KR101498310B1 - 고상 조명 소자들용 정합된 확산 반사기들을 위한 장치 및 방법들 - Google Patents

고상 조명 소자들용 정합된 확산 반사기들을 위한 장치 및 방법들 Download PDF

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Abstract

고상 조명 소자들 및 이들을 형성하기 위한 방법들이 제공된다. 본 발명의 일부 실시예들에 따른 고상 조명 타일은 기판, 기판의 표면 상에 탑재된 고상 조명 부재, 및 기판의 표면 상의 반사 시트를 포함한다. 본 발명의 일부 실시예들에 따른 고상 조명 소자의 형성 방법은, 고상 조명 타일의 기판을 제공하는 단계, 기판의 표면 상에 고상 조명 부재를 탑재시키는 단계, 기판의 표면에 반사 시트를 부착시키는 단계를 포함한다.

Description

고상 조명 소자들용 정합된 확산 반사기들을 위한 장치 및 방법들{Apparatus and methods for conformable diffuse reflectors for solid state lighting devices}
본 발명은 고상 조명(solid state lighting)에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 고상 조명 요소들을 포함하는 타일들 및/또는 패널들에 관한 것이다.
패널 조명 장치들은 많은 조명 응용분야들에 사용된다. 조명 패널은, 예를 들어, 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD) 화면의 백라이팅 유닛(backlighting unit, BLU)으로서 사용될 수 있다. 백라이팅 유닛들은 일반적으로, 반사 포장재 내의 냉음극 형광 램프들(cold cathode fluorescent lamps, CCFL)의 배치에 따라 결정된다. 예를 들어, 종래 기술의 백라이팅 유닛의 측면도인 도 1을 참조하면, 복수의 냉음극 형광 램프들(1)은 반사 표면(2) 및 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 패널(3) 사이에 배치될 수 있다. 냉음극 형광 램프들(1)로부터의 빛은 상기 반사 표면(2)으로부터 반사될 수 있고, 특히 발광 다이오드 패널(3)의 내부 표면으로부터 부분적으로 반사될 수 있다. 상기 발광 다이오드 패널(3)을 향하는 상기 빛의 일부는, 상기 발광 다이오드 패널(3)의 조명을 제공하도록 전달될 수 있다. 상기 냉음극 형광 램프들(1)로부터 상기 발광 다이오드 패널(3)로 직접 전달된 빛과 다양한 표면들로부터 반사된 빛의 조합은, 상대적으로 균일한 백라이팅 유닛을 생성할 수 있다. 그러나, 상기 냉음극 형광 램프들(3)은, 더 높은 신호 레벨 전압들을 요구할 수 있고, 분산에 문제가 있을 수 있는, 비바람직한 양의 열을 산출할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 고상 조명은 기판, 상기 기판의 표면 상에 탑재된 고상 조명 부재, 및 상기 기판의 상기 표면 상의 반사 시트를 포함한다.
상기 반사 시트는 확산 반사기일 수 있고/있거나, 다공성 폴리머-계의 물질로 구성될 수 있다. 상기 확산 시트는 약 1.0 mm 미만의 두께, 약 0.50 mm 미만의 두께, 및/또는 약 0.25 mm 미만의 두께를 가질 수 있다.
상기 고상 조명 타일은, 상기 반사 시트를 상기 기판의 상기 표면에 부착시키도록 구성된 기계적 고정 소자를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기계적 고정 소자는 기계적 확장-활성된 고정부일 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 상기 기계적 고정 소자는 상기 반사 시트와 일체화된 탑재 포스트들을 포함할 수 있다.
더 나아간 실시예들에 따른 고상 조명 타일은 상기 반사 시트를 상기 기판의 상기 표면에 부착시키도록 구성된 화학적 결합 요소를 더 포함할 수 있다. 상기 화학적 결합 요소는 글루 및/또는 압력 감응 접착 복합물을 포함할 수 있다.
또 더 나아간 실시예들의 상기 반사 시트는 상기 타일 상의 돌출 형상의 모습과 정합하도록 구성될 수 있다. 또 더 나아간 실시예들에서, 상기 반사 시트는 상기 고상 조명 부재와 근접하여 위치되도록 구성된 개구부를 포함할 수 있고, 상기 반사 시트는 상기 고상 조명 부재와 접촉하지 않는다.
또 더 나아간 실시예들에 따른 고상 조명 타일은 제 1 각지게 굽은 단부 및 제 1 인접 단부를 포함하는 제 1 반사 시트, 및 제 2 각지게 굽은 단부 및 제 2 인접 단부를 포함하는 제 2 반사 시트를 포함할 수 있고, 상기 제 1 각지게 굽은 단부는 상기 제 1 반사 시트가 상기 제 2 반사 시트와 근접한 경우, 상기 제 2 인접 단부와 중첩되도록 구성된다.
또 더 나아간 실시예들에서, 고상 조명 바는 복수의 고상 조명 타일들을 포함하고, 단일 반사 시트는 상기 고상 조명 바의 상기 복수의 타일들을 덮도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 고상 조명 소자의 형성 방법들은, 고상 조명 타일의 기판을 제공하는 단계, 상기 기판의 표면 상에 고상 조명 부재를 탑재하는 단계, 및 상기 기판의 상기 표면 상에 반사 시트를 위치시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에서, 상기 반사 시트를 위치시키는 단계는 상기 기판의 상기 표면에 상기 반사 시트를 화학적으로 결합시키는 단계 및/또는 상기 기판의 상기 표면에 상기 반사 시트를 기계적으로 부착시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 반사 시트는 상기 고상 조명 부재 상에 위치되도록 구성된 개구부를 포함하고, 상기 반사 시트는 상기 고상 조명 부재와 접촉하지 않는다. 또 다른 실시예들에서, 상기 반사 시트는 열성형될 수 있고, 상기 기판의 상기 표면 상의 돌출 형상의 모습과 정합하도록 구성된다.
상기 방법은 상기 기판 내에 복수의 탑재 포스트들을 형성하는 단계, 및 상기 반사 시트 내에 복수의 정렬 홀들(alignment holes)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 정렬 홀들의 적어도 일부는, 상기 반사 시트가 상기 기판의 상기 표면에 부착될 경우 상기 탑재 포스트들의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다.
상기 방법의 일부 실시예들은, 복수의 고상 조명 타일들을 제공하는 단계, 상기 복수의 고상 조명 타일 상에 복수의 고상 조명 부재들을 탑재시키는 단계, 및 상기 복수의 고상 조명 타일들에 상기 반사 시트를 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 제 1 타일이 제 2 타일과 근접한 경우, 상기 제 1 타일과 부착된 제 1 반사 시트의 각지게 굽은 단부의 상부 표면과, 상기 제 2 타일과 부착된 제 2 반사 시트의 인접 단부의 하부 표면을 중첩시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 더 나은 이해를 제공하기 위하여 포함되고, 본 명세서에 결합되고, 또한 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면들은, 본 발명의 특정한 실시예(들)을 도시한다.
도 1은 종래 기술로 알려진 냉음극 형광 램프(CCFL) 백라이팅 패널의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 고상 조명 패널의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 고상 조명 바의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 반사 시트를 도시하고, 도 1의 A-A 선을 따라 절취된, 고상 조명 바의 부분, 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 반사 시트들을 도시하고, 도 1의 B-B 선을 따라 절취된, 고상 조명 패널의 부분, 단부 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 반사 시트의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 반사 시트의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 고상 조명 소자의 형성 방법을 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일부 실시예들에 따른 고상 조명 소자의 형성 방법을 도시한 블록도이다.
본 발명의 실시예들이 도시되어 있는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 서로 다른 여러 형태들을 가지고 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되어 해석되어서는 아니 된다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 본 기술분야의 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어들이 다양한 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 요소들은 이들 용어들에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어들은 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도 제1 요소는 제2 요소를 지칭할 수 있고, 또한 이와 유사하게 제2 요소는 제1 요소를 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 또는 그 이상의 모든 조합을 포함한다.
층, 영역, 또는 기판등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상에" 위치하거나 또는 "상으로" 연장된다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 상에 위치하거나, 또는 상으로 연장되거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "바로 위에" 위치하거나 또는 "바로 위로" 연장된다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 "접속되어", 또는 "결합되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소와 "접속되어", 또는 "결합되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 "직접 접속되어", 또는 "직접 결합되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다.
"아래의" 또는 "위의" 또는 "상부의" 또는 "하부의" 또는 "수평의" 또는 "수직의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도시되는 것처럼 어떤 요소, 층, 또는 영역에 대한 다른 요소, 층, 또는 영역의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면들에서 도시된 방위에 추가하여 소자의 다른 방위 들을 포함하도록 의도된 것으로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지시하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprises, includes)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 내지 요소 및 이들의 조합의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 내지 그룹들 및 이들의 조합의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 용어들(기술적 과학적 용어들을 포함함)은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의하여 일반적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가진다. 또한, 본 명세서에 사용되는 용어들은 본 명세서의 문맥 및 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에 명시적으로 정의되지 않는 한 이상적이거나 또는 과도하게 형식적인 의미로 해석되지는 않는다고 이해할 수 있다.
이하에서는, 본 발명은 본 발명의 실시예들에 따른 흐름도들 내지 방법들, 시스템들의 블록도들 및 컴퓨터 프로그램 제품들을 참조하여 상술된다. 상기 흐름도들 내지 블록도들의 일부 블록들 및 상기 흐름도들 및/또는 블록도들의 일부 블록들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 명령들에 의해 구현될 수 있음을 이해할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램 명령들은 마이크로컨트롤러, 마이크로 프로세서, 디 지털 시그널 프로세서(DSP), FPGA(field programmable gate array), 스테이트 머신(state machine), 프로그램 가능한 로직 컨트롤러(PLC) 또는 다른 처리(processing) 회로, 일반적인 목적의 컴퓨터, 특별한 목적의 컴퓨터, 또는 머신을 생산하기 위한 다른 프로그램 가능한 데이터 처리(data processing) 장치들에 저장되거나 구현될 수 있으므로, 상기 명령들은 상기 컴퓨터의 프로세서 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치들을 통하여 실행되고, 상기 흐름도 내지 블록 다이어그램 블록 또는 블록들에 예시된 함수들/행위들(acts)을 구현하기 위한 수단을 만들 수 있다.
또한, 이러한 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치들이 특정 방식으로 기능하도록 명령할 수 있는 컴퓨터로 읽을 수 있는 메모리에도 저장될 수 있으므로, 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 메모리에 저장된 상기 명령들은 상기 흐름도 내지 블록도 블록 또는 블록들에 특정된 상기 함수/행위를 구현하는 명령 수단들을 포함하는 제조물을 생산한다.
또한, 상기 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치들에 로딩되어 일련의 동작 단계들이 상기 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 장치들에서 수행되게 하여 컴퓨터에 의해 실행되는 처리를 수행함으로써, 상기 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 장치들에서 실행되는 상기 명령들은 상기 흐름도 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 특정된 상기 함수들/행위들을 구현하기 위한 단계들을 제공한다. 상기 블록들에 기록된 상기 함수들/행위들은 동작 예시들에 기록된 순서를 벗어날 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 연관 된 상관관계/행위들에 따라 연속적으로 도시된 두 개의 블록들은 사실상 실질적으로 동시에 수행될 수 있거나 상기 블록들은 때때로 반대 순서로 수행될 수 있다. 도면들 중 일부는 통신의 주 방향을 나타내기 위하여 통신 경로들에서 화살표들을 포함하고 있으나, 통신은 도시된 화살표의 반대 방향으로 일어날 수 있음을 이해할 수 있다.
고상 조명 소자는, 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드들(LEDs)을 포함하는 패키지된 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 고상 조명 패널(40)은, 복수의 고상 조명 타일들(12A, 12B)을 더 포함하는 복수의 고상 조명 바들(30A, 30B)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 고상 조명 바(30)는, 고상 조명 타일(12B)과 상응하는 고상 조명 타일 기판(13B)을 상부에 제공하는 지지부(support member, 10)를 포함할 수 있다. 상기 타일(12B)은 또한 상기 기판(13B)의 표면 상에 탑재된 고상 에미터(20)를 포함할 수 있다. 상기 에미터(20)는, 하나 또는 그 이상의 파장들을 가지는 빛을 방출하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드 에미터 칩들(22)를 포함할 수 있다. 상기 타일(12B)은 또한, 상기 에미터(20)로부터 전달된 빛을 반사하고 확산하도록 구성된 반사 시트(reflector sheet, 14)를 포함한다. 상기 반사 시트(14)는 상기 고상 조명 패널(40)의 복수의 타일들(12A, 12B)을 덮도록 구성될 수 있다. 상기 기판들(13A, 13B)은 또한, 예를 들어, 대형 와이어 연결부(large wire interconnect, LWI, 18)과 같은, 표면 돌출부들(surface protrusions)을 포함할 수 있다. 대형 와이어 연결부(18)는 타일들(12A, 12B)의 전기적 연결들을 제공하는데 사용될 수 있다. 인접한 상기 대형 와이어 연결부(18)는, 인접한 타일들(12A, 12B)을 기계적으로 접합시키고 전기적으로 절연시키는 선택적인 절연 플러그(16)일 수 있다. 상기 대형 와이어 연결부(18)는, 예를 들어, 실리콘(silicone, 미도시)을 포함하는 패시베이션(passivation) 또는 인캡슐레이션(encapsulation) 물질로, 환경 노출로부터 전기적으로 절연되고/절연되거나 보호될 수 있다.
타일들(12)의 바들(30)이 이차원의 구조로 조립된 후, 반사 시트(14)는 상기 복수의 바들 상에 탑재될 수 있다. 상기 반사 시트(14)는, 약 1 mm의 전형적인 두께를 가질 수 있는 마이크로셀룰러 폴리에틸린 테레프탈염산(microcellular polyethylene terephthalate, MCPET)일 수 있다. 상기 반사 시트(14)는, 대형 와이어 연결부(18)와 같은 표면 돌출부들의 안착부(relief)를 제공하도록 구성된 리세스들(14B)을 포함할 수 있다. 상기 리세스들(14B)은 상기 반사 시트(14) 내에서 몰딩될 수 있고/있거나, 제조 공정 내 단계로서 상기 반사 시트로부터 물질을 제거함으로써 생성될 수 있다. 상기 리세스들(14B) 없이, 상기 반사 시트(14)는 상기 대형 와이어 연결부에 압력을 가할 수 있고, 상기 대형 와이어 연결부의 파손(break) 또는 상기 대형 와이어 연결부가 상기 기판(13)으로부터 떼어지는 것을 잠재적으로 야기할 수 있다. 상기 반사 시트(14)는 또한, 상기 에미터들(20)과 일렬로 정렬되도록 구성된 개구부들(14A)을 포함할 수 있다. 상기 반사 시트(14)의 두께가 상기 에미터(20)의 크기에 비하여 클 수 있기 때문에, 방출된 빛은 상기 반사 시트(14)에 의해 부분적으로 저지될 수 있다. 예를 들어, 다른 발광 다이오드 에미터 칩(22)으로부터의 저각도의 빛은 저지되지 않을 수 있는 반면에, 상기 개구부(14A)의 단부와 가까운 발광 다이오드 에미터 칩(22)에 의해 방출된 저각도의 빛은 부분적으로 저지될 수 있다. 결국, 상기 조명 패널(40)에 의해 방출된 빛은, 모든 각도의 방향들에서 균일한 색상을 가지지 않을 수 있다. 나아가, 상기 에미터(20)에 대한 상기 개구부(14A)의 정렬의 작은 변화들은, 상기 조명 패널(40)의 빛 출력 패턴에 대하여 상대적으로 큰 영향들을 줄 수 있다.
이제, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 반사 시트를 도시하고, 도 1의 A-A 선을 따라 절취된, 고상 조명 바(30)의 부분의, 측단면도인 도 4를 참조한다. 상기 고상 조명 바(30)는, 제 1 타일(12A)과 상응하는 제 1 기판(13A) 및 제 2 타일(12B)과 상응하는 제 2 기판(13B)을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 기판들(13A, 13B) 각각은 지지부(10) 상에 탑재된다. 상기 지지부(10)는, 예를 들어, 상기 고상 조명 바(30) 내에 포함된 상기 타일들(12)의 지지를 제공하도록 구성될 수 있다. 타일(12)은, 예를 들어, 상부에 하나 또는 그 이상의 회로 부재들이 탑재될 수 있는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 기판들(13A, 13B)은, 제 1 및 제 2 타일들(12A, 12B)을 기계적으로 접합시키고 전기적으로 절연시키도록 구성될 수 있는 절연 플러그(16)에 의해 분리될 수 있다.
상기 고상 조명 바(30)는 또한, 예를 들어, 절연 플러그(16)와 근접하여 위치될 수 있는, 하나 또는 그 이상의 대형 와이어 연결부들(LWI, 18)을 포함할 수 있다. 그러나 상기 대형 와이어 연결부(18)는 상기 타일 기판의 표면 상에 발생할 수 있는 표면 돌출부의 일 예이다. 비록 돌출부로 도시되어 있으나, 일부 실시예들에서, 상기 대형 와이어 연결부(18)는 상기 타일들(12)의 표면과 동일평면(flush)일 수 있고, 이 경우에는 상기 안착부(14B)가 필요하지 않을 수 있다. 고상 에미터(20)는 상기 기판(13B)의 표면 상에 탑재될 수 있다. 상기 고상 에미터(20)는, 하나 또는 그 이상의 파장들을 포함하는 빛을 방출하도록 구성될 수 있는 복수의 발광 다이오드 에미터 칩들(22)을 포함할 수 있다.
반사 시트(24)는 하나 또는 그 이상의 타일들(12)의 상기 기판(13) 상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 시트(24)는 단일 타일(12) 및/또는 고상 조명 바(30)를 덮도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 반사 시트(24)는 상기 기판 바로 위에 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 반사 시트(24)는 상기 기판에 부착되지 않고, 하우징에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 시트(24)는 상기 반사 시트(24)의 단부들과 가까운 지지 구조와 결합될 수 있다. 비록 도 1에 나타난 상기 고상 조명 바(30)는 타일들(12)의 일차원 배열이지만, 다른 구성들이 가능하다. 예를 들어, 상기 타일들(12)은, 상기 타일들(12)이 모두 동일한 평면에 위치되는 이차원 배열들로 연결되거나, 또는 상기 타일들(12)이 모두 동일한 평면에 배치되지 않는 삼차원 구성으로 연결될 수 있다. 나아가, 상기 타일들(12)은 직사각형 또는 정사각형일 필요가 없고, 예를 들어, 육각형, 삼각형 등일 수 있다. 이러한 식으로, 단일 타일(12)을 덮도록 구성된 상기 반사 시트(24)는, 다양한 고상 조명 바(30) 및/또는 조명 패널(40) 구성들에 사용될 수 있다.
기계적 및/또는 화학적 결합 기술들을 사용하여, 상기 타일(12) 및/또는 바(30) 상의 적절한 곳에 상기 반사 시트(24)가 고정될 수 있다. 화학적 결합은, 예를 들어, 압력 감응 접착제 및/또는 글루(glue)를 포함할 수 있다. 기계적 기술들의 예들은 리벳들(rivets), 열 융착들(heat stakes), 푸시-핀들(push-pins), 및/또는 상기 반사 시트(24) 및/또는 기판(13)의 일체화된 부분(integral part)으로서 형성된 탑재 포스트들(mounting posts)을 포함한다. 탑재 포스트들은, 예를 들어, 인젝션 몰딩(injection molding) 제조 기술들을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 반사 시트(24)는 확산 반사기(diffuse reflector)일 수 있고, 후루카와 전기 회사(Furakawa electric Co., Ltd)의 상업적으로 이용 가능한 마이크로셀룰러 폴리에틸린 테레프탈염산(MCPET)과 같은, 폴리머 물질의 미세다공성(microporous) 구조를 사용하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 열성형될수는 없지만, 더블유 엘 고어 앤 어소스에이츠(W. L. Gore and Associates)로부터 상업적으로 이용 가능한 디알피(DRP) 반사기들이 반사 시트(24)로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 반사 시트(24)는, 다른 것들 중에서, 중합체의(polymeric), 탄성 중합체의(elastomeric), 열가소성의(thermoplastic) 및/또는 열경화성의(thermoset) 시트 및/또는 필름일 수 있다. 상기 반사 시트(24)는, 예를 들어, 약 1.0 mm, 약 0.50 mm, 및 약 0.25 mm를 포함하는 두께들로 사용될 수 있다. 상기 에미터(20)에 비해 작은 두께를 가지는 상기 반사 시트(24)는, 상기 고상 조명 패널(40)의 더 나은 색상 균일도를 제공할 수 있는, 저각(low-angle) 빛 저지의 감소를 가져올 수 있다. 추가적으로, 상기 반사 시트(24)는, 대형 와이어 연결부(18)와 같은 표면 돌출부들과의 정합(conformance)을 제공할 수 있는 변형(deformation) 특성을 포함 한다. 나아가, 상기 반사 시트(24)는 개별 타일들(12) 및/또는 고상 조명 바들(30)과 부착될 수 있기 때문에, 고상 조명 패널(40)의 조립이 단순화될 수 있다.
이제 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정합된(conformable) 반사 시트를 도시하고, 도 1의 B-B 선을 따라 절취된, 고상 조명 패널(40)의 부분의, 단부 단면도들인 도 5a 및 도 5b를 참조한다. 상기 조명 패널(40)은, 각각 지지부들(10C, 10D), 기판들(13C, 13D), 및 반사 시트들(24C, 24D)을 포함하는 고상 조명 바들(30C, 30D)을 포함한다. 도 5a의 상기 고상 조명 바들(30)은 또한, 상기 기판들(13)에 대하여 적절한 곳에 상기 반사 시트들(24)을 고정시키도록 구성된 플라스틱 리벳들(42)을 포함할 수 있다. 상기 리벳들(42)은 상기 기판들(13C, 13D)의 하측부를 접촉할 수 있는 리텐션 플랜지들(retention flanges)을 포함할 수 있다. 상기 지지부들(10C, 10D)은 상기 리벳들(42)의 상기 리텐션 플랜지들과 상응하는 리세스들(45)을 포함할 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 고상 조명 바들(30)은 또한, 상기 기판들(13)에 대하여 적절한 곳에 상기 반사 시트들(24)을 고정시키는, 상기 반사 시트들(24)의 부분들로서 형성된 일체화된 푸시-핀들(43)을 가지는 반사 시트들(24)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 시트(24)는, 상기 리벳(42)이 상기 반사 시트(24)의 요소이도록, 인젝션 몰딩될 수 있다. 이 방법에서, 상기 반사 시트(24)는, 상기 리벳들(42) 및/또는 푸시-핀들(43)을 통해 상기 바(13) 상으로 고정될(snapped) 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 고상 조명 바들(30)은 일체화된 리벳들(미도시) 및/또는 비일체화된 푸시 핀들(미도시)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 푸시-핀들(43)은, 나일론 및/또는, 예를 들어, PET 플라스틱인 상기 반사 시트(24)와 동일한 물질과 같은, 백색 색상의 물질로 형성될 수 있다. 그 방법에서, 상기 푸시-핀(43)은 상기 반사 시트(24)와 동일하거나 유사한 반사율을 제공할 수 있고, 따라서 더 균일한 빛 출력을 제공한다. 나아가, 상기 푸시-핀들(43)의 기능은, 상기 고상 조명 바(30) 상의 적절한 곳에 상기 빛가중(lighiweight) 반사 시트(24)를 고정하는 것뿐일 수 있으므로, 상기 푸시-핀들(43)은 상기 반사 시트(24)를 상대적으로 약하게 붙잡을 수 있고, 상기 반사 시트(24)의 표면을 상당히 변형시키지 않을 수 있으므로, 상기 빛 출력의 균일도를 잠재적으로 향상시킨다.
리벳(42) 및/또는 푸시-핀(43)의 헤드는 낮은 프로파일(profile)을 가질수 있고, 따라서 상기 리벳(42)이 적절한 곳에 있을 경우, 상기 헤드는 상기 반사 시트(24)와 거의 동일평면상에 위치될 수 있다. 따라서, 상기 리벳(42) 및/또는 푸시-핀(43)은 상기 반사 시트(24)의 기능성 연장부로 기능할 수 있다. 나아가, 상기 리벳(42) 및/또는 푸시-핀(43)의 상기 헤드는 고상 조명 바(13) 상의 에미터로부터 방출된 빛을 실질적으로 가리지 않도록 낮게 만들어질 수 있다.
리벳들 및 푸시-핀들이 논의되었으나, 다양한 기계적 확장-활성(expansion-activated)된 고정부들(fastener)이 사용될 수 있다. 추가적으로, 각 반사 시트(24C)는, 인접한 타일(12) 상의 반사 시트(24D)의 인접 단부(38)에 의해 중첩되도록 구성될 수 있는, 각지게 굽은 단부(angularly deflected edge, 36)를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 인접 단부(38)는, 굽지 않고/않거나, 유사하거나 보완된 방법으로 굽을 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 반사 시트의 평면도인 도 6을 간단히 참조한다. 반사 시트(60)는 하나 또는 그 이상의 고상 조명 바들 상의 에미터들을 수용(receive)하기 위한 복수의 개구부들(62)을 포함한다. 상기 반사 시트(60)는 또한, 상기 반사 시트(60)를 가로질러, 하나 또는 그 이상의 차원들로 배치된 패턴들로 구성될 수 있는 복수의 관통 개구부들(performation apertures, 64)을 포함할 수 있다. 상기 관통 개구부들(64)은, 상기 고상 조명 바들이 열적 확장 및/또는 수축을 경험하는 경우 지정된 확장 영역들을 제공하기 위한 역할을 수행할 수 있다. 이 방법에서, 확장 및/또는 수축은, 균일도에 비바람직하게 영향을 미칠 수 있는, 조임(buckling), 뒤틀림(warping), 및/또는 왜곡(distortion)을 감소시키기 위해, 상기 지정된 확장 영역들에 한정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 반사 시트의 측면도인 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 반사 시트(70)의 두께를 변화시킴으로써 열적 확장 영역들이 생성될 수 있다. 상기 반사 시트(70)는, 그 내부에 열적 확장 및/또는 수축이 발생할 수 있는 지정된 영역들을 제공하도록 구성된 확장 영역들(72)을 포함할 수 있다. 상기 확장 영역(72)은, 감소된 두께를 가지는 채널들(75)을 정의하는 복수의 립들(ribs, 74)을 포함할 수 있다. 확장 영역(72)을 정의함으로써, 상기 반사 시트(70)는, 과도한 스트레스 또는 변형 없이, 온도의 변화에 따른 확장 및/또는 수축이 더욱 가능해질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고상 조명 소자의 형성 방법을 도시한 블록도인 도 8을 참조한다. 고상 조명 타일 기판이 제공된다(110). 상기 기판은, 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 타일 기판들을 지지하도록 구성된 지지부 상에 탑재될 수 있다. 복수의 타일들은, 다른 고상 조명 바들과 결합하여 고상 조명 패널로서 구성될 수 있는, 고상 조명 바로서 구성될 수 있다.
조명 부재는 상기 기판에 탑재된다(120). 상기 조명 부재는, 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드(LED) 에미터 칩들을 포함할 수 있는 고상 에미터일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 발광 다이오드(LED) 에미터 칩들 각각은 특정 파장들에서 빛을 전달하도록 구성될 수 있다. 반사 시트는 상기 기판 상에 위치될 수 있다(130). 일부 실시예들에서, 상기 반사 시트는, 예를 들어, 열성형될 수 있는 물질들을 포함하는, 성형가능한(formable) 물질들을 포함할 수 있다. 상기 반사 시트는, 조명 부재들을 따라 정렬되도록 구성된 하나 또는 그 이상의 개구부들을 포함할 수 있다. 상기 반사 시트는 또한, 예를 들어, 대형 와이어 연결부들과 같은, 상기 기판의 상기 표면 상의 돌출부들과 정합하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 반사 시트는 약 1.0 mm 미만의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 반사 시트는 0.50 mm 미만의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고상 조명 소자의 형성 방법을 더 도시한 블록도인 도 9를 참조한다. 복수의 고상 조명 타일들이 제공된다(210). 상기 타일들은, 예를 들어, 고상 조명 바와 상응하는 지지부에 의해 지지될 수 있다. 복수의 조명 부재들이 상기 타일들에 탑재된다(220). 상기 조명 부재들은 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드(LED) 에미터 칩들을 포함할 수 있는 고상 에미터들일 수 있다. 반사 시트는 상기 복수의 타일들에 부착된다(230). 상기 반사 시트는, 상기 조명 부재들에 따라 정렬되도록 구성된 개구부들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 반사 시트는 약 0.25 mm 미만의 두께를 가질 수 있다. 추가적으로, 상기 반사 시트는 상기 타일 기판의 상기 표면 상의 돌출부들과 정합하도록 구성될 수 있다. 이 방법에서, 리세스들은 제조 동안 반사 시트 내에 생성되거나 형성될 필요가 없다. 제 1 타일 상의 반사 시트의 굽은 단부는, 인접한 타일의 반사 시트의 인접 단부와 중첩되도록 만들어질 수 있다(240). 상기 인접 단부는, 예를 들어, 굽지 않거나, 유사하거나 보완된 방법으로 굽을 수 있다. 이 방법에서, 화면 또는 패널을 생성하기 위해 상기 타일들이 조립된 경우, 상기 제 1 타일의 상기 반사 시트는, 상기 제 2 타일의 상기 반사 시트에 의해 중첩된다.
상기 도면들 및 명세서들에서, 본 발명의 전형적인 실시예들을 개시하였고, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 그들은 일반적이고 기술적인 의미로 사용된 것이고, 이하의 청구항들에 나타난 본 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아니다.

Claims (25)

  1. 기판;
    상기 기판의 표면 상에 탑재되고 제 1 두께를 가지는 고상 조명 부재; 및
    상기 기판의 상기 표면 상의 제 2 두께를 가지는 반사 시트를 포함하고,
    상기 반사 시트는 타일 상의 돌출 형상(protruding feature)의 모양과 정합하도록 구성되고,
    상기 반사 시트는 확산 반사기를 포함하고,
    상기 반사 시트는 상기 고상 조명 부재와 근접하여 위치되도록 구성된 개구부를 포함하고,
    상기 반사 시트는 상기 고상 조명 부재와 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 고상 조명 타일.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 시트는 폴리머-계(polymer-based)의 다공성 물질을 포함하는 고상 조명 타일.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 시트는 1.0 mm 미만의 두께를 포함하는 고상 조명 타일.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 시트는 0.5 mm 미만의 두께를 가지는 고상 조명 타일.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 시트는 0.25 mm 미만의 두께를 가지는 고상 조명 타일.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 시트를 상기 기판의 상기 표면에 부착시키도록 구성된 기계적 고정 소자를 더 포함하는 고상 조명 타일.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기계적 고정 소자는 기계적 확장-활성(expansion-activated)된 고정부를 포함하는 고상 조명 타일.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 기계적 고정 소자는 상기 반사 시트와 일체화된 탑재 포스트들을 포함하는 고상 조명 타일.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 시트를 상기 기판의 상기 표면에 부착시키도록 구성된 화학적 결합 요소를 더 포함하는 고상 조명 타일.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 화학적 결합 요소는 글루 및 압력 감응 접착 복합물(adhesive compound) 중 적어도 하나를 포함하는 고상 조명 타일.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 두께는 상기 제 1 두께에 비해 작은 것을 특징으로 하는 고상 조명 타일.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 시트는,
    제 1 각지게 굽은 단부 및 제 1 인접 단부를 갖는 제 1 반사 시트, 및
    제 2 각지게 굽은 단부 및 제 2 인접 단부를 갖는 제 2 반사 시트
    를 포함하고,
    상기 제 1 각지게 굽은 단부는, 상기 제 1 반사 시트가 상기 제 2 반사 시트와 근접한 경우, 상기 제 2 인접 단부와 중첩되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고상 조명 타일.
  15. 청구항 1에 따른 복수의 타일들을 포함하는 고상 조명 바로서,
    단일 반사 시트는 상기 고상 조명 바의 상기 복수의 타일들을 덮도록 구성된 것을 특징으로 하는 고상 조명 바.
  16. 고상 조명 소자를 형성하는 방법으로서,
    고상 조명 타일의 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 표면 상에 고상 조명 부재를 탑재하는 단계; 및
    상기 기판의 상기 표면 상에 정합된 반사 시트를 위치시키는 단계를 포함하고,
    상기 반사 시트는 상기 기판의 상기 표면 상의 돌출 형상의 모양과 정합하도록 구성되고,
    상기 반사 시트는 상기 고상 조명 부재 상에 위치되도록 구성된 개구부를 포함하고,
    상기 반사 시트는 상기 고상 조명 부재와 접촉하지 않고,
    상기 반사 시트는 확산 반사기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고상 조명 소자의 형성 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 반사 시트를 위치시키는 단계는 상기 기판의 상기 표면에 상기 반사 시트를 화학적으로 결합시키는 단계를 포함하는 고상 조명 소자의 형성 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 반사 시트를 위치시키는 단계는 상기 기판의 상기 표면에 상기 반사 시트를 기계적으로 부착시키는 단계를 포함하는 고상 조명 소자의 형성 방법.
  19. 삭제
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 반사 시트는 열성형될 수 있는 것을 특징으로 하는 고상 조명 소자의 형성 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판 내에 복수의 탑재 포스트들을 형성하는 단계; 및
    상기 반사 시트 내에 복수의 정렬 홀들(alignment holes)을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 정렬 홀들의 적어도 일부는, 상기 반사 시트가 상기 기판의 상기 표면에 부착될 경우 상기 탑재 포스트들의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고상 조명 소자의 형성 방법.
  22. 삭제
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 반사 시트는,
    미세-다공성 폴리머; 및
    확장을 위한 지정 영역을 제공하도록 구성된 확장 영역을 포함하는 고상 조명 소자의 형성 방법.
  24. 제 16 항에 있어서,
    복수의 고상 조명 타일들을 제공하는 단계;
    상기 복수의 고상 조명 타일 상에 복수의 고상 조명 부재들을 탑재시키는 단계; 및
    상기 복수의 고상 조명 타일들에 상기 반사 시트를 부착시키는 단계를 더 포함하는 고상 조명 소자의 형성 방법.
  25. 제 16 항에 있어서,
    제 1 타일이 제 2 타일과 근접한 경우, 상기 제 1 타일에 부착된 제 1 반사 시트의 각지게 굽은 단부의 상부 표면과, 상기 제 2 타일에 부착된 제 2 반사 시트의 인접 단부의 하부 표면을 중첩시키는 단계를 더 포함하는 고상 조명 소자의 형성 방법.
KR1020097021419A 2007-03-16 2008-03-07 고상 조명 소자들용 정합된 확산 반사기들을 위한 장치 및 방법들 KR101498310B1 (ko)

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