KR100891008B1 - Lighting apparatus of flat panel type - Google Patents

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고영욱
손충용
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Abstract

평판형 조명 장치가 개시된다. 청색광을 출사하는 주 광원과, 청색광의 출사 경로에 위치하여 상기 청색광을 백색광으로 변환하는 광 여기 시트와, 상기 백색광과 혼합되도록 광을 출사하되, 휘도 조절이 가능한 보조 광원을 포함하는 평판형 조명 장치는 보조 광원을 주 광원에서 변환된 백색광과 혼합함으로써 연색성이 우수한 광을 구현할 수 있게 된다.Disclosed is a flat lighting device. A flat lighting device including a main light source for emitting blue light, a light excitation sheet positioned in an emission path of blue light to convert the blue light into white light, and an auxiliary light source that emits light so as to be mixed with the white light and whose luminance is adjustable. Since the auxiliary light source is mixed with the white light converted from the main light source, light having excellent color rendering properties can be realized.

주 광원, 도광판, 광 여기 시트, 반사시트, 보호 필름 Main light source, light guide plate, optical excitation sheet, reflective sheet, protective film

Description

평판형 조명 장치{Lighting apparatus of flat panel type}Lighting apparatus of flat panel type

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 평판형 조명 장치의 사시도.1 is a perspective view of a flat panel lighting apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 프레임을 제외한 평판형 조명 장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of a flat panel lighting apparatus excluding a frame according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예로서 보조 광원으로 적색 LED를 사용한 평판형 조명 장치의 색좌표.3 is a color coordinate of a flat panel lighting apparatus using a red LED as an auxiliary light source as a first preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 평판형 조명 장치의 광 스펙트럼 그래프.4 is a light spectrum graph of a flat panel lighting apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예로서 보조 광원으로 주황색 LED를 사용한 색좌표.5 is a color coordinate using an orange LED as an auxiliary light source as a second preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 광 여기 시트의 단면도.6 is a cross-sectional view of a light excitation sheet according to a third preferred embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 광 여기 시트의 단면도.Fig. 7 is a sectional view of a light excitation sheet according to a fourth preferred embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따라 소형 볼을 부착한 광 여기 시트의 사진.8 is a photograph of an optical excitation sheet with a small ball according to a fourth preferred embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 광 여기 시트의 단면도.9 is a cross-sectional view of a light excitation sheet according to a fifth preferred embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 프레임을 제외한 평판형 조명 장치의 단면도.10 is a cross-sectional view of a flat panel lighting apparatus excluding a frame according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

21: 도광판 22: 광 여기 시트21: Light guide plate 22: light excitation sheet

23: 반사시트 24: 주 광원23: reflective sheet 24: main light source

25: 보조 광원 26: 확산판25: auxiliary light source 26: diffuser plate

27: 프레임27: frame

야간 또는 실내에서 광을 제공하거나 물체를 조명하기 위해 다양한 종류의 조명등이 이용되고 있다. 이와 같은 조명등은 전원을 공급받아 전기 에너지를 광에너지로 변화시켜 광을 제공하거나 물체를 조사하는 것으로서, 대체로 백열전구 또는 형광등을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 백열전구나 형광등은 소비전력이 크고 발열 특성이 있으며, 수명이 약 6개월 정도로 짧아서 자주 교체하여야 하는 단점을 가지고 있다. 뿐만 아니라 형광등은 발암 물질인 수은을 사용하고 있어 규제의 대상이 되고, 직접조명으로 광원의 깜빡거림으로 시력저하의 요인으로 작용되고 있으며, 넓은 설치공간이 필요한 단점을 가지고 있다.Various types of lamps are used to provide light or to illuminate an object at night or indoors. Such a lamp is to supply power or irradiate an object by converting electrical energy into light energy by receiving power, and generally use an incandescent lamp or a fluorescent lamp. However, incandescent lamps and fluorescent lamps have high power consumption and heat generation characteristics, and have a short life of about 6 months, and thus have to be frequently replaced. In addition, fluorescent lamps use mercury, which is a carcinogen, and are subject to regulation, and the direct light causes flickering of the light source, which acts as a cause of decreased vision, and requires a large installation space.

한편, 목적에 맞는 실내 인테리어를 위하여 하나의 광원으로 다양한 색온도를 구현하여야 한다. 기존의 형광등과 같은 방전 원리를 이용한 조명용 광원들은 연속적인 색온도 조절이 어렵다. 반면, 백열등, 할로겐 등과 같이 필라멘트를 가열 하여 흑체 복사 원리를 이용한 광원들은 광원들은 연색성은 우수하지만 3,500K 이상의 색온도 구현이 안되며 광원에서 높은 온도가 발생하여 수명이 짧고 전력효율이 낮은 단점이 있다. On the other hand, a variety of color temperature should be implemented with a single light source for the interior of the room for the purpose. Lighting sources using the same discharge principle as conventional fluorescent lamps are difficult to continuously control the color temperature. On the other hand, light sources using the blackbody radiation principle by heating filaments such as incandescent lamps and halogens have excellent color rendering properties, but do not implement color temperature of more than 3,500K.

본 발명은 주 광원를 이용하여 백색광으로 구현하고, 여기에 보조 광원을 추가적으로 결합하여, 색온도를 조절할 수 있는 평판형 조명 장치를 제공하고자 한다. The present invention is to provide a flat type lighting device that can be implemented by white light using the main light source, and additionally coupled to the auxiliary light source, the color temperature can be adjusted.

본 발명의 일 측면에 따르면, 청색광을 출사하는 주 광원과, 청색광의 출사 경로에 위치하여 상기 청색광을 백색광으로 변환하는 광 여기 시트와, 상기 백색광과 혼합되도록 광을 출사하되, 휘도 조절이 가능한 보조 광원을 포함하는 평판형 조명 장치가 제공된다. 보조 광원을 주 광원에서 변환된 백색광과 혼합함으로써 연색성이 우수한 광을 구현할 수 있게 된다.According to an aspect of the invention, the main light source for emitting blue light, a light excitation sheet which is located in the emission path of the blue light to convert the blue light to white light, and the light emitted to be mixed with the white light, the auxiliary brightness is adjustable Provided is a flat lighting device comprising a light source. By mixing the auxiliary light source with the white light converted from the main light source, light having excellent color rendering properties can be realized.

주 광원은 휘도 조절이 가능하며, 청색 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 보조 광원은 적색 LED를 사용하는 것이 바람직하다.The main light source can adjust the brightness, and it is preferable to use a blue LED. Preferably, the auxiliary light source uses a red LED.

상기 광여기 시트는 매트릭스 수지층과, 매트릭스 수지층 내부에 포함된 형광체와, 매트릭스 수지층 상하면에 적층된 보호 필름을 포함하는 것이 바람직하다. 광 여기 시트는 주 광원을 백색광으로 변환시킨다. The photoexcited sheet preferably includes a matrix resin layer, a phosphor contained in the matrix resin layer, and a protective film laminated on the upper and lower surfaces of the matrix resin layer. The light excitation sheet converts the main light source into white light.

상기 보호 필름에는 조도(Roughness)가 형성되거나, 얼룩방지용 소형 볼이 부착되는 것이 바람직하다.Roughness is formed on the protective film, or a small ball for preventing stains is preferably attached.

이하, 본 발명에 따른 평판형 조명 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a flat panel lighting apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components will be denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 평판형 조명 장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 프레임을 제외한 평판형 조명 장치의 단면도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 평판형 조명 장치(20), 도광판(21), 광 여기 시트(22), 반사시트(23), 주 광원(24), 보조 광원(25), 확산판(26), 프레임(27)이 도시되어 있다.1 is a perspective view of a flat panel lighting apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a flat panel lighting apparatus excluding a frame according to a first exemplary embodiment of the present invention. 1 and 2, the flat lighting device 20, the light guide plate 21, the light excitation sheet 22, the reflective sheet 23, the main light source 24, the auxiliary light source 25, and the diffusion plate ( 26, a frame 27 is shown.

도광판(21)은 일정한 두께를 가지는 평판형 투명층으로, 점광원인 주 광원(24)의 광을 면광원으로 전환하는 기능을 한다. 이러한 도광판(21)의 크기는 설정되는 평판형 조명 장치(20)의 넓이에 맞추어 제작할 수 있다. The light guide plate 21 is a flat transparent layer having a constant thickness and functions to convert light of the main light source 24, which is a point light source, into a surface light source. The light guide plate 21 may be manufactured in accordance with the width of the flat lighting device 20 to be set.

도광판(21)의 측면에는 주 광원(24)이 위치한다. 주 광원(24)은 도광판(21) 내로 광을 출사할 수 있도록 도광판(21) 측면에 접하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 주 광원(24)은 청색 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 출사되는 파장이 단파장으로 다양한 형광체를 통과 후 장파장으로 변환할 수 있기 때문이며, 가격면에서 저렴하기 때문이다. 따라서, 동일한 목적이라면 다른 종류의 LED를 사 용할 수 있다. 한편, 주 광원(24)은 인쇄회로기판에 부착되어 외부 전원으로부터 전력을 공급 받게 되며, 전류를 통제함으로써 휘도 조절이 가능하다. The main light source 24 is positioned at the side of the light guide plate 21. The main light source 24 is preferably in contact with the side of the light guide plate 21 so that light can be emitted into the light guide plate 21. It is preferable that such a main light source 24 uses a blue LED. This is because the emitted wavelength can be converted into a long wavelength after passing various phosphors in a short wavelength, and is inexpensive in terms of price. Thus, different types of LEDs can be used for the same purpose. On the other hand, the main light source 24 is attached to the printed circuit board to receive power from an external power source, the brightness can be adjusted by controlling the current.

조명 장치의 휘도를 높이기 위해서는 주 광원(24)의 개수를 증가시킬 수도 있다. 뿐만 아니라 도광판(21)의 일측면에만 부착하는 것이 아니라 다른 측면에도 주 광원(24)를 부착할 수 있다. 이로서 고휘도의 조명 장치를 구현할 수 있게 된다. In order to increase the brightness of the lighting device, the number of main light sources 24 may be increased. In addition, the main light source 24 may be attached to one side of the light guide plate 21 as well as to the other side thereof. This makes it possible to implement a high brightness lighting device.

도광판(21) 하면에는 반사시트(23)가 위치하고 있다. 반사시트(23)는 도광판(21)에 부착하는 것이 바람직하다. 도광판(21)에 반사시트(23)가 부착됨으로써 일종의 거울과 같은 역할을 하게 된다. 반사시트(23)는 반사효율을 높이기 위하여 은으로 된 재질을 사용할 수 있다. 한편, 반사시트(23)가 도광판(21)에 부착됨으로서 측면에서 출사된 주 광원(24)의 청색광이 광 여기 시트(22)를 통과하여 백색광으로 변환되어 도광판(21) 전면으로 출사된다. 반사효율을 높이기 위한 패턴을 반사시트(23)에 형성할 수 있으며, 또한, 도광판(21)을 일정하게 경사를 지게하고 그 면에 반사시트(23)를 부착할 수 있다. 이 경우 주 광원(24)에서 변환된 백색광은 경사면을 따라 도광판(21) 전면으로 출사되게 된다. The reflective sheet 23 is positioned on the lower surface of the light guide plate 21. The reflective sheet 23 is preferably attached to the light guide plate 21. The reflective sheet 23 is attached to the light guide plate 21 to act as a kind of mirror. The reflective sheet 23 may use a material made of silver in order to increase reflection efficiency. On the other hand, since the reflective sheet 23 is attached to the light guide plate 21, blue light of the main light source 24 emitted from the side surface is converted into white light through the light excitation sheet 22, and is emitted to the front of the light guide plate 21. A pattern for improving the reflection efficiency may be formed on the reflective sheet 23, and the light guide plate 21 may be inclined at regular intervals and the reflective sheet 23 may be attached to the surface thereof. In this case, the white light converted by the main light source 24 is emitted to the front of the light guide plate 21 along the inclined surface.

도광판(21)과 주 광원(24) 사이에 위치하는 광 여기 시트(22)는 청색광을 백색광으로 변환시키는 역할을 한다. 또한, 주 광원을 다양한 색온도의 백색광으로 변환시킨다. 이러한 광 여기 시트(22)의 구조는 이후 상세히 설명하도록 한다. 한편, 주 광원(24)을 청색광을 사용하지 않고 백색광을 사용할 수 있다. 이 경우 도 2의 광 여기 시트(22)는 필요하지 않는다. 이때 백색광원으로 백색 LED를 사용할 수 있으며, 이때 색온도가 5,000K 이상인 것이 좋다.The light excitation sheet 22 positioned between the light guide plate 21 and the main light source 24 serves to convert blue light into white light. In addition, the main light source is converted into white light of various color temperatures. The structure of the optical excitation sheet 22 will be described later in detail. On the other hand, white light can be used for the main light source 24 without using blue light. In this case, the optical excitation sheet 22 of FIG. 2 is not necessary. At this time, a white LED can be used as the white light source, and the color temperature is preferably 5,000K or more.

한편, 주 광원(24)에 인접하여 보조 광원(25)이 결합한다. 보조 광원(25)은 적색 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 보조 광원(25)은 전류를 통제함으로써 휘도 조절이 가능하다. 따라서, 주 광원(24)로부터 변환된 백색광과 보조 광원(25)으로 출사된 광은 혼합되어 연색성이 높은 혼합광이 된다. 보조 광원으로는 본 실시예에서는 적색 LED를 사용하였다. 그러나, 청색 LED(미도시)로 출사된 청색광을 적색 형광체를 사용한 광 여기 시트(미도시)를 사용하여 적색광으로 변환시킬 수도 있고, 백색 LED(미도시)로부터 출사된 백색광을 적색 형광체를 사용한 광 여기 시트(미도시)를 사용하여 적색광으로 변환시킬 수 있다. On the other hand, the auxiliary light source 25 is coupled adjacent to the main light source 24. The auxiliary light source 25 preferably uses a red LED. The auxiliary light source 25 can adjust the brightness by controlling the current. Therefore, the white light converted from the main light source 24 and the light emitted by the auxiliary light source 25 are mixed to become mixed light having high color rendering properties. In the present embodiment, a red LED was used as the auxiliary light source. However, blue light emitted by a blue LED (not shown) may be converted into red light using a light excitation sheet (not shown) using a red phosphor, and white light emitted from a white LED (not shown) may be converted into red light. An excitation sheet (not shown) may be used to convert the light into red light.

도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 평판형 조명 장치의 색좌표로서, 챙색 LED(24)로부터 변환된 백색광은 A2에 위치하고, 적색 LED로부터 출사된 광은 B에 위치한다. 이들의 혼합광은 C1, C2, C3로 변화 된다. 보조 광원(25)인 적색 LED의 휘도를 높일 경우 혼합광은 C1에서 C3방향으로 색좌표가 이동하게 되며, 색온도도 6700K(A2)에서 점점 줄어 들게 된다. 태양광의 색온도가 5000K 정도이므로 보조 광원(25)만을 통제하여 태양광의 색온도에 가깝도록 혼합광의 색좌표를 이동시킬 수 있다. 한편, 주 광원(24)이 변환된 백색광의 색좌표를 5000K(A3)로 하고, 이를 보조 광원(25)의 광과 혼합할 경우 또 다른 혼합광을 구현할 수 있다. 3 is a color coordinate of the flat lighting device according to the first preferred embodiment of the present invention, wherein the white light converted from the dark-colored LED 24 is located at A2, and the light emitted from the red LED is located at B. FIG. These mixed lights are changed to C1, C2, and C3. When the luminance of the red LED, which is the auxiliary light source 25, is increased, the mixed light is moved in the color coordinates from C1 to C3, and the color temperature is gradually decreased at 6700K (A2). Since the color temperature of sunlight is about 5000K, only the auxiliary light source 25 may be controlled to move the color coordinates of the mixed light to be closer to the color temperature of the sunlight. On the other hand, when the color coordinates of the white light converted by the main light source 24 is 5000K (A3), when mixed with the light of the auxiliary light source 25 it can implement another mixed light.

상기 실시예와 유사한 방법으로, 청색 LED, 적색 LED, 녹색 LED를 모두 사용하고, 이들에 공급되는 전류를 통제하여, 백색광을 구현하거나 원하는 색좌표에 해당하는 혼합광을 구현할 수 있으나, 기본적으로 고가의 LED를 많이 사용하는 것은 제조 비용면에서 바람직하지 않으며, 상기 LED들은 스펙트럼의 폭이 좁기 때문에 조명 적용시 청색, 적색, 녹색의 원색이 지나치게 강조되어 편안한 조명을 구현할 수 없다. 또한, 이들을 각각 제어하는 것도 어려움이 따른다. 더욱이, 시간이 경과함에 따라 각각의 LED의 수명이 달라서 색좌표가 이동하는 문제가 있다. 따라서, 본 실시예와 같이 주 광원(24)와 보조 광원(25) 만을 이용하여 다양한 색좌표의 혼합광을 구현하는 것은 상당한 기술적 의미가 있다 하겠다.In a method similar to the above embodiment, all of the blue LED, the red LED, and the green LED are used, and the current supplied thereto is controlled to implement white light or mixed light corresponding to a desired color coordinate. The use of a large number of LEDs is not preferable in terms of manufacturing cost, and since the LEDs have a narrow spectrum, the primary colors of blue, red, and green are excessively emphasized when lighting is applied, and thus, comfortable lighting cannot be realized. It is also difficult to control each of them. Furthermore, there is a problem in that the color coordinates move because the lifetime of each LED is different as time passes. Therefore, as shown in the present embodiment, it is significant to implement mixed light having various color coordinates using only the main light source 24 and the auxiliary light source 25.

한편, 이러한 보조 광원(25)을 사용하는 것은 연색성 측면에서 상당한 의미가 있다. 도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 평판형 조명 장치의 광 스펙트럼 그래프이다. 도 4의 그래프에 도시된 G1그래프는 주 광원(24)에서 출사된 광이 광 여기 시트 (22)를 거쳐 변환된 백색광의 스펙트럼이며, G2그래프는 G1그래프에 보조 광원(25)인 적색 LED로부터 출사된 광이 합쳐져서 구현된 혼합광이다. 그래프에서 보는 바와 같이 G2는 가시광선 영역 전체에 고르게 파장이 분포한다. 따라서, 태양광에 가까운 연색성을 보여준다. On the other hand, using such an auxiliary light source 25 has a significant meaning in terms of color rendering. 4 is a light spectrum graph of a flat panel lighting apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention. The G1 graph shown in the graph of FIG. 4 is a spectrum of white light in which light emitted from the main light source 24 is converted via the light excitation sheet 22, and the G2 graph is obtained from a red LED which is an auxiliary light source 25 in the G1 graph. The emitted light is combined light implemented. As shown in the graph, G2 has an even distribution of wavelengths throughout the visible region. Thus, the color rendering is close to sunlight.

상기 제1 실시예는 보조 광원(25)과 주 광원(24)을 도광판 측면에 결합하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며 다양한 방법으로 그 구조를 변화시킬 수 있다. 주 광원(24)을 도광판을 이용하지 않고 직접 광 여기 시트(22)로 출사되도록 광 여기 시트(22) 하면에 위치할 수 있으며, 보조 광원(25)을 주 광원(24)과 이격된 위치에 결합할 수도 있다. In the first embodiment, the auxiliary light source 25 and the main light source 24 are coupled to the light guide plate side, but this is only one embodiment and the structure thereof may be changed in various ways. The main light source 24 may be positioned on the lower surface of the light excitation sheet 22 so as to be emitted directly to the light excitation sheet 22 without using the light guide plate, and the auxiliary light source 25 may be positioned at a position spaced apart from the main light source 24. You can also combine.

한편, 보조 광원(24)을 주황색 LED를 사용할 수 있다. 도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예로서 주황색 LED를 사용할 경우의 색좌표이다. 도 5의 D는 주황 색 LED로부터 출사된 광의 색좌표로서, 청색 LED에서 변환된 백색광의 좌표(A2)를 연결하는 직선상에 혼합광(C1,C2,C3)이 존재한다. On the other hand, the auxiliary light source 24 may use an orange LED. 5 is a color coordinate when using an orange LED as a second preferred embodiment of the present invention. 5D is a color coordinate of light emitted from the orange LED, and mixed light C1, C2, and C3 exist on a straight line connecting the coordinates A2 of the white light converted from the blue LED.

상기 광 여기 시트는 청색 LED에서 출사된 청색광을 백색광으로 변환하는 역할을 하는 것으로, 본 발명에서 중요한 역할을 한다. 이하 그 구조를 상세히 설명한다.The optical excitation sheet serves to convert blue light emitted from the blue LED into white light, and plays an important role in the present invention. The structure will be described in detail below.

도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 광 여기 시트의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 황색 형광체(41a), 적색 형광체(41b), 녹색 형광체(41c), 형광체(41), 매트릭스 수지층(42), 확산제(43), 보호 필름(44), 광 여기 시트(40)가 도시되어 있다.6 is a cross-sectional view of a light excitation sheet according to a third preferred embodiment of the present invention. Referring to Fig. 6, yellow phosphor 41a, red phosphor 41b, green phosphor 41c, phosphor 41, matrix resin layer 42, diffuser 43, protective film 44, photoexcitation Sheet 40 is shown.

도 6에 도시된 광 여기 시트(40)는 400nm~500nm 파장의 주 광원의 광을 백색 광으로 전환하는 기능을 가진다. 기본적으로 박막의 매트릭스 수지층(42) 내부에 형광체(41)가 고르게 분산된 형태이다.The light excitation sheet 40 shown in FIG. 6 has a function of converting light of a main light source having a wavelength of 400 nm to 500 nm into white light. Basically, the phosphor 41 is evenly distributed in the matrix resin layer 42 of the thin film.

도 6에는 도시되지 않았으나 매트릭스 수지층(42) 내부에는 경화제와 첨가제가 포함될 수 있다. 경화제는 액상의 열경화성 수지를 경화하는 용도로 사용되며, 첨가제는 형광체(41)를 액상의 열경화성 수지 내부에 고르게 분산하기 위하여 사용된다. 확산제(43)는 광원의 굴절을 촉진시켜 형광체(41)의 여기율을 높여주는 역할 및 균일화 역할을 한다. Although not shown in FIG. 6, a curing agent and an additive may be included in the matrix resin layer 42. The curing agent is used to cure the liquid thermosetting resin, and the additive is used to evenly disperse the phosphor 41 in the liquid thermosetting resin. The diffusing agent 43 promotes the refraction of the light source to increase the excitation rate of the phosphor 41 and serves to homogenize.

보호 필름(44)은 매트릭스 수지층(42)을 보호하는 역할을 한다. 일반적으로 주 광원의 수명은 청색 LED를 사용할 경우 수만시간에 이른다. 이러한 장시간의 주 광원의 수명에 상응하도록 광 여기 시트(40)의 내열성 및 내습성을 보장하기 위해서는 형광체(41)을 보호해주는 보호 필름(44)는 필수적이다. The protective film 44 serves to protect the matrix resin layer 42. In general, the lifetime of the main light source is tens of thousands of hours with blue LEDs. In order to ensure the heat resistance and moisture resistance of the light excitation sheet 40 to correspond to the lifespan of the main light source for a long time, a protective film 44 that protects the phosphor 41 is essential.

본 발명의 보호 필름(44)으로 사용가능한 수지로는 광 투과도가 우수한 것으로서 무색 투명한 합성 수지를 사용하는데, 특별히 한정되는 것은 아니나 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트( Polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate), 아크릴 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리스틸렌(Polystyrene) 등이 있다. 이중에 폴리에틸렌 테레프탈레이트( Polyethylene terephthalate : PET)필름은 투명성이 우수하고, 강도 및 휨성이 뛰어나다. 또한 내열성, 내화학성이 필요한 경우에는 보호 필름(44)을 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 하는 것이 바람직하다. 보호 필름(44)의 두께는 5 ~ 50μm 이내의 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 10μm 이하의 필름은 취급이 난해하고, 50μm 이상의 필름은 광 투과도가 떨어지기 때문이다.As the resin usable as the protective film 44 of the present invention, a colorless transparent synthetic resin is used, which is excellent in light transmittance, but is not particularly limited. For example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate ( Polyethylene naphthalate, acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, and the like. Among them, polyethylene terephthalate (PET) film is excellent in transparency, and excellent in strength and warpage. In addition, when heat resistance and chemical resistance are needed, it is preferable to make the protective film 44 polycarbonate. As for the thickness of the protective film 44, it is preferable to use the film within 5-50 micrometers. This is because a film of 10 μm or less is difficult to handle, and a film of 50 μm or more is inferior in light transmittance.

형광체(41)는 무기 형광체를 이용한다. 대표적인 광 여기 무기 형광체는 가넷계(Gd) 물질인 Y3Al5O12 (YAG)에 세륨(cerium)을 도핑(doping)한 형광체로 구성되어진다. 예를 들면, 광 여기 무기 형광체는 (Y1-x-yGdxCey)3Al5O12 (YAG:Gd,Ce), (Y1-xCex)3Al5O12 (YAG:Ce), (Y1-xCex)3(Al1-yGay)5O12(YAG:Ga,Ce), (Y1-x-yGdxCey)3(Al5-zGaz)5O12(YAG:Gd,Ga,Ce), (Gd1-xCex)SC2Al3O12 (GSAG)등이 될 수 있다. The phosphor 41 uses an inorganic phosphor. Typical photo-excited inorganic phosphors are composed of phosphors doped with cerium in Y3Al5O12 (YAG), a garnet-based (Gd) material. For example, the photoexcited inorganic phosphor is (Y1-x-yGdxCey) 3Al 5 O 12 (YAG: Gd, Ce), (Y1-xCex) 3 Al 5 O 12 (YAG: Ce), (Y1-xCex) 3 (Al1-yGay) 5 O 12 (YAG: Ga, Ce), (Y1-x-yGdxCey) 3 (Al5-zGaz) 5 O 12 (YAG: Gd, Ga, Ce), (Gd1-xCex) SC 2 Al 3 O 12 (GSAG).

일반적으로 YAG계 형광체는 (Y1-x-yGdxCey)3(Al1-zGaz)O12 (단, x+y≤1; 0≤x ≤1; 0≤y≤1; 0≤z≤1) 로 표시된다. 형광체(41)에서 발광하는 주 파장은 상기에서 기술한 물질에 따라 다르다. 가넷계(garnet composition)에 의존하는 Ce3+ 발광은 광 효율의 감소없이 녹색 (~ 540 nm; YAG:Ga,Ce)에서 적색 (~ 600 nm; YAG:Gd,Ce)까지 다양하게 발광 시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 대주전자의 (Y, Gd, Ce)3(Al, Ga)5O12와 Phosphor Technology사의 Y3Al5O12:Ce 을 사용하였다. 또한, 심적색을 발광시키기 위한 대표적인 무기 형광체는 SrB4O7:Sm2+ 이다. SM2+는 주로 적색의 파장을 나타내는데 기여한다. 특히 상기와 같은 심적색 무기 형광체는 600 nm 이하의 가시광 영역 전체를 흡수하여 심적색 즉, 650 nm 이상의 파장을 갖고 발광을 한다. 휘도 향상을 위해 Phosphor Technology사의 SrS:Eu계열의 620nm 파장대의 형광체를 사용한다. 또한, 녹색을 발광시키기 위한 대표적인 무기 형광체는 SrGa2S4:Eu2+ 이다. 상기와 같은 녹색 무기 형광체는 500 nm 이하의 광을 흡수하여 535 nm의 주 파장을 방출한다. 또한 청색을 발광시키기 위한 대표적인 무기 형광체는 BaMg2Al16O27:Eu2+ 이다. 상기와 같은 청색 무기 형광체는 430 nm 이하의 광을 흡수하여 450 nm의 주 파장을 방출한다.In general, YAG-based phosphors are represented by (Y1-x-yGdxCey) 3 (Al1-zGaz) O 12 (where x + y ≦ 1; 0 ≦ x ≦ 1; 0 ≦ y ≦ 1; 0 ≦ z ≦ 1). do. The main wavelength emitted by the phosphor 41 depends on the materials described above. Ce3 + emission depending on the garnet composition can emit light from green (~ 540 nm; YAG: Ga, Ce) to red (~ 600 nm; YAG: Gd, Ce) without decreasing the light efficiency. In the example of the present invention, (Y, Gd, Ce) 3 (Al, Ga) 5 O 12 of the main kettle and Y 3 Al 5 O 12: Ce of Phosphor Technology Inc. were used. In addition, a representative inorganic phosphor for emitting deep reds is SrB 4 O 7: Sm 2+ . SM 2+ mainly contributes to the red wavelength. In particular, the deep red inorganic phosphor absorbs the entire visible light region of 600 nm or less and emits light having a deep red color, that is, a wavelength of 650 nm or more. Phosphor Technology's SrS: Eu-based 620nm wavelength phosphor is used to improve brightness. In addition, a representative inorganic phosphor for emitting green light is SrGa 2 S 4 : Eu 2+ . Such a green inorganic phosphor absorbs light of 500 nm or less and emits a main wavelength of 535 nm. In addition, a representative inorganic phosphor for emitting blue light is BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu 2+ . Such a blue inorganic phosphor absorbs light of 430 nm or less and emits a main wavelength of 450 nm.

황색 형광체는 YAG계열 뿐만 아니라 TAG계(Tb3Al5O12)와 Silicate계(Sr2SiO4:Eu)중 하나를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 적색 형광체도 CaS:Eu와 SrS:Eu와 SrB4O7:Sm 중 하나를 사용할 수도 있으며, 녹색형광체를 SrGa2S4:Eu로 사용 할 수도 있다.The yellow phosphor may use not only the YAG series but also one of TAG (Tb3Al5O12) and Silicate (Sr2SiO4: Eu). In addition, the red phosphor may use one of CaS: Eu, SrS: Eu, and SrB4O7: Sm, and a green phosphor may be used as SrGa2S4: Eu.

도 7는 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 광 여기 시트의 단면도이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따라 소형 볼을 부착한 광 여기 시트의 사진이다. 도 7을 참조하면, 형광체(51), 매트릭스 수지층(52), 확산제(53), 보호 필름(54), 소형 볼(55), 접착층(56), 광 여기 시트(50)가 도시되어 있다.7 is a cross-sectional view of an optical excitation sheet according to a fourth preferred embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a photograph of an optical excitation sheet with a small ball according to a fourth preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, a phosphor 51, a matrix resin layer 52, a diffusing agent 53, a protective film 54, a small ball 55, an adhesive layer 56, and an optical excitation sheet 50 are shown. have.

본 발명의 제4 실시예는 광 여기 시트(10)의 표면에 소형 볼(55)을 부착하는 것을 특징으로 한다. 소형 볼(55)이 광 여기 시트(10)의 표면에 고르게 분산되어 부착될 경우, 다른 종류의 시트가 상하면에 위치하더라도 표면의 밀착에 의한 얼룩현상은 일어나지 않는다.The fourth embodiment of the present invention is characterized in that the small balls 55 are attached to the surface of the optical excitation sheet 10. When the small balls 55 are evenly distributed and adhered to the surface of the optical excitation sheet 10, staining due to the adhesion of the surfaces does not occur even if other kinds of sheets are located on the upper and lower surfaces.

이러한 소형 볼(55)도 수지로 이루어지는 것이 바람직하며, 휘도를 떨어뜨리지 않도록 투명한 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 소형 볼(55)은 직접 광 여기 시트(50) 표면에 부착될 수 있으나, 접착층(56)을 상면에 도포하는 것이 소형 볼(55)이 이탈되지 않고 안정되게 부착되도록 한다.It is preferable that such a small ball 55 also be made of resin, and it is preferable to use a transparent material so as not to degrade the brightness. The small ball 55 may be directly attached to the surface of the optical excitation sheet 50, but the application of the adhesive layer 56 to the upper surface allows the small ball 55 to be stably attached without being separated.

도 9는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 광 여기 시트의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of a light excitation sheet according to a fifth preferred embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 형광체(71), 매트릭스 수지층(72), 확산제(73), 보호 필름(74), 접착층(76), 광 여기 시트(70)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 9, a phosphor 71, a matrix resin layer 72, a diffusing agent 73, a protective film 74, an adhesive layer 76, and a photoexcitation sheet 70 are illustrated.

제5 실시예의 경우 보호 필름(74)에 조도(roughness)를 형성하였다. 이는 광을 효과적으로 분산하기 위한 것이다. 즉, 매트릭스 수지층(72)을 입사하는 광은 두 번 보호 필름(74)을 거치게 되고, 보호 필름(74)의 조도에 의해 광의 경로는 다 양하게 분산된다. 따라서, 이러한 광 여기 시트(70)에는 분산재(73)를 사용하지 않을 수 있다. 또한 보호 필름(74)의 거친 표면은 다른 종류의 시트가 상면에 위치할 경우 표면의 밀착에 의한 얼룩 현상을 방지하는 기능도 동시에 가지게 된다.In the case of the fifth embodiment, roughness was formed in the protective film 74. This is for effectively dispersing the light. That is, the light incident on the matrix resin layer 72 passes through the protective film 74 twice, and the path of the light is dispersed in various ways by the illuminance of the protective film 74. Therefore, the dispersion material 73 may not be used for such an optical excitation sheet 70. In addition, the rough surface of the protective film 74 also has a function of preventing the stain phenomenon due to the adhesion of the surface when the other type of sheet is located on the upper surface.

도 10은 본 발명의 바람직한 제6 실시예에 따른 프레임을 제외한 평판형 조명 장치의 단면도이다. 도 10을 참조하면, 평판형 조명 장치(90), 도광판(91), 광 여기 시트(92), 반사시트(93), 주 광원(94), 보조 광원(95), 확산판(96) 이 도시되어 있다.10 is a cross-sectional view of a flat panel lighting apparatus excluding a frame according to a sixth exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, the flat lighting device 90, the light guide plate 91, the light excitation sheet 92, the reflective sheet 93, the main light source 94, the auxiliary light source 95, and the diffusion plate 96 are Is shown.

본 실시예는 전반적으로 도 2의 제1 실시예와 동일한 구성이다. 차이점을 설명하면, 광 여기 시트(92)가 주 광원(94)과 도광판(91) 사이에 개재되어 있다. 광 여기 시트(92)에는 파장을 변환할 수 있는 형광체가 포함되어 있다. 따라서, 주 광원(94)인 청색 LED의 파장을 백색으로 변환한다. 주 광원(94)과 인접하여 보조 광원(95) 적색 파장을 출사하는 적색 LED이다. This embodiment is generally the same as the first embodiment of FIG. To explain the difference, the light excitation sheet 92 is interposed between the main light source 94 and the light guide plate 91. The optical excitation sheet 92 includes a phosphor capable of converting wavelengths. Therefore, the wavelength of the blue LED which is the main light source 94 is converted into white. It is a red LED which emits the red light of the auxiliary light source 95 adjacent to the main light source 94.

본 실시예의 나머지 구성은 도 2의 제1 실시예를 따른다. 또한, 광 여기 시트(92)는 상기 도 6, 7, 8, 9의 실시예를 적용할 수 있다. The remaining configuration of this embodiment is in accordance with the first embodiment of FIG. In addition, the optical excitation sheet 92 may be applied to the embodiments of FIGS. 6, 7, 8, and 9.

본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described embodiments, the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation, and a person of ordinary skill in the art will appreciate It will be understood that various embodiments are possible within the scope.

상기와 같은 구성을 갖는 실시예에 의하면, 하나의 주 광원으로 백색광을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 보조 광원을 이용하여 연색성이 우수한 혼합광을 구현할 수 있어, 용도에 맞는 평판형 조명 장치를 제공할 수 있다.According to the embodiment having the above configuration, not only can realize white light as one main light source, but also can realize a mixed light having excellent color rendering properties by using an auxiliary light source, thereby providing a flat lighting device suitable for a purpose. have.

Claims (8)

휘도 조절이 가능하며, 청색광을 출사하는 주 광원과;A main light source capable of controlling luminance and emitting blue light; 상기 청색광의 출사 경로에 위치하여 상기 청색광을 복수개의 색온도를 갖는 백색광으로 변환하는 광 여기 시트와;An optical excitation sheet positioned in the emission path of the blue light and converting the blue light into white light having a plurality of color temperatures; 휘도를 조절함으로써, 상기 백색광과 혼합되어 연색성이 향상된 혼합광이 출사되도록 하는 광을 출사하는 보조 광원을 포함하는 평판형 조명 장치.And an auxiliary light source that emits mixed light with the white light to emit mixed light having improved color rendering property. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주 광원은 휘도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 평판형 조명 장치.The main light source is a flat lighting device, characterized in that the brightness can be adjusted. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주 광원은 청색 LED인 것을 특징으로 하는 평판형 조명 장치.And said main light source is a blue LED. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조 광원은 적색 LED인 것을 특징으로 하는 평판형 조명 장치. And the auxiliary light source is a red LED. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조 광원은 녹색 LED인 것을 특징으로 하는 평판형 조명 장치.The auxiliary light source is a flat lighting device, characterized in that the green LED. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광여기 시트는 매트릭스 수지층과;The photoexcitation sheet is a matrix resin layer; 상기 매트릭스 수지층 내부에 포함된 형광체와;A phosphor contained in the matrix resin layer; 상기 매트릭스 수지층 상하면에 적층된 보호 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 조명 장치.And a protective film laminated on upper and lower surfaces of the matrix resin layer. 삭제delete 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 보호 필름의 표면에는 얼룩방지용 소형 볼이 부착된 것을 특징으로 하는 광 여기 시트.Light excitation sheet, characterized in that the small ball for preventing stains is attached to the surface of the protective film.
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