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曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备

文献发布时间:2023-06-19 11:55:48


曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备

技术领域

本发明涉及一种曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备,详细来说涉及一种使用多个发光二极管(light emitting diode,LED)用于制造半导体元件或印刷电路基板、液晶显示基板等的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备。

背景技术

以往,作为用于曝光印刷电路基板、液晶显示基板等的光源,大部分使用几千瓦(kW)至几十千瓦的大型高压水银灯。使用高压水银灯的曝光机用光源已经使用了很长时间。

然而,以往使用高压水银灯的曝光机用光源存在如下问题:寿命短、电力耗损大、需要对灯进行预热的预备时间,且在用于由光源损坏引起的更换的时间期间不能曝光,从而导致损失,且必须需要与高温对应的大型冷却设备,为了增加到达照射区域的光的光量及照度而要求光源的大型化,且即使在不需要曝光的时间也不能开关灯。

近来,代替以往的高压水银灯而使用发光二极管(LED)作为新光源的曝光机用光照射装置已经被引入。与水银灯等相比,发光二极管具有发光效率高、节电且发热少的特征,从而可实现降低维护成本。另外,由于与水银灯相比,发光二极管的寿命很长,因此可降低更换带来的成本,且不存在由于劣化等因素而导致破裂的危险性。

然而,在专利文献0001中,在板形部件上二维排列有多个LED来构成曝光机用光源,但是为了获得足够的光量,仍然必须在二维平面上排列大量的LED,且为了使所有LED通过光均质部,必然会使曝光机用光源与光均质部之间的距离隔开规定距离以上,且因此具有曝光设备变得大型化问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本公开专利公报2004-335952(2004.11.25)

发明内容

[发明所要解决的问题]

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备可将曝光机用光照射装置与光均质部之间的距离布置在规定距离以内,从而可将曝光机用光照射装置及曝光设备小型化。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备可提供一种通过三维排列多个发光体来获得足够的光量,同时在上、下及左、右方向实现小型化的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备可通过布置与三维排列的多个发光体对应的反射面来提供垂直于照射区域的平行光。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备可将由无法到达照射区域的射光产生的损失光最小化。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备可将照射区域中可能产生的阴影区最小化,且可具有均匀的照度。

[解决问题的技术手段]

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备,可提供一种曝光机用光照射装置,包括:支持部;多个发光部,分别各别地设置在所述支持部的一面,且在外周面设置有生成光的多个发光体;以及多个反射部,分别以与所述多个发光部分别对应的方式各别地设置在所述支持部的所述一面,所述多个反射部被分为反射光的主光轴是倾斜的第一反射组与反射光的主光轴是水平的第二反射组。

在根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备中,所述第一反射组与所述第二反射组相比可在所述支持部的所述一面中较中心部分设置在外廓部分处。

在根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备中,所述反射光的主光轴的方向可为将从一个反射部反射的反射光的光轴的方向进行平均的值。

在根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备中,所述多个发光部及所述多个反射部可分别以能够各别地装卸的方式结合到所述支持部。

在根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备中,所述多个反射部中的每一者可包括:多个反射面,分别与设置在所述多个发光部中的一者的所述多个发光体对应以反射光;以及反射部本体部,以一体或能够装卸的方式配置所述多个反射面。

在根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备中,所述多个反射面可由抛物线形、椭圆、自由曲面中的至少一种形成。

在根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备中,所述支持部其本身可为水冷式冷却部件,或通过附着在所述支持部的后面的支持部冷却部来冷却。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备可提供一种曝光设备,是一种包括曝光机用光照射装置的曝光设备,包括:曝光机用光照射装置,生成光;光圈(aperture),去除所述光中不需要的光;光均质部,使所述光变均质;至少一个镜,用于将通过所述光均质部的光变为平行光;掩模台,支持使所述平行光通过的掩模;以及照射对象台,支持通过所述掩模的光所照射的照射对象,所述曝光机用光照射装置包括:支持部;多个发光部,分别各别地设置在所述支持部的一面,且在外周面设置有生成光的多个发光体;以及多个反射部,分别以与所述多个发光部分别对应的方式各别地设置在所述支持部的所述一面,所述多个反射部被分为反射光的主光轴是倾斜的第一反射组与反射光的主光轴是水平的第二反射组。

[发明的效果]

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备提供如下效果:可将曝光机用光照射装置与光均质部之间的距离布置在规定距离以内,从而将曝光机用光照射装置及曝光设备小型化。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备提供如下效果:通过三维排列多个发光体来获得足够的光量,同时在上、下及左、右方向实现小型化。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备提供如下效果:通过布置与三维排列的多个发光体对应的反射面来提供垂直于照射区域的平行光。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备提供如下效果:将由无法到达照射区域的射光产生的损失光最小化。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备提供如下效果:将照射区域中可能产生的阴影区最小化,且具有均匀的照度。

附图说明

图1a示出根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置10的概略性立体图。

图1b示出根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置10的主视图。

图2a是根据本发明一实施例的光照射装置10的剖面图,图2b是根据本发明另一实施例的光照射装置10的剖面图。

图3a、图3b及图3c示出根据一实施例的反射部500的剖面图及分解立体图、主视图。

图4a及图4b示出根据另一实施例的反射部500的剖面图及平面图。

图5a及图5b示出根据另一实施例的反射部的剖面图。

图6a、图6b、图6c示出根据另一实施例的反射部的剖面图。

图7的(a)是发光部的立体图,图7的(b)是从后方向前方侧观察发光部300而示出背面图,图7的(c)是示出支持部100的第一支持部固定部110以孔形状形成的结构,图7的(d)是发光部300结合到支持部100的第一支持部固定部110的剖面图。

图8的(a)是支持部的主视图,且图8的(b)示出支持部的后视图。

图9的(a)是示出设置在一个安装面的多个发光体之间的光轮廓的图,图9的(b)是示出设置在一个安装面的多个发光体的光轴的图,图9的(c)是示出设置在一个安装面的多个发光体之间的距离的图,图9的(d)是示出设置在一个安装面的多个发光体之间的安装个数的图。

图10示出使用曝光机用光照射装置10的曝光机设备1的构成。

具体实施方式

对本说明书中公开的根据本发明概念的实施例的特定结构或功能说明仅是出于说明根据本发明概念的实施例的目的而进行例示,根据本发明概念的实施例可被实施为各种形态,且不限于本说明书中说明的实施例。

由于根据本发明概念的实施例可施加各种变更且可具有各种形态,因此将在附图中例示实施例并在本说明书中详细地进行说明。然而,这并不旨在将根据本发明概念的实施例限制为特定的公开形态,而是包括本发明的思想及技术范围内包括的所有变更、等同物或替代物。

第一或第二等用语可用于说明各种构成要素,但是所述构成要素不应受所述用语的限制。所述用语仅出于将一个构成要素与其他构成要素区分开的目的,例如在不脱离根据本发明概念的权利范围的情况下,可将第一构成要素命名为第二构成要素,且类似地可将第二构成要素命名为第一构成要素。

当提及某一构成要素“连接”或“接续”到另一构成要素时,应理解为可直接连接或接续到另一构成要素,但是中间也可存在其他构成要素。反之,当提及某一构成要素“直接连接”或“直接接续”到另一构成要素时,应理解为中间不存在其他构成要素。对构成要素之间的关系进行说明的其他表达,即“在...之间”与“直接在...之间”或“与...相邻”和“与...直接相邻”等也应以同样方式进行解释。

本说明书中使用的技术用语仅用于说明特定的实施例而使用,并无意于限制本发明。除非上下文另外明确指出,否则单数表达包括复数表达。在本说明书中,“包括”或“具有”等用语旨在表示本说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或其组合的存在,但是应理解,并不预先排除一个或一个以上的其他特征、或数字、步骤、动作、构成要素、零件或其组合的存在或附加的可能性。

在下文中,将参照附图对根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置及曝光机设备1进行说明。

图1a示出根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置10的概略性立体图。图1b示出根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置10的主视图。图2a是根据本发明一实施例的光照射装置10的剖面图,图2b是根据本发明另一实施例的光照射装置10的剖面图。

参照图1a,根据一实施例的曝光机用光照射装置10,将射出光的x方向定义为光照射装置10的前方,将y方向定义为光照射装置10的上侧方向,将z方向定义为光照射装置10的右侧方向。

参照图1a,根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置10可包括支持部100、发光部300、反射部500。

支持部100可分别各别地支持发光部300与反射部500的构成。多个发光部300可设置在支持部100。多个反射部500可设置在支持部100。

参照图1b,多个发光部300及多个反射部500可分别各别地设置在一个支持部100。多个发光部300与多个反射部500可彼此一对一对应地设置在支持部100。一个发光部300可以配置在一个反射部500的内部空间520的方式设置在支持部100的设置面101。多个发光部300及多个反射部500可以并排地排列的行与列设置在支持部100上。

支持部100为了支撑发光部300与反射部500的重量而可由金属材质或具有高强度的塑料材质形成。

支持部100可为包括多个面的面体。支持部100可包括供发光部300或反射部500设置的设置面101。设置面101可以圆形、椭圆形、四边形、正方形、直角四边形、五边形、六边形等多边形形成。设置面101可以平面或曲面形成。在设置面101以曲面形成的情况下,设置面101可以具有规定的曲率的方式凹陷地形成。

支持部100的整体形状可为包括设置面101的板状部件。另外,支持部100的整体形状可为包括设置面101的长方体形状。

支持部100可将其前面定义为设置面101,且可包括将其前面与后面102之间连接的侧面(未示出)。

或者,支持部100的除设置面101之外的多个面可以曲面形成,且在为曲面的情况下可以向支持部100的后方凹陷地或凸出地形成。

为了将发光部300固定在设置面101,支持部100可包括第一支持部固定部110。第一支持部固定部110可以与设置在设置面101的多个发光部300对应的个数形成有多个。

为了将反射部500固定在设置面101,支持部100可包括第二支持部固定部120。第二支持部固定部120以与设置在设置面101的多个反射部500对应的个数形成多个。

参照图2a,根据一实施例的第一支持部固定部110可具有可使发光部300的一端插入的槽或孔形状。第一支持部固定部110可在内周面包括螺纹,以可能够装卸的方式结合形成在发光部300的一端的外周面的螺纹。发光部300可通过螺纹结合结合到第一支持部固定部110。

参照图2a,根据一实施例的第二支持部固定部120可具有可使反射部500的一部分插入的槽或孔形状。第二支持部固定部120可在内周面包括螺纹,以可能够装卸的方式结合形成在反射部500的一部分的螺纹。第二支持部固定部120可具有比第一支持部固定部110的直径大的直径的同心圆形状的圆形槽或孔形状(参照图1a)。

参照图2b,根据另一实施例的第一支持部固定部110可具有被发光部固定螺钉110a贯通而非使发光部300的一端插入的孔形状。虽未图示,第一支持部固定部110可具有插入发光部固定螺钉110a而能够固定的槽形状。发光部固定螺钉110a比支持部100的设置面101突出,且突出的发光部固定螺钉110a的螺纹可插入到发光部300的一端来固定发光部300。

参照图2b,根据另一实施例的第二支持部固定部120可具有被反射部固定螺钉120a贯通的孔形状。虽未图示,第二支持部固定部120可具有插入反射部固定螺钉120a而能够固定的槽形状。反射部固定螺钉120a比支持部100的设置面101向前方突出,且突出的反射部固定螺钉120a的螺纹可插入到反射部500的一端来固定反射部500。

虽未图示,但是根据又一实施例的第一支持部固定部110可由图2a及图2b的组合形成。作为具体示例,第一支持部固定部110可具有供发光部300的一端插入一部分并从后端向前方贯通支持部100的孔形状,且贯通孔形状的第一支持部固定部110的发光部固定螺钉110a可贯通发光部300的一端以固定发光部300。

虽未图示,但是根据又一实施例的第二支持部固定部120可由图2a及图2b的组合形成。作为具体示例,第二支持部固定部120可具有供反射部500的一端插入一部分并从后端向前方贯通支持部100的孔形状,且贯通孔形状的第二支持部固定部120的反射部固定螺钉120a可贯通反射部500的一端以固定反射部500。

以往,通过以一体的模块形成发光部与反射部而在发光部或反射部中的任一者损坏的情况下,存在由于通过更换模块整体而成本过度增加的问题。如前文所述,在本发明中,由于发光部300及反射部500分别各别地设置并固定到支持部100,因此在更换发光部300或反射部500中的一者的情况下可不对彼此造成影响。例如,在发光部300损坏的情况下,不将反射部500从支持部100分离也可更换修理发光部300。相反,在反射部500损坏的情况下,可仅更换反射部500进行修理而无需分离发光部300。由此,本发明可减少发光部300或反射部500的更换成本。

支持部100可使用冷却构件构成支持部本身的主体。在此情况下,支持部100可包括导热率高的材质的支持部主体100a以及贯通支持部主体100a以使热交换流体通过的支持部冷却管100b。支持部主体100a可由金属材质形成,且可由导热率高的铜或铝形成。因此,支持部100可通过从与支持部100结合的发光部300及反射部500传递热来对发光部300及反射部500进行冷却。

根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置10可还包括支持部冷却部200。

参照图1a及图2a,根据一实施例的支持部冷却部200可结合到支持部100的后面以冷却支持部100的热。在此情况下,支持部冷却部200与支持部100是单独部件,且可与支持部100的后面进行表面接触,以可在最大表面积上结合到支持部100的后面。支持部冷却部200可包括:实心形状的冷却本体部210;以及多个冷却管220,贯通冷却本体部且使制冷剂在内部流动。或者,支持部冷却部200可包括:多个冷却片(未示出);以及多个冷却管220,贯通多个冷却片且使制冷剂在内部流动。

参照图2b,根据另一实施例的支持部冷却部200可结合到支持部100的后面以冷却支持部100的热。然而,在此情况下,支持部冷却部200可与支持部100一起实现冷却功能。支持部冷却部200可包括:冷却本体部210,以最大表面积结合的方式与支持部100的后面进行表面接触;以及多个冷却管220,以与冷却本体部210及支持部100一起表面接触的方式在冷却本体部210及支持部100的接触面并排地贯通冷却本体部210及支持部100,且使制冷剂在内部流动。

制冷剂只要是能够带走支持部冷却部200的热的流体,则可使用任何物质,且在本发明中可使用水。

支持部100可分别各别地与多个发光部300及多个反射部500结合,因此能够直接传递从发光部300及反射部500产生的热。通过使用支持部冷却部200来冷却支持部100的热,可防止由于支持部100受到过多的热而受到热破坏。

支持部冷却部200由比支持部100的热传递效率佳的物质形成,从而可将支持部100的热有效地传递到支持部冷却部200。支持部冷却部200优选为由热传递效率佳的金属材质形成。

在下文中,将对本发明的反射部500进行说明。

图3a及图3b示出根据一实施例的反射部500的剖面图及分解立体图。图4a及图4b示出根据另一实施例的反射部500的剖面图及平面图。

参照图3a及图4a,根据一实施例的反射部500可包括:反射部本体部510;内部空间520,形成在反射部本体部510,以布置发光部300;以及内部面530,形成有用于反射从发光部300产生的光的多个反射面540。

反射部本体部510可由热传导效率高的金属材质形成。但是,由于反射部本体部510也应反射光,因此可由不仅热传导效率高而且光反射率也高的金属材质、即铝来形成。

反射部本体部510可在后方面包括与第二支持部固定部120结合的反射部本体部固定部510a,根据一例的反射部本体部固定部510a可以向后方突出的突起形状插入到第二支持部固定部120中进行结合(参照图2a),且根据另一例的反射部主体部固定部510a可由以孔或槽形状贯通第二支持固定部120的反射部固定螺钉120a插入进行固定结合(参照图2b)。

反射部本体部510可包括向前方开口的前方开口部520a及向后方开口的后方开口部520b。前方开口部520a可具有比后方开口部520b宽的面积。前方开口部520a及后方开口部520b可形成为圆形。当从发光部300生成的光被多个反射面540反射并发射到外部时,前方开口部520a可用作对反射部500的发射光的开口。后方开口部520b被发光部300贯通,且用作可将发光部300的一端直接设置在支持部100的开口。

反射部本体部510的外形可以具有长方体形状,但不限于此,且可具有圆柱体、三角柱体、四边形柱体、五边形柱体、六边形柱体、倒锥等形状。

反射部本体部510可以整体一体形来形成为一个本体,或者如图3b所示,可形成为多个反射部片材(piece)511、512、513的组装体。

多个反射部片材511、512、513可包括:第一反射部片材511,形成有前方开口部520a;第二反射部片材512,结合到第一反射部片材511的后方;以及第三反射部片材513,结合到第二反射部片材512的后方并形成有后方开口部520b。但是,在本发明的一实施例中,将多个反射部片材说明为三个仅是一例,且不限于此,2个、4个、5个、6个等可根据发光部300的发光体光点(spot)的个数或所需光量来变更反射部片材的个数。

多个反射部片材511、512、513可彼此结合以形成一个反射部本体部510。各个反射部片材511、512、513可具有在前后方向上将反射部本体部510垂直地切割成规定长度的形状。

内部空间520可提供搁置发光部300的空间。内部空间520是指由内部面530在反射部本体部510内部形成的空间。

内部空间520通过前方开口部520a及后方开口部520b在前方与后方连通。内部空间520的垂直剖面面积从前方向后逐渐减小,由此不会妨碍在稍后说明的反射面540上反射的反射光的路径。内部空间520的内部面530可随着朝向后方向发光部300侧逐渐靠近倾斜。

内部空间520可包括:由第一反射部片材511形成的第一内部空间521;由第二反射部片材512形成的第二内部522;以及由第三反射部片材513形成的第三内部空间523。但是,可根据反射部片材的个数进一步分割内部空间。例如,第四内部空间、第五内部空间等。

第一内部空间521在前方与前方开口部520a连通,且在后方与第二内部522的前面开口连通。第三内部空间523在后方与后方开口部520b连通,且在前方与第二内部522的后面开口连通。第二内部522的前面开口可具有与第一内部空间521的后面开口对应的形状,且第二内部522的后面开口可具有与第三内部空间523的前面开口对应的形状。

内部面530是形成在反射部本体部510的内部的面,并形成内部空间520。

内部面530可包括作为第一内部空间521的内侧面的第一内部面531、作为第二内部522的内侧面的第二内部面532、作为第三内部空间523的内侧面的第三内部面533。但是,可根据反射部片材的个数进一步分割内部面。例如,第四内部面、第五内部面等。

内部面530可具有以发光部300的长度方向为中心轴O1旋转的形状。例如,内部面530可具有相对于中心轴O1以360度旋转的圆形状。或者,内部面530可具有相对于中心轴O1以规定角度旋转的弧形状,且可具有使多个弧叠置的形状。内部面530可以发光部300的竖直方向为基准使其剖面具有圆形状、使多个弧叠置的形状。在图3b的情况下,内部面530是具有将四个弧结合制成的形状的示例,且弧的个数可根据发光部300的发光体光点的个数来确定。

内部面530可包括反射发光部300的光的多个反射面540。多个反射面540可形成在内部面530的表面。

如图3a所示,根据一实施例的多个反射面540可形成在内部面530的整体。换句话说,通过使内部面530的面在整体上形成为反射面540,可在整体上使光从内部面530反射。在此情况下,第一反射面540a整体形成在第一内部面531上,第二反射面540b整体形成在第二内部面532上,且第三反射面540c可整体形成在第三内部面533上。

参照图4a,根据另一实施例的多个反射面540可形成在内部面530的一部分。多个反射面540中的每一者可形成在以发光部300的长度方向为基准与发光部300的发光体光点成为焦点的位置对应的内部面530处。在此情况下,以发光部300的长度方向为基准,第一反射面540a可在第一内部面531上部分地形成,且第二反射面540b可在第二内部面532上部分地形成,且第三反射面540c可在第三内部面533上部分地形成。

参照图4b,多个反射面540可形成在以发光部300的长度方向为中心轴O1与发光部300的发光体光点成为焦点的位置对应的内部面530处。在此情况下,在以发光部300的中心轴O1为基准的圆周方向上,第一反射面540a可在第一内部面531上部分地形成,第二反射面540b可在第二内部面532上部分地形成,且第三反射面540c可在第三内部面533上部分地形成。

在本发明中,通过在发光部300的长度方向或圆周方向上仅对第一内部面531至第三内部面533的一部分进行加工来形成反射面540a至540c,从而可降低将内部面的整体加工为曲面带来的成本。

多个反射面540可使用反射率高的物质涂覆内部面530或对内部面530进行抛光(polishing)来提高反射率而形成。或者,多个反射面540可以可装卸的方式结合到反射部本体部510。

多个反射面540中的每一者可以发光部300的长度方向为基准,由椭圆形表面、抛物线形表面、自由曲面中的至少一种形成。

在椭圆反射面使发光部300的发光体光点成为椭圆的第一焦点的情况下,可获得将在椭圆反射面反射的反射光会聚到椭圆的第二焦点的效果。在抛物线形反射面使发光部300的发光体光点成为抛物线的焦点的情况下,在一个抛物线形反射面反射的反射光可形成平行的水平光。自由曲面的反射面可根据反射面的设计获得从一个相同的自由曲面反射的反射光在发光部300的长度方向上倾斜的倾斜光。

参照图3a至图3c及图4a至图4b,反射部500是由多个抛物线形反射面形成多个反射面540的示例,且多个抛物线形反射面是如下示例:将发光部300中的每一者的发光体光点作为焦点,且从多个抛物线形反射面反射的所有反射光以平行于发光部300的长度方向的方式形成。

图5a及图5b示出根据另一实施例的反射部的剖面图。

参照图5a及图5b,以发光部300的长度方向为基准,从反射部500的多个反射面540中的至少一个反射面反射的反射光可为不平行于发光部300的长度方向的倾斜的倾斜光。反射部500的多个反射面540中的至少一者可以椭圆面、抛物线形面、自由曲面中的至少一种形成。

参照图5a,在将从一个反射部500反射的所有反射光形成为平行的水平光时,由于在第一反射部500的反射光与相邻的第二反射部500'的反射光之间可能产生的物理阴影区,因此通过光均质部30的谷部的光量不足,而在照射区域80中可能出现格子模样的照度不均匀的问题。

为了解决此问题,在本发明中,第一反射部500的多个反射面540中的至少一者的反射面的反射光与相邻的第二反射部500'的多个反射面540'中的至少一者的反射光可通过光均质部30重叠并入射。具体来说,第一反射部500的第一反射面540a的反射光与第二反射部500'的第一反射面540a'的反射光可以彼此重叠的方式倾斜地配置,且可使两个反射光重叠的区域H1形成为光均质部30的谷部。

参照图5b,在将从一个反射部500反射的所有光形成为平行的水平光时,由于在布置在反射部500的中心的发光部300的前端不存在光源,因此在发光部300的中心轴O1方向上可能出现物理阴影区。

为了解决此问题,可在发光部300的前端布置光源,但是布置在发光部300的前端的光源的光不被反射部500反射而是直接到达光均质部30,反而会由于照射区域中的过量的光而可能出现点模样的照度不均匀的问题。因此,在本发明中,反射部500的多个反射面540中的至少一个反射面的反射光可朝向发光部300的中心轴O1与光均质部30交会的区域H2。具体来说,可使反射部500的第一反射面540a的反射光相对于发光部300的中心轴O1方向倾斜地配置,从而使其到达光均质部30与中心轴O1反射的区域H2。

在图3a至图3c、图4a至图4b、图5a及图5b的情况下,从反射部500反射的反射光可以发光部300的中心轴O1为基准彼此对称的方式形成。

图6a、图6b、图6c示出根据另一实施例的反射部的剖面图。

图6a及图6b的情况,从反射部500反射的反射光可以发光部300的中心轴O1为基准不对称地形成。

参照图6a,从反射部500反射的反射光是以发光部300的中心轴O1为基准呈倾斜的倾斜光。而且,从一个反射部500反射的反射光也可为彼此平行的光,虽未图示,但是也可为彼此不平行的光。为了制成相对于发光部300的中心轴O1倾斜的光,对反射部500的多个反射面540应用椭圆面、抛物线形面、自由曲面中的至少一种以生成倾斜光。

参照图6b及图6c,反射部500可以发光部300的中心轴O1为基准仅在规定角度内形成,而并非如图6a所示般在360度的整个圆周形成。在图6b及图6c的情况,反射部500以发光部300的中心轴O1为基准仅在180度圆周中形成,且反射部500的内部空间520在上侧或下侧向外部敞开地配置。

再次参照图1b,根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置10可包括多个反射部500。

多个反射部500可包括设置在支持部100的端部侧的第一反射组P与和第一反射组P相比设置在支持部100的中心部侧的第二反射组C。

第一反射组P可包括设置在支持部100的上端、下端、左端、右端中的至少一者的列或行中的多个反射部500。第二反射组C可包括设置在支持部100的多个反射部500中的除第一反射组P之外的多个反射部500,且可包括并未设置在支持部100的上端、下端、左端、右端的多个反射部500。

第二反射组C在支持部100的设置面101中设置在中心部分,第一反射组P在支持部100的设置面101中设置在边缘部分。第一反射组P与第二反射组C相比在支持部100的设置面101中较中心部分设置在外廓部分。

从设置在第一反射组P的反射部反射的反射光的主光轴为倾斜光,且从设置在第二反射组C的反射部反射的反射光的主光轴可为水平光。当平行于发光部300的长度方向时称为水平光,而相对于长度方向倾斜时可称为倾斜光。

反射部的主光轴的方向是对被配置在一个反射部的多个反射面反射的多个反射光的光轴的方向进行平均的方向。即使反射部的反射光的主光轴是水平的,各个反射光也可为部分倾斜的光,但是如果以发光部300为基准对称地倾斜,则可具有水平的主光轴。相反,即使反射部的反射光的主光轴是倾斜的,各个反射光也可为部分水平的光,但是整体反射光的平均方向相对于发光部300倾斜地形成。

设置在第一反射组P的反射部如图6a及图6b所示,从一个反射部反射的反射光可为以发光部300为基准不对称的倾斜光。第一反射组P的反射光可为可入射到稍后说明的光圈20内的倾斜光。由此,可减少不能通过光圈20的光量,从而解决光无法到达照射区域80而使照射区域80光不足的问题。或者,第一反射组P的反射光中,倾斜的倾斜光的比率可高于平行于发光部300的长度方向的平行光。

如图3a至图3c、图4a至图4b、图5a及图5b所示,设置在第二反射组C的反射部中,从一个反射部反射的反射光可为以发光部300为基准对称的光。第二反射组C的反射光可为平行光。或者,在第二反射组C的反射光中,倾斜的倾斜光的比率可小于平行于发光部300的长度方向的平行光。

图7的(a)是发光部的立体图。图7的(b)是从后方向前方侧观察发光部300而示出背面图。图7的(c)是示出支持部100的第一支持部固定部110以孔形状形成的结构。图7的(d)是发光部300结合到支持部100的第一支持部固定部110的剖面图。图8的(a)是支持部的主视图,且图8的(b)示出支持部的后视图。

参照图7的(a),发光部300是设置在支持部100以在反射面540方向上生成光的部件。如前文所述,多个发光部300可以行与列的形式以可装卸的方式设置在一个支持部100。

发光部300可包括多个发光体410、420、430、440与可供多个发光体410、420、430、440安装的发光部主体310。

发光体主体310可为由多个安装面310a、310b、310c、310d形成的多面体。发光体主体310的剖面可由三角形、四边形、五边形、六边形等多边形形成,且发光体主体310的外周面可由多个矩形形成。多个矩形的个数取决于发光体主体310的剖面形状。

发光部主体310可具有在一侧方向(前后方向)上长长地形成的柱体形状,且可由三角形柱体、四边形柱体、五边形柱体、六边形柱体等多边形柱体形状形成。图7的(a)的情况是以四边形柱体形成发光部主体310的示例。

多个安装面310a、310b、310c、310d可由构成发光体主体310的外周面的矩形形成。可将多个发光体410、420、430、440安装在形成发光体主体310的外周面的多个安装面310a、310b、310c、310d中的每一者。

另外,可在一个安装面310a安装多个发光体410a、410b、410c且可在一个安装面310b安装多个发光体420a、420b、420c,可在一个安装面310c安装多个发光体430a、430b、430c,且可在一个安装面310d安装多个发光体440a、440b、440c。

换句话说,发光体可以发光部主体310的长度方向为基准在发光部的一个安装面上安装多个,且在发光部主体310的外周面上沿圆周方向在多个安装面安装多个。

发光部300可包括发光部固定部340,发光部固定部340可以与支持部100的第一支持部固定部110可装卸地结合而固定。发光部固定部340可从发光部主体310的一端延长并突出,且发光部固定部340可插入到第一支持部固定部110的槽或孔中进行结合。在此情况下,可在发光部固定部340的外周面形成螺纹。或者,发光部固定部340可在发光部主体310的一端内侧以槽或孔形状形成,且发光部固定部340可由贯通支持部100的发光部固定螺钉120a插入进行固定。

参照图7的(b),在发光部300中,为了对多个发光体410、420、430、440供电,在多个安装面310a、310b、310c、310d上可包括正极(plus)配线321、323与负极(minus)配线322、324。

例如,正极配线321与负极配线322可布置在一个安装面310a上,且可通过使用粘合剂附着到安装面310a或在安装面310a上涂覆金属物质来形成。发光体410可通过电连接到一个安装面310a上的正极配线321与负极配线322来接收电力,从而生成光。

布置在相邻的两个安装面310a、310d上的各个正极配线321可以电连接的一个部件形成,且布置在相邻的两个安装面310a、310b上的负极配线322可以电连接的一个部件形成。由此,在发光体主体310由四边形柱体形成的情况下,在四边形的隅角部分相邻的安装面能够彼此共享正极配线或负极配线,且可仅利用两个正极配线及两个负极配线对安装在四个安装面上的发光体供电。

假如,在发光体主体310由六边形柱体形成的情况下,通过布置在与六边形的隅角部分相邻的两个安装面上的三个正极配线及三个负极配线,可对安装在各个安装面的发光体供电。

参照图7的(c),为了对发光部300的正极配线及负极配线供电,支持部100可包括配置在支持部100且与发光部300的正极配线321、323电接触的正极连接线140、配置在支持部100且与发光部300的负极配线322、324电接触的负极连接线150。

参照图7的(d),正极连接线140与负极连接线150可形成在支持部100的设置面101上,且可分别与延长到发光部主体310的后方面的正极配线321、323及负极配线322、324电接触。

参照图8的(a)及图8的(b),正极连接线140与形成在支持部100的设置面101上的正极延长线141电连接,且负极连接线150可与形成在支持部100的后面上的负极延长线151电连接。正极延长线141及负极延长线151可连接到外部端子以接收电。前文所述的正极端子及负极端子的布置仅是一个示例,且不限制本发明,且也可将正极端子及负极端子的位置彼此互换进行布置。

参照图7,多个发光体410、420、430、440是在施加电的情况下产生光的部件或元件,且可为LED芯片或LED封装中的一种。多个发光体410、420、430、440可被安装在多个安装面310a、310b、310c、310d。

在下文中,将对在发光部300的长度方向上安装的多个发光体之间的关系进行说明。例如,在发光部300的长度方向上安装的多个发光体410a、410b、410c可包括按照从发光部300的前端向后方侧的顺序布置的第一发光体410a、第二发光体410b、第三发光体410c。

多个发光体410、420、430、440可在发光部300的长度方向上以规定的长度间隔隔开并布置在一个安装面310a、310b、310c、310d上。在此情况下,设置在各个安装面的发光体的个数可在所有安装面中相同地设置。

多个发光体410、420、430、440可在发光部300的圆周方向上以规定的长度间隔隔开并布置在多个安装面上。在此情况下,在发光部300的长度方向的第一位置处沿圆周方向设置的发光体的个数可与在长度方向上的第二位置处沿圆周方向设置的发光体的个数相同地配置。

多个发光体410、420、430、440可全部具有相同的光轮廓。另外,多个发光体410、420、430、440的光轴相对于设置有各个发光体的安装面310a、310b、310c、310d可朝向法线方向。

图9的(a)是示出设置在一个安装面的多个发光体之间的光轮廓的图。图9的(b)是示出设置在一个安装面的多个发光体的光轴的图。图9的(c)是示出设置在一个安装面的多个发光体之间的距离的图。图9的(d)是示出设置在一个安装面的多个发光体之间的安装个数的图。

在发光部300的长度方向上设置的多个发光体410a、410b、410c设置在发光部主体310上,且在多个发光体410a、410b、410c全部布置在反射部500的内部空间520的内部的情况,从设置在发光部主体310的前端侧的第一发光体410a生成的光在反射面540a均无法反射,且一部分光可能成为射光。这可能产生使入射到光均质部30的光的光量不足的问题。在下文中,为了解决入射到光均质部30的光的光量不足的问题,将参照图9的(a)至图9的(d)进行说明。

参照图9(a),在发光部300的长度方向上设置的多个发光体410a、410b、410c中的至少一者可具有不同的光轮廓。多个发光体410a、410b、410c可随着向发光部300的前方侧而逐渐窄地形成光轮廓的指向角。光轮廓的指向角是指在从发光体生成的光的分布中对实际照射区域80实质上带来的影响的区域,且以“度”为单位来表示发光的范围。另外,将指向角设为在光轮廓的输出达到最大峰值的50%时的角度的两倍(从正面观察时左右相当)的值。

由此,通过使设置在发光部300的前端的发光体410a的光轮廓的指向角以比后方侧的发光体410b、410c的指向角相对小地形成,从而可使从发光体410a生成的大部分光在反射面540a能够全部反射而到达光均质部30,并解决光量不足的问题。

参照图9的(b),在发光部300的长度方向上设置的多个发光体410a、410b、410c中的至少一者可具有不同的光轴方向。多个发光体410a、410b、410c可随着朝发光部300的前方侧而逐渐向后倾斜地形成光轴方向。例如,发光体410c具有垂直于发光部300的长度方向的方向的光轴,发光体410b具有80度的光轴,且发光体410a可具有70度的光轴。

为了使多个发光体410a、410b、410c的光轴不同,可由相同的发光体形成多个发光体410a、410b、410c,但可将各个发光体倾斜设置。或者,多个发光体410a、410b、410c可不由相同的发光体形成,而使从各个发光体发射的光的光轴具有彼此不同的倾斜度进行发射。

由此,通过使设置在发光部300的前端的发光体410a的光轴向后方倾斜地配置,从而可使与发光体410a的光轮廓的指向角对应的所有光均到达反射面540a并反射,且到达光均质部30。

参照图9的(c),在发光部300的长度方向上设置的多个发光体410a、410b、410c可以彼此不同的间隔设置在发光部主体310。多个发光体410a、410b、410c可随着朝发光部300的前方侧而彼此隔开的距离逐渐变短。例如,第一发光体410a与第二发光体410b之间的距离L2可以比第二发光体410b与第三发光体410c之间的距离L1短地形成。

由此,通过使设置在发光部300的前端的发光体的密度比发光部300的后方侧的密度大,从而可增强在前方的反射面540a反射的射光的光量,且通过使用与后方相比相对宽的前方的内部空间520,从而可有效地循环从发光体中产生的热。

参照图9的(d),在发光部300的圆周方向上设置的多个发光体的个数可根据发光部的长度方向的位置而不同地配置。多个发光体的个数可随着朝发光部300的前方侧而配置得越多。例如,设置在设置有第一发光体410a的发光部300的圆周上的发光体的个数与设置在设置有第二发光体410b的发光部300的圆周上的发光体的个数相比设置得多。

由此,通过使设置在发光部300的前端的发光体的个数比设置在发光部300的后方侧的个数多,从而可增强在前方的反射面540a反射的射光的光量,且通过使用与后方相比相对宽的前方的内部空间520,从而可有效地循环从发光体中产生的热。

发光部300可在发光部主体310的内部包括发光部冷却部330,且发光部冷却部330可与支持部冷却部200接触,且可接收从发光体产生的热并传递到支持部冷却部200。

图10示出使用曝光机用光照射装置10的曝光机设备1的构成。

参照图10,根据一实施例的曝光机设备1可包括曝光机用光照射装置10、光圈20、光均质部30、凹面镜40、平面镜50、掩模台60、照射对象台70。

曝光机用光照射装置10可由前文所述的所有构成的组合形成。

光圈20具有比光均质部30小的大小的开口,且为了从曝光机用光照射装置10发射的光中去除不需要的光,与光均质部30相比在光路径上配置在前端。

光均质部30可为复眼透镜(fly-eye lens,FEL)、棒状透镜、积分透镜(integratedlens)中的一种。光均质部30是指使通过光圈20入射的光在整体上变均质而发射的透镜。

凹面镜40是用于去除从光均质部30发射的光中的除平行光以外的光的光学部件。入射到凹面镜40的光除了被凹面镜40反射并发射到平面镜50的光以外不能到达平面镜50,不能到达的光若非平行光、即倾斜光则不能到达照射区域80。由此,仅平行于照射区域80的法线方向的平行光能够到达。

反射镜50是将从凹面镜40反射的光向照射区域80的方向改变光路径的光学部件。

掩模台60可将掩模61搁置在上端,且可通过掩模驱动部(未示出)不仅在X轴、Z轴的平面方向上移动,而且可在Y轴方向上移动。

照射对象台70可将照射对象71搁置在上端,且可通过晶片驱动部(未示出)不仅在X轴、Z轴的平面方向上移动,而且可在Y轴方向上移动。

被反射镜50反射的光通过掩模台上端的掩模61,且通过掩模61的光到达照射对象71,从而在照射对象71的上端形成照射区域80。照射对象71可为半导体元件、印刷电路基板、液晶显示基板等中的一种。

通过使用根据本发明一实施例的曝光机用光照射装置10及其他曝光机设备1的构成,可使到达照射区域80的光几乎垂直地入射到照射对象71,且入射的光可彼此平行地配置。

本发明已参考附图所示的实施例进行了说明,但是这些仅仅是示例性的,且本技术领域技术人员将理解,由此可进行各种变形及实现其他均等的实施例。因此,本发明的真实技术保护范围应由所附的注册权利要求的技术思想来确定。

相关技术
  • 曝光机用光照射装置及包括其的曝光设备
  • 曝光装置用光照射装置、光照射装置的控制方法、曝光装置以及曝光方法
技术分类

06120113099158