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公開番号2024146063
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058766
出願日2023-03-31
発明の名称光照射モジュール
出願人HOYA株式会社
代理人個人
主分類H01L 33/62 20100101AFI20241004BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】照射対象物への積算光量を増加させることが可能な光照射モジュールを提供すること。
【解決手段】光照射モジュールが、基板と、基板上に形成されたn個(nは、2以上の整数)の配線パターンと、複数のLED素子と、を備え、各配線パターンは、第1～第3帯状部と、第1帯状部と第2帯状部とを接続する第1接続部と、第2帯状部と第3帯状部とを第2接続部と、を備え、i番目(iは、1からn-1までの整数)の配線パターンの第2帯状部と第3帯状部との間にi+1番目の配線パターンの第1帯状部が配置され、複数のLED素子は、各配線パターンの第2帯状部及び第3帯状部上に配置され、各LED素子の一方電極が直下の第2帯状部又は第3帯状部と接続され、i番目の配線パターンの第2帯状部と第3帯状部に配置されたLED素子の他方電極がi+1番目の配線パターンの第1帯状部と接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向と前記第１方向と直交する第２方向とで規定される基板と、前記基板上に前記第１方向に沿って形成されたｎ個（ｎは、２以上の整数）の配線パターンと、前記配線パターン上に配置され前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に光を出射する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子と、を備える光照射モジュールにおいて、
前記各配線パターンは、
前記第２方向に延び、前記第１方向に間隔をおいて配置された第１～第３帯状部と、
前記第１帯状部と前記第２帯状部とを電気的に接続する第１接続部と、
前記第２帯状部と前記第３帯状部とを電気的に接続する第２接続部と、を備え、
ｉ番目（ｉは、１からｎ－１までの整数）の配線パターンの前記第２帯状部と前記第３帯状部との間に、ｉ＋１番目の配線パターンの前記第１帯状部が配置され、
前記複数のＬＥＤ素子は、前記各配線パターンの前記第２帯状部及び前記第３帯状部上に、前記第２方向に沿って配置され、
前記各ＬＥＤ素子の一方電極が、直下の前記第２帯状部又は前記第３帯状部と電気的に接続され、
前記ｉ番目の配線パターンの前記第２帯状部と前記第３帯状部に配置された前記ＬＥＤ素子の他方電極が、前記ｉ＋１番目の配線パターンの前記第１帯状部と電気的に接続されている、
ことを特徴とする光照射モジュール。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
第１方向と前記第１方向と直交する第２方向とで規定される基板と、前記基板上に前記第１方向に沿って形成されたｎ個（ｎは、３以上の整数）の配線パターンと、前記配線パターン上に配置され前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向に光を出射する複数のＬＥＤ素子と、を備える光照射モジュールにおいて、
前記各配線パターンは、
前記第２方向に延び、前記第１方向に間隔をおいて配置された第１～第３帯状部と、
前記第１帯状部と前記第２帯状部とを電気的に接続する第１接続部と、
前記第２帯状部と前記第３帯状部とを電気的に接続する第２接続部と、を備え、
ｉ番目（ｉは、１からｎ－２までの整数）の配線パターンの前記第２帯状部と前記第３帯状部との間に、ｉ＋１番目の配線パターンの前記第１帯状部が配置され、
前記ｉ番目の配線パターンの前記第３帯状部とｉ＋２番目の配線パターンの前記第１帯状部との間に、前記ｉ＋１番目の配線パターンの前記第２帯状部が配置され、
前記ｉ＋２番目の配線パターンの前記第１帯状部と前記第２帯状部の間に、前記ｉ＋１番目の配線パターンの前記第３帯状部が配置され、
前記複数のＬＥＤ素子は、前記各配線パターンの前記第３帯状部上に、前記第２方向に沿って配置され、
前記各ＬＥＤ素子の一方電極が、直下の前記第３帯状部と電気的に接続され、
前記ｉ番目の配線パターンの前記第３帯状部に配置された前記ＬＥＤ素子の他方電極が、ｉ＋１番目の配線パターンの前記第１帯状部または前記第２帯状部と電気的に接続されている、
ことを特徴とする光照射モジュール。
【請求項３】
前記各配線パターンに配置された前記複数のＬＥＤ素子を一群のＬＥＤ素子群としたときに、各ＬＥＤ素子群が前記第１方向に沿って所定の間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射モジュール。
【請求項４】
前記各ＬＥＤ素子群において、前記各ＬＥＤ素子の前記第１方向の配置ピッチが、前記第２方向の配置ピッチよりも広いことを特徴とする請求項３に記載の光照射モジュール。
【請求項５】
前記各ＬＥＤ素子群を覆うように配置されるシリンドリカルレンズをさらに有することを特徴とする請求項３に記載の光照射モジュール。
【請求項６】
前記光照射モジュールが、前記第１方向に複数連結されたときに、隣接する光照射モジュール間において最も近接するＬＥＤ素子群の前記第１方向の間隔が、前記所定の間隔と略等しいことを特徴とする請求項３に記載の光照射モジュール。
【請求項７】
前記複数のＬＥＤ素子が、前記第２方向に沿って一列に整列していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射モジュール。
【請求項８】
前記複数のＬＥＤ素子が、前記第２方向に沿って複数列に整列していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射モジュール。
【請求項９】
前記第１接続部が、前記第１帯状部と前記第２帯状部との間を前記第１方向に延びる帯状パターンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射モジュール。
【請求項１０】
前記第２接続部が、前記第２帯状部と前記第３帯状部との間を前記第１方向に延びる帯状パターンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を備えた光照射モジュールに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、オフセット枚葉印刷用のインキとして用いられる紫外線硬化型インキを硬化させるために、紫外光照射装置が用いられている。
【０００３】
紫外光照射装置としては、従来、高圧水銀ランプや水銀キセノンランプ等を光源とするランプ型照射装置が知られているが、近年、消費電力の削減、長寿命化、装置サイズのコンパクト化の要請から、従来の放電ランプに替えて、紫外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源として利用した紫外光照射装置が実用に供されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
図７は、特許文献１に記載の光照射モジュール（紫外光照射装置）の構成を示す図であり、図７（ａ）は、光照射モジュールの平面図であり、図７（ｂ）は、光照射モジュールの基板１上の配線パターン（斜線部）を示す図である。図７に示すように、特許文献１に記載の光照射モジュールは、基板１と、基板１の表面に載置された複数（図７（ａ）においては４０個）のＬＥＤ素子３と、を備えている。また、基板１上には、電源用パターン６と、接地用パターン７と、複数の配線パターン８が形成されている。
【０００５】
図７（ｂ）に示すように、各配線パターン８は、Ｘ軸方向に直線状に延びる帯状部８ａと、帯状部８ａからＹ軸方向に台形状に突出する第１突出部８ｂと、帯状部８ａからＹ軸方向と相反する方向に台形状に突出する第２突出部８ｃと、から構成されている。各配線パターン８の第１突出部８ｂと第２突出部８ｃが、Ｘ軸方向に沿って交互に形成されており、各配線パターン８の第１突出部８ｂ間に、隣接する配線パターン８の第２突出部８ｃが配置され、各配線パターン８の第２突出部８ｃ間に、隣接する配線パターン８の第１突出部８ｂが配置されるようになっている。
また、電源用パターン６は、Ｘ軸方向に直線状に延びる帯状部６ａと、帯状部６ａから、Ｙ軸方向に隣接する配線パターン８の第２突出部８ｃ間に台形状に突出する突出部６ｂとを有している。また、接地用パターン７は、Ｘ軸方向に直線状に延びる帯状部７ａと、帯状部７ａから、Ｙ軸方向と相反する方向に隣接する配線パターン８の第１突出部８ｂ間に台形状に突出する突出部７ｃとを有している。そして、図７（ａ）に示すように、本実施形態の各配線パターン８には、５箇所の第１突出部８ｂに対応して５個のＬＥＤ素子３が配置され、５箇所の第２突出部８ｃに対応する位置の帯状部８ａに５個のＬＥＤ素子３が配置されている。また、電源用パターン６には、５箇所の突出部６ｂに対応して５個のＬＥＤ素子３が配置され、Ｙ軸方向に隣接する配線パターン８の第２突出部８ｃに対応する位置に５個のＬＥＤ素子３が配置されている。
このように、各配線パターン８及び電源用パターン６には、１０個のＬＥＤ素子３がＹ軸方向に２列に分かれて配置されており、基板１上の４０個のＬＥＤ素子３は、全体として千鳥状配置となっている。そして、各ＬＥＤ素子３のアノード端子は、直下の配線パターン８（具体的には、第１突出部８ｂ又は帯状部８ａ）又は電源用パターン６（具体的には、突出部６ｂ又は帯状部６ａ）に対してダイボンド剤を介して接合されており、各ＬＥＤ素子３のカソード端子４は、ワイヤー５を介して、隣接する配線パターン８の帯状部８ａ、第２突出部８ｃ又は接地用パターン７の帯状部７ａ、突出部７ｃに電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６８８１８７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、図７の構成においては、ＬＥＤ素子３を千鳥配置にすることにより、光照射モジュールが照射対象物に対してＹ軸方向に相対的に移動した際に、光照射モジュールがたどる移動幅分の範囲に対して、隙間をあけず万遍なく紫外光を照射することができる。
【０００８】
しかしながら、ＬＥＤ素子３を千鳥配置とする必要上、図７の基板をＸ軸方向（左右方向）に並べてＬＥＤ素子３の配列が連続的に規則正しい配列であるようにするためには、各配線パターン８及び電源用パターン６上において、ＬＥＤ素子３がＹ軸方向に２列に分かれて配置される必要があるため、各配線パターン８及び電源用パターン６上には偶数個のＬＥＤ素子３を配置する必要があり（つまり、偶数個のＬＥＤ素子３が並列に接続される必要があり）、電気回路設計上の制約ができる。
【０００９】
また、このような光照射モジュールにおいては、照射対象物のプロセス速度をあげるために、照射対象物への積算光量（単位面積当たりの光エネルギー）を上げることが求められている。しかしながら、積算光量を上げるためには、ＬＥＤ素子３のＹ軸方向の配置ピッチをできる限り狭くする必要があるところ、図７の構成においては、Ｙ軸方向にワイヤー５が引き出され、隣接する配線パターン８又は接地用パターン７に接続される構成であるため、ＬＥＤ素子３のＹ軸方向の配置ピッチをできる限り狭くするには物理的な制約がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気回路の設計の自由度を上げると共に、ＬＥＤ素子のＹ軸方向（照射対象物の移動方向）の配置ピッチを狭くし、照射対象物への積算光量（単位面積当たりの光エネルギー）を増加させることが可能な光照射モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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