KR20150040139A - Filter for improving color rendering property of led and improving method of color rendering property for led using the same - Google Patents

Filter for improving color rendering property of led and improving method of color rendering property for led using the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a filter for improving the color rendering property of an LED, an LED lamp including the same, and a method of improving the color rendering property for an LED using the same. The filter has a regularly stereoscopic pattern made of a transparent resin which includes a red fluorescent body formed on at least one surface of the inner or outer surface of a flat transparent matrix. The color rendering property can be improved by increasing a red rate without the transition of dominance wavelength or remarkable deterioration of color temperature of white LED. Thereby, illumination light similar to natural light can be secured simply and efficiently.

Description

LED 연색성 향상용 필터 및 이를 포함하는 LED 램프와 이를 이용한 LED 연색성 향상 방법{FILTER FOR IMPROVING COLOR RENDERING PROPERTY OF LED AND IMPROVING METHOD OF COLOR RENDERING PROPERTY FOR LED USING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a filter for enhancing color rendering of an LED, an LED lamp including the same, and a method for improving LED color rendering using the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 LED(Light Emitting Diode) 연색성 향상용 필터 및 이를 포함하는 LED 램프와 이를 이용한 LED 연색성(color rendering property) 향상 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 투명 영역과 적색 형광체 포함 영역이 배열된 연색성 향상을 위한 백색 LED의 연색성 향상용 필터 및 이를 포함하는 향상된 연색성을 가지는 LED 램프와, 이를 이용하여 백색 LED의 현저한 색온도 저하나 우월 파장(dominant wavelength)의 전이 없이 적색비(red color ratio)를 증가시켜 연색성(color rendering property)을 향상시킬 수 있는 간단하고도 효율적인 백색 LED의 연색성 향상 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filter for improving the color rendering property of an LED (Light Emitting Diode), an LED lamp including the same, and a method of improving the color rendering property using the LED lamp. More particularly, A filter for improving the color rendering property of a white LED for improving the color rendering property and an LED lamp having an improved color rendering property including the filter and a red color ratio of the white LED without a significant color temperature shift or a dominant wavelength transition To improve a color rendering property of a white LED, which can improve a color rendering property of a white LED.

LED는 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 형성시키고 이들의 재결합에 의하여 소정 파장의 광을 발산하는 소자로서, GaAsP 등을 이용한 적색 발광소자, GaP 등을 이용한 녹색 발광소자, InGaN/AlGaN 더블 헤테로 구조를 이용한 청색 발광소자 등 다양한 종류가 알려져 있다.An LED is a device that emits light of a predetermined wavelength by forming a small number of injected carriers (electrons or holes) by using a pn junction structure of a semiconductor and recombines them. The LED includes a red light emitting device using GaAsP or the like, A light emitting element, and a blue light emitting element using an InGaN / AlGaN double hetero structure are known.

LED는 광 변환 효율이 높으므로 소비전력이 상대적으로 매우 낮으며, 광원이 소형이므로 소형화, 박형화 및, 경량화에 적합하면서도 확장 설치가 용이하고, 휘도가 초기의 약 80%에 도달할 때까지의 저감 여명을 일컫는 수명이 청색, 보라색, 또는 자외선 LED의 경우 대략 100,000 시간의 반영구적인 수명을 가지며 백색 LED의 경우 대략 30,000 시간의 매우 긴 수명을 가지며, 열적 또는 방전 발광이 아니므로 예열이 불필요하여 응답 속도가 대단히 신속하고, 빛 떨림이 없어 시신경의 피로가 덜하며, 방전용 기체 및 필라멘트를 사용하지 않으므로 환경오염 유발 요인이 적고 내충격성이 크며 안전하다는 든의 장점으로 인하여 고급 실내외 조명용으로 널리 사용되고 있으며, 특히 종래 LED의 일반적인 문제점이었던 저휘도 문제를 개선한 고휘도 LED가 상업적 규모로 시판됨으로 인하여 그 용도 및 사용처는 급속히 확대되고 있는 추세에 있다.The LED has a relatively low power consumption due to its high light conversion efficiency. It is suitable for miniaturization, thinness, and light weight because it has a relatively low power consumption and is light in size. It is easy to expand and install, and the reduction until the luminance reaches about 80% The lifespan of the life span has a semi-permanent lifetime of about 100,000 hours for a blue, purple or ultraviolet LED, an extremely long lifetime of about 30,000 hours for a white LED, no thermal or discharge luminescence, Is widely used for indoor and outdoor lighting due to its advantages of being less expen- sive, less impact on the environment, less impact on the environment, less damage to the optic nerve, In particular, high-brightness LEDs that solve the problem of low brightness, which was a common problem of conventional LEDs, The use and the use place thereof are rapidly expanding.

특히 백색 LED는 실내외 고급 조명용으로 매우 유용하므로 그 사용 빈도가 급격히 증대되고 있다.In particular, white LEDs are very useful for indoor and outdoor advanced lighting, and their frequency of use is rapidly increasing.

오늘날 널리 실용화된 가장 전형적인 형태의 백색 LED는 InGaN계 청색 LED에 황색 형광체(일반적으로는 이트륨-알루미늄-가넷: Y3Al5O12 : Ce, YAG계 화합물)를 코팅하거나 또는 몰딩하여 상기 청색 LED의 청색광이 YAG 황색 형광체를 여기(exciting)시켜 상기 청색 LED의 좁은 피크를 갖는 청색광과 YAG 계 황색 형광체에 의한 넓은 피크의 황색광으로 된 단 2파장역을 보강간섭(complementary)시켜 인간의 눈에 백색광으로 인식되게 한 것이다.Today widely white LED of the practical application the most typical form of a yellow phosphor in the InGaN-based blue LED by coating a (usually yttrium-aluminum garnet:: Y 3 Al 5 O 12 Ce, YAG -based compound), or molding the blue LED Excites the YAG yellow phosphor to complementarily couple the blue light having the narrow peak of the blue LED and the yellow light having the broad peak of the YAG yellow phosphor to the human eye White light.

그러나 이 백색광은 완전한 상보 관계에 있지 않은 두 파장의 광이 혼합된 것으로서 가시광선 영역의 일부 스펙트럼만을 보유할 뿐이므로 연색 지수(color rendering index: CRI or Ra)가 60~75 정도로서 전체적으로 자연광에 가까운 백색광으로 인식되지 못하므로 일반 실내조명용으로는 그다지 만족스럽지 못하며 일반적으로 청색 LED는 약 405㎚의 여기광원에 가장 높은 효율을 나타내는 반면 YAG계 형광체는 450~460nm의 청색광에 여기되므로 일반적으로 휘도가 낮다.However, since this white light is a mixture of two wavelengths of light which are not completely complementary but only a part of the spectrum in the visible light region, the color rendering index (CRI or Ra) is 60 to 75, The blue LED has the highest efficiency in the excitation light source of about 405 nm. On the other hand, the YAG phosphor is generally excited to the blue light of 450 to 460 nm, so that the luminance is generally low.

따라서 근자의 백색 LED는 상기한 청색 LED와 YAG계 형광체에 의한 백색 LED가 갖는 문제점을 해결하기 위해 여기 광원으로서 250㎚ 내지 390㎚ 파장의 고휘도 UV LED를 사용하거나, 또는 390㎚~410㎚ 파장의 보라색 LED를 사용하고, 적색, 녹색 및 청색 형광체를 다양하게 조합함으로써 80~89의 높은 연색 지수를 가지는 3 파장의 자연색에 가까운 백색광을 구현하고 있으나, 청색과 녹색 형광체는 만족스러운 발광효율을 나타내나 적색 형광체의 발광효율이 낮아 더 이상의 높은 연색성을 부여할 수 없어 여전히 충분히 만족스럽지는 못하다는 문제점이 있다. Accordingly, in order to solve the problems of the white LED by the blue LED and the YAG-base phosphor, the white LED of the nearest one uses a high-brightness UV LED having a wavelength of 250 to 390 nm as an excitation light source, Although a purple LED is used and various combinations of red, green and blue phosphors are used to realize a white light close to the natural color of three wavelengths having a high color rendering index of 80 to 89, blue and green phosphors exhibit satisfactory luminous efficiency There is a problem that the light emitting efficiency of the red phosphor is so low that further higher color rendering property can not be imparted and it is still not satisfactory enough.

백색 LED소자로부터 방출되는 백색광의 특성에 영향을 미치는 요소로서는, 예컨대, LED로부터의 방출광의 세기, LED로부터의 방출광과 형광체에 의해 형광 변환된 광의 조합 적성, 형광체의 성분 및 함량과 형광체의 분산 상태 등을 들 수 있으며, 이들 요소에 의해 방출광은 상당한 영향을 받으며, 특히 근래의 온백색 LED, 냉백색 LED 및, 주백색 LED는 형광체의 성분 및 함량을 조절하는 다양한 공지된 방법에 의하여 형광 변환된 광의 조합 적성을 변환시킴으로써 얻어지고 있다.As factors affecting the characteristics of the white light emitted from the white LED device, for example, the intensity of the emitted light from the LED, the suitability of the emitted light from the LED and the fluorescence converted by the phosphor, the composition and content of the phosphor, State and the like. Emission light is considerably influenced by these factors. Particularly, recent warm white LEDs, cold white LEDs, and main white LEDs are classified into various types of phosphors By changing the combination suitability of the light.

종래, LED의 연색성 향상을 위한 전형적인 예로서는, 한국 특허 제1073696호(2011.10.07. 등록)에 기재된 연색성과 휘도를 향상시키는 혼합광식 엘이디 패키지 구조를 들 수 있으며, 이 구조체는 색온도 3,500K의 황색 발광 모듈과 색온도 6,500K의 주백색 발광 모듈로 구성되는 발광 유니트를 가지는 혼합광식 LED 패키지를 제안하고 있으나, 연색 지수가 75~85 정도에 불과하다.Conventionally, a typical example for improving the color rendering property of the LED is a mixed light type LED package structure which improves the color rendering property and the luminance described in Korean Patent No. 1073696 (Registered on October 10, 2011). The structure has a yellow color emission Module and a main white light emitting module with a color temperature of 6,500 K. However, the color rendering index is only about 75 to 85.

또한 한국 특허공개 제2008-0087242호(2008.10.01. 공개)는 색온도 6,000~8,000K의 주백색(natural white) LED와 색온도 2,300~4,000K의 온백색(warm white) LED를 적절한 수의 분산 조합비로 다수개 분산 배열한 다음, 이들 주백색 및 온백색 LED의 점등 수효 제어 및 입력 전류값을 조절하는 것에 의해 사용자가 원하는 색온도로 조절할 수 있는 데스크용 스탠드 램프를 제안하고 있으나, 연색 지수에 대한 언급은 전혀 존재하지 않는다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0087242 (published on Oct. 10, 2008) discloses a method of manufacturing a light emitting diode having a natural white LED having a color temperature of 6,000 to 8,000K and a warm white LED having a color temperature of 2,300 to 4,000K, There is proposed a stand lamp for a desk which can be adjusted to a user's desired color temperature by controlling the lighting number control of the main white and warm white LEDs and adjusting the input current value, does not exist.

따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 간단하고도 효율적인 방법으로 백색 LED의 현저한 색온도 저하나 우월 파장(dominant wavelength)의 전이 없이 적색비(red color ratio)를 증가시켜 연색성(color rendering property)을 향상시킬 수가 있는 LED 연색성 향상용 필터를 제공하기 위한 것이다.Therefore, the first object of the present invention is to improve the color rendering property by increasing the red color ratio without reducing the color temperature or transferring the dominant wavelength of the white LED in a simple and efficient manner And a filter for improving the color rendering property of the LED.

본 발명의 두 번째 목적은 상기한 필터가 장착된 간단하고도 효율적인 구조를 가지는 향상된 연색성을 가지는 LED 램프를 제공하기 위한 것이다.A second object of the present invention is to provide an LED lamp having an improved color rendering property with a simple and efficient structure equipped with the filter.

본 발명의 세 번째 목적은 상기한 첫 번째 목적에 따른 필터를 이용함으로써, 백색 LED의 현저한 색온도 저하나 우월 파장의 전이 없이 적색비를 증가시켜 연색성을 향상시킬 수 있는 간단하고도 효율적인 백색 LED의 연색성 향상 방법을 제공하기 위한 것이다.A third object of the present invention is to provide a simple and efficient white LED which can improve the color rendering by increasing the red ratio without decreasing the color temperature or passing the dominant wavelength of the white LED by using the filter according to the first object, And to provide a method for improving the performance.

상기한 본 발명의 첫 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태(樣態)에 따르면, 평판상 투명 매트릭스와, 상기한 평판상 투명 매트릭스의 내외표면 중 적어도 일표면 상에 형성되는 적색 형광체를 포함하는 투명 수지로 된 규칙적 입체 패턴으로 구성되고: 상기한 규칙적 입체 패턴으로 이루어지는 반투명 또는 불투명의 적색 영역과 상기한 규칙적 입체 패턴이 존재하지 않는 투명 영역의 면적 비율이 5~80:95~20이며, 상기한 입체 패턴의 직경 또는 폭이 0.1~5mm이고, 높이가 0.05~3mm인 LED 연색성 향상용 필터가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising a transparent flat matrix matrix, a red matrix formed on at least one surface of the inner and outer surfaces of the flat transparent matrix, Wherein the area ratio of the semi-transparent or opaque red region composed of the regular three-dimensional pattern to the transparent region having no regular three-dimensional pattern is in the range of 5 to 80: 20, and the above-mentioned three-dimensional pattern has a diameter or width of 0.1 to 5 mm and a height of 0.05 to 3 mm.

상기한 입체 패턴은 도트(dot) 형상, 그리드(grid) 형상, 단속적 뱅크(bank) 형상, 망목(網目; net) 형상일 수 있다.The three-dimensional pattern may be a dot shape, a grid shape, an intermittent bank shape, or a net shape.

상기한 입체 패턴이 직경 0.5~3.5mm의 도트 형상이고 상기한 도트 상호 간의 이격 거리가 0.5~2.5mm일 수 있다.The three-dimensional pattern may be a dot shape having a diameter of 0.5 to 3.5 mm and the distance between the dots may be 0.5 to 2.5 mm.

또한 상기한 입체 패턴이 선폭 0.5~1.5mm의 그리드(grid) 형상, 단속적 뱅크(bank) 형상, 또는 망목(網目; net) 형상이고 상호 간의 이격 거리가 0.5~2.5mm일 수 있다.The above-mentioned three-dimensional pattern may have a grid shape, intermittent bank shape, or mesh shape with a line width of 0.5 to 1.5 mm and a spacing distance of 0.5 to 2.5 mm.

상기한 평판상 투명 매트릭스와 규칙적 입체 패턴을 이루는 투명 수지는 각각 실리콘(silicon) 수지, 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 수지, 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate) 수지, 폴리스티렌(polystyrene) 수지, 폴리메칠 펜텐(polymethyl pentene) 수지, 폴리에테르 설폰(polyether sulfon) 수지, 폴리에테르 이미드(polyether imide) 수지, 폴리아릴레이트(polyarylate) 수지 및, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacylate) 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지일 수 있다.The transparent resin that forms the regular flat pattern with the flat transparent matrix may be a silicone resin, a polyacrylate resin, a polymethacrylate resin, a polystyrene resin, a polymethylpentene resin, at least one resin selected from the group consisting of a polyether resin, a polyether resin, a polyether resin, a polyether resin, a polyether resin, a polyether resin, a polyether resin, a polyether resin, a polyether resin, a polyether resin, May be a resin of the species.

또한 상기한 규칙적인 입체 패턴을 이루는 투명 수지는 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate), 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate), 폴리에스터 아크릴레이트(polyester acrylate) 및, 아크릴 아크릴레이트(acryl acrylate)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 UV 경화형 수지일 수 있다.The transparent resin forming the regular three-dimensional pattern may be selected from the group consisting of urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, and acryl acrylate. At least one kind of UV curable resin.

또한, 상기한 적색 형광체는 Y2O2S:Eu,Gd; Li2TiO3:Mn; LiAlO2:Mn; 6MgOㆍAs2O5:Mn4+; 3.5MgOㆍ0.5MgF2ㆍGeO2:Mn4 +; Ba1 .746Ca2 .134Si6N10 .08O0 .92:Eu0 .04; Ce0 .08Sr3SiO5:Eu; CaS:Eu; SrxBayCa1 -x- yAlSiN3:Eu(0≤x+y≤1, 0≤x,y≤1); Further, the above-mentioned red phosphor may be Y 2 O 2 S: Eu, Gd; Li 2 TiO 3: Mn; LiAlO 2: Mn; 6MgO and As 2 O 5: Mn 4+; And 3.5MgO 0.5MgF 2 and GeO 2: Mn 4 +; Ba 1 .746 Ca 2 .134 Si 6 N 10 .08 O 0 .92 : Eu 0 .04 ; Ce 0 .08 Sr 3 SiO 5 : Eu; CaS: Eu; Sr x Ba y Ca 1 -x- y AlSiN 3: Eu (0≤x + y≤1, 0≤x, y≤1);

SrxBayCa2 -x- yS:Eu(0≤x+y≤2) 및, Y(Ba,Sr,Ca)1-xEuxaSibOcNd(0<x<1, 1.8<a<2.2, 4.5<b<5.5, 0≤c<8, 0<d≤8 및 0<c+d≤8)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 적색 형광체일 수 있다. Sr x Ba y Ca 2 -x- y S: Eu (0≤x + y≤2) and, Y (Ba, Sr, Ca ) 1-x Eu xa Si b O c N d (0 <x <1, The phosphor may be at least one red phosphor selected from the group consisting of 1.8 <a <2.2, 4.5 <b <5.5, 0 <c <8, 0 <d ≦ 8 and 0 <c + d ≦ 8).

상기한 규칙적 입체 패턴이 상기한 투명 수지 60~99중량%와 상기한 적색 형광체 1~40중량%로 구성될 수 있다.The above-described regular three-dimensional pattern may be composed of 60 to 99% by weight of the transparent resin and 1 to 40% by weight of the red phosphor.

상기한 본 발명의 두 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, LED 램프에 있어서, LED로부터 발광 방향쪽으로 0.05~50mm 이격하여 전술한 LED 연색성 향상용 필터가 위치하는 LED 램프가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an LED lamp comprising: an LED lamp having a LED color filter for enhancing color rendering spaced from the LED by 0.05 to 50 mm toward the light emitting direction; / RTI &gt;

상기한 본 발명의 두 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 일 양태에 따르면, 복수의 환형 단턱을 가지는 리플렉터와 COB(Chip on Board)로 이루어지는 LED 램프에 있어서, 전술한 LED 연색성 향상용 필터가 상기한 리플렉터의 복수의 환형 단턱 중 어느 하나에 안착되어 상기한 COB로부터 0.05~50mm 이격하여 위치하는 LED 램프가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an LED lamp comprising a plurality of annular reflectors and a COB (Chip on Board) There is provided an LED lamp in which a filter is placed at any one of a plurality of annular steps of the reflector and is located at a distance of 0.05 to 50 mm from the COB.

여기서, 상기한 LED 램프의 연색 지수(color rendering index)는 87~94이고, 우월 파장(dorminant wavelength)은 490~500nm이며, 상관색온도(correlated color temperature)는 5500~6500K이다.Here, the color rendering index of the LED lamp is 87 to 94, the dominant wavelength is 490 to 500 nm, and the correlated color temperature is 5500 to 6500K.

상기한 LED 램프의 적색비(red color ratio)는 30~40%의 범위이다.The red color ratio of the LED lamp is in the range of 30 to 40%.

상기한 본 발명의 세 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, 전술한 LED 연색성 향상용 필터를 제공하는 단계와, 상기한 LED 연색성 향상용 필터를 LED 램프의 LED로부터 발광 방향으로 0.05~50mm 이격하여 위치시키는 필터 장착 단계로 구성되고, 상기한 LED 연색성 향상용 필터 장착 전과 비교하여, 연색 지수(color rendering index)가 5~15% 증가되면서도 우월 파장(dorminant wavelength)의 변이가 10~30nm에 불과하며, 상관색온도(correlated color temperature) 저하가 5~18% 이내인 백색 LED 연색성 향상방법이 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for improving color rendering of an LED, comprising the steps of: providing the LED color rendering property improving filter; And a filter mounting step of placing the filter at a position spaced by 0.05 to 50 mm from the filter. The color rendering index is increased by 5 to 15% and the variation of the dorminant wavelength is increased A method of enhancing the color rendering property of a white LED is only 10 to 30 nm and the correlated color temperature reduction is within 5 to 18%.

여기서, 상기한 LED 연색성 향상용 필터 장착 전과 비교하여, 적색비(red color ratio)가 80~150% 더욱 증가된다.Here, the red color ratio is further increased by 80 to 150% as compared with before the LED color rendering property improving filter is attached.

본 발명에 따른 본 발명은 LED 연색성 향상용 필터 및 이를 포함하는 LED 램프와 이를 이용한 LED 연색성 향상 방법에 의하면, 백색 LED의 현저한 색온도 저하나 우월 파장의 전이 없이 적색비를 증가시켜 연색성을 향상시킴으로써 보다 자연광에 근사한 자연스러운 조명광을 간단하고도 효율적이며 효과적으로 구현할 수가 있다.According to the present invention, the filter for improving the color rendering property of an LED, the LED lamp including the same, and the method for improving LED color rendering using the same can improve the color rendering property by increasing the red ratio without decreasing the color temperature or passing the dominant wavelength of the white LED. It is possible to realize a simple, efficient, and effective natural illumination light that is close to natural light.

도 1은 본 발명의 LED 연색성 향상용 필터가 적용된 LED 램프를 나타내는 실시예 1의 평면 사진이다.
도 2는 본 발명의 LED 연색성 향상용 필터가 적용된 LED 램프를 나타내는 실시예 2의 평면 사진이다.
도 3 내지 도 5는 각각 비교예 1 내지 비교예 3의 평면 사진이다.
도 6은 대조로서의 종래의 통상적인 백색 LED 램프에 대한 비교예 4의 평면 사진이다.
도 7 내지 도 12는 각각 도 1 내지 도 6의 조명광원에 대한 분광복사 및 전기적 분석도(spectroradiometric & electric analysis diagram)이다.
1 is a plan view of a first embodiment of an LED lamp to which the LED color rendering property improving filter of the present invention is applied.
2 is a plan view of a second embodiment of an LED lamp to which the LED color rendering property improving filter of the present invention is applied.
3 to 5 are plane photographs of Comparative Examples 1 to 3, respectively.
6 is a plane photograph of Comparative Example 4 for a conventional conventional white LED lamp as a contrast.
Figures 7 to 12 are spectroradiometric and electric analysis diagrams for the illumination sources of Figures 1 to 6, respectively.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 LED 연색성 향상용 필터는 도 1 및 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 평판상 투명 매트릭스와, 상기한 평판상 투명 매트릭스의 내외표면 중 적어도 일표면 상에 형성되는 적색 형광체를 포함하는 투명 수지로 된 규칙적 입체 패턴으로 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the filter for enhancing LED color rendering according to the present invention includes a flat transparent matrix, a transparent transparent matrix including a red phosphor formed on at least one surface of the inner and outer surfaces of the flat transparent matrix, And a regular three-dimensional pattern made of resin.

본 발명에 있어서는, 상기한 규칙적 입체 패턴으로 이루어지는 반투명 또는 불투명의 적색 영역과 상기한 규칙적 입체 패턴이 존재하지 않는 투명 영역의 면적 비율은 5~80:95~20이다.In the present invention, the area ratio of the semi-transparent or opaque red region of the regular three-dimensional pattern to the transparent region having no regular three-dimensional pattern is 5 to 80:95 to 20.

상기한 투명 영역의 면적 비율이 상기한 LED 연색성 향상용 필터 전 면적에 대하여 20% 미만이거나 상기한 적색 영역이 80%를 초과하는 경우에는 적색비가 지나치게 커지고 상관색 온도 저하가 20%를 상회하게 됨과 아울러 육안상 단일색으로 파악되는 우월 파장이 580nm 대역의 황색 대역으로 변이되므로 바람직하지 못하며, 역으로 상기한 투명 영역의 면적 비율이 상기한 LED 연색성 향상용 필터 전 면적에 대하여 95%를 초과하거나 상기한 적색 영역이 5% 미만인 경우에는 적색비가 지나치게 작아져 연색성 향상 효과를 기대하기 곤란하다는 문제점이 있다.When the area ratio of the transparent region is less than 20% of the total area of the LED color rendering property improving filter or the red region is more than 80%, the red color ratio is excessively large and the correlation color temperature reduction is more than 20% In addition, since the dominant wavelength recognized as a single color by the naked eye is shifted to the yellow band of 580 nm band, conversely, the area ratio of the above-mentioned transparent region exceeds 95% with respect to the entire area of the LED color- When the red region is less than 5%, the red ratio becomes excessively small and it is difficult to expect an improvement in color rendering property.

본 발명에 있어서 상기한 입체 패턴은 도트(dot) 형상, 그리드(grid) 형상, 단속적 뱅크(bank) 형상, 망목(網目; net) 형상일 수 있으며, 상기한 입체 패턴의 직경 또는 폭은 일반적으로 0.1~5mm의 범위이고 높이는 0.05~3mm의 범위이다.In the present invention, the three-dimensional pattern may be a dot shape, a grid shape, an intermittent bank shape, or a net shape, and the diameter or width of the three- 0.1 to 5 mm and the height is in the range of 0.05 to 3 mm.

상기한 입체 패턴의 직경 또는 폭이 0.1mm 미만이거나 높이가 0.05mm 미만인 경우에는 간섭 무늬의 생성 또는 색 분리에 의한 조명광의 불균질화 우려가 있고, 역으로 직경 또는 폭이 5mm를 초과하거나 높이가 3mm를 초과하는 경우에는 백색광과 적색광의 혼색이 부자연스럽게 될 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.When the diameter or the width of the above-mentioned three-dimensional pattern is less than 0.1 mm or the height is less than 0.05 mm, there is a risk of generation of interference fringes or inhomogeneity of illumination light due to color separation. Conversely, when the diameter or width exceeds 5 mm or height is 3 mm It is undesirable because the mixed color of the white light and the red light may become unnatural.

상기한 입체 패턴이 도트 형상인 경우 그 직경은 전술한 0.1~5mm, 바람직하게는 0.5~3.5mm이고, 상기한 도트 상호 간의 이격 거리는 0.5~2.5mm 정도이다.When the three-dimensional pattern is a dot shape, the diameter is 0.1 to 5 mm, preferably 0.5 to 3.5 mm, and the distance between the dots is 0.5 to 2.5 mm.

또한 상기한 입체 패턴이 그리드(grid) 형상, 단속적 뱅크(bank) 형상, 또는 망목(網目; net) 형상인 경우 그 선폭은 전술한 0.1~5mm, 바람직하게는 0.5~1.5mm이고, 선 상호 간의 이격 거리는 0.5~2.5mm 정도이다.When the three-dimensional pattern is in the form of a grid, intermittent bank, or net, the line width is 0.1 to 5 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm, The separation distance is about 0.5 to 2.5 mm.

한편, 본 발명에 있어서, 상기한 평판상 투명 매트릭스와 규칙적 입체 패턴을 이루는 투명 수지로서는 각각 실리콘(silicon) 수지, 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 수지, 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate) 수지, 폴리스티렌(polystyrene) 수지, 폴리메칠 펜텐(polymethyl pentene) 수지, 폴리에테르 설폰(polyether sulfon) 수지, 폴리에테르 이미드(polyether imide) 수지, 폴리아릴레이트(polyarylate) 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacylate) 수지, 또는 이들의 임의의 혼합 수지가 사용될 수 있다.In the present invention, the transparent resin that forms the regular flat pattern with the flat transparent matrix may be a silicone resin, a polyacrylate resin, a polymethacrylate resin, a polystyrene resin, Resin, a polymethyl pentene resin, a polyether sulfon resin, a polyether imide resin, a polyarylate resin, a polymethyl methacylate resin, Any of these mixed resins can be used.

또한 상기한 규칙적 입체 패턴을 이루는 투명 수지로서는 UV 경화형 수지가 사용될 수도 있으며, 이러한 UV 경화형 수지로서는 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate), 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate), 폴리에스터 아크릴레이트(polyester acrylate), 아크릴 아크릴레이트(acryl acrylate), 또는 이들의 임의의 혼합 수지를 들 수 있다.As the transparent resin forming the regular three-dimensional pattern, a UV curable resin may be used. Examples of the UV curable resin include urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, Acryl acrylate, or any mixed resin thereof.

상기한 규칙적 입체 패턴을 이루는 투명 수지 중에 포함되는 적색 형광체로서는 Y2O2S:Eu,Gd; Li2TiO3:Mn; LiAlO2:Mn; 6MgOㆍAs2O5:Mn4 +; 3.5MgOㆍ0.5MgF2ㆍGeO2:Mn4 +; Ba1 .746Ca2 .134Si6N10 .08O0 .92:Eu0 .04; Ce0.08Sr3SiO5:Eu; CaS:Eu; SrxBayCa1 -x- yAlSiN3:Eu(0≤x+y≤1, 0≤x,y≤1); SrxBayCa2 -x- yS:Eu(0≤x+y≤2); Y(Ba,Sr,Ca)1-xEuxaSibOcNd(0<x<1, 1.8<a<2.2, 4.5<b<5.5, 0≤c<8, 0<d≤8 및 0<c+d≤8), 또는 이들의 임의의 혼합물을 들 수 있다.Examples of the red phosphor included in the transparent resin forming the regular three-dimensional pattern include Y 2 O 2 S: Eu, Gd; Li 2 TiO 3: Mn; LiAlO 2: Mn; 6MgO and As 2 O 5: Mn 4 + ; And 3.5MgO 0.5MgF 2 and GeO 2: Mn 4 +; Ba 1 .746 Ca 2 .134 Si 6 N 10 .08 O 0 .92 : Eu 0 .04 ; Ce 0.08 Sr 3 SiO 5 : Eu; CaS: Eu; Sr x Ba y Ca 1 -x- y AlSiN 3: Eu (0≤x + y≤1, 0≤x, y≤1); Sr x Ba y Ca 2 -x- y S: Eu (0? X + y? 2); Y (Ba, Sr, Ca) 1-x Eu xa Si b O c N d (0 <x <1, 1.8 <<a <2.2, 4.5 <b 5.5, 0≤c <8, 0 <d≤8 and 0 < c + d? 8), or any mixture thereof.

본 발명에 있어서, 상기한 규칙적 입체 패턴을 구성하는 상기한 투명 수지와 적색 형광체의 혼합비율은 상기한 투명 수지가 60~99중량%이고 상기한 적색 형광체가 1~40중량%이다.In the present invention, the mixing ratio of the transparent resin and the red phosphor constituting the regular three-dimensional pattern is 60 to 99% by weight of the transparent resin and 1 to 40% by weight of the red phosphor.

여기서, 상기한 적색 형광체의 혼합량이 1중량% 미만인 경우에는 적색비가 지나치게 작아져 연색성 향상 효과를 기대하기 곤란하게 될 우려가 있으며, 역으로 40중량%를 초과하는 경우에는 상기한 투명수지와의 균질한 혼합에 문제를 초래하여 도포성이 열등하게 될 우려가 있음과 아울러, 적색비가 지나치게 커져 우월 파장이 황색 영역으로 변이하게 된다는 문제점을 초래하기 쉽다.When the mixing amount of the red phosphor is less than 1% by weight, the red color ratio becomes excessively small and it may be difficult to expect an improvement in color rendering property. Conversely, when the mixing amount exceeds 40% by weight, There is a possibility that the mixing ratio will be lowered due to the mixing of the red color and the yellow color.

또한 필요하다면, 선택적으로 상기한 규칙적 입체 패턴을 구성하는 상기한 투명 수지와 적색 형광체 외에도, 녹색 파장 영역 대의 보강을 위하여 녹색 형광체를 10중량% 이하의 양으로 상기한 투명 수지 첨가량을 잠식하여 첨가할 수 있으며, 이러한 녹색 형광체로서는 ZnS:Cu,Al; Ca2MgSi2O7:Cl; Y3(GaxAl1 -x)5O12:Ce(0<x<1); La2O3ㆍ11Al2O3:Mn; Ca8Mg(SiO4)4C12: Eu,Mn; Sr2SiO4:Eu; Ba2SiO4:Eu; Ca2SiO4:Eu; SrGa2S4:Eu; BaGa2S4:Eu; CaGa2S4:Eu; Sr2Ga2S5:Eu; SrAl2S4:Eu; BaAl2S4:Eu; Sr2Al2S5:Eu; Ba2MgSi2O7:Eu; Ba2ZnSi2O7:Eu; BaAl2O4:Eu; SrAl2O4:Eu; BaMgAl10O17:Eu,Mn2 +; BaMg2Al16O27:Eu,Mn2 +; (Ca,Sr,Mg,Ln)SiAlN2O:Ce3 +; Eu0.0029Si0.40427Al0.0121O0.02679N0.5539, 또는 이들의 임의의 혼합물을 들 수 있다.If necessary, in addition to the above-mentioned transparent resin and red phosphor, which constitute the above-described regular three-dimensional pattern, a green phosphor may be added in an amount of 10 wt% or less to reinforce the green wavelength band, Examples of such green phosphors include ZnS: Cu, Al; Ca 2 MgSi 2 O 7 : Cl; Y 3 (Ga x Al 1 -x ) 5 O 12 : Ce (0 <x <1); La 2 O 3揃 11Al 2 O 3 : Mn; Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 C 12 : Eu, Mn; Sr 2 SiO 4 : Eu; Ba 2 SiO 4 : Eu; Ca 2 SiO 4 : Eu; SrGa 2 S 4 : Eu; BaGa 2 S 4 : Eu; CaGa 2 S 4 : Eu; Sr 2 Ga 2 S 5 : Eu; SrAl 2 S 4 : Eu; BaAl 2 S 4 : Eu; Sr 2 Al 2 S 5 : Eu; Ba 2 MgSi 2 O 7 : Eu; Ba 2 ZnSi 2 O 7 : Eu; BaAl 2 O 4 : Eu; SrAl 2 O 4 : Eu; BaMgAl 10 O 17: Eu, Mn 2 +; BaMg 2 Al 16 O 27: Eu , Mn 2 +; (Ca, Sr, Mg, Ln ) SiAlN 2 O: Ce 3 +; Eu 0.0029 Si 0.40427 Al 0.0121 O 0.02679 N 0.5539 , or any mixture thereof.

상기한 본 발명에 따른 LED 연색성 향상용 필터는 평행광에 적용하는 것이 바람직하나, 평행광이 아니더라도 무방하며, 다만 LED의 발광면에 접촉하여 위치시키면 조명광이 황색 내지 적색을 띠게 되므로 바람직하지 못하며, LED 발광면으로부터 발광 방향으로 0.05~50mm, 바람직하게는 0.5~20mm, 더욱 바람직하게는 3.0~15mm 이격하게 위치시키는 것이 바람직하다.The LED color-rendering property improving filter according to the present invention is preferably applied to parallel light, but may not be parallel light. However, if the filter is positioned in contact with the light emitting surface of the LED, the illumination light will be yellow to red, It is preferably positioned at a distance of 0.05 to 50 mm, preferably 0.5 to 20 mm, more preferably 3.0 to 15 mm from the LED light emitting surface in the light emitting direction.

따라서 본 발명에 따른 LED 램프는 LED로부터 발광 방향 쪽으로 0.05~50mm 이격하여 상기한 LED 연색성 향상용 필터가 위치하는 구조를 가진다.Accordingly, the LED lamp according to the present invention has a structure in which the LED color rendering property improving filter is located at a distance of 0.05 to 50 mm from the LED toward the light emitting direction.

또한 본 발명에 따른 다른 형태의 LED 램프는 복수의 환형 단턱을 가지는 리플렉터와 COB(Chip on Board)로 이루어지는 LED 램프에 있어서, 상기한 LED 연색성 향상용 필터가 상기한 리플렉터의 복수의 환형 단턱 중 어느 하나에 안착되어 상기한 COB로부터 0.05~50mm 이격하여 위치하는 구조를 지닐 수도 있다.Further, in another LED lamp according to the present invention, in the LED lamp comprising a plurality of annular step-like reflectors and a COB (Chip on Board), the LED color-rendering property enhancing filter may be formed of any one of a plurality of annular steps And may have a structure located at a distance of 0.05 to 50 mm from the above COB.

본 발명에 따른 LED 램프의 연색 지수(color rendering index)는 87~94이고, 우월 파장(dorminant wavelength)은 490~500nm이며, 상관색온도(correlated color temperature)는 5500~6500K의 범위이며, 적색비(red color ratio)는 30~40%의 범위이다.The color rendering index of the LED lamp according to the present invention is 87 to 94, the dominant wavelength is 490 to 500 nm, the correlated color temperature is in the range of 5500 to 6500K, the red color ratio red color ratio) is in the range of 30 to 40%.

이어서, 본 발명에 따른 백색 LED 연색성 향상방법에 대하여 언급하기로 한다.Next, the method of improving the color rendering of white LED according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 백색 LED 연색성 향상방법은 LED 연색성 향상용 필터를 제공하는 단계와, 상기한 LED 연색성 향상용 필터를 LED 램프의 LED로부터 발광 방향으로 0.05~50mm 이격하여 위치시키는 필터 장착 단계로 구성되며, 상기한 LED 연색성 향상용 필터 장착 전과 비교하여, 연색 지수는 5~15% 증가되면서도 우월 파장의 변이는 10~30nm에 불과하며, 상관색온도 저하는 5~18% 이내이고, 적색비는 80~150% 증가된다.The method for enhancing the color rendering of white LED according to the present invention comprises the steps of providing a filter for improving the color rendering property of LED and a filter mounting step for positioning the filter for improving the color rendering property of the LED from the LED of the LED lamp in a light emitting direction at a distance of 0.05 to 50 mm , The color rendering index is increased by 5 to 15%, the variation of the dominant wavelength is only 10 to 30 nm, the lowering of the correlated color temperature is within 5 to 18%, and the red color ratio is 80 to 80%, as compared with before the LED color- 150%.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.

실시예 1:Example 1:

투명 매트릭스로서 실리콘(silicone) 수지(다우코닝사, 409 HS)를 이용하여 두께 0.5mm의 평판상 디스크를 성형하였다.A flat disk having a thickness of 0.5 mm was formed by using a silicone resin (Dow Corning, 409 HS) as a transparent matrix.

이어서, 상기한 실리콘 수지 90중량%와 적색 형광체로서 Ba1.746Ca2.134Si6N10.08O0.92:Eu0.04 10중량%를 균질하게 혼합한 다음, 상기한 평판상 디스크의 상면에 도트 직경 2.5mm, 높이 1.2mm이고 도트 중심과 중심간 거리 3mm인 규칙적 도트 패턴을 가지며, 적색 도트 영역이 32%인 LED 연색성 향상용 필터를 제작한 다음, LED 발광면으로부터 12.8mm 이격한 리플렉터 상방에 위치시킨 백색 LED 램프를 제작하였다.Subsequently, 90 wt% of the silicone resin and 10 wt% of Ba 1.746 Ca 2.134 Si 6 N 10.08 O 0.92 : Eu 0.04 as a red phosphor were homogeneously mixed. Then, on the upper surface of the above-mentioned flat disc, And a red dot area of 32%, and then a white LED lamp positioned above the reflector at a distance of 12.8 mm from the LED light emitting surface Respectively.

제작된 LED 램프를 도 1에 나타냈다.The manufactured LED lamp is shown in Fig.

상기한 백색 LED 램프의 조명 광원에 대한 분광복사 및 전기적 분석(spectroradiometric & electric analysis)을 수행하였으며 그 결과를 도 7에 나타냈다.Spectroradiometric & electric analysis of the illumination light source of the white LED lamp was performed and the results are shown in FIG.

실시예 2:Example 2:

투명 매트릭스로서 폴리메칠 펜텐 수지(일본 미츠이가가꾸사, 내열온도 200℃, MTS 284)를 이용하여 두께 0.5mm의 평판상 디스크를 성형하였다.A flat disk having a thickness of 0.5 mm was formed by using a polymethylpentene resin (Mitsui Chemical, Japan, heat resistance temperature: 200 캜, MTS 284) as a transparent matrix.

이어서, 실리콘 수지(다우코닝사, 409 HS) 92중량%와 적색 형광체로서 YSr1.8Eu1.78Si5O2N5 8중량%를 균질하게 혼합한 다음, 상기한 평판상 디스크의 상면에 도트 직경 2.0mm, 높이 0.9mm이고 도트 중심과 중심간 거리 3.7mm인 규칙적 도트 패턴을 가지며, 적색 도트 영역이 26%인 LED 연색성 향상용 필터를 제작한 다음, LED 발광면으로부터 3.5mm 이격한 리플렉터 상방에 위치시킨 백색 LED 램프를 제작하였다.Subsequently, 92% by weight of a silicone resin (Dow Corning, 409 HS) and 8% by weight of YSr 1.8 Eu 1.78 Si 5 O 2 N 5 as a red phosphor were homogeneously mixed. Then, on the upper surface of the above- , A LED having a regular dot pattern having a height of 0.9 mm and a center dot-to-center distance of 3.7 mm and a red dot area of 26% was fabricated. Then, a filter for enhancing LED color rendering was fabricated. A white LED lamp was fabricated.

제작된 LED 램프를 도 2에 나타냈다.The produced LED lamp is shown in Fig.

상기한 백색 LED 램프의 조명 광원에 대한 분광복사 및 전기적 분석을 수행하였으며 그 결과를 도 8에 나타냈다.The spectral radiation and electrical analysis of the illumination light source of the white LED lamp described above were performed and the results are shown in FIG.

비교예 1:Comparative Example 1:

투명 매트릭스로서 실리콘(silicone) 수지(다우코닝사, 409 HS)를 이용하여 두께 0.5mm의 평판상 디스크를 성형하였다.A flat disk having a thickness of 0.5 mm was formed by using a silicone resin (Dow Corning, 409 HS) as a transparent matrix.

이어서, 상기한 실리콘 수지 99.3중량%와 적색 형광체로서 Ba1.746Ca2.134Si6N10.08O0.92:Eu0.04 0.7중량%를 균질하게 혼합한 다음, 상기한 평판상 디스크의 상면에 선폭 1mm, 높이 0.4mm이고 선 간격 3mm의 규칙적인 그리드 패턴을 가지며, 적색 도트 영역이 8.5%인 LED 연색성 향상용 필터를 제작한 다음, LED 발광면으로부터 3.5mm 이격한 리플렉터 상방에 위치시킨 백색 LED 램프를 제작하였다.Subsequently, 99.3% by weight of the silicone resin and 0.7% by weight of Ba 1.746 Ca 2.134 Si 6 N 10.08 O 0.92 : Eu 0.04 0.04 % as a red phosphor were homogeneously mixed. Then, a linear width of 1 mm and a height of 0.4 mm And a regular grid pattern with a line spacing of 3 mm and a red dot area of 8.5% was fabricated. Then, a white LED lamp having a reflector spaced 3.5 mm from the LED light emitting surface was fabricated.

제작된 LED 램프를 도 3에 나타냈다.The produced LED lamp is shown in Fig.

상기한 백색 LED 램프의 조명 광원에 대한 분광복사 및 전기적 분석(spectroradiometric & electric analysis)을 수행하였으며 그 결과를 도 9에 나타냈다.Spectroradiometric & electric analysis of the illumination light source of the white LED lamp was performed and the results are shown in FIG.

비교예 2:Comparative Example 2:

투명 매트릭스로서 폴리메칠 펜텐 수지(일본 미츠이가가꾸사, 내열온도 200℃, MTS 284)를 이용하여 두께 0.5mm의 평판상 디스크를 성형하였다.A flat disk having a thickness of 0.5 mm was formed by using a polymethylpentene resin (Mitsui Chemical, Japan, heat resistance temperature: 200 캜, MTS 284) as a transparent matrix.

이어서, 실리콘 수지(다우코닝사, 409 HS) 72중량%와 적색 형광체로서 YSr1.8Eu1.78Si5O2N5 28중량%를 균질하게 혼합한 다음, 상기한 평판상 디스크의 상면 전체를 도포하여 적색 영역 100%인 LED 연색성 향상용 필터를 제작한 다음, LED 발광면으로부터 3.5mm 이격한 리플렉터 상방에 위치시킨 백색 LED 램프를 제작하였다.Subsequently, 72% by weight of a silicone resin (Dow Corning, 409 HS) and 28% by weight of YSr 1.8 Eu 1.78 Si 5 O 2 N 5 as a red phosphor were homogeneously mixed, and then the entire upper surface of the above- A 100% LED color rendering property improving filter was fabricated, and then a white LED lamp having a reflector spaced 3.5 mm from the LED light emitting surface was fabricated.

제작된 LED 램프를 도 4에 나타냈다.The produced LED lamp is shown in Fig.

상기한 백색 LED 램프의 조명 광원에 대한 분광복사 및 전기적 분석을 수행하였으며 그 결과를 도 10에 나타냈다.Spectroscopic radiation and electrical analysis of the illuminating light source of the white LED lamp were performed and the results are shown in FIG.

비교예 3:Comparative Example 3:

비교예 2에 있어서, 실리콘 수지 함량을 92중량%로 하고 적색 형광체 함량을 8중량%로 한 것을 제외하고는 비교예 2와 동일하게 한 백색 LED 램프를 제작하였다.In Comparative Example 2, a white LED lamp was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that the silicone resin content was 92 wt% and the red phosphor content was 8 wt%.

제작된 LED 램프를 도 5에 나타냈다.The produced LED lamp is shown in Fig.

상기한 백색 LED 램프의 조명 광원에 대한 분광복사 및 전기적 분석을 수행하였으며 그 결과를 도 11에 나타냈다.The spectral radiation and electrical analysis of the illuminating light source of the white LED lamp were performed and the results are shown in FIG.

비교예 4:Comparative Example 4:

대조로서, 백색 LED 연색성 향상용 필터를 장착하지 않은 상태의 황색 형광체를 이용한 백색 LED 램프((주)헤파스 제조 COB)를 도 6에 나타내며, 그에 대한 분광복사 및 전기적 분석을 수행하였으며 그 결과를 도 12에 나타냈다.As a control, a white LED lamp (COB manufactured by Hepas Co., Ltd.) using a yellow fluorescent material without a filter for improving the color rendering property of white LED is shown in Fig. 6, and spectroscopic radiation and electrical analysis thereof were performed. 12.

상기한 실시예 1 및 2와, 비교예 1 내지 4에 대한 분광복사 및 전기적 분석 결과인 도 7 내지 도 12의 주요 결과를 하기의 표 1에 나타낸다.The results of spectroscopic radiation and electrical analysis of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, which are the main results of Figs. 7 to 12, are shown in Table 1 below.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4
(대조)
Comparative Example 4
(contrast)
상관색온도(K)Correlated color temperature (K) 61226122 63406340 54985498 43614361 46664666 72027202 연색지수(CRI)Color rendering index (CRI) 92.692.6 91.291.2 88.188.1 91.291.2 87.787.7 86.186.1 광속(lm)The luminous flux (lm) 621.07621.07 668.37668.37 761.64761.64 545.82545.82 697.73697.73 1179.801179.80 적색 비율(%)Red ratio (%) 38.038.0 34.334.3 30.930.9 48.148.1 36.036.0 17.717.7 색변이(duv)Color variation (duv) -0.01081-0.01081 -0.00807-0.00807 -0.0052-0.0052 -0.00968-0.00968 -0.00594-0.00594 -0.00116-0.00116 색차(SDCM)Color Difference (SDCM) 16.616.6 16.916.9 9.69.6 16.916.9 10.610.6 22.522.5 순도water 0.03930.0393 0.02660.0266 0.09920.0992 0.21350.2135 0.19620.1962 0.02530.0253 방사속(W)Radiation velocity (W) 2.1762.176 2.3132.313 2.5212.521 1.8191.819 2.272.27 4.0014.001 피크 파장(nm)Peak wavelength (nm) 451451 451451 451451 451451 452452 452452 우월 파장(nm)Dominant wavelength (nm) 495495 495495 583583 585585 582582 481481

상기한 표 1의 결과로부터, 필터 미적용의 백색 LED 램프의 연색 지수 86.1은 본 발명의 LED 연색성 향상용 필터를 적용한 실시예 1 및 2는 각각 7.5% 및 5.9%의 연색 지수 상승을 나타냈음에도 불구하고 상관색 온도는 각각 단지 15% 및 12%만 저하되어 모두 주백색을 유지하였음과 아울러, 우월 파장 역시 495nm로 청색 파장 대역을 유지하는 양호한 결과를 얻었다.From the results shown in Table 1, it can be seen that the color rendering index 86.1 of the white LED lamp for the filterless use exhibited an increase in the color rendering index of 7.5% and 5.9% in Examples 1 and 2 to which the LED color- Correlated color temperature was reduced by only 15% and 12%, respectively, and all dominant whites were maintained, and the dominant wavelength was also maintained at 495 nm, which is a blue wavelength band.

한편, 비교예 1의 경우에는 적색 형광체의 비율을 낮게 한 결과, 연색 지수는 단지 2.3% 증가함에 그친 반면, 상관색온도가 24% 저하되어 냉백색 계열이 되었으며 우월 파장이 583nm의 황색 영역대로 변이된 결과를 나타냈고, 비교예 2의 경우에는 연색 지수는 5.99% 증가하였으나, 상관색온도가 약 40% 저하되었음과 아울러, 우월 파장이 585nm로 변이되었으며, 적색 형광체의 농도를 낮춘 비교예 3의 경우에도 유사한 결과를 얻었다.On the other hand, in the case of Comparative Example 1, the ratio of the red phosphors was lowered. As a result, the color rendering index increased only by 2.3%, while the correlated color temperature decreased by 24% to become a cool white color and the dominant wavelength shifted to the yellow color region of 583 nm In the case of Comparative Example 2, the color rendering index increased by 5.99%, but the correlated color temperature was reduced by about 40%, the dominant wavelength was changed to 585 nm, and in Comparative Example 3 in which the concentration of the red phosphor was lowered Similar results were obtained.

비교예 4는 필터 미적용의 주백색 LED 램프에 대한 것으로서 대조를 나타낸다.Comparative Example 4 is for the main white LED lamp for no filter, and shows a contrast.

이상, 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 당업자에 있어서는 본 발명의 요지 및 범위를 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이며 이 또한 본 발명의 영역 내이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various changes and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention Which is also within the scope of the present invention.

Claims (16)

평판상 투명 매트릭스와;
상기한 평판상 투명 매트릭스의 내외표면 중 적어도 일표면 상에 형성되는 적색 형광체를 포함하는 투명 수지로 된 규칙적 입체 패턴으로 구성되고:
상기한 규칙적 입체 패턴으로 이루어지는 반투명 또는 불투명의 적색 영역과 상기한 규칙적 입체 패턴이 존재하지 않는 투명 영역의 면적 비율이 5~80:95~20이며;
상기한 입체 패턴의 직경 또는 폭이 0.1~5mm이고, 높이가 0.05~3mm인 LED 연색성 향상용 필터.
A flat transparent matrix;
And a regular three-dimensional pattern made of a transparent resin including a red phosphor formed on at least one surface of the inner and outer surfaces of the flat transparent matrix,
An area ratio of the semi-transparent or opaque red region of the regular three-dimensional pattern to the transparent region having no regular three-dimensional pattern is 5 to 80: 95 to 20;
Wherein the three-dimensional pattern has a diameter or width of 0.1 to 5 mm and a height of 0.05 to 3 mm.
제1항에 있어서, 상기한 입체 패턴이 도트(dot) 형상, 그리드(grid) 형상, 단속적 뱅크(bank) 형상, 망목(網目; net) 형상인 LED 연색성 향상용 필터.The LED color rendering property improving filter according to claim 1, wherein the three-dimensional pattern is a dot shape, a grid shape, an intermittent bank shape, and a net shape. 제2항에 있어서, 상기한 입체 패턴이 직경 0.5~3.5mm의 도트 형상이고 상기한 도트 상호 간의 이격 거리가 0.5~2.5mm인 LED 연색성 향상용 필터.The LED color rendering property improving filter according to claim 2, wherein the three-dimensional pattern is a dot shape having a diameter of 0.5 to 3.5 mm and the distance between the dots is 0.5 to 2.5 mm. 제2항에 있어서, 상기한 입체 패턴이 선폭 0.5~1.5mm의 그리드(grid) 형상, 단속적 뱅크(bank) 형상, 또는 망목(網目; net) 형상이고 상호 간의 이격 거리가 0.5~2.5mm인 LED 연색성 향상용 필터.3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the three-dimensional pattern is a grid, intermittent bank, or net shape with a line width of 0.5 to 1.5 mm and an LED having a spacing distance of 0.5 to 2.5 mm Filter for improving color rendering. 제1항에 있어서, 상기한 평판상 투명 매트릭스와 규칙적 입체 패턴을 이루는 투명 수지가 각각 실리콘(silicon) 수지, 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 수지, 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate) 수지, 폴리스티렌(polystyrene) 수지, 폴리메칠 펜텐(polymethyl pentene) 수지, 폴리에테르 설폰(polyether sulfon) 수지, 폴리에테르 이미드(polyether imide) 수지, 폴리아릴레이트(polyarylate) 수지 및, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacylate) 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지인 LED 연색성 향상용 필터.The method according to claim 1, wherein the transparent resin forming the regular flat pattern and the transparent flat matrix resin are respectively a silicone resin, a polyacrylate resin, a polymethacrylate resin, a polystyrene resin A polyetherimide resin, a polyarylate resin, and a polymethyl methacylate resin, which are made of a resin selected from the group consisting of polymethyl methacrylate, polymethyl pentene resin, polyether sulfon resin, polyether imide resin, And at least one kind of resin selected from the group consisting of the following. 제1항에 있어서, 상기한 규칙적 입체 패턴을 이루는 투명 수지가 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate), 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate), 폴리에스터 아크릴레이트(polyester acrylate) 및, 아크릴 아크릴레이트(acryl acrylate)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 UV 경화형 수지인 LED 연색성 향상용 필터.The method according to claim 1, wherein the transparent resin forming the regular three-dimensional pattern is at least one selected from the group consisting of urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, and acryl acrylate And at least one UV-curable resin selected from the group consisting of the above-mentioned resins. 제1항에 있어서, 상기한 적색 형광체가 Y2O2S:Eu,Gd; Li2TiO3:Mn; LiAlO2:Mn; 6MgOㆍAs2O5:Mn4 +; 3.5MgOㆍ0.5MgF2ㆍGeO2:Mn4 +; CaS:Eu; Ce0 .08Sr3SiO5:Eu; Ba1.746Ca2.134Si6N10.08O0.92:Eu0.04; SrxBayCa1-x-yAlSiN3:Eu(0≤x+y≤1, 0≤x,y≤1); SrxBayCa2-x-yS:Eu(0≤x+y≤2) 및, Y(Ba,Sr,Ca)1-xEuxaSibOcNd (0<x<1, 1.8<a<2.2, 4.5<b<5.5, 0≤c<8, 0<d≤8 및 0<c+d≤8)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 적색 형광체인 LED 연색성 향상용 필터.The phosphor according to claim 1, wherein the red phosphor is Y 2 O 2 S: Eu, Gd; Li 2 TiO 3: Mn; LiAlO 2: Mn; 6MgO and As 2 O 5: Mn 4 + ; And 3.5MgO 0.5MgF 2 and GeO 2: Mn 4 +; CaS: Eu; Ce 0 .08 Sr 3 SiO 5 : Eu; Ba 1.746 Ca 2.134 Si 6 N 10.08 O 0.92 : Eu 0.04 ; Sr x Ba y Ca 1-xy AlSiN 3 : Eu (0? X + y? 1, 0? X , y? 1); Sr x Ba y Ca 2-xy S: Eu (0≤x + y≤2) and, Y (Ba, Sr, Ca ) 1-x Eu xa Si b O c N d (0 <x <1, 1.8 < wherein at least one red phosphor selected from the group consisting of a <2.2, 4.5 <b <5.5, 0 <c <8, 0 <d ≦ 8 and 0 <c + d ≦ 8). 제1항에 있어서, 상기한 규칙적 입체 패턴이 상기한 투명 수지 60~99중량%와 상기한 적색 형광체 1~40중량%로 구성되는 LED 연색성 향상용 필터.The LED color rendering property improving filter according to claim 1, wherein the regular solid pattern comprises 60 to 99% by weight of the transparent resin and 1 to 40% by weight of the red phosphor. LED 램프에 있어서,
LED의 발광면으로 0.05~50mm 이격하여 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 LED 연색성 향상용 필터가 위치하는 LED 램프.
In an LED lamp,
An LED lamp in which the LED color rendering property improving filter according to any one of claims 1 to 8 is located at a distance of 0.05 to 50 mm from the light emitting surface of the LED.
복수의 환형 단턱을 가지는 리플렉터와 COB(Chip on Board)로 이루어지는 LED 램프에 있어서,
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 LED 연색성 향상용 필터가 상기한 리플렉터의 복수의 환형 단턱 중 어느 하나에 안착되어 상기한 COB로부터 0.05~50mm 이격하여 위치하는 LED 램프.
In an LED lamp comprising a reflector having a plurality of annular stepped portions and a chip on board (COB)
An LED lamp according to any one of claims 1 to 8, wherein the filter for enhancing LED color rendering is placed on any one of a plurality of annular stepped ends of the reflector and is located at a distance of 0.05 to 50 mm from the COB.
제9항에 있어서, 상기한 LED 램프의 연색 지수(color rendering index)가 87~94이고, 우월 파장(dorminant wavelength)이 490~500nm이며, 상관색온도(correlated color temperature)가 5500~6500K인 LED 램프.The LED lamp according to claim 9, wherein the LED lamp has a color rendering index of 87 to 94, a dominant wavelength of 490 to 500 nm, and a correlated color temperature of 5500 to 6500K . 제10항에 있어서, 상기한 LED 램프의 연색 지수(color rendering index)가 87~94이고, 우월 파장(dorminant wavelength)이 490~500nm이며, 상관색온도(correlated color temperature)가 5500~6500K인 LED 램프.The LED lamp according to claim 10, wherein the LED lamp has a color rendering index of 87 to 94, a dominant wavelength of 490 to 500 nm, and a correlated color temperature of 5500 to 6500K . 제11항에 있어서, 상기한 LED 램프의 적색비(red color ratio)가 30~40%인 LED 램프.12. The LED lamp of claim 11, wherein the LED lamp has a red color ratio of 30 to 40%. 제12항에 있어서, 상기한 LED 램프의 적색비(red color ratio)가 30~40%인 LED 램프.13. The LED lamp according to claim 12, wherein the LED lamp has a red color ratio of 30 to 40%. 제1항 내지 제8항에 따른 LED 연색성 향상용 필터를 제공하는 단계와,
상기한 LED 연색성 향상용 필터를 LED 램프의 LED로부터 발광 방향으로 0.05~50mm 이격하여 위치시키는 필터 장착 단계로 구성되며:
상기한 LED 연색성 향상용 필터 장착 전과 비교하여, 연색 지수(color rendering index)가 5~15% 증가되면서도 우월 파장(dorminant wavelength)의 변이가 10~30nm에 불과하며, 상관색온도(correlated color temperature) 저하가 5~18% 이내인 백색 LED 연색성 향상방법.
9. A method of manufacturing a color filter, comprising the steps of: providing an LED color rendering property improving filter according to any one of claims 1 to 8;
And a filter mounting step of positioning the LED color-rendering property improving filter at a distance of 0.05 to 50 mm from the LED of the LED lamp in the light emission direction,
The color rendering index is increased by 5 to 15%, and the variation of the dominant wavelength is only 10 to 30 nm as compared with before the attachment of the LED color rendering property improving filter, and the correlated color temperature deterioration Is 5 to 18%.
제15항에 있어서, 상기한 LED 연색성 향상용 필터 장착 전과 비교하여, 적색비(red color ratio)를 80~150% 증가시키는 백색 LED 램프의 연색성 향상방법.16. The method according to claim 15, wherein the red color ratio is increased by 80 to 150% as compared with that before the LED color filter is mounted.
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