KR101389979B1 - 엘이디 램프 - Google Patents
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- Y10S362/80—Light emitting diode
Abstract
본 발명은 엘이디 램프에 관한 것으로서, 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판상에 실장되는 복수의 엘이디 칩들을 포함하는 엘이디모듈과; 상기 엘이디모듈에서 발생하는 열을 방출하기 위하여 상기 엘이디모듈에 결합되는 방열부와; 상기 엘이디모듈과 대향되는 측에 상기 엘이디모듈을 감싸도록 상기 방열부에 결합되고, 상기 엘이디모듈에서 방출되는 빛을 통과시킬 수 있도록 투명소재로 형성된 투명커버와; 상기 투명커버의 내주면에 형성되어 상기 엘이디모듈에서 방출된 빛의 일부는 상기 엘이디모듈을 향해 반사하고, 나머지 일부는 통과시킬 수 있도록 복수의 홀들이 형성된 제1반사막과; 상기 엘이디 칩이 실장된 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판의 표면에 형성되어 상기 제1반사막에서 반사된 빛을 상기 제1반사막으로 반사하는 제2반사막;을 구비한다.
본 발명에 따른 엘이디 램프는 엘이디 칩으로부터 점 광원의 형태로 조사되는 광의 일부는 제1반사막에 형성된 미세한 크기의 복수의 홀들을 통해 통과시킴으로써 눈부심 현상을 완화하고, 균일한 조도를 이룰 수 있는 엘이디 램프를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 엘이디 램프는 엘이디 칩으로부터 점 광원의 형태로 조사되는 광의 일부는 제1반사막에 형성된 미세한 크기의 복수의 홀들을 통해 통과시킴으로써 눈부심 현상을 완화하고, 균일한 조도를 이룰 수 있는 엘이디 램프를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 엘이디 램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투명커버에 반사물질을 부분적으로 도포하여 엘이디 칩에서 방출된 빛의 일부을 투명커버를 통해 방출하도록된 엘이디 램프에 관한 것이다.
일반적으로 조명등은 전원을 공급받아 전기에너지를 빛에너지로 전환함으로써 사용자에게 어두운 곳에서도 물체를 식별할 수 있도록 조명하는 도구로서 인간의 문명을 획기적으로 발전시킨 기폭제가 된 것이며, 따라서, 이러한 도구는 여러 가지 형태로서 사용되고 있는데, 예컨대 최초로 개발된 백열전구는 빛보다는 열이 더 많이 발생되어 저렴하게 제작될 수 있음에도 사용이 지양되고 있는 실정이다.
상기와 같은 단점을 개선하여 등장된 것이 형광등인데, 이는 비록 전구보다 전기에너지를 빛 에너지로 전환하는 비율이 커 에너지 절약이라는 장점을 가지지만 점등에 소요되는 시간이 길고 그 수명이 짧다는 한계로 새로운 매체를 요구하는 실정이다. 이에 부응하고자 개발된 것이 엘이디(LED : Light emitting diode)로서, 작은 전력으로 높은 조도를 얻으면서 그 수명도 1회 사용에 특별한 수리 없이도 수년 이상으로 획기적으로 길어서 최근 조명등으로서 매우 각광받고 있다.
이렇게 엘이디를 이용하여 조명을 하는 종래의 엘이디 조명등의 일 예로 대한민국 공개특허 제10-2012-0082151에는 천장에 매입하여 사용하는 엘이디 조명등이 게시되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 엘이디 조명등은 낮은 전력으로도 밝은 빛을 조명할 수 있다는 이점이 있는 반면에, 발광소자에서 발광하는 불빛은 직진성을 띠고 있기 때문에 조명등 내부에 장착된 각각의 엘이디에서 조사되는 광이 점 광원(spot light)으로 나타나게 되는데, 이처럼 점 광원으로 나타나는 광은 사람이 바라보게 될 때 눈부심 현상이 강하게 나타나는 문제점이 있다.
또한, 복수의 엘이디 각각에서 점 광원으로 조사됨으로써, 조명시에 점 광원이 있는 부분만 매우 밝고 나머지 부분은 상대적으로 어두워 균일하게 조명하지 못하는 문제점이 있다.
상기와 같은 눈부심 방지를 위해 엘이디 조명의 커버에 리플렉터와 같은 굴절부재를 도입 또는 확산제를 적용하고 있으나, 이러한 별도의 굴절부재 또는 확산재를 더 구비함에 따라 조명등의 단가가 상승하는 문제 및 광 효율이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 엘이디 칩으로부터 점 광원의 형태로 조사되는 광을 균일하게 하여 눈부심 현상을 완화하고, 균일한 조도를 이룰 수 있는 엘이디 램프를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘이디 램프는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판상에 실장되는 복수의 엘이디 칩들을 포함하는 엘이디모듈과; 상기 엘이디모듈에서 발생하는 열을 방출하기 위하여 상기 엘이디모듈에 결합되는 방열부와; 상기 엘이디모듈과 대향되는 측에 상기 엘이디모듈을 감싸도록 상기 방열부에 결합되고, 상기 엘이디모듈에서 방출되는 빛을 통과시킬 수 있도록 투명소재로 형성된 투명커버와; 상기 투명커버의 내주면 또는 외주면에 형성되어 상기 엘이디모듈에서 방출된 빛의 일부는 상기 엘이디모듈을 향해 반사하고, 나머지 일부는 통과시킬 수 있도록 복수의 홀들이 형성된 제1반사막과; 상기 엘이디 칩이 실장된 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판의 표면에 형성되어 상기 제1반사막에서 반사된 빛을 상기 제1반사막으로 반사하는 제2반사막;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 투명커버의 외주면에는 상기 투명커버보다 굴절률이 작은 투명소재의 필름부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엘이디 램프는 엘이디 칩으로부터 점 광원의 형태로 조사되는 광의 일부는 제1반사막에 형성된 미세한 크기의 복수의 홀들을 통해 통과시킴으로써 눈부심 현상을 완화하고, 균일한 조도를 이룰 수 있는 엘이디 램프를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 엘이디 램프의 단면도.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 엘이디 램프의 단면도.
도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 엘이디 램프의 단면도.
도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 엘이디 램프의 단면도.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 엘이디 램프의 단면도.
도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 엘이디 램프의 단면도.
도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 엘이디 램프의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 엘이디 램프에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 제1실시 예에 따른 엘이디 램프가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 엘이디 램프는 인쇄회로기판(11)과, 상기 인쇄회로기판(11)상에 실장되는 복수의 엘이디 칩(15)들을 포함하는 엘이디모듈(10)과; 상기 엘이디모듈(10)에서 발생하는 열을 방출하기 위하여 상기 엘이디모듈(10)에 결합되는 방열부(20)와; 상기 엘이디모듈(10)과 대향되는 측에 상기 엘이디모듈(10)을 감싸도록 상기 방열부(20)에 결합되고, 상기 엘이디모듈(10)에서 방출되는 빛을 통과시킬 수 있도록 투명소재로 형성된 투명커버(30)와; 상기 투명커버(30)의 내주면 또는 외주면에 형성되어 상기 엘이디모듈(10)에서 방출된 빛의 일부는 상기 엘이디모듈(10)을 향해 반사하고, 나머지 일부는 통과시킬 수 있도록 복수의 홀(41)들이 형성된 제1반사막(40)과; 상기 엘이디 칩(15)이 실장된 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판(11)의 표면에 형성되어 상기 제1반사막(40)에서 반사된 빛을 상기 제1반사막(40)으로 반사하는 제2반사막(50);을 구비한다.
인쇄회로기판(11)상에는 다수의 고휘도 엘이디 칩(15)들이 인쇄회로기판(11)의 길이방향을 따라 소정간격 이격되게 실장되어 있다.
방열부(20)는 인쇄회로기판(11)을 장착할 수 있도록 상부에 인쇄회로기판(11)의 길이와 폭에 대응하는 크기로 형성된 장착홈이 형성되어 있으며, 하부에는 방열핀들이 다수 형성되어 있다. 도면에 도시되어 있지 않지만 장착홈에는 방열부(20)를 접착시킴과 동시에 열전달 효율을 높일 수 있도록 써멀구리스(thermal grease) 또는 써멀컴파운드(thermal compound)를 도포할 수 있다.
투명커버(30)는 엘이디모듈(10)을 보호하기 위해 엘이디모듈(10)을 감싸도록 방열부(20) 상부에 설치되어 있으며, 빛이 통과할 수 있게 투명소재로 형성되어 있다.
투명커버(30)의 내주면에는 빛을 반사하기 위한 제1반사막(40)이 전체적으로 도포되어 있으나, 빛의 일부는 통과시킬 수 있도록 복수의 홀(41)들이 형성되어 있다.
상기 홀(41)들은 직경을 수 내지 수백 마이크로미터로 형성하며, 홀(41)들 간의 간격 또한 수 내지 수백 마이크로미터를 갖도록 이격되게 형성할 수 있다.
본 실시 예에서는 상기의 제1반사막(40)을 엘이디모듈(10)과 대향되는 투명커버(30)의 내주면에 형성한 것으로 예시하였으나, 이와 다르게 투명커버(30)의 외주면에 형성할 수도 있다.
엘이디모듈(10)에서 방출된 빛이 제1반사막(40)에 입사되면 빛의 일부는 홀(41)들을 통해 외부로 방출되지만 나머지 일부는 투명커버(30)와 대향되는 엘이디모듈(10) 및 방열부(20) 측으로 반사된다.
인쇄회로기판(11)상에는 엘이디 칩(15)들이 실장된 영역을 제외한 영역에 제2반사막(50)이 형성되어 있다. 제2반사막(50)은 제1반사막(40)에 의해 반사되어 엘이디모듈(10) 측으로 반사되는 빛을 투명커버(30) 측을 향하도록 반사한다. 상기의 제1반사막(40)과 제2반사막(50)은 도포 또는 증착 방법으로 형성할 수 있다.
엘이디모듈(10)에서 방출되는 빛의 일부는 홀(41)을 통해 1차로 외부로 방출되고, 나머지 일부는 제1반사막(40)에서 반사되어 제2반사막(50)을 향하며, 제2반사막(50)에 입사된 빛은 다시 제1반사막(40)을 향하여 반사된다. 제2반사막(50)에서 반사되어 제1반사막(40)을 도달하는 빛 또한 일부가 홀(41)을 통해 2차로 외부로 방출되며 나머지 일부는 다시 제2반사막(50)을 향하여 반사되는 과정이 반복된다.
이와 같이 본원 발명에 따른 엘이디 조명은 엘이디모듈(10)과 투명커버(30) 사이에서 미세한 크기의 홀(41)을 통해서만 빛을 방출하는 구조이므로 엘이디모듈(10)에서 직접 방출되는 구조보다 눈부심이 적은 장점이 있고, 제1반사막(40) 및 제2반사막(50)을 통해 빛을 반사시키는 구조이므로 광량의 손실이 적은 장점이 있다.
도면에 도시되어 있지 않지만 투명커버(30) 및 방열부(20)의 단부를 지지 및 결합시키는 캡이 더 구비되며, 상기 캡에는 엘이디모듈(10)에 전원을 공급받을 수 있는 전원연결부 또는 소켓부가 구비되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 엘이디 램프는 도 2에 도시된 바와 같이 필름부(60)를 더 구비할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 투명커버(30)의 외측에는 투명커버(30)를 통과하는 빛을 굴절시켜 배광각을 크게 하기 위한 것으로서, 투명한 소재로 형성되고 투명커버(30)보다 작은 굴절률을 갖는 필름부(60)가 더 구비되어 있다.
엘이디모듈(10)에서 방출되어 투명커버(30)를 통과하는 빛이 투명커버(30)와 필름부(60)의 경계에서 굴절되면서 확산된다. 즉, 상기와 같은 필름부(60)를 더 구비함으로써 배광각을 크게 할 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 필름부(60)는 투명커버(30)보다 작은 굴절률을 갖는 것을 적용하였으나 이와 다르게 큰 굴절률을 갖는 것을 적용할 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 필름부(60)의 표면에는 도 3에 도시된 바와 같이 빛을 확산시키기 위한 단면이 삼각파 형상인 요철부(61)를 더 형성할 수 있다. 요철부(61)의 단면 형상은 사각 파형 또는 물결 파형으로 형성할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 엘이디 램프의 방열부(20)와 커버는 도 4에 도시된 바와 같이 원형 구조를 이루도록 형성할 수도 있다. 이 경우, 엘이디 칩(15)은 투명커버(30)의 곡률중심보다 상부에 위치하도록 배치하거나 하부에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 엘이디 램프는 도면에 도시된 일 예를 참고로 설명하였나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
10 : 엘이디모듈
20 : 방열부
30 : 투명커버
40 : 제1반사막
50 : 제2바나막
60 : 필름부
20 : 방열부
30 : 투명커버
40 : 제1반사막
50 : 제2바나막
60 : 필름부
Claims (3)
- 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판상에 실장되는 복수의 엘이디 칩들을 포함하는 엘이디모듈과;
상기 엘이디모듈에서 발생하는 열을 방출하기 위하여 상기 엘이디모듈에 결합되는 방열부와;
상기 엘이디모듈과 대향되는 측에 상기 엘이디모듈을 감싸도록 상기 방열부에 결합되고, 상기 엘이디모듈에서 방출되는 빛을 통과시킬 수 있도록 투명소재로 형성된 투명커버와;
상기 투명커버의 내주면에 형성되어 상기 엘이디모듈에서 방출된 빛의 일부는 상기 엘이디모듈을 향해 반사하고, 나머지 일부는 통과시킬 수 있도록 복수의 홀들이 형성된 제1반사막과;
상기 엘이디 칩이 실장된 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판의 표면에 형성되어 상기 제1반사막에서 반사된 빛을 상기 제1반사막으로 반사하는 제2반사막;을 구비하며,
상기 투명커버의 외주면에는 상기 투명커버보다 굴절률이 작은 투명소재의 필름부가 더 구비되고,
상기 필름부의 표면에는 상기 투명커버의 길이방향을 따라 형성된 요철부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 엘이디 램프.
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