KR102070609B1 - 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치는 광을 발광하는 복수개의 광원; 상기 조명 장치의 측면에 위치하며, 상기 복수개의 광원이 미리 결정된 간격으로 배치되는 인쇄회로기판; 상기 광원으로부터의 광을 상기 조명 장치의 전면으로 반사하는 반사 필름층; 상기 반사 필름층 상에 위치하는 복수개의 발광봉; 및 상기 반사 필름층 상에 인쇄되어 형성되며, 상기 복수개의 발광봉 각각에 대응하여 위치하는 패턴 인쇄부를 포함한다. 본 발명은 조명 장치에서 도광판 대신에 발광봉을 사용하고, 또한 발광봉과 반사필름층 사이에 패턴 인쇄부를 형성하여 백라이트 유닛의 전면에서의 광 휘도를 균일하게 하며 또한, 조명 장치의 두께를 줄일 수 있고, 그 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

Description

조명 장치{ILLUMINATION APPARATUS}
본 발명은 조명 장치에 관한 것이다.
조명(照明) 장치는 각종 광원을 이용하고, 어떠한 목적을 가지고 특정의 장소를 밝게 하기 위한 것으로, 야간이나 어두운 곳에서 환경을 밝게 하기 위해 많이 이용된다. 또한, 조명 장치는 액정표시장치를 위한 백라이트 유닛 또는 자동차에 사용되고 있다. 이하, 조명 장치가 백라이트 유닛으로 사용되는 예를 설명한다.
도 1은 종래의 백라이트 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에서 볼 수 있듯이 종래의 백라이트 유닛은 선광원인 형광램프(1)와 형광램프(1)의 빛을 반사시키는 램프 반사판(2)이 형광램프(1)로부터의 빛을 면광원으로 바꿔주기 위한 도광판(3)의 한 측면에 배치되어 있고, 도광판(3)의 하부에는 빛의 누출을 막기 위한 반사시트(4)가 배치되어 있다. 도광판(3)의 상부에는 빛을 균일하게 확산시키기 위한 확산시트(5)가 있으며, 그 위에는 흩어진 빛을 집광시키기 위해 각각 삼각형 모양의 선형 프리즘(8,9)을 다수 개 가지는 프리즘시트(6,7)가 놓여 있다. 두 장의 프리즘시트(6,7)는 선형 프리즘(8,9)이 서로 수직이 되도록 배치되어 있어 각각 다른 방향의 빛을 집광하고, 상부의 프리즘시트(9) 위에는 프리즘 형상의 긁힘이나 이물에 의한 박힘 등의 불량을 방지하기 위한 보호시트(10)가 배치되어 있으며, 각 구성들은 서로 조립에 의해 백라이트 유닛이 만들어진다.
종래 백라이트 유닛은 도광판(3)을 포함하고 있어 도광판 두께로 인하여 전체 두께를 감소시키기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 종래 백라이트 유닛은 대면적인 경우 광원으로부터의 광의 분산이 고르게 이루어지지 않아 예컨대 표시 장치의 화질 저하의 문제점이 있었다.
즉, 조명 장치는 조명하고자 하는 영역을 균일한 휘도로 조명하는 것이 중요한데, 종래 조명 장치는 도광판으로 인해 전체 두께를 감소시키기 어려웠을 뿐만 아니라 광원이 조명장치의 전면에서 고른 휘도를 나타내지 못했다.
국내 특허출원 10-2002-0076234 국내 특허출원 10-2011-0036311
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 제조 비용을 줄이고 휘도 분포가 균일한 조명 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치는 광을 발광하는 복수개의 광원; 상기 조명 장치의 측면에 위치하며, 상기 복수개의 광원이 미리 결정된 간격으로 배치되는 인쇄회로기판; 상기 광원으로부터의 광을 상기 조명 장치의 전면으로 반사하는 반사 필름층; 상기 반사 필름층 상에 위치하는 복수개의 발광봉; 및 상기 반사 필름층 상에 인쇄되어 형성되며, 상기 복수개의 발광봉 각각에 대응하여 위치하는 패턴 인쇄부를 포함한다.
상기 각 발광봉은 광투과성을 가지며 상기 발광봉의 길이 방향을 따라 연장하는 코어부와, 상기 코어부의 외주면을 커버하고 광투과성을 가지며 상기 코어부보다 낮은 굴절율을 가지는 클래드부를 포함할 수 있다.
상기 조명 장치조명 장치는 상기 반사필름층을 지지하는 바텀 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 패턴 인쇄부는 상기 반사 필름층 상에 화이트 잉크 또는 메탈 잉크로 패턴을 인쇄함으로써 형성될 수 있다.
상기 패턴 인쇄부는 도트 패턴을 가질 수 있다.
상기 코어부 및 상기 클래드부는 아크릴계, 폴리카보네이트계, PMMA계, COC계, 폴리프로필렌계 또는 실리콘계 재료로 형성될 수 있다.
상기 코어부 및 상기 클래드부는 비드를 포함하는 재료로 형성될 수 있다.
상기 코어부의 단면은 원형, 반원형 및 반원이 올려진 사각형 중 어느 하나를 가질 수 있다.
상기 클래드부는 엠보(embo)된 표면 또는 스크래치된 표면을 가질 수 있다.
상기 조명 장치는 상기 발광봉과 상기 반시 필름층 사이를 접착시키는 접착층을 더 포함할 수 있다.
상기 접착층은 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive; PSA)로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의해, 조명 장치에서 도광판 대신에 발광봉을 사용하고, 또한 발광봉과 반사필름층 사이에 패턴 인쇄부를 형성하여 백라이트 유닛의 전면에서의 광 휘도를 균일하게 하며 또한, 조명 장치의 두께를 줄일 수 있고, 그 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래의 백라이트 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광봉(200)의 구성을 나타낸 도면들이다.
도 5는 도 2의 발광봉에서의 광의 진행을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 광학용 접착층의 위치를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시형태에 따른 조명 부재에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 장치를 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 조명 장치(100)은 광을 발광하는 복수개의 광원(140); 상기 조명 장치의 측면에 위치하며, 상기 복수개의 광원이 미리 결정된 간격으로 배치되는 인쇄회로기판(150); 상기 광원으로부터의 광을 상기 조명 장치의 전면으로 반사하는 반사 필름층(120); 상기 반사 필름층 상에 위치하는 복수개의 발광봉(200); 및 상기 반사 필름층 상에 인쇄되어 형성되며, 상기 복수개의 발광봉 각각에 대응하여 위치하는 패턴 인쇄부(130)를 포함한다.
또한, 조명 장치(100)는 반사필름층(120)를 지지하며 조명 장치(100)의 후면에 배치되는 바텀 커버(110)을 더 포함한다. 바텀 커버(110)는 도 2에서는 판 형상을 가지지만 상부가 개구된 박스 형상을 가질 수 있다.
인쇄회로기판(150)는 조명 장치(110)의 대향하는 두 측면에 위치한다. 도시된 예에서, 인쇄회로기판(150)는 조명 장치의 길이방향의 양 측면에 위치하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
그리고, 인쇄회로기판(105) 상에 복수개의 광원(140)이 실장되어 있다. 인쇄회로기판(150)는 광원(140)에 대한 전원 또는 제어를 위한 회로가 형성된다. 인쇄회로기판(150)는 실장된 광원이 조명 장치(100)을 중앙 또는 중심을 향해 광을 방출하도록 조명 장치의 측면에 정렬된다.
이에 따라, 인쇄회로기판(150) 상에 실장된 복수개의 광원(104)는 조명 장치(100)의 측면에서 광을 조명 장치(100)의 중심을 향해 광을 방출한다. 광원(140)는 LED로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 사이드뷰(side view) 타입 LED가 사용될 수 있다.
반사 필름층(120)는 광원(104)으로부터의 광을 효율적으로 반사하기 위해 Ag 필름이나 흰색 필름(White Film)으로 구현될 수 있다. 패턴 인쇄부(130)는 상기 반사 필름층(120) 상에 인쇄되어 형성되며, 상기 복수개의 발광봉 각각에 대응하여 위치한다. 패턴 인쇄부(130)는 흰색 또는 메탈 잉크를 사용하여 반사 필름층(120) 상에 패턴을 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 예컨대, 패턴 인쇄부(130)는 도트 패턴을 가질 수 있다. 광은 패턴 인쇄부(130)에 부딪치면 분산되어 반사율이 증가된다.
발광봉(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 조명 장치는 대향하는 측면에 위치된 광원(140)들이 그 단부에 위치하도록 반사필름층(120) 상에 배치된다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광봉(200)의 구성을 나타낸 도면들이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 발광봉(200)은 광투과성을 가지며 발광봉(200)의 길이 방향 즉, 축방향을 따라 연장하는 코어부(210)와, 상기 코어부의 외주면을 커버하고 광투과성을 가지는 클래드부(220)를 포함한다.
상기 코어부(210)와 클래드부(220)는 서로 다른 광 굴절률을 갖는 재료로 각각 형성된다. 그에 따라, 발광봉(200)의 단부로부터 입사하는 광은 코어부(210)의 매질 내를 진행한다. 이 때, 광은 코어부(210)와 클래드부(220)의 광 굴절률의 차이로 인해, 상기 발광봉(200)의 축방향을 따라 진행할 수 있다. 이때, 광은 발광봉(200)의 코어부(210)의 축 방향으로 진행하면서, 발광봉(200)의 외표면으로 출사한다.
상기 코어부(210) 및 상기 클래드부(220)는 아크릴계, 폴리카보네이트계, PMMA(Polymethylmethacrylate)계, COC(Olefin Copolymer)계, 폴리프로필렌계 또는 실리콘계 재료로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 광 반사 효율을 위하여 상기 코어부(210) 및 상기 클래드부(220)는 비드를 포함하는 재료로 형성될 수 있다.
코어부(210)와 클래드부(220)의 굴절률 차이 및 발광봉의 구조를 변경함으로써 빛의 도광 및 입사각을 바람직하게 변경할 수 있다.
도 3의 (a) 내지 (c)에는 본 발명의 실시예들에 따른 발광봉의 단면 형상들이 나타나 있다. 발광봉(400)의 단면 형상은 원형(도 3의 (b)), 반원형(도 3의 (c)) 및 반원이 올려진 사각형(도 3의 (a)) 중 어느 하나 일 수 있다. 구체적으로 발광봉(400)의 코어부(110)의 단면 형상이 원형, 반원형 및 반원이 올려진 사각형 중 어느 하나를 갖는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에 따라, 발광봉(400)의 클래드부(220)는 엠보(embo)된 표면 또는 스크래치된 표면을 가질 수 있다. 도 4의 (a)는 발광봉(400)의 스트래치된 표면이 도시되어 있고, 도 4의 (b)는 발광봉(400)의 엠보된 표면이 도시되어 있다. 이에 따라, 광은 발광봉의 표면 상에 엠보된 표면 및 스트래치된 표면에 부딪히게 되어 빛의 방출이 최대화된다.
한편, 발광봉(200)의 단부를 통해 발광봉(200)으로 입사한 광은 도 5에 도시된 바와 같이 진행한다. 도 5는 도 2의 발광봉에서의 광의 진행을 설명하기 위한 도면이다.
도 5을 참조하면, 광원(140)으로부터 소정 각도 범위의 입사각에서 발광봉(200)의 단부로 입사한 광은 상기 발광봉(200)의 축방향을 따라 나아가며, 발광봉(200)의 외표면으로부터 방사된다. 또한, 반사 필름층(120) 또는 패턴 인쇄부(130)에서 반사한 광이 발광봉(200)의 외표면으로부터 상기 발광봉(200)으로부터 외부로 방출된다.
한편, 발광봉(200)이 반사 필름층(120) 상에 고정시키기 위해 발광봉(200)과 반사 필름층(120) 사이에 광학용 접착층(160)이 형성될 수 있으며, 이는 도 6에 도시되어 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 광학용 접착층의 위치를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 광학용 접착층(160)이 발광봉(200)과 반사 필름층(120) 사이에 존재한다. 광학용 접착층(160)은 감압성 접착제(pressure sensitive adhesive; PSA)로 이루어질 수 있다. 도 6의 (a)에는 패턴 인쇄부(130)가 없는 경우를 나타내고 도 6의 (b)는 패턴 인쇄부(130)이 형성된 경우를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 조명 장치에서 도광판 대신에 발광봉을 사용하고, 또한 발광봉과 반사필름층 사이에 패턴 인쇄부를 형성하여 백라이트 유닛의 전면에서의 광 휘도를 균일하게 하며 또한, 조명 장치의 두께를 줄일 수 있고, 그 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
이러한 조명 장치는 일반적인 가정용 조명 기구 뿐만 아니라 액정표시장치의 백라이트 유닛 또는 자동차의 전조등, 후미등과 같은 차량용 조명에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 조명 장치 110: 바텀 커버
120: 반사 필름층 130: 패턴 인쇄부
140: 광원 150: 인쇄회로기판
200: 발광봉 210: 코어부
220: 클래드부

Claims (11)

  1. 바텀 커버;
    상기 바텀 커버 상에 배치되는 반사 필름층;
    상기 바텀 커버 상의 대향되는 두 측면에 배치되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 실장되며 소정 간격 이격되어 배열된 복수개의 광원; 및
    상기 반사 필름층 상에 배치되며 대향되어 배치된 상기 광원 사이에 배치되는 복수개의 발광봉을 포함하고,
    상기 발광봉은 길이 방향을 따라 연장하는 코어부와 상기 코어부의 외주면을 커버하고 상기 코어부보다 낮은 굴절율을 가지는 클래드부를 포함하고,
    상기 코어부의 단면은 반원이 올려진 사각형으로 형성되며,
    상기 코어부의 사각형 형상의 두 측면과 대응되는 상기 클래드부의 표면에는 엠보가 형성되고 상기 코어부의 반원 형상에 대응되는 상기 클래드부의 표면에는 엠보가 형성되지 않은 조명 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광봉과 상기 반사 필름층 사이에 접착층을 포함하는 조명 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반사 필름층 상에 인쇄되어 형성되며, 상기 복수개의 발광봉 각각에 대응하여 위치하는 복수의 패턴 인쇄부를 포함하고,
    상기 복수의 패턴 인쇄부는 상기 접착층 내에 배치되는 조명 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 패턴 인쇄부는 도트 패턴을 갖는 조명 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 코어부 및 상기 클래드부는 아크릴계, 폴리카보네이트계, PMMA계, COC계, 폴리프로필렌계 또는 실리콘계 재료로 형성되는 조명 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 코어부 및 상기 클래드부는 비드를 포함하는 재료로 형성되는 조명 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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