KR101145418B1 - 방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치 - Google Patents

방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방수성과 광범위한 지향각을 구비하여 내구성과 경제성이 뛰어난 발광장치 및 이를 이용한 면광원장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은 판형상의 기판; 기판 상단면에 결합하는 광소자; 기판 상단면에 결합하여 광소자를 수용하고, 기판과 함께 내부공간을 형성하는 하우징; 하우징 상단면에 결합되어 광소자에서 발생되는 광의 출사를 제어하는 광제어부; 및 내부공간은 광소자에 가까운 제1내부공간과 광소자에 먼 제2내부공간으로 구분되고, 제2내부공간에 구비되는 방수부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 하우징과 기판 사이의 내부공간에 방수부재가 구비되도록 하여 공기 중 포함된 습기나 물에 의한 누전을 방지할 수 있어 실내외에서 안정적으로 사용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 하우징 상단면에 광제어부가 결합됨으로써 광소자의 광범위하고 균일한 지향각을 구현할 수 있어 적은 수의 광소자 모듈을 사용하더라도 동일한 밝기를 구현할 수 있고, 암부가 형성되지 않는 매끄러운 광분산을 이룰 수 있는 효과가 있다.

Description

방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치{A Light Emitting Device Module With Waterproof Function and A Plane Light Source Apparatus Using the Same}
본 발명은 방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방수성과 광범위한 지향각을 구비하여 내구성과 경제성이 뛰어난 발광장치 및 이를 이용한 면광원장치에 관한 것이다.
근래에 발광다이오드(LED)는 적은 소비전력으로 구동되고 발열량이 적어 다양한 기술분야에서 광원으로 사용되고 있다. 이러한 점 광원인 LED를 이용하여 명암의 격차가 적고 균일한 휘도의 조명을 구현하려는 많은 노력이 있어왔다. 또한, 실내외를 불문하고 장시간 안정적으로 사용할 수 있는 내구성 있는 LED를 만들기 위한 노력을 하고 있다.
이에 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0127895호는 구성요소를 최소화하고 구성요소 간의 결합도 간이 하게 구현하되, 상부에 방수 실리콘을 형성함으로써 전기적 접속부위가 외부로 노출되는 것을 봉쇄하여 내구성을 증대하려고 하였다.
하지만, 이러한 공개발명은 LED 칩 상부에 광확산을 위한 랜즈가 구비되어 있지 않아 협소한 범위에서 광을 방출하는 것이어서 광 효용성이 떨어지는 것이었다. 아울러 종래의 광확산 랜즈를 구비한 발광장치의 경우에도 피조명부재에 대한 광 지향각이 대략 120°정도에 그치고, 광축(A) 주변에 광이 집중하여 상기 지향각 범위내에서도 매끄러운 광분산이 이루어지지 않는 문제가 있었다.
또한, LED 칩 위에 방수 실리콘을 그대로 도포하여 형성시킨 경우, LED의 사용으로 발생하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 없었다. 이는 LED 모듈의 내구성을 오히려 저해하는 문제를 발생시킨다.
또한, LED칩 위에 방수 실리콘을 형성하는 경우, LED칩으로부터 발생한 광이 통과할 수 있도록 투명한 재질로 형성해야 했다. 이는 방수 실리콘의 도포 두께, 도포 균일도 또는 실리콘 내의 불순물의 함유 정도에 따라 천차만별의 광균일도를 나타내게 된다. 이는 LED 모듈의 광품질을 일정하게 유지할 수 없는 문제점을 안고 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 하우징과 기판 사이의 내부공간에 방수부재가 구비되도록 하여 공기 중 포함된 습기나 물에 의한 누전을 방지할 수 있는 방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치를 제공하는 데 있다.
또한, 하우징 상단면에 광제어부가 결합됨으로써 광소자의 광범위한 광 지향각(165°)을 구현할 수 있고, 함몰부를 통해 광균일도를 이룰 수 있는 방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치를 제공하는 데 있다.
또한, 광소자 모듈과 프레임 사이에 방열판을 구비함으로써 광소자 모듈의 사용으로 발생하는 열을 효과적으로 제거할 수 있는 방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은, 판형상의 기판; 기판 상단면에 결합하는 광소자; 기판 상단면에 결합하여 광소자를 수용하고, 기판과 함께 내부공간을 형성하는 하우징; 하우징 상단면에 결합되어 광소자에서 발생되는 광의 출사를 제어하는 광제어부; 및 내부공간은 광소자에 가까운 제1내부공간과 광소자에 먼 제2내부공간으로 구분되고, 제2내부공간에 구비되는 방수부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1내부공간과 제2내부공간의 경계에 패킹부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 광제어부는, 반구형으로 이루어지고, 광소자로부터 발생된 광이 외부로 방출되는 출사면; 출사면의 하단부에 평편하게 형성된 평면부가 구비되고, 평면부의 중심영역에 형성되어 상기 광소자를 수용하는 수용부; 및 광소자로부터 발생된 광이 직진하여 출사되는 광축과 인접한 출사면 영역에 하측으로 오목하게 형성된 함몰부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 기판은 전원을 공급받기 위해 전기적으로 연결된 와이어를 더 구비하고, 와이어와 기판의 연결부는 방수부재 내부에 위치하게 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 와이어 일측에는 과전류를 차단하는 퓨즈가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 출사면은 광소자에서 최대강도의 광을 출사하는 방향과 최대강도의 절반인 광을 출사하는 방향의 사잇각이 82.5°가 되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 판형상의 기판, 기판 상단면에 결합하는 광소자, 기판 상측에 결합하여 광소자를 수용하고, 기판과 함께 내부공간을 형성하는 하우징, 하우징 상단면에 결합되어 광소자에서 발생되는 광의 출사를 제어하는 광제어부 및 내부공간은 광소자에 가까운 제1내부공간과 광소자에 먼 제2내부공간으로 구분되고, 제2내부공간에 구비되는 방수부재를 포함하는 복수 개의 광소자 모듈; 복수 개의 광소자 모듈을 수용하는 프레임; 광소자 모듈 상호 간을 연결하여 전원을 공급하는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 와이어 일측에는 과전류를 차단하는 퓨즈가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 광소자 모듈과 상기 프레임 사이에 방열판이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 하우징과 기판 사이의 내부공간에 방수부재가 구비되도록 하여 공기 중 포함된 습기나 물에 의한 누전을 방지할 수 있어 실내외에서 안정적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하우징 상단면에 광제어부가 결합됨으로써 광소자의 광범위하고 균일한 광 지향각(165°)을 구현할 수 있어 적은 수의 광소자 모듈을 사용하더라도 종래 발광장치와 동일한 밝기를 구현할 수 있고, 함몰부를 통해 광 지향각 범위 내에서 암부가 형성되지 않는 매끄러운 광분산을 이룰 수 있는 효과가 있다.
또한, 광소자 모듈과 프레임 사이에 방열판을 구비함으로써 광소자 모듈의 사용으로 발생하는 열을 효과적으로 제거할 수 있어 안정성 및 내구성을 증대할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광소자 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 광소자 모듈의 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 광소자 모듈의 정단면도, 평면도 및 배면도.
도 4는 본 발명에 따른 광소자 모듈의 광제어부에 대한 정면도 및 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 면광원장치의 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 면광원장치의 부분분해사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방수기능을 구비한 광소자 모듈 및 이를 이용한 면광원장치의 구성에 관하여 상세하게 설명한다.
(광소자 모듈)
도 1은 본 발명에 따른 광소자 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 광소자 모듈의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 광소자 모듈의 정단면도, 평면도 및 저면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 광소자 모듈의 광제어부에 대한 정면도 및 평면도이다.
본 발명에 따른 방수기능을 구비한 광소자 모듈(10)은 광범위하고 균일한 광 지향각을 구현할 수 있고, 매끄러운 광분산을 이룰 수 있으며, 방수기능이 탁월한 광소자 모듈(10)을 구현한 것이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방수기능을 구비한 광소자 모듈(10)은 대략 기판(100), 광소자(200), 하우징(300), 광제어부(400) 및 방수부재(500)를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 기판(100)은 판형상의 부재로 형성되어 광소자 모듈(10)의 하부영역을 이룬다. 이러한 기판(100) 상단면에는 광소자(200)가 설치되는 영역이 구비되고 상기 광소자(200)에 구동 전원을 공급할 수 있도록 배선이 형성된다. 이때, 배선(미도시)은 얇은 전선으로 이루어질 수도 있으나 인쇄회로(PCB)를 형성하여 구동 전원을 제공하는 것이 바람직하다.
그리고 기판(100) 상에 형성된 배선과 외부 전원(미도시)과의 전기적 연결은 와이어(110)를 통해 연결되고, 복수 개의 광소자 모듈(10) 간의 직렬 및 병렬 연결 또한, 와이어(110)를 통해 이루어진다. 이때, 와이어(110)와 기판(100)의 전기적 연결부는 납땜 등의 방법으로 형성될 수 있다.
아울러 와이어(110) 일측에는 과전류를 차단하는 퓨즈(120)가 구비될 수 있다. 이렇게 퓨즈(120)가 구비됨으로써 규정 값 이상의 과도한 전류가 계속 흐르는 것을 방지할 수 있다. 따라서 안정적인 광소자 모듈(10)의 작동을 도모할 수 있다.
본 발명의 실시예는 와이어(110)를 실리콘 재질로 형성하여 이하에서 설명할 방수부재(500)의 충진시 상호 결합력이 증대되도록 하였다.
한편, 기판(100)에는 광소자(200)의 안정적인 작동을 위해 입력 전원을 평활 또는 강압시키는 소자, 전원을 정류하는 소자, 저항 또는 커패시터 등이 장착될 수 있다.
그리고 기판(100)을 인쇄회로기판(PCB)으로 형성한 경우, 기판(100)의 모재가 되는 판형상의 부재는 열전도율이 좋은 알루미늄 등으로 제작하여 광소자(200)의 사용으로 인해 발생된 열을 외부로 잘 방출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
광소자(200)는 빛을 발생하는 발광체로서, 본 발명에 따른 광소자(200)는 갈륨 비소 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체소자인 LED가 사용될 수 있다. 이러한 광소자(200)는 배선이 형성된 상기 기판(100)의 상단면에 결합되어 외부 전원으로부터 구동 전원을 공급받아 빛을 발생시키게 된다.
하우징(300)은 본 발명에 따른 광소자 모듈(10)의 외관을 이루는 구성요소로, 상기 기판(100)의 상부에 위치하게 된다. 이러한 하우징(300)은 하측이 개방된 통형상으로 형성할 수 있다. 그리고 하우징(300)의 하측 개구부는 광소자(200) 및 기판(100) 등을 하우징(300)의 내부공간(310)에 수용할 수 있도록 기판(100)의 크기보다 크게 형성할 수 있다.
하우징(300)은 상기 기판(100)을 수용하되, 상호 이격된 상태로 기판(100)의 상단면과 결합하게 된다. 이로 인해 하우징(300)의 내측면과 기판(100) 사이에는 일정한 내부공간(310)이 형성된다. 이때, 상기 하우징(300)과 기판(100) 상단면과의 결합방식은 적어도 대칭되는 2지점을 나사(350)를 이용해 체결하는 방식이 될 수 있다.
한편, 하우징(300)과 기판(100) 중 적어도 하나에는 상기 와이어(110)를 고정하여 지지할 수 있도록 와이어(110)가 연결된 위치에 와이어고정홈(330)을 형성할 수 있다.
그리고 하우징(300)은 광소자(200) 및 기판(100)을 수용할 수 있는 형태로 성형가능한 것이라면 어떠한 재질로 제작하여도 무방하다. 다만, 본 발명의 실시예는 광을 투과할 수 있는 투명한 재질의 합성수지로 상기 하우징(300)을 제작하고 있다.
광제어부(400)는 상기 광소자(200)에서 발생된 광의 출사를 제어하여 광을 확산시키는 구성요소로, 광소자(200)에서 발생된 광은 광제어부(400)를 통과하면서 소정범위의 광범위하고 균일한 광 지향각을 갖도록 한다. 이러한 광제어부(400)는 출사되는 광의 특징을 결정하는 것으로 광소자(200)의 사용목적 및 용도에 따라 다양하게 변형 가능한 부분이다.
본 발명에 따른 광제어부(400)는 상기 하우징(300)의 상단면에 결합하게 되는데, 상기 하우징(300)과 일체로 형성되거나, 별도로 제작하여 상기 하우징(300)에 형성된 결합홀(320)에 끼워지는 방식으로 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 광제어부(400)는 상기 광소자(200)의 상부에 위치하게 된다.
광제어부(400)의 형상에 대하여 구체적으로 살펴보면, 대략 출사면(410), 평면부(420), 수용부(430) 및 함몰부(440)로 이루어질 수 있다.
출사면(410)은 광제어부(400)를 통과한 광이 피조명부재(미도시: 도 4의(a) 상단부에 위치하게 됨)를 향하여 출사되는 표면으로, 도 4의(a)에서처럼 정면도 상에서는 반구형으로 이루어지고, 도 4의(b)에서처럼 평면도 상에서는 원형의 형상으로 구현될 수 있다. 이러한 반구형 출사면(410)의 형상은 출사면(410)의 곡률반경의 가변에 따라 변형됨으로써 하부에 위치한 광소자(200)로부터 방사상으로 방출되는 광을 피조명부재에 대하여 다양한 지향각을 갖게 한다.
본 발명의 실시에에서의 출사면(410)의 곡률은 광소자(200)에서 최대강도의 광을 출사하는 방향(광축: A)과 최대강도의 절반인 광을 출사하는 방향(B)의 사잇각(θ1)이 대략 82.5°가 되도록 형성된다(광제어부가 굴절률이 n=1.49인 투명수지 재료로 형성된 경우). 이로 인해, 피조명부재에 대하여 광소자(200)가 방출하는 광 지향각은 전체로 165°를 이루게 되어 종래의 발광장치의 광 지향각과 확연하게 구별된다.
이때, 광축(A)은 도 4에 도시된 바와 같이, 광소자(200)로부터 방사상으로 방출되는 무수한 광 중에서 중심에 위치한다고 할 수 있는 광의 진행방향이라 말할 수 있으며, 또한 광소자(200)로부터 발생된 광이 직진하여 출사되는 방향(즉, 최대강도의 광을 출사하는 방향)이라고 말할 수 있다.
수용부(430)는 광소자(200)를 수용하기 위해 구비되는 구성요소로, 출사면(410)과 연결되어 광제어부(400)의 하단부를 이루는 평면부(420)의 중심영역에 형성된다. 이러한 수용부(430)는 광소자(200)를 수용할 수 있도록 광소자(200)의 형태에 따라 대응하는 형상으로 형성된다.
한편, 평면부(420)는 기판(100)과 밀착되도록 형성할 수 있지만, 기판(100)과 이격되도록 하여 내부공간을 통한 방열이 이루어지도록 함이 바람직하다. 이때, 평면부(420)와 기판(100) 사이에는 이하에서 설명할 패킹부재(330)를 설치하여 방수부재(500)가 광소자(200)가 위치하는 내부공간에 충진되지 않도록 한다.
함몰부(440)는 광축(A) 방향(최대강도의 광을 출사하는 방향)의 출사광량은 감소시키고 광축(A)에서 먼 위치의 출사광량은 증대하기 위해 광축(A)을 중심으로 하여 하측으로 오목하게 형성되는 구성요소이다. 이러한 함몰부(440)의 형상은 광축(A) 방향의 광량과 광축(A)에서 먼 위치의 광량의 차이를 감소시켜 균일한 휘도의 광을 피조명부재로 방출하게 한다.
이러한 함몰부(440)의 곡률 및 광축(A)으로부터의 사잇각(θ2)은 광범위한 지향각과 균일한 휘도의 구현을 방해하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형가능하다.
다만, 본 발명의 실시예에서의 함몰부(440)는 광축(A)으로부터의 사잇각(θ2)이 대략 좌우로 각각 16°가 되는 범위 내에서 형성된다. 즉, 함몰부(440)는 광축(A)을 중심에 둔 상태에서 좌우 전체 32°의 범위 내에서 광범위한 광 지향각과 균일한 휘도의 구현을 방해하지 않는 곡률의 범위 내에서 하측으로 오목하게 형성되는 것이다.
이와 같은 광제어부(400)를 통과한 출사광은 광범위하고 균일한 광 지향각으로 피조명부재를 조명하게 되고, 암부가 형성되지 않는 매끄러운 광분산을 이루게 된다.
한편, 광제어부(400)는 광을 잘 투과시킬 수 있는 재질로 형성된다. 구체적으로, PMMA(폴리 메타크릴산 메틸), PC(폴리카보네이트), EP(에폭시 수지) 등 투명 수지재료나 투명한 유리로 형성될 수 있다.
방수부재(500)는 공기 중 포함된 습기나 물에 의해 광소자 모듈(10)이 누전되는 것을 방지하기 위한 구성요소로, 상기 하우징(300)과 기판(100)이 이루는 내부공간(310)에 구비된다.
구체적으로 상기 내부공간(310)은 제1내부공간(312)과 제2내부공간(314)으로 나눌 수 있다. 여기서 제1내부공간(312)은 상기 광소자(200)에 가까운 영역에 형성된 내부공간, 즉 광제어부(400)와 기판(100)이 인접하여 이루는 공간을 말한다.
그리고 제2내부공간(314)는 상기 광소자(200)와 먼 영역에 형성된 내부공간, 즉 상기 제1내부공간(312) 이외의 영역에서 상기 하우징(300)과 기판(100)이 인접하여 이루는 공간을 말한다.
이때, 방수부재(500)는 광소자(200)의 광출사를 방해하지 않는 범위 내라면, 제1, 2내부공간(312,314) 모두에 방수부재(500)가 구비되도록 할 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 광소자(200)의 광출사로 발생하는 열을 원활하게 방열하기 위해 제2내부공간(314)에만 방수부재(500)가 구비되도록 형성한다.
방수부재(500)는 하우징(300)과 기판(100)을 먼저 결합한 후 도 3의(c)에 도시된 내부공간(310,314)을 통해 액체상태의 에폭시 또는 실리콘 등의 방수부재(500)를 충진하여 굳히는 방식으로 형성할 수 있다. 이때, 투명한 재질을 사용하되 반사입자를 포함시켜 광효율을 증대할 수 있다.
또는 내부공간(310)에 대응하는 형상을 미리 연질의 합성수지 등의 방수부재(500)로 제작하고 하우징(300)과 기판(100) 사이에 위치시킨 후 결합하는 방식으로 제작할 수도 있다. 다만, 효과적인 방수를 위해서 액체상태의 방수부재(500)를 내부공간(310)에 충진하는 방식이 바람직하다.
한편, 제1내부공간(312)으로 액체상태의 방수부재(500)가 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 제1내부공간(312)과 제2내부공간(314)의 경계에 패킹부재(330)가 구비되도록 할 수 있다. 이러한 패킹부재(330)는 기판(100)과 광제어부(400) 사이에 위치하게 된다.
납땜 등의 방법으로 형성된 와이어(110)와 기판(100)의 전기적 연결부는 이와 같은 방수부재(500) 내부에 위치하게 됨으로써 공기 중 포함된 습기나 물에 노출되지 않게 된다. 따라서 광소자 모듈(10)이 누전되는 것을 완벽하게 방지할 수 있다.
( 면광원장치 )
도 5는 본 발명에 따른 면광원장치의 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 면광원장치의 부분분해사시도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 면광원장치(1)는 대략 복수 개의 광소자 모듈(10), 프레임(20), 와이어(110) 및 방열판(30) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
면광원장치(1)에 사용되는 광소자 모듈(10) 및 와이어(110)는 전술한 "광소자 모듈"에서 기술한 내용과 동일하므로 이하에서는 이외의 구성과 복수 개의 광소자 모듈(10) 상호 간의 연결에 대한 내용을 기술하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 면광원장치(1)는 복수 개의 광소자 모듈(10)이 사용된다. 도 5에 도시된 것처럼 6개의 광소자 모듈(10)이 직렬연결되어 상단을 이루고, 동일한 개수의 광소자 모듈(10)로 중단 및 하단을 이루어 나란하게 배치된 형태의 면광원장치(1)를 형성할 수 있다.
다만, 필요에 따라서는 보다 효율적인 광소자 모듈(10)의 운용을 위해 상단의 광소자 모듈(10)들이 중단의 광소자 모듈(10)들 사이에 위치하도록 지그재그형태로 광소자 모듈(10)을 배치하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 실시예는 광범위하고 균일한 지향각을 갖는 광소자 모듈(10)의 기술적 특성을 고려하여 면광원장치(1)에 사용되는 광소자 모듈(10) 간의 거리를 대략 24cm가 되도록 형성하였다. 이로 인해 적은 수의 광소자 모듈(10)을 사용하더라도 동일한 밝기를 구현할 수 있고, 암부가 형성되지 않는 매끄러운 광분산을 이룰 수 있게 되는 것이다.
프레임(20)은 복수 개의 광소자 모듈(10)을 수용할 수 있는 내부 공간이 마련된 구성요소로, 복수 개의 광소자 모듈(10)을 외부 충격으로부터 보호한다. 또한, 복수 개의 광소자 모듈(10)이 물이나 수증기에 노출되는 것을 일차적으로 방지하는 역할을 수행한다.
이러한 프레임(20)은 사용목적에 따라 다양한 크기로 제작할 수 있으며, 재질은 광을 반사할 수 있는 금속으로 형성하거나, 내측면에 반사도료 등을 도포하는 방식으로 광반사처리를 할 수 있다. 이렇게 프레임(20)이 출사된 광을 반사할 수 있도록 형성함으로써 광 지향각 이외의 방향으로 방출된 광까지도 반사를 통해 피조명부재를 조명하도록 할 수 있다. 따라서 광소자 모듈(10)의 광효율을 증대하게 된다.
본 발명에 따른 면광원장치(1)에서 와이어(110)는 광소자 모듈(10) 간의 전기적 연결 및 외부전원과 광소자 모듈(10) 간의 전기적 연결을 위해 구비되는 구성요소로, 이러한 전기적 연결을 통해 외부전원이 면광원장치(1)에 공급되게 된다.
와이어(110) 일측에는 과전류를 차단하는 퓨즈(120)가 구비될 수 있는데, 면광원장치(1)에는 복수 개의 광소자 모듈(10)이 구비되므로 광소자 모듈(10)마다 퓨즈(120)가 설치되도록 할 수 있다.
다만, 본 발명의 실시예에서는 과전류 방지의 안정성을 도모하면서도 원활하게 면광원장치(1)를 운용할 수 있도록 3개의 광소자 모듈(10)마다 하나의 퓨즈(120)가 설치되게 하였다.
방열판(30)은 광소자 모듈(10)의 사용으로 인해 발생하는 열을 외부로 방출하기 위해 구비되는 구성요소로, 상기 프레임(20) 내부공간에 형성되고, 상기 방열판(30)의 상면에는 광소자 모듈(10)이 안착된다.
방열판(30)은 프레임(20) 길이 또는 폭 방향을 따라 길게 형성하거나 광소자 모듈(10)이 위치하는 영역마다 개별적으로 형성하여 광소자 모듈(10)이 안착되도록 형성할 수도 있다.
이러한 방열판(30)은 방열효율의 증대를 위해 광소자 모듈(10)과 인접하는 상면에 방열판(30)의 길이 또는 폭 방향으로 길게 형성되는 돌기나 홈을 형성하여 방열핀역할을 하도록 할 수 있다. 한편, 방열판(30)은 열전도율이 좋은 알루미늄 등과 같은 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 면광원장치 10: 광소자 모듈
20: 프레임 30: 방열판
100: 기판 110: 와이어
120: 퓨즈 200: 광소자
300: 하우징 310: 내부공간
312: 제1내부공간 314: 제2내부공간
320: 결합홀 330: 패킹부재
340: 와이어고정홈 350: 나사
400: 광제어부 410: 출사면
420: 평면부 430: 수용부
440: 함몰부 500: 방수부재
A: 광축(최대강도의 광을 출사하는 방향)
B: 최대강도의 절반인 광을 출사하는 방향

Claims (9)

  1. 판 형상을 가지는 기판;
    상기 기판 상면의 중심에 결합하는 광소자;
    상기 기판 상면에 결합하여 상기 광소자를 수용하고, 상기 기판과 함께 내부공간을 형성하는 하우징;
    상기 하우징 상면에 결합되어 상기 광소자에서 발생되는 광의 출사를 제어하는 광제어부; 및
    상기 내부공간은 상기 광제어부에 대응하는 제1내부공간과 상기 제1내부공간을 둘러싸는 제2내부공간으로 구분되고, 상기 제2내부공간에 구비되는 방수부재를 포함하되,
    상기 광제어부는,
    반구형으로 이루어지고, 상기 광소자로부터 발생된 광이 외부로 방출되는 출사면;
    상기 출사면의 하단부에 평편하게 형성된 평면부가 구비되고, 상기 평면부의 중심영역에 형성되어 상기 광소자를 수용하는 수용부; 및
    상기 광소자로부터 발생된 광이 직진하여 출사되는 광축과 인접한 상기 출사면 영역에 하측으로 오목하게 형성된 함몰부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수기능을 구비한 광소자 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1내부공간과 제2내부공간의 경계에 패킹부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 방수기능을 구비한 광소자 모듈.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판은 전원을 공급받기 위해 전기적으로 연결된 와이어를 더 구비하고, 상기 와이어와 기판의 연결부는 상기 방수부재 내부에 위치하게 되는 것을 특징으로 하는 방수기능을 구비한 광소자 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 와이어 일측에는 과전류를 차단하는 퓨즈가 더 구비된 것을 특징으로 하는 방수기능을 구비한 광소자 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 출사면은 상기 광소자에서 최대강도의 광을 출사하는 방향과 최대강도의 절반인 광을 출사하는 방향의 사잇각이 82.5°가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방수기능을 구비한 광소자 모듈.
  7. 복수 개의 광소자 모듈들;
    상기 복수 개의 광소자 모듈들을 수용하는 프레임; 및
    상기 광소자 모듈들 상호 간을 연결하여 전원을 공급하는 와이어를 포함하되,
    상기 복수 개의 광소자 모듈들 각각은, 기판; 상기 기판 상면의 중심에 결합하는 광소자; 상기 기판 상면에 결합하여 상기 광소자를 수용하고, 상기 기판과 함께 내부공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징 상면에 결합되어 상기 광소자에서 발생되는 광의 출사를 제어하는 광제어부; 및 상기 내부공간은 상기 광제어부에 대응하는 제1내부공간과 상기 제1내부공간을 둘러싸는 제2내부공간으로 구분되고, 상기 제2내부공간에 구비되는 방수부재를 포함하고,
    상기 광제어부는, 반구형으로 이루어지고, 상기 광소자로부터 발생된 광이 외부로 방출되는 출사면; 상기 출사면의 하단부에 평편하게 형성된 평면부가 구비되고, 상기 평면부의 중심영역에 형성되어 상기 광소자를 수용하는 수용부; 및 상기 광소자로부터 발생된 광이 직진하여 출사되는 광축과 인접한 상기 출사면 영역에 하측으로 오목하게 형성된 함몰부를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 와이어 일측에는 과전류를 차단하는 퓨즈가 더 구비된 것을 특징으로 하는 면광원장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 광소자 모듈과 상기 프레임 사이에 방열판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 면광원장치.
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