CN104347455A - 光照射装置以及光照射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光照射装置以及光照射方法，能够不经由石英玻璃等透光板而向基体材料的主表面照射闪光，且能够抑制照射闪光的空间的容积。该光照射装置(1)利用基体材料(9)的主表面和在靠近基体材料(9)的主表面一侧形成有开口部(32)的框体(30)，形成单一的闭合空间。然后，从配置在该密闭空间中的光照射部(20)向基体材料(9)的主表面(91)照射闪光。不经由石英玻璃等透光板而向基体材料(9)的主表面(91)照射闪光，因此能够抑制闪光的能量损失，并且能够抑制光照射装置(1)的制造成本。另外，能够抑制照射闪光的空间的容积。

Description

光照射装置以及光照射方法
技术领域
本发明涉及向基体材料的主表面照射闪光(flash光)的光照射装置以及光照射方法。
背景技术
以往，在柔性设备、柔性显示器、平板显示器、电子设备、太阳能电池、燃料电池、半导体等的制造工序中，利用了如下光照射装置，即，通过向片状或者薄板状的基体材料的主表面照射闪光，来对基体材料进行加热。
在以往的光照射装置中，利用石英玻璃等透光板隔离闪光的光源和容置有基体材料的处理室。并且，从光源经由透光板向基体材料的主表面照射闪光。作为设置透光板的目的，例举有在万一光源损坏时，使其碎片不会向基体材料一侧飞散，将用于冷却光源的气体，仅供给至透光板的光源侧的空间内，提高冷却效率。
例如在专利文献1、2中记载了具有这样的透光板的以往的光照射装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－55141号公报
专利文献2：日本特开2001－217198号公报
但是，若在光源和基体材料之间存在透光板，则无法使基体材料充分接近光源的主表面。另外，由于在透光板的表面上发生光反射、在透光板内吸收光，因此闪光的光量减少。由此，供给至基体材料的主表面的能量减少。
另外，若使用石英玻璃等透光板，则光照射装置的制造成本上升。尤其是，近几年，随着作为处理对象的基体材料变大，透光板的面积、厚度也变大，由此，存在使透光板的材料成本进一步上升的趋势。另外，在以往的结构中，若基体材料变大，则用于容置基体材料的处理室也不得不变大。于是，使向处理室填充的处理气体的使用量增加。结果为，使光照射装置的运营成本也上升。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于，提供一种光照射装置以及光照射方法，能够不经由石英玻璃等透光板而向基体材料的主表面照射闪光，且能够抑制照射闪光的空间的容积。
为了解决上述问题，本申请的第一技术方案为向基体材料的主表面照射闪光的光照射装置，其具有：保持部，其保持所述基体材料；光照射部，其向由所述保持部保持的所述基体材料的主表面照射闪光；框体，其将所述光照射部容置在单一的内部空间内，并且在靠近所述基体材料一侧形成有开口部；密封构件，其设置在所述框体的所述开口部的周缘上；接触分离机构，其使所述基体材料以及所述密封构件进行相对移动，以使所述基体材料的主表面和所述密封构件接触以及分离。
本申请的第二技术方案，在第一技术方案的光照射装置的基础上，所述框体的所述开口部小于所述基体材料的主表面；光照射装置还具有搬运机构，该搬运机构使所述基体材料与所述框体沿着与所述基体材料的主表面平行的方向进行相对移动。
本申请的第三技术方案，在第二技术方案的光照射装置的基础上，固定所述框体的位置；所述搬运机构使所述基体材料移动。
本申请的第四技术方案，在第三技术方案的光照射装置的基础上，所述基体材料呈薄片状或者薄板状。
本申请的第五技术方案，在第四技术方案的光照射装置的基础上，所述基体材料为能够柔软地弯曲的片状基体材料；所述搬运机构具有：送出辊，其在所述保持部的搬运方向上的上游一侧，用于送出所述基体材料；卷绕辊，其在所述保持部的搬运方向上的下游一侧，用于卷绕所述基体材料。
本申请的第六技术方案，在第五技术方案的光照射装置的基础上，所述保持部一边向所述基体材料施加张力，一边支撑所述基体材料。
本申请的第七技术方案，在第六技术方案的光照射装置的基础上，所述保持部具有支撑基体材料的多个辊。
本申请的第八技术方案，在第四技术方案的光照射装置的基础上，所述保持部具有支撑基体材料的载物台。
本申请的第九技术方案，在第一技术方案的光照射装置的基础上，所述保持部以使所述基体材料的主表面朝向下侧的状态，大致水平地保持所述基体材料；所述光照射部以及所述框体配置在由所述保持部保持的所述基体材料的下侧。
本申请的第十技术方案，在第一技术方案的光照射装置的基础上，还具有气体供给部，该气体供给部向所述框体的内部供给气体。
本申请的第十一技术方案，在第十技术方案的光照射装置的基础上，所述气体为非活性气体。
本申请的第十二技术方案，在第十一技术方案的光照射装置的基础上，所述非活性气体为氮气。
本申请的第十三技术方案，在第一技术方案的光照射装置的基础上，还具有排气部，该排气部排出所述框体内的气体。
本申请的第十四技术方案，在第一至十三中任一项技术方案的光照射装置的基础上，所述基体材料由树脂形成。
本申请的第十五技术方案为向基体材料的主表面照射闪光的光照射方法，包括：工序a)，利用基体材料的主表面和在靠近基体材料的主表面一侧形成有开口部的框体，形成单一的闭合空间；工序b)，在执行所述工序a)之后，从配置在所述闭合空间内的光照射部向所述基体材料的主表面照射闪光；工序c)，在执行所述工序b)之后，开放所述闭合空间。
本申请的第十六技术方案，在第十五技术方案的光照射方法的基础上，所述框体的所述开口部小于所述基体材料的主表面；一边使所述基体材料与所述框体沿着与所述基体材料的主表面平行的方向进行相对移动，一边反复执行所述工序a)、所述工序b)以及所述工序c)。
本申请的第十七技术方案，在第十五技术方案或者第十六技术方案的光照射方法的基础上，在所述工序b)中，一边向所述框体的内部供给气体，一边从所述光照射部照射闪光。
根据本申请的第一技术方案至第十四技术方案，能够在由基体材料的主表面、框体以及密封构件构成的密闭空间内，不经由石英玻璃等透光板而向基体材料的主表面照射闪光。因此，能够抑制闪光的能量损失，并且能够抑制光照射装置的制造成本。另外，能够抑制照射闪光的空间的容积。
尤其，根据本申请的第二技术方案，能够抑制框体的尺寸，一边进一步提高闪光的照射效率，一边向基体材料的整个主表面照射闪光。
尤其，根据本申请的第三技术方案，不需要用于使框体移动的机构。另外，易于连接框体与电缆、配管。
尤其，根据本申请的第五技术方案，能够一边断续地搬运片状基体材料，一边向基体材料的主表面照射闪光。
尤其，根据本申请的第六技术方案，通过防止基体材料弯曲，能够更均匀地向基体材料的主表面照射闪光。
尤其，根据本申请的第九技术方案，能够易于从框体的上部经由开口进行光照射部的维护作业。另外，即使光照射部损坏，也能够抑制其碎片向基体材料一侧飞散。另外，还能够抑制由光照射部产生的颗粒附着于基体材料上的情况。
尤其，根据本申请的第十技术方案，能够将闪光的照射处理所需的气体供给至框体的内部空间内。尤其，只要将用于冷却光照射部的气体和应该供给至基体材料的主表面附近的气体供给至一个框体内即可，因此，能够减少气体的使用量。
尤其，根据本申请的第十一技术方案，能够抑制因照射闪光而引起的基体材料的氧化。
另外，根据本申请的第十五技术方案至第十七技术方案，能够在利用基体材料的主表面和框体构成的密闭空间内，不经由石英玻璃等透光板，而向基体材料的主表面照射闪光。因此，能够抑制闪光的能量损失。另外，能够抑制照射闪光的空间的容积。
尤其，根据本申请的第十六技术方案，能够抑制框体的尺寸，一边进一步提高闪光的照射效率，一边向基体材料的整个主表面照射闪光。
尤其，根据本申请的第十七技术方案，能够将闪光的照射处理所需的气体供给至框体的内部空间内。只要将用于冷却光照射部的气体和应该供给至基体材料的主表面附近的气体供给至一个框体内即可，因此，能够减少气体的使用量。
附图说明
图1是示出第一实施方式的光照射装置的结构的图。
图2是示出第一实施方式的光照射装置的结构的图。
图3是示出第一实施方式的光照射处理的流程的流程图。
图4是示出第二实施方式的光照射装置的结构的图。
图5是示出第二实施方式的光照射装置的结构的图。
图6是示出第二实施方式的光照射处理的流程的流程图。
其中，附图标记说明如下：
1、101：光照射装置，
9、109：基体材料，
10、110：基体材料搬运机构，
11：送出辊，
12：中间辊，
13：卷绕辊，
14、114：搬运路径，
20、120：光照射部，
21、121：闪光灯，
22、122：反射器，
23、123：电缆，
30、130：灯壳，
31、131：内部空间，
32、132：开口部，
40、140：密封构件，
50、150：接触分离机构，
51：按压构件，
52、152：升降机构，
60、160：气体供给部，
70、170：排气部，
80、180：控制部，
84、184：计算机程序，
91、191：主表面，
111：载物台，
112：载物台移动机构。
具体实施方式
下面，一边参照附图，一边对于本发明的实施方式进行详细说明。
＜1.第一实施方式＞
＜1－1.关于光照射装置的结构＞
图1以及图2是示出本发明的第一实施方式的光照射装置1的结构的图。该光照射装置1是如下装置，即，一边在一对辊11、13之间搬运长条片状的基体材料9，一边向基体材料9的主表面91照射闪光。作为闪光的照射对象的基体材料9，例如由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，polyethyleneterephthalate)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯，polyethylene naphthalate)、聚酰亚胺(polyimide)等树脂形成，其柔软地弯曲。如图1以及图2所示，本实施方式的光照射装置1具有基体材料搬运机构10、光照射部20、灯壳30、密封构件40、接触分离机构50、气体供给部60、排气部70以及控制部80。
基体材料搬运机构10是用于将基体材料9沿着其长度方向搬运的机构。基体材料搬运机构10具有送出辊11、一对中间辊12以及卷绕辊13。送出辊11位于一对中间辊12的在搬运方向上的上游侧。卷绕辊13位于一对中间辊12的在搬运方向上的下游侧。当使送出辊11以及卷绕辊13旋转时，从送出辊11送出基体材料9，沿着由一对中间辊12规定的搬运路径14水平地搬运该基体材料9，然后将该基体材料9卷绕在卷绕辊13上。
一对中间辊12通过与基体材料9接触的同时旋转，来支撑并引导基体材料9。即，在本实施方式中，一对中间辊12为基体材料搬运机构10的一部分，并且为用于保持基体材料9的保持部。以使成为处理对象的主表面91朝向下侧的状态，在一对中间辊12之间大致水平地搬运基体材料9。即，在与主表面91平行的方向上搬运基体材料9。另外，通过使基体材料9与一对中间辊12接触，来向基体材料9施加张力。由此，防止基体材料9弯曲，在进行后述闪光的照射处理时，能够向基体材料9的主表面91均匀地照射闪光。
光照射部20是用于向由一对中间辊12保持的基体材料9的主表面91照射闪光的机构。光照射部20配置在基体材料9的搬运路径14的下方。光照射部20具有多个棒状的闪光灯21以及反射器22。多个闪光灯21彼此平行地配置在同一水平面上。另外，如在图1以及图2中示意性地示出那样，多个闪光灯21经由电缆23与电源装置24连接。多个闪光灯21根据电源装置24所供给的电压来射出闪光。
反射器22以从下侧覆盖多个闪光灯21的整体的方式进行配置。闪光灯21所射出的闪光的一部分直接朝向基体材料9侧照射。另外，闪光灯21所射出的闪光的其它一部分被反射器22反射之后朝向基体材料9侧照射。由此，使朝向基体材料9侧的闪光的量增加，更有效地向基体材料9的主表面91照射闪光。
闪光灯21例如能够使用氙气(xenon)闪光灯。氙气闪光灯具有：棒状玻璃管(放电管)，在内部封入有氙气，在两端部配设有与电容器连接的阳极以及阴极；触发电极，附设在该玻璃管的外周面上。氙气为电气绝缘体，因此即使在电容器上蓄积了电荷，在通常的状态下在玻璃管内也不会有电气流通。但是，在向触发电极施加高电压而破坏了绝缘的情况下，储存在电容器上的电会因两端电极间的放电而瞬间流向玻璃管内，此时的氙气的原子或者分子激发而放出光。在这样的氙气闪光灯中，将预先储存在电容器内的静电能量，转换为0.1毫秒～100毫秒这样的极其短的光脉冲，因此与连续点亮的灯相比，能够照射极其强的光。
此外，也可以使用氪气(krypton)等其它稀有气体的闪光灯，来代替氙气闪光灯。
灯壳30固定地配置在基体材料9的搬运路径14的下方。灯壳30具有单一的内部空间31，该内部空间31未被石英玻璃等划分。并且，在灯壳30的该内部空间31中容置有光照射部20。另外，在灯壳30的靠近基体材料9侧的端部即上部设置有朝向上方打开的开口部32。如图1以及图2所示，开口部32小于整个基体材料9的主表面91。
在本实施方式中，固定灯壳30以及光照射部20的位置，使基体材料9相对于上述固定灯壳30以及光照射部20移动。因此，不需要用于使灯壳30移动的驱动机构。另外，在灯壳30上安装用于连接闪光灯21和电源装置24的电缆23、后述供气配管61、后述排气配管71时，不需要因考虑到灯壳30的移动来留有富余。
另外，在本实施方式中，在基体材料9的搬运路径14的下侧配置有灯壳30，在灯壳30的上部设置有开口部32。因此，能够通过开口部32从灯壳30的上部容易地进行交换闪光灯21等维护作业。另外，即使闪光灯21损坏，其碎片也不会向基体材料9侧飞散。另外，还能够抑制从灯壳30或者光照射部20产生的颗粒附着于基体材料9的表面。
密封构件40是设置在灯壳30的开口部32的周缘的环状构件。在使接触分离机构50进行动作时，密封构件40与基体材料9的主表面91发生接触，以起到密封灯壳30和基体材料9之间的间隙。另外，密封构件40由电绝缘性高的材料形成，发挥绝缘构件的功能。密封构件40的材料例如能够使用PEEK等树脂、陶瓷。
接触分离机构50是用于使基体材料9的主表面91和密封构件40接触以及分离的机构。接触分离机构50具有环状按压构件51，使按压构件51上下移动的升降机构52。按压构件51配置在基体材料9的上侧且隔着基体材料9与密封构件40一侧相反的一侧的位置上。当使升降机构52进行动作时，按压构件51在第一位置(图1的位置)和第二位置(图2的位置)之间进行上下移动，其中，所述第一位置指，在基体材料9的上方并与基体材料9分离的位置，所述第二位置指，按压构件51与基体材料9发生接触并向下侧按压基体材料9的位置。升降机构5例如通过组合马达和滚珠螺杆的机构或气缸来实现。
当按压构件51配置在第一位置上时，如图1所示，密封构件40以及按压构件51这两者与基体材料9分离。因此，能够通过基体材料搬运机构10搬运基体材料9。另一方面，当按压构件51配置在第二位置上时，如图2所示，在按压构件51和密封构件40之间夹持基体材料9，密封构件40紧贴在基体材料9的主表面91上。结果，灯壳30的内部空间31成为与外部隔离的密闭空间。
气体供给部60是用于向灯壳30的内部空间31供给作为处理气体的氮(N2)气的机构。气体供给部60具有供气配管61以及氮气供给源62。供气配管61的上游侧的端部与氮气供给源62连接。供气配管61的下游侧的端部与设置在反射器22上的喷出口64连接。另外，在供气配管61的路径途中设置有开闭阀63。因此，当开放开闭阀63时，从氮气供给源62经由供气配管61向喷出口64供给氮气。如图2中的虚线所示，从喷出口64向灯壳30的内部空间31喷出氮气。
在此，气体供给部60所供给的氮气的温度低于因照射闪光而被加热的闪光灯21的温度。因此，从喷出口64喷出的氮气能够对多个闪光灯21进行冷却。另外，利用喷出口64所喷出的氮气，在多个闪光灯21和基体材料9的主表面91之间，形成作为非活性气体的氮气的气体层。由此，抑制伴随照射闪光而导致的基体材料9的氧化。即，在该光照射装置1中，供给至灯壳30内的氮气，发挥对闪光灯21进行冷却、和防止基体材料9氧化的双重作用。另外，像这样，通过仅向灯壳30的内部空间31供给氮气，来减少氮气的使用量。
此外，氮气供给源62可以是光照射装置1的一部分，也可以是设置有光照射装置1的工厂内的实用设备。另外，气体供给部60也可以供给氩(Ar)气、氦(He)气等其它非活性气体，来代替氮气。另外，气体供给部60也可以根据闪光的照射处理的目的，供给其它各种气体来作为处理气体。例如也可以使用氧(O2)气、氢(H2)气、氯(Cl2)气等反应性气体或干净的干燥空气，来作为处理气体。
排气部70是用于从灯壳30的内部空间31向灯壳30的外部排出气体的机构。排气部70具有与排气口33连接的排气配管71，上述排气口33设置在灯壳30的侧壁上。在使密封构件40紧贴在基体材料9的主表面91上的状态下，一边从气体供给部60供给氮气，一边向排气部70排出气体，由此，将灯壳30内的气体替换为氮气。
控制部80是用于控制光照射装置1内的各部的动作的部件。如在图1以及图2中概念性地示出的那样，本实施方式的控制部80由具有CPU(中央处理器)等运算处理部81、RAM(随机存储器)等存储器82以及硬盘驱动器等存储部83的计算机构成。控制部80分别与上述基体材料搬运机构10、电源装置24、升降机构52以及开闭阀63电连接。控制部80将存储在存储部83中的计算机程序84暂时读取到存储器82中，运算处理部81基于该计算机程序84，进行运算处理，由此来控制基体材料搬运机构10、电源装置24、升降机构52以及开闭阀63的动作。由此，对基体材料9进行闪光的照射处理。
＜1－2.关于闪光照射处理＞
接着，对于利用第一实施方式的光照射装置1向基体材料9的主表面91照射闪光时的处理的流程进行说明。图3是示出该处理的流程的流程图。在该光照射装置1进行闪光的照射处理时，首先，向控制部80输入用于进行该处理的指令。当接收该指令时，控制部80根据计算机程序84，控制光照射装置1内的各部的动作。由此，进行下面的动作。
首先，光照射装置1通过使基体材料搬运机构10进行动作，来搬运基体材料9(步骤S1)。在基体材料9的主表面91上，例如沿着搬运方向按照等间隔排列有多个图案。基体材料搬运机构10搬运基体材料9，使作为闪光的照射对象的图案配置在光照射部20的上方。此外，在该步骤S1中，按压构件51配置在第一位置(图1的位置)上。因此，基体材料9不与密封构件40以及按压构件51发生接触，并沿着搬运路径14搬运该基体材料9。
当所希望的图案配置在光照射部20的上方时，光照射装置1停止基体材料搬运机构10的动作。然后，使升降机构52进行动作，来使按压构件51下降至第二位置(图2的位置)(步骤S2)。于是，在按压构件51和密封构件40之间夹持基体材料9，密封构件40紧贴在基体材料9的主表面91上。其结果为，灯壳30的内部空间31成为与外部隔离的密闭空间。即，由基体材料9的主表面91、灯壳30以及密封构件40形成单一的密闭空间。
接着，开放光照射装置1的开闭阀63。由此，从氮气供给源62经由供气配管61向喷出口64供给氮气。然后，从喷出口64向灯壳30的内部空间31喷出氮气。另外，经由排气配管71向外部排出灯壳30内的气体。其结果为，将灯壳30内的至少基体材料9的主表面91附近的气体替换为氮气(步骤S3)。
接着，一边继续向灯壳30内供给氮气，一边从电源装置24向多个闪光灯21施加电压。由此，从灯壳30内的闪光灯21射出极其短时间的闪光。从闪光灯21射出的闪光，直接照射至基体材料9的主表面91，或者经反射器22反射之后再照射至基体材料9的主表面91(步骤S4)。其结果为，对基体材料9的主表面91进行加热。
此时，在基体材料9的主表面91的附近，形成作为非活性气体的氮气的气体层。因此，抑制伴随基体材料9的温度上升而使主表面91氧化。另外，向各闪光灯21吹送来自喷出口64的氮气。由此，抑制伴随射出闪光而导致闪光灯21的温度上升的情况。另外，在照射极其短时间的闪光之后，仍向各闪光灯21吹送氮气，以对各闪光灯21进行冷却。
在照射闪光之后，若经过规定的时间，则关闭光照射装置1的开闭阀63。由此，停止向灯壳30内供给氮气(步骤S5)。然后，使升降机构52动作，以使按压构件51上升至第一位置(图1的位置)(步骤S6)。于是，密封构件40与基体材料9的主表面91分离，开放灯壳30的内部空间31。
然后，控制部80判断在基体材料9的主表面91上是否存在应该照射闪光的下一个图案(步骤S7)。然后，在存在成为照射对象的下一图案的情况(在步骤S7中判断为“是”的情况)下，返回步骤S1，搬运基体材料9，使该图案配置在光照射部20的上方。这样，该光照射装置1反复进行步骤S1～S7的处理，由此，使基体材料9与灯壳30进行相对移动，并且向基体材料9的整个主表面91依次照射闪光。
结果为，在没有成为照射对象的下一图案(在步骤S7中判断为“否”)时，结束对该基体材料9进行的光照射处理。
像这样，在该光照射装置1中，灯壳30内的光照射部20不经由石英玻璃等透光板，而向基体材料9的主表面91照射闪光。因此，与利用透光板的情况相比，能够使多个闪光灯21更接近基体材料9的主表面91。另外，由于不会因透光板而反射闪光或吸收闪光，所以能够有效地向基体材料9的主表面91照射闪光。另外，通过省略透光板，能够抑制光照射装置1的制造成本。
另外，在该光照射装置1中，在由基体材料9的主表面91、灯壳30以及密封构件40构成的密闭空间内，照射闪光。即，利用基体材料9的主表面91，来形成用于照射闪光的处理空间。因此，不必准备用于容置整个基体材料9的大的腔室。因此，即使在基体材料9大的情况下，也能够抑制处理空间的容积。另外，若能够抑制处理空间的容积，则也能够抑制供给至该处理空间内的处理气体(例如氮气)的量。其结果为，能够降低光照射装置1的运营成本。
＜2.第二实施方式＞
＜2－1.关于光照射装置的结构＞
接着，对于本发明的第二实施方式进行说明。图4以及图5是示出第二实施方式的光照射装置101的结构的图。该光照射装置101是一边将薄板状基体材料109保持在载物台111上，一边搬运该基体材料109，并向基体材料109的主表面191照射闪光的装置。成为闪光的照射对象的基体材料109例如为用于平板显示器的矩形玻璃基体材料。如图4以及图5所示，本实施方式的光照射装置101具有基体材料搬运机构110、光照射部120、灯壳130、密封构件140、接触分离机构150、气体供给部160、排气部170以及控制部180。
基体材料搬运机构110是用于一边将基体材料109保持为大致水平，一边搬运该基体材料109的机构。基体材料搬运机构110具有支撑基体材料109的载物台111、使载物台111移动的载物台移动机构112。基体材料109以成为处理对象的主表面191朝向上侧的状态，大致水平地载置于载物台111上。即，在本实施方式中，载物台111为基体材料搬运机构110的一部分，并且为用于保持基体材料9的保持部。载物台移动机构112沿着搬运路径114大致水平地搬运载物台111以及载物台111上的基体材料109。即，向与主表面191平行的方向搬运基体材料109。载物台移动机构112例如通过组合马达和滚珠螺杆的机构、或利用了线性马达的机构来实现。
光照射部120是用于向保持在载物台111上的基体材料109的主表面191照射闪光。光照射部120配置在基体材料109的搬运路径114的上方。光照射部120具有多个棒状的闪光灯121和反射器122。多个闪光灯121以彼此平行的方式配置在同一水平面上。另外，如在图4以及图5中概念性地示出的那样，多个闪光灯121经由电缆123与电源装置124连接。多个闪光灯121根据由电源装置124供给的电压，来射出闪光。
反射器122配置成从上侧覆盖多个闪光灯121。从闪光灯121射出的闪光的一部分，直接朝向基体材料109侧照射。另外，从闪光灯121射出的闪光的其它一部分，在经反射器122反射之后朝向基体材料109侧照射。由此，使朝向基体材料109侧的闪光的量增加，能够更有效地对基体材料109的主表面191照射闪光。
与第一实施方式相同，闪光灯121例如能够使用氙气闪光灯。但是，也可以使用氪气等其它稀有气体的闪光灯，来代替氙气闪光灯。
灯壳130配置在基体材料109的搬运路径114的上方。灯壳130具有单一的内部空间131，该内部空间131未被石英玻璃等划分。在灯壳130的该内部空间131中容置有光照射部120。另外，在灯壳130的基体材料109侧的端部即下部，设置有朝向下方打开的开口部132。如图4以及图5所示，开口部132小于整个基体材料109的主表面191。
密封构件140是设置在灯壳130的开口部132的周缘上的环状构件。在使接触分离机构150动作时，密封构件140与基体材料109的主表面191接触，从而发挥密封灯壳130和基体材料109的间隙的作用。另外，密封构件40由电绝缘性高的材料形成，发挥绝缘构件的功能。密封构件40的材料，例如能够使用PEEK等树脂、陶瓷。
接触分离机构150是用于使基体材料109的主表面191和密封构件140接触以及分离的机构。接触分离机构150具有用于使灯壳130上下移动的升降机构152。当使升降机构152进行动作时，灯壳130在第一位置(图4的位置)和低于第一位置的第二位置(图5的位置)之间进行上下移动。升降机构152例如通过组合马达和滚珠螺杆的机构、气缸来实现。
当灯壳130配置在第一位置上时，如图4所示，密封构件140位于基体材料109的主表面191的上方并与主表面191分离。因此，能够通过基体材料搬运机构110搬运基体材料109。另一方面，当灯壳130配置在第二位置上时，如图5所示，密封构件140紧贴在基体材料109的主表面191上。其结果为，灯壳130的内部空间131成为与外部隔离的密闭空间。
气体供给部160是用于向灯壳130的内部空间131供给作为处理气体的氮(N2)气的机构。气体供给部160具有供气配管161以及氮气供给源162。供气配管161的上游侧的端部与氮气供给源162连接。供气配管161的下游侧的端部与设置在反射器122上的喷出口164连接。另外，在供气配管161的路径途中插设有开闭阀163。因此，当开放开闭阀163时，从氮气供给源162通过供气配管161向喷出口164供给氮气。并且，如图5中的虚线所示，从喷出口164向灯壳130的内部空间131喷出氮气。
在此，从气体供给部160供给的氮气的温度低于因照射闪光而被加热的闪光灯121的温度。因此，能够利用喷出口164所喷出的氮气对多个闪光灯121进行冷却。另外，利用喷出口164所喷出的氮气，在多个闪光灯121和基体材料109的主表面191之间，形成作为非活性气体的氮气的气体层。由此，抑制伴随照射闪光而导致的基体材料109的氧化。即，在该光照射装置101中，供给至灯壳130内的氮气发挥对闪光灯121进行冷却、和防止基体材料109氧化的双重作用。另外，像这样，通过仅向灯壳130的内部空间131供给氮气，减少了氮气的使用量。
此外，氮气供给源162可以是光照射装置101的一部分，也可以是设置有光照射装置101的工厂内的实用设备。另外，气体供给部160也可以供给氩(Ar)气、氦(He)气等其它非活性气体，来代替氮气。另外，气体供给部160也可以根据闪光的照射处理的目的，供给其它各种气体来作为处理气体。例如也可以使用氧(O2)气、氢(H2)气、氯(Cl2)气等反应性气体或干净的干燥空气来作为处理气体。
排气部170是用于从灯壳130的内部空间131向灯壳130的外部排出气体的机构。排气部170具有与排气口133连接的排气配管171，上述排气口133设置在灯壳130的侧壁上。在使密封构件140紧贴在基体材料109的主表面191上的状态下，一边从气体供给部160供给氮气，一边向排气部170排出气体，由此，将灯壳130内的气体替换为氮气。
控制部180是用于控制光照射装置101内的各部的动作的部件。如在图4以及图5中示意性地示出，本实施方式的控制部180由具有CPU等运算处理部181、RAM等存储器182以及硬盘驱动器等存储部183的计算机构成。控制部180分别与上述载物台移动机构112、电源装置124、升降机构152以及开闭阀163电连接。控制部180将存储在存储部183中的计算机程序184暂时读取到存储器182中，运算处理部181基于该计算机程序184进行运算处理，由此，控制载物台移动机构112、电源装置124、升降机构152以及开闭阀163的动作。由此，对基体材料109进行闪光的照射处理。
＜2－2.关于闪光照射处理＞
接着，对利用第二实施方式的光照射装置101向基体材料109的主表面191照射闪光时的处理的流程进行说明。图6是示出该处理的流程的流程图。当该光照射装置101进行闪光的照射处理时，首先，向控制部180输入用于进行该处理的指令。当接收该指令时，控制部180根据计算机程序184，控制光照射装置101内的各部的动作。由此，进行下面的动作。
在载物台111的上表面上载置基体材料109之后，首先，光照射装置101通过使载物台移动机构112动作，来搬运基体材料109(步骤S101)。在基体材料109的主表面191上，例如沿着搬运方向等间隔地排列有多个图案。基体材料搬运机构110搬运基体材料109，由此将成为闪光的照射对象的图案配置在光照射部120的下方。此外，在该步骤S101中，灯壳130配置在第一位置(图4的位置)上。因此，基体材料109在不与密封构件140发生接触的情况下，沿着搬运路径114搬运该基体材料109。
当将所希望的图案配置在光照射部120的下方时，光照射装置101停止载物台移动机构112的动作。然后，使升降机构152进行动作，以使灯壳130下降至第二位置(图5的位置)(步骤S102)。于是，密封构件140紧贴在基体材料109的主表面191上。其结果为，灯壳130的内部空间131成为与外部隔离的密闭空间。即，由基体材料109的主表面191、灯壳130以及密封构件140形成单一的密闭空间。
接着，光照射装置101开放开闭阀163。由此，从氮气供给源162经由供气配管161向喷出口164供给氮气。从喷出口164向灯壳130的内部空间131喷出氮气。另外，经由排气配管171向外部排出灯壳130内的气体。其结果为，将灯壳130内的至少在基体材料109的主表面191附近的气体替换为氮气(步骤S103)。
接着，一边继续向灯壳130内供给氮气，一边利用电源装置124向多个闪光灯121施加电压。由此，从灯壳130内的闪光灯121射出极其短时间的闪光。从闪光灯121射出的闪光，直接照射到基体材料109的主表面191上，或者被反射器122反射之后再照射到基体材料109的主表面191上(步骤S104)。其结果为，对基体材料109的主表面191进行加热。
此时，在基体材料109的主表面191的附近，形成作为非活性气体的氮气的气体层。因此，抑制伴随基体材料109的温度上升而而导致的主表面191的氧化。另外，向各闪光灯121吹送来自喷出口164的氮气。由此，抑制伴随射出闪光而导致的闪光灯121的温度上升。另外，在照射闪光极其短时间之后，仍向各闪光灯121吹送氮气，由此，来对各闪光灯121进行冷却。
在照射闪光之后，当经过了规定的时间时，光照射装置101关闭开闭阀163。由此，停止向灯壳130内供给氮气(步骤S105)。然后，使升降机构152进行动作，以使灯壳130上升至第一位置(图4的位置)(步骤S106)。于是，密封构件140与基体材料109的主表面191分离，开放了灯壳130的内部空间131。
然后，控制部180判断在基体材料109的主表面191上是否存在应该照射闪光的下一图案(步骤S107)。然后，在存在成为照射对象的下一图案的情况(在步骤S107中判断为“是”的情况)下，返回步骤S101，搬运基体材料109，将该图案配置在光照射部120的下方。像这样，该光照射装置101反复进行步骤S101～S107的处理，由此，使基体材料109与灯壳130进行相对移动，并且向基体材料109的整个主表面191依次照射闪光。
结果为，在没有成为照射对象的下一图案(在步骤S107中为“否”)时，结束对该基体材料109进行的光照射处理。
像这样，在该光照射装置101中，从灯壳130内的光照射部120不经由石英玻璃等透光板而向基体材料109的主表面191照射闪光。因此，与利用透光板的情况相比，能够使多个闪光灯121接近基体材料109的主表面191。另外，由于不会因透光板而产生闪光的反射或吸收闪光，所以能够有效地向基体材料109的主表面191照射闪光。另外，通过省略透光板，能够抑制光照射装置101的制造成本。
另外，在该光照射装置101中，在由基体材料109的主表面191、灯壳130以及密封构件140构成的密闭空间内照射闪光。即，利用基体材料109的主表面191，来形成用于照射闪光的处理空间。因此，不必准备用于容置整个基体材料109的大的腔室。因此，即使在基体材料109大的情况下，也能够抑制处理空间的容积。另外，若能够抑制处理空间的容积，则也能够抑制供给至该处理空间内的处理气体(例如氮气)的量。其结果为，能够降低光照射装置101的运营成本。
＜3.变形例＞
上面，例示性地说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限定于上述实施方式。
在上述实施方式中，使基体材料仅向一个方向移动，还可以一边使基体材料向两个以上的方向移动，一边照射闪光。例如，也可以在第二实施方式的载物台移动机构上设置X驱动轴和Y驱动轴，来使载物台在水平面内进行二维移动。
另外，在上述实施方式中，将光照射部以及灯壳固定在水平方向上，使基体材料相对于该光源沿着水平方向移动，还可以将基体材料固定在水平方向上，使光照射部以及光源相对于该基体材料沿着水平方向移动。即，本发明的搬运机构，只要使光照射部、光源沿着与基体材料的主表面平行的方向与基体材料进行相对移动即可。
另外，在上述第一实施方式、第二实施方式以及变形例中出现的各构件，还可以在不产生矛盾的范围内进行适当的组合。例如，可以如第一实施方式那样，利用多个辊搬运基体材料并且在一对中间辊之间使基体材料的主表面朝向上侧，如第二实施方式那样，在基体材料的上方配置光照射部以及框体，从该光照射部向基体材料的主表面照射闪光。另外，也可以如第一实施方式那样固定框体(灯壳)的在上下方向上的位置，并且如第二实施方式那样利用载物台来搬运基体材料，使载物台本身沿着上下进行升降移动，来使基体材料的主表面和密封构件接触以及分离。
另外，就光照射装置的详细结构而言，可以与本申请的各图不同。例如，光照射部具有的闪光灯的数量可以与本申请的各图所示的数量不同。
另外，在上述第一实施方式中，将能够柔软地弯曲的树脂制成的基体材料作为处理对象，在上述第二实施方式中，将硬质的玻璃制成的基体材料作为处理对象。但是，本发明的光照射装置也可以将由金属等其它材料形成的基体材料作为处理对象。另外，基体材料能够用于例如柔性设备、柔性显示器、平板显示器、电子设备、太阳能电池、燃料电池、半导体等。

Claims (17)

1.一种光照射装置，用于向基体材料的主表面照射闪光，其特征在于，
具有：
保持部，其保持所述基体材料；
光照射部，其向由所述保持部保持的所述基体材料的主表面照射闪光；
框体，其将所述光照射部容置在单一的内部空间内，并且在靠近所述基体材料一侧形成有开口部；
密封构件，其设置在所述框体的所述开口部的周缘上；
接触分离机构，其使所述基体材料以及所述密封构件进行相对移动，以使所述基体材料的主表面与所述密封构件接触以及分离。
2.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，
所述框体的所述开口部小于所述基体材料的主表面，
所述光照射装置还具有搬运机构，该搬运机构使所述基体材料和所述框体沿着与所述基体材料的主表面平行的方向进行相对移动。
3.根据权利要求2所述的光照射装置，其特征在于，
所述框体的位置被固定，
所述搬运机构使所述基体材料移动。
4.根据权利要求3所述的光照射装置，其特征在于，
所述基体材料呈薄片状或者薄板状。
5.根据权利要求4所述的光照射装置，其特征在于，
所述基体材料为能够柔软弯曲的片状的基体材料，
所述搬运机构具有：
送出辊，其在搬运方向上位于所述保持部的上游一侧，用于送出所述基体材料；
卷绕辊，其在搬运方向上位于所述保持部的下游一侧，用于卷绕所述基体材料。
6.根据权利要求5所述的光照射装置，其特征在于，
所述保持部一边向所述基体材料施加张力，一边支撑所述基体材料。
7.根据权利要求6所述的光照射装置，其特征在于，
所述保持部具有支撑基体材料的多个辊。
8.根据权利要求4所述的光照射装置，其特征在于，
所述保持部具有支撑基体材料的载物台。
9.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，
所述保持部以使所述基体材料的主表面朝向下侧的状态水平地保持所述基体材料，
所述光照射部以及所述框体配置在由所述保持部保持的所述基体材料的下侧。
10.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，
还具有气体供给部，该气体供给部向所述框体的内部供给气体。
11.根据权利要求10所述的光照射装置，其特征在于，
所述气体为非活性气体。
12.根据权利要求11所述的光照射装置，其特征在于，
所述非活性气体为氮气。
13.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，
还具有排气部，该排气部排出所述框体内的气体。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的光照射装置，其特征在于，
所述基体材料由树脂形成。
15.一种光照射方法，用于向基体材料的主表面照射闪光，其特征在于，
包括：
工序a)，利用基体材料的主表面和在靠近基体材料的主表面一侧形成有开口部的框体，形成单一的闭合空间；
工序b)，在执行所述工序a)之后，从配置在所述闭合空间内的光照射部向所述基体材料的主表面照射闪光；
工序c)，在执行所述工序b)之后，开放所述闭合空间。
16.根据权利要求15所述的光照射方法，其特征在于，
所述框体的所述开口部小于所述基体材料的主表面，
一边使所述基体材料和所述框体沿着与所述基体材料的主表面平行的方向进行相对移动，一边反复执行所述工序a)、所述工序b)以及所述工序c)。
17.根据权利要求15或16所述的光照射方法，其特征在于，
在所述工序b)中，一边向所述框体的内部供给气体，一边从所述光照射部照射闪光。
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