KR100959422B1 - Slim led lighting device with large area and lamp using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 슬림형 대면적 LED 조명 장치 및 조명등에 관한 것으로, 특히, 사이드(side) 광 방식과 직접(direct) 광 방식을 혼용하는 동시에 직접 광 방식에 의한 광을 사선으로 중첩되도록 조사하고, 조사된 광의 세기분포를 균일화시키는 필터를 구비하여 고출력 LED에 따른 스팟현상을 방지하며, 화이트특성 및 조도의 균일화를 향상시킬 수 있는 슬림형 대면적 LED 조명 장치 및 조명등에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slim large area LED lighting device and a lighting lamp, and in particular, a side light method and a direct light method are used at the same time, and the direct light method is irradiated so as to overlap the diagonally, The present invention relates to a slim large-area LED lighting device and an illumination lamp having a filter for uniforming the intensity distribution of light, preventing spot phenomenon due to high power LED, and improving the uniformity of white characteristics and illuminance.
일반적으로 실내,외 조명등, 특히 선박용 LED 조명등은 외부환경, 예를 들면, 진동, 충격, 염수 등의 요인에 많은 영향을 받게 되며 특히 고전력용 LED가 사용되고 그에 따른 방열구조를 적용하고 있다. In general, indoor and outdoor lighting, in particular marine LED lighting is affected by factors such as the external environment, for example, vibration, shock, salt water, in particular high power LED is used and the heat dissipation structure is applied accordingly.
이러한 LED 조명등은 대면적화와 동시에 슬림화되는 추세이며, 이와 같이 대면적 슬림화된 LED 조명등의 광원으로서는 고전력 LED를 적용한 LED 조장 장치가 사용되는 것이 보편화되고 있다. Such LED lamps are tending to be slim at the same time as the large area, and as a light source of such a large-area slimming LED lamp, it is common to use an LED lighting device to which high power LED is applied.
그러나 이와 같은 종래의 조명 LED 장치는 고전력급(1W)의 LED 광원이 도광판과 가깝게 배치되어 LED 칩이 나타나는 스팟 현상이 발생하고, 이때 발생되는 광 의 색상이 백색만 나타나지 않고 칩의 형상, 황색띠, 백색띠 등 여러가지 색상이 나타나는 등 광색의 불균일성이 존재하는 문제점이 있다.However, in the conventional lighting LED device, a high power class (1W) LED light source is disposed close to the light guide plate, so that a spot phenomenon occurs in which the LED chip appears, and the color of the generated light does not appear only white but the shape of the chip and the yellow band. There is a problem in that there is a non-uniformity of the light color, such as various colors such as white band.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전면판에서 LED의 조도분포를 균일화하고, 화이트 특성을 향상시키는 동시에 스팟현상을 방지할 수 있는 슬림형 대면적 LED 조명 장치 및 조명등을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and to provide a slim large-area LED lighting device and lighting that can uniformly distribute the illumination intensity of the LED on the front panel, improve the white characteristics and at the same time prevent spot phenomenon For the purpose of
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 슬림형 대면적 LED 조명 장치에 있어서, 슬림형 대면적 LED 조명 장치에 있어서, 측면 및 후면에서 입사되는 광을 전면으로 전달하는 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되어 도광판의 측면으로 빛을 제공하는 적어도 하나의 측면 LED 장착부; 상기 도광판의 후면에 대해 다수의 LED가 V 자 형상으로 장착되어, 상기 다수의 LED가 광이 중첩되도록 상기 도광판의 후면을 향해 사선으로 조사하는 후면 LED 장착부; 및, 상기 도광판의 전면에 위치하고, 전면판에서 상기 후면 LED장착부에 장착된 각 LED의 세기 분포가 균일하도록 조절하는 필터가 후면에 부착되어, 상기 도광판을 통해 전달된 빛을 외부로 조사하는 전면부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a slim large area LED lighting device comprising: a light guide plate configured to transfer light incident from side and rear surfaces to a front surface; At least one side LED mounting part disposed on a side of the light guide plate to provide light to a side of the light guide plate; A plurality of LEDs mounted on the rear surface of the LGP in a V-shape so that the plurality of LEDs irradiate diagonally toward the rear of the LGP such that light overlaps with the plurality of LEDs; And a front panel disposed at a front surface of the light guide plate and attached to a rear surface of the front panel to adjust the intensity distribution of each LED mounted on the rear LED mounting unit to be uniform, thereby irradiating light transmitted through the light guide plate to the outside. It characterized by including.
바람직하게는 상기 후면 LED 장착부에 장착된 각 LED는 상기 도광판과의 거리가 중앙부에서 가장 크고 좌우측면으로 갈수록 작아지도록 이루어진 것일 수 있다. Preferably, each LED mounted on the rear LED mounting portion may be configured such that the distance from the light guide plate is the largest in the center and decreases toward the left and right sides.
바람직하게는 상기 후면 LED 장착부에 장착된 다수의 LED는 그 세기가 상기 도광판과의 거리에 비례하도록 제어될 수 있다.Preferably, the plurality of LEDs mounted on the rear LED mounting unit may be controlled so that the intensity thereof is proportional to the distance from the light guide plate.
바람직하게는 상기 후면 LED 장착부에 장착된 다수의 LED는 그 세기와 분산 폭이 반비례하도록 제어될 수 있다.Preferably, the plurality of LEDs mounted on the rear LED mounting portion may be controlled such that the intensity and the dispersion width thereof are inversely proportional to each other.
바람직하게는 상기 필터는 상기 각 LED의 세기 분포와 상기 전면판과의 거리가 비례하도록 굴곡지게 형성된 비구면 렌즈일 수 있다.Preferably, the filter may be an aspherical lens formed to be bent such that the intensity distribution of each LED is proportional to the distance between the front plate.
바람직하게는 상기 측면 LED 장착부는 상기 도광판의 좌우측면에 배치될 수 있다.Preferably, the side LED mounting portion may be disposed on the left and right sides of the light guide plate.
바람직하게는 상기 측면 LED 장착부는 상기 도광판 주변의 4면에 배치될 수 있다. Preferably, the side LED mounting portion may be disposed on four surfaces around the light guide plate.
바람직하게는 상기 측면 LED 장착부 및 후면 LED 장착부에 장착된 LED는 고전력(high power)용 LED일 수 있다.Preferably, the LED mounted on the side LED mount and the rear LED mount may be a high power LED.
바람직하게는 상기 측면 LED 장착부는 방열판에 부착될 수 있다.Preferably the side LED mounting may be attached to the heat sink.
본 발명의 다른 양태에 따른 조명등은 상술한 조명 장치를 광원으로 사용하는 것을 특징으로 한다.A lighting lamp according to another aspect of the present invention is characterized by using the above-described lighting device as a light source.
본 발명에 따른 슬림형 대면적 LED 조명 장치 및 조명등은 전면판에서의 스팟현상을 방지하고, LED 광의 세기를 균일하게 할 수 있는 동시에 화이트 밸런스(white balance)를 향상시킴으로써, 조도분포의 균일성과 연색지수를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. The slim large area LED lighting device and the lighting lamp according to the present invention prevent spots on the front panel, make the intensity of the LED light uniform, and improve the white balance, thereby improving the uniformity and color rendering index of the illuminance distribution. There is an effect to improve.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명등의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a slim large area LED lamp according to an embodiment of the present invention.
슬림형 대면적 LED 조명 장치(100)는 도광판(140)의 측면에 배치되는 측면 LED 장착부(110)와 , 광이 외부로 조사되는 전면부(120)와, 전면부(120)와 도광판(140)의 사이에 배치되어 광을 확산시키는 확산판(130)과, 측면 LED 장착부(110) 및 후면 LED 장착부(150)로부터 조사되는 광을 전파시키는 도광판(140)과, 도광판(140)의 후면에 배치되는 후면 LED 장착부(150)와, 후면 LED 장착부(150)의 후면에 배치되어 광을 반사시키는 반사판(160)과, 반사판(160)의 후면에 배치되어 프레임을 이루는 금속판(170)을 포함한다. The slim large area
이러한 슬림형 대면적 LED 조명 장치(100)는 대면적 화면에 대한 균일한 조도분포를 얻기 위하여 LED 광을 전면부(120) 옆면에서 광을 비추는 사이드 광 방식과 전면부(120)의 후면에서 직접 광을 비추는 직접 광 방식을 혼합한 배열구조를 갖는다. The slim large-area
측면 LED 장착부(110)는 SMD(surface mounting device)로서 PCB(Printed Circuit Board)위에 측면 LED(112)가 장착되며, 이 측면 LED(112)는 고전력용 LED인 것이 바람직하다. The side
측면 LED 장착부(110)의 후면에는 고전력의 측면 LED(112)로부터 방출되는 열을 냉각시키기 위한 방열판(114)이 부착된다. A
스팟현상Spot phenomenon 방지 Prevention
전면부(120)는 투명 글라스 또는 아크릴로 이루어진 전면판(122)과, 전면 판(122)의 후면에 부착되어 후술하는 바와 같은 후면 LED 장착부(150)에 장착된 후면 LED(152)의 세기 분포를 균일하게 하는 필터인 비구면 렌즈(124)를 포함한다. The
도 2는 도 1의 전면부의 상세 구성을 나타낸 사시도이다. 2 is a perspective view showing a detailed configuration of the front portion of FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 비구면 렌즈(124)는 전면판(122)에서 후면 LED(152)의 세기 분포가 전면판(122)과의 거리에 비례하도록 굴곡진 형상으로 이루어진다. As shown in FIG. 2, the
보다 상세하게는, 비구면 렌즈(124)는 전면판(122)에서 LED 스팟 현상과 광원의 포화도의 차를 최소화하기 위하여 전면판(122)에서 광을 많이 받는 부분, 즉, 스팟현상이 나타나는 부분은 전면판(122)으로부터 거리가 멀게 되도록 후면으로 볼록하게 형성한다.More specifically, the
또한, 비구면 렌즈(124)는 전면판(122)에서 LED의 광을 적게 받는 부분, 즉, 광의 포화도가 작은 부분은 전면판(122)으로부터 거리가 가깝도록 평면으로 형성된다. 따라서, 비구면 렌즈(124)는 전체적으로 굴곡진 형상을 갖는다. In addition, the
이와 같은 비구면 렌즈(124)는 전면판(122)에서의 LED 광의 세기의 분포에 따라 굴곡진 형상으로 이뤄지기 때문에 화이트 밸런스와 균일한 조도 특성을 향상시킬 수 있다. Since the
확산판(130)은 전면부(120)와 도광판(140) 사이에 배치되어 도광판(140)의 전면을 통하여 일정한 방향으로 방출되는 광을 산란시켜 표면 전반에 걸쳐 골고루 확산시킨다. The
도광판(140)은 측면에 배치된 측면 LED 장착부(110)와 후면에 배치된 후면 LED 장착부(150)로부터 방출되는 LED의 광을 면광원이 되도록 전환한다.The
조도분포의 균일화Uniformity of roughness distribution
후면 LED 장착부(150)는 도광판(140)의 후면과 반사판(160) 사이에 배치되며 측면 LED 장착부(110)와 유사하게 SMD로 구성되며 기판 위에 다수의 측면 LED(112)가 장착면(151)의 길이방향(Z)으로 장착된다. 여기서, 다수의 측면 LED(112)는 고전력 LED가 바람직하다.The rear
이러한 후면 LED 장착부(150)는 직접 광 방식이며, LED가 갖는 스팟 현상과 광색의 불균일성을 최소화하기 위한 수단으로서, 도광판(140)의 후면에서 "V"자형이 되도록 길이방향(Z)으로 배열하여, 후면 LED(152)의 광이 전면을 향하여 대각선으로 조사된다.The rear
보다 상세하게는 후면 LED 장착부(150)는 도광판(140)과의 거리가 중앙부에서 가장 크고 좌우측면으로 갈수록 작아지도록 배치한다. 즉, 후면 LED 장착부(150)는 광원인 후면 LED(152)과 전면판(122)의 거리가 후면 LED(152)의 세기에 따라 다르게 되도록 배치한다. More specifically, the rear
이러한 후면 LED 장착부(150)는 전면판(122)과 후면 LED(152)와의 거리를 고려하여 양측에서 각각 하나의 후면 LED(152)로부터 방출된 광의 세기를 조절하여 전면판(122)에서 광이 중첩되어 균일한 조도를 갖는다. The rear
보다 상세하게는 후면 LED 장착부(150)는 다수의 후면 LED(152)의 세기가 도광판(140)과의 거리에 비례하도록 제어한다. In more detail, the rear
또한, 후면 LED 장착부(150)는 후면 LED(152)의 세기와 분산폭이 반비례하도록 제어한다.In addition, the rear
이러한 후면 LED 장착부(150)는 일체형으로 제작될 수도 있고 두개로 제작한후 일정한 각도로 배치될 수도 있다. The rear
반사판(160)은 후면 LED 장착부(150)의 후면에 배치되어 방출되는 광을 반시킨다. The
금속판(170)은 슬림형 대면적 LED 조명 장치(100)의 프레임으로서 구비되어 두께 방향(Y)으로는 전면부(120)로부터 반사판(160)을 고정시키고, 길이방향(Z)으로는 측면 LED 장착부(110)를 고정시킨다. The
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명 장치(100)의 동작을 도 3을 참조하여 설명한다.An operation of the slim large area
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명등의 균일한 조도분포를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a uniform illuminance distribution of a slim large area LED lamp according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 후면 LED(152) 광원이 전면에서 볼 때 "∧" 형으로 되도록 후면 LED 장착부(150)가 배열되고, 후면 LED 장착부(150)에 후면 LED(152)가 장착면(151)의 길이방향(Z)으로 배열된 상태에서, 후면 LED(152)가 광을 조사하면 좌우측에 배치된 후면 LED(152)로부터 조사된 광이 부분적으로 중첩된다. As shown in FIG. 3, the rear
여기서, 각 후면 LED(152)의 세기가 도광판(140)과의 거리에 따라 다르게 설정되기 때문에, 전면판(122)에서의 광은 균일한 세기로 분포된다.Here, since the intensity of each
보다 구체적으로는 도광판(140)과의 거리가 가장 짧은 1번 후면 LED(152)과 3'번 후면 LED(152) 광의 세기와 분포는 약하고 넓게 되도록 제어하고, 도광판(140)과의 거리가 가장 긴 1'번 후면 LED(152)과 3번 후면 LED(152) 광의 세기와분포는 강하고 좁게 되도록 제어하며, 중간에 배치된 2번 후면 LED(152)과 2'번 후면 LED(152)의 세기와 분포는 전체의 평균값을 고려하여 중간 정도로 제어한다.More specifically, the intensity and distribution of the light having the shortest distance from the
이때, 도광판(140)과의 거리가 가장 짧은 후면 LED(152)(1번, 3'번)의 광은 각각 대향 면에 배치되어 도광판(140)과의 거리가 가장 긴 후면 LED(152)(1'번, 3번)의 광과 중첩되고, 중간지점에 배치된 후면 LED(152)(2번, 2'번)의 광이 중첩되어 전면부(120) 전체에서 일정한 분포와 조도를 얻게 된다. At this time, the light of the rear LED 152 (No. 1, 3 ') having the shortest distance from the
도 3의 하단에 도시된 바와 같이 어느 정도 균일한 세기의 분포를 갖는 광이 조사되면 전면부(120)의 비구면 렌즈(124)에서 필터링을 수행한다.As shown in the lower part of FIG. 3, when light having a uniform distribution of intensity is irradiated, the
보다 구체적으로는 후면 LED(152)의 세기 분포에서 세기가 큰 영역과 작은 영역에 따라 굴곡지게 형성된 비구면 렌즈(124)에 의해 최종적으로 전면판(122)으로 조사되는 후면 LED(152)의 광 세기는 면 전체에 걸쳐 균일한 분포를 갖는다.More specifically, the light intensity of the
이러한 구성에 의해 고전력 LED를 사용하면서도 스팟현상과 화이트 밸런스의 향상 및 조도균일화를 달성할 수 있다.This configuration makes it possible to achieve spot phenomenon and white balance improvement and uniformity of illumination while using high power LED.
측면 side
LEDLED
장착부(110)의Of the mounting
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명등의 변형예를 개략적으로 나타낸 단면도이며,Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the slim large area LED lamp according to an embodiment of the present invention,
변형예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명 장치(400)는 측면 LED 장착부(410)를 제외한 구성이 실시예와 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략한다. In the slim large area
슬림형 대면적 LED 조명 장치(400)는 도광판(440)의 양측면에 두개의 측면 LED 장착부(410a,410b)가 배치된다. In the slim large area
이러한 구성에 의해 대면적인 경우 문제가 되는 광원의 균일성을 보다 개선할 수 있다. Such a configuration can further improve the uniformity of the light source that becomes a problem in large areas.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명등의 다른 변형예를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 5 is a plan view schematically showing another modified example of the slim large area LED lamp according to the embodiment of the present invention.
다른 변형예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명 장치(500)는 측면 LED 장착부(510)를 제외한 구성이 실시예와 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략한다. In the slim large area
슬림형 대면적 LED 조명 장치(500)는 도광판(140) 주면의 4면에 4개의 측면 LED 장착부(510a~510d)가 배치된다. In the slim large area
이러한 구성에 의해 대면적인 경우 문제가 되는 광원의 균일성을 보다 개선할 수 있다. Such a configuration can further improve the uniformity of the light source that becomes a problem in large areas.
슬림형 대면적 Slim large area LEDLED 조명 장치의 응용 Application of lighting device
이와 같이 구성을 갖는 슬림형 대면적 LED 조명 장치를 다용한 용도의 광원으로서 응용될 수 있다. The slim large area LED lighting device having such a configuration can be applied as a light source for a multipurpose use.
예를 들면, 선박용 조명등은 특성상 고전력 LED의 사용으로 인한 스팟 현상 및 화이트 밸런스가 문제되므로, 본 발명에 따른 슬림형 대면적 LED 조명 장치(100)를 광원으로 사용하면 이를 해결할 수 있다. For example, a marine lighting has a problem of spot phenomenon and white balance due to the use of a high-power LED in nature, it can be solved by using the slim large area
또한, 슬림형 대면적 LED 조명 장치(100)는 대면적화 추세인 액정표시 장치의 BLU로도 사용할 수 있다.In addition, the slim large area
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명등의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고,1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a slim large area LED lamp according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 전면부의 상세 구성을 나타낸 사시도이며,2 is a perspective view showing a detailed configuration of the front portion of FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명등의 균일한 조도분포를 설명하기 위한 도면이고,3 is a view for explaining a uniform illuminance distribution of a slim large area LED lamp according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명등의 변형예를 개략적으로 나타낸 단면도이며,Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the slim large area LED lamp according to an embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬림형 대면적 LED 조명등의 다른 변형예를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 5 is a plan view schematically showing another modified example of the slim large area LED lamp according to the embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 슬림형 대면적 LED 조명 장치 110 : 측면 LED 장착부100: slim large area LED lighting device 110: side LED mounting portion
112 : 측면 LED 114 : 방열판112: side LED 114: heat sink
120 : 전면부 122 : 전면판120: front portion 122: front panel
124 : 비구면 렌즈 130 : 확산판124: aspherical lens 130: diffuser plate
140 : 도광판 150 : 후면 LED 장착부140: light guide plate 150: rear LED mounting portion
152 : 후면 LED 160 : 반사판152: rear LED 160: reflector
170 : 금속판 170: metal plate
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