KR20240006992A - 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엑시머 램프의 벌브(bulb); 및 상기 엑시머 램프가 가동을 시작할 때 상기 벌브 내부의 최초 플라즈마 형성을 위하여 상기 벌브와 연결되는 트리거를 포함하는 것을 특징으로 하여, 사용 시간에 따른 발광 속도의 저하를 지연시키고 발광 속도를 높일 수 있도록 한 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리에 관한 것이다.
Description
본 발명은 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용 시간에 따른 발광 속도의 저하를 지연시키고 발광 속도를 높일 수 있도록 한 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리에 관한 것이다.
종래, 광화학 반응을 이용한 경화, 드라이 세정, 살균, 표면 개질, 광 CVD 등의 처리에 고효율의 방사 성능을 갖는 진공 자외광 방사원의 하나로서 엑시머 램프가 이용되고 있다.
엑시머 램프의 대표적인 것으로서는, 고주파 전력을 공급하는 전극 사이에 희가스 등의 엑시머 생성 가스와 유전체를 개재시켜, 상기 전극 사이에서의 유전체를 통한 방전을 이용한 엑시머 램프가 알려져 있다.
예를들어 일본 등록특허 제3189481호와 같이 방전 공간의 내외에 배치한 내부 전극과 외부 전극과의 사이에 수kV의 고전압을 인가하면, 방전 공간에서 유전체 배리어 방전 혹은 용량 결합형 고주파 방전(이하, 유전체 배리어 방전)이 생겨, 엑시머 광이 발광관 외부로 방사된다.
그러나, 이와 같은 엑시머 램프는 장시간 사용하거나 냉간 상태가 길어진다든가 암실에서 사용할 경우에는 발광 속도가 느려지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 사용 시간에 따른 발광 속도의 저하를 지연시키고 발광 속도를 높일 수 있도록 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 엑시머 램프의 벌브(bulb); 및 상기 엑시머 램프가 가동을 시작할 때 상기 벌브 내부의 최초 플라즈마 형성을 위하여 상기 벌브와 연결되는 트리거를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 트리거는, 상기 벌브 내부에 고전압을 인가하거나 상기 벌브 외부에 고전압을 인가하고 상기 엑시머 램프의 초기 플라즈마 형성을 유도하거나 특정 파장의 UV를 조사하여 상기 벌브 내부의 봉입 가스를 여기(勵氣)시켜 플라즈마 방전 속도를 높이는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 트리거는, 상기 벌브 내부에 1~10 kV의 고전압을 인가하는 DC 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 벌브는 진공 자외선(Vacuum ultra violet) 광원용인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트리거는, 특정 파장의 UV를 조사하는 UV 광원을 포함하며, 상기 벌브 내에 봉입된 봉입 가스는 상기 UV 광원으로부터 조사되는 UV에 의하여 여기(勵氣)되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 벌브는 소다 석회(soda-lime) 유리 또는 석영으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 엑시머 램프를 구성하는 벌브 내부에 대하여 고전압을 인가하거나 UV를 조사하는 트리거를 구비함으로써, 엑시머 램프의 단점으로 지적되어 온 장시간 사용시나 냉간 상태가 길어지거나 암실에서 사용시 발광 속도가 느려지는 것을 보완하고 빠른 초기 가동 속도를 높여 줄 수 있게 될 것이다.
특히, 본 발명은 벌브 내부에 수kV의 고전압을 인가하여 플라즈마 소스의 전원이 인가될 때 고전압을 짧은 시간 동안 벌브의 외부로부터 내부에 동시에 인가시킴으로써 벌브 내부의 봉입 가스가 방전되도록 할 수 있을 것이다.
무엇보다도, 본 발명은 특정 파장의 UV를 조사하는 UV 광원을 구비함으로써 UV 광원으로부터 벌브 내부에 조사되는 UV 파장이 벌브 내부의 봉입 가스의 여기(勵氣)를 도움으로써 플라즈마 방전 속도를 높일 수 있게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 전체적인 구성을 도시한 개념도
도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 실제 적용 상태를 도시한 개념도
도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 전체적인 구성을 도시한 개념도
도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 실제 적용 상태를 도시한 개념도
도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 전체적인 구성을 도시한 개념도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
우선, 도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 전체적인 구성을 도시한 개념도이다.
그리고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 실제 적용 상태를 도시한 개념도이다.
또한, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 전체적인 구성을 도시한 개념도이다.
본 발명은 도 1(a)와 같이 엑시머 램프의 벌브(10)와, 엑시머 램프가 가동을 시작할 때 벌브(10) 내부의 최초 플라즈마 형성을 위하여 벌브(10)와 연결되는 트리거(20)를 포함할 수 있다.
여기서, 트리거(20)는, 도 1(a)와 같이 벌브(10) 내부에 고전압을 인가하여 엑시머 램프의 초기 플라즈마 형성을 유도하거나 도 1(b)와 같이 특정 파장의 UV를 조사하여 벌브(10) 내부의 봉입 가스를 여기(勵氣)시켜 플라즈마 방전 속도를 높일 수 있게 될 것이다.
이때, 트리거(20)는, 도 1(a) 및 도 2와 같이 벌브(10) 내부에 고전압을 인가하는 DC 트랜스포머(21)를 포함할 수 있을 것이다.
또한, 벌브(10)는 도 3과 같이 진공 자외선(Vacuum ultra violet) 광원용의 것을 사용할 수 있을 것이다.
즉, 고전압 트리거는 도 2와 같이 고전압 전선이 벌브(bulb) 외부에 접촉하는 방식으로 고전압을 인가하게 되며, PCB와 벌브는 일직선상에 배치될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 설계 변경이 가능하다.
아울러, 진공 UV 광원용의 것, 즉 UV 트리거는 도 3과 같이 UV 광원과 벌브가 일직선상 또는 이에 한정하지 않고 설계 변경이 가능하다.
한편, 트리거(20)는, 도 1(b)와 같이 특정 파장의 UV를 조사하는 UV 광원(22)을 포함하며, 벌브(10) 내에 봉입된 봉입 가스는 UV 광원(22)으로부터 조사되는 UV에 의하여 여기(勵氣)되어 플라즈마 방전 속도를 높일 것이다.
여기서, 봉입 가스는, Xe을 포함하는 희가스, 혹은 희가스와 할로겐 가스와의 혼합 가스를 적용할 수 있다.
이때, 전술한 특정 파장은 375~400nm이며, 상기 벌브(10)는 소다 석회(soda-lime) 유리 또는 석영으로 이루어지는 것을 적절히 선택하여 사용할 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명은 도 4 및 도 5와 같이 UV 광원(22)이 신속하고 균일하게 벌브(10) 내에 조사되도록 하는 실시예의 적용 또한 가능할 것이다.
우선, 벌브(10)의 중심을 도 4와 같이 내부 전극(11)이 관통하여 외부와 전기적으로 연결되도록 하거나, 도 5와 같이 내부 전극(11)을 생략한 구조로 할 수도 있을 것이다.
여기서, 벌브(10)의 외주면을 따라 복수의 외부 전극(12)이 내부 전극(11)과 평행하게 방사상으로 배치된다.
이때, 내부 전극(11)의 선단부가 관통되는 벌브(10)의 일단부면에 벌브(10)의 타단부면측을 향하여 원뿔대 형상의 안착홈(13)이 함몰 형성될 수 있다.
이러한 안착홈(13)에 안착 고정되는 원뿔대 형상의 고정 블록(30)을 더 구비하되, 고정 블록(30)은 내부 전극(11)이 관통하는 설치홀(31)이 중심에 형성될 수 있다.
또한, 복수의 UV 광원(22)은 이러한 고정 블록(30)의 경사면(32)을 따라 방사상으로 배치되어 벌브(10)의 내부 공간을 향하여 특정 파장의 UV를 조사하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리의 작용 및 효과에 대하여 간략히 살펴보기로 한다.
우선, 본 발명은 엑시머 램프를 구성하는 벌브(10) 내부에 대하여 고전압을 인가하거나 UV를 조사하는 트리거(20)를 구비함으로써, 엑시머 램프의 단점으로 지적되어 온 장시간 사용시나 냉간 상태가 길어지거나 암실에서 사용시 발광 속도가 느려지는 것을 보완하고 빠른 초기 가동 속도를 높여 줄 수 있게 될 것이다.
특히, 본 발명은 벌브(10) 내부에 수kV의 고전압을 인가하여 플라즈마 소스의 전원이 인가될 때 고전압을 짧은 시간 동안 벌브(10)의 외부로부터 내부에 동시에 인가시킴으로써 벌브(10) 내부의 봉입 가스가 방전되도록 할 수 있을 것이다.
무엇보다도, 본 발명은 특정 파장의 UV를 조사하는 UV 광원(22)을 구비함으로써 UV 광원(22)으로부터 벌브(10) 내부에 조사되는 UV 파장이 벌브(10) 내부의 봉입 가스의 여기(勵氣)를 도움으로써 플라즈마 방전 속도를 높일 수 있게 될 것이다.
이상과 같이 본 발명은 사용 시간에 따른 발광 속도의 저하를 지연시키고 발광 속도를 높일 수 있도록 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
10...벌브
11...내부 전극
12...외부 전극
13...안착홈
20...트리거
21...DC 트랜스포머
22...UV 광원
30...고정 블록
31...설치홀
32...경사면
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Claims (6)
- 엑시머 램프의 벌브(bulb); 및
상기 엑시머 램프가 가동을 시작할 때 상기 벌브 내부의 최초 플라즈마 형성을 위하여 상기 벌브와 연결되는 트리거를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리.
- 청구항 1에 있어서,
상기 트리거는,
상기 벌브 내부에 고전압을 인가하거나 상기 벌브 외부에 고전압을 인가하고 상기 엑시머 램프의 초기 플라즈마 형성을 유도하거나 특정 파장의 UV를 조사하여 상기 벌브 내부의 봉입 가스를 여기(勵氣)시켜 플라즈마 방전 속도를 높이는 것을 특징으로 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리.
- 청구항 1에 있어서,
상기 트리거는,
상기 벌브 내부에 고전압을 인가하는 DC 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리.
- 청구항 1에 있어서,
상기 벌브는 진공 자외선(Vacuum ultra violet) 광원용인 것을 특징으로 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리.
- 청구항 1에 있어서,
상기 트리거는,
특정 파장의 UV를 조사하는 UV 광원을 포함하며,
상기 벌브 내에 봉입된 봉입 가스는 상기 UV 광원으로부터 조사되는 UV에 의하여 여기(勵氣)되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리.
- 청구항 2 또는 청구항 5에 있어서,
상기 벌브는 소다 석회(soda-lime) 유리 또는 석영으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리.
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