(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも以下の工程を備えたことを特徴とするエキシマランプの製造方法。
（１）放電用ガスを導入するためのガス導入部と、ガス導入部に連続してガス導入部の径方向に広がるフランジ部とよりなる封止部材を形成する工程
（２）石英ガラスよりなる発光管の内部であって外端面より２０ｍｍ以上離れた位置に前記封止部材を配置すると共に、フランジ部の外周縁を発光管の管壁に溶着する工程
（３）前記ガス導入部を通じて前記発光管の内部に放電ガスを導入すると共に、ガス導入管の一端を封じて発光管の内部に気密空間を形成する工程
【請求項２】
誘電体よりなり放電用ガスが充填された石英ガラスよりなる発光管の外表面に、発光管の管壁を挟んで対向して一対の外部電極が設けられたエキシマランプにおいて、
前記発光管の内部には、発光管の管軸方向に伸びるとともに発光管の管軸方向の外端面側の端部が封じられたガス導入部と一体に形成された、ガス導入部の径方向に広がるフランジ部を有する封止部材が、発光管の内部であって外端面より２０ｍｍ以上離れた位置に、フランジ部の外周縁が周方向にわたって発光管の管壁に溶着されて固定され、封止部材と発光管の管壁とにより仕切られた気密空間が形成されていることを特徴とするエキシマランプ。
【請求項３】
前記発光管の内面には、少なくとも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反射膜が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のエキシマランプ。
【請求項４】
前記ガス導入部の内面には、前記紫外線反射膜と同一の組成を有する材料よりなる保護膜が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のエキシマランプ。
【請求項５】
前記ガス導入部の内部には、前記発光管内に残存する酸素を捕捉するためのゲッターが配置されていることを特徴とする請求項２に記載のエキシマランプ。
【請求項６】
前記フランジ部は、前記気密空間に接する面が、発光管の管壁から発光管の管軸に近付くにつれて発光管の管軸方向の厚みが次第に小さくなるよう傾斜していることを特徴とする請求項２に記載のエキシマランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理体の表面に紫外線を照射することにより、被処理体の表面に付着した有機化合物を酸化除去して被処理体を洗浄し、また、被処理体の表面に紫外線を照射することにより、被処理体の表面を改質するために用いられるエキシマランプおよびエキシマランプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体集積回路の製造或いは液晶ディスプレイの製造などにおける洗浄工程の一部に、紫外線照射を利用した洗浄方法が利用されている。この方法は、従来では、主に波長１８６ｎｍと２５４ｎｍにスペクトルを有する低圧水銀ランプを光源とするものが主流となっていた。
【０００３】
最近では、より効率の良い方法として低圧水銀ランプに代わり、より短波長の光を放射することが可能なキセノンなどを封入したエキシマランプを用いた洗浄又は改質方法が利用されている。エキシマランプは、例えばキセノンガスを封入した発光管に数ｋＶの高電圧を印加してバリア放電を起こし、発光管内に生成されたプラズマによってキセノンガス分子をエキシマとし、その状態から基底状態に戻る過程で放出される光を利用するものである。キセノンガスを放電ガスに用いたエキシマランプにおいては、波長１７２ｎｍの真空紫外線が放射される。
【０００４】
このようなエキシマランプにおいては、誘電体材料よりなる発光管の内部に充填した放電用ガスが発光管外へ漏れ出すことのないよう発光管の内部に気密空間が形成されている。例えば、特許文献１には、ガス導入孔を有するガラスブロックを放電管の両端面に溶融接合すると共に、放電管内へ放電用ガスを充填した後にガラスブロックに形成されたガス導入孔を封じることにより、内部に気密空間が形成された放電管を備えるエキシマランプが開示されている。以下、図９に基づいて、同文献に開示されたエキシマランプの構成の概略を説明する。
【０００５】
放電管９は、合成石英製の扁平な長角筒の放電管本体９１の両端部に、ガラスブロック９３を溶融接合したものである。放電管本体９１の下外面には、格子状の第１電極９２Ａが蒸着形成され、上外面には、ベタ状の第２電極９２Ｂが形成されている。ガラスブロック９３は、溶融石英を切削加工したもので、全体として前後方向に長い中実の直方体形状とされており、前後方向の厚みが放電管本体９１の側壁９１Ｄの厚みの少なくとも２倍以上とされている。ガラスブロック９３には、これを前後に貫通して、放電管９の内部と放電管９の外部とを連通するガス導入孔９３Ａが設けられている。
【０００６】
このようなエキシマランプにおいては、ガス導入孔９３Ａを通じて放電管９１の内部に放電用ガスを充填した後に、ガス導入孔９３Ａの入り口が溶融した封止ガラス９３Ｂによって封止されることにより、放電管９の内部に気密空間が形成されている。
【０００７】
然るに、このような特許文献１に示されるエキシマランプを製造しようとすれば、以下に示すような困難性があるものと考えられる。同文献に示されるエキシマランプにおいては、図１０（Ａ）に示すように、放電管本体９１とガラスブロック９３とは、放電管本体９１の端面にガラスブロック９３の前端面を突き合わせた状態で、両者の境界部分をバーナー等の加熱手段で溶融させることにより、放電管本体９１とガラスブロック９３とを溶着しているものと予想される。
【０００８】
ところが、放電管本体９１は、相対的にガラスブロック９３よりも熱容量が小さく、ガラスブロック９３に比べて溶融し易いため、図１０（Ｂ）に示すように、その端面とガラスブロック９３の前端面との間に隙間が生じることがある。そして、放電管本体９１とガラスブロック９３との間に隙間が生じると、放電管本体９１の端面とガラスブロック９３の前端面との間の隙間からバーナーの炎が侵入することにより、放電管本体９１の内面に、放電管本体９１の構成材料であるシリカ（ＳｉＯ２）の粒子が付着する虞がある。
【０００９】
このように、放電管９の内面にシリカ粒子が付着してしまうと、シリカ粒子は白濁しており放電管９内に生成されたプラズマから放射される紫外光を吸収するので、放電管９の紫外光透過率が低下して、被処理体に十分な強度の紫外光を照射することができない、という問題がある。
また、放電管９の内面に付着したシリカ粒子を事後的に洗浄することも不可能ではないが、ガラスブロック９３に設けられた細径のガス導入孔９３Ａから放電管９内に洗浄用液を導入するという作業が極めて煩雑であるので、事後的に放電管９の内面を洗浄することは現実的ではない。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３２２５１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上から、本発明は、発光管の内面に発光管構成材料が付着することによって発光管の紫外光透過率が低下する虞のないようエキシマランプを製造することのできる方法、並びに、発光管の紫外光透過率を高い水準に維持することのできるエキシマ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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明のエキシマランプの製造方法は、少なくとも以下の工程を備えることを特徴とする。
（１）放電用ガスを導入するためのガス導入部と、ガス導入部に連続してガス導入部の径方向に広がるフランジ部とよりなる封止部材を形成する工程
（２）発光管の内部に前記封止部材を配置すると共に、封止部材の外周縁を発光管の管壁に溶着する工程
（３）前記ガス導入部を通じて前記発光管の内部に放電ガスを導入すると共に、ガス導入管の一端を封じて発光管の内部に気密空間を形成する工程
【００１３】
さらに、本発明のエキシマランプは、誘電体よりなり放電用ガスが充填された発光管の外表面に、発光管の管壁を挟んで対向して一対の外部電極が設けられたものにおいて、
前記発光管の内部には、一端が封じられ他端が開口したガス導入部とガス導入部に連続してガス導入部の径方向に広がるフランジ部とよりなる封止部材が、フランジ部の外周縁が周方向にわたって発光管の管壁に溶着されて固定され、封止部材と発光管の管壁とにより仕切られた気密空間が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記発光管の内面には、少なくともシリカ粒子を含む紫外線散乱粒子よりなる紫外線散乱反射膜が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記ガス導入部の内面には、前記紫外線反射膜と同一の組成を有する材料よりなる保護膜が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記ガス導入部の内部には、前記発光管内に残存する酸素を捕捉するためのゲッターが配置されていることを特徴とする。
【００１７】
さらに、前記フランジ部は、前記気密空間に接する面が、発光管の管壁から発光管の管軸に近付くにつれて発光管の管軸方向の厚みが次第に小さくなるよう傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のエキシマランプの製造方法によれば、ガス導入部を有する封止部材を発光管の内部に配置するとともに、フランジ部の外周縁を発光管の管壁に溶着させるので、封止部材と発光管を溶着する作業の際に、発光管の管軸方向の外端面にバーナーの火炎が直接当たることがないため、発光管の管軸方向の外端面から蒸発した発光管構成物質が発光管の内面に付着することがない。従って、発光管内に生成したプラズマから放射される紫外光が、発光管構成物質に吸収されることがなく、被処理体に対して照射される紫外光の強度が低下する虞がない。
【００１９】
また、本発明のエキシマランプによれば、発光管の管軸方向に伸びるとともに発光管の管軸方向の外端面側の端部が封じられたガス導入部と一体に形成された、ガス導入部の径方向に広がるフランジ部を有する封止部材が、フランジ部の外周縁が周方向にわたって発光管の管壁に溶着されて固定されているので、発光管の内部に発光管の管壁とフランジ部とにより仕切られた密閉空間を容易に形成することができ、発光管内に放電用ガスを漏洩することなく充填することができる。
【００２０】
また、前記発光管の内面に、少なくともシリカ粒子を含む紫外線散乱粒子よりなる紫外線散乱反射膜が形成されていることにより、発光管内で発生した紫外線を当該紫外線散乱反射膜によって確実に反射して発光管外へ放射することができると共に、発光管を透過することにより減衰される程度を小さくすることができるので、紫外線の放射効率が向上するものと期待される。
【００２１】
さらに、前記ガス導入部の内面に、前記紫外線反射膜と同一の組成を有する材料よりなる保護膜が形成されていることにより、ガス導入部に対し直接的に紫外線が照射されることが回避され、ガス導入部に蓄積される紫外線歪みを低減することができるので、ガス導入部に過度の紫外線歪が蓄積されることに起因してガス導入部が損傷するという虞がなくなる。
【００２２】
さらに、前記ガス導入部の内部には、前記発光管内に残存する酸素を捕捉するためのゲッターが配置されていることにより、発光管内に残存する酸素の量を極めて少ないものとすることができる。そのため、例えば、放電ガスがＸｅ（キセノン）ガスである場合には、発光管内にＸｅのエキシマ光のみが放射されることになり、発光管内にＸｅＯのエキシマ光が放射されることがないため、波長１７２ｎｍの紫外光の放射強度が低下する虞がない。
【００２３】
さらにまた、前記フランジ部は、前記気密空間に接する面が、発光管の管壁から発光管の管軸に近付くにつれて発光管の管軸方向の厚みが次第に小さくなるよう傾斜していることにより、フランジ部における気密空間に接する面に形成される前記紫外線散乱反射膜の厚みが過度に大きくなることがなく、紫外線散乱反射膜の厚みを均一にすることができる。従って、フランジ部の気密空間に接する面において、紫外線散乱反射膜が剥離することなく紫外線散乱反射膜を確実に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明のエキシマランプの構成の概略を示す斜視図である。図２は、図１に示すエキシマランプを管軸を含む平面によって切断した断面（図２（Ａ））と、当該平面に対し直交する平面によって切断した断面（図２（Ｂ））とを示す。
エキシマランプ１０は、扁平な角筒状の発光管の両端部近傍の内表面に封止部材が溶着されることによって発光管の内部に気密空間Ｓが形成されており、気密空間Ｓの内部にエキシマ放電を生成するための放電ガスが充填されており、発光管１内にエキシマ放電を生じさせるための一対の外部電極２Ａ，２Ｂが発光管１内の気密空間を挟んで対向するよう配置されている構成を有している。
【００２５】
発光管１内には、例えばキセノンガスなどの希ガスや、希ガスに塩素ガスなどのハロゲンガスを混合したものが放電ガスとして充填されており、ガスの種類によって異なる波長のエキシマ光を発光させることができる。放電ガスは、通常は、１０〜１００ＫＰａ程度の圧力で充填されている。
【００２６】
発光管１は、合成石英ガラスよりなる扁平な形状を有するものであって、紙面において上方側に位置する、外部電極を設置するための上方側壁面１１と、紙面において下方側に位置する、外部電極を設置するための下方側壁面１２とが、所定の間隔を有して平行に伸びていると共に、紙面において左方側に位置する左方側壁面１３と紙面において右方側に位置する右方側壁面１４とが、所定の間隔を有して平行に伸びている構成を有している。
このような発光管１の数値例を示すと、管軸方向の全長が９０４ｍｍ、発光長（電極が配設されている領域の管軸方向の全長）が７９０ｍｍ、左右の幅方向の全長が４３ｍｍ、上下の高さ方向の全長が１５ｍｍである。
【００２７】
上方側壁面１１の幅方向（管軸に対し直交する方向）の各端部は、それぞれ、湾曲面を介して左方側壁面１３および右方側壁面１４に連続しており、下方側壁面１２の幅方向の各端部は、それぞれ湾曲面を介して左方側壁面１３および右方側壁面１４に連続している。すなわち、発光管は、四隅に丸みを有する角筒形状を有している。そして、本発明の発光管においては、上方側壁面１１および下方側壁面１２の方が左方側壁面１３および右方側壁面１４に対して幅広となっており、上方側壁面１１或いは下方側壁面１２の何れかが、発光管１内に発生した紫外線を放出する光出射面となる。
【００２８】
発光管１を封止する封止部材３は、発光管に溶着される前の段階においては、図３（Ｂ）に示すように、先端側にガス導入用の開口を有して筒状に伸びるガス導入部３１と、ガス導入部３１の基端側に連続してガス導入部の径方向に広がるフランジ部３２とが一体的に形成されており、ガス導入部３１の基端側の開口３３がフランジ部３２の中央に位置した構成を有している。このような封止部材３は、発光管１に対して確実に溶着するために発光管１を構成する材料と同一の材料からなるもので、例えば合成石英ガラスによって形成されている。
【００２９】
封止部材３は、例えば図３（Ａ）に示すように、フランジ部となる、発光管の内周面の形状に適合する外周縁の形状を有するガラス板３２´の中央に形成された開口３３´の周辺に対し、ガス導入部となる円筒状のガラス管３１´の基端部を溶着することによって形成されている。また、図示していないが、ガス導入部となる円筒状のガラス管の基端部をバーナー等の加熱手段によって溶融させ、ガラス管の基端側を径方向に広げることによりフランジ部が形成された構成としても良い。
【００３０】
このような封止部材と発光管の内周面との溶着、および発光管内への放電ガスの導入は、図４に示す手順に基づいて行われる。
（イ）
発光管となる発光管構成部材１´の内部に、各封止部材３のガス導入部３１の先端が発光管構成部材１´の各外端面を超えて発光管構成部材の外方へ伸び出ると共に、ガス導入部３１の中心軸が発光管構成部材１´の管軸に一致するよう各封止部材３を配置する。
（ロ）
各封止部材３のフランジ部３２の外周縁に対応する発光管構成部材１´の各外表面領域をバーナーなどの加熱手段によって加熱し、発光管構成部材１´の内壁面に対し各フランジ部３２の外周縁を溶着することにより、溶着部Ｗを形成する。
（ハ）
何れかの封止部材３のガス導入部３１の先端側の開口３４より、キセノンガスを発光管構成部材１´の内部に導入する。
（ニ）
各封止部材３のガス導入部３１の先端部をバーナーなどの加熱手段によって加熱溶融することにより、各ガス導入部の先端側の開口を閉塞することにより閉塞部３５を形成する。
【００３１】
このような製造方法によれば、上記（ロ）の作業の際に、発光管１と封止部材３のフランジ部３２との間に隙間が生じることがなく、フランジ部３２の外周縁を加熱手段の火炎が舐めるといった心配もない。従って、従来のように、発光管の外端面とガラスブロックとの間に生じた隙間に火炎が入り込み、火炎が発光管の外端面を舐めることに起因して発光管の外端面から蒸発すると共に飛散したシリカが発光管の内面に付着する、という不具合を解消することができる。
【００３２】
上記の手順に基づいて作製された発光管の内部には、図２（Ａ）に示すように、発光管１の各壁面１１〜１４と、発光管の各壁面１１〜１４に対し垂直方向に伸びるフランジ部３２と、発光管１の管軸に対して同軸上に配置され、先端側に閉塞部３５を有するガス導入部３１とにより気密に仕切られた気密空間Ｓが形成されている。
なお、上記の説明によれば、発光管の両端近傍の内周面に各封止部材のフランジ部を溶着しているが、一端が封じきられた構成の発光管を使用する場合には、開口を有する発光管の他端側の内周面にのみ封止部材のフランジ部を溶着すれば良い。
【００３３】
なお、発光管と封止部材とを溶着することで形成される溶着部Ｗは、フランジ部が発光管の管軸方向の外端面より３０ｍｍ程度離れた位置、好ましくは、発光管の外端面より２０ｍｍ以上離れた位置に形成されていることが好ましい。
溶着部Ｗは、他の箇所に比べて内方側に凹んでいるため、当該溶着部Ｗをエキシマランプを支持するための固定器具に固定すると、エキシマランプを精度良く配置することができない。そのため、エキシマランプを固定器具に固定するためには、固定器具に対して、ガス導入部３１と対向している上方側壁面１１Ａ，１１Ｂ並びに下方側壁面１２Ａ，１２Ｂを固定することが必要となるが、１１Ａ，１１Ｂ並びに１２Ａ，１２Ｂの全長が短すぎると、エキシマランプを精度良く支持することができないばかりか、１１Ａ，１１Ｂ並びに１２Ａ，１２Ｂにおいて発光管が破損する虞がある。
然るに、溶着部Ｗを発光管の外端面より２０ｍｍ以上離れた位置に形成することにより、エキシマランプの発光管が破損することなく、エキシマランプを精度良く配置することができる。
【００３４】
図１，２に示すエキシマランプにおいては、光出射面となる上方側壁面１１には発光管１内で発生した紫外線が透過することのできるよう網状の外部電極２Ａが設けられていると共に、下方側壁面１２には網状の外部電極２Ｂが設けられており、すなわち、一対の外部電極２Ａ，２Ｂが、気密空間Ｓ、上方側壁面１１および下方側壁面１２を挟んで対向している。
【００３５】
外部電極２Ａと外部電極２Ｂとは、それぞれ、発光管１の管軸方向および幅方向の全長が同一であるが、封止部材３のフランジ部３２と発光管１の内周面との溶着部Ｗを超えることのないよう形成されている。
外部電極２Ａは、上方側壁面１１の外表面に、例えばＡｕ（金）等の金属を蒸着することによって形成され、外部電極２Ｂは、下方側壁面１２の外表面に、例えばＡｕ（金）等の金属を蒸着することにより形成されている。
【００３６】
光出射面に対向する下方側壁面１２の気密空間Ｓに接する表面には、その全域にわたって少なくともシリカ粒子を含む紫外線散乱粒子よりなる紫外線散乱反射膜４が形成されている。紫外線散乱反射膜４は、凹凸のある光散乱面を有することにより、紫外線散乱反射膜に入射した紫外線を光出射面である上方側壁面１１の方向へ反射する。
【００３７】
紫外線散乱反射膜４は、図２（Ｂ）に示すように、光出射面である上方側壁面１１の気密空間Ｓに接する表面を除く、下方側壁面１２、左方側壁面１３および右方側壁面１４の気密空間Ｓに接する表面に渡って形成されていることが好ましい。発光管１の内表面において、薄膜状の外部電極２Ｂの幅方向の両端部に対応する領域を越えて、左方側壁面１３および右方側壁面１４にも紫外線散乱反射膜４を形成することにより、紫外線散乱反射膜４の端部に電界が集中することに起因して発光管１の内部に異常放電が発生する、という心配がない。
【００３８】
紫外線散乱反射膜４は、シリカ粒子のみにより凹凸のある散乱面が形成されている構成でも、シリカ粒子と他の紫外線散乱粒子とにより凹凸のある散乱面が形成された構成でも良い。シリカ粒子以外の他の紫外線散乱粒子としては、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、酸化マグネシウムなどが用いられる。シリカ粒子と他の散乱粒子とにより紫外線散乱反射膜が形成する場合には、シリカ粒子の含有割合が３０重量％以上であることが好ましい。
【００３９】
このような紫外線散乱反射膜４は、上記したように、発光管構成部材１´の内面に封止部材３のフランジ部３２を溶着する前段階において、発光管構成部材の内面に形成されている。以下に、流下法と呼ばれる方法について説明する。
酢酸ブチルに紫外線散乱粒子を溶解させて得た溶液を、発光管構成部材の下方側壁面と、左方側壁面および右方側壁面の一部とを満たすように発光管構成部材に流し込むことにより、発光管構成部材の内表面に付着させる。この状態で、発光管構成部材の内表面に付着した紫外線散乱粒子を含んだ溶液を乾燥、焼成する。
【００４０】
紫外線散乱反射膜４は、発光管１の内部に発生した紫外線が発光管の下方側壁面１２を通過することにより、上方側壁面１１を通過して発光管の外方へ放出される紫外線の出力が低下することを回避するために、発光管１の内壁面に形成することが好ましい。発光管１の外表面に紫外線散乱反射膜４を形成した場合には、紫外線散乱反射膜４を発光管の内壁面に形成した場合に比べて、発光管内に発生した紫外線が光出射面の逆側に位置する下方側壁面１２を余計に２回通過することになり、発光管１の壁面に吸収される紫外線の割合が大きいからである。
ただし、発光管１の下方側壁面１２によって吸収される紫外線を無視するのであれば、紫外線散乱反射膜４を発光管１の外表面に形成することもでき、この場合には、下方側壁面１２の外表面に形成した紫外線散乱反射膜４上に薄膜状の外部電極２Ｂを形成する。
【００４１】
以上のような本発明のエキシマランプ１０によれば、封止部材３のフランジ部３２の外周縁を発光管１の内壁面に溶着させることにより発光管１の内部に気密空間Ｓを形成しているので、発光管１の内壁面に発光管の構成物質であるシリカが付着することがなく、発光管１の紫外線透過率が低下する心配がないことにより、発光管１の内部に発生した紫外線を発光管１の外方へ良好に放射することができる。
【００４２】
しかも、本発明のエキシマランプ１０においては、フランジ部３２の外周縁部を発光管１の内壁面に溶着させることにより発光管１の内部に気密空間Ｓを形成しており、ガス導入部３１の内径が発光管１の内径に比べて小さいことにより以下のような効果を期待することができる。
封止部材３のガス導入部３１は、上記したように、先端側の開口３４を通じて放電ガスを発光管１内に封入した後に加熱溶融されることにより先端側に閉塞部３５が形成されているが、この閉塞部３５は紫外線に対して脆い状態になっている。そして、発光管１の内部に発生する紫外線の出力は、エキシマ発光に自己吸収がないことから、上記したように、管軸方向の全長が１ｍ近い長尺の発光管においては、上下の高さ方向に放射される紫外線の強度よりも管軸方向に放射される紫外線の強度が極めて強いものとなる。
然るに、本発明によれば、ガス導入部３１の内径が発光管１の内径よりも小さいので、発光管１の内部に発生した紫外線のうちガス導入部３１内へ入射する紫外線の割合が少なくなり、これにより、紫外線に対して脆い状態にある閉塞部３５に向けて放射される紫外線の放射量が少なくなることから、ガス導入部３１の閉塞部３５が紫外線歪みが蓄積することによって損傷する、という不具合を生じることがない。
【００４３】
このような効果をより確実に期待するためには、発光管１の内径をＨとし、ガス導入部の内径をＧとしたときに、０．１Ｈ＜Ｇ＜０．８Ｈの関係を満たすことが望ましい。ガス導入部の内径Ｇを当該範囲内にすることにより、ガス導入部３１の閉塞部３５が紫外線歪みが蓄積することによって損傷することを回避することができる。
【００４４】
以下に、本発明のエキシマランプに係る他の実施形態について説明する。図５ないし図８は、本発明のエキシマランプの他の実施形態に係る主要部を拡大して示す断面図である。なお、図５ないし図８に示す形態の説明に関しては、図１ないし図４と共通する部分に同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００４５】
図５に示すエキシマランプ５０は、発光管１の内壁面に加え、ガス導入部３１の内壁面と、フランジ部３２の気密空間Ｓに接する面と、当該面の周辺にシリカ粒子よりなる紫外線保護膜５１が形成されている。紫外線保護膜５１は、紫外線散乱反射膜４と同一の物質により構成されている。このような紫外線保護膜５１は、上記した（ハ）の工程の後に、紫外線保護膜を形成するための溶液をガス導入部３１の先端側の開口３４を通じて流し込むことによって形成されている。なお、紫外線保護膜は、封止部材３を発光管の内壁に溶着する前に予め形成することもできる。
【００４６】
このように、封止部材３のガス導入部３１の内面に紫外線保護膜５１が形成されており、ガス導入部３１を構成する石英ガラスの屈折率よりも紫外線保護膜５１を構成するシリカの屈折率が大きいことにより、次のような効果を期待することができる。すなわち、発光管１における上方側壁面１１及び下方側壁面１２の内部を伝ってファイバー効果によって発光管の管軸方向に向けて伝播する光が、ガス導入部３１と紫外線保護膜５１との境界面においてガス導入部３１側に向けて全反射することなく紫外線保護膜５１によって吸収されるために、ファイバー効果によって閉塞部３５へ向けて伝播する光の量が少ないものとなる。従って、閉塞部３５に蓄積される紫外線歪みの総量が低減されるので、閉塞部３５が破損することを防止することができる。
【００４７】
図６に示すエキシマランプ６０は、図５に示すエキシマランプを改良したものであって、ガス導入部６１は、管軸に沿って伸びると共に基端側がフランジ部６２に連続している軸方向部６１Ａと、軸方向部６１Ａから屈曲して管軸に対し直交する方向に向けて伸びる垂直方向部６１Ｂと、垂直方向部６１Ｂから屈曲して管軸方向に向けて伸びる軸方向部６１Ｃとよりなり、先端側に位置する軸方向部６１Ｃの先端側に閉塞部６１Ｄが形成されている構成である。
【００４８】
すなわち、図６のエキシマランプに用いられる封止部材６は、図３に示す構成を参考にして説明すると、フランジ部となる、中心部よりやや離れた位置に開口を有するガラス板と、ガス導入部となる、垂直方向部の両端から屈曲して垂直方向部に対して直交する方向に向けて伸びる一対の軸方向部を有する筒状のガラス管とよりなり、ガラス板の開口縁に対しガラス管の基端側の軸方向部を溶着することにより構成されている。
【００４９】
図６に示すエキシマランプ６０おいては、一対の軸方向部６１Ａ，６１Ｃの内面と垂直方向部６１Ｂの内面の全域と、フランジ部６２の気密空間Ｓに接する面と、当該面の周辺に、シリカ粒子よりなる紫外線保護膜５１が形成されている。同図に示すエキシマランプ６０によれば、管軸方向へ向かう強度の高い紫外線が、ガス導入部６１のうちで先端側に位置する軸方向部６１Ｃに入射される割合がさらに少なくなるので、先端側の軸方向部６１Ｃに形成された閉塞部６１Ｄに蓄積される紫外線歪みの総量がさらに少なくなるため、ガス導入部６１が損傷する心配がない。
【００５０】
図７に示すエキシマランプ７０は、封止部材７のフランジ部７２の気密空間Ｓに接する面７２Ａがテーパー状に形成されている構成を有している。すなわち、同図に示すエキシマランプ７０を管軸を含む平面で切断した断面において、フランジ部７２は、外周縁部から管軸に向かうにつれて管軸方向の厚みが次第に小さくなるよう、放電空間に接する面７２Ａがテーパー状に傾斜している構成を有している。
【００５１】
フランジ部７２の気密空間Ｓに接する面の周辺とガス導入部７１の内面には、発光管内の気密空間において管軸方向に向けて放射される高い強度の紫外線を吸収するための、シリカ粒子からなる紫外線保護膜５１が形成されている。このように、フランジ部７２の気密空間Ｓに接する面７２Ａをテーパー状に傾斜させることにより、前述のようにフランジ部の気密空間Ｓに接する面が発光管の壁面に対して直交している構成（例えば図５に示す構成）に比して、フランジ部７２の気密空間Ｓに接する面７２Ａに形成される紫外線保護膜５１の厚みを均一にすることができる。従って、フランジ部７２の気密空間Ｓに接する面において、紫外線保護膜５１の厚みが過度に厚くなることがなく、紫外線保護膜５１を剥離することなく確実に形成することができる。
【００５２】
図８に示すエキシマランプ８０は、ガス導入部８１が酸素を捕捉するためのゲッター８３を収容するためのゲッター室８１Ｂを有する構成である。すなわち、ガス導入部８１は、基端側に位置してフランジ部８２に連続する軸方向部８１Ａと、軸方向部８１Ａの先端側に連続して軸方向部８１Ａよりも内径が大きくなるよう形成されたゲッター室８１Ｂと、ゲッター室８１Ｂの先端側に連続してゲッター室８１Ｂよりも内径が小さくなるよう形成された軸方向部８１Ｃとよりなり、ゲッター室８１Ｂの先端側に位置する軸方向部８１Ｃの先端側が閉塞されることにより閉塞部８１Ｄが形成されている構成を有している。
【００５３】
ゲッター室８１Ｂ内には、発光管１の気密空間Ｓ内に残存する酸素を吸収するためのゲッター８３が配置されている。ゲッター８３は、例えば、Ｂａ（バリウム）などの物質からなるものである。このように、図８に示すエキシマランプ８０においては、ガス導入部８１に設けられたゲッター室８１Ｂ内にゲッター８３が配置されていることにより、点灯時に発光管１の内壁面１１〜１４から気密空間Ｓ内に向けて放出される酸素がゲッター８３によって確実に吸収されるため、発光効率が低下することを防止することができる。
【００５４】
しかも、ガス導入部８１に設けられたゲッター室８１Ｂは、エキシマ放電が形成される領域Ｘ、すなわち、発光管１内の気密空間Ｓにおいて外部電極２Ａと外部電極２Ｂとにより挟まれた領域に配置されていないため、発光管１内に発生したエキシマ放電から放射される紫外線がゲッター室８１Ｂによって遮られることがなく、従って、発光管１の外方へ向けて放射される紫外線の強度が低下する虞がない。
【００５５】
本発明のエキシマランプは、上記したような実施形態に限られるものではなく、種々の変更を加えることができる。例えば、発光管は、丸みを有しない角筒状のものや、円筒状のものを使用することもできるし、電極の形状も必要に応じて適宜に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のエキシマランプの構成の概略を示す斜視図である。
【図２】図１に示すエキシマランプを管軸方向と管軸に対し直交する方向に切断した断面図である。
【図３】封止部材の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明のエキシマランプの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明のエキシマランプの他の実施形態に係る主要部を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明のエキシマランプの他の実施形態に係る主要部を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明のエキシマランプの他の実施形態に係る主要部を拡大して示す断面図である。
【図８】本発明のエキシマランプの他の実施形態に係る主要部を拡大して示す断面図である。
【図９】従来のエキシマランプの構成の概略を示す断面図である。
【図１０】従来のエキシマランプを製造する過程で発生することが予想される問題について説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００５７】
１        発光管
１１      上方側壁面
１２      下方側壁面
１３      左方側壁面
１４      右方側壁面
２Ａ      外部電極
２Ｂ      外部電極
３        封止部材
３１      ガス導入部
３２      フランジ部
３３      開口
３４      開口
３５      閉塞部
４        紫外線散乱反射膜
Ｗ        溶着部
【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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【図１０】
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