KR20130079672A - 조명 장치 - Google Patents

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KR20130079672A
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김광수
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양예슬
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 조명 장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 플레이트; 상기 플레이트 상에 배치되고, 발광 소자를 갖는 둘 이상의 광원 모듈들; 및 상기 광원 모듈들 상에 배치되고, 상기 플레이트와 결합하고, 상기 광원 모듈들과 대응하는 개구들을 갖는 커버;를 포함한다.

Description

조명 장치{LIGHT DEVICE}
실시 예는 조명 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 재래식 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시 예는 복수의 광원 모듈들을 장착할 수 있는 조명 장치를 제공한다.
또한, 실시 예는 내부에 장착된 복수의 광원 모듈들을 전기적으로 연결하는 전선들의 선처리가 간소화될 수 있는 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 플레이트; 상기 플레이트 상에 배치되고, 발광 소자를 갖는 둘 이상의 광원 모듈들; 및 상기 광원 모듈들 상에 배치되고, 상기 플레이트와 결합하고, 상기 광원 모듈들과 대응하는 개구들을 갖는 커버;를 포함한다.
실시 예에 따른 조명 장치를 사용하면, 복수의 광원 모듈들을 장착할 수 있는 이점이 있다.
또한, 내부에 장착된 복수의 광원 모듈들을 전기적으로 연결하는 전선들의 선처리가 간소화될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 조명 장치의 분해 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 제1 광원 모듈의 분해 사시도.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 조명 장치를 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 플레이트(plate, 100), 패킹(packing, 300), 복수의 광원 모듈들(500a, 500b) 및 커버(cover, 700)를 포함할 수 있다.
플레이트(100)는 사각형의 판 형상을 가질 수 있다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니고, 플레이트(100)는 다각형의 판 형상, 타원형의 판 형상 및 원형의 판 형상일 수 있다. 플레이트(100)의 형상에 따라 커버(700)의 형상도 이에 대응한다.
플레이트(100)에는 복수의 광원 모듈들(500a, 500b)이 배치된다. 플레이트(100)는 복수의 안착부들(110a, 110b)을 가질 수 있다. 안착부들(110a, 110b)는 적어도 둘 이상이며, 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 안착부들(110a, 110b)의 개수는 광원 모듈들(500a, 500b)의 개수와 대응할 수 있다.
제1 안착부(110a)에는 제1 광원 모듈(500a)이 배치되고, 제2 안착부(110b)에는 제2 광원 모듈(500b)이 배치된다. 제1 및 제2 안착부(110a, 110b)는 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)가 플레이트(100)의 일 면에 고정되도록 한다.
제1 및 제2 안착부(110a, 110b)는 플레이트(100)의 상면에서 하면 방향으로 소정의 깊이를 갖는 리세스(recess)일 수 있다. 리세스(110a, 110b)의 형상은 도 3에 도시된 제1 광원부(500a)의 기판(510a) 및 패킹부(550a)의 형상과 대응할 수 있다. 리세스(100a, 100b)는 도 3에 도시된 제1 광원부(500a)의 패킹부(550a)의 일 부분을 수납할 수 있는 깊이를 가질 수 있다.
플레이트(100)는 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)로부터 열을 전달받아 방열한다. 이를 위해, 플레이트(100)는 열 전도성 및 방열 특성이 좋은 금속 재질일 수 있다. 예를 들어 플레이트(100)는 알루미늄, 알루미늄 합금 등일 수 있다.
플레이트(100)의 상면 상에는 패킹(300)이 배치된다. 따라서, 플레이트(100)의 상면 상에는 복수의 광원 모듈들(500a, 500b)과 패킹(300)이 함께 배치된다.
플레이트(100)는 커버(700)와 결합한다. 플레이트(100)와 커버(700)의 결합으로, 플레이트(100)와 커버(700) 사이에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간에는 패킹(300)과 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)이 배치된다.
패킹(300)은 플레이트(100) 상에 배치되고, 복수의 광원 모듈들(500a, 500b)을 둘러싸도록 배치된다. 패킹(300)은 복수의 광원 모듈들(500a, 500b)과 동일 평면, 즉 플레이트(100)의 상면 상에 배치된다.
패킹(300)은 플레이트(100)의 상면에서도 특히 플레이트(100)의 상면 외곽에 배치된다. 이는 플레이트(100)와 커버(700)의 결합부분에 배치되기 위함이다.
패킹(300)은 플레이트(100)와 커버(700) 사이에 배치되고, 플레이트(100)와 커버(700)의 결합에 의해 압박된다. 이를 위해, 패킹(300)은 수분이 투과되지 않으며 탄성을 갖는 재질일 수 있다. 예를 들어, 방수용 고무 또는 실리콘일 수 있다. 이러한 패킹(300)은 플레이트(100)와 커버(700) 사이로 이물질이나 수분의 유입을 막고, 외부 충격으로부터 플레이트(100)와 커버(700)를 보호할 수 있다.
패킹(300)은 제1 광원 모듈(500a)이 배치되는 제1 개구(310a)와 제2 광원 모듈(500b)이 배치되는 제2 개구(310b)를 가질 수 있다. 제1 개구(310a)와 제2 개구(310b)는 연결될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 제1 개구(310a)와 제2 개구(310b)는 서로 연결되지 않고 분리될 수도 있다.
복수의 광원 모듈들(500a, 500b)은 플레이트(100)와 커버(700) 사이에 배치된다. 또한, 복수의 광원 모듈들(500a, 500b)은 플레이트(100)와 커버(700)에 의해 밀폐된다.
복수의 광원 모듈들(500a, 500b)의 개수는 둘 이상이다. 이하에서는 두 개의 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)을 예시로 들어 설명하도록 한다.
제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)은 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 이를 위해, 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)은 복수의 전선들(w1, w2, w3)을 갖는다.
제2 전선(w2)의 일단은 제1 광원 모듈(500a)과 연결되고, 다른 일단은 제2 광원 모듈(500b)과 연결된다. 제1 전선(w1)은 제1 광원 모듈(500a)과 연결되고, 다른 일단은 외부와 연결된다. 제3 전선(w3)은 제2 광원 모듈(500b)과 연결되고, 다른 일단은 외부와 연결된다. 여기서, 제1 전선(w1)과 제3 전선(w3)은 홀더(600)에 의해 홀딩될 수 있다.
제1 광원 모듈(500a)와 연결된 제1 전선(w1)으로 + 신호가, 제2 광원 모듈(500b)와 연결된 제3 전선(w3)으로 ? 신호가 인가되면, 제2 전선(w2)에 의해 제1 광원 모듈(500a)과 제2 광원 모듈(500b)은 직렬 연결될 수 있다.
제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)은 플레이트(100)에 배치된다. 구체적으로, 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)은 플레이트(100)의 상면에 배치될 수 있으며, 특히, 플레이트(100)의 제1 및 제2 안착부(110a, 110b)에 각각 배치될 수 있다.
제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)은 광을 방출하는 하나 이상의 발광 소자를 갖는다. 좀 더 구체적으로, 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 광원 모듈(500a)의 분해 사시도이다. 도 2에 도시된 제2 광원 모듈(500b)는 제1 광원 모듈(500a)과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
도 3을 참조하면, 제1 광원 모듈(500a)은 광원부(510a), 광학부(530a) 및 패킹부(550a)를 포함할 수 있다.
광원부(510a)는 플레이트(100) 상에 배치된다. 구체적으로, 광원부(510a)는 플레이트(100)의 제1 안착부(110a)에 배치될 수 있다.
광원부(510a)는 기판(511a)과 기판(511a) 상에 배치된 복수의 발광 소자(513a)를 포함할 수 있다.
기판(511a)은, 도면에 도시된 바와 같이, 원판 형태일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 기판(511a)은 절연체에 회로가 인쇄된 것으로, 알루미늄 기판, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB, 일반 PCB 및 연성 PCB 중 어느 하나일 수 있다.
기판(511a)의 일 면에는 복수의 발광 소자(513a)들이 배치된다. 기판(511a)의 일 면은 광이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 흰색으로 형성될 수 있다.
발광 소자(513a)는 복수로 기판(511a) 상에 배치된다. 여기서, 복수의 발광 소자(513a)들은 기판(511a) 상에 어레이 형태로 탑재될 수 있으며, 복수의 발광 소자(513a)들의 형태와 개수는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
발광 소자(513a)는 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 발광 소자(513a)는 적색 LED, 청색 LED, 녹색 LED 또는 백색 LED 중 적어도 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있으며, 이외에도 다양하게 변형되어 사용될 수 있다.
기판(511a)에는 교류를 직류로 변환하여 공급하는 직류 변환 장치나, 상기 조명 모듈을 정전기 방전 현상(ESD) 또는 서지(Surge) 현상 등으로부터 보호하는 보호 소자 등이 더 배치될 수 있다.
기판(511a)은 돌출부(511a-1)를 가질 수 있다. 돌출부(511a-1)는 기판(511a)의 일 측에서 바깥으로 돌출된 것일 수 있다. 이러한 돌출부(511a-1)는 광학부(530a)의 결합홈(533a-1)에 삽입되어, 기판(511a)과 광학부(530a)의 결합 위치를 확인시켜 줄 수 있다. 또한, 돌출부(511a-1)는 패킹부(550a)의 결합홈(551a)에 삽입되어, 기판(511a)과 패킹부(550a)의 결합 위치를 확인시켜 줄 수 있다. 또한, 제1 광원 모듈(500a)이 플레이트(100)의 제1 안착부(110a)에 배치될 때, 배치 방향을 확인시켜 줄 수 있다.
광학부(530a)는 광원부(510a) 상에 배치된다. 구체적으로, 광학부(530a)는 광원부(510a)를 덮도록 배치된다.
광학부(530a)는 투광성 재질을 이용하여 사출 성형될 수 있으며, 그 재질은 글래스 또는 PMMA(Poly methyl methacrylate), PC(Polycarbonate) 등과 같은 플라스틱 재질로 구현될 수 있다.
광학부(530a)은 돔(dorm) 형태의 렌즈(531a)를 복수로 갖는 형태로 도시되어 있으나, 이에 한정하지 않고, 광학부(530a)는 하나의 렌즈를 가질 수 있다.
좀 더 구체적으로, 광학부(530a)는 렌즈(531a)와 외곽부(533a)를 포함할 수 있다.
렌즈(531a)는 광학부(530a)의 상면에 복수로 배치될 수 있다. 각각의 렌즈(531a)들은 돔(dorm) 형상일 수 있다. 복수의 렌즈(531a)들은 서로 이격되어 배치되고, 광학부(530a)의 상면에 균일하게 퍼져 배치될 수 있다.
렌즈(531a)는 광원부(510a)로부터 입사되는 광을 조절한다. 여기서, 광을 조절한다는 의미는 광원부(510a)로부터 입사되는 광을 확산 또는 집광함을 의미한다. 여기서, 렌즈(531a)는 광원부(510a)의 발광 소자(513a)가 발광 다이오드인 경우, 상기 발광 소자(513a)로부터의 광을 확산할 수 있다. 하지만, 렌즈(531a)는 광원부(510a)로부터의 광을 확산하지 않고 집광을 할 수 있다.
렌즈(531a)는 광원부(510a)의 발광 소자(513a)와 일대일로 대응할 수 있다. 즉, 렌즈(531a)의 개수는 발광 소자(513a)의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 8개의 발광 소자(513a)들이 기판(510a)에 배치된 경우, 8개의 렌즈(531a)들은 8개의 발광 소자(513a)들과 일대일로 대응되도록 배치된다.
렌즈(531a)는 형광체(미도시)를 포함할 수 있다. 형광체는 황색 계열, 녹색 계열 또는 적색 계열의 형광체를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 특히, 광원부(510a)의 발광 소자(513a)가 청색 발광 다이오드인 경우, 렌즈(531a)에는 황색, 녹색 및 적색의 형광체를 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이처럼, 렌즈(531a)에 형광체가 포함되면, 발광 소자(513a)에서 방출된 광의 연색지수를 향상시킬 수 있다.
외곽부(533a)는 기판(511a)의 외곽을 둘러싼다. 외곽부(533a)는 기판(511a)의 돌출부(511a-1)와 결합하는 결합홈(533a-1)을 가질 수 있다.
외곽부(533a) 위에는 패킹부(550a)이 배치된다. 이를 위해, 외곽부(533a)의 상면은 패킹부(550a)이 온전히 안착되도록 평탄한(flat) 형태를 가질 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 외곽부(533a)는 평탄하지 않고, 내측 또는 외측으로 경사진 형태일 수 있다.
외곽부(533a)는 커버(700)와 함께 패킹부(550a)을 압박하여 외곽부(533a)와 패킹부(550a) 사이로 수분이나 이물질의 유입되는 것을 차단한다.
외곽부(533a)는 렌즈(531a)와 광원부(510a)의 발광 소자(513a)를 일정 간격 이격시키기 위해 소정의 높이를 가질 수 있다. 외곽부(533a)에 의해, 렌즈(531a)와 발광 소자(513a) 사이에 소정의 공간이 형성된다. 광원부(510a)의 발광 소자(513a)가 발광 다이오드인 경우에 발광 다이오드(513a)에서 방출되는 광의 배광 각도는 대략 120°를 갖는다. 발광 다이오드(513a)에서 방출되는 광을 이용하여 원하는 배광 분포를 얻기 위해서는 광원부(510a)와 상기 렌즈(531a) 사이에 상기 일정 간격이 필요한데, 상기 일정 간격은 외곽부(533a)에 의해 제공된다.
패킹부(550a)은 커버(700)와 광학부(530a) 사이에 배치되어, 광원부(510a)로 수분과 이물질이 침투하지 못하도록 한다. 패킹부(550a)은 수분이 투과되지 않으며 탄성을 갖는 재질일 수 있다. 예를 들어, 방수용 고무 또는 실리콘일 수 있다.
패킹부(550a)은 광학부(530a) 상에 배치된다. 구체적으로, 패킹부(550a)는 광학부(530a)를 덮는다. 따라서, 패킹부(550a)은 광원부(510a)를 덮은 광학부(530a)를 덮는다.
패킹부(550a)는 광학부(530a)의 외곽부(533a) 위에 배치되도록 원형의 링(ring) 형상일 수 있다. 여기서, 패킹부(550a)은 광학부(530a)의 형태에 대응하여 다양한 형상일 수 있다.
패킹부(550a)가 광학부(530a) 위에 배치되면, 커버(700)는 패킹부(550a)를 압박한다. 따라서, 패킹부(550a)는 커버(700)와 광학부(530a) 사이의 공간을 채우게 되므로, 커버(700)의 제1 개구(710a)를 통해 수분과 이물질이 침투되지 못하게 막는다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 모듈의 신뢰성이 향상될 수 있다.
패킹부(550a)는 결합홈(551a)을 가질 수 있다. 결합홈(551a)은 광원부(510a)의 기판(511a)의 돌출부(511a-1)와 결합한다. 결합홈(551a)을 통해, 패킹부(550a)과 기판(510a)의 결합 위치를 식별할 수 있다.
한편, 제1 광원 모듈(500a)은 방열 부재(570a)를 더 포함할 수 있다. 방열 부재(570a)는 제1 광원 모듈(500a)로부터 발생된 열을 플레이트(100)로 빠르게 전달할 수 있다. 방열 부재(570a)의 형상은 기판(511a)의 형상 또는 플레이트(100)의 제1 안착부(110a)의 형상과 대응할 수 있다.
방열 부재(570)는 방열 테이프 또는 방열판일 수 있다. 또한, 방열 부재(570)는 클래드 메탈(clad metal)일 수 있다. 클래드 메탈은 이종의 복수의 금속층들이 서로 결합된 금속 합판을 의미한다.
또한, 방열 부재(570)는 전기적으로는 절연특성을 갖고, 열적으로는 방열특성을 갖는 방열층 또는 고분자물질, 비금속물질로 이루어진 지지층일 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 홀더(600)를 더 포함할 수 있다.
홀더(600)는 제1 광원 모듈(500a)에 연결된 제1 전선(w1)과 제2 광원 모듈(500b)에 연결된 제3 전선(w3)을 홀딩한다. 즉, 홀더(600)는 여러 전선들 중 일단이 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)과 연결되지 않은 전선을 홀딩한다. 홀더(600)에 의해, 플레이트(100)와 커버(700) 내부에 배치되는 제1 전선(w1)과 제3 전선(w2)의 선처리가 용이한 이점이 있다.
홀더(600)는 플레이트(100)와 커버(700)의 결합에 의해 플레이트(100)와 커버(700) 사이에 배치된다. 홀더(600)는 플레이트(100)와 커버(700)의 결합에 의해 단단히 고정 설치되므로, 홀더(600)에 의해 홀딩된 제1 전선(w1)과 제3 전선(w2)의 선처리가 용이한 이점이 있다.
커버(700)는 복수의 광원 모듈들(500a, 500b) 상에 배치되고, 플레이트(100)와 결합한다.
커버(700)는 플레이트(100)의 형상과 대응되는 형상을 가지며, 플레이트(100)와의 결합에 의해 내부에 소정의 공간이 형성되는 구조를 갖는다.
커버(700)는 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)로부터 방출되는 광이 통과하는 제1 및 제2 개구(710a, 710b)를 갖는다. 개구들(710a, 710b)의 개수는 광원 모듈(500a, 500b)의 개수와 대응된다.
커버(700)는 플레이트(100)와 함께 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)을 압박하여 제1 및 제2 개구(710a, 710b)를 통해 상기 소정의 공간으로 이물질이나 수분의 침입이 차단될 수 있다.
커버(700)는 제1 및 제2 광원 모듈(500a, 500b)로부터 발생되는 열을 전달받아 외부로 방출할 수 있는 재질일 수 있다. 예를 들면, 금속 재료로서, 알루미늄, 알루미늄 합금 등일 수 있다.
이상에서 실시 예를 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 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 플레이트
300: 패킹
500a: 제1 광원 모듈
500b: 제2 광원 모듈
600: 홀더
700: 커버

Claims (10)

  1. 플레이트;
    상기 플레이트 상에 배치되고, 발광 소자를 갖는 둘 이상의 광원 모듈들; 및
    상기 광원 모듈들 상에 배치되고, 상기 플레이트와 결합하고, 상기 광원 모듈들과 대응하는 개구들을 갖는 커버;
    를 포함하는 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 광원 모듈들 각각이 배치되는 둘 이상의 안착부들을 갖는 조명 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 광원 모듈들 각각은,
    기판 및 상기 기판 상에 배치된 상기 발광 소자를 포함하는 광원부;
    상기 광원부 상에 배치되고, 상기 발광 소자로부터 방출되는 광을 광학적으로 조절하는 광학부; 및
    상기 광학부 상에 배치되고, 상기 커버와 상기 플레이트에 의해 압박되는 패킹부;를 포함하는 조명 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학부는 상기 기판을 덮고, 상기 패킹부는 상기 광학부를 덮는 조명 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판은 일측에서 돌출된 돌출부를 갖고,
    상기 광학부와 상기 패킹부는 상기 기판의 돌출부를 수납하는 결합홈을 갖는 조명 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학부는 상기 발광 소자의 개수와 대응되는 렌즈를 갖는 조명 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 렌즈는 형광체를 갖는 조명 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 광원 모듈들은, 상기 광원 모듈들을 전기적으로 직렬 연결시키는 셋 이상의 전선들을 갖고,
    상기 셋 이상의 전선들 중 일 단이 상기 광원 모듈들과 연결되지 않은 두 개의 전선을 홀딩하는 홀더를 더 포함하는 조명 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 플레이트와 상기 커버 사이에 배치되고, 상기 플레이트와 커버의 결합에 의해 상기 플레이트와 상기 커버 사이에 고정되는 조명 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트와 상기 커버 사이에 배치되고, 상기 플레이트와 상기 커버의 결합에 의해 상기 플레이트와 상기 커버 사이에 압박되는 패킹을 더 포함하는 조명 장치.
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