KR101723806B1 - Ｕｖ 경화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 의한 ＵＶ 경화장치는, 일정 길이와 폭을 지닌 일정 면적을 가진 메인 기판과, 메인 기판의 전체 면적에 걸쳐 일정 간격으로 복수의 행과 열을 이루어 어레이되며, 경화 대상물에 연직방향으로 UV 파장을 조사하는 복수의 UV LED와, 경화 대상물의 모서리부까지 메인 기판과 동일한 조도의 UV 파장을 경화 대상물에 연직 방향으로 조사하도록, 메인 기판의 가장자리에 구비되는 조도 개선 유닛을 포함하며, 조도 개선 유닛은, 메인 기판보다 작은 면적을 가진 적어도 하나 이상의 보조 기판을 포함하고, 보조 기판의 형성 방향을 따라 적어도 하나 이상의 행과 열을 이루어 복수의 UV LED가 어레이되고, 메인 기판으로부터 경화 대상물까지의 연직 방향에 따른 직선거리는, 보조 기판 각각으로부터 경화 대상물까지의 연직 방향에 따른 직선거리보다 길며, 보조 기판은, 각각 메인 기판의 가장자리로부터 거리 조절이 가능하게 배치될 수 있다.

Description

ＵＶ 경화장치{UV CURING APPARATUS}

본 출원은, UV 경화장치에 관한 것이다.

휴대폰의 윈도우 또는 LCD 조립체의 제작을 위해, 윈도우, 글라스 또는 수지 패널 등(이하, '패널'로 통칭함)을 합착하는 것이 요구되며, 이와 같은 합착에 있어서 접착 물질로 이용되는 UV 레진을 UV 광으로 경화하는 공정이 필요하다.

예를 들면, 휴대폰 윈도우 조립체 제조시, UV 레진을 도포하면서, 그 도포되는 레진으로 양쪽의 글라스 패널(glass pannel)을 합착한다.

여기서, UV 레진이 흘러 넘쳐 나오는 것을 막는 댐을 형성하기 위해 가 경화 공정(precuring process)이 이용된다.

이때, 기존의 면 경화기에는 일정 면적의 기판에 복수의 행과 열을 이루어 어레이된 UV LED를 가동시켜 UV 파장을 조사하면서 가 경화를 실시하게 되는데, 기판의 양측 가장자리 부분의 조도가 떨어져 가 경화 공정시 경화 대상물의 전체 면적에 걸친 균일한 경화가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1351716호

본 출원은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 모서리부의 조도를 개선하여 균일한 광량으로 UV 경화를 실시하여 우수한 품질의 획득이 가능하도록 한 UV 경화장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 일정 길이와 폭을 지닌 일정 면적을 가진 메인 기판; 상기 메인 기판의 전체 면적에 걸쳐 일정 간격으로 복수의 행과 열을 이루어 어레이되며, 경화 대상물에 연직방향으로 UV 파장을 조사하는 복수의 UV LED; 및 상기 경화 대상물의 모서리부까지 상기 메인 기판과 동일한 조도의 UV 파장을 상기 경화 대상물에 연직 방향으로 조사하도록, 상기 메인 기판의 가장자리에 구비되는 조도 개선 유닛을 포함하며, 상기 조도 개선 유닛은, 상기 메인 기판보다 작은 면적을 가진 적어도 하나 이상의 보조 기판을 포함하고, 상기 보조 기판의 형성 방향을 따라 적어도 하나 이상의 행과 열을 이루어 복수의 UV LED가 어레이되고, 상기 메인 기판으로부터 상기 경화 대상물까지의 연직 방향에 따른 직선거리는, 상기 보조 기판 각각으로부터 상기 경화 대상물까지의 연직 방향에 따른 직선거리보다 길며, 상기 보조 기판은, 각각 상기 메인 기판의 가장자리로부터 거리 조절이 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 UV 경화장치를 제공한다.

삭제

삭제

삭제

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 보조 기판 상에 어레이된 상기 UV LED의 어레이 밀도는, 상기 메인 기판 상에 어레이된 상기 UV LED의 어레이 밀도보다 높을 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 어레이 밀도는 상기 UV LED가 어레이될 행과 열의 수에 따라 증가 또는 감소될 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 조도 개선 유닛은, 상기 메인 기판의 가장자리로부터 연장하여 상기 메인 기판과 일정 각도를 이루도록 경사지게 배치되며, 상기 메인 기판보다 작은 면적을 가진 적어도 하나 이상의 보조 기판을 포함하며, 상기 보조 기판의 형성 방향을 따라 적어도 하나 이상의 행과 열을 이루어 상기 복수의 UV LED가 어레이될 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 보조 기판은 각각 상기 메인 기판의 가장자리에 대하여 경사 각도의 조절이 가능하게 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 보조 기판 상에 어레이된 상기 UV LED의 어레이 밀도는, 상기 메인 기판 상에 어레이된 상기 UV LED의 어레이 밀도보다 높을 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 어레이 밀도는 상기 UV LED가 어레이될 행과 열의 수에 따라 증가 또는 감소될 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 조도 개선 유닛은, 상기 복수의 UV LED들이 형성하는 상기 복수의 행과 열 사이에 적어도 하나 이상의 상기 UV LED가 추가로 배치되는 광원 증설부를 포함하며, 상기 광원 증설부는 상기 메인 기판의 양단부 또는 일단부에 형성되거나 상기 메인 기판의 가장자리 중 전부 또는 일부에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 조도 개선 유닛은, 상기 UV LED가 상기 메인 기판에 어레이된 제1 어레이 밀도에 비하여 높은 제2 어레이 밀도를 가진 상기 UV LED를 상기 메인 기판의 양단부 또는 일단부에 어레이하거나 상기 메인 기판의 가장자리 중 전부 또는 일부에 어레이할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 조도 개선 유닛은, 상기 복수의 UV LED들의 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 UV LED가 추가로 배치되는 광원 증설부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 광원 증설부에 배치된 적어도 하나 이상의 UV LED는, 상기 메인 기판에 배치된 UV LED와 엇갈리게 배치되되, 상기 광원 증설부에 배치된 UV LED와 상기 메인 기판에 배치된 UV LED 사이의 간격은, 상기 메인 기판에 배치된 UV LED들 사이의 간격보다는 작을 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 메인 기판의 가장자리에 각각 구비된 조도 개선 유닛에 의하여 경화 대상물의 전체 면적에 걸친 균일한 조도의 광량으로 UV 파장을 조사함으로써, 모서리부의 조도를 개선하여 우수한 품질의 생산이 가능하게 된다.

특히, 본 발명은 복잡한 구성요소의 추가가 필요없이 간단한 구성으로도 그 효과를 도모할 수 있으며, 기존의 설비에도 조도 개선 유닛을 추가하는 것만으로 개선 효과를 얻을 수 있으므로, 경제적으로도 효율적인 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 경화장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 경화장치의 주요부인 조도 개선 유닛의 실제 배치예를 나타낸 측면 개념도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UV 경화장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 UV 경화장치의 주요부인 조도 개선 유닛의 실제 배치예를 나타낸 측면 개념도
도 5는 도 4의 변형예를 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UV 경화장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 UV 경화장치와 기존의 UV 경화장치 상호간의 조도 비교를 나타낸 시뮬레이션 그래프로,
도 7(a)은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 UV 경화장치의 주요부인 조도 개선 유닛을 적용하기 전을, 도 7(b)는 조도 개선 유닛을 적용한 후의 상태를 각각 나타낸 그래프
도 8 내지 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 UV 경화장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 경화장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 경화장치의 주요부인 조도 개선 유닛의 실제 배치예를 나타낸 측면 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 메인 기판(10)과 UV LED(20) 및 조도 개선 유닛(30)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

메인 기판(10)은 일정 길이와 폭을 지닌 일정 면적을 가진 것으로, 면광원으로서 작용하게 될 후술할 UV LED(20)가 어레이될 면적을 제공하기 위한 것이다.

UV LED(20)은 메인 기판(10) 전체 면적에 걸쳐 일정 간격으로 복수의 행과 열을 이루어 복수로 어레이되며, 경화 대상물(이하 미도시)에 UV 파장을 조사하는 것이다.

조도 개선 유닛(30)은 경화 대상물의 모서리부까지 메인 기판(10)과 동일한 조도의 UV 파장을 조사하도록, 메인 기판(10)의 가장자리에 구비되어 경화 대상물의 가장자리부를 포함한 경화 대상물 전체에 걸친 균일한 경화가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

조도 개선 유닛(30)은 도 1 및 도 2와 같이 메인 기판(10)의 양측 가장자리에 각각 구비되며, 메인 기판(10)보다 작은 면적을 가진 보조 기판(31)을 포함한다.

여기서, 조도 개선 유닛(30)은 보조 기판(31)의 형성 방향을 따라 적어도 하나 이상의 행과 열을 이루어 복수의 UV LED(20)가 어레이된다.

이때, 메인 기판(10)으로부터 경화 대상물까지의 연직 방향에 따른 직선 거리는 보조 기판(31) 각각으로부터 경화 대상물까지의 연직 방향에 따른 직선 거리보다 길게 함으로써 조도의 개선을 도모하는 것이다.

즉, 보조 기판(31)은 각각 메인 기판(10)의 가장자리로부터 거리 조절이 가능하게 적어도 하나 이상 또는 복수로 배치되어지되, 메인 기판(10)의 가장자리로부터 보조 기판(31) 각각의 가장자리까지의 연직 방향에 따른 직선 거리(도 2(a)의 d1~도 2(c)의 d3 참조)는 1mm 내지 10mm에서 적절히 조절하여 보조 기판(31)을 배치되도록 할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명은 특별히 도시하지 않았지만 보조 기판(31) 상에 어레이된 UV LED(20)의 어레이 밀도를 메인 기판(10) 상에 어레이된 UV LED(20)의 어레이 밀도보다 높게 함으로써 경화 대상물의 모서리부에 대한 조도 저하를 방지할 수도 있음은 물론이다.

이러한 어레이 밀도는 UV LED(20)가 어레이될 행과 열의 수에 따라 증가 또는 감소되는 것이다.

한편, 조도 개선 유닛(30)은 도 3 및 도 4와 같이 메인 기판(10)의 가장자리로부터 연장하여 메인 기판(10)과 일정 각도를 이루도록 경사지게 배치되며, 메인 기판(10)보다 작은 면적을 가진 보조 기판(31)을 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수도 있다.

여기서, 조도 개선 유닛(30)은 보조 기판(31)의 형성 방향을 따라 적어도 하나 이상의 행과 열을 이루어 복수의 UV LED(20)가 어레이되도록 하는 것이다.

이때, 보조 기판(31)은 각각 메인 기판(10)의 가장자리에 대하여 경사 각도의 조절이 가능하게 적어도 하나 이상 또는 복수로 배치되도록 할 수 있다.

즉, 메인 기판(10)에 대하여 보조 기판(31)이 이루는 경사 각도(도 3(a)의 θ1~도 3(c)의 θ3 참조)는 20도 내지 40도에서 적절히 그 경사 각도를 조절하여 보조 기판(31)을 배치되도록 할 수 있을 것이다.

이러한 보조 기판(31)은 도 3 및 도 4와 같이 메인 기판(10)의 양측 가장자리에 대하여 경사 각도 조절 가능하게 배치되도록 할 수도 있으며, 도 8과 같이 메인 기판(10)의 양측 가장자리와 직교하는 일측의 가장자리만 배치하거나, 도 9와 같이 전술한 메인 기판(10)의 양측 가장자리와 직교하는 양측의 가장자리에 배치하거나, 도 10과 같이 메인 기판(10)의 세 가장자리 또는 도 11과 같이 메인 기판(10)의 네 가장자리 모두에 배치하는 등의 다양한 응용 및 변형 설계 또한 가능함은 물론이다.

이러한 보조 기판(31) 상에 어레이된 UV LED(20)의 어레이 밀도(D2)는, 도 5와 같이 메인 기판(10) 상에 어레이된 UV LED(20)의 어레이 밀도(D1)보다 높게 함으로써, 경화 대상물의 양측 모서리부에 대한 조도 저하를 방지할 수도 있음은 물론이다.

이러한 어레이 밀도는 UV LED(20)가 어레이될 행과 열의 수에 따라 증가 또는 감소되는 것이다.

한편, 조도 개선 유닛(30)은 도 6과 같이 복수의 UV LED(20)들이 형성하는 복수의 행과 열 사이에 적어도 하나 이상의 UV LED(20)가 추가로 배치되는 광원 증설부(32)를 포함하며, 광원 증설부(32)는 메인 기판(10)의 양단부에 형성되도록 하거나, 특별히 도시하지 않았으나 메인 기판(10)의 일단부 또는 메인 기판(10)의 가장자리 중 전부 또는 일부에 형성되도록 하는 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 UV LED(20)의 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 UV LED(33)가 추가로 배치되는 광원 증설부(30)를 포함하며, 광원 증설부(33)에 배치된 적어도 하나 이상의 UV LED(33)는, 메인 기판(10)에 배치된 기존의 UV LED(20)와 엇갈리게 배치되되, 광원 증설부(30)에 배치된 UV LED(33)와 메인 기판(10)에 기존에 배치된 UV LED(20) 사이의 간격은, 메인 기판(10)에 기존에 배치된 UV LED(20) 사이의 간격보다는 작을 수 있다. 예를 들면, 도 12에서, L1는 5.7mm이고, L2는 7.6mm, L3는 11.4mm, L4는10.4mm일 수 있다. 상술한 수치들은 발명의 이해를 돕기 위한 것에 불과할 뿐, 당업자의 필요에 따라 변경 실시 가능함에 유의하여야 한다.

이와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 UV 경화장치의 주요부인 조도 개선 유닛(30)을 적용하기 전과 적용한 후의 차이를 살펴보면 도 7과 같은 분명한 차이점이 있음을 알 수 있다.

즉, UV파장의 광이 조사되는 면적은 조도 개선 유닛(30)을 적용하기 전에는 도 7(a)과 같이 불규칙적이며 좁은 부분에 한정되어 있지만, 조도 개선 유닛(30)을 적용한 후에는 도 7(b)와 같이 상당히 넓어져 있는 것을 확인할 수 있다.

이러한 조도 개선 유닛(30)은 도 6 및 도 12의 실시예와 같이 기존의 UV LED(20)에 더하여 UV LED(20)들을 추가적으로 어레이한 광원증설부(32, 33)를 적용한 경우 기존의 UV 경화장치에 비하여 모서리부의 광량이 최대 25%까지 상승한 것을 파악할 수 있었다.

또한, 이러한 조도 개선 유닛(30)은 도 3 및 도 4의 실시예와 같이 메인 기판(10)에 대하여 보조 기판(31)을 일정 각도, 예를 들어 20도로 경사지게 배치한 경우 기존의 UV 경화장치에 비하여 모서리부의 광량이 최대 30%까지 상승한 것을 파악할 수 있었다.

이상과 같이 본 발명은 모서리부의 조도를 개선하여 균일한 광량으로 UV 경화를 실시하여 우수한 품질의 획득이 가능하도록 한 UV 경화장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

10...메인 기판
20...UV LED
30...조도 개선 유닛
31...보조 기판
32, 33...광원 증설부

Claims (14)

1. 일정 길이와 폭을 지닌 일정 면적을 가진 메인 기판;
   상기 메인 기판의 전체 면적에 걸쳐 일정 간격으로 복수의 행과 열을 이루어 어레이되며, 경화 대상물에 연직방향으로 UV 파장을 조사하는 복수의 UV LED; 및
   상기 경화 대상물의 모서리부까지 상기 메인 기판과 동일한 조도의 UV 파장을 상기 경화 대상물에 연직 방향으로 조사하도록, 상기 메인 기판의 가장자리에 구비되는 조도 개선 유닛을 포함하며,
   상기 조도 개선 유닛은, 상기 메인 기판보다 작은 면적을 가진 적어도 하나 이상의 보조 기판을 포함하고,
   상기 보조 기판의 형성 방향을 따라 적어도 하나 이상의 행과 열을 이루어 복수의 UV LED가 어레이되고,
   상기 메인 기판으로부터 상기 경화 대상물까지의 연직 방향에 따른 직선거리는, 상기 보조 기판 각각으로부터 상기 경화 대상물까지의 연직 방향에 따른 직선거리보다 길며,
   상기 보조 기판은, 각각 상기 메인 기판의 가장자리로부터 거리 조절이 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 UV 경화장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 보조 기판 상에 어레이된 상기 UV LED의 어레이 밀도는,
   상기 메인 기판 상에 어레이된 상기 UV LED의 어레이 밀도보다 높은 것을 특징으로 하는 UV 경화장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 어레이 밀도는,
   상기 UV LED가 어레이될 행과 열의 수에 따라 증가 또는 감소되는 것을 특징으로 하는 UV 경화장치.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 조도 개선 유닛은,
    상기 복수의 UV LED들이 형성하는 상기 복수의 행과 열 사이에 적어도 하나 이상의 UV LED가 추가로 배치되는 광원 증설부를 포함하며,
    상기 광원 증설부는 상기 메인 기판의 양단부 또는 일단부에 형성되거나 상기 메인 기판의 가장자리 중 전부 또는 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 UV 경화장치.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 조도 개선 유닛은,
    상기 UV LED가 상기 메인 기판에 어레이된 제1 어레이 밀도에 비하여 높은 제2 어레이 밀도를 가진 상기 UV LED를 상기 메인 기판의 양단부 또는 일단부에 어레이하거나 상기 메인 기판의 가장자리 중 전부 또는 일부에 어레이하는 것을 특징으로 하는 UV 경화장치.
    
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 조도 개선 유닛은,
    상기 복수의 UV LED들의 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 UV LED가 추가로 배치되는 광원 증설부를 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 경화장치.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 광원 증설부에 배치된 적어도 하나 이상의 UV LED는,
    상기 메인 기판에 배치된 UV LED와 엇갈리게 배치되되, 상기 광원 증설부에 배치된 UV LED와 상기 메인 기판에 배치된 UV LED 사이의 간격은, 상기 메인 기판에 배치된 UV LED들 사이의 간격보다는 작은 것을 특징으로 하는 UV 경화 장치.

Images