KR20150095767A - 광판 시스템 - Google Patents

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카르스텐 디크만
크리스토프 개르디츠
크리스찬 크리스투카트
슈테판 슐뢰쓸
벤야민 클라우스 크룸마허
요르크 파른바허
킬리안 레가우
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오스람 오엘이디 게엠베하
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Abstract

본 발명은 광판 시스템에 관한 것이다. 하나 이상의 실시 예에서, 광판 시스템(1)은 캐리어 전면(20)을 갖는 시스템 캐리어(2)를 포함한다. 복수의 유기 발광 다이오드(3)는 상기 캐리어 전면(20)에서 규칙적인 그리드(grid) 내에 배치되어 있다. 드라이버 전자 장치(4)는 상기 시스템 캐리어(2)에 또는 상기 시스템 캐리어(2) 내에 설치되어 있다. 상기 광판 시스템(1)은 단일 유닛으로서 취급될 수 있고 장착될 수 있다.

Description

광판 시스템 {LIGHT PANEL SYSTEM}
본 발명은 광판 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 과제는, 적은 비용을 장착될 수 있는 광판 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 과제는, 다른 무엇보다도 독립 특허 청구항의 특징들을 갖는 광판 시스템에 의해서 해결된다. 바람직한 개선 예들은 종속 청구항들의 대상이다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 광판 시스템은 시스템 캐리어를 포함한다. 이 시스템 캐리어는 캐리어 전면 및 이 캐리어 전면에 마주 놓인 후면을 갖는다. 시스템 캐리어로서는, 바람직하게 광판 시스템을 기계적으로 지지하고 기계적으로 지원하는 구성 부품들이 사용된다. 시스템 캐리어를 이용해서 광판 시스템을 기계적으로 자체 지지하는 것이 가능함으로써, 이 광판 시스템은 안정적으로 되고, 기계적으로 지지하는 또 다른 구성 부품들이 필요치 않게 된다. 예를 들어 광판 시스템은 시스템 캐리어로 인해 규정에 따른 사용 예에서 전혀 휘어지지 않거나 두드러지게 휘어지지 않는다. 그 대안으로서, 시스템 캐리어는 또한 기계적으로 유연하게, 다시 말하자면 박막으로서 구현될 수도 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 광판 시스템은 복수의 유기 발광 다이오드를 구비한다. 이들 유기 발광 다이오드는 특히 각각 방사선 발생을 목적으로 제공된 하나 이상의 유기 활성층을 구비하며, 이 경우 이 활성층은 바람직하게 캡슐화되어 있다. 유기 발광 다이오드를 캡슐화하기 위하여 특히 캐리어 플레이트가 이용되며, 이들 캐리어 플레이트 사이에는 하나 이상의 유기 활성층이 있다. 2개의 캐리어 플레이트는 말하자면 하나의 캡슐화 재료에 의해서 서로 연결되어 있다. 유기 발광 다이오드로서는, 전기적으로 개별적으로 제어될 수 있고, 조립 전에 별도로 취급될 수 있으며, 시스템 캐리어에 고정되어 있는 부품들이 사용될 수 있다.
활성층으로서는, 특히 전하 캐리어 재조합이 이루어지는 연결 영역이 사용된다. 활성층은 위·아래로 겹쳐서 배치된 복수의 부분 영역을 구비할 수 있으며, 이들 부분 영역은 상이한 파장의 방사선을 발생하도록 형성되어 있고, 이들 부분 영역 내에서는 각각 전하 캐리어 재조합이 이루어진다. 발광 다이오드가 복수의 활성층을 구비하면, 이웃하는 활성층들 사이에는 적층(stack) 방향을 따라서 예컨대 전극 또는 전하 캐리어 발생 층(CGL; C harge G eneration L ayer)이 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 유기 발광 다이오드는 캐리어 전면에서 규칙적인 그리드 내에 배치되어 있다. 바람직하게, 발광 다이오드는 열과 행으로 매트릭스 형태로 제공되어 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 광판 시스템은 하나 이상의 드라이버 전자 장치를 구비한다. 이 드라이버 전자 장치는, 유기 발광 다이오드에 적합한 전압 및 적합한 전류를 제공하도록 그리고/또는 유기 발광 다이오드를 의도한 바대로 제어하도록 설계되어 있다.
예를 들어, 드라이버 전자 장치로서는, 230 V-공급 전압 또는 110 V-공급 전압을 유기 발광 다이오드에 적합한 직류 전압으로 변환시키는 안정기(ballast)가 사용된다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 드라이버 전자 장치는 시스템 캐리어에 또는 시스템 캐리어 내에 설치되어 있다. 예를 들어 드라이버 전자 장치는 시스템 캐리어의 후면에 고정되어 있다. 또한, 드라이버 전자 장치로서는, 예컨대 사출 성형에 의해서 시스템 캐리어 내에 통합된 구성 부품들도 사용될 수 있다. 이와 같은 부품들은 몰드 인터커넥트 장치( M old I nterconnect D evices; MID)로서도 명명된다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 광판 시스템은 단일 유닛으로서 취급될 수 있고 장착될 수 있다. 다른 말로 표현하자면, 이 경우에는 광판 시스템이 조립시에 복수의 다양한 구성 부품들로부터 결합 될 필요가 없다. 광판 시스템은 전체로서 기계적으로 고정될 수 있고, 전체로서 전기적으로 접속될 수 있다.
하나 이상의 실시 예에서, 광판 시스템은 캐리어 전면을 갖는 시스템 캐리어를 포함한다. 복수의 유기 발광 다이오드가 이 캐리어 전면에서 규칙적인 그리드 내에 배치되어 있다. 드라이버 전자 장치는 시스템 캐리어에 또는 시스템 캐리어 내에 설치되어 있다. 광판 시스템은 단일 유닛으로서 취급될 수 있고 장착될 수 있다.
유기 발광 다이오드는 일반적으로 표면에 형성되어 있고, 예를 들어 백열 램프 또는 반도체 발광 다이오드와 같은 무기 발광 수단에 대하여 비교적 적은 표면 발광 밀도를 갖는다. 유기 발광 다이오드를 이용해서 충분한 조명 강도에 도달하기 위해서는, 상대적으로 큰 표면에 유기 발광 다이오드가 제공되어야만 한다.
하지만, 이와 같은 상황은 예를 들어 소위 광 타일(light tile)로서 형성된 종래의 발광 다이오드에서는, 개별 발광 다이오드를 조립할 때의 비교적 큰 복잡성과 결부되어 있다. 제시된 광판 시스템에 의해서는, 유기 발광 다이오드를 구비하는 큰 면적의 조명 장치들도 효율적으로 취급될 수 있고, 특히 일반 조명의 목적으로 간단히 장착될 수 있다. 광판 시스템으로서는, 특히 예컨대 기존의 건물 아키텍처(architecture)에 통합될 수 있고 바람직하게 전체로서 교체될 수 있는 소위 플러그-앤-플레이-시스템(Plug-and-Play-System)이 사용된다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 광판 시스템은 하나 또는 복수의 커버 층을 포함한다. 이 하나 이상의 커버 층은 바람직하게 시스템 캐리어를 등지는 측에서 연속되어 발광 다이오드의 하나 이상의 부분 또는 모든 발광 다이오드에 걸쳐 연장된다. 이 커버 층을 통해 유기 발광 다이오드가 시스템 캐리어에 추가로 기계적으로 통합되는 것이 가능하다. 특히, 시스템 캐리어 및 커버 층에 의해서는 광판 시스템의 2개의 구성 부품이 형성되어 있고, 이들 구성 부품 사이에 모든 발광 다이오드가 있다. 바람직하게, 커버 층에 의해서는 광판 시스템의 광 출력 면이 구현된다. 커버 층에 의해서는, 중단되지 않고 연속하는 소수의 광 출력 면이 구현될 수 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 커버 층은 발광 다이오드와 적어도 국부적으로 직접 접촉하고 있다. 예를 들어, 커버 층은 캡슐화를 위해서 이용되는 개별 발광 다이오드의 유리판 상에 직접 제공되어 있다. 커버 층의 굴절률은 커버 층과 접촉하는 발광 다이오드의 구성 부품과 상이하며, 바람직하게는 최대 0.2만큼 또는 최대 0.1만큼 상이하다. 그럼으로써, 발광 다이오드로부터 커버 층 내부로의 효율적인 광 방출이 이루어질 수 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 커버 층은 하나 또는 복수의 캐스팅 몸체를 포함하고, 하나 또는 복수의 캐스팅 몸체로 이루어진다. 발광 다이오드는 예를 들어 이 캐스팅 몸체 내부에 매립되어 있다. 캐스팅 몸체는 특히 발광 다이오드의 가로 방향 제한 면에도 있다. 바람직하게, 커버 층은 모든 발광 다이오드를 공동으로 둘러싸는 일체형의 캐스팅 몸체로부터 형성되어 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 캐스팅 몸체는 커버 층의 광학적인 특성들을 설정하기 위해, 하나 이상의 혼합 장치 및/또는 하나 이상의 구조화 장치를 포함한다. 예를 들어, 캐스팅 몸체에는 광 방출을 개선하는 분산 입자가 첨가되어 있다. 캐스팅 몸체는 또한 방사선 비율을 필터링 하기 위한, 예를 들어 발광 다이오드 또는 태양광으로부터 자외선을 필터링 하기 위한 안료(pigment)를 포함할 수 있다. 그밖에, 광판 시스템이 접속된 상태에서뿐만 아니라 접속 해제된 상태에서도 특정의 컬러 인상을 전달하기 위하여, 컬러 안료가 캐스팅 몸체에 혼합될 수도 있다.
분산 입자에 대안적으로 또는 추가로, 엠보싱(embossing) 공정을 통해서는 캐스팅 몸체 내에 마이크로 렌즈 구조물 및/또는 표면 주름이 발생 될 수 있다. 그럼으로써, 개선된 광 방출 및/또는 검출된 방사선의 방향화가 이루어질 수 있다. 또한, 엠보싱 공정을 통해서는, 마케팅 목적으로 로고(Logo) 또는 아이콘(Icon)으로서 사용될 수 있는 고객 전용 패턴이 생성될 수 있다. 캐스팅 컴파운드는 예를 들어 수지 및/또는 실리콘으로부터 형성되어 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 커버 층은 하나 이상의 박막을 포함하거나 하나 또는 복수의 박막으로 이루어진다. 캐스팅 몸체에 상응하게, 박막은 커버 층의 광학적인 특성들을 설정하기 위한 혼합 장치 및/또는 구조화 장치를 포함할 수 있다. 박막은 캐스팅 몸체와 조합될 수도 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 광판 시스템은 2개 또는 2개 이상의 전기 접속부를 포함한다. 전기 접속부는 광판 시스템의 외부 전기 콘택팅을 위해 설계되었다. 예를 들어, 접속부는 예컨대 콘센트를 위해서는 플러그 접속부로 형성되어 있다.
광판 시스템의 하나 이상의 실시 예에 따라, 발광 다이오드의 하나 이상의 부분 또는 모든 발광 다이오드는 전기적으로 직렬 접속되어 있다. 대안적으로는, 발광 다이오드의 한 부분 또는 모든 발광 다이오드가 전기적으로 병렬 접속되어 있는 것도 가능하다. 하지만, 직렬접속이 바람직하다. 발광 다이오드는 개별적으로 또는 그룹으로 제어될 수도 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 시스템 캐리어로서는 금속성 캐리어 플레이트가 사용되거나, 이 시스템 캐리어가 금속성 캐리어 플레이트를 포함한다. 예컨대, 캐리어 플레이트는 구리 플레이트 또는 알루미늄 플레이트이다. 캐리어 플레이트의 두께는 예를 들어 적어도 0.5 mm 또는 적어도 1 mm 및/또는 최대 3 mm 또는 최대 2 mm이다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 캐리어 전면에 마주 놓인 시스템 캐리어의 후면에는 발광 다이오드의 전기 배선을 위한 전기 배선 평면이 있다. 이 전기 배선 평면은 이웃하는 발광 다이오드들을 연결시키는 케이블에 의해서 형성될 수 있거나, 구조화에 의해 후면에 있는 하나의 층의 도체 레일로 형성될 수도 있다. 이 전기 배선 평면은 예를 들어 전기적인 관통 접촉부에 의해서 광학 발광 다이오드의 전기 단자에 연결되어 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 시스템 캐리어는 전기 절연 재료로 이루어진 캐리어 플레이트를 구비하거나 이러한 캐리어 플레이트로 이루어진다. 이때, 캐리어 플레이트는 예를 들어 플라스틱, 복합 플라스틱 및/또는 세라믹으로부터 형성되어 있다. 캐리어 플레이트 상에 또는 캐리어 플레이트 내에 발광 다이오드의 전기 배선을 위한 전기 도체 레일이 형성되는 것도 가능하다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 시스템 캐리어는 복수의 금속성 표면 소자를 구비한다. 이들 표면 소자는 예를 들어 구리 또는 알루미늄으로부터 형성되어 있다. 이들 표면 소자는, 발광 다이오드의 전기 접속부로 형성될 수도 있고, 발광 다이오드의 냉각부, 다시 말해 냉각 몸체로서도 형성될 수 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 표면 소자들은 캐리어 플레이트와 발광 다이오드 사이에 있다. 이때, 발광 다이오드는 표면 소자들을 통해서 간접적으로 캐리어 플레이트에 고정되어 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 각각의 표면 소자에는 2개 또는 2개 이상의 발광 다이오드가 할당되어 있다. 전기 직렬 접속부의 단부에 또는 시작 부분에 있는 개별 표면 소자들 또는 개별 가장자리 측 표면 소자들은 선택적으로 단 하나의 발광 다이오드에만 할당되어 있다. 캐리어 전면에 대한 평면도 상으로 볼 때, 상응하는 표면 소자 및 관련 발광 다이오드는 서로 위·아래로 중첩될 수 있고, 적어도 부분적으로 겹쳐질 수 있다. 이때, 발광 다이오드 상호 간의 전기 배선은 바람직하게 오로지 표면 소자를 통해서만 실현된다. 2개 이상의 표면 소자가 드라이버 전자 장치와 바람직하게 전기적으로 직접 접속되어 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 캐리어 전면에 대한 평면도 상으로 볼 때, 표면 소자의 하나 이상의 부분은 포크 형태의 형상을 갖는다. "포크 형태"란, 표면 소자들이 각각 포크의 손잡이에 상응하는 베이스 부재를 구비한다는 것을 의미할 수 있으며, 이 경우 베이스 부재로부터는 2개 또는 2개 이상의 살(tine)이 뻗어나온다. 베이스 부재에 비해, 이 살들은 바람직하게 예를 들어 베이스 부재의 폭의 최대 25%에 해당하는 적은 폭을 갖는다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 베이스 부재는 하나의 표면 소자로부터 또 다른 표면 소자의 살들 사이로 돌출한다. 돌출하는 베이스 부재는 바람직하게 관련 유기 발광 다이오드의 한 전극에 연결되어 있고, 또 다른 표면 소자의 살들은 바람직하게 관련 발광 다이오드의 또 다른 전극에 연결되어 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 표면 소자의 충전율은 캐리어 전면의 표면 내용에 대한 평면도 상으로 볼 때 그리고 그 표면 내용을 기준으로 적어도 70% 또는 적어도 80% 또는 적어도 90%이다. 캐리어 전면에 대하여 평행한 방향으로 볼 때, 이웃하는 표면 소자들의 간격은 예컨대 적어도 0.2 mm 또는 적어도 0.5 mm 및/또는 최대 3 mm 또는 최대 2.5 mm 또는 최대 2 mm이다. 이웃하는 표면 소자들의 가로 방향으로의 간격은 특히 유기 발광 다이오드를 작동시키는 작동 전압에 의존한다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 발광 다이오드는 시스템 캐리어에 비가역적으로 그리고 영구적으로 설치되어 있다. 이와 같은 설치 방식은, 발광 다이오드가 규정에 따른 사용 예에서는 시스템 캐리어로부터 분리되지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 이때 발광 다이오드는 예컨대 시스템 캐리어로부터 파괴 없이 분리될 수 있다. 이 경우에는, 결함이 있는 발광 다이오드를 시스템 캐리어로부터 분리시키는 것 그리고 제 기능을 하는 발광 다이오드로 대체하는 것은 제공되지 않았다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 발광 다이오드는 시스템 캐리어 상에 접착 또는 클램핑 결합되어 있다. 또한, 발광 다이오드는 점 형태로 또는 전체 표면에 걸쳐서 납땜 될 수도 있다. 발광 다이오드가 예컨대 스프링 접촉부 또는 클램핑 접촉부를 통해 시스템 캐리어에 프레싱 되는 것, 그리고 발광 다이오드와 시스템 캐리어 사이에 예컨대 접착제 또는 땜납과 같은 또 다른 연결 수단이 있는 것도 가능하다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 광판 시스템에 대한 평면도 상으로 볼 때 그리고 광판 시스템이 작동하지 않는 경우에, 발광 다이오드는 확산 반사 작용을 하도록 나타나고, 미러 반사 작용을 하도록 나타나지는 않는다. 광판 시스템이 희뿌옇게 흐리게 나타나는 것도 가능하다. 발광 다이오드 영역에서 광판 시스템의 채색은 백색일 수 있다. 광판 시스템의 백색이 아닌 색으로의 채색은 예컨대 커버 층 내에 있는 안료를 통해 스위치-오프 된 상태에서 실현될 수 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 광판 시스템은 적어도 2 x 2개 또는 적어도 3 x 3개의 발광 다이오드로 구성된 어레인지먼트를 구비한다. 대안적으로 또는 추가로, 발광 다이오드는 최대 8 x 8 또는 6 x 6의 그리드 내에 배치되어 있다. 그와 달리, 발광 다이오드가 하나의 스트립 내에, 다시 말하자면 적어도 1 x 2 및/또는 최대 1 x 10의 어레인지먼트로 배열되는 것도 가능하다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 캐리어 전면에 대해 수직인 방향으로 광판 시스템의 총 두께는 적어도 3 mm 또는 적어도 4 mm 또는 적어도 5 mm이다. 대안적으로 또는 추가로, 총 두께는 최대 30 mm 또는 최대 20 mm 또는 최대 15 mm에 달한다. 그에 상응하는 값들은, 드라이버 전자 장치가 두께를 위해 고려되지 않는 경우에 광판 시스템의 두께에 대해서 적용될 수 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 캐리어 전면에 대한 평면도 상으로 볼 때 광판 시스템의 가로 방향 치수는 적어도 0.3 m x 0.3 m 또는 적어도 0.3 m x 0.5 m이다. 대안적으로 또는 추가로, 가로 방향 치수는 최대 1.2 m x 1.2 m 또는 최대 0.9 m x 0.9 m이다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 발광 다이오드는 캐리어 전면에 대한 평면도 상으로 볼 때 적어도 0.1 m x 0.1 m 또는 적어도 0.18 m x 0.18 m의 가로 방향 치수를 갖는다. 이 가로 방향 치수는 대안적으로 또는 추가로 적어도 0.4 m x 0.4 m 또는 최대 0.35 m x 0.35 m일 수 있다. 바람직하게, 모든 발광 다이오드는 캐리어 전면에 대한 평면도 상으로 볼 때 동일한 수평 단면을 갖는다. 그와 달리, 광판 시스템은 평면도 상으로 볼 때 상이한 수평 단면을 갖는 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 규정에 따른 사용 예에서 광판 시스템에 걸쳐 평균적으로 계산된 광 밀도는 적어도 2500 cd/qm 또는 적어도 3000 cd/qm 또는 적어도 3800 cd/qm이다. 이 목적을 위해서는, 방사선 발생을 위해 제공된 복수의 유기 활성층을 각각 포함하는 유기 발광 다이오드가 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 주 방출 방향을 따라서, 특히 캐리어 전면에 대해 수직인 방향을 따라서 발광 다이오드 뒤에는 단면(facet)이 배치되어 있다. 이들 단면은 눈부심 현상을 없애도록 설계되어 있다. 평면도 상으로 볼 때, 이들 단면은 박스 형태로 또는 격자 형태로 형성될 수 있다. 이들 단면은 예컨대 가로 방향으로, 특히 캐리어 전면에 대해 수직인 방향으로 방향 설정되어 있는 반사 플레이트이다.
하나 이상의 실시 예에 따라, 캐리어 전면에 대한 평면도 상으로 볼 때 그리고 바람직하게 제조 허용 오차의 틀 안에서 볼 때, 단면들은 개별 발광 다이오드의 가장자리 또는 외측 에지와 합동이다. 이로써, 발광 다이오드의 그레이팅(grating)은 단면의 그레이팅과 일치할 수 있다.
이하에서는, 본원에 기술된 광판 시스템이 실시 예들을 도시한 도면을 참조하여 상세하게 설명된다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 도면 부호들은 동일한 소자들을 지시한다. 하지만, 이때 도면들은 척도 기준에 따라 도시되지는 않았으며, 오히려 개별 소자들은 도면에 대한 이해를 돕기 위하여 과도하게 크게 도시될 수 있다.
도 1 내지 도 6은 본원에 기술된 광판 시스템의 실시 예들에 대한 개략도이다.
도 1a에는 광판 시스템(1)의 한 실시 예가 개략적인 평면도로 도시되어 있고, 도 1b에는 광판 시스템(1)의 한 실시 예가 개략적인 단면도로 도시되어 있다.
광판 시스템(1)은 시스템 캐리어(2)를 포함한다. 시스템 캐리어(2)는 예를 들어 금속 캐리어에 의해서 그리고/또는 플라스틱 캐리어에 의해서 형성되어 있으며, 이 금속 캐리어 및/또는 플라스틱 캐리어에는 전기 도체 레일이 일체로 형성되어 있다. 도면을 간략하게 하기 위해, 도 1에는 전기 도체 레일이 도시되어 있지 않다.
캐리어 전면(20)에서는 복수의 유기 발광 다이오드(3)가 도 1a에 따라 3 x 3의 그리드 내에 설치되어 있다. 유기 발광 다이오드(3)의 외부 치수는 예를 들어 120 mm, 200 mm 또는 300 mm의 그리드 치수에 상응하게 118 x 118 mm, 197 mm x 197 mm 또는 297 mm x 297 mm이다. 도면에 도시된 바와 달리 2개, 3개, 4개 또는 심지어 10개의 발광 다이오드(3)를 구비하는 선형의 어레인지먼트 또는 예를 들어 5 x 5 또는 2 x 2 또는 2 x 4 또는 3 x 6개의 발광 다이오드(3)로 구성된 어레인지먼트 그리드도 구현될 수 있다. 바람직하게, 광판 시스템(1)은 표준화되었고 결과로서 나타나는 표면 치수를 갖는다. 결과로서 나타나는 표면 치수는 예를 들어 600 mm x 600 mm이다. 발광 다이오드(3) 및 광판 시스템(1)의 주 방출 방향(x)은 바람직하게 캐리어 전면(20)에 대행 수직으로 방향 설정되어 있다.
시스템 캐리어(2)의 후면에는 드라이버 전자 장치(4)가 있다. 드라이버 전자 장치(4)로서는 예를 들어 전자식 안정기가 사용된다. 도면에 도시된 바와 달리, 드라이버 전자 장치(4)는 다른 모든 실시 예들에서도 소위 몰드 인터커넥트 장치( M old I nterconnect D evices; MID)로서 형성될 수 있다. 안정기에는 극성 보호가 제공될 수 있다.
입력 측에서, 드라이버 전자 장치(4)는 예를 들어 100 V 내지 240 V의 범위 안에 있는 교류 전압용으로 설계되어 있다. 드라이버 전자 장치(4)에 의해서는, 발광 다이오드(3)의 회로에 적응된 전압을 갖는 직류가 발생할 수 있다. 유기 발광 다이오드(3) 당 예를 들어 대략 7 V 또는 11 V의 전압을 제공하는 것은, 유기 발광 다이오드(3) 내에 있는 활성층의 개수에 의존한다. 예를 들어, 적어도 0.1 A 및/또는 최대 1.5 A에서 유기 발광 다이오드(3)를 위해 제공되는 전류는 평면도 상으로 볼 때 유기 발광 다이오드(3)의 면적에 의존한다. 유기 발광 다이오드(3)의 개수에 따라, 드라이버 전자 장치(4)에 의해서 제공되는 전압은 예를 들어 적어도 25 V 또는 적어도 60 V 및/또는 최대 300 V 또는 최대 120 V이다.
도면에 도시되어 있지 않은, 유기 발광 다이오드(3)에 전기를 공급하기 위한 도체 레일은 전압 값 또는 전류 값에 상응하게 적응될 수 있다. 바람직하게, 교류를 직류로 변환하는 과정은 드라이버 전자 장치(4)의 중앙에서 이루어진다. 개별 유기 발광 다이오드(3)에는 바람직하게 직류-직류-변환기와 같은 추가 전자 장치가 없다.
선택적으로, 다른 모든 실시 예에서도 마찬가지로, 광판 시스템(1)은 커버 층(5)을 구비한다. 커버 층(5)은 예를 들어 캐스팅에 의해서 그리고/또는 박막에 의해서 구현되어 있다. 커버 층(5)은 발광 다이오드(3)에 국부적으로 직접 접촉되어 있다. 이웃하는 발광 다이오드(3)들 사이에 있는 중간 공간은 이 커버 층(5)에 의해서 완전히 채워질 수 있다. 커버 층(5)은 발광 다이오드(3)의 가로 방향 제한 면을 부분적으로 또는 전체적으로 덮을 수 있다.
바람직하게, 커버 층(5)은 예컨대 광 방출 효율을 개선하기 위해서 또는 자외선으로부터 보호하기 위해서 하나 이상의 혼합 장치 및/또는 도면에 도시되지 않은 구조화 장치를 구비한다. 마이크로 광학 수단과 같은 상응하는 구조화 장치는 예를 들어 사무실을 조명하기 위한 일반적인 조명 사용 예에서 눈부심 현상을 없애기 위한 조치로서 이용될 수 있다.
도 2에는, 광판 시스템(1)의 또 다른 한 실시 예가 개략적인 단면도로 도시되어 있다. 시스템 캐리어(2)는 캐리어 플레이트(23)를 구비한다. 캐리어 플레이트(23)는 금속으로부터 형성되어 있고, 바람직하게는 도면에 도시되지 않은 전기 절연 층, 예컨대 래커 층으로 코팅되어 있다. 유기 발광 다이오드(3) 쪽을 향하고 있는 측에서 캐리어 플레이트(23) 상에는 열 접촉 층, 예를 들어 흑연 박막 형태의 층이 설치될 수 있다.
유기 발광 다이오드(3)는 클램핑 접촉부 또는 스프링 접촉부의 고정 브래킷(65)을 통해 시스템 캐리어(2)에 고정되어 있다. 발광 다이오드(3)와 캐리어 플레이트(23) 사이에는 또 다른 연결 수단이 존재하지 않는다.
캐리어 플레이트(23) 내에는 관통 접촉부(69)가 형성되어 있다. 이 관통 접촉부(69)를 통과해서는 고정 브래킷(65)이 전기 배선(63)을 통해 서로 연결될 수 있다. 전기 배선(63)은 도 2에 매우 개략적으로만 도시되어 있으며, 드라이버 전자 장치(4)가 도 2에는 도시되어 있지 않다. 전기 배선(63)에 대해 대안적으로, 시스템 캐리어(2)에는 도체 레일이 형성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 달리, 고정 브래킷(65)이 캐리어(2)를 등지는 발광 다이오드(3)의 측 위로 또는 도면에 도시되지 않은 커버 층(5) 위로 돌출하지 않는 것도 가능하다.
도 3a의 좌측에는 본원에서 기술된 광판 시스템(1)을 위한 유기 발광 다이오드(3)가 개략적인 저면도로 도시되어 있고, 도 3a의 우측에는 본원에서 기술된 광판 시스템(1)을 위한 유기 발광 다이오드(3)가 개략적인 단면도로 도시되어 있다. 발광 다이오드(3)는 2개의 캐리어(35)를 구비하며, 이들 캐리어 사이에는 방사선을 발생하는 활성층(30)을 갖는 유기 층 시퀀스가 제공되어 있다. 2개의 캐리어(35)는 캡슐(36)을 통해 서로 연결되어 있다. 한 캐리어(35)에는 전극(31, 32)이 있다. 발광 다이오드(3)의 방출 면은 바람직하게 전극(31, 32)에 마주 놓여 있다. 전극(31, 32)은 한 캐리어(35)의 가장자리에 스트립 형태로 제공되어 있다.
발광 다이오드(3)는 각각 정방형의 수평 단면을 갖는 상태로 도시되어 있다. 그와 달리, 다른 모든 실시 예에서도 마찬가지로, 다른 기하학적인 구조를 갖는 발광 다이오드(3)도 또한 사용될 수 있다. 캐리어(35)에 있는 전극(31, 32)도 도 3a에 도시된 것과 달리 형성될 수 있다. 발광 다이오드(3)의 두께는 예를 들어 적어도 1.5 mm 또는 적어도 2.5 mm 및/또는 최대 5 mm 또는 최대 4 mm이다.
도 3b에는, 광판 시스템(1)의 또 다른 한 실시 예의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 3c에는, 발광 다이오드(3)의 어레인지먼트가 도시되어 있다, 도 3d에는 시스템 캐리어(2)가 캐리어 전면(20)에 대한 평면도로 도시되어 있다. 도 3e에서는 시스템 캐리어(2)가 발광 다이오드(3)와 함께 개략적으로 도시되어 있다.
시스템 캐리어(2)는 캐리어 플레이트(23) 및 복수의 표면 소자(26)를 포함한다. 캐리어 플레이트(23)는 예를 들어 플라스틱으로부터 형성되어 있거나 플라스틱 복합 재료로부터 형성되어 있다. 이때, 캐리어 플레이트(23)의 두께는 예를 들어 적어도 2 mm 또는 적어도 3 mm 및/또는 최대 5 mm 또는 최대 4 mm이다. 발광 다이오드(3)와 캐리어 플레이트(23) 사이에는, 금속 또는 세라믹으로부터 형성된 표면 소자(26)가 있다. 가장자리 측 표면 소자(26a, 26e)를 제외하고, 모든 표면 소자(26b, 26c, 26d)에는 정확하게 2개의 발광 다이오드(3)가 전기적으로 그리고 공간적으로 할당되어 있으며, 이와 관련해서는 도 3e가 참조된다. 발광 다이오드(3)는 모두 동일한 방향으로 설정되어 있다.
표면 소자(26)를 통해서는, 발광 다이오드(3)가 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 중앙 표면 소자(26b, 26d)는 베이스 부재(28) 및 살(27)을 각각 하나씩 구비한다. 이들 표면 소자(26b, 26d)는 캐리어 전면(20)에 대한 평면도 상으로 볼 때 튜닝 포크(tuning fork) 형태로 형성되어 있다. 가장자리 측 표면 소자(26c)를 통해서는, 이웃하는 행들이 서로 전기적으로 접속되어 있다. 이웃하는 행들에 있는 중앙 표면 소자(26b, 26d)는 평면도 상으로 볼 때에는 서로에 대해 반대 방향으로 평행하게 정렬되어 있고, 그렇지 않은 경우에는 동일하게 형성되어 있다.
2개의 제1 전극(31)은 도 3c 및 도 3d를 통해서 볼 때 각각 살(27) 위에 놓여 있다. 2개의 제2 전극(32)은 각각 베이스 부재(28)에 전기적으로 접속되어 있다. 표면 소자(26)를 상응하게 형성함으로써, 캐리어 전면(20)에서는 표면 소자(26)의 거의 표면을 채우는 어레인지먼트가 성취될 수 있다. 표면 소자(26)는 발광 다이오드(3)의 열적인 그리고 전기적인 콘택팅을 위해서 이용된다.
직렬 회로의 제1 및 마지막 표면 소자(26a, 26e)에는 전기 접속부(6)가 형성되어 있으며, 이 전기 접속부를 통해서는 광판 시스템(1)이 외부에서 전기적으로 접촉될 수 있다.
다른 모든 실시 예에서도, 도 3의 도시 예와 달리, 전기 직렬 회로와 다른 발광 다이오드(3)의 전기 배선이 구현될 수 있다. 도 3에 따른 표면 소자(26) 또는 도 2에 따른 전기 배선은 상응하게 적응될 수 있다.
도 4a, 도 4b 또는 도 4c에는, 도 3c, 도 3d 및 도 3e에 따른 도시 예와 유사한 광판 시스템(1)의 또 다른 한 실시 예가 도시되어 있다.
이웃하는 행에 있는 표면 소자(26b)는 도 4b에 따라 서로에 대해 평행하게 방향 설정되어 있다. 발광 다이오드(3)의 방향 설정은 이웃하는 행 사이에서 교체된다.
도 5에는, 도 4에 따른 도시 예와 유사한 광판 시스템(1)의 또 다른 한 실시 예가 도시되어 있다. 도 5a를 참조할 때, 발광 다이오드(3)는 각각 단 하나의 제1 전극(31) 및 제2 전극(32)을 구비한다. 그럼으로써, 도 5b를 참조할 때, 표면 소자(26)의 형상은 간단해질 수 있다.
중앙 표면 소자(26b)는 각각 발광 다이오드(3)와 동일한 수평 단면을 갖는다. 이 중앙 표면 소자(26b)는 2개의 발광 다이오드(3) 위에 걸쳐서 연장된다. 도 3 및 도 4에 따른 어레인지먼트에 비해 기하학적으로 더 단순한 표면 소자(26)가 사용될 수 있다. 하지만, 도 3 및 도 4에 따른 실시 예에 도시된 각각 2개의 제1 및 제2 전극(31, 32)에 의해서는, 발광 다이오드(3)에 전류가 더 균일하게 공급될 수 있고, 이로써 발광 면에 걸쳐 더 균일한 광 밀도 분포에 도달할 수 있다.
도 1 내지 도 5와 관련해서 지시된 바와 달리, 유기 발광 다이오드(3)를 반드시 개별 부품으로서 구현할 필요는 없다. 또한, 유기 발광 다이오드(3)는 통일되지 않은 형태로, 특히 소위 기본 유리(mother glass)를 갖는 형태로 사용될 수도 있다. 기계식으로 연결되어 있는 상응하는 발광 다이오드(3)들은 도 3a에 따른 도시 예와 유사하게 전기적으로 서로 독립적으로 접속될 수 있다. 대안적으로, 이러한 연결되어 있는 발광 다이오드(3)는 도체 레일 구조물을 통해서 기본 유리 상에 미리 전기적으로 접속될 수도 있다. 이때, 시스템 캐리어(2)에 있는 전기 배선 평면은 생략될 수 있다. 개별 발광 다이오드(3)가 시스템 캐리어(2)에 더 간단하게 조립됨에도 불구하고, 이와 같은 기계식으로 연결되어 있는 발광 다이오드(3)의 기본 유리-접근 방식은 제조시의 수율 관점으로 인해 바람직하지 않다.
도 6에는, 광판 시스템(1) 및 광판 시스템(1)을 위한 조립 가능성에 대한 또 다른 실시 예들이 각각 사시도로 도시되어 있다.
도 6a에 따라, 광판 시스템(1)은 통로(83) 내에서 설치 면(8) 내에 매립되어 있다. 설치 면(8)으로서는 예를 들어 커버가 사용될 수 있거나 벽 또는 바닥 면도 사용될 수 있다. 통로(83)에 의해서는, 특히 도 6에 도시되어 있지 않은 커버 층이 눈부심 현상을 없애기 위한 마이크로 광학 수단을 구비하지 않는 경우에 눈부심 현상이 사라질 수 있다.
도 6b에 따르면, 광판 시스템(1)은 주 방출 방향(x)을 따라 이 광판 시스템(1)에 후속하는 단면(7)에 의해서 프레임 형태로 둘러싸여 있다.
도 6c에 따른 실시 예에서는, 광판 시스템(1)이 유기 발광 다이오드(3)로 구성된 3 x 3 어레인지먼트를 구비한다. 단면(7)은 발광 다이오드(3) 사이에 있는 가장자리와 합동인 상태로 진행한다. 또한, 평면도 상으로 볼 때 단면(7)은 전체 광판 시스템(1)을 둘러싸고 있다.
단면(7) 또는 통로(83)의 내부 면도 정반사 작용을 하도록 또는 확산 반사 작용을 하도록 형성될 수 있다. 단면(7)이 광판 시스템(1) 내에 기계적으로 단단히 통합되어 있는 것 또는 광판 시스템(1)으로부터 독립된 부품들이 단면(7)으로서 사용되는 것도 가능하다.
주 방출 방향(x)을 따라서 이루어지는 단면(7)의 팽창은 이웃하는 단면(7)들 서로 간의 간격에 의존한다. 이 간격이 크면 클수록, 일반적으로 주 방출 방향(x)을 따라서 이루어지는 단면(7)의 팽창률도 그만큼 더 커진다.
본 발명은 전술된 실시 예들을 참조하는 상세한 설명에 의해서 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은 각각의 새로운 특징 및 이들 새로운 특징의 각각의 조합을 포함하며, 특히 이와 같은 특징 또는 특징 조합 자체가 특허청구범위 또는 실시 예들에 명시적으로 개시되어 있지 않더라도, 각각의 특징 조합은 특허청구범위에 포함된 것으로 간주 된다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원서 10 2012 223 162.5호를 우선권으로 주장하며, 이 출원서의 공개 내용은 인용에 의해서 본 출원서에 수용된다.

Claims (15)

  1. 광판 시스템(1)으로서,
    - 캐리어 전면(20)을 갖는 시스템 캐리어(2),
    - 상기 캐리어 전면(20)에서 규칙적인 그리드(grid) 내에 배치되어 있는 복수의 유기 발광 다이오드(3), 및
    - 상기 시스템 캐리어(2)에 또는 상기 시스템 캐리어(2) 내에 설치되어 있는 하나 이상의 드라이버 전자 장치(4)를 구비하며,
    상기 광판 시스템(1)이 단일 유닛으로서 취급될 수 있고 장착될 수 있는, 광판 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    커버 층(5)을 더 구비하며,
    상기 커버 층(5)이 상기 시스템 캐리어(2)를 등지는 측에 연결된 상태로 모든 발광 다이오드(3)에 걸쳐 연장되고, 적어도 국부적으로 상기 발광 다이오드(3)들에 직접 접촉하는, 광판 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버 층(5)이 발광 다이오드(3)들을 공동으로 둘러싸는 캐스팅 몸체를 포함하거나 이와 같은 캐스팅 몸체로 이루어지며, 이때에는 상기 캐스팅 몸체가 커버 층(5)의 광학적인 특성들을 설정하기 위한 하나 이상의 혼합 장치 및/또는 하나 이상의 구조화 장치를 구비하는, 광판 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 커버 층(5)이 하나 이상의 박막을 포함하거나 이와 같은 하나 이상의 박막으로 이루어지며, 이때에는 상기 박막이 커버 층(5)의 광학적인 특성들을 설정하기 위한 하나 이상의 혼합 장치 및/또는 하나 이상의 구조화 장치를 구비하는, 광판 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부 전기 콘택팅을 위한 정확하게 2개의 전기 접속부(6)를 더 포함하며, 이때에는 모든 발광 다이오드(3)가 전기적으로 직렬 접속되어 있는, 광판 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 캐리어(2)가 금속성의 캐리어 플레이트(23)를 포함하며, 이때에는 상기 캐리어 전면(20)에 마주 놓인 상기 시스템 캐리어(2)의 후면(29)에 발광 다이오드(3)들의 전기 배선을 위한 전기 배선 평면이 있는, 광판 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 캐리어(2)가 전기 절연 재료로 이루어진 캐리어 플레이트(23)를 포함하며, 이때에는 상기 캐리어 플레이트(23)와 발광 다이오드(3)들 사이에 금속성의 표면 소자(26)들이 있는, 광판 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캐리어 전면(20)에 대한 평면도 상으로 볼 때, 상기 표면 소자(26)들에는 각각 2개의 발광 다이오드(3)가 할당되어 있으며, 이때에는 상기 발광 다이오드(3)들이 표면 소자(26)들에 의해서 전기적으로 접속되어 있고, 상기 표면 소자(26)들은 발광 다이오드(3)들을 냉각시키도록 설계된, 광판 시스템.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 표면 소자(26)들의 하나 이상의 부분이 평면도 상으로 볼 때 살(27)(tine) 및 베이스 부재(28)를 갖는 포크 형태로 형성되어 있으며, 이때에는 상기 베이스 부재(28)가 하나의 표면 소자(26)로부터 또 다른 표면 소자(26)의 살(27)들 사이로 돌출하는, 광판 시스템.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    평면도 상으로 볼 때 그리고 상기 캐리어 전면(20)에 대하여, 상기 표면 소자(26)들의 충전률이 적어도 80%인, 광판 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드(3)들이 시스템 캐리어(2)에 비가역적으로 그리고 영구적으로 설치되어 있음으로써, 상기 발광 다이오드(3)들이 규정에 따른 사용 예에서는 상기 시스템 캐리어(2)로부터 분리되지 않는, 광판 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드(3)들에 대한 평면도 상으로 볼 때 확산 반사 작용을 하도록, 희뿌옇게 흐리게 그리고/또는 백색으로 나타나는, 광판 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    2 x 2개(2 x 2개 포함) 내지 8 x 8개의 발광 다이오드(3)를 포함하는, 광판 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 광판 시스템(1)의 총 두께가 4 mm(4 mm 포함) 내지 20 mm이며,
    - 상기 광판 시스템(1)의 가로 방향 치수가 적어도 0.3 m x 0.3 m이며,
    - 상기 발광 다이오드(3)들의 가로 방향 치수가 0.1 m x 0.1 m(0.1 m x 0.1 m 포함) 내지 0.4 m x 0.4 m이며,
    - 규정에 따른 사용 예에서 상기 광판 시스템(1)에 걸쳐 평균적으로 계산된 광 밀도는 적어도 3000 cd/m2인, 광판 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    주 방출 방향(x)을 따라서 상기 발광 다이오드(3)들 뒤에 눈부심 현상을 없애기 위한 단면(7)(facet)이 배치되어 있으며, 이때에는 상기 단면(7)이 상기 캐리어 전면(20)에 대한 평면도 상으로 볼 때 개별 발광 다이오드(3)의 가장자리와 합동인 상태로 진행하는, 광판 시스템.
KR1020157018200A 2012-12-14 2013-11-29 광판 시스템 KR20150095767A (ko)

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