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KR101402555B1 - 직관형 엘이디 모듈 - Google Patents

직관형 엘이디 모듈 Download PDF

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KR101402555B1
KR101402555B1 KR1020110110328A KR20110110328A KR101402555B1 KR 101402555 B1 KR101402555 B1 KR 101402555B1 KR 1020110110328 A KR1020110110328 A KR 1020110110328A KR 20110110328 A KR20110110328 A KR 20110110328A KR 101402555 B1 KR101402555 B1 KR 101402555B1
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led
center
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straight tube
type substrate
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김재범
전성란
한재광
임은태
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한국광기술원
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Abstract

조사하는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있는 직관형 엘이디 모듈이 개시된다. 직관형 엘이디 모듈은 직관형 기판의 중심으로부터 양 끝단으로 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 안에 위치한 영역인 직관형 기판 중심부와 직관형 기판의 중심으로부터 양 끝단으로 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 밖에 위치한 영역인 직관형 기판 주변부로 구성되는 직관형 기판과, 직관형 기판의 일면에 장착되고 직관형 기판 중심부에 제 1간격으로 배치되고 직관형 기판 주변부에 제 1간격보다 작은 제 2간격으로 배치되는 적어도 하나의 LED 및 직관형 기판에 장착되어 적어도 하나의 LED를 각각 감싸고 적어도 하나의 LED로부터 조사되는 광을 가이드하는 적어도 하나의 렌즈를 포함한다. 따라서, 직관형 엘이디 모듈은 직관형 엘이디 모듈의 양 끝단에서의 빛의 균일도를 향상시킬 수 있고, 이를 통하여 광원 전체의 영역에서 빛을 균일하게 조사할 수 있다.

Description

직관형 엘이디 모듈{STRAIGHT TYPE LED MODULE}
본 발명은 엘이디 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조사하는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있는 직관형 엘이디 모듈에 관한 것이다.
직관형 형광램프는 램버시안(Lambertian) 형태의 배광 특성을 가지고 있어 실내외의 조명으로 널리 사용되고 있다. 직관형 형광램프의 특징으로 램프의 중심부분과 양 끝단에서는 조도(intensity of illumination) 차이가 크게 발생한다. 즉, 직관형 형광램프에 있어서, 일반적으로 양 끝단 부분에서의 조도가 중심부분에서의 조도의 약 50% 정도가 된다. 또한, 직관형 형광램프는 램프의 발광영역의 80% 정도까지만 약 80% 의 빛의 균일도를 만족시킨다. 직관형 형광램프의 이러한 특징으로 인하여, 직관형 형광램프는 직접 조명이나 블랙 라이트(black light)등과 같이 특정한 용도로 활용되는데 어려움이 있다.
최근에는 형광램프보다 친환경적이고, 에너지 효율이 높은 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 사용하는 조명기구가 널리 사용되고 있다. LED는 수은을 사용하지 않는 친환경 광원으로써 램프의 효율이 형광램프보다 우수하여 약 100lm/W의 효율을 나타낸다.
광원이 산업상에서 적합하게 활용되기 위해서는 산업 현장에서의 작업내용에 알맞은 빛을 작업공간 또는 작업 면에 균일하게 조사하는 것이 필요하다. 예컨대, 산업용 경화 라인이나 위조지폐 검사기에 사용되는 블랙라이트(black light)는 균일한 빛의 강도가 요구된다. 그러나, 직관형 SMD(surface mount device)형태로 LED를 광원으로 사용하는 조명기구도 일반적으로 램버시안 형태의 배광 특성을 가지고 있다. 즉, LED를 광원으로 사용하는 직관형 조명기구에 있어서도 전체 광원의 길이의 70~80% 만이 산업상에서 효과적으로 활용될 수 있다. 이에, LED를 광원으로 사용하는 직관형 조명기구는 균일한 빛의 강도를 요구하는 산업 현장에 활용하는데 한계가 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 직관형 엘이디 모듈의 양 끝단에서 빛의 균일도를 향상시켜 광원 전체의 영역에서 빛을 균일하게 조사할 수 있는 직관형 엘이디 모듈을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 직관형 엘이디 모듈은 직관형 기판의 중심으로부터 양 끝단으로 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 안에 위치한 영역인 직관형 기판 중심부와, 상기 직관형 기판의 중심으로부터 양 끝단으로 상기 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 밖에 위치한 영역인 직관형 기판 주변부로 구성되는 상기 직관형 기판; 상기 직관형 기판의 일면에 장착되고, 상기 직관형 기판 중심부 및 상기 직관형 기판 주변부 각각에 적어도 하나 배치되는 LED; 및 상기 직관형 기판에 장착되어 상기 LED를 각각 감싸고 상기 LED로부터 조사되는 광을 가이드하는 렌즈를 포함하고, 상기 LED가 상기 직관형 기판 중심부에 다수개 배치될 때 제 1간격으로 배치되고, 상기 LED가 직관형 기판 주변부에 다수개 배치될 때 상기 제 1간격보다 작은 제 2간격으로 배치된다.
여기에서, 미리 설정된 길이는 직관형 기판의 길이의 1/4보다 크고 1/2보다 작을 수 있다.
여기에서, 렌즈는 직관형 기판 중심부에 장착되는 중심부 렌즈 및 직관형 기판 주변부에 장착되는 주변부 렌즈를 포함한다.
여기에서, 중심부 렌즈는 각각 해당 LED로부터 조사되는 광을 직관형 기판의 일면과 수직한 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 좌우 대칭 구조를 가지고, 주변부 렌즈는 각각 해당 LED로부터 조사되는 광을 직관형 기판의 일면과 수직한 방향에서 적어도 하나의 주변부 렌즈와 가까운 쪽의 직관형 기판의 일 끝단으로 기울어진 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 좌우 비대칭 구조를 가질 수 있다.
여기에서, LED는 자외선 LED일 수 있다.
여기에서, 중심부 렌즈와 주변부 렌즈는, PMMA(Polymethyl methacrylate), PC(Polycarbonate) 또는 시클로올레핀(cycloolefin) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈을 이용할 경우에는 직관형 엘이디 모듈의 양 끝단에서의 빛의 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈은 광원의 전체의 영역에서 빛을 균일하게 조사할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직관형 엘이디 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직관형 엘이디 모듈의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직관형 엘이디 모듈의 측면도이다.
도 4는 도2에 도시된 중심부 렌즈의 확대 사시도이다.
도 5는 도2에 도시된 직관형 기판의 왼쪽 끝단에 위치한 주변부 렌즈의 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직관형 모듈에 의한 빛의 균일도를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직관형 엘이디 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직관형 엘이디 모듈의 측면도이다.
도 1 및 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈은 직관형 기판(100), LED(Light Emitting Diode)(200) 및 렌즈(300)를 포함한다.
직관형 기판(100)은 길이가 긴 방향을 종방향으로 하는 직선형태의 기판으로 적어도 하나의 LED((200)가 일렬 또는 다수의 열로 배치되어 장착될 수 있다. 직관형 기판(100)은 종방향의 중앙인 중심과 양 끝단으로 구분될 수 있다.
LED(200)는 직관형 기판(100)의 일면에 장착될 수 있으며, 직관형 기판(100)의 중심으로부터 양 끝단으로 갈수록 조밀하게 배치될 수 있다. 또한, LED(200)는 가시광 발광 다이오드(Visible LED), 적외선 발광 다이오드(Infrared LED)뿐만 아니라 자외선 발광 다이오드(Ultraviolet LED)일 수 있다.
렌즈(300)는 직관형 기판(100)에 장착된 LED(200)를 각각 감쌀 수 있도록 직관형 기판(100)에 장착된다. 따라서, 렌즈(300)는 LED(200)와 마찬가지로 직관형 기판(100)의 중심으로부터 양 끝단으로 갈수록 조밀하게 배치될 수 있다. 또한, 렌즈(300)는 감싸고 있는 LED(200)로부터 조사되는 광을 가이드할 수 있다. 즉, 렌즈(300)는 각각의 LED(200)에서 조사되는 광의 지향각을 조절할 수 있도록 한다.
LED(200) 및 렌즈(300)가 직관형 기판(100)의 중심으로부터 양 끝단으로 갈수록 조밀하게 배치됨으로써, 직관형 기판(100)의 양 끝단 주위의 조도(intensity of illumination)를 높일 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈이 구비한 직관형 기판(100)은 중심을 기준으로 하여 직관형 기판(100)의 중심으로부터 양 끝단으로 미리 설정될 길이만큼 떨어진 지점 안에 위치한 영역인 직관형 기판 중심부(110)와 직관형 기판(100)의 중심으로부터 양 끝단으로 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 밖에 위치한 영역인 직관형 기판 주변부(120)로 구분될 수 있다.
이에, 본 발명은 직관형 기판(100)의 중심으로부터 양 끝단으로 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 안에 위치한 영역인 직관형 기판 중심부(110)와 직관형 기판(100)의 중심으로부터 양 끝단으로 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 밖에 위치한 영역인 직관형 기판 주변부(120)로 구성되는 직관형 기판(100)과, 직관형 기판(100)의 일면에 장착되고 직관형 기판 중심부(110)에 제 1간격으로 배치되고 직관형 기판 주변부(120)에 제 1간격보다 작은 제 2간격으로 배치되는 적어도 하나의 LED(200) 및 직관형 기판(100)에 장착되어 적어도 하나의 LED(200)를 각각 감싸고 적어도 하나의 LED(200)로부터 조사되는 광을 가이드하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 직관형 엘이디 모듈을 제공한다.
또한, 직관형 기판 중심부(110)는 직관형 기판(100)의 전체 영역의 1/2이상으로 할 수 있다. 즉, 미리 설정된 길이는 직관형 기판(100)의 전체 길이의 1/4보다 크고 1/2보다 작도록 할 수 있다.
직관형 기판(100)에 장착되는 렌즈(300)는 중심부 렌즈(310)와 주변부 렌즈(320)로 구별될 수 있다. 중심부 렌즈(310)는 직관형 기판 중심부(110)에 장착되고, 주변부 렌즈(320)는 직관형 기판 주변부(120)에 장착된다.
또한, 중심부 렌즈(310)와 주변부 렌즈(320)는 LED(200)에서 조사한 광을 다른 방향으로 가이드할 수 있도록 한다. 즉, 일반적으로 직관형 기판(100)의 양 끝단은 직관형 기판(100)의 중심보다 조도가 낮다. 따라서, 주변부 렌즈(320)는 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판(100)의 양 끝단으로 기울어진 방향으로 가이드하는 구조를 가지도록 한다. 즉, 중심부 렌즈(310)는 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판(100)의 일면과 수직한 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 대칭구조를 가지도록 하고, 주변부 렌즈(320)는 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판의 일면과 수직한 방향에서 직관형 기판(100)의 일 끝단으로 기울어진 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 비대칭 구조를 가지도록 할 수 있다. 여기서, 일 끝단은 왼쪽에 위치한 직관형 기판 주변부(120)에 장착된 주변부 렌즈(320)의 경우는 왼쪽 끝단을 의미하고, 오른쪽에 위치한 직관형 기판 주변부(120)에 장착된 주변부 렌즈(320)의 경우에는 오른쪽 끝단을 의미할 수 있다.
렌즈(300)는 광을 가이드함에 있어서, 빛의 전반사를 이용할 수 있다. 특히, 주변부 렌즈(320)는 빛의 전반사를 이용하여 빛이 조사되는 방향이 직관형 기판(100)의 끝단의 주변이 되도록 할 수 있다. 이를 통하여 직관형 기판(100)의 양 끝단에 조사되는 빛의 강도를 증가시킬 수 있다.
또한, 직관형 기판 중심부(110)에는 LED(200)가 조밀하게 장착되지 않기 때문에, 중심부 렌즈(310)를 통하여 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판(100)의 일면과 수직인 방향으로 가이드하도록 한다.
즉, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈은 직관형 기판(100)에 장착되는 LED(200)의 배치 간격 및 렌즈(300)의 형태를 조절하여 조사되는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직관형 엘이디 모듈의 측면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈은 직관형 기판(100), LED(200), 중심부 렌즈(330) 및 주변부 렌즈(340)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이 중심부 렌즈(310)와 주변부 렌즈(320)는 각각의 LED(200)별로 장착될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 직관형 기판 중심부(110)와 직관형 기판 주변부(120)를 기준으로 중심부 렌즈(330)와 주변부 렌즈(340)가 장착될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈에 장착되는 렌즈(300)는 하나의 LED(200)에 각각 개별적으로 장착될 수도 있고, 적어도 하나의 LED(200)를 그룹화하여 장착할 수도 있다.
도 4는 도2에 도시된 중심부 렌즈의 확대 사시도이다.
도 4를 참조하면, 중심부 렌즈(310)는 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판(100)의 일면과 수직한 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 좌우 대칭 구조를 가질 수 있다. 즉, 직관형 기판 중심부(110)에 장착되는 중심부 렌즈(310)는 직관형 기판(100)의 길이가 긴 방향인 종방향과 짧은 방향인 횡방향으로 좌우가 대칭인 구조를 가질 수 있다.
또한, 중심부 렌즈(310)에 있어서 직관형 기판(100)의 일면과 접촉하는 면인 하단면의 반대방향의 상단면은 돌출된 곡면의 형태를 가질 수 있다. 즉, LED(200)에서 조사한 광이 돌출된 곡면을 통하여 외부로 조사될 수 있도록 한다.
또한, 중심부 렌즈(310)는 직관형 기판(100)의 일면과 접촉하는 면에 LED(200)가 위치할 수 있도록 중심부 렌즈홈(311)을 구비할 수 있다.
도 5는 도2에 도시된 직관형 기판의 왼쪽에 위치한 주변부 렌즈의 확대 사시도이다.
도 5를 참조하면, 주변부 렌즈(320)는 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판(100)의 일면과 수직한 방향에서 직관형 기판(100)의 일 끝단으로 기울어진 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 좌우 비대칭 구조를 가질 수 있다. 직관형 기판 주변부(120)에 장착되는 주변부 렌즈(320)는 직관형 기판(100)의 길이가 긴 방향인 종방향으로 좌우가 비대칭인 구조를 가질 수 있다.
직관형 기판(100)의 왼쪽에 위치한 주변부 렌즈(320)를 보면, 주변부 렌즈(320)는 하단면에서 상단면으로 갈수록 왼쪽으로 치우친 구조를 가질 수 있다. 즉, 직관형 기판(100)의 길이가 긴 방향인 종방향에 있어서 왼쪽으로 기울어진 좌우 비대칭 구조를 가질 수 있다. 이러한 비대칭의 구조를 통하여 주변부 렌즈(320)는 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판(100)의 일면과 수직한 방향에서 직관형 기판(100)의 왼쪽 끝단으로 기울어진 방향으로 가이드할 수 있다.
마찬가지로, 직관형 기판(100)의 오른쪽에 위치한 주변부 렌즈(320)는 직관형 기판(100)의 길이가 긴 방향인 종방향에 있어서 오른쪽으로 기울어진 좌우 비대칭 구조를 가질 수 있다. 따라서, 주변부 렌즈(320)는 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판(100)의 일면과 수직한 방향에서 직관형 기판(100)의 오른쪽 끝단으로 기울어진 방향으로 가이드할 수 있다. 또한, 주변부 렌즈(320)는 직관형 기판(100)의 일면과 접촉하는 면에 LED(200)가 위치할 수 있도록 주변부 렌즈홈(321)을 구비할 수 있다. 즉, 주변부 렌즈(320)는 적어도 하나의 LED(200)에서 조사한 광을 직관형 기판(100)의 일면과 수직한 방향에서 주변부 렌즈(320)와 가까운 쪽의 직관형 기판(100)의 일 끝단으로 기울어진 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 비대칭 구조를 가질 수 있다.
또한, 중심부 렌즈(310)와 주변부 렌즈(320)는 PMMA(Polymethyl methacrylate), PC(Polycarbonate)와 같은 플라스틱 재질이나 시클로올레핀(cycloolefin) 계열의 재질로 구성될 수 있다. 특히, 자외선 발광 다이오드(Ultraviolet LED)를 사용할 경우에는 자외선의 투과율이 뛰어난 시클로올레핀(cycloolefin) 계열의 재질을 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직관형 모듈에 의한 빛의 균일도를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 직관형 엘이디 모듈에 있어서 LED의 배치 및 렌즈의 유무에 따른 빛의 균일도(uniformity)에 대한 실험 예를 도시한다. 여기서, 포지션(position)은 직관형 엘이디 모듈에 있어서 종방향에서의 위치를 나타내는 것으로 직관형 엘이디 모듈의 전체길이가 120cm이다. 즉, 포지션 0cm인 지점이 직관형 엘이디 모듈의 중심을 나타내고, 포지션 -60cm, 60cm인 지점은 직관형 엘이디 모듈의 양 끝단을 나타낸다. 여기서, 빛의 균일도는 조도 균제도(uniformity ratio of illuminance)를 나타내는 것으로 최대 조도치(Emax)에 대한 최소 조도치(Emin)의 비를 의미한다.
먼저, 렌즈를 장착하지 않은 상태에서 LED를 균등하게 배치한 경우를 설명한다. 그래프에서 균등배치(112)는 112개의 LED를 균등한 간격으로 배치한 경우를 나타내고, 균등배치(56)은 56개의 LED를 균등한 간격으로 배치한 경우를 나타낸다.
렌즈를 장착하지 않은 상태에서 LED를 균등하게 배치한 경우에, 직관형 엘이디 모듈의 중심에서 빛의 균일도는 약 100%이다. 그러나, 직관형 엘이디 모듈의 양 끝단에서는 빛의 균일도가 약 50% 내지 60%인 것을 알 수 있다. 즉, LED가 균등하게 배치되고 렌즈를 장착하지 않은 직관형 엘이디 모듈은 양 끝단에서 빛의 균일도가 현저하게 감소하는 것을 알 수 있다.
또한, 블랙라이트(black light)는 중심에서는 빛의 균일도가 100%에 가까우나 양 끝단에서는 빛의 균일도가 약 40%까지 떨어지는 것을 알 수 있다.
렌즈를 장착하지 않은 상태에서 LED를 균등하게 배치한 경우와 블랙라이트의 경우 빛의 균일도 80%이상이 되는 영역은 포지션이 약 -40cm 내지 40cm인 것을 알 수 있다. 이를 통하여 볼 때, 직관형 엘이디 모듈의 양 끝단에서의 빛의 균일도를 향상시킬 필요가 있다.
다음으로, 직관형 엘이디 모듈의 양 끝단에 LED를 조밀하게 배치한 비균등 배치의 경우를 살펴본다. 그래프에서 비균등배치(56)은 56개의 LED를 비균등한 간격으로 배치한 경우를 나타낸다. 여기서, 직관형 기판 주변부와 직관형 기판 중심부는 전체 직관형 엘이디 모듈의 길이에 대해 각각 1/2의 영역이 되도록 하였다. 이 경우 직관형 엘이디 모듈의 양 끝단에서의 빛의 균일도가 약 80%까지 향상되는 것을 알 수 있다. 그러나, LED를 비균등하게 배치한 경우에 있어서는 직관형 엘이디 모듈의 중심에서도 빛의 균일도가 약 80%에 머무는 것을 알 수 있다. 따라서, LED를 양 끝단에 조밀하게 배치한 것만으로는 직관형 엘이디 모듈의 전체영역에서 고르게 빛의 균일성을 향상시키는데 한계가 있음을 알 수 있다.
마지막으로 , 본 발명의 실시예에 따라 LED를 비균등하게 배치하고 렌즈를 장착한 경우를 살펴본다. 그래프에서 비균등배치_렌즈(S1)과 비균등배치_렌즈(S2)는 56개의 LED를 비균등한 간격으로 배치하고 각각의 LED에 주변부 렌즈 또는 중심부 렌즈를 장착한 경우의 빛의 균일도를 측정한 두 번의 실험 결과이다. 또한, 직관형 기판 주변부와 직관형 기판 중심부는 전체 직관형 엘이디 모듈의 길이에 대해 각각 1/2의 영역이 되도록 하였다.
그래프를 참조하면, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈을 적용할 경우, 직관형 엘이디 모듈의 중심과 양 끝단에서의 빛의 균일도 차이가 현저하게 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈은 전체의 영역에서 고른 빛의 균일도를 얻을 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈을 적용한 경우에는 LED를 비균등하게 배치함으로써 직관형 엘이디 모듈의 중심에서 빛의 균일도가 저하되는 문제점이 개선됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈은 전시 조명과 같이 근거리에서 넓은 면적에 균일한 광의 분포를 갖게 하거나, 산업용 경화장치에서 조사되는 물체에 균일한 빛을 조사할 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈은 양 끝단방향으로 갈수록 LED를 조밀하게 배치한다. 또한, 직관형 기판 주변부에 배치된 LED에는 비대칭 구조를 가진 주변부 렌즈를 장착하고, 직관형 기판 중심부에 배치된 LED에는 대칭 구조를 가진 중심부 렌즈를 장착한다. 이를 통하여 본 발명에 따른 직관형 엘이디 모듈은 전체의 영역에서 빛의 균일도를 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 직관형 기판 110: 직관형 기판 중심부
120: 직관형 기판 주변부 200: LED
300: 렌즈 310, 330: 중심부 렌즈
311: 중심부 렌즈홈 320, 340 :주변부 렌즈
321: 주변부 렌즈홈

Claims (6)

  1. 직관형 기판의 중심으로부터 양 끝단으로 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 안에 위치한 영역인 직관형 기판 중심부와, 상기 직관형 기판의 중심으로부터 양 끝단으로 상기 미리 설정된 길이만큼 떨어진 지점 밖에 위치한 영역인 직관형 기판 주변부로 구성되는 상기 직관형 기판;
    상기 직관형 기판의 일면에 장착되고, 상기 직관형 기판 중심부 및 상기 직관형 기판 주변부 각각에 적어도 하나 배치되는 LED; 및
    상기 직관형 기판에 장착되어 상기 LED를 각각 감싸고 상기 LED로부터 조사되는 광을 가이드하는 렌즈를 포함하고,
    상기 LED가 상기 직관형 기판 중심부에 다수개 배치될 때 제 1간격으로 배치되고, 상기 LED가 직관형 기판 주변부에 다수개 배치될 때 상기 제 1간격보다 작은 제 2간격으로 배치되며,
    상기 렌즈는 상기 직관형 기판 중심부에 장착되는 중심부 렌즈와, 상기 직관형 기판 주변부에 장착되는 주변부 렌즈를 포함하고,
    상기 중심부 렌즈는 해당 LED로부터 조사되는 광을 상기 직관형 기판의 일면과 수직한 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 좌우 대칭 구조를 가지고,
    상기 주변부 렌즈는 해당 LED로부터 조사되는 광을 상기 직관형 기판의 일면과 수직한 방향에서 상기 주변부 렌즈와 가까운 쪽의 상기 직관형 기판의 일 끝단으로 기울어진 방향으로 가이드할 수 있도록 하는 좌우 비대칭 구조를 가지는 것인,
    직관형 엘이디 모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 미리 설정된 길이는,
    상기 직관형 기판의 길이의 1/4보다 크고 1/2보다 작은 것을 특징으로 하는 직관형 엘이디 모듈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 LED는 자외선 LED인 것을 특징으로 하는 직관형 엘이디 모듈.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 중심부 렌즈와 상기 주변부 렌즈는,
    PMMA(Polymethyl methacrylate), PC(Polycarbonate) 또는 시클로올레핀(cycloolefin) 중 적어도 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 직관형 엘이디 모듈.
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