(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ベース部、前記ベース部の両端からそれぞれ垂直方向に延設された第1延長部及び第2延長部、前記第1延長部及び第2延長部の端にそれぞれ延設された第1フランジ部及び第2フランジ部、及び前記ベース部の外側面に配置された複数の結合ピンを含むコネクタ、
を含むケースと、
前記ベース部、前記第1延長部、及び前記第1フランジ部によって形成された第1安着部に配置された第1光源部と、
前記ベース部、前記第2延長部、及び前記第2フランジ部によって形成された第2安着部に配置された第2光源部と、
を含み、
前記第1光源部と前記第2光源部は、前記コネクタを介して外部電源と電気的に連結される、照明モジュールであって、
前記照明モジュールは、
前記ケースの内部に配置され、前記光源部と光学的に結合された導光板と、
前記導光板の下側に配置された拡散板と、
前記導光板の上側に配置された反射板と、
をさらに含む、照明モジュール。
ベース部、前記ベース部の両端からそれぞれ垂直方向に延設された第1延長部及び第2延長部、前記第1延長部及び第2延長部の端にそれぞれ延設された第1フランジ部及び第2フランジ部、及び前記ベース部の外側面に配置された複数の結合ピンを含むコネクタ、
を含むケースと、
前記ベース部、前記第1延長部、及び前記第1フランジ部によって形成された第1安着部に配置された第1光源部と、
前記ベース部、前記第2延長部、及び前記第2フランジ部によって形成された第2安着部に配置された第2光源部と、
前記ケース内部であって前記第1光源部と前記第2光源部との間に配置され、前記第1光源部と前記第2光源部から放出される光を出射させる光学部材と、
を含み、
前記第1光源部と前記第2光源部は、前記コネクタを介して外部電源と電気的に連結される照明モジュールであって、
前記第1光源部は、基板、前記基板上に配置された発光素子、及び前記基板上に配置された前記発光素子を取り囲むリフレクターを含み、
前記照明モジュールは、前記第1光源部と前記光学部材との間に配置された光励起フィルム、前記光学部材と前記ベース部との間に配置された反射板、及び前記ケースの内部であって前記光学部材と開口部との間に配置された拡散板をさらに含み、
前記拡散板の側面は前記リフレクターの上面と互いに対応するように配置され、前記反射板の側面は前記リフレクターの上面と互いに対応するように配置され、前記光学部材の側面は前記光励起フィルムと互いに対応するように配置された、照明モジュール。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図において、各層の厚さや大きさは説明の便宜及び明確性のために誇張或いは省略され
、または概略的に示された。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全的に反映する
ものではない。
【0014】
また、本発明による実施形態の説明において、各構成要素の 「上または下(on or unde
r)」に形成されることと記載される場合、上または下(on or under)は二つの同じ構成要
素が互いに直接的に(directly)接触され、または一つ以上の他の構成要素が前記同じ構成
要素の間に配置され(indirectly)形成されることを全て含む。また、「上または下(on or
under)」と表現される場合、一つの構成要素を基準として上側方向だけではなく下側方
向の意味も含むことができる。
【0015】
図1は本発明の実施形態による照明モジュールの構造を説明するための斜視図であり、
図2は本発明の実施形態による照明モジュールの構造を説明するための断面図である。
【0016】
図1及び
図2を参照すると、照明モジュール(400)は、ケース(200)、第1光源部
(150A)、第2光源部(150B)、第1光励起フィルム(170a)、第2光励起フィル
ム(170b)、導光板(110)、拡散板(190)、反射板(130)、第1コネクタ(30
0A)及び第2コネクタ(300B)を含む。
【0017】
ケース(200)は、多数のフランジを組立て連結して製作されることができ、一つの板
状に圧出成形して製作されることもできる。ケース(200)は、前記板の両端部がそれぞ
れ2回折り曲げられ、
図6aに示すように、光源部が配置できる第1及び第2安着部(2
02a、202b)が形成される。前記板の両端は互いに対向し、前記板の両端によって
開口部(201)が区画される。このようなケース(200)は、前記ケースの長手方向に両
側面が平行な一貫した断面を有する。
【0018】
また、
図6bに示すように、ケース(200)は、一側から延設された少なくとも一つ以
上の突出部(250a)を含むことができる。このような突出部は、ケース内部に安着され
る導光板を固定及び支持する。これによって、外部の衝撃から導光板が離脱されることを
防止することができ、また、ケース内部の構造物間のアラインメント特性を向上させるこ
とができる。
【0019】
第1光源部(150A)及び第2光源部(150B)はそれぞれ、基板(151a、151
b)と、前記基板上に配置された発光ダイオード(152a、152b)と、前記基板上に
配置され、前記複数の発光ダイオードを取り囲むリフレクタ(153a、153b)と、を
含み、前記発光ダイオードが配置された基板の一面が互いに対向するように前記ケースの
第1及び第2安着部(202a、202b)の溝に挿入される。
【0020】
一方、リフレクタ(153a、153b)の表面端は、前記基板(151a、151b)上
に配置された発光ダイオード(152a、152b)の端よりもさらに光が照射される方向
に突出される。すなわち、前記基板(151a、151b)から前記リフレクタ(153a
、153b)の端に至る距離(d1)は、前記基板(151a、151b)から前記発光ダイ
オード(152a、152b)の端に至る距離(d2)よりも長い。
【0021】
こうした理由は、発光ダイオード(152a、152b)から発生した光が光励起フィル
ム(170a、170b)を通して導光板(110)に照射され、または光励起フィルム(1
70a、170b)がなく直接導光板(110)に光が照射される時、導光板(110)から
反射した光が前記発光ダイオード(152a、152b)に照射されることを防止するため
である。すなわち、導光板(110)から反射した光の発光ダイオード(152a、152
b)への照射可能な光経路を予めリフレクタ(153a、153b)が遮断して導光板(11
0)に再帰反射させるためである。これによって、照明モジュールの光効率が向上できる
。
【0022】
第1光源部(150A)及び第2光源部(150B)に含まれる発光ダイオードは、同色の
光を放出する発光ダイオードであるが、異なる色の光を放出することもできる。従って、
異なる二つの色の組み合わせで多様な色の光が可能であるため、感性照明装置を具現する
ことができる。発光ダイオード(152a、152b)は青色、赤色、緑色の光で少なくと
も一つを放出する発光ダイオードであり得る。
【0023】
図には示されていないが、発光ダイオードは、上部に備えられた透光性樹脂で前記発光
ダイオードを封止することによって、その自体の独自の色の光を放出することができるが
、独自の色の光を放出する時、例えば、発光素子が青色発光ダイオードの場合、透光性樹
脂に含まれた蛍光体はガーネット(Garnet)系(YAG、TAG)、 シリケート(Si
licate)系、ナイトライド(Nitride)系及びオキシナイトライド(Oxyni
tride)系の少なくともいずれか一つ以上を含むことができる。
【0024】
透光性樹脂に黄色系列の蛍光体のみを含ませて自然光(白色光)を具現することができる
が、演色指数の向上と色温度の低減のために、緑色系列の蛍光体や赤色系列の蛍光体をさ
らに含むことができる。
【0025】
また、透光性樹脂に多種の蛍光体が混ざっている場合、蛍光体の色相による添加比率は
、赤色系列の蛍光体よりは緑色系列の蛍光体を、緑色系列の蛍光体よりは黄色系列の蛍光
体をさらに多く使用することができる。
【0026】
黄色系列の蛍光体としてはガーネット系のYAG、シリケート系、オキシナイトライド
系を使用し、緑色系列の蛍光体としては、シリケート系、オキシナイトライド系を使用し
、赤色系列の蛍光体としてはナイトライド系を使用することができる。
【0027】
透光性樹脂に多種の蛍光体が混ざっているものの外に、赤色系列の蛍光体を有する層、
緑色系列の蛍光体を有する層及び黄色系列の蛍光体を有する層をそれぞれ別に分けて構成
することができる。
【0028】
このような発光ダイオードは、水平型(Lateral Type)または垂直型(Vertical Type)で
あることがあり、発光ダイオードは青色(Blue)、赤色(Red)、黄色(Yellow)、または緑色(
Green)を発散することができる。
【0029】
このような蛍光体は、後述する第1光励起フィルム(170a)、第2光励起フィルム(
170b)にも適用可能である。
【0030】
導光板(110)は、第1光源部(150A)及び第2光源部(150B)から放出される光
の経路方向に配置され、前記ケース(200)の長手方向に前記ケースの内部に挿入される
。この時、導光板(110)の両端部は、前記ケースの第1及び第2安着部(202a、2
02b)に挿入され、第1光源部(150A)及び第2光源部(150B)から放出される光
を開口部(201)方向に出射させる。
【0031】
第1光励起フィルム(170a)、第2光励起フィルム(170b)は、導光板(110)と
第1光源部(150A)及び第2光源部(150B)との間にそれぞれ配置され、内部に様々
な蛍光物質を含む。このような第1光励起フィルム(170a)、第2光励起フィルム(1
70b)は、第1光源部(150A)及び第2光源部(150B)から出射された光の波長の
一部を変換させて光の色を変換させることができる。
【0032】
図には示されていないが、第1光励起フィルム(170a)、第2光励起フィルム(17
0b)は、透明樹脂と前記透明樹脂の内部に含有された蛍光物質(172)とを含む。透明
樹脂の内部には硬化剤や添加剤が含まれることができ、硬化剤は透明樹脂を硬化させ、添
加剤は蛍光物質を透明樹脂の内部に均一に分散させる。また、透明樹脂の内部には拡散材
が含まれることができ、拡散材は光源の屈折を向上させ、蛍光物質の励起率を高める。
【0033】
拡散板(190)は、導光板(110)から出射される光を開口部(201)に拡散させて放
出させるために、導光板(110)と開口部(201)との間に配置され、ケース(200)の
内部に挿入される。この時、拡散板(190)の両端部は、前記ケースの第1及び第2安着
部(202a、202b)に挿入される。また、拡散板(190)の端部は前記導光板(11
0)の端部の線と一致する。このような理由は、導光板(110)、光励起フィルム(170
a、170b)、拡散板(190)、リフレクタ(153a、153b) の間の安定的な支持
構造を有するためである。すなわち、拡散板の端が前記リフレクタの端と接すると同時に
前記導光板の端が前記光励起フィルムと接することによって、実質、各要素が安定的に固
定されるためである。
【0034】
また、前記拡散板(190)の端が少なくともリフレクタに実質的に接触し、発光ダイオ
ードから発生した光が光励起フィルムを通して導光板(110)に照射される時、あるいは
光励起フィルムなく直接導光板に照射される時、前記ケースに照射され光損失となること
なく、導光板(110)と拡散板(190)に照射されて前記ケースの開口部(201)に放出
されるようにするためである。これによって、光効率の特性が向上できる。
【0035】
反射板(130)は、前記導光板(110)の上側に配置され、前記導光板(110)から放
出された光を前記拡散板(190)の方向に反射させ、この時、反射板(130)の両端部は
、前記拡散部(190)の両端部と同様に前記ケースの第1及び第2安着部(202a、2
02b)の溝に挿入される。また、反射板の端部も導光板の端部と一致することによって
、導光板(110)、光励起フィルム(170a、170b)、拡散板(190)、リフレクタ
(153a、153b)、反射板(130)の間の安定的な支持構造を有する。このような反
射板は、ケースの内部面の反射特性が良い場合、照明モジュール装置で省略することがで
きる。
【0036】
第1コネクタ(300A)及び第2コネクタ(300B)は、ケース(200)の外側一面に
取り付けられる。ケース(200)の外側一面は、後述する
図4に示されているように、ケ
ースのベース部(250)の外側面であることがあり、第1及び第2延長部(210a、2
10b)の外側面であることもある。ところが、望ましくはケースのベース部(250)の
外側面で前記ケースの長手方向への両端部の中央に第1コネクタ(300A)及び第2コネ
クタ(300B)が取り付けられる。第1コネクタ(300A)及び第2コネクタ(300B)
はそれぞれ、内部に配列された複数の結合ピン(301a、301b)と、複数の結合ピン
を取り囲む外部ケース(303a、303b)を含む。
【0037】
このような第1コネクタ(300A)及び第2コネクタ(300B)の少なくともいずれか
一つは、前記ケース(200)を含む他の照明モジュール(400)と機構的に結合するため
の連結部材としての役目をする。上述したように、本発明の実施形態による照明モジュー
ルは、光を放出するための単一モジュールで構成されており、それ自体で照明装置として
利用されることができる。
【0038】
図3は、本発明による実施形態であって、リフレクタの配置構造による光効率を説明す
るための図である。
【0039】
図3を参照すると、発光ダイオード(152a)から放出された光が指向角を持って導光
板(110)の方向に照射される。この時、放出された光の90%以上の光が導光板に直接
照射されるよう、前記リフレクタ(153a)が基板から所定距離だけ突出して配置される
。即ち、発光ダイオードから放出された光の殆どは、基板(151a)上に配置され前記発
光ダイオードを取り囲むリフレクタ(153a)に照射されない。
【0040】
従って、発光ダイオードから放出された光の殆どはリフレクタに照射されず、導光板に
照射された光が反射して発光ダイオードに照射されることをリフレクタが空間的に予め遮
断し、導光板に再帰反射させることができるため、光効率が向上できる。
【0041】
また、発光ダイオードから放出された光のうち、最外の指向角を有する光がリフレクタ
に照射されず、直接導光板に照射されるようにして、光効率を極大化させることができる
。
【0042】
一方、単一の照明モジュールが照明装置として使用される時、第1コネクタ及び第2コ
ネクタのいずれか一つは照明モジュールに電源を供給する電気的連結通路となり得るが、
複数の照明モジュールが一列に配置され結合される場合には、外側に配置された照明モジ
ュールのケースの端部に取り付けられたコネクタが電源供給の連結通路となり得る。
【0043】
これによって、複数の照明モジュールは一つの照明装置となり、光放出領域を広めるこ
とができる。また、本発明の実施形態による照明モジュールは、光を放出するための単一
モジュールで構成されており、それ自体で照明装置として利用されることができる。
【0044】
図4は、本発明の一実施形態であって、複数の照明モジュールの連結構造を説明するた
めの図であり、
図5は、本発明の一実施形態であって、複数の照明モジュールを連結する
ための中間連結部材を説明するための図である。
【0045】
図4及び
図5によると、照明装置は、第1照明モジュールと第2照明モジュールは一側
が互いに当接して結合される。第1照明モジュールと第2照明モジュールの構造について
は上述したので、ここではその説明を省略する。結合方法は、第1照明モジュールの中に
含まれたケース(200)のベース部の外側面に取り付けられた第1コネクタ(300A)と
第2照明モジュールの中に含まれたケース(200’)のベース部の外側面に取り付けられ
た第2コネクタ(300B)とが中間連結部材(500)により結合される。
【0046】
中間連結部材(500)は、同一面上に第1挿入溝(511)と第2挿入溝(511’)、前
記第1挿入溝(511)と第2挿入溝(511’)それぞれの内部に形成された第1結合溝(
513)と第2結合溝(513’)とを有し、第1挿入溝(511)と第1結合溝(513)に
は第1コネクタ(300A)の外部ケース(303a)と結合ピン(301a)がそれぞれ挿入
され、第2挿入溝(511’)と第2結合溝(513’)には第2コネクタの外部ケース(3
03b’)と結合ピン(301b’)がそれぞれ挿入され、第1照明モジュールと第2照明
モジュールを機構的に結合させて固定する。
【0047】
図6a及び
図6bは、本発明による実施形態であって、ケースの構造を説明するための
断面図である。
【0048】
まず、
図6aに示されているように、ケース(200)は、第1及び第2延長部(210
a、210b)と、第1及び第2延長部(210a、210b)の一側からそれぞれ折曲延
設された第1フランジ部(230a)及び第2フランジ部(230b)と、前記第1延長部(
210a)の他側から折曲延設され、前記第2延長部(210b)の他側と連結されるベー
ス部(250)と、を含む。
【0049】
これによって、ケース(200)の両内側部には第1及び第2安着部(202a、202
b)が形成され、前記第1フランジ部(230a)と第2フランジ部(230b)は間隔を隔
てて互いに対向し、開口部(201)を有することになる。
【0050】
また、
図6bに示されているように、ケース(200)のベース部(250)は、内側面か
ら延設された少なくとも一つ以上の突出部(250a)を有し、突出部(250a)は、ケー
スの内側に配置される反射板、導光板、拡散板の間の密着力を増加させ、なお一層安定的
に前記構造物を固定及び支持する。突出部(250a)はケースの長手方向に配置された直
線形状を有することができる。また、突出部(250a)は前記ケースのベース部の前面に
局部的に配置されたドット形状を有することができる。
【0051】
前記ケース(200)の第1フランジ部(230a)及び第2フランジ部(230b)は、前
記ベース部(250)と平行な方向に第1及び第2延長部(210a、210b)のそれぞれ
に対して折曲延設されるが、望ましくは第1及び第2延長部(210a、210b)のそれ
ぞれに対して鋭角(θ<90)に傾く。従って、第1安着部(202a)と第2安着部(202
b)に挿入される構造物、即ち拡散板、導光板、反射板をさらに固定支持させることがで
きる。
【0052】
また、ケース(200)の材質は、例えばアルミニウムや鉄のような金属であれば可能で
あり、ケースに弾性力を付けるものであればさらに望ましい。
【0053】
上述した本発明の実施形態において、説明の便宜のために、第1光源部(150A)、第
2光源部(150B)、第1光励起フィルム(170a)、第2光励起フィルム(170b)、
導光板(110)、拡散板(190)、反射板(130)を含む装置を光源モジュールと言う。
【0054】
図7は、本発明の実施形態であって、ケース内部に配置される光源モジュールの構造及
び動作原理を説明するための図である。
【0055】
図7に示されているように、光源モジュール(100)は導光板(110)、反射板(13
0)、光源部(150A、150B)、光励起フィルム(170a、170b)及び拡散板(1
90)を含む。
【0056】
導光板(110)は、点光源を面光源に変換させるものであって、内部に入射された光が
外部に出射されることができるように、一面に特定パターン(111)が形成される。特定
パターン(111)は、光を拡散または散乱させ、外部に出射させる役目をする。このよう
な導光板(110)は透明樹脂で製造され、シルクスクリーン印刷方式などにより印刷する
ことができる。
【0057】
導光板(110)の上側には、拡散板(190)が配置されることができる。拡散板(19
0)は、導光板(110)の内部に入射された光が外部に均一に出射されるようにする役目
をする。
【0058】
反射板(130)は導光板(110)の下側に配置され、導光板(110)の内部に入射され
た光が導光板の後方に出射されることを防止する。
【0059】
光源部(150A、150B)は導光板(110)の側部に配置され、光を出射できる装置
であれば何れも可能であり、本発明の実施形態では発光ダイオードである発光素子(15
2a、152b)を使用する。このような光源部(150A、150B)は、基板(151a
、151b)と基板(151a、151b)上に配列された複数の発光ダイオード(152a
、152b)とを含み、導光部(110)と光学的に結合されることによって光源部(150
A、150B)から発生した光が導光部(110)の内部に入射される。
【0060】
光励起フィルム(170a、170b)は導光部(110)と光源部(150A、150B)
との間に配置され、内部に様々な蛍光物質を含むことができる。このような蛍光物質を含
む場合、光励起フィルム(170a、170b)は光源部(1501、150B)から出射さ
れた光の波長の一部を変換させることで光の色を変換する。
【0061】
図には示されていないが、光源部(150A、150B)と光励起フィルム(170a、
170b)のそれぞれは、
図2で説明したケース(200)の内部の安着部(202a、20
2b)に配置される。また、導光板(110)、拡散板(190)、反射板(130)それぞれ
の両端は、前記ケース(200)の内部の安着部(202a、202b)に挿入され配置され
る。
【0062】
図8は、本発明の一実施形態であって、照明モジュールの他の構造を説明するための図
である。
【0063】
図8に示されているように、照明モジュールは、内部に光源モジュールを含むケース(
200)、前記ケース(200)の両側端部に結合され、光が照射される反対方向に折曲延
設されたエンドキャップ(350)を含む。
【0064】
前記ケース(200)はベース部(250)の一面に放熱溝(200a)が形成され、前記エ
ンドキャップ(350)は一側端部に突出部(351)が設けられ、前記ケース(200)は前
記突出部(351)の位置に対応する結合溝(351a)が設けられ、前記エンドキャップ(
350)にはビスホール(350a)が設けられる。
【0065】
前記ケースのベース部(250)は、内部光源の効率的な放熱のために、ベースの一面の
表面積を広めるよう外側に膨らんでいる円形であることがある。
【0066】
前記ケース(200)の両側端部には後面方向に折曲延設されるエンドキャップ(350)
が結合される。前記エンドキャップ(350)は、望ましくは逆L字状であることがあり、
前記ケース(200)の形状と同じ形状であることがある。本実施形態では放熱溝(200a
)が統一性を持って(つまり、一定のパターンで)ケース(200)の一面と連続して形成
されており、エンドキャップ(350)の大きさもケース(200)の一側面と同一である。
【0067】
前記エンドキャップ(350)の前記ケース(200)との結合面には突出部(351)が備
えられ、前記突出部(351)と対応する位置の前記ケース(200)の前後側面上の結合溝
(351a)に挿入する方式で結合することができる。また、前記エンドキャップ(350)
にはビスホール(350a)が設けられ、壁面や天井などへのいろいろな取り付けパターン
に利用することができる。
【0068】
図9は本発明による照明モジュール(400)の設置状態を示すものであって、壁面や天
井面に設置されることができる。この時、前記照明モジュール(400)の後面方向に折り
曲げられているエンドキャップ(21)によって、取付け面と照明装置(400)のケース(
200)は所定距離だけ離隔されている。こうして確保された空間は、特に壁面に本発明
による照明モジュール(400)が取り付けられる場合、安定器などを位置させ得る用途で
活用することができ、照明モジュール(400)の内部光源の放熱を助けるために、さらに
該当空間のサイズを超えない放熱構造を設計して含ませることができる。また、
図10に
示されているように、ペンダント(pendant)型で天井に設置することもできる。
【0069】
場合によっては、前記照明モジュール(400)を所定の連結部材(未図示)及び結合溝(
13)を利用して複数連結し、目指す長さになったところでエンドキャップ(21)を両端
部に結合することによって、延長された形態で使用することもできる。
【0070】
以上、実施形態を中心に説明したが、これはあくまでも例示に過ぎず、本発明を限定す
るものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有した者であれば、本実施形態の本
質的な特性を逸脱しない範囲内で、例示していない様々な変形や応用が可能であることが
分かるであろう。本発明の範囲は上記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって
表わされ、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導出される全ての変
更または変形された形態が本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。