이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
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.
또한, 본 발명의 실시예에서 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.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 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. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
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)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예에 따른 자외선 조사 장치는 UV-A 또는 UV-C 등을 방출하는 파장을 살균 장치일 수 있고, UV-A, UV-C 및 가시광 등의 복합 파장을 방출하는 살균 장치일 수 있다. 또한, 실시예에 따른 자외선 조사 장치는 UV-B 파장을 방출하는 경화 장치일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 자외선을 방출하는 자외선 조사 장치에 대해 설명하도록 한다.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서, 제 1 방향은 도면에 도시된 x축 방향일 수 있고, 제 2 방향은 도면에 도시된 y축 방향으로 상기 x축 방향과 직교하는 방향일 수 있다. 또한, 제 3 방향은 도면에 도시된 z축 방향으로, 상기 x축 및 y축과 직교하는 방향일 수 있다. 또한, 광원의 광축(optical axis)은 발광소자 패키지의 중심축 또는 발광소자의 중심축을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원의 광축은 지향각의 중심축을 의미할 수 있고, 패키지 내의 발광 칩의 중심과 수직을 이루는 축을 의미할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 자외선 조사 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 자외선 조사 장치의 A-A' 단면도이다. 또한, 도 3 및 도 4는 수용부의 상면에 배치된 광원을 도시한 도시한 평면도이고, 도 5는 도 2의 자외선 조사 장치에서 각 광원의 광의 세기를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 본체(100), 광원(200) 및 감지부(400)를 포함할 수 있다.
상기 본체(100)는 사각 박스 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 본체(100)는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 본체(100)는 광원(200) 및 감지부(400) 등을 수용할 수 있고, 내부에 조사 대상을 배치할 수 있다. 상기 본체(100)는 금속, 플라스틱 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 본체(100)의 수용부(130)는 금속 및 플라스틱 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(130)의 내측면은 금속 및 플라스틱 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 내측면은 자외선과 반응을 하지 않는 금속 및 플라스틱 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 내측면 상에는 스테인리스 또는 고강도 플라스틱 등이 코팅되어 수분으로부터 표면을 보호할 수 있고, 은(Ag), 알루미늄(Al) 등의 반사성 금속을 코팅하여 상기 광원(200)으로부터 방출되는 광의 반사 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 본체(100)는 방열 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 본체(100)는 금속을 포함함에 따라 상기 광원(200)으로부터 방출되는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.
상기 본체(100)는 전면을 개폐할 수 있는 개폐부(110)를 포함하며 조사 대상(50)을 수용할 수 있는 수용부(130)를 포함할 수 있다. 상기 조사 대상(50)은 상기 개폐부(110)를 통해 상기 본체(100) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 조사 대상(50)은 상기 개폐부(110)가 오픈된 상태에서 상기 수용부(130) 내에 배치될 수 있고, 상기 개폐부(110)가 닫힌 상태에서 상기 자외선 조사 장치(1000)가 동작될 수 있다.
상기 본체(100)는 지지 부재(120)를 포함할 수 있다. 상기 본체(100)는 상기 조사 대상(50)을 배치하고 지지하기 위한 지지 부재(120)를 포함할 수 있다. 상기 지지 부재(120)는 플레이트 형상을 가질 수 있고, 자외선을 투과할 수 있는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 지지 부재(120)는 기계적 강도가 높고 화학적 내구성이 우수한 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(120)는 자외선 투과율이 높고 신뢰성이 우수한 쿼츠(quarts), 플라스틱, 유리 등과 같은 재질을 포함할 수 있다. 상기 지지 부재(120)는 상기 수용부(130)의 하면(132)과 인접하게 배치될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 본체(100)는 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 본체(100)는 상기 개폐부(110)의 개폐 여부를 감지하는 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 감지 센서는 상기 개폐부(110)와 인접하게 배치될 수 있다. 상기 감지 센서는 상기 본체(100) 외부 및 상기 수용부(130)가 위치하는 내부 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다. 상기 감지 센서는 카메라 등을 이용한 비전 센서(vision sensor), 광을 이용한 포토 센서(photoelectric sensor), 자기형, 자기 포화형, 고주파 발진형, 정전용량형 등의 근접 센서(proximity sensor), 압력 센서, 적외선 센서, 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한하지 않고 상기 감지 센서는 상기 개폐부(110)의 개폐 여부를 감지할 수 있는 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 상기 감지 센서를 통해 상기 개폐부(110)가 열린 상태에서 동작되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 개폐부(110)가 열린 상태에서 사용자에게 자외선이 조사되는 것을 방지할 수 있다.
상기 자외선 조사 장치(1000)는 복수 개의 광원(200)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 상기 본체(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130)의 내측면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(130)의 내측면은 상면(131), 하면(132), 상기 상면(131)과 하면(132)을 연결하는 복수의 측면(133, 134, 135)을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130)의 적어도 하나의 면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130)의 상면(131) 상에 배치되어 하면(132) 방향으로 광을 조사할 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 광원(200)은 발광소자 및 기판(300)을 포함할 수 있다. 상기 광원(200)은 자외선을 방출하는 자외선 발광소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)은 약 10nm 내지 400nm 영역대의 파장을 방출하는 자외선 발광소자를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 광원(200)은 UV-A, UV-B 및 UV-C 영역대의 자외선을 방출하는 자외선 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 자외선 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
상기 기판(300)은 다각형의 플레이트 형상 또는 원형의 플레이트 형상일 수 있고, 상기 기판(300) 상에는 상기 발광소자가 배치될 수 있다. 상기 기판(300)은 상기 발광소자와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 기판(300)은 절연체 상에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(300)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코어(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다.
상기 기판(300)은 상기 본체(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 기판(300)은 상기 수용부(130) 표면 내부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(300)은 상기 수용부(130) 내에서 시인되지 않을 수 있다. 상기 수용부(130)의 상면(131)은 홈을 포함할 수 있고, 상기 홈은 상기 기판(300)의 일면 일부를 노출할 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 홈과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)의 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 홈과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 기판(300)의 일면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 홈에 의해 노출되는 상기 기판(300)의 일면 상에 배치되어, 상기 수용부(130)의 하면(132)과 대면할 수 있다. 상기 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 홈을 통해 상기 기판(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자 패키지는 상기 홈 내에 배치되어 외부 충격에 의한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 발광소자 패키지의 효율이 떨어지거나 수명을 다한 경우, 새로운 패키지로 쉽게 교체할 수 있다. 이에 따라, 자외선 조사 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200) 각각은 패키지 형태로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 광원(200)은 인쇄회로기판 상에 패키지 하지 않은 발광소자를 직접 본딩하는 COB(Chip on board) 방식일 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 제 1 방향(x축 방향) 및 제 2 방향(y축 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)은 제 1 광원(201), 제 2 광원(202), 제 3 광원(203), 제 4 광원(204), 제 5 광원(205) 및 제 6 광원(206)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 내지 제 4 광원(201, 202, 203, 204)은 제 1 방향으로 나란히 배치될 수 있고, 상기 제 5 및 제 6 광원(205, 206)은 상기 제 1 내지 제 4 광원(201, 202, 203, 204)과 제 2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 광원(202)은 상기 제 1 광원(201)과 제 1 방향으로 이격될 수 있고, 상기 제 3 광원(203)은 상기 제 2 광원(202)과 제 1 방향으로 이격될 수 있고, 상기 제 4 광원(204)은 상기 제 3 광원(203)과 제 1 방향으로 이격될 수 있다. 이때, 상기 제 2 광원(202)은 상기 제 1 광원(201)과 상기 제 3 광원(203) 사이에 배치될 수 있고 상기 제 3 광원(203)은 상기 제 2 광원(202)과 상기 제 4 광원(204) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 5 광원(205)은 상기 제 1 광원(201)과 제 2 방향으로 이격될 수 있고, 상기 제 6 광원(206)은 상기 제 2 광원(202)과 제 2 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제 5 광원(205)은 상기 제 6 광원(206)과 제 1 방향으로 이격될 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200) 사이의 간격은 일정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향으로 인접한 광원(200)들은 제 1 방향 간격으로 정의되는 제 1 간격(d1)만큼 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 1 간격(d1)은 일정할 수 있다. 즉, 상기 제 1 광원(201), 상기 제 2 광원(202), 상기 제 3 광원(203) 및 상기 제 4 광원(204)은 제 1 간격(d1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 5 광원(205) 및 상기 제 6 광원(206)은 제 1 간격(d1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제 2 방향으로 인접한 광원(200)들은 제 2 방향 간격으로 정의되는 제 2 간격(d2)만큼 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 간격(d2)은 일정할 수 있다. 즉, 상기 제 1 광원(201) 및 상기 제 5 광원(205)은 제 2 간격(d2)으로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 광원(202) 및 상기 제 6 광원(206)은 제 2 간격(d2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 간격(d1)은 상기 제 2 간격(d2)과 대응될 수 있다. 즉, 인접한 광원(200)들의 제 1 및 제 2 방향 간격은 서로 대응될 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200) 각각은 지향각(θ1)을 가질 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)의 지향각(θ1)은 서로 대응될 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 광원(200)은 서로 동일한 지향각(θ1)을 가질 수 있다. 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 예각일 수 있다.
상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 인접한 광원(200) 사이의 간격과 대응될 수 있다. 예를 들어, 상기 인접한 광원(200) 사이의 간격이 증가할 경우 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 증가할 수 있다. 또한, 상기 인접한 광원 사이의 간격이 감소할 경우 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 감소할 수 있다. 즉, 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 인접한 광원(200) 사이의 간격은 상기 광원(200)의 지향각(θ1)의 크기와 비례할 수 있다. 이에 따라, 상기 조사 대상(50)의 표면에 균일한 광을 조사할 수 있다.
상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 80도일 수 있다. 자세하게, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 약 60도 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 약 45도 일 수 있다. 상기 광원(200)의 지향각(θ1)이 약 10도 미만인 경우, 자외선 조사 장치(1000)에 요구되는 광원(200)의 수가 많아져 제조 비용이 증가할 수 있고, 광원(200)과 조사 대상(50) 사이의 거리가 인접할 때 조사 대상(50)의 표면에 광이 조사되지 않는 사각 지대가 발생할 수 있다. 또한, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)이 80도를 초과할 경우 디밍 효과가 미미할 수 있어, 광원(200)과의 간격이 가까운 조사 대상(50)의 표면이 변형되거나 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 도 4를 참조하면, 복수 개의 광원(200)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)은 제 1 광원(201), 제 2 광원(202), 제 3 광원(203), 제 4 광원(204), 제 5 광원(205) 및 제 6 광원(206)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 광원(202)은 상기 제 1 광원(201)과 제 1 방향으로 이격될 수 있고, 상기 제 3 광원(203)은 상기 제 2 광원(202)과 제 1 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제 2 광원(202)은 상기 제 1 광원(201)과 상기 제 3 광원(203) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 4 광원(204)은 상기 제 1 광원(201)과 상기 제 2 광원(202) 사이 영역의 중심으로부터 제 2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 5 광원(205)은 상기 제 2 광원(202)과 상기 제 3 광원(203) 사이 영역의 중심으로부터 제 2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 4 광원(204)은 상기 제 5 광원(205)과 제 1 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 6 광원(206)은 상기 제 1 광원(201)과 제 2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 6 광원(206)은 상기 제 4 광원(204)과 상기 제 5 광원(205) 사이 영역의 중심으로부터 제 2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 가상의 제 1 라인 상에는 제 1 광원(201), 제 2 광원(202) 및 제 3 광원(203)이 배치될 수 있고, 상기 제 1 라인과 제 2 방향으로 이격되는 가상의 제 2 라인 상에는 제 4 광원(204) 및 제 5 광원(205)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 라인과 제 2 방향으로 이격되는 가상의 제 3 라인 상에는 제 6 광원(206)이 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200) 사이의 간격은 일정할 수 있다. 예를 들어, 서로 인접한 광원(200)들은 제 1 방향 간격으로 정의되는 제 3 간격(d3)만큼 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 3 간격(d3)은 일정할 수 있다. 또한, 상기 제 1 라인과 상기 제 2 라인은 제 2 방향 간격으로 정의되는 제 4 간격(d4)만큼 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 4 간격(d4)은 일정할 수 있다. 상기 제 3 간격(d3)은 상기 제 4 간격(d4)과 대응될 수 있다. 즉, 인접한 광원(200)들의 제 1 및 제 2 방향 간격은 서로 대응될 수 있다. 또한, 상기 제 1 라인과 상기 제 3 라인은 제 2 방향 간격으로 정의되는 제 5 간격(d5)만큼 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 5 간격(d5)은 일정할 수 있다. 이때, 상기 제 5 간격(d5)은 상기 제 4 간격(d4)의 약 2배일 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200) 각각은 지향각(θ1)을 가질 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)의 지향각(θ1)은 서로 대응될 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 광원(200)은 서로 동일한 지향각(θ1)을 가질 수 있다. 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 예각일 수 있다.
상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 인접한 광원(200) 사이의 간격과 대응될 수 있다. 예를 들어, 상기 인접한 광원(200) 사이의 간격이 증가할 경우 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 증가할 수 있다. 또한, 상기 인접한 광원 사이의 간격이 감소할 경우 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 감소할 수 있다. 즉, 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 인접한 광원(200) 사이의 간격은 상기 광원(200)의 지향각(θ1)의 크기와 비례할 수 있다. 이에 따라, 상기 조사 대상(50)의 표면에 균일한 광을 조사할 수 있다.
상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 80도일 수 있다. 자세하게, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 약 60도 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 약 45도 일 수 있다. 상기 광원(200)의 지향각(θ1)이 약 10도 미만인 경우, 자외선 조사 장치(1000)에 요구되는 광원(200)의 수가 많아져 제조 비용이 증가할 수 있고, 광원(200)과 조사 대상(50) 사이의 거리가 인접할 때 조사 대상(50)의 표면에 광이 조사되지 않는 사각 지대가 발생할 수 있다. 또한, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)이 80도를 초과할 경우 디밍 효과가 미미할 수 있어, 광원(200)과의 간격이 가까운 조사 대상(50)의 표면이 변형되거나 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 자외선 조사 장치(1000)는 감지부(400)를 포함할 수 있다. 상기 자외선 조사 장치(1000)는 적어도 하나의 감지부(400)를 포함할 수 있다. 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130)의 상면 상에 배치될 수 있다. 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130)의 상면 상에 적어도 한 개가 배치될 수 있다. 상기 감지부(400)가 상기 수용부(130)의 상면 상에 배치될 경우, 상기 감지부(400)는 상기 광원(200)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 감지부(400)는 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130) 내에 조사 대상(50)의 유무를 감지할 수 있다. 또한, 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 형태를 감지할 수 있다. 또한, 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)과 광원(200) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지부(400)는 각각의 광원(200)과 조사 대상(50) 사이의 수직 방향(z축 방향) 간격을 감지할 수 있다.
상기 감지부(400)는 상기 광원(200)과 조사 대상(50) 사이의 간격을 파악하거나, 상기 조사 대상(50)의 형상을 감지할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지부(400)는 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서, 라이다(Lidar) 센서, 레이더(Radar) 센서, 광을 이용한 포토 센서(Photoelectric sensor), 카메라 등을 이용한 비전 센서(Vision sesor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 감지부(400)는 거리 측정 센서 및 3D 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 형상을 감지할 수 있고, 상기 광원(200)과 상기 조사 대상(50) 사이의 간격을 파악할 수 있다.
상기 자외선 조사 장치(1000)는 디밍부(600)를 포함할 수 있다. 상기 디밍부(600)는 상기 광원(200)의 출력을 제어할 수 있다. 상기 디밍부(600)는 복수 개의 광원(200) 각각의 광의 세기를 제어할 수 있다. 상기 디밍부(600)는 디밍 유닛 및 디밍 제어부(650)를 포함할 수 있다.
상기 디밍 유닛은 상기 광원(200)의 개수와 대응 될 수 있다. 자세하게, 상기 수용부 내에 배치되는 광원(200)의 개수가 n개 일 경우, 상기 디밍 유닛의 개수는 n개일 수 있다. 즉, 상기 디밍 유닛은 복수 개의 디밍 유닛들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 디밍 유닛은 제 1 디밍 유닛(601), 제 2 디밍 유닛(602), 제 3 디밍 유닛(603), 제 4 디밍 유닛(604) 및 제 n 디밍 유닛(609)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 디밍 유닛(601)은 상기 제 1 광원(201)과 전기적으로 연결되어 상기 제 1 광원(201)에서 방출되는 자외선의 세기를 조절할 수 있다. 상기 제 1 디밍 유닛(601)은 상기 제 1 광원(201)의 광의 세기를 제어할 수 있다. 상기 제 2 디밍 유닛(602)은 상기 제 2 광원(202)과 전기적으로 연결되어 상기 제 2 광원(202)에서 방출되는 자외선의 세기를 조절할 수 있다. 상기 제 2 디밍 유닛(602)은 상기 제 2 광원(202)의 광의 세기를 제어할 수 있다. 상기 제 3 디밍 유닛(603)은 상기 제 3 광원(203)과 전기적으로 연결되어 상기 제 3 광원(203)에서 방출되는 자외선의 세기를 조절할 수 있다. 상기 제 3 디밍 유닛(603)은 상기 제 3 광원(203)의 광의 세기를 제어할 수 있다. n번째 디밍 유닛인 상기 제 n 디밍 유닛(609)은 n번째 광원(209)과 전기적으로 연결되어 상기 n번째 광원(209)에서 방출되는 자외선의 세기를 조절할 수 있다. 상기 제 n 디밍 유닛(609)은 n번째 광원(209)의 광의 세기를 제어할 수 있다.
상기 디밍 제어부(650)는 상기 감지부(400)와 연결될 수 있다. 상기 디밍 제어부(650)는 상기 감지부(400)로부터 수신된 전기적 신호를 받아 디밍 유닛 각각의 디밍율을 제어할 수 있고 각각의 디밍 유닛과 연결된 광원(200)의 광의 세기를 제어할 수 있다.
도 5는 도 2의 자외선 조사 장치에서 각 광원의 광의 세기를 도시한 도면으로, 복수 개의 광원(200)은 도 3과 같이 배치될 수 있다. 도 5를 참조하면, 복수 개의 광원(200) 각각은 조사 대상(50)의 종류에 따라 상이한 광의 세기로 발광할 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 상기 조사 대상(50)의 형상에 따라 상이한 광의 세기로 발광할 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 상기 조사 대상(50)과의 간격에 따라 상이한 광의 세기로 발광할 수 있다. 상기 도 5에 도시된 화살표의 길이는 광의 세기를 의미할 수 있다.
상기 수용부(130) 내에는 조사 대상(50)이 배치될 수 있다. 상기 조사 대상(50)은 상기 수용부(130) 내에 배치되는 지지 부재(120) 상에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 조사 대상(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 표면이 불규칙한 형상을 가질 수 있다.
상기 수용부(130)의 상면(131) 상에는 복수 개의 광원(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)은 제 1 광원(201), 상기 제 1 광원(201)과 제 1 방향으로 이격되는 제 2 광원(202), 상기 제 2 광원(202)과 제 1 방향으로 이격되는 제 3 광원(203) 및 상기 제 3 광원(203)와 제 1 방향으로 이격하는 제 4 광원(204)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 광원(201)은 상기 조사 대상(50)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광원(201)은 상기 조사 대상(50)과 일 방향인 수직 방향(제 3 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 광원(201)의 광축은 상기 조사 대상(50)과 중첩될 수 있다. 상기 제 1 광원(201)과 상기 조사 대상(50)은 수직 방향으로 제 1 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 광원(201)과 제 1 방향으로 나란한 상기 제 2 광원(202)은 상기 조사 대상(50)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 광원(202)은 상기 조사 대상(50)과 수직 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 2 광원(202)의 광축은 상기 조사 대상(50)과 중첩될 수 있다. 상기 제 2 광원(202)과 상기 조사 대상(50)은 수직 방향으로 제 2 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 2 광원(202)과 제 1 방향으로 나란한 제 3 광원(203)은 상기 조사 대상(50)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 광원(203)은 상기 조사 대상(50)과 수직 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 3 광원(203)의 광축은 상기 조사 대상(50)과 중첩될 수 있다. 상기 제 3 광원(203)과 상기 조사 대상(50)은 수직 방향으로 제 3 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 3 광원(203)과 제 1 방향으로 나란한 제 4 광원(204)은 상기 조사 대상(50)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 4 광원(204)은 상기 조사 대상(50)과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 4 광원(204)의 광축은 상기 조사 대상과 이격되어 중첩되지 않을 수 있다. 즉, 상기 제 4 광원(204)의 수직 방향 하부에는 상기 조사 대상(50)이 배치되지 않을 수 있다.
상기 제 1 광원(201), 상기 제 2 광원(202) 및 상기 제 3 광원(203)은 상기 조사 대상(50)과의 수직 방향 간격에 따라 상이한 광의 세기로 발광할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광원(201)과 상기 조사 대상(50) 사이의 제 1 거리는 상기 제 2 광원(202)과 상기 조사 대상(50) 사이의 제 2 거리보다 작을 수 있다. 즉, 상기 조사 대상(50)은 상기 제 2 광원(202)보다 상기 제 1 광원(201)과 인접하게 배치될 수 있고, 상기 제 1 광원(201)은 상기 제 2 광원(202)보다 작은 광의 세기로 발광할 수 있다. 또한, 상기 제 2 광원(202)과 상기 조사 대상(50) 사이의 제 2 거리는 상기 제 3 광원(203)과 상기 조사 대상(50) 사이의 제 3 거리보다 작을 수 있다. 즉, 상기 조사 대상(50)은 상기 제 3 광원(203)보다 상기 제 2 광원(202)과 인접하게 배치될 수 있고, 상기 제 2 광원(202)은 상기 제 3 광원(203)보다 작은 광의 세기로 발광할 수 있다.
또한, 상기 제 4 광원(204)의 광의 세기는 상기 제 3 광원(203)의 광의 세기보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 제 4 광원(204)의 수직 방향 하부에는 상기 조사 대상(50)이 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 4 광원(204)의 광축은 상기 조사 대상(50)과 중첩되지 않을 수 있고, 상기 제 4 광원(204)으로부터 방출되는 광은 상기 조사 대상(50)에 입사되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 4 광원(204)은 동작되지 않을 수 있다.
이에 따라, 상기 광원(200)은 상기 조사 대상(50)의 크기 및 형태에 영향을 받지 않고 상기 조사 대상(50)에 균일한 자외선을 조사할 수 있다. 자세하게, 상기 감지부(400)는 상기 조사 대상(50)의 형태 및/또는 상기 광원(200)과 상기 조사 대상(50) 사이의 간격을 파악할 수 있고, 상기 감지부(400)가 감지한 신호를 바탕으로 상기 디밍부(600)는 각각의 광원(200)의 디밍율을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 조사 대상(50)의 형상, 상기 광원(200)과 상기 조사 대상(50) 사이의 거리에 따라 광의 세기를 제어할 수 있어 상기 조사 대상(50)의 표면에 균일한 자외선을 조사할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는, 광원(200)과의 간격이 가까운 조사 대상(50)의 제 1 영역에 입사되는 광의 세기가 광원(200)과의 간격이 먼 조사 대상(50)의 제 2 영역에 입사되는 광의 세기와 대응되도록 광원의 출력을 제어하여, 조사 대상(50)의 표면에 균일한 자외선을 조사할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 상기 광원(200)과의 간격이 상대적으로 짧은 조사 대상(50)의 제 1 영역이 상기 광원(200)으로부터 방출되는 자외선에 의해 변형되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 복수 개의 광원(200)을 포함할 수 있고, 상기 조사 대상(50)의 형태, 간격 등에 따라 일부 광원(200)만 부분적으로 동작될 수 있다. 자세하게, 복수 개의 광원(200) 중 광원(200)으로부터 방출되는 광이 상기 조사 대상(50)에 입사되지 않는 광원은 발광하지 않을 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 소비 전력을 효과적으로 낮출 수 있다.
도 6은 도 1의 자외선 조사 장치의 다른 A-A' 단면도이고, 도 7은 도 6의 수용부의 상면 상에 배치되는 광원을 도시한 평면도이다. 또한, 도 8은 도 1의 자외선 조사 장치의 또 다른 A-A' 단면도이고, 도 9는 도 8의 수용부의 상면 상에 배치되는 광원을 도시한 평면도이다.
먼저, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 수용부(130) 상에는 반사 격벽(140)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131) 상에는 상기 수용부(130)의 하면(132) 방향으로 돌출되는 복수 개의 반사 격벽(140)을 포함할 수 있다.
상기 반사 격벽(140)은 중공이 형성된 다각 기둥 또는 원기둥 형상일 수 있다. 자세하게, 상기 반사 격벽(140)은 상기 수용부(130)의 상면을 노출하는 관통홀이 형성된 다각 기둥 또는 원기둥 형상일 수 있다.
상기 반사 격벽(140)은 수지 재질 또는 절연성 수지 재질일 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 격벽(140)은 수지 재질로 형성될 수 있고, 그 내부에 TiO2, SiO2와 같은 고굴절 재질의 필러를 포함할 수 있다. 또한, 상기 반사 격벽(140)의 표면에는 금속 재질이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 격벽(140)의 표면에는 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 백금(Pt) 및 알루미늄(Al) 등과 같은 고 반사성 금속 재질이 코팅될 수 있다.
상기 반사 격벽(140)의 관통홀의 폭은 상기 광원(200)의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 관통홀의 제 1 방향 폭은 상기 광원(200)의 제 1 방향 폭보다 클 수 있다. 또한, 상기 관통홀의 제 2 방향 폭은 상기 광원(200)의 제 2 방향 폭보다 클 수 있다.
상기 광원(200)은 상기 반사 격벽(140) 내에 배치될 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 반사 격벽(140)의 관통홀 내에 배치될 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 관통홀에 의해 노출되는 상기 수용부(130)의 상면(131) 상에 배치될 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 수용부(130)의 상면(131)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 반사 격벽(140)의 개수는 상기 광원(200)의 개수와 대응될 수 있다. 즉, 하나의 반사 격벽(140) 내에는 하나의 광원(200)이 배치될 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고 상기 광원(200)의 개수는 상기 반사 격벽(140)의 개수보다 많을 수 있다. 즉, 하나의 반사 격벽(140) 내에 복수 개의 광원(200)을 배치하여 자외선 조사 장치(1000)의 광의 세기, 지향각 등을 제어할 수 있다.
상기 광원(200)은 상기 반사 격벽(140)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)은 상기 관통홀에 의해 노출되는 상기 반사 격벽(140)의 내측면과 이격될 수 있다. 이와 다르게, 상기 광원(200)은 상기 반사 격벽(140)과 접촉할 수 있다.
상기 반사 격벽(140)의 수직 방향(제 3 방향)의 높이는 상기 광원(200)의 두께보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 반사 격벽(140)의 관통홀의 깊이는 상기 광원(200)의 두께보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 광원(200)으로부터 방출되는 광의 반사 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광원(200)은 상기 반사 격벽(140)에 의해 지향각을 제어할 수 있다.
또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 수용부(130)는 오목부(160)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131)은 상기 본체(100)의 외측면 방향으로 오목한 복수 개의 오목부(160)를 포함할 수 있다.
상기 오목부(160)의 수평 방향 폭은 상기 광원(200)의 수평 방향 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 오목부(160)의 제 1 방향 폭은 상기 광원(200)의 제 1 방향 폭보다 클 수 있다. 또한, 상기 오목부(160)의 제 2 방향 폭은 상기 광원(200)의 제 2 방향 폭보다 클 수 있다.
상기 광원(200)은 상기 오목부(160) 내에 배치될 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 오목부(160)의 하면(132) 상에 배치될 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 오목부(160)의 하면(132)과 직접 접촉할 수 있다. 여기서 상기 오목부(160)의 하면(132)은 상기 본체(100)의 외측면과 평행한 면일 수 있다.
상기 오목부(160)는 내측면(163)을 더 포함할 수 있다. 상기 오목부(160)는 상기 오목부(160)의 하면(132)에 대해 경사진 내측면(163)을 포함할 수 있고, 상기 광원(200)은 상기 내측면(163)과 이격될 수 있다.
상기 오목부(160)의 깊이는 상기 광원(200)의 두께보다 클 수 있다. 자세하게, 상기 오목부(160)의 수직 방향(제 3 방향) 깊이는 상기 광원(200)의 두께보다 클 수 있다. 또한, 상기 오목부(160)의 내측면(163)은 상기 오목부(160)의 하면(132)에 대해 제 1 경사각으로 경사질 수 있고, 상기 제 1 경사각은 약 100도 내지 약 130도일 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 경사각은 약 100도 내지 약 120도일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 경사각은 약 100도 내지 약 115도일 수 있다. 상기 제 1 경사각이 상술한 범위를 만족하지 못할 경우, 상기 광원(200)의 반사 효율이 저하될 수 있고, 지향각이 작아지거나 증가하여 디밍 효과가 미미할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 상기 오목부(160) 내에 광원(200)이 배치됨에 따라 광 반사 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 오목부(160)의 내측면에 의해 광의 지향각을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 상기 광원(200)이 상기 오목부(160) 내에 배치되어 외부 충격에 의해 상기 광원(200)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 자외선 조사 장치의 다른 사시도이고, 도 11는 도 10의 자외선 조사 장치의 B-B' 단면도이다. 또한, 도 12는 도 11의 자외선 조사 장치에서 각 광원의 광의 세기를 도시한 도면이다. 상기 도 12에 도시된 화살표의 길이는 광의 세기를 의미할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 자외선 조사 장치(1000)는 복수 개의 광원(200)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 상기 본체(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130)의 내측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 내측면은 하면(132), 상면(131), 상기 하면(132)과 상기 상면(131)을 연결하는 복수 개의 측면(133, 134, 135)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(130)가 직육면체 형상을 가질 경우, 상기 수용부(130)는 하면(132), 상면(131)을 포함할 수 있고, 수평 방향(제 1 방향)으로 마주하는 제 1 측면(133)과 제 2 측면(134), 상기 제 1 측면(133) 및 상기 제 2 측면(134)을 연결하는 제 3 측면(135)을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130)의 내측면 전체에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광원(200)은 상기 수용부(130)의 하면(132), 상면(131) 및 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 광원(200)은 상기 개폐부(110) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 광원(200)은 상기 수용부(130)와 대면하는 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 배치될 수 있다. 상기 개폐부(110)의 내면은 상기 수용부(130)의 제 3 측면(135)과 대면할 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130)의 각각의 내측면 상에 배치되어 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131) 상에는 복수 개의 광원(200)이 서로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 수용부(130)의 하면(132) 방향으로 광을 조사할 수 있다. 상기 수용부(130)의 하면(132) 상에는 복수 개의 광원(200)이 서로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 수용부(130)의 상면 방향으로 광을 조사할 수 있다. 또한, 상기 수용부(130)의 제 1 측면(133) 상에는 복수 개의 광원(200)이 서로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 수용부(130)의 제 2 측면(134) 방향으로 광을 조사할 수 있다. 상기 수용부(130)의 제 2 측면(134) 상에는 복수 개의 광원(200)이 서로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 수용부(130)의 제 1 측면(133) 방향으로 광을 조사할 수 있다. 또한, 상기 수용부(130)의 제 3 측면(135) 상에는 복수 개의 광원(200)이 서로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 개폐부(110)의 내면(111) 방향으로 광을 조사할 수 있다. 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에는 복수 개의 광원(200)이 서로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 수용부(130)의 제 3 측면(135) 방향으로 광을 조사할 수 있다.
상기 광원(200)은 발광소자 및 기판(300)을 포함할 수 있다. 상기 광원(200)은 자외선을 방출하는 자외선 발광소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)은 약 10nm 내지 400nm 영역대의 파장을 방출하는 자외선 발광소자를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 광원(200)은 UV-A, UV-B 및 UV-C 영역대의 자외선을 방출하는 자외선 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 자외선 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
상기 기판(300)은 다각형의 플레이트 형상 또는 원형의 플레이트 형상일 수 있고, 상기 기판(300) 상에는 상기 발광소자가 배치될 수 있다. 상기 기판(300)은 상기 발광소자와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 기판(300)은 절연체 상에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(300)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코어(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다.
상기 기판(300)은 상기 본체(100) 내에 배치될 수 있다. 상기 기판(300)은 상기 수용부(130) 표면 내부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(300)은 상기 수용부(130) 내에서 시인되지 않을 수 있다. 상기 기판(300)은 상기 수용부(130)의 내측면 상에 각각 배치되는 광원(200)과 대응되는 복수 개의 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(300)은 상기 수용부(130)의 상면(131)과 인접한 제 1 기판(310), 상기 수용부(130)의 하면(132)과 인접한 제 2 기판(320), 상기 수용부(130)의 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135)과 각각 인접한 제 3 내지 제 5 기판(330, 340, 350)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판(300)은 상기 개폐부(110)의 내면(111)과 인접한 제 6 기판(360)을 포함할 수 있다.
상기 수용부(130)의 각 면은 홈을 포함할 수 있고, 상기 홈은 상기 각 면과 인접하게 배치되는 기판(300)의 일면 일부를 노출할 수 있다. 상기 광원(200)은 상기 홈과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)의 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 홈과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 발광소자는 상기 홈에 의해 노출되는 상기 기판(300)의 일면 상에 배치될 수 있고, 상기 기판(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 상기 수용부(130)의 상면(131) 상에 배치되는 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 제 1 기판(310)과 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 하면(132) 상에 배치되는 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 제 2 기판(320)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 상에 각각 배치되는 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 제 3 내지 제 5 기판(330, 340, 350)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 배치되는 발광소자 또는 발광소자 패키지는 상기 제 6 기판(360)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 본체(100) 내에 배치되는 복수 개의 광원(200) 각각은 패키지 형태로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 광원(200)은 인쇄회로기판 상에 패키지 하지 않은 발광소자를 직접 본딩하는 COB(Chip on board) 방식일 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131), 하면(132), 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 각각 배치되는 복수의 광원(200)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 자세하게, 각각의 면(131, 132, 133, 134, 135, 111) 상에 배치되는 복수 개의 광원(200)은 제 1 방향(x축 방향) 및 제 2 방향(y축 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200) 사이의 간격은 일정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향으로 인접한 광원(200)들은 제 1 방향 간격으로 정의되는 제 1 간격(d1)만큼 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 1 간격(d1)은 일정할 수 있다. 즉, 상기 제 1 광원(201), 상기 제 2 광원(202) 및 상기 제 3 광원(203)은 제 1 간격(d1)으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 제 2 방향으로 인접한 광원(200)들은 제 2 방향 간격으로 정의되는 제 2 간격(d2)만큼 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 간격(d2)은 일정할 수 있다. 즉, 상기 제 1 광원(201) 및 상기 제 4 광원(204)은 제 2 간격(d2)으로 이격되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 광원(202) 및 상기 제 5 광원(205)은 제 2 간격(d2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 간격(d1)은 상기 제 2 간격(d2)과 대응될 수 있다. 즉, 인접한 광원(200)들의 제 1 및 제 2 방향 간격은 서로 대응될 수 있다.
상기 복수 개의 광원(200) 각각은 지향각(θ1)을 가질 수 있다. 상기 수용부(130)의 상면(131), 하면(132), 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 각각 배치되는 광원(200)은 서로 대응되는 지향각(θ1)을 가질 수 있다. 즉, 상기 수용부(130) 내에 배치되는 광원(200)은 서로 동일한 지향각(θ1)을 가질 수 있다. 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 예각일 수 있다.
상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 인접한 광원(200) 사이의 간격과 대응될 수 있다. 예를 들어, 동일한 면 상에서 서로 인접한 광원(200) 사이의 간격이 증가할 경우 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 증가할 수 있다. 또한, 상기 인접한 광원 사이의 간격이 감소할 경우 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 감소할 수 있다. 즉, 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 인접한 광원(200) 사이의 간격은 상기 광원(200)의 지향각(θ1)의 크기와 비례할 수 있다. 이에 따라, 상기 조사 대상(50)의 표면에 균일한 광을 조사할 수 있다.
상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 80도일 수 있다. 자세하게, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 약 60도 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 약 10도 내지 약 45도 일 수 있다. 상기 광원(200)의 지향각(θ1)이 약 10도 미만인 경우, 자외선 조사 장치(1000)에 요구되는 광원(200)의 수가 많아져 제조 비용이 증가할 수 있고, 광원(200)과 조사 대상(50) 사이의 거리가 인접할 때 조사 대상(50)의 표면에 광이 조사되지 않는 사각 지대가 발생할 수 있다. 또한, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)이 80도를 초과할 경우 디밍 효과가 미미할 수 있어, 광원(200)과의 간격이 가까운 조사 대상(50)의 표면이 변형되거나 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 광원(200)의 지향각(θ1)은 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
상기 자외선 조사 장치(1000)는 감지부(400)를 포함할 수 있다. 상기 자외선 조사 장치(1000)는 복수 개의 감지부(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130)의 상면(131), 하면(132), 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 중 적어도 한 면 상에 적어도 한 개가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130)의 상면(131), 하면(132), 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 각각 배치될 수 있다. 이때, 상기 감지부(400)는 각각의 면(131, 132, 133, 134, 135, 111) 상에 배치되는 광원(200)과 이격되어 배치될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 본체(100)의 수용부(130) 내에는 조사 대상(50)이 배치될 수 있다. 상기 조사 대상(50)은 상기 수용부(130) 내에 위치한 지지 부재(120) 상에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 수용부(130) 내에는 도 12에 도시된 바와 같이 구형의 형상을 가지는 조사 대상(50)이 배치될 수 있다.
상기 수용부(130) 내에는 복수 개의 광원(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131), 하면(132), 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 각각에는 복수 개의 광원(200)이 배치될 수 있다. 상기 각각의 면 상에 배치된 복수 개의 광원(200)은 상기 조사 대상(50)과의 간격 또는 형태에 따라 상이한 광의 세기로 발광할 수 있다.
상기 수용부(130)의 상면(131) 상에는 복수 개의 광원(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131) 상에는 제 1 광원(201), 상기 제 1 광원(201)과 제 1 방향으로 이격되는 제 2 광원(202), 상기 제 2 광원(202)과 제 1 방향으로 이격되는 제 3 광원(203) 및 상기 제 3 광원(203)와 제 1 방향으로 이격하는 제 4 광원(204)을 포함할 수 있다. 상기 상면(131) 상에 배치되는 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 상부 영역에 광을 조사할 수 있다.
또한, 상기 수용부(130)의 하면(132) 상에는 복수 개의 광원(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 하면(132) 상에는 제 1 광원(201), 상기 제 1 광원(201)과 제 1 방향으로 이격되는 제 2 광원(202), 상기 제 2 광원(202)과 제 1 방향으로 이격되는 제 3 광원(203) 및 상기 제 3 광원(203)와 제 1 방향으로 이격하는 제 4 광원(204)을 포함할 수 있다. 상기 하면(132) 상에 배치되는 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 하부 영역에 광을 조사할 수 있다. 상기 하면(132) 상에 배치되는 복수 개의 광원(200)으로부터 방출되는 광은 상기 지지 부재(120)를 통과하여 상기 조사 대상(50)의 하부 영역에 입사될 수 있다.
또한, 상기 수용부(130)의 제 1 측면(133) 상에는 복수 개의 광원(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 하면(132) 상에는 제 1 광원(201), 상기 제 1 광원(201)과 제 2 방향으로 이격되는 제 2 광원(202), 상기 제 2 광원(202)과 제 2 방향으로 이격되는 제 3 광원(203) 및 상기 제 3 광원(203)와 제 2 방향으로 이격하는 제 4 광원(204)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 측면(133) 상에 배치되는 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 측면 영역 중 상기 제 1 측면(133)과 마주하는 영역에 광을 조사할 수 있다.
또한, 도면에는 별도의 도면 부호를 추가하지 않았으나, 상기 수용부(130)의 제 2 측면(134), 상기 제 3 측면(135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에도 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이격되는 복수의 광원(200)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 측면(134) 및 상기 제 3 측면(135) 상에 각각 배치되는 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 측면 영역 중 상기 제 2 측면(134) 및 제 3 측면(135)과 마주하는 영역에 광을 조사할 수 있다. 또한, 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 배치되는 복수 개의 광원(200)은 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 측면 영역 중 상기 개폐부(110)의 내면(111)과 마주하는 영역에 광을 조사할 수 있다.
각각의 면 상에 배치된 상기 제 1 광원(201)은 상기 조사 대상(50)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131)과 하면(132) 상에 각각 배치되는 제 1 광원(201)은 상기 조사 대상(50)과 수직 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 각각 배치되는 제 1 광원(201)은 상기 조사 대상(50)과 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 각각의 면 상에 배치되는 상기 제 1 광원(201)의 광축은 상기 조사 대상(50)과 중첩될 수 있다.
상기 제 2 광원(202)은 상기 조사 대상(50)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131)과 하면(132) 상에 각각 배치되는 제 2 광원(202)은 상기 조사 대상(50)과 수직 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 각각 배치되는 제 2 광원(202)은 상기 조사 대상(50)과 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 각각의 면 상에 배치되는 상기 제 2 광원(202)의 광축은 상기 조사 대상(50)과 중첩될 수 있다.
상기 제 3 광원(203)은 상기 조사 대상(50)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(130)의 상면(131)과 하면(132) 상에 각각 배치되는 제 3 광원(203)은 상기 조사 대상(50)과 수직 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 내지 제 3 측면(133, 134, 135) 및 상기 개폐부(110)의 내면(111) 상에 각각 배치되는 제 3 광원(203)은 상기 조사 대상(50)과 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 각각의 면 상에 배치되는 상기 제 3 광원(203)의 광축은 상기 조사 대상(50)과 중첩될 수 있다.
각각의 면 상에 배치되는 상기 제 1 내지 제 3 광원(201, 202, 203)은 상기 조사 대상(50)과의 수직 또는 수평 방향 간격에 따라 상이한 광의 세기로 발광할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광원(201)과 상기 조사 대상(50) 사이의 제 1 거리는 상기 제 2 광원(202)과 상기 조사 대상(50) 사이의 제 2 거리보다 작을 수 있다. 즉, 상기 조사 대상(50)은 상기 제 2 광원(202)보다 상기 제 1 광원(201)과 인접하게 배치될 수 있고, 이 경우 상기 제 1 광원(201)은 상기 제 2 광원(202)보다 작은 광의 세기로 발광할 수 있다. 또한, 상기 제 2 광원(202)과 상기 조사 대상(50) 사이의 제 2 거리는 상기 제 3 광원(203)과 상기 조사 대상(50) 사이의 제 3 거리보다 작을 수 있다. 즉, 상기 조사 대상(50)은 상기 제 3 광원(203)보다 상기 제 2 광원(202)과 인접하게 배치될 수 있고, 이 경우 상기 제 2 광원(202)은 상기 제 3 광원(203)보다 작은 광의 세기로 발광할 수 있다.
또한, 각각의 면 상에 배치되는 제 4 광원(204)의 광의 세기는 상기 제 3 광원(203)의 광의 세기보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 제 4 광원(204)의 수직 방향 하부 또는 수평 방향에는 상기 조사 대상(50)이 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 4 광원(204)의 광축은 상기 조사 대상(50)과 중첩되지 않을 수 있고, 상기 제 4 광원(204)으로부터 방출되는 광은 상기 조사 대상(50)에 입사되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 제 4 광원(204)은 동작되지 않을 수 있다.
이에 따라, 상기 광원(200)은 상기 조사 대상(50)의 크기 및 형태에 영향을 받지 않고 상기 조사 대상(50)에 균일한 자외선을 조사할 수 있다. 자세하게, 상기 감지부(400)는 상기 조사 대상(50)의 형태 및/또는 상기 광원(200)과 상기 조사 대상(50) 사이의 간격을 파악할 수 있고, 상기 감지부(400)가 감지한 신호를 바탕으로 상기 디밍부(600)는 각각의 광원(200)의 디밍율을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 조사 대상(50)의 형상, 상기 광원(200)과 상기 조사 대상(50) 사이의 거리에 따라 광의 세기를 제어할 수 있어 상기 조사 대상(50)의 표면에 균일한 자외선을 조사할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는, 광원(200)과의 간격이 가까운 조사 대상(50)의 제 1 영역에 입사되는 광의 세기가 광원(200)과의 간격이 먼 조사 대상(50)의 제 2 영역에 입사되는 광의 세기와 대응하도록 광원(200)의 출력을 제어하여, 조사 대상(50)의 표면에 균일한 자외선을 조사할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 수용부(130) 전면 및 개폐부의 내면 상에 복수 개의 광원(200)을 배치하여, 조사하고자 하는 대상의 전체 면에 자외선을 조사할 수 있고, 균일한 자외선을 조사할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 광원(200)으로부터 방출되는 광이 조사 대상(50)에 입사되지 않는 광원은 발광하지 않도록 제어하여 소비 전력을 효과적으로 낮출 수 있다.
도 13 및 도 14는 실시예에 따른 자외선 조사 장치의 조사 방법을 나타낸 순서도와 블록도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 실시예에 따른 자외선 조사 장치의 조사 방법은 본체 내에 조사 대상을 배치하는 단계(ST100), 조사 대상을 감지하는 단계(ST300) 및 조사 대상에 광을 조사하는 단계(ST500)를 포함할 수 있다.
먼저, 본체 내에 조사 대상을 배치하는 단계(ST100)는 자외선을 조사하고자 하는 대상을 본체(100) 내에 배치하는 단계일 수 있다. 상기 단계(ST100)는 상기 본체(100)의 개폐부(110)를 오픈하여 조사 대상(50)을 본체(100)의 수용부(130) 내에 배치하는 단계일 수 있다. 상기 단계(ST100)에서 상기 조사 대상(50)은 상기 수용부(130) 내에 위치하는 지지 부재(120) 상에 배치될 수 있다.
상기 수용부(130) 내에 조사 대상(50)이 배치되면 상기 개폐부(110)를 닫을 수 있다. 이때, 상기 본체(100)는 상기 개폐부(110)의 개폐 여부를 감지하는 감지 센서를 포함할 수 있고, 상기 감지 센서는 상기 개폐부(110)의 개폐 여부를 감지할 수 있다. 이에 따라, 상기 자외선 조사 장치(1000)는 상기 개폐부(110)가 열린 상태에서 동작되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 조사 대상을 감지하는 단계(ST300)가 진행될 수 있다. 상기 조사 대상을 감지하는 단계(ST300)는 조사 대상(50)의 형태를 감지하는 단계일 수 있다. 또한, 상기 단계(ST300)는 상기 수용부(130) 내에 배치되는 복수 개의 광원(200)과 상기 조사 대상(50) 사이의 거리를 감지하는 단계일 수 있다.
상기 단계(ST300)는 상기 본체(100)의 감지부(400)를 이용하는 단계일 수 있다. 상기 감지부(400)는 상기 광원(200)과 조사 대상(50) 사이의 간격을 파악하거나, 상기 조사 대상(50)의 형상을 감지할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지부(400)는 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서, 라이다(Lidar) 센서, 레이더(Radar) 센서, 광을 이용한 포토 센서(Photoelectric sensor), 카메라 등을 이용한 비전 센서(Vision sesor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 감지부(400)는 거리 측정 센서 및 3D 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 감지부(400)는 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 형상을 감지할 수 있고, 상기 광원(200)과 상기 조사 대상(50) 사이의 간격을 파악할 수 있다.
이어서, 조사 대상에 광을 조사하는 단계(ST500)가 진행될 수 있다. 상기 단계(ST500)는 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)에 자외선을 조사하는 단계일 수 있다. 상기 단계(ST500)는 상기 조사 대상(50)의 표면에 균일한 자외선을 조사하는 단계일 수 있다. 자세하게, 상기 단계(ST500)는 광원(200)과 상기 광원(200)과 상기 광원(200)과 대응되는 조사 대상(50) 사이의 거리에 따라 상이한 세기의 자외선을 조사하여 조사 대상(50)의 표면에 균일한 자외선을 조사하는 단계일 수 있다.
자세하게, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 디밍부(600)를 포함할 수 있고, 상기 디밍부(600)는 복수 개의 광원(200) 각각의 출력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 디밍부(600)는 복수 개의 광원(200) 각각의 광의 세기를 제어할 수 있다.
상기 디밍부(600)는 디밍 유닛 및 디밍 제어부(650)를 포함할 수 있다. 상기 디밍부(600)는 복수 개의 디밍 유닛을 포함할 수 있고, 상기 디밍 유닛의 개수는 상기 광원(200)의 개수와 대응될 수 있다. 일례로, 상기 수용부(130) 내에 n개의 광원(200)이 배치될 경우, 상기 디밍 유닛의 개수는 n개일 수 있다.
상기 디밍 유닛은 상기 광원(200)과 전기적으로 연결되어 상기 광원(200)에서 방출되는 자외선의 세기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광원(201)은 제 1 디밍 유닛(601)과 연결될 수 있고, 상기 제 2 광원(202)은 제 2 디밍 유닛(602)과 연결될 수 있고, 상기 제 3 광원(203)은 제 3 디밍 유닛(603)과 연결될 수 있다. 또한, n번째 광원인 제 n 광원(200)은 n번째 디밍 유닛인 제 n 디밍 유닛(609)과 연결될 수 있다.
상기 디밍 제어부(650)는 상기 감지부(400)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 조사 대상을 감지하는 단계(ST300)에서 상기 감지부(400)는 상기 조사 대상(50)의 형상 및/또는 상기 조사 대상(50)과 각각의 광원(200) 사이의 거리를 파악할 수 있고, 상기 디밍 제어부(650)는 상기 감지부(400)로부터 수신된 전기적 신호를 받을 수 있다. 이후, 상기 디밍 제어부(650)는 상기 감지부(400)로부터 수신된 전기적 신호를 바탕으로 각각의 디밍 유닛의 디밍율을 제어할 수 있고, 상기 디밍 유닛에 각각 연결된 광원(200)의 광의 세기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 디밍부(600)는 가변 저항 등을 이용하여 각각의 광원(200)에 공급되는 전류 또는 전압의 세기를 조절하거나, PWM(Pulse Width Modulation) 신호 등을 이용하여 상기 광원(200)의 광의 세기를 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 조사 대상에 광을 조사하는 단계(ST500)에서 상기 조사 대상(50)의 표면에 균일한 자외선을 조사할 수 있다.
도 15는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 예를 나타낸 단면도이다. 실시예에 따른 광원(200)은 발광소자 패키지(20)를 포함할 수 있다.
상기 발광소자 패키지(20)는 리세스(237)를 포함하는 몸체(230), 상기 리세스(237)에 배치되는 복수의 전극(251, 252, 253), 상기 복수의 전극(251, 252, 253) 중 적어도 하나의 전극 상에 배치되는 발광 칩(210), 상기 리세스(237) 상에 배치되는 투명 윈도우(290)를 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(210)은 자외선 파장부터 가시광선 파장의 범위 내에서 선택적인 피크 파장을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 칩(210)은 약 10nm 내지 400nm 영역대의 자외선 파장을 발광할 수 있다. 자세하게, 상기 발광 칩(210)은 UV-A, UV-B 및 UV-C 영역대의 자외선 파장을 발광할 수 있다.
상기 발광 칩(210)은 Ⅱ족과 Ⅵ족 원소의 화합물 반도체, 또는 Ⅲ족과 Ⅴ족 원소의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 예컨대 AlInGaN, InGaN, AlGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs와 같은 계열의 화합물 반도체를 이용하여 제조된 반도체 발광 소자를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(210)의 n형 반도체층, p형 반도체층, 및 활성층을 포함할 수 있고, 상기 활성층은 InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs와 같은 페어로 구현될 수 있다.
상기 몸체(230)는 절연 재질 예컨대, 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 상기 세라믹 소재는 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다. 상기 몸체(230)의 재질은 예를 들면, AlN 일 수 있으며, 열 전도도가 140W/mK 이상인 금속 질화물을 포함할 수 있다.
상기 몸체(230)는 단차 구조를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 몸체(230)의 상부 둘레는 단차 구조(233)를 포함할 수 있다. 상기 단차 구조(233)는 상기 몸체(230)의 상면보다 낮은 영역으로 상기 리세스(237)의 상부 둘레에 배치될 수 있다. 상기 단차 구조(233)의 깊이는 상기 몸체(230)의 상면으로부터의 깊이로서, 상기 투명 윈도우(290)의 두께보다 깊게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 리세스(237)는 상기 몸체(230)의 상부 영역의 일부가 개방된 영역으로 상기 몸체(230)의 상면으로부터 소정 깊이로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 리세스(237)의 바닥은 상기 몸체(230)의 단차 구조(233)보다 더 깊은 깊이로 형성될 수 있다. 상기 단차 구조(233)의 위치는 상기 리세스(237)의 바닥 상에 배치된 발광 칩(210)에 연결되는 제 1 연결 부재의 높이를 고려하여 배치될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(237)가 개방된 방향은 발광 칩(131)으로부터 발생된 광이 방출되는 방향이 될 수 있다.
상기 리세스(237)는 탑뷰 형상이 다각형, 원 형상 또는 타원 형상을 포함할 수 있다. 상기 리세스(237)는 모서리 부분이 모따기 처리된 형상 예컨대, 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 리세스(237)는 상기 몸체(230)의 단차 구조(233)보다 내측에 위치될 수 있다.
상기 리세스(237)의 하부 너비는 상기 리세스(237)의 상부 너비와 동일한 너비로 형성되거나 상부 너비가 더 넓게 형성될 수 있다. 또한, 상기 리세스(237)의 측벽(231)은 상기 리세스(237)의 바닥면의 연장 선에 대해 수직하거나 경사지게 형성될 수 있다.
상기 리세스(237) 내에는 서브 리세스(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 서브 리세스(237)의 바닥면은 상기 리세스(237)의 바닥면보다 수직 방향으로 하부에 배치될 수 있다. 상기 서브 리세스에는 보호 소자(미도시)가 더 배치될 수 있다. 상기 서브 리세스(237)의 수직 방향 높이는 상기 보호 소자의 수직 방향 두께와 대응되거나 더 클 수 있다. 즉, 상기 보호 소자의 상면이 상기 리세스의 바닥면 위로 돌출되지 않도록 배치하여 상기 보호 소자에 의한 광 출력 저하를 방지할 수 있고, 지향각이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
상기 리세스(237)에는 복수 개의 전극(251, 252, 253)이 배치되며, 상기 복수 개의 전극(251, 252, 253)은 상기 발광 칩(210)에 선택적으로 전원을 공급할 수 있다. 상기 복수 개의 전극(251, 252, 253)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(251, 252, 253)은 백금(Pt), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 탄탈늄(Ta) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 전극(251, 252, 253) 중 적어도 하나는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(251, 252, 253)이 다층으로 형성될 경우, 최상층에는 본딩 특성이 좋은 금(Au)이 배치될 수 있고, 최하층에는 상기 몸체(230)와의 접착성이 좋은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta)의 재질이 배치될 수 있다. 또한, 최상층과 최하층 사이의 중간층에는 백금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등이 배치될 수 있다.
상기 전극(251, 252, 253)은 상기 발광 칩(210)이 배치되는 제 1 전극(251), 상기 제 1 전극(251)과 이격되는 제 2 전극(252) 및 제 3 전극(253), 상기 서브 리세스 내에 배치되는 제 4 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(251)은 상기 리세스(237)의 바닥 중심에 배치되며 상기 제 2 전극(252) 및 상기 제 3 전극(253)은 상기 제 1 전극(251)의 양측에 배치될 수 있다. 또한, 제 1 전극(251) 및 제 2 전극(252) 중 어느 하나는 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다. 상기 발광 칩(210)은 제 1 내지 제 3 전극(253) 중 복수의 전극 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제 1 전극(251) 및 상기 제 4 전극은 제 1 극성의 전원이 공급될 수 있다. 또한, 상기 제 2 전극(252) 및 상기 제 3 전극(253)은 제 2 극성의 전원이 공급될 수 있다. 상기 전극의 극성은 전극 패턴이나 각 소자와의 연결 방식에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(210)은 상기 리세스(237) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광 칩(210)은 상기 제 1 전극(251)과 전도성 접착제로 본딩될 수 있고, 제 와이어 등을 포함하는 1 연결부재로 상기 제 2 전극(252)에 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(210)은 상기 제 1 전극 및 제 2 전극(252) 또는 제 3 전극(253)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(210)의 연결 방식은 와이어 본딩, 다이 본딩, 플립 본딩 방식을 선택적으로 이용하여 연결될 수 있고, 본딩 방식에 따라 칩 종류 및 칩의 전극 위치는 변화할 수 있다. 상기 보호소자는 상기 제 4 전극에 본딩될 수 있고 와이어 등을 포함하는 제 2 연결 부재로 상기 제 3 전극(253)에 연결될 수 있다. 그러나 실시예는 이에 제한되지 않고 상기 보호 소자는 상기 리세스(237) 내에서 제거되어 상술한 회로기판(610, 620, 630) 상에 배치될 수 있다.
상기 몸체(230)의 하면에는 복수의 패드(271, 272)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체(230)의 하면에는 서로 이격되어 배치되는 제 1 패드(271) 및 제 2 패드(272)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 패드(271, 272) 중 적어도 하나는 복수로 배치되어 전류 경로를 분산시켜 줄 수 있다.
상기 몸체(230) 내에는 연결 패턴(255)이 배치될 수 있다. 상기 연결 패턴(255)은 상기 리세스(237)와 상기 몸체(230)의 하면 사이의 전기적인 연결 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(251)의 일부는 상기 몸체(230)의 내부로 연장되어 상기 연결 패턴(255)과 연결될 수 있고, 상기 연결 패턴(255)을 통해 다른 전극과 연결될 수 있다. 상기 연결 패턴(255)은 상기 제 1 전극(251), 상기 제 4 전극 및 상기 제 1 패드(271)를 전기적으로 연결시켜줄 수 있고, 상기 제 2 전극(252), 상기 제 3 전극(253) 및 상기 제 2 패드(272)를 전기적으로 연결시켜줄 수 있다.
상기 리세스(237) 상에는 투명 윈도우(290)가 배치될 수 있다. 상기 투명 윈도우(290)는 글래스(glass) 재질 예컨대, 석영 글래스를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 투명 윈도우(290)는 상기 발광 칩(210)으로부터 방출된 광 예컨대, 자외선 파장에 의해 분자 간의 결합 파괴와 같은 손해 없이 투과시켜 줄 수 있는 재질로 정의할 수 있다.
상기 투명 윈도우(290)는 외측 둘레가 상기 몸체(230)의 단차 구조(233) 상에 결합될 수 있다. 상기 투명 윈도우(290)와 상기 몸체(230)의 단차 구조(233) 사이에는 접착층(280)이 배치되며, 상기 접착층(280)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함한다. 상기 투명 윈도우(290)는 상기 리세스(237)의 바닥 너비보다 넓은 너비로 형성될 수 있다. 상기 투명 윈도우(290)의 하면 면적은 상기 리세스(237)의 바닥 면적보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 투명 윈도우(290)은 상기 몸체(230)의 단차 구조(233)에 용이하게 결합될 수 있다.
상기 투명 윈도우(290)는 상기 발광 칩(210)으로부터 이격될 수 있다. 상기 투명 윈도우(290)가 상기 발광 칩(210)으로부터 이격됨에 따라, 상기 발광 칩(210)에 의해 발생된 열에 의해 팽창되는 것을 방지할 수 있다. 상기 투명 윈도우(290) 아래의 공간은 빈 공간이거나 비금속 또는 금속 화학 원소가 채워질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 투명 윈도우(290) 상에는 렌즈가 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 발광소자 패키지(203)의 투명 윈도우(290) 상에는 별도의 렌즈를 결합하여 지향각을 조절할 수 있다.
상기 몸체(230)의 측면에는 몰딩 부재가 더 배치될 수 있다. 즉, 상기 발광소자 패키지(20)의 측면에는 몰딩 부재가 더 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자 패키지(20)의 신뢰성 및 방습력을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 몰딩 부재는 상기 발광소자 패키지(20)와 상기 발광소자 패키지(20)가 배치되는 프레임(100)의 홈 사이에 배치될 수 있다. 상기 몰딩 부재는 상기 발광소자 패키지(20)를 상기 프레임(100)에 형성된 홈에 고정시킬 수 있다. 상기 몰딩 부재는 상기 발광소자 패키지(20)와 상기 홈 사이의 틈을 밀폐할 수 있다. 즉, 상기 몰딩 부재는 상기 틈을 통해 상기 프레임(100) 내부로 산소 및 수분 등이 침투하는 것을 방지할 수 있어, 상기 프레임(100) 내부의 상기 회로기판(610, 620, 630)을 보호할 수 있다.
즉, 실시예는 수용부(130) 내부에 배치되는 조사 대상(50)의 형태, 광원(200)과의 거리를 감지하는 감지부(400)를 포함하고, 상기 감지부(400)와 연결되며 복수의 광원(200) 각각의 세기를 제어하는 디밍부(600)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 조사 대상(50)의 형태 및 광원(200)병과의 거리에 따라 광원(200) 각각은 상이한 광의 세기로 발광할 수 있어 조사 대상(50)의 표면에 균일한 자외선을 조사할 수 있다.
또한, 실시예는 조사 대상(50)과 광원(200) 사이의 거리가 가까운 영역에는 약한 세기의 자외선을 조사할 수 있고, 조사 대상(50)과 광원(200) 사이의 거리가 먼 영역에는 강한 세기의 자외선을 조사할 수 있다. 이에 따라, 광원(200)과 인접한 조사 대상(50)의 영역이 자외선에 의해 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있고, 광원(200)과 먼 조사 대상(50)의 영역에 다른 영역에 입사되는 세기와 대응되는 자외선을 조사할 수 있다.
또한, 실시예는 본체(100)의 내부 모든 면에 광원(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 수용부(130)의 상면(131), 하면(132) 및 복수의 측면들(133, 134, 135) 상에 광원(200)이 배치될 수 있고, 개폐부(110)의 내면(111) 상에 광원(200)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(130) 내에 배치되는 조사 대상(50)의 모든 면에 자외선을 조사할 수 있다. 또한, 본체(100) 내부에 배치되는 각각의 광원(200)과 상기 조사 대상(50) 사이의 거리에 따라 각각의 광원(200)의 세기를 제어하여 상기 조사 대상(50)의 모든 면에 균일한 자외선을 조사할 수 있다.
또한, 실시예는 복수 개의 광원(200) 중 일부 광원은 작동하지 않을 수 있다. 자세하게, 감지부(400)는 상기 조사 대상(50)과 상기 광원(200) 사이의 거리, 상기 조사 대상(50)의 형태 등을 감지할 수 있고, 상기 복수 개의 광원(200) 중 방출된 광이 조사 대상(50)에 입사되지 않는 광원은 작동하지 않을 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 자외선 조사 장치(1000)는 낮은 소비 전력으로 구동할 수 있고, 향상된 수명을 가질 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.