KR100821398B1 - 노광 장치 및 노광 시스템 - Google Patents
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Abstract
제 1 LCD 패널과 제 2 LCD 패널을 노광하기 위해 사용되는 노광 장치가 제공된다. 상기 노광 장치는 본체와 적어도 하나의 제 1 노광 소스와 제 2 노광 소스를 구비한다. 상기 본체는 적어도 하나의 제 1 단과 제 2 단을 갖고있으며, 상기 제 2 단은 상기 제 1 단 아래에 위치한다. 상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널은 각각 상기 제 1 단과 상기 제 2 단상에 위치한다. 상기 제 1 노광 소스와 제 2 노광소스는 각각 상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널을 각기 노광하기 위한 상기 제 1 단과 상기 제 2 단 위에 위치한다.
Description
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다
도 1a는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 노광 장치의 도면이다.
도 1b는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 또 다른 노광 장치의 도면이다
도 2는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 노광 장치의 도면이다.
도 3은 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 노광 장치의 도면이다.
도 4는 본 발명의 네 번째 실시예에 따른 노광 장치의 도면이다
본 발명은 노광 장치 및 노광 시스템에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 별개 층에 여러 개의 LCD 패널을 동시에 노광 할 수 있는 노광 장치 및 노광 시스템에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD) 기술은 지난 몇 년 사이에 급속히 성장하여 왔다. LCD 산업은 응답 속도, 시야각, 휘도 및 콘트라스트와 같은 LCD 장치의 품질에 중요한 요소들을 개선시키는 데에 목표하고 있다.
폴리머 안정화 편향 기술(polymer stabilized alignment: 이하 PSA라 함)이 출현한 이후, 상기 PSA기술은 상당한 주목을 받고 있다. PSA 기술에 따라 생산된 LCD 패널은 빠른 응답 속도, 광 시야각, 높은 어퍼쳐(aperture) 비율(고 광 효율성), 고 콘트라스트 및 간단한 제조공정과 같은 이점을 갖고있어 미래의 LCD 산업을 이끌 주요한 기술로 인식되고 있다.
상기 PSA기술은 적은 양의 반응성 단량체들(monomers)이 멀티영역 수직 편향 (Multi-domain vertical aligned(MVA)) 액정에 첨가되고, 상기 반응성 단량체들은 전압과 자외선을 받게 되면 중합되고 분리된다. 상기 중합체들을 경계면에 적층해 놓았을 때, 상기 중합체들과 액정 분자간의 상호 작용력으로 인해, 중합체들은 액정 분자 방향으로 편향되고 적층되어 결국에는 패널의 액정분자가 일정한 방향으로 프리틸트 각 (pre-tilt angle)을 갖도록 한다.
상기 프리틸트 각은 LCD 패널이 하 나의 전압에 의해 구동될 때, 액정 분자의 기울기 방향을 결정해 주는 것뿐 아니라, 여러 개의 전압에 의해 구동될 때에도 액정분자의 광의 송출과도 상당한 연관이 있다.
그러나, 단량체들이 전압과 자외선이 처음으로 인가되는 노광 공정에서 충분히 반응하지 않는다면, 상기 패널에 잔류된 단량체들은 외부 광을 수신할 때 반응될 여지가 있다.
그 결과, 액정분자의 프리틸트 각은 영향을 받게 되어 일정치 못한 분산을 갖게 되고 패널에 불안정한 광 특성 및 잔상을 초래하는 문제가 있다. 상기 잔상의 출현은 다른 프리틸트 각을 갖게 되는 액정 분자들 때문이며 이러한 현상은 쉽게 검출될 수 있는 치명적인 결함이다.
LCD 패널의 품질 규격화가 더욱 강화되어 감에 따라 실용화 및 대량 생산의 특징들로 인해 반응성 단량체들을 첨가시키는 그러한 LCD 기술이 주요한 기술로 부각되고, 잔류된 중합체들로 인한 잔상 문제는 최우선적으로 해결되어야 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 불안정한 광 특성이나 잔상 문제를 해결하기 위한 노광 장치 및 노광 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 노광 장치는 제 1LCD 패널과 제 2 LCD 패널을 노광하기 위해 사용되는 노광 장치에 대한 것이다. 상기 노광 장치는 본체와 적어도 하나의 제 1 노광 소스와 제 2 노광 소스를 구비한다.
상기 본체는 적어도 하나의 제 1 단과 제 2 단을 갖고 있으며, 상기 제 2 단은 상기 제 1 단 아래에 위치한다. 상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널은 각각 상기 제 1 단과 상기 제 2 단상에 위치한다. 상기 제 1 노광 소스와 제 2 노광소스는 각각 상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널을 각기 노광하기 위한 상기 제 1 단과 상기 제 2 단 위에 위치한다
본 발명은 여러 개의 단, 여러 개의 LCD 패널 및 적어도 한 개 이상의 노광 소스를 구성하는 노광 시스템을 제공함으로써 상기 언급한 과제를 달성한다. 상기 단은 다른 평면상에 위치하고, 상기 LCD 패널은 상기 단 위에 배치되고, 적어도 노 광 소스는 상기 LCD 패널을 노광하기 위한 상기 단 위에 각각 배열되어 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명은 여러 개의 단을 갖고 있는 노광 장치 및 시스템을 제공한다. 상기 단은 서로 다른 평면 상에 설치되어 있으며, 상기 LCD 패널은 노광될 단 상에 배치되어 있다. 상기 노광 소스는 상기 LCD 패널을 노광하기 위해 상기 단 위에 배치된다.
본 발명은 다음의 실시예를 통해 상세히 설명된다. 본 실시예에서의 상기 노광 장치 및 노광 시스템은 반응성 단량체가 첨가된 LCD 패널내의 잔류 단량체가 광화학성 반응으로 충분히 반응하도록 할 수 있게 한다.
첫번째 실시예
도 1a를 참조하면, 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 노광 장치의 도식도가 개시된다.
노광장치(100)는 본체(110), 제1 노광 소스(120), 제 2노광 소스(130), 제 3 노광 소스(140)를 포함한다. 상호 독립적으로 켜거나 끌 수 있는 제 1 노광소스(120), 제 2 노광소스(130) 및 제 3 노광소스(140)는 각각 다수개의 자외선 램프들을 포함한다.
상기 자외선 램프들에 의해서 발생되는 광 파장은 상기 단량체들의 반응을 촉진시키기 위해 300 ~ 400 nm의 범위이다. 본체(110)는 제 1 단(112), 제 2 단(114)및 제 3 단(116)을 포함한다. 제 2 단(114)은 제 2 단(112) 아래에 위치하며, 제 3 단(116)은 제 2 단(114) 아래에 위치한다. 제 1 단(112), 제 2 단(114) 및 제 3 단(116)은 모두 지면과 실질적으로 평행하다.
제 1 LCD 패널(10), 제 2 LCD 패널(20) 및 제 3 LCD 패널(30)은 각각 제 1 단(112), 제 2 단(114) 및 제 3 단(116) 위에 위치한다. 이외에도 더 많은 LCD 패널들이 제 1단(112), 제 2 단(114) 및 제 3 단(116) 상에 배치될 수 있다. 본 발명은 LCD 패널의 수를 제한하지 않는다.
상기 제 1 노광 소스(120), 제 2 노광 소스(130) 및 제 3 노광 소스(140)는 각각 제 1 LCD 패널(10), 제 2 LCD 패널(20) 및 제 3 LCD 패널(30)을 노광하기 위한 제 1 단(112), 제 2 단(114) 및 제 3 단(116)상에 각각 배치된다.
기존의 단일 평면 노광 방법과 비교해 볼 때, 본 노광 장치(100)는 노광 용 수직 멀티 층의 구조를 채택하여 상당한 작업 공간을 줄인다. 작업 공간이 제한된 제조 공장에서도 많은 LCD 패널을 노광시킬 수 있다. 더구나, 액정 내에 주입된 단량체들이 충분히 반응할 수 있도록 노광 기간이 연장될 수 있어, 잔상 발생을 줄인다.
이외에도 노광장치(100)는 제 1 LCD 패널(10), 제 2 LCD패널(20)및 제 3 LCD패널(30)의 온도를 -20°C~120°C의 범위 내로, 또는 바람직하게는 상기 단량체들의 반응을 촉진하기 위해서 약 25°C~ 60°C의 범위 내에서 조절할 수 있는 자동 온도조절 소자(150)를 더 구비한다.
도 1b를 참조하면 , 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 또 다른 노광 장치의 도식도를 보여 준다
노광장치(100a)는 노광 장치(100)와 전압인가 모듈(160)을 추가하는 점에서 차이가 있다. 노광 장치(100)와 동일한 소자에 대해서는 같은 부재부호가 사용된다.
전압인가 모듈(160)은 제 1 LCD 패널(10), 제 2 LCD패널(20) 및 제 3 LCD패널(30)에 각각 전압을 인가하기 위한 제 1 전압인가 소자(162), 제 2 전압인가 소자(164) 및 제 3 전압인가 소자(166)를 포함한다. 노광 장치(100a)는 노광을 위한 전압을 인가하는 제조공정과 노광을 위한 전압을 인가하지 않는 제조공정을 동시에 수행 할 수 있다.
단지 하나의 단을 갖고있는 기존의 노광 장치는 한 장치 내에서 두 개의 다른 제조공정을 동시에 수행할 수는 없다. 본 발명의 실시예에 따른 노광 장치들(100,100a)은 세 개의 층에 제한되지 않고 층의 수는 본 발명의 보호 범위에 영향을 주지 않으면서 실질적인 필요에 맞게 조정될 수 있다.
이외에도 제 1 단(112), 제 2 단(114)및 제 3 단(116)에 각기 대응하는 제 2 전압인가 소자(162), 제 2 전압인가 소자(164) 및 제 3 전압인가 소자(166)는 제 1단(112), 제 2 단(114) 및 제 3 단(116)상에 위치한 LCD패널들에 각각 전압을 동시에 또는 연속적으로 인가할 수 있다.
두번째 실시예
도2를 참조하면 본 발명의 두번째 실시에 따른 노광 장치의 도식도를 보여준다.
노광 장치(200)는 첫번째 실시예의 노광장치(100a)와 본체(210)의 제 1 단(212), 제 2 단(214) 및 제 3단(216)이 지면에 실질적으로 수직으로 위치하고 있다는 점에서 차이가 있고, 제 1 LCD 패널(10), 제 2 LCD패널 (20) 및 제 3 LCD패널(30)이 제 1 노광 소스(220), 제 2 노광 소스(230)및 제 3 노광 소스(240)의 노광을 위하여 각각 제 1 단(212), 제 2 단(214) 및 제 3 단(216) 상에 배치된다.
노광 장치(100a)와 동일한 부재에 대해서는 같은 부재기호가 사용되고, 그에 대한 기능은 여기에서는 설명을 생략한다.
세 번째 실시예
도3을 참조하면, 본 발명의 세 번째 실시에 따른 노광 장치의 도식도를 보여준다.
노광 장치(300)는 제 1단(312), 제 2 단(314) 및 제 3 단(316)이 제 1 LCD패널(40), 제 2 LCD 패널(50) 및 제 3 LCD패널(60)을 각각 이동시키기 위한 제 1 이동소자(312a), 제 2 이동소자(314a) 및 제 3 이동소자(316a)를 포함하고 있는 점에서 첫 번째 실시예의 노광 장치(100a)와 다르다.
본 발명의 실시예에 있어서 제 1 이동소자(312a), 제2 이동소자(314a) 및 제 3 이동소자(316a)는 각각 LCD패널을 이송시키기 위한 여러 개의 롤러를 포함 한다. 그러나 상기 롤러는 LCD패널을 이송하기 위한 이동벨트에 의해서 대체될 수 있다.
노광 장치(100a)와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부재기호가 사용되고 있고 그에 대한 기호는 생략된다.
이외에도 제 1 이동소자(312a), 제 2 이동소자(314a) 및 제 3 이동소자(316a)에 각각 대응되는 제 1전압인가 소자(162), 제 2 전압인가 소자(164) 및 제 3 전압인가 소자(166)는 제 1이동소자(312a), 제 2 이동소자(314a) 및 제 3 이동소자(316a) 위에 위치한 각각의 LCD 패널에 전압을 동시에 또는 연속적으로 각각 인가할 수 있다.
도3을 참조하면, 제 1 단(312), 제 2 단(314) 및 제 3 단(316)은 벽(312b, 314b, 3116b)에 의해 제 1 내지 제 3서브영역(미도시)으로 대응하여 분리되어있지만, 각각의 벽은 LCD패널이 통과할 수 있는 통로를 가지고있다.
제 1 노광 소스(320), 제 2 노광 소스(330) 및 제 3 노광 소스(340)는 각각의 단 위의 제 1 내지 제 3 서브영역에 대응되는 제 1 내지 제 3 서브 노광소스로 구분된다. 예를 들어, 제 1 노광소스(320) 제 1, 제 2, 제 3 서브 노광 소스(320a, 320b 및320c)는 각각 제 1 단(312)상의 제 1 내지 제 3 서브영역(미도시)으로 대응 된다.
따라서, 각각의 단은 여러 개의 서브영역으로 각각으로 나누어질 수 있다. 그래서 상기 노광 소스의 스위치는 독립적으로 제어될 수 있고, 노광 공정이 보다 유연하게 이루어질 수 있다.
노광 장치(300)는 단지 세 개의 서브영역으로 구분하는 것으로 한정되어 지지 않으며 실직적인 필요에 맞게 더 많은 서브 영역으로 분리될 수 있다.
본 고안의 실시예에 의한 자동온도조절 소자(350)는 상기 서브 노광소스와 결합된다면, 각각의 단의 제 1 내지 제 3 서브 영역에서 상기 LCD패널의 온도를 조절하면서 보다 다양한 노광 환경을 제공하도록 설계되어 질 수 있다. 상기 벽들(312b, 314b 및 316b)은 절연물질 및/또는 자외선 차단물질로 만들어지는 것이 바람직하다.
상기 벽의 물질의 예로서 아크릴, 고폴리머,석면 또는 나노소재가 포함될 수 있다. 제 1 내지 제 3 서브영역은 온도를 독립적으로 조절할 수 있는 각각의 다른 챔버로서 간주될 수 있다 그렇기 때문에 상기 자동온도조절 소자는 각각의 챔버에 연결되어야 하지만, 상기 LCD패널에 연결될 필요는 없다.
네 번째 실시예
도4를 참조 하면, 본 고안의 4번째 실시예에 따른 노광 장치의 도식도를 보여준다.
노광 장치(400)는 제 1 단(412), 제 2 단(414) 및 제 3 단(416)이 실질적으로 바닥과 예각을 이루고 있다는 점에서 노광 장치(100a)와 다르다.
노광 장치(300)와 비교한다면, 제 3 단(416)의 제 3 이송소자(416a)가 좌하면을 향해 이송되는 동안 제 1단(412) 및 제 2 단(414)상에 위치하고 있는 제 1 이송소자(412a) 및 제 2 이송소자(414a)는, 각각 좌하면과 우하면으로 이송되어 결과적으로 z형상의 이송통로를 형성한다.
상기 LCD 패널은 전송 소자(470a)를 통해 제 1단(412)과 제 2 단 (414) 사이로 이송되며, 전송 소자(470b)를 통해 제 2 단(414)과 제 3 단(416) 사이로 이송된 다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전송소자(470a, 470b)는 회전 연결판으로 예시되었으나 LCD 패널은 승강기를 통해 이송될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 노광장치(400)는 맨 위 층에서 맨 아래 층까지 LCD패널을 이송할 수 있으며, 각각의 단은 노광 소스가 스위치 온 또는 오프 되도록 각각 조절할 수 있으면서, 다양한 노광 환경을 조성하기 위해 전압을 인가할 수 있다.
또한, 상기 단의 수는 제조 공정에서 실질적인 필요에 따라 조정될 수 있다. 노광 장치(100a)와 비슷한 다른 부재에 대해서는 동일한 부재 부호가 사용되며 그에 대한 기능 설명은 여기서 생략된다.
본 발명의 각각의 실시예 또는 이들의 결합에 따른 노광 시스템이 구성될 수 있다. 상기 노광 시스템은 다른 평면상에 위치한 여러 개의 단들, 상기 단들 위에 배치된 여러 개의 LCD 패널들, 상기 LCD 패널들을 각각 노광하기 위한 상기 단 상에 배치된 적어도 한 개의 노광 소스를 포함한다. 이외에도, 여러 개의 노광 장치가 노광 시스템을 형성할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예에 설명된 상기 노광 장치 및 노광 시스템은 자외선 노광 메커니즘을 구성하기 위해 저비용 자외선 조명 소자를 탑재하며 멀티 층 방식에 의하여 멀티 층 노광 시스템으로 확대될 수도 있다.
상기 멀티 층 노광 시스템은 여러 개의 반제품 LCD 패널들을 동시에 노광하고 멀티 단계 노광을 위해 하나의 전압을 인가할 수 있다. 결과적으로, 제조 비용과 설비 공간이 절약되며, 단량체들이 완전하게 반응되며 그에 따라 상기 반응성 단량체 기술에 따라 제조된 LCD 패널의 불안정한 광 특성이나 잔상과 같은 일반적인 문제점을 해결할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 노광 장치 및 노광 시스템은 제조 비용과 설비 공간이 절약되며, 단량체들이 완전하게 반응되며 그에 따라 상기 반응성 단량체 기술에 따라 제조된 LCD 패널의 불안정한 광 특성이나 잔상과 같은 일반적인 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
Claims (18)
- 제 1 LCD 패널 및 제 2 LCD 패널을 노광하기 위한 노광장치에 있어 상기 노광 장치는,제 1 단과 제 2 단을 구비하는 본체로서, 상기 제 2단이 제 1단 아래에 배치되고, 상기 제 1 단 및 상기 제 2 단 상에 상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널이 위치하는 상기 본체 ; 및각각 상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널을 노광하기 위해 상기 제 1 단과 제 2 단 상에 각각 배치되는 제 1 노광 소스 및 제 2 노광 소스를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1노광 소스와 상기 제 2 노광 소스는 독립적으로 턴 온 또는 턴 오프 될 수 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 노광 소스와 상기 제 2 노광 소스 중 하나는 하나 이상의 자외선 램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 자외선 램프에 의해서 발생되는 광 파장은 300nm ~ 400nm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널에 전압을 인가하기 위한 제 1 전압 인가 소자 및 제 2 전압 인가 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 단과 제 2 단은 상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널을 이송하기 위한 제 1 이송 소자 및 제 2 이송 소자를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 제 1 이송 소자와 제 2 이송 소자는 각각 다수의 롤러 또는 이송 벨트를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 제 1 이송 소자와 제 2 이송 소자는 이송 방향이 서로 다른 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 8항에 있어서,상기 제 1 단에서 상기 제 2 단으로 상기 제 1 LCD 패널을 이송하기 위해 전송 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 단은 하나 이상의 제 1 서브영역과 하나 이상의 제 2 서브영역을 구비하고, 상기 제 1 노광 소스는 상기 제 1 서브 영역과 제 2 서브 영역에 각각 대응되는 하나 이상의 제 1 서브 노광 소스와 하나 이상의 제 2 서브 노광 소스를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 10항에 있어서,상기 제 2 단은 하나 이상의 제 3 서브영역과 하나 이상의 제 4 서브영역을 구비하며, 상기 제 2 노광 소스는 상기 제 3 서브 영역과 제 4 서브 영역에 각각 대응되는 하나 이상의 제 3 서브 노광 소스와 하나 이상의 제 4 서브 노광 소스를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 1항에 있어서,자동온도조절 소자를 더 포함하며, 상기 제 1 단은 하나 이상의 제 1 서브 영역과 제 2 서브영역을 포함하고, 상기 자동온도조절 소자는 상기 제 1 LCD 패널이 상기 제 1 서브 영역과 제 2 서브영역에 위치할 때, 다른 온도를 갖도록 조절하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 12항에 있어서,상기 제 2 단은 하나 이상의 제 3 서브 영역과 하나 이상의 제 4 서브영역을 포함하고 상기 자동온도조절 소자는 상기 제 2 LCD 패널이 상기 제 3 서브 영역과 제 4 서브영역에 위치하였을 때, 다른 온도를 갖도록 조절하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널의 온도가 -20°C ~ 120° C의 범위 내에 있도록 조절하기 위한 자동온도조절 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 LCD 패널과 상기 제 2 LCD 패널의 온도가 25°C ~ 60°C의 범위 내에 있도록 조절하기 위한 자동온도조절 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 단과 제 2 단은 지면과 실질적으로 평행인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 단과 제 2 단은 지면과 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 단과 제 2 단은 지면에 대해 실질적으로 예각을 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
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