KR100971706B1 - 복수의 발광소자를 포함하는 면 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 면 조명장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 대류에 의한 발열 문제를 개선하는 면 조명장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조명장치는 상술한 목적을 달성하기 위해, 테두리부를 가지며 전면 방향으로 돌출된 다면체 형상을 갖는 베이스; 상기 베이스의 다면체 각 평면에 부착되며, 복수 개의 발광소자가 실장되는 회로기판; 테두리부를 가지며 전면 방향으로 볼록하게 형성되는 투광성 전면 커버; 상기 베이스 및 상기 전면 커버의 테두리부에 대응되는 크기로서 중앙부가 개구된 환형 지지판, 상기 환형 지지판의 외경부에서 연장되어 전면 방향으로 경사지게 형성되는 공기 유입판, 상기 환형 지지판의 외경부에서 연장되어 후면 방향으로 경사지게 형성되는 공기 배출판으로 이루어지는 대류 안내판; 및 상기 베이스의 테두리부와 상기 환형 지지판 및 상기 전면 커버의 테두리부를 관통하되, 상기 환형 지지판과 상기 전면 커버의 사이는 이격되도록하여 고정하는 고정 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
평면, 조명장치, 발광소자, 발열, 대류

Description

복수의 발광소자를 포함하는 면 조명장치{lighting device having a plurality of light emission devices}
본 발명은 면 조명장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 대류를 이용하여 발열 문제를 개선하는 면 조명장치에 관한 것이다.
면 조명장치는 다양한 광원을 통해 빛을 제공 장치로서, 다양한 용도로 사용된다. 면 조명장치는 일반적으로 다양한 형상의 출사면을 통해 빛을 제공한다.
면 조명장치에 사용되는 광원은 다양한 종류가 가능하며, 예를 들어, 냉음극 형광 램프(CCFL)와 같은 선광원이나 발광 다이오드(LED)와 같은 점광원이 사용될 수 있다.
종래의 액정표시 장치용 백라이트는 광원의 위치에 따라 에지형(edge type) 방식과 직하형(direct type) 방식의 두 종류로 구분되었으며, 면 조명장치 역시 광원의 위치에 따라 상술한 두 종류로 구분할 수 있다. 상기 에지형은 측면 조명 방식 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
이하, 직하형 방식의 면 조명장치의 구조를 설명한다.
도 1은 종래의 직하형 면 조명장치의 구조를 설명하는 도면이다.
도시된 바와 같이, 종래의 면 조명장치는 평면 형상의 베이스(2), 복수 개의 발광소자(4)를 실장하기 위한 인쇄회로 기판(3)과 상기 복수 개의 발광소자(4)로부터 방출된 빛을 확산시키는 확산판(5), 상기 부재들을 수납하는 프레임(1)을 포함한다.
상기 발광소자(4)는 다양한 파장의 빛을 발생시키는 LED이며, 상기 인쇄회로기판(3)은 상기 LED를 구동하는 기판이다.
상기 확산판(5)은 빛을 확산시켜 조명효과를 높이는 시트(sheet)이며, 상기 프레임(1)은 상술한 부재들을 수납하며 금속으로 만들어질 수 있다.
LED와 같은 광원(4)은 발광각이 좁은 문제가 있으나, 상기 확산판(5)을 이용하면 조명효과를 개선할 수 있다.
종래의 면 조명장치는 발광소자로부터 발생하는 열로 인해 발광소자의 수명이 감소하는 문제가 있었다.
또한, 확산판의 존재에도 불구하고 광원의 발광각이 좁은 경우 조명효과가 감소하는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 발열 문제가 개선된 면 조명장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 조명효과가 개선된 면 조명장치를 제안하는 것이다.
본 발명에 따른 조명장치는 상술한 목적을 달성하기 위해, 테두리부를 가지며 전면 방향으로 돌출된 다면체 형상을 갖는 베이스; 상기 베이스의 다면체 각 평면에 부착되며, 복수 개의 발광소자가 실장되는 회로기판; 테두리부를 가지며 전면 방향으로 볼록하게 형성되는 투광성 전면 커버; 상기 베이스 및 상기 전면 커버의 테두리부에 대응되는 크기로서 중앙부가 개구된 환형 지지판, 상기 환형 지지판의 외경부에서 연장되어 전면 방향으로 경사지게 형성되는 공기 유입판, 상기 환형 지지판의 외경부에서 연장되어 후면 방향으로 경사지게 형성되는 공기 배출판으로 이루어지는 대류 안내판; 및 상기 베이스의 테두리부와 상기 환형 지지판 및 상기 전 면 커버의 테두리부를 관통하되, 상기 환형 지지판과 상기 전면 커버의 사이는 이격되도록하여 고정하는 고정 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 면 조명장치는 다음과 같은 유리한 효과가 있다.
본 발명의 자연 대류를 활성화시키는 구조를 통해서 발열 문제를 개선한다. 또한, 본 발명은 측면 방향으로도 균일한 조명을 제공하는 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 2는 본 실시예에 따른 면 조명장치의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 면 조명장치는 베이스(201), 대류 안내판(202), 투광성 전면 커버(203), 고정 부재(204)를 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이 베이스(201)는 조명장치의 전면 방향으로 돌출된 형상을 갖는다.
도 3은 본 실시예에 따른 베이스(201)의 돌출된 다면체 형상의 일례이다. 이하, 도 3을 참조하여 발열판(201)의 다면체 형상에 관하여 상세하게 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이 베이스(201)는 다수 개의 다각 면(301, 302, 303)으로 이루어진다. 도 3의 (a)는 베이스(201)의 정면 형상을 나타낸다. 도시된 면의 개수는 다양하게 조절될 수 있다. 도 3의 (b)는 베이스(201)의 측면 형상을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 각각의 다각 면은 임의의 경사각에 따라 연결되며, 이를 통해 베이스(201)는 조명 장치의 전면 방향으로 돌출되도록 형성된다.
도 3의 (c)는 베이스(201)의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 베이스(201)는 조명장치가 조명을 제공하는 전면 방향으로 돌출된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(201)에는 복수 개의 발광소자(205)를 실장하는 회로기판(206)이 실장된다. 상기 회로기판(206)이 발열판(201)의 각 평면에 부착되는 경우, 다양한 각도에서 발광소자(205)가 조명을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 베이스의 전면(201a)에는 발광소자(205)와 회로기판(206)이 실장된다. 상기 베이스(201)는 전면 방향으로 돌출되는 형상을 갖기 때문에 후면(201b)에는 일정한 공간이 형성된다. 후면 방향에 형성된 공간에는 조명장치의 동작을 위한 다양한 장치들을 수납하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 외부 교류 전원을 발광소자(205)의 동작을 위한 직류 전원으로 변환하는 SMPS 등의 모듈들이 수납될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(201)는 입체적 형상을 갖기 때문에 발광소자(205)로부터 방출되는 광은 조명장치의 전면뿐만 아니라 측면으로도 방출되어 조명 효과가 더욱 향상되는 이점이 있다.
도 2의 투광성 전면 커버(203)는 외부 충격으로부터 상기 발광소자(205) 등 의 부품을 보호하고, 상기 발광소자(205)로부터 방출된 광을 확산하여 조명 효과를 높인다. 또한, 상기 투광성 전면 커버(203)는 상기 베이스(201)의 형상에 상응하도록 제작되는 것이 바람직하다. 즉, 도시된 바와 같이, 베이스(201)가 조명장치의 전면 방향으로 돌출하게 제작되는 경우, 상기 투광성 전면 커버(203) 역시 조명장치의 전면 방향으로 돌출되도록 제작되는 것이 바람직하다.
종래의 조명 장치는 발광소자(205)에서 발생한 열로 인하여 발광소자의 수명이 단축되는 문제가 있었다. 본 실시예의 경우, 발광소자(205)가 실장된 회로기판(206)이 베이스(201)에 부착되므로 발광소자(205)로부터 발생된 열이 용이하게 외부로 배출된다. 즉, 상기 베이스(201)는 방열판으로서의 기능을 겸한다.
또한, 본 실시예에 따른 조명 장치는 상기 대류 안내판(202)을 이용하여 발광소자(205)로부터 발생한 열을 외부로 용이하게 배출하는 특징이 있다. 상기 대류 안내판(202)은 자연대류 현상을 이용하여 열을 외부를 용이하게 배출하는 형상을 갖는다.
상기 대류 안내판(202)은 공기 유입판(202a)과 공기 배출판(202b) 및 환형 지지판(202c)을 포함하는 구조를 갖는다. 바람직하게, 상기 대류 안내판(202)은 상술한 3개의 판(202a,202b,202c)이 결합되어 'ㅅ'자 형상을 갖는다.
상기 대류 안내판(202)은 바람직하게 원형 또는 타원형의 형상을 갖는다. 또한, 상기 환형 지지판(202c)은 상기 투광성 전면 커버(203)의 테두리부에 대응되는 크기로 제작되며, 중앙부가 개구된다. 상기 환형 지지판(202c)의 외경부에는 공기 유입판(202a)과 공기 배출판(202b)이 형성된다.
상기 공기 유입판(202a)은 외부로부터 공기가 유입되는 안내판이다. 상기 공기 유입판(202a)의 단부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 조명 장치의 전면 방향으로 경사지게 형성되어 외부로부터 공기가 용이하게 유입되도록 한다. 상기 공기 유입판(202a)의 길이나 각도는 조명 장치의 전체 크기, 방열량, 공기 배출판(202b)의 형상에 따라 결정되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 공기 유입판(202a)을 통해서는 외부의 상대적으로 차가운 공기가 유입되므로, 상기 발광소자(205)에 의해 가열된 조명장치의 온도 상승이 억제된다.
상기 공기 배출판(202b)은 조명 장치 내부에 가열된 열을 외부로 배출시키는 안내판이다. 상기 공기 배출판(202b)의 단부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 조명 장치의 후면 반향으로 경사지게 형성되어 상기 조명 장치의 내부에서 가열된 공기를 외부로 방출시킨다. 상기 공기 배출판(202b)의 길이나 각도는 조명 장치의 전체 크기, 방열량, 상기 공기 유입판(202a)의 형상에 따라 결정되는 것이 바람직하다.
상기 공기 유입판(202a)과 상기 공기 배출판(202b)의 단부는 서로 다른 방향으로 기울어져 있기 때문에, 상기 공기 배출판(202b)의 단부를 통해 배출된 뜨거운 공기가 다시 상기 공기 유입판(202a)을 통해 유입되는 가능성이 낮다.
상기 환형 지지판(202c)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공기 유입판(202a)과 상기 공기 배출판(202b)이 서로 접하는 면으로부터 연장되어 형성된다. 상기 환형 지지판(202c)은 상기 공기 유입판(202a)과 상기 공기 배출판(202b)을 고정시켜, 상기 공기 유입판(202a)을 통해 공기가 유입되고, 상기 공기 배출판(202b)을 통해 공기가 배출되는 것이 가능하게 한다.
상기 베이스(201), 대류 안내판(202), 투광성 전면 커버(203)는 고정부재(204)를 통해 고정되는 것이 바람직하다. 상기 고정부재(204)는 도 2에 도시된 바와 같이 베이스(201)의 테두리부분과 환형 지지판(202c) 및 투광성 전면 커버(203)를 관통하여 각 부재를 위치시킨다.
상기 환형 지지판(202c)과 투광성 전면 커버(203)는 서로 이격되도록 고정되는 것이 바람직하다. 상기 이격된 공간을 통해 자연대류가 발생가 발생할 수 있기 때문이다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 환형 지지판(202c) 주변에 스페이서(400)를 추가시키는 경우, 상기 환형 지지판(202c)을 상기 베이스(201)와 투광성 전면 커버(203) 사이에 이격된 공간을 용이하게 위치시킬 수 있다.
상기 대류 안내판(202)은 상기 조명장치로 공기가 유입/유출되는 통로를 제공하며, 간접 조명으로서의 역할도 수행한다. 입체적인 구조를 갖는 베이스(201)의 구조 때문에 발광 소자(205)는 조명 장치의 측면 방향으로도 광을 방출한다. 이 경우, 측면 방향으로 방출된 광은 상기 공기 배출판(202b)에 의해 반사되어 외부로 방출된다. 결과적으로 상기 공기 배출판(202b)에 의해 반사되어 외부로 제공된 광은 간접 조명으로서의 역할을 수행한다.
도 4는 본 실시예에 따른 조명 장치의 결합관계를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 베이스(201)는 전면 방향으로 돌출된 다면체 형상을 갖고, 상기 베이스의 전면(201a)에는 발광소자 및 회로기판이 부착된다. 또한, 상기 베이스의 후면(201b)의 공간에는 SMPS 등의 모듈(401)이 실장된다.
상기 베이스(201)의 테두리부와 상기 대류 안내판(202) 및 투광성 전면 커버(203)의 테두리부에는 관통용 홀이 추가적으로 구비되는 것이 바람직하다. 상기 관통용 홀이 구비된 경우, 각 부재들은 고정 부재(204)에 의해 고정된다.
또한, 상기 베이스(201)의 테두리부와 투광성 전면 커버(203) 사이에는 적어도 한개의 스페이서(400)가 삽입되어 상기 대류 안내판(202)의 위치를 결정할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 부재들이 결합된 모습을 나타낸다.
본 실시예는 자연 대류가 용이한 대류 안내판(202)을 이용하여 발광소자(205)의 발열 문제를 해결한 유리한 점이 있다. 또한, 대류 안내판(202)에 의해 간접 조명이 제공되는 유리한 점이 있다.
도 2 내지 도 5의 조명 장치는 자연 대류에 의하여 발열 문제를 해결하지만, 추가적으로 팬(fan)을 구비하여 대류를 더욱 촉진시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스(201)의 전면(201a) 또는 후면(201b)에 팬을 설치하는 경우, 상기 대류 안내판(202)을 통해 유입/배출되는 공기의 양이 더욱 많아져 효율적으로 발열 문제를 해결할 수 있다. 만약 팬이 상기 베이스(201)의 후면(201b)에 설치되는 경우, 상기 베이스(201)에 일정한 홀(hole)을 형성시켜 상기 팬에 의한 대류를 촉진시킬 수도 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 고려되어 야 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 조명장치에 적용가능하므로, 본 발명에 산업상 이용가능성이 있음은 자명하다.
도 1은 종래의 직하형 면 조명장치의 구조를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 면 조명장치의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 3실시예에 따른 베이스의 돌출된 다면체 형상의 일례이다.
도 4는 본 실시예에 따른 조명 장치의 결합관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 부재들이 결합된 모습을 나타낸다.

Claims (4)

  1. 테두리부를 가지며 전면 방향으로 돌출된 다면체 형상을 갖는 베이스;
    상기 베이스의 다면체 각 평면에 부착되며, 복수 개의 발광소자가 실장되는 회로기판;
    테두리부를 가지며 전면 방향으로 볼록하게 형성되는 투광성 전면 커버;
    상기 베이스 및 상기 전면 커버의 테두리부에 대응되는 크기로서 중앙부가 개구된 환형 지지판, 상기 환형 지지판의 외경부에서 연장되어 전면 방향으로 경사지게 형성되는 공기 유입판, 상기 환형 지지판의 외경부에서 연장되어 후면 방향으로 경사지게 형성되는 공기 배출판으로 이루어지는 대류 안내판; 및
    상기 베이스의 테두리부와 상기 환형 지지판 및 상기 전면 커버의 테두리부를 관통하되, 상기 환형 지지판이 상기 전면 커버 및 상기 베이스와 이격되도록 고정하는 고정 부재를 포함하는 면 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환형 지지판 및 상기 전면 커버의 테두리부 사이에는 상기 고정 부재에 의해 관통되는 제1 스페이서가 설치되고,
    상기 환형 지지판 및 상기 베이스의 테두리부 사이에는 상기 고정 부재에 의해 관통되는 제2 스페이서가 설치되는 것을 특징으로 하는 면 조명장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베이스는 금속재료로 이루어지며 방열판을 겸하는 것을 특징으로 하는 면 조명장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    외부 전원을 상기 발광소자의 구동을 위한 전원으로 변환하는 전원 모듈을 추가로 포함하되,
    상기 전원 모듈은 상기 베이스의 후면에 부착되는 것을 특징으로 하는 면 조명장치.
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