KR20140074243A - 조명 기구 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20140074243A
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Abstract

본 명세서는 지지체, 및 상기 지지체 상에 구비된 3개 이상의 면광원 패널을 포함하고, 상기 면광원 패널의 발광 색상은 2가지 이상인 것인 조명 기구에 관한 것이다.

Description

조명 기구 및 이의 제조방법{LIGHTING APPARATUS AND FABRICATING METHOD THEREOF}
본 출원은 2012년 12월 7일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10- 2012-0141534 호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 조명 기구 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이가 눈으로 보는 사물을 2차원적으로 실제와 유사하게 표현하는 도구라고 한다면, 조명은 자연광에 가까운 빛을 내는 인공적 기구이다. 이를 위하여 당업계에서는 태양광이 주는 자연적인 빛 및 이를 통하여 사물의 색들을 풍부하게 표현할 수 있는 방법들을 고안하고 있다. 또한, 대낮의 태양광의 빛과 저녁 무렵의 색이 다르듯이, 인공 광원에서도 다양한 색온도를 표현하려는 시도가 이루어지고 있다. 예를 들어 높은 연색성 (CRI), 색온도 (color temperature) 그리고 붉은 색을 잘 표현할 수 있는 광원의 능력을 나타내는 R9 값들을 높이기 위한 노력들이 경주되고 있다.
LED의 경우, 일반적으로 청색을 발광하는 소자에 청색을 황색으로 변화 시켜주는 YAG 형광체의 농도를 변화 시켜 도포하여 색 온도를 조절한다. YAG의 농도가 낮으면 차가운 느낌의 색 온도가 높은 백색광을 발광하며, 반대로 YAG 형광체의 농도를 높일 경우 따뜻한 느낌의 색 온도가 낮은 백색광을 발광하게 된다. YAG 형광체 대신 청색을 흡수하여 적색을 발광하는 형광체를 첨가하여 사물의 적색을 잘 표현하는 정도를 나타내는 수치인 R9 값을 상승시킬 수 있다.
LED를 사용한 면광원을 제작하기 위해서 사용하는 방법으로는, 면 발광을 하는 기판의 가장자리에 작은 LED 칩(chip)을 배열하거나(엣지형, edge type), 발광 면에 작은 LED를 2차원적으로 여러 개를 위치시킨 후 LED의 위치를 은폐시키기 위하여 확산판(diffuser)을 추가한다(직하형, direct type). 이렇게 제작하는 면광원이 색상 조절 능력을 부가하기 위하여 적색만을 발광하는 LED 혹은 청색만을 발광하는 LED를 같이 섞어서 배치시킴으로써, 사용자는 백색 면발광원의 색 온도를 낮거나 높게 혹은 다양한 색상을 연출할 수 있다.
OLED의 경우, LED와는 다르게 단위 소자의 크기가 상대적으로 매우 크다. OLED 기술을 사용한 디스플레이의 경우, 리소그라피를 사용한 기판의 패터닝과 쉐도우 마스크 (shadow mask)를 사용한 적색, 녹색, 청색 등의 발광물질을 패터닝에 의하여 1 mm 이하의 미세한 픽셀을 형성시킴과 동시에 이러한 미세한 픽셀을 개별 구동함으로써 다양한 이미지를 구현할 수 있다. 반면, OLED를 조명에 사용하기 위해서는 이러한 방법의 도입은 막대한 가격 상승 때문에 실용성이 없으며 그러한 이유로 한가지 색, 특히 미리 정해진 색온도의 백색만을 발광하는 상대적으로 큰 면 발광원으로 제작된다. 일반적으로 가로 혹은 세로가 작게는 1 × 1 cm에서 크게는 60 × 60 cm 사이즈가 일반적으로 사용된다. 그러므로, OLED는 LED와는 다르게 면의 가장자리에 다수의 발광원을 위치시키거나 면으로 이루어진 기판 위에 직하형 LED와 같이 눈에 띄지 않게 위치 시키기에는 너무 크기가 크므로 기판 자체로서 하나의 면 발광원으로 구성되어 사용하는 것이 일반적인 방법이다. 그러므로, LED와 같이 색 조절 능력을 발휘할 구성이 어렵게 된다.
종래기술에 따르면 하나의 기판에 두 개의 소자를 순차적으로 적층시키고 중간 전극을 따로 빼내어서 각각을 구동하고 또한 각각의 빛의 세기를 조정함으로써 색 변환을 할 수 있는 방법이 발표된 적이 있다. 그러나, 중간 전극이 투명해야 중간 전극의 아래 위에 각각 위치하는 두 개의 발광색이 혼합되어 방출될 수 있다. 그렇게 하기 위하여 상대적으로 투과도가 높은 박막의 금속을 중간전극으로 사용하게 된다. 그러나, 이 경우 중간 전극의 저항이 커져서 전압이 상승하는 문제와 상부 하부 각각의 전극과 전기적으로 직접 연결되어 발생하는 쇼트 (short)를 방지하기 위하여 중간 전극의 패터닝이 필요한 문제들로 인하여 실용적인 방법이 될 수는 없다. 그러므로, 현재 상용화된 OLED 패널을 이용한 조명은 고정된 백색 색상으로 제작하는 것이 일반적이다.
본 명세서는 다양한 휘도 또는 색온도 구현이 가능한 조명 기구 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 지지체, 및 상기 지지체 상에 구비된 3개 이상의 면광원 패널을 포함하고, 적어도 2개의 상기 면광원 패널은 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 것인 조명 기구를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 지지체, 및 상기 지지체 상에 구비된 3개 이상의 면광원 패널을 포함하고, 발광 색상의 조합의 색좌표가 CIE 1931 색좌표(x, y) 기준 흑체 방사 커브(black-body radiation curve)를 적어도 한 점 통과하는 것인 조명 기구를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 지지체, 및 상기 지지체 상에 구비된 3개 이상의 면광원 패널을 포함하고, 적어도 2개의 상기 면광원 패널은 서로 다른 색상의 빛을 발광하며, 발광 색상의 조합의 색좌표가 CIE 1931 색좌표(x, y) 기준 흑체 방사 커브(black-body radiation curve)를 적어도 한 점 통과하는 것인 조명 기구를 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 상기 면광원 패널 각각에 전압 또는 전류를 인가하거나, 동일한 색상을 발광하는 상기 면광원 패널들에 전압 또는 전류를 인가하는 드라이버를 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널 각각의 전압 또는 전류 인가를 제어하거나, 면광원 패널들의 색상에 따라 면광원 패널에의 전압 또는 전류 인가를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널은, 각각 독립적으로, 적어도 하나의 측면에 구비된 베젤을 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 베젤은 면광원 패널의 모든 측면에 구비된다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 인접한 적어도 2개의 상기 면광원 패널 간에 갭(gap)이 구비된다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 베젤을 은폐하기 위한 가림막을 더 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 갭을 은폐하기 위한 가림막을 더 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 가림막은 상기 지지체와 상기 면광원 패널 사이, 상기 면광원 패널의 상기 지지체와 접하는 면의 반대면, 또는 양쪽 면에 구비된다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 가림막은 상기 베젤 또는 상기 면광원 패널 간의 갭의 대응 영역에 구비된 가림 패턴을 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널 간의 갭에 대응하는 영역에 패턴 형태로 구비된다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널 중 적어도 2개는 패널 표면에서 람버시안(lambertian) 형태로 빛을 방출하는 소자이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 람버시안 형태로 빛을 방출하는 소자의 빛의 세기 I는 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
I = x Imax cosθ
상기 Imax는 발광면에 수직인 방향의 빛의 세기를 의미하고, 상기 θ는 발광면의 수선으로부터의 각도를 의미하며, x는 상수로서 0.6 이상 1.5 이하의 실수이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널 중 적어도 하나는 OLED이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널은 적어도 하나의 OLED와 적어도 하나의 LED를 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널의 크기는 5 mm × 5 mm 이상의 면적을 갖는다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널의 크기는 600 mm × 600 mm 이하의 면적을 갖는다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 면광원 패널의 전부 또는 일부를 점등하여 2,000 K 이상 15,000 K 이하의 색온도의 혼합된 백색광을 방출한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명기구의 연색성 지수는 80 이상이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 면광원 패널과; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명기구는 보색 관계의 2종 이상의 색상을 각각 발광하는 면광원 패널을 적어도 하나씩 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 백색광을 발광하는 면광원 패널을 포함하지 아니한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 면광원 패널을 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구에는 백색광을 발광하는 면광원 패널을 포함하지 않고, 조명 기구로부터 발광하는 발광 색상의 색좌표가 CIE 1931 색좌표(x, y) 기준 흑체 방사 커브(black-body radiation curve)를 적어도 한 점 통과한다.
본 명세서에 따르면 3개 이상의 면광원 패널 각각에 전압 인가를 제어함으로써, 하나의 조명 기구를 이용하는 경우에도 색온도를 다양하게 조절할 수 있다. 따라서, 한 종류의 조명 기구를 설치하는 경우에도, 필요에 따라, 예컨대 특정 상황이나 사용자의 기호에 따라 색온도를 조절하여 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서에 따르면, 각 면광원 패널의 종류, 발광색, 발광 물질, 발광면적, 패널에 주입되는 전류량을 조절함으로써, 휘도가 높은 조명 기구를 제공할 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구에서 구현 가능한 색온도의 범위를 예시한 것이다.
도 2 내지 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구에서 각각 다른 2 가지 혹은 3가지 색상의 광원들을 사용하여 나타낼 수 있는 다양한 백색광을 예시한 것이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 면광원들이 배치된 조명 기구의 상면의 패턴을 예시한 것이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 하나의 면광원 패널의 발광 영역과 비발광 영역을 예시한 것이다.
도 7a는 3개의 면광원 패널이 구비된 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구의 평면도를 예시한 것이다.
도 7b는 도 7a에 따른 조명 기구의 측면도를 예시한 것이다.
도 8 및 도 9는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 가림막을 포함하는 조명 기구를 예시한 것이다.
도 10은 이상적인 람버시안 형태의 발광원에서 발광되는 빛을 도시한 것이다.
도 11은 빛의 지향각(beam angle)에 대한 예시를 한 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구는 지지체, 및 상기 지지체 상에 구비된 3개 이상의 면광원 패널을 포함하고, 적어도 2개의 상기 면광원 패널은 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 것을 특징으로 한다.
상기 실시상태에 따른 조명 기구는 3개 이상의 면광원 패널을 포함하되, 이들의 발광 색상은 2가지 이상으로 구성되어 있다. 이와 같은 구성에 있어서, 각각의 면광원 패널로의 전압 또는 전류 인가가 제어되도록 컨트롤러를 구비할 수 있다. 상기 실시상태에 따른 조명 기구는 면광원 패널을 포함한다는 점에서, 다수 개의 점 또는 선 형태의 LED 광원을 기판의 가장자리에 배치하거나, 기판 상에 배치 후 그 위에 확산판을 배치하는 구성과 상이하다. 또한, 상기 구성은 면 형태의 OLED 광원을 1개만 배치한 구성과 상이하다. 또한, 상기 구성은 한가지 색으로만 구성된 다수의 광원을 배치한 구성과도 상이하다. 이와 같은 본 발명의 구성상 특징을 이하에서 더욱 상세히 설명한다.
상기 실시상태에 따른 조명 기구는 3개 이상의 광원을 가지되, 이들은 면광원이다. 여기서, 면광원이란 종래의 LED의 점 또는 선 형태의 광원과 구별되는 것이다. 예컨대, 면광원 패널의 크기는 5 mm × 5 mm 이상의 면적을 가질 수 있다. 상기 실시상태에서는 점 광원이나 선 광원이 아닌 면광원을 이용함으로써, 점이나 선 광원으로부터 발산된 광을 확산시키기 위한 도광판이나, 점 광원 또는 선 광원을 은폐시키기 위한 확산판이 필요하지 않는 장점이 있다.
또한, 상기 실시상태에 따른 조명 기구는 1개의 대면적 OLED 면광원을 이용하지 않고, 3개 이상의 면광원 패널을 이용함으로써, 대면적 구현에 따른 쇼트(short)의 위험을 최소화할 수 있다. 예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면 상기 각각의 면광원 패널의 면적은 600 mm × 600 mm 이하, 또는 360,000 mm2 이하의 면적을 가질 수 있다.
종래의 조명은 모든 부분이 동일한 밝기와 색상으로 이루어져 있는 반면, 본 명세서에 따르면, 하나의 조명 기구에서 동일한 밝기와 색상으로 이루어지도록 하는 상태와 서로 상이한 2 이상의 색상이 발광되는 상태를 모두 구현할 수도 있다. 즉, 2 이상의 색상을 발광하는 면광원 패널들을 모두 동시에 작동하는 경우, 사용자가 본 명세서의 조명 기구를 직접 볼 경우에는 면광원 패널들에서 발광하는 다양한 색상을 보게 되지만, 조명 기구를 직접 보는 대신, 그 조명 기구에서 나오는 빛에 의하여 밝혀지는 사물을 볼 경우에는 다양한 색상의 존재를 느끼지 못하게 됨으로써, 일반 조명으로서의 사용이 가능하게 된다. 나아가, 상기 조명 기구에 의하여 비추어지는 사물이 백색의 벽인 경우, 상기 면광원 패널들에서 발광하는 빛들이 혼합됨으로써 백색 벽에는 백색광이 조사되게 된다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구에서 구현 가능한 색온도의 범위를 예시한 것이다. 구체적으로, 도 1에서 나타낸 그래프는 CIE 1931 색도도(chromaticity diagram)라 불리는 광원의 색상을 표준화한 방법으로 나타내는 방식을 나타낸 것이다.
특히, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구는 조명 기구로부터 발광하는 발광 색상의 조합의 색좌표가 CIE 1931 색좌표(x, y) 기준 흑체 방사 커브(black-body radiation curve)를 적어도 한 점 통과한다. 이 때, 상기 조명 기구에 포함되는 면광원 패널은 백색광을 발광하는 면광원 패널을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다.
태양이 대표적인 흑체 복사를 하는 빛이다. 그러므로, 조명 기구로부터 발광하는 발광 색상의 조합의 색좌표가 흑체 방사 커브를 통과하는 경우, 흑체 복사의 특성과 유사하기 때문에, 태양광과 유사한, 즉 자연광에 가깝다.
도 2 내지 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구에서 각각 다른 2 가지 혹은 3가지 색상의 광원들을 사용하여 나타낼 수 있는 다양한 백색광을 예시한 것이다. 도 2 내지 4에서 모두 조명 기구로부터 발광하는 발광 색상의 색좌표가 흑체 방사 커브를 적어도 한 점 통과한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 조명 기구로부터 발광하는 발광 색상의 색좌표 영역이 CIE 1931 색좌표(x, y) 기준 흑체 방사 커브(black-body radiation curve)를 적어도 일부 포함한다. 여기서 색좌표 영역이란, 도 3과 같이 조명 기구에 의하여 특정 면적 내의 색좌표 내 발광 구현이 가능한 경우, 구현가능한 색좌표 범위를 의미한다.
도 5는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 면광원들이 배치된 조명 기구의 상면의 패턴을 예시한 것이다. 다만, 면광원들의 배치된 구조가 도 5의 형태로만 한정되는 것이 아니며, 전술한 실시상태의 조건을 만족하도록 다양한 형태의 배치가 가능하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널은 각각 독립적으로, 적어도 하나의 측면에 베젤이 구비될 수 있다. 또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 베젤은 상기 면광원 패널의 모든 측면에 구비될 수 있다.
상기 베젤은 면광원 패널의 비발광 영역일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 발광 영역 및 비발광 영역을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 면광원 패널이 OLED인 경우에 비발광영역이 필요할 수 있다.
도 6은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구에 포함된 면광원 패널들 중 어느 하나의 면광원 패널의 발광 영역과 비발광 영역을 예시한 것이다. 구체적으로, 상기 면광원 패널의 비발광영역은 전극과 연결하기 위한 영역이 될 수 있다. 또는, 상기 면광원 패널의 비발광영역은 수분 또는 공기의 차단을 위한 실링(sealing)시의 접착제가 도포된 영역일 수 있다. 도 6의 비발광 영역에 베젤이 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 상기 면광원 패널 사이에 이격된 간격을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 조명 기구는 인접한 적어도 2개의 상기 면광원 패널 간에 갭(gap)이 구비될 수 있다.
도 7a는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구에 있어서, 면광원 패널 간의 갭(gap) 구조를 설명하기 위하여 3개의 면광원 패널이 구비된 모습을 도식화한 것이다. 그러나, 본 명세서의 실시상태들에 따르면, 3개의 면광원의 크기가 동일할 필요가 없으며, 배치 위치도 도 7a와 같이 평행하게 배치되는 것으로 한정되는 것은 아니다. 도 7b는 상기 도 7a에 도시한 면광원 패널들의 측면의 적층 구조를 예시한 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 상기 베젤 또는 상기 면광원 패널 간의 갭을 은폐하기 위한 가림막을 더 포함할 수 있다.
상기 가림막은 상기 지지체와 상기 면광원 패널 사이, 상기 면광원 패널의 상기 지지체와 접하는 면의 반대면, 또는 양쪽면에 구비될 수 있다. 상기 가림막은 상기 베젤 또는 상기 면광원 패널 간의 갭이 구비된 영역에 대응하는 형태를 갖는 가림 패턴을 포함할 수 있다. 상기 가림 패턴들 사이에는 투명 패턴이 구비될 수도 있고, 구비되지 않을 수도 있다.
상기 가림 패턴이 상기 베젤 또는 상기 면광원 패널 간의 갭이 구비된 영역에 대응하는 형태를 가진다는 것의 의미는 상기 베젤 또는 면광원 패털 간의 갭과 동일한 크기와 동일한 형태를 가질 수도 있고, 상기 베젤 또는 면광원 패털 간의 갭과 동일한 형태를 가지나, 크기가 상이한 것을 포함한다. 상기 가림 패턴의 선폭은 상기 베젤 또는 갭의 선폭에 비하여 80% 내지 200%의 범위 내에서 선택될 수 있다.
상기 가림 패턴의 재료는 상기 베젤 또는 갭을 광학적으로 가리는 기능을 할 수 있다면, 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 공기층 또는 상기 투명 패턴과 굴절율이 상이한 재료를 사용함으로써 상기 가림 패턴은 빛의 굴절에 의하여 상기 베젤 또는 갭의 존재를 가릴 수 있다. 또한, 종래 확산판 또는 도광판의 재료로 사용되는 재료를 사용할 수 있으나, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 지지체는 상기 베젤 또는 상기 면광원 패널 간의 갭에 대응하는 영역에 패턴 형태로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 패턴 형태로 구비되는 지지체는 전술한 가림 패턴의 역할을 수행할 수 있다. 다시 말하면, 상기 패턴 형태로 구비되는 지지체는 지지체의 역할과 가림막의 역할을 동시에 할 수 있다. 이 경우에도 마찬가지로, 상기 지지체의 패턴들 사이에는 투명 패턴이 추가로 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 지지체는 인접한 상기 면광원 패널의 비발광 영역 하면에 접하여 구비될 수 있다. 또한, 상기 지지체는 상기 면광원 패널의 비발광 영역 하면에 접하여 구비되어 인접하는 면광원 패널을 연결할 수 있다.
상기 가림막 또는 패턴 형태의 지지체는 면광원 패널의 비발광 영역, 베젤 또는 면광원 패널 간의 갭(gap)의 시인성이 낮출 수 있다. 즉, 상기 가림막 또는 패턴 형태의 지지체는 면광원 패널의 비발광 영역, 베젤 또는 면광원 패널 간의 갭(gap)을 동시에 은닉하는 효과를 가지고 있다.
도 8 및 도 9는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 가림 패턴을 포함하는 조명 기구를 예시한 것이다. 구체적으로, 도 8의 경우, 면광원 패널과 지지체 사이에 가림막이 구비된 것을 예시한 것이다. 도 9의 경우, 지지체가 가림 패턴의 역할을 하는 경우를 예시한 것이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 상기 면광원 패널 각각에 전압 또는 전류를 인가하거나, 동일한 색상을 발광하는 상기 면광원 패널들에 전압 또는 전류를 인가하는 드라이버를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 드라이버는 각각의 발광색마다 별도로 구비되어, 각각 하나의 발광색에 대한 면광원 패널의 전압 또는 전류를 인가할 수 있다.
또한, 본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널 각각의 전압 또는 전류 인가를 제어하거나, 면광원 패널들의 색상에 따라 면광원 패널에의 전압 또는 전류 인가를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 컨트롤러는 상기 조명 기구 내의 모든 면광원 패널의 전류 또는 전류 인가를 제어할 수 있다. 또는, 상기 컨트롤러는 각각의 면광원 패널의 전류 또는 전압 인가를 제어할 수 있다. 또는, 상기 컨트롤러는 각각의 발광색마다 별도로 구비되어, 각각 하나의 발광색에 대한 면광원 패널의 전압 또는 전류 인가를 제어할 수 있다.
상기와 같은 드라이버 및/또는 컨트롤러를 포함하는 경우, 상기 조명 기구에 포함된 3개 이상의 면광원 패널들을 각각 발광하게 하거나 발광하지 않도록 조절할 수 있다. 따라서, 필요에 따라 발광하는 면광원 패널들의 개수를 발광 색상별로 조절함으로써 상기 조명 기구의 색온도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 컨트롤러를 통하여, 각 색상의 면광원 패널에 인가하는 전류의 양을 조절함으로써, 상기 조명 기구의 색온도를 조절할 수 있다. 또한, 정해진 색온도에서 각각의 면광원 패널에 인가되는 전류를 동시에 증가 또는 감소시킴으로써, 상기 조명 기구의 휘도를 조절할 수 있다. 상기 드라이버 및/또는 컨트롤러는 면광원 패널들을 각각 제어할 수도 있고, 동일한 색상의 발광을 하는 면광원 패널들의 그룹을 함께 제어할 수도 있다. 예를 들어, 4개의 백색광을 발광하는 면광원 패널, 3개의 청색광을 발광하는 면광원 패널, 및 3개의 황색광을 발광하는 면광원 패널로 구성된 조명 기구에 있어서, 각각의 발광색을 구동하는 3개의 드라이버를 이용하여, 4개의 백색광만을 발광시킬 수 있다. 또는, 차가운 느낌의 색온도가 높은 백색 발광을 위하여, 4개의 백색광 및 3개의 청색광을 발광시킬 수 있다. 또는, 따뜻한 느낌의 색온도가 낮은 백색 발광을 위하여, 4개의 백색광 및 3개의 황색광을 발광시킬 수 있다. 또한, 3개의 청색광 및 3개의 황색광을 발광하여, 이들이 벽면 또는 바닥면에 조사될 때 빛이 혼합되어 백색광을 구현할 수도 있다.
나아가, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 각각의 발광색을 구동하는 별도의 드라이버를 이용하는 경우, 각각의 발광색의 세기를 조절하여 상기 조명 기구의 색온도 및 밝기의 미세조정도 가능하다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 조명 기구가 백색광 이외의 3가지 색상의 빛을 각각 발광하는 면광원 패널을 1개 이상씩 포함하는 경우, 전술한 드라이버 및/또는 컨트롤러를 이용하여, 각 면광원 패널의 점등 및 발광 강도를 조절할 수 있으므로, CIE 1931 색좌표에서 3가지 색상의 색좌표를 잇는 면적 내의 모든 색온도를 구현할 수 있다.
상기 드라이버는 직렬 혹은 병렬, 또는 직렬과 병렬을 혼합하여 연결된 상기 면광원 패널들을 전류 구동할 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널 중 적어도 2개는 상기 면광원 패널 표면에서 람버시안(lambertian) 형태로 빛을 방출하는 소자일 수 있다.
도 10은 이상적인 람버시안 형태의 발광원에서 발광되는 빛을 도시한 것이다. 구체적으로, 이상적인 람버시안 형태로 발광하는 경우, 빛은 도 10과 같은 방향성을 가지게 된다. 즉, 면광원 형태로 이루어진 광원에서 임의의 점을 선택할 때, 그 점을 중심으로 발광되는 빛은 광원의 면에 수직인 방향에서 빛의 세기가 가장 높으며, 이때의 발광 강도는 Imax가 될 수 있다. 또한, 발광면의 수선으로부터 각도가 커질수록 그 빛의 세기는 cosθ에 비례하여 작아지게 된다. 이를 수식으로 나타내면 발광강도(I)는 I=Imaxcosθ로 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 상기 람버시안 형태로 빛을 방출하는 소자의 빛의 세기 I는 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
I = x Imax cosθ
상기 Imax는 발광면에 수직인 방향의 빛의 세기를 의미하고, 상기 θ는 발광면의 수선으로부터의 각도를 의미하며, x는 상수로서 0.6 이상 1.5 이하의 실수이다.
상기 식 1을 만족하는 경우, 다양한 색상으로 구성되는 상기 면광원 패널들의 조합으로 이루어진 조명 기구를 사용하더라도, 상기 조명 기구에서 발생하는 빛이 혼합되어 벽면이나 바닥면에 백색광으로 나타나게 된다. 이와 같은 관계는 도 11 에서 정의된 지향각(beam angle)으로 설명할 수 있다. 지향각(beam angle)이 크면 광원에서 발광되는 빛이 넓게 퍼지는 반면, 지향각이 작으면 좁은 면적에 집중되는 효과가 나타난다. 즉, 도 12에서 예시된 바와 같이, 두 개의 다른 색상을 발광하는 면광원 패널 a, b를 이용하여 조명 기구를 제작하는 경우, 지향각(beam angle)이 작다면 두 색상의 빛이 바닥면을 비출 때 색상의 혼합이 어렵게 되어 바닥면의 위치에 따라 색상의 차이가 큰 불균일성이 나타나게 된다. 반면, 도 13에 예시된 바와 같이, 지향각(beam angle)이 크게 되면 불균일성은 크게 감소한다. 하지만, 지향각(beam angle)이 지나치게 커지는 경우, 조명원에서 수직으로 떨어지는 빛의 강도가 상대적으로 약화되며, 필요 없는 곳까지 빛을 비추게 되어 비효율적인 조명 기구가 될 수 있다. 그러므로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 면광원의 발광 형태는 람버시안 형태에 가까운 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구에 있어서, 상기 면광원 패널 중 적어도 하나는 OLED일 수 있다. 또는, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구에 있어서, 상기 면광원 패널은 적어도 하나의 OLED와 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 람버시안(lambertian) 형태로 빛을 방출하는 소자로서, 상기 면광원 패널 중 적어도 하나를 OLED로 구비할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 모든 면광원 패널이 OLED일 수도 있고, 일부 면광원 패널이 OLED일 수도 있다.
여기서, OLED란 발광 물질로서 유기물을 이용하는 것을 의미한다. 필요에 따라, OLED는 발광 물질 이외에 전하 수송을 효율적으로 하기 위한 추가의 유기물을 사용할 수도 있다. OLED는 2개의 전극 사이에 적어도 1층의 유기 발광층을 포함한다. 예컨대, OLED는 상기 유기 발광층과 전극 사이에 전하 주입 또는 수송층, 예컨대 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 수송층, 정공 주입층, 정공 차단층, 전자 차단층 등을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 2개의 전극 사이에 유기 발광층을 1층 이상 포함하는 발광유닛이 2개 이상 적층될 수 있다. 상기 발광유닛이란 유기 발광층을 포함하여, 전압 인가시 발광을 할 수 있는 최소단위를 의미한다. 상기 발광유닛들 사이에는 중간도전층 또는 전하발생층이 구비될 수 있다. 중간도전층은 전극 재료로서 사용될 수 있는 도전성 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 적층된 2 이상의 발광유닛은 동일한 색상을 발광하도록 구비될 수도 있고, 서로 상이한 색상을 발광하도록 구비될 수 있다. 예컨대, 적층된 구조의 OLED에 있어서, 2 이상의 발광유닛에서 서로 상이한 색을 발광하여 백색을 발광하도록 구비될 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널은 적어도 하나의 OLED와 적어도 하나의 LED를 포함한다. 면광원 패널 중 일부만이 OLED인 경우, 나머지는 LED로 구성될 수 있다. 여기서, LED는 OLED가 아닌 발광 소자를 의미하는 것이다.
OLED 패널만을 사용할 경우, OLED의 특성상 매우 얇은 조명원을 구성하는데 유리하다. 반면 OLED와 LED 패널을 혼합하여 사용하는 경우, 색상에 따라 가장 효율이 높은 패널을 각각 채택함으로써 고효율의 조명 기구를 제작할 수 있다. 예를 들어 LED 기술을 사용하여 면광원을 만들 경우 청색과 색온도가 높은 백색을 효율이 높게 제작할 수 있다. 반면 현재의 LED 기술로는 고효율의 녹색 혹은 황색 패널 제작이 상대적으로 힘들다. 반면 현재의 OLED 기술로는 고효율의 녹색과 황색 그리고 적색의 패널 제작이 용이한 반면, 청색 혹은 색온도가 낮은 백색의 제작이 어렵다. 그러므로, 이러한 장단점을 활용하여 효율이 높은 색상의 패널들을 LED와 OLED 기술로 선택하여 조합할 경우 가장 효율이 높은 형태의 조명 기구를 제작할 수 있다. 그러므로 OLED와 LED 광원을 단순히 조명 기구에 혼합하여 사용하는 것과는 역할과 특성이 상이하다. 예를 들어 OLED는 면광원 형태로 구성하고 LED는 점광원 형태로 구성하여 각각을 따로 혹은 동시에 구동하는 방식은 본 명세서가 추구하는 다양한 색변환을 구현하기 위한 구성과 또한 다양한 색상을 조명원에서 구현함으로써 단순 반복적 형태 및 색상으로부터 벗어나려는 목적과는 상이하다.
더욱 구체적으로, LED의 경우 백색광을 구현하기 위하여 460 nm 근처의 청색칩(blue chip)을 기본으로 사용하며 다른 칼라를 구현하기 위하여 팩키징(packaging) 물질 내부 혹은 일부분에 형광체를 도포하여 일부의 청색을 다른 색으로 전환하는 기술을 사용한다. 예를 들어 백색을 구현하려면 청색칩을 기반으로 하여 팩키징 물질에 황색 형광체를 도포하여 그 형광체가 청색을 흡수한 후 황색을 재발광하는 원리를 이용하여 청색과 황색이 혼합된 백색광을 내는 칩을 제작하는 방식이다. 황색을 내기 위해서는 다량의 황색 형광체를 도포하여 청색 성분이 없는 황색을 발광하는 칩을 제작할 수 있다. 그러나, 이러한 형광체들은 효율이 상대적으로 낮으므로 청색 성분을 다른 색으로 변환하는 과정에서 효율이 많이 감소하는 현상이 있다. 반면 OLED의 경우, 이러한 색변환을 사용하지 않고 OLED 발광 소자에 인광 방식을 이용한 황색 혹은 녹색 혹은 적색 도판트를 사용할 경우 내부 광 변환 효율이 100%에 이를 수 있다. 그러므로, 본 명세서에 따른 조명 기구를 구현할 때, 청색의 LED 패널 혹은 색온도가 높은 백색, 즉 황색 형광체가 상대적으로 적게 들어간 LED 칩을 사용하는 면광원을 부분적으로 사용하고 황색, 혹은 녹색 혹은 적색을 동시에 혹은 부분적으로 혹은 각각 사용할 경우 지금까지 구현하지 못했던 최고의 효율 구현이 가능하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구의 연색성 지수는 80 이상일 수 있다.
상기 연색성 지수(Color Rendering Index)란, 자연광을 100으로 기준하였을 때, 자연광과 얼마나 유사한 색 파장을 가지고 있는지를 나타낸 것이다. 즉, 연색성 지수가 높을수록, 다양한 파장의 빛을 충분한 강도 발생하는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 면광원 패널의 발광 색상은 2가지 이상 또는 3가지 이상이다.
상기 실시상태에 따르면, 면광원 패널들의 발광 색상은 2 가지 이상일 수 있다. 예컨대, 3 이상의 면광원 패널 중 2 이상의 면광원 패널이 서로 다른 색상을 발광하도록 설계될 수 있다. 구체적인 예로서, 3개의 면광원 패널이 구비되어 제조되는 조명 기구의 경우, 2개의 면광원 패널은 백색광을 발광하고, 나머지 1개의 면광원 패널은 적색광을 발광하도록 구비될 수 있다. 또 하나의 예로서, 4개의 면광원 패널이 구비되어 제조되는 조명 기구의 경우, 2개의 면광원 패널은 청색광을 발광하고, 나머지 2개의 면광원 패널은 황색광을 발광하도록 구비될 수 있다. 또 하나의 예로서, 7개의 면광원 패널이 구비되어 제조되는 조명 기구의 경우, 4개의 면광원 패널은 백색광을, 2개의 면광원 패널은 청색광을, 1개의 면광원 패널은 황색광을 발광하도록 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함한다.
일 예에 따르면, 상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 면광원 패널과; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함한다.
더욱 구체적으로, 상기 조명 기구는 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함할 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구는 백색광을 발광하는 면광원 패널을 포함하지 아니한다.
일 예에 따르면, 상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 면광원 패널을 포함한다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 조명 기구는 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 2종 이상의 면광원 패널을 포함하고, 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함한다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 조명 기구는 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 3종 이상의 면광원 패널을 포함하고, 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 조명기구는 보색 관계의 2종 이상의 색상을 각각 발광하는 면광원 패널을 적어도 하나씩 포함한다. 이 때, 상기 조명 기구는 백색광을 발광하는 면광원 패널을 포함하지 아니한다.
색상의 가지 수는 본 명세서에서 추구하는 색 변환 능력을 좌우한다. 예를 들어 도 2의 CIE 1931 표 위에 나타낸 바와 같이 A와 B의 색좌표를 갖는 두 가지 색의 광원을 이용하여 조명 기구를 만들 경우, 각각 색상의 세기(intensity)를 상대적으로 조절하여 조합하여 나타낼 수 있는 색상은 표 위에서 두 선을 연결하는 선분 위에 있는 색좌표로 표시할 수 있다. 그러므로, 도 2의 경우 A가 나타내는 청색과 B가 나타내는 황색 이외에도 그 중간에 있는 색상들을 표현할 수 있다. 또한 도면에 나타난 바와 같이, 이들이 표현할 수 있는 색상 중에서는 흑체 방사(black-body radiation)에 해당하는 다양한 백색광의 표현도 가능해진다. 즉 3,000 K에서 15,000 K 사이에 존재하는 다양한 백색광을 필요에 따라 각각의 세기를 조절함으로써 손쉽게 구현 가능하다.
또는 도 3에서와 같이 3가지 색상을 사용할 수 있다. 3가지 색을 사용하여 색을 혼합할 경우 표현 가능한 색상은 세 점을 연결하여 형성되는 삼각형 내의 모든 좌표로 표시되므로 매우 넓은 영역의 색상 표현이 가능하다. 도 3의 경우 A, B, C 점들의 색상 및 그 점들이 이루는 삼각형 내의 모든 색좌표의 구현이 가능하다. 또한 그 삼각형 내에 포함되는 2,200 K에서 15,000 K까지 다양한 백색의 구현이 가능하게 된다.
백색을 포함하여 2가지 이상의 색상을 혼합하여 조명 기구를 제작할 수 있다. 도 4의 경우 A좌표에 표시된 색온도 5,500 K를 갖는 백색을 포함하며 B좌표의 적색과 C좌표의 청색으로 구성된 조명 기구의 예이다. 백색만을 점등하였을 경우 5,500 K의 백색광을 조명으로 사용할 수 있으며 조명 기구상에 백색만이 점등되므로 백색으로 이루어진 패턴을 부각시킬 수 있다. 백색과 C 좌표로 표시된 청색을 혼합하여 점등 시킬 경우 점 A와 점 C를 잇는 선분위의 모든 색상의 구현이 가능하며 특히 이 경우에는 5,500 K에서 15,000 K까지의 다양한 백색의 구현이 가능하다. A와 B를 점등할 경우, 백색의 점등 없이도 3,000 K로부터 5,500 K에 이르는 다양한 색상이 구현 가능하며 또한 세가지 색을 모두 점등하여 색온도를 조절할 수도 있다.
가시광선 영역을 충분히 함유한 다수의 색상을 사용하여 조명 기구를 제작할 경우 연색성(CRI)을 최대로 높일 수 있다. LED의 경우, 일반적으로 청색을 발광하는 칩을 사용하고, 패키징 물질 속에 황색 형광물질을 포함시켜서 일부의 청색 빛을 황색으로 전환시킴으로써 두 색의 혼합에 의하여 백색광이 방출되게 된다. 그러므로, 발광되는 빛은 가시광선 영역 중 청색과 황색이 강조가 되어 있으며, 그 사이 또는 그 밖에 위치하는 파장대의 빛은 상대적으로 결핍되어 있다. OLED의 경우, 백색광을 내기 위한 기존의 방법은 정공수송층과 전자수송층 사이에 다수의 발광층을 차례대로 증착하여 다양한 색깔을 발광시키거나, 스택(stack) 구조를 이용하여 애노드와 캐소드 사이에 소자를 두번 또는 세번 연속적으로 쌓고, 애노드와 캐소드 사이에 존재하는 각각의 소자에서 다른 색상을 발광하게 함으로써 3개 이상의 색깔을 발광할 수 있게 한다. 이를 통하여, 연색성 지수가 90을 넘는 OLED 면광원을 제작할 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구는 이러한 방법으로 구현하는 백색광 이외에 청색, 녹색, 적색 또는 그 사이의 중간색까지도 자유롭게 사용할 수 있게 됨으로 백열전구에 가깝도록 제조할 수 있다. 즉, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 조명 기구의 연색성 지수는 100 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 필요에 따라 발광 색상의 면적 또는 모양을 조절할 필요가 있다. 예컨대, 면광원 패널들의 발광 색상이 백색, 황색 및 청색으로 이루어진 경우, 각각의 색을 구성하는 면광원 패널의 면적을 다르게 할 수 있다. 또는, 상기 면광원 패널의 모양을 정사각형, 직사각형, 삼각형, 5각형 이상의 다각형, 원, 타원형 등 다양하게 구성할 수 있다. 기존의 조명 기구가 하나의 색상, 일반적으로 백색으로만 이루어져 있는 반면에, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 조명 기구는 2개 이상의 색상으로 구성되고, 또한 2 개 이상의 색상을 발광하는 면광원 패널들이 상기 조명 기구 내에서 적절한 공간적 배치에 의하여 색온도를 변화시킬 수 있는 조명원으로서의 역할 이외에 단조로움을 벗어나면서 장식적인 요소를 부가할 수 있게 된다.
기존에 사용되고 있는 엣지형 또는 직하형의 LED 면광원으로 백색을 구현할 경우 본 명세서에서와 같이 색상의 변화는 가능하지만, 색상이 이미 혼합되어 나오는 방식이므로 본 명세서에서와 같이 다양한 색상으로 구성된 패턴의 구현이 불가능하게 된다. 그러나, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 면광원 형태로 제작된 LED 패널의 경우도 상기 예시된 방법으로 다양한 색온도와 다양한 색상을 발광하는 조명원으로서 사용할 수 있게 된다.
본 명세서에 따른 조명 기구를 제작하는 경우, 수율을 증가시키는 효과가 있다. 조명 기구는 사용되는 작업공간에 따라 조명의 크기 또는 요구되는 광량들이 각기 다르다. 일반적으로 사무실 천장에 사용되는 조명은 하나의 조명 기구가 1,000 lumen에서 3,000 lumen 정도를 필요로 하며 더 많은 광량을 요구할 경우도 있다. 또한 천장에 설치시 펜던트 타입이 아닐 경우에는 600 mm × 600 mm, 300 mm × 300 mm 혹은 이들과 유사한 크기를 가진 직사각형 형태의 패널로 제작되는 경우가 많다. 그러나, OLED 패널은 특성상 하나의 쇼트를 이루는 미세한 결함(defect)가 패널 전체를 작동 불능상태로 만든다. 그러므로 조명 기구를 구성하는 각각의 패널의 면적이 커 질수록 패널에 쇼트가 존재할 가능성이 증가하며 생산 수율의 감소로 이어진다. 예를 들어 1,000 mm × 1,000 mm 패널에 하나의 쇼트 채널(short channel)이 존재한다면, 이것을 하나의 패널로 제작할 경우, 그 소자는 불량(fail)이 일어나지만, 100 mm × 100 mm 패널 100개로 제작한다면 100개의 패널 중 하나만이 불량(fail)이 일어나므로 99 %의 패널의 수율을 가질 수 있다. 또한 이렇게 다수의 패널을 이용하여 조명 기구를 제작하고 그 패널들의 구성이 2개 이상의 색상으로 이루어져 있을 경우 앞에서 기술한 바와 같이 색온도 변화가 가능하게 되므로 다양한 장점을 누릴 수 있게 된다. 일 실시상태에 따르면, 본 명세서에 따른 조명 기구는 면광원 패널의 전부 또는 일부를 점등하여 2,000 K 이상 15,000 K 이하의 색온도의 혼합된 백색광을 방출할 수 있다.
본 명세서에 따른 조명 기구는 상기 면광원 패널을 상기 지지체에 고정하는 고정 수단을 추가로 포함할 수 있다.
본 명세서에 따른 조명 기구는 이 조명 기구를 천장 또는 벽면에 고정하기 위한 고정 수단을 추가로 포함할 수 있다.

Claims (28)

  1. 지지체, 및 상기 지지체 상에 구비된 3개 이상의 면광원 패널을 포함하고,
    적어도 2개의 상기 면광원 패널은 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 것인 조명 기구.
  2. 지지체, 및 상기 지지체 상에 구비된 3개 이상의 면광원 패널을 포함하고, 발광 색상의 조합의 색좌표가 CIE 1931 색좌표(x, y) 기준 흑체 방사 커브(black-body radiation curve)를 적어도 한 점 통과하는 것인 조명 기구.
  3. 청구항 2에 있어서, 적어도 2개의 상기 면광원 패널은 서로 다른 색상의 빛을 발광하는 것인 조명 기구.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 기구는 상기 면광원 패널 각각에 전압 또는 전류를 인가하거나, 동일한 색상을 발광하는 상기 면광원 패널들에 전압 또는 전류를 인가하는 드라이버를 포함하는 것인 조명 기구.
  5. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 면광원 패널 각각의 전압 또는 전류 인가를 제어하거나, 면광원 패널들의 색상에 따라 면광원 패널에의 전압 또는 전류 인가를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것인 조명 기구.
  6. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 면광원 패널은, 각각 독립적으로, 적어도 하나의 측면에 구비된 베젤을 포함하는 것인 조명 기구.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 베젤은 면광원 패널의 모든 측면에 구비된 것인 조명 기구.
  8. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    인접한 적어도 2개의 상기 면광원 패널 간에 갭(gap)이 구비된 것인 조명 기구.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 베젤을 은폐하기 위한 가림막을 더 포함하는 것인 조명 기구.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 가림막은 상기 지지체와 상기 면광원 패널 사이, 상기 면광원 패널의 상기 지지체와 접하는 면의 반대면, 또는 양쪽면에 구비된 것인 조명 기구.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 갭을 은폐하기 위한 가림막을 더 포함하는 것인 조명 기구.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 가림막은 상기 지지체와 상기 면광원 패널 사이, 상기 면광원 패널의 상기 지지체와 접하는 면의 반대면, 또는 양쪽면에 구비된 것인 조명 기구.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 면광원 패널 간의 갭에 대응하는 영역에 패턴 형태로 구비되는 것인 조명 기구.
  14. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 면광원 패널 중 적어도 2개는 패널 표면에서 람버시안(lambertian) 형태로 빛을 방출하는 소자인 것인 조명 기구.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 람버시안 형태로 빛을 방출하는 소자의 빛의 세기 I는 하기 식 1을 만족하는 것인 조명 기구:
    [식 1]
    I = x Imax cosθ
    상기 Imax는 발광면에 수직인 방향의 빛의 세기를 의미하고, 상기 θ는 발광면의 수선으로부터의 각도를 의미하며, x는 상수로서 0.6 이상 1.5 이하의 실수이다.
  16. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 면광원 패널 중 적어도 하나는 OLED인 것인 조명 기구.
  17. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 면광원 패널은 적어도 하나의 OLED와 적어도 하나의 LED를 포함하는 것인 조명 기구.
  18. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 면광원 패널의 크기는 5 mm × 5 mm 이상의 면적을 갖는 것인 조명 기구.
  19. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 면광원 패널의 크기는 600 mm × 600 mm 이하의 면적을 갖는 것인 조명 기구.
  20. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 기구는 면광원 패널의 전부 또는 일부를 점등하여 2,000 K 이상 15,000 K 이하의 색온도의 혼합된 백색광을 방출하는 것인 조명 기구.
  21. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명기구의 연색성 지수는 80 이상인 것인 조명 기구.
  22. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 면광원 패널과; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하는 것인 조명 기구.
  23. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 기구는 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 백색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하는 것인 조명 기구.
  24. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명기구는 보색 관계의 2종 이상의 색상을 각각 발광하는 면광원 패널을 적어도 하나씩 포함하는 것인 조명 기구.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 조명 기구는 백색광을 발광하는 면광원 패널을 포함하지 않는 것인 조명 기구.
  26. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널; 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 면광원 패널을 포함하는 것인 조명 기구.
  27. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널과 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하는 것인 조명 기구.
  28. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 기구는 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 적색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하거나; 청색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널, 황색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널 및 녹색광을 발광하는 적어도 하나의 면광원 패널을 포함하는 것인 조명 기구.
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