KR20160112908A - 적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 led 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 눈부심이 해소되고 조도가 높아지도록 적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구에 관한 것으로, LED 광원과, 상기 LED 광원이 장착되는 상부 하우징과, 다양한 형상의 부재로서 상기 상부 하우징의 윗면을 덮으면서 상기 LED 광원에서 발생한 빛을 상기 커버를 통과할 때 굴절시켜 음영을 없앰과 동시에 빛이 산란되도록 하는 커버와, 상기 커버의 외부측에 결합되고 빛이 집중 및 확산되어 외부로 조사되도록 하는 적층시트필름 및 상기 커버 및 적층시트필름을 상기 상부 하우징에 결합시키는 하부 하우징을 포함하되, 상기 적층시트필름은, 광원으로부터의 빛이 투과되면서 집광되도록 표면에 미세한 프리즘형상이 형성된 필름 재질의 프리즘시트와 프리즘시트를 통과한 빛이 골고루 확산되도록 필름의 양면에 확산 안료가 혼합된 확산시트를 포함하고, 상기 하부 하우징에는 상기 커버, 프리즘시트 및 확산시트 중 어느 하나 이상이 중복되거나 임의의 순서로 적층된 조합이 결합되는 것을 특징으로 하는 적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구를 제공한다.

Description

적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구{HOUSING HAVING MULTILAYERED SHEET FOR LIGHTING DEVICE AND LED LIGHTING DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 조명기구 용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 눈부심이 해소되고 향상 된 조도를 얻을 수 있는 적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구에 관한 것이다.

최근 각종 조명기구의 광원으로서 발광 다이오드(이하 'LED'라고 약칭)가 주목을 받고 있다. 이는 LED가 기존의 백열등이나 형광등에 비하여 전력소모가 적고, 구조가 간단하여 대량생산이 가능하며, 내구성이 높아 긴 수명을 가지고 있는 장점들을 갖고 있기 때문이다.

하지만 하나의 LED 소자에서 발생되는 광량만으로는 기존의 조명을 대체하기 어렵기 때문에 수십 개 내지는 수백 개의 LED 소자를 함께 사용하게 된다. 그러나 이와 같이 수십 개 내지는 수백 개의 LED 소자를 광원으로 사용하게 되면 충분한 광량의 제공이 가능하지만 제품의 가격이 비싸지는 단점이 있다. 때문에 LED를 이용한 조명기구에서는 보다 적은 수의 LED 소자를 이용하여 조사되는 빛의 조도를 높이기 위한 여러 가지 방안들이 요구된다.

또한, LED 소자 하나는 한 점에서 빛을 생성하는 점광원이기 때문에 빛의 직진성이 높아 직접적으로 눈에 조사되면 눈의 피로도가 가중되고 눈부심 현상이 발생한다.

위와 같은 LED 조명기구의 조도를 높이고 눈부심을 해소하기 위한 종래의 방안으로는, LED용 조명기구에 기존의 조명기구에서 사용되었던 반사판을 부착하거나, 또는 광확산제가 도포된 광확산판을 부착하거나, 또는 별도의 도광판 등을 구비하여 LED 조명기구의 조도를 높이는 방법이 사용 되어왔다.

또한, 이러한 반사판, 광학산판 및 도광판 등에 의하여 빛이 간접 조사 되도록 함으로써 LED 조명기구의 눈부심을 낮추는 방법이 사용 되어왔다.

그러나 위와 같이 일반 조명기구에 사용되는 반사판을 사용하거나, 또는 광확산제가 도포된 하나의 광학산판을 부착하거나, 또는 조명기구와 일체로 형성된 도광판을 이용하게 되면 눈부심의 문제는 해결할 수 있으나 빛의 흡수 및 산란으로 인하여 LED 조명의 조도를 높이는 데 있어서 한계가 있었다. 또한 도광판의 설치로 인해서 LED 조명기구가 복잡해질 뿐만 아니라 제조단가가 높아질 뿐만 아니라 제품의 무게가 무거워지는 문제점이 있다.

이와 같은 종래 기술에 따른 도광판을 이용하여 LED 조명기구의 조도 향상과 눈부심을 해소하기 위한 LED를 광원으로 하는 백라이트 장치에 관한 관련 선행기술로는 한국공개특허 10-0638874호(등록일: 2006.10.19)가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, LED 조명기구의 커버에 확산시트 및 프리즘시트들을 효율의 극대화를 위해 배치한 적층시트필름을 간단히 부착함으로써 눈부심이 해소됨과 동시에 조도가 향상되도록 하는 LED 조명기구용 하우징을 제공하기 위한 것이다.

또한, 위와 같은 적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징을 이용한 LED 조명기구를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, LED 광원과, 상기 LED 광원이 장착되는 상부 하우징과, 다양한 형상의 부재로서 상기 상부 하우징의 윗면을 덮으면서 상기 LED 광원에서 발생한 빛을 상기 커버를 통과할 때 굴절시켜 음영을 없앰과 동시에 빛이 산란되도록 하는 커버와, 상기 커버의 외부측에 결합되고 빛이 집중 및 확산되어 외부로 조사되도록 하는 적층시트필름 및 상기 커버 및 적층시트필름을 상기 상부 하우징에 결합시키는 하부 하우징을 포함하되, 상기 적층시트필름은, 광원으로부터의 빛이 투과되면서 집광되도록 표면에 미세한 프리즘형상이 형성된 필름 재질의 프리즘시트와 프리즘시트를 통과한 빛이 골고루 확산되도록 필름의 양면에 확산 안료가 혼합된 확산시트를 포함하고, 상기 하부 하우징에는 상기 커버, 프리즘시트 및 확산시트 중 어느 하나 이상이 중복되거나 임의의 순서로 적층된 조합이 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 구체적으로, 상기 하부 하우징에는 상기 커버, 프리즘시트, 확산시트가 순차적으로 적층되어 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 구체적으로, 상기 커버 및 적층시트필름이 장착된 상기 하부 하우징은 상기 LED 광원이 장착된 상기 상부 하우징과 함께 결합되어 사용되거나, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징이 각각 독립적으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 구체적으로, 상기 상부 하우징 및 하부 하우징을 평면에서 바라볼 때의 형상은 각각 정사각형, 원형 또는 폭이 좁은 긴 직사각형 등과 같은 다양한 형상으로 변형이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 구체적으로 상기 프리즘시트는 사용 용도에 따라 다양한 형상의 프리즘을 적용 할 수 있으나, 상기 프리즘시트의 표면에 골 문양의 프리즘형상을 가지는 다수의 띠가 돌출되게 형성하면, 상기 다수의 띠는 상기 상부 하우징의 길이방향을 따라 형성되거나, 또는 상기 상부 하우징의 폭의 방향을 따라 형성되어 그 배광곡선이 직광 또는 분광의 형태로 형성되는 것을 볼 수 있으며, 좁은 단면적의 하우징에서는 확산시트, 프리즘시트와 확산 시트 순으로 적층하여 눈부심을 없애고 높은 조도를 구현 할 수 있으며, 단지 높은 조도만을 구현하려면 프리즘시트 한 개 이상 적층하여 구성 할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 LED 광원에서 생성된 빛이 효과적으로 확산 및 산란되도록 조명기구의 커버, 프리즘시트 및 확산시트의 적층구조를 효율적으로 배치하되, 이러한 복합 적층시트필름들을 LED 조명기구용 하우징에 구비함으로써 눈부심이 해소됨과 동시에 조도가 향상되도록 하는 효과가 있다.

또한, 기존 조명기구의 외형을 변경하지 않으면서 커버, 프리즘 시트 및 확산시트의 복합 적층시트필름을 기존 조명기구의 사용용도에 따라 적층시트들을 구현하여 용이하게 설치할 수 있어 기존 조명기구의 하우징을 그대로 활용할 수 있고, 또한 조명기구에 있어 기존의 동일조도를 적은 전력으로도 구현이 가능하기 때문에 제조비용이 감소되는 효과가 있다.

또한, 기존의 조명기구가 설치되어 있는 공간을 변형하지 않고 그대로 활용하여 높은 조도가 필요한 곳에 기존의 설치 공간을 재활용 할 수 있기 때문에 조명기구의 설치비용이 감소되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명기구의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 빛이 커버와 적층시트필름을 투과 할 때의 경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명기구용 하우징의 다양한 형상을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구의 전체 구성을 나타낸 도면으로서, LED 조명기구(100)는 상부 하우징(110), LED 광원(120), 커버(130), 빛이 집중 및 확산되도록 하는 적층시트필름(140) 및 하부 하우징(150)을 포함한다.

먼저 상부 하우징(110)은 윗면이 개방된 상자형 형상을 한 얇은 두께를 갖는 평판 부재일 수 있다. 재질로는 아크릴 수지 등의 플라스틱류, 목재류, 금속류 또는 유리류 등과 같은 다양한 재질이 사용될 수 있다.

LED 광원(120)은 LED 소자를 이용하는 일반적인 LED 조명의 광원이 이에 해당된다.

일반적으로 LED 소자를 조명기구에 사용할 때는 다수개의 LED 소자를 특정 위치나 모양으로 배치하여 조명기구의 전체적인 광량이 증대되도록 하는데, 본 발명에서는 다양한 형태의 LED 광원 모두 적용이 가능하다.

즉, LED 소자의 배치에 있어서는 다수개의 LED 소자가 일렬, 원 또는 사각형의 형태 등을 이루고 배치될 수 있고, 그 배치되는 위치에 있어서도 조명기구의 하우징의 측면, 바닥 또는 경사를 이루며 비스듬히 전면을 향하도록 장착될 수도 있다. 이는, 현재 일반적으로 사용되고 있는 대부분의 형태의 LED 조명이면 본 발명에 모두 적용이 가능하다고 할 수 있다.

커버(130)는 다양한 형상의 부재로서 상부 하우징(150)의 개방된 윗면을 덮게 되며, 일례로 투명성 수지제의 부재일 수 있다. 이러한 커버(150)는 적층시트필름(140)과 함께 LED 조명기구(100)의 내부를 보호함과 동시에 넓은 단면적으로 휘어짐을 방지하고 통과되는 빛을 굴절시켜 점광원인 LED 광원에 발생하는 빛의 음영을 없애고 빛이 산란되도록 한다.

또한, 커버(130)에 사용되는 수지로는 투명성의 수지일 수 있으며, 대표적으로 폴리카보네이트(PC) 수지가 사용될 수 있고, 이외에도 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지, 메틸메타크릴레이트-스타이렌공중합체(MS) 수지, 폴리스타이렌(PS) 수지, 환상 올레핀 폴리머(COP) 수지, 폴리에터설폰 중의 어느 하나이거나 이들의 변성체 중의 어느 하나일 수 있으며 상기된 예에 한정되는 것은 아니다.

적층시트필름(140)은 프리즘시트(141)와 확산시트(142)를 포함하고 LED 조명기기 하우징의 외측에는 확산시트(142)가, 하우징의 내부측으로는 프리즘시트(141)가 순차적으로 적층되어서 커버(130)의 외측에 부착된다. LED 광원에서 조사되는 빛이 이러한 적층시트필름(140)을 투과하면, 먼저 프리즘시트(141)에 의해 집광되고, 이 후에 확산시트(142)에 의해 고르게 확산되도록 한다.

프리즘시트(141)는 필름 등을 모재로 하여 필름 표면의 상부에 단면이 프리즘형상을 가지는 다수의 띠가 돌출되게 형성된 것이다. 이러한 필름 등은 투명성 재질일 수 있다. 커버(130)를 통과하면서 굴절되어 여러 방향으로 산란되는 LED 광원의 빛은 이러한 프리즘시트(141)에 의하여 전면에 위치한 확산시트(142) 방향으로 빛이 집중된다.

또한, 프리즘시트(141)는 두께가 0.12mm 내지 0.32mm 인 것 등을 사용할 수 있는데, 확산시트(142)와의 적층구조를 함께 고려하면 두께가 0.28mm인 프리즘시트(141)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 프리즘시트(141)는 단면이 프리즘형상을 갖는 다수의 띠가 LED 조명기구의 하우징의 길이방향을 따라 형성되도록 하거나(이하 '가로결 배치'라 한다.), 하우징의 폭의 방향을 따라 형성되도록(이하 '세로결 배치'라 한다.) 배치하여 사용할 수 있다. 이때 각각의 배치에 따라 투과되는 빛의 배광곡선이 달라지므로 용도에 따라 가로결 배치 또는 세로결 배치 중에서 하나를 선택해 한 장의 프리즘시트(141)를 사용하거나, 또는 두 장을 합쳐서 사용 용도에 따라 하나의 세트로 사용할 수도 있다.

즉, 빛이 조사영역에 있어서, 골 문양의 프리즘시트(141)의 가로결 배치는 중앙 영역의 조도가 주변 영역의 조도보다 상대적으로 높은 반면, 세로결 배치는 중앙 영역의 조도가 가로결 배치의 중앙 영역의 조도와 비교하면 낮지만, 전체 영역의 평균적인 조도는 가로결 배치 때보다 높다. 그러나 요철형 프리즘시트(141)는 배광곡선이 고르게 나온다.

확산시트(142)는 필름 등을 모재로 하여 확산제가가 혼합된 구조를 갖는다. 이러한 필름은 투명성 재질일 수 있다. 확산시트(142)는 LED 광원으로부터 발생된 빛이 프리즘시트(141)를 통과하면 집중되어 직진성을 갖게 되므로 다시 빛이 주변으로 골고루 확산되도록 한다.

또한, 확산시트(142)는 두께가 0.05mm 내지 0.42mm이고, 투과율이 35% 내지 90% 인 것 등을 사용할 수 있는데, 프리즘시트(141)와의 적층구조를 함께 고려하면 두께는 0.28mm이고 투과율은 70%인 확산시트(142)를 사용하는 것이 바람직하다.

프리즘시트(141)와 확산시트(142)의 모재에 적용되는 수지로는 커버(130)에 사용된 수지의 재료들 중의 어느 하나일 수 있으며, 프리즘시트(141)와 확산시트(142)를 합지하거나 투과율이 높은 양면테이프 등을 이용하여 일체형 시트로 제조할 수도 있다.

또한 확산시트(142)의 확산 안료에 적용되는 확산재로는 모재에 사용되는 투명성 수지의 굴절률과 차이가 0.02 이상이 바람직하며, 예를 들어 확산재로는 폴리스타이렌 수지, 가교 아크릴 수지, 가교 폴리스타이렌 수지, 실리콘 수지, 불소계 수지, 실리카, 석영, 산화 타이타늄 및 산화아연 중 어느 하나일 수 있다.

하부 하우징(150)은 상부 하우징(110)의 개방된 윗면의 테두리를 따라 형성된 중앙 부위가 비어있는 얇은 두께의 부재로서 재질로는 아크릴 수지 등의 플라스틱류, 목재류, 금속류 또는 유리류 등과 같은 다양한 재질이 사용될 수 있다. 이러한 하부 하우징(150)은 LED 조명기구(100)의 윗면에 커버(130)와 적층시트필름(140)를 고정시키는 역할을 하게 된다.

이와 같은 하부 하우징(150)에는 커버(130), 프리즘시트(141) 및 확산시트(142) 중 어느 하나 이상을 사용하여 장착될 수 있도록 하되 중복되거나 임의의 순서대로 적층하여 그 조합을 결합할 수도 있다.

즉, LED 조명기구(100)에 있어서 하우징의 단면적 크기나 사용 용도에 따라 커버(130), 프리즘시트(141) 및 확산시트(142)를 다양한 조합으로 장착할 수 있다. 예를 들어 상대적으로 길이방향으로 좁은 단면적의 하우징을 구비한 LED 조명기구(100)에서는 확산시트(142), 프리즘시트(141) 및 확산시트(142)와 같은 조합과 순서로 적층하여 하부 하우징(150)에 결합할 수도 있고, 단지 높은 조도만을 구현하려는 용도라면 한 장 이상의 프리즘시트(141)를 다수 적층하여 하부 하우징(150)에 결합할 수 도 있다.

또한 바람직하게는 커버(130), 프리즘시트(141) 및 확산시트(142)를 순차적으로 적층하여 하부 하우징(150)에 결합할 수도 있다.

상술한 LED 조명기구(100)는 LED 광원(120)이 장착된 상부 하우징(110)과 커버(130)와 적층시트필름(140)이 결합된 하부 하우징(150)으로 크게 두 부분으로 구분되어서, 기존의 일반적인 LED 조명기구에 각각 독립적으로 사용될 수 있다.

즉, 기존의 일반적인 LED 조명기구에서 상부 하우징에 해당하는 부분을 그대로 유지한 채, 하부 하우징에 해당하는 부분만을 본원 발명의 적층시트가 결합된 하부 하우징(150)과 간단히 교체하여 사용할 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여 적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구의 작동상태를 상세히 설명한다.

도 2는 LED 광원(120)에서 발생한 빛이 커버(130)와 적층시트필름(140)을 투과할 때의 경로를 나타낸 도면이다.

상부하우징(110) 내부에 장착된 LED 광원(120)에서 발생한 빛은 전면으로 방출되고 커버(130)와 적층시트필름(140)으로 형성된 층을 순차적으로 통과하며 외부로 조사된다.

커버(130)로 입사되는 LED 광원(120)의 빛은 방출될 때 다양한 각도의 진행방향를 갖는데, 커버(130)를 통과하게 되면 일정한 방향으로 굴절이 되어 그 진행방향이 전면을 향하게 된다.

여기에서, 제한된 숫자의 LED 소자의 광량을 높이기 위해서는 빛을 산란 및 확산시켜야 하는데, 커버(130)를 통과한 빛은 전면을 향해 방출될 때에 산란 및 확산이 되므로, 이러한 커버(130)가 제한된 LED 소자로 구성된 LED 광원(120)의 광량을 분산시키는 역할을 할 수 있다. 또한 LED 소자의 점광원으로 인하여 발생되는 음영들이 이러한 과정을 통해 사라지게 된다.

그런데 빛이 커버(130)를 통과할 때 확산과 산란에 의해 광량이 분산되어 산란 현상이 일어나는 주위로 확산 현상도 발생하여 결과적으로 광 휘도는 떨어지게 된다. 때문에 확산된 빛을 다시 집중시켜 광 휘도를 올리기 위하여 프리즘시트(141)를 사용한다.

프리즘시트(141)의 표면에는 단면이 프리즘형상을 가지는 다수의 띠가 돌출되어 형성되어 있고, 이러한 프리즘형상의 내부로 다양한 각도를 가지는 입사광이 통과하면 그에 따라 빛은 굴절되면서 한곳으로 집중되게 되어 최종적으로 약 70ㅀ 내지 90ㅀ의 시야각을 가지면서 진행방향이 전면을 향하게 된다. 이와 동시에 커버(130)를 통과할 때 산란 및 확산된 빛은 이와 같은 프리즘시트(141)에 의해서 집중되어서 증폭되게 되므로 휘도 또한 개선된다.

또한, 다양한 형상의 프리즘이 시트 표면에 형성되어 프리즘시트(141)를 구성하고 다수의 골 문양의 프리즘시트(141)가 상부 하우징(110)의 길이방향을 따라 형성되면(이하 가로결 배치라 한다), 이러한 프리즘시트(141)를 통과하는 빛은 전체 조사 영역 중 중앙 부위에 빛이 집중되게 되고, 상부 하우징(110) 폭의 방향을 따라 형성되면(이하 세로결 배치라 한다) 조사 영역 전체에 골고루 빛이 퍼지게 된다. 그러나 요철형 프리즘시트(141)는 배광곡선이 고르게 나온다.

즉, 프리즘시트(141)의 종류에 따라 가로결 배치 또는 세로결 배치에 따라서 배광곡선이 직광 형태 또는 분광 형태로 형성된다.

그런데, 빛이 프리즘시트(141)의 프리즘형상을 통과할 때에는 프리즘형상 내부에서 굴절된 후 다시 전반사되면서 여러 가지 색깔로 분산되어 무지개 빛이 나타난다. 그리고 프리즘시트(141) 자체 또한 보는 각도에 따라 표면이 번들거리는 현상이 나타난다.

또한, 프리즘시트(141)를 통과한 빛은 여전히 많은 부분이 불규칙적인 진행각도를 갖는다.

이러한 여전히 남아 있는 빛의 불규칙적인 진행각도를 고르게 하기 위하여 확산시트(142)를 프리즘시트(142)의 전면에 겹쳐서 사용한다.

즉, 빛이 확산시트(142)를 통과하게 되면 불규칙적으로 진행되던 빛이 전면의 방향으로 고르게 확산되고, 프리즘시트(141)의 표면에서 나타나는 무지개 현상과 번들거리는 모이레(Moire) 현상이 없어진다.

이와 같이 본원 발명의 LED 조명기구(100)는, LED 소자를 직하용 광원(120)으로 사용하는 상부하우징(110)에, 커버(130) 및 프리즘시트(141)와 확산시트(142)가 적층된 적층시트필름(140)이 장착된 하부하우징(150)이 결합된다.

이러한 본원 발명의 LED 조명기구(100)를 빛이 통과하는 과정을 정리하면, LED 소자의 점광원에서 발생된 빛은, 1차로 커버(130)를 통과하면서 산란 및 확산이 일어나고, 2차로 적층시트필름(140)의 프리즘시트(141)를 통과하면서 집중이 일어나며, 3차로 적층시트필름(140)의 확산시트(142)를 통과하면서 재확산이 일어난 후 외부로 조사된다. 이와 같은 과정을 거치게 되면, 동일한 규격의 LED 광원을 사용하였을 때 기존 직하형 조명에 비하여 눈부심은 해소되고 조도는 향상되는 효과가 나타난다. 그러나 단면적이 좁은 하우징, 다운라이트, 책상조명 등에서는 확산시트(142), 프리즘시트(141)와 확산시트(142) 순으로 적층하여 이상과 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한 사용용도에 따라 식물재배용, 칠판 조명등 단지 저 전력, 높은 조도만을 구현하고자 한다면 프리즘시트 한 개 이상 적층하여 사용할 수 있다.

아래의 표 1에서는 일례로서 시판되고 있는 기존 LED 직하 면조명기구와 본원 발명의 LED 조명기구(100)의 성능 특성을 대비함으로써 상술한 본원 발명의 효과를 더욱 알아보기 쉽도록 나타내었다.

구체적으로 소비전력이 50W인 기존 조명과 소비전력이 각각 45W 및 50W인 본원 발명을 측정높이 2M의 동일한 조건에서 조도 등의 수치를 실측하였으며, 그 결과값을 아래의 표 1에 나타내었다.

즉, 표 1을 참조하면, 동일한 규격의 LED 광원을 사용하였을 때, 본원 발명의 LED 조명기구의 조도가 400(LUX)로서 기존의 LED 면조명의 314(LUX)보다 25% ~ 27%가 향상되었음을 알 수 있다. 그리고 기존의 50W 규격의 LED 면조명과 본원 발명의 45W LED 조명기구를 대비하여 보면 본원 발명의 조명기구는 소비전력이 5W가 적음에도 조도는 5% 향상되고 소요된 LED 칩(chip)의 개수는 오히려 감소되었으며 동시에 눈부심도 해소되었다. 또한 동일한 규격의 DOWN LIGHT조명 LED 광원을 사용하였을 때, 본원 발명의 DOWN LIGHT LED 조명기구의 조도가 141(LUX)로서 기존의 DOWN LIGHT LED 면조명의 104(LUX)보다 35%가 향상되었음을 알 수 있다.

측정 제품	규격	조도(LUX)	눈부심	chip 갯수	비고
시판용 기존 LED 면조명	50W, 직하조명	약 314	있음	약 240개
본원 발명의 LED 조명기구	50W, 직하조명	약 400	없음	약 240개	조도 25%~27% 향상됨.
본원 발명의 LED 조명기구	45W, 직하조명	약 330	없음	약 209개	기존전력 50w대비 조도는 약 5% 향상되고 chip 갯수는 감소
시판용 기존 LED DOWN LIGHT조명	15W 직하조명	104	있음	48개
본원 발명의 LED DOWN LIGHT 적용	15W 직하조명	141	없음	48개	조도 35% 향상됨

또한, 시판되고 있는 기존 LED 면조명의 경우에, 눈부심을 해소하기 위한 방법으로 LED 광원을 측면에 배치하고 도광판을 장착하기도 하는데, 이와 같이 도광판을 장착한 LED 조명기구는 무게가 무거워지고 별도의 도광판에 의해 제조단가가 상승하는 문제점이 있다.

아래의 표 2에는 LED 광원을 측면에 배치하고 도광판을 장착한 시판용 LED 면조명 제품의 무게와 도광판만의 무게를 측정하여 결과를 나타내었다. 즉, LED 광원의 눈부심을 해소하기 위해 사용된 도광판의 무게는 1058g으로서 조명 기구의 전체 무게의 약 30%를 차지하고 있다.

측정 제품	규격	제품 크기(mm)	전체 무게(g)	도광판 무게(g)
도광판이 장창된 시판용 LED 면조명	50W, 측면조명	1200*300	3676	1058

이상의 측정 결과에서 보는 바와 같이, 본원 발명의 LED 조명기구(100)는 동일한 규격의 기존의 시판용 LED 조명기구보다 조도는 25% 이상 상승되고, 눈부심은 해소되어 부드러운 빛을 조사할 수 있으며, 도광판을 사용하지 않으므로 원가를 절감할 수 있고, 제품의 경량화를 통해 제품의 설치나 제조과정에 있어서 편리성이 극대화된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명기구용 하우징의 다양한 형상을 나타낸 도면이다. LED 조명기구 하우징을 평면에서 보았을 때의 모양을 기준으로, 도 3a는 하우징이 정사각형으로 형성된 LED 조명기구(100′)의 실시예이고, 도 3b는 원형으로 형성된 LED 조명기구(100″)의 다른 실시예이며, 도 3c는 기존의 일자형 형광등의 하우징을 대체할 수 있는 폭이 좁은 긴 직사각형으로 형성된 LED 조명기구(100′′′)의 또 다른 실시예이다.

이외에도, 본원 발명의 LED 조명기구용 하우징의 형상은 얼마든지 다른 모양으로 변형하여 사용이 가능하다. 즉, 기존의 LED 면조명, 다운라이트, 엣지조명 등과 같은 실내조명 뿐만 아니라, 길거리의 LED 가로등, LED 보안등, 공장용 LED 조명, 식물재배용등, 칠판등에도 본원 발명의 LED 조명기구로 대체가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 조도향상과 눈부심 해소를 가져올 수 있는 커버, 프리즘 시트 및 확산시트가 장착된 하우징을 기존 조명기구에 용이하게 결합하여 설치할 수 있다. 그리고 단면적이 좁은 하우징, 다운라이트, 책상조명 등에서는 확산시트(142), 프리즘시트(141)와 확산시트(142)순으로 적층하여 이상과 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한 사용용도에 따라 식물재배용, 칠판 조명등 단지 저 전력, 높은 조도만을 구현하고자 한다면 프리즘시트 한 개 이상 적층하여 사용할 수 있다. 그렇기 때문에 기존 조명기구의 하우징을 그대로 활용할 수 있게 되므로 LED 조명기구를 사용하기 위해 별도로 조명기구용 하우징 전체를 개조할 필요가 없다. 그렇게 됨에 따라 결과적으로 제조비용이 감소되는 효과가 있다. 그리고 기존의 조명기구가 설치되어 있는 공간을 그대로 활용할 수 있어 그에 따른 설치비용이 감소되는 효과가 있다.

또한, 적은 수량의 LED 소자만으로도 조도향상과 눈부심을 해소한 고효율의 조명기구를 제작할 수 있어 소비전력을 낮추어 에너지를 절약형 LED 조명기구를 제작할 수 있다. 그리고 기존의 LED 조명기구에 사용되는 고가의 도광판이 필요 없게 되므로 LED 조명기구 제품의 제조비용이 감소되는 효과가 있다.

상기와 같은 적층시트필름을 구비한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100, 100′,100″,100′′′: LED 조명기구
110 : 상부 하우징 120 : LED 광원
130 : 커버 140 : 적층시트필름
141 : 프리즘시트 142 : 확산시트
150 : 하부 하우징

Claims (1)

1. 내부에 LED 광원이 장착되는 상부 하우징;
   상기 상부 하우징의 윗면 테두리를 덮는 구조로 배치되는 투명성 수지 재질의 커버;
   단면이 프리즘 또는 요철 형상의 다수의 띠가 표면에서 돌출 형성되되 상기 띠는 상기 상부 하우징의 길이 방향 또는 폭 방향을 가지는, 필름 재질의 프리즘 시트;
   확산 안료가 가미된 확산시트; 및
   상기 커버, 상기 프리즘 시트 및 상기 확산시트를 상기 상부 하우징의 윗면에 결합시키는 방식으로, 상기 상부 하우징과 체결되는 하부 하우징
   을 포함한 조명기구용 하우징 및 이를 이용한 LED 조명기구.
   

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