초록 ▼

핵심기술
⚬ 광 투과도가 90%이상인 광 확산 PC 재질의 글로브 형태 LED 전구커버 개발 기술
⚬ 광확산각 300도 이상을 만족하기 위한 반사판 및 렌즈 설계기술
최종목표
개발내용 및 결과
가. LED 패키지 선정
빛의 배광각을 조절하기 위해서는 제품의 역할 및 목적을 충분히 수행 할 만한 빛의 양적 확보가 우선 요구되며, LED를 광원으로 하는 램프는 당연히 LED 패키지의 신중한 선정이 우선시 되어야 함.
즉, 본 기술개발의 목표인 고효율, 고연색성(≧80Ra), 넓은 배광각 구현을

핵심기술
⚬ 광 투과도가 90%이상인 광 확산 PC 재질의 글로브 형태 LED 전구커버 개발 기술
⚬ 광확산각 300도 이상을 만족하기 위한 반사판 및 렌즈 설계기술
최종목표
개발내용 및 결과
가. LED 패키지 선정
빛의 배광각을 조절하기 위해서는 제품의 역할 및 목적을 충분히 수행 할 만한 빛의 양적 확보가 우선 요구되며, LED를 광원으로 하는 램프는 당연히 LED 패키지의 신중한 선정이 우선시 되어야 함.
즉, 본 기술개발의 목표인 고효율, 고연색성(≧80Ra), 넓은 배광각 구현을 위한 다양한 LED 패키지를 수급하여 제품의 성능 샘플 테스트를 수행하였으며, 양산 및 상품화를 위한 가격 및 제품의 신뢰성 수급의 용이성 등을 검토하여 최적의 LED 패키지를 선정함.
나. 넓은 배광각 구현기술 확보
백열램프와 같은 전방향 배광 특성을 구현하기 위한 COB type LED,리플렉터, 비구면 렌즈 등의 주요 요소를 변화해가며 시뮬레이션을 수행함.
넓은 배광을 구현하는 방법으로는 리플렉터 및 렌즈를 사용하는 간접 배광 방식과 리플렉터를 사용하지 않고 LED패키지의 배열을 입체적으로 구현 즉, 램프의 상면 이외의 방향으로 빛이 발산할 수 있도록 LED 패키지를 배열하여 각각의 방법에 대한 시뮬레이션을 수행하고 그 기술을 확보함.
다. 고 투과율 글로브 개발
램프의 발광면이 되는 광확산 PC는 PC(Polycarbonate)에 확산소재를 혼합한 것으로 보통 유백색을 띄는 광확산 PC를 사용하여 LED램프 또는 LED조명 등기구에 많이 활용함.
광확산 PC는 확산성을 높이면 투과율이 떨어지며, 투과율이 떨어지면 확산성이 떨어져 LED의 발광원이 스팟(spot) 형태로 그대로 노출됨.
이러한 광확산 PC를 활용하여 투과율과 확산성을 최대한 균형 조절하여 본 램프의 광원의 투과율을 최대화 하면서도 광원의 스팟(spot)이 소비자의 심리에 불편이 되지 않도록 제품을 개발함.
기술개발 LED램프의 글로브는 기 LED램프와 달리 구형태의 글로브형태로 LED의 배광을 최대화 할 수 있도록 설계되어짐.
글로브의 투과율은 95%까지 구현됨.

라. 전원회로의 선정
본 기술개발을 통해 제품화 되는 램프는 사용될 수 있는 여러 환경 속에서 감전과 같은 안전의 위해가 없이 구동이 되어야 함. 이렇듯 안전하고, LED 램프가 추구하는 장수명 제품이 될 수 있도록 LED모듈로의 적절하고 안정적인 전원 공급을 수행하는 전원회로는 매우 중요한 요소임.
기존의 LED램프에 상용화되고 적용된 전원회로는 본 기술개발을 통해 새롭게 개발되어진 램프디자인에 크기가 커서 맞지 않음.
전원회로의 IC형태로 직접화 시킨 Driver IC를 채택한 회로를 선정하여 제품의 소형화를 구현함.
마. 감성 디자인 제품개발
이미 상용화된 LED램프는 LED를 광원으로 활용하면서 램프가 갖는 빛의 광량이나 효율과 같은 램프의 광학적 성능에만 집중하여 램프를 개발함으로써 램프의 배광과 램프가 적용되는 등기구의 사양에는 맞지 않으며 그 외형 또한 전방향성 램프보다는 지향성을 갖는 램프와 유사한 형태를 띠고 있음.
따라서 LED램프는 LED 패키지의 발열을 해소하기 위한 큰 히트싱크(Heat-sink)를 가지고 빛의 발광면이 되는 확산PC는 반구 형태를 가짐으로써 일반소비자가 실생활에 적용 사용하기에 활용성과 디자인적인 이목을 끌지 못하였음.
본 기술개발의 목표인 전방향성 넓은 배광각을 갖기 위한 구형태의 확산PC글로브를 갖으며 백열램프의 외형과 유사하면서 새로운 램프로서 감성을 자극할 수 있는 감각적이며 세련된 디자인을 개발하였음.
바. 제품개발 결과
제품은 시뮬레이션을 기초로 광학적 성능을 충족할 수 있는 광학적 구조물(리플렉터) 및 광확산PC 글로브, 개발된 디자인을 바탕으로 제품을 개발 상용화를 준비하고 있음.
제품의 전방향성 배광각은 성능측정결과 300°이상의 배광각을 확보하였음.
개발제품의 신뢰성 확보를 위한 방열 및 광학적 성능 가속 수명 테스트 등 성능개선 진행 중임.
홍보용 브로슈어, 홈페이지를 통한 마케팅을 시작하였으며, 유통업체 및 해외 판매를 위한 글로벌 유통업체와도 협의 진행 중임.
기술개발 배경
기존의 LED 전구 커버는 LED에서 나오는 특유의 눈부심을 억제하기 위해 기존의 재질에 광확산제를 섞어 제조하거나, 표면처리를 통해 표면을 거칠게 하여 전구 커버를 제조함으로 광 투과율이 20%이상 떨어짐.
전구 커버의 재질로 사용되는 물질들은 각기 장단점이 있으나 그 중광 확산 PC가 광 투과율 및 광 확산성, 충격강도 등에 있어 가장 적합한 것으로 알려져 있음. 하지만 광 확산 PC는 사출 가공은 쉽게 이루어지나 멀티 글로브 형태로 가공하기 위해서는 2부분이상의 사출품을
용접하여 만들어야 하는 제조, 가공 상의 난점이 있음.
기존의 백열전구의 광확산 범위가 약 300도인 것에 비해 기존 상용화되어있는 LED 램프는 약 120도 정도로 상대적으로 매우 협소하여 그 광학기술 및 배광최적화 기술을 적용한 300도 이상의 배광구현 LED Bulb 개발이 절실함.
핵심개발 기술의 의의
기존의 LED 전구의 광확산 범위는 최대 270도 수준임.
본 연구에서는 300도 이상 배광을 만족하는 Bulb 개발함.
글로브 형의 내부에 엠보싱 형태의 광학산 처리된 PC 커버를 제조하여 기존의 LED bulb 커버의 단점을 극복함.
Bulb의 정량적 성능 지표인 CRI, 색온도, 광효율, 빔 확산각, 투과율(글로브)에 대해 세계 최고 수준 성능을 구현.
적용 분야
호텔, 식당, 주거 공간의 스탠드, 샹들리에, 렌즈후드 램프 외 LED 램프의 좁은 배광특성 때문에 적용하지 못하던 조명 및 인테리어용 전구 분야 등 대부분의 전구 분야에 LED 램프 적용 가능

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• < 2012년 특구기술사업화사업 주요 성과> ... 10
• 목차 ... 13
• 1장 서론 ... 14
• 제 1 절 사업 개요 ... 14
• 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 31
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 38
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 39
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 39
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 43
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 84
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 85
• 제 1 절 기술사업화 최종 결과 ... 85
• 제 2 절 기술사업화 추진 체계 ... 87
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 88
• 제 4 절 고용 창출 효과 ... 90
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 91
• 끝페이지 ... 92