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WO2010030069A1 - 평판형 엘이디 조명등 - Google Patents

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WO2010030069A1
WO2010030069A1 PCT/KR2009/002794 KR2009002794W WO2010030069A1 WO 2010030069 A1 WO2010030069 A1 WO 2010030069A1 KR 2009002794 W KR2009002794 W KR 2009002794W WO 2010030069 A1 WO2010030069 A1 WO 2010030069A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
led
plate
light
phosphor
dot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2009/002794
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English (en)
French (fr)
Inventor
김혜용
정봉문
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GLLEPE CO Ltd
Original Assignee
GLLEPE CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GLLEPE CO Ltd filed Critical GLLEPE CO Ltd
Publication of WO2010030069A1 publication Critical patent/WO2010030069A1/ko
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/08—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/02—Refractors for light sources of prismatic shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/06—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for filtering out ultraviolet radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED (Light Emitting Diode) light, and more particularly, a phosphor for converting illumination colors into a heat-resistant transparent resin matrix on a front surface of a dot type LED module plate installed in a matrix form. And / or by installing an optical color-converting fluorescent plate and a light diffusing plate incorporating an optical diffuser, it is simple and easy to obtain from a long-life high-brightness blue LED, a purple LED or an ultraviolet LED without using a relatively short-lived and expensive high-brightness white LED.
  • LED Light Emitting Diode
  • LED is a kind of semiconductor device that converts electrical energy into light energy by using the characteristics of a semiconductor made of a specific compound. It has very low power consumption due to high light conversion efficiency, and is small in size, thin and Suitable for light weight, yet infinitely scalable installation, very long lifetime semi-permanently (approximately 100,000 hours for blue, purple, or UV LEDs, approximately 30,000 hours for white LEDs), no thermal or discharge light emission Very fast response speed with no preheating, very simple lighting circuit, no discharge gas and filament, high impact resistance, safe and low environmental pollution, high repetition pulse operation It has the advantage of less fatigue of the optic nerve and full color.
  • Light source for liquid crystal display (LCD) back light such as digital cameras and personal digital assistants (PDAs), signal lamps, electronic signs, vehicle headlights and taillights, various electronic devices, office equipment, fax machines, etc. It is widely used for night light of remote control or surveillance camera, infrared communication, information display of outdoor billboard by various combination of red and green pixels, high precision electronic display, high quality indoor and outdoor lighting.
  • LCD liquid crystal display
  • PDAs personal digital assistants
  • the method for obtaining white light by the LED is as follows.
  • a white LED is adopted as a single LED that generates white light, and the surface of the white LED is coated with a phosphor, or the periphery or lens is mixed and molded, and a single LED having a specific wavelength is produced.
  • a method is used in which the excited light excites the phosphor to produce light of different wavelengths, which is mixed with the light produced by the single LED chip to obtain white light.
  • this conventional method uses a method of coating a phosphor directly on the surface of a blue, purple, or ultraviolet LED, or by mixing and molding a phosphor in a peripheral portion or a lens portion thereof.
  • the life of the LED is significantly shortened to about one third or less.
  • the emission color becomes uneven if a very homogeneous coating or dispersion distribution of the phosphor is not achieved.
  • the oldest type of white LED widely used is coated or molded with a yellow phosphor (typically yttrium-aluminum-garnet: Y3Al5O12: Ce, YAG-based compound) on an InGaN-based blue LED having a wavelength of 450 nm.
  • Blue light excites the YAG yellow phosphor and complements the short wavelength region of blue light having a narrow peak of the blue LED and yellow light having a broad peak by the YAG-based yellow phosphor to the human eye.
  • This technique which is recognized as white light, is disclosed in US Pat. No. 5,998,925 to Nichia.
  • this white light is a mixture of two wavelengths that are not completely complementary and only holds a partial spectrum of visible light. Therefore, the color rendering property is about 60-75 and is not recognized as white light close to natural light. Is not very satisfactory and the blue LED shows the highest efficiency in the excitation light source of about 405 nm, while the YAG phosphor is excited by the blue light of 450 to 460 nm, which leads to a low luminance, especially in the coating or molding of the YAG phosphor. Since it is difficult to guarantee homogeneous and uniform dispersibility, the uniformity and reproducibility of the product is low in the luminance and spectral distribution of white light, and the LED life is significantly shortened.
  • an object of the present invention is to provide a long life (about 100,000 hours) high brightness blue LED or a purple LED or optionally an ultraviolet LED without using a conventional high brightness white LED having a relatively short life (about 30,000 hours of service life). It is to provide a flat type LED lighting lamp that can significantly increase the life of the white light emitting LED lighting device by simply and easily obtaining the white light to yellow-white light for lighting.
  • the dot-shaped LED module plate is in the form of a square plate having a lattice-shaped LED mounting unit, so as to match a bar, square or rectangular lighting of various sizes. It can be used by cutting to provide a flat type LED lighting that increases the ease of use.
  • Still another object of the present invention is to provide a user or a builder who is not a producer to easily adjust the white light to a desired intensity easily and at low cost, or to use a relatively low-cost blue LED, purple LED, or ultraviolet LED instead of the existing expensive high-brightness white LED. Using to provide a flat type LED lighting that can obtain a gentle white light.
  • Still another object of the present invention is to provide a flat LED lighting lamp that can effectively and easily eliminate the problem of occurrence of uneven distribution of light emission hue due to uneven distribution of the phosphor for illumination color conversion or coating.
  • Still another object of the present invention is to provide a flat LED lighting lamp that effectively alleviates the glare caused by high-brightness white LED lighting to obtain a more gentle and comfortable lighting, and can reduce the deterioration of lighting equipment due to its excellent heat resistance. will be.
  • the flat type LED lighting lamp includes a dot-type LED module plate having a plurality of mounting holes such that a plurality of LED mounting units are installed in a matrix form in rows and columns; A plurality of LEDs or LED chips mounted on the LED mounting unit and electrically connected to a power source; An illumination color conversion fluorescent plate for converting emission colors emitted from the plurality of LEDs or LED chips installed on the dot-type LED module plate; Characterized in that it comprises a transparent light emitting plate for emitting the light emitted by the conversion is converted in the fluorescent plate for illumination color conversion to the outside.
  • the dot-type LED module plate is preferably cut into at least one LED unit unit to form a flat type LED lighting.
  • a light diffusion plate is interposed between the illumination color conversion fluorescent plate and the LED module plate or between the transparent light emitting plate and the illumination color conversion fluorescent plate so that the light emission color conversion is performed by scattering the illumination color conversion fluorescent plate.
  • the LED or the LED chip is preferably connected to the power source by wiring to the "+" and "-" lattice electrode plate formed before and after the LED module plate, respectively.
  • each of the LED mounting unit is preferably formed in the inner end portion corresponding to each mounting hole of the dot-type LED module plate.
  • a reflecting plate is further formed at the rear and side portions of the LED module plate.
  • the fluorescent plate for illumination color conversion is uniformly dispersed in the matrix resin and the phosphor, and the light diffuser is also uniformly dispersed in the matrix resin.
  • the illumination color conversion fluorescent plate and the light diffusion plate may be integrally formed.
  • the matrix resin may be a silicone resin, polymethyl pentene resin, polyether sulfon resin, polyether imide resin, polyarylate resin, and poly It is preferable that it is 1 type of heat resistant transparent matrix selected from the group which consists of a methyl methacrylate resin.
  • the illumination color conversion phosphor is a YAG-based (YGd) 3 Al 5 O 12: Ce yellow phosphor for converting a blue LED into a white LED.
  • the illumination color conversion phosphor is a red phosphor and a green phosphor, wherein the red phosphor is Y 2 O 2 S: Eu, Gd, Li 2 TiO 3: Mn, LiAlO 2: Mn, 6MgO As 2 O 5: Mn 4 +, or 3.5MgO 0.5MgF 2 GeO 2: Mn 4+
  • the green phosphor is ZnS: Cu, Al, Ca2MgSi2O7: Cl, Y3 (GaxAl1-x) 5O12: Ce (0 ⁇ x ⁇ 1), La2O3ll 11Al2O3: Mn, or Ca8Mg (SiO4) 4Cl2: Eu, Mn
  • the illuminating color conversion phosphor is a red phosphor, a green phosphor and a blue phosphor
  • the red phosphor is Y 2 O 2 S: Eu, Gd, Li 2 TiO 3: Mn, LiAlO 2: Mn, 6MgO ⁇ As 2 O 5: Mn 4+, or 3.5 MgO ⁇ 0.5MgF 2 ⁇ .
  • GeO2 is Mn4 +
  • the above-mentioned green phosphor is ZnS: Cu, Al, Ca2MgSi2O7: Cl, Y3 (GaxAl1-x) 5O12: Ce (0 ⁇ x ⁇ 1), La2O3-11Al2O3: Mn, or Ca8Mg (SiO4) 4Cl2: Eu, Mn
  • the above-mentioned blue phosphor is BaMgAl10O17 or (Sr, Ca, BaMg) 10 (PO4) 6Cl2: Eu, which is preferable for converting a purple LED or an ultraviolet LED to a white LED.
  • the light diffusing body is a silicone resin (refractive index 1.43), polyacrylate (polyacrylate: refractive index 1.49), polyurethane (polyurethane: refractive index 1.51), polyethylene (polyethylene: refractive index 1.54), polypropylene (polypropylene: refractive index 1.46 ), Nylon (Nylon: refractive index 1.54), polystyrene (polystyrene: 1.59), polymethylmethacrylate (polymethylmethacrylate: 1.49), polycarbonate (polycarbonate: 1.59), silica (silica: 1.47), alumina : Refractive index 1.50 to 1.56), glass (glass: refractive index 1.51), calcium carbonate (CaCO3: refractive index 1.51), talc (talc: refractive index 1.56), mica (mica: refractive index 1.56), barium sulfate (BaSO4: refractive index 1.63), oxide Zinc (ZnO:
  • the phosphor and / or optical diffuser for illumination color conversion in a heat-resistant transparent resin matrix (matrix) in front of the dot (dot) LED module plate installed in a matrix form By installing the mixed-color fluorescent plate and light diffusion plate, it is simple and inexpensive from long-life high-brightness blue LED, purple LED or ultraviolet LED without using relatively short-lived and expensive high-brightness white LED.
  • the mixed-color fluorescent plate and light diffusion plate it is simple and inexpensive from long-life high-brightness blue LED, purple LED or ultraviolet LED without using relatively short-lived and expensive high-brightness white LED.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a flat panel LED lighting according to the present invention.
  • Figure 2 is an enlarged view of the LED module plate of the flat LED lamp according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the flat LED lamp according to the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged schematic view of an illuminating plate for converting illumination color and a light diffusion plate sheet or film applied to FIG.
  • 5 to 7 are schematic side cross-sectional views each showing an example of an LED mounting unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a flat panel LED lighting according to the present invention
  • Figure 2 is an enlarged view of the LED module plate of the flat panel LED lighting according to the present invention
  • Figure 3 is a flat type LED lighting lamp according to the present invention
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view, and FIG. 4 will be described together for convenience as an enlarged schematic view of an illumination color conversion fluorescent plate and a light diffusion plate sheet or film applied to FIG. 1.
  • a dot-type LED module is a plurality of mounting holes 13 so that a plurality of LED mounting unit 11 is installed in a matrix form A plate 10, a plurality of LEDs 12 mounted on the LED mounting unit 11 and electrically connected to the printed circuit board 40, and an illumination color for converting the color of light emitted from the LEDs 12.
  • Conversion fluorescent plate 20 a transparent light emitting plate 30 for emitting light emitted and converted by the illumination color conversion fluorescent plate 20, the LED module plate 10, the illumination color conversion fluorescent plate ( 20) and the rectangular housing 60 for accommodating and fixing the transparent light emitting plate 30 therein.
  • the transparent light emitting plate 30 for emitting the light to the outside is preferably a transparent material such as acrylic, glass or PVC
  • the housing 60 is made of a substantially thin rectangular box shape simply attached to the wall surface It is preferable to be inserted into the groove formed in the wall to be installed.
  • the transparent light emitting plate 30 and the fluorescent color converting plate 20 have separate shapes, but the phosphor or light diffuser (powder or sheet) to be described below is integrally applied to the transparent light emitting plate. It may be formed, but the present invention is not limited thereto.
  • the illumination color conversion is selectively performed by scattering through the light diffusion plate 21 between the illumination color conversion fluorescent plate 20 and the LED module plate 10 or between the transparent light emitting plate 30 and the illumination color conversion fluorescent plate 20.
  • the fluorescent plate 20 can perform sufficient light emission color conversion.
  • the reflective module 50 is formed on the rear side of the LED module plate 10 and the printed circuit board 40 to selectively reflect the light emitted to the rear side to the front side to perform a function as a heat sink. It is.
  • the dot-type LED module plate 10 is in the form of a substantially rectangular lattice plate, and a plurality of lattice-shaped mounting holes such that a plurality of rectangular LED mounting units 11 are arranged in rows and columns in a matrix form. 13, the plurality of LEDs 12 are electrically connected in a dot form to the printed circuit board 40 through the circular holes 11a of the LED mounting unit 11.
  • the mounting hole 13 has a substantially square shape in the illustrated example, but may have various shapes such as a circle, an ellipse, or a polygon such as a triangle, a rectangle, a pentagon, a rhombus, and the like.
  • the LEDs 12 may be attached to all the LED mounting units 11 because sufficient brightness may be exhibited through the fluorescent plate 20 and the light diffusion plate 21 for converting the illumination colors. There is no need to install it.
  • a plurality of LEDs 12 are mounted through circular holes 11a (circular grooves, elliptical or polygonal grooves (triangular, square, pentagonal, etc.) of the LED mounting unit 11).
  • the printed circuit board 40 electrically connected to the LEDs 12 is also mounted on the front and rear surfaces of the dot-type LED module plate 10. That is, a plurality of LEDs 12 mounted as a structure for connecting " + " and "-" lattice-shaped electrode plates 41 and 42, respectively, before and after the dot-shaped LED module plate 10 in a matrix form. Power supply).
  • the "+” and “-" lattice type electrode plates 41 and 42 have a printed circuit board 40 structure formed before and after the LED module plate 10, but various types of printed circuit boards are shown.
  • a structure (simply including a power wiring connection structure of "+” and “-” electrodes) is also possible and does not limit the structure and type in the present invention.
  • the dot-shaped LED module plate 10 is a rectangular plate shape having a grid-shaped LED mounting unit 11, square or rectangular lighting lamps of various sizes (transparent) It can be used to cut to match the light emitting plate 30) and the convenience of use is increased.
  • the fluorescent color plate 20 for converting the illumination color is also in a substantially rectangular plate shape and is spaced a predetermined distance in front of the dot type LED module plate 10 on which the plurality of LEDs 12 are mounted in the housing 60. It is attached. Therefore, as will be described later, the LED 12 according to the present invention housing the appropriate illumination color conversion fluorescent plate 20 according to the present invention irrespective of the predetermined color tone, such as blue LED, purple LED, ultraviolet LED, white LED. The light emission color can be converted simply and easily by just inserting it inside.
  • the upper surface of the transparent light emitting plate 30 made of a transparent material such as acrylic, glass, or PVC to emit light to the outside has a form of a smooth surface, but the upper surface of the comb pattern or a plurality of It may be in the form of a dot top surface.
  • it may be a shape having an opening in the center of the upper surface if necessary, may be a convex shape projecting forward, a smooth surface or a concave surface, or may be any other shape.
  • the fluorescent plate 20 and the light diffusion plate 21 for converting illumination colors are manufactured in the form of a sheet or a film, respectively.
  • the phosphor 20b and the pigment 20c are homogeneously dispersed in the matrix resin 20a in the illumination color conversion fluorescent plate 20, and the light diffusion plate 21 is also the matrix resin 21a.
  • the light diffuser (bead) 21b and the pigment 21c are homogeneously dispersed in the inside.
  • the fluorescent plate 20 and the light diffusing plate 21 for illumination color conversion are formed in the form of two sheets or films separated, the pigment, the phosphor and the light diffuser are uniformly dispersed in the above-described matrix resin. Of course, it can be made in the form of one sheet or film.
  • the fluorescent plate 20 and the light diffusing plate 21 for illumination color conversion are applied to a flat panel LED lamp independently without touching the light emitting LEDs themselves, and the light emitting colors of the LEDs are simple and inexpensive. Can be converted from blue, purple, and ultraviolet light to white light to yellow white light, and the phosphor 20b of the fluorescent plate 20 for illumination color conversion by scattering by the light diffuser (bead) 21b of the optical diffuser 21. ) Makes it possible to perform sufficient light emission color conversion, so that the strictly homogeneous distribution of the phosphor is not particularly a problem, and it can remarkably reduce or alleviate eye sting and fatigue caused by the high brightness of the LED when looking directly at a light source. .
  • a dichroic filter having a refractive index of 1.4 to 1.6 may be disposed on the bottom surface of the optical diffuser 21 as described above, for example, to allow light having a wavelength of 500 nm or less and reflect light having a wavelength longer than that. have.
  • the dichroic filter contributes to the stabilization of the light emitting module by forming a dielectric layer such as neodymium or holmium on the upper surface of the phosphor, thereby reducing the damage of the LED device due to backscattering of the light by the phosphor. It is also possible to increase the service life of the.
  • matrix resins 20a and 21a those having excellent transparency and heat resistance can be preferably used. If the transparency and heat resistance are good, there is no particular limitation in the present invention. However, as the preferred heat resistant transparent matrix resin, silicone resins are preferred. , Polymethyl pentene resin, polyether sulfon resin, polyether imide resin, polyarylate resin, or polymethyl methacylate resin. The amount of these matrix resins added may range from 50 to 99% by weight, preferably from 82 to 97% by weight, based on the total weight of the composition.
  • the phosphor 20b for illumination color conversion into white light applicable to the present invention
  • a blue LED when using a blue LED, only a YAG-based yellow phosphor known in the art may be used, but it is preferable to use a green phosphor and a red phosphor. It is preferable at the point which can obtain three wavelengths of natural white light, and when using a purple LED or an ultraviolet LED, it is preferable to use a green fluorescent substance, a red fluorescent substance, and a blue fluorescent substance for the same reason.
  • the white LED obtained when using a blue LED and a YAG yellow phosphor is typically (YGd) 3 Al 5 O 12: Ce developed by Nichia, and the above-mentioned YAG yellow phosphor is excited at 550 to 560 nm.
  • the present invention is not limited thereto, but various ones known in the art can be used 430 nm to 480 nm
  • red phosphors that can be excited in the wavelength region of include Y2O2S: Eu, Gd, Li2TiO3: Mn, LiAlO2: Mn, 6MgO® As2O5: Mn4 +, or 3.5MgO0.5MgF2 GeO2: Mn4 +, 515nm-
  • green phosphors that can be excited in the wavelength region of 520 nm include ZnS: Cu, Al, Ca2MgSi2O7: Cl, Y3 (GaxAl1-x) 5O12: Ce (0 ⁇ x ⁇ 1), La2O3O 11Al2O3: Mn, Ca8Mg (SiO4 ) 4
  • a three-wavelength white LED using a blue LED and red and green phosphors excites a mixture of red and green phosphors to produce red and green light mixed with the blue light of the blue LED chip to emit three wavelength white light.
  • red and green phosphors that can be excited by the blue LEDs described above are stable in oxide form and have an extended lifetime.
  • the above-mentioned green phosphor and red phosphor are mixed at an appropriate ratio and directly coated directly or indirectly on a blue LED chip to obtain 3-wavelength white light, and are mounted as a separate member thereof without being directly related to the LED. It is to be noted that 3-wavelength white light is obtained by forming a film or sheet of the fluorescent plate 20 for illumination color conversion.
  • the red phosphor is preferably Li 2 TiO 3: Mn when the emission peak wavelength is about 659 nm, and when the emission peak wavelength is about 670 nm, LiAlO 2: Mn is preferable and the emission peak wavelength is about 650 nm.
  • 6MgO.As2O5: Mn4 + is preferred, and in the case where the emission peak wavelength is about 650 nm, 3.5MgO.0.5MgF2.GeO2: Mn4 + is preferable.
  • the green phosphor is preferably La 2 O 3 ⁇ 11Al 2 O 3: Mn when the emission peak wavelength is about 520 nm, and Y 3 (GaxAl 1-x) 5 O 12: Ce (0) when the emission peak wavelength is about 516 nm. ⁇ x ⁇ 1) is preferred, and Ca8Mg (SiO4) 4Cl2: Eu, Mn is preferred when the emission peak wavelength is about 515 nm.
  • the green phosphor and the red phosphor may be mixed in various ratios and may form an intermediate color LED such as pink or blue white.
  • the blue LED chip may be InGaN type, SiC type or ZnSe type.
  • BaMgAl 10 O 17 or (Sr, Ca, BaMg) 10 (PO 4) 6 Cl 2: Eu may be used as the blue phosphor.
  • the white light obtained can be appropriately adjusted within the range of 3200 to 7500K according to the needs of the consumer by appropriate combination of red, blue and green phosphors.
  • the content of the red phosphor, the blue phosphor, the green phosphor, or a combination thereof is 0.8 to 30% by weight, preferably 2.0 to 15% by weight, based on the total weight of the composition, and red phosphor and green phosphor may be used for the blue LED.
  • the weight ratio is 1: 0.2 to 1.2, preferably 1: 0.3 to 0.8
  • the weight ratio when using the red phosphor, the blue phosphor, and the green phosphor with respect to the purple LED or the ultraviolet LED is also 1. : 0.2 to 1.2: 0.2 to 1.2, preferably 1: 0.3 to 0.8: 0.3 to 0.8.
  • the content of the phosphor is less than 0.8 wt% based on the total weight of the composition, satisfactory white light may not be obtained. On the contrary, when the content of the phosphor exceeds 30 wt%, the luminance may be excessively lowered.
  • examples of the light diffuser 21b to be added include a silicone resin (refractive index 1.43), polyacrylate (refractive index 1.49), polyurethane (refractive index 1.51), polyethylene (polyethylene: 1.54 refractive index) , Homopolymers such as polypropylene (refractive index 1.46), nylon (Nylon: refractive index 1.54), polystyrene (polystyrene: 1.59), polymethylmethacrylate (refractive index 1.49), polycarbonate (polycarbonate: 1.59)
  • Organic light diffusing agents such as copolymers of monomers thereof; Silica (refractive index 1.47), alumina (refractive index 1.50 to 1.56), glass (glass: refractive index 1.51), calcium carbonate (CaCO3: refractive index 1.51), talc (talc: refractive index 1.56), mica (mica: 1.56)
  • Inorganic light diffusing agents such as barium sulfate (BaSO 4: refr
  • the light diffuser 21b has an average particle diameter of 0.2 to 30 ⁇ m, preferably 0.5 to 5 ⁇ m, and specifically 1.0 to 3.5 ⁇ m, and the amount of the light diffuser 21b is 0.2 to 20 wt% based on the total weight of the composition, Preferably it is 0.5-10 weight%, Specifically, 1.0-3.0 weight%.
  • the average particle diameter of the light diffuser 21b is less than 0.2 ⁇ m, transparency or light transmittance may be inferior, and if the average particle diameter exceeds 30 ⁇ m, the excitation of the phosphor may be insufficient or uniform. Likewise not preferred.
  • the amount of the light diffuser 21b added to the entire composition is less than 0.2% by weight, the excitation of the phosphor may be insufficient or uneven, which is undesirable. Conversely, if the amount exceeds 20% by weight, transparency or light transmittance may be inferior. It is not preferable because there is a possibility of doing so.
  • inorganic or organic pigments may be included in an amount of 0.1 to 3.0% by weight, preferably 0.1 to 1.0% by weight, depending on the degree of preference such as illumination color.
  • organic pigments are preferable.
  • Pigments, azo pigments, indanthrene pigments, thioindigo pigments, perylene pigments, dioxazine pigments, quinatridone pigments, phthalocyanine pigments, quinophthalone pigments can be used a variety of known.
  • yellow pigments that give a warm feeling include monoazo, diazo, naphthalazobenzene, yellow wall, rhubarb or any mixed pigments thereof, but these are optional in the present invention.
  • 5 to 7 are schematic side cross-sectional views each showing an example of an LED mounting unit according to another embodiment of the present invention.
  • a large rectangular dot-shaped LED module plate is formed of a single LED unit unit and a plurality of LED unit units of a rod type. Or, it may be cut into a plurality of LED unit units of square or rectangular shape of a slightly smaller square shape, and can be cut and used to meet lighting of various sizes and various shapes.
  • the fluorescent plate for converting the illumination color, light diffusing plate and reflecting plate is also directly cut together can be applied directly to the flat LED lighting, there is a great advantage that the ease of use is greatly increased.
  • the LED chip 112 has a "+" electrode plate 141 and "" in the mounting hole 113. Are electrically connected to and wired to the electrode plate 142, and the fluorescent plate 120 and the light diffusing plate 121 for converting the color are sequentially formed on the front surface thereof to form a rod, square, or rectangle. It can be cut into single or multiple LED units and used as flat LED lighting.
  • the reflective plate 150 is formed at the rear side of the “ ⁇ ” electrode plate 142, but the reflective plate 150 may be replaced with the “ ⁇ ” electrode plate. In this case, there is an advantage that the LED chip 112 is more stably seated on the front surface of the reflector plate 150.
  • the "+" electrode plate 141 and the "-" electrode plate 142 as the printed circuit board (electrode plate) is separated from the front and rear of the LED module plate 110, two electrodes All the plates may be arranged together on the front or rear of the LED module plate (110).
  • the LED chip 212 is stable to the "+" electrode plate 241 and the "-" electrode plate 242, respectively. It is substantially the same as that of FIG. 5A except that it is disposed and wired at an inner end portion corresponding to each mounting hole 213 of the dot-shaped LED module plate 210 for electrical connection.
  • the LED chip 312 is attached to the "+" electrode plate 341 and the "-" electrode plate 342
  • An additional reflector in a diagonal form to each mounting hole 313 is disposed and wired at an inner end of the dot-shaped LED module plate 310 corresponding to each mounting hole 313 for stable electrical connection. It is substantially the same as that of FIG. 5B except that 360 is extended to “-” electrode plate 242.
  • the present invention is provided by installing an illumination color conversion phosphor and / or an optical diffuser in a heat-resistant transparent resin matrix on a front of a dot type LED module plate installed in a matrix form, and a light diffusion plate.
  • an illumination color conversion phosphor and / or an optical diffuser in a heat-resistant transparent resin matrix on a front of a dot type LED module plate installed in a matrix form, and a light diffusion plate.
  • a white to yellowish white light for a long lifespan without using a relatively short-lived and expensive high-brightness white LED and by using a light diffuser.
  • the present invention relates to a flat type LED lamp that can more effectively alleviate the glare caused by high-brightness LED lighting to obtain a more gentle and comfortable lighting.

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Abstract

본 발명은 매트릭스 형태로 설치되는 돗트(dot)형 엘이디 모듈판의 전면에 내열성 투명 수지 매트릭스(matrix)에 조명색 변환용 형광체 및/또는 광학산체가 혼입된 조명색 변환용 형광판과 광확산판을 설치함으로써, 고가인 고휘도 백색 LED를 사용하지 않고서도 장수명의 고휘도 청색 LED나 보라색 LED 또는 자외선 LED로부터 간단하고도 저렴하게 조명용 백색광 내지 황백색광을 얻을 수 있는 평판형 엘이디 조명등에 관한 것이다. 상기 평판형 엘이디 조명등은, 다수개의 엘이디 장착 유니트가 행과 열을 이루어 매트릭스 형태로 설치되 는 돗트(dot)형 엘이디 모듈판과; 상기 엘이디 장착 유니트에 장착되어 설치되며 인쇄회로 기판에 전기적으로 연결되는 복수개의 엘이디와; 상기 돗트형 엘이디 모듈판에 설치되는 상기 복수개의 엘이디로부터 발광되는 발광색을 변환하는 조명색 변환용 형광판과; 상기 조명색 변환용 형광판에서 변환되어 방출되는 광을 외부로 발광하기 위한 투명 발광판과; 상기 엘이디 모듈판, 상기 조명색 변환용 형광판, 상기 투명 발광판을 그 내부에 수용하여 고정하는 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

평판형 엘이디 조명등
본 발명은 엘이디(LED(Light Emitting Diode)) 조명등에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 매트릭스 형태로 설치되는 돗트(dot)형 엘이디 모듈판의 전면에 내열성 투명 수지 매트릭스(matrix)에 조명색 변환용 형광체 및/또는 광학산체가 혼입된 조명색 변환용 형광판과 광확산판을 설치함으로써, 상대적으로 단수명이고 고가인 고휘도 백색 LED를 사용하지 않고서도 장수명의 고휘도 청색 LED나 보라색 LED 또는 자외선 LED로부터 간단하고도 저렴하게 조명용 백색광 내지 황백색광을 얻을 수 있음과 아울러, 광확산체에 의한 산란 작용에 의해 조명색 변환용 형광체를 엄격히 균일하게 분포시키거나 코팅시켜야할 필요성이 없고, 고휘도 LED 조명으로 인한 눈부심 현상을 효과적으로 완화시켜 보다 온화하고 안락한 조명을 얻을 수 있는 평판형 엘이디 조명등에 관한 것이다.
엘이디(LED)는 특정한 화합물로 된 반도체의 특성을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 변환시키는 반도체 소자의 일종으로서, 광 변환 효율이 높기 때문에 소비전력이 매우 적으며, 광원이 소형이므로 소형화, 박형화 및, 경량화에 적합하면서도 무한 확장 설치가 가능하고, 수명이 반영구적으로 매우 길며(청색, 보라색, 또는 자외선 LED의 경우 수명은 대략 100,000 시간이고 백색 LED의 경우 대략 30,000 시간)이고, 열적 또는 방전 발광이 아니므로 예열이 불필요하여 응답 속도가 대단히 신속하고, 점등회로가 매우 간단하며, 방전용 기체 및 필라멘트를 사용하지 않으므로 내충격성이 크고 안전하며 환경오염 유발 요인이 적고, 고(高)반복 펄스 동작이 가능하며, 시신경의 피로가 덜하고, 풀 칼라의 구현이 가능하다는 장점이 있으므로, 휴대폰, 캠코더, 디지털 카메라 및 개인 휴대 정보 단말기(PDA) 등의 액정 디스플레이(LCD) 배면 조명(back light)용 광원, 신호등, 전광판, 차량 전조등 및 후미등, 각종 전자기기, 사무기기, Fax 기기 등의 디스플레이부 발광등, 리모콘이나 감시카메라의 야간조명, 적외선 통신용, 적녹청 픽셀(pixel)의 다양한 조합에 의한 옥외 광고판의 정보전달용 디스플레이용, 초정밀 전광판 디스플레이용, 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 있다.
특히, 백색 LED는 액정 디스플레이(LCD) 배면 조명(back light)용 광원과 실내외 조명용으로 매우 유용하므로 그 사용 빈도는 급격히 증대되고 있으며 형광등에 의한 백열전구의 시장 축출 경향과 동일하게 오래지 않아 조명 시장을 석권하게 될 것으로 예상되고 있다.
LED에 의해 백색광을 얻기 위한 방법은 다음과 같다.
먼저, 고전적 방법으로서 적색, 녹색, 청색의 3가지 LED를 조합하여 백색광을 얻는 방법이 있으나, 제작비용이 상대적으로 높고 구동회로가 복잡하여 제품의 크기가 커지며 3가지 LED의 온도특성이 상이하여 제품의 광학적 특성 및 신뢰성이 열등하다는 문제점이 있으므로 현재 거의 사용되고 있지 못하다.
따라서, 근자에는 백색광을 생성하는 단일 LED로서의 백색 LED를 채택하고 있으며, 상기한 백색 LED의 표면을 형광체로 코팅하거나 또는 그 주변부나 렌즈를 형광체를 혼합하여 몰딩하고, 특정한 파장의 단일 LED에 의해 생성된 광이 형광체를 여기시켜 다른 파장의 광을 생성하고 이를 상기 단일 LED 칩에 의해 생성된 광과 혼합하여 백색광을 얻는 방법이 사용된다.
그러나 이러한 종래의 방법은 청색, 보라색, 또는 자외선 LED의 표면에 직접 형광체를 코팅하거나 또는 그 주변부나 렌즈부에 형광체를 혼합하여 몰딩하는 방법을 사용하고 있으므로, 방열 특성이 저하되어 LED의 열화로 인하여 LED의 수명이 약 1/3 이하로 현저하게 단축된다는 문제점이 있으며, 특히 형광체의 대단히 균질한 코팅 또는 분산 분포가 이루어지지 않으면 발광 색조가 불균질하게 된다는 문제점이 있고 형광체의 균질한 코팅 또는 분산 분포를 달성하기 상당히 곤란하다는 심각한 문제점이 있다.
널리 실용화된 가장 오래된 형태의 백색 LED는 450㎚의 파장을 가지는 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 것으로서, 이 기술은 Nichia사에 의한 미국특허 제5,998,925호에 개시(開示)되어 있다.
그러나, 이 백색광은 완전한 상보 관계에 있지 않은 두 파장의 광이 혼합된 것으로서 가시광선 영역의 일부 스펙트럼만을 보유할 뿐이므로 연색성이 60-75 정도로서 전체적으로 자연광에 가까운 백색광으로 인식되지 못하므로 일반 실내조명용으로는 그다지 만족스럽지 못하며 청색 LED는 약 405㎚의 여기광원에 가장 높은 효율을 나타내는 반면 YAG계 형광체는 450∼460nm의 청색광에 여기되므로 휘도가 낮다는 문제점이 있고, 특히 YAG계 형광체의 코팅 또는 몰딩에 있어 균질하고도 일정한 분산성을 담보하기 곤란하므로 백색광의 휘도 및 분광 분포 등에 있어 제품의 균일성과 재현성이 낮으며 LED 수명도 현저히 단축된다.
또한, 종래의 엘이디를 이용한 평판형 엘이디 조명등에서 매트릭스 형태의 돗트(dot)형 엘이디 모듈판을 이용하여 일정한 분산성을 이용하여 제품의 높은 균일성과 재현성을 갖기 어려움 한계점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상대적으로 단수명(사용 수명 약 30,000 시간)을 갖는 종래의 고휘도 백색 LED를 사용하는 일 없이 장수명(사용 수명 약 100,000 시간)의 고휘도 청색 LED나 보라색 LED 또는 선택적으로 자외선 LED로부터 간단하고도 용이하게 조명용 백색광 내지 황백색광을 얻음으로써 백색 발광용 LED 조명 기기의 수명을 획기적으로 증대시킬 수 있는 평판형 엘이디 조명등을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 돗트(dot)형 엘이디 모듈판이 격자형태의 엘이디 장착 유니트를 갖는 사각 판상으로 되어 있어, 다양한 크기의 막대형, 정방형(正方形) 또는 장방형(長方形)의 조명등에 부합되게끔 절단하여 사용할 수 있어 사용상의 편의성이 증대되는 평판형 엘이디 조명등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 생산자가 아닌 사용자나 시공자가 저렴한 비용으로 손쉽게 직접 백색광을 원하는 강도로 조정하거나, 또는 기존의 고가인 고휘도 백색 LED 대신에 상대적으로 저가인 청색 LED나 보라색 LED 또는 자외선 LED를 이용하여 온화한 백색광을 얻을 수 있는 평판형 엘이디 조명등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 조명색 변환용 형광체의 불균일한 분포나 코팅으로 인한 발광 색조 불균일 문제 발생 우려를 효과적으로 손쉽게 제거할 수 있는 평판형 엘이디 조명등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고휘도 백색 LED 조명으로 인한 눈부심 현상을 효과적으로 완화시켜 보다 온화하고 안락한 조명을 얻을 수 있고, 우수한 내열성으로 인하여 조명 기기의 열화 우려를 저감시킬 수 있는 평판형 엘이디 조명등을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등은, 다수개의 엘이디 장착 유니트가 행과 열을 이루어 매트릭스 형태로 설치되도록 복수개의 장착 홀을 갖는 돗트(dot)형 엘이디 모듈판과; 상기 엘이디 장착 유니트에 장착되어 설치되며 전원에 전기적으로 연결되는 복수개의 엘이디 또는 엘이디 칩과; 상기 돗트형 엘이디 모듈판에 설치되는 상기 복수개의 엘이디 또는 엘이디 칩으로부터 발광되는 발광색을 변환하는 조명색 변환용 형광판과; 상기 조명색 변환용 형광판에서 변환되어 방출되는 광을 외부로 발광하기 위한 투명 발광판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 돗트(dot)형 엘이디 모듈판은 적어도 하나의 엘이디 유니트 단위로 절단되어 평판형 엘이디 조명등을 이루는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조명색 변환용 형광판과 상기 엘이디 모듈판 사이 또는 상기 투명 발광판과 상기 조명색 변환용 형광판 사이에는 광확산판이 개재되어 산란에 의해 상기 조명색 변환용 형광판이 발광색 전환이 수행됨이 바람직하다.
또한, 상기 엘이디 또는 엘이디 칩은 상기 엘이디 모듈판의 전후에 각각 형성되는 "+" 및 "-" 격자형 전극판에 배선되어 상기 전원에 연결됨이 바람직하다.
또한, 상기 각 엘이디 장착 유니트는 상기 돗트(dot)형 엘이디 모듈판의 각 장착홀에 대응하는 내측 일단부에 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 엘이디 모듈판의 후부 및 측부로는 반사판이 더 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 조명색 변환용 형광판은 매트릭스(matrix) 수지 중에 형광체와 안료가 균질하게 분산되어 있고, 상기 광확산판도 매트릭스(matrix) 수지 중에 광확산체와 안료가 균질하게 분산됨이 바람직하다.
또한, 상기 조명색 변환용 형광판 및 광확산판이 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 매트릭스 수지는 실리콘(silicon) 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 1종의 내열성 투명 매트릭스 (matrix)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 조명색 변환용 형광체가 YAG계의 (YGd)3Al5O12: Ce 황색 형광체로서 청색 LED의 백색 LED로의 전환을 위한 것이 바람직하다.
또한, 상기 조명색 변환용 형광체가 적색 형광체와 녹색 형광체이며, 상기한 적색 형광체가 Y2O2S:Eu,Gd, Li2TiO3: Mn, LiAlO2: Mn, 6MgOㅇ As2O5:Mn4+, 또는 3.5MgOㅇ 0.5MgF2ㅇ GeO2: Mn4+이고, 상기한 녹색 형광체가 ZnS:Cu,Al, Ca2MgSi2O7:Cl, Y3(GaxAl1-x)5O12: Ce(0<x<1), La2O3ㅇ 11Al2O3: Mn, 또는 Ca8Mg(SiO4)4Cl2: Eu, Mn으로서, 청색 LED의 백색 LED로의 전환을 위한 것이 바람직하다.
또한, 상기 조명색 변환용 형광체가 적색 형광체와 녹색 형광체와 청색 형광체이며, 상기한 적색 형광체가 Y2O2S:Eu,Gd, Li2TiO3: Mn, LiAlO2: Mn, 6MgOㅇ As2O5:Mn4+, 또는 3.5MgOㅇ 0.5MgF2ㅇ GeO2: Mn4+이고, 상기한 녹색 형광체가 ZnS:Cu,Al, Ca2MgSi2O7:Cl, Y3(GaxAl1-x)5O12: Ce(0<x<1), La2O3ㅇ 11Al2O3: Mn, 또는 Ca8Mg(SiO4)4Cl2: Eu, Mn이며, 상기한 청색 형광체가 BaMgAl10O17 또는 (Sr,Ca,BaMg)10(PO4)6Cl2:Eu로서, 보라색 LED 또는 자외선 LED의 백색 LED로의 전환을 위한 것이 바람직하다.
또한, 상기 광확산체가 실리콘 수지(silicon resin: 굴절율 1.43), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: 굴절율 1.49), 폴리우레탄(polyurethane: 굴절율 1.51), 폴리에틸렌(polyethylene: 굴절율 1.54), 폴리프로필렌(polypropylene: 굴절율 1.46), 나일론(Nylon: 굴절율 1.54), 폴리스티렌(polystyrene: 굴절율 1.59), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate: 굴절율 1.49), 폴리카보네이트(polycarbonate: 굴절율 1.59), 실리카(silica: 굴절율 1.47), 알루미나(alumina: 굴절율 1.50∼1.56), 글래스(glass: 굴절율 1.51), 탄산칼슘(CaCO3: 굴절율 1.51), 탈크(talc: 굴절율 1.56), 마이카(mica: 굴절율 1.56), 황산바륨(BaSO4: 굴절율 1.63), 산화아연(ZnO: 굴절율 2.03), 산화세슘(CeO2: 굴절율 2.15), 이산화티탄(TiO2: 굴절율 2.50∼2.71), 산화철(2.90), 또는 이들의 임의의 혼합물이고, 상기한 광확산체가 수지인 경우 상기한 내열성의 투명한 매트릭스 수지와 동일 수지는 아닌 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등에 의하면, 매트릭스 형태로 설치되는 돗트(dot)형 엘이디 모듈판의 전면에 내열성 투명 수지 매트릭스(matrix)에 조명색 변환용 형광체 및/또는 광학산체가 혼입된 조명색 변환용 형광판과 광확산판을 설치함으로써, 상대적으로 단수명이고 고가인 고휘도 백색 LED를 사용하지 않고서도 장수명의 고휘도 청색 LED나 보라색 LED 또는 자외선 LED로부터 간단하고도 저렴하게 조명용 백색광 내지 황백색광을 얻을 수 있음과 아울러, 광확산체에 의한 산란 작용에 의해 조명색 변환용 형광체를 엄격히 균일하게 분포시키거나 코팅시켜야할 필요성이 없고, 고휘도 LED 조명으로 인한 눈부심 현상을 효과적으로 완화시켜 보다 온화하고 안락한 조명을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등의 엘이디 모듈판의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등의 개략적인 결합 단면도이다.
도 4는 도 1에 적용된 조명색 변환용 형광판 및 광확산판 시트 또는 필름의 확대 모식도이다.
도 5 내지 도 7은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 장착 유니트의 예를 나타내는 개략적인 측단면도들이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등의 엘이디 모듈판의 확대도이고, 도 3은 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등의 개략적인 결합 단면도이고, 도 4는 도 1에 적용된 조명색 변환용 형광판 및 광확산판 시트 또는 필름의 확대 모식도로서 편의상 함께 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 평판형 엘이디 조명등(도면 번호 미부여)은, 다수개의 엘이디 장착 유니트(11)가 매트릭스 형태로 설치되도록 복수개의 장착홀(13)되는 돗트(dot)형 엘이디 모듈판(10)과, 상기 엘이디 장착 유니트(11)에 장착되어 설치되며 인쇄회로 기판(40)에 전기적으로 연결되는 다수개의 엘이디(12)와, 상기 엘이디(12)로부터 발광되는 발광색을 변환하는 조명색 변환용 형광판(20)과, 상기 조명색 변환용 형광판(20)에서 변환되어 방출되는 광을 외부로 발광하기 위한 투명 발광판(30)과, 상기 엘이디 모듈판(10), 상기 조명색 변환용 형광판(20), 상기 투명 발광판(30) 등을 그 내부에 수용하여 고정하는 사각 하우징(60)으로 크게 이루어진다.
여기서, 상기 빛을 외부로 발광하는 투명 발광판(30)은 아크릴, 유리 또는 PVC 등의 투명 소재가 바람직하며, 상기 하우징(60)은 대략 박형의 직육각 박스형태로 이루어져 설치할 벽면 등에 간단히 부착하거나 벽면에 형성된 홈에 삽입하여 설치할 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 도시된 예에서는 투명 발광판(30)과 조명색 변환용 형광판(20)이 별도의 독립된 형태를 나타내고 있으나, 후술하는 형광체 또는 광확산체(분말 또는 시트)를 투명 발광판에 도포하여 일체로 형성할 수도 있으며, 본 발명에 있어 이를 제한하는 것은 아니다.
또한, 선택적으로 조명색 변환용 형광판(20)과 엘이디 모듈판(10) 사이 또는 투명 발광판(30)과 조명색 변환용 형광판(20) 사이에는 광확산판(21)을 개재하여 산란에 의해 조명색 변환용 형광판(20)이 충분한 발광색 전환을 수행할 수 있도록 한다.
아울러, 선택적으로 엘이디 모듈판(10) 및 인쇄회로 기판(40)의 후측으로는 반사판(50)을 형성하여 후부측으로 발산되는 광(光)을 전면으로 반시키는 역할과 함께 방열판으로서의 기능을 수행하도록 되어 있다.
상기한 돗트(dot)형 엘이디 모듈판(10)은 대략 격자형태의 사각판상으로서, 사각형상의 엘이디 장착 유니트(11)가 행과 열을 이루어 다수개가 매트릭스 형태로 설치되도록 격자형태의 복수개의 장착홀(13)을 가지며, 다수개의 엘이디(12)가 엘이디 장착 유니트(11)의 원형홀(11a)을 통해 인쇄회로 기판(40)에 돗트(dot)형태로 전기적으로 연결되는 구조로 되어 있다.
상기 장착홀(13)은 도시된 예에서는 대략 정사각 형태를 하고 있지만, 원형, 타원형이나, 또는 삼각형, 직사각형, 오각형, 마름모형 등의 다각형 등 다양한 형태를 할 수도 있다.
여기서, 다수개의 엘이디(12)가 띄엄띄엄 형성하더라도 조명색 변환용 형광판(20) 및 광확산판(21)을 통해 충분한 휘도를 발휘 할 수 있음으로 모든 엘이디 장착 유니트(11)에 엘이디(12)를 장착할 필요는 없다.
또한, 도시된 예에서는 다수개의 엘이디(12)를 엘이디 장착 유니트(11)의 원형홀(11a)(원형홈, 타원형 또는 다각형홈(삼각, 사각, 오각형 등)도 가능)을 통해 장착되는 구조를 나타내고 있으나, 다양한 형태의 엘이디 부착 구조가 가능하며, 엘이디(12)에 전기적으로 연결하는 인쇄회로 기판(40)도 돗트(dot)형 엘이디 모듈판(10)의 전후면에 실장되는 구조를 나타내고 있으나, 즉 매트릭스 형태의 돗트(dot)형 엘이디 모듈판(10)의 전후에 각각 "+" 및 "-" 격자형 전극판(41)(42)을 연결하는 구조로 해서 장착된 다수개의 엘이디(12)에 전원을 공급하도록 되어 있다. 도시된 예에서는 "+" 및 "-" 격자형 전극판(41)(42)이 엘이디 모듈판(10)의 전후에 형성되는 인쇄회로 기판(40) 구조를 나타내고 있으나, 다양한 형태의 인쇄회로 기판 구조(단순히 "+" 및 "-" 전극의 전원 배선 연결 구조도 포함)도 가능하며 본 발명에서 그 구조 및 종류를 한정하는 것은 아니다.
한편, 상기한 돗트(dot)형 엘이디 모듈판(10)이 격자형태의 엘이디 장착 유니트(11)를 갖는 사각 판상으로 되어 있음으로, 다양한 크기의 정방형(正方形) 또는 장방형(長方形)의 조명등(투명 발광판(30))에 부합되게끔 절단하여 사용할 수 있어 사용상의 편의성이 증대된다.
상기한 조명색 변환용 형광판(20) 또한 대략 사각판형상으로 다수개의 엘이디(12)가 장착된 돗트(dot)형 엘이디 모듈판(10)의 전방에 면방향으로 일정 거리 이격되어 하우징(60) 내에 부착 설치되어 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디(12)가 청색 LED, 보라색 LED, 자외선 LED, 백색 LED와 같이 미리 정해진 색조와는 무관하게 본 발명에 따른 적절한 조명색 변환용 형광판(20)을 하우징내에 끼우는 것만으로 발광색을 간단하고 용이하게 변환시킬 수가 있다.
한편, 아크릴, 유리 또는 PVC 등의 투명 소재로 이루어져 빛을 외부로 발광하는 투명 발광판(30)의 상면은 평활면으로 된 형태를 나타내고 있으나, 사출 조명광을 온화하게 하기 위한 빗살무늬 상면 또는 다수의 도트형 상면의 형태일 수 있다. 아울러, 필요하다면 상면 중앙에 개구를 갖는 형태일 수도 있고, 전방으로 돌출된 볼록한 형태로 하거나 평활면으로 하거나 또는 오목면으로 하거나, 또는 특정한 다른 형상일 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 조명색 변환용 형광판(20) 및 광확산판(21)은 각각 시트(sheet)나 필름 형태로 제작된다.
즉, 조명색 변환용 형광판(20)은 매트릭스(matrix) 수지(20a) 중에 형광체(20b)와 안료(20c)가 균질하게 분산되어 있고, 광확산판(21)도 매트릭스(matrix) 수지(21a) 중에 광확산체(비드)(21b)와 안료(21c)가 균질하게 분산되어 있다.
여기서, 도시된 예에서는 조명색 변환용 형광판(20) 및 광확산판(21)이 분리된 두 개의 시트 또는 필름의 형태로 이루어져 있으나, 상술한 매트릭스 수지 중에 안료, 형광체 및 광확산체가 균질하게 분산된 하나의 시트 또는 필름의 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 4로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 조명색 변환용 형광판(20) 및 광확산판(21)은, 발광 LED 자체는 건드리는 일 없이 독립적으로 평판형 엘이디 조명등에 적용되어 간단하고도 저렴하게 LED의 발광색을 청색, 보라색, 자외선으로부터 백색광 내지 황백색광으로 전환시킬 수가 있음과 아울러, 광학산판(21)의 광확산체(비드)(21b)에 의한 산란에 의해 조명색 변환용 형광판(20)의 형광체(20b)가 충분한 발광색 전환을 수행할 수 있게 하므로 형광체의 엄격히 균질한 분포가 특별히 문제가 되지 아니함과 동시에, 광원을 직접 바라볼 경우의 LED의 고휘도로 인한 눈 따가움이나 피로도를 현저히 경감 내지 완화시킬 수가 있다.
또한 필요하다면, 도시하지는 않았지만 상기한 광학산판(21)의 저면에, 예컨대, 500㎚ 이하의 파장의 광은 통과시키고 그 이상의 파장의 광은 반사시키는 굴절율 1.4∼1.6의 이색성 필터를 위치시킬 수도 있다. 상기한 이색성 필터는 형광체가 존재하는 쪽의 상면에 네오디움 또는 홀미늄과 같은 유전층을 형성함으로써 형광체에 의한 빛의 후방산란에 의한 LED 소자의 손상을 저감시킴으로써 발광 모듈의 안정화에 기여하여 LED 소자의 수명 증대를 도모할 수도 있다.
상기한 매트릭스 수지(20a)(21a)로서는 투명성과 내열성이 우수한 것들이 바람직하게 사용될 수 있으며, 투명성과 내열성이 양호한 것이라면 본 발명에 있어 특별한 제한은 없지만, 바람직한 내열성의 투명한 매트릭스 수지로서는 실리콘(silicon) 수지, 폴리메칠 펜텐(polymethyl pentene) 수지, 폴리에테르 설폰(polyether sulfon) 수지, 폴리에테르 이미드(polyether imide) 수지, 폴리아릴레이트(polyarylate) 수지, 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacylate) 수지를 들 수 있으며, 이들 매트릭스 수지의 첨가량은 조성물 전 중량 기준으로 50∼99중량%, 바람직하게는 82∼97중량%의 범위이다.
이들 내열성의 투명한 매트릭스 수지의 함량이 조성물 전 중량 기준으로 50중량% 미만인 경우에는 투명성이 열등하게 되고, 산란에 의한 후광 효과로 인하여 휘도가 지나치게 저하될 우려가 있으며, 역으로 97중량%를 초과하는 경우에는 조명색 변화효과가 미흡하거나 고휘도로 인한 눈부심 현상의 완화 정도가 충분하지 못하게 될 우려가 있다.
상기한 수지 모두는 당업계에 내열성의 투명한 수지로서 공지된 것들이므로 이에 대한 부연은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 적용 가능한 백색광으로의 조명색 변환용 형광체(20b)로서는, 청색 LED를 이용할 경우에는 당업계 공지의 YAG계 황색 형광체만을 이용할 수도 있으나, 바람직하게는 녹색 형광체 및 적색 형광체를 사용하는 것이 3파장의 자연스러운 백색광을 얻을 수 있다는 점에서 바람직하며, 보라색 LED 또는 자외선 LED를 이용할 경우는 녹색 형광체 및 적색 형광체와 청색 형광체를 사용하는 것이 마찬가지의 이유로 바람직하다.
청색 LED와 YAG 황색 형광체를 사용할 경우 얻어지는 백색 LED는 Nichia 사가 개발한 (YGd)3Al5O12: Ce가 전형적이며 상기한 YAG 황색 형광체는 550∼560㎚에서 여기된다.
한편, 청색 LED(425㎚∼475㎚ 파장 영역)와 녹색 형광체 및 적색 형광체와 청색 형광체를 사용할 경우, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 당업계 공지의 다양한 것들이 사용될 수 있기는 하지만 430㎚-480㎚의 파장 영역에서 여기될 수 있는 적색 형광체의 예로서는 Y2O2S:Eu,Gd, Li2TiO3: Mn, LiAlO2: Mn, 6MgOㅇ As2O5:Mn4+, 또는 3.5MgOㅇ 0.5MgF2ㅇ GeO2: Mn4+를 들 수 있으며, 515㎚-520㎚의 파장 영역에서 여기될 수 있는 녹색 형광체의 예로서는 ZnS:Cu,Al, Ca2MgSi2O7:Cl, Y3(GaxAl1-x)5O12: Ce(0<x<1), La2O3ㅇ 11Al2O3: Mn, Ca8Mg(SiO4)4Cl2: Eu, Mn를 들 수 있다.
청색 LED와 적색 및 녹색 형광체 이용한 3 파장 백색 LED는 적색 및 녹색형광체 혼합물을 여기시켜 상기 청색 LED 칩의 청색광과 혼합되는 적색광 및 녹색광을 생성함으로써 3파장 백색광을 발광하게 된다.
또한, 상기한 청색 LED에 의해 여기될 수 있는 적색 및 녹색 형광체는 산화물 형태로서 안정성이 크고 연장된 수명을 갖는다.
본 발명에 있어서는 상기한 녹색 형광체와 적색 형광체를 적절한 비율로 혼합하여 직간접적으로 청색 LED 칩에 직접 코팅하여 3 파장 백색광을 얻는 것이 아니라, LED 와는 직접적인 관련이 없이 그에 별도의 부재(member)로서 장착하는 조명색 변환용 형광판(20) 필름이나 시트를 형성시키는 것에 의해 3 파장 백색광을 얻는 것임을 유의할 필요가 있다.
상기한 적색 및 녹색 형광체 중 적색 형광체는 발광 피크 파장이 약 659㎚일 경우에는 Li2TiO3:Mn이 바람직하며, 발광 피크 파장이 약 670㎚일 경우에는 LiAlO2:Mn이 바람직하고, 발광 피크 파장이 약 650㎚일 경우에는 6MgO·As2O5:Mn4+이바람직하며, 발광 피크 파장이 약 650㎚일 경우에는 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn4+이 바람직하다.
상기한 적색 및 녹색 형광체 중 녹색 형광체는 발광 피크 파장이 약 520㎚일 경우에는 La2O3·11Al2O3: Mn이 바람직하고, 발광 피크 파장이 약 516㎚일 경우에는 Y3(GaxAl1-x)5O12: Ce(0<x<1)이 바람직하며, 발광 피크 파장이 약 515㎚일 경우에는 Ca8Mg(SiO4)4Cl2: Eu, Mn이 바람직하다.
상기한 녹색 형광체와 적색 형광체는 다양한 비율로 혼합될 수 있으며 분홍 또는 청백색과 같은 중간색의 LED를 형성할 수도 있다. 한편, 상기한 청색 LED 칩은 InGaN형, SiC형 또는 ZnSe형일 수 있다.
한편, 보라색 LED 또는 자외선 LED의 경우에는 상기한 녹색 형광체와 적색 형광체 외에, 청색 형광체로서는 BaMgAl10O17 또는 (Sr,Ca,BaMg)10(PO4)6Cl2:Eu를 사용할 수 있다.
상기한 적색, 청색 및 녹색 형광체의 적절한 배합에 의해 백색광 또는 다양한 색상의 광이나 또는 색 온도가 상이한 다양한 광을 얻을 수가 있다.
얻어지는 백색광은 적색, 청색 및 녹색 형광체의 적절한 배합에 의해 수요자의 요구에 따라 3200∼7500K 범위 내에서 적절히 조절될 수 있음은 물론이다.
상기한 적색 형광체, 청색 형광체, 녹색 형광체, 또는 이들의 조합물의 함량은 전 조성물 중량 기준으로 0.8∼30중량%, 바람직하게는 2.0∼15중량%이며, 청색 LED에 대하여 적색 형광체와 녹색 형광체를 사용할 경우 그 중량 비율은 1: 0.2∼1.2의 비율, 바람직하게는 1:0.3∼0.8의 비율이며, 보라색 LED 또는 자외선 LED에 대하여 적색 형광체, 청색 형광체 및, 녹색 형광체를 사용할 경우의 그 중량 비율도 1: 0.2∼1.2: 0.2∼1.2의 비율, 바람직하게는 1:0.3∼0.8:0.3∼0.8의 비율이다.
상기한 형광체의 함량이 전 조성물 중량 기준으로 0.8중량% 미만인 경우에는 만족스러운 백색광이 얻어지지 않을 우려가 있으며 역으로 30중량%를 초과하면 휘도가 지나치게 저하될 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.
한편, 첨가되는 광확산체(21b)의 예로써는, 실리콘 수지(silicon resin: 굴절율 1.43), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: 굴절율 1.49), 폴리우레탄(polyurethane: 굴절율 1.51), 폴리에틸렌(polyethylene: 굴절율 1.54), 폴리프로필렌(polypropylene: 굴절율 1.46), 나일론(Nylon: 굴절율 1.54), 폴리스티렌(polystyrene: 굴절율 1.59), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate: 굴절율 1.49), 폴리카보네이트(polycarbonate: 굴절율 1.59) 등의 호모 중합체나 이들의 단량체의 공중합체 등과 같은 유기계 광확산제와; 실리카(silica: 굴절율 1.47), 알루미나(alumina: 굴절율 1.50∼1.56), 글래스(glass: 굴절율 1.51), 탄산칼슘(CaCO3: 굴절율 1.51), 탈크(talc: 굴절율 1.56), 마이카(mica: 굴절율 1.56), 황산바륨(BaSO4: 굴절율 1.63), 산화아연(ZnO: 굴절율 2.03), 산화세슘(CeO2: 굴절율 2.15), 이산화티탄(TiO2: 굴절율 2.50∼2.71), 산화철(2.90) 등의 무기계 광확산제, 또는 이들의 임의의 혼합물을 들 수 있으나, 바람직한 것은 유기계 광확산제이며, 가장 바람직한 것은 높은 투명성 측면에서 폴리메틸메타크릴레이트이고, 매트릭스 수지와 같은 종류를 첨가하지 않는 것이 의도하는 적절한 광확산에 의한 형광체의 충분한 여기를 담보한다는 측면에서 필요하다.
상기한 광확산체(21b)는 평균 입경 0.2∼30㎛, 바람직하게는 0.5∼5㎛, 특정하게는 1.0∼3.5㎛인 것이 사용되며, 그 첨가량은 조성물 전 중량 기준으로 0.2∼20중량%, 바람직하게는 0.5∼10중량%, 특정하게는 1.0∼3.0중량%이다.
광확산체(21b)의 평균 입경이 0.2㎛ 미만일 경우에는 투명성이나 투광성이 열등하게 될 우려가 있어 바람직하지 아니하며 역으로 30㎛를 초과하는 경우에는 형광체의 여기가 불충분하거나 균일하지 못하게 될 우려가 있어 마찬가지로 바람직하지 못하다.
상기한 광확산체(21b)의 전 조성물에 대한 첨가량이 0.2 중량% 미만에서는 형광체의 여기가 불충분하거나 균일하지 못하게 될 우려가 있어 바람직하지 못하며, 역으로 20중량%를 초과하면 투명성이나 투광성이 열등하게 될 우려가 있어 바람직하지 아니하다.
또한 드물게는 조명색과 같은 기호도에 따라 무기 또는 유기 안료를 0.1∼3.0중량%, 바람직하게는 0.1∼1.0중량% 포함시킬 수도 있으며, 투명성 측면을 고려하면 유기 안료가 바람직하며, 이러한 안료의 예로서는 니트로계 안료, 아조계 안료, 인단트렌계 안료, 티오인디고계 안료, 페릴렌계 안료, 디옥사진계 안료, 퀴나트리돈계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 퀴노프탈론계 안료 공지된 다양한 종류를 사용할 수 있다. 예컨대, 따뜻한 느낌을 주는 황색 안료의 경우로서는 모노아조, 디아조, 나프탈아조벤젠, 황벽, 황련 또는 이들의 임의의 혼합 안료를 들 수 있으나, 이는 어디까지나 본 발명에 있어서 선택적이다.
도 5 내지 도 7은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 장착 유니트의 예를 나타내는 개략적인 측단면도들이다.
여기서, 도 3에 도시된 매트릭스 타입의 엘이디 모듈판을 갖는 큰 사각형태의 평판형 엘이디 조명등이 아니라, 큰 사각 형상의 돗트형 엘이디 모듈판을 단일의 엘이디 유니트 단위, 막대형의 다수개의 엘이디 유니트 단위, 또는 약간 작은 사각 형태의 정방형(正方形) 또는 장방형(長方形)의 다수개의 엘이디 유니트 단위로 절단하여, 다양한 크기 및 다양한 형태의 조명등에 부합되게끔 절단하여 사용할 수 있다. 이 경우, 조명색 변환용 형광판, 광확산판 및 반사판도 함께 바로 절단되어 평판형 엘이디 조명등으로 바로 적용할 수 있어 사용상의 편의성이 매우 증대되는 큰 장점이 있다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판형 엘이디 조명등(100)은, 엘이디 칩(112)이 장착홀(113)내에서 "+" 전극판(141) 및 "-" 전극판(142)에 각각 전기적으로 접속되어 배선되며, 그 전면으로 조명색 변환용 형광판(120) 및 광확산판(121)이 순차 형성되어 막대형, 정방형(正方形) 또는 장방형(長方形)의 단일 또는 다수개의 엘이디 유니트 단위로 절단하여 평판형 엘이디 조명등으로 사용될 수 있다.
여기서, "-" 전극판(142) 후측으로 반사판(150)이 형성되어 있으나, 이러한 반사판(150)을 "-" 전극판으로 대체 가능하다. 이 경우, 엘이디 칩(112)이 보다 안정적으로 반사판(150)의 전면에 안착되는 장점이 있다.
물론, 도시된 예에서는 인쇄회로기판(전극판)으로서의 "+" 전극판(141) 및 "-" 전극판(142)이 엘이디 모듈판(110)의 전후로 분리된 형태를 하고 있으나, 두 개의 전극판이 모두 엘이디 모듈판(110)의 전면이나 후면에 함께 배치될 수도 있다.
이어서, 도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판형 엘이디 조명등(200)에서는, 엘이디 칩(212)이 "+" 전극판(241) 및 "-" 전극판(242)에 각각 안정적으로 전기적으로 접속하기 위해 돗트형 엘이디 모듈판(210)의 각 장착홀(213)에 대응하는 내측 일단부에 배치하여 배선되는 점을 제외하고는 도 5a의 그것과 실질적으로 동일하다.
마직막으로, 도 7에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평판형 엘이디 조명등(300)에서는, 엘이디 칩(312)이 "+" 전극판(341) 및 "-" 전극판(342)에 각각 안정적으로 전기적으로 접속하기 위해 돗트형 엘이디 모듈판(310)의 각 장착홀(313)에 대응하는 내측 일단부에 배치하여 배선되는 점과 함께 각 장착홀(313)에 대각 형태로 추가 반사판(360)을 "-" 전극판(242)에 연장형성한 점을 제외하고는 도 5b의 그것과 실질적으로 동일하다.
지금까지 본 발명에 따른 바람직한 구체예를 들어 본 발명을 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 제한하려는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 영역으로부터 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나 이 또한 본 발명의 영역 내임을 유의하여야만 할 것이다.
본 발명은 매트릭스 형태로 설치되는 돗트(dot)형 엘이디 모듈판의 전면에 내열성 투명 수지 매트릭스(matrix)에 조명색 변환용 형광체 및/또는 광학산체가 혼입된 조명색 변환용 형광판과 광확산판을 설치함으로써, 상대적으로 단수명이고 고가인 고휘도 백색 LED를 사용하지 않고서도 장수명의 고휘도 청색 LED나 보라색 LED 또는 자외선 LED로부터 간단하고도 저렴하게 조명용 백색광 내지 황백색광을 얻을 수 있음과 아울러, 광확산체에 의한 산란 작용에 의해 조명색 변환용 형광체를 엄격히 균일하게 분포시키거나 코팅시켜야할 필요성이 없고, 고휘도 LED 조명으로 인한 눈부심 현상을 효과적으로 완화시켜 보다 온화하고 안락한 조명을 얻을 수 있는 평판형 엘이디 조명등에 관한 것이다.

Claims (15)

  1. 다수개의 엘이디 장착 유니트가 행과 열을 이루어 매트릭스 형태로 설치되도록 복수개의 장착 홀을 갖는 돗트(dot)형 엘이디 모듈판과,
    상기 엘이디 장착 유니트에 장착되어 설치되며 전원에 전기적으로 연결되는 복수개의 엘이디 또는 엘이디 칩과,
    상기 돗트형 엘이디 모듈판에 설치되는 상기 복수개의 엘이디 또는 엘이디 칩으로부터 발광되는 발광색을 변환하는 조명색 변환용 형광판과,
    상기 조명색 변환용 형광판에서 변환되어 방출되는 광을 외부로 발광하기 위한 투명 발광판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돗트(dot)형 엘이디 모듈판은 적어도 하나의 엘이디 유니트 단위로 절단되어 평판형 엘이디 조명등을 이루는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명색 변환용 형광판과 상기 엘이디 모듈판 사이 또는 상기 투명 발광판과 상기 조명색 변환용 형광판 사이에는 광확산판이 개재되어 산란에 의해 상기 조명색 변환용 형광판이 발광색 전환이 수행되는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 엘이디 또는 엘이디 칩은 상기 엘이디 모듈판의 전후에 각각 형성되는 "+" 및 "-" 격자형 전극판에 배선되어 상기 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 각 엘이디 장착 유니트는 상기 돗트(dot)형 엘이디 모듈판의 각 장착홀에 대응하는 내측 일단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 돗트(dot)형 엘이디 모듈판의 각 장착홀은 그 단면 형상이 원형, 타원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 엘이디 모듈판의 후부로는 반사판이 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반사판이 상기 전원에 전기적으로 연결되는 전극판 또는 방열판인 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 조명색 변환용 형광판은 매트릭스(matrix) 수지 중에 형광체와 안료가 균질하게 분산되어 있고, 상기 광확산판도 매트릭스(matrix) 수지 중에 광확산체와 안료가 균질하게 분산되는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 조명색 변환용 형광판 및 광확산판이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지는 열성 투명 매트릭스 (matrix)인 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명색 변환용 형광체가 황색 형광체로서 청색 LED의 백색 LED로의 전환을 위한 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명색 변환용 형광체가 적색 형광체와 녹색 형광체로서 청색 LED의 백색 LED로의 전환을 위한 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명색 변환용 형광체가 적색 형광체와 녹색 형광체와 청색 형광체로서 보라색 LED 또는 자외선 LED의 백색 LED로의 전환을 위한 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 발광판과 상기 조명색 변환용 형광판이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 엘이디 조명등.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120061227A1 (en) * 2010-09-09 2012-03-15 Ching-Hsiung Chu Structure of press switch
US10663646B2 (en) 2015-07-08 2020-05-26 Bambu Vault Llc LED panel lighting system

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140160728A1 (en) * 2011-08-17 2014-06-12 Samsung Electronics Co., Ltd Light emitting apparatus
US9797573B2 (en) 2013-08-09 2017-10-24 Performance Indicator, Llc Luminous systems
KR101690512B1 (ko) 2015-09-03 2016-12-29 에이펙스인텍 주식회사 유지보수 및 조립성이 향상되도록 하는 초슬림 led 조명등의 컨버터 고정장치
KR101691488B1 (ko) 2015-09-03 2017-01-02 에이펙스인텍 주식회사 광학성, 발열성, 유지보수, 시공성 및 절연기능을 향상시킨 초슬림 led 조명등
KR102396325B1 (ko) * 2015-10-12 2022-05-13 삼성전자주식회사 엘이디 디스플레이 장치의 광학 부재 및 엘이디 디스플레이 장치
KR101710715B1 (ko) 2016-05-23 2017-03-02 지엘레페주식회사 조명용 형광 확산 보드

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060052672A (ko) * 2003-05-02 2006-05-19 아바일브스 코포레이션 발광면체 구조체
JP2006310303A (ja) * 2005-04-29 2006-11-09 Samsung Electronics Co Ltd 自発光液晶表示装置
KR20060133484A (ko) * 2005-06-20 2006-12-26 히다치 막셀 가부시키가이샤 조명장치, 표시장치, 광학시트 및 그 제조방법
JP2008116849A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Sony Corp 表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060052672A (ko) * 2003-05-02 2006-05-19 아바일브스 코포레이션 발광면체 구조체
JP2006310303A (ja) * 2005-04-29 2006-11-09 Samsung Electronics Co Ltd 自発光液晶表示装置
KR20060133484A (ko) * 2005-06-20 2006-12-26 히다치 막셀 가부시키가이샤 조명장치, 표시장치, 광학시트 및 그 제조방법
JP2008116849A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Sony Corp 表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120061227A1 (en) * 2010-09-09 2012-03-15 Ching-Hsiung Chu Structure of press switch
US10663646B2 (en) 2015-07-08 2020-05-26 Bambu Vault Llc LED panel lighting system

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