KR100536841B1

KR100536841B1 - 도광판을 이용한 발광문 장치

Info

Publication number: KR100536841B1
Application number: KR1020040105404A
Authority: KR
Inventors: 명범영
Original assignee: (주) 휴네텍
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2005-12-14
Also published as: WO2006065049A1

Abstract

도광판을 이용한 발광문 장치가 개시된다. 투명 아크릴수지 판재로 된 도광판의 한 쪽 표면에 원하는 문자나 모양 등이 미세한 음각을 형성하여 표현된다. 적어도 하나의 램프와 상기 램프에 전력을 공급하여 점등하는 램프구동부가 일체형의 램프하우징에 장착되어 하나의 모듈을 이루는 광원모듈을 하나 또는 여러 개를 일렬로 연결하여 구성된 광원부를 도광판의 한 쪽 측면 또는 마주보는 두 측면에 램프가 맞닿도록 배치하여 램프의 광이 도광판 안으로 입사되게 한다. 도광판과 이의 측면에 근접 배치된 광원부의 결합세트는 문틀에 장착되어 고정된다. 도광판 내부로 입사된 광원부의 광은 도광판의 표면 중에서 음각이 새겨지지 않은 영역에서는 전반사를 일으키고 음각이 새겨진 영역에서는 산란 및 난반사를 일으키는 과정을 통해 음각들로 표현된 상기 원하는 모양이 음각이 새겨지지 않은 나머지 영역에 비해 더 밝게 표현된다.

Description

도광판을 이용한 발광문 장치 {Luminous window/door apparatus using Light Guide Panel}

본 발명은 원하는 모양이 표현된 부분이 밝게 빛나는 새로운 개념의 문 또는 창문에 관한 것으로서, 보다 바람직하게는 광산란 요소가 원하는 모양대로 새겨진 도광판에 측면에서 광을 입사시켜 그 모양 부분만이 밝게 보이도록 한 세트를 문틀 또는 창문틀에 고정시켜 발광 문 또는 발광 창문을 구성할 수 있는 기술에 관한 것이다.

종래의 창문이나 출입문 등은 창틀 혹은 문틀에 판유리를 고정시킨 형태의 것이 주로 사용된다. 판유리의 형태를 보면 전체가 동일한 톤의 투명 또는 반투명 상태인 것도 있고, 변화를 주기 위해 판유리에 음각, 양각 등과 같은 표면처리 기술로 어떤 모양이 표현된 것들도 있다. 어떤 형태의 것이든 기존의 창문이나 출입문의 판유리는 외부의 광을 단순히 투과시키거나 차단시켜주는 수동적인 기능만을 가질 뿐이었고, 자체적으로 어떤 빛을 발광하지는 못하였다.

빛은 그것의 활용방안에 따라서는 어떤 물건의 분위기나 품격을 전혀 다르게 해주거나 고급스럽게 해줄 뿐만 아니라, 그러한 고급스러운 분위기로 인해 사람들의 시선을 끌게도 해준다. 또한, 창문이나 출입문은 주로 사람들의 눈에 잘 띄는 장소에 설치된다. 이런 점들에 주목한다면, 창문이나 출입문을 광고수단 내지 디스플레이 수단으로 활용할 수 있는 방안을 적극적으로 고려할 필요가 있다.

한편, 도광판은 원래 엘시디(LCD) 패널용 또는 광고필름용 백라이트 유닛의 주요 부품으로 인식되어 있고 그러한 용도로만 한정적으로 이용되어 오고 있다. 이러한 용도로 사용되는 경우, 도광판은 예컨대 LCD 패널이나 광고필름 등과 같은 대상물의 배후에 위치해 그 대상물 쪽으로만 빛을 조사해주면 되었다. 그러므로 도광판은 그 한 쪽 표면에는 잉크도트 패턴, V-컷, 홀로그램 패턴, 음각 내지 돌기 등과 같은 광산란 및 반사를 일으키는 요소들이 형성되고 그 표면에는 반사판이 부착되는 구조를 취한다. 나아가, 도광판이 가져야 할 무엇보다 중요한 기능은 도광판의 표면 전체에 걸쳐 휘도가 높고 균일해야 한다는 점이다. 광산란 및 반사 요소는 최적의 휘도 균일성을 얻기 위한 패턴으로 형성되어야 한다. 이렇듯, 도광판은 고정관념에 사로잡혀 조사 대상물의 배후에 위치하면서 자신의 모습을 숨긴 채 조사 대상물을 밝고 균일하게 비춰주기만 하면 그 역할을 다한 것으로 이해되고 있었다. 이러한 고정관념 때문에 도광판 자체가 가질 수 있는 여러 가지 표현능력에 주목하지 못 하였다. 도광판과 광원세트를 조합하면 그 자체로서 발광장치 내지 광을 이용한 표현수단으로 기능할 수 있는 장치를 구성할 수 있음에 주목할 필요가 있다.

본 발명은 문자 및/또는 모양이 새겨지고 측면에 광원부가 결합된 도광판을 창문이나 출입문의 문틀에 장착하여 그 문자 및/또는 모양을 빛으로 표현함으로써 고급스럽고 화사한 분위기를 연출하여 사람들의 시선을 끌 수 있는 발광문 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 또한 문틀에서 도광판을 분리함이 없이 광원부만 간단하게 분리해낼 수 있는 구조로 만들어 고장난 광원부를 간단하게 교체할 수 있도록 설계된 발광문 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 발광문 장치는 판유리가 이미 문틀에 장착되어 있는 기존의 문에 적용될 수 있다. 이를 위한 본 발명에 따르면, 판유리가 설치되어 있는 창틀 또는 문틀에 부가적으로 설치되는 것으로서, 투명한 판상 부재로서, 상기 판상 부재의 한 쪽 면에 육안으로는 식별할 수 없는 정도로 미세한 크기의 무수한 음각들이 일부 영역에 형성되어 상기 음각들이 형성되지 않은 나머지 영역과 협력하여 원하는 문자, 모양, 또는 이들의 조합이 표현되어 있으며, 상기 판유리의 한 쪽 면에 나란히 덧대는 형태로 근접 배치되는 도광판; 상기 도광판의 적어도 한 쪽 측면과 이 측면을 마주보는 상기 창틀 또는 문틀의 적어도 한 쪽 내면 사이에 위치하여 상기 도광판의 측면을 통해 그 안으로 빛을 투사하도록 설치된 적어도 한 개 이상의 램프와 상기 램프의 점등에 필요한 전력을 제공하는 전원부를 포함하는 광원부; 및 상기 도광판과 상기 광원부를 상기 판유리와 상기 문틀 중 적어도 어느 하나에 고정시켜주는 고정수단을 구비하며, 상기 램프가 켜졌을 때 상기 측면을 통해 상기 도광판 내부로 입사된 상기 램프의 광은 상기 도광판의 표면 중에서 상기 음각이 새겨지지 않은 제1 영역에서는 대부분 전반사를 일으키는 반면에 상기 음각이 새겨진 제2 영역에서 산란 및 난반사를 일으켜, 상기 문자, 모양 또는 이들의 조합이 상기 제2 영역이 상기 제1 영역보다 더 밝게 보이는 것에 의해 선명하게 표현되는 것을 특징으로 하는 발광문 장치가 제공된다.

본 발명의 발광문 장치는 전체 구성요소를 전부 새롭게 갖추는 형태로 구성할 수도 있다. 이를 위한 본 발명에 따르면, 투명한 판상 부재로서, 상기 판상 부재의 한 쪽 면에 육안으로는 식별할 수 없는 정도로 미세한 크기의 무수한 음각들이 일부 영역에 형성되어 상기 음각들이 형성되지 않은 나머지 영역과 협력하여 원하는 문자, 모양, 또는 이들의 조합이 표현되어 있는 도광판; 상기 도광판의 적어도 한 쪽 측면과 이 측면을 마주보는 상기 창틀 또는 문틀의 적어도 한 쪽 내면 사이에 위치하여 상기 도광판의 측면을 통해 그 안으로 빛을 투사하도록 설치된 적어도 한 개 이상의 램프와 상기 램프의 점등에 필요한 전력을 제공하는 전원부를 포함하는 광원부; 및 상기 광원부와 결합된 상기 도광판을 붙잡아 지지해주는 문틀을 적어도 포함하며, 상기 램프가 켜졌을 때 상기 측면을 통해 상기 도광판 내부로 입사된 상기 램프의 광은 상기 도광판의 표면 중에서 상기 음각이 새겨지지 않은 제1 영역에서는 대부분 전반사를 일으키는 반면에 상기 음각이 새겨진 제2 영역에서 산란 및 난반사를 일으켜, 상기 문자, 모양 또는 이들의 조합이 상기 제2 영역이 상기 제1 영역보다 더 밝게 보이는 것에 의해 선명하게 표현되는 것을 특징으로 하는 발광문 장치가 제공된다.

광원부는 한 개 이상의 광원모듈을 포함하며, 각 광원모듈은 소정 개수의 램프와 그 램프를 점등하는 전력을 제공하는 전원부가 일체형의 램프하우징에 함께 장착되어 하나의 모듈 형태로 구성된다. 또한 광원부는 제거 가능한 접착제로 상기 문틀에 고정되어, 필요시 상기 접착제를 제거함으로써 상기 광원부만으로 상기 도광판과 상기 문틀로부터 분리할 수 있는 것이 바람직하다. 광원부가 이렇게 모듈화 되어 있기 때문에, 램프나 전원부의 고장 등으로 해당 고장요소를 교체할 필요가 있을 때, 다른 구성요소들을 분해할 필요 없이 광원모듈만을 간단히 분리하여 고장난 램프나 전원부를 새것으로 교체할 수 있어 유지관리가 대단히 편리하다.

광원 광원모듈의 상기 램프하우징은, 상기 램프를 수납하여 빛을 한 방향으로 출광되도록 길이방향으로 소정의 폭만큼 개방된 ''형상 , ''형상 또는 이와 유사한 형상의 개방곡면을 이루는 광반사갓; 상기 광반사갓과 대략 동일한 길이로 연장되며 서로 일부분을 공유하면서 붙어 일체를 이루는 관으로서 그 관 안에는 상기 전원부가 내장되는 관 부재; 몸체의 소정 위치에서 상기 관 부재 안쪽으로 제1 홈과 제2 홈이 각각 형성되어 있고 상기 관 부재의 양쪽 개방구를 각각 막는 제1 및 제2 마개; 및 상기 제1 및 제2 마개의 상기 제1 홈과 제2 홈의 바닥에서 홈 입구 쪽으로 돌출되거나 또는 홈 바닥 속으로 매입된 형태로 각각 장착되어 외부에서 전기 접속이 가능하며 상기 전원부 모듈과 전기적으로 연결된 전극단자들을 포함하는 전극단자부를 구비하여, 외부에서 상기 전극단자에 전력을 제공되면 상기 램프가 점등되도록 상기 광원모듈의 각 구성요소들이 일체화된 모듈구조로 결합되는 것을 특징으로 한다. 광원부는 복수개의 상기 광원모듈들과 이들 광원모듈이 일렬로 연결되면서 서로 병렬접속을 이루게 하는 연결잭을 구비한다. 나아가 광원부가 도광판의 마주보는 양 측면에 배치되는 경우, 광원부는 양 측면 각각에 일렬로 연결된 두 조의 광원모듈세트를 병렬접속을 이루도록 서로 연결하는 케이블형 연결잭을 더 구비할 수 있다.

전원부는, 저온에서도 램프의 점등을 원활하게 하고 수명을 늘리기 위해, 상기 램프의 점등을 위한 전원이 상기 전원부 모듈에 상기 램프구동부가 상기 램프에 시동전력을 공급하기에 앞서 상기 램프의 각 전극을 급속히 가열하여 상기 램프의 전극의 주변온도를 높여줌으로써 상기 램프의 원활한 점등을 지원하는 전극가열부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

그리고 광원부와 접하는 도광판의 가장자리 부분으로는 광원부의 광이 임계각 이하로 입사되어 전반사를 일으키지 않고 바로 출광되어 나오므로 이를 차단하기 위해 그 가장자리 부분을 따라서 불투명 테이프가 부착되는 것이 바람직하다. 도광판에 긁힘이 생기면 그 부위를 통해서도 빛이 새어나오므로 좋지 않다. 도광판의 표면이 긁힘 등으로부터 보호될 수 있도록 하기 위해, 도광판의 한 쪽 면 또는 양 쪽 면에 부착되는 투명 판유리 또는 투명 필름을 더 구비하는 것이 바람직하다.

도광판의 표면에 형성되는 음각은 적어도 상기 도광판의 원판 크기의 필름에서 형성하고자 하는 문자, 모양, 또는 이들의 조합 부분만 오려낸 필름을 상기 도광판의 원판 위에 덮은 상태에서 미세 입자들을 고속으로 분사하는 샌드블라스팅 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 발광부분의 휘도 균일성을 높이기 위해, 음각들은 상기 광원부와 맞닿는 상기 도광판의 측면으로부터 멀어질수록 밀도가 증가하는 패턴 또는 밀도와 평균크기가 함께 증가하는 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도광판과 광원세트를 조합하여 발광장치를 구성함에 있어서, 광원세트를 도광판의 어디에 배치하는가에 따라서 램프를 도광판의 뒷면 아래에 배치하여 직접조명을 하는 직하방식과 램프를 도광판의 측면에 배치하여 도광판의 측면으로 광을 입사시켜 도광판의 전면으로 출광하는 방식으로 간접조명을 하는 엣지방식으로 구분된다. 본 발명은 엣지방식에 관한 것이다.

본 발명에 따른 창문 또는 출입문 장치(이하 '발광문 장치'라 함)는 크게 도광판과 이의 하나 이상의 측면에 배치되는 광원부, 그리고 도광판과 광원부를 수용하여 고정하는 문틀로 구성된다.

도광판은 투명하며 평판형, 절곡형, 또는 곡면형의 판 부재로서, 그 한 쪽 표면에는 광산란 요소가 원하는 모양을 표현하도록 형성되어 있다. 도광판의 재료는 예컨대 광 투과성이 좋아 LCD 백라이트유닛의 도광판으로 널리 이용되고 있는 투명 아크릴수지(PMMA)를 사용하는 것이 바람직하다. 이 광산란 요소가 표현하는 내용에는 제한이 없다. 예컨대 글자를 이용하여 회사의 상호나 광고 선전을 위한 문구, 메시지 등을 표현한 것일 수도 있고, 기호, 도형, 여러 가지 형태의 패턴, 그림, 사진 등을 활용한 표현일 수도 있다. 이와 같은 광산란 요소는 기존에 알려진 형태, 예컨대 잉크도트, V-컷, 홀로그램 패턴, 미세한 음각 또는 돌기 패턴 등과 같은 것들 중에서 골라서 이용할 수도 있다. 그런데 도광판에 형성된 광산란 요소는 그것이 형성된 영역이 곧 발광영역이 되고, 표현하고자 하는 문자나 모양 등을 나타내는 수단이므로 보다 정교한 표현을 가능하게 하는 미세 음각이 가장 바람직하고 적합하다. 미세 음각은 육안으로는 식별할 수 없을 정도의 크기가 바람직하다.

도광판에 음각을 형성하는 방법으로서는 샌드블라스팅 공정, 사출성형공정, 압출성형공정 등 여러 가지 방법이 가능하다. 그 중에서 도광판의 크기에 탄력적으로 대응할 수 있는 효과적인 방식은 샌드블라스팅 공정이다. 샌드블라스팅 방법을 이용하여 도광판에 대한 음각 형성을 하는 것에 관해서는 이미 본 출원인이 "샌드블라스팅 공정에 의해 미세음각이 형성된 도광판과 이를 이용한 백라이트유닛"이라는 발명의 명칭으로 대한민국에 특허출원(출원번호 : 10-2003-0020636)을 한 바 있으니, 자세한 것은 그 출원내용을 참조하면 된다. 여기서는 그 출원내용에서 설명되지 않은 점, 즉, 보호필름(70)을 활용하여 도광판(10)에 원하는 문자나 모양 등을 새기는 것에 초점을 맞추어 설명하고자 한다.

도 8a와 8b는 샌드블라스팅 공정을 이용하여 미세 음각을 도광판에 형성하는 것을 예시적으로 보여준다. 도 8a는 분사관 장치(80)를 이용하여 음각을 형성하는 경우로서 도광판(10)의 서로 마주보는 두 측면이 광입사면이 되는 경우를 도시하며, 도 8b는 분사노즐 장치(90)를 이용하여 음각을 형성하는 경우로서 도광판(10)의 한 쪽 측면만이 광입사면이 되는 경우를 각각 도시한다. 샌드블라스팅 공정을 실시할 때 원하는 음각 패턴을 얻기 위해 미세 입자의 분사량이 시간에 따라 균일하게 유지되는 것이 바람직하다. 미세 입자들이 분사관(82)이나 분사노즐(92)로 제공되는 경로에서 자유낙하의 과정을 거치도록 함으로써 시간당 분사 입자량이 일정하게 유지될 수 있다.

도광판에 원하는 문자나 모양을 형성하기 위해, 우선 보호 필름(70)을 마련해야 한다. 이를 위해 먼저 도광판에 새길 문자나 모양 등을 확정한 다음, 분사되는 입자에 의해 손상을 받지 않을 정도의 내력을 갖는 보호 필름(70)에서 그 문자나 모양을 오려낸다. 예시된 것은 "HNT hunatech"이라는 문자와 그 아래의 곡선의 경계선 아래 영역이 음각(12)이 새겨지도록 만들어진 보호필름(70)이다. 이렇게 만든 보호 필름(70)을 투명한 아크릴수지 판재(10) 위에 덮는다. 그러면 그 판재의 표면은 문자나 모양 부분만 노출되게 된다. 이렇게 보호 필름이 덮여진 아크릴수지 판재가 마련되면, 그 판재의 표면에 금강사와 같은 미세 입사를 고속으로 강하게 분사한다. 그 결과 아크릴수지 판재의 표면은 보호 필름으로 덮여진 부분에는 음각이 형성되지 않지만 보호 필름으로 덮여지지 않은 부분은 미세한 음각들이 무수히 많이 형성된다.

이렇게 가공된 투명 아크릴수지 판재(10) 즉, 도광판(10) 측면으로 광이 입사되지 않을 때에는 음각이 새겨진 부분(12)에서의 발광은 없고 음각이 육안으로 식별할 수 없을 정도의 아주 미세한 크기 이므로 건너편의 시야를 방해하지 않을 정도의 투명성이 그대로 유지되지만, 도광판(10)의 측면에 광이 입사되면 음각이 새겨진 부분(12)만 밝게 빛을 발하게 된다. 즉, 도광판(10) 안으로 입사된 광은 음각이 새겨지지 않은 부분에서는 전반사를 일으켜 빛이 출광되지 못하므로 여전히 투명하지만, 음각이 새겨진 부분(12)은 광의 산란과 반사에 의해 발광하므로 밝은 우유 빛을 발하여 불투명 영역이 된다. 이 때, 음각이 새겨진 부분(12) 전체가 균일한 휘도를 갖기 위해서는, 미세음각의 밀도가 혹은 밀도와 크기가 광입사 측면에서 멀어질수록 증가하도록 도광판에 미세 음각을 형성한다. 도시된 분사관 장치(80)나 분사노즐 장치(90)를 이용하면 단위시간당 분사되는 미세입자의 양을 균일하게 유지하면서 광입사 측면에서부터 멀어질수록 단위시간당 도광판의 표면에 충돌하는 입자의 수와 그 입자가 가하는 충격력이 점진적으로 증가한다. 이에 의해 미세 음각들의 밀도와 평균 크기 내지 깊이는 광입사 측면에서 멀어질수록 점진적으로 증가하여 위와 같은 음각의 패턴을 얻을 수 있다.

도 1과 2는 미세 음각을 도광판의 광산란 요소로서 채용하여 구성한 본 발명에 따른 발광문 장치의 구성을 도시한다. 도광판(10)은 양 쪽 표면 중 어느 한 쪽에는 표면 전부가 아닌 일부 영역에 미세 음각(12)들이 형성되어 어떤 문자나 모양이 표현되고 나머지 한 쪽 표면은 가공되지 않은 원래의 매끈한 표면 상태를 그대로 유지한다. 도시된 도광판(10)에서, "HNT hunatech"이라는 문자와 그 아래의 곡선의 경계선 아래 영역이 음각(12)이 새겨진 영역에 해당된다. 도광판(10) 판재의 측면들 중에서 광원부(20)와 맞닿은 측면을 제외한 나머지 측면들은 광반사 테이프(18)가 부착되어 이들 측면들을 통해 빛이 새나가지 못하도록 한다. 기존의 백라이트 유닛은 도광판의 전면으로만 빛이 출광될 필요가 있으므로 광산란 요소가 형성된 도광판의 배면 표면에는 반사필름(비도시)이 부착되지만, 본 발명의 경우에는 도광판(10)을 유리 대용 내지 유리와 함께 유리처럼 도광판(10)의 전면과 배면 그 어느 쪽에서든지 도광판을 볼 수 있도록 할 필요가 있기 때문에 반사필름이 도광판(10)에 부착되지 않는다.

도광판(10)의 한 쪽 측면 또는 마주보는 양 측면에는 광원부(20)가 배치된다. 도면은 광원부(20)가 세 개의 광원모듈(20-1, 20-2, 20-3)을 일렬로 연결하여 구성된 경우를 예시적으로 도시한다. 광원부(20)를 구성하는 광원모듈의 개수는 도광판(10)의 크기와 요구되는 밝기에 따라 적절하게 정하면 된다. 하나의 광원모듈(20-1)은 적어도 하나의 램프(130)와 이 램프(130)에 전력을 공급하여 점등하는 램프구동부(110)가 일체형의 램프하우징(150)에 장착되어 하나의 모듈을 이룬다. 점등된 램프(130)의 광이 도광판(10)의 광입사 측면을 통해 도광판 안으로 고르게 유입되도록 하기 위해, 광원모듈(20)은 램프(130)가 도광판(10)의 광입사측면에 접하도록(abut) 배치된다.

광원모듈(20-1)의 바람직한 구성 예가 도 9 내지 도 13에 도시된다. 광원모듈(20-1)은 하나 이상의 램프(130)와, 이 램프의 시동과 점등에 필요한 전력을 공급하는 램프구동부(110)를 갖는다. 광원모듈(20-1)은 모든 구성요소가 램프하우징(150)을 매개로 일체화 되어 하나의 모듈을 이루며, 설치의 편의성, 길이의 확장성, 그리고 방수성 등을 고려하여 설계된 구조라는 점에 특징이 있다.

램프(130)는 가시광선을 발하는 램프이면 되는데 예컨대 직관형의 냉음극형 형광등(CCFL) 또는 다수의 발광다이오드(LED) 램프를 줄지어 근접 배치한 형태일 수 있다. CCFL의 경우 600 내지 800 볼트 동작전압을 필요로 하고, 시동전압은 이 보다 훨씬 더 높다. 그러므로 이와 같은 정격특성을 갖는 구동전력을 만들어내기 위해, 램프구동부(110)는 소정 레벨의 제1 직류 전압을 승압하는 부스트컨버터부(114)와 승압된 제2 직류 전압을 이용하여 고주파수의 교류전압으로 변환하여 램프(130)에 구동전력을 제공하는 인버터부(115)를 포함한다. 부스트컨버터부(114)에 제공되는 제1 직류 전압은 예컨대 직류어댑터(비도시)와 같은 외부수단으로부터 제공될 수 있다. 다른 방안으로서, 도시된 바와 같이 외부로부터 제공되는 상용의 교류전원을 직접 정류하여 직류로 변환하는 기능을 갖는 브릿지회로부(113)를 램프구동부(110)에 더 부가하여 그로부터 얻도록 할 수도 있다. 나아가 외부로부터 노이즈나 과전류의 유입을 차단하는 입력필터부(112)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 부스트컨버터부(114)는 역률개선회로(PFC)를 함께 갖는 구성이면 더욱 바람직하다.

CCFL은 특성상 주위 온도가 너무 낮거나 높으면 성능이 저하된다. 특히 겨울철 옥외에서 동작해야 할 CCFL처럼 주위온도가 아주 낮을 때에도 원활한 시동을 가능케 하는 특별한 대책이 강구될 필요가 있다. 저온일 때에는 CCFL의 봉입가스(Ar, Ne)와 수은은 활성화도가 떨어져 기체분포가 균일하지 못한 상태로 되며, 특히 수은의 경우는 분자가 뭉쳐있는 상태로 존재한다. 이 때문에 저온에서 CCFL을 점등하기 위해서는 상대적으로 더 높은 시동전압을 걸어주어야 한다. 그 결과 램프전극으로부터 더 많은 양의 텅스텐이 증발하여 흑화현상이 촉진되고 그에 따라 램프의 수명이 단축되는 문제가 발생된다. 이러한 흑화현상을 줄여주고 고주파 에너지가 잘 형성될 수 있도록 하기 위해, 본 발명은 램프에 시동전압을 가하기 전에 미리 램프의 전극을 급속하게 가열하는 방식을 제안한다. 이를 위해, 광원모듈(20-1)은 램프(130)의 점등이 보다 원활하게 이루어지도록 지원하는 전극가열부(120)를 더 채용할 수 있다. 전극가열부(120)는, 램프구동부(110)가 램프(130)에 시동전압을 공급하기 전에, 램프(130)의 양쪽 전극(134-1, 134-2) 중 어느 하나 또는 모두를 소정시간 동안 가열하여 램프전극의 주변온도를 높여준다. 전극가열부(120)는 구체적으로, 램프전극을 직접 가열하기 위한 히터(124a, 124b)와 이의 가열에 필요한 전력을 공급하는 히터전원부(122)를 포함한다.

하나의 히터(124a)는 도 10a와 10b에 예시된 바와 같이 가열물질판(124a-1)을 사이에 두고 그 양면에 전극판(124a-2, 124a-3)이 각각 밀착된 구조이다. 가열물질판(124a-1)은 램프전극(134-1, 134-2)의 리드선(132-1, 132-2)과 상호 효과적인 열전도가 이루어지도록 직접 접촉된다. 이를 위해 가열물질판(124a-1)에는 삽입공(124a-4, 124a-5)이 형성되고, 리드선(132-1, 132-2)이 이에 삽입되어 접속되도록 한다. 가열물질판(124a-1)으로 사용할 수 있는 적합한 재질로는 파인세라믹 물질을 들 수 있다. 파인세락믹은 두 전극판(124a-2, 124a-3) 사이에 전압(예컨대 직류 400V)이 걸리면 수 초 이내에 목표온도 (예컨대 100℃) 이상까지 급속하게 가열되며 그 후에는 더 이상 전력 소모가 일어나지 않고 온도 또한 상승하지 않는 특성을 갖는다. 파인세라믹으로 히터(124a, 124b)를 실제 구성한 예에 따르면, 파인세라믹 히터는 1초 이내에 약 120℃ 정도의 온도까지 급속 가열되며, 램프전극(134-1, 134-2)은 수초 이내에 대략 60℃ 정도까지 온도상승이 일어남을 확인할 수 있었다. 이와 같이 램프전극(134-1, 134-2)이 가열되면 램프전극 주변의 수은의 활성도는 높아지고, 그 상태에서는 낮은 시동전압에서도 점등이 원활하게 이루어질 수 있다. 특히 본 발명의 광원장치(120-1)는 온도가 매우 낮은 겨울철 옥외에서도 낮은 시동전압으로 점등될 수 있다. 그러므로 고전압 시동으로 인한 램프의 수명단축의 문제를 현저하게 줄일 수 있다.

외부로부터 램프구동부(110)에 전원이 투입되었을 때, 램프에 대한 시동전압을 가하기 전에 히터(124a, 124b)를 수 초 동안 먼저 가열하여 램프전극(134-1, 134-2)의 온도를 높이는 과정이 선행되도록 하기 위해서, 별도의 제어회로(비도시)가 더 부가될 필요가 있다. 이 제어회로는, 램프구동부(110)에 전원이 투입되면 그 전원이 먼저 히터전원부(122)에만 제공되도록 하고, 히터(124a, 124b)에서 더 이상의 전력소모를 일으키지 않는 상태가 검출되거나 또는 예정된 소정의 시간(예컨대 5초 정도)이 지나면 히터전원부(122)에 공급되는 상기 전원은 그 때부터는 램프구동부(110)에만 공급되도록 제어한다. 이 제어회로는 예컨대 비교회로와 스위칭소자 등을 사용하여 구성될 수 있으며, 램프구동부(110) 또는 히터전원부(122)의 일부분으로서 구현될 수 있다. 램프구동부(110)와 히터전원부(122)는 하나의 인쇄회로기판(116) 위에 구현되어 전체를 하나의 전원부 모듈(119)로 구성하는 것이 바람직하다. 나아가, 전원부 모듈(119)의 입력단(117a)과 출력단(117b)은 외부의 다른 전기 단자와의 연결과 해제가 용이하도록 콘넥터로 처리되는 것이 바람직하다.

이와 같은 광원모듈(20-1)을 이루는 각 구성요소들은 램프하우징(150)에 장착되어 일체화된 하나의 모듈을 이루도록 결합된다. 도 11은 광원모듈(20-1)의 분해사시도이다. 램프하우징(150)은 광반사갓(152)과 관 부재(154)가 일체로 결합된 구조이다. 광반사갓(152) 안에는 하나 이상의 램프(130)가 장착되고 관 부재(154) 안에는 전원부 모듈(119)이 내장된다. 광반사갓(152)과 관 부재(154)는 서로 일부분을 공유하면서 붙어있고 대략 동일한 길이로 연장되는 바-형(bar-type) 구조로 만드는 것이 바람직하다.

광반사갓(152)은 램프를 수용하여 빛을 한 방향으로 출광시키기에 적합하도록 길이방향으로 소정의 폭만큼 개방된 구조, 예를 들면 '⊂'형상 , 'ㄷ'형상 또는 이와 유사한 형상의 개방곡면 구조로 만든다. 광반사갓(152)의 돌출길이는 대략 램프(130a, 130b)의 최외면과 대략 같은 높이이거나 이보다 더 돌출되어 그 안에 램프가 파묻히도록 한다. 광반사갓(152)의 내벽에는 광반사 효율을 강화하기 위한 광반사막 또는 광반사 필름(비도시)이 더 부가될 수 있다. 관 부재(154)는 전원부 모듈(119)을 수납하기 위해 적어도 한 쪽 끝은 개방된 형태의 관일 필요가 있다. 도시된 관 부재(154)는 양쪽 끝이 개방되어 있고, 두 개방구(156a, 156b)는 관 안에 전원부 모듈(119)을 수납한 후 제1 마개(160a)와 제2 마개(160b)로 각각 폐쇄되는 구조이다. 램프하우징(150)의 적당한 위치에는 외부에서 전원부 모듈(119)에 필요한 전력을 공급하기 위한 전극단자가 마련된다. 도광판(10)이 긴 경우 광원모듈(20-1)을 여러 개 일렬로 이어서 원하는 길이의 광원장치를 구성할 필요가 있다. 이를 감안하여, 전극단자(164a, 164b)는 관 부재(154)의 마주보는 양 쪽 끝에 위치하는 두 마개(160a, 160b)에 각각 설치되는 것이 바람직하다. 도 11과 13a 및 13b에는 두 마개(160a, 160b)의 예시적인 구조가 도시되어 있다. 도시된 제1 및 제2 마개(160a, 160b)에 따르면, 몸체(162a, 162b)의 적절한 위치에서 관 부재(154) 안쪽으로 제1 홈(166a)과 제2 홈(166b)이 각각 형성되고, 전극단자(164a, 164b)는 제1 홈(166a)과 제2 홈(166b)의 바닥에서 홈 입구 쪽으로 돌출된다. 물론 전극단자(164a, 164b)가 홈 바닥 속으로 매입된 형태로 설치되는 것도 가능하다. 전극단자(164a, 164b)는 관 부재(154) 속으로 연장되고 그 끝부분은 콘넥터(168a, 168b)로 처리되어 전원부 모듈(119)의 콘넥터(117a, 117b)와 접속된다. 램프홀더(142a, 142b)의 돌출부(144a, 144b)와 리드선(132a, 132b)이 위치할 공간(167a, 167b)도 마련된다.

램프(130)를 광반사갓(152)에 안정적으로 설치하기 위해, 램프(130)는 램프홀더(140a, 140b)를 개재하여 광반사갓(152)에 장착된다. 램프홀더는 예컨대 고무와 같은 휘임성이 있고 고온에서도 견디는 재질로 만드는 것이 바람직하다. 일예로, 램프홀더(140a, 140b)는 광반사갓(152)의 양쪽 끝에 꽉 끼이게 삽입되는 몸체(142a, 142b)의 끝부분에서 돌출부(144a, 144b)가 대략 직각으로 연장된 형상이며, 몸체와 돌출부의 내부에는 대략 직각으로 굽은 관통공이 마련된다. 램프(130a, 130b)의 양쪽 단부가 몸체(142a, 142b)의 관통공에 각각 내삽되고, 램프전극(134-1, 134-2)에 연결된 리드선(132a, 132a')과 (132b, 132b')은 대략 직각으로 꺾이면서 돌출부(144a, 144b)의 관통공을 빠져나와 관 부재(154) 속으로 연장된다. 관통공은 램프의 개수에 맞게 형성된다. 이렇게 램프(130a, 130b)와 결합된 램프홀더(140a, 140b)의 몸체(142a, 142b)는 광반사갓(152)의 양쪽 끝에 각각 끼워서 장착된다. 램프전극에 연결된 리드선(132a, 132a')과 (132b, 132b')은 전선(118a, 118a')와 (118b, 118b')를 통해 관 부재(154) 안에 내장된 램프구동부(

110)의 출력단에 연결된다. 마찬가지로, 히터(124a, 124b)의 전극판도 전선(126a, 126a')와 (126b, 126b')을 통해 히터전원부(122)의 출력단에 연결된다. 마개(160a, 160b)의 몸체(162a, 162b)에는 램프홀더(140a, 140b)의 돌출부(144a, 144b)가 끼워질 수 있는 개구(167a, 167b)가 마련되어, 램프홀더(140a, 140b)가 끼워짐으로써 관 부재(154)의 개방구(156a, 156b)가 완전히 폐쇄된다.

램프하우징(150)은 열전도 특성이 아주 우수하고 도광판이나 유리를 붙잡고 지지할 수 있는 강도를 지닌 금속재 예컨대 알루미늄이나 알루미늄을 주원료로 하는 합금으로 만들면 좋다. 점등 중인 동안에 발생하는 램프전극(134-1, 134-2) 부분의 고열은 리드선(132a, 132b)과 히터(124a, 124b)를 통해서 그리고 공기를 통해서 램프하우징(150) 전체에 신속하게 전달되고, 흡수된 열은 램프하우징(150) 전체로 신속하게 분산되면서 발산된다.

위와 같은 광원모듈(20-1)은 램프하우징(150)의 열 분산 능력이 높아 램프(130)의 온도가 전 구역에 걸쳐 예컨대 5℃ 이상의 온도차가 발생되지 않는 정도로 균일한 온도 대를 유지할 수 있다. 이는 램프의 휘도나 수명 등에 있어서 효율이 가장 좋은 온도 대에서 광원모듈(20-1)이 동작함을 의미한다. 또한 램프의 유리관과 램프전극의 리드선은 열팽창계수가 서로 달라서 온도변화의 폭이 크면 램프의 진공이 훼손될 수도 있지만, 본 발명의 광원모듈(20-1)은 램프전극 근처의 온도가 종래에 비해 상대적으로 크게 낮으므로, 진공 훼손의 문제로 인한 램프 수명의 단축은 발생하지 않는다.

위에서 언급한 바와 같이 광원모듈(20-1)은 여러 개를 일렬로 이어서 원하는 길이의 광원으로 구현할 수 있다. 도 12는 두 개의 광원모듈(20-1)과 (20-2)를 일렬로 연결하는 방법을 도시한다. 두 광원모듈(20-1)과 (20-2)를 일렬로 연결하기 위해 연결잭(510)을 사용한다. 연결잭(510)은 도 13a 및 13b에 도시된 바와 같이, 절연체로 만들어지는 몸체부(512)와 그 몸체부의 내부에 배치되는 접속단자(514)로 이루어진다. 몸체부(512)의 절반은 제1 광원모듈(20-1)의 한 쪽 마개(160b-1)에 마련된 홈에 삽입되고, 나머지 절반은 제2 광원장치(20-2)의 한 쪽 마개(160a-2)에 마련된 홈(166a-2)에 삽입된다. 이렇게 삽입되면, 제1 및 제2 광원장치(20-1, 20-2)의 전극단자들은 연결잭의 접속단자(514)와의 접속을 통해 서로 전기적으로 연결된다. 두 광원모듈(20-1)과 (20-2)를 연결했을 때, 양쪽 램프 간의 간격을 최소화하기 위해 연결잭(510)은 외부에서 보이지 않도록 양 쪽 홈 안에 완전히 파묻히는 것이 바람직하다. 도광판(10)의 마주보는 두 측면에 각각 광원장치들이 배치되어야 하는 경우에는 적절한 길이의 케이블의 양단에 연결잭(510)의 대략 절반의 크기의 연결잭이 달린 케이블형 연결잭(510-1)을 이용하여 그 광원장치들을 연결한다.

연결잭(510) 및/또는 케이블형 연결잭(510-1)을 통해 연결된 광원모듈들은 서로 병렬접속을 이룬다. 그리고 이들 광원모듈들에 대한 전원(511)의 공급은 전원케이블(522)을 통해 이루어진다. 전원케이블(522) 역시 그 말단은 연결잭(510)의 대략 절반 크기의 연결잭(520)으로 처리된다. 이처럼 본 발명의 광원모듈(20-1)은 설치 시에 별도의 복잡한 전선연결 작업을 요하지 않고 단순히 연결잭들(510, 510-1, 520)을 적절히 활용하여 광원모듈(20-1, 20-2, 20-3 등)에 꽂아주기만 하면 되므로, 초보자라도 현장에서 매우 쉽고 간편하게 설치할 수 있다.

한편, 광원모듈(20-1)의 구조에서 수분의 침투가 가능한 부분은 연결잭(510,510-1, 520)과 전극단자(164)가 마련된 마개(160)의 홈(166)의 접합부분이다. 도 13a와 13b는 이 접합부분에서 방수기능을 갖도록 설계된 연결잭(510)과 전극단자(164)의 접속관계를 나타내는데, 도 13a와 13b는 이들이 결합된 상태와 분리된 상태의 단면도를 각각 나타낸다. 방수기능을 확보하기 위해 연결잭(510)의 몸체부(512)는 약간의 쿠션이 있는 재질로 만드는 것이 좋고, 마개(160)에 마련된 홈(166)에 꽉 차는 크기가 바람직하다. 연결잭의 접속단자(514)는 관형으로 만들어 마개(160)에 장착된 예컨대 봉-형(rod-type)의 전극단자(164)가 삽입되어 접속을 이루도록 한다. 방수기능을 더욱 강화하기 위해, 마개(160)는 전극단자(164)를 포위하는 원통형 돌기(169)가 홈(166)의 바닥에 더 형성되고, 이에 상응하여 연결잭(510)에는 원통형 돌기(169)가 꽉 차게 삽입되는 크기의 삽입홈(516)이 더 마련된다. 홈(166)과 몸체부(512)가 밀착되고, 나아가 삽입홈(516)에 원통형 돌기(169)가 밀착되어, 물과 같은 액체가 외부에서 전극단자(64)와 접속단자(514) 쪽으로 스며들기 어렵다. 또한, 보다 완전한 방수를 위해, 광원모듈(20-1)의 양쪽 끝의 마개(160a, 160b)와 램프홀더(142a, 142b) 그리고 램프하우징(150)의 접합부분은 실링재로 밀봉처리를 한다.

한편, 문틀(30)은 도광판 및/또는 판유리를 붙잡아서 지지하는 구조체이다. 도광판(10)의 측면에 근접 배치된 광원부(20)는 문틀(30)에 직접 고착되거나 도광판 또는 판유리에 접착된다. 문틀(30)은 도광판 등의 둘레를 전부 또는 일부를 감싸서 지지한다. 문틀의 종류와 형태에는 특별한 제한이 없으며, 예를 들면, 벽체에 고정된 창문틀, 건물의 출입문과 같이 선회 또는 회전이 가능한 문틀, 또는 여닫이가 가능한 창문 등의 문틀 등이 될 수 있다. 도광판(10)과 광원부(20)의 결합세트가 대략 사각형 모양인 경우 문틀(30)도 그 모양에 맞게 사각형으로 만든다. 문틀(30)에는 광원부(20)에 전원을 공급하는 전선(522)의 연결잭(522)이 광원부(20)가 배치되는 위치까지 도입된다.

도광판(10)은 그 표면이 긁힘 등의 손상을 입으면 빛이 그 부분을 통해 나와 원하지 않는 광얼룩이 생긴다. 이런 문제를 방지하기 위해, 도광판(10)의 표면의 손상을 방지하기 위한 보호용 판유리(14, 16)나 보호용 필름을 도광판(10)의 양쪽 면에 덧붙이는 것이 바람직하다.

본 발명의 장치는 판유리가 이미 설치되어 있는 기존의 창문이나 출입문을 활용하여 그것에 적용될 수도 있고 또는 창문이나 출입문 전체를 전혀 새롭게 구성할 수도 있다. 도 3은 전자에 해당하고 도 4a, 4b와 도 5는 후자에 해당하는 경우를 도시한다.

도 3에서, 문틀(30)에 판유리(16)가 이미 장착된 창문에는 도광판(10)과 광원부(20a)의 결합세트를 기존 판유리(16)의 한 쪽 면에 덧대는 형태로 부가한다. 광원부(20a)의 램프(130) 등이 수명을 다하거나 혹 있을지도 모를 전원부 모듈(119)의 고장 등으로 광원부(20a)를 교체할 필요성을 고려할 필요가 있다. 광원부(20a)는 도광판(10)과 문틀(30)에 고정시키기 위해 예컨대 실리콘 접착제와 같이 손쉽게 제거할 수 있는 접착제(40)를 사용하는 것이 바람직하다. 필요시 광원부(20a)를 고정시켜주는 접착제(40) 부분만을 제거함으로써 광원부(20a)만을 문틀(30)과 도광판(10)으로부터 쉽게 분리할 수 있다. 기존 판유리(16)와 도광판(10)은 서로 간에 접합력을 높이기 위해 양면 접착테이프(비도시)로 서로 접착할 수 있다. 기존 판유리(16)와 대면하는 면의 반대쪽의 도광판 면에도 도광판 보호용 판유리(14)를 덧대면 좋다. 이 경우, 도광판(10)과 보호용 판유리(14)는 분리됨을 방지하기 위해 광원부(20a)가 배치된 쪽의 맞은편 부분을 조임부재(56)로 조여주거나 양면 접착테이프(비도시)로 서로 접착하는 것이 바람직하다. 또한 보호용 판유리(14)와 광원부(20a), 그리고 조임부재(56)와 문틀(30)은 실리콘 접착제(40)로 접합한다.

도 4a와 4b는 문틀(30)과 도광판(10) 등 구성요소 전체를 전부 신규로 구성하는 경우를 보여준다. 도 4a에서, 광원부(20b)의 폭을 좁게 하기 위해 램프하우징(150)의 광반사갓(152)과 관부재(154)의 구조가 약간 수정된다. 즉, 관부재(154)는 전원부 모듈(119)을 직립 상태로 수납하도록 되어 폭을 좁게 하고, 관부재(154)의 상부면(152a)과 하부면(152b)은 광반사갓(152)의 상단보다 더 길게 연장된다. 광반사갓(152)은 상부면과 하부면 사이의 대략 가운데 배치된다. 도광판(10)과 이의 양쪽 면에 부착된 보호용 판유리(14, 16)는 관부재(154)의 상부면(152a)과 하부면(152b) 사이에 수납되어 상부면(152a)과 하부면(152b)이 판유리(14, 16)를 잡아주는 역할을 하는 구조이다. 또한 판유리(14, 16)와 도광판(10)는 광원부(20b)의 맞은편 쪽에 접합력을 강화하기 위해 서로를 양면 접착테이프(52a, 52b)로 접착하거나 혹은 도 3에서 언급한 조임부재(56)로 조여준다. 광원부(20b)의 관부재(154)와 판유리(14, 16)는 예컨대 실리콘 접착제(40)를 이용하여 문틀(30)에 고정된다. 도 4b에서는, 광원부(20c)의 램프하우징(150) 구조가, 도 4a의 램프하우징과 달리, 관부재(154)의 상부면과 하부면이 돌출되지 않은 구조이다. 도광판(10)과 이의 양측에 배치된 보호용 판유리(14, 16) 간의 접착력을 강화하기 위해 이들 사이에 양면테이프(52a, 52b)를 부가하거나 조임부재(56)를 이용하여 조여준다.

나아가, 위에서 예시한 것은 광원부(20a, 20b)가 문틀(30)의 내측면에 맞닿으면서 문틀(30)의 외부에 노출되도록 배치되는 형태이지만, 이와 달리 광원부의 전부 또는 일부가 문틀 안에 내장되는 형태로 취할 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 광원부(20d)가 문틀(30-1) 안에 내장되는 구조를 취할 수도 있다. 문틀(30-1)은 본체(32)와 덮개(34)로 구성된다. 본체는 그 내부에 광원부(20d)를 수납할 수 있는 공간이 마련되고 덮개(34)는 탈착이 가능하다. 덮개(34)를 본체(32)로부터 떼어낸 다음 광원부(20d)를 본체 내에 장착하고 광원부(20d)와 본체 사이에 피스(60)를 박아서 광원부(20c)를 고착시킨 다음 덮개(34)를 덮으면 설치가 완료된다. 덮개(34)의 하면에는 다리가 달려서 광원부(20d)를 눌러준다. 변형된 구조로서, 덮개(34)구조를 취하는 대신에 문틀(30-1)의 우측면(도면상)을 통해 광원부(20d)를 삽입 장착할 수 있는 구조로 만들 수도 있다. 도광판(10)과 판유리(14, 16) 상호간과 문틀(30-1)에 대한 고정은 위에서 언급한 바와 같이 양면 접착테이프(52a~52d)나 조임부재(56), 그리고 실리콘 접착제(40)를 이용하여 한다.

한편, 램프(130)와 접해 있는 도광판(10)의 가장자리 부근에서는 램프(130)에서 나온 전체 광 성분 중에서 도광판(10)의 상부와 하부 표면에 대한 입사각이 임계각을 넘지 못하는 성분은 전반사를 일으키지 못하고 도광판(10)의 표면을 통과하여 외부로 출광된다. 출광되는 만큼 광손실이 생겨 음각이 형성된 부분의 밝기가 낮아진다. 따라서 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이 도광판(10)의 광입사측면 근처의 양쪽 가장자리를 따라서 불투명 테이프(54)를 접착하면 이와 같이 도광판의 가장자리를 통한 광손실을 막을 수 있다. 도 4a에서는 관부재(154)의 상부면(152a)과 하부면(152b)이 불투명 테이프(54)의 역할을 할 수 있으므로 별도로 불투명 테이프를 부가하지 않아도 된다. 불투명 테이프(54)를 별도로 붙이는 대신에 양면 접착테이프(52a, 52b)를 불투명한 재질의 것으로 사용하여도 된다.

도 6a와 6b는 본 발명에 따라서 실제로 만든 창문 장치를 촬영한 사진이다. 이 창문장치에 따르면, 문틀(30)은 2단으로 구성되어 하단에는 보통의 불투명 판유리(75)가 설치되고, 상단에는 두 개의 판유리(14, 16)에 샌드위치 된 도광판(10)과 광원부(20)가 설치된다. 광원부(20)는 문틀(30)의 상단의 내면과 도광판(10) 사이에 개재된다. 사진은 광원부(20)의 램프는 켜져 있는 상태에서 디지털 카메라로 촬영한 것인데, 사진에서 밝게 빛나는 부분(12)은 음각이 새겨진 영역으로서, 이 부분은 도광판(10)의 앞쪽이나 뒤쪽 어디에서 보아도 밝게 보인다. 음각이 새겨지지 않은 영역(14)은 전반사를 일으켜 빛이 거의 나오지 않고 단지 투명하게 보일 뿐이다. 이처럼 도광판(10) 내부로 입사된 광원부(20)의 광은 도광판(10)의 표면 중에서 음각이 새겨지지 않은 영역(14)에서는 전반사를 일으키는 반면에 음각이 새겨진 영역(12)에서는 산란 및 난반사를 일으킨다. 그 결과 음각이 새겨진 영역(12)과 그렇지 않은 영역(14)은 휘도의 차이가 현저하게 나타나고 그로 인한 대비효과가 뚜렷이 나타나서 문자나 모양 등이 표현되게 된다.

도 7a와 7b는 본 발명에 따라서 실제로 만든 선회형 출입문 장치를 촬영한 사진이다. 스테인레스 스틸 재질의 사각형 문틀(30a) 두 개에 각각 광원부(20a)와 도광판(10a, 10a')을 설치한 구조이다. 도 7a에서, 좌측 문은 글씨와 도광판(10a)의 바깥 가장자리 부분만이 음각이 형성된 영역(12a)이고, 우측 문은 글씨와 바깥 가장자리 부분이 음각이 형성되지 않은 영역(14a)이고 그 나머지 영역이 음각 형성 영역(12a)이다. 어느 쪽 문이든 음각이 형성된 영역(12a)이 밝게 빛나고 나머지 영역은 어둡게 보인다.

도 14a는 문틀이 도광판의 일부 측면만을 감싸는 형태의 출입문에 적용된 본 발명의 발광문 장치를 도시하며, 도 14b는 도 14a에서의 절단선 "B-B"에서 본 단면구조이다. 도 14a와 14b에 도시된 출입문은 도광판(10)이 그 양쪽 면에 접합된 두 개의 투명한 보호용 판유리(14, 16)에 의해 샌드위치 된 결합체를 이루고 이 결합체의 상부 측면과 하부 측면에는 문틀(30-2)이 결합된다. 이 문틀(30-2)과 결합체는 선회축(32)을 기준으로 선회운동을 할 수 있다. 결합체의 선회축의 측면을 따라 광원부(20e)가 배치된다. 그리고 결합체의 결합상태를 유지하기 위해 광원부(20e)를 내포하면서 조임부재(59)가 도광판(10)과 판유리(14, 16)의 가장자리 부분을 조여주고, 맞은 편 쪽도 마찬가지로 도광판(10)과 판유리(14, 16)의 가장자리 부분을 조임부재(58)로서 조여준다. 도 15a는 문틀이 판유리의 일부 측면만을 감싸는 형태로 된 기존의 출입문에 적용된 본 발명의 발광문 장치를 도시하며, 도 15b는 도 15a에서의 절단선 "C-C"에서 본 단면구조이다. 음각(12)이 새겨진 도광판(10)과 보호용 판유리(16)가 조임부재(56)에 의해 접합된 상태로 기존의 출입문 판유리(14)에 덧붙여진 구조이다. 광원부(20f)가 배치된 측면과 그 맞은편의 적절한 위치에 또 다른 조임부재(58, 59)로 조여준다. 어느 경우나, 광원부(20e, 20f)가 만들어낸 빛은 음각이 새겨진 부분(12)을 통해서만 대부분이 출광된다.

이상에서는 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였는데, 당업자라면 이상의 설명에 기초하여 표현하고자 하는 내용, 문틀의 구조, 램프하우징의 구조, 도광판과 광원부의 문틀에 대한 고정방식, 도광판과 판유리 간의 접착 방식 등의 측면에서 여러 가지 수정 내지 변경을 용이하게 시도할 수 있을 것이다.

하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 이루어지는 그러한 수정 내지 변경은 전부 본 발명의 권리범위 안에 속함을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 발광문 장치는 창문이나 출입문 등에서 문자나 모양 등을 빛으로 표현할 수 있으므로 그 창문이나 출입문 등은 더욱 화사하고 고급스러운 분위기를 연출할 수 있다. 이러한 분위기 연출효과는 곧 본 발명의 발광문 장치를 광고 선전의 수단으로도 활용할 수 있음을 의미한다. 특히 램프의 빛이 음각이 도광판 표면의 일부 영역을 통해서만 출광되므로 출광영역에서의 광효율은 아주 높다.

실리콘 접착제 등을 바르는 간단히 작업만으로도 도광판과 광원부는 문틀에 장착될 수 있고 광원부에 전원 플러그를 꽂고 덮개를 닫기만 하면 설치가 완료될 수 있다. 따라서 설치 현장에서 초보자라도 아주 쉽고 빠르게 조립을 할 수 있다. 또한 광원부는 별도의 전선작업 없이 연결잭을 이용하여 여러 개의 광원모듈을 일렬로 연결하기만 하면 원하는 길이의 광원부를 손쉽게 구현할 수 있어 어떤 크기의 문에도 다 적용이 될 수 있는 탄력성을 갖는다. 특히, 광원부는 그 자체가 하나의 콤팩트한 모듈을 이루는 구조이어서, 발광문 장치의 설치가 매우 간단하게 이루어질 수 있고, 램프의 고장 등의 문제가 생겨도, 문틀을 분해하거나 도광판을 문틀로부터 해제할 필요 없이, 실리콘 접착제만 제거하고 광원부만을 간단하게 교체할 수 있어서 설치와 유지보수에 있어서 매우 편리하다.

그 밖에 광원부는 램프전극을 신속하게 가열한 다음 시동하는 방식을 채용하여 저온에서도 시동전압을 특별히 높이지 않고 램프를 점등할 수 있어, 고전압 시동으로 인한 램프수명의 단축을 막을 수 있다. 또한, 램프하우징의 관 부재 속으로 외부에서 수분 침투가 대단히 어렵게 설계되어 있어 옥내용은 물론이거니와 옥외용 발광문 장치로서도 널리 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판을 이용한 발광문 장치의 조립된 상태를 도시한다.

도 2는 도 1에 도시된 발광문 장치의 분해사시도를 나타낸다.

도 3은 도 1의 절단선 A-A를 따라서 본 하나의 예시적인 단면도이다.

도 4a와 4b는 도 1의 절단선 A-A를 따라서 본 다른 예시적인 단면도이다.

도 5는 도 1의 절단선 A-A를 따라서 본 또 다른 하나의 예시적인 단면도이다.

도 6a와 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 만든 발광 창문 장치를 도시한다.

도 7a와 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 만든 발광 출입문 장치를 도시한다.

도 8a와 8b는 샌드블라스팅(sandblasting) 장치를 이용하여 도광판에 음각을 새겨서 원하는 모양을 표현하는 도광판 가공방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 발명의 발광문 장치에 사용하는 모듈화 된 광원장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 10a와 10b는 램프의 전극을 가열하는 히터의 구성을 도시한다.

도 11은 본 발명의 발광문 장치에 사용하는 광원모듈의 구성을 나타내는 분해사시도이다.

도 12는 도 11에 도시된 광원모듈 두 개를 일렬로 연결하는 방법을 도시한다.

도 13a와 13b는 방수기능을 갖도록 설계된 연결잭과 전극단자의 접속관계를 나타내는 단면도이다.

도 14a는 문틀이 도광판의 일부 측면만을 감싸는 형태의 출입문에 적용된 본 발명의 발광문 장치를 도시하며, 도 14b는 도 14a에서의 절단선 "B-B"에서 본 단면구조이다.

도 15a는 문틀이 판유리의 일부 측면만을 감싸는 형태로 된 기존의 출입문에 적용된 본 발명의 발광문 장치를 도시하며, 도 15b는 도 15a에서의 절단선 "C-C"에서 본 단면구조이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: 도광판 12: 미세음각(광산란 요소)

14, 16: 투명 유리 또는 필름 18: 광반사 테이프

20,20a, 20b, 20c: 광원부 20-1, 20-2, 20-3: 광원모듈

30, 30-1: 문틀 40: 실리콘 접착제

52a~52d: 투명 양면테이프 54: 불투명 테이프

56, 58: 조임부재 70: 보호 필름 80: 분사관형 분사장치 82: 분사관

90: 분사노즐형 분사장치 92: 분사노즐 119: 전원부 모듈 130: 램프

510: 연결잭

Claims

판유리가 설치되어 있는 창틀 또는 문틀에 부가적으로 설치되는 것으로서,

투명한 판상 부재로서, 상기 판상 부재의 한 쪽 면에 육안으로는 식별할 수 없는 정도로 미세한 크기의 무수한 음각들이 일부 영역에 형성되어 상기 음각들이 형성되지 않은 나머지 영역과 협력하여 원하는 문자, 모양, 또는 이들의 조합이 표현되어 있으며, 상기 판유리의 한 쪽 면에 나란히 덧대는 형태로 근접 배치되는 도광판;

상기 도광판의 적어도 한 쪽 측면과 이 측면을 마주보는 상기 창틀 또는 문틀의 적어도 한 쪽 내면 사이에 위치하여 상기 도광판의 측면을 통해 그 안으로 빛을 투사하도록 설치된 적어도 한 개 이상의 램프와 상기 램프의 점등에 필요한 전력을 제공하는 전원부를 포함하는 광원부; 및

상기 도광판과 상기 광원부를 상기 판유리와 상기 문틀 중 적어도 어느 하나에 고정시켜주는 고정수단을 구비하며,

상기 램프가 켜졌을 때 상기 측면을 통해 상기 도광판 내부로 입사된 상기 램프의 광은 상기 도광판의 표면 중에서 상기 음각이 새겨지지 않은 제1 영역에서는 대부분 전반사를 일으키는 반면에 상기 음각이 새겨진 제2 영역에서 산란 및 난반사를 일으켜, 상기 문자, 모양 또는 이들의 조합이 상기 제2 영역이 상기 제1 영역보다 더 밝게 보이는 것에 의해 선명하게 표현되는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
투명한 판상 부재로서, 상기 판상 부재의 한 쪽 면에 육안으로는 식별할 수 없는 정도로 미세한 크기의 무수한 음각들이 일부 영역에 형성되어 상기 음각들이 형성되지 않은 나머지 영역과 협력하여 원하는 문자, 모양, 또는 이들의 조합이 표현되어 있는 도광판;

상기 도광판의 적어도 한 쪽 측면과 이 측면을 마주보는 상기 창틀 또는 문틀의 적어도 한 쪽 내면 사이에 위치하여 상기 도광판의 측면을 통해 그 안으로 빛을 투사하도록 설치된 적어도 한 개 이상의 램프와 상기 램프의 점등에 필요한 전력을 제공하는 전원부를 포함하는 광원부; 및

상기 광원부와 결합된 상기 도광판을 붙잡아 지지해주는 문틀을 적어도 포함하며,

상기 램프가 켜졌을 때 상기 측면을 통해 상기 도광판 내부로 입사된 상기 램프의 광은 상기 도광판의 표면 중에서 상기 음각이 새겨지지 않은 제1 영역에서는 대부분 전반사를 일으키는 반면에 상기 음각이 새겨진 제2 영역에서 산란 및 난반사를 일으켜, 상기 문자, 모양 또는 이들의 조합이 상기 제2 영역이 상기 제1 영역보다 더 밝게 보이는 것에 의해 선명하게 표현되는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 광원부는 한 개 이상의 광원모듈을 포함하며, 각 광원모듈은 소정 개수의 램프와 그 램프를 점등하는 전력을 제공하는 전원부가 일체형의 램프하우징에 함께 장착되어 하나의 모듈 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 3항에 있어서, 상기 광원모듈의 상기 램프하우징은,

상기 램프를 수납하여 빛을 한 방향으로 출광되도록 길이방향으로 소정의 폭만큼 개방된 '⊂'형상 , 'ㄷ'형상 또는 이와 유사한 형상의 개방곡면을 이루는 광반사갓;

상기 광반사갓과 대략 동일한 길이로 연장되며 서로 일부분을 공유하면서 붙어 일체를 이루는 관으로서 그 관 안에는 상기 전원부가 내장되는 관 부재;

몸체의 소정 위치에서 상기 관 부재 안쪽으로 제1 홈과 제2 홈이 각각 형성되어 있고 상기 관 부재의 양쪽 개방구를 각각 막는 제1 및 제2 마개; 및

상기 제1 및 제2 마개의 상기 제1 홈과 제2 홈의 바닥에서 홈 입구 쪽으로 돌출되거나 또는 홈 바닥 속으로 매입된 형태로 각각 장착되어 외부에서 전기 접속이 가능하며 상기 전원부 모듈과 전기적으로 연결된 전극단자들을 포함하는 전극단자부를 구비하여,

외부에서 상기 전극단자에 전력을 제공되면 상기 램프가 점등되도록 상기 광원모듈의 각 구성요소들이 일체화된 모듈구조로 결합되는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 4항에 있어서, 상기 광원부는 복수개의 상기 광원모듈들과 이들 광원모듈이 일렬로 연결되면서 서로 병렬접속을 이루게 하는 연결잭을 구비하며,

상기 연결잭은 절연체로 만들어진 몸체부와 상기 몸체부의 소정 위치에 배치되는 접속단자를 구비하며, 상기 몸체부는 연결대상인 두 광원모듈의 마주보는 두 마개에 형성된 두 홈에 대략 절반씩 틈이 생기지 않도록 꽉 차게 삽입되어 상기 접속단자가 상기 전극단자와 전기적인 접속을 이루는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 4항에 있어서, 상기 광원부는 상기 도광판의 마주보는 양 측면에 맞닿는 복수개의 상기 광원모듈들과, 각 측면에 배치되는 광원모듈이 일렬로 연결되면서 서로 병렬접속을 이루게 하는 연결잭과, 상기 양 측면 각각에 일렬로 연결된 두 조의 광원모듈세트를 병렬접속을 이루도록 서로 연결하는 케이블형 연결잭을 구비하며,

상기 연결잭은 절연체로 만들어진 몸체부와 상기 몸체부의 소정 위치에 배치되는 접속단자를 구비하며, 상기 몸체부는 연결대상인 두 광원모듈의 마주보는 두 마개에 형성된 두 홈에 대략 절반씩 틈이 생기지 않도록 꽉 차게 삽입되어 상기 접속단자가 상기 전극단자와 전기적인 접속을 이루며,

상기 케이블형 연결잭은 상기 두 조의 광원모듈세트를 이어주는 길이로 된 케이블의 양 끝에 연결잭으로 종단되고, 상기 연결잭은 절연체로 만들어진 몸체부와 상기 몸체부의 소정 위치에 배치되는 접속단자를 구비하며, 상기 몸체부는 연결대상인 두 광원모듈의 두 마개에 형성된 두 홈에 틈이 생기지 않도록 꽉 차게 삽입되어 상기 접속단자가 상기 전극단자와 전기적인 접속을 이루는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 4항에 있어서, 상기 램프는 직관형 형광램프이고, 상기 광원모듈은 상기 형광램프의 양쪽 끝을 각각 내삽하고 상기 램프의 전극에 연결된 리드선은 상기 관통공을 빠져나와 상기 관 부재 속으로 연장되는 상태에서, 상기 광반사갓의 양쪽 끝에 각각 장착되어 상기 램프를 상기 광반사갓에 안치시키는 제1 및 제2 램프홀더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 램프는 발광다이오드(LED) 램프이고, 상기 광원부는 상기 다수개의 발광다이오드 램프는 줄지어 근접 배열된 다수의 LED 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 광원부는 제거 가능한 접착제로 상기 문틀에 고정되어, 필요시 상기 접착제를 제거함으로써 상기 광원부만으로 상기 도광판과 상기 문틀로부터 분리할 수 있는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 광원부는 적어도 한 개의 냉음극형 형광등(CCFL)을 상기 램프로서 채용하고, 상기 전원부는 상기 냉음극형 형광등의 점등을 위한 전원이 상기 전원부 모듈에 상기 램프구동부가 상기 냉음극형 형광등에 시동전력을 공급하기에 앞서 상기 냉음극형 형광등의 각 전극을 급속히 가열하여 상기 냉음극형 형광등의 전극의 주변온도를 높여줌으로써 상기 냉음극형 형광등의 원활한 점등을 지원하는 전극가열부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 10항에 있어서, 상기 전극가열부는,

파인세라믹 물질로 만든 가열물질판의 양면에 전극판이 각각 밀착되어 상기 양 전극판에 전원이 투입되면 급속 가열되고, 상기 가열물질판은 상기 전극의 상기 리드선과 서로 간에 효과적인 열전도가 이루어지도록 직접 접촉되는 히터; 및

상기 전극단자와 전기적으로 연결되며, 상기 램프의 점등을 위한 전원이 투입되면 상기 램프구동부가 상기 램프에 시동전력을 공급하기에 앞서서 상기 히터의 두 전극판에 상기 소정시간 동안 전력을 공급하여 가열하는 히터전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 광원부와 접하는 상기 도광판의 가장자리 부분을 따라서 접착되어 상기 광원부의 광이 상기 도광판의 가장자리 영역에서 전반사 되지 않아 새나오는 것을 차단하는 불투명 테이프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항에 있어서, 상기 판유리와 대면하지 않은 상기 도광판의 판면에 부착되어 상기 도광판을 보호하는 투명한 보호유리 또는 투명한 필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 2항에 있어서, 상기 도광판의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 부착되어 상기 도광판을 보호하는 투명한 보호유리 또는 투명한 보호필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 13항 또는 14항에 있어서, 서로 포개진 상태의 상기 도광판과 상기 보호유리의 가장자리 부분을 조여 서로 분리되지 않도록 해주는 조임부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 13항에 있어서, 서로 포개진 상태의 상기 판유리, 상기 도광판, 상기 보호유리의 가장자리 부분을 조여 서로 분리되지 않도록 해주는 조임부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 13항 또는 14항에 있어서, 상기 판유리, 도광판, 그리고 보호유리 또는 보호필름은 상호간의 접착력을 강화하기 위해 양면테이프를 이용하여 서로 접착되는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 도광판은 투명 아크릴수지로 만들어지며, 상기 판상부재는 평판형, 절곡형, 또는 곡면형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 문틀은 상기 도광판의 둘레를 전부 또는 일부를 감싸는 구조로서, 벽체에 고정되는 창문틀, 선회 또는 회전이 가능한 문틀, 여닫이가 가능한 문틀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 문자, 모양, 또는 이들의 조합을 표현하는 음각은 적어도 상기 도광판의 원판 크기의 필름에서 상기 문자, 모양, 또는 이들의 조합 부분만 오려낸 필름을 상기 도광판의 원판 위에 덮은 상태에서 미세 입자들을 고속으로 분사하는 샌드블라스팅 공정에 의해 새기는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 20항에 있어서, 상기 음각들은 상기 광원부와 맞닿는 상기 도광판의 측면으로부터 멀어질수록 밀도가 증가하는 패턴 또는 밀도와 평균크기가 함께 증가하는 패턴으로 형성된 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 광원부는 a) 그 전부 또는 일부가 상기 문틀 속에 내장되는 형태로 설치되거나, 또는 b) 상기 문틀 내측면과 상기 도광판의 상기 측면 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 아크릴수지 판재의 측면들 중에서 상기 광원부와 맞닿는 측면을 제외한 나머지 측면들에 부착되어 상기 나머지 측면에 입사되는 광을 상기 도광판 안으로 반사시키는 광반사테이프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광문 장치.