KR20130000337A

KR20130000337A - 방전 램프에의 급전 구조, 방전 램프 유닛 및 자외선 조사 장치

Info

Publication number: KR20130000337A
Application number: KR1020120065559A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 하타세
Original assignee: 가부시키가이샤 지에스 유아사
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-01-02
Also published as: CN102842482A; JP2013030474A; TW201301336A

Abstract

방전 램프에의 양호한 전기적 접촉을 확보할 수 있는 급전 구조를 제공한다.
방전 램프(5)의 단부가 삽입되는 소켓부(61)에 설치되어 외부 전극(52A, 52B)에 접촉하는 접촉 단자(62A, 62B)를 포함하고, 소켓부(61) 측에 고정되는 고정편부(621)와, 각각이 방전 램프(5)의 삽입 방향 또는 그 반대 방향을 따라 연장되는 동시에 그 삽입 방향 또는 그 반대 방향과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 설치되어 외부 전극(52A, 52B)에 접촉하는 복수의 접촉편부(622)를 포함한다.

Description

방전 램프에의 급전 구조, 방전 램프 유닛 및 자외선 조사 장치 {POWER SUPPLY CONSTRUCTION TO THE DISCHARGE LAMP, DISCHARGE LAMP UNIT, AND ULTRAVIOLET IRRADIATION DEVICE}

본 발명은 방전 램프에 급전을 행하는 급전 구조, 이 급전 구조를 사용한 방전 램프 유닛 및 이 방전 램프 유닛을 구비한 자외선 조사 장치에 관한 것이다.

종래, 외부 전극을 구비한 방전 램프로서는, 특허 문헌 1에 나타낸 바와 같이, 각통(角筒)형의 방전관과 이 방전관의 대향하는 한 쌍의 평탄면에 설치된 한 쌍의 외부 전극을 가지는 것, 또는 특허 문헌 2에 나타낸 바와 같이, 원통형의 방전관과 이 방전관의 대향하는 곡면에 설치된 한 쌍 또는 복수 쌍의 외부 전극을 가지는 것이 있다.

특허 문헌 1에 제시된 각통형의 방전관을 가지는 것에서는, 외부 전극이 방전관의 대향하는 평탄면에 형성되므로, 외부 전극은 평면형이 된다. 이러한 방전관을 급전 기구 및 고정 기구를 겸하는 판 스프링을 사용하여 지지하는 경우에는, 판 스프링과 외부 전극의 접촉은 면과 면에 의한 것이므로, 판 스프링이나 전극의 형상을 연구하지 않아도, 급전 기구와 전극의 접촉에 대한 과제는 생기지 않는다.

또, 특허 문헌 2에 제시된 원통형의 방전관을 가지는 것에서는, 원통형의 방전관에 막형(膜形) 외부 전극을 설치하는 경우에 그 외부 전극 자체도 곡면형이 된다. 그러나, 특허 문헌 2에서는, 폭이 가는 전극을 설치하고 있으므로 외부 전극이 원형면의 영향을 받아 곡면형은 되지 않기 때문에, 급전 기구와 전극의 접촉에 대한 과제는 생기지 않는다.

한편, 방전 램프는, 방전관의 제조 비용의 측면에서 원통형의 방전관이 바람직하고, 또, 외부 전극은 한 쌍인 것이 바람직하다. 또한, 방전관 내부의 방전 공간 전역에서 방전시키기 위해서는, 방전관의 길이 방향으로도 둘레 방향으로도 넓게 퍼진 전극이 바람직하다.

그러나, 원통형의 방전관에 설치된 둘레 방향으로 광폭의 외부 전극을, 급전 기구 및 고정 기구를 겸하는 판 스프링과 접촉시켰을 경우, 판 스프링과 외부 전극의 둘레 방향 단부 사이에 간극이 생긴다. 이러한 판 스프링과 외부 전극 사이에 간극이 생긴 상태, 즉 양호한 접촉을 불가능한 상태로 고주파 전압을 인가하면, 판 스프링과 외부 전극 사이에서 스파크가 발생한다. 이러한 스파크가 반복 발생하면, 외부 전극이나 방전관의 열화로 이어진다. 또, 상기 문제를 해결하기 위하여, 판 스프링의 접촉편부를 원호형으로 가공한 급전 기구를 사용하여 외부 전극과 접촉시키는 경우도 시도했지만, 상기 간극은 생기기 어려워지지만, 급전 기구의 설계나 가공이 어려워지고, 램프 삽입 시나 교환 시에 원호형으로 가공한 접촉편부와 외부 전극의 위치맞춤에 시간이 걸리기도 하고, 또 외부 전극이나 방전관을 손상시키는 새로운 문제도 발생했다.

특허 문헌 1: 국제 공개공보 WO 2010/032849호 특허 문헌 2: 일본 공표특허공보 제2004-510310호

따라서 본 발명은, 상기 문제점을 한꺼번에 해결할 수 있도록 한 것으로서, 방전 램프에의 양호한 전기적 접촉의 확보와 외부 전극을 손상시키지 않고 용이하게 램프 교환을 할 수 있는 것을 그 주된 소기의 과제로 하는 것이다.

내부의 방전 공간에 방전용 가스를 밀봉한 방전관 및 이 방전관의 길이 방향을 따라 설치된 하나 이상의 외부 전극을 포함하는 방전 램프에의 급전 구조로서, 상기 방전 램프의 단부가 삽입되는 소켓부에 설치되어 상기 외부 전극에 접촉하는 접촉 단자를 포함하고, 상기 소켓부 측에 고정되는 하나 이상의 고정편부와, 각각 이 상기 방전 램프의 삽입 방향 또는 그 반대 방향을 따라 연장되는 동시에 그 삽입 방향 또는 그 반대 방향과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 설치되어 상기 외부 전극에 접촉하는 복수의 접촉편부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 것이면, 복수의 접촉편부가 고정편부로부터 연장되므로, 각 접촉편부는 독립적으로 변형되게 된다. 이로써, 복수의 접촉편부는 외부 전극의 곡면 형상에 맞추어 독립적으로 이동하게 되어, 복수의 접촉편부와 외부 전극의 전기적 접촉을 확실하게 할 수 있다. 특히, 복수의 접촉편부 중 외측에 위치하는 접촉편부는, 전극 표면에 맞추어 비틀어지듯이 변형되어 외부 전극에 접촉한다. 따라서, 원통형의 방전관에 형성된 외부 전극과 접촉 단자와의 접촉 면적을 유지할 수 있고, 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다.

또, 복수의 접촉편부는, 미리 외부 전극의 곡면 형상에 맞춘 형상으로 가공한 것이 아니고, 단지 고정편부로부터 연장시켰을 뿐인 구조이므로, 접촉편부의 설계나 가공은 용이하고, 접촉편부와 전극의 위치 결정도 용이하게 되며, 전극이나 방전관의 표면을 손상시키지 않고 방전관의 교환 작업을 행할 수 있다.

각 접촉 단자의 구체적인 실시의 태양으로서는, 상기 각 접촉 단자는, 상기 고정편부와 상기 접촉편부를 연결하는 절곡부를 가지는 것이 바람직하다.

이것이라면, 복수의 접촉편부는 외부 전극의 곡면 형상에 맞추어, 절곡부가 없는 경우에 비해 독립적으로 이동하기 쉬워져, 복수의 접촉편부와 외부 전극의 전기적 접촉을 더욱 확실하게 할 수 있다.

상기 절곡부가 상기 복수의 접촉편부 각각에 대응하여 서로 이격되어 설치된 복수의 절곡부를 가지는 것이 바람직하다.

이것이라면, 복수의 접촉편부는 외부 전극의 곡면 형상에 맞추어 더욱 독립적으로 이동하고 쉬워져, 복수의 접촉편부와 외부 전극의 전기적 접촉을 확실하게 할 수 있다.

상기 접촉 단자가, 탄성을 가지는 도전성 박판을 대략 U자 형상으로 절곡하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이것이라면, 대략 직사각형을 이루는 도전성 박판에, 그 길이 방향의 일단부로부터 길이 방향의 타단부를 향해 길이 방향에 따른 복수의 슬릿부를 형성하고, 이 슬릿부를 형성한 도전성 박판을, 대략 U자형으로 절곡하여 형성한 하나의 빗형을 이루는 판 스프링으로 구성되는 것에 의해, 급전 구조의 부품수를 삭감할 수 있는 동시에, 그 조립을 용이하게 할 수 있다.

상기 접촉 단자가, 그 길이 방향의 일단부로부터 길이 방향의 타단부를 향해 길이 방향에 따른 복수의 슬릿부를 형성하고, 상기 슬릿부의 커트인(cut in) 종단보다도 길이 방향 일단부 측을 반환선으로서 절곡하여 형성한 것인 것이 바람직하다.

이것이라면, 복수의 접촉편부 각각에 대응하여 서로 이격되어 설치된 복수의 절곡부를 용이하게 형성할 수 있다.

상기 절곡부가 상기 소켓부에 있어 상기 방전 램프의 삽입 방향과는 반대 측에 설치되어 있고, 상기 접촉편부가, 상기 절곡부 측에 설치되어 상기 외부 전극 측으로 팽출(膨出)되어 상기 외부 전극에 접촉하는 팽출 접촉부와, 이 팽출 접촉부에 연속하여 설치되어 상기 외부 전극 측으로 연장되어 자유단부가 상기 외부 전극에 접촉하는 휨 접촉부를 가지는 것이 바람직하다.

이것이라면, 램프의 삽입 방향을 따라 팽출 접촉부 및 휨 접촉부가 이 순서로 설치되고, 램프 삽입 시의 접촉 저항을 작게 유지한 채로, 이탈 시의 접촉 저항을 크게 할 수 있다. 이로써, 유전체 배리어 방전 램프가 소켓부로부터 뜻하지 않게 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 또, 각 접촉 단자는, 팽출 접촉부가 외부 전극에 접촉할 뿐 아니라, 휨 접촉부의 자유단부가 외부 전극에 접촉하므로, 각 접촉 단자와 외부 전극와의 접촉 면적을 크게 할 수 있고, 더한층 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다.

상기 접촉편부가, 상기 외부 전극에의 접촉에 따라 상기 고정편부 또는 상기 소켓부에 접촉하여 상기 외부 전극으로의 접촉을 보강하는 보강 접촉부를 가지는 것이 바람직하다.

이것이라면, 램프 장착 시에, 접촉편부의 외부 전극으로의 가압력을 크게 할 수 있다. 이로써, 접촉편부와 외부 전극와의 밀착성을 향상시킬 수 있고, 더한층 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다. 또, 방전 공간에 가까운 부분에서는, 오존에 의해 접촉 단자가 부식되어 될 뿐 아니라, 방전 공간의 발열에 의해 고온으로 되기 쉽다. 특히 절곡부가 소켓부에서 램프 삽입 방향과는 반대 측에 설치되어 있는 경우에는, 절곡부의 탄성력이 저하될 우려가 있다. 이와 같은 경우라도, 보강 접촉부를 설치함으로써, 접촉편부와 외부 전극과의 밀착성을 유지할 수 있고, 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다.

상기 방전관은, 원통형인 것도 사용할 수 있다.

접촉편부와 외부 전극과의 밀착성을 유지할 수 있고, 양호한 도통을 가능하게 할 수 있으므로, 원통형의 방전관을 사용할 수 있다.

상기 방전 램프가, 유전체 배리어 방전 램프에 적합하다.

접촉편부와 외부 전극과의 밀착성을 일정하게 유지할 수 있으므로, 고전압 인가에 따른 스파크의 발생을 없앨 수가 있다.

또 본 발명에 따른 유전체 배리어 방전 램프 유닛은, 내부의 방전 공간에 방전용 가스를 밀봉한 방전관 및 이 방전관의 길이 방향을 따라 서로 대향하여 설치된 하나 이상의 외부 전극을 가지는 방전 램프와, 상기 방전 램프의 단부가 삽입되어, 상기 외부 전극에 급전하는 급전 소켓을 포함하고, 상기 급전 소켓이, 상기 방전 램프의 단부가 삽입되는 소켓부와 상기 소켓부 내에 설치되어 상기 외부 전극에 접촉하는 접촉 단자를 포함하고, 상기 소켓부 측에 고정되는 하나 이상의 고정편부와 각각이 상기 방전 램프의 삽입 방향 또는 그 반대 방향을 따라 연장되는 동시에 그 삽입 방향 또는 그 반대 방향과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 설치되어 상기 외부 전극에 접촉하는 복수의 접촉편부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 것이면, 복수의 접촉편부가 고정편부로부터 연장되므로, 각 접촉편부는 독립적으로 변형되게 된다. 이로써, 복수의 접촉편부는 외부 전극의 곡면 형상에 맞추어 독립적으로 이동하게 되어, 복수의 접촉편부와 외부 전극과의 전기적 접촉을 확실하게 할 수 있다. 특히, 복수의 접촉편부 중 외측에 위치하는 접촉편부는, 전극 표면에 맞추어 비틀어지듯이 변형되어 외부 전극에 접촉한다. 따라서, 원통형의 방전관에 형성된 외부 전극과 접촉 단자와의 접촉 면적을 유지할 수 있고, 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다.

또, 복수의 접촉편부는, 미리 외부 전극의 곡면 형상에 맞춘 형상으로 가공한 것이 아니고, 단지 고정편부로부터 연장시켰을 뿐인 구조이므로, 접촉편부의 설계나 가공은 용이하고, 접촉편부와 전극의 위치 결정도 용이하게 되고, 전극이나 방전관의 표면을 손상시키지 않고 방전관의 교환 작업을 행할 수 있다.

상기 하나 이상의 외부 전극에 있어, 상기 접촉 단자와 접촉하는 전극 표면에 조면(粗面) 가공을 행한 것이 바람직하다.

전극 표면에 조면 가공을 행하여, 전극 표면에 요철을 부가함으로써, 접촉편부와 외부 전극과의 접촉 저항을 증가시킬 수 있고, 방전관이 소켓부로부터 뜻하지 않게 벗어나는 것을 방지할 수 있는 동시에, 소켓부에 삽입된 방전관이 둘레 방향으로 회전하는 것을 방지할 수도 있다. 그리고, 방전관이 둘레 방향으로 회전하면, 한 쌍의 외부 전극의 사이에 형성되는 광 인출 영역이 어긋나는 문제가 있다.

상기 각 접촉 단자는, 상기 고정편부와 상기 접촉편부를 연결하는 절곡부를 포함하는 것이 바람직하다.

이것이라면, 복수의 접촉편부는 외부 전극의 곡면 형상에 맞추어, 절곡부가 없는 경우에 비해 독립적으로 이동하기 쉬워져, 복수의 접촉편부와 외부 전극과의 전기적 접촉을 확실하게 할 수 있다.

상기 접촉 단자가, 상기 소켓부에 있어, 상기 절곡부가 상기 방전 램프의 삽입 방향과는 반대 측에 위치하도록 설치되어 있고, 상기 접촉편부가, 상기 절곡부 측에 설치되어 상기 외부 전극 측으로 팽출되어 상기 외부 전극에 접촉하는 팽출 접촉부와, 이 팽출 접촉부에 연속하여 설치되어 상기 외부 전극 측으로 연장되어 자유단부가 상기 외부 전극에 접촉하는 휨 접촉부를 포함하는 것이 바람직하다.

이것이라면, 전극 표면에 휨 접촉부의 자유단부가 파고들게 되어, 방전관이 소켓부로부터 뜻하지 않게 벗어나는 것을 한층 방지할 수 있다. 또, 휨 접촉부의 자유단부가 전극 표면에 파고듦으로써, 접촉편부와 외부 전극과의 접촉 면적을 크게 할 수 있다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 복수의 접촉편부가 고정편부로부터 연장되도록 구성하고 있으므로, 각 접촉편부가 독립적으로 변형되기 쉬워지고, 각 접촉편부와 외부 전극과의 접촉을 확실하게 할 수 있다. 이로써, 원통 형상의 방전관에 형성된 외부 전극과의 접촉 면적을 유지할 수 있고, 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 실시예의 자외선 조사 장치를 나타낸 평면도 및 정면도이다.
도 2는 동 실시예의 인접하는 유전체 배리어 방전 램프 유닛의 단면도이다.
도 3은 동 실시예의 램프 장착 시의 삽입 방향에서 본 급전 소켓을 나타낸 도면이다.
도 4는 동 실시예의 램프 장착 시의 급전 소켓을 전후 방향을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 동 실시예의 접촉 단자를 나타낸 사시도이다.
도 6은 동 실시예의 접촉 단자를 나타낸 측면도, 평면도 및 전개 평면도이다.
도 7은 동 실시예의 램프 장착 시의 접촉 단자를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 8은 변형 실시예에 따른 접촉 단자를 나타낸 측면도이다.
도 9는 변형 실시예에 따른 유전체 배리어 방전 램프를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 10은 변형 실시예에 따른 램프 장착 시의 급전 소켓을 전후 방향을 따라 절단한 단면도이다.

이하에 본 발명에 따른 자외선 조사 장치의 일 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예에 따른 자외선 조사 장치(100)는, 반도체 기판 또는 유리 기판 등의 피처리물에 자외선을 조사함으로써 이 피처리물의 표면에 부착된 유기물을 분해하여 이를 제거함으로써, 피처리물을 세정하는 것이다.

구체적으로 이 자외선 조사 장치(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수(예를 들면, 10개)의 유전체 배리어 방전 램프(5)를 전후 방향으로 병렬한 상태로 일체화한 것이다. 그리고, 전후 방향이란, 피처리물의 반송 방향과 동일 방향이다.

그리고, 이 자외선 조사 장치(100)는, 복수의 유전체 배리어 방전 램프 유닛(2)과 이 유전체 배리어 방전 램프 유닛(2)에 급전을 행하는 한 쌍의 급전 부재(3A, 3B)를 구비하고 있다.

그리고, 한 쌍의 급전 부재(3A, 3B)는, 복수의 유전체 배리어 방전 램프 유닛(2)을 전후 방향으로 병렬하여 일체화하는 것이며, 평면에서 볼 때 대략 ㄷ자형을 이루는 제1 급전 부재(3A) 및 제2 급전 부재(3B)를 가진다. 이들 제1 급전 부재(3A) 및 제2 급전 부재(3B)는, 알루미늄 합금, 스테인리스 등의 도전성 재료로 형성되어 있고, 각 자유단부가 절연 부재(4)를 통하여 서로 접속됨으로써 평면에서 볼 때 대략 직사각형 프레임형이 된다.

제1 급전 부재(3A)는, 교류 전압을 인가하는 전원 장치의 고전압 단자 측에 전기적으로 접속되는 동시에, 유전체 배리어 방전 램프 유닛(2)의 한쪽의 급전 소켓(6A)이 나사 고정에 의해 전기적으로 접속된다. 한편, 제2 급전 부재(3B)는, 전원 장치의 접지 단자 측에 전기적으로 접속되는 동시에, 유전체 배리어 방전 램프 유닛(2)의 다른 쪽의 급전 소켓(6B)이 나사 고정에 의해 전기적으로 접속된다.

유전체 배리어 방전 램프 유닛(2)은, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 원통형의 방전관(51) 및 이 방전관(51)의 길이 방향을 따라 대향하여 설치된 한 쌍의 외부 전극(52A, 52B)을 가지는 유전체 배리어 방전 램프(5)와 유전체 배리어 방전 램프(5)의 양단부가 삽입되는 한 쌍의 급전 소켓(6A, 6B)을 가진다.

방전관(51)은, 합성 석영 유리제의 원통의 양단을 닫은 단면 원형상의 둥근 관이다. 또, 방전관(51)의 내부에 형성된 방전 공간에는 유전체 배리어 방전용 가스가 충전되어 있다. 그리고, 유전체 배리어 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. 유전체 배리어 방전 램프(5)는, 가스의 종류에 따라 상이한 파장(172nm, 222nm, 308nm 등)의 엑시머 광을 발광한다. 예를 들면, 유기 화합물을 분해하기 위해서는, 방전용 가스로서 크세논(Xe)을 사용하여, 172nm를 중심 파장으로 하는 엑시머 광을 발광하는 유전체 배리어 방전 램프(5)로 한다.

한 쌍의 외부 전극(52A, 52B)은 방전관(51)과 대략 동등한 길이를 가지는 막형(膜形)을 이루는 것이며, 방전관(51)을 전후 방향에서 끼운 위치에 설치되어 있다. 이 외부 전극(52A, 52B)은 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스 등의 도전성 재료로 형성되어 있고, 예를 들면, 도금, 용사(溶射), 증착 또는 스퍼터에 의해 방전관의 측(側) 주위면 상에 형성한 박막 전극이다. 그리고, 방전관(51)의 측 주위벽에 있어 한 쌍의 외부 전극(52A, 52B)의 사이로부터 엑시머 광이 사출(射出)된다.

그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 외부 전극(52A, 52B) 중 한쪽의 외부 전극(52A)이 유전체 배리어 방전 램프(5)의 일단부에 장착되는 급전 소켓(6A)에 의해 전원 장치의 고전압 단자 측에 전기적으로 접속되어 고전압 인가 측의 전극이 되고, 한 쌍의 외부 전극(52A, 52B) 중 다른 쪽의 외부 전극(52B)이 유전체 배리어 방전 램프(5)의 타단부에 장착되는 급전 소켓(6B)에 의해 전원 장치의 접지 단자 측에 전기적으로 접속되어 접지 측의 전극이 된다. 그리고, 인접하는 유전체 배리어 방전 램프 사이의 방전을 방지하기 위하여, 인접하는 유전체 배리어 방전 램프(5)의 고전압 인가 측의 전극(52A)끼리 또는 접지 측의 전극(52B)끼리를 마주보도록 배치하고 있다.

한 쌍의 급전 소켓(6A, 6B)은 유전체 배리어 방전 램프(5)를 유지하는 것이며, 도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 유전체 배리어 방전 램프(5)의 단부가 삽입되는 소켓부(61)와, 이 소켓부(61) 내에 설치되어 한 쌍의 외부 전극(52A, 52B)에 접촉하는 한 쌍의 접촉 단자(62A, 62B)를 가진다.

소켓부(61)는, 예를 들면, 세라믹스 등의 절연성 재료로 형성된 대략 직육면체 형상을 이루는 것이며, 유전체 배리어 방전 램프(5)에 대향하는 앞면에 유전체 배리어 방전 램프(5)의 단부를 수용하는 램프 수용부(611)를 가진다. 이 램프 수용부(611)는, 유전체 배리어 방전 램프(5)의 외형 형상에 대응한 단면이 대략 원형상을 이루는 오목부이다. 그리고, 이 램프 수용부(611)의 내측 주위면에 있어 상기 한 쌍의 접촉 단자(62A, 62B) 각각을 고정하기 위한 2개의 단자 고정부(612)가 서로 대향하여 형성되어 있다. 이 단자 고정부(612)는 램프 수용부(611)의 내측 주위면을 정면에서 볼 때 대략 ㄷ자형으로 잘라냄으로써 형성된 오목부이다.

한 쌍의 접촉 단자(62A, 62B)는 소켓부(61)에 삽입된 유전체 배리어 방전 램프(5)의 단부에 있는 한 쌍의 외부 전극(52A, 52B)에 접촉하여 급전하는 것이다. 각 접촉 단자(62A, 62B)는 동일 형상을 이루는 것이며, 예를 들면, 스테인리스 등의 탄성을 가지는 도전성 박판을 대략 U자 형상으로 절곡함으로써 형성되어 있다. 또, 각 접촉 단자(62A, 62B)는 상기 2개의 단자 고정부(612)에 고정되어 한 쌍의 외부 전극(52A, 52B)에 대응하도록 대향 배치된다.

구체적으로 각 접촉 단자(62A, 62B)는, 도 4∼도 6에 나타낸 바와 같이, 빗형을 이루는 판 스프링이며, 하나의 고정편부(621), 복수의 접촉편부(622), 및 복수의 절곡부(623)를 가진다.

이들 고정편부(621), 복수의 접촉편부(622), 복수의 절곡부(623)는 다음과 같이 하여 형성된다. 즉, 도 6의 전개 평면도에 나타낸 바와 같이, 대략 직사각형을 이루는 도전성 박판(P)에, 그 길이 방향 일단부로부터 길이 방향 타단부를 향해 길이 방향을 따른 직선형의 복수의 슬릿부(S)를 형성한다. 그리고, 이 도전성 박판(P)을, 상기 슬릿부(S)의 커트인 종단(Sa)보다도 길이 방향 일단부 측을 반환선(L)으로 하여 U자형으로 절곡한다. 그리고, 반환선(L)은 길이 방향으로 직교하는 방향(폭 방향)에 따른 직선이다. 즉 도전성 박판(P)은 반환선(L)에서 복수의 요소(접촉편부(622) 및 절곡부(623)에 상당하는 부분)로 분기하고 있다.

고정편부(621)는, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 소켓부(61)의 단자 고정부(612)에서, 접촉편부(622)가 램프 옆(램프 수용부 내측)을 향하는 동시에, 절곡부(623)가 유전체 배리어 방전 램프(5)의 삽입 방향과는 반대 측에 위치하도록 고정된다.

구체적으로 고정편부(621)는, 측면에서 볼 때 대략 L자 형상을 이루는 것이며, 절곡부(623)에 연속하는 수평부(621a)와, 이 수평부(621a)에 연속하는 수직부(621b)를 가진다(도 4 및 도 6의 우측면도 참조). 이 수직부(621b)는 소켓부 배면 부분을 잘라내어 형성된 나사 고정 오목부(613)에 스프링 와셔(7)를 통하여 나사(8)에 의해 고정된다. 이 나사 고정 오목부(613)는 단자 고정부(612)와 연통되어 있고, 나사 고정 오목부(613)에 있어 단자 고정부(612)의 바닥면에 연결되어, 그 바닥면에 수직인 내면에 수직부(621b)가 나사 고정된다.

그리고, 나사(8)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 한쪽의 접촉 단자(62A)를 고정하는 것과 다른 쪽의 접촉 단자(62B)를 고정하는 것이 상이하다. 예를 들면, 접촉 단자(62A, 62B)가 급전 소켓(6A)의 것인 경우에는, 한쪽의 접촉 단자(62A)가 고전압 인가 측이며, 상기 접촉 단자(62A)는 급전 부재(3A)에 나사 고정하기 위한 암나사 구멍이 형성된 나사(8A)에 의해 고정된다. 다른 쪽의 접촉 단자(62B)는 접지 측이며, 이 접촉 단자(62B)는 급전 부재(3B)에 전기적으로 접속되지 않으므로 통상의 나사(8B)에 의해 고정된다.

복수의 접촉편부(622)는, 각각이 유전체 배리어 방전 램프(5)의 삽입 방향을 따라 연장되는 동시에 그 삽입 방향과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 설치되어 있다. 또 복수의 접촉편부(622)는 동일한 폭을 가지는 것이다.

복수의 절곡부(623)는 복수의 접촉편부(622) 각각에 대응하여 설치되어 복수의 접촉편부(622)를 하나의 고정편부(621)에 연결하는 것이고 서로 이격되어 설치되어 있다.

따라서, 본 실시예의 접촉편부(622)는 도 5∼도 7에 나타낸 바와 같이, 측면에서 볼 때 대략 S자 형상을 이루는 것이며, 절곡부(623) 측에 설치되어 램프 측(램프 수용부 내측)으로 팽출되어 외부 전극(52A, 52B)에 접촉하는 팽출 접촉부(622a), 이 팽출 접촉부(622a)에 연속하여 설치되어 램프 측(램프 수용부 내측)으로 연장되어 자유단부가 외부 전극(52A, 52B)에 접촉하는 휨 접촉부(622b), 외부 전극(52A, 52B)에의 접촉에 따라 고정편부(621)에 접촉하여 외부 전극(52A, 52B)에의 접촉을 보강하는 보강 접촉부(622c)를 가진다.

팽출 접촉부(622a)는 접촉편부(622)에 있어 램프 측을 향하는 만곡부로 이루어지고, 휨 접촉부(622b) 및 보강 접촉부(622c)는 접촉편부(622)에 있어 고정편부(621)을 향하는 만곡부로 이루어진다. 이러한 접촉편부(622)는 램프 삽입 방향을 따라 팽출 접촉부(622a), 보강 접촉부(622c) 및 휨 접촉부(622b)의 순으로 일체 형성되어 있다.

휨 접촉부(622b)는, 특히, 도 7에 나타낸 바와 같이, 유전체 배리어 방전 램프(5)가 접촉 단자(62A, 62B)에 의해 고정된 상태, 즉 팽출 접촉부(622a)가 외부 전극(52A, 52B)에 접촉된 상태에서, 외부 전극(52A, 52B)에 접촉하는 것이며, 램프 삽입 방향을 향해 연장되는 동시에 자유단부가 램프 측으로 휘도록 구성되어 있다. 이와 같이 휨 접촉부(622b)를 구성함으로써, 유전체 배리어 방전 램프(5)를 삽입할 때는 걸리는 곳 없이 부드럽게 삽입할 수 있는 한편, 유전체 배리어 방전 램프(5)를 이탈시킬 때는 휨 접촉부(622b)가 외부 전극(52A, 52B)에 걸리게 되어, 뜻하지 않게 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 또, 팽출 접촉부(622a)뿐 아니라, 휨 접촉부(622b)에 의해서도 외부 전극(52A, 52B)과 접촉하므로, 접촉편부와 외부 전극(52A, 52B)의 접촉 면적을 크게 할 수 있고, 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다.

보강 접촉부(622c)는, 특히, 도 7에 나타낸 바와 같이, 팽출 접촉부(622a)에 있어 외부 전극(52A, 52B)에의 가압력을 보강하는 것이며, 유전체 배리어 방전 램프(5)가 접촉 단자(62A, 62B)에 의해 고정된 상태, 즉 팽출 접촉부(622a)가 외부 전극(52A, 52B)에 접촉된 상태로, 고정편부(621)에 접촉한다. 이와 같이 보강 접촉부(622c)를 설치함으로써, 접촉편부(622)와 외부 전극(52A, 52B)과의 밀착성을 향상시킬 수 있고, 더한층 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 접촉 단자(62A, 62B)와 외부 전극(52A, 52B)과의 접촉성을 향상시키기 위하여, 적어도 방전관(51)의 단부에 형성된 외부 전극(52A, 52B)의 전극 표면에 조면 가공을 행하고 있다. 구체적으로는, 전술한 바와 같이 외부 전극(52A, 52B)을 용사법에 의해 그 표면에 요철을 형성하는 것 외에, 용사 법으로 형성한 것이 아닌 경우 등에는, 니켈(Ni)이나 은(Ag) 등의 도전성 페이스트를 도포하는 것이 고려된다. 이와 같이 전극 표면에 조면 가공을 행하고 있으므로, 접촉편부(622) 및 전극 표면과의 접촉 저항을 크게 할 수 있고, 유전체 배리어 방전 램프(5)가 소켓부(61)로부터 뜻하지 않게 벗어나는 것을 방지할 수 있는 동시에, 소켓부(61) 내에 있어서 유전체 배리어 방전 램프(5)가 둘레 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 조면 가공으로서 도전성 페이스트를 도포한 경우에는, 외부 전극(52A, 52B)이 접촉편부(622)에 의해 깎여 마모하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 조면 가공에 의해 상기 휨 접촉부(622b)가 외부 전극(52A, 52B)에 파고들게 되어, 휨 접촉부(622b)를 설치한 이점을 더한층 살릴 수가 있다.

이와 같이 구성한 본 실시예에 따른 자외선 조사 장치(100)에 의하면, 복수의 접촉편부(622)가 서로 이격되어 설치된 복수의 절곡부(623)에 의해 고정편부(621)으로부터 연장되므로, 각 접촉편부(622)는 각 절곡부(623)에 의해 인접하는 접촉편부(622)와는 독립적으로 변형되게 된다. 이로써, 복수의 접촉편부(622)는 외부 전극(52A, 52B)의 곡면 형상에 맞추어 독립적으로 이동하게 되어, 복수의 접촉편부(622)와 외부 전극(52A, 52B)과의 접촉 면적을 늘려 전기적 접촉을 확실하게 할 수 있다. 따라서, 원통형의 방전관(51)에 형성된 외부 전극(52A, 52B)과 접촉 단자(62A, 62B)와의 접촉 면적을 유지할 수 있고, 양호한 도통을 가능하게 할 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 실시예에서는, 부품수의 삭감 및 조립 용이성의 관점으로부터 각 접촉 단자를 하나의 빗형 판 스프링을 사용하여 구성하고 있지만, 복수의 빗형 판 스프링(1개의 고정편부에 대하여 접촉편부를 2개 이상 가지는 것)을 사용하여 구성해도 되고, 복수의 판 스프링(하나의 고정편부에 대하여 접촉편부가 하나인 것)을 나란히 설치하여 구성해도 된다.

또, 상기 실시예에서는 복수의 접촉편부(622)는 동일한 폭을 가지는 것이었지만, 중앙부에 있는 접촉편부에서 단부에 있는 접촉편부로 갈수록 폭이 좁아지도록 구성해도 되고, 그 역으로 되도록 구성해도 된다. 그 외에, 각 접촉편부의 폭을 서로 상이하게 하여 구성해도 된다.

또한, 상기 실시예의 접촉편부는, 측면에서 볼 때 대략 S자 형상을 이루는 것이었지만, 도 8에 나타낸 바와 같이, 측면에서 볼 때 대략 지그재그형이며, 팽출 접촉부(622a) 및 보강 접촉부(622c)가 삼각형을 이루는 것이어도 된다. 팽출 접촉부(622a)는, 그 외에, 사다리꼴 형상을 이루는 것이어도 된다.

또한, 상기 실시예의 접촉편부는 휨 접촉부를 갖지 않는 것이어도 된다. 이 경우에는, 접촉 단자를, 절곡부가 삽입 방향 측에 위치하도록, 즉 상기 실시예의 접촉 단자를 삽입 방향을 따라 역방향으로 설치해도 된다.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 방전관(51)의 측 주위벽에 오목부(51m)를 형성하여, 휨 접촉부(622b)가 상기 오목부(51m)에 걸어 맞춰짐으로써, 불의의 이탈 방지 및 회전 방지를 행하도록 해도 된다. 또, 방전관의 측 주위벽에 오목부를 형성하여, 이 오목부에 팽출 접촉부가 걸어 맞춰지도록 해도 되고, 방전관의 측 주위벽에 볼록부를 형성하여, 이 볼록부에 휨 접촉부 또는 팽출 접촉부가 걸어 맞춰지도록 구성해도 된다.

뿐만 아니라, 하나의 외부 전극에 접촉하는 접촉 단자를 둘레 방향으로 인접하여 2개 이상 설치하고, 이들 접촉 단자를 외부 전극의 둘레 방향을 에워싸도록 설치해도 된다. 예를 들면, 둘레 방향으로 2개의 접촉 단자를 설치하는 경우에는, 2개의 접촉 단자를 V자형으로 배치하여 외부 전극의 접촉 면적을 더한층 크게 해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는, 접촉편부의 보강 접촉부가 대향하는 고정편부에 접촉하는 것이었지만, 소켓부의 내벽면에 접촉하도록 구성해도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 고전압 단자 측에 접속되는 급전 소켓(6A)과, 접지 단자 측에 접속되는 급전 소켓(6B)을 별도의 부재로서 유전체 배리어 방전 램프(5)의 각각의 단부에 설치하고 있었지만, 유전체 배리어 방전 램프(5)의 일단부 만의 하나의 급전 소켓(6)을 설치하는 것이어도 된다. 이 경우, 도 10에 나타낸 바와 같이, 급전 소켓(6)은, 고전압 단자 측에 접속되는 동시에 접지 단자 측에 접속되는 것이며, 한 쌍의 접촉 단자(62A, 62B) 각각을 소켓부(61)에 고정하는 나사(8A, 8B)는 모두, 급전 부재(3A 또는 3B)에 나사 고정하기 위한 암나사 구멍이 형성된 것이다.

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

또, 상기 실시예에서는, 접촉 단자의 복수의 접촉편부가, 방전 램프의 삽입 방향을 따라 연장되는 동시에 그 삽입 방향과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 설치되는 것이었지만, 그 반대의 구성, 즉, 복수의 접촉편부가 방전 램프의 삽입 방향의 반대 방향을 따라 연장되는 동시에 그 반대 방향과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 설치된 것이어도 된다.

100: 자외선 조사 장치
2: 유전체 배리어 방전 램프 유닛
5: 유전체 배리어 방전 램프
51: 방전관
52A, 52B: 한 쌍의 외부 전극
6A, 6B: 급전 소켓
61: 소켓부
62A, 62B: 한 쌍의 접촉 단자
621: 고정편부
622: 접촉편부
622a: 팽출 접촉부
622b: 휨 접촉부
622c: 보강 접촉부
623: 절곡부

Claims

내부의 방전 공간에 방전용 가스를 밀봉한 방전관 및 이 방전관의 길이 방향을 따라 설치된 하나 이상의 외부 전극을 포함하는 방전 램프에의 급전 구조로서,
상기 방전 램프의 단부가 삽입되는 소켓부에 설치되어 상기 외부 전극에 접촉하는 접촉 단자를 포함하고, 상기 소켓부 측에 고정되는 하나 이상의 고정편부와, 각각이 상기 방전 램프의 삽입 방향 또는 그 반대 방향을 따라 연장되는 동시에 그 삽입 방향 또는 그 반대 방향과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 설치되어 상기 외부 전극에 접촉하는 복수의 접촉편부를 포함하는 방전 램프에의 급전 구조.
제1항에 있어서,
상기 접촉 단자는 상기 고정편부와 상기 접촉편부를 연결하는 절곡부를 포함하는, 방전 램프에의 급전 구조.
제2항에 있어서,
상기 절곡부가 상기 복수의 접촉편부 각각에 대응하여 서로 이격되어 설치된 복수의 절곡부를 가지는, 방전 램프에의 급전 구조.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 접촉 단자가 탄성을 가지는 도전성 박판을 대략 U자 형상으로 절곡하여 형성되어 있는, 방전 램프에의 급전 구조.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉 단자가, 그 길이 방향 일단부로부터 길이 방향 타단부를 향해 길이 방향을 따른 복수의 슬릿부를 형성하고, 상기 슬릿부의 커트인 종단보다 길이 방향 일단부 측을 반환선으로서 절곡하여 형성한 것인, 방전 램프에의 급전 구조.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절곡부가 상기 소켓부에 있어 상기 방전 램프의 삽입 방향과는 반대 측에 설치되어 있고,
상기 접촉편부가, 상기 절곡부 측에 설치되어 상기 외부 전극 측으로 팽출되어 상기 외부 전극에 접촉하는 팽출 접촉부와, 이 팽출 접촉부에 연속하여 설치되어 상기 외부 전극 측으로 연장되어 자유단부가 상기 외부 전극에 접촉하는 휨 접촉부를 포함하는, 방전 램프에의 급전 구조.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉편부가, 상기 외부 전극에의 접촉에 따라 상기 고정편부 또는 상기 소켓부에 접촉하여 상기 외부 전극에의 접촉을 보강하는 보강 접촉부를 포함하는, 방전 램프에의 급전 구조.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방전관이 원통형인, 방전 램프에의 급전 구조.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방전 램프가 유전체 배리어 방전 램프인, 방전 램프에의 급전 구조.
내부의 방전 공간에 방전용 가스를 밀봉한 방전관 및 이 방전관의 길이 방향을 따라 서로 대향하여 설치된 하나 이상의 외부 전극을 포함하는 방전 램프와,
상기 방전 램프의 단부가 삽입되어 상기 외부 전극에 급전하는 급전 소켓을 포함하고,
상기 급전 소켓이, 상기 방전 램프의 단부가 삽입되는 소켓부와 상기 소켓부 내에 설치되어 상기 외부 전극에 접촉하는 접촉 단자를 포함하고, 상기 소켓부 측에 고정되는 하나의 고정편부와, 각각이 상기 방전 램프의 삽입 방향 또는 그 반대 방향을 따라 연장되는 동시에 그 삽입 방향 또는 그 반대 방향과 직교하는 방향으로 서로 이격되어 설치되어 상기 외부 전극에 접촉하는 복수의 접촉편부를 포함하는, 방전 램프 유닛.
제10항에 있어서,
상기 하나 이상의 외부 전극에 있어, 상기 접촉 단자와 접촉하는 전극 표면에 조면 가공을 행한, 방전 램프 유닛.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 접촉 단자는 상기 고정편부와 상기 접촉편부를 연결하는 절곡부를 포함하는, 방전 램프 유닛.
제12항에 있어서,
상기 접촉 단자가, 상기 소켓부에 있어, 상기 절곡부가 상기 방전 램프의 삽입 방향과는 반대측에 위치하도록 설치되어 있고,
상기 접촉편부가, 상기 절곡부 측에 설치되어 상기 외부 전극 측으로 팽출되어 상기 외부 전극에 접촉하는 팽출 접촉부와, 이 팽출 접촉부에 연속하여 설치되어 상기 외부 전극 측으로 연장되어 자유단부가 상기 외부 전극에 접촉하는 휨 접촉부를 포함하는, 방전 램프 유닛.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방전관이 원통형인, 방전 램프 유닛.
제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방전 램프가 유전체 배리어 방전 램프인, 방전 램프 유닛.
제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 방전 램프 유닛을 포함하는 자외선 조사 장치.