KR20140107385A - 색상 변화 표지판 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 재순환 표면들 및 발광 표면에 의해 한정되는 재순환 공동; 공동 내의 광원을 포함하는 조명 장치에 관한 것이다. 스펙트럼 변경 층이 재순환 표면의 일부분 상에 있으며, 스펙트럼 변경 층은 재순환 표면의 스펙트럼 응답과는 상이한 스펙트럼 응답을 생성한다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 발광 영역으로부터 방출되는 광의 스펙트럼 특성을 광원의 스펙트럼 특성으로부터 변화시킨다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 광원 스펙트럼을 따라 광의 일부분을 선택적으로 흡수한다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 흡수한 파장보다 긴 파장의 광을 재-방출한다.
Description
본 발명은 재순환 표면들 및 발광 표면에 의해 한정되는 재순환 공동, 및 이 공동 내의 광원을 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.
다수의 주요 유형의 조명식 표지판(illuminated sign) 기술들이 최근 사용 중에 있다. LED를 사용하는 조명 표지판에서의 하나의 잠재적인 문제점은 이용 가능한 가시 색상 스펙트럼이 LED 색상들의 유한한 이용 가능성에 의해 제한된다는 것이다. 방출된 광의 색상을 제어 및 변경하는 능력을 포함하여, 통상적으로 LED 자체만의 사용에 의해서는 얻을 수 없는 색상의 광의 방출을 제공하기 위해, 하나 이상의 형광성 및/또는 인광성 염료를 사용하는 조명 장치를 사용하는 것이 알려져 있다. 그러나, 그러한 조명 장치는 복잡하다.
본 발명은 LED 스펙트럼을 변경시키는 것이 가능한 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
LED의 스펙트럼을 변경시키는 것이 바람직하다. 본 출원은 재순환 표면들 및 발광 표면에 의해 한정되는 재순환 공동(recycling cavity); 및 이 공동 내의 광원을 포함하는 조명 장치에 관한 것이다. 스펙트럼 변경 층이 재순환 표면의 일부분 상에 있으며, 스펙트럼 변경 층은 재순환 표면의 스펙트럼 응답과는 상이한 스펙트럼 응답을 생성한다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 발광 영역으로부터 방출되는 광의 스펙트럼 특성을 광원의 스펙트럼 특성으로부터 변화시킨다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 광원 스펙트럼을 따라 광의 일부분을 선택적으로 흡수한다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 흡수한 파장보다 긴 파장의 광을 재-방출한다.
본 출원은 또한 라이트 박스(light box)의 스펙트럼 응답을 변형시키는 방법으로서, 표면들에 의해 한정되는 재순환 공동을 포함하는 조명 장치를 제공하는 단계, 및 재순환 공동의 표면의 적어도 일부분 상에 스펙트럼 변경 층을 배치하는 단계를 포함하며, 스펙트럼 변경 층이 재순환 공동의 표면의 스펙트럼 응답과는 상이한 제1 스펙트럼 응답을 생성하고, 라이트 박스의 변형된 스펙트럼 응답이 상기 스펙트럼 변경 층에 의해 덮이는 영역에 의해 결정되는, 라이트 박스의 스펙트럼 응답 변형 방법에 관한 것이다.
본 발명은 본 발명의 다양한 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명을 첨부된 도면과 관련하여 고려하면 더 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 조명 장치의 단면도.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 조명 장치의 단면도.
도 3은 본 출원의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 입면도.
도 4는 본 발명의 예들에 따른 조명 장치의 전방면의 도면.
도면들은 반드시 축척대로 된 것은 아니다.
도 1은 조명 장치의 단면도.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 조명 장치의 단면도.
도 3은 본 출원의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 입면도.
도 4는 본 발명의 예들에 따른 조명 장치의 전방면의 도면.
도면들은 반드시 축척대로 된 것은 아니다.
하기의 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하고 몇몇 특정 실시예들이 예시에 의해 도시되어 있는 첨부 도면들의 세트를 참조한다. 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 다른 실시예들이 고려되고 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적 의미로 받아들여지지 않는다.
달리 표시되지 않는다면, 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 특징부의 크기, 양, 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 표시되지 않는다면, 상기 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 개시된 수치적 파라미터들은 본 명세서에 개시된 교시를 이용하여 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변화될 수 있는 근사치들이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an", "the")는, 그 내용이 명확하게 달리 언급하지 않는다면, 복수의 지시 대상들을 갖는 실시예들을 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 그 내용이 명확하게 달리 언급하지 않는다면, "및/또는"을 포함하는 의미로 채용된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 예를 들어 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소, 구성요소 또는 층 "상에", "에 연결되어", "과 결합되어" 또는 "과 접촉하여" 있는 것으로 기술되는 경우에, 이는 예를 들어 특정한 요소, 구성요소 또는 층 바로 위에 있거나, 이에 바로 연결되거나, 이와 바로 결합되거나 이와 바로 접촉할 수 있거나, 또는 개재되는 요소, 구성요소 또는 층들이 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 있거나, 이에 연결되거나, 이와 결합되거나 이와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소 "바로 위", "에 바로 연결되어", "와 바로 결합되어", 또는 "와 바로 접촉하여"로 시작되는 것으로 언급될 때에는, 예를 들어 개재되는 요소, 구성요소 또는 층이 존재하지 않는다.
도 1은 참고로, 조명 장치의 단면도를 도시한다. 조명 장치(10)는 재순환 공동(12)을 갖는다. 재순환 공동(12)은 발광 표면(14) 및 재순환 표면(16(a, b 및 c))들에 의해 한정된다. 재순환 표면들 중 하나, 예를 들어 발광 표면(14)에 대향하는 표면(16b)에 광원(18)이 놓인다. 그러나, 광원은 임의의 재순환 표면 상에 있을 수 있다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 조명 장치의 단면도를 도시한다. 조명 장치(210)는 재순환 공동(212)을 갖는다. 재순환 공동(212)은 발광 표면(214) 및 재순환 표면(216(a, b 및 c))들에 의해 한정된다. 재순환 표면들 중 하나(216b)에 광원(218)이 놓인다. 광원(218)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서 다수의 광원들의 어레이이다. 광원(218)들 사이에서 재순환 표면(216b) 상에 스펙트럼 변경 층(230)이 추가로 놓인다. 스펙트럼 변경 층은 재순환 표면들 중 임의의 재순환 표면(216(a, b 또는 c)) 상에 있을 수 있다.
도 3은 본 출원의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 단면도를 도시한다. 조명 장치(310)는 재순환 공동(312)을 갖는다. 재순환 공동(312)은 발광 표면(314) 및 재순환 표면(316(a, b 및 c))들에 의해 한정된다. 재순환 표면들 중 하나(316b)에 광원(318)이 놓인다. 선택된 광원(318)들 사이에서 재순환 표면(316b) 상에 스펙트럼 변경 층(330)이 추가로 놓인다. 재순환 공동(312)의 반대편에서 발광 표면(314) 상에 이미지(340)가 존재한다. 이미지(340)와 관련하여 재순환 표면 상에 스펙트럼 변경 층(330)이 배치된다. 예를 들어, 이미지는 청색 배경 상의 금붕어이다. 이어서, 광원(318)으로부터의 광은 금붕어 후방의 광에 대해서만 변경될 수 있다. 구체적으로, 금붕어 후방의 광은 "보다 따뜻하게" 또는 보다 붉게 될 것이며, 청색 배경 후방의 광은 "보다 차갑게" 유지될 수 있다.
조명 장치
조명 장치는 일반적으로 발광체이다. 특정 예에는 조명기구, 또는 조명식 표지판이 포함된다. 때때로 라이트 박스 또는 표지판 박스로 지칭되는 조명식 표지판은 종종 이미지 및/또는 텍스트의 표시를 개선하기 위해 사용된다. 조명식 표지판의 예들을, 예컨대 공항, 대량 수송 정류장(mass-transit station), 쇼핑몰 및 다른 공공 장소에서 볼 수 있다. 조명 장치는 재순환 표면들 및 발광 표면에 의해 한정되는 재순환 공동을 포함한다. 표지판 박스 응용에서, 재순환 공동은, (이미지 및/또는 텍스트를 포함한) 그래픽이 상부에 위치되는 발광 표면인 조명되는 정면을 갖는 수납부(enclosure)이다. 조명은 전형적으로 표지판 정면의 후방에 그리고 수납부 내에 위치되는 광원들에 의해 제공된다. 그래픽 내의 이미지 및/또는 텍스트는 전형적으로, 조명되는 정면 위에 배치될 때 가시성을 개선하기 위해 투과성 또는 반투과성 부분을 포함한다.
재순환 공동
본 조명원은 재순환 표면들 및 발광 표면에 의해 한정되는 재순환 공동을 갖는다. 일반적으로, 재순환 공동은 한정 표면들에 의해 둘러싸인다. 재순환 공동은 발광 표면을 통과하지 않은 광을 반사시키기 위한 목적에 도움이 된다.
재순환 표면
재순환 공동 내의 재순환 표면. 광의 50% 초과, 예를 들어 60% 초과 그리고 특정 예에서는 80% 초과를 반사시키는 임의의 표면이 사용될 수 있다. 예를 들어, 표면은 백색 표면일 수 있다.
발광 표면
발광 표면은 공동로부터 광을 방출한다. 표지판 박스 응용에서, 발광 표면은 일반적으로 그래픽을 포함할 것이다. 일반적으로, 발광 표면은 첫번째 통과 시 광의 20% 이상, 일반적으로 약 20% 내지 약 40%를 투과시킬 것이다. 이어서, 반사된 광이 재순환 공동로 귀환된다.
적합한 발광 표면 재료의 예에는 확산기, 미세복제된 시트(microreplicated sheet), 렌즈, 또는 부분 투과 거울이 포함된다.
광원
본 출원을 위해 임의의 발광원이 사용될 수 있다. 구체적으로, LED 광원이 사용된다. LED는 다양한 색상들, 즉 적색, 호박색, 녹색, 청색 및 백색이 된다. 가시 스펙트럼의 적색 영역의 광을 보다 많이 갖는 백색 LED는 보다 따뜻한 색상 온도이며, 청색 광을 보다 많이 갖는 백색 LED는 보다 차가운 색상 온도이다. 보다 차가운 색상 온도(4727 내지 9727℃(5000 내지 10000 K))의 백색 LED는 보다 따뜻한 백색(2227 내지 4727℃(2500 내지 5000 K))보다 훨씬 더 이용 가능하고, 더 밝으며, 효율적이다. 일반적으로, 백색 LED의 색상 온도가 더 낮을수록, LED의 에너지 효율이 더 높다. 광원의 다른 특정 예에는 형광등, OLED 및 전계발광(electroluminescent) 층이 포함된다.
스펙트럼 변경 층
스펙트럼 변경 층은 재순환 표면의 일부분 상에 배치된다. 스펙트럼 변경 층은 공동 내의 재순환된 광에 대해 재순환 표면의 스펙트럼 응답과는 상이한 스펙트럼 응답을 생성한다. 스펙트럼 변경 층은 발광 영역으로부터 방출되는 광의 스펙트럼 특성을 광원의 스펙트럼 특성과는 상이하게 되도록 변화시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 광원 스펙트럼을 따라 광의 일부분을 선택적으로 흡수하고, 광의 나머지를 반사시킨다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 광원 스펙트럼을 따라 광의 일부분을 선택적으로 흡수하고, 상이한 파장의 광을 보낸다. 그러한 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 흡수한 파장보다 긴 파장의 광을 재-방출한다.
일반적으로, 스펙트럼 변경 층은 염료 또는 안료를 내부에 함유하는 필름, 예를 들어 유색(colored) 필름이다. 스펙트럼 변경 층은 또한 잉크 층일 수 있다. 스펙트럼 변경 층은 형광성 재료, 인광성 재료 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 550 nm 미만의 파장을 흡수한다. 다른 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 600 nm 초과의 파장을 흡수한다.
일부 실시예들에서, 스펙트럼 변경 층은 테이프와 같은 접착제 배킹된(adhesive backed) 필름이다.
예
본 예는 단지 예시적 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.
표지판 박스를 1/2로 분할된 슬론(Sloan) LED(슬론 12 볼트 VL Plus 701269-WVLL-MB)를 사용하여 챔버에서 내부적으로 비추었다. 표지판 박스에 내부 챔버에서 반사 필름(쓰리엠(3M) 라이트 인핸스먼트 필름(Light Enhancement Film) 3635-100)을 덧대어, 광 재순환 표면을 생성하였다. 내부 챔버가 재순환 공동이 되도록, 정면 위에 그래픽을 부가하였다. 도 4는 본 예에 대한 참조 도면이다. 표지판 박스(410)는 2개의 측부(50a, 50b)들을 갖는 발광 표면을 구비한다. 이미지는 후방에 자연 풍경(54a, 54b)이 있는 사람(58)("58a" 및 "58b"로서 둘로 나뉘어짐)을 갖는다.
측부(50a) 후방의 내부 챔버인 재순환 공동의 절반에서, 표면에 스펙트럼 변경 층으로서 형광성 염료 0.3%를 갖는 폴리카르보네이트 필름을 덧대었다. 각각의 예에서 사용된 형광성 염료의 목록이 표 1에 열거되어 있다. 점 1 및 점 3을 측부(58a)에서, 즉 형광성 염료 착색 필름 위의 그래픽에서 측정하였다. 점 2 및 점 4를 측부(58b)에서, 즉 광으로부터 상대적으로 동일한 위치이고 이미지에서 상대적으로 동일한 색상인, 착색 필름이 없는 측부 상의 그래픽에서 측정하였다. 휘도 및 색상 온도를 측정하였으며, 결과가 이하에 나타나 있다.
본 발명의 다양한 변경 및 변형들이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백할 것이다.
Claims (22)
- 조명 장치(illumination device)로서,
재순환 표면들 및 발광 표면에 의해 한정되는 재순환 공동(recycling cavity);
상기 공동 내의 광원; 및
상기 재순환 표면의 일부분 상의 스펙트럼 변경 층(spectrum modifying layer)을 포함하고,
상기 스펙트럼 변경 층은 상기 재순환 표면의 스펙트럼 응답과는 상이한 스펙트럼 응답을 생성하는, 조명 장치. - 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 발광 영역으로부터 방출되는 광의 스펙트럼 특성을 상기 광원의 스펙트럼 특성으로부터 변화시키는, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 광원 스펙트럼을 따라 광의 일부분을 선택적으로 흡수하는, 조명 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 흡수한 파장보다 긴 파장의 광을 재-방출하는, 조명 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 형광성 재료인, 조명 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 인광성 재료인, 조명 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 유색(colored) 층인, 조명 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 550 nm 미만의 파장을 흡수하는, 조명 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 600 nm 초과의 파장을 흡수하는, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 잉크 층인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 테이프인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 변경 층은 필름인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 발광 표면은 확산기(diffuser)인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 발광 표면은 미세복제된 시트(microreplicated sheet)인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 발광 표면은 렌즈인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 발광 표면은 부분 거울(partial mirror)인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 LED인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 형광등인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 OLED인, 조명 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 전계발광(electroluminescent) 층인, 조명 장치.
- 라이트 박스(light box)의 스펙트럼 응답을 변형시키는 방법으로서,
표면들에 의해 한정되는 재순환 공동을 포함하는 조명 장치를 제공하는 단계, 및
상기 재순환 공동의 표면의 적어도 일부분 상에 스펙트럼 변경 층을 배치하는 단계를 포함하며,
상기 스펙트럼 변경 층은 상기 재순환 공동의 표면의 스펙트럼 응답과는 상이한 제1 스펙트럼 응답을 생성하고, 상기 라이트 박스의 변형된 스펙트럼 응답은 상기 스펙트럼 변경 층에 의해 덮이는 영역에 의해 결정되는, 라이트 박스의 스펙트럼 응답 변형 방법. - 제21항에 있어서, 상기 제1 스펙트럼 응답과는 상이한 제2 스펙트럼 응답을 생성하는 제2 스펙트럼 변경 층을 포함하는, 라이트 박스의 스펙트럼 응답 변형 방법.
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