KR101891216B1 - 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 조명 장치에 관한 것으로서, 몸체부, 및 상기 몸체부의 내부 하면에 배치되는 광원 모듈을 포함하고, 상기 몸체부는 형광층 및 상기 형광층과 상기 몸체부의 내부 사이에 배치되는 반사층을 포함하고, 상기 형광층은 상기 몸체부의 내부를 향하는 면의 일부 또는 전부에 적어도 하나 이상의 형광체를 포함하는 형광면을 갖고, 상기 반사층은 적어도 일부에 상기 반사층을 관통하는 타발면을 갖고, 상기 타발면을 통해 상기 형광층의 상기 몸체부의 내부를 향하는 면의 적어도 일부가 상기 광원 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되는 조명 장치를 제공한다.

Description

조명 장치{LIGHTING DEVICE}
실시 예는 조명 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이미 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
특히, 조명 장치 광원으로서 백색 발광 소자 패키지의 사용이 증가되고 있으며, 최근에는 이른바 감성 조명이라는 개념이 등장하였다. 이로써 색온도가 높은 시원한 백색(cool white) 계통과 색온도가 낮은 따뜻한 백색(warm white) 계통의 백색 광원을 사용자의 취향 및 용도에 맞게 선택하여 사용하기도 한다.
한국공개특허 제 10-2011-0101515호(공개일: 2011. 09. 16.)
실시예에 따르면 방출되는 빛의 색온도를 용이하게 조절할 수 있는 조명 장치를 제공할 수 있다.
실시예에 따르면 방출되는 빛의 연색지수를 용이하게 조절할 수 있는 조명 장치를 제공할 수 있다.
실시예에 따른 조명 장치는 몸체부, 및 상기 몸체부의 내부 하면에 배치되는 광원 모듈을 포함하고, 상기 몸체부는 형광층 및 상기 형광층과 상기 몸체부의 내부 사이에 배치되는 반사층을 포함하고, 상기 형광층은 상기 몸체부의 내부를 향하는 면의 일부 또는 전부에 적어도 하나 이상의 형광체를 포함하는 형광면을 갖고, 상기 반사층은 적어도 일부에 상기 반사층을 관통하는 타발면을 갖고, 상기 타발면을 통해 상기 형광층의 상기 몸체부의 내부를 향하는 면의 적어도 일부가 상기 광원 모듈로부터 방출되는 빛에 노출될 수 있다.
또한, 상기 형광층 또는 상기 반사층은 소정의 점 또는 소정의 축을 중심으로 하여 회전될 수 있다.
또한, 상기 형광층 또는 상기 반사층은 상기 몸체부의 중심점과 상기 광원 모듈의 중심점을 이은 직선을 축으로 하여 회전될 수 있다.
또한, 상기 형광층 또는 상기 반사층의 회전 정도에 따라 방출되는 빛의 색온도가 달라질 수 있다.
또한, 상기 형광층 또는 상기 반사층의 회전 정도에 따라 방출되는 빛의 연색지수가 달라질 수 있다.
또한, 상기 형광층 또는 상기 반사층의 회전 정도에 따라, 상기 형광층의 상기 몸체부의 내부를 향하는 면 중에서, 상기 타발면을 통해 상기 광원 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되는 부분에 포함된 형광체의 함량 또는 배합이 달라질 수 있다.
또한, 상기 형광층 또는 상기 반사층의 회전 정도에 따라, 상기 타발면을 통해 상기 광원 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되는 상기 형광면의 면적이 달라질 수 있다.
또한, 상기 형광면은 부분에 따라 단위 면적당 포함된 형광체의 함량 또는 배합이 달라질 수 있다.
또한, 상기 타발면은 사각형의 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 타발면은 복수개의 타공으로 이루어지고, 상기 반사층의 부분에 따라 단위 면적당 상기 타공의 개수가 달라질 수 있다.
또한, 상기 광원 모듈로부터 소정 간격 이격되어 배치되는 확산판을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따르면 조명 장치로부터 방출되는 빛의 색온도를 용이하게 조절할 수 있다.
실시예에 따르면 조명 장치로부터 방출되는 빛의 연색지수를 용이하게 조절할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조명 장치에서 확산판을 제거한 경우의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 조명 장치의 종단면도이다.
도 4는 몸체부의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 반사층의 평면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 반사층의 사시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 반사층의 사시도이다.
도 8은 도 4에 도시된 형광층의 평면도이다.
도 9는 형광면이 노출되지 않도록 반사층 또는 형광층이 회전된 경우를 나타낸 사시도이다.
도 10은 반사층의 안쪽 면의 전체 면적에 대한 노출된 형광면의 면적의 비율에 따른 색온도 변이의 실험 결과를 나타낸 2차원 그래프이다.
도 11는 반사층의 안쪽 면의 전체 면적에 대한 노출된 형광면의 면적의 비율에 따른 광속 변이의 실험 결과를 나타낸 2차원 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly) 접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함된다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 이외의 다른 구성요소를 제외한다는 의미가 아니라 이외의 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 조명 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 조명 장치의 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1에 도시된 조명 장치에서 확산판(150)을 제거한 경우의 사시도이다. 또한, 도 3은 도 2에 도시된 조명 장치의 종단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치는 몸체부(100), 몸체부(100)의 내부 하면 위에 배치되는 광원 모듈(140), 광원 모듈(140)로부터 소정 간격 이격되어 배치되는 확산판(150), 광원 모듈(140)에 외부 전원을 전달하는 와이어(160)를 포함할 수 있다.
몸체부(100)는 소정의 체적을 갖는다. 몸체부(100)는 실시예에 따른 조명 장치의 주된 외관을 형성할 수 있다. 몸체부(100)는 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이 외곽층(110), 형광층(120) 및 반사층(130)을 포함할 수 있다. 각각에 대하여는 후술하기로 한다.
몸체부(100)는 광원 모듈(140)로부터의 열을 전달받아 방출하는 방열체일 수 있다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 몸체부(100)와 광원 모듈(140) 사이에 방열판이 배치될 수 있다. 방열판은 열 전도율이 뛰어난 열전도 실리콘 패드 또는 열전도 테이프일 수 있다. 방열판은 광원 모듈(140)로부터의 열을 몸체부(100)로 효과적으로 전달할 수 있다.
광원 모듈(140)은 몸체부(100)의 내부 하면 위에 배치될 수 있다. 광원 모듈(140)은 기판과 기판 위에 배치되는 발광 소자를 포함할 수 있다.
기판은 일반적인 PCB, 금속 코어 PCB(MCPCB), 표준형 FR-4 PCB 또는 유연성 PCB 중 어느 하나일 수 있다. 기판 위에는 적어도 하나 이상의 발광 소자가 배치될 수 있다. 기판에는 발광 소자로부터 방출되는 빛을 용이하게 반사하기 위해, 광반사 물질이 코팅 또는 증착될 수 있다.
기판은 구조적인 목적과 몸체부(100)로의 열 전달 효율을 향상시키기 위한 목적을 위해 선택적으로 방열 테이프 또는 방열 패드 등을 포함할 수 있다.
발광 소자는 기판 위에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 복수의 발광 소자는 같은 파장의 빛을 방출할 수 있고, 서로 다른 파장의 빛을 방출할 수도 있다. 또한, 복수의 발광 소자는 같은 색상의 빛을 방출할 수 있다.
발광 소자는 청색광을 방출하는 청색 발광 소자, 녹색광을 방출하는 녹색 발광 소자, 적색광을 방출하는 적색 발광 소자 및 백색광을 방출하는 백색 발광 소자 중 어느 하나일 수 있다.
발광 소자가 청색 발광 소자인 경우, 광원 모듈(140)은 청색 발광 소자 위에 배치되는 몰딩부를 더 포함할 수 있다. 몰딩부는 청색 발광 소자를 덮으면서 기판 위에 배치될 수 있다. 몰딩부는 형광체를 가질 수 있다. 여기서, 몰딩부에 포함되는 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체 및 적색 형광체 중 하나일 수 있다.
발광 소자는 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 발광 다이오드는 가시광 스펙트럼의 청색광을 방출하는 청색 발광 다이오드, 녹색광을 방출하는 녹색 발광 다이오드 및 적색광을 방출하는 적색 발광 다이오드 중 어느 하나일 수 있다. 청색 발광 다이오드에서 방출되는 빛은 약 430nm 내지 480nm 범위에서 주 파장을 가질 수 있다. 녹색 발광 다이오드에서 방출되는 빛은 약 510nm 내지 535nm 범위에서 주 파장을 가질 수 있다. 적색 발광 다이오드에서 방출되는 빛은 약 600nm 내지 630nm 범위에서 주 파장을 가질 수 있다.
확산판(150)은 광원 모듈(140)로부터 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 확산판(150)이 광원 모듈(140)로부터 소정 간격 이격되어 배치될 수 있도록, 몸체부(100)의 안쪽 상단부에 확산판(150)이 배치될 수 있다.
확산판(150)은 도 1에 나타난 바와 같이, 몸체부(100)의 안쪽 상단부에 배치되어 몸체부(100)의 개구부를 덮도록 배치될 수 있다. 또한 확산판(150)은, 일면이 몸체부(100)의 내부 하면에 배치된 광원 모듈(140)을 향하고, 반대면이 몸체부(100)의 개구부를 통해 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.
확산판(150)이 광원 모듈(140)로부터 소정 간격 이격되어 배치되면, 확산판(150) 및 몸체부(100)에 의해 혼합 공간이 형성될 수 있다. 혼합 공간에서는 광원 모듈(140)에서 방출되는 또는 광원 모듈(140)로부터 방출되어 몸체부(100)의 안쪽 면에서 반사된 빛들이 혼합될 수 있다. 혼합 공간은 목적 및 용도에 따라 여러 가지 물질로 채워질 수 있다. 혼합 공간은 예를 들어, 공기로 채워질 수 있다.
확산판(150)은 수지 재질 및 실리콘 재질 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 확산판(150)은 그 중에서 실리콘 수지(silicone resin)로 이루어질 수 있다.
확산판(150)은 입사되는 빛을 산란시키고 확산시킬 수 있다. 확산판(150)은 확산제를 포함할 수 있다. 확산제의 예로는, 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaSO4), 탄산마그네슘(MgCO3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 합성실리카, 글래스비드, 다이아몬드 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
와이어(160)는 광원 모듈(140)과 전기적으로 연결되어, 광원 모듈(140)에 외부 전원을 전달할 수 있다. 몸체부(100)는 와이어(160)가 관통하기 위한 구멍을 가질 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 몸체부(100)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 조명 장치의 종단면도이다. 또한, 도 4는 몸체부(100)의 분해 사시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 몸체부(100)는 외곽층(110), 외곽층(110)과 몸체부(100)의 내부 사이에 배치되는 형광층(120) 및 형광층(120)과 몸체부(100)의 내부 사이에 배치되는 반사층(130)을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 몸체부(100)는 외곽층(110), 외곽층(110)의 안쪽에 배치되는 형광층(120), 형광층(120)의 안쪽에 배치되는 반사층(130)을 포함할 수 있다.
외곽층(110)은 몸체부(100)의 가장 바깥쪽에 위치할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 외곽층(110)은 상단부에 개구부를 가질 수 있다. 외곽층(110)은 실시예에 따른 조명 장치의 주된 외관을 형성할 수 있으며, 실시예에 따른 조명 장치의 내부를 보호하는 역할을 할 수 있다. 또한, 외곽층(110)은 광원 모듈(140)로부터 방출되는 열을 전달받아 외부로 방출하는 역할을 할 수 있다.
외곽층(110)은 열 방출 효율이 뛰어난 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 외곽층(110)은 철(Fe), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 마그네슘(Mg)등의 재질로 형성될 수 있으며, 이들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 합금재질로 제작될 수 있다. 탄소강, 스테인레스 재질도 채용 가능하며 열전도성에 영향을 주지 않는 범위 내에서 표면에 부식방지 코팅 또는 절연코팅을 할 수도 있다.
반사층(130)은 몸체부(100)의 가장 안쪽에 위치할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 반사층(130)은 상단부와 하단부에 개구부를 가질 수 있다.
반사층(130)은 광원 모듈(140)로부터 방출되어 입사되는 빛을 반사시킬 수 있다. 반사층(130)은 광원 모듈(140)을 둘러싸며, 광원 모듈(140)로부터 방출되는 빛을 확산판(150)으로 용이하게 반사시킬 수 있다. 반사층(130)에서 광원 모듈(140)을 향하는 면에는 광원 모듈(140)로부터 방출되는 빛을 용이하게 반사하기 위해 광반사 물질이 코팅 또는 증착될 수 있다. 반사층(130) 표면의 반사율은 70% 이상이 되도록 할 수 있다.
반사층(130)은 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 단면이 광원 모듈(140)의 기판과 둔각을 이룰 수 있다. 또한, 반사층(130)의 단면이 광원 모듈(140)의 기판과 실질적으로 수직을 이룰 수도 있다.
도 5는 반사층(130)의 평면도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반사층(130)의 적어도 일부에는 반사층(130)을 관통하는 타발면(135)이 형성될 수 있다.
타발면(135)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 사각형의 형상을 가질 수 있다. 이는 하나의 예시이며 타발면(135)의 형상은 경우에 따라 여러 가지로 변형이 가능하며 사각형으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 6에서와 같이 원형으로 형성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 7에서와 같이 다수개의 타공으로 이루어질 수 있고 반사층(130)의 부분에 따라 단위 면적당 타공의 개수가 달라지도록 형성될 수 있다.
또한, 타발면(135)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 4개로 분리되어 형성될 수 있다. 이는 하나의 예시이며 타발면(135)의 개수는 경우에 따라 여러 가지로 변형이 가능하다.
또한, 타발면(135)은 도 5에 도시된 바와 같이, 타발면(135) 부분의 호의 길이의 합과 나머지 부분의 호의 길이의 합이 비슷하도록 형성될 수 있다. 이는 하나의 예시이며 반사층(130)의 안쪽 면의 전체 면적에 대한 타발면(135)의 면적의 비율은 경우에 따라 여러 가지로 변형이 가능하다.
또한, 타발면(135)은 도 5에 도시된 바와 같이, 좌우 대칭 및 상하 대칭적으로 형성될 수 있다. 이는 하나의 예시이며 타발면(135)은 경우에 따라 편향되게 형성될 수 있다. 다만, 도 5에 도시된 바와 같이 타발면(135)이 대칭적으로 형성되면 실시예에 따른 조명 장치로부터 방출되는 빛이 고르게 보일 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 반사층(130)의 일부에 타발면(135)이 형성되면, 상기 타발면(135)을 통해 반사층(130)의 바깥쪽 면에 배치되는 형광층(120)의 안쪽 면의 일부가 발광 모듈로부터 방출되는 빛에 노출될 수 있다.
형광층(120)은 외곽층(110)의 안쪽에 배치되고, 반사층(130)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 형광층(120)은 상단부와 하단부에 개구부를 가질 수 있다.
형광층(120)은 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 단면이 광원 모듈(140)의 기판과 둔각을 이룰 수 있다. 또한, 형광층(120)의 단면이 광원 모듈(140)의 기판과 실질적으로 수직을 이룰 수도 있다.
도 8은 형광층(120)의 평면도이다. 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 형광층(120)의 안쪽 면의 일부 또는 전부에는 형광면(125)이 형성될 수 있다.
형광면(125)은 코팅 방식을 이용하여 형성되거나, 필름 형태로서 부착될 수 있다.
형광면(125)은 적어도 하나 이상의 형광체를 포함할 수 있다. 형광체는 입사된 빛을 여기시켜 특정 파장대로 변환된 파장을 갖는 빛을 방출할 수 있다.
구체적으로, 형광면(125)은 황색 형광체, 녹색 형광체 및 적색 형광체 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나 상기 형광체의 종류에 한정되지는 않는다. 형광면(125)에 포함되는 형광체의 종류, 종류의 개수 및 양은 경우에 따라 여러 가지로 변형이 가능하다. 황색 형광체는 청색광(430nm ~ 480nm)에 응답하여 540nm 내지 585nm 범위에서 주 파장을 갖는 빛을 방출한다. 상기 녹색 형광체는 청색광(430nm ~ 480nm)에 응답하여 510nm 내지 535nm 범위에서 주 파장을 갖는 빛을 방출한다. 상기 적색 형광체는 청색광(430nm ~ 480nm)에 응답하여 600nm 내지 650nm 범위에서 주 파장을 갖는 빛을 방출한다. 황색 형광체는 실리케이트계 또는 야그계의 형광체일 수 있다. 녹색 형광체는 실리케이트계, 나이트라이드계 또는 설파이드계 형광체일 수 있다. 적색 형광체는 나이트라이드계 또는 설파이드계 형광체일 수 있다.
형광층(120)의 안쪽 면 중 형광면(125)이 형성된 부분을 제외한 나머지 부분은 광반사 물질로 이루어질 수 있다. 따라서 상기 나머지 부분으로 광원 모듈(140)로부터 방출된 빛이 입사되면 상기 빛을 반사시킬 수 있다. 상기 나머지 부분의 반사율은 70% 이상이 되도록 할 수 있다.
형광면(125)은 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이 사각형의 형상을 가질 수 있다. 이는 하나의 예시이며 형광면(125)의 형상은 경우에 따라 여러 가지로 변형이 가능하며 사각형으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 형광면(125)은 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 4개로 분리되어 형성될 수 있다. 이는 하나의 예시이며 형광면(125)의 개수는 경우에 따라 여러 가지로 변형이 가능하다.
또한, 형광면(125)은 도 8에 도시된 바와 같이, 형광면(125) 부분의 호의 길이의 합과 나머지 부분의 호의 길이의 합이 비슷하도록 형성될 수 있다. 이는 하나의 예시이며 형광층(120)의 안쪽 면의 전체 면적에 대한 형광면(125)의 면적의 비율은 경우에 따라 여러 가지로 변형이 가능하다.
또한, 형광면(125)은 도 8에 도시된 바와 같이, 좌우 대칭 및 상하 대칭적으로 형성될 수 있다. 이는 하나의 예시이며 형광면(125)은 경우에 따라 편향되게 형성될 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 바와 같이 형광면(125)이 대칭적으로 형성되면 실시예에 따른 조명 장치로부터 방출되는 빛이 고르게 보일 수 있다.
또한, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 타발면(135)의 위치에 대응되는 형광층(120)의 안쪽 면에서의 위치에, 타발면(135)의 면적만큼 형광면(125)이 형성될 수 있다. 이는 하나의 예시이며 형광면(125)은 경우에 따라 위치와 면적을 달리하여 형성될 수 있다.
형광면(125)은 형광층(120)의 안쪽 면의 일부 또는 전부에 형성될 수 있으며, 부분에 따라 단위 면적당 포함된 형광체의 함량 또는 배합이 달라지도록 형성될 수 있다.
반사층(130) 또는 형광층(120)은 소정의 점 또는 소정의 축을 중심으로 하여 회전될 수 있다. 예를 들어, 반사층(130) 또는 형광층(120)은 몸체부(100)의 중심점과 광원 모듈(140)의 중심점을 이은 직선을 축으로 하여 회전될 수 있다. 즉, 반사층(130) 또는 형광층(120)은 도 4에 나타난 축(200)을 중심으로 하여 회전될 수 있다.
반사층(130) 및 형광층(120)은 모두 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 또는, 반사층(130)과 형광층(120) 중 어느 하나는 고정되고, 다른 하나는 회전이 가능하도록 구성될 수도 있다. 또는, 반사층(130) 및 형광층(120) 모두 회전되지 않고 고정되도록 구성될 수도 있다.
반사층(130)과 형광층(120) 중 적어도 하나 이상이 회전이 가능하도록 구성된 경우를 가정하기로 한다. 예를 들어, 형광층(120)은 고정되고 반사층(130)은 회전이 가능하도록 구성된 경우를 가정한다. 반사층(130)이 회전된 정도에 따라서, 타발면(135)을 통해 발광 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되는 형광층(120)의 안쪽 면의 부분이 달라질 수 있다. 다시 말해서, 반사층(130)이 회전된 정도에 따라서, 형광층(120)의 안쪽 면 중 형광면(125)이 형성된 부분이 타발면(135)을 통해 발광 모듈로부터 방출되는 빛에 노출될 수도 있고, 형광면(125)이 형성되지 않은 나머지 부분이 타발면(135)을 통해 발광 모듈로부터 방출되는 빛에 노출될 수도 있다. 또한, 형광면(125)이 형성된 부분 중 일부와 형광면(125)이 형성되지 않은 나머지 부분 중 일부가 함께 타발면(135)을 통해 발광 모듈로부터 방출되는 빛에 노출될 수도 있다.
도 2에서는 형광면(125)이 발광 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되도록 반사층(130) 또는 형광층(120)이 회전된 경우가 나타나 있다. 도 9에서는 형광면(125)이 발광 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되지 않도록 반사층(130) 또는 형광층(120)이 회전된 경우가 나타나 있다. 도 3에서는 형광면(125)이 형성된 부분 중 일부와 형광면(125)이 형성되지 않은 나머지 부분 중 일부가 함께 발광 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되도록 반사층(130) 또는 형광층(120)이 회전된 경우가 나타나 있다.
즉, 실시예에서는 반사층(130) 또는 형광층(120)의 회전이 가능하도록 구성하여 회전 정도에 따라 타발면(135)을 통해 형광면(125)이 노출되는 면적을 조절할 수 있다. 노출되는 형광면(125)의 면적이 넓어질수록 형광면(125)에 포함된 형광체를 통해 여기되어 방출되는 빛의 비율이 높아질 수 있다. 반대로, 노출되는 형광면(125)의 면적이 좁아질수록 여기되어 방출되는 빛의 비율이 낮아질 수 있다.
또한, 형광층(120)에 형성된 형광면(125)의 부분에 따라 단위 면적당 포함된 형광체의 함량 또는 배합이 달라지도록 구성하면, 형광층 또는 반사층의 회전 정도에 따라, 상기 형광층의 안쪽 면 중에서 타발면을 통해 노출되는 부분에 포함되는 형광체의 함량 또는 배합을 조절할 수 있다.
따라서 실시예에 따른 조명 장치는 방출되는 빛의 색온도를 반사층(130) 또는 형광층(120)의 회전으로써 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 조명 장치는 방출되는 빛의 연색지수를 반사층(130) 또는 형광층(120)의 회전으로써 용이하게 조절할 수 있다.
이하에서는 형광면(125)의 노출 정도에 따른 조명 장치로부터 방출되는 빛의 색온도 변이 및 광속 변이 정도에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 10은 반사층(130)의 안쪽 면의 전체 면적에 대한 노출된 형광면(125)의 면적의 비율에 따른 색온도 변이의 실험 결과를 나타낸 2차원 그래프이다. 또한, 도 11는 반사층(130)의 안쪽 면의 전체 면적에 대한 노출된 형광면(125)의 면적의 비율에 따른 광속 변이의 실험 결과를 나타낸 2차원 그래프이다.
실험에서는 광원으로서 5450 PKG가 사용되었다. 5450 PKG는 450nm의 파장을 갖는 청색 엘이디칩과 550nm의 파장을 갖는 실리케이트계 녹색 형광체를 포함한다. 5450 PKG로부터 방출되는 빛의 색온도는 약 5000K이며 연색지수는 약 70이다.
또한, 실험에서는 형광면(125)이 녹색 형광체와 적색 형광체를 포함하도록 하였다. 또한, 형광층(120)에 형성된 형광면(125)의 면적, 반사층(130)에 형성된 타발면(135)의 면적, 및 반사층(130) 또는 형광층(120)의 회전 정도에 변화를 주어, 반사층(130)의 안쪽 면의 전체 면적에 대한 노출된 형광면(125)의 면적의 비율(이하 '면적비'라 한다)이 0% 내지 100% 범위에서 달라지도록 하였다.
도 10을 참조하면, 가로축은 면적비를 나타내며 세로축은 면적비가 0%일 때를 기준으로 한 색온도 변이량을 나타낸다. 도 10을 참조하면, 면적비가 증가할수록 색온도의 변이량이 증가한다. 면적비가 100%일 때 색온도가 약 260K 정도 감소하여 따뜻한 백색(warm white) 쪽으로 이동한다. 형광면(125)에 포함된 형광체의 배합비를 조절하면 최대 1000K 정도의 색온도 변이가 일어날 수 있다.
또한, 연색지수를 측정한 결과 70으로부터 약 85 정도까지 증가하였다. 형광면(125)에 포함된 형광체의 배합비를 조절하면 최대 90 이상까지 증가할 수 있다.
도 11를 참조하면, 가로축은 면적비를 나타내며 세로축은 면적비가 0%일 때를 기준으로 한 광속 변이량을 나타낸다. 도 11를 참조하면, 면적비가 증가할수록 광속이 증가하여 면적비가 50% 내지 60%인 범위에서 광속이 최대치를 갖고, 이후로는 면적비가 증가할수록 광속이 감소한다. 즉, 면적비가 너무 크면 조명 장치 내부에서의 반사율이 저하되어 조명 장치로부터 방출되는 빛의 광속 저하가 발생할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 몸체부
110: 외곽층
120: 형광층
125: 형광면
130: 반사층
135: 타발면
140: 광원 모듈
150: 확산판
160: 와이어
200: 축

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 몸체부; 및
    상기 몸체부의 내부 하면에 배치되는 광원 모듈
    을 포함하고,
    상기 몸체부는 형광층 및 상기 형광층과 상기 몸체부의 내부 사이에 배치되는 반사층을 포함하고, 상기 형광층은 상기 몸체부의 내부를 향하는 면의 일부 또는 전부에 적어도 하나 이상의 형광체를 포함하는 형광면을 갖고, 상기 반사층은 적어도 일부에 상기 반사층을 관통하는 타발면을 갖고, 상기 타발면을 통해 상기 형광층의 상기 몸체부의 내부를 향하는 면의 적어도 일부가 상기 광원 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되고,
    상기 형광면은 부분에 따라 단위 면적당 포함된 상기 형광체의 함량 또는 배합이 달라지며,
    상기 형광층 또는 상기 반사층은 소정의 점 또는 소정의 축을 중심으로 하여 회전될 수 있는 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 형광층 또는 상기 반사층은 상기 몸체부의 중심점과 상기 광원 모듈의 중심점을 이은 직선을 축으로 하여 회전될 수 있는 조명 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 형광층 또는 상기 반사층의 회전 정도에 따라 방출되는 빛의 색온도가 달라지는 조명 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 형광층 또는 상기 반사층의 회전 정도에 따라 방출되는 빛의 연색지수가 달라지는 조명 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 형광층 또는 상기 반사층의 회전 정도에 따라, 상기 형광층의 상기 몸체부의 내부를 향하는 면 중에서, 상기 타발면을 통해 상기 광원 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되는 부분에 포함된 형광체의 함량 또는 배합이 달라지는 조명 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 형광층 또는 상기 반사층의 회전 정도에 따라, 상기 타발면을 통해 상기 광원 모듈로부터 방출되는 빛에 노출되는 상기 형광면의 면적이 달라지는 조명 장치.
  8. 삭제
  9. 제2항에 있어서,
    상기 타발면은 사각형의 형상을 갖는 조명 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 타발면은 복수개의 타공으로 이루어지고, 상기 반사층의 부분에 따라 단위 면적당 상기 타공의 개수가 달라지는 조명 장치.
  11. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원 모듈로부터 소정 간격 이격되어 배치되는 확산판
    을 더 포함하는 조명 장치.
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