The need for the development of a lighting devise with balanced characteristics has recently been identified. For the complete removal of glare, a light emitting diode (LED) lighting device is being developed to control the desired light distribution and to apply a high reflectance so as to have regular reflection characteristics. If the loss of light is to be minimized, the angle of the LED must be adjusted to obtain a Lambertian light distribution, and the scattering pattern processed in the light guide plate (LGP) must be controlled. In this study, new conditions for the position and the angle of the light source were established by deviating from the conventional method in which the LED is located only on one side of the LGP. We have combined LEDs on the edge of the LGP to obtain an improved output with high brightness and of large-area uniformity. We also designed a flat lighting system by applying the scattering pattern to the LGP, and we analyzed the conditions required to improve the optical characteristics by using computer simulations. As a result, four LEDs with a view angle of 60 $ ^{\circ}$ were inserted into the corner of the LGP, and a curved v-groove pattern was applied to improve the optical characteristics.

Keywords: Light guide plate (LGP), LED lighting, Reflector, Luminance, Uniformity

최근 들어 다양한 부분에 있어서 균형 잡힌 특성을 갖춘 조명으로써의 디바이스 개발이 요구되고 있으며, 원하는 형태의 배광으로 제어가 가능하고 정반사 특성을 갖도록 높은 반사율을 적용하여 글레어를 완전히 제거하고자 하는 LED 조명 장치가 개발되고 있다. 빛의 손실을 최소화 하기 위해 램버시안(Lambertian) 배광 형태를 갖도록 LED의 각도를 제어하고, 도광판에 가공되는 산란패턴을 제어하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 LED가 도광판의 한쪽 측면에만 위치하는 기존의 방식에서 벗어나 광원의 위치와 각도에 대한 새로운 조건을 마련하고자 고휘도의 출력과 대면적의 균일도를 향상시킬 수 있도록 LED를 도광판 모서리에 결합시키고, 산란패턴을 적용하여 평판조명시스템을 설계하여 광특성 향상에 요구되는 조건을 전산모사를 통해 분석하였다. 그 결과 view angle이 60 $ ^{\circ}$인 4개의 LED가 모서리에 삽입된 도광판에 곡선형태로 가공된 v-groove패턴을 적용했을 때 광특성 향상에 효과적인 방법임을 예측할 수 있었다.

Keywords: 도광판(LGP), LED 조명, 반사판, 휘도, 균일도