KR20190073468A - Led 조명 유닛 - Google Patents

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랍 바스티안 마리아 에이닉
베노 스핑거
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루미리즈 홀딩 비.브이.
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Abstract

본 발명은 부분적으로 반사성인 다수의 측벽(120)을 갖는 컨테이너(12); 측벽들(120)에 의해 정의되는 광 출사 개구(11); 및 조명 유닛(1)의 온-상태 동안 광 출사 개구(11)를 통해 제1 색상(CLED)의 광(L10)을 방출하도록 컨테이너(12) 내에 배열된 다수의 발광 다이오드(10)를 포함하고; 부분적으로 반사성인 컨테이너 측벽들(120)의 재료 속성들은 컨테이너 측벽들(120)에 제2 비-백색 색상(CPG, CPY, CPB)을 부여하고; 제2 비-백색 색상(CPG, CPY, CPB)의 광(L120)이 조명 유닛(1)의 오프-상태 동안 광 출사 개구(11)를 통해 조명 유닛(1)을 벗어나도록 가시 스펙트럼의 적어도 하나의 특정 영역(S40, S41, S60, S70)의 광을 흡수하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 유닛(1)을 설명한다. 본 발명은 이러한 LED 조명 유닛(1)을 제조하는 방법을 더 설명한다.

Description

LED 조명 유닛
본 발명은 LED 조명 유닛, 및 LED 조명 유닛을 제조하는 방법을 설명한다.
많은 상이한 종류의 조명 응용들에 있어, 컨테이너 또는 "혼합 박스(mixing box)"의 기저에 배열된 하나 이상의 LED를 갖는 LED 조명 유닛을 사용하는 것이 적절할 수 있다. LED들의 발광 표면들은 컨테이너의 광 출사 개구(light exit opening)를 향하고, 컨테이너 또는 혼합 박스의 측벽들은 일반적으로 전체 가시 스펙트럼에 대해 고도로(highly) 반사적이어서 가능한 한 많은 광이 그것의 광 출사 개구를 통해 컨테이너를 벗어날 수 있다. LED들은 심지어 가요성(flexible)일 수도 있는 리드 프레임 또는 캐리어 상에 장착될 수 있으며, 조명 유닛에 대해 가능한 많은 형상들 및 형태들을 허용한다. 예를 들어, 수십 개의 적색 방출 LED들이 가요성 캐리어의 길이 상에 배열되고 나서 자동차의 후방에 있는 만곡된(curved) 형상을 따르도록 형성되어, 만곡된 LED 조명 유닛이 차량의 스타일링 라인들을 따르는 후방 조명 유닛으로서 사용될 수 있다.
이러한 조명 유닛의 LED들 및 캐리어는 실리콘과 같은 반투명 충전 재료에 의해 덮여, 혼합 박스를 광 출사 개구의 레벨까지 효과적으로 채울 수 있다. 충전 재료는 또한 조명 유닛이 그것의 점등 상태에서 균질한 광을 방출하도록 산란 입자들 또는 미세한 공기 기포들을 포함할 수 있다. 그러면, 사이에 간극들을 갖는 개개의 LED들의 열(row)은 중단되지 않는 광선과 같아 보일 수 있다. 충전 재료 및 임의의 산란 입자들은 또한 소등 상태에서 LED들의 발광 표면들을 "숨기는" 역할을 할 수 있다.
전술한 유형의 공지된 LED 조명 유닛들과 함께, 혼합 박스의 측벽들의 높은 경면 반사율(specular reflectivity)은 조명 유닛의 소등 상태에서의 색상을 효과적으로 결정한다. 이는 혼합 박스의 측벽들이 기본적으로 조명 유닛들의 소등 상태에서 전체 가시광 스펙트럼을 반사하는 사실상의 거울들이기 때문에 종래의 LED 조명 유닛들이 일반적으로 백색 또는 은백색으로 나타난다는 것을 의미한다. 백색 조명 유닛이 차량의 전반적인 스타일링을 사실상 "방해"하기 때문에, 이 외관은 특히 백색이나 은색이 아닌 색상을 갖는 차량에 대해서, 매력적이지 않은 것으로 인식될 수 있다. 또한, 충전 재료는 무광(matte)인 외관을 가지므로, 광 출사 영역 전체가 무광으로 나타나고, 그로 인해 조명 유닛의 소등 상태에서의 원하지 않는 두드러짐을 부가한다.
소등 상태에서 조명 유닛을 덜 두드러지게 만드는 한 가지 방법은 차량 색상과 매치하는 색상으로 조명 유닛의 둘레 주위에 채색된 베젤을 포함시키는 것이다. 그러나 이는 전반적인 비용을 추가하고, 채색된 베젤은 조명 유닛의 백색 외관을 완전히 숨길 수 없다.
US 2009/0103293 A1은 발광 다이오드, 및 발광 다이오드를 둘러싸는 반사성 측벽을 갖고 혼합 공동(mixing cavity)을 정의하고 부분적으로 파장 변환 재료를 구비하는 발광 다이오드 조명 디바이스를 개시한다.
DE 102 07 585 A1은 하우징 내에 광원을 갖는 조명 디바이스를 개시한다. 하우징의 내벽은 채색된 종이로 만들어진 반사 요소들을 구비한다.
US 2010/0033948 A1은 하우징의 공동 내에 광원 및 반사기를 갖는 하우징을 포함하는 조명 모듈을 개시한다.
따라서, 본 발명의 목적은 위에서 약술된 문제점들을 극복하는 LED 조명 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구범위 제1항의 LED 조명 유닛과, LED 조명 유닛을 제조하는 청구범위 제11항의 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, LED 조명 유닛은 부분적으로 반사성인 다수의 측벽을 갖는 컨테이너; 측벽들에 의해 정의되는 광 출사 개구; 및 조명 유닛의 온-상태(on-state) 동안 광 출사 개구를 통해 제1 색상 - 바람직하게는 비-백색 색상 - 의 광을 방출하도록 컨테이너에 배열된 다수의 발광 다이오드를 포함한다. LED 조명 유닛은 컨테이너 측벽들에 제2 비-백색 색상을 부여하고, 조명 유닛의 오프-상태(off-state) 동안 제2 비-백색 색상의 광이 광 출사 개구를 통해 조명 유닛을 벗어나도록, 가시 스펙트럼의 적어도 하나의 특정 영역에서 광을 흡수하도록 컨테이너 측벽들의 재료 속성들이 선택되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 맥락에서, 제1 색상 및 제2 색상은 서로로부터 뚜렷하게 상이하다. "가시 스펙트럼의 특정 영역"은 절대적인 또는 정확한 경계들의 관점에서 해석되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다. 통상의 기술자가 알 수 있을 이유들 때문에, 가시 스펙트럼의 특정 영역에 걸친 광 흡수는 100% 완전하지 않을 수 있지만, 본 발명의 목적들을 위해서는 기본적으로 그러한 영역에서 광 흡수가 완전하거나 거의 완전하다면 충분하다.
본 발명의 LED 조명 유닛의 이점은, 그것의 소등 상태에서, LED 조명 유닛이 뚜렷한 비-백색 색상을 가질 수 있다는 것이다. 또한, 컨테이너 측벽들의 재료 속성들은 점등 상태의 조명 유닛으로부터 방출된 광의 강도를 저하시키지 않는다. 이는 전반적으로 비-백색 색상을 갖는 물체 또는 디바이스에 LED 조명 유닛이 통합되거나 내장될 때조차도, 조명 유닛의 소등 상태에서의 눈에 띄지 않는 외관을 원하는(desired) 매우 다양한 조명 응용들에서 본 발명의 LED 조명 유닛이 사용될 수 있게 한다.
본 발명에 따르면, LED 조명 유닛을 제조하는 방법은 광 출사 개구를 정의하도록 배열된 부분적으로 반사성인 다수의 측벽을 갖는 컨테이너를 구성하는 단계; 및 조명 유닛의 온-상태 동안 광 출사 개구를 통해 제1 색상의 광을 방출하도록 컨테이너 내에 다수의 발광 다이오드를 배열하는 단계를 포함한다. 방법은 컨테이너 측벽들에 제2 비-백색 색상을 부여하고, 제2 비-백색 색상의 광이 조명 유닛의 오프-상태 동안 광 출사 개구를 통해 조명 유닛을 벗어나도록 가시 스펙트럼의 적어도 하나의 특정 영역에서 광을 흡수하도록 컨테이너 측벽들의 재료 속성들을 선택하는 단계들에 의해 특징지어진다.
컨테이너 측벽들은 원하는 속성들을 달성하기 위해 비교적 적은 노력으로 준비될 수 있고, 그것이 전반적으로 비-백색 색상을 갖는 물체 또는 디바이스에 통합되거나 내장될 때조차도, 그것의 소등 상태에서 눈에 띄지 않는 외관을 갖는 LED 광 유닛의 경제적인 제조를 허용한다.
종속항들 및 다음의 설명은 본 발명의 특히 유리한 실시예들 및 특징들을 개시한다. 실시예들의 특징들은 적절하게 조합될 수 있다. 하나의 청구항 카테고리의 맥락에서 설명된 특징들은 다른 청구항 카테고리에도 동일하게 적용할 수 있다.
발광 다이오드들은 예를 들어 반도체 발광 다이오드들, 유기 발광 다이오드들 또는 폴리머 발광 다이오드들과 같은 임의의 유형일 수 있다. 다음에서, 본 발명을 어떤 식으로든 제한하지 않고, 발광 다이오드들은 고체 상태의 발광 다이오드들인 것으로 가정될 수 있다. 용어들 "LED 조명 유닛" 및 "조명 유닛"은 다음에서 상호교환적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 조명 유닛은 비교적 작은 컨테이너에 배열된 단일 발광 다이오드로 구현될 수 있지만, 다음에서 조명 유닛은 복수의 발광 다이오드, 예를 들어 리드 프레임 또는 캐리어 상에 규칙적으로 이격된 간격들로 배열된 수십 개의 LED를 포함하는 것으로 가정될 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 실리콘과 같은 재료를 포함하는 가요성 충전제(filler)가 LED들을 덮도록 배열되고, 광 출사 개구의 레벨까지 연장할 수 있다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 완성된 LED 조명 유닛이 원하는대로 형성 또는 형상화될 수 있도록 리드 프레임 및 컨테이너는 가요성 재료(들)로 만들어진다. 충전제는 점등 상태 동안 광 출력의 원하는 균질성을 달성하고, 조명 유닛의 소등 상태 동안 LED들을 은폐하거나 숨기기 위해 산란 입자들의 임의의 적합한 현탁액(suspension)을 함유할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, LED 조명 유닛은 자동차 후방 조명 유닛에서의 사용에 적용되고 조명 유닛의 온-상태 동안 광 출사 개구를 통해 적색 광을 방출하도록 컨테이너 내에 배열된 복수의 적색 발광 다이오드를 포함한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 컨테이너 내에 배열된 적색 LED들과 함께, 컨테이너 측벽들의 재료 속성들은 380 내지 450nm의 파장 범위에서 그리고 또한 550 내지 600nm의 파장 범위에서 가시 스펙트럼의 광을 흡수함으로써; 그리고 나머지 가시광(즉, 450 내지 550nm의 파장 범위의 광 및 610nm보다 큰 파장을 갖는 광)을 반사시킴으로써 컨테이너 측벽들에 녹색 색상을 부여하도록 선택된다. 그 결과는 조명 유닛의 소등 상태에서의 전반적인 "녹색" 외관이다. 즉, 주광(daylight)이 광 출사 개구를 통해 조명 유닛으로 들어가고, 부분적으로 반사성인 측벽에 도달할 때, 380 내지 450nm 범위의 또는 550 내지 610nm 범위의 파장을 갖는 임의의 광은 측벽들에 의해 흡수될 것이고, "녹색" 범위 또는 "적색" 범위의 파장을 갖는 광만 반사될 것이다. 따라서, 반사 후에 본 발명의 조명 유닛을 떠나는 주변 광은 주로 측벽들의 녹색 색상을 갖게 될 것이다. 본 발명의 조명 유닛의 점등 상태에서, 광 출사 개구를 통해 떠나는 광은 컨테이너의 측벽들에 의해 흡수되지 않기 때문에, 단순히 적색 LED 색상이다. LED들에 의해 방출되는 광의 강도는 주광에 비해 매우 높을 것으로 가정될 수 있으므로, 주변 광의 임의의 기여는 무시될 수 있으며, 조명 유닛의 점등 상태 동안 광의 색상에 영향을 미치지 않는다.
소등 상태에서 전반적인 녹색 외관을 획득하기 위해, 컨테이너 측벽들의 원하는 반사율 및 흡수는 다수의 방법으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 측벽들은 안료들의 적합한 조합을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 소등 상태의 조명 유닛의 녹색 외관을 달성하기 위해 컨테이너 측벽들은 본질적으로 흑색인 재료 위에 적용된 DBR(distributed Bragg reflector)(분산 브래그 반사기) 코팅으로 코팅되거나 덮여질 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 컨테이너 측벽들의 재료 속성들은 컨테이너 측벽들에 황색 색상을 부여하고 410 내지 500nm의 파장 범위에서 가시 스펙트럼의 특정 영역의 광을 흡수하도록 선택된다. 그 결과는 조명 유닛의 소등 상태에서의 전반적인 "황색" 외관이다. 이는 이산화규소(SiO2) 및 이산화지르코늄(ZrO2)의 다중 층을 컨테이너 측벽들에 적용함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 산화알루미늄(Al2O3), 적합한 탄탈 산화물, 산화니오븀(Nb2O5) 및 이산화티타늄(TiO2) 중 하나 이상과 이산화규소의 적절한 조합들이 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 컨테이너 측벽들의 재료 속성들은 570 내지 600nm의 파장 범위에서 가시 스펙트럼의 광을 흡수함으로써 그리고 610 내지 630nm 범위의 파장을 갖는 적색 광뿐만 아니라 570nm까지의 파장을 갖는 광도 반사시킴으로써 컨테이너 측벽들에 청색 또는 자주색을 부여하도록 선택된다. 그 결과는 조명 유닛의 소등 상태에서의 전반적인 "청색" 외관이다. 예를 들어, 측벽들이 충분한 양의 과망간산칼륨(KMnO4) 안료를 함유하면, 결과적인 조명 유닛은 소등 상태에서 자주색을 나타낼 것이다.
본 발명의 다른 목적들 및 특징들은 첨부 도면들과 관련하여 고려되는 이하의 상세한 설명들로부터 명백해질 것이다. 그러나, 도면들은 본 발명의 한계들을 정의하는 것이 아닌 오로지 설명의 목적들로만 설계되었음을 이해해야 한다.
도 1a는 점등 상태의 본 발명의 LED 조명 유닛의 실시예의 단면을 도시한다.
도 1b는 소등 상태의 본 발명의 LED 조명 유닛의 실시예의 단면을 도시한다.
도 2a는 점등 상태의 종래 기술의 LED 조명 유닛의 단면을 도시한다.
도 2b는 소등 상태의 종래 기술의 LED 조명 유닛의 단면을 도시한다.
도 3은 CIE xy 색도도(chromaticity diagram)를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제1 실시예에 대한 CIE 색도도를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제1 실시예의 혼합 박스의 반사율을 도시한다.
도 5a는 소등 상태의 본 발명의 LED 조명 유닛의 실시예를 도시한다.
도 5b는 점등 상태의 도 5a의 LED 조명 유닛을 도시한다.
도 6a는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제2 실시예에 대한 CIE 색도도를 도시한다.
도 6b는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제2 실시예의 혼합 박스의 반사율을 도시한다.
도 7a는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제3 실시예에 대한 CIE 색도도를 도시한다.
도 7b는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제3 실시예의 혼합 박스의 반사율을 도시한다.
도면들에서, 전체에 걸쳐 유사한 번호들은 유사한 객체들을 지칭한다. 다이어그램들의 객체들이 반드시 축척에 맞춰 그려지는 것은 아니다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 LED 조명 유닛(1)의 예시적인 실시예의 단면을 도시한다. 다이어그램들은 컨테이너(12) 또는 혼합 박스(12)의 기저의 가요성 리드 프레임(13) 상에 장착된 일련의 LED들(10) 중 하나를 나타낸다. 반투명 충전제(14)는 LED들(10) 및 리드 프레임(13)을 덮고, 광 출사 개구(11)에서 균질한 외관을 달성하기 위해 광을 산란시키도록 작용한다. 광은 컨테이너(12)의 내부 표면들(120)로부터 반사된다. 도 1a에 도시된 바와 같이 조명 유닛(1)의 점등 상태 동안, LED(10)는 특정 색상(예를 들어, 적색, 청색, 녹색)의 광(L10)을 방출한다. 이 광은 바로, 또는 측벽들에서의 반사 및/또는 충전제(14)에서의 산란 후에 조명 유닛(1)의 광 출사 개구를 통해서 벗어난다. 조명 유닛을 떠나는 광(L10)은 LED(10)에 의해 방출된 광의 색상을 가질 것이다. 도 1b에 도시된 바와 같이 조명 유닛(1)의 소등 상태 동안, 주광(LW)은 광 출사 개구(11)로 들어가고, 광 출사 개구에서 다시 조명 유닛(1)을 벗어나기 전에 측벽들(120)에서 반사를 겪는다. 소등 상태의 LED 조명 유닛(1)의 광 출사 개구에서 특정 색상(L120)을 달성하기 위해, 측벽들(120)은 가시광 스펙트럼의 특정 파장들을 흡수하고 나머지 파장들을 반사하므로, 조명 유닛(1)을 떠나는 광(L120)은 컨테이너(12)의 측벽들(120)의 색상을 갖게 될 것이다. 도 1c는 가요성 구성 및 만곡된 형태를 따르도록 조명 유닛을 형상화할 수 있는 가능성을 나타내는, 이러한 LED 조명 유닛(1)의 사시도를 도시한다.
도 2a는 점등 상태의 종래 기술의 LED 조명 유닛(2)의 단면을 도시한다. 여기에서 또한, 가요성 리드 프레임(23) 또는 캐리어는 일련의 LED들(20)을 지지하고, 가요성 컨테이너(22) 또는 혼합 박스(22)는 조명 유닛(2)이 만곡된 물체에 통합되도록 허용하므로, 광 출사 개구(21)가 물체의 만곡된 외부 표면과 동일 평면에 놓이도록(lies flush with) 한다. 실리콘과 같은 가요성 충전제(24)는 LED들(20)을 덮고, 점등 상태에서 균질한 외관을 달성하기 위해 산란 입자들의 현탁액을 함유할 수 있다. 조명 유닛(2)의 점등 상태 동안, LED들(20)은 특정 색상의 광(L20)을 방출한다. 이 광은 바로, 또는 측벽들(220)에서의 반사 및/또는 충전제(24)에서의 산란 후에 조명 유닛(2)의 광 출사 개구(21)를 통해서 벗어난다.
소등 상태에서, 컨테이너(22)의 고도로 반사성인 측벽들(220)은 조명 유닛(2)에 들어가는 모든 주광(LW)을 기본적으로 반사하고, 따라서 이들 측벽들은 조명 유닛(2)에 전반적인 백색 또는 은색 외관을 부여하며, 따라서 이는 물체가 백색이나 은색이 아닌 색상을 갖는 경우 매우 두드러질 수 있다.
도 3은 380nm(보라색)부터 700nm(적색)까지의, 만곡된 경계 또는 스펙트럼 궤적(spectral locus)을 따라 가시광 스펙트럼의 파장들[nm]을 갖는, CIE xy 색도도를 도시한다. 주광 백색 포인트(daylight white point)(W)는 다이어그램의 중심을 향해 나타나며, 가시 스펙트럼의 모든 파장들이 동일하게 존재할 때 발생하는 백색 색상을 나타내고, 이는 일반적으로 주광 및 백색 표면으로부터 반사되는 광의 경우이다.
채색된 LED에 의해 방출된 광은 스펙트럼 궤적을 따라 대응하는 파장 영역에 의해 특정될 수 있다. 다이어그램은 적색 LED들에 의해 방출된 광의 파장에 대응하는 스펙트럼 궤적의 예시적인 영역(CLED)을 나타낸다. 이러한 적색 LED들은 도입부에서 설명된 유형의 조명 유닛, 즉 고도로 반사성인 측벽들을 갖는 컨테이너 또는 혼합 박스의 바닥을 따라 배열되고 광 출사 개구를 갖는 조명 유닛에서 사용될 수 있다. 그것의 점등 상태에서, 조명 유닛은 광 출사 개구 위로 적색으로 나타날 것이다. 그것의 소등 상태에서, 조명 유닛(1)의 고도로 반사성인 측벽들은 조명 유닛에 전반적으로 백색 외관을 부여한다. 그러나, LED 조명 유닛이 통합되거나 설치되는 물체의 색상은 반드시 백색일 필요는 없다. 예를 들어, LED 조명 유닛은 청색 자동차에서 후방 조명으로서 설치될 수 있고, 그것의 소등 상태에서의 조명 유닛의 "백색" 외관은 그러므로 그것이 통합된 청색 표면의 미감을 저하시킬 수 있다.
도 4a는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제1 실시예에 대한 CIE 색도도를 도시한다. 선행 도면들에 맞추어, 적색 방출 LED들이 조명 유닛에 통합되는 것으로 가정되어, 조명 유닛은 그것의 점등 또는 "온" 상태에서 전반적으로 적색 외관을 가져야 한다. 적색 방출 LED들에 의해 방출된 광은 610nm를 넘는 영역의 파장들을 갖는 것으로 가정될 수 있다.
이 경우에, 원하는 색상 포인트 CPG는 색도도의 녹색 영역 내에 놓이고, 즉, LED 조명 유닛은 그것의 소등 또는 "오프" 상태에서 녹색 색상을 갖는 것으로 나타나야 한다. 이는 컨테이너 또는 혼합 박스를 구성하는 데 사용되는 재료의 스펙트럼 속성들에 의해 본 발명의 조명 유닛에 의해 달성된다. 혼합 박스 측벽들의 반사율(40)은 도 4b에 도시되고, 이는 x축을 따라 가시 스펙트럼에 대응하는 380nm 내지 700nm의 파장 범위에 대해 y축을 따라 0(완전 흡수)부터 1(완전 반사)까지의 반사율을 도시한다. 그래프(40)는 480 내지 530nm에 대응하는 제1 영역(기본적으로 전체 "녹색" 파장 영역) 및 또한 630 내지 680nm에 대응하는 제2 영역("적색" 파장 영역의 관련 부분) 내의 파장들을 갖는 광을 혼합 박스 측벽들이 강하게 반사할 것이라고 도시한다. 스펙트럼의 청색 및 황색 영역들에 대응하는 파장들을 갖는 광은 흡수 영역들(S40, S41)에 의해 나타난 바와 같이, 강하게 흡수된다. 주변 광 또는 주광은 일반적으로 가시 스펙트럼의 모든 파장들을 포함하기 때문에, 조명 유닛은 주광에서 그것의 소등 상태일 때 녹색으로 나타날 것이다. 조명 유닛이 켜졌을 때, LED들에 의해 방출된 순수하게 적색인 광은 측벽들에 의해 완전히 반사되고 광 출사 개구에서 조명 유닛을 벗어난다.
이 "녹색" LED 조명 유닛(1)은 도 5a의 점묘(stippling)에 의해 표시된 녹색 색상을 갖는 물체(B)에 통합될 수 있다. 오프 상태의 조명 유닛(1)의 녹색 색상(점묘에 의해 표시됨)은 그것이 통합된 물체(B)의 녹색 색상에 가깝기 때문에, 조명 유닛(1)의 점선 윤곽선에 의해 표시된 바와 같이, 조명 유닛(1)은 유리하게 눈에 띄지 않는다. 도 5b는 점등 상태의 도 5a의 LED 조명 유닛(1)을 도시한다. 여기서, 조밀한 충전 패턴(dense fill pattern)은 조명 유닛(1)의 LED들(10)에 의해 방출된 강렬한 적색 광을 나타내는 데 사용된다.
도 6a는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제2 실시예에 대한 CIE 색도도를 도시한다. 여기에서 또한, 적색 방출 LED들이 조명 유닛에 통합되는 것으로 가정된다. 이 실시예에 있어서, 원하는 색상 포인트 CPY는 색도도의 황색/주황색 영역 내에 놓이고, 즉, LED 조명 유닛은 그것의 소등 또는 "오프" 상태에서 황색 색상을 갖는 것으로 나타나야 하고, 혼합 박스 측벽들의 반사율(60)은 도 6b에 표시되어 있다. 이 경우, 혼합 박스 측벽들은 530nm를 초과하는 파장들을 갖는 가시광을 강하게 반사할 것이다. 스펙트럼의 청색 영역에 대응하는 파장들을 갖는 광은 흡수 영역(S60)에 의해 나타난 바와 같이, 강하게 흡수된다. 주변 광 또는 주광은 일반적으로 가시 스펙트럼의 모든 파장들을 포함하기 때문에, 조명 유닛은 주광에서 그것의 소등 상태일 때 황색/주황색으로 나타날 것이다. 조명 유닛이 켜졌을 때, LED들에 의해 방출된 순수하게 적색인 광은 측벽들에 의해 완전히 반사되고 광 출사 개구에서 조명 유닛을 벗어난다. 이러한 "황색" LED 조명 유닛의 실시예는 위에서 도 5a 및 도 5b에서 설명된 것과 동일한 방식으로, 황색 색상을 갖는 물체에 통합될 수 있다.
도 7a는 본 발명의 LED 조명 유닛의 제3 실시예에 대한 CIE 색도도를 도시한다. 여기에서 또한, 적색 방출 LED들이 조명 유닛에 통합되는 것으로 가정된다. 이 실시예에 있어서, 원하는 색상 포인트 CPB는 색도도의 청색 영역 내에 놓이고, 즉, LED 조명 유닛은 그것의 소등 또는 "오프" 상태에서 청색 색상을 갖는 것으로 나타나야 하고, 혼합 박스 측벽들의 반사율(70)은 도 7b에 표시되어 있다. 이 경우, 혼합 박스 측벽들은 550nm까지의 파장들을 갖는 가시광의 청색/녹색 성분들을 강하게 반사할 것이고, 또한 630 내지 650nm에 해당하는 제2 영역("적색" 파장 영역의 일부분)에서 강하게 반사할 것이다. 스펙트럼의 황색 영역에 대응하는 파장들을 갖는 광은 흡수 영역(S70)에 의해 나타난 바와 같이, 강하게 흡수된다. 주변 광 또는 주광은 일반적으로 가시 스펙트럼의 모든 파장들을 포함하기 때문에, 조명 유닛은 주광에서 그것의 소등 상태일 때 청색/녹색으로 나타날 것이다. 조명 유닛이 켜졌을 때, LED들에 의해 방출된 순수하게 적색인 광은 측벽들에 의해 완전히 반사되고 광 출사 개구에서 조명 유닛을 벗어난다. 이러한 "청색" LED 조명 유닛의 실시예는 위에서 도 5a 및 도 5b에서 설명된 것과 동일한 방식으로, 청색 색상을 갖는 물체에 통합될 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예들 및 그 변형들의 형태로 개시되었지만, 본 발명의 범위로부터 멀어지지 않으면서 수많은 추가적인 수정 및 변형이 그곳에 만들어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 명료성을 위해, 본 출원 전체에 걸쳐 "하나(a, an)"의 사용은 복수형을 배제하지 않으며, "포함하는(comprising)"은 다른 단계들 또는 요소들을 배제하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
1 : LED 조명 유닛
2 : 종래 기술의 LED 조명 유닛
10, 20 : 발광 다이오드
11, 21 : 광 출사 개구
12, 22 : 컨테이너
13, 23 : 리드 프레임
120, 220 : 측벽
14, 24 : 충전제
L10, L20 : LED 광 색상
LW : 주광 색상
L120 : 측벽 색상
W : 주광 백색 포인트
CLED : 적색 LED 파장 영역
CPG, CPY, CPB : 색상 포인트
S40, S41, S42, S43 : 흡수 영역
40, 60, 70 : 반사율 그래프
B : 차량 범퍼

Claims (7)

  1. LED 조명 유닛(1)으로서,
    부분적으로 반사성인 다수의 측벽(side walls)(120)을 갖는 컨테이너(12);
    상기 측벽들(120)에 의해 정의되는 광 출사 개구(light exit opening)(11); 및
    상기 조명 유닛(1)의 온-상태 동안 상기 광 출사 개구(11)를 통해 제1 색상(CLED)의 광(L10)을 방출하도록 상기 컨테이너(12) 내에 배열된 다수의 발광 다이오드(light-emitting diodes: LED)(10)
    를 포함하고,
    상기 부분적으로 반사성인 컨테이너 측벽들(120)의 재료 속성들은
    상기 컨테이너 측벽들(120)에 제2 비-백색 색상(CPG, CPY, CPB)을 부여하고;
    상기 제2 비-백색 색상(CPG, CPY, CPB)의 광(L120)이 상기 조명 유닛(1)의 오프-상태 동안 상기 광 출사 개구(11)를 통해 상기 조명 유닛(1)을 벗어나도록 가시 스펙트럼의 적어도 하나의 특정 영역(S40, S41, S60, S70)의 광을 흡수하도록
    선택되고,
    상기 다수의 발광 다이오드(10)는 복수의 적색 발광 다이오드(10)를 포함하고,
    상기 부분적으로 반사성인 컨테이너 측벽들(120)의 상기 재료 속성들은
    380 내지 480nm의 파장 범위에서 상기 가시 스펙트럼의 제1 특정 영역(S40)의 광을 흡수하고, 540 내지 630nm의 파장 범위에서 상기 가시 스펙트럼의 제2 특정 영역(S41)의 광을 흡수하고, 상기 컨테이너 측벽들(120)에 녹색 색상(CPG)을 부여하는 것;
    400 내지 520nm의 파장 범위에서 상기 가시 스펙트럼의 특정 영역(S60)의 광을 흡수하고, 상기 컨테이너 측벽들(120)에 황색 색상(CPY)을 부여하는 것; 또는
    550nm 내지 640nm의 파장 범위에서 상기 가시 스펙트럼의 특정 영역(S70)의 광을 흡수하고, 상기 컨테이너 측벽들(120)에 청색 색상(CPY)을 부여하는 것
    중 하나로 선택되는, LED 조명 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부분적으로 반사성인 컨테이너 측벽들(120)은 기초가 되는 흑색 재료에 적용된 분산 브래그 반사기 코팅(Distributed Bragg Reflector coating)을 포함하는, LED 조명 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부분적으로 반사성인 컨테이너 측벽들(120)은 SiO2 및 ZrO2 재료의 다중 층을 포함하는, LED 조명 유닛.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부분적으로 반사성인 상기 컨테이너 측벽들(120)은 과망간산칼륨 안료를 포함하는, LED 조명 유닛.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LED들(10)을 덮도록 배열된 가요성 충전제(14)를 포함하는, LED 조명 유닛.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 컨테이너(12)의 재료는 상기 LED 조명 유닛(1)에 가요성을 부여하기에 충분히 유연한, LED 조명 유닛.
  7. LED 조명 유닛(1)을 제조하는 방법으로서,
    광 출사 개구(11)를 정의하도록 배열된 부분적으로 반사성인 다수의 측벽(120)을 갖는 컨테이너(12)를 구성하는 단계; 및
    상기 조명 유닛(1)의 온-상태 동안 상기 광 출사 개구(11)를 통해 제1 색상(CLED)의 광(L10)을 방출하도록 상기 컨테이너(12) 내에 다수의 발광 다이오드(10)를 배열하는 단계
    를 포함하고,
    상기 컨테이너 측벽들(120)의 재료 속성들은
    상기 컨테이너 측벽들(120)에 제2 비-백색 색상(CPG, CPY, CPB)을 부여하고;
    상기 제2 비-백색 색상(CPG, CPY, CPB)의 광(L120)이 상기 조명 유닛(1)의 오프-상태 동안 상기 광 출사 개구(11)를 통해 상기 조명 유닛(1)을 벗어나도록 가시 스펙트럼의 적어도 하나의 특정 영역(S40, S41, S60, S70)의 광을 흡수하도록
    선택되고,
    상기 다수의 발광 다이오드는 복수의 적색 발광 다이오드(10)를 포함하고,
    상기 부분적으로 반사성인 컨테이너 측벽들(120)의 상기 재료 속성들은
    380 내지 480nm의 파장 범위에서 상기 가시 스펙트럼의 제1 특정 영역(S40)의 광을 흡수하고, 540 내지 630nm의 파장 범위에서 상기 가시 스펙트럼의 제2 특정 영역(S41)의 광을 흡수하고, 상기 컨테이너 측벽들(120)에 녹색 색상(CPG)을 부여하는 것;
    400 내지 520nm의 파장 범위에서 상기 가시 스펙트럼의 특정 영역(S60)의 광을 흡수하고, 상기 컨테이너 측벽들(120)에 황색 색상(CPY)을 부여하는 것; 또는
    550nm 내지 640nm의 파장 범위에서 상기 가시 스펙트럼의 특정 영역(S70)의 광을 흡수하고, 상기 컨테이너 측벽들(120)에 청색 색상(CPY)을 부여하는 것
    중 하나로 선택되는, 방법.
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