KR20200044468A - Ultraviolet curing apparatus - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, disclosed is a UV curing device which comprises: a reflector; a light emitting element disposed on one side of the reflector; a lens disposed on the other side of the reflector; and a light blocking member disposed at the center of the lens. Light irradiated to the outside through the lens has a donut-shaped illuminance distribution, the illuminance distribution has a main peak region disposed closer to the inner diameter of the donut shape than the outer diameter of the donut shape.

Description

자외선 경화 장치{ULTRAVIOLET CURING APPARATUS}Ultraviolet curing device {ULTRAVIOLET CURING APPARATUS}

실시 예는 자외선 경화 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to an ultraviolet curing device.

GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.Semiconductor devices including compounds such as GaN and AlGaN have many advantages such as having a wide and easy to adjust band gap energy, and can be used in various ways as light emitting devices, light receiving devices, and various diodes.

특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다. Particularly, light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using semiconductor group 3 or 2-6 compound semiconductor materials of semiconductors are red, green, and green due to the development of thin film growth technology and device materials. Various colors such as blue and ultraviolet light can be realized, and white light with high efficiency can be realized by using fluorescent materials or combining colors, and low power consumption, semi-permanent life, and fast response speed compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps , Has the advantage of safety and environmental friendliness.

이러한 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트, 조명 장치, 경화기, 및 노광기의 광원으로 적용될 수 있다.Such a semiconductor device may be applied as a light source of a transmission module of an optical communication means, a backlight of a liquid crystal display (LCD) display, a lighting device, a curing machine, and an exposure machine.

일반적으로 경화 대상에 자외선을 조사하여 경화 또는 접착시키는 장치를 자외선 경화 장치라 한다. 이때 경화 대상은 자외선에 의하여 경화될 수 있는 도료 또는 접착제이거나, 또는 불투명한 소재일 수 있다.In general, a device that irradiates ultraviolet rays on a curing object to cure or bond it is called an ultraviolet curing device. At this time, the object to be cured may be a paint or adhesive that can be cured by ultraviolet light, or an opaque material.

이러한 자외선 경화 장치의 자외선 발생의 광원으로는 수은 자외선 램프, 또는 할로겐 램프 등이 이용될 수 있는데, 이러한 램프들은 효율이 떨어지고, 고가라는 문제점이 있다.A mercury ultraviolet lamp or a halogen lamp may be used as a light source for ultraviolet generation of the ultraviolet curing device, but these lamps have a problem of low efficiency and high cost.

자외선 경화 장치의 광원으로 자외선 발광 다이오드(Light Emitting Diode)가 사용될 수 있다. 자외선 발광 다이오드는 효율이 높고, 상대적으로 저가이며, 수명이 긴 장점이 있다. 이러한 자외선 경화 장치는 경화 대상에 따라 다양한 조도분포를 가질 필요가 있다.An ultraviolet light emitting diode (Light Emitting Diode) may be used as a light source of the ultraviolet curing device. The ultraviolet light emitting diode has advantages of high efficiency, relatively low cost, and long life. Such an ultraviolet curing device needs to have various illuminance distributions depending on the object to be cured.

실시 예는 도넛 형상의 조도분포를 갖는 자외선 경화 장치를 제공한다.The embodiment provides an ultraviolet curing device having a donut-shaped roughness distribution.

또한, 경화 성능이 우수한 자외선 경화 장치를 제공한다.In addition, an ultraviolet curing device having excellent curing performance is provided.

실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problem to be solved in the embodiment is not limited to this, and it will be said that the object or effect that can be grasped from the solution means or embodiment of the problem described below is also included.

본 발명의 일 특징에 따른 자외선 경화 장치는, 리플렉터; 상기 리플렉터의 일측에 배치되는 발광소자; 상기 리플렉터의 타측에 배치되는 렌즈; 및 상기 렌즈의 중앙에 배치되는 광 차단 부재를 포함하고, 상기 렌즈를 통해 외부에 조사된 광은 도넛(donut) 형상의 조도분포를 갖고, 상기 조도분포는 상기 도넛 형상의 외측경보다 상기 도넛 형상의 내측경에 더 가깝게 배치된 메인피크영역을 갖는다.An ultraviolet curing device according to an aspect of the present invention, a reflector; A light emitting element disposed on one side of the reflector; A lens disposed on the other side of the reflector; And a light blocking member disposed at the center of the lens, and light irradiated to the outside through the lens has a donut-shaped illuminance distribution, and the illuminance distribution is the donut shape rather than the outer diameter of the donut shape. It has a main peak area disposed closer to the inner diameter of.

상기 조도분포는 상기 메인피크영역보다 작은 서브피크영역을 포함하고, 상기 서브피크영역은 상기 도넛 형상의 내측경보다 상기 도넛 형상의 외측경에 더 가깝게 배치될 수 있다.The roughness distribution includes a sub peak area smaller than the main peak area, and the sub peak area may be disposed closer to the outer diameter of the donut shape than the inner diameter of the donut shape.

상기 메인피크영역의 강도와 상기 서브피크영역의 강도의 비는 1:0.3 내지 1:0.5일 수 있다.The ratio of the intensity of the main peak area and the intensity of the sub peak area may be 1: 0.3 to 1: 0.5.

상기 리플렉터의 내부 경사면은 곡률을 갖고, 상기 발광소자는 상기 리플렉터의 내부 경사면으로 광을 조사할 수 있다.The inner inclined surface of the reflector has a curvature, and the light emitting element can irradiate light to the inner inclined surface of the reflector.

본 발명의 다른 특징에 따른 자외선 경화 장치는, 리플렉터; 상기 리플렉터의 일측에 배치되는 발광소자; 상기 리플렉터의 타측에 배치되는 렌즈; 및 상기 렌즈의 중앙에 배치되는 광 차단 부재를 포함하고, 상기 발광소자의 광축에 대해 제1각도로 기울어진 제1경로와 상기 리플렉터의 내부 경사면이 교차하는 제1지점; 상기 광축에 대해 제2각도로 기울어진 제2경로와 상기 내부 경사면이 교차하는 제2지점; 상기 광축에 대해 제3각도로 기울어진 제3경로와 상기 내부 경사면이 교차하는 제3지점; 상기 제1지점에서 상기 광축과 평행하게 연장된 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제4지점; 상기 제2지점에서 상기 광축과 평행하게 연장된 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제5지점; 상기 제3지점에서 상기 광축과 평행하게 연장된 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제6지점; 상기 제4지점과 상기 광축상에 배치되는 기준점을 연결한 제1직선; 상기 제5지점과 상기 기준점을 연결한 제2직선; 및 상기 제6지점과 상기 기준점을 연결한 제3직선을 포함하고, 상기 제1각도는 상기 제2각도보다 작고, 상기 제2각도는 상기 제3각도보다 작고, 상기 광축과 상기 제1직선이 이루는 각도(θ1)는 하기 관계식 1을 만족하고, 상기 광축과 상기 제2직선이 이루는 각도(θ2)는 하기 관계식 2를 만족하고, 상기 광축과 상기 제3직선이 이루는 각도(θ3)는 하기 관계식 3을 만족하고, 상기 기준점은 상기 광 차단 부재에서 5mm 내지 20mm 이격된다.UV curing device according to another aspect of the present invention, a reflector; A light emitting element disposed on one side of the reflector; A lens disposed on the other side of the reflector; And a light blocking member disposed at the center of the lens, the first point at which a first path inclined at a first angle with respect to the optical axis of the light emitting element intersects an inner slope of the reflector; A second point at which a second path inclined at a second angle with respect to the optical axis intersects the inner inclined surface; A third point at which a third path inclined at a third angle with respect to the optical axis intersects the inner inclined surface; A fourth point at which the virtual line extending parallel to the optical axis at the first point intersects the lens; A fifth point at which the virtual line extending parallel to the optical axis from the second point intersects the lens; A sixth point at which the virtual line extending parallel to the optical axis at the third point intersects the lens; A first straight line connecting the fourth point and a reference point disposed on the optical axis; A second straight line connecting the fifth point and the reference point; And a third straight line connecting the sixth point and the reference point, wherein the first angle is less than the second angle, the second angle is less than the third angle, and the optical axis and the first straight line are The angle (θ1) to achieve satisfies the following relational expression 1, the angle (θ2) formed by the optical axis and the second line satisfies relational expression 2, and the angle (θ3) formed by the optical axis and the third straight line represents the following relational expression 3 is satisfied, and the reference point is spaced 5 to 20 mm apart from the light blocking member.

[관계식 1][Relationship 1]

0.19 < tan(θ1) < 0.480.19 <tan (θ1) <0.48

[관계식 2][Relationship 2]

0.22 < tan(θ2) < 0.550.22 <tan (θ2) <0.55

[관계식 3][Relationship 3]

0.26 < tan(θ3) < 0.620.26 <tan (θ3) <0.62

실시 예에 따르면, 도넛 형상의 조도분포를 가질 수 있다. 또한, 우수한 경화 성능을 가질 수 있다.According to an embodiment, it may have a donut-shaped roughness distribution. In addition, it can have excellent curing performance.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more readily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 경화 장치의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 경화 장치의 단면도이고,
도 3은 경화 대상물의 개념도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 경화 장치의 조도분포를 만족하기 위한 조건을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 경화 장치에서 조사된 광의 조도분포이고,
도 6은 도 5의 조도 그래프의 확대도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 경화 장치에서 조사된 광의 조도분포이고,
도 8은 비교예에 따른 자외선 경화 장치에서 조사된 광의 조도분포이다.1 is a conceptual diagram of an ultraviolet curing device according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view of an ultraviolet curing device according to an embodiment of the present invention,
3 is a conceptual diagram of the object to be cured,
4 is a view for explaining the conditions for satisfying the illumination distribution of the ultraviolet curing device according to an embodiment of the present invention,
5 is an illuminance distribution of light irradiated from an ultraviolet curing device according to an embodiment of the present invention,
6 is an enlarged view of the illuminance graph of FIG. 5,
7 is an illuminance distribution of light irradiated from an ultraviolet curing device according to another embodiment of the present invention,
8 is an illuminance distribution of light irradiated from an ultraviolet curing device according to a comparative example.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of its components between embodiments may be selectively selected. It can be used by bonding and substitution.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless specifically defined and described, can be generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as a meaning, and terms that are commonly used, such as predefined terms, may be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, a singular form may also include a plural form unless specifically stated in the phrase, and is combined with A, B, C when described as "at least one (or more than one) of A and B, C". It can contain one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and the term is not limited to the nature, order, or order of the component.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also to the component It may also include the case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another component between the other components.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Further, when described as being formed or disposed in the "top (top) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) is not only when the two components are in direct contact with each other, Also included is the case where one or more other components are formed or disposed between the two components. In addition, when expressed as "up (up) or down (down)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one component.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 경화 장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 경화 장치의 단면도이고, 도 3은 경화 대상물의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an ultraviolet curing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an ultraviolet curing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram of an object to be cured.

도 1과 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 자외선 경화 장치는 리플렉터(200), 리플렉터(200)의 일측에 배치되는 발광소자(100), 리플렉터(200)의 타측에 배치되는 렌즈(300), 및 렌즈(300)의 중앙에 배치되는 광 차단 부재(400)를 포함한다.1 and 2, the ultraviolet curing device according to the embodiment includes a reflector 200, a light emitting device 100 disposed on one side of the reflector 200, and a lens 300 disposed on the other side of the reflector 200 , And a light blocking member 400 disposed at the center of the lens 300.

리플렉터(200)는 일측에 형성된 제1개구부(201) 및 타측에 형성된 제2개구부(202)를 포함하고, 내부에 반사면(210)이 형성될 수 있다. 반사면(210)은 발광소자(100)에서 멀어지는 방향으로 직경이 커지도록 곡률을 가질 수 있다. 따라서, 제2개구부(202)의 직경은 제1개구부(201)의 직경보다 클 수 있다.The reflector 200 includes a first opening 201 formed on one side and a second opening 202 formed on the other side, and a reflective surface 210 may be formed therein. The reflective surface 210 may have a curvature so that the diameter increases in a direction away from the light emitting device 100. Therefore, the diameter of the second opening 202 may be larger than the diameter of the first opening 201.

리플렉터(200)의 재질은 특별히 한정하지 않는다. 리플렉터(200)는 자외선 파장대의 광에 대해 반사율이 높은 Al 재질로 제작되거나, 내부 반사면(210)에 Al 재질의 코팅층(미도시)이 별도로 형성될 수 있다.The material of the reflector 200 is not particularly limited. The reflector 200 may be made of an Al material having high reflectivity for light in the ultraviolet wavelength range, or a coating layer (not shown) of Al material may be separately formed on the inner reflection surface 210.

자외선 발광소자(100)는 리플렉터(200)의 일측에 배치될 수 있다. 자외선 발광소자(100)는 근자외선 파장대의 광(UV-A)을 출력할 수도 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)을 출력할 수 도 있고, 심자외선 파장대의 광(UV-C)을 출력할 수 있다. 파장범위는 반도체 구조물의 Al의 조성비에 의해 결정될 수 있다.The ultraviolet light emitting device 100 may be disposed on one side of the reflector 200. The ultraviolet light emitting device 100 may output light (UV-A) in the near ultraviolet wavelength range, may output light in the far ultraviolet wavelength range (UV-B), and light in the deep ultraviolet wavelength range (UV-C). Can output The wavelength range can be determined by the composition ratio of Al in the semiconductor structure.

예시적으로, 근자외선 파장대의 광(UV-A)은 320nm 내지 420nm 범위의 파장을 가질 수 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)은 280nm 내지 320nm 범위의 파장을 가질 수 있으며, 심자외선 파장대의 광(UV-C)은 100nm 내지 280nm 범위의 파장을 가질 수 있다.For example, light (UV-A) in the near ultraviolet wavelength band may have a wavelength in the range of 320 nm to 420 nm, and light (UV-B) in the far ultraviolet wavelength range may have a wavelength in the range of 280 nm to 320 nm, and deep ultraviolet light The wavelength band light (UV-C) may have a wavelength in the range of 100 nm to 280 nm.

자외선 발광소자(100)는 복수 개로 배치될 수 있다. 예시적으로 제1 발광소자(미도시)와 제2 발광소자(미도시)는 서로 다른 파장의 자외선을 방출할 수 있다. 예컨대, 제1 발광소자 각각이 방출하는 빛의 파장은 315nm 이상 375nm 미만의 파장 영역에 포함될 수 있다. 또한 제2 발광소자 각각이 방출하는 빛의 파장은 375nm 이상 420nm 이하의 파장 영역에 포함될 수 있다. 또는, 제1 발광소자 각각은 365nm의 파장을 갖는 빛을 방출할 수 있고, 제2 발광소자 각각은 385nm의 파장을 갖는 빛을 방출할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 다양한 수지를 경화시킬 수 있고, 경화 성능을 개선할 수도 있다.A plurality of ultraviolet light emitting elements 100 may be arranged. For example, the first light emitting device (not shown) and the second light emitting device (not shown) may emit ultraviolet rays having different wavelengths. For example, the wavelength of light emitted by each of the first light emitting elements may be included in a wavelength region of 315 nm or more and less than 375 nm. In addition, the wavelength of light emitted by each of the second light emitting elements may be included in a wavelength range of 375 nm or more and 420 nm or less. Alternatively, each of the first light emitting elements may emit light having a wavelength of 365 nm, and each of the second light emitting elements may emit light having a wavelength of 385 nm. According to this configuration, various resins can be cured, and curing performance can be improved.

렌즈(300)는 리플렉터(200)의 타측에 배치될 수 있다. 렌즈(300)는 리플렉터(200)와 마주보는 일면(301) 및 일면(301)의 반대면인 타면(302)을 포함할 수 있다. 렌즈(300)의 일면(301)은 평탄면이고 렌즈(300)의 타면(302)은 곡률면일 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 렌즈(300)는 다양한 형상을 가질 수 있다.The lens 300 may be disposed on the other side of the reflector 200. The lens 300 may include one surface 301 facing the reflector 200 and the other surface 302 opposite to the one surface 301. One surface 301 of the lens 300 may be a flat surface, and the other surface 302 of the lens 300 may be a curvature surface. However, the present invention is not limited thereto, and the lens 300 may have various shapes.

광 차단 부재(400)는 렌즈(300)의 중앙에 배치될 수 있다. 광 차단 부재(400)는 자외선 광을 차폐할 수 있다. 따라서, 리플렉터(200) 내부에서 출사되는 광은 대부분 렌즈(300)를 통해 외부로 출사될 수 있다. 광 차단 부재(400)는 자외선 광을 차폐할 수 있는 재질이면 특별히 한정하지 않는다. 예시적으로 광 차단 부재(400)는 자외선에 대한 반사율이 높은 Al 재질을 포함할 수 있다.The light blocking member 400 may be disposed at the center of the lens 300. The light blocking member 400 may shield ultraviolet light. Therefore, most of the light emitted from the reflector 200 may be emitted to the outside through the lens 300. The light blocking member 400 is not particularly limited as long as it is a material capable of shielding ultraviolet light. For example, the light blocking member 400 may include an Al material having high reflectance to ultraviolet rays.

광 차단 부재(400)의 직경과 렌즈(300)의 최대직경의 비는 1:2 내지 1:4일 수 있다. 직경비가 1:2보다 작은 경우(예: 1:1.8), 렌즈(300)의 직경이 작아져 광 효율이 저하될 수 있으며, 직경비가 1:4보다 큰 경우 중앙의 암부 영역이 줄어들어 원하는 도넛 형상의 조도 분포를 갖기 어려운 문제가 있다.The ratio of the diameter of the light blocking member 400 and the maximum diameter of the lens 300 may be 1: 2 to 1: 4. When the diameter ratio is smaller than 1: 2 (eg, 1: 1.8), the diameter of the lens 300 may be reduced, resulting in deterioration of light efficiency. When the diameter ratio is larger than 1: 4, the central dark area is reduced and the desired donut shape is reduced. There is a problem that it is difficult to have an illumination distribution of.

실시 예에 따르면, 광 차단 부재(400)가 배치된 영역에서는 광이 출사되지 않으므로 스테이지(10)에 조사된 광은 도넛 형상의 조도분포(L10)를 가질 수 있다. 이러한 자외선 조사 장치는 다양한 경화 대상물에 적용될 수 있다.According to an embodiment, since light is not emitted from the region where the light blocking member 400 is disposed, the light irradiated on the stage 10 may have a donut-shaped illuminance distribution L10. Such an ultraviolet irradiation device can be applied to various curing objects.

도 3을 참조하면, 카메라 모듈은 이미지 센서가 배치된 기판(11) 상에 원통형상의 배럴(13) 및 홀더(12)가 배치될 수 있다. 이때, 배럴(13) 및 홀더(12)를 기판(11)에 조립하기 위해 자외선 접착제를 사용할 수 있다. 구체적으로 자외선 접착제를 홀더(12)의 둘레(12a)를 따라 도포한 후 자외선 조사 장치를 홀더(12)의 둘레(12a)를 따라 회전시켜 경화할 수 있다. 따라서, 경화 시간이 증가하여 공정이 복잡해질 수 있다.Referring to FIG. 3, in the camera module, a cylindrical barrel 13 and a holder 12 may be disposed on a substrate 11 on which an image sensor is disposed. At this time, an ultraviolet adhesive may be used to assemble the barrel 13 and the holder 12 to the substrate 11. Specifically, after applying the ultraviolet adhesive along the circumference 12a of the holder 12, the ultraviolet irradiation device may be cured by rotating along the circumference 12a of the holder 12. Therefore, the curing time may be increased, and the process may be complicated.

이에 반해, 실시 예에 따른 자외선 조사 장치는 도넛 형상의 조도분포를 가지므로 홀더(12)의 직경에 대응되는 형태로 제작되는 경우 홀더(12)의 상부에서 조사하는 것만으로 홀더(12)의 둘레에 도포된 접착제를 경화시킬 수 있다. 따라서, 공정이 간단해질 수 있다. 이때, 조사된 광은 홀더(12)의 직경 부근에서 가장 강한 것이 경화면에서 유리할 수 있다.On the other hand, the ultraviolet irradiation device according to the embodiment has a donut-shaped illuminance distribution, and thus, when manufactured in a shape corresponding to the diameter of the holder 12, the circumference of the holder 12 is simply irradiated from the top of the holder 12 The adhesive applied to can be cured. Therefore, the process can be simplified. At this time, the irradiated light may be advantageous in terms of the hardened surface, which is the strongest near the diameter of the holder 12.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 경화 장치의 조도분포를 만족하기 위한 조건을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the conditions for satisfying the illumination distribution of the ultraviolet curing device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 발광소자의 광축(OX)에 대해 제1각도(θ11)로 기울어진 제1경로와 리플렉터(200)의 내부 반사면(210)이 교차하는 제1지점(P1), 광축(OX)에 대해 제2각도(θ12)로 기울어진 제2경로와 내부 반사면(210)이 교차하는 제2지점(P2), 광축(OX)에 대해 제3각도(θ13)로 기울어진 제3경로와 내부 반사면(210)이 교차하는 제3지점(P3)을 정의할 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 경로는 발광소자에서 출사되는 광 경로일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 제1 내지 제3 경로는 해당 각도를 임의의 가상선일 수 있다.Referring to FIG. 4, a first point P1 at which a first path inclined at a first angle θ11 with respect to the optical axis OX of the light emitting device intersects the internal reflection surface 210 of the reflector 200, and an optical axis A second point (P2) intersecting the second path and the internal reflection surface 210 inclined at a second angle (θ12) with respect to (OX), and a third angle (θ13) inclined with respect to the optical axis (OX) A third point P3 at which the three paths and the internal reflection surface 210 intersect may be defined. In this case, the first to third paths may be optical paths emitted from the light emitting device, but are not limited thereto. Illustratively, the first to third paths may be any imaginary line with a corresponding angle.

제1각도는 제2각도보다 작고, 제2각도는 제3각도보다 작을 수 있다. 예시적으로 제2각도는 제1각도보다 5°크고, 제3각도는 제2각도보다 5°클 수 있다. 예시적으로 제1각도(θ11)는 25°이고, 제2각도(θ12)는 30°이고, 제3각도(θ13)는 35°일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.The first angle may be smaller than the second angle, and the second angle may be smaller than the third angle. For example, the second angle may be 5 ° larger than the first angle, and the third angle may be 5 ° larger than the second angle. For example, the first angle θ11 may be 25 °, the second angle θ12 may be 30 °, and the third angle θ13 may be 35 °, but is not limited thereto.

또한, 제1지점(P1)에서 광축(OX)과 평행하게 연장된 가상선이 렌즈(300)와 교차하는 제4지점(P4), 제2지점(P2)에서 광축(OX)과 평행하게 연장된 가상선이 렌즈(300)와 교차하는 제5지점(P5), 및 제3지점(P3)에서 광축(OX)과 평행하게 연장된 가상선이 렌즈(300)와 교차하는 제6지점(P6)을 정의할 수 있다.In addition, the virtual line extending parallel to the optical axis OX at the first point P1 extends parallel to the optical axis OX at the fourth point P4 and the second point P2 where the imaginary line intersects the lens 300. The fifth point P5 where the imaginary line intersects the lens 300, and the sixth point P6 where the imaginary line extending parallel to the optical axis OX at the third point P3 intersects the lens 300 ) Can be defined.

또한, 제4지점(P4)과 광축(OX)상에 배치되는 기준점(CP)을 연결한 제1직선(L1), 제5지점(P5)과 광축(OX)상에 배치되는 기준점(CP)을 연결한 제2직선(L2), 제6지점(P6)과 광축(OX)상에 배치되는 기준점(CP)을 연결한 제3직선(L3)을 정의할 수 있다. In addition, the first straight line (L1) connecting the fourth point (P4) and the reference point (CP) disposed on the optical axis (OX), the fifth point (P5) and the reference point (CP) disposed on the optical axis (OX) The second straight line (L2), the sixth point (P6), and the third straight line (L3) connecting the reference point (CP) disposed on the optical axis (OX) may be defined.

기준점(CP)은 광 차단 부재(400)의 중심에서 광축(OX)을 따라 5mm 내지 20mm 임의의 이격된 지점일 수 있다. 예시적으로 이때, 기준점(CP)은 광 차단 부재(400)의 중심에서 광축(OX)을 따라 17.5mm 이격된 지점일 수 있다. The reference point CP may be any spaced point 5 mm to 20 mm along the optical axis OX at the center of the light blocking member 400. For example, at this time, the reference point CP may be a point spaced 17.5 mm along the optical axis OX from the center of the light blocking member 400.

이때, 광축(OX)과 제1직선이 이루는 각도(θ1)는 하기 관계식 1을 만족하고, 광축(OX)과 제2직선이 이루는 각도(θ2)는 하기 관계식 2를 만족하고, 광축(OX)과 제3직선이 이루는 각도(θ3)는 하기 관계식 3을 만족할 수 있다.At this time, the angle θ1 between the optical axis OX and the first straight line satisfies the following relational expression 1, and the angle θ2 between the optical axis OX and the second straight line satisfies the following relational expression 2, and the optical axis OX And an angle θ3 formed by the third straight line may satisfy relational expression 3 below.

[관계식 1][Relationship 1]

0.19 < tan(θ1) < 0.480.19 <tan (θ1) <0.48

[관계식 2] [Relationship 2]

0.22 < tan(θ2) < 0.550.22 <tan (θ2) <0.55

[관계식 3] [Relationship 3]

0.26 < tan(θ3) < 0.620.26 <tan (θ3) <0.62

상기 관계식 1 내지 3 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 후술하는 바와 같이 메인피크영역을 내측에 최대한 가깝게 형성할 수 있다. 즉, 도넛 형상의 내측에서부터 급격히 조도가 상승하도록 제어할 수 있다. 이러한 조도분포를 갖는 경우 도넛 형상의 경화 대상체에 대한 경화 성능이 우수해질 수 있다.When at least one of the relational expressions 1 to 3 is satisfied, the main peak region may be formed as close as possible to the inside as described later. That is, it can be controlled so that the illuminance rises rapidly from the inside of the donut shape. When having such a roughness distribution, the curing performance for a donut-shaped cured object may be excellent.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 경화 장치에서 조사된 광의 조도분포이고, 도 6은 도 5의 조도 그래프의 확대도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 경화 장치에서 조사된 광의 조도분포이고, 도 8은 비교예에 따른 자외선 경화 장치에서 조사된 광의 조도분포이다.5 is an illuminance distribution of light irradiated from the ultraviolet curing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is an enlarged view of the illuminance graph of FIG. 5, and FIG. 7 is an ultraviolet curing device according to another embodiment of the present invention 8 is an illuminance distribution of irradiated light, and FIG. 8 is an illuminance distribution of irradiated light in an ultraviolet curing device according to a comparative example.

도 5와 도 6을 참조하면, tan(θ1)이 0.279581이고, tan(θ2)가 0.321835이고, tan(θ3)가 0.37488로 설계되어 전술한 관계식 1 내지 3을 만족하는 경우 ±1.9mm의 중앙 영역에서는 발광이 없어 암부 영역(S3)을 형성하고, ±2mm인 위치에서 0.005W/mm2 이상의 발광 분포를 가짐을 알 수 있다. 또한, ±3mm 위치에서 0.15W/mm2 의 발광 분포를 가짐을 알 수 있다. 즉, 중앙의 암부 영역(S3)에서 외측으로 갈수록 급격히 조도가 높아짐을 알 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 실제 경화 필요한 영역에 강한 자외선 광을 조사할 수 있어 경화 성능이 우수해질 수 있다.5 and 6, when tan (θ1) is 0.279581, tan (θ2) is 0.321835, and tan (θ3) is designed as 0.37488, the central area of ± 1.9mm when satisfying the above-mentioned relations 1 to 3 In, it can be seen that there is no light emission, so that the dark region S3 is formed and has a light emission distribution of 0.005 W / mm 2 or more at a position of ± 2 mm. In addition, it can be seen that it has a light emission distribution of 0.15W / mm 2 at the ± 3mm position. That is, it can be seen that the illuminance increases rapidly from the central arm region S3 toward the outside. According to such a configuration, strong ultraviolet light can be irradiated to a region where actual curing is required, and thus curing performance may be excellent.

도넛 형상의 조도분포에서 메인피크영역(S1)은 도넛 형상의 외측경(LM2)보다 내측경(LM1)에 더 가까이 배치됨을 알 수 있다. 즉, 도넛 형상은 내측경(LM1)과 외측경(LM2)을 이등분하는 중심점(C1)을 기준으로 내측경(LM1)과 중심점(C1) 사이를 내측 영역(IA)으로 정의하고, 중심점(C1)과 외측경(LM2) 사이를 외측 영역(OA)으로 정의할 수 있다. 이때, 메인피크영역(S1)은 내측 영역(IA)에 배치될 수 있다.It can be seen that in the donut-shaped roughness distribution, the main peak region S1 is disposed closer to the inner diameter LM1 than the donut-shaped outer diameter LM2. That is, the donut shape is defined as the inner region IA between the inner diameter LM1 and the center point C1 based on the center point C1 bisecting the inner diameter LM1 and the outer diameter LM2, and the center point C1 ) And the outer diameter LM2 may be defined as the outer region OA. At this time, the main peak region S1 may be disposed in the inner region IA.

메인피크영역(S1)에서 외측 방향으로 서브피크영역(S2)이 배치될 수 있다. 이러한 서브피크영역(S2)은 감소 영역과 증가 영역 사이의 극값일 수 있다. 서브피크영역(S2)에 의해 외측 영역에서 경화 성능을 개선할 수 있다. The sub-peak area S2 may be disposed in an outward direction from the main peak area S1. The sub-peak area S2 may be an extreme value between the reduction area and the increase area. The hardening performance can be improved in the outer region by the sub-peak region S2.

메인피크영역(S1)의 강도와 서브피크영역(S2)의 강도의 비는 1:0.3 내지 1:0.5일 수 있다. 1:0.3보다 작은 경우, 서브피크영역(S2)의 강도가 작아 외측 영역에서 충분한 경화성능을 갖기 어려울 수 있으며, 1:0.5보다 큰 경우 메인피크영역(S1)의 강도가 작아져 전체적인 경화 성능이 저하될 수도 있다.The ratio of the intensity of the main peak area S1 and the intensity of the sub peak area S2 may be 1: 0.3 to 1: 0.5. When it is smaller than 1: 0.3, the strength of the sub-peak region S2 is small, and thus it may be difficult to have sufficient curing performance in the outer region. It may decrease.

도 7을 참조하면, tan(θ1)이 0.292989이고, tan(θ2)가 0.336434이고, tan(θ3)가 0.389482로 설계된 경우에도 전술한 관계식 1 내지 3을 만족하므로, ±1.9mm의 중앙 영역에서는 발광이 없어 암부 영역을 형성하고, ±2mm인 위치에서 0.005W/mm2 이상의 발광 분포를 가짐을 알 수 있다. 또한, ±3mm 위치에서 0.15W/mm2 의 발광 분포를 가짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, even when the tan (θ1) is 0.292989, the tan (θ2) is 0.336434, and the tan (θ3) is designed to 0.389482, the above-described relational expressions 1 to 3 are satisfied, so that light emission occurs in the central region of ± 1.9mm Without this, it can be seen that the dark region is formed and has a light emission distribution of 0.005 W / mm 2 or more at a position of ± 2 mm. In addition, it can be seen that it has a light emission distribution of 0.15W / mm 2 at the ± 3mm position.

그러나, 도 8을 참조하면, tan(θ1)이 0.538445로서 관계식 1을 만족하지 못하고 tan(θ2)가 0.590456로서 관계식 2를 만족하지 못하는 경우, tan(θ3)가 0.0292042로서 관계식 3을 만족하여도 내측경 주변에서 급격히 조도가 상승하는 분포를 가질 수 없음을 알 수 있다. 따라서, 도 7과 도 8의 조도분포를 갖기 위해서는 관계식 1 내지 3의 조건을 만족하여야 함을 알 수 있다.However, referring to FIG. 8, when tan (θ1) does not satisfy relation 1 as 0.538445 and tan (θ2) does not satisfy relation 2 as 0.590456, even if tan (θ3) satisfies relation 3 as 0.0292042, the inner side It can be seen that the illuminance cannot be rapidly increased around the mirror. Therefore, it can be seen that in order to have the illumination distribution of FIGS. 7 and 8, the conditions of relational expressions 1 to 3 must be satisfied.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, and the like exemplified in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (10)

리플렉터;
상기 리플렉터의 일측에 배치되는 발광소자;
상기 리플렉터의 타측에 배치되는 렌즈; 및
상기 렌즈의 중앙에 배치되는 광 차단 부재를 포함하고,
상기 렌즈를 통해 외부에 조사된 광은 도넛(donut) 형상의 조도분포를 갖고,
상기 조도분포는 상기 도넛 형상의 외측경보다 상기 도넛 형상의 내측경에 더 가깝게 배치된 메인피크영역을 갖는 자외선 경화장치.
Reflector;
A light emitting element disposed on one side of the reflector;
A lens disposed on the other side of the reflector; And
It includes a light blocking member disposed in the center of the lens,
The light irradiated to the outside through the lens has a donut-shaped illuminance distribution,
The roughness distribution is an ultraviolet curing device having a main peak region disposed closer to the donut-shaped inner diameter than the donut-shaped outer diameter.
제1항에 있어서,
상기 조도분포는 상기 메인피크영역보다 작은 서브피크영역을 포함하고,
상기 서브피크영역은 상기 도넛 형상의 내측경보다 상기 도넛 형상의 외측경에 더 가깝게 배치된 자외선 경화장치.
According to claim 1,
The illuminance distribution includes a sub peak region smaller than the main peak region,
The sub-peak area is a UV curing device disposed closer to the outer diameter of the donut shape than the inner diameter of the donut shape.
제2항에 있어서,
상기 메인피크영역의 강도와 상기 서브피크영역의 강도의 비는 1:0.3 내지 1:0.5인 자외선 경화장치.
According to claim 2,
The ratio of the intensity of the main peak area and the intensity of the sub peak area is 1: 0.3 to 1: 0.5.
제1항에 있어서,
상기 리플렉터의 내부 경사면은 곡률을 갖고,
상기 발광소자는 상기 리플렉터의 내부 경사면으로 광을 조사하는 자외선 경화 장치.
According to claim 1,
The inner slope of the reflector has a curvature,
The light emitting device is an ultraviolet curing device for irradiating light to the inner inclined surface of the reflector.
제4항에 있어서,
상기 발광소자의 광축에 대해 제1각도로 기울어진 제1경로와 상기 내부 경사면이 교차하는 제1지점;
상기 광축에 대해 제2각도로 기울어진 제2경로와 상기 내부 경사면이 교차하는 제2지점;
상기 광축에 대해 제3각도로 기울어진 제3경로와 상기 내부 경사면이 교차하는 제3지점;
상기 제1지점에서 상기 광축과 평행하게 연장된 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제4지점;
상기 제2지점에서 상기 광축과 평행하게 연장된 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제5지점;
상기 제3지점에서 상기 광축과 평행하게 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제6지점;
상기 제4지점과 상기 광축상에 배치되는 기준점을 연결한 제1직선;
상기 제5지점과 상기 기준점을 연결한 제2직선;
상기 제6지점과 상기 기준점을 연결한 제3직선을 포함하고,
상기 제1각도는 상기 제2각도보다 작고, 상기 제2각도는 상기 제3각도보다 작고,
상기 광축과 상기 제1직선이 이루는 각도(θ1)는 하기 관계식을 만족하는 경화장치.
[관계식 1]
0.19 < tan(θ1) < 0.48
According to claim 4,
A first point at which a first path inclined at a first angle with respect to the optical axis of the light emitting device intersects the inner inclined surface;
A second point at which a second path inclined at a second angle with respect to the optical axis intersects the inner inclined surface;
A third point at which a third path inclined at a third angle with respect to the optical axis intersects the inner inclined surface;
A fourth point at which the virtual line extending parallel to the optical axis at the first point intersects the lens;
A fifth point at which the virtual line extending parallel to the optical axis from the second point intersects the lens;
A sixth point at which the imaginary line intersects the lens at the third point parallel to the optical axis;
A first straight line connecting the fourth point and a reference point disposed on the optical axis;
A second straight line connecting the fifth point and the reference point;
And a third straight line connecting the sixth point and the reference point,
The first angle is smaller than the second angle, the second angle is smaller than the third angle,
Curing apparatus that the angle (θ1) between the optical axis and the first straight line satisfies the following relationship.
[Relationship 1]
0.19 <tan (θ1) <0.48
제5항에 있어서,
상기 광축과 상기 제2직선이 이루는 각도(θ2)는 하기 관계식을 만족하는 경화장치.
[관계식 2]
0.22 < tan(θ2) < 0.55
The method of claim 5,
The angle (θ2) formed between the optical axis and the second straight line satisfies the following relationship.
[Relationship 2]
0.22 <tan (θ2) <0.55
제6항에 있어서,
상기 광축과 상기 제3직선이 이루는 각도(θ3)는 하기 관계식을 만족하는 경화장치.
[관계식 3]
0.26 < tan(θ3) < 0.62
The method of claim 6,
The angle (θ3) between the optical axis and the third straight line satisfies the following relationship.
[Relationship 3]
0.26 <tan (θ3) <0.62
제6항에 있어서,
상기 기준점은 상기 광 차단 부재에서 5mm 내지 20mm 이격된 지점인 경화장치.
The method of claim 6,
The reference point is a curing device that is a point spaced from 5mm to 20mm from the light blocking member.
제1항에 있어서,
상기 광 차단 부재의 직경과 상기 렌즈의 최대직경의 비는 1:2 내지 1:4인 경화장치.
According to claim 1,
The ratio of the diameter of the light blocking member and the maximum diameter of the lens is 1: 2 to 1: 4.
리플렉터;
상기 리플렉터의 일측에 배치되는 발광소자;
상기 리플렉터의 타측에 배치되는 렌즈; 및
상기 렌즈의 중앙에 배치되는 광 차단 부재를 포함하고,
상기 발광소자의 광축에 대해 제1각도로 기울어진 제1경로와 상기 리플렉터의 내부 경사면이 교차하는 제1지점;
상기 광축에 대해 제2각도로 기울어진 제2경로와 상기 내부 경사면이 교차하는 제2지점;
상기 광축에 대해 제3각도로 기울어진 제3경로와 상기 내부 경사면이 교차하는 제3지점;
상기 제1지점에서 상기 광축과 평행하게 연장된 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제4지점;
상기 제2지점에서 상기 광축과 평행하게 연장된 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제5지점;
상기 제3지점에서 상기 광축과 평행하게 연장된 가상선이 상기 렌즈와 교차하는 제6지점;
상기 제4지점과 상기 광축상에 배치되는 기준점을 연결한 제1직선;
상기 제5지점과 상기 기준점을 연결한 제2직선; 및
상기 제6지점과 상기 기준점을 연결한 제3직선을 포함하고,
상기 제1각도는 상기 제2각도보다 작고, 상기 제2각도는 상기 제3각도보다 작고,
상기 광축과 상기 제1직선이 이루는 각도(θ1)는 하기 관계식 1을 만족하고,
상기 광축과 상기 제2직선이 이루는 각도(θ2)는 하기 관계식 2를 만족하고,
상기 광축과 상기 제3직선이 이루는 각도(θ3)는 하기 관계식 3을 만족하고,
상기 기준점은 상기 광 차단 부재에서 5mm 내지 20mm 이격된 지점인 경화장치.
[관계식 1]
0.19 < tan(θ1) < 0.48
[관계식 2]
0.22 < tan(θ2) < 0.55
[관계식 3]
0.26 < tan(θ3) < 0.62Reflector;
A light emitting element disposed on one side of the reflector;
A lens disposed on the other side of the reflector; And
It includes a light blocking member disposed in the center of the lens,
A first point at which a first path inclined at a first angle with respect to the optical axis of the light emitting device intersects an inner inclined surface of the reflector;
A second point at which a second path inclined at a second angle with respect to the optical axis intersects the inner inclined surface;
A third point at which a third path inclined at a third angle with respect to the optical axis intersects the inner inclined surface;
A fourth point at which the virtual line extending parallel to the optical axis at the first point intersects the lens;
A fifth point at which the virtual line extending parallel to the optical axis from the second point intersects the lens;
A sixth point at which the virtual line extending parallel to the optical axis at the third point intersects the lens;
A first straight line connecting the fourth point and a reference point disposed on the optical axis;
A second straight line connecting the fifth point and the reference point; And
And a third straight line connecting the sixth point and the reference point,
The first angle is smaller than the second angle, the second angle is smaller than the third angle,
The angle θ1 between the optical axis and the first straight line satisfies the following relational expression 1,
The angle (θ2) between the optical axis and the second straight line satisfies the following relational expression 2,
The angle (θ3) between the optical axis and the third straight line satisfies the following relational expression 3,
The reference point is a curing device that is a point spaced from 5mm to 20mm from the light blocking member.
[Relationship 1]
0.19 <tan (θ1) <0.48
[Relationship 2]
0.22 <tan (θ2) <0.55
[Relationship 3]
0.26 <tan (θ3) <0.62
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