KR20160047356A - 조명장치 - Google Patents

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KR20160047356A
KR20160047356A KR1020140143688A KR20140143688A KR20160047356A KR 20160047356 A KR20160047356 A KR 20160047356A KR 1020140143688 A KR1020140143688 A KR 1020140143688A KR 20140143688 A KR20140143688 A KR 20140143688A KR 20160047356 A KR20160047356 A KR 20160047356A
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조문성
조한규
이상철
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엘지전자 주식회사
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    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals

Abstract

본 발명은 배광각 조절부가 구비되는 조명 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치는, 엘이디 패키지를 포함하는 발광 모듈; 상기 발광 모듈의 전방에 배치되어, 인가되는 전압의 세기에 따라 투명도가 조절되는 배광각 조절부; 상기 발광 모듈 또는 상기 배광각 조절부로 전원을 공급하는 전원 모듈을 포함한다. 본 발명의 조명 장치에서 조사된 빛의 배광각을 자유롭게 조절할 수 있다.

Description

조명장치 {Lighting apparatus}
본 발명은 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명 장치에는 백열전구, 방전등, 형광등이 광원으로 주로 사용되고 있다. 다만, 기존의 형광등, 백열 전구 등은 소비효율 또는 환경 문제 등의 문제 점을 가지고 있기 때문에, 다양한 장점을 가지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: 이하 “엘이디”)가 차세대 조명으로서 주목받고 있다.
다만, 천장에 설치되는 다운 라이트(down light) 방식의 조명 장치는 배광각(beam angle)의 조절이 중요한 반면, 상기 엘이디는 직진성이 강하고, 조사각이 작아 배광 특성이 떨어져 사용자의 눈부심을 야기할 수 있다는 단점을 가지고 있다.
따라서, 엘이디를 이용한 조명 장치는 설치 환경에 따른 배광각 조절을 위하여 엘이디로부터 조사되는 빛의 방향을 변화시키거나 산란시키기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
일례로서, 엘이디에서 방출되는 빛이 부딪혀서 반사되는 리플렉터를 다양한 형상으로 성형하거나, 리플렉터 상부, 다시 말하면 광원의 전방에 확산판 또는 반사판을 설치하여 빛의 방향을 전환시킴으로써 배광각을 조절하는 구조가 제안되었다.
그러나, 이러한 방법을 채택할 경우, 리플렉터의 형상에 맞는 개별적 금형이 요구되어 투자 비용이 상승하는 단점이 있다. 또한, 특정 배광각을 구현하는 확산판 또는 반사판이 제작되면, 이와 다른 배광각을 구현하는 것이 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치는, 엘이디 패키지를 포함하는 발광 모듈; 상기 발광 모듈의 전방에 배치되어, 인가되는 전압의 세기에 따라 투명도가 조절되는 배광각 조절부; 상기 발광 모듈 또는 상기 배광각 조절부로 전원을 공급하는 전원 모듈을 포함한다.
본 발명에서 제안되는 실시예에 의하면, 조명 장치에 고분자 분산형 액정을 사용함으로써, 조명 장치에서 조사된 빛의 배광각을 자유롭게 조절할 수 있다. 따라서, 리플렉터의 형상에 따른 금형을 별도로 구비할 필요가 없는 장점이 있다.
또한, 조명 장치에 사용되는 고분자 분산형 액정에 특정 색을 착색함으로써, 광원을 교체하지 않고도 조명 장치에서 조사되는 빛의 색온도를 변경할 수 있다. 따라서 비용 절감 측면에서 유리하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절개한 종단면도이다.
도 4는 배광각 조절부의 확대도이다.
도 5 배광각 조절부가 구비되지 않은 조명 장치의 배광각 그래프를 보여주는 도면이다.
도 6 배광각 조절부가 구비된 조명 장치의 배광각 그래프를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 조명 장치의 색온도 값이 색좌표계 상에서 이동하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 9는 도 8의 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 11는 도 10의 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 12은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 조명 장치의 분해 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절개한 종단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 조명 장치(10)는 광원 모듈(12)을 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(12)은 빛이 조사되는 발광 소자(121)와, 상기 발광 소자(121)가 실장되는 기판부(122)를 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(12)은 엘이디 패키지(LED package)를 포함할 수 있다. 상기 엘이디 패키지는 표면 실장형 엘이디 패키지 또는 칩 온 보드(Chip on Board)형 엘이디 패키지를 포함할 수 있다.
상기 조명 장치(10)는 상기 발광 모듈(12)이 안착되며, 상기 광원 모듈(12)로부터 방출되는 조명 영역으로 반사시키는 리플렉터(13)를 더 포함할 수 있다. 상기 리플렉터(13)는 전방으로 갈수록 직경이 커지는 절단된 원추(truncated cone) 형상을 이루며, 내측 면에 반사면이 형성되어, 상기 발광 소자(121)로부터 조사되는 빛을 조명 영역으로 반사할 수 있다.
상기 조명 장치(10)는 상기 리플렉터(13)를 감싸는 형태로 제공되는 히트 싱크(14)를 더 포함할 수 있다. 상기 히트 싱크(14)는 광원 모듈(12)에서 발생하는 열을 외부로 방열시킬 수 있다. 상기 히트 싱크(14)는 열전도도가 높은 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다. 그리고, 설치 공간 내의 공기와 열교환하기 위하여 내부에 다수의 방열홀 또는 방열핀이 형성될 수 있다.
상기 조명 장치(10)는 상기 히트 싱크(14)의 저면에 장착되는 전원 모듈(15)을 더 포함할 수 있다. 상기 전원 모듈(15)은 상기 광원 모듈(12)을 점등하기 위한 전원 공급을 제어할 수 있다.
상기 조명 장치(10)는 상기 발광 모듈(12)의 전방에 배치되며, 상기 발광 모듈(12)에서 조사된 빛의 배광각을 조절하는 배광각 조절부(100)를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 전방이라 함은 상기 발광 모듈(12)에서 빛이 조사되는 방향을 의미하는 것으로서, 도면 상에서는 상방을 가리킨다.
상기 배광각 조절부(100)는 도시된 것과 같이 상기 리플렉터(13)의 상방에 배치되어 상기 리플렉터(13)의 개방부를 차폐하는 원판 형상으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 배광각 조절부(100)는 고분자 분산형 액정[polymer dispersed liquid crystal, PDLC]을 포함할 수 있다.
상기 고분자 분산형 액정이란 주로 액정 표시 장치(LCD)에 사용되는 액정 셀의 하나로서, 빛의 투과를 빛의 산란 강도에 따라 제어할 수 있다. 또한, 상기 고분자 분산형 액정은 인가되는 전압의 세기에 따라서 투명도가 조절되므로, 투과되는 빛의 배광각을 조절할 수 있다.
이하, 상기 고분자 분산형 액정을 이용한 배광각 조절부(100)의 배광각 조절 원리에 대하여 설명한다.
도 4는 배광각 조절부의 확대도이다. 구체적으로, (a)는 배광각 조절부에 전압이 인가되지 않는 경우를 보여주며, (b)는 배광각 조절부에 전압이 인가되는 경우를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 배광각 조절부(100)는 내부에 다수의 액정 분자(111)가 구비되는 다수의 액정 캡슐(112)과, 상기 다수의 액정 캡슐(112)이 분포되어 있는 고분자 층(110) 및 상기 고분자 층(110)의 입구면(빛이 들어오는 방향)과 출구면(빛이 나가는 방향)을 감싸는 한 쌍의 투명 전도막(114)을 포함할 수 있다.
상기 투명 전도막(114)은 ITO(Indium Tin Oxide)를 포함할 수 있다. 상기 투명 전도막(114)은 투명 재질로 구성되므로 상기 투명 전도막(114)을 통과하는 빛을 굴절시키지 않는다.
상기 투명 전도막(114)에는 전압을 인가하는 전원부(118)가 연결될 수 있다. 상기 전원부(118)는 상기 전원 모듈(15)에 포함될 수 있다.
상기 배광각 조절부(100)는 상기 한 쌍의 투명 전도막(114)에 각각 부착되는 한 쌍의 투명 필름(116)을 포함할 수 있다. 물론 상기 투명 필름(116)은 상기 한 쌍의 투명 전도막(114) 중에서 어느 하나에만 부착될 수 있다.
상기 투명 필름(116)은 PET(Polyethylene phthalate)를 포함할 수 있다. 상기 투명 필름(116) 또한 통과하는 빛을 굴절시키지 않는다.
상기 발광 모듈(12)로부터 조사되거나 상기 리플렉터(13)로부터 반사되어 상기 배광각 조절부(100)로 입사되는 입사광(120)은 상기 투명 필름(116), 투명 전도막(114), 고분자 층(110) 및 액정 캡슐(112)을 차례로 통과할 수 있다.
상기 한 쌍의 투명 전도막(114)에 전압이 인가되지 않는 경우[(a) 참조], 상기 각 액정 캡슐(112) 내의 다수의 액정 분자(111)는 불규칙하게 배열된다. 이에 따라, 상기 입사광(120)은 상기 투명 전도막(114) 및 투명 필름(116)을 통과할 때는 굴절되지 않으나, 상기 액정 분자(111)가 불규칙하게 배열된 액정 캡슐(112)을 통과하면서 굴절될 수 있다.
따라서, 상기 고분자 층(110)을 투과한 제 1 투과광(131)은 도시된 것과 같이 산란된다. 빛이 산란 됨에 따라 배광각도 커지게 된다. 배광각에 관해서는 도 5 및 도 6에서 설명한다.
한편, 상기 한 쌍의 투명 전도막(114)에 전압이 인가되면[(b) 참조], 상기 액정 캡슐(112) 내부로 전기장이 통과하며, 상기 각 액정 캡슐(112) 내의 다수의 액정 분자(111)는 전기장과 평행하게 정렬된다.
이에 따라, 상기 입사광(120)은 대부분 상기 액정 캡슐(112)에 의하여 굴절되지 않고 그대로 투과된다. 상기 투과된 빛을 제 2 투과광(132)이라 한다.
상기 투명 전도막(114)에 인가되는 전압이 커질수록 상기 액정 분자(111)는 가지런히 정렬된다. 따라서, 상기 투명 전도막(114)에 최대 전압이 인가되면, 상기 제 2 투과광(132)은 굴절되지 않고 상기 입사광(120)과 일치하게 된다.
이하, 상기 배광각 조절부(100)에 인가되는 전압에 따른 배광각의 변화에 관해서 설명한다.
도 5 배광각 조절부가 구비되지 않은 조명 장치의 배광각 그래프를 보여주는 도면이고, 도 6 배광각 조절부가 구비된 조명 장치의 배광각 그래프를 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 조명 장치(10)에 배광각 조절부(100)를 구비함으로써, 상기 조명 장치(10) 외부로 조사되는 빛의 배광각을 변경시킬 수 있음을 알 수 있다.
상기 배광각 조절부(100)는 상기 발광 모듈(12)에서 조사된 빛의 배광각을 넓힐 수는 있으나 좁힐 수 없다. 따라서, 상기 조명 장치(10)에서 조사되는 빛은 상기 배광각 조절부(100)가 구비되지 않는 경우에 가장 작은 배광각을 갖는다.
예를 들어, 상기 배광각 조절부(100)가 구비되지 않는 경우, 상기 조명 장치(100)에서 조사된 빛의 배광각은 도 5에 도시된 것과 같이 30도가 될 수 있다. 이때의 배광각은 광원의 성질 및 상기 리플렉터(13)의 특성에 의하여 결정될 수 있다.
상기 조명 장치(10)에 상기 배광각 조절부(100)가 구비되는 경우, 상기 투명 전도막(114)에 인가되는 전압의 세기에 따라서 상기 조명 장치(10)의 외부로 조사되는 배광각의 크기가 달라진다.
구체적으로, 상기 투명 전도막(114)에 인가되는 전압이 작을수록 상기 배광각 조절부(100)를 통과하는 빛의 배광각이 커진다. 이는 도 4에서 설명한 것과 같이 상기 투명 전도막(114)에 인가되는 전압이 작을수록 상기 액정 분자(111)가 무질서하게 배열되기 때문이다.
따라서, 도시된 것과 같이 상기 투명 전도막(114)에 인가되는 전압이 작아질수록 상기 조명 장치(10)에서 조사되는 빛의 배광각은 (a), (b), (c), (d)의 순서로 커질 수 있다.
반대로, 상기 투명 전도막(114)에 인가되는 전압이 클수록 상기 배광각 조절부(100)를 통과하는 빛의 배광각이 작아진다. 따라서, 상기 투명 전도막(114)에 인가되는 전압이 최대가 되면, 상기 조명 장치(10)에서 조사되는 빛의 배광각은 상기 배광각 조절부(100)가 구비되지 않는 경우의 배광각에 근접한다.
상기 투명 전도막(114)에 인가되는 전압의 세기는, 상기 전원 모듈(15)에 구비되는 전압조절기 등을 통해서 사용자가 손쉽게 변경 할 수 있다.
따라서, 상기 리플렉터(13)를 교체할 필요 없이 상기 배광각 조절부(100)를 이용함으로써 상기 조명 장치(10)에서 조사되는 빛의 배광각을 자유롭게 변경할 수 있다.
이하, 상기 배광각 조절부(100)를 이용한 색온도 보정과정에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 조명 장치의 색온도 값이 색좌표계 상에서 이동하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 7을 참조하면, 상기 조명 장치(10)에서 조사되는 빛의 색온도 값의 분포를 A`라고 하고, 조명장치의 설계자가 원하는 색온도 값의 분포를 A 라고 할 수 있다.
여기서, 상기 배광각 조절부(100)에 특정 색이 착색되는 경우, 상기 조명 장치(10)에서 조사되는 빛의 색 온도를 보정할 수 있다.
구체적으로, 상기 배광각 조절부(100)의 투명 필름(116)에 특정 색을 갖는 도료를 도포함으로써 상기 조명 장치(10)에서 조사되는 빛의 색 온도를 보정할 수 있다. 상기 투명 필름(116)에 도료가 도포된 층을 도색층이라 할 수 있다.
상기 배광각 조절부(100)에 A`의 보색에 해당하는 색을 착색하면, 상기 배광각 조절부(100)를 통과한 빛의 색온도는 A`에서 A방향으로 이동할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 광원을 교체하지 않고, 상기 배광각 조절부(100)의 투명 필름(116)에 특정 색을 착색함으로써 상기 조명 장치(10) 외부로 조사되는 빛의 색온도를 변경할 수 있다.
한편, 상기 고분자 분산형 액정[PDLC]은 제 1 실시 예에 따른 조명 장치(10)와 같은 구조 이외에 다른 구조의 조명에도 적용될 수 있다. 이하, 제 1 실시 예의 조명 장치(10)와 다른 구조를 가지는 조명 장치에 상기 고분자 분산형 액정[PDLC]을 적용한 예에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이며, 도 9는 도 8의 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 조명 장치(20)는, 히트 싱크(24) 및 상기 히트 싱크(24)의 내부에 배치되며 빛을 조사하는 발광 모듈(22)과 상기 발광 모듈(22)로 전원을 공급하기 위한 전원 모듈(25)을 포함한다.
상기 히트 싱크(24)에는 다수의 방열핀과 상기 다수의 방열핀 사이에 구비되는 복수의 방열홀이 각각 마련될 수 있다. 상기 방열홀을 통하여 외부 공기가 유동될 수 있다. 이에 따라 상기 발광 모듈(22)에서 발생한 열이 방출될 수 있다.
상기 조명 장치(20)는 상기 발광 모듈(22)에서 조사되는 빛을 반사하기 위한 제 1 반사부재(23)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 반사부재(23)는 상기 히트 싱크(24)의 내주면에 장착될 수 있다. 또한, 상기 제 1 반사부재(23)는 상기 발관 모듈(22)에서 빛이 조사되는 방향을 따라 확장되는 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 조명 장치(20)는 상기 발광 모듈(22)에서 조사되는 빛을 상기 제 1 반사부재(23)로 반사하기 위한 제 2 반사부재(26)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 반사부재(26)는 상기 발광 모듈(22)의 전방에 배치되며, 상기 발광 모듈(22)과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 발광 모듈(22)에서 조사된 빛의 대부분은 상기 제 2 반사부재(26)에 의하여 제 1 반사부재(23)로 반사될 수 있다.
상기 조명 장치(20)는 상기 제 2 반사부재(26)를 상기 발광 모듈(22)로부터 소정 간격 이격시키기 위한 연결부재(23)를 더 포함할 수 있다. 상기 연결부재(23)는 상기 제 1 반사부재(23)에 안착될 수 있다.
상기 조명 장치(20)는 상기 발광 모듈(12)에서 조사된 빛의 배광각을 조절하기 위한 배광각 조절부(200)를 더 포함할 수 있다.
상기 배광각 조절부(200)는 상기 발광 모듈(22)의 전방에 배치될 수 있다. 또한, 상기 배광각 조절부(200)는 상기 제 1 반사부재(23) 또는 상기 히트 싱크(24)에 안착되어, 상기 제 1 반사부재(23)의 개방부를 차폐하는 원판 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 배광각 조절부(200)는 고분자 분산형 액정[polymer dispersed liquid crystal, PDLC]을 포함할 수 있다.
상기 배광각 조절부(200)는 상기 발광 모듈(22)에서 조사되는 빛 또는 상기 제 1 또는 제 2 반사부재(23, 26)로부터 반사되는 빛을 산란시키거나 빛의 색온도를 조절할 수 있다. 상기 배광각 조절부(200)가 빛을 산란시키거나 빛의 색온도를 조절하는 원리는 상기 제 1 실시 예에 따른 조명장치(10)의 배광각 조절부(100)와 동일하다.
상기 배광각 조절부(200)는 별도의 도선을 통하여 상기 전원 모듈(25)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 배광각 조절부(200)는 상기 전원 모듈(25)로부터 전원을 공급받아 투명도가 조절될 수 있다.
이하, 벌브가 포함되는 조명장치에 고분자 분산형 액정이 이용되는 경우에 대하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이며, 도 11는 도 10의 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 조명 장치(30)는, 다수의 방열핀(313)이 구비되는 히트 싱크(31) 및 상기 히트 싱크(31)의 상부에 구비되어 빛을 조사하는 발광 모듈(32)을 포함한다.
상기 다수의 방열핀(313) 사이에 마련되는 공간을 통해 공기가 유동함으로써 상기 발광 모듈(32)에서 발생한 열이 방출될 수 있다. 또한, 상기 다수의 방열핀(313)은 상기 히트 싱크(31)의 중심축을 기준으로 120도 내지 140도 범위의 영역으로 돌출되지 않도록 마련될 수 있다.
상기 조명 장치(30)는 상기 발광 모듈(32)과 전기적으로 연결되는 전장부(미도시)와, 상기 전장부(미도시)를 수용하는 하우징(37) 및 상기 하우징(37)에 장착되며 상기 전장부(미도시)와 전기적으로 연결되는 전원소켓(38)을 더 포함할 수 있다. 상기 전원소켓(38)을 통하여 외부로부터 전원이 공급되며, 공급된 전원은 상기 전장부(미도시)와 상기 발광 모듈(32)로 전달될 수 있다. 상기 전장부(미도시)는 상용전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터 및 전압의 크기를 조절하는 트랜스 등을 포함할 수 있다.
상기 조명 장치(30)는, 상기 발광 모듈(32)로부터 조사된 빛을 상기 벌브(34)의 하단영역으로 반사시키기 위한 제 1 반사부재(35)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 반사부재(35)는 상기 히트 싱크(31)에 장착될 수 있다. 또한, 상기 제 1 반사부재(35)는 상기 히트 싱크(31)를 향하여 하향 경사진 형태로 이루어질 수 있다.
상기 조명 장치(30)는, 상기 발광 모듈(32)에서 조사된 빛을 상기 벌브(34)의 측면 또는 하단영역으로 반사시키기 위한 제 2 반사부재(39)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 반사부재(39)는 상기 히트 싱크(31)에 구비되는 장착블록(315)에 끼워져 고정될 수 있다.
상기 조명 장치(30)는 상기 발광 모듈(32)과 상기 장착블록(315) 사이에 구비되는 열전도 패드(P)를 더 포함할 수 있다. 상기 열전도 패드(P)는 상기 상기 발광 모듈(32)에서 발생한 열에 의해 상기 제 1 반사부재(35) 또는 상기 장착블록(315)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 조명 장치(30)는 상기 발광 모듈(32)에서 조사되는 빛 또는 상기 제 1 또는 제 2 반사부재(35, 39)에서 반사된 빛을 산란시키기 위한 벌브(34)를 더 포함할 수 있다. 상기 벌브(34)는 빛의 방향성을 제거하여 빛을 면광원화 할 수 있다.
상기 벌브(34) 상기 제 2 반사부재(39)의 상부에 구비될 수 있다. 또한, 상기 벌브(34)는 상기 제 1 반사부재(35) 또는 상기 제 2 반사부재(39)에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.
상기 벌브(34)는 도시된 것과 같이 반구 형상을 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 디자인적 특성을 고려하여 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 벌브(34)는 투명도를 조절하기 위한 고분자 분산형 액정[PDLC]을 포함할 수 있다. 상기 벌브(34)는 상기 전원 모듈(37)과 연결됨으로써 전압을 공급받을 수 있다. 이에 따라, 상기 벌브(34)의 투명도가 조절될 수 있다. 상기 벌브(34)의 투명도를 조절하는 원리는 상기 제 1 실시 예에 따른 조명장치(10)의 배광각 조절부(100)와 동일하다. 상기 벌브(34)의 투명도가 조절됨으로써 상기 발광 모듈(32)에서 조사되는 빛의 배광각이 조절될 수 있다. 또한, 상기 고분자 분산형 액정에 특정 색이 착색됨으로써 상기 발광 모듈(32)에서 조사되는 빛의 색온도가 조절될 수 있다.
이하, 평판형 조명 장치에 고분자 분산형 액정이 이용되는 경우에 대하여 설명한다.
도 12은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 조명 장치(40)는, 빛을 조사하기 위한 발광 모듈(42)과 상기 발광 모듈(42)이 안착되는 하부 커버(47)와, 상기 발광 모듈(42)에서 조사되는 빛을 산란시키는 디퓨저(43)와, 상기 디퓨저(43)의 가장자리를 통과한 빛에 의한 사용자의 눈부심을 방지하는 눈부심 방지부(45) 및 상기 눈부심 방지부(45)의 전면에 구비되는 상부 커버(49)를 포함할 수 있다.
상기 발광 모듈(42)은 다수의 엘이디 소자(421) 및 다수의 엘이디 소자(421)가 안착되는 기판부(422)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 엘이디 소자(421)의 배치 및 개수는 설계에 따라 적절히 변경될 수 있다.
상기 조명 장치(40)는 상기 발광 모듈(42)에 공급되는 전류를 변환하기 위한 컨버터(48)를 더 포함할 수 있다. 상기 컨버터(48)는 하부 커버(47)의 하부에 구비될 수 있다.
상기 조명 장치(40)는 상기 발광 모듈(42)과, 상기 디퓨저(43) 및 상기 눈부심 방지부(45)가 평판형으로 이루어짐에 따라, 점광원인 상기 다수의 엘이디 소자(421)에서 조사되는 빛을 면광원화할 수 있다.
상기 디퓨저(43) 및 상기 눈부심 방지부(45)는 상기 하부 커버(47)의 테두리에 형성되는 단차부에 장착될 수 있다.
상기 디퓨저(43)는 확산제가 혼합되어 만들어지며, 요철이 없는 평판 형태로 이루어질 수 있다. 상기 엘이디 소자(421)에서 조사되는 빛은 상기 디퓨저(43)에 혼합된 확산제에 의하여 산란될 수 있다. 상기 디퓨저(43)의 재질은 폴리카보네이트(polycarbonate)를 포함할 수 있다.
상기 디퓨저(43)는 투명도를 조절하기 위한 고분자 분산형 액정[PDLC]을 포함할 수 있다. 상기 디퓨저(43)는 상기 컨버터(48)와 연결됨으로써 전류를 공급받을 수 있다. 이에 따라, 상기 고분자 분산형 액정의 투명도가 조절될 수 있다.
상기 디퓨저(43)의 투명도를 조절하는 원리는 상기 제 1 실시 예에 따른 조명장치(10)의 배광각 조절부(100)와 동일하다.
따라서, 상기 디퓨저(43)는 상기 확산제 및 상기 고분자 분산형 액정에 의하여 각각 산란될 수 있다. 또한, 상기 디퓨저(43)는 상기 확산제를 포함하지 않고 상기 고분자 분산형 액정만으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 엘이디 소자(421)에서 조사되는 빛을 산란시켜 배광각을 조절할 수 있다. 또한 상기 고분자 분산형 액정에 특정색을 착색함으로써 상기 엘이디 소자(421)에서 조사되는 빛의 색온도를 조절할 수 있다.
이처럼, 다양한 형태의 조명에 상기 고분자 분산형 액정을 장착하고, 전원을 공급하여 고분자 분산형 액정의 투명도를 조절함으로써, 디퓨저를 교체하지 않고도 사용자가 원하는 배광각을 구현할 수 있다. 또한, 상기 고분자 분산형 액정에 특정색을 착색함으로써 발광 모듈에서 조사되는 빛의 색온도를 조절할 수 있다.

Claims (7)

  1. 엘이디 패키지를 포함하는 발광 모듈;
    상기 발광 모듈의 전방에 배치되어, 인가되는 전압의 세기에 따라 투명도가 조절되는 배광각 조절부; 및
    상기 발광 모듈 또는 상기 배광각 조절부로 전원을 공급하는 전원 모듈을 포함하는 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배광각 조절부는, 전압이 인가되면 전기장의 방향과 나란하게 배열되는 다수의 액정 분자가 구비되는 고분자 분산형 액정을 포함하는 조명 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 배광각 조절부에 전원이 인가되지 않는 상태에서는, 상기 다수의 액정 분자가 불규칙하게 배열되고,
    상기 발광 모듈로부터 조사되는 빛은, 상기 액정 분자에 부딪히면서 산란되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 고분자 분산형 액정은,
    상기 액정 분자가 구비되는 다수의 액정 캡슐;
    상기 다수의 액정 캡슐을 감싸는 고분자 층; 및
    상기 고분자 층을 양측에서 감싸는 한 쌍의 투명 전도막을 더 포함하고,
    상기 투명 전도막에는 상기 전원 모듈에 통하여 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 모듈에서 조사된 빛은 상기 배광각 조절부를 통과하며,
    상기 배광각 조절부에 인가되는 전압의 세기에 따라서 상기 배광각 조절부를 통과한 빛의 배광각이 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배광각 조절부에 인가되는 전압의 세기가 작을수록 상기 배광각 조절부를 통과한 빛의 배광각이 커지는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 배광각 조절부에는, 상기 발광 모듈로부터 조사되는 빛의 색온도 보정하기 위한 도색층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
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