紫外線照射装置
【課題】 本発明が解決しようとする課題は、基板処理部の端部領域における紫外線照度の低下を抑制することで、照射エリアの大面積化を図ることが可能な紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】 実施形態の紫外線照射装置は、紫外線処理される基板Ａが配置される基板処理部１と、基板処理部１と面するように格子状に配置された複数の紫外線照射ユニット２１を有する紫外線照射部２と、を具備する紫外線照射装置において、紫外線照射部２は、第１の紫外線照射ユニット２１Ａと、前記第１の紫外線照射ユニット２１Ａに対して基板処理部１の位置における紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｂとを備え、紫外線照射部２の配列の少なくとも一部の行または列においてその中央領域に第１の紫外線照射ユニット２１Ａを、その端部領域に第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを配列する。
【解決手段】 実施形態の紫外線照射装置は、紫外線処理される基板Ａが配置される基板処理部１と、基板処理部１と面するように格子状に配置された複数の紫外線照射ユニット２１を有する紫外線照射部２と、を具備する紫外線照射装置において、紫外線照射部２は、第１の紫外線照射ユニット２１Ａと、前記第１の紫外線照射ユニット２１Ａに対して基板処理部１の位置における紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｂとを備え、紫外線照射部２の配列の少なくとも一部の行または列においてその中央領域に第１の紫外線照射ユニット２１Ａを、その端部領域に第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを配列する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線照射装置は、紫外線処理、例えば、印刷関連でのインク乾燥、半導体装置関連の微細露光、液晶関連の接着材硬化や液晶の配光膜形成等に使用されている。近年、紫外線処理対象の基板の大型化が進んでおり、紫外線照射装置の紫外線照射エリアの大面積化が求められている。
【０００３】
この種の紫外線照射装置は、複数の紫外線照射ユニットを面方向に格子状に配列し、これらの紫外線照射ユニットから放射される紫外線を、所定の距離を介して配置される基板に照射し、紫外線処理を行う構成である。
【０００４】
この種の紫外線照射装置では、隣り合う紫外線照射ユニットからの紫外線照度分布を合成することで、基板が設置される基板処理部上における紫外線照度の均斉度の向上を図っているが、基板処理部上の端部領域では光合成が不十分となり、紫外線照度が低下する。そのため、紫外線照射部上の端部領域では、基板処理に必要な紫外線照度または均斉度を満足できず、大型の基板を処理することが出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７６０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、基板処理部の端部領域における紫外線照度の低下を抑制することで、照射エリアの大面積化を図ることが可能な紫外線照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、実施形態の紫外線照射装置は、紫外線処理される基板が配置される基板処理部と、前記基板処理部と面するように格子状に配置された複数の紫外線照射ユニットを有する紫外線照射部と、を具備する紫外線照射装置において、前記紫外線照射部は、第１の紫外線照射ユニットと、前記第１の紫外線照射ユニットに対して前記基板処理部の位置における紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニットと、を備え、前記紫外線照射部の配列の少なくとも一部の行または列において、その中央領域に前記第１の紫外線照射ユニットを、その端部領域に前記第２の紫外線照射ユニットを配列した。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】紫外線照射装置に関する第１の実施形態について説明するための分解斜視図である。
【図２】図１の組み立て状態を説明するための外観斜視図である。
【図３】図１と図２の紫外線照射ユニットの断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【図４】図２の紫外線照射装置におけるｙ方向の断面図と、紫外線照度の分布について説明するための図である。
【図５】図２の紫外線照射装置におけるｘ方向の断面図と、紫外線照度の分布について説明するための図である。
【図６】紫外線照射装置に関する第２の実施形態について紫外線照射ユニットの配置を説明するための紫外線照射装置の上面図である。
【図７】紫外線照射装置に関する第３の実施形態について紫外線照射ユニットの配置を説明するための紫外線照射装置の上面図である。
【図８】図７の紫外線照射装置におけるｙ方向の断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である
【図９】図７と図８の紫外線照射ユニットの構造を説明するための分解斜視図である。
【図１０】図７と図８の紫外線照射ユニットの断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【図１１】紫外線照射装置に関する第４の実施形態について紫外線照射ユニットの配置を説明するための紫外線照射装置の上面図である。
【図１２】図１１の紫外線照射装置におけるｘ方向の断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【図１３】紫外線照射ユニットのその他の配置例を説明するための紫外線照射装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の紫外線照射装置を、図面を参照して説明する。図１は分解斜視図で、図２は図１の組み立て状態の外観斜視図、図３は図１と図２で使用する紫外線照射ユニットの断面図と紫外線照度の分布を示す図、図４と図５は紫外線照射装置の断面図と紫外線照度の分布を示す図である。
【００１１】
図１および図２において、１００は、例えば、印刷関連でのインク乾燥、半導体装置関連の微細露光、液晶関連の接着材硬化や液晶の配光膜形成等の紫外線処理を行う紫外線照射装置である。紫外線照射装置１００は、紫外線処理される基板Ａが配置されて紫外線照射が行われる基板処理部１と、この基板処理部１に面して配置され、基板Ａに対して紫外線を照射する紫外線照射部２とから構成される。
【００１２】
基板処理部１は、基板Ａを配置することができる基板配置部１１を備える。基板配置部１１は、例えば、ステンレス製の直方体のステージで、幅Ｘ１が３００ｍｍから３０００ｍｍ、長さＹ１が３０００ｍｍから３５００ｍｍである。基板配置部１１には、例えば、複数の孔１２が設けられており、その孔１２の内部に、上下に可動し、また、基板Ａを点接触で保持することができる内部搬送部１３が装備されている。
【００１３】
基板配置部１１の上面への基板Ａの供給は、例えば、図２に示すように内部搬送部１３を基板配置部１１より上方に突出させた状態で、外部から基板Ａを供給する外部搬送機構（図示無）との間で基板Ａの受け渡しを行い、その後、基板Ａを保持した内部搬送部１３を下方に移動させることで行われる。一方、紫外線処理後の基板Ａの搬出は、内部搬送部１３を基板配置部１１内から上方に移動させて、これにより基板Ａを持ち上げた後、基板Ａと基板配置部１１との隙間に外部搬送機構の基板保持部を挿入して、基板Ａの受け渡しを行った後、外部搬送機構にて外部に搬出される。
【００１４】
基板処理部１の基板配置部１１から、例えば、距離Ｌ１が８００ｍｍ〜１５００ｍｍ離間した上方に、複数の紫外線照射ユニット２１が面方向に格子状に配置される。
【００１５】
紫外線照射ユニット２１の構造を図３を用いて説明する。紫外線照射ユニット２１は、例えば、ステンレスやアルミ等の金属製の筐体２１１内に、一対のリフレクタ２１２ａ、２１２ｂと、リフレクタ２１２ａと２１２ｂの間の空間に配置される紫外線光源２１３と、紫外線光源２１３からの紫外線およびリフレクタ２１２ａ、２１２ｂで反射された紫外線を筐体２１１の外部に取り出すための照射部２１４と、紫外線光源２１３を点灯するための点灯回路２１５とを、収納した構成である。
【００１６】
紫外線光源２１３は、例えば、石英ガラスからなる紫外線透過性の円筒形状のバルブで、バルブの発光空間内には、例えば、不活性ガスとそれに水銀と鉄を主成分とする放電媒体が封入される。ランプの外径φは１５±１ｍｍ程度、長さＬは２４０ｍｍ程度である。このときの点灯回路２１５は、例えば、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射するマグネトロンを使用し、マイクロ波を紫外線光源２１３に導くことにより、バルブ内に封入された放電媒体が放電し、波長１８０〜４００ｎｍの紫外線を発生させる構成である。
【００１７】
リフレクタ２１２ａ、２１２ｂは、紫外線光源２１３からの紫外線を反射し、マイクロ波を通過するよう、例えば、表面に反射膜を形成した一対のガラス板で構成される平板状の反射板である。
【００１８】
照射部２１４には、例えば、紫外線光源２１３からの光を拡散または集光させる光学機能や、紫外線光源２１３や点灯回路２１５から発生するノイズを遮断する機能を持たせることが出来る。また、装置構成を簡略化するため、前記の部材の設置を省略し、筐体２１１に開口部を設けた構成にすることも可能である。
【００１９】
紫外線照射ユニット２１の配光特性は、例えば、リフレクタ２１２ａと２１２ｂとの間の角度αを変化させることにより、調整することができる。一例として、角度αを９０°、１００°、１１０°の３種類に変化させた場合の、紫外線照度の分布の変化を図３を用いて説明する。
【００２０】
紫外線光源２１３の管径方向で、ｙ方向の紫外線照度の分布は、図３（ａ）に示すように、角度αが小さいほど、紫外線照度のピーク値Ｐは高くなり、また、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射するｙ方向の長さは短くなる。
【００２１】
一方、紫外線光源２１３の管軸方向で、ｘ方向の紫外線照度の分布は、図３（ｂ）に示すように、角度αが小さいほど、紫外線照度のピーク値Ｐは高くなるものの、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射するｘ方向の長さはほとんど変化しない。
【００２２】
各角度αにおいて、各紫外線照度のピーク値Ｐの５０％の値を照射する範囲を図３（ｃ）に示す。この範囲の内部面積がピーク値Ｐの５０％の値以上を照射できる照射面積Ｓであり、角度αが小さいほど、狭くなり、集光的な配光分布となる。
【００２３】
図１及び図２の紫外線照射装置１００において、図３の角度αが１１０°の第１の紫外線照射ユニット２１Ａと、αが１００°の第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの２種類が使用される。前述したように、第１の紫外線照射ユニット２１Ａの配光特性に対して、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの配光特性は、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、紫外線照度のピーク値Ｐの５０％の値以上を照射できる照射面積Ｓが狭い構成である。
【００２４】
これらの紫外線照射ユニット２１Ａと２１Ｂが、列ｘが６個、及び、行ｙが６個の格子状に配置され、外周部の全てに第２の紫外線照射ユニット２１Ｂが配置され、その他の中央領域に第１の紫外線照射ユニット２１Ａが配置されている。また、各紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂのｘ方向の隙間間隔ｄ１〜ｄ５、及び、ｙ方向の隙間間隔ｋ１〜ｋ５は、それぞれ、略一定の間隔に調整されている。
【００２５】
これらの紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂは、設置板２２、例えば、ステンレス製の基板上に設置される。設置板２２の各紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂの照射部２１４に相当する位置に、開口部２３が設けられており、これらの開口部２３を介して、各紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂからの紫外線が、基板処理部１へ導かれる。
【００２６】
設置板２２の下部の周囲には、周囲へ漏れる紫外線量を低減するため、例えば、外部リフレクタが２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが配置される。外部リフレクタ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、例えば、ステンレス製で、内部側の表面は、紫外線の反射率を高めるの表面処理が施こされている。外部リフレクタ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄと設置板２２との間の角度は、例えば、９０°〜１２０°で傾斜させた構成で、紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂの光を反射させて、基板処理部１上の紫外線照度および均斉度を向上させている。
【００２７】
列ｘ＝３におけるｙ方向の紫外線照射装置１００の断面図と、基板処理部１上の紫外線照度の分布を図４に示す。第１の実施形態の紫外線照度分布を実線Ｂ１で示す。また、比較用としてｙ＝１〜６の全てを第１の紫外線照射ユニット２１Ａとした場合の、紫外線照度の分布を点線Ｃ１で示す。第１の実施形態では、ｙ方向の両端に、中央領域に配置される第１の紫外線照射ユニット２１Ａに対して、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、また、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを配置したことにより、両端部の紫外線照度を高めることができる。その結果、基板Ａの紫外線処理に必要な紫外線照度Ｄ１及び均斉度を確保できる領域の幅ＷＢ１を、比較用のＷＣ１より大きくすることができる。
【００２８】
行ｙ＝３におけるｘ方向の紫外線照射装置の断面図と、基板処理部１上の紫外線照度の分布を図５に示す。第１の実施形態では、ｘ方向の両端に、中央に配置される第１の紫外線照射ユニット２１Ａ対して、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、また、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを配置したことにより、両端部の紫外線照度を高めることができる。その結果、基板Ａの紫外線処理に必要な紫外線照度Ｄ１及び均斉度を確保できる領域の幅ＷＢ１を、比較用のＷＣ１より大きくすることができる。
【００２９】
上述したように、第１の実施形態の紫外線照射装置１００は、基板Ａが設置される基板処理部１上の端部領域における紫外線照度の低下を抑制し、紫外線処理に必要な紫外線照度Ｄ１及び均斉度を確保できる領域を拡大させることが出来、基板Ａの大型化対応が可能となる。
【００３０】
（第２の実施形態）
図６は、紫外線照射装置に関する第２の実施形態について説明するためのもので、紫外線照射ユニット２１のその他の配置例を説明するための、紫外線照射装置１００の上面図である。この第２の実施形態の各部について、第１の実施形態の紫外線照射装置の各部と同一部分は同一符号で示す。
【００３１】
第２の実施形態の紫外線照射装置１００の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の紫外線照射ユニット２１Ａと第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの配置が異なる。
【００３２】
図６（ａ）は、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを行ｙ＝1と行ｙ＝６の２列に配置し、その間の４列の行ｙ＝２〜５に第１の紫外線照射ユニット２１Ａを配置した構成である。図６（ｂ）は、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを、格子状の４隅のみに配置し、その他を第１の紫外線照射ユニット２１Ａとした構成である。
【００３３】
上述した第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、全て第１の紫外線照射ユニット２１Ａを配置した場合に対して、基板Ａが設置される基板処理部１上の端部領域における紫外線照度の低下を抑制することが出来る。その結果、紫外線処理に必要な紫外線照度および均斉度を確保できる領域を拡大でき、基板Ａの大型化対応が可能となる。また、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの個数を削減したことにより、紫外線照度の調整を省略化することができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
図７と図８は紫外線照射装置に関する第３の実施形態について説明するためのもので、図７は紫外線照射ユニットの配置を示す紫外線照射装置１００の上面図、図８は紫外線照射装置１００の断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【００３５】
第３の実施形態では、３種類の紫外線照度の分布を有する紫外線照射ユニット２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆを使用している。
【００３６】
図９は、紫外線照射ユニット２１の分解斜視図を説明するための図である。紫外線照射ユニット２１は、筐体２１１内に、紫外線光源２１３として多数のＵＶ−ＬＥＤを実装して電気配線した点灯基板２１５ａと、点灯基板に電力を供給し発光を制御する点灯回路２１５ｂと、を収納した構成である。紫外線光源２１３であるＵＶ−ＬＥＤは、ＬＥＤチップ基板２１３ａと、ＬＥＤチップ基板上に実装された発光部２１３ｂと、発光部２１３ｂを覆うレンズ２１３ｃとから構成される。紫外線照射ユニット２１の紫外線照度の分布は、例えば、ＵＶ−ＬＥＤの個数や配置間隔の調整以外に、ＵＶ−ＬＥＤのレンズ２１３ｃの形状、または、発光部２１３ｂの光を反射させるリフレクタ構造をＬＥＤチップ基板２１３ａに一体的に形成して、その反射形状を変化させることで、調整することができる。
【００３７】
第３の実施形態で使用する３種類の紫外線照射ユニット２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆの紫外線照度の分布を図１０に示す。第１の紫外線照射ユニット２１Ｄの紫外線照度の分布は、ｘ方向及びｙ方向で同様な紫外線照度の分布を有している。第２の紫外線照射ユニット２１Ｅの照度分布は、上述した調整法で、紫外線照射ユニット２１Ｄに対して、紫外線照度のピーク値Ｐを高くし、また、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射するｘ方向の長さを維持し、ｙ方向の長さは短くするように集光させた分布である。第３の紫外線照射ユニット２１Ｆの照度分布は、紫外線照射ユニット２１Ｅの照度分布を、ｘ−ｙ方向で９０°回転させた分布で、ｘ方向のみを集光させた分布である。
【００３８】
これらの紫外線照射ユニット２１Ｄ、２１Ｅ及び２１Ｆは、図７に示すように、列ｘが６個、及び、行ｙが６個の格子状の配置される。
【００３９】
列ｘ＝２〜５において、各列の中央領域ｙ＝２〜５に第１の紫外線照射ユニット２１Ｄを配置し、その端部領域ｙ＝１とｙ＝６に、第１の紫外線照射ユニット２１Ｄに対して、紫外線のピーク値Ｐが高く、かつ、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｅを配置する。列ｘ＝１とｘ＝６は、各列の中央領域ｙ＝２〜５に第３の紫外線照射ユニット２１Ｆを配置し、その端部領域ｙ＝１とｙ＝６に、第２の紫外線照射ユニット２１Ｅを配置しているが、全て、集光の向きは異なるものの、紫外線のピーク値Ｐと各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓは同一となる。
【００４０】
一方、行ｙ＝２〜５において、各行の中央領域ｘ＝２〜５に第１の紫外線照射ユニット２１Ｄが配置され、その端部領域ｘ＝１とｘ＝６に、第１の紫外線照射ユニット２１Ｄに対して、紫外線のピーク値Ｐが高く、かつ、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第３の紫外線照射ユニット２１Ｆが配置される。行ｙ＝１とｙ＝６は、全て第２の紫外線照射装置２１Ｅが使用され、紫外線のピーク値Ｐと各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓは同一である。
【００４１】
各紫外線照射ユニット２１のｘ方向の隙間間隔は、ｘ方向の両端の間隔ｄ１およびｄ５を、中央部の間隔ｄ２、ｄ３、ｄ４に対して短くするように設定している。一方、ｙ方向の隙間間隔は、ｙ方向の両端の間隔ｋ１およびｋ５を、中央部の間隔ｋ２、ｋ３、ｋ４に対して短くするように設定している。
【００４２】
列ｘ＝３におけるｙ方向の紫外線照射装置１００の断面図と、基板配置部１１上の紫外線照度の分布を図８に示す。第３の実施形態の紫外線照度分布を実線Ｂ２で示す。また、比較用として紫外線照射ユニット２１Ｄと２１Ｅの種類と配置は同一で、隙間間隔ｄ１〜ｄ５及び隙間間隔ｋ１〜ｋ５を、各々、全て同一にしたときの、紫外線照度の分布を点線Ｃ２で示す。
【００４３】
第３の実施形態では、中央ｙ＝２〜５の第１の紫外線照射ユニット２１Ｄの両端ｘ＝１、６に、集光させた紫外線照度の分布を有する第２の紫外線照射ユニット２１Ｅを配置したことに加えて、両端の第１の紫外線照射ユニット２１Ｄと第２の紫外線照射ユニット２１Ｅの間隔ｋ１及びｋ５を、中央の間隔ｋ２〜ｋ４より小さくしたことで、紫外線照度の均斉度を向上させることが出来る。一方に、ｘ方向においても、図示しないが、図８と同様な効果が得られ、紫外線照度の均斉度を向上させることが出来る。
【００４４】
上述したように、第３の実施形態の紫外線照射装置１００は、基板Ａが設置される基板処理部１上の端部領域における紫外線照度の低下を抑制し、紫外線処理に必要な紫外線照度Ｄ２を確保できる領域ＷＢ２を拡大させつつ、光均斉度を向上させることが出来る。
【００４５】
（第４の実施形態）
図１１と図１２は紫外線照射装置に関する第４の実施形態について説明するためのもので、図１１は紫外線照射ユニット２１の配置を示す紫外線照射装置１００の上面図、図１２は紫外線照射装置１００の断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【００４６】
第４の実施形態では、同構成の紫外線照射ユニット２１として、例えば、図１０に示す第１の紫外線ユニット２１Ｄを使用している。ここで、同構成の紫外線照射ユニット２１とは、同じ設計であるが、材料バラツキまたは製造バラツキ等の要因による、紫外線照射ユニット２１の電気的または光学的な特性バラツキを許容することを意味している。
【００４７】
第１の紫外線照射ユニット２１Ｄを、図１１に示すように、列ｘが４個、及び、行ｙが４個の格子状の配置している。第１の紫外線照射ユニット２１Ｄの隙間間隔は、ｘ方向については両端の隙間間隔ｄ１およびｄ３を中央部の隙間間隔ｄ２に対して短くし、また、ｙ方向については両端の隙間間隔ｋ１およびｋ３を中央の隙間間隔ｋ２に対して短くしている。
【００４８】
行ｙ＝２におけるｘ方向の紫外線照射装置１００の断面図と、基板処理部１上の紫外線照度の分布を図１２に示す。第４の実施形態の紫外線照度分布を実線Ｂ３で示す。また、比較用として第１の紫外線照射ユニット２１Ｄを用い、隙間間隔ｄ１〜ｄ３及び隙間間隔ｋ１〜ｋ３を、各々、全て同一にしたときの、紫外線照度の分布を点線Ｃ３で示す。
【００４９】
第４の実施形態では、中央の隙間間隔ｄ２またはｋ２に対して、各々、その両端ｄ１とｄ３、または、ｋ１とｋ３の隙間間隔を狭くしたことにより、中央部の紫外線照度を低くして、両端部の紫外線照度を向上させる分布とすることが出来る。
【００５０】
第４の実施形態では、基板Ａの周囲においてのみ紫外線処理が必要な工程、例えば、液晶パネル製造における２枚の基板の周囲を接着する封止材の紫外線硬化工程において使用することができる。また、基板Ａの中央と外周部で別々の紫外線処理を同時に行う場合、例えば、液晶関連で、基板Ａの外周部では前述した封止工程を行い、基板Ａの中央部では液晶の配光膜形成を行う行程の同時処理にも使用することが出来る。この場合、前者の工程に必要な紫外線照度は、後者の工程の紫外線照度に対して、高くするような紫外線照度分布が求められので、これに対応できると同時に、大型の基板Ａの設置が可能となる。また、上述した紫外線照度分布を得るために、紫外線照射装置１００に使用する一部の紫外線照射ユニット２１Ｄの点灯電力を高める必要がないため、紫外線照射装置１００の省電力化及び長寿命化が可能となる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５１】
基板処理部１の基板配置部１１は、基板Ａを面接触で保持する以外に、例えば、線接触または点接触等で保持する構成も採ることができる。また、基板Ａの供給方式は、紫外線照射装置１００の前面からフォークリフト方式で出し入れする以外に、例えば、ウォーキングビーム方式や、ベルト方式により、基板Ａを前から後ろ方向に移動させる方式も採ることができる。
【００５２】
紫外線照射ユニット２１に使用する紫外線光源２１３は、基板Ａの紫外線処理を行うのに適切な波長域の紫外線を発光させることができる光源であればよいので、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、中圧ランプ、高圧ランプ、ＨＩＤランプ、または、レーザーダイオード等に置き換えが可能である。
【００５３】
点灯回路２１５は、夫々の光源に適した構成とすることができ、また、点灯回路２１５の全部または一部を紫外線照射ユニット２１の筐体２１１の外部に配置することも可能である。
【００５４】
紫外線照射ユニット２１の配光特性の調整方法は、リフレクタ２１２ａ、２１２ｂの角度以外に、紫外線光源２１３の配置位置や、紫外線照射ユニット２１の照射部２１４に、例えば、光学シート等を設けて、シート構成を拡散シートや集光シートに変更する方法を採ることができる。
【００５５】
また、配光特性が異なる紫外線照射ユニット２１を別個に用意する以外に、例えば、基本構成は同構成でリフレクタ２１２ａ、２１２ｂや紫外線光源２１３の配置位置を調整できる調整機構を備えた紫外線照射ユニット２１を使用しても良い。また、これらの調整機構を電子制御できる制御手段を外部に設けて、配光を自動制御させても良い。
【００５６】
紫外線照射ユニット２１の配置数は、列４個及び行４個、列６個及び行６個の構成を示したが、基板Ａの大きさに応じて、列数及び行数を変化させることができる。また、列数と行数が同数である必要がなく、どちらか一方を大きくした配置とすることも出来る。
【００５７】
紫外線照射部２に使用する紫外線照射ユニット２１の種類は、２種類と３種類の例を示したが、それ以上の種類とすることができる。
【００５８】
また、同一の行または列に、２種類の紫外線照射ユニットを配置した構成例を示したが、例えば、図１３に示すように、同一の行または列に３種類の紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを配置することも可能である。この場合、中央に第１の紫外線照射ユニット２１Ａが配置され、その両端に第１の紫外線照射ユニット２１Ａに対して、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｂが配置される。この第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの更に両端には、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂに対して、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第３の紫外線照射ユニット２１Ｃが配置される構成である。更に、４種類以上の紫外線照射ユニットも使用することができる。
【００５９】
紫外線照射ユニット２１の隙間間隔ｄ、ｋを変化させる個数は、２個の例を示したが、それ以上とし、同様な配置手段を講じることも出来る。
【００６０】
紫外線照射ユニット２１は、例えば、筐体２１１の一部に空気を筐体２１１内に導入及び排出するための開口部を設けて、排気用または吸気用のブロアにより筐体２１１内に空気を循環させて、紫外線光源２１３や点灯回路２１５を空冷させる構成も可能である。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 紫外線処理装置
１ 基板処理部
１１ 基板配置部
１２ 孔
１３ 内部搬送部
２ 紫外線照射部
２１ 紫外線照射ユニット
２１Ａ 第１の紫外線照射ユニット
２１Ｂ 第２の紫外線照射ユニット
２１Ｃ 第３の紫外線照射ユニット
２１２a、２１２b リフレクタ
２１３ 紫外線光源
２１５ 点灯回路
２２ 設置板
２３ 開口部
２４ａ〜２４ｄ 外部リフレクタ
Ａ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線照射装置は、紫外線処理、例えば、印刷関連でのインク乾燥、半導体装置関連の微細露光、液晶関連の接着材硬化や液晶の配光膜形成等に使用されている。近年、紫外線処理対象の基板の大型化が進んでおり、紫外線照射装置の紫外線照射エリアの大面積化が求められている。
【０００３】
この種の紫外線照射装置は、複数の紫外線照射ユニットを面方向に格子状に配列し、これらの紫外線照射ユニットから放射される紫外線を、所定の距離を介して配置される基板に照射し、紫外線処理を行う構成である。
【０００４】
この種の紫外線照射装置では、隣り合う紫外線照射ユニットからの紫外線照度分布を合成することで、基板が設置される基板処理部上における紫外線照度の均斉度の向上を図っているが、基板処理部上の端部領域では光合成が不十分となり、紫外線照度が低下する。そのため、紫外線照射部上の端部領域では、基板処理に必要な紫外線照度または均斉度を満足できず、大型の基板を処理することが出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７６０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、基板処理部の端部領域における紫外線照度の低下を抑制することで、照射エリアの大面積化を図ることが可能な紫外線照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、実施形態の紫外線照射装置は、紫外線処理される基板が配置される基板処理部と、前記基板処理部と面するように格子状に配置された複数の紫外線照射ユニットを有する紫外線照射部と、を具備する紫外線照射装置において、前記紫外線照射部は、第１の紫外線照射ユニットと、前記第１の紫外線照射ユニットに対して前記基板処理部の位置における紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニットと、を備え、前記紫外線照射部の配列の少なくとも一部の行または列において、その中央領域に前記第１の紫外線照射ユニットを、その端部領域に前記第２の紫外線照射ユニットを配列した。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】紫外線照射装置に関する第１の実施形態について説明するための分解斜視図である。
【図２】図１の組み立て状態を説明するための外観斜視図である。
【図３】図１と図２の紫外線照射ユニットの断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【図４】図２の紫外線照射装置におけるｙ方向の断面図と、紫外線照度の分布について説明するための図である。
【図５】図２の紫外線照射装置におけるｘ方向の断面図と、紫外線照度の分布について説明するための図である。
【図６】紫外線照射装置に関する第２の実施形態について紫外線照射ユニットの配置を説明するための紫外線照射装置の上面図である。
【図７】紫外線照射装置に関する第３の実施形態について紫外線照射ユニットの配置を説明するための紫外線照射装置の上面図である。
【図８】図７の紫外線照射装置におけるｙ方向の断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である
【図９】図７と図８の紫外線照射ユニットの構造を説明するための分解斜視図である。
【図１０】図７と図８の紫外線照射ユニットの断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【図１１】紫外線照射装置に関する第４の実施形態について紫外線照射ユニットの配置を説明するための紫外線照射装置の上面図である。
【図１２】図１１の紫外線照射装置におけるｘ方向の断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【図１３】紫外線照射ユニットのその他の配置例を説明するための紫外線照射装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の紫外線照射装置を、図面を参照して説明する。図１は分解斜視図で、図２は図１の組み立て状態の外観斜視図、図３は図１と図２で使用する紫外線照射ユニットの断面図と紫外線照度の分布を示す図、図４と図５は紫外線照射装置の断面図と紫外線照度の分布を示す図である。
【００１１】
図１および図２において、１００は、例えば、印刷関連でのインク乾燥、半導体装置関連の微細露光、液晶関連の接着材硬化や液晶の配光膜形成等の紫外線処理を行う紫外線照射装置である。紫外線照射装置１００は、紫外線処理される基板Ａが配置されて紫外線照射が行われる基板処理部１と、この基板処理部１に面して配置され、基板Ａに対して紫外線を照射する紫外線照射部２とから構成される。
【００１２】
基板処理部１は、基板Ａを配置することができる基板配置部１１を備える。基板配置部１１は、例えば、ステンレス製の直方体のステージで、幅Ｘ１が３００ｍｍから３０００ｍｍ、長さＹ１が３０００ｍｍから３５００ｍｍである。基板配置部１１には、例えば、複数の孔１２が設けられており、その孔１２の内部に、上下に可動し、また、基板Ａを点接触で保持することができる内部搬送部１３が装備されている。
【００１３】
基板配置部１１の上面への基板Ａの供給は、例えば、図２に示すように内部搬送部１３を基板配置部１１より上方に突出させた状態で、外部から基板Ａを供給する外部搬送機構（図示無）との間で基板Ａの受け渡しを行い、その後、基板Ａを保持した内部搬送部１３を下方に移動させることで行われる。一方、紫外線処理後の基板Ａの搬出は、内部搬送部１３を基板配置部１１内から上方に移動させて、これにより基板Ａを持ち上げた後、基板Ａと基板配置部１１との隙間に外部搬送機構の基板保持部を挿入して、基板Ａの受け渡しを行った後、外部搬送機構にて外部に搬出される。
【００１４】
基板処理部１の基板配置部１１から、例えば、距離Ｌ１が８００ｍｍ〜１５００ｍｍ離間した上方に、複数の紫外線照射ユニット２１が面方向に格子状に配置される。
【００１５】
紫外線照射ユニット２１の構造を図３を用いて説明する。紫外線照射ユニット２１は、例えば、ステンレスやアルミ等の金属製の筐体２１１内に、一対のリフレクタ２１２ａ、２１２ｂと、リフレクタ２１２ａと２１２ｂの間の空間に配置される紫外線光源２１３と、紫外線光源２１３からの紫外線およびリフレクタ２１２ａ、２１２ｂで反射された紫外線を筐体２１１の外部に取り出すための照射部２１４と、紫外線光源２１３を点灯するための点灯回路２１５とを、収納した構成である。
【００１６】
紫外線光源２１３は、例えば、石英ガラスからなる紫外線透過性の円筒形状のバルブで、バルブの発光空間内には、例えば、不活性ガスとそれに水銀と鉄を主成分とする放電媒体が封入される。ランプの外径φは１５±１ｍｍ程度、長さＬは２４０ｍｍ程度である。このときの点灯回路２１５は、例えば、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射するマグネトロンを使用し、マイクロ波を紫外線光源２１３に導くことにより、バルブ内に封入された放電媒体が放電し、波長１８０〜４００ｎｍの紫外線を発生させる構成である。
【００１７】
リフレクタ２１２ａ、２１２ｂは、紫外線光源２１３からの紫外線を反射し、マイクロ波を通過するよう、例えば、表面に反射膜を形成した一対のガラス板で構成される平板状の反射板である。
【００１８】
照射部２１４には、例えば、紫外線光源２１３からの光を拡散または集光させる光学機能や、紫外線光源２１３や点灯回路２１５から発生するノイズを遮断する機能を持たせることが出来る。また、装置構成を簡略化するため、前記の部材の設置を省略し、筐体２１１に開口部を設けた構成にすることも可能である。
【００１９】
紫外線照射ユニット２１の配光特性は、例えば、リフレクタ２１２ａと２１２ｂとの間の角度αを変化させることにより、調整することができる。一例として、角度αを９０°、１００°、１１０°の３種類に変化させた場合の、紫外線照度の分布の変化を図３を用いて説明する。
【００２０】
紫外線光源２１３の管径方向で、ｙ方向の紫外線照度の分布は、図３（ａ）に示すように、角度αが小さいほど、紫外線照度のピーク値Ｐは高くなり、また、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射するｙ方向の長さは短くなる。
【００２１】
一方、紫外線光源２１３の管軸方向で、ｘ方向の紫外線照度の分布は、図３（ｂ）に示すように、角度αが小さいほど、紫外線照度のピーク値Ｐは高くなるものの、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射するｘ方向の長さはほとんど変化しない。
【００２２】
各角度αにおいて、各紫外線照度のピーク値Ｐの５０％の値を照射する範囲を図３（ｃ）に示す。この範囲の内部面積がピーク値Ｐの５０％の値以上を照射できる照射面積Ｓであり、角度αが小さいほど、狭くなり、集光的な配光分布となる。
【００２３】
図１及び図２の紫外線照射装置１００において、図３の角度αが１１０°の第１の紫外線照射ユニット２１Ａと、αが１００°の第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの２種類が使用される。前述したように、第１の紫外線照射ユニット２１Ａの配光特性に対して、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの配光特性は、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、紫外線照度のピーク値Ｐの５０％の値以上を照射できる照射面積Ｓが狭い構成である。
【００２４】
これらの紫外線照射ユニット２１Ａと２１Ｂが、列ｘが６個、及び、行ｙが６個の格子状に配置され、外周部の全てに第２の紫外線照射ユニット２１Ｂが配置され、その他の中央領域に第１の紫外線照射ユニット２１Ａが配置されている。また、各紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂのｘ方向の隙間間隔ｄ１〜ｄ５、及び、ｙ方向の隙間間隔ｋ１〜ｋ５は、それぞれ、略一定の間隔に調整されている。
【００２５】
これらの紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂは、設置板２２、例えば、ステンレス製の基板上に設置される。設置板２２の各紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂの照射部２１４に相当する位置に、開口部２３が設けられており、これらの開口部２３を介して、各紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂからの紫外線が、基板処理部１へ導かれる。
【００２６】
設置板２２の下部の周囲には、周囲へ漏れる紫外線量を低減するため、例えば、外部リフレクタが２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが配置される。外部リフレクタ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、例えば、ステンレス製で、内部側の表面は、紫外線の反射率を高めるの表面処理が施こされている。外部リフレクタ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄと設置板２２との間の角度は、例えば、９０°〜１２０°で傾斜させた構成で、紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂの光を反射させて、基板処理部１上の紫外線照度および均斉度を向上させている。
【００２７】
列ｘ＝３におけるｙ方向の紫外線照射装置１００の断面図と、基板処理部１上の紫外線照度の分布を図４に示す。第１の実施形態の紫外線照度分布を実線Ｂ１で示す。また、比較用としてｙ＝１〜６の全てを第１の紫外線照射ユニット２１Ａとした場合の、紫外線照度の分布を点線Ｃ１で示す。第１の実施形態では、ｙ方向の両端に、中央領域に配置される第１の紫外線照射ユニット２１Ａに対して、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、また、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを配置したことにより、両端部の紫外線照度を高めることができる。その結果、基板Ａの紫外線処理に必要な紫外線照度Ｄ１及び均斉度を確保できる領域の幅ＷＢ１を、比較用のＷＣ１より大きくすることができる。
【００２８】
行ｙ＝３におけるｘ方向の紫外線照射装置の断面図と、基板処理部１上の紫外線照度の分布を図５に示す。第１の実施形態では、ｘ方向の両端に、中央に配置される第１の紫外線照射ユニット２１Ａ対して、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、また、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを配置したことにより、両端部の紫外線照度を高めることができる。その結果、基板Ａの紫外線処理に必要な紫外線照度Ｄ１及び均斉度を確保できる領域の幅ＷＢ１を、比較用のＷＣ１より大きくすることができる。
【００２９】
上述したように、第１の実施形態の紫外線照射装置１００は、基板Ａが設置される基板処理部１上の端部領域における紫外線照度の低下を抑制し、紫外線処理に必要な紫外線照度Ｄ１及び均斉度を確保できる領域を拡大させることが出来、基板Ａの大型化対応が可能となる。
【００３０】
（第２の実施形態）
図６は、紫外線照射装置に関する第２の実施形態について説明するためのもので、紫外線照射ユニット２１のその他の配置例を説明するための、紫外線照射装置１００の上面図である。この第２の実施形態の各部について、第１の実施形態の紫外線照射装置の各部と同一部分は同一符号で示す。
【００３１】
第２の実施形態の紫外線照射装置１００の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の紫外線照射ユニット２１Ａと第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの配置が異なる。
【００３２】
図６（ａ）は、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを行ｙ＝1と行ｙ＝６の２列に配置し、その間の４列の行ｙ＝２〜５に第１の紫外線照射ユニット２１Ａを配置した構成である。図６（ｂ）は、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂを、格子状の４隅のみに配置し、その他を第１の紫外線照射ユニット２１Ａとした構成である。
【００３３】
上述した第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、全て第１の紫外線照射ユニット２１Ａを配置した場合に対して、基板Ａが設置される基板処理部１上の端部領域における紫外線照度の低下を抑制することが出来る。その結果、紫外線処理に必要な紫外線照度および均斉度を確保できる領域を拡大でき、基板Ａの大型化対応が可能となる。また、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの個数を削減したことにより、紫外線照度の調整を省略化することができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
図７と図８は紫外線照射装置に関する第３の実施形態について説明するためのもので、図７は紫外線照射ユニットの配置を示す紫外線照射装置１００の上面図、図８は紫外線照射装置１００の断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【００３５】
第３の実施形態では、３種類の紫外線照度の分布を有する紫外線照射ユニット２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆを使用している。
【００３６】
図９は、紫外線照射ユニット２１の分解斜視図を説明するための図である。紫外線照射ユニット２１は、筐体２１１内に、紫外線光源２１３として多数のＵＶ−ＬＥＤを実装して電気配線した点灯基板２１５ａと、点灯基板に電力を供給し発光を制御する点灯回路２１５ｂと、を収納した構成である。紫外線光源２１３であるＵＶ−ＬＥＤは、ＬＥＤチップ基板２１３ａと、ＬＥＤチップ基板上に実装された発光部２１３ｂと、発光部２１３ｂを覆うレンズ２１３ｃとから構成される。紫外線照射ユニット２１の紫外線照度の分布は、例えば、ＵＶ−ＬＥＤの個数や配置間隔の調整以外に、ＵＶ−ＬＥＤのレンズ２１３ｃの形状、または、発光部２１３ｂの光を反射させるリフレクタ構造をＬＥＤチップ基板２１３ａに一体的に形成して、その反射形状を変化させることで、調整することができる。
【００３７】
第３の実施形態で使用する３種類の紫外線照射ユニット２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆの紫外線照度の分布を図１０に示す。第１の紫外線照射ユニット２１Ｄの紫外線照度の分布は、ｘ方向及びｙ方向で同様な紫外線照度の分布を有している。第２の紫外線照射ユニット２１Ｅの照度分布は、上述した調整法で、紫外線照射ユニット２１Ｄに対して、紫外線照度のピーク値Ｐを高くし、また、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射するｘ方向の長さを維持し、ｙ方向の長さは短くするように集光させた分布である。第３の紫外線照射ユニット２１Ｆの照度分布は、紫外線照射ユニット２１Ｅの照度分布を、ｘ−ｙ方向で９０°回転させた分布で、ｘ方向のみを集光させた分布である。
【００３８】
これらの紫外線照射ユニット２１Ｄ、２１Ｅ及び２１Ｆは、図７に示すように、列ｘが６個、及び、行ｙが６個の格子状の配置される。
【００３９】
列ｘ＝２〜５において、各列の中央領域ｙ＝２〜５に第１の紫外線照射ユニット２１Ｄを配置し、その端部領域ｙ＝１とｙ＝６に、第１の紫外線照射ユニット２１Ｄに対して、紫外線のピーク値Ｐが高く、かつ、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｅを配置する。列ｘ＝１とｘ＝６は、各列の中央領域ｙ＝２〜５に第３の紫外線照射ユニット２１Ｆを配置し、その端部領域ｙ＝１とｙ＝６に、第２の紫外線照射ユニット２１Ｅを配置しているが、全て、集光の向きは異なるものの、紫外線のピーク値Ｐと各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓは同一となる。
【００４０】
一方、行ｙ＝２〜５において、各行の中央領域ｘ＝２〜５に第１の紫外線照射ユニット２１Ｄが配置され、その端部領域ｘ＝１とｘ＝６に、第１の紫外線照射ユニット２１Ｄに対して、紫外線のピーク値Ｐが高く、かつ、各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第３の紫外線照射ユニット２１Ｆが配置される。行ｙ＝１とｙ＝６は、全て第２の紫外線照射装置２１Ｅが使用され、紫外線のピーク値Ｐと各ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓは同一である。
【００４１】
各紫外線照射ユニット２１のｘ方向の隙間間隔は、ｘ方向の両端の間隔ｄ１およびｄ５を、中央部の間隔ｄ２、ｄ３、ｄ４に対して短くするように設定している。一方、ｙ方向の隙間間隔は、ｙ方向の両端の間隔ｋ１およびｋ５を、中央部の間隔ｋ２、ｋ３、ｋ４に対して短くするように設定している。
【００４２】
列ｘ＝３におけるｙ方向の紫外線照射装置１００の断面図と、基板配置部１１上の紫外線照度の分布を図８に示す。第３の実施形態の紫外線照度分布を実線Ｂ２で示す。また、比較用として紫外線照射ユニット２１Ｄと２１Ｅの種類と配置は同一で、隙間間隔ｄ１〜ｄ５及び隙間間隔ｋ１〜ｋ５を、各々、全て同一にしたときの、紫外線照度の分布を点線Ｃ２で示す。
【００４３】
第３の実施形態では、中央ｙ＝２〜５の第１の紫外線照射ユニット２１Ｄの両端ｘ＝１、６に、集光させた紫外線照度の分布を有する第２の紫外線照射ユニット２１Ｅを配置したことに加えて、両端の第１の紫外線照射ユニット２１Ｄと第２の紫外線照射ユニット２１Ｅの間隔ｋ１及びｋ５を、中央の間隔ｋ２〜ｋ４より小さくしたことで、紫外線照度の均斉度を向上させることが出来る。一方に、ｘ方向においても、図示しないが、図８と同様な効果が得られ、紫外線照度の均斉度を向上させることが出来る。
【００４４】
上述したように、第３の実施形態の紫外線照射装置１００は、基板Ａが設置される基板処理部１上の端部領域における紫外線照度の低下を抑制し、紫外線処理に必要な紫外線照度Ｄ２を確保できる領域ＷＢ２を拡大させつつ、光均斉度を向上させることが出来る。
【００４５】
（第４の実施形態）
図１１と図１２は紫外線照射装置に関する第４の実施形態について説明するためのもので、図１１は紫外線照射ユニット２１の配置を示す紫外線照射装置１００の上面図、図１２は紫外線照射装置１００の断面図と紫外線照度の分布を説明するための図である。
【００４６】
第４の実施形態では、同構成の紫外線照射ユニット２１として、例えば、図１０に示す第１の紫外線ユニット２１Ｄを使用している。ここで、同構成の紫外線照射ユニット２１とは、同じ設計であるが、材料バラツキまたは製造バラツキ等の要因による、紫外線照射ユニット２１の電気的または光学的な特性バラツキを許容することを意味している。
【００４７】
第１の紫外線照射ユニット２１Ｄを、図１１に示すように、列ｘが４個、及び、行ｙが４個の格子状の配置している。第１の紫外線照射ユニット２１Ｄの隙間間隔は、ｘ方向については両端の隙間間隔ｄ１およびｄ３を中央部の隙間間隔ｄ２に対して短くし、また、ｙ方向については両端の隙間間隔ｋ１およびｋ３を中央の隙間間隔ｋ２に対して短くしている。
【００４８】
行ｙ＝２におけるｘ方向の紫外線照射装置１００の断面図と、基板処理部１上の紫外線照度の分布を図１２に示す。第４の実施形態の紫外線照度分布を実線Ｂ３で示す。また、比較用として第１の紫外線照射ユニット２１Ｄを用い、隙間間隔ｄ１〜ｄ３及び隙間間隔ｋ１〜ｋ３を、各々、全て同一にしたときの、紫外線照度の分布を点線Ｃ３で示す。
【００４９】
第４の実施形態では、中央の隙間間隔ｄ２またはｋ２に対して、各々、その両端ｄ１とｄ３、または、ｋ１とｋ３の隙間間隔を狭くしたことにより、中央部の紫外線照度を低くして、両端部の紫外線照度を向上させる分布とすることが出来る。
【００５０】
第４の実施形態では、基板Ａの周囲においてのみ紫外線処理が必要な工程、例えば、液晶パネル製造における２枚の基板の周囲を接着する封止材の紫外線硬化工程において使用することができる。また、基板Ａの中央と外周部で別々の紫外線処理を同時に行う場合、例えば、液晶関連で、基板Ａの外周部では前述した封止工程を行い、基板Ａの中央部では液晶の配光膜形成を行う行程の同時処理にも使用することが出来る。この場合、前者の工程に必要な紫外線照度は、後者の工程の紫外線照度に対して、高くするような紫外線照度分布が求められので、これに対応できると同時に、大型の基板Ａの設置が可能となる。また、上述した紫外線照度分布を得るために、紫外線照射装置１００に使用する一部の紫外線照射ユニット２１Ｄの点灯電力を高める必要がないため、紫外線照射装置１００の省電力化及び長寿命化が可能となる。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５１】
基板処理部１の基板配置部１１は、基板Ａを面接触で保持する以外に、例えば、線接触または点接触等で保持する構成も採ることができる。また、基板Ａの供給方式は、紫外線照射装置１００の前面からフォークリフト方式で出し入れする以外に、例えば、ウォーキングビーム方式や、ベルト方式により、基板Ａを前から後ろ方向に移動させる方式も採ることができる。
【００５２】
紫外線照射ユニット２１に使用する紫外線光源２１３は、基板Ａの紫外線処理を行うのに適切な波長域の紫外線を発光させることができる光源であればよいので、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、中圧ランプ、高圧ランプ、ＨＩＤランプ、または、レーザーダイオード等に置き換えが可能である。
【００５３】
点灯回路２１５は、夫々の光源に適した構成とすることができ、また、点灯回路２１５の全部または一部を紫外線照射ユニット２１の筐体２１１の外部に配置することも可能である。
【００５４】
紫外線照射ユニット２１の配光特性の調整方法は、リフレクタ２１２ａ、２１２ｂの角度以外に、紫外線光源２１３の配置位置や、紫外線照射ユニット２１の照射部２１４に、例えば、光学シート等を設けて、シート構成を拡散シートや集光シートに変更する方法を採ることができる。
【００５５】
また、配光特性が異なる紫外線照射ユニット２１を別個に用意する以外に、例えば、基本構成は同構成でリフレクタ２１２ａ、２１２ｂや紫外線光源２１３の配置位置を調整できる調整機構を備えた紫外線照射ユニット２１を使用しても良い。また、これらの調整機構を電子制御できる制御手段を外部に設けて、配光を自動制御させても良い。
【００５６】
紫外線照射ユニット２１の配置数は、列４個及び行４個、列６個及び行６個の構成を示したが、基板Ａの大きさに応じて、列数及び行数を変化させることができる。また、列数と行数が同数である必要がなく、どちらか一方を大きくした配置とすることも出来る。
【００５７】
紫外線照射部２に使用する紫外線照射ユニット２１の種類は、２種類と３種類の例を示したが、それ以上の種類とすることができる。
【００５８】
また、同一の行または列に、２種類の紫外線照射ユニットを配置した構成例を示したが、例えば、図１３に示すように、同一の行または列に３種類の紫外線照射ユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを配置することも可能である。この場合、中央に第１の紫外線照射ユニット２１Ａが配置され、その両端に第１の紫外線照射ユニット２１Ａに対して、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニット２１Ｂが配置される。この第２の紫外線照射ユニット２１Ｂの更に両端には、第２の紫外線照射ユニット２１Ｂに対して、紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第３の紫外線照射ユニット２１Ｃが配置される構成である。更に、４種類以上の紫外線照射ユニットも使用することができる。
【００５９】
紫外線照射ユニット２１の隙間間隔ｄ、ｋを変化させる個数は、２個の例を示したが、それ以上とし、同様な配置手段を講じることも出来る。
【００６０】
紫外線照射ユニット２１は、例えば、筐体２１１の一部に空気を筐体２１１内に導入及び排出するための開口部を設けて、排気用または吸気用のブロアにより筐体２１１内に空気を循環させて、紫外線光源２１３や点灯回路２１５を空冷させる構成も可能である。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 紫外線処理装置
１ 基板処理部
１１ 基板配置部
１２ 孔
１３ 内部搬送部
２ 紫外線照射部
２１ 紫外線照射ユニット
２１Ａ 第１の紫外線照射ユニット
２１Ｂ 第２の紫外線照射ユニット
２１Ｃ 第３の紫外線照射ユニット
２１２a、２１２b リフレクタ
２１３ 紫外線光源
２１５ 点灯回路
２２ 設置板
２３ 開口部
２４ａ〜２４ｄ 外部リフレクタ
Ａ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線処理される基板が配置される基板処理部と、前記基板処理部と面するように格子状に配置された複数の紫外線照射ユニットを有する紫外線照射部と、を具備する紫外線照射装置において、
前記紫外線照射部は、第１の紫外線照射ユニットと、前記第１の紫外線照射ユニットに対して前記基板処理部の位置における紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニットと、を備え、前記紫外線照射部の配列の少なくとも一部の行または列において、その中央領域に前記第１の紫外線照射ユニットを、その端部領域に前記第２の紫外線照射ユニットを、配列した紫外線照射装置。
【請求項２】
前記紫外線照射部は、更に、その少なくとも一部の行または列において、中央領域から端部領域に行くに従い、隣り合う紫外線照射ユニットの間隔が狭くなるように、配列されてなる請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
紫外線処理される基板が配置される基板処理部と、前記基板処理部と面するように格子状に配置された複数の紫外線照射ユニットを有する紫外線照射部と、を具備する紫外線照射装置において、
前記紫外線照射部は、その行または列の少なくとも一部において、中央領域から端部領域に行くに従い、隣り合う紫外線照射ユニットの間隔が狭くなるように、配列されてなる紫外線照射装置。
【請求項１】
紫外線処理される基板が配置される基板処理部と、前記基板処理部と面するように格子状に配置された複数の紫外線照射ユニットを有する紫外線照射部と、を具備する紫外線照射装置において、
前記紫外線照射部は、第１の紫外線照射ユニットと、前記第１の紫外線照射ユニットに対して前記基板処理部の位置における紫外線照度のピーク値Ｐが高く、かつ、ピーク値Ｐの５０％の値以上を照射する照射面積Ｓが狭い第２の紫外線照射ユニットと、を備え、前記紫外線照射部の配列の少なくとも一部の行または列において、その中央領域に前記第１の紫外線照射ユニットを、その端部領域に前記第２の紫外線照射ユニットを、配列した紫外線照射装置。
【請求項２】
前記紫外線照射部は、更に、その少なくとも一部の行または列において、中央領域から端部領域に行くに従い、隣り合う紫外線照射ユニットの間隔が狭くなるように、配列されてなる請求項１に記載の紫外線照射装置。
【請求項３】
紫外線処理される基板が配置される基板処理部と、前記基板処理部と面するように格子状に配置された複数の紫外線照射ユニットを有する紫外線照射部と、を具備する紫外線照射装置において、
前記紫外線照射部は、その行または列の少なくとも一部において、中央領域から端部領域に行くに従い、隣り合う紫外線照射ユニットの間隔が狭くなるように、配列されてなる紫外線照射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−９４７３７（Ｐ２０１３−９４７３７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０２３５（Ｐ２０１１−２４０２３５）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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