KR20120031412A - 평판 조명 모듈 - Google Patents

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KR20120031412A
KR20120031412A KR1020100092946A KR20100092946A KR20120031412A KR 20120031412 A KR20120031412 A KR 20120031412A KR 1020100092946 A KR1020100092946 A KR 1020100092946A KR 20100092946 A KR20100092946 A KR 20100092946A KR 20120031412 A KR20120031412 A KR 20120031412A
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김화영
신현하
김진욱
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예는 베이스와 상기 베이스의 끝단에서 연장된 연장부를 갖는 프레임; 복수의 발광소자를 포함하고, 상기 베이스상에 배치된 광원부; 상기 광원부에 전원을 공급하기 위해 상기 베이스의 후면에 배치된 소켓부; 상기 베이스 후면의 상기 소켓부 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 가이드 부; 및 외부에서 전원을 공급하기 위하여 상기 소켓부와 전기적으로 연결되고, 표면에 상기 가이드 부와 결합되기 결합부를 갖는 커넥터를 포함하는 평판 조명 모듈을 제공한다.

Description

평판 조명 모듈 {Flat Lighting Module}
본 출원은 평판 조명 모듈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 복수의 발광소자를 포함하여 빛을 구현하는 평판 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 발명의 실시예는 부품간의 조립성을 용이하게 하여 구조적으로 안정된 평판 조명 모듈을 제공한다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 일 실시예로, 평판 조명 모듈은 베이스와 상기 베이스의 끝단에서 연장된 연장부를 갖는 프레임; 복수의 발광소자를 포함하고, 상기 베이스상에 배치된 광원부; 상기 광원부에 전원을 공급하기 위해 상기 베이스의 후면에 배치된 소켓부; 상기 베이스 후면의 상기 소켓부 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 가이드 부; 및 외부에서 전원을 공급하기 위하여 상기 소켓부와 전기적으로 연결되고, 표면에 상기 가이드 부와 결합되는 결합부를 갖는 커넥터를 포함한다.
상기 소켓부는 상기 베이스부의 중앙부 근체에 배치되고, 상기 소켓부와 커넥터는 푸쉬풀 방식으로 결합될 수 있다.
상기 가이드 부는 복수 개 이고, 상기 가이드부는 서로 다른 형상을 갖을 수 있다.
상기 가이드 부는 복수 개이고, 상기 가이드부는 직경이 다른 원통 형상을 갖을 수 있다.
상기 가이드부의 일단에서 타단까지의 거리는 상기 소켓부의 일단에서 타단까지의 거리보다 긴 것이 바람직하다.
상기 가이드부는 상기 베이스후면에 돌출된 구조로 형성되고, 상기 결합부는 상기 돌출된 가이드부가 삽입되는 형상으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 평판 조명 모듈은 단일 조명 모듈로 그 자체로 조명 장치로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 평판 조명 모듈은 구조적으로 안정된 지지구조를 갖을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 평판 조명 모듈은 광 효율을 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 평판 조명 모듈은 부품 간의 결합 용이성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판 조명 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판 조명 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판 조명 모듈의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예로, 평판조명 모듈의 소켓부와 커넥터의 연결구조를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 본 발명의 실시예로, 광원부의 배치구조를 설명하기 위한 도이다.
도 6은 본 발명의 실시예로, 복수의 평판 조명 모듈을 포함한 평판 조명 어셈블리 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예로, 복수의 평판 조명 모듈을 포함한 평판 조명 어셈블리 장치의 단면도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판 조명 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판 조명 모듈의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판 조명 모듈의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 평판 조명 모듈(1000)은 프레임(100), 광원부(300), 반사판(500), 확산판(700), 커넥터(900)를 포함한다.
<프레임>
프레임(100)은 다수의 플랜지에 의해 조립되어 이루어질 수 있지만, 하나의 부재 형태로 압출 성형됨이 바람직하다. 또한, 프레임(100)의 재질은 PVC와 같은 플라스틱 재질일 수 있지만, 광원부에서 발생된 열을 외부로 잘 전달될 수 있도록, 메탈과 같은 전도성 재질을 포함할 수 있다. 이러한 프레임(100)은 베이스(110)와 연장부(130)을 포함한다.
상기 베이스(110)는 사각형상의 판 형태를 갖고, 판의 모서리 부는 홀(111)을 갖고, 상기 홀(111)을 통하여 광원부(300)와 스크류(113) 체결되어 결합된다. 베이스(110)는 후면 중앙부에 광원부에 전원을 공급하기 위한 소켓부(150)와 기구적으로 연결되고, 상기 베이스 중앙부 후면의 소켓부(150) 주변에서 돌출된 하나 이상의 가이드 부(170)를 갖는다. 가이드 부(170)는 베이스(110)와 동일한 재질로, 소켓부(150)와 커넥터(190)간의 전기적 연결시, 전기적 결합을 용이하게 하는 역할을 한다.
상기 연장부(130)는 상기 베이스(110)의 사각 끝단에서 상기 베이스 면에 대해 둔각을 갖고 연장된다. 따라서 프레임(100)은 베이스(110)와 연장부(130)에 의해서 만들어진 안착부(R)를 갖는다. 연장부(130)가 상기 베이스(110) 면에 대해 둔각을 갖는 이유는 안착부에 배치되는 광원부에 발생된 광의 지향각에 따른 광 효율을 최대가 높이기 위함이다. 즉, 광원부에서 발생된 광은 90도 이상의 소정의 지향각을 갖고 방출하게 되는데, 광 방출시 적어도 연장부에 의해 차단됨을 방지하기 위함이다.
연장부(130)는 광원부(300)에서 방출된 광이 연장부(130)에 조사될 경우, 확산판(700) 방향으로 반사되어 방출될 수 있도록 내측면에 반사물질이 코팅될 수 있다. 또한, 연장부(130)의 끝단부 주변에는 각각 적어도 하나의 홀(131)을 갖고, 홀은 장방형으로 이루어진다. 이러한 홀은 이후 설명할 확산판(700)의 걸림 턱(730)이 삽입되어 결합된다.
<광원부>
광원부(300)는 기판(310)과 상기 기판(310) 상에 탑재되는 복수의 발광 소자(330)를 포함할 수 있다.
기판(310)은 형상에 제약을 받지 않을 수 있지만, 바람직하게는 프레임의 베이스 형상과 대응된 구조를 갖는다. 기판(310)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있지만, 바람직하게는 인쇄회로기판 위에 패키지 하지 않은 LED 칩을 직접 본딩할 수 있는 COB(Chips On Board) 타입을 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 기판(310)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.
복수의 발광 소자(330)는 기판 상에 스타라입 패턴으로 배치되고, 복수의 발광 소자(330) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 빛을 각각 발광하는 적색, 녹색, 청색 또는 백색 발광 다이오드일 수 있으나, 그 종류나 수에 대해 한정하지는 않는다.
한편, 프레임의 베이스(110)와 광원부(300) 사이엔 방열시트(200)가 배치될 수 있다. 이러한 방열시트(200)는 광원부에서 발생된 열을 프레임으로 전달하여 외부로 방출할 수 있는 열전도성 물질을 포함할 수 있다. 또한 방열 시트(200)는 광원부(300)와 커넥터(900) 간에 전기적 연결 통로를 갖기 위해 커넥터가 배치될 영역과 대응되는 영역에 개구부(G)를 갖는다.
<반사판>
반사판(500)은 상기 기판(310) 상에 배치된 복수의 발광 소자(330)의 수와 동일한 수를 갖는 복수의 홀(501)을 갖고, 상기 복수의 발광소자는 각각 상기 복수의 홀에 끼워져 반사판 외부로 노출된다. 즉, 반사판(500)은 복수의 홀(501)을 통해 상기 복수의 발광소자(330)가 외부로 노출되도록 광원부(300) 상부에 배치된다. 이러한 반사판(500)은 광원부(300)에서 방출된 광이 확산판(700)을 통하여 외부로 방출될 때, 확산판(700)에서 반사된 광을 되반사 시켜 외부로 방출시키는 역할을 한다.
상기 반사판(500)의 재질은 반사 효율이 높은 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 수지 재질은 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 금속 재질은 은(Ag), 은(Ag)을 포함한 합금, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al)을 포함한 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사판(500)의 표면은 은(Ag), 알루미늄(Al), 백색의 PSR(Photo Solder Resist) 잉크, 확산 시트 등으로 코팅이 되거나, 아노다이징(anodizing) 처리에 의해 산화막이 형성될 수 있다. 다만, 상기 반사판(500)의 재질 및 색상에 대해 한정하지는 않으며, 이는 상기 평판 조명 모듈(1000)이 구현하고자 하는 조명에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
<확산판>
확산판(700)은 광원부(300)에서 출사되는 광을 확산시켜 외부로 방출시키고, 상기 광원부(300)나 반사판(500)과 같은 형태의 베이스 판(710)을 갖는다. 또한, 베이스 판(710)의 가장자리엔 적어도 하나 이상의 걸림턱(710)이 배치된다. 이러한 확산판(700)은 반사판(500) 상부에 배치되어 상기 확산판의 걸림턱(710)이 상기 프레임의 걸림 홀(131)에 삽입되어 확산판(700)과 프레임(100)간에 기구적으로 결합된다. 한편, 확산판의 걸림턱(710)은 상기 프레임의 연장부(130)의 걸림 홀(131)에 삽입되어 결합시, 연장부의 내측방향에서 외측방향으로 삽입되어 결합된다. 이와 같은 이유는 구조적 안정성을 갖기 위함이다.
확산판(700)은 상기 광원부(300)로부터 이격되어 상기 광원부 상부에 배치되고, 이때, 확산판은 상기 광원부(300)의 발광소자로부터 방출한 광이 적어도 상기 확산판의 베이스 판(710)에 스팟이 생기지 않는 위치에 배치된다. 즉, 확산판(700)은 가능한 광원부 가까이에 위치하도록 배치할 수 있지만, 적어도 광의 스팟 현상이 발생하지 않는 위치에 배치함이 바람직하다. 또한, 확산판(700)은 확산판 가장자리에서 암부가 발생되지 않도록 두께를 크게 하고, 적어도 상기 광원부의 기판(310)의 두께보다 더 크게 함이 바람직하다.
한판, 확산판(700) 상부에는 상기 확산판 가장자리에서 암부가 발생되지 않도록 확산 렌즈(미도시)가 배치될 수 있다.
확산판(700)은 조명 모듈 설치 후, 고정 및 안정성을 갖기 위해, 프레임과 달리 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 등과 같은 플라스틱 재질을 사용하고, 더욱 바람직하게는 플라스틱 재질 중에서 내광성, 내열성, 충격강도 특성이 좋은 폴리카보네이트(PC) 등을 사용하는 것이 좋다.
<커넥터>
커넥터(900)는 소켓부(150)를 통하여 전원을 상기 광원부(300)로 공급하도록 상기 소켓부(150)와 전기적으로 연결된다. 이러한 커넥터(900)는 일면이 상기 소켓부(150)가 삽입되어 전기적으로 결합되고, 상기 프레임(100)의 베이스(110)에서 후면 중앙부에서 돌출된 가이드 부(170)가 삽입되어 기구적으로 결합되기 위한 결합부를 갖는다. 이러한 결합부는 여러 형상으로 이루어질 수 있다. 예를들어, 결합부는 상기 소켓부(150)가 삽입되어 전기적으로 결합되기 위한 제 1 삽입홈(910)과 상기 프레임(100)의 베이스(110)에서 후면 중앙부에서 돌출된 가이드 부(170)가 삽입되어 기구적으로 결합되기 위한 제 2 삽입홈(930)일 수 있다. 또한 커넥터(900)의 타면은 천장이나 기타 다른 벽면에 기구적으로 연결할 수 있도록 돌출된 돌기부재(190)를 갖는다.
도 4는 본 발명의 실시예로, 평판조명 모듈의 소켓부와 커넥터의 연결구조를 설명하기 위한 도이다.
도시된 바와 같이, 프레임의 후면에 배치된 소켓부(150)는 양 전압이 공급되는 제 1단자(150a)와 음 전압이 공급되는 제 2단자(150b)를 갖는다. 소켓부(150)는 상기 프레임의 베이스부의 중앙부 근처에 배치되고, 커넥터의 제 1 삽입홈(910)에 삽입되어 소켓부와 커넥터간에 전기적으로 연결된다. 이때, 전기적 결합은 푸쉬풀 방식으로 결합된다.
한편, 프레임의 후면에서 소켓부(150) 주변에 복수의 가이드 부(170)가 설치된다. 가이드부(170)는 상기 프레임의 베이스의 후면에 돌출된 구조로 형성되고, 결합부에는 돌출된 가이드부가 삽입될 수 있다. 가이드부(170)는 서로 다른 형상을 갖을 수 있다. 바람직하게는 가이드부(170)는 원통 형상으로 직경이 서로 다르다. 이와 같은 이유는 소켓부(150)와 커넥터(900)간의 결합시 극성이 맞는 전기적 결합을 하는데 있어서 용이하기 때문이다. 즉, 복수의 가이드부(170)가 서로 다른 형상일 경우, 소켓부(150)의 제 1 단자(150a)와 제 2 단자(150b)의 위치 구별이 쉬어 소켓부(150)와 커넥터(900)간의 전기적 쇼트없이 안정되게 결합할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 가이드부(170)의 일단에서 타단까지의 거리(D1)는 상기 소켓부(150)의 일단에서 타단까지의 거리(D2)보다 길게 형성됨이 바람직하다. 이와 같은 이유는 소켓부(150)와 가이드부(170)의 결합시 둘 간의 얼라인먼트를 정확히 잡도록 하기 위해선 우선적으로 가이드부(170)가 커넥터의 제 1 삽입홈(930)에 정확히 삽입되어야 한다. 따라서 기구적으로 가이드부의 전체 길이가 소켓부의 전체 길이보다 더 클 필요가 있다. 그렇지 않을 경우, 소켓부와 가이드부의 결합시 극성에 맞지 않게 잘못 삽입되어 전기적 쇼트를 일으킬 수 있는 문제점이 발생한다.
도 5는 본 발명의 실시예로, 광원부의 배치구조를 설명하기 위한 도이다.
도시된 바와 같이, 광원부(300)는 프레임의 베이스(110) 상에 배치된다. 이때, 광원부(300)의 복수의 발광소자 중 프레임의 연장부(130)에 가장 인접하게 배치된 발광소자(330)는 소정 간격(S)을 두게 배치된다. 이때 소정 간격(S)은 적어도 5mm 이상을 갖고, 상기 발광소자가 연장부로부터 이격됨이 바람직하다. 상기 수치범위는 광원부를 프레임 연장부 상에 배치시 적어도 작업성을 갖기 위함이다.
연장부(130)에 인접한 발광소자가 소정 간격을 두고 배치한 이유는 상기 발광소자(33)에서 방출한 광 중 최대 지향각을 갖는 광이 적어도 상기 연장부에 직접 조사되지 않도록 하기 위함이다. 이에 따라 평판 조명 모듈의 광 효율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 상기 발광소자(330)에서 방출된 광이 연장부에 직접 조사될 경우, 확산판의 가장 자리부 주위로 암부가 발생될 수 있다.
연장부(130)의 면은 상기 베이스(110)의 면의 연장선에 대해 예각을 갖고 기울어지는데, 이와 같은 이유는 평판 조명 모듈이 구동 될 경우, 확산판 가장 자리부 주위로 발생될 수 있는 암부를 최대한 줄이기 위함이다. 이때, 예각의 범위는 65 ~ 75도 임이 바람직하다. 위 예각 범위에서 암부 현상을 줄일 수 있고, 복수의 평판 조명 모듈 간의 조립시 기구적으로 안정적인 조립성을 가져올 수 있기 때문이다.
이와 같은 평판 조명 모듈은 그 자체로 조명 장치로 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예로, 복수의 평판 조명 모듈을 포함한 평판 조명 어셈블리 장치의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예로, 복수의 평판 조명 모듈을 포함한 평판 조명 어셈블리 장치의 단면도이다.
도 6 및 도 7를 참조하면, 평판 조명 어셈블리 장치는 제 1 평판 조명 모듈과 제 2 평판 조명 모듈, 천장부재 및 전원 제어부를 포함한다.
제 1 평판 조명 모듈(1000a)과 제 2 평판 조명 모듈(1000b) 각각은 도 1 내지 도 3에서 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 제 1 평판 조명 모듈과 제 2 평판 조명 모듈은 서로 일정간격(S1)을 두고 배치된다. 이와 같은 이유는 각 평판 조명 모듈 구동시 발생되는 열을 서로 이격된 공간을 통해 효과적으로 방출시키기 위함이다.
천장부재(2000)는 사각 케이스 부재로, 커넥터의 돌출부재와 기구적으로 결합되기 위한 홈(2100)을 갖는다. 또한 천장부재는 기구적으로 안정적인 결합을 위해 천장부재(2000)의 홈 주변으로 상기 커넥터(900)와 스크류(미도시) 체결을 위한 복수의 홀(2300)을 갖는다.
이처럼 천장 부재(2000)와 평판 조명 모듈의 커넥터(900)간의 기구적 결합은 필요에 따라 평판 조명 모듈의 탈부착이 가능함으로 조명장치의 배치에 있어서 공간의 활용도를 증가 시킬 수 있다.
전원 제어부(3000)는 상기 각 평판 조명 모듈에 전원을 제어하고, 상기 천장 부재(2000)의 내부에 배치된다. 전원 제어부의 배치 영역은 기구적인 배치 안정성, 방열 특성 등을 고려하여 달라질 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 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.
100: 프레임
300: 광원부
500: 반사판
700: 확산판
900: 커넥터

Claims (6)

  1. 베이스와 상기 베이스의 끝단에서 연장된 연장부를 갖는 프레임;
    복수의 발광소자를 포함하고, 상기 베이스상에 배치된 광원부;
    상기 광원부에 전원을 공급하기 위해 상기 베이스의 후면에 배치된 소켓부;
    상기 베이스 후면의 상기 소켓부 주변에 배치된 적어도 하나 이상의 가이드 부; 및
    외부에서 전원을 공급하기 위하여 상기 소켓부와 전기적으로 연결되고, 표면에 상기 가이드 부와 결합되는 결합부를 갖는 커넥터
    를 포함하는 평판 조명 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소켓부는 상기 베이스의 중앙부 근처에 배치되고
    상기 소켓부와 커넥터는 푸쉬풀 방식으로 결합되는 평판 조명 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드 부는 복수 개 이고, 상기 가이드부는 서로 다른 형상을 갖는 평판 조명 모듈.
  4. 제 1항에 있어서
    상기 가이드 부는 복수 개이고, 상기 가이드부는 직경이 다른 원통 형상을 갖는 평판 조명 모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드부의 일단에서 타단까지의 거리는 상기 소켓부의 일단에서 타단까지의 거리보다 긴 평판 조명 모듈.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 베이스의 후면에 돌출된 구조로 형성되고,
    상기 결합부는 상기 돌출된 가이드부가 삽입되는 형상으로 구성된 평판 조명 모듈
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