扫描式uv-led曝光装置制造方法
【专利摘要】一种扫描式UV-LED曝光装置，包括曝光单元、UV-LED照明单元及循环周期移动环，是运用一以固定速率做周期循环的UV-LED曝光光源，对大面积目标区域进行扫描曝光制程时不需停止移动，达到可将曝光光源不断循环重复利用而增加能量使用效率的目的，并以错位排列增加发光二极管数组光源对于辐射照度的均匀性，以增加曝光均匀性，进而有效提高产品良率；此外，本发明透过上下曝光台与循环周期移动环的结构设计，可使装置体积缩小，节省生产空间与能源消耗而降低生产成本，利用循环周期移动环带动发光二极管数组光源，使工件在上下曝光台与循环周期移动环之间充分利用空间而可同时进行上下曝光台的曝光，可节省能源并有效地相对增加产速，以提高生产效能。
【专利说明】扫描式UV-LED曝光装置
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种扫描式UV-LED曝光装置，尤指涉及一种具有大面积分割区域曝光功能的LED曝光机，特别指以一固定速率做周期循环的UV-LED曝光光源，对大面积目标区域进行扫描曝光制程时不需停止移动，达到可将曝光光源不断循环重复利用而增加能量使用效率，以增加曝光均匀性的目的。
【背景技术】
[0002]以往非UV-LED系统的曝光机台大，所占生产空间也大，导致投资成本相对也增力口。而目前使用紫外线(UV)进行曝光的机台，其曝光制程在未作特殊改良的情况下，曝光光源对于曝光目标区域采分割区域曝光，当光源在不同分割区域移动时，由于须重复进行移动光源一煞车一移动光源的动作，因此容易造成因扫描速度不规律，导致UV光源不稳定，而此种针对某一个LED曝光位置的方式，亦容易使其辐射照度不够而产生曝光均匀性不足的问题，进而降低产品良率；此外，已知技术进行曝光制程时，其光源需要一直开启，故其UV光源寿命短，且在每一次中断后的启动前，皆需要进行暖灯预备动作，以至于光源开/关(0N/0FF)亦不易控制。
[0003]鉴于已知技术中光源重叠照明区域的均匀性不足的问题，故，一般无法符合使用者于实际使用时达到增加曝光均匀性而提升能量使用效率目的的所需。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种扫描式UV-LED曝光装置，以固定速率做周期循环的UV-LED曝光光源，对大面积目标区域进行扫描曝光制程时不需停止移动，达到可将曝光光源不断循环重复利用而增加能量使用效率，增加曝光均匀性的目的。
[0005]本发明的次要目的在于，提供一种可使装置体积缩小，节省生产空间与能源消耗、降低生产成本并提高生产效能的扫描式UV-LED曝光装置。
[0006]为达以上目的，本发明所采用的技术方案是:一种扫描式UV-LED曝光装置，包括曝光单元，其特点是，还包括UV-LED照明单元及循环周期移动环，其中，该曝光单元包含一组彼此间隔的上曝光台与下曝光台，该上下曝光台相对应的两平面用以置放涂布有光阻层的基板，该光阻层由光敏材料组成形成于该基板之上，并以置放该基板的两平面作为线性目标曝光区域；该UV-LED照明单元由二维方向布置的发光二极管数组光源组成，且该发光二极管数组光源由数个彼此平行排列的UV-LED线型灯条构成，而该些UV-LED线型灯条彼此间相互区隔，每一 UV-LED线型灯条包含数颗直线排列于灯条的纵向区域的发光二极管，且每一 UV-LED线型灯条的纵向与该上、下曝光台的线性目标曝光区域的纵向轴线相互垂直；该循环周期移动环设置于该曝光单元中该上曝光台及该下曝光台间隔的中央位置，且其外侧设置以间隔铺设该UV-LED线型灯条所组成的发光二极管数组光源，该循环周期移动环于进行曝光制程时无需停止，而以一固定速率旋转，移动环外侧该UV-LED线型灯条所组成的发光二极管数组光源，以利该发光二极管数组光源以循环扫描方式进行该上、下曝光台的线性目标曝光区域的曝光。
[0007]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，所述循环周期移动环包括:主动轮，设置于该循环周期移动环的一端，以驱动该循环周期移动环的旋转；托带轮群，设置于该循环周期移动环的内侧，包含数个托带轮，以承载该循环周期移动环以及该循环周期移动环外侧UV-LED线型灯条的重量，并辅助该循环周期移动环旋转顺畅；诱导轮，设置于该循环周期移动环相对该主动轮的另一端，以辅助该循环周期移动环的旋转；以及主动散热组件，设置于该循环周期移动环内部，以对该循环周期移动环进行主动散热。
[0008]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，该循环周期移动环是由该主动轮与该诱导轮而形成上下两层的水平循环周期移动结构。
[0009]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，该些托带轮彼此间隔地设置于该循环周期移动环的内侧，并与该主动轮及该诱导轮之间具有间距区隔。
[0010]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，该主动散热组件为水冷式散热组件或气冷式散热组件。
[0011]上述扫描式UV-LED曝光装置于一具体实施例中，该发光二极管由二次光学组件以及发光二极管光源所组成。
[0012]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，该二次光学组件为透镜或反射镜。
[0013]上述扫描式UV-LED曝光装置于一具体实施例中，该UV-LED线型灯条为透镜式线型灯条或反射镜式线型灯条。
[0014]上述扫描式UV-LED曝光装置于一具体实施例中，该发光二极管数组上方进一步设有扩散板，该扩散板覆盖于各发光二极管的上方。
[0015]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，该扩散板以一整片结构覆盖于各发光二极管的上方。
[0016]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，该扩散板以一肋状结构覆盖于各发光二极管的上方。
[0017]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，该扩散板以数个条状结构覆盖于各发光二极管的上方。
[0018]上述扫描式UV-LED曝光装置于前述实施例中，该扩散板为耐UV透光材,并可为石英或玻璃。
[0019]上述扫描式UV-LED曝光装置于一具体实施例中，该循环周期移动环于两端点进行向上旋转及向下旋转时，其外侧UV-LED线型灯条在向上旋转处及向下旋转处的各发光二极管可进一步控制为关闭状态。
[0020]上述扫描式UV-LED曝光装置于一具体实施例中，该些UV-LED线型灯条以平行该线性目标曝光区域的纵向轴线方向排列。
[0021]上述扫描式UV-LED曝光装置于一具体实施例中，该些UV-LED线型灯条中相邻列内的发光二极管错位排列。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明的结构示意图。
[0023]图2是本发明一具体实施例的UV-LED照明单元的俯视示意图。
[0024]图3是本发明另一具体实施例的UV-LED照明单元的俯视示意图。
[0025]标号说明
扫描式UV-LED曝光装置100曝光单元10
上曝光台11下曝光台12
线性目标曝光区域13UV-LED照明单元20
发光二极管数组光源21UV-LED线型灯条22
发光二极管23扩散板24
二次光学组件231发光二极管光源232
循环周期移动环30主动轮31
托带轮群32托带轮321
诱导轮33主动散热组件34
【具体实施方式】
[0026]请参阅图1至图3所示，分别为本发明的结构示意图、本发明一具体实施例的UV-LED照明单元的俯视示意图、及本发明另一具体实施例的UV-LED照明单元的俯视示意图。如图所示:本发明为一种扫描式UV-LED曝光装置，系具有大面积分割区域曝光功能的LED曝光机，可使光源照射的照明光通过光罩所得到的透射光，对应于工件的目标曝光区域做投影照射。该扫描式UV-LED曝光装置100至少包括曝光单元10、UV-LED照明单元20以及循环周期移动环30所构成。
[0027]上述所提的曝光单元10包含一组彼此间隔的上曝光台11与下曝光台12，其相对应的两平面用以置放涂布有光阻层的基板(图中未示)，该光阻层由光敏材料组成并形成于该基板之上，并以置放该基板的两平面作为线性目标曝光区域13。
[0028]上述所提的UV-LED照明单元20由二维方向布置的发光二极管数组光源21组成，且该发光二极管数组光源21由数个彼此平行排列的UV-LED线型灯条22构成，而该些UV-LED线型灯条22彼此间相互区隔，每一 UV-LED线型灯条22包含数颗直线排列于灯条的纵向区域的发光二极管23，且每一 UV-LED线型灯条22的纵向与该上曝光台11及该下曝光台12的线性目标曝光区域13的纵向轴线相互垂直。
[0029]上述所提的循环周期移动环30设置于该曝光单元10中该上曝光台11及该下曝光台12间隔的中央位置，且其外侧设置以间隔铺设该UV-LED线型灯条22所组成的发光二极管数组光源21。
[0030]上述UV-LED线型灯条22以平行该线性目标曝光区域13的纵向轴线的方向排列，且该些UV-LED线型灯条22中相邻的列内的发光二极管23错位排列，如图2所示，能有效叠加各UV-LED线型灯条22的辐射能。图2中，箭头所指方向为线性目标曝光区域13的纵向方向。
[0031]上述发光二极管23包含一二次光学组件231以及一发光二极管光源232所组成，其中，当该二次光学组件2131为透镜时，该UV-LED线型灯条22为透镜式线型灯条，如图2所示；当该二次光学组件231为反射镜时，该UV-LED线型灯条22为反射镜式线型灯条，如图3所示。
[0032]上述循环周期移动环30包括主动轮31、托带轮群32、诱导轮33以及主动散热组件34所组成，该循环周期移动环30由该主动轮31与该诱导轮33而形成上下两层的水平循环周期移动结构。其中，该主动轮31设置于该循环周期移动环30的一端，用以驱动该循环周期移动环30的旋转；该托带轮群32包含数个托带轮321，该些托带轮321彼此间隔地设置于该循环周期移动环30的内侧，并与该主动轮31及该诱导轮33之间具有一适当间距区隔，用以承载该循环周期移动环30以及该循环周期移动环30外侧UV-LED线型灯条22的重量，并辅助该循环周期移动环30旋转顺畅；该诱导轮33设置于该循环周期移动环30相对该主动轮31的另一端，用以辅助该循环周期移动环30的旋转；以及该主动散热组件34设置于该循环周期移动环30内部，用以对该循环周期移动环30进行主动散热，于其中，该主动散热组件34可为水冷式散热组件或气冷式散热组件。
[0033]上述发光二极管数组光源21上方可进一步设有扩散板24，该扩散板24覆盖于各发光二极管23的上方,且该扩散板24为耐UV透光材制成,并可为石英或玻璃。于一具体施例中，该扩散板24以一整片结构覆盖于各发光二极管23的上方，如图1所示；于另一具体施例中，该扩散板24以一肋状结构覆盖于各发光二极管23的上方；于再一具体施例中，该扩散板24以数个条状结构覆盖于各发光二极管23的上方。
[0034]以上所述，构成全新的扫描式UV-LED曝光装置100。
[0035]当运用时，该循环周期移动环30于进行曝光制程时无需停止，其旋转主要由该主动轮31驱动，再搭配该诱导轮33辅助，以一固定速率旋转，移动环外侧该UV-LED线型灯条22所组成的发光二极管数组光源21，以利该发光二极管数组光源21以循环扫描方式进行该上曝光台11及该下曝光台12的线性目标曝光区域13的曝光。并且，当该循环周期移动环30于两端点进行向上旋转及向下旋转时，其外侧UV-LED线型灯条在向上旋转处及向下旋转处的各发光二极管23可进一步控制为关闭状态，藉此延长光源寿命的同时更能进一步达到节省能源消耗的功效。
[0036]藉此，本发明的扫描式UV-LED曝光装置，系运用一以固定速率做周期循环的UV-LED曝光光源，对大面积目标区域进行扫描曝光制程时不需停止移动，达到可将曝光光源不断循环重复利用而增加能量使用效率的目的，并以错位排列增加发光二极管数组光源对于线性目标曝光区域的辐射照度的均匀性，以增加曝光均匀性，进而有效提高产品良率；此外，本发明透过上下曝光台与循环周期移动环的结构设计，可使装置体积缩小，节省生产空间与能源消耗而降低生产成本，利用循环周期移动环带动发光二极管数组光源，使工件在上下曝光台与循环周期移动环之间充分利用空间而可同时进行上下曝光台的曝光，达到节省能源的消耗并能有效地相对增加产速，以达到提高生产效能。
[0037]综上所述，本发明的一种扫描式UV-LED曝光装置，可有效改善现有技术中存在的种种缺点，系运用一以固定速率做周期循环的UV-LED曝光光源，对大面积目标区域进行扫描曝光制程时不需停止移动，达到可将曝光光源不断循环重复利用而增加能量使用效率的目的，可以增加曝光均匀性，并可缩小装置体积、节省生产空间与能源消耗、降低生产成本并提高生产效能，进而能产生更进步、更实用、更符合使用者所须，确已符合发明专利申请之要件，依法提出专利申请。
[0038]惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围；故，凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种扫描式UV-LED曝光装置，包括曝光单元，其特征在于，还包括UV-LED照明单元及循环周期移动环，其中， 该曝光单元包含一组彼此间隔的上曝光台与下曝光台，该上下曝光台相对应的两平面用以置放涂布有光阻层的基板，该光阻层由光敏材料组成形成于该基板之上，并以置放该基板的两平面作为线性目标曝光区域； 该UV-LED照明单元由二维方向布置的发光二极管数组光源组成，且该发光二极管数组光源由数个彼此平行排列的UV-LED线型灯条构成，而该些UV-LED线型灯条彼此间相互区隔，每一 UV-LED线型灯条包含数颗直线排列于灯条的纵向区域的发光二极管，且每一UV-LED线型灯条的纵向与该上、下曝光台的线性目标曝光区域的纵向轴线相互垂直； 该循环周期移动环设置于该曝光单元中该上曝光台及该下曝光台间隔的中央位置，且其外侧设置以间隔铺设该UV-LED线型灯条所组成的发光二极管数组光源，该循环周期移动环于进行曝光制程时无需停止，而以一固定速率旋转，移动环外侧该UV-LED线型灯条所组成的发光二极管数组光源，以利该发光二极管数组光源以循环扫描方式进行该上、下曝光台的线性目标曝光区域的曝光。
2.如权利要求1所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述循环周期移动环包括: 主动轮，设置于该循环周期移动环的一端，以驱动该循环周期移动环的旋转； 托带轮群，设置于该循环周期移动环的内侧，包含数个托带轮，以承载该循环周期移动环以及该循环周期移动环外侧UV-LED线型灯条的重量，并辅助该循环周期移动环旋转顺畅； 诱导轮，设置于该循环周期移动环相对该主动轮的另一端，以辅助该循环周期移动环的旋转；以及 主动散热组件，设置于该循环周期移动环内部，以对该循环周期移动环进行主动散热。
3.如权利要求2所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述循环周期移动环是由该主动轮与该诱导轮而形成上下两层的水平循环周期移动结构。
4.如权利要求2所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述托带轮彼此间隔地设置于该循环周期移动环的内侧，并与该主动轮及该诱导轮之间具有间距区隔。
5.如权利要求2所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述主动散热组件为水冷式散热组件或气冷式散热组件。
6.如权利要求1所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述发光二极管由二次光学组件以及发光二极管光源所组成。
7.如权利要求6所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述二次光学组件为透镜或反射镜。
8.如权利要求1所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述UV-LED线型灯条为透镜式线型灯条或反射镜式线型灯条。
9.如权利要求1所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述发光二极管数组光源上方进一步设有扩散板，该扩散板覆盖于各发光二极管的上方。
10.如权利要求9所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述扩散板以一整片结构覆盖于各发光二极管的上方。
11.如权利要求9所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述扩散板以一肋状结构覆盖于各发光二极管的上方。
12.如权利要求9所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述扩散板以数个条状结构覆盖于各发光二极管的上方。
13.如权利要求9所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述扩散板由耐UV透光材制成，并为石英或玻璃。
14.如权利要求1所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述循环周期移动环于两端点进行向上旋转及向下旋转时，其外侧UV-LED线型灯条在向上旋转处及向下旋转处的各发光二极管进一步控制为关闭状态。
15.如权利要求1所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述UV-LED线型灯条以平行该线性目标曝光区域的纵向轴线方向排列。
16.如权利要求1所述的扫描式UV-LED曝光装置，其特征在于，所述UV-LED线型灯条中相邻列内的发光二极管错位排列。
【文档编号】G03F7/20GK104076610SQ201310098074
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】陈奇夆 申请人:中央大学