KR102342568B1 - 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 led 조명시스템 - Google Patents
시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 led 조명시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 특징에 따르면, 실내공간에 배치되어 LED광을 발산하면서 실내를 조명하고 제어신호에 따라 조명광의 색온도 및 조도가 조절되는 실내조명등(110); 시간흐름에 따른 순서를 갖는 복수 개의 스케줄항목을 포함하는 스케줄 설정정보 및, 각 스케줄항목별 실내조명등(110)의 색온도 및 조도 설정사항을 포함하는 조명광 설정정보가 저장된 데이터베이스(120); 및 상기 스케줄 설정정보 및 조명광 설정정보를 기준으로 각 스케줄항목 시간 동안에 설정된 색온도 및 조도의 조명광이 실내공간에 조사되도록 실내조명등(110)을 점등제어하는 조명제어부(130);를 포함하고, 상기 실내조명등(110)은, 천장에 고정설치되는 조명본체(117)의 내부에 배치되어 LED광을 제공하는 LED모듈(112)을 포함하며, 상기 LED모듈(112)은, 구동전원이 인가되는 기판(113)과, 상기 기판(113)에 실장되는 복수 개의 LED(114) 및, 각 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치되고 LED광의 청색광 파장대역을 감소시키는 입자크기의 제1퀀텀닷입자(118a)가 함유된 퀀텀닷필름(115)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
Description
본 발명은 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교실 및 사무실 등의 실내공간에 설치되어 정해진 스케줄 정보에 따라 최적의 색온도 및 조도를 갖는 조명광을 제공할 수 있으며, LED광에 포함된 청색광을 감소시켜 청색광에 의한 시력저하 및 안구손상을 방지할 수 있는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템에 관한 것이다.
일반적으로 교실이나 사무실 등의 실내공간에는 실내를 조명하기 위한 실내조명등이 설치되고 전원스위치를 온,오프 조작하여 점등제어할 수 있다. 또한 최근에는 조명광의 색온도나 조도를 조절할 수 있는 실내조명등이 개시된 바 있다.
그러나, 종래의 실내조명등은 색온도나 조도를 조절하기 위해서는 사용자가 전원스위치와 함께 구비된 색온도 조절스위치 및 조도 조절스위치를 조작하여 원하는 색온도 및 조도에 부합되는 조명광이 발광하도록 조절해야 하는 번거로움이 있었다.
또한, 실내공간에 창문이 있는 경우 창문을 통해 유입되는 실외광이 조명광의 색온도 및 조도에 영향을 미치기 때문에 동일한 실내조명환경을 유지하기 위해서는 실외광의 유입상태에 따라 번번히 조명광의 색온도 및 조도를 조절해야 했으며, 실내공간 내에서 일측의 측벽에만 창문이 있는 경우 창문 부근과 창문이 없는 반대측 측벽 부근 사이에는 색온도 및 조도 차이가 발생하여 눈이 쉽게 피로해지고 실내공간의 전체적인 광균일도가 저하되는 문제점이 있었다.
한편, 일반적으로 조명등기구에 광원으로 이용되는 LED(발광다이오드)는 기존의 백열등이나 형광등과 비교하여 발열량과 소비전력이 적고 내구성이 우수하며 수명이 길다는 장점이 있다. 이러한 LED는 Blue LED 위에 형광체를 도포하여 백색광을 구현하는 방식으로 제조되기 때문에 도 22에 도시된 바와 같이 백색 LED의 LED광은 다른 색광에 비하여 청색광이 과도하게 포함되어 발산된다.
미국 톨레도대 연구팀의 조사결과(2018년 국제학술지 '사이언티픽 리포트' doi : 10.1038/s41598-018-28254-8)에 따르면 망막의 시상세포가 청색광에만 변형되거나 파괴되며, 망막 시상세포가 파괴되면 황반변성과 같은 노인성 눈질환 및 시력저하 현상이 발생하기 쉽고 심한 경우 실명으로 이어질 수 있는 문제점이 있었다. 실제로 2011년 9만 1천명이던 국내 황반변성 환자가 5년 만에 14만 6천명으로 61%나 증가한 수치가 조사된 바도 있다.
이와 같이 일반적인 LED의 경우 LED광에 포함된 청색광이 그대로 사용자의 눈으로 유입되기 때문에 청색광에 의한 시력저하나 안구손상이 발생할 수 있기 때문에 청색광에 의한 해로움을 최소화할 수 있는 LED조명등기구의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 정해진 스케줄 정보에 따라 자동으로 각 스케줄항목별 설정된 색온도 및 조도의 조명광을 제공하여 원하는 색온도 및 조도의 조명광이 발광하도록 색온도 및 조도 조절 스위치를 조작해야 하는 번거로움을 해결할 수 있으며, 퀀텀닷 입자를 이용하여 조명광에 포함된 청색광 파장대역을 필터링하는 방식으로 감소시켜 해로운 청색광에 의한 시력저하 및 안구손상을 미연에 방지할 수 있는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 실내공간에 배치되어 LED광을 발산하면서 실내를 조명하고 제어신호에 따라 조명광의 색온도 및 조도가 조절되는 실내조명등(110); 시간흐름에 따른 순서를 갖는 복수 개의 스케줄항목을 포함하는 스케줄 설정정보 및, 각 스케줄항목별 실내조명등(110)의 색온도 및 조도 설정사항을 포함하는 조명광 설정정보가 저장된 데이터베이스(120); 및 상기 스케줄 설정정보 및 조명광 설정정보를 기준으로 각 스케줄항목 시간 동안에 설정된 색온도 및 조도의 조명광이 실내공간에 조사되도록 실내조명등(110)을 점등제어하는 조명제어부(130);를 포함하고, 상기 실내조명등(110)은, 천장에 고정설치되는 조명본체(117)의 내부에 배치되어 LED광을 제공하는 LED모듈(112)을 포함하며, 상기 LED모듈(112)은, 구동전원이 인가되는 기판(113)과, 상기 기판(113)에 실장되는 복수 개의 LED(114) 및, 각 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치되고 LED광의 청색광 파장대역을 감소시키는 입자크기의 제1퀀텀닷입자(118a)가 함유된 퀀텀닷필름(115)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 실내공간은 교과수업이 이루어지는 교실이고, 상기 스케줄항목은 수업시간표를 기준으로 순차적으로 진행되는 수리영역 과목, 언어영역 과목 및 예술영역 과목을 포함하는 복수의 과목 및 각 과목별 수업시작시각과 수업종료시각을 포함하며, 상기 조명광 설정정보는, 상기 수리영역 과목은 6,500K 대역의 색온도 및 350 내지 450Lux의 조도, 언어영역 과목은 4,500K 대역의 색온도 및 400 내지 500Lux의 조도, 예술영역 과목은 3,000K 대역의 색온도 및 300 내지 400Lux의 조도를 갖는 색온도 및 조도 설정사항을 포함하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 실내공간은 사무업무가 이루어지는 사무실이고, 상기 스케줄항목은 계절구분표를 기준으로 순차적으로 진행되는 봄영역, 여름영역, 가을영역 및 겨울영역을 포함하는 복수의 계절영역 및 각 계절영역별 실외광유입 시작시각과 실외광 유입종료시각을 포함하며, 상기 조명광 설정정보는, 상기 봄영역에서 7시 3,000K 대역의 색온도, 8시 3,500K 대역의 색온도, 9시 4,000K 대역의 색온도, 10시 5,000K 대역의 색온도, 11시 5,500K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 6,000K 대역의 색온도, 14시 5,500K 대역의 색온도, 15시 5,000K 대역의 색온도, 16시 4,500K 대역의 색온도, 17시 4,000K 대역의 색온도, 18시 3,500K 대역의 색온도 및 19시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고, 상기 여름영역에서 6시 3,000K 대역의 색온도, 7시 4,000K 대역의 색온도, 8시 5,000K 대역의 색온도, 9시 5,500K 대역의 색온도, 10시 6,000K 대역의 색온도, 11시 6,500K 대역의 색온도, 12시 6,500K 대역의 색온도, 13시 6,500K 대역의 색온도, 14시 6,500K 대역의 색온도, 15시 6,000K 대역의 색온도, 16시 5,500K 대역의 색온도, 17시 5,000K 대역의 색온도, 18시 4,000K 대역의 색온도, 19시 3,500K 대역의 색온도 및 20시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고, 상기 가을영역에서 7시 3,000K 대역의 색온도, 8시 3,500K 대역의 색온도, 9시 4,000K 대역의 색온도, 10시 5,000K 대역의 색온도, 11시 5,500K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 6,000K 대역의 색온도, 14시 5,500K 대역의 색온도, 15시 5,000K 대역의 색온도, 16시 4,500K 대역의 색온도, 17시 4,000K 대역의 색온도, 18시 3,500K 대역의 색온도 및 19시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고, 상기 겨울영역에서 8시 3,000K 대역의 색온도, 9시 3,500K 대역의 색온도, 10시 4,500K 대역의 색온도, 11시 5,000K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 5,500K 대역의 색온도, 14시 5,000K 대역의 색온도, 15시 4,500K 대역의 색온도, 16시 4,000K 대역의 색온도, 17시 3,500K 대역의 색온도 및 18시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하는 것을 특징으로 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 각 지역별 기상정보를 제공하는 기상서버(10)에 접속하여 상기 실내공간이 위치한 지역의 현재 기상정보를 획득하는 기상정보 획득부(140);를 더 포함하고, 상기 데이터베이스(120)는 상기 기상서버(10)로부터 제공되는 날씨의 종류별로 실내공간의 내부로 유입되는 실외광의 평균광량 정보를 더 저장하며, 상기 조명제어부(130)는 상기 조명광 설정정보를 기준으로 설정된 색온도 및 조도의 조절가능 범위 내에서 상기 평균광량 정보를 반영하여 색온도 및 조도를 증감한 조명광이 실내에 조사되도록 각 실내조명등(110)을 점등제어하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 실내공간 내에서 실외광이 실내로 유입되는 창문(11)에 근접 배치되어 실외광의 색온도 및 조도를 측정하여 전송하는 광센서(150);를 더 포함하고, 상기 조명제어부(130)는 상기 조명광 설정정보를 기준으로 설정된 색온도 및 조도의 조절가능 범위 내에서 현재 측정된 실외광의 색온도 및 조도 측정값을 반영하여 색온도 및 조도를 증감한 조명광이 실내에 조사되도록 각 실내조명등(110)을 점등제어하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 기판(113)은 일정면적을 갖는 판 형상으로 이루어지고 일정간격으로 관통 형성된 복수 개의 흡입공(113a)이 구비되며, 각 LED(114)는 기판(113)의 일측면에 복수의 오와 열로 정렬되게 분산 배치되고, 상기 LED모듈(112)은, 상기 퀀텀닷필름(115)의 외측면을 커버하는 형태로 배치되어 퀀텀닷필름(115)을 외부로부터 보호하는 커버필름(116)을 더 포함하며, 상기 커버필름(116)은 공기가 통과하지 않으면서 LED광이 투과하는 재질로 이루어져 상기 흡입공(113a)을 통한 흡입기류에 의해 진공흡착 방식으로 상기 퀀텀닷필름(115)을 사이에 두고 상기 기판(113)의 일측면에 밀착되게 장착되는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 퀀텀닷필름(115) 상에서 각 흡입공(113a)과 대응되는 위치에는 관통 형성된 통공(115a)이 구비되고, 상기 커버필름(116)은 흡입공(113a)과 통공(115a)을 관통하는 흡입기류에 의해 진공흡착 방식으로 상기 기판(113)의 일측면에 밀착되게 장착되는 것을 특징으로 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 커버필름(116)은, 외측면에 표면저항을 감소시키는 대전방지 성분을 함유하는 정전기방지층(116a)이 형성된 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 기판(113)은 일정면적을 갖는 판 형상으로 이루어지고 일정간격으로 관통 형성된 흡입공(113a)이 구비되며, 각 LED(114)는 기판(113)의 일측면에 복수의 오와 열로 정렬되게 분산 배치되고, 상기 퀀텀닷필름(115)은 공기가 통과하지 않으면서 LED광이 투과하는 재질로 이루어져 상기 흡입공(113a)을 통한 흡입기류에 의해 진공흡착 방식으로 상기 기판(113)의 일측면에 밀착되게 장착되는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 퀀텀닷필름(115)은, LED광의 녹색광 파장대역을 증가시키는 입자크기의 제2퀀텀닷입자(118b) 및, 적색광 파장대역을 증가시키는 제3퀀텀닷입자(118c)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1퀀텀닷입자(118a)는 LED광의 455nm 파장대역을 40% 감소시키는 입자크기로 이루어지고, 상기 제2퀀텀닷입자(118b)는 LED광의 500nm 파장대역을 55% 증가시키는 입자크기로 이루어지며, 상기 제3퀀텀닷입자(118c)는 LED광의 620nm 내지 700nm 파장대역을 5% 내지 10% 감소시키는 입자크기로 이루어지고, 상기 퀀텀닷필름(115)은, LED광의 400nm 내지 440nm 파장대역을 5% 감소시키는 입자크기의 제4퀀텀닷 입자와, LED광의 465nm 파장대역을 5% 증가시키는 입자크기의 제5퀀텀닷 입자와, LED광의 470nm 내지 490nm 파장대역을 30% 내지 40% 증가시키는 입자크기의 제6퀀텀닷 입자와, LED광의 505nm 내지 535nm 파장대역을 10% 내지 40% 증가시키는 입자크기의 제7퀀텀닷 입자 및, LED광의 540nm 내지 600nm 파장대역을 10% 감소시키는 입자크기의 제8퀀텀닷 입자를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 기판(113)은 협폭의 긴 바 형태로 이루어지고, 각 LED(114)는 기판(113) 상에 일렬로 연이어 배치되며, 상기 LED모듈(112)은, 튜브 형상으로 이루어져 내부의 중공(116b)에 상기 기판(113) 및 퀀텀닷필름(115)이 관통 삽입되는 광투과성 재질의 커버필름(116)을 더 포함하고, 상기 커버필름(116)은 열수축 재질로 이루어져 외부 가열(H)에 의해 수축하면서 상기 퀀텀닷필름(115)을 LED(114)의 발광면에 밀착시키면서 장착되는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 LED모듈(112)은, 광투과성의 단열 재질로 이루어지고 상기 LED(114)를 커버하도록 LED(114)와 퀀텀닷필름(115) 사이에 배치되어 퀀텀닷필름(115)을 LED(114)로부터 일정간격(D)으로 이격시키는 이격필름(119)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이격필름(119) 상에서 상기 LED(114)의 발광면과 대응되는 위치에는 LED(114)로부터 발산된 LED광이 통과하기 위한 관통공(119a)이 개구되도록 형성된 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 퀀텀닷필름(115) 상에서 각 LED(114)와 대응되는 위치에는 LED(114)의 돌출방향으로 오목하게 함몰되어 상기 퀀텀닷필름(115)이 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치될 때 LED(114)의 발광면이 삽입되는 가이드홈(115b)이 형성된 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 실내공간의 천장에 배치되는 실내조명등(110)은 LED광을 발산하면서 실내를 조명하고 제어신호에 따라 조명광의 색온도 및 조도가 조절되며, 데이터베이스(120)는 시간흐름에 따른 순서를 갖는 복수 개의 스케줄항목을 포함하는 스케줄 설정정보 및 각 스케줄항목별 실내조명등(110)의 색온도 및 조도 설정사항을 포함하는 조명광 설정정보가 저장되고, 조명제어부(130)는 상기 스케줄 설정정보 및 조명광 설정정보를 기준으로 각 스케줄항목 시간 동안에 설정된 색온도 및 조도의 조명광이 실내공간에 조사되도록 실내조명등(110)을 점등제어하는 것과 같이, 정해진 스케줄 정보에 따라 자동으로 각 스케줄항목별 설정된 최적의 색온도 및 조도의 조명광이 제공되어 원하는 색온도 및 조도의 조명광이 발광하도록 색온도 및 조도 조절 스위치를 조작해야 하는 번거로움을 해결할 수 있다.
둘째, 상기 실내조명등(110)은, 천장에 고정설치되는 조명본체(117)의 내부에 배치되어 LED광을 발산하는 LED모듈(112)을 포함하며, 상기 LED모듈(112)은, 구동전원이 인가되는 기판(113)과, 상기 기판(113)에 실장되는 복수 개의 LED(114) 및, 각 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치되고 LED광의 청색광 파장대역을 감소시키는 입자크기의 제1퀀텀닷입자(118a)가 함유된 퀀텀닷필름(115)을 포함함으로써, LED광에 포함된 청색광을 필터링하여 청색광에 의한 시력저하 및 안구손상을 미연에 방지할 수 있다.
셋째, 상기 실내공간은 교과수업이 이루어지는 교실이고, 상기 스케줄항목은 수업시간표를 기준으로 순차적으로 진행되는 수리영역 과목, 언어영역 과목 및 예술영역 과목을 포함하는 복수의 과목 및 각 과목별 수업시작시각과 수업종료시각을 포함하며, 상기 조명광 설정정보는, 상기 수리영역 과목은 6,500K 대역의 색온도 및 350 내지 450Lux의 조도, 언어영역 과목은 4,500K 대역의 색온도 및 400 내지 500Lux의 조도, 예술영역 과목은 3,000K 대역의 색온도 및 300 내지 400Lux의 조도를 갖는 색온도 및 조도 설정사항을 포함함으로써, 각 과목별로 두뇌활동을 적절한 상태로 만들어 학습능력을 극대화할 수 있으며 두뇌의 정보 처리량과 기억력, 집중력 등을 최대한 발휘하도록 유도할 수 있다.
넷째, 실내공간은 사무업무가 이루어지는 사무실이고, 상기 스케줄항목은 계절구분표를 기준으로 순차적으로 진행되는 봄영역, 여름영역, 가을영역 및 겨울영역을 포함하는 복수의 계절영역 및 각 계절영역별 실외광유입 시작시각과 실외광 유입종료시각을 포함하며, 상기 조명광 설정정보는, 상기 봄영역에서 7시 3,000K 대역의 색온도, 8시 3,500K 대역의 색온도, 9시 4,000K 대역의 색온도, 10시 5,000K 대역의 색온도, 11시 5,500K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 6,000K 대역의 색온도, 14시 5,500K 대역의 색온도, 15시 5,000K 대역의 색온도, 16시 4,500K 대역의 색온도, 17시 4,000K 대역의 색온도, 18시 3,500K 대역의 색온도 및 19시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고, 상기 여름영역에서 6시 3,000K 대역의 색온도, 7시 4,000K 대역의 색온도, 8시 5,000K 대역의 색온도, 9시 5,500K 대역의 색온도, 10시 6,000K 대역의 색온도, 11시 6,500K 대역의 색온도, 12시 6,500K 대역의 색온도, 13시 6,500K 대역의 색온도, 14시 6,500K 대역의 색온도, 15시 6,000K 대역의 색온도, 16시 5,500K 대역의 색온도, 17시 5,000K 대역의 색온도, 18시 4,000K 대역의 색온도, 19시 3,500K 대역의 색온도 및 20시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고, 상기 가을영역에서 7시 3,000K 대역의 색온도, 8시 3,500K 대역의 색온도, 9시 4,000K 대역의 색온도, 10시 5,000K 대역의 색온도, 11시 5,500K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 6,000K 대역의 색온도, 14시 5,500K 대역의 색온도, 15시 5,000K 대역의 색온도, 16시 4,500K 대역의 색온도, 17시 4,000K 대역의 색온도, 18시 3,500K 대역의 색온도 및 19시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고, 상기 겨울영역에서 8시 3,000K 대역의 색온도, 9시 3,500K 대역의 색온도, 10시 4,500K 대역의 색온도, 11시 5,000K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 5,500K 대역의 색온도, 14시 5,000K 대역의 색온도, 15시 4,500K 대역의 색온도, 16시 4,000K 대역의 색온도, 17시 3,500K 대역의 색온도 및 18시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함함으로써, 계절변화에 따른 실외광의 실내유입 정도를 반영하여 사무업무에 필요한 최적의 색온도 및 조도를 갖는 조명광을 제공할 수 있다.
다섯째, 기상정보 획득부(140)는 각 지역별 기상정보를 제공하는 기상서버(10)에 접속하여 상기 실내공간이 위치한 지역의 현재 기상정보를 획득하고, 상기 데이터베이스(120)는 상기 기상서버(10)로부터 제공되는 날씨의 종류별로 실내공간의 내부로 유입되는 실외광의 평균광량 정보를 더 저장하며, 상기 조명제어부(130)는 상기 조명광 설정정보를 기준으로 설정된 색온도 및 조도의 조절가능 범위 내에서 상기 평균광량 정보를 반영하여 색온도 및 조도를 증감한 조명광이 실내에 조사되도록 각 실내조명등(110)을 점등제어함으로써, 현재 기상변화에 따라 변화되는 교실 내부의 색온도나 조도를 반영하여 최적의 조명광이 유지될 수 있도록 한다.
여섯째, 상기 기판(113)은 일정면적을 갖는 판 형상으로 이루어지고 일정간격으로 관통 형성된 복수 개의 흡입공(113a)이 구비되며, 각 LED(114)는 기판(113)의 일측면에 복수의 오와 열로 정렬되게 분산 배치되고, 상기 LED모듈(112)은, 상기 퀀텀닷필름(115)의 외측면을 커버하는 형태로 배치되어 퀀텀닷필름(115)을 외부로부터 보호하는 커버필름(116)을 더 포함하며, 상기 커버필름(116)은 공기가 통과하지 않으면서 LED광이 투과하는 재질로 이루어져 상기 흡입공(113a)을 통한 흡입기류에 의해 진공흡착 방식으로 상기 퀀텀닷필름(115)을 사이에 두고 상기 기판(113)의 일측면에 밀착되게 장착됨으로써, 퀀텀닷필름(115)이 LED(114)를 커버하도록 배치된 상태를 용이하게 고정시킬 수 있고, 퀀텀닷필름(115)에 포함된 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)가 외부 수분이나 공기 중에 노출시 산소나 질소와 반응하여 손상 및 변형되어 필터링 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 더불어 LED(114) 및 기판을 먼지나 수분 등의 이물질로부터 보호하여 실내조명등(110)의 수명을 연장하고 이물질에 의한 광도저하를 효과적으로 방지할 수 있다.
일곱째, 상기 LED모듈(112)은, 광투과성의 단열 재질로 이루어지고 상기 LED(114)를 커버하도록 LED(114)와 퀀텀닷필름(115) 사이에 배치되어 퀀텀닷필름(115)을 LED(114)로부터 일정간격(D)으로 이격시키는 이격필름(119)을 더 포함함으로써, 퀀텀닷필름(115)에 포함된 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)가 LED(114)의 구동열에 의해 파괴되거나 손상되는 것을 방지하고 오랫동안 사용하도록 하는 효과를 구현할 수 있다.
여덟째, 상기 퀀텀닷필름(115)은, LED광의 녹색광 파장대역을 증가시키는 입자크기의 제2퀀텀닷입자(118b)를 더 함유하여 시력이 이로운 녹색광을 증대시킬 수 있으며, 적색광 파장대역을 증가시키는 제3퀀텀닷입자(118c)를 더 함유하여 조명광의 연색성을 증대시킬 수 있다.
아홉째, 상기 제1퀀텀닷입자(118a)는 LED광의 455nm 파장대역을 40% 감소시키는 입자크기로 이루어지고, 상기 제2퀀텀닷입자(118b)는 LED광의 500nm 파장대역을 55% 증가시키는 입자크기로 이루어지며, 상기 제3퀀텀닷입자(118c)는 LED광의 620nm 내지 700nm 파장대역을 5% 내지 10% 감소시키는 입자크기로 이루어지고, 상기 퀀텀닷필름(115)은, LED광의 400nm 내지 440nm 파장대역을 5% 감소시키는 입자크기의 제4퀀텀닷 입자와, LED광의 465nm 파장대역을 5% 증가시키는 입자크기의 제5퀀텀닷 입자와, LED광의 470nm 내지 490nm 파장대역을 30% 내지 40% 증가시키는 입자크기의 제6퀀텀닷 입자와, LED광의 505nm 내지 535nm 파장대역을 10% 내지 40% 증가시키는 입자크기의 제7퀀텀닷 입자 및, LED광의 540nm 내지 600nm 파장대역을 10% 감소시키는 입자크기의 제8퀀텀닷 입자를 더 함유함으로써, LED(114)로부터 발산되는 LED광에서 시력에 해로운 청색광 대역은 적절수준으로 감소시키고 시력에 이로운 녹색광 대역과 연색성을 향상시키는 적색광 대역은 각각 증가시켜 보다 태양광에 근접한 조명광을 제공할 수 있다.
열째, 상기 기판(113)은 협폭의 긴 바 형태로 이루어지고, 각 LED(114)는 기판(113) 상에 일렬로 연이어 배치되며, 상기 LED모듈(112)은, 튜브 형상으로 이루어져 내부의 중공(116b)에 상기 기판(113) 및 퀀텀닷필름(115)이 관통 삽입되는 광투과성 재질의 커버필름(116)을 더 포함하고, 상기 커버필름(116)은 열수축 재질로 이루어져 외부 가열(H)에 의해 수축하면서 상기 퀀텀닷필름(115)을 LED(114)의 발광면에 밀착시키면서 장착됨으로써, 기판(113)의 바 형상으로 인해 진공흡착 방식을 적용하기가 제한되더라도 퀀텀닷필름(115)이 LED(114)를 커버하도록 배치된 상태를 용이하게 고정시킬 수 있음은 물론 LED(114) 및 기판(113)의 보호기능을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 스마트 LED 조명시스템의 구성을 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 스마트 LED 조명시스템에 실내공간에 설치된 상태를 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈의 구성을 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 과목별 색온도 및 조도 설정사항을 나타낸 테이블표,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일자별 계절구분을 나타낸 계절구분표,
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 계절별 색온도 설정사항을 나타낸 테이블표 및 색온도 그래프,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기상정보 획득부의 구성을 나타낸 개략도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈의 세부 구성을 나타낸 분리사시도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈로부터 발산되는 조명광의 스펙트럼 및 태양광 스펙트럼을 나타낸 그래프,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 커버필름에 의해 진공흡착 방식으로 기판에 장착되는 구성을 나타낸 측단면도,
도 12 및 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름에 가이드홈이 형성된 구성을 나타낸 사시도,
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 진공흡착 방식으로 기판에 장착되는 구성을 나타낸 측단면도,
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 이격필름에 의해 LED로부터 이격된 상태를 나타낸 측단면도,
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이격필름에 관통공이 형성된 구성을 나타낸 측단면도,
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 다층구조로 이루어진 구성을 나타낸 측단면도,
도 18 및 도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈이 바형태로 이루어진 구성을 나타낸 분리사시도,
도 20 및 도 21은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 열수축 방식으로 기판에 장착되는 구성을 나타낸 측단면도,
도 22는 통상적인 백색 LED로부터 발산하는 LED광의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 스마트 LED 조명시스템에 실내공간에 설치된 상태를 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈의 구성을 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 과목별 색온도 및 조도 설정사항을 나타낸 테이블표,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일자별 계절구분을 나타낸 계절구분표,
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 계절별 색온도 설정사항을 나타낸 테이블표 및 색온도 그래프,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기상정보 획득부의 구성을 나타낸 개략도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈의 세부 구성을 나타낸 분리사시도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈로부터 발산되는 조명광의 스펙트럼 및 태양광 스펙트럼을 나타낸 그래프,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 커버필름에 의해 진공흡착 방식으로 기판에 장착되는 구성을 나타낸 측단면도,
도 12 및 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름에 가이드홈이 형성된 구성을 나타낸 사시도,
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 진공흡착 방식으로 기판에 장착되는 구성을 나타낸 측단면도,
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 이격필름에 의해 LED로부터 이격된 상태를 나타낸 측단면도,
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이격필름에 관통공이 형성된 구성을 나타낸 측단면도,
도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 다층구조로 이루어진 구성을 나타낸 측단면도,
도 18 및 도 19는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈이 바형태로 이루어진 구성을 나타낸 분리사시도,
도 20 및 도 21은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름이 열수축 방식으로 기판에 장착되는 구성을 나타낸 측단면도,
도 22는 통상적인 백색 LED로부터 발산하는 LED광의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템은, 정해진 스케줄 정보에 따라 자동으로 각 스케줄항목별 설정된 색온도 및 조도의 조명광을 제공하여 원하는 색온도 및 조도의 조명광이 발광하도록 색온도 및 조도 조절 스위치를 조작해야 하는 번거로움을 해결할 수 있으며, 조명광에 포함된 청색광을 감소시켜 청색광에 의한 시력저하 및 안구손상을 미연에 방지할 수 있는 조명시스템으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 실내조명등(110), 데이터베이스(120) 및 조명제어부(130)를 포함한다.
먼저, 상기 실내조명등(110)은 실내공간을 조명하기 위한 조명수단으로서, 실내공간의 천장이나 벽면에 배치되어 LED광을 발산하면서 실내를 조명하고 조명제어부(130)의 제어신호에 따라 조명광의 색온도 및 조도가 조절된다.
여기서, 상기 실내공간은 수업이 이루어지는 교실 및 사무업무가 이루어지는 사무실을 포함하여 회의실, 거실 등 다양한 공간이 대상이 될 수 있다. 또한, 상기 실내조명등(110)에는 입력되는 제어신호에 따라 LED(114)에 인가되는 구동전원의 특성(전류, 전압 및 PWM제어)을 조절하는 컨버터 및 이의 구동회로가 구비되어 다양한 색온도 및 조도가 단계적으로 조절될 수 있다. 또한, 실내조명등(110)은 도면에서와 같이 복수 개가 천장이나 벽면에 이격 배치될 수도 있고 단일의 조명등으로 이루어져 실내공간의 중앙에 배치될 수도 있다.
상기 데이터베이스(120)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 스마트 LED 조명시스템을 운용하는데 필요한 각종데이터가 저장되는 데이터 저장수단으로서, 시간흐름에 따른 순서를 갖는 복수 개의 스케줄항목을 포함하는 스케줄 설정정보 및, 각 스케줄항목별 실내조명등(110)의 색온도 및 조도 설정사항을 포함하는 조명광 설정정보가 저장되며, 상기 조명제어부(130)는 상기 스케줄 설정정보 및 조명광 설정정보를 기준으로 각 스케줄항목 시간 동안에 설정된 색온도 및 조도의 조명광이 실내공간에 조사되도록 실내조명등(110)을 점등제어한다.
여기서, 상기 데이터베이스(120)는 PC나 서버 등과 같이 조명제어부(130)와 구분되는 독립적 모듈형태로 이루어져 조명제어부(130)에 색온도 및 조도 조절에 필요한 데이터를 전송할 수 있으며, 상기 조명제어부(130)는 제어패널 형태로 이루어져 실내공간의 벽면 등에 장착되어 일측에 구비된 조작부(131)를 사용자가 용이하게 조작할 수도 있고, 상기 조작부(131)가 벽면에 장착된 상태에서 일정거리 이격된 위치 또는 별도의 공간에 독립적으로 배치될 수도 있으며, PC 형태로 이루어져 색온도 및 조도 조절을 위한 데이터 처리를 수행할 수도 있다. 또한, 상기 데이터베이스(120)와 조명제어부(130)는 PC나 서버와 같이 단일의 데이터 처리장치에 일체로 형성될 수도 있다.
더불어, 상기 스케줄항목은 스케줄표를 기준으로 시간흐름에 따라 실내공간 내에서 순서대로 진행되는 항목을 의미하며 상기 스케줄 설정정보는 각 항목의 시작시각 및 종료시각에 대한 시간정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 실내공간이 교실인 경우 각 수업시간별로 이루어지는 복수 개의 학습과목이 스케줄항목이 될 수 있으며 스케줄 설정정보는 각 학습과목의 시작시각 및 종료시각을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 조명광 설정정보는 각 스케줄항목마다 최적으로 설정된 조명광의 색온도값 및 조도값에 대한 정보를 의미한다. 이러한 스케줄항목 및 조명광 설정정보는 조명제어부(130)를 통해 수정 및 변경할 수 있다.
상술한 실내조명등(110), 데이터베이스(120) 및 조명제어부(130)의 조합된 구성을 통해 정해진 스케줄 정보에 따라 자동으로 각 스케줄항목별 설정된 최적의 색온도 및 조도의 조명광이 제공되어 원하는 색온도 및 조도의 조명광이 발광하도록 색온도 및 조도 조절 스위치를 조작해야 하는 번거로움을 해결할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 스마트 LED 조명시스템은 실내공간의 특성에 부합되어 최적의 색온도 및 조도를 갖는 조명광을 제공할 수 있는데 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 실내공간이 교과수업이 이루어지는 교실인 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 스케줄항목은 수업시간표를 기준으로 순차적으로 진행되는 수리영역 과목, 언어영역 과목 및 예술영역 과목을 포함하는 복수의 과목 및 각 과목별 수업시작시각과 수업종료시각을 포함할 수 있다.
또한, 상기 조명광 설정정보는, 상기 수리영역 과목은 6,500K 대역의 색온도 및 350 내지 450Lux의 조도, 언어영역 과목은 4,500K 대역의 색온도 및 400 내지 500Lux의 조도, 예술영역 과목은 3,000K 대역의 색온도 및 300 내지 400Lux의 조도를 갖는 색온도 및 조도 설정사항을 포함할 수 있다.
여기서, 상기와 같이 수리영역 과목시 조명광은 정신적 부하가 집중되는 상태의 조명(집중조명)으로서 상대적으로 높은 색온도(6,500K 대역)와 낮은 밝기(350 내지 450Lux)는 인간의 뇌파중에서 SMR, BETA POWER를 증가시켜 집중력 향상에 효과적이다. 또한 주의력 결핍 및 과잉행동장애(ADHD) 등을 위한 집중력 향상훈련에 영향을 미친다.
또한, 언어영역 과목시 조명광은 감성조명으로 보통의 평상적인 일반 사용상태의 조명이며 뇌의 이완과 집중이 교차발생하면서 뇌파는 알파파(α), 베타파(β) 등이 혼재하여 발생하게 되고 가장 일반적으로 사용하는 조명이다. 사물을 인식하고 판단하며 단순한 과제를 수행할 때 등 가벼운 정신적 부하가 동반되는 활동에 가장 이상적인 조명상태를 제공할 수 있다.
상기 예술영역 과목시 조명(창의 조명)은 상대적으로 낮은 색온도(3,000K 대역)과 낮은 조도(300 내지 400Lux)를 뇌의 이완조명으로 사용하면 신체에서 발생하는 뇌파 중 알파파(α)를 증대시킬 수 있으며 알파파(α)는 예술, 명상과 같이 심신이 편안한 상태를 만들어 줄수 있어 건강하고 편안한 스트레스없는 상태를 제공하고 예술적 창의력을 발휘할 수 있도록 한다.
정신적 부하가 집중되는 상태의 조명(집중조명)으로서 상대적으로 높은 색온도(6,500K)와 낮은 밝기(350 내지 450Lux)는 인간의 뇌파중에서 SMR, BETA POWER를 증가시켜 집중력 향상에 효과적이다. 또한 주의력 결핍 및 과잉행동장애(ADHD) 등을 위한 집중력 향상훈련에 영향을 미친다.
따라서, 각 과목별로 두뇌활동을 적절한 상태로 만들어 학습능력을 극대화할 수 있으며 두뇌의 정보 처리량과 기억력, 집중력 등을 최대한 발휘하도록 유도할 수 있다. 그리고, 점심시간이나 각 과목 사이의 쉬는 시간에는 상대적으로 낮은 색온도(3,0000K)와 조도(80 내지 120Lux)가 낮은 조명광을 제공하여 심리적인 안정을 유도할 수 있도록 한다.
이와 같이, 각 과목별로 두뇌활동을 적절한 상태로 만들어 학습능력을 극대화할 수 있으며 두뇌의 정보 처리량과 기억력, 집중력 등을 최대한 발휘하도록 유도할 수 있다.
또한, 상기 스케줄항목은 각 과목 사이에 진행되는 휴식시간 및 각 휴식시간의 시작시각 및 종료시각을 더 포함할 수 있고, 상기 조명광 설정정보는 휴식시간에서 3,000K 대역의 색온도 및 80 내지 120Lux의 조도를 갖는 색온도 및 조도 설정사항을 포함할수 있다.
반면에, 상기 실내공간이 사무업무가 이루어지는 사무실인 경우, 상기 스케줄항목은 도 5에 도시된 계절구분표를 기준으로 순차적으로 진행되는 봄영역, 여름영역, 가을영역 및 겨울영역을 포함하는 복수의 계절영역 및 각 계절영역별 실외광유입 시작시각과 실외광 유입종료시각을 포함할 수 있다.
그리고, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 조명광 설정정보는, 상기 봄영역에서 7시 3,000K 대역의 색온도, 8시 3,500K 대역의 색온도, 9시 4,000K 대역의 색온도, 10시 5,000K 대역의 색온도, 11시 5,500K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 6,000K 대역의 색온도, 14시 5,500K 대역의 색온도, 15시 5,000K 대역의 색온도, 16시 4,500K 대역의 색온도, 17시 4,000K 대역의 색온도, 18시 3,500K 대역의 색온도 및 19시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함할 수 있다.
또한, 상기 여름영역에서 6시 3,000K 대역의 색온도, 7시 4,000K 대역의 색온도, 8시 5,000K 대역의 색온도, 9시 5,500K 대역의 색온도, 10시 6,000K 대역의 색온도, 11시 6,500K 대역의 색온도, 12시 6,500K 대역의 색온도, 13시 6,500K 대역의 색온도, 14시 6,500K 대역의 색온도, 15시 6,000K 대역의 색온도, 16시 5,500K 대역의 색온도, 17시 5,000K 대역의 색온도, 18시 4,000K 대역의 색온도, 19시 3,500K 대역의 색온도 및 20시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함할 수 있다.
더불어, 상기 가을영역에서 7시 3,000K 대역의 색온도, 8시 3,500K 대역의 색온도, 9시 4,000K 대역의 색온도, 10시 5,000K 대역의 색온도, 11시 5,500K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 6,000K 대역의 색온도, 14시 5,500K 대역의 색온도, 15시 5,000K 대역의 색온도, 16시 4,500K 대역의 색온도, 17시 4,000K 대역의 색온도, 18시 3,500K 대역의 색온도 및 19시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고, 상기 겨울영역에서 8시 3,000K 대역의 색온도, 9시 3,500K 대역의 색온도, 10시 4,500K 대역의 색온도, 11시 5,000K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 5,500K 대역의 색온도, 14시 5,000K 대역의 색온도, 15시 4,500K 대역의 색온도, 16시 4,000K 대역의 색온도, 17시 3,500K 대역의 색온도 및 18시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함할 수 있다.
이와 같이, 계절변화에 따른 실외광의 실내유입 정도를 반영하여 사무업무에 필요한 최적의 색온도 및 조도를 갖는 조명광을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 스마트 LED 조명시스템은 기상정보 획득부(140)를 이용하여 기상변화에 따라 실내공간으로 유입되는 실외광의 변화를 반영하여 설정된 색온도 및 조도가 유지될 수 있다.
이를 위해, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 기상정보 획득부(140)는 각 지역별 기상정보를 제공하는 기상서버(10)에 접속하여 상기 실내공간이 위치한 지역의 현재 기상정보를 획득하고, 상기 데이터베이스(120)는 상기 기상서버(10)로부터 제공되는 날씨의 종류(예를 들어, 맑음, 흐림(구름), 비/눈, 안개 및 황사 등) 별로 실내공간의 내부로 유입되는 실외광의 평균광량 정보를 더 저장하며, 상기 조명제어부(130)는 상기 조명광 설정정보를 기준으로 설정된 색온도 및 조도의 조절가능 범위 내에서 상기 평균광량 정보를 반영하여 색온도 및 조도를 증감한 조명광이 실내에 조사되도록 각 실내조명등(110)을 점등제어할 수 있다.
여기서, 상기 기상정보 획득부(140)는 조명제어부(130)의 일부로 구성되거나 PC나 서버와 같이 독립적인 모듈형태로 이루어져 기상정보를 획득하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 현재 기상변화에 따라 변화되는 교실 내부의 색온도나 조도를 반영하여 최적의 조명광이 유지될 수 있도록 한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 실내공간에 창문(11)이 있는 경우 창문(11)을 통해 유입되는 실외광이 조명광의 색온도 및 조도에 영향을 미쳐 창문(11) 부근과 창문이 없는 반대측 측벽(12) 부근 사이에는 색온도 및 조도 차이가 발생하여 눈이 쉽게 피로해지고 실내공간의 전체적인 광균일도가 저하될 수 있다.
이를 위해, 도면에서와 같이 실내공간 내에서 실외광이 실내로 유입되는 창문(11)에는 광센서(150)가 근접 배치되어 실외광의 색온도 및 조도를 측정하여 전송하고, 상기 조명제어부(130)는 상기 조명광 설정정보를 기준으로 설정된 색온도 및 조도의 조절가능 범위 내에서 현재 측정된 실외광의 색온도 및 조도 측정값을 반영하여 색온도 및 조도를 증감한 조명광이 실내에 조사되도록 각 실내조명등(110)을 점등제어할 수 있다. 따라서 실외광의 유입상태와 무관하게 실내공간의 전체적인 광균일도를 유지할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 스마트 LED 조명시스템에서는 실내조명등(110)로부터 제공되는 조명광에 포함된 청색광을 감소시켜 시력보호 및 안구손상 방지를 구현할 수 있다.
이를 위해, 도 3, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 실내조명등(110)은, 천장에 고정설치되는 조명본체(117)의 내부에 배치되어 LED광을 발산하는 LED모듈(112)을 포함한다. 또한, 상기 LED모듈(112)은, 구동전원이 인가되는 기판(113)과, 상기 기판(113)의 일측면에 실장되어 인가되는 구동전원에 따라 LED광을 발산하는 복수 개의 LED(114) 및, 각 LED(114)의 발광면을 커버하도록 상기 기판(113)의 일측면에 배치되고 상기 LED광의 청색광 파장대역을 감소시키는 입자크기의 제1퀀텀닷입자(118a)가 함유된 퀀텀닷필름(115)을 포함한다.
여기서, 상기 기판(113)의 일측면에는 전원입력라인(전원케이블) 및 각 LED(114)가 접속되기 위한 회로패턴(미도시)이 형성되어 전원입력라인으로부터 공급된 구동전원이 각 LED(114)에 인가되며 기판(113)의 면적 또는 LED(114)의 수량에 따라 하나의 회로패턴이 구비되어 각 LED(114)가 동시 점소등되거나 복수 개의 회로패턴이 형성되어 복수 개의 점등그룹으로 구분된 LED(114)들이 점등그룹별로 점소등 제어될 수 있다.
또한, 상기 제1퀀텀닷입자(118a)는 시력저하 및 안구손상을 유발하는 청색광 파장대역 예를 들면, 400nm 내지 500nm 범위 내에서 특정 파장대역을 필터링할 수 있는 입자의 크기로 이루어며 상기 특정 파장대역은 LED(114)의 청색광 피크 파장대역에 따라 조절될 수 있다.
더불어, 퀀텀닷(Quantum Dot)은 나노미터 크기의 반도체 물질로서 양자제한 효과를 나타내며, '나노 형광체'로 지칭될 수 있다. 상기 제1퀀텀닷입자(118a), 후술되는 제2퀀텀닷입자(118b) 및 제3퀀텀닷입자(118c)을 포함하는 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)는 여기원인 LED(114)의 LED광으로부터 빛을 흡수하여 에너지 여기 상태에 이르면 자신의 에너지 밴드갭에 해당하는 에너지를 방출함으로써 LED광을 파장 변환(변조)시킨다. 더불어, 상기 퀀텀닷필름(115)은 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)의 물질 조성과 입자 크기를 변화시킴으로써 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)의 에너지 밴드갭을 조절할 수 있고 LED광의 파장에 대해 원하는 파장변조를 실현할 수 있다.
즉, 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)의 입자가 작을수록 짧은 파장의 광을 입자 사이즈가 클수록 긴 파장의 광을 발생하게 된다. 이러한 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)의 입자 사이즈에 의해 녹색, 적색, 황색 및 청색과 같은 가시광선 영역의 광을 발광시켜 줄수 있다. 이러한 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)의 사이즈에 따라 파장 차이가 발생하므로 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c) 중 작은 입자는 큰 입자보다 상부 측에 배치될 수 있다.
이러한 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)는 Si계 나노결정, Ⅱ-Ⅳ족 화합물 반도체 나노결정, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물과 복합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, 및 HgZnSTe 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 나노결정은 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 퀀텀닷필름(115)에서 사용되는 고분자 수지는 상온에서 단단하지만 열을 가하면 유연해져 쉽게 변형(가공)될 수 있는 열가소성 수지일 수 있다. 예를 들어, 고분자 수지는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene erephthalate, PET), 폴리메틸 메타크릴레이트(poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리디메틸실록산(poly(dimethylsiloxane), PDMS), 사이클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer, COC), 및 폴리에테르술폰(poly ether sulfone, PES) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 LED(114)로부터 발산된 LED광은 도 22에 도시된 바와 같이 청색광 피크 대역이 과도하게 높은 스펙트럼을 갖는데, 상술한 바와 같이 LED광의 청색광 파장대역을 감소시키는 입자크기의 제1퀀텀닷입자(118a)가 함유된 퀀텀닷필름(115)을 통해 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 LED광에 포함된 청색광을 필터링하여 청색광에 의한 시력저하 및 안구손상을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 퀀텀닷필름(115)은 두께가 매우 얇거나 플렉시블한 재질로 이루어진 경우 LED(114)의 발광면을 커버한 상태가 유지되도록 LED모듈(112)에 자체적으로 고정시키기가 제한될 수 있는데, 이를 위해 상기 LED모듈(112)은 퀀텀닷필름(115)을 기판(113)에 장착 고정시킬 목적으로 커버필름(116)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 커버필름(116)은 기판(113)의 크기나 형태 및 각 LED(114)의 배치상태에 따라 구성이 달라 질 수 있는데, 도 3, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 기판(113)이 일정면적을 갖는 판 형상으로 이루어지고 각 LED(114)가 기판(113)의 일측면(발광측 표면)에 복수의 오와 열로 정렬되게 분산 배치된 경우, 상기 커버필름(116)은 기판(113)을 커버가능한 일정면적의 시트형상으로 이루어질 수 있으며 이러한 커버필름(116)을 이용한 진공흡착 방식으로 퀀텀닷필름(115)을 기판(113)에 장착시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 기판(113)에는 진공흡입 공정시 진공흡입장치(미도시)를 통해 기판(113)과 커버필름(116) 사이의 공간에 존재하는 공기를 흡입할 수 있도록 복수 개의 흡입공(113a)이 일정간격으로 관통 형성되고, 상기 커버필름(116)은 퀀텀닷필름(115)의 외측면을 커버하는 형태로 배치되어 퀀텀닷필름(115)을 외부로부터 보호한다.
또한, 상기 커버필름(116)은 공기가 통과하지 못하면서 LED광이 투과하는 재질로 이루어져 상기 흡입공(113a)을 통한 흡입기류에 의해 진공흡착 방식으로 상기 퀀텀닷필름(115)을 사이에 두고 기판(113)의 일측면에 밀착되게 장착된다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 LED(114)가 실장된 기판(113)의 일측면에 퀀텀닷필름(115)이 각 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치하고 이 퀀텀닷필름(115)의 외측면에 커버필름(116)을 배치한 상태에서, 기판(113)의 타측면 측에 배치된 진공흡입장치로 흡입공(113a)을 통해 공기를 흡입하면 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 커버필름(116)과 기판(113) 사이의 공기가 배출되면서 커버필름(116)이 기판(113)에 밀착되고 이를 통해 커버필름(116)이 퀀텀닷필름(115)을 가압하여 LED(114)를 커버한 상태로 고정시킬 수 있다.
여기서, 상기 커버필름(116)은 진공흡착전 가열수단(미도시)에 의해 가열되어 보다 유연해지도록 하고 흡입공(113a)으로 일부가 빨려들어가 자리를 잡은 상태에서 냉각되어 경화되면서 LED(114)를 커버하는 상태를 견고하게 유지할 수 있다.
이러한 커버필름(116)을 통해 퀀텀닷필름(115)이 LED(114)를 커버하도록 배치된 상태를 용이하게 고정시킬 수 있으며 LED(114) 및 기판(113)을 먼지나 수분 등의 이물질로부터 보호하여 실내조명등(110)의 수명을 연장하고 이물질에 의한 광도저하를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 퀀텀닷필름(115)에 함유된 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)는 외부 수분이나 공기 중에 노출시 산소나 질소와 쉽게 반응하게 되고 이에 따라 광특성이 저하될 수 있는데 상기와 같은 커버필름(116)을 통해 이를 방지할 수 있는 것이다. 즉, 상기 커버필름(116)은 퀀텀닷필름(115)에 포함된 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)가 외부 수분이나 공기 중에 노출시 산소나 질소와 반응하여 변형되거나 파괴되는 것을 방지할 수 있는 기능을 병행한다.
따라서 상기 커버필름(116)은 산소나 질소의 침투가 낮은 물질로 이루어지고 광투과율이 80% 이상인 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 커버필름(116)은 투과성 플라스틱류 예컨데 PES(Polyethersulfone), PC(Poly carbonate), PEN(Polyethylene Late), PET(Polyethylene terephthalate) 중 적어도 하나를 포함하는 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 퀀텀닷필름(115) 상에서 각 흡입공(113a)과 대응되는 위치에는 관통 형성된 통공(115a)이 구비되고, 상기 커버필름(116)은 흡입공(113a)과 통공(115a)을 관통하는 흡입기류에 의해 진공흡착 방식으로 상기 기판(113)의 일측면에 밀착되게 장착됨으로써, 흡입기류에 의해 퀀텀닷필름(115)이 흡입공(113a)으로 빨려 들어가는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
더불어, 도 11의 확대도에 도시된 바와 같이 상기 커버필름(116)은 외측면에 표면저항을 감소시키는 대전방지 성분을 함유하는 정전기방지층(116a)이 형성됨으로써, 표면저항에 의한 정전기 발생으로 커버필름(116)의 표면에 먼지 등의 이물질이 흡착되는 것을 방지하여 이물질에 의해 광도가 저하되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 이러한 정전기방지층(116a)은 필름형태로 이루어져 커버필름(116)의 외부 표면에 부착되거나 이 외부 표면에 분사되어 경화된 코팅층일 수 있다.
그리고, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 상기 퀀텀닷필름(115) 상에서 각 LED(114)와 대응되는 위치에는 LED(114)의 돌출방향으로 오목하게 함몰되어 상기 퀀텀닷필름(115)이 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치될 때 LED(114)의 발광면이 삽입되는 가이드홈(115b)이 형성됨으로써, 커버필름(116)의 진공흡착 공정시 퀀텀닷필름(130) 상에서 LED(120)의 발광면을 커버하는 부분이 접히거나 구겨지는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 여기서 상기 가이드홈(115b)은 LED(114)의 돌출된 높이와 대응되는 깊이로 형성되어 LED(114)의 발광면을 포함한 측면까지 가이드홈(115b)에 삽입될 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니며 LED(114)의 발광면(발광측 표면)이 가이드홈(115b)에 삽입가능한 조건 하에서 조절될 수 있다.
여기서, 상기 가이드홈(115b)은 기판(113)의 일측면에 배치시키기 전에 형성된 퀀텀닷필름(115)에 형성된 홈일 수 있으며, 상기 기판(113)의 일측면에 배치된 상태에서 외부 가열에 의해 연화되어 자중에 의해 퀀텀닷필름(115)이 하부로 쳐지면서 LED(114)의 상단에 의해 지지된 부분이 융기되어 형성된 홈일 수도 있다.
더불어, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 퀀텀닷필름(115)은 공기가 통과하지 않으면서 LED광이 투과하는 재질로 이루어져 상기 흡입공(113a)을 통한 흡입기류에 의해 진공흡착 방식으로 상기 기판(113)의 일측면에 밀착되게 장착될 수 있다. 이와 같이 상기 커버필름(116)을 사용하는 대신 퀀텀닷필름(115) 자체를 커버필름 겸용으로 사용함으로써 상기와 같은 커버필름(116)을 생략할 수 있어 광투과율을 증대시키고 제조공정을 간소화할 수 있다.
이 경우 도 14의 확대도에 도시된 바와 같이 상기 퀀텀닷필름(115)의 외측면에는 표면저항을 감소시키는 대전방지 성분을 함유하는 정전기방지층(115c)이 형성될 수 있으며 이를 통해 이물질이 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 LED(114)는 발광구동하면서 고열의 구동열을 발산할 수 있는데 상기 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)가 열에 의해 취약한 재질 및 크기인 경우 변형되거나 기능을 손실할 수 있다.
이에 상기 LED모듈(112)은, 도 15에 도시된 바와 같이 광투과성의 단열 재질로 이루어지고 상기 LED(114)를 커버하도록 LED(114)와 퀀텀닷필름(115) 사이에 배치되어 퀀텀닷필름(115)을 LED(114)로부터 일정간격(D)으로 이격시키는 이격필름(119)을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 퀀텀닷필름(115)에 포함된 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)가 LED(114)의 구동열에 의해 파괴되거나 손상되는 것을 방지하고 오랫동안 사용하도록 하는 효과를 구현할 수 있다.
그리고, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 이격필름(119) 상에서 상기 LED(114)의 발광면과 대응되는 위치에는 LED(114)로부터 발산된 LED광이 통과하기 위한 관통공(119a)이 개구되도록 형성됨으로써, 퀀텀닷필름(130)을 LED(120)로부터 이격시킬 수 있음은 물론 이격필름(150)이 LED(120)의 발광면을 커버하여 광투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀀텀닷필름(115)은 상기 제1퀀텀닷입자(118a) 이외에 다양한 입자크기의 퀀텀닷 입자들을 더 포함함으로써 보다 태양광에 근접한 조명광을 제공할 수 있다.
이를 위해, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 퀀텀닷필름(115)은, LED광의 녹색광 파장대역을 증가시키는 입자크기의 제2퀀텀닷입자(118b)를 더 함유하여 시력이 이로운 녹색광을 증대시킬 수 있으며, 적색광 파장대역을 증가시키는 제3퀀텀닷입자(118c)를 더 함유하여 조명광의 연색성을 증대시킬 수 있다.
여기서, 상기 퀀텀닷필름(115)은 서로 다른 입자크기의 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)가 함유된 경우 도 15의 확대도에서와 같이 하나의 베이스 기재(수지) 내에 각 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)가 혼재된 상태로 이루어질 수 있고 도 17에 도시된 바와 같이 각 입자크기별로 적층된 상태로 배치될 수도 있다. 이러한 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c)의 사이즈에 따라 파장 차이가 발생하므로 퀀텀닷 입자(118a 내지 118c) 중 작은 입자는 큰 입자보다 상부 측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1퀀텀닷입자(118a)는 LED광의 455nm 파장대역을 40% 감소시키는 입자크기로 이루어지고, 상기 제2퀀텀닷입자(118b)는 LED광의 500nm 파장대역을 55% 증가시키는 입자크기로 이루어지며, 상기 제3퀀텀닷입자(118c)는 LED광의 620nm 내지 700nm 파장대역을 5% 내지 10% 감소시키는 입자크기로 이루어질 수 있다.
더불어, 상기 퀀텀닷필름(115)은, LED광의 400nm 내지 440nm 파장대역을 5% 감소시키는 입자크기의 제4퀀텀닷 입자와, LED광의 465nm 파장대역을 5% 증가시키는 입자크기의 제5퀀텀닷 입자와, LED광의 470nm 내지 490nm 파장대역을 30% 내지 40% 증가시키는 입자크기의 제6퀀텀닷 입자와, LED광의 505nm 내지 535nm 파장대역을 10% 내지 40% 증가시키는 입자크기의 제7퀀텀닷 입자 및, LED광의 540nm 내지 600nm 파장대역을 10% 감소시키는 입자크기의 제8퀀텀닷 입자를 더 함유할 수 있다. 따라서, 도 10의 (a)와 같이 LED모듈(112)로부터 발산된 조명광의 스펙터럼을 10의 (b)와 같은 태양광의 스펙트럼에 근접한 상태로 조절할 수 있다.
한편, 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이 상기 기판(113)이 협폭의 긴 바 형태로 이루어지고 각 LED(114)가 기판(113) 상에 일렬로 연이어 배치된 경우, 상기 커버필름(116)은 각 LED(114)가 실장된 기판(113)의 둘레를 커버하는 튜브 형태로 이루어질 수 있으며, 이러한 커버필름(116)을 이용한 열수축 방식으로 퀀텀닷필름(115)을 기판(113)에 장착시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 LED모듈(112)은, 튜브 형상으로 이루어져 내부의 중공(116b)에 상기 기판(113) 및 퀀텀닷필름(115)이 관통 삽입되는 광투과성 재질의 커버필름(116)을 더 포함한다. 여기서, 상기 커버필름(116)은 열수축 재질로 이루어져 외부 가열(H)에 의해 수축하면서 상기 퀀텀닷필름(115)을 LED(114)의 발광면에 밀착시키면서 장착될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 20의 (a)에 도시된 바와 같이 기판(113) 및 퀀텀닷필름(115)을 커버필름(116)의 중공(116a) 내부에 관통 삽입한 상태에서 도 20의 (b)와 같이 상기 커버필름(116)의 표면에 열(H)을 가하게 되면 커버필름(116)이 커버필름(116)이 내측으로 수축하면서 기판(113)에 밀착되고 이를 통해 커버필름(116)이 퀀텀닷필름(115)을 가압하여 LED(114)를 커버한 상태로 고정시킬 수 있다.
따라서, 상기 진공흡착 방식으로 장착이 제한되는 구조나 크기를 갖는 기판(113)의 경우에도 퀀텀닷필름(115)이 LED(114)를 커버하도록 배치된 상태를 용이하게 고정시킬 수 있음은 물론 LED(114) 및 기판(113)의 보호기능을 구현할 수 있다.
또한, 도 21에 도시된 바와 같이 상기 퀀텀닷필름(115) 상에서 각 LED(114)와 대응되는 위치에는 LED(114)의 돌출방향으로 오목하게 함몰되어 상기 퀀텀닷필름(115)이 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치될 때 LED(114)의 발광면이 삽입되는 가이드홈(115b)이 형성됨으로써, 커버필름(116)의 열수축 공정시 퀀텀닷필름(130) 상에서 LED(120)의 발광면을 커버하는 부분이 접히거나 구겨지는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
더불어, 도시되지 않았으나 커버필름(116)을 이용한 열수축 방식으로 퀀텀닷필름(115)을 기판(113)에 장착시키는 경우에도 도 15 및 도 16에 도시된 이격필름(119)이 LED(114)와 퀀텀닷필름(115) 사이에 배치될 수 있으며 이 이격필름(119)에는 관통공(119a)이 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110...실내조명등 112...LED모듈
113...기판 114...LED
117...조명본체 115...퀀텀닷필름
115b...가이드홈 116...커버필름
116a...정전기방지층 118a 내지 118c...퀀텀닷 입자
119...이격필름 120...데이터베이스
130...조명제어부 140...기상정보 획득부
150...광센서
113...기판 114...LED
117...조명본체 115...퀀텀닷필름
115b...가이드홈 116...커버필름
116a...정전기방지층 118a 내지 118c...퀀텀닷 입자
119...이격필름 120...데이터베이스
130...조명제어부 140...기상정보 획득부
150...광센서
Claims (8)
- 실내공간에 배치되어 LED광을 발산하면서 실내를 조명하고 제어신호에 따라 조명광의 색온도 및 조도가 조절되는 실내조명등(110); 시간흐름에 따른 순서를 갖는 복수 개의 스케줄항목을 포함하는 스케줄 설정정보 및, 각 스케줄항목별 실내조명등(110)의 색온도 및 조도 설정사항을 포함하는 조명광 설정정보가 저장된 데이터베이스(120); 및 상기 스케줄 설정정보 및 조명광 설정정보를 기준으로 각 스케줄항목 시간 동안에 설정된 색온도 및 조도의 조명광이 실내공간에 조사되도록 실내조명등(110)을 점등제어하는 조명제어부(130);를 포함하고,
상기 실내조명등(110)은, 천장에 고정설치되는 조명본체(117)의 내부에 배치되어 LED광을 제공하는 LED모듈(112)을 포함하며,
상기 LED모듈(112)은, 구동전원이 인가되는 기판(113)과, 상기 기판(113)에 실장되는 복수 개의 LED(114)와, 각 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치되고 LED광의 청색광 파장대역을 감소시키는 입자크기의 제1퀀텀닷입자(118a)가 함유된 퀀텀닷필름(115) 및, 광투과성의 단열 재질로 이루어지고 상기 LED(114)를 커버하도록 LED(114)와 퀀텀닷필름(115) 사이에 배치되어 퀀텀닷필름(115)을 LED(114)로부터 일정간격(D)으로 이격시키는 이격필름(119)을 포함하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 실내공간은 교과수업이 이루어지는 교실이고,
상기 스케줄항목은 수업시간표를 기준으로 순차적으로 진행되는 수리영역 과목, 언어영역 과목 및 예술영역 과목을 포함하는 복수의 과목 및 각 과목별 수업시작시각과 수업종료시각을 포함하며,
상기 조명광 설정정보는,
상기 수리영역 과목은 6,500K 대역의 색온도 및 350 내지 450Lux의 조도, 언어영역 과목은 4,500K 대역의 색온도 및 400 내지 500Lux의 조도, 예술영역 과목은 3,000K 대역의 색온도 및 300 내지 400Lux의 조도를 갖는 색온도 및 조도 설정사항을 포함하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템.
- 청구항 1에 있어서,
실내공간은 사무업무가 이루어지는 사무실이고,
상기 스케줄항목은 계절구분표를 기준으로 순차적으로 진행되는 봄영역, 여름영역, 가을영역 및 겨울영역을 포함하는 복수의 계절영역 및 각 계절영역별 실외광유입 시작시각과 실외광 유입종료시각을 포함하며,
상기 조명광 설정정보는,
상기 봄영역에서 7시 3,000K 대역의 색온도, 8시 3,500K 대역의 색온도, 9시 4,000K 대역의 색온도, 10시 5,000K 대역의 색온도, 11시 5,500K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 6,000K 대역의 색온도, 14시 5,500K 대역의 색온도, 15시 5,000K 대역의 색온도, 16시 4,500K 대역의 색온도, 17시 4,000K 대역의 색온도, 18시 3,500K 대역의 색온도 및 19시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고,
상기 여름영역에서 6시 3,000K 대역의 색온도, 7시 4,000K 대역의 색온도, 8시 5,000K 대역의 색온도, 9시 5,500K 대역의 색온도, 10시 6,000K 대역의 색온도, 11시 6,500K 대역의 색온도, 12시 6,500K 대역의 색온도, 13시 6,500K 대역의 색온도, 14시 6,500K 대역의 색온도, 15시 6,000K 대역의 색온도, 16시 5,500K 대역의 색온도, 17시 5,000K 대역의 색온도, 18시 4,000K 대역의 색온도, 19시 3,500K 대역의 색온도 및 20시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고,
상기 가을영역에서 7시 3,000K 대역의 색온도, 8시 3,500K 대역의 색온도, 9시 4,000K 대역의 색온도, 10시 5,000K 대역의 색온도, 11시 5,500K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 6,000K 대역의 색온도, 14시 5,500K 대역의 색온도, 15시 5,000K 대역의 색온도, 16시 4,500K 대역의 색온도, 17시 4,000K 대역의 색온도, 18시 3,500K 대역의 색온도 및 19시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하고,
상기 겨울영역에서 8시 3,000K 대역의 색온도, 9시 3,500K 대역의 색온도, 10시 4,500K 대역의 색온도, 11시 5,000K 대역의 색온도, 12시 6,000K 대역의 색온도, 13시 5,500K 대역의 색온도, 14시 5,000K 대역의 색온도, 15시 4,500K 대역의 색온도, 16시 4,000K 대역의 색온도, 17시 3,500K 대역의 색온도 및 18시 3,000K 대역의 색온도를 갖는 색온도 설정사항을 포함하는 것을 특징으로 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 퀀텀닷필름(115)은,
LED광의 455nm 파장대역을 40% 감소시키는 입자크기로 이루어진 제1퀀텀닷입자(118a)와,
LED광의 500nm 파장대역을 55% 증가시키는 입자크기로 이루어진 제2퀀텀닷입자(118b)와,
LED광의 620nm 내지 700nm 파장대역을 5% 내지 10% 감소시키는 입자크기로 이루어진 제3퀀텀닷입자(118c)와,
LED광의 400nm 내지 440nm 파장대역을 5% 감소시키는 입자크기의 제4퀀텀닷 입자와,
LED광의 465nm 파장대역을 5% 증가시키는 입자크기의 제5퀀텀닷 입자와,
LED광의 470nm 내지 490nm 파장대역을 30% 내지 40% 증가시키는 입자크기의 제6퀀텀닷 입자와,
LED광의 505nm 내지 535nm 파장대역을 10% 내지 40% 증가시키는 입자크기의 제7퀀텀닷 입자 및,
LED광의 540nm 내지 600nm 파장대역을 10% 감소시키는 입자크기의 제8퀀텀닷 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 기판(113)은 일정면적을 갖는 판 형상으로 이루어지고 일정간격으로 관통 형성된 복수 개의 흡입공(113a)이 구비되며,
각 LED(114)는 기판(113)의 일측면에 복수의 오와 열로 정렬되게 분산 배치되고,
상기 LED모듈(112)은, 상기 퀀텀닷필름(115)의 외측면을 커버하는 형태로 배치되어 퀀텀닷필름(115)을 외부로부터 보호하는 커버필름(116)을 더 포함하며,
상기 커버필름(116)은 공기가 통과하지 않으면서 LED광이 투과하는 재질로 이루어져 상기 흡입공(113a)을 통한 흡입기류에 의해 진공흡착 방식으로 상기 퀀텀닷필름(115)을 사이에 두고 상기 기판(113)의 일측면에 밀착되게 장착되는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 기판(113)은 협폭의 긴 바 형태로 이루어지고,
각 LED(114)는 기판(113) 상에 일렬로 연이어 배치되며,
상기 LED모듈(112)은, 튜브 형상으로 이루어져 내부의 중공(116b)에 상기 기판(113) 및 퀀텀닷필름(115)이 관통 삽입되는 광투과성 재질의 커버필름(116)을 더 포함하고,
상기 커버필름(116)은 열수축 재질로 이루어져 외부 가열(H)에 의해 수축하면서 상기 퀀텀닷필름(115)을 LED(114)의 발광면에 밀착시키면서 장착되는 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 퀀텀닷필름(115) 상에서 각 LED(114)와 대응되는 위치에는 LED(114)의 돌출방향으로 오목하게 함몰되어 상기 퀀텀닷필름(115)이 LED(114)의 발광면을 커버하도록 배치될 때 LED(114)의 발광면이 삽입되는 가이드홈(115b)이 형성된 것을 특징으로 하는 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 LED 조명시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210072346A KR102342568B1 (ko) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 led 조명시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210072346A KR102342568B1 (ko) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 led 조명시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102342568B1 true KR102342568B1 (ko) | 2021-12-23 |
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ID=79175882
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210072346A KR102342568B1 (ko) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | 시력보호 기능이 구비된 지능형 스마트 led 조명시스템 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102342568B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101630623B1 (ko) | 2015-08-06 | 2016-06-15 | (주)월드라이팅 | Led 등기구 조명의 디밍 시스템 |
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| JP2016127292A (ja) * | 2014-12-29 | 2016-07-11 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 光源、光源を含むバックライトユニットおよび液晶表示装置 |
| KR20190105205A (ko) * | 2018-02-23 | 2019-09-16 | 주식회사 네모엘텍 | 과목과 날씨에 따른 최적화 조명 환경을 위한 iot 조명 장치 및 방법 |
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-
2021
- 2021-06-03 KR KR1020210072346A patent/KR102342568B1/ko active IP Right Grant
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