KR20140118782A

KR20140118782A - 광 조사 장치

Info

Publication number: KR20140118782A
Application number: KR1020140031471A
Authority: KR
Inventors: 카즈타카 시토
Original assignee: 호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-31
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-10-08
Also published as: CN104069998B; KR101707903B1; TWI543228B; JP5767666B2; TW201442059A; JP2014202763A; CN104069998A

Abstract

[과제] 다양한 형상으로 도포된 자외선 경화형 접착제에 대하여, 자외광 조사 영역의 형상을 조정 가능하게 하고, 직사각형 형상(프레임상)의 조사 대상 에리어 전체를 대략 균일한 강도로 일괄하여 조사할 수 있는 광 조사 장치를 제공한다.
[해결 수단] 평면상의 조사면에 대하여 광을 조사하는 광 조사 장치가, 조사면측에서 보았을 때, 소정의 직사각형 영역을 포위하도록 배치된 판 형상의 기판과, 기판의 표면에 직사각형 영역의 각 변을 따라 소정의 간격을 두고 적어도 일렬로 나열되고, 기판의 표면과 직교하는 방향으로 광축의 방향을 일치시켜 배치되는 복수의 발광 소자를 갖는 조사 유닛과, 복수의 발광 소자의 광량을 조정하는 광량 조정 수단을 구비하고, 복수의 발광 소자는 조사면과 평행한 동일 평면 위에 배치되고, 조사 유닛은, 조사면측에서 보았을 때, 소정의 직사각형 영역을 프레임 형상으로 포위하는 프레임 형상부와, 프레임 형상부의 외측으로 돌출하는 돌출부를 갖고, 광량 조정 수단은 적어도 프레임 형상부에 위치하는 발광 소자의 광량을 각각 소정의 광량이 되도록 조정한다.

Description

광 조사 장치{LIGHT ILLUMINATING APPARATUS}

본 발명은 광경화형 접착제를 사용한 플랫 패널 디스플레이 등의 기판의 첩합 가공에 적합한 광 조사 장치에 관한 것이다.

액정 디스플레이를 비롯한 플랫 패널 디스플레이의 제조 공정에는, 자외선 경화형 접착제(실링재)를 사용하여 기판을 프레임 형상으로 첩합하는 공정이 있다. 자외선 조사 장치에 의해 접합부의 형상에 맞춘 조사 강도 분포를 갖는 자외광이 접합부에 조사되어, 접착제가 경화되고, 기판의 접합이 완료된다.

제조하는 디스플레이의 종류나 사이즈에 따라, 접합부의 형상, 즉, 접착제의 경화에 필요한 자외선 조사 영역의 패턴이 달라지게 된다. 그래서, 특허문헌 1에서는, 라인 형상의 자외광을 발생하는 2개의 조사 수단을 입체적으로 교차하는 위치에 배치하고, 각 조사 수단을 라인 방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 함으로써, 1대의 장치로, 종횡비가 상이한, 크기가 상이한 등 여러 접합부의 형상에 대응하는 것이 가능한 자외광 조사 장치가 제안되었다.

일본 특개 2005-99783호 공보

(발명의 개요)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

자외선 경화형 접착제의 경화 상태(예를 들면, 경화 후의 경도, 수축률, 잔류 응력 등)는 조사되는 자외광의 강도의 영향을 강하게 받는 것이 일반적으로 알려져 있다. 자외광의 조사광 강도가 부족한 경우, 자외선 경화형 접착제의 경화가 불충분하게 되고, 격심할 경우에는 경화되지 않는 경우도 있다.

예를 들면, 플랫 패널 디스플레이의 제조 공정에서의 2장의 유리 기판의 실링에 사용되는 자외선 경화형 접착제가 불균일한 조사광 강도의 영향을 받아, 그 경화 상태에 불균일이 생긴 경우, 유리 기판 사이에 응력이 발생하여, 제품의 품질이 저하되거나, 플랫 패널 디스플레이의 두께가 불균일하게 되어, 정세도(精細度) 등의 성능이 저하되거나 하는 것과 같은 문제가 발생한다.

이들 문제를 해결하기 위해서는, 도포한 자외선 경화형 접착제를 균일하게 경화시키지 않으면 안 되어, 자외선 경화형 접착제에 대하여, 균일한 강도로 자외광을 조사하는 것이 요구된다.

전술한 바와 같이, 플랫 패널 디스플레이의 제조 공정에 있어서, 직사각형 형상으로 도포된 실링제에 효율적으로 자외광을 조사하여 제조하는 수단으로서 특허문헌 1에 기재된 자외광 조사 장치가 알려져 있다. 그렇지만, 특허문헌 1에 기재된 자외선 조사 장치에서는, 2개의 직교하는 조사 수단이 입체적으로 교차하는 위치에 배치되어 있어, 각 조사 수단과 직사각형 형상의 조사면(피가공물)과의 거리(조사 거리)가 각각 상이한 것으로 된다. 따라서, 직사각형 형상으로 도포된 자외선 경화형 접착제(즉, 조사 대상 에리어)에 자외광을 균일한 강도로 조사하기 위해서는, 조사 거리의 차이에 따라, 조사 수단마다 출사 강도를 조정할 수 있는 광학적인 기구나 전기적인 기능을 설치하여, 복잡한 제어를 행할 필요가 있다.

또한, 특허문헌 1에 기재된 자외선 조사 장치에서는, 각 조사 수단을 라인 방향과 직교하는 방향으로 이동시키면서 자외광을 조사하는 구성이기 때문에, 자외광을 조사 대상 에리어에 일괄하여 조사할 수 없다. 이 때문에, 직사각형 형상으로 도포된 자외선 경화형 접착제가 시간적 측면에서 부분적으로 경화되게 되어, 경화 후의 접착제 내에 수축률의 차이를 생기게 하고, 그 결과, 2장의 유리 기판 사이에, 불필요한 응력을 잔류시키는 문제가 생기고 있었다. 또한 경화 상태에 불균일이 생기기 쉬워, 플랫 패널 디스플레이의 두께가 불균일하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 직사각형 형상의 종횡비가 상위한, 대향하는 변의 길이가 상위한 등, 다양한 형상으로 도포된 자외선 경화형 접착제에 대하여, 자외광 조사 영역의 형상을 조정 가능하게 하여, 직사각형 형상(프레임 형상)의 조사 대상 에리어 전체를, 대략 균일한 강도로 일괄하여 조사 가능한 광 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광 조사 장치는 평면 형상의 조사면에 대하여 광을 조사하는 광 조사 장치로서, 조사면측에서 보았을 때, 소정의 직사각형 영역을 포위하도록 배치된 판 형상의 기판과, 기판의 표면에 직사각형 영역의 각 변을 따라 소정의 간격을 두고 적어도 일렬로 나열되고, 기판의 표면과 직교하는 방향으로 광축의 방향을 일치시켜 배치되는 복수의 발광 소자를 갖는 조사 유닛과, 복수의 발광 소자의 광량을 조정하는 광량 조정 수단을 구비하고, 복수의 발광 소자는 조사면과 평행한 동일 평면 위에 배치되고, 조사 유닛은, 조사면측에서 보았을 때, 소정의 직사각형 영역을 프레임 형상으로 포위하는 프레임 형상부와, 프레임 형상부의 외측으로 돌출하는 돌출부를 갖고, 광량 조정 수단은 적어도 프레임 형상부에 위치하는 발광 소자의 광량을 각각 소정의 광량이 되도록 조정하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 각 조사 유닛이 동일 평면 위에 배치되고, 각 조사 유닛과 조사면(피가공물)과의 거리가 일정하게 되기 때문에, 조사 대상 에리어 전체에 걸쳐 균일한 강도로 조사를 행하는 것이 가능하게 된다.

또한 광량 조정 수단은 프레임 형상부와 돌출부와의 경계에 위치하는 발광 소자의 광량을 선택적으로 조정하도록 구성할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 프레임 형상부와 돌출부와의 경계 부분으로부터 출사되는 광의 강도를 조정할 수 있기 때문에, 보다 균일한 강도로 조사할 수 있다.

또한 조사 유닛은 직사각형 영역의 3변을 따라 뻗는 ㄷ자 형상의 기판을 갖는 제 1 조사 유닛과, 직사각형 영역의 다른 1변을 따라 연장되는 직선 형상의 기판을 갖는 제 2 조사 유닛으로 이루어지고, 제 1 조사 유닛이 제 2 조사 유닛의 길이 방향과 직교하고 제 1 방향으로 연장되는 2개의 돌출부를 갖도록 구성할 수 있다.

또한 조사 유닛은 직사각형 영역의 2변을 따라 연장되는 L자 형상의 기판을 갖는 제 1 조사 유닛과, 직사각형 영역의 다른 2변을 따라 연장되는 역L자 형상의 기판을 갖는 제 2 조사 유닛으로 이루어지고, 제 1 조사 유닛 및 제 2 조사 유닛의 각각이 서로 평행한 제 1 방향으로 연장되는 2개의 돌출부를 갖도록 구성할 수 있다.

또한 제 2 조사 유닛을 제 1 방향을 따라 이동시키는 제 1 이동 수단을 더 구비하는 구성으로 할 수 있다.

또한 조사 유닛은 직사각형 영역의 각 변을 따라 연장되는 직선 형상의 기판을 갖는 제 1∼제 4 조사 유닛으로 이루어지고, 제 1 및 제 2 조사 유닛은 길이 방향이 제 1 방향을 따라 평행하게 배치되고, 제 3 및 제 4 조사 유닛은 길이 방향이 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 평행하게 배치되고, 제 1 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 제 3 조사 유닛의 측면에 근접하고, 제 3 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 제 2 조사 유닛의 측면에 근접하고, 제 2 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 제 4 조사 유닛의 측면에 근접하고, 제 4 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 제 1 조사 유닛의 측면에 근접하도록 설치되고, 제 1 및 제 2 조사 유닛의 길이 방향의 타단부가 2개의 돌출부를 이루도록 구성할 수 있다.

또한 제 3 및 제 4 조사 유닛의 길이 방향의 타단부가 2개의 돌출부를 이루도록 구성할 수 있다.

또한 제 1∼제 4 조사 유닛의 각각을 제 1 방향을 따라 이동시키는 제 1 이동수단을 더 구비하는 구성으로 할 수 있다.

또한 제 1∼제 4 조사 유닛의 각각을 제 2 방향을 따라 이동시키는 제 2 이동 수단을 더 구비하는 구성으로 할 수 있다.

또한 조사 유닛은 직사각형 영역의 각 변을 따라 연장되는 직선 형상의 기판을 갖는 제 1∼제 4 조사 유닛으로 이루어지고, 제 1 및 제 2 조사 유닛은 길이 방향이 제 1 방향을 따라 평행하게 배치되고, 제 3 및 제 4 조사 유닛은 길이 방향이 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 평행하게 배치되고, 제 3 및 제 4 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 제 1 조사 유닛의 측면에 근접하고, 제 3 및 제 4 조사 유닛의 길이 방향의 타단부는 제 2 조사 유닛의 측면에 근접하도록 설치되고, 제 1 및 제 2 조사 유닛의 길이 방향의 일단부가 2개의 돌출부를 이루도록 구성할 수 있다.

또한 제 1 및 제 2 조사 유닛의 길이 방향의 타단부가 2개의 돌출부를 이루도록 구성할 수 있다.

또한 제 3 및 제 4 조사 유닛의 적어도 어느 일방을 제 1 방향을 따라 이동시키는 제 3 이동 수단을 더 구비하는 구성으로 할 수 있다.

또한 광량 조정 수단은 돌출부에 배치된 발광 소자의 광량을 선택적으로 저감하도록 구성할 수 있다.

또한 각 발광 소자의 광로 위에 배치되고, 각 발광 소자로부터의 광의 방사각도를 변경하는 적어도 1개의 광학 소자를 갖도록 구성할 수 있다.

또한 복수의 발광 소자는 n열(n은 2 이상의 정수)로 배열되는 것이 바람직하다. 이 경우, n열로 배열되는 상기 복수의 발광 소자는 각 열에서 제 1 간격으로 배열되어 있고, 이웃하는 열과의 사이에서, 복수의 발광 소자의 길이 방향에 있어서의 위치가 제 1 간격의 1/2 벗어나 있는 것이 바람직하다.

또한 n열로 배열되는 복수의 발광 소자는 각 열에서 제 1 간격으로 배열되어 있고, 이웃하는 열과의 사이에서, 복수의 발광 소자의 길이 방향에 있어서의 위치가 제 1 간격의 1/n 벗어나 있는 것이 바람직하다.

또한 프레임 형상부의 네 귀퉁이 주변에 위치함과 아울러, 제 1∼제 4 조사 유닛의 길이 방향의 단부에 위치하는 복수의 발광 소자는 m열(m은 2 이상의 정수)로 배열되어 있고, 단부 이외의 부분의 복수의 발광 소자는 m열보다도 적은 k열(k는 1 이상의 정수)로 배열되어 있는 것이 바람직하다.

또한 조사 유닛은 발광 소자의 배열 방향으로 촛점선을 향하게 하고, 또한, 복수의 발광 소자와 각각 대향하도록 배치된 복수의 실린드리컬 렌즈를 구비하는 구성으로 할 수 있다.

또한 복수의 발광 소자는 정방 형상의 발광면을 갖는 면 발광 LED이며, 발광면의 일방의 대각선이 기판의 길이 방향을 따르도록 배치되는 것이 바람직하다.

또한 다른 관점에서는, 본 발명의 광 조사 장치는 평평한 조사면에 대하여 광을 조사하는 광 조사 장치로서, 가늘고 긴 판 형상의 기판과, 기판의 표면에 기판의 길이 방향을 따라 소정의 간격을 두고 적어도 일렬로 나열되고, 기판의 표면과 직교하는 방향으로 광축의 방향을 일치시켜 배치되는 복수의 발광 소자를 각각 갖고, 복수의 발광 소자가 발광함으로써 조사면에 대하여 각각 라인 형상의 광을 조사하는 N개(N은 3 이상의 정수)의 조사 유닛과, N개의 조사 유닛의 복수의 발광 소자의 광량을 조정하는 광량 조정 수단을 구비하고, N개의 조사 유닛의 복수의 발광 소자는 조사면과 평행한 동일 평면 위에 배치되고, N개의 조사 유닛은 조사면측에서 보았을 때에, N각형의 형상을 보이는 소정 영역의 각 변을 따라 각각 배치되고, 소정 영역을 프레임 형상으로 포위하는 프레임 형상부와, 프레임 형상부의 외측으로 돌출하는 돌출부를 형성하고, 광량 조정 수단은 프레임 형상부와 돌출부와의 경계에 위치하는 발광 소자의 광량을 선택적으로 조정하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 광 조사 장치에 의하면, 각 조사 유닛의 복수의 발광 소자가 조사면(피가공물)과 평행한 동일 평면 위에 배치되고, 각 발광 소자와 조사면과의 거리가 일정하게 되기 때문에, 조사 대상 에리어 전체에 걸쳐 균일한 강도로 조사를 행하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치의 개관도(평면도)이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치의 조사 모듈 부근의 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치의 조사 모듈 부근의 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치의 개관도(평면도)이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 광 조사 장치의 개관도(평면도)이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 광 조사 장치의 개관도(측단면도)이다.
도 7은 변형예 1의 구성을 설명하는 도면(확대 평면도)이다.
도 8은 변형예 2의 구성을 설명하는 도면(확대 평면도)이다.
도 9는 변형예 3의 구성을 설명하는 평면도이다.
도 10은 변형예 4의 구성을 설명하는 평면도이다.
도 11은 변형예 5의 구성을 설명하는 평면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치(1)의 정면도이다. 본 실시형태의 광 조사 장치(1)는 UV 접착제(자외선 경화형 접착제)의 경화 파장을 파장 성분에 포함하는 광(이하 「UV광」이라고 한다.)을 도 1의 지면 앞쪽으로 출사하는 장치이다. 광 조사 장치(1)로부터 출사되는 UV광은 프레임 형상의 조사 강도 분포를 가지고 있고, 예를 들면, 액정 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이의 제조 공정에서, 유리 기판을 첩합하는 UV 접착제의 경화 처리에 사용된다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 광 조사 장치(1)는 평판 형상의 지지 플레이트(10)와, 지지 플레이트(10)의 표면에 부착된 4개의 가늘고 긴 각주 형상의 조사 모듈(20)(20A, 20B, 20C, 20D)과, 광 조사 장치(1)의 동작을 제어하는 제어부(50)를 구비하고 있다. 이하의 설명에서, 도 1에 좌표를 나타내는 바와 같이, 지지 플레이트(10)에 수직한 방향을 Z축 방향으로 하고, 지지 플레이트(10)에 평행한 서로 직교하는 2방향을 X축 방향 및 Y 방향으로 한다.

조사 모듈(20A, 20C)은 길이 방향을 X축 방향을 향하게 하여 배치되고, 조사 모듈(20B, 20D)은 길이 방향을 Y축 방향을 향하게 하여 배치되어 있다. 또한 조사 모듈(20A)은 길이 방향의 일단부가 조사 모듈(20D)의 폭 방향의 일측면에 근접하도록 배치되어 있다. 또한, 본 명세서에서 「근접하는」이란 「접촉하는」 것을 포함하는 의미이다.

마찬가지로, 조사 모듈(20B)은 길이 방향의 일단부가 조사 모듈(20A)의 폭 방향의 일측면에 근접하도록 배치되어 있고, 조사 모듈(20C)은 길이 방향의 일단부가 조사 모듈(20B)의 폭 방향의 일측면에 근접하도록 배치되어 있고, 조사 모듈(20D)은 길이 방향의 일단부가 조사 모듈(20C)의 폭 방향의 일측면에 근접하도록 배치되어 있다. 즉, 4개의 조사 모듈(20A, 20B, 20C, 20D)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 지지 플레이트(10)의 일면 상에서 소정의 직사각형 영역(S)을 포위하도록 배열되어 있고, 직사각형 영역(S)을 프레임 형상으로 포위하는 프레임 형상부(F)(도 1 중 점선으로 둘러싸인 부분)와, 프레임 형상부(F)로부터 외측으로(즉, 상하좌우)로 돌출하는 4개의 돌출부(G)가 형성되어 있다.

각 조사 모듈(20)에는, 지지 플레이트(10)에 접하는 면의 반대측의 면(대향 하는 측의 면)에, 복수의 광학 유닛(30)이 설치되어 있다. 광학 유닛(30)은 조사 모듈(20)의 길이 방향으로 동일한 간격으로 일렬로 배열되어 있다. 각 광학 유닛(30)으로부터는 지지 플레이트(10)와 수직인 Z축 방향으로 UV광이 방사된다. 또한 각 광학 유닛(30)으로부터 방사되는 UV광은 조사 모듈(20)의 길이 방향으로 퍼짐각을 가지고 있다. 그 때문에 인접하는 광학 유닛(30)으로부터 출사되는 UV광이 서로 중첩되어, 조사 모듈(20)의 길이 방향으로 연장되는 라인 형상의 조사 강도 분포를 갖는 UV광이 형성된다. 또한 전술한 바와 같이, 각각 라인 형상의 UV광을 출사하는 4개의 조사 모듈(20A, 20B, 20C, 20D)이 소정의 직사각형 영역(S)을 포위하도록 배열되기 때문에, 광 조사 장치(1) 전체로서 프레임 형상의 조사 강도 분포를 갖는 조사광(UV광)을 출사한다.

도 2 및 도 3은 광 조사 장치(1)의 확대 단면도이다. 도 2는 조사 모듈(20A)을 통과하는 YZ 평면으로 절단한 도면이며, 도 3은 조사 모듈(20A)을 통과하는 ZX 평면으로 절단한 도면이다. 조사 모듈(20)은 가늘고 긴 각주 형상의 기판(22)을 구비하고 있고, 기판(22)의 표면에는 복수의 광학 유닛(30)이 길이 방향으로 동일한 간격으로 배치되어, 부착되어 있다.

광학 유닛(30)은 그 광축(AX) 위에 배치된 LED(Light Emitting Diode) 소자(32), 집광 렌즈(34) 및 실린드리컬 렌즈(36)를 구비하고 있다. LED 소자(32)는 정방형 형상의 발광면을 갖는 면 발광 LED이며, 기판(22)의 일면에 부착되어 있다. 집광 렌즈(34) 및 실린드리컬 렌즈(36)는 기판(22)에 고정된 도시하지 않은 렌즈 홀더에 의해 유지되어 있다.

집광 렌즈(34)는 X축 방향 및 Y축 방향에서 정의 굴절력을 가지고 있고, 지지 플레이트(10)로부터 Z축 정방향으로 소정 거리(워킹 디스턴스) 떨어진 조사 영역에서 X축 방향(라인 방향)에서의 균일한 조사 강도 분포가 얻어지도록, LED 소자(32)로부터 방사되는 발산광의 퍼짐각을 X축 방향 및 Y축 방향에서 저감시킨다. 구체적으로는, 예를 들면, 조사 영역에서의 조사광의 강도의 반값 전체폭이 광학 유닛(30)의 X축 방향에서의 배치 간격과 동일한 정도가 되어, 이웃하는 광학 유닛(30)으로부터 출사되는 조사광의 하측 부분끼리 중첩되고, X축 방향에서 균일성이 높은 조사 강도 분포가 얻어지는 굴절력을 갖는 집광 렌즈(34)가 사용된다.

실린드리컬 렌즈(36)는 Y축 방향으로만 정의 굴절력을 가지고 있고, LED 소자(32)로부터 방사되는 발산광의 퍼짐각을 Y축 방향으로 집광시켜, 가늘고 긴 라인 형상의 조사 강도 분포를 형성한다.

또한, 본 실시형태에서는, 집광 렌즈(34) 및 실린드리컬 렌즈(36)에 평볼록 렌즈가 사용되고 있지만, 정의 굴절력을 갖는 다른 형상의 렌즈(예를 들면, 양쪽 볼록 렌즈나 돌출 렌즈)를 사용해도 된다. 또한 본 실시형태에서는, 각 광학 유닛(30)에 하나의 짧은 실린드리컬 렌즈(36)가 설치되어 있지만, 하나의 긴 실린드리컬 렌즈를 복수의 광학 유닛(30)에서 공유하는 구성으로 할 수도 있다.

기판(22)의 이면에는 복수의 암나사(22t)가 길이 방향으로 동일한 간격으로 설치되어 있다. 또한 지지 플레이트(10)에는 정방 격자 형상으로(즉, X축 방향 및 Y축 방향에 동일한 간격으로) 복수의 관통구멍(12)이 설치되어 있다. 조사 모듈(20)의 기판(22)은 관통구멍(12)에 통과시켜져 암나사(22t)에 돌려 넣어진 복수의 볼트(14)에 의해, 지지 플레이트(10)에 고정되어 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 4개의 조사 모듈(20)이 지지 플레이트(10)의 표면 위에서 소정의 직사각형 영역(S)을 포위하도록 배열되어 있다. 따라서, 4개의 조사 모듈(20)에 의해 각각 형성되는 라인 형상의 조사 강도 분포가 프레임 형상부(F)에서 간극 없이 중첩되어, 프레임 형상부(F)로부터는 균일성이 높은 프레임 형상의 조사 강도 분포를 갖는 조사광이 출사된다.

또한 복수의 조사 모듈(20)을 본 실시형태와 같이(즉, 각 조사 모듈(20)의 길이 방향에서의 일단부가 다른 하나의 조사 모듈(20)의 폭 방향에서의 일측면에 근접하도록) 배치함으로써, 각 조사 모듈(20)의 기판(22)을 지지 플레이트(10) 위에 직접 부착하여, 각 LED 소자(32)의 발광면(32a)(도 2, 도 3)의 Z축 방향에서의 위치를 일정하게(즉, 동일면 위에) 일치시키는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 4개의 동일 설계의 조사 모듈(20)을 사용하여, 균일한 조사 강도 분포를 갖는 프레임 형상의 조사광을 형성하는 것이 가능하게 된다.

또한 본 실시형태의 각 조사 모듈(20)은 단지 볼트(14)에 의해 지지 플레이트(10)에 고정되어 있을 뿐이며, 각 조사 모듈(20)을 지지 플레이트(10)에 고정하고 있는 볼트(14)를 떼어내고, 다른 관통구멍(12)에 볼트(14)를 통하여 다시 기판(22)의 암나사(22t)에 돌려 넣음으로써, 지지 플레이트(10) 위에서의 각 조사 모듈(20)의 고정 위치를 용이하게 변경할 수 있다. 즉, 도 1에 화살표로 나타내는 바와 같이, 각 조사 모듈(20)을 각각 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 도 4에 도시하는 바와 같이, 4개의 조사 모듈(20)에 의해 포위되는 직사각형 영역(S)의 크기를 변경하고, 그 결과로서 프레임 형상부(F)의 크기를 변경할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 구성에 의하면, 직사각형 형상의 종횡비가 상위하고, 대향하는 변의 길이가 상위한 등, 다양한 형상으로 도포된 자외선 경화형 접착제에 대하여, 자외광 조사 영역(즉, 프레임 형상부(F))의 형상을 조정할 수 있다. 따라서, 프레임 형상의 조사 대상 에리어 전체를, 대략 균일한 강도의 자외광으로 일괄하여 조사하는 것이 가능하게 되기 때문에, 휘도나 정세도의 불균일이 적어 고품질의 플랫 패널 디스플레이를 생산할 수 있다.

또한 도 1에 도시하는 바와 같이, 제어부(50)는 각 조사 모듈(20)에 의한 UV광의 출사를 제어하는 광량 조정부(52)를 구비하고 있다. 광량 조정부(52)는 각 LED 소자(32)의 구동 전류를 제어하여, LED 소자(32)마다 점등/소등의 전환이나 광량 조정이 가능하게 되어 있다.

본 실시형태의 조사 모듈(20)의 배치를 채용한 경우, 2개의 조사 모듈(20)이 근접하는 개소(즉, 프레임 형상부(F)와 돌출부(G)의 경계부)에서는, 광학 유닛(30)의 배치 밀도가 높아지기 때문에, UV광의 조사 강도가 증대하는 것과 같은 문제가 있다.

도 4 중 파선으로 둘러싼 영역(A)은 조사 모듈(20A)에 조사 모듈(20B)의 길이 방향의 일단부가 근접해 있는 부분(즉, 프레임 형상부(F)와 돌출부(G)의 경계부)이며, 파선으로 둘러싼 영역(B)은 조사 모듈(20B)의 길이 방향의 일단부가 근접해 있지 않은 부분이다. 영역(A)에는 그 중앙에 배치된 광학 유닛(30A)과, 광학 유닛(30A)의 X축 방향 양측에 배치된 2개의 광학 유닛(30)(조사 모듈(20A))과, 광학 유닛(30A)의 Y축 부방향측에 배치된 1개의 광학 유닛(30)(조사 모듈(20B)) 모두 4개의 광학 유닛(30)이 배치되어 있다. 한편, 영역(B)에는, 그 중앙에 배치된 광학 유닛(30B)과, 광학 유닛(30B)의 X축 방향 양측에 배치된 2개의 광학 유닛(30)(조사 모듈(20A)) 모두 3개의 광학 유닛(30)이 배치되어 있다. 따라서, 각 광학 유닛(30)에 의한 조사량을 일정하게 설정한 경우, 4개의 광학 유닛(30)이 배치된 영역(A)은 3개의 광학 유닛(30)이 배치된 영역(B)보다도, 광학 유닛(30)의 배치 밀도가 높기 때문에, 조사 강도가 높아져 버린다. 그 때문에 광량 조정부(52)에 의해, 영역(A)에 배치되는 광학 유닛(30)(예를 들면, 조사 모듈(20B)의 길이 방향의 일단부에 인접하는 광학 유닛(30A나 30A2)의 광량을 낮춤으로써 균일한 프레임 형상의 조사 강도 분포가 얻어지도록 구성하고 있다. 또한, 본 실시형태의 각 광학 유닛(30)으로부터 출사되는 UV광은, 실린드리컬 렌즈(36)에 의해, 각 광학 유닛(30)의 중심을 향하여 집광되기 때문에, 실린드리컬 렌즈(36)의 굴절력이나 기판(22)의 폭(폭 방향의 길이)에 따라서는, 영역(A)에서, 조사 모듈(20A)로부터 출사되는 UV광과, 조사 모듈(20B)로부터 출사되는 UV광이 지나치게 떨어져 버리는 경우를 생각할 수 있다. 이러한 경우에는, 영역(A)의 조사 강도가 영역(B)의 조사 강도보다도 낮아져 버리기 때문에, 영역(A)에 배치되는 광학 유닛(30)(예를 들면, 조사 모듈(20B)의 길이 방향의 일단부에 인접하는 광학 유닛(30A나 30A2)의 광량을 올림으로써 균일한 프레임 형상의 조사 강도 분포가 얻어진다.

또한, 2개의 조사 모듈(20)이 근접한다는 것은, 구체적으로는, 조사 강도(에너지 밀도) 분포의 균일성에 영향이 생길 정도로, 각 조사 모듈(20)에 의한 조사 강도 분포가 중첩되는 것을 말하며, 영역(A)은 그러한 조사 강도 분포의 중첩이 생기는 영역이다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 각 조사 모듈(20)에 의한 조사 강도 분포 중, 피크 강도의 1/2 이상(혹은 1/4 이상, 1/8 이상, 1/16 이상 등)이 되는 영역끼리가 중첩되는 영역을 영역 A로 한다.

또한 본 실시형태에서는, 프레임 형상의 조사광이 필요하게 되기 때문에, 돌출부(G)에 배치된 광학 유닛(30X)(도 4)에 의한 조사는 불필요하다. 따라서, 광량 조정부(52)에 의해 광학 유닛(30X)만을 선택적으로 소등 또는 감광시켜도 된다.

상기의 제 1 실시형태에서는, 각 조사 모듈(20)이 볼트(14)에 의해 지지 플레이트(10) 위에 고정되어 있고, 조사 모듈(20)의 배치의 변경은 수작업으로 행할 필요가 있다. 그러나, 이하에 설명하는 본 발명의 제 2 실시형태와 같이, 자동 스테이지 등의 이동 장치를 사용함으로써, 지지 플레이트(10)에 대한 각 조사 모듈(20)의 배치를 자동적으로 변경하는 것도 가능하다.

(제 2 실시형태)

도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 광 조사 장치(100)의 정면도이다. 또한 도 6은 도 5에 있어서의 E-E 화살표 방향의 도면이다. 또한, 이하의 설명에서, 제 1 실시형태와 동일하거나 또는 대응하는 구성에 대해서는 동일하거나 또는 유사한 부호를 사용하고, 중복되는 설명을 생략한다.

본 실시형태의 지지 플레이트(10')는 4변으로부터 직립하는 측벽(10'W)을 갖는 상자 형상으로 형성되어 있다. 측벽(10'W)에는, 조사 모듈(20A, 20B, 20C 및 20D)과 대향하는 면에, 각각 리니어 스테이지(60)(60A, 60B, 60C 및 60D)가 부착되어 있다. 리니어 스테이지(60)는 전자적인 구동 기구를 구비한 자동 스테이지이며, 1개의 직선 형상의 레일(62)과, 2개의 슬라이더(63, 64)를 구비하고 있다. 슬라이더(63, 64)는 레일(62)과 걸어맞추어져, 레일(62)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다.

각 레일(62A, 62B, 62C, 62D)은 각각 지지 플레이트(10')와 평행하게 배치되고, 볼트(도시하지 않음)에 의해 측벽(10'W)에 부착되어 있다. 또한 서로 평행하게 배치된 X축 방향으로 슬라이드 하는 리니어 스테이지(60A와 60C)는 동일한 높이(Z축 방향에서의 위치)에 부착되어 있다. 마찬가지로, 서로 평행하게 배치된 Y축 방향으로 슬라이드 하는 리니어 스테이지(60B와 60D)도 동일한 높이에 부착되어 있다. 또한 Y축 방향으로 슬라이드 하는 리니어 스테이지(60B 및 60D)는 X축 방향으로 슬라이드 하는 리니어 스테이지(60A 및 60C)와는 상이한 높이에 배치되어 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는 리니어 스테이지(60B 및 60D)는 리니어 스테이지(60A 및 60C)보다도 높은 위치에 배치되어 있다.

또한 광 조사 장치(100)는 4개의 리니어 스테이지(70)(70A, 70B, 70C 및 70D)를 구비하고 있다. 리니어 스테이지(70)도 리니어 스테이지(60)와 동일한 구성의 자동 스테이지이며, 1개의 직선 형상의 레일(72)(72A, 72B, 72C, 72D)과, 2개의 슬라이더(73(73A, 73B, 73C, 73D. 단, 도면에는 73C만을 나타낸다.), 74(74A, 74B, 74C, 74D. 단, 74A는 도시하지 않는다.)를 구비하고 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 각 리니어 스테이지(70A, 70B, 70C 및 70D)는 각각 각 조사 모듈(20A, 20B, 20C 및 20D)의 바로 아래에 배치되어 있고, 각 리니어 스테이지(70)의 슬라이더(73, 74)는 로드(80)에 의해 각 조사 모듈(20)의 이면에 연결되어 있다.

또한 리니어 스테이지(70A)의 레일(72A)은 길이 방향의 일단이 리니어 스테이지(60D)의 슬라이더(63D)에 접속되고, 타단이 리니어 스테이지(60B)의 슬라이더(63B)에 접속되어 있다. 그 때문에 슬라이더(63D)와 슬라이더(63B)를 동기하여 구동시키면, 레일(72A)이 Y축 방향으로 슬라이드 한다. 또한 리니어 스테이지(70A)의 슬라이더(73D(도시하지 않음)와 74D)를 동기하여 구동시키면, 조사 모듈(20A)은 레일(72A)을 따라 X축 방향으로 이동한다. 즉, 리니어 스테이지(60B, 60D 및 70A)를 구동함으로써, 조사 모듈(20A)을, 그 자세(방향)를 유지한 채, X축 및 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.

마찬가지로, 리니어 스테이지(70C)의 레일(72C)은 일단이 리니어 스테이지(60D)의 슬라이더(64D)에 접속되고, 타단이 리니어 스테이지(60B)의 슬라이더(64B)에 접속되어 있고, 리니어 스테이지(60B, 60D 및 70C)를 구동함으로써, 조사 모듈(20C)의 자세를 유지한 채, 조사 모듈(20C)을 X축 및 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.

또한 리니어 스테이지(70D)의 레일(72D)은 일단이 리니어 스테이지(60A)의 슬라이더(63A)에 접속되고, 타단이 리니어 스테이지(60C)의 슬라이더(63C)에 접속되어 있다. 그 때문에 슬라이더(63A)와 슬라이더(63C)를 동기하여 구동시키면, 레일(72D)이 X축 방향으로 슬라이드 한다. 또한 리니어 스테이지(70D)의 슬라이더(73D(도시하지 않음)와 74D)를 동기하여 구동시키면, 조사 모듈(20D)은 레일(72D)을 따라 Y축 방향으로 이동한다. 즉, 리니어 스테이지(60A, 60C 및 70D)를 구동함으로써, 조사 모듈(20D)을 그 자세를 유지한 채 X축 및 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.

마찬가지로, 리니어 스테이지(70B)의 레일(72B)은 길이 방향의 일단이 리니어 스테이지(60A)의 슬라이더(64A)에 접속되고, 타단이 리니어 스테이지(60C)의 슬라이더(64C)에 접속되어 있어, 리니어 스테이지(60A, 60C 및 70B)를 구동함으로써, 조사 모듈(20B)을, 그 자세를 유지한 채, X축 및 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, Y축 방향으로 슬라이드 하는 리니어 스테이지(60B 및 60D)와, X축 방향으로 슬라이드 하는 리니어 스테이지(60A 및 60C)가 상이한 높이로 배치되어 있다. 그 때문에, 리니어 스테이지(60B 및 60D)에 접속되는 리니어 스테이지(70A 및 70C)와, 리니어 스테이지(60A 및 60C)에 접속되는 리니어 스테이지(70B 및 70D)도, 상이한 높이로 배치된다. 이 구성에 의해, 리니어 스테이지(70A 및 70C)와 리니어 스테이지(70B 및 70D)가 서로 간섭되지 않고 이동 가능하게 되어 있다.

또한 조사 모듈(20A 및 20C)은 조사 모듈(20B 및 20D)과는 상이한 길이의 로드(80)에 의해 리니어 스테이지(70)에 접속되어 있다. 이것에 의해, 4개의 조사 모듈(20A, 20B, 20C 및 20D)의 높이(Z축 방향에서의 위치)가 일정하게 맞추어져 있다. 그 때문에 XY 평면과 평행하게 배치된 피가공물과 각 조사 모듈(20)과의 거리를 균일하게 할 수 있어, 균일한 조사 강도 분포의 조사광을 피가공물에 조사할 수 있다.

또한 리니어 스테이지(60A, 60B, 60C, 60D, 70A, 70B, 70C 및 70D)는 제어부(50)에 접속되어 있다. 또한 제어부(50)는 각 리니어 스테이지(60 및 70)의 구동을 제어하여, 조사 모듈(20A, 20B, 20C 및 20D)을 이동시키는 이동 제어부(54)를 가지고 있다. 각 조사 모듈(20A, 20B, 20C 및 20D)의 위치를 자동 제어에 의해 변경할 수 있기 때문에, 피가공물의 종류를 변경할 때에, 조사 강도 분포의 설정을 용이하게 변경하는 것이 가능하게 되어 있다.

이상이 본 발명의 실시형태의 설명이지만, 본 발명은 상기의 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 여러 변형이 가능하다.

(변형예 1)

이하, 상기에 설명한 각 실시형태에 적용 가능한 몇 개의 변형예를 설명한다. 도 7은 변형예 1의 개략적인 구성을 나타내는 확대도이다. 변형예 1의 조사 모듈(20')은, 기판(22')의 길이 방향에서의 일단부(다른 조사 모듈(20n)의 폭 방향의 일측면에 근접하는 쪽의 일단부)를, 조사 모듈(20n)의 길이 방향(도 8에서의 X축 방향) 양측에 돌출시켜, T자 형상으로 형성한 T자 형상부(22t)를 가지고 있다. T자 형상부(22t)에는 이 돌출 방향으로 나란히 배치된 2개의 광학 유닛(30t)이 설치되어 있다. 조사 모듈(20')은 광학 유닛(30)의 배치에 관하여 면대칭성(대칭면(S))을 가지고 있다. 즉, T자 형상부(22t)를 제외한 부분(광학 유닛(30)이 일렬로 배열된 부분)에서는, 광학 유닛(30)은 대칭면(S) 위에 동일한 간격으로 배열되어 있다. 또한 T자 형상부(22t)에서는, 2개의 광학 유닛(30t)은 대칭면(S) 위에는 배치되어 있지 않고, 대칭면(S)을 사이에 끼고 서로 대칭인 위치에 배치된다.

도 7에 도시되는 바와 같이, 조사 모듈(20')의 상기의 일단부의 근방에서는, 광학 유닛(30t)의 배열의 중심선과, 광학 유닛(30i)의 배열의 중심선이 수직하게 교차하도록, T자 형상으로 배열되어 있다.

조사 모듈(20')의 일단부를 이렇게 구성함으로써 기판의 치수의 제약 등에 의해 인접하는 조사 모듈(20t, 20') 사이에서 광학 유닛(30)의 간격이 넓어져 버리는 것과 같은 경우에도, 조사 모듈(20)의 이음매(즉, 프레임 형상부(F)와 돌출부(G)의 경계부)에서 필요한 조사 강도를 확보하는 것이 가능하게 된다.

또한 본 변형예 1에서는, 광학 유닛(30)이 조사 모듈(20')의 길이 방향에서의 일단부(기판(22')의 길이 방향의 일단에 인접하는 부분)에서는 2열, 그 이외의 부분에서는 1열로 배열된 구성이 채용되었지만, 다른 배열도 가능하다. 예를 들면, 일단부 이외의 부분에서도 광학 유닛을 복수열로 배열시킬 수 있다. 이 경우에는, 일단부에서의 배열수를 일단부 이외의 부분의 배열수보다도 많게 할 수 있다. 변형예 1의 배열 방법을 일반화하여 기재하면, 조사 모듈(20')의 일단부에서는 광학 유닛(30t)을 m열(m은 2 이상의 정수)로 배열하고, 일단부 이외에서는 m열보다도 적은 k열(k는 1 이상의 정수)로 배열한다는 것이 된다.

(변형예 2)

다음에 본 발명의 실시형태의 변형예 2에 대하여 설명한다. 본 발명의 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 조사 모듈(20) 위에 광학 유닛(30)을 일렬로 배열한 구성이 채용되었지만, 조사 모듈(20) 위에 광학 유닛(30)을 복수열 배치한 구성으로 해도 된다.

도 8은 변형예 2의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 변형예 2의 조사 모듈(20")에서는, 기판(22")의 길이 방향에 광학 유닛(30")이 2열 나란히 배치되어 있다. 각 열(L열, R열)에서, 광학 유닛(30")은 동일한 간격(간격(p))으로 나열되어 있다. 또한 L열과 R열에서는, 광학 유닛(30")의 열 방향에서의 위치가 배열 간격(p)의 1/2만큼 벗어나 있어, 소위 지그재그 배열로 되어 있다. 광학 유닛(30")을 이와 같이 배열함으로써, 광학 유닛(30")의 배치 밀도를 높고, 또한, 균일하게 할 수 있기 때문에, 보다 높고 균일한 조사 강도 분포를 얻을 수 있다.

또한 변형예 2에서는, LED 소자(32")는 정방형 형상의 발광면을 가지고 있고, 각 LED 소자(32")는 발광면의 대각선의 일방을 배열 방향(기판(22)의 길이 방향)을 향하여 배치되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, LED 소자(32")의 배열 방향(라인 방향)에서, 보다 균일한 조사 강도 분포가 얻어진다.

또한, 조사 모듈에 광학 유닛(30")을 n열(n은 3 이상의 정수) 나란히 배치하는 경우에도, 상기의 변형예 2와 마찬가지로, 이웃하는 2열 사이에서, 광학 유닛(30")의 열 방향에서의 위치를 배열 간격(p)의 1/2 비켜 놓는 구성으로 할 수 있다. 또한 광학 유닛(30")을 n열 나란하게 배치하는 경우에는, 이웃하는 열과의 사이에서, 광학 유닛(30")의 열 방향에서의 위치를 배열 간격(p)의 1/n 비켜 놓는 구성으로 해도 된다.

또한, 상기의 변형예 1 및 변형예 2는 모두 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 양쪽에 적용하는 것이 가능하다.

또한 상기의 각 실시형태에서는, 4개의 조사 모듈(20A, 20B, 20C, 20D)은 직사각형 영역(S)을 프레임 형상으로 포위하는 프레임 형상부(F)와, 프레임 형상부(F)로부터 외측으로 돌출하는 4개의 돌출부(G)가 형성되도록 배치되는 것으로서 설명했지만, 이러한 구성에 한정되는 것이 아니고, 4개의 조사 모듈(20A, 20B, 20C, 20D)은 이하에 설명하는 변형예 3∼5와 같이 배치할 수 있다.

(변형예 3)

도 9는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치(1)의 변형예를 도시하는 도면이다. 본 변형예의 광 조사 장치(1A)는 4개의 조사 모듈(20A, 20B, 20C, 20D)이 2개의 돌출부(G)를 형성하도록 배치되어 있는 점에서 제 1 실시형태와 다르다. 즉, 본 변형예에서는, 조사 모듈(20A)과 조사 모듈(20D)이 L자 형상으로 배치되어 있고, 조사 모듈(20D)에는 돌출부(G)가 형성되어 있지 않다. 또한 마찬가지로, 조사 모듈(20B)과 조사 모듈(20C)이 역L자 형상으로 배치되어 있고, 조사 모듈(20B)에는 돌출부(G)가 형성되어 있지 않다. 그리고, 본 변형예에서는, 조사 모듈(20A)과 조사 모듈(20D)을 1세트로 하고 조사 모듈(20B)과 조사 모듈(20C)을 1세트로 하여 각각이 X방향으로만 이동 가능하게 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해서도, 조사 모듈(20)에 의해 포위되는 직사각형 영역(S)의 크기를 변경하여, 프레임 형상부(F)의 크기를 바꿀 수 있다. 또한, 조사 모듈(20A)과 조사 모듈(20D)을 연결하여 1개의 조사 모듈로서 구성하고, 또한 조사 모듈(20B)과 조사 모듈(20C)을 연결하여 1개의 조사 모듈로서 구성해도 된다.

(변형예 4)

도 10은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치(1)의 변형예를 도시하는 도면이다. 본 변형예의 광 조사 장치(1B)는 변형예 3과 같이 4개의 조사 모듈(20A, 20B, 20C, 20D)이 2개의 돌출부(G)를 형성하도록 배치되어 있는 점에서 제 1 실시형태와 상이하다. 즉, 본 변형예에서는, 조사 모듈(20A)과, 조사 모듈(20D)과, 조사 모듈(20C)이 ㄷ자 형상으로 배치되어 있고, 조사 모듈(20B)은 조사 모듈(20A)과, 조사 모듈(20D)과, 조사 모듈(20C)로 둘러싸이는 영역 내에 배치되어 있고, 조사 모듈(20D)과, 조사 모듈(20B)에는 돌출부(G)가 형성되어 있지 않다. 그리고, 본 변형예에서는, 조사 모듈(20A)과, 조사 모듈(20D)과, 조사 모듈(20C)을 1세트로 하고, 조사 모듈(20B)만이 X방향으로만 이동 가능하게 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해서도, 조사 모듈(20)에 의해 포위되는 직사각형 영역(S)의 크기를 변경하여, 프레임 형상부(F)의 크기를 변경할 수 있다. 또한, 조사 모듈(20A)과, 조사 모듈(20D)과, 조사 모듈(20C)을 연결하여 1개의 조사 모듈로서 구성해도 된다.

(변형예 5)

도 11은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 광 조사 장치(1)의 변형예를 도시하는 도면이다. 본 변형예의 광 조사 장치(1B)는 조사 모듈(20B와 20D)이 조사 모듈(20A와 20C) 사이에 끼도록 배치되어 있고, 조사 모듈(20A 및 20C)의 각각에 좌우 방향(즉, X축 방향)으로 연장되는 2개의 돌출부(G)가 형성되는 점에서 제 1 실시형태와 상이하다. 본 변형예에서는, 조사 모듈(20A와 20C)은 고정되고, 조사 모듈(20B와 20D)이 X방향으로만 이동할 수 있게 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해서도, 조사 모듈(20)에 의해 포위되는 직사각형 영역(S)의 크기를 변경하여, 프레임 형상부(F)의 크기를 바꿀 수 있다.

또한 상기의 각 실시형태는 4개의 조사 모듈을 정방형 형상으로 연달아 접속시킨 예이지만, 본 발명의 실시형태의 구성은 이것에 한정되지 않고, 3개 이상의 조사 모듈을 환상(예를 들면, 삼각 형상, 오각 형상, 육각 형상, ···십이각 형상, ···)으로 연달아 접속시킨 것이면 된다. 또한 반드시 정다각형으로 할 필요는 없고, 피가공부(피조사부)의 형상에 따라 조사 모듈의 배치를 설정할 수 있다.

또한 상기의 각 실시형태는 복수의 조사 모듈을 볼록 다각형 형상으로 연달아 접속시킨 예이지만, 오목 다각형(180°를 초과하는 내각을 갖는 다각형) 형상으로 조사 모듈을 연달아 접속시킨 것도 본 발명의 범위에 포함된다.

또한 상기의 각 실시형태에서는, 집광 렌즈(34)에 의해 LED 소자로부터 방사되는 발산광의 퍼짐각을 X축 방향 및 Y축 방향에서 저감시키는 구성으로 하고 있지만, 집광 렌즈(34)를 다른 광학 부품(예를 들면, 미러나 회절 격자)으로 치환하는 것도 가능하다. 또한 광학 유닛(30)에 광학 필터를 더하여, 스펙트럼 특성이나 조사 강도 분포를 조정하는 구성을 채용할 수도 있다.

또한 상기의 각 실시형태는, 자외선 경화형 접착제를 경화시키기 위하여, 자외선 경화형 접착제를 경화시키는 UV광을 조사하는 광 조사 장치의 예이지만, 본 발명의 실시형태는 이 구성에 한정되지 않는다. 자외선 경화형 접착제 이외의 감광성 소재(예를 들면, 자외선 경화형 수지, 자외선 경화형 잉크, 자외선 경화형 도료, 자외선 경화형 코트제, 자외선 경화형 레지스트 등)에 작용하는 파장을 포함하는 광을 조사하는 광 조사 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한 본 발명의 실시형태는, UV광을 조사하는 광 조사 장치에 한정되지 않고, 가시광선이나 적외광 등의 다른 파장 영역의 광을 조사하는 조사 장치에도 적용할 수 있다.

또한 상기의 제 2 실시형태는, 전자적인 구동 기구를 구비한 자동 스테이지를 사용하여, 지지 플레이트에 대한 각 조사 모듈의 배치를 자동적으로 변경 가능한 것이지만, 구동 기구를 구비하고 있지 않은 수동 스테이지를 사용한 구성으로 해도 된다. 또한 구동 기구는, 전자력을 사용하는 것에 한정되지 않고, 유압식, 공기 압력식, 그 밖의 구동 방식의 액추에이터를 사용할 수도 있다.

또한 상기의 제 2 실시형태에서는, 조사 모듈을 이동시키는 이동 수단으로서 리니어 스테이지가 사용되고 있지만, 본 발명의 실시형태는 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 다관절 로봇암 등, 다른 종류의 이동 수단을 사용하여 조사 모듈을 이동시키는 구성도, 본 발명의 범위에 포함된다.

1 광 조사 장치
10 지지 플레이트
20 조사 모듈
30 광학 유닛
50 제어부
60, 70 리니어 스테이지

Claims

평면 형상의 조사면에 대하여 광을 조사하는 광 조사 장치로서,
상기 조사면측에서 보았을 때, 사전결정된 직사각형 영역을 포위하도록 배치된 판 형상의 기판과, 상기 기판의 표면에 상기 직사각형 영역의 각 변을 따라 사전결정된 간격을 두고 적어도 일렬에 나열되고, 상기 기판의 표면과 직교하는 방향으로 광축의 방향을 일치시켜 배치되는 복수의 발광 소자를 갖는 조사 유닛과,
상기 복수의 발광 소자의 광량을 조정하는 광량 조정 수단을 구비하고,
상기 복수의 발광 소자는 상기 조사면과 평행한 동일 평면 위에 배치되고,
상기 조사 유닛은, 상기 조사면측에서 보았을 때에, 상기 사전결정된 직사각형 영역을 프레임 형상으로 포위하는 프레임 형상부와, 상기 프레임 형상부의 외측으로 돌출하는 돌출부를 갖고,
상기 광량 조정 수단은 적어도 상기 프레임 형상부에 위치하는 상기 발광 소자의 광량을 각각 사전결정된 광량이 되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광량 조정 수단은 상기 프레임 형상부와 상기 돌출부의 경계에 위치하는 상기 발광 소자의 광량을 선택적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 조사 유닛은 상기 직사각형 영역의 3변을 따라 연장되는 ㄷ자 형상의 기판을 갖는 제 1 조사 유닛과, 상기 직사각형 영역의 다른 1변을 따라 연장되는 직선 형상의 기판을 갖는 제 2 조사 유닛으로 이루어지고,
제 1 조사 유닛이 상기 제 2 조사 유닛의 길이 방향과 직교하고 제 1 방향으로 연장되는 2개의 상기 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 조사 유닛은 상기 직사각형 영역의 2변을 따라 연장되는 L자 형상의 기판을 갖는 제 1 조사 유닛과, 상기 직사각형 영역의 다른 2변을 따라 연장되는 역L자 형상의 기판을 갖는 제 2 조사 유닛으로 이루어지고, 제 1 조사 유닛 및 상기 제 2 조사 유닛의 각각이 서로 평행한 제 1 방향으로 연장되는 2개의 상기 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2 조사 유닛을 상기 제 1 방향을 따라 이동시키는 제 1 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 조사 유닛을 상기 제 1 방향을 따라 이동시키는 제 1 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 조사 유닛은 상기 직사각형 영역의 각 변을 따라 연장되는 직선 형상의 기판을 갖는 제 1∼제 4 조사 유닛으로 이루어지고,
상기 제 1 및 제 2 조사 유닛은 길이 방향이 제 1 방향을 따라 평행하게 배치되고,
상기 제 3 및 제 4 조사 유닛은 길이 방향이 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 평행하게 배치되고,
상기 제 1 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 상기 제 3 조사 유닛의 측면에 근접하고,
상기 제 3 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 상기 제 2 조사 유닛의 측면에 근접하고,
상기 제 2 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 상기 제 4 조사 유닛의 측면에 근접하고,
상기 제 4 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 상기 제 1 조사 유닛의 측면에 근접하도록 설치되고,
상기 제 1 및 제 2 조사 유닛의 길이 방향의 타단부가 2개의 상기 돌출부를 이루는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 3 및 제 4 조사 유닛의 길이 방향의 타단부가 2개의 상기 돌출부를 이루는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1∼제 4 조사 유닛의 각각을 상기 제 1 방향을 따라 이동시키는 제 1 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1∼제 4 조사 유닛의 각각을 상기 제 1 방향을 따라 이동시키는 제 1 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 제 1∼제 4 조사 유닛의 각각을 상기 제 2 방향을 따라 이동시키는 제 2 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 조사 유닛은 상기 직사각형 영역의 각 변을 따라 연장되는 직선 형상의 기판을 갖는 제 1∼제 4 조사 유닛으로 이루어지고,
상기 제 1 및 제 2 조사 유닛은 길이 방향이 제 1 방향을 따라 평행하게 배치되고,
상기 제 3 및 제 4 조사 유닛은 길이 방향이 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 평행하게 배치되고,
상기 제 3 및 제 4 조사 유닛의 길이 방향의 일단부는 상기 제 1 조사 유닛의 측면에 근접하고,
상기 제 3 및 제 4 조사 유닛의 길이 방향의 타단부는 상기 제 2 조사 유닛의 측면에 근접하도록 설치되고,
상기 제 1 및 제 2 조사 유닛의 길이 방향의 일단부가 2개의 상기 돌출부를 이루는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 조사 유닛의 길이 방향의 타단부가 2개의 상기 돌출부를 이루는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제 3 및 제 4 조사 유닛의 적어도 어느 일방을 상기 제 1 방향을 따라 이동시키는 제 3 이동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광량 조정 수단은 상기 돌출부에 배치된 상기 발광 소자의 광량을 선택적으로 저감시키는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 발광 소자의 광로 위에 배치되고, 상기 각 발광 소자로부터의 광의 방사 각도를 변경하는 적어도 1개의 광학 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 발광 소자는 n열(n은 2 이상의 정수)로 배열되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 n열로 배열되는 상기 복수의 발광 소자는 각 열에서 제 1 간격으로 배열되어 있고,
이웃하는 열과의 사이에서, 상기 복수의 발광 소자의 상기 길이 방향에서의 위치가 상기 제 1 간격의 1/2 벗어나 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 n열로 배열되는 상기 복수의 발광 소자는 각 열에서 제 1 간격으로 배열되어 있고,
이웃하는 열과의 사이에서, 상기 복수의 발광 소자의 상기 길이 방향에서의 위치가 상기 제 1 간격의 1/n 벗어나 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임 형상부의 네 귀퉁이 주변에 위치함과 아울러, 상기 제 1∼제 4 조사 유닛의 길이 방향의 단부에 위치하는 상기 복수의 발광 소자는, m열(m은 2 이상의 정수)로 배열되어 있고, 상기 단부 이외의 부분의 상기 복수의 발광 소자는 m열보다도 적은 k열(k는 1 이상의 정수)로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조사 유닛은 상기 발광 소자의 배열 방향으로 촛점선을 향하게 하고, 또한, 상기 복수의 발광 소자와 각각 대향하도록 배치된 복수의 실린드리컬 렌즈를 구비한 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 발광 소자는 정방형 형상의 발광면을 갖는 면 발광 LED이며, 상기 발광면의 일방의 대각선이 상기 기판의 길이 방향을 따르도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
평평한 조사면에 대하여 광을 조사하는 광 조사 장치로서,
가늘고 긴 판 형상의 기판과, 상기 기판의 표면에 상기 기판의 길이 방향을 따라 사전결정된 간격을 두고 적어도 일렬로 나열되고, 상기 기판의 표면과 직교하는 방향으로 광축의 방향을 일치시켜 배치되는 복수의 발광 소자를 각각 갖고, 상기 복수의 발광 소자가 발광함으로써 상기 조사면에 대하여 각각 라인 형상의 광을 조사하는 N개(N은 3 이상의 정수)의 조사 유닛과, 상기 N개의 조사 유닛의 상기 복수의 발광 소자의 광량을 조정하는 광량 조정 수단을 구비하고,
상기 N개의 조사 유닛의 상기 복수의 발광 소자는 상기 조사면과 평행한 동일 평면 위에 배치되고,
상기 N개의 조사 유닛은, 상기 조사면측에서 보았을 때, N각형의 형상을 보이는 사전결정된 영역의 각 변을 따라 각각 배치되고, 상기 사전결정된 영역을 프레임 형상으로 포위하는 프레임 형상부와, 상기 프레임 형상부의 외측으로 돌출하는 돌출부를 형성하고,
상기 광량 조정 수단은 상기 프레임 형상부와 상기 돌출부와의 경계에 위치하는 상기 발광 소자의 광량을 선택적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.