曝光用光源模块单元以及设置有所述光源模块单元的曝光装置制造方法及图纸

公开一种曝光用光源模块单元。所公开的曝光用光源模块单元包括：光源面板，其包括以阵列结构形成的多个紫外线发光元件；光学面板，其包括以从分别与单位发光元件相对应的位置针对主光轴向经过紫外线发光元件阵列的中心的任意的基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的阵列结构形成的多个单位聚光透镜，多个单位聚光透镜在配置于发光元件的光射出侧的透光面板以一体型的阵列排列结构集成化，单位聚光透镜具有如下构成：光入射面形成为从平面、具有(‑)0.15以内的曲率(R)的凹面和具有(+)0.15以内的曲率(R)的凸面中选择的任意一种形态，同时，光射出面形成为凸透镜，紫外线发光元件和单位聚光透镜的间隔距离(C1)排列为相对于聚光透镜的直径(d)满足C1/d

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】曝光用光源模块单元以及设置有所述光源模块单元的曝光装置
本专利技术涉及一种曝光用光源，更为详细地涉及一种曝光用紫外线发光元件(UVLED)光源模块单元，其为了在半导体晶元或图像显示面板等形成微细电路图形而使用于光刻(Photolithography)工艺，尤其，涉及一种曝光用紫外线发光元件(UVLED)光源模块单元及设置有所述光源模块单元的曝光装置，其以如下形式进行了改良：用最佳组合的模块来构成作为光源的紫外线发光元件(UVLED)阵列(array)排列结构和以一体型集成化于透光面板的聚光透镜的形状及阵列排列结构，通过光输出功率(power)和照度分布极大化可以有效地提升曝光性能和曝光效率的同时，可容易地用单元(cell)形态来代替现有曝光装置中设置的光源模块，从而可提高性价比(costperformanceratio)。
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者电路板(PCB)及类似于液晶显示器(LCD，LiquidCrystalDisplay)或有机发光二极管(OLED，OrganicLightEmittingDiod)和等离子显示板(PDP，PlasmaDisplayPanel)的图像显示面板,在其制造过程中的曝光工艺中，通过统称为光刻(Photolithography)的光微细加工技术而以形成微细电路图形的形式进行制造。通常，利用于现有的曝光工艺中的曝光用光源主要使用超高压水银灯或者卤素灯，但是实情为，如众所周知的一样，如上所述的现有的曝光用光源暴露了由于低寿命和高消耗电力导致的低效率及由高费用引起的曝光工艺的效率问题，不仅如此，在环境方面也暴露了许多问题。尤其，最近在制造类似于液晶显示器(LCD)或者有机发光二极管(OLED)等的显示器领域的薄膜晶体管(TFT，ThinFilmTransistor)或制造滤色镜(CF，ColorFilter)时，市场对于利用曝光图形的微细化技术来实现超高清的需求比较迫切，尽管如此，由于利用现有的曝光光源(HgLamp，水银灯)的曝光图形的微细化工艺的技术限制，虽然可惜，但现实是无法实现作为曝光图形的微细化和显示器产业的核心技术的超高清。此外，由于针对最近的半导体元件的小型化和大容量化以及高集成化和高密度化的趋势，对曝光图形的微细化和高精密度化的要求不断增加，因此存在的问题在于，在利用现有的曝光用光源来实现对目前的微细化图形的要求时具有限制。由此，最近在活跃进行例如类似于浸液曝光或者远紫外线曝光等的新的曝光技术的开发，尤其，紫外线发光元件(UVLED)作为低消耗电力和寿命长、单波长的选择性使用和可使用短波长及环保的曝光用光源，处于被万众瞩目为现有曝光用光源的替代品的趋势。图1是将紫外线发光元件用作光源的现有曝光用光源模块单元的一个例子拍摄为照片而示出的图，设置于光学面板10的后方的光源面板(未示出)构成为，多个单位紫外线发光元件在电路基板上被安装为矩阵形态的阵列结构，并且装载于支撑面板。并且，所述光学面板10具有透镜面板11和各个单位聚光透镜12以与多个单位孔相结合的形式设置的构成，透镜面板11以与光源面板相面对的形式整齐地配置于发光元件的光射出侧，多个单位孔穿孔形成于所述透镜面板11。就如上所述的现有的将紫外线发光元件用作光源的曝光用光源模块单元而言，为了提高设置有聚光透镜12的透镜面板11的散热效果，例如，主要使用黄铜或铝或不锈钢等非透光性金属面板。因此，因为由从各个单位聚光透镜之间的非透光部产生的光损失导致的聚光效率降低，所以在整体光输出功率和照度分布图上具有限制，从而具有难以通过曝光图形的微细化实现超高清的问题。另外，现有的曝光用光源模块单元的非透光性金属面板的散热性能具有限制，因此，驱动发热累积并集中在非透光性金属面板，从而驱动时间越增加，越渐渐热化，因此具有因为光输出功率及照度分布图的降低导致曝光质量下降的问题。因此，因为频繁的光学面板的更换具有使得曝光工艺生产率下降和费用上升的问题。并且，就现有的曝光用光源模块单元而言，在穿孔于由非透光性金属面板形成的透镜面板11的孔上一一设置单位聚光透镜12，因为这样的组合工艺，具有使得制造成本上升、生产率下降的问题。因此，就将紫外线发光元件(UVLED)用作光源的曝光装置而言，实情是迫切要求能够通过使得光损失减少的光路径的构成或照度分布图和光输出的功率提高及曝光图形的微细化来实现超高清，开发用于小型化、大容量化及高密度化等的高效率的新光源(UVLED)，同时开发光学部件、模块、单元等。本专利技术是在如上所述的技术背景下导出的，所述
技术介绍
的问题是本申请人为了导出本专利技术而具有的，或者作为在本专利技术的导出过程中重新获得并确保的内容，绝不能称为在本专利技术的申请之前对一般公众公知的内容。
技术实现思路
本专利技术是在如上所述的
技术介绍
下考虑到现有的曝光装置的曝光用光源所具有的问题并为了改善所述问题而提出的，本专利技术的目的在于用于提供一种低消耗电力型紫外线发光元件(UVLED)光源模块单元以及将所述单元设置为光源的曝光装置，其通过使得在以一体型阵列排列结构集成化于透光面板的多个单位聚光透镜之间产生的光损失最小化来使得聚光效率极大化。本专利技术的另一个目的在于，用于提供一种紫外线发光元件(UVLED)光源模块单元及将所述单元设置为光源的曝光装置，其利用以一体型阵列排列结构集成化于透光面板的多个单位聚光透镜使得聚光效率极大化，从而提高照度分布和光输出功率，据此，通过曝光图形的微细化可实现超高分辨率。本专利技术的又另一个目的在于，提供一种经济的紫外线发光元件(UVLED)光源模块单元以及将所述单元设置为光源的曝光装置，为了通过将各个单位聚光透镜以一体型阵列排列结构集成化于透光面板而形成光学面板组装体单元，去除用于支撑各个单位聚光透镜的透镜面板，从而提高组装性和生产率，降低制造成本。本专利技术的又另一个目的在于，提供一种改良了的曝光用紫外线发光元件(UVLED)光源模块单元以及设置有所述光源模块单元的曝光装置，其容易地用单元(cell)形态来代替现有曝光装置中设置的光源模块，从而可提高性价比(costperformanceratio)。为了实现所述目的，根据本专利技术的曝光用光源模块单元包括光源面板和光学面板，光源面板设置为多个单位紫外线发光元件以矩阵形态的阵列结构安装于电路板上，并装载于支撑面板，光学面板为了对从所述发光元件射出的光进行聚集而配置于所述发光元件的光射出侧，所述曝光用光源模块单元的特征在于，所述光学面板以与所述光源面板相面对的形式包括透光面板及多个单位聚光透镜,所述透光面板配置于所述发光元件的光射出侧，所述多个单位聚光透镜以一体型阵列排列结构集成化于所述透光面板,所述单位聚光透镜排列为从分别与所述发光元件相对应的位置针对主光轴向经过位于所述光源面板上的紫外线发光元件阵列中心的任意的基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的阵列结构。并且，为了实现所述目的，根据本专利技术的曝光装置包括曝光台、驱动装置、曝光用光源模块单元、光学系统及控制装置，曝光台用于支撑涂覆有感光剂的曝光用基板，驱动装置用于使得所述曝光台在X-Y平面坐标上以可移动的状态驱动，曝光用光源模块单元设置为向用于形成所述基板的曝光图形的掩模发出照明光，光学系统设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曝光用光源模块单元，包括光源面板(110)和光学面板(120)，光源面板(110)设置为多个单位紫外线发光元件(111)以矩阵形态的阵列结构安装于电路板(112)上，并装载于支撑面板(113)，光学面板(120)为了对从所述发光元件(111)射出的光进行聚集而配置于所述发光元件(111)的光射出侧，所述曝光用光源模块单元的特征在于，所述光学面板(120)以与所述光源面板(110)相面对的形式包括透光面板(121)及多个单位聚光透镜(122),所述透光面板(121)配置于所述发光元件(111)的光射出侧，所述多个单位聚光透镜(122)以一体型的阵列排列结构集成化于所述透光面板(121),所述单位聚光透镜(122)排列为从分别与所述发光元件(111)相对应的位置针对主光轴向经过位于所述光源面板(110)上的紫外线发光元件阵列中心的任意的基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的阵列结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.27 KR 10-2016-01240761.一种曝光用光源模块单元，包括光源面板(110)和光学面板(120)，光源面板(110)设置为多个单位紫外线发光元件(111)以矩阵形态的阵列结构安装于电路板(112)上，并装载于支撑面板(113)，光学面板(120)为了对从所述发光元件(111)射出的光进行聚集而配置于所述发光元件(111)的光射出侧，所述曝光用光源模块单元的特征在于，所述光学面板(120)以与所述光源面板(110)相面对的形式包括透光面板(121)及多个单位聚光透镜(122),所述透光面板(121)配置于所述发光元件(111)的光射出侧，所述多个单位聚光透镜(122)以一体型的阵列排列结构集成化于所述透光面板(121),所述单位聚光透镜(122)排列为从分别与所述发光元件(111)相对应的位置针对主光轴向经过位于所述光源面板(110)上的紫外线发光元件阵列中心的任意的基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的阵列结构。2.根据权利要求1所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜(122)以与相邻的单位聚光透镜相接触的形式设置为凸透镜，凸透镜在所述透光面板(121)的光射出面具有凸出为半球形的光射出面，所述单位聚光透镜(121)的光入射面形成为从平面、具有(-)0.15以内的曲率(R)的凹面和具有(+)0.15以内的曲率(R)的凸面中选择的任意一种形态，所述单位紫外线发光元件(111)和所述单位聚光透镜(121)的间隔距离(C1)排列为相对于单位聚光透镜(121)的直径(d)满足C1/d<0.5的值。3.根据权利要求2所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜(121)的光入射面直径(d)形成为相对于所述单位紫外线发光元件(111)和所述单位聚光透镜(121)的间隔距离(C1)满足2.8<d/C1<5.8的值。4.根据权利要求1所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜(122)以与相邻的单位聚光透镜相接触的形式使得光入射面形成为六边形结构从而整体上形成蜂巢结构，同时，光射出面以设置为凸透镜的形式具有在六边形的光入射面和半球形的光射出面之间形成的共用的垂直墙壁，凸透镜在所述透光面板(121)的光射出面凸出为半球形,所述单位聚光透镜(121)的光入射面形成为从平面、具有(-)0.15以内的曲率(R)的凹面和具有(+)0.15以内的曲率(R)的凸面中选择的任意一种形态，所述单位紫外线发光元件(111)和所述单位聚光透镜(121)的间隔距离(C1)排列为相对于单位聚光透镜(121)的直径(d)满足C1/d<0.5的值。5.根据权利要求4所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜(121)的六边形光入射面外接圆的直径(d)形成为相对于所述单位紫外线发光元件(111)和所述单位聚光透镜(121)的间隔距离(C1)满足2.8<d/C1<5.8的值。6.根据权利要求1所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜(122)以与相邻的单位聚光透镜相接触的形式使得光入射面和光射出面形成为由四边形结构构成的块体，同时，光射出面形成为圆圆地鼓起的凸透镜，位于直到透光面板(121)的边缘末端部为止，所述单位聚光透镜(121)的光入射面形成为从平面、具有(-)0.15以内的曲率(R)的凹面和具有(+)0.15以内的曲率(R)的凸面中选择的任意一种形态，所述单位紫外线发光元件(111)和所述单位聚光透镜(121)的间隔距离(C1)排列为相对于单位聚光透镜(121)的直径(d)满足C1/d<0.5的值。7.根据权利要求6所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜(121)的四边形光入射面外接圆的直径(d)形成为相对于所述单位紫外线发光元件(111)和所述单位聚光透镜(121)的间隔距离(C1)满足2.8<d/C1<5.8的值。8.根据权利要求1所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，还包括：第二光学面板(130)，其在所述光学面板(120)的光射出面以隔开一定间隔的形式排列为整齐状态，在所述第二光学面板(130)，光入射面和光射出面分别形成为凸透镜的多个单位聚光透镜(131)设置为从分别与所述发光元件(111)相对应的位置针对主光轴向经过位于所述光源面板(110)上的紫外线发光元件阵列中心的任意的基准中心轴线侧偏心的状态的矩阵形态的阵列结构。9.根据权利要求8所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述光学面板(120)的单位聚光透镜(121)和所述第二光学面板(130)的单位聚光透镜(131)的间隔距离(C2)排列为相对于所述第二光学面板(130)的单位聚光透镜(131)的直径(d2)满足C2/d2<0.8的值。10.根据权利要求8或9所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述第二光学面板(130)的单位聚光透镜(131)的直径(d2)形成为相对于所述第一光学面板(120)的单位聚光透镜(121)的直径(d)满足0.7<d2/d<1.2的值。11.根据权利要求8或9所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，所述单位聚光透镜(121)、(131)设置为从经过位于所述光源面板上的紫外线发光元件阵列中心的任意的基准中心轴线侧逐渐隔开且越靠近边缘配置越使得针对相对应的单位紫外线发光元件的主光轴的偏心量增加的矩阵形态的阵列结构，并且使得从各个单位紫外线发光元件照射出来的扩散光聚集在设定于曝光装置的光学系统的受光区域。12.根据权利要求1至9中任意一项所述的曝光用光源模块单元，其特征在于，针对从所述紫外线发光元件到受光区域(A)为止的光学距离“a”，从经过位于所述光源面板上的紫外线发光元件阵列中心(O)的基准中心轴线侧间隔开的紫外线发光元件的间隔距离“b”、所述紫外线发光元件和所述光学面板的聚光透镜的相面对的面的间隔距离“c”、所述各个紫外线发光元件的中心轴和所述光学面板的聚光透镜的中心轴之间的偏心距离“x”及受光区域(A)的直径“t”的关系设定为，所述第一光学面板的聚光透镜的偏心距离“x”的基准满足“x＝b*c/a”，所述“x”的范围设定为满足“bc(2b-t)/2ab<x<bc(2b+t)/2ab”。13.根据权利要求1至9中任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵南稙，印致亿，朴钟沅，宋友莉，丁海一，
申请(专利权)人：蓝科莱株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR