(57)【要約】【課題】  純度が高い材料や結晶体よりなる放電容器の表面にも、紫外線反射率が高い粒子を含む紫外線散乱反射膜を形成し、さらに紫外線散乱反射膜がもろく剥がれることのない放電ランプを提供すること。【解決手段】  シリカガラスよりなる放電容器の表面に、シリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された紫外線散乱反射膜が設けられ、前記放電容器の少なくとも一部に前記紫外線散乱反射膜が設けられていないことによる光出射窓が形成され、紫外線を照射する放電ランプにおいて、前記紫外線散乱反射膜は、前記放電容器の表面から前記シリカ粒子の半径の長さ離間した範囲内に、前記シリカ粒子の前記紫外線散乱粒子に対する存在比率は１０以上であることを特徴とする。【選択図】  図１
2008153187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカガラスよりなる放電容器の表面に、シリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された紫外線散乱反射膜が設けられた放電ランプにおいて、
前記紫外線散乱反射膜は、接着部分において、主に前記シリカ粒子が存在することを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
シリカガラスよりなる放電容器の表面に、シリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された紫外線散乱反射膜が設けられ、前記放電容器の少なくとも一部に前記紫外線散乱反射膜が設けられていないことによる光出射窓が形成され、紫外線を照射する放電ランプにおいて、
前記紫外線散乱反射膜は、接着部分に、前記シリカ粒子のみが存在することを特徴とする放電ランプ。
【請求項３】
前記シリカ粒子の粒径は、前記シリカ粒子以外の前記紫外線散乱粒子の粒径より小さいことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項４】
前記放電容器の表面に前記シリカ粒子の粒径より大きく、前記シリカ粒子以外の前記紫外線散乱粒子の粒径より小さい幅の溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の放電ランプ。
【請求項５】
前記紫外線散乱反射膜の表面に、シリカ粒子より反射率が高い紫外線散乱粒子よりなる反射膜表面層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項６】
前記紫外線散乱反射膜は放電空間に曝される放電容器の表面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項７】
前記紫外線散乱粒子は、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、酸化マグネシウムのいずれか１種以上の物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放電ランプに関し、特に、紫外線を放射する放電ランプであって、紫外線散乱反射膜が放電容器の表面に形成されてなる放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属、ガラス、その他の材料よりなる被処理体に波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を照射することにより、当該真空紫外光及びこれにより生成されるオゾンの作用によって被処理体を処理する技術、例えば被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去する洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する酸化膜形成処理技術が開発され、実用化されている。
【０００３】
紫外線を放射する放電ランプは、より高強度の紫外線を効率よく放射するために多くの試みがなされている。図９は、特許文献１に示す放電ランプを示す説明用断面図である。紫外線を透過するシリカガラスよりなる放電容器２を備え、この放電容器２の内側と外側にそれぞれ内側電極３と外側電極４が構成されてなり、放電容器２の表面に紫外線散乱反射膜８を有する放電ランプ１が記載されている。この紫外線散乱反射膜８が形成された放電容器２には、放電空間内に存在する紫外線が入射しないようになっている。また、放電容器内で発生した紫外線を放射するために、紫外線散乱反射膜８が形成されていない光出射窓２３が放電容器２の一部に形成されている。
【０００４】
紫外線散乱反射膜８が放電容器１の内部に設けられているので、紫外線散乱反射膜８によって紫外線が反射されるときはシリカガラスを透過せず、外部に紫外線が放出されるときだけシリカガラスを透過して光出射窓２３から放射されるため、シリカガラスを透過することによる減衰を抑えることができる。また、放電容器２を構成するシリカガラスに放電空間内の紫外線が入射することを防止することによって、紫外線歪によるダメージを小さくし、クラックが発生することを防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−９３３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
紫外線散乱反射膜は、紫外線反射率が高い粒子、例えば酸化アルミニウム粒子のように紫外線の反射率が高い材料により構成されることが好ましく、高い反射効率を得ることができる。しかしながら、酸化アルミニウム粒子を主体とした紫外線散乱反射膜をシリカ純度の高いシリカガラスの放電容器の表面に形成すると、紫外線散乱反射膜がもろく剥がれやすい、という問題がある。一般に、放電容器の表面に、放電容器と膨張係数が異なる粒子からなる紫外線散乱反射膜を形成することは難しく、紫外線散乱反射膜がもろく剥がれやすくなる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑み、シリカガラスよりなる放電容器の表面にも、紫外線反射率が高い粒子を含む紫外線散乱反射膜を形成し、さらに紫外線散乱反射膜がもろく剥がれることのない放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シリカガラスよりなる放電容器の表面に、シリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された紫外線散乱反射膜が設けられ、前記放電容器の少なくとも一部に前記紫外線散乱反射膜が設けられていないことによる光出射窓が形成され、紫外線を照射する放電ランプにおいて、前記紫外線散乱反射膜は、接着部分において、主に前記シリカ粒子が存在することを特徴とする。
また、本願第２の発明は、シリカガラスよりなる放電容器の表面に、シリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された紫外線散乱反射膜が設けられ、前記放電容器の少なくとも一部に前記紫外線散乱反射膜が設けられていないことによる光出射窓が形成され、紫外線を照射する放電ランプにおいて、前記紫外線散乱反射膜は、接着部分に、前記シリカ粒子のみが存在することを特徴とする。
また、本願第３の発明は、第１の発明において、前記シリカ粒子の粒径は、前記シリカ粒子以外の前記紫外線散乱粒子の粒径より小さいことを特徴とする。
また、本願第４の発明は、第３の発明において、前記放電容器の表面に前記シリカ粒子の粒径より大きく、前記シリカ粒子以外の前記紫外線散乱粒子の粒径より小さい幅の溝が形成されていることを特徴とする。
また、本願第５の発明は、第１の発明において、前記紫外線散乱反射膜の表面に、シリカ粒子より反射率が高い紫外線散乱粒子よりなる反射膜表面層が形成されていることを特徴とする。
また、本願第６の発明は、第１の発明において、前記紫外線散乱反射膜は放電空間に曝される放電容器の表面に設けられていることを特徴とする。
また、本願第６の発明は、第１の発明において、前記紫外線散乱粒子は、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、酸化マグネシウムのいずれか１種以上の物質を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る放電ランプによれば、放電容器の表面からシリカ粒子の半径の長さ離間した範囲内に、シリカ粒子のみが存在する紫外線散乱反射膜が形成されることにより、紫外線散乱反射膜がもろく剥がれることがない。さらに、紫外線の反射率が高い紫外線散乱粒子を多く含有する紫外線散乱反射膜を放電容器の表面に形成して反射効率を高め、紫外線を有効に照射する放電ランプを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の放電ランプを示す説明用断面図である。
放電ランプ１は、全体が管状の放電容器２から構成されており、放電用ガスが充填された直管部２１と、その両端に直管部２１を気密する封止部２２が形成される。放電容器２は、真空紫外光を良好に透過する誘電体材料として、合成シリカガラスから構成される。
放電容器２の内部には、内側電極３が放電容器２の略中心を伸びるように配置され、放電容器２の外面には外側電極４が密着するように配置される。内側電極３は、例えばタングステンの線材から構成され、コイル状に形成されたコイル部と、このコイル部の両端に繋がる直線部とを有する。内側電極３は、封止部２２において、それぞれ金属箔５に接合されて、さらに金属箔５には外部リード６が接合されている。
【００１０】
内側電極３の周囲には、これを覆うように誘電体材料からなる内側管７が設けられ、内側電極３がこの内側管７の中に挿入されている。すなわち、誘電体材料を介して一対の電極が配置されている。内側管７は、合成シリカガラスから構成されていて、内側電極３の少なくとも外側電極４との間で放電を行う部位の外側に覆われていて、その端部は外側電極４の端部を超えて伸びている。内側管７は、放電空間内で両端が開放されていて、コイル部３１の両端部には存在しない。従って、内側電極３は、コイル部の両端部と直線部の一部分において内側管７に覆われることなく放電用ガスに直接的に露出していることになる。
【００１１】
外側電極４は、金属線を網状に構成したメッシュ構造体を筒状に形成したものであり、放電容器２の外表面を覆うように配置されている。このため、放電容器２からの真空紫外光は、外側電極４の網目を透過して放射されることになる。なお、外側電極４について、１本の金属線をシームレスに編んだ構造にすると、放電容器２との密着性が増して有利である。
直管部２１の内部に形成される放電空間には、誘電体材料を介在する放電によってエキシマ分子を形成するとともに、このエキシマ分子から真空紫外光を放射する放電用ガスとして、例えばキセノンガスや、アルゴンと塩素とを混合したガスなどが封入される。内側電極３および外側電極４に点灯電力が供給され、誘電体材料である放電容器２および内側管７を介在させて両電極間に放電が生成され、放電用ガスにエキシマ発光が生じる。放電用ガスとしてキセノンガスを用いた場合には、波長１７２ｎｍにピークを有する真空紫外線が放出され、放電用ガスとしてアルゴンと塩素とを混合したガスを用いた場合には、波長１７５ｎｍにピークを有する真空紫外線が放出される。
【００１２】
放電容器２の表面に、紫外線散乱反射膜８が、例えば３０〜３００μｍの厚みで設けられている。特に、エキシマ発光が生じる放電空間に曝される放電容器２の表面、具体的には、直管部２１の内表面と内側管７の外表面に紫外線散乱反射膜８を形成すると、放電容器２を構成するシリカガラスに放電空間内の紫外線が入射することを防止することによって、紫外線歪によるダメージを小さくし、クラックが発生することを防止することができる。なお、放電容器２の表面であっても、紫外線散乱反射膜８を形成することが物理的に難しい等の問題がある場合には、紫外線散乱反射膜８は形成されない。例えば、封止部２２のエキシマ発光が生じる放電空間に曝される内表面である。この紫外線散乱反射膜８が表面に形成された放電容器２では、放電空間内に存在する紫外線が反射散乱される。また、放電容器内で発生した紫外線を放射するために、紫外線散乱反射膜８が形成されてない光出射窓２３が放電容器２の一部に形成されている。
【００１３】
このような紫外線散乱反射膜８は、例えばグリーンシートと呼ばれるフィルム状成形体を使用し、このグリーンシートを焼成することにより、形成することができる。
すなわち、先ず、シリカ粒子を含む紫外線散乱粒子を、例えばアクリル系樹脂などの可塑剤および分散剤などを溶剤に混合してペースト状にする。表面に離型処理が施されたフィルム状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの有機フィルム構造体の表面に、ペーストを一定の厚みで流延し、溶剤を乾燥させてフィルム状成形体としたグリーンシートが形成される。次に、このグリーンシートを有機フィルム構造体から剥がし、放電容器２の表面に接着した後、焼成させることで紫外線散乱反射膜８が形成される。
また、ディッピングと呼ばれる方法を用いても紫外線散乱反射膜８を形成することができる。この場合、溶剤にシリカ粒子を含む紫外線散乱粒子を混ぜて溶液を形成し、その溶液が放電容器２の内部を満たすように吸い上げて、溶液を戻すことにより、放電容器２の表面に付着させる。その後、乾燥、焼成することで紫外線散乱反射膜８が形成される。
また、ゾルゲル法と呼ばれる方法を用いても紫外線散乱反射膜８を形成することができる。この場合、ナノオーダサイズのシリカ粒子を含有したゾルゲル液に酸化アルミニウムを投入し、懸濁液を形成し、その溶液を放電容器２の内面に流して紫外線反射膜８を形成される。
【００１４】
図２は、放電容器２と紫外線散乱反射膜８の接合部分の拡大図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す接着部分８３の拡大図である。なお、紫外線散乱反射膜８は、最表面付近に存在する紫外線散乱粒子８０をスケッチしたものである。
放電容器２の放電空間に金属を入れられないため、紫外線散乱反射膜８は、不純ガスを排出せず、放電に耐えられるセラミックより形成される。紫外線散乱反射膜８は、シリカ粒子８１を含む紫外線散乱粒子８０により構成される。一般に、線膨張係数の値が等しいまたは近似するものは、接着しやすいという性質がある。シリカ粒子８１は、放電容器２と線膨張係数の値が等しく、放電容器２との接着力を高めるために、放電容器２と同質のシリカ粒子から構成される。また、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２は、シリカ粒子より紫外線の反射率が高いセラミック材料から構成され、例えば、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化バリウム、フッ化ランタン、フッ化セリウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウムのいずれか一種以上の粒子から構成される。紫外線散乱反射膜８は、シリカ粒子８１が紫外線散乱粒子８２のうち３０重量％以上含有していることが好ましい。
セラミック性の紫外線散乱粒子８０が並んでいる紫外線散乱反射膜８が表面に形成された放電容器２に、例えば波長１７２ｎｍの真空紫外光が照射されると、真空紫外光は屈折し、一部は反射し、また一部は微小粒子の内部に透過される。微小粒子の内部を透過する光は、一部吸収されるが多くは透過し、再び微小粒子の内部から出射するときに屈折する。このような屈折を繰り返すことにより、真空紫外光は入射した方向とは逆方向に散乱され、これが反射光となる。
【００１５】
図２に示すように、シリカ粒子８１の粒径は、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２の粒径より小さい。ここで、図２（ｂ）を用いて、粒径８４を定義する。粒径８４とは、電子顕微鏡を用いて写した拡大投影像において、任意の紫外線散乱粒子８０の粒子を２本の平行線で挟んだとき、平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、シリカ粒子８１の粒径８４と、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２の粒径８４の大小を比較するときは、中心径を用いる。中心径とは、粒径８４を複数計測し、その粒径８４の値を度数分布に表し、その度数が最大となる区分の粒径８４の値をいう。例えば、複数計測した粒径８４を、その値により０．２〜０．２９μｍ、０．３〜０．３９μｍ、０．４〜０．４９μｍ等の一定の範囲を有する区分に分類し、それぞれの区分に属する粒径８４の個数を数える。その数がその区分における度数となる。全ての区分の度数を求め、その結果を比較し、度数が最大となる区分を選択する。その区分の粒径８４の値の中央値が中心径となる。
【００１６】
また、紫外線散乱反射膜８の放電容器２との接着力が問題となる部分は、紫外線散乱反射膜８と放電容器２の接着部分８３である。ここで、接着部分８３を、放電容器２の表面からシリカ粒子８１の半径の長さだけ離間した範囲と定義する。紫外線散乱反射膜８の膜厚が３０〜３００μｍであるのに対し、シリカ粒子８１の粒径は０．１〜１０μｍであるため、接着部分８３は紫外線散乱反射膜８の幅のおよそ１００分の１程度の部分である。紫外線散乱反射膜８の放電容器２との接着力と関係するのはシリカ粒子８１であるので、シリカ粒子８１を基準として接着部分８３を定める。すなわち、放電容器２の表面近傍の断面の拡大投影像において、放電容器２の表面に沿った任意の単位長さあたりで、シリカ粒子８１の半径の長さだけ離間した範囲を接着部分８３とする。なお、シリカ粒子８１の半径とは、シリカ粒子８１の中心径の半分の値とする。
【００１７】
紫外線散乱反射膜８と放電容器２の接着部分８３を観察には、紫外線散乱粒子８２の中で最も大きい粒径の３倍程度の長さを一辺とする正方形の範囲を観察することが好ましい。このような範囲を見れば、接着部分８３にシリカ粒子以外の紫外線反射粒子８２が存在するか一目で判断できるからである。
また、接着部分８３でのシリカ粒子８１の析出は、粒子が自然に移動することによって得られる効果のため、１点のみならず複数の位置で接着部分８３を観察して確かめることが好ましい。図３は、放電容器２の内表面に紫外線散乱反射膜８が設けられた状態を示す斜視図である。紫外線散乱反射膜８が設けられた領域の長辺面に沿って、図３では放電容器２の軸方向に沿って、測定ライン８５を設定する。測定ライン８５上において等間隔に１０点、好ましくは２０点以上について拡大投影像を写して接着部分８３を観察する。観察した全ての拡大投影像のうち９０％以上の拡大投影像において接着部分８３にシリカのみが存在すれば、「接着部分において、主にシリカ粒子が存在する」とみなす。
【００１８】
図４は、紫外線散乱反射膜８が形成された放電容器２の表面近傍の拡大投影像である。
この構成を以下に示す
（放電容器）材質：シリカガラス
（紫外線散乱反射膜）反射率：約７５％
（シリカ粒子）材質：シリカ、粒径：０．１μｍ〜０．５μｍ、中心径：０．３μｍ、含有比：６０重量％
（シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子）材質：酸化アルミニウム、粒径：０．５μｍ〜５．０μｍ、中心径：３μｍ、含有比：４０重量％
放電容器２の表面に沿って、シリカ粒子８１の半径の長さ０．１５μｍだけ離間した範囲となる接着部分８３において、シリカ粒子８１のみが存在した。
紫外線散乱反射膜８におけるシリカ粒子８１とシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２の含有比は６対４であるのに対し、接着部分８３においてはシリカ粒子８１のみが放電容器２に接触している。紫外線散乱反射膜８を焼成する際に溶媒等は焼失するため、接着部分８３にはシリカ粒子８１のみが存在する。このように、シリカ粒子８１の粒径をシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２の粒径の１０分の１以下と小さくすることが好ましく、それにより、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２の間にシリカ粒子８１が入り込み、紫外線散乱反射膜８の含有比にかかわらず、接着部分８３においてシリカ粒子８１のみが存在する。このように構成することにより、接着部分８３のシリカ粒子８１が放電容器２のシリカガラスに強く結着するため、シリカ粒子８１の粒径は、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２の粒径より小さい方がよく、紫外線散乱反射膜８が放電容器２からもろく剥がれることを防止できる。さらに、紫外線の反射率の高いシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２を多く含有する紫外線散乱反射膜８を放電容器２の表面に形成できるので、エキシマ発光が生じる放電空間に曝される紫外線散乱反射膜８の表面における反射効率を高め、紫外線を効率よく利用することができる。
【００１９】
観察した全ての拡大投影像のうち９０％以上の拡大投影像において接着部分８３にシリカのみが存在すれば、すなわち、「接着部分８３おいて、主にシリカ粒子が存在する」ように紫外線散乱反射膜８を構成すれば、接着部分８３にシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２が存在する部分があったとしても、紫外線散乱反射膜８は問題なく放電容器２に結着することが確かめられている。シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２自体は放電容器２との決着力が弱いが、周囲のシリカ粒子８１が放電容器２のシリカガラスに強く結着するため、全体として見れば紫外線散乱反射膜８は剥がれないためである。
なお、溶剤に紫外線散乱粒子８２を混ぜて懸濁液として放電容器２に塗布する場合には、複数の材料の紫外線散乱粒子８２を混合すると、シリカ粒子８１に比べて比重が重たい紫外線散乱粒子８２は塗布工程で重力によって下がり、放電容器２との接着部分８３に多く存在する可能性がある。このように紫外線散乱反射膜８が形成されると、放電容器２から剥がれることがある。したがって、紫外線散乱反射膜８に含有される紫外線散乱粒子８２の主成分は、シリカ粒子８１であることが好ましい。
【００２０】
図５は、放電容器２の表面に溝が形成されている場合の放電容器２と紫外線散乱反射膜８の接合部分の拡大図である。なお、紫外線散乱反射膜８は、最表面付近に存在する紫外線散乱粒子８０をスケッチしたものである。
紫外線散乱反射膜８が設けられている放電容器２の表面に、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２の粒径より小さく、シリカ粒子８１の粒径より大きい幅の溝２４が形成されている。溝２４の幅がシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２の粒径より小さいので、溝２４の中にはシリカ粒子８１しか入り込めず、溝２４を形成する放電容器２の表面にはシリカ粒子８１のみが接触する。このような溝２４を設けることによっても、接着部分８３におけるシリカ粒子８１の存在率を高めることができる。このように構成することにより、紫外線散乱反射膜８が放電容器２からもろく剥がれることを防止する。さらに、反射率の高いシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子８２を多く含有する紫外線散乱反射膜８を放電容器２の表面に形成できるので、エキシマ発光が生じる放電空間に曝される紫外線散乱反射膜８の表面における反射効率を高め、紫外線を効率よく利用することができる。
【００２１】
図６は、放電容器２の表面に紫外線散乱反射膜８を二層形成した場合の放電ランプの断面図である。
紫外線散乱反射膜８を二層に分けて形成することにより、接着部分８３におけるシリカ粒子８１の存在比率を高めることもできる。例えば、シリカ粒子８１を６０重量％以上含む第１の紫外線散乱反射膜８ａをグリーンシートにより形成し、その上に紫外線散乱粒子８２を６０重量％以上含む第２の紫外線散乱反射膜８ｂをディッピングにより形成する場合である。第１の紫外線散乱反射膜８ａのシリカ粒子８１の膜表面の隙間に、第２の紫外線散乱反射膜８ｂの紫外線散乱粒子８２が入り込み、第１の紫外線散乱反射膜８ａと第２の紫外線散乱反射膜８ｂが接合される。このように構成することにより、シリカ粒子８１を多く含有する第１の紫外線散乱反射膜８ａが接着部分８３におけるシリカ粒子８１の存在比率を高め、放電容器２から紫外線散乱反射膜８がもろく剥がれることを防止する。さらに、反射率の高い紫外線散乱粒子８２を多く含有する第２の紫外線散乱反射膜８ｂがエキシマ発光の生じる放電空間に曝される表面に形成されるので、紫外線散乱反射膜８の反射率を高め、紫外線を効率よく利用することができる。
【００２２】
図７は、放電容器２の表面に二層の紫外線散乱反射膜８を形成し、その表面上に反射膜表面層９を形成した場合の放電ランプの断面図である。
第１の紫外線散乱反射膜８ａと第２の紫外線散乱反射膜８ｂの二層により構成される紫外線散乱反射膜８の表面上に、シリカ粒子８１より反射率が高い紫外線散乱粒子８２よりなる反射膜表面層９を形成し、紫外線の反射率をさらに高めることもできる。放電容器２の表面と接する接着部分８３において、シリカ粒子８１を主成分とする第１の紫外線散乱反射膜８ａを形成し、放電空間側にいくにつれてシリカ粒子８１以外の紫外線散乱粒子８２の含有比が多い第２の紫外線散乱反射膜８ｂを形成し、エキシマ発光が生じる放電空間に曝される表面においては、シリカ粒子８１より反射率の高い紫外線散乱粒子８２よりなる反射膜表面層９を形成する多重構造とする。シリカ粒子８１の含有比が階層状となる多重構造にすることにより、第１の紫外線散乱反射膜８ａが放電容器２の表面からもろく剥がれることを防止し、第２の紫外線散乱反射膜８ｂや反射膜表面層９との接合面で剥がれることを防止すると共に、エキシマ発光が生じる放電空間に曝される表面における反射効率を高め、紫外線を効率よく利用することができる。また、紫外線散乱反射膜８が１層しか形成されていなくても、その表面上に反射膜表面層９を剥がれることなく形成できるときは、紫外線散乱反射膜８を階層状に形成せずに反射膜表面層９を形成し、二層構造とすることもできる。
【００２３】
なお、以上では、放電容器２の略中心を伸びるようにコイル状の内側電極３が配置された放電ランプ１について説明したが、図９に示す二重管構造のエキシマランプや、図８に示す角型構造のエキシマランプ、ショートアーク高圧放電ランプなど、紫外線を放射する他の放電ランプに、本発明の紫外線散乱反射膜８を適用しても、紫外線散乱反射膜８がもろく剥がれることを防止することができる。
【００２４】
続いて、実施例について説明する。
〔実施例１〕
図８に示す放電ランプ１は、合成シリカガラスよりなる断面長方形の放電容器２を備えてなり、この放電容器２の互いに対向する外表面に金属よりなる一対の外側電極４が放電容器２の管軸方向に延びるよう配設されている。放電容器内には、放電用ガスであるキセノンガスが充填され、例えばバリウムよりなるゲッター１１が配置される。また、放電容器外には、排気管１０が構成される。放電容器２の表面には、紫外線散乱反射膜８が設けられている。また、放電容器２の外表面に外側電極４が形成されてない任意の一面に、紫外線散乱反射膜８が形成されないことによる光出射窓２３が形成されている。
この放電ランプ１の構成を以下に示す。
（放電容器）材質：シリカガラス、全長：１５０ｍｍ、縦方向寸法：３４ｍｍ、横方向寸法：１４ｍｍ、肉厚：２ｍｍ
（紫外線散乱反射膜）形成方法：グリーンシート、厚み：１００μｍ
（シリカ粒子）材質：シリカ、粒径：０．１μｍ〜０．５μｍ、中心径：０．３μｍ、含有比：６０重量％
（シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子）材質：酸化アルミニウム、粒径：０．５μｍ〜５．０μｍ、中心径：３．０μｍ、含有比：４０重量％
この紫外線散乱反射膜８の接着部分を観察すると、シリカ粒子のみが存在した。このため、紫外線散乱反射膜８は剥がれることなく放電容器２に剥がれることなく形成された。この放電ランプ１を、放電空間の体積１ｃｍ３あたりの入力電圧が約１Ｗとなる条件で点灯した。このときの照度は、紫外線散乱反射膜８を設けていない放電ランプに比べて、約２倍となった。
また、紫外線散乱反射膜を、ディッピングにより膜厚３０μｍで形成した場合にも、同様の効果を有することを確認した。
【００２５】
〔実施例２〕
図９に示す放電ランプ１の放電容器２の外側管の内表面に、紫外線散乱反射膜８を形成した。また、放電用ガスとしてアルゴンを放電空間に封入し、波長１２６ｎｍのアルゴンエキシマ光の発光を行った。この放電ランプの構成を以下に示す。
（紫外線散乱反射膜）形成方法：グリーンシート、厚み：１００μｍ、焼成：９００℃
（シリカ粒子）材質：シリカ、粒径：０．１μｍ〜０．５μｍ、中心径：０．３μｍ、含有比：６８重量％
（シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子）材質：フッ化マグネシウム、粒径：１０μｍ〜５０μｍ、中心径：３０μｍ、含有比：３２重量％
この紫外線散乱反射膜８の接着部分を観測すると、シリカ粒子のみが存在した。このため、紫外線散乱反射膜８は剥がれることなく放電容器２に結着した。この放電ランプ１を、放電空間の体積１ｃｍ３あたりの入力電圧が約１Ｗとなる条件で点灯した。このときの照度は、紫外線散乱反射膜８を設けていない放電ランプに比べて、約１．１倍となった。
【００２６】
〔実施例３〕
実施例１と同様の放電ランプ１に、紫外線散乱反射膜を二層構造にして形成した。この放電ランプの構成を以下に示す。
（第１の紫外線散乱反射膜）形成方法：グリーンシート、厚み：５０μｍ
（シリカ粒子）材質：シリカ、粒径：０．１μｍ〜０．５μｍ、中心径：０．３μｍ、含有比：８０重量％
（シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子）材質：酸化アルミニウム、粒径：０．２μｍ〜０．８μｍ、中心径：０．５μｍ、含有比：２０重量％
（第２の紫外線散乱反射膜）形成方法：グリーンシート、厚み：５０μｍ
（シリカ粒子）材質：シリカ、粒径：０．１μｍ〜０．５μｍ、中心径：０．３μｍ、含有比：２０重量％
（シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子）材質：酸化アルミニウム、粒径：０．２μｍ〜０．８μｍ、中心径：０．５μｍ、含有比：８０重量％
放電容器２の表面に第１の紫外線散乱反射膜８ａを形成し、第１の紫外線散乱反射膜８ａの上に第２の紫外線散乱反射膜８ｂを形成し、この二層構造のグリーンシートを１１５０℃で焼成することで紫外線散乱反射膜８が形成される。
二層構造であるため、接着部分においてはシリカ粒子が多く存在するため、紫外線散乱反射膜は剥がれることなく放電容器に固着した。また、第１の紫外線散乱反射膜と第２の紫外線散乱反射膜との境界では、第１の紫外線散乱反射膜のシリカ粒子からなる凹凸が形成されており、この隙間に第２の紫外線散乱反射膜の紫外線散乱粒子が入り込むことで二層が剥がれることなく形成された。
【００２７】
〔実施例４〕
実施例３の紫外線散乱反射膜が二層構造に形成された放電ランプ１に、反射膜表面層を形成した。この放電ランプの構成を以下に示す。
（反射膜表面層）形成方法：グリーンシート、厚み：５０μｍ、反射率８３％
（紫外線散乱粒子）材質：酸化アルミニウム、粒径：０．２μｍ〜０．８μｍ、中心径：０．５μｍ
実施例２と同様に、紫外線散乱反射膜は剥がれることなく放電容器に固着し、第２の紫外線散乱反射膜はシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子を多く含有するので、反射膜表面層との接合面で剥がれることがない。また、反射膜表面層はシリカ粒子より反射率が高い紫外線散乱粒子よりなるので、エキシマ発光が生じる放電空間に曝される表面における反射効率を高め、紫外線を効率よく利用することができた。
なお、上記の実施例１〜４では、粒径０．１μｍ〜０．５μｍのシリカ粒子を用いているが、紫外線反射膜の紫外線散乱粒子として使用できるシリカ粒子は、粒径に限定されず、粒径１μｍ以上のシリカ粒子を紫外線散乱粒子として用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】放電ランプを示す説明用断面図
【図２】放電容器と紫外線散乱反射膜の接合部分の拡大図
【図３】放電容器２の内表面に紫外線散乱反射膜８が設けられた状態を示す斜視図
【図４】紫外線散乱反射膜が形成された放電容器の表面近傍の拡大投影像
【図５】放電容器と紫外線散乱反射膜の接合部分の拡大図
【図６】放電ランプの断面図
【図７】放電ランプの断面図
【図８】放電ランプを示す説明用断面図
【図９】放電ランプを示す説明用断面図
【符号の説明】
【００２９】
１        放電ランプ
２        放電容器
３        内側電極
４        外側電極
８        紫外線散乱反射膜
８０      紫外線散乱粒子
８１      シリカ粒子
８２      シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子
８３      接着部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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