KR101765552B1 - 확장형 ｌｅｄ 광원 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일정한 폭과 길이를 가지는 라인빔 형태로 광을 조사하되 조사되는 라임빔의 모든 영역에서 균일한 광량이 조사되는 개별 LED 광원 다수개를 자유롭게 연결하여 확장할 수 있는 확장형 LED 광원에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 확장형 LED 광원은, 광원의 전체 종방향 길이에 대하여 조사되는 광량이 균일한 개별 LED 광원; 상기 다수개의 개별 LED 광원이 길이 방향으로 연결되어 이루어지는 확장형 LED 광원 모듈; 상기 개별 LED 광원과 개별적으로 연결되어 설치되며, 각 개별 LED 광원에 전원을 인가하는 개별 전원 공급부; 상기 다수개의 개별 LED 광원을 제어하고 상위 장치와 통신하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부에 전원을 공급하는 메인 전원 공급부;를 포함한다.

Description

확장형 ＬＥＤ 광원{THE LED LIGHT SOURCE}
본 발명은 확장형 LED 광원에 관한 것으로서 보다 상세하게는 일정한 폭과 길이를 가지는 라인빔 형태로 광을 조사하되 조사되는 라임빔의 모든 영역에서 균일한 광량이 조사되는 개별 LED 광원 다수개를 자유롭게 연결하여 확장할 수 있는 확장형 LED 광원에 관한 것이다.
LED 광원은 광 제어가 간편하고 직진성이 우수하며, 수명이 반영구적이어서 매우 다양한 분야에 사용되고 있다. 특히, 최근에는 일반 조명 분야 뿐만아니라 산업 기술 분야에서도 가시광 영역의 LED 광원 및 자외선 영역의 LED 광원 등을 널리 사용하고 있다.
구체적으로 디스플레이 패널 표면에 특정한 기능성 필름 또는 기판을 부착하는 과정에서 자외선 경화형 레진을 이용하여 부착하는 공정에서는 필수적으로 라인빔 형태의 자외선을 조사하는 LED 광원을 많이 사용한다.
종래의 라인빔 조사 LED 광원(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 라인빔 형태의 광이 조사되는 출구를 가지는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내에 일정한 간격으로 이격되어 LED 칩(20)이 배열되는 PCB 기판(30), 그리고 상기 다수개의 LED 칩(20)에서 조사되는 빛을 확산시켜 균일한 라인빔 형태로 만들어주는 광학 렌즈부(40) 및 조사 과정에서 발생하는 열을 방열하는 방열부(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 구조를 가지는 라인빔 조사 LED 광원(1)은 합착되는 직사각형 형상의 디스플레이 패널(2)의 4 모서리를 동시에 경화하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 길이의 라인빔 조사 LED 광원(1)을 디스플레이 패널(2)의 크기에 맞추어 조립하여 경화 과정을 진행한다.
이때 각 라인빔 조사 LED 광원(1)의 조립 형태에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 조사되는 빔 내에서 광량의 분포가 균일하지 않은 현상이 발생한다. 특히, 조사되는 빔의 양측 말단 부분의 광량이 중앙 부분에 비하여 급격하게 낮아지는 문제점이 있다.
이렇게 가장자리 부분의 광량이 작아지면 이 부분에서 자외선 경화형 레진의 경화가 원활하지 않아서 레진이 흘러넘치는 등의 심각한 문제를 발생시킨다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 일정한 폭과 길이를 가지는 라인빔 형태로 광을 조사하되 조사되는 라임빔의 모든 영역에서 균일한 광량이 조사되는 개별 LED 광원 다수개를 자유롭게 연결하여 확장할 수 있는 확장형 LED 광원을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 확장형 LED 광원은, 광원의 전체 종방향 길이에 대하여 조사되는 광량이 균일한 개별 LED 광원; 상기 다수개의 개별 LED 광원이 길이 방향으로 연결되어 이루어지는 확장형 LED 광원 모듈; 상기 개별 LED 광원과 개별적으로 연결되어 설치되며, 각 개별 LED 광원에 전원을 인가하는 개별 전원 공급부; 상기 다수개의 개별 LED 광원을 제어하고 상위 장치와 통신하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부에 전원을 공급하는 메인 전원 공급부;를 포함한다.
그리고 본 발명에서 상기 개별 LED 광원은, 다수개의 LED 칩이 직선상으로 일정 간격 이격되어 배열되되, 상기 다수개의 LED 칩 전방에 상기 LED 칩에서 발산되는 빛을 광원의 종방향 길이에 대하여 균일한 광량을 가지도록 제어하는 광량 제어 렌즈를 구비하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 개별 LED 광원은, 다수개의 LED 칩이 직선상으로 배열되되, 가장자리 부분의 LED 칩 배치 간격이 중앙 부분 LED 칩 배치 간격보다 좁거나, 다수개의 LED 칩이 직선상으로 동일한 간격으로 이격되어 배치되되, 가장자리 부분의 LED 칩에 중앙 부분 LED 칩보다 큰 전류를 인가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 확장형 LED 광원은 개별 LED 광원을 용이하게 결합하여 길이를 연장할 수 있으므로 다양한 공정 처리에 적합하며, 개별 LED 광원에 의하여 조사되는 라인빔이 모든 영역에 대하여 균일한 광량을 가지므로 다양한 조합 및 형상을 가지도록 조립하여도 균일한 광량값을 얻을 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 3은 종래의 LED 광원에 대한 도면들이다.
도 4 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장한 LED 광원에 대한 도면들이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 확장형 LED 광원은 도 4에 도시된 바와 같이, 개별 LED 광원(110), 확장형 LED 광원 모듈(100), 개별 전원 공급부(120), 메인 제어부(도면에 미도시) 및 메인 전원 공급부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 상기 개별 LED 광원(110)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 광원의 전체 종방향 길이에 대하여 조사되는 광량이 균일한 광원을 말한다. 이를 위하여 본 실시예에서는 상기 개별 LED 광원(110)을 도 5에 도시된 바와 같이, 다수개의 LED 칩(111)이 직선상으로 배열되되, 상기 다수개의 LED 칩(111) 전방에 상기 LED 칩(111)에서 발산되는 빛을 광원의 종방향 길이에 대하여 균일한 광량을 가지도록 제어하는 광량 제어 렌즈(112)를 구비하는 구조로 구성한다.
이때 상기 광량 제어 렌즈(112)는 중앙 부분보다 양측 말단 부분에서 많은 광량이 조사되도록 광 분포를 제어하며, 상기 광량 레어 렌즈(112)의 구체적인 형상은 확산 렌즈 구조 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
한편 본 실시예에서 조사되는 모든 라인빔 영역에서 균일한 광량값을 얻기 위하여 상기 개별 LED 광원(110)은, 다수개의 LED 칩(111)이 직선상으로 배열되되, 가장자리 부분의 LED 칩 배치 간격이 중앙 부분 LED 칩 배치 간격보다 좁게 배치되어 가장자리 부분에서 더 강한 빛이 조사되도록 하는 구조를 가질 수도 있다.
또한 상기 개별 LED 광원(110)은 다수개의 LED 칩(111)이 직선상으로 동일한 간격으로 이격되어 배치되되, 가장자리 부분의 LED 칩에 중앙 부분 LED 칩보다 큰 전류를 인가되도록 각 LED 칩(111)에 인가되는 전류의 양을 개별 제어할 수도 있다.
다음으로 상기 확장형 LED 광원 모듈(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 개별 LED 광원(110)이 길이 방향으로 연결되어 이루어지는 구조를 가지며, 필요에 따라 연결되는 개별 LED 광원(110)은 다양하게 변화될 수 있다. 이렇게 조립되는 확장형 LED 광원 모듈(100)은 도 7에 도시된 바와 같이, 다양한 길이로 조합되어 직사각형 형태의 디스플레이 패널(2) 4 모서리를 정확한 길이로 조사 및 경화할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
이러한 확장형 LED 광원 모듈(100)에서는 상기 개별 LED 광원(110)과 개별적으로 연결되어 설치되며, 각 개별 LED 광원(110)에 전원을 인가하는 개별 전원 공급부(120)가 구비된다. 상기 개별 전원 공급부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 개별 LED 광원(110) 각각에 연결되어 설치되며, 각 개별 LED 광원(110)에 직류 전원을 공급하는 구성요소이다. 전술한 바와 같이, 개별 LED 광원(110)는 점등을 위한 전원으로 직류 전원이 필요하며, 상기 개별 전원 공급부(120)가 연결되어 있는 개별 LED 광원(110)의 점등에 필요한 전원을 출력하여 공급하는 것이다. 따라서 각 개별 전원 공급부(120)를 연결되어 있는 개별 LED 광원(110)에 최적화된 전원을 출력하도록 설정되어 있다.
본 실시예에서 상기 개별 전원 공급부(120)에는 구체적으로 SMPS(도면에 미도시)와 조작 버튼부(122) 등이 구비될 수 있다. 상기 SMPS는 상기 개별 전원 공급부(120) 내에 설치되어, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 구성요소이다. 상기 SMPS는 일반적으로 채용할 수 있는 구조를 가진다.
그리고 상기 조작 버튼부(122)는, 상기 개별 전원 공급부(120)의 전면에 설치되며, 상기 개별 전원 출력 모듈(120)에 연결되는 개별 LED 광원(110)를 ON/OFF 하는 등의 조작이 가능하도록 하는 인터페이스(interface) 역할을 한다. 따라서 상기 조작 버튼부(122)에 의하여 사용자가 개별 LED 광원(110)를 개별적으로 ON/OFF할 수 있는 것이다.
또한 본 실시예에서 상기 개별 전원 공급부(120)는 이미 설치되어 있는 개별 전원 공급부 옆에 간단하게 추가하여 결합 또는 분리할 수 있는 구조를 가진다.
다음으로 상기 메인 전원 공급부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 외부로 공급되는 교류 전원을 상기 다수개의 개별 전원 공급부(120)에 공급하고, 각 개별 전원 공급부(120)를 제어하는 구성요소이다. 그리고 본 실시예에서 상기 메인 전원 공급부(130)에는 구체적으로 통신 포트(136)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 통신 포트(136)는 상기 메인 전원 공급부(130)와 상기 각 개별 전원 공급부(120) 사이에 통신이 가능하도록 하는 구성요소이며, 랜통신 등 다양한 구조의 통신 포트가 채용가능하다.
또한 상기 메인 전원 공급부(130)에는, 상기 각 개별 전원 공급부(120)에 과전류 또는 과전압이 출력되었는지 여부를 진단하는 자가 진단 모듈(도면에 미도시)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 자가 진단 모듈에 의하여 각 개별 LED 광원(110)에 개별적으로 전원을 공급하는 개별 전원 공급부(120)에 의하여 출력되는 전원이 각 개별 LED 광원(110)에 적합한 전류 또는 전압을 가지는지 여부를 진단하고, 제어하는 것이다.
또한 본 실시예에 따른 확장형 LED 광원(100)에서, 상기 메인 전원 공급부(130)과 다수개의 개별 전원 공급부(120) 사이에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 개별 전원 공급부(120)들을 제어하기 위한 신호 입력부와 상기 메인 전원 공급부(130)로부터 상기 개별 전원 공급부(120)로 전달되는 출력신호 전달을 위한 입/출력 모듈(140)이 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 입/출력 모듈(140)은 상기 메인 전원 공급부(130)와 다수개의 개별 전원 공급부(120) 사이에서 인터페이스 역할을 하며, 계속적으로 증설되는 개별 전원 공급부(120)에 대하여 메인 전원 공급부(130)가 대응할 수 있도록 중개하는 역할을 한다.
그리고 상기 메인 제어부(도면에 미도시)는 상기 다수개의 개별 LED 광원을 제어하고 상위 장치와 통신하는 구성요소이다.
1 : 종래의 LED 광원 2 : 디스플레이 판넬
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 확장형 LED 광원
110 : 개별 LED 광원 120 : 개별 전원 공급부
130 : 메인 전원 공급부 140 : 입출력 모듈

Claims (3)

  1. 광원의 전체 종방향 길이에 대하여 조사되는 광량이 균일한 개별 LED 광원;
    상기 다수개의 개별 LED 광원이 길이 방향으로 연결되어 이루어지는 확장형 LED 광원 모듈;
    상기 개별 LED 광원과 개별적으로 연결되어 설치되며, 각 개별 LED 광원에 전원을 인가하는 개별 전원 공급부;
    상기 다수개의 개별 LED 광원을 제어하고 상위 장치와 통신하는 메인 제어부;
    상기 메인 제어부에 전원을 공급하는 메인 전원 공급부;
    상기 메인 전원 공급부에 구비되며, 상기 각 개별 전원 공급부에 과전류 또는 과전압이 출력되었는지 여부를 진단하는 자가 진단 모듈;을 포함하며,
    상기 개별 LED 광원은,
    다수개의 LED 칩이 직선상으로 배열되되, 가장자리 부분의 LED 칩 배치 간격이 중앙 부분 LED 칩 배치 간격보다 좁게 배치되는 것을 특징으로 하는 확장형 LED 광원.
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