JP2015106700A - Light irradiation apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light irradiation apparatus capable of irradiating an outer peripheral surface of a drum with ultraviolet light of a plurality of wavelengths whose peak intensities are aligned.SOLUTION: A light irradiation apparatus, which irradiates a sheet-like irradiation target moving along a part of an outer peripheral surface of a cylindrical drum in a closely contact manner with light, comprises a plurality of optical units which have: a light source part which consists of a plurality of light-emitting elements arranged on a substrate along a first direction and a second direction; and a pair of rectangular reflection mirrors which is arranged so as to sandwich optical axes of the plurality of light-emitting elements from the second direction, guide light from the light source part by a pair of reflection mirrors, and emit light of a predetermined spread angle and light quantity to the drum. The plurality of optical units consist of N×M pieces (M denotes an integer of 1 or more) of optical units which emit N types (N denotes an integer of 2 or more) of light having different wavelengths, each emission surface of N×M pieces of the optical units is arranged on a predetermined reference plane, and a distance between the pair of reflection mirrors of each optical unit is set based on a distance from a reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum.

Description

本発明は、円柱状のドラムの外周面の一部分に沿って密着して移動するシート状の照射対象物に光を照射する光照射装置であって、特に複数の異なる波長の光を照射可能な光照射装置に関する。   The present invention is a light irradiation device that irradiates light to a sheet-like irradiation object that moves in close contact along a part of the outer peripheral surface of a cylindrical drum, and in particular, can irradiate light having a plurality of different wavelengths. The present invention relates to a light irradiation apparatus.

従来、ガラス基板、プラスチック基板又はフィルム基板上に所定のパターンや微細構造を形成するために紫外線硬化樹脂が広く使用されている。このような紫外線硬化樹脂は、例えば波長365nm付近の紫外光の照射によって硬化するように設計されており、紫外線硬化樹脂の硬化には、紫外光を照射する光照射装置(いわゆる紫外線照射装置)が用いられる。   Conventionally, an ultraviolet curable resin has been widely used to form a predetermined pattern or fine structure on a glass substrate, a plastic substrate, or a film substrate. Such an ultraviolet curable resin is designed to be cured by, for example, irradiation with ultraviolet light having a wavelength of around 365 nm. For curing of the ultraviolet curable resin, a light irradiation device that irradiates ultraviolet light (so-called ultraviolet irradiation device) is used. Used.

基板上に微細構造を形成する技術としては、ナノインプリント法が挙げられる。ナノインプリント法は、基板表面にナノサイズの微細構造パターンを生成する上で非常に優れており、特に量産性や離型性の観点から、微細構造パターンを転写複製するために、ロール形状のモールドを使用する構成が提案されている。このような構成のパターン形成装置は、例えば、特許文献1に記載されている。   An example of a technique for forming a fine structure on a substrate is a nanoimprint method. The nanoimprint method is very excellent in generating a nano-sized fine structure pattern on the substrate surface. In particular, from the viewpoint of mass productivity and releasability, a roll-shaped mold is used to transfer and reproduce the fine structure pattern. A configuration to use is proposed. A pattern forming apparatus having such a configuration is described in Patent Document 1, for example.

特許文献1に記載のパターン形成装置は、表面に紫外線硬化樹脂が塗布されたフィルムを、外周面上に微細構造パターンが形成されたロール形状のモールドに巻き付け、光照射装置からモールドの外周面に対して紫外光を照射して樹脂を硬化させた後、モールドから引き離すことで、フィルム上に微細構造パターンを連続して(繰り返して)転写している。   In the pattern forming apparatus described in Patent Document 1, a film having a surface coated with an ultraviolet curable resin is wound around a roll-shaped mold having a fine structure pattern formed on the outer peripheral surface, and the light irradiation device is applied to the outer peripheral surface of the mold. On the other hand, after the resin is cured by irradiating with ultraviolet light, the fine structure pattern is continuously (repetitively) transferred onto the film by being separated from the mold.

このような方法で得られる微細構造パターンの転写品質は、紫外光による樹脂の硬化工程によって決まるため、転写品質を向上させるためには(つまり、正確な微細構造パターンを得るためには)、フィルムがモールドに密着している状態の時に確実に樹脂を硬化させることが要求される。そこで、より確実に樹脂を硬化させるために、複数の波長の紫外光を照射させる構成も提案されている(例えば、特許文献2)。   Since the transfer quality of the fine structure pattern obtained by such a method is determined by the resin curing process using ultraviolet light, in order to improve the transfer quality (that is, to obtain an accurate fine structure pattern), a film It is required to cure the resin surely when it is in close contact with the mold. Therefore, in order to cure the resin more reliably, a configuration in which ultraviolet light having a plurality of wavelengths is irradiated has been proposed (for example, Patent Document 2).

特許文献2に記載のパターン形成装置は、紫外線硬化樹脂を基板上にライン状に塗布し、これを紫外光によって硬化させる装置であり、先ず短波長の紫外光を照射して樹脂の表面部分のみを硬化させ、次いで、樹脂の内部にまで浸透し易い長波長の紫外光を照射して樹脂の内部を硬化させることで、ライン状に塗布された樹脂を確実に硬化させている。   The pattern forming apparatus described in Patent Document 2 is an apparatus in which an ultraviolet curable resin is applied in a line shape on a substrate and is cured by ultraviolet light. First, only the surface portion of the resin is irradiated by irradiating ultraviolet light with a short wavelength. Next, the resin coated in a line is surely cured by irradiating ultraviolet light having a long wavelength that easily penetrates into the resin to cure the interior of the resin.

特開2013−086388号公報JP 2013-086388 A 特開2012−143691号公報JP 2012-143691 A

特許文献1に記載のパターン形成装置のように、ロール形状のモールド(つまり、ドラム)によって微細構造パターンを生成する場合、所望する微細構造パターンや使用するフィルムに応じて、モールド自体を適宜付け替える必要がある。従って、様々な外径のモールドを取り付け可能にし、かつモールドの付け替え作業のスペースを確保するためには、モールドの外周面に対向する光出射面がフラットな形状の光照射装置が求められる。   When a fine structure pattern is generated by a roll-shaped mold (that is, a drum) as in the pattern forming apparatus described in Patent Document 1, it is necessary to appropriately change the mold itself according to a desired fine structure pattern and a film to be used. There is. Therefore, in order to be able to attach molds having various outer diameters and to secure a space for mold replacement work, a light irradiation device having a flat light emission surface facing the outer peripheral surface of the mold is required.

従って、特許文献1に記載のパターン形成装置に特許文献2に記載の構成(つまり、複数の波長の紫外光を照射させる構成)を適用する場合には、異なる波長の紫外光を出射する光学ユニットをモールドの外周面に対してフラットに並べるのが望ましい。   Accordingly, when the configuration described in Patent Document 2 (that is, the configuration in which ultraviolet light having a plurality of wavelengths is irradiated) is applied to the pattern forming apparatus described in Patent Document 1, an optical unit that emits ultraviolet light having different wavelengths. It is desirable to arrange them flat on the outer peripheral surface of the mold.

しかしながら、異なる波長の光学ユニットをモールドの外周面に対してフラットに並べると、各光学ユニットからモールドまでの距離がそれぞれ異なることとなり、モールド上の樹脂には波長毎にピーク強度が異なった紫外光が入射する。このように、波長毎にピーク強度の異なる紫外光が樹脂に入射した場合、樹脂の硬化は、ピーク強度の低い紫外光の影響を受け、微細構造パターンが精度良く転写されず、転写品質および製品の信頼性が著しく低下するといった問題があった。また、ピーク強度の低い紫外光に合わせて、転写速度を遅くし、積算光量を増加させることによって、転写品質を向上させることも可能であるが、この方法では生産効率が著しく低下するといった問題があった。   However, if optical units with different wavelengths are arranged flat with respect to the outer peripheral surface of the mold, the distance from each optical unit to the mold will be different, and the resin on the mold will have ultraviolet light with different peak intensity for each wavelength. Is incident. In this way, when ultraviolet light with different peak intensities for each wavelength is incident on the resin, the curing of the resin is affected by the ultraviolet light with low peak intensity, and the fine structure pattern is not accurately transferred. There was a problem that the reliability of the remarkably deteriorated. It is also possible to improve the transfer quality by slowing the transfer speed and increasing the integrated light amount in accordance with the ultraviolet light having a low peak intensity. However, this method has a problem that the production efficiency is remarkably lowered. there were.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、異なる波長の紫外光を出射する光学ユニットをモールド(つまり、ドラム)の外周面に対してフラットに並べた構成を採りつつも、各波長間でピーク強度が揃った紫外光を出射可能な光照射装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to arrange optical units that emit ultraviolet light of different wavelengths in a flat manner with respect to the outer peripheral surface of a mold (that is, a drum). It is to provide a light irradiation apparatus that can emit ultraviolet light having a uniform peak intensity between wavelengths while adopting the above-described configuration.

上記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、円柱状のドラムの外周面の一部分に沿って密着して移動するシート状の照射対象物に光を照射する光照射装置であって、基板上にドラムの中心軸と平行な第1方向に沿って第1の所定間隔をおいてn個(nは2以上の整数)、第1方向と直交する第2方向に沿って第2の所定間隔をおいてm列(mは1以上の整数)に並べられ、基板面と直交する第3方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の発光素子からなる光源部と、複数の発光素子の光軸を第2方向から挟むように第1方向及び第3方向に延び、反射面が対向するように配置された矩形状の一対の反射ミラーとを有し、光源部からの光を一対の反射ミラーで導光し、ドラムの外周面の一部分に対して所定の拡がり角及び光量の光を出射する光学ユニットを複数備え、複数の光学ユニットは、N種類(Nは2以上の整数)の異なる波長の光を出射するN×M個(Mは1以上の整数)の光学ユニットより成り、N×M個の光学ユニットの各出射面は、第1方向と第2方向とによって規定される所定の基準平面上に配置されており、各光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離が、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離に基づいて設定されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the light irradiation apparatus of the present invention is a light irradiation apparatus that irradiates light to a sheet-like irradiation object that moves in close contact along a part of the outer peripheral surface of a cylindrical drum, On the substrate, n (n is an integer of 2 or more) at a first predetermined interval along a first direction parallel to the central axis of the drum, and a second along a second direction orthogonal to the first direction. A light source unit composed of a plurality of light emitting elements arranged in m rows (m is an integer equal to or greater than 1) at a predetermined interval and arranged in a third direction orthogonal to the substrate surface with the optical axes aligned; A pair of rectangular reflecting mirrors extending in the first direction and the third direction so as to sandwich the optical axis of the light emitting element from the second direction and arranged so that the reflecting surfaces face each other, and light from the light source unit Is guided by a pair of reflecting mirrors, and emits light with a predetermined divergence angle and light quantity to a part of the outer peripheral surface of the drum. A plurality of optical units, and each of the plurality of optical units includes N × M (M is an integer of 1 or more) optical units that emit light of N types (N is an integer of 2 or more). The exit surfaces of the × M optical units are arranged on a predetermined reference plane defined by the first direction and the second direction, and the distance between the pair of reflecting mirrors of each optical unit is the optical axis. It is set based on the distance from the reference plane to the outer peripheral surface of the drum.

このような構成によれば、N×M個の光学ユニットをドラムの外周面に対してフラットに並べた構成となるが、各光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離が、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離に基づいてそれぞれ設定されるため、N種類の各波長間でピーク強度が揃った紫外光を出射することが可能となる。   According to such a configuration, N × M optical units are arranged flat with respect to the outer peripheral surface of the drum, but the distance between the pair of reflecting mirrors of each optical unit is the reference plane of the optical axis. Therefore, it is possible to emit ultraviolet light having uniform peak intensities among the N types of wavelengths.

また、N×M個の光学ユニットのうち、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離が最も長い光学ユニットを第1番目の光学ユニットとして、第2方向に沿って順番に第1番目から第N×M番目の光学ユニットを定めたとき、第i番目(iは、1以上N×M以下の整数)の光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離をaとし、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離をbとし、光源部の第2方向のサイズをcとし、第2方向の両端に位置する反射ミラー間の距離をdとし、ドラムの直径をeとしたときに、下式(1)、(2)及び(3)を満たすことが望ましい。

>c ・・・(1)
×b=k(kは所定の定数) ・・・(2)
d<e ・・・(3)
Also, among the N × M optical units, the optical unit having the longest distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is set as the first optical unit, and the first optical unit in order along the second direction. , The distance between the pair of reflecting mirrors of the i-th optical unit (i is an integer of 1 to N × M) is defined as a i , and the optical axis reference The distance from the plane to the outer peripheral surface of the drum is b i , the size of the light source part in the second direction is c, the distance between the reflecting mirrors located at both ends in the second direction is d, and the diameter of the drum is e. Sometimes it is desirable to satisfy the following expressions (1), (2) and (3).

a i > c (1)
a i × b i = k (k is a predetermined constant) (2)
d <e (3)

また、N×M個の光学ユニットのうち、光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離が最も長い光学ユニットを第1番目の光学ユニットとして、第2方向に沿って順番に第1番目から第N×M番目の光学ユニットを定めたとき、第2方向の両端に位置する各反射ミラーの先端部からドラムの外周面の近傍に略平行に延び、第1番目及び第N×M番目の光学ユニットから出射される光をそれぞれ反射する一対の延長ミラーを備え、第1番目の光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離をaとし、第1番目の光学ユニットの光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離をbとし、第N×M番目の光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離をa(N×M)とし、第N×M番目の光学ユニットの光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離をb(N×M)とし、第i番目(iは、2以上(N×M−1)以下の整数)の光学ユニットの一対の反射ミラー間の距離をaとし、第i番目の光学ユニットの光軸の基準平面からドラムの外周面までの距離をbとし、光源部の第2方向のサイズをcとし、第2方向の両端に位置する反射ミラー間の距離をdとし、ドラムの直径をeとしたときに、下式(4)、(5)及び(6)を満たすことが望ましい。

、a(N×M)、a>c ・・・(4)
×b/2=a(N×M)×b(N×M)/2=a×b=k(kは所定の定数)
・・・(5)
d≦e ・・・(6)
Also, among the N × M optical units, the optical unit having the longest distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is set as the first optical unit, and the first optical unit in order along the second direction. To the N × M-th optical unit, the first and N × M-th optical units extend substantially parallel to the vicinity of the outer peripheral surface of the drum from the tip of each reflecting mirror located at both ends in the second direction. a pair of extension mirrors for reflecting the light emitted from the optical unit respectively, the distance between a pair of reflecting mirrors of the first optical unit and a 1, a reference plane of the optical axis of the first optical unit The distance from the outer peripheral surface of the drum to b 1 is b 1 , the distance between the pair of reflecting mirrors of the N × Mth optical unit is a (N × M), and the optical axis of the N × Mth optical unit is The distance from the reference plane to the outer peripheral surface of the drum And (N × M), the i-th (i is 2 or more (N × M-1) an integer) the distance between the pair of reflecting mirrors of the optical unit and a i, of the i-th optical unit The distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is b i , the size of the light source section in the second direction is c, the distance between the reflecting mirrors located at both ends in the second direction is d, and the diameter of the drum It is desirable to satisfy the following expressions (4), (5) and (6), where e is e.

a 1 , a (N × M) , a i > c (4)
a 1 × b 1/2 = a (N × M) × b (N × M) / 2 = a i × b i = k (k is a predetermined constant)
... (5)
d ≦ e (6)

また、N×M個の光学ユニットの各出射面は、第2方向に沿って等間隔に配置されていることが望ましい。   In addition, it is desirable that the emission surfaces of the N × M optical units are arranged at equal intervals along the second direction.

また、N×M個の光学ユニットは、照射対象物が該照射対象物の移動に伴って、短波長から長波長の光を順番に受光するように、波長毎にグループ化されて配置されていることが望ましい。このような構成によれば、照射対象物の表面に紫外線硬化樹脂が塗布されている場合、当該紫外線硬化樹脂の表面を硬化させた後にその内部を硬化させることができる。   In addition, the N × M optical units are arranged in groups for each wavelength so that the irradiation object receives light from a short wavelength to a long wavelength in order as the irradiation object moves. It is desirable that According to such a structure, when the ultraviolet curable resin is apply | coated to the surface of the irradiation target object, the inside can be hardened after hardening the surface of the said ultraviolet curable resin.

また、複数の発光素子は、略正方形状の発光面を有するLED(Light Emitting Diode)であり、該発光面の2辺が第1方向と平行となるように配置されていることが望ましい。   The plurality of light emitting elements are LEDs (Light Emitting Diodes) having a substantially square light emitting surface, and it is desirable that the two sides of the light emitting surface are arranged in parallel to the first direction.

また、複数の発光素子は、略正方形状の発光面を有するLEDであり、該発光面の一方の対角線が第1方向と平行となるように配置されていることが望ましい。このような構成によれば、LEDから出射される光とLEDに隣接するLEDから出射される光とが第1方向及び第2方向において互いにオーバーラップするため、照射対象物上でさらに均一な光量分布が得られる。   The plurality of light emitting elements are LEDs having a substantially square light emitting surface, and it is desirable that one diagonal line of the light emitting surface is parallel to the first direction. According to such a configuration, the light emitted from the LED and the light emitted from the LED adjacent to the LED overlap each other in the first direction and the second direction. Distribution is obtained.

また、mは、2以上であり、複数の発光素子のうち、第2方向のv列目(vは、1以上(m−1)以下の整数)の発光素子は、(v+1)列目の発光素子に対して、第1の所定間隔の1/2の距離だけ第1方向にずれて配置されていることが望ましい。このような構成によれば、v列目の各ライン状の光と(v+1)列目の各ライン状の光とが互いに光量分布の低くなる部分打ち消し合うため、照射対象物上で第1方向に略均一な光量分布が得られる。   In addition, m is 2 or more, and among the plurality of light emitting elements, the light emitting elements in the second column in the second direction (v is an integer of 1 to (m−1)) are in the (v + 1) th column. It is desirable that the light emitting elements are arranged so as to be shifted in the first direction by a distance that is ½ of the first predetermined interval. According to such a configuration, each line-shaped light in the v-th column and each line-shaped light in the (v + 1) -th column cancel each other partially in the light amount distribution, so that the first direction on the irradiation object A substantially uniform light amount distribution can be obtained.

また、発光素子が、少なくとも1つ以上のLEDチップを有する構成とすることが望ましい。   Further, it is desirable that the light emitting element has at least one LED chip.

また、N種類の異なる波長の光は、照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化型樹脂に作用する波長を含む光であることが望ましい。   Moreover, it is desirable that the light of N different wavelengths is light including a wavelength that acts on the ultraviolet curable resin applied to the surface of the irradiation object.

また、一対の反射ミラーは、第2方向から見たときに、それぞれ矩形状の形状を有していることが望ましい。   In addition, it is desirable that each of the pair of reflection mirrors has a rectangular shape when viewed from the second direction.

以上のように、本発明の光照射装置によれば、異なる波長の紫外光を出射する光学ユニットをドラムの外周面に対してフラットに並べた構成でありながらも、各波長間でピーク強度が揃った紫外光をドラムに対して出射することが可能となる。   As described above, according to the light irradiation device of the present invention, the optical units that emit ultraviolet light having different wavelengths are arranged flat with respect to the outer peripheral surface of the drum, but the peak intensity between the wavelengths is high. It is possible to emit uniform ultraviolet light to the drum.

本発明の第1の実施形態に係る光照射装置の正面図である。It is a front view of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る光照射装置の左側面図である。It is a left view of the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1のAで示す領域の拡大図である。It is an enlarged view of the area | region shown by A of FIG. 本発明の第1の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光とドラムの照射領域との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the irradiation area | region of a drum. 本発明の第1の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のドラム上での強度分布を示すグラフである。It is a graph which shows intensity distribution on the drum of the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光とドラムの照射領域との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the irradiation area | region of a drum. 本発明の第1の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のドラム上での強度分布を示すグラフである。It is a graph which shows intensity distribution on the drum of the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る光照射装置の構成を説明する左側面図である。It is a left view explaining the structure of the light irradiation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る光照射装置から出射される紫外光のドラム上での強度分布を示すグラフである。It is a graph which shows intensity distribution on the drum of the ultraviolet light radiate | emitted from the light irradiation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る光照射装置に備えられる、第1LEDユニット、第2LEDユニット及び第3LEDユニットの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the 1st LED unit, 2nd LED unit, and 3rd LED unit with which the light irradiation apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is equipped. 本発明の第4の実施形態に係る光照射装置に備えられる、第1LEDユニット、第2LEDユニット及び第3LEDユニットの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the 1st LED unit, 2nd LED unit, and 3rd LED unit with which the light irradiation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention is equipped.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part in a figure, and the description is not repeated.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光照射装置100の正面図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係る光照射装置100の左側面図である。また、図3は、図1のAで示す領域の拡大図である。本実施形態の光照射装置100は、パターン形成装置等(以下、「本体装置」という。)に組み込まれて、照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化樹脂を硬化させる装置であり、後述するように、本体装置に配置されたドラムの外周面の一部分に沿って密着して移動するシート状の照射対象物に光を照射する。本体装置に配置されるドラムは、所望する微細構造パターンや使用するフィルムの特性・仕様に応じて、交換可能に構成されており、図2に示すように、本実施形態の光照射装置100は、大径ドラムD1に沿って密着して移動するシート状の照射対象物P1や小径ドラムD2に沿って密着して移動するシート状の照射対象物P2に光を照射する。なお、図2に示すように、本実施形態においては、照射対象物P1、P2は、大径ドラムD1、D2上を矢印の方向に(つまり、反時計回りに)一定速度で移動するものとして以下説明する。また、本明細書においては、大径ドラムD1及び小径ドラムD2を総称して「ドラム」といい、照射対象物P1及びP2を総称して「照射対象物」という。
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view of a light irradiation apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a left side view of the light irradiation apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of a region indicated by A in FIG. The light irradiation apparatus 100 of this embodiment is an apparatus that is incorporated in a pattern forming apparatus or the like (hereinafter referred to as “main body apparatus”) and cures an ultraviolet curable resin applied to the surface of an irradiation target, which will be described later. As described above, the sheet-shaped irradiation object that moves in close contact along a part of the outer peripheral surface of the drum disposed in the main body device is irradiated with light. The drum arranged in the main unit is configured to be replaceable according to a desired fine structure pattern and characteristics / specifications of a film to be used. As shown in FIG. The sheet-shaped irradiation object P1 moving in close contact along the large-diameter drum D1 and the sheet-shaped irradiation object P2 moving in close contact along the small-diameter drum D2 are irradiated with light. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the irradiation objects P1 and P2 move on the large-diameter drums D1 and D2 in the direction of the arrow (that is, counterclockwise) at a constant speed. This will be described below. In the present specification, the large-diameter drum D1 and the small-diameter drum D2 are collectively referred to as “drums”, and the irradiation objects P1 and P2 are collectively referred to as “irradiation objects”.

図1〜3に示すように、光照射装置100は、大径ドラムD1の中心軸O1(図1において不図示)及び小径ドラムD2の中心軸O2に沿って平行に延びる矩形状の基板101と、該基板101上に等間隔に並べて配置され、それぞれライン状の紫外光を出射する第1LED(Light Emitting Diode)ユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130と、カバーガラス105等を備えている。なお、実際の光照射装置100においては、基板101、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120、第3LEDユニット130及びカバーガラス105は、ケース(不図示)に収容されて固定されているが、図1〜3においては、図面を見易くするためにケースを省略して示している。なお、本明細書においては、光照射装置100の基板101の長手方向をX軸方向(第1方向)、短手方向をY軸方向(第2方向)、X軸及びY軸と直交する方向(すなわち、基板101の表面に垂直な方向)をZ軸方向(第3方向)と定義し説明する。   As shown in FIGS. 1-3, the light irradiation apparatus 100 includes a rectangular substrate 101 extending in parallel along the central axis O1 (not shown in FIG. 1) of the large diameter drum D1 and the central axis O2 of the small diameter drum D2. The first LED (Light Emitting Diode) unit 110, the second LED unit 120, the third LED unit 130, and the cover glass 105, which are arranged on the substrate 101 at equal intervals and emit linear ultraviolet light respectively. Yes. In the actual light irradiation apparatus 100, the substrate 101, the first LED unit 110, the second LED unit 120, the third LED unit 130, and the cover glass 105 are housed and fixed in a case (not shown). In FIGS. 1 to 3, cases are omitted to make the drawings easier to see. In the present specification, the longitudinal direction of the substrate 101 of the light irradiation apparatus 100 is the X-axis direction (first direction), the short direction is the Y-axis direction (second direction), and the direction orthogonal to the X-axis and Y-axis. (A direction perpendicular to the surface of the substrate 101) is defined as the Z-axis direction (third direction) and will be described.

また、本実施形態の第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130(以下、これらを総称して「LEDユニット」という場合がある。)は、各LEDユニットが出射する紫外光の波長と、各LEDユニットが有する一対の反射ミラー(詳細は後述)の間隔が異なるものの、その他の構成については共通するため、以下、代表して第1LEDユニット110の構成を主に説明する。   In addition, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 (hereinafter, collectively referred to as “LED unit” in some cases) of the present embodiment have a wavelength of ultraviolet light emitted from each LED unit. Although the distance between a pair of reflecting mirrors (details will be described later) of each LED unit is different, other configurations are common, and therefore, the configuration of the first LED unit 110 will be mainly described below.

第1LEDユニット110は、X軸方向に延びる基板101上に配置される光源部112と、光源部112をY軸方向から挟むように配置され、X軸方向に長く延びる一対の反射ミラー114a、114bとを備えている。   The first LED unit 110 includes a light source unit 112 disposed on a substrate 101 extending in the X-axis direction, and a pair of reflection mirrors 114a and 114b disposed so as to sandwich the light source unit 112 from the Y-axis direction and extending long in the X-axis direction. And.

図1及び図3に示すように、本実施形態の第1LEDユニット110の光源部112は、中心部に正方形状の発光面113aを有する、6.8mm(X軸方向長さ)×6.8mm(Y軸方向長さ)の矩形の複数のLED素子(発光素子)113から構成されている。本実施形態のLED素子113は、その2辺がX軸方向に平行となるような向きで、2列(Y軸方向)×85個(X軸方向)の2次元正方格子状に基板101上に配置され、基板101と電気的に接続されている。基板101は、ガラスエポキシ樹脂、セラミックス等から成る電子回路基板であり、不図示のLED駆動回路に接続されており、各LED素子113には、基板101を介してLED駆動回路からの駆動電流が供給されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the light source unit 112 of the first LED unit 110 of the present embodiment has a square light emitting surface 113a at the center, and is 6.8 mm (length in the X-axis direction) × 6.8 mm. It is composed of a plurality of rectangular LED elements (light emitting elements) 113 having a length in the Y-axis direction. The LED elements 113 of the present embodiment are arranged on the substrate 101 in a two-dimensional (Y-axis direction) × 85 (X-axis direction) two-dimensional square lattice shape in such an orientation that the two sides are parallel to the X-axis direction. And is electrically connected to the substrate 101. The board 101 is an electronic circuit board made of glass epoxy resin, ceramics, etc., and is connected to an LED drive circuit (not shown), and each LED element 113 receives a drive current from the LED drive circuit via the board 101. It comes to be supplied.

図3に示すように、本実施形態のLED素子113は、その内部に正方格子状に配置された4つのLEDチップ113bを備えている。各LED素子113に駆動電流が供給されると、各LEDチップ113bが駆動電流に応じた光量で発光し、各LED素子113からは所定の光量の紫外光が出射される。なお、本実施形態においては、各LEDチップ113bは、LED駆動回路から駆動電流の供給を受けて、波長365nmの紫外光を出射するように構成されている。つまり、各LED素子113からは波長365nmの紫外光が所定の光量で出射されるようになっている。   As shown in FIG. 3, the LED element 113 of the present embodiment includes four LED chips 113b arranged in a square lattice pattern therein. When a driving current is supplied to each LED element 113, each LED chip 113b emits light with a light amount corresponding to the driving current, and ultraviolet light with a predetermined light amount is emitted from each LED element 113. In the present embodiment, each LED chip 113b is configured to emit ultraviolet light having a wavelength of 365 nm in response to a drive current supplied from the LED drive circuit. That is, each LED element 113 emits ultraviolet light having a wavelength of 365 nm with a predetermined light amount.

なお、本実施形態の各LED素子113は、略一様な光量の紫外光を出射するように各LED素子113に供給される駆動電流が調整されており、第1LEDユニット110から出射されるライン状の紫外光は、X軸方向において略均一な光量分布を有している。また、図3に示すように、本実施形態においては、各LEDモジュール110のX軸方向のピッチPH、及びY軸方向のピッチPVは、共に約8mmに設定されている。   In addition, the drive current supplied to each LED element 113 is adjusted so that each LED element 113 of this embodiment radiates | emits the ultraviolet light of a substantially uniform light quantity, The line radiate | emitted from the 1st LED unit 110 is adjusted. The ultraviolet light has a substantially uniform light amount distribution in the X-axis direction. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the pitch PH in the X-axis direction and the pitch PV in the Y-axis direction of each LED module 110 are both set to about 8 mm.

一対の反射ミラー114a、114bは、それぞれX―Z平面上に配置され、光源部112から出射された紫外光を導光するミラーであり、反射面を内側に向け(つまり、反射面が対向し)、光源部112をY軸方向から挟むように、間隔aを空けて平行に配置されている(図3)。また、図2に示すように、X軸方向から見たときに、一対の反射ミラー114a、114bの基端側は、光源部112に近接して配置され、先端側は、カバーガラス105に近接して配置されており、光源部112から出射された紫外光は、一対の反射ミラー114a、114bによって導光され、カバーガラス105から(つまり、第1LEDユニット110から)は、Z軸方向に所定の拡がり角を有し、X軸に平行なライン状の紫外光が出射される。なお、上述のように、本実施形態の一対の反射ミラー114a、114bは、X軸方向に平行に配置されているため、カバーガラス105から出射される紫外光のZ軸方向の拡がり角は、LED素子113から出射される紫外光のZ軸方向の拡がり角と略等しく、本実施形態においては、Z軸方向を0°として±約50°の拡がり角の紫外光が出射されるようになっている。なお、図2のAX1は、第1LEDユニット110の光軸(つまり、第1LEDユニット110から出射される紫外光の光路中心)を示している。また、詳細は後述するが、第1LEDユニット110の一対の反射ミラー114a、114bの間隔aは、第2LEDユニット120の一対の反射ミラー124a、124bの間隔aよりも狭く設定されている(図3)。 The pair of reflecting mirrors 114a and 114b are mirrors that are arranged on the XZ plane and guide ultraviolet light emitted from the light source unit 112, with the reflecting surfaces facing inward (that is, the reflecting surfaces face each other). ), so as to sandwich the light source unit 112 from the Y-axis direction and are parallel spaced a 1 (Fig. 3). As shown in FIG. 2, when viewed from the X-axis direction, the proximal end sides of the pair of reflecting mirrors 114 a and 114 b are disposed close to the light source unit 112, and the distal end side is close to the cover glass 105. The ultraviolet light emitted from the light source unit 112 is guided by the pair of reflection mirrors 114a and 114b, and the cover glass 105 (that is, from the first LED unit 110) is predetermined in the Z-axis direction. A linear ultraviolet light having a divergence angle of and parallel to the X axis is emitted. As described above, since the pair of reflecting mirrors 114a and 114b of the present embodiment are arranged in parallel to the X-axis direction, the spread angle in the Z-axis direction of the ultraviolet light emitted from the cover glass 105 is The ultraviolet light emitted from the LED element 113 is substantially equal to the divergence angle in the Z-axis direction. In the present embodiment, ultraviolet light having an divergence angle of ± about 50 ° is emitted with the Z-axis direction being 0 °. ing. 2 indicates the optical axis of the first LED unit 110 (that is, the optical path center of the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110). Further, details will be described later, a pair of reflecting mirrors 114a, spacing a 1 of 114b of the 1LED unit 110 includes a pair of reflective mirrors 124a of the 2LED unit 120 is set smaller than the distance a 2 of 124b ( FIG. 3).

上述したように、第2LEDユニット120は、第1LEDユニット110と同様の構成であり、第1LEDユニット110からY軸方向に所定の距離をおいて配置されている。第2LEDユニット120は、基板101上に配置される光源部122と、光源部122をY軸方向から挟むように配置され、X軸方向に長く延びる一対の反射ミラー124a、124bとを備えている。光源部122も、光源部112と同様、2列(Y軸方向)×85個(X軸方向)のLED素子123から構成されているが、各LED素子123(つまり、光源部122)からは波長405nmの紫外光が出射されるように構成されている点で、光源部112とは異なっている。つまり、光源部122から出射される波長405nmの紫外光は、一対の反射ミラー124a、124bによって導光され、カバーガラス105から(つまり、第2LEDユニット120から)は、Z軸方向に±約50°の拡がり角を有し、X軸に平行なライン状の紫外光が出射される。なお、図2のAX2は、第2LEDユニット120の光軸(つまり、第2LEDユニット120から出射される紫外光の光路中心)を示している。また、詳細は後述するが、第2LEDユニット120の一対の反射ミラー124a、124bの間隔aは、第1LEDユニット110の一対の反射ミラー114a、114bの間隔a、及び第3LEDユニット130の一対の反射ミラー134a、134bの間隔aよりも広く設定されている(図3)。また、一般に、紫外光とは、波長360〜400nmまでの光をいうが、本明細書においては、波長405nmの波長の光も紫外光に含まれるものとする。 As described above, the second LED unit 120 has the same configuration as the first LED unit 110, and is disposed at a predetermined distance in the Y-axis direction from the first LED unit 110. The second LED unit 120 includes a light source unit 122 disposed on the substrate 101, and a pair of reflection mirrors 124a and 124b disposed so as to sandwich the light source unit 122 from the Y-axis direction and extending long in the X-axis direction. . Similarly to the light source unit 112, the light source unit 122 includes two rows (Y-axis direction) × 85 LED elements 123 (X-axis direction), but each LED element 123 (that is, the light source unit 122) The light source unit 112 is different in that it is configured to emit ultraviolet light having a wavelength of 405 nm. That is, ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the light source unit 122 is guided by the pair of reflection mirrors 124a and 124b, and from the cover glass 105 (that is, from the second LED unit 120) is ± about 50 in the Z-axis direction. A linear ultraviolet light having a divergence angle of ° and parallel to the X axis is emitted. 2 represents the optical axis of the second LED unit 120 (that is, the optical path center of the ultraviolet light emitted from the second LED unit 120). Further, details will be described later, a pair of reflecting mirrors 124a of the 2LED unit 120, distance a 2 of 124b, a pair of reflecting mirrors 114a of the 1LED unit 110, a pair of 114b intervals a 1, and the 3LED unit 130 reflecting mirror 134a of is set larger than the distance a 3 of 134b (FIG. 3). In general, ultraviolet light refers to light having a wavelength of 360 to 400 nm, but in this specification, light having a wavelength of 405 nm is also included in the ultraviolet light.

また、第3LEDユニット130も、第1LEDユニット110及び第2LEDユニット120と同様の構成であり、第2LEDユニット120からY軸方向に所定の距離をおいて配置されている。第3LEDユニット130は、基板101上に配置される光源部132と、光源部132をY軸方向から挟むように配置され、X軸方向に長く延びる一対の反射ミラー134a、134bとを備えている。光源部132も、光源部112、122と同様、2列(Y軸方向)×85個(X軸方向)のLED素子133から構成されているが、各LED素子133(つまり、光源部132)からは波長385nmの紫外光が出射されるように構成されている点で、光源部112、122とは異なっている。つまり、光源部132から出射される波長385nmの紫外光は、一対の反射ミラー134a、134bによって導光され、カバーガラス105から(つまり、第3LEDユニット130から)は、Z軸方向に±約50°の拡がり角を有し、X軸に平行なライン状の紫外光が出射される。なお、図2のAX3は、第3LEDユニット130の光軸(つまり、第3LEDユニット130から出射される紫外光の光路中心)を示している。また、詳細は後述するが、第3LEDユニット130の一対の反射ミラー134a、134bの間隔aは、第2LEDユニット120の一対の反射ミラー124a、124bの間隔aよりも狭く、第1LEDユニット110の一対の反射ミラー114a、114bの間隔aと略等しくなるように設定されている(図3)。 The third LED unit 130 has the same configuration as the first LED unit 110 and the second LED unit 120, and is arranged at a predetermined distance from the second LED unit 120 in the Y-axis direction. The third LED unit 130 includes a light source unit 132 disposed on the substrate 101, and a pair of reflection mirrors 134a and 134b that are disposed so as to sandwich the light source unit 132 from the Y-axis direction and extend long in the X-axis direction. . Similarly to the light source units 112 and 122, the light source unit 132 includes two rows (Y-axis direction) × 85 (X-axis direction) LED elements 133, but each LED element 133 (that is, the light source unit 132). Is different from the light source units 112 and 122 in that ultraviolet light having a wavelength of 385 nm is emitted from. That is, ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the light source unit 132 is guided by the pair of reflection mirrors 134a and 134b, and from the cover glass 105 (that is, from the third LED unit 130) is ± about 50 in the Z-axis direction. A linear ultraviolet light having a divergence angle of ° and parallel to the X axis is emitted. 2 represents the optical axis of the third LED unit 130 (that is, the optical path center of the ultraviolet light emitted from the third LED unit 130). Further, details will be described later, a pair of reflecting mirrors 134a of the 3LED unit 130, spacing a 3 of 134b includes a pair of reflective mirrors 124a of the 2LED unit 120, narrower than the distance a 2 of 124b, the 1LED unit 110 a pair of reflecting mirrors 114a of being set to 114b become substantially equal to the distance a 1 (FIG. 3).

このように、本実施形態の第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130は、Y軸方向に沿って等間隔に配置され、それぞれ異なる波長の紫外光をZ軸方向に沿って平行に出射するように構成されている。従って、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130の光路上に配置されたドラムの外周面に沿って密着して移動するシート状の照射対象物には、異なる波長の紫外光が順番に照射される。このため、照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化樹脂は、その表面から内部まで確実に硬化する。   Thus, the 1st LED unit 110 of this embodiment, the 2nd LED unit 120, and the 3rd LED unit 130 are arrange | positioned at equal intervals along the Y-axis direction, and each parallel ultraviolet light of a different wavelength along the Z-axis direction. It is comprised so that it may radiate | emit to. Accordingly, ultraviolet light having different wavelengths is irradiated on the sheet-shaped irradiation object that moves in close contact with the outer peripheral surface of the drum disposed on the optical path of the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130. Irradiated in order. For this reason, the ultraviolet curable resin applied to the surface of the irradiation object is reliably cured from the surface to the inside.

また、本実施形態の第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130の各出射面は、X−Y平面(つまり、カバーガラス105)に沿ってフラットに配置されている。このため、外径の異なる様々なドラムに対応することができ、またドラムを交換する際の作業スペースも十分に確保される。   In addition, the emission surfaces of the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 of the present embodiment are arranged flat along the XY plane (that is, the cover glass 105). For this reason, it can respond to the various drums from which an outer diameter differs, and the work space at the time of exchanging a drum is fully ensured.

しかしながら、本実施形態のように、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130をY軸方向に沿ってフラットに配置すると、各LEDユニットから照射対象物までの距離が一定とはならないため、各LEDユニットから出射される紫外光の強度を揃えたとしても、照射対象物には波長毎にピーク強度が異なった紫外光が入射することとなる。そこで、本実施形態においては、各LEDユニットと照射対象物(つまり、ドラム)との間の距離に基づいて、各LEDユニットの一対の反射ミラーの間隔を調整することで、かかる問題を解決している。   However, as in the present embodiment, when the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are arranged flat along the Y-axis direction, the distance from each LED unit to the irradiation target is not constant. Therefore, even if the intensity of ultraviolet light emitted from each LED unit is made uniform, ultraviolet light having different peak intensity for each wavelength is incident on the irradiation object. Therefore, in this embodiment, such a problem is solved by adjusting the distance between the pair of reflecting mirrors of each LED unit based on the distance between each LED unit and the irradiation object (that is, the drum). ing.

図4は、かかる問題を説明するための図面であり、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130の一対の反射ミラーを同じ間隔に設定した場合の、光照射装置100の左側面図である。なお、図4においては、説明の便宜上、基板101及び照射対象物P1を省略している。また、図4においては、第1LEDユニット110によって照射される大径ドラムD1の外周面の領域を領域E1(太い実線で示す部分)、第2LEDユニット120によって照射される大径ドラムD1の外周面の領域を領域E2(太い破線で示す部分)、第3LEDユニット130によって照射される大径ドラムD1の外周面の領域を領域E3(太い実線で示す部分)として模式的に示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining such a problem, and the left side surface of the light irradiation device 100 when a pair of reflecting mirrors of the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are set at the same interval. FIG. In FIG. 4, the substrate 101 and the irradiation object P1 are omitted for convenience of explanation. In FIG. 4, the region of the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 irradiated by the first LED unit 110 is a region E1 (part indicated by a thick solid line), and the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 irradiated by the second LED unit 120. This region is schematically shown as a region E2 (a portion indicated by a thick broken line), and a region on the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 irradiated by the third LED unit 130 is indicated as a region E3 (a portion indicated by a thick solid line).

図4においては、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130は、Y軸方向に32mmの間隔で配置されている。また、一対の反射ミラー114aと114b、124aと124b、134aと134bの間隔は、それぞれ23mmに設定されている。また、大径ドラムD1の直径はφ400mmであり、第2LEDユニット120の光軸AX2が、大径ドラムD1の外周面の法線と略一致するように配置されている。また、第2LEDユニット120の光軸AX2の出射面(つまり、カバーガラス105の先端面)から大径ドラムD1の外周面までの距離(以下、各光軸AX1、AX2、AX3のカバーガラス105の先端面から大径ドラムD1の外周面までの距離を「ワーキングディスタンスWD」という。)は、5.0mmに設定されており、第1LEDユニット110及び第3LEDユニット130のワーキングディスタンスWDは、7.6mmになっている。   In FIG. 4, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are arranged at an interval of 32 mm in the Y-axis direction. The distance between the pair of reflecting mirrors 114a and 114b, 124a and 124b, and 134a and 134b is set to 23 mm. Further, the diameter of the large-diameter drum D1 is φ400 mm, and the optical axis AX2 of the second LED unit 120 is arranged so as to substantially coincide with the normal line of the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1. Further, the distance from the exit surface of the optical axis AX2 of the second LED unit 120 (that is, the front end surface of the cover glass 105) to the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 (hereinafter, the cover glass 105 of each optical axis AX1, AX2, AX3). The distance from the front end surface to the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 is referred to as “working distance WD”) is set to 5.0 mm, and the working distance WD of the first LED unit 110 and the third LED unit 130 is 7. It is 6 mm.

図4中、点線の矢印で示すように、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130が、Z軸方向に±約50°の拡がり角を有する紫外光をそれぞれ大径ドラムD1の外周面に向けて出射すると、第1LEDユニット110によって大径ドラムD1の外周面の領域E1が照射され、第2LEDユニット120によって大径ドラムD1の外周面の領域E2が照射され、第3LEDユニット130によって大径ドラムD1の外周面の領域E3が照射されるが、上述したように、第2LEDユニット120のワーキングディスタンスWDが最も短いため、領域E2の周方向の長さは、領域E1及び領域E3の周方向の長さよりも短くなる。従って、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130から同じ強度の紫外光が出射された場合、単位面積当たりの紫外光の強度は、領域E2において最も高くなり、またピーク強度も領域E2において最も高くなる。つまり、第2LEDユニット120から出射される波長405nmの紫外光のピーク強度が、第1LEDユニット110から出射される波長365nmの紫外光のピーク強度、及び第3LEDユニット130から出射される波長385nmの紫外光のピーク強度よりも高くなる。   As shown by the dotted arrows in FIG. 4, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 each emit ultraviolet light having a divergence angle of about ± 50 ° in the Z-axis direction of the large-diameter drum D1. When the light is emitted toward the outer peripheral surface, the first LED unit 110 irradiates the outer peripheral surface region E1 of the large-diameter drum D1, the second LED unit 120 irradiates the outer peripheral surface region E2 of the large-diameter drum D1, and the third LED unit 130. The region E3 on the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 is irradiated by the above, but as described above, since the working distance WD of the second LED unit 120 is the shortest, the circumferential length of the region E2 is the region E1 and the region E3. It becomes shorter than the length in the circumferential direction. Accordingly, when ultraviolet light having the same intensity is emitted from the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130, the intensity of the ultraviolet light per unit area is highest in the region E2, and the peak intensity is also in the region. Highest at E2. That is, the peak intensity of the ultraviolet light with a wavelength of 405 nm emitted from the second LED unit 120 is the peak intensity of the ultraviolet light with a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 and the ultraviolet light with a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130. It becomes higher than the peak intensity of light.

図5は、図4の大径ドラムD1上における紫外光の強度分布をシミュレーションによって求めた結果である。図5(a)は、各波長の紫外光のX軸方向における強度分布であり、横軸は大径ドラムD1上のX軸方向の位置(600mmの長さの大径ドラムD1の中心位置を0mmとしたときの位置)を示し、縦軸は紫外光の強度(mW/cm)を示している。また、図5(b)は、大径ドラムD1の周方向における強度分布であり、横軸は大径ドラムD1の外周面の周方向の位置(第2LEDユニット120の光軸AX2が大径ドラムD1の外周面と交わる位置を0mmとしたときの位置)を示し、縦軸は紫外光の強度(mW/cm)を示している。図5(a)及び(b)に示すように、第2LEDユニット120から出射される波長405nmの紫外光のピーク強度が、第1LEDユニット110から出射される波長365nmの紫外光のピーク強度、及び第3LEDユニット130から出射される波長385nmの紫外光のピーク強度よりも高くなっているのが分かる。 FIG. 5 shows the result of obtaining the intensity distribution of ultraviolet light on the large-diameter drum D1 of FIG. 4 by simulation. FIG. 5A shows the intensity distribution in the X-axis direction of ultraviolet light of each wavelength, and the horizontal axis indicates the position in the X-axis direction on the large-diameter drum D1 (the center position of the large-diameter drum D1 having a length of 600 mm). The position when 0 mm is shown), and the vertical axis shows the intensity of ultraviolet light (mW / cm 2 ). FIG. 5B shows the strength distribution in the circumferential direction of the large-diameter drum D1, and the horizontal axis indicates the circumferential position of the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 (the optical axis AX2 of the second LED unit 120 is the large-diameter drum). The position where the position intersecting the outer peripheral surface of D1 is 0 mm) is shown, and the vertical axis is the intensity of ultraviolet light (mW / cm 2 ). As shown in FIGS. 5A and 5B, the peak intensity of the ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the second LED unit 120 is the peak intensity of the ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110, and It can be seen that the peak intensity of the ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130 is higher.

このように、波長毎にピーク強度の異なる紫外光がドラムに照射され、ドラムに密着して配置される照射対象物(図4において不図示)の表面の紫外線硬化樹脂に入射した場合、樹脂の硬化は、ピーク強度の低い紫外光の影響を受け、微細構造パターンが精度良く転写されず、転写品質および製品の信頼性が著しく低下するといった問題が発生する。また、ピーク強度の低い紫外光に合わせて、転写速度を遅くし、積算光量を増加させることによって、転写品質を向上させることも可能であるが、この方法では生産効率が著しく低下するといった問題が発生する。そこで、本実施形態においては、かかる問題を解決するため、各LEDユニットと照射対象物(つまり、ドラム)との間の距離に基づいて、各LEDユニットの一対の反射ミラーの間の距離を調整している。具体的には、領域E1及び領域E3の単位面積当たりの紫外光の強度が、領域E2の単位面積当たりの紫外光の強度と略等しくなるように、一対の反射ミラー114a、114bの間隔aと、一対の反射ミラー134a、134bの間隔aを狭め、領域E1及び領域E3の周方向の長さが、領域E2の周方向の長さと略等しくなるように調整している。 As described above, when ultraviolet light having a different peak intensity for each wavelength is irradiated onto the drum and incident on the ultraviolet curable resin on the surface of the irradiation object (not shown in FIG. 4) arranged in close contact with the drum, Curing is affected by ultraviolet light having a low peak intensity, and the fine structure pattern is not accurately transferred, resulting in a problem that transfer quality and product reliability are significantly reduced. It is also possible to improve the transfer quality by slowing the transfer speed and increasing the integrated light amount in accordance with the ultraviolet light having a low peak intensity. However, this method has a problem that the production efficiency is remarkably lowered. Occur. Therefore, in this embodiment, in order to solve such a problem, the distance between the pair of reflecting mirrors of each LED unit is adjusted based on the distance between each LED unit and the irradiation object (that is, the drum). doing. Specifically, the distance a 1 between the pair of reflecting mirrors 114a and 114b is set so that the intensity of the ultraviolet light per unit area of the region E1 and the region E3 is substantially equal to the intensity of the ultraviolet light per unit area of the region E2. When a pair of reflection mirrors 134a, narrowing a distance a 3 of 134b, circumferential length of the region E1 and area E3 has been adjusted so that substantially the circumferential length of the region E2 is equal.

ここで、領域E1及び領域E3の周方向の長さが、領域E2の周方向の長さと等しくなるための条件を検討すると、先ず、各LEDユニットの光源部から出射される紫外光が全て一対の反射ミラーの間に入る必要があることから、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120、第3LEDユニット130の各一対の反射ミラーの間隔をそれぞれa、a、aとし、光源部のY方向のサイズ(つまり、1列目のLED素子の上端から2列目のLED素子の下端までの距離)をcとすると、以下の条件式(7)が導かれる。

、a、a>c ・・・(7)
Here, considering the conditions for the circumferential lengths of the region E1 and the region E3 to be equal to the circumferential length of the region E2, first, all of the ultraviolet light emitted from the light source unit of each LED unit is a pair. The distance between each pair of reflecting mirrors of the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 is a 1 , a 2 , and a 3 , respectively. When the size in the Y direction (that is, the distance from the upper end of the first row of LED elements to the lower end of the second row of LED elements) is c, the following conditional expression (7) is derived.

a 1 , a 2 , a 3 > c (7)

また、各LEDユニットからは同じ拡がり角の紫外光がZ軸方向に平行に出射されることから、各領域E1〜E3の周方向の長さは、各LEDユニットのワーキングディスタンスWDに比例し、かつ各一対の反射ミラーの間隔(つまり、a〜a)に比例することとなる。従って、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120、第3LEDユニット130のワーキングディスタンスWDをそれぞれb、b、bとすると、以下の条件式(8)が導かれる。

×b=a×b=a×b=k(kは所定の定数) ・・・(8)
Moreover, since the ultraviolet light of the same divergence angle is emitted in parallel with the Z-axis direction from each LED unit, the circumferential length of each region E1 to E3 is proportional to the working distance WD of each LED unit, and a proportional to spacing between the pair of reflecting mirrors (i.e., a 1 ~a 3). Therefore, when the working distances WD of the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are b 1 , b 2 , and b 3 , the following conditional expression (8) is derived.

a 1 × b 1 = a 2 × b 2 = a 3 × b 3 = k (k is a predetermined constant) (8)

また、各LEDユニットから出射される紫外光が全てドラムに入射する必要があることから、Y軸方向の両端に位置する反射ミラー間の距離(つまり、第1LEDユニット110の反射ミラー114aと第3LEDユニット130の反射ミラー134bとの間の距離)をdとし、ドラムの直径をeとすると、以下の条件式(9)が導かれる。

d<e ・・・(9)
Further, since all ultraviolet light emitted from each LED unit needs to enter the drum, the distance between the reflection mirrors located at both ends in the Y-axis direction (that is, the reflection mirror 114a of the first LED unit 110 and the third LED). If the distance between the unit 130 and the reflecting mirror 134b) is d and the diameter of the drum is e, the following conditional expression (9) is derived.

d <e (9)

つまり、条件式(7)、(8)及び(9)を満たすとき、第1LEDユニット110から出射される波長365nmの紫外光のピーク強度、及び第3LEDユニット130から出射される波長385nmの紫外光のピーク強度は、第2LEDユニット120から出射される波長405nmの紫外光のピーク強度と略等しくなる。   That is, when the conditional expressions (7), (8), and (9) are satisfied, the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 and ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130 are satisfied. Is approximately equal to the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the second LED unit 120.

図6は、図4の構成において、第1LEDユニット110の一対の反射ミラー114a、114bの間隔a、及び第3LEDユニット130の一対の反射ミラー134a、134bの間隔aを調整したときの、光照射装置100の左側面図であり、第1LEDユニット110の一対の反射ミラー114a、114bの間隔a、及び第3LEDユニット130の一対の反射ミラー134a、134bの間隔aが、上記条件式(7)、(8)及び(9)に基づいて、15mmに設定されている点で図4の構成とは異なっている。つまり、図6の構成においては、領域E1及び領域E3の単位面積当たりの紫外光の強度が、領域E2の単位面積当たりの紫外光の強度と略等しくなるように(つまり、領域E1及び領域E3の周方向の長さが、領域E2の周方向の長さと略等しくなるように)、一対の反射ミラー114a、114bの間隔a及び一対の反射ミラー134a、134bの間隔aが調整されている。 FIG. 6 illustrates a case where the distance a 1 between the pair of reflection mirrors 114 a and 114 b of the first LED unit 110 and the distance a 3 between the pair of reflection mirrors 134 a and 134 b of the third LED unit 130 are adjusted in the configuration of FIG. It is a left side view of the light irradiation apparatus 100, a pair of reflecting mirrors 114a of the 1LED unit 110, a pair of reflecting mirrors 134a of 114b intervals a 1, and the 3LED unit 130, the spacing a 3 of 134b, the conditional expression Based on (7), (8) and (9), it is different from the configuration of FIG. 4 in that it is set to 15 mm. That is, in the configuration of FIG. 6, the intensity of the ultraviolet light per unit area of the region E1 and the region E3 is substantially equal to the intensity of the ultraviolet light per unit area of the region E2 (that is, the region E1 and the region E3). the length in the circumferential direction, to be equal circumferential length substantially areas E2), a pair of reflecting mirrors 114a, spacing a 1 and a pair of reflecting mirrors 134a of 114b, spacing a 3 of 134b is adjusted Yes.

図7は、図6の大径ドラムD1上における紫外光の強度分布をシミュレーションによって求めた結果である。図7(a)は、各波長の紫外光のX軸方向における強度分布であり、横軸は大径ドラムD1上のX軸方向の位置(600mmの長さの大径ドラムD1の中心位置を0mmとしたときの位置)を示し、縦軸は紫外光の強度(mW/cm)を示している。また、図7(b)は、大径ドラムD1の周方向における強度分布であり、横軸は大径ドラムD1の外周面の周方向の位置(第2LEDユニット120の光軸AX2が大径ドラムD1の外周面と交わる位置を0mmとしたときの位置)を示し、縦軸は紫外光の強度(mW/cm)を示している。図7(a)及び(b)に示すように、本実施形態の第1LEDユニット110から出射される波長365nmの紫外光のピーク強度、及び第3LEDユニット130から出射される波長385nmの紫外光のピーク強度は、第2LEDユニット120から出射される波長405nmの紫外光のピーク強度と略等しくなっているのが分かる。 FIG. 7 shows the result of the simulation of the intensity distribution of ultraviolet light on the large-diameter drum D1 in FIG. FIG. 7A shows the intensity distribution in the X-axis direction of ultraviolet light of each wavelength, and the horizontal axis indicates the position in the X-axis direction on the large-diameter drum D1 (the center position of the large-diameter drum D1 having a length of 600 mm). The position when 0 mm is shown), and the vertical axis shows the intensity of ultraviolet light (mW / cm 2 ). FIG. 7B shows the strength distribution in the circumferential direction of the large-diameter drum D1, and the horizontal axis indicates the circumferential position of the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 (the optical axis AX2 of the second LED unit 120 is the large-diameter drum). The position where the position intersecting the outer peripheral surface of D1 is 0 mm) is shown, and the vertical axis is the intensity of ultraviolet light (mW / cm 2 ). As shown in FIGS. 7A and 7B, the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 of the present embodiment and the ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130 are shown. It can be seen that the peak intensity is substantially equal to the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the second LED unit 120.

このように、本実施形態の光照射装置100においては、第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130をY軸方向に沿ってフラットに配置し、かつ第1LEDユニット110の一対の反射ミラー114a、114bの間隔a、及び第3LEDユニット130の一対の反射ミラー134a、134bの間隔aを調整することにより、各LEDユニットから出射される紫外光のピーク強度が照射対象物上で略等しくなるように構成されている。従って、本実施形態の光照射装置100をパターン形成装置に適用すれば、生産効率を低下させることなく、微細構造パターンを精度良く転写することができる。 Thus, in the light irradiation apparatus 100 of this embodiment, the 1st LED unit 110, the 2nd LED unit 120, and the 3rd LED unit 130 are arrange | positioned flat along a Y-axis direction, and a pair of reflection of the 1st LED unit 110 is carried out. By adjusting the distance a 1 between the mirrors 114 a and 114 b and the distance a 3 between the pair of reflecting mirrors 134 a and 134 b of the third LED unit 130, the peak intensity of the ultraviolet light emitted from each LED unit is adjusted on the irradiation object. It is comprised so that it may become substantially equal. Therefore, if the light irradiation apparatus 100 of this embodiment is applied to a pattern forming apparatus, a fine structure pattern can be accurately transferred without reducing production efficiency.

以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。   The above is the description of the present embodiment, but the present invention is not limited to the above configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

本実施形態においては、第1LEDユニット110の光源部112、第2LEDユニット120の光源部122及び第3LEDユニット130の光源部132は、それぞれ2列(Y軸方向)×85個(X軸方向)のLED素子113、123、133を備えるものとしたが、このような構成に限定されるものではなく、X軸方向に沿って所定間隔をおいてn個(nは2以上の整数)、Y方向に沿って所定間隔をおいてm列(mは1以上の整数)に並べられた構成であればよい。   In the present embodiment, the light source unit 112 of the first LED unit 110, the light source unit 122 of the second LED unit 120, and the light source unit 132 of the third LED unit 130 are each two rows (Y-axis direction) × 85 (X-axis direction). The LED elements 113, 123, and 133 are provided, but the present invention is not limited to such a configuration, and n (n is an integer of 2 or more), Y at predetermined intervals along the X-axis direction. Any configuration may be used as long as it is arranged in m columns (m is an integer of 1 or more) at predetermined intervals along the direction.

本実施形態においては、3つの異なる波長の紫外光を照射する構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、本発明はN種類(Nは2以上の整数)の異なる波長の紫外光を照射する光照射装置100に適用することが可能である。また、本実施形態においては、1個の第1LEDユニット110が波長365nmの紫外光を出射し、1個の第2LEDユニット120が波長405nmの紫外光を出射し、1個の第3LEDユニット130が波長385nmの紫外光を出射する構成としたが、このような構成に限定されるものではなく、各波長の紫外光を出射するLEDユニットを複数個で構成してもよい。つまり、本実施形態の光照射装置100は、N種類(Nは2以上の整数)の異なる波長の光を出射するN×M個(Mは1以上の整数)のLEDユニットを備える構成とすることができる。また、この場合において、N×M個のLEDユニットは、Y軸方向に沿って並び、上記条件式(7)、(8)及び(9)を満たす限り、本実施形態と同様の効果を生じ、特に等間隔に並べられる必要はない。つまり、上記条件式(7)、(8)及び(9)は、以下の条件式(10)、(11)及び(12)のように一般化できる。

>c ・・・(10)
×b=k(kは所定の定数) ・・・(11)
d<e ・・・(12)

ここで、aは、N×M個の光学ユニットのうち、ワーキングディスタンスWDが最も長い光学ユニット(つまり、Y軸方向の両端に位置する光学ユニットのいずれか一方)を第1番目の光学ユニットとして、Y軸方向に沿って順番に第1番目から第N×M番目の光学ユニットを定めたときに、第i番目(iは、1以上N×M以下の整数)のLEDユニットの一対の反射ミラーの間隔である。また、bは第i番目のLEDユニットのワーキングディスタンスWD(つまり、LEDユニットの光軸の出射面からドラムの外周面までの距離)であり、cは光源部のY軸方向のサイズである。また、dはY軸方向の両端に位置する反射ミラー間の距離であり、eはドラムの直径である。
In the present embodiment, it is configured to irradiate ultraviolet light of three different wavelengths, but is not limited to such a configuration, and the present invention has N types (N is an integer of 2 or more) of different wavelengths. It is possible to apply to the light irradiation apparatus 100 which irradiates ultraviolet light. In the present embodiment, one first LED unit 110 emits ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, one second LED unit 120 emits ultraviolet light having a wavelength of 405 nm, and one third LED unit 130 Although the configuration is such that ultraviolet light having a wavelength of 385 nm is emitted, the present invention is not limited to such a configuration, and a plurality of LED units that emit ultraviolet light of each wavelength may be configured. That is, the light irradiation apparatus 100 of the present embodiment includes N × M (M is an integer of 1 or more) LED units that emit light of N types (N is an integer of 2 or more) of different wavelengths. be able to. Further, in this case, N × M LED units are arranged along the Y-axis direction, and the same effects as in the present embodiment are produced as long as the conditional expressions (7), (8), and (9) are satisfied. It is not necessary to arrange them at regular intervals. That is, the conditional expressions (7), (8), and (9) can be generalized as the following conditional expressions (10), (11), and (12).

a i > c (10)
a i × b i = k (k is a predetermined constant) (11)
d <e (12)

Here, a i represents the optical unit having the longest working distance WD among the N × M optical units (that is, one of the optical units located at both ends in the Y-axis direction) as the first optical unit. When the first to N × M-th optical units are determined in order along the Y-axis direction, a pair of i-th (i is an integer of 1 to N × M) LED units This is the distance between the reflecting mirrors. Further, b i is the working distance WD of the i-th LED unit (i.e., distance between the exit surface of the optical axes of the LED unit to the outer peripheral surface of the drum) is, c is is the size of the Y-axis direction of the light source unit . D is the distance between the reflecting mirrors located at both ends in the Y-axis direction, and e is the diameter of the drum.

また、本実施形態においては、Y軸方向に沿って第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130を順番に配し、照射対象物が移動に伴って、波長365nmの紫外光、波長405nmの紫外光、波長385nmの紫外光を順番に受光する構成としたが、照射対象物上に塗布された紫外線硬化樹脂を確実に硬化できればよく、この順番に限定されるものではない。なお、本実施形態の光照射装置100が搭載されるパターン形成装置においては、紫外線硬化樹脂の表面を硬化させた後にその内部を硬化させた方が、高精度なパターンを形成できるため、照射対象物が短波長から長波長の光を順番に受光するように、各LEDユニットを配置するのが望ましく、上述したN×M個のLEDユニットを用いる場合には、波長毎に(つまり、N個の種類に)グループ化して配置するのが望ましい。   Further, in the present embodiment, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are arranged in order along the Y-axis direction, and the ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, the wavelength as the irradiation object moves The ultraviolet light with a wavelength of 405 nm and the ultraviolet light with a wavelength of 385 nm are sequentially received. However, the ultraviolet curable resin applied on the irradiation target may be reliably cured, and the order is not limited. In addition, in the pattern forming apparatus in which the light irradiation apparatus 100 of this embodiment is mounted, it is possible to form a highly accurate pattern by curing the interior of the ultraviolet curable resin after the surface of the ultraviolet curable resin is cured. It is desirable to arrange each LED unit so that the object receives light of a short wavelength to a long wavelength in order, and when using the N × M LED units described above, for each wavelength (that is, N It is desirable to arrange them in groups.

また、本実施形態のLED素子113は、正方格子状に配置された4つのLEDチップ113aを備えているとしたが、この構成に限定されるものではなく、少なくとも1つ以上のLEDチップを備えていればよい。   Moreover, although the LED element 113 of the present embodiment includes the four LED chips 113a arranged in a square lattice pattern, the present invention is not limited to this configuration, and includes at least one LED chip. It only has to be.

(第2の実施形態)
図8は、本発明の第2の実施形態に係る光照射装置200の構成を説明する左側面図である。本実施形態の光照射装置200は、小径ドラムD2に対して紫外光を照射する装置であり、カバーガラス105から小径ドラムD2の外周面に向かって延びる一対の延長ミラー210、230を備え、第2LEDユニット120の一対の反射ミラー124a、124bの間隔が25mmに設定されている点で第1の実施形態の光照射装置100と異なる。本実施形態においては、小径ドラムD2の直径はφ100mmであり、第2LEDユニット120のワーキングディスタンスWDは5.0mm、第1LEDユニット110及び第3LEDユニット130のワーキングディスタンスWDは16.6mmである。なお、図8においては、図6と同様、説明の便宜上、基板101及び照射対象物P1を省略している。また、図8においても、図4と同様、第1LEDユニット110によって照射される小径ドラムD2の外周面の領域を領域E1(太い実線で示す部分)、第2LEDユニット120によって照射される小径ドラムD2の外周面の領域を領域E2(太い破線で示す部分)、第3LEDユニット130によって照射される小径ドラムD2の外周面の領域を領域E3(太い実線で示す部分)として模式的に示している。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a left side view illustrating the configuration of the light irradiation apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention. The light irradiation apparatus 200 of this embodiment is an apparatus that irradiates the small-diameter drum D2 with ultraviolet light, and includes a pair of extension mirrors 210 and 230 that extend from the cover glass 105 toward the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2. It differs from the light irradiation apparatus 100 of 1st Embodiment by the point by which the space | interval of a pair of reflective mirror 124a, 124b of 2LED unit 120 is set to 25 mm. In this embodiment, the diameter of the small-diameter drum D2 is φ100 mm, the working distance WD of the second LED unit 120 is 5.0 mm, and the working distance WD of the first LED unit 110 and the third LED unit 130 is 16.6 mm. In FIG. 8, as in FIG. 6, the substrate 101 and the irradiation object P1 are omitted for convenience of explanation. Also in FIG. 8, as in FIG. 4, the outer peripheral surface area of the small-diameter drum D <b> 2 irradiated by the first LED unit 110 is an area E <b> 1 (part indicated by a thick solid line), and the small-diameter drum D <b> 2 irradiated by the second LED unit 120. The region of the outer peripheral surface is schematically shown as region E2 (part indicated by a thick broken line), and the region of the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2 irradiated by the third LED unit 130 is indicated as region E3 (part indicated by a thick solid line).

第1LEDユニット110、第2LEDユニット120及び第3LEDユニット130から出射される紫外光は所定の拡がり角を有しているため、本実施形態のように、小径ドラムD2の直径が細く、第2LEDユニット120のワーキングディスタンスWD2と、第1LEDユニット110及び第3LEDユニット130のワーキングディスタンスWD1、WD3との差が大きくなると、第1LEDユニット110及び第3LEDユニット130から出射される紫外光の一部は小径ドラムD2の外側に照射されてしまう。そこで、本実施形態においては、Y軸方向において最も外側に位置する第1LEDユニット110の反射ミラー114aと第3LEDユニット130の反射ミラー134bとを、カバーガラス105を挟んでそれぞれ延長するように、一対の延長ミラー210、230を設けている。   Since the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 has a predetermined divergence angle, the diameter of the small-diameter drum D2 is small as in this embodiment, and the second LED unit When the difference between the working distance WD2 of 120 and the working distances WD1 and WD3 of the first LED unit 110 and the third LED unit 130 increases, a part of the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110 and the third LED unit 130 is a small diameter drum. It will be irradiated outside D2. Therefore, in the present embodiment, a pair of the reflection mirror 114a of the first LED unit 110 and the reflection mirror 134b of the third LED unit 130 located on the outermost side in the Y-axis direction are extended with the cover glass 105 interposed therebetween. Extension mirrors 210 and 230 are provided.

延長ミラー210は、X軸方向に長く延びる矩形状の反射ミラーであり、反射面を第1LEDユニット110の光軸AX1側に向け、反射ミラー114aと同一平面上に配置されている。X軸方向から見たとき、延長ミラー210の基端部はカバーガラス105に近接して配置され、先端部は小径ドラムD2の外周面近傍に配置されている。従って、上述したように、第1LEDユニット110から出射される紫外光は、Z軸方向に沿って所定の拡がり角で拡がるが、反射ミラー114a側(つまり、図8の上側)に拡がろうとする紫外光は延長ミラー210によって小径ドラムD2の外周面に反射され(図8:R1)、領域E1を照射する。このように、領域E1には、第1LEDユニット110からの直接光と延長ミラー210からの反射光とが入射する。ここで、第1LEDユニット110から出射される紫外光は、一対の反射ミラー114a、114bによってミキシングされて、均一な強度となっているから、第1LEDユニット110からの直接光と延長ミラー210からの反射光は同じ強度である。従って、第1LEDユニット110からの直接光と延長ミラー210からの反射光とが領域E1に入射すると、そのピーク強度は、約2倍となる。つまり、本実施形態の領域E1に入射する紫外光のピーク強度は、第1の実施形態の領域E1に入射する紫外光のピーク強度の約2倍となる。   The extension mirror 210 is a rectangular reflection mirror that extends long in the X-axis direction, and is disposed on the same plane as the reflection mirror 114a with the reflection surface facing the optical axis AX1 side of the first LED unit 110. When viewed from the X-axis direction, the base end portion of the extension mirror 210 is disposed close to the cover glass 105, and the distal end portion is disposed near the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2. Therefore, as described above, the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110 spreads at a predetermined spread angle along the Z-axis direction, but tends to spread toward the reflection mirror 114a (that is, the upper side in FIG. 8). The ultraviolet light is reflected on the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2 by the extension mirror 210 (FIG. 8: R1), and irradiates the region E1. Thus, the direct light from the first LED unit 110 and the reflected light from the extension mirror 210 are incident on the region E1. Here, since the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110 is mixed by the pair of reflection mirrors 114 a and 114 b and has a uniform intensity, the direct light from the first LED unit 110 and the extension mirror 210 are mixed. The reflected light has the same intensity. Therefore, when the direct light from the first LED unit 110 and the reflected light from the extension mirror 210 are incident on the region E1, the peak intensity is approximately doubled. That is, the peak intensity of the ultraviolet light incident on the region E1 of the present embodiment is about twice the peak intensity of the ultraviolet light incident on the region E1 of the first embodiment.

延長ミラー230も、反射ミラー210と同様、X軸方向に長く延びる矩形状の反射ミラーであり、反射面を第3LEDユニット130の光軸AX3側に向け、反射ミラー134bと同一平面上に配置されている。X軸方向から見たとき、延長ミラー230の基端部はカバーガラス105に近接して配置され、先端部は小径ドラムD2の外周面近傍に配置されている。従って、上述したように、第3LEDユニット130から出射される紫外光は、Z軸方向に沿って所定の拡がり角で拡がるが、反射ミラー134b側(つまり、図8の下側)に拡がろうとする紫外光は延長ミラー230によって小径ドラムD2の外周面に反射され(図8:R3)、領域E3を照射する。このように、領域E3には、第3LEDユニット130からの直接光と延長ミラー230からの反射光が入射する。従って、上述した領域E1と同様、本実施形態の領域E3に入射する紫外光のピーク強度は、第1の実施形態の領域E3に入射する紫外光のピーク強度の約2倍となる。   Similarly to the reflection mirror 210, the extension mirror 230 is a rectangular reflection mirror that extends long in the X-axis direction, and is disposed on the same plane as the reflection mirror 134b with the reflection surface facing the optical axis AX3 side of the third LED unit 130. ing. When viewed from the X-axis direction, the base end portion of the extension mirror 230 is disposed close to the cover glass 105, and the distal end portion is disposed near the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2. Therefore, as described above, the ultraviolet light emitted from the third LED unit 130 spreads at a predetermined spread angle along the Z-axis direction, but tends to spread toward the reflection mirror 134b (that is, the lower side in FIG. 8). The ultraviolet light to be reflected is reflected on the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2 by the extension mirror 230 (FIG. 8: R3), and irradiates the region E3. Thus, the direct light from the third LED unit 130 and the reflected light from the extension mirror 230 are incident on the region E3. Therefore, like the region E1 described above, the peak intensity of the ultraviolet light incident on the region E3 of the present embodiment is approximately twice the peak intensity of the ultraviolet light incident on the region E3 of the first embodiment.

このように、本実施形態の第1LEDユニット110及び第3LEDユニット130から出射される紫外光の、小径ドラムD2の外周面上におけるピーク強度は、第1の実施形態のそれと比較して、約2倍となる。このため、本実施形態においては、上記の条件式(7)及び(8)を以下の条件式(13)及び(14)に変更し、第2LEDユニット120の一対の反射ミラー124a、124bの間隔aを条件式(13)及び(14)に基づいて設定することにより、各LEDユニットから出射される紫外光のピーク強度が略等しくなるようにしている。

、a、a>c ・・・(13)
×b/2=a×b=a×b/2=k(kは所定の定数) ・・・(14)
As described above, the peak intensity of the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110 and the third LED unit 130 of the present embodiment on the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2 is about 2 as compared with that of the first embodiment. Doubled. For this reason, in this embodiment, said conditional expression (7) and (8) is changed into the following conditional expressions (13) and (14), and the space | interval of a pair of reflective mirror 124a, 124b of the 2nd LED unit 120 is obtained. by setting based a 2 to conditional expression (13) and (14), the peak intensity of the ultraviolet light emitted from the LED unit is a substantially equal.

a 1 , a 2 , a 3 > c (13)
a 1 × b 1/2 = a 2 × b 2 = a 3 × b 3/2 = k (k is a predetermined constant) (14)

また、本実施形態の光照射装置200によれば、一対の延長ミラー210、230によって、本来小径ドラムD2の外側に照射されてしまう紫外光が小径ドラムD2側に折り返されるため、一対の延長ミラー210、230の間隔までドラム径を細くすることができる。つまり、一対の延長ミラー210、230の間隔(つまり、第1LEDユニット110の反射ミラー114aと第3LEDユニット130の反射ミラー134bとの間の距離)をdとし、ドラムの直径をeとすると、以下の条件式(15)が導かれる。

d≦e ・・・(15)
In addition, according to the light irradiation apparatus 200 of the present embodiment, the pair of extension mirrors 210 and 230 causes the ultraviolet light originally irradiated to the outside of the small diameter drum D2 to be folded back to the small diameter drum D2 side. The drum diameter can be reduced to a distance of 210 and 230. That is, when the distance between the pair of extension mirrors 210 and 230 (that is, the distance between the reflection mirror 114a of the first LED unit 110 and the reflection mirror 134b of the third LED unit 130) is d and the diameter of the drum is e, Conditional expression (15) is derived.

d ≦ e (15)

このように、本実施形態においては、条件式(13)、(14)及び(15)を満たすとき、第1LEDユニット110から出射される波長365nmの紫外光のピーク強度、第2LEDユニット120から出射される波長405nmの紫外光のピーク強度、及び第3LEDユニット130から出射される波長385nmの紫外光のピーク強度がそれぞれ略等しくなる。   As described above, in this embodiment, when the conditional expressions (13), (14), and (15) are satisfied, the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 is emitted from the second LED unit 120. The peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm and the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130 are substantially equal.

図9は、図8の小径ドラムD2上における紫外光の強度分布をシミュレーションによって求めた結果である。図9(a)は、各波長の紫外光のX軸方向における強度分布であり、横軸は小径ドラムD2上のX軸方向の位置(600mmの長さの小径ドラムD2の中心位置を0mmとしたときの位置)を示し、縦軸は紫外光の強度(mW/cm)を示している。また、図9(b)は、小径ドラムD2の周方向における強度分布であり、横軸は小径ドラムD2の外周面の周方向の位置(第2LEDユニット120の光軸AX2が小径ドラムD2の外周面と交わる位置を0mmとしたときの位置)を示し、縦軸は紫外光の強度(mW/cm)を示している。図9(a)及び(b)に示すように、第1の実施形態と同様、本実施形態の第1LEDユニット110から出射される波長365nmの紫外光のピーク強度、第2LEDユニット120から出射される波長405nmの紫外光のピーク強度、及び第3LEDユニット130から出射される波長385nmの紫外光のピーク強度は、それぞれ略等しくなっているのが分かる。 FIG. 9 shows the result of obtaining the intensity distribution of the ultraviolet light on the small diameter drum D2 of FIG. 8 by simulation. FIG. 9A shows the intensity distribution in the X-axis direction of ultraviolet light of each wavelength, and the horizontal axis indicates the position in the X-axis direction on the small-diameter drum D2 (the center position of the small-diameter drum D2 having a length of 600 mm is 0 mm). The vertical axis represents the intensity of ultraviolet light (mW / cm 2 ). FIG. 9B shows the intensity distribution in the circumferential direction of the small-diameter drum D2, and the horizontal axis indicates the circumferential position of the outer circumferential surface of the small-diameter drum D2 (the optical axis AX2 of the second LED unit 120 is the outer circumference of the small-diameter drum D2). The position where the position intersecting the surface is 0 mm) is shown, and the vertical axis shows the intensity of ultraviolet light (mW / cm 2 ). As shown in FIGS. 9A and 9B, as in the first embodiment, the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 of this embodiment is emitted from the second LED unit 120. It can be seen that the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm and the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130 are substantially equal.

このように、本実施形態の光照射装置200においても、第1の実施形態と同様、各LEDユニットから出射される紫外光のピーク強度が照射対象物上で略等しくなるように構成されている。従って、本実施形態の光照射装置200をパターン形成装置に適用すれば、生産効率を低下させることなく、微細構造パターンを精度良く転写することができる。   Thus, also in the light irradiation apparatus 200 of this embodiment, it is comprised so that the peak intensity of the ultraviolet light radiate | emitted from each LED unit may become substantially equal on an irradiation target object similarly to 1st Embodiment. . Therefore, if the light irradiation apparatus 200 of this embodiment is applied to a pattern forming apparatus, a fine structure pattern can be accurately transferred without reducing production efficiency.

なお、本実施形態の光照射装置200は、一対の延長ミラー210、230を備え、第2LEDユニット120の一対の反射ミラー124a、124bの間隔が異なる点で第1の実施形態の光照射装置100と相違する。従って、一対の延長ミラー210、230を着脱可能に構成し、かつ第2LEDユニット120の一対の反射ミラー124a、124bを調整可能に構成すれば、使用するドラムの外径に応じて、本実施形態の光照射装置200と第1の実施形態の光照射装置100とを切り換えて使用することも可能となる。   In addition, the light irradiation apparatus 200 of this embodiment is provided with a pair of extension mirrors 210 and 230, and the light irradiation apparatus 100 of the first embodiment is different in that the distance between the pair of reflection mirrors 124a and 124b of the second LED unit 120 is different. And different. Therefore, if the pair of extension mirrors 210 and 230 are configured to be detachable and the pair of reflection mirrors 124a and 124b of the second LED unit 120 are configured to be adjustable, the present embodiment can be used according to the outer diameter of the drum to be used. It is also possible to switch between the light irradiation apparatus 200 and the light irradiation apparatus 100 of the first embodiment.

なお、本実施形態の光照射装置200も、第1の実施形態の光照射装置100と同様、N種類(Nは2以上の整数)の異なる波長の光を出射するN×M個(Mは1以上の整数)のLEDユニットを備える構成とすることができる。従って、第1の実施形態に倣って上記条件式(13)、(14)及び(15)を一般化すると、以下のようになる。

、a(N×M)、a>c ・・・(16)
×b/2=a(N×M)×b(N×M)/2=a×b=k(kは所定の定数)
・・・(17)
d≦e ・・・(18)

ここで、aは、N×M個の光学ユニットのうち、ワーキングディスタンスWDが最も長い光学ユニットを第1番目の光学ユニットとして、Y軸方向に沿って順番に第1番目から第N×M番目の光学ユニットを定めたときの、第1番目のLEDユニットの一対の反射ミラー間の間隔である。また、bは、第1番目のLEDユニットのワーキングディスタンスWDである。また、a(N×M)は、第N×M番目のLEDユニットの一対の反射ミラー間の間隔であり、b(N×M)は、第N×M番目のLEDユニットのワーキングディスタンスWDである。また、aは、第i番目(iは、2以上(N×M−1)以下の整数)のLEDユニットの一対の反射ミラー間の間隔であり、bは、第i番目のLEDユニットのワーキングディスタンスWDである。また、dはY軸方向の両端に位置する反射ミラー間の距離であり、eはドラムの直径である。
In addition, the light irradiation apparatus 200 of this embodiment is also N × M pieces (M is the light emission apparatus 100) that emits N types (N is an integer of 2 or more) of different wavelengths, like the light irradiation apparatus 100 of the first embodiment. It can be set as the structure provided with LED unit of 1 or more integers. Therefore, generalizing the conditional expressions (13), (14), and (15) according to the first embodiment is as follows.

a 1 , a (N × M) , a i > c (16)
a 1 × b 1/2 = a (N × M) × b (N × M) / 2 = a i × b i = k (k is a predetermined constant)
... (17)
d ≦ e (18)

Here, a 1 is an N × M optical unit having the longest working distance WD as the first optical unit, and the first to N × M in order along the Y-axis direction. The distance between the pair of reflecting mirrors of the first LED unit when the first optical unit is determined. B 1 is a working distance WD of the first LED unit. Further, a (N × M) is a distance between the pair of reflecting mirrors of the N × M-th LED unit, and b (N × M) is a working distance WD of the N × M-th LED unit. is there. A i is the distance between the pair of reflecting mirrors of the i-th LED unit (i is an integer not less than 2 (N × M−1)), and b i is the i-th LED unit. Working distance WD. D is the distance between the reflecting mirrors located at both ends in the Y-axis direction, and e is the diameter of the drum.

(第3の実施形態)
図10は、本発明の第3の実施形態に係る光照射装置300に備えられる、第1LEDユニット110A、第2LEDユニット120A、及び第3LEDユニット130Aの構成を説明する図である。本実施形態の第1LEDユニット110A、第2LEDユニット120A、及び第3LEDユニット130Aにおいては、各LEDユニット上に配置されるLED素子113、123、133が千鳥状に(つまり、1列目の85個のLED素子が、2列目の85個のLED素子に対して間隔PHの1/2の距離だけオフセットされて互い違いに)配置されている点で第1の実施形態の光照射装置100と異なる。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the first LED unit 110A, the second LED unit 120A, and the third LED unit 130A provided in the light irradiation apparatus 300 according to the third embodiment of the present invention. In the first LED unit 110A, the second LED unit 120A, and the third LED unit 130A of the present embodiment, the LED elements 113, 123, and 133 arranged on each LED unit are staggered (that is, 85 in the first row). Are different from the light irradiating apparatus 100 of the first embodiment in that the LED elements are alternately offset with respect to the 85 LED elements in the second row by a distance of ½ of the distance PH. .

LED素子113、123、133をこのように配置すると、第1LEDユニット110A、第2LEDユニット120A、及び第3LEDユニット130Aから出射される2列のライン状の紫外光が、それぞれLED素子113、123、133の間隔PHの1/2の距離だけX軸方向に相対的にオフセットする。従って、各ライン状の紫外光が光量分布の低くなる部分を互いに打ち消し合うため、照射対象物上でX軸方向に略均一な光量分布が得られる。   When the LED elements 113, 123, 133 are arranged in this way, two lines of line-shaped ultraviolet light emitted from the first LED unit 110A, the second LED unit 120A, and the third LED unit 130A are converted into the LED elements 113, 123, The offset is relatively offset in the X-axis direction by a distance ½ of the interval PH of 133. Therefore, since each line-shaped ultraviolet light cancels out the portions where the light quantity distribution is low, a substantially uniform light quantity distribution in the X-axis direction can be obtained on the irradiation object.

(第4の実施形態)
図11は、本発明の第4の実施形態に係る光照射装置400に備えられる、第1LEDユニット110B、第2LEDユニット120B、及び第3LEDユニット130Bの構成を説明する図である。本実施形態の第1LEDユニット110B、第2LEDユニット120B、及び第3LEDユニット130Bにおいては、各LEDユニット上に配置されるLED素子113、123、133が、その一方の対角線がX軸方向と平行となるように配置されている点で第1の実施形態の光照射装置100と異なる。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the first LED unit 110B, the second LED unit 120B, and the third LED unit 130B provided in the light irradiation apparatus 400 according to the fourth embodiment of the present invention. In the first LED unit 110B, the second LED unit 120B, and the third LED unit 130B of this embodiment, the LED elements 113, 123, and 133 arranged on each LED unit have one diagonal line parallel to the X-axis direction. It differs from the light irradiation apparatus 100 of 1st Embodiment by the point arrange | positioned so that it may become.

LED素子113、123、133をこのように配置すると、各LED素子から出射される紫外光と各LED素子に隣接するLED素子から出射される紫外光とがX軸方向及びY軸方向において互いにオーバーラップするため、照射対象物上でさらに均一な光量分布が得られる。   When the LED elements 113, 123, 133 are arranged in this manner, the ultraviolet light emitted from each LED element and the ultraviolet light emitted from the LED element adjacent to each LED element are mutually over in the X-axis direction and the Y-axis direction. Since it wraps, a more uniform light quantity distribution is obtained on the irradiation object.

なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

100、200、300、400 光照射装置
101 基板
105 カバーガラス
110、110A、110B 第1LEDユニット
112、122、132 光源部
113、123、133 LED素子
113a 発光面
113b LEDチップ
114a、114b、124a、124b、134a、134b 反射ミラー
120、120A、120B 第2LEDユニット
130、130A、130B 第3LEDユニット
100, 200, 300, 400 Light irradiation device 101 Substrate 105 Cover glass 110, 110A, 110B First LED unit 112, 122, 132 Light source 113, 123, 133 LED element 113a Light emitting surface 113b LED chips 114a, 114b, 124a, 124b , 134a, 134b Reflective mirrors 120, 120A, 120B Second LED unit 130, 130A, 130B Third LED unit

Claims (11)

円柱状のドラムの外周面の一部分に沿って密着して移動するシート状の照射対象物に光を照射する光照射装置であって、
基板上に前記ドラムの中心軸と平行な第1方向に沿って第1の所定間隔をおいてn個(nは2以上の整数)、前記第1方向と直交する第2方向に沿って第2の所定間隔をおいてm列(mは1以上の整数)に並べられ、前記基板面と直交する第3方向に光軸の向きを揃えて配置された複数の発光素子からなる光源部と、前記複数の発光素子の光軸を前記第2方向から挟むように前記第1方向及び前記第3方向に延び、反射面が対向するように配置された一対の反射ミラーとを有し、前記光源部からの光を前記一対の反射ミラーで導光し、前記ドラムの外周面の一部分に対して所定の拡がり角及び光量の光を出射する光学ユニットを複数備え、
前記複数の光学ユニットは、N種類(Nは2以上の整数)の異なる波長の光を出射するN×M個(Mは1以上の整数)の光学ユニットより成り、
前記N×M個の光学ユニットの各出射面は、前記第1方向と前記第2方向とによって規定される所定の基準平面上に配置されており、
前記各光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離が、前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離に基づいて設定されていることを特徴とする光照射装置。
A light irradiation device for irradiating light onto a sheet-like irradiation object that moves in close contact with a part of the outer peripheral surface of a cylindrical drum,
N (n is an integer of 2 or more) at a first predetermined interval along a first direction parallel to the central axis of the drum on the substrate, and along a second direction orthogonal to the first direction. A light source unit composed of a plurality of light emitting elements arranged in m rows (m is an integer of 1 or more) at a predetermined interval of 2 and arranged with the direction of the optical axis aligned in a third direction orthogonal to the substrate surface; A pair of reflecting mirrors extending in the first direction and the third direction so as to sandwich the optical axes of the plurality of light emitting elements from the second direction, and arranged so that the reflecting surfaces face each other, A plurality of optical units that guide light from the light source unit with the pair of reflection mirrors and emit light with a predetermined divergence angle and light amount to a part of the outer peripheral surface of the drum,
The plurality of optical units includes N × M (M is an integer of 1 or more) optical units that emit light of N types (N is an integer of 2 or more) of different wavelengths,
Each exit surface of the N × M optical units is disposed on a predetermined reference plane defined by the first direction and the second direction,
The distance between the pair of reflecting mirrors of each optical unit is set based on the distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum.
前記N×M個の光学ユニットのうち、前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離が最も長い光学ユニットを第1番目の光学ユニットとして、前記第2方向に沿って順番に第1番目から第N×M番目の光学ユニットを定めたとき、第i番目(iは、1以上N×M以下の整数)の光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離をaとし、前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離をbとし、前記光源部の前記第2方向のサイズをcとし、第2方向の両端に位置する反射ミラー間の距離をdとし、前記ドラムの直径をeとしたときに、下式(1)、(2)及び(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。

>c ・・・(1)
×b=k(kは所定の定数) ・・・(2)
d<e ・・・(3)
Among the N × M optical units, the optical unit having the longest distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is set as the first optical unit in order along the second direction. When the first to N × M-th optical units are determined, the distance between the pair of reflecting mirrors of the i-th (i is an integer of 1 to N × M) optical unit is defined as a i . The distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is b i , the size of the light source unit in the second direction is c, and the distance between reflection mirrors located at both ends in the second direction is d. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the following expressions (1), (2), and (3) are satisfied when the diameter of the drum is e.

a i > c (1)
a i × b i = k (k is a predetermined constant) (2)
d <e (3)
前記N×M個の光学ユニットのうち、前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離が最も長い光学ユニットを第1番目の光学ユニットとして、前記第2方向に沿って順番に第1番目から第N×M番目の光学ユニットを定めたとき、前記第2方向の両端に位置する各反射ミラーの先端部から前記ドラムの外周面の近傍に略平行に延び、前記第1番目及び第N×M番目の光学ユニットから出射される光をそれぞれ反射する一対の延長ミラーを備え、
前記第1番目の光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離をaとし、前記第1番目の光学ユニットの前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離をbとし、前記第N×M番目の光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離をa(N×M)とし、前記第N×M番目の光学ユニットの前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離をb(N×M)とし、第i番目(iは、2以上(N×M−1)以下の整数)の光学ユニットの前記一対の反射ミラー間の距離をaとし、前記第i番目の光学ユニットの前記光軸の前記基準平面から前記ドラムの外周面までの距離をbとし、前記光源部の前記第2方向のサイズをcとし、第2方向の両端に位置する反射ミラー間の距離をdとし、前記ドラムの直径をeとしたときに、下式(4)、(5)及び(6)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。

、a(N×M)、a>c ・・・(4)
×b/2=a(N×M)×b(N×M)/2=a×b=k(kは所定の定数)
・・・(5)
d≦e ・・・(6)
Among the N × M optical units, the optical unit having the longest distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is set as the first optical unit in order along the second direction. When the first to (N × M) th optical units are defined, they extend substantially in parallel to the vicinity of the outer peripheral surface of the drum from the front ends of the reflecting mirrors located at both ends in the second direction, and the first And a pair of extension mirrors that respectively reflect the light emitted from the N × Mth optical unit,
The distance between the pair of reflecting mirrors of the first-th optical unit and a 1, a distance from the reference plane of the optical axis of the first-th optical unit to the outer circumferential surface of the drum and b 1, The distance between the pair of reflecting mirrors of the N × Mth optical unit is a (N × M), and the outer peripheral surface of the drum from the reference plane of the optical axis of the N × Mth optical unit. B (N × M), and the distance between the pair of reflecting mirrors of the i-th optical unit (i is an integer not less than 2 (N × M−1)) is a i , The distance from the reference plane of the optical axis of the i-th optical unit to the outer peripheral surface of the drum is b i , the size of the light source unit in the second direction is c, and the distance is located at both ends in the second direction. The distance between the reflection mirrors is d, and the diameter of the drum is e. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the following expressions (4), (5), and (6) are sometimes satisfied.

a 1 , a (N × M) , a i > c (4)
a 1 × b 1/2 = a (N × M) × b (N × M) / 2 = a i × b i = k (k is a predetermined constant)
... (5)
d ≦ e (6)
前記N×M個の光学ユニットの各出射面は、前記第2方向に沿って等間隔に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光照射装置。   4. The light irradiation according to claim 1, wherein the emission surfaces of the N × M optical units are arranged at equal intervals along the second direction. 5. apparatus. 前記N×M個の光学ユニットは、前記照射対象物が該照射対象物の移動に伴って、短波長から長波長の光を順番に受光するように、波長毎にグループ化されて配置されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光照射装置。   The N × M optical units are arranged in groups for each wavelength so that the irradiation object sequentially receives light from a short wavelength to a long wavelength as the irradiation object moves. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the light irradiation apparatus is a light irradiation apparatus. 前記複数の発光素子は、略正方形状の発光面を有するLED(Light Emitting Diode)であり、該発光面の2辺が前記第1方向と平行となるように配置されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光照射装置。   The plurality of light emitting elements are LEDs (Light Emitting Diodes) having a substantially square light emitting surface, and are arranged such that two sides of the light emitting surface are parallel to the first direction. The light irradiation apparatus as described in any one of Claims 1-5. 前記複数の発光素子は、略正方形状の発光面を有するLEDであり、該発光面の一方の対角線が前記第1方向と平行となるように配置されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光照射装置。   The plurality of light-emitting elements are LEDs having a substantially square light-emitting surface, and are arranged so that one diagonal line of the light-emitting surface is parallel to the first direction. The light irradiation apparatus as described in any one of Claims 5. 前記mは、2以上であり、
前記複数の発光素子のうち、前記第2方向のv列目(vは、1以上(m−1)以下の整数)の発光素子は、(v+1)列目の発光素子に対して、前記第1の所定間隔の1/2の距離だけ前記第1方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の光照射装置。
M is 2 or more,
Among the plurality of light emitting elements, the light emitting elements in the v-th column (v is an integer of 1 to (m−1)) in the second direction are 8. The light irradiation device according to claim 1, wherein the light irradiation device is arranged so as to be shifted in the first direction by a distance of ½ of a predetermined interval of 1.
前記発光素子が、少なくとも1つ以上のLEDチップを有することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光照射装置。   The said light emitting element has at least 1 or more LED chip, The light irradiation apparatus as described in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. 前記N種類の異なる波長の光は、前記照射対象物の表面に塗布された紫外線硬化型樹脂に作用する波長を含む光であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の光照射装置。   The light of N different wavelengths is light including a wavelength that acts on an ultraviolet curable resin applied to the surface of the irradiation object. The light irradiation apparatus as described in. 前記一対の反射ミラーは、前記第2方向から見たときに、それぞれ矩形状の形状を有していることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の光照射装置。   11. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein each of the pair of reflection mirrors has a rectangular shape when viewed from the second direction. .
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