KR20180119537A - 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명 - Google Patents

색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명 Download PDF

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Abstract

본 발명은 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명 그리고 이의 조립 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 복수의 LED 패키지(160u)로 형성되는 LED 패키지 어레이부(160); 및 각 LED 패키지(160u)에 의해 광원이 출력되면, 출력된 광원에 대한 색변환을 통해 연색지수(Ra)를 개선하기 위해 미리 설정된 색상의 형광안료를 포함하여 각 LED 패키지(160u)의 조사면의 상부에 형성되는 2차 여기부(170); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, LED 패키지에서 1차로 여기된 백색 광원에 대해서 2차로 미리 설정된 색상으로 여기시킴으로써, 연색성을 개선하도록 하는 효과를 제공한다.

Description

색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명{Edge type lighting apparatus for improving color rendering based on color conversion}
본 발명은 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, LED 패키지에서 1차로 여기된 백색 광원에 대해서 2차로 미리 설정된 색상으로 추가 여기시킴으로써, 연색성을 개선하도록 하기 위한 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명에 관한 것이다.
각종 조명장치의 광원으로 LED(발광 다이오드) 소자가 각광을 받고 있으며, 이러한 LED 소자는 백열등, 형광등과 같은 기존의 조명장치의 광원에 비하여 발열량과 소비전력이 적고, 내구성이 우수하며, 수명이 길다는 장점이 있다.
또한, LED 조명등은 형광등과 같은 수은이나 방전용 가스를 사용하지 않으므로 환경오염 문제를 유발시키지 않는 장점들도 있는데, 이 같은 LED 소자는 적절한 전원공급과 방열수단을 제공할 경우에는 약 10만 시간 이상을 사용할 수 있다.
이와 같이, 다른 광원에 비하여 상대적으로 긴 수명을 갖기 때문에 형광등을 대체하여 각종 조명등의 광원으로 널리 사용되고 있으며, 최근에는 어두운 실내에 직접 조사되는 조명등은 물론, 조명에 의한 실내장식 효과를 높이기 위하여 조명등을 구성하는 내측면에 별도의 도광판을 매개로 간접적으로 빛을 조사시킬 수 있도록 하기 위한 조명등 장치인 엣지 조명이 개발되어 사용되고 있다.
종래의 천장 부착형 등과 같은 엣지 조명은 도광판과 LED 패키지 어레이 사이의 밀착력 저하로 광원이 손실되는 문제가 발생할 뿐만 아니라, 엣지 조명의 테두리에서의 빛샘 현상이 발생한다.
또한, LED 패키지의 광원 조사 방향과 직교하도록 놓인 도광판을 이용한 구조에 따라 광원이 집중되지 못하여 은은한 장점은 있으나 연색성이 떨어지는 한계점이 있어 왔다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0061165호 "엣지타입 조명등장치(Edge type lighting apparatus)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 패키지에서 1차로 여기된 백색 광원에 대해서 2차로 미리 설정된 색상으로 추가 여기시킴으로써, 연색성을 개선하도록 하기 위한 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 2차 여기를 위한 여기부를 도광판과 LED 패키지 사이에 밀착 구조를 통해 종래의 엣지 조명의 테두리에서의 빛샘 현상을 억제하고, 여기부에 의한 도광판에 의한 LED 패키지의 눌림 현상에 의해 LED 패키지의 훼손을 방지하도록 하기 위한 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 도광판과 접촉된 여기부를 통해 광원의 조사 범위를 도광판의 후면에 위치하는 반사판까지 확대시켜서 여기부를 형성하는 형광안료의 색상을 도드라지지 않도록 하는 효과를 제공하기 위한 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명은, 복수의 LED 패키지(160u)로 형성되는 LED 패키지 어레이부(160); 및 각 LED 패키지(160u)에 의해 광원이 출력되면, 출력된 광원에 대한 색변환을 통해 연색지수(Ra)를 개선하기 위해 미리 설정된 색상의 형광안료를 포함하여 각 LED 패키지(160u)의 조사면의 상부에 형성되는 2차 여기부(170); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 2차 여기부(170)는, 각 LED 패키지(160u)에서 1차 여기를 통해 백색광(W)이 출력되면, 출력된 1차 여기된 백색광(w)에 대한 색변환을 통해 연색지수(Ra)를 개선하기 위해 빨강(R) 및 녹색(G) 중 적어도 하나 이상의 형광안료를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 반사판(120)의 전면과 확산판(140)의 후면 사이에 형성되며, LED 패키지 어레이부(160)의 LED 패키지(160u)와 높이 방향에서 대칭되는 두께로 형성되어 LED 패키지(160u)로부터 조사된 광원을 굴절시켜, 전면에 형성된 확산판(140)이 위치한 방향으로 LED 패키지(160u) 자체의 구조에 의해 1차로 여기되고, 다시 2차 여기부(170)에 의해 2차로 여기된 광원이 조사되도록 하는 도광판(130); 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 도광판(130)은, LED 패키지(160u)의 높이(L2)와 동일한 높이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 도광판(130)은, 2차 여기부(170)를 중심으로 LED 패키지(160u)와 대칭되는 위치에 2차 여기부(170)와 밀착되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 2차 여기부(170)는, 도광판(130)을 향하여 곡면형으로 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 2차 여기부(170)가 곡면형인 경우, 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)이 적층된 상태에서 2차 여기부(170)와 맞닿는 면이 곡면으로 식각된 음각 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 2차 여기부(170)의 하단에는 투명의 접착 실리콘으로 형성된 실리콘층(170a)이 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 2차 여기부(170)는, 높이(L1)를 LED 패키지(160u)의 높이(L2) 보다는 길게 하고, 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 전체 높이(L3) 보다는 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 박막 형태로 반사판(120)의 후면에 형성되어 반사판(120)의 평탄도를 보정하는 베이스 플레이트(110); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명은, LED 패키지에서 1차로 여기된 백색 광원에 대해서 2차로 미리 설정된 색상으로 여기시킴으로써, 연색성을 개선하도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명은, 2차 여기를 위한 여기부를 도광판과 LED 패키지 사이에 밀착 구조를 통해 종래의 엣지 조명의 테두리에서의 빛샘 현상을 억제하고, 여기부에 의한 도광판에 의한 LED 패키지의 눌림 현상에 의해 LED 패키지의 훼손을 방지하도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명은, 도광판과 접촉된 여기부를 통해 광원의 조사 범위를 도광판의 후면에 위치하는 반사판까지 확대시켜서 여기부를 형성하는 형광안료의 색상을 도드라지지 않도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100)을 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 측부 프레임(150), LED 패키지 어레이부(160), 그리고 2차 여기부(170) 간의 체결 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 LED 패키지 어레이부(160) 및 2차 여기부(170)와 베이스 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 결합 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 LED 패키지 어레이부(160) 및 2차 여기부(170)와 베이스 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 결합 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 LED 패키지 어레이부(160)에서 LED 패키지(160u)의 구조를 설명하기 위한 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100)에서 2차 여기부(170)의 다른 구성요소와의 높이 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 2차 여기부(170)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 LED 패키지 어레이부(160) 및 2차 여기부(170)와 베이스 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석 되어야하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명 그리고 이의 조립 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술 되는 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 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100)을 나타내는 분해사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 측부 프레임(150), LED 패키지 어레이부(160), 그리고 2차 여기부(170) 간의 체결 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 LED 패키지 어레이부(160) 및 2차 여기부(170)와 베이스 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 결합 관계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 LED 패키지 어레이부(160) 및 2차 여기부(170)와 베이스 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 결합 관계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100 중 LED 패키지 어레이부(160)에서 LED 패키지(160u)의 구조를 설명하기 위한 횡단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100)에서 2차 여기부(170)의 다른 구성요소와의 높이 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 2차 여기부(170)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100) 중 LED 패키지 어레이부(160) 및 2차 여기부(170)와 베이스 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100)은 베이스 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140), 측부 프레임(150), LED 패키지 어레이부(160), 그리고 2차 여기부(170)를 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(110)는 박막 형태로, 반사판(120)의 후면에 형성되어 반사판(120)의 평탄도를 보정하는 기능을 수행할 수 있으며, 측부 프레임(150)을 구성하는 제 2 측부 프레임(150b)에 얹혀지는 구조로 형성될 수 있다.
반사판(120)은 베이스 플레이트(110)의 전면과 도광판(130)의 후면 사이에 적층되어 형성됨으로써, 도광판(130)의 측부로 입사되는 LED 패키지 어레이부(160)의 광원이 도광판(130) 내부에서 광원의 굴절에 의해 도광판(130) 후면으로 향하는 광원을 반사시켜 도광판(130) 전면으로 향하도록 하여 후면으로 향하여 소실되는 광원을 최소화하는 기능을 수행할 수 있다.
도광판(130)은 반사판(120)의 전면과 확산판(140)의 후면 사이에 형성되며, LED 패키지 어레이부(160)의 LED 패키지(160u)와 높이 방향에서 대칭되는 두께로 형성됨으로써, 내부에 형성된 인쇄패턴 또는 레이저 패턴(Laser Pattern: LP)에 의해 LED 패키지(160u)로부터 조사된 광원을 굴절시켜, 전면에 형성된 확산판(140)이 위치한 방향으로 LED 패키지(160u) 자체의 구조에 의해 1차로 여기되고, 다시 2차 여기부(170)에 의해 2차로 여기된 광원이 조사되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
확산판(140)은 LED 패키지 어레이부(160)의 LED 패키지(160u)로부터 조사된 2차 여기된 광원이 도광판(130)에 의해 직접 산란되어 나오거나, 반사판(120)에 의해 굴절된 뒤 2차 여기된 광원이 조사되면, 2차 여기된 광원에 대해 전면으로 균일하게 확산시키는 기능을 수행하기 위해 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(100)의 가장 전면에 형성될 수 있다.
측부 프레임(150)은 제 1 측부 프레임(150a) 및 제 2 측부 프레임(150b)으로 구분될 수 있으며, 제 1 측부 프레임(150a) 및 제 2 측부 프레임(150b)은 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)을 측면에서 수용하도록 한다.
이러한 구조의 측부 프레임(150)은 LED 패키지 어레이부(160) 및 2차 여기부(170)를 측부에 수용하고, 베이스 플레이트(110), 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)이 순차적으로 적층되어 내부에 수용된 상태에서 도광판(130)의 높이에 LED 패키지 어레이부(160)의 각 LED 패키지(160u)의 높이가 일치하도록 고정하는 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 측부 프레임(150)을 구성하는 제 1 측부 프레임(150a)은 2개로 형성될 수 있으며, 도 1과 같이 각각 LED 패키지 어레이부(160)가 삽입된 형태로 형성되거나, 하나의 제 1 측부 프레임(150a)에만 LED 패키지 어레이부(160)를 삽입하는 형태로도 형성될 수 있다.
LED 패키지 어레이부(160)는 복수의 LED 패키지(160u)가 직렬로 연결되어 PCB(161) 상부에 형성되며, 각 LED 패키지(160u)는 LED 베어칩(162), 반사부(163), 형광안료층(164)으로 구분되어 형성될 수 있다.
여기서, PCB(161)는 LED 베어칩(162)을 실장할 수 있는 기판이면 어느 것이나 가능하다. PCB(161)는 직선형 플레이트로 이루어질 수 있으며, 반사부(163)는 LED 베어칩(162) 주위를 감싸는 형태로 형성되며, 형광안료층(164)은 반사부(163)의 형태에 따라 LED 베어칩(162)으로부터 거리가 멀어질수록 직경이 커지는 도 5와 같은 사각 형상의 충전층으로 형성될 수 있다. 한편, LED 베어칩(162)이 사각이 아닌 원형인 경우 형광안료층(164)은 원추 형상으로 형성되거나 LED 베어칩(162)의 형태에 따라 삼각, 그 밖의 다각 형상의 충전층으로 형성할 수 있다.
그리고 반사부(163)는 상술한 반사판(120)과 동일한 원리로 LED 베어칩(162)의 광원의 초기 조사 범위를 제한하기 위해 LED 베어칩(162)이 향하는 광원이 빛의 굴절에 의해 LED 베어칩(162)의 전면을 향하도록 하여 광효율을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 반사부(163)는 LED 베어칩(162)과의 거리가 멀어질수록 직경이 커지는 사각 형상의 음각 형태나 원추, 삼각, 그 밖의 다각형의 음각 형태로 형성될 수 있다.
LED 베어칩(162)은 PCB(161)에 실장되는 청색 발광 LED 칩으로서, 430nm 내지 480nm의 파장을 발광하는 반도체 성분으로 이루어질 수 있다. 다만, LED 베어칩(162)은 다른 컬러광을 출사하는 LED 베어칩이 사용될 수 있으며, 본 발명의 범위가 특정 LED 베어칩으로 제한되는 것은 아니다.
형광안료층(164)은 LED 베어칩(162)으로부터 출사된 광원을 1차적으로 여기되도록 한다. 이때, 형광안료층(164)은 주로 여기되어 방출되는 파장이 적색(R) 및 녹색(G)인 형광체를 주성분으로 하여 제조될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 LED 베어칩(162)이 청색(B)의 광원을 출력하는 경우, 백색광(W)을 만들기 위한 형광안료층(164)을 구성하는 경우에 해당하지만, LED 베어칩(162)이 녹색(G) 또는 적색(R) 광원을 출력하는 경우 형광체는 각각 청색(B) 및 적색(R)이거나 청색(B) 및 녹색(R)의 형광체를 사용할 수 있다.
다음으로, 2차 여기를 통한 연색성 개선을 수행하는 2차 여기부(170)에 대해서 살펴보기 위한 본 발명에서의 연색(color rendering)의 개념에 대해서 살펴보면, 조명광이 물체색의 보임에 미치는 영향을 연색이라고 하며, 광원이 조명된 피사체의 색 재현 충실도를 나타내는 광원의 성질을 연색성이라 한다. 광원이 색에 미치는 효과인 연색성을 평가하는 단위는 연색지수(Ra)로 나타내며 연색지수는 물건의 색이 자연광 아래서 본 경우와 어느 정도 유사한가를 수치로 나타낸 것이다. 연색지수가 100에 가까울수록 연색성이 좋은 것을 의미한다.
2차 여기부(170)는 LED 패키지 어레이부(160)를 구성하는 각 LED 패키지(160u)의 색변환을 통해 상술한 연색성을 개선하기 위해 빨강(R) 또는/및 녹색(G) 형광안료를 포함하여 형성되는데, 2차 여기(Excitation) 작용을 통해 각 LED 패키지(160u)의 형광안료층(164)에 의해 1차 여기된 광원이 도광판(130)을 통해 조사시 연색지수(Ra)를 75 이상의 고연색성으로 개선함과 함께, 빨강(R) 형광 안료만으로 형성시 구조적 설계를 통해 붉은빛으로 보이는 것을 저감하고, 도광판(130)에 의한 LED 패키지(160u)의 눌림 구조를 해소하는 기능을 수행할 수 있다.
여기서 붉은빛으로 보이는 것을 저감하기 위해서, 도 8a 및 도 8b와 같이 도광판(130)을 향하여 2차 여기부(170)를 평판 형태나, 직각면으로 감싸는 형태로 형성하는 것이 아닌 도 8c 및 도 8d와 같이 도광판(130)을 향하여 2차 여기부(170)를 볼록하게 곡면형으로 부착하는 구조로 형성함으로써, 2차 여기부(170)에 의해 2차 여기된 광원의 조사 범위를 최대한 확대시켜 반사판(120)에 진입하는 2차 여기된 광원의 양을 극대화시키는 구조로 형성될 수 있다. 2차 여기부(170)가 곡면형인 경우, 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)이 적층된 상태에서 2차 여기부(170)와 맞닿는 측부 프레임의 대응면이 곡면으로 식각된 음각 형태를 가질 수 있다.
이 경우, LED 패키지 어레이(160)의 형태와 동일한 형태의 더미 몸체(dummy body)(180)를 도 9와 같이 삽입하고 더미 몸체(180)의 상부면에 도 8c 및 도 8d와 같은 곡면형 2차 여기부(170)와 일체화된 LED 패키지 어레이부(160)를 부착할 수 있다.
또한 본 발명에서 도 8d와 같이 2차 여기부(170)의 하단에는 투명의 접착 실리콘으로 형성된 실리콘층(170a)이 추가로 형성됨으로써, 고정 구조를 한층 강화할 수 있다.
그리고, 도 7과 같이 2차 여기부(170)는 도광판(130)의 테두리면을 중심으로 종래의 빛샘 현상을 억제하기 위해 높이(L1)를 LED 패키지(160u)의 높이(L2) 보다는 길게하고, 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 전체 높이(L3) 보다는 짧게 형성할 수 있다.
즉, 종래에는 도광판(130)의 측면을 통해 전면으로 빛샘현상이 발생하므로, 도광판(130)의 양측면을 2차 여기부(170)로 봉지함으로써, 도광판(130)에 의한 빛샘 현상을 제거할 수 있다.
여기서, 높이(L1), 높이(L2), 높이(L3)의 길이 관계가 1 : 0.3 내지 0.4 : 1.5인 경우 광스펙트럼 실험 결과 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명(10)과 5m 떨어진 영역에서의 테두리면의 적색 파장의 강도가 표 1과 같이 가장 약함을 알 수 있었다. 하기의 표 1에서 높이(L1), 높이(L2), 높이(L3)의 길이 관계가 1 : 1 : 1인 경우의 적색 파장의 강도를 1로 설정한 경우의 각 시험예에 따른 상대적인 적색 파장 강도의 상대적 수치를 나타낸다.
구분 L1 : L2 : L3 상대적인 적색 파장 강도
시험예1 1 : 0.3 : 1.3 0.76
시험예2 1 : 0.4 : 1.4 0.89
시험예3 0.9 : 0.3 : 1.5 0.79
시험예4 0.9 : 0.4 : 1.5 0.78
시험예5 1 : 0.3 : 1.5 0.56
시험예6 1 : 0.4 : 1.5 0.54
시험예7 1.1 : 0.3 : 1.5 0.87
시험예8 1.1 : 0.4 : 1.5 0.91
시험예9 1 : 0.3 : 1.6 0.76
시험예10 1 : 0.4 : 1.6 0.87
시험예11 1.1 : 0.3 : 1.6 0.77
그리고 본 발명에서 2차 여기부(170)는 서로 다른 크기의 색온도 대역을 갖는 복수의 규격으로 제조되어 요구되는 색온도 대역의 규격을 갖도록 선택적으로 장착되며, 각 규격은 베이스수지에 함유되는 형광안료의 배합비율에 따라 투과되는 조명광의 색온도값(K) 및 연색지수(Ra)가 정해지게 된다.
여기서, 형광안료의 배합비율에 따라 2,700K 대역, 3,000K 대역, 3,500K 대역, 4,000K 대역, 4,500K 대역, 5,000K 대역, 5,700K 대역의 7개 규격으로 구분되고, 2,700K 대역의 규격은 베이스수지 100 중량부에 대해 형광안료 0.0010 내지 0.0020 중량부가 혼합되어 성형되며, 형광안료는 빨강(R) 형광안료와 녹색(R) 형광안료가 8.3 : 1.7의 중량 비율로 배합되어 2,700K 대역의 색온도와 75이상의 연색지수(Ra)를 구현할 수 있다.
또한, 3,000K 대역의 규격은 베이스수지 100 중량부에 대해 형광안료 0.0013 내지 0.0027 중량부가 혼합되어 성형되며, 형광안료는 빨강(R) 형광안료와 녹색(G) 형광안료가 8.7 : 1.3의 중량 비율로 배합되어 3,000K 대역의 색온도와 75이상의 연색지수(Ra)를 구현할 수 있다.
또한, 3,500K 대역의 규격은 베이스수지 100 중량부에 대해 형광안료 0.0023 내지 0.0027 중량부가 혼합되어 성형되며, 형광안료는 빨강(R) 형광안료와 녹색(G) 형광안료가 8.6 : 1.4의 비율로 배합되어 3,500K 대역의 색온도와 75이상의 연색지수(Ra)를 구현할 수 있다.
또한, 4,000K 대역의 규격은 베이스수지 100 중량부에 대해 형광안료 0.0013 내지 0.0023 중량부가 혼합되어 성형되되 형광안료는 빨강(R) 형광안료와 녹색(G) 형광안료가 7.2 : 2.8의 비율로 배합되어 4,000K 대역의 색온도와 75이상의 연색지수(Ra)를 구현할 수 있다.
또한, 4,500K 대역의 규격은 베이스수지 100 중량부에 대해 형광안료 0.0017 내지 0.0027 중량부가 혼합되어 성형되며, 형광안료는 빨강(R) 형광안료와 녹색(G) 형광안료가 7.5 : 2.5의 비율로 배합되어 4,500K 대역의 색온도와 75이상의 연색지수(Ra)를 구현할 수 있다.
또한, 5,000K 대역의 규격은 베이스수지 100 중량부에 대해 형광안료 0.0025 내지 0.0032 중량부가 혼합되어 성형되며, 형광안료는 빨강(R) 형광안료만을 사용하여 5,000K 대역의 색온도와 75이상의 연색지수(Ra)를 구현할 수 있다.
또한, 5,700K 대역의 규격은 베이스수지 100 중량부에 대해 형광안료 0.0024 내지 0.0027 량부가 혼합되어 성형되며, 형광안료는 빨강(R) 형광안료와 녹색(G) 형광안료 외에 노랑(Y) 형광안료가 7 : 2 : 1의 비율로 배합되어 5,700K 대역의 색온도와 75이상의 연색지수(Ra)를 구현할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명
110 : 베이스 플레이트
120 : 반사판
130 : 도광판
140 : 확산판
150 : 측부 프레임
160 : LED 패키지 어레이부
170 : 2차 여기부

Claims (10)

  1. 복수의 LED 패키지(160u)로 형성되는 LED 패키지 어레이부(160); 및
    각 LED 패키지(160u)에 의해 광원이 여기 출력되면, 출력된 광원에 대한 색변환을 통해 연색지수(Ra)를 개선하기 위해 미리 설정된 색상의 형광안료를 포함하여 각 LED 패키지(160u)의 조사면의 상부에 형성되는 2차 여기부(170); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  2. 청구항 1에 있어서, 2차 여기부(170)는,
    각 LED 패키지(160u)에서 1차 여기를 통해 백색광(W)이 출력되면, 출력된 1차 여기된 백색광(w)에 대한 색변환을 통해 연색지수(Ra)를 개선하기 위해 빨강(R) 및 녹색(G) 중 적어도 하나 이상의 형광안료를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  3. 청구항 1에 있어서,
    반사판(120)의 전면과 확산판(140)의 후면 사이에 형성되며, LED 패키지 어레이부(160)의 LED 패키지(160u)와 높이 방향에서 대칭되는 두께로 형성되어 LED 패키지(160u)로부터 조사된 광원을 굴절시켜, 전면에 형성된 확산판(140)이 위치한 방향으로 LED 패키지(160u) 자체의 구조에 의해 1차로 여기되고, 다시 2차 여기부(170)에 의해 2차로 여기된 광원이 조사되도록 하는 도광판(130); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  4. 청구항 3에 있어서, 도광판(130)은,
    LED 패키지(160u)의 높이(L2)와 동일한 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  5. 청구항 3에 있어서, 도광판(130)은,
    2차 여기부(170)를 중심으로 LED 패키지(160u)와 대칭되는 위치에 2차 여기부(170)와 밀착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  6. 청구항 1에 있어서, 2차 여기부(170)는,
    도광판(130)을 향하여 곡면형으로 부착되는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  7. 청구항 6에 있어서,
    2차 여기부(170)가 곡면형인 경우, 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)이 적층된 상태에서 2차 여기부(170)와 맞닿는 측부 프레임의 대응면이 곡면으로 식각된 음각 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  8. 청구항 7에 있어서,
    2차 여기부(170)의 하단에는 투명의 접착 실리콘으로 형성된 실리콘층(170a)이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  9. 청구항 3에 있어서, 2차 여기부(170)는,
    높이(L1)를 LED 패키지(160u)의 높이(L2) 보다는 길게 하고, 반사판(120), 도광판(130), 확산판(140)의 전체 높이(L3) 보다는 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
  10. 청구항 3에 있어서,
    박막 형태로 반사판(120)의 후면에 형성되어 반사판(120)의 평탄도를 보정하는 베이스 플레이트(110); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색변환 기반의 연색성 개선을 위한 엣지 조명.
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