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KR101532352B1 - LED light source apparatus for exposure resist and management system for the same - Google Patents

LED light source apparatus for exposure resist and management system for the same Download PDF

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Publication number
KR101532352B1
KR101532352B1 KR1020130130288A KR20130130288A KR101532352B1 KR 101532352 B1 KR101532352 B1 KR 101532352B1 KR 1020130130288 A KR1020130130288 A KR 1020130130288A KR 20130130288 A KR20130130288 A KR 20130130288A KR 101532352 B1 KR101532352 B1 KR 101532352B1
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KR
South Korea
Prior art keywords
light source
led light
unit
led
units
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KR1020130130288A
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Korean (ko)
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KR20150049563A (en
Inventor
홍진표
이재경
김명진
오소영
심현창
민성수
조유장
홍옥표
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주식회사 인피테크
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Publication date
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Abstract

본 발명은 노광용 LED 광원 장치에 관한 것으로, 복수의 LED 광원 유닛을 포함하는 복수의 LED 광원 모듈, 복수의 LED 광원 모듈의 복수의 LED 광원 유닛에 공급되는 전류의 크기를 각각 제어하여 노광영역에 도달하는 빛의 강도를 결정하고, 전류의 공급 및 중단을 제어하는 제어부, 제어부의 제어에 따라 복수의 LED 광원 모듈에 전류를 공급하는 전원 공급부, 복수의 LED 광원 모듈의 각각의 동작상태 및 공급전류 값을 사용자에게 표시하는 표시부 및, 복수의 LED 광원 모듈에 공급되는 전류의 크기를 제어하도록 제어부에 사용자의 외부 명령을 입력하는 키조작부를 포함한다. A plurality of LED light source modules including a plurality of LED light source units, a plurality of LED light source modules for controlling the sizes of currents supplied to the plurality of LED light source units, A power supply unit for supplying current to the plurality of LED light source modules under the control of the control unit, a control unit for controlling the operation of each of the plurality of LED light source modules and the supply current value And a key operation unit for inputting a user's external command to the control unit to control the magnitude of the current supplied to the plurality of LED light source modules.

Description

노광용 LED 광원 장치 및 노광용 LED 광원장치 관리시스템{LED light source apparatus for exposure resist and management system for the same}[0001] The present invention relates to an LED light source apparatus for exposure and an LED light source apparatus for exposure,

본 발명은 PCB 기판, 반도체 웨이퍼 또는 디스플레이 패널 노광용 광원 장치에 관한 것으로서, LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 하는 광원 유닛을 다수개 포함하는 광원 장치 및 이를 효율적으로 관리할 수 있는 관리시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source device for a PCB substrate, a semiconductor wafer, or a display panel, and more particularly, to a light source device including a plurality of light source units using a light emitting diode (LED) as a light source and a management system capable of efficiently managing the same. .

PCB 기판, 반도체 웨이퍼 또는 디스플레이 패널의 제조공정에 있어서, 웨이퍼 및 기판의 표면에 코팅된 PR 등을 선택적으로 제거하는 노광작업이 수행된다. 종래에는 노광을 위한 광원으로서 초고압 수은램프, 할로겐 램프를 사용하였으나, 이러한 램프 광원은 수명 문제, 고전압 문제, 비용 문제, 환경 문제가 발생한다. 따라서, 최근에는 LED(Light Emitting Diode)를 사용하여 노광장치를 구성하는 기술이 개발되고 있다. In a manufacturing process of a PCB substrate, a semiconductor wafer, or a display panel, an exposure work is performed to selectively remove the wafer and the PR coated on the surface of the substrate. Conventionally, an ultrahigh-pressure mercury lamp or a halogen lamp is used as a light source for exposure. However, such a lamp light source has problems in life time, high voltage problem, cost problem, and environmental problem. Therefore, in recent years, techniques for forming an exposure apparatus using an LED (Light Emitting Diode) have been developed.

한국 공개특허 제2011-0058501호는 노광용 LED 램프 및 이를 이용한 노광장치를 개시한다. 도 1은 종래기술에 의한 노광용 LED 램프가 적용된 노광 장치를 도시한다. Korean Patent Publication No. 2011-0058501 discloses an LED lamp for exposure and an exposure apparatus using the same. 1 shows an exposure apparatus to which an LED lamp for exposure according to the related art is applied.

도 1을 참고하면, 자외선 광원을 이용하여 글라스 기판의 원하는 부분에 회로 패턴을 형성하는 노광장치는, 회로 패턴이 형성된 PCB 기판에 LED 소자를 일정하게 배열하되 LED 소자의 발광에 의해 발생되는 열을 냉각시키는 수단으로 구성되어 노광용 광원을 발광시키는 노광용 LED 램프 유닛, 노광용 LED 램프 유닛의 LED 소자를 보호하는 보호 글라스, 노광용 LED 램프 유닛의 점등에 의해 발생되는 불안정한 자외선 광인 노광용 광원을 균일한 광원으로 변화시키는 플라이아이 렌즈(Flyeye Lens), 플라이아이 렌즈를 통해 균일하게 변화된 산란광 형태의 광원을 1차적으로 평행광 형태로 만들어 주는 1차 콘덴서 렌즈(Condenser Lens), 1차 콘덴서 렌즈에 의해 1차적으로 평행광 형태로 만들어진 광원을 정밀한 평행광으로 집광하여 글라스 기판에 조사되도록 하는 2차 콘덴서 렌즈(Condenser Lens) 및, 글라스 기판의 원하는 부분에만 자외선 광이 노출될 수 있도록 하는 마스크를 포함한 구성으로 이루어진다.Referring to FIG. 1, an exposure apparatus for forming a circuit pattern on a desired portion of a glass substrate using an ultraviolet light source includes arranging LED elements uniformly on a PCB substrate on which a circuit pattern is formed, A light source for exposure which is composed of means for cooling and emits light for exposure, a protective glass for protecting the LED element of the LED lamp unit for exposure, and an LED lamp unit for exposure, the light source for exposure being unstable ultraviolet light, (Flyeye Lens), a first condenser lens that firstly forms a scattered light type light source uniformly changed through a fly-eye lens into a parallel light form, a first condenser lens A second cone for converging the light source formed in the optical form into a precise parallel light and irradiating the light onto the glass substrate A condenser lens, and a mask for exposing ultraviolet light to only a desired portion of the glass substrate.

하지만, 이러한 종래 기술의 노광장치는 단일 파장을 갖는 UV LED를 이용하여 노광장치를 구성하므로, 다양한 형태의 필름 및 잉크가 도포되어 있는 PCB 동판에 마스크를 통하여 회로가 형상화 될 수 있도록 균일하게 빔을 조사하기에는 어려움이 있었다. However, since such an exposure apparatus of the related art constitutes an exposure apparatus using a UV LED having a single wavelength, it is difficult to uniformly irradiate a beam onto a PCB copper plate coated with various types of film and ink, It was difficult to investigate.

아울러, 노광용 LED 램프 유닛의 크기가 처음부터 결정되어 있으므로, 다양한 크기의 노광 대상물에 맞추어 노광장치의 크기를 변화시키기 어려웠고, 대면적 노광장치를 구성할 수 없다는 문제점이 있었다.
In addition, since the size of the LED lamp unit for exposure is determined from the beginning, it is difficult to change the size of the exposure apparatus in accordance with objects to be exposed having various sizes, and a large-area exposure apparatus can not be constructed.

한국 공개특허 제2011-0058501호Korea Patent Publication No. 2011-0058501

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 다양한 형태 및 크기의 노광 대상물에 대해 용이하게 노광을 실시할 수 있는 노광용 LED 광원 장치 및 노광용 LED 광원장치 관리시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide an LED light source device for exposure and an LED light source device management system for exposure which can easily perform exposure with respect to exposure objects of various shapes and sizes.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양은, 복수의 LED 광원 유닛을 포함하는 복수의 LED 광원 모듈, 상기 복수의 LED 광원 모듈의 상기 복수의 LED 광원 유닛에 공급되는 전류의 크기를 각각 제어하여 노광영역에 도달하는 빛의 강도를 결정하고, 전류의 공급 및 중단을 제어하는 제어부, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 LED 광원 모듈에 전류를 공급하는 전원 공급부, 상기 복수의 LED 광원 모듈의 각각의 동작상태 및 공급전류 값을 사용자에게 표시하는 표시부 및, 상기 복수의 LED 광원 모듈에 공급되는 전류의 크기를 제어하도록 상기 제어부에 사용자의 외부 명령을 입력하는 키조작부를 포함하는 노광용 LED 광원 장치이다. According to an aspect of the present invention, there is provided an LED light source module including a plurality of LED light source modules including a plurality of LED light source units, a plurality of LED light source units, A control unit for determining the intensity of light reaching the exposure area and controlling supply and interruption of current, a power supply unit for supplying current to the plurality of LED light source modules under the control of the control unit, And a key operation unit for inputting a user's external command to the control unit to control the magnitude of current supplied to the plurality of LED light source modules .

이때, 상기 복수의 LED 광원 모듈은 매트릭스 형태로 배열되고, 상기 LED 광원 모듈 내의 상기 복수의 LED 광원 유닛은 매트릭스 형태로 배열된 것이 바람직하다. At this time, the plurality of LED light source modules are arranged in a matrix form, and the plurality of LED light source units in the LED light source module are arranged in a matrix form.

또한, 상기 LED 광원 모듈 내의 상기 복수의 LED 광원 유닛은 서로 파장이 다른 2 종류의 LED 광원 유닛으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 LED 광원 모듈 내의 상기 복수의 LED 광원 유닛은 3×3 매트릭스 형태로 배열되되, 중앙부의 1개의 LED 광원 유닛은 405 nm의 파장을 가지고, 주변부의 8개의 LED 광원 유닛은 365 nm의 파장을 가질 수 있다. 상기 1개의 405 nm LED 광원 유닛의 빔이 상기 8개의 365 nm LED 광원 유닛의 빔과 모두 중첩되어 복합파장이 될 수 있도록, 상기 405 nm LED 광원 유닛을 상기 365 nm LED 광원 유닛보다 크게 구성하는 것이 바람직하다. In addition, the plurality of LED light source units in the LED light source module may be composed of two types of LED light source units having different wavelengths from each other. At this time, the plurality of LED light source units in the LED light source module are arranged in the form of a 3 × 3 matrix, one LED light source unit at the center has a wavelength of 405 nm, eight LED light source units at the periphery have a wavelength of 365 nm Lt; / RTI > The 405 nm LED light source unit is configured to be larger than the 365 nm LED light source unit so that the beam of the one 405 nm LED light source unit overlaps with the beam of the eight 365 nm LED light source units to be a combined wavelength desirable.

더욱이, 상기 제어부는 상기 LED 광원 모듈의 서로 파장이 다른 2 종류의 LED 광원 유닛에 대해 2 세트 듀얼제어를 수행하는 것이 바람직하다. 또한 제어부는, 매트릭스 형태로 배열된 상기 복수의 LED 광원 유닛 사이의 빔 중첩부의 출력이 저하되지 않도록, LED의 조사 면적을 LED의 크기보다 크게 조절하는 것이 바람직하다. Furthermore, it is preferable that the control unit performs two sets of dual control for the two types of LED light source units having different wavelengths of the LED light source module. It is also preferable that the control unit adjusts the irradiation area of the LED to be larger than the size of the LED so that the output of the beam overlapping unit between the plurality of LED light source units arranged in a matrix form is not lowered.

또한, 상기 LED 광원 유닛은, 공급 전류에 따라 강도가 제어된 빛을 발생시키는 LED 광원, 상기 LED 광원이 배치되고, 회로 패턴이 형성된 LED 기판, 상기 LED 광원으로부터 방사된 빔에 대해 각 보정을 수행하는 1차 렌즈, 상기 1차 렌즈를 거친 빔에 대해 집광수렴을 수행하는 2차 렌즈, 상기 LED 광원, 상기 LED 기판, 상기 1차 렌즈 및 상기 2차 렌즈에 대해 하우징을 제공하는 유닛 바디를 포함할 수 있다. The LED light source unit may further include an LED light source that generates light whose intensity is controlled in accordance with a supply current, an LED substrate on which the LED light source is disposed, a circuit substrate on which the circuit pattern is formed, A secondary lens that performs light convergence with respect to the beam passing through the primary lens, a unit body that provides a housing for the LED light source, the LED substrate, the primary lens, and the secondary lens can do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 태양은, 복수의 LED 광원 유닛을 포함하는 복수의 LED 광원 모듈, 상기 복수의 LED 광원 모듈의 상기 복수의 LED 광원 유닛에 공급되는 전류의 크기를 각각 제어하여 노광영역에 도달하는 빛의 강도를 결정하고, 전류의 공급 및 중단을 제어하는 제어부, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 LED 광원 모듈에 전류를 공급하는 전원 공급부, 상기 복수의 LED 광원 모듈의 각각의 동작상태 및 공급전류 값을 사용자에게 표시하는 표시부 및, 상기 복수의 LED 광원 모듈에 공급되는 전류의 크기를 제어하도록 상기 제어부에 사용자의 외부 명령을 입력하는 키조작부를 포함하는 노광용 LED 광원 장치 및, 다수의 노광장비에 각각 설치되는 상기 노광용 LED 광원 장치들을 유무선 통신망을 통해 원격으로 통합 제어 및 관리하는 중앙관리서버를 포함하는 노광용 LED 광원장치 관리시스템이다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an LED light source module including: a plurality of LED light source modules including a plurality of LED light source units; A control unit for determining the intensity of light reaching the exposure area and controlling supply and interruption of current, a power supply unit for supplying current to the plurality of LED light source modules under the control of the control unit, And a key operation unit for inputting a user's external command to the control unit to control the magnitude of a current supplied to the plurality of LED light source modules, , The LED light source devices for exposure, which are respectively installed in a plurality of exposure equipment, are remotely integratedly controlled and managed through a wired / wireless communication network Is an LED light source device management system for exposure including a central management server.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 2 종류 이상의 LED 광원 유닛을 매트릭스 형태로 배열하여 LED 광원 모듈을 구성하므로, 다양한 패턴 굵기의 노광 대상물에 대해 용이하게 노광을 실시할 수 있는 효과가 있다. 즉, LED를 어레이화하여 강도(Intensity) 및 균일도(Uniformity)의 최적화가 가능해지고, LED 수량이 150EA 이내에서 노광 실면적 510*610mm 내에 광효율이 90% 가 되도록 하였다. As described above, according to the present invention, two or more types of LED light source units are arranged in a matrix form to constitute an LED light source module, so that exposure can be easily performed on objects to be exposed having various pattern thicknesses. In other words, the LEDs can be arrayed to optimize the intensity and uniformity, and the light efficiency is 90% within the range of 510 * 610mm of the exposed area within 150EA of the LED quantity.

아울러, 다수의 LED 광원 모듈을 어레이화하여 노광장치를 구성하므로, 대면적의 노광 대상물에 대해 용이하게 노광을 실시할 수 있는 효과가 있다.
In addition, since a plurality of LED light source modules are arrayed to constitute an exposure apparatus, there is an effect that exposure can be easily performed on a large-area exposure object.

도 1은 종래기술에 의한 노광용 LED 램프가 적용된 노광 장치를 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 노광용 LED 광원 장치를 설명하는 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 광원 모듈을 설명하는 개념도,
도 4는 도 3에 의한 LED 광원 모듈의 3차원 설계 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 복수의 LED 광원 모듈이 배치된 것을 설명하는 개념도,
도 6은 도 5에 의한 LED 광원 모듈의 3차원 설계 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 광원 유닛을 설명하는 단면도,
도 8은 도 7에 의한 LED 광원 유닛의 3차원 설계 도면,
도 9는 인접하여 배열된 2개의 LED 광원 유닛()에서 빔이 조사되는 것을 설명하는 도면,
도 10은 제어부로서 사용되는 MCU의 일 예를 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating an exposure apparatus to which an LED lamp for exposure according to the related art is applied,
2 is a block diagram illustrating an LED light source device for exposure according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating an LED light source module according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a three-dimensional design drawing of the LED light source module according to FIG. 3,
5 is a conceptual view for explaining the arrangement of a plurality of LED light source modules according to an embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a three-dimensional design drawing of the LED light source module according to FIG. 5,
7 is a cross-sectional view illustrating an LED light source unit according to an embodiment of the present invention,
FIG. 8 is a three-dimensional design drawing of the LED light source unit according to FIG. 7,
FIG. 9 is a view for explaining that a beam is irradiated from two adjacent LED light source units;
10 is a block diagram for explaining an example of an MCU used as a control unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 노광용 LED 광원 장치를 설명하는 블록도이다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 노광용 LED 광원 장치(100)는 LED 광원 모듈(110), 제어부(120), 전원 공급부(130), 키조작부(150), 표시부(140), 통신부(160), 운용단말(200)을 포함한다. 2 is a block diagram illustrating an LED light source device for exposure according to a preferred embodiment of the present invention. 2, an LED light source device 100 for exposure according to a preferred embodiment of the present invention includes an LED light source module 110, a control unit 120, a power supply unit 130, a key operation unit 150, a display unit 140, A communication unit 160, and an operation terminal 200. [

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 광원 모듈을 설명하는 개념도이고, 도 4는 도 3에 의한 LED 광원 모듈의 3차원 설계 도면이다. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an LED light source module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a three-dimensional design drawing of the LED light source module according to FIG.

도 3 및 도 4를 참고하면, LED 광원 모듈(110)은 복수의 LED 광원 유닛(112a,112b)을 포함하는데, 복수의 LED 광원 유닛(112a,112b)은 매트릭스 형태로 배열된다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, LED 광원 모듈(110) 내의 복수의 LED 광원 유닛(112a,112b)은 3×3 매트릭스 형태로 배열되되, X로 표시한 중앙부의 1개의 LED 광원 유닛(112b)은 405 nm의 파장을 가지고, O로 표시한 주변부의 8개의 LED 광원 유닛(112a)은 365 nm의 파장을 가지는 것으로 배열될 수 있다. 이렇듯, LED 광원 모듈(110) 내의 복수의 LED 광원 유닛(112a,112b)은 서로 파장이 다른 여러 종류, 예를 들어 2 종류의 LED 광원 유닛으로 이루어질 수 있다. 매트릭스 형태의 크기 및 서로 다른 LED 광원 유닛의 배치는 도 3 및 도 4에 한정되지 아니하며, 노광 대상물의 특성에 따라 달라질 수 있다. 3 and 4, the LED light source module 110 includes a plurality of LED light source units 112a and 112b, and the plurality of LED light source units 112a and 112b are arranged in a matrix form. For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the plurality of LED light source units 112a and 112b in the LED light source module 110 are arranged in a 3x3 matrix, and one LED The light source unit 112b has a wavelength of 405 nm and the eight LED light source units 112a in the peripheral portion indicated by O can be arranged to have a wavelength of 365 nm. As described above, the plurality of LED light source units 112a and 112b in the LED light source module 110 may be composed of various kinds of LED light source units having different wavelengths, for example, two LED light source units. The size of the matrix shape and the arrangement of the different LED light source units are not limited to those shown in FIGS. 3 and 4, and may be varied depending on the characteristics of the object to be exposed.

더욱이, 도 4에 도시된 것처럼, 중앙부의 1개의 405 nm LED 광원 유닛의 빔이 주변부 8개의 365 nm LED 광원 유닛의 빔과 모두 중첩되어 복합파장이 될 수 있도록, 405 nm LED 광원 유닛을 365 nm LED 광원 유닛보다 크게 구성하는 것이 바람직하다. Further, as shown in FIG. 4, the 405 nm LED light source unit is divided into 365 nm LED light source units so that the beam of one 405 nm LED light source unit in the central portion overlaps with the beam of eight 365 nm LED light source units in the peripheral portion, It is preferable to be larger than the LED light source unit.

이렇게 서로 다른 파장을 갖는 여러 종류의 LED 광원 유닛을 하나의 LED 광원 모듈에 매트릭스 형태로 배치함으로써, 노광 대상물의 특성에 맞게 LED 광원의 파장을 선택할 수 있다. 예를 들어, 365 nm(i-line)와 405 nm(h-line)의 복합 파장 UV(자외선) 영역의 LED 빔을 포토마스크에 조사하여 마스크상의 회로 패턴을 코팅된 PCB 기판에 전사할 수 있게 된다. By arranging various kinds of LED light source units having different wavelengths in one LED light source module in a matrix form, the wavelength of the LED light source can be selected according to the characteristics of the object to be exposed. For example, it is possible to irradiate a photomask with an LED beam in a composite wavelength UV (ultraviolet) region of 365 nm (i-line) and 405 nm (h-line) to transfer a circuit pattern on the mask onto a coated PCB substrate do.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 복수의 LED 광원 모듈이 배치된 것을 설명하는 개념도이고, 도 6은 도 5에 의한 LED 광원 모듈의 3차원 설계 도면이다.FIG. 5 is a conceptual view illustrating a plurality of LED light source modules according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a three-dimensional design drawing of the LED light source module according to FIG.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 광원 모듈(110)은 매트릭스 형태로 배열된다. 이렇게 복수의 LED 광원 모듈을 매트릭스 형태로 배열함으로써, 노광 대상물의 크기에 맞게 자유로이 크기를 변형시킬 수 있고, 대면적을 갖는 노광장치를 용이하게 만들 수 있다. 예를 들어, 도 5처럼 3×3의 LED 광원 모듈(110)을 3×3의 매트릭스 형태로 배열하면, 총 81개의 LED 광원 유닛을 배치할 수 있다. 그리고, 도 6처럼, 3×3의 LED 광원 모듈을 4×4의 매트릭스 형태로 배열하면, 144개의 LED 광원 유닛을 배치할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 매트릭스 배열의 노광용 LED 광원 장치에 의하면, 1:1 마스크 패턴 노광 방식으로 UV 영역의 LED 빔이 균일하게 노광 대상물에 조사되는 것이 가능해진다. As shown in FIGS. 5 and 6, the plurality of LED light source modules 110 are arranged in a matrix form. By arranging the plurality of LED light source modules in a matrix form in this way, the size can be freely changed according to the size of the object to be exposed, and an exposure apparatus having a large area can be easily made. For example, if 3 × 3 LED light source modules 110 are arranged in a matrix of 3 × 3 as shown in FIG. 5, a total of 81 LED light source units can be arranged. As shown in FIG. 6, when the 3 × 3 LED light source modules are arranged in a matrix of 4 × 4, 144 LED light source units can be arranged. Therefore, according to the LED light source device for exposure of the matrix array according to the present invention, it is possible to uniformly irradiate the object to be exposed with the LED beam in the UV region by the 1: 1 mask pattern exposure method.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 광원 유닛을 설명하는 단면도이고, 도 8은 도 7에 의한 LED 광원 유닛의 3차원 설계 도면이다. 도 7을 참고하면, LED 광원 유닛(112)은, LED 광원(114), LED 기판(118), 1차 렌즈(115), 2차 렌즈(116) 및, 유닛 바디(117)를 포함하여 이루어진다. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an LED light source unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a three-dimensional design drawing of the LED light source unit according to FIG. 7, the LED light source unit 112 includes an LED light source 114, an LED substrate 118, a primary lens 115, a secondary lens 116, and a unit body 117 .

LED 광원(114)은 공급 전류에 따라 강도가 제어된 빛을 발생시키는 것으로서, LED 기판(118)상에 설치된다. LED 기판(118)은 회로 패턴이 형성되어 LED에 전류와 전압을 공급한다. 1차 렌즈(115)는 LED 광원(114)으로부터 방사된 빔에 대해 각 보정을 수행한다. 즉, 도 7에 도시된 것처럼, LED 광원의 넓이 보다 넓은 면적으로 빔이 조사될 수 있도록 한다. 2차 렌즈(116)는 1차 렌즈(115)를 거친 빔에 대해 집광수렴을 수행한다. 이러한 LED 광원(114), LED 기판(118), 1차 렌즈(115) 및 2차 렌즈(116)는 유닛 바디(117)에 설치되어 하나의 LED 광원 유닛(112)을 구성한다. The LED light source 114 is provided on the LED substrate 118, which generates light whose intensity is controlled in accordance with the supply current. The LED substrate 118 is formed with a circuit pattern to supply current and voltage to the LED. The primary lens 115 performs each correction on the beam emitted from the LED light source 114. That is, as shown in FIG. 7, the beam can be irradiated to a larger area than the area of the LED light source. The secondary lens 116 performs convergence convergence with respect to the beam passing through the primary lens 115. The LED light source 114, the LED substrate 118, the primary lens 115, and the secondary lens 116 are installed in the unit body 117 to constitute one LED light source unit 112.

도 9는 인접하여 배열된 2개의 LED 광원 유닛(112)에서 빔이 조사되는 것을 설명하는 도면이다. 도 9를 참고하면, 개별 LED의 조사면적이 10 mm 일때, 개별 LED 사이의 부분(1 mm)은 출력이 저하될 수 있다. 따라서, LED의 조사 면적을 10 mm 보다 약간 크게 조절하고, 중첩 부분(즉, LED의 에지 부위)의 출력이 저하되지 않도록 제어한다. 예를 들어, 한쪽 LED로부터 50%의 빔, 다른 쪽 LED로부터 50%의 빔을 수신함으로써, LED 유닛 사이의 중첩부분은 출력이 저하되지 않고 LED 내부의 출력과 같게 제어되어 에너지 밀도가 균일하게 된다. Fig. 9 is a view for explaining that beams are irradiated from two adjacent LED light source units 112. Fig. Referring to Fig. 9, when the irradiation area of individual LEDs is 10 mm, the output (1 mm) between the individual LEDs may be degraded. Therefore, the irradiation area of the LED is controlled to be slightly larger than 10 mm, and control is performed so that the output of the overlapping portion (that is, the edge portion of the LED) is not lowered. For example, by receiving 50% of the beam from one LED and 50% of the other from the other LED, the overlap between the LED units is controlled so that the output is not degraded and is equal to the output inside the LED, resulting in a uniform energy density .

다시 도 2를 참고하면, 제어부(120)는 LED 광원 모듈(110)의 LED 광원 유닛(112)에 공급되는 전류의 크기를 각각 제어하여 노광영역에 도달하는 빛의 강도를 결정하고, 전류의 공급 및 중단을 제어한다. 2, the controller 120 controls the magnitude of the current supplied to the LED light source unit 112 of the LED light source module 110 to determine the intensity of the light reaching the exposure area, And interruption.

LED 광원 모듈(110)에 서로 파장이 다른 2 종류의 LED 광원 유닛(112a,112b)이 배열된 경우, 제어부(120)는 LED 광원 모듈에 대해 2 세트 듀얼제어를 수행한다. 즉, 365 nm의 LED 광원 유닛에 대해서는 14.9 v 및 700 mA를 공급하도록 제어하고, 405 nm LED 광원 유닛에 대해서는 12~48 v 및 1000~1800 mA를 공급하도록 제어할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 것처럼 LED 광원 모듈(110)에 2 종류 9 개의 LED 광원 유닛(112a,112b)이 배열된 경우에도, 단지 듀얼 채널로 제어를 수행할 수 있다. When two kinds of LED light source units 112a and 112b having different wavelengths are arranged in the LED light source module 110, the control unit 120 performs dual control of two sets on the LED light source module. That is, it can be controlled to supply 14.9 v and 700 mA for the 365 nm LED light source unit, and 12 to 48 v and 1000 to 1800 mA for the 405 nm LED light source unit. Therefore, even when two kinds of nine LED light source units 112a and 112b are arranged in the LED light source module 110 as shown in FIG. 3, the dual channel control can be performed only.

또한, 제어부(120)는 필요시만 LED 광원 유닛을 On하여 불필요한 전력소모 및 성능 저하를 방지할 수 있다. 이러한 본 발명의 제어부(120)는 아날로그 제어방식 대신에 디지털 제어방식에 의한 MCU로 구현할 수 있다. 이러한 MCU는 설비 I/O 제어, 광원 제어, 외부 환경 제어가 가능하며, 하나의 MCU에서 36 CH 제어를 수행할 때 32 CH은 365nm LED 광원 유닛을 제어하고, 다른 4 CH은 405nm LED 광원 유닛을 제어하는 것으로 동작할 수 있다. 도 10은 제어부로서 사용되는 MCU의 일 예를 설명하기 위한 블록도이다. In addition, the controller 120 turns on the LED light source unit only when necessary, thereby preventing unnecessary power consumption and performance degradation. The controller 120 of the present invention can be implemented as an MCU by a digital control method instead of the analog control method. These MCUs are capable of I / O control, light source control and external environment control. When performing 36 CH control in one MCU, 32 CH controls 365 nm LED light source unit and the other 4 CH controls 405 nm LED light source unit It can be operated by controlling. 10 is a block diagram for explaining an example of an MCU used as a control unit.

전원 공급부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라 LED 광원 모듈(110)에 전압 및 전류를 공급한다. 전원 공급부(130)는 정전류 제어 방식으로 LED 광원 유닛에 안정적인 전압 및 전류를 공급할 수 있다. The power supply unit 130 supplies voltage and current to the LED light source module 110 under the control of the control unit 120. The power supply unit 130 can supply a stable voltage and current to the LED light source unit in a constant current control manner.

표시부(140)는 LED 광원 모듈(110)의 각각의 동작상태 및 공급전류 값을 사용자에게 표시한다. 키조작부(150)는 LED 광원 모듈(110)에 공급되는 전류의 크기를 제어하도록 제어부(120)에 사용자의 외부 명령을 입력한다. 이러한 표시부(140) 및 키조작부(150)는 하나의 LCD 터치 스크린으로 구현될 수 있다. The display unit 140 displays the operation state and supply current value of the LED light source module 110 to the user. The key operation unit 150 inputs an external command of the user to the control unit 120 to control the magnitude of the current supplied to the LED light source module 110. The display unit 140 and the key operation unit 150 may be implemented by one LCD touch screen.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 노광용 LED 광원 장치는 이 노광용 LED 광원 장치(100)를 개별적으로 제어, 관리 및 운용하는 운용단말(200)을 포함할 수 있다. 운용단말(200)은 PC 형태의 컴퓨터 단말 또는 현장 관리자의 휴대형 모바일 단말이 될 수 있으며, 통신부(160)를 통해 노광용 LED 광원 장치(100)에 유무선 연결된다.The LED light source device for exposure according to the preferred embodiment of the present invention may include an operation terminal 200 for individually controlling, managing, and operating the LED light source device 100 for exposure. The operation terminal 200 may be a PC terminal or a portable terminal of a field manager and is connected to the LED light source device 100 for exposure through a communication unit 160 by wire or wireless.

통신부(160)는 운영단말(200)로부터 LED 광원 모듈(110)의 제어명령을 수신하고, LED 광원 모듈(110)의 동작에 관한 각종 정보를 운영단말(200)에 전송하기 위하여 RS232, RS485 포트 등으로 구현될 수 있으며, 전송된 정보 및 데이터들은 운영단말(200)에 저장 및 유지될 수 있다. 이외에도 노광설비와 통신하는 통신부를 더 구비할 수 있다. The communication unit 160 receives a control command of the LED light source module 110 from the operation terminal 200 and transmits various information related to the operation of the LED light source module 110 to the operating terminal 200 via an RS232, Etc., and the transmitted information and data can be stored and maintained in the operating terminal 200. In addition, a communication unit for communicating with an exposure facility may be further provided.

본 발명에 의한 노광용 LED 광원 장치는 유무선 네트워크를 통해 중앙관리서버에 연결될 수 있다. 중앙관리서버는 원격지에서 여러 대의 노광용 LED 광원장치(100)들을 전체적으로 제어 및 관리할 수 있다. 한편, 운용단말(200)은 선택적으로 사용될 수 있으며, 운용단말(200)이 사용되지 않는 경우에는 노광용 LED 광원 장치(100)가 직접 유무선 네트워크를 통해 중앙관리서버(300)에 접속된다.
The LED light source device for exposure according to the present invention can be connected to a central management server through a wired / wireless network. The central management server can control and manage the plurality of LED light source devices 100 for exposure as a whole from a remote place. On the other hand, the operating terminal 200 can be selectively used. When the operating terminal 200 is not used, the LED light source device 100 for exposure is directly connected to the central management server 300 through a wired / wireless network.

100 : 노광용 LED 광원 장치 110 : LED 광원 모듈
120 : 제어부 130 : 전원 공급부
140 : 표시부 150 : 키조작부
160 : 통신부 200 : 운용단말
112 : LED 광원 유닛 114 : LED 광원
115 : 1차 렌즈 116 : 2차 렌즈
117 : 유닛 바디 118 : LED 기판100: LED light source device for exposure 110: LED light source module
120: control unit 130: power supply unit
140: display unit 150: key operation unit
160: communication unit 200:
112: LED light source unit 114: LED light source
115: primary lens 116: secondary lens
117: Unit body 118: LED substrate

Claims (10)

복수의 LED 광원 유닛을 포함하는 복수의 LED 광원 모듈;
상기 복수의 LED 광원 모듈의 상기 복수의 LED 광원 유닛에 공급되는 전류의 크기를 각각 제어하여 노광영역에 도달하는 빛의 강도를 결정하고, 전류의 공급 및 중단을 제어하는 제어부;
상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 LED 광원 모듈에 전류를 공급하는 전원 공급부;
상기 복수의 LED 광원 모듈의 각각의 동작상태 및 공급전류 값을 사용자에게 표시하는 표시부; 및
상기 복수의 LED 광원 모듈에 공급되는 전류의 크기를 제어하도록 상기 제어부에 사용자의 외부 명령을 입력하는 키조작부를 포함하되,
상기 복수의 LED 광원 모듈은 매트릭스 형태로 배열되고, 상기 LED 광원 모듈 내의 상기 복수의 LED 광원 유닛은 3×3 매트릭스 형태로 배열되고,
상기 복수의 LED 광원 유닛에서, 중앙부 1개의 405 nm LED 광원 유닛의 빔이 주변부 8개의 365 nm LED 광원 유닛의 빔과 모두 중첩되어 복합파장이 될 수 있도록, 상기 405 nm LED 광원 유닛을 상기 365 nm LED 광원 유닛보다 크게 구성하고,
상기 제어부는, 매트릭스 형태로 배열된 상기 복수의 LED 광원 유닛 사이의 빔 중첩부의 출력이 저하되지 않도록, LED의 조사 면적을 LED의 크기보다 크게 조절하는 것을 특징으로 하는 노광용 LED 광원 장치.A plurality of LED light source modules including a plurality of LED light source units;
A controller for controlling intensity of light reaching the exposure area by controlling the magnitude of current supplied to the plurality of LED light source units of the plurality of LED light source modules and controlling supply and interruption of current;
A power supply unit for supplying current to the plurality of LED light source modules under the control of the control unit;
A display unit for displaying an operation state and a supply current value of each of the plurality of LED light source modules to a user; And
And a key operation unit for inputting an external command of the user to the control unit to control the magnitude of current supplied to the plurality of LED light source modules,
Wherein the plurality of LED light source modules are arranged in a matrix form, the plurality of LED light source units in the LED light source module are arranged in a 3x3 matrix form,
In the plurality of LED light source units, the 405 nm LED light source unit is divided into the 365 nm LED light source unit so that the beam of one central 405 nm LED light source unit overlaps with the beam of eight peripheral 365 nm LED light source units, LED light source unit,
Wherein the control unit controls the irradiation area of the LED to be larger than the size of the LED so that the output of the beam overlapping unit between the plurality of LED light source units arranged in a matrix form is not lowered. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 LED 광원 모듈의 서로 파장이 다른 2 종류의 LED 광원 유닛에 대해 2 세트 듀얼제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 노광용 LED 광원 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit performs two sets of dual control for two types of LED light source units having different wavelengths of the LED light source module. 제1항에 있어서, 상기 LED 광원 유닛은,
공급 전류에 따라 강도가 제어된 빛을 발생시키는 LED 광원;
상기 LED 광원이 배치되고, 회로 패턴이 형성된 LED 기판;
상기 LED 광원으로부터 방사된 빔에 대해 각 보정을 수행하는 1차 렌즈;
상기 1차 렌즈를 거친 빔에 대해 집광수렴을 수행하는 2차 렌즈;
상기 LED 광원, 상기 LED 기판, 상기 1차 렌즈 및 상기 2차 렌즈에 대해 하우징을 제공하는 유닛 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광용 LED 광원 장치.

The LED light source unit according to claim 1,
An LED light source generating intensity-controlled light according to the supply current;
An LED substrate on which the LED light source is arranged and on which a circuit pattern is formed;
A primary lens for performing each correction on the beam emitted from the LED light source;
A secondary lens which performs convergence convergence with respect to the beam passed through the primary lens;
And a unit body for providing a housing for the LED light source, the LED substrate, the primary lens, and the secondary lens.

삭제delete 삭제delete
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