KR101671808B1 - Uv cure apparatus using light emitting diode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드를 이용한 자외선 경화장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치는, 다수의 발광 다이오드가 구비되며, 상기 다수의 발광 다이오드에서 빔을 발생시키는 광원부; 및 상기 광원부에서 발생된 열을 방출하는 히트싱크부를 포함하고, 상기 광원부는, 다수의 발광 다이오드; 상기 다수의 발광 다이오드가 실장되는 다수의 기판; 및 상기 다수의 기판이 일 방향으로 배열되어 설치된 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 다수의 발광 다이오드 중 일부는 상기 다수의 기판이 배열된 축 상에 배치되도록 상기 기판에 실장된다. 본 발명에 의하면, 기판의 평면상에 상하좌우로 구분된 영역 각각에 다수의 발광 다이오드가 균일하게 배치됨에 따라 발광 다이오드에서 방출된 빛이 중첩되어 가우시안 형태의 빔을 발생시키기 때문에 자외선 경화장치에서 발생된 빛의 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an ultraviolet curing apparatus using a light emitting diode, and an ultraviolet curing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source unit having a plurality of light emitting diodes and generating a beam from the plurality of light emitting diodes; And a heat sink part for emitting heat generated in the light source part, wherein the light source part comprises: a plurality of light emitting diodes; A plurality of substrates on which the plurality of light emitting diodes are mounted; And a printed circuit board on which the plurality of substrates are arranged in one direction, and a part of the plurality of light emitting diodes is mounted on the substrate so as to be disposed on an axis on which the plurality of substrates are arranged. According to the present invention, since a plurality of light emitting diodes are uniformly arranged in each of upper, lower, left, and right regions on a plane of a substrate, light emitted from the light emitting diodes is superimposed to generate a Gaussian beam, It is possible to increase the uniformity of light.

Description

발광 다이오드를 이용한 자외선 경화 장치{UV CURE APPARATUS USING LIGHT EMITTING DIODE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an ultraviolet curing apparatus using a light emitting diode,

본 발명은 발광 다이오드를 이용한 자외선 경화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 균일한 빔을 방출할 수 있는 발광 다이오드를 이용한 자외선 경화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultraviolet curing apparatus using a light emitting diode, and more particularly to an ultraviolet curing apparatus using a light emitting diode capable of emitting a uniform beam.

자외선 경화 장치는 경화 대상, 일례로 제품의 표면 등에 도포된 도료가 자외선(UV: ultraviolet)이 조사되면 경화되는 화학반응 원리를 이용하기 위해 도료에 자외선을 조사하기 위한 장치이다. 이러한 자외선 경화 장치는 반도체, 전자, 의료, 통신 등의 여러 기술분야에서 다양하게 활용되고 있다.The ultraviolet curing apparatus is an apparatus for irradiating ultraviolet rays to a coating material to utilize a chemical reaction principle which is cured when a coating material to be cured, for example, a surface of a product, is irradiated with ultraviolet rays. These ultraviolet curing apparatuses are widely used in various technical fields such as semiconductor, electronics, medical, and communication.

종래의 자외선 경화 장치는 자외선을 방출하기 위해 주로 할로겐램프를 이용하였는데, 할로겐램프는 약 80% 이상 가시광선을 방출하고 자외선은 약 20% 미만으로 방출되어 효율이 떨어진다. 더욱이, 자외선 경화에는 일정 이상의 자외선 양이 필요하여 할로겐램프를 이용하는 경우 약 1500 ~ 30000W의 대용량의 할로겐램프를 이용하여야 하기 때문에 고가의 할로겐램프를 이용할 수밖에 없었다.Conventional ultraviolet curing apparatuses use mainly halogen lamps to emit ultraviolet rays. Halogen lamps emit visible light of about 80% or more, and ultraviolet light is emitted to less than about 20%, resulting in inefficiency. Furthermore, since ultraviolet curing requires a certain amount of ultraviolet rays, when a halogen lamp is used, it is necessary to use a halogen lamp of a large capacity of about 1500 to 30000 W, so that an expensive halogen lamp has to be used.

그에 따라 할로겐램프를 대체할 수 있는 발광 다이오드를 이용한 자외선 경화 장치가 개시되었다. 대한민국 공개특허 제2013-0137378호(엘이디를 이용한 자외선 경화기, 공개일: 2013.12.17)도 그 중 하나이다. 선행문헌은 다수의 발광 다이오드를 이용한 자외선 경화기에 관한 것이지만, 집광을 위해 일 방향으로 다수의 발광 다이오드를 배치하고, 집광렌즈를 상단에 배치한 것이다. 하지만, 상기와 같은 선행문헌은 배치된 발광 다이오드들 간의 효과적인 빛의 중첩이 이루어지는데는 한계가 있는 문제가 있다.An ultraviolet curing apparatus using a light emitting diode capable of replacing a halogen lamp has been disclosed. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0137378 (UV curing machine using LED, published on Dec. 13, 2013) is one of them. The prior art relates to an ultraviolet curing apparatus using a plurality of light emitting diodes, but a plurality of light emitting diodes are arranged in one direction for collecting light, and a condensing lens is disposed at the upper end. However, the above-mentioned prior art has a problem that effective overlap of light between the arranged light emitting diodes is limited.

대한민국 공개특허 제2013-0137378호(공개일: 2013.12.17)Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0137378 (Publication date: December 17, 2013)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자외선 경화 장치에 포함된 다수의 발광 다이오드 간의 빛이 효과적으로 중첩될 수 있는 발광 다이오드를 이용한 자외선 경화 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ultraviolet curing apparatus using a light emitting diode capable of effectively overlapping light among a plurality of light emitting diodes included in an ultraviolet curing apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치는, 다수의 발광 다이오드가 구비되며, 상기 다수의 발광 다이오드에서 빔을 발생시키는 광원부; 및 상기 광원부에서 발생된 열을 방출하는 히트싱크부를 포함하고, 상기 광원부는, 다수의 발광 다이오드; 상기 다수의 발광 다이오드가 실장되는 다수의 기판; 및 상기 다수의 기판이 일 방향으로 배열되어 설치된 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 다수의 발광 다이오드 중 일부는 상기 다수의 기판이 배열된 축 상에 배치되도록 상기 기판에 실장된다.An ultraviolet curing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source unit having a plurality of light emitting diodes and generating a beam from the plurality of light emitting diodes; And a heat sink part for emitting heat generated in the light source part, wherein the light source part comprises: a plurality of light emitting diodes; A plurality of substrates on which the plurality of light emitting diodes are mounted; And a printed circuit board on which the plurality of substrates are arranged in one direction, and a part of the plurality of light emitting diodes is mounted on the substrate so as to be disposed on an axis on which the plurality of substrates are arranged.

여기서, 상기 기판은 상기 다수의 발광 다이오드가 각각 실장되도록 상기 기판의 평면상에 상하좌우로 구분된 영역이 형성될 수 있다.Here, the substrate may be divided into upper, lower, left, and right regions on the plane of the substrate so that the plurality of light emitting diodes are mounted.

그리고 상기 다수의 기판 각각은 적어도 하나의 변을 가지는 도형 형상이고, 상기 다수의 기판 각각의 한 변은 상기 기판이 일 방향으로 배열된 중심축과 0도 초과 90미만의 각도가 형성되어 상기 인쇄회로기판에 배치될 수 있다. 또는 상기 다수의 기판 각각은 적어도 하나의 변을 가지는 도형 형상이고, 상기 다수의 기판 각각의 한 변은 상기 기판이 일 방향으로 배열된 중심축과 0도 또는 90도의 각도가 형성되어 상기 인쇄회로기판에 배치될 수 있다.And each side of each of the plurality of substrates has an angle of more than 0 degrees and less than 90 degrees with a central axis in which the substrate is arranged in one direction, May be disposed on the substrate. Or each of the plurality of substrates is in the shape of a figure having at least one side and each side of each of the plurality of substrates has an angle of 0 degrees or 90 degrees with respect to a center axis in which the substrates are arranged in one direction, As shown in FIG.

이때, 상기 다수의 발광 다이오드는 자외선 영역의 빛을 조사하는 발광 다이오드일 수 있다.At this time, the plurality of light emitting diodes may be light emitting diodes that emit light in the ultraviolet region.

그리고 상기 광원부에서 형성된 빔의 방향에 위치하는 렌즈부를 더 포함할 수 있으며, 상기 렌즈부는 다수의 렌즈가 구비될 수 있다. 이때, 상기 다수의 렌즈는 같거나 서로 다른 곡률을 가질 수 있으며, 상기 다수의 렌즈는 상기 광원부에서 거리가 멀어질수록 곡률 반경이 같거나 클 수 있다.And a lens unit positioned in a direction of a beam formed in the light source unit. The lens unit may include a plurality of lenses. At this time, the plurality of lenses may have the same or different curvatures, and the radius of curvature of the plurality of lenses may be the same or larger as the distance from the light source unit increases.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치는, 다수의 발광 다이오드가 구비되며, 상기 다수의 발광 다이오드에서 빔을 방생시키는 광원부를 포함하고, 상기 광원부는, 다수의 발광 다이오드; 및 상기 다수의 발광 다이오드가 실장되는 다수의 기판을 포함하며, 상기 기판은 상기 다수의 발광 다이오드가 각각 실장되도록 상기 기판의 평면상에 상하좌우로 구분된 영역이 형성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an ultraviolet curing apparatus including a plurality of light emitting diodes, and a light source unit for generating a beam in the plurality of light emitting diodes, wherein the light source unit comprises: a plurality of light emitting diodes; And a plurality of substrates on which the plurality of light emitting diodes are mounted, wherein the substrate is divided into upper, lower, left, and right regions on a plane of the substrate so that the plurality of light emitting diodes are mounted.

본 발명에 의하면, 기판의 평면상에 상하좌우로 구분된 영역 각각에 다수의 발광 다이오드가 균일하게 배치됨에 따라 발광 다이오드에서 방출된 빛이 중첩되어 가우시안 형태의 빔을 발생시키기 때문에 자외선 경화장치에서 발생된 빛의 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since a plurality of light emitting diodes are uniformly arranged in each of upper, lower, left, and right regions on a plane of a substrate, light emitted from the light emitting diodes is superimposed to generate a Gaussian beam, It is possible to increase the uniformity of light.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 자외선 경화 장치에 포함된 광원부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 자외선 경화 장치의 광원부를 어레이로 형성한 것으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 경화 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 자외선 경화 장치를 광원부에서 발생된 빔의 균일도를 도시한 도면이다.1 is a view showing an ultraviolet curing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a light source unit included in the ultraviolet curing apparatus of the present invention.
Fig. 3 is a view showing that the light source portion of the ultraviolet curing device of the present invention is formed as an array.
4 is a view showing an ultraviolet curing apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the uniformity of the beam generated in the light source unit of the ultraviolet curing apparatus of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치를 도시한 도면이고, 도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치에 포함된 광원부의 발광 다이오드의 배치를 도시한 도면이며, 도 2의 (b)는 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 자외선 경화 장치에 포함된 광원부의 발광 다이오드의 배치를 도시한 도면이다. 그리고 도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치에 포함된 광원부를 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 본 발명의 일실시예의 변형예에 따른 자외선 경화 장치의 광원부를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing an ultraviolet curing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) shows the arrangement of light emitting diodes in a light source unit included in the ultraviolet curing apparatus according to an embodiment of the present invention And FIG. 2 (b) is a view showing the arrangement of light emitting diodes of the light source unit included in the ultraviolet curing apparatus according to a modification of the embodiment of the present invention. 3 (a) is a view illustrating a light source unit included in the ultraviolet curing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is a view showing the light source unit included in the ultraviolet curing apparatus according to a modification of the embodiment of the present invention Fig.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화 장치(100)는, 광원부(110), 히트싱크부(120), 및 송풍부(130)를 포함한다.1, a UV curing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a light source 110, a heat sink 120, and a blower 130.

광원부(110)는 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d), 기판(112) 및 인쇄회로기판(116)을 포함하고, 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)에서 발광된 빛이 중첩되어 형성된 빔을 발생시킨다. 하나의 발광 다이오드보다 출력을 높이기 위해 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)를 이용하는 것이며, 본 발명의 일 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 네 개의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)를 이용한 것에 대해 설명한다.The light source unit 110 includes a plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d, a substrate 112 and a printed circuit board 116. The light emitting unit 114 includes a plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d, And a beam formed by overlapping light is generated. A plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d are used to increase the output of one light emitting diode. In an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, four light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are used.

광원부(110)는 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)를 이용하여 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)에서 발광된 빛이 중첩으로 형성된 빔이 발생된다. 이를 위해 광원부(110)는 기판(112) 및 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)를 포함한다.The light source unit 110 generates a beam in which light emitted from a plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d is superimposed using a plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d. The light source 110 includes a substrate 112 and a plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d.

기판(112)은 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 실장되며, 다수의 도전성 패턴이 형성된다. 또한, 기판(112)은 특별히 한정될 필요는 없지만, 일례로, 방열에 유리한 메탈 PCB일 수 있다. 그리고 본 발명의 일실시예에서는 도 2의 (a) 또는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 마름모 또는 직사각형 형상으로 형성될 수 있다.A plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are mounted on the substrate 112, and a plurality of conductive patterns are formed. Further, the substrate 112 is not particularly limited, but may be, for example, a metal PCB favoring heat dissipation. In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 (a) or FIG. 2 (b), it may be formed in a rhombic or rectangular shape.

먼저, 도 2의 (a)를 참조하면, 기판(112)은 마름모 형상으로 형성된다. 그리고 기판(112)은 네 개의 영역(I, II, III, IV)으로 구분되는데, 상하좌우에 각각 위치하도록 영역(I, II, III, IV)이 형성된다. 기판(112)에 형성된 영역(I, II, III, IV)은 기판(112)에 특별히 구분선 등이 형성되지 않아도 무관하며, 본 발명의 일 실시예에서 영역(I, II, III, IV)의 구분선이 기판(112)의 중심을 지나도록 하였다.First, referring to FIG. 2A, the substrate 112 is formed in a rhombic shape. The substrate 112 is divided into four regions I, II, III, and IV. The regions I, II, III, and IV are formed on the upper, lower, left, and right sides, respectively. Regions I, II, III, and IV formed on the substrate 112 are not required to have a dividing line or the like formed on the substrate 112. In an embodiment of the present invention, So that the dividing line passes through the center of the substrate 112.

마름모 형상의 기판(112)이 히트싱크에 결합되었을 때, 기판(112)의 한 변과 히트싱크의 형상이 가지는 한 변을 비교하면, 서로 평행하지 않고, 0도 초과 90도 미만의 각이 형성된다. 이는 기판(112)이 마름모 형상으로 형성되기 때문이며, 히트싱크의 형상은 기판(112)이 결합되는 면이 직사각형 또는 정사각형의 형상으로 형성되기 때문이다.When one side of the substrate 112 and one side of the shape of the heat sink are compared when the rhomboidal substrate 112 is coupled to the heat sink, it is not parallel to each other, and an angle of more than 0 degrees and less than 90 degrees is formed do. This is because the substrate 112 is formed in a rhombic shape, and the shape of the heat sink is formed in the shape of a rectangle or a square with the surface to which the substrate 112 is coupled.

발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)는 외부에서 공급된 전원에 의해 소정의 파장의 빛을 방출하는 반도체 소자의 일종으로, 본 발명의 일 실시예에서는 자외선 파장의 빛을 방출하는 발광 다이오드가 이용된다.The light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are semiconductor devices that emit light of a predetermined wavelength by an external power source. In an embodiment of the present invention, a light emitting diode that emits ultraviolet light .

본 발명의 일 실시예에서 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)는 각각 사각 형상으로 제조된 발광 다이오드에 대해 설명하지만, 발광 다이오드의 형상은 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 본 발명의 일 실시예에서 네 개의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 구비된 것에 대해 설명하나, 이 역시 필요에 따라 더 많은 발광 다이오드가 이용될 수 있다.Although the light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are each formed in a rectangular shape in the exemplary embodiment of the present invention, the shapes of the light emitting diodes may be variously formed as needed. In addition, although four LEDs 114a, 114b, 114c and 114d are provided in the embodiment of the present invention, more LEDs may be used as needed.

상기와 같이, 기판(112)에 형성된 영역(I, II, III, IV)에 네 개의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 각각 배치된다. 발광 다이오드가 기판(112)의 각 영역(I, II, III, IV)에 배치될 때, 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)의 간격을 되도록 일정하도록 배치되는 것이 바람직하다. 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d) 각각이 서로 일정한 간격으로 배치됨에 따라 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)에서 발광된 빛이 서로 중첩되었을 때, 보다 균일하게 중첩될 수 있다.As described above, four light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are disposed in the regions I, II, III, and IV formed on the substrate 112, respectively. It is preferable that the light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d are arranged so as to have a constant spacing when the light emitting diodes are arranged in the respective regions I, II, III and IV of the substrate 112. When light emitted from the plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d is superimposed on each other, the light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are more uniformly overlapped .

즉, 발광 다이오드는 기판(112)의 각 영역(I, II, III, IV)에 배치될 때, 기판(112)의 상부영역(I)과 하부영역(III)에 배치된 발광 다이오드(114a, 114c)는 수직방향으로 일직선상에 배치되는 것이 바람직하고, 좌측영역(II)과 우측영역(IV)에 배치된 발광 다이오드(114b, 114d)는 수평방향으로 일직선상에 배치되는 것이 바람직하다.That is, when the light emitting diodes are disposed in the respective regions I, II, III and IV of the substrate 112, the light emitting diodes 114a, 114b disposed in the upper region I and the lower region III of the substrate 112, The light emitting diodes 114b and 114c arranged in the left region II and the right region IV are preferably arranged in a straight line in the horizontal direction.

이때, 필요에 따라 수직방향으로 일직선상에 배치된 발광 다이오드들(114a, 114c)의 이격된 거리를 이은 선과 수평방향으로 배치된 발광 다이오드들(114b, 114d)의 이격된 거리를 이은 선의 중점은 일치할 수 있다. 다시 말해, 네 개의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)는 기판(112) 상에서 서로 동일한 이격 거리를 가지며 배치될 수 있다.At this time, if necessary, the midpoint of a line connecting the distance between the light emitting diodes 114a and 114c arranged in a straight line in the vertical direction and the distance between the light emitting diodes 114b and 114d arranged in the horizontal direction Can be matched. In other words, the four light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d may be disposed on the substrate 112 with the same distance from each other.

이렇게 네 개의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)를 기판(112) 상의 상하좌우로 나뉜 네 개의 영역(I, II, III, IV)에 각각 동일한 이격 거리를 가지도록 배치됨에 따라 광원부(110)의 빔이 보다 균일하게 발생될 수 있다.The four light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d are disposed at the same distance from the four regions I, II, III and IV on the upper and lower sides of the substrate 112, May be more uniformly generated.

또한, 본 발명의 일 실시예의 변형 예에 대해 설명하면, 도 2의 (b)를 참조하면, 기판(112)은 정사각형 형상으로 형성되고, 정사각형 형상의 기판(112)은 상하좌우 네 개의 영역(I, II, III, IV)으로 구분된다. 그리고 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)는 기판(112)에 형성된 각 영역(I, II, III, IV)에 각각 균일하게 배치된다. 그에 따라 도 2의 (a)에 도시된 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)의 배치와 동일하게 배치된다.2 (b), the substrate 112 is formed in a square shape, and the square substrate 112 is divided into four regions (upper, lower, left, and right regions I, II, III, IV). The light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are uniformly arranged in the regions I, II, III, and IV formed on the substrate 112, respectively. Accordingly, the light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d shown in FIG. 2 (a) are arranged in the same manner.

이때, 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 마름모 형상이면, 마름모 형상의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)의 한 변과 기판(112)의 한 변은 서로 0도 초과 90도 미만의 각도가 형성된다.
At this time, if the light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d are in the rhombic shape, one side of the rhombic light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d and one side of the substrate 112 intersect each other by more than 0 degrees and 90 degrees Is formed.

도 3을 참조하면, 본 발명의 자외선 경화 장치(100)의 광원부(110)는 상기에서 설명한 바와 같이, 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 실장된 기판(112)이 인쇄회로기판(116)에 일 방향으로 다수개가 배열되어 어레이를 형성할 수 있다. 이때 나열되는 기판(112)은 두 개 이상이고, 필요에 따라 기판(112)의 개수는 달라질 수 있다.3, the light source unit 110 of the ultraviolet curing apparatus 100 according to the present invention includes a substrate 112 on which the light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are mounted, 116 in a single direction so as to form an array. At this time, the number of the substrates 112 to be arranged is two or more, and the number of the substrates 112 may be varied if necessary.

그리고 도 2에서 설명한 바와 같이, 다수의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)는 기판(112)에 균일하게 배치되는데, 배치의 기준이 기판(112)이 인쇄회로기판(116)에 배열된 중심축(C)이 될 수 있다. 즉, 기판(112)이 인쇄회로기판(116)에 배열된 중심축(C) 상에 네 개의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d) 중 두 개(114a, 114c)가 소정의 간격으로 이격 배치되고, 나머지 두 개(114b, 114d)는 중심축(C)에서 동일한 거리만큼 이격되어 중심축(C)의 양측에 배치될 수 있다. 그러므로 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(112)이 마름모 형상으로 형성되거나 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 정사각형 형상으로 형성되는 등과는 무관하게 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 배치된다.2, the plurality of light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d are uniformly arranged on the substrate 112, and the reference of the arrangement is such that the substrate 112 is arranged on the printed circuit board 116 And may be a central axis C. That is, two of the four light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d (114a and 114c) are spaced apart from each other at a predetermined interval on the central axis C on which the substrate 112 is arranged on the printed circuit board 116 And the remaining two 114b and 114d may be disposed on both sides of the center axis C by a distance equal to the center axis C. [ Therefore, as shown in FIG. 3A, the light emitting diodes 114a, 114b, and 114c are formed independently of each other, regardless of whether the substrate 112 is formed in a rhombic shape or a square shape as shown in FIG. 3 (b) 114c, and 114d.

상기와 같이 광원부(110)가 형성됨에 따라 기판(112)이 배열된 길이 방향을 따라 빔이 균일하게 집중될 수 있다.As the light source unit 110 is formed as described above, the beams can be uniformly concentrated along the longitudinal direction in which the substrate 112 is arranged.

히트싱크부(120)는 광원부(110)에서 발광됨에 따라 발생하는 열을 방열시킨다. 이를 위해 기판(112)과 직접 연결된 히트파이프와 열을 발산하는 히트싱크를 포함할 수 있다. 그러므로 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)에서 발생된 열은 기판(112) 및 히트파이프를 통해 히트싱크로 전도되어 방열된다.The heat sink unit 120 dissipates heat generated as the light source unit 110 emits light. A heat pipe directly connected to the substrate 112 and a heat sink for dissipating heat may be included. Therefore, the heat generated from the light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d is conducted to the heat sink through the substrate 112 and the heat pipe to dissipate heat.

송풍부(130)는 히트싱크부(120)로 전도된 열을 외부로 배출시키기 위한 것으로, 히트싱크부(120)의 측면 또는 후면에 위치할 수 있다.
The blow-out portion 130 is for discharging the heat conducted to the heat sink portion 120 to the outside, and may be located on a side surface or a rear surface of the heat sink portion 120.

도 4의 (a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 경화 장치를 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 렌즈부(140)를 확대하여 도시한 도면이다.4 (a) is a view showing an ultraviolet curing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 (b) is an enlarged view of a lens unit 140. FIG.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 경화 장치(100)는 광원부(110), 히트싱크부(120), 송풍부(130) 및 렌즈부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the UV curing apparatus 100 according to another embodiment of the present invention includes a light source 110, a heat sink 120, a blower 130, and a lens 140.

광원부(110), 히트싱크부(120) 및 송풍부(130)는 본 발명의 일 실시예에서와 동일한 구성을 가지므로 그에 대한 설명은 생략한다.The light source unit 110, the heat sink unit 120, and the power supply unit 130 have the same configuration as that of the embodiment of the present invention, and a description thereof will be omitted.

렌즈부(140)는 광원부(110)에서 빔이 발광되는 방향에 배치되고, 본 발명의 다른 실시예에서 두 개의 렌즈가 구비된다.The lens unit 140 is disposed in a direction in which the beam is emitted from the light source unit 110, and two lenses are provided in another embodiment of the present invention.

제1 렌즈(142)는 광원부(110)에 인접하게 배치되고, 광원부(110)에서 발생된 빔이 중앙으로 집광될 수 있도록 굴절시킨다. 그리고 제2 렌즈(144)는 광원부(110)에서 발생된 빔의 방향으로 제1 렌즈(142)보다 광원부(110)에서 멀리 떨어진 위치에 배치된다.The first lens 142 is disposed adjacent to the light source unit 110 and refracts the beam generated from the light source unit 110 so that the light can be converged at the center. The second lens 144 is disposed at a position farther away from the light source unit 110 than the first lens 142 in the direction of the beam generated by the light source unit 110.

제1 렌즈(142)는 광원부(110)에서 발생된 빔을 최대한 수렴시켜 빔의 발광각을 줄이기 위한 역할을 하고, 제2 렌즈(144)는 제1 렌즈(142)에서 줄어든 발광각에 의해 수렴된 빔의 출력을 높이 위해 집광시키는 역할을 한다.The first lens 142 serves to converge the beam generated from the light source unit 110 as much as possible to reduce the emission angle of the beam and the second lens 144 serves to converge by the light emission angle reduced by the first lens 142. [ And concentrates the beam to enhance the output of the beam.

이때, 제1 렌즈(142)와 제2 렌즈(144)는 서로 일정 거리가 이격된 상태로 각각 배치된다. 그리고 제1 렌즈(142) 및 제2 렌즈(144)는 각각 반구형상으로 형성될 수 있고, 제2 렌즈(144)는 제1 렌즈(142)와 곡률이 다르게 형성될 수 있으며, 제2 렌즈(144)의 곡률이 제1 렌즈(142)의 곡류보다 같거나 크게 형성될 수 있다.
At this time, the first lens 142 and the second lens 144 are disposed at a predetermined distance from each other. The first lens 142 and the second lens 144 may each be formed in a hemispherical shape and the second lens 144 may be formed to have a different curvature from the first lens 142, 144 may be formed to have the same or larger curvature than that of the first lens 142.

도 5의 (a)는 발광 다이오드가 정방향으로 배치되었을 때 광원부에서 발생된 균일도를 도시한 그래프이고, 도 5의 (b)는 발광 다이오드가 본 발명의 일 실시예에 따라 배치되었을 때 광원부에서 발생된 균일도를 도시한 그래프이다. 그리고 도 5의 (c)는 발광 다이오드가 정방향으로 배치되고 다수의 기판이 어레이 배열되었을 때 광원부에서 발생된 라인 빔의 프로파일을 도시한 도면이고, 도 5의 (d)는 발광 다이오드가 본 발명의 일 실시예에 따라 배치되었을 때 광원부에서 발생된 라인 빔의 프로파일을 도시한 도면이다.5 (a) is a graph showing the uniformity generated in the light source part when the light emitting diodes are arranged in the normal direction, and FIG. 5 (b) is a graph showing the uniformity generated in the light source part when the light emitting diodes are arranged according to one embodiment of the present invention. And FIG. FIG. 5 (c) is a view showing a profile of a line beam generated in the light source part when the light emitting diodes are arranged in a regular direction and a plurality of substrates are arranged in an array. FIG. 5 (d) FIG. 5 is a view illustrating a profile of a line beam generated in the light source unit when the light source unit is disposed according to an embodiment.

네 개의 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 정사각형 기판의 각 모서리 측에 각각 배치된 광원부(110)에서 발생된 빔의 균일도를 보면, 빛이 중앙에 집중되지 않고 양측으로 갈라져 두 개의 피크가 나타나는 것을 볼 수 있다. 이는 자외선 경화를 실시할 때, 원하는 위치에 빔을 집중시키는 것이 어렵다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에서와 같이, 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)를 배치하면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 중앙에 빔이 집중되어 중앙부의 피크 파워가 높아지고, 균일도가 증가한다.When the uniformity of the beam generated from the light source unit 110 disposed at each corner of the square substrate is observed, the light is not concentrated at the center but divided into two sides, Can be seen. It is difficult to concentrate the beam at a desired position when ultraviolet curing is performed. However, when the light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are arranged as in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5 (b) And the uniformity is increased.

또한, 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 실장된 기판(112)이 인쇄회로기판(116)에 일 방향으로 어레이 배열된 광원부(110)에서 발광된 라인 빔을 비교하면, 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)가 기판에 정방향으로 배치된 것은 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 라인 빔의 프로파일이 중심축에서 양측에서 더 빔이 집중된 것을 확인할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에서와 같이, 발광 다이오드(114a, 114b, 114c, 114d)를 배치하면, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 중심축에 라인 빔이 집중된 것을 확인할 수 있다. 그에 따라 라인 빔이 중심에 가장 집중되고 좌우 균일도가 향상됨을 확인할 수 있다.
When the substrate 112 on which the light emitting diodes 114a, 114b, 114c, and 114d are mounted is compared with the line beams emitted from the light source unit 110 arrayed in one direction on the printed circuit board 116, 114a, 114b, 114c, and 114d are arranged in the forward direction on the substrate, it can be seen that more beams are concentrated on both sides of the central axis of the profile of the line beam as shown in FIG. 5 (c). However, when the light emitting diodes 114a, 114b, 114c and 114d are arranged as in the embodiment of the present invention, it can be confirmed that the line beam is concentrated on the central axis as shown in Fig. 5 (d) . Thus, it can be seen that the line beam is most concentrated at the center and the horizontal and vertical uniformity is improved.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It should be understood that the scope of the present invention is to be understood as the scope of the following claims and their equivalents.

100: 자외선 경화 장치
110: 광원부 112: 기판
114a ~114d: 발광 다이오드 116: 인쇄회로기판
120: 히트싱크부 130: 송풍부
140: 렌즈부 142: 제1 렌즈
144: 제2 렌즈
I: 상부영역 II: 좌측영역
III: 하부영역 IV: 우측영역100: ultraviolet curing device
110: light source 112: substrate
114a to 114d: light emitting diode 116: printed circuit board
120: heat sink part 130:
140: lens part 142: first lens
144: Second lens
I: upper region II: left region
III: lower region IV: right region

Claims (10)

다수의 발광 다이오드가 구비되며, 상기 다수의 발광 다이오드에서 빔을 발생시키는 광원부; 및
상기 광원부에서 발생된 열을 방출하는 히트싱크부를 포함하고,
상기 광원부는,
다수의 발광 다이오드;
상기 다수의 발광 다이오드가 실장되는 다수의 기판; 및
상기 다수의 기판이 하나의 중심축을 따라 일렬 배치되어 설치된 인쇄회로기판을 포함하며,
상기 다수의 발광 다이오드 중 적어도 2개는 상기 다수의 기판이 배열된 중심축 상에 배치되고, 나머지는 상기 중심축 상에 배치된 서로 인접한 2개의 발광 다이오드의 이격 거리의 중심을 지나는 상기 중심축에 대한 직각 방향의 라인을 따라 상기 중심축의 양측에 동일 거리만큼 이격되게 배치되며,
상기 광원부에서 발생되는 빔이 상기 중심축을 따라 균일하게 집중되는 것을 특징으로 하는 자외선 경화 장치.A light source unit having a plurality of light emitting diodes and generating a beam from the plurality of light emitting diodes; And
And a heat sink part for emitting heat generated in the light source part,
The light source unit includes:
A plurality of light emitting diodes;
A plurality of substrates on which the plurality of light emitting diodes are mounted; And
And a printed circuit board on which the plurality of substrates are arranged in a row along one central axis,
At least two of the plurality of light emitting diodes are arranged on a central axis on which the plurality of substrates are arranged and the other is arranged on the central axis passing the center of the distance between two adjacent light emitting diodes Are arranged at equal distances on both sides of the center axis along a line in a direction perpendicular to the center axis,
Wherein the beam generated from the light source unit is uniformly concentrated along the center axis. 청구항 1에 있어서,
상기 기판은 상기 다수의 발광 다이오드가 각각 실장되도록 상기 기판의 평면상에 상하좌우로 구분된 영역이 형성된 자외선 경화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the substrate is divided into upper, lower, right and left regions on a plane of the substrate so that the plurality of light emitting diodes are mounted. 청구항 1에 있어서,
상기 다수의 기판 각각은 적어도 하나의 변을 가지는 도형 형상이고,
상기 다수의 기판 각각의 한 변은 상기 중심축과 0도 초과 90도 미만의 각도가 형성되어 상기 인쇄회로기판에 배치된 자외선 경화 장치.The method according to claim 1,
Each of the plurality of substrates has a shape of a figure having at least one side,
Wherein one side of each of the plurality of substrates is disposed on the printed circuit board with an angle of more than 0 degrees and less than 90 degrees with the center axis. 청구항 1에 있어서,
상기 다수의 기판 각각은 적어도 하나의 변을 가지는 도형 형상이고,
상기 다수의 기판 각각의 한 변은 상기 중심축과 0도 또는 90도의 각도가 형성되어 상기 인쇄회로기판에 배치된 자외선 경화 장치.The method according to claim 1,
Each of the plurality of substrates has a shape of a figure having at least one side,
Wherein one side of each of the plurality of substrates is disposed on the printed circuit board with an angle of 0 degrees or 90 degrees with the center axis. 청구항 1에 있어서,
상기 다수의 발광 다이오드는 자외선 영역의 빛을 조사하는 발광 다이오드인 자외선 경화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of light emitting diodes are light emitting diodes that emit light in an ultraviolet region. 청구항 1에 있어서,
상기 광원부에서 형성된 빔의 방향에 위치하는 렌즈부를 더 포함하는 자외선 경화 장치.The method according to claim 1,
And a lens unit positioned in a direction of a beam formed in the light source unit. 청구항 6에 있어서,
상기 렌즈부는 다수의 렌즈가 구비된 자외선 경화 장치.The method of claim 6,
Wherein the lens unit is provided with a plurality of lenses. 청구항 7에 있어서,
상기 다수의 렌즈는 같거나 서로 다른 곡률을 가지는 자외선 경화 장치.The method of claim 7,
Wherein the plurality of lenses have the same or different curvatures. 청구항 7에 있어서,
상기 다수의 렌즈는 상기 광원부에서 거리가 멀어질수록 곡률 반경이 같거나 큰 자외선 경화 장치.The method of claim 7,
Wherein the plurality of lenses have the same radius of curvature as the distance from the light source unit increases. 삭제delete
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