CN204515295U - 光源装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种光源装置。实施方式的光源装置(1)包括发光部(20)、控制单元(50)及扩散板(41)。发光部具有多个第一发光元件(21)及多个第二发光元件(22)。第一发光元件射出第一峰值波长的紫外线。第二发光元件射出与第一峰值波长不同的第二峰值波长的紫外线，且配置于第一发光元件的周围。以第二发光元件中的至少一个位于第一发光元件周围的方式，将多个第一发光元件及多个第二发光元件配置成面状或直线状。控制单元使发光部中的位于外缘的发光部的相对照度比位于中央的发光部的相对照度大。扩散板使第一发光元件与第二发光元件射出的紫外线扩散并照射到被照射物(W)。因此，能抑制紫外线对被照射物的不均匀的照射。

Description

光源装置
技术领域
本实用新型的实施方式涉及一种包括发光元件的光源装置，尤其涉及一种用于液晶的硬化等且包括多个发光元件的光源装置。
背景技术
现在，在液晶面板的硬化或重合、贴合中使用的光源装置中，使用通过激发封入到管内的金属而射出光的放电灯(例如低压荧光灯、高压水银灯、金属卤化物灯)。进而在液晶面板的硬化或重合、贴合等光反应工序中，使用具有射出紫外线的发光元件的光源装置。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2010-197540号公报
[专利文献2]国际公开第2010/197540号
[专利文献3]日本专利特开2007-305703号公报
[专利文献4]日本专利特开2010-93094号公报
[专利文献5]日本专利特开昭59-43320号公报
[专利文献6]日本专利特开昭60-59733号公报
且说，现有技术中，例如在照射光而使被照射物的光硬化型树脂硬化时，要求抑制不充分的硬化。而且，光源装置中，要求抑制照射紫外线的被照射物的不均匀的反应，即，紫外线对被照射物的不均匀的照射。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供抑制被照射物的光化学反应的不均匀的光源装置。而且，本实用新型的目的在于提供抑制紫外线对被照射物的不均匀的照射的光源装置。
[解决问题的技术手段]
实施方式的光源装置包括发光部、调整单元及光学零件。发光部包括多个第一发光元件以及多个第二发光元件。第一发光元件射出第一峰值波长的紫外线。第二发光元件射出与第一峰值波长不同的第二峰值波长的紫外线，且配置于第一发光元件的周围。以第二发光元件中的至少一个位于第一发光元件的周围的方式，将多个第一发光元件及多个第二发光元件配置成面状或直线状。调整单元使发光部中的位于外缘的发光部的相对照度比位于中央的发光部的相对照度大。光学零件使第一发光元件与第二发光元件射出的紫外线扩散并照射到被照射物。
在本实用新型的一实施例中，所述第一发光元件及所述第二发光元件射出峰值波长为240nm以上且405nm以下的紫外线。
在本实用新型的一实施例中，所述光学零件由玻璃构成。
在本实用新型的一实施例中，所述光源装置，还包括控制单元，所述控制单元使紫外线从所述发光部依次照射到多个被照射物。所述控制单元针对各被照射物重复进行：使规定时间内的所述第一发光元件及所述第二发光元件射出的紫外线相对于各被照射物的相对照度随时间的经过而减弱。
在本实用新型的一实施例中，所述发光元件射出峰值波长为240nm～450nm的紫外线。
在本实用新型的一实施例中，所述控制单元使所述规定时间内的所述发光元件射出的紫外线的相对照度在刚射出后为最强，并随时间的经过而减弱。
在本实用新型的一实施例中，所述被照射物包含树脂。
在本实用新型的一实施例中，在所述发光部与所述被照射物之间，具有提取从所述发光部射出的紫外线的偏光成分的偏光元件。
[实用新型的效果]
根据本实用新型，可提供抑制紫外线对被照射物的不均匀的照射的光源装置。而且，可提供抑制被照射物的光化学反应的不均匀的光源装置。
附图说明
图1是表示包括实施方式1的光源装置的紫外线照射装置的概略构成的图。
图2是从下方表示实施方式1的光源装置的概略构成的俯视图。
图3是表示相对于实施方式1的光源装置的各发光元件射出的紫外线的波长的相对放射强度的图。
图4是表示相对于实施方式1的光源装置射出的紫外线的波长的相对放射强度的一例的图。
图5是表示图1所示的紫外线照射装置的平台上的相对照度与光源装置射出的紫外线的相对照度的图。
图6是从下方表示实施方式1的变形例1的光源装置的概略构成的俯视图。
图7是从下方表示实施方式1的变形例2的光源装置的概略构成的要部的俯视图。
图8是表示实施方式2的光源装置的概略构成的立体图。
图9是图8所示的光源装置的X轴方向观察的剖面图。
图10是图8所示的光源装置的光射出部的俯视图。
图11是图10所示的光射出部的X轴方向观察的剖面图。
图12是表示图8所示的光源装置的光射出部的相对照度的变化的图。
图13是图8所示的光源装置的控制单元的流程图的一例。
图14是表示使本实用新型品与比较例1～比较例3工作后的相对照度的变化的图。
图15是表示实施方式2的变形例1的光源装置的概略构成的X轴方向观察的剖面图。
图16是表示实施方式2的变形例2的光源装置的概略构成的X轴方向观察的剖面图。
图17是表示实施方式2的变形例3的光源装置的概略构成的X轴方向观察的剖面图。
图18(a)～图18(c)是表示图12所示的光源装置的光射出部的相对照度的变化的变形例的图。
图19是表示实施方式2的变形例4的光源装置的概略构成的立体图。
图20是实施方式2的变形例5的光源装置的光射出部的侧视图。
图21是从下方观察图20所示的光射出部的俯视图。
图22是从下方观察实施方式2的变形例6的光源装置的光射出部的俯视图。
图23是表示实施方式2的变形例7的光源装置的概略构成的图。
[符号的说明]
1、1a、1-1、1-1a、1-2、1-2a、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7：光源装置
10：平台
10a：载置面
10b：光射出部
11：本体构件
12：发光元件
13：光纤
20：发光部
20a：反射板
21：第一发光元件
21a：反射面
22：第二发光元件
22a：空隙部
23：第三发光元件
24：安装基板
30：散热器
30a：搬送单元
31：鳍片
40：框体
40a：控制单元
41：扩散板(光学零件)
50：控制单元(调整单元)
50a：移动搬送单元
51：驱动辊
52：从动辊
53：搬送带
60：光源移动单元
61：滑块
62：轨道
70：偏光元件
71：框架
80：水冷夹套
90：惰性气体收容室
100：紫外线照射装置
H：范围
L：箭头
La：光射出部的长度
P1：第一峰值波长
P2：第二峰值波长
P3：第三峰值波长
R：光射出部的直径
ST1～ST3：步骤
T：规定时间
T2：第二规定时间
t0、t1、t2、t3、t4：时间
W、Wa：被照射物
X、Y、Z：轴
具体实施方式
[实施方式1]
以下说明的实施方式1、变形例1及变形例2的光源装置1、光源装置1-1、光源装置1-2包括发光部20、控制单元50及扩散板41。发光部20具有多个第一发光元件21及多个第二发光元件22。第一发光元件21射出第一峰值波长的紫外线。第二发光元件22配置于第一发光元件21的周围。以第二发光元件22中的至少一个位于第一发光元件21的周围的方式，将多个第一发光元件21及多个第二发光元件22配置成面状或直线状。控制单元50使发光部20中的位于外缘的发光部20的相对照度比位于中央的发光部20的相对照度大。扩散板41使第一发光元件21与第二发光元件22射出的紫外线扩散并照射到被照射物W。
而且，在以下说明的实施方式1、变形例1及变形例2的光源装置1、光源装置1-1、光源装置1-2中，第一发光元件21及第二发光元件22射出峰值波长为240nm以上且405nm以下的紫外线。
而且，在以下说明的实施方式1、变形例1及变形例2的光源装置1、光源装置1-1、光源装置1-2中，扩散板41由玻璃构成。
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式1的光源装置1进行说明。图1是表示包括实施方式1的光源装置的紫外线照射装置的概略构成的图，图2是从下方表示实施方式1的光源装置的概略构成的俯视图，图3是表示相对于实施方式1的光源装置的各发光元件射出的紫外线的波长的相对放射强度的图，图4是表示相对于实施方式1的光源装置射出的紫外线的波长的相对放射强度的一例的图，图5是表示图1所示的紫外线照射装置的平台上的相对照度与光源装置射出的紫外线的相对照度的图。
实施方式1的光源装置1(以下简称作光源装置)构成图1所示的紫外线照射装置100。紫外线照射装置100为如下装置，即，例如用于液晶面板的硬化或重合、贴合等光反应工序中，且将规定波长的紫外线照射到被照射物W(图1所示)。
紫外线照射装置100如图1所示，包括光源装置1、及将被照射物W载置于载置面10a上的平台10等。光源装置1包括多个发光部20、作为冷却构件的散热器(heat sink)30、框体40及控制单元50(相当于调整单元)。
多个发光部20沿着与图1及图2中的安装基板24的表面平行的X轴、及与安装基板24的表面平行且与X轴正交的Y轴的双方而排列于安装基板24的表面，且配置成面状。而且，安装基板24的配置着发光部20的表面沿着与X轴及Y轴的双方正交的Z轴而与平台10的载置面10a相向。
发光部20包括第一发光元件21、第二发光元件22及第三发光元件23。即，光源装置1包括多个第一发光元件21、多个第二发光元件22及多个第三发光元件23。实施方式1中，发光部20具备第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23各三个。而且，光源装置1以第二发光元件22中的至少一个位于第一发光元件21的周围的方式，将多个第一发光元件21、多个第二发光元件22及多个第三发光元件23配置成面状。
第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23为射出均等地向所有方向振动的紫外线的元件，包含发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或激光二极管(Laser Diode，LD)等。第一发光元件21射出第一峰值波长P1(图3所示)的紫外线。第二发光元件22射出与第一峰值波长P1不同的第二峰值波长P2(图3所示)的紫外线。第三发光元件23射出与第一峰值波长P1及第二峰值波长P2的双方不同的第三峰值波长P3(图3所示)的紫外线。
另外，本说明书中提及的第一峰值波长P1、第二峰值波长P2、第三峰值波长P3是指第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线中的放射强度最强的紫外线的波长。本实施方式1中，第一峰值波长P1为365nm。第二峰值波长P2为385nm。第三峰值波长P3为405nm。即，第一发光元件21、第二发光元件22及第三发光元件23射出峰值波长为240nm以上且405nm以下的紫外线。另外，图3的横轴表示第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线的波长。图3的纵轴表示第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的各波长的紫外线的相对放射强度。图3的纵轴的相对放射强度是将第一峰值波长P1、第二峰值波长P2、第三峰值波长P3的放射强度设为1.0。图3的实线表示第一发光元件21射出的紫外线的波长的相对放射强度。图3的单点链线表示第二发光元件22射出的紫外线的波长的相对放射强度。图3的双点链线表示第三发光元件23射出的紫外线的波长的相对放射强度。
根据所述构成，发光部20如图4所示，射出波长为355nm至440nm的紫外线。另外，图4的横轴表示发光部20整体射出的紫外线的波长。图4的纵轴表示发光部20整体射出的各波长的紫外线的相对放射强度。图4的实线表示第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线的放射强度之比为1∶1∶1的情况。图4的单点链线表示第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线的放射强度之比为3∶2∶1的情况。
散热器30上，在与位于图1中的下方的平台10的载置面10a沿着Z轴相向的外表面，经由安装基板24而安装着第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23。散热器30包含铝合金等热电阻低的材料(金属等)。本实施方式1中，散热器30一体地包括向散热器30的上方突出且喷附空气等冷却剂的鳍片31而构成。而且，本实用新型中，散热器30也可形成为内侧密闭且使液体等冷却剂在内侧循环的箱状。
框体40覆盖散热器30的安装着第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23的外表面。本实施方式1中，框体40使散热器30的鳍片31露出。框体40形成为箱状，收容散热器30的外表面及发光部20整体，并覆盖它们。在框体40设置着扩散板41(相当于光学零件)，该扩散板41与安装着第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23的散热器30的外表面相向，且使第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线透过。即，光源装置1包括扩散板41。
扩散板41使发光部20，即第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线扩散，并照射到平台10的载置面10a上的被照射物W。扩散板41形成为平板状。扩散板41是通过如下而获得，即，对石英玻璃或以TEMPAX(注册商标)等氧化硅为主成分的玻璃，例如实施冻结(frost)加工或激光加工。
控制单元50对紫外线照射装置100的紫外线的照射动作进行控制。控制单元50例如以包含中央处理器(central processing unit，CPU)等的运算处理装置或包括只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等的未图示的微处理器为主体而构成，与显示处理动作的状态的显示单元、或操作人员登录处理内容信息等时所使用的操作单元连接。
控制单元50对各发光部20的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线的放射强度进行控制，并对发光部20的相对照度进行调整。控制单元50以使多个发光部20中的位于安装基板24的外缘的发光部20的相对照度比位于安装基板24的X轴方向及Y轴方向的中央的发光部20大的方式，对供给到各发光部20的电力进行控制。即，控制单元50以使随着朝向图2所示的箭头L的前端而供给到发光部20的电力增大的方式进行控制。另外，此处提及的“相对照度”是将第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线的放射强度相对地加以数值化所得的指标，在照度的测定中使用紫外线累计光量计UIT-250(牛尾(USHIO)电机制造)来作为照度计，使用UVD-S313(牛尾电机制造)来作为受光器。而且，照度计并不限定于所述，例如也可使用奥珂(ORC)制作所制造的UV-MO3A、受光器UV-SN35。而且，就相对照度而言，也可为如下，即，对例如放置被照射物的位置，使用接收紫外线并输出电信号的受光元件来相对地检测紫外线的强度的变化所得。
本实施方式1中，控制单元50如图5中双点链线所示，以随着朝向安装基板24的外缘而发光部20的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线的相对照度增强的方式，来控制供给到发光部20的电力。图5的横轴为平台10的载置面10a上的Y轴方向的中央的X轴方向的各位置，即，与图2中的单点链线A-A对应的各位置，0表示光源装置1的X轴方向的中央的Z轴方向的正下方的位置。图5的横轴的范围H表示发光部20所处的范围。图5的纵轴表示各发光部20射出的紫外线的相对照度与平台10的载置面10a上的相对照度。
而且，图5的双点链线表示各发光部20单体射出的紫外线的相对照度。图5的实线是将图5的双点链线所示的相对照度下各发光部20射出紫外线时的载置面10a上的最大相对照度设为1.0而表示平台10的载置面10a上的各位置的照度。图5的单点链线是将多个发光部20射出的紫外线的相对照度相等时的载置面10a上的最大照度设为1.0而表示平台10的载置面10a上的各位置的照度。本实施方式1中，控制单元50以照射到载置面10a上的被照射物W的紫外线的照度均匀(即，各位置处相等)的方式，对供给到各发光部20的电力进行控制。而且，控制单元50也可根据被照射物W来适当变更各发光部20的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线的相对照度。此外，控制单元50也可根据被照射物W来适当变更各发光部20的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线的放射强度之比。
接下来，对紫外线照射装置100的被照射物W的处理动作进行说明。首先，操作人员将处理内容信息登录到控制单元50，在存在开始处理动作的指示时开始进行处理动作。如果处理动作开始，则控制单元50向光源装置1的散热器30的鳍片31喷附冷却剂。
然后，紫外线照射装置100当对散热器30的鳍片31喷附冷却剂后经过规定时间时，在平台10的载置面10a上载置被照射物W，从各发光部20的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出紫外线，并对载置面10a上的被照射物W照射紫外线。将被照射了固定时间的紫外线的被照射物W从平台10的载置面10a上卸除，将紫外线照射前的被照射物W载置于平台10的载置面10a。与所述工序同样地照射紫外线。
本实用新型的紫外线照射装置100也可视需要在光源装置1与平台10之间设置滤波器或光学元件。
所述构成的实施方式1的光源装置1包括发光部20，所述发光部20包含第一峰值波长P1、第二峰值波长P2、第三峰值波长P3不同的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23。而且，光源装置1包括扩散板41，所述扩散板41使发光部20，即第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线扩散并照射到被照射物W，因而可抑制照射到被照射物W的紫外线的波长的不均。
而且，光源装置1将发光部20沿着X轴方向与Y轴方向配置，且配置成面状，所述发光部20包含第一峰值波长P1、第二峰值波长P2、第三峰值波长P3不同的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23。此外，控制单元50使位于外缘的发光部20的相对照度比位于中央的发光部20的相对照度大。因此，可抑制照射到被照射物W的紫外线的照度的不均。由此，光源装置1可抑制紫外线对被照射物W的不均匀的照射。
而且，光源装置1中，控制单元50对各发光部20的相对照度进行控制。此外，控制单元50可根据被照射物W来适当变更各发光部20的相对照度之比。因此，光源装置1可抑制紫外线对被照射物W的不均匀的照射。
此外，光源装置1中，控制单元50以平台10的载置面10a上的紫外线的相对照度变得均匀的方式对各发光部20进行控制。因此，光源装置1可对被照射物W照射均匀照度的紫外线，且可抑制紫外线对被照射物W的不均匀的照射。
而且，光源装置1中配置着由玻璃构成的扩散板41。扩散板41可使各发光部20的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线扩散。因此，光源装置1可抑制紫外线对被照射物W的不均匀的照射。而且，通过使扩散板41由玻璃构成，而抑制了玻璃的由紫外线引起的经年劣化，因而即便扩散板41长时间暴露于从发光部20照射的紫外线之下，也可抑制由紫外线引起的扩散板41的透过率的降低。
[变形例1]
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式1的变形例1的光源装置1-1进行说明。图6是从下方表示实施方式1的变形例1的光源装置的概略构成的俯视图。图6中，对与所述实施方式1相同的部分附上相同的符号并省略说明。
实施方式1的变形例1的光源装置1-1如图6所示，将多个发光部20，即多个第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23沿着X轴方向配置成直线状。而且，光源装置1-1包括使载置于平台10的载置面10a的被照射物W在Y轴方向上移动的未图示的移动单元。光源装置1-1中，控制单元50一边以规定的速度使载置于平台10的载置面10a的被照射物W在Y轴方向上移动，一边将多个发光部20，即多个第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线照射到被照射物W。
实施方式1的变形例1的光源装置1-1将多个第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23沿着X轴方向配置成直线状，在各安装基板24上安装一个发光部20，且包括扩散板41，一边使被照射物W在Y轴方向上移动一边将多个第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23射出的紫外线照射到被照射物W。因此，光源装置1-1与实施方式1同样地，可抑制紫外线对被照射物W的不均匀的照射。
[变形例21
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式1的变形例2的光源装置1-2进行说明。图7是从下方表示实施方式1的变形例2的光源装置的概略构成的要部的俯视图。图7中，对与所述实施方式1相同的部分，附上相同的符号并省略说明。
实施方式1的变形例2的光源装置1-2如图7所示，将全部的发光部20，即全部的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23安装于一个安装基板24上，且配置成面状。
实施方式1的变形例2的光源装置1-2与实施方式1同样地，可抑制紫外线对被照射物W的不均匀的照射。此外，变形例2的光源装置1-2通过一体地设置安装基板24，即便被照射物W为大面积也可均匀地照射光。
表示如下示例，即，所述实施方式1、变形例1及变形例2的光源装置1、光源装置1-1、光源装置1-2构成液晶面板的硬化或重合、贴合等光反应工序中使用的紫外线照射装置100。然而，本实用新型的光源装置1、光源装置1-1、光源装置1-2例如也可构成半导体制造装置或化学物质的光化学反应等的各种装置。
而且，实施方式1及变形例的光源装置1、光源装置1-1中，发光部20包含第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23。然而，本实用新型中，发光部20也可包含两个发光元件，还可包含四个以上的发光元件。总之，本实用新型中，光源装置1、光源装置1-1至少包括多个第一发光元件21及多个第二发光元件22即可。而且，在发光部20的内部也可包含所谓的封装体，该封装体一体地设置第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23中的任一个发光元件，或者第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23中的至少两个发光元件。
而且，控制单元50并不限定于以随着朝向图2所示的箭头L的前端而供给到发光部20的电力增大的方式进行控制。例如，当以供给到多个发光部20的电力均相同的方式加以控制时，也能够以多个发光部20中的位于安装基板24的外缘的发光部20的相对照度比位于安装基板24的X轴方向及Y轴方向的中央的发光部20大的方式，使用放射强度高的第一发光元件21、第二发光元件22、第三发光元件23。
[实施方式2]
以下说明的实施方式2及变形例1～变形例7的光源装置1a、光源装置1-1a、光源装置1-2a、光源装置1-3、光源装置1-4、光源装置1-5、光源装置1-6、光源装置1-7包括：光射出部10b，具有至少一个射出紫外线的发光元件12，以及控制单元40a，使紫外线从光射出部10b依次照射到多个被照射物Wa。控制单元40a针对各被照射物Wa重复进行：使规定时间T内的发光元件12射出的紫外线相对于各被照射物Wa的相对照度随时间的经过而减弱。
而且，实施方式2及变形例1～变形例7的光源装置1a、光源装置1-1a、光源装置1-2a、光源装置1-3、光源装置1-4、光源装置1-5、光源装置1-6、光源装置1-7中，所述发光元件12射出峰值波长为240nm～450nm的紫外线。
而且，实施方式2及变形例1～变形例7的光源装置1a、光源装置1-1a、光源装置1-2a、光源装置1-3、光源装置1-4、光源装置1-5、光源装置1-6、光源装置1-7中，控制单元40a使规定时间T内的发光元件12射出的紫外线的相对照度在刚射出后为最强，并随时间的经过而减弱。
而且，实施方式2及变形例1～变形例7的光源装置1a、光源装置1-1a、光源装置1-2a、光源装置1-3、光源装置1-4、光源装置1-5、光源装置1-6、光源装置1-7中，被照射物Wa包含树脂。
而且，实施方式2及变形例1～变形例7的光源装置1a、光源装置1-1a、光源装置1-2a、光源装置1-3、光源装置1-4、光源装置1-5、光源装置1-6、光源装置1-7中，在光射出部10b与所述被照射物Wa之间，具有提取从所述光射出部10b射出的紫外线的偏光成分的偏光元件70。
而且，以下说明的实施方式2及变形例1～变形例7的光照射方法是将从发光元件12射出的紫外线依次照射到多个被照射物Wa。光照射方法针对各被照射物Wa重复进行：使规定时间T内的发光元件12射出的紫外线相对于各被照射物Wa的相对照度随时间的经过而减弱。
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式2的光源装置1a及光照射方法进行说明。图8是表示实施方式2的光源装置的概略构成的立体图，图9是图8所示的光源装置的X轴方向观察的剖面图，图10是图8所示的光源装置的光射出部的俯视图，图11是图10所示的光射出部的X轴方向观察的剖面图，图12是表示图8所示的光源装置的光射出部的相对照度的变化的图。
实施方式2的光源装置1a(以下简称作光源装置)为如下装置，即，对具有紫外线硬化树脂(相当于光硬化型的树脂)的被照射物Wa(图8所示)照射至少包含紫外线的光(紫外光)，并将被照射物Wa的紫外线硬化树脂硬化。光源装置1a是逐个地依次对被照射物Wa照射紫外线，并照射到多个被照射物Wa的装置。以下，将被照射物Wa的宽度方向称作X轴方向，将与X轴方向正交且为被照射物Wa的长度方向(也称作搬送方向)称作Y轴方向，将与Y轴方向及X轴方向正交的方向称作Z轴方向。
光源装置1a如图8所示，包括：光射出部10b，射出紫外线；反射板20a，对从光射出部10b射出的紫外线的配光进行控制；搬送单元30a(图9所示)，相对于反射板20a而配设于经反射板20a控制了配光的紫外线的前进方向侧，并且搬送被照射物Wa；以及控制单元40a等。
光射出部10b为棒状或线状的光源。而且，光射出部10b例如像图10及图11所示那样，在外观为圆柱状的本体构件11的外表面安装着多个发光元件12，且包括具有至少一个发光元件12的直线状的发光部。光射出部10b的发光部的长度方向与X轴方向平行，光射出部10b的发光部的长度比被照射物Wa的宽度长。
发光元件12至少射出紫外线，且包含LED(Light Emitting Diode)或LD(Laser Diode)等半导体。发光元件12在本体构件11的外表面沿周向隔开间隔而安装，并且在本体构件11的长度方向，即X轴方向上隔开间隔而安装。
发光元件12使用射出峰值波长为254nm、313nm、365nm、385nm、405nm中的任一个的紫外线。即，本实用新型中，构成光射出部10b的多个发光元件12使用峰值波长为254nm的发光元件12、峰值波长为313nm的发光元件12、峰值波长为365nm的发光元件12、峰值波长为385nm的发光元件12、峰值波长为405nm的发光元件12中的一个以上。即，发光元件12射出峰值波长为240nm～450nm的紫外线。具有这些峰值波长的发光元件12根据被照射物Wa而适当选择。另外，本说明书中提及的峰值波长，是指发光元件12射出的紫外线中的相对照度最强的紫外线的波长。
而且，本实用新型中提及的相对照度，是表示从光射出部10b，即，发光元件12射出的紫外线的相对照度的指标。相对照度可使用如下，即，将使用例如牛尾电机制造的紫外线累计光量计UIT-250、受光器UVD-S365等所谓的照度计所测定的照度加以标准化而得。另外，照度计并不限定于所述，例如也可使用奥珂制作所制造的UV-MO3A、受光器UV-SN35。而且，就相对照度而言，也可为如下，即，对例如放置被照射物的位置，使用接收紫外线并输出电信号的受光元件来相对地检测紫外线的强度的变化所得。
光射出部10b可从线状的发光部例如射出波长为240nm至450nm的紫外线，光射出部10b射出的紫外线成为具有各种偏光轴成分的所谓的非偏光的紫外线。光射出部10b的直径R例如为15.5mm，光射出部10b的长度La例如为1149mm。
反射板20a在与光射出部10b相向的面，具有反射从光射出部10b射出的紫外线的反射面21a。反射面21a中，在沿着形成为棒状的光射出部10b的轴心的方向上看到时的形状即轴心方向观察的形状，也即在X轴方向观察时的形状成为椭圆的一部分开口的形状。反射板20a利用反射面21a使从光射出部10b射出的紫外线朝向被照射物Wa反射。而且，反射板20a以在Z轴方向上开口的朝向而配设。
反射板20a沿着形成为棒状的光射出部10b，以它们的形状与光射出部10b平行地延伸。此外，反射板20a在反射面21a的椭圆开口侧的相反侧的部分，在椭圆的曲率最大的部分附近，形成着在椭圆的周向，或者Y轴方向上隔开的空隙、即空隙部22a。即，空隙部22a从光射出部10b观察时，在Z轴方向上形成于反射面21a的椭圆开口侧的相反侧。反射板20a利用该空隙部22a而椭圆的内侧与外侧的空间连通。而且，反射板20a的基材包含铝合金，由多层膜构成反射面21a。另外，反射板20a并不限定于包含铝合金，也可为使从光射出部10b射出的热透过的冷镜(cold mirror)。
搬送单元30a将被照射物Wa跨越如下两个位置搬送，即，被照射从光射出部10b射出且由反射板20a反射的紫外线的照射位置(图9所示)，与和照射位置隔开的隔开位置。搬送单元30a将多个被照射物Wa逐个地依次搬送到照射位置。
控制单元40a使紫外线从光射出部10b依次向多个被照射物Wa逐个地射出(即，照射)，并控制光源装置1a的紫外线的照射动作。控制单元40a例如以包含CPU等的运算处理装置或包括ROM、RAM等的未图示的微处理器为主体而构成，与显示处理动作的状态的显示单元、或操作人员登录照射内容信息等时所使用的操作单元连接。
接下来，对光源装置1a的被照射物Wa的照射动作，即光照射方法进行说明。光照射方法是将从发光元件12射出的紫外线依次照射到多个被照射物Wa的方法。图13是图8所示的光源装置的控制单元的流程图的一例。首先，操作人员将照射内容信息登录到控制单元40a，在存在开始照射动作的指示时，开始进行照射动作。首先，照射动作中，控制单元40a使搬送单元30a将最初照射紫外线的一个被照射物Wa在照射位置处停止，并以时间t0(图12所示)至t1(图12所示)为止的规定时间T，使紫外线从光射出部10b射出(步骤ST1)。然后，控制单元40a在以规定时间T对一个被照射物Wa照射紫外线。
此时，控制单元40a如图12所示，使规定时间T内的光射出部10b的发光元件12射出的紫外线相对于各被照射物Wa的相对照度在时间t0，即刚射出后为最强，并从时间t0向时间t1随时间的经过而逐渐减弱。另外，图12的横轴表示开始照射动作后的经过时间，纵轴是将光射出部10b射出的最强紫外线的相对照度设为100％而表示光射出部10b射出的紫外线的相对照度。另外此处提及的“紫外线的刚射出后”实际包含“紫外线刚射出后”到“紫外线射出后1秒”为止的期间。而且，规定时间T，即时间t0到时间t1为止的时间例如设定为2秒至2小时，优选设定为2秒到900秒的范围的任意值。
然后，光源装置1a在结束对所述一个被照射物Wa照射紫外线时，参考由操作人员登录的照射内容信息，判定是否已完成对所登录的规定数的被照射物Wa照射紫外线(步骤ST2)。在控制单元40a在判定为尚未完成对所登录的规定数的被照射物Wa照射紫外线(步骤ST2：否)，与判定结束对所述一个被照射物Wa照射紫外线后是否经过了第二规定时间T2(图12所示)的同时，搬送单元30a将已完成光照射的被照射物Wa搬送到隔开位置，并将光照射前的被照射物Wa搬送到照射位置(步骤ST3)。另外，此处提及的规定时间T2，即时间t1到时间t2为止的时间例如设定为1秒到15分钟，优选设定为1秒到10分钟的范围的任意值。
控制单元40a在判定结束对所述一个被照射物Wa照射紫外线后尚未经过第二规定时间T2时(步骤ST3：否)，重复步骤ST3。控制单元40a在判定为结束对所述一个被照射物Wa照射紫外线后经过了第二规定时间T2时(步骤ST3：是)，回到步骤ST1，控制单元40a使从光射出部10b在时间t2(图12所示)，即刚射出紫外线后为最强，且以时间t2到t3(图12所示)为止的规定时间T射出(步骤ST1)，并判定是否已完成对所登录的规定数的被照射物Wa照射紫外线(步骤ST2：否)，且判定结束紫外线的照射后是否经过了第二规定时间T2(图12所示)(步骤ST3)。这样，控制单元40a如图12所示，针对各被照射物Wa重复执行：使规定时间T内的发光元件12射出的紫外线相对于各被照射物Wa的相对照度随时间的经过而减弱。
控制单元40a在判定为已完成对所登录的规定数的被照射物Wa照射紫外线时(步骤ST2：是)，结束照射动作。这样，使用了光源装置1a的对被照射物Wa的光照射方法中，使规定时间T内的发光元件12射出的紫外线相对于各被照射物Wa的相对照度随时间的经过而减弱。光照射方法中，隔开第二规定时间T2而针对各被照射物Wa重复进行：使规定时间T内的发光元件12射出的紫外线的相对照度随时间的经过而减弱，并对多个被照射物Wa逐个地依次照射从发光元件12射出的紫外线。
接下来，本实用新型的发明人确认实施方式2的光源装置1a的效果。将结果表示于图14。图14是表示使本实用新型品与比较例1～比较例3工作后的相对照度的变化的图。图14的横轴表示开始紫外线的射出后的经过时间，纵轴是将照射到被照射物Wa的最强紫外线的相对照度设为100％而表示照射到被照射物Wa的紫外线的相对照度。
关于图14中实线所示的本实用新型品，从实施方式2记载的包括发光元件12的光射出部10b射出紫外线。图14中虚线所示的比较例1，是从在低压水银灯的发光管内表面涂布了荧光物质所得的低压荧光灯射出紫外线。图14中单点链线所示的比较例2，是从紫外线透过性的玻璃管内封入了水银、氩、氙等稀有气体所得的高压水银灯射出紫外线。图14中双点链线所示的比较例3，是从直管状的气密容器内封入了水银或稀有气体的高压水银灯、或直管状的气密容器中进一步封入了水银与铁或碘等金属卤化物所得的金属卤化物灯射出紫外线。
根据图14可知，即便使比较例1～比较例3工作，直至获得所需相对照度为止需要耗费100秒～500秒左右，与此相对，使本实用新型品工作时会立即获得所需相对照度。如此可知，通过使用具有发光元件12的光射出部10b，而可对被照射物Wa照射适当的相对照度的紫外线，且能够针对各被照射物Wa重复进行：使规定时间T内的紫外线相对于各被照射物Wa的相对照度随时间的经过而减弱。
所述构成的实施方式2的光源装置1a中，光射出部10b具有发光元件12，因而能够在使光射出部10b工作时立即将所需相对照度的紫外线照射到被照射物Wa，且照射到被照射物Wa的紫外线的相对照度也可根据被照射物Wa而适当变更。而且，光源装置1a在对各被照射物Wa照射紫外线时，使光射出部10b射出的紫外线的相对照度随时间的经过而减弱。因此，可将紫外线照射到被照射物Wa的紫外线硬化树脂的内部为止，从而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。而且，光源装置1a在对多个被照射物Wa逐个地照射紫外线时，隔开第二规定时间T2而针对各被照射物Wa重复进行：使光射出部10b射出的紫外线的相对照度随时间的经过而减弱，因而可抑制多个被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
而且，实施方式2的光源装置1a中，因发光元件12射出峰值波长为240nm～450nm的紫外线，所以可对被照射物Wa照射能量更高的光，即短波长的紫外线，因而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
而且，实施方式2的光源装置1a中，控制单元40a使规定时间内的发光元件12射出的紫外线的相对照度在刚射出后为最强，并随时间的经过而减弱，由此即便使用例如照射紫外线时会瞬间硬化的被照射物Wa，也可进行从被照射物Wa的深度方向深的位置逐渐向深度方向浅的位置硬化的处理，因而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
而且，实施方式2的光源装置1a因被照射物Wa包含树脂，所以可进行从被照射物Wa的深度方向深的位置逐渐向深度方向浅的位置硬化的处理，因而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
[变形例1]
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式2的变形例1的光源装置1-1a进行说明。图15是表示实施方式2的变形例1的光源装置的概略构成的X轴方向观察的剖面图。图15中，对与所述实施方式2相同的部分附上相同的符号并省略说明。
实施方式2的变形例1的光源装置1-1a如图15所示，代替搬送单元30a而包括移动搬送单元50a，该移动搬送单元50a使多个被照射物Wa在Y轴方向上连续地移动，将被照射物Wa逐个地依序移动到照射位置。移动搬送单元50a包括：利用电动机等旋转驱动的驱动辊51，旋转自如地设置的从动辊52，跨越驱动辊51与从动辊52而架设且在驱动辊51与从动辊52之间循环移行的搬送带53等。
光源装置1-1a在搬送带53上载置多个被照射物Wa，驱动辊51使搬送带53在Y轴方向上移动，由此一边使被照射物Wa在Y轴方向上移动，一边对被照射物Wa逐个地照射光射出部10b射出的紫外线。
变形例1的光源装置1-1a与实施方式2同样地，能够在使光射出部10b工作时立即将所需相对照度的紫外线照射到被照射物Wa，且可将紫外线照射到被照射物Wa的紫外线硬化树脂的内部为止，从而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
[变形例2]
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式2的变形例2的光源装置1-2a进行说明。图16是表示实施方式2的变形例2的光源装置的概略构成的X轴方向观察的剖面图。图16中，对与所述实施方式2相同的部分，附上相同的符号并省略说明。
实施方式2的变形例2的光源装置1-2a如图16所示，代替搬送单元30a而包括光源移动单元60，该光源移动单元60使光射出部10b在Y轴方向上连续地移动，将在Y轴方向上排列的多个被照射物Wa相对于光射出部10b逐个地依次移动到照射位置。
光源移动单元60包括：安装着光射出部10b、反射板20a等的滑块61，使滑块61在Y轴方向上移动自如的轨道62，以及使滑块61相对于轨道62滑动移动的未图示的驱动源等。光源装置1-2a将多个被照射物Wa在Y轴方向上排列，光源移动单元60使光射出部10b等在Y轴方向上移动，由此一边使光射出部10b等在Y轴方向上移动，一边对被照射物Wa逐个地照射光射出部10b射出的紫外线。
变形例2的光源装置1-2a与实施方式2及变形例1同样地，能够在使光射出部10b工作时立即将所需相对照度的紫外线照射到被照射物Wa，且可将紫外线照射到被照射物Wa的紫外线硬化树脂的内部为止，从而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。而且，光射出部10b包括放热少的发光元件12，因而不需要利用水冷夹套(water cooling jacket)等将光射出部10b冷却。因此，即便使光射出部10b移动，也可抑制水冷夹套的破损。
[变形例3]
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式2的变形例3的光源装置1-3进行说明。图17是表示实施方式2的变形例3的光源装置的概略构成的X轴方向观察的剖面图。图17中，对与所述实施方式2、变形例1、变形例2相同的部分，附上相同的符号并省略说明。
实施方式2的变形例3的光源装置1-3如图17所示，代替搬送单元30a而包括移动搬送单元50a，该移动搬送单元50a使多个被照射物Wa在Y轴方向上连续地移动，使被照射物Wa逐个地依次移动到照射位置。此外，光源装置1-3包括光源移动单元60，该光源移动单元60使光射出部10b在Y轴方向上连续地移动，将在Y轴方向上排列的多个被照射物Wa相对于光射出部10b逐个地依次移动到照射位置。
光源装置1-3使被照射物Wa在Y轴方向上移动，且一边使光射出部10b在Y轴方向上移动，一边对被照射物Wa逐个地照射光射出部10b射出的紫外线。
变形例3的光源装置1-3与实施方式2、变形例1、变形例2同样地，能够在使光射出部10b工作时立即将所需相对照度的紫外线照射到被照射物Wa，且可将紫外线照射到被照射物Wa的紫外线硬化树脂的内部为止，从而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
而且，变形例3的光源装置1-3中，光射出部10b包括放热少的发光元件12，因而不需要利用水冷夹套等将光射出部10b冷却。因此，即便使光射出部10b移动，也不需要设置水冷夹套，因而可抑制水冷夹套的破损。
而且，光源装置1a、光源装置1-2a、光源装置1-3的控制单元40a也可使以规定时间T从光射出部10b射出紫外线时的相对照度如图18(a)～图18(c)所示。另外，图18(a)～图18(c)是表示图12所示的光源装置的光射出部的相对照度的变化的变形例的图。控制单元40a如图18(a)的实线所示，也可使规定时间T内的光射出部10b射出的紫外线的相对照度在刚射出后为最强，并随时间的经过呈所谓的锯齿波(sawtooth wave)状地分多个阶段逐渐减弱。控制单元40a如图18(b)的实线所示，也可使规定时间T内的光射出部10b射出的紫外线的相对照度在刚射出后为最强，并随时间的经过呈比例地逐渐减弱。控制单元40a如图18(c)的实线所示，也可使规定时间T内的光射出部10b射出的紫外线的相对照度在刚射出后为最强，并随时间的经过呈阶段性地(图18(c)中表示2个阶段的情况)逐渐减弱。另外，图18(a)至图18(c)中，由虚线来表示图12所示的光源装置1a的光射出部10b的相对照度的变化。
[变形例4]
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式2的变形例4的光源装置进行说明。图19是表示实施方式2的变形例4的光源装置的概略构成的立体图。另外，图19中，对与所述实施方式等相同的部分附上相同的符号，并省略说明。
实施方式2的变形例4的光源装置1-4在光射出部10b与被照射物Wa之间，具有提取从光射出部10b射出的紫外线的偏光成分的偏光元件70。即，光源装置1-4在光射出部10b的发光元件12与被照射物Wa之间设置偏光元件70。
偏光元件70使光射出部10b射出的紫外线中的与预定的基准方向平行的偏光轴(也称作振动方向)的紫外线透过而照射到被照射物Wa，并限制与基准方向交叉的偏光轴的紫外线的透过。偏光元件70在X轴方向上排列多个，所述多个偏光元件70由框架71包围X轴方向与Y轴方向的周围。由此，多个偏光元件70由框架71支持。
另外，作为偏光元件70，可使用如下：使用线栅(wire grid)将与基准方向交叉的偏光轴的紫外线反射的所谓反射型偏光元件，或形成着玻璃板中所含的固定方向上对齐的金属纳米粒子、且吸收与基准方向交叉的偏光轴的紫外线的所谓吸收型偏光元件。作为吸收型偏光元件，例如可使用科迪(CODIXX)公司制造的科乐玻鲁(colorpol)(注册商标)UV375BC5。
变形例4的光源装置1-4与实施方式2、变形例1、变形例2、变形例3同样地，能够在使光射出部10b工作时立即将所需相对照度的紫外线照射到被照射物Wa，且可将紫外线照射到被照射物Wa的紫外线硬化树脂的内部为止，从而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
而且，光源装置1-4包括偏光元件70，因而可用于对被照射物Wa的表面实施取向处理。
[变形例5]
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式2的变形例5的光源装置进行说明。图20是实施方式2的变形例5的光源装置的光射出部的侧视图，图21是从下方观察图20所示的光射出部的俯视图。图20、图21中，对与所述实施方式2等相同的部分，附上相同的符号并省略说明。
实施方式2的变形例5的光源装置1-5的光射出部10b如图20及图21所示，安装着水冷夹套80，该水冷夹套80使冷却水在内侧循环并且容许紫外线的射出。水冷夹套80用以将光射出部10b冷却，且收容于惰性气体收容室90内，该惰性气体收容室90使氮气等惰性气体在内侧循环并且容许紫外线的射出。光源装置1-5的光射出部10b如图21所示，将发光元件12在基板上沿X轴方向隔开间隔而排列，所述发光元件12射出峰值波长为254nm、313nm、365nm、385nm、405nm中的任一个的紫外线。
实施方式2的变形例5的光源装置1-5与实施方式2等同样地，能够在使光射出部10b工作时立即将所需相对照度的紫外线照射到被照射物Wa，且可将紫外线照射到被照射物Wa的紫外线硬化树脂的内部为止，从而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
而且，光源装置1-5在将光射出部10b冷却的水冷夹套80的周围填充有氮气等惰性气体，因而即便将光射出部10b冷却，也可抑制光射出部10b因冷凝而产生不良情况。
[变形例6]
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式2的变形例6的光源装置进行说明。图22是从下方观察实施方式2的变形例6的光源装置的光射出部的俯视图。图22中，对与所述实施方式2等相同的部分附上相同的符号并省略说明。
实施方式2的变形例6的光源装置1-6的光射出部10b如图22所示，将发光元件12在基板上沿X轴方向与Y轴方向隔开间隔而排列，所述发光元件12射出峰值波长为254nm、313nm、365nm、385nm、405nm中的任一个的紫外线。
实施方式2的变形例6的光源装置1-6与实施方式2等同样地，能够在使光射出部10b工作时立即将所需相对照度的紫外线照射到被照射物Wa，且可将紫外线照射到被照射物Wa的紫外线硬化树脂的内部为止，从而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
[变形例7]
接下来，根据附图对本实用新型的实施方式2的变形例7的光源装置进行说明。图23是表示实施方式2的变形例7的光源装置的概略构成的图。图23中，对与所述实施方式2等相同的部分附上相同的符号并省略说明。
实施方式2的变形例7的光源装置1-7的光射出部10b如图23所示，将未图示的发光元件12射出的紫外线经由光纤13而照射到被照射物Wa，所述发光元件12射出峰值波长为254nm、313nm、365nm、385nm、405nm中的任一个的紫外线。
实施方式2的变形例7的光源装置1-7与实施方式2等同样地，能够在使光射出部10b工作时立即将所需相对照度的紫外线照射到被照射物Wa，且可将紫外线照射到被照射物Wa的紫外线硬化树脂的内部为止，从而可抑制被照射物Wa的光化学反应的不均匀。
已对本实用新型的几个实施方式1、实施方式2、变形例进行了说明，但所述实施方式、变形例是作为示例而提示，并不意图限定实用新型的范围。所述实施方式、变形例可由其他各种形态来实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。所述实施方式、变形例与包含于实用新型的范围或主旨内同样地，包含于本实用新型及其均等的范围内。

Claims (8)

1.一种光源装置，其特征在于包括：
发光部，具有：多个第一发光元件，射出第一峰值波长的紫外线；及多个第二发光元件，射出与所述第一峰值波长不同的第二峰值波长的紫外线且配置于所述第一发光元件的周围；以所述第二发光元件中的至少一个位于所述第一发光元件的周围的方式，将所述多个第一发光元件及所述多个第二发光元件配置成面状或直线状；
调整单元，使所述发光部中的位于外缘的发光部的相对照度比位于中央的发光部的相对照度大；及
光学零件，使所述第一发光元件与所述第二发光元件射出的紫外线扩散并照射到被照射物。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：
所述第一发光元件及所述第二发光元件射出峰值波长为240nm以上且405nm以下的紫外线。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于：
所述光学零件由玻璃构成。
4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于还包括：
控制单元，所述控制单元使紫外线从所述发光部依次照射到多个被照射物，
所述控制单元针对各被照射物重复进行：使规定时间内的所述第一发光元件及所述第二发光元件射出的紫外线相对于各被照射物的相对照度随时间的经过而减弱。
5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于：
所述发光元件射出峰值波长为240nm～450nm的紫外线。
6.根据权利要求4或5所述的光源装置，其特征在于：
所述控制单元使所述规定时间内的所述发光元件射出的紫外线的相对照度在刚射出后为最强，并随时间的经过而减弱。
7.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于：
所述被照射物包含树脂。
8.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于：
在所述发光部与所述被照射物之间，具有提取从所述发光部射出的紫外线的偏光成分的偏光元件。
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