KR101506571B1 - Led light system having the rectangle domed microlens array - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디(LED) 조명 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 채움률이 우수한 사각 반구형 마이크로렌즈(Micro Lens)가 매트릭스 형태로 배열된 마이크로렌즈 어레이(Micro Lens Array, MLA)를 구비하여 광손실을 최소화하고, 빛의 투과율과 조사 영역에서의 빛의 균일도를 개선할 수 있는 엘이디 조명 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 광원모듈의 상부에 배치된 커버 플레이트 상부에 상기 커버 플레이트와 동일한 굴절률을 갖는 재질로 이루어지고 사각 반구형 구조를 갖는 다수의 단위 마이크로렌즈가 매트릭스 형태로 배열되어 상기 엘이디 소자로부터 방사되는 광을 집광하여 방출하는 마이크로렌즈 어레이를 구비한 엘이디 조명 시스템을 제공함으로써 단위 마이크로렌즈를 긴밀하게 밀착시켜 광손실을 최소화하고, 광의 투과율과 조사 영역에서의 빛의 균일도를 개선할 수 있다.
The present invention relates to an LED lighting system, and more particularly, to a microlens array (MLA) in which a quadrangular hemispherical microlens having excellent filling ratio is arranged in a matrix form, And to an LED illumination system capable of improving light transmittance and uniformity of light in an irradiated area.
According to the present invention, a plurality of unit microlenses made of a material having the same refractive index as the cover plate and arranged in a matrix form and having a rectangular hemispherical structure are arranged on a cover plate disposed on the upper part of the light source module, It is possible to minimize the optical loss by closely contacting the unit microlenses and to improve the light transmittance and the uniformity of the light in the irradiated area by providing an LED illumination system having a microlens array that condenses and emits light.

Description

사각 반구형 마이크로렌즈 어레이를 구비한 엘이디 조명 시스템{LED LIGHT SYSTEM HAVING THE RECTANGLE DOMED MICROLENS ARRAY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an LED illumination system having a rectangular hemispherical microlens array,

본 발명은 엘이디(LED) 조명 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 채움률이 우수한 사각 반구형 마이크로렌즈(Micro Lens)가 매트릭스 형태로 배열된 마이크로렌즈 어레이(Micro Lens Array, MLA)를 구비하여 광손실을 최소화하고, 광투과율과 조사 영역에서의 광의 균일도를 개선할 수 있는 엘이디 조명 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an LED lighting system, and more particularly, to a microlens array (MLA) in which a quadrangular hemispherical microlens having excellent filling ratio is arranged in a matrix form, And to improve the light transmittance and the uniformity of light in the irradiated area.

일반적으로, 엘이디(Light Emiting Diode, LED) 조명 시스템은 엘이디 소자를 광원으로 이용한다. 엘이디 소자는 반도체의 P-N 접합 구조를 이용하여 주입시킨 소수 캐리어를 생성시킨 후, 다시 소수 캐리어들의 재결합에 의하여 발광이 되도록 하는 소자로서, 엘이디 소자의 발광 파장은 첨가되는 불순물의 종류에 따라 다르기 때문에 적색, 청색 또는 황색 구현이 가능하고, 이들을 적절히 조합하여 백색도 구현할 수 있다. Generally, a light emitting diode (LED) illumination system uses an LED element as a light source. An LED device is a device that generates a small number of carriers injected using a PN junction structure of a semiconductor and then causes light emission by recombination of minority carriers. The emission wavelength of the LED device differs depending on the type of impurities to be added, , Blue or yellow colors can be realized, whiteness can also be realized by appropriately combining them.

이러한 엘이디 조명 시스템은 백열등 또는 할로겐 등과 같은 기존의 전통적인 광원에 비하여 소형이면서, 수명이 길고, 효율 및 고속 응답 특성이 우수할 뿐만 아니라, 광의 방사각이 우수하여 광범위한 영역을 조사하는 역할 또는 가까운 거리를 조명하는 역할에 주로 사용되고 있다. 하지만, 엘이디 조명 시스템은 원거리의 국부적인 영역을 조사하는 경우 효율적으로 광을 사용하지 못하는 문제가 있었다.The LED illumination system is smaller than conventional light sources such as incandescent lamps or halogen lamps, has a long life span, is excellent in efficiency and high-speed response characteristics, and has excellent radiation angle of light, It is mainly used for lighting. However, there is a problem that the LED illumination system can not efficiently use light when locating a local area at a long distance.

이에 따라, 종래 기술에 따른 엘이디 조명 시스템에서는 엘이디에서 발광되는 광을 확산시키기 위해 출사측, 즉 엘이디에서 발광되는 광의 방출경로에 확산 플레이트 또는 확산 플레이트와 보조 확산시트를 형성하였으나, 이러한 종래의 조명 시스템에서는 확산 플레이트 및 보조 확산시트로 인해 엘이디에서 방출된 광이 분산되어 조도 저하 및 넓은 시야각으로 인한 측면 눈부심 현상이 발생되는 문제점이 있었다.Accordingly, in the LED illumination system according to the related art, a diffusion plate or a diffusion plate and an auxiliary diffusion sheet are formed in the emission path of light emitted from the emission side, i.e., LED, in order to diffuse the light emitted from the LED. However, The light emitted from the LEDs is dispersed due to the diffusion plate and the auxiliary diffusion sheet, and the side glare phenomenon is caused by the decrease of the illuminance and the wide viewing angle.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 10-2012-0067769호(공개일 : 2012. 06. 26)에는 집광 플레이트를 포함하는 조명 시스템을 제안한 바 있었다. In order to solve such a problem, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-0067769 (published on June 26, 2012) proposed an illumination system including a condenser plate.

상기한 대한민국 공개특허 10-2012-0067769호에서는 적어도 하나 이상으로 구비되는 광원과, 광원에서 방사되는 광을 확산시키기 위한 확산 플레이트 및 확산 플레이트를 통해 확산된 광을 집광시켜 방출하기 위한 집광 플레이트를 포함하여 광원에서 방사되는 광을 집광하여 방출하되 상기 광의 방출 경로를 조절하기 위해 집광 플레이트를 양면 또는 일면에 볼록하게 형성되는 마이크로렌즈 어레이를 형성하였다. In Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0067769, the light source includes at least one light source, a diffusion plate for diffusing light emitted from the light source, and a light collecting plate for condensing and emitting light diffused through the diffusion plate A microlens array is formed on the light collecting plate so as to be convex on both sides or one side in order to condense and emit light emitted from the light source and control the emission path of the light.

이러한 대한민국 공개특허 10-2012-0067769호에서는 마이크로렌즈 어레이를 통해 원하는 배광 형태를 얻을 수는 있으나, 종래기술에 따른 마이크로렌즈 어레이의 단위 마이크로렌즈는 대부분 원형의 반구 형상으로 이루어짐에 따라 배광 형태가 찌그러지는 현상을 피하기 어렵고, 단위 마이크로렌즈 간에 채움률이 낮아 광손실이 유발되며, 빛의 투과율과 조사 영역에서의 빛의 균일도가 저하되는 문제가 발생하였다.
In Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0067769, a desired light distribution pattern can be obtained through a microlens array. However, since the unit microlenses of the microlens array according to the related art are mostly hemispherical in shape, It is difficult to avoid losing phenomenon, and the filling rate between the unit microlenses is low, causing light loss, and the light transmittance and the uniformity of light in the irradiated area are lowered.

KR 10-2012-0067769 A, 2012. 06. 26.KR 10-2012-0067769 A, 2012. 06. 26.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서,채움률이 우수한 사각 반구형 마이크로렌즈가 매트릭스 형태로 배열된 마이크로렌즈 어레이(Micro Lens Array, MLA)를 구비하여 광손실을 최소화하고, 빛의 투과율과 조사 영역에서의 빛의 균일도를 개선할 수 있는 엘이디 조명 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a microlens array (MLA) in which quadrangular hemispherical microlenses having excellent filling rates are arranged in a matrix form, And it is an object of the present invention to provide an LED illumination system capable of improving light transmittance and uniformity of light in an irradiation area.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 적어도 하나 이상의 엘이디 소자가 내부에 설치된 광원모듈과, 상기 엘이디 소자와의 사이에 공기층이 개재된 상태로 상기 광원모듈의 상부에 배치된 커버 플레이트와, 상기 커버 플레이트 상부에 상기 커버 플레이트와 동일한 굴절률을 갖는 재질로 이루어지고 사각 반구형 구조를 갖는 다수의 단위 마이크로렌즈가 매트릭스 형태로 배열되어 상기 엘이디 소자로부터 방사되는 광을 집광하여 방출하는 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a light source module including: a light source module having at least one LED element disposed therein; a cover plate disposed on an upper portion of the light source module with an air layer interposed therebetween; And a plurality of unit microlenses formed of a material having the same refractive index as the cover plate and having a rectangular hemispherical structure on the cover plate are arranged in a matrix form to condense and emit light emitted from the LED elements, And a light emitting diode (LED).

바람직하게, 상기 커버 플레이트와 상기 단위 마이크로렌즈는 각각 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate)로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. Preferably, the cover plate and the unit microlenses are made of PMMA (Poly Methyl Methacrylate).

바람직하게, 상기 커버 플레이트와 상기 엘이디 소자 사이의 거리는 4~6mm로 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다. Preferably, the distance between the cover plate and the LED element is 4 to 6 mm.

바람직하게, 상기 단위 마이크로렌즈는 상기 커버 플레이트의 상면을 기준으로 높이(H)와, 직경(D)의 비율(H/D)을 0.01≤H/D≤0.4의 범위로 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다. Preferably, the unit microlenses are formed such that a ratio (H / D) of a height (H) to a diameter (D) is in a range of 0.01? H / D? 0.4 based on an upper surface of the cover plate .

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광원모듈의 상부에 배치된 커버 플레이트 상부에 상기 커버 플레이트와 동일한 굴절률을 갖는 재질로 이루어지고 사각 반구형 구조를 갖는 다수의 단위 마이크로렌즈가 매트릭스 형태로 배열되어 상기 엘이디 소자로부터 방사되는 광을 집광하여 방출하는 마이크로렌즈 어레이를 구비한 엘이디 조명 시스템을 제공함으로써 단위 마이크로렌즈를 긴밀하게 밀착시켜 광손실을 최소화하고, 광의 투과율과 조사 영역에서의 빛의 균일도를 개선할 수 있다.
As described above, according to the present invention, a plurality of unit microlenses made of a material having the same refractive index as the cover plate and having a quadrangular hemispherical structure are arranged in a matrix form on the cover plate disposed on the upper part of the light source module And a microlens array that condenses and emits light emitted from the LED device, thereby minimizing optical loss by closely contacting the unit microlenses and improving the light transmittance and uniformity of light in the irradiated area can do.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 시스템을 설명하기 위하여 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 엘이디 조명 시스템을 I-I' 절취선을 따라 도시한 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 엘이디 조명 시스템을 위에서 바라본 평면도.1 is a perspective view illustrating an LED illumination system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED illumination system shown in FIG. 1 along II 'perforations. FIG.
3 is a top plan view of the LED illumination system shown in Fig.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. In the present specification, the present embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully disclose the scope of the invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. And the present invention is only defined by the scope of the claims. Thus, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Moreover, terms used herein (to be referred to) are intended to illustrate the embodiments and are not intended to limit the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. Also, components and acts referred to as " comprising (or comprising) " do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
Hereinafter, the technical features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 시스템을 설명하기 위하여 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 엘이디 조명 시스템을 I-I' 절취선을 따라 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 엘이디 조명 시스템을 위에서 바라본 평면도이다. FIG. 1 is a perspective view illustrating an LED illumination system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED illumination system shown in FIG. 1 along a cutting line II ' And is a top plan view of the LED illumination system shown.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 시스템(10)은 광원모듈(14)과, 커버 플레이트(16)와, 마이크로렌즈 어레이(18)를 포함한다. 1 to 3, an LED illumination system 10 according to an embodiment of the present invention includes a light source module 14, a cover plate 16, and a microlens array 18.

광원모듈(14)은 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 광원(12), 바람직하게는 적어도 하나 이상의 엘이디 소자가 내부에 일정 간격으로 이격되어 일렬 또는 복수열로 설치될 수 있다. 이때, 상기 엘이디 소자는 엘이디 칩이고, 외부는 몰딩 처리될 수 있다. As shown in FIG. 2, the light source module 14 may include a plurality of light sources 12, preferably at least one or more LED elements, arranged in a row or a plurality of columns spaced apart from each other at regular intervals. At this time, the LED element is an LED chip, and the exterior can be molded.

광원모듈(14)의 상부에는 커버 플레이트(16)가 배치된다. 이때, 커버 플레이트(16)와 광원(12) 사이에는 공기층이 존재하게 된다. 이때, 커버 플레이트(16)는 마이크로렌즈 어레이(18)와 굴절률이 동일하도록 동일 재질로 형성하는 것이 바람직하다. A cover plate 16 is disposed on the upper portion of the light source module 14. At this time, an air layer exists between the cover plate 16 and the light source 12. At this time, it is preferable that the cover plate 16 is made of the same material so as to have the same refractive index as the microlens array 18.

커버 플레이트(16)는 바람직하게 굴절률이 높고, 전기 절연성, 표면 광택성 및 내후성이 우수한 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate)를 사용한다. PMMA는 굴절률이 1.49, 광선 투과율(3.850~7,670Å) 90~99%, 비열(cal/℃/g) 0.35, 가열성형온도 범위 140~180℃, 비중 1.17~1.20, 연화점 80~100℃ 정도의 수지로서, 투명성이 우수하다. The cover plate 16 preferably uses PMMA (Poly Methyl Methacrylate) having a high refractive index and excellent electrical insulation, surface gloss and weatherability. PMMA has a refractive index of 1.49, a light transmittance of 3.850 to 7,670 Å in a range of 90 to 99%, a specific heat (cal / ° C./g) of 0.35, a heat molding temperature range of 140 to 180 ° C., a specific gravity of 1.17 to 1.20, As a resin, transparency is excellent.

커버 플레이트(16)는 광원(12)과의 거리(L)를 커버 플레이트(16)로 사용되는 PMMA의 굴절률과 공기층의 굴절률을 고려하여 4~6mm, 바람직하게는 5mm로 배치하는 것이 바람직하며, 이를 통해 광의 투과율과 조사 영역에서의 빛의 균일도를 향상시킬 수 있다. It is preferable that the distance L between the cover plate 16 and the light source 12 is 4 to 6 mm, preferably 5 mm, in consideration of the refractive index of PMMA used as the cover plate 16 and the refractive index of the air layer. This makes it possible to improve the transmittance of light and the uniformity of light in the irradiation region.

커버 플레이트(16)의 상부에는 광손실을 감소시키기 위하여 사각 반구형을 갖는 다수의 마이크로렌즈가 매트릭스 형태로 배열된 마이크로렌즈 어레이(18)가 형성된다. In order to reduce light loss, a microlens array 18 in which a plurality of microlenses each having a quadrangular hemisphere shape are arranged in a matrix form is formed on the cover plate 16.

마이크로렌즈 어레이(18)는 도 3에 도시된 바와 같이 사각 반구형을 갖는 다수의 마이크로렌즈가 매트릭스 형태로 배열되어 형성된 구조로서, 종래기술에 따른 원형 반구형 구조의 마이크로렌즈에 비해 채움률이 우수하여 광손실을 최소화할 수 있다. As shown in FIG. 3, the microlens array 18 has a structure in which a plurality of microlenses having a quadrangular hemispherical shape are arranged in a matrix form, and has a better filling ratio than a microlens of a circular hemispherical structure according to the related art, The loss can be minimized.

이러한 마이크로렌즈 어레이(18)는 커버 플레이트(16)와 동일한 굴절률을 갖도록 동일 재질로 형성되며, 바람직하게는 커버 플레이트(16)와 동일한 PMMA로 형성한다. The microlens array 18 is formed of the same material so as to have the same refractive index as that of the cover plate 16, and is preferably formed of the same PMMA as the cover plate 16.

본 발명에 따른 마이크로렌즈 어레이(18)는 레이저 펄스를 이용한 에칭방법, PR(Photo-Resist) 리플로우 방법, 건식에칭 방법, 폴리머의 레이저 증착과 이온빔 가공법, 잉크 제트 기술, PR 가열법 또는 그레이스케일 마스크법 등으로 형성할 수 있으나, 형상 제어가 용이하고, 대량 생산과 정밀 가공의 측면에서 효율적이어서 집적화가 용이하고 공정수를 줄일 수 있는 PR 리플로우 방법으로 형성하는 것이 바람직하다. The microlens array 18 according to the present invention can be used in various applications such as an etching method using a laser pulse, a photo-resist reflow method, a dry etching method, a laser deposition and an ion beam processing method of a polymer, an ink jetting technique, Mask method or the like. However, it is preferable to form the PR reflow method which is easy in shape control, efficient in terms of mass production and precision processing, easy to integrate, and capable of reducing the number of process steps.

도 2에 도시된 바와 같이, 마이크로렌즈 어레이(18)는 광원(12)으로 사용되는 엘이디 소자의 특성상 방사각이 커서 최종적으로 넓은 시야각이 야기되는 것을 방지하기 위하여 굴절률이 높은 커버 플레이트(16)의 상부에 형성하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 2, the microlens array 18 includes a cover plate 16 having a high refractive index to prevent a wide viewing angle from being generated due to a large radiation angle due to the characteristics of an LED element used as the light source 12 It is preferable to form it on the upper part.

마이크로렌즈 어레이(18)는 하면이 평탄하고, 상면이 볼록한 구조로 이루어지되, 상호 간에 긴밀하게 밀착되도록 외면이 사각형, 바람직하게는 직사각형을 갖도록 형성되어 있다. The microlens array 18 has a flat bottom surface and a convex top surface, and the outer surface of the microlens array 18 is formed to have a rectangular shape, preferably a rectangular shape, so as to closely contact each other.

이에 따라, 본 발명에 따른 마이크로렌즈 어레이(18)는 커버 플레이트(16)의 면적에 대한 단위 마이크로렌즈의 밀도 비율을 85~95%까지 구현이 가능하고, 결국, 종래기술에 따른 원형 반구형 마이크로렌즈 어레이에 비해 광손실을 10~20% 정도 감소시킬 수 있다. Accordingly, the microlens array 18 according to the present invention can realize the density ratio of the unit microlenses to the area of the cover plate 16 to 85 to 95%, and as a result, the circular hemispherical micro lens The optical loss can be reduced by 10 to 20% compared with the array.

특히, 종래기술에 따른 원형 반구형 마이크로렌즈 어레이 구조에서는 광원에서 방사된 광을 산란하기 위하여 광원과 마이크로렌즈 어레이 사이에 확산 플레이트 등이 추가로 요구됨에 따라 광의 투과율이 본 발명의 구조에 비해 10~20% 정도 감소된다. Particularly, in the circular hemispherical microlens array structure according to the related art, a diffusion plate or the like is additionally required between the light source and the microlens array to scatter the light emitted from the light source, so that the light transmittance is 10 to 20 %.

즉, 본 발명에서는 커버 플레이트(16)와 마이크로렌즈 어레이(18)를 서로 동일한 굴절률을 갖는 재질로 형성하되, 굴절률이 상대적으로 높은 PMMA를 이용하여 구현하는 동시에 사각 반구형 구조로 형성함으로써 종래기술에 따른 구조와 같이 확산 플레이트가 별도로 필요하지 않기 때문에 광의 투과율을 종래기술에 비해 높일 수 있다. That is, in the present invention, the cover plate 16 and the microlens array 18 are formed of a material having the same refractive index as each other, but are formed using a PMMA having a relatively high refractive index and formed into a square hemispherical structure, It is possible to increase the light transmittance as compared with the prior art because a diffusion plate is not required separately.

마이크로렌즈 어레이(18)를 구성하는 각 단위 마이크로렌즈는 도 2에 도시된 바와 같이, 광손실을 최소화하고, 광의 투과율과 조사 영역에서의 빛의 균일도를 개선하기 위하여 필름(또는 시트) 형태의 커버 플레이트(16)의 상면을 기준으로 그 높이(H)와, 각 단위 마이크로렌즈의 직경(D)의 비율(H/D)을 0.01≤H/D≤0.4의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 이때, 렌즈의 직경(D)은 100~200㎛로 하는 것이 바람직하다.
As shown in FIG. 2, each unit microlens constituting the microlens array 18 has a film (or sheet) -shaped cover (not shown) in order to minimize the light loss and improve the light transmittance and uniformity of light in the irradiated area. It is preferable that the ratio H / D of the height H of the unit microlenses to the diameter D of each unit microlens be within a range of 0.01? H / D? 0.4, based on the upper surface of the plate 16. In this case, the diameter D of the lens is preferably 100 to 200 mu m.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 엘이디 조명 시스템
12 : 광원(LED)
14 : 광원모듈
16 : 커버 플레이트
18 : 마이크로렌즈 어레이10: LED lighting system
12: Light source (LED)
14: Light source module
16: Cover plate
18: microlens array

Claims (4)

적어도 하나 이상의 엘이디 소자가 내부에 설치된 광원모듈;
상기 엘이디 소자와의 사이에 공기층이 개재된 상태로 상기 광원모듈의 상부에 배치된 커버 플레이트; 및
상기 커버 플레이트 상부에 상기 커버 플레이트와 동일한 굴절률을 갖는 재질로 이루어지고 사각 반구형 구조를 갖는 다수의 단위 마이크로렌즈가 매트릭스 형태로 배열되어 상기 엘이디 소자로부터 방사되는 광을 집광하여 방출하는 마이크로렌즈 어레이; 를 포함하되,
상기 커버 플레이트와 상기 단위 마이크로렌즈는 각각 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate)로 이루어지되, 상기 PMMA는 굴절률이 1.49, 광선 투과율(3.850~7,670Å) 90~99%, 비열(cal/℃/g) 0.35, 가열성형온도 범위 140~180℃, 비중 1.17~1.20, 연화점 80~100℃의 수지이고,
상기 커버 플레이트와 상기 엘이디 소자 사이의 거리는 4~6mm로 형성하고,
상기 단위 마이크로렌즈는 상기 커버 플레이트의 상면을 기준으로 높이(H)와, 직경(D)의 비율(H/D)을 0.01≤H/D≤0.4의 범위로 형성하되, 상기 단위 마이크로렌즈의 직경(D)은 100~200㎛로 이루어진,
것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템.A light source module in which at least one LED element is installed;
A cover plate disposed above the light source module with an air layer interposed between the cover and the LED module; And
A plurality of unit microlenses of a material having the same refractive index as the cover plate and having a rectangular hemispherical structure are arranged on the cover plate in a matrix form to condense and emit light emitted from the LED elements; , ≪ / RTI &
The cover plate and the unit microlenses are each made of PMMA (Poly Methyl Methacrylate), and the PMMA has a refractive index of 1.49, a light transmittance of 3.850 to 7,670 Å in a range of 90 to 99%, a specific heat cal / ° C / g of 0.35 , A heat molding temperature range of 140 to 180 캜, a specific gravity of 1.17 to 1.20, and a softening point of 80 to 100 캜,
A distance between the cover plate and the LED element is 4 to 6 mm,
Wherein the unit microlenses are formed so that the ratio H / D of the height H to the diameter D is in a range of 0.01? H / D? 0.4 based on the upper surface of the cover plate, (D) is 100 to 200 mu m,
Wherein the LED illumination system comprises: 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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