KR101203133B1

KR101203133B1 - 엘이디 조명 장치

Info

Publication number: KR101203133B1
Application number: KR1020107023715A
Authority: KR
Inventors: 케니치로 타나카; 아키라 후쿠오카
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2012-11-20
Also published as: KR20100124839A; EP2261551A1; WO2009119550A1; JP2009231128A; EP2261551B1; CN101978210A; JP5113573B2; EP2261551A4; CN101978210B; US8742435B2; US20110018012A1

Abstract

본 발명인 LED조명장치는 광원, 제1 페이스 시트 및 반사시트를 포함한다. 광원은 발광 파장이 상이한 복수의 LED 칩을 포함한다. 제1 페이스 시트는 이면을 가진다. 이면은 LED 칩으로부터 발산된 광을 확산 및 반사하는 확산 반사면을 포함한다. 제1 페이스 시트는 복수의 투광창을 포함하고 있다. 반사시트는 제2 반사면을 갖고 있다. 제2 반사면은 제1 페이스 시트의 확산면과 반사면으로부터 반사되는 빛이 제1 페이스 시트를 향하도록 설계되어져 있다. 각 투광창은 상기 제2 반사면에서 반사된 광을 통과하도록 형성되어 있다. 각 투광창은 광원으로부터 직접 발산되는 광이 통과하지 않도록 형성되어 있다.

Description

엘이디 조명 장치{LED LIGHTING DEVICE}

본 발명은 발광 파장이 상이한 복수의 LED 칩을 포함하는 광원을 이용한 LED 조명 장치에 관한 것이다.

일본 특허출원 공개 제2008-027886A는 종래의 LED 조명 장치를 개시하고 있다. 종래의 LED 조명 장치는 케이스, 광원, 도광체 그리고 내측반사부로 구성되어 있다. 케이스는 상자 형태로 형성되어 있다. 케이스는 밑바닥벽을 가지고 있고 구멍이 바닥의 중심에 형성되어 있다. 광원은 구멍안에 형성된다. 광원은 서로 다른 파장을 갖는 빛을 발산하는 복수의 LED칩으로 구성된다. 예를 들어 LED칩은 적색 LED칩, 녹색 LED칩, 청색 LED칩의 조합이다. 도광체는 투광성 재료로 만들어졌다. 투광성 재료는 예를 들면, 아크릴수지, 실리콘 수지 등의 폴리머가 있다. 도광체는 케이스내에 수납된다. 도광체는 케이스의 밑바닥벽측과 반대인 제1 반사면이 구비된다. 제1 반사면은 미리 결정된 비율로 광원으로부터 발산되는 빛을 반사시키도록 구성된다. 내부반사면은 도광체와 케이스 내부 사이에 형성된다. 내부반사면은 광원으로부터 발산하는 빛과 제1 반사면에 의해서 반사되는 빛을 반사하도록 구성되어 있다.

종래의 LED 조명 장치에서는 도광체에서의 광손실 때문에, LED 조명 장치로부터 발산되는 광의 양이 적어져 버린다. 게다가 종래의 LED 조명 장치가 한 종류의 LED칩 만을 가지는 광원을 갖는 경우 대면적으로 균일한 조명 광을 얻을 수 있다. 그렇지만, 종래의 LED 조명 장치에서는 도광체의 제1 반사면에 의해 광원으로부터 발산된 광이 소정의 비율로 반사된다. 광원으로부터 발산된 광의 일부가 반사되지 않고 직접 외부로 발산된다. 따라서, 발광 파장이 상이한 복수의 LED 칩이 근접해서 형성되어 있는 광원이 발산하는 광이 색 얼룩을 갖는 경우, LED 조명 장치로부터 발산되는 광도 색 얼룩을 갖게 된다.

본 발명은 상기 사유를 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 색 얼룩을 갖지 않는 광을 발산하도록 구성된 LED 조명 장치를 제공하는 것이다

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명인 LED 조명 장치는 광원과 제 1 페이스 시트와 반사 시트를 포함한다. 광원은 발광 파장이 상이한 복수의 LED 칩을 포함한다. 제 1 페이스 시트는 표면과 이면을 갖는다. 이면은 상기 LED 칩으로부터 발산된 광을 확산 및 반사하는 확산 반사면을 구성한다. 제 1 페이스 시트는 이면이 광원과 대향하도록 형성되어 있다. 제 1 페이스 시트는 중심축을 갖는다. 그리고 제 1 페이스 시트는 폭 및 깊이를 갖는 복수의 투광창을 갖는다. 폭은 중심축에 수직한 방향을 따라 연장한다. 깊이는 중심축에 따라 연장한다. 반사 시트는 제2 반사면을 갖고 있다. 반사 시트는 제2 반사면이 제 1 페이스 시트의 이면과 대향하도록 형성되어 있다. 반사 시트는 제 1 페이스 시트로부터 소정 간격으로 이격되어 형성되어 있다. 반사 시트는 제 1 페이스 시트의 확산, 반사면에서 반사된 광을 제2 반사면에서 제 1 페이스 시트측으로 확산, 반사하도록 구성되어 있다. 광원은 중심축 위에 위치하도록 배치, 정렬되어 있다. 투광창은 제2 반사면에서 반사된 광을 통과하도록 형성되고 또한 광원으로부터의 광이 반사를 수반하지 않게 직접 외측으로 통과하지 않도록 형성되어 있다. 이 경우 색 얼룩을 가지지 않는 광을 발산하도록 구성된 LED 조명 장치를 얻을 수 있다.

투광창은 광원으로부터 발산된 광을 확산, 반사하도록 구성된 내면을 갖고 있는 것이 바람직하다. 그리고 광원으로부터 발산된 광은 투광창의 내면에서 확산 반사되어서 외부로 발산되도록 구성되어 있다. 이 경우도 색 얼룩을 가지지 않는 광을 발산하도록 구성된 LED 조명 장치를 얻을 수 있다.

반사 시트는 제 1 페이스 시트와의 사이에 공간을 형성하도록 제 1 페이스 시트로부터 소정 간격으로 이격되어 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그리고 그 공간은 공기로 충진되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우 제 1 페이스 시트 및 반사 시트에서 반사된 광은 공기가 충진된 공간을 통해서 LED 조명 장치로부터 발산된다. 즉, 광원으로부터 발산된 광은 공간에 충진된 공기에 의해 저감되지 않는다. 따라서 보다 많은 광을 발산하도록 구성된 LED 조명 장치를 얻을 수 있다.

투광창은 개구치수를 갖고 있다. 개구치수는 중심축에 수직이다. 복수의 투광창의 개구치수는 중심축에 가까이 갈수록, 개구치수가 작아지도록 형성된다.

그리고 투광창은 폭에 대한 깊이의 비로 정의되는 종횡비를 갖는다. 이 종횡비는 광원으로부터 발산되는 광이 직접 외부로 발산되지 않도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우 광원으로부터 직접 발산되는 광이 광원에 가까운 투광창의 내측 면에서 반사되지 않고 발산되는 것을 막을 수 있다. 즉, 광원으로부터 직접 발산된 광이 투광창을 통과하여 광원의 외부로 발산되는 것을 막을 수 있다.

복수의 투광창은 중심축에 가까이 갈수록 깊이가 커지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 각각의 투광창은 폭에 대한 깊이의 비로 정의되는 종횡비를 갖는다. 투광창이 광원으로부터 발산되는 광이 직접 외부로 발산되지 않도록 하는 종횡비를 갖도록 설정되어 있다.

이 경우도 광원으로부터 직접 발산되는 광이 광원에 가까운 투광창의 내측 면에서 반사되지 않게 발산되는 것을 막을 수 있다. 즉, 광원으로부터 직접 발산된 광이 투광창을 통하여 외부로 발산되는 것을 막을 수 있다.

투광창은 상기 중심축 가까운 쪽에 위치하는 제 1 내면과 상기 제 1 내면에 대향하는 제 2 내면을 갖는다. 폭은 페이스 시트의 표면에서 이면을 향함에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그리고 제 2 내면은 상기 중심축에 평행으로 형성되어 있다. 이 경우 복수의 투광창 각각으로부터 발산되는 광의 휘도의 차이를 적게 할 수 있다.

투광창은 상기 중심축에 수직한 면에 따른 개구치수를 갖고 있다. 복수의 투광창은 중심축에 가까이 갈수록 개구치수가 작아지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그리고 투광창은 상기 중심축 측에 위치하는 제 1 내면과 상기 제 1 내면에 대향하는 제 2 내면을 갖는다. 개구치수는 페이스 시트의 표면에서 이면을 향함에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 제 2 내면은 상기 중심축에 평행하게 형성되어 있다. 이 경우도 복수의 투광창 각각으로부터 발산되는 광의 휘도의 차이를 적게 할 수 있다.

각 투광창은 나머지 투광창보다 중심축으로부터 더 멀리 떨어진 곳에 위치한 먼 쪽 부분이 있는 가장자리를 갖고 있다. 페이스 시트는 반사벽을 더 포함하고 있다. 반사벽은 먼 쪽 부분에서부터 전방으로 돌출되어 있다.

페이스 시트는 그 표면 측에 형성된 도광판을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 복수의 투광창 각각을 통해서 발산되는 광의 휘도의 차이를 보다 적게 할 수 있다.

도광판은 설치면과 노출면을 갖는다. 설치면은 페이스 시트의 표면에 부착되어있다. 노출면은 설치면의 반대쪽에 있다. 노출면은 요철형성으로 되어 있다.

이 경우, 많은 광을 외부로 발산하도록 구성된 LED 조명 장치를 얻을 수 있다.

LED 조명 장치는 제 2 페이스 시트를 포함하는 것이 바람직하다. 이 제 2 페이스 시트는 표면과 이면을 갖는다. 이면은 LED 칩으로부터 발산된 광을 확산 및 반사하는 확산, 반사면을 구성하고 있다. 제 2 페이스 시트는 폭 및 깊이를 갖는 복수의 제 2투광창을 갖는다. 제 2 페이스 시트는 제 1 페이스 시트를 사이에 두고 상기 LED 칩과 반대측에 형성되어 있다. 제 2 투광창은 제 2 반사면에서 반사된 광을 통과하도록 형성되고 광원으로부터 직접 발산되는 광이 통과하지 않도록 형성되어 있다. 이 경우 광원으로부터 직접 발산된 광이 LED 조명 장치의 외부로 발산되는 것을 보다 확실에 방지할 수 있다. 또한 휘도의 차이를 작게 할 수 있다.

LED 조명 장치는 스페이서를 포함하고 상기 스페이서는 제 1 페이스 시트와 반사 시트 사이에 공간을 형성하도록 제 1 페이스 시트와 반사 시트 사이에 형성하는 것이 바람직하다. 제 1 페이스 시트와 반사 시트와 스페이서는 하우징을 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 새로운 특징 및 그 효과는 이하의 발명을 실시하기 위한 최선의 형태로부터 명확히 이해될 것이다.

도 1은 제1실시예에서의 LED 조명 장치의 개략단면도이다.
도 2는 제1실시예에서의 페이스 시트의 평면도이다.
도 3은 제1실시예에서의 페이스 시트의 다른 구성 예의 평면도이다.
도 4는 제2실시예에서의 LED 조명 장치의 개략단면도이다.
도 5는 제3실시예에서의 LED 조명 장치의 개략단면도이다.
도 6은 제4실시예에서의 LED 조명 장치의 개략단면도이다.
도 7은 제5실시예에서의 LED 조명 장치의 개략단면도이다.
도 8은 제6실시예에서의 LED 조명 장치의 개략단면도이다

이하 본 발명에 대해서 첨부 도면들을 참조해서 설명하기로 한다.

(제1실시예)

본 실시 형태의 LED 조명 장치는 도1에 나타내는 바와 같이 발광 파장이 상이한 복수의 LED 칩(10)을 포함하는 광원(1)과 다수의 투광창(21)이 형성된 직사각형 판형상의 확산 반사 시트로 이루어지는 페이스 시트(2)와 페이스 시트(2)에 대향 형성되어 페이스 시트(2)로 확산 반사된 광을 페이스 시트(2)측으로 확산 반사하는 직사각형 판형상의 확산 반사 시트로 이루어지는 반사 시트(3)와 페이스 시트(2)와 반사 시트(3) 사이에 개재하는 테두리 형상(여기서는, 직사각형 테두리 형상)의 스페이서(4)를 포함한다. 투광창(21)은 광을 통과시키기 위해서 마련된다. 도1에 나타내는 바와 같이, 페이스 시트(2)는 발광 장치와 대향하는 이면(211)과 이면(211)의 반대측에 위치하는 표면(210)를 갖는다. 페이스 시트(2)는 이면(211)로부터 표면(210)으로의 방향에 따른 두께를 갖고, 당해 두께 방향에 따른 중심축(Ml)을 갖는다. 광원(1)은 중심축(Ml) 위에 위치 정합되어 있다. 페이스 시트(2)와 반사 시트(3) 사이의 매질(5)이 공기이고 페이스 시트(2)는 광원(1)로부터의 광이 직접 외부로 발산되지 않고 또한 광발산면 측의 휘도가 균일해지도록 각각에 투광창(21)이 형성되어 있다. 상세하게 투광창(21)은 반사 시트(3)에서 반사된 광을 통과시키도록 형성되어 있다. 또한 투광창(21)은 광원(1)로부터 발산된 광을 그 내면에서 반사시켜서 광을 통과시키도록 형성되어 있다. 즉, 투광창은 광원으로부터의 광이 반사를 수반하지 않고 직접 외부로 발산되지 않도록 형성되어 있다. 또한, 페이스 시트(2)는 스페이서(4)에 의해 반사 시트(3)로부터 소정의 간격으로 이격되어 형성된다. 이것에 의해, 공기로 충진된 층이 페이스 시트(2)와 반사 시트(3) 사이에 형성된다. 그리고, 페이스 시트(2)와 반사 시트(3)와 스페이서(4)는 하우징을 구성한다. 한편, 스페이서(4)의 형상은 테두리 형태에 한정되지 않고 예를 들면, 기둥 형상으로서 페이스 시트(2)와 반사 시트(3)와의 네 구석 사이에 개재시켜도 좋다.

광원(1)의 각 LED 칩(10)은 1개의 실장 기판(11)의 제1 표면에 설치되고, 투광성 재료(예를 들면, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴수지, 폴리카보네이트 수지, 유리 등) 로 이루어지는 렌즈 형상의 봉지부(16)에 의해 봉지된다. 실장 기판(11)은 제 1 열전도성 재료(예를 들면, Cu, Al 등) 로 이루어지는 직사각형 판형상의 전열판(12)과 전열판(12)의 제1표면 중앙부에 접합된 제 2 열전도성 재료(예를 들면, AIN 등)로 이루어지는 직사각형 판형상의 부-실장 기판(13)과 전열판(12)의 제1표면에 접합되고 부-실장 기판(13)이 내측으로 이격되어 형성되는 개구창(14a)를 갖는 배선 기판(14)를 포함하고, 배선 기판(14)이 반사 시트(3)에 접합되어 있다. 여기에서, 부-실장 기판(13)은 LED 칩(10)의 칩 사이즈보다도 큰 사이즈의 직사각형 형태로 형성되고, LED 칩(10)과 전열판(12)과의 선팽창율 차이에 기인해서 LED 칩(10)에 작용하는 응력을 완화하는 응력완화 기능을 갖는다. 또한 부-실장 기판(13)은 LED 칩(10)에서 발생한 열을 LED 칩(10)의 칩 사이즈보다도 큰 전열판(12)으로 전열시키는 열전도 기능을 갖고 있다.

또한, 각 LED 칩(10)은 부-실장기판(13)에 대향하며 도체 패턴이 구비된 제2 표면을 갖는다. LED칩(10)의 도체패턴은 배선기판(14)의 패턴회로와 전기적으로 접속하는 복수의 본딩와이어(15)를 통해서 연결되어 있다. 여기에서, 배선 기판(14)은 평면에서 볼 때 일부가 전열판(12)의 외주 모서리보다도 외측으로 연장되어 나오는 돌출부(미도시)가 마련되고 당해 돌출부에 있어서 전원 유닛 등으로부터의 급전용 전선이 접속되어 있다. 한편, 배선기판(14)으로서는 예를 들면, 절연성 기재의 제1 표면에 각 LED 칩(10)으로의 급전용 배선패턴이 마련된 것을 사용하면 좋지만, 절연성 기재 재료로서는 예를 들면, 유리 에폭시 수지(FR4, FR5 등), 종이 페놀 등을 사용해도 좋다.

상술한 광원(1)은 발광 파장이 상이한 복수의 LED 칩(10)로서 적색광을 방사하는 적색 LED 칩, 녹색광을 방사하는 녹색 LED 칩, 청색광을 방사하는 청색 LED 칩, 황색광을 방사하는 황색 LED 칩을 사용하고, 적색광과 녹색광과 청색광과 황색광의 혼색 광으로서 백색광을 얻을 수 있다. 단, LED 칩(10)의 수나 발광 색은 특별히 한정하는 것이 아니고, 원하는 혼색 광에 응해서 적당히 선택하면 좋다.

또한, 상술의 스페이서(4)은 페이스 시트(2) 및 반사 시트(3)과 같이, 광원(1)로부터의 광을 반사하는 확산 반사 시트에 의해 구성되어 있지만, 스페이서(4)는 반드시 확산 반사 시트에 의해 구성할 필요는 없다.

페이스 시트(2), 반사 시트(3) 및 스페이서(4)로 사용하는 확산 반사 시트로서는 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET)를 발포시켜서 10㎛ 이하의 초미세 거품을 다수 형성한 광반사판(초미세발포 광반사판)을 사용하면 좋고, 이러한 종류의 광반사판으로서는 예를 들면, MCPET(등록상표)을 사용하면 좋지만, MCPET와 같이 확산 반사율 및 전반사율의 높은 것이면 MCPET 이외의 물건을 사용해도 좋고, 시트 형상의 부재의 표면에 확산 반사막을 형성한 것이라도 좋다. 본 실시 형태에 있어서, 페이스 시트(2)와 반사 시트(3)와 스페이서(4)의 각각은 상술한 확산 반사 시트로 이루어진다. 따라서, 페이스 시트(2)의 이면은 광원(1)로부터 발산된 광을 확산, 반사하도록 구성된다. 또한, 페이스 시트(2)의 투광창(21)의 내면도 광원(1)로부터 발산된 광을 확산, 반사하도록 구성된다. 동일하게, 반사 시트(3)의 표면은 페이스 시트(2)에 의해 반사된 광을 페이스 시트(2) 측으로 확산, 반사하도록 구성된다. 즉, 반사 시트(3)의 표면은 제2 반사면(223)으로서 기능한다. 이들은 금속 경면에 의해 반사면이 형성된 페이스 시트(2), 반사 시트(3), 스페이서(4)보다도 높은 확산 반사율 및 전반사율을 갖는다. 따라서, 외부로 많은 광을 발산하도록 구성된 LED 조명 장치를 얻을 수 있는다. 즉, LED 조명 장치의 광출력을 높일 수 있다.

반사 시트(3)는 부-실장 기판(13)과 이격되어 형성되고 또한 배선 기판(14)에 있어서의 개구창(14a)의 둘레부를 노출시키는 창문 구멍(31)이 중앙부에 형성되어 있다.

또한, 페이스 시트(2)는 상술한 바와 같이, 광원(1)로부터의 직접 광이 외부로 발산되지 않고, 또한 광출사면 측의 휘도가 균일해지도록 각각 투광창(21)이 형성되어 있다. 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 투광창(21)은 중심축(Ml)에 수직한 면에 평행한 개구치수를 갖는다. 투광창(21)은 광원(1)에 가까울수록 개구치수가 작다. 그리고 투광창(21)은 중심축(Ml)에 직교하는 방향에 따른 폭과 중심축(Ml)에 따른 깊이를 갖는다. 그리고 투광창(21)은 투광창(21)의 폭(b)에 대한 투광창의 깊이(a)의 비로 정의되는 종횡비를 갖는다. 이 종횡비의 값은 다음 식으로 구해진다. 〔종횡비〕=〔페이스 시트(2)에 있어서의 투광창(21) 둘레부의 두께(a)〕/〔투광창(21)의 개구 폭(b)〕즉, 〔종횡비〕=〔투광창(21)의 깊이(a)〕/〔투광창(21)의 개구 폭(b)〕 한편, 본 실시 형태에서는, 각각 투광창(21)의 형상은 원형형상으로 되어 있다. 페이스 시트(2)의 상기 중심축(Ml)로부터의 거리가 큰 투광창(21) 정도로 개구 폭(b)이 커지지만 투광창(21)의 개구 형상은 원형 형상으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도3에 나타내는 바와 같이, 원호 모양의 개구 형상으로서, 페이스 시트(2)의 상기 중심축(Ml)로부터의 거리가 큰 투광창(21) 정도로 개구 폭(b)이 커지도록 해도 좋다.

상기 LED 조명 장치에 있어서, 광원(1)로부터 발산된 광은 페이스 시트(2)의 이면(211)에서 반사 시트(3)로 확산 반사된다. 페이스 시트(2)의 이면(211)에서 반사된 광은 반사 시트(3)의 표면에서 페이스 시트(2)측으로 반사된다. 반사 시트(3)로 반사된 광은 투광창(21)을 통해서 LED 조명 장치의 외부로 발산된다. 또한, 투광창(21)은 광원(1)로부터 발산되는 광이 반사를 수반하지 않고, LED 조명 장치의 외부로 발산되는 것을 방지하는 종횡비를 갖는다. 따라서, 광원(1)로부터 발산된 광은 투광창(21)의 내면에서 반사된다. 투광창(21)의 내면에서 반사된 광은 LED 조명 장치의 외부로 발산된다. 따라서, 광원(1)로부터 발산된 광은 반사를 수반하지 않고 투광창을 통해서 LED 조명 장치의 외부로 발산되지 않는다.

이상 설명한 본 실시 형태의 LED 조명 장치는 LED 조명 장치의 외부로 광을 발산하기 위한 다수의 투광창(21)이 형성된 확산 반사 시트로 이루어지고 두께 방향에 따른 중심축(Ml)을 갖는 페이스 시트(2)와 페이스 시트(2)의 이면과 대향하도록 형성되며 페이스 시트(2)로 확산 반사된 광을 페이스 시트(2)측으로 확산, 반사하는 확산, 반사 시트로 이루어지는 반사 시트(3)를 포함한다. 페이스 시트(2)와 반사 시트(3) 사이의 매질이 공기이므로 투광창(21)을 통해서 많은 광을 LED 조명 장치의 외부로 발산할 수 있다. 그러나, 페이스 시트(2)는 광원(1)으로부터의 직접 광이 외부로 발산되지 않고 또한 광출사면 측의 휘도가 균일해지도록 형성된 각각 투광창(21)을 포함한다. 따라서, 발광 파장이 상이한 복수의 LED 칩(10)을 갖는 광원(1)에 있어서 색 얼룩이 있을 경우라도 LED 조명 장치 전체로서 색 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 LED 조명 장치로는 페이스 시트(2)와 반사 시트(3) 사이에 테두리 형상의 스페이서(4)를 포함한다. 스페이서(4)도 확산 반사 시트에 의해 형성되어 있으므로, 외부로 보다 많은 광을 발산하도록 구성된 LED 조명 장치를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 LED 조명 장치에 있어서, 페이스 시트(2)는 중심축(Ml)에 가까울수록 투광창(21)의 개구치수가 작다. 바꿔 말하면, 페이스 시트(2)는 광원(1)에 가까울수록 투광창(21)의 개구치수가 작다. 그리고 광원(1)로부터의 직접 광이 외부로 발산되지 않도록 각 투광창(21)의 종횡비가 설정되어 있다. 따라서, 광원(1)로부터의 직접 광이 광원(1)에 가까운 투광창(21)의 내측 면에서 반사되지 않고 발산되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 광원(1)로부터의 직접 발산된 광이 투광창(21)을 통해서 외부로 발산하는 것을 방지하는 것이 가능해 진다.

또한, 본 실시 형태의 LED 조명 장치로는 광원(1)의 점등시에 각 LED 칩(10)에서 발생한 열을 배선 기판(14)을 통과시키지 않고 부-실장기판(13)을 통해서 전열판(12)으로 전열하여 방열할 수 있으므로 방열성이 향상되고 각 LED 칩(10)의 정션 온도의 온도 상승을 억제할 수 있기 때문에, 입력 전력을 크게 할 수 있고, 광출력의 고출력화를 꾀할 수 있다.

(제2실시예)

본 실시 형태의 LED 조명 장치의 구성은 제1실시예와 거의 같으며, 도4에 나타내는 바와 같이, 페이스 시트(2)의 구조가 상이하다. 한편, 제1실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 첨부하고 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 있어서의 페이스 시트(2)는 중심축(Ml)에 가까울수록 두께가 두껍다. 이것에 의해 투광창(21)은 중심축(Ml)에 가까울수록 큰 깊이를 갖는다. 그리고 광원(1)로부터의 직접 발산된 광이 외부로 발산되지 않도록 각각 투광창(21)의 종횡비가 설정되어 있다. 한편, 투광창(21)의 종횡비의 정의는 기본적으로 제1실시예와 같지만, 투광창(21)의 페이스 시트(2)에 있어서의 투광창(21) 둘레부의 두께(a)로서는 광원(1)의 중심축(Ml)을 포함하는 단면에 있어서 중심축(Ml)으로부터 먼 쪽의 둘레부의 두께를 채용한다.

이상 설명한 본 실시 형태의 LED 조명 장치는 투광창(21)의 개구형상 및 개구치수를 제1실시예와 같이 설정했을 경우에 광원(1)로부터의 직접 광이 광원(1)에 가까운 투광창(21)의 내측 면에서 반사되지 않게 발산하는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다. 따라서 광원(1)로부터의 광이 직접 투광창(21)을 통해서 외부로 발산되는 것을 방지하는 것이 가능해 진다.

(제3실시예)

본 실시 형태의 LED 조명 장치의 구성은 제1실시예와 거의 같으며 도 5에 나타내는 바와 같이, 페이스 시트(2)의 구조가 상이하다. 한편, 제1실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 첨부하고 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 페이스 시트(2)에 있어서 각각 투광창(21)은 중심축 측에 위치하는 제 1 내면(21a)과 제 1 내면(21a)에 대향하는 제 2 내면 (2lb)을 갖는다. 그리고 투광창(21)의 폭(b)은 페이스 시트(2)의 표면(210)으로부터 이면(211)을 향함에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있다. 동일하게 투광창(21)의 개구치수는 페이스 시트(2)의 표면(210)로부터 이면(211)을 향함에 따라 서서히 작아지도록 형성되어 있다. 그리고, 제 2 내면(2lb)은 중심축에 평행하게 형성되어 있다. 즉 제 1 내면은 중심축으로부터 소정의 각도로 경사져 있다.

상기 구성에 의해 휘도의 차이가 적은 LED 조명 장치를 얻을 수 있다. 한편, 제2실시예에 있어서 페이스 시트(2), 투광창(21)의 형상을 본 실시예와 같은 형상으로 하여도 좋다.

(제4실시예)

본 실시 형태의 LED 조명 장치의 구성은 제1실시예와 거의 같으며, 도 6에 나타내는 바와 같이, 페이스 시트(2)의 구조가 상이하다. 한편, 제1실시예와 같은 구성 요소에는 동일한 부호를 첨부하고 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 있어서의 페이스 시트(2)는 광출사면 측에 있어서의 투광창(21)의 주변 모서리 중 광원(1)의 중심축(Ml)으로부터 먼 쪽에 두께 방향으로 돌출되고 광원(1)로부터의 직접 광을 반사하는 반사벽(22)이 형성되어 있다.

그러나 본 실시 형태의 LED 조명 장치에서는 광원(1)로부터의 직접 광의 일부가 1˚ 도 반사되지 않고 투광창(21)을 통과하여도 반사부(22)에 의해 반사되므로 광원(1)로부터의 직접 광이 외부로 발산되는 것을 보다 확실에 방지하는 것이 가능해 진다.

(제5실시예)

본 실시 형태의 LED 조명 장치의 구성은 제1실시예와 거의 같고, 도 7에 나타내는 바와 같이 페이스 시트(2)의 광출사면 측에 형성되는 직사각형 판형상의 도광판(6)으로서 페이스 시트(2)사이에 있는 투광창(21) 각각에 매설되는 복수의 도광부(6b)가 연속 일체로 형성된 도광판(6)을 포함하고 있는 점이 상이하다. 한편, 제1실시예와 같은 구성 요소에는 동일한 부호를 첨부하고 설명을 생략한다.

도광판(6)은 설치면을 갖고 이 설치면을 통해서 페이스 시트의 표면에 부착되어 있다. 또한, 도광판은 설치면의 반대면에 노출면(212)을 갖는다. 투광창(21)을 통과한 광은 노출면(212)을 통해서 LED 조명 장치의 외부로 발산된다. 여기에서, 도광판(6)의 두께는 당해 도광판(6)에서의 광손실을 보다 적게 하기 위해서 엷게 설정하는 것이 바람직하고, 페이스 시트(2)와 반사 시트(3) 사이의 거리보다도 작게 설정한다. 또한, 도광판(6)은 유리에 의해 형성되어 있지만, 유리에 한정되지 않고, 예를 들면, 아크릴수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리카보네이트 수지 등에 의해 형성해도 좋다.

그러나, 본 실시 형태의 LED 조명 장치로는 페이스 시트(2)의 광출사면 측에 형성되는 도광판(6)을 포함하고 있음으로써, 페이스 시트(2)의 광출사면 측으로 발산된 광이 도광판(6)에서 도광되므로, 휘도는 더 한층 균일하게 된다.

또한, 본 실시 형태의 LED 조명 장치로는 도광판(6)의 노출면(212)에 요철을 형성하는 것도 바람직하다. 이 경우보다 많은 광을 발산하도록 구성된 LED 조명 장치를 얻을 수 있다. 한편, 다른 제2실시예 내지 제4실시예에 있어서도 도광판(6)을 마련해도 좋다.

(제6실시예)

본 실시 형태의 LED 조명 장치의 구성은 제1실시예와 거의 같고, 도 8에 나타내는 바와 같이, 페이스 시트(2)가 광출사면 측으로 이격되어 형성된 확산 반사 시트로 이루어지는 제 2 페이스 시트(7)를 포함한다. 제 2 페이스 시트(7)는 광원(1)로부터의 직접 광이 외부로 출사되지 않고 또한 제 2 페이스 시트(7)의 광출사면 측의 휘도가 균일해지도록 다수의 제 2 투광창 (71)이 형성되어 있는 점이 상이하다. 한편, 제1실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 첨부하고 설명을 생략한다.

제 2 페이스 시트(7)는 페이스 시트(2)와 동일한 확산 반사 시트에 의해 형성되고, 스페이서(8)을 사이에 두고 페이스 시트(2)에 대향 배치되어 있다. 따라서, 제 2 페이스 시트(7)와 페이스 시트(2) 사이에는 공극(9)이 형성되어 있다. 제 2 투광창은 폭 및 깊이를 갖는다. 또한, 제 2 투광창(71)은 대응하는 투광창(21)에 위치되어 있다. 그렇지만, 반드시 페이스 시트(2)의 투광창(21)과 동일한 개구 형상이 아니어도 좋고 형성위치도 페이스 시트(2)의 투광창(21)의 투영영역이 아니어도 좋다

이상 설명한 본 실시 형태의 LED 조명 장치에 따르면, 광원(1)로부터의 직접 광이 외부로 발산되는 것을 보다 확실에 방지하는 것이 가능해 지는 동시에 휘도의 균일화를 꾀할 수 있다. 한편, 본 실시 형태에서는 제 2 페이스 시트(7)의 치수를 페이스 시트(2)의 치수보다도 작게 설정하지만 페이스 시트(2)와 같은 치수로 설정해도 좋다.

한편, 상기의 실시 형태에서 나타낸 개별의 특징은 임의로 조합시키는 것이 가능하다.

Claims

LED 조명장치에 있어서,
서로 다른 파장을 가진 빛을 발산하도록 설정된 복수의 LED칩을 포함하는 광원;
표면과 이면을 갖는 제 1 페이스시트;
제2 반사면을 포함하는 반사시트를 포함하며,
상기 제 1 페이스시트의 이면은 상기 LED칩으로부터 발산되는 빛을 확산하고 반사하도록 설정된 확산면과 반사면으로 정의되고,
상기 제 1 페이스시트의 상기 이면이 광원과 대향하도록 상기 제 1 페이스시트가 배치되며, 상기 제 1 페이스시트는 중심축과 복수의 투광창을 구비하고, 상기 투광창은 상기 중심축에 수직한 방향으로 연장되는 폭과 중심축과 나란한 방향의 깊이를 구비하며,
상기 반사시트는 상기 제2반사면이 상기 제 1 페이스시트 이면에 대향하도록 배치되고, 상기 반사시트와 상기 제 1 페이스시트는 소정의 거리를 두고 배치되며, 상기 제2반사면은 상기 제 1 페이스시트를 향해서 상기 확산면과 반사면에 의해서 반사된 빛을 반사하도록 형성되어 있고,
상기 광원은 상기 중심축과 나란히 위치해 있으며,
상기 투광창은 상기 제2 반사면에서 반사된 광을 통과하도록 형성되고 있으며, 상기 투광창은 상기 광원에서 투광창으로 직접 발산하고 진행하는 빛을 통과시키지 않기 위한 모양으로 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터의 광이 반사를 동반하지 않고 직접 외측으로 통과하지 않도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 투광창은 상기 광원으로부터 발산된 광을 확산, 반사하도록 구성된 내면을 갖고,
상기 광원으로부터 발산된 광은 상기 투광창의 내면에서 확산, 반사되어서 외부로 발산되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 반사 시트는 상기 제 1 페이스 시트와의 사이에 공간을 형성하도록 상기 제 1 페이스 시트로부터 소정의 간격으로 이격되어 형성되고,
상기 공간은 공기로 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 투광창은 상기 중심축에 수직한 면에 따른 개구치수를 갖고,
상기 복수의 투광창은 상기 중심축에 근접할수록 상기 개구치수가 작아지도록 형성되고,
상기 투광창은 상기 폭에 대한 상기 깊이의 비로 정의되는 종횡비를 갖고,
상기 종횡비는 상기 광원으로부터 발산되는 광이 직접 외부로 발산되지 않도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 투광창은 상기 중심축에 근접할수록 상기 깊이가 커지도록 형성되고,
상기의 투광창은 상기 폭에 대한 상기 깊이의 비로 정의되는 종횡비를 갖고, 상기 종횡비는 상기 광원으로부터 발산되는 광이 직접 외부로 발산되지 않도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 투광창은 상기 중심축 측에 위치하는 제 1 내면과 상기 제 1 내면에 대향하는 제 2 내면을 갖고,
상기 폭은 상기 제 1 페이스 시트의 상기 표면에서 상기 이면을 향함에 따라 서서히 작아지도록 형성되고,
상기 제 2 내면은 상기 중심축에 평행하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 투광창은 다른 투광창 보다 상기 중심축에서 더 멀리 떨어진 먼쪽 부분을 갖는 가장자리를 포함하고,
상기 제 1 페이스 시트는 상기 먼쪽 부분으로부터 전방으로 돌출한 복수의 반사벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 페이스 시트는 상기 표면상에 배치된 도광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 도광판은 상기 제 1 페이스 시트의 표면에 부착될 수 있는 설치면과 상기 설치면의 반대측에 위치하는 노출면을 포함하고,
상기 노출면은 광취득 효율 향상용 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 LED 조명 장치는 제 2 페이스 시트를 더 포함하고,
상기 제 2 페이스 시트는 표면과 상기 LED 칩으로부터 발산된 광을 확산, 반사하는 확산, 반사면으로 정의되는 이면을 갖고, 상기 제2페이스 시트는 폭 및 깊이를 갖는 복수의 제 2 투광창을 갖고 상기 제 2 페이스 시트는 상기 제 1 페이스 시트를 사이에 두고 상기 LED 칩과 반대측에 형성되고,
상기 제 2 투광창은 상기 제2 반사면에서 반사된 광을 통과하도록 형성되고, 상기 광원으로부터 직접 발산되는 광이 통과하지 않도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 LED 조명 장치는 스페이서를 더 포함하고, 상기 스페이서는 상기 제 1 페이스 시트와 상기 반사 시트 사이에 공간을 형성하도록 상기 제 1 페이스 시트와 상기 반사 시트 사이에 형성되고,
상기 제 1 페이스 시트는 상기 반사 시트와 상기 스페이서와 협동하여 하우징을 정의하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.