技術コラム/技術情報

本記事では、紫外線（UV）照射装置が使用される業界について、詳しく解説していきます。

紫外線（UV）照射装置が使用される業界①：半導体

紫外線照射装置は、半導体の製造において重要な役割を果たしています。紫外線（UV）照射装置は主に、半導体ウエハーに関連して使用されます。具体的には、本露光、周辺露光、半導体ウェハーの洗浄、外観検査、UVテープの剥離などに用いられます。

その他、半導体の洗浄、外観検査、UVテープの剥離などの用途について、合わせて下記記事にて詳しく解説しております。

＞＞半導体に使用される紫外線（UV）照射装置とは

紫外線（UV）照射装置が使用される業界②：病院・医療施設

紫外線（UV）照射装置は、病院や医療施設における医療機器に使用されます。

具体的には、病院や医療施設での感染制御や滅菌処理に使用されます。紫外線照射は、微生物やウイルスの不活性化や除去に対して効果的な方法であり、医療機器の滅菌や感染症対策の一環として使用されています。

医療機器や器具は感染のリスクを含んでいるため、滅菌が必要です。医療機器の表面や内部に照射し、滅菌処理を行います。

また、滅菌以外の用途として、注射針製造工程において接着用途で使用するケースも御座います。紫外線照射による接着は、速乾性があり、強固に接着する事が可能です。硬化時間が短く、迅速に製品を組み立てることができるため、医療機器向けに使用されています。

＞＞医療機器に使用される紫外線（UV）照射装置について

紫外線（UV）照射装置が使用される業界③：水処理プラント

水道や浄水場では、バクテリア、ウイルス、寄生虫などの微生物がおり、殺菌や消毒が必要とされます。浄水場に使用される紫外線（UV）照射装置は、水中の微生物や病原体を不活性化させ、水の消毒や殺菌を行うための装置です。

水が通る透明な管内部に特定の波長の紫外線ランプを配置し、水がランプ周囲を通る際に、紫外線が水中の生物の核酸（DNAやRNA）に吸収されることで、生物の遺伝情報を破壊し、増殖を抑制または不活性化させます。これにより、細菌、ウイルス、寄生虫などの微生物が死滅し、浄水された水を得ることができます。

＞＞浄水場で使用される紫外線照射装置とは

紫外線（UV）照射装置が使用される業界④：液晶業界

液晶業界、その中でもフラットパネルディスプレイ（FPD）（※以下FPD）において、紫外線（UV)照射装置は使用されます。FPDに使用される紫外線（UV)照射装置の用途は主に２つあります。

1つは、FPDの露光用途です。FPD（フラットパネルディスプレイ）露光装置とは、液晶パネル・有機ELパネルなど、小型から大型デバイス用ディスプレイを製造する際に、ガラス基板に画素回路を形成するための装置となります。 FPD露光装置の中で、レジストをスピンコートした際に発生する、液晶パネル周辺部の不要レジストを除去するために、UV（紫外線）照射装置が用いられています。

２つ目は、FPDを洗浄する用途です。FPDを洗浄する場合、エキシマ光を利用した洗浄、大気圧プラズマを応用した洗浄がありますが、UVを用いたオゾン洗浄がなされる場合もあります。UV光源としては水銀ランプが用いられ、オゾンによりFPD表面の有機物を除去します。

オゾン洗浄装置として半導体ウエハ用UVオゾン洗浄装置がありますが、FPD用はウエハ用と比較して高出力が求められます。また、ウエハと比較しFPDは大きく、照射ヘッドには一般的に、ライン型が用いられます。

紫外線（UV）照射装置が使用される業界⑤：印刷業界

紫外線照射装置は、印刷業界でも使用されます。具体的には、印刷用UVインキについて、硬化させるためにUV乾燥機が用いられており、UV乾燥機にはその名の通り、UV光源が搭載されています。求める波長や用途によっては、メタルハライドランプ、キセノンランプが用いられています。

UVインキについて、複数波長ではなく単一波長で硬化する種類もあり、出力的にもUVランプからUV-LEDに置き換えが可能であり、UV-LEDの採用が進んでいます。主な波長は395nm、405nmとなりますが、UVインキの硬化波長によって異なります。

紫外線（UV）照射装置が使用される業界⑥：インフラ

紫外線照射装置は、インフラ業界でも使用されます。具体的には、水道管工事に使用される補修装置には紫外線(UV)照射装置が搭載され、塩ビ管をはじめ破損した配管の修繕に用いられています。配管の内部から樹脂が塗布され、紫外線(UV)照射装置にて硬化します。施工時間が短く、紫外線(UV)照射装置を用いた修繕工法が広がっています。 光源にはメタルハライドランプが多く用いられています。

紫外線（UV）照射装置が使用される業界⑦：住宅

紫外線照射装置は、住宅業界でも使用されます。具体的には、住宅のフローリング・家具・ドアなどの木工製品について、耐摩耗性や耐薬品性を付加するためにコーティング材が塗布され、硬化させるためにUV照射装置が用いられています。材料の加工段階でコーティング・硬化される場合もあれば、住宅のフローリングのように材料が敷かれたとあとに、塗布・硬化される場合もあります。 UVの波長としては、254nm,365nm,405nmが用いられることが多く、コーティング材の種類によって異なります。

紫外線（UV）照射装置が使用される業界⑧：自動車

紫外線照射装置は、自動車業界でも使用されます。紫外線照射装置は、自動車業界でも使用されます。具体的には、車の塗装やコーティング、パテなどの硬化用途でUV照射装置が用いられています。表面コート剤硬化装置のUV光源には、一般的にUVランプが用いられていますが、UV-LEDの置き換えにより待機時間(立ち上がり)と発熱の改善、Hgレス等が実現できます。

各種業界における紫外線（UV）照射装置のアプリケーション

最後に、各種業界における紫外線（UV）照射装置のアプリケーションについて紹介します。

「業界①：半導体の事例」：半導体ウエハ用紫外線(UV)オゾン洗浄装置

「業界①：半導体の事例」：コーターデベロッパ用紫外線(UV)照射装置

「業界①：半導体の事例」：ステッパー用紫外線(UV)照射装置

「業界①：半導体の事例」：MEMS露光装置用紫外線(UV)照射装置

「業界②：病院・医療施設の事例」：ウイルス抑制・除菌装置用UV照射装置

「業界②：病院・医療施設の事例」：脱臭・消臭器用UV照射装置

「業界②：病院・医療施設の事例」：注射針 樹脂・金属接合用UV照射装置

「業界③：水処理プラントの事例」：UV水除菌装置

「業界④：液晶業界の事例」：FPD露光装置用紫外線(UV)照射装置

「業界④：液晶業界の事例」：FPD用紫外線(UV)オゾン洗浄装置

「業界⑤：印刷業界の事例」：UV乾燥機用照射装置

「業界⑥：インフラ業界の事例」：水道管補修用紫外線（UV）照射

「業界⑦：住宅業界の事例」：木工コーティング材硬化用UV照射装置

「業界⑧：自動車業界の事例」：表面コート剤硬化用UV照射装置

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