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JP2001155687A - Dielectric barrier discharge lamp device, dielectric barrier discharge lamp lighting device and ultraviolet irradiation device - Google Patents

Dielectric barrier discharge lamp device, dielectric barrier discharge lamp lighting device and ultraviolet irradiation device

Info

Publication number
JP2001155687A
JP2001155687A JP33534399A JP33534399A JP2001155687A JP 2001155687 A JP2001155687 A JP 2001155687A JP 33534399 A JP33534399 A JP 33534399A JP 33534399 A JP33534399 A JP 33534399A JP 2001155687 A JP2001155687 A JP 2001155687A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge lamp
dielectric barrier
barrier discharge
airtight container
ultraviolet irradiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33534399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Tauchi
亮彦 田内
Eisaku Wada
英作 和田
Kazuhiko Yoshikawa
和彦 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP33534399A priority Critical patent/JP2001155687A/en
Publication of JP2001155687A publication Critical patent/JP2001155687A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric barrier discharge lamp device, a dielectric barrier discharge lamp lighting device using the same and a ultraviolet irradiation device that can suppress the deposition of ion into a irradiated matter without causing the increase of irradiation non-uniform for the irradiated matter. SOLUTION: In the device, there are provided an airtight vessel 1 in the form of thin and long tube comprising a ultraviolet ray transmitting material, an inner electrode 2 sealed and mounted into the airtight vessel and arranged into a central axis direction along with extending along substantially central axis direction of the air tightness vessel, a dielectric barrier discharge lamp DBL having an excimer component gas in the form of net sealed into the airtight vessel and an outer electrode in the form of net arranged into an outer surroundings of the airtight vessel, and an outer surrounding vessel 6 in the form of thin and long tube comprising the ultraviolet ray transmitting material accommodating the dielectric barrier discharge lamp.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体バリヤ放電
ランプ装置、これを用いた誘電体バリヤ放電ランプ点灯
装置および紫外線照射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric barrier discharge lamp device, a dielectric barrier discharge lamp lighting device using the same, and an ultraviolet irradiation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】キセノンなどの希ガスあるいはキセノン
またはクリプトンなどの希ガスおよび塩素などの混合ガ
スを無電極放電させて、固有の単色に近い放射を発生さ
せるエキシマ放電ランプは、数多くの文献に記載されて
従来から知られている。
2. Description of the Related Art Excimer discharge lamps which emit a near-monochromatic radiation by discharging an electrodeless discharge of a rare gas such as xenon or a mixed gas such as xenon or krypton and chlorine are described in a number of documents. It has been known for some time.

【0003】従来、一般に用いられている誘電体バリヤ
放電ランプは、内側管および外側管を離間して環状の端
板と円形の端板とで両端を塞いで形成された同軸円筒形
放電容器を用いている。そして、外側管は、放射導出窓
を兼ねている。
[0003] Conventionally, a dielectric barrier discharge lamp generally used includes a coaxial cylindrical discharge vessel formed by separating an inner tube and an outer tube and closing both ends thereof with an annular end plate and a circular end plate. Used. The outer tube also serves as a radiation outlet window.

【0004】同軸円筒形放電容器に配設される一対の電
極は、一方が導電性網電極であり、同軸形放電容器の外
側管に装着されている。他方の電極が導電性薄膜電極で
あり、同軸形放電容器の内側管に形成され、反射板を兼
ねている。
One of a pair of electrodes disposed on the coaxial cylindrical discharge vessel is a conductive mesh electrode, and is mounted on the outer tube of the coaxial discharge vessel. The other electrode is a conductive thin-film electrode, which is formed on the inner tube of the coaxial discharge vessel and also serves as a reflector.

【0005】また、同軸円筒形放電容器の両端板にそれ
ぞれ口金が装着され、誘電体バリヤ放電ランプの支持に
用いられる。
[0005] Further, caps are mounted on both end plates of the coaxial cylindrical discharge vessel, respectively, and are used for supporting a dielectric barrier discharge lamp.

【0006】そうして、電源から導電性網電極および導
電性薄膜電極の間に高周波高電圧を印加して、誘電体バ
リヤ放電に必要な電気エネルギーを供給する。
[0006] Then, a high frequency high voltage is applied between the conductive mesh electrode and the conductive thin film electrode from a power source to supply electric energy required for dielectric barrier discharge.

【0007】ところで、誘電体バリヤ放電は、いわゆる
無声放電で、パルス状の電流が流れる。このパルス状の
電流は、高速の電子流を持ち、かつ休止期間が多いた
め、キセノンなどの紫外線を出す物質を一時的に分子状
態(エキシマ状態)に結合し、基底状態に戻るときに再
吸収の少ない紫外線を効率よく放出するので、例えば液
晶用ガラス基板や半導体ウェハー用基板の光洗浄(ドラ
イ洗浄)工程においてその表面改質や残さ処理の目的で
利用することが試みられようとしている。
[0007] The dielectric barrier discharge is a so-called silent discharge, in which a pulsed current flows. This pulsed current has a high-speed electron flow and many pauses, so the substance that emits ultraviolet light, such as xenon, is temporarily combined with the molecular state (excimer state) and reabsorbed when returning to the ground state. Since ultraviolet rays with a small amount are efficiently emitted, attempts are being made to use them for the purpose of surface modification and residue treatment in, for example, a light cleaning (dry cleaning) step of a liquid crystal glass substrate or a semiconductor wafer substrate.

【0008】メッシュ構造の電極を用いる理由は、大面
積にわたって安定的に放電を生起させるためで、安定放
電時にはメッシュの交点近傍で発光が観測される。
The reason for using an electrode having a mesh structure is to cause a stable discharge to occur over a large area. During stable discharge, light emission is observed near the intersection of the mesh.

【0009】上述した従来の誘電体バリヤ放電を用いる
誘電体バリヤ放電ランプは、比較的紫外線発生量が多い
が、以下に示す問題がある。すなわち、2枚の誘電体と
なるガラス壁を介して放電が生起するため、数kVの高
周波の高電圧を必要とする。このため、高電圧を発生す
る高周波トランスが極めて大きくなるばかりか、製作が
困難で高価となる。また、放電容器の構造が複雑である
とともに、石英ガラスの使用量が多くなり、そのために
も高価となる。
The dielectric barrier discharge lamp using the above-mentioned conventional dielectric barrier discharge has a relatively large amount of ultraviolet rays generated, but has the following problems. That is, since a discharge occurs through two glass walls serving as dielectrics, a high-frequency high voltage of several kV is required. For this reason, the high-frequency transformer that generates a high voltage not only becomes extremely large but also difficult to manufacture and expensive. In addition, the structure of the discharge vessel is complicated, and the amount of quartz glass used increases, which also increases the cost.

【0010】これに対して、細長い管状の気密容器を用
いて上記のような高電圧を印加しなくても安定に誘電体
バリヤ放電を行う誘電体バリヤ放電ランプが提案され、
特開平11−111235号公報に記載されている。こ
の誘電体バリヤ放電ランプは、電極の一方を、エキシマ
生成ガスを封入した細長い管状の気密容器内にその中心
軸方向に沿って延在する内部電極として露出状態で封装
し、他方の電極を外部電極としてメッシュ構造に構成す
る。しかも、内部電極を外部から通電加熱することによ
り、熱電子放出を行わせて始動電圧を大幅に低下させる
ことができる。また、簡単な構造であるとともに、石英
ガラスの使用量も少ないので安価に得られる。
On the other hand, there has been proposed a dielectric barrier discharge lamp which performs a dielectric barrier discharge stably without applying the high voltage as described above using an elongated tubular airtight container,
It is described in JP-A-11-111235. In this dielectric barrier discharge lamp, one of the electrodes is exposed and sealed as an internal electrode extending along the center axis direction in an elongated tubular airtight container filled with excimer-produced gas, and the other electrode is externally sealed. The electrodes are configured in a mesh structure. In addition, when the internal electrodes are electrically heated from the outside, the starting electrons can be emitted and the starting voltage can be greatly reduced. In addition, since it has a simple structure and uses a small amount of quartz glass, it can be obtained at low cost.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
11−111235号公報に開示のものは、放電ランプ
の外表面にメッシュ状の電極が露出するため、ランプ外
表面の清掃がしづらくメンテナンス性に優れないという
支障がある。
However, in the device disclosed in JP-A-11-111235, since the mesh-shaped electrodes are exposed on the outer surface of the discharge lamp, cleaning of the outer surface of the lamp is difficult, and maintenance is difficult. There is an obstacle that it is not excellent.

【0012】また、メッシュ状の電極が露出するため、
この電極で生成されるイオンが外界に放出され易く、例
えば液晶基板などの被照射物にイオンが付着され、集塵
などを引き起こす被照射物の帯電などを誘発する虞があ
った。
Further, since the mesh electrode is exposed,
The ions generated at the electrodes are easily released to the outside world, and for example, the ions may adhere to an object to be irradiated such as a liquid crystal substrate, which may cause the object to be charged to cause dust collection or the like.

【0013】メッシュ状の電極で生成されるイオンが被
照射物に付着することを防止するために、放電ランプと
被照射物との間に紫外線透過性の例えば合成石英製のパ
ネル等を配置することが考えられるが、パネルに対する
放電ランプからの放射光の入射角度が均等ではないた
め、パネルによる光散乱や屈折斑が発生し易く、被照射
物に対する照射むらが増加してしまう。
In order to prevent ions generated by the mesh-shaped electrodes from adhering to the object to be irradiated, a panel made of, for example, synthetic quartz, which is transparent to ultraviolet rays, is disposed between the discharge lamp and the object to be irradiated. However, since the incident angle of the radiated light from the discharge lamp to the panel is not uniform, light scattering and refraction spots due to the panel are liable to occur, and irradiation unevenness to the irradiation object increases.

【0014】特に、放電ランプからの放射光が短波長に
なる程、表1に示すように石英ガラスの屈折率が大きく
なるため、パネルによる光散乱や屈折斑が顕著となり、
被照射物に対する照射むらが増大してしまう。
In particular, the shorter the wavelength of the light emitted from the discharge lamp, the higher the refractive index of the quartz glass becomes, as shown in Table 1, so that light scattering and refraction spots due to the panel become remarkable,
Irradiation unevenness with respect to the irradiation target increases.

【表1】 [Table 1]

【0015】本発明は、被照射物に対する照射むらの増
大を来すことなく、被照射物へのイオン付着を抑制でき
る誘電体バリヤ放電ランプ装置、これを用いた誘電体バ
リヤ放電ランプ点灯装置および紫外線照射装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention provides a dielectric barrier discharge lamp device capable of suppressing ion attachment to an irradiation object without increasing irradiation unevenness on the irradiation object, a dielectric barrier discharge lamp lighting device using the same, and a dielectric barrier discharge lamp lighting device using the same. It is an object to provide an ultraviolet irradiation device.

【0016】[0016]

【課題を達成するための手段】請求項1記載の誘電体バ
リヤ放電ランプ装置は、紫外線透過性の材料からなる細
長い管状の気密容器、この気密容器内に封装されて気密
容器のほぼ中心軸に沿って延在するとともに中心軸方向
に配設されている内部電極、気密容器内に封入されたエ
キシマ生成ガス及び気密容器の外周に配設された網目状
の外部電極を有する誘電体バリヤ放電ランプと;誘電体
バリヤ放電ランプを収容する紫外線透過性の材料からな
る細長い管状の外囲容器と;を具備していることを特徴
とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp device, comprising: an elongated tubular hermetic container made of a material that transmits ultraviolet light; A dielectric barrier discharge lamp having an internal electrode extending along the central axis direction, an excimer generation gas sealed in a hermetic container, and a mesh-like external electrode provided on the outer periphery of the hermetic container. And an elongate tubular envelope made of a UV-transmissive material for accommodating the dielectric barrier discharge lamp.

【0017】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。
In the present invention and each of the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

【0018】<気密容器について><About the airtight container>

【0019】紫外線透過性の材料からなる気密容器は、
一般的にはスプラジル(商品名)などの合成石英ガラス
などの石英ガラスを用いて製作することができる。しか
し、本発明は紫外線透過性であればどのような材料で構
成してもよい。
An airtight container made of a material that transmits ultraviolet light is
Generally, it can be manufactured using quartz glass such as synthetic quartz glass such as Sprazil (trade name). However, the present invention may be made of any material as long as it is transparent to ultraviolet light.

【0020】気密容器の外径および肉厚は、制限されな
いが、始動電圧をなるべく低くするには、外径を25m
m以下、好適には15mm以下、肉厚を2mm以下、好
適には0.3〜1.5mm程度にするのがよい。
The outer diameter and thickness of the hermetic container are not limited, but in order to reduce the starting voltage as much as possible, the outer diameter must be 25 m.
m, preferably 15 mm or less, and a wall thickness of 2 mm or less, preferably about 0.3 to 1.5 mm.

【0021】気密容器の長さは、全く制限されないので
あって、所要の有効照射長に応じて任意の長さにするこ
とができる。
The length of the airtight container is not limited at all and can be any length according to the required effective irradiation length.

【0022】気密容器の内部を排気してからエキシマ生
成ガスを封入するための手段として、排気管を気密容器
に接続するのが一般的である。本発明においては、排気
管を接続する場合、気密容器のどの部分に接続してもよ
いが、側面に接続することにより、排気管の接続作業お
よび排気・封入作業が容易になる。なお、排気管を介し
て排気したら、エキシマ生成ガスを排気管から気密容器
内に封入し、排気管をチップオフすることにより、排気
チップが形成される。しかしながら、排気管を使用しな
いチップレスタイプの気密容器を用いることもできる。
Generally, an exhaust pipe is connected to the airtight container as a means for evacuating the inside of the airtight container and then filling the excimer generated gas. In the present invention, when the exhaust pipe is connected, the exhaust pipe may be connected to any part of the airtight container, but by connecting the exhaust pipe to the side surface, the connection work of the exhaust pipe and the exhaust / sealing work become easy. When the gas is exhausted through the exhaust pipe, the excimer product gas is sealed in the airtight container from the exhaust pipe, and the exhaust pipe is chipped off to form an exhaust chip. However, a chipless type airtight container that does not use an exhaust pipe may be used.

【0023】また、気密容器は、管状であれば直管だけ
でなく、湾曲していてもよい。管の断面形状は、円形が
一般的であるが、要すれば楕円形、四角形など所望の断
面形状を採用することができる。
The airtight container is not limited to a straight tube as long as it is tubular, and may be curved. The cross-sectional shape of the tube is generally circular, but a desired cross-sectional shape such as an ellipse or a square can be used if necessary.

【0024】<内部電極について><Regarding the internal electrode>

【0025】内部電極は、タングステン、モリブデン、
ニッケルなどの耐火性の金属からなるが、タングステン
は仕事関数が相対的に小さく電子放出しやすいから、始
動電圧を低下させるのに効果的である。
The internal electrodes are made of tungsten, molybdenum,
Although made of a refractory metal such as nickel, tungsten is effective in lowering the starting voltage because tungsten has a relatively small work function and easily emits electrons.

【0026】また、内部電極は、気密容器の内部に封装
されて気密容器のほぼ中心軸に沿って延在しているので
あれば、コイル状、棒状、線状または板状などその形態
を制限しない。なお、「ほぼ中心軸に沿う」とは、中心
軸に一致するだけでなく、多少中心軸から外れていても
よいという意味である。
If the internal electrode is sealed inside the airtight container and extends substantially along the central axis of the airtight container, the shape of the internal electrode is limited to a coil shape, a rod shape, a line shape or a plate shape. do not do. In addition, "almost along the central axis" means that it may not only coincide with the central axis but also be slightly off the central axis.

【0027】さらに、内部電極は中心軸に沿うように配
設するために、内部電極の長手方向の適数個所におい
て、気密容器の内面と協働して、例えば気密容器の内面
に衝き当たることにより、内部電極を気密容器のほぼ中
心軸に沿って位置規正させる位置規正子を併用すること
が許容される。このような構成は、気密容器が長い場合
に、内部電極の配設位置を規制するために有効である。
Furthermore, in order to dispose the internal electrodes along the central axis, the internal electrodes may collide with the inner surface of the airtight container at a suitable number of locations in the longitudinal direction of the internal electrodes, for example, to strike the inner surface of the airtight container. Accordingly, it is allowed to use a position corrector that positions the internal electrode substantially along the central axis of the airtight container. Such a configuration is effective for regulating the disposition position of the internal electrode when the airtight container is long.

【0028】内部電極を位置規正子を用いて気密容器の
ほぼ中心軸に沿って位置するように構成すれば、内部電
極と外部電極との間の電極間距離を一定に保持すること
ができ、内部電極の垂れ下がりに起因する誘電体バリヤ
放電ランプの下面における紫外線照度むらを少なくする
ことができる。
If the internal electrodes are arranged so as to be located substantially along the central axis of the hermetic container using the position locator, the distance between the internal electrodes and the external electrodes can be kept constant. Irradiation unevenness of ultraviolet light on the lower surface of the dielectric barrier discharge lamp due to sagging of the internal electrode can be reduced.

【0029】位置規正子は、導電体および絶縁体のいず
れで形成してもよいが、特に例えば石英ガラス材料など
の絶縁性材料で位置規正子を形成すれば、内部・外部電
極間の電位傾度への影響を抑制できるため好適である。
The position locator may be formed of either a conductor or an insulator. In particular, if the position locator is formed of an insulating material such as a quartz glass material, the potential gradient between the internal and external electrodes can be increased. This is preferable because the influence on the surface can be suppressed.

【0030】また、位置規正子は、必要に応じて適当な
数を内部電極の長さ方向に沿って分散して配置すること
ができる。
Further, an appropriate number of position determiners can be dispersed and arranged along the length direction of the internal electrodes as necessary.

【0031】導電体からなる位置規正子の場合、線状に
して一端を内部電極に巻き付けて固定し、他端を気密容
器の内面に近接するリング状に巻回するか、中間をリン
グ状に巻回し、両端をそれぞれ内部電極に巻き付けて固
定する構成を採用することができる。また、内部電極を
中心として、複数のアームを気密容器の内面に近接する
ように放射状に突出させる構成にしてもよい。
In the case of the position corrector made of a conductor, one end is wound in a linear shape and wound around the internal electrode and fixed, and the other end is wound in a ring shape close to the inner surface of the airtight container, or the middle portion is formed in a ring shape. It is possible to adopt a configuration in which both ends are wound around and fixed to the internal electrodes. Further, a configuration may be adopted in which a plurality of arms are radially projected around the internal electrode so as to approach the inner surface of the airtight container.

【0032】絶縁体からなる位置規正子の場合、ガラ
ス、セラミックス、陶器などを周縁が気密容器の内面に
近接する大きさの円盤状に成形して中心部で内部電極を
支持する構成を採用することができる。
In the case of a position corrector made of an insulator, a structure is adopted in which glass, ceramics, pottery, or the like is formed into a disk shape whose peripheral edge is close to the inner surface of the airtight container, and the internal electrode is supported at the center. be able to.

【0033】内部電極を石英ガラスからなる気密容器の
端部に封着するには、石英ガラスにコンパクトに封着す
る場合に多用されている封着金属箔を用いる封着構造を
採用することができる。また、石英ガラスをピンチシー
ルすることにより、封着金属箔を気密にシールすること
ができる。
In order to seal the internal electrode to the end of an airtight container made of quartz glass, a sealing structure using a sealing metal foil, which is frequently used when compactly sealing quartz glass, is employed. it can. Further, the sealing metal foil can be hermetically sealed by pinch sealing the quartz glass.

【0034】<エキシマ生成ガスについて><Excimer Product Gas>

【0035】エキシマ生成ガスは、キセノン、クリプト
ン、アルゴンまたはヘリウムなどの希ガス単体または希
ガスおよびフッ素、塩素、臭素またはよう素などのハロ
ゲンの混合ガスたとえばXeCl、KrClなどを用い
ることができ、また、エキシマ生成ガスに加えてエキシ
マを生成しないガスたとえばネオンなどを混合しても良
い。
The excimer product gas may be a rare gas such as xenon, krypton, argon or helium or a mixed gas of a rare gas and a halogen such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, for example, XeCl, KrCl, etc. Alternatively, a gas that does not produce excimer, such as neon, may be mixed in addition to the excimer producing gas.

【0036】ここで、エキシマ生成ガスの封入圧は制限
されないが、封入圧が大きくなるに伴い紫外線出力が増
加する一方、始動電圧および点灯電圧も上昇するので、
適当な圧力範囲たとえば10〜70kPa程度が好適で
ある。
Here, the filling pressure of the excimer generated gas is not limited, but as the filling pressure increases, the ultraviolet output increases, while the starting voltage and the lighting voltage also increase.
An appropriate pressure range, for example, about 10 to 70 kPa is suitable.

【0037】<外部電極について><Regarding External Electrodes>

【0038】外部電極は、内部電極との間で誘電体バリ
ヤ放電を発生させるために作用するが、誘電体バリヤ放
電によって生成したエキシマから放出された紫外線を外
部に導出するため、および紫外線放出を増加するため
に、網目状の構造が従来から採用されている。
The external electrode acts to generate a dielectric barrier discharge between the internal electrode and the internal electrode. In order to guide ultraviolet light emitted from the excimer generated by the dielectric barrier discharge to the outside, and to emit ultraviolet light. To increase, a mesh-like structure has been conventionally employed.

【0039】網目状としては、たとえばメリ ヤス編、
亀甲編、平編、パンチング板などを用いることができ
る。メリヤス編は、特に伸縮性に優れているから、気密
容器の外径より大きい内径の円筒状メッシュ構造体を用
意して、これを気密容器の外側におき、両端方向に引っ
張ることにより、容易に縮径して外部電極を気密容器の
外面に接触させることができる。また、板状に展開した
メッシュ構造体を気密容器の側面に巻き付けて、両側縁
を突き合わせるか、重ね合わせてから、メッシュ構造体
の側縁部に針金を通して縛り付けるか、コ字状などに折
曲した機械的係止具を用いて固着してもよい。
As the mesh shape, for example, mesh knitting,
A turtle shell, a flat knit, a punching plate, or the like can be used. Since the knitted fabric is particularly excellent in elasticity, it is easy to prepare a cylindrical mesh structure with an inner diameter larger than the outer diameter of the airtight container, place it outside the airtight container, and pull it toward both ends. By reducing the diameter, the external electrode can be brought into contact with the outer surface of the airtight container. Also, wrap the mesh structure spread out in a plate shape around the side of the airtight container and butt or overlap both sides, then tie it through a wire to the side edge of the mesh structure, or fold it into a U-shape etc. It may be secured using a curved mechanical lock.

【0040】また、外部電極は、適当な金属たとえばス
テンレス鋼、ニッケルなどを用いて形成できる。ここで
外部電極は、誘電体バリヤ放電による紫外線の発生を多
くするために、なるべく細い、好ましくは0.05〜
0.5mm程度の金属線を用いてメッシュ構造体を形成
するのがよい。
The external electrode can be formed using a suitable metal such as stainless steel, nickel or the like. Here, the external electrode is as thin as possible, preferably 0.05 to 0.05, in order to increase the generation of ultraviolet rays due to dielectric barrier discharge.
The mesh structure is preferably formed using a metal wire of about 0.5 mm.

【0041】さらには、金属素線に代えて、導電性ペー
ストを気密容器の外表面に直接的に印刷または転写し焼
成させて網目状の電極を形成することもできる。このよ
うにすれば、外部電極が気密容器に密着することができ
て好適である。ここで、Ag,Pd,Pt,Au,Ni
の内、少なくとも一種の導電性金属粒とPb,B系また
は石英ガラス材料を混練した導電性ペーストを使用する
ことができる。また、この種の導電性ペーストを樹脂フ
ィルムにパターン印刷し、その樹脂フィルムを気密容器
に貼り付けてパターンを転写することにより網目状の電
極を形成しても良いが、既存のスクリーン厚膜印刷法に
より、網目状のパターンを気密容器に形成することもで
きる。さらには、これら印刷技術を利用して気密容器の
一部外表面に反射膜として作用する金属膜を形成するこ
ともできる。
Further, in place of the metal wire, a conductive paste can be directly printed or transferred onto the outer surface of the hermetic container and baked to form a mesh electrode. This is preferable because the external electrode can be in close contact with the airtight container. Here, Ag, Pd, Pt, Au, Ni
Among them, a conductive paste obtained by kneading at least one kind of conductive metal particles and a Pb, B-based or quartz glass material can be used. Alternatively, a mesh-shaped electrode may be formed by printing a pattern of this kind of conductive paste on a resin film, pasting the resin film to an airtight container, and transferring the pattern. By the method, a mesh-like pattern can be formed in the airtight container. Further, a metal film acting as a reflective film can be formed on a part of the outer surface of the airtight container by using these printing techniques.

【0042】<外囲容器について><About the surrounding container>

【0043】外囲容器は、誘電体バリヤ放電ランプを収
容するが、一般的には石英ガラスの他、紫外線透過性の
材料で構成され、気密容器と同じく、細長い管状を成
す。
The surrounding container accommodates a dielectric barrier discharge lamp, and is generally made of a material that transmits ultraviolet light in addition to quartz glass, and has an elongated tubular shape, like the airtight container.

【0044】また、外囲容器の内面と気密容器の外面と
の間に形成される空間に、誘電体バリヤ放電ランプを冷
却するための媒体を流通させ、放電ランプの昇温を抑制
することによって発光効率の低下を防ぐことができる。
冷却用の媒体としては、放電ランプの放射光の吸収が少
なく、また、金属の酸化を促進しないものから選択され
るべきであり、例えば窒素ガス等の不活性ガスが好適で
ある。
Further, a medium for cooling the dielectric barrier discharge lamp is circulated in a space formed between the inner surface of the outer container and the outer surface of the airtight container to suppress the temperature rise of the discharge lamp. A decrease in luminous efficiency can be prevented.
The medium for cooling should be selected from those which have little absorption of the emitted light of the discharge lamp and which do not promote oxidation of the metal. For example, an inert gas such as nitrogen gas is suitable.

【0045】<その他の構成について><Other Configurations>

【0046】誘電体バリヤ放電ランプの支持や電極への
通電を容易にするために、気密容器の両端に適当な形状
および構造の口金を装着することができる。
In order to facilitate the support of the dielectric barrier discharge lamp and the energization of the electrodes, it is possible to mount caps having an appropriate shape and structure on both ends of the hermetic container.

【0047】<本発明の作用について><Operation of the Present Invention>

【0048】内部電極と外部電極との間に高周波電圧を
印加すると、外部電極のメッシュの交点近傍でパルス状
の誘電体バリヤ放電が発生して、希ガスの共鳴線の波長
の紫外線が発生する。たとえば、キセノンを封入した場
合、172nmの短波長紫外線が発生する。
When a high-frequency voltage is applied between the internal electrode and the external electrode, a pulse-like dielectric barrier discharge occurs near the intersection of the meshes of the external electrodes, and ultraviolet rays having a wavelength of the resonance line of the rare gas are generated. . For example, when xenon is sealed, short-wavelength ultraviolet rays of 172 nm are generated.

【0049】また、内部電極が気密容器内に露出してい
るので、始動電圧および点灯電圧が低くなる。さらに、
外部電極が配設された放電ランプは、管状の外囲容器に
収容されるため、外部電極で生成されるイオンの外部放
出が防止できる。また、外囲容器は気密容器と同形状の
もので構成したため、外囲容器に対する放電ランプの放
射光の入射角度は、略均一になり、外囲容器での光散乱
斑や屈折斑が抑制できる。
Further, since the internal electrodes are exposed in the hermetic container, the starting voltage and the lighting voltage are reduced. further,
Since the discharge lamp provided with the external electrodes is accommodated in a tubular envelope, external discharge of ions generated by the external electrodes can be prevented. In addition, since the outer container is formed of the same shape as the airtight container, the incident angle of the radiation light of the discharge lamp with respect to the outer container is substantially uniform, and light scattering spots and refraction spots in the outer container can be suppressed. .

【0050】したがって、本発明による誘電体バリヤ放
電ランプ装置は、被照射物に対する照射むらの増大を来
すことなく、被照射物へのイオン付着を抑制できるとい
う作用を奏する。
Therefore, the dielectric barrier discharge lamp device according to the present invention has an effect that it is possible to suppress the attachment of ions to the irradiation object without increasing irradiation unevenness on the irradiation object.

【0051】請求項2記載の誘電体バリヤ放電ランプ点
灯装置は、請求項1記載の誘電体バリヤ放電ランプ装置
と;誘電体バリヤ放電ランプの内部電極および外部電極
の間に高周波電圧を印加する高周波発生手段と;を具備
していることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a lighting device for a dielectric barrier discharge lamp, wherein the high frequency voltage is applied between an internal electrode and an external electrode of the dielectric barrier discharge lamp. And generating means.

【0052】本発明において、「高周波」とは、10k
Hz以上の周波数をいい、高周波発生手段は、高周波電
圧を発生して誘電体バリヤ放電ランプに、その点灯に必
要な高周波電力を供給する。発振周波数は、好適には3
0kHz〜2MHzである。
In the present invention, “high frequency” refers to 10 k
The high frequency generating means generates a high frequency voltage and supplies the dielectric barrier discharge lamp with the high frequency power required for lighting the same. The oscillation frequency is preferably 3
It is 0 kHz to 2 MHz.

【0053】また、高周波発生手段は、誘電体バリヤ放
電ランプの安定点灯時に300〜800Vの高周波電圧
を誘電体バリヤ放電ランプに印加することが好ましい。
さらに、誘電体バリヤ放電ランプの始動電圧は、2〜
2.3kVp-pであり、高周波発生手段の2次開放電圧
を始動電圧まで高めることにより容易に始動させること
ができる。この場合、高周波発生手段として並列インバ
ータを主体として構成すると、高い昇圧比を容易に得る
ことができるので好適である。そして、高周波出力波形
が正弦波なので、誘電体バリヤ放電ランプを点灯する際
にノイズ発生が少なくなる。しかし、要すれば、高周波
発生手段とは別に始動用パルス電圧発生手段を併用する
こともできる。
Preferably, the high frequency generator applies a high frequency voltage of 300 to 800 V to the dielectric barrier discharge lamp when the dielectric barrier discharge lamp is stably operated.
Furthermore, the starting voltage of the dielectric barrier discharge lamp is 2 to
It is 2.3 kVp-p, and can be easily started by increasing the secondary open-circuit voltage of the high frequency generating means to the starting voltage. In this case, it is preferable that the high frequency generating means is mainly composed of a parallel inverter because a high boosting ratio can be easily obtained. Since the high-frequency output waveform is a sine wave, noise is reduced when the dielectric barrier discharge lamp is turned on. However, if necessary, a starting pulse voltage generating means can be used in addition to the high frequency generating means.

【0054】誘電体バリヤ放電ランプと高周波発生手段
とは電気的に所要に接続されるならば、互いに離間した
位置に配設することができる。誘電体バリヤ放電ランプ
は、一般の放電ランプと異なり限流手段を直列に接続す
る必要がない。しかし、ランプ電流を所定値に調節する
ために、適当な値のインピーダンスを直列に接続して点
灯することは、必要に応じてなすことができる。また、
誘電体バリヤ放電ランプを高周波発生手段に接続するに
際して、外部電極を接地すると、ノイズ発生が少なくな
る。
If the dielectric barrier discharge lamp and the high-frequency generating means are electrically connected as required, they can be arranged at positions separated from each other. Unlike a general discharge lamp, the dielectric barrier discharge lamp does not need to connect current limiting means in series. However, in order to adjust the lamp current to a predetermined value, lighting by connecting an appropriate value of impedance in series can be performed as necessary. Also,
When connecting the dielectric barrier discharge lamp to the high frequency generating means, grounding the external electrodes reduces noise generation.

【0055】請求項3記載の紫外線照射装置は、紫外線
照射装置本体と;紫外線照射装置本体に支持された請求
項2記載の誘電体バリヤ放電ランプ装置と;を具備して
いることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ultraviolet irradiation device, comprising: an ultraviolet irradiation device main body; and the dielectric barrier discharge lamp device according to the second embodiment supported by the ultraviolet irradiation device main body. .

【0056】本発明において、「紫外線照射装置」と
は、誘電体バリヤ放電ランプから発生する紫外線を利用
するあらゆる装置を意味する。たとえば、半導体ステッ
パー、光洗浄装置、光硬化装置および光乾燥装置などで
ある。
In the present invention, the term "ultraviolet irradiation device" means any device that utilizes ultraviolet light generated from a dielectric barrier discharge lamp. For example, there are a semiconductor stepper, a light cleaning device, a light curing device, a light drying device, and the like.

【0057】また、「紫外線照射装置本体」とは、紫外
線照射装置から誘電体バリヤ放電ランプおよび高周波発
生手段を除外した残余の部分を意味する。
The "ultraviolet irradiation device main body" means the remaining portion of the ultraviolet irradiation device excluding the dielectric barrier discharge lamp and the high frequency generating means.

【0058】さらに、誘電体バリヤ放電ランプは、必要
に応じて1ないし複数本を使用することができる。
Further, one or a plurality of dielectric barrier discharge lamps can be used as needed.

【0059】請求項4記載の紫外線照射装置は、請求項
3記載のものにおいて、紫外線照射装置本体は、凹形反
射面を内面に備えたランプ支持体を備えており、誘電体
バリヤ放電ランプ装置の外囲容器は、誘電体バリヤ放電
ランプが凹形反射面から離間するように偏位させて誘電
体バリヤ放電ランプを収容していることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the ultraviolet irradiating apparatus according to the third aspect, wherein the ultraviolet irradiating apparatus main body includes a lamp support having a concave reflecting surface on an inner surface thereof, and a dielectric barrier discharge lamp apparatus. Is characterized in that the dielectric barrier discharge lamp is accommodated in such a manner that the dielectric barrier discharge lamp is deviated so as to be separated from the concave reflecting surface.

【0060】誘電体バリヤ放電ランプ装置は、紫外線照
射装置本体の凹形反射面を内面に備えたランプ支持体に
支持されるが、誘電体バリヤ放電ランプ装置の外囲容器
は、誘電体バリヤ放電ランプが凹形反射面から離間する
ように偏位させて誘電体バリヤ放電ランプを収容してい
るため、結果として誘電体バリヤ放電ランプは相対的に
凹形反射面から離間した方向、つまり、被照射体方向に
偏位することになるため、放電ランプからの直接的な放
射の増大が期待できるようになる。
The dielectric barrier discharge lamp device is supported by a lamp support having an inner surface provided with a concave reflection surface of the ultraviolet irradiation device main body, and an outer container of the dielectric barrier discharge lamp device has a dielectric barrier discharge lamp. Since the lamp accommodates the dielectric barrier discharge lamp with the lamp deflected away from the concave reflection surface, the dielectric barrier discharge lamp is consequently in a direction relatively away from the concave reflection surface, that is, covered. Because of the deflection in the direction of the irradiation body, an increase in direct radiation from the discharge lamp can be expected.

【0061】[0061]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0062】図1は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
装置の実施形態を示す正面図、図2は、同じく外部電極
を除去した状態を示す正面図である。各図において、1
は気密容器、2は内部電極、3は外部リード線、4は外
部電極、6は外囲容器、DBLは誘電体バリヤ放電ラン
プである。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a dielectric barrier discharge lamp device according to the present invention, and FIG. 2 is a front view showing a state where external electrodes are also removed. In each figure, 1
Is an airtight container, 2 is an internal electrode, 3 is an external lead wire, 4 is an external electrode, 6 is an envelope, and DBL is a dielectric barrier discharge lamp.

【0063】気密容器1は、石英ガラスからなり、外径
11.5mm、内径9.5mmで細長い円筒状の中空部
1a、中空部1aの両端に形成された封止部1bおよび
中空部1aの側面に形成された排気チップ部1cを備え
ていて、全長650mmである。
The hermetic container 1 is made of quartz glass and has an elongated cylindrical hollow portion 1a having an outer diameter of 11.5 mm and an inner diameter of 9.5 mm, and a sealing portion 1b and a hollow portion 1a formed at both ends of the hollow portion 1a. It has an exhaust tip 1c formed on the side surface and has a total length of 650 mm.

【0064】封止部1bは、内部にモリブデン箔1b1
が埋設されたピンチシール構造で、排気チップ1cは、
気密容器1の中央側面に形成されている。気密容器1の
中空部1aの内部にはエキシマ生成ガスとしてキセノン
が約40kPa封入されている。
The sealing portion 1b has a molybdenum foil 1b1 inside.
Is embedded in a pinch seal structure.
The airtight container 1 is formed on the central side surface. Xenon is sealed in the hollow part 1a of the airtight container 1 as an excimer production gas at about 40 kPa.

【0065】内部電極2は、線径1.1mmのAl,S
i,Kが微量添加され高温処理されたドープタングステ
ン棒であり、その両端部は、線径0.3mmのタングス
テン細線2bと接続されている。ここで、Al,Si,
Kを微量含有したドープタングステンを高温処理する
と、タングステンの二次結晶化、すなわち粗大結晶化す
ることが知られ、これにより、放電ランプ点灯中の高温
下でドープタングステンは垂下しにくくなるという現象
(non-sag)があるため特に好ましい。
The internal electrode 2 is made of Al, S having a wire diameter of 1.1 mm.
It is a doped tungsten rod to which a small amount of i and K are added and subjected to high temperature treatment, and both ends of the doped tungsten rod are connected to a fine tungsten wire 2b having a diameter of 0.3 mm. Here, Al, Si,
It is known that when doped tungsten containing a small amount of K is treated at a high temperature, the secondary crystallization of tungsten, that is, coarse crystallization, is caused. Thus, the phenomenon that the doped tungsten hardly sags at a high temperature during operation of the discharge lamp ( Non-sag) is particularly preferable.

【0066】また、内部電極2は、その中央部と両端部
付近の3箇所で十字形状を成す石英製の位置規正子5の
中心部を貫通するように配置され、したがって、気密容
器1の中心軸にほぼ沿うように配置が規制されている。
The internal electrode 2 is disposed so as to penetrate the center of the quartz positioning ruler 5 which forms a cross at three places near the center and both ends thereof. The arrangement is regulated almost along the axis.

【0067】タングステン細線2bは、気密容器1の両
端に形成された封止部1bに両端直線部2bが支持され
ているとともに、モリブデン箔1b1の一端に溶接され
ている。外部リード線3は、基端側が外部に露出し、先
端部が封止部1b内に埋設されるとともに、モリブデン
箔1b1の他端に溶接されている。
The tungsten thin wire 2b has both ends linear portions 2b supported by sealing portions 1b formed at both ends of the airtight container 1, and is welded to one end of the molybdenum foil 1b1. The external lead wire 3 has a base end exposed to the outside, a tip end embedded in the sealing portion 1b, and welded to the other end of the molybdenum foil 1b1.

【0068】外部電極4は、図3に拡大して示すメリヤ
ス編のメッシュ構造体を筒状に編組して気密容器1の外
面に密接して全周にわたって包囲しており、排気チップ
部1cはメッシュ構造体を貫通して外側に突出してい
る。
The external electrode 4 is formed by braiding a knitted mesh structure shown in an enlarged scale in FIG. 3 into a cylindrical shape, and is in close contact with the outer surface of the airtight container 1 and surrounds the entire periphery. Projecting outward through the mesh structure.

【0069】また、外部電極4のメリヤス編は、線径
0.1mmのステンレス鋼線(#304)を用いて形成
されている。メッシュ間隔は、縦2.8mm、横3mm
である。
The knitted knitting of the external electrode 4 is formed using a stainless steel wire (# 304) having a wire diameter of 0.1 mm. Mesh interval is 2.8mm long, 3mm wide
It is.

【0070】さらに、外部電極4を気密容器1に装着す
るには、メリヤス編組構造体を直径20mmの筒体に形
成し、気密容器1を筒体の内部に挿入してから、筒体の
両端を掴んで両端方向に引っ張る。すると、筒体は、引
き延ばされてメッシュが変形しながら縮径する。排気チ
ップ部1cは、筒体を引っ張る過程でメッシュ部分を押
し拡げて食い込み、上述したように外部電極4を貫通し
て外部に突出する。筒体は、排気チップ部1cが貫通し
た部分から変形して気密容器1に密着し、形状が安定し
た後に順次両端方向に伸びていくため、メッシュは菱形
に変形するものの、形状が安定して気密容器1に密着し
た状態を維持する。外部電極4は、排気チップ部1cが
貫通しているため、気密容器に1に固定され、不用意に
脱落するようなことはなくなる。
Further, in order to mount the external electrode 4 on the airtight container 1, the knitted braided structure is formed into a cylindrical body having a diameter of 20 mm, and the airtight container 1 is inserted into the cylindrical body, and then the both ends of the cylindrical body are inserted. And pull it toward both ends. Then, the cylindrical body contracts while the mesh is deformed by being elongated. The exhaust tip portion 1c pushes and expands the mesh portion in the process of pulling the cylindrical body, and penetrates the external electrode 4 to protrude to the outside as described above. The cylindrical body is deformed from the portion through which the exhaust tip portion 1c penetrates, adheres to the airtight container 1, and gradually expands in both ends after the shape is stabilized, so that the mesh is deformed into a rhombus, but the shape is stable. The state in which it is in close contact with the airtight container 1 is maintained. Since the exhaust tip 1c penetrates the external electrode 4, the external electrode 4 is fixed to the airtight container 1 so that the external electrode 4 does not accidentally fall off.

【0071】なお、このような金属線によるメッシュに
代えて、例えば銀−パラジウム系の導電性ペーストを気
密容器1の外表面に直接的または間接的に印刷して網目
状のパターンを形成させて外部電極4とすることもでき
る。
Instead of such a mesh made of metal wires, for example, a silver-palladium conductive paste is printed directly or indirectly on the outer surface of the airtight container 1 to form a mesh-like pattern. The external electrode 4 can also be used.

【0072】このように構成された誘電体バリヤ放電ラ
ンプDBLは、ランプ電力が90Wの定格値を有し、外
径18mm、内径16mmで細長い円筒状石英ガラス製
の外囲容器6に収容され、全体として二重管構造とされ
ている。また、外囲容器6の両端開口は外部リード線3
が貫通する状態で閉塞部材7により閉塞されている。
The dielectric barrier discharge lamp DBL thus configured has a rated value of 90 W in lamp power, and is housed in an elongated cylindrical quartz glass envelope 6 having an outer diameter of 18 mm and an inner diameter of 16 mm. It has a double pipe structure as a whole. Further, both ends of the outer container 6 are connected to the external lead wires 3.
Is closed by the closing member 7 while penetrating through.

【0073】ここで、両側の閉塞部材7には図示しない
通気孔が設けられ、外囲容器6と気密容器1との間の空
間に外部の装置から送出される窒素ガスが流通するよう
に構成されており、これにより、気密容器1の昇温を抑
制して発光効率の低下を低減するようにしている。
Here, ventilation holes (not shown) are provided in the closing members 7 on both sides so that nitrogen gas sent from an external device flows through the space between the surrounding container 6 and the airtight container 1. Thereby, the temperature rise of the airtight container 1 is suppressed, and the decrease in the luminous efficiency is reduced.

【0074】図4は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
点灯装置の一実施形態を示す回路図である。図におい
て、図1と同一部分については同一符号を付して説明は
省略する。また、ASは商用交流電源、RDCは整流化
直流電源、SWは点滅スイッチ、AFはアクティブフィ
ルタ、HFIは高周波インバータ、C1はコンデンサで
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram showing one embodiment of the dielectric barrier discharge lamp lighting device of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. AS is a commercial AC power supply, RDC is a rectified DC power supply, SW is a blinking switch, AF is an active filter, HFI is a high-frequency inverter, and C1 is a capacitor.

【0075】整流化直流電源RDCは、全波整流回路か
らなり、非平滑の整流化直流電圧を出力する。アクティ
ブフィルタAFは、チョッパ回路からなり、非平滑の整
流化直流電圧を平滑化するとともに、入力電流が高力
率、低高調波歪であり、かつ所要の値に変換された直流
電圧を出力する。
The rectified DC power supply RDC comprises a full-wave rectifier circuit and outputs a non-smooth rectified DC voltage. The active filter AF is composed of a chopper circuit, smoothes an unsmoothed rectified DC voltage, and outputs a DC voltage whose input current has a high power factor and low harmonic distortion and is converted to a required value. .

【0076】高周波インバータHFIは、並列インバー
タ回路方式であり、一対のスイッチング手段Q1、Q
2、出力トランスTR、定電流インダクタL、共振コン
デンサC2、起動抵抗器R1、R2および帰還巻線FC
によって構成されている。一対のスイッチング手段Q
1、Q2は、たとえばバイポーラトランジスタからな
り、エミッタをともにアクティブフィルタAFの直流出
力端の負極に接続している。
The high-frequency inverter HFI is of a parallel inverter circuit type and comprises a pair of switching means Q1, Q
2. Output transformer TR, constant current inductor L, resonance capacitor C2, starting resistors R1, R2 and feedback winding FC
It is constituted by. A pair of switching means Q
1 and Q2 are, for example, bipolar transistors, and have both emitters connected to the negative electrode of the DC output terminal of the active filter AF.

【0077】出力トランスTRは、絶縁形トランスから
なり、1次巻線pおよび2次巻線sを備えている。そし
て、1次巻線pの両端は、一方がスイッチング手段Q1
のコレクタに接続し、他方がスイッチング手段Q2ぼコ
レクタに接続している。定電流インダクタLは、その一
端がアクティブフィルタAFの出力端の正極に接続し、
他端が出力トランスTRの1次巻線pのセンタータップ
に接続している。
The output transformer TR is composed of an insulating transformer and has a primary winding p and a secondary winding s. One end of the primary winding p is connected to the switching means Q1.
And the other is connected to the collector of the switching means Q2. One end of the constant current inductor L is connected to the positive terminal of the output terminal of the active filter AF,
The other end is connected to the center tap of the primary winding p of the output transformer TR.

【0078】共振コンデンサC2は、出力トランスTR
の1次巻線pの両端に接続して、1次巻線のインダクタ
ンスと並列共振回路を形成している。起動抵抗器R1
は、スイッチング手段Q1のベースとアクティブフィル
タAFの出力端の正極に接続している。起動抵抗器R2
は、同様にスイッチング手段Q2のベースとアクティブ
フィルタAFの出力端の正極に接続している。帰還巻線
FCは、出力トランスTRに磁気結合されており、一端
がスイッチング手段Q1のベースに、他端がスイッチン
グ手段Q2のベースに、それぞれ接続している。
The resonance capacitor C2 is connected to the output transformer TR
To the two ends of the primary winding p to form a parallel resonance circuit with the inductance of the primary winding. Starting resistor R1
Is connected to the base of the switching means Q1 and the positive terminal of the output terminal of the active filter AF. Starting resistor R2
Is similarly connected to the base of the switching means Q2 and the positive terminal of the output terminal of the active filter AF. The feedback winding FC is magnetically coupled to the output transformer TR, and has one end connected to the base of the switching means Q1 and the other end connected to the base of the switching means Q2.

【0079】次に、高周波インバータHFIの回路動作
について説明する。スイッチング手段Q1がオンしたと
きには、アクティブフィルタAFの正極から定電流イン
ダクタL、出力トランスTRの1次巻線pのセンタータ
ップから図の上半分およびスイッチング手段Q1を介し
てアクティブフィルタAFの負極へ電流が流れる。この
ときスイッチング手段Q2はオフしている。次に、スイ
ッチング手段Q2がオンしたときには、アクティブフィ
ルタAFの正極から定電流インダクタL、出力トランス
TRの1次巻線pのセンタータップから図の下半分およ
びスイッチング手段Q2を介してアクティブフィルタA
Fの負極へ電流が流れる。このときスイッチング手段Q
1はオフしている。
Next, the circuit operation of the high-frequency inverter HFI will be described. When the switching means Q1 is turned on, current flows from the positive electrode of the active filter AF to the constant current inductor L, from the center tap of the primary winding p of the output transformer TR to the upper half of the figure and to the negative electrode of the active filter AF via the switching means Q1. Flows. At this time, the switching means Q2 is off. Next, when the switching means Q2 is turned on, the active filter A is connected to the constant current inductor L from the positive electrode of the active filter AF, to the lower half of the figure from the center tap of the primary winding p of the output transformer TR, and to the active filter A via the switching means Q2.
A current flows to the negative electrode of F. At this time, the switching means Q
1 is off.

【0080】そうして、出力トランスTRの1次巻線p
には、交互に反対方向の電流すなわち交流電流が流れ、
共振コンデンサC2と1次巻線pのインダクタンスとの
並列共振回路が交流電流の基本周波数に共振するため、
2次巻線sに正弦波の交流電圧が得られる。
Then, the primary winding p of the output transformer TR
, Alternating currents flow in the opposite direction, that is, alternating current,
Since the parallel resonance circuit of the resonance capacitor C2 and the inductance of the primary winding p resonates at the fundamental frequency of the alternating current,
A sine wave AC voltage is obtained in the secondary winding s.

【0081】ところで、出力トランスTRに磁気結合し
ている帰還巻線FCにも交流電圧が誘起されてスイッチ
ング手段Q1、Q2に対して交互にドライブ信号を供給
するので、高周波インバータHFIは、自励発振する。
Incidentally, an AC voltage is also induced in the feedback winding FC magnetically coupled to the output transformer TR to alternately supply a drive signal to the switching means Q1 and Q2, so that the high-frequency inverter HFI is self-excited. Oscillate.

【0082】なお、高周波インバータHFIの起動は、
アクティブフィルタAFの出力端の正極から起動抵抗器
R1、R2を介してスイッチング手段Q1、Q2のベー
スにドライブ信号が供給されると、いずれか一方のスイ
ッチング手段が先にオンしだす。一方のスイッチング手
段がオンしだすと、帰還巻線FCからオンしている方の
スイッチング手段に対してはオン方向の極性の電流とし
て帰還されるから確実にオンし、反対にオフしている方
のスイッチング手段に対してはオフ方向の極性として作
用するから確実にオフして、高周波インバータHFIは
起動する。
The activation of the high-frequency inverter HFI is as follows.
When a drive signal is supplied from the positive electrode at the output terminal of the active filter AF to the bases of the switching means Q1 and Q2 via the starting resistors R1 and R2, one of the switching means is turned on first. When one of the switching means starts to be turned on, the switching means which is turned on from the feedback winding FC is fed back as a current having a polarity in the on direction, so that the switching means is turned on reliably, and conversely, the one which is turned off is turned off. The high-frequency inverter HFI is turned off without fail because it acts as a polarity in the off direction with respect to the switching means.

【0083】コンデンサC1は、誘電体バリヤ放電ラン
プDBLに流れるランプ電流を調整する。
The capacitor C1 regulates the lamp current flowing through the dielectric barrier discharge lamp DBL.

【0084】誘電体バリヤ放電ランプDBLは、上記の
実施形態を採用することができる。内部電極2は、コン
デンサC1を介して出力トランスTRの2次巻線sの一
端に接続している。外部電極5は、2次巻線sの他端に
接続するとともに、接地されている。
The dielectric barrier discharge lamp DBL can adopt the above embodiment. The internal electrode 2 is connected to one end of the secondary winding s of the output transformer TR via the capacitor C1. The external electrode 5 is connected to the other end of the secondary winding s and is grounded.

【0085】次に、誘電体バリヤ放電ランプ点灯装置全
体の回路動作について説明する。
Next, the circuit operation of the entire dielectric barrier discharge lamp lighting device will be described.

【0086】電源スイッチSWを投入すると、整流化直
流電源RDCから非平滑整流化直流電圧がアクティブフ
ィルタAFの入力端に印加されるので、その出力端に所
要値の平滑化された直流電圧が現れる。この直流電圧
は、高周波インバータHFIの入力端に印加されるの
で、高周波インバータHFIが起動する。高周波インバ
ータHFIが起動すると、正弦波の高周波の交流出力電
圧がコンデンサC1を介して誘電体バリヤ放電ランプD
BLの内部電極2と外部電極5との間に印加されるの
で、誘電体バリヤ放電ランプDBLが点灯する。誘電体
バリヤ放電ランプDBLが点灯すると、キセノンの共鳴
線である波長172nmの紫外線が発生する。
When the power switch SW is turned on, a non-smoothed rectified DC voltage is applied from the rectified DC power supply RDC to the input terminal of the active filter AF, so that a required value of the smoothed DC voltage appears at the output terminal. . Since this DC voltage is applied to the input terminal of the high-frequency inverter HFI, the high-frequency inverter HFI starts. When the high-frequency inverter HFI is activated, a sine-wave high-frequency AC output voltage is applied to the dielectric barrier discharge lamp D via the capacitor C1.
Since the voltage is applied between the internal electrode 2 and the external electrode 5 of the BL, the dielectric barrier discharge lamp DBL is turned on. When the dielectric barrier discharge lamp DBL is turned on, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm, which is a resonance line of xenon, is generated.

【0087】図5は、本発明の紫外線照射装置の第1の
実施形態を示す要部断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a first embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention.

【0088】図において、DBLは誘電体バリヤ放電ラ
ンプ、12はランプ支持体、13は例えば液晶基板等の
被照射物のワークである。
In the figure, DBL denotes a dielectric barrier discharge lamp, 12 denotes a lamp support, and 13 denotes a work to be irradiated such as a liquid crystal substrate.

【0089】誘電体バリヤ放電ランプDBLは、上述の
実施形態を採用した構造であり、550×650mmの
寸法のワークに対応させるため、例えば36灯という多
数がわずかな間隔で配列されで全体として7.0mW/
平方センチメートル以上の紫外線放射強度を有するよう
に配列されているが、図においてはそのうち8本を示し
ている。また、図1と同一部分については同一符号を付
してある。
The dielectric barrier discharge lamp DBL has a structure adopting the above-described embodiment. In order to correspond to a work having a size of 550 × 650 mm, for example, a large number of 36 lamps are arranged at a small interval, and a total of 7 lamps are used. 0.0mW /
The arrangement is made so as to have an ultraviolet radiation intensity of not less than square centimeters, and eight of them are shown in the figure. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0090】ランプ支持体12は、アルミニウムからな
り、下面に凹形反射面12a、内部に冷却水流通路12
bを備えている。
The lamp support 12 is made of aluminum, has a concave reflecting surface 12a on the lower surface, and a cooling water passage 12 inside.
b.

【0091】誘電体バリヤ放電ランプ装置DBLは、外
囲容器6がランプ支持体12の凹形反射面12aに接触
した状態で支持され、高周波発生手段(図示しない。)
の出力端の1極はランプ支持体12を導電路として利用
して外部電極4と電気的に接続されている。なお、ラン
プ支持体12は接地されている。
The dielectric barrier discharge lamp device DBL is supported in a state where the envelope 6 is in contact with the concave reflecting surface 12a of the lamp support 12, and a high-frequency generating means (not shown).
Is electrically connected to the external electrode 4 using the lamp support 12 as a conductive path. The lamp support 12 is grounded.

【0092】また外囲容器6は、気密容器1が凹形反射
面12aから離間するように偏心させてその誘電体バリ
ヤ放電ランプを収容している。
The envelope 6 accommodates the dielectric barrier discharge lamp with the airtight container 1 eccentric so as to be separated from the concave reflecting surface 12a.

【0093】ワーク13は、誘電体バリヤ放電ランプD
BLの下方からランプに3mmの位置まで接近して紫外
線照射を受けることができるように移動される。
The work 13 is a dielectric barrier discharge lamp D
The lamp is moved so as to be able to receive ultraviolet irradiation by approaching the lamp to a position of 3 mm from below the BL.

【0094】本実施形態によれば、誘電体バリヤ放電ラ
ンプDBLは相対的に凹形反射面12aから離間した方
向、つまり、ワーク13方向に偏位することになるた
め、誘電体バリヤ放電ランプDBLからの直接的な放射
の増大が期待できるようになる。したがって、近接位置
における紫外線照度の均斉度が低下しないとともに、紫
外線照射の対象物を至近距離まで近接して紫外線照射を
行うことができる。
According to the present embodiment, the dielectric barrier discharge lamp DBL is deviated relatively to the direction away from the concave reflecting surface 12a, that is, to the work 13, so that the dielectric barrier discharge lamp DBL Increase in direct radiation from Accordingly, the uniformity of the UV illuminance at the close position does not decrease, and the UV irradiation can be performed while the object to be irradiated with the UV light is brought close to a close distance.

【0095】[0095]

【発明の効果】請求項1乃至4記載の発明によれば、細
長い管状を成す誘電体バリヤ放電ランプが同じく細長い
管状の外囲容器により収容されているため、被照射物に
対する照射むらの増大を来すことなく、被照射物へのイ
オン付着が抑制される。
According to the first to fourth aspects of the present invention, the dielectric barrier discharge lamp having an elongated tubular shape is accommodated in the elongated tubular envelope, so that the irradiation unevenness of the object to be irradiated can be increased. Without coming, ion attachment to the irradiation object is suppressed.

【0096】また請求項3及び4記載の発明によれば、
紫外線照度の均斉度の劣化を防止できる紫外線照射装置
が提供できる。
According to the third and fourth aspects of the present invention,
An ultraviolet irradiation device capable of preventing deterioration of the uniformity of ultraviolet illuminance can be provided.

【0097】さらに、請求項4記載の発明によれば、近
接位置における紫外線照度の均斉度が低下しないととも
に、紫外線照射の対象物を至近距離まで近接して紫外線
照射を行える紫外線照射装置を提供することができる。
Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, there is provided an ultraviolet irradiating apparatus which does not reduce the uniformity of the ultraviolet illuminance at a close position and which can irradiate an ultraviolet light by approaching an object to be irradiated with the ultraviolet light as close as possible. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の誘電体バリヤ放電ランプ装置の一実施
形態を示す正面図
FIG. 1 is a front view showing one embodiment of a dielectric barrier discharge lamp device of the present invention.

【図2】同じく外部電極を除去した状態を示す正面図FIG. 2 is a front view showing a state in which external electrodes are also removed.

【図3】同じく外部電極の拡大要部正面図FIG. 3 is a front view of an enlarged main part of the external electrode.

【図4】本発明の誘電体バリヤ放電ランプ点灯装置の一
実施形態を示す回路図
FIG. 4 is a circuit diagram showing one embodiment of a lighting device for a dielectric barrier discharge lamp according to the present invention.

【図5】本発明の紫外線照射装置の実施形態を示す要部
断面図
FIG. 5 is a sectional view of an essential part showing an embodiment of an ultraviolet irradiation device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…気密容器 1a…中空部 1b…封止部 1b1…モリブデン箔 1c…排気チップ部 2…内部電極 2a…コイル部 2b…両端直線
部 3…外部リード線 4…外部電極 5…位置規正子 6…外囲容器 DBL…誘電体バリヤ放電ランプ 12…ランプ支持体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Airtight container 1a ... Hollow part 1b ... Sealing part 1b1 ... Molybdenum foil 1c ... Exhaust chip part 2 ... Internal electrode 2a ... Coil part 2b ... Both ends straight part 3 ... External lead wire 4 ... External electrode 5 ... Positioning corrector 6 ... Enclosure DBL ... Dielectric barrier discharge lamp 12 ... Lamp support

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 和彦 東京都品川区東品川四丁目3番1号東芝ラ イテック株式会社内 Fターム(参考) 3K072 AA00 CA16  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuhiko Yoshikawa F-term (reference) 3K072 AA00 CA16 in 4-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】紫外線透過性の材料からなる細長い管状の
気密容器、この気密容器内に封装されて気密容器のほぼ
中心軸に沿って延在するとともに中心軸方向に配設され
ている内部電極、気密容器内に封入されたエキシマ生成
ガス及び気密容器の外周に配設された網目状の外部電極
を有する誘電体バリヤ放電ランプと;誘電体バリヤ放電
ランプを収容する紫外線透過性の材料からなる細長い管
状の外囲容器と;を具備していることを特徴とする誘電
体バリヤ放電ランプ装置。
1. An elongate tubular airtight container made of a material that transmits ultraviolet light, an internal electrode sealed in the airtight container, extending substantially along the central axis of the airtight container, and disposed in the central axis direction. A dielectric barrier discharge lamp having an excimer product gas sealed in the hermetic container and a mesh-shaped external electrode disposed on the outer periphery of the hermetic container; and a UV-transmissive material for housing the dielectric barrier discharge lamp. An elongate tubular envelope.
【請求項2】請求項1記載の誘電体バリヤ放電ランプ装
置と;誘電体バリヤ放電ランプの内部電極および外部電
極の間に高周波電圧を印加する高周波発生手段と;を具
備していることを特徴とする誘電体バリヤ放電ランプ点
灯装置。
2. The dielectric barrier discharge lamp device according to claim 1, further comprising: high frequency generating means for applying a high frequency voltage between an internal electrode and an external electrode of the dielectric barrier discharge lamp. Dielectric barrier discharge lamp lighting device.
【請求項3】紫外線照射装置本体と;紫外線照射装置本
体に支持された請求項2記載の誘電体バリヤ放電ランプ
装置と;を具備していることを特徴とする紫外線照射装
置。
3. An ultraviolet irradiation device comprising: an ultraviolet irradiation device main body; and the dielectric barrier discharge lamp device according to claim 2 supported by the ultraviolet irradiation device main body.
【請求項4】紫外線照射装置本体は、凹形反射面を内面
に備えたランプ支持体を備えており;誘電体バリヤ放電
ランプ装置の外囲容器は、誘電体バリヤ放電ランプが凹
形反射面から離間するように偏位させて誘電体バリヤ放
電ランプを収容していることを特徴とする請求項3記載
の紫外線照射装置。
4. The ultraviolet irradiation device body includes a lamp support having a concave reflecting surface on an inner surface; an outer container of the dielectric barrier discharge lamp device includes a dielectric barrier discharge lamp having a concave reflecting surface. The ultraviolet irradiation device according to claim 3, wherein the dielectric barrier discharge lamp is accommodated so as to be deviated so as to be separated from the dielectric barrier discharge lamp.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324034A (en) * 2006-06-02 2007-12-13 Ushio Inc Double tube type rare gas fluorescent lamp
JP2013143253A (en) * 2012-01-11 2013-07-22 Ushio Inc Light source device
JP2014032911A (en) * 2012-08-06 2014-02-20 Ushio Inc Excimer lamp
KR20160062704A (en) * 2014-11-25 2016-06-02 우시오덴키 가부시키가이샤 Excimer discharge lamp apparatus
WO2020094657A1 (en) * 2018-11-05 2020-05-14 Xylem Europe Gmbh Vacuum ultraviolet excimer lamp with a thin wire inner electrode
WO2020094659A1 (en) * 2018-11-05 2020-05-14 Xylem Europe Gmbh Vacuum ultraviolet excimer lamp with an inner axially smmetric wire electrode

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324034A (en) * 2006-06-02 2007-12-13 Ushio Inc Double tube type rare gas fluorescent lamp
JP2013143253A (en) * 2012-01-11 2013-07-22 Ushio Inc Light source device
JP2014032911A (en) * 2012-08-06 2014-02-20 Ushio Inc Excimer lamp
KR20160062704A (en) * 2014-11-25 2016-06-02 우시오덴키 가부시키가이샤 Excimer discharge lamp apparatus
KR101951982B1 (en) * 2014-11-25 2019-02-25 우시오덴키 가부시키가이샤 Excimer discharge lamp apparatus
WO2020094657A1 (en) * 2018-11-05 2020-05-14 Xylem Europe Gmbh Vacuum ultraviolet excimer lamp with a thin wire inner electrode
WO2020094659A1 (en) * 2018-11-05 2020-05-14 Xylem Europe Gmbh Vacuum ultraviolet excimer lamp with an inner axially smmetric wire electrode
JP2022506922A (en) * 2018-11-05 2022-01-17 エクシレム ヨーロッパ ゲーエムベーハー Vacuum UV excimer lamp with fine wire internal electrodes

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