JP2007292999A - 露光装置の光源 - Google Patents

Abstract

【課題】楕円ミラーやレンズ系を用いないで、露光面において出来るだけ均質の照度となるＵＶ発光ダイオードを用いた小型軽量で安価に提供することができる露光装置の光源を提供する。
【解決手段】３個づつの長孔９ａ，９ａ，９ａを設けた取付板９，９に３個のＬＥＤユニット８，８，８を止ネジ１０とナット１１で固定し、前記取付板９，９は側板１２，１２の上部にネジ止めする。取付板９，９の下部にはアパーチャ１３をネジ止めすると共にアパーチャ１３の開口部１３ａの両側に調整板１３ｂ，１３ｂをネジ止めする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、硝子基板上のレジストに光を照射して露光し、前記硝子基板のトリミングや区劃線の形成に用いられる露光装置の光源と、その光源を用いた露光装置に関するものである。

図１は現在、液晶用周辺露光装置として用いられている露光装置の主要部の構成を示す模式図で、光源としてｇ線，ｈ線，ｉ線波長付近にＵＶ強度を持つ超高圧水銀ランプ１を使用し、その発光中心を楕円ミラー２の第１焦点ａに配置して楕円ミラー２の第２焦点ｂに集光させ、第２焦点に焦点を結ぶコンデンサーレンズ３や図２に示すように第２焦点にロッドレンズ７、或いはフライングアイレンズまたはインテグレータと呼ばれる光学系で照度を均一化した後、リレーレンズ４を介して硝子基板５上のレジスト６に照射して露光している。

そして、露光装置又は硝子基板５を移動させて、トリミングあるいは区劃線の形成を行っている。

このように従来の露光装置は光源として超高圧水銀ランプを使用しているため、次のような問題があった。

１）高熱を発する為、楕円ミラーの材料として高価な石英又はパイレックス（登録商
標）を使用しなければならないため高価となった。
２）高熱対策として、熱の効果的排気のため、大きなファンが必要であった。
３）ランプ寿命が１０００ｈ〜２０００ｈと短いので、ランプ交換の為に装置停止回数
が多く、また、ランプ交換はランプが充分冷却してから交換しないといけないの
で、ランプ交換時間が長時間になった。

この問題を解決する方法について、種々検討した結果、先にＵＶ発光ダイオード(以下ＵＶ−ＬＥＤという)を用いる光源及びその光源を用いた露光装置を開発した(特開２００５−３０３０３３号公報参照)。

ＵＶ−ＬＥＤは長寿命、低発熱の露光装置用光源を提供することが出来るという利点があるが、超高圧水銀ランプに比べ出力が弱く単独では露光装置として使用するには照度不足が生ずるため、複数用いるようにすると、構造が複雑になるので、楕円ミラー内への組込みに問題があること、照度を均一にするためのレンズ系を取り込むと重量増加と、光束の取込み効率が悪くなるため、露光面に到達する光束が減少して照度が低下する等の問題がある。
特開２００５−３０３０３３号公報

そこで本発明は、楕円ミラーやレンズ系を用いないで、露光面において出来るだけ均質の照度となるＵＶ−ＬＥＤを用いた小型軽量で安価に提供することができる露光装置の光源を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、複数のＵＶ−ＬＥＤを使用した発光部と、この発光部と適正間隔を隔ててアパーチャを配置すると共に、前記ＵＶ−ＬＥＤの間隔を調整し得るように構成したことを特徴とする露光装置の光源である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、アパーチャの開口部の幅を可変に構成したことを特徴とする露光装置の光源である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、発光部とアパーチャとを一体化したことを特徴とする露光装置の光源である。

請求項４に記載の発明は請求項３記載の発明において、発光部とアパーチャの間隔を調整自在としたことを特徴とする露光装置の光源である。

請求項１記載の発明のように複数のＵＶ−ＬＥＤに使用した発光部のＵＶ−ＬＥＤの間隔を調整し得るように構成したので、ＵＶ−ＬＥＤの取り付け位置を移動して調整することによりＵＶ−ＬＥＤの指向特性の不揃いによる露光面での照度の均一化することができる。

又、請求項２に記載の発明によれば、露光幅を可変にでき、請求項３の発明によれば、光源ユニットとして露光装置への組込みを容易にする効果があり、請求項３に記載の発明によれば、露光面積を適正なものとすることができる。

更にこれらの発明によれば、照度の低いＵＶ−ＬＥＤを複数使用して実用になる小型軽量で安価に提供することができる露光装置の光源を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。図３は本発明の実施例を示した露光装置の光源の斜視図である。

図３において、８，８，８はＬＥＤユニットで、この３個のＬＥＤユニットは、Ｘ方向に隣同士のＬＥＤユニットと隙間を持って取付板９，９に取付けられており、その間隔はＸ方向に移動して間隔を変えられるようになっている。

すなわち、取付板９,９には、図４に示すように３個ずつの長孔９ａ，９ａ，９ａをそれぞれ設け、各ＬＥＤユニット８，８，８を前記長孔を設けた位置に止ネジ１０とナット１１で固定するようにして、前記止ネジ１０とナット１１を弛めたり、緊締することにより、各ＬＥＤユニットをＸ方向に移動させるように構成されている。

従って、指向特性が不揃いな各ＬＥＤユニット８，８，８を移動して調整することにより、露光面の照度を均一化することができる。

各取付板９，９は、側板１２，１２の上部に設けた間隔調整用の長孔１２ａに止ネジ１４でネジ止され、また側板１２，１２の下部に設けた間隔調整用の長孔１２ｂに、開口部１２ａを設けたアパーチャ１３を止ネジ１４によって、適正な間隔を隔ててネジ止して、３個のＬＥＤユニット８，８，８から成る光源部と、適正な間隔に保持された状態で一体化している。

そしてアパーチャ１３の両側には、開口部１３ａの開口部幅を調整する調整版１３ｂ，１３ｂがネジ止めされている。この実施例ではアパーチャ１３に前記取付板９，９と同じく長孔を設けて、調整板１３ｂ，１３ｂの移動を行い得るように構成されている。なお、図３、図４における１５は点灯用リード線である。

露光面での照度を均一にする為にＬＥＤユニット８，８，８が採る間隔は、ＵＶ−ＬＥＤの指向特性により変化して来るが、実験結果では、ＬＥＤユニットの発光部分の幅とＬＥＤユニット間の間隔は、ＬＥＤユニットの幅の３割から６割程度の隙間の場合が露光面で照度が略均一になる。

又、ＬＥＤユニット８，８，８とアパーチャ１３との間隔により露光面での露光状況が変化するので、段落〔００２０〕に記載するような構成によりＬＥＤユニットとアパーチャの間隔を調整可能に一体化したユニット構成となっている。そして、ＬＥＤユニットとアパーチャを一体に構成することで小型軽量の露光ユニットを提供できる。

以上、本発明によれば、楕円ミラーやレンズ系を用いずにＵＶ−ＬＥＤからの光束を露光面で照度が略均一になるように出来るため、実用に供することができる小型軽量で使い勝手のよい露光装置の光源を安価に提供することができる。

尚ＬＥＤに非球面或いは球面レンズを取り付け指向性特性を向上させたものもあるが、それらのＬＥＤでも本発明を適用し得ることは勿論である。

本発明に係る光源は、液晶用露光装置のみならずスポット光を必要とする各種露光装置に利用可能である。

従来の液晶用周辺露光装置の縦断面図 従来の他の液晶用周辺露光装置の縦断面図 本発明の実施例の斜視図 本発明の実施例の構成を示す分解斜視図

符号の説明

１ 超高圧水銀ランプ
２ 楕円ミラー
３ コンデンサーレンズ
４ リレーレンズ
５ 硝子基板
６ レジスト
７ ロッドレンズ
８ ＬＥＤユニット
９ 取付板
９ａ 長孔
１０，１４ 止ネジ
１１ ナット
１２ 側板
１３ アパーチャ
１３ａ 開口部
１３ｂ 調整板
１５ 点灯用リード線

Claims (4)

1. 複数のＵＶ発光ダイオードを使用した発光部と、この発光部と適正間隔を隔ててアパーチャを配置すると共に、前記ＵＶ発光ダイオードの間隔を調整し得るように構成したことを特徴とする露光装置の光源。
2. アパーチャの開口部の幅を可変に構成したことを特徴とする請求項１に記載の露光装置の光源。
3. 発光部とアパーチャとを一体化したことを特徴とする請求項１または２記載の露光装置の光源。
4. 発光部とアパーチャの間隔を調整自在としたことを特徴とする請求項３に記載の露光装置の光源。
   

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