本发明专利技术提出一种用于曝光的光源模块。利用本发明专利技术的曝光用光源模块单元包括：光源板，其构成为，多个单位紫外线发光元件以矩阵形态的列阵构造贴装于电路基板上，并装载于支撑板；光学板，其具有如下构造，多个单位聚光透镜以从与所述发光元件分别对应的位置相对主光轴向穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心的任意基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的列阵结构设置在以与所述光源板相互面对的形态配置于所述紫外线发光元件的光射出侧的透镜板。根据所述构成，使得从各个单位紫外线发光元件(UV LED)照射而来的扩散光有效地聚光至以孔(aperture)形态设定在曝光装置的光学系统的收光区域，从而可谋求通过低耗电的光亮的最大化，尤其通过实现高效率、高输出的单一波长、短波长的紫外线光，可确保突破性地提高曝光图案的微细化和分辨率的曝光性能的同时，可具有实用且经济可行地替代现有曝光装置的光源的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种曝光用光源，其用于光刻工艺(Photolithography)，以便在半导体晶元或显示面板等形成微细的电路图案，更为详细地涉及一种用于曝光的光源模块单元及包括该光源模块单元的曝光装置，其是经改良的，以便通过多个紫外线发光元件(UVLED)列阵(array)模块和聚光透镜列阵(array)模块的组合，能够有效提升曝光性能和效率的同时，能够容易且经济可行地替换现有的曝光机的光源。
技术介绍
例如，作为电气电子设备的主要部件而内置的半导体元件或电路基板(PCB)及类似于液晶显示器(LCD；LiquidCrystalDisplay)或有机发光二极管(OLED；OrganicLightEmittingDiode)和等离子显示板(PDP；PlasmaDisplayPanel)的影像显示板，在其制造工序上的曝光工艺中，通过被统称为光刻(Photolithography)的光微细加工技术，从而制造为形成有微小电路图案。通常，现有的曝光工艺中所使用的用于曝光的光源主要使用超高压水银灯或卤素(Halogen)灯，但众所周知地，所述现有的用于曝光的光源不仅有伴随寿命低和电力高消费的低效率及高费用引起的曝光工艺的效率问题，而且在环保方面也暴露出诸多问题。尤其，近来的液晶显示元件(LCD)或有机发光二极管(OLED)等显示领域的薄膜晶体管(TFT；ThinFilmTransitor)制造或彩色滤光片(CF；ColorFilter)制造时，尽管对利用曝光图案的微细化技术的超高分辨率实现方面市场有切实要求，但是由于利用现有的曝光光源(HgLamp)的曝光图案的微细化工艺的技术局限，十分遗憾的是曝光图案的微细化和显示器产业的核心技术超高分辨率实现方面是不可能的。此外，由于近来对半导体元件的小型化和大容量化及高度集成化和高密度化的趋势，对曝光图案的微细化和高密度化的要求增加，由此问题在于，通过现有的用于曝光的光源实现对现有的微细化图案的要求方面存在限制。由此，近来，例如，类似于液体浸没式曝光或极紫外线曝光等的新曝光技术的开发正在积极进行中，尤其紫外线发光元件(UVLED)作为一种耗电低和寿命长、单一波长的选择性使用和短波长使用可能、以及绿色环保的用于曝光的光源，正作为现有的用于曝光的光源的替代品而备受瞩目。但是，就将紫外线发光元件(UVLED)用作光源的曝光装置而言，迫切需要开发用于通过可消减光损失的光路径的构成或照明度分布度及光输出的功率的提高、以及曝光图案的微细化的超高分辨率的实现和、小型化、大容量化及高密度化等的高效新光源(UVLED)，与此同时，对光学部件、模块、单元等的开发的需要也处于迫切的阶段。本专利技术在所述的技术背景下得以导出，所述
技术介绍
的问题是本申请人为了导出本专利技术而持有的，或者是在本专利技术的导出过程中新习得或确认的内容，不能视为在本专利技术申请前被一般公众所公知的内容。【先行技术文献】【专利文献】(专利文献1)韩国登记专利公报第10-1440874号(专利文献2)韩国登记专利公报第10-1401238号(专利文献3)韩国公开专利公报第10-2012-0095520号(专利文献4)韩国公开专利公报第10-2015-0049563号
技术实现思路
本专利技术在如上所述的
技术介绍
下，考虑到现有曝光装置的用于曝光的光源存在的问题，为了对所述问题进行改善而提出的，本专利技术的目的在于提供一种低耗电型用于曝光的光源模块单元，其通过多个紫外线发光元件(UVLED)和聚光透镜列阵模块的最优组合，可对聚光效率进行最大化。本专利技术的另一个目的在于提供一种低耗电型用于曝光的光源模块单元及包括该单元作为光源的曝光装置，其能够有效且突破性地提高曝光性能和曝光效率，以便可实现曝光图案的微细化和高分辨率。本专利技术的有另一个目的在于提供一种改良为可易于替代为现有曝光装置的光源的、可互换替代的模块单元从而经济可行且实用的低耗电型用于曝光的光源模块单元及包括该单元作为光源的曝光装置。为了达成所述目的，就通过本专利技术的用于曝光的光源模块单元而言，其包括：光源板，其构成为，多个单位紫外线发光元件以矩阵(matrix)形态的列阵构造贴装于电路基板上，并装载于支撑板；光学板，其具有如下构造，多个单位聚光透镜以从与所述发光元件分别对应的位置相对主光轴向穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心的任意基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的列阵结构设置在以与所述光源板相互面对的形态配置于所述紫外线发光元件的光射出侧的透镜板(LENSPANEL)。并且，为了达成所述目的，根据本专利技术的曝光装置包括：曝光工作台(table)，其用于对涂覆有感光剂的用于曝光的基板进行支撑；驱动装置，其对所述曝光工作台以能够在X-Y平面坐标上进行移动的状态进行驱动；用于曝光的光源模块单元，其设置为向所述基板射出用于曝光的照明光；光学系统，其设置于所述基板和用于曝光的光源模块单元之间；以及控制装置，其对所述驱动装置和用于曝光的光源单元的驱动进行控制，所述用于曝光的光源模块单元包括：光源板，其构成为，多个单位紫外线发光元件(UVLED)以矩阵(matrix)形态的列阵构造贴装于电路基板上，并装载于支撑板；光学板，其具有如下构造，多个单位聚光透镜以从与所述发光元件分别对应的位置相对主光轴向穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心的任意基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的列阵结构设置在以与所述光源板相互面对的形态配置于所述紫外线发光元件的光射出侧的透镜板(LENSPANEL)。根据本专利技术，所述单位聚光透镜越是逐渐远离穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心的任意的基准中心轴线侧而配置于靠近边缘的位置，相对所对应的单位紫外线发光元件的主光轴的偏心量越是增加，并形成矩形形态的列阵构造，从而构成为使得从各个单位紫外线发光元件所照射的扩散的光得以聚光在收光区域，所述收光区域设定于曝光装置的光学系统。根据本专利技术的一个侧面，所述紫外线发光元件可在单位电路基板上以封装形态的LED光源贴装一列以上。由此，形成所述光源板的支撑板上具有在多个单位电路基板上分别贴装多个封装形态的LED光源的构成。根据本专利技术的另一个侧面，所述紫外线发光元件可以以封装形态的LED光源贴装在单一的电路基板。根据本专利技术的另一个侧面，所述紫外线发光元件可以以单一芯片或多个芯片形态，以LED光源贴装在单一或多个电路基板。本专利技术中，所述光学板上的单位聚光透镜以两面凸透镜构成，并且可配置根据列阵位置具有相互不同光学构造的曲率面的两面凸透镜。根据本专利技术，相对从所述紫外线发光元件至收光区域的设定于光学系统的光学距离“a”，从穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心的基准中心轴线侧分离的紫外线发光元件的分离距离“b”、以及所述紫外线发光元件和聚光透镜的面对面分离距离“c”、以及所述各个紫外线发光元件的中心轴和聚光透镜的中心轴之间的偏心距离“x”、以及收光区域A的直径“t”的关系优选为，聚光透镜的偏心距离“x”的基准设定为满足“x＝b*c/a”，并且所述“x”的范围构成为满足“bc(2b-t)/2ab<x<bc(2b+t)/2ab”。此外，优选地，所述紫外线发光元件和聚光透镜的面对面分离距离c和所述聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于曝光的光源模块单元，其特征在于，包括：光源板，其构成为，多个单位紫外线发光元件以矩阵形态的列阵构造安装于电路基板上，并装载于支撑板；光学板，其具有如下构造，多个单位聚光透镜以从与所述发光元件分别对应的位置相对主光轴向穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心的任意基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的列阵结构设置在以与所述光源板相互面对的形态配置于所述紫外线发光元件的光射出侧的透镜板。
【技术特征摘要】
2015.07.30 KR 10-2015-01078351.一种用于曝光的光源模块单元，其特征在于，包括：光源板，其构成为，多个单位紫外线发光元件以矩阵形态的列阵构造安装于电路基板上，并装载于支撑板；光学板，其具有如下构造，多个单位聚光透镜以从与所述发光元件分别对应的位置相对主光轴向穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心的任意基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的列阵结构设置在以与所述光源板相互面对的形态配置于所述紫外线发光元件的光射出侧的透镜板。2.根据权利要求1所述的用于曝光的光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜越是逐渐远离穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心的任意的基准中心轴线侧而配置于靠近边缘的位置，相对所对应的单位紫外线发光元件的主光轴的偏心量越是增加，并形成矩形形态的列阵构造，从而使得从各个单位紫外线发光元件所照射的扩散光聚光在收光区域，所述收光区域设定于曝光装置的光学系统。3.根据权利要求1所述的用于曝光的光源模块单元，其特征在于，所述紫外线发光元件以芯片或封装中所选择的某一个形态或两者混合的形态的LED光源安装于单一或多个单位电路基板。4.根据权利要求1所述的用于曝光的光源模块单元，其特征在于，所述紫外线发光元件以芯片或封装中所选择的某一个形态或两者混合的形态的LED光源安装于单一的电路基板。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于曝光的光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜以两面凸透镜形成。6.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于曝光的光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜以两面凸透镜形成，所述两面凸透镜具有根据进行列阵的排列位置相互不同光学构造的曲率面。7.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于曝光的光源模块单元，其特征在于，相对从所述紫外线发光元件至收光区域A的光学距离“a”，从穿过所述光源板上的紫外线发光元件列阵的中心O的基准中心轴线侧分离的紫外线发光元件的分离距离“b”、以及所述紫外线发光元件和聚光透镜的面对面分离距离“c”、以及所述各个紫外线发光元件的中心轴和聚光透镜的中心轴之间的偏心距离“x”、以及收光区域A的直径“t”的关系设定为，聚光透镜的偏心距离“x”的基准满足“x＝b*c/a”，并且所述“x”的范围满足“bc(2b-t)/2ab<x<bc(2b+t)/2ab”。8.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于曝光的光源...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵南稙，印致億，朴钟沅，宋友莉，丁海一，
申请(专利权)人：赵南稙，东莞华晶光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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