KR20100037610A - 형광등형 ｌｅｄ 조명 장치 - Google Patents

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후미오 스즈키
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아벨 시스템즈 인코포레이션
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Abstract

PN 접합 영역(34)에서 발생시킨 광을 두께 방향으로 투과시켜 표면으로부터 사출하는 얇은 판 모양의 반도체소자 본체(31)와, 그 반도체소자 본체(31)의 표면을 덮도록 설치된 표면 전극(32)과, 그 표면 전극(32)을 두께 방향으로 관통하는 것으로서 상기 반도체소자 본체(31)의 내부를 투과해서 오는 광을 집광하여 외부에 사출하는 기둥 모양을 이루는 복수의 유전체 안테나(36)를 구비한 LED(3)와, 투광성을 가진 수지제의 길이가 긴 모양을 이루는 외장체(2)를 구비하고 있으며, 상기 LED(3)가 외장체(2)의 양단부 또는 길이 방향을 따라서 배치되어, 해당 LED(3)로부터 사출된 광이 상기 외장체(2)를 통하여 외부에 조사되도록 구성한 대(大)광량이며 고효율인 기존의 조명 장치와 대치할 수 있는 형광등형 LED 조명기를 제공한다.

Description

형광등형 ＬＥＤ 조명 장치{FLUORESCENT-LAMP-TYPE LED LIGHTING DEVICE}
본 발명은, 면(面) 발광 가능한 고효율 LED를 이용한 길이가 긴 모양을 이루는 형광등형의 LED 조명 장치에 관한 것이다.
LED는 형광등이나 백열등에 비해 수명이 길고 광량도 안정적이어서, 시동에 시간이 걸리거나, 폐기상의 문제가 발생하거나 하는 일도 적다. 그리고 최근에는, 청색이나 자외광을 발하는 데다가 하이파워인 것도 개발되어, 종래와 같이 인디케이터(indicator)뿐만 아니라, 일반적인 조명기기에도 그 용도가 확대되어 가고 있다.
그러나, 전체 광량이나 조도 등에 있어서 비교하면, 단위발광 면적당의 광량이 증대되고 있다고는 하나, LED는 아직 형광등 등에 뒤지고 있다. 전체적으로 형광등과 같은 수준의 광량을 얻으려고 하면, 많은 LED가 필요한데다가, 발열량이 매우 많아져 버려, 특허문헌 1, 2에 나타내는 바와 같이 방열 부재가 별도로 필요하게 되는 것이다.
이것은, 종래의 LED가 발광 효율이 낮고 발광 면적이 작은 것에 하나의 큰 원인이 있다. LED는 주지의 바와 같이, PN 접합 구조를 갖는 반도체소자에 순전압(順電壓)을 인가함으로써 PN 접합층이 발광하는 것이며, 그 PN 접합층에서 발생한 광이, 반도체소자를 두께 방향으로 관통하여 소자 표면으로부터 방사된다. 그런데, 소자의 표면에는 전극이 첩착(貼着)되어 있어 그 전극이 광을 차단하기 때문에, 외부로의 광 취출 효율의 향상이나 대면적화에 의한 대(大)광량화가 저해된다. 그렇다고 해서 차광 영향을 작게 하기 위해, 전극의 면적을 소자 면적에 비해 일정 이상 작게 하면, 소자 전체에 한결같은 전계를 줄 수 없게 되어 발광량 그 자체가 저하된다. 따라서, 대광량을 얻을 수 있도록 소자 면적을 크게 해도, 면 발광시키려면, 결국 전극의 면적을 크게 하지 않을 수 없어, 전극에 의한 차광 작용으로 외부로 대광량을 취출할 수 없다. 또, 이러한 문제를 감안하여 ITO 등의 투명 전극을 이용한 것도 고려되고 있으나, 투명 전극은 금속 전극에 비해 비저항이 크기 때문에, 결국 이 부분에서의 로스가 발생하여 발광 효율이 저하된다.
특허문헌1:일본특개2005-166578호공보 특허문헌2:일본특개2007-109504호공보 특허문헌3:일본특개2003-078167호공보
이와 같이, 종래의 LED는 부여한 전력에 대한 발광 효율을 일정 이상으로 올리지 못하며, 또 단일 소자에서의 대면적 발광 즉 대광량 발광도 어렵다.
이에 대해, 본 발명자는 특허문헌 3에 나타내는 바와 같이, 광이 전자파인 것에 주목하여, 광에 대한 안테나 작용에 의해 해당 광을 집광하고, 투과시키는 미소한 유전체 안테나를 전극에 다수 관통시켜 구성한 획기적인 LED를 개발하고 있다. 이러한 LED에 의하면, 이상적인 면 발광을 실시하게 하여 외부로 대광량을 고효율적으로 취출할 수 있다.
따라서 본 발명은, 단일 소자에서의 대면적의 면 발광이 고효율로 가능한 이 LED를 이용하여, 형광등 등의 기존의 조명 장치를 대체할 수 있는 LED 조명 장치를 제공하기 위하여 도모한 것이다.
즉, 본 발명에 관한 형광등형 LED 조명 장치는, (1) PN 접합 영역에서 발생시킨 광을 두께 방향으로 투과시켜 표면으로부터 사출하는 얇은 판 모양의 반도체소자 본체와, 그 반도체소자 본체의 표면을 덮도록 설치된 표면 전극과, 그 표면 전극을 두께 방향으로 관통하는 것으로서 상기 반도체소자 본체 내를 투과해서 오는 광을 집광하여 외부에 사출하는 기둥 모양을 이루는 복수의 유전체 안테나를 구비한 LED와, (2) 투광성을 가진 수지제의 길이가 긴 모양을 이루는 외장체를 구비하고 있다. (3) 그리고, 상기 LED가 외장체의 양단부 또는 길이 방향을 따라서 배치되어, 해당 LED로부터 사출된 광이 상기 외장체를 통하여 외부에 조사되도록 구성하고 있다.
이와 같은 것이면, 면 전극에 의해 소자 본체에 한결같은 전계가 주어지므로, 대면적으로 면 발광시켜 대광량을 얻는 것을 용이하게 할 수 있다. 한편, 전극에는 다수의 유전체 안테나를 관통시키고 있으므로, 전자파인 광이 이들 유전체 안테나에 집광되어 외부에 사출되게 되어, 전극에서의 차광 영향을 크게 저감할 수 있다. 즉, 대면적으로의 이상적인 면 발광에 의해 대광량을 발생시키면서, 그 발생한 광을 외부로 높은 효율로 취출할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 일반조명에 필요하게 되는 광량을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 고효율인 만큼 발열을 억제할 수 있기 때문에, 방열 부재 등을 필요로 하는 일 없이 수지제의 외장체를 이용하는 것이 비로소 가능하게 된다. 그리고 이와 같이 수지제의 외장체를 이용할 수 있게 되기 때문에, 외장체의 형상이나 소재에 대한 선택성이 크게 넓어져서, 해당 외장체에 여러 가지의 렌즈 기능이나 광 확산 기능을 발휘시켜, 여러 가지 목적에 따른 바람직한 조명을 실시하는 것을 용이하게 할 수 있게 된다.
구체적인 예로는, 상기 LED가 백색광을 조사하는 것이며, 상기 외장체를 투명하게 한 것을 들 수 있다.
발광색에 변화(variation)를 주기 위해서는, 예를 들어 상기 외장체의 표면 또는 내부에 형광 물질을 도포 또는 혼입시킴과 동시에, 상기 LED로부터 사출된 광이 상기 형광 물질을 형광시키면서 외부에 조사되도록 구성한 것이 바람직하다.
이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, LED 조명 장치에 있어서, 종래에 없는 대광량·고효율로의 면 발광이 가능한데다가, 외장체의 형상이나 소재에 대한 선택성이 크며, 게다가 방열 부재 등이 불필요한 간단하고 쉬운 구성이기 때문에, 일반조명뿐만 아니라, 여러 가지 목적에 따른 바람직한 조명을 실시할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 있어서의 형광등형 LED 조명 장치의 내부 구조를 나타내는 개관도이다.
도 2는 상기 실시형태에 있어서의 외장체의 내부 구조를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 3은 상기 실시형태에 있어서의 면 발광 LED의 모식적 단면도이다.
도 4는 상기 실시형태에 있어서의 면 발광 LED의 모식적 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 면 발광 LED의 모식적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 형광형 LED 조명 장치를 나타내는 사시도이다.
도 7은 상기 실시형태에 있어서의 형광형 LED 조명 장치의 내부 구조를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8은 상기 실시형태에 있어서의 회절 시트의 구조를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 형광등 호환형 LED 조명 장치의 내부 구조를 나타내는 모식적 단면도이다.
이하, 본 발명의 일실시형태에 대해 도 1~도 9를 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 LED 조명 장치(1)는, 예를 들어 형광등 등을 대신하여, 실내조명 등의 일반조명에 이용되는 것으로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 외장체(2)와, 외장체(2)에 장착된 LED(3)와, 그들 외장체(2) 및 LED(3)를 유지하는 유지체(4)를 구비하고 있다.
외장체(2)는 수지를 소재로 하는 투명한 것이며, 예를 들어 단면이 도 2에 나타내는 바와 같이 대략 반원 형상인 기둥 모양을 이룬다. 본 실시형태에서는, 이 외장체(2)에 있어서의 양단면 및 측주면 중의 평면부에, 각각 내향의 반사판(21)을 장착하고 있어, 후술하는 LED(3)로부터 이 외장체(2)의 내부에 도입된 광이, 반사판(21)을 장착하지 않은 측주면인 원주 외면부(22)로부터 사출되도록 구성하고 있다.
LED(3)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 직사각형 내지 원형판 모양을 이루어, 그 한쪽의 면판부의 표면으로부터 백색광을 사출하는 면 발광 타입의 것이며, 상기 외장체(2)의 각 단부에 발광면을 서로 대향시켜서 장착되어 있다. 상세하게 기술하면, 이 LED(3)는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, PN 접합 구조를 가진 얇은 판 모양을 이루는 반도체소자 본체(31)와, 그 반도체소자 본체(31)의 표면을 대략 덮도록 설치된 표면 전극(32)과, 반도체소자 본체(31)의 이면을 대략 덮도록 설치된 이면 전극겸 반사판(33)을 구비하고 있어, 그 중간의 PN 경계 영역(34)으로부터 광을 두께 방향으로 사출한다. 또한, 전력 공급용의 리드선(35)은 소자 본체(31)의 주연부에 접속되어 있다.
상기 표면 전극(32)에는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 소정 피치로 복수의 관통구멍(321)이 두께 방향으로 형성되어 있고, 그들 각 관통구멍(321)에는, 상기 반도체소자 본체(31)로부터 방사되는 광을 집광하여 투과시키는 크기의 유전체 안테나(36)를 마련하고 있다. 이 유전체 안테나(36)가 광에 대해 유전체 안테나(36)로서의 기능을 유효하게 발휘하기 위해서는, 구체적인 크기로서, 높이, 폭(지름) 모두 광 파장의 수분의 1로부터 수십 배 정도일 필요가 있다. 보다 바람직하게는, 1/3로부터 3배 정도가 좋다. 또, 유전체 안테나(36)의 형상은, 도 3 및 도 4에서는 원주상이지만, 다각형기둥, 타원기둥 등이라도 된다. 또한, 유전체 안테나(36)는 소자 본체(31)와 연속 일체인 것이라도 되고, 도 5에 나타내는 바와 같이 유전율이 다른 별도의 부재라도 된다.
또한 본 실시형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이 이 표면 전극(32)의 더욱 외측에 YAG 등의 형광 수지층(37)을 마련하고 있어, 반도체소자 본체(31)로부터의 광과, 상기 형광 수지층(37)으로부터의 형광이 혼합되어, 몇 가지 색이 섞여서 전술한 바와 같이 백색광이 외부에 사출되도록 구성하고 있다.
유지체(4)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 예를 들어 길이가 긴 모양을 이루는 중공(中空)의 본체(41)와, 그 본체(41)의 각 단부로부터 직각으로 연신(延伸)하는 한 쌍의 암(42)을 구비한 것으로, 각 암(42)에 설치된 도시하지 않은 커넥터에, 상기 외장체(2)의 단부에 설치된 도시하지 않은 커넥터가 접속되어, 해당 외장체(2) 및 LED(3)가, 이 유지체(4)에 착탈 가능하게 지지된다. 유지체(4)측의 커넥터는 본체(41)에 내장된 도시하지 않은 정류회로 등에 접속되어 있음과 동시에, 외장체(2)측의 커넥터는 LED(3)에 접속되어 있어, 이 유지체(4)에 외장체(2 및 3)를 장착하는 것에 의해 LED(3)에 전력을 공급하여 발광시키는 것이 가능해진다.
다음으로, 이와 같은 구성의 LED 조명 장치(1)의 동작에 대해, 간단하게 설명한다.
전력이 공급되어 LED(3)가 발광하면, 도 1에 나타내는 바와 같이 각 LED(3)로부터 나온 광의 일부는 직접, 상기 원주 외면부(22)로부터 외부에 사출되는 한편, 나머지는, 원주 외면부(22)나 반사판(21)에서 내부로 반사하면서, 최종적으로는, 원주 외면부(22)로부터 외부에 사출되게 된다. 그러나 이 때의 외장체(2)의 내부에서의 복수 회의 반사에 의해 원주 외면부(22)는 균일하게 발광한다.
이와 같이 구성한 LED 조명 장치(1)에 의하면, LED(3)의 소자 본체(31)에 표면 전극(32)에 의해 한결같은 전계를 부여하고 있기 때문에, 대면적으로 면 발광시켜 대광량을 얻을 수 있다. 한편, 표면 전극(32)에는, 다수의 유전체 안테나(36)를 관통시키고 있기 때문에, 전자파인 광을 집광하여 외부에 사출할 수 있어, 표면 전극(32)에 의한 차광 영향을 크게 저감할 수 있다. 즉, LED(3)에 표면 전극(32)과 유전체 안테나(36)를 구비하고 있기 때문에, 대광량을 발생시키면서, 그 발생한 광을 외부로 고효율로 취출할 수 있다.
따라서, 일반조명에 필요하게 되는 광량을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 고효율인 만큼 발열을 억제할 수 있기 때문에, 방열 부재 등을 필요로 하지 않는다.
또한, 이와 같이 발열을 억제할 수 있기 때문에 외장체(2)에 수지를 사용할 수 있는 것이지만, 그로 인하여, 외장체(2)의 형상이나 소재에 대한 선택성을 크게 넓어져서, 상기 외장체(2)에 여러 가지 렌즈 기능이나 광 확산 기능 등을 발휘시켜 여러 가지 목적에 따른 바람직한 조명을 실시할 수 있게 된다.
또, LED(3)로부터 조사된 광을 외장체(2)의 내부에서 복수 회 반사시킴으로써 원주 외면부(22)를 균일하게 발광시키고 있기 때문에, 조사면의 밝기를 균일하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않는다. 이하에 나타내는 설명 및 도면에 있어서, 상기 실시형태에 대응되는 부재에는 동일한 부호를 붙이기로 한다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 나타내는 LED 조명 장치(1)에서는, LED(3)를 직선 띠 모양의 형태로 하고, 발광면이 외장체(2)의 길이 방향과 평행이 되도록 외장체(2)의 측주면에 붙여 설치되어 있다. 외장체(2)는 도시하지 않은 유지체의 본체측에 자신의 길이 방향으로 뻗는 홈을 구비하고 있고, 그 홈의 저면(底面) 상에 광을 분산시키는 회절 시트(7)를 설치하고 있다. 또, 외장체(2)의 내부에는 입자 모양의 형광 물질(5)과 광 산란 입자(6)가 혼입되어 있다.
회절(回折) 시트(7)는 도 8에 나타내는 바와 같이 광을 투과하여 굴곡할 수 있는 필름 상에 규칙적으로 미소(微小) 돌기(71)를 마련한 것이다. 돌기끼리의 간격은 30㎚로부터 100㎛의 사이에 있으면 된다. 또, 어느 열(列)은 30㎚의 간격으로 미소 돌기(41)가 배열되고, 다른 열은 100㎚ 간격으로 미소 돌기(71)가 배열되는 것처럼, 어떤 특정 그룹마다 미소 돌기(71)의 간격이 달라도 된다.
여기서, 이와 같은 구성에 있어서의 LED 조명 장치(1)의 동작에 대해 간단하게 설명한다. 전원이 들어가면, LED(3)로부터는 자외선 혹은 청색의 광이, 외장체(2)의 홈에 향해 조사되어, 투명한 회절 시트(7)에 의해 복수의 점 혹은 선 광원으로 광량을 로스하는 일 없이 분산된다. 분산된 광의 일부는 형광 물질(5)을 형광시켜, 광 산란 입자(6)에 의해 산란되면서 외장체(2)로부터 외부에 나온다. 다른 광은 형광 물질(5)을 형광하는 일 없이 외장체(2)로부터 외부로 나와, 형광한 광과 혼색한다.
또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 외장체(2)의 중심에 관통구멍을 형성하고, 거기에 LED(3)를 배치해도 된다.
또한, 형광 물질을 외장체의 표면에 도포해도 상관없다. 광을 산란시키는 수단으로서 광 산란 입자 대신에, 외장체의 표면을 샌드 블라스트(sandblast) 등에 의해 표면 가공을 실시해도 된다. 또, LED는 단일이 아닌, 복수 개를 나란히 1열로 해도 상관없으며, 유전체 안테나를 이용하지 않는 LED라도 상관없다.
그 외, 본 발명은 상기 도시예나 실시형태로 한정되지 않으며, 그 주지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능하다.
산업상 이용 가능성
이상과 같이 구성한 본 발명에 의하면, LED 조명 장치에 있어서, 종래에 없는 대광량·고효율로의 면 발광이 가능한데다가, 외장체의 형상이나 소재에 대한 선택성이 크며, 게다가 방열 부재 등이 불필요한 간단하고 쉬운 구성이기 때문에, 일반조명 뿐만 아니라, 여러 가지 목적에 따른 바람직한 조명을 할 수 있게 된다.
1: LED 조명장치 2: 외장체
3: LED 4: 유지체
21: 반사판 22: 원주 외면부
31: 반도체 소자 본체 33: 이면 전극겸 반사판
34: PN 경계 영역 35: 리드선
36: 유전체 안테나 42: 암

Claims (3)

  1. PN 접합 영역(34)에서 발생시킨 광을 두께 방향으로 투과시켜 표면으로부터 사출하는 얇은 판 모양의 반도체소자 본체(31)와, 그 반도체소자 본체(31)의 표면을 덮도록 설치된 표면 전극(32)과, 그 표면 전극(32)을 두께 방향으로 관통하는 것으로서 상기 반도체소자 본체(31) 내를 투과해서 오는 광을 집광하여 외부에 사출하는 기둥 모양을 이루는 복수의 유전체 안테나(36)를 구비한 LED(3)와, 투광성을 가진 수지제의 길이가 긴 모양을 이루는 외장체(2)를 구비하고 있으며, 상기 LED(3)가 외장체(2)의 양단부 또는 길이 방향을 따라서 배치되어, 해당 LED(3)로부터 사출된 광이 상기 외장체(2)를 통하여 외부에 조사되도록 구성하고 있는 LED 조명 장치(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED(3)가 백색광을 조사하는 것인 동시에, 상기 외장체(2)가 투명한 것인 LED 조명 장치(1).
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 외장체(2)가 그 표면 또는 내부에 형광 물질(5)을 도포 또는 혼입시켜서 이루어진 것이며, 상기 LED(3)로부터 사출된 광이 상기 형광 물질(5)을 형광시키면서 외부에 조사되도록 구성하고 있는 LED 조명 장치(1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9016915B2 (en) 2009-05-28 2015-04-28 The Hong Kong University Of Science And Technology Light tube
DE102010051286A1 (de) * 2010-11-12 2012-05-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zu dessen Herstellung
GB2578854B (en) 2017-08-01 2023-02-15 Technical Consumer Products Inc Edge-lit light fixture having capabilities for a secondary service
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11260125A (ja) * 1998-03-13 1999-09-24 Omron Corp 光源モジュール
JP2003051209A (ja) * 2001-07-25 2003-02-21 ▲せん▼宗文 任意の色光を発する高強度光源
JP4704628B2 (ja) * 2001-08-31 2011-06-15 アーベル・システムズ株式会社 発光ダイオード
TW533603B (en) * 2001-09-14 2003-05-21 Tsai Dung Fen White LED illuminating device
JP4178893B2 (ja) * 2002-09-09 2008-11-12 松下電工株式会社 照明器具
JP4520910B2 (ja) * 2005-06-28 2010-08-11 株式会社キクテック Ｌｅｄ式照明装置
JP2007081234A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Toyoda Gosei Co Ltd 照明装置

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