KR20180065210A - 광학패턴필름 조명 - Google Patents

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김만겸
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

빛을 조사하는 엘이디;
상기 엘이디에서 출사되는 빛을 투과 또는 산란시키는 광학패턴필름;
상기 광학패턴필름에서 투과되는 빛 또는 반사부에서 반사된 빛을 외부로 출사시키는 커버; 및
상기 조명 프레임 내부에 위치하여 광학패턴필름에서 산란된 빛 또는 커버에서 재귀반사된 빛을 외부 방향으로 반사시키는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학패턴필름 조명 {OPTICAL PATTERN FILM LIGHTING}
본 발명은 광학패턴필름 조명에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두께가 얇고, 광점 및 눈부심을 제거하고, 가격이 저렴한 직하형 엘이디 조명에 관한 것이다.
일반적으로, 기존 조명으로 널리 사용되었던 형광등 및 백열등을 엘이디 산업분야의 발전에 의하여 고효율 엘이디등으로 사용되고 있는 실정이다.
이러한 조명 중 직하형 엘이디 조명은 다수의 엘이디와 커버로 구성되며, 다수의 엘이디를 사용함으로써 밝기를 높여 주지만, 엘이디와 커버간의 간격이 좁을 경우, 엘이디의 발광점이 커버에 직접 투영되어 광점이 발생되고, 그로 인한 눈부심에 의하여 엘이디와 커버간의 간격이 넓은 직하형 엘이디 조명을 사용하는 실정이다.
엘이디와 커버간의 간격이 감소되지 않을 경우, 엘이디등의 두께에 대한 한계가 발생하며, 무게 또한 가벼워지지 않아, 가정이나 사무실을 비롯한 여러 공간에 배치할 경우 천장 타공등의 여러 공사가 필요할 수 있다.
최근에는 이러한 엘이디등의 두께 및 무게를 줄이는 것은 엘이디등의 보급화 관점에서 매우 중요하다.
본 발명의 목적은 두께가 얇고, 광점과 눈부심이 제거된 직하형 엘이디 조명을 제공하는데 있다.
빛을 조사하는 엘이디와 엘이디에서 출사되는 빛을 투과 또는 산란시키는 광학패턴필름과, 광학패턴필름에서 투과되는 빛 또는 반사부에서 반사된 빛을 외부로 출사시키는 커버와, 조명 프레임 내부에 위치하여 광학패턴필름에서 산란된 빛 또는 커버에서 재귀반사된 빛을 외부 방향으로 반사시키는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학패턴필름은 엘이디에서 출사되는 빛을 투과시켜 커버로 전달하는 투명층과 산란투과와 산란반사를 동시에 발생시키는 산란패턴으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사부는 확산반사 또는 정반사가 발생 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버는 확산투과 또는 정투과가 발생 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엘이디에서 광학패턴필름까지의 거리를 D1, 광학패턴필름에서 커버까지의 거리를 D2라 했을 때, 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
0.5D1 ≤ D2
또한, 상기 엘이디에서 출사된 빛의 각도를 엘이디의 중심축을 기준으로 θ1,θ2 이라 하고, θ1으로 출사된 빛을 중심으로 θ1±5°의 각도로 출사된 빛들이 광학패턴필름에 도달한 영역의 투명층 면적 대비 산란패턴면적의 비율을 Sp1, θ2로 출사된 빛을 중심으로 θ2±5°의 각도로 출사된 빛들이 광학패턴필름에 도달한 영역의 투명층 면적 대비 산란패턴면적의 비율을 Sp2 라 할 때, 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 한다.
θ1 < θ2 , Sp1 ≥ Sp2
또한, 상기 광학패턴필름은 평면 또는 곡면 등의 구조로 구현 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학패턴필름은 투명 필름에 산란패턴을 인쇄, 코팅, 레이저 마킹 등으로 구현하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학패턴필름 조명은 광학패턴필름에 의해 엘이디에서 나온 빛을 확산시킴으로써, 광점과 눈부심을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 광학패턴필름을 사용하여 조명의 두께 및 부피를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 광경로를 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름에 의한 광경로를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름과 커버의 배치조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름의 산란패턴 분포조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 광점 및 눈부심 제거를 보인 시뮬레이션 조건이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 광점 및 눈부심 제거를 보인 시뮬레이션 결과이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름의 다양한 형상을 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광학패턴필름 조명의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 광경로를 보인 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름에 의한 광경로를 보인 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름과 커버의 배치조건을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름의 산란패턴 분포조건을 설명하기 위한 도면이며, 도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 광점 및 눈부심 제거를 보인 시뮬레이션 조건이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명의 광점 및 눈부심 제거를 보인 시뮬레이션 결과이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름의 다양한 형상을 보인 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명(10)은 엘이디(110), 광학패턴필름(120), 반사부(130), 커버(140) 및 조명 프레임(150)을 포함한다.
엘이디(110)는 조명을 위한 빛을 방출하는 구성이다.
광학패턴필름(120)은 도 1,2에서 도시된 바와 같이 엘이디(110)와 커버(140) 사이에 위치하며, 도 3,4에서 도시된 바와 같이 엘이디(110)에서 나온 빛을 투과시키는 투명층(121)과 엘이디(110)에서 나온 빛을 동시에 산란 반사와 산란 투과 시키는 산란패턴(122)으로 이루어진다.
이러한, 광학패턴필름(120)은 투명필름에 산란패턴(122)을 인쇄, 코팅, 레이저 마킹 등으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
반사부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 조명 프레임(150)에 위치하며, 조명 효율을 증가 시키기 위해, 광학패턴필름(120)에서 산란된 빛과 커버(140)에서 재귀반사된 빛들을 다시 외부 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 도 5에서 도시된 바와 같이 광학패턴필름(120)은 엘이디(110)에서 광학패턴필름(120)까지의 거리를 D1, 광학패턴필름(120)에서 커버(140)까지의 거리를 D2라 했을 때, 0.5D1≤D2 의 조건을 만족 한다. 이는 엘이디(110)에서 나온 빛이 광학패턴필름(120)을 통해 커버(140) 전달 됐을 때, 빛을 확산시키기 위한 조건으로 커버(140)에서의 광점을 제거할 수 있다.
또한, 도 6에서 도시된 바와 같이 엘이디(110)에서 출사된 빛의 각도를 엘이디(110)의 중심축을 기준으로 θ1,θ2 이라 하고, θ1으로 출사된 빛을 중심으로 θ1±5°의 각도로 출사된 빛들이 광학패턴필름(120)에 도달한 영역의 투명층(121) 면적 대비 산란패턴(122)면적의 비율을 Sp1, θ2로 출사된 빛을 중심으로 θ2±5°의 각도로 출사된 빛들이 광학패턴필름(120)에 도달한 영역의 투명층(121) 면적 대비 산란패턴(122)면적의 비율을 Sp2 라 할 때, θ1<θ2 이면, Sp1≥Sp2의 조건을 만족함으로써, 광점 및 눈부심 제거가 가능하다.
이러한 광학패턴필름(120)은 위의 조건들을 만족할 때, 도 7a에 도시된 바와 같이 엘이디(110)와 커버(140)만으로 이루어진 기존 구조(7a-1)와 광학패턴필름(120)을 추가한 구조(7a-2)로 엘이디(110)와 커버(140)까지의 높이를 동일한 높이 H로 하여 시뮬레이션 했을 때, 그 결과는 도 7b에 도시된 바와 같이 기존 구조의 배광분포(7b-1)에 비하여 광학패턴필름(120)을 추가한 구조의 배광분포(7b-2)의 경우, 광점이 제거되며, 휘도 또한 감소하여 눈부심이 제거된다.
또한, 광학패턴필름(120)은 위의 조건들을 만족하며, 도 8에 도시된 바와 같이 평면 또는 곡면 등의 구조로 구현할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패턴필름 조명에 따르면, 엘이디, 광학패턴필름, 반사부, 커버, 조명 프레임으로 구성하여 엘이디에서 조사되는 빛이 광학패턴필름을 통해 투과, 산란됨으로, 직하형의 높은 효율을 가지면서, 얇은 두께의 저렴하고, 눈부심 없는 조명을 구현 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 광학패턴필름 조명
110 : 엘이디 120 : 광학패턴필름
121 : 투명층 122 : 산란패턴
130 : 반사부 140 : 커버
150 : 조명 프레임

Claims (8)

  1. 빛을 조사하는 엘이디;
    상기 엘이디에서 출사되는 빛을 투과 또는 산란시키는 광학패턴필름;
    상기 광학패턴필름에서 투과되는 빛 또는 반사부에서 반사된 빛을 외부로 출사시키는 커버; 및
    상기 조명 프레임 내부에 위치하여 광학패턴필름에서 산란된 빛 또는 커버에서 재귀반사된 빛을 외부 방향으로 반사시키는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학패턴필름 조명.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광학패턴필름은 엘이디에서 출사되는 빛을 투과시켜 커버로 전달하는 투명층과 산란투과와 산란반사를 동시에 발생시키는 산란패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학패턴필름 조명.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 반사부는 확산반사 또는 정반사가 발생 되는 것을 특징으로 하는 광학패턴필름 조명.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 커버는 확산투과 또는 정투과가 발생 되는 것을 특징으로 하는 광학패턴필름 조명.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 엘이디에서 광학패턴필름까지의 거리를 D1, 광학패턴필름에서 커버까지의 거리를 D2라 했을 때, 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학패턴필름 조명.
    0.5D1 ≤ D2
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 엘이디에서 출사된 빛의 각도를 엘이디의 중심축을 기준으로 θ1,θ2 이라 하고, θ1으로 출사된 빛을 중심으로 θ1±5°의 각도로 출사된 빛들이 광학패턴필름에 도달한 영역의 투명층 면적 대비 산란패턴면적의 비율을 Sp1, θ2로 출사된 빛을 중심으로 θ2±5°의 각도로 출사된 빛들이 광학패턴필름에 도달한 영역의 투명층 면적 대비 산란패턴면적의 비율을 Sp2 라 할 때, 다음 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학패턴필름 조명.
    θ1 < θ2 , Sp1≥Sp2
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광학패턴필름은 평면 또는 곡면 등의 구조로 구현 하는 것을 특징으로 하는 광학패턴필름 조명.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광학패턴필름은 투명 필름에 산란패턴을 인쇄, 코팅, 레이저 마킹 등으로 구현하는 것을 특징으로 하는 광학패턴필름 조명.

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20120102638A (ko) * 2009-10-20 2012-09-18 쌩-고벵 글래스 프랑스 발광 다이오드를 갖는 조명 유닛
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KR20150065502A (ko) * 2013-12-05 2015-06-15 엘지전자 주식회사 조명모듈

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