1.本发明涉及用于对被处理物的表面照射紫外线来进行紫外线照射处理的紫外线处理装置以及紫外线处理方法。
背景技术:
2.以往,在液晶显示面板等玻璃基板的利用紫外线的表面改性工序中,使用具备放射波长200nm以下的真空紫外线的准分子灯的紫外线处理装置。
3.作为这样的紫外线处理装置,在收容有准分子灯的灯罩的下方开口,从该开口向输送到该开口前方的玻璃基板放射紫外线,对玻璃基板进行处理。
4.另外,例如在专利文献1中公开了一种准分子光照射装置,其构成为,为了冷却准分子灯,将外部空气取入到灯罩内,将与灯接触的冷却风向远离玻璃基板的方向排气。在该准分子光照射装置中,准分子灯与玻璃基板之间的空间为大气气氛,氧浓度为21%左右。
5.而且,例如在专利文献2中公开了一种准分子灯装置,其配置有向灯罩内喷出氮的吹气机构,利用喷出的氮冷却灯,并且使氮流入准分子灯与玻璃基板之间的空间,使该空间成为低氧浓度。在该准分子灯装置中,准分子灯与玻璃基板之间的空间的氧浓度为5%左右。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开2015-230838号公报
9.专利文献2:日本特开2008-43925号公报
技术实现要素:
10.发明要解决的课题
11.由于真空紫外线被氧吸收,因此为了加快紫外线照射处理的处理速度,考虑缩短准分子灯与被处理物的分离距离、或者降低准分子灯与被处理物之间的空间的氧浓度。
12.需要在某种程度上确保灯与被处理物的分离距离,以使它们不接触,难以使灯与被处理物接近。因此,为了加快紫外线照射处理的处理速度,使用降低灯与被处理物之间的空间的氧浓度的手段。
13.然而,在上述专利文献1所记载的技术中,没有使氮等惰性气体流入灯与玻璃基板之间,需要另外使用惰性气体来置换灯与玻璃基板之间的空间的氧。
14.另外,在上述专利文献2所记载的技术中,配置有向灯罩内喷出氮的吹气机构,但为了冷却灯而在灯的上方喷出氮。因此,即使增加从吹气机构喷出的氮的量,氮也不能很好地流入灯的下方即与玻璃基板之间的空间,存在不能适当地进行氮置换的问题。
15.因此,本发明的课题在于提供能够使灯与被处理物之间的空间适当地成为低氧浓度的空间,并能够在短时间内对被处理物进行紫外线照射处理的紫外线处理装置以及紫外线处理方法。
16.用来解决课题的手段
17.为了解决上述课题,本发明的紫外线处理装置的一方式为,具备:准分子灯;灯罩,收容所述准分子灯,具有取出从该准分子灯放射的紫外线的开口;载物台,以与所述准分子灯的长度方向正交的方向为输送方向,将被处理物输送至与所述灯罩的所述开口对置的位置、且照射所述紫外线的照射位置;以及气体喷出机构,沿着所述准分子灯的长度方向向所述准分子灯与所述照射位置的所述被处理物之间的空间喷出惰性气体。
18.这样,由于向准分子灯与照射位置的被处理物之间的空间喷出惰性气体,因此能够适当地降低该空间的氧浓度。因而,能够抑制该空间的紫外线的衰减,缩短紫外线照射处理的处理时间。
19.另外,由于使载物台的输送方向与气体喷出机构的气体喷出方向正交,因此能够适当地防止气体喷出机构与由载物台输送的被处理物的干扰。
20.另外,在上述紫外线处理装置中,也可以是,所述气体喷出机构设于所述载物台,沿着载置于所述载物台的所述被处理物的表面喷出所述惰性气体。
21.在该情况下,在载物台的输送过程中,能够沿着载置于载物台的被处理物的表面喷出惰性气体,因此能够在被处理物到达照射位置之前降低被处理物的表面上的空间的氧浓度。
22.而且,在上述紫外线处理装置中,也可以是,所述气体喷出机构设于所述灯罩,沿着由所述载物台移动到所述照射位置的所述被处理物的表面喷出所述惰性气体。
23.在该情况下,能够与载物台的位置无关地沿着准分子灯的长度方向喷出惰性气体,因此能够在被处理物到达照射位置之前降低准分子灯的前方的空间的氧浓度。
24.另外,在上述紫外线处理装置中,也可以是,所述气体喷出机构在所述准分子灯的长度方向上,隔着所述照射位置的所述被处理物而对置配置,向相互对置的方向喷出所述惰性气体。
25.在该情况下,由于能够从被处理物的两侧喷出惰性气体,因此能够向准分子灯与照射位置的被处理物之间的空间适当地供给惰性气体,能够可靠地降低该空间的氧浓度。
26.而且,在上述紫外线处理装置中,也可以是,所述气体喷出机构在所述准分子灯的长度方向上,配置于所述照射位置的所述被处理物的一侧,朝向另一侧喷出所述惰性气体。在该情况下,由于是从被处理物的单侧喷出惰性气体的构成,因此能够简化装置构成。
27.另外,此时,也可以是,在所述准分子灯的长度方向上,在隔着所述照射位置的所述被处理物而与所述气体喷出机构对置的位置,具备阻挡从该气体喷出机构喷出的所述惰性气体的气体滞留板。在该情况下,能够使从气体喷出机构喷出的惰性气体滞留在准分子灯与照射位置的被处理物之间的空间,能够可靠地降低该空间的氧浓度。
28.另外,也可以是,上述紫外线处理装置在载置有所述被处理物的所述载物台的外周的至少一部分具备遮挡板,该遮挡板遮挡所述灯罩的内部空间和隔着位于所述照射位置的所述载物台而与所述灯罩相反的一侧的空间之间的气体的流动。
29.在该情况下,能够阻碍在照射位置的被处理物的附近产生气体的流动。因而,从气体喷出机构喷出的惰性气体容易积存在准分子灯与照射位置的被处理物之间的空间,能够适当地降低该空间的氧浓度。
30.另外,在上述紫外线处理装置中,也可以是,由所述载物台及所述遮挡板构成的载
物台部件的所述输送方向上的宽度比所述灯罩的所述开口的所述输送方向上的宽度大。
31.在该情况下,通过由载物台及遮挡板构成的载物台部件,能够封闭灯罩的开口,使准分子灯与照射位置的被处理物之间的空间成为大致封闭空间。其结果,容易在该空间储存从气体喷出机构喷出的惰性气体,容易降低该空间的氧浓度。
32.另外,上述紫外线处理装置也可以具备扩散防止板,该扩散防止板至少设于所述灯罩的所述输送方向上的搬入所述载物台的一侧,防止从所述气体喷出机构喷出的惰性气体扩散。
33.在该情况下,能够在被处理物输送到照射位置之前,支持降低被处理物的表面的氧浓度。因而,能够在将被处理物的表面的氧浓度降低某种程度的状态下,将被处理物搬入照射位置。
34.而且,在上述紫外线处理装置中,也可以是,所述扩散防止板从所述灯罩的所述开口向所述输送方向突出。
35.在该情况下,能够使扩散防止板与载物台之间的分离距离最短,能够更适当地支持降低被处理物的表面的氧浓度。
36.另外,在上述紫外线处理装置中,也可以是,所述气体喷出机构至少在利用所述载物台将所述被处理物从不照射所述紫外线的非照射位置输送到所述照射位置的期间以及在所述照射位置对所述被处理物照射所述紫外线的期间,喷出所述惰性气体。
37.在该情况下,能够从载物台的移动阶段起开始准分子灯与照射位置的被处理物之间的空间的局部吹扫,能够缩短生产节拍时间。
38.而且,本发明的紫外线处理方法的一方式包括:以与所述准分子灯的长度方向正交的方向为输送方向,将被处理物输送至照射从准分子灯放射的紫外线的照射位置的步骤;从气体喷出机构沿着所述准分子灯的长度方向向所述准分子灯与所述照射位置的所述被处理物之间的空间喷出惰性气体的步骤;以及对所述照射位置的所述被处理物照射所述紫外线而对所述被处理物进行紫外线照射处理的步骤。
39.这样,由于向准分子灯与照射位置的被处理物之间的空间喷出惰性气体,因此能够适当地降低该空间的氧浓度。因而,能够抑制该空间的紫外线的衰减,缩短紫外线照射处理的处理时间。
40.另外,由于使载物台的输送方向与气体喷出机构的气体喷出方向正交,因此能够适当地防止气体喷出机构与由载物台输送的被处理物的干扰。
41.发明效果
42.根据本发明,能够使灯与被处理物之间的空间适当地成为低氧浓度的空间,并能够在短时间内对被处理物进行紫外线照射处理。
附图说明
43.图1是表示本实施方式中的紫外线处理装置的概略构成的剖面图。
44.图2是紫外线处理装置的长度方向的剖面图。
45.图3是表示紫外线照射部的一个例子的外观图。
46.图4是表示气体喷出机构的另一例的剖面图。
47.图5是表示紫外线处理装置的变形例的概略构成的剖面图。
48.图6是紫外线处理装置的变形例的长度方向的剖面图。
49.图7是表示紫外线照射部的变形例的外观图。
50.图8是表示本实施方式的紫外线处理装置中的风的流动的图。
51.图9是表示第一比较例的紫外线处理装置中的风的流动的图。
52.图10是表示紫外线处理装置的变形例中的风的流动的图。
53.图11是表示第二比较例的紫外线处理装置中的风的流动的图。
54.图12是表示本实施方式的紫外线处理装置中的风的流动的图。
55.图13是表示第三比较例的紫外线处理装置中的风的流动的图。
56.图14是表示本实施方式的紫外线处理装置的效果的实验结果。
57.图15是表示紫外线处理装置的变形例的概略构成的剖面图。
58.图16是表示紫外线处理装置的变形例的概略构成的剖面图。
59.图17是表示紫外线处理装置的变形例的概略构成的剖面图。
60.图18是表示紫外线处理装置的变形例的概略构成的图。
61.附图标记说明
62.10
…
紫外线处理装置,20
…
准分子灯,30
…
灯罩,30a
…
开口,31
…
进气孔,32
…
排气孔,33
…
扩散防止板,34
…
电力线缆,35
…
吹气管,36
…
排气机构,40
…
载物台,41
…
移动机构,42
…
遮挡板,50
…
气体喷出机构,51
…
气体喷出口,52
…
气体滞留板,53
…
保持部件,54
…
气体喷出引导件,w
…
被处理物
具体实施方式
63.以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
64.图1是表示本实施方式中的紫外线处理装置10的概略构成的xz剖面图,图2是表示本实施方式中的紫外线处理装置10的概略构成的yz剖面图。
65.在本实施方式中,对紫外线处理装置10是对被处理物(工件)w的表面照射紫外线而进行被处理物w的表面改性处理等紫外线照射处理的装置的情况进行说明。被处理物w例如可以是智能手机、平板型终端用的玻璃壳以及车载搭载用传感器的覆盖(cover)树脂。
66.另外,在以下的说明中,将图1的x方向也称作“宽度方向”,将图2的y方向也称作“长度方向”,将图1及图2的z方向也称作“高度方向”。
67.如图1以及图2所示,紫外线处理装置10具备作为光源的准分子灯20、收容准分子灯20的灯罩30以及载置并输送被处理物w的载物台40。由准分子灯20与灯罩30构成紫外线照射部。
68.如图1所示,被处理物w是x方向的两端向准分子灯20侧突出的状态的形状。另外,被处理物w也可以是x方向的两端以及y方向的两端向准分子灯20侧突出的状态的形状,或者也可以是平板状。
69.准分子灯20放射特定的波长范围的紫外线。在本实施方式中,准分子灯20例如可以采用放射中心波长172nm的紫外线的氙准分子灯。该准分子灯20例如具备与灯中心轴垂直的截面为扁平的矩形状的发光管,配置为灯中心轴与紫外线处理装置10的长度方向一致。即,准分子灯20的长度方向与紫外线处理装置10的长度方向一致。上述发光管例如可以是由合成石英构成的玻璃管。
70.另外,在本实施方式中,对紫外线处理装置10具备一根准分子灯20的情况进行说明,但紫外线处理装置10也可以具备多根准分子灯20。
71.图3是表示紫外线照射部的一个例子的外观图。
72.如该图3所示,紫外线照射部具备长方体状的灯罩30。灯罩30是在底面具有开口30a的立方体形状的框体,在内部收容准分子灯20。
73.在灯罩30的上壁30b形成有进气孔31以及排气孔32。进气孔31是用于将成为冷却风的外部空气(大气)取入到灯罩30的内部的开口,例如能够由多条狭缝构成。从进气孔31取入的冷却风在灯罩30内部通过所规定的风路,冷却准分子灯20等紫外线照射部的构成部件,作为排气风从排气孔32排气。
74.例如,进气孔31形成在上壁30b的宽度方向端部的附近。
75.排气孔32例如为圆筒形状,配置为其轴向与高度方向一致。排气孔32的上端部插通设于灯罩30的上壁30b的开口部,从上壁30b向灯罩30外部(上方)突出。
76.如图1所示,排气孔32形成于准分子灯20的正上方。
77.图3所示的紫外线照射部的排气孔32与工厂等设施的排气机构连接,通过驱动排气机构,能够相对于装置外部的压力成为负压。由此,外部空气被从设于灯罩30的进气孔31取入到灯罩30内部。
78.从进气孔31取入到灯罩30内部的风朝向灯罩30下方,以描绘准分子灯20的表面的方式流动,成为排气风并通过排气孔32向灯罩30外部排气。另外,通过准分子灯20的光照射到氧而生成的臭氧也从排气孔32排气。
79.这样,灯罩30构成为,在将取入到内部的外部空气作为准分子灯20的冷却风而使用之后,使其向远离被处理物w的方向流动并排气。
80.作为一个例子,从排气孔32排气的排气量为1m3/分。优选为0.5~2m3/分。
81.另外,进气孔31以及排气孔32的数量、位置以及形状并不限定于图3所示的形状。
82.另外,虽然未特别图示,但在灯罩30内部也可以配置有用于确认准分子灯20的点亮的传感器(光电二极管)、用于使准分子灯20点亮的点亮电源(变压器)这样的电装部件。在该情况下,向点亮电源的电力供给能够经由电力线缆34而进行。
83.返回图1,载物台40构成为能够通过移动机构41向一个方向移动。载物台40能够在与灯罩30的开口30a对置的位置且照射从准分子灯20放射的紫外线的照射位置与不照射从准分子灯20放射的紫外线的非照射位置之间输送被处理物w。载物台40将与准分子灯20的长度方向正交的x方向作为输送方向,输送被处理物w。
84.另外,图1示出了被处理物w位于照射位置时的状态。在该照射位置,对被处理物w照射从准分子灯20放射的紫外线,进行表面改性等紫外线照射处理。
85.例如,在紫外线处理装置10中,从准分子灯20的前方的光取出面(图1中的下表面)到载物台40的表面的距离为9mm,从准分子灯20的前方的光取出面(图1中的下表面)到被处理物w的向准分子灯20方向突出的部分的前端面的分离距离优选为4mm以下。
86.另外,在本实施方式中的紫外线处理装置10中,在载物台40上设有沿着该载物台40的表面喷出惰性气体的气体喷出机构50。这里,上述惰性气体例如可以是氮气。
87.例如如图1所示,气体喷出机构50具备在载物台40的表面附近沿x方向排列的多个气体喷出口51。气体喷出机构50的x方向的宽度可以超过被处理物w的x方向的宽度,例如与
灯罩30的开口30a的x方向的宽度相等。
88.如图2所示,该气体喷出机构50在y方向上相互分离配置。气体喷出机构50的y方向上的分离距离比载置于载物台40上的被处理物w的y方向上的宽度大,气体喷出机构50向相互对置的方向喷出氮气。即,气体喷出机构50在y方向上隔着被处理物w而对置配置,从载物台40上的被处理物w的y方向两侧吹送氮气。
89.这样,气体喷出机构50沿着准分子灯20的长度方向,对准分子灯20与载物台40之间的空间、且照射从准分子灯20放射的紫外线的照射空间喷出惰性气体(氮气)。
90.从气体喷出机构50喷出的气体的流速在热线式风速计下可以为0.6~1.4m/s的范围。若超过1.4m/而流速变大,则会卷入气体喷出机构50的周围的空气,空气流入准分子灯20与被处理物w之间的空间,氧浓度变高,不再能够适当地处理被处理物w。另一方面,若流速小于0.6m/s,则存在气体无法到达被处理物w的y方向的中心部分的隐患。
91.这里所说的流速是气体喷出口51的开口位置处的流速。
92.图18是在载物台40上设有气体喷出引导件54的构造的说明图,从一方的气体喷出机构50到另一方的气体喷出机构50,以夹着被处理物w的方式设有两个气体喷出引导件54。
93.通过该气体喷出引导件54,从气体喷出口51喷出的气体不会扩散,而可靠地向被处理物w的方向流动。
94.另外,如图1所示,在载物台40的x方向两端部设有遮挡板42。遮挡板42是遮挡灯罩30的内部空间与隔着位于照射位置的载物台40与灯罩30相反的一侧的空间之间的气体的流动的部件。另外,遮挡板42的形状并不限定于图1所示的形状,只要是能够如上述那样遮挡气体的流动的形状即可。
95.这里,包括载物台40与遮挡板42的载物台部件的x方向的宽度比灯罩30的开口30a的x方向上的宽度大。
96.这样,通过以至少在x方向上使载物台部件比灯罩30的开口30a大的方式设置遮挡板42,成为利用载物台部件(载物台40以及遮挡板42)封闭灯罩30的开口30a的构造,能够使准分子灯20与被处理物w之间的空间成为大致封闭空间。其结果,容易在该空间储存从气体喷出机构50喷出的氮气,容易降低该空间的氧浓度。
97.而且,如图1所示,在灯罩30中的搬入载物台40(被处理物w)的一侧设有从开口30a向x方向突出的扩散防止板33。扩散防止板33是将载物台40(被处理物w)从紫外线的非照射位置搬入照射位置时,防止从气体喷出机构50喷出的氮气扩散的部件。另外,扩散防止板33的形状并不限定于图1所示的形状,只要是如上述那样能够防止从气体喷出机构50喷出的氮气的扩散的形状即可。
98.通过在搬入载物台40(被处理物w)的一侧设置扩散防止板33,成为在载物台40(被处理物w)到达紫外线的照射位置之前,利用扩散防止板33封闭载物台40的上方的构造。因此,在载物台40(被处理物w)到达紫外线的照射位置之前,从气体喷出机构50喷出的氮气容易被储存在被处理物w上的空间,能够降低该空间的氧浓度。
99.另外,扩散防止板33也可以设于灯罩30的x方向两端部。在该情况下,例如,包含灯罩30与扩散防止板33的框体的x方向的宽度也可以比包含载物台40与遮挡板42的载物台部件的x方向上的宽度大。
100.由此,成为通过框体(灯罩30以及扩散防止板33)封闭位于照射位置的载物台部件
(载物台40以及遮挡板42)的上方的构造,能够使准分子灯20与被处理物w之间的空间进一步成为大致封闭空间。其结果,能够使该空间的氧浓度更容易下降。
101.以下,对紫外线处理装置10中的紫外线照射处理方法的一个例子进行说明。
102.首先,在被处理物w的搭载位置(例如,设定在图1中的灯罩30的左侧的非照射位置),在载物台40上载置被处理物w。此时,不从气体喷出机构50喷出氮气。
103.当在载物台40上载置被处理物w时,载物台40开始被处理物w的输送,使被处理物w从非照射位置朝向照射位置而向图1的右方向移动。另外,在输送开始的同时,从气体喷出机构50开始喷出氮气。
104.而且,当被处理物w到达照射位置时,载物台40停止被处理物w的输送,准分子灯20放射紫外线。由此,在照射位置对被处理物w进行紫外线照射处理。紫外线照射时间为3秒,优选为3~6秒之间。
105.当紫外线照射处理结束时,准分子灯20停止紫外线的放射。然后,载物台40开始被处理物w的输送,使被处理物w从照射位置朝向非照射位置移动。此时,可以使被处理物w向图1的左方向移动,返回到被处理物w的搭载位置,也可以是被处理物w向图1的右方向移动,进入其他处理的工序。
106.另外,紫外线照射处理结束后,可以在准分子灯20停止紫外线的放射之后,在停止气体喷出机构50的氮气的喷出之后开始被处理物w的输送,也可以在将被处理物w从照射位置输送至非照射位置之后停止气体喷出机构50的氮气的喷出。
107.这样,对被处理物w进行紫外线照射处理。
108.另外,这里,对进行使被处理物w停止在照射位置而照射紫外线的固定照射的情况进行了说明。然而,例如,在被处理物w的x方向上的宽度比紫外线的照射区域的x方向上的宽度大的情况下、希望向被处理物w的侧面照射紫外线的情况下等,也可以进行一边使被处理物w移动(一边通过照射位置)一边照射紫外线的移动照射。
109.在该情况下,载物台40也可以在被处理物w到达照射位置为止的期间高速移动,在照射位置处的紫外线照射处理开始的同时转移至低速移动。另外,也可以在紫外线照射处理结束后再次转移至高速移动而使被处理物w返回到非照射位置。
110.而且,对在上述的图1以及图2所示的紫外线处理装置10中,气体喷出机构50构成为从载物台40上的被处理物w的y方向两侧吹送氮气的情况进行说明,但也可以构成为气体喷出机构50从载物台40上的被处理物w的y方向单侧吹送氮气。即,气体喷出机构50也可以在y方向上配置于被处理物w的一侧,朝向另一侧喷出氮气。
111.在该情况下,如图4所示,也可以通过在y方向上与气体喷出机构50对置的位置设置气体滞留板52,阻挡从气体喷出机构50喷出的氮气,使氮气滞留在被处理物w的周围。气体滞留板52例如是板状部件,气体滞留板52的x方向的宽度例如能够与气体喷出机构50的x方向的宽度相等。
112.另外,对在上述紫外线处理装置10中,气体喷出机构50安装于载物台40的情况进行了说明,但气体喷出机构50也可以安装于灯罩30。该情况下的紫外线处理装置10a如图5以及图6所示。
113.气体喷出机构50经由保持部件53安装于灯罩30。
114.例如,如图7所示,保持部件53可以采用板状部件。保持部件53在y方向上相互分离
配置,跨越灯罩30的开口30a而安装。气体喷出机构50固定在保持部件53的与准分子灯20对置的面的相反侧的面上。
115.在该情况下,气体喷出机构50与被处理物w的位置无关地沿着准分子灯20的长度方向向准分子灯20的前方的空间喷出氮气。
116.这里,保持部件53的y方向上的分离距离比载置于载物台40上的被处理物w的y方向上的宽度大,气体喷出机构50向相互对置的方向喷出氮气。即,气体喷出机构50在y方向上隔着照射位置的被处理物w而对置配置,从照射位置的被处理物w的y方向两侧吹送氮气。
117.这样,在气体喷出机构50安装于灯罩30的情况下,不需要图1所示那样的扩散防止板33。但是,即使在体喷出机构50安装于灯罩30的情况下,扩散防止板33也可以安装于灯罩30。
118.若扩散防止板33安装于灯罩30中的搬入载物台40的一侧,则能够抑制从气体喷出机构50喷出的氮气灯罩30向外部的上方扩散。因此,在将载物台40(被处理物w)从紫外线的非照射位置搬入照射位置时,能够将氮气储存在被处理物w上的空间,能够降低该空间的氧浓度。
119.另外,若将扩散防止板33安装于灯罩30的x方向两侧,则如上述那样,可通过框体(灯罩30以及扩散防止板33)封闭载物台部件(载物台40以及遮挡板42)的上方,因此容易降低准分子灯20与被处理物w之间的空间的氧浓度。
120.而且,对在图1以及图2所示的紫外线处理装置10中,仅进行准分子灯20与被处理物w之间的空间的局部的氮吹扫而不进行灯罩30内的氮吹扫的情况进行了说明。然而,如图5所示的紫外线处理装置10a那样,也可以是进行灯罩30内的氮吹扫的构成。
121.紫外线处理装置10a具备配置于灯罩30内的准分子灯20的上方的吹气管35。吹气管35向准分子灯20的上部空间供给惰性气体(例如氮气)。从吹气管35放出的惰性气体沿着准分子灯20的管壁而流动,从灯罩30的开口30a流出。
122.在载物台40的下方(隔着载物台40与灯罩30相反的一侧)设有排气机构36,从吹气管35放出并从灯罩30的开口30a流出的惰性气体作为排气风从排气机构36排气。
123.如以上说明那样,本实施方式中的紫外线处理装置10具备准分子灯20、收容准分子灯20的灯罩30以及输送被处理物w的载物台40。这里,灯罩30具有取出从准分子灯20放射的紫外线的开口30a。另外,载物台40以与准分子灯20的长度方向(y方向)正交的方向(x方向)为输送方向,将被处理物w输送至与灯罩30的开口30a对置的位置且照射来自准分子灯20的紫外线的照射位置。
124.而且,本实施方式中的紫外线处理装置10具备沿着准分子灯20的长度方向(y方向)向准分子灯20与上述照射位置的被处理物w之间的空间喷出惰性气体(例如氮气)的气体喷出机构50。
125.这里,气体喷出机构50可以设于载物台40,沿着载置于该载物台40的被处理物w的表面喷出氮气,也可以设于灯罩30,沿着通过载物台40而移动到照射位置的被处理物w的表面喷出氮气。
126.这样,由于向准分子灯20与照射位置的被处理物w之间的空间喷出氮气,因此能够适当地降低该空间的氧浓度。具体而言,该空间的氧浓度能够降低至3%以下。
127.如本实施方式的紫外线处理装置10那样,在从准分子灯20的光取出面到载物台40
的表面的距离(照射间隙)为9mm左右的情况下,若使准分子灯20与被处理物w之间的空间为大气气氛(氧浓度为21%)而进行紫外线照射处理,则紫外线的衰减变大,需要延长处理时间。通过降低准分子灯20与被处理物w之间的空间的氧浓度,能够抑制上述紫外线的衰减,缩短处理时间。
128.这里,气体喷出机构50在准分子灯20的长度方向上隔着照射位置的被处理物w而对置配置,能够向相互对置的方向喷出氮气。
129.这样,通过将气体喷出机构50对置配置于被处理物w的两侧,能够适当地对准分子灯20与被处理物w之间的空间供给氮气,能够可靠地降低该空间的氧浓度。另外,由于能够构成为将气体喷出机构50对置配置于被处理物w的两侧,从被处理物w的两侧喷出氮气,因此能够适当地防止气体喷出机构50与由载物台40输送的被处理物w的干扰。
130.另外,气体喷出机构50也可以在准分子灯20的长度方向上配置于照射位置的被处理物w的一侧,朝向另一侧喷出氮气。在该情况下,在准分子灯20的长度方向上,在隔着照射位置的被处理物w而与气体喷出机构50对置的位置,具备阻挡从该气体喷出机构50喷出的氮气的气体滞留板52,由此能够使氮气适当地滞留在准分子灯20与被处理物w之间的空间,能够可靠地降低该空间的氧浓度。
131.另外,能够在载物台40的外周的至少一部分设置遮挡板42。这样,通过在载物台40设置遮挡板42,能够遮挡灯罩30的内部空间与隔着照射位置的载物台40与灯罩30相反的一侧的空间(在本实施方式中为载物台40的下方的空间)之间的气体的流动。因而,能够容易地降低准分子灯20与被处理物w之间的空间的氧浓度。以下,对这一点进行详细说明。
132.图8是表示本实施方式中的紫外线处理装置10的灯罩30内的风的流动的图,图9是表示不具备遮挡板42的作为第一比较例的紫外线处理装置110的灯罩30内的风的流动的图。另外,在图9所示的紫外线处理装置110中,对具有与图8所示的紫外线处理装置10相同构成的部分标注与紫外线处理装置10相同的附图标记。
133.图8以及图9所示,在灯罩30具备进气孔31与排气孔32的情况下,在灯罩30内部,产生从进气孔31导入并从排气孔32排气的风61的流动。
134.该风61从进气孔31导入灯罩30内部,沿着准分子灯20的周面流动后,向从被处理物w离开的方向流动并从排气孔32排气。因此,风61难以流入准分子灯20与被处理物w之间的空间60。
135.而且,如图8所示,在载物台40设有遮挡板42的情况下,如上述那样,能够形成利用载物台部件(载物台40以及遮挡板42)封闭灯罩30的开口30a的构造,因此能够减少从灯罩30外部通过开口30a而侵入到灯罩30内部的外部空气。在图8所示的紫外线处理装置10的情况下,从灯罩30外部通过开口30a而侵入到灯罩30内部的外部空气仅成为从灯罩30与遮挡板42的间隙导入的微小的风62。
136.因而,大气等气体难以流入准分子灯20与被处理物w之间的空间60,能够通过基于气体喷出机构50的氮吹送容易地降低空间60的氧浓度。另外,通过设有遮挡板42,能够使从气体喷出机构50喷出的氮气不扩散,能够更适当地降低空间60的氧浓度。
137.另一方面,如图9所示,在载物台40未设有遮挡板42的情况下,外部空气容易从灯罩30外部通过开口30a进入灯罩30内部。
138.在紫外线处理装置110中,将从进气孔31导入到灯罩30内部的冷却风从灯罩30内
部吸出并从排气孔32排出。因此,通过来自排气孔32的排气的力,容易将位于载物台40的下方的空间的外部空气取入到灯罩30内部,如图9所示,在载物台40的附近、即被处理物w的附近产生风63的流动。
139.因而,大气等气体容易流入准分子灯20与被处理物w之间的空间60,难以降低该空间60的氧浓度。
140.在本实施方式中,由于在载物台40的外周设置遮挡板42,因此能够遮挡从载物台40的下方的空间向灯罩30的内部空间的气体的流动,阻碍在被处理物w的附近形成风的流动。
141.这里,若使由载物台40及遮挡板42构成的载物台部件的x方向上的宽度比灯罩30的开口30a的x方向上的宽度大,则能够适当地遮挡上述气体的流动,更容易降低空间60的氧浓度。
142.另外,如图5所示的紫外线处理装置10a那样,进行灯罩30内的氮吹扫的情况也相同。
143.图10是表示紫外线处理装置10a的灯罩30内的风的流动的图,图11是表示不具备遮挡板42的作为第二比较例的紫外线处理装置110a的灯罩30内的风的流动的图。另外,在图11所示的紫外线处理装置110a中,对具有与图10所示的紫外线处理装置10a相同构成的部分标注与紫外线处理装置10a相同的附图标记。
144.如图10所示,在设有向灯罩30内的准分子灯20的上方喷出惰性气体的吹气管35的情况下,从吹气管35放出的惰性气体沿着准分子灯20的管壁而流动,从灯罩30的开口30a流出。
145.此时,由于在载物台40设有遮挡板42,因此从吹气管35放出并沿着准分子灯20的管壁流动的惰性气体被遮挡板42引导,沿着遮挡板42而流动。即,从吹气管35放出的惰性气体成为向从被处理物w离开的方向流动的风64。因此,在被处理物w的附近不产生风的流动。
146.因而,在准分子灯20与被处理物w之间的空间60,通过来自气体喷出机构50的氮吹送容易积存氮气,能够容易降低该空间60的氧浓度。
147.另一方面,如图11所示,在载物台40未设有遮挡板42的情况下,从吹气管35放出并沿着准分子灯20的管壁流动的惰性气体容易在载物台40的附近、即被处理物w的附近流动。
148.在紫外线处理装置110a中,利用配置于载物台40的下方的排气机构36吸出并排出从吹气管35放出的惰性气体。因此,通过基于排气机构36的排气的力,灯罩30内部空间的惰性气体成为在载物台40的附近、即被处理物w的附近流动的风65而从排气机构36排气。
149.这样,若在被处理物w的附近不断地存在风65的流动,则从气体喷出机构50喷出的氮气难以积存在准分子灯20与被处理物w之间的空间60,该空间60的氧浓度不易下降。
150.如本实施方式那样,通过在载物台40的外周设置遮挡板42,能够遮挡从灯罩30的内部空间向载物台40的下方的空间的气体的流动,适当地阻碍在被处理物w的附近形成风的流动。
151.另外,在上述实施方式中,对在具有与被处理物w同等大小的载物台40设置遮挡板42的情况进行说明,但也可以是x方向上的宽度比灯罩30的开口30a的x方向上的宽度大的载物台40。在该情况下,载物台40上的未载置被处理物w的区域相当于遮挡板。
152.而且,本实施方式中的紫外线处理装置10至少能够在通过载物台40将被处理物w
从非照射位置输送至照射位置的期间以及在照射位置不对被处理物w照射紫外线的期间,从气体喷出机构50喷出氮气。
153.这样,不是在被处理物w被输送到照射位置之后开始基于气体喷出机构50的氮吹送,而是在被处理物w的输送中进行基于气体喷出机构50的氮吹送。因此,在气体喷出机构50设于载物台40的情况下,能够预先将载物台40上的空间降低某种程度,在气体喷出机构50设于灯罩30的情况下,能够预先将准分子灯20的前方的空间的氧浓度降低某种程度。因而,能够缩短生产节拍时间。
154.另外,在本实施方式中的紫外线处理装置10中,能够在灯罩30的x方向上的搬入载物台40的一侧设置扩散防止板33。这样,通过在灯罩30设置扩散防止板33,在载物台40被搬入来自灯罩30的紫外线的照射位置时,能够防止从设于载物台40的气体喷出机构50喷出的氮气向载物台40的上方扩散。因此,在被处理物w到达照射位置之前,能够适当地降低被处理物w的表面的氧浓度。以下,对这一点进行详细说明。
155.图12是表示本实施方式中的紫外线处理装置10中的被照射物w的输送中的风的流动的图,图13是表示不具备扩散防止板3的紫外线处理装置110’中的被处理物w的输送中的风的流动的图。另外,在图13所示的紫外线处理装置110’中,对具有与图12所示的紫外线处理装置10相同构成的部分标注与紫外线处理装置10相同的附图标记。
156.如图12所示,在灯罩30设有扩散防止板33的情况下,若一边朝向照射位置输送被处理物w一边利用气体喷出机构50喷出氮气,则该氮气滞留在载物台部件(载物台40以及遮挡板42)与扩散防止板33之间的空间。即,在载物台40的上方,产生风66的流动。
157.由此,能够在将被处理物w的表面的氧浓度降低某种程度的状态下,将被处理物w搬入照射位置。
158.另一方面,如图13所示,在灯罩30未设有扩散防止板33的情况下,由于载物台40的上方开放,因此在一边朝向照射位置输送被处理物w一边利用气体喷出机构50喷出氮气的情况下,该氮气向载物台40的上方扩散。即,在载物台40的上方,产生风67的流动。
159.在该情况下,在被处理物w的表面的氧浓度未降低的状态下将被处理物w搬入照射位置。因此,紫外线照射处理的处理时间(紫外线的照射时间)会变长。
160.如本实施方式那样,通过在灯罩30的x方向上的搬入载物台40的一侧设置扩散防止板33,能够支持在被处理物w被输送到照射位置为止的期间降低被处理物w的表面的氧浓度。因而,能够在将被处理物w的表面的氧浓度降低某种程度的状态下,将被处理物w搬入照射位置,能够在适当地降低氧浓度的状态下实施紫外线照射处理。
161.这里,扩散防止板33能够采用从灯罩30的开口30a向x方向突出的板状部件。这样,通过在灯罩30的下方端部设置扩散防止板33,能够使扩散防止板33与载物台40的分离距离最短,因此能够使从气体喷出机构50喷出的氮气适当地滞留在被处理物w的表面,能够适当地降低氧浓度。
162.另外,扩散防止板33并不限定于从灯罩30的下方端部即开口30a向x方向突出的构成。扩散防止板33只要是能够防止从气体喷出机构50喷出的氮气的扩散的构成即可,例如也可以从比灯罩30的开口30a靠上方的侧壁部分向x方向突出。
163.如以上那样,本实施方式中的紫外线处理装置10能够使准分子灯20与被处理物w之间的空间适当地成为低氧浓度的空间,能够在短时间内对被处理物w可靠地进行紫外线
照射处理。
164.图14是表示紫外线处理装置10中的紫外线照射处理的处理时间的图。这里,对通过针对被处理物w的紫外线照射处理进行表面改性来提高亲水性的情况进行说明。
165.在该图14中,横轴为紫外线的照射时间(sec),纵轴为紫外线照射后的接触角(
°
),实线a是本实施方式中的紫外线处理装置10的实验结果。另外,虚线b是图9所示的紫外线处理装置110的没有气体喷出机构50与扩散防止板33的装置的实验结果,虚线c是图11所示的紫外线处理装置110a的没有气体喷出机构50的装置的实验结果。
166.这样,在本实施方式中的紫外线处理装置10中,在照射时间稍微超过2秒的时刻,接触角成为基准值(目标值)即15
°
以下,与图13的紫外线处理装置110’、图11的紫外线处理装置110a相比,可知能够将处理时间缩短为一半以下。即,可知在本实施方式中的紫外线处理装置10中,从准分子灯20放射的紫外线不会被准分子灯20与被处理物w之间的空间的氧吸收而到达被处理物w,适当地进表面改性处理行。
167.另外,在上述实施方式中,如图15以及图16所示,也可以在灯罩30的开口30a,以封闭该开口30a的方式设置透光性的窗部件30c。这里,图15是表示在图1所示的紫外线处理装置10设有窗部件30c的紫外线处理装置10’的概略构成的剖面图,图16是表示在图5所示的紫外线处理装置10a设有窗部件30c的紫外线处理装置10a’的概略构成的剖面图。
168.在该情况下,准分子灯20与窗部件30c的空间成为被窗部件30c封闭的灯罩30内的空间,从气体喷出机构50喷出的气体不会流入。另一方面,窗部件30c与被处理物w之间的空间由于从气体喷出机构50喷出的气体而成为低氧环境。因而,能够使准分子灯20与被处理物w之间的空间更适当地成为低氧浓度的空间。
169.另外,如图17所示的紫外线处理装置10a”那样,也可以在灯罩30的侧面(在与准分子灯20的长度方向正交的方向(x方向)上对置的一对侧面),分别设置惰性气体供给口30d与惰性气体排气口30e。
170.该图17所示的紫外线处理装置10a”是图16所示的紫外线处理装置10a’的变形例,代替紫外线处理装置10a’中的吹气管35而具备上述的惰性气体供给口30d以及惰性气体排气口30e,除了具备多根准分子灯20这一点之外,具有与图16所示的紫外线处理装置10a’相同的构成。另外,准分子灯20的数量并不限定于图17所示的数量。
171.在惰性气体供给口30d以及惰性气体排气口30e中,通过使氮气流动作为惰性气体,能够降低灯罩30的内部的氧浓度,能够提高灯罩30与窗部件30c之间的空间的真空紫外线的透过性,从窗部件30c更高效地照射真空紫外线。通过从喷出机构50喷出的气体,窗部件30c与被处理物w之间的空间气体成为低氧环境。因而,能够使准分子灯20与被处理物w之间的空间更适当地成为低氧浓度的空间。
172.在本发明的紫外线处理装置中,并不限定于上述的实施方式,能够施加各种变更。
173.例如,紫外线处理装置也可以配置为,准分子灯的长度方向朝向水平方向以外的方向延伸。
174.另外,灯罩的结构并不限定于图1、图5所示的结构,可以适当地确定。
再多了解一些
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