KR20090112178A - 발광다이오드를 이용한 평판조명장치 - Google Patents

Abstract

발광다이오드를 광원으로 하여 기존 전구의 대용으로 사용할 수 있으며 매장이나 전시장 등에서 장식 조명으로 사용할 수 있는 발광다이오드를 이용한 평판조명장치를 개시한다.

본 발명의 발광다이오드를 이용한 평판조명장치는, 빛을 통과시키는 개구부가 제공되는 케이스, 케이스에 배치되며 복수의 발광다이오드를 포함하는 발광다이오드 어셈블리, 케이스에 결합되어 발광 다이오드 어셈블리에서 조사되는 빛을 전달받아 개구부로 발산하는 도광판, 그리고 케이스에 고정되며 상기 도광판에 겹쳐져 배치되고 도광판을 통하여 전달된 빛을 확산시키며 산란 정도가 다르게 이루어지는 복수의 확산판, 발광 다이오드 어셈블리는 도광판의 측면에 배치된다.

발광다이오드, LED, 평판, 조명, 도광판, 반사판, 확산판

Description

발광다이오드를 이용한 평판조명장치{Flat lighting apparatus using light emitting diode}

본 발명은 평판조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광다이오드를 광원으로 하여 기존 전구의 대용으로 사용할 수 있으며 매장이나 전시장 등에서 장식 조명으로 사용할 수 있는 발광다이오드를 이용한 평판조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 발광다이오드를 이용한 조명장치는 전력소모가 적고 수명이 길다. 이러한 이점을 가지는 발광다이오드를 이용한 조명장치는 발광다이오드를 집중시켜 벌브(Bulb)형으로 만들거나 또는 단순히 발광다이오드를 나란히 배열시키고 전면에 산란이 강한 확산판이 결합된 구조가 이용되고 있다.

상술한 벌브형 조명장치는 발광다이오드의 사용 개수가 제약되어 원하는 조도를 얻기가 어려울 뿐만 아니라 발광다이오드에서 발생되는 열을 적절하게 방출하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 산란이 강한 확산판을 사용하는 발광다이오드를 이용한 조명등은 확산판에 의하여 조도 손실이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 조명 어셈블리에서 발광되는 빛의 확산 정도를 조절하여 조명이 필요한 장소에 집중 조명할 수 있고, 전방향으로 빛을 발산하는 기존의 조명기구인 형광등, 벌브형 전구 등을 대체하여 사용할 수 있는 발광다이오드를 이용한 평판조명장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 빛을 통과시키는 개구부가 제공되는 케이스, 상기 케이스에 배치되며 복수의 발광다이오드를 포함하는 발광다이오드 어셈블리, 상기 케이스에 결합되어 상기 발광 다이오드 어셈블리에서 조사되는 빛을 전달받아 상기 개구부로 발산하는 도광판, 그리고 상기 케이스에 고정되며 상기 도광판에 겹쳐져 배치되고 상기 도광판을 통하여 전달된 빛을 확산시키며 산란 정도가 다르게 이루어지는 복수의 확산판, 상기 발광 다이오드 어셈블리는 도광판의 측면에 배치되는 평판조명장치를 제공한다.

상기 확산판들은 도광판 측에 배치되며 일정한 산란 정도를 가지는 제1 확산판, 상기 제1 확산판에 겹쳐져 상기 케이스에 고정되며 상기 제1 확산판이 가지는 빛의 산란 정도보다 더 높은 산란 정도를 가지는 제2 확산판을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 확산판들은 도광판 측에 배치되며 일정한 산란 정도를 가지는 제1 확산판, 상기 제1 확산판에 겹쳐져 상기 케이스에 고정되며 상기 제1 확산판이 가지는 빛의 산란 정도보다 더 낮은 산란 정도를 가지는 제2 확산판을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 케이스에는 상기 도광판에 겹쳐지며 상기 도광판을 지지하는 투명 또는 불투명으로 이루어지는 지지판이 결합되는 것이 바람직하다.

상기 케이스에는 상기 도광판에 겹쳐지며 상기 도광판을 통하여 조사되는 빛을 반사하는 반사판이 결합되는 것이 바람직하다.

상기 확산판들은 일면에 반구형의 돌기들이 제공되어 빛의 산란을 일으키는 것이 바람직하다.

상기 케이스는 상기 도광판과 확산판들이 결합되는 제1 고정부, 또 다른 케이스를 결합하기 위한 연결부재가 결합되거나 또는 인접하여 배치되는 또 다른 도광판과 확산판들이 결합될 수 있는 연결부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 케이스는 벽면 또는 천정에 고정하기 위한 제2 고정부가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 케이스는 복수가 서로 연결되어 결합되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 낮은 소비전력과 긴 수명을 가지면서도 조명 어셈블리에서 발광되는 빛의 확산 정도와 조사 각도를 조절하여 기존의 벌브형 조명등을 대치하여 사용할 수 있으며 빛을 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 간단한 구조로 이루어지면서 용이하게 양측면 또는 일면으로 빛이 조사되는 될 수 있어 간접 조명으로 사용할 수 있고 단위 조명을 서로 연결하여 사용 할 수 있어 인테리어를 위한 조명에 매우 적합한 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 본 단면도로, 발광다이오드를 이용한 평판조명장치를 도시하고 있다. 발광다이오드를 이용한 평판조명장치는, 다수의 단위 조명장치가 서로 결합된 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 발광다이오드를 이용한 평판조명장치를 이루는 단위 조명장치는, 케이스(1), 발광다이오드 어셈블리(3), 도광판(5), 제1 확산판(7), 제2 확산판(9)을 포함한다.

케이스(1)는, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 빛을 통과시키는 개구부(1a)를 포함하고 있으며, 프레임들이 사각 형태로 결합되어 이루어질 수 있다. 또한, 케이스(1)는 제1 고정부(1b), 연결부(1c), 제2 고정부(1d)를 포함한다. 도 3에 도시한 발광다이오드를 이용한 평판조명장치는 편의상 도 1에서 도시한 도면을 기준으로 볼 때 상, 하 방향을 바꾸어 표시하였다.

개구부(1a)는 프레임들이 외곽 부분에 서로 결합되고 그 가운데 부분에 형성되는 공간이다.

제1 고정부(1b)는 도광판(5), 제1 확산판(7) 그리고 제2 확산판(9)이 끼워져 결합되는 부분으로 프레임의 내부에 서로 마주보는 위치에 홈으로 이루어진다. 연결부(1c)는 인접하여 배치되는 또 다른 케이스(2)를 결합하기 위하여 끼움 홈이 제 공된다. 연결부(1c)는 제1 고정부(1b)의 반대측인 외측에 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 연결부(1c)에는 케이스(1)와 또 다른 케이스(2)를 연결하기 위한 연결부재(11)가 끼워진다. 연결부(1c)가 가장자리 측으로 배치되는 경우에는 마감부재(12)를 끼움 결합하여 외관의 미려함을 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

케이스(1, 2)들에 제공되는 연결부(1c)에 의하여 단위 조명장치들이 서로 연결되어 더욱 면적이 넓은 구조의 조명장치를 제작할 수 있다. 이러한 조명장치는 전시실 등 넓은 면을 조명장치로 장식하는데 매우 유용하다.

한편, 케이스(1)의 제2 고정부(1d)는 벽면 또는 천정 등에 조명장치를 용이하게 설치할 수 있도록 제공된 일정의 고정 홈이다. 이러한 제2 고정부(1d)는 통상적으로 제1 고정부(1b)에 대하여 직각 방향으로 제공되어 있다.

상술한 연결부(1c)와 제2 고정부(1d)의 위치는 본 발명의 실시 예에서 도시하여 설명한 예에 한정되는 것은 아니며, 연결부(1c)와 제2 고정부(1d)의 원래의 목적을 달성할 수 있으면 그 설치 위치가 제한되지 않는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 상술한 케이스(1)와 또 다른 케이스(2)가 서로 연결부재(11)에 의하여 연결되는 구조를 예로 설명하고 있으나, 이 역시 반드시 연결부재(11)에 케이스(1, 2)들이 연결되는 것에 한정되지 않으며 직접 케이스(1, 2)들이 연결되는 통상의 연결부 구조를 가질 수 도 있다.

발광다이오드 어셈블리(3)는 일정한 길이를 가지는 기판(3a)에 나란하게 배치되는 다수의 발광다이오드(3b, LED)가 결합되어 있다. 본 발명의 실시 예에서는 바(bar) 형태를 이루는 기판(3a)에 일렬로 나란하게 발광다이오드(3b)들이 배치된 예를 도시하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 필요한 목적에 따라 다양하게 구현할 수 있다.

이러한 발광다이오드 어셈블리(3)는 케이스(1)의 내부 측인 제1 고정부(1b) 측에 발광다이오드(3b)가 서로 마주하는 방향으로 배치된다. 발광다이오드 어셈블리(3)는 도 3에서 4개의 어셈블리가 결합되는 예를 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 설치되는 개수는 다양하게 이루어질 수 있다.

케이스(1)의 제1 고정부(1b)에는 도광판(5)이 배치된다. 도광판(5)은 제1 고정부(1b)에 끼움 결합될 수 있으며 발광다이오드(3b)들이 그 측면으로 빛을 조사하는 위치에 배치된다. 도광판(5)은 발광 다이오드 어셈블리에서 조사되는 빛을 전달받아 케이스(1)에 제공된 개구부(1a)측으로 발산(또는 조사)할 수 있다.

그리고 케이스(1)의 제1 고정부(1b)에는 제1 확산판(7), 제2 확산판(9) 등 복수의 확산판들이 결합된다.

한편, 케이스(1)의 제1 고정부(1b)에는 투명 또는 불투명으로 이루어지는 지지판(13)이 도광판(5)에 겹쳐지도록 결합된다. 지지판(13)은 도광판(5)을 보호하고 도광판(5)의 넓이가 넓은 경우 이를 지지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 지지판(13)이 투명한 경우에는 도광판(5)을 통과한 빛이 개구부(1a)를 통하여 양측으로 빛이 조사될 수 있는 것이다(도 10에 도시하고 있음). 이러한 예는 천정에 간접 조명으로 활용할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예는 손실되는 빛을 최소화시킬 수 있는 설계가 가능하여 다양한 상황에 이용할 수 있다.

그리고 지지판(13)이 불투명한 경우에는 개구부(1a)를 통하여 일측으로만 빛 이 조사될 수 있다(도 9에 도시하고 있음). 이러한 구조는 통상의 면광원으로 사용하는데 적합하며 조명의 목적에 따라 다양하게 구성할 수 있다.

본 발명의 실시 예서는 지지판(13)이 불투명하거나 또는 투명한 구조에 대하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 빛의 투과도가 다른 지지판(13)도 사용될 수 있는 것이다.

또한, 케이스(1)의 제1 고정부(1b)에는 도광판(5)에 겹쳐지며 이 도광판(5)을 통하여 조사되는 빛을 반사하는 반사판(15)이 결합될 수 있다. 반사판(15)은 지지판(13)과 도광판(5) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 반사판(15)은 도광판(5)을 통하여 전달된 빛을 반사하여 확산판(7, 9) 쪽으로 반사한다.

한편으로, 도 5와 도 7은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면으로, 제1 확산판(7, 도 5에 도시하고 있음)은 비교적 산란 정도가 낮은 것으로 도광판(5)에서 전달받은 빛이 비교적 좁은 각(a2)으로 조사되는 특징이 있다. 이에 비하여 제2 확산판(9, 도 7에 도시하고 있음)은 비교적 산란 정도가 높은 것으로 도광판(5)에서 전달받은 빛이 비교적 넓은 각(a3)으로 조사되는 특징을 가진다.

특히, 제1 확산판(7)은, 도 6에 도시하고 있는 바와 같이, 일면에 반구형의 돌기(7a)들이 제공되어 빛을 확산시키면서도 집속시키는 기능을 한다.

도 4는 넓은 면광원이 조사되는 구조를 설명하기 위한 것으로, 케이스(1)에 상술한 바와 같이 발광다이오드 어셈블리(3)가 배치되고, 도면을 기준으로 위쪽부터 지지판(13), 반사판(15), 도광판(5), 산란 정도가 낮은 제1 확산판(7), 그리고 산란 정도가 높은 제2 확산판(9)이 순차적으로 배치된 구조를 도시하고 있다. 즉, 이러한 구조는 산란 정도가 낮으며 집속 기능이 있는 제1 확산판(7)에 의하여 빛의 손실이 최소화되면서 산란 정도가 높은 제2 확산판(9)에 의해 넓은 각으로 확산되어 넓은 면적을 조명할 수 있게 된다. 이러한 예는 제1 확산판(7)과 제2 확산판(9)을 통하여 조사되는 빛이 더욱 넓은 각(a1)을 가지며 면광원 형태로 조사가 이루어지는 것이다. 이러한 발광다이오드를 이용한 평판조명장치는 주로 전시장 또는 장식용의 면광원으로 적당하여 다양한 분위기를 연출할 수 있는 조명으로 사용할 수 있다.

도 5는 산란 정도가 낮은 상태의 제1 확산판(7)을 도시한 예이고, 도 7은 산란 정도가 상술한 제1 확산판(7)보다 높은 상태의 제2 확산판(9)을 도시한 예로, 제1 확산판(7)과 제2 확산판(9)은 서로 산란 정도가 달라서 배치 관계에 따라 도광판(5)에서 전달되는 빛의 각도를 다르게 할 수 있다.

도 8은 상술한 도 4의 설명에서 제1 확산판(7)과 제2 확산판(9)의 위치를 바꾸어 배치한 구조를 도시하고 있다. 즉, 도 8에서 도시하여 설명하는 실시 예는 비교적 산란 정도가 낮은 제1 확산판(7)을 가장 외측에 배치하고 비교적 산란 정도가 높은 제2 확산판(9)을 도광판(5)측에 배치한 구조이다.

이러한 예는 도광판(5)을 통하여 조사되는 빛이 산란 정도가 높은 제2 확산판(9)에 의하여 넓게 조사된 후 산란 정도가 낮은 제1 확산판(7)에 의하여 확산각(a4)이 줄어들어 비교적 좁은 각도를 가지며 특정한 면적에 집중되어 조사될 수 있다. 이러한 구조는 스텐드나 식탁 등 원하는 장소에 집중적인 조명이 필요할 때 매우 적합하다.

본 발명의 실시 예에서는 두개의 확산판을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 개의 확산판들이 사용될 수 도 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 구성도로서, 면광원의 크기를 달리하여 다양한 모양을 가질 수 있다. 또한 필요한 크기에 따라 용이하게 확장이 가능하여 시공이 편리하고 다양한 용도에 사용할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 잘라서 본 단면도이다.

도 3은 도 1의 주요부를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 구성도이다.

도 5와 도 7은 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 확산판의 산란 정도의 차이를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 도 5의 A 부를 확대하여 도시한 도면이다.

도 8은 도 4에 대응하는 다른 예를 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면으로 일면으로 빛을 조사하는 예를 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면으로 양면으로 빛을 조사하는 예를 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 실시 예로 다수의 케이스가 연결되어 조명장치를 이루는 예를 도시한 도면이다.

Claims (9)

1. 빛을 통과시키는 개구부가 제공되는 케이스;

   상기 케이스에 배치되며 복수의 발광다이오드를 포함하는 발광다이오드 어셈블리;

   상기 케이스에 결합되어 상기 발광 다이오드 어셈블리에서 조사되는 빛을 전달받아 상기 개구부로 발산하는 도광판; 그리고

   상기 케이스에 고정되며 상기 도광판에 겹쳐져 배치되고 상기 도광판을 통하여 전달된 빛을 확산시키며 산란 정도가 다르게 이루어지는 복수의 확산판;

   상기 발광 다이오드 어셈블리는 도광판의 측면에 배치되는 평판조명장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 확산판들은

   상기 도광판 측에 배치지며 일정한 산란 정도를 가지는 제1 확산판;

   상기 제1 확산판에 겹쳐져 상기 케이스에 고정되며 상기 제1 확산판이 가지는 빛의 산란 정도보다 더 높은 산란 정도를 가지는 제2 확산판;

   을 포함하는 평판조명장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 확산판들은

   상기 도광판 측에 배치되며 일정한 산란 정도를 가지는 제1 확산판;

   상기 제1 확산판에 겹쳐져 상기 케이스에 고정되며 상기 제1 확산판이 가지는 빛의 산란 정도보다 더 낮은 산란 정도를 가지는 제2 확산판;

   을 포함하는 평판조명장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 케이스에는

   상기 도광판에 겹쳐지며 상기 도광판을 지지하는 투명 또는 불투명으로 이루어지는 지지판이 결합되는 평판조명장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 케이스에는

   상기 도광판에 겹쳐지며 상기 도광판을 통하여 조사되는 빛을 반사하는 반사판이 결합되는 평판조명장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 확산판들은

   일면에 반구형의 돌기들이 제공되어 빛의 산란을 일으키는 평판조명장치.
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 케이스는

   상기 도광판과 확산판들이 결합되는 제1 고정부;

   또 다른 케이스를 결합하기 위한 연결부재가 결합되거나 또는 인접하여 배치되는 또 다른 도광판과 확산판들이 결합될 수 있는 연결부;

   를 포함하는 평판조명장치.
8. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 케이스는

   벽면 또는 천정에 고정하기 위한 제2 고정부가 제공되는 평판조명장치.
9. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 케이스는

   복수가 서로 연결되어 결합되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 평판조명장치.

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