KR101558275B1 - 자외선 led 모듈 및 이를 구비한 자외선 경화장치 - Google Patents

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강용훈
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Abstract

본 발명의 일 측면은, 사각형으로 배열되는 복수의 자외선 LED 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 자외선 LED 모듈들은 각각, 길이 방향을 따라 전방 개구를 갖는 선형인 모듈 하우징과, 상기 모듈 하우징의 내부에 배치되며, 상기 모듈 하우징의 길이 방향을 따라 배열되는 복수의 자외선 LED 소자들과, 상기 전방 개구에 설치된 선형 렌즈를 포함하며, 상기 전방 개구는 단부로 갈수록 폭이 넓어지는 적어도 하나의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치를 제공한다.

Description

자외선 LED 모듈 및 이를 구비한 자외선 경화장치{UV LED MODULE AND UV CURING APPARATUS}
본 발명은 자외선 경화장치에 관한 것으로서, 특히, 자외선 경화성 수지를 효과적으로 경화시킬 수 있는 자외선 LED 모듈 및 이를 구비한 자외선 경화장치에 관한 것이다.
일반적으로 자외선 경화기는 피가공대상물 일측에 자외선 광을 조사하여 피가공대상물을 가공하거나 정렬하기 위한 것으로서, 반도체 산업의 박막 경화공정이나 글래스 특성 개선공정 등 전 산업분야에 걸쳐 다양하게 적용되어 사용되고 있다.
이러한 자외선 경화기의 광원으로는 자외선램프, 자외선 LED 등이 사용될 수 있으며, 이러한 자외선 광원으로 경화된 제품의 표면은 경도가 높고, 제품의 건조 및 경화가 1~2초 이내에 이루어지므로 글래스 조립품(Glasss Assembly), LCD 스크린(Liquid CrystalDisplay Screen), PDP (Plasma Display Panel)등의 박막경화와, 제품접착 및 조립분야에서 주로 사용되고 있다.
이러한 자외선 경화 수지를 경화시키는 공정에는 본 경화 공정 외에도 가경화(pre-curing) 공정이 요구된다. 예를 들면, 이동통신단말기의 윈도우 조립체 제조시에, 자외선 경화성 수지를 이용하여 양쪽의 글라스 패널을 합착하는데, 이때에 자외선 경화성 수지가 흘러 넘쳐 나오는 것을 막는 댐을 형성하기 위해 가경화(pre-curing) 공정이 이용될 수 있다. 이러한 가경화 공정은 자외선 경화 수지의 넘침을 방지함과 동시에 합착되는 패널들의 테두리를 고정시킬 수 있다.
종래의 자외선 경화기는 복수의 자외선 LED 모듈을 사각형으로 배치하여, 사격형의 자외선 광이 방출되게 되는데, 각각의 자외선 LED 모듈이 접하는 영역의 자외선 광은 다른 영역에 비해 광량이 부족한 문제점이 있었다. 따라서, LED 모듈이 접하는 영역에서는 가경화가 충분하게 이루어지지 못하여 자외선 경화 수지가 쉽게 넘치는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제 중 하나는 자외선 경화기를 이루는 자외선 LED 모듈이 접하는 영역에서의 광량이 증가하고 빔의 길이가 증가된 자외선 LED 모듈 및 자외선 경화장치를 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 측면은, 사각형으로 배열되는 복수의 자외선 LED 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 자외선 LED 모듈들은 각각, 길이 방향을 따라 전방 개구를 갖는 선형인 모듈 하우징과, 상기 모듈 하우징의 내부에 배치되며, 상기 모듈 하우징의 길이 방향을 따라 배열되는 복수의 자외선 LED 소자들과, 상기 전방 개구에 설치된 선형 렌즈를 포함하며, 상기 전방 개구는 단부로 갈수록 폭이 넓어지는 적어도 하나의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치를 제공한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 전방 개구는 상기 전방 개구를 길이 방향으로 반분하는 중심선에 대하여 대칭의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 전방 개구는 상기 모듈 하우징의 길이 방향을 따라 양단으로 갈수록 개구의 폭이 넓어지도록 테이퍼진 형상일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 테이퍼는 상기 모듈 하우징의 길이 방향에 대하여 15 ~ 60°의 경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 전방 개구는 상기 전방 개구를 폭 방향으로 반분하는 중심선에 대하여 대칭의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 개구의 폭이 넓어지는 영역은 상기 모듈 하우징의 전체 길이에 대해 약 10 ~ 20%의 길이를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 전방 개구는, 폭이 실질적으로 일정한 중앙 영역을 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 중앙 영역은 상기 개구의 폭이 넓어지는 영역 중 가장 폭이 넓은 부분에 비하여 약 40 ~ 50%의 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 모듈 하우징은 그 길이방향에 따라 중심선에 의해 폭이 반분되며, 상기 전방 개구는 상기 중심선에 대하여 일측으로 편심될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 길이 방향으로 선형의 전방 개구를 갖는 선형의 모듈 하우징; 상기 모듈 하우징의 내부에 배치되며, 상기 모듈 하우징의 길이 방향을 따라 배열되는 복수의 자외선 LED 소자들; 및 상기 전방 개구에 설치된 선형 렌즈를 포함하며, 상기 전방 개구의 양단은 개구 폭이 넓어지는 테이퍼진 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 LED 모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 자외선 경화기를 이루는 자외선 LED 모듈이 접하는 영역에서의 광량이 증가하고 빔의 길이가 증가되어, 가경화시에 자외선 경화 수지가 쉽게 넘치는 문제가 해소된 자외선 LED 모듈 및 자외선 경화장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자외선 경화장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 자외선 경화장치에 포함된 자외선 LED 모듈의 외관을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 자외선 경화장치를 C1-C1'축을 기준으로 도시한 단면사시도이다.
도 4는 도 2의 자외선 LED 모듈의 평면도이다.
도 5(a)는 도 4의 C1-C1'축을 기준으로 도시한 단면도이다.
도 5(b)는 도 5(a)의 B부분의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자외선 경화장치의 평면도이다.
도 7은 도 6의 자외선 LED 모듈의 외관을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 C4-C4'축을 기준으로 도시한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 비교예와 일 실시예에 의한 자외선 경화장치의 빔의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 10은 비교예와 일 실시예의 광량을 LED 모듈의 길이 방향을 따라 측정한 그래프이다.
도 11은 비교예와 일 실시예의 광량을 LED 모듈의 폭 방향을 따라 측정한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자외선 경화장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 자외선 경화장치에 포함된 자외선 LED 모듈의 외관을 도시한 사시도이다. 도 3은 도 2의 자외선 경화장치를 C1-C1'축을 기준으로 도시한 단면사시도이고, 도 4는 도 2의 자외선 LED 모듈의 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예의 자외선 경화장치(10)는 복수의 자외선 모듈(100)들을 포함하며, 복수의 자외선 모듈(100)들은 사각형으로 배치될 수 있다. 이와 같이, 자외선 LED 모듈(100)이 사각형으로 배치된 자외선 경화장치(10)는 사각형 형태의 자외선광을 발생시킬 수 있다. 다만, 복수의 자외선 모듈(100)들의 배치형태를 사각형으로 한정하는 것은 아니며, 실시예에 따라서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 또한, 일 실시예는 하나의 자외선 모듈(100)이 사각형의 하나의 변에 대응되도록 배치되었으나, 하나의 변에 복수개의 자외선 모듈(100)을 배치할 수도 있다.
이러한, 상기 자외선 경화장치(10)는 자외선 경화수지를 광경화하는 공정에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 자외선 경화수지를 경화하는 공정에는 본 경화 공정 외에도 가경화(pre-curing) 공정이 요구된다. 예를 들어, 자외선 경화수지를 도포하는 과정에서, 자외선 경화수지가 흘러 넘치는 것을 방지하기 위해, 자외선 경화수지의 일부를 경화시켜 일종의 댐을 만드는 가경화 공정이 요구될 수 있다. 상기 자외선 경화장치(10)는 이러한 가경화 공정에서 사용될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 자외선 LED 모듈(100)은, 전방 개구(113)를 갖는 선형의 모듈 하우징(110)과, 상기 모듈 하우징(110)의 내부에 배치된 복수의 자외선 LED 소자(130)들과, 상기 전방 개구(113)에 설치된 선형 렌즈(140)를 포함한다. 본 명세서에서 자외선 LED 모듈(100)의 전방은 자외선 광이 방출되는 A방향을 의미한다.
상기 모듈 하우징(110)은 내부의 공간부를 가지며, 전방(A방향)이 개방된 사각형의 긴 상자 형상으로 구비될 수 있다. 상기 모듈 하우징(110)의 내부 공간부에는 복수의 자외선 LED 소자(130)가 길이 방향으로 배치될 수 있다. 상기 모듈 하우징(110)의 전방에는 상기 전방 개구(113)를 형성하는 돌출부(112)가 상기 모듈 하우징(110)의 길이 방향으로 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 돌출부(112)는 상기 모듈 하우징(110)의 길이 방향을 반분하는 중심선(C2-C2')을 기준으로 한 쌍이 서로 대향되게 배치될 수 있다. 상기 돌출부(112)는 상기 전방 개구(113)를 형성하며, 상기 선형 렌즈(140)를 고정하는 역할을 할 수 있다. 또한, 도 5(a) 및 도 5(b)를 참조하면, 상기 돌출부(112)는 전방을 향하여 소정의 경사각(θ2)을 가지도록 배치될 수 있다. 상기 소정의 경사각(θ2)은 약 16 ~ 20°의 각도일 수 있다. 이와 같이, 돌출부(112)에 소정의 경사각(θ2)을 형성하면, 상기 전방 개구(113)를 통하여 방출된 광이 돌출부(112)의 모서리에서 반사되어 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
상기 선형 렌즈(140)는 상기 복수의 자외선 LED 소자(130)가 배치된 방향과 동일한 방향으로 길게 연장되도록 배치될 수 있다. 상기 선형 렌즈(140)는 원형의 단면을 갖는 실린더 렌즈일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 복수의 자외선 LED 소자(130)는 인쇄회로기판(PCB)과 같은 회로 기판(120) 상에 나란히 배열되도록 실장된 후, 상기 모듈 하우징(110)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 회로 기판(120)은 상기 선형 모듈 하우징(110)의 구조에 적합하게 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 상기 회로 기판(120)은 복수의 자외선 LED 소자(130)를 지지하는 지지체 역할을 하며, 회로배선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로 기판(120)은 선택적으로 구비될 수 있으며, 실시예에 따라서는 생략될 수도 있다.
상기 복수의 자외선 LED 소자(130)는 성장 기판 상에 반도체층을 에피텍셜 성장시킨 반도체 발광다이오드로서, 전원을 인가하면 자외선을 발생시킬 수 있다. 상기 자외선 LED 소자(130)는 n형 반도체층 및 p형 반도체층과 이들 사이에 배치되는 활성층의 적층 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 n형 반도체층 및 p형 반도체층은 AlxInyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)을 포함하는 질화물 반도체로 구성될 수 있다.
상기 복수의 자외선 LED 소자(130)는 한 종류의 파장을 방출하도록 구성할 수 있으나, 자외선 LED 모듈(100) 내의 복수의 자외선 LED 소자(130)들이 복수의 파장을 방출하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 적용되는 자외선 경화 수지의 종류에 따라, 그에 맞는 파장의 자외선 LED 소자(130)들만을 선택하여 점등시킴으로써, 상기 자외선 경화장치(10)는 자외선 경화수지의 종류에 따른 파장별 변환이 가능하다.
예를 들어, 하나의 자외선 LED 모듈(100) 내에 365nm 파장의 자외선 LED 소자(130)와 280nm 파장의 자외선 LED 소자(130)를 교대로 배열하거나 또는 375nm 파장의 자외선 LED 소자(130)와 385nm 파장의 자외선 LED 소자(130)를 교대로 배열하거나, 또는, 265nm ~ 460nm 파장 내에서 서로 다른 파장을 갖는 복수의 자외선 LED 소자(130)를 교대로 배열하거나 하는 방식으로 자외선 경화 수지의 종류에 따른 파장별 변환이 가능한 자외선 경화장치(10)의 구현이 가능하다.
도 4를 참조하여, 상기 전방 개구(113)를 좀 더 구체적으로 설명한다. 상기 전방 개구(113)는 복수의 자외선 LED 소자(130)에서 방출된 자외선 광이 방출되는 영역으로, 상기 전방 개구(113)의 형상을 조절함으로써, 상기 전방 개구(113)를 통하여 방출되는 자외선 광이 이루는 형태를 조절할 수 있다. 종래에는 전방 개구(113)가 일정한 폭을 갖도록 배치되었으며, 이러한 형태의 전방 개구(113)는 양단부에서 방출되는 자외선 광이 부족하게 되는 문제가 발생하였다. 이와 같이, 양단부에서 방출되는 광이 부족하게 되면, 가경화시에 자외선 경화수지의 경화가 지체되게 되므로, 도포된 자외선 경화수지가 넘치는 현상이 발생될 수 있다. 이 경우, 본경화 공정이 정상적으로 이루어짖 못하여 자외선 경화수지가 도포된 제품의 불량을 초래한다.
본 발명의 일 실시예는, 전방 개구의 형상을 조절함으로써 양단부에서의 자외선 광 부족 현상을 개선시킬 수 있다.
상기 전방 개구(113)는 폭이 실질적으로 일정한 중앙 영역(113a)과 상기 중앙 영역(113a)의 양단에 배치되는 테이퍼 영역(113b)으로 나뉠 수 있다. 다만, 상기 테이퍼 영역(113b)은 실시예에 따라, 상기 중앙 영역(113a)의 일단에만 배치될 수도 있다. 또한, 상기 전방 개구(113)는 상기 전방 개구(113)를 길이 방향을 따라 반분하는 중심선(C2-C2')에 대하여 대칭되는 형상을 가질 수 있으며, 상기 전방 개구(113)를 폭 방향을 따라 반분하는 중심선(C1-C1')에 대하여 대칭되는 형상을 가질 수도 있다.
상기 중앙 영역(113a)은 실질적으로 일정한 폭(W1)을 가질 수 있으며, 상기 테이퍼 영역(113b)은 상기 모듈 하우징(110)의 단부로 갈수록 점점 폭이 넓어지는 형상을 가질 수 있다. 상기 테이퍼 영역(113b)은 상기 모듈 하우징(110)의 돌출부(112)의 적어도 일 영역을 테이퍼(taper) 가공하여 형성할 수 있다.
상기 테이퍼 영역(113b)은 상기 전방 개구(113)의 폭이 단부로 갈수록 점점 넓어지는 형상이 되도록 소정의 경사각(θ1)을 가질 수 있다. 상기 테이퍼 영역(113b)은 상기 중앙 영역(113a)보다 넓은 폭을 갖도록 형성되어, 상기 중앙 영역(113a)에 비하여, 자외선 광의 회절이 감소될 수 있다.
일반적으로 광의 회절은 광이 좁은 틈을 통과할 때 발생하며, 틈이 좁을수록 더욱 강하게 나타난다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 중앙 영역(113a)에 비해 테이퍼 영역(113b)을 넓게 형성하여, 상기 테이퍼 영역(113b)에서의 자외선 광의 회절을 감소시켰다. 이와 같이, 회절이 감소되면, 광의 직진성이 증가하여 더욱 밀집된 광이 조사될 수 있다. 따라서, 상기 테이퍼 영역(113b) 영역에서 자외선 광이 회절되어 소실되는 현상을 완화시킬 수 있다.
상기 테이퍼 영역(113b)을 이루는 경사각(θ1)은 15 ~ 60°일 수 있다. 경사각(θ1)이 이보다 작은 각도를 가질 경우, 중앙영역(113a)의 폭(W1)과 테이퍼 영역(113b) 단부의 폭(W2)이 실질적으로 유사하게 되어, 단부에서 상기 자외선 광의 회절을 감소시키는 효과가 낮아진다. 따라서, 단부에서의 광량이 감소되는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 테이퍼 영역(113b)은 상기 모듈 하우징(110)의 전체 길이에 대하여 약 10 ~ 20%의 길이를 갖도록 배치될 수 있다. 상기 테이퍼 영역(113b)의 길이가 이보다 짧은 경우에는, 광의 회절이 감소되는 영역이 감소되어 단부에서의 광의 직진성이 감소될 수 있다. 따라서, 전방 개구(113)을 통과한 자외선 광의 길이가 감소될 수 있다. 반면에,테이퍼 영역(113b)의 길이가 모듈 하우징(110) 전체 길이의 20%를 초과할 경우에는, 테이퍼 영역(113b)의 길이가 과도하게 증가되어, 광의 형태가 왜곡될 수 있다. 이는 광의 균일도가 감소되는 문제를 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 테이퍼 영역(113b)은, 상기 중앙 영역의 폭(W2)이 상기 테이퍼 영역(113b)의 약 40~50%가 되도록 배치될 수 있다. 상기 테이퍼 영역(113b)이 이보다 좁은 폭을 가지게 되는 경우에는, 상기 테이퍼 영역(113b)에서의 광의 회절이 증가하여, 광의 형태가 왜곡되고, 광의 균일도가 감소되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 테이퍼 영역(113b)이 이보다 넓은 폭을 가지게 되는 경우에는, 테이퍼 영역(113b)을 통하여 방출되는 광의 회절이 감소하여, 상기 중앙 영역(113a)을 통해 방출된 광과 상기 테이퍼 영역(113b)을 통해 방출된 광의 폭이 과도하게 차이나게 되어 광의 형태가 왜곡될 수 있다. 이는 광의 균일도가 감소되는 문제를 발생시킬 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 각각 비교예의 빔 형태와 일 실시예에 의한 자외선 경화장치의 빔의 분포를 나타내는 그래프이다. x축은 자외선 LED모듈의 길이 방향을 나타낸 값이고, y축은 각 위치에서의 광량을 나타낸 값이다. 상기 비교예는 전방 개구가 동일한 폭으로만 구성된 경우이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 기존의 자외선 경화장치에서 방출된 빛은 전체적으로 보라색 영역(600-800mW/㎠)이 측정되었으며, 양단(4mm 이하의 영역과 115mm 이상의 영역)에서는 광량이 떨어지는 노란색 영역(400-600)mW/㎠)이 측정되었다. 반면에, 일 실시예의 경우, 전체적으로 광량이 높은 파란색 영역(800-100mW/㎠)이 측정되었으며, 양단(4mm 이하의 영역과 115mm 이상의 영역)에서도 보라색 영역(600-800mW/㎠)이 측정되었다. 비교예에서 측정된 노란색 영역의 빛은, 보라색 영역에 비해 자외선 경화 효과가 낮으므로, 일 실시예는 비교예에 비하여 자외선 경화에 유효하게 사용될 수 있는 빔의 길이가 증가된 것을 알 수 있다.
도 10은 비교예와 일 실시예의 광량을 LED모듈의 길이 방향을 따라 측정한 그래프이다. 도 10의 x축은 자외선 LED모듈을 길이 방향을 나타낸 값이고, y축은 각 위치에서의 광량을 나타낸 값이다. 도 10을 참조하면, 일 실시예의 경우, 전방 개구의 양단 영역(D1, D2)에서 비교예에 비해 광량이 증가된 것을 알 수 있다.
도 11은 비교예와 일 실시예의 광량을 LED모듈의 폭 방향을 따라 측정한 그래프이다. 도 10의 x축은 자외선 LED모듈의 폭 방향을 나타낸 값이고, y축은 각 위치에서의 광량을 나타낸 값이다. 도 11을 참조하면, 일 실시예의 경우, 비교예에 비해 전영역에 걸쳐 전반적으로 광량이 증가된 것을 알 수 있다.
이와 같이, 일 실시예의 경우, 광량이 부족한 전방 개구의 양단의 광량이 증가함에 따라, 자외선 LED모듈에서 방출되는 광량이 전체적으로 증가하고, 빔의 길이가 길어지는 효과가 있음을 확인할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다. 다른 실시예는 앞서 설명한 일 실시예와 비교할 때, 모듈 하우징의 폭을 반분하는 중심선(C3-C3')에 대하여, 자외선 LED 소자(230)들이 편심되게 배치된 차이점이 있다. 다른 구성은 앞서 설명한 일 실시예와 동일하므로, 반복되는 설명을 방지하기 위해, 차이점을 중심으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자외선 경화장치의 평면도이고, 도 7은 도 6의 자외선 LED 모듈의 외관을 도시한 사시도이며, 도 8은 도 7의 C4-C4'축을 기준으로 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 자외선 경화장치(20)는, 도 1에 도시된 실시예와 유사하게, 사각형으로 배열되는 4개의 자외선 LED 모듈(200)을 포함할 수 있다. 이러한 자외선 LED 모듈(200)의 사각형 배열은 조사대상인 사각형 패널의 테두리 형상에 대응될 수 있다.
상기 자외선 LED 모듈(200)은 선형인 모듈 하우징(210)과 복수의 자외선 LED 소자(230)를 포함한다. 본 실시예에 채용된 자외선 LED 모듈(200)은 앞선 실시예와 다른 모듈 하우징(210) 구조를 가질 수 있다. 상기 모듈 하우징(210)은 그 길이방향에 따라 중심선(C3)에 의해 폭이 반분되며, 전방 개구(213)는 상기 중심선(C3)에 대하여 일측으로 편심될 수 있다. 복수의 자외선 LED 소자(230)의 배열과 전방 렌즈(240)가 배치되는 전방 개구(213)는 상기 중심선(C3)에 대하여 일측으로 편심되어 위치할 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 사각형 배열의 안쪽으로 편심되어 위치할 수 있다.
상기 모듈 하우징(210)은 내부의 공간부를 가지며, 전방이 개방된 사각형의 긴 상자 형상으로 구비될 수 있다. 상기 모듈 하우징(210)의 내부 공간부에는 복수의 자외선 LED 소자(230)가 길이 방향으로 배치될 수 있다. 상기 모듈 하우징(210)의 전방에는 상기 전방 개구(213)를 형성하는 돌출부(212)가 상기 모듈 하우징(210)의 길이 방향으로 배치될 수 있다. 상기 복수의 자외선 LED 소자(230)는 인쇄회로기판(PCB)과 같은 회로 기판(220) 상에 나란히 배열되도록 실장된 후, 상기 모듈 하우징(210)의 내부에 배치될 수 있다.
이러한 편심 배열에 의해, 자외선 LED 모듈(200)의 연결된 부분에서, 자외선 LED 소자(230)의 배열이 더욱 인접하게 구현될 수 있으며, 자외선 광이 단절을 최소화할 수 있다. 그 결과로, 연속적으로 연결된 사각형의 자외선 빔을 제공할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10, 20: 자외선 경화장치
100, 200: 자외선 LED 모듈
110, 210: 모듈 하우징
111, 211: 본체
112, 212: 돌출부
113, 213: 전방 개구
120, 220: 회로 기판
130, 230: LED
140, 240: 선형 렌즈

Claims (10)

  1. 사각형으로 배열되는 복수의 자외선 LED 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 자외선 LED 모듈들은 각각, 길이 방향을 따라 전방 개구를 갖는 선형인 모듈 하우징과, 상기 모듈 하우징의 내부에 배치되며, 상기 모듈 하우징의 길이 방향을 따라 배열되는 복수의 자외선 LED 소자들과, 상기 전방 개구에 설치된 선형 렌즈를 포함하며, 상기 전방 개구는 단부로 갈수록 폭이 넓어지는 적어도 하나의 영역을 갖으며,
    상기 전방 개구는 상기 모듈 하우징의 길이 방향을 따라 양단으로 갈수록 개구의 폭이 넓어지도록 테이퍼진 형상인 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전방 개구는 상기 전방 개구를 길이 방향으로 반분하는 중심선에 대하여 대칭의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 테이퍼는 상기 모듈 하우징의 길이 방향에 대하여 15 ~ 60°의 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전방 개구는 상기 전방 개구를 폭 방향으로 반분하는 중심선에 대하여 대칭의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 개구의 폭이 넓어지는 영역은 상기 모듈 하우징의 전체 길이에 대해 10 ~ 20%의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전방 개구는,
    폭이 실질적으로 일정한 중앙 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중앙 영역은 상기 개구의 폭이 넓어지는 영역 중 가장 폭이 넓은 부분에 비하여 40 ~ 50%의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 하우징은 그 길이방향에 따라 중심선에 의해 폭이 반분되며, 상기 선형 개구는 상기 중심선에 대하여 일측으로 편심된 것을 특징으로 하는 자외선 경화장치.
  10. 길이 방향으로 선형의 전방 개구를 갖는 선형의 모듈 하우징;
    상기 모듈 하우징의 내부에 배치되며, 상기 모듈 하우징의 길이 방향을 따라 배열되는 복수의 자외선 LED 소자들; 및
    상기 전방 개구에 설치된 선형 렌즈를 포함하며,
    상기 전방 개구의 양단은 개구 폭이 넓어지는 테이퍼진 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 LED 모듈.
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