KR101308395B1

KR101308395B1 - 광 반도체 조명장치

Info

Publication number: KR101308395B1
Application number: KR1020120156564A
Authority: KR
Inventors: 윤경민; 김민수
Original assignee: 주식회사 포스코엘이디
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-09-12
Also published as: KR20130039314A

Abstract

본 발명은 반도체 광소자를 포함한 발광 모듈이 적어도 하나 이상 장착되며, 복수로 분리되어 탈착 결합이 가능하며 장착된 발광 모듈의 가장자리를 감싸는 하우징을 포함하는 구조로부터 점검 및 보수의 편의를 도모하고 분리 및 체결이 간편함은 물론, 방수성 및 내구성이 우수한 구조의 광 반도체 조명장치에 관한 것이다.

Description

광 반도체 조명장치{OPTICAL SEMICONDUCTOR ILLUMINATING APPARATUS}

본 발명은 광 반도체 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점검 및 보수의 편의를 도모하고 분리 및 체결이 간편함은 물론, 방수성 및 내구성이 우수한 구조의 제품을 제공할 수 있도록 하는 광 반도체 조명장치에 관한 것이다.

엘이디와 같은 광 반도체는 백열등과 형광등에 비하여 전력 소모량이 적으면서도 사용 수명이 길며 내구성도 뛰어남은 물론 훨씬 높은 휘도로 인하여 최근 조명용으로 널리 각광받고 있는 부품 중의 하나이다.

특히, 전술한 종류의 광 반도체는 아르곤 가스와 함께 인체에 유해한 수은을 유리관에 주입하여 제작되는 형광등 및 수은등과 같은 제품에 비하여 환경에 유해한 물질을 사용하지 않으므로, 환경친화적인 제품 생산이 가능하게 되는 것이다.

특히, 이러한 광 반도체를 광원으로 사용한 조명장치는 최근 실외의 경관 조명용이나 보안용 등으로도 활용되는 바, 제품의 조립과 시공이 편리해야 하고, 대기중에 노출되어 사용되는 제품인 만큼 방수성의 유지 또한 관건 중의 하나라 할 수 있다.

따라서, 점검 및 보수가 편리하고 분리 및 체결이 간편함은 물론, 방수성 및 내구성이 우수한 구조를 지닌 장치의 개발이 절실하다고 할 것이다.

등록실용 제20-0443110호(2009년01월05일) 공개실용 제20-2010-0007729호(2010년07월30일) 공개특허 제10-2011-0091397호(2011년08월11일) 공개특허 제10-2011-0092907호(2011년08월18일)

본 발명은 상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 점검 및 보수의 편의를 도모하고 분리 및 체결이 간편함은 물론, 방수성 및 내구성이 우수한 구조의 광 반도체 조명장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 광소자가 배치되는 히트 싱크부에 결합되는 광학 커버로 이루어진 발광 모듈; 및 상기 발광 모듈이 적어도 하나 이상 장착되는 하우징;을 포함하며, 상기 광학 커버는 상기 반도체 광소자에 대응하는 렌즈가 구비된 광학 플레이트 상에 형성되어 상기 히트 싱크부의 가장자리와 결합되는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치를 제공할 수 있을 것이다.

아울러, 청구범위 및 상세한 설명에 기재된 '반도체 광소자'는 발광다이오드 칩 등과 같은 광 반도체를 포함하거나 이용하는 소자를 의미한다.

이러한 '반도체 광소자'는 전술한 발광다이오드 칩을 포함한 다양한 종류의 광 반도체를 내부에 포함하는 패키지 레벨의 것이라 하겠다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 복수로 분리되어 탈착 결합이 가능하며 반도체 광소자를 포함하는 발광 모듈의 가장자리를 감싸는 하우징을 포함하는 구조로부터 분리 및 체결이 간편하게 이루어짐은 물론 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

그리고, 본 발명은 하우징을 구성하는 각 부품이 분리되는 구조인 바, 고장이나 이상 발생시 즉각 대처가 가능하여 작업자의 점검 및 보수에 따른 편의를 도모할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명은 광학 커버와 히트 싱크부 사이에 씰링 부재를 장착하여 방수성 및 기밀성 유지가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 전체적인 구조를 나타낸 일부 절개 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 주요부인 하우징으로부터 발광 모듈이 분리되는 상태를 나타낸 분해 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 주요부인 발광 모듈의 전체적인 구조를 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 주요부인 발광 모듈의 광학 커버를 나타낸 사시도
도 5 내지 도 7은 다양한 실시예에 따른 광학 플레이트의 부분 단면 개념도

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 전체적인 구조를 나타낸 일부 절개 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 주요부인 하우징으로부터 발광 모듈이 분리되는 상태를 나타낸 분해 사시도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 반도체 광소자(300)가 배치되는 히트 싱크부(110)에 결합되는 광학 커버(120)로 이루어진 발광 모듈(100)이 장착되는 하우징(200)을 포함하는 구조임을 알 수 있다.

하우징(200)은 도 2와 같이 지지체(220)의 양측과 각각 결합되는 외곽 프레임(210)에 내장된 고정 플레이트(230) 사이에 발광 모듈(100)이 적어도 하나 이상 배치되는 구조이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

참고로, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 주요부인 발광 모듈의 전체적인 구조를 나타낸 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 반도체 조명장치의 주요부인 발광 모듈의 광학 커버를 나타낸 사시도이고, 도 5 내지 도 7은 다양한 실시예에 따른 광학 플레이트의 부분 단면 개념도이다.

발광 모듈(100)은 전술한 바와 같이 반도체 광소자(300)를 포함하는 것으로, 히트 싱크부(110)에 광학 커버(120)가 결합된 구조임을 알 수 있다.

히트 싱크부(110)는 반도체 광소자(300)가 배치되고 하우징(200)의 내측면 하부측에 안착되어 반도체 광소자(300)로부터 발생되는 열을 배출시키기 위한 것이며, 광학 커버(120)는 히트 싱크부(110)의 가장자리를 따라 걸림 고정되는 것으로, 반도체 광소자(300)를 보호하고 광 확산 기능 또한 추가적으로 수행할 수 있다.

하우징(200)은 도시된 바와 같이 발광 모듈(100)의 가장자리를 감싸는 것으로, 지지체(220)의 양측에 각각 장착된 외곽 프레임(210)에 내장된 고정 플레이트(230) 사이에 발광 모듈(100)이 적어도 하나 이상 배치되는 구조이다.

외곽 프레임(210)은 발광 모듈(100)의 가장자리를 감싸는 것이며, 지지체(220)는 외곽 프레임(210)이 결합되어 외부 전원과 연결되는 것이고, 고정 플레이트(230)는 외곽 프레임(210)에 내장되어 발광 모듈(100)의 양측 가장자리를 각각 고정하는 부재인 것이다.

여기서, 고정 플레이트(230)에는 전열 면적을 최대한 증가시켜 하우징(200) 내부의 방열 성능을 더욱 높일 수 있도록 다수의 홀(231)을 관통할 수도 있음은 물론이다.

한편, 발광 모듈(100)의 히트 싱크부(110)에 관하여 도 3 및 도 4를 참고로 더욱 상세하게 살펴보면 방열 플레이트(112) 상에 방열핀(114)이 돌출되고, 방열 플레이트(112)에 형성된 홈(116)에 광학 커버(120)의 가장자리가 안착되며, 체결 슬릿(118)은 광학 커버(120)의 가장자리, 즉 후술할 후크(128)가 걸림 고정되는 구조임을 알 수 있다.

방열 플레이트(112)는 반도체 광소자(300)가 배치되는 면적을 제공하는 것으로, 반도체 광소자(300)는 지지체(220)를 통하여 외부 전원과 전기적으로 연결되는 것이다.

방열핀(114)은 방열 플레이트(112)로부터 복수로 돌출되어 전열 면적을 증가시킴으로써 방열 효과를 도모하기 위한 부재라 할 수 있다.

방열핀(114)은 도시된 바와 같이 단순한 평판 형상의 것을 등간격으로 배치하는 구조 외에 다양한 형상의 것을 다양한 패턴으로 방열 플레이트(112) 상에 배치하는 등의 응용 및 변형 설계는 당업자에 있어서 자명할 것이므로, 추가적인 설명은 생략키로 한다.

홈(116)은 방열 플레이트(112) 상에 광학 커버(120)의 가장자리와 대응되는 형상으로 돌출되는 걸림턱(115)의 형성 방향을 따라 광학 커버(120)의 가장자리가 안착되는 부분이다.

체결 슬릿(118)은 걸림턱(115)의 외측에 등간격으로 형성되고, 광학 커버(120)의 가장자리가 걸림 고정되는 부분이다.

이에 대하여 광학 커버(120)는 광학 플레이트(122) 상의 격벽(124)이 히트 싱크부(110)에 안착되고 격벽(124)을 따라 형성된 절결부(126)로부터 돌출된 후크(128)가 체결 슬릿(118)에 걸림 고정되는 구조임을 알 수 있다.

광학 플레이트(122)는 반도체 광소자(300)에 대응하는 렌즈(121)가 구비된 것으로, 반도체 광소자(300)의 보호와 함께 반도체 광소자(300)로부터 빛이 조사되는 면적을 증감시키기 위한 목적으로 마련된 부재이다.

격벽(124)은 광학 플레이트(122) 상에 히트 싱크부(110)의 가장자리에 대응되는 형상으로 돌출되며, 히트 싱크부(110)의 홈(116)에 안착되어 광학 커버(120)가 히트 싱크부(110)에 고정되게 하는 역할을 하는 부재이다.

절결부(126)는 격벽(124)의 형성 방향을 따라 등간격으로 광학 플레이트(122)까지 절개된 부분으로 후크(128)가 형성될 공간을 제공한다.

후크(128)는 광학 플레이트(122)로부터 돌출되어 절결부(126)에 배치되며, 히트 싱크부(110)의 가장자리를 따라 복수로 관통되는 체결 슬릿(118)에 탈착 결합되는 것이다.

여기서, 후크(128)와 체결 슬릿(118)의 설치 개소와 설치 갯수는 광 반도체 조명장치가 적용되는 환경에 따라 다양하게 변형할 수 있으며, 통상 후크(128)를 45mm 간격으로 형성하고 광학 플레이트(122)의 길이 방향을 따라 양측에 각각 6개씩 총 12개의 후크(128)를 도시된 바와 같이 형성하였을 때 실외에 설치되는 보안등이나 가로등의 경우에 방진 방수 등급(바람직하게는 IP65 이상)에 요구되는 사항을 충족할 수 있었다.

또한, 히트 싱크부(110)는 기밀 유지와 방수성 유지를 위하여 홈(116)과 광학 커버(120) 사이에 씰링 부재(130)가 개재되는 것이 바람직하다.

한편, 광학 커버(120)는 휘도 및 빛의 조사 면적의 증감을 위하여 광학 플레이트(122)의 표면에 광확산 도료(이하 미도시)가 도포되도록 하거나 광확산 필름(이하 미도시)을 부착시키거나, 광학 플레이트(122) 자체를 광확산 물질이 혼합된 투명 또는 반투명의 합성수지로 이루어지도록 하는 등의 실시예를 적용할 수 있다.

여기서, 광확산 도료는 PMMA 또는 실리콘 등과 같은 유기입자 비드(bead)를 포함한 것을 사용할 수 있다.

또한, 광학 커버(120)는 특별히 도시하지 않았으나, 반도체 광소자(300)와 광학 플레이트(122) 사이에 배치되어 반도체 광소자(300)로부터 조사되는 빛을 난반사시키는 색광 플레이트를 더 장착하는 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

한편, 렌즈(121)는 광확산 효과를 도모할 수 있도록 도 5와 같은 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈(이하 미도시)를 적용할 수 있다.

그리고, 렌즈(121')는 광확산 효과의 도모를 위하여 도 6과 같이 적어도 둘 이상의 타원구를 광학 커버(120), 즉 광학 플레이트(122)에 대하여 경사지게 겹쳐 배치된 형상으로 제작할 수도 있음은 물론, 도 7과 같이 다면체의 형상으로 제작하는 등의 다양한 변형 및 응용이 가능하다.

이상과 같이 본 발명은 점검 및 보수의 편의를 도모하고 분리 및 체결이 간편함은 물론, 방수성 및 내구성이 우수한 구조의 광 반도체 조명장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...발광 모듈 200...하우징

Claims

반도체 광소자가 배치되는 히트 싱크부에 결합되는 광학 커버로 이루어진 발광 모듈; 및
상기 발광 모듈이 적어도 하나 이상 장착되는 하우징;을 포함하며,
상기 광학 커버는,
상기 반도체 광소자에 대응하는 렌즈가 구비된 광학 플레이트 상에 형성되어 상기 히트 싱크부의 가장자리와 결합되는 격벽을 포함하고,
상기 렌즈는 적어도 둘 이상의 타원구를 상기 광학 플레이트에 대하여 경사지게 겹쳐 배치된 형상인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 히트 싱크부는,
복수의 방열핀이 돌출되는 방열 플레이트 상에 상기 광학 커버의 가장자리와 대응되는 걸림턱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 2에 있어서,
상기 히트 싱크부는,
상기 걸림턱의 형성 방향을 따라 상기 광학 커버의 가장자리가 안착되는 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 2에 있어서,
상기 히트 싱크부는,
상기 걸림턱의 외측에 등간격으로 형성되고, 상기 광학 커버의 가장자리가 걸림 고정되는 복수의 체결 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광학 커버는,
상기 광학 플레이트로부터 돌출되어 상기 히트 싱크부의 가장자리와 결합되는 상기 격벽의 형성 방향을 따라 등간격으로 상기 광학 플레이트까지 절개된 절결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 5에 있어서,
상기 광학 커버는,
상기 절결부에 배치되며 상기 히트 싱크부의 외측 가장자리를 따라 복수로 형성되는 체결 슬릿과 탈착 결합되는 후크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 3에 있어서,
상기 히트 싱크부는,
상기 홈과 상기 광학 커버 사이에 개재되는 씰링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광학 커버는,
상기 광학 플레이트의 표면에 광확산 도료가 도포거나 광확산 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광학 플레이트는,
광확산 물질이 혼합된 투명 또는 반투명의 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 광학 커버는,
상기 반도체 광소자와 상기 광학 플레이트 사이에 배치되어 상기 반도체 광소자로부터 조사되는 빛을 난반사시키는 색광 플레이트가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
청구항 1에 있어서,
상기 렌즈는 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈인 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 렌즈는 다면체인 것을 특징으로 하는 광 반도체 조명장치.