KR101486006B1 - 발광 다이오드 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은
외부 전원과 접촉되는 전원 단자 및 소켓에 나사결합하기 위한 나사산이 형성된 베이스부; 상기 베이스부 상에 부착되는 깔대기형 장착부; 상기 깔대기형 장착부에 설치되는 반사부; 상기 깔대기형 장착부에 부착되는 복수의 LED 모듈, 상기 복수의 LED 모듈에서 조사되는 광은 상기 반사부에서 반사되며; 및 상기 외부 전원의 전압 또는 전류를 변환하여 상기 복수의 LED 모듈로 공급하는 전원 공급모듈을 포함하며, 상기 깔대기형 장착부는, 회오리 형상으로 상기 베이스부의 횡단면과 소정각도로 경사지게 형성되어 상기 복수의 LED 모듈이 소정 간격 이격되게 부착되는 LED 장착면; 및 상기 LED 장착면에 수직이고, 상기 반사부가 부착되는 반사부 부착면을 포함하는, 발광 다이오드 조명장치에 관한 것이다.

Description

발광 다이오드 조명장치{LED LAMP UNIT}
본 발명은 발광 다이오드 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 화합물 반도체 단자에 전류를 흘려서 P-N 접합 부근이나 활성층에서 전자와 홀의 결합에 의해 빛을 방출하는 소자로서, 수은을 사용하지 않아 친환경적이고, 고체 디바이스이어서 수명이 길뿐만 아니라, 소비 전력이 현격히 낮아 새로운 광원으로 근래에 크게 주목 받고 있다.
그 중 백색광을 방출하는 백색 엘이디는 LCD-TV용 백라이트, 자동차 헤드 램프, 일반 조명 등으로 실용화되고 있으며, 기존의 백열등과 형광등을 대체하는 조명으로 사용되는 등, 그 용도가 점차 확대되고 있다.
현재 백색 엘이드를 제작하는 방법은, 크게 네가지 방식으로 분류할 수 있다. 먼저 단일 칩을 사용하는 방법으로서, 청색 엘이디 칩이나 자외선 엘이디칩 위에 형광체를 도포하여 백색을 얻는 형광체를 이용한 방법과 멀티 칩을 사용하는 형태로 두 개나 세 개의 각기 다른 색의 빛을 내는 엘이디 칩들을 조합하여 백색을 얻는 빛 간섭 방법이 있다.
그 중 전자의 형광체를 이용한 방법은 상용화가 이루어진 고휘도 청색 엘이디에 형광체를 접목시키는 방법으로서 청색 엘이디로부터 발산하는 청색광과 그 빛의 일부를 이용해서 YAG(Yttrium Aluminium Garnet)와 같은 형광체를 여기시켜 얻어지는 황색광(560nm)을 이용함으로써 백색을 발산하게 하는 방법과, 단파장 엘이디와 이 단파장 엘이디를 청색, 녹색, 적색으로 각각 전환하는 형광체들을 이용하여 태양광의 광 분포와 유사한 광을 발산하게 하는 방법이다.
이러한 엘이디는 높은 조도 및 고수명 등을 장점으로 각종 조명장치를 대체하고 있으며, 특히 일반 전구에도 엘이디가 적용되어 낮은 전력으로 높은 조도 환경을 조성할 수 있다. 하지만, 엘이디에서 조사되는 광은 높은 직진성을 가지고 있으므로 이를 감쇄시키지 못하는 경우, 사용자로 하여금 눈부심 현상을 야기하는 문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 문제를 해결하기 위해 확산판과 같은 광선 여가장치를 해당 엘이디에 구비하여 광을 산란함으로써 눈부심 현상을 줄이고자 하고 있으나, 이러한 방법으로는 엘이디 광의 직진성을 충분히 감쇄시키지 못하는 문제점을 여전히 가지고 있다. 또한, 일반 조명장치의 경우, 형상이 일반화되어 있어 디자인 측면에서의 차별성을 가지고 있지 않다.
이에 본 발명은, 회오리 형상을 따라 배치되는 엘이디로부터 조사되는 광이 근접하는 반사부에 의해 여기되어 외부로 출력될 수 있는 발광 다이오드 조명장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 발광 다이오드 조명장치는, 외부 전원과 접촉되는 전원 단자 및 소켓에 나사결합하기 위한 나사산이 형성된 베이스부; 상기 베이스부 상에 부착되는 깔대기형 장착부; 상기 깔대기형 장착부에 설치되는 반사부; 상기 깔대기형 장착부에 부착되는 복수의 LED 모듈, 상기 복수의 LED 모듈에서 조사되는 광은 상기 반사부에서 반사되며; 및 상기 외부 전원의 전압 또는 전류를 변환하여 상기 복수의 LED 모듈로 공급하는 전원 공급모듈을 포함하며, 상기 깔대기형 장착부는, 회오리 형상으로 상기 베이스부의 횡단면과 소정각도로 경사지게 형성되어 상기 복수의 LED 모듈이 소정 간격 이격되게 부착되는 LED 장착면; 및 상기 LED 장착면에 수직이고, 상기 반사부가 부착되는 반사부 부착면을 포함할 수 있다.
삭제
여기서, 상기 LED 장착면은, 상기 광이 상기 반사부측을 향하도록, 반사부 부착면을 향해 경사지게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 LED 장착면은, 일방향으로 수평면 및 수직면이 연속적으로 배치되는 계단구조로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 수직면은 상기 반사부가 부착되는 상기 반사부 부착면으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 반사부에는 상기 광을 여기시키는 형광층이 도포될 수 있다.
여기서, 상기 베이스부와 체결되며, 반투명 소재로 이루어지는 전구 커버를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 반사부는, 볼록 거울일 수 있다.
여기서, 상기 반사부는, 반사면이 다중 굴곡면으로 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 발광 다이오드 조명장치에 의하면, 엘이디에서 조사되는 광이 근접한 반사부에 의해 반사 및 산란되어 외부로 출력됨으로써 눈부심 현상을 줄일 수 있다.
또한, 전구가 회오리 형상으로 형성되어 디자인적인 차별성을 가져 심미성을 향상할 수 있다.
또한, 엘이디가 반사부를 향해 경사지도록 배치되어 반사율을 극대화할 수 있다.
또한, 반사부에 형광층이 도포되어 광을 여기시킬 수 있다.
또한, 반사부가 볼록 거울로 이루어져 광 확산 범위를 확장할 수 있다.
또한, 반사부가 다중 굴곡면으로 이루어져 광 확산 범위를 확장할 수 있다.
또한, 반투명 소재의 전구 커버를 구비하여 내부에서 조사되는 광을 이중으로 여기할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 조명장치와 전구 커버의 결합 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 정면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 장착면이 경사진 깔대기형 장착부의 측단면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 굴곡 반사부가 부착되는 깔대기형 장착부를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 계단구조의 LED 장착면이 구비된 깔대기형 장착부를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 계단구조의 LED 장창면이 구비된 깔대기형 장착부를 설명하기 위한 정면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드 조명장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
또한, 이하에서는 전구형 LED 모듈에 적용된 예를 중심으로 설명한다. 본 발명은 그 이외에도 가로등이나 보안등과 같은 다수의 조명장치가 어셈블리 형태로 이용되는 경우에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 조명장치와 전구 커버의 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 정면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 발광 다이오드 조명장치(100)는 베이스부(110), 깔대기형 장착부(130), 반사부(150), 복수의 LED 모듈(131), 전원 공급모듈(170), 및 전구 커버(190)를 포함할 수 있다.
베이스부(110)는, 외부 전원과 접촉되는 전원 단자 및 소켓에 나사결합하기 위한 나사산이 형성될 수 있다. 이러한 베이스부(110)는, 전원 단자가 외부 전원과 접촉하여 전압 또는 전류를 공급받는 경우, 이를 LED 모듈(131)이 적합한 전압 또는 전류로 변환하기 위한 전원 공급모듈(170)이 내부에 구비될 수 있다.
깔대기형 장착부(130)는, 깔대기 형상으로 형성되어 전원 단자 및 나사산이 형성되지 않은 베이스부(110)의 일측에 부착될 수 있다. 이러한 깔대기형 장착부(130)에는, 소정 간격 서로 이격되어 발광하는 복수의 LED 모듈(131) 및 LED 모듈(131)에서 조사되는 광을 반사하기 위한 반사부(150)를 포함할 수 있다.
LED 모듈(131)은, 회오리 형상으로 베이스부(110)의 횡단면과 소정각도로 경사지게 형성되는 LED 장착면(133)을 따라 부착될 수 있으며, 이에 따라 전원 공급모듈(170)에서 전원이 공급되는 경우, 회오리 형상으로 발광됨으로써 일반적인 전구(100)에 대비해 시각적 차별성을 가질 수 있다. 또한, LED 장착면(133)에 수직되도록 형성되는 반사부 부착면(135)에 반사부(150)가 부착됨으로써, LED 모듈(131)에서 조사되는 광이 반사부(150)에 의해 반사되어 산란되거나 여기될 수 있다. 일반적으로 LED 광은 높은 조도를 가지고 있어, 추가적인 광 여가장치가 없이 외부로 출력되는 경우, 과도한 조도에 의해 사용자의 시력에 영향을 미칠 정도의 눈부심이 발생할 수 있다. 따라서, 본 도면에서와 같이 LED 모듈(131)에서 조사되는 광이 수직되도록 형성되는 반사부(150)에 의해 반사, 산란, 및 여기되는 경우, 눈부심 현상을 감소시키거나 방지할 수 있다. 이와 같은 광 여기 효과를 극대화 하기 위해 LED 모듈(131)의 조사광을 반사하는 반사부의 표면에 형광층(도2, 251)을 도포할 수도 있다. 이에 대한 설명은 도 3에서 보다 상세히 후술하도록 한다.
전구 커버(190)는, 일측에 형성되는 개구부를 통해 베이스부(110)와 체결되며, 이에 따라 베이스부(110)의 일측에 부착되는 깔대기형 장착부(130)를 밀봉하여 외부 충격 및 수분으로부터 LED 모듈(131) 및 전원 공급모듈(170)을 보호할 수 있다. 또한, 전구 커버(190)의 소재는 반투명 소재로 구성할 수 있어, 이러한 경우 LED 모듈(131)로부터 조사되는 광이 전구 커버(190)를 투과하는 과정에서 광이 산란되거나 여기될 수 있다. 때문에 전구 커버(190)가 베이스부(110)와 체결되는 경우, 내부적으로는 반사부(150)에 의해 LED 모듈(131)에서 조사되는 광이 1차적으로 여기되고 전구 커버(190)에 의해 2차적으로 여기됨으로써, 결과적으로 이중 광 여기 효과를 얻을 수 있어 눈부심 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 장착면이 경사진 깔대기형 장착부의 측단면도이다.
도시된 바와 같이, 깔대기형 장착부(230)에서 LED 모듈(231)이 부착되는 LED 장착면(233)은 LED 모듈(231)에서 광이 조사되는 경우, 조사광이 반사부(250)측을 향하도록 반사부 부착면(235)을 향해 경사지도록 형성될 수 있다. 보다 상세하게, 외부 방향을 향하는 LED 장착면(233)의 일측은 반사부 부착면(235)과 접하는 LED 장착면(233)의 타측보다 상대적으로 높게 형성되어 결과적으로 깔대기형 장착부(230)의 수평 단면과 θ1만큼의 각도만큼 반사부 부착면(235) 방향으로 경사지도록 형성될 수 있다. 이렇게 LED 부착면이 경사짐에 따라, 여기에 부착되어 있는 LED 모듈(231) 역시 θ1만큼 반사부 부착면(235) 방향으로 경사지도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 경사지지 않은 상태에서 LED 모듈(231)이 광을 조사하는 경우보다 본 도면의 θ1만큼 경사진 상태로 광을 조사하는 경우가 반사부(250)에 의해 반사되는 광량이 많아짐으로써, 조사광의 반사율을 향상할 수 있다.
반사부(250)는, LED 모듈(231)로부터 조사되는 광을 반사하는 반사수단으로써, 본 발명이 조명장치인 전구로 이용되는 것임을 감안할 경우, 넓은 범위로 광을 반사하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 반사부(250)는 입사되는 빛을 넓은 범위로 확장하여 반사할 수 있는 볼록 거울로 구성할 수 있다. 또한, 반사부(250)는 광을 반사시키는 동시에 여기시키는 것을 목적으로 함에 따라, 반사부(250)의 표면에 형광층(251)을 도포하여 광 여기 효과를 보다 향상 할 수 있다. 형광층(251)은 실리케이트(Silicate) 및 TAG(Terbium Aluminium Garnet) 등의 다양한 무기 형광체뿐 아니라, 유기 형광체로 구성될 수 있으며, LED 모듈(231)에서 조사되는 조사광이 입사되어 여기되도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, LED 모듈(231)에서 조사되는 광은,
LED 모듈(231) -> 형광층(251) -> 반사부(250) -> 형광층(251)
순서로 조사 및 반사됨으로써, 실질적으로 형광층(251)을 이중으로 투과하여 광 여기 효과를 극대화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 굴곡 반사부가 부착되는 깔대기형 장착부를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 도면의 깔대기형 장착부(330)는 도 3에서의 깔대기형 장착부(230)와 동일한 구조로 LED 장착면(333), LED 모듈(331), 및 반사부 장착면(335)이 형성되어 있으나, 반사부(350)의 반사면이 다중 굴곡면으로 형성되는 차이점이 있다.
도 3에서는 반사부(350)가 형광층이 표면에 도포되는 볼록 거울로 형성되어 있어 실질적으로 하나의 굴곡면으로 이루어졌으나, 본 도면에서의 반사부(350)는 소정 높이로 돌출되는 돌출부가 연속적으로 배치되어 다중 굴곡면을 형성할 수 있다. 이에 따라 LED 모듈(331)로부터 광이 조사되는 경우, 조사광은 서로 다른 각도로 형성되어 있는 반사부(350)에 반사됨으로써, 반사광은 보다 넓은 범위로 확장되어 반사될 수 있다. 또한, 도 3에서와 마찬가지로 반사부(350)의 표면에는 형광층(351)이 도포됨으로써 광 여기가 이루어질 수 있어, 이러한 구조에 의해 광 여기 및 외부로 출력되는 광의 범위를 확장할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 계단구조의 LED 장착면이 구비된 깔대기형 장착부를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 계단구조의 LED 장창면이 구비된 깔대기형 장착부를 설명하기 위한 정면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, LED 장착면(433)은 일방향으로 수평면(433a) 및 수직면(433b)이 연속적으로 배치되는 계단구조로 형성될 수 있다. 이때, 수직면(433b)은 반사부(450')가 부착되는 반사부 부착면(435')으로 형성됨으로써, 깔대기형 장착부(430)에는 추가적인 반사부(450')가 더 구비되어 LED 모듈(431)에서 조사되는 광의 반사율이 향상될 수 있다.
더불어, 계단구조의 LED 장착면(433)에 형성되는 반사부(450')의 반사효율을 보다 향상하기 위해 본 도면에서는 도시하지 않았으나, LED 모듈(431)의 위치를 수직면(433b)에 형성되는 반사부(450') 방향으로 경사지도록 배치할 수 있다. 이러한 경우, LED 장착면(433)이 기존 반사부 부착면(435) 방향으로 경사지도록 형성되고, LED 모듈(431)은 수직면(433b)의 반사부 부착면(435') 방향으로 경사지도록 배치됨으로써, LED 모듈(431)에서 조사되는 조사광의 일부는 기존 반사부(450)에 의해 반사되고, 나머지 조사광은 수직면(433b)의 반사부(450')에 반사됨으로써 서로 다른 방향에서 다중 반사가 이루어질 수 있다. 이때, 각각의 반사부(450, 450')가 형광층(451)이 도포되어 있는 볼록 거울이나 다중 굴곡면으로 형성되는 경우, 보다 넓은 범위로 조사광을 반사할 수 있음과 동시에 광 여기 효과를 향상할 수 있다.
도 1 내지 도 5에서 설명한 본 발명의 구성 및 동작방법에 따르면, 회오리 형상으로 경사지게 형성되는 LED 장착부에 LED 모듈이 부착되어 광을 조사할 수 있고, LED 장착면에 수직되며 형광층이 도포된 반사부에 의해 LED 모듈의 조사광을 반사함과 동시에 광을 여기시킬 수 있고, LED 장착면이 반사부 방향으로 경사지게 형성되어 반사부의 반사율 및 반사광 범위를 향상하고, 반투명 전구 커버로 내부에서 출력되는 광을 여기함으로써, 심미성 및 광 확장성을 향상하고 광 여기에 따른 눈부심 현상을 줄이거나 방지할 수 있다.
상기와 같이 설명된 발광 다이오드 조명장치는, 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
100: 전구 170: 전원 공급모듈
110: 베이스부 190: 전구 커버
130, 230, 330, 430: 깔기대형 장착부 251, 351, 451: 형광층
131, 231, 331, 431: LED 모듈 433a: 수평면
133, 233, 333, 433: LED 장착면 433b: 수직면
135, 235, 335, 435, 435': 반사부 부착면
150, 250, 350, 450, 450': 반사부

Claims (9)

  1. 외부 전원과 접촉되는 전원 단자 및 소켓에 나사결합하기 위한 나사산이 형성된 베이스부;
    상기 베이스부 상에 부착되는 깔대기형 장착부;
    상기 깔대기형 장착부에 설치되는 반사부;
    상기 깔대기형 장착부에 부착되는 복수의 LED 모듈, 상기 복수의 LED 모듈에서 조사되는 광은 상기 반사부에서 반사되며; 및
    상기 외부 전원의 전압 또는 전류를 변환하여 상기 복수의 LED 모듈로 공급하는 전원 공급모듈을 포함하며,
    상기 깔대기형 장착부는,
    회오리 형상으로 상기 베이스부의 횡단면과 소정각도로 경사지게 형성되어 상기 복수의 LED 모듈이 소정 간격 이격되게 부착되는 LED 장착면; 및
    상기 LED 장착면에 수직이고, 상기 반사부가 부착되는 반사부 부착면을 포함하는, 발광 다이오드 조명장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 장착면은, 상기 광이 상기 반사부측을 향하도록, 반사부 부착면을 향해 경사지게 형성되는, 발광 다이오드 조명장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 장착면은,
    일방향으로 수평면 및 수직면이 연속적으로 배치되는 계단구조로 형성되는, 발광 다이오드 조명장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수직면은 상기 반사부가 부착되는 상기 반사부 부착면으로 형성되는, 발광 다이오드 조명장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사부에는 상기 광을 여기시키는 형광층이 도포되는, 발광 다이오드 조명장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스부와 체결되며, 반투명 소재로 이루어지는 전구 커버를 더 포함하는, 발광 다이오드 조명장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사부는, 볼록 거울인, 발광 다이오드 조명장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사부는, 반사면이 다중 굴곡면으로 형성되는, 발광 다이오드 조명장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009032466A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
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KR20120103960A (ko) * 2011-03-11 2012-09-20 서울반도체 주식회사 엘이디 조명기구

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