KR20150058032A

KR20150058032A - 광조사 장치

Info

Publication number: KR20150058032A
Application number: KR1020140160091A
Authority: KR
Inventors: 마코토 이마이; 다케시 가모하라; 다카히로 가야시마; 가즈히로 사카이; 야스후미 가와나베
Original assignee: 이와사키 덴끼 가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2015-05-28
Also published as: TW201527847A; CN104654258A; TWI613491B; KR102115460B1; JP5648734B1; JP2015099273A

Abstract

본 발명의 과제는 광출사 개구부에 설치하는 부재의 출사측 표면으로의 이물질의 부착을 억제한 광조사 장치를 제공하는 것이다.
광조사 장치(1)는 광조사기(2)의 하우징(3)에 반사경(5)과 광원(4)을 수납하고, 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)에 광투과성의 부재를 구비하고, 이 부재의 광출사측에 에어 커튼 기구(60)를 구비하는 구성으로 하여, 광출사 개구부(3A)에 설치하는 부재에 이물질이 부착되는 것을 억제한다.

Description

광조사 장치{LIGHT IRRADIATION APPARATUS}

본 발명은 하우징에 반사경과 광원을 구비한 광조사 장치에 관한 것이다.

종래, 광조사기의 하우징에 반사경과 광원을 수납하고, 광원으로부터의 직사 광 및 반사경으로부터의 반사를 조사하는 광조사 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 광조사 장치에 있어서는, 광출사 개구부에 편광자 유닛을 설치하고, 하우징 내의 반사경과 편광자 유닛 사이에 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 설치하여, 반사경과 편광자 유닛 사이를 정압으로 함으로써, 하우징 내에 이물질이 침입하는 것을 방지하고 있다.

일본 특허 출원 제5056991호 공보

그러나, 상술한 종래의 구성에서는 하우징 내의 광출사 개구부의 내측에 가스를 공급하고 있으므로, 하우징 내로의 이물질의 침입은 방지할 수 있지만, 광출사 개구부에 설치한 부재(편광자 유닛)의 하면(광출사측의 면)에 이물질이 부착될 우려가 있다.

본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광출사 개구부에 설치하는 부재의 광출사측 표면으로의 이물질의 부착을 억제한 광조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광조사 장치는 광조사기의 하우징에 반사경과 광원을 수납하고, 상기 하우징의 광출사 개구부에 광투과성의 부재를 구비하고, 이 부재의 광출사측에 에어 커튼 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

상술한 구성에 있어서, 상기 에어 커튼 기구는 상기 광출사 개구부의 짧은 방향으로 에어 커튼을 형성해도 된다.

상술한 구성에 있어서, 상기 에어 커튼 기구는 상기 광원의 긴 방향에 직교하여 에어 커튼을 형성해도 된다.

상술한 구성에 있어서, 상기 에어 커튼 기구는 상기 부재와 대략 평행하게 에어를 송풍하여 상기 광출사 개구부의 전체에 걸쳐서 에어 커튼을 형성해도 된다.

상술한 구성에 있어서, 상기 하우징의 광출사 개구부에 편광자 유닛을 구비하고, 상기 편광자 유닛의 광출사측에 상기 에어 커튼 기구를 구비해도 된다.

상술한 구성에 있어서, 상기 편광자 유닛의 광출사측에 광투과 부재를 구비하고, 상기 광투과 부재의 광출사측에 상기 에어 커튼 기구를 구비해도 된다.

상술한 구성에 있어서, 상기 하우징의 광출사 개구부에 광투과 부재와 편광자 유닛을 순서대로 구비하고, 상기 편광자 유닛의 광출사측에 상기 에어 커튼 기구를 구비해도 된다.

상술한 구성에 있어서, 상기 에어 커튼 기구는 에어를 송풍하는 블로우 노즐과, 이 블로우 노즐로부터 송풍된 에어를 배기하는 배기 노즐을 대향하여 구비해도 된다.

본 발명에 따르면, 반사경과 광원을 수납한 하우징의 광출사 개구부에 에어 커튼 기구를 구비하였으므로, 광출사 개구부에 설치하는 부재의 광출사측 표면에 이물질이 부착되는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 광배향 장치를 도시하는 정면도.
도 2는 도 1의 광조사기를 확대하여 도시하는 도면.
도 3은 편광자 유닛의 구성을 도시하는 도면으로, (A)는 평면도, (B)는 측 단면에서 본 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 광배향 장치를 도시하는 정면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 광배향 장치를 도시하는 정면도.
도 6은 본 발명의 변형예에 관한 광배향 장치를 도시하는 정면도.
도 7은 본 발명의 다른 변형예에 관한 광배향 장치를 도시하는 정면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 광배향 장치를 도시하는 정면도이다. 도 2는 도 1의 광조사기를 확대하여 도시하는 도면이다. 도 3은 편광자 유닛의 구성을 도시하는 도면으로, 도 3의 (A)는 평면도, 도 3의 (B)는 측단면에서 본 도면이다.

광배향 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 판 형상, 혹은 띠 형상의 광배향 대상물(워크) W의 광배향막에 편광광을 조사하여 광배향하는 광조사 장치이다.

광배향 장치(1)는 바로 아래에 편광광을 조사하는 광조사기(2)를 구비하고 있다. 광배향 대상물 W의 광배향에 있어서는, 광배향 대상물 W가, 반송 기구(도시하지 않음)에 의해 직동 방향 X를 따라서 이송되어 광조사기(2)의 바로 아래를 통과하고, 이 통과 시에 편광광에 폭로되어 광배향막이 배향된다. 본 실시 형태에서는, 광배향 대상물 W는 평면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되어, 광배향 대상물 W의 짧은 방향이 직동 방향 X에 일치하도록 이송되도록 되어 있다.

광조사기(2)는 하면에 광출사 개구부(3A)를 갖는 하우징(3) 내에 광원인 램프(4) 및 반사경(5)을 구비함과 함께, 광출사 개구부(3A)에 편광자 유닛(10)을 구비하고 있다.

하우징(3)은 광배향 대상물 W로부터 소정 거리 이격된 상방 위치에서 조사기 설치 가대(도시하지 않음)에 지지되어 있다. 램프(4)는 방전등이고, 적어도 광배향 대상물 W의 긴 방향의 길이와 동등 이상으로 연장되는 직관형(막대 형상)의 자외선 램프가 사용되어 있다. 반사경(5)은 단면 타원형, 또한 램프(4)의 긴 방향을 따라서 연장되는 실린드리컬 오목면 반사경이고, 램프(4)의 광을 집광하여 광출사 개구부(3A)로부터 편광자 유닛(10)을 향해 조사한다.

광출사 개구부(3A)는 램프(4)의 바로 아래에 형성된 평면에서 볼 때 직사각 형상의 개구부이고, 긴 방향이 램프(4)의 긴 방향에 일치하도록 형성되어 있다.

광출사 개구부(3A)에는, 예를 들어 석영판 등의 필터 특성(파장 선택 특성)을 갖지 않는 광투과 부재로 형성된 판 형상의 투명체(6)가 설치되고, 이 투명체(6)에 의해 광출사 개구부(3A)가 막힌다.

또한, 광출사 개구부(3A)의 내측에는 투과하는 광의 파장을 선택하는 파장 선택 필터(7)가 설치되고, 이 파장 선택 필터(7)에 의해 광조사기(2)는 원하는 파장의 광을 조사하도록 되어 있다.

이들 투명체(6) 및 파장 선택 필터(7)는 본 실시 형태의 광투과 부재를 구성하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 파장 선택 필터(7)를 설치하였지만, 램프(4) 자체에서 원하는 파장의 광을 출사할 수 있는 경우에는, 파장 선택 필터(7)를 생략해도 된다.

편광자 유닛(10)은 투명체(6)와 광배향 대상물 W 사이에 배치되어, 광배향 대상물 W에 조사되는 광을 편광한다. 이 편광광이 광배향 대상물 W의 광배향막에 조사됨으로써, 당해 광배향막이 배향된다.

편광자 유닛(10)은, 도 3에 도시한 바와 같이 복수의 단위 편광자 유닛(12)과, 이들 단위 편광자 유닛(12)을 횡배열로 일렬로 정렬하는 프레임(14)을 구비하고 있다. 프레임(14)은 각 단위 편광자 유닛(12)을 연접 배치하는 판 형상의 프레임체이다. 단위 편광자 유닛(12)은 대략 직사각형 판 형상으로 형성된 와이어 그리드 편광자(편광자)(16)를 구비하고 있다.

본 실시 형태에서는, 각 단위 편광자 유닛(12)은 와이어 그리드 편광자(16)를 와이어 방향 A가 직동 방향 X와 평행이 되도록 지지하고, 이 와이어 방향 A와 직교하는 방향과, 와이어 그리드 편광자(16)의 배열 방향 B가 일치하도록 되어 있다.

와이어 그리드 편광자(16)는 직선 편광자의 1종으로, 기판의 표면에 그리드를 형성한 것이다. 상술한 바와 같이, 램프(4)가 막대 형상이므로, 와이어 그리드 편광자(16)에는 다양한 각도의 광이 입사하지만, 와이어 그리드 편광자(16)는 비스듬히 입사하는 광이어도 직선 편광화되어 투과한다.

와이어 그리드 편광자(16)는 그 법선 방향을 회전축으로 하여 면 내에서 회전시켜 편광축 C1의 방향을 미세 조정할 수 있도록 단위 편광자 유닛(12)에 지지되어 있다. 즉, 복수의 와이어 그리드 편광자(16)는 편광축 C1의 방향을 미세 조정할 수 있도록 서로 간극을 두고 배치되어 있다. 모든 단위 편광자 유닛(12)에 대해, 와이어 그리드 편광자(16)의 편광축 C1이 소정의 조사 기준 방향으로 정렬되도록 미세 조정됨으로써, 편광자 유닛(10)의 장축 방향의 전체 길이에 걸쳐서 편광축 C1이 고정밀도로 정렬된 편광광이 얻어져, 고품위의 광배향이 가능해진다. 편광축 C1이 조정된 와이어 그리드 편광자(16)는 단위 편광자 유닛(12)의 상단부 및 하단부가 나사(고정 수단)(19)에 의해 프레임(14)에 고정됨으로써, 프레임(14)에 고정 배치된다.

이들 투명체(6), 파장 선택 필터(7) 및 편광자 유닛(10)은 본 실시 형태의 광투과성의 부재를 구성하고 있다.

또한, 광배향 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 램프(4), 반사경(5), 파장 선택 필터(7) 및 편광자 유닛(10)을 냉각하는 냉각 유닛(20)을 구비하고 있다. 이 냉각 유닛(20)은 램프(4) 및 반사경(5)을 냉각하기 위한 열원 냉각 경로(30)와, 편광자 유닛(10)을 냉각하기 위한 편광자 냉각 경로(40)를 각각 독립하여 구비하고 있다.

열원 냉각 경로(30) 및 편광자 냉각 경로(40)의 각각에는 냉각풍을 송풍하는 송풍기(21, 21)와, 냉각풍을 냉각하는 냉각기(22, 22)와, 냉각풍에 포함되는 진애 등의 이물질을 제거하는 필터(23, 23)가 설치되어 있다. 송풍기(21)는 냉각기(22)의 상류측에 배치되어 있다. 이에 의해, 냉각기(22)로 냉각된 냉각풍이 송풍기(21)의 열원으로 재가열되는 것을 방지할 수 있다. 본 실시 형태에서는 송풍기(21)에 블로어를, 냉각기(22)에 수냉식 라디에이터를, 필터(23)에 HEPA(High Efficiency Particulate Air) 필터를 사용하고 있지만, 송풍기(21), 냉각기(22) 및 필터(23)는 이들 구성으로 한정되는 것은 아니다.

열원 냉각 경로(30)에 있어서는, 송풍기(21), 냉각기(22) 및 필터(23)는 하우징(3)의 외부에 설치한 냉각 유닛 케이스(20A) 내에 수용되어 있다. 본 실시 형태에서는, 냉각 유닛 케이스(20A)는 하우징(3)의 상방에 하우징(3)과 이격하여 배치되어 있지만, 냉각 유닛 케이스(20A)의 배치 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 냉각 유닛 케이스(20A) 내에는 챔버(24)가 설치되고, 송풍기(21)의 송풍구(21A)와 챔버(24)의 입구(24A)가 덕트(25)로 접속되어 있다. 챔버(24)는 입구(24A)로부터 하류측을 향해 직경 확장하고, 챔버(24) 내의 상류측에는 냉각기(22)가, 하류측에는 필터(23)가 배치되어 있다. 챔버(24)의 출구(24B)와 하우징(3)은 덕트(26)로 접속되고, 송풍기(21)의 흡입구(21B)와 하우징(3)은 덕트(27)로 접속되어 있다.

하우징(3) 내에는 램프(4) 및 반사경(5)의 측방을 둘러싸는 격벽(31)이, 하우징(3)과 간극 δ1을 두고 설치되어 있다. 격벽(31)은 하부에 램프(4) 및 반사경(5)을 하방으로 노출하는 개구(31A)를 가짐과 함께, 상부에 통풍 구멍(31B)을 갖고 있다.

덕트(26)는 격벽(31)의 외측의 간극 δ1에 대응하는 위치의 하우징(3)에 접속되고, 덕트(27)는 격벽(31)의 내측의 공간 R에 대응하는 위치의 하우징(3)에 접속되어 있다.

이들 송풍기(21), 덕트(25), 챔버(24)[냉각기(22), 필터(23)], 덕트(26), 격벽(31)의 외측의 간극 δ1, 격벽(31)의 내측의 공간 R 및 덕트(27)는 열원 냉각 경로(30)를 구성하고 있다.

열원 냉각 경로(30)에 있어서는, 송풍기(21)로부터 송풍된 냉각풍(공기)은 덕트(25)를 통해 챔버(24) 내에 흘러, 냉각기(22)로 냉각됨과 함께 필터(23)로 이물질이 제거된다. 이 필터(23)에 의해, 냉각풍은 이슬점이 －50℃ 내지 －90℃ 이하 정도로 되도록 제습됨과 함께 이물질이 제거되어 저이슬점 고청정도 공기(클린 드라이 에어)로 된다. 클린 드라이 에어로 된 냉각풍은 덕트(26)를 통해 하우징(3) 내에 공급된다.

하우징(3) 내에서는, 냉각풍은 격벽(31)과 하우징(3) 사이의 간극 δ1을 통해, 격벽(31)과 투명체(6) 사이의 간극 δ2를 흘러, 반사경(5) 내와, 반사경(5)의 외측이며 격벽(31) 내의 공간 R로 유입되어, 램프(4) 및 반사경(5)을 냉각한다. 램프(4) 및 반사경(5)을 냉각하여 온도가 높아진 냉각풍은 반사경(5)의 상부에 형성된 관통 구멍(5A)으로부터, 그리고, 반사경(5)의 외측으로부터 격벽(31) 내의 공간 R로 흘러, 덕트(27)를 통해 송풍기(21)에 흡입되고, 다시 냉각된다. 이와 같이, 냉각풍은 열원 냉각 경로(30)를 순환하고 있다.

편광자 냉각 경로(40)에 있어서도, 냉각 유닛 케이스(20A)에, 송풍기(21)와, 챔버(24) 내에 배치한 냉각기(22) 및 필터(23)가 배치되고, 송풍기(21)의 송풍구(21A)와 챔버(24)의 입구(24A)가 덕트(25)로 접속되어 있다.

또한, 챔버(24)의 출구(24B)와 하우징(3)은 덕트(28)로 접속되고, 송풍기(21)의 흡입구(21B)와 하우징(3)은 덕트(29)로 접속되어 있다.

덕트(28)는 하우징(3)의 광출사 개구부(3A), 보다 상세하게는 편광자 유닛(10)의 긴 방향의 길이에 걸쳐서 연장되는 연장부(28A)와, 연장부(28A)로부터 직경 축소하는 직경 축소부(28B)를 구비하고 있다. 직경 축소부(28B)는 챔버(24)의 출구(24B)에 접속되고, 연장부(28A)는 하우징(3)에 접속된다. 마찬가지로, 덕트(29)는 하우징(3)의 광출사 개구부(3A), 보다 상세하게는 편광자 유닛(10)의 긴 방향의 길이에 걸쳐서 연장되는 연장부(29A)와, 연장부(29A)로부터 직경 축소하는 직경 축소부(29B)를 구비하고 있다. 직경 축소부(29B)는 송풍기(21)의 흡입구(21B)에 접속되고, 연장부(29A)는 하우징(3)에 접속된다. 연장부(28A) 및 연장부(29A)는 판 형상의 지지 부재(28C, 29C)를 통해 하우징(3)에 지지되어 있다.

편광자 유닛(10)은 하우징(3)의 외측에 있어서 광출사 개구부(3A)에 대향하는 위치에, 투명체(6)와 공간 S를 두고 설치되고, 프레임(14)이 편광자 유닛 고정대(8)에 고정되어 있다. 하우징(3)과 편광자 유닛 고정대(8) 사이에 덕트(28, 29)가 접속된다. 덕트(28)는 직동 방향 X의 일단부측에 접속되고, 덕트(29)는 직동 방향 X의 타단부측에 접속되어 있다.

이들 송풍기(21), 덕트(25), 챔버(24)[냉각기(22), 필터(23)], 덕트(28), 투명체(6)와 편광자 유닛(10) 사이의 공간 S 및 덕트(29)는 편광자 냉각 경로(40)를 구성하고 있다. 즉, 이 편광자 냉각 경로(40)는 투명체(6)와 편광자 유닛(10) 사이의 공간 S를 냉각하는 공간 냉각 경로를 구성하고 있다.

편광자 냉각 경로(40)에 있어서는, 송풍기(21)로부터 송풍된 냉각풍은 덕트(25)를 통해 챔버(24) 내에 흘러, 냉각기(22)로 냉각됨과 함께 필터(23)로 이물질이 제거되고, 덕트(28)를 통해 투명체(6)와 편광자 유닛(10) 사이의 공간 S에 유입되어, 편광자 유닛(10)을 냉각한다. 이때, 공간 S에 유입된 냉각풍은 램프(4)의 긴 방향에 대해 직교하도록 흐른다. 편광자 유닛(10)을 냉각하여 온도가 높아진 냉각풍은 덕트(29)를 통해 송풍기(21)에 흡입되고, 다시 냉각된다. 이와 같이, 냉각풍은 편광자 냉각 경로(40)를 순환하고 있다.

또한, 편광자 냉각 경로(40)는 열원 냉각 경로(30)와 완전히 독립되어 있으므로, 열원 냉각 경로(30) 및 편광자 냉각 경로(40)를 흐르는 냉각풍의 온도를 각각 제어함으로써, 램프(4) 및 편광자 유닛(10)을 개별로 냉각할 수 있다.

이때, 송풍기(21, 21)를 개별로 제어하여, 열원 냉각 경로(30)의 냉각풍의 풍속을 비교적 느리게, 편광자 냉각 경로(40)의 냉각풍의 풍속을 비교적 빠르게 설정함으로써, 광원(4)을 비교적 높은 온도에서 냉각하고, 편광자 유닛(10)을 비교적 낮은 온도에서 냉각할 수 있다. 이에 의해, 램프(4) 및 편광자 유닛(10)을 적절하게 냉각할 수 있다.

또한, 투명체(6)와 편광자 유닛(10) 사이의 공간 S에 냉각풍을 공급하는 덕트(28) 및 공간 S로부터 냉각풍을 배출하는 덕트(29)는 편광자 유닛(10)의 긴 방향의 길이에 걸쳐서 연장되므로, 편광자 유닛(10) 전체에 걸쳐서 대략 균등하게 냉각할 수 있다.

그런데, 광배향 대상물 W의 처리 중(조사 중)에는 배향막으로부터 아웃 가스가 발생하는 경우가 있다. 또한, 광배향 장치(1)가 배치되는 환경에는, 예를 들어 종이 가루 등의 이물질도 존재한다. 이 아웃 가스 등의 이물질이 와이어 그리드 편광자(16)에 혼입, 또는 부착되면, 와이어 그리드 편광자(16)의 편광 특성이 변화되어 악영향을 미친다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 광배향 장치(1)는 투명체(6)와 편광자 유닛(10) 사이의 공간 S를 정압으로 하는 정압 기구(50)를 구비하고 있다. 보다 구체적으로는, 송풍기(21)의 흡입구(21B)와 하우징(3)을 접속하는 덕트(29)에는, 예를 들어 댐퍼 등으로 구성되는 유량 조절 수단(51)이 설치되어 있다. 이 유량 조절 수단(51)을 사용하여 공간 S의 하류에 위치하는 덕트(29)를 흐르는 냉각풍의 유량을 교축함으로써, 투명체(6)와 편광자 유닛(10) 사이의 공간 S를 정압으로 설정할 수 있다.

공간 S가 정압으로 되면, 편광자 유닛(10)의 간극으로부터 냉각풍이 외부로 송풍되게 되므로, 편광자 유닛(10)의 간극으로부터 이물질이 편광자 냉각 경로(40) 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 편광자 유닛(10)에 이물질이 부착, 또는 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

편광자 유닛(10)의 간극으로서는, 예를 들어 편광자 유닛(10)의 프레임(14)과 편광자 유닛 고정대(8) 사이의 간극이나, 복수의 와이어 그리드 편광자(16) 사이의 간극 등을 들 수 있다. 따라서, 이들 간극을 기밀하게 막는 수단을 형성하지 않고, 편광자 냉각 경로(40)로의 이물질의 침입을 확실하게 방지할 수 있으므로, 광배향 장치(100)의 부품 개수를 삭감하여, 제조 공정을 간소화할 수 있다.

또한, 덕트(29)에는 외부로부터 공기를 도입하는 도입구(52)가 형성되어 있다. 이 도입구(52)를 통해, 편광자 유닛(10)의 간극으로부터 송풍된 분만큼 외부로부터 공기가 도입되므로, 편광자 냉각 경로(40) 내가 지나치게 부압으로 되는 것을 방지할 수 있어, 송풍기(21)를 효율적으로 운전할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 도입구(52)를 유량 조절 수단(51)의 하류에 형성하고 있지만, 도입구(52)는 냉각기(22) 및 필터(23)의 상류이면 임의의 위치에 형성할 수 있다.

이들 유량 조절 수단(51) 및 도입구(52)는 본 실시 형태의 정압 기구(50)를 구성하고 있다.

또한, 광배향 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 에어 커튼(AC)을 형성하는 에어 커튼 기구(60)를 구비하고 있다. 에어 커튼 기구(60)는 고압의 에어가 공급되는 에어 공급 포트(61)와, 공급된 에어를 송풍하는 블로우 노즐(62)과, 송풍된 에어를 배기하는 배기 노즐(63)과, 에어를 인입하는 송풍기(블로어)(64)를 구비하고 있다. 에어 공급 포트(61)에 공급되는 에어는 이슬점이 －50℃ 내지 －90℃ 이하 정도로 되도록 제습됨과 함께 이물질이 제거되어 저이슬점 고청정도 공기(클린 드라이 에어)이다. 또한, 동등한 저이슬점 고청정도이고, 자외선을 투과하면, 클린 드라이 에어 이외의 가스, 예를 들어 질소 등의 불활성 가스를 사용해도 된다. 블로우 노즐(62)에 공급되는 에어는 광배향 장치(1)를 설치하는 공장의 설비로부터 공급되어도 되고, 별도로 설치한 에어 생성 수단(예를 들어, 봄베)으로부터 공급하도록 해도 된다.

블로우 노즐(62)은 램프(4)의 긴 방향을 따라서 연장되고, 1개의 송풍구(62A)를 구비하고 있다. 이 송풍구(62A)는 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)의 긴 방향의 길이에 걸치고, 보다 상세하게는 편광자 유닛(10)의 긴 방향의 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 또한, 송풍구(62A)는 편광자 유닛(10)과 대략 평행하게 에어를 송풍하도록 배치되어 있다.

배기 노즐(63)은 램프(4)의 긴 방향을 따라서 연장되고, 블로우 노즐(62)에 대향하는 1개의 흡입구(63A)를 구비하고 있다. 즉, 흡입구(63A)는 광출사 개구부(3A), 보다 상세하게는 편광자 유닛(10)의 긴 방향의 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 배기 노즐(63)의 출구는 송풍기(64)와 덕트(65)를 통해 접속되어 있다.

본 실시 형태에서는, 송풍구(62A) 및 배기 노즐(63)을 1개씩 설치하였지만, 송풍구(62A) 및 배기 노즐(63)을, 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)의 긴 방향의 길이에 걸치고, 보다 상세하게는 편광자 유닛(10)의 긴 방향의 길이에 걸쳐서 복수 형성해도 된다. 이들 블로우 노즐(62) 및 배기 노즐(63)은 하우징(3)에 고정되어도 되고, 하우징(3)을 지지하는 조사기 설치 가대(도시하지 않음)에 고정되어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는 송풍기(64)에 블로어를 사용하고 있지만, 송풍기(21)는 이들 구성으로 한정되는 것은 아니다.

블로우 노즐(62)에 공급된 에어는 광출사 개구부(3A)에 걸쳐서 형성한 송풍구(62A)로부터, 광출사 개구부(3A)의 하방, 보다 상세하게는 편광자 유닛(10)의 하방을, 램프(4)의 긴 방향에 대해 직교하도록 흐른다. 이에 의해, 광출사 개구부(3A)의 하방에 에어 커튼(AC)이 형성된다. 송풍된 에어는 배기 노즐(63)의 흡입구(63A)로부터 흡입되고, 덕트(65)를 통해 송풍기(64)에 인입되고, 송풍기(64)로부터 공장 배기로서 배출된다.

이와 같이, 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)에 에어 커튼(AC)을 형성하는 에어 커튼 기구(60)를 설치함으로써, 광출사 개구부(3A)에 에어 커튼(AC)이 형성되므로, 광출사 개구부(3A)에 설치한 부재에 이물질이 부착되기 전에 이물질을 날려버릴 수 있다. 이에 의해, 광출사 개구부(3A)에 설치한 부재의 하면(광출사측의 면)에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 블로우 노즐(62)의 송풍구(62A)를 광출사 개구부(3A)의 길이에 걸쳐서 형성하였으므로, 광출사 개구부(3A)의 전체에 걸쳐서 에어 커튼(AC)이 형성되므로, 광출사 개구부(3A)에 설치한 부재에 이물질이 부착되는 것을 확실하게 방지할 수 있어, 광량의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 에어 커튼 기구(60)는 광출사 개구부(3A) 및 램프(4)의 짧은 방향으로 에어 커튼(AC)을 형성하고 있으므로, 광출사 개구부(3A) 및 램프(4)의 긴 방향으로 에어 커튼(AC)을 형성하는 경우에 비해, 에어의 유량을 적게 할 수 있다. 따라서, 에어를 공급하는 공장의 설비 부담을 경감할 수 있고, 또한 별도로 가압 수단을 설치할 필요가 없어지고, 또한 송풍기(64)의 능력을 저감할 수 있어, 송풍기(64)를 소형화할 수 있다.

특히, 본 실시 형태에서는 광출사 개구부(3A)에 편광자 유닛(10)을 구비하고 있다. 이 편광자 유닛(10)에 이물질이 부착되면, 이물질이 부착된 부분에 있어서는, 자외선의 투과율이 저하되고, 광배향 대상물 W에 조사하는 편광광의 조도가 저하되어 버린다. 본 실시 형태에서는 편광자 유닛(10)의 출구(광출사측)에 에어 커튼 기구(60)를 구비하므로, 편광자 유닛(10)의 하방에 에어 커튼(AC)이 형성되므로, 편광자 유닛(10)의 하면에 이물질이 부착되는 것을 방지하여, 편광 특성 및 광량의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 편광자 유닛(10)의 하방에 에어의 흐름이 형성되므로, 이 에어의 흐름에 의해서도, 편광자 유닛(10)을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 광조사기(2)의 하우징(3)에 반사경(5)과 램프(4)를 수납하고, 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)에 에어 커튼 기구(60)를 구비하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 광출사 개구부(3A)에 설치한 부재[본 실시 형태에서는, 편광자 유닛(10)]의 하면에 이물질이 부착되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 에어 커튼 기구(60)는 광출사 개구부(3A)의 짧은 방향으로 에어 커튼(AC)을 형성하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 에어 커튼(AC)의 바람이 흐르는 길이를 짧게 할 수 있으므로, 광출사 개구부(3A)의 긴 방향으로 에어 커튼(AC)을 형성하는 경우에 비해, 에어의 유량을 적게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 에어 커튼 기구(60)는 램프(4)의 긴 방향에 직교하여 에어 커튼(AC)을 형성하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 에어 커튼(AC)의 바람이 흐르는 길이를 짧게 할 수 있으므로, 램프(4)의 긴 방향으로 에어 커튼(AC)을 형성하는 경우에 비해, 에어의 유량을 적게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)에 편광자 유닛(10)을 구비하고, 편광자 유닛(10)의 광출사측에 에어 커튼 기구(60)를 구비하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 광배향 대상물 W와 당해 광배향 대상물 W와 대향하는 편광자 유닛(10) 사이에 에어 커튼(AC)이 형성되므로, 편광자 유닛(10)의 하면에 이물질이 부착되는 것을 억제할 수 있다.

<제2 실시 형태>

제1 실시 형태에서는 편광자 유닛(10)을 광배향 대상물 W에 대향하여 설치하고 있었지만, 제2 실시 형태에서는 편광자 유닛(10)의 광출사측에 투명체(광투과 부재)(70)를 구비하고 있다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 나타내고, 그 설명을 생략한다.

도 4는 제2 실시 형태에 관한 광배향 장치(100)를 도시하는 정면도로, 편광자 유닛(10)의 주변을 확대하여 도시하는 도면이다.

광배향 장치(100)는 광조사기(2), 편광자 유닛(10), 냉각 유닛(20)을 구비함과 함께, 도 4에 도시한 바와 같이, 투명체(광투과 부재)(70)와, 에어 커튼(AC)을 형성하는 에어 커튼 기구(160)를 구비하고 있다.

투명체(70)는, 예를 들어 석영판 등의 필터 특성(파장 선택 특성)을 갖고 있지 않은 판 형상의 광투과 부재이다. 이 투명체(70)는 편광자 유닛(10)의 광출사측에 설치되고, 편광자 유닛(10)이 투명체(70)에 의해 커버된다. 구체적으로는, 편광자 유닛 고정대(8)에는 편광자 유닛(10)의 하방에 평면에서 볼 때 직사각 형상의 프레임체(8A)가 형성되고, 이 프레임체(8A) 내에 투명체(70)가 지지되어 있다. 이에 의해, 편광자 유닛 고정대(8)에는 편광자 유닛(10)과 투명체(70)로 구획된 공간 T가 형성된다.

에어 커튼 기구(160)는 고압의 에어가 공급되는 에어 공급 포트(61)와, 공급된 에어를 송풍하는 블로우 노즐(162)을 구비하고 있다. 에어 공급 포트(61)는 편광자 유닛 고정대(8)에 고정되고, 편광자 유닛 고정대(8)에 블로우 노즐(162)이 설치되어 있다.

블로우 노즐(162)은 한 쌍의 노즐 본체(162A)를 구비하고, 이들 한 쌍의 노즐 본체(162A)는 투명체(70)의 양측에 배치되고, 램프(4)의 긴 방향을 따라서 연장되어 있다. 한 쌍의 노즐 본체(162A)에는 각각 에어 공급 포트(61)가 접속되어 있다.

또한, 블로우 노즐(162)은 각 노즐 본체(162A)로부터 투명체(70)의 상방으로 연장되는 송풍 포트(송풍구)(162B)와, 각 노즐 본체(162A)로부터 투명체(70)의 하방으로 연장되는 송풍 포트(송풍구)(162C)를 구비하고 있다. 송풍 포트(162B, 162C)는 서로 대향하여, 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)의 긴 방향의 길이에 걸치고, 보다 상세하게는 투명체(70)의 긴 방향의 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 또한, 송풍 포트(162B, 162C)는 투명체(70)와 대략 평행하게 에어를 송풍하도록 램프(4)의 긴 방향에 직교하여 연장되어 있다.

또한, 블로우 노즐(162)은 송풍 포트(162B)로부터 송풍된 에어가, 램프(4)의 긴 방향에 직교하는 방향에 있어서 투명체(70)[편광자 유닛(10)]의 중간(본 실시 형태에서는, 대략 중앙)에 있어서 합류하도록 구성되어 있다. 이때, 각 에어 공급 포트(61)에 동압의 에어를 공급함과 함께, 블로우 노즐(162) 내의 경로를 양측에서 동일하게 함으로써, 대략 중앙에서 합류시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 한 쌍의 노즐 본체(162A)의 각각에 에어 공급 포트(61)를 설치하였지만, 한 쌍의 노즐 본체(162A)를 연통시키면 1개의 에어 공급 포트(61)를 설치하면 된다. 또한, 각 노즐 본체(162A)에 송풍 포트(162B, 162C)를 1개씩 설치하였지만, 송풍 포트(162B, 162C)를 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)의 긴 방향의 길이에 걸치고, 보다 상세하게는 편광자 유닛(10)의 긴 방향의 길이에 걸쳐서 복수 설치해도 된다.

블로우 노즐(162)에 공급된 에어는 광출사 개구부(3A)에 걸쳐서 설치한 송풍 포트(162B)로부터, 편광자 유닛(10)과 투명체(70) 사이의 공간 T를, 램프(4)의 긴 방향에 대해 직교하도록 흐른다. 이에 의해, 편광자 유닛(10)의 하방에 에어 커튼(AC)이 형성된다. 이와 같이, 편광자 유닛(10)의 하방에 에어의 흐름이 형성되므로, 이 에어의 흐름에 의해서도, 편광자 유닛(10)을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다.

또한, 공간 T가 정압으로 되므로, 투명체(70)와 편광자 유닛 고정대(8)의 간극[이하, 투명체(70)의 간극이라고 함]으로부터 에어가 외부로 송풍되게 되므로, 투명체(70)와 편광자 유닛 고정대(8)의 간극으로부터 이물질이 공간 T 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 편광자 유닛(10)에 이물질이 부착, 또는 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이와 같이, 투명체(70)의 간극 및 편광자 유닛(10)의 간극을 기밀하게 막는 수단을 형성하지 않고, 공간 T 및 편광자 냉각 경로(40)로의 이물질의 침입을 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 광배향 장치(1)의 부품 개수를 삭감하여, 제조 공정을 간소화할 수 있다.

블로우 노즐(162)에 공급된 에어는 광출사 개구부(3A)에 걸쳐서 설치한 송풍 포트(162C)로부터, 투명체(70)의 하방을, 램프(4)의 긴 방향에 대해 직교하도록 흐른다. 이에 의해, 투명체(70)의 하방에 에어 커튼(AC)이 형성되므로, 투명체(70)에 이물질이 부착되기 전에 이물질을 날려버릴 수 있어, 투명체(70)의 하면(광출사측의 면)에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 송풍 포트(162B)로부터 송풍된 에어가 투명체(70)의 중간에 있어서 합류하도록 구성되어 있으므로, 에어의 유량을 적게 할 수 있으므로, 에어를 공급하는 공장의 설비의 부담을 경감할 수 있고, 또한 별도로 가압 수단을 설치할 필요가 없어진다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 편광자 유닛(10)의 출구에 광투과 부재인 투명체(70)를 구비하였으므로, 편광자 유닛(10)에 이물질이 침입 또는 부착되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 투명체(70)의 출구에 에어 커튼 기구(60)를 구비하였으므로, 광배향 대상물 W와 당해 광배향 대상물 W와 대향하는 투명체(70) 사이에 에어 커튼(AC)이 형성되므로, 투명체(70)의 하면에 이물질이 부착되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)에 투명체(70)와 편광자 유닛(10)을 출구측부터 순서대로 구비하고, 편광자 유닛(10)의 출구에 에어 커튼 기구(60)를 구비하는 구성으로 하였다. 이 구성에 있어서도, 편광자 유닛(10)의 출구에 투명체(70)를 구비하므로, 편광자 유닛(10)에 이물질이 침입 또는 부착되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 투명체(70)와 편광자 유닛(10) 사이의 공간 T에 에어 커튼(AC)이 형성되므로, 에어 커튼(AC)의 에어의 흐름에 의해, 편광자 유닛(10)을 보다 효과적으로 냉각할 수 있다. 또한, 공간 T에 에어 커튼(AC)을 형성함으로써, 공간 T가 정압으로 되므로, 투명체(70)의 간극으로부터 냉각풍을 외부로 송풍할 수 있으므로, 이물질이 공간 T 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 공간 T에 에어 커튼(AC)을 형성하였지만, 공간 T의 에어 커튼(AC)은 생략해도 된다.

<제3 실시 형태>

제2 실시 형태에서는 편광자 유닛(10)을 설치하고 있었지만, 제3 실시 형태에서는 편광자 유닛(10)을 생략하고 있다. 또한, 제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 나타내고, 그 설명을 생략한다.

도 5는 제3 실시 형태에 관한 광배향 장치(200)를 도시하는 정면도이다.

광배향 장치(200)는 광조사기(2), 냉각 유닛(220) 및 에어 커튼 기구(60)를 구비하고 있다. 냉각 유닛(220)은 편광자 냉각 경로(40)를 구비하지 않는 것 이외에, 제1 실시 형태의 냉각 유닛(20)과 마찬가지로 구성되어 있다.

즉, 광배향 장치(200)는 하우징(3)의 광출사 개구부(3A)에 광투과 부재인 투명체(6)를 구비하고, 투명체(6)의 출구에 에어 커튼 기구(60)를 구비하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 광배향 대상물 W와 당해 광배향 대상물 W와 대향하는 투명체(6) 사이에 에어 커튼(AC)이 형성되므로, 투명체(6)의 하면에 이물질이 부착되는 것을 억제할 수 있다.

단, 상술한 실시 형태는 본 발명의 일 형태이고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능한 것은 물론이다.

예를 들어, 상술한 제1 및 제2 실시 형태에서는 편광자 냉각 경로(40)에 있어서, 송풍기(21)의 흡입구(21B)와 하우징(3)을 접속하는 덕트(29)에 정압 기구(50)를 설치하였지만, 도 6에 도시하는 광조사 장치(300)와 같이, 송풍기(21)의 흡입구(21B)와 하우징(3)을 간단히 덕트(29)로 접속해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 블로우 노즐(62)로부터 에어를 송풍함과 함께, 배기 노즐(63)로부터 에어를 배기함으로써 에어 커튼(AC)을 형성하고 있었지만, 에어 커튼(AC)을 형성하는 구성은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 블로우 노즐(62)로부터 에어를 송풍하지 않고, 배기 노즐(63)로부터 에어를 배기함으로써 에어 커튼(AC)을 형성해도 된다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 블로우 노즐(62)을 생략하고, 배기 노즐(63)로부터 에어를 배기함으로써 에어 커튼(AC)을 형성해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 광원을, 자외선을 방사하는 램프(4)로서 설명하였지만, 광원은 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 광투과 부재로서 투명체(6), 파장 선택 필터(7) 및 투명체(70)를 설치하고 있었지만, 광투과 부재는 이들로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 복수의 와이어 그리드 편광자(16)로 편광자 유닛(10)을 구성하고 있었지만, 와이어 그리드 편광자(16)는 1개여도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 편광자로서 와이어 그리드 편광자(16)를 사용하였지만, 편광자는, 예를 들어 증착막을 사용한 편광자여도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 상류로부터 송풍기(21), 냉각기(22), 필터(23)의 순으로 배치하고 있었지만, 이들의 배치순은 임의로 변경 가능하다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 열원 냉각 경로(30) 및 편광자 냉각 경로(40)를 흐르는 냉각풍의 온도를 개별로 제어하기 위해, 송풍기(21, 21)를 개별로 제어하였지만, 냉각기(22, 22)에 의한 냉각 온도를 다른 온도로 설정해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 열원 냉각 경로(30) 및 편광자 냉각 경로(40)를 완전히 독립시키고 있었지만, 열원 냉각 경로(30) 및 편광자 냉각 경로(40)의 일부, 예를 들어 송풍기(21), 냉각기(22), 필터(23) 중 적어도 1개를 공통화해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 열원 냉각 경로(30) 및 편광자 냉각 경로(40)의 냉각풍을 순환시키고 있었지만, 냉각풍은 반드시 순환시킬 필요는 없다.

1, 100, 200, 300 : 광배향 장치(광조사 장치)
2 : 광조사기
3 : 하우징
3A : 광출사 개구부
4 : 램프(광원)
5 : 반사경
10 : 편광자 유닛
60, 160 : 에어 커튼 기구
70 : 투명체(광투과 부재)
AC : 에어 커튼

Claims

광조사기의 하우징에 반사경과 광원을 수납하고, 상기 하우징의 광출사 개구부에 광투과성의 부재를 구비하고, 이 부재의 광출사측에 에어 커튼 기구를 구비한 것을 특징으로 하는, 광조사 장치.
제1항에 있어서, 상기 에어 커튼 기구는 상기 광출사 개구부의 짧은 방향으로 에어 커튼을 형성하는 것을 특징으로 하는, 광조사 장치.
제1항에 있어서, 상기 에어 커튼 기구는 상기 광원의 긴 방향에 직교하여 에어 커튼을 형성하는 것을 특징으로 하는, 광조사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어 커튼 기구는 상기 부재와 대략 평행하게 에어를 송풍하여 상기 광출사 개구부의 전체에 걸쳐서 에어 커튼을 형성하는 것을 특징으로 하는, 광조사 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징의 광출사 개구부에 편광자 유닛을 구비하고, 상기 편광자 유닛의 광출사측에 상기 에어 커튼 기구를 구비한 것을 특징으로 하는, 광조사 장치.
제5항에 있어서, 상기 편광자 유닛의 광출사측에 광투과 부재를 구비하고, 상기 광투과 부재의 광출사측에 상기 에어 커튼 기구를 구비한 것을 특징으로 하는, 광조사 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징의 광출사 개구부에 광투과 부재와 편광자 유닛을 순서대로 구비하고, 상기 편광자 유닛의 광출사측에 상기 에어 커튼 기구를 구비한 것을 특징으로 하는, 광조사 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어 커튼 기구는 에어를 송풍하는 블로우 노즐과, 이 블로우 노즐로부터 송풍된 에어를 배기하는 배기 노즐을 대향하여 구비하는 것을 특징으로 하는, 광배향 장치.