KR102082469B1

KR102082469B1 - 광 확산 패널

Info

Publication number: KR102082469B1
Application number: KR1020170056323A
Authority: KR
Inventors: 김형석
Original assignee: 주식회사 디웍스
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2020-02-28
Also published as: KR20180122511A

Abstract

광 확산 패널이 개시된다. 본 발명은, 조명원의 전방에 설치되어, 조명원으로부터 조사되는 광이 투과되는 베이스 패널, 및 베이스 패널의 내부에 구비된 금속성 입자 또는 유전체 입자를 구비한다. 본 발명에 따르면, LED의 광 직진성을 억제하고 광 확산성을 증가시킴으로써 사용자의 눈부심을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라, 그 과정에서 LED의 광 효율성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Description

광 확산 패널{Light Diffusing Panel}

본 발명은 광 확산 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광 직진성을 억제함과 동시에, 광 확산성을 증가시킴으로써 사용자의 눈부심을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라, 광 효율성이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 광 확산 패널에 관한 것이다.

조명원으로서의 LED는 고유의 특성인 높은 광효율성, 및 광 직진성 등과 같은 다양한 기술적 이점으로 인해 오래전부터 다양한 분야에 사용되고 있다.

그러나, 이와 같이 다양한 분야에서 사용되는 LED는 그 주요 특성인 광 직진성으로 인해 사용자의 눈부심을 유발한다는 기술적 문제점을 수반하고 있다.

그에 따라 LED 반사판 등과 같은 LED의 눈부심을 방지하기 위한 다양한 방법이 시도되고 있으나, 종래의 LED 눈부심 방지 장치들은 대부분 LED의 광효율이 필연적으로 저해하게 되는 기술적 한계를 갖고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 광 직진성을 억제함과 동시에, 광 확산성을 증가시킴으로써 사용자의 눈부심을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라, 광 효율성이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 광 확산 패널를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 확산 패널 제조 방법은, (a) 베이스 패널(100)을 가열하는 단계; (b) 가열됨으로써 유동성이 구비된 상기 베이스 패널(100)의 내부에 금속성 입자(110)를 함침시키는 단계; (c) 상기 베이스 패널(100)에 자기장 또는 전기장을 인가하는 단계; 및 (d) 상기 베이스 패널(100)을 냉각시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 (b) 단계는, 상기 자기장 또는 전기장이 상기 베이스 패널(100)에 인가됨에 따라 상기 금속성 입자(110)가 조명원(200)의 방향으로 도열되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 광 확산 패널은, 조명원(200)의 전방에 설치되어, 상기 조명원(200)으로부터 조사되는 광이 투과되는 베이스 패널(100); 및 상기 베이스 패널(100)의 내부에 구비된 금속성 입자 또는 유전체 입자를 포함한다.

바람직하게는, 상기 금속성 입자 또는 유전체 입자는 상기 조명원(200)의 방향으로 도열된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, LED의 광 직진성을 억제하고 광 확산성을 증가시킴으로써 사용자의 눈부심을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라, 그 과정에서 LED의 광 효율성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 패널의 제조 원리를 설명하는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 패널의 기능을 설명하는 도면, 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 패널 제조 방법을 설명하는 절차 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 패널의 제조 원리를 설명하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 패널의 제조 방법을 설명하는 절차 흐름도이다.

이하에서는 도 1 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 패널의 제조 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 제조자는 PS, PC 또는 높은 광투과도를 갖는 유리나 석영 등의 재질로 이루어진 베이스 패널(100)을 준비한 다음, 베이스 패널(100)을 가열함으로써 해당 베이스 패널(100)이 액상 또는 반액상의 상태가 되도록 하여 베이스 패널(100)의 물리적 유동성을 확보한다(S310).

한편, 전술한 S310 단계를 실시함에 있어서, 액상화된 베이스 패널(100)의 형태가 변형되는 것을 방지하기 위해서, 제조자는 베이스 패널(100)을 가열하기 전에 베이스 패널(100)의 둘레를 고정 프레임으로 고정함이 바람직할 것이다.

이후, 제조자는 액상 또는 반액상의 상태로서 유동성을 갖게 된 베이스 패널(100)에 도 1에서와 같이 금속성 입자(110)를 함침시킨 다음(S330), LED 등과 같은 조명원(200)의 방향(120)으로 자기장 또는 전기장을 인가함으로써, 금속성 입자(110)를 조명원(200)의 방향으로 정렬시킨다(S350).

도 1에서와 같이 자기장 또는 전기장의 인가에 의해 금속성 입자(110)가 조명원(200)의 방향으로 정렬된 상태에서 제조자는 베이스 패널(100)을 냉각시킴으로써, 베이스 패널(100)의 유동성을 제거한다(S370).

이와 같이 베이스 패널(100)의 냉각에 의해 베이스 패널(100)의 유동성이 제거됨에 따라, 베이스 패널(100) 내부에 함침된 금속성 입자(110)는 조명원(200)을 향해 정렬된 상태를 유지하게 되며, 이와 같이 제조된 광 확산 패널은 도 2에서와 같이 조명원(200)의 전방에 설치된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는 금속성 입자(110)는 전기장 또는 자기장에 의해 방향이 정렬될 수 있도록 철 등의 자성체 금속으로 제작함이 바람직할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 패널의 기능을 설명하는 도면이다. 도 2에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 패널에 의하면, LED 등의 조명원(200)로부터 조사된 광이 광 확산 패널의 일측 계면(150a)에서 1차 굴절되어 광 확산 패널의 내부로 입사되며, 광 확산 패널의 내부로 입사된 광은 금속성 입자(110)의 표면에서 전반사(150b)된다.

한편, 이와 같은 금속성 입자(110)에서의 광의 전반사 현상은 도 2에서와 같이 인접 배치된 금속성 입자(110)에 의해 연속적으로 발생할 수도 있다.

금속성 입자(110)의 표면에서 전반사(150b)된 광은 광 확산 패널을 통과한 후 광 확산 패널의 타측 계면(150c)에서 2차 굴절된 후 광 확산 패널의 외부로 조사되어 사용자에게 전달된다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 금속성 입자(110)에서의 광의 전반사를 유도함으로써, LED 등의 조명원(200)으로부터 조사되는 광의 직진성을 억제할 수 있게 되며, 광의 확산성을 증가시킴에 따라 사용자의 눈부심을 방지할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 의하면, 금속성 입자(110)의 표면에서의 전반사를 유도할 수 있게 됨에 따라, 조명원(200)의 광 에너지 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 베이스 패널(100)의 재료로 광투과도가 높은 유리나 석영을 사용하여, 베이스 패널(100)에서의 광 흡수도가 낮아지도록 함으로써 광 확산 패널의 설치로 인해 광 에너지 효율이 저하되는 것을 방지함이 바람직할 것이다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서, 금속성 입자(110)의 표면에서의 광의 전반사 현상의 발생 빈도를 증가시키기 위해서 금속성 입자(110)가 도 1에서와 같이 원뿔대 형상[콘(cone) 형상]을 갖도록 함이 바람직할 것이다.

보다 구체적으로, 제조자는 원뿔대 형상의 금속성 입자(110)의 첨단부(꼭지점)는 조명원(200)을 대향하도록 하고, 원뿔대의 바닥면은 베이스 패널(100)의 계면과 평행하되, 조명원(200)의 반대 방향으로 배치함으로써, 원뿔대 형상을 갖는 금속성 입자(110)의 옆면(측면)에서의 광의 전반사 현상의 발생을 적극적으로 유도할 수 있을 것이다.

이와 같이 본 발명에서의 금속성 입자(110)는 기본적으로 LED 등의 조명원(200)으로부터 조사되는 광이 전반사되도록 하는 반사 도구로서의 기능을 수행하는 것으로서, 본 발명을 실시함에 있어서 금속성 입자(110)는 그 체적이 1~2mm³ 이하가 되도록 함으로써, 광 확산 패널 내부에 함침된 금속성 입자(110)로 인해 사용자의 시야에 장애가 발생하는 것을 최소화함이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 도 1에서 자기장을 인가하는 경우에는 투자율이 높은 금속인 철(Fe)로서 금속성 입자(110)를 구성하는 것이 바람직할 것이며, 도 1에서 전기장을 인가하는 경우에는 전기장에 의해 분극 현상이 발생하는 세라믹 파우더 등의 유전체 입자로서 금속성 입자(110)를 대체할 수 있을 것이다.

다만, 유전체 입자는 입자표면을 거울처럼 매끄럽게 할 수 있는 경면 가공이 용이하지 않으므로 세라믹 파우더 등의 유전체 입자의 표면에서는 광의 전반사가 아닌 난반사가 발생하게 되며, 이와 같은 난반사를 통해서도 LED의 광 직진성을 억제하고 광 확산성을 증가시킴으로써 사용자의 눈부심을 방지할 수 있게 된다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100: 베이스 패널, 110: 금속성 입자,
200: 조명원.

Claims

광 확산 패널에 있어서,
조명원(200)의 전방에 설치되어, 상기 조명원(200)으로부터 조사되는 광이 투과되는 베이스 패널(100); 및
상기 베이스 패널(100)의 내부에 구비된 금속성 입자
를 포함하며,
상기 조명원(200)로부터 조사되는 광이 상기 광 확산 패널의 일측 계면(150a)에서 1차 굴절되어 상기 광 확산 패널의 내부로 입사되며, 상기 광 확산 패널의 내부로 입사된 광은 상기 금속성 입자(110)의 표면에서 전반사(150b)되고,
상기 금속성 입자(110)의 표면에서 전반사(150b)된 광은 상기 광 확산 패널을 통과한 후 광 확산 패널의 타측 계면(150c)에서 2차 굴절 된 후 상기 광 확산 패널의 외부로 조사되어 사용자에게 전달되며,
상기 금속성 입자(110)는 콘(cone) 형상을 가지며, 콘 형상의 상기 금속성 입자(110)의 첨단부(꼭지점)는 상기 조명원(200)을 대향하고, 상기 금속성 입자(110)의 바닥면은 상기 베이스 패널(100)의 계면과 평행하되, 상기 조명원(200)의 반대 방향에 배치되며,
상기 베이스 패널(100)은, 상기 베이스 패널(100)이 가열에 의해 물리적 유동성을 갖게 된 상태에서 상기 베이스 패널(100)의 내부에 함침된 복수의 상기 금속성 입자(110)가 상기 조명원(200)의 방향으로 인가된 전기장에 의해 상기 조명원(200)의 방향으로 정렬된 상태에서 냉각 처리된 것으로서,
복수의 상기 금속성 입자(100)는 상기 베이스 패널(100)의 계면으로부터 이격된 상태로 상기 베이스 패널(100)의 내부에서 상기 조명원(200)의 방향으로 연속적으로 배치되고,
상기 베이스 패널(100)의 내부에 상기 조명원(200)의 방향으로 연속적으로 배치된 복수의 상기 금속성 입자(100) 중 제1 금속성 입자의 표면에서 전반사(150b)된 광은 상기 제1 금속성 입자의 하부에 배치된 제2 금속성 입자의 표면에서 전반사(150b)되는 것인 광 확산 패널.
제1항에 있어서,
상기 금속성 입자는 상기 조명원(200)의 방향으로 도열된 것인 광 확산 패널.