KR20120083165A - Light emitting device - Google Patents

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KR20120083165A
KR20120083165A KR1020110004668A KR20110004668A KR20120083165A KR 20120083165 A KR20120083165 A KR 20120083165A KR 1020110004668 A KR1020110004668 A KR 1020110004668A KR 20110004668 A KR20110004668 A KR 20110004668A KR 20120083165 A KR20120083165 A KR 20120083165A
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light emitting
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light
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KR1020110004668A
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김형근
조제희
구안-보 린
이. 프레드 슈베르트
마틴 에프. 슈베르트
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삼성전자주식회사
렌슬러 폴리테크닉 인스티튜트
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Abstract

PURPOSE: A light emitting device provides an efficient and economic white light emitting device by minimizing an unused white LED element. CONSTITUTION: An emitting module(10) includes a module substrate(11) and white LED(10a) mounted on the module substrate. An emitting module(20) includes a module substrate(21), a first white light LED, and a second white light LED. The white light LED is mounted on the module substrate. CCT(Correlated Color Temperature) of the mixture of the first and second LEDs is included in the range of a standard CCT.

Description

발광 장치{Light Emitting Device}Light Emitting Device

본 발명은 백색 발광 모듈을 포함하는 발광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device including a white light emitting module.

일반적으로 발광 다이오드(light emitting diode, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여, 전기 에너지를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시킨 신호를 발신하는데 사용되는 소자이다. 발광 다이오드는 EL의 일종이며, 현재 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체를 이용한 발광 다이오드가 실용화 되고 있다. Ⅲ족 질화물계 화합물 반도체는 직접 천이형 반도체이며, 다른 반도체를 이용한 소자보다 고온에서 안정된 동작을 얻을 수 있어서, 발광 다이오드(LED)나 레이저 다이오드(laser diode :LD) 등의 발광 소자에 널리 응용되고 있다.
In general, a light emitting diode (LED) is a device used to transmit a signal in which electrical energy is converted into infrared light, visible light, or light by using the characteristics of a compound semiconductor. The light emitting diode is a kind of EL, and a light emitting diode using a III-V group compound semiconductor has been put into practical use. Group III nitride compound semiconductors are direct-transition semiconductors, which can achieve stable operation at high temperature than devices using other semiconductors, and are widely applied to light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs). have.

이러한 LED는 소형, 저소비 전력, 고 신뢰성 등의 특성을 가지므로, 휴대폰, LCD, 자동차, 가전, 교통신호등, 가로등, 생활조명, 특수조명 등의 응용분야에 다양하게 이용되고 있는 추세이며, 특히 청색 LED 칩과 청색광에 의해 파장 변환시키는 형광체를 포함하여 백색 발광하는 백색 LED가, 조명장치, LCD의 백라이트 유닛(Back Light Unit) 등 다양한 분야에 폭넓게 이용되고 있다. 그러나, 백색 LED 제조 과정에서 청색 LED 칩의 주파장 산포와 형광체의 함량 차이 등으로 인하여, 동일한 백색광을 구현하는 고휘도 LED라 할지라도 백색광에 대한 산포가 넓게 나타나게 되며, 따라서, 색 재현성과 광 균일도가 저하되는 문제가 있다. Since LEDs have characteristics such as small size, low power consumption, and high reliability, they are being used in various applications such as mobile phones, LCDs, automobiles, home appliances, traffic lights, street lamps, living lights, and special lightings. BACKGROUND ART White LEDs emitting white light, including LED chips and phosphors converted into wavelengths by blue light, have been widely used in various fields such as lighting devices and LCD backlight units. However, due to differences in the dominant wavelength of the blue LED chip and the content of the phosphor in the manufacturing process of the white LED, even for a high-brightness LED that implements the same white light, the dispersion of the white light is wide. Therefore, color reproducibility and light uniformity There is a problem of deterioration.

본 발명의 일 목적은, 백색 발광 모듈을 포함하는 발광 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a light emitting device including a white light emitting module.

본 발명의 일 측면은,According to an aspect of the present invention,

베이스 기판; 및 상기 베이스 기판 상에 배치되며, 모듈 기판과 상기 모듈 기판 상에 실장되고 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 낮은 CCT를 갖는 제1 백색 LED와, 상기 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 높은 CCT를 갖는 제2 백색 LED를 구비하는 하나 이상의 발광 모듈;을 포함하는 발광장치를 제공한다.
A base substrate; And a first white LED disposed on the base substrate and mounted on the module substrate and the module substrate, the first white LED having a CCT lower than a CCT within a reference CCT range, and a second white LED having a CCT higher than a CCT within the reference CCT range. It provides a light emitting device comprising one or more light emitting module having a.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광 모듈을 구성하는 제1 및 제2 백색 LED의 혼합 광의 CCT는, 상기 기준 CCT 범위 내에 위치할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the CCT of the mixed light of the first and second white LED constituting the light emitting module may be located within the reference CCT range.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 기준 CCT 범위 내의 CCT를 갖는 복수의 백색 LED로 이루어진 발광 모듈을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting module may further include a plurality of white LEDs having a CCT within the reference CCT range.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광 모듈은 상기 제1 및 제2 백색 LED를 각각 복수 개 구비하며, 상기 제1 및 제2 백색 LED 개수가 동일할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting module may include a plurality of first and second white LEDs, respectively, and the number of the first and second white LEDs may be the same.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광 모듈은 상기 제1 및 제2 백색 LED를 각각 하나씩 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting module may include one each of the first and second white LEDs.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 백색 LED는 기준 CCT 범위보다 250K 내지 500K 낮은 CCT 범위 내의 CCT를 갖고, 상기 제2 백색 LED는 기준 CCT 범위보다 250K 내지 500K 높은 CCT 범위 내의 CCT를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first white LED may have a CCT in the CCT range 250K to 500K lower than the reference CCT range, the second white LED may have a CCT in the CCT range 250K to 500K higher than the reference CCT range. have.

상기 제1 및 제2 백색 LED는 형광체를 포함할 수 있다.The first and second white LEDs may include phosphors.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 베이스 기판은 회로 기판일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the base substrate may be a circuit board.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 기판은 평판 형상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the substrate may have a flat plate shape.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 기판은 바 형상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the substrate may be a bar shape.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 사용되지 않는 백색 LED 소자를 최소화하여, 경제적이고 효율적인 백색 발광장치를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide an economical and efficient white light emitting device by minimizing unused white LED elements.

또한, 광 균일도가 향상되고, 광 출력 산포가 감소된 백색 발광장치를 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a white light emitting device in which light uniformity is improved and light output scattering is reduced.

도 1은 백색 LED의 색 특성 분포를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 장치에 포함되는 발광 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 4는 백색 LED의 CCT 분포와 CCT 범위에 따른 빛의 세기를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치의 CCT 분포와 빛의 세기를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치를 구성하는 경우의 광 출력 산포 변화를 나타내는 그래프이다. 1 is a graph showing the color characteristic distribution of a white LED.
2 is a view schematically illustrating a light emitting module included in a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention viewed from above.
4 is a graph showing the intensity of light according to the CCT distribution and the CCT range of the white LED.
5 is a graph showing the CCT distribution and the light intensity of the light emitting device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a variation in light output distribution when configuring a light emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG.

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 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 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 shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 1은 백색 LED의 색 특성 분포를 나타내는 그래프이다. 도 1을 참조하면, 그래프의 가로축은 복수의 백색 LED의 색 온도 특성을 나타내고, 세로축은 백색 LED 칩의 수를 나타낸다. 복수의 LED 칩 상에 형광체를 도포하여, 백색 LED 패키지를 제조하는 경우, 목표하는 기준 상관 색 온도(Correlated Color Temperature; 이하 CCT라 함)의 범위는 A 영역이었으나, 모든 백색 LED가 A 영역에 포함되도록 제조하는 것은 불가능하며, 백색 LED의 색 특성 분포는 A 영역을 중심으로 정규 분포 곡선을 나타내게 된다. 즉, A 영역에 속하는 백색 LED와, 그 주위 영역(B1, B2 등)에 포함되는 백색 LED도 함께 발생하게 된다. 이 경우, A 영역에 해당하는 LED만을 사용하고, 다른 영역(B1, B2 등)에 포함되는 LED들은 다른 용도로 사용되거나 폐기되므로 백색 LED 모듈의 생산 단가가 높아지고, 백색 LED 모듈 생산 효율성이 떨어지는 문제가 있다.
1 is a graph showing the color characteristic distribution of a white LED. Referring to FIG. 1, the horizontal axis of the graph represents color temperature characteristics of the plurality of white LEDs, and the vertical axis represents the number of white LED chips. In the case of manufacturing a white LED package by applying a phosphor on a plurality of LED chips, the target reference correlated color temperature (hereinafter referred to as CCT) range was A region, but all white LEDs were included in A region. It is impossible to manufacture as much as possible, and the color characteristic distribution of the white LED shows a normal distribution curve around the A region. That is, the white LED belonging to the area A and the white LEDs included in the surrounding areas B1 and B2 are also generated. In this case, only LEDs corresponding to the A area are used, and LEDs included in other areas (B1, B2, etc.) are used or discarded for other purposes, thereby increasing the production cost of the white LED module and decreasing the efficiency of producing the white LED module. There is.

백색 LED를 제조하기 위한 공정에 대해 간략히 설명하면, 사파이어, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN 등의 물질로 이루어진 반도체 성장용 웨이퍼 상에, MOCVD 장치 등을 이용하여 n형 및 p형 반도체층과 활성층을 포함하는 발광구조물을 형성한다. 상기 발광구조물이 형성된 웨이퍼 상에 n형 및 p형 반도체층과 전기적으로 연결되는 전극을 형성한 후, 웨이퍼를 개별 칩 단위로 절단하여 LED 칩을 제조할 수 있으며, 이때, 전극 형성 공정은 웨이퍼를 칩 단위로 절단한 후에 이루어질 수도 있다. 다음으로, 제조된 LED 칩과 외부로부터 전기적 신호를 인가하기 위한 리드 프레임을 연결하고, LED 칩으로부터 방출된 빛을 외부로 효율적으로 유도하기 위한 패키징 단계를 거쳐 LED 패키지를 제조할 수 있다. 패키징 공정 시, 상기 LED 칩으로부터 방출된 광을 파장 변환시키는 형광체를 LED 칩 상면에 도포하는 공정이 포함될 수 있으며, 파장 변환용 형광체를 통해 LED 칩으로부터 방출되는 광을 파장 변환하여 백색 발광하는 LED를 제조할 수 있다. 이때, 상기 형광체를 도포하는 단계는, 반드시 패키징 단계에서 이루어지는 것은 아니며, 필요에 따라, 칩 단위 분리 공정 전, 후 등에 다양항 형태로 이루어질 수 있다.
The process for manufacturing a white LED will be briefly described. On a wafer for semiconductor growth made of a material such as sapphire, SiC, MgAl 2 O 4 , MgO, LiAlO 2 , LiGaO 2 , GaN or the like, a MOCVD apparatus or the like is used. The light emitting structure including the type and p type semiconductor layers and the active layer is formed. After forming an electrode electrically connected to n-type and p-type semiconductor layers on the wafer on which the light emitting structure is formed, an LED chip may be manufactured by cutting the wafer into individual chip units. It may be made after cutting in chip units. Next, the LED package may be manufactured by connecting a manufactured LED chip with a lead frame for applying an electrical signal from the outside and a packaging step for efficiently inducing light emitted from the LED chip to the outside. In the packaging process, a process of applying a phosphor for wavelength conversion of the light emitted from the LED chip on the upper surface of the LED chip, may include a LED that emits white light by wavelength conversion of light emitted from the LED chip through the wavelength conversion phosphor It can manufacture. In this case, the step of applying the phosphor is not necessarily made in the packaging step, if necessary, may be made in various forms, such as before, after the chip unit separation process.

여기서, "백색 LED"는 통상 약 455nm의 광을 방출하는 발광 다이오드 및 약 570nm의 황색 주 파장을 갖는 형광체 YAG:Ce를 사용하여 생산될 수 있다. 루멘 청색 광의 비율이 약 3% 초과 7% 미만이면, 조합 방출 광은 백색으로 나타나며, 조명에 적합한 광의 색 경계 내에 들어간다. 다만, 이는 백색 발광하는 LED를 제공하기 위한 일 예에 불과하고, 다양한 형광체를 적용하거나 그 양을 조절하여 원하는 색 특성을 갖는 백색 LED를 제조할 수 있다. 예를 들면, 405nm 내지 490nm의 발광 다이오드 및 550nm 내지 600nm 범위 주 파장의 빛을 방출하는 발광 물질을 사용하여 백색 LED를 제조할 수 있다.
Here, a “white LED” can be produced using a light emitting diode that typically emits light of about 455 nm and phosphor YAG: Ce having a yellow primary wavelength of about 570 nm. If the ratio of lumen blue light is greater than about 3% and less than 7%, the combined emission light appears white and falls within the color boundary of the light suitable for illumination. However, this is only an example for providing an LED emitting white light, and a white LED having a desired color characteristic may be manufactured by applying various phosphors or adjusting the amount thereof. For example, white LEDs can be fabricated using light emitting diodes from 405 nm to 490 nm and light emitting materials emitting light in the range of 550 nm to 600 nm.

앞서 설명한 바와 같이, 백색 LED를 제조하기 위하여 목표하는 색 특성을 만족하도록 정해진 종류와 양의 형광체를 도포하는 경우, 목표하는 색 특성 범위에 포함되는 LED 뿐만 아니라, 그 주변 영역에 포함되는 색 특성을 갖는 백색 LED도 다수 발생하게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는, 그 주변 영역의 색 특성을 갖는 LED 소자를 이용하여, 목표하는 색 특성 범위의 광을 방출하는 광원 모듈을 제조함으로써, 사용되지 않는 백색 LED 소자를 최소화하여 경제적이고 효율적인 LED 발광장치를 제공할 수 있다.
As described above, in the case of applying a phosphor of a predetermined type and amount to satisfy a target color characteristic in order to manufacture a white LED, not only the LED included in the target color characteristic range but also the color characteristic included in the peripheral region thereof Many white LEDs will also occur. Therefore, in one embodiment of the present invention, by manufacturing a light source module that emits light in a target color characteristic range by using the LED element having the color characteristics of the peripheral area, it is possible to minimize the unused white LED element to economic It is possible to provide an efficient and efficient LED light emitting device.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 장치에 포함되는 발광 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저, 도 2(a)에 도시된 발광 모듈(10)은, 모듈 기판(11), 상기 모듈 기판(11) 상에 실장된 백색 LED(10a)를 포함하며, 도 2(b)에 도시된 발광 모듈(20) 또한, 모듈 기판(21)과 상기 모듈 기판(21) 상에 실장된 백색 LED(20a, 20b)를 포함한다. 도 2(a)에 도시된 발광 모듈(10)은, 앞서 설명한 백색 LED 제조방법에 따라, 목적하는 CCT 범위, 즉 기준 CCT 범위에 포함되는 백색 LED(10a)를 조합하여 모듈 기판(11)에 실장함으로써, 백색 발광 모듈(10)을 구성한 구조를 나타낸다. 한편, 도 2(b)에 도시된 발광 모듈(20)은, 도 2(a)에 도시된 발광 모듈(10)과는 달리, 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 낮은 CCT를 갖는 제1 백색 LED(10a)와, 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 높은 CCT를 갖는 제2 백색 LED(10b)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 백색 LED(20a)는 도 1의 제1 영역(B1)에서 선택될 수 있으며, 상기 제2 백색 LED(20b)는 도 1의 제2 영역(B2)로부터 선택될 수 있다.
2 is a view schematically illustrating a light emitting module included in a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, first, the light emitting module 10 illustrated in FIG. 2A includes a module substrate 11 and a white LED 10a mounted on the module substrate 11. The light emitting module 20 shown in FIG. 2B also includes a module substrate 21 and white LEDs 20a and 20b mounted on the module substrate 21. The light emitting module 10 shown in FIG. 2 (a) is combined with a white LED 10a included in a desired CCT range, that is, a reference CCT range, according to the white LED manufacturing method described above. By mounting, the structure which comprised the white light emitting module 10 is shown. Meanwhile, unlike the light emitting module 10 illustrated in FIG. 2A, the light emitting module 20 illustrated in FIG. 2B may include a first white LED 10a having a CCT lower than a CCT within a reference CCT range. ) And a second white LED 10b having a CCT that is higher than the CCT within the reference CCT range. Specifically, the first white LED 20a may be selected in the first area B1 of FIG. 1, and the second white LED 20b may be selected from the second area B2 of FIG. 1. .

본 실시형태에 따르면, 상기 발광 모듈(20)은 기준 CCT 범위(A)에 포함되지 않는 CCT를 갖는 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)를 구비하여 이루어지며, 상기 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)의 혼합 광의 CCT가 상기 기준 CCT 범위(A)에 포함된다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈(20)은, 기준 CCT 범위를 만족하지 못하여 폐기되는 백색 LED(20a, 20b)를 하나의 단위로 구성하여, 기준 CCT 범위 내의 CCT를 갖는 백색 발광모듈을 제조할 수 있으므로, 보다 경제적이고 효율적인 백색 발광장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서, 상기 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)는 서로 다른 CCT 범위를 갖는 제1 및 제2 영역(B1, B2)에서 임의로 선택될 수 있으므로, 간단한 방법으로 발광 모듈을 제조할 수 있다.
According to the present embodiment, the light emitting module 20 includes first and second white LEDs 20a and 20b having CCTs not included in the reference CCT range A, and the first and second light emitting modules 20 are provided. The CCT of the mixed light of the white LEDs 20a and 20b is included in the reference CCT range A. That is, the light emitting module 20 according to the embodiment of the present invention configures white LEDs 20a and 20b discarded because they do not satisfy the reference CCT range as one unit, and emits white light having a CCT within the reference CCT range. Since the module can be manufactured, a more economical and efficient white light emitting device can be provided. Further, in the present embodiment, the first and second white LEDs 20a and 20b may be arbitrarily selected in the first and second regions B1 and B2 having different CCT ranges, so that the light emitting module is simple. Can be prepared.

본 실시형태에서는 상기 발광 모듈(20)을 구성하는 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)를 각각 하나씩 구비하고 있으나, 본 실시형태와는 달리, 하나의 발광 모듈(20)을 구성하는 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)는 각각 복수 개 구비될 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)의 개수는 서로 동일할 수 있으며, 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b) 각각은 동일한 CCT 범위 내에서 선택될 수 있다. 구체적으로, 도 1의 제1 영역(B1)에서 임의로 선택된 3개의 제1 백색 LED(20a)와 도 1의 제2 영역(B2)에서 임의로 선택된 3개의 제2 백색 LED(20b)를 포함하는 하나의 발광 모듈(20)을 구성하는 것도 가능하다. 이때, 상기 제1 및 제2 영역은 상기 기준 CCT 범위(A)와 동일한 크기의 온도 차이가 나는 영역으로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 기준 CCT 범위(A)로부터 250K 내지 500K 낮은 CCT 범위를 제1 영역(B1)으로 정의하고, 기준 CCT 범위(A)로부터 250K 내지 500K 높은 CCT 범위를 제2 영역(B2)으로 정의할 수 있다.
In the present embodiment, the first and second white LEDs 20a and 20b constituting the light emitting module 20 are provided one by one. However, unlike the present embodiment, the first and second white LEDs 20a and 20b are different. A plurality of first and second white LEDs 20a and 20b may be provided. In this case, the number of the first and second white LEDs 20a and 20b may be the same, and each of the first and second white LEDs 20a and 20b may be selected within the same CCT range. Specifically, one including three first white LEDs 20a arbitrarily selected in the first region B1 of FIG. 1 and three second white LEDs 20b arbitrarily selected in the second region B2 of FIG. 1. It is also possible to configure the light emitting module 20. In this case, the first and second regions may be formed of regions having a temperature difference of the same size as that of the reference CCT range A. For example, the CCT range of 250K to 500K lower from the reference CCT range A may be removed. One region B1 may be defined, and a CCT range 250K to 500K higher from the reference CCT range A may be defined as the second region B2.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치를 상부에서 바라본 평면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치(100)는 베이스 기판(1), 상기 베이스 기판(1) 상에 배치되며, 모듈 기판(11), 제1 백색 LED(20a), 제2 백색 LED(20b)를 구비하는 발광 모듈(20)을 포함한다. 상기 제1 백색 LED(20a)는 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 낮은 CCT를 가지며, 상기 제2 백색 LED(20b)는 상기 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 높은 CCT를 갖고, 상기 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)의 혼합광의 CCT는, 상기 기준 CCT 범위 내에 포함된다.
3 is a plan view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention viewed from above. Referring to FIG. 3, a light emitting device 100 according to an embodiment of the present invention is disposed on a base substrate 1, the base substrate 1, a module substrate 11, and a first white LED 20a. And a light emitting module 20 having a second white LED 20b. The first white LED 20a has a CCT lower than a CCT within a reference CCT range, and the second white LED 20b has a CCT higher than a CCT within the reference CCT range, and the first and second white LEDs ( CCT of the mixed light of 20a, 20b) is contained in the said reference CCT range.

본 실시형태에 따른 발광장치(100)는, 상기 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)를 포함하는 발광모듈(20) 외에, 기준 CCT 범위 내의 CCT를 갖는 복수의 백색 LED(10a)로 이루어진 발광 모듈(10)을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 발광 모듈(10)은 기준 CCT 범위 내의 CCT를 갖는 백색 LED(10a) 및 모듈 기판(11)으로 구성될 수 있으며, 백색 LED 제조시, 가장 많이 생산되는 기준 CCT 범위(A) 내의 백색 LED(10a)로 이루어진 발광 모듈(10)과 기준 CCT 범위 밖(B1, B2)의 백색 LED(20a, 20b)의 조합으로 이루어진 발광 모듈(20)이 함께 베이스 기판(10) 상에 배치되어, 광 균일도가 우수한 백색 발광장치(100)를 구성할 수 있다.
The light emitting device 100 according to the present embodiment includes a plurality of white LEDs 10a having a CCT within a reference CCT range, in addition to the light emitting module 20 including the first and second white LEDs 20a and 20b. It may include a light emitting module 10 made up. As described above, the light emitting module 10 may be composed of a white LED (10a) and a module substrate 11 having a CCT within the reference CCT range, the reference CCT range (A) that is most produced when manufacturing white LED The light emitting module 10 composed of the white LEDs 10a in Fig. 1) and the light emitting module 20 composed of the combination of the white LEDs 20a, 20b outside the reference CCT range (B1, B2) are together on the base substrate 10. The light emitting device 100 may be disposed to constitute a white light emitting device 100 having excellent light uniformity.

본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치(10)를 구성하는 베이스 기판(1)은 도 3에 도시된 바와 같이 평판 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 평판 형태의 베이스 기판(1) 상에 복수의 발광 모듈(10, 20)이 배치될 수 있다. 또한, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 베이스 기판(1)은 바(bar) 형상을 가질 수 있으며, 조명 장치, LCD의 백라이트 유닛(Back Light Unit; BLU) 등에 적용될 수 있다. 또한 상기 베이스 기판(1)의 형상은 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라, 원형, 사각형, 마름모 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
The base substrate 1 constituting the light emitting device 10 according to the exemplary embodiment of the present invention may be formed in a flat plate shape, as shown in FIG. Modules 10 and 20 may be arranged. In addition, although not specifically illustrated, the base substrate 1 may have a bar shape and may be applied to a lighting device, a backlight unit (BLU) of an LCD, and the like. In addition, the shape of the base substrate 1 is not limited thereto, and may be formed in various shapes such as a circle, a rectangle, a rhombus, and the like, as necessary.

상기 베이스 기판(1)은, 상기 복수의 광원 모듈(10, 20)과 전기적으로 연결되는 PCB 기판일 수 있다. 구체적으로, PCB 기판(1) 상면에는 복수의 광원 모듈(10, 20)이 실장될 수 있으며, 광원 모듈(10, 20)이 실장된 반대면, 즉, 기판의 하면에는 상기 광원 모듈(10, 20)로 전원을 공급하기 위한 배선 구조와 상기 광원 모듈(10, 20)으로 전원을 공급하기 위한 별도의 전원 공급 장치(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 PCB 기판은 에폭시, 트리아진, 실리콘, 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성되거나, AlN, Al2O3 등의 세라믹 소재, 또는 금속 및 금속화합물을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 구체적으로는 메탈 PCB의 일종인 MCPCB일 수 있다.
The base substrate 1 may be a PCB substrate electrically connected to the plurality of light source modules 10 and 20. In detail, a plurality of light source modules 10 and 20 may be mounted on an upper surface of the PCB substrate 1, and a light source module 10 may be disposed on an opposite surface on which the light source modules 10 and 20 are mounted, that is, a lower surface of the substrate. A wiring structure for supplying power to 20 and a separate power supply device (not shown) for supplying power to the light source modules 10 and 20 may be formed. The PCB substrate may be formed of an organic resin material and other organic resin materials containing epoxy, triazine, silicon, polyimide, or the like, or may be formed of a ceramic material such as AlN, Al 2 O 3, or a metal and a metal compound. For example, it may be MCPCB, which is a kind of metal PCB.

다만, 본 발명에 적용될 수 있는 베이스 기판(1)은, 인쇄 회로 기판(PCB)에 한정되는 것은 아니고, 광원 모듈(10, 20)이 실장된 면과 그 대향하는 면 모두에 광원 모듈(10, 20)을 구동하기 위한 배선 구조가 형성된 기판이면 어느 것이나 가능하다. 구체적으로, 기판의 표면 및 이면에는 각각의 광원 모듈(10, 20)과 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성될 수 있으며, 상기 베이스 기판(1)의 광원 모듈(10, 20)이 실장되는 면에 형성되는 배선은, 스루홀이나 범프(미도시)를 통하여 그 이면에 형성되는 배선에 접속될 수 있다.
However, the base substrate 1 that can be applied to the present invention is not limited to the printed circuit board (PCB), and the light source modules 10 and the surfaces on which the light source modules 10 and 20 are mounted and opposite surfaces thereof are not limited to the printed circuit board PCB. Any substrate can be used as long as the substrate has a wiring structure for driving 20). Specifically, wires for electrically connecting the respective light source modules 10 and 20 may be formed on the front and rear surfaces of the substrate, and on the surface on which the light source modules 10 and 20 of the base substrate 1 are mounted. The formed wirings can be connected to the wirings formed on the rear surface thereof through through holes or bumps (not shown).

도 4는 백색 LED의 CCT 분포와 CCT 범위에 따른 빛의 세기를 나타내는 그래프이다. 도 4(a)를 참조하면, 약 4900K 내지 5100K의 CCT를 갖는 백색 LED를 제조하는 경우, 많은 수의 LED가 목적하는 기준 CCT 범위(A)를 벗어나게 됨을 알 수 있다. 도 4(b)는 파장에 따른 각 영역별 표준화된 빛의 세기(Normalized Light Intensity)를 나타낸 것으로, 기준 CCT 범위(A)와 기준 CCT 범위보다 낮은 CCT 영역(B1) 및 높은 CCT 영역(B2)에서 빛의 세기가 서로 다르게 나타남을 알 수 있다. 따라서, 기준 CCT 범위를 벗어나는 영역의 LED를 그대로 사용하는 경우, 발광 장치의 영역별로 빛의 세기가 달라져, 빛의 균일성을 확보하는 데 문제가 발생할 수 있다.
4 is a graph showing the intensity of light according to the CCT distribution and the CCT range of the white LED. Referring to Figure 4 (a), when manufacturing a white LED having a CCT of about 4900K to 5100K, it can be seen that a large number of LEDs are out of the target reference CCT range (A). FIG. 4 (b) shows normalized light intensity for each region according to a wavelength. The reference CCT range A and the lower CCT region B1 and the higher CCT region B2 are shown. It can be seen that the light intensity is different from each other. Therefore, when the LED of the region outside the reference CCT range is used as it is, the light intensity varies for each region of the light emitting device, which may cause a problem in securing the uniformity of light.

도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치의 CCT 분포와 빛의 세기를 나타내는 그래프이다. 도 5(a)를 참조하면, 굵은 선으로 표시된 발광 모듈(10)과 얇은 선으로 표시된 발광 모듈(20)의 빛의 세기가 거의 일치함을 알 수 있다. 빛의 세기가 굵은 선으로 표시된 발광 모듈(10)은 기준 CCT 범위에 속하는 백색 LED(10a)로 구성되고, 빛의 세기가 얇은 선으로 표시된 발광 모듈(20)은 기준 CCT 범위를 벗어나는 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)로 구성된 경우를 나타낸다. 구체적으로, 도 4(a)의 기준 CCT 범위(4900K 내지 5100K) 에 속하는, 2 개의 백색 LED로 발광 모듈(10)과, 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 낮은 CCT 범위(4700K 내지 4900K)에서 선택된 제1 백색 LED(20a) 및 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 높은 CCT 범위(5100K 내지 5300K)에서 선택된 제2 백색 LED(20b)로 구성된 발광 모듈(20)은, 도 5(a)에서도 알 수 있듯이, 거의 동일한 빛의 세기를 나타낸다. 또한 도 5(b)에서 나타나듯이, 상기 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)로 이루어진 발광 모듈(20)과 기준 CCT 범위 내의 백색 LED를 포함하는 발광 모듈(10)을 함께 배치하여 구성한 발광장치(100)의 경우, CCT 분포가 기준 CCT 범위(D)와 거의 일치함을 알 수 있다.
5 is a graph showing the CCT distribution and the light intensity of the light emitting device according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 (a), it can be seen that the light intensity of the light emitting module 10 indicated by the thick line and the light emitting module 20 indicated by the thin line are almost identical. The light emitting module 10 in which the intensity of light is indicated by the thick line is composed of white LEDs 10a belonging to the reference CCT range, and the light emitting module 20 in which the intensity of the light is indicated by the thin line is included in the first and second ranges. The case where it consists of 2nd white LEDs 20a and 20b is shown. Specifically, a first light selected from the light emitting module 10 with two white LEDs belonging to the reference CCT range 4900K to 5100K of FIG. 4A and a CCT range 4700K to 4900K lower than the CCT within the reference CCT range. The light emitting module 20 composed of the white LED 20a and the second white LED 20b selected from the CCT range 5100K to 5300K higher than the CCT within the reference CCT range is almost identical, as can be seen in FIG. 5 (a). Indicate the intensity of light. In addition, as shown in FIG. 5 (b), the light emitting module 20 including the first and second white LEDs 20a and 20b and the light emitting module 10 including the white LED within the reference CCT range are disposed together. In the case of the light emitting device 100, it can be seen that the distribution of the CCT is almost identical to the reference CCT range (D).

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광장치를 구성하는 경우의 광 출력 산포 변화를 나타내는 그래프이다. 도 6을 참조하면, 네모 형상의 점은 일반적인 방법으로 제조된 백색 LED를 포함하는 발광장치의 광 출력의 산포를 나타내고, 원 형상의 점은 본 발명의 일 실시형태에 따라 제조된 발광 모듈을 포함하는 발광장치의 광 출력의 산포를 나타낸다. 그래프에서 볼 수 있듯이, 백색 LED를 모듈 단위로 구성하지 않은 경우, 각각의 백색 LED의 광출력 산포가 매우 크게 나타나지만, 본 발명의 일 실시형태에 따른 제1 및 제2 백색 LED(20a, 20b)를 포함하는 발광 모듈(20)을 포함하도록 발광 장치(100)를 구성하는 경우, 광 출력 산포가 매우 감소함을 알 수 있다.
FIG. 6 is a graph showing a variation in light output distribution when configuring a light emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. Referring to FIG. 6, a square dot indicates a distribution of light output of a light emitting device including a white LED manufactured by a general method, and a circular dot includes a light emitting module manufactured according to an embodiment of the present invention. The distribution of the light output of the light emitting device is shown. As can be seen from the graph, when the white LEDs are not configured in a module unit, the light output distribution of each white LED appears very large, but according to the first and second white LEDs 20a and 20b according to an embodiment of the present invention. When the light emitting device 100 is configured to include the light emitting module 20 including the light emitting device, it can be seen that the light output distribution is greatly reduced.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

100: 발광장치 1: 베이스 기판
10, 20: 발광 모듈 10a: 백색 LED
20a: 제1 백색 LED 20b: 제2 백색 LED
11, 21: 모듈 기판 A: 기준 CCT 범위
B1, B2: 제1, 제2 영역100: light emitting device 1: base substrate
10, 20: light emitting module 10a: white LED
20a: first white LED 20b: second white LED
11, 21: module board A: reference CCT range
B1, B2: first and second regions

Claims (10)

베이스 기판; 및
상기 베이스 기판 상에 배치되며, 모듈 기판과 상기 모듈 기판 상에 실장되고 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 낮은 CCT를 갖는 제1 백색 LED와, 상기 기준 CCT 범위 내의 CCT보다 높은 CCT를 갖는 제2 백색 LED를 구비하는 하나 이상의 발광 모듈;
을 포함하는 발광장치.
A base substrate; And
A first white LED disposed on the base substrate, the first white LED mounted on the module substrate and having a CCT lower than the CCT within the reference CCT range, and a second white LED having a CCT higher than the CCT within the reference CCT range. At least one light emitting module;
Light emitting device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 발광 모듈을 구성하는 제1 및 제2 백색 LED의 혼합 광의 CCT는, 상기 기준 CCT 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The CCT of the mixed light of the first and second white LEDs constituting the light emitting module is within the reference CCT range.
제1항에 있어서,
상기 기준 CCT 범위 내의 CCT를 갖는 복수의 백색 LED로 이루어진 발광 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
And a light emitting module comprising a plurality of white LEDs having a CCT within the reference CCT range.
제1항에 있어서,
상기 발광 모듈은 상기 제1 및 제2 백색 LED를 각각 복수 개 구비하며, 상기 제1 및 제2 백색 LED 개수가 동일한 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The light emitting module includes a plurality of first and second white LEDs, respectively, wherein the number of the first and second white LEDs is the same.
제1항에 있어서,
상기 발광 모듈은 상기 제1 및 제2 백색 LED를 각각 하나씩 구비하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The light emitting device of claim 1, wherein the light emitting device comprises one of the first and the second white LED.
제1항에 있어서,
상기 제1 백색 LED는 기준 CCT 범위보다 250K 내지 500K 낮은 CCT 범위 내의 CCT를 갖고, 상기 제2 백색 LED는 기준 CCT 범위보다 250K 내지 500K 높은 CCT 범위 내의 CCT를 갖는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
Wherein the first white LED has a CCT in a CCT range 250K to 500K lower than the reference CCT range, and the second white LED has a CCT in a CCT range 250K to 500K higher than the reference CCT range.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 백색 LED는 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
And the first and second white LEDs include phosphors.
제1항에 있어서,
상기 베이스 기판은 회로 기판인 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The base substrate is a light emitting device, characterized in that the circuit board.
제1항에 있어서,
상기 기판은 평판 형상인 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method of claim 1,
The substrate is light emitting device, characterized in that the flat shape.
제1항에 있어서,
상기 기판은 바 형상인 것을 특징으로 하는 발광장치.The method of claim 1,
And the substrate has a bar shape.
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