KR102657557B1 - 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엑시머 램프를 이용하여 진공자외선을 조사함으로써 제전기능을 수행하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 있어서, 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 있어서, 진공자외선을 방사하는 엑시머 램프를 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부 상단 부위와 결합되며, 내부 일측에 구비되어 상기 엑시머 램프로 고주파(RF) 전원을 인가하는 고주파 발생장치를 포함하는 소켓부를 포함한다.
Description
본 발명은 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엑시머 램프를 이용하여 진공자외선을 조사함으로써 제전기능을 수행하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 관한 것이다.
LCD, OLED, 웨이퍼 외 각종 기판 또는 시트 구조나 각종 필름 구조 등 각종 소재 또는 제품 처리 공정에서 미세한 먼지가 부착되거나 정전기에 의해 소자가 훼손되는 등의 문제가 발생하는 것을 미연에 방지하기 위하여 정전기 제거 장치를 설치하는 것이 일반적이다.
한편, 최근 들어 LCD, OLED, 반도체 기술이 더욱 정밀화됨에 따라 증착 공정이나 진공 챔버 내 공정과 같이 감압 진공 환경에서 진행되거나 불활성가스를 취급하는 등 특수한 환경에서 진행되는 공정도 크게 증가하고 있는 추세인데, 이 경우 엑스선 방사식 장치의 경우에는 대기압 하에서와는 달리 상술한 특수한 환경에서는 정전기 제거 성능이 낮아 활용하기 어렵고, 코로나 방전식 장치는 고전압 방전에 의한 스퍼터링 현상, 이온 밸런스 조정에 따른 불편 등의 문제점이 있어 적용이 어렵다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-2065347호 '진공 자외선을 이용한 정전기 제거장치'라는 발명을 제안한 바가 있으며, 상기의 특허에서는 위의 문제점인 진공 챔버에 연결되어 진공자외선을 조사하여 제전 기능을 수행함으로써, 상기 문제점이 개선된 바가 있으나, 이러한 종래의 진공자외선을 이용한 정전기 제거 장치는 필라멘트(Filament) 타입으로써, 상기 필라멘트는 열전자를 방출하기 위해 예열시간이 필요한 문제점이 있었다.
또한, 사용되는 진공자외선 램프는 고유의 특성을 가지게 되며 해당 임피던스(Impedance)의 차이는 고주파 전력 발생장치와 진공자외선 램프 간의 임피던스의 차이로 나타났으며, 임피던스 매칭이 수행되지 않으면 과도한 반사파 등으로 인한 제품의 수명 단축, 과도한 전류 소비, 발열 등의 문제를 야기할 수 있으며, 따라서, 고주파 전력을 사용하는 진공자외선 램프의 구동을 위하여 고주파 전력 발생장치와 진공자외선 램프 간의 임피던스 매칭이 가능한 진공자외선 램프 구조를 제안함으로써, 상술한 종래의 진공자외선을 이용한 정전기 제거 장치의 문제점을 개선하고자 하는 것이다.
또한, 상기의 특허에서는 진공자외선 램프에서 조사되는 진공자외선의 광도를 감지하는 센서 등을 제안한 바가 있으나, 고주파의 경우 차폐가 되어지지 않을 시 외부로 방사되어 타제품에 영향을 끼칠 수 있으며, 장치의 특성상 이러한 센서 측정을 위한 PCB 기판이 조사부 측에 마련되어 해당 회로를 고주파로부터 보호하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발광 프로세스 상에 필라멘트가 존재하지 않고, 외부 전극에 의해 예열시간 없이 램프가 발광할 수 있는 구조인 불활성 기체가 봉입된 밀폐형 구조의 엑시머 램프(Excimer lamp)를 이용하여 진공자외선을 조사함으로써 진공 챔버와 같은 특수한 환경에서 제전 기능을 수행할 수 있는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치를 제공하는 것이다.
또한, 고주파 전력을 사용하는 진공자외선 램프의 구동을 위하여 고주파 전력 발생장치와 진공자외선 램프 간의 임피던스 매칭이 가능한 진공자외선 램프 구조가 적용된 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 제공하는 것이다.
또한, 엑시머 램프의 점등을 확인하기 위한 센서부를 동작 시 발생되는 고주파로부터 보호하기 위한 차폐 구조가 적용된 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치는, 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 있어서, 진공자외선을 방사하는 엑시머 램프를 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부 상단 부위와 결합되며 내부 일측에 구비되어 상기 엑시머 램프로 고주파(RF) 전원을 인가하는 고주파 발생장치를 포함하는 소켓부를 포함한다.
또한, 상기 소켓부는 외부에 마련된 전압 발생장치와 전기적으로 연결하기 위한 제1 커넥터가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고주파 발생장치는 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프 사이의 임피던스를 정합시키기 위해 마련되는 임피던스 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 임피던스 매칭부는 상기 엑시머 램프의 임피던스 변화에 따라 임피던스를 가변시켜 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프 사이의 임피던스를 정합시키기 위한 트리머 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소켓부는 내부 일측부에 상기 엑시머 램프의 점등 상태를 감지하기 위해 센서부가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소켓부는 상기 고주파 발생장치로부터 발생되는 고주파(RF) 신호로부터 센서부를 보호하기 위해 형성되는 차폐판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서부는 라이트 파이프를 통해 상기 엑시머 램프와 수광센서가 연결되어 상기 라이트 파이프를 따라 전달되는 빛을 통해 점등 상태를 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차폐판은 라이트 파이프가 삽입되는 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차폐판은 복수 개의 타공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 라이트 파이프는 상기 소켓부 내부에 형성되는 상기 센서부의 위치 따라 일자 또는 구부러진 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치는, 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 있어서, 진공자외선을 방사하는 엑시머 램프를 포함하는 헤드부, 상기 헤드부 상단 부위와 결합되며 외부에 마련된 고주파 발생장치와 전기적으로 연결되는 소켓부 및 고출력을 위해 상기 소켓부 외부에 마련되어 상기 엑시머 램프로 고주파(RF) 전원을 인가하는 고주파 발생장치를 포함하는 소켓부를 포함한다.
또한, 상기 소켓부는 외부에 마련된 전압 발생장치와 전기적으로 연결하기 위한 제1 커넥터와, 외부에 마련된 고주파 발생장치와 전기적으로 연결하기 위한 제2 커넥터가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고주파 발생장치는 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프 사이의 임피던스를 정합시키기 위해 마련되는 임피던스 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 임피던스 매칭부는 상기 엑시머 램프의 임피던스 변화에 따라 임피던스를 가변시켜 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프 사이의 임피던스를 정합시키기 위한 트리머 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소켓부는 내부 일측부에 상기 엑시머 램프의 점등 상태를 감지하기 위해 센서부가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소켓부는 상기 고주파 발생장치로부터 발생되는 고주파(RF) 신호로부터 센서부를 보호하기 위해 형성되는 차폐판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서부는 상기 엑시머 램프 점등 상태를 감지하는 수광센서가 노출되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차폐판은 복수 개의 타공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치는 발광 프로세스 상에 필라멘트(열원)가 존재하지 않고, 외부 전극에 의해 예열시간 없이 램프가 발광할 수 있는 구조인 불활성 기체가 봉입된 밀폐형 구조의 엑시머 램프(Excimer lamp)를 이용하여 진공자외선을 조사하여 제전기능을 수행할 수 있게 함으로써, 제전기능 수행 시, 엑시머 램프의 동작 온도가 낮은 효과가 있다.
또한, 예열시간이 필요하지 않으므로, 온오프 제어 수단을 통해 실시간 On/Off 제어가 가능한 이점이 있다.
또한, 고주파 발생장치와 엑시머 램프 두 지점 간의 임피던스(Impedance)를 매칭하기 위해서 고정 코일 및 트리머 커패시터(Trimmer Capacitor)를 구비함으로써, 임피던스의 세밀한 매칭이 가능하며, 이로 인해 임피던스 매칭이 수행되지 않아 발생하였던 과도한 반사파등으로 인한 제품의 수명단축, 과독한 전류 소비, 발열 등의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 소켓부 내부에 센서부를 별도의 공간에 마련하기 위한 차폐판이 형성됨으로써 엑시머 램프 동작 시 발생되는 고주파(RF) 신호로부터 센서부를 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치는 소켓부 내부에 마련되는 차폐판에 복수 개의 타공이 형성되어 대류에 의한 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A` 절단면을 표현하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임피던스 매칭 회로를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 구성하는 라이트 파이프의 다른 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 측면도이다.
도 9는 도 2의 B-B` 절단면을 표현하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임피던스 매칭 회로를 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A` 절단면을 표현하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임피던스 매칭 회로를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 구성하는 라이트 파이프의 다른 실시예를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 측면도이다.
도 9는 도 2의 B-B` 절단면을 표현하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임피던스 매칭 회로를 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 분해사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 측면도이고, 도 3은 도 2의 A-A` 절단면을 표현하는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임피던스 매칭 회로를 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치(1000)를 의미하고, 하기의 도 6 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예인 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치(2000)를 의미한다.
즉, 본 발명에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 구성하는 일부 구성요소는 설비나 그 구조 또는 제전 사양에 따라 크기 및 형상이 일부 변경되어 구성될 수 있음을 의미한다. 이에 대해서는 제2 실시예를 통해 다시 언급하도록 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치(1000)는, 크게, 헤드부(100)와, 소켓부(200)를 포함한다.
먼저, 헤드부(100)는 헤드부 하우징(110)과 엑시머 램프(120)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 헤드부 하우징(110)은 내부에 엑시머 램프(120)가 수용되는 수용공간이 형성되며, 도 1 및 도 5와 같은 형상으로 형성될 수 있으나, 이는 설명을 위한 일례일 뿐, 이에 한정되지 않으며, 도 7 및 도 11에 도시된 헤드부(100b) 및 헤드부 하우징(110b)과 같은 형상으로 설비나 그 구조 또는 제전 사양에 따라 크기 및 형상이 일부 변경되어 구성될 수 있음은 물론이다.
상기 헤드부 하우징(110)은 상기 소켓부(200)에 탈착될 수 있는 구조로 형성될 수 있으며, 상부에 플랜지(111)가 형성되어 상기 플랜지(111)를 통해 상기 소켓부(200) 하단부와 나사 결합할 수 있다.
또한, 상기 헤드부 하우징(110) 내부에는 엑시머 램프(120)가 삽입 장착될 때, 상기 엑시머 램프(120) 상부에 진공용 오링(112)이 적어도 한 개 이상 구비될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 엑시머 램프(120) 하부에 파손을 방지하기 위한 오링이 구비될 수 있다.
상기 엑시머 램프(120)는 상기 수용공간에 삽입 장착되어 피대전체에 진공자외선을 조사하기 위한 것으로, 진공자외선 발생기를 의미할 수 있다.
상기 엑시머 램프(120)는 내부에 필라멘트가 없고 예열시간이 필요 없이 기체를 광원으로 발광할 수 있는 불활성 기체가 봉입된 밀폐형 구조의 램프를 의미한다. 여기서, 상기 엑시머 램프(120)는 불활성 기체의 종류에 따라서 100nm 이상 200nm 이하의 파장 영역을 가지는 자외선 광을 방사할 수 있다.
상기 엑시머 램프(120)에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하자면, 상기 엑시머 램프는 방전관과 외부 전극을 포함한다.
상기 방전관은 통상적인 세라믹 등 유전체 제조공정을 통해 유전체로 이루어지는 연통 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 유전체는 전기적 절연성 및 유전성을 동시에 갖는 세라믹 재질을 기초로 하며 석영, 유리, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 산화실리콘, 은인산염, 실리콘카바이드, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화비스무스, 산화아연, 산화철, 티탄산 지르콘산 납, 카본 나노튜브 등을 사용할 수 있다.
상기 방전관 내부에는 방전 공간이 형성되어 상기 방전 공간에는 불활성 기체가 충진된다.
상기 외부 전극은 상기 방전관을 감싸는 매쉬, 얇은 판 등 전도성 재질로 만들어진 원통 등 형상을 지니며, 알루미늄 등 금속 재질로 이루어질 수 있다.
상기 외부 전극에는 외부의 전압 발생장치(미도시)와 고주파 발생장치와 연결되어 있어, 상기 외부 전극은 전원을 공급받을 수 있다.
따라서, 상기 엑시머 램프는 상기 외부 전극에 교류 전압을 인가하면, 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge, DBD) 등의 방식으로 불 불활성 기체가 엑시머 분자(여기 상태)를 형성시키고, 상기 엑시머 분자가 기저(바닥) 상태로 천이할 때, 100~200nm 파장(플라즈마)의 자외선 광을 방사하게 된다.
또한, 상기 엑시머 램프(120)는 일측에 진공자외선이 투과할 수 있는 조사창(121)이 형성되어, 진공자외선이 상기 조사창(121)을 통해 외부로 조사하게 된다.
상기 조사창(121)은 상기 파장 영역의 진공자외선 투과율이 우수한 마그네슘 플루오라이드(Magnesium Fluoride, MgF₂) 또는 칼슘 플루오라이드(Calcium Fluoride)로 코팅되어 이루어질 수 있다.
또한, 상기 엑시머 램프(120)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 전체적인 형상 '│'와 유사한 형상 이외에도 설비나 그 구조 또는 제전 사양에 따라 크기 및 형상이 일부 변경되어 구성될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 제2 실시예를 통해 다시 설명하도록 한다.
이에 대한 일례로서 도 10 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프(120b)는 'H'와 유사한 H 타입으로 형성될 수 있음을 배제하지 않는다.
한편, 상기 헤드부(100)는 상기 엑시머 램프(120) 조사부 측을 둘러싸며 형성되는 가이드부(130)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 가이드부(130)는 외부에 마련된 진공 챔버와 같은 설비에 결합을 위한 수단으로, 상기 엑시머 램프(120)의 조사창(121)이 직접 상기 설비의 내부를 향할 수 있도록 가이드한다.
상기 가이드부(130)가 형성되지 않는 경우, 진공 챔버를 포함하는 설비에 결합부가 형성되도록 하여 상기 결합부와 상기 헤드부(100)와 직접 연결되도록 구성될 수 있음을 배제하지 않는다.
다음, 소켓부(200)는 상기 헤드부(100)가 탈착될 수 있는 구조로 마련된 것으로, 소켓부 하우징(210)과 고주파 발생장치(220)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 소켓부 하우징(210)은 일례로 도 5에 도시된 바와 같이 측면부(211, 212), 하면부(213) 및 상면부(214)를 포함하여 탈착할 수 있도록 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기는 소켓부 하우징(210)은 일측에 제1 커넥터(215)가 형성된다. 상기 제1 커넥터(215)는 상기 소켓부 하우징(210) 일측면부를 관통하도록 형성되어, 상기 엑시머 램프(120)와 상기 고주파 발생장치(220)를 외부에 마련되는 전압 발생장치와 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
상기 소켓부 하우징(210)은 도 1 내지 도 3 및 도 5에 도시된 형상 이외에도 설비나 그 구조 또는 제전 사양에 따라 크기 및 형상이 일부 변경되어 구성될 수 있음은 물론이다. 이에 대해서는 하기에서 제2 실시예를 통해 다시 설명하도록 한다.
고주파 발생장치(220)는 외부에 마련된 전압 발생장치로부터 인가된 전압을 통해 고주파(RF)를 발생시키기 위한 것으로, 상기 소켓부 하우징(210) 내부 일측에 위치되도록 마련된다.
또한, 상기 고주파 발생장치(220)는 임피던스 매칭부를 포함한다. 상기 고주파 발생장치(220)는 상기 엑시머 램프(120)에 진공자외선(플라즈마 파장) 발생을 위해 전력을 공급하기 위해 고주파로 발진되는 RF 신호를 발생시키는 전원 공급장치로서, 도시되지는 않았지만 고주파로 발진되는 발진기와 전원을 증폭시켜 고출력의 RF(Radio Frequency) 파워를 발생시키는 전력 증폭기를 포함하는 장치를 의미할 수 있다.
상기 임피던스 매칭부는 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프(120) 사이의 임피던스(Impedance)를 정합시키기 위해 마련되는 것으로, 상기 제1 커넥터(215)와 전기적으로 연결되며, 고정코일(222)을 포함하여 RF 회로로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 임피던스 매칭부는 상기 엑시머 램프(120)는 고유의 특성을 가지게 되며 해당 임피던스의 차이는 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프(120) 간의 임피던스 차이로 나타나게 되는데, 따라서, 상기 임피던스 매칭부는 상기 엑시머 램프(120)의 임피던스 변화에 따라 임피던스를 가변시켜 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프(120) 사이의 임피던스를 정합시키기 위한 트리머 캐패시터(223)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이에 따라, 상기 임피던스 매칭부는 상기 고정 코일(222)과 상기 트리머 캐패시터(223)를 구비함으로써, 임피던스의 세밀한 매칭이 가능해진다. 따라서, 임피던스 매칭이 수행되지 않을 경우에 발생할 수 있는 과도한 반사파 등으로 인한 제품의 수명 단축, 과도한 전류 소비, 발열 등의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 소켓부(200)는 상기 고주파 발생장치(220)와 전기적으로 연결되는 온오프 제어 수단(미도시)이 구비되어, 상기 온오프 제어 수단을 통해 엑시머 램프의 구동을 실시간으로 On/Off 제어가 가능하도록 구성된다.
또한, 상기 소켓부(200)는 팬(230)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 팬(230)은 상기 소켓부 하우징(210)의 다른 일측에 내부에서 발생되는 열을 방출을 돕기 위한 공기의 흐름을 형성시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
다음, 센서부(300)는 상기 소켓부(200) 내부 일측에 형성되어 상기 엑시머 램프(120)의 점등 상태를 감지하기 위한 것으로, 빛을 감지하기 위한 수광센서(311)가 구비되는 센서보드(310)와 상기 센서와 상기 엑시머 램프(120)와 연결되는 라이트 파이프(320)를 포함한다.
따라서, 상기 센서보드(310)는 상기 라이트 파이프(320)를 통해 상기 엑시머 램프(120)와 연결되어, 상기 라이트 파이프(320)를 따라 전달되는 빛을 통해 점등 상태를 감지하는 것이 가능하다.
상기 센서보드(310)는 도 3 또는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 소켓부(200) 내부 상부측에 형성될 수 있으나, 도 9에 도시된 바와 같이 정전기 제거장치의 구조 또는 제전 사양에 따라 크기 및 형상이 일부 변경되어 센서보드(310b)가 소켓부(200b) 내 측면부측에 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 라이트 파이프(320)도 상기 소켓부(200) 내부에 형성되는 상기 센서보드(310)의 위치에 따라 일자 또는 구부러진 형상을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 구성하는 라이트 파이프의 다른 실시예를 나타낸 예시도이다.
이에 대하여 일례를 들어 설명하자면, 도 3 또는 도 5에 도시된 바와 같이 센서보드(310)가 소켓부(200) 내부 상측부에 형성되는 경우 상기 라이트 파이프(320)는 일자형으로 형성될 수 있으며, 다른 실시예로 도 6에 도시된 바와 같이 센서보드(310b)가 소켓부(200b) 내부 일측부에 형성되는 경우 상기 라이트 파이프(320b)는 구부러진 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 라이트 파이프(320)는 광원 이외의 소스로부터의 유입을 차단하기 위하여 라이트 파이프(320)의 측면은 빛을 차단하는 구조로 이루어진다.
한편, 상기 센서부(300)는 별도의 유무선 통신 수단을 통해 외부에 마련된 제어부 등에 정보를 전송토록 구성될 수 있다.
다음, 차폐판(400)은 상기 소켓부(200) 내부에 발생되는 고주파로부터 상기 센서보드(310)를 보호하기 위해 형성되는 것으로, 도 3 또는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 센서보드(310)가 구비되는 일측에 상기 센서보드(310)를 보호하도록 형성되며, 다른 실시예로 도 8과 같이 센서보드(310b) 위치에 따라서 차폐판(400b)은 센서보드를 보호하도록 구조, 크기 및 위치가 다양하게 변경되어 형성될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 차폐판(400)은 상기 라이트 파이프(320)가 상기 엑시머 램프(120)와 상기 수광센서(311)와 연결될 수 있도록 삽입홀이 형성되고, 상기 라이트 파이프(320)가 상기 삽입홀을 통과하여 상기 엑시머 램프(120)와 상기 수광센서(311)와 연결을 가능케 한다.
또한, 상기 차폐판(400)은 복수 개의 타공이 형성되어, 대류에 의한 냉각 효과를 증가시킬 수 있다.
하기에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치(2000)에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치(2000)는 고출력 타입의 제품을 의미할 수 있으며, 고출력을 위해 고주파(RF) 발생장치를 소켓부(200) 외부에 배치한 구조를 의미할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 측면도이고, 도 9는 도 2의 B-B` 절단면을 표현하는 단면도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임피던스 매칭 회로를 설명하기 위한 예시도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치(1000)는, 크게, 헤드부(100b)와, 소켓부(200b) 및 고주파 발생장치(220b)를 포함한다.
상기 헤드부(100b)는 헤드부 하우징(110b)과 엑시머 램프(120b)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 헤드부 하우징(110b)은 내부에 엑시머 램프(120)가 수용되는 수용공간이 형성되며, 도 7 및 도 11과 같은 형상으로 형성될 수 있으나, 이는 설명을 위한 일례일 뿐, 제1 실시예와 마찬가지로 이에 한정되지 않는다.
그 외 상기 헤드부 하우징(100b)은 제1 실시예의 설명 시 전술한 동 명칭의 구성과 동일하므로 이에 대한 나머지 설명은 생략하도록 한다.
상기 엑시머 램프(120b)는 상기 수용공간에 삽입 장착되어 피대전체에 진공자외선을 조사하기 위한 것으로, 진공자외선 발생기를 의미하는 것으로, 도 10에 도시된 바와 같이 일부가 소켓부(200) 내부에 노출되어 있는 구조로 배치될 수 있으며, 이와 같은 형상 이외에도 설비나 그 구조 또는 제전 사양에 따라 크기 및 형상이 일부 변경되어 구성될 수 있다.
이때, 상기 엑시머 램프(120b)는 제1 실시예의 설명 시 전술한 동 명칭의 구성과 동일하므로 이에 대한 나머지 설명은 생략하도록 한다.
다음, 소켓부(200b)는 상기 헤드부(100)가 탈착될 수 있는 구조로 마련된 것으로, 소켓부 하우징(210b)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 소켓부 하우징(210b)은 일례로 도 11에 도시된 바와 같이 측면부(217), 정면부(218), 및 후면부(219)를 포함하여 탈착할 수 있도록 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니며, 마찬가지로 설비나 그 구조 또는 제전 사양에 따라 크기 및 형상이 일부 변경되어 구성될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 소켓부 하우징(210b)은 일측에 외부에 마련된 전압 발생장치와 전기적으로 연결하기 위한 제1 커넥터(215b)가 형성된다.
다음, 고주파 발생장치(220b)는 외부에 마련된 전압 발생장치로부터 인가된 전압을 통해 고주파(RF)를 발생시키기 위한 것으로, 상기 소켓부 하우징(210b) 외부에 배치되도록 마련된다. 여기서, 상기 고주파 발생장치(220b)는 고출력 타입을 의미할 수 있으며 이로 인해 소켓부 내부가 아닌 외부에 별도로 배치하여 운용되게 된다.
이에 따라, 상기 소켓부 하우징(210b)은 어느 일측에 외부에 마련된 상기 고주파 발생장치(220b)와 전기적으로 연결하기 위한 제2 커넥터(216)가 형성되는 구조를 가진다.
상기 제2 커넥터(216)는 상기 고주파 발생장치(220b)와 RF 케이블을 통해 연결하기 위한 동축 케이블용 커넥터(BNC 케이블)을 의미할 수 있다.
또한, 상기 엑시머 램프(120b)와 상기 고주파 발생장치(220b) 사이에는 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프(120) 사이의 임피던스(Impedance)를 정합시키기 위해 임피던스 매칭부가 구성된다.
상기 임피던스 매칭부는 상기 엑시머 램프(120)의 임피던스 변화에 따라 임피던스를 가변시켜 상기 고주파 발생장치(220b)와 상기 엑시머 램프(120b) 사이의 임피던스를 정합시키기 위해 상기 소켓부(200b) 내부에 고정코일(222)이 형성되고, 상기 고주파 발생장치(300) 내부에 트리머 캐패시터(미도시)가 형성된다.
이에 따라, 상기 임피던스 매칭부는 상기 고정 코일(222)과 상기 트리머 캐패시터를 구비함으로써, 임피던스의 세밀한 매칭이 가능해진다. 따라서, 임피던스 매칭이 수행되지 않을 경우에 발생할 수 있는 과도한 반사파 등으로 인한 제품의 수명 단축, 과도한 전류 소비, 발열 등의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 소켓부(200b)는 팬(230)을 더 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 팬(230)은 제1 실시예의 설명 시 전술한 동 명칭의 구성과 동일하므로 이에 대한 나머지 설명은 생략하도록 한다.
다음, 센서부(300b)는 소켓부(200b) 내부 일측에 형성되어 상기 엑시머 램프(120)의 점등 상태를 감지하기 위한 것으로, 센서보드(310b)와 빛을 감지하기 위한 수광센서(311b)를 포함한다.
여기서, 상기 수광센서(311b)는 제1 실시예에서 라이트 파이프 내부에 위치하는 것과 다르게 상기 소켓부(200b) 내부에 노출되어 있는 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 라이트 파이프가 형성되지 않는 구조를 가질 수 있음을 의미한다.
다음, 차폐판(400b)은 상기 소켓부(200b) 내부에 발생되는 고주파로부터 상기 센서보드(310b)를 보호하기 위해 형성되는 것으로, 도면에 도시된 바와 같이 상기 센서보드(310b)가 구비되는 일측에 상기 센서보드(310b)를 보호하도록 형성된다. 이는, 상술한 제1 실시예와 다른 일례로 도 9과 도시된 바와 같이 센서보드(310b) 위치에 따라서 차폐판(400b)은 센서보드를 보호하도록 구조, 크기 및 위치가 다양하게 변경되어 형성될 수 있음을 의미한다.
또한, 상기 차폐판(400b)은 상기 수광센서(311b)가 노출되는 구조를 가짐으로써, 라이트 파이프를 별도로 구비하지 않기 때문에 상기 삽입홀(410)이 형성되지 않는 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 차폐판(400b)은 복수 개의 타공이 형성되어, 대류에 의한 냉각 효과를 증가시킬 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
1000: 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치
2000: 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치
100, 100b: 헤드부
110, 110b: 헤드부 하우징
111: 플랜지
112: 오링
120, 120b: 엑시머 램프
121: 조사창
130: 가이드부
200, 200b: 소켓부
210, 210b: 소켓부 하우징
115, 115b: 제1 커넥터
116: 제2 커넥터
220, 220b: 고주파 발생장치
222: 고정 코일
223: 트리머 커패시터
230: 팬
300: 센서부
310, 310b: 센서보드
311, 311b: 수광센서
320, 320b: 라이트 파이프
400, 400b: 차폐판
2000: 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치
100, 100b: 헤드부
110, 110b: 헤드부 하우징
111: 플랜지
112: 오링
120, 120b: 엑시머 램프
121: 조사창
130: 가이드부
200, 200b: 소켓부
210, 210b: 소켓부 하우징
115, 115b: 제1 커넥터
116: 제2 커넥터
220, 220b: 고주파 발생장치
222: 고정 코일
223: 트리머 커패시터
230: 팬
300: 센서부
310, 310b: 센서보드
311, 311b: 수광센서
320, 320b: 라이트 파이프
400, 400b: 차폐판
Claims (18)
- 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 있어서,
진공자외선을 방사하는 엑시머 램프를 포함하는 헤드부; 및
상기 헤드부 상단 부위와 결합되며, 내부 일측에 구비되어 상기 엑시머 램프로 고주파(RF) 전원을 인가하는 고주파 발생장치를 포함하는 소켓부;를 포함하되,
상기 소켓부는, 내부 일측부에 상기 엑시머 램프의 점등 상태를 감지하기 위한 센서부와, 상기 고주파 발생장치로부터 발생되는 고주파(RF) 신호로부터 센서부를 보호하기 위해 형성되는 차폐판을 포함하되,
상기 센서부는, 라이트 파이프를 통해 상기 엑시머 램프와 수광센서가 연결되어, 상기 라이트 파이프를 따라 전달되는 빛을 통해 점등 상태를 감지하도록 이루어지고,
상기 차폐판은, 라이트 파이프가 삽입되어 관통할 수 있도록 삽입홀이 형성되어, 상기 소켓부 내부에 상기 센서부가 마련될 수 있는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 제1항에 있어서,
상기 소켓부는,
외부에 마련된 전압 발생장치와 전기적으로 연결하기 위한 제1 커넥터가 형성되는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 제1항에 있어서,
상기 고주파 발생장치는,
상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프 사이의 임피던스를 정합시키기 위해 마련되는 임피던스 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 제3항에 있어서,
상기 임피던스 매칭부는,
상기 엑시머 램프의 임피던스 변화에 따라 임피던스를 가변시켜 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프 사이의 임피던스를 정합시키기 위한 트리머 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 차폐판은,
복수 개의 타공이 형성되는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 제1항에 있어서,
상기 라이트 파이프는,
상기 소켓부 내부에 형성되는 상기 센서부의 위치 따라 일자 또는 구부러진 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치에 있어서,
진공자외선을 방사하는 엑시머 램프를 포함하는 헤드부;
상기 헤드부 상단 부위와 결합되며, 외부에 마련된 고주파 발생장치와 전기적으로 연결되는 소켓부; 및
고출력을 위해 상기 소켓부 외부에 마련되어 상기 엑시머 램프로 고주파(RF) 전원을 인가하는 고주파 발생장치;를 포함하되,
상기 소켓부는, 내부 일측부에 상기 엑시머 램프의 점등 상태를 감지하기 위해 마련되는 센서부와, 상기 고주파 발생장치로부터 발생되는 고주파(RF) 신호로부터 센서부를 보호하기 위해 상기 고주파발생장치와 상기 센서부 사이에 마련되는 차폐판을 포함하되,
상기 센서부는, 상기 차폐판에 의해 상기 엑시머 램프 점등 상태를 감지하는 수광센서가 상기 소켓부 내측으로 노출되어 있는 구조를 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 제11항에 있어서,
상기 소켓부는,
외부에 마련된 전압 발생장치와 전기적으로 연결하기 위한 제1 커넥터와, 외부에 마련된 고주파 발생장치와 전기적으로 연결하기 위한 제2 커넥터가 형성되는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 제11항에 있어서,
상기 고주파 발생장치는,
상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프 사이의 임피던스를 정합시키기 위해 마련되는 임피던스 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 제13항에 있어서,
상기 임피던스 매칭부는,
상기 엑시머 램프의 임피던스 변화에 따라 임피던스를 가변시켜 상기 고주파 발생장치와 상기 엑시머 램프 사이의 임피던스를 정합시키기 위한 트리머 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 차폐판은,
복수 개의 타공이 형성되는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거 장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210125924A KR102657557B1 (ko) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | 엑시머 램프를 이용한 정전기 제거장치 |
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