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KR101338362B1 - 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치 - Google Patents

디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치 Download PDF

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KR101338362B1
KR101338362B1 KR1020120024376A KR20120024376A KR101338362B1 KR 101338362 B1 KR101338362 B1 KR 101338362B1 KR 1020120024376 A KR1020120024376 A KR 1020120024376A KR 20120024376 A KR20120024376 A KR 20120024376A KR 101338362 B1 KR101338362 B1 KR 101338362B1
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digital micromirror
micromirror device
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optical system
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한기수
박재형
이건
김광석
최광명
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삼성전기주식회사
주식회사 필옵틱스
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Abstract

본 발명은 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치에 관한 것으로서, 빛을 조사하는 광원부와;상기 광원부에서 조사되는 빛의 크기와 에너지 분포를 조절하는 조명광학계와;상기 조명광학계에서 공급되는 빛을 디지털 마이크로 미러 장치의 미러에 전달하는 제 1 반사판과;상기 디지털 마이크로 미러 장치의 미러를 거쳐 전달되는 변조된 빔의 배율을 조절하는 결상광학계와;상기 결상광학계에서 공급되는 빔을 전달하는 제 2 반사판과;상기 제 2 반사판을 통해 공급되는 변조된 빔을 검사하여 미러의 불량을 확인하는 영상확인부;상기 영상확인부의 전방에는 장착된 필터:를 포함하여 이루어지되, 상기 영상확인부는 카메라로 구성되고, 상기 카메라에서 미러의 불량은 디지털 마이크로 미러 장치의 온/오프 작동시 표현되는 단일 색상의 불량 여부를 통해 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 노광장치에 적용되는 디지털 마이크로 미러 장치의 미러 불량을 간단하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라 영상확인부를 이미지 센서와 카메라로 간단히 구성하여 디지털 마이크로 미러 장치를 구성하는 미러의 불량을 간단하게 검출할 수 있는 효과가 있다.

Description

디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치{Digital Micro-mirror Device of Mirror defective detection system}
본 발명은 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디지털 마이크로 미러 장치를 구성하는 미러의 불량을 검출할 수 있도록 한 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 디스플레이장치나 플라즈마 디스플레이장치 등의 평판 디스플레이(FPD:Flat Panel Display)를 구성하는 기판에 패턴을 형성하는 방법은 먼저 기판에 패턴 재료를 도포하고, 포토 마스크를 사용하여 패턴 재료에 선택적으로 노광을 하여 화학적 성질이 달라진 패턴 재료 부분 또는 그 외의 부분을 선택적으로 제거함으로써 패턴을 형성한다.
그러나 기판이 점차 대형화되고 노광 면에 형성되는 패턴이 정밀화되어 감에 따라 포토 마스크를 사용하지 않는 디지털 노광 장치가 사용되고 있으며, 디지털 노광 장치는 DMD(Digital Micro-mirror Device)를 이용하여 제어신호로 만들어진 패턴 정보를 가지고 광 빔을 기판에 전사시키는 방식을 통해 패턴을 노광한다.
여기서 DMD(Digital Micro-mirror Device)는 제어신호에 따라 반사면의 각도가 변화되는 복수의 마이크로 미러(micro mirror)를 실리콘(silicon) 등의 반도체 기판상에 2차원적으로 배열한 미러 장치(mirror device)이며, 각 메모리 셀(memory cell)에 축적된 전하에 의한 정전기력으로 마이크로 미러(micro mirror)의 반사면의 각도를 변화시키도록 구성되어 있다.
이러한 DMD를 이용한 디지털 노광 장치는 광원으로부터 출사된 레이저 빔(laser beam)을 렌즈(lens)계로 콜리메이트(collimate)하고, 이 렌즈계의 초점 위치에 배치되는 DMD의 복수의 마이크로 미러로 각각 레이저 빔을 반사해서 복수의 빔 출사구로부터 각 빔을 출사하는 노광 헤드를 이용하여 노광 헤드의 빔 출사구로부터 출사된 각 빔을 1 픽셀마다 1개의 렌즈로 집광하는 마이크로 렌즈 어레이(micro lens array) 등의 광학 소자를 갖는 렌즈계에 의해 감광 재료(피 노광 부재)의 노광 면상에 스폿(spot) 직경을 작게 하여 결상하고, 해상도가 높은 화상 노광을 행한다.
이와 같이 DMD를 이용한 디지털 노광 장치에서는 화상 데이터 등에 따라 생성한 제어신호에 기초하여 DMD의 마이크로 미러 각각을 온/오프 제어해서 레이저 빔을 변조하고, 변조된 레이저 빔을 노광 면상에 조사하여 패턴을 노광하게 된다.
그러나 종래에는 DMD를 구성하는 미러의 불량을 실시간으로 검출하기 어려울 뿐만 아니라 DMD를 구성하는 미러의 불량을 검출하는 장치가 복잡한 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-0332967호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 노광장치에 적용되는 디지털 마이크로 미러 장치의 미러 불량을 영상확인부를 통해 간단하게 검출할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한 영상확인부를 이미지 센서 또는 카메라로 간단히 구성하여 디지털 마이크로 미러 장치를 구성하는 미러의 불량을 간단하게 검출할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 빛을 조사하는 광원부와;상기 광원부에서 조사되는 빛의 크기와 에너지 분포를 조절하는 조명광학계와;상기 조명광학계에서 공급되는 빛을 디지털 마이크로 미러 장치의 미러에 전달하는 제 1 반사판과;상기 디지털 마이크로 미러 장치의 미러를 거쳐 전달되는 변조된 빔의 배율을 조절하는 결상광학계와;상기 결상광학계에서 공급되는 빔을 전달하는 제 2 반사판과;상기 제 2 반사판을 통해 공급되는 변조된 빔을 검사하여 미러의 불량을 확인하는 영상확인부;상기 영상확인부의 전방에는 장착된 필터:를 포함하여 이루어지되,상기 영상확인부는 카메라로 구성되고, 상기 카메라에서 미러의 불량은 디지털 마이크로 미러 장치의 온/오프 작동시 표현되는 단일 색상의 불량 여부를 통해 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 노광장치에 적용되는 디지털 마이크로 미러 장치의 미러 불량을 영상확인부를 통해 간단하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 경비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 영상확인부를 이미지 센서 또는 카메라로 간단히 구성하여 디지털 마이크로 미러 장치를 구성하는 미러의 불량을 간단하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라 제조 비용은 절감하면서 짧은 시간에 미러의 불량을 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치를 구성하는 영상확인부의 일 실시 예를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치를 구성하는 영상확인부의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
본원발명인 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치(10)는 빛을 조사하는 광원부(20)와, 상기 광원부(20)에서 조사되는 빛을 제어하는 조명광학계(30)와, 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)에 빛을 전달하는 제 1 반사판(40)과, 상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)를 거쳐 전달되는 변조된 빔을 조절하는 결상광학계(50)와, 상기 결상광학계(50)에서 공급되는 빔을 전달하는 제 2 반사판(60)과, 상기 제 2 반사판(60)을 통해 공급되는 변조된 빔을 검사하여 미러의 불량을 검출하는 영상확인부(70) 등으로 구성된다.
상기 광원부(20)는 빛을 조사하는 기구로써, 본원발명에서 상기 광원부(20)는 램프가 적용되는 예를 들어 설명하되, 상기 광원부(20)는 램프 이외에도 빛을 발산하는 여러 종류의 광원을 택일하여 구성될 수 있음을 밝힌다.
상기 광원부(20)에서 조사되는 빛을 제어하는 조명광학계(30)는 단일 또는 다수개의 렌즈를 조합하여 구성된다.
즉 상기 조명광학계(30)는 광원부(20)에서 조사되는 빛을 공급받아 배율과 크기를 조절한 후 제 1 반사판(40)에 전달하게 되는 것이다.
이때 상기 조명광학계(30)에 적용되는 렌즈의 크기와 도수는 사용용도와 목적에 따라 달라질 수 있음을 밝힌다.
상기 조명광학계(30)에서 공급되는 빛을 디지털 마이크로 미러 장치(1)에 전달하는 제 1 반사판(40)은 빛을 전달하는 반사면이 경사지게 형성되어 상기 조명광학계(30)에서 공급되는 빛을 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)에 전달하게 된다.
그리고 본원발명에서 상기 제 1 반사판(40)의 구성은 공지된 반사판을 택일하여 구성되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.
상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)를 거쳐 전달되는 변조된 빔을 제어하는 결상광학계(50)는 단일 또는 다수개의 렌즈를 조합하여 구성된다.
즉 상기 결상광학계(50)는 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)를 거쳐 전달되는 변조된 빔의 배율을 조절하면서 전달하게 된다.
이때 상기 결상광학계(50)에 적용되는 렌즈의 크기와 도수는 사용용도와 목적에 따라 달라질 수 있음을 밝힌다.
상기 결상광학계(50)에서 공급되는 변조된 빔을 영상확인부(70)에 전달하는 제 2 반사판(60)은 빛을 전달하는 반사면이 경사지게 형성되어 상기 결상광학계(50)에서 공급되는 변조된 빔을 영상확인부(70)에 전달하게 된다.
그리고 본원발명에서 상기 제 2 반사판(60)의 구성은 공지된 반사판을 택일하여 구성되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 2 반사판(60)을 통해 공급되는 변조된 빔을 검사하여 미러(3)의 불량을 확인하는 영상확인부(70)는 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)에 전달되는 영상을 검사하여 미러(3)의 불량을 검출하게 된다.
여기서 상기 영상확인부(70)의 전방에는 결상광학계(50)를 통해 전달되는 변조된 빔의 배율과 명함 등을 조절할 수 있도록 필터(80)가 선택적으로 더 장착될 수 있음을 밝힌다.
그리고 본원발명에서 상기 영상확인부(70)는 카메라와 이미지 센서로 구성되고 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 영상확인부(70)는 결상광학계(50)에서 전달되는 변조된 빔의 영상을 인식하여 미러(3)의 불량을 확인할 수 있도록 카메라로 구성될 수 있다.
이때 상기 카메라(70)에서 디지털 마이크로 미러 장치(1)를 구성하는 미러(3)의 불량확인은 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 온/오프 작동시 표현되는 단일 색상의 불량 여부를 통해 확인하게 된다.
이를 좀더 보충설명하면, 상기 카메라(70)는 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 온/오프 작동시 상기 미러(3)를 통해 전달받은 변조된 빔의 색상을 통해 단일색상이 나올 경우 미러(3)의 정상을 확인하고 다른 색상이 포함될 경우에 해당되는 부품의 미러(3)의 불량을 확인할 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 상기 영상확인부(70)는 디지털 마이크로 미러 장치(1)를 구성하는 미러(3)의 화소수보다 고해상도인 이미지 센서로 구성될 수 있다.
그리고 상기 이미지 센서(70)는 상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)의 화소수와 대응하는 화소수를 가지도록 구성되어 상기 미러(3)의 이미지 센싱 및 후 처리하여 미러(3)의 불량을 검출할 수 있게 되는 것이다.
즉 상기 이미지 센서(70)는 상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)와 대응되게 내부를 구획하면서 픽셀을 이용하여 상기 미러(3)의 불량 부분을 확인할 수 있도록 한 것이다.
다음으로 본원발명의 또 다른 특징인 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치(10)는 빛을 조사하는 광원부(20)와, 상기 광원부(20)에서 조사되는 빛을 제어하는 조명광학계(30)와, 상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)에서 전달되는 변조된 빔을 검사하여 미러의 불량을 확인하는 영상확인부(70)로 구성된다.
상기 광원부(20)는 빛을 조사하는 기구로써, 본원발명에서 상기 광원부(20)는 램프가 적용되는 예를 들어 설명하되, 상기 광원부(20)는 램프 이외에도 빛을 발산하는 여러 광원을 택일하여 구성될 수 있음을 밝힌다.
상기 광원부(20)에서 조사되는 빛을 제어하는 조명광학계(30)는 단일 또는 다수개의 렌즈를 조합하여 구성된다.
즉 상기 조명광학계(30)는 광원부(20)에서 조사되는 빛을 공급받아 배율과 크기를 조절한 후 상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)에 전달하게 되는 것이다.
이때 상기 조명광학계(30)에 적용되는 렌즈의 크기와 도수는 사용용도와 목적에 따라 달라질 수 있음을 밝힌다.
상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)의 불량을 검출하는 영상확인부(70)는 도시된 도 2와 같이 카메라로 구성되어, 상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)에서 전달되는 변조된 빔의 영상을 직접 인식하여 미러(3)의 불량을 카메라를 통해 확인할 수 있도록 한 것이다.
즉 도시된 도 2의 영상확인부(70)는 도 1의 결상광학계(50)를 거치지 않고 직접 미러(3)를 통해 변조된 빔을 공급받아 검사함으로써 정확도를 높일 수 있게 되는 것이다.
여기서 상기 카메라(70)는 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 온/오프 작동시 상기 미러(3)를 통해 전달받은 변조된 빔의 색상을 통해 단일색상이 나올 경우 미러(3)의 정상을 확인하고 다른 색상이 포함될 경우에 해당되는 부품의 미러(3)의 불량을 확인한다.
상기와 같이 구성되는 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치의 실시 예를 참조로 설명하면 다음과 같다.
먼저 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 일 측으로 빛을 조사하는 광원부(20)를 장착한 후 상기 광원부(20)의 일 측으로 단일 또는 여러 개의 렌즈를 조합하여 구성되고 상기 광원부(20)에서 조사되는 빛의 크기와 에너지 분포를 조절하는 조명광학계(30)를 장착한다.
그리고 상기 조명광학계(30)의 전방으로 상기 조명광학계(30)에서 공급되는 빛을 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)에 전달하는 제 1 반사판(40)을 장착한다.
다음으로 단일 또는 여러 개의 렌즈를 조합하여 구성되고 상기 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)를 거쳐 전달되는 변조된 빔의 배율을 조절하는 결상광학계(50)를 장착한 후 상기 결상광학계(50)에서 공급되는 변조된 빔을 전달하는 제 2 반사판(60)을 장착한다.
그리고 상기 제 2 반사판(60)의 일 측으로 상기 제 2 반사판을 통해 공급되는 변조된 빔을 검사하여 상기 미러(3)의 불량을 확인하는 카메라로 구성되는 영상확인부(70)를 장착하면 디지털 마이크로 미러 디바이스용 미러 불량 검출장치(10)의 조립은 완료되는 것이다.
여기서 상기 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다.
상기와 같이 구성되는 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 디지털 마이크로 미러 장치(1)를 장착한 후 상기 광원부(20)에 전원을 공급하여 상기 조명광학계(30)에서 빛의 크기와 에너지 분포에 맞게 빛을 조사한다.
그리고 상기 조명광학계(30)를 통해 전달되는 빛은 제 1 반사판(40)을 거쳐 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 미러(3)에 전달된 후 변조되어 상기 결상광학계(50)에 전달된다.
다음으로 상기 결상광학계(50)에서는 변조된 빔의 배율을 조절한 후 상기 제 2 반사판(60)에 공급하고 상기 제 2 반사판(60)은 변조된 빔을 카메라(70)에 전달하게 된다.
그리고 상기 카메라(70)는 디지털 마이크로 미러 장치(1)의 온/오프 작동시 상기 미러(3)를 통해 전달받은 변조된 빔의 색상을 통해 단일색상이 나올 경우 미러(3)의 정상을 확인하고 다른 색상이 포함될 경우에 해당되는 부품의 미러(3)의 불량을 확인할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치,
20 : 광원부, 30 : 조명광학계,
40 : 제 1 반사판, 50 : 결상광학계,
60 : 제 2 반사판, 70 : 영상확인부.

Claims (7)

  1. 빛을 조사하는 광원부와;
    상기 광원부에서 조사되는 빛의 크기와 에너지 분포를 조절하는 조명광학계와;
    상기 조명광학계에서 공급되는 빛을 디지털 마이크로 미러 장치의 미러에 전달하는 제 1 반사판과;
    상기 디지털 마이크로 미러 장치의 미러를 거쳐 전달되는 변조된 빔의 배율을 조절하는 결상광학계와;
    상기 결상광학계에서 공급되는 빔을 전달하는 제 2 반사판과;
    상기 제 2 반사판을 통해 공급되는 변조된 빔을 검사하여 미러의 불량을 확인하는 영상확인부;
    상기 영상확인부의 전방에는 장착된 필터:를 포함하여 이루어지되,
    상기 영상확인부는 카메라로 구성되고,
    상기 카메라에서 미러의 불량은 디지털 마이크로 미러 장치의 온/오프 작동시 표현되는 단일 색상의 불량 여부를 통해 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치.
  2. 빛을 조사하는 광원부와;
    상기 광원부에서 조사되는 빛의 크기와 에너지 분포를 조절하여 디지털 마이크로 미러 장치의 미러에 전달하는 조명광학계와;
    상기 디지털 마이크로 미러 장치의 미러에서 전달되는 변조된 빔을 검사하여 미러의 불량을 확인하는 영상확인부; 를 포함하여 이루어지되,
    상기 영상확인부는 카메라로 구성되고,
    상기 카메라에서 미러의 불량은 디지털 마이크로 미러 장치의 온/오프 작동시 표현되는 단일 색상의 불량 여부를 통해 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상확인부는 디지털 마이크로 미러 장치를 구성하는 미러의 화소수보다 고해상도인 이미지 센서로 구성되어 상기 미러의 이미지 센싱 및 불량을 검출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상확인부는 디지털 마이크로 미러 장치를 구성하는 미러의 화소수와 대응하는 화소수를 가지는 이미지 센서로 구성되어 상기 미러의 이미지 센싱 및 후 처리하여 불량을 검출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 디지털 마이크로 미러 장치의 미러와 대응되게 내부를 구획하면서 픽셀을 이용하여 상기 미러의 불량 부분을 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치.
KR1020120024376A 2012-03-09 2012-03-09 디지털 마이크로 미러 장치용 미러 불량 검출장치 KR101338362B1 (ko)

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