KR101300620B1 - A light emitting unit for preventing approach of harmful insects - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해충이 싫어하는 특정 파장대의 빛을 사용하여 해충의 접근을 방지하며 조명 기능도 수행하는 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛에 관한 것이다.
The present invention relates to a light emitting unit having a pest access control function that prevents the access of a pest by using light of a specific wavelength band that the pest dislikes and performs an illumination function.
일반적으로, 여름철에는 기후가 온난해지면서 파리 및 모기 등과 같은 여러 종류의 해충이 많이 서식하게 된다. 이와 같은 해충들은 인적이 드문 산이나 강과 같은 야외에서 주위 조건에 따라 활발하게 활동하게 되고 뿐만아니라 일상생활을 하는 주택 및 불빛이 밝은 상가 등지에서도 쉽게 찾아볼 수 있어 활동시 해충이 피부에 직접 접촉되므로서 낚시 및 등산 등과 같은 야외활동 시 해충이 접촉되는 것을 방지하기 위한 수단으로 훈증제, 살포약제 및 모기향 같은 약을 사용하거나 경우에 따라서는 모기장을 설치하여 사용하고 있다. 그러나 이러한 방법은 피부에 화학약품을 직접 도포하기 때문에 피부에 알레르기가 있는 사람은 거부반응이 일어날 뿐 아니라 모기장 등을 일일이 설치해야 하는 불편한 제반 문제점이 발생되었다.In general, during the summer months, the climate is warm, and many insects such as flies and mosquitoes live there. These pests are not only active in outdoor areas such as mountains and rivers, where they are rare, but are also easily found in homes where people live in everyday life and in bright shopping streets. In order to prevent pests from contacting during outdoor activities such as fishing and mountaineering, medicines such as fumigant, spraying agent and mosquito scent are used or in some cases, a mosquito net is installed. However, since these methods apply chemicals directly to the skin, people with allergies to the skin not only have a rejection reaction, but also have an inconvenience of having to install mosquito nets.
또한, 파리 및 모기와 같은 해충은 여기저기 날아다니며 사람 및 동물에게 각종 병균을 옮기는 매개체가 되고 있다.In addition, pests such as flies and mosquitoes fly around and become a vehicle for transferring various germs to humans and animals.
따라서, 종래에는 이러한 해충을 퇴치하기 위해 빛으로 해충을 유인하여 포획하거나 또는 살충하였다. 그러나, 종래기술은 해충의 원천적인 접근을 미연에 방지하기 보다는 해충을 유인하여 포획하거나 살충하는 것으로, 해충포집기와 같은 기구물에 의한 포획 및 살충이 완전하게 이루어지지 않으면 큰 효과를 기대하기 어렵다.Therefore, conventionally, in order to combat such pests, the insects are attracted to the light and captured or killed. However, the prior art is to attract or capture pests rather than to prevent the original access of the pests in advance, it is difficult to expect a great effect unless the capture and pesticides by the equipment such as pest harvester is not completely made.
그리고, 기구물에 접근한 해충의 포획 및 살충 후 해충의 사체로 인해 미관상 보기 좋지 않을 뿐만 아니라 해충의 사체들로 인해 기구물이 더렵혀져 기구물의 조도가 저해된다. 따라서, 기구물을 자주 세척해야하는 불편함이 있다.In addition, due to the capture of pests approaching the apparatus and the carcasses of the insects after the insecticidal insects, the appearance of the pests is not good, and the bodies of the pests are contaminated and the roughness of the apparatus is impaired. Therefore, there is an inconvenience of having to clean the appliance frequently.
또한, 해충퇴치기의 경우에는 사용되는 부품들에 의한 미세한 소음이 발생하여 사용자에게 불편을 제공하는 문제점이 있다.
In addition, in the case of exterminating insects, there is a problem in that a minute noise is generated by the parts used to provide inconvenience to the user.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 해충이 싫어하는 특정 파장대의 빛을 방출하여 해충의 접근을 방지하며 동시에 일반 조명 기능을 수행하는 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛을 제공하기 위한 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, to provide a light emitting unit having a pest access control function that prevents the access of the pest by emitting light of a specific wavelength band that the pest hates, and at the same time performs a general lighting function. .
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛은 회로기판 상에 배치되어 청색광을 발생하는 발광소자와, 상기 발광소자 상에 코팅되어 상기 발광소자로부터 발산하는 청색광을 특정 파장대역으로 변환하여 발산하는 광변환층을 포함하며, 상기 광변환층은 적색 카드뮴셀레나이드가 혼합된 수지를 상기 발광소자 상부에 도포하여 형성되는 적색 형광층과 상기 적색 형광층 상부에 녹색 카드뮴셀레나이드가 혼합된 수지를 도포하여 형성되는 녹색 형광층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the light emitting unit having a pest access preventing function according to the present invention is characterized in that the light emitting device is disposed on the circuit board to generate blue light, and the blue light is coated on the light emitting device and emitted from the light emitting device And a light conversion layer that converts and diverges to a wavelength band, wherein the light conversion layer is formed by applying a resin containing a mixture of red cadmium selenide to the light emitting device, and a green cadmium seleide on the red fluorescent layer. It is characterized in that it is composed of a green fluorescent layer formed by applying a resin mixed with nyde.
상기 발광소자는 피크 파장이 470nm인 청색 발광다이오드인 것을 특징으로 한다.The light emitting device is characterized in that the blue light emitting diode having a peak wavelength of 470nm.
상기 특정 파장대역은 590nm~630nm인 것을 특징으로 한다.
The specific wavelength band is characterized in that 590nm ~ 630nm.
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본 발명은 청색 발광소자와 적색 및 녹색 형광체를 이용하여 해충이 싫어하는 특정 파장대의 빛을 발산하므로 해충의 접근을 방지할 수 있다. 따라서, 해충 사체로 인한 미관상의 문제 및 조도 저하로 세척을 하거나 교체하는 관리비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 청결하고 쾌적한 조명을 구현할 수 있다. The present invention uses a blue light emitting element and red and green phosphors to emit light of a specific wavelength band that the pests do not like, thereby preventing the access of the pests. Therefore, not only can the management cost of cleaning or replacing due to aesthetic problems caused by the dead bodies of pests and reduced illuminance can be realized, and clean and pleasant lighting can be realized.
또한, 본 발명은 해충의 접근 방지 용도로뿐만 아니라 일반 조명으로도 구현할 수 있다.In addition, the present invention can be implemented not only for the purpose of preventing access to pests but also for general lighting.
또한, 본 발명은 청색 발광소자를 여기체로 사용하므로 일반 백열전등에 비하여 80% 이상의 에너지 절감효과를 기대할 수 있다. 뿐만 아니라, 태양광 및 풍력과 같은 다양한 친환경 에너지를 활용한 다양한 응용 완제품에 적용할 수도 있다.In addition, since the present invention uses a blue light emitting element as an excitation body, energy savings of 80% or more can be expected compared to general incandescent lamps. In addition, it can be applied to a variety of finished products utilizing various environmentally friendly energy such as solar and wind power.
또한, 본 발명은 광학적 기술을 바탕으로 하여 인체에 해가 없다.
In addition, the present invention is harmless to the human body based on the optical technology.
도 1은 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛의 파장을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛을 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛을 이용한 조명장치의 구조를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 발광유닛을 이용한 조명장치의 일 예를 도시한다.1 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting unit having a pest access control function according to the present invention.
2 is a graph showing the wavelength of the light emitting unit having a pest access control function according to the present invention.
3 is a view illustrating a process of manufacturing a light emitting unit having a pest access control function according to the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing the structure of a lighting apparatus using a light emitting unit having a pest access prevention function according to the present invention.
5 shows an example of a lighting apparatus using a light emitting unit according to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
일반적으로 사용되는 형광등과 같은 조명은 물리적인 특성상 파장대가 넓어 높은 색온도 및 고연색성 특성을 가지나, 이로 인해 UV(자외선)가 방출되어 해충 및 기타 날벌레들이 많이 포집된다. 3파장등과 같은 조명은 자외선을 방출하지는 않으나, RGB 파장에서 해충이 좋아하는 청색(Blue) 파장대역(430nm)이 많이 방출되어 해충의 포집을 돕는다. 이에 비해 LED 자체는 파장대역이 좁아 해충의 포집에 좋은 환경인 UV 및 430nm 청색 파장대역을 피할 수는 있으나 이로 인하여 조명으로서의 색온도가 많이 떨어진다. 따라서, 본 발명에서는 색온도가 떨어지는 것을 해결하기 위하여 470nm 파장대역의 청색 발광소자(LED)에 해충이 싫어하는 파장대를 방출하는 형광체를 도포하고, 높은 색온도 구현을 위하여 적색 및 녹색 또는 노랑색 파장대역의 형광체를 추가로 도포하여 발광유닛을 구현한다. 즉, 본 발명은 넓은 파장대역을 형성시켜 색온도를 높이고, 자외선 및 430nm 대역을 최소화하여 해충이 싫어하는 590~630nm의 파장대역만을 필터링하는 것이다.
Lighting, such as fluorescent lamps, which are generally used, have a wide wavelength band due to their physical characteristics, and thus have high color temperature and high color rendering properties. However, UV (ultraviolet) light is emitted and many pests and other insects are collected. Lighting such as a three-wavelength light does not emit ultraviolet light, but the blue wavelength band (430 nm), which is a favorite of pests, is emitted at RGB wavelengths to help the pests be collected. On the other hand, the LED itself has a narrow wavelength band, which can avoid UV and 430 nm blue wavelength bands, which is a good environment for insects to be collected. Therefore, in the present invention, a phosphor emitting a wavelength band dislikes insects is applied to a blue light emitting device (LED) having a wavelength of 470 nm in order to solve the color temperature drop, and a phosphor having a red, green, or yellow wavelength band is used to realize a high color temperature. Further coating to implement a light emitting unit. That is, the present invention forms a wide wavelength band to increase color temperature, and minimizes ultraviolet rays and 430 nm bands to filter only wavelength bands of 590 to 630 nm that pests dislike.
도 1은 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛의 파장을 도시한 그래프이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting unit having a pest access control function according to the present invention, Figure 2 is a graph showing the wavelength of the light emitting unit having a pest access control function according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛은 기판(10), 청색 발광소자(20), 광변환층(30) 등을 포함한다.As shown in FIG. 1, the light emitting unit having a pest access preventing function includes a
기판(10)은 인쇄회로기판 등으로 구현되며, 기판(10) 상에는 전극 패턴 및 회로 패턴이 형성되어 있다. 상기 패턴은 본딩에 의해 청색 발광소자(20)의 전극에 연결된다.The
상기 기판(10) 상에는 하나 이상의 청색 발광소자들(20)이 배치된다. 상기 청색 발광소자(20)는 인듐갈륨질소(InGaN) LED(light emitting diode)로 구현된다. 상기 청색 발광소자(20)는 외부로부터 전원을 공급받아 피크 파장(peak wavelength)이 470nm인 청색광을 방출한다. 즉, 본 발명의 발광유닛은 470nm 파장대의 LED를 사용하므로, 해충이 좋아하는 440nm 이하의 파장대역을 원척적으로 제거할 수 있다.One or more blue
상기 광변환층(30)은 상기 청색 발광소자(20) 상에 형성되어 상기 청색 발광소자(20)로부터 방출되는 청색광을 특정 파장대역(예: 백색광)으로 변환하여 방출한다. 상기 광변환층(30)은 적색 형광층(31)과 녹색 형광층(32)으로 구성된다.The
적색 형광층(31)은 에폭시 수지(epoxy resin)와 혼합된 적색 형광체로 상기 청색 발광소자(20)의 상부를 코팅하므로 형성된다. 상기 적색 형광층(31)은 상기 청색 발광소자(20)에 의해 여기되어 적색광을 발산한다. 상기 적색 형광층(31)은 카드뮴셀러나이드(CdSe) 물질이고, 상기 적색 형광층(31)에서 발산되는 적색광의 피크파장은 630nm이다. The
녹색 형광층(32)은 상기 적색 형광층(31)의 상부에 형성된다. 상기 녹색 형광층(32)은 에폭시 수지와 녹색 형광체를 포함한다. 상기 에폭시 수지는 상기 적색 형광층(31)의 표면에 상기 녹색 형광층(32)을 단단히 접착시키며 외부로부터 청색 발광소자(20)를 보호하는 역할도 한다. 상기 녹색 형광층(32)의 발광 피크 파장은 500nm~550nm이다.The green
상기 청색 발광소자(20)에 의해 여기되어 적색 형광층(31) 및 녹색 형광층(32)는 각각 적색광 및 녹색광을 발산한다. 그 발산되는 적색광과 녹색광은 상기 청색 발광소자(20)로부터 발산되는 청색광과 혼색되어 특정 파장대역(예: 백색광)으로 발산한다.Excited by the blue
이와 같이, 상기 광변환층(30)에 의해 변환되어 방출되는 파장대역(예: 백색광)은 도 2에 도시된 바와 같이 해충이 싫어하는 590nm~630nm 대역을 포함한다.As such, the wavelength band (eg, white light) converted and emitted by the
상기한 실시예에서는 발광소자 상부에 적색 형광층과 녹색 형광층을 형성하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 노란색 형광층 및 기타 색상의 형광층을 추가로 형성할 수 있다.In the above embodiment, a red fluorescent layer and a green fluorescent layer are formed on the light emitting device as an example, but a yellow fluorescent layer and a fluorescent layer of other colors may be further formed.
도 3은 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛을 제조하는 과정을 도시한 도면이다.3 is a view illustrating a process of manufacturing a light emitting unit having a pest access control function according to the present invention.
도 3에 따르면, 에폭시 수지와 적색 형광체는 소정 비율(예: 1:3의 비율)로 혼합된다(a). 상기 적색 형광체는 적색 카드뮴셀레나이드(CdSe)과 같은 형광물질이며, 적색 형광체와 에폭시 수지의 중량비는 1:3 비율로 혼합된다. 다시 말해서, 본 발명에서는 에폭시 수지에 상기 카드뮴셀러나이드 나노입자를 합성하기 위해 콜로이드 용액법을 사용한다. 이때, 합성온도와 시간에 따라 적색 형광층(31)의 파장을 조절할 수 있다.According to FIG. 3, the epoxy resin and the red phosphor are mixed in a predetermined ratio (eg, a ratio of 1: 3) (a). The red phosphor is a phosphor such as red cadmium selenide (CdSe), and the weight ratio of the red phosphor and the epoxy resin is mixed in a 1: 3 ratio. In other words, in the present invention, a colloidal solution method is used to synthesize the cadmium selenide nanoparticles in an epoxy resin. In this case, the wavelength of the red
상기 적색 형광체가 혼합된 수지를 기판 상에 실장된 청색 발광소자(20) 상에 도포한다(b). 그리고, 상기 청색 발광소자(20) 상에 수지와 혼합된 적색 형광체를 도포한 후 열처리를 통해 경화하고 성형하여 적색 형광층(31)을 형성한다(c).The resin in which the red phosphor is mixed is coated on the blue
이후, 에폭시 수지와 혼합된 녹색 형광체를 상기 적색 형광층(31) 상에 도포하고 열처리를 통해 경화하여 녹색 형광층(32)을 형성한다(d). 상기 녹색 형광체로는 시알론(SiAlON)계 화합물 및 녹색 카드뮴셀레나이드(CdSe)가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 적색 형광층(31) 상부에 녹색 형광체를 도포한 후 130℃에서 90분간 열처리한다.Thereafter, the green phosphor mixed with the epoxy resin is applied onto the
상기한 적색 형광층(31)과 녹색 형광층(32)은 청색 발광소자(20)로부터 발산되는 청색광을 특정 파장대역(예: 백색광)으로 전환하는 역할을 하는 광변환층(30)이다.The
상기한 실시예에서는 청색 발광소자 위에 적색 형광층(31)과 녹색 형광층(32)을 다층으로 코팅하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 적색 형광체와 녹색 형광체를 에폭시 수지에 혼합하여 청색 발광소자 위에 단층으로 코팅하므로 광변환층(30)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 적색 형광체와 녹색 형광체의 비율에 따라 발광유닛의 파장을 조절할 수 있다. In the above-described embodiment, a multilayer coating of the
도 4는 본 발명에 따른 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛을 이용한 조명장치의 구조를 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the structure of a lighting apparatus using a light emitting unit having a pest access prevention function according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 조명장치(100)는 발광유닛(1), 전원부(120), 케이스(130), 커버(140)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the
발광유닛(1)은 하나 이상의 발광소자(10)와 구동회로를 포함하며, 상기 구동회로의 제어에 따라 전원을 공급받아 상기 발광소자(10)을 발광시킨다. 상기 발광소자(10)의 상부에는 발광소자(10)로부터 발산되는 청색광을 백색광으로 전환하는 광변환층(20)이 형성된다.The
또한, 상기 발광유닛(1)의 후면에는 발광소자(10)에서 발생되는 열을 방열하기 위해 열전도성이 우수한 알루미늄이나 구리 금속판이 설치될 수 있다.In addition, an aluminum or copper metal plate having excellent thermal conductivity may be installed on the rear surface of the
상기 구동회로는 AC-DC 컨버터(미도시)를 이용하여 전원부(120)를 통해 입력되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 상기 발광소자(10)로 공급하여 상기 발광유닛(1)을 구동시킨다. The driving circuit converts AC power input through the
상기 전원부(120)는 조명장치(100)로 전원을 공급하기 위한 표준 조명 소켓들과 결합할 수 있도록 전원부(120)의 외주면을 따라 나선형 돌기가 형성된다. 상기 전원부(120)는 외부로부터 공급되는 교류전원을 상기 구동회로로 전달한다.The
케이스(130)는 내부에 상기 발광유닛(1)을 수용하기 위한 공간이 형성되며, 상기 발광유닛(1)으로부터 방출되는 빛이 통과하는 일면이 개방되도록 형성된다. 상기 케이스(130)를 열전도성이 우수한 알루미늄과 같은 금속으로 제작하여 상기 발광유닛(1)에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 역할을 수행하도록 할 수도 있다. The
커버(140)는 상기 케이스(130)의 개방되어 있는 면에 케이스(130)과 밀착되게 고정되어 빛을 투과시키는 역할을 수행한다. 상기 커버(140)는 유리, 아크릴, 또는 폴리카보네이트와 같은 재료들로 제작된다.The
상기한 실시예에서는 소켓 형태의 조명장치를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태의 조명장치로 구현할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 발광유닛을 이용하여 형광등형 조명장치(a) 및 판넬형 조명장치(b)를 구현할 수 있으며, 태양광 및/또는 풍력 등과 같은 재생에너지를 이용한 가로등(c)을 구현할 수도 있다.In the above embodiment, the socket type lighting device is described as an example, but the present invention is not limited thereto and may be implemented as various types of lighting devices. For example, as shown in FIG. 5, a fluorescent lamp lighting device (a) and a panel lighting device (b) may be implemented using a light emitting unit according to the present invention, and renewable energy such as solar light and / or wind power. The street lamp c may be implemented.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 기재된 청구범위내에 있게 된다.
Although the above has been illustrated and described with respect to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Anyone can make various modifications as well as such changes are within the scope of the claims.
1: 발광유닛
10: 기판
20: 청색 발광소자
30: 광변환층
31: 적색 형광층
32: 녹색 형광층
120: 전원부
130: 케이스
140: 커버1: light emitting unit
10: substrate
20: blue light emitting element
30: light conversion layer
31: red fluorescent layer
32: green fluorescent layer
120:
130: Case
140: cover
Claims (8)
상기 발광소자 상에 코팅되어 상기 발광소자로부터 발산하는 청색광을 특정 파장대역으로 변환하여 발산하는 광변환층을 포함하며,
상기 광변환층은,
적색 카드뮴셀레나이드와 에폭시 수지의 중량비를 1:3 비율로 혼합하여 상기 발광소자 상부에 도포하여 형성되는 적색 형광층과,
상기 적색 형광층 상부에 녹색 카드뮴셀레나이드가 혼합된 수지를 도포하여 형성되는 녹색 형광층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛.
A light emitting element disposed on the circuit board to generate blue light;
A light conversion layer coated on the light emitting device and converting the blue light emitted from the light emitting device into a specific wavelength band and emitting the light;
The light conversion layer,
A red fluorescent layer formed by mixing a weight ratio of red cadmium selenide and an epoxy resin in a ratio of 1: 3 and coating the upper portion of the light emitting device;
The light emitting unit having a pest access prevention function, characterized in that consisting of a green fluorescent layer formed by applying a resin mixed with green cadmium selenide on the red fluorescent layer.
상기 발광소자는 피크 파장이 470nm인 청색 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛.
The method of claim 1,
The light emitting device is a light emitting unit having a pest access control function, characterized in that the blue light emitting diode having a peak wavelength of 470nm.
상기 특정 파장대역은 590nm~630nm인 것을 특징으로 하는 해충접근방지 기능을 갖는 발광유닛.
The method of claim 1,
The specific wavelength band is a light emitting unit having a pest access control function, characterized in that 590nm ~ 630nm.
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