JP5651985B2 - UV irradiation equipment - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、液晶パネルの製造工程において用いられる紫外線照射装置に関する。   The present invention relates to an ultraviolet irradiation device used in a manufacturing process of a liquid crystal panel, for example.

液晶パネル70は、図8に示すように、2枚のガラス板の間に液晶を封入した構造とされており、例えば、一面に、多数のアクティブ素子(例えば薄膜トランジスタ:TFT)72および液晶駆動用電極(透明電極:ITO)73が形成され、さらにその上に配向膜74が形成された第1のガラス板71と、一面に、カラーフィルター76、透明電極77および配向膜78が形成された第2のガラス板75とがスペーサ部材79を介して一面同士が互いに対向するよう配置され、第1のガラス板71および第2のガラス板75の間に液晶層80が形成されて、構成されている。
このような液晶パネル70の製造工程において、紫外線に反応して重合する光反応性物質(モノマー)が含有された液晶を備えた液晶パネル材に対して紫外線を照射することにより、液晶パネル材の反応処理(プレチルト角発現処理,PSVA)を行う技術が知られている(特許文献1参照)。この技術においては、電圧を印加しながら、紫外線を液晶パネル材に照射することで、液晶を特定方向に配向させた状態で光反応性物質を重合させることができ、これにより、液晶にいわゆるプレチルト角を付与することができる、とされている。
As shown in FIG. 8, the liquid crystal panel 70 has a structure in which liquid crystal is sealed between two glass plates. For example, a plurality of active elements (for example, thin film transistors: TFTs) 72 and liquid crystal driving electrodes ( A transparent electrode: ITO) 73 is formed, and a first glass plate 71 on which an alignment film 74 is formed, and a color filter 76, a transparent electrode 77, and an alignment film 78 are formed on one surface. The glass plate 75 is arranged so that the surfaces thereof face each other with the spacer member 79 interposed therebetween, and the liquid crystal layer 80 is formed between the first glass plate 71 and the second glass plate 75.
In the manufacturing process of such a liquid crystal panel 70, by irradiating the liquid crystal panel material provided with the liquid crystal containing the photoreactive substance (monomer) that reacts with the ultraviolet light with ultraviolet rays, A technique for performing a reaction process (pretilt angle expression process, PSVA) is known (see Patent Document 1). In this technology, a photoreactive substance can be polymerized in a state in which the liquid crystal is oriented in a specific direction by irradiating the liquid crystal panel material with ultraviolet rays while applying a voltage. It is said that a corner can be given.

このような紫外線を利用した液晶パネル材の反応処理(PSVA)においては、液晶における光反応性物質に対して、紫外線を高照度で照射することが必要とされる一方で、液晶における光反応性物質が高い温度に晒されることのないことが求められている。
光反応性物質の反応速度は温度依存性が高く、照射中の温度が高いと重合が進みすぎてポリマー粒の成長が大きくなりすぎる。すると均一なプレチルト角がつかないためにコントラストが悪くなったり、光漏れするようになってしまう。
さらに、液晶パネル材における光照射面において温度不均一が生じてしまうと、光反応性物質の反応に差(バラツキ)が生じ、液晶の傾き(プレチルト角)にムラを発生させてしまうこととなり、この液晶の傾きのムラは製品時に濃淡ムラとなって現れてしまう。
以上のように、液晶パネルの製造工程において、紫外線を利用した液晶パネル材の反応処理を行うに際しては、(イ)波長300〜350nmの紫外線が液晶パネル材に照射されること、(ロ)液晶パネル材の光照射面における紫外線照度の面内均一性が高いこと、(ハ)液晶パネル材の温度上昇が少なく、液晶パネル材の光照射面における温度の面内均一性が高いこと、が要求されるが、光反応性物質に悪影響を与えることなく、所望の液晶パネル材の反応処理を行うことのできる紫外線照射装置は知られていないのが実情である。
In such a reaction treatment (PSVA) of liquid crystal panel material using ultraviolet rays, it is necessary to irradiate the photoreactive substance in the liquid crystal with ultraviolet rays at a high illuminance, while photoreactivity in the liquid crystal. There is a need for materials not to be exposed to high temperatures.
The reaction rate of the photoreactive substance is highly temperature dependent. If the temperature during irradiation is high, the polymerization proceeds too much and the growth of polymer particles becomes too large. Then, since the uniform pretilt angle cannot be obtained, the contrast is deteriorated or light leaks.
Furthermore, if temperature non-uniformity occurs on the light-irradiated surface of the liquid crystal panel material, a difference (variation) occurs in the reaction of the photoreactive substance, causing unevenness in the tilt (pretilt angle) of the liquid crystal, This unevenness in the tilt of the liquid crystal appears as light and dark unevenness in the product.
As described above, in the liquid crystal panel manufacturing process, when performing the reaction treatment of the liquid crystal panel material using ultraviolet rays, (b) the liquid crystal panel material is irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 300 to 350 nm; It is required that the in-plane uniformity of the UV illuminance on the light-irradiated surface of the panel material is high, and (c) the temperature rise of the liquid-crystal panel material is small and the in-plane uniformity of the temperature on the light-irradiated surface of the liquid crystal panel material is required. However, the actual situation is that there is no known ultraviolet irradiation apparatus that can perform a desired reaction treatment of the liquid crystal panel material without adversely affecting the photoreactive substance.

特開2003−177408号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-177408

本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであって、被処理対象物の光照射面における紫外線照度の面内均一性が高く、しかも、被処理対象物の温度上昇が少なく、被処理対象物の光照射面における温度の面内均一性の高い紫外線照射処理を行うことのできる紫外線照射装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the in-plane uniformity of ultraviolet illuminance on the light irradiation surface of the object to be processed is high, and the temperature of the object to be processed is increased. An object of the present invention is to provide an ultraviolet irradiation apparatus that can perform ultraviolet irradiation processing with a high in-plane uniformity of temperature on the light irradiation surface of the object to be processed.

本発明の紫外線照射装置は、光反応性物質を含む液晶パネルの製造工程において用いられる紫外線照射装置において、
各々、波長300nm〜400nmに発光ピークを有する光を放射する長尺状のエキシマランプおよび当該エキシマランプが内部に挿通された状態で設けられた、光透過性を有する両端に開口を有する筒状の長尺状の外套管により構成された複数の光源エレメントが被処理対象物である液晶パネル材と対向して並列に配列されてなる光源ユニットと、
導風用空間部および排風用空間部を有する冷却機構と
を備え
前記光源エレメントの各々における外套管の一端開口が共通の導風用空間部に位置されると共に他端開口が共通の排風用空間部に位置されており、前記光源エレメントの各々における外套管の内部に導風用空間部を介して冷却風が導入されることを特徴とする。
The ultraviolet irradiation device of the present invention is an ultraviolet irradiation device used in a manufacturing process of a liquid crystal panel containing a photoreactive substance.
A long excimer lamp that emits light having an emission peak at a wavelength of 300 nm to 400 nm, and a cylindrical shape having openings at both ends having light transmittance, provided in a state in which the excimer lamp is inserted inside . A light source unit in which a plurality of light source elements configured by an elongated mantle tube are arranged in parallel to face a liquid crystal panel material that is an object to be processed;
A cooling mechanism having an air guiding space and an air discharging space ,
One end opening of the outer tube in each of the light source elements is located in a common air guide space portion, and the other end opening is located in a common air discharge space portion, and the outer tube of each of the light source elements is Cooling air is introduced into the interior through a space for guiding air .

本発明の紫外線照射装置においては、前記光源ユニットと被処理対象物との間に、内周面が反射面により形成された空間よりなるライトガイド部を具備した構成とされていることが好ましい。   In the ultraviolet irradiation device of the present invention, it is preferable that a light guide portion including an inner peripheral surface formed by a reflecting surface is provided between the light source unit and the object to be processed.

また、本発明の紫外線照射装置においては、前記冷却機構において、前記導風用空間部および排風用空間部により循環冷却風流通経路が形成されており、この循環冷却風流通経路に放熱用の熱交換器が配置されていることが好ましい。
In the ultraviolet irradiation device of the present invention, in the cooling mechanism , a circulation cooling air circulation path is formed by the air guiding space and the exhaust air space, and the circulation cooling air circulation path is used for heat dissipation. A heat exchanger is preferably arranged .

本発明の紫外線照射装置によれば、基本的には、複数の光源エレメントが並列に配置されて光源ユニットが構成されていることにより、被処理対象物に対して均一な照度分布で特定の波長域の紫外線を照射することができる。
しかも、各々の光源エレメントにおいては、外套管がその内部にランプが挿通された状態で設けられていることにより、外套管による冷却風導風機能によって、ランプの発光管を直接的に冷却することができるので、複数のランプがランプ毎に均一に冷却されてランプ自体からの被処理対象物に対する放射熱のバラツキを小さく抑制することができると共に熱線が被処理対象物に対して照射されることを抑制することができ、また、外套管それ自体も冷却風により冷却されるので被処理対象物に対する放射熱を抑制することができるので、被処理対象物の温度上昇を少なくすることができると共に被処理対象物の面内における温度不均一性を抑制することができ、例えば、液晶パネルの製造工程における液晶パネル材の反応処理(プレチルト角発現処理)において用いられる紫外線照射装置として好適なものとなる。
According to the ultraviolet irradiation device of the present invention, basically, a plurality of light source elements are arranged in parallel to constitute a light source unit, so that a specific wavelength can be obtained with a uniform illuminance distribution with respect to an object to be processed. Can be irradiated with ultraviolet rays.
In addition, in each light source element, the outer tube is provided in a state where the lamp is inserted into the inner tube, so that the light emitting tube of the lamp can be directly cooled by the cooling air guide function by the outer tube. Therefore, a plurality of lamps are uniformly cooled for each lamp, and the variation of the radiant heat from the lamp itself to the object to be processed can be suppressed, and the object to be processed is irradiated with heat rays. In addition, since the outer tube itself is cooled by the cooling air, the radiant heat to the object to be processed can be suppressed, so that the temperature rise of the object to be processed can be reduced. Temperature inhomogeneity in the surface of the object to be processed can be suppressed. For example, a reaction process (pretilt) of a liquid crystal panel material in a liquid crystal panel manufacturing process It becomes suitable as an ultraviolet irradiation apparatus used in the expression process).

また、内周面が反射面により形成された空間よりなるライドガイド部をさらに具備した構成とされていることにより、被処理対象物に対する紫外線照射量は十分に確保しながら、光源ユニットと被処理対象物との間の離間距離を大きくすることができるので、光源ユニットの放射熱による影響を一層確実に抑制することができて、被処理対象物の温度上昇を少なくすることができると共に被処理対象物の面内における温度不均一性を抑制することができる。   In addition, since the inner peripheral surface is further provided with a ride guide portion composed of a space formed by a reflecting surface, the light source unit and the object to be processed are secured while ensuring a sufficient amount of ultraviolet irradiation for the object to be processed. Since the distance between the object and the object can be increased, the influence of the radiant heat of the light source unit can be more reliably suppressed, the temperature increase of the object to be processed can be reduced, and the object to be processed It is possible to suppress temperature non-uniformity in the surface of the object.

さらに、エキシマランプが用いられた構成とされていることにより、余分な光成分が放射されることがないので、被処理対象物の温度上昇の程度を確実に小さくすることができる。   Furthermore, since an excimer lamp is used, no extra light component is emitted, so that the degree of temperature rise of the object to be processed can be reliably reduced.

さらにまた、冷却機構が熱交換器を具備した構成とされていることにより、密閉系の冷却風循環供給路を形成することができ、紫外線照射装置を例えばクリーンルーム内で使用する場合であっても、ダクトなどを用意する必要がなく、コンパクトにランプを冷却することができる。   Furthermore, since the cooling mechanism is configured to include a heat exchanger, a closed cooling air circulation supply path can be formed, and even when the ultraviolet irradiation device is used in a clean room, for example. It is not necessary to prepare a duct or the like, and the lamp can be cooled compactly.

本発明の紫外線照射装置の一構成例における内部構造の概略を示す、正面方向から見た説明図である。It is explanatory drawing seen from the front direction which shows the outline of the internal structure in the example of 1 structure of the ultraviolet irradiation device of this invention. 図1に示す紫外線照射装置の内部構造の概略を示す、一側面方向から見た説明図である。It is explanatory drawing seen from one side surface which shows the outline of the internal structure of the ultraviolet irradiation device shown in FIG. 本発明に係る光源ユニットにおける光源エレメントの配置例を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the example of arrangement | positioning of the light source element in the light source unit which concerns on this invention. 本発明の紫外線照射装置において用いられるランプに係るエキシマランプの一構成例を示す、(A)斜視図、(B)ランプの長手方向に垂直な断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of a structure of the excimer lamp which concerns on the lamp | ramp used in the ultraviolet irradiation device of this invention, (A) Perspective view, (B) The cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of a lamp | ramp. ライトガイド部を構成するライトガイド部材の一構成例を示す、(A)斜視図,(B)ライトガイド部材の側壁の端面図である。It is the (A) perspective view and (B) the end view of the side wall of a light guide member which show one structural example of the light guide member which comprises a light guide part. 比較実験例1において作製した比較用の紫外線照射装置における内部構造の概略を示す、一側面方向から見た説明図である。It is explanatory drawing seen from one side surface which shows the outline of the internal structure in the ultraviolet irradiation device for a comparison produced in the comparative experiment example 1. FIG. 比較実験例2において作製した比較用の紫外線照射装置における内部構造の概略を示す、一側面方向から見た説明図である。It is explanatory drawing seen from the one side surface direction which shows the outline of the internal structure in the ultraviolet irradiation device for a comparison produced in the comparative experiment example 2. 液晶パネルの構造の概略を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the outline of the structure of a liquid crystal panel.

図1は、本発明の紫外線照射装置の一構成例における内部構造の概略を示す、正面方向から見た説明図、図2は、図1に示す紫外線照射装置の内部構造の概略を示す、一側面方向から見た説明図である。
この紫外線照射装置は、大別して、光源部10、冷却部40、ライトガイド部50および電源部60により構成されている。
FIG. 1 is an explanatory view showing the outline of the internal structure in one configuration example of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention, as viewed from the front, and FIG. 2 shows the outline of the internal structure of the ultraviolet irradiation apparatus shown in FIG. It is explanatory drawing seen from the side surface direction.
This ultraviolet irradiation device is roughly composed of a light source unit 10, a cooling unit 40, a light guide unit 50, and a power supply unit 60.

光源部10は、下方に開口する光照射用開口12を有する全体が箱型形状の光源部ケーシング部材11を備えており、この光源部ケーシング部材11は、その内部空間が上下方向に区画されて下方側空間部が光源ユニット20が配置される光源ユニット配置空間部15とされていると共に上方側空間部が光源ユニット20に対応した例えばトランス35などの電装体が配置された電装体配置空間部16とされている。
また、光源部ケーシング部材11内における光源ユニット20を構成するランプ25の長手方向の一端側領域に、電装体配置空間部16を構成する一端側隔壁13と光源部ケーシング部材11の一端壁11Aとにより区画されて形成された、電装体配置空間部16および光源ユニット配置空間部15のそれぞれに冷却風を導入するための共通の導風用空間部18を有すると共に、光源部ケーシング部材11内におけるランプの長手方向の他端側領域に、電装体配置空間部16を構成する他端側隔壁14と光源部ケーシング部材11の他端壁11Bとにより区画されて形成された共通の排風用空間部19を有している。
電装体配置空間部16を形成する一端側隔壁13には、冷却風を電装体配置空間部16に導入するための導風用通風口13Aが形成されており、電装体配置空間部16を形成する他端側隔壁14には、冷却風を電装体配置空間部16から排出するための排風用通風口14Aが形成されている。
The light source unit 10 includes a light source unit casing member 11 that has a light source unit casing 11 that has a light irradiation opening 12 that opens downward. The light source unit casing member 11 has an internal space partitioned in the vertical direction. The lower space portion is a light source unit arrangement space portion 15 in which the light source unit 20 is arranged, and the upper space portion corresponds to the light source unit 20 and an electric component arrangement space portion in which an electric body such as a transformer 35 is arranged. It is set to 16.
Further, in one end side region in the longitudinal direction of the lamp 25 constituting the light source unit 20 in the light source unit casing member 11, one end side partition wall 13 constituting the electrical component arrangement space portion 16 and one end wall 11 </ b> A of the light source unit casing member 11. And a common wind guide space 18 for introducing cooling air into each of the electrical component placement space 16 and the light source unit placement space 15, and is formed in the light source casing member 11. Common exhaust space formed by partitioning the other end side partition wall 14 constituting the electrical component arrangement space portion 16 and the other end wall 11B of the light source portion casing member 11 in the other end side region in the longitudinal direction of the lamp. It has a part 19.
The one-end-side partition wall 13 that forms the electrical component arrangement space portion 16 is formed with an air introduction vent 13 </ b> A for introducing cooling air into the electric component arrangement space portion 16, thereby forming the electric component arrangement space portion 16. The other end-side partition wall 14 is formed with a ventilating air vent 14A for discharging the cooling air from the electrical equipment arrangement space 16.

光源ユニット20は、図3に示すように、各々、波長300nm〜400nmに発光ピークを有する光を放射する長尺状のランプ25およびこのランプ25が内部に挿通された状態でランプ25に沿って伸びるよう設けられた長尺状の外套管(筒状ジャケット)24により構成された光源エレメント21の複数が、例えば、各々のランプ25の軸中心が同一平面内に位置されると共に互いに平行に伸びる状態で、等間隔毎に並列に配置されて構成されている。
各々の光源エレメント21を構成するランプ25は、ランプホルダー22を介して光源部ケーシング部材11に保持固定されており、また、外套管24は、その一端開口が導風用空間部18に位置された状態で、図示しない保持部材を介して、光源部ケーシング部材11に固定保持されている。
光源ユニット20を構成する光源エレメント21の数は、例えば32個であり、隣り合う光源エレメント21の離間距離pは、例えば90mmである。
As shown in FIG. 3, the light source unit 20 includes a long lamp 25 that emits light having a light emission peak at a wavelength of 300 nm to 400 nm, and the lamp 25 along the lamp 25 in a state where the lamp 25 is inserted therein. For example, a plurality of light source elements 21 constituted by a long outer tube (tubular jacket) 24 provided so as to extend, for example, the axial centers of the lamps 25 are positioned in the same plane and extend in parallel to each other. In the state, they are arranged in parallel at equal intervals.
The lamp 25 constituting each light source element 21 is held and fixed to the light source section casing member 11 via the lamp holder 22, and the outer tube 24 has one end opening positioned in the air guide space 18. In this state, the light source unit casing member 11 is fixed and held via a holding member (not shown).
The number of light source elements 21 constituting the light source unit 20 is, for example, 32, and the separation distance p between adjacent light source elements 21 is, for example, 90 mm.

光源ユニット20を構成するランプ25は、例えば、エキシマランプにより構成されており、例えば、液晶パネル材における液晶に含まれる光反応性物質(モノマー)を重合するのに適した波長である300nm〜400nmの紫外光が放射される。
図4は、本発明の紫外線照射装置において用いられるランプに係るエキシマランプの一構成例を示す、(A)斜視図、(B)ランプの長手方向に垂直な断面を示す断面図である。
このエキシマランプ25は、内部に放電空間Sが形成された断面矩形状の中空長尺状の放電容器26を備えており、この放電容器26の内部には、放電用ガスとして、例えばキセノンガスが封入されている。ここに、放電容器26は、例えば石英ガラスよりなる。
放電容器26における上壁26Aおよび下壁26Bの各々の外表面には、一対のメッシュ状の電極、すなわち、高電圧給電電極として機能する一方の電極27Aおよび接地電極として機能する他方の電極27Bが長手方向に伸びるよう互いに対向して配置されている。
また、放電容器26の下壁26Bを除く壁の内表面には、外面側から順に、反射材層30、ガラス粉末層31および蛍光体層32が積層された状態で、設けられており、光出射部を形成する放電容器26の下壁26Bの内表面には、ガラス粉末層31および蛍光体層32が積層された状態で、設けられている。
The lamp 25 constituting the light source unit 20 is constituted by, for example, an excimer lamp, and has a wavelength suitable for polymerizing a photoreactive substance (monomer) contained in the liquid crystal in the liquid crystal panel material, for example, 300 nm to 400 nm. Of ultraviolet light is emitted.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of an excimer lamp according to the lamp used in the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.
The excimer lamp 25 includes a hollow elongated discharge vessel 26 having a rectangular cross section in which a discharge space S is formed. Inside the discharge vessel 26, for example, xenon gas is used as a discharge gas. It is enclosed. Here, the discharge vessel 26 is made of, for example, quartz glass.
On the outer surface of each of the upper wall 26A and the lower wall 26B in the discharge vessel 26, there are a pair of mesh electrodes, that is, one electrode 27A that functions as a high-voltage power supply electrode and the other electrode 27B that functions as a ground electrode. They are arranged opposite to each other so as to extend in the longitudinal direction.
Further, on the inner surface of the wall excluding the lower wall 26B of the discharge vessel 26, a reflecting material layer 30, a glass powder layer 31, and a phosphor layer 32 are provided in this order from the outer surface side. A glass powder layer 31 and a phosphor layer 32 are laminated on the inner surface of the lower wall 26B of the discharge vessel 26 that forms the emission portion.

反射材層30は、例えば、シリカとアルミナの混合物により構成されている。
また、ガラス粉末層31を構成するガラスとしては、例えば、ホウケイ酸ガラス(Si−B−O系ガラス)およびアルミノケイ酸ガラス(Si−Al−O系ガラス)、バリウムケイ酸ガラス、または、これらいずれかの組成を元にアルカリ土類酸化物やアルカリ酸化物、金属酸化物を添加したガラスなどを例示することができる。
また、蛍光体層32を構成する蛍光体としては、例えばユーロピウム付活ホウ酸ストロンチウム(Sr−B−O:Eu(以下「SBE」と称する。)、中心波長368nm)蛍光体、セリウム付活アルミン酸マグネシウムランタン(La−Mg−Al−O:Ce(以下、「LAM」と称する。)、中心波長338nm(ただし、broad))蛍光体、ガドリニウム、プラセオジム付活リン酸ランタン(La−P−O:Gd,Pr(以下、「LAP:Pr,Gd」と称する。)、中心波長311nm)蛍光体などを例示することができる。
The reflector layer 30 is made of, for example, a mixture of silica and alumina.
Examples of the glass constituting the glass powder layer 31 include borosilicate glass (Si—B—O glass) and aluminosilicate glass (Si—Al—O glass), barium silicate glass, or any of these. Examples thereof include glass containing an alkaline earth oxide, an alkali oxide, or a metal oxide added thereto.
Examples of the phosphor constituting the phosphor layer 32 include europium activated strontium borate (Sr—B—O: Eu (hereinafter referred to as “SBE”), center wavelength 368 nm) phosphor, cerium activated aluminin. Magnesium lanthanum phosphate (La—Mg—Al—O: Ce (hereinafter referred to as “LAM”), center wavelength 338 nm (here, “broad”) phosphor, gadolinium, praseodymium-activated lanthanum phosphate (La—PO : Gd, Pr (hereinafter referred to as “LAP: Pr, Gd”), center wavelength 311 nm) phosphors and the like.

外套管24は、例えば300nm〜400nmの波長域の光を透過する光透過性材料、例えば石英ガラスよりなる円筒状のものであって、ランプ25とほぼ同じ長さを有する。 また、外套管24の内面とランプ25の外面との間に形成される冷却風流通路24Aを構成する空隙の最小間隔部分の大きさは、例えば16〜30mmである。   The outer tube 24 is a cylindrical material made of a light transmissive material, for example, quartz glass, that transmits light in a wavelength region of 300 nm to 400 nm, for example, and has almost the same length as the lamp 25. Further, the size of the minimum gap portion of the air gap constituting the cooling airflow passage 24A formed between the inner surface of the outer tube 24 and the outer surface of the lamp 25 is, for example, 16 to 30 mm.

冷却部40は、例えば、光源部ケーシング部材11の上部における、光源エレメント21の配列方向中央位置に設置された箱型形状の冷却部ケーシング部材41を備えており、この冷却部ケーシング部材41の内部には、例えば軸流ファンなどの冷却ファン42と、当該冷却ファン42の上流側において、例えば水冷ラジエータなどの放熱用の熱交換器43とが配置されている。
この冷却部ケーシング部材41の内部空間は、冷却部ケーシング部材41の両側の各々に設けられた通風ダクト45を介して光源部10における導風用空間部18および排風用空間部19と連通しており、これにより、冷却ファン42より供給される冷却風が光源部10における導風用空間部18を介して電装体配置空間部16内に導入されると共に各々の光源エレメント21における外套管24内に導入され、排風用空間部19を介して冷却部40における放熱用の熱交換器43に導入される、閉鎖された循環冷却風流通経路を形成する冷却機構が構成されている。
The cooling unit 40 includes, for example, a box-shaped cooling unit casing member 41 installed at a central position in the arrangement direction of the light source elements 21 in the upper part of the light source unit casing member 11. For example, a cooling fan 42 such as an axial fan and a heat exchanger 43 for heat dissipation such as a water-cooled radiator are disposed on the upstream side of the cooling fan 42.
The internal space of the cooling section casing member 41 communicates with the air guiding space section 18 and the exhaust air space section 19 in the light source section 10 through the ventilation ducts 45 provided on both sides of the cooling section casing member 41. Thus, the cooling air supplied from the cooling fan 42 is introduced into the electrical equipment arrangement space 16 through the air guide space 18 in the light source 10 and the outer tube 24 in each light source element 21. A cooling mechanism that forms a closed circulating cooling air flow path that is introduced into the inside and introduced into the heat exchanger 43 for heat dissipation in the cooling unit 40 through the exhaust air space 19 is configured.

ライトガイド部50は、被処理対象物Wに対する紫外線照射量を十分に確保しながら、光源ユニット20と被処理対象物Wとの間に十分な大きさの離間距離を確保するためのいわばスペーサとしての機能も有しており、光源部ケーシング部材11における光照射用開口12に対応した大きさを有し、内周面が反射面により形成された、例えば処理空間を区画する矩形枠状のライトガイド部材51が光源部10の下面から下方に伸びるように取り付けられて構成されている。
ライトガイド部材51は、図5に示すように、4枚の板状部材52A〜52Dが組み合わせられて構成されており、板状部材52A〜52Dの各々は、例えばアルミニウムからなるベース部材53と、例えば高輝アルミからなる光反射性部材54とにより構成されている。
ライドガイド部材51における一方の壁(一の板状部材52A)には、被処理対象物Wである例えば液晶パネル材をライトガイド部50の下側レベルに位置される、載置面が水平とされたステージ58に搬入、搬出する搬送ロボット(図示せず)の進入、退避のための開閉扉55が形成されており、この開閉扉55の開閉により、ライトガイド部50内に溜まる熱を外部に解放することができる。図1および図2における符号59はステージ架台である。
The light guide part 50 is a so-called spacer for ensuring a sufficiently large separation distance between the light source unit 20 and the object to be processed W while sufficiently ensuring the amount of ultraviolet irradiation to the object to be processed W. For example, a rectangular frame-shaped light having a size corresponding to the light irradiation opening 12 in the light source section casing member 11 and having an inner peripheral surface formed by a reflecting surface, for example, defining a processing space The guide member 51 is attached and configured to extend downward from the lower surface of the light source unit 10.
As shown in FIG. 5, the light guide member 51 is configured by combining four plate-like members 52 </ b> A to 52 </ b> D, and each of the plate-like members 52 </ b> A to 52 </ b> D includes a base member 53 made of, for example, aluminum, For example, the light reflecting member 54 made of high-brightness aluminum is used.
On one wall (one plate-like member 52A) of the ride guide member 51, for example, a liquid crystal panel material that is the object to be processed W is positioned at the lower level of the light guide portion 50, and the mounting surface is horizontal. An opening / closing door 55 is formed for entering and evacuating a transfer robot (not shown) that is loaded into and unloaded from the stage 58. The opening / closing of the opening / closing door 55 causes heat accumulated in the light guide portion 50 to be externally applied. Can be released to. Reference numeral 59 in FIGS. 1 and 2 denotes a stage mount.

電源部60は、各々のランプ25を点灯制御するものであり、重量の点およびメンテナンス時の配慮から、通常、光源部10と分離して配置される。ただし、トランス35は高電圧を発生することから光源部ケーシング部材11の内部に配置される。   The power supply unit 60 controls lighting of each lamp 25, and is usually arranged separately from the light source unit 10 in view of weight and consideration during maintenance. However, since the transformer 35 generates a high voltage, the transformer 35 is arranged inside the light source unit casing member 11.

上記の紫外線照射装置の動作について説明する。
この紫外線照射装置においては、平板状の被処理対象物W(例えば液晶パネル部材)が搬送ロボットによってライトガイド部材51における開閉扉55を介して搬入されてステージ58上に載置された状態において、エキシマランプ25における一方の電極27Aに、電源部60より高周波電圧が電装体配置空間部16に設けられたトランス35によって昇圧されて供給されると、放電容器26を構成する誘電体材料を介して放電空間S内で誘電体バリア放電が生じ、誘電体バリア放電によってエキシマ分子が形成され、エキシマ分子から放射される光(キセノンガスの場合175nmの真空紫外光)によって蛍光体層32を構成する蛍光体が励起されて300nm〜400nmの紫外線が放電容器26の下壁26Bを透過すると共に他方の電極27Bの開口を通過して放射される。
一方、冷却ファン42が駆動されることより供給される冷却風が光源部10における導風用空間部18を介してその一部が電装体配置空間部16内に導入されると共に他の全部が各々の光源エレメント21における外套管24内、具体的には、外套管24の内面とエキシマランプ25の外面との間に形成される冷却風流通路24A内に導入され、これにより、エキシマランプ25および外套管24が冷却され、その後、排風用空間部19を介して熱交換器43に導入されて冷却され、装置外部に排気されることなく、再び、冷却ファン42により冷却風が供給される。
The operation of the ultraviolet irradiation apparatus will be described.
In this ultraviolet irradiation device, in a state where a flat workpiece W (for example, a liquid crystal panel member) is carried by the transfer robot via the opening / closing door 55 in the light guide member 51 and placed on the stage 58, When a high frequency voltage is boosted and supplied from the power source 60 to the one electrode 27A of the excimer lamp 25 by the transformer 35 provided in the electrical equipment arrangement space 16, the dielectric material constituting the discharge vessel 26 is passed through the dielectric material. A dielectric barrier discharge is generated in the discharge space S, excimer molecules are formed by the dielectric barrier discharge, and fluorescence that constitutes the phosphor layer 32 by light emitted from the excimer molecules (in the case of xenon gas, vacuum ultraviolet light of 175 nm). When the body is excited, ultraviolet rays of 300 nm to 400 nm pass through the lower wall 26B of the discharge vessel 26 and the other It is emitted through the opening of the pole 27B.
On the other hand, a part of the cooling air supplied by driving the cooling fan 42 is introduced into the electrical equipment arrangement space 16 through the air guide space 18 in the light source unit 10 and all the others are Each light source element 21 is introduced into the outer tube 24, specifically, into the cooling airflow passage 24 A formed between the inner surface of the outer tube 24 and the outer surface of the excimer lamp 25, whereby the excimer lamp 25 and The outer tube 24 is cooled, and then introduced into the heat exchanger 43 through the exhaust air space 19 to be cooled, and the cooling air is supplied again by the cooling fan 42 without being exhausted outside the apparatus. .

而して、上記構成の紫外線照射装置によれば、複数の光源エレメント21が、各々のエキシマランプ25の軸中心が同一の水平面内に位置されると共に互いに平行に伸びる状態で、並列に配置されて光源ユニット20が構成されていることにより、基本的には、被処理対象物Wに対して均一な照度分布で300nm〜400nmの波長域の紫外線を照射することができ、しかも、被処理対象物Wの温度上昇を少なくすることができると共に被処理対象物Wの面内における温度不均一性を抑制することができる。すなわち、各々の光源エレメント21においては、外套管24がその内部にエキシマランプ25が挿通された状態で設けられていることにより、外套管24による冷却風導風機能(整風作用)によって、エキシマランプ25の放電容器26を直接的に冷却することができるので、複数のエキシマランプ25が各ランプ毎に均一に冷却されてエキシマランプ25自体による被処理対象物Wに対する放射熱のバラツキを小さく抑制することができると共に熱線が被処理対象物Wに対して照射されることを抑制することができ、しかも、外套管24それ自体も冷却風により冷却されるので被処理対象物Wに対する放射熱を抑制することができ、これにより、被処理対象物Wの温度上昇を少なくすることができると共に被処理対象物Wの面内における高い温度均一性を得ることができる。
従って、例えば、液晶パネルの製造工程における液晶パネル材の反応処理(プレチルト角発現処理)において用いられる紫外線照射装置として好適なものとなる。
Thus, according to the ultraviolet irradiation device having the above-described configuration, the plurality of light source elements 21 are arranged in parallel with the axial centers of the respective excimer lamps 25 positioned in the same horizontal plane and extending in parallel with each other. By configuring the light source unit 20, basically, it is possible to irradiate the object to be processed W with ultraviolet rays in a wavelength region of 300 nm to 400 nm with a uniform illuminance distribution, and to the object to be processed. The temperature rise of the object W can be reduced and temperature non-uniformity in the surface of the workpiece W can be suppressed. That is, in each light source element 21, the outer tube 24 is provided in a state where the excimer lamp 25 is inserted into the outer tube 24, so that the excimer lamp is provided by the cooling air guide function (winding action) by the outer tube 24. Since the 25 discharge vessels 26 can be directly cooled, the plurality of excimer lamps 25 are uniformly cooled for each lamp, and the variation of the radiant heat with respect to the object W to be processed by the excimer lamps 25 is suppressed to be small. In addition, it is possible to suppress the irradiation of the object to be processed W with heat rays, and the outer tube 24 itself is also cooled by the cooling air, so that the radiant heat to the object to be processed W is suppressed. Thus, the temperature rise of the object to be processed W can be reduced and the surface of the object to be processed W can be reduced. Can be obtained have temperature uniformity.
Accordingly, for example, it is suitable as an ultraviolet irradiation device used in a reaction process (pretilt angle expression process) of a liquid crystal panel material in a liquid crystal panel manufacturing process.

また、内周面が反射面により形成された空間よりなるライドガイド部50を具備していることにより、被処理対象物Wに対する紫外線照射量は十分に確保しながら、光源ユニット20と被処理対象物Wとの間の離間距離が大きくすることができるので、光源ユニット20の放射熱による影響を一層確実に抑制することができ、被処理対象物Wの温度上昇を少なくすることができると共に被処理対象物Wの面内における高い温度均一性を得ることができる。   In addition, the light guide unit 50 and the object to be processed are secured while ensuring a sufficient amount of ultraviolet irradiation with respect to the object to be processed W by including the ride guide portion 50 having an inner peripheral surface formed by a reflecting surface. Since the separation distance from the object W can be increased, the influence of the radiant heat of the light source unit 20 can be more reliably suppressed, the temperature increase of the object to be processed W can be reduced, and the object to be processed can be reduced. High temperature uniformity in the surface of the processing object W can be obtained.

さらに、エキシマランプ25が用いられ、このエキシマランプ25の放電空間Sにおいて生ずる所定の波長域の紫外線(真空紫外線)が放電容器26の内表面に設けられた蛍光体層32の作用によって300〜400nmの紫外線として放射される構成とされていることにより、余分な光成分が被処理対象物Wに放射されることがないので、被処理対象物Wの温度上昇を確実に少なくすることができる。   Further, an excimer lamp 25 is used, and ultraviolet rays (vacuum ultraviolet rays) in a predetermined wavelength region generated in the discharge space S of the excimer lamp 25 are 300 to 400 nm by the action of the phosphor layer 32 provided on the inner surface of the discharge vessel 26. By being configured to be emitted as ultraviolet rays, an extra light component is not radiated to the object to be processed W, so that the temperature increase of the object to be processed W can be surely reduced.

さらにまた、放熱用の熱交換器43を具備した構成とされていることにより、閉鎖された(密閉系の)冷却風循環経路を形成することができ、紫外線照射装置を例えばクリーンルーム内で使用する場合であっても、装置の外部より冷却風を取り入れること、および、装置外部に冷却風を排気する必要がなくなるので、ダクトなどを接続する必要がなく、冷却機構をコンパクトに構成することができる。
また、空冷式であることにより、水冷式のものであれば生ずるおそれのある水漏れ等の問題が生ずることない。
Furthermore, since the heat exchanger 43 for heat radiation is provided, a closed (sealed) cooling air circulation path can be formed, and the ultraviolet irradiation device is used in, for example, a clean room. Even in this case, it is not necessary to take in the cooling air from the outside of the apparatus and exhaust the cooling air to the outside of the apparatus, so there is no need to connect a duct or the like, and the cooling mechanism can be configured compactly. .
Moreover, since it is air-cooled, problems such as water leakage that may occur if it is water-cooled do not occur.

以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。   Hereinafter, experimental examples performed for confirming the effects of the present invention will be described.

<実験例1>
図1および図2に示す構成に従って、以下の構成を有する本発明に係る紫外線照射装置を作製した。
光源ユニット(20)は、光源エレメント(21)の数が32本、隣り合う光源エレメントの離間距離(ランプの軸中心間距離p)が90mmである。
各光源エレメント(21)を構成するランプ(25)は、全長が2800mm、縦横の寸法が43mm×15mm、ランプ出力が2kW、放電容器(26)の材質が石英ガラス、蛍光体層(32)を構成する蛍光体がSBE、放電用ガスとしてキセノンガスが封入されたエキシマランプであり、外套管(24)の材質が石英ガラス、全長が2500mm、内径が76mm、肉厚が2.5mmである円筒状のものである。
冷却ファン(42)は、1つの光源エレメント(21)に対して例えば4m3 /minの送風量(光源ユニット全体では128m3 /min)の冷却風を供給することのできる送風能力を有する軸流ファンである。導風用空間部(18)における圧力は、500〜1000Pa,冷却風の温度が30℃,排風用空間部(19)における風の温度が60℃程度である。
ライトガイド部材(51)の高さは300mmである。
被処理対象物(W)は、縦横の寸法が2200mm×2500mmである試験用液晶パネル材であり、光源ユニット(20)と被処理対象物(W)との離間距離は400mmである。
<Experimental example 1>
In accordance with the configuration shown in FIGS. 1 and 2, an ultraviolet irradiation apparatus according to the present invention having the following configuration was produced.
In the light source unit (20), the number of light source elements (21) is 32, and the distance between adjacent light source elements (distance p between the center axes of the lamps) is 90 mm.
The lamp (25) constituting each light source element (21) has a total length of 2800 mm, vertical and horizontal dimensions of 43 mm × 15 mm, a lamp output of 2 kW, a discharge vessel (26) made of quartz glass, and a phosphor layer (32). An excimer lamp in which the constituent phosphor is SBE and xenon gas is sealed as a discharge gas, and the outer tube (24) is made of quartz glass, has a total length of 2500 mm, an inner diameter of 76 mm, and a wall thickness of 2.5 mm. It is a shape.
The cooling fan (42) has an axial flow capacity capable of supplying cooling air of, for example, 4 m 3 / min of blowing air (128 m 3 / min in the whole light source unit) to one light source element (21). I am a fan. The pressure in the air guiding space (18) is 500 to 1000 Pa, the temperature of the cooling air is 30 ° C., and the temperature of the air in the exhaust air space (19) is about 60 ° C.
The height of the light guide member (51) is 300 mm.
The object to be processed (W) is a test liquid crystal panel material having vertical and horizontal dimensions of 2200 mm × 2500 mm, and the separation distance between the light source unit (20) and the object to be processed (W) is 400 mm.

この紫外線照射装置を用いて、各光源エレメント(21)におけるランプ(25)をすべて同一の点灯条件で点灯させて紫外線を被処理対象物(W)である試験用液晶パネル材に照射し、試験用液晶パネル材の光照射面上における任意の複数の測定箇所における照度および温度を測定し、試験用液晶パネル材の光照射面における照度均一性を求めたところ、照度均一度は±8.9%の範囲内にあることが確認された。
また、試験用液晶パネル材の光照射面における温度は、紫外線が照射され始めてから120秒間の時間が経過した時点で30℃±2℃に達すること(温度上昇の程度)が確認された。ここに、紫外線を照射する前の試験用液晶パネル材の表面温度は25℃である。
Using this ultraviolet irradiation device, all the lamps (25) in each light source element (21) are turned on under the same lighting conditions, and ultraviolet rays are irradiated to the test liquid crystal panel material that is the object to be processed (W). The illuminance uniformity on the light irradiation surface of the test liquid crystal panel material was determined by measuring the illuminance and temperature at arbitrary measurement points on the light irradiation surface of the liquid crystal panel material for testing. % Was confirmed to be within the range of%.
It was also confirmed that the temperature on the light-irradiated surface of the test liquid crystal panel material reached 30 ° C. ± 2 ° C. (degree of temperature rise) when 120 seconds had elapsed after the start of UV irradiation. Here, the surface temperature of the test liquid crystal panel material before irradiation with ultraviolet rays is 25 ° C.

<照度均一性>
『照度均一度』は、試験用液晶パネル材の光照射面における複数の測定箇所において測定された照度の平均値をEa、複数の測定箇所の各々における照度測定値をEbとしたとき、
(式) (Ea−Eb)/Ea 〔%〕
により定義される。実験例1においては、試験用液晶パネル材の光照射面における平均照度(Ea)は、約19mW/cm2 であった。
<Illuminance uniformity>
“Illuminance uniformity” is the average value of illuminance measured at a plurality of measurement locations on the light-irradiated surface of the test liquid crystal panel material, Ea, and the illuminance measurement value at each of the plurality of measurement locations as Eb.
(Formula) (Ea-Eb) / Ea [%]
Defined by In Experimental Example 1, the average illuminance (Ea) on the light-irradiated surface of the test liquid crystal panel material was about 19 mW / cm 2 .

さらにまた、カロリーメータにより、200nm〜20000nmの波長域の光の総放射熱量を測定したところ、試験用液晶パネル材に対する総放射熱量は57mW/cm2 であり、このうち、300nm〜400nmの波長域の紫外線以外の光(液晶パネル材における光化学反応に寄与しない光)による放射熱量は38mW/cm2 であった。ここに、ランプの表面温度は250℃、外套管の表面温度は約60℃であった。 Furthermore, when the total radiant heat of light in the wavelength range of 200 nm to 20000 nm was measured with a calorimeter, the total radiant heat amount for the test liquid crystal panel material was 57 mW / cm 2 , and of these, the wavelength range of 300 nm to 400 nm The amount of radiant heat by light other than ultraviolet light (light that does not contribute to the photochemical reaction in the liquid crystal panel material) was 38 mW / cm 2 . Here, the surface temperature of the lamp was 250 ° C., and the surface temperature of the outer tube was about 60 ° C.

<比較実験例1>
図6に示す構成に従って、比較用の紫外線照射装置を作製した。この紫外線照射装置は、冷却機構を備えていないものであって、上記実験例1において作製した紫外線照射装置の光源ユニットにおいて、外套管を有さないことの他は同一の構成を有する光源ユニット20Aを有する。図6において、符号51Aは補助反射板、50Aは内部に処理空間を区画するケーシングであり、上記図1および図2に示すものと同一の構成部材については同一の符号が付してある。
この紫外線照射装置を用いて、光源ユニット(20A)における各ランプ(25)をすべて同一の点灯条件で点灯させて紫外線を試験用液晶パネル材に照射し、実験例1と同様に、試験用液晶パネル材の光照射面上における任意の複数の測定箇所における照度および温度を測定し、試験用液晶パネル材の光照射面における照度均一性を求めたところ、照度均一度が±10.8%の範囲内にあることが確認された。なお、試験用液晶パネル材の光照射面における平均照度(Ea)は、約25mW/cm2 であった。
また、試験用液晶パネル材の光照射面における温度は、紫外線が照射され始めてから120秒間の時間が経過した時点で60℃±12℃に達すること(温度上昇の程度)が確認された。
<Comparative Experimental Example 1>
According to the configuration shown in FIG. 6, a comparative ultraviolet irradiation device was produced. This ultraviolet irradiation device is not provided with a cooling mechanism, and the light source unit of the ultraviolet irradiation device manufactured in Experimental Example 1 has the same configuration except that it does not have an outer tube. Have In FIG. 6, reference numeral 51 </ b> A is an auxiliary reflector, and 50 </ b> A is a casing that divides a processing space inside, and the same constituent members as those shown in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals.
Using this ultraviolet irradiation device, all the lamps (25) in the light source unit (20A) are turned on under the same lighting conditions, and ultraviolet rays are irradiated to the test liquid crystal panel material. The illuminance uniformity on the light irradiation surface of the test liquid crystal panel material was determined by measuring the illuminance and temperature at any plurality of measurement locations on the light irradiation surface of the panel material, and the illuminance uniformity was ± 10.8%. It was confirmed that it was within the range. In addition, the average illumination intensity (Ea) in the light irradiation surface of the liquid crystal panel material for a test was about 25 mW / cm < 2 >.
Further, it was confirmed that the temperature on the light-irradiated surface of the test liquid crystal panel material reached 60 ° C. ± 12 ° C. (degree of temperature rise) when 120 seconds had elapsed after the start of ultraviolet irradiation.

さらにまた、カロリーメータにより、200nm〜20000nmの波長域の光の総放射熱量を測定したところ、試験用液晶パネル材に対する総放射熱量は173mW/cm2 であり、このうち、300nm〜400nmの波長域の紫外線以外の光(液晶パネル材における光化学反応に寄与しない光)による放射熱量は148mW/cm2 であった。ここに、ランプの表面温度は約300℃であった。 Furthermore, when the total radiant heat amount of light in the wavelength range of 200 nm to 20000 nm was measured with a calorimeter, the total radiant heat amount for the test liquid crystal panel material was 173 mW / cm 2 , and of these, the wavelength range of 300 nm to 400 nm The amount of radiant heat by light other than ultraviolet rays (light that does not contribute to the photochemical reaction in the liquid crystal panel material) was 148 mW / cm 2 . Here, the surface temperature of the lamp was about 300 ° C.

<比較実験例2>
図7に示す構成に従って、比較用の紫外線照射装置を作製した。この紫外線照射装置は、上記実験例1において作製した紫外線照射装置において、光源ユニットが外套管を有さない構成とされており、また、ライトガイド部に代えて、光照射用開口(12)の開口縁部に補助反射板(51A)が設けられると共に光照射用開口(12)に光透過窓(12A)が設けられた構成とされていることの他は、上記実験例1において作製した紫外線照射装置と同一の構成を有しており、同一の構成部材については、便宜上、同一の符号が付してある。図7において、符号50Aは内部に処理空間を区画するケーシングである。
この紫外線照射装置を用いて、光源ユニット(20A)における各ランプ(25)をすべて同一の点灯条件で点灯させて紫外線を試験用液晶パネル材に照射し、実験例1と同様に、試験用液晶パネル材の光照射面上における任意の複数の測定箇所における照度および温度を測定し、試験用液晶パネル材の光照射面における照度均一性を求めたところ、照度均一度が±11.2%の範囲内にあることが確認された。なお、試験用液晶パネル材の光照射面における平均照度(Ea)は、約21mW/cm2 であった。
また、試験用液晶パネル材の光照射面における温度は、紫外線が照射され始めてから120秒間の時間が経過した時点で45℃±20℃に達すること(温度上昇の程度)が確認された。
<Comparative Experiment Example 2>
According to the configuration shown in FIG. 7, a comparative ultraviolet irradiation device was produced. This ultraviolet irradiation device has a configuration in which the light source unit does not have a mantle tube in the ultraviolet irradiation device manufactured in Experimental Example 1, and instead of the light guide portion, a light irradiation opening (12) is provided. The ultraviolet light produced in Experimental Example 1 except that the auxiliary reflector (51A) is provided at the opening edge and the light transmitting window (12A) is provided at the light irradiation opening (12). It has the same configuration as the irradiation device, and the same reference numerals are given to the same constituent members for convenience. In FIG. 7, reference numeral 50A denotes a casing that divides a processing space inside.
Using this ultraviolet irradiation device, all the lamps (25) in the light source unit (20A) are turned on under the same lighting conditions, and ultraviolet rays are irradiated to the test liquid crystal panel material. The illuminance uniformity on the light irradiation surface of the test liquid crystal panel material was determined by measuring the illuminance and temperature at any plurality of measurement locations on the light irradiation surface of the panel material. The illuminance uniformity was ± 11.2%. It was confirmed that it was within the range. In addition, the average illumination intensity (Ea) in the light irradiation surface of the liquid crystal panel material for a test was about 21 mW / cm < 2 >.
Further, it was confirmed that the temperature on the light-irradiated surface of the test liquid crystal panel material reached 45 ° C. ± 20 ° C. (degree of temperature rise) when 120 seconds had elapsed after the start of ultraviolet irradiation.

さらにまた、カロリーメータにより、200nm〜20000nmの波長域の光の総放射熱量を測定したところ、試験用液晶パネル材に対する総放射熱量は110mW/cm2 であり、このうち、300nm〜400nmの波長域の紫外線以外の光(液晶パネル材における光化学反応に寄与しない光)による放射熱量は89mW/cm2 であった。ここに、ランプの表面温度は約280℃、光透過窓の表面温度は147℃であった。 Furthermore, when the total radiant heat quantity of light in the wavelength range of 200 nm to 20000 nm was measured with a calorimeter, the total radiant heat quantity for the test liquid crystal panel material was 110 mW / cm 2 , and of these, the wavelength range of 300 nm to 400 nm The amount of radiant heat by light other than ultraviolet light (light that does not contribute to the photochemical reaction in the liquid crystal panel material) was 89 mW / cm 2 . Here, the surface temperature of the lamp was about 280 ° C., and the surface temperature of the light transmission window was 147 ° C.

以上のように、本発明に係る紫外線照射装置によれば、被処理対象物の光照射面において、紫外線照度および温度について高い面内均一性を得ることができることが確認された。
また、紫外線照射による被処理対象物の温度上昇の程度を小さくすることができることが確認された。
As described above, according to the ultraviolet irradiation device according to the present invention, it was confirmed that high in-plane uniformity can be obtained with respect to ultraviolet illuminance and temperature on the light irradiation surface of the object to be processed.
It was also confirmed that the degree of temperature rise of the object to be treated due to ultraviolet irradiation can be reduced.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明の紫外線照射装置においては、光源ユニットを構成する光源エレメントの個数および配列方法は、上記実施例のものに限定されず、目的に応じて適宜に設計変更することができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, in the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention, the number and arrangement method of the light source elements constituting the light source unit are not limited to those of the above-described embodiments, and can be appropriately changed in design according to the purpose.

10 光源部
11 光源部ケーシング部材
11A 一端壁
11B 他端壁
12 光照射用開口
12A 光透過窓
13 一端側隔壁
13A 導風用通風口
14 他端側隔壁
14A 排風用通風口
15 光源ユニット配置空間部
16 電装体配置空間部
18 導風用空間部
19 排風用空間部
20,20A 光源ユニット
21 光源エレメント
22 ランプホルダー
24 外套管(筒状ジャケット)
24A 冷却風流通路
25 エキシマ放電ランプ(ランプ)
26 放電容器
26A 上壁
26B 下壁
27A 一方の電極
27B 他方の電極
30 反射材層
31 ガラス粉末層
32 蛍光体層
35 トランス
S 放電空間
40 冷却部
41 冷却部ケーシング部材
42 冷却ファン
43 熱交換器
45 通風ダクト
50 ライトガイド部
50A ケーシング
51 ライトガイド部材
51A 補助反射板
52A〜52D 板状部材
53 ベース部材
54 光反射性部材
55 開閉扉
58 ステージ
59 ステージ架台
60 電源部
W 被処理対象物
70 液晶パネル
71 第1のガラス板
72 アクティブ素子
73 液晶駆動用電極
74 配向膜
75 第2のガラス板
76 カラーフィルター
77 透明電極
78 配向膜
79 スペーサ部材
80 液晶層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source part 11 Light source part casing member 11A One end wall 11B Other end wall 12 Light irradiation opening 12A Light transmission window 13 One end side partition 13A Air guide vent 14 Other end partition 14A Exhaust vent 15 Light source unit arrangement space Reference numeral 16: Electrical component arrangement space part 18: Air guide space part 19: Air exhaust space part 20, 20A Light source unit 21: Light source element 22: Lamp holder 24 Mantle tube (tubular jacket)
24A Cooling air flow passage 25 Excimer discharge lamp (lamp)
26 Discharge vessel 26A Upper wall 26B Lower wall 27A One electrode 27B The other electrode 30 Reflective material layer 31 Glass powder layer 32 Phosphor layer 35 Transformer S Discharge space 40 Cooling part 41 Cooling part casing member 42 Cooling fan 43 Heat exchanger 45 Ventilation duct 50 Light guide part 50A Casing 51 Light guide member 51A Auxiliary reflecting plate 52A to 52D Plate member 53 Base member 54 Light reflecting member 55 Open / close door 58 Stage 59 Stage mount 60 Power supply part W Object 70 Liquid crystal panel 71 First glass plate 72 Active element 73 Liquid crystal driving electrode 74 Alignment film 75 Second glass plate 76 Color filter 77 Transparent electrode 78 Alignment film 79 Spacer member 80 Liquid crystal layer

Claims (4)

光反応性物質を含む液晶パネルの製造工程において用いられる紫外線照射装置において、
各々、波長300nm〜400nmに発光ピークを有する光を放射する長尺状のエキシマランプおよび当該エキシマランプが内部に挿通された状態で設けられた、光透過性を有する両端に開口を有する筒状の長尺状の外套管により構成された複数の光源エレメントが被処理対象物である液晶パネル材と対向して並列に配列されてなる光源ユニットと、
導風用空間部および排風用空間部を有する冷却機構と
を備え
前記光源エレメントの各々における外套管の一端開口が共通の導風用空間部に位置されると共に他端開口が共通の排風用空間部に位置されており、前記光源エレメントの各々における外套管の内部に導風用空間部を介して冷却風が導入されることを特徴とする紫外線照射装置。
In an ultraviolet irradiation device used in a manufacturing process of a liquid crystal panel containing a photoreactive substance,
A long excimer lamp that emits light having an emission peak at a wavelength of 300 nm to 400 nm, and a cylindrical shape having openings at both ends having light transmittance, provided in a state in which the excimer lamp is inserted inside . A light source unit in which a plurality of light source elements configured by an elongated mantle tube are arranged in parallel to face a liquid crystal panel material that is an object to be processed;
A cooling mechanism having an air guiding space and an air discharging space ,
One end opening of the outer tube in each of the light source elements is located in a common air guide space portion, and the other end opening is located in a common air discharge space portion, and the outer tube of each of the light source elements is An ultraviolet irradiation device, wherein cooling air is introduced into the inside through a space for air guide .
前記光源ユニットと被処理対象物との間に、内周面が反射面により形成された空間よりなるライトガイド部を具備することを特徴とする請求項1に記載の紫外線照射装置。   The ultraviolet irradiation device according to claim 1, further comprising a light guide portion including a space in which an inner peripheral surface is formed by a reflection surface between the light source unit and the object to be processed. 前記エキシマランプが断面矩形状の放電容器を備え、前記外套管が円筒状であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 1 or 2, wherein the excimer lamp includes a discharge vessel having a rectangular cross section, and the outer tube is cylindrical . 前記冷却機構において、前記導風用空間部および排風用空間部により循環冷却風流通経路が形成されており、この循環冷却風流通経路に放熱用の熱交換器が配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の紫外線照射装置。 In the cooling mechanism , a circulating cooling air flow path is formed by the air guiding space and the exhaust air space, and a heat exchanger for heat dissipation is disposed in the circulating cooling air flow path. The ultraviolet irradiation device according to any one of claims 1 to 3.
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