光照射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可以對照射對象物上的矩形照射區(qū)照射大致平行光的光照射裝置，特別涉及一種可以以均勻且高的照度照射照射對象物的光照射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為搭載于液晶用周邊曝光裝置等的光源裝置(光照射裝置)，使用對照射對象物上的矩形照射區(qū)照射紫外線波長區(qū)域的大致平行光的光源裝置。這種光源裝置記載于例如專利文獻(xiàn)I中。
[0003]專利文獻(xiàn)I中記載的光源裝置具備搭載有發(fā)出紫外光的多個(gè)LED (Light EmittingD1de:發(fā)光二級管)的平面基板、將來自多個(gè)LED的照度不均勻的光束形成為平行光的一片非球面透鏡、以及將來自非球面透鏡的紫外光混合射出的四棱柱形透光性棒，將通過透光性棒成為均勻光的紫外光經(jīng)由聚光透鏡以及中繼透鏡等投影于玻璃基板上的矩形照射區(qū)，從而使照射區(qū)內(nèi)的抗蝕劑曝光。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2007-041466號公報(bào)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
[0007]根據(jù)專利文獻(xiàn)I中記載的光源裝置，由于來自多個(gè)LED的紫外光入射至透光性棒而被混合，所以能夠得到均勻且高照度的紫外光。然而，在專利文獻(xiàn)I記載的光源裝置中，由于是一種通過一片非球面透鏡使來自多個(gè)LED的紫外光形成為平行光并傳導(dǎo)至透光性棒的構(gòu)造，所以，如果不能準(zhǔn)確地進(jìn)行搭載有多個(gè)LED的基板、非球面透鏡以及透光性棒的對位，則存在不能獲得所希望的紫外光的問題。即，如果這些對位不能準(zhǔn)確地進(jìn)行，則會(huì)產(chǎn)生通過非球面透鏡的紫外光不能成為平行光，不能形成均勻的紫外光的問題以及來自多個(gè)LED的紫外光的一部分被屏蔽，不能獲得所希望的光照度的問題。
[0008]本實(shí)用新型是鑒于以上情況而完成的，其目的在于提供一種不需要進(jìn)行光學(xué)部件的復(fù)雜的對位操作，就可以對照射對象物上的矩形照射區(qū)照射均勻且高照度的大致平行光的光照射裝置。
[0009]解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0010]為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的光照射裝置是一種對照射對象物上的矩形照射區(qū)照射光的光照射裝置，具備:多個(gè)發(fā)光元件，在基板上的矩形區(qū)域?qū)⒐廨S的方向一致地配置成正方格子狀或者三角格子狀，并射出光；透鏡單元，配置于各發(fā)光元件的光軸上，具有多個(gè)將從該發(fā)光元件射出的光形成為規(guī)定的發(fā)散角的光的第一透鏡；導(dǎo)光部件，將從透鏡單元射出的光混合并進(jìn)行傳導(dǎo)；第二透鏡，具有與導(dǎo)光部件的光軸共同的光軸，將從導(dǎo)光部件射出的來自各發(fā)光元件的光分別形成為平行光；第三透鏡，具有與導(dǎo)光部件的光軸共同的光軸，以規(guī)定的倍率擴(kuò)大從第二透鏡射出的光，并聚光在照射對象物上；孔徑光闌，具有以導(dǎo)光部件的光軸為中心的圓形開口，并配置于導(dǎo)光部件與第二透鏡之間或者第二透鏡與第三透鏡之間。
[0011]根據(jù)這種構(gòu)造，多個(gè)第一透鏡通過透鏡單元被一體地固定支撐，所以，無需進(jìn)行各發(fā)光元件與各第一透鏡的位置調(diào)整(對準(zhǔn)調(diào)整)。另外，多個(gè)第一透鏡通過透鏡單元被一體地固定支撐，所以，雖然存在發(fā)光元件與第一透鏡的光軸產(chǎn)生偏移，產(chǎn)生不同于設(shè)計(jì)值的不需要的光的情況，但不需要的光可以通過配置于光路中的孔徑光闌被去除。因此，無需進(jìn)行光學(xué)部件的復(fù)雜的對位操作，可以對照射對象物上的矩形照射區(qū)照射均勻且高照度的大致平行光。
[0012]另外，第二透鏡可以由至少兩片透鏡構(gòu)成。
[0013]另外，第二透鏡可以由雙凸透鏡、平凸透鏡、彎月形透鏡或者這些透鏡組合構(gòu)成。
[0014]另外，第三透鏡可以由至少兩片透鏡構(gòu)成。
[0015]另外，第三透鏡可以由雙凸透鏡、平凸透鏡、彎月形透鏡或者這些透鏡組合構(gòu)成。
[0016]另外，優(yōu)選導(dǎo)光部件為具有與透鏡單元相對、且將來自多個(gè)發(fā)光元件的光全部收入的矩形入射面、以及與第二透鏡相對、且將從入射面入射的光向第二透鏡射出的矩形射出面的四棱柱形玻璃棒。
[0017]另外，優(yōu)選從第二透鏡射出的平行光為發(fā)散角為25°以下的光。
[0018]另外，優(yōu)選光為紫外線波長區(qū)域的光。
[0019]另外，多個(gè)發(fā)光元件可以由發(fā)出η種(η為2以上的整數(shù))不同波長的光的η種發(fā)光元件構(gòu)成。
[0020]另外，多個(gè)發(fā)光元件沿著與光軸的方向正交且彼此正交的第一方向與第二方向排列，從光軸的方向觀察時(shí)，各發(fā)光元件為具有正方形的外形的LED，可以配置成該外形的兩邊與所述第一方向平行。
[0021]另外，多個(gè)發(fā)光元件沿著與光軸的方向正交且彼此正交的第一方向與第二方向排列，從光軸的方向觀察時(shí)，各發(fā)光元件為具有正方形的外形的LED，可以配置成該外形的一個(gè)對角線與所述第一方向平行。
[0022]實(shí)用新型的效果
[0023]如上所述，根據(jù)本實(shí)用新型，能夠?qū)崿F(xiàn)不需要進(jìn)行光學(xué)部件的復(fù)雜的對位操作，就可以對照射對象物上的矩形照射區(qū)照射均勻且高照度的大致平行光的光照射裝置。
【附圖說明】
[0024]圖1為表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及的光照射裝置的構(gòu)造的模式圖。
[0025]圖2為表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及的光照射裝置中具備的LED單元的構(gòu)造的圖。
[0026]圖3為表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及的光照射裝置中具備的LED元件的構(gòu)造的圖。
[0027]圖4為表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及的光照射裝置中具備的透鏡單元的構(gòu)造的圖。
[0028]圖5為表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及的光照射裝置中具備的玻璃棒的構(gòu)造的圖。
[0029]圖6為從本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及的光照射裝置中具備的玻璃棒射出的紫外光的光路圖。
[0030]圖7(a)?圖7(c)為表示從本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及的光照射裝置射出的紫外光在照射對象物W上的光量分布與光束角的分布的曲線圖。
[0031]圖8為表示本實(shí)用新型的變形例涉及的光照射裝置的LED單元的構(gòu)造的圖。
[0032]圖9為表示本實(shí)用新型的變形例涉及的光照射裝置的LED單元的構(gòu)造的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式加以詳細(xì)說明。此外，對圖中相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)記相同的符號，不再重復(fù)其說明。
[0034]圖1為表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及的光照射裝置100的構(gòu)造的模式圖。本實(shí)施方式的光照射裝置100為一種組裝于液晶用周邊曝光裝置等，并對照射對象物w(例如，玻璃基板上的抗蝕劑等)上的矩形照射區(qū)照射紫外線波長區(qū)域的大致平行光的裝置。
[0035]如圖1所示，光照射裝置100具有LED單元110、透鏡單元120、玻璃棒130 (導(dǎo)光部件)、聚光透鏡140 (第二透鏡)、孔徑光闌150、中繼透鏡160 (第三透鏡)、以及容納這些部件的圓筒狀殼體101。LED單元110、透鏡單元120、玻璃棒130、聚光透鏡140、孔徑光闌150、以及中繼透鏡160朝向照射對象物W，將光軸對齊地(即、在光軸AX上)依次配置。此夕卜，在本實(shí)施方式中，光照射裝置100的工作距離WD (從殼體101到照射對象物W的距離)被設(shè)定為125mm，從光照射裝置100射出的紫外線波長區(qū)域的光(以下，成為“紫外光”)在工作距離WD上聚光為均勻的光量分布(在后詳述)。此外，在本說明書中，將從光照射裝置100射出的紫外光的行進(jìn)方向(即，平行于光軸AX的方向)設(shè)為Z軸方向，將與Z軸方向正交且相互正交的兩個(gè)方向定義為X軸方向以及Y軸方向來進(jìn)行說明。
[0036]圖2為表示本實(shí)施方式的LED單元110的構(gòu)造的圖。如圖2所示，本實(shí)施方式的LED單元110具備大致正方形的基板112、以及在該基板112上的矩形區(qū)域112a內(nèi)、在Z軸方向上使光軸一致地配置的多個(gè)LED元件114 (發(fā)光元件)。本實(shí)施方式的LED元件114具有6.8mm(X軸方向長度)X6.8mm(Y軸方向長度)的矩形外形(圖3)，其兩邊為與X軸方向平行的方向，在矩形區(qū)域112a內(nèi)配置為6列(Y軸方向)X6個(gè)(X軸方向)的二維正方格子狀，并與基板112電連接?；?12為由玻璃環(huán)氧樹脂、陶瓷等構(gòu)成的電子電路基板，與未圖示的LED驅(qū)動(dòng)電路連接，經(jīng)由基板112