DE102008061597A1

DE102008061597A1 - UV irradiation device

Info

Publication number: DE102008061597A1
Application number: DE102008061597A
Authority: DE
Inventors: Reiner Pocher
Original assignee: Venjakob Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Venjakob Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-12
Also published as: DE102008061597B4; WO2010066406A3; WO2010066406A2

Abstract

Es wird eine UV-Bestrahlungsvorrichtung (10) mit einer Strahlung emittierenden Strahlungsquelle (20), einer Transportebene (40), einem ersten Deflektor (31) mit einem linken Endpunkt (L31) und einem rechten Endpunkt (R31), einem zweiten Deflektor (32) mit einem linken Endpunkt (L32) und einem rechten Endpunkt (R32), einem ersten Reflektor (33) mit einem linken Endpunkt (L33) und einem rechten Endpunkt (R33), einem zweiten Reflektor (34) mit einem linken Endpunkt (L34) und einem rechten Endpunkt (R34) bereitgestellt, wobei der erste Deflektor (31) und der zweite Deflektor (32) und die Strahlungsquelle (20) zwischen der Transportebene (40) und dem ersten Reflektor (33) und dem zweiten Reflektor (34) angeordnet sind, wobei weiter der rechte Endpunkt (R31) des ersten Deflektors (31) und der linke Endpunkt (L32) des zweiten Deflektors (32) an einem Punkt (M) zusammentreffen, wobei die Distanz (dM) vom Punkt (M) zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle (20) kleiner ist als die Distanz vom linken Endpunkt (L31) des ersten Deflektors (31) zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle (20) und kleiner ist als die Distanz vom rechten Endpunkt (R32) des zweiten Deflektors (32) zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle (20) und die Distanz (d33) vom linken Endpunkt (L33) des ersten Reflektors (33) zur Transportebene (40) weniger als 95% der Länge der Distanz (d31) vom linken Endpunkt (L31) des ersten Deflektors (31) zur Transportebene (40) aufweist, wobei des Weiteren die Distanz (d34) vom ...A UV irradiation device (10) with a radiation-emitting radiation source (20), a transport plane (40), a first deflector (31) with a left end point (L31) and a right end point (R31), a second deflector (32 ) having a left end point (L32) and a right end point (R32), a first reflector (33) having a left end point (L33) and a right end point (R33), a second reflector (34) having a left end point (L34) and a right end point (R34), wherein the first deflector (31) and the second deflector (32) and the radiation source (20) are arranged between the transport plane (40) and the first reflector (33) and the second reflector (34) are further where the right end point (R31) of the first deflector (31) and the left end point (L32) of the second deflector (32) meet at a point (M), wherein the distance (dM) from the point (M) to the center the radiation source (20) is smaller than the distance from the left End point (L31) of the first deflector (31) to the center of the radiation source (20) and smaller than the distance from the right end point (R32) of the second deflector (32) to the center of the radiation source (20) and the distance (d33) from the left End point (L33) of the first reflector (33) to the transport plane (40) less than 95% of the length of the distance (d31) from the left end point (L31) of the first deflector (31) to the transport plane (40), wherein further the distance (d34) from the ...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine UV-Bestrahlungsvorrichtung.The The present invention relates to a UV irradiation apparatus.

Aus dem Stand der Technik sind bereits UV-Bestrahlungsvorrichtungen mit verschiedensten Reflektorenanordnungen bekannt. Beispielsweise beschreibt die Gebrauchsmusterschrift DE 201 14 380 U1 eine Bestrahlungsvorrichtung mit einer länglichen UV-Lampe, einem ersten länglichen Reflektor der sich längs der UV-Lampe erstreckt und diese teilweise umschließt und eine erste Längsseite und eine zweite Längsseite aufweist, den ersten länglichen Reflektor abschließt und eine Durchtrittsöffnung für die UV-Strahlung definiert. Dabei weist die UV-Bestrahlungsvorrichtung einen zweiten länglichen Reflektor auf, der sich an die erste Längsseite des ersten länglichen Reflektors anschließt, und die UV-Strahlung zu einer Austrittsöffnung reflektiert, die sich an die zweite Längsseite anschließt, wobei der zweite längliche Reflektor zumindest teilweise um eine zur UV-Lampe parallelen Achse gekrümmt ist.UV irradiation devices with a wide variety of reflector arrangements are already known from the prior art. For example, the utility model describes DE 201 14 380 U1 an irradiation device comprising an elongate UV lamp, a first elongated reflector extending along and partially enclosing the UV lamp and having a first longitudinal side and a second longitudinal side terminating the first elongated reflector and defining a passageway for the UV radiation. In this case, the UV irradiation device has a second elongate reflector, which adjoins the first longitudinal side of the first elongated reflector, and reflects the UV radiation to an outlet opening, which adjoins the second longitudinal side, wherein the second elongate reflector at least partially an axis parallel to the UV lamp is curved.

Des Weiteren ist aus der DE 198 10 455 C2 eine Kaltlicht-UV-Bestrahlungsvorrichtung bekannt, wobei mit mindestens einer über dem Substrat angeordneten Lichtquelle, deren Licht der UV-Beschichtung über ein Reflektorsystem zuführbar ist, eine Barriere den direkten Strahlengang der Lichtquelle auf das Substrat zumindest teilweise ausblendet.Furthermore, from the DE 198 10 455 C2 a cold light UV irradiation device is known, wherein at least one arranged above the substrate light source, the light of the UV coating can be supplied via a reflector system, a barrier at least partially hides the direct beam path of the light source to the substrate.

Des Weiteren ist aus der DE 2004 033 260 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aushärten von strahlungsinduziert härtbaren Lacken bekannt. Dabei wird der auf das Substrat beschichtete Lack sowohl der die Aushärtung induzierenden Strahlung ausgesetzt, als auch einer Erwärmung unterzogen. Die Erwärmung erfolgt mittels einer Heizstrahlung.Furthermore, from the DE 2004 033 260 A1 a method and an apparatus for curing radiation-induced curable coatings known. In this case, the lacquer coated on the substrate is exposed both to the radiation inducing radiation and to heating. The heating takes place by means of a heating radiation.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, d. h. eine Bestrahlungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Strahlungsausbeute der Strahlungsquelle erhöht und eine gleichmäßigere Bestrahlung der Substratseitenflächen ermöglicht.task the invention is to avoid the disadvantages of the prior art, d. H. to provide an irradiation device which determines the radiation yield the radiation source increases and a more even Irradiation of the substrate side surfaces allows.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.These Task is achieved by the device according to the invention solved according to the independent claim. Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent Claims defined.

Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine UV-Bestrahlungsvorrichtung (10) mit einer Strahlung emittierenden Strahlungsquelle (20), einer Transportebene (40), einem ersten Deflektor (31) mit einem linken Endpunkt (L31) und einem rechten Endpunkt (R31), einem zweiten Deflektor (32) mit einem linken Endpunkt (L32) und einem rechten Endpunkt (R32), einem ersten Reflektor (33) mit einem linken Endpunkt (L33) und einem rechten Endpunkt (R33), einem zweiten Reflektor (34) mit einem linken Endpunkt (L34) und einem rechten Endpunkt (R34) bereitgestellt,
wobei der erste Deflektor (31) und der zweite Deflektor (32) und die Strahlungsquelle (20) zwischen der Transportebene (40) und dem ersten Reflektor (33) und dem zweiten Reflektor (34) angeordnet sind,
wobei weiter der rechte Endpunkt (R31) des ersten Deflektors (31) und der linke Endpunkt (L32) des zweiten Deflektors (32) an einem Punkt (M) zusammentreffen, wobei die Distanz (dM) vom Punkt (M) zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle (20) klei ner ist als die Distanz vom linken Endpunkt (L31) des ersten Deflektors (31) zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle (20) und kleiner ist als die Distanz vom rechten Endpunkt (R32) des zweiten Deflektors (32) zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle (20)
und die Distanz (d33) vom linken Endpunkt (L33) des ersten Reflektors (33) zur Transportebene (40) weniger als 95% der Länge der Distanz (d31) vom linken Endpunkt (L31) des ersten Deflektors (31) zur Transportebene (40) aufweist,
wobei des Weiteren die Distanz (d34) vom rechten Endpunkt (R34) des zweiten Reflektors (34) zur Transportebene (40) weniger als 95% der Länge der Distanz (d32) vom rechten Endpunkt (R32) des zweiten Deflektors (32) zur Transportebene (40) aufweist
und wobei der erste Deflektor (31), der zweite Deflektor (32), der erste Reflektor (33), der zweite Reflektor (34) so angeordnet sind, dass die Strahlung der Strahlungsquelle (20) vor dem Auftreffen auf die Transportebene (40) mindestens einmal reflektiert wird.According to a first aspect of the present invention, a UV irradiation device ( 10 ) with a radiation emitting radiation source ( 20 ), a transport layer ( 40 ), a first deflector ( 31 ) with a left end point (L31) and a right end point (R31), a second deflector ( 32 ) with a left end point (L32) and a right end point (R32), a first reflector ( 33 ) with a left end point (L33) and a right end point (R33), a second reflector ( 34 provided with a left end point (L34) and a right end point (R34),
the first deflector ( 31 ) and the second deflector ( 32 ) and the radiation source ( 20 ) between the transport plane ( 40 ) and the first reflector ( 33 ) and the second reflector ( 34 ) are arranged
further wherein the right end point (R31) of the first deflector ( 31 ) and the left end point (L32) of the second deflector ( 32 ) at a point (M), wherein the distance (dM) from the point (M) to the center of the radiation source ( 20 ) is smaller than the distance from the left end point (L31) of the first deflector ( 31 ) to the center of the radiation source ( 20 ) and smaller than the distance from the right end point (R32) of the second deflector ( 32 ) to the center of the radiation source ( 20 )
and the distance (d33) from the left end point (L33) of the first reflector ( 33 ) to the transport level ( 40 ) less than 95% of the length of the distance (d31) from the left end point (L31) of the first deflector ( 31 ) to the transport level ( 40 ) having,
further comprising the distance (d34) from the right end point (R34) of the second reflector ( 34 ) to the transport level ( 40 ) less than 95% of the length of the distance (d32) from the right end point (R32) of the second deflector ( 32 ) to the transport level ( 40 ) having
and wherein the first deflector ( 31 ), the second deflector ( 32 ), the first reflector ( 33 ), the second reflector ( 34 ) are arranged so that the radiation of the radiation source ( 20 ) before hitting the transport level ( 40 ) is reflected at least once.

Die UV-Bestrahlungsvorrichtung dient bevorzugt zur Aushärtung von Polymeren, oder Klebstoffen oder optischen Erzeugnissen, besonders bevorzugt zur Härtung von lichthärtenden Materialien, am meisten bevorzugt zur Aushärtung UV-härtbarer Lacke.The UV irradiation device is preferably used for curing of polymers, or adhesives or optical products, especially preferred for curing light-curing materials, most preferred for curing UV-curable Paints.

In der UV-Bestrahlungsvorrichtung wird die Strahlung der Strahlungsquelle bevorzugt in einen ersten Strahlungsbereich (erstes Strahlenspektrum) und in einen zweiten Strahlungsbereich (zweites Strahlungsspektrum) aufgeteilt, bzw. die beiden Strahlenspektren voneinander getrennt. Die Strahlung, die die Strahlungsquelle emittiert, besteht aus dem ersten und dem zweiten Strahlungsbereich. Der erste Strahlungsbereich ist derjenige, der auf die Transportebene, bzw. auf das Substrat trifft. Der erste Strahlungsbereich ist bevorzugt Strahlung aus dem UV-Bereich. Der erste Strahlungsbereich umfasst bevorzugt Licht der Wellenlängen 100 bis 450 Nanometer, besonders bevorzugt Licht der Wellenlängen 230 nm bis 380 nm, am meisten bevorzugt Licht der Wellenlängen 280 nm bis 380 nm, des Weiteren bevorzugt Licht der Wellenlängen 320 nm bis 380 nm.In the UV irradiation device, the radiation of the radiation source is preferably divided into a first radiation area (first radiation spectrum) and into a second radiation area (second radiation spectrum), or the two radiation spectra are separated from one another. The radiation that the radiation source emits consists of the first and the second radiation area. The first radiation area is the one which hits the transport plane or the substrate. The first radiation area is preferably radiation from the UV range. The first radiation region preferably comprises light of wavelengths 100 to 450 nanometers, more preferably light of wavelengths 230 nm to 380 nm, most preferably light of wavelengths 280 nm to 380 nm, further before given light of wavelengths 320 nm to 380 nm.

Als zweiter Strahlungsbereich werden die Wellenlängen bezeichnet, welche oberhalb des ersten Strahlungsbereichs liegen. Die Wellenlängen des zweiten Strahlungsbereichs werden in der UV-Bestrahlungsvorrichtung weitgehend herausgefiltert, sodass vorwiegend die Strahlung aus dem ersten Strahlungsbereich auf die zu behandelnden Substrate treffen kann.When second radiation area are called the wavelengths, which are above the first radiation area. The wavelengths of the second radiation area are in the UV irradiation device largely filtered out, so mainly the radiation from the first radiation area to hit the substrates to be treated can.

Die Strahlungsquelle ist bevorzugt eine Quecksilber-Dampflampe mit oder ohne Dotierung, die die gattungstypische Strahlung emittiert, besonders bevorzugt eine Quecksilber-Mitteldruck-Dampflampe mit oder ohne Dotierung, die die gattungstypische Strahlung emittiert. Bevorzugt emittiert die Strahlungsquelle Strahlen im Wellenlängenbereich zwischen 100 nm und 10 μm, also auch teilweise IR-Strahlung. Die Energiebildung der Strahlungsquelle wird bevorzugt wie folgt zusammengesetzt: 30% UV-Strahlung, 15% sichtbare Strahlung, 55% IR-Strahlung.The Radiation source is preferably a mercury vapor lamp with or without doping, which emits the genus-typical radiation, especially preferably a medium pressure mercury vapor lamp with or without Doping that emits the genus-typical radiation. Prefers the radiation source emits rays in the wavelength range between 100 nm and 10 microns, including some IR radiation. The Energy production of the radiation source is preferably composed as follows: 30% UV radiation, 15% visible radiation, 55% IR radiation.

Die Strahlungsquelle ist bevorzugt ein Rotationskörper, besonders bevorzugt ein Zylinder. Die Rotationsachse der Strahlungsquelle wird gleichzeitig als Z-Achse des Koordinatensystems festgelegt, mit wessen Hilfe die Bestrahlungsvorrichtung im Weiteren beschrieben werden soll. Die X-Achse und die Y-Achse dieses rechtwinkligen Koordinatensystems stehen senkrecht auf der Z-Achse und spannen die Querschnittsebene Q auf welche einen mittigen Schnitt durch die Bestrahlungsvorrichtung darstellt. Blickt man folglich auf die Querschnittebene Q bzw. auf die XY-Ebene, betrachtet man die Bestrahlungsvorrichtung aus der Frontansicht, bzw. blickt man in Längsrichtung der Strahlungsquelle.The Radiation source is preferably a body of revolution, especially preferably a cylinder. The axis of rotation of the radiation source is also defined as the Z axis of the coordinate system, with Whose help the irradiation device described below shall be. The X-axis and the Y-axis of this rectangular coordinate system stand perpendicular to the Z-axis and clamp the cross-sectional plane Q on which represents a central section through the irradiation device. looks Consequently, one looks at the cross-sectional plane Q or on the XY plane one looks at the irradiation device from the front view, or one in the longitudinal direction of the radiation source.

Die Strahlungsquelle ist bevorzugt in Betrieb, wenn das Förderband der Transportebene läuft, besonders bevorzugt ist die Strahlungsquelle aktiv, wenn ein Substrat auf der Transportebene oder dem Förderband liegt. Um zu realisieren, dass die Strahlungsquelle leuchtet, wenn das Transportband aktiv ist sind die Stromkreise der beiden Abnehmer (Transportebene, Strahlungsquelle) über ein Steuergerät gekoppelt. Alternativ, um Strom bzw. Energiekosten weiter zu sparen, wird die Strahlungsquelle bevorzugt automatisch von standby auf Nennleistung gesteuert, wenn sich ein Substrat oder mehrere Substrate auf dem Förderband befinden. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein Drucksensor, bevorzugt mehrere Drucksensoren unterhalb des Förderbandes (Transportebene) angebracht werden. Detektiert ein solcher Sensor das Gewicht eines zu bestrahlenden Substrates wird über ein Steuergerät die Strahlungsquelle aktiviert. Dadurch wird die Strahlungsquelle nur aktiv, wenn sich ein Substrat innerhalb des Strahlengangs des ersten Strahlungsbereichs der UV-Bestrahlungsvorrichtung befindet. Weiter könnten auch optische Sensoren die Position des Substrates auf dem Förderband, bzw. der Transportebene bestimmen. Die UV-Bestrahlungsvorrichtung kann sämtliche positionsbestimmende Sensoren umfassen, um die Strahlungsquelle nur dann zu aktivieren, wenn diese benötigt wird, d. h. sich ein Substrat im Bestrahlungsbereich der Vorrichtung befindet.The Radiation source is preferably in operation when the conveyor belt the transport plane is running, particularly preferred is the radiation source active if a substrate on the transport plane or the conveyor belt lies. To realize that the radiation source is lit when The conveyor is active are the circuits of the two customers (Transport plane, radiation source) coupled via a control unit. Alternatively, to save electricity or energy costs, the Radiation source preferably automatically from standby to rated power controlled when a substrate or multiple substrates on the Conveyor belt are located. This can be realized, for example be that a pressure sensor, preferably several pressure sensors below the conveyor belt (transport plane) are attached. detected such a sensor the weight of a substrate to be irradiated is via a control unit, the radiation source activated. As a result, the radiation source is only active when a Substrate within the beam path of the first radiation area the UV irradiation device is located. Next could also optical sensors the position of the substrate on the conveyor belt, or the transport level. The UV irradiation device can include all position-determining sensors, to activate the radiation source only when needed is, d. H. a substrate in the irradiation region of the device located.

Die von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung wird bevorzugt in zwei Teilstrahlungen untergliedert. Die erste Teil strahlung wird als die Strahlung bezeichnet, welche unter einem Abstrahlwinkel Alpha in Richtung Transportebene emittiert wird. Dabei treffen die begrenzenden Schenkel (erste Gerade und zweite Gerade) des Winkels Alpha jeweils auf die äußeren Endpunkte der Deflektoren. D. h. der rechte Schenkel (zweite Gerade) des Strahlungsbereiches unter dem Winkel Alpha berührt den rechten Endpunkt des zweiten Deflektors und der linke Schenkel (erste Gerade) des Winkels Alpha berührt den linken Endpunkt des ersten Deflektors. Dadurch wird bevorzugt 100% der ersten Teilstrahlung von dem ersten Deflektor und dem zweiten Deflektor gemeinsam reflektiert. Bevorzugt trifft die Hälfte der emittierten ersten Teilstrahlung auf den ersten Deflektor, bzw. die Hälfte der ersten Teilstrahlung auf den zweiten Deflektor. Die Strahlungsverteilung der ersten Teilstrahlung ist somit 50% zu 50% auf einen der jeweiligen Deflektoren. Damit wäre die Strahlungsverteilung symmetrisch. Bevorzugt sind des Weiteren asymmetrische Strahlungsverteilungen der ersten Teilstrahlung auf den ersten Deflektor und den zweiten Deflektor, wie beispielsweise 10% zu 90%, 20% zu 80%, 30% zu 70%, 40% zu 60%. Die Strahlung der ersten Teilstrahlung, welche auf den ersten Deflektor trifft wird linke erste Teilstrahlung genannt. Die Strahlung der ersten Teilstrahlung, welche auf den zweiten Deflektor trifft wird rechte erste Teilstrahlung genannt.The Radiation emitted by the radiation source is preferably in divided into two partial radiations. The first part of radiation is as the radiation, which under a beam angle alpha is emitted towards the transport level. Here are the limiting Leg (first straight line and second straight line) of the angle alpha respectively on the outer end points of the deflectors. D. H. the right leg (second straight line) of the radiation area below the angle alpha touches the right endpoint of the second Deflector and the left leg (first line) of the angle alpha touches the left end point of the first deflector. Thereby is preferably 100% of the first partial radiation from the first deflector and the second deflector reflected together. Preferably meets half of the emitted first partial radiation on the first deflector, or half of the first partial radiation on the second deflector. The radiation distribution of the first partial radiation is thus 50% to 50% on one of the respective deflectors. In order to the radiation distribution would be symmetrical. Preferred are Furthermore, asymmetrical radiation distributions of the first partial radiation on the first deflector and the second deflector, such as 10% to 90%, 20% to 80%, 30% to 70%, 40% to 60%. The radiation of first partial radiation, which is incident on the first deflector called left first partial radiation. The radiation of the first partial radiation, which hits the second deflector becomes right first partial radiation called.

Die linke und die rechte erste Teilstrahlung werden bevorzugt von dem jeweiligen Deflektor in entgegengesetzte Richtungen projiziert, bzw. gespiegelt. Die rechte und die linke erste Teilstrahlung besitzen jeweils eine Mittellinie. Als Mittellinie wird der Strahl bezeichnet, welcher die Winkelhalbierende der linken ersten Teilstrahlung bzw. der rechten ersten Teilstrahlung bildet. Die Mittellinie der rechten, bzw. der linken ersten Teilstrahlung wird zweimal reflektiert, bevor sie auf die Transportebene trifft. Das erste Mal werden die Mittellinien am ersten, bzw. zweiten Deflektor gespiegelt und dann am ersten, bzw. zweiten Reflektor. Die Mittellinien der Strahlenbündel (linke erste Teilstrahlung, rechte erste Teilstrahlung) treffen in einem bevorzugten Winkelbereich von 45 bis 90 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkelbereich von 60 bis 70 Grad auf die Transportebene.The left and right first partial radiation are preferred by the respective deflector projected in opposite directions, or mirrored. The right and the left first partial radiation possess one center line each. The center line is the ray, which the bisector of the left first partial radiation or the right first partial radiation forms. The center line of the right, or the left first partial radiation is reflected twice before she meets the transport level. The first time will be the centerlines mirrored at the first or second deflector and then at the first, or second reflector. The centerlines of the beams (left first partial radiation, right first partial radiation) in a preferred angular range of 45 to 90 degrees, especially preferably in an angular range of 60 to 70 degrees to the transport plane.

Durch diesen Auftreffwinkel auf die Transportebene, können Seitenflächen von Substraten bestrahlt werden, welche bevorzugt senkrecht, besonders bevorzugt winklig zur Transportebene stehen.Through this impact angle on the Trans Portebene, side surfaces of substrates can be irradiated, which are preferably perpendicular, more preferably at an angle to the transport plane.

Die Strahlung, welche von der Strahlungsquelle emittiert wird und nicht zur ersten Teilstrahlung gehört, d. h. nicht unter dem Winkel Alpha emittiert wird, wird als restliche Teilstrahlung bezeichnet. Diese wird unter dem Winkel Beta emittiert, welcher sich aus 360 Grad minus Alpha ergibt. Auch die restliche Teilstrahlung lässt sich in eine rechte restliche Teilstrahlung und eine linke restliche Teilstrahlung trennen. Der Winkelbereich der linken restlichen Teilstrahlung, wird zwischen dem linken Schenkel des Winkels Alpha und der Strecke Strahlungsmittelpunkt – Punkt O aufgespannt. Der Winkelbereich der rechten restlichen Teilstrahlung wird zwischen dem rechten Schenkel des Winkels Alpha und der Strecke Strahlungsmittelpunkt – Punkt O aufgespannt. Beide Winkelbereiche bilden Mittellinien aus, welche nach einer Spiegelung an den Reflektoren auf die Transportebene treffen. Die Mittellinien der rechten restlichen Teilstrahlung und der linken restlichen Teilstrahlung treffen in einem bevorzugten Winkelbereich von 45 bis 90 Grad, besonders bevorzugt in einem Winkelbereich von 60 bis 75 Grad auf die Transportebene.The Radiation emitted by the radiation source and not belongs to the first partial radiation, d. H. not under the Angle alpha emitted is referred to as residual partial radiation. This is emitted at the angle beta, which is made up of 360 Degrees minus alpha yields. The rest of the partial radiation leaves itself in a right remaining partial radiation and a left remaining Separate partial radiation. The angular range of the left remaining partial radiation, is between the left leg of the angle alpha and the track Beam center point - point O spanned. The angle range the right remaining partial radiation is between the right leg of the angle alpha and the distance ray center point O spanned. Both angular ranges form center lines, which after a reflection at the reflectors on the transport plane to meet. The centerlines of the right remaining part radiation and the left remaining partial radiation meet in a preferred Angular range of 45 to 90 degrees, more preferably in an angular range from 60 to 75 degrees to the transport level.

Durch diesen Auftreffwinkel auf die Transportebene, können Seitenflächen von Substraten bestrahlt werden, welche bevorzugt senkrecht, besonders bevorzugt winklig zur Transportebene stehen.By this angle of incidence on the transport plane, side surfaces can be irradiated by substrates, which are preferably perpendicular, especially preferably at an angle to the transport plane.

Die UV-Bestrahlungsvorrichtung umfasst den oben genannten ersten Deflektor und zweiten Deflektor. Der erste Deflektor, bzw. der zweite Deflektor befinden sich beim Blick auf die Querschnittsebene Q zwischen der Strahlungsquelle und der Transportebene. Dabei zeigen die Spiegelflächen der Deflektoren in Richtung Strahlungsquelle. Der erste Deflektor bzw. der zweite Deflektor stehen im rechten Winkel auf der Querschnittsebene Q. Dadurch werden die beiden Deflektoren als Streckenabschnitte dargestellt. Als linken Endpunkt der Deflektoren bezeichnet man den Endpunkt des jeweiligen Streckenabschnitts der bei Draufsicht auf die Querschnittsebene Q die Deflektoren linker Hand abschließt. Gleichzeitig bezeichnet man den rechten Endpunkt der Deflektoren als den Endpunkt der Streckenabschnitte, welcher bei Sicht auf die Querschnittsfläche Q den jeweiligen Deflektor rechter Hand abschließt.The UV irradiation device comprises the above-mentioned first deflector and second deflector. The first deflector, or the second deflector are located when looking at the cross-sectional plane Q between the Radiation source and the transport plane. The mirror surfaces show the deflectors in the direction of the radiation source. The first deflector or the second deflector are at right angles to the cross-sectional plane Q. As a result, the two deflectors are shown as sections. The left end point of the deflectors is the end point of the respective section of the line in plan view of the cross-sectional plane Q completes the deflectors on the left hand side. simultaneously the right end point of the deflectors is referred to as the end point the route sections, which in view of the cross-sectional area Q complete the respective deflector on the right hand.

Bevorzugt haben der erste Deflektor und der zweite Deflektor dieselbe Größe, möglich ist aber auch der erste Deflektor größer als der zweite Deflektor oder der zweite Deflektor größer als der erste Deflektor. Größe bedeutet in diesem Zusammenhang die Größe der Spiegelfläche, bzw. aus Querschnittsicht die Länge des Streckenabschnitts des Deflektors. Ist ein Deflektor größer als der andere führt dies zu einem asymmetrischen Strahlengang. Dann überwiegt entweder die Quantität der linken ersten oder der rechten ersten Teilstrahlung. Ein Übergewicht von linker oder rechter erster Teilstrahlung beeinflusst außerdem unter welchem Winkel der jeweilige Mittelstrahl (Mittelstrahl der linken ersten Teilstrahlung oder Mittelstrahl der rechten ersten Teilstrahlung) auf die Transportebene trifft. Ist der Strahlengang asymmetrisch, ist der Auftreffwinkel des Mittelstrahls der linken ersten Teilstrahlung verschieden von dem Auftreffwinkel des Mittelstrahls der rechten ersten Teilstrahlung. Dadurch können beispielsweise Substrate ohne Standardform (schräge Seitenflächen) variabel bestrahlt werden.Prefers the first deflector and the second deflector have the same size, but also possible is the first deflector larger as the second deflector or the second deflector larger as the first deflector. Size means in this The size of the mirror surface, or from the cross section, the length of the route section of the deflector. Is a deflector larger than that others, this leads to an asymmetrical beam path. Then either the quantity of the left predominates first or right first partial radiation. An overweight of Left or right first partial radiation also influences at which angle the respective center jet (central ray of the left first partial radiation or middle ray of the right first Partial radiation) hits the transport plane. Is the beam path asymmetric, the angle of incidence of the center ray is the left first partial radiation different from the angle of incidence of the center beam the right first partial radiation. As a result, for example, substrates without standard shape (sloping side surfaces) variable be irradiated.

Aber nicht nur die Größe, sondern auch die Lage der Deflektoren zueinander beeinflusst den Strahlengang der ersten Teilstrahlung. Der erste Deflektor und der zweite Deflektor sind bevorzugt zueinander einstellbar, das heißt die Lage der beiden Deflektoren zueinander ist variabel. Bevorzugt treffen der rechte Endpunkt des ersten Deflektors und der linke Endpunkt des zweiten Deflektors in einem Punkt zusammen. Der erste Deflektor und der zweite Deflektor berühren sich bevorzugt in diesem Punkt M, besonders bevorzugt sind die beiden Deflektoren in diesem Punkt M miteinander verbunden, am meisten bevorzugt mit einem Scharnier zueinander einstellbar. In diesem Punkt kann eine Winkeleinstellung der beiden Deflektoren zueinander erfolgen. Sind die beiden Deflektoren Geraden ist der Winkel zwischen den beiden Geraden gemeint. Sind die beiden Deflektoren jedoch gekrümmt, so ist der Winkel zwischen den jeweiligen Sekanten der Deflektoren im Punkt M gemeint. Der Winkel beträgt vorzugsweise 135–180 Grad, besonders bevorzugt 150–160 Grad. Der Krümmungsradius der Deflektoren ist vorzugsweise > 50 mm, besonders bevorzugt 60–100 mm. Die Endpunkte (der linke Endpunkt des ersten Deflektors, der rechte Endpunkt des ersten Deflektors, der linke Endpunkt des zweiten Deflektors, der rechte Endpunkt des zweiten Deflektors) begrenzen den ersten Deflektor bzw. den zweiten Deflektor in der Querschnittsebene Q.But not only the size, but also the location of the Deflectors to each other influences the beam path of the first partial radiation. The first deflector and the second deflector are preferred to each other adjustable, that is the position of the two deflectors each other is variable. Preferably, the right end point of the first deflector and the left end point of the second deflector in one point together. The first deflector and the second deflector preferably touch at this point M, more preferably the two deflectors are connected to each other at this point M, most preferably adjustable with a hinge to each other. At this point can be an angle adjustment of the two deflectors done to each other. Are the two deflectors straight line is the Meant angle between the two straight lines. Are the two deflectors however, curved, so is the angle between the respective Seconds of the deflectors in point M meant. The angle is preferably 135-180 degrees, more preferably 150-160 Degree. The radius of curvature of the deflectors is preferably> 50 mm, particularly preferred 60-100 mm. The endpoints (the left endpoint of the first Deflektors, the right end point of the first deflector, the left one End point of the second deflector, the right end point of the second Deflectors) limit the first deflector and the second deflector in the cross-sectional plane Q.

Bevorzugt sind der erste Deflektor bzw. der zweite Deflektor ausgehend von der Strahlungsquelle zwischen ihren jeweiligen Endpunkten konkav geformt. Besonders bevorzugt sind der erste Deflektor und der zweite Deflektor eine Gerade oder ein Kreisbogensegment oder ein Ellipsenbogensegment oder konvex. Sind die Deflektoren konkav, wird die auftreffende Strahlung auf die Reflektoren „fokussiert”. Bevorzugt liegt der Fokus in Ausbreitungsrichtung der ersten Teilstrahlung vor den Reflektoren bzw. hinter den Reflektoren. Dadurch wird eine lokale Überlastung (Überhitzung) der beiden Reflektoren vermieden. Bevorzugt sind die Reflektoren so angeordnet, dass Sie innerhalb oder außerhalb der Brennweite der Deflektoren liegen.Prefers are the first deflector and the second deflector starting from the radiation source between their respective endpoints concave shaped. Particularly preferred are the first deflector and the second Deflector a straight line or a circular arc segment or an elliptical arc segment or convex. If the deflectors are concave, the impinging becomes Radiation "focused" on the reflectors. Prefers the focus lies in the propagation direction of the first partial radiation in front of the reflectors or behind the reflectors. This will be a local overload (overheating) of the two reflectors avoided. Preferably, the reflectors are arranged so that you inside or outside the focal length of the deflectors lie.

Der erste Deflektor, bzw. der zweite Deflektor sind bevorzugt dichroitische Spiegel, das heißt dass sie auftreffende unerwünschte Strahlungsanteile wie z. B. IR-Strahlung herausfiltern und gewünschte Strahlungsanteile wie z. B. UV-Strahlung reflektieren. Bevorzugt ist die Unterseite jedes Deflektors als eine Kühlungseinheit ausgebildet. Diese Kühlungseinheit schützt die Deflektoren vor Überhitzung. Die Unterseite der Deflektoren ist die Seite, auf welcher keine Spiegelflächen aufgebracht sind.Of the first deflector, or the second deflector are preferably dichroic Mirrors, that is, they are unwanted Radiation shares such. B. filter out IR radiation and desired radiation components such as B. reflect UV radiation. The underside is preferred each deflector is designed as a cooling unit. This cooling unit protects the deflectors from overheating. The underside of the deflectors is the Side on which no mirror surfaces are applied.

Der rechte Endpunkt des ersten Deflektors und der linke Endpunkt des zweiten Deflektors sind bevorzugt so angeordnet, dass die Distanz vom Punkt M zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle kleiner ist als die Distanz vom linken Endpunkt des ersten Deflektors zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle und kleiner ist als die Distanz vom rechten Endpunkt des zweiten Deflektors zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle.Of the right end point of the first deflector and the left end point of the second deflector are preferably arranged so that the distance from the point M to the center of the radiation source is smaller than the distance from the left endpoint of the first deflector to the midpoint the radiation source and is smaller than the distance from the right End point of the second deflector to the center of the radiation source.

Die Distanzen d31, d32, d33, d34 sind immer Distanzen von einem Endpunkt zur Transportebene. Diese Distanzen sind Stre cken, die senkrecht auf der Transportebene stehen. Dabei weist die Distanz d33 bevorzugt weniger als 95%, oder weniger als 90% oder weniger als 85% oder weniger als 80%, besonders bevorzugt weniger als 70% oder 60%, am meisten bevorzugt weniger als 50% oder 40% der Länge der Distanz d31 auf. Des Weiteren weist die Distanz d34 bevorzugt weniger als 95%, oder weniger als 90% oder weniger als 85% oder weniger als 80%, besonders bevorzugt weniger als 70% oder 60%, am meisten bevorzugt weniger als 50% oder 40% der Länge der Distanz d32 auf. Als Konsequenz bedeutet dies, dass sich der linke Endpunkt des ersten Reflektors und der rechte Endpunkt des zweiten Reflektors viel näher an der Transportebene befinden, als die Endpunkte der Deflektoren. Aus Querschnittsicht in die Ebene Q sind die Endpunkte (linker Endpunkt des ersten Reflektors, rechter Endpunkt des zweiten Reflektors) der Reflektoren tiefer als eine Gerade die parallel zur Transportebene verläuft und die mindestens einen der Deflektoren von unten berührt.The Distances d31, d32, d33, d34 are always distances from one endpoint to the transport level. These distances are stretches that are vertical stand on the transport plane. In this case, the distance d33 is preferred less than 95%, or less than 90% or less than 85% or less than 80%, more preferably less than 70% or 60%, on most preferably less than 50% or 40% of the length of the Distance d31 up. Furthermore, the distance d34 preferably has less than 95%, or less than 90% or less than 85% or less as 80%, more preferably less than 70% or 60%, most preferably less than 50% or 40% of the length of the distance d32 on. As a consequence, this means that the left endpoint the first reflector and the right end point of the second reflector much closer to the transport plane than the endpoints the deflectors. From a cross-sectional view into the plane Q are the endpoints (left end point of the first reflector, right end point of the second Reflektors) of the reflectors deeper than a straight line parallel goes to the transport plane and the at least one of Deflectors touched from below.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind alle Punkte auf dem ersten Deflektor (31) und dem zweiten Deflektor (32) weiter vom Mittelpunkt der Strahlungsquelle (20) entfernt als der Punkt (M) vom Mittelpunkt der Strahlungsquelle (20) entfernt ist.In a further preferred embodiment, all points on the first deflector ( 31 ) and the second deflector ( 32 ) further from the center of the radiation source ( 20 ) is removed as the point (M) from the center of the radiation source ( 20 ) is removed.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste Deflektor (31) und der zweite Deflektor (32) so ausgebildet, dass eine direkte Strahlung (21) emittiert von der Strahlungsquelle (20) verhindert wird.In a further preferred embodiment, the first deflector ( 31 ) and the second deflector ( 32 ) is designed so that a direct radiation ( 21 ) emitted by the radiation source ( 20 ) is prevented.

Die Transportebene ist eine begrenzte Fläche, auf welcher sich die zu bestrahlenden Substrate befinden. Die Transportebene ist bevorzugt aus Y-Richtung betrachtet (d. h. in der Draufsicht) größer sein als die Fläche, welche durch die Re flektoren abgedeckt ist. Die Transportebene ist bevorzugt eine bewegliche Fläche wie beispielsweise ein Transportband, ein Schlitten, eine schiefe Ebene, usw. Die Transportebene ist bevorzugt horizontal ausgerichtet, kann aber auch einen Anstieg aufweisen. Die Transportebene ist unterhalb der beiden Deflektoren (erster Deflektor, zweite Deflektor) angeordnet. Des Weiteren bevorzugt sind die Transportebene oder die oben aufgezählten beweglichen Flächen durchsichtig. Ist zugleich ein weiterer Reflektor (mit Spiegelfläche Richtung Strahlungsquelle) unterhalb der durchsichtigen Transportebene angebracht, kann das Substrat gleichzeitig von unten bestrahlt werden. Durchsichtig bedeutet vor allem durchlässig für UV-Strahlung. Denkbar ist auch eine Vorrichtung, bei welcher zwei UV-Bestrahlungsvorrichtungen gespiegelt an einer durchsichtigen Transportebene angebracht sind.The Transport plane is a limited area on which the substrates to be irradiated are located. The transport level is preferably viewed from the Y-direction (i.e., in plan view) may be larger as the area covered by the reflectors is. The transport plane is preferably a movable surface such as a conveyor, a sled, a crooked Plane, etc. The transport plane is preferably oriented horizontally, but may also have an increase. The transport level is below the two deflectors (first deflector, second deflector) arranged. Further preferred are the transport plane or the ones enumerated above transparent surfaces transparent. Is another one at the same time Reflector (with mirror surface in the direction of the radiation source) attached below the transparent transport plane, the Substrate are irradiated simultaneously from below. Transparent means especially permeable to UV radiation. Conceivable is also a device in which two UV irradiation devices mirrored attached to a transparent transport plane.

Unter direkter Strahlung versteht man die emittierte Strahlung der Strahlungsquelle, die nicht von einem Reflektor oder Deflektor gespiegelt wird, sondern direkt auf die Transportebene trifft oder daneben auftrifft. Die Anordnung des ersten Deflektors, bzw. des zweiten Deflektors schützt die Transportebene folglich vor direkter Einstrahlung der Strahlungsquelle. Des Weiteren lässt die Anordnung von Reflektoren und Deflektoren keine direkte Strahlung zu. Die gesamte emittierte Strahlung wird folglich aus Querschnittsicht durch einen Reflektor oder Deflektor mindestens einmal gespiegelt. Bei einer vordefinierten Transportebenenfläche müssen die Deflektorenflächen folglich größer werden je weiter der Abstand zur Strahlungsquelle wird. Je näher die Deflektoren an der Strahlungsquelle sind, desto kleiner können diese sein um immer noch einen „Schatten” direkter Strahlung auf die Transportebene zu werfen.Under direct radiation is the emitted radiation of the radiation source, which is not mirrored by a reflector or deflector, but directly hits the transport plane or hits it next to it. The Arrangement of the first deflector, or the second deflector protects the transport plane, therefore, from direct irradiation of the radiation source. Furthermore, the arrangement of reflectors and deflectors leaves no direct radiation too. The total emitted radiation is consequently, from a cross-section, not through a reflector or deflector, at least once mirrored. For a predefined transport plane area Consequently, the deflector surfaces must be larger the further the distance to the radiation source becomes. The nearer the deflectors are at the radiation source, the smaller they can be still be a "shadow" of direct radiation to throw at the transport level.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der erste Reflektor (33) durch einen linken Endpunkt (L33) und einen rechten Endpunkt (R33) begrenzt und der zweite Reflektor (34) durch einen linken Endpunkt (L34) und einen rechten Endpunkt (R34) begrenzt, wobei der rechte Endpunkt (R33) des ersten Reflektors (33) und der linke Endpunkt (L34) des zweiten Reflektors (34) an einem Punkt (O) zusammentreffen.In a further preferred embodiment, the first reflector ( 33 ) is limited by a left end point (L33) and a right end point (R33) and the second reflector ( 34 ) by a left end point (L34) and a right end point (R34), wherein the right end point (R33) of the first reflector ( 33 ) and the left end point (L34) of the second reflector ( 34 ) at a point (O).

Die in dem Punkt O zusammentreffenden Reflektoren umschließen die Strahlungsquelle und den ersten Deflektor bzw. zweiten Deflektor bevorzugt halbschalenförmig. Das Wort umschließen ist dabei nicht als „abschließend” zu verstehen. Die beiden Reflektoren bzw. der erste Reflektor und der zweite Reflektor bilden in der Querschnittsebene Q bei Berührung eine Halbschale, welche in Richtung Transportebene geöffnet ist. Betrachtet man den rechten Reflektor und den linken Reflektor in der Querschnittsebene Q so bildet der Punkt (O) den äußersten Punkt einer Spitze, welche bevorzugt ins Innere der Halbschale zeigt, das heißt in Richtung der Strahlungsquelle. Dadurch wird es ermöglicht die linke restliche Teilstrahlung von der rechten restlichen Teilstrahlung zu trennen. Bevorzugt ist der erste Reflektor mit dem Reflektor in dem Punkt (O) durch ein Gelenk verbunden. Dadurch wären die Reflektoren, das heißt der rechte und der linke Reflektor zueinander einstellbar. Betrachtet man den ersten Reflektor und den zweiten Reflektor in der Querschnittsebene (Q) als Funktion, so wäre die Ableitung dieser Funktion im Punkt (O) unstetig. Im Querschnitt bilden die beiden Reflektoren, das heißt der linke Reflektor und der rechte Reflektor eine M-Form oder Möwenform aus. Dadurch dass der erste Reflektor und der zweite Reflektor halbschalenförmig ausgebildet sind, bevorzugt eine geschlossene Halbschale bilden, kann die gesamte restliche Teilstrahlung an den Spiegelflächen der Reflektoren gespiegelt werden.The reflectors meeting in the point O preferably surround the radiation source and the first deflector or second deflector in the form of a half shell. The word enclose is not to be understood as "conclusive". The two reflectors or the first reflector and the second reflector form in the cross-sectional plane Q in contact with a half-shell, which is open in the direction of transport plane. Looking at the right reflector and the left reflector in the Cross-sectional plane Q so the point (O) forms the outermost point of a tip, which preferably points into the interior of the half-shell, that is in the direction of the radiation source. This makes it possible to separate the left-hand remaining partial radiation from the right-hand remaining partial radiation. Preferably, the first reflector is connected to the reflector in the point (O) by a hinge. As a result, the reflectors, that is, the right and the left reflector would be adjustable to each other. Considering the first reflector and the second reflector in the cross-sectional plane (Q) as a function, the derivation of this function in point (O) would be unsteady. In cross section, the two reflectors, that is, the left reflector and the right reflector form an M-shape or seagull shape. Characterized in that the first reflector and the second reflector are formed in a half-shell, preferably form a closed half-shell, the entire remaining partial radiation can be mirrored at the mirror surfaces of the reflectors.

Der erste Reflektor und der zweite Reflektor weisen eine in geeigneter Weise gekrümmte Form auf, dies schließt parabolische Formen ein.Of the first reflector and the second reflector have a suitable Way curved shape, this includes parabolic Molds.

Durch die in geeigneter Weise gekrümmte Form der Reflektoren wird die restliche Teilstrahlung auf die Transportebene „konzentriert”, d. h. der Strahlungsverlauf der reflektierten restlichen Teilstrahlung führt zu Bereichen mit erhöhter Strahlungsintensität aus verschiedenen Richtungen (das heißt, der Strahlungsverlauf der reflektierten restlichen Teilstrahlung verjüngt sich in Richtung Transportebene). Dadurch ergibt sich eine gesteigerte Eindringtiefe in das auf der Transportebene befindliche Substrat. Es wird ein weitaus besseres Ergebnis durch die gesteigerte Intensität der fokussierten Strahlung erzielt als bei parallel auftreffender Strahlung.By the suitably curved shape of the reflectors the remaining partial radiation is "concentrated" on the transport level, d. H. the radiation profile of the reflected residual partial radiation leads to areas with increased radiation intensity different directions (that is, the radiation path the reflected residual partial radiation tapers in the direction of transport level). This results in an increased Penetration depth in the substrate located on the transport plane. It will be a much better result due to the increased intensity the focused radiation achieved as in parallel impinging Radiation.

Der erste Reflektor und der zweite Reflektor sind bevorzugt als dichroitische Reflektoren ausgeführt. Der erste Reflektor und der zweite Reflektor haben auf Ihrer Hinterseite (die Seiten, die nicht Spiegelflächen sind) Kühlaggregate. Dadurch dass die Reflektoren die unerwünschten Anteile, z. B. IR-Strahlung der Strahlungsquelle herausfiltern, erwärmen sich diese und werden dann durch die Kühlsysteme gekühlt. Die verspiegelten Seiten der Reflektoren zeigen zur Strahlungsquelle hin.Of the first reflector and the second reflector are preferred as dichroic Reflectors running. The first reflector and the second Reflector have on your back (the sides that are not mirror surfaces are) cooling units. Because the reflectors are the unwanted ones Shares, z. B. filter out IR radiation from the radiation source, These heat up and then go through the cooling systems cooled. The mirrored sides of the reflectors show towards the radiation source.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegen der Punkt (M), der Punkt (O) und die Strahlungsquelle (20) auf einer Geraden (g), die senkrecht auf der Transportebene (40) steht.In a preferred embodiment, the point (M), the point (O) and the radiation source ( 20 ) on a straight line (g) perpendicular to the transport plane ( 40 ) stands.

Durch die Anordnung der Punkte M, O und Mittelpunkt der Strahlungsquelle auf einer Geraden g wird gewährleistet, dass die abgestrahlte Strahlung der Strahlungsquelle (erste Teil strahlung + restliche Teilstrahlung) zu gleichen Teilen über den ersten Reflektor und ersten Deflektor bzw. über den zweiten Reflektor und zweiten Deflektor geleitet wird.By the arrangement of the points M, O and center of the radiation source on a straight line g ensures that the radiated Radiation of the radiation source (first partial radiation + remaining partial radiation) in equal parts over the first reflector and first Deflector or over the second reflector and second deflector is directed.

Bevorzugt befinden sich die Punkte O und der Mittelpunkt der Strahlungsquelle auf der Geraden g, welche senkrecht auf der Transportebene steht, wobei der Punkt M rechts oder links von der Geraden g liegen kann. Dadurch wird ein verändertes Strahlungsmuster erzeugt, das heißt die von den Reflektoren bzw. Deflektoren reflektierte Strahlung ist nicht mehr achsensymmetrisch zur Geraden g. Liegt der Punkt M links der Geraden g so wird ein größerer Teil der Strahlung über die rechte Seite gespiegelt als über die linke Seite. Durch ein asymmetrisches Spiegeln können anders geartete Substrate beispielsweise mit schrägen Oberflächen besser bestrahlt werden. Bevorzugt können der erste und zweite Deflektor in ihrer Position, das heißt in Y- und X-Richtung über mindestens einen Aktor verschoben werden. Dabei kann während eines Substratdurchlaufs das Strahlungsmuster so geändert werden, dass es auf die jeweilige Position auf der Transportebene beim Durchlauf passt. Bevorzugt kann durch eine über die Durchlaufzeit des Substrats verändertes Strahlungsmuster die Strahlungsausbeute verbessert werden. Die Positionserkennung des Substrats kann entweder über Drucksensoren in der Transportebene oder durch optische Sensoren am Rande der Transportebene durchgeführt werden.Prefers are the points O and the center of the radiation source on the straight line g, which is perpendicular to the transport plane, wherein the point M can be right or left of the line g. Thereby an altered radiation pattern is generated, that is the reflected radiation from the reflectors or deflectors is no longer axisymmetric to the line g. Is the point M to the left of the line g becomes a larger part of the Radiation over the right side mirrored as over the left side. By asymmetric mirroring can different types of substrates, for example, with sloping surfaces be better irradiated. Preferably, the first and second deflector in its position, that is in Y and X direction can be moved via at least one actuator. there can during a substrate run the radiation pattern be changed so that it is on the respective position at the transport level during the pass fits. Preferably can by a changed over the transit time of the substrate Radiation pattern, the radiation efficiency can be improved. The position detection of the substrate can either via pressure sensors in the transport plane or performed by optical sensors on the edge of the transport plane become.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform emittiert die Strahlungsquelle (20) eine erst Teilstrahlung (22) unter einem Winkel (α) begrenzt durch eine erste Gerade (51) und eine zweite Gerade (52), wobei die erste Gerade (51) und die zweite Gerade (52) Schnittpunkte mit dem ersten Reflektor (33) und dem zweiten Reflektor (34) aufweisen.In a further preferred embodiment, the radiation source emits ( 20 ) a partial radiation ( 22 ) at an angle (α) bounded by a first straight line ( 51 ) and a second straight line ( 52 ), where the first straight line ( 51 ) and the second straight line ( 52 ) Intersections with the first reflector ( 33 ) and the second reflector ( 34 ) exhibit.

Der Winkel α hat bevorzugt eine Größe von 30° bis 120°, besonders bevorzugt eine Größe von 50° bis 100°, am meisten bevorzugt eine Größe von 60° bis 90°. Der Winkel α lässt sich bevorzugt über die Verstellung der Spiegelflächen der Deflektoren zueinander einstellen, besonders bevorzugt durch die Distanz des Punktes M zum Mittelpunkt der Strahlungsquelle. Bevorzugt ist der Schnittpunkt der ersten Geraden mit dem ersten Reflektor der linke Endpunkt des ersten Reflektors und der zweite Schnittpunkt der zweiten Geraden mit dem zweiten Reflektor bevorzugt der rechte Endpunkt des zweiten Reflektors. Ist dies der Fall, so ist die Spiegelfläche des ersten Reflektors bzw. die Spiegelfläche des zweiten Reflektors vollständig genutzt, das heißt von der Strahlung der Strahlungsquelle bestrahlt worden. Bevorzugt liegt der Schnittpunkt der ersten Geraden bzw. der zweiten Geraden mit dem ersten Reflektor bzw. dem zweiten Reflektor oberhalb des linken Endpunktes des ersten Reflektors bzw. oberhalb des rechten Endpunktes des zweiten Reflektors.Of the Angle α preferably has a size of 30 ° to 120 °, more preferably one size from 50 ° to 100 °, most preferably one size from 60 ° to 90 °. The angle α lets preferred over the adjustment of the mirror surfaces adjust the deflectors to each other, particularly preferably by the Distance of the point M to the center of the radiation source. Prefers is the intersection of the first line with the first reflector the left end point of the first reflector and the second point of intersection the second straight line with the second reflector preferably the right one End point of the second reflector. If this is the case, then the mirror surface of the first reflector or the mirror surface of the second reflector fully utilized, that is from the radiation the radiation source has been irradiated. Preferably, the intersection point the first straight line or the second straight line with the first reflector or the second reflector above the left end point of the first Reflector or above the right end of the second reflector.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste Deflektor (31) und der zweite Deflektor (32) und der erste Reflektor (33) und der zweite Reflektor (34) dichroitisch beschichte Spiegel.In a further preferred embodiment, the first deflector ( 31 ) and the second deflector ( 32 ) and the first reflector ( 33 ) and the second reflector ( 34 ) dichroically coated mirror.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Transportebene (40) ein Fördermittel (41) mit einer Förderrichtung (42). Ein Fördermittel ist ein bewegliches Mittel zum Transport von Substraten. Dabei ist die Förderrichtung bevorzugt senkrecht zur Längsachse der Strahlungsquelle. Besonders bevorzugt ist die Förderrichtung gegenüber der Strahlungsquelle einstellbar. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn Substrate mit asymmetrischen Oberflächen bestrahlt werden sollen. Bei solchen anders gearteten Substraten ist es zu dem denk bar, dass die Transportebene in ihrer Neigung einstellbar ist.In a further preferred embodiment, the transport plane ( 40 ) a grant ( 41 ) with a conveying direction ( 42 ). A conveyor is a movable means for transporting substrates. In this case, the conveying direction is preferably perpendicular to the longitudinal axis of the radiation source. Particularly preferably, the conveying direction relative to the radiation source is adjustable. This is particularly advantageous when substrates with asymmetric surfaces are to be irradiated. In such different types of substrates, it is to the thinking bar that the transport plane is adjustable in their inclination.

Das Substrat ist bevorzugt aus lichtempfindlichem, wärmeempfindlichem Material, ist besonders bevorzugt ein UV-härtbarer Lack oder ein Klebstoff oder ein aushärtbares optisches Erzeugnis (z. B. Brillengläser).The Substrate is preferably photosensitive, heat-sensitive Material, is particularly preferably a UV-curable lacquer or an adhesive or a curable optical product (eg spectacle lenses).

In einer bevorzugten Ausführungsform ändert sich die Position der Deflektoren und Reflektoren zueinander, abhängig von der Position oder der Form des Substrates. Denkbar ist, dass die UV Bestrahlungsvorrichtung eine 3D Erfassung (3D-Scanner) besitzt. Mit dem 3D Scanner wird die Form des Produktes erfasst. Über die eingescannte Form berechnet nun ein Computer die Ausrichtung der Deflektoren, bzw. Reflektoren zueinander um eine optimale „UV-Ausleuchtung” aller Seitenflächen zu bekommen. Die Anordnung der Reflektoren, bzw. Deflektoren ist anpassbar an die Form des Substrats, dessen Durchlaufgeschwindigkeit, Größe, Oberflächenbeschaffenheit.In a preferred embodiment changes the position of the deflectors and reflectors to each other, depending from the position or the shape of the substrate. It is conceivable that the UV irradiation device has a 3D acquisition (3D scanner). The 3D scanner captures the shape of the product. about The scanned form now calculates a computer's orientation the deflectors, or reflectors to each other for optimal "UV illumination" of all To get side surfaces. The arrangement of the reflectors, Deflectors is adaptable to the shape of the substrate, its passage speed, Size, surface texture.

In der Figurenbeschreibung werden weitere bevorzugte Ausführungsformen dargestellt. Die Figuren zeigen:In The description of the figures will be further preferred embodiments shown. The figures show:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen UV-Bestrahlungsvorrichtung, 1 a schematic representation of a UV irradiation device according to the invention,

2a–2c Strahlenspektren einer bevorzugten Strahlungsquelle der UV-Bestrahlungsvorrichtung. 2a - 2c Radiation spectra of a preferred radiation source of the UV irradiation device.

1 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße UV-Bestrahlungsvorrichtung 10. Die horizontale Transportebene 40 umfasst ein Fördermittel 41. Auf dem Fördermittel 41 befindet sich das zu bestrahlende Substrat 11. Das Substrat 11 ist in der Regel platten- oder leistenförmig, wobei die Aus dehnung in der Höhe in aller Regel kleiner ist als die in Länge und/oder Breite. In einem Abstand von ca. 15–25 cm oberhalb der Transportebene 40 befindet sich, senkrecht oder im Winkel zur Förderrichtung und parallel zur Transportebene 40 die Strahlungsquelle 20. 1 shows a cross section through the UV irradiation device according to the invention 10 , The horizontal transport plane 40 includes a grant 41 , On the subsidy 41 is the substrate to be irradiated 11 , The substrate 11 is usually plate- or strip-shaped, with the expansion from the height is usually smaller than that in length and / or width. At a distance of approx. 15-25 cm above the transport plane 40 is located, perpendicular or at an angle to the conveying direction and parallel to the transport plane 40 the radiation source 20 ,

Die Strahlungsquelle 20 ist ein zylinderförmiger länglicher Körper, welcher einen Durchmesser von 10–40 mm und eine Länge von 10–400 cm aufweist. Die Strahlungsquelle strahlt in einem Wellenlängenbereich von 100 nm bis 10 μm. Dabei emittiert die Bestrahlungsquelle 20 eine erste Teilstrahlung 22 unter einem Winkel α, welcher ca. 75° beträgt. Die Schenkel des Abstrahlwinkels α 51 und 52 berühren den ersten Deflektor 31 in seinem Endpunkt L31 den zweiten Deflektor 32 in seinem Endpunkt R32 bzw. den ersten Reflektor 33 in seinem Endpunkt L33 und den zweiten Reflektor 34 in seinem Endpunkt (R34).The radiation source 20 is a cylindrical elongated body having a diameter of 10-40 mm and a length of 10-400 cm. The radiation source radiates in a wavelength range of 100 nm to 10 μm. This emits the radiation source 20 a first partial radiation 22 at an angle α, which is about 75 °. The legs of the radiation angle α 51 and 52 touch the first deflector 31 in its end point L31 the second deflector 32 in its end point R32 or the first reflector 33 in its endpoint L33 and the second reflector 34 in his endpoint (R34).

Die Deflektoren 31 und 32 berühren sich mit ihren Endpunkten R31 und L32 in einem Punkt M und bilden zusammen eine Dachform aus. Dabei sind der erste Deflektor 31 und der zweite Deflektor 32 konkav ausgebildet (ausgehend von der Strahlungsquelle 20). Die konkav geformten Flächen der Deflektoren 31 und 32 sind verspiegelt. Die Deflektoren 31 und 32 sind dichroitische Spiegel, welche bevorzugt UV-Strahlung mit den Wellenlängenbereich 100 nm bis 450 nm reflektieren. Die IR-Strahlung im Bereich von 800 nm bis 10 μm wird weitgehend herausgefiltert.Deflectors 31 and 32 touch with their end points R31 and L32 at a point M and form together a roof shape. Here are the first deflector 31 and the second deflector 32 concave (starting from the radiation source 20 ). The concave shaped surfaces of the deflectors 31 and 32 are mirrored. Deflectors 31 and 32 are dichroic mirrors, which preferably reflect UV radiation with the wavelength range 100 nm to 450 nm. The IR radiation in the range of 800 nm to 10 microns is largely filtered out.

Ebenfalls weisen der Reflektor 33 und der Reflektor 34 dichroitische Spiegel auf, welche ebenfalls zur Strahlungsquelle 20 hin ausgerichtet sind. Der Reflektor 33 und der Reflektor 34 bilden aus Querschnittsicht eine kuppelförmige Anordnung wobei der Endpunkt R33 des Reflektors 33 und der Endpunkt L34 des Reflektors 34 sich in einem Punkt O berühren. Der Punkt O ist der äußerste Punkt der Spitze, welche durch den Reflektor 33 und den Reflektor 34 ausgebildet wird. Diese Spitze zeigt direkt zu der Strahlungsquelle 20. Der Punkt O ist ca. 3 cm von dem Zentrum der Strahlungsquelle 20 entfernt. Der Punkt O ist der Punkt auf dem Reflektor 33 bzw. auf dem Reflektor 34, welcher der Strahlungsquelle 20 am nähesten ist (bzw. dem Mittelpunkt der Strahlungsquelle 20 am nähesten ist).Likewise, the reflector 33 and the reflector 34 Dichroic mirror, which also to the radiation source 20 are aligned. The reflector 33 and the reflector 34 form a dome-shaped arrangement from the cross-sectional view wherein the end point R33 of the reflector 33 and the end point L34 of the reflector 34 to touch each other at a point O The point O is the outermost point of the tip, which passes through the reflector 33 and the reflector 34 is trained. This peak points directly to the radiation source 20 , The point O is about 3 cm from the center of the radiation source 20 away. The point O is the point on the reflector 33 or on the reflector 34 , which is the radiation source 20 is closest (or the center of the radiation source 20 is closest).

Fährt nun das Substrat 11 auf dem Förderband 41 der Transportebene 40 durch die reflektierten UV-Strahlen, so wird das Substrat 11 dreidimensional bestrahlt. Durch die Reflektoren- bzw. Deflektorenanordnung treffen die UV-Strahlen in der Art und Weise auf das Substrat, dass die Seitenflächen sowie die Oberfläche mit annähernd gleichmäßiger Intensität bestrahlt werden.Now drive the substrate 11 on the conveyor belt 41 the transport level 40 through the reflected UV rays, so does the substrate 11 irradiated three-dimensionally. Due to the reflector or deflector arrangement, the UV rays strike the substrate in such a way that the side surfaces as well as the surface are irradiated with approximately uniform intensity.

Dies geschieht dadurch, dass die Strahlungsquelle 20 Licht im Wellenlängenbereich 100 nm bis 450 nm emittiert. Die erste Teilstrahlung 22 abgestrahlt unter dem Winkel α wird vollständig von den konkaven Deflektoren 31 und 32 reflektiert, bzw. vor dem Auftreffen auf die Reflektoren 33 und 34 fokussiert. Dabei wird von jedem der Deflektoren 33 und 34 die erste Teilstrahlung 22 unter dem Winkel 1/2α reflektiert. Das heißt 50% der Teilstrahlung 22 treffen auf den Deflektor 31 bzw. 50% der Teilstrahlung 22 treffen auf den Deflektor 32. Da der Fokus der reflektierten Teilstrahlung 22 sich vor den jeweiligen Reflektoren 33 bzw. 34 befindet, wird die Teilstrahlung 22 in einem sich de-fokussierenden Zustand von dem Reflektor 33 bzw. Reflektor 34 reflektiert und auf die Transportebene 40 gestrahlt.This happens because the radiation source 20 Light emitted in the wavelength range 100 nm to 450 nm. The first partial radiation 22 radiated at the angle α is completely covered by the concave deflectors 31 and 32 reflected, or before the impact on the reflectors 33 and 34 focused. It is by each of the deflectors 33 and 34 the first partial radiation 22 reflected at the angle 1 / 2α. That means 50% of the partial radiation 22 meet the deflector 31 or 50% of the partial radiation 22 meet the deflector 32 , Because the focus of the reflected partial radiation 22 in front of the respective reflectors 33 respectively. 34 is, the partial radiation is 22 in a de-focusing state of the reflector 33 or reflector 34 reflected and on the transport level 40 blasted.

Die sich aus der Teilstrahlung 22 ergebenden Strahlenbündel, welche auf die Transportebene 40 treffen bilden jeweils eine Mittellinie aus, welche unter einem Winkel von ca. 60° auf die Transportebene 40 trifft. Die restliche Strahlung 23 (360° Strahlungswinkel der Strahlungsquelle 20 – Winkel α) wird zu 100% von den Reflektoren 33 und 34 gespiegelt. Teile der restlichen Strahlung 23 treffen nach dem Spiegeln an dem Reflektor 33 bzw. an dem Reflektor 34 direkt auf die Transportebene 40. Diese einfach gespiegelte restliche Strahlung 23 wird ebenfalls auf der rechten Seite bzw. auf der linken Seite von der Strahlungsquelle 20 Mittellinien aus, die auf die Transportebene treffen. Die Mittellinien der einfach reflektierenden restlichen Strahlung 23 treffen mit einem Winkel von jeweils ca. 60° auf die Transportebene.Arising from the partial radiation 22 resulting beam, which at the transport level 40 Meet each form a center line, which at an angle of about 60 ° to the transport plane 40 meets. The remaining radiation 23 (360 ° radiation angle of the radiation source 20 - Angle α) becomes 100% of the reflectors 33 and 34 mirrored. Parts of the remaining radiation 23 meet after mirroring on the reflector 33 or on the reflector 34 directly to the transport level 40 , This simply mirrored residual radiation 23 is also on the right side or on the left side of the radiation source 20 Centerlines that hit the transport level. The centerlines of the simply reflecting residual radiation 23 hit the transport plane at an angle of approx. 60 ° each.

Durch die Reflektoren- bzw. Deflektorenanordnung der UV-Bestrahlungsvorrichtung 10 werden Bestrahlungseigenschaften für die Transportebene 40 und damit für das Substrat 11 geschaffen, welche das Substrat 11 mit regelmäßiger und gleicher Intensität für alle Seitenflächen bestrahlen. Sinn und Zweck davon ist es eine gleichmäßige Aushärtung des Substrats zu erreichen.By the reflector or deflector arrangement of the UV irradiation device 10 become irradiation properties for the transport plane 40 and thus for the substrate 11 created, which is the substrate 11 Irradiate with regular and equal intensity for all sides. The purpose of this is to achieve even hardening of the substrate.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 20114380 U1 [0002]
- DE 19810455 C2 [0003]
- DE 2004033260 A1 [0004]

Claims

UV irradiation device ( 10 ) with a radiation emitting radiation source ( 20 ), a transport layer ( 40 ), a first deflector ( 31 ) with a left end point (L31) and a right end point (R31), a second deflector ( 32 ) with a left end point (L32) and a right end point (R32), a first reflector ( 33 ) with a left end point (L33) and a right end point (R33), a second reflector ( 34 ) with a left end point (L34) and a right end point (R34), characterized in that the first deflector ( 31 ) and the second deflector ( 32 ) and the radiation source ( 20 ) between the transport plane ( 40 ) and the first reflector ( 33 ) and the second reflector ( 34 ), the right end point (R31) of the first deflector ( 31 ) and the left end point (L32) of the second deflector ( 32 ) at a point (M), wherein the distance (dM) from the point (M) to the center of the radiation source ( 20 ) is smaller than the distance from the left end point (L31) of the first deflector ( 31 ) to the center of the radiation source ( 20 ) and smaller than the distance from the right end point (R32) of the second deflector ( 32 ) to the center of the radiation source ( 20 ), the distance (d33) from the left end point (L33) of the first reflector ( 33 ) to the transport level ( 40 ) less than 95% of the length of the distance (d31) from the left end point (L31) of the first deflector ( 31 ) to the transport level ( 40 ), the distance (d34) from the right end point (R34) of the second reflector ( 34 ) to the transport level ( 40 ) less than 95% of the length of the distance (d32) from the right end point (R32) of the second deflector ( 32 ) to the transport level ( 40 ), the first deflector ( 31 ), the second deflector ( 32 ), the first reflector ( 33 ), the second reflector ( 34 ) are arranged so that the radiation of the radiation source ( 20 ) before hitting the transport level ( 40 ) at least once at the first deflector ( 31 ) and / or at the second deflector ( 32 ) and / or at the first reflector ( 33 ) and / or at the second reflector ( 34 ) is reflected.

UV irradiation device ( 10 ) according to claim 1, wherein all points on the first deflector ( 31 ) and the second deflector ( 32 ) further from the center of the radiation source ( 20 ) are removed as the point (M) from the center of the radiation source ( 20 ) is removed.

UV irradiation device ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, wherein the radiation source ( 20 ) direct radiation ( 21 ) and the first deflector ( 31 ) and the second deflector ( 32 ) are designed so that direct radiation ( 21 ) is prevented to the transport level.

UV irradiation device ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the right end point (R33) of the first reflector ( 33 ) and the left end point (L34) of the second reflector ( 34 ) at a point (O).

UV irradiation device ( 10 ) according to claim 4, wherein the point (M), the point (O) and the radiation source ( 20 ) lie on a straight line (g) perpendicular to the transport plane ( 40 ) stands.

UV irradiation device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the radiation source ( 20 ) a partial radiation ( 22 ) at the angle (α) bounded by a first straight line ( 51 ) and a second straight line ( 52 ) and the first straight line ( 51 ) and the second straight line ( 52 ) Intersections with the first reflector ( 33 ) and the second reflector ( 34 ) exhibit.

UV irradiation device ( 10 ) according to claim 6, wherein the left end point (L31) of the first deflector ( 31 ) on the first straight line ( 51 ) and the right end point (R32) of the second deflector ( 32 ) on the second straight line ( 52 ) lies.

UV irradiation device ( 10 ) according to any one of claims 1 to 7, wherein the first reflector and the second reflector form a function (F), the derivative of which is discontinuous at the point (O).

UV irradiation device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the first deflector ( 31 ) and the second deflector ( 32 ) and the first reflector ( 33 ) and the second reflector ( 34 ) are dichroic mirrors.