KR200421146Y1 - Luminous device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 일종의 발광장치로 다음을 포함한다.The present invention is a kind of light emitting device and includes the following.
하나의 장치 안에는 세 개 이상의 발광 광원 및 형광체를 포함하고, 그 중 세 개의 광원은 아래의 서로 다른 광 파장의 발광다이오드(LED)로 구성되어 있다. 두 개 광원이 형광체를 자극하는 성질을 이용하여 2개의 서로 다른 광원을 가진 광 파장을 구현할 수 있다. 서로 다른 이 광 파장은 다시 두 개의 광원부분의 두 개 빛과 또 다른 독립된 하나의 광원의 빛과 혼합광을 형성하여 CRI(Color rendering index: 연색성 지수)가 높은 백색광을 구현시킨다.One device includes three or more light emitting sources and phosphors, three of which consist of light emitting diodes (LEDs) of different light wavelengths below. By utilizing the property that two light sources stimulate the phosphor, it is possible to realize a light wavelength having two different light sources. These different wavelengths of light in turn form mixed light with the light of two light sources and the light of another independent light source, creating white light with a high color rendering index (CRI).
발광장치, 광원, 발광다이오드, 형광체, 백색광 Light emitting device, light source, light emitting diode, phosphor, white light
Description
도 1은 본 고안에서 한 개 장치에 세 개의 발광다이오드와 한 개의 형광체가 조합된 설명도.1 is an explanatory diagram in which three light emitting diodes and one phosphor are combined in one device in the present invention;
도 2는 본 고안에서 한 개 장치에 세 개의 발광다이오드와 두 개의 물질이 조합된 설명도.Figure 2 is an explanatory view of the combination of three light emitting diodes and two materials in one device in the present invention.
도 3은 본 고안에서 한 개 장치에 세 개의 발광다이오드가 모두 형광체로 봉합 되어 조합된 설명도.Figure 3 is an explanatory diagram in which all three light emitting diodes are sealed with phosphors in one device according to the present invention.
도 4는 본 고안에서 한 개 장치에 세 개의 발광다이오드와 두 개 형광체가 조합된 설명도.4 is an explanatory diagram in which three light emitting diodes and two phosphors are combined in one device in the present invention;
도 5는 본 고안의 백색광 구현 흐름 설명도.5 is a view illustrating a white light implementation flow of the present invention.
도 6은 본 고안 장치 회로 판에 대한 평면 설명도.6 is a plan explanatory diagram of the device circuit board of the present invention.
도 7은 본 고안 백색광 스펙트럼 그래프.7 is a white light spectrum graph of the present invention.
도 8은 기존에 알려진 천연 태양 백색광의 스펙트럼 그래프.8 is a spectral graph of conventionally known natural solar white light.
도 9는 기존에 알려진 청색광 광원이 형광 층을 자극하였을 때 구현된 스펙트럼 그래프.9 is a spectral graph implemented when a known blue light source stimulates a fluorescent layer.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]
10 ... 장치 20 ... 제 1 발광다이오드10
30 ... 제 2 발광다이오드 40 ... 제 3 발광다이오드30 ... second
50 ... 형광체 22, 32, 42 ... 커넥터(Connector)50
60 ... 다른 빛 A ... 제 1 광원60 ... other light A ... first light source
B ... 제 2광원 R ... 제 3 광원B ... 2nd light source R ... 3rd light source
W ... 백색광 S, S1, S2 ... 곡선W ... white light S, S1, S2 ... curve
본 고안은 일종의 발광장치로, 특히 세 개의 발광다이오드 및 형광체로 구성된 장치이다. 결합된 장치에서, 형광체는 제 1, 2 광원의 빛을 흡수 및 반응하여 다른 빛을 구현하게 된다. 이 다른 빛은 제 3 광원의 적색광 및 제 1, 2 광원의 자극되지 않은 청색광과 혼합광을 형성하여 백색광을 구현하게 된다.The present invention is a kind of light emitting device, in particular, a device consisting of three light emitting diodes and a phosphor. In a combined device, the phosphor absorbs and reacts with light from the first and second light sources to produce different light. This other light forms a mixed light with the red light of the third light source and the unstimulated blue light of the first and second light sources to realize white light.
도 8의 그래프에서 보는 바와 같이, 자연 태양광(즉 자연 백색광)의 광 파장 범위는 360∼750nm 사이이다. 보다 자연 태양광(백색광) 파장에 근접한 백색광 발광장치를 제조를 위해 대만 특허 공고 제383508호 발광장치 및 구현 장치 특허에서는,청색 광원으로 한 개의 청색 발광다이오드를 이용하였는데 형광체를 자극 시 형광체가 한 개의 파장을 가진 청색 광과는 다른 파장의 빛을 출력하는 점을 이용하였다. 여기서 다른 빛과 광원이 출력한 빛 중에서 아직 반응하지 않은 청색 광과 혼합 광을 이루어 백색광을 구현할 수 있다. 그러나 해당 스펙트럼 곡선S2(도 9 참고)와 도 8의 천연 백색광(태양광)곡선을 비교하였을 때 이 두 곡선의 차이는 매 우 큰데, 그 문제점으로는 청색광에 의해 자극된 형광체의 비교적 긴 파장과 아직 반응하지 않은 청색광과 혼합되어 구현된 「백색광」은 자연 태양광을 비교하였을 때 그 CRI가 좋지 못했다. As shown in the graph of FIG. 8, the light wavelength range of natural sunlight (ie, natural white light) is between 360 nm and 7.5 nm. In Taiwan Patent Publication No. 383508 Light Emitting Device and Implementation Device Patent for the manufacture of a white light emitting device closer to the natural sunlight (white light) wavelength, one blue light emitting diode was used as a blue light source. The point of outputting light having a wavelength different from that of blue light having a wavelength was used. Here, white light may be realized by mixing mixed light with blue light which has not yet reacted among other light and light output by the light source. However, when comparing the corresponding spectral curve S2 (see FIG. 9) and the natural white light (sunlight) curve of FIG. 8, the difference between these two curves is very large. The problem is that the relatively long wavelength of the phosphor stimulated by blue light The white light, which was mixed with blue light that had not yet reacted, had a poor CRI when compared to natural sunlight.
따라서 본 고안의 목적은 자연 태양광에 가까운 백색광을 구현할 수 있는 발광장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting device capable of realizing white light close to natural sunlight.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 일종의 발광장치로, 두 개 광원이 형광체를 자극하여 두 개의 다른 광원의 광 파장을 구현하는 점을 이용한다. 이러한 다른 종류의 광 파장은 다시 두 개 광원의 일부분 빛 및 다른 독립된 한 개의 광원의 빛과 혼합광을 형성하여 CRI(Color rendering index)가 우수한 백색광을 얻을 수 있다.The present invention for achieving the above object is a kind of light emitting device, which utilizes the fact that two light sources to stimulate the phosphor to implement the light wavelength of two different light sources. These different types of light wavelengths may form mixed light with partial light of two light sources and light of another independent light source to obtain white light having excellent color rendering index (CRI).
이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 고안의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.Hereinafter, in order to be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. . Other objects, features, and operational advantages, including the object, operation, and effect of the present invention, will become more apparent from the description of the preferred embodiment.
도 1 및 5에서 보는 바와 같이 본 고안에 의한 발광다이오드(10)는 서로 다른 파장을 갖는 이하의 발광다이오드(LED)에 의해 구성되는 세 개 이상 발광 광원 을 갖는 세개의 발광원과 형광체(50)가 포함되며, 상기 발광다이오드(LED)는,As shown in FIGS. 1 and 5, the
파장 범위 360nm∼480nm 사이의 청색광을 출력할 수 있는 제 1 발광다이오드(20)에 의해 형성되는 제 1 광원A와;A first light source A formed by the first
파장 범위 480nm∼570nm 사이의 청색∼녹색 사이의 광을 출력할 수 있는 제2 발광다이오드(30)에 의해 형성되는 제2 광원B와;A second light source 형성 formed by the second
파장 범위 585nm∼780nm 사이의 적색광을 출력할 수 있는 제 3 발광다이오드(40)에 의해 형성되는 제 3 광원R; 및 A third light source R formed by the third
제1 LED(20) 주변에 캡슐화(encapsulated)되는 형광체(50)를 포함하며 It includes a
상기 형광체(50)는 제 1, 2 광원A, B가 출력한 파장이 다른 광을 흡수하여 제 1, 2 광원A, B 파장과는 다른 한 개의 파장을 가진 다른 빛(60)을 구현한다. The
상기 다른 빛(60)은 500nm와 585nm 사이의 파장을 갖으며 상기 다른 빛(60)은 제 3 광원R으로부터 출력되는 적색광과 제 1, 2 광원A, B로부터 출력되는 광과 혼합되고 상기 혼합된 혼합광은 백색광 W를 구현할 수 있다. The
상기 형광체(50)는 이하의 재료로부터 선택된다.The
(a) Si m O4- n; 및 (a) Si m O 4- n; and
(b) BxOy3- (b) BxOy 3-
상술한 특징에 의하면 상기 형광체(50)는 제1 LED(20)와 제3 LED(40) 주변에 캡슐화(encapsulated)된다.According to the above-described feature, the
상술한 특징에 의하면 상기 형광체(50)는 제1 LED(20), 제2 LED(30) 및 와 제3 LED(40) 주변에 캡슐화(encapsulated)된다.According to the above-described feature, the
상술한 특징에 의하면 장치(10)는 제1, 제2 및 제3 광원(A,B,R)의 전기컨넥터가 전기루프를 형성하도록 납땝된 회로판(80,PCB)이다. According to the above feature, the
[실시예]:EXAMPLE
도1, 도6과 같이, 장치(10)는 회로판 또는 기타 모듈(module)화된 기판을 포함하는데 제 1 발광다이오드(20), 제 2 발광다이오드(30) 및 제 3 발광다이오드(40)의 전기 커넥터(22,32,42)는 각각 장치(10)에 용접되어 전기 회로를 형성한다. 이때 제 3 발광다이오드(40)를 제 1, 2 발광다이오드(20,30) 사이에 설치한다. 형광체(50)는 투명한 접착물질과 형광물질 가루가 고르게 혼합되어 만들어지는데 이것을 제 1 발광다이오드(20) 위에 봉합시켜 제 1 발광다이오드(20)에 전류를 흐르게 하면 파장 범위 360∼480nm 사이의 청색광을 구현할 수 있는데 이를 제 1 광원A로 한다. 제 2 발광다이오드(30)를 전류에 자극시키면 파장 범위 480∼570nm 사이의 빛을 구현할 수 있는데 육안으로는 청색∼녹색 사이의 광원으로 정의되며 제 2 광원B로 한다. 제 3 발광다이오드(40)를 전류에 자극시키면 파장 범위 585∼780nm 사이의 적색 광원을 얻을 수 있는데 이를 제 3 광원 R로 한다(도 5 참고). 이때 형광체(50)는 청색의 제 1 광원A를 받아들여 제 1 광원 A를 형광체(50)의 내부에서 외부로 투과시키면 제 1 광원A는 형광체(50)에 흡수되는 동시에 제 2광원B는 청색∼녹색 사이의 빛을 출력한다. 해당 부분의 빛은 형광체(50)의 외부면에 투과되므로 제 1, 2 광원A, B가 동시에 형광체(50)에서 작용하게 한다. 형광 체(50)는 동시에 제 1, 2 광원A, B의 광 파장을 흡수하여 파장 범위 500∼585nm 사이의 「다른 빛 (60)」을 출력한다. 이 다른 빛 (60)과 제 1 광원A, 제 2광원B 및 제 3 광원R이 서로 혼합되어 CRI가 매우 우수한 백색광 W를 구현할 수 있다.As shown in Figures 1 and 6, the
도 2와 같이, 본 고안 안에서 또 다른 구현 가능한 예로는, 두 개 조합의 좌우에 각각 제 1 발광다이오드(20)와 제 3 발광다이오드(40)를 동시에 형광체(50)를 덮어씌워, 장치(10) 위에서 좌우에 각각 한 개씩 형광체(50)를 가지게 하는 것으로 장치(10)의 중앙을 하나의 제 2 발광다이오드(30)에 연결한다.As shown in FIG. 2, another possible example of the present invention is that the first
이때 제 3 광원 R은 585∼780nm 사이의 파장 범위를 가진 적색광으로 일반적으로(이론적으로) 형광체(50)에 흡수되지 않아 형광체(50)를 자극할 수 없다. 따라서 좌우 양측에 두 개의 제 1 발광다이오드(20)를 형광체 내부에서 외부로 투과 시켜 파장 범위 360∼480nm 사이의 청색광을 구현하고 파장이 다른 「다른 빛 (60)」을 출력시킨다. 동시에 제 3 광원R(적색광)은 형광체(50)의 내부에서 외부로 투과되어 제 2 발광다이오드(30)로 하여금 파장 범위 480∼570nm 사이의 (청색∼녹색 사이의 색)제 2광원B을 출력하게 한다. 그래서 제 1, 2, 3 광원 A, B, R 및 다른 빛(60)은 장치(10) 위에서 서로 혼합광을 이루어 육안으로 보았을 때 백색광 W로 정의되게 된다. 이들 세 개의 독립적인 제 1, 2, 3 광원 A, B, R 및 다른 빛 (60) 등 다른 종류의 파장이 서로 혼합되어 CRI가 뛰어난 백색광 W를 구현할 수 있다.At this time, the third light source R is a red light having a wavelength range between 585 and 780 nm, and is generally (theoretically) not absorbed by the
본 고안에서 구현된 백색광W의 실험을 통해 측정된 그래프(도 7)에서 얻어지는 곡선 S와 도 8의 태양광 곡선S1을 비교했을 때, 두 곡선S와 S1의 모양은 대단히 유사하므로 약 90%이상의 CRI(Color rendering index)를 얻을 수 있다.When comparing the curve S obtained in the graph measured through the experiment of the white light W implemented in the present invention (FIG. 7) with the solar curve S1 of FIG. You can get CRI (Color rendering index).
도 3은 본 고안의 또 다른 구현 가능 예로, 형광체(50)를 제 1, 2, 3의 발광다이오드(20,30,40) 위에 덮어씌워, 제 1, 2 광원 A, B가 형광체 50을 자극하여 「다른 빛 (60)」을 출력하게 한다. 이 다른 빛 (60)의 파장과 제 1, 2 광원A, B의 부분 광 파장, 제 3 광원R의 광 파장 등 4개의 광 파장은 서로 혼합되어 장치 10 위에서 백색광 W로 구현될 수 있다.FIG. 3 illustrates another possible implementation of the present invention by covering the
도 4는 본 고안의 또 다른 구현 가능 예로, 장치(10) 중간의 좌우 양측에 각각 제 1, 2 발광다이오드(20,30), 제 3 발광다이오드(40)를 장치(10)의 중앙에 용접하여, 두 개 형광체(50)는 각각 제 1, 2 발광다이오드(20,30)을 덮게 한다. 같은 원리로 제 1, 2, 3 발광다이오드(20,30,40)가 제 1, 2, 3 광원 A, B, R을 출력할 때, 두 형광체(50)는 「다른 빛 (60)」을 출력하게 된다. 이 「다른 빛 (60)」과 제 1, 2, 3 광원 A, B, R의 광 파장은 서로 혼합되어 육안으로 보았을 때 CRI가 매우 우수한 백색광 W로 정의된다.4 shows another possible implementation of the present invention, in which the first and second
본 고안에 의한 형광체(50)는 (a) Si m O4- n 또는 (b) BxOy3- 로 제작된다.The
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 고안의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변 경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred embodiment in order to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only by this embodiment In addition, various changes, additions and changes are possible within the scope not departing from the technical idea of the present invention, as well as other embodiments of the equally clear.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 발광장치는 전술한 기술구성으로 인하여 CRI(Color rendering index)가 우수한 자연 태양광에 가까운 백색광을 얻을 수 있다. As described above, the light emitting device according to the present invention can obtain white light close to natural sunlight having excellent color rendering index (CRI) due to the above-described technical configuration.
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KR102049852B1 (en) * | 2012-11-05 | 2020-01-08 | 엘지전자 주식회사 | Light emitting diode lighting apparatus and light emitting diode package |
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