KR20170017315A - 높은 s/p 비율을 구현하는 엘이디 광원 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래에 백색을 구현하기 위해 구성된 청색 엘이디와 황색 형광체의 조합에 녹색 형광체로 몰딩한 후, 주변부에 적색 엘이디와의 조합으로 왜곡 없는 백색 LED를 구현할 수 있는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원에 관한 것으로서, 인쇄회로기판(PCB)의 상부에 실장된 청색 엘이디 칩(LED Chip)과 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 도포된 황색 형광체(Phosphor)를 포함하여 이루어진 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에 있어서,
상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 녹색 형광체; 및 상기 인쇄회로기판의 상부에 실장되어 있는 상기 청색 엘이디 칩의 주변에 함께 실장되는 적색 엘이디 칩;을 더 포함하여 구성되어, 청색 엘이디에 녹색과 황색 형광체를 몰딩하고 적색 엘이디를 이용하여 왜곡되지 않은 백색광을 만들어 낼 수 있으며, 동일한 조도라도 S/P 비율이 높아 사람의 눈에 더 밝게 보이고, SMT LED 뿐만 아니라 COB LED 에도 적용하여 S/P 비율을 높일 수 있다는 장점을 가진 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원에 관한 것이다.

Description

높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원 {LED light source for implementing a high S/P ratio}
본 발명은 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래에 백색을 구현하기 위해 구성된 청색 엘이디와 황색 형광체의 조합에 녹색 형광체로 몰딩한 후, 주변부에 적색 엘이디와의 조합으로 왜곡없는 백색 LED를 구현할 수 있는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원에 관한 것이다.
종래에는 백열전구(白熱電球, incandescent lamp)를 주로 사용하였다. 백열전구란, 전구 속의 필라멘트에 전기를 흘려보내 열과 함께 빛을 내는 원리를 이용한 전구이다.
하지만, 최근에는 여러 가지 이유에서 백열전구보다는 다이오드 전구(light emitting diode lamp 혹은 LED lamp)를 많이 사용하고 있는데, 이하에서는 다이오드 전구에 대한 설명과 아울러 배열전구에서 다이오드 전구로 변화된 이유에 대해서 알아보도록 하겠다.
다이오드 전구란, 발광다이오드(luminescent diode) (혹은 LED(light emitting diode) 이하에서는 LED 전구라 함)를 사용하여 만든 조명기구로써, 백열등이나 형광등에 비해 에너지 효율이 높을 뿐 아니라 수명이 25 ~ 40배 이상 길고 오염물질도 방출하지 않는다. LED 전구의 경우에는 생산원가가 비싸다는 단점은 있지만 백열전구에 비해 소비전력이 약 10~15%에 불과해 경제적인 이점이 크다.
발광다이오드 전구의 가장 큰 특징은 금속물질을 가열하여 빛을 내는 백열등이나 형광물질의 방전을 이용하는 형광등보다 전력소비량이 매우 적다는 점이다. 푸른색의 LED칩에서 나오는 푸른색의 빛은 황색, 녹색, 적색 형광체와 결합하여 흰색의 빛을 만들어 내는 원리를 이용하고 있으며, LED 전구의 수명은 약 10년에 달하며 납이나 수은 같은 중금속을 사용하지 않아 환경을 파괴하지 않고, 벌레가 달려들지 않는다는 장점도 있다.
그리고 종래에 흔히 사용되던 백열전구와 형광등은 전력소비가 높다는 이유로 생산이 줄어들고 있으며 LED 전구로 대체되고 있으며, 미국와 유럽, 일본, 중국 등에서는 소비전력이 높은 백열등의 생산이 중지되고 있거나 규제를 하고 있어 LED 전구의 사용이 증가하고 있는 실정이다.
한편, 일반적으로 조명의 밝기는 럭스(lux) 기준을 따른다. 이때 럭스란, 조명이 밝은 정도를 말하는 조명도의 단위로 기호는
Figure pat00001
로 나타낸다.
Figure pat00002
는 면적
Figure pat00003
에
Figure pat00004
인 광속이 고르게 분포되어 있을 때의 표면의 조명도이다.
Figure pat00005
. 즉, 1cd(candle)인 일정한 광원으로부터
Figure pat00006
떨어진 표면에 직접 비추는 것과 동등한 밝기가
Figure pat00007
이다.
하지만, 현재의 조도 측정기준(CIE 1951)에 의한 조도 측정은 단순 기계적 측정으로 사람이 느끼는 실제 밝기를 반영하지 못하는 오류를 범하고 있다. 이를 보정하기 위해 우선 사람들이 빛을 감지하는 방법에 대해 알아보도록 하자.
사람의 눈에서 망막에 도달한 빛을 받아들이는 수용체(receptor)는 형태에 따라 간상(rod) 세포와 원추(cone) 세포가 있으며, 간상 세포는 어두운 곳의 빛을 지각(scotopic vision)하고, 원추 세포는 어느 정도 밝기 이상의 빛에 반응(photopic vision)하여 색을 느끼도록 한다.
우선, 인간의 눈에 들어오는 빛을 통하여 물리학적으로 살펴보면, 인간이 볼 수 있는 가시 광선의 파장 영역 내의 빛의 분광학적 측정에 관한 과학을 photometry라 일컬으며, 대개
Figure pat00008
의 영역에 해당한다. 빛 에너지 중에서 인간의 눈에 시각적으로 인식되는 에너지의 세기가 밝기(brightness)를 느끼며, 휘도(luminance)의 단위를 사용하여 나타낼 수 있다.
밝기를 느끼는 인간의 시각적 감도는 도 1의 시감도 특성 곡선으로 나타난다. 인간은 밝기뿐 아니라 색에 대한 감각도 빛을 통하여 느끼게 된다.
그리고 빛 에너지는 보통 파장으로 나타내는데, 예를 들어 청색은
Figure pat00009
의 에너지를 가진
Figure pat00010
부분에서 방출되는 스펙트럼이다. 전자기파로 구성된 여러 파장의 빛이 존재하지만 우리 눈에 보이는 가시광선은 약
Figure pat00011
의 범위에 한정되어 있다. 빛의 색깔은 CIE(Commission International de I`Eclarge)에서 공인한 색좌표(chromaticity coordinates)로 나타낼 수 있다.
X, Y, Z 삼자극치는 color matching function
Figure pat00012
에 근거를 두어 결정되지만 그 값이 갖는 의미는 어떤 광원이나 물체색이 갖고 있는 색깔 중 그 속에 포함되어 있는 R(red, 적색), G(green, 녹색), B(blue, 청색)의 양을 말하고 그 기호로서 각각 대문자 X, Y, Z로 나타낸다.
따라서, 측정된 X값이 많다면 색깔 중 적색의 양이 많다는 것을 의미하고, Y값이 많다면 녹색의 성분이 많다는 것을, Z값이 상대적으로 크면 청색의 양이 많다는 것을 나타낸다.
또한, 각 파장에서의 빛의 강도에 근사값의 가중치를 주어 합한 것이 X, Y, Z이다. 색 좌표에 표시할 때에는 이 값의 상대 분율인 소문자 x, y, z(x + y + z = 1)를 사용한다. 도 에 나타낸 C.I.E 색 좌표에서는 모든 색상을 x, y 좌표로 나타낼 수 있는데, 각기 다른 발광 강도를 갖는 색깔을 비교할 수 있다.
사람의 눈이 칼라에 대하여 비 직선적으로 대응한다는 것이 매우 중요한 조정 인자로 작용하고 있다. 사람의 눈은 태양광선을 기준으로 한 스펙트럼에서 황색 - 녹색 (yellow - green) 부분에서 가장 예민한 반응을 보이며, 반대로 진한 청색 (deep blue) 이나 진한 적색 (deep red) 부분에서 가장 덜 예민하다.
그러므로 특성이 우수한 조명은 인간의 눈이 가지고 있는 결점을 보완하기 위하여 가시광선의 양 끝단에서 높은 효율성을 갖는 조명이어야 한다. 다시 말해서 조명은 모듈 자체로서의 물리적인 구성보다도 인간의 눈이 가지는 색에 대한 반응성을 고려하여 제조되어야 한다.
그러므로, 사람들에게는 빛을 감지하는 2가지 세포를 이용하여 사람이 느끼는 실제 밝기를 반영한 S/P 비율 (Scotopic / Photopic Ratio : 밝기 보정 산출 공식)을 근거로 보정을 할 필요가 있다. 참고로, 만약 동일한 밝기의 조도(lux)라고 하더라도 S/P 비율이 높은 조명이 사람의 눈에는 훨씬 더 밝게 보인다.
이하에서는 도 3을 참고하여, Scotopic 반응과 Photopic 반응을 살펴보면 Scotopic 반응의 경우 녹색 영역인 507nm 대역에서 최정점을 이루고, Photopic 반응은 황색 영역인 555nm 대역에서 최정점을 이루게 된다.
즉, S/P ratio를 높게 가져가기 위해서는 Photopic 반응을 최정점으로 하는 가운데 Scotopic 출력을 최대로 높여야 한다.
여기서 잠깐, 백색 LED를 제작하는 방법에 대해서 알아보도록 하자. 백색 LED를 구현하는 방법으로 첫째, 단일 칩을 사용하는 방법으로 청색 LED 칩이나 UV(자외선) LED 칩 위에 형광체를 도포하여 백색을 얻을 수 있고, 둘째, 멀티 칩을 사용하는 형태로 두 개 나 혹은 세 개의 각기 다른 색의 빛을 내는 LED칩들을 조합하여 백색을 얻을 수 있다. 이중에서, 일반적으로 백색 LED를 구현하기 위해서 “청색 엘이디 + 황색 형광체”(Blue LED + Yellow phosphor)조합으로 구현하는 것이 일반적인데, 이때 도 4에서와 같이 가시광선의 스펙트럼 중에 녹색부분과 적색부분의 파장이 나오지 않는다. (참고로 필라멘트 광원은 태양광과 비슷한 전체 가시광선 영역대의 파장 대역의 스펙트럼을 보여준다.)
따라서, 앞서 언급하였듯이 일반적으로 사용되고 있는 백색 LED의 경우는 청색 파장을 기본으로 황색 형광체를 섞어서 만드는 것이기 때문에 Photopic 반응은 높지만, 녹색 계열의 Scotopic 반응은 아주 낮다. 이러한 이유로 LED 조명이 일반 필라멘트 조명에 비해 사람의 눈에 거슬리고 상대적으로 조도(lux)는 높게 나오지만 조도만큼 개선된 효과가 없다는 문제점을 가지고 있다.
상기와 같은 문제를 해결하는 방법으로 가장 손쉬운 방법으로는 적색 계열의 파장대역이 나오는 LED chip을 사용하면 된다. 빛의 3원색인 RGB(Red + Green + Blue)를 사용하여 백색을 만들면 된다.
하지만, LED는 특정 파장대역에서 파장대역이 아주 좁게 형성되는 특성이 있어서 다른 파장 대역이 나타나지 않아 이 경우에도 역시 태양광에 가까운 파장 대역을 구사하기가 어렵게 된다.
상기 빛의 3원색인 RGB를 이용하여 백색의 LED를 구성할 경우 S/P Ratio는 높아지겠지만, 녹색 파장대역이 존재하지 않아서 Photopic 반응이 줄며, 명반응이 줄어 전체 반응이 줄게 된다.
또한, 녹색 엘이디 (Green LED)는 상대적으로 단가가 높고 출력이 높지 않기 때문에 녹색 엘이디만으로는 출력을 높이는 것에는 한계가 있어, 이를 해결하기 위한 방법으로 종래에 사용되고 있는 백색 LED(“청색 엘이디 + 황색 형광체”)에 녹색 형광체 (Green phosphor)를 추가하면 된다.
하지만, 이 경우에 구현된 백색의 경우에는 왜곡이 되어 있다. 도 5에서와 같이 “청색 엘이디 + 황색 형광체 + 녹색 형광체”(Blue LED + Yellow phosphor + Green phosphor)로 구성된 백색 LED의 색상은 CIE 색좌표도에서 청색과 황색을 연결하는 백색이 녹색쪽으로 이동하게 됨으로써, 왜곡된 백색을 구현하게 되는 문제점을 여전히 가지고 있다.
한국등록특허 제10-0457864호 한국등록특허 제10-0702297호
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 청색 엘이디에 녹색과 황색 형광체를 몰딩하고 적색 엘이디를 이용하여 왜곡되지 않은 백색광을 낼 수 있는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원이다.
또한, 동일한 조도라도 S/P비율이 높아 사람의 눈에 더 밝게 보이게 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원이다.
또한, SMT LED 뿐만 아니라 COB LED에도 적용하여 S/P비율을 높일 수 있는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인쇄회로기판(PCB)의 상부에 실장된 청색 엘이디 칩(LED Chip)과 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 도포된 황색 형광체(Phosphor)를 포함하여 이루어진 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에 있어서,
상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 녹색 형광체; 및 상기 인쇄회로기판의 상부에 실장되어 있는 상기 청색 엘이디 칩의 주변에 함께 실장되는 적색 엘이디 칩;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 녹색 형광체는 투명 실리콘과 믹싱되어, 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 몰딩되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적색 엘이디 칩은 상기 청색 엘이디 칩보다 상기 인쇄회로기판의 중심부분에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
인쇄회로기판(PCB)위에 직접 적색 엘이디 칩(LED Chip)과 청색 엘이디 칩을 실장하고, 그 위에 광학부의 렌즈를 포함하여 이루어진 씨오비 엘이디(COB LED)에 있어서,
상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 황색 형광체(Phosphor); 및 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 녹색 형광체;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 황색 형광체와 녹색 형광체는 투명 실리콘과 믹싱되어, 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 몰딩되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에는 투명 실리콘을 이용하여 몰딩하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 적색 엘이디 칩은 상기 청색 엘이디 칩보다 상기 인쇄회로기판의 중심부분에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 청색 엘이디 칩은 상기 적색 엘이디 칩에 비해 많은 수가 배치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 씨오비 엘이디는 중앙부와 외곽부로 이루어진 이중구조형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명은 청색 엘이디에 녹색과 황색 형광체를 몰딩하고 적색 엘이디를 이용하여 왜곡되지 않은 백색광을 만들어 낸다는 장점이 있다.
또한, 동일한 조도라도 S/P 비율이 높아 사람의 눈에 더 밝게 보인다는 장점이 있다.
또한, SMT LED 뿐만 아니라 COB LED 에도 적용하여 S/P 비율을 높일 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 표준 시감도 곡선 그래프이다.
도 2는 CIE 색좌표도이다.
도 3은 녹색과 황색에 대한 scotopic 반응과 photopic 반응 그래프이다.
도 4는 Blue LED + Yellow phosphor 로 이루어진 백색 LED의 스펙트럼이다.
도 5는 Blue LED + Yellow phosphor + Green phosphor 로 이루어진 백색 LED의 CIE 색좌표도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에 적용한 높은 S/P비율을 구현하는 엘이디 광원이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씨오비 엘이디(COB LED)에 적용한 높은 S/P비율을 구현하는 엘이디 광원이다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 중 도 1은 표준 시감도 곡선 그래프, 도 2는 CIE 색좌표도, 도 3은 녹색과 황색에 대한 scotopic 반응과 photopic 반응 그래프, 도 4는 Blue LED + Yellow phosphor 로 이루어진 백색 LED의 스펙트럼, 도 5는 Blue LED + Yellow phosphor + Green phosphor 로 이루어진 백색 LED의 CIE 색좌표도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에 적용한 높은 S/P비율을 구현하는 엘이디 광원이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씨오비 엘이디(COB LED)에 적용한 높은 S/P비율을 구현하는 엘이디 광원이다.
도 1 내지 도 7 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원은, 인쇄회로기판(PCB)(110)의 상부에 실장된 청색 엘이디 칩(Blue LED Chip)(120)과 상기 청색 엘이디 칩(120)의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 도포된 황색 형광체(Yellow Phosphor)(140)를 포함하여 이루어진 표면 실장형 엘이디(SMT LED, Surface Mount Technology LED)(100)에 있어서,
상기 청색 엘이디 칩(120)의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 녹색 형광체(Green phosphor)(150); 및 상기 인쇄회로기판(110)의 상부에 실장되어 있는 상기 청색 엘이디 칩(120)의 주변에 함께 실장되어 있는 적색 엘이디 칩(Red LED Chip)(130);을 더 포함하여 구성된다.
종래에 백색 LED를 구현하는 방법으로 “청색 엘이디(Blue LED) + 황색 형광체(Yellow phosphor)”를 포함하여 이루어진 상기 표면 실장형 엘이디(100), 가지고 있었던 문제점으로 이전에서 언급하였듯이 도 4에서와 같이 가시광선의 스펙트럼 중에서 녹색영역과 적색영역의 파장이 나오지 않는다. 참고로 SMT는 Surface Mount Technology의 준말로서, 표면 실장기술이라고도 하며, 표면 실장형 부품을 PWB 표면에 장착하고 납땜하는 기술을 의미하는 것으로 IMT는 PWB의 한쪽면에만 모든 부품이 배치되었으나 SMT는 PWB의 양면 모두에 부품을 배치할 수 있으며 요즘은 넓은 의미로 Bare Chip 실장을 포함하여 총칭 하기도 한다.
이를 해결하기 위해 본 발명에 따른 일실시 예인 따른 상기 표면 실장형 엘이디(SMT LED)(100)에 적용한 높은 S/P비율을 구현하는 엘이디 광원의 경우에는, 종래에 구성되던 상기 청색 엘이디(Blue LED)(120) + 상기 황색 형광체(Yellow phosphor)(140)”구성의 상부 혹은 측면부에 상기 녹색 형광체(Green phosphor)(150)를 몰딩하며, 상기 인쇄회로기판(110)의 상부에 실장되어 있는 상기 청색 엘이디 칩(120)의 주변에 상기 청색 엘이디 칩(120)과 동일하게 상기 인쇄회로기판(110)의 상부에 상기 적색 엘이디 칩(130)이 실장된다.
종래에 백색 LED를 구현하는 “청색 엘이디(Blue LED) + 황색 형광체(Yellow phosphor)”를 포함하여 이루어진 상기 표면 실장형 엘이디(100)에서 가지고 있었던 문제점을 해결할 수 있게 되었다. 종래에 구현된 백색 LED는 녹색영역과 적색영역의 파장이 나오지 않으므로, 이를 보완하기 위해서 상기 표면 실장형 엘이디(100)의 상부 혹은 측면부에 상기 녹색 형광체(150)를 몰딩하여 부족한 녹색영역의 파장을 보완하고, 청색 엘이디(Blue LED) + 황색 형광체(Yellow phosphor) + 녹색 형광체(Green phosphor)를 구성할 경우, 도 5에서 나타나듯이 색상이 백색에서 녹색쪽으로 이동한다.
또 다시 이를 보완하기 위해서 상기 적색 엘이디 칩(130)를 상기 인쇄회로기판(100)의 상부에 실장하여, 상기 청색 엘이디 칩(120)과 함께 혼합하여 백색 LED를 구현한다. 즉, S/P 비율이 높은 백색의 LED 조명을 이루기 위해서, 상기 청색 엘이디(120)와 적색 엘이디(130)를 사용하고 상기 청색 엘이디(120)와 반응하는 상기 황색 형광체(140)와 녹색 형광체(150)를 사용하였다.
이때, 상기 녹색 형광체(150)는 투명 실리콘과 함께 믹싱되어, 상기 청색 엘이디 칩(120)의 상부 혹은 측면부에 몰딩된다.
또한, 상기 적색 엘이디 칩(130)은 상기 청색 엘이디 칩(120)보다 상기 인쇄회로기판(110)의 중심 부분에 위치하도록 구성이 된다.
여기서, 상기 적색 엘이디 칩(130)을 상기 청색 엘이디 칩(120)보다 상기 인쇄회로기판의 중심 부분에 위치하는 이유로는, 상기 적색 엘이디 칩(130)과 청색 엘이디 칩(120)의 구동전압이 다르기 때문이다. 일반적으로 상기 청색 엘이디 칩(120)은
Figure pat00013
정도의 전압에서 구동을 하며, 상기 적색 엘이디 칩(130)은
Figure pat00014
정도에서 구동된다. 따라서, 상기 청색 엘이디 칩(120)과 적색 엘이디 칩(130)을 혼재해서 사용하게 되면 구동전압이 낮은 상기 적색 엘이디 칩(130)쪽으로 모든 부하가 걸리게 된다. 이와 같은 이유로, 상기 적색 엘이디 칩(130)만 하나의 군락을 만들어서 상기 청색 엘이디 칩(120)과 전압 균형을 맞추기 위해서이다.
상기와 같이 구성을 하여, 종래에 흔히 사용되고 있는 상기 표면 실장형 엘이디(100)에 적용하여 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.
하지만, 상기 표면 실장형 엘이디(100)에 적용할 경우에는 광원간의 거리가 넓기 때문에 전체 광원의 사이즈가 크게 되며, 광원간의 거리가 넓기 때문에 빛의 혼합이 잘 이루어지지 않을 수 있다는 단점이 존재하게 된다.
이를 해결하기 위해서는 본 발명은 다른 실시 예에서는, 씨오비 엘이디(COB LED)(200)에 적용하는 것이다. 우선, 씨오비 엘이디(COB LED, Chip on Board LED)라 함은, 한 개의 Module에 여러 개의 LED Chip을 Packaging한 것으로 여러 개의 부품을 하나의 기판 위에 일체화함으로써, 발광부가 집약적으로 설계되어 고출력의 조명을 소형으로 제작이 가능한 LED Module 기술이라고 할 수 있다. COB LED는 부피와 무게를 크게 절감할 수 있고 열저항도 줄일 수 있으며, LED 조명의 비용을 크게 낮출 수 있는 장점이 있다.
COB LED 엔진은 크게 1개의 COB LED Module과 칩의 열을 공기 중으로 배출하는 방열부, 칩에 전류를 안정적으로 공급하는 드라이버와 빛의 분포와 균일도를 조절하는 광학계로 나눌 수 있다. 또한, COB LED는 소형제작이 가능하므로 LED 조명 디자인 및 설계의 유연성이 뛰어나며, 광학계를 여러 개 사용하지 않고 하나만 사용하기 때문에 일반 LED 제품에 비해 우사한 배광 패턴을 구현할 수 있다.
상기와 같은 장점이 있는 상기 씨오비 엘이디(200)에 적용하면 다음과 같은 구성으로 이루어 진다.
본 발명에 따른 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원은, 상기 인쇄회로기판(PCB)(110)위에 직접 상기 적색 엘이디 칩(Red LED Chip)(130)과 청색 엘이디 칩(Blue LED Chip)(120)을 실장하고, 그 위에 광학부의 렌즈를 포함하여 이루어진 상기 씨오비 엘이디(COB LED)(200)에 있어서,
상기 청색 엘이디 칩(120)의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 상기 황색 형광체(Phosphor)(140); 및 상기 청색 엘이디 칩(120)의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 상기 녹색 형광체(150);를 더 포함하여 구성된다.
이때, 상기 황색 형광체(140)과 녹색 형광체(150)는 투명 실리콘과 믹싱되어, 상기 청색 엘이디 칩(120)의 상부 혹은 측면부에 몰딩하며, 상기 적색 엘이디 칩(130)의 상부 혹은 측면부에는 투명 실리콘(131)을 이용하여 몰딩한다.
그리고 상기 적색 엘이디 칩(130)은 상기 청색 엘이디 칩(120)보다 상기 인쇄회로기판(110)의 중심부분에 위치하여 구성되며, 상기 적색 엘이디 칩(130)에 비해 상기 청색 엘이디 칩(120)가 상대적으로 많은 숫자가 배치된다. 여기서, 상기 청색 엘이디 칩(120)을 상기 적색 엘이디 칩(130)보다 많은 수가 배치되는 이유는, 상기 청색 엘이디 칩(120)의 경우, 청색 파장이 상기 황색 형광체(140)과 녹색 형광체(150)과 반응하기 때문에 많은 수를 배치하고, 정확한 개수는 사용되는 상기 적색 엘이디 칩(130)과의 빛 혼합을 통해 그 비율을 조정하면 된다.
또한, 상기 적색 엘이디 칩(130)은 상기 청색 엘이디 칩(120)보다 상기 인쇄회로기판(110)의 중심부분에 위치하여 구성되는 이유는 앞에서 설명했던 것과 동일한 이유에서 구성되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
100 - 표면 실장형 엘이디 (SMT LED)
110 - 인쇄회로기판 (PCB)
120 - 청색 엘이디 칩 (Blue LED Chip)
130 - 적색 엘이디 칩 (Red LED Chip)
131 - 투명 실리콘
140 - 황색 형광체 (Yellow phosphor)
150 - 녹색 형광체 (Green phosphor)
200 - 씨오비 엘이디 (COB LED)

Claims (9)

  1. 인쇄회로기판(PCB)의 상부에 실장된 청색 엘이디 칩(LED Chip)과 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 도포된 황색 형광체(Phosphor)를 포함하여 이루어진 표면 실장형 엘이디(SMT LED)에 있어서,
    상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 녹색 형광체; 및
    상기 인쇄회로기판의 상부에 실장되어 있는 상기 청색 엘이디 칩의 주변에 함께 실장되는 적색 엘이디 칩;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 녹색 형광체는 투명 실리콘과 믹싱되어, 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 몰딩되는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 적색 엘이디 칩은 상기 청색 엘이디 칩보다 상기 인쇄회로기판의 중심부분에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
  4. 인쇄회로기판(PCB)위에 직접 적색 엘이디 칩(LED Chip)과 청색 엘이디 칩을 실장하고, 그 위에 광학부의 렌즈를 포함하여 이루어진 씨오비 엘이디(COB LED)에 있어서,
    상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 황색 형광체(Phosphor); 및
    상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 파장변환용으로 몰딩되는 녹색 형광체;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 황색 형광체와 녹색형광체는 투명 실리콘과 믹싱되어, 상기 청색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에 몰딩되는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 적색 엘이디 칩의 상부 혹은 측면부에는 투명 실리콘을 이용하여 몰딩하는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 적색 엘이디 칩은 상기 청색 엘이디 칩보다 상기 인쇄회로기판의 중심부분에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 청색 엘이디 칩은 상기 적색 엘이디 칩에 비해 많은 수가 배치되는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
  9. 제 4항 내지 제 8항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 씨오비 엘이디는 중앙부와 외곽부로 이루어진 이중구조형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 높은 S/P 비율을 구현하는 엘이디 광원.
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