KR20230098744A - 백색 살균 led 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충분한 살균 효과가 있으면서도 고효율/고품질의 백색광을 발광하여 조명의 기능을 충실히 수행하는 백색 살균 LED 패키지를 제공한다.
이에, 본 발명의 일 측면에 따른 백색 살균 LED 패키지는 기판, 상기 기판 상 실장되고 청색 계열 광을 출사하는 LED 베어칩, 및 상기 LED 베어칩 상에 형성된 형광체층을 포함하고, 상기 형광체층은 LED 베어칩이 출사한 광의 파장이 쉬프트되도록 여기하되 또 다른 청색광으로 여기하는 청색 형광체를 포함한다.
이에, 본 발명의 일 측면에 따른 백색 살균 LED 패키지는 기판, 상기 기판 상 실장되고 청색 계열 광을 출사하는 LED 베어칩, 및 상기 LED 베어칩 상에 형성된 형광체층을 포함하고, 상기 형광체층은 LED 베어칩이 출사한 광의 파장이 쉬프트되도록 여기하되 또 다른 청색광으로 여기하는 청색 형광체를 포함한다.
Description
본 발명은 LED 패키지에 대한 것으로서 보다 상세하게는 살균광을 출사하면서도 고품질/고효율 백색 조명으로 사용이 가능하도록 연색성을 현저하게 개선시킨 백색 살균 LED 패키지에 대한 것이다.
각종 조명장치의 광원으로 LED 소자가 각광을 받고 있다. LED 소자는 종래의 조명 광원에 비해 발열량이 적고, 적은 소비전력과 긴 수명, 내충격성 등의 장점을 갖고 있다. 또한, 제조과정에서 형광등과 같이 수은이나 방전용 가스를 사용하지 않으므로 환경오염을 유발하지 않는 장점이 있다.
LED는 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들고 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭하며, GaAsP 등을 이용한 적색 발광 다이오드, GaP 등을 이용한 녹색 발광 다이오드, InGaN/AlGaN 더블 헤테로(double hetero) 구조를 이용한 청색 발광 다이오드 등이 있고 최근에는 자외선(UV) 또는 적외선(IR)을 발광하는 발광 다이오드도 개발되고 있다.
이러한 LED는 일반적으로 조명에 쓰이는 백색 조명을 구현하는 것이 가장 많이 상용화된 상태이다. 이때, 주로 발광 다이오드 칩에 형광체 몰드를 결합하여 백색광을 구현할 수 있다. 예를 들어, 청색을 발광하는 LED 베어칩 상부에 그 광의 일부를 여기원으로서 황록색 또는 황색을 발광하는 형광체 몰드를 배치시켜 LED 베어칩의 청색 발광과 형광체의 황록색 또는 황색 발광에 의해 백색을 얻을 수 있다.
즉, 반도체 성분으로 이루어진 청색 LED 베어칩과 청색광을 여기원으로 하여 황색광을 발생시킬 수 있는 형광체의 조합으로 백색광의 구현이 가능하다. 다시 말해, 고휘도의 청색 LED 베업칩에서 방출되는 충분히 높은 에너지를 갖는 광이 황색 YAG계 형광체를 여기시켜 황색영역의 광을 방출시킴으로써 LED의 청색 및 형광체의 황색의 조합으로 백색을 유도하는 방법을 이용하였다.
이러한 백색 LED 조명의 개발과 함께 최근에는 LED를 이용한 살균 조명이 개발되고 있다. 그런데, 살균 조명은 그 베어칩의 특성에 따라 파장의 피크가 매우 왼측으로 편향된 광이 출사될 수 밖에 없다. 따라서, 일반 조명으로 사용하기에는 적절하지 않은 문제가 유발될 수 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 충분한 살균 효과가 있으면서도 고효율/고품질의 백색광을 발광하여 조명의 기능을 충실히 수행하는 백색 살균 LED 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 백색 살균 LED 패키지는 기판, 상기 기판 상 실장되고 청색 계열 광을 출사하는 LED 베어칩, 및 상기 LED 베어칩 상에 형성된 형광체층을 포함하고, 상기 형광체층은 LED 베어칩이 출사한 광의 파장이 쉬프트되도록 여기하되 청색광으로 여기하는 청색 형광체를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 백색 살균 LED 패키지는 기판, 상기 기판 상 실장되는 LED 베어칩, 및 상기 LED 베어칩 상에 형성된 형광체층을 포함하고, 상기 백색 살균 LED 패키지는 발광하는 백색광의 스펙트럼에서 청색 파장 계열을 포함하고, 상기 청색 파장 계열은 LED 베어칩이 출사하는 광과 상기 LED 베어칩이 출사하는 광이 상기 형광체층에 포함된 청색 형광체에 의해 여기된 광을 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 백색 살균 LED 패키지는 기판, 상기 기판 상 실장되고 400 내지 410nm의 주파장 피크를 갖는 광을 출사하는 LED 베어칩, 및 상기 LED 베어칩 상에 형성된 형광체층을 포함하고, 상기 형광체층은 실리콘 기지에 분포된 청색 형광체와 적어도 하나의 다른 색 형광체를 포함하고, 이중에서 상기 청색 형광체의 중량 비율이 각각의 형광체 중 가장 크게 형성된다.
이때, 상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체를 포함하고, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합비율(중량%)은 1.15~2.15 : 0.21~1.144 : 0.26~0.41 : 0.015~0.149일 수 있다.
또한, 상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체를 포함하고, 상기 청색 형광체가 여기하는 광의 주파장은 445 내지 455nm일 수 있다.
또한, 상기 녹색 형광체, 황색 형광체 및 상기 적색 형광체가 여기하는 광의 주파장은 각각 525 내지 535nm, 543 내지 553nm, 620 내지 630nm일 수 있다.
또한, 상기 백색 살균 LED 패키지의 연색지수(CRI)는 82 이상일 수 있다.
또한, 상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 2700K 대역을 형성하고, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 2.0~2.2 : 1.14~1.16 : 0.26~0.28 : 0.013~0.015 일 수 있다.
또한, 상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 3000K 대역을 형성하고, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.9~2.1 : 0.75~0.85 : 0.41~0.42 : 0.10~0.12일 수 있다.
또한, 상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 4000K 대역을 형성하고, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.6~1.8 : 0.45~0.47 : 0.38~0.40 : 0.055~0.059일 수 있다.
또한, 상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 5000K 대역을 형성하고, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.41~1.43 : 0.31~0.32 : 0.32~0.34 : 0.030~0.038일 수 있다.
또한, 상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 5700K 대역을 형성하고, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.2~1.4 : 0.24~0.26 : 0.31~0.33 : 0.023~0.027일 수 있다.
또한, 상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 6500K 대역을 형성하고, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.1~1.3 : 0.21~0.23 : 0.27~0.28 : 0.018~0.020일 수 있다.
본 발명은 LED 베어칩에서 출사된 살균광인 청색광과 형광체층에서 1차 여기된 또 다른 청색광이 함께 형광체층을 지나면서 재차 여기되어 전체적으로 백색으로 발광되므로 조명의 우수한 품질과 고효율을 구현하면서 살균 효과도 그대로 유지시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 설계도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 색온도별 제품 사진이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 색온도가 각각 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K인 경우의 광 스펙트럼과 색좌표를 청색 형광체의 구비에 따라 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 실험 방법을 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 공인시험성적서1과 사진을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 공인시험성적서2와 사진을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 설계도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 색온도별 제품 사진이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 색온도가 각각 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K인 경우의 광 스펙트럼과 색좌표를 청색 형광체의 구비에 따라 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 실험 방법을 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 공인시험성적서1과 사진을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 공인시험성적서2와 사진을 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 단면도이고, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 설계도이며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 색온도별 제품 사진이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지(100)는 기판(10), LED 베어칩(20), 형광체층(30)을 포함하여 이루어진다. 또한, 도시한 바와 같이 리플렉터(40)를 더 포함할 수 있다.
기판(10)은 LED 베어칩(20)을 고밀도로 실장할 수 있는 기판이면 어느 것이나 가능하다. 제한적이지는 않으나, 예를 들어, 이러한 기판(10)으로는 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride), LTCC(lowtemperature co-fired ceramic) 등을 들 수 있다.
기판(10)은 직선형, 원형 또는 다각형상의 판으로 이루어질 수 있으며, 기판(10)에는 LED 베어칩(20)에 전원을 공급하기 위한 제1와이어와 제2와이어가 설치될 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 LED 모듈(100)은 솔더링을 통해서 LED 베어칩(20)과 기판(10)이 전기적으로 연결되며 별도의 본딩 와이어를 갖지 않을 수도 있다. 이때, LED 베어칩(20)에 형성된 단자를 기판(10)에 전기적으로 연결하는데, 표면실장 방식(SMT; Surface Mount Technology)으로 형성될 수 있다.
LED 베어칩(20)은 청색 계열의 발광 LED 칩으로서, 400nm 내지 410nm의 파장을 발광하는 반도체 성분으로 이루어질 수 있다. 이때 보다 상세하게 LED 베어칩(20)의 주 파장은 살균 작용을 최대로 수행하는 405nm로 이루어질 수 있다.
한편, 도 1에는 베어칩이 1개 형성되어 있는데, 도 2a에서와 같이 베어칩을 2개로 형성할 수 있다. 일례로 베어칩을 60mA 1개로 형성하는 경우에는 발열량이 70도를 상회하게 되나 2개로 형성하는 경우에는 발열량을 40 내지 50도로 낮출 수 있어 우수한 열적 안정성을 발현할 수 있다.
형광체층(30)은 LED 베어칩(20)이 출사한 청색광을 420nm 내지 700nm 대역의 광으로 발광하는데, 실리콘 기지(matrix)에 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 및 적색 계열 형광체가 분포하도록 한다. 각 형광체는 공지의 물질로 구성할 수 있으나 그 재료가 한정되지 않음은 자명하다.
여기서 청색 형광체는 주 파장 범위가 442 내지 452nm로 이루어지는데, LED 베어칩(20)이 출사한 광의 파장이 스펙트럼 그래프에서 오른쪽으로 쉬프트되도록 여기하되 또 다른 청색광으로 여기하게 된다. 다시 말해, 본 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지는 LED 베어칩(20)에서 출사한 주파장 400 내지 410nm광과 이러한 광이 녹색, 황색, 및 적색 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광뿐 만 아니라, LED 베어칩(20)에서 출사한 주파장 400 내지 410nm의 광이 청색 형광체에 의해 여기되어 445 내지 455nm의 청색광과 이러한 청색광이 다시 여기광의 소스(2차 소스)로 작용하여 녹색, 황색, 및 적색 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광을 포함하게 된다.
이때, 445 내지 455nm의 광은 형광체에 의한 여기 시 백색 조명의 광효율 및 연색성을 극대화시키므로 결국 본 실시예에 따른 백색 살균 LED는 LED 베어칩(20)이 출사한 광에 의한 살균 효과를 구비하면서 고품질의 백색 조명을 제공할 수 있게 된다.
다시 말해, 본 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지는 최종 발광하는 백색광의 스펙트럼에서 청색 파장 계열을 포함하는데, 청색 파장 계열은 당초 LED 베어칩이 출사하는 광과 당초 LED 베어칩이 출사하는 광이 청색 형광체에 의해 여기된 광을 포함하여 이루어지게 된다. 이는 물리적으로 400 내지 410nm의 베어칩을 구비하지만 논리적으로는 445 내지 455nm의 2차 베어칩을 논리적으로 추가적으로 구비한 것이 된다. 따라서, 살균 조명의 적용 시 고연색성을 구현하게 된다.
이러한 논리적 2차 베어칩이 2차 여기원으로 작용하기 위해서는 청색 형광체의 함량이 매우 중요하다. 따라서, 본 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지는 청색 형광체의 중량 비율을 각각의 형광체 중 가장 크게 형성한다.
더욱 상세하게, 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율(중량%)은 1.15~2.15 : 0.21~1.144 : 0.26~0.41 : 0.015~0.149로 구성한다. 이 경우 청색 형광체의 함량이 커지게 되므로 나머지 형광체의 배합 비율도 상대적으로 커지게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지는 445 내지 455nm의 청색 형광체가 대용량 첨가됨에 따라 525 내지 535nm 및 620 내지 630nm의 녹색 형광체 및 적색 형광체가 포함하게 되고, 추가적인 연색성의 확보를 위해 543 내지 553 nm의 황색 형광체를 더 포함시킨다. 이에 따라 백색 살균 LED 패키지의 연색성은 82 이상으로 구현하는 것이 가능하다.
본 발명에서의 연색(color rendering)의 개념에 대해서 살펴보면, 조명광이 물체색의 보임에 미치는 영향을 연색이라고 하며, 광원이 조명된 피사체의 색 재현 충실도를 나타내는 광원의 성질을 연색성이라 한다. 광원이 색에 미치는 효과인 연색성을 평가하는 단위는 연색지수(Ra)로 나타내며 연색지수는 물건의 색이 자연광 아래서 본 경우와 어느 정도 유사한가를 수치로 나타낸 것이다. 연색지수가 100에 가까울수록 연색성이 좋은 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 백색 살균 LED를 색온도에 따라 구현하고 각각의 연색성 및 광효율 측정한 결과를 설명한다. 도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 색온도가 각각 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K인 경우의 광 스펙트럼과 색좌표를 청색 형광체의 구비에 따라 도시한 도면이다. 각 색온도에 따른 형광체의 배합 비율은 아래의 표 1에 도시하였다.
| 색온도 | Silicone | 형광체 | CRI | ||||
| A | B | B | G | Y | R | ||
| 447nm | 530nm | 548nm | 625nm | ||||
| 2700K | 1.0 | 4.0 | 2.1000 | 1.1540 | 0.2500 | 0.1440 | >82 |
| 3000K | 1.0 | 4.0 | 2.0000 | 0.8000 | 0.4000 | 0.1130 | >82 |
| 4000K | 1.0 | 4.0 | 1.7000 | 0.4600 | 0.3900 | 0.0570 | >82 |
| 5000K | 1.0 | 4.0 | 1.4200 | 0.3160 | 0.3300 | 0.0340 | >82 |
| 5700K | 1.0 | 4.0 | 1.3000 | 0.2500 | 0.3200 | 0.0250 | >82 |
| 6500K | 1.0 | 4.0 | 1.2000 | 0.2200 | 0.2780 | 0.0190 | >82 |
여기서, 도 3 내지 도 8에서 위의 (a)는 상기한 함량의 청색 형광체를 함유한 경우를 나타내며, 아래의 (b)는 청색 형광체를 함유하지 않은 비교예를 나타낸다. 이때, 베어칩으로 2칩을 사용하여 60mA의 전류를 인가하였고, Vf는 2.8 내지 3.2V로하여, 전력이 약 180mW을 유지하도록 하였다. 먼저 도 3을 참조하면 2,700K 대역의 규격은 연색지수(Ra)가 82.8로 측정되었고, 광효율은 110.07 lm/W로 측정되었다. 이때 청색 형광체를 제거한 비교예1의 경우에 연색지수는 70.1이며 광효율은 79.49lm/W로 측정된 것에 비추어 고효율과 고연색성을 모두 확보했음을 알 수 있다. 도 4를 참조하면, 3000K 대역의 규격은 연색지수(Ra)는 83.3으로 측정되었고, 광효율은 110.81 lm/W로 측정되었다. 이때 청색 형광체를 제거한 비교예2의 경우에 연색지수는 69.8이며 광효율은 69.86lm/W로 측정된 것에 비추어 고효율과 고연색성을 모두 확보했음을 알 수 있다.
도 5를 참조하면, 4000K 대역의 규격은 연색지수(Ra)는 82.4로 측정되었고, 광효율은 114.38 lm/W로 측정되었다. 이때 청색 형광체를 제거한 비교예3의 경우에 연색지수는 77.8이며 광효율은 60.16lm/W로 측정된 것에 비추어 고효율과 고연색성을 모두 확보했음을 알 수 있다.
도 6을 참조하면, 5000K 대역의 규격은 연색지수(Ra)는 83.5로 측정되었고, 광효율은 108.73lm/W로 측정되었다. 이때 청색 형광체를 제거한 비교예4의 경우에 연색지수는 81.6으로서 준수한 수준을 보이나 광효율은 41.88lm/W로 측정된 것에 비추어 고효율을 확보하지 못했음을 알 수 있다.
도 7을 참조하면, 6000K 대역의 규격은 연색지수(Ra)는 83.4로 측정되었고, 광효율은 106.78 lm/W로 측정되었다. 이때 청색 형광체를 제거한 비교예5의 경우에 연색지수는 83.3 으로서 준수한 수준을 보이나 광효율은 41.88lm/W로 측정된 것에 비추어 고효율을 확보하지 못했음을 알 수 있다.
도 8을 참조하면, 6500K 대역의 규격은 연색지수(Ra)는 83.5로 측정되었고, 광효율은 101.85 lm/W로 측정되었다. 이때 청색 형광체를 제거한 비교예6의 경우에 연색지수는 준수한 수준을 보이나 광효율은 41.88lm/W로 측정된 것에 비추어 고효율을 확보하지 못했음을 알 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 조명의 살균 효과에 대하여 설명한다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 실험 방법을 예시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 공인시험성적서1과 사진을 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 살균 LED 패키지의 공인시험성적서2와 사진을 도시한 도면이다.
항균 시험은 한국 건설생활환경 시험연구원에서 수행되었으며, CFU는 Colony Forming Unit으로, 사용한 균주는 Escherichia Coil ATCC 25922와 Staphylococcus aureus ATCC 6538이 사용되었다. 실험은 도 9에 도시된 것와 같이 직하 방식으로 균주에 조명을 비추어 수행되었다. 이때, 시험균주가 접종된 배지를 시료 조명으로부터 50cm의 거리에서 8시간(1단계), 16시간(2단계) 동안 노출시킨 후 세균 감소율을 측정하였다. 접종원을 준비하고 접종방법 및 결과판독을 KCL-FIR-1002:2018을 준용하였다.
우선, 도 10에서와 같이 8시간 노출의 경우에는 대장균은 10.0%의 세균감소율을 나타냈고, 황색포도상구균의 경우에는 53.3%의 세균감소율을 나타내었다. 황색포도상구균은 8시간 노출만으로 유의미한 감소 결과가 도출됨을 알 수 있었다.
다음으로, 도 11에서와 같이 16시간 노출의 경우에는 대장균은 21.0%의 세균감소율을 나타냈고, 황색포도상구균의 경우에는 84.1%의 세균감소율을 나타내었다. 즉, 황색포도상구균의 경우에는 만하루가 지나는 경우에 대부분 소멸될 것으로 판단되었고 대장균의 경우에도 지속적인 광 노출에 의해 소멸 증가율이 커지는 형태로 급속도록 소멸됨을 확인할 수 있었다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: LED 패키지
10: 기판
20: LED 베어칩
30: 형광체층
40: 리플렉터
10: 기판
20: LED 베어칩
30: 형광체층
40: 리플렉터
Claims (1)
- 백색 살균 LED 패키지에 있어서,
기판;
상기 기판 상 실장되고 400 내지 410nm의 주파장 피크를 갖는 광을 출사하는 LED 베어칩; 및
상기 LED 베어칩 상에 형성된 형광체층;
을 포함하고,
상기 백색 살균 LED 패키지는 발광하는 백색광의 스펙트럼에서 청색 파장 계열을 포함하고, 상기 청색 파장 계열은 LED 베어칩이 출사하는 광과 상기 LED 베어칩이 출사하는 광이 상기 형광체층에 포함된 청색 형광체에 의해 여기된 광을 포함하여 이루어지며,
상기 형광체층은 실리콘 기지에 분포된 청색 형광체와 적어도 하나의 다른 색 형광체를 포함하고, 이중에서 상기 청색 형광체의 중량 비율이 각각의 형광체 중 가장 크게 형성되고,
상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체를 포함하고, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합비율(중량%)은 1.15~2.15 : 0.21~1.144 : 0.26~0.41 : 0.015~0.149이며,
상기 청색 형광체가 여기하는 광의 주파장은 442 내지 452nm이고,
상기 녹색 형광체, 황색 형광체 및 상기 적색 형광체가 여기하는 광의 주파장은 각각 525 내지 535nm, 543 내지 553nm, 620 내지 630nm이며,
상기 백색 살균 LED 패키지의 연색지수(CRI)는 82 이상이며,
상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 2700K 대역을 형성하는 경우, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 2.0~2.2 : 1.14~1.16 : 0.26~0.28 : 0.013~0.015이며,
상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 3000K 대역을 형성하는 경우, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.9~2.1 : 0.75~0.85 : 0.41~0.42 : 0.10~0.12이며,
상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 4000K 대역을 형성하는 경우, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.6~1.8 : 0.45~0.47 : 0.38~0.40 : 0.055~0.059이며,
상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 5000K 대역을 형성하는 경우, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.41~1.43 : 0.31~0.32 : 0.32~0.34 : 0.030~0.038이며,
상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 5700K 대역을 형성하는 경우, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.2~1.4 : 0.24~0.26 : 0.31~0.33 : 0.023~0.027이며,
상기 백색 살균 LED 패키지의 색온도는 6500K 대역을 형성하는 경우, 상기 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체 및 적색 형광체의 배합 비율은 1.1~1.3 : 0.21~0.23 : 0.27~0.28 : 0.018~0.020인 것을 특징으로 하는 백색 살균 LED 패키지.
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