b))와 반사막(4)의 길이 방향 단부(4n)와의 사이에, 반사막(4)이 형성되지 않은 단부 발광 영역을 가지고, 또한, 한 쌍의 외부 전극(31, 32)의 길이 방향 단부(31a, 31b, 32a, 32b)의 내주면에 개구부(5)로 이루어지는 작업 방향의 광 투과 영역보다 넓은 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)(이하, 간단히 작업 방향의 광 투명 영역(Rx)이라고 함)을 가진다(도 4 참조).

이러한 방전 램프이면, 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다.

그리고, 작업 방향의 광 투과 영역이란, 방전관을 길이 방향과 평행한 면 HS(도 3 참조)에서 2 분할했을 때의 방전관의 작업 측 외주부(이하, 단순히 방전관 작업 측 외주부라 함)의 영역 내에 형성되는 광 투과 영역을 말한다.

즉, 반사막(4)이 형성되지 않은 단부 발광 영역에서 방전을 일으켜 발생한 광을 개구부(5) 이루어지는 작업 방향의 광 투과 영역보다 넓은 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)으로부터 사출할 수 있으므로 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다.

또한 한 쌍의 외부 전극(31, 32)의 길이 방향 단부(31a, 31b, 32a, 32b)의 일부가 반사막(4)의 길이 방향 단부(4m, 4n)보다 방전관(2)의 길이 방향 단부(2a, 2b) 측에 방전관을 사이에 두도록 배치되어 있어도 된다.

또한, 반사막(4)의 길이 방향 단부(4m, 4n)가 한 쌍의 외부 전극(31, 32)의 길이 방향 단부(31a, 31b, 32a, 32b)와 방전관(2)의 길이 방향에서 동일 위치에 있는 경우는, 마찬가지로, 도 8에 나태낸 바와 같이 피조사면의 길이 방향의 광량 분포(광량 균형도)가 나빠지는 문제가 있다.

반사막(4)의 길이 방향 단부(4m, 4n)가 한 쌍의 외부 전극(31, 32)의 길이 방향 단부(31a, 31b, 32a, 32b)보다 방전관(2)의 길이 방향 단부(2a, 2b) 측에 배치되는 경우는, 한 쌍의 외부 전극(31, 32)의 길이 방향 단부(31a, 31b, 32a, 32b)보다 방전관(2)의 길이 방향 단부(2a, 2b) 측에 배치된 반사막(4)에 의해, 한 쌍의 외부 전극(31, 32)의 길이 방향 단부(31a, 31b, 32a, 32b)에서 발생하고, 산란 반사된 광을 종래의 광 사출부의 길이 방향 단부로 되돌릴 수 있으므로, 그 전기 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다. 그러나 방전관(2)의 길이 방향 단부(2a, 2b) 측에 한 쌍의 전극이 없는 만큼, 방전관(2)의 길이 방향의 치수가 동일한 방전 램프끼리 비교하면, 아무래도 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량의 증가는 적은 것이 된다.

또한, 본 실시예와 같은 방전 램프로 하면, 반사막(4)의 길이 방향 단부 (4m, 4n)가 방전 공간이 되므로, 그 단부(4m, 4n)의 반사막(4)의 박리가 우려되지만, 만일 그러한 박리가 발생하는 경우, 그 단부(4m, 4n)의 반사막(4) 접착력을 증가시키는, 반사막(4)의 길이 방향 단부(4m, 4n)의 내주면의 치수를 방전관(2)의 길이 방향 중심부(2c)의 내주면의 치수보다 짧게 하거나, 두께를 얇게 함으로써, 박리를 억제할 수 있다.

그리고, 도 8에 나타낸 바와 같은 방전관의 길이 방향 양단부를 석영 블록으로 용착되는 방전 램프에 있어서는, 석영 블록 용착 시의 열에 의해, 방전관의 길이 방향 양단부에 형성된 반사막이 벗겨져는 문제가 있다.

또한, 석영 블록을 용착하여 이루어지는 방전 램프에 있어서는, 방전 램프의 사용에 따라 그 용착 부분에 자외선이 닿음으로써, 그 용착 부분의 열화 또는 균열이 발생하기 쉽기 때문에, 방전관의 길이 방향 양단부에 차광막(광 흡수막)이 형성되어 있다(도 8).

그러나, 방전관의 길이 방향 양단부에 설치된 차광막은 반사 기능을 거의 갖지 않기 때문에, 광 사출부의 길이 방향 단부로부터 사출되는 광량이 한층 저하되어, 피(被)조사면에서의 길이 방향의 광량 분포(광량 균형도)가 나빠지는 문제가 있다(도 8).

본 발명은 이와 같이 방전관의 길이 방향 양단부를 석영 블록으로 용착하여 이루어지는 방전 램프라도, 방전 램프의 길이 방향 단부에서 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다.

즉, 본 실시예의 방전 램프(100)는, 방전관(2)의 폭 방향에 평행한 내단면(內端面)(좌벽부(25) 및 우벽부(26)의 방전관(2)의 내면) 및 상기 방전관(2)의 길이 방향 단부로서 상기 내주면에 설치된, 자외선을 흡수하여 차광하는 차광막(광 흡수막)(6)이 형성되어 있다. 이 차광막(6)은, 방전관(2)에서의 석영 블록(좌벽부(25) 및 우벽부(26))의 용착 부분을 자외선으로부터 보호하는 것이다. 구체적으로는, 차광막(6)은 길이 방향 양단부(2a, 2b)에서의 상기 내주면을 구성하는 상벽부(21)의 내면, 하벽부(22)의 내면, 전벽부(23)의 내면 및 후벽부(24)의 내면뿐 아니라, 좌벽부(25)의 내면 및 우벽부(26)의 내면에도 형성되어 있다.

이 차광막(6)에 의해, 석영 블록의 용착 부분에 자외선이 닿음으로써 생기는 열화나 균열이 쉽게 생기지 않도록 할 수 있다. 그리고, 차광막(6)이 아니라 반사막을 형성하여 차광하여도 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 반사막을 사용하는 경우, 확실하게 반사시키기 위해서는 막 두께를 두껍게 할 필요가 있어, 막 형성(성막, 成膜)이 곤란해진다. 또한, 균일하게 코팅하는 것이 어렵고, 반사율의 얼룩이 발생한다. 한편, 광 흡수막이면, 광이 투과하지 않는 정도의 막 두께로 되고, 성막 공정을 간단하고 용이하게 할 수 있다. 또한, 광 흡수막을 사용한 경우에는, 반사의 영향이 적고, 광량 분포(광량 균형도)의 불균일을 경감할 수 있다.

그리고, 본 실시예의 방전 램프(100)에 있어서는, 특히 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 반사막(4) 및 차광막(6) 사이의 내주면에 반사막(4) 및 차광막(6)이 설치되어 있지 않은 개구부(5)로 이루어지는 작업 방향의 광 투과 영역보다 넓은 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)이 형성되어 있다. 즉, 반사막(4)은 방전관(2)의 길이 방향 양단부(2a, 2b) 사이의 길이 방향 중앙부(2c)에 설치되어 있다.

이와 같은 방전 램프이면, 방전관(2)의 길이 방향 양단부(2a, 2b)를 석영 블록으로 용착하여 이루어지는 방전 램프라도, 차광막(6)의 영향(광 흡수)을 쉽게 받지 않게 되므로, 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다.

그리고, 본원에서 말하는 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)은, 반사막(4) 및 차광막(6)이 설치되지 않은 경우 외에, 반사막(4) 및 차광막(6)이 형성되어 있지만, 각각의 막의 기능이 낮은 경우(반사막(4)이면 광을 거의 반사하지 않고 투과시켜 버리고, 차광막(6)이면 거의 광을 흡수하지 않고 투과시켜 버리는 등)도 포함된 것으로 한다.

또한, 본 실시예에서는, 반사막(4) 및 차광막(6) 사이의 내주면에 반사막(4) 및 차광막(6)이 설치되지 않은 경우를 나타내었으나, 작업 방향의 광 투과 영역 이외의 영역에 반사막(4) 및 차광막(6)을 설치해도 되고, 작업 방향의 광 투과 영역 중 일부의 영역에 반사막(4) 및 차광막(6)을 설치해도 된다.

반사막(4) 및 차광막(6) 사이의 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)가 방전관의 작업 측 외주부의 전체 영역에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 방전 램프이면, 차광막(6)의 영향(광 흡수)를 쉽게 받지 않고, 또한 방전관의 작업 측 외주부의 전체 영역으로부터 광을 사출시킬 수 있어, 광량을 최대한으로 증가시킬 수 있다.

이상의 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)에 관해, 구체적으로는, 반사막(4)의 길이 방향 일단부(좌단부)(4m)와 방전관(2)의 좌측벽(25)의 내면(251)(방전관(2)의 폭 방향에 평행한 내단면) 및 방전관(2)의 길이 방향 일단부(2a)로서 내주면에 설치된 차광막(6)이 길이 방향에 있어서 이격되어 있고, 반사막(4)의 길이 방향 일단부(4m)와 차광막(6)의 길이 방향 단부(6m)와의 사이에 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)이 형성되어 있다. 또한, 반사막(4)의 길이 방향 타단부(우단부)(4n)와 방전관(2)의 우측벽(26)의 내면(261)(방전관(2)의 폭 방향에 평행한 내단면) 및 방전관(2)의 길이 방향 타단부(2b)로서 내주면에 설치된 차광막(6)이 길이 방향에 있어서 이격되어 있고, 반사막(4)의 길이 방향 타단부(4n)와 차광막(6)의 길이 방향 단부(6n)와의 사이에 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)가 형성되어 있다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 방전관(2)의 길이 방향 일단부(2a)에 형성된 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)과, 길이 방향 타단부(2b)에 형성된 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)은, 길이 방향을 따른 치수가 동일하게 되어 있다.

이와 같이 구성된 반사막(4)은, 실리카 입자를 포함하는 것이다. 또한, 반사막(4)의 형성 방법은 실리카 분말을 소정의 용매와 혼합, 교반하여 슬러리를 제작한다. 이 슬러리를 방전관(2)을 구성하는 합성 석영 유리관의 소정 부분(방전관(2)의 길이 방향 중앙부(2c)의 상기 내주면)에 도포하여 건조시킨다. 그리고, 상기 슬러리를 유리관의 소정 부위에 도포하는 경우에는, 반사막(4)을 형성하지 않는 부분에는, 마스킹 테이프 등의 마스크에 의해 마스킹해 둔다. 그리고, 슬러리를 건조시킨 후에, 마스크를 벗겨, 유리관을 예를 들면, 1000℃로 소정 시간 소성(燒成)함으로써, 반사막(4)이 형성된다. 그리고, 이 반사막(4)이 형성된 유리관의 양단 개구부에 석영 블록을 용착함으로써, 방전관(2)이 제작된다. 또한, 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)에 해당하는 부분도 다른 부분과 마찬가지로 반사막을 형성한 후에, 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)에 해당하는 부분의 반사막을 용융시킴으로써 반사 기능을 잃게 하여 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)를 형성해도 된다.

차광막(6)은, 산화 이트륨(yttrium oxide) 미립자를 포함하는 것이다. 또한, 차광막(6)의 형성 방법은, 산화이트륨 미립자를 소정의 용매와 혼합, 교반하여 슬러리를 제작한다. 이 슬러리를, 방전관(2)을 구성하는 유리관에 있어서, 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)이 형성되는 소정 부분보다 더욱 양단부의 내주면 및 용착하는 석영 블록에 있어서 용착했을 때 방전관(2)의 폭 방향에 평행한 내주면이 되는 표면에 도포하여 건조시킨다. 그리고, 슬러리를 유리관이나 석영 블록의 소정 부분에 도포하는 경우에는, 슬러리를 유리관이나 석명 블록의 표면에 소정량 투입하고, 유리관 및 석영 블록을 용접한 후, 유리관 내를 감압하여 소정 범위까지 빨아올린 후, 예를 들면, 500℃로 소정 시간 소성함으로써, 차광막(6)이 형성된다.

또한, 본 실시예의 방전 램프(100)에 있어서, 한 쌍의 외부 전극(31, 32)이, 방전관(2)의 외면에 있어서 광 투과 영역(Rx)를 포함하는 길이 방향을 따라 대향하여 설치되어 있다.

즉, 한 쌍의 외부 전극(31, 32)이 광 투과 영역(Rx)의 일부 또는 전부를 덮어 대향하여 설치되어 있다(도 2 및 도 4 참조: 도면에서는 전부). 이로써, 반사막(4)을 설치하지 않은 부분(단부 발광 영역)에 있어서도 방전시킬 수 있다. 또한, 이로써, 작업 방향의 그 광 투과 영역(Rx)으로부터 조사되는 자외선의 광량을 증가시킬 수 있다.

한 쌍의 외부 전극(31, 32)은, 한쪽이 광 사출부 측에 설치된 망형 전극(32)이며, 다른 쪽이 판형 전극(31)인 것이 바람직하다.

이렇게 함으로써, 단부 발광 영역에서 방전을 일으켜서 발생한 광을 판형 전극(31)에 의해 광 사출부 방향으로 반사시킬 수 있으므로, 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)으로부터 조사되는 광량을 더욱 증가시킬 수 있다.

이 방전 램프(100)의 길이 방향에서의 광량 분포를 도 7에 나타낸다. 이 도 7에 나타낸 바와 같이, 방전관(2)의 길이 방향 양단부(2a, 2b)의 내주면에 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)을 형성함으로써, 방전 램프(100)의 길이 방향에서의 광량이 균일해지는 영역이 넓어져, 방전 램프(100)로부터 조사되는 광량을 길이 방향에 있어서 균일화할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)을, 방전관을 길이 방향과 평행한 면 HS(도 3 참조)로 2 분할했을 때의 방전관의 작업 측 외주부의 영역 내 전역으로 함으로써 효과를 더욱 높일 수 있다.

반사막(4)의 길이 방향 단부(4n)보다 방전관(2)의 길이 방향 단부(2b) 측의 외부 전극(31)의 일부 영역에 자외선을 광량 모니터(도시하지 않음)에 사출하기 위한, 예를 들어 메시형의 모니터용 창(2W)이 형성되어 있는(도 1 및 도 4 참조) 것이 바람직하다.

이것이라면, 방전 램프로부터 조사되는 광량을 제어할 수 있어, 광 모니터용 창을 형성하기 위한 전용 공간을 새롭게 마련할 필요도 없으므로, 설계가 용이해진다.

또한 모니터용 창은 반사막(4)의 길이 방향 단부(4n)보다 방전관(2)의 길이 방향 단부(2b) 측의 외부 전극(32)의 일부 영역에 자외선을 광량 모니터에 사출하기 위한, 예를 들어 메시형의 모니터용 창(2W)이 형성되어도 된다.

이와 같이 구성한 본 실시예에 따른 방전 램프(100)에 의하면, 방전관(2)의 길이 방향 양단부(2a, 2b)에 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)이 형성되어 있으므로, 방전관(2)의 길이 방향 양단부(2a, 2b)로부터 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 방전 램프(100)로부터 조사되는 광량을 길이 방향에 있어서 균일화할 수 있다. 또한, 반사막(4)의 길이 방향 단부(4n)보다 방전관(2)의 길이 방향 단부(2b) 측의 외부 전극(31)의 일부 영역에는 자외선을 광량 모니터(도시하지 않음)에 출사하기 위한 예를 들어 메시 형의 모니터용 창(2W)이 형성되어 있으므로, 방전 램프(100)로부터 조사되는 광량을 제어할 수 있다.

한 쌍의 외부 전극(31, 32)은 방전관의 외면에 있어서 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)을 포함한 길이 방향을 따라 대향하여 설치되어 있고, 차광막이 형성된 영역에는 설치되지 않은 것이 바람직하다.

구체적으로는, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 차광막(6)의 길이 방향 단부(6m, 6n)는, 전극의 길이 방향을 따라 대향하여 설치된 대향 영역에 포함되어 있지 않은 것이 바람직하다.

이렇게 함으로써, 차광막(6) 근방에서의 광의 발생을 줄일 수 있기 때문에, 차광막(6)의 열화, 나아가 용착 부분의 열화 또는 균열의 발생을 억제할 수 있다.

그리고, 이 경우, 방전 램프의 길이 방향 단부로부터 조사되는 광량이 저하될 가능성은 있지만, 원래, 전극의 대향 영역 내에 차광막(6)이 있는 경우, 대향 영역 내에서 발생한 광은, 차광막(6)에서 흡수되기 때문에, 상기와 같은 구성으로 해도, 광량의 저하는 최소한으로 억제될 것으로 생각된다.

그리고, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 실시예에서는, 방전관(2)의 길이 방향 양단부(2a, 2b)에 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)를 형성하고 있지만, 방전관(2)의 길이 방향 양단부(2a, 2b)의 어느 한쪽에 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)를 형성한 것이어도 된다.

또한, 방전관(2)의 길이 방향 일단부(2a)의 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)과, 방전관(2)의 길이 방향 타단부(2b)의 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)은, 길이 방향을 따른 치수가 상이하도록 구성해도 된다.

더욱이, 상기 실시예에서는, 한 쌍의 외부 전극(31, 32)이, 방전관(2)의 길이 방향 단부의 작업 영역의 광 투과 영역(Rx)의 전부를 덮도록 설치되어 있지만, 일부만을 덮도록 설치해도 된다.

또한, 상기 실시예의 반사막(4)은, 실리카 입자로 이루어지는 것이었지만, 실리카 미립자에 더하여 알루미나 입자를 포함하는 것이어도 된다.

방전 램프는 유전체 장벽 방전 램프 외에, 파장 185㎚, 254㎚ 등의 저압 수은 램프 등의 자외선 램프이어도 된다. 또한, 램프 형상은, 단면(斷面) 트랙형을 이루는 편평관(扁平管) 외에, 단면 원 형상을 이루는 환관(丸管) 또는 단면 직사각형을 이루는 각관(角管)이어도 되고, 이중관 구조인 것이어도 된다.

특히, 본 실시예의 도 2에 나타낸 바와 같은, 길이 방향 양단부에 반사막이 설치되지 않은 작업 방향의 광 투과 영역(Rx)이 형성되어 있는 경우에는, 단면 직사각형을 이루는 각관의 코너부에 있어서 열화나 균열이 발생하기 쉽기 때문에, 단면 원 형상을 이루는 환관이나 단면 트랙 상태를 이루는 편평관을 사용하는 것이 바람직하다.

그 외에, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변형이 가능한 것은 물론이다.

100: 방전 램프
2: 방전관
2a: 길이 방향 일단부
2b: 길이 방향 타단부
2c: 길이 방향 중앙부
31, 32: 한 쌍의 전극
4: 반사막
5: 개구부
6: 차광막
Rx: 광 투과 영역

Claims (4)

1. 방전관;
   상기 방전관의 길이 방향을 따라 상기 방전관에 설치된 한 쌍의 전극;
   상기 방전관의 길이 방향을 따라 상기 방전관에 개구부를 가지고 설치된 반사막; 및
   상기 방전관의 적어도 한쪽의 단부에 있어서, 상기 반사막의 길이 방향 단부보다 바깥쪽의 영역을 사이에 두도록 상기 한 쌍의 전극이 배치됨으로써 상기 반사막의 길이 방향 단부보다 바깥쪽에 형성된 단부 발광 영역
   을 포함하고,
   상기 방전관의 길이 방향에서의 상기 단부 발광 영역이 존재하는 영역의 적어도 일부에서의 작업 방향의 광 투과 영역이, 상기 방전관의 길이 방향 중앙부에서의 상기 작업 방향의 광 투과 영역보다 넓고,
   상기 반사막이 형성되지 않은 단부 발광 영역에서 방전을 일으켜 발광한 광을 상기 개구부로 이루어지는 상기 작업 방향의 광 투과 영역보다 넓은 상기 작업 방향의 광 투과 영역으로터 사출하며,
   상기 방전관의 길이 방향 양단부를 석영 블록으로 용착하여 이루어지는,
   방전 램프.
2. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 전극이, 상기 방전관의 외면에 있어서 상기 광 투과 영역을 포함하는 길이 방향을 따라 대향하여 설치되어 있는, 방전 램프.
3. 제2항에 있어서,
   상기 한 쌍의 전극이, 한쪽이 개구부 측에 설치된 망형 전극이고, 다른 쪽이 판형 전극인, 방전 램프.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 반사막의 길이 방향 단부보다 바깥쪽의 영역을 사이에 두도록 배치된 상기 한 쌍의 전극의 일부가, 광 모니터용 창으로서 사용되는, 방전 램프.

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