TWI740052B - 光照射裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題，係提供不依存於被處理體的搬送速度，可高穩定性地進行光洗淨的光照射裝置。 　　本發明的光照射裝置，係對沿著搬送路徑搬送之帶狀的被處理體之一面，照射紫外線的光照射裝置，其特徵為具備：燈室，係沿著搬送路徑之被處理體的一面側的通過平面具有開口；紫外線燈，係設置於前述燈室內，且延伸於前述被處理體的寬度方向；氣體供給手段，係對前述燈室內供給處理空間用氣體；及排氣空間形成構件，係沿著前述搬送路徑之被處理體的另一面側的通過平面具有開口；前述處理空間用氣體，係於主成分的惰性氣體，混入含有氧的氣體及/或水分者；於前述燈室的開口，設置有在前述被處理體的兩側緣部之間形成氣體流通阻抗用窄路的遮蔽體

Description

光照射裝置
本發明係關於對於沿著搬送路徑搬送之帶狀的被處理體之一面，照射紫外線的光照射裝置者。
作為半導體及液晶等的製造工程之光阻劑的光灰化處理、附著於奈米壓印裝置之模板的圖案面之光阻劑的去除、或液晶用的玻璃基板及矽晶圓等的乾式洗淨處理、捲繞於滾筒之片狀的薄膜之貼合面的洗淨所致之表面改質處理，公知有照射紫外線的方法。
作為此種用以照射紫外線的光照射裝置，例如於專利文獻1，揭示對於被處理體照射真空紫外線，藉由該真空紫外線及因為其真空紫外線所產生之臭氧及羥自由基(Hydroxyl radical)的洗淨作用，去除被處理體之表面的污染物者。 　　圖18係模式揭示先前之光照射裝置的一例之被處理體的搬送方向的剖面圖。 　　該開口係於由光照射口53A開口的基座構件53，與在該基座構件53的上側(於圖18中為上側)，以覆蓋光照射口53A之方式配置的整體為直方體之箱狀的外裝護蓋54所成的燈室52之內部，複數準分子燈51以相互平行延伸之方式配設於與光照射口53A平行的面上。於該光照射裝置中，沿著搬送路徑藉由滾筒輸送機等的搬送手段58搬入被處理體W，於被照射紫外線之燈室52的光照射口53A之正下方的處理區域中，來自準分子燈51的紫外線照射至被處理體W之一面(於圖18中為上面)。 　　真空紫外線係具有被大氣中的氧吸收而大幅衰減的性質，所以，先前於此種光照射裝置中，進行對準分子燈51與被處理體W之間的紫外線放射空間從外部供給氮氣等的惰性氣體，去除該紫外線放射空間之洗淨所需之量以上的過剩的氧，抑制真空紫外線的衰減。惰性氣體係例如從設置於燈室52內之準分子燈51的背後側(於圖18中為上側)的氣體供給管56的氣體供給口56H吐出，將紫外線放射空間置換成惰性氣體氣氛。 　　再者，於圖18中，59是冷卻用的流體流通的配管59A設置於內部的冷卻用區塊。
如上所述，於準分子燈51與被處理體W之間的紫外線放射空間中，進行從外部供給惰性氣體以去除該紫外線放射空間之洗淨所需之量以上的過剩的氧。另一方面，公知於氧濃度極端低的氣氛下照射真空紫外線的話，臭氧的產生量會極度地變少，故臭氧所致之被處理體的表面的活性化作用不發生作用，反而光洗淨的效果會降低的狀況。 　　又，藉由乾燥的惰性氣體過剩地置換紫外線放射空間，濕度極端低的氣氛下照射真空紫外線的狀況中，因為羥自由基等之活性種的產生量也會極端地變少，導致被處理體之表面的洗淨效果降低。
為了解決此種問題，例如專利文獻1所記載的光照射裝置中，對紫外線放射空間供給將水分混入至惰性氣體者。 　　具體來說，從由氣瓶等所成的氮氣體供給源將乾燥的氮氣供給至加濕裝置，於該加濕裝置中，產生絕對濕度被調整為所定範圍的加濕化氮氣，該加濕化氮氣透過氣體供給管56的氣體供給口56H供給至紫外線放射空間。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-43925號公報
[發明所欲解決之課題]
另一方面，於光照射裝置中，被處理體基本上是帶狀者，具體來說板狀者、薄片狀的薄膜等，各種形狀及材質者被作為光洗淨的處理對象。又，被處理體至處理區域的搬送速度，例如送出薄片狀的薄膜的速度，係根據被處理體的形狀及材質、表面狀態等決定，所以，依各被處理體不同。 　　然後，伴隨搬送被處理體而被吸入處理區域的周圍(紫外線放射空間)之空氣的量，係依存於被處理體的搬送速度，所以，依各被處理體在紫外線放射空間內的氧濃度及濕度發生不均，結果，產生無法穩定地獲得所期望之光洗淨效果的問題。
本發明係有鑑於以上情況所發明者，其目的為提供不依存於被處理體的搬送速度，可高穩定性地進行光洗淨及表面之改質的光照射裝置。 [用以解決課題之手段]
本發明的光照射裝置，係對沿著搬送路徑搬送之帶狀的被處理體之一面，照射紫外線的光照射裝置，其特徵為具備： 　　燈室，係沿著搬送路徑之被處理體的一面側的通過平面具有開口； 　　紫外線燈，係設置於前述燈室內，且延伸於前述被處理體的寬度方向； 　　氣體供給手段，係對前述燈室內供給處理空間用氣體；及 　　排氣空間形成構件，係沿著前述搬送路徑之被處理體的另一面側的通過平面具有開口； 　　前述處理空間用氣體，係於主成分的惰性氣體，混入含有氧的氣體及/或水分者； 　　於前述燈室的開口，設置有在前述被處理體的兩側緣部之間形成氣體流通阻抗用窄路的遮蔽體。
於本發明的光照射裝置中，前述處理空間用氣體之氧濃度為1～5體積%為佳。
於本發明的光照射裝置中，於前述排氣空間形成構件設置有氣體排出口，來自該氣體排出口的排氣量大於從前述氣體供給手段供給之前述處理空間用氣體的供給量為佳。
於本發明的光照射裝置中，被供給前述處理空間用氣體之前述燈室內的相對濕度為18～30%RH為佳。
於本發明的光照射裝置中，可設為具備將水分混入至前述惰性氣體的加濕裝置的構造。
於本發明的光照射裝置中，可設為前述遮蔽體，係接續於前述燈室的開口的周緣而沿著前述被處理體的搬送平面延伸，且由具有允許被處理體通過之寬度的開口之板狀的框部所成的構造。
於本發明的光照射裝置中，可設為具有：板狀的框部，係接續於前述燈室的開口的周緣而沿著前述被處理體的搬送平面延伸，且具有允許被處理體通過之寬度的開口； 　　前述遮蔽體，係由基端部及前端部曲柄狀地接續的遮蔽構件所成； 　　前述遮蔽構件，係前述基端部接著於前述燈室之前述框部的下面側，前述前端部突出配置成不接觸地覆蓋被處理體的寬度方向之兩側緣部的另一面的狀態的構造。
於本發明的光照射裝置中，可設為具有：板狀的框部，係接續於前述燈室的開口的周緣而沿著前述被處理體的搬送平面延伸，且具有允許被處理體通過之寬度的開口； 　　前述遮蔽體，係由板狀的遮蔽構件所成； 　　前述遮蔽構件，係配置成不接觸地覆蓋前述燈室的前述框部之延伸於被處理體的搬送方向之兩側緣部的下面，與被處理體的寬度方向之兩側緣部的另一面的狀態的構造。
於本發明的光照射裝置中，可設為前述遮蔽體，係接續於前述燈室的開口的周緣，由沿著比前述被處理體的搬送平面更靠被處理體之另一面側的水平位置的平行平面延伸之板狀的框部所成，且該框部之延伸於被處理體的搬送方向的側緣部突出配置成不接觸地覆蓋被處理體的寬度方向之兩側緣部的另一面的狀態的構造。
於本發明的光照射裝置中，可設為具有：板狀的框部，係接續於前述燈室的開口的周緣而沿著前述被處理體的搬送平面延伸，且具有允許被處理體通過之寬度的開口； 　　前述遮蔽體，係由板狀的遮蔽構件所成； 　　前述遮蔽構件，係以不接觸地覆蓋前述燈室的前述框部之延伸於被處理體的搬送方向之兩側緣部的下面，與被處理體之另一面整面之方式配置的構造。
於本發明的光照射裝置中，可設為前述遮蔽體，係延伸於被處理體的搬送方向的兩側緣部，設置成可變位於被處理體的寬度方向的構造。 [發明的效果]
於本發明的光照射裝置中，藉由對燈室內，供給將含有氧的氣體及/或水分混入至主成分的惰性氣體的處理空間用氣體，可不依存於依據被處理體的種類及形狀所決定之搬送速度，將紫外線放射空間內的氧濃度及/或濕度穩定地調整成所期望的範圍。結果，可抑制紫外線放射空間內的氧濃度及/或濕度發生不均的狀況，藉此，一邊穩定地抑制紫外線放射空間之紫外線的衰減，一邊將氧及/或水分有效地供給至該紫外線放射空間內，結果，可因此高穩定性地進行光洗淨及表面的改質。
以下，針對本發明的實施形態，進行詳細說明。
＜第1實施形態＞ 　　圖1係揭示本發明的第1實施形態之光照射裝置的包含被處理體的搬送方向之剖面的模式圖，圖2係圖1之光照射裝置的被處理體之寬度方向的剖面圖，圖3係模式說明從排氣空間側觀察圖1之光照射裝置的要部的立體圖。 　　本發明的光照射裝置，係對於從處理室10的上游側(圖1中為右側)的搬入口18沿著搬送路徑搬送之帶狀的被處理體W之一面(於圖1中為上面)，於照射來自紫外線燈11的紫外線的處理區域中照射紫外線以進行光洗淨，對被處理體W的表面進行改質者。
作為於該光照射裝置中照射紫外線之帶狀的被處理體(工件)W，可舉出玻璃基板及印刷電路基板等的板狀體，及接續之薄片狀的薄膜等。被處理體W係例如寬度為100～2000mm程度者。
處理室10係藉由沿著搬送路徑的處理區域之被處理體W的一面側(圖1中為上面側)的通過平面具有開口12H之框體狀的燈室12，與沿著處理區域之被處理體W的另一面側(圖1中為下面側)的通過平面具有開口13H之框體狀的排氣空間形成構件13所形成。藉此，處理室10內藉由搬送路徑的處理區域，區隔成由燈室12所成的處理空間與由排氣空間形成構件13內所成的排氣空間。於處理室10之搬送路徑的兩端部，分別藉由燈室12及排氣空間形成構件13形成有縫隙狀的搬入口18及搬出口19。
於此光照射裝置中，於燈室12的開口12H，設置在被處理體W之寬度方向的兩側緣部之間形成氣體流通阻抗用窄路G的遮蔽體為佳。具體來說，遮蔽體係接續於燈室12的開口12H的周緣而沿著被處理體W的搬送平面延伸，且由具有允許被處理體W通過之寬度的開口15H之板狀的框部12A所成。藉此，在框部12A的開口15H之往與被處理體W的搬送方向平行地延伸的側緣，與被處理體W之寬度方向的側緣之間，形成氣體流通阻抗用窄路G。燈室12的框部12A係設置於與被處理體W的處理區域相同水平位置。 　　氣體流通阻抗用窄路G的距離(間隔)係排氣空間形成構件13內的壓力低於燈室12內的壓力，可維持兩空間的壓力狀態之程度的大小為佳，具體來說，燈室12內的壓力與排氣空間形成構件13內的壓力的差壓力如維持成1Pa以上為佳。該差壓係氣體流通阻抗用窄路G的距離越小則越大。
因為於光照射裝置的燈室12的開口12H，設置在被處理體W之寬度方向的兩側緣部之間形成氣體流通阻抗用窄路G的遮蔽體，阻礙燈室12內的空間與排氣空間形成構件13內的空間之間的自由之氣體的流通，氣體的流通阻抗變大，藉此提升燈室12內的密閉性。所以，可不依存於依據被處理體W的種類及形狀所決定之搬送速度，藉由比先前還少量的處理空間用氣體，將紫外線放射空間內的大氣置換成處理空間用氣體。
於燈室12內，延伸於被處理體W的寬度方向之複數紫外線燈11相互隔開於被處理體W的搬送方向而設置於相同平面上，並且對該燈室12內供給處理空間用氣體的氣體供給手段設置於紫外線燈11的背面側(於圖1中為上側)。
作為紫外線燈11，例如使用放射中心波長為172～380nm程度之真空紫外線，且剖面為延伸於被處理體W的搬送方向之扁平形狀的氙準分子燈。
氣體供給手段係具體來說具備由孔或縫隙所成之多數氣體供給口開口的氣體供給管16，至少一個氣體供給管16配置於燈室12內的搬入口18附近。 　　於圖1的光照射裝置中，氣體供給手段係具有複數氣體供給管16，氣體供給管16分別與紫外線燈11延伸的方向平行地延伸，且在對於鄰接之紫外線燈11成為等距離的狀態下配置於紫外線燈11的背面側。
[處理空間用氣體] 　　於本發明的第1實施形態的光照射裝置中，處理空間用氣體設為於主成分的惰性氣體，混入含有氧的氣體(以下，也稱為「含氧氣體」)者。
作為惰性氣體，例如可使用氮氣、氬氣、氙氣等。
含氧氣體係具體來說在CDA(Clean Dry Air)等的形態下混入惰性氣體為佳。又，將於CDA混入氧氣而適當調整氧的濃度的氣體，混入至惰性氣體亦可。
處理空間用氣體係藉由氣體混合供給機構供給。氣體混合供給機構係例如圖1所示，具有由供給惰性氣體的惰性氣瓶所成之惰性氣體供給源31、由供給含氧氣體的含氧氣瓶所成之含氧氣體供給源32、及混合從該惰性氣體供給源31及含氧氣體供給源32所供給之惰性氣體及含氧氣體，調整處理空間用氣體的氣體混合器33，從氣體混合器33將處理空間用氣體供給至氣體供給管16者。
處理空間用氣體之氧濃度係例如1～5體積%，尤其設為2.5體積%為佳。 　　處理空間用氣體之氧濃度過高時，有紫外線放射空間之紫外線的衰減會變大成對光洗淨造成障礙程度之虞。另一方面，處理空間用氣體之氧濃度過低時，臭氧的產生量會極端變少，故臭氧所致之被處理體的表面的活性化作用不發生作用，有無法獲得充分之光洗淨的效果之虞。
處理空間用氣體之氧濃度可藉由抑制從惰性氣體供給源31供給之惰性氣體的供給量，與從含氧氣體供給源32供給之含有氧的氣體的供給量來進行調整。具體來說，惰性氣體的供給量例如設為100～120L/min，並且氧濃度為21體積%程度的CDA的供給量例如設為13～17L/min。又，藉由選擇充填於含氧氣體供給源32之含有氧的氣體的種類(氧濃度)，也可調整處理空間用氣體之氧濃度。
處理空間用氣體之氧濃度係於燈室12內設置氧濃度檢測器(未圖示)，以燈室12內的氧濃度成為所定的一定值之方式進行反饋控制亦可。
於排氣空間形成構件13的底部(圖1中為下部)，設置有將該排氣空間形成構件13內的氣體強制地排出至外部的氣體排出口17。 　　於此光照射裝置中，來自排氣空間形成構件13之氣體排出口17的排氣量，係大於來自氣體供給手段之氣體供給管16的氣體供給量為佳。
於搬送路徑之處理室10的上游側，接近搬入口18設置副處理室21。又，於搬送路徑之處理室10的下游側，也接近搬入口19設置副處理室22為佳。 　　副處理室21、22係分別隔著搬送路徑，排氣部21A、21B、22A、22B對向設置所成，將從排氣空間形成構件13內及燈室12內透過搬入口18及搬出口19洩漏的氣體，強制地排出至外部者。 　　來自副處理室21、22的排氣量，係大於來自氣體供給手段之氣體供給管16的處理空間用氣體的氣體供給量為佳。
作為沿著搬送路徑搬送被處理體W的搬送手段，在被處理體W為板狀體時，使用例如設置複數搬送滾筒，搬送於該搬送滾筒上的構造者亦可，在被處理體W為接續之薄片狀的薄膜時，使用例如將薄片狀的薄膜拉張設置於送出用輥與捲取用輥之間，從送出用輥捲取於捲取用輥的構造者亦可。
揭示本發明的光照射裝置之尺寸等的一例的話，被處理體W的寬度例如為500mm時，處理室10之被處理體W的搬送方向的長度為445mm，被處理體W之寬度方向的長度為1090mm。 　　氣體流通阻抗用窄路G的距離(間隔)為10mm，應配置被處理體W的處理區域與燈室12的頂板面(圖1中為上面)的距離為72mm，應配置被處理體W的處理區域與排氣空間形成構件13的底面(圖1中為下面)的距離為150mm。 　　燈室12內的壓力為比外部氣氛(大氣壓)高2Pa的正壓，排氣空間形成構件13內的壓力為比外部氣氛(大氣壓)低2Pa的負壓，其差壓設為4Pa。 　　紫外線燈11的長度為640mm，紫外線燈11的有效照射寬度為510mm。紫外線燈11的表面(於圖1中為下面)與應配置被處理體W的處理區域的距離為4mm。 　　來自氣體供給口的處理空間用氣體是氮氣及CDA時，惰性氣體的供給量為100L/min，CDA的供給量為13L/min。又，來自排氣空間形成構件13之氣體排出口17的氣體的排氣量為200L/min，來自副處理室21、22的各排氣部21A、21B、22A、22B的排氣量分別設為200L/min。
於作為前述的處理空間用氣體使用混入了含氧氣體的光照射裝置中，如以下所述般進行紫外線照射處理。亦即，沿著搬送路徑，藉由搬送手段，被處理體W從處理室10的搬入口18搬入至處理區域。伴隨被處理體W往處理區域的搬送，設置於燈室12之開口12H的遮蔽體(框部12A)與被處理體W之寬度方向的兩側緣的距離(氣體流通阻抗用窄路G的距離)較小，所以，僅少量的空氣會附著於被照射物W的表面，不會帶入至處理區域的周圍。另一方面，於燈室12內，從氣體供給管16的氣體供給口，藉由氣體混合供給機構，供給被調整過之氧濃度的處理空間用氣體。所供給之處理空間用氣體係充滿於燈室12內，冷卻紫外線燈11，並且將紫外線燈11與被處理體W之間的紫外線放射空間的空氣置換成處理空間用氣體。充滿於燈室12內的處理空間用氣體，係從設置於開口12H的遮蔽體(框部12A)與被處理體W之寬度方向的兩側緣之間的氣體流通阻抗用窄路G，少量地流出至排氣空間形成構件13內的排氣空間，從排氣空間形成構件13的氣體排出口17，於燈室12內及排氣空間中產生之臭氧一起被強制地排出。又，供給至燈室12內的處理空間用氣體，燈室12內及排氣空間中產生的臭氧，係透過處理室10的搬入口18及搬出口19，往副處理室21、22的方向流出，也從該副處理室21、22的各排氣部21A、21B、22A、22B強制地排出。 　　對於搬送至處理區域的被處理體W，朝向其一面從紫外線燈11放射紫外線時，藉由因為該紫外線，以及伴隨處理空間用氣體所含有之氧氣及被處理體W的搬送而少量帶入的空氣被照射紫外線所產生之臭氧，被處理體W是例如由玻璃等所成者時，存在於其一面之有機物等的污染物被分解去除(洗淨)而進行表面的濕潤性等的改質，又，被處理體W是例如薄膜等之由樹脂所成者時，首先存在於一面(表面)之有機物等的污染物被分解去除(洗淨)，之後，薄膜的表面被改質，使得濕潤性提升。被照射紫外線的被處理體W係之後沿著搬送路徑從搬出口19搬出。
被處理體W的搬送速度係例如被處理體W是薄片狀的薄膜時設為0.5～40m/min，是板狀的玻璃基板時則設為0.5～9m/min。
依據以上所述之第1實施形態的光照射裝置，藉由對燈室12內，供給將含有氧的氣體混入至主成分的惰性氣體的處理空間用氣體，可不依存於依據被處理體的種類及形狀所決定之搬送速度，將紫外線放射空間內的氧濃度穩定地調整成所期望的範圍。結果，可抑制紫外線放射空間內的氧濃度發生不均的狀況，藉此，一邊穩定地抑制紫外線放射空間之紫外線的衰減，一邊將臭氧的活性種源即氧氣有效地供給至該紫外線放射空間內，結果，可高穩定性地進行光洗淨。 　　於燈室12的開口12H設置遮蔽體，在被處理體W之寬度方向的兩側緣部之間形成氣體流通阻抗用窄路G的光照射裝置中，除了提升燈室12內的密閉性，相較於先前可藉由少量的氣體將紫外線放射空間內的空氣置換成所期望之氣體氣氛之外，伴隨被處理體W的搬送之對紫外線放射空間的來自外部的氧氣及水分的供給較少的狀態下紫外線放射空間之氣氛會穩定。然而，依據如上所述的光照射裝置，對燈室12有效地供給適量的氧氣，所以，可極為穩定地將燈室12內的氧濃度調整成所期望的範圍。
＜第2實施形態＞ 　　圖4係揭示本發明的第2實施形態之光照射裝置的包含被處理體的搬送方向之剖面的模式圖。 　　此光照射裝置係處理空間用氣體是於主成分的惰性氣體混入水分者以外，與第1實施形態的光照射裝置相同的構造。以相同符號揭示具有與第1實施形態的光照射裝置相同的構造者。 　　作為惰性氣體，例如可使用氮氣、氬氣、氙氣等。
處理空間用氣體設為混入燈室12內的相對濕度成為例如18～30%RH程度的水分者。 　　處理空間用氣體之水分的混入量過多時，水分子所致之真空紫外線的吸收量會增大，所以，到達被處理體W的紫外線衰減，結果，有光洗淨及表面的改質的性能降低之虞。另一方面，處理空間用氣體之水分的混入量過少時，氧自由基及羥自由基等之活性種的產生量會極端變少，故活性種所致之被處理體的表面的活性化作用不發生作用，有無法獲得充分之光洗淨的效果之虞。
處理空間用氣體之水分的混入量係於燈室12內設置濕度計(未圖示)，以燈室12內的相對濕度成為所定的一定值之方式進行反饋控制亦可。
於此例的光照射裝置中，氣體混合供給機構係例如圖4所示，具有由供給惰性氣體的惰性氣瓶所成之惰性氣體供給源36、對導入之氣體進行加濕的加濕裝置37、及混合從該惰性氣體供給源36供給之乾燥狀態的惰性氣體及從加濕裝置37供給之已加濕的惰性氣體，調整處理空間用氣體的氣體混合器38，從氣體混合器38將處理空間用氣體供給至氣體供給管16者。 　　加濕裝置37係由貯留純水的加濕槽37a，與對該加濕槽37a進行加溫的加熱器37b所成。於該加濕裝置37中，從惰性氣體供給源36供給至加濕槽37a的導入口39a之惰性氣體，導入至加濕槽37a內的純水中或純水藉由加熱器37b加溫所得之水蒸氣中，於惰性氣體混入水分。混入水分的惰性氣體係從設置於加濕槽37a的上部的導出口39b導出而供給至氣體混合器38。
藉由控制加濕槽37a內之純水的水溫，可調整被導入至加濕槽37a內之對惰性氣體的水分的混入量，結果，可調整對處理空間用氣體之水分的混入量。 　　又，對處理空間用氣體之水分的混入量，也可藉由控制從惰性氣體供給源36直接供給之乾燥狀態的惰性氣體的供給量，與從惰性氣體供給源36透過加濕裝置37供給且加濕之惰性氣體的供給量來進行調整。
於作為前述的處理空間用氣體使用混入了水份者的光照射裝置中，如以下所述般進行紫外線照射處理。亦即，沿著搬送路徑，藉由搬送手段，被處理體W從處理室10的搬入口18搬入至處理區域。伴隨被處理體W往處理區域的搬送，設置於燈室12之開口12H的遮蔽體(框部12A)與被處理體W之寬度方向的兩側緣部的距離(氣體流通阻抗用窄路G的距離)較小，所以，僅少量的空氣會附著於被照射物W的表面，不會帶入至處理區域的周圍。另一方面，於燈室12內，從氣體供給管16的氣體供給口，藉由氣體混合供給機構，供給被調整過之水分的混入量的處理空間用氣體。所供給之處理空間用氣體係充滿於燈室12內，冷卻紫外線燈11，並且將紫外線燈11與被處理體W之間的紫外線放射空間的空氣置換成處理空間用氣體。充滿於燈室12內的處理空間用氣體，係從設置於開口12H的遮蔽體(框部12A)與被處理體W之寬度方向的兩側緣部之間的氣體流通阻抗用窄路G，少量地流出至排氣空間形成構件13內的排氣空間，從排氣空間形成構件13的氣體排出口17，於燈室12內及排氣空間中產生之臭氧一起被強制地排出。又，供給至燈室12內的處理空間用氣體，燈室12內及排氣空間中產生的臭氧，係透過處理室10的搬入口18及搬出口19，往副處理室21、22的方向流出，也從該副處理室21、22的各排氣部21A、21B、22A、22B強制地排出。 　　對於被搬送至處理區域的被處理體W，朝向其一面從紫外線燈11放射紫外線時，藉由該紫外線，以及對於伴隨處理空間用氣體所含有之水分及被處理體W的搬送而少量帶入的空氣照射紫外線所產生之氧自由基及羥自由基等，存在於被處理體W之一面的有機物等的污染物被分解去除(洗淨)，進行表面之濕潤性等的改質。被照射紫外線的被處理體W係之後沿著搬送路徑從搬出口19搬出。
依據以上所述之第2實施形態的光照射裝置，藉由對燈室12內，供給將水分混入至主成分的惰性氣體的處理空間用氣體，可不依存於依據被處理體的種類及形狀所決定之搬送速度，將紫外線放射空間內的濕度穩定地調整成所期望的範圍。結果，可抑制紫外線放射空間內的水分發生不均的狀況，藉此，一邊穩定地抑制紫外線放射空間之紫外線的衰減，一邊將氧自由基及羥自由基等的活性種源即水分有效地供給至該紫外線放射空間內，結果，可高穩定性地進行光洗淨。 　　於燈室12的開口12H設置遮蔽體，在被處理體W之寬度方向的兩側緣部之間形成氣體流通阻抗用窄路G的光照射裝置中，除了提升燈室12內的密閉性，相較於先前可藉由少量的氣體將紫外線放射空間內的空氣置換成所期望之氣體氣氛之外，伴隨被處理體W的搬送之對紫外線放射空間的來自外部的氧氣及水分的供給較少的狀態下紫外線放射空間之氣氛會穩定。然而，依據如上所述的光照射裝置，對燈室12有效地供給適量的氧氣，所以，可極為穩定地將燈室12內的濕度調整成所期望的範圍。
以上，已針對本發明的第1實施形態及第2實施形態進行說明，但是，本發明不限定於前述的實施形態，可施加各種變更。例如，處理空間用氣體作為於主成分的惰性氣體，一起混入含氧氣體及水分者亦可。
又例如，遮蔽體作為延伸於被處理體之搬送方向的側緣部設置成覆蓋被處理體之側緣部的另一面的狀態者亦可。 　　具體來說，遮蔽體如圖5及圖6所示，作為基端部25A及前端部25B曲柄狀地接續之遮蔽構件25所成者亦可。該遮蔽構件25係基端部25A接著於燈室12之框部12A的下面側(於圖5中為下面側)，前端部25B突出成不接觸地覆蓋被處理體W之寬度方向的兩側緣部的另一面(於圖5中為下面)的狀態。藉此，被處理體W的另一面(於圖5中為下面)與遮蔽構件25之前端部25B的上面(圖5中為上面)之間，形成氣體流通阻抗用窄路G。該遮蔽構件25的前端部25B之延伸於被處理體W的搬送方向的側緣與應配置被處理體W的處理區域之寬度方向的側緣的被處理體W之寬度方向的距離d1設為0～5mm，遮蔽構件25之前端部25B的上面與應配置被處理體W的處理區域之另一面側的通過平面之高度方向的距離d2設為5～10mm。於此例的光照射裝置中，燈室12的框部12A與被處理體W之寬度方向的兩側緣的距離，大於圖1～圖3的光照射裝置亦可。再者，圖6係從排氣空間側觀察的立體圖。又，於圖5及圖6中，關於與圖1～圖3的光照射裝置相同的構成零件，附加相同符號來揭示。
又，遮蔽體如圖7及圖8所示，作為由板狀的遮蔽構件26所成者亦可。該板狀的遮蔽構件26係藉由被處理體W之搬送方向的兩端部被支持成遮蔽構件26不接觸地覆蓋燈室12的框部12A之延伸於被處理體W的搬送方向之兩側緣部的下面(圖7中為下面)，與被處理體W的寬度方向之兩側緣部的另一面(圖7中為下面)的狀態來進行配置。藉此，在被處理體W之寬度方向的兩側緣部的另一面與遮蔽構件26的上面(圖7中為上面)之間，及燈室12的框部12A之延伸於被處理體W的搬送方向之側緣部的下面與遮蔽構件26的上面之間，形成氣體流通阻抗用窄路G。該遮蔽構件26之延伸於被處理體W的搬送方向之內方的側緣與應配置被處理體W的處理區域之寬度方向的側緣的被處理體W之寬度方向的距離設為0～5mm，遮蔽構件26的上面與應配置被處理體W的處理區域之另一面側的通過平面之高度方向的距離設為5～10mm。又，遮蔽構件26之延伸於被處理體W的搬送方向之外方的側緣與燈室12之框部12A的側緣之被處理體W的寬度方向的距離設為0～5mm，遮蔽構件26的上面與燈室12之框部12A的下面之高度方向的距離設為5～10mm。於此例的光照射裝置中，燈室12的框部12A與被處理體W之寬度方向的兩側緣的距離，大於圖1～圖3的光照射裝置亦可。再者，圖8係從排氣空間側觀察的立體圖。又，於圖7及圖8中，關於與圖1～圖3的光照射裝置相同的構成零件，附加相同符號來揭示。
又，遮蔽體係如圖9及圖10所示，作為接續於燈室12的開口12H，由沿著比被處理體W的搬送平面更靠被處理體W之另一面側的水平位置的平行平面延伸之板狀的框部12B所成，且該框部12B之延伸於被處理體W的搬送方向的側緣部突出配置成不接觸地覆蓋被處理體W的寬度方向之兩側緣部的另一面的狀態者亦可。藉此，被處理體W的另一面(於圖9中為下面)與燈室12之框部12B的上面(圖9中為上面)之間，形成氣體流通阻抗用窄路G。該框部12B之延伸於被處理體W的搬送方向的側緣與應配置被處理體W的處理區域之寬度方向的側緣的被處理體W之寬度方向的距離設為0～5mm，框部12B的上面與應配置被處理體W的處理區域之另一面側的通過平面之高度方向的距離設為5～10mm。再者，圖10係從排氣空間側觀察的立體圖又，於圖9及圖10中，關於與圖1～圖3的光照射裝置相同的構成零件，附加相同符號來揭示。
又例如，遮蔽體作為設置成覆蓋被處理體之另一面側整面的狀態者亦可。 　　具體來說，如圖11及圖12所示，由板狀的遮蔽構件27所成。該遮蔽構件27係藉由被處理體W之搬送方向的兩端部被支持成遮蔽構件27不接觸地覆蓋燈室12的框部12A之延伸於被處理體W的搬送方向之兩側緣部的下面(圖11中為下面)，與被處理體W的另一面整面的狀態來進行配置。藉此，在燈室12的框部12A之延伸於被處理體W的搬送方向之側緣部的下面與遮蔽構件27的上面(圖11中為上面)之間，形成氣體流通阻抗用窄路G。該遮蔽構件27之延伸於被處理體W的搬送方向之側緣與燈室12之框部12A的側緣之被處理體W的寬度方向的距離設為0～5mm，遮蔽構件27的上面與燈室12之框部12A的下面之高度方向的距離設為5～10mm。於此例的光照射裝置中，燈室12的框部12A與被處理體W之寬度方向的兩側緣的距離，大於圖1～圖3的光照射裝置亦可。再者，圖12係從排氣空間側觀察的立體圖。又，於圖11及圖12中，關於與圖1～圖3的光照射裝置相同的構成零件，附加相同符號來揭示。
又例如，遮蔽體係延伸於被處理體的搬送方向的兩側緣部，設置成可變位於被處理體的寬度方向。 　　具體來說，如圖13及圖14所示，遮蔽體作為接續於燈室12的開口12H，被支持於沿著比被處理體W的搬送平面更靠被處理體W之另一面側的水平位置的平行平面延伸之板狀的框部12C的另一面(圖13中為下面)上，且由以不接觸地覆蓋被處理體W的寬度方向之兩側緣部的另一面(圖13中為下面)之方式突出之板狀的遮蔽構件28所成。於該遮蔽構件28之被燈室12的框部12C支持之兩側緣部的被處理體W之搬送方向的前端部及後端部，合計形成4個延伸於被處理體W之寬度方向的長孔28h，利用該長孔28h藉由螺絲29螺止於燈室12的框部12C，將該遮蔽構件28固定於燈室12。又然後，藉由調整長孔28h之螺止的位置，可使遮蔽構件28之延伸於被處理體W的搬送方向之兩側緣部的突出於被處理體W的寬度方向之長度變位。於此例的光照射裝置中，被處理體W的另一面(於圖13中為下面)與遮蔽構件28的上面(圖13中為上面)之間，形成氣體流通阻抗用窄路G。該遮蔽構件28之延伸於被處理體W的搬送方向之側緣與應配置被處理體W的處理區域之寬度方向的側緣的被處理體W之寬度方向的距離設為0～5mm，遮蔽構件28的上面與應配置被處理體W的處理區域之另一面側的通過平面之高度方向的距離設為5～10mm。再者，於圖13及圖14中，關於與圖1～圖3的光照射裝置相同的構成零件，附加相同符號來揭示。
又例如，於本發明的光照射裝置中，在被處理體是具有孔洞者時，設置覆蓋該孔洞的遮風體亦可。 　　針對例如圖7及圖8所示的光照射裝置中，作為被處理體使用具有孔洞者的狀況進行說明。 　　如圖15及圖16所示，板狀的遮風體30藉由以不接觸地覆蓋間隔於搬送方向地設置之複數貫通孔Wh之方式讓被處理體W之搬送方向的兩端部被支持，配置於被處理體W之寬度方向的中央部。藉此，在被處理體W的另一面之貫通孔Wh的兩側緣部與遮風體30的上面(圖15中為上面)之間，形成阻礙燈室12內的空間與排氣空間形成構件13內的空間之間的自由氣體之流通的氣體流通阻抗用窄路Gx。該遮風體30之延伸於被處理體W的搬送方向之兩側緣與應配置被處理體W之貫通孔Wh的位置之被處理體W的寬度方向的距離設為0～5mm，遮風體30的上面與應配置被處理體W的處理區域之另一面側的通過平面之高度方向的距離設為5～10mm。再者，圖16係從排氣空間側觀察的立體圖又，於圖15及圖16中，關於與圖7及圖8的光照射裝置相同的構成零件，附加相同符號來揭示。 　　依據此種光照射裝置，即使在被處理體W是具有貫通孔Wh者的狀況中，也可藉由阻礙來自該貫通孔Wh的自由氣體的流通，讓氣體的流通阻抗變大，以提升燈管內的密閉性。 [實施例]
以下，針對本發明的具體實施例進行說明，但是，本發明並不限定於該等。
＜實施例1＞ 　　製作具有遵照圖1～圖3之構造的光照射裝置[1]。具體來說，如下所述。 　　‧處理室；被處理體之搬送方向的長度：445mm，被處理體之寬度方向的長度：1090mm，處理區域與燈室之頂板面的距離：72mm，處理區域與排氣空間形成構件之底面的距離：150mm，氣體流通阻抗用窄路的距離(間隔)：10mm 　　‧紫外線燈；種類：氙準分子燈，燈管數量：3燈管，中心波長：172nm，照度：170mW/cm2 (燈管表面)，長度：640mm，有效照射寬度：510mm，與處理區域的距離：4mm 　　‧燈室內的壓力：比外部氣氛(大氣壓)高2Pa的正壓 　　‧排氣空間形成構件內的壓力：比外部氣氛(大氣壓)低2Pa的負壓(差壓為4Pa) 　　‧處理空間用氣體；種類：氮氣及CDA，惰性氣體的供給量：100L/min，CDA的供給量：13L/min 　　‧來自排氣空間形成構件之氣體排出口的氣體的排氣量：200L/min 　　‧來自副處理室之各排氣部的排氣量：分別200L/min 　　‧被處理體；種類：薄片狀的PEF薄膜，寬度： 500mm
＜比較例1＞ 　　於實施例1中，除了設為不供給CDA，僅供給氮氣的構造以外，同樣地製作比較用的光照射裝置[1X]。
於此種光照射裝置[1]、[1X]中，將被處理體的搬送速度變更為0～20m/min，測定位於搬送路徑的處理區域時之被處理體的表面的氧濃度後，於使CDA混入氮氣之實施例相關的光照射裝置[1]中，位於搬送路徑的處理區域時之被處理體的表面的氧濃度為2.5%±0.1%程度。另一方面，比較例相關的光照射裝置[1X]之表面的氧濃度係2.5～5.5%程度。所以，可大概抑制紫外線放射空間之氧濃度的不均，可調整成任意的氧濃度。
＜實施例2A，實施例2B，實施例2C，實施例2D＞ 　　製作5個具有遵照圖4之構造的光照射裝置。具體來說，於實施例1中，設為作為處理空間用氣體，供給混合了乾燥狀態的氮氣及加濕的氮氣者的構造，藉由適當變更加濕槽內之純水的溫度，將燈室內之氣氛的相對濕度，分別設為15%RH、21%RH、30%RH及48%RH以外，同樣地製作本發明的光照射裝置[2A]、[2B]、[2C]及[2D]。
＜比較例2＞ 　　於實施例2A中，除了設為作為處理空間用氣體，僅供給乾燥狀態的氮氣的構造以外，同樣地製作比較用的光照射裝置[2X]。再者，該光照射裝置[2X]之燈室內的氣氛的相對濕度為5%RH。
於此種光照射裝置[2A]、[2B]、[2C]、[2D]、[2X]中，將被處理體的搬送速度設定為14m/min來進行紫外線照射處理。然後，計算出紫外線照射處理前後的被處理體之表面的接觸角的變化量Δθ。被處理體之表面的接觸角藉由「G-1-100」(日本艾爾瑪(Erma)公司製)測定。並於圖17的圖表揭示結果。
由圖17的圖表可知，將水分混入氮氣的實施例之光照射裝置[2A]、[2B]、[2C]、[2D]中，相較於比較例的光照射裝置[2X]，紫外線照射處理前後的被處理體之表面的接觸角的變化量Δθ最大會變大1.2倍程度。亦即，可確認藉由使紫外線放射空間的相對濕度上升，可提升被處理體之表面的改質效果。
10‧‧‧處理室11‧‧‧紫外線燈12‧‧‧燈室12A‧‧‧框部12B‧‧‧框部12C‧‧‧框部12H‧‧‧開口13‧‧‧排氣空間形成構件13H‧‧‧開口15H‧‧‧開口16‧‧‧氣體供給管17‧‧‧氣體排出口18‧‧‧搬入口19‧‧‧搬出口21‧‧‧副處理室22‧‧‧副處理室21A‧‧‧排氣部21B‧‧‧排氣部22A‧‧‧排氣部22B‧‧‧排氣部25‧‧‧遮蔽構件26‧‧‧遮蔽構件27‧‧‧遮蔽構件28‧‧‧遮蔽構件25A‧‧‧基端部25B‧‧‧前端部28h‧‧‧長孔29‧‧‧螺絲30‧‧‧遮風體31‧‧‧惰性氣體供給源32‧‧‧含氧氣體供給源33‧‧‧氣體混合器36‧‧‧惰性氣體供給源37‧‧‧加濕裝置97a‧‧‧加濕槽37b‧‧‧加熱器38‧‧‧氣體混合器39a‧‧‧導入口39b‧‧‧導出口51‧‧‧準分子燈52‧‧‧燈室53‧‧‧基座構件53A‧‧‧光照射口54‧‧‧外裝護蓋56‧‧‧氣體供給管56H‧‧‧氣體供給口58‧‧‧搬送手段59‧‧‧冷卻用區塊59A‧‧‧配管G‧‧‧氣體流通阻抗用窄路Gx‧‧‧氣體流通阻抗用窄路W‧‧‧被處理體Wh‧‧‧貫通孔
[圖1]揭示本發明的第1實施形態之光照射裝置的包含被處理體的搬送方向之剖面的模式圖。 　　[圖2]圖1之光照射裝置的被處理體之寬度方向的剖面圖。 　　[圖3]模式說明從排氣空間側觀察圖1之光照射裝置的要部的立體圖。 　　[圖4]揭示本發明的第2實施形態之光照射裝置的包含被處理體的搬送方向之剖面的模式圖。 　　[圖5]模式揭示本發明的光照射裝置之另一例的被處理體之寬度方向的剖面圖。 　　[圖6]模式說明從排氣空間側觀察圖5之光照射裝置的要部的立體圖。 　　[圖7]模式揭示本發明的光照射裝置之更另一例的被處理體之寬度方向的剖面圖。 　　[圖8]模式說明從排氣空間側觀察圖7之光照射裝置的要部的立體圖。 　　[圖9]模式揭示本發明的光照射裝置之又更另一例的被處理體之寬度方向的剖面圖。 　　[圖10]模式說明從排氣空間側觀察圖9之光照射裝置的要部的立體圖。 　　[圖11]模式揭示本發明的光照射裝置之又更另一例的被處理體之寬度方向的剖面圖。 　　[圖12]模式說明從排氣空間側觀察圖11之光照射裝置的要部的立體圖。 　　[圖13]模式揭示本發明的光照射裝置之又更另一例的被處理體之寬度方向的剖面圖。 　　[圖14]模式說明從排氣空間側觀察圖13之光照射裝置的要部的立體圖。 　　[圖15]模式揭示本發明的光照射裝置之又更另一例的被處理體之寬度方向的剖面圖。 　　[圖16]模式說明從排氣空間側觀察圖15之光照射裝置的要部的立體圖。 　　[圖17]揭示實施例之被處理體的表面狀態(接觸角的變化量Δθ)的圖表。 　　[圖18]模式揭示先前之光照射裝置的一例之被處理體的搬送方向的剖面圖。
10‧‧‧處理室
11‧‧‧紫外線燈
12‧‧‧燈室
13‧‧‧排氣空間形成構件
16‧‧‧氣體供給管
17‧‧‧氣體排出口
18‧‧‧搬入口
19‧‧‧搬出口
21‧‧‧副處理室
22‧‧‧副處理室
21A‧‧‧排氣部
21B‧‧‧排氣部
22A‧‧‧排氣部
22B‧‧‧排氣部
31‧‧‧惰性氣體供給源
32‧‧‧含氧氣體供給源
33‧‧‧氣體混合器
W‧‧‧被處理體

Claims (11)

  1. 一種光照射裝置，係對沿著搬送路徑搬送之帶狀的被處理體之一面，照射紫外線的光照射裝置，其特徵為具備：燈室，係沿著搬送路徑之被處理體的一面側的通過平面具有開口；紫外線燈，係設置於前述燈室內，且延伸於前述被處理體的寬度方向；氣體供給手段，係對前述燈室內供給處理空間用氣體；及排氣空間形成構件，係沿著前述搬送路徑之被處理體的另一面側的通過平面具有開口；前述處理空間用氣體，係於主成分的惰性氣體，混入含有氧的氣體及/或水分者；於前述燈室的開口，設置有在前述被處理體的兩側緣部之間形成氣體流通阻抗用窄路的遮蔽體；對前述燈室內供給處理空間用氣體之狀態時，藉由前述遮蔽體，使前述燈室內的壓力大於前述排氣空間形成構件內的壓力。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之光照射裝置，其中，前述處理空間用氣體之氧濃度為1~5體積%。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，於前述排氣空間形成構件設置有氣體排出口，來自該氣體排出口的排氣量大於從前述氣體供給手段供給之前述處理空間用氣體的供給量。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，被供給前述處理空間用氣體之前述燈室內的相對濕度為18~30%RH。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，具備：加濕裝置，係將水分混入至前述惰性氣體。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，前述遮蔽體，係接續於前述燈室的開口的周緣而沿著前述被處理體的搬送平面延伸，且由具有允許被處理體通過之寬度的開口之板狀的框部所成。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，具有：板狀的框部，係接續於前述燈室的開口的周緣 而沿著前述被處理體的搬送平面延伸，且具有允許被處理體通過之寬度的開口；前述遮蔽體，係由基端部及前端部曲柄狀地接續的遮蔽構件所成；前述遮蔽構件，係前述基端部接著於前述燈室之前述框部的下面側，前述前端部突出配置成不接觸地覆蓋被處理體的寬度方向之兩側緣部的另一面的狀態。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，具有：板狀的框部，係接續於前述燈室的開口的周緣而沿著前述被處理體的搬送平面延伸，且具有允許被處理體通過之寬度的開口；前述遮蔽體，係由板狀的遮蔽構件所成；前述遮蔽構件，係配置成不接觸地覆蓋前述燈室的前述框部之延伸於被處理體的搬送方向之兩側緣部的下面，與被處理體的寬度方向之兩側緣部的另一面的狀態。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，前述遮蔽體，係接續於前述燈室的開口的周緣，由沿著比前述被處理體的搬送平面更靠被處理體之另一面側的水平位置的平行平面延伸之板狀的框部所成，且該框部之延伸於被處理體的搬送方向的側緣部突出配置成不接觸地 覆蓋被處理體的寬度方向之兩側緣部的另一面的狀態。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，具有：板狀的框部，係接續於前述燈室的開口的周緣而沿著前述被處理體的搬送平面延伸，且具有允許被處理體通過之寬度的開口；前述遮蔽體，係由板狀的遮蔽構件所成；前述遮蔽構件，係以不接觸地覆蓋前述燈室的前述框部之延伸於被處理體的搬送方向之兩側緣部的下面，與被處理體之另一面整面之方式配置。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之光照射裝置，其中，前述遮蔽體，係延伸於被處理體的搬送方向的兩側緣部，設置成可變位於被處理體的寬度方向。
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