KR101798569B1 - Lighting device - Google Patents
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- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
본 발명의 실시 예는 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED(Light Emitting Diode)를 사용한 조명 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 하우징 및 상기 하우징에 수납되는 광원 모듈을 포함하고, 상기 광원 모듈은, 기판, 상기 기판상에 구비된 발광 소자 및 상기 기판상에 구비되고, 상기 발광 소자에 인접하여 배치되며, 적색 형광체를 구비하는 광 여기 층을 포함한다.An embodiment of the present invention relates to a lighting apparatus, and more particularly, to a lighting apparatus using an LED (Light Emitting Diode).
An apparatus according to an embodiment of the present invention includes a housing and a light source module housed in the housing, wherein the light source module includes a substrate, a light emitting element provided on the substrate, And a photoexcitation layer disposed adjacent to the phosphor layer and including a red phosphor.
Description
본 발명의 실시 예는 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED(Light Emitting Diode)를 사용한 조명 장치에 관한 것이다.
An embodiment of the present invention relates to a lighting apparatus, and more particularly, to a lighting apparatus using an LED (Light Emitting Diode).
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 디스플레이 장치, 전광판, 가로등 등의 라이트 유닛의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
Light emitting diodes (LEDs) are a type of semiconductor devices that convert electrical energy into light. The light emitting diode has advantages of low power consumption, semi-permanent lifetime, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared with conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps. Therefore, much research has been conducted to replace an existing light source with a light emitting diode, and a light emitting diode is increasingly used as a light source of a light unit such as a lamp, a display device, a display board, a streetlight,
본 발명의 실시 예는 장파장에서의 광도를 향상시킬 수 있는 조명 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide an illumination device capable of improving the luminous intensity at a long wavelength.
또한, 색온도(CCT)를 낮출 수 있는 조명 장치를 제공한다.Further, a lighting device capable of lowering the color temperature (CCT) is provided.
또한, 연색지수(CRI)을 향상시킬 수 있는 조명 장치를 제공한다.
Further, it provides a lighting device capable of improving the color rendering index (CRI).
본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치는, 하우징 및 상기 하우징에 수납되는 광원 모듈을 포함하는 조명 장치로서, 기판; 상기 기판상에 구비된 발광 소자; 및 상기 기판상에 구비되고, 상기 발광 소자에 인접하여 배치되며, 적색 형광체를 구비하는 광 여기 층을 포함한다.
A lighting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a housing and a light source module housed in the housing, the lighting apparatus comprising: a substrate; A light emitting element provided on the substrate; And a photoexcitation layer provided on the substrate and disposed adjacent to the light emitting element, the photoexcitation layer including a red phosphor.
본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치를 사용하면, 장파장에서의 광도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The use of the illumination device according to the embodiment of the present invention has an advantage that the luminous intensity at a long wavelength can be improved.
또한, 색온도(CCT)를 낮출 수 있는 이점이 있다. Further, there is an advantage that the color temperature (CCT) can be lowered.
또한, 연색지수(CRI)을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
Further, there is an advantage that the color rendering index (CRI) can be improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 광원 모듈의 사시도,
도 3은 도 2에서의 A-A’으로의 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 조명 장치의 파장(wavelength)에 따른 광도(Intensity) 그래프와 도 1에 도시된 조명 장치에서 광 여기 층을 제외한 조명 장치의 파장에 따른 광도 그래프,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 광 여기 판(150)의 사시도,
도 7과 도 8은 도 6에 도시된 광 여기 판(150)의 B-B’의 단면도들,
도 9는 거칠기를 가지지 않을 경우의 코팅층의 모습과 거칠기를 가질 경우의 코팅층(153)의 모습을 도시한 도면,
도 10은 도 9의 실제 사진,
도 11은 도 6에 도시된 광 여기 판(150)의 부착성 성능을 확인할 수 있는 비교 사진.1 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a perspective view of the light source module shown in FIG. 1,
3 is a cross-sectional view taken along line A-A 'in Fig. 2,
FIG. 4 is a graph of an intensity according to the wavelength of the illumination apparatus shown in FIG. 1, a graph of luminous intensity according to the wavelength of the illumination apparatus except for the light excitation layer in the illumination apparatus shown in FIG. 1,
5 is a perspective view of a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a perspective view of the
FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views of B-B 'of the photo-
9 is a view showing the appearance of the coating layer when the substrate has no roughness and the appearance of the
10 is an actual photograph of Fig. 9,
11 is a comparative photograph to confirm the adhesive performance of the
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다 The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 어느 하나의 element가 다른 하나의 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
In the description of the embodiment according to the present invention, in the case where it is described that any one element is formed on "on or under" another element, Or both on or under are those in which the two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치는, 하우징(110), 광원 모듈(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention may include a
하우징(110)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치의 외관을 형성한다. 이러한, 하우징(110)은 내부에 광원 모듈(130)을 수납한다.The
하우징(110)의 내벽은 외벽과 달리 경사를 가질 수 있다. 하우징(110)의 내벽이 경사를 가질 경우, 하우징(110)은 광원 모듈(130)에서 방출된 빛 중 하우징(110)의 내벽으로 향하는 빛을 도 1에서의 위쪽 방향으로 반사시킬 수 있다. 따라서, 하우징(110)의 내벽은 빛 반사물질로 도포 또는 증착된 것이 바람직하다.The inner wall of the
하우징(110)은 광원 모듈(130)에서 발생되는 열을 전달받아 외부로 방출하기 용이한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄이나 알루미늄 합금인 것이 바람직하다.Preferably, the
하우징(110)은 와이어(170)가 관통하기 위한 구멍을 가질 수 있다. 와이어(170)는 광원 모듈(130)에 외부 전원을 전달한다.The
광원 모듈(130)은 하우징(110)의 내부에 수납된다. 그리고, 광원 모듈(130)은 와이어(170)와 전기적으로 연결되어 외부로부터 전원을 공급받는다. 좀 더 구체적으로 도 2 내지 도 3을 참조하여 광원 모듈(130)을 설명하도록 한다.The
도 2는 도 1에 도시된 광원 모듈의 사시도이고, 도 3은 도 2에서의 A-A’으로의 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view of the light source module shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line A-A 'in FIG.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 광원 모듈(130)은 기판(131), 광 여기 층(133), 발광 소자(135)를 포함할 수 있다.2 to 3, the
기판(131)은 하우징(110)에 장착되고, 기판(131) 상에는 적어도 하나 이상의 발광 소자(135)들이 배치된다. 그리고, 기판(131) 상에는 광 여기 층(133)이 배치된다.The
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(131)과 광 여기 층(133) 사이에는 반사층(132)이 배치될 수도 있다. 즉, 상기 기판(131) 상에 반사층(132)이 배치되거나 반사물질이 코팅될 수 있다. Here, as shown in FIG. 4, a
상기 반사층(132)은 발광 소자(135)로부터 직접 혹은 하우징(110)에 설치된 다른 광학구조물에 의해 반사된 광을 다시 반사시킨다. 이러한 반사층(132)은 반사율이 70% 이상인 것이 바람직하다.The
반사층(132)은 기판(131)에 코팅된 것일 수 있거나 광 여기 판(133)과 일체일 수 있다. 혹은 반사층(132) 자체가 별도로 구성될 수 있다.The
기판(131)은 폴리리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate, PEN), 아크릴 수지, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 등으로 이루어진 군에서 어느 하나일 수 있다. 여기서, 기판(131)의 내열성과 내화학성이 요구되는 경우에는 기판(131)은 폴리카보네이트(PC)인 것이 바람직하다.The
광 여기 층(133)은 기판(131) 위에 배치되어 발광 소자(135)로부터의 빛을 반사하며, 적어도 하나 이상의 형광체(133-1)를 갖는다. 구체적으로, 광 여기 층(133)은 기판(131) 위에 배치된 복수의 발광 소자(135)들 사이의 기판(131) 상에 배치된다. 여기서, 광 여기 층(133)은 기판(131)과 쉽게 분리될 수 있을 수 있고, 기판(131)에 코팅되어 기판(131)과 일체를 이룰 수 있다. 또한, 광 여기 층(133)은 하우징(110)의 내벽 상에 배치될 수 있다. The
광 여기 층(133)은 수지 재질 및 실리콘 재질 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 수지(Silicone Resin)일 수 있다.The photo-
광 여기 층(133)은 적어도 하나 이상의 형광체(133-1)를 갖는다. 형광체(133-1)는 광을 여기시킨다. 상기 형광체(133-1)는 예를 들어, 액상의 코팅층(153)에 혼합되어 교반기를 이용하여 교반됨으로써 코팅층(153) 내에 포함될 수 있다.The
형광체(133-1)는 발광 소자(135)로부터의 빛을 여기하여 여기된 광을 방출한다. 여기서, 형광체(133-1)는 황색, 녹색 또는 적색 형광체 중 어느 하나일 수 있으나, 가장 바람직하게는 적색 형광체인 것이 바람직하다. 따라서, 형광체(133-1)는 나이트라이드(Nitride) 계열의 형광체와 설파이드 계열의 형광체인 것이 바람직하다. 여기서, 대표적인 설파이드 계열의 무기 형광체로 CaS:Eu가 사용될 수 있다.The phosphor 133-1 excites the light from the
한편, 광 여기 층(133)에는 적색 형광체(133-1)뿐만 아니라 황색 또는 녹색 형광체가 더 포함될 수 있다. 광 여기 층(133)에 황색 또는 녹색 형광체가 더 포함되는 경우, 포함되는 형광체는 실리케이트(Silicate) 계열, 설파이드(Sulfide, 황화물) 계열, YAG 계열 및 TAG 계열 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 한편, 황색 형광체로 설파이드 계열의 SrS:Eu 및 MgS:Eu 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 녹색 형광체로는 설파이드 계열의 SrGa2S4, Eu2+ 를 사용할 수 있다.On the other hand, the
광 여기 층(133)에는 확산제, 소포제(antifoaming agent), 첨가제, 경화제 중 적어도 하나 이상이 더 포함될 수도 있다. The
상기 확산제는 상기 광 여기 층(133)에 입사되는 빛을 산란시킴으로써 확산시킬 수 있다. 상기 확산제의 예로는, 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaSO4), 탄산마그네슘(MgCO3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 합성실리카, 글래스비드, 다이아몬드 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.The diffusing agent can diffuse the light incident on the
상기 소포제는 광 여기 층(133) 내의 기포를 제거함으로써 신뢰성을 확보할 수 있다. 특히, 광 여기 층(133)을 기판(131) 상에 스크린 인쇄 방식에 의해 도포할 때 문제가 되는 기포문제를 해결할 수 있다. 상기 소포제의 예로는 옥탄올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜 또는 각종 계면활성제 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.The defoaming agent can ensure reliability by removing bubbles in the
상기 첨가제는 형광체(133-1)를 광 여기 층(133) 내에 고르게 분산하기 위해 사용될 수 있다.The additive may be used to evenly disperse the phosphor 133-1 in the
한편, 광 여기 층(133)은 기판(131) 위에 배치되지 않고, 하우징(110)의 내벽에 배치될 수 있다. On the other hand, the
도 5는 도 1에 도시된 조명 장치의 파장(wavelength)에 따른 광도(Intensity) 그래프와 도 4에 도시된 조명 장치에서 광 여기 층을 제외한 조명 장치의 파장에 따른 광도 그래프이다.FIG. 5 is a graph of intensity according to the wavelength of the illumination apparatus shown in FIG. 1, and a graph of luminous intensity according to the wavelength of the illumination apparatus except for the light excitation layer in the illumination apparatus shown in FIG.
도 5에 있어서, 제1 곡선(410)은 도 4에 도시된 조명 장치에서 광원 모듈(130) 위에 일반적인 광학판을 설치한 경우의 실험 결과이고, 제2 곡선(450)은 앞의 실험에서 광 여기 층(133)을 제거한 경우의 실험 결과이다. 즉, 도 4에 도시된 두 곡선들(410, 450)은 광 여기 층(133)이 있는 경우와 없는 경우일 때의 실험 그래프이다. 그리고, 광원 모듈(130)의 발광 소자(135)는 일반적인 백색 발광 다이오드를 사용하였다. 여기서, 광원 모듈(130)의 발광 소자(135)는 백색 발광 다이오드 뿐만 아니라 청색 발광 다이오드 등을 사용해도 무방하다.5, the
도 5를 참조하면, 광 여기 층(133)을 갖는 조명 장치, 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치가 광 여기 층(133)이 없는 일반적인 조명 장치에서 확인할 수 없었던 장파장에서의 광도 향상 효과를 확인할 수 있었다.5, an illuminating device having a
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치는 상기 일반적인 조명 장치보다 색온도(CCT)가 낮아지고, 연색지수(CRI)가 향상됨을 확인할 수 있었다.Further, it has been confirmed that the lighting apparatus according to the embodiment of the present invention has a lower color temperature (CCT) and a higher CRI than the general lighting apparatus.
여기서, 도 5의 그래프는 도 4에 도시된 조명 장치에 관한 실험이나, 도 3에 도시된 조명 장치로 같은 실험을 하여도 이와 유사한 실험 결과가 나올 것으로 예상할 수 있다.
Here, the graph of FIG. 5 can be expected to show similar experimental results even when the experiment is conducted with respect to the illumination apparatus shown in FIG. 4 or the illumination apparatus shown in FIG.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.6 is a perspective view of a lighting apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 조명 장치는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치의 하우징(110)에 광 여기 판(150)을 장착한 것이다. 따라서, 광 여기 판(150)을 제외한 나머지 구성들은 도 1에 도시된 구성과 동일하므로, 이하에서는 그 설명을 생략한다. 그럼, 이하 광 여기 판(150)을 구체적으로 도면을 참조하여 설명하도록 한다.The illumination device according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 6 is the one in which the
광 여기 판(150)은 하우징(110)의 상단부에 배치되고, 광원 모듈(130)의 상에 배치된다. 이러한 광 여기 판(150)은 광원 모듈(130)에서 방출되는 광을 여기한다. 즉, 광원 모듈(130)에서 방출되는 광의 파장을 변경시킨다. 광 여기 판(150)에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The
도 7은 도 6에 도시된 광 여기 판(150)의 사시도이고, 도 8과 도 9는 도 7에 도시된 광 여기 판(150)의 B-B’의 단면도들이다. 도 8과 도 9는 서로 다른 실시 예이다.FIG. 7 is a perspective view of the photo-
도 7 내지 도 9를 참조하면, 광 여기 판(150)은 베이스(151)와 코팅층(153)을 포함한다.7 to 9, the photo-
베이스(151)는 발광 소자로부터의 광을 투과시킬 있는 수지 재질인 것이 바람직하다. 예를 들어, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene naphthalate, PEN), 아크릴 수지, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 등으로 이루어진 군에서 어느 하나일 수 있다. 특히, 베이스(151)의 내열성과 내화학성이 요구되는 경우에는 베이스(151)는 폴리카보네이트(PC)인 것이 바람직하다.The
베이스(151)는 광의 투과뿐만 아니라 광을 확산(Diffuse)할 수 있다. 예를 들어, 베이스(151)는 투광성 확산판(Diffuser plate)이거나 확산제가 포함된 투광성 기판일 수 있다. 여기서, 상기 확산제는 예를 들어, 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaSO4), 탄산마그네슘(MgCO3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 합성실리카, 글래스비드, 다이아몬드 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 또한, 상기 확산제의 입자 크기는 빛의 확산에 적합한 크기로 선택될 수 있으며, 예를 들어 5~7μm의 지름을 가질 수 있다.The base 151 can diffuse light as well as transmit light. For example, the
베이스(151)는, 일 면이 소정의 거칠기를 갖는다. 여기서, 일 면은 코팅층(153)과 접하는 면인 것이 바람직하다. 그리고, 베이스(151)의 일 면이 소정의 거칠기를 갖는다 함은 도 8에 도시된 바와 같이 미세 요철이 균일하게 분포한 것 또는 도 9에 도시된 바와 같이 미세 요철이 비균일하게 분포한 것을 포함한다.One surface of the
코팅층(153)은 상기 베이스(151)의 일 면의 표면 위에 코팅된다. 코팅층(153)은 수지 재질 및 실리콘 재질 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 수지(Silicone Resin)일 수 있다. 여기서 상기 코팅층(153)은 상기 베이스(151)의 위 또는 아래에 형성될 수 있고 또는 서로 다른 형광체를 포함하는 코팅층이 상기 베이스(151)의 위와 아래에 동시에 형성될 수도 있다The
코팅층(153)은 적어도 하나 이상의 형광체(153-1)를 갖는다. 상기 형광체(153-1)는 광을 여기시킨다. 상기 형광체(153-1)는 예를 들어, 액상의 코팅층(153)에 혼합되어 교반기를 이용하여 교반됨으로써 상기 코팅층(153) 내에 포함될 수 있다.The
상기 형광체(153-1)는 광원 모듈(130)로부터의 광을 여기하여 여기된 광을 방출한다. 이러한 형광체(153-1)는 예를 들어, 실리케이트(Silicate) 계열, 설파이드(Sulfide, 황화물) 계열, YAG 계열 및 TAG 계열, Nitride계열 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.The phosphor 153-1 excites the light from the
상기 형광체(153-1)는 황색, 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 황색, 적색, 녹색 및 청색 형광체 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 상기 형광체(153-1)의 종류에 대해 한정하지는 않는다.The phosphor 153-1 may include at least one of yellow, red, green, and blue phosphors emitting yellow, red, green, and blue light. However, It is not limited.
한편, 심적색을 발광시키기 위한 대표적인 설파이드 계열의 무기 형광체로 CaS:Eu 가 사용될 수 있다. 주황색 형광체로 설파이드 계열의 SrS:Eu 및 MgS:Eu 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 녹색 형광체로는 설파이드 계열의 SrGa2S4, Eu2+ 를 사용할 수 있다.On the other hand, CaS: Eu can be used as a typical sulfide-based inorganic phosphor for emitting a core color. As the orange phosphor, at least one of SrS: Eu and MgS: Eu of the sulfide series may be used. As the green phosphor, SrGa2S4 and Eu2 + of the sulfide series can be used.
상기 형광체(153-1)는 광원에 따라 상이한 종류 및 양이 상기 코팅층(153)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 광원이 백색 광원인 경우, 상기 코팅층(153)에는 녹색 및 적색 형광체가 포함될 수 있다. 또한, 광원이 청색 광원인 경우, 상기 코팅층(153)에는 녹색, 황색 및 적색 형광체가 포함될 수 있다. 이와 같이, 상기 코팅층(153) 내에 포함되는 상기 형광체(153-1)의 종류 및 양은 광원의 종류에 따라 변화될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Different types and amounts of the phosphors 153-1 may be included in the
한편, 코팅층(153)에는 확산제, 소포제(antifoaming agent), 첨가제, 경화제 중 적어도 하나 이상이 더 포함될 수도 있다. The
상기 확산제는 상기 코팅층(153)에 입사되는 빛을 산란시킴으로써 확산시킬 수 있다. 상기 확산제의 예로는, 산화실리콘(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaSO4), 탄산마그네슘(MgCO3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 합성실리카, 글래스비드, 다이아몬드 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.The diffusing agent can diffuse the light incident on the
상기 소포제는 상기 코팅층(153) 내의 기포를 제거함으로써 신뢰성을 확보할 수 있다. 특히, 상기 코팅층(153)을 상기 베이스(151) 상에 스크린 인쇄 방식에 의해 도포할 때 문제가 되는 기포문제를 해결할 수 있다. 상기 소포제의 예로는 옥탄올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜 또는 각종 계면활성제 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.The defoaming agent can ensure reliability by removing bubbles in the
상기 경화제는 상기 코팅층(153)을 경화시킬 수 있다.The curing agent may cure the
상기 첨가제는 상기 형광체(153-1)를 상기 코팅층(153) 내에 고르게 분산하기 위해 사용될 수 있다.The additive may be used to evenly disperse the phosphor 153-1 in the
한편, 코팅층(153)은 여러 종류의 형광체들이 혼합된 것 이외에도, 적색 계열의 형광체를 갖는 층, 녹색 계열의 형광체를 갖는 층 및 황색 계열의 형광체를 갖는 층이 각각 별개로 구성될 수 있다. 예를 들어, 적색 형광체를 갖는 제1 코팅막, 녹색 형광체를 갖는 제2 코팅막 및 황색 형광체를 갖는 제3 코팅막 중 적어도 하나 이상으로 코팅층(153)을 구성할 수 있다.The
이와 같이, 베이스(151)와 코팅층(153)을 포함하는 광 여기 판(150)은 광원 모듈(130)의 발광 소자(135)에서 방출되는 광의 파장을 변화시켜 외부로 방출할 수 있다. 따라서, 광 여기 판(150)은 각종 조명 장치, 백라이트 유닛, 발광 소자, 표시 장치 등의 광원에 적용되어, 다양한 파장을 가지는 빛을 생성하는 데에 사용되거나, 상기 광원의 연색 지수(CRI)를 향상시키는 등의 용도로 사용될 수 있다.The
또한, 광 여기 판(150)은 베이스(151)의 일 면이 소정의 거칠기를 갖기 때문에, 코팅층(153)이 베이스(151)의 일 면에 코팅될 경우, 코팅 균일도를 확보할 수 있다. 구체적으로 도 10과 도 11을 참조하기로 한다.Since the one surface of the
도 10는 거칠기를 가지지 않을 경우의 코팅층의 모습과 거칠기를 가질 경우의 코팅층(153)의 모습을 도시한 도면이다. 좌측 그림이 소정의 거칠기가 없을 경우의 코팅층의 모습이고, 우측 그림이 소정의 거칠기가 있을 경우의 코팅층(153)의 모습이다. 도 11은 도 10의 실제 사진이다.10 is a view showing the appearance of the coating layer when roughness is not provided and the appearance of the
도 10와 도 11을 참조하면, 소정의 거칠기가 베이스(151)에 있는 경우에는 코팅층(153)에 코팅라인이 생기지 않음을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11, it can be seen that no coating line is formed on the
또한, 광 여기 판(150)은 부착성이 뛰어나다. 도 12를 참조하여 설명하도록 한다.Further, the photo-
도 12는 도 7에 도시된 광 여기 판(150)의 부착성 성능을 확인할 수 있는 비교 사진이다. 좌측 사진은 소정의 거칠기를 가지지 않는 광 여기 판에 1mm2의 사각형 물질 25개를 테이프를 이용하여 부착한 후 소정 시간 경과 후의 모습을 보여주는 사진이고, 우측 사진은 광 여기 판(150)에 상기 사각형 물질 25개를 테이프를 이용하여 부착한 후 소정 시간 경과 후의 모습을 보여주는 사진이다.FIG. 12 is a comparative photograph to confirm the adhesive performance of the
도 12의 두 사진을 비교하면, 광 여기 판(150)의 부착성이 더 좋음을 확인할 수 있다.Comparing the two photographs of FIG. 12, it can be seen that the adhesion of the photo-
또한, 광 여기 판(150)은 베이스(151)가 소정의 거칠기를 가지기 때문에, 코팅층(153)에 포함된 형광체(153-1)의 함량은 동일한 두께를 가지며 상기 거칠기가 없는 일반적인 베이스에 코팅층을 코팅한 광 여기 판에 포함된 형광체 함량보다 높다. Since the
한편, 광 여기 판(150)의 베이스(151)가 디퓨징 기능을 더 추가한 디퓨져 기판인 경우, 디퓨져 기판의 투과도(대략 60% 내외)에 의한 광속 저하(대략 30%)를 보상할 수 있다. 구체적으로 아래의 <표 1>과 <표 2>를 참조하여 설명하도록 한다. 아래의 <표 1>과 <표 2>의 실험은 동일한 발광 다이오드를 가지고 실험하였다.On the other hand, in the case where the
PC
위 <표 1>은 소정의 거칠기가 없는 일반적인 폴리카보네이트(PC) 베이스에 코팅층(153)을 코팅한 것이고, 코팅층(153)을 1회에서 4회에 걸쳐 코팅시켰을 경우의 광속(Lm), 색좌표계(CIE), 색온도(CCT), 파워(Power), 효율(Eff.)을 보여준다.Table 1 shows a
Substrate
Diffuser
Substrate
위 <표 2>는 광 여기 판(150)에서 베이스(151)가 디퓨져 기판일 때, 코팅층(153)을 1회에서 4회에 걸쳐 코팅시켰을 경우의 광속(Lm), 색좌표계(CIE), 색온도(CCT), 파워(Power), 효율(Eff.)을 보여준다.Table 2 shows the luminous flux Lm, the chromaticity coordinate system (CIE), the chromaticity coordinate system (CIE), the chromaticity coordinate system (CIE), and the chromaticity coordinates (CIE) when the
<표 1>과 <표 2>를 비교하면, 일 예로 1개의 코팅층(153)을 각 기판에 코팅하였을 때의 광속을 비교하면, PC(0.5T)일 때는 353.8(Lm)이였고, 디퓨져 기판(Diffuser Substrate)일 때는 455.3(Lm)이였다. 이 실험을 통해 확인할 수 있었던 점은 상기 디퓨져 기판의 투과도는 일반적인 PC에 비하여 낮아 광속이 일반적인 PC에 대비하여 저하되지만, 상기 디퓨져 기판은 소정의 거칠기를 가지고 있기 때문에 상기 광속 저하를 보상할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이는 상기 거칠기로 인해 코팅층(153)에 포함된 형광체(153-1)의 표면적이 증가하기 때문이다.As shown in Table 1 and Table 2, for example, when one
도 6에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조명 장치는 도 1에 도시된 조명 장치에 광 여기 판(150)을 더 사용함으로써, 색온도와 연색지수를 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The illumination device according to another embodiment of the present invention shown in Fig. 6 has an advantage that the color temperature and the color rendering index can be further improved by further using the
광 여기 판(150)을 제조하는 방법은 우선 소정의 거칠기를 갖는 투광성 베이스(151)를 마련한다. 여기서, 투광성 베이스(151)는 광 확산기능을 더 추가한 디퓨져 베이스(151)일 수 있다.In the method of manufacturing the photo-
다음으로, 코팅액에 형광체(153-1)를 믹싱한다. 코팅액과 형광체(153-1)의 믹싱은 초음파 분산기를 통해 수행하는 것이 바람직하다. Next, the phosphor 153-1 is mixed with the coating solution. The mixing of the coating liquid and the phosphor 153-1 is preferably performed through an ultrasonic dispersing machine.
다음으로, 형광체(153-1)가 포함된 코팅액을 투광성 베이스(151)에서도 소정의 거칠기가 있는 일 면 위에 코팅한다. Next, the coating solution containing the phosphor 153-1 is coated on one surface having a predetermined roughness in the light-transmitting
상기 과정을 통해 광 여기 판(150)을 제조할 수 있다.The
뿐만 아니라 광 여기 판(130)은 형광체가 포함된 폴리머판(Polymer Plate)를 이용할 수도 있다. 폴리머판(polymer plate)내에 상기에서 언급한 형광체 및 확산제를 포함하여 광 여기 판(130)을 제작하거나, 플라스틱(plastic), 형광체 및 첨가제등을 혼합하여 사출 성형(injection molding)방식을 이용하여 상기 광 여기 판(130)을 제작할 수도 있다.
In addition, the photo-
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
110: 하우징
130: 광원 모듈
131: 기판
133: 광 여기 층
135: 발광 소자
150: 광 여기 판
151: 베이스
153: 코팅층
170: 와이어110: Housing
130: Light source module
131: substrate
133: photo excitation layer
135: Light emitting element
150: light excitation plate
151: Base
153: Coating layer
170: wire
Claims (13)
상기 하우징에 수납되는 광원 모듈; 및
상기 광원 모듈 위에 배치되는 광 여기 판;을 포함하고,
상기 광원 모듈은,
기판;
상기 기판상에 구비된 복수의 발광 소자; 및
상기 기판상에 구비되고, 상기 발광 소자에 인접하여 배치되며, 적색 형광체를 구비하는 광 여기 층;을 포함하고,
상기 광 여기 판은 적어도 하나의 형광체를 포함하고,
상기 광 여기 층은 상기 복수의 발광 소자들 사이에 배치되고, 상기 광 여기 층의 높이는 상기 발광 소자의 높이 보다 낮은, 조명 장치.
housing;
A light source module housed in the housing; And
And a light excitation plate disposed on the light source module,
The light source module includes:
Board;
A plurality of light emitting devices provided on the substrate; And
And a photoexcitation layer provided on the substrate and disposed adjacent to the light emitting element, the photoexcitation layer including a red phosphor,
Wherein the light excitation plate comprises at least one phosphor,
Wherein the photoexcitation layer is disposed between the plurality of light emitting elements, and the height of the photoexcitation layer is lower than the height of the light emitting element.
상기 광 여기 층은 상기 기판에 코팅된 조명 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the photoexcitation layer is coated on the substrate.
상기 광 여기 층은 황색 또는 녹색 형광체를 더 포함하는 조명 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the photoexcitation layer further comprises a yellow or green phosphor.
상기 하우징은 상기 광원 모듈로부터의 열을 방출하는 조명 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the housing emits heat from the light source module.
상기 하우징에 수납되는 광원 모듈; 및
상기 광원 모듈 위에 배치되는 광 여기 판;을 포함하고,
상기 광원 모듈은,
기판;
상기 기판상에 구비된 발광 소자; 및
상기 기판상에 구비되고, 상기 발광 소자에 인접하여 배치되며, 적색 형광체를 구비하는 광 여기 층;을 포함하고,
상기 광 여기 판은,
상기 광원 모듈 위의 상기 하우징에 배치되고, 일 면이 거칠기를 가지며 광을 투과시키는 베이스; 및
상기 베이스의 일 면의 표면 위에 코팅되고 적어도 하나 이상의 형광체를 갖는 코팅층;을 포함하는, 조명 장치.
housing;
A light source module housed in the housing; And
And a light excitation plate disposed on the light source module,
The light source module includes:
Board;
A light emitting element provided on the substrate; And
And a photoexcitation layer provided on the substrate and disposed adjacent to the light emitting element, the photoexcitation layer including a red phosphor,
The photo-
A base disposed on the housing on the light source module, the base having a rough surface and transmitting light; And
And a coating layer coated on one surface of the base and having at least one phosphor.
상기 베이스는 상기 광을 확산하는 디퓨져 기능을 갖는 조명 장치.
6. The method of claim 5,
And the base has a diffuser function for diffusing the light.
상기 코팅층은 확산제, 소포제, 첨가제, 경화제 중 적어도 하나 이상을 포함하는 조명 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the coating layer comprises at least one of a diffusing agent, a defoaming agent, an additive, and a curing agent.
상기 코팅층은 황색, 적색, 녹색 및 청색 형광체 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 조명 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the coating layer comprises at least one of yellow, red, green and blue phosphors.
상기 베이스의 일 면에는 미세 요철이 균일 또는 비균일하게 형성된 조명 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein fine irregularities are uniformly or nonuniformly formed on one surface of the base.
상기 코팅층은 황색 형광체를 갖는 제1 코팅막, 적색 형광체를 갖는 제2 코팅막 및 청색 형광체를 갖는 제3 코팅막 중 적어도 하나 이상을 포함하는 조명 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the coating layer comprises at least one of a first coating film having a yellow phosphor, a second coating film having a red phosphor, and a third coating film having a blue phosphor.
상기 베이스는 확산제를 포함하는 조명 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the base comprises a diffusing agent.
상기 베이스는 수지 재질인 조명 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the base is made of a resin material.
상기 기판 및 상기 하우징의 내측 벽면 중 적어도 어느 하나는 반사층을 포함하고, 상기 광 여기 층은 상기 반사층 상에 위치되는 조명 장치.
13. The method according to any one of claims 1 to 12,
Wherein at least one of the substrate and the inner wall surface of the housing includes a reflective layer and the photoexcitation layer is positioned on the reflective layer.
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