一种UVLED光源的聚光装置及平行曝光光源系统的制作方法

一种uvled光源的聚光装置及平行曝光光源系统
技术领域
1.本实用新型涉及显示面板上制作电子线路技术领域，尤其是涉及曝光光源。


背景技术：

2.随着薄膜晶体管液晶显示器( 简称tft
‑
lcd) 技术的迅猛发展和不断提高，内嵌式触控面板将大行其道。相较于外挂式薄膜触控，in
‑
cell及on
‑
cell等内嵌式触控面板不仅效能更佳，且可满足产品轻薄和低成本设计要求，已快速被智能型手机、平板及笔电制造商采用，由于in
‑
cell触控技术布线密度大，造成生产良率低和触控ic设计匹配存在干扰等方面问题；on
‑
cell触控技术不只应用于lcd面板，也被应用在amoled面板。它与触控ic厂商合作开发出以“单面单层”触控感测器搭配触控ic，可支援二到五指多点触控的低阶与中阶解决方案，大大提高了生产良率。目前薄膜晶体管液晶显示器供货量增多且价格下滑后，lcd on
‑
cell触控面板渗透率势将更形扩大。
3.on
‑
cell则是将触控感测器的线路做在彩色滤光片玻璃（cf glass）上，需要对tft
‑
lcd布线进行对位曝光操作。实际操作中，由于on cell要按产品分割小规格尺寸进行减薄和镀膜，造成on cell产品规格尺寸繁多，为了保证曝光位准确性，需要进行基板对位，最后对基板进行曝光、显影和蚀刻等工艺。现有曝光机上主要是采用led点阵光源，通过复眼出现多次反射有多重虚拟光点. 因此,出射面的照明可以展开近似为一个二维光源阵列照明，边缘光强由强到弱的现象，这样的平行光源制作精细线路存在缺陷；，不符合现有加工工业发展，需要进一步改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种uvled光源的聚光装置及平行曝光光源系统，很好的解决上述技术问题。
5.为达到上述目的，本实用新型提供一种uvled光源的聚光装置，其具有：
6.椭球面镜，该椭球面镜设有凹弧状的反光面及在反光面上形成的几何中心；反光面从几何中心朝反光方向延伸，反光面的延伸末端相对几何中心具有第一高度；
7.光源，该光源设置在椭球面镜的几何中心处且朝反光方向延伸呈柱状，光源的延伸末端相对几何中心具有第二高度，该第二高度小于第一高度；所述光源包括有若干uvled灯珠，uvled灯珠在第二高度范围内围绕光源设定的光源轴线排列布置；所述uvled灯珠经过封装获得第一次自身聚焦，而光源上所有的uvled灯珠发光经过椭球面镜的反光面反射聚焦，获得聚焦光斑，该聚焦光斑与几何中心的连线恰好与光源轴线重合，聚焦光斑到几何中心的距离是第三高度，该第三高度大于第一高度。
8.上述方案进一步是，所述光源上所有的uvled灯珠分成多组，每一组uvled灯珠焊接在同一片灯盘上，灯盘贴附式组装在水冷模组上。
9.上述方案进一步是，所述同组的uvled灯珠（21）发光波长是365nm、395nm或其组合。
10.上述方案进一步是，所述水冷模组包括有支撑柱及导热板，支撑柱内部设有进水管道及回水管道，以及在支撑柱的外周面设有凹槽状的螺旋水冷流道，螺旋水冷流道将进水管道和回水管道连通，实现冷却水循环流动；所述导热板组装在支撑柱的外周面并紧密遮盖螺旋水冷流道，导热板的外侧则贴合连接灯盘；灯盘围绕支撑柱外周间隔分布，获得圆柱状发光。
11.为达到上述目的，本实用新型提供的平行曝光光源系统，其具有：
12.椭球面镜，该椭球面镜设有凹弧状的反光面及在反光面上形成的几何中心；反光面从几何中心朝反光方向延伸，反光面的延伸末端相对几何中心具有第一高度；
13.光源，该光源设置在椭球面镜的几何中心处且朝反光方向延伸呈柱状，光源的延伸末端相对几何中心具有第二高度，该第二高度小于第一高度；所述光源包括有若干uvled灯珠，uvled灯珠在第二高度范围内围绕光源设定的光源轴线排列布置；所述uvled灯珠经过封装获得第一次自身聚焦，而光源上所有的uvled灯珠发光经过椭球面镜的反光面反射聚焦，获得聚焦光斑，该聚焦光斑与几何中心的连线恰好与光源轴线重合，聚焦光斑到几何中心的距离是第三高度，该第三高度大于第一高度；
14.蝇眼透镜组，该蝇眼透镜组组装在聚焦光斑处，蝇眼透镜组对聚焦光斑进行光学积分分配，形成均匀多点光源后经过第一反射冷光镜反射及反射球面镜反射准直获得平行光源投射到曝光工位上。
15.上述方案进一步是，所述的蝇眼透镜组是由二片数目相同的组合透镜叠加组成，聚焦光斑落在第一片组合透镜进行光学积分分配，然后在第二面组合透镜形成均匀多点光源。
16.本实用新型有效设计曝光光源结构，采用若干uvled灯珠排列布置来制作光源，并搭配球面镜聚光，将灯源发射的紫外光聚焦获得光斑，将该光斑用于曝光作业，获得光线强度均衡、角度一致的平行曝光光，光线强度均衡，角度一致，达到高精度的图形曝光显影加工，适合制作精细线路；且曝光线路相对简单，减少曝光光源占地面积，用于显示面板曝光加工，提升曝光质量及效率。
17.平行曝光光源系统将投影曝光光学系统的冷镜的形状最佳化、算出满足目标的中心光线角度、照度分布的冷镜那样的最佳条件，达到组装结构优化，利于布置实施，提升曝光设备的运行率及可操作性，符合产业利用。
18.附图说明：
19.附图1为本实用新型的聚光装置其一实施例结构示意图；
20.附图2为图1实施例的光源立体结构示意图；
21.附图3为图2实施例的光源内部结构示意图；
22.附图4为本实用新型的平行曝光光源系统其一实施例结构示意图。
23.具体实施方式：
24.以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
25.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方
位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.参阅图1、2、3所示，本实用新型提出的一种uvled光源的聚光装置，其具有球面镜1、光源2。该椭球面镜1呈碗状，椭球面镜1设有凹弧状的反光面11及在反光面11上形成的几何中心12；反光面11从几何中心12朝反光方向延伸，反光面11的延伸末端相对几何中心12具有第一高度，保证反射功效。该光源2设置在椭球面镜1的几何中心12处且朝反光方向延伸呈柱状，光源2的延伸末端相对几何中心12具有第二高度，该第二高度小于第一高度，达到光源2发射的光完全由椭球面镜1反射。所述光源2包括有若干uvled灯珠21，节能、环保，使用寿命长。uvled灯珠21在第二高度范围内围绕光源2设定的光源轴线l排列布置，实现环状阵列发光照射，光线强度均衡。所述uvled灯珠21经过封装获得第一次自身聚焦，且通过筛选获取发光波长是365nm、395nm的uvled灯珠21；具体封装工艺是现有技术，在此不再赘述。光源2上所有的uvled灯珠21发光经过椭球面镜1的反光面11反射聚焦，获得聚焦光斑a，该聚焦光斑a与几何中心12的连线恰好与光源轴线l重合，聚焦光斑a到几何中心12的距离是第三高度，该第三高度大于第一高度。本实用新型结构简单，便于制作及组装，减少曝光光源占地面积，利于显示面板曝光加工。
27.参阅图1、2、3所示，本实施例中，光源2上所有的uvled灯珠21分成多组，每一组的uvled灯珠21焊接在同一片灯盘22上，灯盘22贴附式组装在水冷模组23上。所述同组的uvled灯珠21发光波长是365nm、395nm或其组合，保证光照聚焦及曝光需要，减少旁瓣效应，适合制作精细线路，提升曝光质量及效率。所述水冷模组23包括有支撑柱231及导热板232，支撑柱231内部设有进水管道2311及回水管道2312，以及在支撑柱231的外周面设有凹槽状的螺旋水冷流道2313，螺旋水冷流道2313将进水管道2311和回水管道2312连通，实现冷却水循环流动，给予光源2散热，保证发光均衡，减少光衰，延长使用寿命。所述导热板232组装在支撑柱231的外周面并紧密遮盖螺旋水冷流道2313，导热板232的外侧则贴合连接灯盘22，结构简单，方便制作及组装，达到冷却水直接接触导热板232换热，散热效果佳。灯盘22围绕支撑柱231外周间隔分布，获得圆柱状发光效果；图中灯盘22为长方形片，灯盘22的长度方向与支撑柱231的轴向一致，灯盘22上的uvled灯珠21呈矩阵排列，光线均衡。
28.参阅图1、2、3、4所示，本实用新型提供的平行曝光光源系统，其具有椭球面镜1、光源2、蝇眼透镜组3、第一反射冷光镜4、第二反射冷光镜6及曝光工位5。该椭球面镜1设有凹弧状的反光面11及在反光面11上形成的几何中心12；反光面11从几何中心12朝反光方向延伸，反光面11的延伸末端相对几何中心12具有第一高度。该光源2设置在椭球面镜1的几何中心12处且朝反光方向延伸呈柱状，光源2的延伸末端相对几何中心12具有第二高度，该第二高度小于第一高度。所述光源2包括有若干uvled灯珠21，uvled灯珠21在第二高度范围内围绕光源2设定的光源轴线l排列布置。所述uvled灯珠21经过封装获得第一次自身聚焦，而光源2上所有的uvled灯珠21发光经过椭球面镜1的反光面11反射聚焦，获得聚焦光斑a，该聚焦光斑a与几何中心12的连线恰好与光源轴线l重合，聚焦光斑a到几何中心12的距离是第三高度，该第三高度大于第一高度。该蝇眼透镜组3组装在聚焦光斑a处，且蝇眼透镜组3的前面设有快门，快门由电机带动来开启和截止聚焦光斑a；蝇眼透镜组3对聚焦光斑a进行光学积分分配，形成均匀多点光源后经过第一反射镜6反射，反射光改变方向后，再由反射球面镜4准直反射，获得平行光源投射到曝光工位5上。所述的蝇眼透镜组3是由二片数目相
同的组合透镜叠加组成，聚焦光斑a落在第一片组合透镜进行光学积分分配，然后在第二面组合透镜形成均匀多点光源。
29.工作时，灯源2射出的紫外光通过球面镜1的反光面11聚焦，获得聚焦光斑a。该聚焦光斑a光斑落在蝇眼透镜组3，当uvled灯珠点亮后，光斑通过蝇眼透镜组3进行光学积分分配，通过光学积分将强度分布均匀化转换，形成均匀多点光源，再经过第一反射冷光镜6向上倾斜的反射，反射光落上反射球面镜4上，再通过反射球面镜4向下准直反射，达到平行光源投射到曝光工位5上，以便平行的曝光光照射到曝光显影模板上并透射曝光显影模板上的图形，由此达到在显示面板曝光显影加工。光线强度均衡、角度一致的平行曝光光，极大提升高精度的图形曝光显影加工，用于显示面板曝光加工，提升曝光质量及效率。
30.参阅图4所示，本实施例中，在曝光工位5的上下侧均设有曝光光源系统，实现上下双面曝光加工。
31.本实用新型有效设计曝光光源结构，采用若干uvled灯珠排列布置来制作光源，并搭配球面镜聚光，将灯源发射的紫外光聚焦获得光斑，将该光斑用于曝光作业，获得光线强度均衡、角度一致的平行曝光光，光线强度均衡，角度一致，达到高精度的图形曝光显影加工，适合制作精细线路；且曝光线路相对简单，减少曝光光源占地面积，用于显示面板曝光加工，提升曝光质量及效率。平行曝光光源系统将投影曝光光学系统的冷镜的形状最佳化、算出满足目标的中心光线角度、照度分布的冷镜那样的最佳条件，达到组装结构优化，利于布置实施，提升曝光设备的运行率及可操作性，符合产业利用。
32.当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。