KR102208791B1 - White light source and lighting apparatus limiting wavelength under 450nm - Google Patents

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Abstract

본 발명은 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원 및 조명 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 노광 공정 등에서 사용되는 450nm 이하 파장의 빛을 제한하면서도 백색광을 구현할 수 있는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원 및 조명 장치에 관한 것이다.
본 발명에서는, 450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자; 및 상기 청색 발광다이오드 소자를 봉지하는 봉지층;을 구비하는 백색 광원을 포함하여 구성되며, 상기 봉지층에는, 상기 청색 발광다이오드 소자와 함께 백색 발광을 구현하는 하나 이상의 형광체와, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하는 차단제가 산포되어, 450nm ~ 490nm의 파장에서의 제1 피크 영역 및 상기 제1 피크 영역과 결합하여 백색 발광을 형성하는 제2 피크 영역을 형성하면서, 상기 450nm 이하 파장은 제한하는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치를 개시한다.The present invention relates to a white light source and lighting device that limits a wavelength of 450 nm or less, and more specifically, a white light source and illumination that limits a wavelength of 450 nm or less that can implement white light while limiting light of a wavelength of 450 nm or less used in an exposure process, etc. It relates to the device.
In the present invention, a blue light emitting diode device having an emission peak wavelength of 450nm to 490nm; And an encapsulation layer that encapsulates the blue light-emitting diode device, wherein the encapsulation layer includes one or more phosphors that embody white light emission together with the blue light-emitting diode device, and light having a wavelength of 450 nm or less. A blocking agent is dispersed to form a first peak region at a wavelength of 450 nm to 490 nm, and a second peak region combined with the first peak region to form white light emission, while limiting the wavelength of 450 nm or less. Disclosed is a white illumination device that limits the wavelength of 450 nm or less.

Description

450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원 및 조명 장치 {WHITE LIGHT SOURCE AND LIGHTING APPARATUS LIMITING WAVELENGTH UNDER 450NM}White light source and lighting device that limits wavelengths below 450nm {WHITE LIGHT SOURCE AND LIGHTING APPARATUS LIMITING WAVELENGTH UNDER 450NM}

본 발명은 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원 및 조명 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 노광 공정 등에서 사용되는 450nm 이하 파장의 빛을 제한하면서도 백색광을 구현할 수 있는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원 및 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a white light source and lighting device that limits a wavelength of 450 nm or less, and more specifically, a white light source and illumination that limits a wavelength of 450 nm or less that can implement white light while limiting light of a wavelength of 450 nm or less used in an exposure process, etc. It relates to the device.

반도체 및 PCB 등의 제작을 위해서는 감광액(photoresist)을 노광시켜 회로 패턴을 형성하는 노광 공정(lithography process)을 거치게 된다. 따라서, 반도체 및 PCB 제조시 노광 공정이 진행되는 노광룸에 설치되는 조명등에서는 노광 공정에서 사용되는 감광액에 반응하는 파장의 빛을 발광하지 않아야 한다.In order to manufacture semiconductors and PCBs, a lithography process is performed in which a circuit pattern is formed by exposing a photoresist. Therefore, in the case of manufacturing semiconductors and PCBs, the lighting installed in the exposure room where the exposure process is performed should not emit light having a wavelength that reacts to the photoresist used in the exposure process.

보다 구체적으로, 반도체 노광 공정에서는 제품 특성에 맞추어 450nm 이하 파장의 빛을 이용하여 회로 패턴을 형성한다(예를 들어, g선(436nm), i선(365nm), KrF 엑시머 레이저(248nm), ArF 엑시머 레이저(193nm) 등). 이러한 이유로 종래 반도체 및 PCB 제조 라인에서 노광 공정이 진행되는 노광룸에서는 상기 450nm 이하 파장을 제한하여 노광 공정에서의 불량 발생을 방지하였다.More specifically, in the semiconductor exposure process, a circuit pattern is formed using light with a wavelength of 450 nm or less according to product characteristics (e.g., g-line (436 nm), i-line (365 nm), KrF excimer laser (248 nm), ArF Excimer laser (193 nm), etc.). For this reason, in an exposure room in which an exposure process is performed in a conventional semiconductor and PCB manufacturing line, the wavelength of 450 nm or less is limited to prevent defects in the exposure process.

보다 구체적으로, 종래에는 노광 공정에서 사용하는 400-700nm 파장을 포함하는 백색 형광등에 450nm 파장의 빛을 차단하는 필름이나 플라스틱 커버 등을 씌운 조명등을 사용하였고, 이때 상기 필름이나 플라스틱 커버는 노란색을 띄면서 도 1(a)에서 볼 수 있는 바와 같이 노랑색의 조명 환경을 이루게 되는 바, 이에 따라 노광 공정을 옐로우(yellow) 공정이라고 부르게 되었다.More specifically, conventionally, a white fluorescent lamp having a wavelength of 400-700 nm used in the exposure process was used as a lighting lamp covered with a film or a plastic cover that blocks light of 450 nm wavelength, and the film or plastic cover has a yellow color. In addition, as shown in FIG. 1(a), a yellow lighting environment is formed, and accordingly, the exposure process is called a yellow process.

보다 구체적으로, 노랑색의 발광이 이루어지는 종래의 노광룸용 형광등(400)은, 도 2에 도시된 바와 같이 유리관으로 된 몸체(410) 단부에 마련된 전극(420)에서 고압의 수은 방전을 통해 발광이 이루어지게 되고, 몸체(410)를 감싸는 파장차폐필름(430)이 발광시 특정 영역의 파장대 즉, 450nm 이하의 파장대를 차단하게 되므로 노광룸에 적용되어도 감광액에 반응하지 않는 것이어서 노광 공정 진행에 지장이 없는 것이었다.More specifically, in the conventional fluorescent lamp 400 for an exposure room in which yellow light is emitted, light is emitted through a high-pressure mercury discharge from the electrode 420 provided at the end of the body 410 made of a glass tube as shown in FIG. 2. Since the wavelength shielding film 430 surrounding the body 410 blocks the wavelength band of a specific region, that is, the wavelength band of 450 nm or less when emitting light, it does not react to the photoresist even when applied to the exposure room, so there is no obstacle to the progress of the exposure process. It was.

그러나, 종래의 노광룸용 형광등(400)은 몸체(410) 내에 수은(440)을 함유하는 것이어서 환경 오염에 원인이 되는 문제가 있었고, 고압방전 과정에서 전극(420)에 도포된 이미터(emitter)가 증발하게 되므로 그 수명이 장기간 유지될 수 없게 되는 문제가 있었으며, 몸체(410)를 감싸는 파장차폐필름(430)이 시간이 경과함에 따라 광반응을 일으켜 차단되어야 할 파장대가 누출될 위험이 있는 문제도 있었다.However, since the conventional fluorescent lamp 400 for an exposure room contains mercury 440 in the body 410, there is a problem that causes environmental pollution, and an emitter applied to the electrode 420 in the high-pressure discharge process. There is a problem that the lifespan cannot be maintained for a long period of time because the evaporation of the body 410 causes a photoreaction as the wavelength shielding film 430 surrounding the body 410 elapses, and there is a risk of leakage of the wavelength band to be blocked. There was also.

나아가, 종래의 노광룸용 형광등(400)에서는 상기 파장차폐필름(430)을 장착하기 위한 추가 공정이 발생하여 단가가 상승될 수 있으며, 특히 노광 공정에서의 노랑색 조명은 작업자의 피로도 증가, 작업 능력 및 효율의 저하 및 장시간 노출시 시인성 저하 등의 문제를 유발할 수 있어, 여러 관련 회사 등에서 노광 공정에 적용할 수 있는 백색 조명을 구현하고자 지속적인 시도를 하고 있으나, 아직 이에 대한 적절한 해법이 제시되지 못하고 있다.Furthermore, in the conventional fluorescent lamp 400 for an exposure room, an additional process for mounting the wavelength shielding film 430 may occur, resulting in an increase in unit cost. In particular, yellow lighting in the exposure process increases operator fatigue, work ability, and Since it may cause problems such as a decrease in efficiency and a decrease in visibility when exposed for a long time, various related companies have continuously attempted to implement white lighting that can be applied to the exposure process, but an appropriate solution to this has not yet been presented.

대한민국 공개특허공보 제 10-2010-0037163호(2010. 04. 08. 공개)Korean Patent Application Publication No. 10-2010-0037163 (published on April 08, 2010)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 노광 공정 등에서 사용되는 450nm 이하 파장의 빛을 제한하면서도 백색광을 구현할 수 있는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원 및 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide a white light source and a lighting device that limits the wavelength of 450 nm or less capable of implementing white light while limiting light of a wavelength of 450 nm or less used in an exposure process, etc. The purpose.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치는, 450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자; 및 상기 청색 발광다이오드 소자를 봉지하는 봉지층;을 구비하는 백색 광원을 포함하여 구성되며, 상기 봉지층에는, 상기 청색 발광다이오드 소자와 함께 백색 발광을 구현하는 하나 이상의 형광체와, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하는 차단제가 산포되어, 450nm ~ 490nm의 파장에서의 제1 피크 영역 및 상기 제1 피크 영역과 결합하여 백색 발광을 형성하는 제2 피크 영역을 형성하면서, 상기 450nm 이하 파장은 제한하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a white illumination device that limits a wavelength of 450 nm or less according to the present invention includes: a blue LED device having an emission peak wavelength of 450 nm to 490 nm; And an encapsulation layer that encapsulates the blue light-emitting diode device, wherein the encapsulation layer includes one or more phosphors that embody white light emission together with the blue light-emitting diode device, and light having a wavelength of 450 nm or less. A blocking agent is dispersed to form a first peak region at a wavelength of 450 nm to 490 nm, and a second peak region combined with the first peak region to form white light emission, while limiting the wavelength of 450 nm or less. To do.

이때, 상기 차단제는 탄소(C), 수소(H), 질소(N)를 기본원소로 구성된 포르피린(Porphyrin) 계열, 프탈로사이아닌(Phthalocyanine) 계열, 쿠마린(Coumarin) 계열에서 선택된 화학 물질을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the blocking agent includes a chemical substance selected from the Porphyrin series, Phthalocyanine series, and Coumarin series consisting of carbon (C), hydrogen (H) and nitrogen (N) as basic elements. It can be configured.

또한, 상기 차단제는 상기 화학 물질과 함께 금속(Metal) 물질을 포함하여 구성할 수도 있다. In addition, the blocking agent may include a metal material together with the chemical material.

이때, 상기 금속(Metal) 물질로서 바나듐(V), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 망간(Mn), 인듐(In), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 나트륨(Na), 리튬(Li), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 주석(Sn), 티타늄(Ti) 중에서 1종 또는 2종이 포함되는 것이 바람직하다.At this time, as the metal material, vanadium (V), magnesium (Mg), chromium (Cr), manganese (Mn), indium (In), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc It is preferable that one or two of (Zn), sodium (Na), lithium (Li), aluminum (Al), silicon (Si), silver (Ag), tin (Sn), and titanium (Ti) be included.

나아가, 상기 차단제는 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성될 수 있다.Further, the blocking agent may be composed of porphyrin-vanadium.

나아가, 상기 차단제의 중량비는 상기 형광체 및 차단제의 전체 중량 중 1% ~ 10% 범위 내에 있는 것이 바람직하다.Further, the weight ratio of the blocking agent is preferably within the range of 1% to 10% of the total weight of the phosphor and the blocking agent.

또한, 상기 봉지층에는, 500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체, 및 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함될 수 있다.In addition, the encapsulation layer may include a first phosphor having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm, and a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm.

또한, 상기 봉지층에는, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체가 포함될 수 있다.In addition, the encapsulation layer may include a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm.

또한, 상기 봉지층에는, 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함될 수 있다.In addition, the encapsulation layer may include a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm.

또한, 상기 봉지층에는, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체 및 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함될 수 있다. In addition, the encapsulation layer may include a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm and a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm.

또한, 상기 백색 조명 장치에서는 상관색온도(CCT) 2700K ~ 7000K의 범위 내에 있는 백색 빛이 발광될 수 있다.In addition, in the white lighting device, white light within a range of a correlated color temperature (CCT) of 2700K to 7000K may be emitted.

또한, 상기 청색 발광다이오드 소자는 470nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지며, 상기 봉지층에는, 상기 차단제 없이 상기 500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체, 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체 중 1종 또는 2종 이상이 산포되어, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하면서 백색 발광할 수 있다.In addition, the blue light emitting diode device has an emission peak wavelength of 470 nm to 490 nm, and the encapsulation layer includes a first phosphor having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm without the blocking agent, and a first phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm. Two phosphors, one or two or more of the third phosphors having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm are scattered, and white light may be emitted while blocking light of a wavelength of 450 nm or less.

또한, 상기 백색 광원이 장착되는 기판; 상기 기판을 내장하며 상기 백색 광원에서 발광되는 빛을 투과시키는 투광재; 및 상기 기판과 전기적으로 연결되어 상기 백색 광원을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 연결부;를 더 포함하여 형광등 형상 또는 평판 형상으로 구현될 수 있다.In addition, a substrate on which the white light source is mounted; A light-transmitting material containing the substrate and transmitting light emitted from the white light source; And a connection part electrically connected to the substrate to supply power for driving the white light source, and may be implemented in a fluorescent lamp shape or a flat plate shape.

본 발명의 다른 측면에 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원은, 450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자; 및 상기 청색 발광다이오드 소자를 봉지하는 봉지층;을 포함하여 구성되며, 상기 봉지층에는, 상기 청색 발광다이오드 소자와 함께 백색 발광을 구현하는 하나 이상의 형광체와, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하는 차단제가 산포되어, 450nm ~ 490nm의 파장에서의 제1 피크 영역 및 상기 제1 피크 영역과 결합하여 백색 발광을 형성하는 제2 피크 영역을 형성하면서, 상기 450nm 이하 파장은 제한하는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, a white light source for limiting a wavelength of 450 nm or less includes a blue LED device having an emission peak wavelength of 450 nm to 490 nm; And an encapsulation layer that encapsulates the blue light-emitting diode device, wherein the encapsulation layer includes at least one phosphor for emitting white light together with the blue light-emitting diode device, and a blocker for blocking light of a wavelength of 450 nm or less. It is characterized in that a first peak region at a wavelength of 450 nm to 490 nm and a second peak region combined with the first peak region to form white light emission, while limiting the wavelength of 450 nm or less.

이때, 상기 차단제는 탄소(C), 수소(H), 질소(N)를 기본원소로 구성된 포르피린(Porphyrin) 계열, 프탈로사이아닌(Phthalocyanine) 계열, 쿠마린(Coumarin) 계열에서 선택된 화학 물질을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the blocking agent includes a chemical substance selected from the Porphyrin series, Phthalocyanine series, and Coumarin series consisting of carbon (C), hydrogen (H) and nitrogen (N) as basic elements. It can be configured.

또한, 상기 차단제는 상기 화학 물질과 함께 금속(Metal) 물질을 포함하여 구성할 수도 있다. In addition, the blocking agent may include a metal material together with the chemical material.

이때, 상기 금속(Metal) 물질로서 바나듐(V), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 망간(Mn), 인듐(In), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 나트륨(Na), 리튬(Li), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 주석(Sn), 티타늄(Ti) 중에서 1종 또는 2종이 포함되는 것이 바람직하다.At this time, as the metal material, vanadium (V), magnesium (Mg), chromium (Cr), manganese (Mn), indium (In), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc It is preferable that one or two of (Zn), sodium (Na), lithium (Li), aluminum (Al), silicon (Si), silver (Ag), tin (Sn), and titanium (Ti) be included.

나아가, 상기 차단제는 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성될 수 있다.Further, the blocking agent may be composed of porphyrin-vanadium.

나아가, 상기 차단제의 중량비는 상기 형광체 및 차단제의 전체 중량 중 1% ~ 10% 범위 내에 있는 것이 바람직하다.Further, the weight ratio of the blocking agent is preferably within the range of 1% to 10% of the total weight of the phosphor and the blocking agent.

또한, 상기 봉지층에는, 500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체, 및 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함될 수 있다.In addition, the encapsulation layer may include a first phosphor having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm, and a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm.

또한, 상기 봉지층에는, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체가 포함될 수 있다.In addition, the encapsulation layer may include a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm.

또한, 상기 봉지층에는, 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함될 수 있다.In addition, the encapsulation layer may include a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm.

또한, 상기 봉지층에는, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체 및 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함될 수 있다. In addition, the encapsulation layer may include a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm and a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm.

또한, 상기 백색 조명 장치에서는 상관색온도(CCT) 2700K ~ 7000K의 범위 내에 있는 백색 빛이 발광될 수 있다.In addition, in the white lighting device, white light within a range of a correlated color temperature (CCT) of 2700K to 7000K may be emitted.

또한, 상기 청색 발광다이오드 소자는 470nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지며, 상기 봉지층에는, 상기 차단제 없이 상기 500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체, 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체 중 1종 또는 2종 이상이 산포되어, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하면서 백색 발광할 수 있다.In addition, the blue light emitting diode device has an emission peak wavelength of 470 nm to 490 nm, and the encapsulation layer includes a first phosphor having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm without the blocking agent, and a first phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm. Two phosphors, one or two or more of the third phosphors having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm are scattered, and white light may be emitted while blocking light of a wavelength of 450 nm or less.

이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원 및 조명 장치에서는, 450nm 이하 파장을 제한하면서도 백색광을 구현할 수 있으며, 나아가 노광 공정 등의 진행시에 백색 조명 환경에서 공정을 수행할 수 있도록 하여 작업자의 피로도 증가, 작업 능력 및 효율의 저하 및 장시간 노출시 시인성 저하 등의 문제를 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 파장차폐필름 등을 장착하기 위한 추가 공정에 의해 발생할 수 있는 제조 단가의 상승도 방지할 수 있다는 효과를 가진다.Accordingly, in a white light source and lighting device that limits a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, white light can be implemented while limiting a wavelength of 450 nm or less, and further, the process is performed in a white lighting environment during the exposure process, etc. In addition, it is possible to improve the problems such as increase in worker fatigue, decrease in work capability and efficiency, and decrease in visibility when exposed for a long period of time, as well as increase the manufacturing cost that can be caused by an additional process for installing a wavelength shielding film. It has the effect that it can also prevent rise.

도 1은 종래의 노광룸에서의 조명 환경과 본 발명에 따른 노광룸에서의 조명 환경을 예시하는 도면이다.
도 2는 종래의 노광룸용 조명등을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치의 스펙트럼을 도시하는 그래프이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원에서 사용되는 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성된 1종의 차단제 분자식 및 파장별 흡수, 투과 그래프의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치의 구성별 특성 실험치를 보여주는 도면이다.
도 10a 내지 도 10g는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치의 발광 스펙트럼이다.1 is a diagram illustrating an illumination environment in a conventional exposure room and an illumination environment in an exposure room according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a conventional lighting lamp for an exposure room.
3 is a cross-sectional view of a white light source limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a white lighting device limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded view of a white lighting device limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a spectrum of a white illumination device limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are exemplary views of a molecular formula of a blocking agent composed of porphyrin-vanadium used in a white light source limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, and absorption and transmission graphs for each wavelength to be.
8 is a cross-sectional view of a white light source limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing experimental values of characteristics for each configuration of a white lighting device limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.
10A to 10G are emission spectra of a white illumination device limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.The present invention may apply various transformations and may have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be described in detail based on the accompanying drawings.

이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.The following examples are provided to aid in a comprehensive understanding of the methods, devices, and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are only for describing the embodiments of the present invention, and should not be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular form include the meaning of the plural form. In this description, expressions such as "comprising" or "feature" are intended to refer to certain features, numbers, steps, actions, elements, some or combination thereof, and one or more other than those described. It should not be construed to exclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, actions, elements, any part or combination thereof.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used to distinguish one component from other components. Is only used.

이하에서는, 본 발명일 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원 및 조명 장치의 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a white light source and a lighting device limiting a wavelength of 450 nm or less according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)의 단면도를 예시하고 있다. First, FIG. 3 illustrates a cross-sectional view of a white light source 100 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)은, 450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130) 및 상기 청색 발광다이오드 소자(130)를 봉지하는 봉지층(140)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 상기 봉지층(140)에는, 상기 청색 발광다이오드 소자(130)와 함께 백색 발광을 구현하는 하나 이상의 형광체(150)와, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하는 차단제(160)가 산포되어, 450nm ~ 490nm의 파장에서의 제1 피크 영역 및 상기 제1 피크 영역과 결합하여 백색 발광을 형성하는 제2 피크 영역을 형성하면서도, 상기 450nm 이하 파장은 제한하여, 노광 공정을 진행하는 노광룸 등에서도 사용이 가능한 백색 광원(100) 및 조명 장치(10)를 제공할 수 있게 된다.As can be seen in FIG. 3, the white light source 100 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention includes a blue LED device 130 having an emission peak wavelength of 450 nm to 490 nm, and the blue light emission. It may be configured to include an encapsulation layer 140 that encapsulates the diode device 130, wherein the encapsulation layer 140 includes one or more phosphors 150 that embody white light emission together with the blue light emitting diode device 130. ), and a blocker 160 that blocks light of a wavelength of 450 nm or less is dispersed, forming a first peak region at a wavelength of 450 nm to 490 nm and a second peak region forming white light by combining with the first peak region Meanwhile, the wavelength of 450 nm or less is limited, and thus a white light source 100 and a lighting device 10 that can be used in an exposure room or the like in which an exposure process is performed can be provided.

또한, 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)의 사시도를 예시하고 있고, 도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)의 분해도를 예시하고 있다. In addition, FIG. 4 illustrates a perspective view of a white lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 illustrates a white light limiting wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention. An exploded view of the lighting device 10 is illustrated.

도 4 및 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)는, 상기 백색 광원(100)이 장착되는 기판(200), 상기 기판(200)을 내장하며 상기 백색 광원(100)에서 발광되는 빛을 투과시키는 투광 부재(300) 및 상기 기판(200)과 전기적으로 연결되어 상기 백색 광원(100)을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 연결 부재(310)를 포함하여 형광등 형상 또는 평판 형상으로 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 본 발명은 노광 공정이 진행되는 노광룸에서 사용되는 조명등과 같이 450nm 이하 파장이 제한되는 다양한 형상으로 구현하는 것이 가능하다.As can be seen in FIGS. 4 and 5, the white lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention includes a substrate 200 on which the white light source 100 is mounted, the substrate A connection for supplying power to drive the white light source 100 by being electrically connected to the light transmitting member 300 and the substrate 200 that has a built-in 200 and transmits light emitted from the white light source 100 Including the member 310, it may be implemented in a fluorescent lamp shape or a flat plate shape. However, the present invention is not necessarily limited thereto. In addition, the present invention may be implemented in various shapes in which a wavelength of 450 nm or less is limited, such as a lighting lamp used in an exposure room in which an exposure process is performed.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100) 및 조명 장치(10)를 각 구성별로 나누어 보다 자세하게 살핀다.Hereinafter, referring to FIGS. 3 to 5, a white light source 100 and a lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an exemplary embodiment of the present invention are divided for each configuration and examined in more detail.

우선, 도 3에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)의 단면도를 예시하고 있다. First, FIG. 3 illustrates a cross-sectional view of a white light source 100 limiting a wavelength of 450 nm or less according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)은 베이스 기판(110) 상에 장착된 LED 칩 등 발광다이오드 소자(130)를 포함한다. 이에 따라, 상기 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)은 표면실장 방식(SMT)으로 볼 그리드 접합(210)되어 금속 기판(metal PCB) 등 다양한 종류의 기판(200) 상에 장착될 수 있다. 물론 상기 도 3의 패키지 구조는 본 발명의 하나의 실시예로서 예시한 것으로, 이외에도 다른 패키징 방식으로도 구성 가능하다.As can be seen in FIG. 3, the white light source 100 limiting a wavelength of 450 nm or less according to a preferred embodiment of the present invention includes a light emitting diode device 130 such as an LED chip mounted on the base substrate 110. . Accordingly, the white light source 100 limiting the wavelength of 450 nm or less may be bonded to the ball grid 210 in a surface mount method (SMT) and mounted on various types of substrates 200 such as a metal PCB. . Of course, the package structure of FIG. 3 is illustrated as an embodiment of the present invention, and may be configured in other packaging methods.

상기 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)의 베이스 기판(110) 상에는 소정 형상 예컨대 원추 형상의 프레임(170)이 설치되며, 상기 프레임(170)의 내면에는 상기 발광다이오드 소자(130)로부터 방출되는 광을 효율적으로 반사시키기 위한 리플렉터(reflector)가 구비될 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 상기 발광다이오드 소자(130)의 전극은 본딩 와이어 등을 통해 베이스 기판(110) 상의 금속 배선과 전기적으로 접속될 수 있다. A frame 170 of a predetermined shape, for example, a conical shape is installed on the base substrate 110 of the white light source 100 limiting the wavelength of 450 nm or less, and the light emitting diode element 130 is emitted from the inner surface of the frame 170 A reflector may be provided for efficiently reflecting the generated light. Further, although not shown, the electrode of the light emitting diode device 130 may be electrically connected to the metal wiring on the base substrate 110 through a bonding wire or the like.

또한, 상기 봉지층(140)에는 상기 청색 발광다이오드 소자(130)의 여기 파장에 의해 여기되어 발광하는 하나 이상의 형광체(150)가 포함되어, 상기 청색 발광다이오드 소자(130)와 함께 백색 발광을 구현할 수 있으며, 특히 상기 봉지층(140)에는 노광 공정 등에서 사용되는 이하 파장을 차단하는 차단제(160)가 상기 형광체(150)과 함께 산포되게 된다. In addition, the encapsulation layer 140 includes one or more phosphors 150 that are excited by the excitation wavelength of the blue light emitting diode device 130 to emit light, so that white light emission together with the blue light emitting diode device 130 is included. In particular, in the encapsulation layer 140, a blocker 160 that blocks the following wavelengths used in an exposure process, etc. is dispersed together with the phosphor 150.

나아가, 상기 봉지층(140)에서, 상기 차단제(160)의 중량비는 상기 형광체(150) 및 차단제(160)의 전체 중량 중 1% ~ 10% 범위 내에 있는 것이 바람직하다.Further, in the encapsulation layer 140, the weight ratio of the blocking agent 160 is preferably in the range of 1% to 10% of the total weight of the phosphor 150 and the blocking agent 160.

이때, 상기 봉지층(140)에는, 500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체(151) 및 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체(153)가 상기 차단제(160)와 함께 산포될 수 있다.At this time, in the encapsulation layer 140, a first phosphor 151 having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm and a third phosphor 153 having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm are dispersed together with the blocking agent 160 Can be.

또한, 상기 봉지층(140)에는, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체가 포함되어 상기 차단제(160)와 함께 산포될 수도 있다.In addition, the encapsulation layer 140 may include a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm and may be dispersed together with the blocking agent 160.

또한, 상기 봉지층(140)에는, 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함되어 상기 차단제(160)와 함께 산포될 수도 있다.In addition, the encapsulation layer 140 may include a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm and may be dispersed together with the blocking agent 160.

또한, 상기 봉지층(140)에는, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체 및 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함되어 상기 차단제(160)와 함께 산포될 수도 있다. In addition, the encapsulation layer 140 may include a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm and a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm, and may be dispersed together with the blocking agent 160.

보다 구체적으로, 본 발명에서 상기 제1 내지 제3 형광체(151, 152, 153) 등 형광체(150)는 바람직하게는 분말 형태로 제공된다. 이에 따라 상기 봉지층(140)은 상기 형광체(150)를 분산 및 고정하면서 상기 발광 다이오드소자(130)를 밀봉하는 투명 수지를 포함하여 구성될 수 있다. More specifically, in the present invention, phosphors 150 such as the first to third phosphors 151, 152, and 153 are preferably provided in a powder form. Accordingly, the encapsulation layer 140 may include a transparent resin that seals the light emitting diode device 130 while dispersing and fixing the phosphor 150.

본 발명에서 상기 투명 수지로는 통상의 실리콘 수지나 에폭시 수지 등이 사용될 수 있다. In the present invention, a conventional silicone resin or epoxy resin may be used as the transparent resin.

본 발명에는 상기 하나 이상의 형광체(150)가 구비되어 상기 청색 발광다이오드 소자(130)과 함께 백색 발광을 구현하게 된다.In the present invention, the one or more phosphors 150 are provided to implement white light emission together with the blue LED device 130.

이때, 백색 발광을 구현하기 위해서는 청색, 녹색, 적색의 빛이 적절하게 조합되어야 하는데, 본 발명에서는 사용되는 파장이 노광 공정 등에서 사용되는 이하 파장 영역을 침범하지 않는 것이 바람직하므로, 상기 청색 발광다이오드 소자(130)는 450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 것으로 제한된다.At this time, in order to realize white light emission, blue, green, and red light must be appropriately combined, but in the present invention, it is preferable that the wavelength used does not invade the wavelength range below used in the exposure process, etc., so the blue light emitting diode device (130) is limited to having an emission peak wavelength of 450nm ~ 490nm.

즉, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래에는 발광다이오드를 이용하여 백색 발광 소자를 구현하는 경우(도 6의 (A)), 450nm 이하 파장의 청색 발광다이오드 소자를 사용하여 청색 파장에서 제1 피크 영역을 형성(도 6의 (A1))하고, 또한 황색 형광체 등을 사용하여 황색 파장에서 제2 피크 영역을 형성(도 6의 (A2))하여 백색 발광을 구현하였으나, 본 발명에서는 노광 공정 등에서 사용되는 이하 파장 영역을 제한하여 450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 것이 바람직하게 된다.That is, as can be seen in FIG. 6, in the case of implementing a white light-emitting device using a light-emitting diode (FIG. 6(A)) in the related art, a blue light-emitting diode device having a wavelength of 450 nm or less is used to form the first A peak region was formed (FIG. 6(A1)), and a second peak region was formed at a yellow wavelength using a yellow phosphor, etc. (FIG. 6(A2)) to achieve white light emission, but in the present invention, the exposure process It is preferable to have an emission peak wavelength of 450 nm to 490 nm by limiting the wavelength range below used in the etc.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100) 및 조명 장치(10)에서는(도 6의 (B)), 450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)를 사용하여 450nm ~ 490nm의 파장에서 제1 피크 영역을 형성(도 6의 (B1))하고, 또한 하나 이상의 형광체(150)를 사용하여 상기 제1 피크 파장과 결합하여 백색 발광을 형성하는 제2 피크 영역 (도 6의 (B2))에서 발광하면서 상기 제1 피크 영역과 결합하여 백색 발광을 구현하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, in the white light source 100 and the lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention (FIG. 6(B)), a blue light emitting diode having an emission peak wavelength of 450 nm to 490 nm The device 130 is used to form a first peak region at a wavelength of 450 nm to 490 nm (FIG. 6 (B1)), and a white light emission is generated by combining with the first peak wavelength using one or more phosphors 150. It is characterized in that white light emission is achieved by combining with the first peak region while emitting light in the formed second peak region ((B2) of FIG. 6).

이에 따라, 본 발명에서 상기 하나 이상의 형광체(150)는 상기 청색 발광다이오드 소자(130)에 의한 450nm ~ 490nm의 파장에서의 제1 피크 영역과 결합하여 백색 발광을 형성할 수 있는 형광체(150)로 한정하여 선택되어야 한다.Accordingly, in the present invention, the at least one phosphor 150 is a phosphor 150 capable of forming white light by combining with a first peak region at a wavelength of 450 nm to 490 nm by the blue light emitting diode device 130. It must be selected only.

나아가, 본 발명에서 상기 하나 이상의 형광체(150)는 서로 상이한 조성을 가지는 하나 이상의 형광 물질로 구성될 수 있다. Furthermore, in the present invention, the one or more phosphors 150 may be composed of one or more fluorescent materials having different compositions.

보다 구체적으로, 본 발명에서 상기 제1 형광체(151)는 상기 발광다이오드 소자(130)의 발광에 의해 여기되어 500 내지 560nm 범위에서 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 상기 제1 형광체(151)의 발광 피크 파장은 상기 발광다이오드 소자(130)에서 방출되는 광의 피크 파장 보다 크다. More specifically, in the present invention, the first phosphor 151 may be excited by light emission from the LED device 130 to emit light having a peak wavelength in the range of 500 to 560 nm. The peak emission wavelength of the first phosphor 151 is greater than the peak wavelength of light emitted from the LED device 130.

본 발명에서 상기 제1 형광체(151)로는 하기 (화학식 1) 또는 (화학식 2)로 표현되는 형광체 중 하나를 사용하거나, 또는 하기 (화학식 1) 또는 (화학식 2)의 복수의 형광체의 조합을 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, one of the phosphors represented by the following (Chemical Formula 1) or (Chemical Formula 2) is used as the first phosphor 151, or a combination of a plurality of phosphors of the following (Chemical Formula 1) or (Chemical Formula 2) is used. It is desirable to do.

(화학식 1) (Chemical Formula 1)

Al, Lu을 기본으로 하는 Garnet 구조 형광체로, Garnet structure phosphor based on Al and Lu,

나아가 Al5Lu3O12:Ce++를 사용할 수 있다. Furthermore, Al5Lu3O12:Ce++ can be used.

(화학식 2) (Chemical Formula 2)

Si, O, N을 기본으로 하는 산질화물계 형광체로, An oxynitride-based phosphor based on Si, O, and N,

나아가 Si6-ZＡlZOZN8-Z:Eu++ (Z=0.1～0.3)를 사용할 수 있다. Furthermore, Si6-ZALZOZN8-Z:Eu++ (Z=0.1∼0.3) can be used.

또한, 본 발명에서 상기 제2 형광체(152)는 상기 발광다이오드 소자(130)의 발광에 의해 여기되어 561 내지 620nm 범위에서 피크 파장을 갖는 광을 방출하며, 상기 제2 형광체(152)로는 하기 (화학식 3) 내지 (화학식 5)로 표현되는 형광체를 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. In addition, in the present invention, the second phosphor 152 is excited by the light emission of the LED device 130 to emit light having a peak wavelength in the range of 561 to 620 nm, and the second phosphor 152 includes the following ( Phosphors represented by Chemical Formulas 3) to 5 may be used alone or in combination.

(화학식 3) (Chemical Formula 3)

Y, Al을 기본으로 하는 Garnet 구조 형광체로, Garnet structure phosphor based on Y and Al,

나아가 Y3Al5O12:Ce+++를 사용할 수 있다.Furthermore, Y3Al5O12:Ce+++ can be used.

(화학식 4) (Formula 4)

Sr 또는 Ba 또는 Ca, Si을 기본으로 하는 Silicate계 형광체로, Silicate-based phosphor based on Sr or Ba or Ca, Si,

나아가 (Sr,Ba,Ca)2SiO4:Eu++를 사용할 수 있다.Furthermore, (Sr,Ba,Ca)2SiO4:Eu++ can be used.

(화학식 5) (Chemical Formula 5)

Si, Al, O, N을 기본으로 하는 산질화물계 형광체로, An oxynitride-based phosphor based on Si, Al, O, and N,

나아가 CaSiAlON:Eu++를 사용할 수 있다. Furthermore, CaSiAlON:Eu++ can be used.

또한, 본 발명에서 상기 제3 형광체(153)는 상기 발광다이오드 소자(130)의 발광에 의해 여기되어 621 내지 670nm 범위에서 피크 파장을 갖는 광을 방출하며, 상기 제3 형광체(153)도 하기 (화학식 6) 또는 (화학식 7)로 표현되는 형광체를 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다.In addition, in the present invention, the third phosphor 153 is excited by light emission from the LED device 130 to emit light having a peak wavelength in the range of 621 to 670 nm, and the third phosphor 153 is also shown below ( Phosphors represented by Formula 6) or (Chemical Formula 7) may be used alone or in combination.

(화학식 6) (Chemical Formula 6)

Ca, Si, N를 기본으로 하는 질화물계 형광체로, A nitride-based phosphor based on Ca, Si, and N,

나아가 CaAlSiN3:Eu++를 사용할 수 있다.Furthermore, CaAlSiN3:Eu++ can be used.

(화학식 7) (Formula 7)

Sr 또는 Ca, Si, N를 기본으로 하는 질화물계 형광체로, A nitride-based phosphor based on Sr or Ca, Si, N,

나아가 (Sr,Ca)AlSiN3:Eu++를 사용할 수 있다. Furthermore, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu++ can be used.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100) 및 조명 장치(10)에서는, 상기 봉지층(140)에는 상기 하나 이상의 형광체(150)와 함께 차단제(160)가 산포되어, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하면서도 백색광을 구현할 수 있게 된다. In particular, in the white light source 100 and the lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, a blocking agent 160 together with the at least one phosphor 150 is included in the encapsulation layer 140 By being scattered, it is possible to implement white light while blocking light of a wavelength of 450 nm or less.

이때, 상기 차단제(160)는 탄소(C), 수소(H), 질소(N)를 기본원소로 구성된 포르피린(Porphyrin) 계열, 프탈로사이아닌(Phthalocyanine) 계열, 쿠마린(Coumarin) 계열에서 선택된 화학 물질을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the blocking agent 160 is a chemical selected from a Porphyrin series, a Phthalocyanine series, and a Coumarin series consisting of carbon (C), hydrogen (H), and nitrogen (N) as basic elements. It may be composed of a material.

또한, 상기 차단제(160)는 상기 화학 물질과 함께 금속(Metal) 물질을 포함하여 구성할 수도 있다. In addition, the blocking agent 160 may include a metal material together with the chemical material.

이때, 상기 금속(Metal) 물질로서 바나듐(V), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 망간(Mn), 인듐(In), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 나트륨(Na), 리튬(Li), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 주석(Sn), 티타늄(Ti) 중에서 1종 또는 2종이 포함되는 것이 바람직하다.At this time, as the metal material, vanadium (V), magnesium (Mg), chromium (Cr), manganese (Mn), indium (In), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc It is preferable that one or two of (Zn), sodium (Na), lithium (Li), aluminum (Al), silicon (Si), silver (Ag), tin (Sn), and titanium (Ti) be included.

보다 구체적으로 도 7a에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)에서 사용되는 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성된 1종의 차단제 분자식 및 파장별 흡수, 투과 그래프를 도시하고 있다. More specifically, FIG. 7A shows a molecular formula of one type of blocking agent composed of porphyrin-vanadium used in the white light source 100 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, and absorption and transmission graphs by wavelength. Is shown.

본 발명에서는 아래 (화학식 8)의 분자 구조를 가지는 1종의 차단제(160)를 구성하여, 하나 이상의 형광체(150)와 함께 봉지층(140)에 산포시키게 된다.In the present invention, one type of blocking agent 160 having a molecular structure of the following (Chemical Formula 8) is formed, and is dispersed in the encapsulation layer 140 together with one or more phosphors 150.

(화학식 8)(Chemical Formula 8)

C20H14N4VC20H14N4V

이때, 도 7b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성된 1종의 차단제(160)는 450nm 이하 파장의 빛을 흡수하면서, 그 이상의 파장은 효과적으로 투과시켜 주는 것을 확인할 수 있다.At this time, as can be seen in FIG. 7B, it can be seen that the one type of blocker 160 made of porphyrin-vanadium absorbs light of a wavelength of 450 nm or less and effectively transmits more wavelengths. have.

특히, 상기 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성된 1종의 차단제(160)의 중량비는 상기 형광체(150) 및 차단제(160)의 전체 중량 중 1% ~ 10% 범위 내에 있는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the weight ratio of the one type of blocking agent 160 composed of porphyrin-vanadium is in the range of 1% to 10% of the total weight of the phosphor 150 and the blocking agent 160.

본 발명의 발명자들은 상기 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성된 1종의 차단제(160)를 하나 이상의 형광체(150)와 함께 봉지층(140)에 산포하면서, 상기 차단제(160)의 중량비를 상기 형광체(150) 및 차단제(160)의 전체 중량 중 1% ~ 10% 범위 내에서 구성함으로써, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하면서도 노랑색이 아닌 백색의 조명을 구현할 수 있음을 확인하였다. The inventors of the present invention disperse one type of blocking agent 160 composed of the porphyrin-vanadium together with one or more phosphors 150 on the encapsulation layer 140, and determine the weight ratio of the blocking agent 160. By configuring within the range of 1% to 10% of the total weight of the phosphor 150 and the blocker 160, it was confirmed that light having a wavelength of 450 nm or less can be blocked, and light of white instead of yellow can be realized.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서는 상관색온도(CCT) 2700K ~ 7000K의 범위 내에 있는 백색 빛이 발광될 수 있다.In this case, in the white lighting device 10 that limits a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, white light within a range of a correlated color temperature (CCT) of 2700K to 7000K may be emitted.

나아가, 상기 기판(200)에는 상기 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)이 장착되는 패드 및 상기 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)을 구동시키기 위한 회로 패턴 등이 구비될 수 있다. 상기 기판(200)은 FR-4 등 유전체를 이용하여 구성될 수도 있으나, 나아가 상기 백색 광원(100)의 발열 등을 촉진하기 위한 금속 기판(metal PCB) 등 다양한 재질로 구현될 수도 있다. 이때, 상기 기판(200)은 연결 부재(310)와 전기적으로 연결되어 외부 전원을 공급받을 수 있다.Further, the substrate 200 may be provided with a pad on which the white light source 100 is mounted for limiting the wavelength of 450 nm or less, and a circuit pattern for driving the white light source 100 for limiting the wavelength of 450 nm or less. The substrate 200 may be formed of a dielectric material such as FR-4, but may also be implemented with various materials such as a metal PCB for promoting heat generation of the white light source 100. In this case, the substrate 200 may be electrically connected to the connection member 310 to receive external power.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에는 상기 기판(200)을 안착시키면서 상기 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)에서 발생한 열을 방출하기 위한 방열 부재(320)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 방열 부재(320)는 상기 기판(200)과 연결되어 방열을 촉진하기 위하여 금속 재질로 이루어지거나 방열에 유리한 구조로 구현될 수도 있다.Further, in the white lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, the substrate 200 is mounted and the heat generated from the white light source 100 limiting the wavelength of 450 nm or less is mounted. A heat radiation member 320 may be provided. Accordingly, the heat dissipation member 320 may be made of a metal material to promote heat dissipation by being connected to the substrate 200 or may be implemented in a structure advantageous for heat dissipation.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에는 상기 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)을 내장하며 상기 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)에서 발광되는 빛을 투과하는 투광 부재(300)를 구비할 수 있다. 상기 투광 부재(300)는 상기 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100)에서 발광되는 빛을 효과적으로 투과시킬 수 있는 PC, PMMA 또는 유리 등으로 구성되는 것이 바람직하다. 나아가, 상기 투광 부재(300)는 눈부심을 덜어줄 수 있도록 반투명 재질로 구현될 수도 있다. In addition, the white light source 100 for limiting the wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention has a built-in white light source 100 for limiting the wavelength of 450 nm or less, and the white light source 100 for limiting the wavelength of 450 nm or less. A light-transmitting member 300 that transmits light emitted from the device may be provided. The light-transmitting member 300 is preferably made of PC, PMMA, or glass that can effectively transmit light emitted from the white light source 100 that limits the wavelength of 450 nm or less. Furthermore, the light-transmitting member 300 may be formed of a translucent material to reduce glare.

또한, 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)는, 470nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)와 상기 청색 발광다이오드 소자(130)를 봉지하는 봉지층(140)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 상기 봉지층(140)에는, 상기 차단제(160) 없이 상기 500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체(151), 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체(152), 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체(153) 중에서 1종 또는 2종 이상으로 구성되어 상기 차단제(160)와 함께 산포되어, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하면서 백색 발광을 구현할 수도 있다.In addition, as can be seen in FIG. 8, the white lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention includes a blue LED device 130 having an emission peak wavelength of 470 nm to 490 nm. It may be configured to include an encapsulation layer 140 that encapsulates the blue light emitting diode device 130, wherein the encapsulation layer 140 has a light emission peak wavelength of 500 to 560 nm without the blocking agent 160. 1 phosphor 151, a second phosphor 152 having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm, and a third phosphor 153 having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm, consisting of one or two or more types of the blocking agent ( 160), it is possible to implement white light emission while blocking light having a wavelength of 450 nm or less.

또한, 도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)의 구성별 특성 실험치를 보여주고 있으며, 도 10a 내지 도 10g에서는 상기 도 8의 구성별 특성 실험치에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)의 발광 스펙트럼을 도시하고 있다.In addition, FIG. 9 shows the characteristic experimental values for each configuration of the white lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, and in FIGS. 10A to 10G, the experimental values for each configuration of FIG. It shows the emission spectrum of the white illumination device 10, which limits the wavelength of 450 nm or less accordingly.

이하, 도 9 및 도 10a 내지 도 10g를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)의 실험치 등을 근거로 본 발명을 보다 자세하게 검토한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 9 and 10A to 10G, the present invention will be reviewed in more detail based on experimental values of the white lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서의 상기 청색 발광다이오드 소자(130)의 파장을 달리하면서, 상기 형광체(150) 및 차단제(160)의 조성을 변화시키는 경우들에 대한 성능 실험치를 보여주고 있다.First, in FIG. 9, while varying the wavelength of the blue light emitting diode element 130 in the white lighting device 10 limiting a wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, the phosphor 150 and the blocker 160 ) Shows the experimental values of the performance for the case of changing the composition.

보다 구체적으로, 도 9의 (1) 내지 (7)에서는 상기 청색 발광다이오드 소자(130)의 파장 및 제1 내지 제3 형광체(151, 152, 153)의 조성을 조합하면서 각각에 대하여 차단제(160)를 첨가 여부에 따른 450nm 파장에서의 스펙트럼 크기와 차단율을 측정하여 도시하고 있다.More specifically, in (1) to (7) of FIG. 9, a blocking agent 160 for each of the combination of the wavelength of the blue LED device 130 and the composition of the first to third phosphors 151, 152, and 153 The spectrum size and cutoff rate at 450nm wavelength depending on whether or not is added is shown.

먼저, 도 8의 (1)에서는 450-460nm의 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)에 상기 제1 형광체(151)와 제3 형광체(153)를 조합하여 사용하는 경우에 대한 측정치를 보여준다. 이때, 상기 제1 형광체(151)의 중량비는 81%이고 제3 형광체(153)의 중량비는 15%이며, 차단제(160)의 중량비는 4%로 하였다. First, (1) of FIG. 8 shows the measured values when the first phosphor 151 and the third phosphor 153 are used in combination in the blue light emitting diode device 130 having a peak wavelength of 450-460 nm. . At this time, the weight ratio of the first phosphor 151 is 81%, the weight ratio of the third phosphor 153 is 15%, and the weight ratio of the blocking agent 160 is 4%.

또한, 상기 봉지층(140)을 구성함에 있어서는, 실리콘을 92.4%, 상기 형광체(150) 및 차단제(160)를 7.6%의 중량비로 조합하였다.In addition, in configuring the encapsulation layer 140, silicon was combined in a weight ratio of 92.4%, and the phosphor 150 and the blocking agent 160 were 7.6%.

이에 따라, 위와 같은 조성으로 구성된 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서는, 도 10a에서 볼 수 있는 바와 갈이, 차단제(160)를 사용하지 않는 경우 450nm 파장의 빛이 단지 최대치 대비 0.87% 감쇠되는데 그치는데 반하여, 차단제(160)를 사용하는 경우에는 450nm 파장의 빛을 99.38%까지 차단할 수 있어, 450nm 이하 파장의 빛을 차단하면서도 백색 발광을 구현할 수 있게 된다.Accordingly, in the white lighting device 10 that limits the wavelength of 450 nm or less composed of the above composition, as shown in FIG. 10A, when the blocker 160 is not used, light of 450 nm wavelength is only 0.87 compared to the maximum value. In contrast to the% attenuation, when the blocking agent 160 is used, light having a wavelength of 450 nm can be blocked up to 99.38%, thereby enabling white light emission while blocking light having a wavelength of 450 nm or less.

또한, 도 9의 (2)에서는 460-470nm의 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)에 상기 제1 형광체(151)와 제3 형광체(153)를 조합하여 사용하는 경우에 대한 측정치를 보여준다. 이때, 상기 제1 형광체(151)의 중량비는 82.5%로, 제3 형광체(153)의 중량비는 15%로, 차단제(160)의 중량비는 2.5%로 조정되었다. In addition, (2) of FIG. 9 shows measured values when the first phosphor 151 and the third phosphor 153 are used in combination in the blue light emitting diode device 130 having a peak wavelength of 460-470 nm. . At this time, the weight ratio of the first phosphor 151 was adjusted to 82.5%, the weight ratio of the third phosphor 153 was adjusted to 15%, and the weight ratio of the blocking agent 160 was adjusted to 2.5%.

또한, 상기 봉지층(140)을 구성함에 있어서는, 실리콘을 94.4%, 상기 형광체(150) 및 차단제(160)를 5.6%의 중량비로 조합하였다.In addition, in configuring the encapsulation layer 140, silicon was combined in a weight ratio of 94.4%, and the phosphor 150 and the blocking agent 160 were 5.6%.

이에 따라, 위와 같은 조성으로 구성된 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서는, 도 10b에서 볼 수 있는 바와 갈이, 차단제(160)를 사용하지 않는 경우 450nm 파장의 빛이 최대치 대비 67.71%까지 감쇠될 수 있으나 아직 450nm 파장의 빛을 충분히 제한하지는 못하고 있으며, 반면 차단제(160)를 사용하는 경우에는 450nm 파장의 빛을 99.48%까지 차단할 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, in the white lighting device 10 that limits the wavelength of 450 nm or less composed of the above composition, as shown in FIG. 10B, when the blocking agent 160 is not used, light of 450 nm wavelength is 67.71% of the maximum value compared to the maximum value. Although it can be attenuated up to, it can be seen that the 450nm wavelength light has not yet been sufficiently limited. On the other hand, when the blocker 160 is used, it can be seen that the 450nm wavelength light can be blocked up to 99.48%.

또한, 도 9의 (3)에서는 470-480nm의 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)에 상기 제1 형광체(151)와 제3 형광체(153)를 조합하여 사용하는 경우에 대한 측정치를 보여준다. 이때, 상기 제1 형광체(151)의 중량비는 83.5%로, 제3 형광체(153)의 중량비는 15%로, 차단제(160)의 중량비는 1.5%로 조정되었다. In addition, (3) of FIG. 9 shows measured values when the first phosphor 151 and the third phosphor 153 are used in combination in the blue light emitting diode device 130 having a peak wavelength of 470-480 nm. . At this time, the weight ratio of the first phosphor 151 was 83.5%, the weight ratio of the third phosphor 153 was 15%, and the weight ratio of the blocking agent 160 was adjusted to 1.5%.

또한, 상기 봉지층(140)을 구성함에 있어서는, 실리콘을 91.8%, 상기 형광체(150) 및 차단제(160)를 8.2%의 중량비로 조합하였다.In addition, in configuring the encapsulation layer 140, silicon was combined at a weight ratio of 91.8%, and the phosphor 150 and the blocking agent 160 were 8.2%.

이에 따라, 위와 같은 조성으로 구성된 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서는, 도 10c에서 볼 수 있는 바와 갈이, 차단제(160)를 사용하지 않는 경우 450nm 파장의 빛이 최대치 대비 93.05%까지 감쇠될 수 있으나 여전히 450nm 파장의 빛이 충분히 제한되지는 못하고 있으며, 반면 차단제(160)를 사용하는 경우에는 450nm 파장의 빛을 99.63%까지 차단할 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, in the white lighting device 10 that limits the wavelength of 450 nm or less composed of the above composition, as shown in FIG. 10C, when the blocker 160 is not used, light of 450 nm wavelength is 93.05% of the maximum value compared to the maximum value. It can be attenuated up to, but still the 450nm wavelength light is not sufficiently limited. On the other hand, when the blocking agent 160 is used, it can be seen that the 450nm wavelength light can be blocked up to 99.63%.

또한, 도 9의 (4)에서는 470-480nm의 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)에 상기 제2 형광체(152)와 제3 형광체(153)를 조합하여 사용하는 경우에 대한 측정치를 보여준다. 이때, 상기 제2 형광체(152)의 중량비는 95.9%, 제3 형광체(153)의 중량비는 2.1%, 차단제(160)의 중량비는 2.0%로 조합되었다. In addition, (4) of FIG. 9 shows the measured values when the second phosphor 152 and the third phosphor 153 are used in combination in the blue light emitting diode device 130 having a peak wavelength of 470-480 nm. . At this time, the weight ratio of the second phosphor 152 was 95.9%, the weight ratio of the third phosphor 153 was 2.1%, and the weight ratio of the blocking agent 160 was 2.0%.

또한, 상기 봉지층(140)을 구성함에 있어서는, 실리콘을 95.6%, 상기 형광체(150) 및 차단제(160)를 4.4%의 중량비로 조합하였다.In addition, in configuring the encapsulation layer 140, silicon was combined at a weight ratio of 95.6% and the phosphor 150 and the blocking agent 160 at a weight ratio of 4.4%.

이에 따라, 위와 같은 조성으로 구성된 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서는, 도 10d에서 볼 수 있는 바와 갈이, 차단제(160)를 사용하지 않는 경우 450nm 파장의 빛이 최대치 대비 93.05%까지 감쇠될 수 있으나 여전히 450nm 파장의 빛이 충분히 제한되지는 못하고 있으며, 반면 차단제(160)를 사용하는 경우에는 450nm 파장의 빛을 99.36%까지 차단할 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, in the white lighting device 10 that limits the wavelength of 450 nm or less composed of the above composition, as shown in FIG. 10D, when the blocker 160 is not used, light of 450 nm wavelength is 93.05% of the maximum value compared to the maximum value. It can be attenuated up to, but still the 450nm wavelength light is not sufficiently limited. On the other hand, when the blocker 160 is used, it can be seen that the 450nm wavelength light can be blocked up to 99.36%.

또한, 도 9의 (5)에서는 470-480nm의 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)에 상기 제1 형광체(151)와 제3 형광체(153)를 조합하여 사용하는 경우에 대한 측정치를 보여준다. 이때, 상기 제1 형광체(151)의 중량비는 83.0%, 제3 형광체(153)의 중량비는 15.0%, 차단제(160)의 중량비는 1.5%로 조합되었다. In addition, (5) of FIG. 9 shows measured values when the first phosphor 151 and the third phosphor 153 are used in combination in the blue light emitting diode device 130 having a peak wavelength of 470-480 nm. . In this case, the weight ratio of the first phosphor 151 was 83.0%, the weight ratio of the third phosphor 153 was 15.0%, and the weight ratio of the blocking agent 160 was 1.5%.

또한, 상기 봉지층(140)을 구성함에 있어서는, 실리콘을 95.6%, 상기 형광체(150) 및 차단제(160)를 4.4%의 중량비로 조합하였다.In addition, in configuring the encapsulation layer 140, silicon was combined at a weight ratio of 95.6% and the phosphor 150 and the blocking agent 160 at a weight ratio of 4.4%.

이에 따라, 위와 같은 조성으로 구성된 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서는, 도 10e에서 볼 수 있는 바와 갈이, 차단제(160)를 사용하지 않는 경우 450nm 파장의 빛이 최대치 대비 93.05%까지 감쇠될 수 있으나 여전히 450nm 파장의 빛이 충분히 제한되지는 못하고 있으며, 반면 차단제(160)를 사용하는 경우에는 450nm 파장의 빛을 99.42%까지 차단할 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, in the white lighting device 10 that limits the wavelength of 450 nm or less composed of the above composition, as shown in FIG. 10E, when the blocking agent 160 is not used, light of 450 nm wavelength is 93.05% of the maximum value compared to the maximum value. It can be attenuated up to, but still the 450nm wavelength light is not sufficiently limited. On the other hand, when the blocker 160 is used, it can be seen that the 450nm wavelength light can be blocked up to 99.42%.

또한, 도 9의 (6)에서는 480-490nm의 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)에 상기 제1 형광체(151)와 제3 형광체(153)를 조합하여 사용하는 경우에 대한 측정치를 보여준다. 이때, 상기 제1 형광체(151)의 중량비는 84.0%, 제3 형광체(153)의 중량비는 15.0%, 차단제(160)의 중량비는 1.0%로 조합되었다. In addition, (6) of FIG. 9 shows the measured values when the first phosphor 151 and the third phosphor 153 are used in combination in the blue light emitting diode device 130 having a peak wavelength of 480-490 nm. . At this time, the weight ratio of the first phosphor 151 was 84.0%, the weight ratio of the third phosphor 153 was 15.0%, and the weight ratio of the blocking agent 160 was 1.0%.

또한, 상기 봉지층(140)을 구성함에 있어서는, 실리콘을 94.6%, 상기 형광체(150) 및 차단제(160)를 5.4%의 중량비로 조합하였다.In addition, in configuring the encapsulation layer 140, silicon was combined at a weight ratio of 94.6% and the phosphor 150 and the blocking agent 160 at a weight ratio of 5.4%.

이에 따라, 위와 같은 조성으로 구성된 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서는, 도 10f에서 볼 수 있는 바와 갈이, 차단제(160)를 사용하지 않는 경우 450nm 파장의 빛이 최대치 대비 95.39%까지 감쇠될 수 있어 450nm 파장의 빛이 상당히 감쇠되었다고 보이나 여전히 차단제(160)를 사용하는 경우에는 미치지 못하고 있으며, 반면 차단제(160)를 사용하는 경우에는 450nm 파장의 빛을 99.73%까지 차단할 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, in the white lighting device 10 that limits the wavelength of 450 nm or less composed of the above composition, as shown in FIG. 10F, when the blocker 160 is not used, light of 450 nm wavelength is 95.39% of the maximum value compared to the maximum value. It seems that light of 450nm wavelength is significantly attenuated because it can be attenuated up to, but it is still not reached when the blocker 160 is used. On the other hand, when the blocker 160 is used, it is possible to block light of 450nm wavelength up to 99.73%. Able to know.

마지막으로, 도 9의 (7)에서는 480-490nm의 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자(130)에 상기 제1 형광체(151)와 제2 형광체(152)를 조합하여 사용하는 경우에 대한 측정치를 보여준다. 이때, 상기 제1 형광체(151)의 중량비는 3.0%, 제2 형광체(152)의 중량비는 95.5%, 차단제(160)의 중량비는 1.5%로 조합되었다. Finally, in (7) of FIG. 9, the measured values for the case where the first phosphor 151 and the second phosphor 152 are used in combination in the blue light emitting diode device 130 having a peak wavelength of 480-490 nm. Show. At this time, the weight ratio of the first phosphor 151 was 3.0%, the weight ratio of the second phosphor 152 was 95.5%, and the weight ratio of the blocking agent 160 was 1.5%.

또한, 상기 봉지층(140)을 구성함에 있어서는, 실리콘을 95.5%, 상기 형광체(150) 및 차단제(160)를 4.5%의 중량비로 조합하였다.In addition, in configuring the encapsulation layer 140, silicon was combined in a weight ratio of 95.5%, and the phosphor 150 and the blocking agent 160 were 4.5%.

이에 따라, 위와 같은 조성으로 구성된 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치(10)에서는, 도 10g에서 볼 수 있는 바와 갈이, 차단제(160)를 사용하지 않는 경우 450nm 파장의 빛이 최대치 대비 95.87%까지 감쇠될 수 있어 450nm 파장의 빛이 상당히 감쇠되었다고 보이나 여전히 차단제(160)를 사용하는 경우에는 미치지 못하고 있으며, 반면 차단제(160)를 사용하는 경우에는 450nm 파장의 빛을 99.33%까지 차단할 수 있음을 알 수 있다.Accordingly, in the white lighting device 10 that limits the wavelength of 450 nm or less composed of the above composition, as shown in FIG. 10G, when the blocker 160 is not used, light of 450 nm wavelength is 95.87% of the maximum value compared to the maximum value. It seems that light of 450nm wavelength is significantly attenuated because it can be attenuated up to, but it is still not reached when the blocker 160 is used, whereas when the blocker 160 is used, it is possible to block light of 450nm wavelength up to 99.33%. Able to know.

이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원(100) 및 조명 장치(10)에서는, 450nm 이하 파장을 제한하면서도 백색광을 구현할 수 있으며, 나아가노광 공정 등의 진행시에 백색 조명 환경에서 공정을 수행할 수 있도록 하여 작업자의 피로도 증가, 작업 능력 및 효율의 저하 및 장시간 노출시 시인성 저하 등의 문제를 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 파장차폐필름 등을 장착하기 위한 추가 공정에 의해 발생할 수 있는 제조 단가의 상승도 방지할 수 있게 된다.Accordingly, in the white light source 100 and the lighting device 10 limiting the wavelength of 450 nm or less according to an embodiment of the present invention, white light can be implemented while limiting the wavelength of 450 nm or less, and furthermore, white light can be achieved during the exposure process. By allowing the process to be performed in a lighting environment, problems such as increased worker fatigue, reduced work capability and efficiency, and reduced visibility when exposed for a long time can be improved, as well as an additional process for installing a wavelength shielding film. It is possible to prevent an increase in manufacturing cost that may occur.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and are not limited to these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 백색 조명 장치
100 : 백색 광원
110 : 베이스 기판
130 : 발광다이오드 소자
140 : 봉지층
150 : 형광체
151, 152, 153 : 제1, 제2 및 제3 형광체
160 : 차단제
170 : 프레임
200 : 기판
210 : 볼 그리드 접합
300 : 투광 부재
310 : 연결 부재
320 : 방열 부재10: white light device
100: white light source
110: base substrate
130: light-emitting diode device
140: encapsulation layer
150: phosphor
151, 152, 153: first, second and third phosphors
160: blocker
170: frame
200: substrate
210: ball grid connection
300: light transmitting member
310: connection member
320: heat dissipation member

Claims (26)

450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자; 및
상기 청색 발광다이오드 소자를 봉지하는 봉지층;을 구비하는 백색 광원을 포함하여 구성되며,
상기 봉지층에는,
상기 청색 발광다이오드 소자와 함께 백색 발광을 구현하는 하나 이상의 형광체와,
450nm 이하 파장의 빛을 차단하는 차단제가 산포되어,
450nm ~ 490nm의 파장에서의 제1 피크 영역 및 상기 제1 피크 영역과 결합하여 백색 발광을 형성하는 제2 피크 영역을 형성하면서, 상기 450nm 이하 파장은 제한하며,
상기 차단제는 탄소(C), 수소(H), 질소(N)를 기본원소로 구성된 포르피린(Porphyrin) 계열, 프탈로사이아닌(Phthalocyanine) 계열, 쿠마린(Coumarin) 계열에서 선택된 화학 물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.A blue light emitting diode device having an emission peak wavelength of 450 nm to 490 nm; And
And a white light source having an encapsulation layer for encapsulating the blue light emitting diode device,
In the encapsulation layer,
At least one phosphor embodying white light emission together with the blue light emitting diode device,
A blocker that blocks light with a wavelength of 450 nm or less is dispersed,
While forming a first peak region at a wavelength of 450 nm to 490 nm and a second peak region forming white light emission by combining with the first peak region, the wavelength of 450 nm or less is limited,
The blocker comprises a chemical substance selected from the Porphyrin series, Phthalocyanine series, and Coumarin series consisting of carbon (C), hydrogen (H), and nitrogen (N) as basic elements. White lighting device to limit the wavelength of 450nm or less, characterized in that the. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 차단제는 상기 화학 물질과 함께 금속(Metal) 물질을 포함하여 구성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 1,
The white lighting device limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that the blocking agent is constituted by including a metal material together with the chemical material. 제3항에 있어서,
상기 금속(Metal) 물질로서 바나듐(V), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 망간(Mn), 인듐(In), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 나트륨(Na), 리튬(Li), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 주석(Sn), 티타늄(Ti) 중에서 1종 또는 2종 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 3,
As the metal material, vanadium (V), magnesium (Mg), chromium (Cr), manganese (Mn), indium (In), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn) ), sodium (Na), lithium (Li), aluminum (Al), silicon (Si), silver (Ag), tin (Sn), titanium (Ti), characterized in that it contains one or two or more White lighting devices that limit wavelengths below 450nm. 제4항에 있어서,
상기 차단제는 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 4,
The blocking agent is porphyrin-vanadium (porphyrin-vanadium), characterized in that the white lighting device for limiting a wavelength of 450nm or less, characterized in that. 제5항에 있어서,
상기 차단제의 중량비는 상기 형광체 및 차단제의 전체 중량 중 1% ~ 10% 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 5,
The weight ratio of the blocking agent is in the range of 1% to 10% of the total weight of the phosphor and the blocking agent, characterized in that the white lighting device for limiting a wavelength of 450nm or less. 제1항에 있어서,
상기 봉지층에는,
500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체, 및
621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 1,
In the encapsulation layer,
A first phosphor having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm, and
A white lighting device limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it includes a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm. 제1항에 있어서,
상기 봉지층에는,
561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체가 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 1,
In the encapsulation layer,
A white lighting device that limits a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it includes a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm. 제1항에 있어서,
상기 봉지층에는,
621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 1,
In the encapsulation layer,
A white lighting device limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it includes a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm. 제1항에 있어서,
상기 봉지층에는,
561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체, 및
621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 1,
In the encapsulation layer,
A second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm, and
A white lighting device limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it includes a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm. 제1항에 있어서,
상기 백색 조명 장치에서는 상관색온도(CCT) 2700K ~ 7000K의 범위 내에 있는 백색 빛이 발광되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 1,
In the white lighting device, a white lighting device that limits a wavelength of 450 nm or less, characterized in that white light within a range of a correlated color temperature (CCT) of 2700K to 7000K is emitted. 제1항에 있어서,
상기 청색 발광다이오드 소자는 470nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지며,
상기 봉지층에는,
상기 차단제 없이 500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체, 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체, 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체 중 1종 또는 2종 이상이 산포되어,
450nm 이하 파장의 빛을 제한하면서 백색 발광하는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 1,
The blue light emitting diode device has an emission peak wavelength of 470 nm to 490 nm,
In the encapsulation layer,
One or two or more of the first phosphor having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm without the blocking agent, a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm, and a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm are dispersed Became,
A white lighting device that limits a wavelength of 450 nm or less, characterized in that white light emission while limiting light of a wavelength of 450 nm or less. 제1항 또는 제12항에 있어서,
상기 백색 광원이 장착되는 기판;
상기 기판을 내장하며 상기 백색 광원에서 발광되는 빛을 투과시키는 투광 부재; 및
상기 기판과 전기적으로 연결되어 상기 백색 광원을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 연결 부재;를 더 포함하여 형광등 형상 또는 평판 형상으로 구현되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 조명 장치.The method of claim 1 or 12,
A substrate on which the white light source is mounted;
A light-transmitting member that includes the substrate and transmits light emitted from the white light source; And
A connection member electrically connected to the substrate to supply power for driving the white light source; a white lighting device that limits a wavelength of 450 nm or less, further comprising: a fluorescent lamp shape or a flat plate shape. 450nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지는 청색 발광다이오드 소자; 및
상기 청색 발광다이오드 소자를 봉지하는 봉지층;을 포함하여 구성되며,
상기 봉지층에는,
상기 청색 발광다이오드 소자와 함께 백색 발광을 구현하는 하나 이상의 형광체와,
450nm 이하 파장의 빛을 차단하는 차단제가 산포되어,
450nm ~ 490nm의 파장에서의 제1 피크 영역 및 상기 제1 피크 영역과 결합하여 백색 발광을 형성하는 제2 피크 영역을 형성하면서, 상기 450nm 이하 파장은 제한하au,
상기 차단제는 탄소(C), 수소(H), 질소(N)를 기본원소로 구성된 포르피린(Porphyrin) 계열, 프탈로사이아닌(Phthalocyanine) 계열, 쿠마린(Coumarin) 계열에서 선택된 화학 물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.A blue light emitting diode device having an emission peak wavelength of 450 nm to 490 nm; And
And an encapsulation layer for encapsulating the blue light emitting diode device,
In the encapsulation layer,
At least one phosphor embodying white light emission together with the blue light emitting diode device,
A blocker that blocks light with a wavelength of 450 nm or less is dispersed,
While forming a first peak region at a wavelength of 450 nm to 490 nm and a second peak region forming white light emission by combining with the first peak region, the wavelength of 450 nm or less is limited au,
The blocker comprises a chemical substance selected from the Porphyrin series, Phthalocyanine series, and Coumarin series consisting of carbon (C), hydrogen (H), and nitrogen (N) as basic elements. A white light source that limits a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it is. 삭제delete 제14항에 있어서,
상기 차단제는 상기 화학 물질과 함께 금속(Metal) 물질을 포함하여 구성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 14,
The white light source limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that the blocking agent is composed of a metal material together with the chemical material. 제16항에 있어서,
상기 금속(Metal) 물질로서 바나듐(V), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 망간(Mn), 인듐(In), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 나트륨(Na), 리튬(Li), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 주석(Sn), 티타늄(Ti) 중에서 1종 또는 2종 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 16,
As the metal material, vanadium (V), magnesium (Mg), chromium (Cr), manganese (Mn), indium (In), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn) ), sodium (Na), lithium (Li), aluminum (Al), silicon (Si), silver (Ag), tin (Sn), titanium (Ti), characterized in that it contains one or two or more A white light source that limits wavelengths below 450nm. 제17항에 있어서,
상기 차단제는 포르피린-바나듐(porphyrin-vanadium)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 17,
The blocking agent is a white light source limiting a wavelength of 450nm or less, characterized in that consisting of porphyrin-vanadium (porphyrin-vanadium). 제18항에 있어서,
상기 차단제의 중량비는 상기 형광체 및 차단제의 전체 중량 중 1% ~ 10% 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 18,
The weight ratio of the blocking agent is in the range of 1% to 10% of the total weight of the phosphor and the blocking agent, the white light source limiting the wavelength of 450nm or less. 제14항에 있어서,
상기 봉지층에는,
500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체, 및
621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 14,
In the encapsulation layer,
A first phosphor having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm, and
A white light source limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it includes a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm. 제14항에 있어서,
상기 봉지층에는,
561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체가 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 14,
In the encapsulation layer,
A white light source limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it contains a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm. 제14항에 있어서,
상기 봉지층에는,
621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 14,
In the encapsulation layer,
A white light source limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it includes a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm. 제14항에 있어서,
상기 봉지층에는,
561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체, 및
621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체가 포함되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 14,
In the encapsulation layer,
A second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm, and
A white light source limiting a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it includes a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm. 제14항에 있어서,
상기 백색 광원에서는 상관색온도(CCT) 2700K ~ 7000K의 범위 내에 있는 백색 빛이 발광되는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 14,
In the white light source, white light having a correlated color temperature (CCT) of 2700K to 7000K is emitted. 제14항에 있어서,
상기 청색 발광다이오드 소자는 470nm ~ 490nm의 발광 피크 파장을 가지며,
상기 봉지층에는,
상기 차단제 없이 500~560nm의 발광 피크 파장을 가지는 제1 형광체, 및 561~620nm의 발광 피크 파장을 가지는 제2 형광체, 621~670nm의 발광 피크 파장을 가지는 제3 형광체 중 1종 또는 2종 이상이 산포되어,
450nm 이하 파장의 빛을 제한하면서 백색 발광하는 것을 특징으로 하는 450nm 이하 파장을 제한하는 백색 광원.The method of claim 14,
The blue light emitting diode device has an emission peak wavelength of 470 nm to 490 nm,
In the encapsulation layer,
One or two or more of the first phosphor having an emission peak wavelength of 500 to 560 nm without the blocking agent, a second phosphor having an emission peak wavelength of 561 to 620 nm, and a third phosphor having an emission peak wavelength of 621 to 670 nm Scattered,
A white light source that limits a wavelength of 450 nm or less, characterized in that it emits white light while limiting light of a wavelength of 450 nm or less. 삭제delete
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