TWI480921B

TWI480921B - 介電質屏蔽放電燈、包含該燈的紫外線照射裝置以及介電質屏蔽放電燈的點燈方法

Info

Publication number: TWI480921B
Application number: TW099145254A
Authority: TW
Inventors: Kazuya Hatase; Tsuyoshi Katagiri; Yoshinori Kanamori; Hiromi Sakamoto
Original assignee: Gs Yuasa Int Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2015-04-11
Also published as: TW201140647A; JPWO2011078181A1; KR101389786B1; CN102473586A; KR20120042920A; WO2011078181A1

Description

介電質屏蔽放電燈、包含該燈的紫外線照射裝置以及介電質屏蔽放電燈的點燈方法

本發明是有關於一種用以照射真空紫外線的介電質屏蔽放電燈，特別是有關於一種放電管的形狀於照射側具有平坦的面的介電質屏蔽放電燈及包含該燈的半開放型的紫外線照射裝置。

近年來，放電管的形狀於照射側具有平坦的面的介電質屏蔽放電燈已為人所知(專利文獻1、2、3等)。該介電質屏蔽放電燈的特徵在於：照射光的面內均一性佳，且無需在放電管與照射對象物之間設置高價的前表面玻璃(相當於專利文獻2，圖8的窗部102)。因此，具有如下優點：藉由連接於規定的電源裝置而能夠以低成本製造紫外線照射裝置，且可直接對照射對象物照射真空紫外線(專利文獻3)。將此種無前表面玻璃的能夠對照射對象物直接照射真空紫外線的類型稱作半開放型的紫外線照射裝置。然而，根據本發明者等人的先前的研究可知：因無前表面玻璃而會由於收納放電管的燈房(lamp house)內的氣流等使各種飛散物容易附著於放電管，從而存在因附著在其管壁的結晶化(固化)的附著物(以下，稱作「固化附著物」或者「白色粉末」)而導致放電管損壞的問題。雖可定期地擦拭除去附著於放電管的外壁上的附著物，但隨長時間暴露於紫外線的一定程度的固化的進行而會導致無法除去該附著物。

認為向放電管飛來的飛散物的附著是有機系的六亞甲基二矽胺烷(Hexamethylene Disilazane，HMDS)等的「有機矽化合物」。且推測附著於放電管的白色粉末是因如下而產生，即藉由來自放電管的紫外光使有機矽化合物分解為矽氧烷前驅物並堆積於放電管的外周表面，該白色粉末利用光與熱且藉由氧化及脫水反應而進行聚合反應，從而形成牢固的玻璃質的附著膜。白色粉末的附著成為使放電管的性能顯著劣化的原因。而且，若附著於放電管的白色粉末因自照射裝置內的放電管背面或側面流入的氮氣等而發生脫落，則放電管有可能成為工件(work)(被照射對象物)的污染源。

專利文獻1中揭示了如下內容：在前後形成為非常長的長條形狀的介電質屏蔽放電燈的放電容器內的前後端壁板或左右側壁板的內表面形成「真空紫外線保護層」，藉此抑制前後端壁板的劣化(第10段落~第11段落等)。該真空紫外線保護層至少由吸收或反射真空紫外線的構件所構成(第20段落等)。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-127710號公報

[專利文獻2]WO2007/013602

[專利文獻3]日本專利特開2009-183949號公報

本發明者等人對固化附著物的膜厚相對於紫外線的遮光率的關係進行了調查，發現了遮光率達到某固定值以上有助於減少其膜厚的條件。首先，對固化附著物的膜厚的測定方法進行說明。圖11是測定裝置的概略圖。測定裝置60包括：定盤62、放電管固定台63、測微計固定台64、及測微計65。而且，測定裝置60分別將放電管固定台63及測微計固定台64固定於定盤62，將測微計65固定於測微計固定台64，將放電管61固定於放電管固定台63，從而使測定位置不會發生偏移。測微計65使用的是MITUTOYO公司製造(型號名稱：M810-50)。固化附著物的膜厚藉由如下而獲得：使用測定裝置60，首先，對無附著物的點燈前的放電管61的寬度進行測定，然後，以平均照度100mW/cm² 將放電管61點燈並於規定時間(10小時、100小時、1000小時)後測定放電管61的寬度，最後，求出放電管61的點燈前的寬度與點燈後的寬度的差。圖6是表示固化附著物的膜厚相對於紫外線的遮光率的關係的圖表。橫軸為紫外線的遮光率，縱軸表示使遮光率從0%~100%為止進行變化時的固化(玻璃化)的固化附著物的膜厚[μm]。此處，照射時間1000小時為考慮到固化飽和的充分的時間。若將照射時間10小時、100小時、1000小時的三個圖表加以比較，則可知若紫外線遮光率增高至一定程度則固化附著物的膜厚會急遽減少。

即，獲得如下見解：對於減少向放電管飛來的飛散物的附著及其固化的最有效的方法是，進行遮光，使得即便飛散物附著於放電管，亦儘量使固化不會自此開始進行。根據該見解，例如已知如下示例：眾所周知氧化鋁微粒子或氧化矽-氧化鋁混合微粒子等作為使紫外光擴散反射的材料，從而被用作介電質屏蔽放電燈的反射膜；但仍無法充分遮住紫外線。因此，遮光不完全從而附著的飛散物的固化進行，成為造成放電管損壞的原因。尤其在位於長度方向(前後方向)的長側面的壁面，應變容易集中。

本發明是鑒於上述而完成的，其技術性課題在於：在用以照射真空紫外線的介電質屏蔽放電燈中，抑制飛來的飛散物附著於放電管的位於長側面的壁面及減少固化附著物量。

本發明的介電質屏蔽放電燈包括：放電管，內部封入用以進行準分子發光的放電用氣體，通過具有平坦的面的下壁板而向下方照射紫外線；及位於該放電管的外部的至少一側的電極，其特徵在於：該放電管中的位於下壁板的周圍的長側面的壁面由至少遮住50%以上的紫外線的遮光構件而構成。根據圖6的結果可知，固化附著物於紫外線遮光率超過約50%後便開始減少。

根據本發明的介電質屏蔽放電燈，抑制向由遮光構件構成的放電管的壁面飛來的飛散物的附著，且可防止飛散物固化。尤其，由遮光構件來構成位於下壁板的周圍的長側面(或包含短側面的四側面)的壁面，藉此向放電管的與照射面相對的側面或上表面飛來的飛散物的附著或其固化得以抑制，從而可提高放電管的壽命。上壁板亦可視需要而由相同的遮光構件構成。照射真空紫外線的放電管的壁面附著的飛散物多，因而可期待大的效果。

另外，所謂「通過下壁板而向下方照射紫外線的放電管」是以實施本發明為前提規定放電管的形狀，例如，「前後最長而上下最短並且在該上下相向的大致平坦的上下壁板具有彼此大致平行的形狀的大致方形箱形的放電管」，或者「包括將細長的圓筒中的外周壁的圓弧的一部分壓平而平坦化的弓狀的曲面部、及連接該曲面部中的圓弧的兩端緣的平板狀的平坦部的放電管」等，均相當於包括具有平坦部以代替前表面玻璃的下壁板，且通過其下壁板而照射紫外線的放電管。

構成放電管的壁面的遮光構件的遮光率越高則越佳，若設為70%以上、例如90%以上的遮光率，則已固化的固化附著物的相對膜厚能夠在飛散物的固化於遮光率為0時照射1000小時的情況下被抑制為5%以下。

此處，已透過膜厚為t的膜的光的輸出強度I是使用輸入強度I₀ 、吸收係數α、膜厚t而表示為I=I₀ ．e^-αt (式1)

(其中，e為自然對數的底)。

透過率表示為I/I₀ ，因而遮光率以(1-I/I₀ )求出。

一般而言，「遮光」是將光遮斷的含義，在藉由「反射」或「吸收」或者「折射」來實現「遮光」的情況下能夠發生遮光。然而，於本發明中需注意的是：如果不是結果能夠以遮光率50%以上(更佳為70%以上，進而較佳為90%以上)來遮斷真空紫外線，則無法獲得防止飛散物的附著或其固化的效果。而且，「遮光構件」為遮斷光的構件，可由1種材料構成，亦可由2種以上的材料構成。

而且，本發明的介電質屏蔽放電燈包括：放電管，內部封入用以進行準分子發光的放電用氣體，通過具有平坦的面的下壁板而向下方照射紫外線；及位於該放電管的外部的至少一側的電極，其特徵在於：放電管中的位於下壁板的周圍的長側面的壁面由遮光構件構成，該遮光構件於該燈點燈時，進行遮光以使自上述壁面朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為50mW/cm² 以下。根據圖6的結果可知，固化附著物於紫外線遮光率超過約50%，即，朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為50mW/cm² 以下之後便開始減少。亦即，可知固化附著物於朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為50mW/cm² 以下之後開始減少。更佳為由如下遮光構件來構成，該遮光構件理想的是以朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為30mW/cm² 以下的方式點燈，進而較佳為進行遮光以使朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為10mW/cm² 以下。另外，平均照度是以5個部位測定放電管的表面照度時的平均值。

本發明的介電質屏蔽放電燈的點燈方法中，該介電質屏蔽放電燈包括：放電管，內部封入用以進行準分子發光的放電用氣體，通過具有平坦的面的下壁板而向下方照射紫外線；及位於該放電管的外部的至少一側的電極，該點燈方法的特徵在於：自該放電管中的位於下壁板的周圍的長側面的壁面朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為50mW/cm² 以下。根據圖6的結果可知，固化附著物於紫外線遮光率超過約50%，即，朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為50mW/cm² 以下之後便開始減少。更佳為，理想的是以朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為30mW/cm² 以下的方式點燈，進而較佳為以10mW/cm² 以下的方式點燈。

在照射至被照射對象物的光的照度即便小也無妨的情況下，而且，在使自下壁板照射的光聚集後照射至被照射對象物的情況下，藉由降低作為放電燈整體的照度，能夠將自位於下壁板的周圍的長側面的壁面朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度設為50mW/cm² 以下。而且，除降低放電燈整體的照度以外，亦可由遮光構件來構成位於下壁板的周圍的長側面的壁面，藉此以自位於下壁板的周圍的長側面的壁面朝放電管的外部放射的紫外線的平均照度為50mW/cm² 以下的方式點燈即可。

於本發明的介電質屏蔽放電燈中，可使用包含透明構件與遮光膜的構件來作為遮光構件。遮光膜可配置於能夠遮住通過透明構件而照射至外部的紫外線的位置處，例如，可設為於透明構件的表面形成遮光膜的構成。透明構件可使用合成石英板或熔融石英板等。於放電管整體由合成石英板等的同一透明構件構成之後，較佳為對於該放電管中的位於下壁板的周圍的長側面的壁面而形成遮光膜，但下壁板與透明構件不必為同一構件。如此，可由透明構件與遮光膜構成遮光構件，藉此放電管的強度等的物理性質可於透明構件側容易調整，相對於紫外線的遮光性可藉由遮光膜側而容易調整。

此外，作為該透光膜的材料，可使用使具有紫外線遮光性的氧化物的微粒子混於溶劑的漿料(混濁液)的燒成物。該遮光膜可形成於放電管的內側，亦可形成於外側。該微粒子的一次粒徑較佳為3μm以下。藉由將粒徑小的微粒子用於遮光膜的材料中，從而比起使用粒徑大的微粒子的情況，能夠形成粒子間的空間少且粒子緊密排列的遮光膜。其結果，紫外線穿過粒子間的空間的概率減少，因而能夠容易提高紫外線遮光率。此外，能夠減少遮光率整體的遮光率的不均。

溶劑中可使用醇類(乙醇(ethanol)、異丙醇(isopropyl alcohol)、正丁醇等)、二甲苯(xylene)、甲苯(toluene)等。而且，為了使超微粒子分散於溶劑中，可添加多羧酸部分烷基酯系、聚醚系(polyether)、多元醇酯系等的界面活性劑。

而且，較佳為氧化物的微粒子的一次粒徑為10nm~100nm。若微粒子的粒徑大，則漿料中的分散性變差，從而無法獲得具有均一遮光性的遮光膜。此外，因粒子間的空間廣，故而紫外線遮光率會降低。而且，若微粒子的粒徑小，則粒子的表面能量高，粒子彼此凝集而沈澱於漿料中。

此外，較佳為氧化物的微粒子設氧化釔(Y₂ O₃ )為主成分。氧化釔具有紫外線吸收性及絕緣性。因此，於放電管的內側設置遮光膜的情況下，能夠形成具有紫外線遮光性並且於放電中不會在放電管內引起異常放電的遮光膜，於放電管的外側設置遮光膜的情況下，不必擔心與放電管的外部所包含的電極的電性接觸。除氧化釔之外，還可使用氧化鋅(ZnO)或以由氧化矽(SiO₂ )塗覆氧化鈦(TiO₂ )而成的化合物作為主成分的超微粒子。該些材料對於以氙氣為放電氣體時的設172nm為中心波長的真空紫外光而言有用。

而且，較佳為本發明的介電質屏蔽放電燈中所使用的遮光膜主要藉由紫外線吸收性來遮光。其原因在於能夠使遮光膜變薄。紫外線反射性與紫外線吸收性相比，相對於膜厚的依存性高。因此，為了藉由具有紫外線反射性的遮光膜將遮光率設為50%以上，與使用具有紫外線吸收性的遮光膜的情況相比，必需為更厚的膜。尤其將遮光率設為70%以上、90%以上時，其差顯著。於在位於下壁板的周圍的長側面的壁面形成厚膜的遮光膜的情況下，放電管的保溫效果提高，結果導致燈點燈時放電管內的溫度上升，發光效率降低。此外，越為厚膜，則因透明構件與遮光膜的熱膨張率的差，燈點燈時遮光膜上容易產生龜裂。因此，較佳為遮光膜的膜厚為10μm以下。另外，此處所示的「主要藉由紫外線吸收性來遮光」是指比起「反射」或「折射」的遮光率，「吸收」的遮光率更大的情況。作為主要藉由紫外線吸收性來遮光的材料，例如列舉氧化釔(Y₂ O₃ )、氧化鋅(ZnO)、氧化鋯(ZrO₂ )等，而且，可使用以該些作為複合材料的材料。

而且，可由合成石英板構成下壁板，另一方面，由熔融石英板構成下壁板的周圍的四側面(前後方向及左右方向的兩側壁面)或上壁板。熔融石英板比起合成石英含有的雜質更多，因而通常情況下，相對於真空紫外線的遮光率為70%以上，此外，藉由加熱亦容易與合成石英焊接，從而適合作為遮光構件。

或者，發光管自身整體由合成石英板構成，下壁板的周圍的四側面(前後方向及左右方向的兩側壁面)或上壁板的表面粗面化而例如至遮光率達到70%以上為止。粗面化與鏡面狀態的壁面相比能夠增大表面粗糙度，且有如下的粗面化的方法：藉由接觸氟酸等而受化學性侵蝕從而將表面粗面化；藉由噴附噴砂等微粒子而物理性地喪失鏡面狀態從而將表面粗面化。

本發明的介電質屏蔽放電燈藉由使用輸出用以產生準分子發光的電力的電源裝置、及用以供給來自上述電源裝置的電力的引線，而能夠成為紫外線照射裝置。藉由此種紫外線照射裝置，在對被照射面形成著有機矽化合物的層的被照射對象物進行照射的情況下，除大氣中原本浮游的有機矽化合物以外，亦會自被照射對象物飛來有機矽化合物，因而飛散物更容易向放電管的壁面飛來。因此，在使用被照射面的一部分形成著有機矽化合物的層的被照射對象物的情況下，飛散物的附著的抑制或固化防止作用變得顯著。另外，有機矽化合物在對被照射對象物施加抗蝕劑(resist)的情況下，有時可用作用以提高被照射對象物與抗蝕劑的密接性的中間層。

根據本發明的介電質屏蔽放電燈，該放電管中的位於下壁板的周圍的長側面或四側面的壁面由至少遮住50%以上的紫外線的遮光構件而構成，因而向由遮光構件構成的放電管的壁面飛來的飛散物的附著得以抑制，且可防止固化。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下，參照圖式對本發明的各實施形態進行說明。對同一或者同類構件使用同一符號或者僅上標或下標不同來進行表示，且省略重複的說明，而各實施形態的記載是為了理解本發明的技術思想而合乎目的地解釋，並非被解釋為限定於實施形態的記載。

(第1實施形態)

圖1及圖2(a)~圖2(c)表示本發明的第1實施形態，且是省略了介電質屏蔽放電燈的長條中央部的立體圖。圖2(a)是以長條的中心軸切斷圖1的放電管1而自側面方向觀察到的剖面圖。圖2(b)是介電質屏蔽放電燈的長度方向的剖面圖，即圖2(a)的A-A線剖面圖，圖2(c)是圖2(a)的B-B線剖面圖。

該介電質屏蔽放電燈的放電管1為大致方形箱形且於具有長條的合成石英製玻璃製的角管1a的兩端開口部，分別焊接與該角管1a的橫剖面大致相同形狀的合成石英玻璃製的前後端壁板1b、1b以堵住該開口部，藉此而形成。內部封入有氙氣。角管1a是橫剖面的上下方向的高度為十數毫米(mm)、左右方向的寬度為數十毫米的方形的管，前後方向的長度例如設為1m以上。因此，該角管1a由上下相向的平坦的上下壁板與左右方向相向的平坦的左右側壁板而構成。在焊接於該角管1a的兩端開口部的前後端壁板1b、1b上事先分別突設著晶片管1c、1c。各晶片管1c為以自前後端壁板1b的外表面朝更外側突出的方式焊接的熔融石英玻璃製的管材，且以管內通過預先形成於該前後端壁板1b的大致中央部的開口孔的方式而設置。該放電管1在角管1a的兩端開口部焊接前後端壁板1b、1b之前或之後，於該角管1a的上下壁板的外表面形成電極2、3的金屬薄膜。電極2除了用以對介電質屏蔽放電燈放射的真空紫外線的強度進行檢查的感測用的未塗膜部外，以覆蓋角管1a的上壁板的上表面的大致整個面的方式而成膜。而且，電極3於該角管1a的下壁板的下表面的大致整個面以網眼狀的圖案而成膜。

在該放電管1中的位於下壁板的周圍的四側面的四方的內壁面，設置著將包含氧化釔(Y₂ O₃ )的漿料燒成所獲得的紫外線遮光膜4a。該膜能夠遮住172nm的真空紫外線，遮光率可藉由膜厚來調整。而且，藉由連接於電源裝置而構成紫外線照射裝置，並藉由經由引線對電極施加規定的電力而使介電質屏蔽放電燈點燈，通過該平坦的下壁板而朝圖2(a)、圖2(b)的箭頭的方向，在圖2(c)中朝紙面垂直下方照射172nm的真空紫外線。

圖3(a)及圖3(b)均表示在圖1及圖2(a)~圖2(c)所示的介電質屏蔽放電燈的放電管1中的位於下壁板的周圍的四側面的內壁面形成紫外線遮光膜的情形。首先，如圖所示以將角管1a的側面朝下的方式傾斜而自晶片管1c注入包含氧化釔(Y₂ O₃ )的漿料，且使之乾燥。對兩側面及前後端壁板實施該作業後，以500℃燒成30分鐘。其後，自晶片管1c排氣而注入放電用氣體(例如氙氣)，於內部填充放電用氣體。繼而，使雙方的晶片管1c的前端部熔融密封而將內部密閉。其後，蒸鍍電極用的金屬並且圖案化該電極，最後藉由蒸鍍氟化鎂(MgF₂ )而形成用以保護電極的塗覆膜，從而放電管完成。另外，使用將包含10重量%的氧化釔的YAP10 WT%-X480(CIK Nanotec製)作為原液，並將該原液以正丁醇稀釋所得的液體來作為漿料。藉由改變稀釋的程度而可改變紫外線遮光膜的遮光率。

實驗

此處，根據上述製造方法試製僅氧化釔的膜厚不同的6種放電管，對附著並固化於該管壁的固化附著物(白色粉末)的附著量與固化的程度進行調查。實驗條件為如下所示。

(1)供試燈

A.試製燈1 形成側面紫外線遮光膜(氧化釔)

遮光率99%(未稀釋)

來自下壁板的平均照度101mW/cm²

來自側壁面的平均照度1mW/cm²

B.試製燈2 形成側面紫外線遮光膜(氧化釔)

遮光率90%(4倍稀釋)

來自下壁板的平均照度98mW/cm²

來自側壁面的平均照度10mW/cm²

C.試製燈3 形成側面紫外線遮光膜(氧化釔)

遮光率71%(6倍稀釋)

來自下壁板的平均照度101mW/cm²

來自側壁面的平均照度29mW/cm²

D.試製燈4 形成側面紫外線遮光膜(氧化釔)

遮光率56%(10倍稀釋)

來自下壁板的平均照度107mW/cm²

來自側壁面的平均照度47mW/cm²

E.試製燈5 形成側面紫外線遮光膜(氧化釔)

遮光率30%(20倍稀釋)

來自下壁板的平均照度104mW/cm²

來自側壁面的平均照度73mW/cm²

F.先前品遮光率0%

來自下壁板的平均照度109mW/cm²

來自側壁面的平均照度109mW/cm²

(2)電源：燈施加峰值電壓3.8kV，驅動頻率70kHz(大致矩形波)

(3)照射器具：圖10表示實驗裝置的概略圖。另外，箭頭表示流體的流動方向。如圖10所示，照射器具50構成為：在容器56內，將上述6種放電管中的任一種的供試燈54配置於虛設基板53與打孔金屬板55之間，分別自發泡容器51流入含有HMDS的氮氣，自容器56的橫向側流入空氣A1、A2，並將照射後的排氣氣體E排出。發泡容器51內部貯存HMDS 52。關於含有HMDS的氮氣，可利用噴嘴使氮氣N(N₂ )流入至該HMDS 52的內部，並經由配管而流入至照射器具50。

此時，HMDS的含有量於將發泡容器51的溫度保持為20℃的固定溫度的狀態下，藉由通過HMDS 52內的氮氣的氣泡的大小、與該氣泡的上升距離，亦即，氮氣流入至HMDS 52的噴嘴的前端至液面為止的距離來進行調整。HMDS 52伴隨氮氣N的流入量而減少，因而要適當補給直至實驗結束為止。

(4)HMDS：一直供給

(5)總(Total)氮量：50L/min

(6)點燈時間：1000小時

(7)照度測定：藉由紫外線照度計(UIT150/VUV-S172，Ushio電機製)，以5個部位測定放電管的下壁板的表面照度，將其平均值設為平均照度。此時，測定部位在長度方向上將一對電極對向的區域(相當於放電空間的區域)分為5等分，而設為該區域的中央附近。因此，測定部位大致等間隔地設定。

而且，此處，側壁面的平均照度使用下壁板的平均照度與側壁面的遮光率(1-I/I₀ )來算出。當側壁面的遮光率由(1-I/I₀ )表示時，側壁面的透過率為I/I₀ ，因此藉由將下壁板的平均照度E與側壁面的透過率I/I₀ 相乘，而求出側壁面的平均照度。

-結果-

表1表示1000小時後的實驗結果。遮住側面的90%的紫外線的試製燈2的白色粉末附著量少，此時的玻璃化膜厚為15μm，且發現少量的玻璃化(固化)。遮住側面的71%的紫外線的試製燈3的白色粉末附著量雖然亦少，但此時的玻璃化膜厚為69μm，且發現少量玻璃化。遮住側面的56%的紫外線的試製燈4的白色粉末附著量比試製燈3多，且此時的玻璃化膜厚為159μm。與此相對，遮住側面的30%的紫外線的試製燈5的白色粉末附著量比試製燈4多，且此時的玻璃化膜厚為306μm。而且，未遮住側面的紫外線的先前的燈的白色粉末附著量非常多，且此時的玻璃化膜厚為300μm。根據該些事實，可知如下。

1.側面的遮光具有降低白色粉末附著量的效果。

2.側面的遮光為56%以上時具有玻璃化(固化)防止效果。自傾向性考慮，認為達到50%以上便具有玻璃化(固化)防止效果。在為71%以上時玻璃化(固化)防止效果顯著，在為90%以上時玻璃化(固化)防止效果更為顯著。該結果與圖6的圖表非常一致。

如此，即便於放電管的側面附著有機矽化合物，亦藉由遮住紫外線而儘量使化學反應不會自此開始進行，從而可抑制牢固的玻璃質的附著物。認為附著物自身的量的減少是由於在側面附近的空間中難以形成白色粉末所導致。

(第2實施形態)

圖4(a)及圖4(b)表示本發明的第2實施形態及其變形例，且是介電質屏蔽放電燈的長度方向的剖面圖。第1實施形態中已對在位於下壁板的周圍的四側面的內壁面設置遮光膜的態樣進行說明，但如該圖所示，亦可於放電管的外周設置紫外線遮光膜4b。另外，雖省略圖示但亦可於前後端面設置遮光膜。在使用金屬氧化物的燒結體作為遮光膜的情況下，較佳為於電極形成步驟之前實施遮光膜的塗佈、乾燥以及燒成步驟。其原因在於，若於電極圖案形成後進行燒成步驟則有可能產生使電極劣化等的不良。但是，如果不需要熱處理步驟，則可於電極形成後在放電管的側面部形成遮光膜。認為比起在放電管的內部形成遮光膜的情況，製造步驟的自由度增加，且遮光膜的材料選擇的範圍擴大。

-變形例-

或者，如圖4(b)所示，也可使位於下壁板的周圍的四側面的內壁面自身由遮光構件而構成，且藉由與上下壁板焊接或藉由玻璃料(glass frit)等而黏接。在該情況下，亦可為下壁板由合成石英板構成，另一方面，下壁板的周圍的四側面(前後方向及左右方向的兩側壁面)或上壁板由熔融石英板4c構成。熔融石英是將天然石英(天然氧化矽)熔融而固化為板狀所得，因含有的雜質多故而相對於真空紫外線通常具有遮光率70%以上的高遮光率，且藉由加熱而與合成石英的焊接亦容易。作為遮光構件，除天然石英之外，即便使用陶瓷板亦可獲得同等的效果。在該情況下，因無法與合成石英焊接，故而可使用玻璃料作為接合劑。

藉由設為此種構成，即便於放電管的側面附著有機矽化合物，亦藉由遮住紫外線而儘量使化學反應不會自此開始進行，從而可抑制牢固的玻璃質的附著物的形成。

(第3實施形態)

圖5(a)~圖5(c)表示本發明的第3實施形態，且是省略了介電質屏蔽放電燈的長條中央部的立體圖。圖5(a)是以長條的中心軸切斷圖1的放電管1a而自側面方向觀察到的剖面圖。圖5(b)是介電質屏蔽放電燈的長度方向的剖面圖，即圖5(a)的A-A線剖面圖，圖5(c)是圖5(a)的B-B線剖面圖。

於第3實施形態中，發光管自身整體由合成石英板構成，平坦的下壁板的周圍的四側面(前後方向及左右方向的兩側壁面)或上壁板的表面粗面化而例如至遮光率達到70%以上為止。粗面化能夠增大鏡面狀態的壁面的表面粗糙度，關於粗面化的方法，例如有如下方法：藉由接觸氟酸等而受化學性侵蝕從而將表面粗面化；藉由噴附噴砂等微粒子而物理性地喪失鏡面狀態從而將表面粗面化等。

如圖5(a)所示，在下壁板的周圍的四側面(前後方向及左右方向的兩側壁面)形成著具有紫外線遮光作用的粗面4d。接觸氟酸的方法可與第1實施形態中的上述的漿料的注入步驟同樣地，自晶片管1c向放電管內注入氟酸，使下壁板的周圍的四側面(前後方向及左右方向的兩側壁面)或上壁板於氟酸中溶解，而將表面粗面化。即便如此，真空紫外線不會自側面部露出，從而即便放電管的側面附著有機矽化合物，亦藉由遮住紫外線而儘量使化學反應不會自此開始進行，藉此可抑制牢固的玻璃質的附著物。

於具有紫外線遮光作用的粗面4d的形成中，除使用氟酸的化學性處理以外，亦可藉由噴附噴砂而使用物理性處理。

(第4實施形態)

於以上的第1實施形態~第3實施形態中，均已對具有放電管的形狀均為大致方形箱形且具有長條角管的介電質屏蔽放電燈及包含該燈的紫外線照射裝置進行了說明，但本發明並不限於此種形狀，只要為以不包含前表面玻璃且通過具有平坦的面的下壁板而向下方照射真空紫外線為特徵的半開放型的紫外線照射裝置，則均可適用。第4實施形態中對本發明的其他實施形態進行說明。

於圖7及圖8(a)、圖8(b)中，圖7表示紫外線照射裝置的側剖面圖，圖8(a)、圖8(b)表示圖7的紫外線照射裝置的與放電管的長度方向垂直的面的剖面圖。如圖7所示的紫外線照射裝置10中，屏蔽放電燈11與交流電源裝置22經由引線20、21而連接。屏蔽放電燈11的放電管12成為由外管部13與內管部14構成的二重管結構，且包含外管部13及插入至外管部13的內部的內管部14。

如圖8(a)、圖8(b)所示，外管部13包括將細長的圓筒中的外周壁的圓弧的一部分壓平而平坦化的弓狀的曲面部15、及連接該曲面部15中的圓弧的兩端緣的平板狀的平坦部16(下壁板)。通過該平坦部16而照射真空紫外線。曲面部15與平坦部16接合的角部分15A被賦予圓形。另一方面，內管部14為直徑比外管部13小的圓筒狀，於平坦部16的內壁面上配置於側方向的中心位置的外管部 13與內管部14兩端彼此接合，且由兩者包圍的放電空間17內被封入氙氣等的放電用氣體。

於該放電管12設置著電極18、19。該些一對電極中的上部電極18由固著在外管部13的曲面部的外壁面的金屬膜所構成。另外，作為上部電極18的材質，較佳為使用反射紫外線的材質。關於此種材質，例如可使用鋁。上部電極18的膜厚較佳為反射率高的膜厚，較佳為如下膜厚，即至少遮住70%以上、更佳遮住90%以上的紫外線而使紫外線不會透過外部的膜厚。另一方面，下部電極19由鎳線構成，跨及內管部14的內部的大致整個長度而插入。下部電極19設置於距離上部電極18上的各點為等距離的位置處。該些電極18、19上連接著引線20、21的一端部，該些引線20、21的另一端部連接於交流電源裝置。

如圖8(a)所示，在該外管部13中的位於平坦部16的周圍的四側面的四方的內壁面，設置著將包含氧化釔(Y₂ O₃ )的漿料燒成而獲得的紫外線遮光膜4e。該膜為能夠遮住172nm的真空紫外線的膜，遮光率可藉由膜厚來調整。

紫外線遮光膜4e較佳為由至少遮住50%以上、更佳為遮住70%以上、進而較佳為遮住90%以上的遮光構件而構成。而且，如圖8(a)、圖8(b)例示般，較佳為以與兼發揮紫外線反射膜的功能的上部電極18的端部18A一部分重疊的方式來設置紫外線遮光膜。這樣，能夠藉由紫外線反射膜4e而確實遮住向外管部13的外部漏出的紫外線，從而即便飛散物附著於外管部13的表面，亦儘量使固化不會自此開始進行。該點在以下的變形例1及變形例2中均相同。

-變形例1-

圖8(b)表示圖8(a)所示的第4實施形態的屏蔽放電燈的第1變形例。如該圖所示，該屏蔽放電燈30中，放電管31的結構成為無內管部的單管結構，上部電極34設置於放電管31的弓狀的曲面部32上，下部電極35設置於平坦部33(下壁板)。在位於該平坦部33的周圍的四側面的四方的內壁面，設置著將包含氧化釔(Y₂ O₃ )的漿料燒成而獲得的紫外線遮光膜4f。該膜為能夠遮住172nm的真空紫外線的膜，遮光率可藉由膜厚來調整。

-變形例2-

圖9表示圖8(a)所示的第4實施形態的屏蔽放電燈的第2變形例。如該圖所示，該屏蔽放電燈40中，放電管41的結構成為由外管部42與內管部43構成的二重管結構，上部電極47設置於放電管41的弓狀的曲面部上，下部電極48跨及內管部43的內部的大致整個長度而插入。下部電極48設置於距離上部電極47上的各點為等距離的位置處。該些電極47、48上連接著引線20、21的一端部，該些引線20、21的另一端部連接於交流電源裝置。而且，放電管41的平坦部45(下壁板)的外管部的外側表面，遍及大致整個面而設置著輔助電極49。該輔助電極49輔助一對電極47、48間的主放電。輔助電極49以盡可能不會遮住自放電管41的內側放射的光的方式而形成為網狀，且跨及放電管41的長度方向的整個長度來設置。

而且，在位於平坦部45的周圍的四側面的四方的內壁面，設置著將包含氧化釔(Y₂ O₃ )的漿料燒成而獲得的紫外線遮光膜4g。該膜為能遮住172nm的真空紫外線的膜，遮光率可藉由膜厚來調整。

如以上所述，本發明的介電質屏蔽放電燈只要為無需前表面玻璃的半開放型的紫外線照射裝置，則不限於嚴格意義的大致方形箱形的放電管，亦可適用於剖面為弓狀的放電管。此外在該情況下，放電管的結構不論為二重管結構還是單管結構均可，在為二重管結構的情況下，亦可設置輔助電極。

[產業上之可利用性]

因本發明的介電質屏蔽放電燈為無需前表面玻璃的大致方形箱形的介電質屏蔽放電燈，故而不僅可抑制製造成本，而且可防止應變集中於長度方向(前後方向)的兩側壁面從而可延長放電管的壽命，就該點而言產業上的可利用性大。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧放電管

1a‧‧‧角管

1b‧‧‧前後端壁板

1c‧‧‧晶片管

2‧‧‧上部電極

3‧‧‧下部電極

4‧‧‧遮光構件

4a‧‧‧紫外線遮光膜

4b‧‧‧紫外線遮光膜

4c‧‧‧熔融石英板

4d‧‧‧具有紫外線遮光作用的粗面

4e~4g‧‧‧紫外線遮光膜

10‧‧‧紫外線照射裝置

11、30、40‧‧‧屏蔽放電燈

12、31、41‧‧‧放電管

13、42‧‧‧外管部

14、43‧‧‧內管部

15、32‧‧‧弓狀的曲面部

15A‧‧‧角部分

16、33、45‧‧‧平坦部

17、46‧‧‧放電空間

18、34、47‧‧‧上部電極

18A‧‧‧端部

19、35、48‧‧‧下部電極

20、21‧‧‧引線

22‧‧‧交流電源裝置

49‧‧‧輔助電極

50‧‧‧照射器具

51‧‧‧發泡容器

52‧‧‧六亞甲基二矽胺烷(HMDS)

53‧‧‧虛設基板(SUS)

54‧‧‧供試燈

55‧‧‧打孔金屬板

56‧‧‧容器

60‧‧‧測定裝置

61‧‧‧放電管

62‧‧‧定盤

63‧‧‧放電管固定台

64‧‧‧測微計固定台

65‧‧‧測微計

A1、A2‧‧‧空氣

E‧‧‧排氣氣體

N‧‧‧氮氣

W‧‧‧被照射對象物

圖1表示第1實施形態，且是省略了介電質屏蔽放電燈的長條中央部的立體圖。

圖2(a)~圖2(c)表示第1實施形態，圖2(a)是以長條的中心軸切斷圖1的放電管1a而自側面方向觀察到的剖面圖，圖2(b)是介電質屏蔽放電燈的長度方向的剖面圖，圖2(c)是圖2(a)的B-B線剖面圖。

圖3(a)及圖3(b)均表示在圖1及圖2(a)~圖2(c)所示的介電質屏蔽放電燈的放電管1的位於下壁板的周圍的四側面的內壁面形成紫外線遮光膜的情形的圖。

圖4(a)及圖4(b)表示本發明的第2實施形態及其變形例，且是介電質屏蔽放電燈的長度方向的剖面圖。

圖5(a)~圖5(c)表示本發明的第3實施形態，且是省略了介電質屏蔽放電燈的長條中央部的立體圖。

圖6是表示固化附著物的膜厚相對於紫外線的遮光率的關係的圖表。

圖7是第4實施形態的紫外線照射裝置的側剖面圖。

圖8(a)是第4實施形態的屏蔽放電燈，即圖7的紫外線照射裝置的與放電管的長度方向垂直的面的剖面圖，圖8(b)是圖8(a)所示的第4實施形態的屏蔽放電燈的第1變形例。

圖9是圖8(a)所示的第4實施形態的屏蔽放電燈的第2變形例。

圖10是實驗裝置的概略圖。

圖11是測定裝置的概略圖。