KR101328945B1 - 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풀 칼라(full color)를 구현하는 조명장치에 관한 것으로서, 적색(R)과 녹색(G)과 청색(B) 및 백색 중 적어도 둘 이상의 광원을 포함하는 제 1 광원 및 제 1 광원의 휘도를 보충하는 백색의 제 2 광원을 포함하는 유닛이 다수개가 배치되고, 각 유닛은, 하나의 제 1 광원과, 다수의 제 2 광원을 포함하고, 각 유닛의 제 1 광원은, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 변을 포함하며, 서로 마주하는 제 1, 제 2 변에 제 2 광원이 배치되고, 서로 마주하는 제 3, 제 4 변에 다른 유닛의 제 1 광원이 배치되며, 제 2 광원은 제 1 광원으로부터 분리되고, 유닛은 인접하는 다른 유닛으로 분리됨으로써, 풀 칼라가 제공되며, 휘도의 향상을 기대할 수 있다.
풀 칼라, 보조 광원, OLED

Description

조명 장치{Illuminating device}
도 1은 본 발명에 따른 조명장치의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 조명장치의 일실시예의 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 조명장치의 일실시예의 교체 및 분리공정을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제 1 픽셀 110 : 제 2 픽셀
120 : 제 3 픽셀 130 : 보조광원
200 : 주광원 210 : 조명장치에서 투사되는 빛
220 : 보조광원
본 발명은 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풀 칼라(full color)를 구현하는 조명장치에 관한 것이다.
종래 조명 장치로는 형광등, 백열등 등이 있는데, 일반적으로 한가지 색을 구현하여 그 광원의 색을 필요로 하는 곳에 사용되었다. 그러나, 최근 들어 현대사회에서는 사람의 감정과 정서 및 심리상태에 대한 관심이 높아지고 있으며, 조명이 상술한 것들에 영향을 준다는 사실이 알려지게 되었고, 이에 따라 감성 조명의 필요성이 높아지고 있다. 즉, 백색이나 기타 특정 파장의 빛을 방출하는 조명장치 외에 다양한 파장의 빛을 방출하는 조명장치가 필요하게 되었다. 또한, 하나의 조명 장치에서도 다양한 파장의 빛을 방출할 필요성도 커지고 있다.
상술한 감성 조명을 구현하기 위하여, 형광등 내에 형광물질을 변화시켜서 다양한 색상을 구현하는 방법이 있다. 그리고, 적색과 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 LED 등 각각의 광원을 하나의 조명장치로 형성하여, 각각의 LED 등에서 방출되는 빛의 양을 조절하여 다양한 색상을 구현하는 방법 있었다.
그러나, 상술한 종래의 감성 조명을 구현하기 위한 조명장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 각각의 조명장치의 광원의 종류에 따라서, 구현할 수 있는 색의 종류에 한계가 있을 수 있다.
둘째, 적색과 녹색 및 청색의 광원을 포함하여 풀 칼라를 구현하고자 하는 경우에는, 광원으로부터 일정한 거리 이상 떨어진 거리에서는 원하는 색상으로 인식될 수 있다. 그러나, 실내 조명의 경우 등에는 비교적 가까은 거리에서 광원을 인식하며, 따라서 원하는 색상으로 인식되지 않고 각각의 적색과 녹색 및 청색 등의 픽셀이 따로 인식될 수 있다.
셋째, 각각의 조명장치에서 적색과 녹색 및 청색의 픽셀을 발광하여 색상을 구현할 때 각각의 픽셀의 밝기를 조절하여야 하는데, 따라서 일부 픽셀의 밝기를 어둡게 조절하여야 할 경우에는 전체 조명장치의 휘도가 감소할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 풀 칼라를 구현하는 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 광원에서 제공되는 각각의 색상이 분리되어 인식되지 않는 조명장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 풀 칼라의 구현과 동시에 휘도의 저하가 발생하지 않는 조명장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 적색(R)과 녹색(G)과 청색(B) 및 백색 중 적어도 둘 이상의 광원을 포함하는 제 1 광원 및 제 1 광원의 휘도를 보충하는 백색의 제 2 광원을 포함하는 유닛이 다수개가 배치되고, 각 유닛은, 하나의 제 1 광원과, 다수의 제 2 광원을 포함하고, 각 유닛의 제 1 광원은, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 변을 포함하며, 서로 마주하는 제 1, 제 2 변에 제 2 광원이 배치되고, 서로 마주하는 제 3, 제 4 변에 다른 유닛의 제 1 광원이 배치되며, 제 2 광원은 제 1 광원으로부터 분리되고, 유닛은 인접하는 다른 유닛으로 분리될 수 있다.
여기서, 제 1 광원은 조명장치에서 방출되는 빛의 색상을 조절하고, 제 2 광원은 조명장치에서 방출되는 빛의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
그리고, 제 1 광원은 액정표시장치(LCD), 유기 전계 발광 소자(OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 중 어느 하나일 수 있고, 제 2 광원은 발광 다이오드(LED), 형광등 및 백열등 중 어느 하나일 수 있다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 조명장치는, 주광원과 보조광원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 그리고, 주광원은 색상을 조절하는 역할을 하며, 보조광원은 휘도를 조절하는 역할을 하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 주광원은 적색과 녹색과 및 청색의 픽셀을 포함하며, 이들 각각의 픽셀들에서 방출되는 빛의 밝기를 조절하여 색상을 조절할 수 있다. 그리고, 보조광원은 백색 광원으로서, 주광원의 휘도를 보충할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도 1은 본 발명에 따른 조명장치의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 조명장치의 일실시예의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서 조명장치는 제 1 광원(주광원)과 제 2 광원(보조광원)으로 이 루어져 있다. 여기서, 주광원은 적색(100)과 녹색(110) 및 청색(120)의 픽셀로 이루어져 있으며, 보조광원(130)은 백색광원으로 이루어져 있다. 그리고, 주광원은 OLEDL(Organic light emitting diode) 소자, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panel, PDP) 및 액정 표시 장치(Liquid crystal display) 중 어느 하나일 수 있다. 상술한 장치들은 각각의 픽셀에서 방출되는 빛을 합성하여 화상을 표시하는 장치로 사용되고 있으나, 본 실시예에서는 조명광원으로 사용한다.
즉, 원하는 조명광원의 색상에 따라 각각의 픽셀을 온(on), 오프(off)시키거나, 발광 강도를 조절하여 전체적인 조명광원의 색상을 달리할 수 있다. 또한, 상술한 장치들 중 일부 장치의 비용이 고가인 점이 조명광원으로서의 실용성이 문제될 수 있으나, 기술의 발전에 따라 점차 저가의 장치가 양산되는 점에 비추어 실용성을 긍정할 수 있다.
여기서, OLED의 경우 현재의 생산 기술로도 조명광원으로서의 경제성을 충족할 수 있다. 그리고, OLED는 자발 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답시간이 빠르다는 장점을 가지고 있다. 일반적으로 OLED는 기판 상부에 양극(anode)이 형성되어 있고, 이 양극 상부에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. 그리고, 양극 및 음극간에 전압을 인가하면 양극으로부터 주입된 정공은 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동한다. 한편, 전자는 음극으로부터 전자 수송층을 경유하여 발광층에 주입되고, 발광층 영역에서 캐리어들이 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 변화되고, 이로 인 하여 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상이 형성된다.
도 1에서는 적색과 녹색 및 청색의 픽셀만으로 주광원이 형성되어 있으나, 여기에 백색의 광원을 더 포함하여 주광원이 형성될 수도 있다. 즉, 이론상으로는 적색과 청색 및 녹색의 빛을 합성하여 풀 칼라(full color)를 구현할 수 있으나, 현실적인 어려움이 발생할 수도 있다. 이 때, 상술한 광원들에 백색광을 혼합하면 풀 칼라 구현이 좀 더 용이할 수도 있다. 또한, 각각의 픽셀은 크기가 20 밀리미터(millimeter) 이하인 것을 특징으로 한다. 즉, 각각의 픽셀의 크기가 너무 크면 각각의 픽셀에서 나오는 빛이 서로 분리되어 보일 수 있기 때문에, 각각의 픽셀의 크기를 한정한 것이다. 여기서, '크기'는 각각의 픽셀이 원형이면 지름의 길이를 뜻하고, 사각형이면 한 변의 길이를 뜻한다. 현재 상술한 디스플레이 장치를 이루는 픽셀은 스프라이프 타입, 웰 타입, 델타 타입 등이 양산되고 있다.
그리고, 주광원은 서로 다른 파장의 빛을 방출하는 각각의 픽셀의 발광을 개별적으로 구동하는 것을 특징으로 한다. 즉, 풀 칼라를 구현하기 위하여는 적색과 녹색과 청색 및 백색의 픽셀 중 일부만을 발광하거나, 각각의 색상에 따른 픽셀의 발광 강도를 달리하는 것이 바람직하다. 따라서, 만일 주광원이 적색과 녹색 및 청색의 픽셀들로 이루어져 있다면, 색상에 따른 픽셀을 구동하는 적어도 3개의 구동부가 구비되어야 할 것이다.
보조광원(130)은 도시된 바와 같이 각각의 픽셀(100, 110, 120) 사이에 구비될 수 있고, 전체 주광원의 외곽 테두리에 형성될 수도 있다. 그리고, 보조광원(130)은 주광원의 휘도를 보충하는 역할을 한다. 즉, 만일 주광원이 원하는 색상 을 구현하기 위하여 일부 픽셀을 오프(off)한 경우 등 조명장치의 휘도가 낮을 때, 보조광원(130)에서 방출되는 빛으로 휘도의 저하를 방지할 수 있다. 보조광원(130)은 휘도를 보충하기 위한 것이므로, 백색의 빛을 방출하는 것이 바람직하다. 그러나, 조명장치의 용도에 따라, 특정 색상의 빛 만을 방출하기 위한 것이라면, 보조광원이 백색이 아닌 다른 색상의 빛을 방출할 수도 있을 것이다.
또한, 주광원은 풀칼라를 표현하기 위한 것이므로 가시광선에 해당하는 전범위의 파장의 빛을 방출하는 것이 바람직하다. 가시광선의 파장범위는 사람에 따라 다소 차이가 있으나, 대체로 380∼770nm( 나노미터) 이다. 따라서, 약 350 나노미터 내지 800 나노미터의 파장의 빛을 방출하도록 주광원을 설계할 수 있다. 그리고, 주광원에서 방출되는 빛의 색온도는 1500 캘빈(klevin) 내지 15000 캘빈인 것을 특징으로 한다. 여기서, 색온도는 광원의 빛을 수치적으로 표시하는 방법으로서, 빛을 방출하는 흑체의 온도를 이용하여 결정된다. 색온도가 상술한 수치를 갖는다면, 주광원에서 방출되는 빛은 풀 칼라를 구현할 수 있을 것이다.
또한, 보조광원(130)은 주광원의 휘도를 보충하기 위한 것이므로, 보조광원에서 방출되는 빛의 최대 밝기는, 주광원에서 방출되는 빛의 최대 밝기 이상인 것이 바람직하다. 즉, 보조광원(130)의 휘도가 주광원의 휘도보다 낮으면, 그 효율이 저하될 수 있다. 그리고, 보조광원(130)으로는 발광 다이오드(Light emitting diode, LED), 형광등 및 백열등 등이 사용될 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 주광원 내의 픽셀들의 발광을 조절하여 풀 칼라를 구현할 수 있으며, 보조광원에서 방출되는 백색광을 통하여 조명장치 전체의 휘도 를 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 조명장치의 일실시예의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 주광원(200)에서 풀 칼라의 색상이 구현되고, 보조광원(220)에서 백색광을 방출하여 주광원(220)의 휘도를 보충한다.따라서, 주광원(200)과 보조광원(210)에서 방출되는 빛이 합쳐져서, 전체적으로 휘도가 향상된 풀 칼라의 빛이 투사된다.
도 3은 본 발명에 따른 조명장치의 일실시예의 교체 및 분리공정을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 조명장치의 일실시예의 교체 및 분리공정을 설명하면 다음과 같다.
도 3에서 조명장치는 3개의 주광원(200a, 200b, 200c)과 3개의 보조광원(220a, 220b, 220c)로 이루어져 있다. 그리고, 각각의 보조광원은 각각의 주광원의 외곽을 둘러싸며 형성되어 있다. 여기서, 하나의 주광원과 보조광원을 함께 '유닛'이라 칭하기로 한다. 이 때, 도 3에 도시된 조명장치는 3개의 유닛으로 이루어져 있으며, 각각의 유닛은 하나의 주광원과 하나의 보조광원을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 도 3은 하나의 유닛을 나머지 유닛들로부터 분리할 수 있음을 도시하고 있다. 즉, 조명장치의 사용 중 일부 유닛만이 손상되는 경우에, 손상된 일부 유닛만을 교체할 수 있는 것이다.
이 때, 하나의 유닛을 이루는 하나의 주광원은, 그 자체로 풀 칼라를 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 하나의 주광원은 내부에 적색과 청색과 녹색 및 백색 중 적어도 둘 이상의 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 각각의 유닛 또한, 주광원과 보조광원으로 분리될 수 있도록 설계할 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능해도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 조명장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 조명장치에서 풀 칼라가 제공되며, 광원에서 제공되는 각각의 색상이 분리되어 인식되지 않는다.
둘째, 조명장치에서 풀 칼라가 구현되면서도 휘도의 저하가 발생하지 않는다.

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 적색(R)과 녹색(G)과 청색(B) 및 백색 중 적어도 둘 이상의 광원을 포함하는 제 1 광원; 및
    상기 제 1 광원의 휘도를 보충하는 백색의 제 2 광원을 포함하는 유닛이 다수개가 배치되고,
    상기 각 유닛은, 하나의 제 1 광원과, 다수의 제 2 광원을 포함하고,
    상기 각 유닛의 제 1 광원은, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 변을 포함하며,
    서로 마주하는 제 1, 제 2 변에 제 2 광원이 배치되고,
    서로 마주하는 제 3, 제 4 변에 다른 유닛의 제 1 광원이 배치되며,
    상기 제 2 광원은 상기 제 1 광원으로부터 분리되고,
    상기 유닛은 인접하는 다른 유닛으로 분리되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 광원은,
    액정 표시 장치(LCD), 유기 전계 발광 소자(OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조명장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 광원은,
    발광 다이오드(LED), 형광등 및 백열등 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조명장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 광원은,
    서로 다른 파장의 빛을 방출하는 각각의 픽셀의 발광을 개별적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 광원은,
    풀 칼라(full color)를 구현할 수 있는 것을 특징으로 하는 조명장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 광원 내의 각각의 픽셀은 크기가 20 밀리미터 이하인 것을 특징으로 하는 조명장치.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 광원에서 방출되는 빛의 최대 밝기는, 상기 제 1 광원에서 방출되 는 빛의 최대 밝기 이상인 것을 특징으로 하는 조명장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 방출되는 빛의 색온도는, 1500 캘빈(Kelvin) 내지 15000캘빈인 것을 특징으로 하는 조명장치.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 방출되는 빛의 파장은, 350~800 나노미터인 것을 특징으로 하는 조명장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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