防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置
【課題】防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供する。
【解決手段】光素子モジュールは、板状の基板１００と、基板の上面に結合する光素子２００と、基板の上面に結合して光素子を収容し、基板とともに内部空間を形成するハウジング３００と、ハウジングの上面に結合されて、光素子から発生する光の出射を制御する光制御部４００と、内部空間が光素子に近い第１内部空間と光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、第２内部空間に備えられる防水部材５００と、を備える。
【解決手段】光素子モジュールは、板状の基板１００と、基板の上面に結合する光素子２００と、基板の上面に結合して光素子を収容し、基板とともに内部空間を形成するハウジング３００と、ハウジングの上面に結合されて、光素子から発生する光の出射を制御する光制御部４００と、内部空間が光素子に近い第１内部空間と光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、第２内部空間に備えられる防水部材５００と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置に係り、さらに詳細には、防水性及び広範な指向角を有して耐久性や経済性に優れており、一対の光素子モジュールの基板に分割されて実装され、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換して光素子を発光させる整流回路を備える光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は、低い消費電力により駆動され、発熱量が少なく、多様な技術分野で光源として使用されている。このような点光源であるＬＥＤを利用して、明暗の差が小さく、均一な輝度を示す照明を具現しようとする多様な努力が行われてきた。また、室内・室外に関係なく長期間安定的に使用できる耐久性のあるＬＥＤを製作するための努力が行われている。
【０００３】
したがって、特許文献は、構成要素を最小化し、構成要素同士の結合も容易に具現するが、上部に防水シリコーンを形成することによって、電気的な接続部位の外部への露出を遮断して耐久性を向上させようとした。
【０００４】
しかし、前記特許文献は、ＬＥＤチップの上部に、光を拡散させるためのレンズが備えられておらず、狭い範囲で光を放出するものであるため、光の効用性が低下するという問題があった。さらに、従来の光拡散レンズを備えた発光装置においても、被照明部材に対する光指向角が約１２０゜に過ぎず、光軸Ａの周辺に光が集中して、前記指向角の範囲内でも光の分散が円滑に行われないという問題があった。
【０００５】
また、ＬＥＤチップ上に防水シリコーンをそのまま塗布して形成した場合、ＬＥＤの使用により発生する熱を効果的に冷却させることができなかった。それは、ＬＥＤモジュールの耐久性をかえって阻害してしまうという問題があった。
【０００６】
さらに、ＬＥＤチップ上に防水シリコーンを形成する場合、ＬＥＤチップから発生した光が通過できるように、防水シリコーンを透明な材質で形成せねばならなかった。それは、塗布する防水シリコーンの厚さ、塗布の均一度またはシリコーン内に含まれた不純物の量によって多様な光均一度を示す。それは、ＬＥＤモジュールの光品質を一定に維持することができないという問題がある。
【０００７】
また、従来の大部分のＬＥＤモジュールは、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源を使用するために、ＳＭＰＳ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）を用いてＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源をＤＣ電源に変換した後、それぞれの多数のＬＥＤモジュールに電源を供給するようになっている。
【０００８】
しかし、ＳＭＰＳは、多数のＬＥＤモジュールを発光させるために使用される電力の消耗による制約条件を伴うことによって、ＬＥＤモジュールの仕様によって大容量のＳＭＰＳを交替しつつ使用せねばならないという煩雑さがある。また、電力の消耗量が多く、ＳＭＰＳに過度に多いＬＥＤモジュールを連結する場合、ＳＭＰＳの過負荷による不良がよく発生するという問題があった。
【０００９】
さらに、ＳＭＰＳを代替するために、ＡＣ電源が直接供給されて発光するＡＣ用ＬＥＤモジュールが開発されて使用されているが、部品が非常に高価であり、主に単独照明用として使用される仕様をもって開発されたため、汎用として使用され得ないという限界があった。
【００１０】
したがって、ＳＭＰＳを使用せずに、ＬＥＤモジュールにＡＣ電源が直接的に印加されて、ＬＥＤモジュールそのものでＡＣ電源をＤＣ電源に変換して発光させることができるＬＥＤモジュールが切実に要求されている実情にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国特許公開第２０１０−０１２７８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、ハウジングと基板との間の内部空間と、ハウジングとワイヤーとの接続部位に防水部材及びシーリング部材を備えて、空気中に含まれた湿気や水分による漏電を防止することができる、防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供するところにある。
【００１３】
また、ハウジングの上端面に光制御部が結合されることによって、光素子の広範な光指向角（１６５゜）を具現することができ、凹部を通じて光均一度を具現することができる、防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供するところにある。
【００１４】
また、光素子モジュールとフレームとの間に放熱板を備えることによって、光素子モジュールの使用により発生する熱を効果的に除去することができる、防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供するところにある。
【００１５】
また、光素子モジュールの基板にＡＣ電源を印加し、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換して光素子を発光させる整流回路を備える光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供するところにある。
【００１６】
本発明の解決しようとする課題は、以上で言及されたものに限定されず、言及されていない他の解決課題は、当業者ならば下記の記載から明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
板状の基板と、前記基板の上面に結合する光素子と、前記基板の上面に結合して前記光素子を収容し、前記基板とともに内部空間を形成するハウジングと、前記ハウジングの上面に結合されて、前記光素子から発生する光の出射を制御する光制御部と、前記内部空間が前記光素子に近い第１内部空間と前記光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、前記第２内部空間に備えられる防水部材と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、前記第１内部空間と第２内部空間との境界にパッキング部材がさらに設けられることを特徴とする。
【００１９】
また、前記光制御部は、半球状に形成され、前記光素子から発生した光が外部に放出される出射面と、前記出射面の下部に平坦に形成された平面部が設けられ、前記平面部の中心領域に形成されて前記光素子を収容する収容部と、前記光素子から発生した光が直進して出射される光軸と隣接した前記出射面の領域に、下側方向に凹状に形成された凹部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置することを特徴とする。
【００２１】
また、前記ワイヤーの一側には過電流を遮断するためのヒューズがさらに設けられることを特徴とする。
【００２２】
また、前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ハウジングとワイヤーとの間にはシーリング部材がさらに設けられて、前記防水部材の漏れを防止することを特徴とする。
【００２３】
また、前記シーリング部材は、合成樹脂またはゴム材で形成されて、前記ワイヤーとともにインサート射出成形されて、その両端部に一対の締結溝が形成されており、前記ハウジングには、前記締結溝に対応して組み立てられる締結突起が設けられることを特徴とする。
【００２４】
また、前記シーリング部材及び前記ハウジングは、透明な合成樹脂材で形成されて、前記光素子から発生する光が前記シーリング部材及びハウジングに拡散することを特徴とする。
【００２５】
また、前記シーリング部材の外側面には、締結ネジの組立孔を有する締結環がさらに形成されることを特徴とする。
【００２６】
また、前記基板は、外側の端部に前記ワイヤーがそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部及びＡＣ出力端子部を有する第１基板及び第２基板を備え、前記光素子は、第１光素子及び第２光素子を備えて第１光素子モジュール及び第２光素子モジュールをそれぞれ構成し、前記第１光素子モジュールと第２光素子モジュールには、前記第１基板と第２基板に分割されて実装され、前記ＡＣ入力端と並列回路を構成して、ＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して第１光素子及び第２光素子を発光させる整流回路部が設けられ、前記整流回路部と前記ＡＣ入力電源端及びＡＣ出力電源端とを電気的に連結するために、前記第１基板と第２基板に備えられたＤＣ入力端子部とＤＣ出力端子部を連結する接続ワイヤーを備えることを特徴とする。
【００２７】
また、前記ハウジングと前記基板は、四つの角部で締結ネジによって組み立てられることを特徴とする。
【００２８】
また、前記光制御部は、半球状のボディーの内部の中央には、前記光素子を収容する前記第１内部空間が形成され、その周縁部の底面は前記基板と密着し、前記底面には組立突起が形成されて、前記光素子を中心に前記基板に放射状に形成された複数の組立孔に対応して整合し、前記ハウジングの中央に形成された結合ホールには位置整合溝が形成されて、前記光制御部の外周面の一側に形成された位置整合突起と対応するように組み立てられて、前記光制御部が前記ハウジングの定位置に組み立てられることを特徴とする。
【００２９】
また、前記ハウジングの上面の一側には、防水部材を充填するための注入口が形成され、前記注入口の反対側には、防水部材の充填中に内部の空気を排出するための排気口が形成されることを特徴とする。
【００３０】
また、前記ハウジング及び基板の底面全体には両面テープが付着して、前記両面テープによって前記第２内部空間が密閉構造を有する状態で、前記防水部材を前記注入口を介して注入し、その内部の空気は排気口を介して排出させることを特徴とする。
【００３１】
また、前記整流回路部は、前記第１基板の一側に実装されるフューズ及びブリッジダイオードが前記ＡＣ入力端子部と並列に接続され、前記ブリッジダイオードは、前記第１基板に実装される第１光素子と接続され、前記第２基板の一側に実装される一対の抵抗及び第２光素子は、前記第１光素子及び前記ブリッジダイオードと前記接続ワイヤー部によって直列回路を構成し、前記抵抗と第２光素子との間には一対のダイオードが並列に連結されることを特徴とする。
【００３２】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成することを特徴とする。
【００３３】
前記出射面は、前記光素子から最大の強度の光が出射される方向と、最大強度の半分の光が出射される方向との刃先角が８２．５゜になるように形成されることを特徴とする。
【００３４】
また、前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記複数の光素子モジュールアッセイを収容するフレームと、前記光素子モジュールアッセイ同士を連結して電源を供給するワイヤーを備えることを特徴とする。
【００３５】
一方、板状の基板と、前記基板の上面に結合する光素子と、前記基板の上側に結合して前記光素子を収容し、前記基板とともに内部空間を形成するハウジングと、前記ハウジングの上面に結合されて、前記光素子から発生する光の出射を制御する光制御部と、前記内部空間が前記光素子に近い第１内部空間と前記光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、前記第２内部空間に備えられる防水部材とを備える複数の光素子モジュールと、前記複数の光素子モジュールを収容するフレームと、前記光素子モジュール同士を連結して電源を供給するワイヤーと、を備えることを特徴とする。
【００３６】
また、前記ワイヤーの一側には、過電流を遮断するためのヒューズがさらに設けられ、前記光素子モジュールと前記フレームとの間に放熱板がさらに設けられることを特徴とする。
【００３７】
また、前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ハウジングとワイヤーとの間にはシーリング部材がさらに設けられて、前記防水部材の充填作業中に前記防水部材が流出することを防止することを特徴とする。
【００３８】
また、前記シーリング部材は、透明な合成樹脂またはゴム材で形成されて、前記ワイヤーにインサート射出成形され、その両端部には一対の締結溝が形成されており、前記ハウジングには、前記締結溝に組み立てられる締結突起が設けられることを特徴とする。
【００３９】
また、前記基板は、外側の端部に前記ワイヤーがそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部及びＡＣ出力端子部を有する第１基板及び第２基板を備え、前記光素子は、第１光素子及び第２光素子を備えて第１光素子モジュール及び第２光素子モジュールをそれぞれ構成し、前記第１光素子モジュールと第２光素子モジュールには、前記第１基板と第２基板に分割されて実装され、前記ＡＣ入力端と並列回路を構成して、ＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して第１光素子及び第２光素子をそれぞれ発光させる整流回路部と、前記整流回路部と前記ＡＣ入力電源端及びＡＣ出力電源端とを電気的に連結するように、前記第１基板と第２基板との間に設けられた複数の連結端子部に連結される接続ワイヤーと、を備えることを特徴とする。
【００４０】
また、前記整流回路部は、前記第１基板に実装されて、前記入力電源端と接続されるフューズ及びブリッジダイオードが前記ＡＣ入力電源端と並列に接続され、前記ブリッジダイオードと第１光素子とが連結され、前記整流回路部は、前記第２基板に実装されて、前記第１光素子及び前記ブリッジダイオードに前記接続ワイヤー部によって直列回路を構成する一対の抵抗及び第２光素子を備え、前記第２光素子と抵抗との間には一対のダイオードが並列に連結されることを特徴とする。
【００４１】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記光素子モジュールアッセイは、長手方向に複数個が連続的に配列されて形成されることを特徴とする。
【００４２】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記光素子モジュールアッセイは、幅方向に複数個が配列されて、前記基板の底面全体に幅方向に付着する両面テープによって一体型の光源装置を構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ハウジングと基板とが螺合した後、ハウジングと基板との間の内部空間に充填方式により防水部材を備え、ワイヤーとハウジングとは、インサート射出成形されたシーリング部材によって前記ハウジングと密閉した組立構造を有することによって、防水機能を有する光素子モジュールの量産効率性を図り、特に、高い水分含量及び湿度を有する照明用として使用する場合、空気中に含まれた湿気や水分による漏電を防止することができるため、室内・室外で安定的に使用することができる。
【００４４】
また、ハウジングの上端面に光制御部が結合されることによって、光素子の広範かつ均一な光指向角（１６５゜）を具現することができるため、少数の光素子モジュールを使用しても、従来の発光装置と同一の輝度を具現することができ、凹部を通じて光指向角の範囲内で暗部を形成せずに円滑な光分散を行うことができる。
【００４５】
また、光素子モジュールとフレームとの間に放熱板を備えることによって、光素子モジュールの使用により発生する熱を効果的に除去することができるため、安定性及び耐久性を向上させることができる。
【００４６】
また、光素子モジュールの基板にＡＣ電源を直接印加しても、整流回路によってＡＣ電源がＤＣ電源に変換されて光素子を発光させるように構成されているため、従来の光素子モジュールのように、高価なＳＭＰＳを使用する代わりに、ＡＣ電源を直接連結して使用することができる。
【００４７】
本発明の効果は、以上で言及されたものに限定されず、言及されていない他の効果は、当業者ならば以下の記載から明確に理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの斜視図である。
【図２】本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの分解斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの正断面図である。（ｂ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの平面図である。（ｃ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの背面図である。
【図４】（ａ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの光制御部の正面図である。（ｂ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの光制御部の平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態による光素子モジュールの分解斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態による光素子モジュールの平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態による光モジュールアッセイの回路図である。
【図８】本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の正面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の分解斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の連結構成を示す正面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の光素子モジュールに締結環が適用された面光源装置の連結構成を示す正面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態による面光源装置の連結構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態による防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置の構成について詳細に説明し、本発明の多様な実施形態で使用された同じ名称や符号は区分せずにそのまま使用する。
（光素子モジュールの第１実施形態）
【００５０】
図１は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの斜視図であり、図２は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの分解斜視図であり、図３（ａ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの正断面図であり、図３（ｂ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの平面図であり、図３（ｃ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの背面図であり、図４（ａ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの光制御部の正面図であり、図４（ｂ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの光制御部の平面図である。
【００５１】
本発明による防水機能を有する光素子モジュール１０は、広範かつ均一な光指向角を具現することができ、円滑な光分散を行うことができ、また、優れた防水機能を有する。
【００５２】
図１ないし図４に示されるように、本発明による防水機能を有する光素子モジュール１０は、基板１００、光素子２００、ハウジング３００、光制御部４００及び防水部材５００を備える。
【００５３】
まず、基板１００は、板状の部材で形成されて、光素子モジュール１０の下部領域をなす。前記基板１００の上面には、光素子２００が設置される領域が形成され、前記光素子２００に駆動電源を供給するように配線が形成される。このとき、配線（図示せず）は、薄い電線で形成され得るが、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）を形成して駆動電源を供給することが好ましい。
【００５４】
そして、基板１００上に形成された配線と外部の電源（図示せず）とはワイヤー１１０を介して電気的に連結され、複数の光素子モジュール１０がワイヤー１１０を介して直列及び並列に連結される。このとき、ワイヤー１１０と基板１００とはの電気的な連結部は半田付けなどの方法により形成されることができる。
【００５５】
さらに、ワイヤー１１０の一側には、過電流を遮断するためのヒューズ１２０が備えられることができる。前記ヒューズ１２０が備えられることによって、規定値以上の過度な電流が継続的に流れることを防止することができる。したがって、光素子モジュール１０の安定的な動作を図ることができる。
【００５６】
本発明の実施形態は、ワイヤー１１０をシリコーン材で形成することによって、後述する防水部材５００を充填するときに相互の結合力を向上させることができる。
【００５７】
一方、基板１００には、光素子２００の安定的な動作のために、入力電源を平滑または降圧させる素子、電源を整流する素子、抵抗またはキャパシターなどが取り付けられることができる。
【００５８】
そして、基板１００をＰＣＢで形成する場合、基板１００の母材である板状の部材は、熱伝導率の高いアルミニウムなどで製作して、光素子２００の使用によって発生した熱を外部に効率的に放出させることが好ましい。
【００５９】
光素子２００は、光を発生させる発光体であって、本発明による光素子２００としては、ガリウム砒素などの化合物に電流を流して光を発散させる半導体素子であるＬＥＤが使用されることができる。
【００６０】
このような光素子２００は、配線の形成された前記基板１００の上面に結合されて、外部の電源から駆動電源を供給されて光を発生させる。
【００６１】
ハウジング３００は、本発明による光素子モジュール１０の外観をなす構成要素であって、前記基板１００の上部に位置する。このようなハウジング３００は、下側の開放された筒状に形成されることができる。そして、ハウジング３００の下側の開口部は、光素子２００及び基板１００などがハウジング３００の内部空間３１０に収容されるように、基板１００より大きく形成されることができる。
【００６２】
ハウジング３００は前記基板１００を収容するが、相互に離隔された状態で基板１００の上面と結合する。それにより、ハウジング３００の内側面と基板１００との間には所定の内部空間３１０が形成される。このとき、前記ハウジング３００と基板１００の上面とは、少なくとも対称になる二つの地点をネジ３５０により締結する方式により結合されることができる。
【００６３】
一方、ハウジング３００と基板１００のうち少なくとも一つには、前記ワイヤー１１０を固定させて支持するように、ワイヤー１１０が連結された位置にワイヤー固定溝３４０を形成することができる。
【００６４】
そして、ハウジング３００は、光素子２００及び基板１００を収容可能な形状に成形できるものなら、いずれの材質で製作しても関係ない。
【００６５】
ただし、本発明の実施形態では、前記ハウジング３００は透光性の透明な合成樹脂で製作される。
【００６６】
光制御部４００は、前記光素子２００から発生した光の出射を制御して光を拡散させる構成要素であって、光素子２００から発生した光は、光制御部４００を通過しつつ、所定の範囲の広範かつ均一な光指向角を有する。
【００６７】
このような光制御部４００は、出射される光の特徴を決定するものであって、光素子２００の使用目的及び用途によって多様に変形可能な部分である。
【００６８】
本発明による光制御部４００は、前記ハウジング３００の上面に結合するが、前記ハウジング３００と一体に形成されるか、または別に製作して前記ハウジング３００に形成された結合ホール３２０に嵌合する方式により形成されることができる。
【００６９】
このように形成された光制御部４００は、前記光素子２００の上部に位置する。
【００７０】
光制御部４００の形状について具体的に説明すれば、光制御部４００は、出射面４１０、平面部４２０、収容部４３０及び凹部４４０を備えることができる。
【００７１】
出射面４１０は、光制御部４００を通過した光が被照明部材（図示せず、図４（ａ）の上部に位置する）に向かって出射される表面であって、図４（ａ）に示されるように、正面図では半球状に形成され、図４（ｂ）に示されるように、平面図では円状に形成されることができる。
【００７２】
このような半球状の出射面４１０は、出射面４１０の曲率半径によって可変することによって、下部に位置した光素子２００から放射状に放出される光をして被照明部材に対して多様な指向角を有させる。
【００７３】
本発明の実施形態における出射面４１０の曲率は、光素子２００から最大強度の光が出射する方向Ａ（光軸）と最大強度の半分の光が出射される方向Ｂとの刃先角θ１が約８２．５゜になるように形成される。（光制御部がｎ＝１．４９の屈折率を有する透明樹脂材で形成される場合）
【００７４】
それにより、被照明部材に対して光素子２００が放出する光の指向角は、全体として１６５゜であり、従来の発光装置の光の指向角と確実に区別される。
【００７５】
このとき、光軸Ａは、図４に示されるように、光素子２００から放射状に放出される光のうち中心に位置する光の進行方向を言い、また、光素子２００から発生した光が直進して出射される方向（すなわち、最大強度の光を出射する方向）を言う。
【００７６】
収容部４３０は、光素子２００を収容するための構成要素であって、出射面４１０と連結されて、光制御部４００の下部をなす平面部４２０の中心領域に形成される。
【００７７】
このような収容部４３０は、光素子２００を収容するために光素子２００の形状に対応する形状に形成される。
【００７８】
一方、平面部４２０は、基板１００と密着するように形成することができるが、基板１００と離隔させて内部空間を通じて放熱が行われるようにすることが好ましい。
【００７９】
このとき、平面部４２０と基板１００との間には後述するパッキング部材３３０を設けて、防水部材５００が光素子２００が位置する内部空間に充填されないようにする。
【００８０】
凹部４４０は、光軸Ａ方向（最大強度の光を出射する方向）の出射光量は減少させ、光軸Ａから遠い位置の出射光量は増大させるために、光軸Ａを中心に下側に凹状に形成される。
【００８１】
このような凹部４４０の形状は、光軸Ａ方向の光量と光軸Ａから遠い位置の光量との差を減少させて、均一な輝度の光を被照明部材に放出する。
【００８２】
このような凹部４４０の曲率及び光軸Ａからの刃先角θ２は、広範な指向角と均一な輝度の具現を妨害しない範囲内で多様に変形することができる。
【００８３】
ただし、本発明の実施形態における凹部４４０は、光軸Ａからの刃先角θ２が左右にそれぞれ約１６゜の範囲内で形成される。
【００８４】
すなわち、凹部４４０は、光軸Ａを中心にした状態で、左右に全体３２゜の範囲内で広範な光指向角と均一な輝度の具現を妨害しない曲率の範囲内で下側に凹状に形成される。
【００８５】
このような光制御部４００を通過した出射光は、広範かつ均一な光の指向角をもって被照明部材を照明し、暗部を形成せずに円滑な光分散を行う。
【００８６】
一方、光制御部４００は透光性の材質で形成される。具体的に、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＥＰ（エポキシ樹脂）などの透明樹脂または透明なガラスで形成されることができる。
【００８７】
防水部材５００は、空気中に含まれた湿気や水分による光素子モジュール１０の漏電を防止するための構成要素であって、前記ハウジング３００と基板１００とがなす内部空間３１０に備えられる。
【００８８】
具体的に、前記内部空間３１０は、第１内部空間３１２と第２内部空間３１４とに分けられる。ここで、第１内部空間３１２は、前記光素子２００に近い領域に形成された内部空間、すなわち、光制御部４００と基板１００とが隣接してなす空間を言う。
【００８９】
そして、第２内部空間３１４は、前記光素子２００と遠い領域に形成された内部空間、すなわち、前記第１内部空間３１２以外の領域において、前記ハウジング３００と基板１００とが隣接してなす空間を言う。
【００９０】
このとき、防水部材５００は、光素子２００の光出射を妨害しない範囲以内であれば、第１内部空間３１２及び第２内部空間３１４両方に防水部材５００が備えられることができる。
【００９１】
ただし、本発明の実施形態では、光素子２００の光出射により発生する熱を円滑に放出するために、第２内部空間３１４にのみ防水部材５００が備えられるように形成する。
【００９２】
前記防水部材５００は、まず、ハウジング３００と基板１００とを結合した後、図３（ｃ）に示すように、内部空間３１０、３１４を介して、液状のエポキシまたはシリコーンなどの防水部材５００を充填して硬化させる方式により形成されることができる。
【００９３】
このとき、前記防水部材５００として透明な材質を使用するが、反射粒子を含ませて光効率を増大させることができる。
【００９４】
または、内部空間３１０に対応する形状を有する防水部材５００を軟質の合成樹脂などであらかじめ形成し、ハウジング３００と基板１００との間に位置させた後に結合する方式により製作してもよい。
【００９５】
ただし、効果的な防水のために、液状の防水部材５００を内部空間３１０に充填する方式が好ましい。
【００９６】
一方、第１内部空間３１２への液状の防水部材５００の流れ込みを防止するために、前記第１内部空間３１２と第２内部空間３１４との境界にパッキング部材３３０を備えることができる。このようなパッキング部材３３０は、基板１００と光制御部４００との間に位置する。
【００９７】
半田付けなどの方法により形成されたワイヤー１１０と基板１００との電気的連結部は、このような防水部材５００の内部に位置することによって、空気中に含まれた湿気や水分に露出しない。したがって、光素子モジュール１０の漏電を完璧に防止することができる。
（光素子モジュールの第２実施形態）
【００９８】
図５は本発明の他の実施形態による光素子モジュールの分解斜視図であり、図６は本発明の他の実施形態による光素子モジュールの平面図であり、図７は本発明の他の実施形態による光モジュールアッセイの回路図である。
【００９９】
以下、図５ないし図７を参照して、本発明の第２実施形態による光素子モジュールの構成を詳細に説明する。
【０１００】
まず、前記基板１００は、前述のような第１実施形態と同様に、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤー１１０をさらに備え、前記ワイヤー１１０と基板１００との連結部は前記防水部材５００の内部に位置する。
【０１０１】
そして、第２実施形態では、第１実施形態のパッキング部材３３０を備えず、さらに防水機能を有する構成要素として、前記ハウジング３００とワイヤー１１０との間にはシーリング部材６００がさらに備えられて、前記防水部材５００、例えば、エポキシ樹脂を充填する過程において、ワイヤー１１０とハウジング３００との間でエポキシ樹脂の漏れを防止することを最大の特徴とする。
【０１０２】
このようなシーリング部材６００は多様な形状に形成されることができるが、本実施形態では、射出成形を行った後、高い耐久性及び透明度を有するポリカーボネートＰＣまたは透明または不透明（ホワイト色）のＰＶＣ軟質でシーリング部材６００を形成して、ワイヤー１１０と共にインサート射出成形されることが好ましい。
【０１０３】
そして、シーリング部材６００はゴム材で形成されることができる。ゴム材のシーリング部材は、ゴム成形金型によってワイヤー１１０と共にインサート射出成形されることが好ましい。
【０１０４】
また、前記シーリング部材６００と前記ハウジング３００とは嵌合方式によって組み立てられるか、またはワイヤー１１０と共にインサート成形されたシーリング部材６００をハウジング３００の射出金型に２次的にインサート成形することによって、前記シーリング部材６００と前記ハウジング３００とを一体に形成することも可能である。
【０１０５】
本実施形態では、前記シーリング部材６００と前記ハウジング３００とが嵌合方式により組み立てられる場合を一例として説明する。
【０１０６】
すなわち、シーリング部材６００の両端部には一対の締結溝６０１が形成され、それに対応するハウジング３００の両側端には、前記締結溝６０１に対応して組み立てられる締結突起３０１が備えられていることを特徴とする。
【０１０７】
したがって、前記締結突起３０１と締結溝６０１とは、前記防水部材５００（エポキシ樹脂）を充填する過程において、その組立部位の隙間にエポキシ樹脂が漏れることを防止するために、強制嵌合方式により組み立てられることが好ましい。
【０１０８】
また、前記シーリング部材６００及び前記ハウジング３００は、透明な材質で形成されることができるが、本実施形態では、射出成形以後にも高い耐久性及び透明度を有するポリカーボネートＰＣまたはＡＢＳ材質で形成されることができる。
【０１０９】
それは、光素子２００から発生する光が光制御部４００を介して放出されるだけでなく、透明材質からなるハウジング３００とシーリング部材６００に全体的に拡散して面発光効率を極大化させるように構成されることができる。
【０１１０】
このように透明材質からなる光素子モジュールは、外部に露出させて使用する室外景観の照明用として好ましく活用されることができる。
【０１１１】
また、前記シーリング部材６００の外側面には、外部のフレーム２０などに光素子モジュール１０を締結ネジ３５０などにより固定するための締結孔６０２を有する締結環６０３がさらに形成されることができる。このような締結環６０３は、シーリング部材６００をワイヤー１１０とともにインサート射出成形するときに一体に形成される。
【０１１２】
前記締結環６０３が形成される位置は、前記ワイヤー１１０の間、すなわち、光素子モジュール１０の中心線上に配置されて締結ネジ３５０により組み立てられるとき、安定的に固定されるように形成されることが好ましい。
【０１１３】
一方、本発明の第２実施形態によれば、複数の光素子モジュール１０を、従来のように、ＳＭＰＳを介してＡＣ電源をＤＣ電源に変換して使用せずに、ＡＣ電源を光素子モジュール１０に直接的に印加して、一対の第１基板１５０及び第２基板１６０上に分割されるように実装された整流回路部８００を介してＤＣ電源に変換して光素子２００を駆動させる。
【０１１４】
まず、前記基板１００は、外側の端部に前記ワイヤー１１０がそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部１３０及びＡＣ出力端子部１４０を有する一対の第１基板１５０及び第２基板１６０を備える。
【０１１５】
そして、前記光素子２００は、第１基板１５０及び第２基板１６０にそれぞれ取り付けられる第１光素子２１０及び第２光素子２２０を備え、第１光素子モジュール１０１と第２光素子モジュール１０２とをそれぞれ構成する。
【０１１６】
したがって、前記第１光素子モジュール１０１と第２光素子モジュール１０２には、整流回路部８００が分割されて形成される。そのために、整流回路部８００は、図７に示されるように、前記第１基板１５０と第２基板１６０とに分割されて実装され、前記ＡＣ入力端子部１３０と並列回路を構成してＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して、第１光素子２１０及び第２光素子２２０をそれぞれ発光させる。
【０１１７】
また、前記整流回路部８００と前記ＡＣ入力端子部１３０及びＡＣ出力端子部１４０を電気的に連結するために、前記第１基板１５０及び第２基板１６０には、前記ＡＣ入力端子部１３０とＡＣ出力端子部１４０との間に備えられたＤＣ入力端子部１７０及びＤＣ出力端子部１８０がさらに備えられ、それらに連結される接続ワイヤー１１１がさらに備えられる。前記ワイヤー１１０は、前記ＡＣ入力端子部１３０とＡＣ出力端子部１４０とに連結される。
【０１１８】
そして、前記接続ワイヤー１１１及びワイヤー１１０には、前述のような実施形態と同様に、シーリング部材６００がインサート射出成形によってワイヤー１１０と一体に形成されることができる。
【０１１９】
また、前記整流回路部８００は、第１基板１５０及び第２基板１６０に分割されて実装されるが、その構成を以下で説明する。
【０１２０】
すなわち、図７に示されるように、前記第１基板１５０には、フューズＦ及びブリッジダイオードＢＤが前記ＡＣ入力端子部１３０と並列に接続されるように実装され、ブリッジダイオードＢＤと第１光素子２１０が連結される。
【０１２１】
また、前記第２基板には、前記第１光素子２１０及び前記ブリッジダイオードＢＤに前記接続ワイヤー１１１を介して直列回路を構成する一対の抵抗Ｒ１、Ｒ２及び第２光素子２２０を備え、前記第２光素子２２０と抵抗Ｒ１、Ｒ２との間には一対のダイオードＤ１、Ｄ２が並列に連結されて整流回路部８００を構成する。
【０１２２】
結局、前記整流回路部８００を基準に説明すれば、第１光素子モジュール１０１及び第２光素子モジュール１０２が一対として構成され、第１基板１５０及び第２基板１６０上に整流回路部８００が分割されて構成されることによって、一対の第１光素子モジュール１０１及び第２光素子モジュール１０２が光素子モジュールアッセイ７００を構成する。
【０１２３】
したがって、ＡＣ電源を直接印加すれば、第１光素子モジュール１０１及び第２光素子モジュール１０２に備えられた整流回路部８００を介してＡＣ電源がＤＣ電源に変換されて、それぞれの第１光素子２１０及び第２光素子２２０を発光させることができる。
【０１２４】
このように、図７及び図１０に示されるように、前記第１光素子モジュール１０１、第２光素子モジュール１０２、及び整流回路部８００を備えて一つの光素子モジュールアッセイ７００を構成することによって、このような前記光素子モジュールアッセイ７００が左右に連続的に配列された照明装置を構成する。
【０１２５】
このような構成によれば、光素子モジュールアッセイ７００そのものでＡＣ電源をＤＣ電源に変換するため、従来のように、ＳＭＰＳが全く不要となり、連結される複数の光素子モジュールアッセイ７００の全体的な電気的仕様及び容量に制限されずに、必要なだけ連続的に連結して照明装置を具現することができる。
【０１２６】
また、何れか一つの光素子モジュールアッセイ７００、光素子２００、または基板１００上に取り付けられた整流回路部８００の部品の一部が破損するか、作動不良が発生しても、ＡＣ電源はそのままそれぞれの光素子モジュールアッセイ７００に供給されることによって、破損していない残りの光素子モジュールアッセイ７００は光を持続的に発生させることができる。
【０１２７】
一方、前記ハウジング３００と基板１００との間に備えられる防水部材５００をエポキシ樹脂などで充填して構成する場合、充填過程においてエポキシ樹脂が外部に流出することを防止するように構成される。
【０１２８】
まず、前記ハウジング３００と前記基板１００とは四つの角部で締結ネジ３５０によって組み立てられる。
【０１２９】
このような構成によれば、基板１００とハウジング３００とが四つの締結ネジ３５０によって組み立てられた状態でエポキシ樹脂を充填することができるため、基板１００とハウジング３００との境界の隙間にエポキシ樹脂が流れ出ず、量産の際に連続的かつ迅速な充填作業により防水部材５００を構成することができる。
【０１３０】
また、本発明は、半球状に形成されたボディーを有する前記光制御部４００の内部の中央に、前記光素子２００を収容するための前記第１内部空間３１２が形成される。
【０１３１】
そして、前記第１内部空間３１２の周縁部の底面４０２は前記基板１００と密着し、底面には組立突起４０３が形成されて、前記光素子２００を中心に放射状に前記基板１００に形成された複数の組立孔１０３
に対応して整合するように構成される。
【０１３２】
さらに、前記ハウジング３００の中央に形成された結合ホール３２０には、位置整合溝３０２が形成されることによって、前記光制御部４００の外周面の一側に形成された位置整合突起３０３と対応するように組み立てられて、前記光制御部４００を前記ハウジング３００に対して常に定位置に組立てるように構成されている。
【０１３３】
このような構成によれば、前記光制御部４００の底面４０２が前記基板１００と密着する構造に組み立てられるため、前述のようにエポキシ樹脂の充填過程において、光制御部４００の第１内部空間３１２にエポキシが流れ込まず、エポキシ樹脂は、光制御部４００の外部全体が密閉した状態で防水部材５００を構成することによって、外部の湿気や水分が光素子２００に流入しない。
【０１３４】
また、光制御部４００は、基板１００に実装された光素子２００の位置に対応して正確な位置に組み立てられることによって、光素子２００から発生した光の拡散作用が正確に行われて、均一な面発光輝度を有することができる。
【０１３５】
本実施形態にも、前述のような第１実施形態による光制御部４００の面発光のための構成が同様に適用されることができる。
【０１３６】
また、前記ハウジング３００の上面の一側には、防水部材５００を充填するための注入口３０４が形成され、前記注入口３０４の反対側には、防水部材５００の充填中に内部の空気を排出するための排気口３０５が形成される。
【０１３７】
すなわち、前記第２内部空間３１４が密閉構造を有する状態で、前記防水部材５００を前記注入口３０４を介して注入し、その内部の空気は排気口３０５を介して排出することができる。
【０１３８】
このような構成によれば、防水部材５００を構成するエポキシを充填する作業中に、ハウジング３００の内部の空気が外部に排出されなければ、内部にエポキシ樹脂が完全に充填されなくなり、防水部材５００とハウジング３００との間に隙間や空間が生じて、外部の水分や湿気が流入するなど、防水部材５００の充填作業の際に不良現象が発生するが、前記排気口３０５はそのような不良現象を防止するための重要な構成要素である。
【０１３９】
一方、本発明によれば、前記ハウジング３００及び基板１００の底面全体には両面テープＴが付着する。
【０１４０】
すなわち、前記両面テープＴによって前記第２内部空間３１４が密閉構造を有する状態で、前記防水部材５００を前記注入口３０４を介して注入し、その内部の空気は、排気口３０５を介して排出される。
【０１４１】
このような前記両面テープＴは、基板１００及びハウジング３００の底面全体の外郭のサイズと同一であるか、またはやや大きいサイズを有することが好ましい。
【０１４２】
したがって、両面テープＴをエポキシを充填する作業以前に付着すれば、エポキシを充填する作業の際にエポキシが流出することをさらに防止し、量産された光素子モジュール１０を照明装置のフレーム２０などに容易に付着させて固定することができるなど、多様な用途として活用されることができる。
（面光源装置）
【０１４３】
図８は本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の正面図であり、図９は本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の分解斜視図であり、図１０は本発明の第２実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の分解斜視図であり、図１１は本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の連結構成を示す正面図であり、図１２は本発明の第２実施形態の光素子モジュールに締結環が適用された面光源装置の連結構成を示す正面図であり、図１３は本発明のさらに他の実施形態による面光源装置の連結構成を示す平面図である。
【０１４４】
図８及び図９に示されるように、本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置１は、複数の光素子モジュール１０、フレーム２０、ワイヤー１１０及び放熱板３０などを備えることができる。
【０１４５】
面光源装置１に使用される光素子モジュール１０及びワイヤー１１０は、前述のような“光素子モジュール”で記述した構成と同じ構成を有するため、以下ではその外の構成要素と複数の光素子モジュール１０との連結に関する内容のみを記述する。
【０１４６】
まず、本発明による面光源装置１は複数の光素子モジュール１０を備える。図８に示されるように、面光源装置１は、６個の光素子モジュール１０が直列に連結されて上部を構成し、同数の光素子モジュール１０で中間部及び下部を構成して、平行に配列された形状を有する。
【０１４７】
ただし、必要によっては、さらに効率的な光素子モジュール１０を運用するために、上部の光素子モジュール１０が中間部の光素子モジュール１０の間に位置するように、光素子モジュール１０をジグザグ状に配置することが好ましい。
【０１４８】
本発明の実施形態では、広範かつ均一な指向角を有する光素子モジュール１０の技術的な特徴を考慮して、面光源装置１に使用される光素子モジュール１０の間の距離を約２４ｃｍに形成した。それにより、少数の光素子モジュール１０を使用しても、同一の輝度を具現することができ、暗部を形成せずに円滑な光分散を行うことができる。
【０１４９】
フレーム２０は、複数の光素子モジュール１０を収容することができる内部空間を有する構成要素であって、複数の光素子モジュール１０を外部の衝撃から保護する。また、複数の光素子モジュール１０が水や水蒸気に露出することを一次的に防止する役割を行う。
【０１５０】
このようなフレーム２０は、使用目的によって多様なサイズに製作されることができ、また、前記フレーム２０は、光を反射することができる金属で形成するか、または内側面に反射塗料などを塗布する方式により光反射処理が施されることができる。このように、フレーム２０が出射された光を反射するように形成されることによって、光指向角以外の方向に放出された光までも反射によって被照明部材を照明することができる。したがって、光素子モジュール１０の光効率が大幅に向上することができる。
【０１５１】
本発明による面光源装置１において、ワイヤー１１０は、光素子モジュール１０間の電気的な連結及び外部の電源と光素子モジュール１０との間の電気的な連結のために備えられる構成要素であり、このような電気的な連結により外部の電源が面光源装置１に供給される。
【０１５２】
ワイヤー１１０の一側には、過電流を遮断するためのヒューズ１２０が備えられることができるが、面光源装置１には複数の光素子モジュール１０が備えられるため、それぞれの光素子モジュール１０にヒューズ１２０が設けられることができる。
【０１５３】
ただし、本発明の実施形態では、過電流を防止する安定性を図るとともに、面光源装置１を円滑に運用するために、３つの光素子モジュール１０ごとに一つのヒューズ１２０が設けられる。
【０１５４】
放熱板３０は、光素子モジュール１０を使用することによって発生する熱を外部に放出するために備えられる構成要素であって、前記フレーム２０の内部空間に形成され、前記放熱板３０の上面には光素子モジュール１０が載置される。
【０１５５】
放熱板３０は、フレーム２０の長手方向または幅方向に長く形成するか、または光素子モジュール１０が位置する領域ごとに個別に形成されることによって、光素子モジュール１０が載置されるように形成されてもよい。
【０１５６】
このような放熱板３０は、放熱効率を向上させるために、光素子モジュール１０と隣接する上面に、放熱板３０の長手方向または幅方向に長く形成される突起や溝を形成することによって放熱ピンの役割を行うことができる。一方、放熱板３０は、熱伝導率の高いアルミニウムなどの材質で形成されることが好ましい。
【０１５７】
一方、本発明のさらに他の実施形態によれば、前述のような第２実施形態の構成が面光源装置にも同様に適用されることができるが、面光源装置に備えられる光素子及び光モジュールの構成要素が前述のような第２実施形態と同一の構成及び作用効果を有するため、その詳細な説明を第２実施形態の説明で代替し、その構成は特許請求の範囲に準じて保護されることができることは言うまでもない。
【０１５８】
また、図１０ないし図１３に示されるように、面光源装置１を形成するに当って、前記第１光素子モジュール１０１、第２光素子モジュール１０２、及び前記整流回路部８００は一つの光素子モジュールアッセイ７００を構成する。
【０１５９】
このような前記光素子モジュールアッセイ７００は、長手方向に複数個が連続的に配列されて面光源装置１を構成する。
【０１６０】
そして、他の実施形態として、前記第１光素子モジュール１０１、第２光素子モジュール１０２、及び前記整流回路部８００は一つの光素子モジュールアッセイ７００を構成し、前記光素子モジュールアッセイ７００は、幅方向に複数個が配列されて、前記基板１００の底面全体に幅方向に付着する両面テープＴなどによって一体型の光源装置を構成することができる。
【０１６１】
したがって、連続的な配列形態を有する面光源装置を、両面テープＴを利用してパッケージタイプの面光源装置に構成することができるため、量産の際に、または現場で面光源装置を設置する際に、両面テープの保護紙（図示せず）だけを除去した状態で容易かつ迅速に照明装置を具現することができる。
【０１６２】
このように、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能であることは言うまでもない。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限って定められてはならず、特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められねばならない。
【符号の説明】
【０１６３】
１ 面光源装置
１０ 光素子モジュール
１０１ 第１光素子モジュール
１０２ 第２光素子モジュール
１０３ 組立孔
２０ フレーム
３０ 放熱板
１００ 基板
１５０ 第１基板
１６０ 第２基板
１１０ ワイヤー
１１１ 接続ワイヤー
１２０ ヒューズ
１３０ ＡＣ入力端子部
１４０ ＡＣ出力端子部
１７０ ＤＣ入力端子部
１８０ ＤＣ出力端子部
２００ 光素子
２１０ 第１光素子
２２０ 第２光素子
３００ ハウジング
３０１ 締結突起
３０２ 位置整合溝
３０３ 位置整合突起
３０４ 注入口
３０５ 排気口
３１０ 内部空間
３１２ 第１内部空間
３１４ 第２内部空間
３２０ 結合ホール
３３０ パッキング部材
３４０ ワイヤー固定溝
３５０ 締結ネジ
４００ 光制御部
４０１ ボディー
４０２ 底面
４０３ 組立突起
４１０ 出射面
４２０ 平面部
４３０ 収容部
４４０ 凹部
５００ 防水部材
６００ シーリング部材
６０１ 締結溝
６０２ 締結孔
６０３ 締結環
７００ 光素子モジュールアッセイ
８００ 整流回路部
Ｔ 両面テープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置に係り、さらに詳細には、防水性及び広範な指向角を有して耐久性や経済性に優れており、一対の光素子モジュールの基板に分割されて実装され、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換して光素子を発光させる整流回路を備える光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は、低い消費電力により駆動され、発熱量が少なく、多様な技術分野で光源として使用されている。このような点光源であるＬＥＤを利用して、明暗の差が小さく、均一な輝度を示す照明を具現しようとする多様な努力が行われてきた。また、室内・室外に関係なく長期間安定的に使用できる耐久性のあるＬＥＤを製作するための努力が行われている。
【０００３】
したがって、特許文献は、構成要素を最小化し、構成要素同士の結合も容易に具現するが、上部に防水シリコーンを形成することによって、電気的な接続部位の外部への露出を遮断して耐久性を向上させようとした。
【０００４】
しかし、前記特許文献は、ＬＥＤチップの上部に、光を拡散させるためのレンズが備えられておらず、狭い範囲で光を放出するものであるため、光の効用性が低下するという問題があった。さらに、従来の光拡散レンズを備えた発光装置においても、被照明部材に対する光指向角が約１２０゜に過ぎず、光軸Ａの周辺に光が集中して、前記指向角の範囲内でも光の分散が円滑に行われないという問題があった。
【０００５】
また、ＬＥＤチップ上に防水シリコーンをそのまま塗布して形成した場合、ＬＥＤの使用により発生する熱を効果的に冷却させることができなかった。それは、ＬＥＤモジュールの耐久性をかえって阻害してしまうという問題があった。
【０００６】
さらに、ＬＥＤチップ上に防水シリコーンを形成する場合、ＬＥＤチップから発生した光が通過できるように、防水シリコーンを透明な材質で形成せねばならなかった。それは、塗布する防水シリコーンの厚さ、塗布の均一度またはシリコーン内に含まれた不純物の量によって多様な光均一度を示す。それは、ＬＥＤモジュールの光品質を一定に維持することができないという問題がある。
【０００７】
また、従来の大部分のＬＥＤモジュールは、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源を使用するために、ＳＭＰＳ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）を用いてＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源をＤＣ電源に変換した後、それぞれの多数のＬＥＤモジュールに電源を供給するようになっている。
【０００８】
しかし、ＳＭＰＳは、多数のＬＥＤモジュールを発光させるために使用される電力の消耗による制約条件を伴うことによって、ＬＥＤモジュールの仕様によって大容量のＳＭＰＳを交替しつつ使用せねばならないという煩雑さがある。また、電力の消耗量が多く、ＳＭＰＳに過度に多いＬＥＤモジュールを連結する場合、ＳＭＰＳの過負荷による不良がよく発生するという問題があった。
【０００９】
さらに、ＳＭＰＳを代替するために、ＡＣ電源が直接供給されて発光するＡＣ用ＬＥＤモジュールが開発されて使用されているが、部品が非常に高価であり、主に単独照明用として使用される仕様をもって開発されたため、汎用として使用され得ないという限界があった。
【００１０】
したがって、ＳＭＰＳを使用せずに、ＬＥＤモジュールにＡＣ電源が直接的に印加されて、ＬＥＤモジュールそのものでＡＣ電源をＤＣ電源に変換して発光させることができるＬＥＤモジュールが切実に要求されている実情にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国特許公開第２０１０−０１２７８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、ハウジングと基板との間の内部空間と、ハウジングとワイヤーとの接続部位に防水部材及びシーリング部材を備えて、空気中に含まれた湿気や水分による漏電を防止することができる、防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供するところにある。
【００１３】
また、ハウジングの上端面に光制御部が結合されることによって、光素子の広範な光指向角（１６５゜）を具現することができ、凹部を通じて光均一度を具現することができる、防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供するところにある。
【００１４】
また、光素子モジュールとフレームとの間に放熱板を備えることによって、光素子モジュールの使用により発生する熱を効果的に除去することができる、防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供するところにある。
【００１５】
また、光素子モジュールの基板にＡＣ電源を印加し、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換して光素子を発光させる整流回路を備える光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置を提供するところにある。
【００１６】
本発明の解決しようとする課題は、以上で言及されたものに限定されず、言及されていない他の解決課題は、当業者ならば下記の記載から明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
板状の基板と、前記基板の上面に結合する光素子と、前記基板の上面に結合して前記光素子を収容し、前記基板とともに内部空間を形成するハウジングと、前記ハウジングの上面に結合されて、前記光素子から発生する光の出射を制御する光制御部と、前記内部空間が前記光素子に近い第１内部空間と前記光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、前記第２内部空間に備えられる防水部材と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、前記第１内部空間と第２内部空間との境界にパッキング部材がさらに設けられることを特徴とする。
【００１９】
また、前記光制御部は、半球状に形成され、前記光素子から発生した光が外部に放出される出射面と、前記出射面の下部に平坦に形成された平面部が設けられ、前記平面部の中心領域に形成されて前記光素子を収容する収容部と、前記光素子から発生した光が直進して出射される光軸と隣接した前記出射面の領域に、下側方向に凹状に形成された凹部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置することを特徴とする。
【００２１】
また、前記ワイヤーの一側には過電流を遮断するためのヒューズがさらに設けられることを特徴とする。
【００２２】
また、前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ハウジングとワイヤーとの間にはシーリング部材がさらに設けられて、前記防水部材の漏れを防止することを特徴とする。
【００２３】
また、前記シーリング部材は、合成樹脂またはゴム材で形成されて、前記ワイヤーとともにインサート射出成形されて、その両端部に一対の締結溝が形成されており、前記ハウジングには、前記締結溝に対応して組み立てられる締結突起が設けられることを特徴とする。
【００２４】
また、前記シーリング部材及び前記ハウジングは、透明な合成樹脂材で形成されて、前記光素子から発生する光が前記シーリング部材及びハウジングに拡散することを特徴とする。
【００２５】
また、前記シーリング部材の外側面には、締結ネジの組立孔を有する締結環がさらに形成されることを特徴とする。
【００２６】
また、前記基板は、外側の端部に前記ワイヤーがそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部及びＡＣ出力端子部を有する第１基板及び第２基板を備え、前記光素子は、第１光素子及び第２光素子を備えて第１光素子モジュール及び第２光素子モジュールをそれぞれ構成し、前記第１光素子モジュールと第２光素子モジュールには、前記第１基板と第２基板に分割されて実装され、前記ＡＣ入力端と並列回路を構成して、ＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して第１光素子及び第２光素子を発光させる整流回路部が設けられ、前記整流回路部と前記ＡＣ入力電源端及びＡＣ出力電源端とを電気的に連結するために、前記第１基板と第２基板に備えられたＤＣ入力端子部とＤＣ出力端子部を連結する接続ワイヤーを備えることを特徴とする。
【００２７】
また、前記ハウジングと前記基板は、四つの角部で締結ネジによって組み立てられることを特徴とする。
【００２８】
また、前記光制御部は、半球状のボディーの内部の中央には、前記光素子を収容する前記第１内部空間が形成され、その周縁部の底面は前記基板と密着し、前記底面には組立突起が形成されて、前記光素子を中心に前記基板に放射状に形成された複数の組立孔に対応して整合し、前記ハウジングの中央に形成された結合ホールには位置整合溝が形成されて、前記光制御部の外周面の一側に形成された位置整合突起と対応するように組み立てられて、前記光制御部が前記ハウジングの定位置に組み立てられることを特徴とする。
【００２９】
また、前記ハウジングの上面の一側には、防水部材を充填するための注入口が形成され、前記注入口の反対側には、防水部材の充填中に内部の空気を排出するための排気口が形成されることを特徴とする。
【００３０】
また、前記ハウジング及び基板の底面全体には両面テープが付着して、前記両面テープによって前記第２内部空間が密閉構造を有する状態で、前記防水部材を前記注入口を介して注入し、その内部の空気は排気口を介して排出させることを特徴とする。
【００３１】
また、前記整流回路部は、前記第１基板の一側に実装されるフューズ及びブリッジダイオードが前記ＡＣ入力端子部と並列に接続され、前記ブリッジダイオードは、前記第１基板に実装される第１光素子と接続され、前記第２基板の一側に実装される一対の抵抗及び第２光素子は、前記第１光素子及び前記ブリッジダイオードと前記接続ワイヤー部によって直列回路を構成し、前記抵抗と第２光素子との間には一対のダイオードが並列に連結されることを特徴とする。
【００３２】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成することを特徴とする。
【００３３】
前記出射面は、前記光素子から最大の強度の光が出射される方向と、最大強度の半分の光が出射される方向との刃先角が８２．５゜になるように形成されることを特徴とする。
【００３４】
また、前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記複数の光素子モジュールアッセイを収容するフレームと、前記光素子モジュールアッセイ同士を連結して電源を供給するワイヤーを備えることを特徴とする。
【００３５】
一方、板状の基板と、前記基板の上面に結合する光素子と、前記基板の上側に結合して前記光素子を収容し、前記基板とともに内部空間を形成するハウジングと、前記ハウジングの上面に結合されて、前記光素子から発生する光の出射を制御する光制御部と、前記内部空間が前記光素子に近い第１内部空間と前記光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、前記第２内部空間に備えられる防水部材とを備える複数の光素子モジュールと、前記複数の光素子モジュールを収容するフレームと、前記光素子モジュール同士を連結して電源を供給するワイヤーと、を備えることを特徴とする。
【００３６】
また、前記ワイヤーの一側には、過電流を遮断するためのヒューズがさらに設けられ、前記光素子モジュールと前記フレームとの間に放熱板がさらに設けられることを特徴とする。
【００３７】
また、前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ハウジングとワイヤーとの間にはシーリング部材がさらに設けられて、前記防水部材の充填作業中に前記防水部材が流出することを防止することを特徴とする。
【００３８】
また、前記シーリング部材は、透明な合成樹脂またはゴム材で形成されて、前記ワイヤーにインサート射出成形され、その両端部には一対の締結溝が形成されており、前記ハウジングには、前記締結溝に組み立てられる締結突起が設けられることを特徴とする。
【００３９】
また、前記基板は、外側の端部に前記ワイヤーがそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部及びＡＣ出力端子部を有する第１基板及び第２基板を備え、前記光素子は、第１光素子及び第２光素子を備えて第１光素子モジュール及び第２光素子モジュールをそれぞれ構成し、前記第１光素子モジュールと第２光素子モジュールには、前記第１基板と第２基板に分割されて実装され、前記ＡＣ入力端と並列回路を構成して、ＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して第１光素子及び第２光素子をそれぞれ発光させる整流回路部と、前記整流回路部と前記ＡＣ入力電源端及びＡＣ出力電源端とを電気的に連結するように、前記第１基板と第２基板との間に設けられた複数の連結端子部に連結される接続ワイヤーと、を備えることを特徴とする。
【００４０】
また、前記整流回路部は、前記第１基板に実装されて、前記入力電源端と接続されるフューズ及びブリッジダイオードが前記ＡＣ入力電源端と並列に接続され、前記ブリッジダイオードと第１光素子とが連結され、前記整流回路部は、前記第２基板に実装されて、前記第１光素子及び前記ブリッジダイオードに前記接続ワイヤー部によって直列回路を構成する一対の抵抗及び第２光素子を備え、前記第２光素子と抵抗との間には一対のダイオードが並列に連結されることを特徴とする。
【００４１】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記光素子モジュールアッセイは、長手方向に複数個が連続的に配列されて形成されることを特徴とする。
【００４２】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記光素子モジュールアッセイは、幅方向に複数個が配列されて、前記基板の底面全体に幅方向に付着する両面テープによって一体型の光源装置を構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ハウジングと基板とが螺合した後、ハウジングと基板との間の内部空間に充填方式により防水部材を備え、ワイヤーとハウジングとは、インサート射出成形されたシーリング部材によって前記ハウジングと密閉した組立構造を有することによって、防水機能を有する光素子モジュールの量産効率性を図り、特に、高い水分含量及び湿度を有する照明用として使用する場合、空気中に含まれた湿気や水分による漏電を防止することができるため、室内・室外で安定的に使用することができる。
【００４４】
また、ハウジングの上端面に光制御部が結合されることによって、光素子の広範かつ均一な光指向角（１６５゜）を具現することができるため、少数の光素子モジュールを使用しても、従来の発光装置と同一の輝度を具現することができ、凹部を通じて光指向角の範囲内で暗部を形成せずに円滑な光分散を行うことができる。
【００４５】
また、光素子モジュールとフレームとの間に放熱板を備えることによって、光素子モジュールの使用により発生する熱を効果的に除去することができるため、安定性及び耐久性を向上させることができる。
【００４６】
また、光素子モジュールの基板にＡＣ電源を直接印加しても、整流回路によってＡＣ電源がＤＣ電源に変換されて光素子を発光させるように構成されているため、従来の光素子モジュールのように、高価なＳＭＰＳを使用する代わりに、ＡＣ電源を直接連結して使用することができる。
【００４７】
本発明の効果は、以上で言及されたものに限定されず、言及されていない他の効果は、当業者ならば以下の記載から明確に理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの斜視図である。
【図２】本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの分解斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの正断面図である。（ｂ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの平面図である。（ｃ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの背面図である。
【図４】（ａ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの光制御部の正面図である。（ｂ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの光制御部の平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態による光素子モジュールの分解斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態による光素子モジュールの平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態による光モジュールアッセイの回路図である。
【図８】本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の正面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の分解斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の連結構成を示す正面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の光素子モジュールに締結環が適用された面光源装置の連結構成を示す正面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態による面光源装置の連結構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態による防水機能を有する光素子モジュール及びそれを用いた面光源装置の構成について詳細に説明し、本発明の多様な実施形態で使用された同じ名称や符号は区分せずにそのまま使用する。
（光素子モジュールの第１実施形態）
【００５０】
図１は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの斜視図であり、図２は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの分解斜視図であり、図３（ａ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの正断面図であり、図３（ｂ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの平面図であり、図３（ｃ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの背面図であり、図４（ａ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの光制御部の正面図であり、図４（ｂ）は本発明の一つの実施形態による光素子モジュールの光制御部の平面図である。
【００５１】
本発明による防水機能を有する光素子モジュール１０は、広範かつ均一な光指向角を具現することができ、円滑な光分散を行うことができ、また、優れた防水機能を有する。
【００５２】
図１ないし図４に示されるように、本発明による防水機能を有する光素子モジュール１０は、基板１００、光素子２００、ハウジング３００、光制御部４００及び防水部材５００を備える。
【００５３】
まず、基板１００は、板状の部材で形成されて、光素子モジュール１０の下部領域をなす。前記基板１００の上面には、光素子２００が設置される領域が形成され、前記光素子２００に駆動電源を供給するように配線が形成される。このとき、配線（図示せず）は、薄い電線で形成され得るが、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）を形成して駆動電源を供給することが好ましい。
【００５４】
そして、基板１００上に形成された配線と外部の電源（図示せず）とはワイヤー１１０を介して電気的に連結され、複数の光素子モジュール１０がワイヤー１１０を介して直列及び並列に連結される。このとき、ワイヤー１１０と基板１００とはの電気的な連結部は半田付けなどの方法により形成されることができる。
【００５５】
さらに、ワイヤー１１０の一側には、過電流を遮断するためのヒューズ１２０が備えられることができる。前記ヒューズ１２０が備えられることによって、規定値以上の過度な電流が継続的に流れることを防止することができる。したがって、光素子モジュール１０の安定的な動作を図ることができる。
【００５６】
本発明の実施形態は、ワイヤー１１０をシリコーン材で形成することによって、後述する防水部材５００を充填するときに相互の結合力を向上させることができる。
【００５７】
一方、基板１００には、光素子２００の安定的な動作のために、入力電源を平滑または降圧させる素子、電源を整流する素子、抵抗またはキャパシターなどが取り付けられることができる。
【００５８】
そして、基板１００をＰＣＢで形成する場合、基板１００の母材である板状の部材は、熱伝導率の高いアルミニウムなどで製作して、光素子２００の使用によって発生した熱を外部に効率的に放出させることが好ましい。
【００５９】
光素子２００は、光を発生させる発光体であって、本発明による光素子２００としては、ガリウム砒素などの化合物に電流を流して光を発散させる半導体素子であるＬＥＤが使用されることができる。
【００６０】
このような光素子２００は、配線の形成された前記基板１００の上面に結合されて、外部の電源から駆動電源を供給されて光を発生させる。
【００６１】
ハウジング３００は、本発明による光素子モジュール１０の外観をなす構成要素であって、前記基板１００の上部に位置する。このようなハウジング３００は、下側の開放された筒状に形成されることができる。そして、ハウジング３００の下側の開口部は、光素子２００及び基板１００などがハウジング３００の内部空間３１０に収容されるように、基板１００より大きく形成されることができる。
【００６２】
ハウジング３００は前記基板１００を収容するが、相互に離隔された状態で基板１００の上面と結合する。それにより、ハウジング３００の内側面と基板１００との間には所定の内部空間３１０が形成される。このとき、前記ハウジング３００と基板１００の上面とは、少なくとも対称になる二つの地点をネジ３５０により締結する方式により結合されることができる。
【００６３】
一方、ハウジング３００と基板１００のうち少なくとも一つには、前記ワイヤー１１０を固定させて支持するように、ワイヤー１１０が連結された位置にワイヤー固定溝３４０を形成することができる。
【００６４】
そして、ハウジング３００は、光素子２００及び基板１００を収容可能な形状に成形できるものなら、いずれの材質で製作しても関係ない。
【００６５】
ただし、本発明の実施形態では、前記ハウジング３００は透光性の透明な合成樹脂で製作される。
【００６６】
光制御部４００は、前記光素子２００から発生した光の出射を制御して光を拡散させる構成要素であって、光素子２００から発生した光は、光制御部４００を通過しつつ、所定の範囲の広範かつ均一な光指向角を有する。
【００６７】
このような光制御部４００は、出射される光の特徴を決定するものであって、光素子２００の使用目的及び用途によって多様に変形可能な部分である。
【００６８】
本発明による光制御部４００は、前記ハウジング３００の上面に結合するが、前記ハウジング３００と一体に形成されるか、または別に製作して前記ハウジング３００に形成された結合ホール３２０に嵌合する方式により形成されることができる。
【００６９】
このように形成された光制御部４００は、前記光素子２００の上部に位置する。
【００７０】
光制御部４００の形状について具体的に説明すれば、光制御部４００は、出射面４１０、平面部４２０、収容部４３０及び凹部４４０を備えることができる。
【００７１】
出射面４１０は、光制御部４００を通過した光が被照明部材（図示せず、図４（ａ）の上部に位置する）に向かって出射される表面であって、図４（ａ）に示されるように、正面図では半球状に形成され、図４（ｂ）に示されるように、平面図では円状に形成されることができる。
【００７２】
このような半球状の出射面４１０は、出射面４１０の曲率半径によって可変することによって、下部に位置した光素子２００から放射状に放出される光をして被照明部材に対して多様な指向角を有させる。
【００７３】
本発明の実施形態における出射面４１０の曲率は、光素子２００から最大強度の光が出射する方向Ａ（光軸）と最大強度の半分の光が出射される方向Ｂとの刃先角θ１が約８２．５゜になるように形成される。（光制御部がｎ＝１．４９の屈折率を有する透明樹脂材で形成される場合）
【００７４】
それにより、被照明部材に対して光素子２００が放出する光の指向角は、全体として１６５゜であり、従来の発光装置の光の指向角と確実に区別される。
【００７５】
このとき、光軸Ａは、図４に示されるように、光素子２００から放射状に放出される光のうち中心に位置する光の進行方向を言い、また、光素子２００から発生した光が直進して出射される方向（すなわち、最大強度の光を出射する方向）を言う。
【００７６】
収容部４３０は、光素子２００を収容するための構成要素であって、出射面４１０と連結されて、光制御部４００の下部をなす平面部４２０の中心領域に形成される。
【００７７】
このような収容部４３０は、光素子２００を収容するために光素子２００の形状に対応する形状に形成される。
【００７８】
一方、平面部４２０は、基板１００と密着するように形成することができるが、基板１００と離隔させて内部空間を通じて放熱が行われるようにすることが好ましい。
【００７９】
このとき、平面部４２０と基板１００との間には後述するパッキング部材３３０を設けて、防水部材５００が光素子２００が位置する内部空間に充填されないようにする。
【００８０】
凹部４４０は、光軸Ａ方向（最大強度の光を出射する方向）の出射光量は減少させ、光軸Ａから遠い位置の出射光量は増大させるために、光軸Ａを中心に下側に凹状に形成される。
【００８１】
このような凹部４４０の形状は、光軸Ａ方向の光量と光軸Ａから遠い位置の光量との差を減少させて、均一な輝度の光を被照明部材に放出する。
【００８２】
このような凹部４４０の曲率及び光軸Ａからの刃先角θ２は、広範な指向角と均一な輝度の具現を妨害しない範囲内で多様に変形することができる。
【００８３】
ただし、本発明の実施形態における凹部４４０は、光軸Ａからの刃先角θ２が左右にそれぞれ約１６゜の範囲内で形成される。
【００８４】
すなわち、凹部４４０は、光軸Ａを中心にした状態で、左右に全体３２゜の範囲内で広範な光指向角と均一な輝度の具現を妨害しない曲率の範囲内で下側に凹状に形成される。
【００８５】
このような光制御部４００を通過した出射光は、広範かつ均一な光の指向角をもって被照明部材を照明し、暗部を形成せずに円滑な光分散を行う。
【００８６】
一方、光制御部４００は透光性の材質で形成される。具体的に、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＥＰ（エポキシ樹脂）などの透明樹脂または透明なガラスで形成されることができる。
【００８７】
防水部材５００は、空気中に含まれた湿気や水分による光素子モジュール１０の漏電を防止するための構成要素であって、前記ハウジング３００と基板１００とがなす内部空間３１０に備えられる。
【００８８】
具体的に、前記内部空間３１０は、第１内部空間３１２と第２内部空間３１４とに分けられる。ここで、第１内部空間３１２は、前記光素子２００に近い領域に形成された内部空間、すなわち、光制御部４００と基板１００とが隣接してなす空間を言う。
【００８９】
そして、第２内部空間３１４は、前記光素子２００と遠い領域に形成された内部空間、すなわち、前記第１内部空間３１２以外の領域において、前記ハウジング３００と基板１００とが隣接してなす空間を言う。
【００９０】
このとき、防水部材５００は、光素子２００の光出射を妨害しない範囲以内であれば、第１内部空間３１２及び第２内部空間３１４両方に防水部材５００が備えられることができる。
【００９１】
ただし、本発明の実施形態では、光素子２００の光出射により発生する熱を円滑に放出するために、第２内部空間３１４にのみ防水部材５００が備えられるように形成する。
【００９２】
前記防水部材５００は、まず、ハウジング３００と基板１００とを結合した後、図３（ｃ）に示すように、内部空間３１０、３１４を介して、液状のエポキシまたはシリコーンなどの防水部材５００を充填して硬化させる方式により形成されることができる。
【００９３】
このとき、前記防水部材５００として透明な材質を使用するが、反射粒子を含ませて光効率を増大させることができる。
【００９４】
または、内部空間３１０に対応する形状を有する防水部材５００を軟質の合成樹脂などであらかじめ形成し、ハウジング３００と基板１００との間に位置させた後に結合する方式により製作してもよい。
【００９５】
ただし、効果的な防水のために、液状の防水部材５００を内部空間３１０に充填する方式が好ましい。
【００９６】
一方、第１内部空間３１２への液状の防水部材５００の流れ込みを防止するために、前記第１内部空間３１２と第２内部空間３１４との境界にパッキング部材３３０を備えることができる。このようなパッキング部材３３０は、基板１００と光制御部４００との間に位置する。
【００９７】
半田付けなどの方法により形成されたワイヤー１１０と基板１００との電気的連結部は、このような防水部材５００の内部に位置することによって、空気中に含まれた湿気や水分に露出しない。したがって、光素子モジュール１０の漏電を完璧に防止することができる。
（光素子モジュールの第２実施形態）
【００９８】
図５は本発明の他の実施形態による光素子モジュールの分解斜視図であり、図６は本発明の他の実施形態による光素子モジュールの平面図であり、図７は本発明の他の実施形態による光モジュールアッセイの回路図である。
【００９９】
以下、図５ないし図７を参照して、本発明の第２実施形態による光素子モジュールの構成を詳細に説明する。
【０１００】
まず、前記基板１００は、前述のような第１実施形態と同様に、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤー１１０をさらに備え、前記ワイヤー１１０と基板１００との連結部は前記防水部材５００の内部に位置する。
【０１０１】
そして、第２実施形態では、第１実施形態のパッキング部材３３０を備えず、さらに防水機能を有する構成要素として、前記ハウジング３００とワイヤー１１０との間にはシーリング部材６００がさらに備えられて、前記防水部材５００、例えば、エポキシ樹脂を充填する過程において、ワイヤー１１０とハウジング３００との間でエポキシ樹脂の漏れを防止することを最大の特徴とする。
【０１０２】
このようなシーリング部材６００は多様な形状に形成されることができるが、本実施形態では、射出成形を行った後、高い耐久性及び透明度を有するポリカーボネートＰＣまたは透明または不透明（ホワイト色）のＰＶＣ軟質でシーリング部材６００を形成して、ワイヤー１１０と共にインサート射出成形されることが好ましい。
【０１０３】
そして、シーリング部材６００はゴム材で形成されることができる。ゴム材のシーリング部材は、ゴム成形金型によってワイヤー１１０と共にインサート射出成形されることが好ましい。
【０１０４】
また、前記シーリング部材６００と前記ハウジング３００とは嵌合方式によって組み立てられるか、またはワイヤー１１０と共にインサート成形されたシーリング部材６００をハウジング３００の射出金型に２次的にインサート成形することによって、前記シーリング部材６００と前記ハウジング３００とを一体に形成することも可能である。
【０１０５】
本実施形態では、前記シーリング部材６００と前記ハウジング３００とが嵌合方式により組み立てられる場合を一例として説明する。
【０１０６】
すなわち、シーリング部材６００の両端部には一対の締結溝６０１が形成され、それに対応するハウジング３００の両側端には、前記締結溝６０１に対応して組み立てられる締結突起３０１が備えられていることを特徴とする。
【０１０７】
したがって、前記締結突起３０１と締結溝６０１とは、前記防水部材５００（エポキシ樹脂）を充填する過程において、その組立部位の隙間にエポキシ樹脂が漏れることを防止するために、強制嵌合方式により組み立てられることが好ましい。
【０１０８】
また、前記シーリング部材６００及び前記ハウジング３００は、透明な材質で形成されることができるが、本実施形態では、射出成形以後にも高い耐久性及び透明度を有するポリカーボネートＰＣまたはＡＢＳ材質で形成されることができる。
【０１０９】
それは、光素子２００から発生する光が光制御部４００を介して放出されるだけでなく、透明材質からなるハウジング３００とシーリング部材６００に全体的に拡散して面発光効率を極大化させるように構成されることができる。
【０１１０】
このように透明材質からなる光素子モジュールは、外部に露出させて使用する室外景観の照明用として好ましく活用されることができる。
【０１１１】
また、前記シーリング部材６００の外側面には、外部のフレーム２０などに光素子モジュール１０を締結ネジ３５０などにより固定するための締結孔６０２を有する締結環６０３がさらに形成されることができる。このような締結環６０３は、シーリング部材６００をワイヤー１１０とともにインサート射出成形するときに一体に形成される。
【０１１２】
前記締結環６０３が形成される位置は、前記ワイヤー１１０の間、すなわち、光素子モジュール１０の中心線上に配置されて締結ネジ３５０により組み立てられるとき、安定的に固定されるように形成されることが好ましい。
【０１１３】
一方、本発明の第２実施形態によれば、複数の光素子モジュール１０を、従来のように、ＳＭＰＳを介してＡＣ電源をＤＣ電源に変換して使用せずに、ＡＣ電源を光素子モジュール１０に直接的に印加して、一対の第１基板１５０及び第２基板１６０上に分割されるように実装された整流回路部８００を介してＤＣ電源に変換して光素子２００を駆動させる。
【０１１４】
まず、前記基板１００は、外側の端部に前記ワイヤー１１０がそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部１３０及びＡＣ出力端子部１４０を有する一対の第１基板１５０及び第２基板１６０を備える。
【０１１５】
そして、前記光素子２００は、第１基板１５０及び第２基板１６０にそれぞれ取り付けられる第１光素子２１０及び第２光素子２２０を備え、第１光素子モジュール１０１と第２光素子モジュール１０２とをそれぞれ構成する。
【０１１６】
したがって、前記第１光素子モジュール１０１と第２光素子モジュール１０２には、整流回路部８００が分割されて形成される。そのために、整流回路部８００は、図７に示されるように、前記第１基板１５０と第２基板１６０とに分割されて実装され、前記ＡＣ入力端子部１３０と並列回路を構成してＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して、第１光素子２１０及び第２光素子２２０をそれぞれ発光させる。
【０１１７】
また、前記整流回路部８００と前記ＡＣ入力端子部１３０及びＡＣ出力端子部１４０を電気的に連結するために、前記第１基板１５０及び第２基板１６０には、前記ＡＣ入力端子部１３０とＡＣ出力端子部１４０との間に備えられたＤＣ入力端子部１７０及びＤＣ出力端子部１８０がさらに備えられ、それらに連結される接続ワイヤー１１１がさらに備えられる。前記ワイヤー１１０は、前記ＡＣ入力端子部１３０とＡＣ出力端子部１４０とに連結される。
【０１１８】
そして、前記接続ワイヤー１１１及びワイヤー１１０には、前述のような実施形態と同様に、シーリング部材６００がインサート射出成形によってワイヤー１１０と一体に形成されることができる。
【０１１９】
また、前記整流回路部８００は、第１基板１５０及び第２基板１６０に分割されて実装されるが、その構成を以下で説明する。
【０１２０】
すなわち、図７に示されるように、前記第１基板１５０には、フューズＦ及びブリッジダイオードＢＤが前記ＡＣ入力端子部１３０と並列に接続されるように実装され、ブリッジダイオードＢＤと第１光素子２１０が連結される。
【０１２１】
また、前記第２基板には、前記第１光素子２１０及び前記ブリッジダイオードＢＤに前記接続ワイヤー１１１を介して直列回路を構成する一対の抵抗Ｒ１、Ｒ２及び第２光素子２２０を備え、前記第２光素子２２０と抵抗Ｒ１、Ｒ２との間には一対のダイオードＤ１、Ｄ２が並列に連結されて整流回路部８００を構成する。
【０１２２】
結局、前記整流回路部８００を基準に説明すれば、第１光素子モジュール１０１及び第２光素子モジュール１０２が一対として構成され、第１基板１５０及び第２基板１６０上に整流回路部８００が分割されて構成されることによって、一対の第１光素子モジュール１０１及び第２光素子モジュール１０２が光素子モジュールアッセイ７００を構成する。
【０１２３】
したがって、ＡＣ電源を直接印加すれば、第１光素子モジュール１０１及び第２光素子モジュール１０２に備えられた整流回路部８００を介してＡＣ電源がＤＣ電源に変換されて、それぞれの第１光素子２１０及び第２光素子２２０を発光させることができる。
【０１２４】
このように、図７及び図１０に示されるように、前記第１光素子モジュール１０１、第２光素子モジュール１０２、及び整流回路部８００を備えて一つの光素子モジュールアッセイ７００を構成することによって、このような前記光素子モジュールアッセイ７００が左右に連続的に配列された照明装置を構成する。
【０１２５】
このような構成によれば、光素子モジュールアッセイ７００そのものでＡＣ電源をＤＣ電源に変換するため、従来のように、ＳＭＰＳが全く不要となり、連結される複数の光素子モジュールアッセイ７００の全体的な電気的仕様及び容量に制限されずに、必要なだけ連続的に連結して照明装置を具現することができる。
【０１２６】
また、何れか一つの光素子モジュールアッセイ７００、光素子２００、または基板１００上に取り付けられた整流回路部８００の部品の一部が破損するか、作動不良が発生しても、ＡＣ電源はそのままそれぞれの光素子モジュールアッセイ７００に供給されることによって、破損していない残りの光素子モジュールアッセイ７００は光を持続的に発生させることができる。
【０１２７】
一方、前記ハウジング３００と基板１００との間に備えられる防水部材５００をエポキシ樹脂などで充填して構成する場合、充填過程においてエポキシ樹脂が外部に流出することを防止するように構成される。
【０１２８】
まず、前記ハウジング３００と前記基板１００とは四つの角部で締結ネジ３５０によって組み立てられる。
【０１２９】
このような構成によれば、基板１００とハウジング３００とが四つの締結ネジ３５０によって組み立てられた状態でエポキシ樹脂を充填することができるため、基板１００とハウジング３００との境界の隙間にエポキシ樹脂が流れ出ず、量産の際に連続的かつ迅速な充填作業により防水部材５００を構成することができる。
【０１３０】
また、本発明は、半球状に形成されたボディーを有する前記光制御部４００の内部の中央に、前記光素子２００を収容するための前記第１内部空間３１２が形成される。
【０１３１】
そして、前記第１内部空間３１２の周縁部の底面４０２は前記基板１００と密着し、底面には組立突起４０３が形成されて、前記光素子２００を中心に放射状に前記基板１００に形成された複数の組立孔１０３
に対応して整合するように構成される。
【０１３２】
さらに、前記ハウジング３００の中央に形成された結合ホール３２０には、位置整合溝３０２が形成されることによって、前記光制御部４００の外周面の一側に形成された位置整合突起３０３と対応するように組み立てられて、前記光制御部４００を前記ハウジング３００に対して常に定位置に組立てるように構成されている。
【０１３３】
このような構成によれば、前記光制御部４００の底面４０２が前記基板１００と密着する構造に組み立てられるため、前述のようにエポキシ樹脂の充填過程において、光制御部４００の第１内部空間３１２にエポキシが流れ込まず、エポキシ樹脂は、光制御部４００の外部全体が密閉した状態で防水部材５００を構成することによって、外部の湿気や水分が光素子２００に流入しない。
【０１３４】
また、光制御部４００は、基板１００に実装された光素子２００の位置に対応して正確な位置に組み立てられることによって、光素子２００から発生した光の拡散作用が正確に行われて、均一な面発光輝度を有することができる。
【０１３５】
本実施形態にも、前述のような第１実施形態による光制御部４００の面発光のための構成が同様に適用されることができる。
【０１３６】
また、前記ハウジング３００の上面の一側には、防水部材５００を充填するための注入口３０４が形成され、前記注入口３０４の反対側には、防水部材５００の充填中に内部の空気を排出するための排気口３０５が形成される。
【０１３７】
すなわち、前記第２内部空間３１４が密閉構造を有する状態で、前記防水部材５００を前記注入口３０４を介して注入し、その内部の空気は排気口３０５を介して排出することができる。
【０１３８】
このような構成によれば、防水部材５００を構成するエポキシを充填する作業中に、ハウジング３００の内部の空気が外部に排出されなければ、内部にエポキシ樹脂が完全に充填されなくなり、防水部材５００とハウジング３００との間に隙間や空間が生じて、外部の水分や湿気が流入するなど、防水部材５００の充填作業の際に不良現象が発生するが、前記排気口３０５はそのような不良現象を防止するための重要な構成要素である。
【０１３９】
一方、本発明によれば、前記ハウジング３００及び基板１００の底面全体には両面テープＴが付着する。
【０１４０】
すなわち、前記両面テープＴによって前記第２内部空間３１４が密閉構造を有する状態で、前記防水部材５００を前記注入口３０４を介して注入し、その内部の空気は、排気口３０５を介して排出される。
【０１４１】
このような前記両面テープＴは、基板１００及びハウジング３００の底面全体の外郭のサイズと同一であるか、またはやや大きいサイズを有することが好ましい。
【０１４２】
したがって、両面テープＴをエポキシを充填する作業以前に付着すれば、エポキシを充填する作業の際にエポキシが流出することをさらに防止し、量産された光素子モジュール１０を照明装置のフレーム２０などに容易に付着させて固定することができるなど、多様な用途として活用されることができる。
（面光源装置）
【０１４３】
図８は本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の正面図であり、図９は本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の分解斜視図であり、図１０は本発明の第２実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の分解斜視図であり、図１１は本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置の連結構成を示す正面図であり、図１２は本発明の第２実施形態の光素子モジュールに締結環が適用された面光源装置の連結構成を示す正面図であり、図１３は本発明のさらに他の実施形態による面光源装置の連結構成を示す平面図である。
【０１４４】
図８及び図９に示されるように、本発明の第１実施形態の光素子モジュールが適用された面光源装置１は、複数の光素子モジュール１０、フレーム２０、ワイヤー１１０及び放熱板３０などを備えることができる。
【０１４５】
面光源装置１に使用される光素子モジュール１０及びワイヤー１１０は、前述のような“光素子モジュール”で記述した構成と同じ構成を有するため、以下ではその外の構成要素と複数の光素子モジュール１０との連結に関する内容のみを記述する。
【０１４６】
まず、本発明による面光源装置１は複数の光素子モジュール１０を備える。図８に示されるように、面光源装置１は、６個の光素子モジュール１０が直列に連結されて上部を構成し、同数の光素子モジュール１０で中間部及び下部を構成して、平行に配列された形状を有する。
【０１４７】
ただし、必要によっては、さらに効率的な光素子モジュール１０を運用するために、上部の光素子モジュール１０が中間部の光素子モジュール１０の間に位置するように、光素子モジュール１０をジグザグ状に配置することが好ましい。
【０１４８】
本発明の実施形態では、広範かつ均一な指向角を有する光素子モジュール１０の技術的な特徴を考慮して、面光源装置１に使用される光素子モジュール１０の間の距離を約２４ｃｍに形成した。それにより、少数の光素子モジュール１０を使用しても、同一の輝度を具現することができ、暗部を形成せずに円滑な光分散を行うことができる。
【０１４９】
フレーム２０は、複数の光素子モジュール１０を収容することができる内部空間を有する構成要素であって、複数の光素子モジュール１０を外部の衝撃から保護する。また、複数の光素子モジュール１０が水や水蒸気に露出することを一次的に防止する役割を行う。
【０１５０】
このようなフレーム２０は、使用目的によって多様なサイズに製作されることができ、また、前記フレーム２０は、光を反射することができる金属で形成するか、または内側面に反射塗料などを塗布する方式により光反射処理が施されることができる。このように、フレーム２０が出射された光を反射するように形成されることによって、光指向角以外の方向に放出された光までも反射によって被照明部材を照明することができる。したがって、光素子モジュール１０の光効率が大幅に向上することができる。
【０１５１】
本発明による面光源装置１において、ワイヤー１１０は、光素子モジュール１０間の電気的な連結及び外部の電源と光素子モジュール１０との間の電気的な連結のために備えられる構成要素であり、このような電気的な連結により外部の電源が面光源装置１に供給される。
【０１５２】
ワイヤー１１０の一側には、過電流を遮断するためのヒューズ１２０が備えられることができるが、面光源装置１には複数の光素子モジュール１０が備えられるため、それぞれの光素子モジュール１０にヒューズ１２０が設けられることができる。
【０１５３】
ただし、本発明の実施形態では、過電流を防止する安定性を図るとともに、面光源装置１を円滑に運用するために、３つの光素子モジュール１０ごとに一つのヒューズ１２０が設けられる。
【０１５４】
放熱板３０は、光素子モジュール１０を使用することによって発生する熱を外部に放出するために備えられる構成要素であって、前記フレーム２０の内部空間に形成され、前記放熱板３０の上面には光素子モジュール１０が載置される。
【０１５５】
放熱板３０は、フレーム２０の長手方向または幅方向に長く形成するか、または光素子モジュール１０が位置する領域ごとに個別に形成されることによって、光素子モジュール１０が載置されるように形成されてもよい。
【０１５６】
このような放熱板３０は、放熱効率を向上させるために、光素子モジュール１０と隣接する上面に、放熱板３０の長手方向または幅方向に長く形成される突起や溝を形成することによって放熱ピンの役割を行うことができる。一方、放熱板３０は、熱伝導率の高いアルミニウムなどの材質で形成されることが好ましい。
【０１５７】
一方、本発明のさらに他の実施形態によれば、前述のような第２実施形態の構成が面光源装置にも同様に適用されることができるが、面光源装置に備えられる光素子及び光モジュールの構成要素が前述のような第２実施形態と同一の構成及び作用効果を有するため、その詳細な説明を第２実施形態の説明で代替し、その構成は特許請求の範囲に準じて保護されることができることは言うまでもない。
【０１５８】
また、図１０ないし図１３に示されるように、面光源装置１を形成するに当って、前記第１光素子モジュール１０１、第２光素子モジュール１０２、及び前記整流回路部８００は一つの光素子モジュールアッセイ７００を構成する。
【０１５９】
このような前記光素子モジュールアッセイ７００は、長手方向に複数個が連続的に配列されて面光源装置１を構成する。
【０１６０】
そして、他の実施形態として、前記第１光素子モジュール１０１、第２光素子モジュール１０２、及び前記整流回路部８００は一つの光素子モジュールアッセイ７００を構成し、前記光素子モジュールアッセイ７００は、幅方向に複数個が配列されて、前記基板１００の底面全体に幅方向に付着する両面テープＴなどによって一体型の光源装置を構成することができる。
【０１６１】
したがって、連続的な配列形態を有する面光源装置を、両面テープＴを利用してパッケージタイプの面光源装置に構成することができるため、量産の際に、または現場で面光源装置を設置する際に、両面テープの保護紙（図示せず）だけを除去した状態で容易かつ迅速に照明装置を具現することができる。
【０１６２】
このように、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能であることは言うまでもない。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限って定められてはならず、特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められねばならない。
【符号の説明】
【０１６３】
１ 面光源装置
１０ 光素子モジュール
１０１ 第１光素子モジュール
１０２ 第２光素子モジュール
１０３ 組立孔
２０ フレーム
３０ 放熱板
１００ 基板
１５０ 第１基板
１６０ 第２基板
１１０ ワイヤー
１１１ 接続ワイヤー
１２０ ヒューズ
１３０ ＡＣ入力端子部
１４０ ＡＣ出力端子部
１７０ ＤＣ入力端子部
１８０ ＤＣ出力端子部
２００ 光素子
２１０ 第１光素子
２２０ 第２光素子
３００ ハウジング
３０１ 締結突起
３０２ 位置整合溝
３０３ 位置整合突起
３０４ 注入口
３０５ 排気口
３１０ 内部空間
３１２ 第１内部空間
３１４ 第２内部空間
３２０ 結合ホール
３３０ パッキング部材
３４０ ワイヤー固定溝
３５０ 締結ネジ
４００ 光制御部
４０１ ボディー
４０２ 底面
４０３ 組立突起
４１０ 出射面
４２０ 平面部
４３０ 収容部
４４０ 凹部
５００ 防水部材
６００ シーリング部材
６０１ 締結溝
６０２ 締結孔
６０３ 締結環
７００ 光素子モジュールアッセイ
８００ 整流回路部
Ｔ 両面テープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の基板と、
前記基板の上面に結合する光素子と、
前記基板の上面に結合して前記光素子を収容し、前記基板とともに内部空間を形成するハウジングと、
前記ハウジングの上面に結合されて、前記光素子から発生する光の出射を制御する光制御部と、
前記内部空間が前記光素子に近い第１内部空間と前記光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、前記第２内部空間に備えられる防水部材と、を備えることを特徴とする防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項２】
前記第１内部空間と第２内部空間との境界にパッキング部材がさらに設けられることを特徴とする請求項１に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項３】
前記光制御部は、
半球状に形成され、前記光素子から発生した光が外部に放出される出射面と、
前記出射面の下部に平坦に形成された平面部が設けられ、前記平面部の中心領域に形成されて前記光素子を収容する収容部と、
前記光素子から発生した光が直進して出射される光軸と隣接した前記出射面の領域に、下側方向に凹状に形成された凹部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項４】
前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか１項に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項５】
前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ワイヤーの一側には過電流を遮断するためのヒューズがさらに設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか１項に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項６】
前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ハウジングとワイヤーとの間にはシーリング部材がさらに設けられて、前記防水部材の漏れを防止することを特徴とする請求項１に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項７】
前記シーリング部材は、合成樹脂またはゴム材で形成されて、前記ワイヤーとともにインサート射出成形されて、その両端部に一対の締結溝が形成されており、前記ハウジングには、前記締結溝に対応して組み立てられる締結突起が設けられることを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項８】
前記シーリング部材及び前記ハウジングは、透明な合成樹脂材で形成されて、前記光素子から発生する光が前記シーリング部材及びハウジングに拡散することを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項９】
前記シーリング部材の外側面には、締結ネジの組立孔を有する締結環がさらに形成されることを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１０】
前記基板は、外側の端部に前記ワイヤーがそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部及びＡＣ出力端子部を有する第１基板及び第２基板を備え、前記光素子は、第１光素子及び第２光素子を備えて第１光素子モジュール及び第２光素子モジュールをそれぞれ構成し、
前記第１光素子モジュールと第２光素子モジュールには、前記第１基板と第２基板に分割されて実装され、前記ＡＣ入力端と並列回路を構成して、ＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して第１光素子及び第２光素子を発光させる整流回路部が設けられ、
前記整流回路部と前記ＡＣ入力電源端及びＡＣ出力電源端とを電気的に連結するために、前記第１基板と第２基板に備えられたＤＣ入力端子部とＤＣ出力端子部を連結する接続ワイヤーを備えることを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１１】
前記ハウジングと前記基板は、四つの角部で締結ネジによって組み立てられることを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１２】
前記光制御部は、半球状のボディーの内部の中央には、前記光素子を収容する前記第１内部空間が形成され、その周縁部の底面は前記基板と密着し、前記底面には組立突起が形成されて、前記光素子を中心に前記基板に放射状に形成された複数の組立孔に対応して整合し、前記ハウジングの中央に形成された結合ホールには位置整合溝が形成されて、前記光制御部の外周面の一側に形成された位置整合突起と対応するように組み立てられて、前記光制御部が前記ハウジングの定位置に組み立てられることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１３】
前記ハウジングの上面の一側には、防水部材を充填するための注入口が形成され、前記注入口の反対側には、防水部材の充填中に内部の空気を排出するための排気口が形成されることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の光素子モジュール。
【請求項１４】
前記ハウジング及び基板の底面全体には両面テープが付着して、前記両面テープによって前記第２内部空間が密閉構造を有する状態で、前記防水部材を前記注入口を介して注入し、その内部の空気は排気口を介して排出させることを特徴とする請求項１３に記載の光素子モジュール。
【請求項１５】
前記整流回路部は、前記第１基板の一側に実装されるフューズ及びブリッジダイオードが前記ＡＣ入力端子部と並列に接続され、前記ブリッジダイオードは、前記第１基板に実装される第１光素子と接続され、前記第２基板の一側に実装される一対の抵抗及び第２光素子は、前記第１光素子及び前記ブリッジダイオードと前記接続ワイヤー部によって直列回路を構成し、前記抵抗と第２光素子との間には一対のダイオードが並列に連結されることを特徴とする請求項１０に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１６】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成することを特徴とする請求項１０に記載の防水機能を有する光素子モジュール
【請求項１７】
前記出射面は、前記光素子から最大の強度の光が出射される方向と、最大強度の半分の光が出射される方向との刃先角が８２．５゜になるように形成されることを特徴とする請求項３に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１８】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記複数の光素子モジュールアッセイを収容するフレームと、前記光素子モジュールアッセイ同士を連結して電源を供給するワイヤーを備えることを特徴とする請求項１０に記載の光素子モジュール。
【請求項１９】
板状の基板と、前記基板の上面に結合する光素子と、前記基板の上側に結合して前記光素子を収容し、前記基板とともに内部空間を形成するハウジングと、前記ハウジングの上面に結合されて、前記光素子から発生する光の出射を制御する光制御部と、前記内部空間が前記光素子に近い第１内部空間と前記光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、前記第２内部空間に備えられる防水部材とを備える複数の光素子モジュールと、
前記複数の光素子モジュールを収容するフレームと、
前記光素子モジュール同士を連結して電源を供給するワイヤーと、を備えることを特徴とする面光源装置。
【請求項２０】
前記ワイヤーの一側には、過電流を遮断するためのヒューズがさらに設けられることを特徴とする請求項１９に記載の面光源装置。
【請求項２１】
前記光素子モジュールと前記フレームとの間に放熱板がさらに設けられることを特徴とする面光源装置。
【請求項２２】
前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ハウジングとワイヤーとの間にはシーリング部材がさらに設けられて、前記防水部材の充填作業中に前記防水部材が流出することを防止することを特徴とする請求項１９に記載の面光源装置。
【請求項２３】
前記シーリング部材は、透明な合成樹脂またはゴム材で形成されて、前記ワイヤーにインサート射出成形され、その両端部には一対の締結溝が形成されており、前記ハウジングには、前記締結溝に組み立てられる締結突起が設けられることを特徴とする請求項２２に記載の面光源装置。
【請求項２４】
前記基板は、外側の端部に前記ワイヤーがそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部及びＡＣ出力端子部を有する第１基板及び第２基板を備え、前記光素子は、第１光素子及び第２光素子を備えて第１光素子モジュール及び第２光素子モジュールをそれぞれ構成し、
前記第１光素子モジュールと第２光素子モジュールには、前記第１基板と第２基板に分割されて実装され、前記ＡＣ入力端と並列回路を構成して、ＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して第１光素子及び第２光素子をそれぞれ発光させる整流回路部と、
前記整流回路部と前記ＡＣ入力電源端及びＡＣ出力電源端とを電気的に連結するように、前記第１基板と第２基板との間に設けられた複数の連結端子部に連結される接続ワイヤーと、を備えることを特徴とする請求項１９に記載の面光源装置。
【請求項２５】
前記整流回路部は、前記第１基板に実装されて、前記入力電源端と接続されるフューズ及びブリッジダイオードが前記ＡＣ入力電源端と並列に接続され、前記ブリッジダイオードと第１光素子とが連結され、
前記整流回路部は、前記第２基板に実装されて、前記第１光素子及び前記ブリッジダイオードに前記接続ワイヤー部によって直列回路を構成する一対の抵抗及び第２光素子を備え、前記第２光素子と抵抗との間には一対のダイオードが並列に連結されることを特徴とする請求項２４に記載の面光源装置。
【請求項２６】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記光素子モジュールアッセイは、長手方向に複数個が連続的に配列されて形成されることを特徴とする請求項２４に記載の面光源装置。
【請求項２７】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記光素子モジュールアッセイは、幅方向に複数個が配列されて、前記基板の底面全体に幅方向に付着する両面テープによって一体型の光源装置を構成することを特徴とする請求項２４に記載の面光源装置。
【請求項１】
板状の基板と、
前記基板の上面に結合する光素子と、
前記基板の上面に結合して前記光素子を収容し、前記基板とともに内部空間を形成するハウジングと、
前記ハウジングの上面に結合されて、前記光素子から発生する光の出射を制御する光制御部と、
前記内部空間が前記光素子に近い第１内部空間と前記光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、前記第２内部空間に備えられる防水部材と、を備えることを特徴とする防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項２】
前記第１内部空間と第２内部空間との境界にパッキング部材がさらに設けられることを特徴とする請求項１に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項３】
前記光制御部は、
半球状に形成され、前記光素子から発生した光が外部に放出される出射面と、
前記出射面の下部に平坦に形成された平面部が設けられ、前記平面部の中心領域に形成されて前記光素子を収容する収容部と、
前記光素子から発生した光が直進して出射される光軸と隣接した前記出射面の領域に、下側方向に凹状に形成された凹部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項４】
前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか１項に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項５】
前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ワイヤーの一側には過電流を遮断するためのヒューズがさらに設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか１項に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項６】
前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ハウジングとワイヤーとの間にはシーリング部材がさらに設けられて、前記防水部材の漏れを防止することを特徴とする請求項１に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項７】
前記シーリング部材は、合成樹脂またはゴム材で形成されて、前記ワイヤーとともにインサート射出成形されて、その両端部に一対の締結溝が形成されており、前記ハウジングには、前記締結溝に対応して組み立てられる締結突起が設けられることを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項８】
前記シーリング部材及び前記ハウジングは、透明な合成樹脂材で形成されて、前記光素子から発生する光が前記シーリング部材及びハウジングに拡散することを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項９】
前記シーリング部材の外側面には、締結ネジの組立孔を有する締結環がさらに形成されることを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１０】
前記基板は、外側の端部に前記ワイヤーがそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部及びＡＣ出力端子部を有する第１基板及び第２基板を備え、前記光素子は、第１光素子及び第２光素子を備えて第１光素子モジュール及び第２光素子モジュールをそれぞれ構成し、
前記第１光素子モジュールと第２光素子モジュールには、前記第１基板と第２基板に分割されて実装され、前記ＡＣ入力端と並列回路を構成して、ＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して第１光素子及び第２光素子を発光させる整流回路部が設けられ、
前記整流回路部と前記ＡＣ入力電源端及びＡＣ出力電源端とを電気的に連結するために、前記第１基板と第２基板に備えられたＤＣ入力端子部とＤＣ出力端子部を連結する接続ワイヤーを備えることを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１１】
前記ハウジングと前記基板は、四つの角部で締結ネジによって組み立てられることを特徴とする請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１２】
前記光制御部は、半球状のボディーの内部の中央には、前記光素子を収容する前記第１内部空間が形成され、その周縁部の底面は前記基板と密着し、前記底面には組立突起が形成されて、前記光素子を中心に前記基板に放射状に形成された複数の組立孔に対応して整合し、前記ハウジングの中央に形成された結合ホールには位置整合溝が形成されて、前記光制御部の外周面の一側に形成された位置整合突起と対応するように組み立てられて、前記光制御部が前記ハウジングの定位置に組み立てられることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１３】
前記ハウジングの上面の一側には、防水部材を充填するための注入口が形成され、前記注入口の反対側には、防水部材の充填中に内部の空気を排出するための排気口が形成されることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の光素子モジュール。
【請求項１４】
前記ハウジング及び基板の底面全体には両面テープが付着して、前記両面テープによって前記第２内部空間が密閉構造を有する状態で、前記防水部材を前記注入口を介して注入し、その内部の空気は排気口を介して排出させることを特徴とする請求項１３に記載の光素子モジュール。
【請求項１５】
前記整流回路部は、前記第１基板の一側に実装されるフューズ及びブリッジダイオードが前記ＡＣ入力端子部と並列に接続され、前記ブリッジダイオードは、前記第１基板に実装される第１光素子と接続され、前記第２基板の一側に実装される一対の抵抗及び第２光素子は、前記第１光素子及び前記ブリッジダイオードと前記接続ワイヤー部によって直列回路を構成し、前記抵抗と第２光素子との間には一対のダイオードが並列に連結されることを特徴とする請求項１０に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１６】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成することを特徴とする請求項１０に記載の防水機能を有する光素子モジュール
【請求項１７】
前記出射面は、前記光素子から最大の強度の光が出射される方向と、最大強度の半分の光が出射される方向との刃先角が８２．５゜になるように形成されることを特徴とする請求項３に記載の防水機能を有する光素子モジュール。
【請求項１８】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記複数の光素子モジュールアッセイを収容するフレームと、前記光素子モジュールアッセイ同士を連結して電源を供給するワイヤーを備えることを特徴とする請求項１０に記載の光素子モジュール。
【請求項１９】
板状の基板と、前記基板の上面に結合する光素子と、前記基板の上側に結合して前記光素子を収容し、前記基板とともに内部空間を形成するハウジングと、前記ハウジングの上面に結合されて、前記光素子から発生する光の出射を制御する光制御部と、前記内部空間が前記光素子に近い第１内部空間と前記光素子から遠い第２内部空間とに分けられて、前記第２内部空間に備えられる防水部材とを備える複数の光素子モジュールと、
前記複数の光素子モジュールを収容するフレームと、
前記光素子モジュール同士を連結して電源を供給するワイヤーと、を備えることを特徴とする面光源装置。
【請求項２０】
前記ワイヤーの一側には、過電流を遮断するためのヒューズがさらに設けられることを特徴とする請求項１９に記載の面光源装置。
【請求項２１】
前記光素子モジュールと前記フレームとの間に放熱板がさらに設けられることを特徴とする面光源装置。
【請求項２２】
前記基板は、電源を供給されるために電気的に連結されたワイヤーをさらに備え、前記ワイヤーと基板との連結部は前記防水部材の内部に位置し、前記ハウジングとワイヤーとの間にはシーリング部材がさらに設けられて、前記防水部材の充填作業中に前記防水部材が流出することを防止することを特徴とする請求項１９に記載の面光源装置。
【請求項２３】
前記シーリング部材は、透明な合成樹脂またはゴム材で形成されて、前記ワイヤーにインサート射出成形され、その両端部には一対の締結溝が形成されており、前記ハウジングには、前記締結溝に組み立てられる締結突起が設けられることを特徴とする請求項２２に記載の面光源装置。
【請求項２４】
前記基板は、外側の端部に前記ワイヤーがそれぞれ連結されるＡＣ入力端子部及びＡＣ出力端子部を有する第１基板及び第２基板を備え、前記光素子は、第１光素子及び第２光素子を備えて第１光素子モジュール及び第２光素子モジュールをそれぞれ構成し、
前記第１光素子モジュールと第２光素子モジュールには、前記第１基板と第２基板に分割されて実装され、前記ＡＣ入力端と並列回路を構成して、ＡＣ電源を供給されてＤＣ電源に変換して第１光素子及び第２光素子をそれぞれ発光させる整流回路部と、
前記整流回路部と前記ＡＣ入力電源端及びＡＣ出力電源端とを電気的に連結するように、前記第１基板と第２基板との間に設けられた複数の連結端子部に連結される接続ワイヤーと、を備えることを特徴とする請求項１９に記載の面光源装置。
【請求項２５】
前記整流回路部は、前記第１基板に実装されて、前記入力電源端と接続されるフューズ及びブリッジダイオードが前記ＡＣ入力電源端と並列に接続され、前記ブリッジダイオードと第１光素子とが連結され、
前記整流回路部は、前記第２基板に実装されて、前記第１光素子及び前記ブリッジダイオードに前記接続ワイヤー部によって直列回路を構成する一対の抵抗及び第２光素子を備え、前記第２光素子と抵抗との間には一対のダイオードが並列に連結されることを特徴とする請求項２４に記載の面光源装置。
【請求項２６】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記光素子モジュールアッセイは、長手方向に複数個が連続的に配列されて形成されることを特徴とする請求項２４に記載の面光源装置。
【請求項２７】
前記第１光素子モジュール、第２光素子モジュール、及び前記整流回路部は一つの光素子モジュールアッセイを構成し、前記光素子モジュールアッセイは、幅方向に複数個が配列されて、前記基板の底面全体に幅方向に付着する両面テープによって一体型の光源装置を構成することを特徴とする請求項２４に記載の面光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１１０４１１（Ｐ２０１３−１１０４１１Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５１４７３（Ｐ２０１２−２５１４７３）
【出願日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【出願人】（５１２２９６６１２）テハントランス カンパニー・リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＥＨＡＮＴＲＡＮＳ ＣＯ．， ＬＴＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【出願人】（５１２２９６６１２）テハントランス カンパニー・リミテッド (1)
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＥＨＡＮＴＲＡＮＳ ＣＯ．， ＬＴＤ
【Ｆターム（参考）】
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