KR101810920B1 - 조명 모듈 - Google Patents

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    • Y10S362/80—Light emitting diode

Abstract

실시 형태에 따른 조명 모듈은, 개구부를 갖고, 양측에 배치된 안착부를 포함하는 케이스; 상기 케이스의 안착부에 배치된 광원부; 상기 케이스의 길이 방향으로 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 광원부와 광학적으로 결합되고, 상기 케이스의 안착부에 양측부가 배치된 도광판; 및 상기 케이스의 길이 방향으로 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 도광판 하측에 배치된 확산판;을 포함하고, 상기 케이스는 베이스부, 상기 베이스부의 양 끝단에서 각각 수직 방향으로 연장된 제1 및 제2 연장부, 및 상기 제1 및 제2 연장부 끝단에서 각각 연장된 제1 및 제2 플랜지부를 포함하고,상기 케이스의 개구부는 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부 사이에 배치되고, 상기 케이스는 상기 베이스부의 내측면으로부터 상기 도광판 방향으로 연장된다.

Description

조명 모듈 {Lighting Module}
실시 형태는 복수의 발광소자를 포함하여 빛을 구현하는 조명 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 실내 또는 실외의 조명등으로 전구나 형광등이 많이 사용되고 있는데, 이러한 전구나 형광등은 수명이 짧아 자주 교환하여야 하는 문제가 있다. 또한, 종래의 형광등은 그 사용시간 경과에 따른 열화로 인해 조도가 점차 떨어지는 현상이 과도하게 발생하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 우수한 제어성, 빠른 응답속도, 높은 전기 광 변환효율, 긴 수명, 적은 소비전력 및 높은 휘도의 특성 및 감성 조명을 구현할 수 있는 LED를 사용하는 조명장치가 개발되고 있다.
한편, LED를 적용한 많은 조명장치는 대부분의 경우, 설치되는 공간의 구조에 따라 형상이나 모양이 제약되어 만들어지고 있다. 따라서, 조명 장치는 사용되는 분야나 공간에 대해 사용 및 공간 자유도가 증가될 수 있는 조명장치가 요구되고 있다.
본 발명에 따른 실시 형태는 사용 공간에 대한 자유도가 높은 조명 모듈을 제공한다.
본 실시 형태가 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 실시 형태가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 일 실시 형태로, 조명 모듈은 개구부를 포함하고, 양측에 안착부를 포함하는 케이스; 상기 케이스에 배치된 광원부; 상기 케이스의 길이 방향으로 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 광원부와 광학적으로 결합된 도광판; 및 상기 케이스의 길이 방향으로 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 도광판 하측에 배치된 확산판을 포함하고, 상기 케이스의 내측면에서 연장된 돌출부가 상기 도광판을 고정 및/혹은 지지한다.
실시 형태는 단일 조명 모듈로 그 자체로 조명 장치로 구현될 수 있다.
실시 형태는 도광판의 지지특성이 향상된 조명장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 모듈의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 모듈의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시 형태로, 케이스의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태로, 케이스 내부에 배치되는 광원 모듈의 구조 및 동작 원리를 설명하기 위한 도이다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 실시 형태의 설명에 있어서, 각 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)" 에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 동일한 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 동일한 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 상(위) 또는 하(아래)(on or under)으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 모듈의 구조를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 모듈의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 조명모듈(400)은 케이스(200), 제 1광원부(150A), 제 2 광원부(150B), 제 1 광 여기 필름(170a), 제 2 광 여기 필름(170b), 도광판(110), 확산판(190), 반사판(130), 제 1 커넥터(300A) 및 제 2 커넥터(300B)을 포함한다.
케이스(200)는 다수의 플랜지가 조립 연결되지 않고, 하나의 판 형태로 압출 성형되어 제작된다. 케이스(200)는 상기 판의 양 끝 단부가 각각 두 번 절곡되어 도 3에서 보여지는 광원부가 배치될 수 있는 제 1 및 제 2안착 부(202a, 202b)가 형성된다. 상기 판의 양 끝단은 서로 마주보고, 상기 판의 양 끝단에 의해 개구부(201)가 구획된다. 이러한 케이스(200)는 상기 케이스의 길이 방향으로 양 측면들이 평행한 일관된 단면을 갖는다.
또한, 케이스(200)는 내측면에서 연장된 적어도 하나 이상의 돌출부(250a)를 포함한다. 이러한 돌출부(250a)는 케이스 내부에 안착된 도광판을 고정 및 지지한다. 이에 따라 외부의 충격으로부터 도광판의 이탈을 방지할 수 있고, 또한, 케이스 내부 구조물들 간의 얼라인먼트 특성을 향상 시킬 수 있다.
제 1광원부(150A) 및 제 2 광원부(150B) 는 각각 기판(151a, 151b)과 상기 기판 상에 배치된 발광 다이오드(152a, 152b)를 포함하고, 상기 발광 다이오드가 배치된 기판의 일 면이 서로 마주보도록 상기 케이스의 제 1 및 제 2안착 홈(202a, 202b)홈에 삽입된다. 제 1광원부(150A) 및 제 2 광원부(150B)에 포함된 발광 다이오드는 동일 색을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 이지만 다른 색을 갖는 광을 방출 할 수 있다. 따라서 두 다른 색의 조합으로 다양한 색의 광이 가능함으로 감성 조명 장치를 구현할 수 있다. 발광 다이오드(152a, 152b)는 청색, 적색, 녹색 광 중 적어도 하나를 방출하는 발광 다이오드 일 수 있다.
도면에 도시되어 있지 않지만, 발광 다이오드는 상부에 투광성 수지가 상기 발광 다이오드를 밀봉하도록 하여 그 자체의 독자 색을 갖는 광을 방출할 수 있지만, 독자 색을 방출할 때, 예를 들어,
발광 소자가 청색 발광 다이오드일 경우, 투광성 수지에 포함된 형광체는 가넷(Garnet)계(YAG, TAG), 실리케이드(Silicate)계, 나이트라이드(Nitride)계 및 옥시나이트라이드(Oxynitride)계 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
투광성 수지에 황색 계열의 형광체만을 포함되도록 하여 자연광(백색광)을 구현할 수 있지만, 연색지수의 향상과 색온도의 저감을 위해 녹색 계열의 형광체나 적색 계열을 형광체를 더 포함할 수 있다.
또한, 투광성 수지에 여러 종류의 형광체들이 혼합된 경우, 형광체의 색상에 따른 첨가 비율은 적색 계열의 형광체보다는 녹색 계열의 형광체를, 녹색 계열의 형광체보다는 황색 계열의 형광체를 더 많이 사용할 수 있다.
황색 계열의 형광체로는 가넷계의 YAG, 실리케이트계, 옥시나이트라이드계를 사용하고, 녹색 계열의 형광체로는 실리케이트계, 옥시나이트라이드계를 사용하고, 적색 계열의 형광체는 나이트라이드계를 사용할 수 있다.
투광성 수지에 여러 종류의 형광체들이 혼합된 것 이외에도, 적색 계열의 형광체를 갖는 층, 녹색 계열의 형광체를 갖는 층 및 황색 계열의 형광체를 갖는 층이 각각 별개로 나뉘어 구성될 수 있다.
이러한 발광 다이오드는 수평형(Lateral Type) 또는 수직형(Vertical Type)일 수 있고, 발광 다이오드는 청색(Blue), 적색(Red), 황색(Yellow), 또는 녹색(Green)을 발산할 수 있다.
이러한 형광체는 후술하는 제 1 광 여기 필름(170a), 제 2 광 여기 필름(170b)에도 적용 가능하다.
도광판(110)은 제 1광원부(150A) 및 제 2 광원부(150B)로부터 방출되는 광 경로 방향으로 배치되고, 상기 케이스(200)의 길이 방향으로 상기 케이스의 내부에 삽입된다. 이 때, 도광판(110)의 양 끝단부는 상기 케이스의 제 1 및 제 2안착 부(202a, 202b)에 삽입되고, 제 1광원부(150A) 및 제 2 광원부(150B)로부터 방출되는 광을 개구부(201) 방향으로 출사시킨다.
제 1 광 여기 필름(170a), 제 2 광 여기 필름(170b)은 도광판(110)와 제 1광원부(150A) 및 제 2 광원부(150B) 사이에 각각 배치되고, 내부에 여러 형광물질을 포함한다. 이러한 제 1 광 여기 필름(170a), 제 2 광 여기 필름(170b)은 제 1광원부(150A) 및 제 2 광원부(150B)에서 출사된 광의 파장 일부를 변환시켜 광의 색을 변환시킬 수 있다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 제 1 광 여기 필름(170a), 제 2 광 여기 필름(170b)은 투명 수지와 상기 투명 수지 내부에 함유된 형광물질(172)을 포함한다. 투명 수지 내부에는 경화제나 첨가제가 포함될 수 있고, 경화제는 투명 수지를 경화시키고, 첨가제는 형광물질이 투명 수지 내부에서 고르게 분산시킨다. 또한, 투명 수지 내부에는 확산재가 포함될 수 있고, 확산재는 광원의 굴절을 향상시켜 형광물질의 여기율을 높여준다.
확산판(190)은 도광판(110)에서 출사되는 광을 개구부(201)로 확산시켜 방출시키기 위해 도광판(110)과 개구부(201) 사이에 배치되어, 케이스(200)의 내부에 삽입된다. 이 때, 확산판(190)의 양 끝단부는 상기 케이스의 제 1 및 제 2안착 부(202a, 202b)에 삽입된다.
반사판(130)은 상기 도광판(110) 상측에 배치되어, 상기 도광판(110)으로부터 방출된 광을 상기 확산판(190) 방향으로 반사시키고, 이때, 반사판(130)의 양 끝단부는 상기 확산부(190)의 양 끝단부와 마찬가지로, 상기 케이스의 제 1 및 제 2안착 부(202a, 202b)에 삽입된다. 이러한 반사판은 케이스의 내부면 반사 특성이 좋을 경우, 조명 모듈 장치에서 생략될 수 있다.
제 1 커넥터(300A) 및 제 2 커넥터(300B)는 케이스(200)의 외측 일면에 부착된다. 케이스(200)의 외측 일면은 후술할 도 3에서 보는 바와 같이, 케이스의 베이스부(250)의 외측 면일 수 있고, 제 1 및 제 2 연장부(210a, 210b)의 외측 면일 수 있다. 그러나 바람직하게는 케이스의 베이스부(250)의 외측면에서 상기 케이스의 길이방향으로의 양 끝단부 중앙에 제 1 커넥터(300A) 및 제 2 커넥터(300B)가 부착된다. 제 1 커넥터(300A) 및 제 2 커넥터(300B)는 각각 내부에 배열된 복수의 결합 핀(301a, 301b)과, 복수의 결합 핀을 감싸는 외부 케이스(303a, 303b)를 포함한다.
이러한 제 1 커넥터(300A) 및 제 2 커넥터(300B) 중 적어도 어느 하나는 상기 케이스(200)를 포함하는 다른 조명 모듈(400)과 기구적으로 결합하기 위한 연결 부재로써의 역할을 한다.
위와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 조명 모듈은 광을 방출하는데 있어, 하나의 단일 모듈로 이루어지기 때문에 그 자체로 조명 장치로써 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 실시 형태로, 케이스의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 케이스(200)는 제 1 및 제 2 연장부(210a, 210b)와, 제 1 및 제 2 연장부(210a, 210b)의 일측에서 각각 구부러져 연장된 제 1 플랜지부(230a) 및 제 2 플랜지부(230b)와, 상기 제 1 연장부(210a)의 타측에서 구부러져 연장되어 상기 제 2 연장부(210b)의 타측과 연결되는 베이스부(250)를 포함한다.
이에 따라, 케이스(200)의 양 내측부는 제 1 및 제 2 안착부(202a, 202b)가 형성되고, 상기 제 1 플랜지부(230a)와 제 2 플랜지부부(230b)는 서로 간격을 두고 마주보게 되어 개구부(201)를 갖게 된다.
또한, 케이스의 베이스부는 내측면에서 연장된 적어도 하나 이상의 돌출부(250a)를 갖고, 돌출부(250a)는 케이스 안쪽에 배치될 반사판, 도광판, 확산판 간의 밀착력을 증가시켜 더욱 안정적으로 상기 구조물들을 고정 및 지지한다. 돌출부(250a)는 케이스의 길이 방향으로 배치된 라인형상을 갖을 수 있고, 상기 케이스의 베이스부 전면에 걸쳐 배치된 도트형상을 갖을 수 있다.
상기 케이스(200)의 제 1 플랜지부(230a) 및 제 2 플랜지부(230b)는 상기 베이스부(250)와 평행한 방향으로 제 1 및 제 2 연장부(210a, 210b) 각각에 대해 연장되어 구부러지지만 바람직하게는 제 1 및 제 2 연장부(210a, 210b) 각각에 대해 예각(θ<90)으로 기울어진다. 따라서 제 1 안착부(202a)와 제 2 안착부(202b)에 삽입되는 구조물 즉, 확산판, 도광판, 반사판을 더욱 고정 지지 시킬 수 있게 된다.
또한, 케이스(200)의 재질은 예를 들어, 알루미늄과 철과 같은 금속이면 가능하고, 케이스가 탄성력을 가질 수 있으면 더욱 바람직하다.
앞서 상술한 본 발명의 실시 형태에서 설명의 편의를 위해 제 1광원부(150A), 제 2 광원부(150B), 제 1 광 여기 필름(170a), 제 2 광 여기 필름(170b), 도광판(110), 확산판(190), 반사판(130)을 포함하는 장치를 광원 모듈이라 한다.
도 4는 본 발명의 실시 형태로, 케이스 내부에 배치되는 광원 모듈의 구조 및 동작 원리를 설명하기 위한 도이다.
도시된 바와 같이, 광원 모듈(100)은 도광판(110), 반사판(130), 광원부(150A, 150B), 광 여기 필름(170a, 170b) 및 확산판(190)을 포함한다.
도광판(110)은 점 광원을 면 광원으로 변환시키는 것으로, 내부로 입사된 광이 외부로 출사될 수 있도록 일면에 특정 패턴(111)이 형성된다. 특정 패턴(111)은 광을 확산 또는 산란시켜 외부로 출사 시키는 역할을 한다. 이러한 도광판(110)은 투명수지로 제조되고, 실크스크린 인쇄방식 등으로 인쇄 될 수 있다.
도광판(110) 상측에는 확산판(190)이 배치될 수 있다. 확산판(190)은 도광판(110) 내부로 입사된 광이 외부로 고르게 출사되도록 하는 역할을 한다.
반사판(130)은 도광판(110) 하측에 배치되고, 도광판(110) 내부로 입사된 광이 도광판 후방으로 출사되는 것을 방지한다.
광원부(150A, 150B)는 도광판(110) 측부에 배치되고, 광원부(150A, 150B)는 광을 출사할 수 있는 장치면 모두 가능하고, 본 발명의 실시 형태에서는 발광 다이오드인 발광소자(152a, 152b)를 사용한다. 이러한 광원부(150A, 150B)는 기판(151a, 151b)과 기판(151a, 151b)위에 배열된 복수의 발광다이오드(152a, 152b)를 포함하고, 도광판(110)과 광학적으로 결합되어 광원부(150A, 150B)에서 발생된 광이 도광판(110) 내부로 입사된다.
광 여기 필름(170a, 170b)은 도광판(110)와 광원부(150A, 150B) 사이에 배치되고, 내부에 여러 형광물질을 포함한다. 이러한 광 여기 필름(170a, 170b)은 광원부(1501, 150B)에서 출사된 광의 파장 일부를 변환시켜 광의 색을 변환한다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 광원부(150A, 150B)과 광 여기 필름(170a, 170b) 각각은 도 2에서 설명한 케이스(200)의 내부 안착 부(202a, 202b)에 배치된다. 또한, 도광판(110), 확산판(190), 반사판(130) 각각의 양 끝단은 상기 케이스(200)의 내부 안착부(202a, 202b) 에 삽입되어 배치된다.
이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서, 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 도광판
130: 반사판
150A: 제 1광원부
150B: 제 2 광원부
170a: 제 1 광 여기 필름
170b: 제 2 광 여기 필름
190: 확산판
400: 조명모듈

Claims (7)

  1. 개구부를 갖고, 양측에 배치된 안착부를 포함하는 케이스;
    상기 케이스의 안착부에 배치된 광원부;
    상기 케이스의 길이 방향으로 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 광원부와 광학적으로 결합되고, 상기 케이스의 안착부에 양측부가 배치된 도광판; 및
    상기 케이스의 길이 방향으로 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 도광판 하측에 배치된 확산판;을 포함하고,
    상기 케이스는 베이스부, 상기 베이스부의 양 끝단에서 각각 수직 방향으로 연장된 제1 연장부 및 제2 연장부, 및 상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부 끝단에서 각각 연장된 제1 플랜지부 및 제2 플랜지부를 포함하고,
    상기 케이스의 개구부는 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부 사이에 배치되고,
    상기 케이스는 상기 베이스부의 내측면으로부터 상기 도광판의 상면방향으로 연장된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 도광판과 상기 확산판 사이의 밀착력을 증가시키고,
    상기 케이스의 상기 제 1 플랜지부 및 상기 제 2 플랜지부의 일 면은 상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부에 대해 예각으로 기울어지고,
    상기 돌출부는 복수이고, 상기 복수의 돌출부는 상기 케이스의 길이 방향으로 배치되고,
    상기 복수의 돌출부는 상기 개구부의 상부에 형성된 제1 돌출부와 상기 제1 플랜지부 및 상기 제2 플랜지부의 상부에 형성된 제2 돌출부 및 제3 돌출부를 포함하는, 조명 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스의 베이스부와 상기 도광판 사이에 배치된 반사판을 더 포함하는, 조명 모듈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부와 상기 도광판 사이에 배치된 광 여기 필름을 더 포함하는 조명 모듈.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스의 베이스의 외측면에 배치된 커넥터를 더 포함하고,
    상기 커넥터는 복수의 결합핀과 상기 복수의 결합핀을 감싸는 외부 케이스를 포함하는, 조명 모듈.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 안착부의 일측에 배치되는 제 1 광원부와 상기 안착부의 타측에 배치되는 제2광원부를 포함하고, 상기 제1광원부에서 방출되는 광의 색은 상기 제 2 광원부에서 방출되는 광의 색과 다른 조명 모듈.
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