CN204516760U - 光源装置及紫外线照射装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光源装置及紫外线照射装置。光源装置(201)具备发光元件(205)、陶瓷基板(210)及散热构件(220)。发光元件(205)放出在紫外线区域具有主波长的光。陶瓷基板(210)在一面侧配设有发光元件(205),将陶瓷作为基材,且在配设发光元件(205)的一侧的面上,形成有由导体构成的导电图案(211)以及至少覆盖导电图案(211)的外涂层(218)。散热构件(220)配设在陶瓷基板(210)中的配设发光元件(205)的一侧的面的相反侧,且由金属材料构成。从而能够抑制紫外线照射性能的经年下降。
Description
技术领域
本实用新型的实施方式涉及一种光源装置及紫外线照射装置。
背景技术
对于光源使用发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或激光二极管(Laser Diode,LD)等发光元件的光源装置而言,为了确保照射区域(area)或获得所需的光强度·均匀度,多使用多个发光元件。发光元件是通过调整电流来调整光输出,但由于Vf(正向电压)存在个体差异,因此在电性并联连接时,有时会因流经各发光元件的电流的差导致光输出产生差异,从而对均匀度造成不良影响。因此,发光元件优选电性串联连接,但在串联地电性连接多个发光元件时,施加电压变高。在此种情况(case)下,若要使用通常所用的铝基板来作为安装基板,则必须加厚基板的绝缘层以确保耐电压,但若加厚基板的绝缘层,则导热性会下降,因此发光元件的温度容易上升,也成为效率下降的原因。因此,在光源装置中,有的使用对基材使用陶瓷的基板来作为安装发光元件的基板。
而且,在用于液晶的固化等时,使用具备多个固态发光元件的光源装置。当前,在液晶面板的固化或重叠、贴合等光反应工序中,使用具有放出紫外线的固态发光元件的光源装置。光源装置是将多个固态发光元件列并联连接,以对规定的面积照射紫外线,所述固态发光元件列是将多个固态发光元件串联连接而构成。
进而,当前,作为取代液晶面板的取向膜的取向处理即摩擦(rubbing)工序的技术,光取向技术(例如参照专利文献3及专利文献4)正备受瞩目。在光取向技术中所用的紫外线照射装置具备作为光源的棒状灯与偏振元件。此种的紫外线照射装置中,偏振元件使棒状灯所照射的紫外线中的规定方向的偏振轴的紫外线通过,将通过的紫外线照射至工件等,由此来进行取向膜的取向处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-89553号公报
专利文献2:国际公开第2014/103598号
专利文献3:日本专利特开2009-265290号公报
专利文献4:日本专利特开2011-145381号公报
实用新型内容
[实用新型所要解决的问题]
光源装置不仅照射可见光,而且对被照射物照射紫外线,由此,也有时被用于进行光反应或紫外线固化的情况。如此般照射紫外线时所用的光源装置中,作为发光元件,使用放出紫外线的发光元件。此种光源装置多在高输出状态下使用,发热量容易变大,因此必须提高冷却性能。
作为用于提高光源装置的冷却性能的方法,例如可列举通过使冷却水循环来进行冷却的水冷,在进行水冷的情况下,优选使基板或散热构件由铝等导热率高的材料形成。在如此般对于安装发光元件的基板的基材使用铝时,为了防止配线导体层的氧化或腐蚀、及为了保护绝缘层不受在铝基板上安装电子零件时的热破坏,而包覆形成阻焊剂(solder resist)层。
但是,在采用通过水冷来冷却光源装置的结构时,有时会产生结露,另一方面,阻焊剂的吸水性高,因此有时会吸收因结露所产生的水分。此时,考虑阻焊剂的绝缘电阻会下降而使配线导体间短路,或者因吸收的水分而导致配线导体发生腐蚀。因此,通过使用放出紫外线的发光元件的灯具来长期且效率良好地照射紫外线变得非常困难。
本实用新型是有鉴于所述情况而完成,其目的之一在于提供一种光源装置,所述光源装置抑制紫外线照射性能的经年下降。
而且,在以往的光源装置中,由于点亮时的固态发光元件列间的温度偏差,有时会以不均匀的照度来照射紫外线。因此,在光源装置中,要求抑制针对被照射物的紫外线的不均匀照射。
本实用新型的目的之一在于提供一种光源装置,所述光源装置抑制针对被照射物的紫外线的不均匀照射。
进而,近年来,正推进使用吸收型偏振元件的紫外线照射装置的开发,所述吸收型偏振元件可获得比反射型偏振元件高的偏振特性。但是,吸收型偏振元件的耐热性弱,例如在使用汞灯或金属卤素灯(metal halide lamp)等放电灯来作为光源的紫外线照射装置中,因从放电灯放出的热,吸收型偏振元件的劣化显著,无法耐受紫外线照射装置的实用。
本实用新型的目的之一在于提供一种紫外线照射装置,所述紫外线照射装置抑制吸收型偏振元件的劣化。
[解决问题的技术手段]
实施方式的光源装置具备发光元件、陶瓷基板及散热构件。发光元件放出在紫外线区域具有主波长的光。陶瓷基板在一面侧配设有发光元件,将陶瓷作为基材,且在配设发光元件的一侧的面上,形成有由导体构成的导电图案以及至少覆盖导电图案的外涂层(overcoat)。散热构件配设在陶瓷基板中的配设发光元件的一侧的面的相反侧,且由金属材料构成。
发光元件配设有多个所照射的光的主波长不同的发光元件。
陶瓷基板对于基材使用氧化铝或氮化铝。
外涂层反射紫外线。
外涂层吸收紫外线。
实施方式的光源装置具备发光部、电流调整单元、散热单元及控制单元。发光部具备固态发光元件列,该固态发光元件列具有多个固态发光元件,所述多个固态发光元件串联连接且配置在规定的线上并放出紫外线。发光部将多个固态发光元件列沿着与规定的线交叉的方向排列配置。电流调整单元设置有两个以上,与发光部的1个以上的固态发光元件列对应,且可对流经对应的固态发光元件列的固态发光元件的电流值进行变更。散热单元使流体沿与规定的线交叉的方向流动,以对发光部的在交叉方向上相邻的两个以上的固态发光元件列的固态发光元件发出的热进行散热。控制单元控制电流调整单元。控制单元使电流调整单元变更流经固态发光元件列的固态发光元件的电流值,以使多个固态发光元件列的固态发光元件放出的紫外线的相对照度变得相等。
光源装置具备温度检测单元,该温度检测单元设置在发光部的规定位置且可检测规定位置的温度。控制单元基于温度检测单元的检测结果,来使电流调整单元变更流经固态发光元件列的固态发光元件的电流值。
光源装置沿着流体的流动方向而隔开间隔地设置有多个温度检测单元。
实施方式的紫外线照射装置包括:光源,具有放出紫外线的发光元件;以及吸收型偏振元件,使从光源放出的紫外线中偏振轴与预定的基准方向平行的偏振光透射。
紫外线照射装置在光源与吸收型偏振元件之间具有光学构件。
(实用新型的效果)
根据本实用新型,能够提供一种光源装置,所述光源装置抑制紫外线照射性能的经年下降。
根据本实用新型,能够提供一种光源装置,所述光源装置抑制针对被照射物的紫外线的不均匀照射。
根据本实用新型,能够提供一种紫外线照射装置,所述紫外线照射装置抑制吸收型偏振元件的劣化。
附图说明
图1是实施方式1的光源装置的剖面图。
图2是实施方式1的光源装置的变形例,是使用封装(package)时的剖面图。
图3是表示具备实施方式2的光源装置的紫外线照射装置的概略结构的图。
图4是图3中的II-II线的剖面图。
图5是表示从下方展示实施方式2的光源装置的发光部的概略结构的框图。
图6是表示从下方展示实施方式2的变形例1的光源装置的概略结构的概略结构的框图。
图7是表示从下方展示实施方式2的变形例2的光源装置的概略结构的概略结构的框图。
图8是表示从下方展示实施方式3的光源装置的概略结构的概略结构的框图。
图9是表示从下方展示实施方式4的光源装置的概略结构的概略结构的框图。
图10是表示从下方展示实施方式5的光源装置的概略结构的概略结构的框图。
图11(a)、图11(b)是表示实施方式6的光源装置的结构的图。
图12是具备实施方式7的光源装置的紫外线照射装置的沿Y轴方向观察的侧面图。
图13是表示实施方式7的光源装置的概略结构的立体图。
图14是实施方式7的光源装置的侧面图。
图15是表示实施方式7的变形例1的光源装置的概略结构的立体图。
图16是表示实施方式7的变形例2的光源装置的概略结构的立体图。
图17是表示实施方式8的紫外线照射装置的概略结构的立体图。
图18是从Y轴方向观察实施方式8的紫外线照射装置的图。
图19是从Z轴方向观察实施方式8的紫外线照射装置的光源310的图。
图20是从Y轴方向观察第9实施方式的紫外线照射装置的图。
图21是从Y轴方向观察第9实施方式的紫外线照射装置的变形例的图。
[符号的说明]
1、1-1、1-2、2、3、4、5、6、6-1、6-2:光源装置
10:载台
10a:载置面
20:发光部
21:安装基板(基板)
21a:安装基板的表面(外周面)
21b:安装基板的背面
22:固态发光元件列
23:固态发光元件
24:直流电源
30:电流调整单元
40:散热单元
41:吸热器
41a:基板安装部
41b:鳍片
42:散热风扇
43:风扇
44:排出口
50:框体
50a、50b:开口部
60:温度检测单元
70:控制单元
100:紫外线照射装置
101:镜
201:光源装置
205:发光元件
210:陶瓷基板
211:导电图案
212:焊料
215:供电部
218:外涂层
220:散热构件
221:流路
223:流入口
224:流出口
230:封装
232:反射体
301、301-1、301-2:紫外线照射装置
310:光源
311:基体
312:发光元件
314:第1发光元件
314a:第1发光芯片
314b、316b:反射体
314c、316c:透镜(光学构件)
316:第2发光元件
316a:第2发光芯片
320:吸收型偏振元件
330:光学构件(透镜)
340:线栅偏振元件
K:箭头
W:被照射物(工件、对象物)
U:紫外线(光)
UA:紫外线(光)
PA:偏振轴
具体实施方式
以下说明的实施方式1的光源装置201具备发光元件205、陶瓷基板210及散热构件220。发光元件205放出在紫外线区域具有主波长的光。陶瓷基板210在一面侧配设有发光元件205,且将陶瓷作为基材,且在配设发光元件205的一侧的面上,形成有由导体构成的导电图案211以及至少覆盖导电图案211的外涂层218。散热构件220配设在陶瓷基板210中的配设发光元件205的一侧的面的相反侧,且由金属材料构成。
而且,以下说明的实施方式1的光源装置201中,发光元件205配设有多个所照射的光的主波长不同的发光元件205。
而且,以下说明的实施方式1的光源装置201中,陶瓷基板210对于基材使用氧化铝或氮化铝。
而且,以下说明的实施方式1的光源装置201中,外涂层218反射紫外线。
而且,以下说明的实施方式1的光源装置201中,外涂层218吸收紫外线。
[实施方式1]
接下来,基于图式来说明实施方式1的光源装置。图1是实施方式1的光源装置的剖面图。图1所示的光源装置201具有多个发光元件205,该发光元件205是光源装置201中的光源,多个发光元件205被配设在陶瓷基板210的一面侧,该陶瓷基板210是将陶瓷作为基材且形成为板状。作为陶瓷基板210的基材,例如在需要反射特性的情况下,优选使用白色且高反射率的氧化铝。而且,在要确保更高的散热性能的情况下,优选使用导热率高的氮化铝。即,陶瓷基板210包含无机材料。
发光元件205可放出在紫外线区域具有主波长的光,例如照射主波长为240nm以上且405nm以下的光。而且,多个发光元件205设置有多个所照射的光的主波长在紫外线的波段内不同的发光元件205,由此,发光元件205可通过多个发光元件205来照射紫外线波段内的广范围的波长。另外,对于该多个发光元件205而言,也可并非所有发光元件205的主波长都不同,只要在从多个发光元件205整体来看时,包括发光元件205彼此照射的光的主波长不同的发光元件205即可。
在陶瓷基板210中的配设有发光元件205的一侧的面上,形成有导电图案211与外涂层218。导电图案211包含导体,例如将铜或银等导电性高的材料作为主成分。包含导体的导电图案211以任意的电路图案而形成在陶瓷基板210上,本实施方式1的光源装置201中,多个发光元件205的电连接状态以成为串联的方式而形成。各发光元件205通过焊料212而连接至该导电图案211,由此,发光元件205与导电图案211电连接。即,本实施方式1的光源装置201中,为了防止因将多个发光元件205并联连接而引起的对均匀度的不良影响,将多个发光元件205串联连接。
外涂层218由用于防止绝缘与腐蚀的无机物的物质构成,且至少覆盖导电图案211而形成。即,外涂层218是在陶瓷基板210中的配设有发光元件205的一侧的面上,形成在除了安装部及供电部215等的部分,且覆盖陶瓷基板210。因此,外涂层218是在形成有导电图案211的部分,在导电图案211中的陶瓷基板210所处一侧的面的相反侧的面上,形成在发光元件205及焊料212所处部分以外的部分。外涂层218是将玻璃作为主成分,且包含反射或吸收紫外线的粒子。另外,外涂层218既可包含反射紫外线的构件,也可包含吸收紫外线的构件。总之,外涂层218只要能够抑制紫外线到达导体图案211,则采用任何结构皆可。
而且,在陶瓷基板210上,设置有电连接至外部电源(图示省略)的供电部215。该供电部215在陶瓷基板210上设置有一对,一对供电部215被配设在陶瓷基板210中的配设发光元件205及导电图案211的一侧的面上。例如,一对供电部215被配设在陶瓷基板210的彼此相向的端部附近的、配设发光元件205及导电图案211的一侧的面上,且电连接至导电图案211。另外,供电部215也可设置在除此以外的部分,只要是电连接于导电图案211且能够接受从电源供给的电力的形态,则配设位置不受限制。
而且,在陶瓷基板210中的配设发光元件205的一侧的面的相反侧,配设有由金属材料构成的散热构件220。该散热构件220成为使用冷却水来作为冷却介质的所谓水冷式的散热构件220。该散热构件220例如由导热率高的材料即铝构成,且形成为端部被封闭的方筒状的形状。形成为方筒状形状的散热构件220是以如下状态而配设,即,方筒的外周面的一面与陶瓷基板210中的配设发光元件205的一侧的面的相反侧的面相接触。
而且,在散热构件220上,设置有供冷却水流入的流入口223及供散热构件220内的冷却水流出的流出口224。例如,流入口223被设置在散热构件220的长度方向上的一端,流出口224被设置在散热构件220的长度方向上的另一端。散热构件220的内部成为冷却水的流路221,冷却水从流入口223流入散热构件220内,流入至散热构件220内的冷却水能够通过散热构件220内的流路221而从流出口224流出。流入口223与流出口224连接于冷却路径,该冷却路径具有抽吸并送出冷却水的泵(pump)(图示省略)与对冷却水进行冷却的散热器(radiator)等热交换器(图示省略),由此,在散热构件220内的流路221中流动的冷却水在热交换器中受到冷却且循环。
本实施方式1的光源装置1由如上所述的结构构成,以下,对其作用进行说明。在使光源装置201点亮时,从外部的电源对一对供电部215供给电力。被供给至供电部215的电力经由导电图案211与焊料212而供给至发光元件205。发光元件205通过如此般供给的电力而点亮,以照射在紫外线区域具有主波长的光(以下称作紫外线)。从发光元件205照射的紫外线一边从光源装置201中的配设有发光元件205的一侧的面扩散一边照射,从而照射至被照射物。
发光元件205通过如此般供给的电力而点亮,但本实施方式1的光源装置201中,多个发光元件205是串联地连接。因此,在使发光元件205点亮时,要通过施加高电压来点亮,但设置有发光元件205的基板是由陶瓷构成的陶瓷基板210,因此能够使发光元件205持续点亮而不会产生绝缘破坏。即,在设置有发光元件205的基板是由如铝般耐电压低的材料所形成时,视基板的厚度,若对发光元件205施加高电压,则有时会产生绝缘破坏,但陶瓷的耐电压高。因此,即使对发光元件205施加高电压,也不会产生绝缘破坏,而能够使发光元件205点亮以持续照射紫外线。
而且,如此般照射紫外线的发光元件205在点亮时会产生热,因此在本实施方式1的光源装置201中,一边通过散热构件220来抑制温度的上升一边使发光元件205点亮。详细而言,在发光元件205点亮时由发光元件205所产生的热经由焊料212及导电图案211而传递至陶瓷基板210,并从陶瓷基板210进一步传递至散热构件220。传递至散热构件220的热被传递至散热构件220内的冷却水。
另一方面,在发光元件205点亮时,散热构件220通过配设在冷却路径中的泵的驱动,使冷却水从流入口223流入至散热构件220内,散热构件220内的冷却水从流出口224流出。因此,因发光元件205所产生的热的传递而温度上升的冷却水从流出口224流出。
从流出口224流出的冷却水通过在配设于冷却路径中的热交换器中进行热交换而受到冷却。由此,由发光元件205产生的热被放出至光源装置1的外部。在热交换器中受到冷却的冷却水从流入口223再次流入散热构件220内,一边在散热构件220内的流路221中流动,一边接受来自发光元件205的热而温度上升,并从流出口224流出。散热构件220一边使冷却水如此般循环,一边将热放出至光源装置201的外部,由此来抑制因发光元件205产生的热而导致光源装置201的温度上升的现象。即,散热构件220进行光源装置201的冷却。另外,作为在散热构件220内的流路221中通过的冷却介质,并不限定于冷却水,既可为液体,也可为例如压缩空气或氮气等气体。
此处,在如此般通过散热构件220来进行冷却的情况下,视光源装置201使用时的环境或散热构件220中的冷却状态,有时会产生结露。在产生结露的情况下,水分会附着于光源装置201的表面,但陶瓷基板210包含无机材料,导电图案211由外涂层218予以覆盖。因此,即使在因结露而导致水分附着于光源装置201表面的情况下,陶瓷基板210及导电图案211也难以因该水分而发生腐蚀。
而且,散热构件220是使用导热率高的材料即铝而形成,因此散热性虽高,但有时会产生锈。尽管在散热构件220中有时会如此般产生锈,但散热构件220是在其与发光元件205及导电图案211之间介隔有由陶瓷构成的陶瓷基板210的状态下配设。因此,即使在散热构件220中产生了锈的情况下,该锈也会被陶瓷基板210阻隔,因此难以产生因锈引起的绝缘破坏或光源装置201中的电气路径的腐蚀等问题。
而且,在将紫外线照射至被照射物以进行光反应或紫外线固化时,有时要从近距离对被照射物照射紫外线。因此,在本实施方式1的光源装置201中,当在被照射物中进行光反应或紫外线固化时,有时也会从近距离对被照射物照射紫外线,但在被照射物的光反应时或紫外线固化时,会因化学反应而产生被称作杂质的物质。若该杂质附着于构成散热构件220的金属材料,则容易从附着的部分产生锈,但陶瓷基板210位于对被照射物照射紫外线时的散热构件220与被照射物之间。因此,即使在因被照射物的化学反应而产生了杂质的情况下,也可抑制该杂质到达散热构件220,即使在因被照射物的化学反应而容易产生杂质的状况下,也难以产生因该杂质的产生而引起的散热构件220的锈。
以上的实施方式1的光源装置201是使用陶瓷基板210来作为基板,且将对发光元件205点亮时产生的热进行冷却的散热构件220配设在陶瓷基板210中的配设发光元件205的一侧的面的相反侧。而且,导电图案211由外涂层218予以覆盖。通过这些措施,既能确保冷却性能,而且即使在冷却时产生了结露的情况下,也能够抑制因结露的水分引起的腐蚀。其结果,能够抑制紫外线照射性能的经年下降。
而且,导电图案211由外涂层218予以覆盖,由此可防止导电图案211暴露于从发光元件205放出并从被照射物等反射而到达导电图案211的紫外线,因此可抑制紫外线照射性能的经年劣化。
而且,对于基板,使用将陶瓷用于基材的陶瓷基板210,该陶瓷的绝缘性高,无须在基材中形成以树脂等作为主成分的导热层,因此即使在安装有多个发光元件205的情况下,也能够维持导热性并确保高的耐电压。而且,陶瓷比起树脂具有耐紫外线性,因此即使在对基板照射紫外线的结构中也能够抑制劣化。这些措施的结果为,能够抑制紫外线照射性能的经年下降。
而且,作为发光元件205,配设所照射的光的主波长不同的多个发光元件205,由此,在被照射物中进行光反应或紫外线固化等化学反应时,能够更确实地进行反应。即,通过照射紫外线引起的化学反应视被照射物的材质,容易引起化学反应的光的波长有时不同,但通过配设光的主波长不同的多个发光元件205,从而无论被照射物的材质是何种材质,均能够使化学反应容易地进行。其结果,通过对被照射物照射紫外线而能够抑制化学反应的不均匀。
而且,陶瓷基板210包含无机材料,但在对陶瓷基板210的基材使用氧化铝的情况下,能够以高反射率来反射从发光元件205照射的紫外线,因此能够提高紫外线的照射性能。而且,在对陶瓷基板210的基材使用氮化铝的情况下,能够通过氮化铝的高导热率来将发光元件205点亮时的热更确实地传递至散热构件220,从而能够提高散热性能。进而,在对陶瓷基板210的基材使用氧化铝与氮化铝中的任一种的情况下,当散热构件220中产生了锈时,也能够防止该锈延伸至陶瓷基板210中的配设有发光元件205及导电图案211的一侧的面。由此,能够更确实地抑制因散热构件220中产生的锈而导致光源装置201的电气路径产生腐蚀等问题。这些措施的结果为,能够抑制紫外线照射性能的经年下降。
而且,作为发光元件205,使用照射主波长为240nm以上且405nm以下的光的发光元件,因此在对被照射物照射紫外线而进行化学反应时,能够更确实地进行反应。其结果,在使用光源装置201来作为使被照射物进行光反应或紫外线固化的灯具的情况下,能够抑制化学反应的不均匀。
而且,外涂层218反射大部分的紫外线,由此能够进一步抑制紫外线到达导电图案211。其结果,能够抑制紫外线照射性能的经年下降。
而且,外涂层218吸收大部分的紫外线,由此能够进一步抑制紫外线到达导电图案211。其结果,能够抑制紫外线照射性能的经年下降。
[变形例]
另外,所述光源装置201中,发光元件205通过焊料212直接连接于导电图案211,但发光元件205也可不直接连接于导电图案211。图2是实施方式1的光源装置的变形例,是使用封装时的剖面图。发光元件205例如也可如图2所示,作为封装230,使用与反射体232成一体者,将该封装230通过焊料212而连接于导电图案211,由此配设于陶瓷基板210上。对于发光元件205成为光源的封装230的封装材料,为了防止因紫外线造成的劣化而使用陶瓷。即,反射体232对于基材使用陶瓷。
通过使用发光元件205与反射体232如此般成为一体的封装230来配设于陶瓷基板210,从而能够使发光元件205点亮时的紫外线被反射体232反射而进行照射。由此,能够抑制从发光元件205照射的紫外线过度扩散,从而能够效率良好地照射至所需的方向。其结果,能够提高紫外线的照射性能,且能够长期维持高的照射性能。而且,封装230对于封装材料使用了陶瓷,因此热膨胀与陶瓷基板210的热膨胀等同。其结果,能够降低安装部的破损,能够提高耐久性。另外,发光元件205的配设样式并不限定于图2。即,图2中,在一个封装230内配设有一个发光元件205,但例如也可在一个封装230内配设有所照射的光的主波长不同的多个发光元件205。
以下说明的实施方式2~实施方式7等的光源装置1、1-1、1-2、2、3、4、5、6、6-1、6-2具备发光部20、电流调整单元30、散热单元40及控制单元70。发光部20具备固态发光元件列22,该固态发光元件列22具有多个固态发光元件23,所述多个固态发光元件23串联连接且配置在规定的线上并放出紫外线。发光部20将多个固态发光元件列22沿着与规定的线交叉的方向排列配置。电流调整单元30设置有两个以上,与发光部20的1个以上的固态发光元件列22对应且可对流经对应的固态发光元件列22的固态发光元件23的电流值进行变更。散热单元40使流体沿与规定的线交叉的方向流动,以对发光部20的在交叉的方向上相邻的两个以上的固态发光元件列22的固态发光元件23发出的热进行散热。控制单元70控制电流调整单元30。控制单元70使电流调整单元30变更流经固态发光元件列22的固态发光元件23的电流值,以使多个固态发光元件列22的固态发光元件23放出的紫外线的相对照度变得相等。
而且,以下说明的实施方式2~实施方式7等的光源装置1、1-1、1-2、2、3、4、5、6、6-1、6-2中,具备温度检测单元60,该温度检测单元60被设置在发光部20的规定位置且可检测规定位置的温度,控制单元70基于温度检测单元60的检测结果,使电流调整单元30变更流经对应的固态发光元件列22的固态发光元件23的电流值。
而且,以下说明的实施方式2~实施方式7等的光源装置1、1-1、1-2、2、3、4、5、6、6-1、6-2中,将多个温度检测单元60沿着流体的流动方向而隔开间隔地设置。
[实施方式2]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式2的光源装置1。图3是表示具备实施方式2的光源装置的紫外线照射装置的概略结构的图,图4是图3中的II-II线的剖面图,图5是表示从下方展示实施方式2的光源装置的发光部的概略结构的框图。
实施方式2的光源装置1(以下简称作光源装置)构成图3所示的紫外线照射装置100。紫外线照射装置100例如是被用于液晶面板的固化或重叠、贴合等光反应工序,且将规定波长的紫外线照射至被照射物W(图3所示)的装置。
紫外线照射装置100如图3所示,具备光源装置1以及将被照射物W载置于载置面10a上的载台(stage)10等。另外,以下,将与载置面10a平行的彼此正交的方向称作X轴方向、Y轴方向,将与载置面10a正交的方向称作Z轴方向。光源装置1具备发光部20、多个电流调整单元30(图5所示)、散热单元40、框体50、温度检测单元60及控制单元70。
发光部20如图3及图5所示,具备安装基板21(相当于基板)及多个固态发光元件列22。安装基板21是与X轴方向及Y轴方向、即载置面10a平行地配置。安装基板21在沿着Z轴方向与载置面10a相向的表面21a上,安装有构成固态发光元件列22的多个固态发光元件23。安装基板21将固态发光元件23沿着X轴方向与Y轴方向这两个方向而排列在表面21a上且配置在面上。安装基板21按照预定的图案来连接固态发光元件23。
多个固态发光元件列22具有被安装在安装基板21的表面21a上的多个固态发光元件23。构成各固态发光元件列22的固态发光元件23在安装基板21上配置在与作为规定的线上的X轴方向平行的直线上,且阳极(anode)与阴极(cathode)串联连接。固态发光元件23放出紫外线。对于构成固态发光元件列22的固态发光元件23,供给来自直流电源24(图5所示)的电力。发光部20将多个固态发光元件列22沿着与作为规定的线的X轴方向正交(交叉)的Y轴方向排列配置。多个固态发光元件列22彼此并联连接,且相对于直流电源24而并联连接。因此,使从直流电源24供给的电力沿着与X轴方向平行的图3~图5所示的箭头K而作为电流流经多个固态发光元件列22。这样,发光部20具有n(自然数)个固态发光元件列22。即,发光部20具有第1固态发光元件列22、第2固态发光元件列22、...、第n-1固态发光元件列22、第n固态发光元件列22作为固态发光元件列。
构成固态发光元件列22的固态发光元件23放出一样地朝所有方向振动的紫外线,且包含LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)等。固态发光元件23放出峰值(peak)波长为240nm以上且450nm以下的紫外线。另外,本说明书中所说的峰值波长,是指固态发光元件23放出的紫外线中的相对照度最强的紫外线的波长。而且,本实用新型中所说的相对照度,是指表示从发光部20、即从固态发光元件23放出的紫外线的相对照度的指标。相对照度例如可将使用牛尾(USHIO)电机制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标准化而用作相对的照度。另外,照度计并不限定于所述,例如也可使用奥克(ORC)制作所制造的UV-MO3A、受光器UV-SN35。而且,对于相对照度,例如也可在放置被照射物W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变化。
电流调整单元30设置有两个以上,且与发光部20的1个以上的固态发光元件列22对应地设置。实施方式2中,电流调整单元30是与固态发光元件列22一对一地对应。电流调整单元30例如包含电阻值可变更的可变电阻器等,且与构成对应的固态发光元件列22的多个固态发光元件23串联连接。电流调整单元30通过变更电阻值,从而能够变更流经对应的固态发光元件列22的固态发光元件23的电流值。电流调整单元30既可安装于安装基板21上,也可配置在安装基板21外。
散热单元40使作为流体的气体在相对于作为规定的线的X轴方向而正交(交叉)的Y轴方向上沿着安装基板21的背面21b而流动,以将发光部20的在作为交叉方向的Y轴方向上相邻的两个以上的固态发光元件列22的固态发光元件23发出的热释放至光源装置1外。实施方式2中,散热单元40使气体沿Y轴方向流动,以将所有固态发光元件列22的固态发光元件23发出的热释放至光源装置1外。散热单元40如图3及图4所示,包含吸热器(heatsink)41及散热风扇(fan)42等。吸热器41被安装在发光部20的安装基板21的表面21a背侧的背面21b。吸热器41包含铝合金等热阻低的材料(金属等)。本实施方式2中,吸热器41一体地具备:平板状的基板安装部41a,被安装于安装基板21的背面21b;以及多个鳍片(fin)41b,从基板安装部41a朝远离载台10的方向突出。鳍片41b从基板安装部41a朝Z轴方向突出且形成为沿Y轴方向呈直线状地延伸的平板状,在X轴方向上隔开间隔且等间隔地设置有多个鳍片41b。
散热风扇42被安装在吸热器41的Y轴方向的一端部,通过旋转而将光源装置1外的作为流体的气体导入至吸热器41的鳍片41b间等,使其在鳍片41b间流动后,排出至光源装置1外。散热风扇42通过使气体在鳍片41b间流动,从而将固态发光元件列22的固态发光元件23发出的热经由安装基板21、吸热器41等而释放至光源装置1外。
而且,本实用新型中,散热单元40也可包含箱状的热管以及泵等,所述箱状的热管被安装在安装基板21的背面21b且内侧密闭,并使作为流体的液体在内侧流动,所述泵使热管内的液体流动。
框体50覆盖安装基板21的背面21b及散热单元40的吸热器41。本实施方式2中,框体50形成为Y轴方向的两端部开口的箱状。框体50通过散热单元40的散热风扇42旋转,从而通过远离散热风扇42的一侧的其中一个开口部50a导入作为流体的气体,并从靠近散热风扇42的另一个开口部50b将经吸热器41加热的气体排出至外部。
温度检测单元60被设置在发光部20的规定位置且可检测规定位置的温度。实施方式2中,多个温度检测单元60在作为散热单元40中的流体的气体的流动方向即Y轴方向上隔开间隔地设置于发光部20中。实施方式2中,温度检测单元60被分别设置在安装基板21的表面21a的靠近框体50的其中一个开口部50a的端部的X轴方向的中央、与安装基板21的表面21a的靠近框体50的另一个开口部50b的端部的X轴方向的中央,合计设置有两个。温度检测单元60将检测结果输出至控制单元70。
控制单元70控制紫外线照射装置100对紫外线的照射动作。控制单元70例如是以未图示的微处理器(micro processor)作为主体而构成,所述微处理器具备包含中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)等的运算处理装置或只读存储器(Read Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)等,且与显示处理动作的状态的显示单元、及操作员(operator)登记处理内容信息等时所用的操作单元相连接。
控制单元70对与光源装置1的发光部20的各固态发光元件列22对应地设置的电流调整单元30进行控制,以对流经各固态发光元件列22内的固态发光元件23的电流值进行变更。控制单元70在对流经各固态发光元件列22内的固态发光元件23的电流值进行变更时,基于温度检测单元60的检测结果,使各电流调整单元30变更流经对应的固态发光元件列22内的固态发光元件23的电流值,以使多个固态发光元件列22的固态发光元件23放出的紫外线的相对照度变得相等。
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,操作员将处理内容信息登记到控制单元70中,在有处理动作的开始指示时,开始处理动作。当处理动作开始时,控制单元70使光源装置1的散热单元40的散热风扇42工作。
并且,紫外线照射装置100在使散热单元40的散热风扇42工作后经过规定时间时,在载台10的载置面10a上载置被照射物W,从发光部20的各固态发光元件列22的各固态发光元件23放出紫外线,以对载置面10a上的被照射物W照射紫外线。控制单元70控制电流调整单元30,以对各固态发光元件列22施加电力。将以固定时间经紫外线照射的被照射物W从载台10的载置面10a上予以拆卸,并将紫外线照射前的被照射物W载置于载台10的载置面10a上。与前述的工序同样地照射紫外线。
本实用新型的紫外线照射装置100可视需要而在光源装置1与载台10之间设置滤光器(filter)或光学元件。
前述结构的实施方式2的光源装置1中,控制单元70使各电流调整单元30变更流经对应的固态发光元件列22的固态发光元件23的电流值,以使多个固态发光元件列22的固态发光元件23所放出的紫外线的相对照度变得相等。因此,光源装置1能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差。因而,光源装置1能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
而且,光源装置1具备温度检测单元60,该温度检测单元60对发光部20的作为规定位置的安装基板21的表面21a上的温度进行检测,控制单元70基于温度检测单元60的检测结果来控制各电流调整单元30。因此,光源装置1能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差。因此,光源装置1能够使多个固态发光元件列22的固态发光元件23放出的紫外线的相对照度尽可能相等,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差。因而,光源装置1能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
而且,在光源装置1中,通过沿着流体的流动方向而隔开间隔地设置多个温度检测单元60,从而能够使各电流调整单元30变更流经对应的固态发光元件列22的固态发光元件23的电流值。因此,光源装置1能够使多个固态发光元件列22的固态发光元件23放出的紫外线的相对照度尽可能相等,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差。因而,光源装置1能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
而且,在光源装置1中,通过放出固态发光元件22的峰值波长为240nm以上且450nm以下的紫外线,能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
[变形例1]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式2的变形例1的光源装置1-1。图6是表示从下方展示实施方式2的变形例1的光源装置的概略结构的概略结构的框图。图6中,对于与前述的实施方式2相同的部分,标注相同的标号并省略说明。
实施方式2的变形例1的光源装置1-1如图6所示,不具备温度检测单元60。进而,光源装置1-1的控制单元70基于预先存储的值来控制电流调整单元30。
实施方式2的变形例1的光源装置1-1与实施方式2同样地,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差,能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
[变形例2]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式2的变形例2的光源装置1-2。图7是表示从下方展示实施方式2的变形例2的光源装置的概略结构的概略结构的框图。图7中,对于与前述的实施方式2相同的部分,标注相同的标号并省略说明。
实施方式2的变形例2的光源装置1-2如图7所示,具备与各固态发光元件列22对应的温度检测单元60。即,变形例2的光源装置1-2中,固态发光元件列22与温度检测单元60是一对一地对应,对应的固态发光元件列22与温度检测单元60配置在接近的位置。
实施方式2的变形例2的光源装置1-2与实施方式2同样地,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差,能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
[实施方式3]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式3的光源装置2。图8是表示从下方展示实施方式3的光源装置的概略结构的概略结构的框图。图8中,对于与前述的实施方式2等相同的部分,标注相同的标号并省略说明。
实施方式3的光源装置2如图8所示,各固态发光元件列22配置有固态发光元件23,该固态发光元件23串联连接在与X轴方向平行的多条直线上。而且,图8中省略了温度检测单元60,但在实施方式3中,也可与实施方式2、实施方式2的变形例2同样地配置温度检测单元60。
实施方式3的光源装置2与实施方式2同样地,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差,能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
[实施方式4]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式4的光源装置3。图9是表示从下方展示实施方式4的光源装置的概略结构的概略结构的框图。图9中,对于与前述的实施方式2、实施方式3等相同的部分,标注相同的标号并省略说明。
实施方式4的光源装置3如图9所示,各固态发光元件列22配置有固态发光元件23,该固态发光元件23串联连接在与X轴方向平行的多条直线上。另外,在实施方式4中,也可与实施方式2同样地,对于各固态发光元件列22,将固态发光元件23配置在与X轴方向平行的1条直线上。而且,图9中省略了温度检测单元60,但在实施方式4中,也可与实施方式2、实施方式2的变形例2同样地配置温度检测单元60。
进而,实施方式4的光源装置3的散热单元40如图9所示,在Y轴方向的两端设置有将气体抽吸至框体50内的风扇43,并设置有从Y轴方向的中央将气体排出至框体50外的排出口44。
实施方式4的光源装置3与实施方式2等同样地,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差,能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
[实施方式5]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式5的光源装置4。图10是表示从下方展示实施方式5的光源装置的概略结构的概略结构的框图。图10中,对于与前述的实施方式2等相同的部分,标注相同的标号并省略说明。
实施方式5的光源装置4将各固态发光元件列22形成为与X轴方向平行的直线状,且如图10所示,使流经彼此相邻的各固态发光元件列22的电流的方向相反。而且,图10中省略了温度检测单元60,但实施方式5中,也可与实施方式2、实施方式2的变形例2同样地配置温度检测单元60。进而,图10中省略了电流调整单元30,但在本实用新型中,与各固态发光元件列22对应地设置有电流调整单元30。而且,图10中省略了控制单元70。
实施方式5的光源装置4与实施方式2等同样地,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差,能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
[实施方式6]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式6的光源装置5。图11(a)是实施方式6的光源装置的侧面图,图11(b)是从下方展示实施方式6的光源装置的概略结构的平面图。图11(a)、图11(b)中,对于与前述的实施方式2等相同的部分,标注相同的标号并省略说明。
实施方式6的光源装置5如图11(a)所示,以背面21b彼此隔开间隔地相向的方式设置有一对安装基板21,在各安装基板21的表面21a上设置有与X轴方向平行的多个固态发光元件列22。而且,框体50连结安装基板21的X轴方向的两端,散热单元40使气体在安装基板21间沿着Y轴方向流动。而且,图11(a)、图11(b)中省略了温度检测单元60,但在实施方式6中,也可与实施方式2、实施方式2的变形例2同样地配置温度检测单元60。进而,图11(a)、图11(b)中省略了电流调整单元30,但在本实用新型中,与各固态发光元件列22对应地设置有电流调整单元30。而且,图11(a)、图11(b)中省略了控制单元70。
实施方式6的光源装置5与实施方式2等同样地,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差,能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
[实施方式7]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式7的光源装置6。图12是具备实施方式7的光源装置的紫外线照射装置的沿Y轴方向观察的侧面图,图13是表示实施方式7的光源装置的概略结构的立体图,图14是实施方式7的光源装置的侧面图。图15是表示实施方式7的变形例1的光源装置的概略结构的立体图,图16是表示实施方式7的变形例2的光源装置的概略结构的立体图。在图12~图16中,对于与前述的实施方式2等相同的部分,标注相同的标号并省略说明。
实施方式7的光源装置6如图13及图14所示,在剖面圆环状的安装基板21的外周面21a设置有多个固态发光元件列22。固态发光元件列22具有多个固态发光元件23,该多个固态发光元件23是在安装基板21的表面(外周面)21a上配置在作为规定的线的圆周上且串联连接。多个固态发光元件列22沿着与规定的线正交(交叉)的Y轴方向排列配置有多个。散热单元40使作为流体的气体沿着Y轴方向在安装基板21的内侧流动,以对固态发光元件23发出的热进行散热。而且,在安装基板21的表面(外周面)21a的Y轴方向的两端设置有温度检测单元60。进而,具备实施方式7的光源装置6的紫外线照射装置100具备镜(mirror)101,该镜101将光源装置6的固态发光元件23放出的紫外线朝向载台10的载置面10a上的被照射物W反射。
而且,实施方式7的变形例1的光源装置6-1如图15所示,与各固态发光元件列22对应地设置有温度检测单元60,实施方式7的变形例2的光源装置6-2如图16所示,未设置温度检测单元60。
实施方式7、实施方式7的变形例1及变形例2的光源装置6、6-1、6-2与实施方式2等同样地,能够抑制对被照射物W照射的紫外线的照度偏差,能够抑制针对被照射物W的紫外线的不均匀照射。
前述的实施方式2~实施方式7等的光源装置1、1-1、1-2、2、3、4、5、6、6-1、6-2展示了构成被用于液晶面板的固化或重叠、贴合等光反应工序的紫外线照射装置100的例子。但是,本实用新型的光源装置1、1-1、1-2、2、3、4、5、6、6-1、6-2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多种多样的装置。
而且,前述的实施方式2~实施方式6中,将串联连接的多个固态发光元件23排列在与X轴方向平行的直线上而构成固态发光元件列22,但在本实用新型中并不限定于此。例如也可将串联连接的多个固态发光元件23排列在作为规定的线的圆上而构成固态发光元件列22。此时,理想的是多个固态发光元件列22被配置在同心圆上。
以下说明的实施方式8~实施方式9的紫外线照射装置301、301-1、301-2具有:光源310,具有放出紫外线U的发光元件312;以及吸收型偏振元件320,使从光源310放出的紫外线U中偏振轴PA与预定的基准方向平行的偏振光UA透射。
而且,在以下说明的实施方式8~实施方式9的紫外线照射装置301、301-1、301-2中,在光源310、基体311与吸收型偏振元件320之间具有光学构件(透镜314c、透镜316c、透镜330、线栅偏振元件340)。
[实施方式8]
接下来,基于图式来说明本实用新型的实施方式8的紫外线照射装置301。图17是表示实施方式8的紫外线照射装置的概略结构的立体图,图18是从Y轴方向观察实施方式8的紫外线照射装置的图,图19是从Z轴方向观察实施方式8的紫外线照射装置的光源310的图。
图17所示的实施方式8的紫外线照射装置301是对被照射物W即作为取向处理对象物的工件的表面,照射与预定的基准方向平行的偏振轴PA(图17中以箭头表示,也称作振动方向)的紫外线UA的装置。实施方式8的紫外线照射装置301例如被用于液晶面板的取向膜、视角补偿膜(film)的取向膜或偏振膜等的制造。紫外线照射装置301主要将作为所需波长的波长为365(nm)的紫外线UA照射至被照射物W即工件的表面。另外,本实施方式8中所说的“紫外线”例如是指240(nm)至450(nm)为止的波段的光。
另外,对被照射物W即工件的表面照射的紫外线UA的偏振轴PA是根据被照射物W即工件的结构、用途或所要求的规格而适当设定。以下,将被照射物W即工件的宽度方向称作X轴方向,将与X轴方向正交且被照射物W即工件的长边方向称作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。另外,对于与Z轴平行的方向,将表示Z轴方向的箭头的前端所朝的方向称作上方,将与表示Z轴方向的箭头的前端所朝的方向相对的方向称作下方。
紫外线照射装置301如图17所示,具有:光源310,具有发光元件312,该发光元件312放出一样地朝所有方向振动且波长为365(nm)左右的紫外线U;以及吸收型偏振元件320。
光源310使用发光元件312。光源310所放出的紫外线U包含波长为365(nm)左右的紫外线,是具有各种偏振轴成分的所谓的非偏振的光。本实施方式8中,光源310设置有一个,且被配置在吸收型偏振元件320及被照射物W即工件的上方。
吸收型偏振元件320照射从光源310放出的紫外线U。吸收型偏振元件320使紫外线U中偏振轴PA与基准方向平行的偏振光(紫外线UA)朝向被照射物W即工件透射。即,吸收型偏振元件320从具有偏振轴PA的紫外线U中导出偏振轴PA仅朝基准方向振动的紫外线UA。另外,一般将偏振轴PA仅朝基准方向振动的紫外线UA称作直线偏振光。另外,紫外线UA的偏振轴PA是指该紫外线UA的电场及磁场的振动方向。
本实施方式8中,吸收型偏振元件320被设置在光源310的下方且被照射物W即工件表面的上方。吸收型偏振元件320是形成有玻璃板中所含的朝固定方向排齐的金属纳米粒子的元件,且是吸收从光源310放出的紫外线U中的偏振轴与基准方向交叉的紫外线,并使偏振轴PA与基准方向平行的紫外线UA透射的偏振元件。作为吸收型偏振元件320,例如可使用科迪(CODIXX)公司制造的卡拉珀(colorpol)(注册商标)UV375BC5。
接下来,使用图18及图19来详细说明光源310。
在实施方式8的紫外线照射装置301中,光源310是在基体311上设置有多个发光元件312而构成。基体311保持多个发光元件312。而且,基体311将从多个发光元件312放出的热传递至紫外线照射装置301的外部,由此来抑制多个发光元件312的温度上升。另外,基体311也可包含铝等金属或陶瓷基板等散热性佳的材料。而且,在基体311的内部,也可具有使未图示的散热介质流动的散热介质流路,所述散热介质用于使从多个发光元件312放出的热尽快传递。而且,对于散热介质,也可具有未图示的供给散热介质的散热介质供给口与放出散热介质的散热介质放出口。而且,对于散热介质,也可通过未图示的循环机构来使散热介质循环。
发光元件312被设置在基体311上,且放出紫外线U。发光元件312至少放出紫外线U,且包含LED(Light Emitting Diode)或LD(Laser Diode)等半导体。发光元件312具有:第1发光元件314,放出第1峰值波长的紫外线;以及第2发光元件316,放出与第1峰值波长不同的第2峰值波长的紫外线。第1发光元件314是围绕放出第1峰值波长的紫外线的发光芯片314a而形成,且具备具有开口部分的反射体314b。发光芯片314a的周围及配置有发光芯片314a的反射体314b的开口部分由未图示的玻璃罩(glass cover)予以密闭。第2发光元件316是围绕放出第2峰值波长的紫外线的发光芯片316a而形成,且具备具有开口部分的反射体316b。发光芯片316a的周围及配置有发光芯片316a的反射体316b的开口部分由未图示的玻璃罩予以密闭。发光元件312使从第1发光元件314放出的第1峰值波长的紫外线与从第2发光元件316放出的第2峰值波长的紫外线混合,以放出紫外线U。
接下来,对实施方式8的紫外线照射装置1的作用进行说明。前述结构的实施方式8的紫外线照射装置301是将被照射物W即工件定位于吸收型偏振元件320的下方,并从光源310放出紫外线U。于是,光源310放出的紫外线U被直接朝向吸收型偏振元件320放出。而且,紫外线照射装置301中,吸收型偏振元件320使紫外线U中偏振轴PA与基准方向平行的紫外线UA朝向被照射物W即工件表面的光照射区域透射,以对被照射物W即工件的表面实施取向处理。
前述结构的实施方式8的紫外线照射装置301中,在使用线栅(wire grid)型偏振元件的情况下,具有形成有线栅的面与未形成线栅的面即所谓的背表,因线栅偏振元件具有背表,消光比发生变化。但是,吸收型偏振元件320中,形成在吸收型偏振元件320内部的金属纳米粒子吸收朝基准方向以外的方向振动的光,因此并无如线栅偏振元件般的所谓背表,因此容易操作。
而且,在紫外线照射装置301中,光源310仅放出第1峰值波长的紫外线及第2峰值波长的紫外线,而不放出第1峰值波长的紫外线及第2峰值波长的紫外线以外的光。即,限制对吸收型偏振元件320照射紫外线U以外的光。因此,紫外线照射装置1可减少吸收型偏振元件320所吸收的光,具体而言,可减少形成在吸收型偏振元件320内部的金属纳米粒子所吸收的光的量。只要能够减少金属纳米粒子所吸收的光的量,便能够抑制吸收型偏振元件320的温度上升,吸收型偏振元件320达到高温的可能性下降,因此例如可抑制吸收型偏振元件320发生破裂的问题。因此,紫外线照射装置301即便使用吸收型偏振元件320,也能够抑制吸收型偏振元件320的破裂等问题。
而且,在紫外线照射装置301中,对于吸收型偏振元件320照射紫外线U,而限制照射紫外线U以外的波长的光,因此比起对吸收型偏振元件320照射紫外线U以外的光的情况,能够抑制吸收型偏振元件320的消光比下降的现象。另外,消光比ER是指表示偏振光的质量的数值,使用P偏振光强度Ip与S偏振光强度Is,以ER=Ip/Is来表示。
紫外线照射装置301可抑制将第1峰值波长的紫外线及第2峰值波长的紫外线以外的光照射至吸收型偏振元件320的现象。即,紫外线照射装置301抑制将长波长的紫外线、可见光线、红外线照射至吸收型偏振元件320的现象,因此可抑制将长波长的紫外线、可见光线、红外线照射至吸收型偏振元件320。因此,紫外线照射装置1可抑制吸收型偏振元件320的吸收型偏振元件的劣化。
而且,紫外线照射装置301中,作为光源310,使用发光元件312,该发光元件312具有放出第1峰值波长的紫外线的第1发光元件314及第2发光元件316,因此既能抑制吸收型偏振元件320的寿命与消光比的下降,又能将足够光量的紫外线U照射至被照射物W即工件,从而能够抑制对于对象物照射光的所需时间。
而且,紫外线照射装置301使用放出第1峰值波长的紫外线的第1发光元件及放出第2峰值波长的紫外线的第2发光元件,由此,比起仅使用放出单一峰值波长的紫外线的发光元件的情况,给予被照射物的能量进一步提高。
而且,发光元件312放出的光的主波长为240nm~450nm,由此能够更确实地进行针对被照射物的紫外线照射,能够抑制被照射物的光化学反应的不均匀。
另外,发光元件312并不限定于所述结构。例如,也可将构成第1发光元件314的第1发光芯片314a与构成第2发光元件316的第2发光芯片316a收容在同一反射体314a内,以构成为发光元件314。
另外,吸收型偏振元件320并不限定于所述结构。例如也可将多个吸收型偏振元件320重合而构成一体的吸收型偏振元件320。
(实施方式9)
图20是表示实施方式9的紫外线照射装置的变形例的概略结构的侧面图。
本实施方式9中,展示了在光源310与吸收型偏振元件320之间具有作为光学构件的透镜314c、透镜316c、透镜330的紫外线照射装置301-1。
透镜314c是与第1发光元件314的反射体314b接触地设置,调整从第1发光元件314放出的光的方向。而且,透镜316c是与第2发光元件316的反射体316b接触地设置,调整从第2发光元件316放出的光的方向。透镜314c及透镜316c例如包含使从第1发光芯片314a及第2发光芯片316a放出的紫外线透射的石英玻璃等材料。
透镜330作为调整从第1发光元件314及第2发光元件316放出的光的所谓准直透镜(collimate lens)而发挥功能。透镜330被设置在吸收型偏振元件320附近,调整从光源310放出的光的方向。透镜330是与透镜314c及透镜316c同样地,例如包含使从光源310放出的紫外线U透射的石英玻璃等材料。
采用此种结构,也能够与实施方式8同样地抑制吸收型偏振元件的劣化。
而且,在光源310与吸收型偏振元件320之间具有光学构件,由此能够调整紫外线U的方向,直至到达吸收型偏振元件320为止,因此与未设置光学构件时相比,能够抑制相对于被照射物的偏振轴与消光比的劣化。
图21是表示实施方式9的紫外线照射装置的另一变形例的概略结构的侧面图。
本变形例中,展示了在光源310与吸收型偏振元件320之间设置有线栅偏振元件340的紫外线照射装置301-2。采用此种结构,也能够与实施方式9同样地抑制消光比的劣化。
进而,通过使用线栅偏振元件340,能够减少作为非偏振光的紫外线U的光量,因此能够减少照射至吸收型偏振元件320的非所需的紫外线U的光量,结果能够进一步抑制吸收型偏振元件的劣化。
对本实用新型的若干实施方式及变形例进行了说明,但这些实施方式及变形例仅为例示,并不意图限定实用新型的范围。这些实施方式能以其他的各种方式来实施,在不脱离实用新型主旨的范围内,可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在实用新型的范围或主旨内,同样包含在所记载的实用新型及其均等的范围内。
Claims (10)
1.一种光源装置,其特征在于包括:
发光元件,放出在紫外线区域具有主波长的光;
陶瓷基板,在一面侧配设有所述发光元件,将陶瓷作为基材,且在配设所述发光元件的一侧的面上,形成有由导体构成的导电图案以及至少覆盖所述导电图案的外涂层;以及
散热构件,配设在所述陶瓷基板中的配设所述发光元件的一侧的面的相反侧,且由金属材料构成。
2.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,
所述发光元件配设有多个所照射的光的主波长不同的发光元件。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置,其特征在于,
所述陶瓷基板对于基材使用氧化铝或氮化铝。
4.根据权利要求1或2所述的光源装置,其特征在于,
所述外涂层反射紫外线。
5.根据权利要求1或2所述的光源装置,其特征在于,
所述外涂层吸收紫外线。
6.一种光源装置,其特征在于包括:
发光部,将多个固态发光元件列沿着与规定的线交叉的方向排列配置,所述多个固态发光元件列具有多个固态发光元件,所述多个固态发光元件串联连接且配置在所述规定的线上并放出紫外线;
两个以上的电流调整单元,与所述发光部的1个以上的所述固态发光元件列对应,且能够对流经对应的固态发光元件列的固态发光元件的电流值进行变更;
散热单元,使流体沿与所述规定的线交叉的方向流动,以对所述发光部的在所述交叉方向上相邻的两个以上的所述固态发光元件列的所述固态发光元件发出的热进行散热;以及
控制单元,控制所述电流调整单元,
所述控制单元使所述电流调整单元变更流经所述固态发光元件列的所述固态发光元件的电流值,以使所述多个固态发光元件列的所述固态发光元件放出的紫外线的相对照度变得相等。
7.根据权利要求6所述的光源装置,其特征在于包括:
温度检测单元,设置在所述发光部的规定位置且能够检测所述规定位置的温度,
所述控制单元基于所述温度检测单元的检测结果,来使所述电流调整单元变更流经所述固态发光元件列的所述固态发光元件的电流值。
8.根据权利要求7所述的光源装置,其特征在于,
沿着所述流体的流动方向而隔开间隔地设置有多个所述温度检测单元。
9.一种紫外线照射装置,其特征在于包括:
光源,具有放出紫外线的发光元件;以及
吸收型偏振元件,使从所述光源放出的紫外线中偏振轴与预定的基准方向平行的偏振光透射。
10.根据权利要求9所述的紫外线照射装置,其特征在于,
在所述光源与所述吸收型偏振元件之间具有光学构件。
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