KR20110102631A - Lighting device - Google Patents

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KR20110102631A
KR20110102631A KR1020100021733A KR20100021733A KR20110102631A KR 20110102631 A KR20110102631 A KR 20110102631A KR 1020100021733 A KR1020100021733 A KR 1020100021733A KR 20100021733 A KR20100021733 A KR 20100021733A KR 20110102631 A KR20110102631 A KR 20110102631A
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light emitting
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blue
light
phosphor
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KR1020100021733A
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김형근
정석호
백호선
이정욱
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삼성엘이디 주식회사
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 발명은 발광장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면은, 청색광을 방출하는 청색 발광소자 및 자외선 광을 방출하는 자외선 발광소자를 구비하는 복수의 발광소자 및 상기 복수의 발광소자에서 방출된 광의 경로 상에 배치되며, 상기 복수의 발광소자에서 방출된 광의 파장을 변환하도록 형광체를 구비하되, 상기 청색 발광소자에 대응하는 제1 영역에는 상기 청색광에 의하여 여기되며 상기 청색광과 혼합되어 백색광이 얻어질 수 있는 색의 형광체가 구비되고, 상기 자외선 발광소자에 대응하는 제2 영역에는 적어도 청색 형광체가 구비되는 파장변환부를 포함하는 발광장치를 제공한다.
본 발명에서 제안하는 발광장치를 사용할 경우, 하나의 모듈 내에 광원 및 형광체의 조합을 적절히 채용함으로써 발광 효율이 향상됨과 더불어 고 연색성을 갖는 백색광을 얻을 수 있다.The present invention relates to a light emitting device, and an aspect of the present invention provides a light emitting device including a blue light emitting device emitting blue light and an ultraviolet light emitting device emitting ultraviolet light, and a path of light emitted from the plurality of light emitting devices. And a phosphor disposed to convert wavelengths of light emitted from the plurality of light emitting devices, wherein a first region corresponding to the blue light emitting device is excited by the blue light and mixed with the blue light to obtain white light. Provided is a light emitting device including a wavelength converting portion including a phosphor having a colored color and at least a blue phosphor in a second region corresponding to the ultraviolet light emitting device.
In the case of using the light emitting device proposed by the present invention, by suitably employing a combination of a light source and a phosphor in one module, light emission efficiency can be improved and white light having high color rendering property can be obtained.

Figure P1020100021733
Figure P1020100021733

Description

발광장치 {Lighting Device}Light emitting device

본 발명은 발광장치, 특히, 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하여 백색광을 방출할 수 있는 발광장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device, in particular a light emitting device capable of emitting white light using a light emitting diode (LED) as a light source.

일반적으로 조명 등에 사용되는 광 시스템으로 형광등 및 백열등이 널리 이용되어 왔으나, 그러나, 형광등에서 사용되는 수은은 환경 문제를 야기한다. 또한, 상기 종래 광 시스템들은 수명이 매우 짧을 뿐 아니라, 그 효율도 매우 낮기 때문에 절전 측면에서 바람직하지 못하다. In general, fluorescent and incandescent lamps have been widely used as optical systems used in lighting and the like. However, mercury used in fluorescent lamps causes environmental problems. In addition, the conventional optical systems are not only short in life, but also very low in efficiency, which is undesirable in terms of power saving.

이에 대하여 최근 많은 연구에 의해 백색 발광장치의 효율이 증대되었다. 이러한 백색 발광 소자를 구현하는 방법은, UV LED를 광원으로 이용하고 빛의 삼원색인 삼원색 형광체를 여기시켜 백색을 구현하는 방식, 청색 LED를 광원으로 사용하여 적색 및 녹색 형광체를 여기시켜 백색을 구현하는 방식, 또는 청색 LED를 광원으로 사용하여 황색 형광체를 여기시킴으로써 백색을 구현하는 방식으로 구분된다.In recent years, many studies have increased the efficiency of white light emitting devices. The white light emitting device implements white light by using a UV LED as a light source and excites three primary colors of light, and excites red and green phosphors using a blue LED as a light source. Or white, by exciting a yellow phosphor using a blue LED as a light source.

상기 세 가지 방법 중에서 청색 LED를 광원으로 사용하여 황색 형광체를 여기시킴으로써 백색을 구현하는 방식은 적색의 강도가 떨어서 색 구현 측면에서 문제가 있다. 또한, UV 및 청색 LED 및 형광체를 사용하여 광 시스템을 개발하고자 하는 연구가 증가하고 있다. 그런데 이들 방식들은 우수한 색 구현은 가능하나, 효율이 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 당 기술 분야에서는 높은 효율과 더불어 연색성이 우수한 백색 발광장치에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.
Among the three methods, a method of implementing white by exciting a yellow phosphor by using a blue LED as a light source has a problem in terms of color implementation due to low intensity of red. In addition, research has been increasing to develop optical systems using UV and blue LEDs and phosphors. However, these methods are possible to implement a good color, but has a disadvantage of low efficiency. Therefore, there is a need in the art for further research on a white light emitting device having high color rendering and high efficiency.

본 발명은 일 목적은 하나의 모듈 구조로서 높은 효율을 가짐과 더불어 고 연색성의 백색광을 방출할 수 있는 발광장치를 제공하는 것이다.
One object of the present invention is to provide a light emitting device having a high efficiency as one module structure and capable of emitting high color rendering white light.

상기 기술적 과제를 실현하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,In order to realize the above technical problem, an aspect of the present invention,

청색광을 방출하는 청색 발광소자 및 자외선 광을 방출하는 자외선 발광소자를 구비하는 복수의 발광소자 및 상기 복수의 발광소자에서 방출된 광의 경로 상에 배치되며, 상기 복수의 발광소자에서 방출된 광의 파장을 변환하도록 형광체를 구비하되, 상기 청색 발광소자에 대응하는 제1 영역에는 상기 청색광에 의하여 여기되며 상기 청색광과 혼합되어 백색광이 얻어질 수 있는 색의 형광체가 구비되고, 상기 자외선 발광소자에 대응하는 제2 영역에는 적어도 청색 형광체가 구비되는 파장변환부를 포함하는 발광장치를 제공한다.
A plurality of light emitting devices including a blue light emitting device emitting blue light and an ultraviolet light emitting device emitting ultraviolet light, and disposed on a path of the light emitted from the plurality of light emitting devices, the wavelengths of the light emitted from the plurality of light emitting devices And a phosphor having a color to be converted, wherein the first region corresponding to the blue light emitting device is provided with a phosphor having a color excited by the blue light and mixed with the blue light to obtain white light, and corresponding to the ultraviolet light emitting device. A light emitting device including a wavelength conversion unit including at least a blue phosphor in two regions is provided.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부의 제1 영역에는 황색 형광체가 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a yellow phosphor may be provided in the first region of the wavelength conversion portion.

이 경우, 상기 파장변환부의 제2 영역에는 적색 및 녹색 형광체가 더 구비될 수 있다.In this case, red and green phosphors may be further provided in the second region of the wavelength converter.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부의 제1 영역에는 적색 및 녹색 형광체가 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, red and green phosphors may be provided in the first region of the wavelength converter.

이 경우, 상기 파장변환부의 제1 영역에는 황색 형광체가 더 구비될 수 있다.In this case, a yellow phosphor may be further provided in the first region of the wavelength converter.

또한, 상기 파장변환부의 제2 영역에는 청색 형광체만이 구비될 수 있다.In addition, only the blue phosphor may be provided in the second region of the wavelength converter.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 필름 형상을 갖도록 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion portion may be formed to have a film shape.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 제1 및 제2 영역이 각각 렌즈 형상을 갖도록 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion portion may be formed such that the first and second regions have a lens shape.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 청색 형광체에서 방출되는 광은 상기 청색 발광소자에서 방출되는 광보다 파장이 더 길 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitted from the blue phosphor may have a longer wavelength than the light emitted from the blue light emitting device.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 청색 형광체에서 방출되는 광은 상기 청색 발광소자에서 방출되는 광보다 반치폭이 더 넓을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitted from the blue phosphor may have a full width at half maximum than the light emitted from the blue light emitting device.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 청색 발광소자의 개수는 상기 자외선 발광소자의 개수보다 많을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the number of the blue light emitting device may be greater than the number of the ultraviolet light emitting device.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 청색 발광소자와 상기 자외선 발광소자의 개수 비율은 1:1일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the number ratio of the blue light emitting device and the ultraviolet light emitting device may be 1: 1.

이 경우, 상기 청색 발광소자와 상기 자외선 발광소자는 서로 교대로 배열될 수 있다.
In this case, the blue light emitting device and the ultraviolet light emitting device may be alternately arranged.

한편, 본 발명의 다른 측면은, On the other hand, another aspect of the present invention,

청색광을 방출하는 청색 발광소자와 자외선 광을 방출하는 자외선 발광소자를 구비하는 복수의 발광소자 및 상기 복수의 발광소자에서 방출된 광의 경로 상에 배치되며, 적어도 상기 청색 발광소자에서 방출되는 광보다 파장이 길거나 반치폭이 넓은 광을 방출하는 청색 형광체를 구비하는 파장변환부를 포함하는 발광장치를 제공한다.
A plurality of light emitting devices including a blue light emitting device emitting blue light and an ultraviolet light emitting device emitting ultraviolet light, and disposed on a path of light emitted from the plurality of light emitting devices, and at least a wavelength of light emitted from the blue light emitting device Provided is a light emitting device including a wavelength conversion unit having a blue phosphor emitting light having a long or half width.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 황색 형광체가 더 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion portion may be further provided with a yellow phosphor.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 적색 및 녹색 형광체를 더 구비할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the wavelength conversion unit may further include red and green phosphors.

본 발명에서 제안하는 발광장치를 사용할 경우, 하나의 모듈 내에 광원 및 형광체의 조합을 적절히 채용함으로써 발광 효율이 향상됨과 더불어 고 연색성을 갖는 백색광을 얻을 수 있다.
In the case of using the light emitting device proposed by the present invention, by suitably employing a combination of a light source and a phosphor in one module, light emission efficiency can be improved and white light having high color rendering property can be obtained.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 2는 도 1에서 RGB 형광체 영역의 구조를 상세히 나타낸 것이다.
도 3은 도 1에서 변형된 실시 형태에 따른 발광장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 1 내지 4에서 설명한 청색 발광소자 + 황색 형광체, 자외선 발광소자 + 청색, 적색 및 녹색 형광체의 조합에 의하여 얻어진 광의 파장에 따른 강도를 시뮬레이션하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 발광장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 6의 발광장치에 의하여 얻어진 광의 파장에 따른 강도를 시뮬레이션하여 나타낸 그래프이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates the structure of an RGB phosphor area in FIG. 1 in detail.
3 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to the modified embodiment of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph simulating intensity according to the wavelength of light obtained by the combination of the blue light emitting device + yellow phosphor, the ultraviolet light emitting device + the blue, red and green phosphors described in FIGS.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a graph showing simulations of intensity according to wavelengths of light obtained by the light emitting device of FIG. 6.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 2는 도 1에서 RGB 형광체 영역의 구조를 상세히 나타낸 것이다. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates the structure of an RGB phosphor area in FIG. 1 in detail.

도 1을 참조하면, 본 실시 형태에서 제공되는 발광장치(100)는 복수의 발광소자(101, 102)를 구비하며, 그 상부에 파장변환부(104)가 제공된다. 복수의 발광소자(101, 102)는 발광 다이오드(LED)가 사용될 수 있으며, 서로 다른 파장의 광을 방출하는 청색 발광소자(101)와 자외선 발광소자(102)를 구비한다. 본 실시 형태의 경우, 각각의 개수 비율을 3:1이 되도록 하였다. 청색 발광소자(101)와 자외선 발광소자(102)를 모두 사용한 것은 후술할 바와 같이, 형광체와의 조합에 있어서, 효율이 높은 조합과 연색성이 우수한 조합을 모두 이용하기 위한 것이다. 청색 발광소자(101)와 자외선 발광소자(102)는 하우징(103) 내부에 배치되며, 상세히 도시하지는 않았으나, 배선 구조를 구비하는 기판 위에 실장될 수 있다.
Referring to FIG. 1, the light emitting device 100 provided in the present embodiment includes a plurality of light emitting devices 101 and 102, and a wavelength converter 104 is provided thereon. The plurality of light emitting devices 101 and 102 may use a light emitting diode (LED), and include a blue light emitting device 101 and an ultraviolet light emitting device 102 that emit light of different wavelengths. In the case of this embodiment, each number ratio was set to 3: 1. The use of both the blue light emitting element 101 and the ultraviolet light emitting element 102 is to use both a combination of high efficiency and a combination excellent in color rendering in the combination with the phosphor, as will be described later. The blue light emitting device 101 and the ultraviolet light emitting device 102 may be disposed inside the housing 103, and although not illustrated in detail, may be mounted on a substrate having a wiring structure.

파장변환부(104)는 복수의 발광소자(101, 102)로부터 방출된 광에 의해 여기되어 이와 다른 파장의 광을 방출할 수 있도록 형광체를 구비하는 구조이며, 도 1에 도시된 것과 같이, 필름 형태로 채용될 수 있다. 본 실시 형태의 경우, 파장변환부(104)는 2개의 영역으로 분리될 수 있으며, 구체적으로, 청색 발광소자(101)에 대응하는 위치의 제1 영역(Y)과 자외선 발광소자(102)에 대응하는 위치의 제2 영역(RGB)을 갖는다. 파장변환부(104)의 제1 영역(Y)은 청색 발광소자(101)에 의하여 방출된 청색광에 의하여 여기되어 황색광을 방출하는 황색 형광체를 구비하며, 청색광과 조합되어 백색광을 방출할 수 있다. 청색 발광소자(101)와 황색 형광체의 조합에 의하여 백색광을 얻는 방식의 경우, 상대적으로 높은 효율을 보이는 이점이 있다. 다만, 이러한 방식으로 얻어진 백색광은 연색성이 높지 않은 문제가 있어 본 발명에서는 이를 보충하도록 하나의 발광장치(100) 내에 다른 색을 방출하는 발광소자 및 형광체의 조합을 추가하였다.
The wavelength conversion unit 104 is a structure including a phosphor to be excited by the light emitted from the plurality of light emitting devices 101 and 102 to emit light having a different wavelength, and as shown in FIG. 1, a film It may be employed in the form. In the present exemplary embodiment, the wavelength converter 104 may be divided into two regions, and specifically, the wavelength converter 104 may be divided into the first region Y and the ultraviolet light emitting element 102 at positions corresponding to the blue light emitting element 101. It has a second area RGB of the corresponding position. The first region Y of the wavelength converter 104 includes a yellow phosphor that is excited by blue light emitted by the blue light emitting device 101 and emits yellow light, and may be combined with blue light to emit white light. . In the case of obtaining white light by the combination of the blue light emitting element 101 and the yellow phosphor, there is an advantage that shows a relatively high efficiency. However, the white light obtained in this manner has a problem that the color rendering is not high, and thus, in the present invention, a combination of a light emitting element and a phosphor emitting another color in one light emitting device 100 is added to compensate for this.

파장변환부(104)의 제2 영역(RGB)은 청색, 적색 및 녹색 형광체를 구비하며, 자외선 발광소자(102)로부터 방출된 자외선 광에 의하여 여기됨으로써 백색광을 방출할 수 있다. 자외선 발광소자(102)와 RGB 형광체의 조합에 의하여 백색광을 얻는 방식의 경우, 발광 효율은 상대적으로 낮을 수 있으나, 앞서 설명한 청색 발광소자(101)와 황색 형광체 조합에 의한 백색광의 연색성을 보충할 수 있다. 구체적으로, 청색 발광소자(101)와 황색 형광체 조합에 의한 백색광에서 상대적으로 강도가 낮은 RGB 구간은 자외선 발광소자(102)와 RGB 형광체의 조합에 의하여 보충될 수 있다. 특히, 제2 영역(RGB)에 구비된 청색 형광체에 의하여 방출되는 광의 파장을 청색 발광소자(101)로부터 방출되는 광의 파장보다 길게 할 경우, 청색 발광소자(101)와 황색 형광체 조합만으로는 얻을 수 없는 고 연색성의 백색광을 효과적으로 얻을 수 있다. 또한, 청색 형광체에 의하여 방출되는 광의 스펙트럼의 경우, 청색 발광소자(101)로부터 방출되는 광보다 반치폭(FWHM)이 넓은 것이 고 연색성 측면에서 바람직하다. 이러한 2가지 조합을 효율적으로 구현하기 위하여, 본 실시 형태에서는 파장변환부(104)를 서로 다른 형광체를 갖는 2개의 영역으로 분리되도록 하였다. 한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 영역(RGB)에서 청색, 적색 및 녹색 형광체는 서로 혼합되어 있거나(도 2a), 서로 분리되어 적층될 수 있다(도 2b). 적층 방식의 경우, 도 2b에 도시된 것과 달리, 청색, 적색 및 녹색 형광체의 순서는 적절히 변경될 수 있을 것이다.
The second region RGB of the wavelength converter 104 may include blue, red, and green phosphors, and may emit white light by being excited by ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting device 102. In the case of obtaining white light by the combination of the ultraviolet light emitting element 102 and the RGB phosphor, the luminous efficiency may be relatively low, but the color rendering of the white light by the combination of the blue light emitting element 101 and the yellow phosphor described above may be compensated. have. Specifically, the RGB section having a relatively low intensity in white light by the combination of the blue light emitting element 101 and the yellow phosphor may be supplemented by the combination of the ultraviolet light emitting element 102 and the RGB phosphor. In particular, when the wavelength of the light emitted by the blue phosphor provided in the second region RGB is longer than the wavelength of the light emitted from the blue light emitting element 101, the combination of the blue light emitting element 101 and the yellow phosphor cannot be obtained. High color rendering white light can be obtained effectively. In the case of the spectrum of light emitted by the blue phosphor, it is preferable that the half width (FWHM) is wider than the light emitted from the blue light emitting device 101 in terms of high color rendering. In order to efficiently implement these two combinations, in the present embodiment, the wavelength converter 104 is separated into two regions having different phosphors. Meanwhile, as shown in FIG. 2, the blue, red and green phosphors in the second region RGB may be mixed with each other (FIG. 2A) or may be separated from each other and stacked (FIG. 2B). In the case of the lamination method, unlike in FIG. 2B, the order of the blue, red, and green phosphors may be appropriately changed.

본 실시 형태에서 반드시 요구되는 구성은 아니지만, 파장변환부(104) 상부에는 렌즈 형상의 광학 플레이트(105)가 배치될 수 있으며, 도 1에 도시된 것과 같이, 각각의 렌즈는 복수의 발광소자(101, 102)가 위치하는 영역에 대응되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 공정 측면에서, 파장변환부(104)는 형광체를 구비하는 필름을 광학 플레이트(105)에 프린팅하는 등의 방법으로 적절히 형성될 수 있을 것이다.
Although not necessarily required in the present embodiment, a lens-shaped optical plate 105 may be disposed on the wavelength conversion unit 104, and as shown in FIG. 1, each lens may include a plurality of light emitting elements ( 101 and 102 may be disposed to correspond to the area where the location is located. In this case, in the process aspect, the wavelength conversion unit 104 may be appropriately formed by printing a film including phosphors on the optical plate 105.

도 3은 도 1에서 변형된 실시 형태에 따른 발광장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 3의 실시 형태에 따른 발광장치(101`)는 앞선 실시 형태와 실질적으로 동일한 구조를 가지며, 다만, 청색 발광소자(101)와 자외선 발광소자(102)의 개수 비율이 1:1이 되도록 한 것이다. 이 경우, 청색 발광소자(101)와 자외선 발광소자(102)는 서로 교대로 배열될 수 있다. 이에 따라, 파장변환부(104)에서 제1 영역(Y)과 제2 영역(RGB)의 비율도 이에 맞게 변경된다. 이와 같이, 청색 발광소자(101)와 자외선 발광소자(102)의 개수 비율은 얻고자하는 백색광의 연색성에 따라 적절히 조절될 수 있다.
3 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to the modified embodiment of FIG. 1. The light emitting device 101 'according to the embodiment of FIG. 3 has a structure substantially the same as that of the previous embodiment, except that the number ratio of the blue light emitting device 101 to the ultraviolet light emitting device 102 is 1: 1. will be. In this case, the blue light emitting device 101 and the ultraviolet light emitting device 102 may be alternately arranged. Accordingly, the ratio of the first region Y to the second region RGB in the wavelength converter 104 is also changed accordingly. As such, the number ratio of the blue light emitting device 101 to the ultraviolet light emitting device 102 may be appropriately adjusted according to the color rendering property of the white light to be obtained.

도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 본 실시 형태에 따른 발광장치(200)는 도 1의 발광장치(100)와 마찬가지로 복수의 발광소자(201, 202)를 구비하며, 그 상부에 파장변환부(204)가 제공된다. 또한, 복수의 발광소자(201, 202)는 청색 발광소자(201)와 자외선 발광소자(202)를 구비하며, 이에 대응하는 위치에 황색 형광체를 갖는 제1 영역(Y)과 청색, 적색 및 녹색 형광체를 갖는 제2 영역(RGB)이 배치된다. 본 실시 형태의 경우, 파장변환부(204)는 렌즈 형상의 광학 플레이트와 일체로 형성된다. 즉, 파장변환부(204)가 세라믹 시트 형태로 렌즈 일체형 구조로 구현될 수 있으며, 이러한 구조에 의하여 발광장치(200)의 크기를 더욱 줄일 수 있어 초박형의 백색 조명으로 유익하게 사용될 수 있다.
4 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device according to another embodiment of the present invention. The light emitting device 200 according to the present embodiment includes a plurality of light emitting devices 201 and 202 similarly to the light emitting device 100 of FIG. 1, and a wavelength conversion unit 204 is provided thereon. In addition, the plurality of light emitting devices 201 and 202 include a blue light emitting device 201 and an ultraviolet light emitting device 202, and the first region Y having a yellow phosphor at a position corresponding thereto, and blue, red, and green light. The second region RGB having the phosphor is disposed. In the case of this embodiment, the wavelength conversion part 204 is formed integrally with the lens-shaped optical plate. That is, the wavelength conversion unit 204 may be implemented in a lens-integrated structure in the form of a ceramic sheet, by this structure can further reduce the size of the light emitting device 200 can be advantageously used as ultra-thin white lighting.

도 5는 도 1 내지 4에서 설명한 청색 발광소자 + 황색 형광체, 자외선 발광소자 + 청색, 적색 및 녹색 형광체의 조합에 의하여 얻어진 광의 파장에 따른 강도를 시뮬레이션하여 나타낸 그래프이다. 도 5에서, 실선은 청색 발광소자 + 황색 형광체의 조합에 의하여 얻어진 광에 해당하며, 점선은 자외선 발광소자 + 청색, 적색 및 녹색 형광체의 조합에 의하여 얻어진 광에 해당한다. 굵은 실선은 상기 2가지 조합에 의한 광이 서로 혼합된 결과를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 청색 발광소자 + 황색 형광체의 조합에 의한 광은 청색 및 황색에서 2개의 피크를 가지며, 자외선 발광소자 + 청색, 적색 및 녹색 형광체의 조합에 의한 광이 혼합됨으로써 백색광의 스펙트럼이 다양해지는 것을 확인할 수 있다. 특히, 보다 긴 파장의 청색 영역과 적색 영역의 스펙트럼이 보충되어 백색광의 연색성이 우수해질 수 있다.
FIG. 5 is a graph simulating intensity according to the wavelength of light obtained by the combination of the blue light emitting device + yellow phosphor, the ultraviolet light emitting device + the blue, red and green phosphors described in FIGS. In FIG. 5, the solid line corresponds to light obtained by the combination of the blue light emitting element and the yellow phosphor, and the dotted line corresponds to the light obtained by the combination of the ultraviolet light emitting element and the blue, red and green phosphors. The thick solid line shows the result of mixing the light by the two combinations with each other. Referring to FIG. 5, the light by the combination of the blue light emitting element + yellow phosphor has two peaks in blue and yellow, and the light of the white light spectrum is mixed by mixing the light by the combination of the ultraviolet light emitting element + blue, red and green phosphor. You can see the variety. In particular, the spectrum of the blue region and the red region of longer wavelengths can be supplemented to improve the color rendering of the white light.

앞선 실시 형태에서는 청색 발광소자 + 황색 형광체, 자외선 발광소자 + 청색, 적색 및 녹색 형광체의 조합만을 설명하였으나, 고 효율과 고 연색성을 얻을 수 있는 조합이라면 형광체를 다른 방식으로 사용할 수도 있다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 발광장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 6의 발광장치에 의하여 얻어진 광의 파장에 따른 강도를 시뮬레이션하여 나타낸 그래프이다.
In the above embodiment, only the combination of the blue light emitting element + yellow phosphor, the ultraviolet light emitting element + blue, red and green phosphors has been described. However, as long as the combination can obtain high efficiency and high color rendering property, the phosphor may be used in other ways. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a graph showing simulations of intensity according to wavelengths of light obtained by the light emitting device of FIG. 6.

도 6을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 발광장치(300)는 앞선 실시 형태와 마찬가지로 복수의 발광소자(301, 302)를 구비하며, 그 상부에 파장변환부(304)가 제공된다. 또한, 복수의 발광소자(301, 302)는 청색 발광소자(301)와 자외선 발광소자(302)를 구비한다. 본 실시 형태의 경우, 청색 발광소자(301)에 대응하는 위치에는 적색 및 녹색 형광체를 갖는 제1 영역(RG)이 배치되며, 자외선 발광소자(302)에 대응하는 위치에는 청색 형광체를 갖는 제2 영역(B)이 배치된다. 이 경우, 제1 영역(RG)는 적색 및 녹색 형광체 외에 황색 형광체를 더 가질 수 있으며, 연색 지수 향상을 위하여 제2 영역(B)에 구비된 청색 형광체는 청색 발광소자(301)로부터 방출된 청색광보다 긴 파장의 광을 방출할 수 있는 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
Referring to FIG. 6, the light emitting device 300 according to the present embodiment includes a plurality of light emitting devices 301 and 302 as in the previous embodiment, and the wavelength converter 304 is provided thereon. In addition, the plurality of light emitting devices 301 and 302 include a blue light emitting device 301 and an ultraviolet light emitting device 302. In the present embodiment, a first region RG having red and green phosphors is disposed at a position corresponding to the blue light emitting element 301, and a second having blue phosphor at a position corresponding to the ultraviolet light emitting element 302. Area B is disposed. In this case, the first region RG may further have a yellow phosphor in addition to the red and green phosphors, and the blue phosphor provided in the second region B for improving the color rendering index may be blue light emitted from the blue light emitting element 301. It is desirable to use materials that can emit light of longer wavelengths.

도 7에서, 실선으로 나타낸 것은 청색 발광소자 + 적색 및 녹색 형광체의 조합에 의한 광에 해당하며, 점선으로 나타낸 것은 자외선 발광소자 + 청색 형광체의 조합에 의한 광에 해당한다. 굵은 실선은 상기 2개의 조합에 의한 광이 서로 혼합된 결과를 나타낸다. 도 7에 도시된 것과 같이, 청색 발광소자 + 적색 및 녹색 형광체, 자외선 발광소자 + 청색 형광체의 조합을 사용하여 얻어진 백색광의 경우, 적색 및 녹색 스펙트럼 영역에서 우수한 효율을 보이며, 청색광의 장파장 영역은 청색 형광체에 의하여 보충될 수 있음을 확인할 수 있다. 이에 따라, 청색 발광소자 + 적색 및 녹색 형광체, 자외선 발광소자 + 청색 형광체의 조합을 이용한 발광장치(300)에서도 앞선 실시 형태와 마찬가지로 고 효율과 고 연색성의 백색광을 동시에 얻을 수 있다.
In FIG. 7, solid lines correspond to light by a combination of a blue light emitting element + red and green phosphors, and dotted lines correspond to light by a combination of an ultraviolet light emitting element and a blue phosphor. The thick solid line shows the result of mixing the light by the two combinations with each other. As shown in FIG. 7, white light obtained by using a combination of a blue light emitting element + a red and green phosphor, an ultraviolet light emitting element + a blue phosphor exhibits excellent efficiency in the red and green spectral regions, and the long wavelength region of the blue light is blue. It can be confirmed that it can be supplemented by a phosphor. Accordingly, in the light emitting device 300 using the combination of the blue light emitting element + red and green phosphors and the ultraviolet light emitting element + blue phosphor, high efficiency and high color rendering white light can be obtained at the same time.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.
The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but by the appended claims. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that various forms of substitution, modification, and alteration are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, and the appended claims. Will belong to the technical spirit described in.

101: 청색 발광소자 102: 자외선 발광소자
103: 하우징 104: 파장변환부
105: 광학 플레이트101: blue light emitting device 102: ultraviolet light emitting device
103: housing 104: wavelength conversion portion
105: optical plate

Claims (16)

청색광을 방출하는 청색 발광소자 및 자외선 광을 방출하는 자외선 발광소자를 구비하는 복수의 발광소자; 및
상기 복수의 발광소자에서 방출된 광의 경로 상에 배치되며, 상기 복수의 발광소자에서 방출된 광의 파장을 변환하도록 형광체를 구비하되, 상기 청색 발광소자에 대응하는 제1 영역에는 상기 청색광에 의하여 여기되며 상기 청색광과 혼합되어 백색광이 얻어질 수 있는 색의 형광체가 구비되고, 상기 자외선 발광소자에 대응하는 제2 영역에는 적어도 청색 형광체가 구비되는 파장변환부;
를 포함하는 발광장치.
A plurality of light emitting devices including a blue light emitting device emitting blue light and an ultraviolet light emitting device emitting ultraviolet light; And
Is disposed on the path of the light emitted from the plurality of light emitting devices, and provided with a phosphor to convert the wavelength of the light emitted from the plurality of light emitting devices, the first region corresponding to the blue light emitting device is excited by the blue light A wavelength conversion unit including a phosphor having a color capable of obtaining white light by mixing with the blue light, and having at least a blue phosphor in a second region corresponding to the ultraviolet light emitting device;
Light emitting device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 파장변환부의 제1 영역에는 황색 형광체가 구비되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
And a yellow phosphor is provided in the first region of the wavelength conversion portion.
제2항에 있어서,
상기 파장변환부의 제2 영역에는 적색 및 녹색 형광체가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 2,
And a red and green phosphor are further provided in the second region of the wavelength conversion portion.
제1항에 있어서,
상기 파장변환부의 제1 영역에는 적색 및 녹색 형광체가 구비되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
A light emitting device, characterized in that the red and green phosphors are provided in the first region of the wavelength conversion portion.
제4항에 있어서,
상기 파장변환부의 제1 영역에는 황색 형광체가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 4, wherein
And a yellow phosphor is further provided in the first region of the wavelength conversion portion.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 파장변환부의 제2 영역에는 청색 형광체만이 구비되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method according to claim 4 or 5,
The blue light emitting device, characterized in that only the blue phosphor is provided in the second region of the wavelength conversion portion.
제1항에 있어서,
상기 파장변환부는 필름 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The wavelength conversion unit has a film shape, characterized in that the film.
제1항에 있어서,
상기 파장변환부는 상기 제1 및 제2 영역이 각각 렌즈 형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
And the wavelength conversion part is formed such that the first and second regions have a lens shape.
제1항에 있어서,
상기 청색 형광체에서 방출되는 광은 상기 청색 발광소자에서 방출되는 광보다 파장이 더 긴 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
And light emitted from the blue phosphor has a longer wavelength than light emitted from the blue light emitting device.
제1항에 있어서,
상기 청색 형광체에서 방출되는 광은 상기 청색 발광소자에서 방출되는 광보다 반치폭이 더 넓은 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The light emitted from the blue phosphor is a light emitting device, characterized in that the half width is wider than the light emitted from the blue light emitting device.
제1항에 있어서,
상기 청색 발광소자의 개수는 상기 자외선 발광소자의 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The number of the blue light emitting device is characterized in that more than the number of the ultraviolet light emitting device.
제1항에 있어서,
상기 청색 발광소자와 상기 자외선 발광소자의 개수 비율은 1:1인 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The number ratio of the blue light emitting device and the ultraviolet light emitting device is a light emitting device, characterized in that 1: 1.
제12항에 있어서,
상기 청색 발광소자와 상기 자외선 발광소자는 서로 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 12,
And the blue light emitting element and the ultraviolet light emitting element are alternately arranged.
청색광을 방출하는 청색 발광소자와 자외선 광을 방출하는 자외선 발광소자를 구비하는 복수의 발광소자; 및
상기 복수의 발광소자에서 방출된 광의 경로 상에 배치되며, 적어도 상기 청색 발광소자에서 방출되는 광보다 파장이 길거나 반치폭이 넓은 광을 방출하는 청색 형광체를 구비하는 파장변환부;
를 포함하는 발광장치.
A plurality of light emitting devices including a blue light emitting device emitting blue light and an ultraviolet light emitting device emitting ultraviolet light; And
A wavelength conversion part disposed on a path of light emitted from the plurality of light emitting devices, the wavelength conversion part including a blue phosphor emitting light having a wavelength longer or greater than half the width of the light emitted from the blue light emitting device;
Light emitting device comprising a.
제14항에 있어서,
상기 파장변환부는 황색 형광체가 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 14,
The wavelength conversion unit is a light emitting device, characterized in that further comprising a yellow phosphor.
제14항에 있어서,
상기 파장변환부는 적색 및 녹색 형광체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 14,
The wavelength conversion unit further comprises a red and green phosphor.
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KR20210109125A (en) * 2020-02-27 2021-09-06 주식회사 쉘파스페이스 Wavelength conversion film and lighting apparatus using the same
KR20220095630A (en) * 2020-12-30 2022-07-07 주식회사 지엘비젼 Lighting device
WO2022240152A1 (en) * 2021-05-11 2022-11-17 솔라미션 주식회사 Daylight led light, daylight led light apparatus, and daylight led floodlight apparatus

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