KR100910570B1 - 바 형상의 발광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바 형상의 발광장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 다수의 발광소자를 이용한 바 형상의 발광장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발광장치는, 상술한 목적을 달성하기 위해, 발광소자를 이용한 바(bar) 형상의 발광장치에 있어서, 상기 발광소자가 실장되는 바 형상의 회로기판; 상기 회로기판의 전방에 위치하고 입사면과 출사면을 갖는 바 형상으로서, 상기 입사면은 상기 발광소자를 향하여 볼록하게 형성되고 상기 출사면은 전방을 향하며 제1 방향으로 다수의 'v' 홈이 형성되는 투광성의 중간 광학요소; 및 상기 중간 광학요소의 전방에 위치하고 내측면과 외측면을 갖는 바 형상으로서, 단면이 반원 형상으로 볼록하게 형성되고 상기 내측면 상에 제2 방향으로 다수의 'v' 홈이 형성되는 투과성의 전방 광학요소를 포함하되, 상기 회로기판과 상기 중간 광학요소 및 상기 전방 광학요소를 수용하며 반사부를 갖는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바 형상, 발광 장치, 조명 장치, 발광 소자, 투광성, v 홈, 요철

Description

바 형상의 발광장치{bar-type lighting device}
본 발명은 바 형상의 발광장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 다수의 발광소자를 이용한 바(bar) 형상의 발광장치에 관한 것이다.
발광장치는 다양한 광원을 통해 빛을 제공 장치이다. 일반적으로 발광장치는 다양한 모양의 출사면을 통해 빛을 제공하는 장치이다.
발광장치에 사용되는 광원은 다양한 종류가 가능하며, 예를 들어, 냉음극 형광 램프(CCFL)과 같은 선광원이나 발광소자(LED)와 같은 점광원이 사용될 수 있다.
발광소자(LED)를 사용하는 경우, 소비전력이 낮고, 색대비가 분명하고 밝은 색상이 가능하며, 켜는 시간이 짧고 색 재현범위가 CCFL에 비해 높다는 장점이 있다. 또한, 발광소자의 무게가 다른 선광원에 비해 가볍고, 크기가 작아서 다양한 형상의 발광장치에 사용될 수 있는 장점이 있다.
그러나, 발광소자는 점광원이기 때문에 CCFL에 비해 균일한 조명을 제공하는데 어려움이 있다는 문제가 있었다.
도 1은 종래의 CCFL에 상응하는 형상을 갖는 면 발광장치를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 종래 장치는 광을 방사하는 다수의 LED(1)가 인쇄회로기판(2)와 다수의 LED(1)의 광을 분산시키는 광학부재(3)로 이루어진다.
상기 광학부재(3)는 다수의 LED(1)로부터 방사되는 광을 확산시켜 면발광 특성을 높이는데 사용된다. 즉, 상기 광학부재(3)는 LED(1)의 방사각을 개선하여 발광장치의 면발광 특성을 높인다.
종래의 장치의 광학부재는 LED로부터 방사되는 광의 방사각을 개선하기는 하였으나, 종래의 CCFL에 상응할 만큼 균일하게 광이 제공되지 못하는 문제가 있다.
또한, 종래의 광학부재는 각각의 LED에 독립적으로 구비되므로, 광학부재가 완전히 동일하게 제작되지 않는 경우 면발광 특성이 저해되는 문제가 있다.
또한, 종래의 광학부재는 각각의 LED에 독립적으로 구비되므로, 제조상 어려움이 있다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 면발광 특성이 개선된 면 발광장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 간단한 구조로 조립가능한 면 발광장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 발광소자로부터 발생한 열을 효율적으로 방출하는 면 발광장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 발광장치는, 상술한 목적을 달성하기 위해, 발광소자를 이용한 바(bar) 형상의 발광장치에 있어서, 상기 발광소자가 실장되는 바 형상의 회로기판; 상기 회로기판의 전방에 위치하고 입사면과 출사면을 갖는 바 형상으로서, 상기 입사면은 상기 발광소자를 향하여 볼록하게 형성되고 상기 출사면은 전방을 향하며 제1 방향으로 다수의 'v' 홈이 형성되는 투광성의 중간 광학요소; 및 상기 중간 광학요소의 전방에 위치하고 내측면과 외측면을 갖는 바 형상으로서, 단면이 반원 형상으로 볼록하게 형성되고 상기 내측면 상에 제2 방향으로 다수의 'v'홈이 형성되는 투과성의 전방 광학요소를 포함하되, 상기 회로기판과 상기 중간 광학요소 및 상기 전방 광학요소를 수용하며 반사부를 갖는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 중간 광학요소는 입사면 측이 좁고 출사면 측이 넓으며 그 측면이 경사지게 형성되어 상기 프레임의 반사부와 접하며, 입사면의 양측부에는 돌기부가 형성되어 발광소자 수용부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 면 발광장치는 다음과 같은 유리한 효과가 있다.
본 발명은 발광소자를 기초로 하면서, 조명이 제공되는 면에 균일한 광을 제공하는 유리한 점이 있다.
또한, 본 발명은 별도의 고정 장치 없이 간단한 구조로 조립가능하다는 유리한 점이 있다.
본 발명은 발광소자로부터 발생한 열을 효율적으로 방출하는 유리한 점이 있다.
본 발명의 구체적인 특징 및 효과는 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예에 의해 구체화될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 각 부재의 크기는 설명의 편의를 위해 과장되거나 축소될 수 있다.
도 2a는 본 실시예에 따른 면 발광장치의 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 면 발광장치는 투광성의 전방 광학요소(201), 제1 프리즘 기판(202), 제2 프리즘 기판(203), 확산판(204), 투광성의 중간 광학요소(205), 발광소자(209)가 실장된 회로기판(206), 열전달 매체(207), 프레임(208)을 포함한다.
도시된 바와 같이 상기 면 발광장치에 각 부재들은 자유로운 길이를 갖는 바(bar) 형태로 제작된다.
도 2b는 도 2a의 발광장치의 단면도이다.
도시된 바와 같이 광원으로 사용되는 발광소자(209)는 회로기판(206)에 실장된다. 발광소자(209)는 중간 광학요소(205)를 향하도록 배치된다.
상기 중간 광학요소(205)는 상기 발광소자(209)로부터 광이 입사되는 입사면(205a)과 상기 광이 출사되는 출사면(205b)을 갖는다. 상기 입사면(205a)은 바람직하게 상기 발광소자(209)를 향해 볼록한 형상을 갖는다. 발광장치의 면 발광특성을 높이기 위해서는 상기 발광소자(209)로부터 방출되는 광을 균일하게 분산시키는 것이 바람직하다. 상기 입사면(205a)이 편평하거나 오목한 형상을 갖는 경우, 상기 발광소자(209)로부터 방출되는 광이 모이는 집광현상이 발생하여 면 발광특성이 감소한다. 따라서, 입사면(205a)은 상기 발광소자(209)를 향해 볼록한 형상을 갖는 것이 바람직하다.
상기 출사면(205b)은 바람직하게 상기 전방 광학요소(201)를 향해 형성된다. 상기 출사면(205b)은 편평하거나 오목하거나 볼록한 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 프리즘 기판(202), 제2 프리즘 기판(203), 확산판(204)은 상기 출사면(205b)으로부터 방출되는 광을 확산하거나 광의 경로를 변경시켜 면 발광특성을 향상시킨다. 상기 확산판(204)은 광을 확산시켜 면 발광특성을 개선한다. 또한, 제1 프리즘 기판(202), 제2 프리즘 기판(203)은 확산판(204)으로부터 제공되는 광을 굴절시켜 광이 보다 균일하게 방출되도록 한다.
상기 제1 프리즘 기판(202), 제2 프리즘 기판(203), 확산판(204)은 하나의 기판으로 제작되거나 여러 개의 기판으로 분리되어 제작될 수 있다. 또한, 필요에 따라 생략될 수 있다.
상기 제1 프리즘 기판(202), 제2 프리즘 기판(203), 확산판(204)은 편평한 판상으로 제작될 수도 있고 단면이 곡면인 형태로도 제작될 수 있다.
상기 전방 광학요소(201)는 발광장치의 외곽에 위치하는 부재로서 내측면(201a)과 외측면(201b)을 갖는다. 상기 내측면(201a)은 발광장치로부터 제공되는 광이 입사되는 면이다. 상기 내측면(201a)을 통해 입사된 광은 외측면(201b)을 통해 방출되어 발광장치로서 동작하게 된다. 상기 전방 광학요소(201)는 바람직하게 그 단면이 반원 형상을 갖는다.
상기 프레임(208)은 발광장치의 전면 방향으로 개구부를 지니며, 상술한 부재들을 수용한다. 상기 프레임(208)은 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 알루미늄 등의 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 프레임(208)은 판상 부재로 형성되며, 상기 전방 광학요소(201)의 양측부를 걸어주는 걸림부(212)를 지닌다. 상기 걸림부(212)는 이하에서 설명하는 반사 필름(211)이 형성되는 부분의 단부를 절곡하여 형성할 수 있다.
상기 프레임(208)과 회로기판(206) 사이에는 열전달 매체(207)가 삽입되어 상기 회로기판(206)에서 발생한 열을 상기 프레임(208)으로 전달하여 방열효과를 얻을 수 있다.
상기 프레임의 내측(208a)에는 반사 필름(211)이 부착되거나 표면 처리에 의해 반사 필름(211)이 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 반사 필름(211)은 상기 프레임의 내측(208a)을 향하는 광을 상기 발광장치의 전면을 향해 반사시켜 조명 효율을 더욱 높일 수 있다.
도 2c는 본 실시예에서 제안한 부재들이 조립된 면 발광장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
상술한 각 부재(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208)들은 바 형상으로 형성되어 면 발광장치의 길이방향(A 방향)으로 삽입된다. 각 부재들을 삽입하면 도 2b와 같은 구조로 각 부재들이 위치하므로 별도의 고정장치 없이 각 부재들을 고정할 수 있어 생산성이 향상된다.
도시된 도 2c의 형상은 종래의 CCFL의 형상에 대응되는 것인바, 본 실시예에 따른 발광장치를 사용하면 발광소자를 사용하여 종래의 CCFL를 대체할 수 있다.
도 3은 중간 광학요소(205)의 모습을 나타내는 사시도이다.
도시된 중간 광학요소(205)의 출사면(205b)에는 일정한 방향으로 형성된 'v' 홈이 포함된다. 도시된 바와 같이, 중간 광학요소(205)의 입사면(205a) 측이 상대적으로 좁고, 출사면(205b)측이 상대적으로 넓은 특징이 있다. 또한, 양 측면(301)이 경사지게 형성되며, 상기 프레임(208)의 반사 필름(211)이 형성된 부분과 접한다. 또한, 입사면(205a)의 양측부에 돌기부(302)가 형성되어 발광소자를 수용하는 발광소자 수용부(303)를 형성한다.
도 4a는 중간 광학요소(205)에 형성되는 'v' 홈을 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 'v' 홈은 일정한 제2 방향으로 형성된다.
상기 'v' 홈은 전방 광학요소(201)에도 형성되는 것이 바람직하다. 도 4b는 전방 광학요소(201)에 형성되는 'v' 홈을 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이. 일정한 방향으로 형성된 'v' 홈이 전방 광학요소(201)에 형성된다.
정리하면, 전방 광학요소(201)에는 제1 방향으로 'v' 홈이 형성되고, 중간 광학요소(205)에는 제2 방향으로 'v' 홈이 형성된다. 이 경우, 상기 제1 방향과 제2 방향이 서로 상이하면 면 발광특성이 더욱 개선된다.
바람직하게, 상기 제1 방향과 제2 방향으로 서로 수직한다. 'v' 홈이 서로 수직으로 만나는 경우 광이 다양한 경로로 분산되어 면 발광특성이 개선되는 유리한 점이 있다.
도 4c는 광학요소(201, 205)에 형성되는 'v' 홈의 다양한 형상을 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이 형상의 말단부가 뾰족한(sharp) 형상으로 'v' 홈을 제작할 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이 말단부가 일정한 곡률을 갖거나 각각의 홈 간에 곡면이 존재하도록 'v' 홈을 제작할 수도 있다.
도 4d는 광학요소(201, 205)에 형성되는 'v' 홈의 자세한 형상의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
본 실시예에 따른 'v' 홈은 다양한 각도의 내각(θ)을 갖는다. 즉, 예각, 직각, 둔각 등의 내각(θ)이 가능하며, 면 발광특성이 더욱 개선하기 위해 예각을 갖는 것이 바람직하다.
도 5a는 종래 기술에 따른 발광장치에서 광이 제공되는 경로를 나타낸다. 도시된 바와 같이 광의 방사각이 제한적이다.
도 5b 및 도 5c는 본 실시예에서 제안하는 발광장치에서 광이 제공되는 경로를 보여주는 실험 결과이다.
도 5b는 상술한 일 실시예에 따르는 발광장치의 형상이다. 도시된 바와 같 이, 제1 프리즘 기판(202), 제2 프리즘 기판(203), 확산판(204)이 제외된 상태에서 시뮬레이션이 진행되었다. 도 5c는 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 도시된 바와 같이 상술한 특징을 갖는 부재들을 사용하여 바 형상의 발광장치를 형성하는 경우, 전면 방향으로 매우 균일한 광이 제공된다.
도 6은 발광소자로부터 발생하는 열을 배출하기 위한 구조를 나타내는 단면도이다.
상술한 바와 같이, 열전달 매체(207)가 회로기판(206)과 프레임(208) 사이에 삽입되어 회로기판(206)으로부터 발생하는 열을 프레임(208)으로 전달한다. 상기 열전달 매체(207)는 열 접착 테이프(Thermal adhesive tape) 등이 가능하다.
상기 열전달 매체(207)가 삽입됨으로서 방생하는 열을 좀더 효율적으로 프레임(208)에 전달하는 유리한 효과가 있다. 상기 투광성 광학요소(201, 205) 등은 열에 약한 소재일 수 있으므로, 열이 발광장치의 전면방향으로 전달되는 것은 발광장치에 심각한 문제를 발생시킬 수 있다. 본 실시예는 열전달 매체(207)를 발광장치의 후면 방향으로 삽입하여 발생한 열을 효율적으로 프레임(208)에 전달한다.
도 6에 도시된 바와 같이 회로기판(206)으로부터 발생하는 열은 프레임(208)으로 전달되어 외부로 방출된다.
도 7a 및 도 7b는 방열효과를 더욱 증가시키기 위해 발광소자에 추가적으로 구비되는 구조를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이 프레임의 외측면(208b)에 방열용 구조(701)를 형성하여 단면적을 증가시켜 방열효과를 증가시킬 수 있다.
이하 본 실시예에 따른 발광장치의 또 다른 양상을 설명한다.
도 8은 프레임(208)의 다양한 형상을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 걸림부(212)는 다양한 각도로 형성될 수 있다. 즉 도 2b에 도시된 바와 같이 전면 방향으로 기울어지게 형성될 수도 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 형성될 수 있으며, 후면 방향으로 기울어지게 형성될 수도 있다.
도 9는 프레임(208)의 또 다른 형상을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 프레임의 내측(208a) 및 프레임의 외측(208b)의 경사는 다양하게 형성될 수 있으며, 프레임의 두께 역시 다양하게 결정될 수 있다.
도 10은 프레임(208)의 또 다른 형상을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 프레임(208)의 일부에 체결홈(1101)이 추가될 수 있다. 상기 체결홈(1101)은 외부에서 제공되는 지지부재(미도시)에 도 10의 장치를 고정하는데 사용될 수 있다. 상기 체결홈(1101)은 다양한 형상으로 제작될 수 있으며, 도 10의 일례에서는 'T' 형상의 체결홈(1101)이 사용된다.
도 8 내지 도 10의 프레임의 내측(208a)에는 반사부(미도시)가 추가적으로 포함될 수 있다. 또한, 도 8 내지 도 10의 프레임의 외측(208b)에는 도 7a 및 도 7b의 방열용 구조(701)가 추가적으로 포함될 수 있다.
도 11은 면 발광장치의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도 11의 일례는 도 2b의 면 발광장치의 각 부재를 변형한 일례이다.
도시된 바와 같이 광원으로 사용되는 발광소자(209)는 회로기판(206)에 실장된다. 발광소자(209)는 중간 광학요소(205)를 향하도록 배치된다.
상기 중간 광학요소(205)는 상기 발광소자(209)로부터 광이 입사되는 입사면(205a)과 상기 광이 출사되는 출사면(205b)을 갖는다. 상기 입사면(205a)은 바람직하게 상기 발광소자(209)를 향해 볼록한 형상을 갖는다.
한편 상기 출사면(205b)은 출사면(205b)은 상기 전방 광학요소(201) 방향으로 볼록한 항상을 갖는다. 상기와 같은 출사면의 구조를 통해 면 발광특성을 개선한다. 상기 출사면(205b)에 다수의 'v' 홈이 형성되는 점은 도 2b의 장치와 동일하다.
제1 프리즘 기판(202), 제2 프리즘 기판(203), 확산판(204)은 도 11에 도시된 바와 같이 그 단면이 볼록한 형태로 제작되어 면 발광특성을 더욱 개선할 수 있다.
상기 전방 광학요소(201)는 발광장치의 외곽에 위치하는 부재로서 내측면(201a)과 외측면(201b)을 갖는다. 상기 내측면(201a)에 다수의 'v' 홈이 형성되는 점은 도 2b의 장치와 동일하다.
상기 전방 광학요소(201)의 양측(201c)은 프레임의 걸림부(212) 형상에 대응되도록 걸림홈(201c)이 형성될 수 있다.
상기 프레임(208)은 판상 부재로 형성되며, 상기 전방 광학요소(201)의 양측부를 걸어주는 걸림부(212)를 지닌다.
상기 프레임(208)과 회로기판(206) 사이에는 열전달 매체(207)가 삽입되어 상기 회로기판(206)에서 발생한 열을 상기 프레임(208)으로 전달하여 방열효과를 얻을 수 있다.
상기 프레임의 내측(208a)에는 반사 필름(미도시)이 부착되거나 표면 처리에 의해 반사 필름(미도시)이 코팅되는 것이 바람직하다.
또한, 도 10에서 설명한 바와 같이, 프레임(208)의 일부에 체결홈(1101)이 추가될 수 있다.
상술한 바와 같이 프레임에 추가되는 체결홈(1101)은 외부에서 제공되는 지지부재에 면 발광장치를 고정하는데 사용된다.
도 12a는 프레임의 체결홈에 연결되는 지지부재의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 지지부재(1103)는 판상으로 제조될 수 있다. 또한, 지지부재(1103)의 일 방향으로 돌출된 적어도 하나의 체결돌기(1102)를 가질 수 있다.
도 12b는 도 12a의 지지부재에 본 실시예에 따른 면 발광장치를 결합시킨 일례를 나타낸다. 도시된 12b의 구조를 이용하는 경우 다수의 면 발광장치를 이용하여 전면으로 광을 방출할 수 있으므로, 면 조명장치를 용이하게 구현할 수 있다.
도 12a의 지지부재는 판상으로 제작되었으나, 지지부재의 형태에는 제한이 없다. 도 13a는 본 실시예에 따른 지지부재의 다른 일례이다. 도시된 바와 같이, 지지부재(1103)는 6각 기둥과 같은 다각 기둥 형태로 이루어질 수 있고, 각 면에는 적어도 하나의 체결돌기(1102)를 포함할 수 있다.
도 13b는 도 13a의 지지부재에 본 실시예에 따른 면 발광장치를 결합시킨 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 6각 기둥 형태의 지지부재를 이용하여 면 발광장치를 제작하면 360도 전방향으로 광이 제공되는 조명장치를 용이하게 구현할 수 있다.
도 13a 및 도 13b의 일례는 6각 기둥 형태의 지지부재를 이용하여 면 발광장치를 제작한 것이나, 6각 기둥 이외의 다양한 형태(예를 들어, 4각 내지 5각 기둥)의 지지부재를 통해 면발광장치가 제작될 수 있다.
이하, 본 실시예의 또 다른 일례를 설명한다. 이하에서 설명하는 발광장치는 이미 설명한 중간 광학요소, 전방 광학요소, 프레임 등의 형상을 변형한 일례에 관한 것이다. 이하, 설명의 편의를 위해 상술한 일례들과의 차이점을 위주로 설명한다.
도 2b 및 도 11의 일례에 따른 중간 광학요소(205)는 입사면의 양측부에 돌기부가 형성되어 발광소자 수용부를 형성하였으나, 이하에서 설명하는 도 14의 중간 광학요소(205)는 입사면(205a)에 별도의 돌기부가 형성되지 않는다.
도 14는 본 실시예의 또 다른 일례를 설명하는 도면이다. 도 14는 설명의 편의를 위해 각 부재들이 분리된 것으로 표시되었다.
도시된 바와 같이, 도 14의 중간 광학요소(205)는 별도의 돌기부 없이, 입사면(205a)을 통해 프레임에 고정된다. 별도의 돌기부가 존재하지 않더라도, 도 14의 전방 광학요소(201)의 양측에 위치하는 걸림홈(201c)과 상기 전방 광학요소(201)의 양측을 걸어주는 걸림부(212)가 존재하므로 도 14의 중간 광학요소(205)는 별도의 고정 장치 없이 발광장치내에서 위치할 수 있다.
상술한 부재(201, 205 등의 광학요소)들 역시 길이방향으로 삽입될 수 있음은 자명하다.
바람직하게, 도 14의 일례에는 체결홈(1101)이 추가되어 외부에서 제공되는 지지부재에 면 발광장치를 고정할 수 있다.
도 15a는 프레임의 체결홈에 연결되는 지지부재의 단면도로서, 도 12a와 동일한 형태이다.
도 15b는 도 15a의 지지부재에 도 14에 따른 면 발광장치를 결합시킨 일례를 나타낸다. 도시된 15b의 구조를 이용하는 경우 다수의 면 발광장치를 이용하여 전면으로 광을 방출할 수 있으므로, 면 조명장치를 용이하게 구현할 수 있다.
도 15a의 지지부재는 판상으로 제작되었으나, 지지부재의 형태에는 제한이 없다. 도 16a는 본 실시예에 따른 발광장치를 고정하는 지지부재(1103)의 일례이다. 도시된 바와 같이, 지지부재(1103)는 5각 기둥과 같은 다각 기둥 형태로 이루어질 수 있고, 각 면에는 적어도 하나의 체결돌기(1102)를 포함할 수 있다.
도 16b는 도 16a의 지지부재에 도 14의 일례를 결합시킨 장치를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 5각 기둥 형태의 지지부재를 이용하여 면 발광장치를 제작하여도 360도 전방향으로 광이 제공되는 조명장치를 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적인 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 면 발광장치에 적용가능하므로, 본 발명에 산업상 이용가능성이 있음은 자명하다.
도 1은 종래의 CCFL에 상응하는 형상을 갖는 면 발광장치를 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 실시예에 따른 면 발광장치의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 발광장치의 단면도이다.
도 2c는 본 실시예에서 제안한 부재들이 조립된 면 발광장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 3은 중간 광학요소의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4a 내지 4d는 중간 광학요소에 형성되는 'v' 홈을 나타내는 도면이다.
도 5a는 종래 기술에 따른 발광장치에서 광이 제공되는 경로를 나타낸다.
도 5b 및 도 5c는 본 실시예에서 제안하는 발광장치에서 광이 제공되는 경로를 보여주는 실험 결과이다.
도 6은 발광소자로부터 발생하는 열을 배출하기 위한 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 방열효과를 더욱 증가시키기 위해 발광소자에 추가적으로 구비되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 프레임의 다양한 형상을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 걸림부는 다양한 각도로 형성될 수 있다.
도 9는 프레임의 또 다른 형상을 나타낸다.
도 10은 프레임의 또 다른 형상을 나타낸다.
도 11은 면 발광장치의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 12a는 프레임의 체결홈에 연결되는 지지부재의 단면도이다.
도 12b는 도 12a의 지지부재에 본 실시예에 따른 면 발광장치를 결합시킨 일례를 나타낸다.
도 13a는 본 실시예에 따른 지지부재의 다른 일례이다.
도 13b는 도 13a의 지지부재에 본 실시예에 따른 면 발광장치를 결합시킨 일례를 나타낸다.
도 14는 본 실시예의 또 다른 일례를 설명하는 도면이다.
도 15a는 프레임의 체결홈에 연결되는 지지부재의 단면도
도 15b는 도 15a의 지지부재에 도 14에 따른 면 발광장치를 결합시킨 일례를 나타낸다.
도 16a는 본 실시예에 따른 발광장치를 고정하는 지지부재의 일례이다.
도 16b는 도 16a의 지지부재에 도 14의 일례를 결합시킨 장치를 나타낸다.

Claims (11)

  1. 발광소자를 이용한 바(bar) 형상의 발광장치에 있어서,
    상기 발광소자가 실장되는 바 형상의 회로기판;
    상기 회로기판의 전방에 위치하고 입사면과 출사면을 갖는 바 형상으로서, 상기 입사면은 상기 발광소자를 향하여 볼록하게 형성되고 상기 출사면은 전방을 향하며 제1 방향으로 다수의 'v' 홈이 형성되며 입사면 측이 좁고 출사면 측이 넓으며 그 측면이 경사지게 형성되며, 입사면의 양측부에는 돌기부가 형성되어 발광소자 수용부가 형성된 투광성의 중간 광학요소; 및
    상기 중간 광학요소의 전방에 위치하고 내측면과 외측면을 갖는 바 형상으로서, 단면이 전방을 향하여 볼록한 반원 형상으로 형성되고 상기 내측면 상에 제2 방향으로 다수의 'v' 홈이 형성된 투광성의 전방 광학요소를 포함하며,
    상기 회로기판과 상기 중간 광학요소 및 상기 전방 광학요소를 수용하며 상기 중간 광학요소의 측면과 접하도록 경사진 반사부를 갖는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 바 형상의 발광장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 판상 부재로 형성되며, 상기 반사부의 단부는 절곡되어 상기 전방 광학요소의 양측부를 걸어주는 걸림부를 지니는 것을 특징으로 하는 바 형상의 발광장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향과 제2 방향은 수직하는 것을 특징으로 하는 바 형상의 발광장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판과 상기 프레임 사이에 배치되는 열전달 매체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바 형상의 발광장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판과 상기 중간 광학요소 및 상기 전방 광학요소는 상기 프레임의 길이방향으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 바 형상의 발광장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 금속재질로 형성되어 방열판을 겸하는 것을 특징으로 하는 바 형상의 발광장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중간 광학요소와 전방 광학요소 사이에 삽입되고, 상기 중간 광학요소로부터 출사된 빛을 확산하는 적어도 하나의 광학시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바 형상의 발광장치.
  9. 적어도 하나의 바(bar) 형상의 발광장치와 상기 발광장치를 지지하는 지지부재를 포함하는 면 발광장치에 있어서,
    상기 지지부재는 돌출되어 형성되는 적어도 하나의 'T'자형 단면의 체결돌기를 가지며,
    상기 바 형상의 발광장치는,
    발광소자가 실장되는 바 형상의 회로기판; 상기 회로기판의 전방에 위치하고 입사면과 출사면을 갖는 바 형상으로서, 상기 입사면은 상기 발광소자를 향하여 볼록하게 형성되고 상기 출사면은 전방을 향하며 제1 방향으로 다수의 'v' 홈이 형성되며, 입사면 측이 좁고 출사면 측이 넓으며 그 측면이 경사지게 형성되며, 입사면의 양측부에는 돌기부가 형성되어 발광소자 수용부가 형성된 투광성의 중간 광학요소;
    상기 중간 광학요소의 전방에 위치하고 내측면과 외측면을 갖는 바 형상으로서, 단면이 전방을 향하여 볼록한 반원 형상으로 형성되고 상기 내측면 상에 제2 방향으로 다수의 'v' 홈이 형성되는 투광성의 전방 광학요소; 및
    상기 회로기판과 상기 중간 광학요소 및 상기 전방 광학요소를 수용하며 상기 중간 광학요소의 측면과 접하도록 경사진 반사부를 가지며, 상기 체결돌기에 대응하는 'T'자형 단면의 체결홈을 갖는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 면 발광장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지부재는 판상의 금속부재이고, 상기 적어도 하나의 체결돌기는 동일한 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 면 발광장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 지지부재는 다각 기둥 형상의 금속부재이고, 상기 지지부재의 각 면에 상기 체결돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 면 발광장치.
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