KR20150138896A - Ultraviolet curing device using led lamp - Google Patents

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KR20150138896A
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Abstract

The present invention relates to an UV LED curing device which radiates linear light. The UV LED curing device according to an embodiment of the present invention comprises: a substrate (110) formed in a long bar shape; a plurality of LED modules (120) disposed on the substrate in a longitudinal direction of the substrate; a hemispherical collimated light lens (130) which is disposed on the upper portion of the LED modules, and converts the light emitted from the LED modules into collimated light; a circular shaped condensing lens (140) which is disposed on the upper portion of the collimated light lens, and condenses the light emitted from the LED modules to form linear light at a predetermined position on the upper portion thereof; and a housing (150) which accommodates the substrate, in which the LED modules are disposed, the collimated light lens, and the condensing lens, and whose the upper portion is opened. The UV curing device using an LED lamp according to the present invention can efficiently condense light emitted from the LED modules, and thus properly sets up the size of the condensing lens, and enhances condensing efficiency of light emitted upward from LED chips. Therefore, the UV LED curing device having a compact size can be implemented.

Description

LED 램프를 이용한 UV 경화 장치{ULTRAVIOLET CURING DEVICE USING LED LAMP } BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a UV curing apparatus using an LED lamp,

본 발명은 레진을 이용하여 터치스크린패널과 디스플레이패널을 접합시키는 공정에 사용되는 LED 램프를 이용한 UV 경화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED 모듈로부터 발산되는 광을 효율적으로 집광할 수 있는 LED 램프를 이용한 UV 경화장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a UV curing apparatus using an LED lamp used in a process of bonding a touch screen panel and a display panel using a resin, To a UV curing apparatus using the same.

근래 들어 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 소형 및 경량화되면서 성능이 더욱 향상된 디스플레이 장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다. 디스플레이 장치는 소형화, 경량화 및 저전력 소비 등의 이점이 있어서 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목받아 왔고, 현재는 표시 장치를 필요로 하는 핸드폰 및 PDA 등과 같은 소형 제품뿐만 아니라 중대형 제품인 모니터 및 TV 등에도 장착되어 사용되는 등 디스플레이장치가 필요한 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되어 사용되고 있다. 이러한 디스플레이장치로서는, 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판표시장치(Flat Panel Display)의 사용이 증가하고 있다.In recent years, demand for display devices with improved performance has been explosively increasing as the size and weight of semiconductor technology, which is rapidly developing, are increasing. The display device has been attracting attention as an alternative means capable of overcoming the disadvantages of the existing cathode ray tube (Cathode Ray Tube) due to its advantages of miniaturization, light weight and low power consumption. Currently, It is used in almost all information processing devices requiring a display device such as a small-sized product as well as a large-sized product such as a monitor and a TV. As such a display device, the use of a flat panel display such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), and a plasma display panel (PDP) have.

정보화 기술이 발달함에 따라, 상기와 같은 디스플레이장치는 단순히 정보를 제공하는 기능에서 벗어나, 인간과 쌍방향으로 소통하는 역할을 바뀌어 나가고 있다. 이와 같은 쌍방향 소통에는 액정표시장치와 같은 평판표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 도구를 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있는 터치스크린패널(Touch Screen Panel)이 이용되고 있다. 이러한 터치스크린패널은 디스플레이장치의 전면에 부착되어 사람의 손 또는 도구가 직접 접촉된 위치를 전기적 신호로 변환하며, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 전달된다. 이와 같은 터치스크린패널은 키보드 및 마우스와 같은 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확대되고 있으며, 휴대폰 및 PDA의 윈도우, 노트북 컴퓨터의 모니터 및 TV 등에 널리 이용되고 있다.As information technology is developed, the above-described display device is shifted from the function of providing information simply and interacting with human beings in a bidirectional manner. In such bidirectional communication, a touch screen panel (Touch Screen Panel) is used, which can input a command of a user by selecting a human hand or a tool as an instruction content displayed on a screen of a flat panel display device such as a liquid crystal display device. The touch screen panel is attached to the front surface of the display device to convert a position where a human hand or a tool is directly in contact into an electrical signal, and the instruction content selected at the touch position is transmitted as an input signal. Such a touch screen panel can be used as a substitute for a separate input device such as a keyboard and a mouse, and thus its use range has been gradually expanded and widely used for a window of a mobile phone, a PDA, a monitor of a notebook computer, and a TV.

이와 같은 터치스크린의 구조를 살펴 보면, 이동 단말기의 내측에서부터 백라이트 유닛, 액정패널 및 터치스크린패널의 순서로 배치될 수 있다.The structure of the touch screen may be arranged from the inside of the mobile terminal to the backlight unit, the liquid crystal panel, and the touch screen panel in this order.

그리고, 터치스크린패널을 일반적으로 LCD, OLED와 같은 평판표시장치의 전면에 부착되어 터치스크린을 구성하는 경우가 많으므로, 터치스크린패널은 높은 투명도 및 얇은 두께의 특성이 요구된다. Since the touch screen panel is usually attached to the front surface of a flat panel display device such as an LCD or an OLED to form a touch screen, the touch screen panel requires high transparency and thin thickness characteristics.

한국 공개특허공보 제10-2014-0027898호에는 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 터치스크린패널을 LCD, OLED와 같은 평판표시장치의 전면에 부착하는 공정에서는, 광 투과성, 접착성 등의 목적으로 SVR(Super View Resin) 또는 OCR(Optical Clear Resin) 등의 액상물질을 LCD, OLED와 같은 평판표시장치의 상면에 코팅하고 액상물질을 가경화시킨 다음에 터치스크린패널을 평판표시장치의 전면에 합착시키고, 그 다음에 액상물질을 완전경화시키는 것이 개시되었다. In Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0027898, as shown in FIG. 1, in the step of attaching such a touch screen panel to the front surface of a flat panel display device such as an LCD or an OLED, for the purpose of light transmittance, A liquid crystal material such as SVR (Super View Resin) or OCR (Optical Clear Resin) is coated on the upper surface of a flat panel display device such as an LCD or OLED, the liquid material is cured, And then completely curing the liquid material.

상기 액상물질의 코팅 및 가경화 단계에 대하여 보다 상세히 설명하면, LCD, OLED와 같은 평판표시장치의 상면의 OCR(Optical Clear Resin) 층을 도포하고, 측면에서 UV LED 광을 조사하여 OCR층을 경화시켜 가장자리에 댐을 형성함으로써 OCR과 같은 UV 레진이 흘러 넘쳐 나오는 것을 방지하고 합착되는 패널들의 테두기를 고정시키는 평판표시장치의 상면 가경화 공정이 수행된다. 일반적으로 평판표시장치의 상면 가공화 공정에서 디스플레이패널(10)에 도포된 레진(20)을 경화시키기 위하여는 도 2에 도시된 바와 같은 경화장치(400)가 사용되지만, 상면 가경화 공정에서 측면에서 조사되는 광을 평판표시장치의 가장자리에 집중시키기 위하여는 광을 선형으로 조사하는 LED 조명장치를 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, UV LED 조명장치(200)를 평판표시장치(10)의 가장자리에 배치하여 측면에서 UV LED 광을 조사하여 OCR층을 경화시킨다. 종래의 UV LED 조명장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 경화장치(300)의 LED 칩(320) 상부에 원형봉의 집광렌즈(340)가 배치되어 LED 칩(320)으로부터 발산되는 광을 상부의 소정의 위치에 집광시키게 된다.The coating and hardening step of the liquid material will be described in more detail. An OCR (Optical Clear Resin) layer on the top surface of a flat panel display device such as LCD or OLED is coated, Thereby forming a dam on the edge, thereby preventing the UV resin such as OCR from overflowing and fixing the frame of the joined panels. In order to cure the resin 20 applied to the display panel 10 in the upper surface processing step of the flat panel display device, the curing device 400 as shown in Fig. 2 is used. However, It is preferable to use an LED illumination device that linearly irradiates the light in order to focus the light irradiated by the LED on the edge of the flat panel display device. In this case, as shown in FIGS. 3A and 3B, the UV LED illumination device 200 is disposed at the edge of the flat panel display device 10, and the UV LED light is irradiated on the side to cure the OCR layer. 4, a conventional UV LED lighting apparatus includes a condenser lens 340 having a circular rod disposed on an LED chip 320 of a curing apparatus 300 to emit light emitted from the LED chip 320, As shown in FIG.

그러나, LED 칩(320)으로부터 상방향으로 경사져서 발산되는 광 중 일부는 원형봉(340)에 입사되지 않게 되어 집광효율이 낮아지는 문제가 있다. 또한, LED 칩(320)으로부터 상방향으로 경사져서 발산되는 광의 집광효율을 높이기 위하여 원형봉(340)의 크기를 크게 할 수는 있으나, 이렇게 할 경우에는 원형봉의 크기가 과도하게 커져서 UV LED 경화장치(300) 전체가 커지는 문제가 있다.However, some of the light diverged upward from the LED chip 320 is not incident on the circular rod 340, resulting in a problem that the light-condensing efficiency is lowered. In addition, although the size of the circular rod 340 may be increased in order to increase the light-condensing efficiency of light diverged upward from the LED chip 320, in this case, the size of the circular rod becomes excessively large, There is a problem in that the entire body 300 becomes large.

따라서, 본 발명은 전술한 종래기술의 LED 램프를 이용한 UV 경화장치에서의 집광렌즈의 집광효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 LED 램프를 이용한 UV 경화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a UV curing apparatus using an LED lamp capable of solving the problem that the condensing efficiency of the condensing lens is lowered in the UV curing apparatus using the LED lamp of the related art.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 광을 발산시키는 UV LED 경화장치는, 기다란 형상으로 이루어진 기판; 상기 기판상에서 기판의 길이방향으로 배열되는 복수의 LED 모듈; 상기 복수의 LED 모듈 상부에 배치되어 상기 LED 모듈로부터 발산되는 광을 평행광으로 변환시키는 반구형의 평행광 렌즈; 상기 평행광 렌즈의 상부에 배치되며, 상기 복수의 LED 모듈로부터 발산되는 광을 집광하여 선형 광을 상부의 소정의 위치에 형성시키는 구형의 집광렌즈; 및 상기 복수의 LED 모듈이 배열된 기판; 상기 평행광 렌즈 및 상기 집광렌즈를 수납하며, 상부가 개구된 하우징을 포함한다.A UV LED curing apparatus for emitting linear light according to an embodiment of the present invention includes: a substrate having a long shape; A plurality of LED modules arranged in the longitudinal direction of the substrate on the substrate; A hemispherical parallel optical lens disposed above the plurality of LED modules for converting light emitted from the LED module into parallel light; A spherical condenser lens disposed above the parallel optical lens for condensing light emitted from the plurality of LED modules to form linear light at a predetermined position on the upper portion; And a substrate on which the plurality of LED modules are arranged; And a housing accommodating the parallel optical lens and the condenser lens and having an upper opening.

본 발명의 일 실시예에 따른 선형 광을 발산시키는 UV LED 경화장치에서는, 상기 복수의 LED 모듈의 각각은 복수의 LED 칩을 실장하여 형성된 COB 타입의 LED 모듈로 이루어질 수 있다.In the UV LED curing apparatus for emitting linear light according to an embodiment of the present invention, each of the plurality of LED modules may be a COB type LED module formed by mounting a plurality of LED chips.

본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 광을 발산시키는 UV LED 경화장치에서는, 평행광 렌즈의 중심축이 복수의 LED 모듈의 중심축 및 집광렌즈의 중심축으로부터 비축될 수 있다.In the UV LED curing apparatus for emitting linear light according to another embodiment of the present invention, the center axis of the parallel optical lens can be reserved from the center axis of the plurality of LED modules and the center axis of the condensing lens.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 광을 발산시키는 UV LED 경화장치에서는, 평행광 렌즈의 중심축이 집광렌즈의 중심축으로부터 비축되며, 복수의 LED 모듈의 중심축이 평행광 렌즈의 중심축으로부터 비축될 수 있다.In the UV LED curing apparatus for emitting linear light according to another embodiment of the present invention, the central axis of the parallel optical lens is reserved from the center axis of the condensing lens, the center axis of the plurality of LED modules is parallel to the central axis of the parallel optical lens Lt; / RTI >

또한, 본 발명의 실시예에 따른 선형 광을 발산시키는 UV LED 경화장치에서는, 상기 구형의 집광렌즈와 상기 반구형의 평행광 렌즈 사이의 간극을 조절하여, 상기 집광렌즈의 상부에 형성되는 선형 광의 위치를 조절할 수 있다.In addition, in the UV LED curing apparatus for emitting linear light according to the embodiment of the present invention, the gap between the spherical condensing lens and the hemispherical parallel optical lens is adjusted, and the position of the linear light formed on the condensing lens Can be adjusted.

본 발명에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화장치에 의하면, 레진을 이용하여 터치스크린패널과 디스플레이패널을 접합시키는 공정에서 LED 모듈로부터 발산되는 광을 효율적으로 집광할 수 있게 됨으로써 집광렌즈의 크기를 적절하게 설정하면서도 LED 칩으로부터 상방향으로 경사져서 발산되는 광의 집광효율을 높일 수 있어서, UV LED 경화장치를 컴팩트하게 구성할 수 있게 된다.According to the UV curing apparatus using the LED lamp according to the present invention, the light emitted from the LED module can be efficiently condensed in the process of bonding the touch screen panel and the display panel using the resin, The light condensing efficiency of the light diverged upward from the LED chip can be increased and the UV LED curing device can be compactly constructed.

또한, 본 발명에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화장치에 의하면, 디스플레이패널의 가장자리에 형성되는 선형 광들을 모서리 부근에서 서로 교차시킴으로써 모서리 부근에서 발생하는 UV 비임 부족 현상을 제거할 수 있게 된다. In addition, according to the UV curing apparatus using the LED lamp according to the present invention, it is possible to eliminate the UV beam deficiency phenomenon occurring near the edge by crossing the linear light formed at the edge of the display panel in the vicinity of the corner.

도 1은 터치스크린패널을 디스플레이패널에 부착시키는 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 종래기술에서의 패널들 사이에 도포된 레진을 경화시키는 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 은 사각형의 터치스크린제조시 디스플레이패널상에 도포된 레진을 가경화시키는 LED 램프의 배치상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 종래기술에 따라 레진을 UV 경화시키기 위한 LED 램프의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치의 시시도이다.
도 6은 도 5의 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치의 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치의 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치를 적용한 경우의 UV 비임의 배치형태를 나타내는 도면이다.1 is a schematic view illustrating a process of attaching a touch screen panel to a display panel.
2 is a schematic illustration of an apparatus for curing a resin applied between panels in the prior art.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the arrangement of LED lamps for hardening the resin applied on the display panel in the manufacture of a square touch screen. FIG.
4 is a longitudinal section of an LED lamp for UV curing the resin according to the prior art.
5 is a view illustrating a UV curing apparatus using an LED lamp according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view of the UV curing device using the LED lamp of FIG.
7 is a longitudinal sectional view of a UV curing apparatus using an LED lamp according to an embodiment of the present invention.
8 is a longitudinal sectional view of a UV curing apparatus using an LED lamp according to another embodiment of the present invention.
9 is a longitudinal sectional view of a UV curing apparatus using an LED lamp according to another embodiment of the present invention.
10 is a view showing an arrangement of UV beams when a UV curing apparatus using an LED lamp according to an embodiment of the present invention is applied.

전술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above objects, features and advantages will become more apparent through the following examples in conjunction with the accompanying drawings.

특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 출원의 명세서에서 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.It is to be understood that the specific structure or functional description is illustrative only for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention and that the embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, Should not be construed as limited to these.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 출원의 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the specification of the present application. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all changes, equivalents, and alternatives included in the spirit and scope of the present invention.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.

본 출원의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in the specification of the present application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the present invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It is to be understood that the terms such as " comprises "or" having "in this specification are intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art, and unless otherwise expressly defined in the specification of the present application, It is not interpreted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치를 설명한다.5 to 7, a UV curing apparatus using an LED lamp according to an embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치를 개략적으로 나타내며, 도 6은 도 5의 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치의 평면을 나타내며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치의 종단면을 나타낸다.FIG. 5 schematically shows a UV curing apparatus using an LED lamp according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a plan view of a UV curing apparatus using the LED lamp of FIG. 5, and FIG. Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a UV curing apparatus using an LED lamp according to the present invention.

본 발명에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치에서는 선형 광을 발산하기 위하여 복수의 LED 모듈(120)이 기다란 형상으로 이루어진 기판(110) 위에 길이방향으로 배열된다. 상기 기판(110)은 인쇄회로기판(Prinred Circuit Board)으로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니고 다른 형태로도 이루어질 수 있다.In the UV curing apparatus using the LED lamp according to the present invention, a plurality of LED modules 120 are longitudinally arranged on the substrate 110 in order to emit linear light. The substrate 110 may be a printed circuit board (Printed Circuit Board), but the present invention is not limited thereto.

상기 LED 모듈(120)들은 복수의 LED 칩을 실장하여 형성된 COB(Chip On Board) 타입의 LED 모듈로 이루어질 수 있다.The LED modules 120 may be a COB (Chip On Board) type LED module formed by mounting a plurality of LED chips.

본 발명에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치에서는, LED 모듈(120)로부터 발산되는 광이 구형(球形)의 집광렌즈(140)에 효율적으로 입사될 수 있도록, LED 모듈(120)과 집광렌즈(140)의 사이에 반구형(半球形)의 평행광 렌즈(140)가 배치된다. 상기 평행광 렌즈(140)는 반구형으로 이루어지지만, 완전한 반원형으로 제한 되는 것은 아니고, 원호로 이루어질 수도 있다.In the UV curing apparatus using the LED lamp according to the present invention, the LED module 120 and the condenser lens (not shown) are disposed so that the light emitted from the LED module 120 can be efficiently incident on the spherical condenser lens 140. [ 140 are arranged in a hemispherical shape. Although the collimating lens 140 is hemispherical, it is not limited to a perfect semicircular shape but may be an arc.

상기 평행광 렌즈(140)는 LED 모듈(120)로부터 발산되는 광을 평행광으로 변환시키는 작용을 한다. 따라서, 평행광 렌즈(140)를 배치하지 않은 경우에는 LED 모듈(120)로부터 경사지게 발산되는 광 중 일부가 집광 렌즈(140)를 벗어나게 되어 집광 효율이 저하되는 문제가 발생되지만, 본 발명에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치에서는, LED 모듈(120)로부터 경사지게 발산되는 광들이 대부분 평행광 렌즈(140)를 통과하면서 평행광으로 변환되어 집광렌즈(140)의 효율이 현저하게 증가된다. 본 발명에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치에서의 집광효율은 종래의 UV 경화 장치에 비하여 약 20% 이상 향상될 수 있다.The parallel optical lens 140 converts light emitted from the LED module 120 into parallel light. Accordingly, when the parallel optical lens 140 is not disposed, a part of the light diagonally emitted from the LED module 120 is deviated from the condenser lens 140, resulting in a problem that the light condensing efficiency is lowered. However, In the UV curing apparatus using a lamp, most of the light diagonally emitted from the LED module 120 is converted into parallel light through the parallel optical lens 140, and the efficiency of the condensing lens 140 is remarkably increased. The light-condensing efficiency in the UV curing apparatus using the LED lamp according to the present invention can be improved by about 20% or more as compared with the conventional UV curing apparatus.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치(100)에서는 복수의 LED 모듈(120)이 배열된 기판(110); 평행광 렌즈(120) 및 집광렌즈(140)이 하우징(150)에 수납되며, 상기 하우징(150)의 상부가 개구되어 개구부를 통하여 LED 광이 발산되어 상부의 소정의 위치(F)에 집광되어 선형 광을 형성한다. 상기 하우징(150)은 열전도율이 우수한 금속으로 제조될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 재질로도 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치(100)에서는 LED 모듈이 장착된 기판(110)의 하부에 히트 싱크(360) 및 냉각장치(170)가 설치될 수 있다.As shown in FIG. 7, in a UV curing apparatus 100 using an LED lamp according to the present invention, a substrate 110 having a plurality of LED modules 120 arranged therein; The parallel optical lens 120 and the condenser lens 140 are accommodated in the housing 150 and the upper portion of the housing 150 is opened and the LED light is emitted through the opening to be condensed at a predetermined position F Thereby forming linear light. The housing 150 may be made of a metal having a high thermal conductivity, but the present invention is not limited thereto and other materials may also be used. In the UV curing apparatus 100 using the LED lamp according to the present invention, a heat sink 360 and a cooling device 170 may be installed below the substrate 110 on which the LED module is mounted.

도 7의 UV 경화 장치(100)에서, 상기 복수의 LED 모듈(110)의 중심축, 상기 집광렌즈(140)의 중심축 및 상기 평행광 렌즈(130)의 중심축은 동일 축선상에 정렬될 수 있다. 이 경우에는 상기 복수의 LED 모듈(110)의 중심축, 상기 집광렌즈(140)의 중심축 및 상기 평행광 렌즈(130)의 중심축의 축선상에서 집광렌즈(140)로부터 상방향으로 소정 거리 떨어진 지점에 집광 위치(F)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 집광 위치(F)는 상기 구형의 집광렌즈(140)와 상기 반구형의 평행광 렌즈(130) 사이의 간극을 조절함으로써 조절될 수 있다.7, the central axis of the plurality of LED modules 110, the central axis of the condenser lens 140, and the central axis of the parallel optical lens 130 may be aligned on the same axis line have. In this case, at a position spaced a predetermined distance upward from the condenser lens 140 on the central axis of the plurality of LED modules 110, the central axis of the condenser lens 140, and the central axis of the parallel optical lens 130, The light converging position F may be formed. The condensing position F may be adjusted by adjusting a gap between the spherical condenser lens 140 and the hemispherical parallel optical lens 130. [

다음에, 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 램프를 이용한 UV 경화 장치(200)에 대하여 설명한다.Next, a UV curing apparatus 200 using an LED lamp according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 다른 실시예에서는, LED 모듈(220)의 중심축과 구형의 집광렌즈(240)의 중심축은 동일 축선상에 정렬되지만, 반구형의 평행광 렌즈(230)는 상기 LED 모듈(220)의 중심축과 상기 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 좌측 또는 우측으로 소정 거리(D)만큼 비축(off-set)되어 있는 것을 제외하고는, 나머지 다른 구성요소들은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 경화 장치(100)와 동일하므로, 이하에서는 평행광 렌즈(230)의 비축 구조 및 작용효과에 대하여만 설명한다.The center axis of the LED module 220 and the center axis of the spherical condenser lens 240 are aligned on the same axis line while the hemispherical parallel optical lens 230 is arranged on the same side of the LED module 220 The other components are the same as those of the above-described embodiment of the present invention except that the center axis is off-set by a predetermined distance D from the center axis of the condenser lens 240 to the left or right side. The structure of the parallel optical lens 230 and the operation and effect of the parallel optical lens 230 will be described below.

이와 같이, 반구형의 평행광 렌즈(230)의 중심축을 LED 모듈(220)의 중심축과 구형의 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 좌측 또는 우측으로 소정 거리만큼 비축(off-set)시킬 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, LED 모듈(220)로부터 발산된 광이 평행광 렌즈(230)를 통과한 후 집광렌즈(240)를 거치면서 집광될 때 집광 위치(F)가 구형의 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 소정거리(D) 만큼 이동하게 된다. 상기 집광 위치(F)가 LED 모듈(220)의 중심축과 구형의 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 이동하는 거리(D)는 평행광 렌즈(230)의 중심축이 비축되는 양에 비례한다.When the central axis of the hemispherical parallel optical lens 230 is off-set by a predetermined distance from the central axis of the LED module 220 to the left or right side of the central axis of the spherical condenser lens 240 , When the light emitted from the LED module 220 passes through the parallel optical lens 230 and then is condensed while passing through the condenser lens 240 as shown in FIG. 8, the condensing position F is a spherical condenser lens (D) from the center axis of the base plate (240). The distance D between the center axis of the LED module 220 and the center axis of the spherical condenser lens 240 is proportional to the amount of the center axis of the parallel optical lens 230 being reserved .

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 반구형의 평행광 렌즈(230)는 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 좌측 또는 우측으로 소정 거리만큼 비축(off-set)되며, LED 모듈(120)은 상기 평행광 렌즈(230)가 비축되어 있는 방향으로 상기 평행광 렌즈(230)의 중심축으로부터 비축되어 있는 것을 제외하고는, 나머지 다른 구성요소들은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 경화 장치(100)와 동일하므로, 이하에서는 평행광 렌즈(230)의 비축 구조 및 작용효과에 대하여만 설명한다.In another embodiment of the present invention, the hemispherical parallel optical lens 230 is off-set a predetermined distance left or right from the center axis of the condenser lens 240, and the LED module 120 is parallel The other components are the same as those of the above-described UV curing apparatus 100 according to one embodiment of the present invention, except that the optical lens 230 is reserved from the central axis of the parallel optical lens 230 in the direction in which the optical lens 230 is held. ). Therefore, only the construction and effect of the parallel optical lens 230 will be described below.

이와 같이, 반구형의 평행광 렌즈(230)의 중심축이 구형의 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 좌측 또는 우측으로 소정 거리만큼 비축(off-set)되고, LED 모듈(120)은 상기 평행광 렌즈(230)가 비축되어 있는 방향으로 상기 평행광 렌즈(230)의 중심축으로부터 비축되는 경우에는, 도 9에 도시된 바와 같이, LED 모듈(220)로부터 발산된 광이 평행광 렌즈(230)를 통과한 후 집광렌즈(240)를 거치면서 집광될 때 집광 위치(F')가 구형의 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 소정거리(D') 만큼 이동하게 된다. 즉, 평행광 렌즈(230)의 중심축만을 비축시키는 것에 비하여 평행광 렌즈(230)를 비축시키고 LED 모듈(220)의 중심축을 추가로 비축시키면, 집광렌즈(240)의 집광 위치를 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 더 많이 이동시킬 수 있다.In this way, the center axis of the hemispherical parallel optical lens 230 is off-set from the center axis of the spherical condenser lens 240 to the left or right by a predetermined distance, and the LED module 120, The light emitted from the LED module 220 is transmitted through the parallel optical lens 230 as shown in FIG. 9 when the lens 230 is reserved from the center axis of the parallel optical lens 230 in the direction in which the lens 230 is shrunk. The light converging position F 'is shifted by a predetermined distance D' from the center axis of the spherical condenser lens 240 when the light converging lens 240 passes through the condensing lens 240. That is, when the parallel optical lens 230 is reserved and the central axis of the LED module 220 is further reserved compared with the case where only the central axis of the parallel optical lens 230 is reserved, 240 from the center axis.

상기 집광 위치(F)(F')가 구형의 집광렌즈(240)의 중심축으로부터 이동하는 거리(D)(D')는 평행광 렌즈(230)의 중심축이 비축되는 양 및 평행광 렌즈(230)의 중심축과 LED 모듈(220)의 중심축이 비축되는 양에 비례하므로, 평행광 렌즈(230)의 중심축의 비축량 또는 평행광 렌즈(230)와 LED 모듈(220)의 비축량을 조절함으로써, 도 10에 도시된 바와 같이, 집광렌즈(240)의 중심축(240axis)을 디스플레이패널(10)의 가장자리로부터 거리 "D" 또는 "D'"만큼 떨어뜨려 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 디스플레이패널(10)의 가장자리에 형성되는 선형 광들을 모서리 부근에서 서로 교차시킴으로써(도 10 참조) 모서리 부근에서 발생하는 UV 비임 부족 현상을 제거할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 UV 경화 장치(200)를 이용하면, 디스플레이패널(10)의 가장자리에서의 UV 비임 부족 현상으로 인하여 UV 레진의 경화가 지체되어 UV 레진이 흘러내리는 현상을 방지할 수 있다.The distance D 'where the light condensing position F' F 'moves from the center axis of the spherical condenser lens 240 depends on the amount of the center axis of the parallel optical lens 230 being shrunk, The amount of stock of the central axis of the parallel optical lens 230 or the amount of stock of the parallel optical lens 230 and the LED module 220 can be adjusted since the central axis of the LED module 230 is proportional to the amount of the central axis of the LED module 220 being reserved. The center axis 240axis of the condenser lens 240 can be moved by a distance "D" or "D '" from the edge of the display panel 10, as shown in FIG. Accordingly, the UV light deficiency phenomenon occurring near the edge can be eliminated by crossing the linear light formed at the edge of the display panel 10 in the vicinity of the edge (refer to FIG. 10). Therefore, when the UV curing apparatus 200 according to another embodiment of the present invention is used, UV curing of the UV resin is delayed due to lack of UV beam at the edge of the display panel 10, thereby preventing the UV resin from flowing down can do.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. Will be clear to those who have knowledge of.

10 : 디스플레이패널 20 : 레진층
100, 200, 300, 400 : UV 경화장치 110, 210, 310 : 기판
120, 220, 330 : LED 모듈 130, 230 : 평행광렌즈
140, 240, 340 : 집광렌즈 240axis : 집광렌즈 중심축
150, 250, 350 : 하우징 160, 260, 360 : 히트싱크
170, 270, 370 : 냉각장치
F : 집광 위치10: display panel 20: resin layer
100, 200, 300, 400: UV curing device 110, 210, 310:
120, 220, 330: LED module 130, 230: parallel light lens
140, 240, 340: condenser lens 240axis: condenser lens center axis
150, 250, 350: housing 160, 260, 360: heat sink
170, 270, 370: cooling device
F: condensing position

Claims (5)

선형 광을 발산시키는 UV LED 경화장치에 있어서,
기다란 형상으로 이루어진 기판;
상기 기판상에서 기판의 길이방향으로 배열되는 복수의 LED 모듈;
상기 복수의 LED 모듈 상부에 배치되어 상기 LED 모듈로부터 발산되는 광을 평행광으로 변환시키는 반구형의 평행광 렌즈;
상기 평행광 렌즈의 상부에 배치되며, 상기 복수의 LED 모듈로부터 발산되는 광을 집광하여 선형 광을 상부의 소정의 위치에 형성시키는 구형의 집광렌즈; 및
상기 복수의 LED 모듈이 배열된 기판; 상기 평행광 렌즈 및 상기 집광렌즈를 수납하며, 상부가 개구된 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 UV LED 경화장치.A UV LED curing apparatus for emitting linear light,
A substrate having a long shape;
A plurality of LED modules arranged in the longitudinal direction of the substrate on the substrate;
A hemispherical parallel optical lens disposed above the plurality of LED modules for converting light emitted from the LED module into parallel light;
A spherical condenser lens disposed above the parallel optical lens for condensing light emitted from the plurality of LED modules to form linear light at a predetermined position on the upper portion; And
A substrate on which the plurality of LED modules are arranged; And a housing for accommodating the parallel optical lens and the condensing lens and having an upper portion opened. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 LED 모듈의 각각은 복수의 LED 칩을 실장하여 형성된 COB 타입의 LED 모듈인 것을 특징으로 하는 UV LED 경화장치.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of LED modules is a COB type LED module formed by mounting a plurality of LED chips. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 평행광 렌즈의 중심축이 상기 복수의 LED 모듈의 중심축 및 상기 집광렌즈의 중심축으로부터 비축된 것을 특징으로 하는 UV LED 경화장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the central axis of the parallel optical lens is shrunk from the central axis of the plurality of LED modules and the central axis of the condenser lens. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 평행광 렌즈의 중심축이 상기 집광렌즈의 중심축으로부터 비축되며, 상기 복수의 LED 모듈의 중심축이 상기 평행광 렌즈의 중심축으로부터 비축된 것을 특징으로 하는 UV LED 경화장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a central axis of the parallel optical lens is shrunk from a center axis of the condensing lens and a center axis of the plurality of LED modules is shrunk from a center axis of the parallel optical lens. 제 4 항에 있어서,
상기 구형의 집광렌즈와 상기 반구형의 평행광 렌즈 사이의 간극을 조절하여, 상기 집광렌즈의 상부에 형성되는 선형 광의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 UV LED 경화장치.5. The method of claim 4,
Wherein a gap between the spherical condensing lens and the hemispherical parallel optical lens is adjusted to adjust the position of the linear light formed on the condensing lens.
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