KR20100081732A - 발광 장치 - Google Patents

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KR20100081732A
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이상훈
홍영기
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 형광등 타입의 발광 장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 장치는 일정 길이를 갖는 반구형 제1커버 및, 상기 반구형 제1커버의 하부에 결합되는 투광성의 반구형 제2커버를 포함하는 원통형 커버 유닛; 상기 반구형 제1커버 및 제2커버의 내부에 결합되며, 발광 다이오드 어레이를 포함하는 발광 모듈; 상기 반구형 제2커버에 구비된 미세 렌즈 어레이 시트를 포함한다.
LED, 형광등, 확산 및 집광

Description

발광 장치{LIGHT EMITTING APPARATUS}
실시 예는 형광등 타입의 발광 장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명기구에 대한 연구개발은 에너지 효율과 소비자의 욕구 충족이라는 측면을 고려하여 진행되고 있다. 현재 널리 보급되어 사용되는 백열등, 형광등 및 삼파장 전구 등과 같은 조명기구는 제작 및 사용상의 간편함으로 인하여 소비자들이 많이 사용하고 있으나 조명등의 수명이 짧고, 에너지가 다량으로 소요되어 에너지 비용이 증가되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 최근에는 조명기구의 수명을 향상시키고, 에너지 효율을 대폭 향상시킨 LED 조명등이 개발되어 출시되고 있다.
상기 LED 조명등은 소비전력이 25W 미만이므로 전기 사용료를 30%이상 절감할 수 있으며, 수명은 반영구적이기 때문에 이용가치가 상당히 크다.
실시 예는 발광 다이오드를 이용한 형광등 타입의 발광 장치를 제공한다.
실시 예는 미세 렌즈 어레이 시트를 구비한 투광성 커버를 포함하는 형광등 타입의 발광 장치를 제공한다.
실시 예는 투광성 커버의 내주변 또는/외주변에 미세 렌즈 어레이 필름과 확산 부재를 선택적으로 배치한 형광등 타입의 발광 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 장치는 일정 길이를 갖는 반구형 제1커버 및, 상기 반구형 제1커버의 하부에 결합되는 투광성의 반구형 제2커버를 포함하는 원통형 커버 유닛; 상기 반구형 제1커버 및 제2커버의 내부에 결합되며, 발광 다이오드 어레이를 포함하는 발광 모듈; 상기 반구형 제2커버에 구비된 미세 렌즈 어레이 시트를 포함한다.
실시 예는 LED를 이용한 발광 장치를 형광등 타입으로 제공함으로써, 형광등 소켓을 전원단자로 사용할 수 있는 효과가 있다.
실시 예는 미세 렌즈 어레이 시트를 이용하여 유효 조명 영역의 광 손실을 줄일 수 있다.
실시 예는 미세 렌즈 어레이 시트 및 확산 부재를 이용하여 유효 조명 영역의 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 제1실시 예에 따른 형광등 타입의 발광 장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 결합 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광장치(100)는 제1커버(110), 제2커버(120), 발광 모듈(130), 캡부(150)를 포함한다.
상기 제1커버(110)는 형광등의 길이를 갖고, 반구형 형상으로 형성되며, 상기 제2커버(120)의 상부에 결합된다.
상기 제1커버(110)는 방열 재질 예컨대, 알루미늄 재질로 구현될 수 있다. 상기 제1커버(110)의 내주변 또는/및 외주변에는 다수개의 방열 핀(111,112)이 요철 형태로 형성될 수 있으며, 상기 방열 핀(111,112)의 형상, 간격, 크기 등에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1커버(110)는 전 영역에서 상기 발광 모듈(130)에서 발생된 열을 효과적으로 방열시켜 줄 수 있다.
상기 제2커버(120)는 반구형 형상으로 형성되며, 상기 제1커버(110)의 하부에 결합된다. 상기 제1커버(110) 및 상기 제2커버(120)의 결합 형상은 형광등과 같은 길이를 갖는 원통 형상이 된다.
상기 제2커버(120)는 광이 투과될 수 있는 광학용 투명 수지 재료 예컨대, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 환상 올레핀 폴리머(COP), 환상 올레핀 코폴리머(COC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이 트(PEN), 아크릴 등과 같은 재료와, 상기 재료의 표면 또는 내부에 확산제가 도포된 재료 등을 선택적으로 이용할 수 있다. 또한 상기 제2커버(120)는 투명한 튜브 수지, 확산 튜브 수지, 글래스 튜브 수지 등을 선택적으로 이용할 수 있다.
상기 제1커버(110)의 양 가장자리에는 걸림턱(115)이 형성되며, 상기 제2커버(120)의 양 가장자리에는 상기 걸림턱(115)이 결합되는 걸림 홈(125)이 형성된다. 상기 걸림턱(115) 및 걸림홈(125)은 후크 결합 구조로 결합될 수 있으며, 각각이 형성되는 위치는 서로 바뀔 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1커버(110)의 양 가장자리의 내측에는 내측 방향으로 돌출된 지지대(114)가 형성되어 있으며, 상기 지지대(114)의 하부에는 상기 발광 모듈(130)이 고정될 수 있다.
상기 발광 모듈(130)은 기판(132) 및 발광 다이오드(133)를 포함한다. 상기 기판(132)은 예컨대, 방열 특성이 좋은 메탈 코어 PCB, 일반 PCB, FR-4 등을 선택적으로 이용할 수 있다. 상기 기판(132)의 길이는 하나 또는 복수개가 전기적으로 연결되어 형광등 길이에 대응되는 길이로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(132) 위에는 회로 모듈(미도시)이 배치될 수 있으며, 상기 회로 모듈은 구동 회로 및 제어회로 등을 포함하며, 발광 다이오드(133)의 온/오프 제어, 디밍 제어, 색 온도 등을 제어할 수 있다. 또한 상기 기판(132) 위에는 방열 부재 등이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(132) 아래에는 배선 패턴이 형성되며, 복수개의 발광 다이오 드(133)가 어레이 형태로 탑재될 수 있으며, 이러한 발광 다이오드(133)의 탑재 방식 및 탑재 형상 등에 대해 한정하지 않는다.
상기 발광 다이오드(133)는 1열 또는 복수 열로 어레이될 수 있으며, 서로 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 발광 다이오드(133)의 연결 개수는 형광등 소켓의 종류나 입력 전원에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(132)에는 상기 발광 다이오드(133)를 보호하기 위한 제너 다이오드(미도시)가 설치될 수 있다.
상기 각각의 발광 다이오드(133)는 타켓 광 예컨대, 백색 광을 발광하거나, 복수개의 발광 다이오드(133)의 광을 혼색하여 원하는 광으로 구현할 수 있다. 상기 발광 다이오드(133)는 예컨대, WLP(Wafer Level Package)형 돔 타입 패키지 등 다양한 형태의 패키지를 적용할 수 있다.
상기 발광 모듈(130)은 원통형 커버 유닛인 상기 제1커버(110) 및 제2커버(120)의 내부에 배치되며, 상기 제1커버(110)는 상기 발광 모듈(130)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열하므로, 열에 의해 외형이 변형되는 문제를 개선시켜 줄 수 있다.
상기 캡부(150)는 원통형 커버 유닛(110,120)의 양측에 결합되며, 절연 및 고온에 견딜수 있는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 상기 캡부(150)는 복수개의 전극 단자(153)가 외부로 돌출되고, 상기 전극단자(153)는 상기 발광 모듈(130)의 기판(132)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 캡부(150)의 전극단자(153)와 상기 발광모듈(130)의 기판(132)의 연결 방식은 와이어, 커넥터 방식로 접속되거나 직접 본딩될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캡부(150)의 외부변 내측에는 커버 가이드부(155)가 형성되며, 상기 커버 가이드부(155)는 상기 방열 커버(110) 및 전면 커버(120)의 외주변에 밀착 결합된다.
이하, 실시 예에서는 상기 제2커버(120)에 미세 렌즈 어레이 시트를 구비하여, 광을 확산시키고 일정 영역 이내로 집속시켜 주고자 한다. 이는 발광 다이오드(133)의 방사 각도가 170°이상의 범위까지 조사되기 때문에, 상기의 미세 렌즈 어레이 시트를 이용하여 상기 조사된 광을 일정 영역 이내 즉, 유효 조명 영역으로 광을 집속시켜 주고자 한다.
도 3은 제2실시 예에 따른 발광 장치로서, (가)는 도 2의 A-A 측 단면도이며, (나)는 (가)의 제2커버를 전개한 상태에서의 광 분포를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 발광 장치(100)는 제2커버(120)의 내주변(121)에 배치된 확산 부재(147)와 외주변(122)에 배치된 미세 렌즈 어레이 시트(141)를 포함한다.
상기 확산 부재(147)는 상기 제2커버(120)의 내주변(121)에 확산 시트를 라미네이팅 방식을 일체로 부착되거나, 별도의 확산 플레이트를 접착제로 접착시켜 구성할 수 있다. 또한 상기 확산 시트 또는 상기 확산 플레이트는 90%이상의 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 미세 렌즈 어레이 시트(141)는 상기 제2커버(120)의 외주변(122)에 라미네이팅 방식으로 일체로 부착되거나, 별도의 접착제 등으로 부착될 수 있다. 상 기 미세 렌즈 어레이 시트(141)는 전면의 미세 렌즈(141)가 상기 제2커버(120)의 외측 방향으로 렌즈 형태로 돌출된다.
상기 미세 렌즈(141A)는 밀리미터 이하의 크기를 갖는 미세한 렌즈를 의미하며, 2차원적으로 배열된 마이크로 렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 상기 미세 렌즈(141A)의 패턴은 간극없이 등 간격으로 어레이되거나 간극을 갖고 등간격으로 어레이될 수 있다.
상기 미세 렌즈(141A)는 수직 단면이 반원, 반 타원 중 어느 하나의 형태이고, 수평 단면은 원형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 형태로 형성될 수 있다. 상기 미세 렌즈 어레이는 리소 그래피 또는 금속 성형물을 통해 제조될 수 있으며, 이러한 미세 렌즈 어레이의 제조 방법에 대해 한정하지는 않는다.
상기 미세 렌즈 어레이 시트(141)는 입사된 광을 확산 및 집광시켜 주게 된다. 상기 미세 렌즈 어레이 시트(141)에입사된 광은 확산되고 그 확산된 광은 상기 미세 렌즈(141A)를 투과하면서 일정 각도 내로 집광된다. 예컨대, 상기 미세 렌즈(141A)는 입사된 광을 ±50°방향 이내로 집속시켜 줄 수 있으며, 이러한 집속 각도에 대해 한정하지는 않는다.
상기 확산 부재(147)는 복수의 발광 다이오드(133)로부터 방출된 광을 확산시켜 주며, 광의 균일화를 도모하여 핫 스폿(hot spot) 등을 제거하여 줄 수 있다. 상기 미세 렌즈 어레이 시트(141)는 상기 확산 부재(147)에 의해 확산된 광을 상기 제2커버(120)를 통해 입사받아 확산시키며, 미세 렌즈(141A)를 이용하여 유효 조명 영역으로 집광시켜 주게 된다.
여기서, 상기 미세 렌즈 어레이 시트(141)는 상기 제2커버(120)의 양 가장 자리로 진행하는 광을 유효 조명 영역으로 집광시켜 줄 수 있어, 유효 조명 영역의 휘도 분포를 개선시켜 줄 수 있다.
여기서, 상기 유효 조명 영역은 발광 장치(100)의 하부에 광을 일정 휘도 이상이 균일한 분포로 조사될 수 있는 영역으며, 상기 유효 조명 영역 이외의 영역으로 진행하는 광은 손실로 작용하게 된다. 이를 방지하기 위해 상기 미세 렌즈 어레이 시트(141)은 광을 확산 및 집광시켜 일정 영역 내로 가이드하게 된다.
상기 발광 장치(100)는 상기 제2커버(120)에 확산 부재(147)와 미세 렌즈 어레이 시트(141)를 구비함으로써, 유효 조명 영역에서의 광 효율을 70~80% 정도로 개선시켜 줄 수 있다.
도 4는 제2실시 예에 따른 미세 렌즈 어레이 시트에서의 확산 집광 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 미세 렌즈 어레이 시트(141)의 미세 렌즈(141A)는 광원(P)에서 발생된 광(L1)이 상기 광원(P)의 평면 상에서 수직한 선상(X)에 대해 제1각도(θ1)로 입사되며, 상기 입사된 광(L1 -> L2)은 상기 미세 렌즈(141A)를 통과하면서 굴절되어 상기 제1각도(θ1)보다 작은 제2각도(θ2)로 진행하게 된다. 즉, 상기 θ1>θ2를 만족하게 된다. 이에 따라 상기 미세 렌즈(141A)는 입사되는 광을 ±θ1 이내로 집속시켜 줄 수 있으며, 상기 θ1이 50°인 경우, ±50 이내로 집속시켜 줄 수 있다. 상기 각도에 대해 한정하지는 않는다.
도 5는 제2실시 예에 따른 미세 렌즈 어레이 시트의 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 미세 렌즈 어레이 시트(141)는 시트 표면에 다수개의 미세 렌즈(141A)가 2차원으로 등 간격으로 어레이된 구조이다. 상기 미세 렌즈(141A)의 형태는 상부에 구면(S1), 상기 구면 아래에 포물선(parabolic) 형태로 형성된 비 구면(S2)으로 이루어지며, 상기 비 구면(S2)의 형태는 비 구면의 코닉(conic) 상수 K, 비 구면의 곡률 C, 비 구면의 축상의 높이 h, 렌즈의 정점으로부터 광 축 방향으로의 거리(SAG) 값 Z는 아래의 주어지는 비구면 공식에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112009000814275-PAT00001
상기 K = -1.0이며, A, B, C, D 등의 고차 비구면 계수는 0으로 적용될 수 있다.
상기 미세 렌즈(141A)는 표면이 구면 또는/및 비구면 형태를 포함하며, 수직 단면이 반원, 반 타원 중 어느 하나의 형태이고, 수평 단면은 원형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 형태로 형성될 수 있다.
도 6는 제3실시 예에 따른 발광 장치로서, (가)는 도 2의 A-A 측 단면도이며, (나)는 (가)의 제2커버를 전개한 상태에서의 광 분포를 나타낸 도면이다. 상기 제3실시 예를 설명함에 있어서, 상기의 실시 예들과 동일한 부분에 대해서는 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 발광 장치(101)는 제2커버(120)의 내주변에 미세 렌즈 어 레이 시트(142)가 배치되고, 외주변(122)에는 확산 부재(148)가 배치된다. 상기 미세 렌즈 어레이 시트(142)는 상기 발광 다이오드(133)로부터 입사된 광을 확산시키고, 일정 각도 내로 집광시켜 주게 된다. 상기 미세 렌즈 어레이 시트(142)를 통과한 광은 상기 제2커버(120)를 통해 상기 확산 부재(148)에 입사되며, 상기 확산 부재(148)는 입사되는 광을 확산시켜 준다.
상기 발광 장치(101)는 상기 미세 렌즈 어레이 시트(142)를 통해 입사 광을 확산시키고 유효 조명 영역으로 집광시켜 주며, 상기 확산 부재(148)에 의해 확산시켜 준다. 이에 따라 상기 발광 장치(101)에 의해 조사된 광의 조명 영역은 핫 스폿이 제거되고 유효 조명 영역의 휘도 분포를 개선시켜 줄 수 있다.
한편, 상기 제2실시 예 및 제3실시 예의 발광 장치는 제2커버(120)에 마이크로 렌즈 어레이 시트와 확산 부재를 구비한 경우, 유효 조명 영역의 광 효율은 70% 정도로서, 기존보다 수십 %이상 개선될 수 있다. 다시 말하면, 미세 렌즈 어레이 시트가 부착된 제2커버는 80% 정도의 광 효율로 나타나고, 확산 부재는 95%의 광 효율을 나타내므로, 상기 마이크로 렌즈 어레이 시트와 확산 시트를 구비한 경우의 광 효율은 76% 정도로 제공될 수 있다.
도 7은 제4실시 예에 따른 발광 장치로서, (가)는 도 2의 A-A 측 단면도이며, (나)는 (가)의 제2커버를 전개한 상태에서의 광 분포를 나타낸 도면이다. 상기 제4실시 예를 설명함에 있어서, 상기의 실시 예들과 동일한 부분에 대해서는 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 발광 장치(102)는 제2커버(120)의 외주변(122)에 미세 렌즈 어레이 시트(143)가 배치된다. 상기 미세 렌즈 어레이 시트(143)는 상기 제2커버(120)의 외주변(122)에 라미네이팅 방식 또는 접착제로 접착되며, 외측에 미세 렌즈(143A)가 어레이된다.
상기 미세 렌즈 어레이 시트(143)는 상기 제2커버(120)를 통과한 광을 확산시키고, 일정 각도 내로 집광시켜 주게 된다.
상기 제2커버(120)는 투명 튜브 수지이거나 확산제가 첨가된 투명 튜브 수지 등으로 구현될 수 있다. 상기 제2커버(120)는 확산제가 첨가된 투명 튜브 수지인 경우, 광의 휘도 분포를 균일화시켜 줄 수 있다.
상기 발광 장치(120)는 미세 렌즈 어레이 시트(143)를 통해 광을 확산시키고 유효 조명 영역으로 집광시켜 주게 된다.
도 8은 제5실시 예에 따른 발광 장치로서, (가)는 도 2의 A-A 측 단면도이며, (나)는 (가)의 제2커버를 전개한 상태에서의 광 분포를 나타낸 도면이다. 상기 제5실시 예를 설명함에 있어서, 상기의 실시 예들과 동일한 부분에 대해서는 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 발광 장치(103)는 제2커버(120)의 내주변(122)에 미세 렌즈 어레이 시트(144)가 배치된다. 상기 미세 렌즈 어레이 시트(144)는 상기 제2커버(120)의 내주변(122)를 따라 배치되는 데, 상기 제2커버(120)의 내주변(122)에는 미세 렌즈(144A)가 접촉되는 형태로 라미네이팅되거나 접착제로 부착된다.
상기 미세 렌즈 어레이 시트(144)는 상기 발광 다이오드(133)로부터 방출된 광을 확산시키고, 유효 발광 영역 내로 집광시켜 주게 된다.
상기 제2커버(120)는 투명 튜브 수지이거나 확산제가 첨가된 투명 튜브 수지 등으로 구현될 수 있다. 상기 제2커버(120)는 확산제가 첨가된 투명튜브 수지인 경우, 광의 휘도 분포를 균일화시켜 줄 수 있다.
상기 발광 장치(103)는 상기 제2커버(120)의 내주변에서 미세 렌즈 어레이 시트(144)를 통해 광을 확산시키고 유효 조명 영역 내로 집광시켜 주게 된다.
도 9은 제6실시 예에 따른 발광 장치로서, (가)는 도 2의 A-A 측 단면도이며, (나)는 (가)의 제2커버를 전개한 상태에서의 광 분포를 나타낸 도면이다. 상기 제6실시 예를 설명함에 있어서, 상기의 실시 예들과 동일한 부분에 대해서는 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 발광 장치(104)는 제2커버(120)의 내부(120A)과 외부(120B) 사이에 시트 삽입 홈(120C)을 형성하여, 상기 시트 삽입 홈(120)에 미세 렌즈 어레이 시트(145)를 삽입하게 된다.
상기 제2커버(120)의 시트 삽입 홈(120)에 상기 미세 렌즈 어레이 시트(145)를 삽입해 줌으로써, 상기 미세 렌즈 어레이 시트(145)가 떨어지거나 분리되는 등의 문제를 해결할 수 있다.
한편, 상기 제4 내지 제6실시 예는 발광 장치에 미세 렌즈 어레이 시트만 채용한 경우, 80% 정도의 광 효율을 얻을 수 있다.
도 10은 제2실시 예에 따른 발광장치에 있어서, 발광 다이오드의 방사각도를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 발광 다이오드에 의한 방사 각도(R)는 일정 각도(θ3 =170°) 이상이 된다. 상기 발광 다이오드에 의한 방사 각도가 170°이상이기 때문에, 상기 방사 각도 170°를 초과하는 영역(A1)은 유효 조명 영역을 벗어나는 영역이 되며, 광 효율을 떨어뜨리는 영역이 된다.
실시 예는 제2커버에 미세 렌즈 어레이 시트를 채용하여, 상기 발광 다이오드의 방사 각도를 170°이내로 분포하도록 집광시켜 줄 수 있다. 즉, 유효 조명 영역 내로 광을 집광시켜 주는 것을 알 수 있다.
도 11은 제2실시 예에 따른 발광 장치의 레이 트레싱(ray tracing) 상태를 나타낸 도면이며, 도 12는 실시 예에 따른 유효 조명 영역을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 발광 다이오드(133)에서 발광된 광의 휘도 분포는 미세 렌즈 어레이 시트를 통과하여 확산 및 집광되며, 일정 각도 이내로 방사됨으로써, 도 12와 같은 유효 조명 영역(AO)에서의 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 제1실시 예에 따른 형광등 타입의 발광장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합 사시도이다.
도 3은 제2실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 측 단면도 및 광 분포도이다.
도 4는 제2실시 예에 따른 미세 렌즈 어레이 시트의 확산 및 집광 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 제2실시 예에 따른 미세 렌즈 어레이 시트를 나타낸 도면이다.
도 6은 제3실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 측 단면도 및 광 분포도이다.
도 7은 제4실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 측 단면도 및 광 분포도이다.
도 8은 제5실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 측 단면도 및 광 분포도이다.
도 9는 제6실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 측 단면도 및 광 분포도이다.
도 10은 제2실시 예에 따른 발광 장치에 있어서, 발광 다이오드의 방사 각도를 나타낸 도면이다.
도 11은 제2실시 예에 따른 발광 장치에 의한 레이 트레이싱 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 장치의 유효 발광 영역을 나타낸 도면이다.

Claims (11)

  1. 일정 길이를 갖는 반구형 제1커버 및, 상기 반구형 제1커버의 하부에 결합되는 투광성의 반구형 제2커버를 포함하는 원통형 커버 유닛;
    상기 반구형 제1커버 및 제2커버의 내부에 결합되며, 발광 다이오드 어레이를 포함하는 발광 모듈;
    상기 원통형 커버 유닛의 양단에 결합되며, 전극 단자를 갖는 캡부;
    상기 반구형 제2커버에 구비된 미세 렌즈 어레이 시트를 포함하는 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반구형 제1커버는 알루미늄 재질로 형성되며, 그 내주변 및 외주변에 요철 형태의 방열 핀을 포함하는 발광 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반구형 제1커버 및 제2커버의 양 가장 자리에는 서로 대응되게 형성되는 걸림 턱 및 걸림 홈을 포함하는 발광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 걸림 홈에는 상기 걸림 턱의 삽입을 위해 배치된 탄성 밴드를 포함하는 발광 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미세 렌즈 어레이 시트는 상기 제2커버의 외주변에 형성되며,
    상기 제2커버의 내주변에 부착된 확산 부재를 포함하는 발광 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 미세 렌즈 어레이 시트는 상기 제2커버의 내주변에 형성되며,
    상기 제2커버의 외주변에 부착된 확산 부재를 포함하는 발광 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2커버의 내부에 형성된 시트 삽입 홈을 포함하며,
    상기 시트 삽입 홈에는 상기 미세 렌즈 어레이 시트가 삽입되는 발광 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2커버는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 환상 올레핀 폴리머(COP), 환상 올레핀 코폴리머(COC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 아크릴, 투명 튜브 수지, 확산 튜브 수지, 광학 플라스틱 수지, 글래스 튜브 수지 중 적어도 하나를 포함하는 발광장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 미세 렌즈 어레이 시트는 상기 발광 다이오드로부터 조사된 광을 170°이내로 집광시켜 주는 발광 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 미세 렌즈 어레이 시트는 수직 단면이 반원, 반 타원 중 어느 하나의 형태이고, 수평 단면이 원형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 형태를 갖는 등간격의 미세 렌즈를 포함하는 발광 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 커버 유닛의 양단에 결합되며, 전극 단자를 갖는 캡부를 포함하는 발광 장치.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101145457B1 (ko) * 2010-12-21 2012-05-15 김지홍 냉동 냉장 쇼우케이스 조명장치용 엘이디램프
KR101329502B1 (ko) * 2012-11-16 2013-11-13 김지홍 방수기능을 갖는 엘이디 램프
KR101371635B1 (ko) * 2012-06-15 2014-03-13 유종민 발광소자 모듈용 조명프레임
KR200475586Y1 (ko) * 2010-07-30 2014-12-12 가부시키가이샤 민테이지 조명 기구
KR101515439B1 (ko) * 2013-12-26 2015-05-04 (주)한성스마트엘이디 렌즈형 커버를 포함하는 led 조명장치
KR101540106B1 (ko) * 2013-12-26 2015-07-30 (주)한성스마트엘이디 렌즈형 커버를 포함하는 led 조명장치
KR101629750B1 (ko) * 2016-01-18 2016-06-24 우종구 원적외선 방사를 이용한 방열판 미부착형 엘이디 형광등
KR102474185B1 (ko) * 2022-01-13 2022-12-06 홍관훈 Led 조명장치

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200475586Y1 (ko) * 2010-07-30 2014-12-12 가부시키가이샤 민테이지 조명 기구
KR101145457B1 (ko) * 2010-12-21 2012-05-15 김지홍 냉동 냉장 쇼우케이스 조명장치용 엘이디램프
KR101371635B1 (ko) * 2012-06-15 2014-03-13 유종민 발광소자 모듈용 조명프레임
KR101329502B1 (ko) * 2012-11-16 2013-11-13 김지홍 방수기능을 갖는 엘이디 램프
KR101515439B1 (ko) * 2013-12-26 2015-05-04 (주)한성스마트엘이디 렌즈형 커버를 포함하는 led 조명장치
KR101540106B1 (ko) * 2013-12-26 2015-07-30 (주)한성스마트엘이디 렌즈형 커버를 포함하는 led 조명장치
KR101629750B1 (ko) * 2016-01-18 2016-06-24 우종구 원적외선 방사를 이용한 방열판 미부착형 엘이디 형광등
WO2017126749A1 (ko) * 2016-01-18 2017-07-27 주식회사 우성테크 원적외선 방사를 이용한 방열판 미부착형 엘이디 형광등
JP2018512691A (ja) * 2016-01-18 2018-05-17 ウ ゾン テック カンパニー、リミテッド 遠赤外線放射を用いた放熱板未付着のled蛍光灯
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