JP6314604B2 - 照射装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、遮光マスクを用いない場合にマスク保持部材での反射又は屈折の影響を抑制可能な照射装置を提供することを目的とする。
上述の構成において、前記マスク保持部材を自動で昇降する駆動手段を備えてもよい。
上述の構成において、前記光源を線状光源とし、前記線状光源の周囲に向かう光を被照射体に反射する主反射鏡を備えるとともに、前記マスク保持部材と前記線状光源との間に前記被照射体を囲む補助反射鏡を設け、前記補助反射鏡と前記被照射体との間に、前記マスク保持部材を昇降させるスペースを設けてもよい。
図1は、本実施形態の照射装置を模式的に示す図である。図2は、紫外線ランプ、及び主反射板のみの照射によるワークの照度分布を模式的に示す図である。
照射装置1は、図1に示すように、紫外線ランプ10を内蔵し、照射領域たるワーク2の全域を均一な照度(すなわち良好な均斉度)で照射可能な装置である。また、照射装置1は、液晶パネル等の基板をワーク2とし、当該ワーク2に光を照射することでワーク2に用いる光硬化性樹脂を硬化する光硬化装置としても使用される。照射装置1は、複数(本実施形態では、5本)の線状光源によりワーク2を照射するものであり、この照射装置1では、紫外線光源として直管型の高出力な上記紫外線ランプ10が用いられている。
紫外線ランプ10は、ワーク2の真上に並列に延在しており、両端の紫外線ランプ10はワーク2の縁部の真上に配置されている。なお、紫外線ランプ10の管長と略同じ長さ、或いは管長以下の長さにワーク2の長辺Laが設定されており、管長が長いロングアークのランプを紫外線ランプ10に用いることでワーク2の大面積化が図られている。
ここで紫外線ランプ10の直射光のみによってワーク2を照射した場合、ワーク2の長軸K(図2)を含む近傍の照度分布には、紫外線ランプ10のランプ管軸方向(長手方向)の輝度分布が略直接的に反映される。
そこで、紫外線ランプ10から放射されワーク2を外れる光を主反射板12、及び補助反射板14で反射し、ワーク2における直射光の照度分布を補うように照らすことで、ワーク2の均斉度が高められている。
詳述すると、この照射装置1では、紫外線ランプ10、及び主反射板12のみで照射した場合、図2に示すように、紫外線ランプ10の両端部に対応する領域Xc、及び、紫外線ランプ10のランプ幅方向Wにおける領域Xaの両側の領域Xdで照度が不足する。この照射装置1では、これら領域Xc、領域Xdの照度不足を反射光によって補うように補助反射板14が構成されている。
係る構成の下、一対の補助端板20は、上記領域Xcに向けて光を反射し、また一対の補助側板21は上記領域Xdに向けて光を反射し、これらの反射光によって領域Xc、Xdの照度が補われる。
ワーク2は、図3に示すように、2枚の基板2B間に、紫外線硬化性樹脂からなるシール材(液晶封止材)2Cを設け、シール材2C内に液晶2Dを封止した液晶パネルである。ワーク2は、シール材2Cに紫外線が照射されることで、シール材2Cが硬化して2枚の基板2Bを貼り合わせられて形成される。一方の基板2Bは液晶2Dに対応する位置にTFT(薄膜トランジスタ)回路(不図示)を有するアレイ基板であり、他方の基板2Bは液晶2Dに対応する位置にカラーフィルタ(不図示)を有するカラーフィルタ基板である。図3は、TFT回路を有する基板2Bが被照射面2Aとなるように配置されたワーク2を示す。ここで、シール材2Cに紫外線を照射する際に、液晶2Dに紫外線が照射されると、液晶2Dの特性が変化してしまう。そこで、照射装置1には、液晶2Dに向かう光を遮光する遮光マスク50が設けられている。
マスク保持部材40は、図4に示すように、平面視略矩形に形成された枠状のマスクホルダ(枠体)41を備え、このマスクホルダ41に、棒状の複数(本実施形態では、8つ)の保持バー(保持部)42を支持して構成されている。マスクホルダ41は、保持バー42を支持可能な剛性を有する材料(例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄等の金属、本実施形態では、アルミニウム)を用いて、内面41Aが光出射開口3Aの大きさ以上の大きさになるように形成されている。
このように、マスク保持部材40を複数の保持バー42を用いて構成することで、1枚の加工精度の高い大きな石英板を用いる必要がないので、マスク保持部材40を構成する部材を小型化でき、その結果、軽量化とコスト低減を実現できる。なお、複数の保持バー42を1枚の石英板で構成してもよい。また、本実施形態では、保持バー42を等間隔に配置しているが、配列間隔は、等間隔に限定されるものではなく、ワーク2のサイズ及びワーク2内部の液晶セルの配置によって適宜設定される。
紫外線ランプ10、昇降機構46、照射ステージ4を昇降する直動機構(不図示)、及び減圧器は照射装置1の制御装置60に接続されている。この制御装置60の制御の下、紫外線ランプ10の点灯や、昇降機構46、直動機構、及び減圧器の駆動が制御されるようになっている。
なお、遮光マスク50の着脱の際に、紫外線ランプ10は点灯したままでもよいし、また、消灯してもよい。
図9は、マスク保持部材40のリフトアップ位置(上昇高さ)と照度との関係を示す図であり、図9(A)は計測箇所を示す図、図9(B)は計測箇所Bにおける最大照度Max及び最小照度Minを示すグラフ、図9(C)は計測箇所Cにおける最大照度Max及び最小照度を示すグラフ、図9(D)は計測箇所Dにおける最大照度Max及び最小照度Minを示すグラフである。図9(B)〜図9(D)では、横軸にリフトアップ位置を、縦軸に照度(mW/cm2)を示す。なお、リフトアップ位置の基準位置(0mm)は、遮光マスク50を用いて照射する際のマスク保持部材40の位置とし、図1に示す補助反射板14との間に所定距離のスペースS2を空けた位置とする。
例えば、上述した実施形態では、保持バー42を被照射面2Aから離間させていたが、これに加え、例えば保持バー42の上面又は下面に光干渉膜を形成することにより、光の反射を低減し、照度むらの発生を抑制してもよい。
また、上述した実施形態では、マスク保持部材40を自動で昇降する昇降機構46を設けたが、マスク保持部材40は手動で昇降されるように構成されてもよい。
また、上述した実施形態では、線状光源に5本の紫外線ランプ10を用いていたが、線状光源の本数はこれに限定されない。また紫外線ランプ10に代えて、紫外線LED等の発光素子を直線状に配列した線状光源を用いることもできる。また、線状光源が照射する光は紫外線に限定されるものではない。
3A 光出射開口
10 紫外線ランプ(光源)
12 主反射鏡
14 補助反射板(補助反射鏡)
40 マスク保持部材
41 マスクホルダ(枠体)
42 保持バー(保持部)
42A 縁部
44 昇降機構(駆動手段)
50 遮光マスク
60 制御装置
S2 スペース
Claims (4)
- 光源の光を出射する光出射開口内にマスク保持部材を配置し、このマスク保持部材に前記光源の光を遮光する遮光マスクを保持した照射装置において、
前記マスク保持部材を昇降自在に支持し、
前記遮光マスクを用いずに照射する際に、前記マスク保持部材を、前記遮光マスクを用いて照射する位置から20mm以上上昇させることを特徴とする照射装置。 - 前記マスク保持部材は、光透過性素材からなる保持部と、当該保持部の縁部を支持する枠体とを備え、
前記枠体を昇降自在に支持したことを特徴とする請求項1に記載の照射装置。 - 前記マスク保持部材を自動で昇降する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の照射装置。
- 前記光源を線状光源とし、前記線状光源の周囲に向かう光を被照射体に反射する主反射鏡を備えるとともに、前記マスク保持部材と前記線状光源との間に前記被照射体を囲む補助反射鏡を設け、
前記補助反射鏡と前記被照射体との間に、前記マスク保持部材を昇降させるスペースを設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の照射装置。
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