KR101986601B1 - 고광량 분체 도료 조성물 및 그 분체 도료 조성물이 코팅된 led 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 빛의 흡수율을 줄여서 반사되는 빛의 양을 높여주어 높은 광량이 필요한 곳에 사용될 수 있는 고광량 분체 도료 조성물 및 그 분체 도료 조성물을 코팅하여 LED로부터 발광된 빛의 손실율을 최소화하고 LED 광의 조사 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 LED 조명 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 고광량 분체 도료 조성물은 폴리에스테르수지 30~45 중량부, 에폭시수지 15~30 중량부, 첨가제 0.1~10 중량부, 무기충진제 15~25 중량부, 및 안료 10~20 중량부를 포함할 수 있다.

Description

고광량 분체 도료 조성물 및 그 분체 도료 조성물이 코팅된 LED 조명 장치{High-Light-intensity powder coating composition and LED lighting Apparatus coated by the same}

본 발명은 고광량 분체 도료 조성물 및 그 분체 도료 조성물이 코팅된 LED 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빛의 흡수율을 줄여서 반사되는 빛의 양을 높여주어 높은 광량이 필요한 곳에 사용될 수 있는 고광량 분체 도료 조성물 및 그 분체 도료 조성물을 코팅하여 LED로부터 발광된 빛의 손실율을 최소화하고 LED 광의 조사 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 LED 조명 장치에 관한 것이다.

LED 광원은 반도체 소자의 특성상 점광원이기 때문에 LED 광원을 조명으로 활용하기 위하여 광원을 면광원으로 만들어야 한다.

LED 광원을 면광원화하기 위한 가장 일반적인 방법은 확산판을 이용하는 것인데, 등기구 프레임에 LED가 실장된 LED모듈을 빛이 하향으로 조사되도록 설치하고, LED모듈에서 소정간격 이격되도록 본체프레임의 저면에 확산판을 설치하여 등기구를 만든다. 그런데 이와 같이 확산판을 이용하는 경우에는 확산판에 의해 빛을 넓게 골고루 확산시키는데 한계가 있으며, 확산판에 의한 광손실이 발생되는 문제점이 있었다.

한편, LED 광원을 면광원화하는 또 다른 방법으로는 등기구 프레임에 분체 도료가 코팅된 반사면을 형성하고, LED모듈을 반사면을 향해 상향으로 조사되도록 설치하여 LED 빛이 반사면에 의해 반사되어 하향으로 조사되도록 하는 방법이 있다. 그러나 종래의 조명기구용 분체도료는 빛의 흡수율이 높아 광량이 낮아지고 빛의 효율이 좋지 못한 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1335211호(2013.11.25.) 공개특허공보 제10-2011-0107661호(2011.10.04.)

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 빛의 흡수율을 줄여서 반사되는 빛의 양을 높여주어 높은 광량이 필요한 곳에 사용될 수 있는 고광량 분체 도료 조성물 및 그 분체 도료 조성물을 코팅하여 LED로부터 발광된 빛의 손실율을 최소화하고 LED 광의 조사 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 전술한 종래의 문제점 및 한계를 극복하기 위하여 폴리에스테르수지와 에폭시 수지를 사용하고 기타의 첨가제를 최적으로 배합 사용함으로써 빛의 흡수율을 낮추고 광량을 10% 이상 올려줌으로써 동일 전력에서는 더 밝게, 동일 밝기에서는 에너지의 절약을 할 수 있는 에폭시-폴리에스테르 분체도료 조성물을 제공하고, 또한 그 분체 도료 조성물을 코팅하여 LED로부터 발광된 빛의 손실율을 최소화하고 LED 광의 조사 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 고광량 분체 도료 조성물은, 폴리에스테르수지 30~45 중량부, 에폭시수지 15~30 중량부, 첨가제 0.1~10 중량부, 무기충진제 15~25 중량부, 및 안료 10~20 중량부를 포함할 수 있다.

상기 폴리에스테르수지는 폴리에스테르 산가가 40~60 mg KOH/g, 점도 3,000-5,000 mPa.s (Brookfield Viscosity @ 200℃)로 구성될 수 있다.

상기 에폭시수지는 에폭시 당량이 700~900g/eq 일 수 있다.

상기 첨가제는 레벨링제, 습윤제, 광택조절제, 핀홀방지제, 및 크레터링 방지제 중 하나 이상 선택된 것일 수 있다.

상기 무기충진제는 바륨설페이트, 탄산칼슘, 실리카, 수산화마그네슘, 수산화알루미나, 이산화티타늄, 크레이, 알루미나, 및, 탈크 중 하나 이상 선택된 것일 수 있다.

상기 착색안료는 이산화티타늄, 비스무스바나데이트, 시아닌그린, 카본블랙, 산화철적, 및 산화철황 중 하나 이상 선택된 것일 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따른 분체 도료 조성물이 코팅된 LED 조명 장치는, 인쇄회로기판의 일면 상에 복수의 LED가 복수의 행과 열로 배열된 LED 모듈; 상기 인쇄회로기판의 타면에 접하는 반사면을 가지고 상기 LED 모듈의 상부를 감싸기 위한 상부 외함; 및 상기 인쇄회로기판의 일면에 대응하는 확산판을 가지고 상기 LED 모듈의 하부를 감싸도록 상기 상부 외함과 조립되는 하부 덮개;를 포함할 수 있고, 상기 인쇄회로기판은 상기 LED의 인접하는 열과 열 사이에 일자로 위치하도록 형성된 복수의 열 부재, 및 상기 각 열 부재의 양측으로부터 상기 LED의 각 행을 따라 일정 길이 연장되도록 형성된 복수의 행 부재를 포함할 수 있으며, 상기 행 부재 각각은 서로 일정 간격 이격되되 적어도 하나의 동일 선상의 복수개의 행 부재들은 서로 연결될 수 있고, 상기 반사면은 상기 (폴리에스테르수지 30~45 중량부, 에폭시수지 15~30 중량부, 첨가제 0.1~10 중량부, 무기충진제 15~25 중량부, 및 안료 10~20 중량부를 포함하는) 고광량 분체 도료 조성물로 코팅될 수 있다.

상기 인쇄회로기판의 상기 열 부재와 행 부재 사이의 이격 공간을 통해 상기 반사면이 노출되어 상기 확산판에 직접 대향할 수 있고, 상기 각 행 부재는 행 방향에서 서로 이웃하는 2개의 LED를 실장할 수 있는 길이를 가질 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따르면 상기 고광량 분체 도료 조성물이 반사면에 코팅된 LED 조명 장치를 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 측면에 따르면, 본 발명의 다양한 측면에 따르면, 빛의 흡수율을 줄여서 반사되는 빛의 양을 높여주어 높은 광량이 필요한 반사면 등에 코팅되어 사용될 수 있는 LED 조명 장치용 고광량 분체 도료 조성물을 제공할 수 있고, 또한 그 분체 도료 조성물을 코팅하여 LED로부터 발광된 빛의 손실율을 최소화하고 LED 광의 조사 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공함으로써, LED 조명 장치의 빛 손실율을 최소화하고 광 조사 효율을 최대로 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 도장시 평활성이 우수한 폴리에스테르수지 및 에폭시 수지의 종류를 적절히 선택하여 함량을 조정하고 안료 및 레벨링제, 분산제 등을 적절히 사용하여 에폭시-폴리에스테르 분체도료 조성물을 제조하고 이를 이용하여 도막을 형성할 수 있다. 종래의 에폭시-폴리에스테르 및 폴리에스테르 분체도료의 경우 흡수율 및 평활성이 상대적으로 양호하지 못하며, 평활성을 높일 시 오염에 취약해지는 문제점이 있었다. 특히, LED 등 조명기구에 사용되기 위해서는 흡수율이 개선되어야 한다. 종래의 에폭시-폴리에스테르 및 폴리에스테르 분체도료의 상기 문제점들을 개선하기 위해 본 발명의 조성으로 제조된 분체도료의 경우 빛의 흡수율 및 평활성, 도막의 오염성 등을 개선하는 효과가 있다. 따라서, 본 발명의 조성으로 제조된 고광율 에폭시-폴리에스테르 분체도료는 기존 도료에 비해 빛의 흡수율 및 평활성 우수하여 LED 조명기구에 적용시 광량이 높아져 조명효율을 높여주는 개선 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 고광량 분체 도료 조성물은 빛의 흡수율을 줄여서 반사되는 빛의 양을 높여주어 높은 광량 필요한 LED 조명 장치에 사용되기 적합한 것으로, 기존의 에폭시-폴리에스테르 및 폴리에스테르 분체도료 조성물과 동등한 우수한 외관(물성)을 가지면서도 흡수율이 30%이하이고 등기구의 광량을 10%이상 증가시켜 조명기구에 전기효율성을 부여할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, LED 조명 장치의 상부 외함에 고광량 분체 도료 조성물로 코팅된 반사면을 형성하고 특히, 인쇄회로기판을 복수의 열 부재와 횡 부재로 설계하고 서로 이격된 열 부재와 행 부재 사이의 공간을 통해 반사면이 노출되어 확산판에 직접 대향하도록 형성함으로써, 하부 외함 등에 의해 반사된 일부 빛을 반사면의 노출면에 의해 확산판 측으로 재 반사되도록 하여 빛 손실율을 최소화하고 광 효율을 최대로 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고광량 분체 도료 조성물이 코팅된 LED 조명 장치의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 결합 사시도,
도 3은 도 1의 LED 모듈의 평면도,
도 4는 도 1의 상부 외함의 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명 시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예에 따른 고광량 (등기구용 에폭시-폴리에스테르) 분체도료 조성물은 에폭시-폴리에스터 타입 분체도료로서 그 주성분은 산가가 40 내지 60인 폴리에스터 수지 30-45 중량부, 에폭시 당량이 700-900g/eq인 폴리아크릴 수지 15-30 중량부, 무기충진제 15-25 중량부, 안료 10-20 중량부, 그리고 첨가제 등이 0.1-10 중량부가 함유되어 구성될 수 있다.

이때 상기 첨가제는 착색안료, 분산제, 웨팅제(wetting agent), 레벨링제, 접착력을 향상시키기 위한 첨가제, 핀홀 방지제, 경도 향상제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 고광량 분체 도료 조성물에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 고광량 분체 도료 조성물은 열경화형 조명기구용 에폭시-폴리에스터 분체도료 조성물로, 상기 조성물은 특수한 도장공정을 이용하여 빛의 흡수율을 줄여 고광량을 요구하는 조명기구에 사용이 가능하며, 도막형성 후 피도체와의 부착력, 내후성, 경도, 내화학적 물성이 뛰어날 뿐만 아니라 도막의 용출시험에서도 인체나 환경에 유해한 성분이 전혀 검출되지 않는 이점이 있다.

수지성분으로는 폴리에스터 수지와 에폭시 수지를 사용하는데 산가가 40 내지 60인 폴리에스터 수지 와 에폭시 당량이 700~900g/eq인 에폭시 수지를 사용한다. 산가가 40 내지 60인 폴리에스터 수지 대 에폭시 당량이 700 내지 900인 에폭시 수지를 1:1 내지 9:1, 바람직하기로는 1:1 내지 2:1의 중량비로 혼합 사용하여 도막의 외관 저하를 방지하고, 도장 후 건조로에서의 흐름성 및 웨팅(wetting)성을 주고, 생산성을 높이며 도막의 물성을 확보할 수 있도록 한다.

폴리에스터 수지의 사용량은 30 내지 45중량부를 사용할 수 있다. 이는 도막의 외관저하 방지와 생산성 및 도막의 물성 확보를 위해서이다.

또한 중요한 수지특성으로 수지점도가 있다. Brookfield Viscosity @ 200℃일 때 3,000-5,000 mPa.s 이내의 점도 이여야 한다. 점도가 이보다 높을 시 도료의 레벨링이 떨어지는 현상이 발생되어 도막외관이 저하되어 반사율이 떨어지는 문제가 발생될 수 있고 점도가 낮을 시 도막의 아랫부분에 맺힘 현상이 발생하여 외관저하 현상이 발생될 수 있다.

폴리에스터 및 에폭시 수지 사용량이 20 중량부 미만이면 피도체와의 부착성이 떨어지며, 도막외관 저하의 문제점이 있으며, 80 중량부 이상 초과 시에는 빛의 흡수율 저하 및 에지 커버(edge cover) 능력이 떨어지는 문제점이 있다.

첨가제는 도막의 조그만 분화구 모양의 구멍이 나타나는 분화구 현상(cratering) 방지, 핀홀(Pinhole) 방지, 흐름성 조절 등의 목적으로 사용된다. 또한 상기 첨가제는 도막에 색상을 부여하는 착색안료, 수지와 안료의 분산효과를 높이기 위한 분산제, 도막의 외관을 조절하는 레벨링조절제, 도료의 용융시의 흐름방지, 도료 분말의 유동성 개선을 위한 친수성 및 소수성 계의 흄드 실리카, 폴리 에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리아미드 wax, 아크릴계 첨가제, 피마자유, 기타 열가소성 수지 등이 사용될 수 있으며, 여러 가지 목적을 위해 상기 첨가제에 한정되지 않는다.

상기 첨가제는 사용하고자 하는 용도에 따라 적절히 사용하며, 폴리에스터 및 에폭시수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 사용한다. 첨가제의 함량이 상기 범위 미만이면 첨가제 사용에 따른 적절한 효과를 얻을 수 없고, 상기 범위를 초과하더라도 효과상의 증가가 없어 비 경제적이며, 경우에 따라 생산성 저하 및 도막 외관에 문제를 발생시킬 수 있다.

또한 상기 첨가제를 사용하는 중요한 이유는 도막의 평활성을 더욱 높여주고 빛의 흡수율을 더 낮추어 주는 효과를 주기 위함이다. 상기 함량 이하이면 빛의 흡수율을 낮추어주는 효과가 떨어지고 함량 이상일 경우 도장성 및 외관 저하현상이 발생될 수 있다. 특별히 도막의 평활성을 높임과 동시에 오염에 쉽게 노출되어 크리에이터링이 발생되는 부분을 강화하기 위해서 피마자유 와 폴리아크릴레이트 계열의 첨가제를 사용하여 평활성을 높이면서도 오염에 민감하지 않도록 만들고 빛의 산란이 발생되는 현상을 줄여주고 도료의 분산성을 높여서 도막의 균일성을 높임으로 빛의 흡수율을 낮추는데 중요한 역할을 한다.

무기충진제는 통상적으로 사용되는 바륨설페이트, 탄산칼슘, 실리카, 수산화마그네슘, 수산화알루미나, 티타늄디옥사이드, 크레이, 알루미나, 탈크 및 이들 중 하나 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택하여 사용한다.

상기 무기충진제는 15∼25 중량부의 무기충진제를 혼합하여 사용한다. 만약 무기충진제의 함량이 상기 범위 미만이면 도막의 흐름(sagging) 현상 및 은폐력 저하의 문제가 발생되고 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 용융점도가 높아져 도막의 외관 및 광택을 저하시키며 상대적으로 수지함량이 낮아져서 도막의 물성이 저하된다.

착색 안료는 본 발명에 따른 도료조성물에 다양한 색상을 부여하기 위해 사용된다. 이러한 착색안료는 대표적으로 티타늄디옥사이드, 비스무스바나데이트, 시아닌그린, 카본블랙, 산화철적, 산화철황, 및 이들 중 하나 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택하여 사용한다.

상기 착색안료는 10~20 중량부를 사용한다. 만약 그 함량이상 기범위 미만이면 은폐력 저하의 문제가 발생되고 초과하게 되면 흡유량이 높아져 도막의 외관에 오랜지필 현상의 문제가 발생한다.

상기 무기 충진제 와 착색안료의 선택 및 함량을 조정하여 빛의 흡수율을 낮추어야 한다. 빛의 흡수율이 낮은 티타늄디옥사이드와 이를 보완해줄 무기충진제 및 기타 착색안료등의 조성 및 함량이 고광량 분체도료의 중요한 요소이다. 위의 조성의 총량이 상기 함량 이하이면 도막의 빛 흡수율이 낮아 광량이 떨어지는 단점 있고 함량 이상이면 도막의 외관이 저하되는 현상이 발생되어 또한 광량이 떨어지는 현상이 발생된다.

다음으로, 본 발명에 따른 조명기구용 고광량 에폭시-폴리에스테르 분체도료의 제조공정은 다음과 같이 크게 5단계로 구분된다.

제1단계로는 각 조성을 정량하는 단계로 전술한 바의 조성비를 갖도록 폴리에스테르수지, 에폭시수지, 무기충진제, 첨가제, 착색안료를 전자저울 등의 측량기를 이용하여 개량한 다음, 예비혼합기(Pre-mixer)에 투입한다.

제2단계로는 정량된 조성물을 예비혼합(Pre-mixing)하는 단계로서 예비혼합기(Prism Pilot 15)에 투입된 조성물을 1000~2000rpm으로 5~7분의 고속에서 혼합한다.

제3단계로는 분산단계로서, 상기 예비 혼합한 조성물들을 용융분산기(Twin Screw, ZSK-25)를 이용하여 90~110℃의 온도에서 용융분산 시키고, 적당한 두께의 칩(Chip)형태의 분산물을 얻는다.

제4단계로는 분쇄단계로서, 상기 제조된 칩(Chip)을 냉각하여 조분쇄화하고 조분쇄 된 칩은 ACM분쇄기를 사용하여 미분쇄하며 이때 분쇄되는 분체도료의 입자크기를 분쇄기를 이용, 조절하여 30~50㎛의 평균입자를 갖도록 한다.

제5단계로는 여과단계로서, 상기 분쇄된 분체도료 입자를 60~150mesh의 진동분급기(Seive)로 분급을 하여 오버사이즈 입자를 제거하면 분체도료의 제조가 완료된다.

도료의 제조시 용융분산기의 온도는 매우 중요한 요소이다. 본 발명의 도료는 분산기의 온도가 너무 높은 경우에는 분산기내에서 경화반응이 진행되어 분산기 내부에서 겔화(Gell化)가 발생 될 수 있으며 저장안정성을 저하시키므로 용융분산기의 온도는 90~110℃로 유지관리 하여야 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 예비 혼합 단계에서 제시된 함량비를 유지 하여야만이 가능하다.

이렇게 제조된 고광량 분체도료 조성물은 정전스프레이 도장방법에 의해 건조 도막두께 기준으로 약 60~80㎛이 되도록 도장한다. 상기의 방법은 기존의 분체도료의 도장방법과 동일하며 도장된 피도물을 간접 열풍식 건조로에서 가열경화 시킨다.

상기의 제조공정으로 제조된 고광량 (조명기구용 고광량 에폭시-폴리에스테르) 분체도료 조성물은 유리전이온도 (Tg)가 55 내지 80℃, 바람직하기로 60 내지 70℃를 가지며, 겔화시간은 100 내지 300초, 바람직하기로 150 내지 200초를 가진다.

상기 유리전이온도가 낮으면 흐름성은 좋아져, 레벨링성이 좋아지나 저장성이 저하되기 때문에 좋지 않다. 또한 유리전이온도가 너무 높으면 저장성은 좋으나 도료의 피도체 wetting이 좋지 않기 때문에 유리전이온도의 제어가 중요하다.

또한, 겔화시간은 너무 짧으면 경화조건은 유리해지나 도료의 wetting성이 나빠져 외관 불량 이 나빠지며, 너무 길면 wetting성은 좋아지나 도장라인에서 미 경화될 수 있다. 그래서 겔화시간은 매우 중요하게 제어되어야 한다.

본 발명의 실시예에 따른 고광량 분체도료 조성물은 상기 범위의 유리전이온도, 겔화시간을 가지며, 특수 도장라인에서 LED용 조명기구에 도장 시 도막의 흐름성, wetting성, 경화성이 도장작업하기에 적절할 뿐만 아니라 양호한 저장성을 나타낸다.

이하, 본 발명을 예시적인 실시예에 의거 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 하기의 예시적인 실시예에 의해 한정 되는 것은 아니다.

실시예 1~3

하기 표1의 조성을 이용하여 조명기구용 고광량 에폭시-폴리에스테르 분체도료 조성물을 제조하였다.

우선 표 1에 기재된 배합비가 되도록 정량한 분체도료 조성물을 예비혼합기에 투입한 후 1000~2000rpm으로 5분~7분 동안 프리믹싱 하였다. 얻어진 혼합물을 용융분산기(twin screw, ZSK-30)에 투입시켜 90~110℃로 용융분산 하였다.

상기 용융분산기를 거쳐 얻어진 용융분산물을 ACM 분쇄기을 이용하여 중심 입자경이 30~60㎛인 분체도료 조성물을 제조한다.

시료는 Shot Blast 처리한 후 인산아연 화성피막 처리된 0.6T 냉간압연강판에 건조도막두께를 60~80㎛으로도장하여 소재온도기준으로 200℃×10분 조건으로 경화시켜 작성하였다.

구분			실시예			비교예
			1	2	3	1	2	3	4
구성성분	폴리에스터 수지	A		100				70	100
		B	100		100	100	100	30
	에폭시 수지	A	66	45				50
		B			45	25	25		26
	첨가제	A	8	9	7	4	5	3	-
		B	3	3	2			5	5
	착색안료	이산화티타늄	100	100	110	100	100
		이산화티타늄						100	100
	충진제		20	15	40	5	15	5	15
1)폴리에스터 수지 A - Acid value: 33mgKOH/g, 2)폴리에스터 수지 B - Acid value: 50mgKOH/g, 3)에폭시 수지 A - Epoxy equivalent: 800g/eq, 4)에폭시 수지 B - Epoxy equivalent: 600g/eq, 5)첨가제 A - Levelling agent 6)첨가제 B - Processing agent 7)이산화티타늄 - 평균입자: 1~5um 8)이산화티타늄 - 평균입자: 1~10um 9)충진제 - 평균입자: 1~10um

<도막물성의 시험항목 및 조건>

		측정방법
외관	레벨링	육안관찰
	광택	60°광택 (BYK Glossmeter), 90% 이상
기계적 물성	충격성	듀폰식 충격시험기, 500g, 30cm, 깨짐 없을 것
	부착성	1mm 간격 11줄 교차절단후 테이프박리, 박리 없을 것
방청성	염수분무시험	5% NaCl에 X cut 하여240시간 방치 후 박리3mm 이내일것
흡수율	흡수율 시험	흡수율 측정기로 반사율 측정값이 32% 미만일것

상기 표 1의 실시예 1~3 및 비교예 1~4에서 제조한 고광량 에폭시-폴리에스테르 분체도료의 도막물성 결과는 다음과 같다.

<도막물성시험결과>

		실시예1		실시예2		실시예3	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
경화조건		180℃×10분		180℃×10분		180℃×10분	180℃×10분	180℃×10분	180℃×10분	180℃×10분
외 관	레벨링	양호	양호		양호	양호	양호	양호	양호
	광택(60°)	94%	96%		93%	92%	94%	96%	94%
기계적 물성	충격성	양호	양호		양호	양호	양호	양호	양호
	부착성	양호	양호		양호	양호	양호	양호	양호
오염성		양호		양호		양호	양호	불량	양호	불량
흡수율		양호		양호		양호	불량	양호	불량	불량

상기 표3 에서 나타난 바와 같이, 경화조건 180℃×10분(소지표면온도기준)에서 실시예 1~3의 경우에는 도막물성평가 항목이 양호하고 특히 흡수율이 우수하나, 비교예 1~4는 흡수율이 불량하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 직광형 LED 조명 장치의 분해 사시도, 도 2는 도 1의 결합 사시도, 도 3은 도 1의 LED 모듈의 평면도, 도 4는 도 1의 상부 외함의 단면도이다.

도 1-4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 직광형 LED 조명 장치는 LED 모듈(100), 상부 외함(300), 및 하부 덮개(500)를 포함할 수 있다.

LED 모듈(100)은 인쇄회로기판(110)의 일면 상에 복수의 LED(120)가 복수의 행과 열로 배열되어 구성된다.

인쇄회로기판(110)은, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, LED(120)의 인접하는 열과 열 사이에 위치하도록 일정 폭의 일자로 형성된 복수의 열 부재(111), 및 각 열 부재(111)의 양측으로부터 LED(120)의 각 행을 따라 일정 길이 연장되도록 형성된 복수의 행 부재(113)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서 각 행 부재(113)는 행 방향에서 서로 이웃하는 2개의 LED(120)를 실장할 수 있는 길이를 갖도록 각 열 부재(111)의 양측으로부터 LED(120) 행렬의 각 행을 따라 일정 길이 연장되어 형성되고, 행 부재(113) 각각은 서로 일정 간격 이격되도록 형성되되, 적어도 하나의 동일 행(본 실시예에서는 최상위 1행)상에 위치한 복수개의 행 부재들(113)은 서로 연결되어 일체형 행 부재(115)로 형성함으로써 그 일체형 행 부재(115)에 의해 이웃하는 복수의 열 부재들(111)이 (전기적으로) 서로 연결될 수 있다.

전술한 인쇄회로기판(110)의 구조에 따르면 복수개의 열 부재(111)와 복수개의 행 부재(113) 사이에 일정 크기의 (이격) 공간(117)이 형성된다.

상부 외함(300)은 LED 모듈(100)의 상부(예컨대, LED가 실장되지 않은 쪽 부위를 상부로 칭함)를 감싸 LED 모듈(100)을 보호하기 위한 것으로, 인쇄회로기판(110)에 대응하는 크기를 갖는 반사면(311)과 그 반사면(311)의 외곽 둘레에 형성된 테두리(313)로 형성된다.

상부 외함(300)의 반사면(311) 상에는 도 4에 도시된 바와 같이 반사층(311a)이 형성될 수 있고, 반사층(311a)은 전술한 고광량 분체 도료 조성물 층으로 구성될 수 있다. 상기 반사층(311a)은 전술한 고광량 분체도료를 60~80㎛ 정도의 두께로 코팅하여 형성될 수 있고, 필요에 따라서는 상기 고광량 분체도료가 외함 표면 전체에 코팅될 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상부 외함(200) 내에 LED 모듈(100)이 결합되는데, 구체적으로 LED 모듈(100)의 인쇄회로기판(110)의 양면 중 LED(120)가 실장되지 않은 쪽의 면을 상부 외함(200)의 반사면(211)에 대응하여 접하도록 놓고 나사와 같은 결합 부재(700)를 이용하여 상부 외함(200) 내에 LED 모듈(100)을 결합하도록 한다.

하부 덮개(500)는 LED 모듈(100)의 하부(예컨대, LED가 실장된 쪽 부위를 하부로 칭함)를 감싸 LED 모듈(100)을 보호하면서 LED(120)로부터 하향 조사된 빛을 확산시키기 위한 것으로, LED 모듈(100)의 인쇄회로기판(110)에 대응하는 크기를 갖고 그 LED 모듈(100)과 일정 거리 하향 이격되어 설치되는 확산판(511)과 그 확산판(511)의 외곽 둘레에 형성된 테두리(513)로 형성된다.

도 1-2를 참조하면, 하부 덮개(500)는 상부 외함(300)에 결합되는데, 구체적으로 LED 모듈(100)의 인쇄회로기판(110)의 양면 중 LED(120)가 실장된 쪽에 하부 덮개(500)의 확산판(511)이 대응하도록 위치시키고 상부 외함(300)의 테두리(313)에 하부 덮개(500)의 테두리(513)를 끼움 결합한다.

하부 덮개(500)는 LED 모듈(100)의 인쇄회로기판(110)의 일면에 대응하는 확산판(511)을 가지고 LED 모듈(100)의 하부를 감싸도록 상부 외함(300)에 조립되어 확산판(511)이 LED 모듈(100)과 일정 거리 하향 이격되어 위치되도록 한다.

따라서, LED 모듈(100)이 상부 외함(300)과 하부 덮개(500)에 내장되도록 모두 조립되면 LED 모듈(100)의 인쇄회로기판(110)의 열 부재(111)와 행 부재(113) 사이에 형성된 (이격) 공간(117)을 통해 상부 외함(300)의 반사면(311)이 노출되고 그 노출된 반사면(311)이 하부 덮개(500)의 확산판에 직접 대향하게 된다.

전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 상부 외함(300)에 반사 조성물 층(311a)으로 코팅된 반사면(311)을 형성하고 특히, 인쇄회로기판(110)을 복수의 열 부재(111)와 횡 부재(113)로 설계하고 서로 이격된 열 부재(111)와 행 부재(113) 사이의 공간(117)을 통해 반사면(311)의 반사층(311a)이 노출되어 확산판(511)에 직접 대향하도록 형성함으로써, 하부 덮개(500) 등에 의해 반사된 일부 빛을 반사면(311)의 노출면(311a)에 의해 확산판(511) 측으로 재 반사되도록 하여 빛 손실율을 최소화하고 광 효율을 최대로 향상시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: LED 모듈
110: 인쇄회로기판
111: 열 부재
113: 행 부재
115: 이격 공간
120: LED(light Emitting Diode)
300: 상부 외함
311: 반사판(반사면)
313: 테두리
500: 하부 덮개
511: 확산판
513: 테두리

Claims (10)

1. 폴리에스테르수지 30~45 중량부, 에폭시수지 15~30 중량부, 첨가제 0.1~10 중량부, 무기충진제 15~25 중량부, 및 착색안료 10~20 중량부를 포함하고,
   상기 폴리에스테르수지는 폴리에스테르 산가가 40~60 mg KOH/g, 점도 3,000-5,000 mPa.s(Brookfield Viscosity @ 200℃)로 구성되고, 상기 에폭시수지는 에폭시 당량이 700~900g/eq 이며, 상기 첨가제는 피마자유와 폴리아크릴레이트 계열의 첨가제를 포함하고, 상기 착색안료는 티타늄디옥사이드, 비스무스바나데이트, 및 카본블랙을 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 하는 고광량 분체 도료 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 첨가제는 레벨링제, 습윤제, 광택조절제, 핀홀방지제, 및 크레터링 방지제 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고광량 분체 도료 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 무기충진제는 바륨설페이트, 탄산칼슘, 실리카, 수산화마그네슘, 수산화알루미나, 이산화티타늄, 크레이, 알루미나, 및, 탈크 중 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 고광량 분체 도료 조성물.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항, 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항의 상기 고광량 분체 도료 조성물이 반사면에 코팅된 LED 조명 장치.

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