KR20140106288A - 램프모듈, 이를 포함하는 노광장치 및 노광장치의 구동방법 - Google Patents

램프모듈, 이를 포함하는 노광장치 및 노광장치의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 노광장치를 개시한다. 특히 복수의 LED소자를 포함하는 램프모듈의 구동을 안정적으로 유지하고, 램프파손시 교체작업이 용이하도록 한 램프모듈, 이를 포함하는 노광장치 및 노광장치의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, LED 램프모듈을 포함하는 노광장치는, 전원공급부를 포함하고, 마스크에 자외선 영역의 빛을 공급하는 광원부와, 마스크를 통과한 빛을 기판의 원하는 위치에 일정한 배율로 전사시키는 렌즈부와, 마스크를 지지하는 척과, 척을 원하는 위치에 정렬시키는 스테이지를 포함하는 정렬부로 이루어지고, LED 램프모듈내에 실장되는 LED 어레이부 및 냉각부의 구동을 제어하는 제어회로부에 의해 LED 소자의 조도 및 온도를 제어함으로서, 노광장치의 유지보수를 용이하게 할 수 있다.

Description

램프모듈, 이를 포함하는 노광장치 및 노광장치의 구동방법{LED LAMP MOUDLE, EXPOSURE APPARATUS INCLUDING THE SAME AND DIRVING METHOD FOR EXPOSURE APPARATUS}
본 발명은 기판 노광장치에 관한 것으로, 특히 복수의 LED소자를 포함하는 램프모듈의 구동을 안정적으로 유지하고, 램프파손시 교체작업이 용이하도록 한 램프모듈, 이를 포함하는 노광장치 및 노광장치의 구동방법에 관한 것이다.
최근 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 크기를 줄일 수 있는 다양한 종류의 평판표시장치(Flat Panel Display, FPD)가 연구 개발되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기전계 발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display) 및 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display) 등이 있다.
전술한 평판표시장치는 산화공정, 확산공정, 증착공정 및 노광공정 등과 같은 다단계의 공정들을 통해 제조되며, 이 중 노광공정은 기판상에 포토레지스트(photoresist)를 증착하고, 그 상부로 광원으로부터 출사된 빛을 조사함으로서 패턴을 형성하는 공정이다. 여기서, 광원으로는 단파장의 빛을 방출하는 램프가 이용되며, 종래에는 파장이 약 360nm 정도의 UV 수은램프가 이용된다.
도 1은 종래의 수은램프를 광원으로 하는 기판 노광장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 수은램프 노광장치는 기판(1)상에 형성하고자 하는 회로패턴이 설계된 마스크(4), 마스크(4)에 자외선 영역의 빛을 공급하는 광원부(10), 광원(6)에서 나오는 빛을 균일한 면 광원으로 확산시키며 기판(1)방향으로 빛의 방향으로 전환하여 기판(1)상에 조사하는 조명부(20), 마스크(4)를 통과한 빛이 기판(1)의 원하는 위치에 일정한 배율로 전사되도록 하는 렌즈부(30) 및 마스크(4)을 지지하는 척과, 척을 원하는 위치에 정렬시키는 스테이지를 포함하는 정렬부(40)로 이루어진다. 또한, 렌즈부(30)는 광원의 구동을 제어하는 제어부(50)와 더 연결된다.
이러한 구조의 수은램프 노광장치의 광원(6)인 수은 램프는 아크(Arc)가 발생하는 금속전극의 기화로 유리구면이 흑화되어 조도가 감소하고, 약 800Hr ~ 1,000Hr 정도의 수명을 가지며 수명기간내에서도 조도 보증시간이 750Hr 정도로 짧은 편이어서 정기적으로 교환되어야 했기 때문에 노광장치의 유지 보수 비용을 증가시키는 주 요인이 되었다.
이러한 단점을 개선하기 위해, 기판 노광장치에서 수은 램프 대신 UV 발광다이오드(LED) 소자를 광원으로 대체하여 상대적으로 발열특성이 우수함에 따라 유지비용을 절감할 수 있는 LED 노광장치가 제안되었다.
도 2는 종래의 LED 램프를 광원으로 하는 LED 노광장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 LED 램프를 이용한 기판 노광장치는 마스크(4)에 자외선 영역의 빛을 공급하는 다수의 LED 램프(3)가 구비된 광원부(60), 마스크(4)를 통과한 빛이 기판(1)의 원하는 위치에 일정한 배율로 전사되도록 하는 렌즈부(30) 및 마스크(4)을 지지하는 척과, 척을 원하는 위치에 정렬시키는 스테이지를 포함하는 정렬부(40)로 이루어진다. 또한, 렌즈부(30)는 광원의 구동을 제어하는 제어부(70)와 더 연결된다.
이러한 구조의 기존 LED 램프 노광장치는 전술한 수은 램프 노광장치의 흑화현상, 조도변화 등의 문제를 개선할 수 있으나, LED 램프(3)의 소자특성상 온도에 따라 UV 파장 쉬프트에 의한 각 LED 램프(3)간 휘도변화가 발생함에 따라 노광이 불균일하게 진행될 수 있으며, LED 램프(3)를 제어하기 위한 제어부(70)가 전원공급부(미도시)와는 별도로 구비되어야 하는 단점이 있었다.
또한, 기존 노광공정 라인에 기설치된 수은램프 노광장치를 광원(도 1의 6)만을 교체하는 형태로 라인에 적용할 수 없으며 노광장치를 재 설치해야만 하는 한계가 있다. 이는 기판 제조비용 상승의 원인이 되었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 평판표시장치의 기판 제조공정에서 이용되는 노광장치를 기 설치된 수은 램프 노광장치의 개조없이 LED 소자를 이용하는 램프교체만으로 기존 설비 그대로 적용할 수 있는 램프모듈, 이를 포함하는 노광장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 램프구동을 제어하기 위해 노광장치에 별도로 구비되는 제어부를 램프모듈에 내장함으로서 램프제어 및 노광장치의 유지보수가 용이하고, 구조가 단순한 램프모듈, 이를 포함하는 기판 노광장치 및 노광장치의 구동방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈은, 복수의 LED 소자를 포함하는 LED 어레이부; 상기 LED 어레이의 배면에 배치되는 냉각부; 상기 LED 어레이부 및 냉각부의 구동을 제어하는 제어회로부; 일면에 상기 LED 어레이부가 외부로 노출되도록 결합되고, 내부에 상기 제어회로부가 실장되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일단에 구비되어 외부의 전원공급부와 결합되는 소켓부를 포함한다.
상기 몸체부는, 상기 LED 어레이가 결합된 면에서 중앙으로 갈수록 지름이 좁아지는 원뿔형의 제1 영역; 및 중앙에서 상기 소켓부 사이의 지름이 동일한 원통형의 제2 영역으로 이루어지고, 상기 제1 영역에는 적어도 하나의 방열구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 어레이부는, 일면에 상기 복수의 LED 소자가 복수의 그룹을 이루며 전기적으로 분할되도록 실장되는 원형의 기판; 및 상기 복수의 그룹당 적어도 하나가 할당되어 상기 복수의 LED 소자의 조도를 감지하는 조도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 LED 소자는, 반도체 다이형태로 상기 기판상에 직접 COB(Chip On Board)방식으로 실장되는 것을 특징으로 한다.
상기 기판은, 표면에 방열도료가 도포된 것을 특징으로 한다.
상기 냉각부는, 원통형으로 이루어지며, 제1 면이 상기 LED 어레이부의 배면에 부착되는 히트싱크; 상기 히트싱크 내부에 구비되는 온도센서; 및 상기 히트싱크의 제2 면에 배치되어 상기 히트싱크로부터 발생하는 열을 상기 몸체부의 방열구를 통해 외부로 방출하는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어회로부는, 상기 LED 어레이부 및 냉각부와 각각 제1 및 제2 배선에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제1 배선은 상기 냉각부의 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 LED 어레이부와 제어회로부를 연결하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어회로부는, 상기 LED 어레이부 및 냉각부로부터 감지신호를 수신하고, 제어신호를 송신하기 위한 I/O회로; 상기 I/O회로로부터 입력된 아날로그 파형의 감지신호를 변환하는 AD 컨버터; 조도 및 온도별 최적치 데이터가 저장된 메모리 수단을 내장하고, 상기 AD 컨버터에 의해 변환된 감지신호와 상기 최적치 데이터를 비교하여 상기 복수의 LED 소자의 조도 및 LED 어레이부의 온도를 일정하게 조절하는 제어신호를 생성하는 MCU; 및 상기 제어신호에 대응하여 상기 LED 어레이부를 제어하는 PWM 제네레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 기판 노광장치는, LED 램프모듈; 전원공급부를 포함하고, 마스크에 자외선 영역의 빛을 공급하는 광원부; 상기 마스크를 통과한 빛을 기판의 원하는 위치에 일정한 배율로 전사시키는 렌즈부; 및 상기 마스크를 지지하는 척과, 상기 척을 원하는 위치에 정렬시키는 스테이지를 포함하는 정렬부로 이루어지고, 상기 LED 램프모듈은, 복수의 LED 소자를 포함하는 LED 어레이부; 상기 LED 어레이의 배면에 배치되는 냉각부; 상기 LED 어레이부 및 냉각부의 구동을 제어하는 제어회로부; 일면에 상기 LED 어레이부가 외부로 노출되도록 결합되고, 내부에 상기 제어회로부가 실장되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 일단에 구비되어 상기 광원부와 결합되는 소켓부를 포함한다.
본 발명의 노광장치는, 상기 광원부로부터 방출된 빛을 균일한 면 광원으로 확산시키며 상기 기판방향으로 빛의 방향으로 전환하는 조명부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전원공급부는, 전원전압을 안정적으로 출력하도록 필터링하는 캐패시터; 외부로부터 입력되는 전압에 변동되어도 출력전압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 하는 레귤레이터; 상기 전원전압(VCC)의 생성시 스위칭 기능을 수행하는 복수의 스위칭소자; 코어에 감긴 제1 및 제2 권선의 비에 따라, 외부로부터 입력되는 전압을 강하하는 트랜스포머; 및 상기 소켓부와 결합하는 소켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈을 포함하는 노광장치의 구동방법은 상기 LED 램프모듈에 실장된 LED 소자 및 냉각 팬을 구동하는 단계; 및 상기 LED 소자의 조도 및 온도를 감지하고 기 설정된 조도 및 온도별 최적치 데이터와 비교하여 상기 LED 소자의 듀티비 및 상기 냉각 팬의 회전속도를 조절하는 단계를 포함한다.
상기 LED 소자 및 냉각 팬을 구동하는 단계 이후, 상기 LED 조도 감지결과와 기 설정된 구동가능 최소 조도값을 비교하여 그 이하일 경우 램프 교체시기임을 판단하고, 출력수단을 통해 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 LED 소자를 실장한 LED 어레이 및 이를 제어하는 제어회로를 수은램프 노광장치에 적용할 수 있도록 모듈화하여 LED 노광장치를 구현함으로서, 노광장치의 유지보수 및 관리가 용이할 뿐만 아니라, 기판의 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 수은램프를 광원으로 하는 기판 노광장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 LED 램프를 광원으로 하는 LED 노광장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 램프모듈을 포함하는 기판 노광장치의 전체 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 LED 어레이부의 정면 및 평면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 냉각부의 정면 및 평면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제어회로부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 전원공급부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈을 포함하는 기판 노광장치의 구동방법을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 램프모듈 및 이를 포함하는 기판 노광장치를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 램프모듈을 포함하는 기판 노광장치의 전체 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 램프모듈을 포함하는 기판 노광장치는 기판(1)상에 형성하고자 하는 회로패턴이 설계된 마스크(4), 광원(100)이 결합되며 마스크(4)에 자외선 영역의 빛을 공급하는 광원부(200), 광원(100)에서 나오는 빛을 균일한 면 광원으로 확산시키며 기판(1)방향으로 빛의 방향으로 전환하여 기판(1)상에 조사하는 조명부(300), 마스크(4)를 통과한 빛이 기판(1)의 원하는 위치에 일정한 배율로 전사되도록 하는 렌즈부(400) 및 마스크(4)을 지지하는 척(510)과, 척(510)을 원하는 위치에 정렬시키는 스테이지(520)를 포함하는 정렬부(500)로 이루어진다.
광원(100)은 출사면으로 복수의 UV 발광다이오드(LED)가 구비되는 LED 램프모듈이다. UV LED는 노광공정시 필요한 자외선 영역의 빛을 방출한다. 일예로서, 본 발명의 LED 램프모듈(100)은 365nm, 385nm, 405nm 또는 436nm 등의 파장영역인 LED 소자가 이용될 수 있다. 이러한 LED 소자(101)는 통상의 광원으로서 이용되는 패키지 형태가 아닌, 반도체 다이 형태(101a)로 LED 기판(101)에 COB(chip on board)방식으로 본딩되는 구조가 적용될 수 있다.
광원부(200)는 LED 램프모듈(100)이 장착되고, 그로부터 방출되는 빛을 광 효율을 고려하여 렌즈부(400)방향으로 진행시키는 역할을 한다. 여기서, 램프모듈(100)의 직경은 종래 반사경에 대응되어 반사경이 생략될 수 있으며(도 1 참조), 따라서 광원부(200)는 LED 램프모듈(100)과, LED 램프모듈(100)의 소켓부와 결합되어 전원을 LED 램프모듈(100)에 공급하는 전원공급부(220)를 포함한다.
조명부(300)는 LED 램프모듈(100)으로부터 출사된 빛에 대하여 자외선 영역 이외에 불필요한 자외선 영역을 제거하고, 빛의 진행방향을 기판방향으로 전환하는 역할을 한다. 특히, 기존의 수은 램프로부터 방출된 빛은 상기 불필요한 자외선 영역이 넓게 포함되어 있어 노광장치에는 조명부(300)가 반드시 구비되어야 하였으나, 이러한 조명부(300)는 노광장치 전체의 크기를 증대시키게 되고, 노광장치의 구성을 복잡하게 하는 원인이 되므로 빛의 파장대가 수은 램프보다 안정적인 UV LED 를 이용하는 경우 생략될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 기존의 수은램프를 이용한 노광장치에서 기존의 구성을 가능한 변경없이 그대로 이용하는 일 예를 나타내고 있다.
렌즈부(400)는 LED 램프모듈(100)로부터 출사된 자외선 영역의 빛을 확산시켜 기판(1)에 정확하게 조사되도록 한다. 이러한 렌즈부(400)는 고분자물질로 이루어질 수 있으며, 일 예로서 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 또는 PC(Polycarbonate)등으로 구성될 수 있다.
정렬부(500)는 렌즈부의 출사면과 대응되도록 설치되며, 기판(1)이 안착되는 척(510)과, 노광공정 진행에 따라 기판을 이송 및 고정시키는 역할을 한다. 정렬부(500)의 상부에는 회로패턴이 형성된 마스크(4)가 배치된다. 상기 척(510)은 노광공정 동안 마스크(4)를 통과한 빛이 기판(1)상에 정확히 조사되도록 기판(1)을 이탈없이 고정하며, 스테이지(520)는 각 기판(1)의 노광공정이 완료될 때마다 다음공정으로 기판(1)을 이송하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 전술한 본 발명의 기판 노광장치에 구비되는 LED 램프모듈의 구조를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 LED 램프모듈(100)은 복수의 LED 소자(101)를 포함하는 LED 어레이부(110), LED 어레이부(110)의 배면에 배치되는 냉각부(120), LED 어레이부(110) 및 냉각부(120)의 구동을 제어하는 제어회로부(140), 일면에 LED 어레이부(110)가 외부로 노출되도록 결합되고, 내부에 제어회로부(140)가 실장되는 몸체부(150) 및 몸체부(150)의 일단에 구비되어 외부 시스템과 결합되는 소켓부(180)를 포함한다.
LED 어레이부(110)는 광원인 LED 소자(101)가 LED 기판(105)상에 복수개씩 본딩되어 면광원을 이루며, LED 램프모듈(100)의 일면에 부착되어 빛을 일 방향으로 방출하는 역할을 한다.
여기서, LED 소자(101)는 통상의 LED 패키지 형태가 아닌, 반도체 다이(die)형태로 LED 기판(105)상에 직접 본딩될 수 있다. 또한, LED 소자(101)가 본딩되는 LED 기판(105)은 방열도료가 적용된 원형의 인쇄회로기판(PCB)으로서 LED 소자(101)가 실장되고, 각 LED 소자(101)를 전기적으로 연결하여 배면으로 연결되는 제1 배선(115)을 통해 냉각부(120)를 지나 몸체부(150)의 내부에 실장된 제어회로부(140)와 전기적으로 연결된다.
또한, 도시되어 있지는 않지만 LED 어레이부(110)에는 LED 소자(101)의 조도를 감지하는 적어도 하나의 조도센서(미도시)가 LED 소자(101) 사이에 구비된다. 이러한 조도센서는 기판 노광장치의 구동시 소자자체의 열화 또는 온도 변화에 의해 LED 소자특성이 변동되어 조도가 불균일해지는 것을 감지하여 그 결과를 제어회로부(140)에 제공한다.
냉각부(120)는 LED 어레이부(110)의 구동에 의한 과열을 방지하는 역할을 한다. 이러한 냉각부(120)는 복수의 얇은 금속판이 나란히 벽을 이루며 배열된 형태의 히트싱크(121) 및 일 방향으로 회전하는 회전날개를 갖는 냉각팬(124)으로 구성되며, LED 어레이부(110)의 배면으로 밀착되어 몸체부(140)의 일단에 결합된다. 특히, 도시되어 있지는 않지만, 히트싱크(121)의 내부에는 온도 센서(미도시)가 실장되어 있으며, LED 어레이부(110)로부터 방출되는 열을 감지하고 그 결과를 제어회로부(140)에 제공한다. 온도 감지결과는 이후 냉각팬(124)의 회전속도를 조절하는 데 기준이 된다. 냉각부(120)는 배면으로 연결되는 제2 배선(135)을 통해 제어회로부(140)와 전기적으로 연결된다.
제어회로부(140)는 몸체부(140)의 내부에 실장되며 LED 어레이부(110) 및 냉각부(120)와 제1 및 제2 배선(115, 135)을 통해 전기적으로 연결되어 LED 어레이부(110)의 LED 소자(101)가 방출하는 빛 및 열을 감지하여 LED 소자(101)의 조도 및 냉각팬(124)의 회전속도를 제어하는 역할을 한다. 이러한 제어회로부(140)는 각 센서들로부터 감지신호를 수신하고 제어신호를 송신하기 위한 I/O회로, 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터, 변환된 신호를 통해 제어신호를 생성하는 MCU 및 LED 소자의 구동을 제어하는 PWM 제네레이터를 포함할 수 있다.
몸체부(150)는 LED 어레이부(110) 및 냉각부(120)가 결합되고, 내부로 제어회로부(140)가 실장되어 LED 램프모듈(100)의 외곽을 이루게 된다. 이러한 몸체부(150)는 양 끝단의 너비가 서로 다른 원통형의 구조로서, 발광면에 LED 어레이부(110)가 결합되고 LED 어레이부(110)에서 중앙으로 갈수록 그 단면의 지름이 작아지는 원뿔형상(I)과, 중앙에서 소켓(180)까지는 그 단면의 지름이 동일한 원통형상(II)이 결합된 구조를 갖게 된다.
특히, 몸체부(150)의 원뿔형상부분(I)에는 냉각부(120)에 의해 LED 어레이부(110)의 배면으로부터 빠져 나온 열이 LED 램프모듈(100)의 외부로 방출되는 적어도 하나의 방열구가 형성될 수 있다.
소켓부(180)는 노광장치의 광원부와 결합되는 부분으로부터 LED 램프모듈(100)의 발광면과 반대측에 구비되어, 제3 배선(145)을 통해 제어회로부(145)와 전기적으로 연결된다. 이러한 소켓부(180)은 수은 램프의 소켓부와 동일한 구조로 형성되며, 이에 따라 종래의 수은 램프를 이용하는 기판 노광장치(도 1)에 본 발명의 LED 램프모듈(100)가 별도의 결합수단 없이 사용 가능하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈의 LED 어레이부의 구조를 설명한다.
도 5는 본 발명의 LED 어레이부의 정면 및 평면을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 LED 어레이부는 복수의 LED 소자(101)와, LED 소자(101)가 본딩되는 LED 기판(105)과, LED 소자(101)의 조도를 감지하는 조도센서(108)를 포함한다.
LED 소자(101)는 노광시 필요한 자외선 영역의 빛을 방출하는 반도체 소자로서, 방출하는 빛이 365nm, 385nm, 405nm 또는 436nm 등의 파장영역인 소자가 이용될 수 있다. 이러한 LED 소자(101)는 통상의 광원으로서 이용되는 패키지 형태가 아닌, 반도체 다이 형태(101a)로 LED 기판(101)에 COB(chip on board)방식으로 본딩되고, 그 상부로 각 반도체 다이(101a)마다 별도로 에폭시 등의 몰딩제(101b)을 통해 엠보싱 형태(101b)로 몰딩(molding)되거나 또는 기판전면을 몰딩제가 덮는 형태로 몰딩될 수 있다.
또한, LED 소자(101)는 다수개가 균일한 형태 또는 방사형으로 배치될 수 있다. LED 소자(101)의 배치형태는 점광원이 LED 소자(101)가 방출하는 빛이 균일한 면광원이 될 수 있는 구조라면 어떠한 형태라도 적용가능하다.
LED 기판(105)은 원판형의 인쇄회로기판으로서, 일면에 다수의 LED 소자(101)가 본딩된다. 이러한 LED 기판(105)은 FR-4 소재로 이루어지며, 그 표면에는 통상의 인쇄회로기판에 코팅되는 프린트 잉크(print ink)를 대체하여 LED 소자(101)로부터 발생하는 열을 효율적으로 방출하기 위한 방열도료가 코팅될 수 있다.
특히, LED 기판(105)의 내부에 형성되는 신호배선(미도시)은 본딩되는 각 LED 소자(101)를 소정의 그룹(I~IV)으로 구획하는 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, LED 소자(101)는 그룹별로 나뉘어 연결되어 개별적으로 제어가 가능하게 된다. 예를 들어, 제2 그룹(II)의 LED 소자들(101)이 특성변화에 따라 다른 그룹들(I,III, IV)에 비해 조도가 작다고 감지되면, 해당 제2 그룹(II)의 LED 소자들(101)의 듀티 비를 증가시켜 LED 어레이부(110)를 통해 방출되는 빛이 전반적으로 균일한 조도를 갖도록 조절 할 수 있게 된다.
조도센서(108)는 LED 기판(105)상에 LED 소자(101) 사이로 소정개가 배치되어 LED 소자(101)의 조도를 감지하고 그 결과를 제어회로부(미도시)에 제공한다. 이러한 조도 센서(108)는 전술한 그룹에 해당하는 영역마다 적어도 하나씩 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 조도센서(108)는 그룹마다 개별적으로 LED 소자(101)들의 조도를 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 LED 어레이부(110)는 LED 기판(105) 배면으로 커넥터(106)를 통해 제1 배선(115)이 전기적으로 연결된다. LED 기판(105) 내부의 신호배선은 제1 배선(115)과 접속되며, 제1 배선(115)의 타단에는 제어회로부(미도시)와 연결되는 커넥터(109)가 더 연결되어 있다. 이러한 구조에 따라 LED 어레이부(110)는 제어회로부로부터 LED 소자(101)를 구동하기 위한 전압을 인가받으며, 조도센서(108)의 조도 감지결과를 제어회로부에 인가하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈의 냉각부의 구조를 설명한다.
도 6은 본 발명의 냉각부의 정면 및 평면을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각부(120)는 다수의 금속 방열판이 연결된 형태의 히트싱크(121) 및 히트싱크(121)의 열을 일 방향으로 내보내는 냉각팬(124)를 포함한다.
히트싱크(121)는 외측이 LED 어레이부와 대응되도록 전체적으로 보았을 때 평면이 원형을 이루고, 방열특성이 좋은 금속, 일 예로서 알루미늄 소재의 금속판이 소정개씩 나란히 배치되는 형상을 갖는다. 표면에는 방열 도료가 도포될 수 있으며, LED 어레이부와 맞닿는 면은 접촉영역이 최대가 되도록 폐곡면을 갖는 구조일 수 있다. 또한, 히트싱크(121)의 중앙 부분은 LED 어레이부와 연결되는 배선이 통과하며, 내측으로 온도센서(125)가 실장되는 홀(H1)이 형성된다.
온도센서(125)는 히트싱크(121)의 열을 감지하여 그 결과를 제어회로부에 제공하게 된다.
냉각펜(124)은 외측 지지프레임(126)이 히트싱크(121)와 동일한 원형이며, LED 어레이부와 반대편에 히트싱크(121)와 결합된다. 지지프레임(126)의 내부로는 모터(미도시) 및 모터와 연결되고 일 방향으로 회전하는 회전날개(127)가 배치되어 히트싱크(121)의 열을 하부방향으로 방출하게 된다. 중앙에는 홀(H2)이 형성되어 배선이 통과하며, 도시되어 있지는 않지만 모터는 제2 배선을 통해 제어회로부와 연결되게 된다. 제어회로부는 온도센서(125)로부터 감지된 결과에 대응하여 회전날개(127)의 회전속도를 제어하여 효율적으로 LED 어레이부의 온도를 조절하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈의 제어회로부의 구조를 설명한다.
도 7은 본 발명의 제어회로부의 구조를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제어회로부(140)는 각 센서들로부터 감지신호를 수신하고, 제어신호를 송신하기 위한 I/O회로(141), I/O회로(141)로부터 입력된 아날로그 파형의 신호를 변환하는 AD 컨버터(143), 변환된 신호를 통해 제어신호를 생성하는 MCU(146) 및 LED 소자의 구동을 제어하는 PWM 제네레이터(147)로 이루어진다.
I/O회로(141)는, LED 어레이부(110) 및 냉각부(120)와 연결되어 그로부터 제공되는 아날로그 파형의 감지결과를 입력받으며, MCU(146) 및 PWM 제너레이터(147)로부터 출력되는 디지털 파형의 제어신호 및 LED 소자(101)를 구동하기 위한 PWM 신호를 출력하는 역할을 한다. 이러한 I/O회로(141)는 서로 다른 파형의 감지신호 또는 제어신호를 입력받거나 출력하기 위해, 소정의 포토 커플러(photo coupler)를 내장할 수 있다.
AD 컨버터(143)는 I/O회로(141)로부터 입력되는 아날로그 파형의 감지신호, 즉, 조도센서(108) 및 온도센서(125)의 감지결과를 전달받아, MCU(146)가 처리할 수 있는 형태의 디지털 파형으로 변환하여 MCU(146)로 출력한다.
MCU(146)는 LED 소자(101)의 조도별 최적의 듀티 비(duty ratio) 및 온도별 최적의 냉각팬 회전수에 대한 데이터가 저장된 메모리 수단을 내장한 마이크로 컨트롤러 유닛으로서, 메모리 수단에 저장된 데이터를 참조하여 AD 컨버터(143)로부터 입력되는 조도센서(108)의 감지신호에 따른 LED 소자(101)를 구동하기 위한 듀티 비를 결정하고, 그 듀티 비가 반영된 LED 제어신호를 PWM 제너레이터(147)에 출력한다. 도시되어 있지 않지만, PWM 제네레이터(147)는 LED 램프모듈의 소켓부(미도시)를 통해 외부의 전원공급부(160)에 연결되어 있고, 그 전원공급부(160)는 소정의 전원 안정화 수단을 통해 전원전압(VCC)을 생성한다.
또한, MCU(146)은 메모리 수단에 저장된 데이터를 참조하여 AD 컨버터(143)로부터 입력되는 온도센서(125)의 감지신호에 따른 냉각팬(124)의 회전날개의 회전수에 대한 냉각팬 제어신호를 생성하고 I/O 회로(141)를 통해 냉각팬(124)에 출력한다.
또한, LED 소자에 대한 조도 감지결과는 현재 LED 소자들의 정상구동 여부를 판단하는 기준이 될 수 있으며, MCU는 조도 감지결과와 메모리 수단에 기 저장된 구동가능 최소 조도값을 비교하여 그 이하일 경우 램프 교체시기임을 판단하고, 그 결과를 I/O 회로를 통해 모니터 등의 표시장치로 출력할 수 있다.
PWM 제네레이터(147)는 제어신호에 대응하여 소정의 주파수로 입력되는 전압을 출력하는 N-MOS FET(N channel metal oxide semiconductor)를 포함할 수 있으며, 전원공급부(160)로부터 출력되는 전원전압(VCC)을 LED 제어신호의 듀티 비에 대응하여 LED 소자(101)에 공급하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 LED 램프모듈에 실장되는 제어회로부는 LED 어레이 및 냉각부로부터 감지된 결과를 받아 LED 소자의 조도를 적절하게 제어할 뿐만 아니라, LED 소자가 방출하는 열을 조절하여 안정적으로 LED 램프모듈을 제어하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈과 연결되는 전원공급부의 구조를 설명한다.
도 8은 본 발명의 전원공급부의 구조를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 전원공급부(160)은 LED 램프모듈을 구동하기 위한 전원을 안정적으로 공급하기 위한 것으로, LED 램프모듈이 결합되며, 캐패시터(161), 레귤레이터(163), 스위칭 소자(165), 트랜스포머(167) 및 소켓(169)으로 이루어진다.
캐패시터(161)는 노이즈 필터의 기능을 하는 것으로, 전원 공급부에서 최종적으로 생성된 전원전압(VCC)등을 안정적으로 출력하게 된다.
레귤레이터(163)는 외부로부터 인가되는 전압에 변동되어도 출력전압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 하며, 통상적으로 레귤레이터(163)는 IC 형태로 구비된다.
스위칭소자(165)는 입력되는 전압을 이용하여 전원전압(VCC)을 안정적으로 변환하기 위한 과정에서 필요한 스위칭 기능을 수행하는 것으로 복수의 N-MOS FET로 구현될 수 있다.
트랜스포머(167)는 코어에 감긴 제1 및 제2 권선의 비에 따라, 외부에서 입력되는 전압은 24V 이상이며, 이를 3.3V 의 전압레벨 등으로 강하하는 역할을 한다.
소켓(169)는 LED 램프모듈과 전원공급부(160)를 전기적으로 연결하는 역할을 하며, LED 램프모듈에 구비된 소켓부와 결합하게 된다. 여기서, 소켓은 본 발명의 LED 램프모듈 뿐만 아니라, 종래의 수은램프도 연결될 수 있는 규격으로 형성될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈을 포함하는 기판 노광장치의 구동방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프모듈을 포함하는 기판 노광장치의 구동방법을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 기판 노광장치의 구동방법은, LED 램프모듈이 결합된 기판 노광장치의 전원-온 이후(S100), 전원공급부로부터 전원전압이 제어회로부에 인가되어 LED 소자 및 냉각팬이 구동하게 되고, 기판에 대한 노광공정이 진행된다(S110).
노광 공정 중, LED 어레이부의 조도센서는 복수의 LED 소자의 조도를 구획된 그룹별로 감지하여 제어회로부에 제공하고, 제어회로부는 아날로그 형태의 조도 센서에 의한 감지신호를 디지털 형태로 변환한 후 기 설정된 조도별 최적의 듀티 비 데이터와 비교하여 최적치인 경우 다음 단계를 진행하며, 그렇지 않은 경우, LED 소자의 듀티 비를 조절하는 단계(S125)를 진행한다.
S125 단계에서는, 제어회로부의 MCU가 현재 조도에서의 최적의 듀비 비로 PWM 신호를 제어하기 위한 LED 제어신호를 생성하여 PWM 제네레이터에 제공하고, PWM 제네레이터가 LED 제어신호에 대응하는 PWM 신호를 각 LED 소자에 제공하는 단계를 포함한다. 이때, LED 제어신호는 구획된 그룹별로 서로 다른 조도에 대응하는 듀티 비에 의해 LED 소자들을 구동하도록 설정된다.
본 단계에 따라, 복수의 LED 소자들은 특성변화에도 균일한 빛을 방출하게 된다.
다음으로, S130 단계는 냉각부의 온도센서가 LED 어레이부로부터 방출되는 열을 감지하여 제어회로부에 제공하고, 제어회로부가 아날로그 형태의 온도 센서에 의한 감지신호를 디지털 형태로 변환한 후 기 설정된 온도별 최적의 냉각 팬의 회전속도에 대한 데이터와 비교하여 최적치인 경우 다음 단계를 진행하며, 그렇지 않은 경우 냉각 팬의 회전속도를 제어하는 단계이다.
현재 온도가 기준값보다 높은 상태이면, MCU가 현재 온도를 낮추기 위한 냉각팬 제어신호를 생성하여 I/O 회로를 통해 냉각팬에 제공하고, 냉각팬은 입력된 냉각팬 제어신호에 대응하여 냉각팬의 회전속도가 증가되어 LED 어레이부에서 발생되는 열을 신속하게 외부로 방출하게 된다.
S135 단계에 따라, 복수의 LED 소자들은 온도 증가에 의한 특성변화가 최소화된다.
전술한 S120, S130 단계는 그 진행순서가 서로 바뀌거나, 또는 동시에 진행될 수 있다.
한편, 본 발명의 노광장치는 전술한 구동방법에 따라 램프 교체시기를 외부의 관리자가 인지하기 용이하도록 경고기능을 더 포함할 수 있다.
상세하게는, 상기 S120 단계에서 LED 소자에 대한 조도 감지결과는 현재 LED 소자들의 정상구동 여부를 판단하는 기준이 될 수 있으며, 이에 따라 MCU는 조도 감지결과와 메모리 수단에 기 저장된 구동가능 최소 조도값을 비교하여 그 이하일 경우 램프 교체시기임을 판단하고, 그 결과를 I/O 회로를 통해 모니터 등의 표시장치로 출력하게 된다. 작업자는 표시장치에 출력된 결과를 확인하여 램프 교체시기가 되었음을 인지하고 교체작업을 수행할 수 있다(S140 단계).
전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
1 : 기판 4 : 마스크
100 : LED 램프모듈 200 : 광원부
220 : 전원공급부 300 : 조명부
400 : 렌즈부 500 : 정렬부
510 : 척 520 : 스테이지

Claims (13)

  1. 복수의 LED 소자를 포함하는 LED 어레이부;
    상기 LED 어레이의 배면에 배치되는 냉각부;
    상기 LED 어레이부 및 냉각부의 구동을 제어하는 제어회로부;
    일면에 상기 LED 어레이부가 외부로 노출되도록 결합되고, 내부에 상기 제어회로부가 실장되는 몸체부; 및
    상기 몸체부의 일단에 구비되어 외부의 전원공급부와 결합되는 소켓부
    를 포함하는 LED 램프모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 LED 어레이가 결합된 면에서 중앙으로 갈수록 지름이 좁아지는 원뿔형의 제1 영역; 및
    중앙에서 상기 소켓부 사이의 지름이 동일한 원통형의 제2 영역으로 이루어지고,
    상기 제1 영역에는 적어도 하나의 방열구가 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 램프모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 어레이부는,
    일면에 상기 복수의 LED 소자가 복수의 그룹을 이루며 전기적으로 분할되도록 실장되는 원형의 기판; 및
    상기 복수의 그룹당 적어도 하나가 할당되어 상기 복수의 LED 소자의 조도를 감지하는 조도센서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 LED 소자는,
    반도체 다이형태로 상기 기판상에 직접 COB(Chip On Board)방식으로 실장되는 것을 특징으로 하는 LED 램프모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판은, 표면에 방열도료가 도포된 것을 특징으로 하는 LED 램프모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각부는
    원통형으로 이루어지며, 제1 면이 상기 LED 어레이부의 배면에 부착되는 히트싱크;
    상기 히트싱크 내부에 구비되는 온도센서; 및
    상기 히트싱크의 제2 면에 배치되어 상기 히트싱크로부터 발생하는 열을 상기 몸체부의 방열구를 통해 외부로 방출하는 냉각팬
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프모듈;
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어회로부는,
    상기 LED 어레이부 및 냉각부와 각각 제1 및 제2 배선에 의해 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 배선은 상기 냉각부의 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 LED 어레이부와 제어회로부를 연결하는 것을 특징으로 하는 LED 램프모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어회로부는,
    상기 LED 어레이부 및 냉각부로부터 감지신호를 수신하고, 제어신호를 송신하기 위한 I/O회로;
    상기 I/O회로로부터 입력된 아날로그 파형의 감지신호를 변환하는 AD 컨버터;
    조도 및 온도별 최적치 데이터가 저장된 메모리 수단을 내장하고, 상기 AD 컨버터에 의해 변환된 감지신호와 상기 최적치 데이터를 비교하여 상기 복수의 LED 소자의 조도 및 LED 어레이부의 온도를 일정하게 조절하는 제어신호를 생성하는 MCU; 및
    상기 제어신호에 대응하여 상기 LED 어레이부를 제어하는 PWM 제네레이터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프모듈.
  9. LED 램프모듈;
    전원공급부를 포함하고, 마스크에 자외선 영역의 빛을 공급하는 광원부;
    상기 마스크를 통과한 빛을 기판의 원하는 위치에 일정한 배율로 전사시키는 렌즈부; 및
    상기 마스크를 지지하는 척과, 상기 척을 원하는 위치에 정렬시키는 스테이지를 포함하는 정렬부로 이루어지고,
    상기 LED 램프모듈은,
    복수의 LED 소자 및 조도센서를 포함하는 LED 어레이부;
    상기 LED 어레이의 배면에 배치되며, 온도센서를 포함하는 냉각부;
    상기 LED 어레이부 및 냉각부의 구동을 제어하는 제어회로부;
    일면에 상기 LED 어레이부가 외부로 노출되도록 결합되고, 내부에 상기 제어회로부가 실장되는 몸체부; 및
    상기 몸체부의 일단에 구비되어 상기 광원부와 결합되는 소켓부
    를 포함하는 노광장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원부로부터 방출된 빛을 균일한 면 광원으로 확산시키며 상기 기판방향으로 빛의 방향으로 전환하는 조명부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전원공급부는,
    전원전압을 안정적으로 출력하도록 필터링 하는 캐패시터;
    외부로부터 입력되는 전압에 변동되어도 출력전압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 하는 레귤레이터;
    상기 전원전압(VCC)의 생성시 스위칭 기능을 수행하는 복수의 스위칭소자;
    코어에 감긴 제1 및 제2 권선의 비에 따라, 외부로부터 입력되는 전압을 강하하는 트랜스포머; 및
    상기 소켓부와 결합하는 소켓
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  12. LED 램프모듈을 포함하는 노광장치의 구동방법으로서,
    상기 LED 램프모듈에 실장된 LED 소자 및 냉각 팬을 구동하는 단계; 및
    상기 LED 소자의 조도 및 온도를 감지하고 기 설정된 조도 및 온도별 최적치 데이터와 비교하여 상기 LED 소자의 듀티비 및 상기 냉각 팬의 회전속도를 조절하는 단계
    를 포함하는 LED 램프모듈을 포함하는 노광장치의 구동방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 LED 소자 및 냉각 팬을 구동하는 단계 이후,
    상기 LED 조도 감지결과와 기 설정된 구동가능 최소 조도값을 비교하여 그 이하일 경우 램프 교체시기임을 판단하고, 출력수단을 통해 표시하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프모듈을 포함하는 노광장치의 구동방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170023262A (ko) 2015-08-19 2017-03-03 (주)하드램 Uv led 광원 노광 장치
CN116951377A (zh) * 2023-07-29 2023-10-27 光汇未来(东莞)智能科技有限公司 一种发光模组

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060081902A (ko) * 2005-01-10 2006-07-14 엘지전자 주식회사 엘이디 구동 회로
KR100682591B1 (ko) * 2005-10-28 2007-02-15 한국에너지기술연구원 감지 센서와 광원이 일체화된 자동 조명 전구
JP2009004325A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Panasonic Electric Works Co Ltd 照明装置
KR100900405B1 (ko) * 2008-12-18 2009-06-02 류성환 조명용 엘이디 램프
KR20110058501A (ko) * 2009-11-26 2011-06-01 (주)와이티에스 노광용 ｌｅｄ 램프 및 이를 이용한 노광장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060081902A (ko) * 2005-01-10 2006-07-14 엘지전자 주식회사 엘이디 구동 회로
KR100682591B1 (ko) * 2005-10-28 2007-02-15 한국에너지기술연구원 감지 센서와 광원이 일체화된 자동 조명 전구
JP2009004325A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Panasonic Electric Works Co Ltd 照明装置
KR100900405B1 (ko) * 2008-12-18 2009-06-02 류성환 조명용 엘이디 램프
KR20110058501A (ko) * 2009-11-26 2011-06-01 (주)와이티에스 노광용 ｌｅｄ 램프 및 이를 이용한 노광장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170023262A (ko) 2015-08-19 2017-03-03 (주)하드램 Uv led 광원 노광 장치
CN116951377A (zh) * 2023-07-29 2023-10-27 光汇未来(东莞)智能科技有限公司 一种发光模组
CN116951377B (zh) * 2023-07-29 2024-03-29 光汇未来(东莞)智能科技有限公司 一种发光模组

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