KR20150063919A - Light irradiation apparatus - Google Patents

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KR20150063919A
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카즈타카 시토
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호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤
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Abstract

The present invention provides a light irradiation apparatus which can irradiate an outer circumferential surface of a drum with UV rays in multiple waves having uniform peak strength. The light irradiation apparatus irradiates, with light, an object in the shape of a sheet moving along a portion of the outer circumferential surface of the drum. The light irradiation apparatus includes: a light source part comprising multiple light emitting devices arranged in the first direction and the second direction; and multiple optical units that have a pair of rectangular reflection mirrors arranged to insert optical axes of the light emitting devices in the second direction, guide light from the light source part to the reflection mirrors, and emit light in the amount at a predetermined spread angle with respect to the drum. The optical units comprise N×M (M is an integer equal to or greater than 1.) optical units emitting light in N (N is an integer equal to or greater than 2) kinds of different wavelengths. Each light emission surface of the N×M optical units is arranged on a predetermined reference plane. The distance between the reflection mirrors of the optical unit is set based on the distance from the reference plane to the outer circumferential surface of the drum.

Description

광조사 장치{LIGHT IRRADIATION APPARATUS}[0001] LIGHT IRRADIATION APPARATUS [0002]

본 발명은 원기둥 형상의 드럼의 외주면의 일부분을 따라 밀착하여 이동하는 시트 형상의 조사(照射) 대상물에 광을 조사하는 광조사 장치로서, 특히 복수의 상이한 파장의 광을 조사 가능한 광조사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light irradiating device for irradiating light onto a sheet-like irradiation object which closely moves along a part of the outer circumferential surface of a cylindrical drum, and more particularly to a light irradiating device capable of irradiating light of a plurality of different wavelengths will be.

종래, 유리 기판, 플라스틱 기판 또는 필름 기판 상에 소정의 패턴이나 미세 구조를 형성하기 위해서 자외선 경화 수지가 널리 사용되고 있다. 이러한 자외선 경화 수지는 예를 들면 파장 365nm 부근의 자외광의 조사에 의해 경화하도록 설계되어 있고, 자외선 경화 수지의 경화에는 자외광을 조사하는 광조사 장치(소위 자외선 조사 장치)가 사용된다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally, ultraviolet curable resins are widely used to form a predetermined pattern or fine structure on a glass substrate, a plastic substrate, or a film substrate. The ultraviolet curing resin is designed to be cured by irradiation of ultraviolet light having a wavelength of, for example, about 365 nm, and a light irradiation device (so-called ultraviolet irradiation device) for irradiating ultraviolet light is used for curing the ultraviolet curing resin.

기판 상에 미세 구조를 형성하는 기술로서는 나노임프린트법을 들 수 있다. 나노임프린트법은 기판 표면에 나노 사이즈의 미세 구조 패턴을 생성함에 있어서 매우 우수하며, 특히 양산성이나 이형성의 관점에서 미세 구조 패턴을 전사 복제하기 위해서 롤 형상의 몰드를 사용하는 구성이 제안되어 있다. 이러한 구성의 패턴 형성 장치는 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있다.As a technique for forming a fine structure on a substrate, a nanoimprint method can be mentioned. The nanoimprint method is very excellent in generating nano-sized microstructured patterns on the surface of a substrate. In particular, a configuration using a roll-shaped mold is proposed for copying a microstructure pattern from the viewpoint of mass productivity and releasability. The pattern forming apparatus having such a structure is disclosed in, for example, Patent Document 1. [

특허문헌 1에 기재된 패턴 형성 장치는 표면에 자외선 경화 수지가 도포된 필름을 외주면 상에 미세 구조 패턴이 형성된 롤 형상의 몰드에 감고, 광조사 장치로부터 몰드의 외주면에 대하여 자외광을 조사하여 수지를 경화시킨 후, 몰드로부터 떼어냄으로써, 필름 상에 미세 구조 패턴을 연속하여(반복하여) 전사하고 있다.In the pattern forming apparatus disclosed in Patent Document 1, a film coated with an ultraviolet curable resin on a surface thereof is wound around a roll-shaped mold having a microstructured pattern formed on its outer circumferential surface, and ultraviolet light is irradiated from the light irradiating device onto the outer circumferential surface of the mold, After curing, the microstructure pattern is transferred (repeatedly) on the film by detaching it from the mold.

이러한 방법으로 얻어지는 미세 구조 패턴의 전사 품질은 자외광에 의한 수지의 경화 공정에 의해 정해지기 때문에, 전사 품질을 향상시키기 위해서는 (즉, 정확한 미세 구조 패턴을 얻기 위해서는), 필름이 몰드에 밀착하고 있는 상태일 때에 확실하게 수지를 경화시키는 것이 요구된다. 그래서, 보다 확실하게 수지를 경화시키기 위해서, 복수의 파장의 자외광을 조사시키는 구성도 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2).Since the transfer quality of the microstructured pattern obtained by this method is determined by the curing process of the resin by ultraviolet light, in order to improve transfer quality (i.e., to obtain an accurate microstructure pattern), the film is in close contact with the mold It is required to reliably cure the resin. In order to more reliably cure the resin, a configuration for irradiating ultraviolet light of a plurality of wavelengths has also been proposed (for example, Patent Document 2).

특허문헌 2에 기재된 패턴 형성 장치는 자외선 경화 수지를 기판 상에 라인 형상으로 도포하고, 이것을 자외광에 의해 경화시키는 장치이며, 우선 단파장의 자외광을 조사하여 수지의 표면 부분만을 경화시키고, 이어서 수지의 내부에까지 침투하기 쉬운 장파장의 자외광을 조사하여 수지의 내부를 경화시킴으로써, 라인 형상으로 도포된 수지를 확실하게 경화시키고 있다.The pattern forming apparatus disclosed in Patent Document 2 is a device for applying an ultraviolet ray hardening resin on a substrate in a line form and curing the ultraviolet ray hardening resin by ultraviolet light. First, only the surface portion of the resin is cured by irradiating ultraviolet light having a short wavelength, The inside of the resin is cured by irradiating ultraviolet light of a long wavelength which tends to penetrate into the inside of the resin, thereby firmly curing the resin coated in a line shape.

일본 공개특허공보 2013-086388호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-086388 일본 공개특허공보 2012-143691호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-143691

특허문헌 1에 기재된 패턴 형성 장치와 같이, 롤 형상의 몰드(즉, 드럼)에 의해 미세 구조 패턴을 생성하는 경우, 소망하는 미세 구조 패턴이나 사용하는 필름에 따라, 몰드 자체를 적당히 바꾸어 부착할 필요가 있다. 따라서, 다양한 외경의 몰드를 부착 가능하게 하고, 또한 몰드를 바꾸어 부착하는 작업의 스페이스를 확보하기 위해서는, 몰드의 외주면에 대향하는 광출사면이 평평한 형상의 광조사 장치가 요구된다.When a microstructure pattern is produced by a roll-shaped mold (i.e., drum) as in the pattern forming apparatus disclosed in Patent Document 1, it is necessary to appropriately change the mold itself depending on a desired microstructure pattern or a film to be used . Therefore, in order to make it possible to attach molds of various outer diameters and to secure space for the operation of changing the molds, a light irradiation apparatus having a shape in which the light output surface facing the outer peripheral surface of the mold is flat is required.

따라서, 특허문헌 1에 기재된 패턴 형성 장치에 특허문헌 2에 기재된 구성(즉, 복수의 파장의 자외광을 조사시키는 구성)을 적용하는 경우에는, 상이한 파장의 자외광을 출사하는 광학 유닛을 몰드의 외주면에 대하여 평평하게 배열하는 것이 바람직하다.Therefore, when the structure described in Patent Document 2 (that is, a structure for irradiating a plurality of wavelengths of ultraviolet light) is applied to the pattern forming apparatus disclosed in Patent Document 1, an optical unit for emitting ultraviolet light of different wavelengths It is preferable to arrange them flat on the outer circumferential surface.

그러나, 상이한 파장의 광학 유닛을 몰드의 외주면에 대하여 평평하게 배열하면, 각 광학 유닛으로부터 몰드까지의 거리가 각각 상이하게 되고, 몰드 상의 수지에는 파장마다 피크 강도가 상이한 자외광이 입사한다. 이와 같이, 파장마다 피크 강도가 상이한 자외광이 수지에 입사한 경우, 수지의 경화는 피크 강도가 낮은 자외광의 영향을 받아, 미세 구조 패턴이 정밀도 좋게 전사되지 않고, 전사 품질 및 제품의 신뢰성이 현저하게 저하한다는 문제가 있었다. 또, 피크 강도가 낮은 자외광에 맞추어, 전사 속도를 늦추고, 적산(積算) 광량을 증가시킴으로써, 전사 품질을 향상시키는 것도 가능하지만, 이 방법에서는 생산 효율이 현저하게 저하한다는 문제가 있었다.However, when the optical units of different wavelengths are arranged flush with the outer circumferential surface of the mold, the distance from each optical unit to the mold becomes different, and ultraviolet light having different peak intensities for each wavelength is incident on the resin on the mold. Thus, when ultraviolet light having a different peak intensity for each wavelength is incident on the resin, the curing of the resin is affected by the ultraviolet light having a low peak intensity, the fine structure pattern is not transferred with high precision, There has been a problem of remarkable deterioration. It is also possible to improve the transfer quality by decreasing the transfer speed and increasing the integrated amount of light in accordance with the ultraviolet light having a low peak intensity, but this method has a problem that the production efficiency is remarkably lowered.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 상이한 파장의 자외광을 출사하는 광학 유닛을 몰드(즉, 드럼)의 외주면에 대하여 평평하게 배열하는 구성을 채용하면서도, 각 파장 사이에서 피크 강도가 균일한 자외광을 출사 가능한 광조사(光照射) 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical unit that emits ultraviolet light of different wavelengths while employing a configuration in which the optical unit is arranged flat on the outer peripheral surface of a mold Which is capable of emitting ultraviolet light having a uniform peak intensity at the time of exposure.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 광조사 장치는, 원기둥 형상의 드럼의 외주면의 일부분을 따라 밀착하여 이동하는 시트 형상의 조사(照射) 대상물에 광을 조사하는 광조사 장치로서, 기판 상에 드럼의 중심축과 평행한 제1 방향을 따라 제1 소정 간격을 두고 n개(n은 2 이상의 정수), 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 제2 소정 간격을 두고 m열(m은 1 이상의 정수)로 배열되고, 기판면과 직교하는 제3 방향으로 광축의 방향을 균일하게 하여 배치된 복수의 발광 소자로 이루어지는 광원부와, 복수의 발광 소자의 광축을 상기 제2 방향으로부터 끼우도록 제1 방향 및 제3 방향으로 연장되고, 반사면이 대향하도록 배치된 직사각 형상의 한 쌍의 반사 미러를 가지고, 광원부로부터의 광을 한 쌍의 반사 미러로 도광하고, 드럼의 외주면의 일부분에 대하여 소정의 퍼짐각 및 광량의 광을 출사하는 광학 유닛을 복수 구비하고, 복수의 광학 유닛은 N종류(N은 2 이상의 정수)의 상이한 파장의 광을 출사하는 N×M개(M은 1 이상의 정수)의 광학 유닛으로 이루어지고, N×M개의 광학 유닛의 각 출사면은 제1 방향과 제2 방향에 의해 규정되는 소정의 기준 평면 상에 배치되어 있고, 각 광학 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리가, 광축의 기준 평면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리에 기초하여 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a light irradiation apparatus of the present invention is a light irradiation apparatus for irradiating light to a sheet-like irradiation object which moves closely along a part of the outer circumferential surface of a cylindrical drum, (Where m is an integer of 2 or more) at a first predetermined distance along a first direction parallel to the central axis of the drum at a second predetermined interval along a second direction orthogonal to the first direction, A light source unit including a plurality of light emitting elements arranged in a first direction orthogonal to the substrate plane and arranged in a first direction orthogonal to the substrate plane so that the direction of the optical axis is uniform, A pair of reflecting mirrors extending in one direction and a third direction and arranged so that the reflecting surfaces are opposed to each other, the light from the light source portion is guided to the pair of reflecting mirrors, and a portion of the outer peripheral surface of the drum (N is an integer of 2 or more) different wavelengths of light (M is an integer of 1 or more) that emits light of different wavelengths, and a plurality of optical units that emit light of a predetermined spreading angle and a light quantity, Wherein each of the exit surfaces of the N x M optical units is arranged on a predetermined reference plane defined by the first direction and the second direction, Is set based on the distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum.

이러한 구성에 의하면, N×M개의 광학 유닛을 드럼의 외주면에 대하여 평평하게 배열한 구성이 되는데, 각 광학 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리가, 광축의 기준 평면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리에 기초하여 각각 설정되기 때문에, N종류의 각 파장 사이에서 피크 강도가 균일한 자외광을 출사하는 것이 가능하게 된다.According to this structure, the N × M optical units are arranged flush with the outer circumferential surface of the drum. The distance between the pair of reflecting mirrors of each optical unit is set to a distance from the reference plane of the optical axis to the outer circumferential surface of the drum It is possible to emit ultraviolet light having a uniform peak intensity between N kinds of wavelengths.

또, N×M개의 광학 유닛 중, 광축의 기준 평면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리가 가장 긴 광학 유닛을 제1번째의 광학 유닛으로 하고, 제2 방향을 따라 순서대로 제1번째로부터 제N×M번째의 광학 유닛을 정했을 때, 제i번째(i는 1 이상 N×M 이하의 정수)의 광학 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리를 ai로 하고, 광축의 기준 평면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리를 bi로 하고, 광원부의 제2 방향의 사이즈를 c로 하고, 제2 방향의 양단에 위치하는 반사 미러 사이의 거리를 d로 하고, 드럼의 직경을 e로 했을 때에, 하기 식(1), (2) 및 (3)을 만족하는 것이 바람직하다.The optical unit having the longest distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is the first optical unit among the N x M optical units, when decided the optical unit of the M th, the i-th distance between the pair of reflecting mirrors of the optical unit of the (i is 1 or more N × integer of not more than M) a i a and the outer circumferential surface of the drum from the reference plane of the optical axis when the distance of b i in, and the size in the second direction of the light source as c, and the distance between the reflecting mirror which is located at both ends of the second direction with d diameter of the drum of up to e, the following formula (1), (2) and (3).

ai>c…(1)a i > c ... (One)

ai×bi=k(k는 소정의 상수)…(2)a i b i = k (k is a predetermined constant) (2)

d<e…(3)d <e ... (3)

또, N×M개의 광학 유닛 중, 광축의 기준 평면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리가 가장 긴 광학 유닛을 제1번째의 광학 유닛으로 하고, 제2 방향을 따라 순서대로 제1번째로부터 제N×M번째의 광학 유닛을 정했을 때, 제2 방향의 양단에 위치하는 각 반사 미러의 선단부로부터 드럼의 외주면의 근방에 대략 평행하게 연장되고, 제1번째 및 제N×M번째의 광학 유닛으로부터 출사되는 광을 각각 반사하는 한 쌍의 연장 미러를 구비하고, 제1번째의 광학 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리를 a1로 하고, 제1번째의 광학 유닛의 광축의 기준 평면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리를 b1로 하고, 제N×M번째의 광학 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리를 a(N×M)으로 하고, 제N×M번째의 광학 유닛의 광축의 기준 평면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리를 b(N×M)로 하고, 제i번째(i는 2 이상 (N×M-1) 이하의 정수)의 광학 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리를 ai로 하고, 제i번째의 광학 유닛의 광축의 상기 기준 평면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리를 bi로 하고, 광원부의 제2 방향의 사이즈를 c로 하고, 제2 방향의 양단에 위치하는 반사 미러 사이의 거리를 d로 하고, 드럼의 직경을 e로 했을 때에, 하기 식(4), (5) 및 (6)을 만족하는 것이 바람직하다.The optical unit having the longest distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is the first optical unit among the N x M optical units, When the Mth optical unit is determined, the optical system is extended substantially parallel to the vicinity of the outer circumferential surface of the drum from the front end of each reflecting mirror located at both ends in the second direction, and is emitted from the first and the Nth Mth optical unit A distance between a pair of reflecting mirrors of a first optical unit is a 1 , and a distance from a reference plane of the optical axis of the first optical unit to an outer peripheral surface of the drum the distance to a b 1, and the N × M a distance between the pair of the second optical unit is a reflection mirror a (N × M) in and, the N × from the reference plane of the optical axis of the M-th optical unit of the distance to the outer peripheral surface of the drum b (N M) in and, the i-th (i is 2 or more (N × M-1) the distance between the pair of reflecting mirrors of the optical unit of an integer of not less) by a i, and the optical axis of the i-th optical unit of to the distance b i to the outer peripheral surface of the drum from the reference plane, and the size in the second direction of the light source as c, and the distance between the reflecting mirror which is located at both ends of the second direction with d diameter of the drum (4), (5) and (6) below.

a1, a(N×M), ai>c…(4)a 1 , a (N x M) , a i > c ... (4)

a1×b1/2=a(N×M)×b(N×M)/2=ai×bi=k(k는 소정의 상수)…(5) a 1 × b 1/2 = a (N × M) × b (N × M) / 2 = a i × b i = k (k is a predetermined constant) ... (5)

d≤e…(6)d? e ... (6)

또, N×M개의 광학 유닛의 각 출사면은 제2 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the exit surfaces of the NxM optical units are arranged at equal intervals along the second direction.

또, N×M개의 광학 유닛은 조사 대상물이 이 조사 대상물의 이동에 따라, 단파장으로부터 장파장의 광을 순서대로 수광하도록, 파장마다 그룹화되어 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 조사 대상물의 표면에 자외선 경화 수지가 도포되어 있는 경우, 당해 자외선 경화 수지의 표면을 경화시킨 후에 그 내부를 경화시킬 수 있다.It is preferable that the N x M optical units are grouped in units of wavelengths so that the object to be irradiated receives the light of a long wavelength from the short wavelength in turn in accordance with the movement of the object to be irradiated. According to this configuration, when the surface of the object to be irradiated is coated with an ultraviolet curable resin, the inside of the object can be cured after the surface of the ultraviolet curable resin is cured.

또, 복수의 발광 소자는 대략 정사각 형상의 발광면을 가지는 LED(Light Emitting Diode)이며, 이 발광면의 2변이 제1 방향과 평행이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the plurality of light emitting elements are LEDs (light emitting diodes) having substantially square light emitting surfaces, and the two sides of the light emitting surfaces are arranged so as to be parallel to the first direction.

또, 복수의 발광 소자는 대략 정사각 형상의 발광면을 가지는 LED이며, 이 발광면의 일방의 대각선이 제1 방향과 평행이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, LED로부터 출사되는 광과 LED에 인접하는 LED로부터 출사되는 광이 제1 방향 및 제2 방향에 있어서 서로 오버랩하기 때문에, 조사 대상물 상에서 더욱 균일한 광량 분포가 얻어진다.In addition, it is preferable that the plurality of light emitting elements are LEDs having a light emitting surface of a substantially square shape, and one diagonal line of the light emitting surface is arranged so as to be parallel to the first direction. According to such a configuration, more uniform light amount distribution can be obtained on the object to be irradiated because the light emitted from the LED and the light emitted from the LED adjacent to the LED overlap each other in the first direction and the second direction.

또, m은 2 이상이며, 복수의 발광 소자 중, 제2 방향의 v열째(v는 1 이상 (m-1) 이하의 정수)의 발광 소자는 (v+1)열째의 발광 소자에 대하여 제1 소정 간격의 1/2의 거리만큼 제1 방향으로 어긋나서 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, v열째의 각 라인 형상의 광과 (v+1)열째의 각 라인 형상의 광이 서로 광량 분포가 낮아지는 부분을 서로 없애기 때문에, 조사 대상물 상에서 제1 방향으로 대략 균일한 광량 분포가 얻어진다.M is 2 or more, and among the plurality of light emitting devices, the light emitting element of the v-th column in the second direction (v is an integer of 1 or more (m-1) or less) It is preferable to arrange the light emitting diodes in such a manner that they are shifted in the first direction by a distance of 1/2 of a predetermined distance. According to such a configuration, since portions of light of each line shape in the v-th column and light of each line in the (v + 1) -th column are mutually canceled each other, Distribution is obtained.

또, 발광 소자가 적어도 1개 이상의 LED칩을 가지는 구성으로 하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the light emitting element has at least one or more LED chips.

또, N종류의 상이한 파장의 광은 조사 대상물의 표면에 도포된 자외선 경화형 수지에 작용하는 파장을 포함하는 광인 것이 바람직하다.It is also preferable that light of N kinds of different wavelengths is light containing a wavelength that acts on the ultraviolet curable resin applied to the surface of the object to be irradiated.

또, 한 쌍의 반사 미러는 제2 방향에서 보았을 때에, 각각 직사각 형상의 형상을 가지고 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the pair of reflecting mirrors have a rectangular shape when viewed in the second direction.

이상과 같이, 본 발명의 광조사 장치에 의하면, 상이한 파장의 자외광을 출사하는 광학 유닛을 드럼의 외주면에 대하여 평평하게 배열한 구성이면서도, 각 파장 사이에서 피크 강도가 균일한 자외광을 드럼에 대하여 출사하는 것이 가능하게 된다.As described above, according to the light irradiation apparatus of the present invention, the optical unit for emitting the ultraviolet light of the different wavelength is arranged flat on the outer peripheral surface of the drum, and the ultraviolet light having the peak intensity uniformly between the respective wavelengths is arranged on the drum It is possible to emit the light beam.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광조사 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광조사 장치의 좌측면도이다.
도 3은 도 1의 A에서 나타내는 영역의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광조사 장치로부터 출사되는 자외광과 드럼의 조사 영역의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광조사 장치로부터 출사되는 자외광의 드럼 상에서의 강도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광조사 장치로부터 출사되는 자외광과 드럼의 조사 영역의 관계를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광조사 장치로부터 출사되는 자외광의 드럼 상에서의 강도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 광조사 장치의 구성을 설명하는 좌측면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 광조사 장치로부터 출사되는 자외광의 드럼 상에서의 강도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 광조사 장치에 구비되는 제1 LED 유닛, 제2 LED 유닛 및 제3 LED 유닛의 구성을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 광조사 장치에 구비되는 제1 LED 유닛, 제2 LED 유닛 및 제3 LED 유닛의 구성을 설명하는 도면이다.1 is a front view of a light irradiation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a left side view of the light irradiation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of the area indicated by A in Fig.
4 is a view for explaining the relationship between the ultraviolet light emitted from the light irradiation device according to the first embodiment of the present invention and the irradiation area of the drum.
5 is a graph showing the intensity distribution of ultraviolet light emitted from the light irradiation device according to the first embodiment of the present invention on a drum.
6 is a view for explaining the relationship between the ultraviolet light emitted from the light irradiation device according to the first embodiment of the present invention and the irradiation area of the drum.
7 is a graph showing the intensity distribution on the drum of ultraviolet light emitted from the light irradiation device according to the first embodiment of the present invention.
8 is a left side view for explaining a configuration of a light irradiation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
9 is a graph showing the intensity distribution of ultraviolet light emitted from the light irradiation device according to the second embodiment of the present invention on the drum.
10 is a view for explaining the configurations of the first LED unit, the second LED unit and the third LED unit provided in the light irradiation apparatus according to the third embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining the configurations of the first LED unit, the second LED unit and the third LED unit provided in the light irradiation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is not repeated.

(제1 실시형태)(First Embodiment)

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광조사 장치(100)의 정면도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광조사 장치(100)의 좌측면도이다. 또, 도 3은 도 1의 A에서 나타내는 영역의 확대도이다. 본 실시형태의 광조사 장치(100)는 패턴 형성 장치 등(이하, 「본체 장치」라고 한다.)에 편입되어, 조사 대상물의 표면에 도포된 자외선 경화 수지를 경화시키는 장치이며, 후술하는 바와 같이, 본체 장치에 배치된 드럼의 외주면의 일부분을 따라 밀착하여 이동하는 시트 형상의 조사 대상물에 광을 조사한다. 본체 장치에 배치되는 드럼은 소망하는 미세 구조 패턴이나 사용하는 필름의 특성·사양에 따라 교환 가능하게 구성되어 있고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 광조사 장치(100)는 대직경 드럼(D1)을 따라 밀착하여 이동하는 시트 형상의 조사 대상물(P1)이나 소직경 드럼(D2)을 따라 밀착하여 이동하는 시트 형상의 조사 대상물(P2)에 광을 조사한다. 또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 조사 대상물(P1, P2)은 대직경 드럼(D1, D2) 상을 화살표의 방향으로(즉, 반시계 회전으로) 일정 속도로 이동하는 것으로서 이하 설명한다. 또, 본 명세서에 있어서는, 대직경 드럼(D1) 및 소직경 드럼(D2)을 총칭하여 「드럼」이라고 하고, 조사 대상물(P1 및 P2)을 총칭하여 「조사 대상물」이라고 한다.1 is a front view of a light irradiation apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention. 2 is a left side view of the light irradiation apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. 3 is an enlarged view of the area indicated by A in Fig. The light irradiating apparatus 100 of the present embodiment is a device incorporated in a pattern forming apparatus or the like (hereinafter referred to as &quot; main body apparatus &quot;) to cure the ultraviolet ray hardening resin applied to the surface of the object to be irradiated, , And irradiates light onto a sheet-shaped object to be irradiated which moves closely along a part of the outer circumferential surface of the drum disposed in the main body apparatus. As shown in Fig. 2, the light irradiation apparatus 100 of the present embodiment has a large diameter drum (not shown) Shaped irradiation object P1 moving in close contact with the small diameter drum D1 and a sheet-like irradiation target P2 moving in close contact along the small diameter drum D2. 2, in the present embodiment, the irradiation targets P1 and P2 are moved on the large-diameter drums D1 and D2 at a constant speed in the direction of the arrow (that is, counterclockwise) As will be described below. In the present specification, the large diameter drum D1 and the small diameter drum D2 are collectively referred to as a "drum", and the irradiation targets P1 and P2 are collectively referred to as "irradiation target".

도 1~3에 나타내는 바와 같이, 광조사 장치(100)는 대직경 드럼(D1)의 중심축(O1)(도 1에 있어서 도시하지 않음) 및 소직경 드럼(D2)의 중심축(O2)을 따라 평행하게 연장되는 직사각 형상의 기판(101)과, 이 기판(101) 상에 등간격으로 배열되어 배치되고, 각각 라인 형상의 자외광을 출사하는 제1 LED(Light Emitting Diode) 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)과, 커버 유리(105) 등을 구비하고 있다. 또한, 실제의 광조사 장치(100)에 있어서는, 기판(101), 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120), 제3 LED 유닛(130) 및 커버 유리(105)는 케이스(도시하지 않음)에 수용되어 고정되어 있는데, 도 1~3에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 케이스를 생략하여 나타내고 있다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 광조사 장치(100)의 기판(101)의 긴 방향을 X축 방향(제1 방향), 짧은 방향을 Y축 방향(제2 방향), X축 및 Y축과 직교하는 방향(즉, 기판(101)의 표면에 수직인 방향)을 Z축 방향(제3 방향)으로 정의하여 설명한다.1 to 3, the light irradiating apparatus 100 includes a central axis O1 (not shown in Fig. 1) of the large diameter drum D1 and a central axis O2 of the small diameter drum D2, And a first LED (Light Emitting Diode) unit 110 arranged to be arranged at equal intervals on the substrate 101 and emitting line-shaped ultraviolet light, respectively, A second LED unit 120 and a third LED unit 130, a cover glass 105, and the like. In the actual light irradiation apparatus 100, the substrate 101, the first LED unit 110, the second LED unit 120, the third LED unit 130, and the cover glass 105 are housed in the case (Not shown). In FIGS. 1 to 3, the case is omitted for the sake of easy viewing of the drawings. In the present specification, the long direction of the substrate 101 of the light irradiation apparatus 100 is referred to as an X-axis direction (first direction), a short direction is referred to as a Y-axis direction (second direction) (I.e., a direction perpendicular to the surface of the substrate 101) is defined as a Z-axis direction (third direction).

또, 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)(이하, 이들을 총칭하여 「LED 유닛」이라고 하는 경우가 있다.)은 각 LED 유닛이 출사하는 자외광의 파장과, 각 LED 유닛이 가지는 한 쌍의 반사 미러(상세한 것은 후술)의 간격이 상이하지만, 그 밖의 구성에 대해서는 공통되기 때문에, 이하, 대표하여 제1 LED 유닛(110)의 구성을 주로 설명한다.The first LED unit 110, the second LED unit 120 and the third LED unit 130 (hereinafter collectively referred to as &quot; LED unit &quot; The wavelength of the emitted ultraviolet light differs from that of a pair of reflection mirrors (to be described later in detail) of each LED unit. However, since the first LED unit 110, Will mainly be described.

제1 LED 유닛(110)은 X축 방향으로 연장되는 기판(101) 상에 배치되는 광원부(112)와, 광원부(112)를 Y축 방향으로부터 끼우도록 배치되고, X축 방향으로 길게 연장되는 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)를 구비하고 있다.The first LED unit 110 includes a light source unit 112 disposed on the substrate 101 extending in the X axis direction and a light source unit 112 arranged to sandwich the light source unit 112 from the Y axis direction, And a pair of reflection mirrors 114a and 114b.

도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110)의 광원부(112)는 중심부에 정사각 형상의 발광면(113a)을 가지는 6.8mm(X축 방향 길이)×6.8mm(Y축 방향 길이)의 직사각형의 복수의 LED 소자(발광 소자)(113)로 구성되어 있다. 본 실시형태의 LED 소자(113)는 그 2변이 X축 방향으로 평행하게 되는 것 같은 방향에서, 2열(Y축 방향)×85개(X축 방향)의 2차원 정사각 격자 형상으로 기판(101) 상에 배치되어, 기판(101)과 전기적으로 접속되어 있다. 기판(101)은 유리 에폭시 수지, 세라믹스 등으로 이루어지는 전자 회로 기판이며, 도시하지 않는 LED 구동 회로에 접속되어 있고, 각 LED 소자(113)에는 기판(101)을 통하여 LED 구동 회로로부터의 구동 전류가 공급되도록 되어 있다.1 and 3, the light source unit 112 of the first LED unit 110 according to the present embodiment has 6.8 mm (length in the X axis direction) having a square light-emitting surface 113a at a center portion of 6.8 mm And a plurality of rectangular LED elements (light-emitting elements) 113 having a length in the Y-axis direction (length in the Y-axis direction). The LED element 113 according to the present embodiment is formed in a two-dimensional regular square lattice shape in two rows (Y axis direction) x 85 (X axis direction) in a direction in which the two sides are parallel to the X axis direction , And is electrically connected to the substrate 101. [ The substrate 101 is an electronic circuit substrate made of glass epoxy resin or ceramics and connected to an LED drive circuit not shown. The drive current from the LED drive circuit is supplied to each LED element 113 through the substrate 101 .

도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 LED 소자(113)는 그 내부에 정사각 격자 형상으로 배치된 4개의 LED칩(113b)을 구비하고 있다. 각 LED 소자(113)에 구동 전류가 공급되면, 각 LED칩(113b)이 구동 전류에 따른 광량으로 발광하고, 각 LED 소자(113)로부터는 소정의 광량의 자외광이 출사된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 각 LED칩(113b)은 LED 구동 회로로부터 구동 전류의 공급을 받아, 파장 365nm의 자외광을 출사하도록 구성되어 있다. 즉, 각 LED 소자(113)로부터는 파장 365nm의 자외광이 소정의 광량으로 출사되도록 되어 있다.As shown in Fig. 3, the LED element 113 of the present embodiment has four LED chips 113b arranged in a square-lattice shape inside thereof. When a driving current is supplied to each LED element 113, each LED chip 113b emits light at a light amount corresponding to the driving current, and ultraviolet light of a predetermined light amount is emitted from each LED element 113. Further, in the present embodiment, each LED chip 113b is supplied with driving current from the LED driving circuit and is configured to emit ultraviolet light having a wavelength of 365 nm. That is, ultraviolet light having a wavelength of 365 nm is emitted from each LED element 113 with a predetermined amount of light.

또한, 본 실시형태의 각 LED 소자(113)는 대략 균일한 광량의 자외광을 출사하도록 각 LED 소자(113)에 공급되는 구동 전류가 조정되어 있고, 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 라인 형상의 자외광은 X축 방향에 있어서 대략 균일한 광량 분포를 가지고 있다. 또, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 각 LED 모듈(110)의 X축 방향의 피치(PH) 및 Y축 방향의 피치(PV)는 모두 약8mm로 설정되어 있다.The driving current supplied to each LED element 113 is adjusted so that ultraviolet light of a substantially uniform amount of light is emitted from each of the LED elements 113 of the present embodiment, The ultraviolet light of the shape has substantially uniform light amount distribution in the X-axis direction. 3, in the present embodiment, the pitch PH in the X-axis direction and the pitch PV in the Y-axis direction of each LED module 110 are all set to about 8 mm.

한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)는 각각 X-Z평면 상에 배치되고, 광원부(112)로부터 출사된 자외광을 도광하는 미러이며, 반사면을 내측을 향하여(즉, 반사면이 대향하여), 광원부(112)를 Y축 방향으로부터 끼우도록, 간격 a1을 두고 평행하게 배치되어 있다(도 3). 또, 도 2에 나타내는 바와 같이, X축 방향에서 보았을 때에, 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 기단측은 광원부(112)에 근접하여 배치되고, 선단측은 커버 유리(105)에 근접하여 배치되어 있고, 광원부(112)로부터 출사된 자외광은 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)에 의해 도광되어, 커버 유리(105)로부터(즉, 제1 LED 유닛(110)으로부터)는 Z축 방향으로 소정의 퍼짐각을 가지고, X축에 평행한 라인 형상의 자외광이 출사된다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태의 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)는 X축 방향으로 평행하게 배치되어 있기 때문에, 커버 유리(105)로부터 출사되는 자외광의 Z축 방향의 퍼짐각은 LED 소자(113)로부터 출사되는 자외광의 Z축 방향의 퍼짐각과 대략 동일하며, 본 실시형태에 있어서는, Z축 방향을 0°로 하여 ±약 50°의 퍼짐각의 자외광이 출사되도록 되어 있다. 또한, 도 2의 AX1은 제1 LED 유닛(110)의 광축(즉, 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 자외광의 광로 중심)을 나타내고 있다. 또, 상세하게는 후술하지만, 제1 LED 유닛(110)의 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 간격 a1은 제2 LED 유닛(120)의 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)의 간격 a2보다 좁게 설정되어 있다(도 3).The pair of reflection mirrors 114a and 114b are mirrors that are disposed on the XZ plane and guide the ultraviolet light emitted from the light source unit 112. The reflection mirrors 114a and 114b are arranged such that the reflection surfaces are directed inward (that is, the light source is, arranged in parallel at a distance a 1 so as to sandwich the 112 from the Y-axis direction (Fig. 3). 2, the proximal end sides of the pair of reflective mirrors 114a and 114b are arranged close to the light source unit 112, and the distal end side thereof is arranged close to the cover glass 105 And the ultraviolet light emitted from the light source unit 112 is guided by the pair of reflective mirrors 114a and 114b to be emitted from the cover glass 105 (that is, from the first LED unit 110) Line-shaped ultraviolet light having a predetermined spread angle and parallel to the X-axis is emitted. As described above, since the pair of reflecting mirrors 114a and 114b of this embodiment are arranged in parallel in the X-axis direction, the spread in the Z-axis direction of the ultraviolet light emitted from the cover glass 105 The angle is approximately the same as the spread angle of the ultraviolet light emitted from the LED element 113 in the Z axis direction. In the present embodiment, the Z axis direction is 0 degrees so that ultraviolet light having a spreading angle of about 50 degrees is emitted . AX1 in Fig. 2 represents the optical axis of the first LED unit 110 (i.e., the center of the optical path of the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110). The interval a 1 of the pair of reflection mirrors 114a and 114b of the first LED unit 110 is set to be shorter than the interval a 1 of the pair of reflection mirrors 124a and 124b of the second LED unit 120, It is set smaller than the distance a 2 (Fig. 3).

상기 서술한 바와 같이, 제2 LED 유닛(120)은 제1 LED 유닛(110)과 동일한 구성이며, 제1 LED 유닛(110)으로부터 Y축 방향으로 소정의 거리를 두고 배치되어 있다. 제2 LED 유닛(120)은 기판(101) 상에 배치되는 광원부(122)와, 광원부(122)를 Y축 방향으로부터 끼우도록 배치되고, X축 방향으로 길게 연장되는 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)를 구비하고 있다. 광원부(122)도 광원부(112)와 마찬가지로 2열(Y축 방향)×85개(X축 방향)의 LED 소자(123)로 구성되어 있지만, 각 LED 소자(123)(즉, 광원부(122))로부터는 파장 405nm의 자외광이 출사되도록 구성되어 있는 점에서, 광원부(112)와는 상이하다. 즉, 광원부(122)로부터 출사되는 파장 405nm의 자외광은 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)에 의해 도광되어, 커버 유리(105)로부터(즉, 제2 LED 유닛(120)으로부터)는 Z축 방향으로 ±약 50°의 퍼짐각을 가지고, X축으로 평행한 라인 형상의 자외광이 출사된다. 또한, 도 2의 AX2는 제2 LED 유닛(120)의 광축(즉, 제2 LED 유닛(120)으로부터 출사되는 자외광의 광로 중심)을 나타내고 있다. 또, 상세하게는 후술하지만, 제2 LED 유닛(120)의 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)의 간격 a2는 제1 LED 유닛(110)의 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 간격 a1 및 제3 LED 유닛(130)의 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)의 간격 a3보다 넓게 설정되어 있다(도 3). 또, 일반적으로 자외광은 파장 360~400nm까지의 광을 말하지만, 본 명세서에 있어서는, 파장 405nm의 파장의 광도 자외광에 포함되는 것으로 한다.As described above, the second LED unit 120 has the same configuration as the first LED unit 110, and is disposed at a predetermined distance from the first LED unit 110 in the Y-axis direction. The second LED unit 120 includes a light source unit 122 disposed on the substrate 101 and a pair of reflection mirrors 124a and 124b which are arranged to sandwich the light source unit 122 in the Y axis direction, And 124b. The light source unit 122 is also composed of the LED elements 123 in two rows (Y axis direction) x 85 (X axis direction) like the light source unit 112. However, Is configured to emit ultraviolet light having a wavelength of 405 nm from the light source unit 112. That is, the ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the light source unit 122 is guided by the pair of reflection mirrors 124a and 124b, and is emitted from the cover glass 105 (that is, from the second LED unit 120) Line-shaped ultraviolet light having a spreading angle of about 50 degrees in the axial direction and parallel to the X axis is emitted. AX2 in Fig. 2 represents the optical axis of the second LED unit 120 (i.e., the center of the optical path of the ultraviolet light emitted from the second LED unit 120). The interval a 2 of the pair of reflection mirrors 124a and 124b of the second LED unit 120 is set to be shorter than the interval a 2 of the pair of reflection mirrors 114a and 114b of the first LED unit 110, intervals a 1 and a third LED may set the interval is wider than a third of the pair of reflecting mirror (134a, 134b) of the unit 130 (FIG. 3). In general, ultraviolet light refers to light having a wavelength of 360 to 400 nm, but in this specification, ultraviolet light having a wavelength of 405 nm is assumed to be included in the ultraviolet light.

또, 제3 LED 유닛(130)도 제1 LED 유닛(110) 및 제2 LED 유닛(120)과 마찬가지의 구성이며, 제2 LED 유닛(120)으로부터 Y축 방향으로 소정의 거리를 두고 배치되어 있다. 제3 LED 유닛(130)은 기판(101) 상에 배치되는 광원부(132)와, 광원부(132)를 Y축 방향으로부터 끼우도록 배치되고, X축 방향으로 길게 연장되는 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)를 구비하고 있다. 광원부(132)도 광원부(112, 122)와 마찬가지로 2열(Y축 방향)×85개(X축 방향)의 LED 소자(133)로 구성되어 있지만, 각 LED 소자(133)(즉, 광원부(132))로부터는 파장 385nm의 자외광이 출사되도록 구성되어 있는 점에서, 광원부(112, 122)와는 상이하다. 즉, 광원부(132)로부터 출사되는 파장 385nm의 자외광은 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)에 의해 도광되어, 커버 유리(105)로부터(즉, 제3 LED 유닛(130)으로부터)는 Z축 방향으로 ±약 50°의 퍼짐각을 가지고, X축에 평행한 라인 형상의 자외광이 출사된다. 또한, 도 2의 AX3은 제3 LED 유닛(130)의 광축(즉, 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 자외광의 광로 중심)을 나타내고 있다. 또, 상세하게는 후술하지만, 제3 LED 유닛(130)의 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)의 간격 a3은 제2 LED 유닛(120)의 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)의 간격 a2보다 좁고, 제1 LED 유닛(110)의 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 간격 a1과 대략 동일하게 되도록 설정되어 있다(도 3).The third LED unit 130 has the same configuration as the first LED unit 110 and the second LED unit 120 and is arranged at a predetermined distance from the second LED unit 120 in the Y axis direction have. The third LED unit 130 includes a light source unit 132 disposed on the substrate 101 and a pair of reflection mirrors 134a and 134b arranged to sandwich the light source unit 132 in the Y- And 134b. The light source section 132 is also composed of the LED elements 133 in two rows (Y axis direction) x 85 (X axis direction) like the light source sections 112 and 122. Each LED element 133 132) is configured to emit ultraviolet light having a wavelength of 385 nm from the light sources 112, 122. That is, the ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the light source unit 132 is guided by the pair of reflecting mirrors 134a and 134b, and is emitted from the cover glass 105 (that is, from the third LED unit 130) Line-shaped ultraviolet light having a spreading angle of about 50 degrees in the axial direction and parallel to the X axis is emitted. AX3 in Fig. 2 represents the optical axis of the third LED unit 130 (i.e., the center of the optical path of the ultraviolet light emitted from the third LED unit 130). The interval a 3 of the pair of reflection mirrors 134a and 134b of the third LED unit 130 is set to be shorter than the interval a3 of the pair of reflection mirrors 124a and 124b of the second LED unit 120, interval is narrower than a 2, first is set to be substantially equal to the distance a 1 of the pair of reflecting mirror (114a, 114b) of 1 LED unit 110 (Figure 3).

이와 같이, 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)은 Y축 방향을 따라 등간격으로 배치되어, 각각 상이한 파장의 자외광을 Z축 방향을 따라 평행하게 출사하도록 구성되어 있다. 따라서, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)의 광로 상에 배치된 드럼의 외주면을 따라 밀착하여 이동하는 시트 형상의 조사 대상물에는 상이한 파장의 자외광이 순서대로 조사된다. 이 때문에, 조사 대상물의 표면에 도포된 자외선 경화 수지는 그 표면으로부터 내부까지 확실하게 경화한다.Thus, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 of this embodiment are arranged at regular intervals along the Y-axis direction, and the ultraviolet light of different wavelengths is Z And is configured to emit in parallel along the axial direction. Therefore, the sheet-shaped irradiated object, which moves closely along the outer peripheral surface of the drum disposed on the optical path of the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130, The external light is irradiated in order. Therefore, the ultraviolet ray hardening resin coated on the surface of the object to be irradiated hardly cures from the surface to the inside.

또, 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)의 각 출사면은 X-Y평면(즉, 커버 유리(105))를 따라 평평하게 배치되어 있다. 이 때문에, 외경이 상이한 다양한 드럼에 대응할 수 있고, 또 드럼을 교환할 때의 작업 공간도 충분히 확보된다.The exit surfaces of the first LED unit 110, the second LED unit 120 and the third LED unit 130 of this embodiment are disposed flat along the XY plane (that is, the cover glass 105) . Therefore, it is possible to cope with various drums having different outer diameters, and a working space for replacing drums can be sufficiently secured.

그러나, 본 실시형태와 같이, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)을 Y축 방향을 따라 평평하게 배치하면, 각 LED 유닛으로부터 조사 대상물까지의 거리가 일정하게 되지는 않기 때문에, 각 LED 유닛으로부터 출사되는 자외광의 강도를 균일하게 했다고 해도, 조사 대상물에는 파장마다 피크 강도가 상이한 자외광이 입사하게 된다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는, 각 LED 유닛과 조사 대상물(즉, 드럼)과의 사이의 거리에 기초하여, 각 LED 유닛의 한 쌍의 반사 미러의 간격을 조정함으로써, 이러한 문제를 해결하고 있다.However, when the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are arranged flat along the Y-axis direction as in the present embodiment, Even if the intensity of the ultraviolet light emitted from each LED unit is made uniform, the ultraviolet light having a different peak intensity for each wavelength is incident on the object to be irradiated. Therefore, in the present embodiment, such a problem is solved by adjusting the interval between the pair of reflection mirrors of each LED unit based on the distance between each LED unit and the object to be irradiated (i.e., the drum).

도 4는 이러한 문제를 설명하기 위한 도면이며, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)의 한 쌍의 반사 미러를 동일한 간격으로 설정한 경우의, 광조사 장치(100)의 좌측면도이다. 또한, 도 4에 있어서는, 설명의 편의상, 기판(101) 및 조사 대상물(P1)을 생략하고 있다. 또, 도 4에 있어서는, 제1 LED 유닛(110)에 의해 조사되는 대직경 드럼(D1)의 외주면의 영역을 영역(E1)(굵은 실선으로 나타내는 부분), 제2 LED 유닛(120)에 의해 조사되는 대직경 드럼(D1)의 외주면의 영역을 영역(E2)(굵은 파선으로 나타내는 부분), 제3 LED 유닛(130)에 의해 조사되는 대직경 드럼(D1)의 외주면의 영역을 영역(E3)(굵은 실선으로 나타내는 부분)으로 하여 모식적으로 나타내고 있다.4 is a view for explaining this problem. In the case where the pair of reflection mirrors of the first LED unit 110, the second LED unit 120 and the third LED unit 130 are set at the same interval, And is a left side view of the light irradiation apparatus 100. In Fig. 4, the substrate 101 and the object P1 to be irradiated are omitted for convenience of explanation. 4, the area of the outer circumferential surface of the large-diameter drum D1 irradiated by the first LED unit 110 is divided into an area E1 (a portion indicated by a thick solid line), a second LED unit 120 The area of the outer peripheral surface of the large diameter drum D1 to be irradiated is divided into an area E2 (a portion indicated by a thick broken line) and an area of an outer peripheral surface of the large diameter drum D1 irradiated by the third LED unit 130 is divided into an area E3 ) (A portion indicated by a thick solid line).

도 4에 있어서는, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)은 Y축 방향으로 32mm의 간격으로 배치되어 있다. 또, 한 쌍의 반사 미러(114a와 114b, 124a와 124b, 134a와 134b)의 간격은 각각 23mm로 설정되어 있다. 또, 대직경 드럼(D1)의 직경은 φ400mm이며, 제2 LED 유닛(120)의 광축(AX2)이 대직경 드럼(D1)의 외주면의 법선과 대략 일치하도록 배치되어 있다. 또, 제2 LED 유닛(120)의 광축(AX2)의 출사면(즉, 커버 유리(105)의 선단면)으로부터 대직경 드럼(D1)의 외주면까지의 거리(이하, 각 광축(AX1, AX2, AX3)의 커버 유리(105)의 선단면으로부터 대직경 드럼(D1)의 외주면까지의 거리를 「워킹 디스턴스(WD)」라고 한다.)는 5.0mm로 설정되어 있고, 제1 LED 유닛(110) 및 제3 LED 유닛(130)의 워킹 디스턴스(WD)는 7.6mm로 되어 있다.4, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are arranged at intervals of 32 mm in the Y-axis direction. The intervals between the pair of reflection mirrors 114a and 114b, 124a and 124b, and 134a and 134b are set to 23 mm, respectively. The diameter D1 of the large diameter drum D1 is 400 mm and the optical axis AX2 of the second LED unit 120 is arranged substantially coincident with the normal line of the outer peripheral surface of the large diameter drum D1. The distance from the exit surface of the optical axis AX2 of the second LED unit 120 to the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 (hereinafter referred to as the optical axes AX1 and AX2 The distance from the front end face of the cover glass 105 of the first LED unit 110 to the outer circumferential face of the large diameter drum D1 is set to 5.0 mm, And the working distance WD of the third LED unit 130 is 7.6 mm.

도 4 중, 점선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)이 Z축 방향으로 ±약 50°의 퍼짐각을 가지는 자외광을 각각 대직경 드럼(D1)의 외주면을 향하여 출사하면, 제1 LED 유닛(110)에 의해 대직경 드럼(D1)의 외주면의 영역(E1)이 조사되고, 제2 LED 유닛(120)에 의해 대직경 드럼(D1)의 외주면의 영역(E2)이 조사되고, 제3 LED 유닛(130)에 의해 대직경 드럼(D1)의 외주면의 영역(E3)이 조사되는데, 상기 서술한 바와 같이, 제2 LED 유닛(120)의 워킹 디스턴스(WD)가 가장 짧기 때문에, 영역(E2)의 둘레 방향의 길이는 영역(E1) 및 영역(E3)의 둘레 방향의 길이보다 짧게 된다. 따라서, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 동일한 강도의 자외광이 출사된 경우, 단위면적당의 자외광의 강도는 영역(E2)에 있어서 가장 높아지고, 또 피크 강도도 영역(E2)에 있어서 가장 높아진다. 즉, 제2 LED 유닛(120)으로부터 출사되는 파장 405nm의 자외광의 피크 강도가, 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 파장 365nm의 자외광의 피크 강도 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 파장 385nm의 자외광의 피크 강도보다 높아진다.4, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 have a spreading angle of about 50 degrees in the Z-axis direction, Diameter drum D1 is directed toward the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1, the area E1 of the outer peripheral surface of the large-diameter drum D1 is irradiated by the first LED unit 110, The area E2 of the outer peripheral surface of the large diameter drum D1 is irradiated and the area E3 of the outer peripheral surface of the large diameter drum D1 is irradiated by the third LED unit 130. As described above, The length in the circumferential direction of the region E2 is shorter than the length in the circumferential direction of the region E1 and the region E3 because the working distance WD of the second LED unit 120 is the shortest. Therefore, when ultraviolet light of the same intensity is emitted from the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130, the intensity of the ultraviolet light per unit area in the area E2 And the peak intensity is the highest in the region E2. That is, the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the second LED unit 120 is higher than the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 and the peak intensity of ultraviolet light emitted from the third LED unit 130 Is higher than the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 385 nm.

도 5는 도 4의 대직경 드럼(D1) 상에 있어서의 자외광의 강도 분포를 시뮬레이션에 의해 구한 결과이다. 도 5(a)는 각 파장의 자외광의 X축 방향에 있어서의 강도 분포이며, 가로축은 대직경 드럼(D1) 상의 X축 방향의 위치(600mm의 길이의 대직경 드럼(D1)의 중심 위치를 0mm로 했을 때의 위치)를 나타내고, 세로축은 자외광의 강도(mW/cm2)를 나타내고 있다. 또, 도 5(b)는 대직경 드럼(D1)의 둘레 방향에 있어서의 강도 분포이며, 가로축은 대직경 드럼(D1)의 외주면의 둘레 방향의 위치(제2 LED 유닛(120)의 광축(AX2)이 대직경 드럼(D1)의 외주면과 교차하는 위치를 0mm로 했을 때의 위치)를 나타내고, 세로축은 자외광의 강도(mW/cm2)를 나타내고 있다. 도 5(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 LED 유닛(120)으로부터 출사되는 파장 405nm의 자외광의 피크 강도가, 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 파장 365nm의 자외광의 피크 강도 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 파장 385nm의 자외광의 피크 강도보다 높게 되어 있는 것을 알 수 있다.Fig. 5 shows the result of simulation of the intensity distribution of ultraviolet light on the large-diameter drum D1 in Fig. 5A is an intensity distribution in the X-axis direction of the ultraviolet light of each wavelength and the abscissa is the position in the X axis direction on the large diameter drum D1 (the center position of the large diameter drum D1 having the length of 600 mm Is 0 mm), and the vertical axis represents the intensity (mW / cm 2 ) of the ultraviolet light. 5B shows the intensity distribution in the circumferential direction of the large diameter drum D1 and the abscissa indicates the position in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the large diameter drum D1 AX2) intersecting the outer peripheral surface of the large diameter drum D1 is 0 mm, and the vertical axis represents the intensity (mW / cm 2 ) of the ultraviolet light. 5 (a) and 5 (b), the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the second LED unit 120 is higher than that of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 And the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130 is higher than the peak intensity of ultraviolet light.

이와 같이, 파장마다 피크 강도가 상이한 자외광이 드럼에 조사되고, 드럼에 밀착하여 배치되는 조사 대상물(도 4에 있어서 도시하지 않음)의 표면의 자외선 경화 수지에 입사한 경우, 수지의 경화는 피크 강도가 낮은 자외광의 영향을 받아, 미세 구조 패턴이 정밀도 좋게 전사되지 않고, 전사 품질 및 제품의 신뢰성이 현저하게 저하된다는 문제가 발생한다. 또, 피크 강도가 낮은 자외광에 맞추어, 전사 속도를 늦추고, 적산 광량을 증가시킴으로써, 전사 품질을 향상시키는 것도 가능하지만, 이 방법에서는 생산 효율이 현저하게 저하된다는 문제가 발생한다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는, 이러한 문제를 해결하기 위해서, 각 LED 유닛과 조사 대상물(즉, 드럼)과의 사이의 거리에 기초하여, 각 LED 유닛의 한 쌍의 반사 미러의 사이의 거리를 조정하고 있다. 구체적으로는, 영역(E1) 및 영역(E3)의 단위면적당의 자외광의 강도가 영역(E2)의 단위면적당의 자외광의 강도와 대략 동일하게 되도록, 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 간격 a1과, 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)의 간격 a3을 좁히고, 영역(E1) 및 영역(E3)의 둘레 방향의 길이가 영역(E2)의 둘레 방향의 길이와 대략 동일하게 되도록 조정하고 있다.When ultraviolet light having a different peak intensity for each wavelength is irradiated onto the drum and incident on the ultraviolet curing resin on the surface of an object to be irradiated (not shown in Fig. 4) disposed in close contact with the drum, There is a problem that the microstructure pattern is not transferred with high precision under the influence of the low intensity ultraviolet light and the transfer quality and the reliability of the product are remarkably lowered. It is also possible to improve the transfer quality by decreasing the transfer speed and increasing the amount of accumulated light in accordance with the ultraviolet light having a low peak intensity, but this method has a problem that the production efficiency is remarkably lowered. In order to solve this problem, in the present embodiment, the distance between the pair of reflection mirrors of each LED unit is adjusted based on the distance between each LED unit and the object to be irradiated (i.e., the drum) . Concretely, the pair of reflection mirrors 114a and 114b are arranged so that the intensity of the ultraviolet light per unit area of the area E1 and the area E3 becomes substantially equal to the intensity of the ultraviolet light per unit area of the area E2, distance a 1 between, narrowing the distance a 3 of the pair of reflecting mirror (134a, 134b), the area approximately equal to the length in the circumferential direction of (E1) and a region (E3) a region (E2) the length of the circumference of .

여기서, 영역(E1) 및 영역(E3)의 둘레 방향의 길이가 영역(E2)의 둘레 방향의 길이와 동일하게 되기 위한 조건을 검토하면, 우선, 각 LED 유닛의 광원부로부터 출사되는 자외광이 모두 한 쌍의 반사 미러 사이에 들어갈 필요가 있다는 점에서, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120), 제3 LED 유닛(130)의 각 한 쌍의 반사 미러의 간격을 각각 a1, a2, a3으로 하고, 광원부의 Y방향의 사이즈(즉, 1열째의 LED 소자의 상단으로부터 2열째의 LED 소자의 하단까지의 거리)를 c로 하면, 이하의 조건식(7)이 도출된다.Considering the condition that the circumferential lengths of the area E1 and the area E3 become equal to the circumferential length of the area E2, first, all the ultraviolet light emitted from the light source unit of each LED unit The spacing of each pair of reflection mirrors of the first LED unit 110, the second LED unit 120 and the third LED unit 130 is a 1 , a 2 and a 3 and letting c be the size in the Y direction of the light source unit (that is, the distance from the top of the LED element in the first column to the bottom of the LED element in the second column) do.

a1, a2, a3>c…(7)a 1 , a 2 , a 3 > c ... (7)

또, 각 LED 유닛으로부터는 동일한 퍼짐각의 자외광이 Z축 방향으로 평행하게 출사되는 점에서, 각 영역(E1~E3)의 둘레 방향의 길이는, 각 LED 유닛의 워킹 디스턴스(WD)에 비례하고, 또한 각 한 쌍의 반사 미러의 간격(즉, a1~a3)에 비례하게 된다. 따라서, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120), 제3 LED 유닛(130)의 워킹 디스턴스(WD)를 각각 b1, b2, b3으로 하면, 이하의 조건식(8)이 도출된다.The length in the circumferential direction of each of the regions E1 to E3 is proportional to the working distance WD of each LED unit in that ultraviolet light having the same spreading angle is emitted in parallel in the Z axis direction from each LED unit , And is also proportional to the interval (i.e., a 1 to a 3 ) of each pair of reflection mirrors. Therefore, assuming that the working distance WD of the first LED unit 110, the second LED unit 120 and the third LED unit 130 is b 1 , b 2 , and b 3 , .

a1×b1=a2×b2=a3×b3=k(k는 소정의 상수)…(8)a 1 b 1 = a 2 b 2 = a 3 b 3 = k (k is a predetermined constant) (8)

또, 각 LED 유닛으로부터 출사되는 자외광이 모두 드럼에 입사할 필요가 있다는 점에서, Y축 방향의 양단에 위치하는 반사 미러 사이의 거리(즉, 제1 LED 유닛(110)의 반사 미러(114a)와 제3 LED 유닛(130)의 반사 미러(134b) 사이의 거리)를 d로 하고, 드럼의 직경을 e로 하면, 이하의 조건식(9)이 도출된다.The distance between the reflecting mirrors located at both ends in the Y-axis direction (that is, the distance between the reflecting mirror 114a of the first LED unit 110 and the reflecting mirror 114b of the first LED unit 110) ) And the reflecting mirror 134b of the third LED unit 130) is d, and the diameter of the drum is e, the following conditional expression (9) is derived.

d<e…(9)d <e ... (9)

즉, 조건식(7), (8) 및 (9)을 만족할 때, 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 파장 365nm의 자외광의 피크 강도 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 파장 385nm의 자외광의 피크 강도는 제2 LED 유닛(120)으로부터 출사되는 파장 405nm의 자외광의 피크 강도와 대략 동일하게 된다.That is, when the conditional expressions (7), (8) and (9) are satisfied, the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 and the peak intensity of ultraviolet light emitted from the third LED unit 130 The peak intensity of ultraviolet light becomes substantially equal to the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the second LED unit 120. [

도 6은 도 4의 구성에 있어서, 제1 LED 유닛(110)의 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 간격 a1 및 제3 LED 유닛(130)의 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)의 간격 a3을 조정했을 때의 광조사 장치(100)의 좌측면도이며, 제1 LED 유닛(110)의 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 간격 a1 및 제3 LED 유닛(130)의 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)의 간격 a3이, 상기 조건식(7), (8) 및 (9)에 기초하여, 15mm로 설정되어 있다는 점에서 도 4의 구성과는 상이하다. 즉, 도 6의 구성에 있어서는, 영역(E1) 및 영역(E3)의 단위면적당의 자외광의 강도가, 영역(E2)의 단위면적당의 자외광의 강도와 대략 동일하게 되도록(즉, 영역(E1) 및 영역(E3)의 둘레 방향의 길이가 영역(E2)의 둘레 방향의 길이와 대략 동일하게 되도록), 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 간격 a1 및 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)의 간격 a3이 조정되어 있다.Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the distance a 1 of the pair of reflection mirrors 114a and 114b of the first LED unit 110 and the distance a 1 of the pair of reflection mirrors 134a and 134b of the third LED unit 130 ) interval is a left side view of the illumination device 100 when adjusting a 3, a first interval of the pair of reflecting mirror (114a, 114b) of the LED unit (110) a first and a 3 LED unit (130 in Is different from the configuration of FIG. 4 in that the interval a 3 between the pair of reflection mirrors 134a and 134b of the optical system is set to 15 mm on the basis of the conditional expressions (7), (8) and (9) . 6, the intensity of the ultraviolet light per unit area of the area E1 and the area E3 is set to be substantially equal to the intensity of the ultraviolet light per unit area of the area E2 The distance a 1 between the pair of reflecting mirrors 114a and 114b and the distance a 1 between the pair of reflecting mirrors 114a and 114b are set so that the length in the circumferential direction of the area E1 and the area E3 are substantially equal to the length in the circumferential direction of the area E2) intervals 134a, 134b) there is a 3 is adjusted.

도 7은 도 6의 대직경 드럼(D1) 상에 있어서의 자외광의 강도 분포를 시뮬레이션에 의해 구한 결과이다. 도 7(a)는 각 파장의 자외광의 X축 방향에 있어서의 강도 분포이며, 가로축은 대직경 드럼(D1) 상의 X축 방향의 위치(600mm의 길이의 대직경 드럼(D1)의 중심 위치를 0mm로 했을 때의 위치)를 나타내고, 세로축은 자외광의 강도(mW/cm2)를 나타내고 있다. 또, 도 7(b)은 대직경 드럼(D1)의 둘레 방향에 있어서의 강도 분포이며, 가로축은 대직경 드럼(D1)의 외주면의 둘레 방향의 위치(제2 LED 유닛(120)의 광축(AX2)이 대직경 드럼(D1)의 외주면과 교차하는 위치를 0mm로 했을 때의 위치)를 나타내고, 세로축은 자외광의 강도(mW/cm2)를 나타내고 있다. 도 7(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 파장 365nm의 자외광의 피크 강도 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 파장 385nm의 자외광의 피크 강도는 제2 LED 유닛(120)으로부터 출사되는 파장 405nm의 자외광의 피크 강도와 대략 동일하게 되어 있는 것을 알 수 있다.Fig. 7 shows the result of simulation of the intensity distribution of ultraviolet light on the large-diameter drum D1 in Fig. 7A is an intensity distribution in the X-axis direction of the ultraviolet light of each wavelength, and the abscissa is the position in the X-axis direction on the large-diameter drum D1 (the center position of the large-diameter drum D1 having the length of 600 mm Is 0 mm), and the vertical axis represents the intensity (mW / cm 2 ) of the ultraviolet light. 7B shows the intensity distribution in the circumferential direction of the large diameter drum D1 and the abscissa indicates the position in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the large diameter drum D1 AX2) intersecting the outer peripheral surface of the large diameter drum D1 is 0 mm, and the vertical axis represents the intensity (mW / cm 2 ) of the ultraviolet light. 7 (a) and 7 (b), the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 of the present embodiment and the peak intensity of ultraviolet light emitted from the third LED unit 130 having a wavelength of 385 nm It can be seen that the peak intensity of ultraviolet light is substantially equal to the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm emitted from the second LED unit 120. [

이와 같이, 본 실시형태의 광조사 장치(100)에 있어서는, 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)을 Y축 방향을 따라 평평하게 배치하고, 또한 제1 LED 유닛(110)의 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)의 간격 a1 및 제3 LED 유닛(130)의 한 쌍의 반사 미러(134a, 134b)의 간격 a3을 조정함으로써, 각 LED 유닛으로부터 출사되는 자외광의 피크 강도가 조사 대상물 상에서 대략 동일하게 되도록 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 광조사 장치(100)를 패턴 형성 장치에 적용하면, 생산 효율을 저하시키지 않고, 미세 구조 패턴을 정밀도 좋게 전사할 수 있다.Thus, in the light irradiation apparatus 100 of the present embodiment, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are arranged flat along the Y-axis direction, in addition, by adjusting the intervals a third of the first distance a 1, and a third pair of reflecting mirrors (134a, 134b) of the LED unit 130 of the pair of reflecting mirror (114a, 114b) of the LED units 110, And the peak intensity of the ultraviolet light emitted from each LED unit is made substantially the same on the object to be irradiated. Therefore, when the light irradiation apparatus 100 of the present embodiment is applied to the pattern formation apparatus, it is possible to transfer the fine structure pattern with high precision without lowering the production efficiency.

이상이 본 실시형태의 설명인데, 본 발명은 상기한 구성에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

본 실시형태에 있어서는, 제1 LED 유닛(110)의 광원부(112), 제2 LED 유닛(120)의 광원부(122) 및 제3 LED 유닛(130)의 광원부(132)는 각각 2열(Y축 방향)×85개(X축 방향)의 LED 소자(113, 123, 133)를 구비하는 것으로 했지만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, X축 방향을 따라 소정 간격을 두고 n개(n은 2 이상의 정수), Y방향을 따라 소정 간격을 두고 m열(m은 1 이상의 정수)로 배열된 구성이면 된다.In this embodiment, the light source unit 112 of the first LED unit 110, the light source unit 122 of the second LED unit 120, and the light source unit 132 of the third LED unit 130 are arranged in two rows Y The present invention is not limited to such a configuration, and it is also possible to provide n LED elements 113, 123, and 133 (n is 2) at predetermined intervals along the X- (M is an integer equal to or greater than 1) at a predetermined interval along the Y direction.

본 실시형태에 있어서는, 3개의 상이한 파장의 자외광을 조사하는 구성으로 했지만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 N종류(N은 2 이상의 정수)의 상이한 파장의 자외광을 조사하는 광조사 장치(100)에 적용하는 것이 가능하다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 1개의 제1 LED 유닛(110)이 파장 365nm의 자외광을 출사하고, 1개의 제2 LED 유닛(120)이 파장 405nm의 자외광을 출사하고, 1개의 제3 LED 유닛(130)이 파장 385nm의 자외광을 출사하는 구성으로 했지만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 각 파장의 자외광을 출사하는 LED 유닛을 복수개로 구성해도 된다. 즉, 본 실시형태의 광조사 장치(100)는 N종류(N은 2 이상의 정수)의 상이한 파장의 광을 출사하는 N×M개(M은 1 이상의 정수)의 LED 유닛을 구비하는 구성으로 할 수 있다. 또, 이 경우에 있어서, N×M개의 LED 유닛은 Y축 방향을 따라 배열되고, 상기 조건식(7), (8) 및 (9)를 만족하는 한, 본 실시형태와 동일한 효과를 발생시키고, 특히 등간격으로 배열될 필요는 없다. 즉, 상기 조건식(7), (8) 및 (9)은 이하의 조건식(10), (11) 및 (12)와 같이 일반화할 수 있다.In the present embodiment, ultraviolet light of three different wavelengths is irradiated. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the present invention can be applied to a case where N (N is an integer of 2 or more) It is possible to apply it to the irradiation apparatus 100. In the present embodiment, one first LED unit 110 emits ultraviolet light with a wavelength of 365 nm, one second LED unit 120 emits ultraviolet light with a wavelength of 405 nm, and one third LED unit The LED unit 130 emits ultraviolet light having a wavelength of 385 nm. However, the present invention is not limited to this configuration, and a plurality of LED units for emitting ultraviolet light of respective wavelengths may be configured. That is, the light irradiating apparatus 100 of the present embodiment is configured to include N × M (M is an integer of 1 or more) LED units that emit light of N kinds (N is an integer of 2 or more) different wavelengths . In this case, the N × M LED units are arranged along the Y-axis direction and generate the same effect as the present embodiment as long as the conditional expressions (7), (8) and (9) In particular, they need not be arranged at regular intervals. That is, the above conditional expressions (7), (8) and (9) can be generalized as the following conditional expressions (10), (11) and (12).

ai>c…(10)a i > c ... (10)

ai×bi=k(k는 소정의 상수)…(11)a i b i = k (k is a predetermined constant) (11)

d<e…(12)d <e ... (12)

여기서, ai는 N×M개의 광학 유닛 중, 워킹 디스턴스(WD)가 가장 긴 광학 유닛(즉, Y축 방향의 양단에 위치하는 광학 유닛의 어느 한쪽)을 제1번째의 광학 유닛으로 하고, Y축 방향을 따라 순서대로 제1번째로부터 제N×M번째의 광학 유닛을 정했을 때에, 제i번째(i는 1 이상 N×M 이하의 정수)의 LED 유닛의 한 쌍의 반사 미러의 간격이다. 또, bi는 제i번째의 LED 유닛의 워킹 디스턴스(WD)(즉, LED 유닛의 광축의 출사면으로부터 드럼의 외주면까지의 거리)이며, c는 광원부의 Y축 방향의 사이즈이다. 또, d는 Y축 방향의 양단에 위치하는 반사 미러 사이의 거리이며, e는 드럼의 직경이다.Here, a i is an optical unit in which the working distance WD is the longest among N × M optical units (that is, any one of the optical units located at both ends in the Y-axis direction) The interval between the pair of reflection mirrors of the i-th (where i is an integer equal to or greater than 1 and equal to or less than N x M) LED units when the first through the N-Mth optical units are defined along the Y- . B i is the working distance WD of the i-th LED unit (that is, the distance from the emitting surface of the optical axis of the LED unit to the outer peripheral surface of the drum), and c is the size of the light source in the Y axis direction. D is the distance between the reflecting mirrors located at both ends in the Y-axis direction, and e is the diameter of the drum.

또, 본 실시형태에 있어서는, Y축 방향을 따라 제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)을 순서대로 배치하고, 조사 대상물이 이동에 따라, 파장 365nm의 자외광, 파장 405nm의 자외광, 파장 385nm의 자외광을 순서대로 수광하는 구성으로 했지만, 조사 대상물 상에 도포된 자외선 경화 수지를 확실하게 경화할 수 있으면 되고, 이 순서에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시형태의 광조사 장치(100)가 탑재되는 패턴 형성 장치에 있어서는, 자외선 경화 수지의 표면을 경화시킨 후에 그 내부를 경화시킨 쪽이, 고정밀도의 패턴을 형성할 수 있기 때문에, 조사 대상물이 단파장으로부터 장파장의 광을 순서대로 수광하도록, 각 LED 유닛을 배치하는 것이 바람직하고, 상기 서술한 N×M개의 LED 유닛을 사용하는 경우에는, 파장마다(즉, N개의 종류로) 그룹화하여 배치하는 것이 바람직하다.In this embodiment, the first LED unit 110, the second LED unit 120, and the third LED unit 130 are arranged in order along the Y-axis direction, and as the object to be irradiated moves, Ultraviolet light of 365 nm, ultraviolet light of wavelength 405 nm, and ultraviolet light of wavelength 385 nm are successively received, but it is only required to be able to cure the ultraviolet-curable resin applied on the object to be irradiated, . Further, in the pattern forming apparatus on which the light irradiation apparatus 100 of the present embodiment is mounted, since a highly accurate pattern can be formed by hardening the surface of the ultraviolet ray hardening resin after curing, It is preferable to dispose each LED unit so that the object receives light of a long wavelength from a short wavelength in order. In the case of using the above-described N × M LED units, grouping is performed for each wavelength .

또, 본 실시형태의 LED 소자(113)는 정사각 격자 형상으로 배치된 4개의 LED칩(113a)을 구비하고 있는 것으로 했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 적어도 1개 이상의 LED칩을 구비하고 있으면 된다.Although the LED element 113 of this embodiment is provided with four LED chips 113a arranged in a regular square lattice shape, the present invention is not limited to this configuration, and if at least one LED chip is provided do.

(제2 실시형태)(Second Embodiment)

도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 광조사 장치(200)의 구성을 설명하는 좌측면도이다. 본 실시형태의 광조사 장치(200)는 소직경 드럼(D2)에 대하여 자외광을 조사하는 장치이며, 커버 유리(105)로부터 소직경 드럼(D2)의 외주면을 향하여 연장되는 한 쌍의 연장 미러(210, 230)를 구비하고, 제2 LED 유닛(120)의 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)의 간격이 25mm로 설정되어 있는 점에서 제1 실시형태의 광조사 장치(100)와 상이하다. 본 실시형태에 있어서는, 소직경 드럼(D2)의 직경은 φ100mm이며, 제2 LED 유닛(120)의 워킹 디스턴스(WD)는 5.0mm, 제1 LED 유닛(110) 및 제3 LED 유닛(130)의 워킹 디스턴스(WD)는 16.6mm이다. 또한, 도 8에 있어서는, 도 6과 마찬가지로 설명의 편의상, 기판(101) 및 조사 대상물(P1)을 생략하고 있다. 또, 도 8에 있어서도, 도 4와 마찬가지로 제1 LED 유닛(110)에 의해 조사되는 소직경 드럼(D2)의 외주면의 영역을 영역(E1)(굵은 실선으로 나타내는 부분), 제2 LED 유닛(120)에 의해 조사되는 소직경 드럼(D2)의 외주면의 영역을 영역(E2)(굵은 파선으로 나타내는 부분), 제3 LED 유닛(130)에 의해 조사되는 소직경 드럼(D2)의 외주면의 영역을 영역(E3)(굵은 실선으로 나타내는 부분)으로 하여 모식적으로 나타내고 있다.8 is a left side view for explaining the configuration of the light irradiation device 200 according to the second embodiment of the present invention. The light irradiation device 200 of the present embodiment is an apparatus for irradiating ultraviolet light to the small diameter drum D2 and includes a pair of elongated mirrors D2 extending from the cover glass 105 toward the outer peripheral surface of the small diameter drum D2, And the interval between the pair of reflection mirrors 124a and 124b of the second LED unit 120 is set to 25 mm so that the light irradiating apparatus 100 of the first embodiment differs from that of the first embodiment Do. The diameter of the small diameter drum D2 is φ100 mm and the working distance WD of the second LED unit 120 is 5.0 mm and the diameter of the first LED unit 110 and the third LED unit 130 is 5.0 mm, The working distance WD is 16.6 mm. In Fig. 8, the substrate 101 and the object P1 to be irradiated are omitted for the sake of convenience of explanation, as in Fig. 8, the area of the outer circumferential surface of the small diameter drum D2 irradiated by the first LED unit 110 is divided into an area E1 (a portion indicated by a thick solid line) and a second LED unit The area of the outer peripheral surface of the small diameter drum D2 irradiated by the third LED unit 130 is divided into an area E2 (a portion indicated by a thick broken line) As a region E3 (a portion indicated by a thick solid line).

제1 LED 유닛(110), 제2 LED 유닛(120) 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 자외광은 소정의 퍼짐각을 가지고 있기 때문에, 본 실시형태와 같이, 소직경 드럼(D2)의 직경이 좁고, 제2 LED 유닛(120)의 워킹 디스턴스(WD2)와, 제1 LED 유닛(110) 및 제3 LED 유닛(130)의 워킹 디스턴스(WD1, WD3)의 차가 커지면, 제1 LED 유닛(110) 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 자외광의 일부는 소직경 드럼(D2)의 외측으로 조사되어버린다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는, Y축 방향에 있어서 가장 외측에 위치하는 제1 LED 유닛(110)의 반사 미러(114a)와 제3 LED 유닛(130)의 반사 미러(134b)를, 커버 유리(105)를 끼우고 각각 연장되도록, 한 쌍의 연장 미러(210, 230)를 설치하고 있다.Since the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110, the second LED unit 120 and the third LED unit 130 has a predetermined spreading angle, the small diameter drum D2, as in this embodiment, And the difference between the working distance WD2 of the second LED unit 120 and the working distance WD1 and WD3 of the first LED unit 110 and the third LED unit 130 becomes larger, A part of the ultraviolet light emitted from the unit 110 and the third LED unit 130 is irradiated to the outside of the small diameter drum D2. Therefore, in the present embodiment, the reflection mirror 114a of the first LED unit 110 and the reflection mirror 134b of the third LED unit 130, which are located at the outermost positions in the Y axis direction, A pair of extended mirrors 210 and 230 are provided so as to extend respectively with a pair of extended mirrors 105 and 105 interposed therebetween.

연장 미러(210)는 X축 방향으로 길게 연장되는 직사각 형상의 반사 미러이며, 반사면을 제1 LED 유닛(110)의 광축(AX1)측을 향하여, 반사 미러(114a)와 동일 평면 상에 배치되어 있다. X축 방향에서 보았을 때, 연장 미러(210)의 기단부는 커버 유리(105)에 근접하여 배치되고, 선단부는 소직경 드럼(D2)의 외주면 근방에 배치되어 있다. 따라서, 상기 서술한 바와 같이, 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 자외광은 Z축 방향을 따라 소정의 퍼짐각으로 퍼지지만, 반사 미러(114a)측(즉, 도 8의 상측)으로 퍼지고자 하는 자외광은 연장 미러(210)에 의해 소직경 드럼(D2)의 외주면에 반사되어(도8: R1), 영역(E1)을 조사한다. 이와 같이, 영역(E1)에는 제1 LED 유닛(110)으로부터의 직접광과 연장 미러(210)로부터의 반사광이 입사한다. 여기서, 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 자외광은 한 쌍의 반사 미러(114a, 114b)에 의해 믹싱되어, 균일한 강도로 되어 있으므로, 제1 LED 유닛(110)으로부터의 직접광과 연장 미러(210)로부터의 반사광은 동일한 강도이다. 따라서, 제1 LED 유닛(110)으로부터의 직접광과 연장 미러(210)로부터의 반사광이 영역(E1)에 입사하면, 그 피크 강도는 약 2배가 된다. 즉, 본 실시형태의 영역(E1)에 입사하는 자외광의 피크 강도는 제1 실시형태의 영역(E1)에 입사하는 자외광의 피크 강도의 약 2배가 된다.The extended mirror 210 is a rectangular reflecting mirror that extends in the X axis direction and is disposed on the same plane as the reflecting mirror 114a toward the optical axis AX1 side of the first LED unit 110 . When viewed in the X-axis direction, the base end portion of the extension mirror 210 is disposed close to the cover glass 105, and the tip end portion is disposed in the vicinity of the outer peripheral surface of the small diameter drum D2. Therefore, as described above, the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110 spreads at a predetermined spreading angle along the Z-axis direction, but spreads toward the reflection mirror 114a (i.e., the upper side in Fig. 8) The ultraviolet light to be irradiated is reflected by the extension mirror 210 on the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2 (Fig. 8: R1), and irradiates the area E1. Thus, direct light from the first LED unit 110 and reflected light from the extended mirror 210 are incident on the region E1. Here, since the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110 is mixed by the pair of reflecting mirrors 114a and 114b and has a uniform intensity, the direct light from the first LED unit 110, The reflected light from the light source 210 has the same intensity. Therefore, when the direct light from the first LED unit 110 and the reflected light from the elongate mirror 210 enter the region E1, the peak intensity thereof is doubled. That is, the peak intensity of the ultraviolet light incident on the region E1 of the present embodiment is approximately twice the peak intensity of the ultraviolet light incident on the region E1 of the first embodiment.

연장 미러(230)도 반사 미러(210)와 마찬가지로 X축 방향으로 길게 연장되는 직사각 형상의 반사 미러이며, 반사면을 제3 LED 유닛(130)의 광축(AX3)측을 향하여, 반사 미러(134b)와 동일 평면 상에 배치되어 있다. X축 방향에서 보았을 때, 연장 미러(230)의 기단부는 커버 유리(105)에 근접하여 배치되고, 선단부는 소직경 드럼(D2)의 외주면 근방에 배치되어 있다. 따라서, 상기 서술한 바와 같이, 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 자외광은 Z축 방향을 따라 소정의 퍼짐각으로 퍼지지만, 반사 미러(134b)측(즉, 도 8의 하측)으로 퍼지고자 하는 자외광은 연장 미러(230)에 의해 소직경 드럼(D2)의 외주면에 반사되어(도8: R3), 영역(E3)을 조사한다. 이와 같이, 영역(E3)에는 제3 LED 유닛(130)으로부터의 직접광과 연장 미러(230)로부터의 반사광이 입사한다. 따라서, 상기 서술한 영역(E1)과 마찬가지로 본 실시형태의 영역(E3)에 입사하는 자외광의 피크 강도는 제1 실시형태의 영역(E3)에 입사하는 자외광의 피크 강도의 약 2배가 된다.The extended mirror 230 is also a rectangular reflection mirror that extends in the X axis direction like the reflection mirror 210 and has a reflective mirror 134b In the same plane. When viewed in the X-axis direction, the proximal end portion of the extension mirror 230 is disposed close to the cover glass 105, and the distal end portion is disposed in the vicinity of the outer peripheral surface of the small diameter drum D2. Therefore, as described above, the ultraviolet light emitted from the third LED unit 130 spreads at a predetermined spreading angle along the Z-axis direction, but spreads toward the reflection mirror 134b side (i.e., the lower side in Fig. 8) The ultraviolet light to be irradiated is reflected by the extension mirror 230 onto the outer circumferential surface of the small-diameter drum D2 (FIG. 8: R3) to irradiate the area E3. Thus, the direct light from the third LED unit 130 and the reflected light from the extended mirror 230 are incident on the region E3. Therefore, the peak intensity of the ultraviolet light incident on the region E3 of the present embodiment is approximately twice the peak intensity of the ultraviolet light incident on the region E3 of the first embodiment, similarly to the above-described region E1 .

이와 같이, 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110) 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 자외광의, 소직경 드럼(D2)의 외주면 상에 있어서의 피크 강도는 제1 실시형태의 그것과 비교하여 약 2배가 된다. 이 때문에, 본 실시형태에 있어서는, 상기한 조건식(7) 및 (8)을 이하의 조건식(13) 및 (14)로 변경하고, 제2 LED 유닛(120)의 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)의 간격 a2를 조건식(13) 및 (14)에 기초하여 설정함으로써, 각 LED 유닛으로부터 출사되는 자외광의 피크 강도가 대략 동일하게 되도록 하고 있다.As described above, the peak intensity of the ultraviolet light emitted from the first LED unit 110 and the third LED unit 130 on the outer peripheral surface of the small-diameter drum D2 of this embodiment is the same as that of the first embodiment Which is about twice as large as that of the first embodiment. For this reason, in the present embodiment, the conditional expressions (7) and (8) are changed to the following conditional expressions (13) and (14), and the pair of reflection mirrors 124a, by a distance a 2 of 124b) on the basis of the condition (13) and (14) set, so that the peak intensity of ultraviolet light emitted from the each LED unit so as to be substantially the same.

a1, a2, a3>c…(13)a 1 , a 2 , a 3 > c ... (13)

a1×b1/2=a2×b2=a3×b3/2=k(k는 소정의 상수)…(14) a 1 × b 1/2 = a 2 × b 2 = a 3 × b 3/2 = k (k is a predetermined constant) ... (14)

또, 본 실시형태의 광조사 장치(200)에 의하면, 한 쌍의 연장 미러(210, 230)에 의해, 본래 소직경 드럼(D2)의 외측에 조사되어버리는 자외광이 소직경 드럼(D2)측으로 되꺾이기 때문에, 한 쌍의 연장 미러(210, 230)의 간격까지 드럼 직경을 좁게 할 수 있다. 즉, 한 쌍의 연장 미러(210, 230)의 간격(즉, 제1 LED 유닛(110)의 반사 미러(114a)와 제3 LED 유닛(130)의 반사 미러(134b) 사이의 거리)을 d로 하고, 드럼의 직경을 e로 하면, 이하의 조건식(15)이 도출된다.According to the light irradiation apparatus 200 of the present embodiment, ultraviolet light originally irradiated to the outside of the small-diameter drum D2 is guided to the small-diameter drum D2 by the pair of extending mirrors 210 and 230, The diameter of the drum can be narrowed to the interval between the pair of extension mirrors 210 and 230. [ That is, the distance between the pair of extension mirrors 210 and 230 (that is, the distance between the reflection mirror 114a of the first LED unit 110 and the reflection mirror 134b of the third LED unit 130) And the diameter of the drum is e, the following conditional expression (15) is derived.

d≤e…(15)d? e ... (15)

이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 조건식(13), (14) 및 (15)을 만족할 때, 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 파장 365nm의 자외광의 피크 강도, 제2 LED 유닛(120)으로부터 출사되는 파장 405nm의 자외광의 피크 강도 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 파장 385nm의 자외광의 피크 강도가 각각 대략 동일하게 된다.In this manner, in the present embodiment, when the conditional expressions (13), (14) and (15) are satisfied, the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110, The peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm and the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130 are substantially equal to each other.

도 9는 도 8의 소직경 드럼(D2) 상에 있어서의 자외광의 강도 분포를 시뮬레이션에 의해 구한 결과이다. 도 9(a)는 각 파장의 자외광의 X축 방향에 있어서의 강도 분포이며, 가로축은 소직경 드럼(D2) 상의 X축 방향의 위치(600mm의 길이의 소직경 드럼(D2)의 중심 위치를 0mm로 했을 때의 위치)를 나타내고, 세로축은 자외광의 강도(mW/cm2)를 나타내고 있다. 또, 도 9(b)는 소직경 드럼(D2)의 둘레 방향에 있어서의 강도 분포이며, 가로축은 소직경 드럼(D2)의 외주면의 둘레 방향의 위치(제2 LED 유닛(120)의 광축(AX2)이 소직경 드럼(D2)의 외주면과 교차하는 위치를 0mm로 했을 때의 위치)를 나타내고, 세로축은 자외광의 강도(mW/cm2)를 나타내고 있다. 도 9(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태와 마찬가지로 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110)으로부터 출사되는 파장 365nm의 자외광의 피크 강도, 제2 LED 유닛(120)으로부터 출사되는 파장 405nm의 자외광의 피크 강도 및 제3 LED 유닛(130)으로부터 출사되는 파장 385nm의 자외광의 피크 강도는 각각 대략 동일하게 되어 있는 것을 알 수 있다.Fig. 9 shows the result of simulation of the intensity distribution of ultraviolet light on the small-diameter drum D2 of Fig. 8. Fig. 9A shows the intensity distribution in the X-axis direction of the ultraviolet light of each wavelength and the abscissa denotes the position in the X-axis direction on the small-diameter drum D2 (the center position of the small-diameter drum D2 having the length of 600 mm Is 0 mm), and the vertical axis represents the intensity (mW / cm 2 ) of the ultraviolet light. 9B shows the intensity distribution in the circumferential direction of the small diameter drum D2 and the horizontal axis shows the position in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the small diameter drum D2 AX2) indicates a position) at the time when the position that intersects the outer peripheral surface of the small-diameter drum (D2) to 0mm, the ordinate indicates the intensity of UV light (mW / cm 2). 9 (a) and 9 (b), the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 365 nm emitted from the first LED unit 110 of the present embodiment, the peak intensity of the ultraviolet light of the second LED unit 120, The peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 405 nm and the peak intensity of ultraviolet light having a wavelength of 385 nm emitted from the third LED unit 130 are substantially equal to each other.

이와 같이, 본 실시형태의 광조사 장치(200)에 있어서도, 제1 실시형태와 마찬가지로 각 LED 유닛으로부터 출사되는 자외광의 피크 강도가 조사 대상물 상에서 대략 동일하게 되도록 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 광조사 장치(200)를 패턴 형성 장치에 적용하면, 생산 효율을 저하시키지 않고, 미세 구조 패턴을 정밀도 좋게 전사할 수 있다.Thus, in the light irradiating apparatus 200 of the present embodiment, the peak intensity of the ultraviolet light emitted from each LED unit is configured to be substantially the same on the object to be irradiated, as in the first embodiment. Therefore, when the light irradiation apparatus 200 of the present embodiment is applied to the pattern forming apparatus, it is possible to transfer the fine structure pattern with high precision without lowering the production efficiency.

또한, 본 실시형태의 광조사 장치(200)는 한 쌍의 연장 미러(210, 230)를 구비하고, 제2 LED 유닛(120)의 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)의 간격이 상이한 점에서 제1 실시형태의 광조사 장치(100)와 상이하다. 따라서, 한 쌍의 연장 미러(210, 230)를 착탈 가능하게 구성하고, 또한 제2 LED 유닛(120)의 한 쌍의 반사 미러(124a, 124b)를 조정 가능하게 구성하면, 사용하는 드럼의 외경에 따라, 본 실시형태의 광조사 장치(200)와 제1 실시형태의 광조사 장치(100)를 전환하여 사용하는 것도 가능하게 된다.The light irradiating apparatus 200 of the present embodiment is provided with a pair of extended mirrors 210 and 230 and the distance between the pair of reflection mirrors 124a and 124b of the second LED unit 120 is different Which is different from the light irradiation apparatus 100 of the first embodiment. Therefore, when the pair of extension mirrors 210 and 230 are configured to be removable and the pair of reflection mirrors 124a and 124b of the second LED unit 120 can be adjusted, the outer diameter of the drum to be used The light irradiation device 200 of the present embodiment and the light irradiation device 100 of the first embodiment can be switched and used.

또한, 본 실시형태의 광조사 장치(200)도 제1 실시형태의 광조사 장치(100)와 마찬가지로, N종류(N은 2 이상의 정수)의 상이한 파장의 광을 출사하는 N×M개(M은 1 이상의 정수)의 LED 유닛을 구비하는 구성으로 할 수 있다. 따라서, 제1 실시형태에 따라 상기 조건식(13), (14) 및 (15)를 일반화하면, 이하와 같이 된다.The light irradiating apparatus 200 according to the present embodiment also includes N × M (M (N is an integer equal to or greater than 2) wavelengths for emitting light of different wavelengths as in the light irradiating apparatus 100 of the first embodiment May be an integer of 1 or more) LED units. Therefore, if the above conditional expressions (13), (14) and (15) are generalized according to the first embodiment, the following can be obtained.

a1, a(N×M), ai>c…(16)a 1 , a (N x M) , a i > c ... (16)

a1×b1/2=a(N×M)×b(N×M)/2=ai×bi=k(k는 소정의 상수)…(17) a 1 × b 1/2 = a (N × M) × b (N × M) / 2 = a i × b i = k (k is a predetermined constant) ... (17)

d≤e…(18)d? e ... (18)

여기서, a1은 N×M개의 광학 유닛 중, 워킹 디스턴스(WD)가 가장 긴 광학 유닛을 제1번째의 광학 유닛으로 하고, Y축 방향을 따라 순서대로 제1번째로부터 제N×M번째의 광학 유닛을 정했을 때의, 제1번째의 LED 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 간격이다. 또, b1은 제1번째의 LED 유닛의 워킹 디스턴스(WD)이다. 또, a(N×M)은 제N×M번째의 LED 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 간격이며, b(N×M)는 제N×M번째의 LED 유닛의 워킹 디스턴스(WD)이다. 또, ai는 제i번째(i는 2 이상 (N×M-1) 이하의 정수)의 LED 유닛의 한 쌍의 반사 미러 사이의 간격이며, bi는 제i번째의 LED 유닛의 워킹 디스턴스(WD)이다. 또, d는 Y축 방향의 양단에 위치하는 반사 미러 사이의 거리이며, e는 드럼의 직경이다.Here, a 1 is an optical unit in which the optical unit having the longest working distance (WD) among the N x M optical units is the first optical unit, and the first to N &lt; th &gt; And the distance between the pair of reflection mirrors of the first LED unit when the optical unit is determined. Further, b 1 is in the LED units of the first working distance (WD). In addition, a (N x M) is a distance between a pair of reflection mirrors of the Nth Mth LED unit, and b (N x M) is a working distance WD of the Nth Mth LED unit . A i is the interval between the pair of reflection mirrors of the i-th (i is an integer equal to or greater than 2 (N x M-1)) LED units, and b i is the working distance of the ith LED unit (WD). D is the distance between the reflecting mirrors located at both ends in the Y-axis direction, and e is the diameter of the drum.

(제3 실시형태)(Third Embodiment)

도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 광조사 장치(300)에 구비되는 제1 LED 유닛(110A), 제2 LED 유닛(120A) 및 제3 LED 유닛(130A)의 구성을 설명하는 도면이다. 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110A), 제2 LED 유닛(120A) 및 제3 LED 유닛(130A)에 있어서는, 각 LED 유닛 상에 배치되는 LED 소자(113, 123, 133)가 지그재그 형상으로(즉, 1열째의 85개의 LED 소자가 2열째의 85개의 LED 소자에 대하여 간격 PH의 1/2의 거리만큼 오프셋되어 엇갈리게) 배치되어 있는 점에서 제1 실시형태의 광조사 장치(100)와 상이하다.10 is a view for explaining the configurations of the first LED unit 110A, the second LED unit 120A and the third LED unit 130A included in the light irradiation device 300 according to the third embodiment of the present invention to be. In the first LED unit 110A, the second LED unit 120A and the third LED unit 130A of the present embodiment, the LED elements 113, 123 and 133 arranged on the respective LED units are arranged in a zigzag shape (That is, 85 LED elements in the first column are offset from each other by a distance of 1/2 of the interval PH with respect to 85 LED elements in the second column), the light irradiation apparatus 100 of the first embodiment and the It is different.

LED 소자(113, 123, 133)를 이와 같이 배치하면, 제1 LED 유닛(110A), 제2 LED 유닛(120A) 및 제3 LED 유닛(130A)으로부터 출사되는 2열의 라인 형상의 자외광이 각각 LED 소자(113, 123, 133)의 간격 PH의 1/2의 거리만큼 X축 방향으로 상대적으로 오프셋한다. 따라서, 각 라인 형상의 자외광이 광량 분포가 낮아지는 부분을 서로 없애기 때문에, 조사 대상물 상에서 X축 방향으로 대략 균일한 광량 분포가 얻어진다.When the LED elements 113, 123 and 133 are disposed in this manner, two rows of line-shaped ultraviolet light emitted from the first LED unit 110A, the second LED unit 120A and the third LED unit 130A And is relatively offset in the X-axis direction by a distance of 1/2 of the interval PH between the LED elements 113, 123, and 133. Therefore, since the line-shaped ultraviolet light has portions where the light amount distribution is lowered, the light amount distribution is substantially uniform in the X-axis direction on the object to be irradiated.

(제4 실시형태)(Fourth Embodiment)

도 11은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 광조사 장치(400)에 구비되는 제1 LED 유닛(110B), 제2 LED 유닛(120B) 및 제3 LED 유닛(130B)의 구성을 설명하는 도면이다. 본 실시형태의 제1 LED 유닛(110B), 제2 LED 유닛(120B) 및 제3 LED 유닛(130B)에 있어서는, 각 LED 유닛 상에 배치되는 LED 소자(113, 123, 133)가 그 일방의 대각선이 X축 방향과 평행이 되도록 배치되어 있는 점에서 제1 실시형태의 광조사 장치(100)와 상이하다.11 is a view for explaining the configurations of the first LED unit 110B, the second LED unit 120B and the third LED unit 130B included in the light irradiation apparatus 400 according to the fourth embodiment of the present invention to be. In the first LED unit 110B, the second LED unit 120B and the third LED unit 130B of the present embodiment, the LED elements 113, 123, And the diagonal lines are arranged so as to be parallel to the X-axis direction, as compared with the light irradiation apparatus 100 of the first embodiment.

LED 소자(113, 123, 133)를 이와 같이 배치하면, 각 LED 소자로부터 출사되는 자외광과 각 LED 소자에 인접하는 LED 소자로부터 출사되는 자외광이 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서 서로 오버랩하기 때문에, 조사 대상물 상에서 더욱 균일한 광량 분포가 얻어진다.When the LED elements 113, 123, and 133 are arranged in this manner, the ultraviolet light emitted from each LED element and the ultraviolet light emitted from the LED element adjacent to each LED element overlap each other in the X-axis direction and the Y- Therefore, a more uniform light quantity distribution can be obtained on the object to be irradiated.

또한, 금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라, 특허청구의 범위에 의해 나타나며, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.It is also to be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive. It is intended that the scope of the invention be indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and that all changes and modifications within the meaning and range of equivalency of the claims are intended to be embraced therein.

100, 200, 300, 400…광조사 장치
101…기판
105…커버 유리
110, 110A, 110B…제1 LED 유닛
112, 122, 132…광원부
113, 123, 133…LED 소자
113a…발광면
113b…LED칩
114a, 114b, 124a, 124b, 134a, 134b…반사 미러
120, 120A, 120B…제2 LED 유닛
130, 130A, 130B…제3 LED 유닛100, 200, 300, 400 ... Light irradiation device
101 ... Board
105 ... Cover glass
110, 110A, 110B ... The first LED unit
112, 122, 132 ... Light source
113, 123, 133 ... LED element
113a ... Emitting surface
113b ... LED chip
114a, 114b, 124a, 124b, 134a, 134b ... Reflection mirror
120, 120A, 120B ... The second LED unit
130, 130A, 130B ... The third LED unit

Claims (11)

원기둥 형상의 드럼의 외주면의 일부분을 따라 밀착하여 이동하는 시트 형상의 조사 대상물에 광을 조사(照射)하는 광조사(光照射) 장치로서,
기판 상에 상기 드럼의 중심축과 평행한 제1 방향을 따라 제1 소정 간격을 두고 n개(n은 2 이상의 정수), 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 제2 소정 간격을 두고 m열(m은 1 이상의 정수)로 배열되고, 상기 기판면과 직교하는 제3 방향으로 광축의 방향을 균일하게 하여 배치된 복수의 발광 소자로 이루어지는 광원부와, 상기 복수의 발광 소자의 광축을 상기 제2 방향으로부터 끼우도록 상기 제1 방향 및 상기 제3 방향으로 연장되고, 반사면이 대향하도록 배치된 한 쌍의 반사 미러를 가지고, 상기 광원부로부터의 광을 상기 한 쌍의 반사 미러로 도광하고, 상기 드럼의 외주면의 일부분에 대하여 소정의 퍼짐각 및 광량의 광을 출사하는 광학 유닛을 복수 구비하고,
상기 복수의 광학 유닛은 N종류(N은 2 이상의 정수)의 상이한 파장의 광을 출사하는 N×M개(M은 1 이상의 정수)의 광학 유닛으로 이루어지고,
상기 N×M개의 광학 유닛의 각 출사면은 상기 제1 방향과 상기 제2 방향에 의해 규정되는 소정의 기준 평면 상에 배치되어 있고,
상기 각 광학 유닛의 상기 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리가, 상기 광축의 상기 기준 평면으로부터 상기 드럼의 외주면까지의 거리에 기초하여 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.1. A light irradiation apparatus for irradiating light onto a sheet-shaped object to be irradiated which moves closely along a part of the outer circumferential surface of a cylindrical drum,
(N is an integer of 2 or more) on the substrate at a first predetermined interval along a first direction parallel to the central axis of the drum and a second predetermined interval along a second direction orthogonal to the first direction a light source unit including a plurality of light emitting elements arranged in an m-th row (m is an integer of 1 or more) and arranged so that the direction of an optical axis is uniform in a third direction orthogonal to the substrate surface; A pair of reflecting mirrors extending in the first direction and the third direction so as to sandwich the light from the light source unit in the second direction and arranged so that the reflecting surfaces face each other, A plurality of optical units for emitting light of a predetermined spreading angle and a light amount to a part of an outer peripheral surface of the drum,
Wherein the plurality of optical units comprise N × M optical units (M is an integer of 1 or more) optical units for outputting N kinds of light (N is an integer of 2 or more) different wavelengths,
Each of the emission surfaces of the NxM optical units is arranged on a predetermined reference plane defined by the first direction and the second direction,
Wherein a distance between the pair of reflection mirrors of each optical unit is set based on a distance from the reference plane of the optical axis to an outer peripheral surface of the drum. 제 1 항에 있어서, 상기 N×M개의 광학 유닛 중, 상기 광축의 상기 기준 평면으로부터 상기 드럼의 외주면까지의 거리가 가장 긴 광학 유닛을 제1번째의 광학 유닛으로 하고, 상기 제2 방향을 따라 순서대로 제1번째로부터 제N×M번째의 광학 유닛을 정했을 때, 제i번째(i는 1 이상 N×M 이하의 정수)의 광학 유닛의 상기 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리를 ai로 하고, 상기 광축의 상기 기준 평면으로부터 상기 드럼의 외주면까지의 거리를 bi로 하고, 상기 광원부의 상기 제2 방향의 사이즈를 c로 하고, 제2 방향의 양단에 위치하는 반사 미러 사이의 거리를 d로 하고, 상기 드럼의 직경을 e로 했을 때에, 하기 식(1), (2) 및 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.
ai>c…(1)
ai×bi=k(k는 소정의 상수)…(2)
d<e…(3)The optical unit according to claim 1, wherein among the N x M optical units, the optical unit having the longest distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is a first optical unit, The distance between the pair of reflection mirrors of the i-th (where i is an integer equal to or greater than 1 and equal to or less than N x M) optical units is defined as a i The distance between the reference plane of the optical axis and the outer peripheral surface of the drum is b i , the size of the light source in the second direction is c, and the distance between the reflecting mirrors located at both ends in the second direction is (1), (2) and (3), when the diameter of the drum is denoted by e and the diameter of the drum is denoted by e.
a i > c ... (One)
a i b i = k (k is a predetermined constant) (2)
d <e ... (3) 제 1 항에 있어서, 상기 N×M개의 광학 유닛 중, 상기 광축의 상기 기준 평면으로부터 상기 드럼의 외주면까지의 거리가 가장 긴 광학 유닛을 제1번째의 광학 유닛으로 하고, 상기 제2 방향을 따라 순서대로 제1번째로부터 제N×M번째의 광학 유닛을 정했을 때, 상기 제2 방향의 양단에 위치하는 각 반사 미러의 선단부로부터 상기 드럼의 외주면의 근방에 대략 평행하게 연장되고, 상기 제1번째 및 제N×M번째의 광학 유닛으로부터 출사되는 광을 각각 반사하는 한 쌍의 연장 미러를 구비하고,
상기 제1번째의 광학 유닛의 상기 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리를 a1로 하고, 상기 제1번째의 광학 유닛의 상기 광축의 상기 기준 평면으로부터 상기 드럼의 외주면까지의 거리를 b1로 하고, 상기 제N×M번째의 광학 유닛의 상기 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리를 a(N×M)으로 하고, 상기 제N×M번째의 광학 유닛의 상기 광축의 상기 기준 평면으로부터 상기 드럼의 외주면까지의 거리를 b(N×M)로 하고, 제i번째(i는 2 이상 (N×M-1) 이하의 정수)의 광학 유닛의 상기 한 쌍의 반사 미러 사이의 거리를 ai로 하고, 상기 제i번째의 광학 유닛의 상기 광축의 상기 기준 평면으로부터 상기 드럼의 외주면까지의 거리를 bi로 하고, 상기 광원부의 상기 제2 방향의 사이즈를 c로 하고, 제2 방향의 양단에 위치하는 반사 미러 사이의 거리를 d로 하고, 상기 드럼의 직경을 e로 했을 때에, 하기 식(4), (5) 및 (6)을 만족하는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.
a1, a(N×M), ai>c…(4)
a1×b1/2=a(N×M)×b(N×M)/2=ai×bi=k(k는 소정의 상수)…(5)
d≤e…(6)The optical unit according to claim 1, wherein among the N x M optical units, the optical unit having the longest distance from the reference plane of the optical axis to the outer peripheral surface of the drum is a first optical unit, Extending substantially parallel to the vicinity of the outer circumferential surface of the drum from the tip end of each reflecting mirror located at both ends in the second direction when the first to Nth Mth optical units are defined in order, And a pair of extending mirrors for reflecting the light emitted from the (N × M) th optical unit, respectively,
The distance between the first said pair of reflecting mirrors of the optical unit of the second to a first and to a distance to the outer peripheral surface of the drum from the reference plane of the optical axis of said first optical unit into b 1 , And a distance between the pair of reflection mirrors of the N × Mth optical unit is a (N × M) , and the distance from the reference plane of the optical axis of the N × Mth optical unit the distance to the outer peripheral surface to b (N × M), and the distance between the i-th optical unit and the pair of reflective mirrors of (i is 2 or more (N × M-1) integer from) to a i A distance between the reference plane of the optical axis of the i-th optical unit and the outer peripheral surface of the drum is b i , a size of the light source in the second direction is c, The distance between the reflecting mirrors is d, and the diameter of the drum is (4), (5), and (6), respectively.
a 1 , a (N x M) , a i > c ... (4)
a 1 × b 1/2 = a (N × M) × b (N × M) / 2 = a i × b i = k (k is a predetermined constant) ... (5)
d? e ... (6) 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 N×M개의 광학 유닛의 각 출사면은 상기 제2 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the respective exit surfaces of the NxM optical units are arranged at regular intervals along the second direction. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 N×M개의 광학 유닛은 상기 조사 대상물이 이 조사 대상물의 이동에 따라, 단파장으로부터 장파장의 광을 순서대로 수광하도록, 파장마다 그룹화되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.The optical unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the N x M optical units are grouped and arranged for each wavelength so that the object to be irradiated receives the light of a long wavelength from the short wavelength sequentially in accordance with the movement of the object to be irradiated. And a light source for emitting light. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자는 대략 정사각 형상의 발광면을 가지는 LED(Light Emitting Diode)이며, 이 발광면의 2변이 상기 제1 방향과 평행이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of light emitting elements are LEDs (Light Emitting Diodes) having substantially square light emitting surfaces, and two sides of the light emitting surfaces are parallel to the first direction Wherein the light irradiation unit is disposed in the light irradiation unit. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자는 대략 정사각 형상의 발광면을 가지는 LED이며, 이 발광면의 일방의 대각선이 상기 제1 방향과 평행이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.4. The light-emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of light-emitting elements are LEDs having a substantially square light-emitting surface, and one diagonal line of the light-emitting surface is arranged so as to be parallel to the first direction Wherein the light irradiating device is a light irradiating device. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 m은 2 이상이며,
상기 복수의 발광 소자 중, 상기 제2 방향의 v열째(v는 1 이상 (m-1) 이하의 정수)의 발광 소자는 (v+1)열째의 발광 소자에 대하여 상기 제1 소정 간격의 1/2의 거리만큼 상기 제1 방향으로 어긋나서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.4. The compound according to any one of claims 1 to 3, wherein m is 2 or more,
The light emitting element of the (v + 1) th row in the second direction (v is an integer of 1 or more (m-1) or less) among the plurality of light emitting elements is a / 2 in the first direction. 2. The light irradiation apparatus according to claim 1, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 소자가 적어도 1개 이상의 LED칩을 가지는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the light emitting element has at least one or more LED chips. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 N종류의 상이한 파장의 광은 상기 조사 대상물의 표면에 도포된 자외선 경화형 수지에 작용하는 파장을 포함하는 광인 것을 특징으로 하는 광조사 장치.The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the light of N kinds of different wavelengths is light containing a wavelength that acts on the ultraviolet curable resin applied to the surface of the object to be irradiated. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 반사 미러는 상기 제2 방향에서 보았을 때에, 각각 직사각 형상의 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the pair of reflection mirrors have a rectangular shape when viewed in the second direction.
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