DE102019219511A1

DE102019219511A1 - Belichtungsvorrichtung mit einer vielzahl optischer elemente und einer modularen elektromagnetischen strahlungsquelle, die ein strahlungsquellenmodul mit einem halbwertswinkel beinhaltet

Info

Publication number: DE102019219511A1
Application number: DE102019219511.3A
Authority: DE
Inventors: Marko Hofmann; Michael Peil; Oliver Weiss
Original assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Current assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-06-17
Anticipated expiration: 2039-12-13
Also published as: DE102019219511B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Belichtungsvorrichtung, beinhaltenda) eine modulare elektromagnetische Strahlungsquelle, die dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine elektromagnetische Strahlung abzugeben; undb) eine Vielzahl von optischen Elementen; wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle und die Vielzahl der optischen Elemente dazu angeordnet und ausgebildet sind, eine ebene Bestrahlungsfläche mit der elektromagnetischen Strahlung zu belichten; wobei die ebene Bestrahlungsfläche sich in einer longitudinalen Richtung und einer transversalen Richtung erstreckt; wobei die longitudinale Richtung mit einer zu der ebenen Bestrahlungsfläche Senkrechten eine Abstrahlebene aufspannt; wobei die Vielzahl der optischen Elemente dazu angeordnet und ausgebildet ist, zu einem Belichten der ebenen Bestrahlungsfläche eine Vielzahl verschiedener Intensitätsverteilungen mit entlang der longitudinalen Richtung variierender Intensität der elektromagnetischen Strahlung auf der ebenen Bestrahlungsfläche zu erzeugen; wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle mindestens ein Strahlungsquellenmodul beinhaltet; wobei das mindestens eine Strahlungsquellenmodula. dazu angeordnet und ausgebildet ist, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung über eine Emitterfläche abzustrahlen, undb. einen in der Abstrahlebene aufgespannten Halbwertswinkel von weniger als 90°, bestimmt in einem Abstand von 28 mm von der Emitterfläche, hat.Ferner betrifft die Erfindung eine Belichtungsanordnung; ein Verfahren mit einem Belichten; und eine Verwendung der Belichtungsvorrichtung sowie eines Strahlungsquellenmoduls.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belichtungsvorrichtung, beinhaltend als Bestandteile

a) eine modulare elektromagnetische Strahlungsquelle, welche dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine elektromagnetische Strahlung abzugeben; und
b) eine Vielzahl von optischen Elementen;

a. dazu angeordnet und ausgebildet ist, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung über eine Emitterfläche abzustrahlen, und
b. einen in der Abstrahlebene aufgespannten Halbwertswinkel von weniger als 90°, bestimmt in einem Abstand von 28 mm von der Emitterfläche, hat.

Ferner betrifft die Erfindung eine Belichtungsanordnung, beinhaltend die Belichtungsvorrichtung; ein Verfahren, beinhaltend ein Belichten; eine Verwendung der Belichtungsvorrichtung; und eine Verwendung eines Strahlungsquellenmoduls.
Mehrschichtige Folien und Dünnschichtaufbauten werden zum Anpassen optischer, mechanischer und / oder thermischer Eigenschaften von zu beschichtenden Objekten eingesetzt. Typische Anwendungsgebiete sind Farbfilterschichten, kratzfeste Schichten, Klebeschichten, Antireflexschichten, Brechungsindexanpassungsschichten, Thermofolien für Fenster, Abdeckfolien für Pflanzen und Schutzfolien. Dabei weisen die eingesetzten mehrschichtigen Aufbauten üblicherweise eine als Substrat dienende Trägerschicht auf, welche beispielsweise als Polymerschicht oder als Glasschicht ausgebildet sein kann. Dieses Substrat wird mit verschiedenen Schichten, beispielsweise als Haftvermittler dienenden Polymerschichten, beschichtet. Solche Haftvermittlerschichten müssen nach dem Aufbringen häufig noch vernetzt werden. Um die entsprechende chemische Reaktion zu initiieren, muss die Schicht dafür mit elektromagnetischer Strahlung, beispielweise im UV- oder IR-Wellenlängenbereich, belichtet werden. In der industriellen Fertigung werden die vorgenannten Mehrschichtaufbauten als bis zu mehreren Kilometer lange flächenförmige Bahnen gefertigt. Zur Belichtung solcher Bahnen werden diese ihrer Bahnlänge nach kontinuierlich unter einer Belichtungsvorrichtung hindurchgeführt. Hierbei muss die Belichtungsvorrichtung so ausgebildet sein, dass das elektromagnetische Spektrum, die Intensität und die Dauer der Belichtung sowie die Belichtungsfläche genau auf das jeweilige Belichtungsobjekt, beispielsweise auf eine photoreaktive Substanz in der zu belichtenden Schicht, abgestimmt sind. Im Stand der Technik bekannt sind hierfür Belichtungsvorrichtungen, welche eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Entladungslampen aufweisen. Um eine ausreichend große Belichtungsfläche zu erreichen, müssen hierbei verhältnismäßig viele solcher Entladungslampen eingesetzt werden. Dies führt zu üblicherweise sehr großen, raumgreifenden Installationen. Die vorgenannten Entladungslampen weisen zudem eine recht große Wärmeentwicklung und somit einen entsprechend geringen Wirkungsgrad auf. Um die Gefahr, das Belichtungsobjekt zu beschädigen, beispielsweise durch Verbrennen oder Schrumpfen eines Polymersubstrats, möglichst zu verringern, werden üblicherweise Entladungslampen geringer Intensität verwendet und entsprechend lange Belichtungsdauern gewählt. Dies begrenzt die gesamte Prozessgeschwindigkeit erheblich. Ferner sind diese Belichtungsvorrichtungen des Stands der Technik eher unflexibel. So sind die Entladungslampen beispielsweise starr montiert und somit das auf dem Belichtungsobjekt erzeugte Intensitätsprofil sowohl in Prozessrichtung wie auch in der dazu quer verlaufenden Richtung unveränderlich. Hierdurch kann die Bestrahlungsintensität nicht und die durch Belichtung eingebrachte Energiemenge nur durch die Bestrahlungsdauer verändert werden. Um diese Dauer zu ändern, muss wiederum die Prozessgeschwindigkeit verändert werden, was sich auf der Belichtung vor- und nachgelagerte Prozessschritte auswirkt und zu Schwankungen in der Gesamtprozessgeschwindigkeit führt. Ferner ist das Spektrum der zur Belichtung verwendeten Strahlung durch die Auswahl der Entladungslampen fest vorgegeben und kann nicht an verschiedene Belichtungsobjekte angepasst werden.
Allgemein ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nachteil, der sich aus dem Stand der Technik ergibt, zumindest teilweise zu überwinden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Belichtungsvorrichtung möglichst kompakter Bauweise zur kontinuierlichen Belichtung einer flächenförmigen Bahn bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Belichtungsvorrichtung zur kontinuierlichen Belichtung einer flächenförmigen Bahn in einer Prozessrichtung und einer dazu quer verlaufenden Richtung bereitzustellen, wobei die Belichtung möglichst einfach an das Belichtungsobjekt in Form der flächenförmigen Bahn angepasst werden kann. Hierbei kann vorzugsweise ein Intensitätsprofil der Belichtung in der Prozessrichtung möglichst an das Belichtungsobjekt angepasst werden während die Belichtung in der zu der Prozessrichtung quer verlaufenden Richtung möglichst unverändert homogen erfolgen kann. Zusätzlich oder alternativ kann vorzugsweise ein elektromagnetisches Spektrum der Belichtung möglichst einfach an das Belichtungsobjekt angepasst werden. Hierbei kann vorzugsweise an jeder Stelle des Belichtungsobjekts möglichst das gleiche elektromagnetische Belichtungsspektrum erzielt werden. Zusätzlich oder alternativ kann vorzugsweise eine Belichtungsdauer ohne Änderung der Prozessgeschwindigkeit an das Belichtungsobjekt angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann vorzugsweise die Belichtungsfläche angepasst werden, wobei möglichst große flächenförmige Bahnen belichtet werden können. Die zuvor stehend beschriebenen Anpassungen sind mit möglichst wenig Aufwand möglich, vorzugsweise ohne Wechsel oder aufwendigen Umbau der Strahlenquelle. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Belichtungsvorrichtung zur kontinuierlichen Belichtung einer flächenförmigen Bahn bereitzustellen, wobei eine Gefahr der Beschädigung des Belichtungsobjekts in Form der flächenförmigen Bahn verringert ist. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Belichtungsvorrichtung zur kontinuierlichen Belichtung einer flächenförmigen Bahn bereitzustellen, wobei die Belichtung bis an einen Rand der Belichtungsfläche möglichst homogen erfolgen kann. Zudem ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Belichtungsvorrichtung zur kontinuierlichen Belichtung einer flächenförmigen Bahn bereitzustellen, wobei die Belichtungsvorrichtung möglichst einfach zu warten ist. Hierbei kann vorzugsweise die Strahlungsquelle der Belichtungsvorrichtung möglichst einfach in Stand gesetzt oder ausgetauscht werden. Zusätzlich oder alternativ zu den vorgenannten Vorteilen weist die erfindungsgemäße Belichtungsvorrichtung bevorzugt einen möglichst großen Wirkungsgrad auf. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Belichtungsvorrichtung zur kontinuierlichen Belichtung einer flächenförmigen Bahn bereitzustellen, wobei die Belichtungsvorrichtung zum Belichten einer möglichst großen Fläche möglichst wenig einzelne Strahlungsquellen oder eine möglichst kleine Gesamtemitterfläche aller Strahlungsquellen der Belichtungsvorrichtung oder beides aufweist. Dies ermöglicht insbesondere eine möglichst kompakte, kostengünstige und/oder einfache Bauweise der Belichtungsvorrichtung. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Belichtung eines Belichtungsobjekts mit der erfindungsgemäßen vorteilhaften Belichtungsvorrichtung bereitzustellen. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Belichten eines Belichtungsobjekts mit der erfindungsgemäßen vorteilhaften Belichtungsvorrichtung bereitzustellen
Ein Beitrag zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer, vorzugsweise mehrerer, der obigen Aufgaben wird durch die unabhängigen Ansprüche geleistet. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen bereit, die zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der Aufgaben beitragen.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Belichtungsvorrichtung, beinhaltend als Bestandteile

a. dazu angeordnet und ausgebildet ist, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung über eine Emitterfläche abzustrahlen, und
b. einen in der Abstrahlebene aufgespannten Halbwertswinkel von weniger als 90°, bevorzugt weniger als 80°, bevorzugter weniger als 70°, bevorzugter weniger als 60°, bevorzugter weniger als 50°, bevorzugter weniger als 40°, noch bevorzugter weniger als 30°, noch bevorzugter weniger als 25°, am bevorzugtesten weniger als 20°, jeweils bestimmt in einem Abstand von 28 mm von der Emitterfläche, hat.

Der Halbwertswinkel wird dabei gemäß der hierin beschriebenen Methode bestimmt. Bevorzugt hat das mindestens eine Strahlungsquellenmodul zusätzlich in einer durch die transversale Richtung und die longitudinale Richtung, oder durch die transversale Richtung und die zu der ebenen Bestrahlungsfläche Senkrechten aufgespannten Ebene einen Halbwertswinkel von weniger als 90°, bevorzugt weniger als 80°, bevorzugter weniger als 70°, bevorzugter weniger als 60°, bevorzugter weniger als 50°, bevorzugter weniger als 40°, noch bevorzugter weniger als 30°, noch bevorzugter weniger als 25°, am bevorzugtesten weniger als 20°, jeweils bestimmt in einem Abstand von 28 mm von der Emitterfläche.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist die Belichtungsvorrichtung nach der Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei die Vielzahl von optischen Elementen von einem ersten Gehäuse umgeben ist, wobei das erste Gehäuse einen Strahlungseingang beinhaltet, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle außerhalb des ersten Gehäuses dazu angeordnet und ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung durch den Strahlungseingang in das erste Gehäuse abzugeben. Bevorzugt ist die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle mit mindestens einem lösbaren Befestigungsmittel mit dem ersten Gehäuse verbunden. Ein bevorzugter Strahlungseingang ist als eine Öffnung oder als ein Fenster ausgebildet. Eine bevorzugte Öffnung ist zumindest teilweise verschließbar ausgebildet. Hierzu beinhaltet das erste Gehäuse vorzugsweise einen Verschluss für die Öffnung. Eine weitere bevorzugt Öffnung ist als eine mindestens teilweise verschließbare Blende, beispielsweise als Irisblende, ausgebildet. Ein bevorzugtes Fenster hat einen Transmissionskoeffizienten für die elektromagnetische Strahlung von mindestens 0,5, bevorzugter mindestens 0,6, bevorzugter mindestens 0,7, bevorzugter mindestens 0,8, noch bevorzugter mindestens 0,9, am bevorzugtesten mindestens 0,95. Hierfür weist das Fenster bevorzugt eine geeignete Dicke auf sowie besteht aus einem an das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung angepassten Material. Ferner kann das Fenster eine antireflektierende Beschichtung aufweisen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung beinhaltet das erste Gehäuse zusätzlich oder alternativ zu dem Strahlungseingang einen Strahlungsausgang, wobei der Strahlungsausgang dazu angeordnet und ausgebildet ist, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung auf die ebene Bestrahlungsfläche abzugeben. Ein bevorzugter Strahlungsausgang ist als eine Öffnung oder als ein Fenster ausgebildet. Eine bevorzugte Öffnung ist zumindest teilweise verschließbar ausgebildet. Hierzu beinhaltet das erste Gehäuse vorzugsweise einen Verschluss für die Öffnung. Eine weitere bevorzugt Öffnung ist als eine mindestens teilweise verschließbare Blende, beispielsweise als Irisblende, ausgebildet. Ein bevorzugtes Fenster hat einen Transmissionskoeffizienten für die elektromagnetische Strahlung von mindestens 0,5, bevorzugter mindestens 0,6, bevorzugter mindestens 0,7, bevorzugter mindestens 0,8, noch bevorzugter mindestens 0,9, am bevorzugtesten mindestens 0,95.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist die Belichtungsvorrichtung nach der Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die Vielzahl der optischen Elemente dazu angeordnet und ausgebildet ist, die Intensitätsverteilungen so zu erzeugen, dass die Intensitätsverteilungen entlang der transversalen Richtung eine Abweichung der Intensität der elektromagnetischen Strahlung von weniger als 40 %, bevorzugt weniger als 30 %, bevorzugter weniger als 20 %, bevorzugter weniger als 15 %, noch bevorzugter weniger als 10 %, am bevorzugtesten weniger als 5 %, jeweils vom arithmetischen Mittelwert der Intensität, gebildet entlang der transversalen Richtung auf der ebenen Bestrahlungsfläche, aufweisen. Bevorzugt ist die Intensität der Intensitätsverteilungen entlang der transversalen Richtung auf der ebenen Bestrahlungsfläche konstant. Somit kann das Belichten des Belichtungsobjekts in der transversalen Richtung vorzugsweise homogen erfolgen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das mindestens eine Strahlungsquellenmodul eine optische Ausgangsleistungsdichte in einem Bereich von 2 bis 2500 W/cm², bevorzugt von 2 bis 2000 W/cm², bevorzugter von 2 bis 1500 W/cm², bevorzugter von 2 bis 1000 W/cm², bevorzugter von 2 bis 500 W/cm², bevorzugter von 2 bis 250 W/cm², bevorzugter von 2 bis 150 W/cm², bevorzugter von 2 bis 100 W/cm², bevorzugter von 2 bis 50 W/cm², bevorzugter von 2 bis 25 W/cm², bevorzugter von 3 bis 20 W/cm², bevorzugter von 4 bis 20 W/cm², bevorzugter von 5 bis 20 W/cm², bevorzugter von 6 bis 20 W/cm², bevorzugter von 7 bis 20 W/cm², bevorzugter von 8 bis 20 W/cm², bevorzugter von 9 bis 20 W/cm², am bevorzugtesten von 10 bis 18 W/cm², jeweils bezogen auf die Emitterfläche, hat. Die Emitterfläche des Strahlungsquelllenmoduls erstreckt sich vorzugsweise in der longitudinalen Richtung in einem Bereich von 5 bis 50 mm, bevorzugter von 5 bis 30 mm, bevorzugter von 8 bis 25 mm, am bevorzugtesten von 10 bis 20 mm. Zusätzlich oder alternativ erstreckt sich die Emitterfläche des Strahlungsquelllenmoduls bevorzugt in der transversalen Richtung in einem Bereich von 10 bis 150 mm, bevorzugter von 40 bis 120 mm, bevorzugter von 50 bis 100 mm, am bevorzugtesten von 50 bis 90 mm; oder beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Vielzahl von optischen Elementen eine Vielzahl von beweglich gelagerten optischen Elementen beinhaltet, bevorzugt ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist die Belichtungsvorrichtung nach der Ausführungsform 5 ausgestaltet, wobei die optischen Elemente der Vielzahl von beweglich gelagerten optischen Elementen um mindestens eine Achse neigbar gelagert, oder translatierbar gelagert, oder beides sind.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der mindestens eine Teil der elektromagnetischen Strahlung eine spektrale Halbwertsbreite des Spektrums von weniger als 50 nm, bevorzugt weniger als 40 nm, bevorzugter weniger als 30 nm, bevorzugter weniger als 25 nm, bevorzugter weniger als 20 nm, am bevorzugtesten weniger als 10 nm, hat. Bevorzugt bildet der mindestens eine Teil der elektromagnetischen Strahlung in einem Spektrum der elektromagnetischen Strahlung ein erstes lokales Maximum, bevorzugter eine erste Spektrallinie. Bevorzugt hat das erste lokale Maximum in dem Spektrum der elektromagnetischen Strahlung eine erste Höhe. Ferner bevorzugt hat jedes lokale Maximum in dem Spektrum der elektromagnetischen Strahlung, welches eine Höhe von mindestens 30 %, bevorzugter mindestens 40 %, bevorzugter mindestens 50 %, jeweils der ersten Höhe hat, eine spektrale Halbwertsbreite von weniger als 50 nm, bevorzugt weniger als 40 nm, bevorzugter weniger als 30 nm, bevorzugter weniger als 25 nm, bevorzugter weniger als 20 nm, am bevorzugtesten weniger als 10 nm. Ferner bevorzugt ist das mindestens eine Strahlungsquellenmodul dazu angeordnet und ausgebildet, mindestens einen weiteren Teil der elektromagnetischen Strahlung über die Emitterfläche abzustrahlen, wobei der mindestens eine Teil der elektromagnetischen Strahlung und jeder vorgenannte weitere Teil der elektromagnetischen Strahlung jeweils ein lokales Maximum in einem Spektrum der elektromagnetischen Strahlung bildet, wobei jedes der lokalen Maxima eine spektrale Halbwertsbreite von weniger als 50 nm, bevorzugt weniger als 40 nm, bevorzugter weniger als 30 nm, bevorzugter weniger als 25 nm, bevorzugter weniger als 20 nm, am bevorzugtesten weniger als 10 nm, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle in der transversalen Richtung mit einer Vielzahl weiterer Strahlungsquellenmodule erweiterbar ausgebildet ist. Bevorzugt beinhaltet die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle eine Grundplatte mit einer Vielzahl von Leiterbahnen sowie einer Vielzahl von Aufnahmen, welche jeweils zu einem Aufnehmen eines Strahlungsquellenmoduls ausgebildet sind, wobei die Aufnahmen so ausgebildet sind, dass das Strahlungsquellenmodul bei dem Aufnehmen mit Leiterbahnen der Vielzahl von Leiterbahnen so kontaktiert werden kann, dass das Strahlungsquellenmodul angesteuert und mit Strom versorgt werden kann. Bevorzugt beinhaltet eine der Aufnahmen der Vielzahl von Aufnahmen das mindestens eine Strahlungsquellenmodul. Bevorzugt sind die Aufnahmen so ausgebildet, dass ein Aufnehmen eines Strahlungsquellenmoduls ein Befestigen des Strahlungsquellenmoduls an der Grundplatte beinhaltet. Ein bevorzugtes Befestigen erfolgt durch ein Aufstecken. Bevorzugt sind die Aufnahmen in der transversalen Richtung aufeinanderfolgend angeordnet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle eine Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen beinhaltet, wobei die Strahlungsquellenmodule der Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen

a) dazu angeordnet und ausgebildet sind, jeweils mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung über jeweils eine Emitterfläche des jeweiligen Strahlungsquellenmoduls abzustrahlen, und
b) jeweils einen in der Abstrahlebene aufgespannten Halbwertswinkel von weniger als 90°, bevorzugt weniger als 80°, bevorzugter weniger als 70°, bevorzugter weniger

Der Halbwertswinkel wird dabei gemäß der hierin beschriebenen Methode bestimmt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 10 ist die Belichtungsvorrichtung nach der Ausführungsform 9 ausgestaltet, wobei die Strahlungsquellenmodule der Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen jeweils eine optische Ausgangsleistungsdichte in einem Bereich von 2 bis 2500 W/cm², bevorzugt von 2 bis 2000 W/cm², bevorzugter von 2 bis 1500 W/cm², bevorzugter von 2 bis 1000 W/cm², bevorzugter von 2 bis 500 W/cm², bevorzugter von 2 bis 250 W/cm², bevorzugter von 2 bis 150 W/cm², bevorzugter von 2 bis 100 W/cm², bevorzugter von 2 bis 50 W/cm², bevorzugter von 2 bis 25 W/cm², bevorzugter von 3 bis 20 W/cm², bevorzugter von 4 bis 20 W/cm², bevorzugter von 5 bis 20 W/cm², bevorzugter von 6 bis 20 W/cm², bevorzugter von 7 bis 20 W/cm², bevorzugter von 8 bis 20 W/cm², bevorzugter von 9 bis 20 W/cm², am bevorzugtesten von 10 bis 18 W/cm², jeweils bezogen auf die Emitterfläche des Strahlungsquellenmoduls, haben.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 11 ist die Belichtungsvorrichtung nach der Ausführungsform 9 oder 10 ausgestaltet, wobei die Strahlungsquellenmodule der Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen in der transversalen Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 12 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das mindestens eine Strahlungsquellenmodul mindestens eine Halbleiterstrahlungsquelle beinhaltet. Bevorzugt beinhaltet das mindestens eine Strahlungsquellenmodul eine Vielzahl von Halbleiterstrahlungsquellen. Bevorzugt beinhalten die weiteren Strahlungsquellenmodule oder die Strahlungsquellenmodule der Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen oder beide jeweils mindestens eine Halbleiterstrahlungsquelle, bevorzugte jeweils eine Vielzahl von Halbleiterstrahlungsquellen. Eine Halbleiterstrahlungsquelle ist eine Quelle, welche zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung einen Halbleiter beinhaltet. Als Halbleiter ist hierbei einer ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus GaAs, AlGaAs, AlN, AlGaN, und AlGaInN, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon bevorzugt. Eine bevorzugte Halbleiterstrahlungsquelle ist eine Leuchtdiode (LED) oder ein Laser oder beides. Ein bevorzugter Laser ist ein Diodenlaser, auch Halbleiterlaser genannt. Ein bevorzugter Halbleiterlaser ist ein Oberflächenemitter (auch VCSEL - verticalcavity surface emitting laser) oder ein Kantenemitter oder beides. Hierbei ist ein Oberflächenemitter eine Halbleiterlaser, bei dem die elektromagnetische Strahlung in einem bevorzugt senkrechten Winkel zur Ebene des Halbleiterchips abgestrahlt wird, im Gegensatz zum herkömmlichen Kantenemitter, bei dem die elektromagnetische Strahlung an ein oder mehreren Flanken des Chips austritt. Ein bevorzugtes Strahlungsquellenmodul, welches eine Vielzahl von Halbleiterstrahlungsquellen beinhaltet, ist ein LED-Leuchtmittel oder ein LED-Array oder beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 13 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die elektromagnetische Strahlung einen Anteil von weniger als 10 %, bevorzugt weniger als 8 %, bevorzugter weniger als 5 %, am bevorzugtesten weniger als 3 %, ihrer Leistung in einem Wellenlängenbereich von 3 bis 50 µm beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 14 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die elektromagnetische Strahlung zu mindestens 90 %, bevorzugt zu mindestens 92 %, bevorzugter zu mindestens 95 %, am bevorzugtesten zu mindestens 97 %, ihrer Leistung nur Wellenlängen von mindestens 750 nm, oder von maximal 400 nm, oder beides; bevorzugt von mindestens 1 µm, oder von maximal 400 nm, oder beides; bevorzugter von mindestens 10 µm, oder von maximal 400 nm, oder beides; bevorzugter von mindestens 50 µm, oder von maximal 400 nm, oder beides; beinhaltet.
In einer weiteren erfindungsgemäße bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die elektromagnetische Strahlung zu mindestens 90 %, bevorzugt zu mindestens 92 %, bevorzugter zu mindestens 95 %, am bevorzugtesten zu mindestens 97 %, ihrer Leistung nur Wellenlängen von weniger als 400 nm oder in einem Bereich von 750 bis 10000 nm, bevorzugt von weniger als 400 nm oder in einem Bereich von 800 bis 5000 nm, bevorzugter von weniger als 400 nm oder in einem Bereich von 800 bis 1500 nm. Besonders bevorzugt beinhaltet die elektromagnetische Strahlung zu mindestens 90 %, bevorzugt zu mindestens 92 %, bevorzugter zu mindestens 95 %, am bevorzugtesten zu mindestens 97 %, ihrer Leistung kein sichtbares Licht.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 15 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der Ausführungsformen 9 bis 14 ausgestaltet, wobei die Emitterflächen der Strahlungsquellenmodule der Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen eine zusammenhängende Gesamtemitterfläche bilden, wobei die Gesamtemitterfläche sich

a. in der transversalen Richtung zu einer Breite, und
b. zu einer zu der Breite senkrechten Länge erstreckt,

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 16 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle und die Vielzahl von optischen Elementen so aufeinander abgestimmt ausgebildet und angeordnet sind, dass bei dem Belichten der ebenen Bestrahlungsfläche jeder Punkt auf der ebenen Bestrahlungsfläche mit einem Anteil jeder Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung belichtet wird. Dies gilt insbesondere bevorzugt, wenn die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle Strahlungsquellenmodule mit voneinander verschiedenen Spektren beinhaltet. Hierzu sind die optischen Elemente der Vielzahl von optischen Elemente bevorzugt so angeordnet und ausgebildet, dass sie jeweils einen Anteil der elektromagnetischen Strahlung so ablenken, dass die Anteile der elektromagnetischen Strahlung räumlich durchmischt werden. Besonders bevorzugt ist mindesten ein Teil der optischen Elemente der Vielzahl der optischen Elemente, bevorzugter alle dieser optischen Elemente, als Lambert-Reflektoren ausgebildet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 17 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der Ausführungsformen 9 bis 16 ausgestaltet, wobei die Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen

A) das mindestens ein erstes Strahlungsquellenmodul, und
B) mindestens ein weiteres Strahlungsquellenmodul beinhaltet,

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 18 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle und die Vielzahl von optischen Elementen so aufeinander abgestimmt ausgebildet und angeordnet sind, dass bei dem Belichten der ebenen Bestrahlungsfläche ein Anteil von maximal 40 %, bevorzugt von maximal 30 %, bevorzugter von maximal 20 %, noch bevorzugter von maximal 10 %, am bevorzugtesten von maximal 5 %, jeweils einer Leistung der elektromagnetischen Strahlung ohne eine Ablenkung durch ein optisches Element der Vielzahl von optischen Elementen, bevorzugt ohne eine Reflexion an einem optischen Elemente der Vielzahl von optischen Elementen, direkt auf die ebene Bestrahlungsfläche trifft.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 19 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das mindestens eine Strahlungsquellenmodul mindestens eine integrierte Optik beinhaltet, wobei die mindestens eine integrierte Optik in einer Abstrahlrichtung des mindestens einen Strahlungsquellenmoduls nach der Emitterfläche angeordnet ist. Bevorzugt beinhaltet das mindestens eine Strahlungsquellenmodul eine Vielzahl von integrierten Optiken, wobei jede der integrierten Optiken in der Abstrahlrichtung des mindestens einen Strahlungsquellenmoduls nach der Emitterfläche angeordnet ist. Eine bevorzugte integrierte Optik ist eine reflektive Optik oder eine refraktive Optik oder beides. Eine bevorzugte reflektive Optik ist ein Spiegel. Eine bevorzugte refraktive Optik ist eine Linse. Eine bevorzugte Linse beinhaltet ein, bevorzugt besteht aus einem, Polymer. Die vorstehend beschriebenen integrierten Optiken werden im technischen Gebiet üblicherweise auch als Primäroptik bezeichnet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 20 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Vielzahl von optischen Elementen mindestens 2 nicht beweglich gelagerte Reflektoren beinhaltet, wobei die mindestens 2 nicht beweglich gelagerten Reflektoren die ebene Bestrahlungsfläche in der transversalen Richtung oder in der longitudinalen Richtung begrenzen. Vorzugsweise sind die 2 nicht beweglich gelagerten Reflektoren nicht Lambertsche Reflektoren. Nicht Lambertsche Reflektoren werden auch als gerichtete Reflektoren bezeichnet. Hierbei sind Reflektoroberflächen der mindestens 2 nicht beweglich gelagerten Reflektoren bevorzugt metallische Oberflächen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 21 ist die Belichtungsvorrichtung nach der Ausführungsform 20 ausgestaltet, wobei Reflektoroberflächen der mindestens 2 nicht beweglich gelagerten Reflektoren eben ausgebildet sind.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 22 ist die Belichtungsvorrichtung nach einer der Ausführungsformen 5 bis 21 ausgestaltet, wobei die Vielzahl von optischen Elementen mindestens einen Verteilerreflektor beinhaltet, wobei der mindestens eine Verteilerreflektor dazu angeordnet und ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung von der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle mindestens teilweise durch Reflektion auf die optischen Elemente der Vielzahl von beweglich gelagerten optischen Elemente zu verteilen. Vorzugsweise ist der Verteilerreflektor nicht beweglich gelagert. Ein bevorzugter Verteilerreflektor ist pyramidenförmig, kegelförmiger oder prismenförmig ausgebildet. Ein bevorzugtes Prisma hat einander gegenüberliegende dreieckige Stirnflächen.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Belichtungsanordnung, beinhaltend

a) die Belichtungsvorrichtung nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 22, und
b) ein Belichtungsobjekt,

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist die Belichtungsanordnung nach ihrer Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Belichtungsobjekt eine flächenförmige Bahn beinhaltet, wobei eine Länge der flächenförmigen Bahn in der longitudinalen Richtung orientiert ist, wobei die Zusammensetzung die flächenförmige Bahn überlagert. Hierbei ist die Länge der flächenförmigen Bahn die Ausdehnung der flächenförmigen Bahn entlang der Richtung, der größten Ausdehnung der flächenförmigen Bahn.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist die Belichtungsanordnung nach ihrer Ausführungsform 2 ausgestaltet, wobei die flächenförmige Bahn ein Polymer oder ein Glas oder beides beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist die Belichtungsanordnung nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 3 ausgestaltet, wobei die Belichtungsanordnung ferner eine Transporteinrichtung beinhaltet, wobei die Transporteinrichtung dazu angeordnet und ausgebildet ist, das Belichtungsobjekt zu einem Belichten durch die Belichtungsvorrichtung in der longitudinalen Richtung, vorzugsweise kontinuierlich, zu transportieren. Eine bevorzugte Transporteinrichtung ist ein Förderband oder ein Rollenförderer oder beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist die Belichtungsanordnung nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 4 ausgestaltet, wobei das Belichtungsobjekt in der longitudinalen Richtung eine Länge von mindestens 10m, bevorzugt von mindestens 50 m, bevorzugter von mindestens 100 m, am bevorzugtesten von mindestens 500 m, am bevorzugtesten von mindestens 1 km, hat. Bevorzugte Belichtungsobjekte können Längen von einigen km haben, üblicherweise jedoch nicht mehr als 50 km.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist die Belichtungsanordnung nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 5 ausgestaltet, wobei das Belichtungsobjekt in der transversalen Richtung eine Breite von mindestens 20 cm, bevorzugt in einem Bereich von 50 cm bis 3 m, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist die Belichtungsanordnung nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 6 ausgestaltet, wobei sich das Belichtungsobjekt mindestens teilweise in einem weiteren Gehäuse befindet. Bevorzugt ist das weitere Gehäuse so angeordnet und ausgebildet, dass das Belichtungsobjekt abschnittsweise durch das weitere Gehäuse hindurchgeführt werden kann. Hierzu kann das Gehäuse an einem ersten Ende und an einem dem ersten Ende in der longitudinalen Richtung gegenüberliegenden weiteren Ende offen ausgebildet sein.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Verfahrens, beinhaltend als Verfahrensschritte

a) ein Bereitstellen der Belichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 23 bis 29; und
b) ein Belichten mindestens eines Teils der Zusammensetzung mit der elektromagnetischen Strahlung.

Ein bevorzugtes Verfahren ist ein Verfahren zum Herstellen einer mehrschichtigen Folie oder eines mehrschichtigen Dünnschichtenaufbaus oder beides. Ein weiteres bevorzugtes Verfahren ist ein Verfahren zu einem Härten der Zusammensetzung. Das Härten erfolgt bevorzugt durch eine chemische Reaktion, bevorzugt durch eine Vernetzungsreaktion.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist das Verfahren nach seiner Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Belichtungsobjekt in dem Verfahrensschritt b) translatiert wird. Bevorzugt wird in dem Verfahrensschritt b) das Belichtungsobjekt in der longitudinalen Richtung translatiert.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist das Verfahren nach seiner Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei das Belichten in dem Verfahrensschritt b) kontinuierlich erfolgt. Hierfür wird das Belichtungsobjekt in dem Verfahrensschritt b) vorzugsweise kontinuierlich, bevorzugt in der longitudinalen Richtung, translatiert.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 1 der Belichtungsvorrichtung nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 22 in einem Herstellungsverfahren einer mehrschichtigen Folie oder eines mehrschichtigen Dünnschichtenaufbaus oder beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist die Verwendung 1 nach ihrer Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei die Belichtungsvorrichtung zu einem Härten einer Zusammensetzung, die ein flächenförmiges Substrat überlagert, verwendet wird. Das Härten erfolgt bevorzugt durch eine chemische Reaktion, bevorzugt durch eine Vernetzungsreaktion.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist die Verwendung 1 nach ihrer Ausführungsform 2 ausgestaltet, wobei das flächenförmige Substrat ein Polymer oder ein Glas oder beides beinhaltet, bevorzugt daraus besteht.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist die Verwendung 1 nach ihrer Ausführungsform 2 oder 3 ausgestaltet, wobei die Zusammensetzung ein Haftmittel ist.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 2 eines Strahlungsquellenmoduls in der modularen Strahlungsquelle der Belichtungsvorrichtung nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 22, wobei das Strahlungsquellenmodul

A) dazu ausgebildet ist, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung über eine Emitterfläche abzustrahlen, und
B) einen Halbwertswinkel von weniger als 90°, bevorzugt weniger als 80°, bevorzugter weniger als 70°, bevorzugter weniger als 60°, bevorzugter weniger als 50°, bevorzugter weniger als 40°, noch bevorzugter weniger als 30°, noch bevorzugter weniger als 25°, am bevorzugtesten weniger als 20°, jeweils bestimmt in einem Abstand von 28 mm von der Emitterfläche, hat.

Der Halbwertswinkel wird dabei gemäß der hierin beschriebenen Methode bestimmt.
Belichten
Belichten bedeutet hierin, dass mindestens ein Teil eines Objekts (Belichtungsobjekt) einer elektromagnetischen Strahlung (also Licht) ausgesetzt wird. Hierbei bedeutet die Wortwahl „Belichten“ keine Einschränkung auf eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Strahlung. So kann die elektromagnetische Strahlung jedes dem Fachmann im Zusammengang mit der Erfindung sowie einer denkbaren Anwendung der Erfindung geeignet erscheinende Spektrum haben. Denkbar ist beispielsweise ein Spektrum im ultravioletten (UV-) Bereich oder im infraroten (IR-) Bereich oder im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums oder ein Spektrum mit Anteilen von 2 oder 3 der vorgenannten Bereiche. Ferner bedeutet die Wortwahl „Belichten“ keine Einschränkung einer Intensität der elektromagnetischen Strahlung. Vielmehr kann die elektromagnetische Strahlung jede dem Fachmann im Zusammengang mit der Erfindung sowie für eine denkbare Anwendung der Erfindung geeignet erscheinende Intensität haben bzw. in einem geeigneten Intensitätsbereich liegen. Die im Zusammengang mit der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung eingeführte ebene Bestrahlungsfläche ist eine virtuelle Hilfskonstruktion, welche lediglich der Beschreibung der Erfindung dient. Demnach ist diese ebene Bestrahlungsfläche lediglich gedacht und muss nicht real sein. Wird mit der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung eine flächenförmige Bahn belichtet, so kann die ebene Bestrahlungsfläche jedoch durch eine belichtete Oberfläche der flächenförmigen Bahn realisiert sein. Bevorzugt ist die ebene Bestrahlungsfläche so angeordnet, dass mittels der Vielzahl der optischen Elemente auf der ebenen Bestrahlungsfläche eine zum Belichten eines Belichtungsobjekts gewünschte Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Strahlung erhalten werden kann. Demnach ist die ebene Bestrahlungsfläche bevorzugt eine Belichtungsebene. In der erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung ist das Belichtungsobjekt vorzugsweise zum Belichten mit der Belichtungsvorrichtung mindestens teilweise auf der ebenen Bestrahlungsfläche angeordnet oder beinhaltet die ebene Bestrahlungsfläche mindestens teilweise. Ebenso ist die im Zusammengang mit der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung eingeführte Abstrahlebene eine virtuelle Hilfskonstruktion, welche lediglich der Beschreibung der Erfindung dient.
Modulare elektromagnetische Strahlungsquelle
Als modulare elektromagnetische Strahlungsquelle der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung kommt jede dem Fachmann bekannte und im Zusammenhang mit der Erfindung, insbesondere für eine denkbare Anwendung der Erfindung, als geeignet erscheinende elektromagnetische Strahlungsquelle, welche modular aufgebaut ist, in Betracht. Hierbei ist eine elektromagnetische Strahlungsquelle modular aufgebaut, wenn sie dazu ausgebildet ist mit einer variablen Anzahl von Strahlungsquellenmodulen, welche zusammen die elektromagnetische Strahlung abgeben, betrieben zu werden. Hierbei kann die Anzahl der Strahlungsquellenmodule vorzugsweise möglichst einfach durch Ein- bzw. Ausbauen von einzelnen Strahlungsquellenmodulen oder durch voneinander unabhängigem Ein- bzw. Ausschalten der einzelnen Strahlungsquellenmodule oder durch beides verändert werden. Vorzugsweise beinhaltet die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle ein Grundelement und das mindestens eine Strahlungsquellenmodul, wobei das Grundelement dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen, inklusive dem mindestens einen Strahlungsquellenmodul, zu halten und anzusteuern, insbesondere mit Strom zu versorgen. Hierzu beinhaltet das Grundelement vorzugsweise eine Vielzahl von Aufnahmen für die Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen, wobei jede Aufnahme elektrische Anschlüsse für ein Strahlungsquellenmodul beinhaltet. Als Strahlungsquellenmodul kommt jede zusammen mit weiteren Strahlungsquellenmodulen modular einsetzbare elektromagnetische Strahlungsquelle in Betracht. Ein bevorzugtes Strahlungsquellenmodul beinhaltet eine Halbleiterstrahlungsquelle, bevorzugt eine Vielzahl von Halbleiterstrahlungsquellen. Ein weiteres bevorzugtes Strahlungsquellenmodul ist dazu ausgebildet, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung über die Emitterfläche kollimiert abzustrahlen. Die Emitterfläche des Strahlungsquellenmoduls ist die kleinste zusammenhängende Fläche, die durch alle Flächen des Strahlungsquellenmoduls, die dazu ausgebildet sind, zusammen den auf das Strahlungsquellenmodul entfallenden Teil der elektromagnetischen Strahlung abzugeben, und deren etwaige Zwischenräume gebildet wird. Beinhaltet das Strahlungsquellenmodul eine Vielzahl von LEDs, ist die Emitterfläche beispielsweise die kleinste zusammenhängende Fläche, die alle LEDs sowie deren etwaige Zwischenräume umfasst. Beinhaltet das Strahlungsquellenmodul eine integrierte Optik oder mehrere integrierte Optiken, ist die Emitterfläche vorzugsweise eine Oberfläche dieser integrierten Optiken. Die Gesamtemitterfläche der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle ist die kleinste zusammenhängende Fläche, welche alle Emitterflächen der Strahlungsquellenmodule der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle und deren etwaige Zwischenräume beinhaltet.
Optische Elemente
Als optische Elemente der Vielzahl von optischen Elementen kommen alle dem Fachmann bekannten und für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignet erscheinenden optischen Elemente sowie Kombinationen verschiedener optischer Elemente in Betracht. Ein optisches Element ist hierbei ein Bauteil, welches eine Richtungsänderung mindestens eines Teils von auf das Bauteil auftreffender elektromagnetischer Strahlung, insbesondere durch Reflexion oder Brechung oder beides, oder eine Absorption mindestens eines spektralen Teils der elektromagnetischen Strahlung oder beides bewirken kann. Eine bevorzugte Vielzahl optischer Elemente beinhaltet eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mindestens einem Reflektor, mindestens einem Strahlteiler, mindestens einer Linse, mindestens einem optischen Prisma, mindestens einem Spektralfilter und mindestens einer Blende, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon. Eine besonders bevorzugte Vielzahl optischer Elemente ist eine ausgewählt aus der Gruppen, bestehend aus einer Vielzahl von Reflektoren, einer Vielzahl von Strahlteilern, einer Vielzahl von Linsen, einer Vielzahl von Prismen, einer Vielzahl von Spektralfiltern, und einer Vielzahl von Blenden, oder eine Vielzahl von mindestens zwei verschiedenen der vorgenannten optischen Elemente. Hierbei ist eine Vielzahl von Reflektoren besonders bevorzugt. Ein Reflekor beinhaltet bevorzugt eine Reflektoroberfläche, welche dazu ausgebildet ist mindestens einen Teil auftreffender elektromagnetischer Strahlung zu reflektieren. Die Reflektoroberfläche kann eben oder gebogen ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Reflektoroberfläche eben ausgebildet. Weiterhin bevorzugt ist die Reflektoroberfläche metallisch oder nichtmetallisch oder beides ausgebildet. Eine bevorzugte nichtmetallische Reflektoroberfläche beinhaltet, bevorzugt besteht aus, einem Quarzglas. Ein bevorzugter Reflekor ist ein Lambertscher Reflekor oder ein nicht Lambertscher Reflekor, auch gerichteter Reflektor genannt. Man spricht von einem Lambert-Reflektor oder Lambertschen Reflektor, wenn die beobachtete Leuchtdichte der von dem Reflektor reflektierten elektromagnetischen Strahlung unabhängig von der Betrachtungsrichtung ist. Ein bevorzugter nicht Lambertscher Reflekor beinhaltet eine metallische Reflektoroberfläche. Ein bevorzugtes optisches Element, bevorzugt ein oder mehrere optische Elemente der Vielzahl von optischen Elementen, ist beweglich gelagert. Hierbei ist das optische Element translatierbar oder um eine Achse neigbar gelagert oder beides. Ein translatierbar gelagertes optisches Element ist bevorzugt so gelagert, dass ein Abstand des optischen Elements zu der ebenen Bestrahlungsfläche einstellbar ist. Ein um eine Achse neigbar gelagertes optisches Element ist vorzugsweise so gelagert, dass, ein Ablenkungswinkel, bevorzugt ein Reflexionswinkel, der elektromagnetischen Strahlung einstellbar ist.
Erstes Gehäuse
Als erstes Gehäuse kommt jedes dem Fachmann für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet erscheinende Gehäuse in Betracht. Hierbei ist das erste Gehäuse insbesondere dazu geeignet, die Vielzahl von optischen Elementen aufzunehmen und gegen äußere Einwirkungen wie beispielsweise Schmutz zu schützen. Das erste Gehäuse beinhaltet bevorzugt mindestens ein Teil eines Befestigungsmittels, beispielsweise einen Flansch, zum lösbaren Befestigen der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle an dem ersten Gehäuse, insbesondere im Bereich des Strahlungseingangs.
Photoreaktive Substanz
Als photoreaktive Substanz kommt jede chemische Verbindung in Betracht, die dem Fachmann bekannt ist und für den erfindungsgemäßen Einsatz, insbesondere für den Einsatz in einer denkbaren Anwendung der Erfindung, geeignet erscheint. Eine photoreaktive Substanz ist hierbei vorzugsweise eine chemische Verbindung, die nach Absorption elektromagnetischer Strahlung in einer Photolysereaktion zerfällt und so eine reaktive Spezies bildet, die eine Reaktion starten (initiieren) kann, beispielsweise eine Polymerisation. Bei der reaktiven Spezies handelt es sich bevorzugt um Radikale oder um Kationen oder beides. Eine bevorzugte photoreaktive Substanz ist ein Photoinitiator. Ein Photoinitiator bildet die reaktive Spezies nach Absoprtion von elektromagnetischer Strahlung im UV-Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Ein bevorzugter Photoinitiator ist ein radikalischer Photoinitiator oder ein kationischer Photoinitiator oder beides.
MESSMETHODEN
Die folgenden Messmethoden wurden im Rahmen der Erfindung benutzt. Sofern nichts anderes angegeben ist wurden die Messungen bei einer Umgebungstemperatur von 23°C, einem Umgebungsluftdruck von 100 kPa (0,986 atm) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % durchgeführt.
Halbwertswinkel
Die hierin angegebenen Halbwertswinkel werden in einem Abstand von 28 mm von der Emitterfläche des Strahlungsquellenmoduls bestimmt. Hierzu wird die 2-dimensionale Intensitätsverteilung des Strahlungsquellenmoduls in einer Ebene mit dem Messgerät NobleProbe^® von Heraeus Noblelight GmbH gemessen. Vor der Messung wird die NobleProbe^® gemäß den Herstellerangaben für den zu messenden Wellenlängenbereich kalibriert. Bei der Messung hat die Ebene, in der die Intensitätsverteilung bestimmt wird, senkrecht zu der Ebene gemessen, den Abstand von 28 mm von der Emitterfläche. Die Nobleprobe^® hat einen kreisrunden Detektoreingang mit einem Radius. Für die Messung wird die Ebene mit der NobleProbe^® schrittweise abgerastert. Dazu wird die NobleProbe^® pro Schritt um eine Radiuslänge verschoben. Als Ergebnis des Abrasterns der Ebene wird die Intensitätsverteilung des Strahlungsquellenmoduls in der Ebene erhalten. Aus dieser Intensitätsverteilung ist der Halbwertswinkel des Strahlungsquellenmoduls bestimmbar. Die grundsätzliche geometrische Anordnung der Messung ist in 7 dargestellt. An dem Ort 707 hat die Intensitätsverteilung ihr Maximum. Von dort nimmt die Intensität in der Messrichtung des Halbwertswinkels, welche erfindungsgemäß die longitudinale Richtung oder die Richtung der zu der ebenen Bestrahlungsfläche Senkrechten sein kann, ab. In der 7 ist diese Messrichtung beispielhaft und nicht einschränkend die longitudinale Richtung. An den Orten 703 ist die Intensität gegenüber dem Maximum zu beiden Seiten auf die Hälfte abgefallen. Diese beiden Orte haben einen Abstand voneinander, welcher die lineare Halbwertsbreite 704 des Strahlungsquellenmoduls ist. Zum Ermitteln des Halbwertswinkels wird wie in der 7 gezeigt jeder Ort halber Maximalintensität 703 durch eine Verbindungsgerade 705 mit einem Punkt 706 auf einer entsprechenden Kante der Emitterfläche verbunden. Die beiden Verbindungsgeraden 705 schließen dann den Halbwertswinkel 701 ein. Ausgehend von einer in der Messrichtung symmetrisch abstrahlenden Emitterfläche berechnet sich der Halbwertswinkel als $2 \cdot arctan [(lineare Halbwertsbreite - Länge der Emitterfläche in Messrichtung) /56 mm] .$
Intensitätsverteilung
Um die Abweichung der Intensität der elektromagnetischen Strahlung entlang der transversalen Richtung von ihrem arithmetischen Mittelwert zu bestimmen, wird zunächst die zweidimensionale Intensitätsverteilung in der Belichtungsebene der Belichtungsvorrichtung gemessen. Hierzu wird wie oben in der Messmethode „Halbwertswinkel“ das Messgerät NobleProbe^® von Heraeus Noblelight GmbH verwendet. Das Messgerät wird wiederum zunächst gemäß den Herstellerangaben für den zu messenden Wellenlängenbereich kalibriert. Für die Messung wird der Detektoreingang hier in der Belichtungsebene positioniert. Diese Ebene wird wie oben beschrieben abgerastert, um die Intensitätsverteilung in dieser Ebene zu erhalten. In der zweidimensionalen Intensitätsverteilung werden entlang der longitudinalen Richtung 3 äquidistant verteilte Punkte ausgewählt. Durch jeden dieser Punkte wird jeweils eine Gerade in transversaler Richtung gelegt. Entlang jeder dieser Geraden wird der arithmetische Mittelwert der Intensitätsverteilung bestimmt. Ferner wird für jeden dieser arithmetischen Mittelwerte die maximale Abweichung der Intensitätsverteilung entlang der jeweiligen Geraden bestimmt. Diese Abweichung wird in Prozent angegeben. Aus den 3 Prozentangaben für die Abweichung wird wiederum der arithmetische Mittelwert berechnet. Dieser entspricht dem Endergebnis der Messmethode.
optische Ausgangsleistungsdichte
Die optische Ausgangsleistungsdichte eines Strahlungsquellenmoduls wird im Falle eines Strahlungsquellenmoduls mit Halbleiterlichtquellen mittels einer Messanordnung mit Ulbrichtkugel bestimmt. Hierzu wird in der Ulbrichtkugel der gesamte Lichtstrom des Strahlungsquellenmoduls gemessen. Dieser gesamte Lichtstrom entspricht der optischen Ausgangsleistung und wird durch die Emitterfläche des Strahlungsquellenmoduls geteilt, um die optische Ausgangsleistungsdichte zu erhalten. Um die optische Ausgangsleistungsdichte eines Strahlungsquellenmodul mit thermischen Lichtquellen zu bestimmen, wird die elektrische Leistungsaufnahme des Strahlungsquellenmoduls gemessen, der optischen Ausgangsleistung gleich gesetzt und diese durch die Emitterfläche des Strahlungsquellenmoduls geteilt.
Spektrale Halbwertsbreite
Hier wird die Intensität der elektromagnetischen Strahlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge in der Belichtungsebene der Belichtungsvorrichtung gemessen. Für diese Messung wird ein DTMc300 Double Monochromator der Firma Bentham verwendet. An dem gemessenen Spektrum kann die spektrale Halbwertsbreite des gesamten Spektrums oder von Teilbereichen des Spektrums, wie von einzelnen Spektrallinien, mittels Standardmethoden bestimmt werden.
Anteil der Leistung in einem Wellenlängenbereich
Der Anteil der Leistung in einem Wellenlängenbereich kann mit Standardmethoden aus dem gemessenen Spektrum ermittelt werden. Ferner kann die Leistungsdichte für eine bestimmte Wellenlänge auch mit einem kalibrierten Nobleprobe gemessen werden.
Anteil Leistung der elektromagnetischen Strahlung, der ohne Reflexion direkt auf die ebene Bestrahlungsfläche trifft
Zur Bestimmung des Anteils der Leistung der elektromagnetischen Strahlung, der ohne Reflexion direkt auf die ebene Bestrahlungsfläche trifft, werden zunächst alle optischen Elemente der Belichtungsvorrichtung, die sich nicht in dem direkten optischen Weg zwischen der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle und der Belichtungsebene der Belichtungsvorrichtung befinden, entfernt. Ferner wird der direkte optische Weg zwischen der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle und der Belichtungsebene der Belichtungsvorrichtung mit schwarzem Filz abgeschirmt. Hierzu kann beispielsweise ein Gehäuse der Belichtungsvorrichtung von innen mit dem schwarzen Filz ausgekleidet werden. Objekte, insbesondere optische Elemente, die sich in dem direkten optischen Weg zwischen der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle und der Belichtungsebene der Belichtungsvorrichtung befinden werden durch Anbringen von absorbierendem matten, schwarzen Karton geschwärzt, so dass die Flächen dieser Objekte möglichst wenig Licht reflektieren. Dies gilt natürlich nicht für sich in dem direkten optischen Weg befindende optische Fenster. Durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen soll erreicht werden, dass möglichst wenig elektromagnetische Strahlung von der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle über Reflexionen indirekt auf die Belichtungsebene gelangt. Nun wird die Leistungsdichte der auf die Belichtungsebene treffenden elektromagnetischen Strahlung mittels einer für den jeweiligen Wellenlängenbereich nach den Herstellerangaben kalibrierten NobleProbe^® von Heraeus Noblelight GmbH gemessen. Hierzu wird die Belichtungsebene wie oben in der Messmethode „Halbwertswinkel“ beschrieben abgerastert. Der zu bestimmende Anteil der Leistung der elektromagnetischen Strahlung, der ohne Reflexion direkt auf die ebene Bestrahlungsfläche trifft, ergibt sich durch Integrieren der gemessenen Leistungsdichten über die ausgemessene Fläche der Belichtungsebene und Dividieren der erhaltenen Leistung durch die optische Ausgangsleistung (zur Bestimmung siehe oben in der Messmethode „optische Ausgangsleistungsdichte“). Durch Multiplikation mit 100 wird der Anteil in Prozent erhalten.
Transmissionskoeffizient
Der Transmissionskoeffizient wird mittels eines für den jeweiligen Wellenlängenberiech geeigneten handelsüblichen Spektrometers bestimmt. Für den Wellenlängenbereich von 190 bis 3200 nm wird ein Spektrometer vom Typ LAMBDA 9 von Perkin Elmer verwendet.
Die Erfindung wird im Folgenden durch Beispiele und Zeichnungen genauer dargestellt, wobei die Beispiele und Zeichnungen keine Einschränkung der Erfindung bedeuten. Ferner sind die Zeichnungen, sofern nicht anders angegeben, nicht maßstabsgetreu.
Die im Folgenden dargestellten Beispiele wurden mittels Raytracing-Simulationen realisiert, um die Machbarkeit der Erfindung zu demonstrieren. Die verwendeten LED-Arrays können praktisch beispielsweise für den UV-Bereich durch Verwendung eines Semray^® UV 4003 LED Plug & Play Systems von Heraeus Noblellight GmbH als modulare elektromagnetische Strahlungsquelle realisiert werden. Diese Strahlungsquelle beinhaltet mehrere Module mit jeweils etwa 200 LEDs. Dabei hat jedes Modul eine rechteckige Emitterfläche mit einer Breite von 7,5 cm und einer Länge von 5 cm. Die einzelnen Module werden in Richtung ihrer Breiten aneinandergereiht, um die Gesamtemitterfläche zu bilden, deren Länge folglich unabhängig von der Anzahl der Module 5 cm beträgt.
Beispiel 1
In diesem Beispiel wurde ein LED-Array mit einer Gesamtemitterfläche von 20 × 20 mm² und einem Halbwertswinkel von 60° simuliert. Die optische Ausgangsleistung des LED-Arrays beträgt 56 W, was einer optischen Ausgangsleistungsdichte von 14 W/cm² entspricht. Der simulierte Detektor hat eine ebene Detektorfläche von 500 × 20 mm² und befindet sich in einem Abstand von 80 mm von dem LED-Array. Als optische Elemente werden 6 Aluminiumreflektoren mit ebenen rechteckigen Reflektorflächen der Kantenlänge 60 mm sowie ein prismenförmiger Aluminiumreflektor verwendet. 4 der ebenen Aluminiumreflektoren sind so angeordnet, dass jeweils ein Winkel zwischen der Reflektorfläche und der Horizontalen eingestellt werden kann. 2 der ebenen Aluminiumreflektoren sind nicht beweglich an den Seiten der Anordnung angeordnet, um periodische Randbedingungen zu erhalten. Der prismenförmige Aluminiumreflektor ist unbeweglich angeordnet und dient als Verteilerreflektor. Die Anordnung dieses Beispiels ist in 9 dargestellt. 10 zeigt die in der Belichtungsebene entlang der longitudinalen Richtung erhaltene Intensitätsverteilung.
Beispiel 2
In diesem Beispiel werden das gleiche LED-Array, der gleiche Detektor und die gleichen optischen Elemente wie in Beispiel 1 verwendet. Gegenüber dem Beispiel 1 wurde die Ausrichtung der 4 beweglichen ebenen Aluminiumreflektoren wie in 11 gezeigt geändert, um die Intensitätsverteilung der 12 zu erhalten. Ferner wurde einer der unbeweglichen, seitlichen Reflektoren hier als fünfter beweglich angeordneter ebener Reflektor ausgebildet.
Beispiel 3
In diesem Beispiel wird das gleiche LED-Array wie in Beispiel 1 verwendet. Der Detektor hat hier jedoch eine Detektorfläche von 1000 × 20 mm² und befindet sich in einem Abstand von 700 mm zum LED-Array. Es wird kein Verteilerreflektor eingesetzt. Die optischen Elemente sind 3 ebene Aluminiumreflektoren mit rechteckiger Reflektoroberfläche mit einer Kantenlänge von 120 mm. Die Aluminiumreflektoren sind jeweils an einem winkelverstellbaren Schenkel befestigt. Die Anordnung ist in 13 gezeigt. In der Figur von rechts nach links bilden die Reflektorflächen der Aluminiumreflektoren mit der Horizontalen einen Winkel von +4°, - 33° und -42°. Durch seitlich angeordnete, unbewegliche ebene Aluminiumreflektoren (in 13 nicht dargestellt, da vor und hinter der Bildebene) werden periodische Randbedingungen hergestellt. Die erreichte Intensitätsverteilung ist in 14 dargestellt.
Beispiel 4
In diesem Beispiel werden als modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 5 LED-Module, jeweils mit Emitterflächen mit den Abmessungen 20 × 20 mm², verwendet. Die LED-Module geben die elektromagnetische Strahlung mit einem Halbwertswinkel von 60° und einer optischen Leistung von 5 mal 56 W (optische Ausgangsleistungsdichte jeweils 14 W/cm²) ab. Der verwendete Detektor hat eine Detektorfläche von 1000 × 20 mm² und ist in einem Abstand von 700 mm von der Strahlungsquelle angeordnet. Die optischen Elemente sind die zu Beispiel 3 beschriebenen. Die Anordnung ist in 15 gezeigt. In der Figur von rechts nach links bilden die Aluminiumreflektoren mit der Horizontalen einen Winkel von -12°, -18° und -20°. Durch seitlich angeordnete, unbewegliche ebene Aluminiumreflektoren (in 15 nicht dargestellt, da vor und hinter der Bildebene) werden periodische Randbedingungen hergestellt.
16 zeigt die Intensitätsverteilung für den Fall, dass alle 5 LED-Module angeschaltet sind. Die Intensitätsverteilung der 17 wird erreicht, wenn - in transversaler Richtung gezählt - nur das erste, dritte und fünfte LED-Modul angeschaltet sind. Der Vergleich der 16 und 17 zeigt, dass durch Ansteuern einzelner Module der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle die optische Ausgangsleistung bei etwa gleichbleibender Intensitätsverteilung in der Belichtungsebene skaliert werden kann. Ferner können in der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle LED-Module mit unterschiedlichem Emissionsspektrum verwendet werden, um die optische Ausgangsleistung bei gleichbleibender Intensitätsverteilung in der Belichtungsebene spektral steuern zu können.
Es zeigen jeweils sofern nicht anders in der Beschreibung oder der jeweiligen Figur angegeben schematisch und nicht maßstabsgetreu:

1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung;
2 eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung;
3 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung;
4 eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung;
5 eine schematische Draufsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung;
6 eine schematische Ansicht einer Gesamtemitterfläche einer modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle einer erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung;
7 eine schematische Darstellung zur Messmethode „Halbwertswinkel“;
8 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
9 eine schematische Darstellung der in Beispiel 1 simulierten Anordnung;
10 die in Beispiel 1 in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung;
11 eine schematische Darstellung der in Beispiel 2 simulierten Anordnung;
12 die in Beispiel 2 in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung;
13 eine schematische Darstellung der in Beispiel 3 simulierten Anordnung;
14 die in Beispiel 3 in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung entlang der longitudinalen Richtung;
15 eine schematische Darstellung der in Beispiel 4 simulierten Anordnung;
16 die in Beispiel 3 mit 5 angeschalteten LED-Modulen in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung entlang der longitudinalen Richtung; und
17 die in Beispiel 3 mit 3 angeschalteten LED-Modulen in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung entlang der longitudinalen Richtung.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung 100. Die Belichtungsvorrichtung 100 beinhaltet eine modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101, die dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine elektromagnetische Strahlung 102 im UV-Bereich abzugeben. Hier ist die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 ein LED-Panel, beinhaltend eine Vielzahl von LED-Leuchtmitteln als Strahlungsquellenmodule 103. Ferner beinhaltet die Belichtungsvorrichtung 100 eine Vielzahl von optischen Elementen 105. Sechs dieser optischen Elemente 105 sind als Spiegel ausgebildet, welche wie in der Figur durch Pfeile angedeutet so verschiebbar gelagert sind, dass ein Abstand eines jeden dieser Spiegel zu einer ebenen Bestrahlungsfläche 107 einstellbar ist. Ferner sind diese Spiegel wie ebenfalls durch Pfeile in der Figur angedeutet jeweils um eine Achse neigbar gelagert, so dass ein Reflexionswinkel eingestellt werden kann. Die Vielzahl der optischen Elemente 105 beinhaltet ferner einen Verteilerreflektor 106, welcher nicht beweglich gelagert und dazu angeordnet und ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung 102 von der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle 101 mindestens teilweise durch Reflexion auf die Spiegel zu verteilen. Die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 und die Vielzahl der optischen Elemente 105 sind dazu angeordnet und ausgebildet, die erwähnte ebene Bestrahlungsfläche 107 mit der elektromagnetischen Strahlung 102 zu belichten. Diese ebene Bestrahlungsfläche 107 erstreckt sich in einer longitudinalen Richtung 108 und einer transversalen Richtung 109. Die longitudinale Richtung 108 spannt mit einer zu der ebenen Bestrahlungsfläche 107 Senkrechten 110 eine Abstrahlebene 111 auf. Die LED-Leuchtmittel der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle 101 sind hier in der transversalen Richtung 109 hintereinander angeordnet (also in die Bildebene hinein hintereinander, wodurch nur ein LED-Leuchtmittel in der Figur sichtbar ist). Durch Einstellen des Abstands der Spiegel zu der ebenen Bestrahlungsfläche 107 sowie der Reflexionswinkel der Spiegel kann eine Vielzahl verschiedener Intensitätsverteilungen mit entlang der longitudinalen Richtung 108 variierender Intensität der elektromagnetischen Strahlung 102 auf der ebenen Bestrahlungsfläche 107 erzeugt werden ohne die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 zu ändern. In der transversalen Richtung 109 ist die Intensitätsverteilung hierbei nahezu konstant, so dass die Intensitätsverteilung entlang der transversalen Richtung 109 eine Abweichung der Intensität der elektromagnetischen Strahlung 102 von weniger als 10 % vom arithmetischen Mittelwert der Intensität, gebildet entlang der transversalen Richtung 109 auf der ebenen Bestrahlungsfläche 107, aufweist. Ferner beinhaltet die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 LED-Leuchtmittel unterschiedlichen Spektrums. Dabei können die LED-Leuchtmittel unabhängig voneinander angesteuert, das heißt an- und ausgeschaltet werden. Somit kann das Spektrum der insgesamt von der elektromagnetischen Strahlungsquelle 101 abgegebenen elektromagnetischen Strahlung 102 angepasst werden. Hierbei wird durch die Ausgestaltung und Anordnung der optischen Elemente 105 erreicht, dass unabhängig von dem eingestellten Spektrum jeder Punkt auf der ebenen Bestrahlungsfläche 107 mit einem Anteil jeder Wellenlänge des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung 102 belichtet wird. Hierzu sind die sechs Spiegel als Lambert-Reflektoren ausgebildet. Ferner sind die LED-Leuchtmittel als Strahlungsquellenmodule 103 dazu angeordnet und ausgebildet, jeweils einen Teil der elektromagnetischen Strahlung 102 über eine Emitterfläche 104 abzustrahlen. Hierbei haben die LED-Leuchtmittel jeweils einen in der Abstrahlebene 111 aufgespannten Halbwertswinkel 701 von weniger als 30°, bestimmt in einem Abstand 702 von 28 mm von der jeweiligen Emitterfläche 104 (vgl. 7).
2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung 100. Die Belichtungsvorrichtung 100 der 2 beinhaltet eine zu der Belichtungsvorrichtung 100 der 1 gleiche Belichtungsvorrichtung 100, die jedoch zusätzlich zwei nicht beweglich gelagerte Reflektoren 205, welche als Spiegel mit ebenen Spiegelflächen ausgebildet sind, beinhaltet. Die zwei nicht beweglich gelagerten Reflektoren 205 begrenzen die ebene Bestrahlungsfläche 107 in der longitudinalen Richtung 108. Durch die zwei nicht beweglich gelagerten Reflektoren 205 können Randeffekte in der Intensitätsverteilung auf der ebenen Bestrahlungsfläche 107 an den Rändern der ebenen Bestrahlungsfläche 107 in der longitudinalen Richtung 108 minimiert werden. Ferner ist die Vielzahl von optischen Elementen 105 von einem ersten Gehäuse 201 umgeben, welches einen Strahlungseingang 202 beinhaltet. Der Strahlungseingang 202 ist als Öffnung mit einer Irisblende als öffenbarem Verschluss ausgebildet. Die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 ist außerhalb des ersten Gehäuses 201 mittels eines Flansches 204 so mit dem ersten Gehäuse 201 verbunden, dass sie die elektromagnetische Strahlung 102 möglichst ohne Verluste in das erste Gehäuse 201 abgeben kann. Ferner weist das erste Gehäuse 201 einen Strahlungsausgang 203 in Form eines Fensters aus Quarzglas auf. Das Fenster ist so angeordnet und ausgebildet, dass mindestens ein Teil der elektromagnetischen Strahlung 102 aus dem ersten Gehäuse 201 auf die ebene Bestrahlungsfläche 107 abgegeben werden kann.
3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung 300. Diese Belichtungsanordnung 300 beinhaltet die Belichtungsvorrichtung 100 der 2 und ein Belichtungsobjekt 301, welches eine flächenförmige Bahn als Substrat beinhaltet. Das Belichtungsobjekt 301 beinhaltet hierbei ferner eine die flächenförmige Bahn überlagernde Polymerzusammensetzung, die einen Photoinitiator beinhaltet. Ferner beinhaltet die Belichtungsanordnung 300 eine Transporteinrichtung 302 in Form eines Förderbands, welches die flächenförmige Bahn in der longitudinalen Richtung 108 kontinuierlich unter der Belichtungsvorrichtung 100 hindurchführt.
4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung 100. Die Belichtungsvorrichtung 100 beinhaltet eine modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101, die dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine elektromagnetische Strahlung 102 abzugeben. Hier ist die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 eine LED-Lichtquelle, beinhaltend eine Vielzahl von LED-Chips als Strahlungsquellenmodule 103. Ferner beinhaltet die Belichtungsvorrichtung 100 eine Vielzahl von optischen Elementen 105, welche als Spiegel ausgebildet sind. Diese Spiegel sind wie in der Figur durch Pfeile angedeutet so verschiebbar gelagert, dass ein Abstand eines jeden dieser Spiegel zu einer ebenen Bestrahlungsfläche 107 einstellbar ist. Ferner sind diese Spiegel wie ebenfalls durch Pfeile in der Figur angedeutet jeweils um eine Achse neigbar gelagert, so dass ein Reflexionswinkel eingestellt werden kann. Die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 und die Vielzahl der optischen Elemente 105 sind dazu angeordnet und ausgebildet, die erwähnte ebene Bestrahlungsfläche 107 mit der elektromagnetischen Strahlung 102 zu belichten. Diese ebene Bestrahlungsfläche 107 erstreckt sich in einer longitudinalen Richtung 108 und einer transversalen Richtung 109. Die longitudinale Richtung 108 spannt mit einer zu der ebenen Bestrahlungsfläche 107 Senkrechten 110 eine Abstrahlebene 111 auf. Die LED-Chips der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle 101 sind hier in der transversalen Richtung 109 hintereinander in 2 Reihen angeordnet (also in die Bildebene hinein hintereinander, wodurch nur zwei LED-Chips in der Figur sichtbar ist). Durch Einstellen des Abstands der Spiegel zu der ebenen Bestrahlungsfläche 107 sowie der Reflexionswinkel der Spiegel kann eine Vielzahl verschiedener Intensitätsverteilungen mit entlang der longitudinalen Richtung 108 variierender Intensität der elektromagnetischen Strahlung 102 auf der ebenen Bestrahlungsfläche 107 erzeugt werden ohne die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 zu ändern. In der transversalen Richtung 109 ist die Intensitätsverteilung hierbei nahezu konstant, so dass die Intensitätsverteilung entlang der transversalen Richtung 109 eine Abweichung der Intensität der elektromagnetischen Strahlung 102 von weniger als 15 % vom arithmetischen Mittelwert der Intensität, gebildet entlang der transversalen Richtung 109 auf der ebenen Bestrahlungsfläche 107, aufweist. Ferner sind die LED-Chips als Strahlungsquellenmodule 103 dazu angeordnet und ausgebildet, jeweils einen Teil der elektromagnetischen Strahlung 102 über eine Emitterfläche 104 abzustrahlen. Hierbei haben die LED-Leuchtmittel jeweils einen in der Abstrahlebene 111 aufgespannten Halbwertswinkel 701 von weniger als 40°, bestimmt in einem Abstand 702 von 28 mm von der jeweiligen Emitterfläche 104 (vgl. 7).
5 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung 300. Diese Belichtungsanordnung 300 beinhaltet die Belichtungsvorrichtung 100 der 4. Gegenüber der 4 beinhaltet die Belichtungsvorrichtung 100 der 5 ferner zwei nicht beweglich gelagerte Reflektoren 205, welche als Spiegel mit ebenen Spiegelflächen ausgebildet sind. Die zwei nicht beweglich gelagerten Reflektoren 205 begrenzen die ebene Bestrahlungsfläche 107 in der transversalen Richtung 109. Durch die zwei nicht beweglich gelagerten Reflektoren 205 können Randeffekte in der Intensitätsverteilung auf der ebenen Bestrahlungsfläche 107 an den Rändern der ebenen Bestrahlungsfläche 107 in der transversalen Richtung 109 minimiert und somit eine mit der Belichtungsanordnung 100 belichtbare Fläche vergrößert werden. Ferner ist die Vielzahl von optischen Elementen 105 von einem ersten Gehäuse 201 umgeben, welches einen Strahlungseingang 202 beinhaltet. Der Strahlungseingang 202 ist als Öffnung mit einer Irisblende als öffenbarem Verschluss ausgebildet. Die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 ist außerhalb des ersten Gehäuses 201 mittels eines Flansches 204 so mit dem ersten Gehäuse 201 verbunden, dass sie die elektromagnetische Strahlung 102 möglichst ohne Verluste in das erste Gehäuse 201 abgeben kann. Ferner weist das erste Gehäuse 201 einen Strahlungsausgang 203 in Form eines Fensters auf. Das Fenster ist so angeordnet und ausgebildet, dass mindestens ein Teil der elektromagnetischen Strahlung 102 aus dem ersten Gehäuse 201 auf die ebene Bestrahlungsfläche 107 abgegeben werden kann. In der 5 ist die gedachte ebene Bestrahlungsfläche 107 durch ein Belichtungsobjekt 301 realisiert, welches als Substrat eine flächenförmige Bahn beinhaltet. Das Substrat ist hier aus einem Glas. Das Substrat ist mit einem Haftmittel überlagert, welches eine photoreaktive Substanz beinhaltet. Ferner beinhaltet die Belichtungsanordnung 300 eine Transporteinrichtung 302 (nicht dargestellt) in Form eines Rollenförderers, welcher die flächenförmige Bahn in der longitudinalen Richtung 108 kontinuierlich und mit konstanter Prozessgeschwindigkeit unter der Belichtungsvorrichtung 100 hindurchführt.
6 zeigt eine schematische Ansicht einer Gesamtemitterfläche 601 der modularen elektromagnetischen Strahlungsquelle 101 der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung 100 der 4. Die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 beinhaltet eine Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen 103. Jedes der Strahlungsquellenmodule 103 ist dazu ausgebildet, einen Teil der elektromagnetischen Strahlung 102 über eine Emitterfläche 104 abzugeben. Die Emitterflächen 104 bilden die zusammenhängende Gesamtemitterfläche 601, die sich in der transversalen Richtung 109 zu einer Breite 602, und entlang der zu der ebenen Bestrahlungsfläche 107 Senkrechten 110 zu einer zu der Breite 602 senkrechten Länge 603 erstreckt. Die Länge 603 beträgt hier 2 cm und die Breite 1,2 m.
7 zeigt eine schematische Darstellung zur Messmethode „Halbwertswinkel“. Zu sehen ist ein Strahlungsquellenmodul 103 mit einer Emitterfläche 104. Der Halbwertswinkel 701 des Strahlungsquellenmoduls 103 bestimmt sich mit Hilfe einer ebenen Bestrahlungsfläche 107 in einem Abstand 702 von 28 mm von der Emitterfläche 104, eines Ortes 707 maximaler Intensität, von Orten 703 halber maximaler Intensität, einer linearen Halbwertsbreite 704, und von Verbindungsgeraden 705 der Orte 703 mit Punkten 706 auf Kanten der Emitterfläche 104.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 800. Das Verfahren 800 beinhaltet einen Verfahrensschritt a) 801: ein Bereitstellen der Belichtungsanordnung 300 nach 3, und einen Verfahrensschritt b) 802: ein Belichten mindestens eines Teils der Zusammensetzung mit der elektromagnetischen Strahlung 102. Das Verfahren 800 ist ein Verfahren zum Herstellen einer mehrschichtigen Folie.
9 zeigt eine schematische Darstellung der in Beispiel 1 simulierten erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung 100. Zu sehen sind das LED-Array als modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101; der unbewegliche, prismenförmige Verteilerreflektor 106; die seitlich angeordneten nicht beweglichen Reflektoren 205, welche die periodischen Randbedingungen ermöglichen; und die 4 beweglich angeordneten Aluminiumreflektoren als weitere optische Elemente 105. Ferner ist der simulierte Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung 102 von dem LED-Array zur ebenen Bestrahlungsfläche 107, welche hier gleich der Belichtungsebene ist, angedeutet. Die Belichtungsebene erstreckt sich in der longitudinalen Richtung 108 und senkrecht dazu in der transversalen Richtung 109.
10 zeigt die in Beispiel 1 in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung. Der obere Teil der Figur zeigt die zweidimensionale Intensitätsverteilung in der Belichtungsebene (ebene Bestrahlungsfläche 107) durch eine Schraffur. Es ist zu erkennen, dass die Intensitätsverteilung in der transversalen Richtung 109 im Wesentlichen konstant, also homogen, ist. Der untere Teil der Figur zeigt die Intensitätsverteilung (Intensität in W/mm²) entlang der longitudinalen Richtung 108. Es sind 2 Bereiche nahezu konstanter Intensität zu sehen, die durch ein Minimum voneinander getrennt sind. Wird ein Belichtungsobjekt in longitudinaler Richtung unter der Belichtungsvorrichtung 100 hindurchgeführt, so erfährt das Belichtungsobjekt 2 aufeinanderfolgende Belichtungen mit gleicher und jeweils nahezu konstanter Intensität, unterbrochen von einer Belichtungspause, welche beispielsweise ein Überhitzen des Belichtungsobjekts vermeiden kann.
11 zeigt eine schematische Darstellung der in Beispiel 2 simulierten erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung 100. Die Belichtungsvorrichtung 100 der 11 ist identisch zu der der 9, wobei die Winkel der 4 beweglichen gelagerten Reflektoren hier angepasst wurden. Ferner wurde einer der unbeweglichen, seitlichen Reflektoren (in der Figur rechts) hier als fünfter beweglich angeordneter ebener Reflektor ausgebildet.
12 zeigt die in Beispiel 2 in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung. Der obere Teil der Figur zeigt die zweidimensionale Intensitätsverteilung in der Belichtungsebene (ebene Bestrahlungsfläche 107) durch eine Schraffur. Es ist zu erkennen, dass die Intensitätsverteilung in der transversalen Richtung 109 im Wesentlichen konstant, also homogen, ist. Der untere Teil der Figur zeigt die Intensitätsverteilung (Intensität in W/mm²) entlang der longitudinalen Richtung 108.
13 zeigt eine schematische Darstellung der in Beispiel 3 simulierten erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung 100. Zu sehen sind das LED-Array als modulare elektromagnetische Strahlungsquelle 101 und die 3 beweglich angeordneten Aluminiumreflektoren als optische Elemente 105. Die seitlich angeordneten nicht beweglichen Reflektoren 205, welche die periodischen Randbedingungen ermöglichen, sind hier nicht dargestellt. Sie liegen vor und hinter der Bildebene. Ferner ist der simulierte Strahlengang der elektromagnetischen Strahlung 102 von dem LED-Array zur ebenen Bestrahlungsfläche 107, welche hier gleich der Belichtungsebene ist, angedeutet. Die Belichtungsebene erstreckt sich in der longitudinalen Richtung 108 und senkrecht dazu in der transversalen Richtung 109.
14 zeigt die in Beispiel 3 in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung (Intensität in W/mm²) entlang der longitudinalen Richtung 108.
15 zeigt eine schematische Darstellung der in Beispiel 4 simulierten erfindungsgemäßen Belichtungsanordnung 100. Diese Belichtungsanordnung 100 ist identisch zu der in 13 gezeigten, wobei die 3 Aluminiumreflektoren als optische Elemente 105 wie zu Beispiel 4 oben beschrieben anders ausgerichtet sind.
16 zeigt die in Beispiel 3 mit allen 5 angeschalteten LED-Modulen in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung (Intensität in W/mm²) entlang der longitudinalen Richtung 108.
17 zeigt die in Beispiel 3 mit 3 angeschalteten LED-Modulen in der Belichtungsebene erzielte Intensitätsverteilung (Intensität in W/mm²) entlang der longitudinalen Richtung 108.
Bezugszeichenliste

100: erfindungsgemäße Belichtungsvorrichtung
101: modulare elektromagnetische Strahlungsquelle
102: elektromagnetische Strahlung
103: Strahlungsquellenmodul
104: Emitterfläche
105: optisches Element
106: Verteilerreflektor
107: ebene Bestrahlungsfläche
108: longitudinale Richtung
109: transversale Richtung
110: zu der ebenen Bestrahlungsfläche Senkrechte
111: Abstrahlebene
201: erstes Gehäuse
202: Strahlungseingang
203: Strahlungsausgang
204: Flansch
205: nicht beweglich gelagerte Reflektor
300: erfindungsgemäße Belichtungsanordnung
301: Belichtungsobjekt / flächenförmige Bahn
302: Transporteinrichtung
601: Gesamtemitterfläche
602: Breite
603: Länge
701: Halbwertswinkel
702: Abstand von der Emitterfläche
703: Ort halber maximaler Intensität
704: lineare Halbwertsbreite
705: Verbindungsgerade
706: Punkt auf der Kante der Emitterfläche
707: Ort maximaler Intensität
800: erfindungsgemäßes Verfahren
801: Verfahrensschritt a)
802: Verfahrensschritt b)

Claims

Eine Belichtungsvorrichtung (100), beinhaltend als Bestandteile a) eine modulare elektromagnetische Strahlungsquelle (101), welche dazu angeordnet und ausgebildet ist, eine elektromagnetische Strahlung (102) abzugeben; und b) eine Vielzahl von optischen Elementen (105); wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle (101) und die Vielzahl der optischen Elemente (105) dazu angeordnet und ausgebildet sind, eine ebene Bestrahlungsfläche (107) mit der elektromagnetischen Strahlung (102) zu belichten; wobei die ebene Bestrahlungsfläche (107) sich in einer longitudinalen Richtung (108) und einer transversalen Richtung (109) erstreckt; wobei die longitudinale Richtung (108) mit einer zu der ebenen Bestrahlungsfläche (107) Senkrechten (110) eine Abstrahlebene (111) aufspannt; wobei die Vielzahl der optischen Elemente (105) dazu angeordnet und ausgebildet ist, zu einem Belichten der ebenen Bestrahlungsfläche (107) eine Vielzahl verschiedener Intensitätsverteilungen mit entlang der longitudinalen Richtung (108) variierender Intensität der elektromagnetischen Strahlung (102) auf der ebenen Bestrahlungsfläche (107) zu erzeugen; wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle (101) mindestens ein Strahlungsquellenmodul (103) beinhaltet; wobei das mindestens eine Strahlungsquellenmodul (103) a. dazu angeordnet und ausgebildet ist, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung (102) über eine Emitterfläche (104) abzustrahlen, und b. einen in der Abstrahlebene (111) aufgespannten Halbwertswinkel (701) von weniger als 90°, bestimmt in einem Abstand (702) von 28 mm von der Emitterfläche (104), hat.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von optischen Elementen (105) von einem ersten Gehäuse (201) umgeben ist, wobei das erste Gehäuse (201) einen Strahlungseingang (202) beinhaltet, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle (101) außerhalb des ersten Gehäuses (201) dazu angeordnet und ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung (102) durch den Strahlungseingang (202) in das erste Gehäuse (201) abzugeben.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vielzahl der optischen Elemente (105) dazu angeordnet und ausgebildet ist, die Intensitätsverteilungen so zu erzeugen, dass die Intensitätsverteilungen entlang der transversalen Richtung (109) eine Abweichung der Intensität der elektromagnetischen Strahlung (102) von weniger als 40 % vom arithmetischen Mittelwert der Intensität, gebildet entlang der transversalen Richtung (109) auf der ebenen Bestrahlungsfläche (107), aufweisen.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl von optischen Elementen (105) eine Vielzahl von beweglich gelagerten optischen Elementen beinhaltet.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle (101) in der transversalen Richtung (109) mit einer Vielzahl weiterer Strahlungsquellenmodule erweiterbar ausgebildet ist.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle (101) eine Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen (103) beinhaltet, wobei die Strahlungsquellenmodule (103) der Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen (103) a) dazu angeordnet und ausgebildet sind, jeweils mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung (102) über jeweils eine Emitterfläche (104) des jeweiligen Strahlungsquellenmoduls (102) abzustrahlen, und b) jeweils einen in der Abstrahlebene (111) aufgespannten Halbwertswinkel (701) von weniger als 90°, bestimmt in einem Abstand (702) von 28 mm von der Emitterfläche (104), haben.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle (101) und die Vielzahl von optischen Elementen (105) so aufeinander abgestimmt ausgebildet und angeordnet sind, dass bei dem Belichten der ebenen Bestrahlungsfläche (107) jeder Punkt auf der ebenen Bestrahlungsfläche (107) mit einem Anteil jeder Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung (102) belichtet wird.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Vielzahl von Strahlungsquellenmodulen (103) A) das mindestens ein erstes Strahlungsquellenmodul, und B) mindestens ein weiteres Strahlungsquellenmodul beinhaltet, wobei das mindestens eine erste Strahlungsquellenmodul dazu ausgebildet ist, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung (102) mit einem ersten Spektrum abzustrahlen, wobei das mindestens eine weitere Strahlungsquellenmodul dazu ausgebildet ist, mindestens einen weiteren Teil der elektromagnetischen Strahlung (102) mit einem weiteren Spektrum abzustrahlen, wobei das weitere Spektrum von dem ersten Spektrum verschieden ist.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die modulare elektromagnetische Strahlungsquelle (101) und die Vielzahl von optischen Elementen (105) so aufeinander abgestimmt ausgebildet und angeordnet sind, dass bei dem Belichten der ebenen Bestrahlungsfläche (107) ein Anteil von maximal 40 % einer Leistung der elektromagnetischen Strahlung (102) ohne eine Ablenkung durch ein optisches Element (105) der Vielzahl von optischen Elementen (105) direkt auf die ebene Bestrahlungsfläche (107) trifft.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Strahlungsquellenmodul mindestens eine integrierte Optik beinhaltet, wobei die mindestens eine integrierte Optik in einer Abstrahlrichtung des mindestens einen Strahlungsquellenmoduls (103) nach der Emitterfläche (104) angeordnet ist.
Die Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl von optischen Elementen (105) mindestens 2 nicht beweglich gelagerte Reflektoren (205) beinhaltet, wobei die mindestens 2 nicht beweglich gelagerten Reflektoren (205) die ebene Bestrahlungsfläche (107) in der transversalen Richtung (109) oder in der longitudinalen Richtung (108) begrenzen.
Eine Belichtungsanordnung (300), beinhaltend a) die Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, und b) ein Belichtungsobjekt (301), wobei das Belichtungsobjekt (301) eine Zusammensetzung beinhaltet, wobei die Zusammensetzung mindestens eine photoreaktive Verbindung beinhaltet.
Die Belichtungsanordnung (300) nach Anspruch 12, wobei das Belichtungsobjekt (301) eine flächenförmige Bahn (301) beinhaltet, wobei eine Länge der flächenförmigen Bahn in der longitudinalen Richtung (108) orientiert ist, wobei die Zusammensetzung die flächenförmige Bahn (301) überlagert.
Ein Verfahren (800), beinhaltend als Verfahrensschritte a) ein Bereitstellen der Belichtungsanordnung (300) nach einem der Ansprüche 12 oder 13; und b) ein Belichten mindestens eines Teils der Zusammensetzung mit der elektromagnetischen Strahlung (102).
Eine Verwendung der Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem Herstellungsverfahren einer mehrschichtigen Folie oder eines mehrschichtigen Dünnschichtenaufbaus oder beides.
Eine Verwendung eines Strahlungsquellenmoduls (103) in der modularen Strahlungsquelle (101) der Belichtungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Strahlungsquellenmodul (103) A) dazu ausgebildet ist, mindestens einen Teil der elektromagnetischen Strahlung (102) über eine Emitterfläche (104) abzustrahlen, und B) einen Halbwertswinkel (701) von weniger als 90°, bestimmt in einem Abstand (702) von 28 mm von der Emitterfläche (104), hat.