KR200468500Y1 - 엘이디 광변색을 일으키지 않는 구조로 된 도광판 이용 엘이디 면발광 장치 - Google Patents

엘이디 광변색을 일으키지 않는 구조로 된 도광판 이용 엘이디 면발광 장치 Download PDF

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Abstract

LED 광변색을 일으키지 않는 구조로 된 도광판 이용 LED 면발광 장치가 개시된다. 이 장치는, 복수의 LED들이 띠형 가요성 배선기판에 열지어 장착된 LED 모듈; 높이가 균일하고 상기 배선기판의 기저면에서 상기 복수의 LED들의 높이(h2)보다 더 높은 높이(h1)를 갖는 복수의 돌출부들이 아크릴수지로 된 평판의 측면을 따라 마련된 도광판; 및 자신과 상기 도광판의 상기 측면 사이에 상기 LED 모듈이 샌드위치 되도록 설치된 상태로 상기 도광판의 가장자리 부위를 감싸면서 붙잡아 가두고, 상기 도광판의 전방으로는 빛이 나올 수 있도록 개방된 프레임을 구비한다. 돌출부들이 배선기판의 기저면을 받쳐주어 도광판의 측면을 향해있는 복수의 LED들이 도광판의 측면에 직접 맞닿지 않도록 해준다. 도광판의 측면 부위에는 LED보다 더 높은 높이를 갖는 소자들이 도광판의 측면에 닿지 않도록 수용하는 홈부들이 더 마련될 수도 있다. 복수의 돌출부들의 높이(h1)는 복수의 LED들의 높이(h3)보다 0.1~0.3mm가 더 높다. 배선기판의 양쪽 말단부도 돌출부로 받쳐주는 것이 바람직하다.

Description

엘이디 광변색을 일으키지 않는 구조로 된 도광판 이용 엘이디 면발광 장치 {LED surface lighting device employing light guide panel but not causing discolor of LED light}
본 고안은 LED의 빛을 도광판을 통해 출력하도록 구성한 면발광 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LED들이 원치 않는 압력을 받아 발광시 변색되는 현상을 방지할 수 있도록 설계된 도광판 이용 LED 면발광 장치에 관한 것이다.
도광판을 이용하여 백라이트 장치나 면조명기구 등과 같은 면발광 장치를 구성함에 있어서, 최근에는 광원으로서 LED들이 주로 채용된다. 도 1에는 면발광 장치의 광원으로 널리 사용되는 대표적인 상면출광형(Top view) LED(10)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 구리나 은 등으로 만든 리드프레임(1) 위에 LED칩(2)와 제너다이오드(3)이 안치되고 이들 두 소자(14, 16)는 리드프레임(1)에 와이어(4)로 연결된다. 내열성 폴리머로 된 패키지(6)이 그 LED 칩(2)와 제너다이오드(3)을 포위하면서 리드프레임(1)의 핀(12a)들만 바깥으로 노출되게 그 리드프레임(1)을 감싼다. 패키지(6)로 포위된 LED칩(2)와 제너다이오드(3) 위에는 캡슐화 수지(5)로 덮여 보호된다. LED 칩(2)에서 생성된 빛은 이 캡슐화 수지(5)를 통해 출광된다. 이 캡슐화 수지(5)는 필요에 따라 예컨대 실리콘과 형광물질의 혼합물이거나 또는 실리콘 등으로 구성된다. 이 캡슐화 수지(5)는 측벽 역할을 하는 패키지(6) 안에 갇힌 상태로 존재하며, 일반적으로 가장자리 부분은 패키지(6)의 상단과 높이가 거의 같으나 가운데로 가면서 그 높이가 약간 낮은 형태로 만들어진다.
도 2에 예시된 것처럼, 엣지라이트형 도광판 이용 면발광 장치에 채용되는 LED 모듈(40)은 띠형 가요성 배선기판(30)에 길이방향을 따라 다수의 LED(10)들을 일렬로 장착된다. 배선기판(30)에 장착된 그 LED(10)들은 소정 갯수(예컨대 8개)씩 묶어 같은 LED 그룹(20) 내의 LED(10)들끼리는 직렬로 연결되는 반면 LED 그룹(20)들 간에는 외부로부터의 직류전원이 들어오는 전원단자(14)에 대하여 병렬로 연결된다.
또한, 배선기판(30)에는 각 LED 그룹(20)마다 정전류소자(12)가 하나씩 배치되어 해당 그룹(20)에 제공되는 직류전압의 레벨이 안정적으로 유지될 수 있도록 한다. 도 2의 (b)에 도시된 것처럼, 배선기판(30)의 상면으로부터 각 LED(10)의 상단까지는 높이가 일정하고, 사용하는 소자의 종류에 따라 다를 수 있지만, 일반적으로 정전류소자(12)의 높이가 LED(10)보다 더 높다.
LED(10)는 압력에 약한 특성을 갖는다. 캡슐화 수지(5)에는 압력이 가해지지 않도록 사용될 필요가 있다. 압력에 약한 것은 패키지(6)도 마찬가지다. 도 1과 같은 구성을 갖는 삼성엘이디(주)의 백색 LED의 경우 패키지(6)에 가해질 수 있는 최대허용압력은 15N으로 제시되어 있다.
이런 LED(10)가 도광판의 측면에 배치되는 엣지라이트형 면발광 장치의 광원으로 사용되는 경우를 고려하자. 일반적으로 아크릴수지로 만들어지는 도광판은 열에 의해 팽창된다. 도광판용으로 사용되는 대표적인 아크릴수지로는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate: PMMA)인데, 이 PMMA 판재의 선팽창 계수는 (5~10)x10-5/℃ 정도로 크다. 도광판의 가장자리를 감싸면서 면발광장치의 전체적인 틀을 형성하는 프레임은 주로 열전도성이 좋은 알루미늄으로 만든다. 이 알루미늄의 선팽창계수는 2.303x10-5/℃ 정도여서 PMMA 판재에 비해 2배 이상 작다.
면발광 장치를 구성하는 데 이런 특성이 고려될 필요가 있다. 즉, 도광판의 수평방향의 팽창이 수용될 수 있도록 도광판과 프레임을 서로 결합할 필요가 있다. 그래서 주로는 예컨대 볼트 같은 것을 사용하여 도광판을 프레임에 고착시키지는 않고 프레임이 도광판의 아래 위에서 눌러서 잡아주되 수평방향으로의 움직임은 자유롭게 허용하는 형태로 서로를 결합한다. 이런 결합 형태에 있어서, 도광판의 측면과 프레임 사이에 샌드위치 되게 설치된 LED는 수평방향으로 열팽창한 도광판에 의해 압력을 받게 될 수 있다. 그 밖에, 면발광장치가 수평방향으로 설치되지 않고 수직방향이나 경사지게 설치되는 경우에도 도광판이 LED에 압박을 가하는 상황이 생길 수 있다.
본 고안자는 엣지라이트형 도광판 이용 면발광 장치에서 출력광이 정상적인 원래의 색이 아닌 다른 색으로 변색되는 현상이 종종 발생하는 점에 주목하고, 그 원인을 규명하기 위한 노력들을 해왔다. 원인 규명 과정에서 본 고안자가 알아낸 점은 변색의 원인이 LED에 가해지는 압력이라는 사실이었다. 어떤 원인에서건, 과도한 압력이 LED(10)에 가해지면 그 압력을 패키지(6)이 맨 먼저 받아 위에서 아래로 눌리는 모양으로 변형되고, 그로 인해 LED(10)의 전체적인 구조가 변형되고 리드프레임(1)의 수평상태, 캡슐화 수지(5)의 모양도 왜곡되고, 그에 따라 LED(10)의 출력광이 원래의 색과는 다른 색으로 변색되는 현상이 나타난다는 점을 알아냈다. 이런 변색을 조명장치에 있어서는 치명적인 단점이 된다. LED(10)에 가해지는 압력이 지나치게 크면 출력광의 변색 문제로 그치는 것이 아니라 LED(10)나 정전류소자(12)의 구조적 손상 문제로까지 확대될 수도 있다.
반면에, 이런 문제를 피하기 위해 LED(10)를 도광판의 측면으로부터 너무 멀리 이격되게 배치하면, 도광판의 측면으로 입사되지 못하는 LED(10)의 출력광의 양이 많아져서 발광효율이 나빠진다. 광효율을 극대화하기 위해서는 LED(10)가 가능한 한 도광판의 측면에 가까이 위치할 필요가 있다.
도광판(발광부)이 원형, 타원형, 원호형 등과 같이 곡선형인 경우, 도광판과 이를 잡아주는 프레임의 모양도 같은 곡률을 갖는 곡선형으로 만들어야 한다. 띠형 가요성 LED 배선기판(30)도 도광판의 측벽과 프레임의 내측벽 사이에 삽입 설치되므로, 도광판과 동일한 곡률로 휘어지도록 강제된다. 그런데, 띠형 LED 배선기판(30)은 평상시에는 직선형이던 것을 강제로 굽혀서 도광판과 프레임 사이에 삽입 설치하므로, LED 배선기판(30)의 양측 단부는 다른 부위에 비해 직선화 경향이 상대적으로 더 강한 경향이 있다. LED 배선기판(30)의 양측 단부 부위의 곡률이 도광판 및 프레임의 곡률과 차이가 나므로, 그 단부 부위에 배치되어 있는 LED들은 도광판으로부터 상대적으로 더 큰 압력을 받아 광변색이 더 심하게 나타난다. 도광판(발광부)과 프레임이 사각형인 경우도 마찬가지다. 네 모서리 부위에서는 띠형 LED 배선기판(30)과 도광판의 측벽의 굴곡률에 차이가 생기로, 그 차이로 인해 네 모서리 근처에 배치된 LED들은 도광판 측벽으로부터 더 큰 압력을 받고 그로 인해 광변색이 일어난다.
LED가 도광판 측벽에 눌려 압력을 받을 때 발생하는 또 다른 문제점은 LED 소자를 PCB에 고정시켜주는 땜납이 손상되어 전기적 단락이 발생하는 점이다. LED 칩(2)을 PCB에 장착할 때, 리드프레임(1)에 납땜을 하여 PCB의 배선과 전기적으로 연결한다. LED 기술이 진화함에 따라 LED는 더 얇고 소형화되어 왔는데, 이는 PCB에 LED를 장착할 때 납땜 부위가 더 작아지는 결과를 초래하였다. 납땜 부위가 작아지면, 땜납이 LED 칩(2)을 PCB에 고정하는 파지력이 약화된다. LED가 도광판 측벽에 맞닿아 압력을 받으면, LED 칩(2)의 리드프레임(1)이 PCB의 배선을 연결시켜주고 있던 땜납이 떨어져 연결이 불량해지거나 끊어지는 문제가 빈발한다. 예컨대 8개의 LED 칩(2)이 한 그룹을 이루는 경우, 그 중 어느 하나의 LED 칩(2)에 이러한 문제가 발생해도 그 그룹 전체의 LED 칩(2)이 작동이 불가해진다. 이 문제의 원인 역시, 도광판 측벽과 LED 칩의 직접적인 맞닿음에 의한 압력이다.
이상의 점들을 감안하여, 본 고안은 LED들이 도광판의 측면에 가능한 한 근접 배치되어 있으면서도 LED들에 대한 어떤 압력 인가 요인이 작동하더라도, LED에게는 압력이 가해지지 않는 것을 보장해주어, LED가 압력으로 인해 광변색을 일으키는 문제가 일어나지 않도록 된 면발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 복수의 LED들이 띠형 가요성 배선기판에 열지어 장착된 LED 모듈; 높이가 균일하고 상기 배선기판의 기저면에서 상기 복수의 LED들의 높이(h2)보다 더 높은 높이(h1)를 갖는 복수의 돌출부들이 아크릴수지로 된 평판의 측면을 따라 마련된 도광판; 및 자신과 상기 도광판의 상기 측면 사이에 상기 LED 모듈이 샌드위치 되도록 설치된 상태로 상기 도광판의 가장자리 부위를 감싸면서 붙잡아 가두고, 상기 도광판의 전방으로는 빛이 나올 수 있도록 개방된 프레임을 구비하며, 상기 돌출부들이 상기 배선기판의 기저면을 받쳐주어 상기 도광판의 측면 쪽으로 향해 있는 상기 LED들이 상기 도광판의 측면에 직접 맞닿지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 도광판 이용 LED 면발광 장치가 제공된다.
상기 면발광 장치에 있어서, 상기 배선기판에는 상기 LED들의 높이(h2)보다 더 높은 높이(h3)를 갖는 제1소자가 장착되어 있고, 상기 제1소자와 대면하는 상기 도광판의 측면 부위에는 소정 깊이(d)를 갖는 하나 이상의 홈부가 형성되어 있으며, 상기 제1소자의 높이(h3)가 상기 돌출부의 높이(h1)와 상기 홈부의 깊이(d)의 합보다 작아(h3 < h1 + d), 상기 제1소자는 상기 도광판의 측면에 직접 맞닿지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 돌출부들의 높이(h1)는 상기 LED들의 높이(h2)보다 0.1~0.3mm만큼 더 높은 것이 바람직하다.
상기 돌출부들은 상기 LED들과 맞부딪히지 않도록 비켜선 위치에 마련되며, 특히 상기 돌출부들 중 일부는 상기 배선기판의 양쪽 말단부를 받쳐주어 상기 배선기판의 상기 양쪽 말단부에서의 곡률이 상기 도광판의 측면의 곡률에 근사적으로 일치되게 해주는 것이 바람직하다.
상기 도광판의 모양은 다각형 또는 비다각형 모양을 모두 포함하는 임의의 모양일 수 있다.
본 고안에 의하면, 도광판의 측면에 마련된 돌출부들에 의해, LED들이 도광판 측면에 직접 맞닿지 않아 압력을 받지 않는다. 그러므로 압력에 의한 광변색 현상이 생기지 않게 된다.
그 뿐만 아니라, LED의 리드프레임과 PCB 배선을 연결시켜주는 땜납의 파손 문제도 발생하지 않게 되어, 땜납 파손에 따른 문제점들의 원인이 제거된다. 이 효과는 LED 칩들이 소형화되어 갈수록 더욱 필수적으로 필요한 것이다.
또한, 도광판 측면의 돌출부의 높이를 LED의 높이보다 약 1~2mm 정도만 더 높게 만들면, LED들은 도광판의 측면에 가장 근접 배치될 수 있으므로, LED로부터 나오는 광의 대부분이 도광판의 측면으로 들어가게 되어 광손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 통상적인 상면출광형(Top view) LED(10)의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이고,
도 2는 통상적인 다수의 LED들이 가요성 띠형 배선기판에 일렬로 장착된 일반적인 LED 모듈의 평면도(a)와 측면도(b)이고,
도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 사각형 도광판 이용 LED 면발광 장치의 구성을 도시한 것이고,
도 4는 측면을 따라 돌출부들이 형성된, 본 고안의 제1 실시예에 따른 사각형 도광판의 평면도이고,
도 5는 도 3의 "A" 부분을 상세하게 도시한 확대도이고,
도 6은 도 3의 "B" 부분을 상세하게 도시한 확대도이고,
도 7은 본 고안의 제2 실시예에 따른 원형 도광판 이용 LED 면발광 장치의 구성을 도시한 것이고,
도 8은 측면을 따라 돌출부들이 형성된, 본 고안의 제2 실시예에 따른 원형 도광판의 평면도이고,
도 9는 도 7의 "D" 부분을 상세하게 도시한 확대도이다.
이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 관해 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3 내지 도 6에는 본 고안의 제1 실시예에 따른 사각형 도광판을 이용한 LED 면발광 장치(100)의 구성이 도시되어 있다. LED 면발광 장치(100)는 도광판(110), LED 모듈(40), 그리고 프레임(130)을 포함한다.
LED 모듈(40)은 도 2에 예시한 것과 같이 일반적으로 사용하는 것을 사용한다. 즉, 배선기판(30)의 한쪽 면에 다수의 LED(10)들이 소정 간격으로 일지어 장착되어 있다. 그 LED(10)들은 배선회로를 통해 소정 개수씩을 같은 그룹으로 묶어, 같은 그룹의 LED(10)들은 직렬 연결되고, 그룹과 그룹간은 병렬 연결된다. 배선기판(30)에는 정전류소자 등과 같은 다른 보조 소자(12)들이 더 장착될 수 있다.
도광판(110)은 사각형의 아크릴 수지판의 측면에 LED(10)와 도광판(110)의 간격 유지용 돌출부(112)들이 적당한 간격으로 형성되어 있다. 돌출부(112)들은 간격 유지라는 본래적 기능을 위해 적어도 LED 모듈(40)이 배치되는 측면에는 마련되어야 한다. 물론, 도시된 것처럼 도광판(110)의 모든 측면에 다 마련되어도 좋다. 도시된 예는 도광판(110)의 네 측면 모두에 LED 모듈(40)을 배치하는 경우이다. 돌출부(112)는 아크릴 수지 원판을 절단 가공하거나, 아크릴 수지로 몰드가공하여 만들 수 있을 것이다. 이 도광판(110)의 모양은 예커대 삼각형, 사각형, 육각형 등과 같은 다각형이나 또는 예컨대 원형, 타원형, 부채꼴형, 원호형 등과 같은 비다각형 모양을 모두 포함하는 임의의 모양일 수 있다.
이 다수의 돌출부(112)들의 높이(h1)는 균일하고 그리고 상기 간격 유지 기능을 위해 LED(10)들의 높이(h2)(이 높이 h2는 배선기판(30)의 기저면에서부터 LED(10) 상단까지의 높이임)보다 더 높게 만든다. 이렇게 돌출부(112)가 LED(10)보다 더 높으면, 돌출부(112)들이 배선기판(30)을 받쳐주어 도광판(110)의 측면을 향해있는 LED(10)들이 도광판(110)의 측면에 직접 맞닿지 않는다. LED(10)와 도광판(110)의 측면 간의 틈은 대략 0.1~0.3mm 정도 더 높은 것이 바람직하다. 이를 위해, 돌출부(112)들의 높이(h1)가 LED(10)들의 높이(h2)보다 0.1~0.3mm 정도 더 높게 만들면 된다. 상기 틈 내지 높이 차이는 약 0.2mm 정도로 하는 것이 더 바람직하다. 상기 높이 차이가 0.1mm보다 작게 만드는 것은 가공오차 등을 고려할 때 쉽지 않을 뿐만 아니라 정밀가공을 위한 비용 상승이 초래될 수 있고, 배선기판(30)의 가요성 때문에 LED(10)가 도광판(110)의 측면에 닿은 경우가 발생할 수도 있으므로, 바람직하지 않다. 여기서, 배선기판(30)은 필름형이 아니라 딱딱한 기판형이어서 배선기판(30)의 '가요성'이란 외력에 가해질 때 배선기판(30)이 부러지지 않고 유연하게 휘어지는 정도의 휨성을 의미한다. 또한, 높이 차이를 0.3mm보다 더 크게 만들면, 도광판(110)과 LED(10)의 발광면 간에는 그 높이 차이만큼의 틈이 생기는데, LED(10)의 광이 그 틈새를 통해 도광판이 아닌 곳으로 새나가게 되어, 광효율이 떨어진다. 0.2mm 정도의 틈을 갖도록 하면, LED(10)의 광이 거의 바깥으로 새나가지 않고 도광판(110)의 측면으로 대부분 입력될 수 있다.
제1 실시예는 배선기판(30)에 설치된 보조 소자(12)의 높이가 LED(10)보다 높지 않은 경우를 고려한다. 만약 LED(10)보다 더 큰 높이를 갖는 보조 소자(12)를 채용한 경우에는 돌출부(112) 외에 보조 소자(12)가 들어가는 홈부가 도광판(110)의 측면에 더 마련될 필요가 있다. 이에 관해서는 제2 실시예에서 구체적으로 설명하기로 한다.
프레임(130)은 프레임(130)은 도광판(110)의 전방은 빛이 나올 수 있도록 개방되도록 하고, 후방은 다 덮거나 또는 가장자리만을 덮는 형태로 도광판(110)을 붙잡아, 도광판(110)의 측면에 LED모듈(40)이 근접 배치된 상태를 유지해줄 수 있는 구조라면 어떤 형태나 무방하다. 일예로서 도시된 프레임(130)은 도광판(110)의 가장자리 부위를 일주하면서 감싸서 붙잡아주는데, 이 프레임(130)은 프레임 본체(132), 프레임 커버(134), 판스프링(136), 그리고 도광판 후판(140)을 포함한다.
프레임 본체(132)는 LED 모듈(40)을 수용하면서 배선기판(30)의 배면을 받쳐주는 LED모듈 지지부(138)와, 이 LED모듈 지지부(138)의 상단에서 직각으로 절곡되어 도광판(110)의 상면 가장자리를 눌러주는 도광판 누름부(139), 그리고 그 도광판 누름부(139)와 반대방향으로 연장된 부분에 마련되며 프레임 커버(134)의 하측 단부가 선회 가능하게 삽입되는 커버결합부(137)를 갖는다. 프레임 커버(134)는 하측 단부가 커버결합부(137)에 체결된 상태에서 프레임 본체(132)를 다 덮으면서 도광판 누름부(139)보다 더 도광판 쪽으로 연장된다. 또한 LED 면발광 장치(100)를 벽이나 천장에 볼트(150)로 고정하기 위해, 프레임 본체(132)에는 볼트 삽입공이 마련된다.
프레임 커버(134)의 상측 단부의 내측과 프레임 본체의 커버결합부(137) 상면 사이에는 판스프링(136)이 탄성 압축된 상태로 부가된다. 이 판스프링(136)이 펴지려는 힘에 의해, 프레임 커버(134)가 닫힌 상태에서는 그 닫힌 상태가 안정적으로 유지되고, 외력에 의해 프레임 커버(134)가 열린 상태에서도 그 열린 상태가 안정적으로 유지된다.
도광판(110)의 저면에는 광산란요소가 형성되어 있는데, 도광판(110)의 측면으로 입사된 LED 광이 그 광산란요소들에 의해 산란되어 상면으로 출력되도록 하기 위해 도광판(110)의 전면에는 광반사시트(120)가 부착된다. 또한, 도광판(110)의 상면에는 도광판 보호 시트(122)가 부가될 수 있다. 이 보호 시트(122)는 프레임 커버(134)로 눌러 고정한다.
도광판(110)의 배면은 도광판 후판(140)에 의해 지지된다. 도광판 후판(140)은 도광판(110)보다 좀 더 큰 사이즈의 사각형 알루미늄으로 구성되며, 도광판(110)의 가장자리 둘레를 일주하는 부위에 대응하는 후판(140)의 가장자리 부위는 다른 부위에 비해 더 높게 돌출된 평면으로 가공되어 있다. 이 돌출 평면이 도광판(110)의 가장자리 부위를 받쳐주는 도광판 받침부(144)이다. 도광판(110)은 결국 가장자리 부위가 도광판 누름부(139)와 도광판 받침부(144) 사이에 샌드위치된 채 붙잡혀 있다. 도광판 받침부(144)에서 바깥쪽으로 약간 떨어진 부위에 꺽쇠모양의 후판 고정부(142)가 마련된다. 이 후판 고정부(142)는 프레임 본체(132)의 LED 모듈 지지부(138)의 하단에서 바깥으로 직각 절곡되어 연장된 걸림부(135)와 맞물린다. 이런 맞물림 결합에 의해 서로 맞은편에 배치된 두 프레임 본체(132) 간의 최대 간격이 일정하게 유지되고, 그에 따라 LED 모듈(40)을 받쳐서 그 LED 모듈(40)과 도광판(110)의 측면 간의 간격이 일정하게 유지된다.
다음으로, 도 7 내지 도 9는 본 고안의 제2 실시예에 따른 원형 도광판을 이용한 LED 면발광 장치(200)의 구성을 도시한다.
제1 실시예와 마찬가지로, LED 면발광 장치(200)는 동일한 LED 모듈(40)을 사용할 수 있으나, 도광판(210)과 프레임(230)은 원형으로 구성된다는 점에서 다르다. 제2 실시예는 곡률을 갖는 비다각형 모양의 대표적인 예로서 원형의 도광판을 제시하였을 뿐, 이하의 설명은 타원형, 부채꼴형, 반원형 등 적어도 일부분이 곡선형인 도광판의 경우에는 모두 적용될 수 있다.
이런 곡선형 도광판은 어떤 모양이더라도 배선기판(30)이 그 도광판의 곡률과 동일하게 휘어져 설치되도록 하는 설계적 고려가 요구된다. 구체적으로, 원형의 도광판(210)의 측면에는 다수의 돌출부(212)들이 반경방향으로 돌출되어 마련되는데, 그런 돌출부(212)들을 마련함에 있어서, LED 모듈(40)의 길이를 감안하여 배경기술 설명에서 언급한 배선기판(30)의 양 단부에서 나타나는 직선화 경향성을 억제할 수 있도록 돌출부(212)들의 위치를 조정할 필요가 있다. 이를 도 8을 예로 하여 설명한다.
도 8에서, 도광판(210)의 원주는 네 개의 섹션(S1, S2, S3, S4)으로 구분되어 있는데, LED 모듈(40)은 각 섹션마다 하나씩 배치되는 경우를 고려한다. 각 섹션에 마련된 돌출부(212)들은 일정한 간격(P1)으로 마련되나, 인접하는 두 섹션의 끝에 배치된 인접한 두 돌출부(212a, 212b)의 간격(P2)은 LED 모듈(40)의 말단부를 눌러줄 수 있도록 더 좁게 마련한다. 두 섹션에 배치되는 LED 모듈(40)의 말단부는 좁은 간격 P2의 두 돌출부(212a, 212b)에 의해 눌러져서 도광판(210)과 거의 같은 곡률로 휘어지게 된다. 이에 의해 LED 모듈(40)의 말단부에 배치된 LED(10)에 압력이 가해지지 않아, 광변색 현상이 일어나지 않게 된다.
제2 실시예의 도광판(210)에는 돌출부(212) 외에 홈부(214)도 형성되어 있다. 배선기판(30)에는 LED(10)들의 높이(h2)보다 더 높은 높이(h3)를 갖는 전기소자(예: 정전류 IC 등)가 장착되는 경우가 있다. 홈부(214)는 그런 전기소자에 대응하는 위치에 마련된다. 그 홈부(214) 안에 그런 전기소자가 삽입되어 도광판(210)의 측면에 직접 맞닿지 않게 되고, 이에 의해 그 전기소자에 도광판(210)이 누름 압력을 가하지 않도록 할 필요가 있다. 이를 위해, 홈부(214)의 깊이(d)는 관계를 만족하면 된다.
전기소자의 높이(h 3 ) < 돌출부(212)의 높이(h 1 ) + 상기 홈부의 깊이(d)
프레임(230)은, 제1 실시예의 프레임(130)에 비해 상세 구조에 있어서는 차이가 있지만, 프레임 본체(232)와 도광판 후판(240)을 포함하고 고정용 볼트(250)로 결합되어 도광판(210)의 가장자리를 붙잡아 지지하면서 도광판(210) 측면에 LED 모듈(40)이 근접 배치된 상태를 유지해주는 기능에 있어서는 다르지 않다. 구체적으로, 프레임 본체(232)는 LED 모듈(40)을 도광판(210)의 측면 쪽으로 받쳐주는 LED 모듈 지지부(238)와, 도광판(210)의 상면 가장자리 부위를 눌러주는 도광판 누름부(239)를 포함하며, 도광판 후판(240)이 도광판(210)의 하면 가장자리 부위를 받쳐주는 도광판 받침부(244)를 포함한다. 도광판(210)의 저면과 상면에 반사시트(220)와 도광판 보호시트(222)가 더 부가될 수도 있다.
이상에서는 사각형과 원형의 면발광장치를 예로 하여 설명하였지만, 본 고안은 도광판의 모양에 구애됨이 없이 널리 적용될 수 있다. 본 고안에 관한 위의 설명 내용은 본 고안의 바람직한 실시예에 불과하다. 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 고안의 권리범위 안에 속함을 밝혀둔다.
본 고안은 도광판과 LED를 이용하여 구성하는 면발광장치나 면조명장치에 널리 이용될 수 있다.
10: LED 30: 배선기판
40: LED 모듈 100, 200: 면발광 장치
110, 210: 도광판 130, 230: 프레임
132, 232: 프레임 본체 140, 240: 도광판 후판

Claims (5)

  1. 복수의 LED들이 띠형 배선기판에 열지어 장착된 LED 모듈;
    아크릴수지로 된 평판의 측면의 적어도 일부 구간을 따라 복수의 간격유지용 돌출부들이 상기 측면에 대한 법선방향으로 돌출되게 마련된 도광판; 및
    상기 LED 모듈이 상기 도광판의 측면의 적어도 일부 구간을 따라 근접 배치되도록 상기 LED 모듈을 지지하고, 상기 도광판의 가장자리 부위를 감싸면서 붙잡아 가두는 프레임을 구비하며,
    상기 도광판의 측면에 마련된 상기 돌출부들의 제1높이(h1)는 균일함과 동시에 상기 배선기판의 기저면에서 상기 LED들의 상단까지의 제2높이(h2)보다 높아, 상기 배선기판의 기저면이 상기 돌출부들의 상단에 맞닿아 지지된 상태에서 상기 돌출부들은 상기 LED들이 상기 도광판의 측면에 직접 맞닿지 않도록 간격을 유지해주는 것을 특징으로 하는 도광판 이용 LED 면발광 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배선기판에는 상기 LED들의 제2높이(h2)보다 높은 제3높이(h3)를 갖는 제1소자가 장착되어 있고, 상기 제1소자와 대면하는 상기 도광판의 측면 부위에는 소정 깊이(d)를 갖는 하나 이상의 홈부가 형성되어 있으며, 상기 제1소자의 제3높이(h3)가 상기 돌출부의 제1높이(h1)와 상기 홈부의 깊이(d)의 합보다 작아(h3 < h1 + d), 상기 제1소자는 상기 도광판의 측면에 직접 맞닿지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 도광판 이용 LED 면발광 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 돌출부들의 제1높이(h1)는 상기 LED들의 제2높이(h2)보다 0.1~0.3mm만큼 높은 것을 특징으로 하는 도광판 이용 LED 면발광 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 LED들과 맞부딪히지 않도록 비켜선 위치에 마련되며, 상기 돌출부들 중 일부는 상기 배선기판의 양쪽 말단부를 받쳐주어 상기 배선기판의 상기 양쪽 말단부에서의 곡률이 상기 도광판의 측면의 곡률에 근사적으로 일치되게 해주는 것을 특징으로 하는 도광판 이용 LED 면발광 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 도광판의 모양은 다각형 또는 비다각형 모양을 모두 포함하는 임의의 모양일 수 있는 것을 특징으로 하는 도광판 이용 LED 면발광 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005266677A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Inaba Denki:Kk Ｌｅｄを用いたチャンネル文字
JP2007041622A (ja) * 2006-11-02 2007-02-15 Fujiden Keiso Kk 照明装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005266677A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Inaba Denki:Kk Ｌｅｄを用いたチャンネル文字
JP2007041622A (ja) * 2006-11-02 2007-02-15 Fujiden Keiso Kk 照明装置

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