JP3782377B2 - 多重ランプ露光装置 - Google Patents
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置に関し、特に、感光材料が塗布されたパネルに光を照射してパネルに一定のパターンが形成されるようにする露光装置において、多数のランプを使用して大面積に高輝度の光を照射する多重ランプ露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平面ディスプレー装置などで使用されるパネルにパターンを形成するに際して、パネルに感光材料を塗布した後、光を照射しパターンを形成する方法が多く使用されている。したがって、パネルに光を照射する露光装置では光を照射する照射領域に高い照度の光を広い面積にわたって均一に照射するのが極めて重要である。
【０００３】
一般に、露光装置において高い照度を確保し、照射面積を大きくするために高出力ランプを使用する。しかし、現在の技術ではランプの出力を大きくするのに限界があり、ランプの大きさを増大させているが、これは光の損失の増加にもつながっている。
【０００４】
かかる問題を解決するべく日本国特許出願公開番号第２０００−２５０２２３号は、図１に示すような、２個の露光ランプを使用した露光装置を開示している。
【０００５】
この従来の露光装置は、矩形のレンズユニットが縦横方向に各々複数個並列配置されて構成された複合レンズであるフライアイレンズ(Fly Eye Lens)１と、複数個の光源２ａ、２ｂと、光源２ａ、２ｂに各々設置されて光源２ａ、２ｂの光を反射させて照射する楕円鏡３ａ、３ｂと、光源２ａ、２ｂと楕円鏡３ａ、３ｂから照射される光の経路を変えてこの照射された光がフライアイレンズ１に入射するようにする第１ミラー４と、フライアイレンズ１を通過した光が感光材料の塗布されたパネルＰに照射されるようにする第２、第３ミラー５、６と、を含んで構成される。
【０００６】
しかし、このような従来の露光装置は、多数のランプから放射される光を１個のフライアイレンズを通じてパネルの露光面に照射する方式であって、多数のランプが互いに干渉を起こすことから、これらのランプから放射された光がフライアイレンズと直交するようにランプを設置することができず、このフライアイレンズを通過する多量の光が照射領域外に漏れて光の損失が大きくなる問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、その目的は、多数のランプに各々対応するフライアイレンズを設けることによって光源から照射される光の損失を低減させ、高輝度の光を大面積に照射させることができる多重ランプ露光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明による多重ランプ露光装置は、互いに離隔するように配置されて光を放射する複数個のランプと、これらのランプに各々対応するように設置されて前記ランプから放射された光を発散光の形態で投射させる複数のフライアイレンズと、 前記フライアイレンズに各々対応するように配置されて前記フライアイレンズから投射された光を反射してパネルの露光面に垂直に照射させる複数個のコリメート反射鏡と、から構成されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図２は、本発明による多重ランプ露光装置の第１実施例を示す図である。
【００１１】
本発明による多重ランプ露光装置は、図２に示すように、左、右両側に設置されて光を照射する第１、第２ランプ１２、２２と、これらのランプ１２、２２の後方に照射された光が前方に反射されて集光されるように第１、第２ランプ１２、２２に設置される断面が楕円形状の第１、第２反射集光鏡１３、２３と、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光を感光材料が塗布されたパネルＰが位置する露光面３０に直交する平行光として反射させる第１、第２コリメート反射鏡１４、２４と、から構成される。
【００１２】
一方、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２コリメート反射鏡１４、２４との間には第１、第２フライアイレンズ１１、２１が各々置かれ、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光が第１、第２コリメート反射鏡の外郭に広がりながら均一な強さで発散されるようにするため、これらの第１、第２フライアイレンズ１１、２１は、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光と直交するように配置される。
【００１３】
第１、第２フライアイレンズ１１、２１を通過した光は中心部を基準に外郭に拡張されながら屈折されるため、第１、第２フライアイレンズ１１、２１と第１、第２コリメート反射鏡１４、２４の間の距離が遠いほど大面積の露光が可能となる。
【００１４】
第１、第２コリメート反射鏡１４、２４は、第１、第２フライアイレンズ１１、２１を透過した光が反射されるように各々の面が凹状に形成され、少なくとも一方側に反射層が接合されている。
【００１５】
また、第１、第２コリメート反射鏡１４、２４は、断面が‘Ｖ’字状となるように結合され、第１、第２ランプ１２、２２から放射された光は各々のランプと各々対向する方向に置かれた第１、第２コリメート反射鏡１４、２４によって各々反射される。
【００１６】
このように構成された本発明の露光装置の動作は次のようである。
【００１７】
第１、第２ランプ１２、２２から前方に照射された光と、第１、第２ランプ１２、２２から後方に照射されて第１、第２反射集光鏡１３、２３によって反射された光は、第１、第２フライアイレンズ１１、２１に投射される。
【００１８】
すなわち、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光は、第１、第２フライアイレンズ１１、２１を通じて均一な照度で外郭に発散される。
【００１９】
フライアイレンズ１１、２１を通過した光は、投射面が凹面となっている第１、第２コリメート反射鏡１４、２４に反射されて露光面３０に直交する並行光として照射される。
【００２０】
これに対し、図３に示すように、第１、第２コリメート反射鏡１４、２４から反射されて露光面３０に照射されなかった陰影区域Ａは、光の合成の原理によって光の照度が露光領域の他の部分の光の照度と同一になるようにする。
【００２１】
つまり、第１、第２コリメート反射鏡１４、２４から反射された光は、図４に示すように、並行光からなるδ領域と、それぞれの反射鏡からの散乱光からなるα、ω領域に分けられ、このとき、上記の散乱光は平行光に比べて低い照度を有する。
【００２２】
したがって、本発明による露光装置は、図５に示すように、図４に示した第１、第２コリメート反射鏡１４、２４から反射されて露光面に照射されたα領域とω領域の光が重畳されるように構成し、その重畳部分における光の照度が光の合成によってδ領域の光の照度と同一になるようにする。
【００２３】
図６には本発明による多重ランプ露光装置の第２実施例が示されている。ここで、前記の第１実施例と同じ部材には同一符号を付するものとする。
【００２４】
本発明による第２実施例の特徴によれば、第１、第２コリメート反射鏡１４’、２４’は断面が‘Λ’状となるように結合されているため、第１ランプ１２から放射された光は対角方向の第２コリメート反射鏡２４’によって反射され、第２ランプ２２から放射された光は第１コリメート反射鏡１４’によって反射され、その結果、第１、第２ランプ１２、２２の配置空間を最小化することができる。
【００２５】
図７には本発明による多重ランプ露光装置の第３実施例が示されている。ここで、第１、２実施例と同じ部材には同一符号を付する。
【００２６】
本発明による第３実施例は、第１実施例の多重ランプ露光装置に光経路変更手段が追加されたことを特徴とする。
【００２７】
この光経路変更手段は、同一空間内で光の投射される距離を増加させることができるため、大面積の露光に有利である。
【００２８】
上記の光経路変更手段は、第１、第２ランプ１２、２２および第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光を第１、第２フライアイレンズ１１、２１に向かって反射させる第１反射鏡１６、２６と、第１、第２フライアイレンズ１１、２１から投射された光を第１、第２コリメート反射鏡１４、２４に向かって反射させる第２反射鏡１７、２７とから構成される。
【００２９】
また、第１、第２コリメート反射鏡１４、２４は断面が‘Ｖ’字状に結合されているため、第１、第２ランプ１２、２２から放射された光は各々のランプと対向する位置に設置された第１、第２コリメート反射鏡１４、２４によって各々反射される。
【００３０】
図８には本発明による多重ランプ露光装置の第４実施例が示されている。ここでも第１、２、３実施例と同じ部材には同一符号を付する。
【００３１】
本発明の第４実施例は、第３実施例の多重ランプ露光装置に対して、第１、第２コリメート反射鏡１４’、２４’の結合形態を変更し‘Λ’形状にすることによって、第１、第２ランプ１２、２２から放射された光が各々のランプと対角方向に位置する第２、第１コリメート反射鏡２４’、１４’によってそれぞれ反射されるようにすることを特徴とする。
【００３２】
以上では本発明による多重ランプ露光装置を実施例および添付図面に基づいて説明してきたが、これらに限定されることなく本発明はその技術思想の範囲内で当業者によって多様に変形が可能なことは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の多重ランプ露光装置は、各々のランプから放射された光をそれらのランプに各々対応するコリメート反射鏡およびフライアイレンズに照射させる光学系で構成されているため、高輝度の光を大面積に照射可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による多重ランプ露光装置を示す斜視図である。
【図２】本発明による多重ランプ露光装置の第１実施例を示す斜視図である。
【図３】図２の多重ランプ露光装置における光の経路を表す図である。
【図４】図２の多重ランプ露光装置によって露光面に照射される光の照度を表す図である。
【図５】図２の多重ランプ露光装置によって露光面に照射される光の合成された照度を表す図である。
【図６】本発明による多重ランプ露光装置の第２実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明による多重ランプ露光装置の第３実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明による多重ランプ露光装置の第４実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１…第１フライアイレンズ
１２…第１ランプ
１３…第１反射集光鏡
１４…第１コリメート反射鏡
１６、２６…第１反射鏡
１７、２７…第２反射鏡
２１…第２フライアイレンズ
２２…第２ランプ
２３…第２反射集光鏡
２４…第２コリメート反射鏡
３０…露光面
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置に関し、特に、感光材料が塗布されたパネルに光を照射してパネルに一定のパターンが形成されるようにする露光装置において、多数のランプを使用して大面積に高輝度の光を照射する多重ランプ露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平面ディスプレー装置などで使用されるパネルにパターンを形成するに際して、パネルに感光材料を塗布した後、光を照射しパターンを形成する方法が多く使用されている。したがって、パネルに光を照射する露光装置では光を照射する照射領域に高い照度の光を広い面積にわたって均一に照射するのが極めて重要である。
【０００３】
一般に、露光装置において高い照度を確保し、照射面積を大きくするために高出力ランプを使用する。しかし、現在の技術ではランプの出力を大きくするのに限界があり、ランプの大きさを増大させているが、これは光の損失の増加にもつながっている。
【０００４】
かかる問題を解決するべく日本国特許出願公開番号第２０００−２５０２２３号は、図１に示すような、２個の露光ランプを使用した露光装置を開示している。
【０００５】
この従来の露光装置は、矩形のレンズユニットが縦横方向に各々複数個並列配置されて構成された複合レンズであるフライアイレンズ(Fly Eye Lens)１と、複数個の光源２ａ、２ｂと、光源２ａ、２ｂに各々設置されて光源２ａ、２ｂの光を反射させて照射する楕円鏡３ａ、３ｂと、光源２ａ、２ｂと楕円鏡３ａ、３ｂから照射される光の経路を変えてこの照射された光がフライアイレンズ１に入射するようにする第１ミラー４と、フライアイレンズ１を通過した光が感光材料の塗布されたパネルＰに照射されるようにする第２、第３ミラー５、６と、を含んで構成される。
【０００６】
しかし、このような従来の露光装置は、多数のランプから放射される光を１個のフライアイレンズを通じてパネルの露光面に照射する方式であって、多数のランプが互いに干渉を起こすことから、これらのランプから放射された光がフライアイレンズと直交するようにランプを設置することができず、このフライアイレンズを通過する多量の光が照射領域外に漏れて光の損失が大きくなる問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、その目的は、多数のランプに各々対応するフライアイレンズを設けることによって光源から照射される光の損失を低減させ、高輝度の光を大面積に照射させることができる多重ランプ露光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明による多重ランプ露光装置は、互いに離隔するように配置されて光を放射する複数個のランプと、これらのランプに各々対応するように設置されて前記ランプから放射された光を発散光の形態で投射させる複数のフライアイレンズと、 前記フライアイレンズに各々対応するように配置されて前記フライアイレンズから投射された光を反射してパネルの露光面に垂直に照射させる複数個のコリメート反射鏡と、から構成されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図２は、本発明による多重ランプ露光装置の第１実施例を示す図である。
【００１１】
本発明による多重ランプ露光装置は、図２に示すように、左、右両側に設置されて光を照射する第１、第２ランプ１２、２２と、これらのランプ１２、２２の後方に照射された光が前方に反射されて集光されるように第１、第２ランプ１２、２２に設置される断面が楕円形状の第１、第２反射集光鏡１３、２３と、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光を感光材料が塗布されたパネルＰが位置する露光面３０に直交する平行光として反射させる第１、第２コリメート反射鏡１４、２４と、から構成される。
【００１２】
一方、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２コリメート反射鏡１４、２４との間には第１、第２フライアイレンズ１１、２１が各々置かれ、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光が第１、第２コリメート反射鏡の外郭に広がりながら均一な強さで発散されるようにするため、これらの第１、第２フライアイレンズ１１、２１は、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光と直交するように配置される。
【００１３】
第１、第２フライアイレンズ１１、２１を通過した光は中心部を基準に外郭に拡張されながら屈折されるため、第１、第２フライアイレンズ１１、２１と第１、第２コリメート反射鏡１４、２４の間の距離が遠いほど大面積の露光が可能となる。
【００１４】
第１、第２コリメート反射鏡１４、２４は、第１、第２フライアイレンズ１１、２１を透過した光が反射されるように各々の面が凹状に形成され、少なくとも一方側に反射層が接合されている。
【００１５】
また、第１、第２コリメート反射鏡１４、２４は、断面が‘Ｖ’字状となるように結合され、第１、第２ランプ１２、２２から放射された光は各々のランプと各々対向する方向に置かれた第１、第２コリメート反射鏡１４、２４によって各々反射される。
【００１６】
このように構成された本発明の露光装置の動作は次のようである。
【００１７】
第１、第２ランプ１２、２２から前方に照射された光と、第１、第２ランプ１２、２２から後方に照射されて第１、第２反射集光鏡１３、２３によって反射された光は、第１、第２フライアイレンズ１１、２１に投射される。
【００１８】
すなわち、第１、第２ランプ１２、２２と第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光は、第１、第２フライアイレンズ１１、２１を通じて均一な照度で外郭に発散される。
【００１９】
フライアイレンズ１１、２１を通過した光は、投射面が凹面となっている第１、第２コリメート反射鏡１４、２４に反射されて露光面３０に直交する並行光として照射される。
【００２０】
これに対し、図３に示すように、第１、第２コリメート反射鏡１４、２４から反射されて露光面３０に照射されなかった陰影区域Ａは、光の合成の原理によって光の照度が露光領域の他の部分の光の照度と同一になるようにする。
【００２１】
つまり、第１、第２コリメート反射鏡１４、２４から反射された光は、図４に示すように、並行光からなるδ領域と、それぞれの反射鏡からの散乱光からなるα、ω領域に分けられ、このとき、上記の散乱光は平行光に比べて低い照度を有する。
【００２２】
したがって、本発明による露光装置は、図５に示すように、図４に示した第１、第２コリメート反射鏡１４、２４から反射されて露光面に照射されたα領域とω領域の光が重畳されるように構成し、その重畳部分における光の照度が光の合成によってδ領域の光の照度と同一になるようにする。
【００２３】
図６には本発明による多重ランプ露光装置の第２実施例が示されている。ここで、前記の第１実施例と同じ部材には同一符号を付するものとする。
【００２４】
本発明による第２実施例の特徴によれば、第１、第２コリメート反射鏡１４’、２４’は断面が‘Λ’状となるように結合されているため、第１ランプ１２から放射された光は対角方向の第２コリメート反射鏡２４’によって反射され、第２ランプ２２から放射された光は第１コリメート反射鏡１４’によって反射され、その結果、第１、第２ランプ１２、２２の配置空間を最小化することができる。
【００２５】
図７には本発明による多重ランプ露光装置の第３実施例が示されている。ここで、第１、２実施例と同じ部材には同一符号を付する。
【００２６】
本発明による第３実施例は、第１実施例の多重ランプ露光装置に光経路変更手段が追加されたことを特徴とする。
【００２７】
この光経路変更手段は、同一空間内で光の投射される距離を増加させることができるため、大面積の露光に有利である。
【００２８】
上記の光経路変更手段は、第１、第２ランプ１２、２２および第１、第２反射集光鏡１３、２３から照射された光を第１、第２フライアイレンズ１１、２１に向かって反射させる第１反射鏡１６、２６と、第１、第２フライアイレンズ１１、２１から投射された光を第１、第２コリメート反射鏡１４、２４に向かって反射させる第２反射鏡１７、２７とから構成される。
【００２９】
また、第１、第２コリメート反射鏡１４、２４は断面が‘Ｖ’字状に結合されているため、第１、第２ランプ１２、２２から放射された光は各々のランプと対向する位置に設置された第１、第２コリメート反射鏡１４、２４によって各々反射される。
【００３０】
図８には本発明による多重ランプ露光装置の第４実施例が示されている。ここでも第１、２、３実施例と同じ部材には同一符号を付する。
【００３１】
本発明の第４実施例は、第３実施例の多重ランプ露光装置に対して、第１、第２コリメート反射鏡１４’、２４’の結合形態を変更し‘Λ’形状にすることによって、第１、第２ランプ１２、２２から放射された光が各々のランプと対角方向に位置する第２、第１コリメート反射鏡２４’、１４’によってそれぞれ反射されるようにすることを特徴とする。
【００３２】
以上では本発明による多重ランプ露光装置を実施例および添付図面に基づいて説明してきたが、これらに限定されることなく本発明はその技術思想の範囲内で当業者によって多様に変形が可能なことは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の多重ランプ露光装置は、各々のランプから放射された光をそれらのランプに各々対応するコリメート反射鏡およびフライアイレンズに照射させる光学系で構成されているため、高輝度の光を大面積に照射可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による多重ランプ露光装置を示す斜視図である。
【図２】本発明による多重ランプ露光装置の第１実施例を示す斜視図である。
【図３】図２の多重ランプ露光装置における光の経路を表す図である。
【図４】図２の多重ランプ露光装置によって露光面に照射される光の照度を表す図である。
【図５】図２の多重ランプ露光装置によって露光面に照射される光の合成された照度を表す図である。
【図６】本発明による多重ランプ露光装置の第２実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明による多重ランプ露光装置の第３実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明による多重ランプ露光装置の第４実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１…第１フライアイレンズ
１２…第１ランプ
１３…第１反射集光鏡
１４…第１コリメート反射鏡
１６、２６…第１反射鏡
１７、２７…第２反射鏡
２１…第２フライアイレンズ
２２…第２ランプ
２３…第２反射集光鏡
２４…第２コリメート反射鏡
３０…露光面
Claims (6)
- 互に離隔するように配置されて光を出射する２つのランプを包含する多重ランプ露光装置において、前記ランプの各々に対応するように設置されて、前記ランプから出射された光を発散光形態で投射させる２つのフライアイレンズと、該フライアイレンズに各々対応するように設置されて、前記フライアイレンズから出射された光を反射させてパネルの露光面に垂直に照射させる、各々の一側面が互に接している２つのコリメート反射鏡と、を含むことを特徴とする多重ランプ露光装置。
- 前記ランプには、該ランプから出射された光を反射させて集光させるようにする楕円形の反射鏡が設置されることを特徴とする請求項１に記載の多重ランプ露光装置。
- 前記ランプから出射された光の経路を変更させる光経路変更手段が含まれることを特徴とする請求項１に記載の多重ランプ露光装置。
- 前記光経路変更手段は、前記ランプから出射された光を前記フライアイレンズに向かって直交する方向に反射させる第１反射鏡と、前記フライアイレンズから投射された光を前記コリメート反射鏡に向かって反射させる第２反射鏡と、からなることを特徴とする請求項３に記載の多重ランプ露光装置。
- 前記２個のコリメート反射鏡は、‘Ｖ’字状に結合されて前記ランプから出射された光が前記ランプと対向する方向に置かれたコリメート反射鏡によって反射されて前記露光面に照射されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の多重ランプ露光装置。
- 前記２個のコリメート反射鏡は、‘Λ’字状に結合されて前記ランプから出射された光が前記ランプと対角対向に位置するコリメート反射鏡によって反射されて前記露光面に照射されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の多重ランプ露光装置。
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