KR100971989B1 - 평판 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED를 광원으로 이용하여 거실, 방, 사무실 등의 실내조명 및 인테리어 조명 등으로 이용되는 평판 조명 장치에 관한 것으로, 일면에 빛의 산란과 반사를 수행하는 반사부가 형성되는 도광판 및 상기 도광판의 측면에 구비되며, 이중 방열부가 형성된 발광부로 구성된다.
본 발명에 따르면, LED를 방열이 되는 금속 재질의 PCB에 부착하여 광원을 제작하고, 이 PCB를 다시 방열이 되는 금속 재질의 프레임에 부착하여 이중 방열 구조로 제작함으로써 광원의 수명이 연장되고 효율이 증가되는 평판 조명 장치를 제공할 수 있다.
평판 조명, LED, 방열, 스크래치

Description

평판 조명 장치{Plane Light Source Unit}
본 발명은 평판 조명 장치에 관한 것으로, 상세하게는 LED를 광원으로 이용하여 거실, 방, 사무실 등의 실내조명 및 인테리어 조명 등으로 이용되는 평판 조명 장치에 관한 것이다.
조명을 위해 사용되는 일반적인 전구는 형광등, 백열등 또는 산업용으로 사용되는 메탈 네온등으로 구별되며, 이들 전구들은 대부분이 유리관 안에 가스를 주입하여 사용하는 가스 방전관 구성이다.
따라서, 일반적인 전구의 경우 유리관의 소손으로 인한 가스 누출 시 대기 오염의 원인이 될 수 있다. 그리고, 휘도를 밝게 하고자 할 시에는 그에 따른 소비 전력이 상승하게 되고, 그에 알맞은 전력선 공사 등을 행해야 하므로 시설비용과 유지관리비용이 과도하게 소요되는 등의 문제점이 있다.
한편, 상기한 전구의 문제점을 해소할 대안으로 근래에는 소비전력이 낮은 LED를 이용한 조명등 개발이 제안되고 있다.
LED를 이용한 조명등은 LED가 전기적으로 연결된 기판과 기판이 고정되는 방열수단으로 구성되어 있으나, 이러한 구성의 경우 기판과 방열판이 별개의 부품으 로 구성되어 있어 방열효과가 저하되므로 충분한 방열효과를 얻을 수 없었고, 소망하는 휘도를 제공하기도 어려운 문제점이 있다.
또한, 휘도를 높이기 위한 방안으로 다수개의 LED를 집합체로 구성한 경우도 있으나, 이러한 구성의 경우 LED 자체에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각수단을 별도로 구비해야 하는바, 구성이 복잡하고 냉각수단의 고장에 의해 조명등이 파손되는 등의 결함이 있어 대부분 실용화되지 못하는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, LED를 방열이 되는 금속 재질의 PCB에 부착하여 광원을 제작하고, 이 PCB를 다시 방열이 되는 금속 재질의 프레임에 부착하여 이중 방열 구조로 제작함으로써 광원의 수명이 연장되고 효율이 증가되는 평판 조명 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평판 조명 장치는, 일면에 빛의 산란과 반사를 수행하는 반사부가 형성되고, 타면에는 외부로 방출되는 빛을 확산시키는 광확산부를 구비하는 도광판 및 상기 도광판의 측면에 구비되며, 이중 방열부가 형성된 발광부를 포함하고, 상기 도광판은, 표면이 도트 또는 스크래치 형태이고, 상기 도트 또는 스크래치의 밀도는 상기 발광부에서 멀어질수록 높아지는 것을 특징으로 하고, 상기 이중 방열부는, 3색(적색,녹색,청색)의 다른 색상의 LED 칩을 구비한 광원이 결합 되며, 상기 광원에서 발생 되는 열을 외부로 방출시키는 금속 PCB인 제1방열부 및 상기 제1방열부를 덮도록 상기 제1방열부와 결합 되며, 상기 제1방열부에서 발생 되는 열을 외부로 방출시키는 금속 프레임인 제2방열부로 구성된 것을 특징으로 하는 평판 조명 장치를 제공한다.
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상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, LED를 방열이 되는 금속 재질의 PCB에 부착하여 광원을 제작하고, 이 PCB를 다시 방열이 되는 금속 재질의 프레임에 부착 하여 이중 방열 구조로 제작함으로써 광원의 수명이 연장되고 효율이 증가되는 평판 조명 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부함 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치를 나타낸 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치를 나타낸 측단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치에서 발광부를 나타낸 상세도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 일면에 빛의 산란과 반사를 동시에 수행하기 위한 반사부(300)가 형성되는 도광판(200)이 구비되며, 도광판(200)의 양 측면으로 빛을 발생하는 광원(110)이 이중 방열부에 결합되어 형성되는 발광부(100)가 인접하여 구비된다.
도광판(Light Guide Panal; 200)은 광 균일도를 최대화하기 위하여 도광판(200)의 표면을 도트 또는 스크래치(210) 형태로 형성된다.
도트 또는 스크래치(210)의 밀도는 전반적으로 발광부(100)에 가까이 위치하는 쪽은 낮고, 발광부(100)에서 멀어질수록 도트 또는 스크래치(210)의 밀도가 높도록 하였다. 그래서, 도광판(200)으로부터 외부로 방사되는 빛의 양을 발광부(100)쪽은 줄이고, 발광부(100)로부터 멀어질수록 빛이 많이 방사되게 함으로써 도광판(200)에서 외부로 방사되는 빛의 분포가 균일하도록 하였다.
본 발명에서는 도광판(200)의 양 측면에 인접하여 발광부(100)가 결합되므로, 도트 또는 스크래치(210)의 밀도는 도광판(200)의 중앙부에 가까울수록 높게 된다. 그리고, 본 발명에서는 도광판(200)의 표면을 도트 또는 스크래치(210)로 형성되는 것을 설명하였지만, 원 또는 다각형 무늬로 도광판(200)의 표면을 형성할 수도 있다.
그리고, 도광판(200)의 후면에 형성되는 반사부(300)는 반사아크릴, 밀러 또는 기타 반사부제 등이 도광판(200)의 후면에 부착되거나 도포되어 형성된다.
이러한 반사부(300)는 광원(110)의 빛을 반사하여 도광판(200)의 전면을 통하여 외부로 빛이 방출되도록 하는 역할을 한다. 아울러, 반사부(300)의 사용으로 인해 광원(110)을 넓은 간격으로 배치할 수 있으므로, 조명 장치에 사용되는 광원(110)의 개수를 줄일 수 있다.
한편, 본 발명에 사용되는 도광판(200)의 두께는 약 10밀리미터(mm)에 해당하므로, 본 발명에 따른 조명 장치는 도광판(200)의 두께와 비슷한 10밀리미터 두께로 슬림(Slim)화 되어 조명의 설치 부피를 최소화할 수 있다.
도광판(200)의 양 측면에 각각 결합 되는 발광부(100)는 광원(110)으로 고휘도 백색 LED(Light Emitting Diode) 칩을 사용하는 것이 바람직하지만, 그 외에 유기 EL(Electroluminescence) 등을 사용할 수도 있다.
LED 칩을 이용한 광원(110)은 종래의 광원에 비해 소형이고 수명이 길다. 뿐만 아니라 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력이 적게 소모되며 효율이 좋고 선명한 색이 발광 된다.
LED 칩은 반도체 소자이기 때문에 갈라짐 등이 없으며, 초기 구동 특성이 우수하여 고속 응답의 특징을 지니고 있다. 그리고, 진동이나 온(ON), 오프(OFF) 등의 점등 또는 소등의 반복에 강하다는 특성이 있다.
그리고, LED 칩은 자외선 등의 인체에 해가 되는 빛이 발생 되지 않고, 수은 등의 유해물질이 없는 친환경적이며, 반영구적(조명 수명 100,000시간 이상)이다.
발광부(100)는 광원(110)인 LED 칩이 균일하게 배열되어 있어서, 도광판(200) 내부로 광원(110)의 빛이 고르게 입사되기 때문에 도광판(200) 전면을 통하여 외부로 방출되는 빛은 균일하다.
따라서, 광원(110)의 발광시 도광판(200) 내로 평면 방향을 향하여 입사된 빛은 도광판(200)에서 도트 또는 스크래치(210)에 의해서 굴절되어 도광판(200) 전면쪽으로 방향이 바뀌어 균일하게 외부로 방출된다.
그리고, 도광판(200)의 후면으로 향하는 빛은 반사판(300)에 의해서 반사되어 도광판(200)의 전면으로 향하여 외부로 방출된다.
아울러, LED 칩을 광원(110)으로 사용하는 중에 LED 칩에서 발생 되는 열은 이중 방열부를 통하여 외부로 방열 되도록 하였다.
이중 방열부는 제1방열부(130)와 제2방열부(170)로 나뉜다.
제1방열부(130)는 열전도도가 높은 금속(Metal) 재질의 PCB(Printed Circuit Board)로 형성된다. 그래서, LED 칩을 광원(110)으로 하여 충분한 광량을 얻을 수 있도록 복수의 LED 칩을 제1방열부(130)인 금속 재질의 PCB에 결합하여 바(Bar) 형 태로 제작한다.
그리고, 제2방열부(170)는 열전도도가 높은 금속 재질의 프레임으로 형성하고, 광원(110)인 LED 칩이 결합 된 제1방열부(130)가 제2방열부(170)에 결합 되도록 한다.
즉, 광원(110)에 전원이 공급됨으로써 광원(110)이 발광하게 되면, 그에 따른 열이 발생한다. 이때의 열은 제1방열부(130)를 금속 재질의 PCB로 형성하였기 때문에 광원(110)에서 발생 되는 열을 외부로 직접 방출시키므로 열에 의한 광원(110)의 수명이 떨어지는 것을 방지하고, 또한 광원(110)의 밝기가 떨어지는 것을 방지한다.
그리고, 열전도도가 높은 금속 재질의 프레임으로 제2방열부(170)를 형성하였기 때문에, 제1방열부(130)를 통해 방출되는 열은 제2방열부(170)를 통하여 외부로 다시 방출된다.
이렇게 이중 방열 구조로 방열부를 구성함으로써 발광부(100)의 광 효율을 극대화할 수 있다.
그리고, 도광판(200)의 타면 즉, 도광판(200)에서 반사부(300)가 형성된 면의 반대쪽 면에는 광원(110)의 빛을 외부로 고르게 확산시키는 광확산부(400)를 구비한다. 광확산부(400)를 구비함으로써 빛에 의한 눈부심이 없으며 연색성(CRI)이 95% 내지 100%인 자연의 빛 구현이 가능하다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 평판 조명 장치는 각종 실내의 천정이나 벽면 또는 바닥 등에 설치되는 조명 대용으로 사용될 수 있으며, 이하에서는 본 발명에 따른 적용을 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 평면 조명 장치에 전원을 인가하면 회로(미도시)를 통해 광원(110)에 전원이 인가되어 다수의 광원(110)이 동시에 점등된다.
광원(110)이 점등되면 광원(110)에서 방출되는 빛은 도광판(200)의 전면을 통해 외부로 직접 방출되고, 도광판(200)의 후면으로 향하는 빛은 반사부(300)에 의해 반사된 후 도광판(200)에 의해 외부로 방출된다. 이때, 도광판(200)의 표면에 형성된 도트 또는 스크래치(210)에 의해서 빛은 외부로 균일하게 방출된다.
그리고, 도광판(200)의 전면에는 광확산부(400)가 구비되어 있어서 직진성을 갖는 광원(110)의 빛을 확산시켜 방출하게 된다.
아울러, 다수의 광원(110)을 동시에 점등하면 조명으로 사용할 수 있는 충분한 양의 빛이 방출되지만, 고온의 열 또한 발생하게 된다.
그래서, 제1방열부(130)로 형성되는 열전도도가 높은 금속 재질의 PCB에 광원(110)이 부착되어 있으므로 광원(110)에서 발생하는 열이 외부로 신속하게 방출되고, 또한 제1방열부(130)에서 방출되는 열은 열전도도가 높은 금속 재질 프레임인 제2방열부(170)로 전도되어 신속하게 외부로 방출된다.
한편, 본 발명에 따른 평면 조명 장치는 광원(110)의 빛을 일정시간 간격으로 순차적 또는 불규칙적으로 발광 되도록 할 수도 있다.
예를 들어, 발광부(100)의 광원(110)으로 3색(적색, 녹색, 청색)의 다른 색 상의 LED 칩을 구비하여 교차 또는 동시에 발광시킴으로써 여러 색이 표현되도록 할 수 있다.
이렇게 조명 장치에 사용되는 광원을 여러 색의 빛이 발생 되도록 함으로써 감성조명으로 이용이 가능하다.
감성 조명은 사람의 심리 상태에 따라 빛의 색을 다르게 적용시키면서 공간을 변화시킬 수 있는 조명기술로써, 심리치료 기법의 한 분야인 조명요법(Lighting Therapy)을 과학적인 방법으로 조명기기에 적용시킨 것이다.
즉, 색상은 사람마다 취향이 조금씩 다르고 또한 불빛의 밝기에 있어서도 사람마다 취향이 다르기 때문에, 주변의 상황에 따라서, 이를 자동 또는 수동 조작으로 빛의 밝기 및 색상을 조절하여 사용할 수 있는 것이다.
따라서, 감성조명이 설치되는 위치 및 목적에 따라 광을 가변적으로 조절하여 사용하기 위해서는 전원을 온 또는 오프 시키거나 모드를 선택하거나 또는 시간 설정 등을 하기 위한 장치가 더 구비될 수 있다.
예를 들면, 모드 선택으로 기본 모드, 지정 모드 및 자연 모드 등을 선택할 수 있는데, 기본 모드는 특정 감성을 느낄 수 있도록 여러 색상이 조합된 편안 모드, 활기 모드, 우울 모드 등을 포함할 수 있다.
지정 모드는 미리 설정된 특정 색상이 나타내는 감성을 주로 느낄 수 있도록, 빨강 모드, 주황 모드, 노랑 모드, 연두 모드, 녹색 모드, 청록 모드, 파랑 모드, 남색 모드, 보라 모드, 자주 모드, 흰색 모드, 회색 모드 및 검정 모드 등을 포함할 수 있다.
자연 모드는 자연에서 느낄 수 있는 감성이 나타나도록 파란 하늘 모드, 하얀 구름 모드, 먹구름 모드, 저녁놀 모드 및 일출 모드 등을 포함할 수 있다.
표 1에는 각 색상이 나타내는 주된 감성이 나타나 있다. 이와 같이 각 색상은 고유의 감성이 있으므로, 특정 색상의 노출 시간, 노출 빈도, 노출 순서 조절을 통해 특정 감성을 나타내는 조명 연출이 가능하다.
색상 감성
빨강 정열, 피, 힘, 위험, 잔인, 야만
주황 원기, 약동, 활력, 만족, 적극, 가을, 식욕
노랑 희망, 광명, 유쾌, 명랑, 접근, 황금, 천박
연두 위안, 친애, 신선, 생장, 초여름, 야외, 어린이
녹색 안식, 평화, 평정, 중성, 신선함, 여름
청록 이지, 냉지, 심미, 바다, 산림, 찬바람
파랑 냉정, 심원, 명상, 영원, 바다. 성실
남색 숭고, 천사, 심원, 무한, 신비, 정화
보라 창조, 우미, 신비, 우아, 고귀, 예술, 신앙
자주 순수, 청결, 소박, 순결
흰색 신성, 고독, 순수, 청결
회색 평범, 우울, 음울, 겸손
검정 허무, 절망, 정지, 침묵, 엄숙, 부정, 죽음
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치를 나타낸 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치를 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 평판 조명 장치에서 발광부를 나타낸 상세도이다.

Claims (4)

  1. 일면에 빛의 산란과 반사를 수행하는 반사부가 형성되고, 타면에는 외부로 방출되는 빛을 확산시키는 광확산부를 구비하는 도광판; 및
    상기 도광판의 측면에 구비되며, 이중 방열부가 형성된 발광부; 를 포함하고,
    상기 도광판은,
    표면이 도트 또는 스크래치 형태이고, 상기 도트 또는 스크래치의 밀도는 상기 발광부에서 멀어질수록 높아지는 것을 특징으로 하고,
    상기 이중 방열부는,
    3색(적색,녹색,청색)의 다른 색상의 LED 칩을 구비한 광원이 결합되며, 상기 광원에서 발생 되는 열을 외부로 방출시키는 금속 PCB인 제1방열부; 및
    상기 제1방열부를 덮도록 상기 제1방열부와 결합 되며, 상기 제1방열부에서 발생 되는 열을 외부로 방출시키는 금속 프레임인 제2방열부; 로 구성된 것을 특징으로 하는 평판 조명 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
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