KR101223357B1 - 엘이디 면 조명장치 - Google Patents

엘이디 면 조명장치 Download PDF

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KR101223357B1
KR101223357B1 KR1020120074550A KR20120074550A KR101223357B1 KR 101223357 B1 KR101223357 B1 KR 101223357B1 KR 1020120074550 A KR1020120074550 A KR 1020120074550A KR 20120074550 A KR20120074550 A KR 20120074550A KR 101223357 B1 KR101223357 B1 KR 101223357B1
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이성우
최장은
이정우
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에이에스피 반도체(주)
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Abstract

본 발명은 엘이디 면 조명장치에 관한 것으로, 면 조명부에 배치되는 엘이디 소자를 정렬하여 배치하지 않음으로써, 하나의 엘이디 소자에서 방출된 광이 이웃하는 다른 행의 엘이디 소자에서 방출된 광과 중첩하지 않도록 하여 동일한 광 분포효과를 갖게 하기 위한 단위 면적당 사용된 엘이디 소자를 감소시킬 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명은 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자에서 방출된 광이 측면 평판에 반사되지 않도록 하는 공간을 갖게 함으로써, 측면 평판에 광이 반사되어 암부가 형성되거나 색온도가 변화되는 것을 방지할 수 있고, 단위 엘이디 면 조명판을 넓이를 최대한으로 줄일 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명은 단위 엘이디 면 조명판이 2개인 경우, 프레임의 양측 가장자리로부터 프레임의 길이의 17.5~18.5% 지점에 제1 관통공이 형성되고, 천장에 매달린 지지바가 제1 관통공을 관통하고, 제1 관통공을 관통한 지지바는 제1 관통공에 나사로 고정되도록 함으로써, 조명장치가 한쪽으로 비틀어지거나 가장자리부위에 비하여 중앙부위가 처지지 않도록 할 수 있는 특징이 있다.

Description

엘이디 면 조명장치{Lighting device for face of light emitting diode}
본 발명은 엘이디 면 조명장치에 관한 것으로, 특히 실내용으로 사용되어 천장에 매입되는 엘이디 면 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 면 조명장치는 광이 하방의 소정 영역에 걸쳐 고루 분산되도록 다수 개의 형광등을 배열하여 이루어진다.
한편, 엘이디는 전압을 인가하면 자체적으로 발광하는 반도체 소자로서, 형광등에 비해 수명이 길고, 소비전력이 낮으며, 반응시간이 백만 배나 빠른 특징을 갖는다.
또한, 엘이디는 형광등과 달리 깜빡임이 없고 수은, 납, 카드뮴 등의 유해물질을 사용하지 않을 뿐만 아니라 자외선을 방출하지 않아 친환경적인 제품으로 각광을 받고 있는데, 근래에는 이러한 엘이디를 사용하는 면 조명장치가 제안되고 있다.
도 1은 종래의 엘이디 면 조명장치의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 엘이디 면 조명장치는 외곽 틀을 이루는 프레임(10), 복수 개의 엘이디 소자(22)가 장착되어 프레임(10)의 하부에 장착되는 다수의 PCB 기판(20), 및 프레임(10)의 상부에 장착되는 확산판(30)을 포함한다.
도 1에서는 편의상 PCB 기판(20)에 3행 3열의 엘이디 소자(22)만을 표시하고 있다. 통상적으로, 이러한 엘이디 면 조명장치는 1×2 피트(ft) 또는 2×4 피트 규격의 직사각형 형태, 또는 2×2 피트 규격의 정사각형의 형태로 제조되는데, 그 이유는 이미 사무실 등에서 사용되고 있는 형광등 타입의 면 조명장치의 규격이 1×2 피트, 2×2 피트, 또는 2×4 피트로 제작되어 있기 때문에 이를 대체하여 사용할 수 있도록 하기 위해서이다.
한편, 엘이디 면 조명장치에 사용되는 PCB 기판(20)은 1×1 피트의 규격으로 제작되는데, 그 이유는 복수 개의 PCB 기판(20)을 사용하여 별도의 가공이 없이 규격에 맞는 면 조명장치를 제작할 수 있기 때문이다.
그리고, 프레임(10)은 일정한 길이의 부분 프레임들이 조립된 액자 형태로 이루어진다. 여기서, 부분 프레임을 조립하는 방법으로는 조립한 상태에서 용접하는 방법, 또는 가로 및 세로 부분 프레임(12, 14)에 "ㄱ"자 형상의 연결쇠(40)를 놓고 나사 결합하는 방법이 있다.
그러나, 종래의 엘이디 면 조명장치는 다수의 엘이디 소자가 정렬되어 있기 때문에 하나의 엘이디 칩에서 방출된 광이 이웃하는 다른 행의 엘이디 소자에서 방출된 광과 중첩하므로 단위 면적당 사용된 엘이디 소자의 수가 필요 이상으로 많은 문제점이 있다.
또한, 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자에서 방출된 광이 프레임의 반사면에 반사되어 암부(dark area)가 형성되거나 색온도가 변화되는 문제점이 있다.
본 발명은 면 조명부에 배치되는 엘이디 소자를 정렬하여 배치하지 않음으로써, 하나의 엘이디 소자에서 방출된 광이 이웃하는 다른 행의 엘이디 소자에서 방출된 광과 중첩하지 않도록 하여 동일한 광 분포효과를 갖게 하기 위해 단위 면적당 사용된 엘이디 소자를 감소시킬 수 있는 엘이디 면 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자에서 방출된 광이 측면 평판에 반사되지 않도록 하는 공간을 갖는 엘이디 면 조명장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 조명장치가 한쪽으로 비틀어지거나 가장자리부위에 비하여 중앙부위가 처지지 않도록 할 수 있는 엘이디 면 조명장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은, 엘이디 소자가 다수 개의 행으로 배치되고 평판형태를 갖는 다수의 단위 엘이디 면 조명판이, 평면 상에서 결합된 면 조명부; 프레임, 상기 프레임의 내측 평판, 상기 프레임과 상기 내측 평판에 연결된 측면 평판으로 이루어지고, 상기 내측 평판 상에 상기 면 조명부가 결합되는 본체부; 및 상기 면 조명부에서 방출된 광을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판의 측면을 에워싸고 상기 프레임을 고정하는 고정부로 이루어지는 커버부;를 포함하고, 상기 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행을 포함하는 행에 배치된 엘이디 소자의 개수는, 상기 최외측의 두 행을 포함하는 행을 제외한 나머지 행에 배치된 엘이디 소자의 개수보다 많고, 상기 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자와 상기 측면 평판은, 상기 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자에서 방출된 광이 상기 측면 평판에 반사되지 않도록 하는 공간을 갖고, 상기 단위 엘이디 면 조명판이 2개인 경우, 상기 프레임의 양측 가장자리로부터 상기 프레임의 길이의 17.5~18.5% 지점에 제1 관통공이 형성되고, 천장에 매달린 지지바가 상기 제1 관통공을 관통하고, 상기 제1 관통공을 관통한 지지바는 상기 제1 관통공에 나사로 고정된, 엘이디 면 조명장치를 제공한다.
삭제
본 발명의 일 실시예는, 상기 단위 엘이디 면 조명판에는 테스트 단자가 구비된, 엘이디 면 조명장치를 제공한다.
삭제
본 발명의 다른 실시예는, 상기 프레임에는 제2 관통공이 더 형성되고, 상기 고정부에는 삽입돌기가 부착되고, 상기 삽입돌기가 제2 관통공을 관통하여 상기 프레임을 고정하고, 상기 단위 엘이디 면 조명판이 2개인 경우, 상기 제2 관통공은 상기 프레임의 양측 가장자리로부터 상기 프레임의 길이의 17.5~18.5% 지점에 형성된, 엘이디 면 조명장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 면 조명부에 배치되는 엘이디 소자를 정렬하여 배치하지 않음으로써, 하나의 엘이디 소자에서 방출된 광이 이웃하는 다른 행의 엘이디 소자에서 방출된 광과 중첩하지 않도록 하여, 동일한 광 분포효과를 갖게 하기 위해 단위 면적당 사용된 엘이디 소자를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자에서 방출된 광이 측면 평판에 반사되지 않도록 하는 공간을 갖게 함으로써, 측면 평판에 광이 반사되어 암부(dark area)가 형성되거나 색온도가 변화되는 것을 방지할 수 있고, 단위 엘이디 면 조명판을 넓이를 최대한으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 조명장치가 한쪽으로 비틀어지거나 가장자리부위에 비하여 중앙부위가 처지지 않도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 엘이디 면 조명장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 면 조명장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 면 조명장치의 커버부를 내측에서 보았을 때의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 면 조명장치의 면 조명부에서 광이 이동하는 경로를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 면 조명장치의 전기접속단자를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 면 조명장치의 분해 사시도이다. 도 2를 참조하면, 면 조명부(100), 본체부(200), 커버부(300)를 포함한다.
면 조명부(100)는 엘이디 소자(L)가 다수 개의 행으로 배치되고 사각 평판형태를 갖는 다수의 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)이, 평면 상에서 결합된다. 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)은 PCB 기판으로 구현될 수 있고, PCB 기판은 본체부(200)에 볼트와 같은 고정수단을 이용하여 장착된다.
여기서, 엘이디 소자(L)의 배치와 관련하여, 엘이디 면 조명판(110, 120)의 최외측의 두 행을 포함하는 행에 배치된 엘이디 소자(L)의 개수는, 최외측의 두 행을 포함하는 행을 제외한 나머지 행에 배치된 엘이디 소자(L)의 개수보다 많다.
예를 들어, 면 조명부(100)는 2개의 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)이 평면 상에서 결합되고, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)은 엘이디 소자(L)를 6행으로 배치한다. 그리고, 각 행의 엘이디 소자(L)의 개수는 18, 17, 17, 18, 17, 18로 배치된다. 엘이디 소자(L)를 이와 같이 배치하는 이유는, 하나의 엘이디 소자(L)에서 방출된 광이 이웃하는 다른 행의 엘이디 소자(L)에서 방출된 광과 중첩하지 않도록 하여 단위 면적당 사용할 수 있는 엘이디 소자(L)를 감소시킬 수 있도록 하기 위함이다.
그리고, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자(L)에서 방출된 광이 측면 평판(230)에 반사되지 않도록 하는 공간을 갖게 함으로써, 측면 평판(230)에 광이 반사되어 암부(dark area)가 형성되거나 색온도가 변화되는 것을 방지할 수 있고, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)을 넓이를 최대한으로 줄일 수 있다.
또한, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)은 전기접속단자를 갖는데, 전기접속단자에 대해서는 후술하는 도 5에서 살펴보기로 한다.
본체부(200)은 사각 형태의 프레임(210), 프레임(210)의 내측 평판(220), 및 프레임(210)과 내측 평판(220)에 직각으로 연결된 측면 평판(230)으로 이루어지고, 내측 평판(220) 상에 면 조명부(100)가 결합된다.
커버부(300)는 면 조명부(100)에서 방출된 광을 확산시키는 사각형태의 확산판(310), 및 확산판(310)의 측면을 액자형태로 에워싸고 프레임(210)을 고정하는 고정부(320)로 이루어진다.
확산판(310)은 폴리카보네이트(polycarbobate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 또는 메타크릴레이트스티렌 (methacrylate styrene) 등의 재질로 이루어질 수 있고, 이 외에도 광의 확산기능을 갖는 재질이라면 모두 사용될 수 있다. 특히, 바람직하게는, 실내의 천장에 설치된 엘이디 면 조명장치를 아래에서 바라볼 때, 확산판(310)을 통해 면 조명부(100)의 엘이디 소자(L)에서 방출되는 광이 반사되는 지점이 보이지 않게 하는 재질을 사용함으로써, 눈부심을 적게 할 수 있다.
그리고, 고정부(320)는 프레임(210)의 외곽을 "ㄱ"자 형태로 덮는다. 즉, 실내의 천장에 설치된 엘이디 면 조명장치를 아래에서 바라볼 때, 고정부(320)가 프레임(210)의 밑면과 측면을 감싸는 구조이고, 본체부(200)의 하부는 보이지 않게 된다. 고정부(320)가 프레임(210)의 밑면과 측면을 감싸는 구조로 함으로써, 본체부(200)의 흔들림에도 커버부(300)가 본체부(200)에 견고하게 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 면 조명장치의 커버부를 내측에서 보았을 때의 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 프레임(210)에는 제2 관통공(210b)이 형성되고, 고정부(320)에는 삽입돌기(320a)가 부착되어 있음을 알 수 있다. 이때, 삽입돌기(320a)가 제2 관통공(210b)을 관통하여 프레임(210)을 고정할 수 있다. 삽입돌기(320a)는 실리콘 고무와 같이 유연성 재질인 것으로 사용한다. 실리콘 고무는 망상구조의 분자로 되어 있는데, 이와 같은 구조에서는 분자사슬이 상호 이동할 수 없기 때문에 유동성은 없어지나 오히려 분자의 자유도는 크게 되어 신축성이 생겨 고무의 성상을 나타내며, 고무의 가교가 진행되어 감에 따라 분자의 자유도가 감소하고 신축성도 줄어들게 되어 딱딱하게 된다.
삽입돌기(320a)가 실리콘 고무인 경우, 삽입돌기(320a)를 손으로 눌러 수축되어 제2 관통공(210b)을 쉽게 관통할 수 있고, 관통된 후에는 원래의 상태로 되어 제2 관통공(210b)에서 빠져나오지 않도록 할 수 있다. 즉, 삽입돌기(320a)의 양측부를 제2 관통공(210b) 내부로 밀어 끼우는 구조이다. 그리고, 제2 관통공(210b)에서 삽입돌기 (320a)를 뺄 경우에는 손으로 눌러 수축되어 제2 관통공(210b)을 쉽게 관통할 수 있도록 한다.
단위 엘이디 면 조명판(110, 120)이 2개인 경우, 프레임(210)의 양측 가장자리로부터 프레임(210)의 길이의 17.5~18.5% 지점에 제1 관통공(210a)이 형성되고, 천장에 매달린 지지바가 제1 관통공(210a)을 관통하고, 제1 관통공(210a)을 관통한 지지바는 제1 관통공(210a)에 나사로 고정될 수 있다. 이때, 나사는 프레임(210)의 하부에서 제1 관통공(210a)을 관통한 지지바를 감아 프레임(210)이 아래로 내려오지 못하도록 한다. 이렇게 함으로써, 조명장치가 한쪽으로 비틀어지거나 가장자리부위에 비하여 중앙부위가 처지지 않도록 할 수 있다.
마찬가지로, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)이 2개인 경우, 제2 관통공(210b)은 프레임 (210)의 가장자리로부터 프레임(210)의 길이의 17.5~18.5% 지점에 형성된다. 즉, 1개의 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)의 가장자리로부터 35~37% 지점에 해당하는 프레임(210)의 지점에 제2 관통공(210b)이 형성된다. 이와 같이 제2 관통공(210b)을 형성하는 이유는, 커버부(300)가 본체부(200)으로부터 처지는 현상을 최소로 줄이기 위함이다. 즉, 커버부(300)가 본체부(200)로부터 처지는 정도는, 1개의 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)의 가장자리로부터 35~37% 지점에 해당하는 프레임(210)의 지점에 제2 관통공(210b)이 형성될 때 최소로 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 면 조명장치의 면 조명부에서 광이 이동하는 경로를 나타낸 개략도이다. 도 4를 참조하면, 면 조명부(100)의 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)에 배치된 엘이디 소자(L)에서 광이 방출되어 이동하는 경로를 알 수 있다. 이때, 엘이디 소자(L)에서는 광이 조사되는 방향의 좌우대칭으로 광이 방출되는데, 광이 방출되는 양측 최외측 범위를 벗어난 각도의 범위에는 광이 도달하지 않는다.
이와 같은 특성을 이용하여 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자(L)와 측면 평판(230)은, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자(L)에서 방출된 광이 측면 평판(230)에 반사되지 않도록 하는 공간을 갖는다.
즉, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자에서 방출된 광이 본체부(200)의 측면 평판(230)에 부딪혀 반사되지 않고 광이 조사된 방향으로 직진하도록 한다.
이렇게 함으로써, 측면 평판(230)에 광이 반사되어 암부가 형성되거나 색온도가 변화되는 것을 방지할 수 있고, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)을 넓이를 최대한으로 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 면 조명장치의 전기접속단자를 나타낸 사시도이다. 도 5를 참조하면, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)은 전기접속단자(112, 122)를 갖고, 서로 이웃하는 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)은 전기접속단자(112, 122)를 통해 서로 전기적으로 접속된다. 그리고, 전기접속단자(112, 122)에는 테스트 단자가 구비되어 있다.
즉, 엘이디 면 조명장치의 면 조명부(100)에는 2개의 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)이 평면 상에서 결합되는데, 이웃하는 단위 엘이디 면 조명판(110, 120) 쪽에 전기접속단자(112, 122)를 갖는다. 각각의 전기접속단자(112, 122)는 전선(114, 124)을 통해 연결되어 있고, 전기접속 여부의 테스트를 위한 테스트 단자가 구비되어 있다.
이와 같이, 단위 엘이디 면 조명판(110, 120)에 전기접속단자(112, 122)에 테스트 단자를 구비함으로써, 커버부(300)를 본체부(200)에서 분리한 후 전기접속 여부의 테스트를 용이하게 할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100 : 면 조명부
110, 120 : 단위 엘이디 면 조명판
112, 122 : 전기접속단자
114, 124 : 전선
200 : 본체부
210 : 프레임
210a : 제1 관통공
210b : 제2 관통공
220 : 내측 평판
230 : 측면 평판
300 : 커버부
310 : 확산판
320 : 고정부
320a : 삽입돌기
L : 엘이디 소자

Claims (5)

  1. 엘이디 소자가 다수 개의 행으로 배치되고 평판형태를 갖는 다수의 단위 엘이디 면 조명판이, 평면 상에서 결합된 면 조명부;
    프레임, 상기 프레임의 내측 평판, 상기 프레임과 상기 내측 평판에 연결된 측면 평판으로 이루어지고, 상기 내측 평판 상에 상기 면 조명부가 결합되는 본체부; 및
    상기 면 조명부에서 방출된 광을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판의 측면을 에워싸고 상기 프레임을 고정하는 고정부로 이루어지는 커버부;
    를 포함하고,
    상기 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행을 포함하는 행에 배치된 엘이디 소자의 개수는, 상기 최외측의 두 행을 포함하는 행을 제외한 나머지 행에 배치된 엘이디 소자의 개수보다 많고,
    상기 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자와 상기 측면 평판은, 상기 단위 엘이디 면 조명판의 최외측의 두 행에 배치된 엘이디 소자에서 방출된 광이 상기 측면 평판에 반사되지 않도록 하는 공간을 갖고,
    상기 단위 엘이디 면 조명판이 2개인 경우, 상기 프레임의 양측 가장자리로부터 상기 프레임의 길이의 17.5~18.5% 지점에 제1 관통공이 형성되고, 천장에 매달린 지지바가 상기 제1 관통공을 관통하고, 상기 제1 관통공을 관통한 지지바는 상기 제1 관통공에 나사로 고정된, 엘이디 면 조명장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단위 엘이디 면 조명판에는 테스트 단자가 구비된, 엘이디 면 조명장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에는 제2 관통공이 더 형성되고, 상기 고정부에는 삽입돌기가 부착되고, 상기 삽입돌기가 제2 관통공을 관통하여 상기 프레임을 고정하고, 상기 단위 엘이디 면 조명판이 2개인 경우, 상기 제2 관통공은 상기 프레임의 양측 가장자리로부터 상기 프레임의 길이의 17.5~18.5% 지점에 형성된, 엘이디 면 조명장치.
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