TW201005791A - Excimer lamp - Google Patents

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201005791 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於液晶基板的光洗淨裝置或半導體的紫外 線處理裝置’還有被利用於依光照射的樹脂的表面改質裝 置等的準分子燈。尤其是關於連接將電力供應於該準分子 燈的饋電線的部分的燈構造上具有特徵的準分子燈。 φ 【先前技術】 以往’作爲被利用於液晶基板的光洗淨裝置或半導體 的紫外線處理裝置等的紫外線光源，眾知有準分子燈。尤 其是，在由該準分子燈所放射的光配置真空紫外領域的氙 準分子燈等的裝置中，以氮氣體置換構成配置該準分子燈 的燈罩的筐體內部，而在該筐體的光照射面側配置光透射 性的玻璃窗，以隔離被處理物側的氣氛與燈罩側的氣氛。 作成此種構成，由該準分子燈所放射的真空紫外光，從配 〇 置於該燈罩的玻璃窗被放射爲止不會有藉由氧氣被吸收的 情形，成爲有效率可照射由該準分子燈所放射的真空紫外 光。作爲此種技術，例如眾知有日本專利2 8 5 42 5 5號公報 〇 另一方面，在最近開發了 一種未設置取出光窗的準分 子燈裝置。作爲此種技術，眾知有日本特開2005-1 93088 號公報。依照該公報，記載著排列複數支方型準分子燈， 而將該準分子光直接照射在被照射物的情形。又，在該裝 置，並未設置被配置於燈罩而隔離被照射物與燈罩側的玻 -5- 201005791 璃窗。 又，有關於裝載於該公報所記載的裝置的方型準分子 燈，眾知有日本特開2005-322510號公報。 在此，作爲習知的準分子燈，槪略表示該曰本特開 2005-3 225 1 0號公報所記載的方型準分子燈。第5圖是表 示習知的準分子燈100的槪略構造圖式。第5(a)圖是表 示以沿著該準分子燈1 00的燈管軸的一面所切剖的槪略斷 面圖。該準分子燈100是由：石英玻璃等所成的放電容器 i 111，及形成於該放電容器111的相對的壁面上的一對電 極112、電極113，及配置於該準分子燈100的端部的石 英凸塊119，及形成於該石英凸塊119的氣體導入孔121 ，及密封該氣體導入孔121前端部的氣體密封部122所構 成。又，在該電極112、113的端部114設有連接部115， 又，在該連接部115連接有導線116。又，在以該放電容 器1 1 1所覆蓋的放電空間S 1，例如封入有氙氣體，而經 由該電極112、113施加有高頻電壓。藉此，被封入的氙 _ 氣體是形成準分子分子，而藉由該準分子分子的離解，俾 發生準分子光。該準分子光是由該放電容器111的窗部 118被放射至該準分子燈100外部。 第5(b)圖是表示以第5(a)圖的箭頭A所切剖時 的A-A斷面圖，爲表示正交於燈管軸的一面的斷面圖。該 放電容器111的斷面形狀，是槪略長方形，短邊側形成放 電間隙，而在長邊側外面形成有電極1 1 3與電極1 1 2。該 電極112是例如成爲網狀電極等所構成的光透射性電極。 -6- 201005791 專利文獻1 :日本專利2 8 5 42 5 5號 專利文獻2:日本特開2005-193088號 專利文獻3:日本特開2005-322510號 【發明內容】 然而，如配置表示於第5圖的方型準分子燈1〇〇的上 述專利文獻2所記載的裝置的方式，未設置隔離被照射物 φ 與燈罩側的玻璃窗的情形，例如使用封入氙氣體的該準分 子燈100，則利用從該準分子燈100所放射的真空紫外線 所生成的臭氧成爲漂浮在該準分子燈100周邊。該臭氧是 氧化性極強，而對被形成於該準分子燈100的外表面的電 極112、電極113或連接部115等有影響。例如，在表示 於第5圖的方型準分子燈100中，將對於該準分子燈1〇〇 的饋電線116藉由連接部115固定於該準分子燈1〇〇的外 表面，惟在此種準分子燈中，該饋電線116的連接部115 φ 會受到臭氧的影響。又，藉由從該準分子燈100所放射的 光，或放電所致的熱影響，會產生更強的氧化，而視情況 ，會發生該導線116脫落，或會引起燈無法點燈的問題。 鑑於此些問題，本發明欲解決的課題，是在於提供抑 制接合將電力供應於準分子燈的饋電線，及配置於該準分 子燈的電極的連接部或配置於該連接部的焊錫，藉由氧化 等被劣化的情形，而提昇可靠性，壽命長的準分子燈。 本發明的一種準分子燈，是一方電極配置於放電容器 外部，在該放電容器內部封入有放電用氣體，而在與該一 201005791 方的電極成對的另一方的電極之間配置有介質，在該一方 的電極及該另一方的電極連接有將電力供應於電極間的導 線，將電力經由該導線，該電極，該介質供應於該放電用 氣體的準分子燈，其特徵爲：設有以連接於該放電容器的 一方端部的至少以5個面所區劃的空間，至少以5個面所 區劃的該空間是藉由該放電容器與隔離壁被隔離，在至少 以5個面所區劃的該空間外面形成有與上述電極電性地被 連接的連接部，而該導線經由焊錫被連接於該連接部上。 又，燈管軸方向的一方的一面被開放，爲其特徵者。 又，上述至少以5個面所區劃的空間是與上述放電用氣體 不相同的氣體且抑制放電的氣體被封入於該空間的內部。 又，抑制該至少以5個面所區劃的空間內部的放電的程度 的真空狀態。 依照本發明的申請專利範圍第1項所記載，設有連接 於該放電容器的至少以5個所區劃的空間，該空間是藉由 該放電容器與隔離壁被隔離，而在該空間的外面形成有連 接部，與該導線經由焊錫被連接之故，因而該焊錫部的溫 度不會有藉由放電所發生的熱直接地被傳送，而與藉由該 準分子燈所放射的真空紫外線所生成的臭氧等進行反應， 不會產生與該導線的接觸不良，甚至於也不會產生藉由導 線的脫落等而引起燈無法點亮的不方便。 又，依照本發明的申請專利範圍第2項的記載，該至 少以5個面所區劃的空間的燈管軸方向的一方的一面被開 放之故，因而在該空間不會發生放電，而可實現壽命長又 -8- 201005791 高可靠性的準分子燈。 又，依照本發明的申請專利範圍第3項的記載’在該 至少以5個面所區劃的空間內部被封入有抑制放電的氣體 之故，因而即使電極等配置於該空間，也不會在該空間發 生放電，而形成於該至少5個面所區劃的空間外面的連接 部上的焊錫不會成爲高溫，在與該導線之間的接觸不良等 的不方便不會發生。 ® 又，依照本發明的申請專利範圍第4項的記載，在該 至少以5個面所區劃的空間的內部抑制放電的程度的真空 狀態之故，因而與申請專利範圍第2項的情形同樣地，形 成於該空間外面的連接部上的焊錫不會成爲高溫，在與該 導線之間的接觸不良等的不方便不會發生。 【實施方式】 本發明的準分子燈是在放電容器的一方的端部，設置 從放電空間所隔離至少以5個面所區劃的空間，而在該空 間的外表面，配置有該準分子燈的電極端部，形成有連接 將電力供應於該準分子燈的饋電線與該電極的連接部。藉 由該構成，隨著放電的紫外線照射，或利用放電容器的溫 度使得焊錫的反應性被活性化，隨著此存在於周邊的臭氧 所致的侵蝕，該連接部劣化，而可抑制引起燈無法點亮的 不方便。 實施例1 -9 - 201005791 將本發明的準分子燈的第1實施例表示於第1圖。第 1(a)圖是表示朝本發明的準分子燈1的燈管軸方向切剖 的槪略斷面圖。該準分子燈1是由：石英玻璃製的放電容 器11，及在互相地相對於該放電容器11的外表面的位置 所形成的電極12、電極13，及形成於該放電容器11內部 而封入有氙等的放電氣體所封入的放電空間S所構成。又 ，在同圖中未予圖示，惟在該放電空間S內，除了放射光 的窗18以外，還設有紫外線反射膜。該電極12是例如由 格子狀印刷電極等所成的光透射性電極所構成，該電極12 所配置的該放電容器11的一面，是兼具放射在該放電容 器11內所發生的準分子光的窗18。 又，在該準分子燈1的一方的端，爲了將電力供應於 配置在該準分子燈1的該電極12、電極13間，設有與該 電極12、電極13連接的連接部14，配置於該連接部14 上的焊錫部15,被連接於該焊錫部15的饋電線16。該饋 電線16是使用著銅（Cu)，而該饋電線16的前端部是考 慮到使用該準分子燈1時的環境等，利用在Cu表面施以 鍍鎳（Ni)者。還有，藉由設於該放電容器11 一方的端 的隔間板1 9形成有該放電空間S與被隔間的至少以5個 面所區劃的空間17，而在形成有該空間17的領域設有該 焊錫部15。又’該空間17是相當於該空間17的該準分子 燈1的端部的部分被開放，而該空間17內是成爲與該準 分子燈1的外部氣氛（例如大氣）相同狀態。

在第1(b)圖，表示以圖示於第1(a)圖的箭頭A -10- ri 201005791 所切剖的A-A斷面。該放電容器11是斷面呈長方形的方 型容器，而在放電空間S，例如0.05MPa封入有氙等的放 電用氣體。在該放電容器11的斷面中，電極13配置在長 邊側的一面。又，在與該電極13相對的一面形成有電極 1 2。該電極1 2是例如金糊等所成的格子狀印刷電極，而 從格子的間隙可放射光的光透射性電極》該電極12側成 爲放射來自該準分子燈的光的窗18。又，該電極13是在 @ 該放電容器11的長邊側的一面，與形成有該電極12的範 圍相同的範圍，設有與該電極12同樣的格子狀電極。但 是，在該電極13側，二氧化矽粒子主體的紫外線反射膜 等（同圖未圖示）形成於例如該放電容器11的內面，使 得來自該準分子燈的光反射到設於該電極12側的窗18。 又，該電極13也與該電極12同樣由金糊等所成的印刷電 極所構成。又，該連接部14是例如使用金等的轉印紙。 又，在該焊錫部15，考慮到與金或玻璃的接著性，使用在 ❹ 錫添加鋅、銻的焊錫。 第2圖是用於表示本發明的效果的圖式，將對於輸入 電力至該準分子燈1的該焊錫部15的溫度與以往的準分 子燈相比較的圖表。第2圖的縱軸是表示焊錫部的溫度， 而橫軸是表示對於準分子燈的輸入電力。又，圖中的實線 是表示本發明的準分子燈1的該焊錫部15的溫度，虛線 是表示比較用地所測定的習知的準分子燈的該焊錫部的溫 度。此些準分子燈是在放電空間內封入0.05MPa氣氣體的 同一型式的準分子燈，將點燈頻率作爲5 0kHz，點燈後作 -11 - 201005791 爲該焊錫部15的溫度直到穩定爲止需充分時間，點燈後 放置20分鐘，測定該時候的溫度。在該焊錫部15的溫度 測定，爲將熱電偶接觸於該焊錫部1 5俾進行測定。又， 在該測定，分別製作本發明與習知的該準分子燈各5支， 依次變更對於該準分子燈的輸入電力而進行測定，將各該 準分子燈的5支平均値作爲測定値。 在第2圖中，例如輸入電力爲100W時，則在本發明 的準分子燈1中該焊錫部15的溫度爲7 0 °C，對於此在習 知的準分子燈中成爲205 °C的高溫度。同樣地在輸入電力 爲200W中，本發明的準分子燈1爲9(TC，對於此，習知 的準分子燈成爲270°C，而在輸入電力爲300W中，本發 明的準分子燈1爲1 〇〇t，對於此，習知的準分子燈成爲 高達300°C。如此地，依照本發明的準分子燈1，與習知 的準分子燈的情形相比較，該焊錫部15的溫度是低至約 三分之一。如此地，該焊錫部15的溫度變低並藉由該準 分子燈1的設置場所的臭氧等氣氛或直接被照射的紫外線 ，可得到該焊錫部1 5不會受到影響而劣化的特別效果。 第3圖是表示本發明的準分子燈1的壽命試驗的結果 的圖表。第3圖的縱軸是表示準分子燈不會引起不點燈等 的不方便，而將各時間可維持點燈的燈數顯示百分比的比 率〔殘餘率（％ )〕而橫軸是表示準分子燈的點燈時間（h )。又，第3圖中的實線是表示本發明的準分子燈1，而 虛線是表示習知的準分子燈。在該壽命試驗中作爲試驗樣 品，準備10支本發明的準分子燈1，及10支習知的準分 -12- 4 201005791 子燈，將對於各準分子燈的輸入電力作爲300W，進行點 燈試驗。 依照第3圖，習知的準分子燈是在點燈2700小時， 殘餘率成爲60%以下。另一方面，在本發明的準分子燈中 ，在4700小時，殘餘率成爲60%以下，與習知品相比較 也成爲約2000小時的長壽命。又，直到超過3000小時， 殘餘率爲100%，以該焊錫部15的不方便成爲無法點燈的 ϋ 準分子燈是零支。如此地，依照本發明的構成，不會有紫 外光直接照射至該焊錫部15，即使在臭氧氣氛也不會被侵 蝕之故，因而具有可提供高可靠性，壽命長的準分子燈的 優點。 實施例2 在第4圖表示本發明的第2實施例。第4(a)圖是表 示朝燈管軸方向切剖本發明的第2實施例的準分子燈20 〇 的槪略斷面圖。該準分子燈20的基本構成是與表示於第1 圖的第1實施例的情形同樣，而針對於與該第1實施例的 情形同樣的構件，賦予相同號碼的符號。又，與第1圖的 情形同樣地，在放電空間S內設有未圖示的紫外線反射膜 。在該第2實施例中，連接於放電空間S的至少以5個面 所區劃的空間21藉由外壁22，與外部被隔離。在本實施 例中，該空間2 1的內部是呈真空狀態，或是以氮氣體等 不容易放電的氣體所充滿。藉此，具有即使電極配置於該 空間21的外表面，也不會在該空間21內發生放電的優點 -13-

V 201005791 。又，在第4(b)圖，與第1實施例的情形同樣地’表示 以第4(a)圖的箭號A所切剖的A_ A斷面。在本實施例 中，該斷面形狀也是長方形的方型。針對於其他的構成’ 也與表示於第1 (b)圖的情形同樣之故’因而在此的詳細 說明是被省略。 【圖式簡單說明】 第1(a)圖及第1(b)圖是表不本發明的桌1實施 ❿ 例的槪略斷面圖。 第2圖是表示利用本發明的準分子燈的輸入電力的焊 錫部的溫度的圖表。 第3圖是表示本發明的準分子燈的壽命試驗結果的圖 表。 第4(a)圖及第4(b)圖是表示本發明的第2實施 例的槪略斷面圖。 第5(a)圖及第5(b)圖是表示習知的準分子燈的 參 形狀的槪略斷面圖。 【主要元件符號說明】 1 :準分子燈 1 1 :放電容器 12、13 :電極 14 :連接部 15 :焊錫部 • 14- 201005791 饋電線 空間 窗 隔間板 放電空間 準分子燈 空間 :準分子燈 :放電容器 、1 13 :電極 •端部 :連接部 =導線 =窗部 :石英凸塊 :氣體導入孔 :玻璃密封部 S 1 :放電空間

Claims (1)

1. 201005791 七、申請專利範圍： 1. 一種準分子燈，是一方電極配置於放電容器外部， 在該放電容器內部封入有放電用氣體，而在與該一方的電 極成對的另一方的電極之間配置有介質，在該一方的電極 及該另一方的電極連接有將電力供應於電極間的導線，將 電力經由該導線，該電極，該介質供應於該放電用氣體的 準分子燈，其特徵爲： 設有以連接於該放電容器的一方端部的至少以5個面 @ 所區劃的空間，至少以5個面所區劃的該空間是藉由該放 電容器與隔離壁被隔離，在至少以5個面所區劃的該空間 外面形成有與上述電極電性地被連接的連接部，而該導線 經由焊鍚被連接於該連接部上。 2. 如申請專利範圍第1項所述的準分子燈，其中，上 述至少以5個面所區劃的空間是燈管軸方向的一方的一面 被開放。 3 ·如申請專利範圍第1項所述的準分子燈，其中，上 述至少以5個面所區劃的空間是與上述放電用氣體不相同 的氣體且抑制放電的氣體被封入於該空間的內部。 4.如申請專利範圍第1項所述的準分子燈，其中，上 述至少以5個面所區劃的空間是抑制該空間內部的放電程 度的真空狀態。 -16-