角形状集光用光学系および液晶パネル用紫外線照射装置
【課題】
角形状の部分に高照度で、
高均整度の光照射を行い、しかも照射効率が高くて小形化された角形状集光用光学系およびこれを用いた液晶パネル用紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】
角形状集光用光学系１０は、それぞれロッドレンズ１および複数の発光ダイオード２を備え、発光ダイオードがロッドレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる少なくとも２個の直線部用集光ユニット２０と、それぞれシリンドリカルレンズ３および複数の発光ダイオード４を備え、発光ダイオードがシリンドリカルレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる４個の光学モジュール３１を十字状に組み合わせてなる少なくとも１個の角部用集光ユニット３０とを具備し、一対の直線部用集光ユニット２０が１個の角部用集光ユニット３０を挟んで交差方向に配置されている。
角形状の部分に高照度で、
高均整度の光照射を行い、しかも照射効率が高くて小形化された角形状集光用光学系およびこれを用いた液晶パネル用紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】
角形状集光用光学系１０は、それぞれロッドレンズ１および複数の発光ダイオード２を備え、発光ダイオードがロッドレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる少なくとも２個の直線部用集光ユニット２０と、それぞれシリンドリカルレンズ３および複数の発光ダイオード４を備え、発光ダイオードがシリンドリカルレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる４個の光学モジュール３１を十字状に組み合わせてなる少なくとも１個の角部用集光ユニット３０とを具備し、一対の直線部用集光ユニット２０が１個の角部用集光ユニット３０を挟んで交差方向に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本の直線部が角部を共有する角形状の部位に高均整度の集光を行う角形状集光用光学系およびこれを用いた液晶パネル用紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、透明電極を形成した一対のガラス基板の間に液晶材料を挟み、かつ周縁の四角形状のシール予定部に紫外線硬化樹脂を施与してなる未シール液晶用パネルの当該シール予定部に紫外光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させることによってシールされる。液晶表示パネルのシール工程では、未シール液晶パネルの両面を構成する一対のガラス基板の周縁部間に予め紫外線硬化樹脂を滴下し、ガラス基板の上方からＵＶ光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。これを行うための従来の液晶パネル用紫外線照射装置は、紫外線放電ランプなどの紫外線光源から発生した紫外線を、所定範囲の高照度、かつ高均整度で一対のガラス基板の表面全体にわたって照射するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上述した従来の液晶パネル用紫外線照射装置では、紫外線照射の不要なガラス基板の中央部にも紫外線が照射されるため、紫外線の照射効率が低く、無駄な消費電力が多くなるという問題がある。また、紫外線光源に紫外線放電ランプを用いると、水冷却を行う必要もあることから紫外線照射装置が複雑になるとともに大型化してしまうという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５４２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対して、本発明者は、発光ダイオードおよびロッドレンズなどからなる直線状の集光系を用いることによって、光照射部における直線状の部分に発光ダイオードの発光を集光させることができるので、上記直線状の集光系を平面上で井桁状に組み合わせれば、四角形の輪郭に沿って集光することができることに着目した。
【０００６】
なお、上記集光系を井桁状に組み合わせる理由は、次のとおりである。すなわち、上記集光系が有限長であると、集光系の両端領域に対向する領域における放射照度が低下してしまうので、低下部分が所定の照射領域の外側に位置するように集光系の長さを両端方向へ延長させればよい。したがって、この場合、集光系の延長部分を四角形の輪郭からさらに外側へ位置させることになり、その結果四角形の輪郭に均一に集光させるための集光系が井桁状になる。
【０００７】
ところが、ロッドレンズを井桁状に組み合わせた集光系の場合、高照度は得られるものの、光照射位置における四角形の角部の放射照度が極端に大きくなってしまい、四角形の直線部および角部にわたって高均整度の放射照度で光照射を行うことができないという問題のあることが分かった。紫外線照射による樹脂硬化においては、所定範囲より照度が高くても、所望の硬化作用が得られないので、紫外線照射が高均整度であることは重要である。
【０００８】
本発明者が調査したところ、発光ダイオードおよびロッドレンズなどからなる直線状の集光系において、角部では隣接する一対の直線部による集光作用がそれぞれ寄与して、角部に照射される集光が加算されるために、放射照度が極端に増加してしまうのが原因であることが分かった。
【０００９】
本発明は、角形状の部分に高照度で、高均整度の光照射を行い、しかも照射効率が高くて小形化された角形状集光用光学系およびこれを用いた液晶パネル用紫外線照射装置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】
【００１０】
本発明の角形状集光用光学系は、それぞれロッドレンズおよび複数の発光ダイオードを備え、発光ダイオードがロッドレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる少なくとも２個の直線部用集光ユニットと；それぞれシリンドリカルレンズおよび複数の発光ダイオードを備え、発光ダイオードがシリンドリカルレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる４個の光学モジュールを十字状に組み合わせてなる少なくとも１個の角部用集光ユニットと；を具備し、一対の直線部用集光ユニットが１個の角部用集光ユニットを挟んで交差方向に配置されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の液晶パネル用紫外線照射装置は、四角形状のシール予定部に紫外線硬化樹脂を施与した未シール液晶パネルを紫外光照射部に配置する液晶パネル用紫外線照射装置本体と；発光ダイオードが紫外発光形からなる請求項１記載の角形状集光用光学系において、それぞれ４個の直線部用集光ユニットおよび角部用集光ユニットが交互に配設されて液晶パネル用紫外線照射装置本体の紫外光照射部に四角形状の紫外集光パターンを形成するように構成された四角形状集光光学系と；を具備していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光ダイオードから放射される光を光照射部の角形状の部分に高照度で、高均整度の光照射を行い、しかも照射効率の高い光照射を行うことができるとともに、小形化された角形状集光用光学系およびこれを用いた液晶パネル用紫外線照射装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００１４】
図１ないし図３は、本発明の角形状集光用光学系を実施するための一形態を示し、図１は一部切欠底面図、図２は一部切欠正面図、図３は角部用集光ユニットの拡大端面図である。
【００１５】
本形態において、角形状集光用光学系１０は、少なくとも２個の直線部用集光ユニット２０、２０および少なくとも１個の角部用集光ユニット３０を具備していて、全体としてＬ字状などの角形状１１を形成するように配置される。
【００１６】
上記角形状１１は、少なくとも一対の直線部１２、１２と、１つの角部１３とを含んでいる。直線部１２は、いずれも後述する直線部用集光ユニット２０と角部用集光ユニット３０の光学モジュール３１とで形成されている。角部１３は、角部用集光ユニット３０の４個の光学モジュール３１が形成する十字状の中心部により形成されている。なお、一対の直線部１２、１２が角部１３を挟んで形成する角度は、所望の値、例えば直角をなす。しかし、上記角度は、直角に限定されるものではなく、所望により鋭角または鈍角であることを許容する。
【００１７】
直線部用集光ユニット２０は、角形状１１のうち直線部１２の主として中間部において集光作用を担当する。そして、ロッドレンズ１および複数の発光ダイオード２を備えている。
【００１８】
ロッドレンズ１は、横断面が円形で、その円の中心軸に沿って伸びた棒状のレンズである。ロッドレンズ１の直径および軸方向の長さは、適宜選択することができる。なお、ロッドレンズ１が所定の有限長である場合、全体が当該有限長の長さを有する１本のロッドレンズにより構成されていてもよいし、所望により長さ方向に複数に分割されていてもよい。また、後者の場合、分割されたロッドレンズが隣接するように配列されていてもよいし、適当な距離離間して配列されてもよい。
【００１９】
複数の発光ダイオード２は、その発光面をロッドレンズ１に接近、例えば接触し、かつその長さ方向に沿って好ましくは整列して配列されている。発光ダイオード２の配列のピッチは、直線部用集光ユニット１０の長さ方向に沿って、光照射部において線状に集光されて所望の程度に高均整度で、高照度の放射が得られるように設定されている。
【００２０】
また、発光ダイオード２の形態は、特段限定されないが、角形状集光用光学系１０の小形化のためには表面実装用のチップ形状をなしているものが好適である。さらに、発光ダイオード２が発光する光の波長帯は、特段限定されないが、紫外光、可視光または赤外光などの波長帯に放射するものであることを許容する。なお、液晶パネル用紫外線照射装置に用いる場合は、紫外発光形のものが用いられる。
【００２１】
ロッドレンズ１および発光ダイオード２の関係は、発光ダイオード２の発光がなるべく多くロッドレンズ１に入射するように配置されていればよく、その余の構成は特段限定されないが、好適には両者が一体化されているのが取扱い上都合がよい。
【００２２】
角部用集光ユニット３０は、４個の光学モジュール３１を十字状に組み合わせて構成されている。光学モジュール３１は、それぞれシリンドリカルレンズ３および複数の発光ダイオード４を備え、発光ダイオード４がシリンドリカルレンズ３に接近し、かつその長さ方向に沿って配列されている。
【００２３】
十字状に組み合わされた４個の光学モジュール３１の中心部は、それぞれ図１に示すように先端が角度９０°の尖端状をなしていて、かつ互いに密接して隣接している。なお、発光ダイオード４は、４個の光学モジュール３１の中心部を避けて配置することができる。しかし、所望により上記中心部に発光ダイオード４を配置することもできる。
【００２４】
シリンドリカルレンズ３には、図３に示すようにその光入射面が平坦で、光出射面が円柱面をなしているものを用いるのがよい。なお、光出射面の下端部は、好ましくは直線部用集光ユニット２０のロッドレンズ１の下端部と同レベルに揃える。
【００２５】
発光ダイオード４は、シリンドリカルレンズ３の光入射面に接近、好適には接触して配置されている。また、発光ダイオード４には、直線部用集光ユニット２０の発光ダイオード２と同一仕様のものを用いることができる。しかし、角形状１１の直線部１２の全長にわたり対向する光照射部において高均整度な放射照度を得るためには、発光ダイオード４の配列のピッチを適当に設定することができる。なお、図示の本形態においては、角部用集光ユニット３０における発光ダイオード４の配列のピッチが直線部用集光ユニット２０におけるそれより小さくなっている。
【００２６】
図１および図２において、符号５の部分は角部用集光ユニット３０に配設されており、角部用集光ユニット３０の支持体などとして用いられる。
【００２７】
本発明において、直線部用集光ユニット２０の数が少なくとも２個必要とするのは、の角部１３を最低１個有する角形状１１の角形状集光用光学系を得るために必要であるからである。なお、この場合、直線部１２の外端すなわち角部１３側とは反対の端部においても均一な放射照度を得たい場合には、当該外端にも角部用集光ユニット３０を配設することができる。
【００２８】
しかし、本発明によれば、角部１３を２個以上有する角形状を有する角形状集光用光学系を得ることができる。例えば、角部１３を２個有する角形状、したがって門形の角形状集光用光学系を得ることができる。この場合には、３個の直線部用集光ユニット２０と少なくとも２個の角部用集光ユニット３０を交互に配設する。なお、所望により上記と同様の理由から、門形の両側に位置する直線部用集光ユニット２０の外端にそれぞれ１個の角部用集光ユニット３０を配設することができる。このような構成の角形状集光用光学系によれば、門形の集光パターンを得ることができる。
【００２９】
さらに、本発明によれば、角部１３を４個有する角形状、したがって四角形の角形状集光用光学系を得ることができる。この場合、４個の直線部用集光ユニット２０と４個の角部用集光ユニット３０を交互に配置して四角形の各辺と角部とを形成するように配設する。このような構成の角形状集光用光学系は、井桁状になり、光照射部において四角形状の集光パターンを得ることができる。
【００３０】
図４ないし図６は、本発明の角形状集光用光学系を実施するための一形態を用いた場合の光照射部における放射照度分布を模式的に説明するもので、図４は角形状における直線部に対向する位置の放射照度分布を示すグラフ、図５は直線部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ、図６は角部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフである。
【００３１】
本形態において、角形状１１における直線部１２に対向する光照射部における放射照度分布は、図４に示すようになる。すなわち、直線部１２の両端位置Ｐ０−Ｐ３間における放射照度分布は、高均整度となり、しかも線状に集光が行われるので、高照度を得ることができる。直線部１２の一方の端部に対向する光照射部の位置Ｐ０は、角部用集光ユニット３０の４個の光学モジュール３１の中心部であると同時に一対の直線部１２、１２の交点、したがって端部である。なお、直線部１２の他方の端部に対向する光照射部の位置Ｐ３には、図１および図２には示されていないが、一方の端部に対向する位置Ｐ０におけるのと同様な角部用集光ユニット３０が配設されている。
【００３２】
図４に示す放射照度分布は、直線部用集光ユニット２０による放射照度分布と、直線部用集光ユニット２０の両端に配設された一対の角部用集光ユニット３０による放射照度分布とが合成されて得られたものである。次に、それぞれが単独の場合の放射照度分布について図５および図６を参照して説明する。
【００３３】
直線部用集光ユニット２０単独の場合の放射照度分布は、図５の実線に示すようになる。図の横軸方向の位置Ｐ１は、直線部用集光ユニット２０の端部に対向する光照射部の位置である。位置Ｐ２は、直線部用集光ユニット２０の端部に対向する位置Ｐ１より中央側に離間して位置し、この位置Ｐ２から図において右方の領域ではほぼ均一の放射照度が得られる均一照度領域となる。
【００３４】
また、位置Ｐ２から図において左方の領域ではそこから端部側へ向かうにしたがって放射照度が低減する照度低減領域となる。すなわち、位置Ｐ２は、均一照度領域と照度低減領域との境界部である。
【００３５】
さらに、位置Ｐ０は、直線部用集光ユニット２０の端部からその軸方向に沿って外側へ所定距離離間した位置に対向する光照射部の位置である。なお、所定距離とは、角部用集光ユニット３０の４個の光学モジュール３１が形成する十字状の中心から１個の光学モジュール３１の外端までの寸法に相当する。
【００３６】
そうして、直線部用集光ユニット２０単独の場合、その中央部領域に対向する光照射部の放射照度は、図５において位置Ｐ２から右方の部分に示すようにほぼ均一になる。これに対して、端部領域に対向する光照射位置の放射照度は、位置Ｐ１−Ｐ２の部分に示すように順次低減していく。また、直線部用集光ユニット２０の図において左側の端部から軸方向にさらに左方へ延長した領域に対向する光照射位置の放射照度は、位置Ｐ０−Ｐ１の部分に示すように上記端部領域に続いてさらに順次低減していく。
【００３７】
角部用集光ユニット３０単独の場合の放射照度分布は、図６の実線に示すようになる。図の横軸方向の位置Ｐ０は、４個の光学モジュール３１の中心部である。また、位置Ｐ１は、光学モジュール３１の外端部、したがって直線部用集光ユニット２０の図５において左側の端部に対向する光照射部の位置である。また、位置Ｐ２は、光学モジュール３１の外端部から軸方向に所定距離離間した位置に対向する光照射部の位置である。この位置Ｐ２は、直線部用集光ユニット２０において説明した位置Ｐ２に一致する。
【００３８】
そうして、角部用集光ユニット３０単独の場合、図６に示すように位置Ｐ０で放射照度がピークとなり、位置Ｐ１に向けて低減し、さらに光学モジュール３１の外端から軸方向へ離間した位置Ｐ２まで低減する放射照度分布が得られる。
【００３９】
以上の説明から理解できるように、角形状集光用光学系１０の一方の直線部用集光ユニット２０およびその一端部に隣接して同一方向に延在する角部用集光ユニット３０の光学モジュール３１によるそれぞれの放射が光照射部に到達することにより生じる放射照度分布は、図５の放射照度分布と図６の放射照度分布とを位置Ｐ０−Ｐ２を一致させて重ね合わせた、すなわち合成されたものである。図５中の長い点線は、角形状１１の直線部１２における端部近傍の合成後の放射照度分布、したがって図４における放射照度パターンの左側の端部近傍を示している。
【００４０】
図７ないし図１１は、本発明の角形状集光用光学系を実施するための第２の形態を示し、図７は四角形の角形状集光用光学系すなわち四角形状集光用光学系の斜視図、図８は四角形状における直線部に対向する位置の放射照度分布を示すグラフ、図９は直線部の端部近傍に対向する位置の放射照度分布を、その横軸を引き伸ばして示すグラフ、図１０は直線部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ、図１１は放射照度分布の平面写真である。図７において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４１】
本形態は、角形状集光用光学系１０´がそれぞれ４個の直線部用集光ユニット２０および角部用集光ユニット３０を交互に配置してなり、井桁状の四角形状をなしている。この角形状集光用光学系１０´は、液晶パネル用紫外線照射装置に好適であるが、四角形の部分に同時に集光する用途の全てに適応するものである。なお、図７において、符号６は平面状の光照射部を示している。
【００４２】
本形態において、四角形の各辺すなわち角形状１１の直線部１２に対向する光照射部における放射照度分布を測定したところ、図８に示す結果を得た。すなわち、直線部１２の点線で示す両端位置Ｐ０、Ｐ４の間にほぼ高均整度の放射照度分布が得られている。なお、上記放射照度分布に多少の凹凸が見られるが、これは発光ダイオードの発光特性のばらつきが主として影響しているものと考えられる。
【００４３】
また、図９に示すように、位置Ｐ０近傍の放射照度分布を、横軸を引き伸ばしてみると、位置Ｐ０から右方が直線部１２に対向して放射照度がほぼ高均整度であり、同じく左方が角部用集光光学系３０の中心部から左方に位置する光学モジュール３１に対向する領域で順次放射照度が低減していることがよく分かる。
【００４４】
さらに、図１０に示すように、角部用集光光学系３０単独での放射照度分布は、図６に示す第１の形態におけるそれとよく類似していることが分かる。
【００４５】
そうして、本形態によれば、図１１において白色で示すような四角形の線状の光照射パターンＬＰが得られる。すなわち、四角形の周縁部における四角形の枠状の部分にのみ光照射を行うことができるとともに、その放射照度が直線部および角部のいずれにおいても高周波均整度で、しかも高照度になる。
【００４６】
図１２および図１３は、本発明の液晶パネル用紫外線照射装置を実施するための第１の形態を示し、図１２は多面取り液晶ガラス基板に形成された複数の未シール液晶パネル部分ごとに四角形の角形状集光用光学系を配設するためのガイドレールの関係を示す斜視図、図１３はガイドレールに装着された単一の角形状集光用光学系を示す要部斜視図である。
【００４７】
本形態において、液晶パネル用紫外線照射装置は、液晶パネル紫外線照射装置本体４０および四角形状集光光学系１０”を具備している。
【００４８】
液晶パネル紫外線照射装置本体４０は、多面取り液晶ガラス基板ＧＰに形成した四角形状のシール予定部に紫外線硬化樹脂を施与した未シール液晶パネル７を紫外光照射部に配置する手段を備えている。
【００４９】
四角形状集光光学系１０”は、紫外発光形発光ダイオードおよびロッドレンズなどの光学レンズを用いて液晶パネル紫外線照射装置本体４０の紫外光照射部に四角形状の紫外集光パターンを形成するように構成されている。なお、四角形状集光光学系１０”として図７に示す構成を採用することができる。
【００５０】
また、本形態において、液晶パネル用紫外線照射装置は、上記の構成に加えてサイズの異なる未シール液晶パネル７、例えばサイズの大きな未シール液晶パネルＬおよびサイズの小さな未シール液晶パネルＳが混在している多面取り液晶ガラス基板ＬＣＧの各未シール液晶パネル７のシールを一括して行えるように構成されている。
【００５１】
すなわち、液晶パネル紫外線照射装置本体４０は、上記の構成に加えてガイドレール８を備えている。ガイドレール８は、縦および横のガイドレールＲＬおよびＲＷがそれぞれ複数本グリッド状に交差して配置されている。縦のガイドレールＲＬは、図１２に示すように例えばＲＬ１〜ＲＬ６が平行状態になっている。そして、それらの間隔がサイズの異なる未シール液晶パネル７に対応して不均一に配列されている。
【００５２】
他方、横のガイドレールＲＷは、図１２に示すように縦のガイドレールＲＬの上方において直交する関係にあり、例えばＲＷ１〜ＲＷ６が平行状態になっている。そして、それらの間隔がサイズの異なる未シール液晶パネル７に対応して不均一に配列されている。
【００５３】
そうして、縦のガイドレールＲＷ１およびＲＷ３と、横のガイドレールＲＬ４およびＲＬ６とでサイズの大きな未シール液晶パネルＬの周縁部を囲むことができる。また、縦のガイドレールＲＷ４およびＲＷ５と、横のガイドレールＲＬ５およびＲＬ６とでサイズの小さなＳの周縁部を囲むことができる。
【００５４】
一方、四角形状集光光学系１０”は、前述の構成に加えて未シール液晶パネル７の大きさに対応して四角形の大きさが可変に構成されている。
【００５５】
すなわち、直線部用集光ユニット２０および角形状集光用光学系３０がともに複数光学ブロックに分割されている。直線部用集光ユニット２０の光学ブロック２１は、金属ブロック２１ａ、配線基板２１ｂ、発光ダイオード２１ｃおよび集光レンズ２１ｄを備えている。角形状集光用光学系３０の光学ブロック３２も上記光学ブロック２１と同様の構成要素を備えているが、光学ブロック２１に比較して長さ方向に小さく分割されている。
【００５６】
そうして、直線部用集光ユニット２０および角形状集光用光学系３０は、ともに複数光学ブロックに分割されているので、未シール液晶パネル７の大きさに対応して直線部用集光ユニット２０および角形状集光用光学系３０の光学ブロック２１、３２の数や間隔を適宜調整することができる。
【００５７】
図１４ないし図１６は、本発明の液晶パネル用紫外線照射装置を実施するための第２の形態を示し、図１４はガイドレールに装着された単一の角形状集光用光学系の要部を示す斜視図、図１５は四角形の横長の辺における光学ブロックの要部を示す正面図、側面図および平面図、図１６は四角形の縦の辺における光学ブロックの要部を示す正面図、側面図および平面図である。なお、図１２および図１３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００５８】
本形態の液晶パネル用紫外線照射装置は、液晶パネル紫外線照射装置本体４０および四角形状集光光学系１０”を具備している点で図１２および図１３に示す第１の形態と同様であるが、ガイドレール８´、ならびに直線部用集光ユニット２０の光学ブロック２１´の移動手段が異なる。
【００５９】
すなわち、ガイドレール８´は、図１４に示すように縦および横のガイドレールがそれぞれ複数本グリッド状に交差して配置されている点において、第１の形態と同様であるが、縦のガイドレールＲＬ´は、未シール液晶パネル７の一対の縦の辺の周縁部に対応して複数が等間隔で離間して平行状態で配設されるとともに、１つのガイドレールが、２本のレール体が上下に小さな間隔で配置されることによって構成されている。
【００６０】
これに対して、横のガイドレールＲＷ´は、未シール液晶パネル７の表面全体を覆うように多数が小さな等間隔の平行状態になっている。そして、横のガイドレールＲＬ´の両端部は、縦のガイドレールＲＬ´の２本のレール体の間に挟まれて縦方向に移動可能に構成されている。また、隣接する２本のレール体が１組になって縦のレールの１本を構成している。
【００６１】
一方、直線部用集光ユニット２０の光学ブロック２１´は、第１の形態における光学ブロック２１とほぼ同様な構成であるが、光学ブロック２１はパンタグラフ機構２２によって連動して移動されるように構成されている。なお、直線部用集光ユニット２０および角形状集光用光学系３０には、図１および図２に示す第１の形態を採用することができる。
【００６２】
すなわち、横方向に移動する複数の光学ブロック２１´は、図１５（ａ）正面図、同（ｂ）側面図および同（ｃ）平面図にそれぞれ示すように横のガイドレールＲＬ´の隣接する２本のレール体の間に挟まれて移動可能であるとともに、パンタグラフ機構２２によって連動して移動する。
【００６３】
縦方向に移動する複数の光学ブロック２１´は、図１６（ａ）正面図、同（ｂ）側面図および同（ｃ）平面図にそれぞれに示すように、縦のガイドレールＲＷ´の隣接する２本のレール体の間に挟まれて移動可能であるとともに、パンタグラフ機構２２によって連動して移動する。
【００６４】
そうして、本形態によれば、横方向および縦方向のそれぞれ複数の光学ブロック２１´の移動が容易で、しかも光学ブロック２１´を移動させても各光学ブロック間のピッチを正確に等しくなるように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の角形状集光用光学系を実施するための一形態の一部切欠底面図
【図２】同じく一部切欠正面図
【図３】同じく角部用集光ユニットの拡大端面図
【図４】本発明の角形状集光用光学系を実施するための一形態を用いた場合の光照射部における角形状の直線部に対向する位置の放射照度分布を模式的に示すグラフ
【図５】同じく直線部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ
【図６】同じく角部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ
【図７】本発明の角形状集光用光学系を実施するための第２の形態における四角形の角形状集光用光学系の斜視図
【図８】同じく四角形状における直線部に対向する位置の放射照度分布を示すグラフ
【図９】同じく直線部に対向する位置の端部近傍における放射照度分布を、その横軸を引き伸ばして示すグラフ
【図１０】同じく直線部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ
【図１１】同じく放射照度分布の平面写真
【図１２】本発明の液晶パネル用紫外線照射装置を実施するための第１の形態における多面取り液晶ガラス基板に形成された複数の液晶パネル部分ごとに四角形の角形状集光用光学系を配設するためのガイドレールの関係を示す斜視図
【図１３】同じくガイドレールに装着された単一の角形状集光用光学系を示す要部斜視図
【図１４】本発明の液晶パネル用紫外線照射装置を実施するための第２の形態におけるガイドレールに装着された単一の角形状集光用光学系の要部を示す斜視図
【図１５】同じく四角形の横長の辺における光学ブロックの要部を示す正面図、側面図および平面図
【図１６】同じく四角形の縦の辺における光学ブロックの要部を示す正面図、側面図および平面図
【符号の説明】
【００６６】
１…ロッドレンズ、２…発光ダイオード、３…シリンドリカルレンズ、４…発光ダイオード、５…支持体、１０…角形状集光用光学系、１１…角形状、１２…直線部、１３…角部、２０…直線部用集光ユニット、３０…角部用集光ユニット、３１…光学モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本の直線部が角部を共有する角形状の部位に高均整度の集光を行う角形状集光用光学系およびこれを用いた液晶パネル用紫外線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、透明電極を形成した一対のガラス基板の間に液晶材料を挟み、かつ周縁の四角形状のシール予定部に紫外線硬化樹脂を施与してなる未シール液晶用パネルの当該シール予定部に紫外光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させることによってシールされる。液晶表示パネルのシール工程では、未シール液晶パネルの両面を構成する一対のガラス基板の周縁部間に予め紫外線硬化樹脂を滴下し、ガラス基板の上方からＵＶ光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。これを行うための従来の液晶パネル用紫外線照射装置は、紫外線放電ランプなどの紫外線光源から発生した紫外線を、所定範囲の高照度、かつ高均整度で一対のガラス基板の表面全体にわたって照射するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上述した従来の液晶パネル用紫外線照射装置では、紫外線照射の不要なガラス基板の中央部にも紫外線が照射されるため、紫外線の照射効率が低く、無駄な消費電力が多くなるという問題がある。また、紫外線光源に紫外線放電ランプを用いると、水冷却を行う必要もあることから紫外線照射装置が複雑になるとともに大型化してしまうという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５４２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対して、本発明者は、発光ダイオードおよびロッドレンズなどからなる直線状の集光系を用いることによって、光照射部における直線状の部分に発光ダイオードの発光を集光させることができるので、上記直線状の集光系を平面上で井桁状に組み合わせれば、四角形の輪郭に沿って集光することができることに着目した。
【０００６】
なお、上記集光系を井桁状に組み合わせる理由は、次のとおりである。すなわち、上記集光系が有限長であると、集光系の両端領域に対向する領域における放射照度が低下してしまうので、低下部分が所定の照射領域の外側に位置するように集光系の長さを両端方向へ延長させればよい。したがって、この場合、集光系の延長部分を四角形の輪郭からさらに外側へ位置させることになり、その結果四角形の輪郭に均一に集光させるための集光系が井桁状になる。
【０００７】
ところが、ロッドレンズを井桁状に組み合わせた集光系の場合、高照度は得られるものの、光照射位置における四角形の角部の放射照度が極端に大きくなってしまい、四角形の直線部および角部にわたって高均整度の放射照度で光照射を行うことができないという問題のあることが分かった。紫外線照射による樹脂硬化においては、所定範囲より照度が高くても、所望の硬化作用が得られないので、紫外線照射が高均整度であることは重要である。
【０００８】
本発明者が調査したところ、発光ダイオードおよびロッドレンズなどからなる直線状の集光系において、角部では隣接する一対の直線部による集光作用がそれぞれ寄与して、角部に照射される集光が加算されるために、放射照度が極端に増加してしまうのが原因であることが分かった。
【０００９】
本発明は、角形状の部分に高照度で、高均整度の光照射を行い、しかも照射効率が高くて小形化された角形状集光用光学系およびこれを用いた液晶パネル用紫外線照射装置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】
【００１０】
本発明の角形状集光用光学系は、それぞれロッドレンズおよび複数の発光ダイオードを備え、発光ダイオードがロッドレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる少なくとも２個の直線部用集光ユニットと；それぞれシリンドリカルレンズおよび複数の発光ダイオードを備え、発光ダイオードがシリンドリカルレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる４個の光学モジュールを十字状に組み合わせてなる少なくとも１個の角部用集光ユニットと；を具備し、一対の直線部用集光ユニットが１個の角部用集光ユニットを挟んで交差方向に配置されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の液晶パネル用紫外線照射装置は、四角形状のシール予定部に紫外線硬化樹脂を施与した未シール液晶パネルを紫外光照射部に配置する液晶パネル用紫外線照射装置本体と；発光ダイオードが紫外発光形からなる請求項１記載の角形状集光用光学系において、それぞれ４個の直線部用集光ユニットおよび角部用集光ユニットが交互に配設されて液晶パネル用紫外線照射装置本体の紫外光照射部に四角形状の紫外集光パターンを形成するように構成された四角形状集光光学系と；を具備していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発光ダイオードから放射される光を光照射部の角形状の部分に高照度で、高均整度の光照射を行い、しかも照射効率の高い光照射を行うことができるとともに、小形化された角形状集光用光学系およびこれを用いた液晶パネル用紫外線照射装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【００１４】
図１ないし図３は、本発明の角形状集光用光学系を実施するための一形態を示し、図１は一部切欠底面図、図２は一部切欠正面図、図３は角部用集光ユニットの拡大端面図である。
【００１５】
本形態において、角形状集光用光学系１０は、少なくとも２個の直線部用集光ユニット２０、２０および少なくとも１個の角部用集光ユニット３０を具備していて、全体としてＬ字状などの角形状１１を形成するように配置される。
【００１６】
上記角形状１１は、少なくとも一対の直線部１２、１２と、１つの角部１３とを含んでいる。直線部１２は、いずれも後述する直線部用集光ユニット２０と角部用集光ユニット３０の光学モジュール３１とで形成されている。角部１３は、角部用集光ユニット３０の４個の光学モジュール３１が形成する十字状の中心部により形成されている。なお、一対の直線部１２、１２が角部１３を挟んで形成する角度は、所望の値、例えば直角をなす。しかし、上記角度は、直角に限定されるものではなく、所望により鋭角または鈍角であることを許容する。
【００１７】
直線部用集光ユニット２０は、角形状１１のうち直線部１２の主として中間部において集光作用を担当する。そして、ロッドレンズ１および複数の発光ダイオード２を備えている。
【００１８】
ロッドレンズ１は、横断面が円形で、その円の中心軸に沿って伸びた棒状のレンズである。ロッドレンズ１の直径および軸方向の長さは、適宜選択することができる。なお、ロッドレンズ１が所定の有限長である場合、全体が当該有限長の長さを有する１本のロッドレンズにより構成されていてもよいし、所望により長さ方向に複数に分割されていてもよい。また、後者の場合、分割されたロッドレンズが隣接するように配列されていてもよいし、適当な距離離間して配列されてもよい。
【００１９】
複数の発光ダイオード２は、その発光面をロッドレンズ１に接近、例えば接触し、かつその長さ方向に沿って好ましくは整列して配列されている。発光ダイオード２の配列のピッチは、直線部用集光ユニット１０の長さ方向に沿って、光照射部において線状に集光されて所望の程度に高均整度で、高照度の放射が得られるように設定されている。
【００２０】
また、発光ダイオード２の形態は、特段限定されないが、角形状集光用光学系１０の小形化のためには表面実装用のチップ形状をなしているものが好適である。さらに、発光ダイオード２が発光する光の波長帯は、特段限定されないが、紫外光、可視光または赤外光などの波長帯に放射するものであることを許容する。なお、液晶パネル用紫外線照射装置に用いる場合は、紫外発光形のものが用いられる。
【００２１】
ロッドレンズ１および発光ダイオード２の関係は、発光ダイオード２の発光がなるべく多くロッドレンズ１に入射するように配置されていればよく、その余の構成は特段限定されないが、好適には両者が一体化されているのが取扱い上都合がよい。
【００２２】
角部用集光ユニット３０は、４個の光学モジュール３１を十字状に組み合わせて構成されている。光学モジュール３１は、それぞれシリンドリカルレンズ３および複数の発光ダイオード４を備え、発光ダイオード４がシリンドリカルレンズ３に接近し、かつその長さ方向に沿って配列されている。
【００２３】
十字状に組み合わされた４個の光学モジュール３１の中心部は、それぞれ図１に示すように先端が角度９０°の尖端状をなしていて、かつ互いに密接して隣接している。なお、発光ダイオード４は、４個の光学モジュール３１の中心部を避けて配置することができる。しかし、所望により上記中心部に発光ダイオード４を配置することもできる。
【００２４】
シリンドリカルレンズ３には、図３に示すようにその光入射面が平坦で、光出射面が円柱面をなしているものを用いるのがよい。なお、光出射面の下端部は、好ましくは直線部用集光ユニット２０のロッドレンズ１の下端部と同レベルに揃える。
【００２５】
発光ダイオード４は、シリンドリカルレンズ３の光入射面に接近、好適には接触して配置されている。また、発光ダイオード４には、直線部用集光ユニット２０の発光ダイオード２と同一仕様のものを用いることができる。しかし、角形状１１の直線部１２の全長にわたり対向する光照射部において高均整度な放射照度を得るためには、発光ダイオード４の配列のピッチを適当に設定することができる。なお、図示の本形態においては、角部用集光ユニット３０における発光ダイオード４の配列のピッチが直線部用集光ユニット２０におけるそれより小さくなっている。
【００２６】
図１および図２において、符号５の部分は角部用集光ユニット３０に配設されており、角部用集光ユニット３０の支持体などとして用いられる。
【００２７】
本発明において、直線部用集光ユニット２０の数が少なくとも２個必要とするのは、の角部１３を最低１個有する角形状１１の角形状集光用光学系を得るために必要であるからである。なお、この場合、直線部１２の外端すなわち角部１３側とは反対の端部においても均一な放射照度を得たい場合には、当該外端にも角部用集光ユニット３０を配設することができる。
【００２８】
しかし、本発明によれば、角部１３を２個以上有する角形状を有する角形状集光用光学系を得ることができる。例えば、角部１３を２個有する角形状、したがって門形の角形状集光用光学系を得ることができる。この場合には、３個の直線部用集光ユニット２０と少なくとも２個の角部用集光ユニット３０を交互に配設する。なお、所望により上記と同様の理由から、門形の両側に位置する直線部用集光ユニット２０の外端にそれぞれ１個の角部用集光ユニット３０を配設することができる。このような構成の角形状集光用光学系によれば、門形の集光パターンを得ることができる。
【００２９】
さらに、本発明によれば、角部１３を４個有する角形状、したがって四角形の角形状集光用光学系を得ることができる。この場合、４個の直線部用集光ユニット２０と４個の角部用集光ユニット３０を交互に配置して四角形の各辺と角部とを形成するように配設する。このような構成の角形状集光用光学系は、井桁状になり、光照射部において四角形状の集光パターンを得ることができる。
【００３０】
図４ないし図６は、本発明の角形状集光用光学系を実施するための一形態を用いた場合の光照射部における放射照度分布を模式的に説明するもので、図４は角形状における直線部に対向する位置の放射照度分布を示すグラフ、図５は直線部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ、図６は角部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフである。
【００３１】
本形態において、角形状１１における直線部１２に対向する光照射部における放射照度分布は、図４に示すようになる。すなわち、直線部１２の両端位置Ｐ０−Ｐ３間における放射照度分布は、高均整度となり、しかも線状に集光が行われるので、高照度を得ることができる。直線部１２の一方の端部に対向する光照射部の位置Ｐ０は、角部用集光ユニット３０の４個の光学モジュール３１の中心部であると同時に一対の直線部１２、１２の交点、したがって端部である。なお、直線部１２の他方の端部に対向する光照射部の位置Ｐ３には、図１および図２には示されていないが、一方の端部に対向する位置Ｐ０におけるのと同様な角部用集光ユニット３０が配設されている。
【００３２】
図４に示す放射照度分布は、直線部用集光ユニット２０による放射照度分布と、直線部用集光ユニット２０の両端に配設された一対の角部用集光ユニット３０による放射照度分布とが合成されて得られたものである。次に、それぞれが単独の場合の放射照度分布について図５および図６を参照して説明する。
【００３３】
直線部用集光ユニット２０単独の場合の放射照度分布は、図５の実線に示すようになる。図の横軸方向の位置Ｐ１は、直線部用集光ユニット２０の端部に対向する光照射部の位置である。位置Ｐ２は、直線部用集光ユニット２０の端部に対向する位置Ｐ１より中央側に離間して位置し、この位置Ｐ２から図において右方の領域ではほぼ均一の放射照度が得られる均一照度領域となる。
【００３４】
また、位置Ｐ２から図において左方の領域ではそこから端部側へ向かうにしたがって放射照度が低減する照度低減領域となる。すなわち、位置Ｐ２は、均一照度領域と照度低減領域との境界部である。
【００３５】
さらに、位置Ｐ０は、直線部用集光ユニット２０の端部からその軸方向に沿って外側へ所定距離離間した位置に対向する光照射部の位置である。なお、所定距離とは、角部用集光ユニット３０の４個の光学モジュール３１が形成する十字状の中心から１個の光学モジュール３１の外端までの寸法に相当する。
【００３６】
そうして、直線部用集光ユニット２０単独の場合、その中央部領域に対向する光照射部の放射照度は、図５において位置Ｐ２から右方の部分に示すようにほぼ均一になる。これに対して、端部領域に対向する光照射位置の放射照度は、位置Ｐ１−Ｐ２の部分に示すように順次低減していく。また、直線部用集光ユニット２０の図において左側の端部から軸方向にさらに左方へ延長した領域に対向する光照射位置の放射照度は、位置Ｐ０−Ｐ１の部分に示すように上記端部領域に続いてさらに順次低減していく。
【００３７】
角部用集光ユニット３０単独の場合の放射照度分布は、図６の実線に示すようになる。図の横軸方向の位置Ｐ０は、４個の光学モジュール３１の中心部である。また、位置Ｐ１は、光学モジュール３１の外端部、したがって直線部用集光ユニット２０の図５において左側の端部に対向する光照射部の位置である。また、位置Ｐ２は、光学モジュール３１の外端部から軸方向に所定距離離間した位置に対向する光照射部の位置である。この位置Ｐ２は、直線部用集光ユニット２０において説明した位置Ｐ２に一致する。
【００３８】
そうして、角部用集光ユニット３０単独の場合、図６に示すように位置Ｐ０で放射照度がピークとなり、位置Ｐ１に向けて低減し、さらに光学モジュール３１の外端から軸方向へ離間した位置Ｐ２まで低減する放射照度分布が得られる。
【００３９】
以上の説明から理解できるように、角形状集光用光学系１０の一方の直線部用集光ユニット２０およびその一端部に隣接して同一方向に延在する角部用集光ユニット３０の光学モジュール３１によるそれぞれの放射が光照射部に到達することにより生じる放射照度分布は、図５の放射照度分布と図６の放射照度分布とを位置Ｐ０−Ｐ２を一致させて重ね合わせた、すなわち合成されたものである。図５中の長い点線は、角形状１１の直線部１２における端部近傍の合成後の放射照度分布、したがって図４における放射照度パターンの左側の端部近傍を示している。
【００４０】
図７ないし図１１は、本発明の角形状集光用光学系を実施するための第２の形態を示し、図７は四角形の角形状集光用光学系すなわち四角形状集光用光学系の斜視図、図８は四角形状における直線部に対向する位置の放射照度分布を示すグラフ、図９は直線部の端部近傍に対向する位置の放射照度分布を、その横軸を引き伸ばして示すグラフ、図１０は直線部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ、図１１は放射照度分布の平面写真である。図７において、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４１】
本形態は、角形状集光用光学系１０´がそれぞれ４個の直線部用集光ユニット２０および角部用集光ユニット３０を交互に配置してなり、井桁状の四角形状をなしている。この角形状集光用光学系１０´は、液晶パネル用紫外線照射装置に好適であるが、四角形の部分に同時に集光する用途の全てに適応するものである。なお、図７において、符号６は平面状の光照射部を示している。
【００４２】
本形態において、四角形の各辺すなわち角形状１１の直線部１２に対向する光照射部における放射照度分布を測定したところ、図８に示す結果を得た。すなわち、直線部１２の点線で示す両端位置Ｐ０、Ｐ４の間にほぼ高均整度の放射照度分布が得られている。なお、上記放射照度分布に多少の凹凸が見られるが、これは発光ダイオードの発光特性のばらつきが主として影響しているものと考えられる。
【００４３】
また、図９に示すように、位置Ｐ０近傍の放射照度分布を、横軸を引き伸ばしてみると、位置Ｐ０から右方が直線部１２に対向して放射照度がほぼ高均整度であり、同じく左方が角部用集光光学系３０の中心部から左方に位置する光学モジュール３１に対向する領域で順次放射照度が低減していることがよく分かる。
【００４４】
さらに、図１０に示すように、角部用集光光学系３０単独での放射照度分布は、図６に示す第１の形態におけるそれとよく類似していることが分かる。
【００４５】
そうして、本形態によれば、図１１において白色で示すような四角形の線状の光照射パターンＬＰが得られる。すなわち、四角形の周縁部における四角形の枠状の部分にのみ光照射を行うことができるとともに、その放射照度が直線部および角部のいずれにおいても高周波均整度で、しかも高照度になる。
【００４６】
図１２および図１３は、本発明の液晶パネル用紫外線照射装置を実施するための第１の形態を示し、図１２は多面取り液晶ガラス基板に形成された複数の未シール液晶パネル部分ごとに四角形の角形状集光用光学系を配設するためのガイドレールの関係を示す斜視図、図１３はガイドレールに装着された単一の角形状集光用光学系を示す要部斜視図である。
【００４７】
本形態において、液晶パネル用紫外線照射装置は、液晶パネル紫外線照射装置本体４０および四角形状集光光学系１０”を具備している。
【００４８】
液晶パネル紫外線照射装置本体４０は、多面取り液晶ガラス基板ＧＰに形成した四角形状のシール予定部に紫外線硬化樹脂を施与した未シール液晶パネル７を紫外光照射部に配置する手段を備えている。
【００４９】
四角形状集光光学系１０”は、紫外発光形発光ダイオードおよびロッドレンズなどの光学レンズを用いて液晶パネル紫外線照射装置本体４０の紫外光照射部に四角形状の紫外集光パターンを形成するように構成されている。なお、四角形状集光光学系１０”として図７に示す構成を採用することができる。
【００５０】
また、本形態において、液晶パネル用紫外線照射装置は、上記の構成に加えてサイズの異なる未シール液晶パネル７、例えばサイズの大きな未シール液晶パネルＬおよびサイズの小さな未シール液晶パネルＳが混在している多面取り液晶ガラス基板ＬＣＧの各未シール液晶パネル７のシールを一括して行えるように構成されている。
【００５１】
すなわち、液晶パネル紫外線照射装置本体４０は、上記の構成に加えてガイドレール８を備えている。ガイドレール８は、縦および横のガイドレールＲＬおよびＲＷがそれぞれ複数本グリッド状に交差して配置されている。縦のガイドレールＲＬは、図１２に示すように例えばＲＬ１〜ＲＬ６が平行状態になっている。そして、それらの間隔がサイズの異なる未シール液晶パネル７に対応して不均一に配列されている。
【００５２】
他方、横のガイドレールＲＷは、図１２に示すように縦のガイドレールＲＬの上方において直交する関係にあり、例えばＲＷ１〜ＲＷ６が平行状態になっている。そして、それらの間隔がサイズの異なる未シール液晶パネル７に対応して不均一に配列されている。
【００５３】
そうして、縦のガイドレールＲＷ１およびＲＷ３と、横のガイドレールＲＬ４およびＲＬ６とでサイズの大きな未シール液晶パネルＬの周縁部を囲むことができる。また、縦のガイドレールＲＷ４およびＲＷ５と、横のガイドレールＲＬ５およびＲＬ６とでサイズの小さなＳの周縁部を囲むことができる。
【００５４】
一方、四角形状集光光学系１０”は、前述の構成に加えて未シール液晶パネル７の大きさに対応して四角形の大きさが可変に構成されている。
【００５５】
すなわち、直線部用集光ユニット２０および角形状集光用光学系３０がともに複数光学ブロックに分割されている。直線部用集光ユニット２０の光学ブロック２１は、金属ブロック２１ａ、配線基板２１ｂ、発光ダイオード２１ｃおよび集光レンズ２１ｄを備えている。角形状集光用光学系３０の光学ブロック３２も上記光学ブロック２１と同様の構成要素を備えているが、光学ブロック２１に比較して長さ方向に小さく分割されている。
【００５６】
そうして、直線部用集光ユニット２０および角形状集光用光学系３０は、ともに複数光学ブロックに分割されているので、未シール液晶パネル７の大きさに対応して直線部用集光ユニット２０および角形状集光用光学系３０の光学ブロック２１、３２の数や間隔を適宜調整することができる。
【００５７】
図１４ないし図１６は、本発明の液晶パネル用紫外線照射装置を実施するための第２の形態を示し、図１４はガイドレールに装着された単一の角形状集光用光学系の要部を示す斜視図、図１５は四角形の横長の辺における光学ブロックの要部を示す正面図、側面図および平面図、図１６は四角形の縦の辺における光学ブロックの要部を示す正面図、側面図および平面図である。なお、図１２および図１３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００５８】
本形態の液晶パネル用紫外線照射装置は、液晶パネル紫外線照射装置本体４０および四角形状集光光学系１０”を具備している点で図１２および図１３に示す第１の形態と同様であるが、ガイドレール８´、ならびに直線部用集光ユニット２０の光学ブロック２１´の移動手段が異なる。
【００５９】
すなわち、ガイドレール８´は、図１４に示すように縦および横のガイドレールがそれぞれ複数本グリッド状に交差して配置されている点において、第１の形態と同様であるが、縦のガイドレールＲＬ´は、未シール液晶パネル７の一対の縦の辺の周縁部に対応して複数が等間隔で離間して平行状態で配設されるとともに、１つのガイドレールが、２本のレール体が上下に小さな間隔で配置されることによって構成されている。
【００６０】
これに対して、横のガイドレールＲＷ´は、未シール液晶パネル７の表面全体を覆うように多数が小さな等間隔の平行状態になっている。そして、横のガイドレールＲＬ´の両端部は、縦のガイドレールＲＬ´の２本のレール体の間に挟まれて縦方向に移動可能に構成されている。また、隣接する２本のレール体が１組になって縦のレールの１本を構成している。
【００６１】
一方、直線部用集光ユニット２０の光学ブロック２１´は、第１の形態における光学ブロック２１とほぼ同様な構成であるが、光学ブロック２１はパンタグラフ機構２２によって連動して移動されるように構成されている。なお、直線部用集光ユニット２０および角形状集光用光学系３０には、図１および図２に示す第１の形態を採用することができる。
【００６２】
すなわち、横方向に移動する複数の光学ブロック２１´は、図１５（ａ）正面図、同（ｂ）側面図および同（ｃ）平面図にそれぞれ示すように横のガイドレールＲＬ´の隣接する２本のレール体の間に挟まれて移動可能であるとともに、パンタグラフ機構２２によって連動して移動する。
【００６３】
縦方向に移動する複数の光学ブロック２１´は、図１６（ａ）正面図、同（ｂ）側面図および同（ｃ）平面図にそれぞれに示すように、縦のガイドレールＲＷ´の隣接する２本のレール体の間に挟まれて移動可能であるとともに、パンタグラフ機構２２によって連動して移動する。
【００６４】
そうして、本形態によれば、横方向および縦方向のそれぞれ複数の光学ブロック２１´の移動が容易で、しかも光学ブロック２１´を移動させても各光学ブロック間のピッチを正確に等しくなるように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の角形状集光用光学系を実施するための一形態の一部切欠底面図
【図２】同じく一部切欠正面図
【図３】同じく角部用集光ユニットの拡大端面図
【図４】本発明の角形状集光用光学系を実施するための一形態を用いた場合の光照射部における角形状の直線部に対向する位置の放射照度分布を模式的に示すグラフ
【図５】同じく直線部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ
【図６】同じく角部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ
【図７】本発明の角形状集光用光学系を実施するための第２の形態における四角形の角形状集光用光学系の斜視図
【図８】同じく四角形状における直線部に対向する位置の放射照度分布を示すグラフ
【図９】同じく直線部に対向する位置の端部近傍における放射照度分布を、その横軸を引き伸ばして示すグラフ
【図１０】同じく直線部用集光ユニット単独の場合の放射照度分布を示すグラフ
【図１１】同じく放射照度分布の平面写真
【図１２】本発明の液晶パネル用紫外線照射装置を実施するための第１の形態における多面取り液晶ガラス基板に形成された複数の液晶パネル部分ごとに四角形の角形状集光用光学系を配設するためのガイドレールの関係を示す斜視図
【図１３】同じくガイドレールに装着された単一の角形状集光用光学系を示す要部斜視図
【図１４】本発明の液晶パネル用紫外線照射装置を実施するための第２の形態におけるガイドレールに装着された単一の角形状集光用光学系の要部を示す斜視図
【図１５】同じく四角形の横長の辺における光学ブロックの要部を示す正面図、側面図および平面図
【図１６】同じく四角形の縦の辺における光学ブロックの要部を示す正面図、側面図および平面図
【符号の説明】
【００６６】
１…ロッドレンズ、２…発光ダイオード、３…シリンドリカルレンズ、４…発光ダイオード、５…支持体、１０…角形状集光用光学系、１１…角形状、１２…直線部、１３…角部、２０…直線部用集光ユニット、３０…角部用集光ユニット、３１…光学モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれロッドレンズおよび複数の発光ダイオードを備え、発光ダイオードがロッドレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる少なくとも２個の直線部用集光ユニットと；
それぞれシリンドリカルレンズおよび複数の発光ダイオードを備え、発光ダイオードがシリンドリカルレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる４個の光学モジュールを十字状に組み合わせてなる少なくとも１個の角部用集光ユニットと；
を具備し、一対の直線部用集光ユニットが１個の角部用集光ユニットを挟んで交差方向に配置されていることを特徴とする角形状集光用光学系。
【請求項２】
四角形状のシール予定部に紫外線硬化樹脂を施与した未シール液晶パネルを紫外光照射部に配置する液晶パネル用紫外線照射装置本体と；
発光ダイオードが紫外発光形からなる請求項１記載の角形状集光用光学系において、それぞれ４個の直線部用集光ユニットおよび角部用集光ユニットが交互に配設されて液晶パネル用紫外線照射装置本体の紫外光照射部に四角形状の紫外集光パターンを形成するように構成された四角形状集光光学系と；
を具備していることを特徴とする液晶パネル用紫外線照射装置。
【請求項１】
それぞれロッドレンズおよび複数の発光ダイオードを備え、発光ダイオードがロッドレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる少なくとも２個の直線部用集光ユニットと；
それぞれシリンドリカルレンズおよび複数の発光ダイオードを備え、発光ダイオードがシリンドリカルレンズに接近し、かつその長さ方向に沿って配列されてなる４個の光学モジュールを十字状に組み合わせてなる少なくとも１個の角部用集光ユニットと；
を具備し、一対の直線部用集光ユニットが１個の角部用集光ユニットを挟んで交差方向に配置されていることを特徴とする角形状集光用光学系。
【請求項２】
四角形状のシール予定部に紫外線硬化樹脂を施与した未シール液晶パネルを紫外光照射部に配置する液晶パネル用紫外線照射装置本体と；
発光ダイオードが紫外発光形からなる請求項１記載の角形状集光用光学系において、それぞれ４個の直線部用集光ユニットおよび角部用集光ユニットが交互に配設されて液晶パネル用紫外線照射装置本体の紫外光照射部に四角形状の紫外集光パターンを形成するように構成された四角形状集光光学系と；
を具備していることを特徴とする液晶パネル用紫外線照射装置。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−５７８６１（Ｐ２００７−５７８６１Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４３５９５（Ｐ２００５−２４３５９５）
【出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【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１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【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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