KR20110076682A - 발광 다이오드 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광다이오드 조명장치에 관한 것으로, 각각 일렬로 배치된 복수개의 발광다이오드로 이루어진 하나 이상의 발광 다이오드 라인 및 발광 발광 다이오드 라인이 각각 구비될 수 있도록 하나 이상의 지지 라인이 형성되어 있는 플레이트를 포함하되 플레이트는 상기 발광다이오드로부터 발생되는 빛을 반사할 수 있는 영역을 더 구비하며 발광 다이오드로부터 발생하는 열을 배출하는 방열구조를 더 구비하는 것을 특징으로 하여 구성된다.

본 발명의 발광다이오드 조명장치는 조명 점등시 광원으로부터 방출되는 빛이 조사될 수 있는 면적을 넓혀줌으로써 발광효율을 증대시킬 수 있다.

발광 다이오드, 광원, 반사판, 경사

Description

발광 다이오드 조명장치{The lighting device using Light Emission Diode}

본 발명은 발광 다이오드 조명장치에 관한 것으로, 구체적으로 발광다이오드로부터 조사되는 빛의 직진성을 개선한 새로운 구조의 발광 다이오드 조명 장치에 관한 것이다.

최근 반도체소자의 괄목할만한 성장으로 인하여, 반도체소자 중 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)의 사용이 여러 분야에서 다양하게 이루어지고 있다. 특히, 우리 생활과 밀접하게는 어두운 곳에서 사용되는 조명의 광원으로 사용되어 일정한 조도 이상을 확보할 수 있게 한다.

특히, 반영구적인 수명과 저전력 소비를 장점으로 하여 기존의 형광등을 대체할 만한 조명수단으로 꼽히고 있다.

이처럼 차세대 조명소재로써 각광을 받고 있는 발광 다이오드는 빛의 방출방향이 사방으로 향하지 않고 한곳으로 집중되는 직진성이 강하기 때문에 자동차 헤드라이트 등의 조명 소자로써 유용히 활용되고 있다.

그러나, 이러한 빛의 직진성이 강한 특징 때문에 발생되는 여러 문제점들도 있다.

예를 들어, 이러한 발광다이오드를 가로등에 적용하는 경우, 가로등의 바로 아래쪽은 밝지만, 가로등 등주 사이 주변은 매우 어두워지게 되는 단점이 있다.

또한, 이처럼 밝고 어두운 구간이 반복되는 해당 구간을 통행하는 보행자 또는 운전자에게 시각적인 착시 현상을 일으켜 보행사고 및 교통사고를 불러 일으킬 수 있게 하는 단점이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 발광 다이오드 조명의 직진성을 개선하여 조명 점등시 광원으로부터 방출되는 빛이 조사될 수 있는 면적을 넓혀줄 수 있는 새로운 구조의 발광 다이오드 조명장치을 제공하고자 한다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 각각 일렬로 배치된 복수개의 발광다이오드로 이루어진 하나 이상의 발광 다이오드 라인 및 발광 발광 다이오드 라인이 각각 구비될 수 있도록 하나 이상의 지지 라인이 형성되어 있는 플레이트를 포함하되 상기 플레이트는 상기 발광다이오드로부터 발생되는 빛을 반사할 수 있는 영역을 더 구비하며, 발광 다이오드로부터 발생하는 열을 배출하는 방열구조를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

특히 본 발명의 특징에 따른 발광 다이오드 장치는 복수개의 발광 다이오드는 둘 이상의 서로 상이한 각도로 구비되어 있는 것을 특징한다.

특히 본 발명의 특징에 따른 발광 다이오드 장치는 발광 다이오드 라인이 둘 이상으로 구비될 때, 상기 둘 이상의 발광 다이오드 라인의 단면 각은 서로 상이한 각도로 구비되는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명의 특징에 따른 발광 다이오드 장치는 플레이트는 각 발광 다이오드 라인이 배치되도록 계단형으로 형성되어, 상기 발광 다이오드 조명장치의 단면은 톱니 형상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명의 특징에 따른 발광 다이오드 장치는 플레이트에 있어서, 상기 발광 다이오드 라인이 구비되는 면은 반사 물질로 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명의 특징에 따른 발광 다이오드 장치는 발광 다이오드 라인은 원을 이루는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명의 특징에 따른 발광 다이오드 장치는 둘 이상의 발광다이오드 라인은 서로 대칭되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명의 특징에 따른 발광 다이오드 장치는 둘 이상의 발광 다이오드 라인의 각각의 조사방향이 서로 겹치도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 발광 다이오드 조명장치는 그 단면이 계단형으 로 이루어진 플레이트를 이용하여, 그에 구비되는 발광 다이오드 조명이 하나 이상의 방향으로 이루어지도록 하여, 조명 점등시 광원으로부터 방출되는 빛이 조사될 수 있는 면적을 넓혀, 넓은 영역을 조명해야 하는 가로등에도 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 발광 다이오드 조명장치에 의하면, 발광 다이오드 조명의 면적을 확대시키기 위해 채택된 단면이 계단형잉 플레이트는 공기중과의 접촉면적도 넓어 광원에서 발생하는 열을 공기중으로 효과적으로 발산할 수 있다.

또한, 본 발명의 다이오드 조명장치에 의하면 반사판이 도금 층을 구비함으로써 조명 점등시 광원으로부터 방출되는 빛을 광원으로부터의 빛의 조사 방향과 상이한 방향으로 조사할 수 있어, 광원으로부터 방출되는 빛의 조사 면적을 더욱 확대시킬 수 있다. 그에 따라, 발광 다이오드 조명 장치의 빛의 확장성을 더욱 개선할 수 있다.

또한, 본 발명의 다이오드 조명장치에 의하면 복수개의 광원이 하나이상의 방향으로 대칭되도록 배치되어, 빛을 하나 이상의 방향으로 조사할 수 있어 발광 다이오드 조명 장치의 빛의 확장성을 더욱 개선할 수 있다. 또한, 이 경우, 배치되는 발광다이오드의 빛의 조사 방향을 서로 겹치도록 설계하여, 빛의 조사 영역이 서로 분리되지 않도록 하여 발광 다이오드 조명 장치의 전체 조사 영역을 확장할 수 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시 예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치을 개략적으로 보여주는 개념도이고, 도 2 는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 단면도이다.

본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 장치는 도 1 내지 도 2 에 도시된 바와 같이, 플레이트(100), 발광 다이오드(200)를 포함하여 구성된다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 플레이트(100)는 각각 라인 형태로 구비되어 있는 지지 영역과 반사영역을 구비하는데, 상기 지지영역에는 복수개의 발광 다이오드(200)가 라인 형태로 배열되어 배치되며, 상기 반사 영역은 지지 영역에 배치된 발광 다이오드가 발광하는 경우 발광 다이오드로부터 조사되는 빛의 일부를 발광다이오드의 빛의 조사 방향과 상이한 방향으로 반사하도록 상기 지지영역에 인접하여 배치된다.

본 발명의 발광 다이오드 조명 장치는 이러한 지지 영역과 반사 영역을 줄 이상 구비하는 구조로 이루어질 수 있는 바, 이러한 경우 각각의 지지 영역과 반사 영역은 서로 대칭되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 대칭은 선대칭 또는 점대칭일 수 있다. 도 1에서는 지지영역과 반사영역이 선대칭을 이루는 형태를 보여분다. 구체적으로 보면, 중심선(110)을 기준으로 톱니 형태의 지지영역(120a)과 반사영역(120b)이 일정한 간격으로 좌우 대칭된 모양으로 형성된다. 이러한 구조를 통해 광원(200)으로부터 발생되는 빛을 반사 영역(120b)을 통해 효과적으로 반사한 다.

이러한 반사판(100)은 광원(200)에서의 발광 시 발생된 빛을 외부로 방출하는 방열성과 무게의 경량화를 위해 알루미늄(Al) 또는 마그네슘(Mg) 재질로 구성된다. 또한, 반사판(100)은 표면에 도금층(미도시)을 구비함으로써 방열성을 더 하게 된다.

광원(200)은 반사판(100)에 형성된 내측 경사면(120a)에 중심선(110)을 향하도록 배열되어 발광한다.

이러한 광원(200)은 PCB기판(미도시)의 상부 면에 발광 다이오드 칩(미도시)이 부착되고, 상부 면을 에폭시로 몰딩(molding) 처리하여 발광 다이오드 칩(미도시)을 보호한다. 또한, 발광 다이오드 칩(미도시)은 와이어 본딩(Wire-Bonding)을 통해 PCB기판(미도시) 내 인접한 회로패턴 즉, 한쌍의 전극(미도시)과 각각 전기적으로 연결됨으로써 형성되고, PCB기판(미도시)은 발광 다이오드 칩(220)으로부터 발생되는 열 에너지를 효과적으로 전달하는 재질로 형성된다.

한편, 발광 다이오드 칩(미도시)은 적색소자(미도시), 녹색소자(미도시) 및 청색소자(미도시)(이하, ‘RGB소자’라 함) 또는 백색소자(미도시)를 사용할 수 있는데, 백색소자(미도시)를 사용하는 경우 제작 비용이 고가일 뿐 아니라, 휘도 역시 다른 적색소자(미도시) 및 녹색소자(미도시)를 사용하는 경우보다 낮아 사용효율이 떨어지는 편이다. 따라서, 발광 다이오드 칩(미도시)은 제작비용을 낮추고, 휘도는 높일 수 있는 RGB소자를 사용하는 것이 바람직하다.

도 3 을 도 1 및 도 2 와 결부하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다 이오드 조명장치의 실시 예를 구체적으로 살펴본다. 도 3 은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 제 1 실시도이고,

본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 장치는 측면으로 램프가 결합되는 측면형 가로등(300)에 장착된다.

이러한 발광 다이오드 조명 장치는 측면형 가로등(300)의 등갓(310) 내측면에 결합되는데, 반사판(100)이 내면에 장착되어 방열 및 광을 반사하는 역할을 수행하고, 광원(200)은 중심선(110)을 기준으로 서로 다른 경사면을 대칭적으로 향함과 동시에 외부 개방된 면을 향하게 된다.

이에 따라, 광원(200)이 점등될 경우 반사판(100)에 형성된 지지영역(120a) 및 반사영역(120b)이 광원(200)으로부터 발생되는 빛을 반사하여 보다 넓은 지역의 지면을 비추게 된다.

한편, 이러한 발광 다이오드 조명 장치는 기존의 가로등 장치과 교체하여서도 사용이 가능하다.

도 4 는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치을 개략적으로 보여주는 개념도이고, 도 5 는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 단면도이다.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 장치는 도 4 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 플레이트(400), 발광 다이오드(500)를 포함하여 구성된다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트(400)는 각각 원형으로 구비되어 있는 지지 영역(420a)과 반사영역(420b)을 구비하는데, 상기 지지 영역에는 복 수개의 발광 다이오드(500)가 라인 형태로 배열되어 배치되며, 상기 반사 영역은 지지영역에 배치된 발광다이오드가 발광하는 경우 발광 다이오드로부터 조사되는 빛의 일부를 발광 다이오드의 빛의 조사 방향과 상이한 방향으로 반사하도록 상기 지지영역에 인접하여 배치된다.

본 발명의 발광 다이오드 조명은 이러한 지지 영역과 반사 영역을 불 이상 구비하는 구조로 이루어 질 수 있는 바, 이러한 경우 각각의 지지 영역과 반사 영역은 서로 대칭되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 대칭은 선대칭 또는 점대칭 일 수 있다. 도 4에서는 지지 영역과 반사 영역이 선대칭을 이루는 형태를 보여준다. 구체적으로 보면, 중심점(410)을 기준으로 톱니 형태의 지지영역(420a)과 반사영역(420b)이 일정한 간격으로 중심을 기준으로 하여 형성된다. 이러한 구조를 통해, 발광 다이오드(500)으로부터 발생되는 빛을 반사영역(420b)을 통해 효과적으로 반사한다.

이러한 반사판(400)은 광원(500)에서의 발광 시 발생된 빛을 외부로 방출하는 방열성과 무게의 경량화를 위해 알루미늄(Al) 또는 마그네슘(Mg) 재질로 구성된다. 또한, 반사판(400)은 표면에 도금층(미도시)을 구비함으로써 방열성을 더 하게 된다.

광원(500)은 반사판(400)에 형성된 내측 경사면(420a)에 중심점(410)을 향하도록 배열되어 발광한다.

이러한 광원(500)은 PCB기판(미도시)의 상부 면에 발광 다이오드 칩(미도시)이 부착되고, 상부 면을 에폭시(미도시)로 몰딩(molding) 처리하여 발광 다이오드 칩(미도시)을 보호한다. 또한, 발광 다이오드 칩(미도시)은 와이어 본딩(Wire-Bonding)을 통해 PCB기판(미도시) 내 인접한 회로패턴 즉, 한쌍의 전극(미도시)과 각각 전기적으로 연결됨으로써 형성되고, PCB기판(미도시)은 발광 다이오드 칩(미도시)으로부터 발생되는 열 에너지를 효과적으로 전달하는 재질로 형성된다.

한편, 발광 다이오드 칩(미도시)은 적색소자(미도시), 녹색소자(미도시) 및 청색소자(미도시)(이하, ‘RGB소자’라 함) 또는 백색소자(미도시)를 사용할 수 있는데, 백색소자(미도시)를 사용하는 경우 제작 비용이 고가일 뿐 아니라, 휘도 역시 다른 적색소자(미도시) 및 녹색소자(미도시)를 사용하는 경우보다 낮아 사용효율이 떨어지는 편이다. 따라서, 발광 다이오드 칩(미도시)은 제작비용을 낮추고, 휘도는 높일 수 있는 RGB소자(미도시)를 사용하는 것이 바람직하다.

도 6 을 도 4 및 도 5 와 결부하여 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 실시 예를 구체적으로 살펴본다. 도 6 은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 제 2 실시도이다.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명 장치는 측면으로 램프가 결합되는 측면형 가로등에 장착된다.

이러한 발광 다이오드 조명 장치는 원형 가로등(600)의 등갓(610) 내측면에 결합되는데, 반사판(400)이 내면에 장착되어 방열 및 광을 반사하는 역할을 수행하고, 광원(500)은 중심(410)을 기준으로 서로 다른 경사면을 대칭적으로 향함과 동시에 지면을 향하게 된다.

이에 따라, 광원(500)이 점등될 경우 광원의 방향이 사방을 향하고, 반사 판(400)에 형성된 지지영역(420a) 및 반사영역(420b)이 광원(500)으로부터 발생되는 빛을 반사하여 보다 방대한 지역의 지면을 조사할 수 있게 된다.

한편, 이러한 발광 다이오드 조명 장치는 기존의 원형 가로등 장치과 교체하여서도 사용이 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드를 개략적으로 보여주는 개념도이고,

도 2 는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 단면도이고,

도 3 은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 제 1 실시도이고,

도 4 는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드를 개략적으로 보여주는 개념도이고,

도 5 는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 단면도이고,

도 6 은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 조명장치의 제 2 실시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

100 : 플레이트 110 : 중심선

200 : 발광 다이오드 300 : 플레이트

400 : 발광 다이오드 410 : 중심점

Claims (8)

1. 각각 일렬로 배치된 복수개의 발광다이오드로 이루어진 하나 이상의 발광 다이오드 라인; 및

   상기 발광 다이오드 라인이 각각 구비될 수 있도록 하나 이상의 지지 라인이 형성되어 있는 플레이트;

   를 포함하되

   상기 플레이트는 상기 발광다이오드로부터 발생되는 빛을 반사할 수 있는 영역을 더 구비하며, 상기 발광 다이오드로부터 발생하는 열을 배출하는 방열구조를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수개의 발광 다이오드는 둘 이상의 서로 상이한 각도로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 다이오드 라인이 둘 이상으로 구비될 때, 상기 둘 이상의 발광 다이오드 라인의 단면 각은 서로 상이한 각도로 구비되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 플레이트는 각 발광 다이오드 라인이 배치되도록 계단형으로 형성되어, 상기 발광 다이오드 조명장치의 단면은 톱니 형상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 플레이트에 있어서, 상기 발광 다이오드 라인이 구비되는 면은 반사 물질로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 다이오드 라인은 원을 이루는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명장치.
7. 제 2 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 둘 이상의 발광다이오드 라인은 서로 대칭되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명장치.
8. 제 2 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 둘 이상의 발광 다이오드 라인의 각각의 조사방향이 서로 겹치도록 구비되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명장치.

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