KR101819999B1 - 조명 디바이스 및 조명 디바이스를 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

조명 디바이스(10), 이를테면, 예컨대 LED 플렉서블 모듈은, 마우스부(12a), 상기 마우스부(12a)의 옆으로 배열된 제1 측면(120a) 및 제2 측면(122a), 및 상기 마우스부(12a)와 마주보는 웨브 면(122b)을 갖는 세장형 프로파일 바디(12)를 포함한다. 프로파일 바디(12)는 상기 마우스부(12a)와 상기 제1 측면(120a) 사이에서 연장되는 광-투과부(120), 및 상기 제2 측면(122a)과 상기 웨브 면(122b) 사이에서 연장되는 광-불투과부(122)를 포함한다.
하나 또는 그 초과의 전동식 광 방사선원들(16b)을 갖는 지지 부재(16a)를 포함하는 광 방사선원 어셈블리(16)가 상기 마우스부(12a)에 배열되는데, 광 방사선원(들)(16b)은 상기 광-투과부(120)에 면하고, 이로써 광 방사선이 조명 디바이스(10)로부터의 방출을 위해 상기 제1 측면(120a)을 향해 지향된다.

Description

조명 디바이스 및 조명 디바이스를 제조하는 방법{A LIGHTING DEVICE AND A METHOD OF PRODUCING A LIGHTING DEVICE}
본 설명은 조명 디바이스들에 관한 것이다.
하나 또는 그 초과의 실시예들은 고체 상태 광 방사선원들, 이를테면, 예컨대, LED 소스들을 사용하는 조명 디바이스들을 참조할 수 있다.
보호되는 버전의 플렉서블 선형 모듈을 포함하는 조명 디바이스들이 시장에서 이용 가능하고, 여기서 광 방사선원 어셈블리(광 "엔진")는 예컨대 폴리머 재료들로 구현되도록 적응된 케이스에 임베딩된다.
케이스는, 광 출력 성능에 관련하여 광 방사선원 어셈블리의 성능에 크게 영향을 끼치지 않고, 외부 환경으로부터 광 방사선원 어셈블리를 보호하도록 적응된다.
이러한 모듈들을 획득하는데 사용될 수 있는 기하구조는 "업/다운" 기하구조로서 정의될 수 있다.
이러한 기하구조를 채택함으로써, 광 방사선원 어셈블리(예컨대, 전동식 광 방사선원들, 예컨대, LED들이 배열되어 있는 지지 보드, 예컨대, 인쇄 회로 보드 또는 PCB)는 케이스에서 수평으로 배열될 수 있고, 광 방사선이 수직 방향으로 방출된다. 이 기하구조는 모듈이 전술된 업/다운 방향으로 휘어지도록 허용한다.
그러나, 횡방향 유연성(sidewise flexibility)을 달성하는 것, 즉, 앞서 설명된 컴포넌트들의 횡단선으로 유연성을 달성하는 것은 더욱 복잡하다. 이 문제점은, 예컨대, 광 방사선원 어셈블리를 다중 컴포넌트 케이스, 이를테면, 예컨대, 부분적으로 확산성의 폴리머 재료로 만들어진 중심 웨브로 공압출(co-extruding)함으로써 처리될 수 있는데, 광 방사선을 위로 지향시키기 위하여, 이 중심 웨브는 상부 측에서 열리고 양측에 그리고 바닥에 반사 벽들을 가지며, PCB가 일 측에서 수직으로 지향된 상태로 배열된다.
다른 가능성은 광 방사선원 어셈블리를, 측면 벽들 중 하나의 측면 벽을 따라서, 백색의 채널-형상의 U-프로파일로 라미네이팅하는데 있고, 후속하여, 이 U-프로파일로, 부분적으로 확산성의 폴리머가 분배된다.
이들 솔루션들은 다양한 단점들, 예컨대, 프로세스 복잡성(비용들과 프로세스 구현 둘 다에 영향을 끼칠 수 있음)과 모듈 출현 및 성능(module appearance and performance)들을 수반할 수 있다.
하나 또는 그 초과의 실시예들은 이러한 단점들을 극복하는 것을 목표로 한다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에 따라, 상기 목표는 하기의 청구항들에서 특정하게 제시되는 특징들을 갖는 조명 디바이스 덕분에 달성된다.
또한, 하나 또는 그 초과의 실시예들이 대응하는 방법에 관련될 수 있다.
청구항들은 실시예들을 참조하여 본원에서 제공되는 기술적 교시의 일체로 된 부분이다.
하나 또는 그 초과의 실시예들은 하기의 장점들 중 하나 또는 그 초과를 달성할 수 있다:
- 조명 디바이스가 광을 휨 방향에 직각인 방향으로 방출하도록 적응된 선형 모듈로서 구현될 수 있다,
- 광 방사선원 어셈블리를 라미네이팅하기 위하여, 접착제 재료가 사용될 수 있는데, 이 접착제 재료는, 압출 성형된 프로파일의 기계적 특징들을 개선시키면서, 광 방사선원 어셈블리와 압출 성형된 프로파일 사이의 인터페이스 재료로서 동작한다.
하나 또는 그 초과의 실시예들이 동봉된 도면들을 참조하여 비-제한적 예로서만 이제 설명될 것이며, 여기서:
- 도 1 내지 도 3은 현실적 실시예들에 두기 위한 다양한 단계들을 이상적인 단면으로 도시한다.
- 도 4((a) 내지 f)로서 표기된 여섯 개의 부분들을 포함함)는 실시예들에 따라 방법의 후속하는 단계들을 예시한다.
예시의 더 나은 명확성을 위해, 도면들에서 보이는 부분들이 반드시 축척에 맞게 그려진 것으로 간주되어서는 안됨이 인식될 것이다.
하기의 설명에서는, 하나 또는 그 초과의 예시적 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 특정 세부사항들이 제공된다. 실시예들은 하나 또는 여러 특정 세부사항들 없이 또는 다른 방법들, 컴포넌트들, 재료들 등을 이용하여 실시될 수 있다. 다른 사례들에서, 실시예들의 다양한 양상들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해, 잘 알려진 구조들, 재료들, 또는 동작들은 도시되지 않거나 또는 상세히 설명되지 않는다. 본 명세서 전체에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 참조는, 실시예와 관련하여 설명되는 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 다양한 곳들에서 문구들 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"의 가능한 출현들이 반드시 전부가 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징들, 구조들, 또는 특성들은 임의의 적절한 방식으로 하나 또는 그 초과의 실시예들에서 결합될 수 있고, 그리고/또는 본원에 도시된 것과 상이한 방식으로 실시예들에 연관될 수 있으며, 따라서 예컨대, 본원에서 임의의 도면에 관련하여 예시된 특징이 상이한 도면에서 예시된 하나 또는 그 초과의 실시예들에 적용될 수 있다.
본원에 제공되는 머리말들은 단지 편의를 위한 것이고, 그러므로 실시예들의 범위 또는 의미를 해석하지 않는다.
도면들에서는, 참조번호 10이 하나 또는 그 초과의 실시예들에서 부정으로서 가정될 수 있는 길이의 선형 모듈, 예컨대, 플렉서블 모듈로서 구현되도록 적응된 조명 디바이스를 표기한다.
그러므로, 디바이스(10)는, 디바이스(10) 자체의 길이의 적어도 일부에 대해 재현된 것으로서 가정될 수 있는 단면으로 도시된다. 그러므로, 이러한 디바이스는, 애플리케이션 조건들 및/또는 요건들에 매칭되는 크기를 갖는 디바이스를 획득하기 위한 길이로 심지어 최종 사용자에 의해 컷팅될 수 있는 모듈로서 구현될 수 있다.
도 1의 단면도는 디바이스(10)의 기본 케이스 구조를 형성하도록 적응된 프로파일 엘리먼트(12)를 도시한다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 전체로서 보이는 프로파일 엘리먼트(12)는 마우스부(12a)를 갖는, 적어도 대략 채널-형상인 단면 프로파일을 가질 수 있다. 이러한 마우스부는 도 1에서는 오른쪽으로 면하고, 도 2 및 도 3에서는 위로 면한다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 프로파일 엘리먼트(12)는 예컨대 공압출을 통해 획득될 수 있는 (적어도) 두 개의 부분들을 포함할 수 있고, 이 두 개의 부분들은 하기를 포함한다:
- 광-투과 재료(light-permeable material)(즉, 투명(transparent))의 제1 부분(120), 및
- 광-불투과 재료(light-impermeable material)(즉, 불투명(opaque))의 부분(122).
설명된 투명성/불투명성 특징들을 갖도록 적응된 폴리머 재료들은 현재, 플렉서블 모듈들로서 구조화되는 조명 모듈들(10)의 구현을 위해 또한 이용 가능하다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 실리콘은, 충전 재료, 예컨대, 알루미나의 양을 조절함으로써 광 투과성(light permeability)/비-투과성(non-permeability)(투명성/불투명성)의 정도를 결정 및 조절하는 가능성을 갖는, 사용될 수 있는 폴리머 재료의 예이다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 광-불투과(불투명) 부분(122)은 광 방사선을 광-투과(투명) 부분(120)을 향해 지향시키는데 사용될 수 있다.
부분(120)과 부분(122) 사이의 인터페이스 표면(도 1 내지 도 3에서 라인(124)에 의해 예시됨)은, 엘리먼트(12)의 프로파일에 대하여 적어도 대략 대각선 방향으로서 정의될 수 있는 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 인터페이스 표면(124)은, 하기에서 설명되는 애플리케이션 필요들에 기초하여, 자유롭게 선택되는 프로파일을 가질 수 있다.
도 1에서(그리고 도 2 및 도 3에서) 알 수 있듯이, 투명 부분(120)은, 적어도 실질적인 부분에 대해, 프로파일의 마우스부(12a) 및 제1 측면 벽(120a)을 엔벨로프한다. 그에 반해서, 불투명 부분(122)은 122a로 표기된 대향하는 측면 벽, 뿐만 아니라 프로파일 엘리먼트(12)의 바닥 또는 웨브 벽(122b)을 엔벨로프한다.
도 1 내지 도 3에서 예시된 바와 같이, 부분들(120 및 122)의 상대 포지션이 자유롭게 선택될 수 있음이 인식될 것이며, 도 2 및 도 3에서는, 이러한 상대 포지션이 도 1에 도시된 포지션과 비교할 때 반전된다.
그러므로, 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 프로파일(12)에서는, 하기에서 설명되는 바와 같이 광 방사선 생성이 이루어지는 벽 또는 면(이 벽 또는 면은 본원에서 마우스부(12a)에 의해 예시됨)이 이용 가능할 수 있는데, 두 개의 서로 대향하는 면들(120a, 122a)이 마우스부(12a)의 횡방향으로 배열되고, 면 또는 벽(12a)에서 생성되는 광 방사선을 "재순환"시키는 벽들 또는 면들로서 동작하도록 적응된다.
도 2는 마우스부(12a) 내에서 광-투과(즉, 투명) 재료(14)(예컨대, 글루 또는 팟팅 매스, 예컨대, 폴리머)를 분배할 가능성, 그리고 광 방사선원 어셈블리를 (예컨대, 다시 실리콘으로 이루어질 수 있는 폴리머(14)로 이 광 방사선원 어셈블리를 "라미네이팅"함으로써) 이러한 마우스부로 적용시킬 가능성을 예시한다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 광 방사선원 어셈블리는 하기를 포함하는 그 자체로 알려져 있는 종류를 가질 수 있다:
- 지지 보드(16a), 예컨대, 인쇄 회로 보드(PCB), 및
- 지지부(16a) 상에 적용된 하나 또는 그 초과의 전동식 광 방사선원들(16b); 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 이들 소스들은 고체 상태 광 방사선원들, 예컨대, LED 소스들일 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3은, 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 광 방사선원 어셈블리(16)가 프로파일 엘리먼트(12) 상에 장착될 수 있고, 광 방사선원들(16b)이 프로파일 엘리먼트(12) 자체의 내부를 향해 면한다는 사실을 강조한다.
그러므로, 이러한 소스들에 의해 방출된 광 방사선은, 어셈블리(16)에 대한 고정 글루로서 동작하도록 적응된 폴리머(14)를 통해 그리고 이후 투명 폴리머(120)를 통해 전파되어, 벽 또는 면(120a)으로부터 디바이스(10)에 의해 방출된다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 광 방사선의 이러한 방향 효과를 개선시키기 위하여, 반사 표면으로서 동작하는 방식으로, 인터페이스 표면(124)이 (예컨대, 알루미늄 코팅의 프로세스를 통해) 구현/프로세싱될 수 있다.
도 3은 지지 보드(16a)에 인접한, 예컨대 폴리머 재료의 추가적인 층(18)을 (외부 면에, 즉, 광 방사선원들(16b)이 장착되는 면과 대향하는 면에) 적용시킬 가능성을 예시하며, 이 추가적인 층(18)은, 외부 에이전트들로부터 보호 특징들을 디바이스(10)의 케이스에 주면서(예컨대, IP 보호 그레이드), 디바이스(10)의 케이스를 밀봉시키도록 적응된다.
도 3에 예시된 바와 같은 디바이스(모듈)(10)는 수직으로(즉, 도 3에 도시된 방향에 대하여 업/다운 방향으로) 휘어질 수 있고, 광 방사선은 면(120a)으로부터 "횡방향으로" 방출되도록 적응된다.
부분(122)의 불투명 재료가 다른 면(122a)에서 그리고 웨브 면(122b)에서 광 방사선 방출을 차단하도록 적응되는 동시에, 광 방사선 어셈블리(16)는 채널-형상의 프로파일의 마우스부(12a)에 대응하는, 프로파일 엘리먼트의 추가적인 면으로부터 광 방사선 방출을 차단한다.
예컨대, 획득될 수 있는 결과는, 방사선원 어셈블리(16)에 의해 방출되는 방사선의 일부가 면(120a)을 통해 직접적으로 방출되는 반면에, 나머지 부분은 면(120a)을 향해 지향되도록 하기 위한 표면(124)(예컨대, 광학적으로 반사적/확산적으로 만들어지고, 이를 위해 형상화됨)에 충돌한다는 점이다.
도 4의 시퀀스는 앞선 설명에 대응하는 가능한 제조 프로세스를 예시한다.
상세하게, 도 4의 부분들 a) 내지 f)는 하기의 단계들을 예시한다:
- a): 도 1에 도시된 바와 같이, 프로파일 엘리먼트(12)를 (예컨대, 공압출에 의해) 제조하는 단계,
- b): (어셈블링 글루로서 동작하도록 적응된) 폴리머(14)를 분배하는 단계,
- c): 광 방사선 방출 어셈블리(16)를 장착(라미네이팅)하는 단계,
- d): 층(14)을 경화시키는 단계,
- e): 밀봉 층(18)을 분배하는 단계, 및
- f): 밀봉 층(18)을 경화시키는 단계.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 도 4의 부분 d)에 도시된 단계를 생략하는 가능성과 함께, 층들(14 및 18) 둘 다에 대해 단일 경화 단계가 제공될 수 있다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 광-투과 부분(예컨대, 120으로 표기됨)은, 균일하게 나타나고 이에 따라 심지어 광 방사선 분포가 근접하게 관찰될 때에도 분산된 상태로 나타나는 광 방사선 분포를 생성하기 위하여, 확산성 특징들을 갖는 재료를 포함할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 투명 부분(120)의 재료는 실리콘일 수 있고, 이러한 재료는, 이 재료가 임의의 퍼센티지(예컨대, 10%)의 알루미나(Al203) 입자들로 충전되는 경우, 불투명 부분(122)을 또한 형성하도록 적응된다.
하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 확산성 특징들을 갖는 투명 부분(122)을 획득하기 위하여, (더 낮은 충전 함량, 예컨대, 0.5%를 갖는) 동일한 용액이 사용될 수 있다.
또한, 본원에 예시된 바디(12)의 대략 정사각형의 섹션이 강제적 특징이 아님이 인식될 것이다: 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 바디(12)는 실제로 상이한 프로파일 섹션, 예컨대, 더 높거나 또는 더 낮은 직사각형, 원형, 믹스티리니어(mixtilinear) 형상 등을 가질 수 있다.
물론, 기본 원리들에 대한 편견 없이, 세부사항들 및 실시예들은, 심지어 눈에 띄게, 본원에서 단지 비-제한적 예로서 설명된 것에 대하여, 보호 범위로부터 벗어남 없이, 변할 수 있다.
보호 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.

Claims (14)

  1. 조명 디바이스(10)로서,
    마우스부(12a), 상기 마우스부(12a)의 횡방향으로 있는 제1 측면(120a) 및 제2 측면(122a), 및 상기 마우스부(12a)와 대향하는 웨브(web) 면(122b)을 갖는 세장형의 프로파일 바디(12) ― 상기 프로파일 바디(12)는, 상기 마우스부(12a)와 상기 제1 측면(120a) 사이에서 연장되는 광-투과 부분(120), 및 상기 제2 측면(122a)과 상기 웨브 면(122b) 사이에서 연장되는 광-불투과 부분(122)을 포함함 ―, 및
    전동식(electrically powered)의 적어도 하나의 광 방사선원(16b)을 갖는 지지 부재(16a)를 포함하는 광 방사선원 어셈블리(16)
    를 포함하고,
    상기 광 방사선원 어셈블리(16)는 상기 마우스부(12a)에 배열되고, 상기 적어도 하나의 광 방사선원(16b)은 상기 광-투과 부분(120)에 면하며, 그에 의해 상기 적어도 하나의 광 방사선원(16b)으로부터의 광 방사선이 상기 조명 디바이스(10)로부터 방출을 위해 상기 제1 측면(120a)을 향해 지향되며,
    상기 프로파일 바디(12) 및 상기 광 방사선원 어셈블리(16)는 플렉서블하고,
    상기 조명 디바이스(10)는,
    상기 광 방사선원 어셈블리(16)를 상기 마우스부(12a)에 장착시키기 위한 광-투과 재료의 장착 층(14), 및
    상기 마우스부(12a)에서 상기 적어도 하나의 광 방사선원(16b)에 대향하는 상기 광 방사선원 어셈블리(16)에 적용되는 밀봉 층(18)
    을 포함하는,
    조명 디바이스(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로파일 바디(12)는 채널-형상화되고, 상기 웨브 면(122b)은 상기 채널 형상의 바닥 면인,
    조명 디바이스(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광-투과 부분(120)과 상기 광-불투과 부분(122)의 분리 표면(124)을 포함하고, 상기 분리 표면(124)은 상기 프로파일 바디(12)의 대각선으로 연장되는,
    조명 디바이스(10).
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광-투과 부분(120) 및 상기 광-불투과 부분(122)은 폴리머 재료를 포함하는,
    조명 디바이스(10).
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광-투과 부분(120)은 광 확산성 재료로 이루어진,
    조명 디바이스(10).
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광 투과 부분(120) 및 상기 광-불투과 부분(122)은 충전 재료가 상이한 레벨들로 충전된 동일한 재료를 포함하는,
    조명 디바이스(10).
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광 방사선원(16b)은 고체 상태 광 방사선원인,
    조명 디바이스(10).
  10. 조명 디바이스(10)를 제조하는 방법으로서,
    마우스부(12a), 상기 마우스부(12a)의 횡방향으로 있는 제1 측면(120a) 및 제2 측면(122a), 및 상기 마우스부(12a)와 대향하는 웨브 면(122b)을 갖는 세장형의 프로파일 바디(12)를 제공하는 단계 ― 상기 프로파일 바디(12)는, 상기 마우스부(12a)와 상기 제1 측면(120a) 사이에서 연장되는 광-투과 부분(120) 및 상기 제2 측면(122a)과 상기 웨브 면(122b) 사이에서 연장되는 광-불투과 부분(122)을 포함함 ―,
    전동식의 적어도 하나의 광 방사선원(16b)을 갖는 지지 부재(16a)를 포함하는 광 방사선원 어셈블리(16)를 상기 마우스부(12a)에 배열하는 단계 ― 상기 적어도 하나의 광 방사선원(16b)은 상기 광-투과 부분(120)에 면하고, 그에 의해 상기 적어도 하나의 광 방사선원(16b)으로부터의 광 방사선이 상기 조명 디바이스(10)로부터 방출을 위해 상기 제1 측면(120a)을 향해 지향됨 ―, 및
    상기 광 방사선원 어셈블리(16)를 상기 마우스부(12a)에 장착시키기 위한 광-투과 재료의 장착 층(14) 및 상기 마우스부(12a)에서 상기 적어도 하나의 광 방사선원(16b)에 대향하는 상기 광 방사선원 어셈블리(16)에 적용되는 밀봉 층(18)을 제공하는 단계
    를 포함하는,
    조명 디바이스(10)를 제조하는 방법.
  11. 조명 디바이스로서,
    마우스부, 상기 마우스부의 횡방향으로 있는 제1 측면 및 제2 측면, 및 상기 마우스부와 대향하는 웨브 면을 갖는 세장형의 프로파일 바디 ― 상기 프로파일 바디는 상기 마우스부와 상기 제1 측면 사이에서 연장되는 광-투과 부분 및 상기 제2 측면과 상기 웨브 면 사이에서 연장되는 광-불투과 부분을 포함하고, 상기 세장형의 프로파일 바디는 상기 광-투과 부분과 상기 광-불투과 부분의 분리 표면을 포함하고, 상기 분리 표면은 상기 프로파일 바디의 대각선으로 연장됨 ―, 및
    전동식의 적어도 하나의 광 방사선원을 갖는 지지 부재를 포함하는 광 방사선원 어셈블리
    를 포함하고,
    상기 광 방사선원 어셈블리는 상기 마우스부에 배열되고, 상기 적어도 하나의 광 방사선원은 상기 광-투과 부분에 면하며, 그에 의해 상기 적어도 하나의 광 방사선원으로부터의 광 방사선이 상기 조명 디바이스로부터 방출을 위해 상기 제1 측면을 향해 지향되는,
    조명 디바이스.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광-투과 부분(120) 및 상기 광-불투과 부분(122)은 실리콘을 포함하는,
    조명 디바이스(10).
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광 투과 부분(120) 및 상기 광-불투과 부분(122)은 알루미나가 상이한 레벨들로 충전된 동일한 재료를 포함하는,
    조명 디바이스(10).
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광 방사선원(16b)은 LED 광 방사선원인,
    조명 디바이스(10).
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