KR101274046B1 - Warm white light emitting apparatus and back light module comprising the same - Google Patents

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Abstract

발광 장치가 개시된다. 이 발광 장치는 LED로부터 발생한 250~470nm 피크 파장 범위의 광과, 상기 광이 제1 형광체에 의하여 파장변환된 기본 광과, 상기 광이 제2 형광체에 의하여 파장변환된 CRI 조절 광을 포함하고, 상기 제1 형광체는 상기 제2 형광체보다 상부에 위치한 봉지재에 포함되고, 상기 CRI 조절광은 상기 제2 형광체를 거쳐 방출되되, 상기 CRI 조절광은 상기 제1 형광체에 의해 파장 변환되지 않는다.A light emitting device is disclosed. The light emitting device includes light in a peak wavelength range of 250 to 470 nm generated from an LED, basic light in which the light is wavelength-converted by the first phosphor, and CRI control light in which the light is wavelength-converted by the second phosphor, The first phosphor is included in an encapsulant positioned above the second phosphor, and the CRI controlled light is emitted through the second phosphor, but the CRI regulated light is not wavelength converted by the first phosphor.

Description

웜화이트 발광장치 및 그것을 포함하는 백라이트 모듈{WARM WHITE LIGHT EMITTING APPARATUS AND BACK LIGHT MODULE COMPRISING THE SAME} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a white light emitting device and a backlight module including the white light emitting device.

본 발명은, 웜화이트 발광장치에 관한 것이며, 백색 또는 황백색의 기본광을 생성하는 LED-형광체 조합과 그 기본광의 CRI를 조절하는 광을 생성하는 LED-형광체 조합을 포함하는 웜화이트 발광장치에 관한 것이다. The present invention relates to a warm white light emitting device, and more particularly to a warm-white light emitting device comprising a combination of LED-phosphors producing white or yellowish white basic light and an LED-phosphor combination producing light controlling the CRI of the basic light will be.

LED를 백색 발광용 광원으로 이용하는 백색 발광장치의 개발이 증가하고 있다. LED는 기본적으로 p형과 n형 반도체 접합으로 이루어져 있으며, 전압 인가시 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드갭에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 발하는 발광 반도체를 이용하는 소자이다.A white light emitting device using LED as a light source for emitting white light has been increasingly developed. The LED is basically composed of a p-type and an n-type semiconductor junction, and is a device using a light emitting semiconductor that emits energy corresponding to a band gap of a semiconductor in the form of light by coupling of electrons and holes when a voltage is applied.

적색, 녹색, 청색의 3원색 LED들을 이용하여 백색광을 만드는 백색 발광장치가 공지되어 있다. 그와 같은 백색 발광장치는, 회로 구성이 복잡하고, 3원색 LED들 사이의 거리 차에 의해 균일한 백색광의 구현이 어려우며, 경제성도 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 3원색 LED를 이용하는 방식은 백색광의 연색성 및 색재현성을 좋게 하는데 한계가 있다.A white light emitting device for generating white light using three primary color LEDs of red, green, and blue is known. Such a white light emitting device has a complicated circuit configuration, and it is difficult to realize uniform white light due to the difference in distance between the three primary color LEDs, and the economical efficiency is low. Also, the system using the three primary color LEDs has a limitation in improving the color rendering and color reproducibility of white light.

도 16은 종래 백색 발광장치의 풀 컬러를 CIE1931 색도좌표 다이아그램에 도시한 것으로, 도 16을 참조하면, NTSC 규격이 사용했던 3원색의 색좌표를 나타내는 삼각형이 표시되어 있고, 그 삼각형 내에서 적색(R),녹색(G),청색(B) LED들에 인가되는 전류에 의한 좌표의 기울기 변화에 따라 백색 영역의 광이 구현될 수 있다. 이때, 백색 영역은 흑체 복사 곡선(BBL curve; Black Body Locus curve)을 따라 나타나되, 그 흑체 복사 곡선의 기울기는 가로축과 세로축인 xy를 기준으로 ∞로부터 약 4000K 까지 증가하다가 약 4000K를 지나면서 감소하는 양상을 갖는다. 따라서, 적색, 청색, 녹색 LED만으로는 위 흑체 복사 곡선을 따르는 연색성 좋은 웜화이트 영역의 광을 구현하지 못한다.FIG. 16 is a CIE1931 chromaticity coordinate diagram showing the full color of a conventional white light emitting device. Referring to FIG. 16, a triangle representing the three primary color coordinates used by the NTSC standard is displayed, and a red ( R), green (G), blue (B) The light of the white region may be implemented according to the change in the slope of the coordinates by the current applied to the LEDs. In this case, the white region appears along the BBL curve (Black Body Locus curve), and the slope of the black body radiation curve increases from ∞ to about 4000K based on the horizontal axis and the vertical axis xy, . Therefore, the red, blue, and green LEDs alone can not realize the light in the warm white region having good color rendering characteristics along the black body radiation curve.

한편, 청색 LED와 황색 형광체의 조합을 이용하여 백색광을 만드는 백색 발광장치가 또한 공지되어 있는데, 그러한 종래의 백색 발광장치는, 회로 구성이 간단하고 가격이 저렴한 이점을 갖지만, 연색성이 떨어짐은 물론이고, 장파장에서의 낮은 광 세기로 인해 색재현성 또한 크게 떨어진다. On the other hand, a white light emitting device that produces white light by using a combination of a blue LED and a yellow phosphor is also known. Such a conventional white light emitting device has advantages of a simple circuit configuration and a low cost, , And the color reproducibility is greatly reduced due to the low light intensity at a long wavelength.

또한, 여기 파장이 다른 적색 및 녹색 형광체와 청색 LED칩의 조합에 의해 백색광을 만드는 발광장치도 종래에 공지되어 있다. 이러한 백색 발광장치는, 청색, 녹색, 적색 피크 파장을 가지므로, 일종의 황색 형광체를 이용하는 발광장치에 비해 연색성이나 색재현성이 좋다. 그러나, 그와 같은 발광장치는 하나의 봉지재 내에 이종의 형광체가 서로 격리됨 없이 위치되기 때문에, 광 손실이 크며, 형광체의 효율성 또한 떨어지는 문제점이 있다.Further, a light emitting device that produces white light by a combination of red and green phosphors and blue LED chips having different excitation wavelengths is also conventionally known. Such a white light emitting device has blue, green, and red peak wavelengths, so that it has better color rendering and color reproducibility than a light emitting device using a yellow phosphor of a kind. However, such a light emitting device has a problem in that light loss is large and the efficiency of the phosphor is also low because different kinds of fluorescent materials are placed in one encapsulant without being isolated from each other.

백열등은 CIE1931 기준에 의해 약 2854K 색온도의 웜화이트 광을 발하는 것으로서, 따뜻하고 편안한 분위기를 제공하며, 색깔 있는 물체의 심미감을 높여줄 수 있는 광원이다. LED 분야에서도, 백열등과 유사하게 또는 그 이상으로 흑체 복사 곡선 부근의 웜화이트 광을 구현하기 위한 연구가 본 발명의 발명자 등에 의해 이루어져 왔다. 그와 같은 연구의 결과로서, 본 발명자들은 이종 이상의 형광체를 격리함 없이 이용하는 종래 기술의 광효율 저하 및/또는 형광체의 효율성 저하의 문제점과, 단일 형광체를 이용할 때 야기되는 연색성 또는 색재현성 저하의 문제를 동시에 해결하면서 질 좋은 웜화이트 광을 구현하는 기술을 개발하게 되었다.The incandescent lamp emits a warm white light of about 2854K color temperature according to the CIE1931 standard, which provides a warm and comfortable atmosphere and can enhance the aesthetics of a colored object. In the field of LEDs, the inventors of the present invention have made research for realizing warm white light in the vicinity of a blackbody radiation curve similar to or more than an incandescent lamp. As a result of such studies, the inventors of the present invention have found that there is a problem of deterioration of the light efficiency and / or reduction of the efficiency of the phosphor, which is used in the related art, without isolating the phosphor of more than two species and problems of color rendering or color reproducibility degradation caused by using a single phosphor At the same time, we have developed a technology that realizes high-quality warm white light.

따라서, 본 발명의 하나의 기술적 과제는, 백색 또는 황백색의 기본광을 발하는 LED-형광체 조합과, 그 기본광의 CRI를 조절하는 다른 LED-형광체 조합의 채용을 통해, 종래 LED-형광체 조합으로 만들기 어려웠던 흑체복사곡선 부근의 질 좋은 웜화이트 광을 간단히 구현하는 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Accordingly, one technical problem of the present invention is to provide an LED-phosphor combination that emits white light or yellowish white basic light, and another LED-phosphor combination that adjusts the CRI of the basic light, A technical object of the present invention is to provide a device for simply realizing a good warm white light near a blackbody radiation curve.

또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는, 두 LED-형광체 조합들을 이용하여, 흑체복사곡선 부근의 질 좋은 웜화이트 광을 간단히 구현할 수 있고, 그 두 LED-형광체 조합들 중 기본광을 생성하는 조합의 LED로 대형 전광판 또는 대형 모니터에 적합한 AC LED를 이용하는 웜화이트 발광장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for the combination of two LED-phosphor combinations that can simply implement a good warm white light near a blackbody radiation curve, White light emitting device using an AC LED suitable for a large electric signboard or a large monitor as an LED.

본 발명의 일 측면에 따라, 백색 또는 황백색의 기본광을 생성하는 제1 LED-형광체 조합과, 상기 기본광과 함께 2500 내지 4500 K 색온도의 웜화이트 광을 만드는 CRI 조절광을 생성하는 제2 LED- 형광체 조합을 포함하는 웜화이트 발광장치가 제공된다.According to one aspect of the invention, a first LED-phosphor combination for generating a white or yellowish white primary light, and a second LED for generating CRI tunable light for producing warm white light of 2500 to 4500 K color temperature together with the primary light. A warm white light emitting device comprising a phosphor combination is provided.

통상의 분류 기준에 따르면, 백색광은 색온도에 따라 웜화이트(warm white), 퓨어 화이트(pure white) 및 쿨화이트(coolwhite) 광으로 구분된다. 그러나, 본 명세서에서는, '웜화이트 광'을 쿨화이트 광을 제외한 백색광, 즉, 통상적 의미의 웜화이트 광과 퓨어 화이트 광을 포함하는 백색광으로 정의한다. 한편, 본 명세서에서, 용어, '기본광'은 최종적으로 얻고자하는 연색성 좋은 흑체복사곡선 부근의 웜화이트광의 재료가 되는 광을 의미한다. According to a normal classification standard, white light is classified into warm white, pure white and cool white light according to the color temperature. However, in the present specification, 'warm white light' is defined as white light except cool white light, that is, white light including common white light and pure white light. Meanwhile, in this specification, the term 'basic light' means light that becomes a material of warm white light near the blackbody radiation curve having a good color rendering property to be finally obtained.

바람직하게는, 상기 제1 LED-형광체 조합에 의해 생성된 기본광은 CIE 색도도 상의 색좌표 (0.29, 0.45), (0.33, 0.37), (0.52, 0.47), (0.45, 0.54)로 정해지는 사각형의 영역 내에 있고, 상기 제2 LED-형광체 조합에 의해 생성된 CRI 조절광은 CIE 색도도 상의 색좌표 (0.36, 0.34), (0.44, 0.2), (0.67, 0.32), (0.55, 0.44)로 정해지는 사각형의 영역 내에 있다.Preferably, the basic light generated by the first LED-phosphor combination is a quadrangle defined by the chromaticity coordinates (0.29, 0.45), (0.33, 0.37), (0.52, 0.47), (0.45, 0.54) (0.36, 0.34), (0.44, 0.2), (0.67, 0.32), (0.55, 0.44) on the CIE chromaticity diagram, and the CRI adjustment light generated by the second LED- Is in the area of the rectangle.

바람직하게는, 상기 제2 LED-형광체 조합은 상기 제1 LED-형광체 조합의 주변에 복수의 개수로 마련될 수 있다. Preferably, the second LED-phosphor combination may be provided in a plurality of numbers around the first LED-phosphor combination.

바람직하게는, 상기 제1 LED-형광체 조합은, 적어도 하나의 청색 LED와, 500 내지 600nm 피크 파장 범위 내의 1종 이상의 형광체를 포함하며, 상기 제2 LED-형광체 조합은, 적어도 하나의 청색 LED와, 600nm보다 큰 피크 파장을 갖는 1종 이상의 형광체를 포함한다. 대안적으로, 상기 제2 LED-형광체 조합은, 적어도 하나의 UV LED와 600nm보다 큰 피크 파장을 갖는 1종 이상의 형광체를 포함할 수 있다.Preferably, the first LED-phosphor combination comprises at least one blue LED and at least one phosphor within a peak wavelength range of 500-600 nm, wherein the second LED-phosphor combination comprises at least one blue LED, , And at least one phosphor having a peak wavelength of greater than 600 nm. Alternatively, the second LED-phosphor combination can include at least one UV LED and at least one phosphor having a peak wavelength greater than 600 nm.

바람직하게는, 상기 제1 LED-형광체 조합과 상기 제2 LED-형광체 조합은 단일 패키지 내에서 서로 독립되게 배치되는데, 이를 위해, 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합 각각은, 격벽에 의해 나누어진 상기 단일 패키지의 해당 캐비티들 각각에 위치할 수 있다. 대안적으로, 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합 각각의 해당 형광체들은 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합 각각의 해당 LED들을 개별적으로 덮도록 제공되어 상기 독립적인 배치를 가능하게 할 수 있다.Preferably, the combination of the first LED-phosphor combination and the second LED-phosphor combination are arranged independently from one another in a single package. To this end, each of the first and second LED- May be located in each of the corresponding cavities of the single package. Alternatively, the respective phosphors of each of the first and second LED-phosphor combinations may be provided to individually cover respective LEDs of each of the first and second LED-phosphor combinations to enable the independent placement .

일 실시예에 따라, 상기 제1 LED-형광체 조합과 상기 제2 LED-형광체 조합은 서로 다른 패키지들에 각각 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 웜화이트 발광장치는, 상기 서로 다른 패키지들이 실장되는 베이스부와, 상기 서로 다른 패키지들의 제1 LED-형광체 조합과 제2 LED-형광체 조합으로부터 나온 광을 반사하는 반사부를 포함하는 프레임을 더 포함한다.According to one embodiment, the first LED-phosphor combination and the second LED-phosphor combination may be included in different packages, respectively. In this case, the warm white light emitting device includes a base portion on which the different packages are mounted, a frame including a first LED-phosphor combination of the different packages and a reflector reflecting light from the second LED- .

일 실시예에 따라, 상기 제1 LED-형광체 조합의 LED와 상기 제2 LED-형광체 조합의 LED는 개별적으로 동작될 수도 있다. 이 경우, 목표로 하는 흑체 복사 곡선 부군의 웜화이트 광 외에 다른 색의 광을 부가로 이용할 수 있다. 상기 제1 LED-형광체 조합의 LED와 상기 제2 LED-형광체 조합 각각의 LED들은 단일 리드단자에 함께 실장되거나, 서로 다른 복수의 리드단자에 개별적으로 실장될 수 있다. 또한, 상기 LED들 중 적어도 하나는 리드단자가 아닌, 예를 들면, 방열을 위한 히트싱크와 같은 다른 칩 실장부에 실장될 수 있다. 이때, 칩 실장부는 LED칩이 실장되어지는 모든 부분을 의미하는 것이며, "칩 실장부"는 전기 전도성이나 열전도성과 같은 특성에 의해 의미가 한정되는 것이 아니다. According to one embodiment, the LED of the first LED-phosphor combination and the LED of the second LED-phosphor combination may be operated separately. In this case, other colors of light other than the warm white light of the target black body radiation curve group can be additionally used. The combination of the LEDs of the first LED-phosphor combinations and the LEDs of the second LED-phosphor combination may be mounted together on a single lead terminal or separately on a plurality of different lead terminals. Also, at least one of the LEDs may be mounted on another chip mounting portion, for example, a heat sink for heat radiation, rather than a lead terminal. In this case, the chip mounting part means all parts in which the LED chip is mounted, and the "chip mounting part" is not limited by the characteristics such as electrical conductivity or thermal conductivity.

일 실시예에 따라, 상기 제1 LED-형광체 조합은, 청색 LED와, 청색, 녹색, 앰버 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 제2 LED-형광체 조합은 청색 LED 또는 UV LED와, 나이트라이드 계열 또는 설파이트 계열의 적색 형광체를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the first LED-phosphor combination may comprise at least one of a blue LED and a blue, green, amber phosphor, wherein the second LED-phosphor combination comprises a blue LED or UV LED, Rye series or sulfite series red phosphors.

본 발명의 다른 측면에 따라, 적어도 하나의 AC LED와 적어도 한 종의 형광체로 되며, 백색 또는 황백색의 기본광을 생성하는 제1 조합과, 적어도 하나의 DC LED와 적어도 한 종의 형광체로 되며, 상기 기본광과 함께 웜화이트 광을 만드는 CRI 조절광을 생성하는 제2 조합을 포함하는 웜화이트 발광장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention there is provided a method of manufacturing a light emitting device, comprising: a first combination of at least one AC LED and at least one kind of phosphor, which produces a white or yellowish basic light; And a second combination for generating CRI control light that produces warm white light together with the base light.

상기 AC LED는 단일 기판 상에서 반도체 성장된 복수의 발광셀들이 직병렬로 전기 연결되어 이루어지거나, 또는, 단일 서브마운트 상에 실장된 복수의 LED칩이 직병렬로 전기 연결되어 이루어질 수 있다. 이때, AC LED의 복수의 발광셀들 또는 상기 서브마운트 상의 복수의 LED칩들은 두개의 직렬 어레이들이 서로 역병렬로 연결되거나 또는 직렬 연결된 LED 어레이가 브릿지 정류기에 연결됨으로써 교류 전원하에서 구동될 수 있다. 두개 이상의 직렬 어레이들은 순방향과 역방향으로 교대로 활성화되어, 그 직렬 어레이들의 발광셀 또는 LED칩이 교대로 동작된다. The AC LED may be formed by electrically connecting a plurality of light emitting cells, which are semiconductor-grown on a single substrate, in a series-parallel manner, or a plurality of LED chips mounted on a single sub-mount may be electrically connected in series. At this time, a plurality of light emitting cells of the AC LED or a plurality of LED chips on the submount may be driven under AC power by connecting two serial arrays in antiparallel to each other or by connecting an LED array connected in series to a bridge rectifier. Two or more serial arrays are alternately activated in forward and reverse directions, so that the light emitting cells or LED chips of the serial arrays are alternately operated.

본 발명의 일 실시예에 따른 웜화이트 발광장치는, 플리커링 현상의 저감을 위해 지연형광체를 포함할 수 있는데, 상기 지연형광체는, 상기 제1 조합과 상기 제2 조합 중 적어도 하나에 포함되거나 상기 제1 조합과 상기 제2 조합을 모두 덮는 봉지재에 포함될 수 있다.The warm white light emitting device according to an embodiment of the present invention may include a delayed phosphor to reduce flickering, wherein the delayed phosphor is included in at least one of the first combination and the second combination, or It may be included in the encapsulant covering both the first combination and the second combination.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제1 조합과 상기 제2 조합은 서로 다른 패키지들에 각각 포함될 수 있으며, 이 경우, 웜화이트 발광장치는, 상기 서로 다른 패키지들이 실장되는 베이스부와, 상기 서로 다른 패키지들의 제1 조합과 제2 조합으로부터 나온 광을 반사하는 반사부를 포함하는 프레임을 더 포함하며, 상기 반사부에는 지연형광체가 형성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first combination and the second combination may be included in different packages, respectively. In this case, the warm white light emitting device may include a base portion on which the different packages are mounted, The frame further includes a frame including a first combination of different packages and a reflector reflecting light from the second combination, and the retardation phosphor may be formed in the reflection portion.

본 발명의 일 실시예에 따라, 웜화이트 발광장치는 상기 AC LED로 인한 플리커링 현상의 저감을 위해, 상기 AC LED와 회로적으로 연결되는 안티-플리커링 회로부와, 상기 AC LED로 인한 THD 현상의 저감을 위해, 상기 AC LED와 회로적으로 연결되는 안티-THD 회로부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a warm white light emitting device includes an anti-flickering circuit part connected in circuit with the AC LED for reducing flickering due to the AC LED, a THD phenomenon caused by the AC LED THD circuit portions that are connected in circuit with the AC LEDs for the purpose of reducing power consumption.

본 발명의 또 다른 측면에 따라, 도광판과, 상기 도광판의 측면으로 광을 공급하는 웜화이트 발광장치를 포함하는 백라이트 모듈이 제공된다. 이때, 상기 웜화이트 발광장치는, 제1 LED-형광체 조합과 제2 LED-형광체 조합이 수용되는 공간을 한정하는 외벽과, 상기 제1 LED-형광체 조합과 상기 제2 LED-형광체 조합을 분리시키는 격벽을 포함하되, 상기 외벽은 상기 도광판의 측면과 접해 있고, 상기 격벽은 상기 외벽보다 낮은 높이를 가져 상기 도광판의 측면과 이격된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a backlight module including a light guide plate and a warm white light emitting device for supplying light to a side surface of the light guide plate. At this time, the warm white light emitting device includes an outer wall defining a space in which the first LED-phosphor combination and the second LED-phosphor combination are accommodated, and a second LED-phosphor combination that separates the first LED- Wherein the outer wall is in contact with a side surface of the light guide plate and the partition wall is lower in height than the outer wall and is spaced apart from a side surface of the light guide plate.

본 발명에 따르면, 기존 LED-형광체 조합으로는 구현하기 힘들었던 흑체복사곡선 부근의 연색성 좋은 웜화이트 광을, 백색 또는 황백색의 기본광을 생성하는 제1 LED-형광체 조합과, 그 기본광을 흑체복사곡선 부근으로 당기는 CRI 조절광을 생성하는 제2 LED-형광체 조합의 채용을 통해 간단히 구현할 수 있다. According to the present invention, the first LED-phosphor combination for generating white or yellowish white primary light for the color rendering good warm white light near the black body radiation curve, which is difficult to realize with the conventional LED-phosphor combination, and the basic light for black body radiation This can be achieved simply by employing a second LED-phosphor combination that produces CRI tunable light pulling near the curve.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 두 LED-형광체 조합들을 이용하여, 흑체복사곡선 부근의 질 좋은 웜화이트 광을 간단히 구현할 수 있고, 그 두 LED-형광체 조합들 중 기본광을 생성하는 조합 내의 LED로 AC LED를 이용하므로, 대형 전광판 또는 대형 모니터에 적합한 웜화이트 발광장치를 구현할 수 있다. 또한, CRI 조절광을 생성하는 조합의 LED로는 DC LED를 이용하며, 이는 웜화이트 발광장치의 플리커링 현상을 저감하는데 기여할 수 있다. 더 나아가, 지연형광체, 또는, 안티-플리커링 및/또는 안티-THD 회로부를 추가로 마련하여, AC LED의 문제점인 플리커링 현상 및/또는 THD 현상을 보다 더 저감할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a combination of two LED-phosphor combinations can be used to simply implement a high quality warm white light near the blackbody radiation curve, and an LED in combination to produce the base light of the two LED- Since the AC LED is used, a warm white light emitting device suitable for a large electric signboard or a large monitor can be realized. In addition, a DC LED is used as a combination of LEDs for generating CRI control light, which can contribute to reducing the flickering phenomenon of the warm white light emitting device. Further, delayed phosphors or anti-flickering and / or anti-THD circuitry may be further provided to further reduce flickering and / or THD, which is a problem of AC LEDs.

도 1 내지 도 8은 단일 패키지 내에 복수의 LED-형광체 조합이 위치하는 본 발명의 실시예들에 따른 웜화이트 발광장치를 도시한 단면도.
도 9 및 도 10은 도 1 내지 도 8의 LED-형광체 조합 중 기본광을 생성하는 조합의 AC LED의 예를 보여주는 회로도들.
도 11은 지연형광체를 이용할 때 AC LED의 발광 특성을 설명하기 위한 그래프.
도 12는 복수의 패키지들 각각에 LED-형광체 조합이 위치하는 본 발명의 일 실시예에 따른 웜화이트 발광장치를 도시한 단면도.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 웜화이트 발광장치를 채용한 백라이트 모듈의 예들을 설명하기 위한 단면도들.
도 15는 본 발명에 따른 웜화이트 광을 얻기 위한 기본광과 CRI 조절광의 색좌표 영역을 CIE1931 색도도에 나타낸 도면.
도 16은 일반 백색 발광장치의 풀 컬러를 보여주는 CIE1931 색도도. 1 to 8 are cross-sectional views illustrating a warm white light emitting device according to embodiments of the present invention in which a plurality of LED-phosphor combinations are located in a single package.
9 and 10 are circuit diagrams showing examples of AC LEDs in a combination of generating the basic light of the LED-phosphor combinations of FIGS. 1 to 8.
11 is a graph for explaining light emission characteristics of an AC LED when using a delayed phosphor.
12 is a cross-sectional view showing a warm white light emitting device according to an embodiment of the present invention in which the LED-phosphor combination is located in each of a plurality of packages.
13 and 14 are cross-sectional views illustrating examples of a backlight module employing a warm white light emitting device according to the present invention.
15 is a CIE1931 chromaticity diagram showing color coordinate regions of a basic light and a CRI control light for obtaining warm white light according to the present invention;
16 is a CIE1931 chromaticity diagram showing the full color of a normal white light emitting device.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to ensure that the spirit of the present invention can be fully conveyed to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, and the like of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1 내지 도 3을 참조하여 다음에 설명되는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예는 청색 LED를 각각 포함하는 두개의 LED-형광체 조합에 의해 웜화이트 광을 구현하는 발광장치에 관한 것이다.The first to third embodiments of the present invention described below with reference to FIGS. 1 to 3 relate to a light emitting device that implements warm white light by a combination of two LED-phosphors each including a blue LED.

<청색 <Blue LEDLED 들의 이용: 제1 내지 제3 실시예>Use of: First to Third Embodiments>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웜화이트 발광장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a warm white light emitting device according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 웜화이트 발광장치는, 제1 및 제2 LED-형광체 조합(110, 120)들과, 그 조합들의 LED들 및 형광체들을 수용하는 캐비티들을 구비한 하우징(130)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 하우징(130)은 서로에 대해 독립적인 두개의 캐비티(131a, 131b)를 구비한다. 또한, 상기 캐비티(131a, 131b) 내에는 LED 등을 보호하기 위한 투광성의 봉지재(140a, 140b)가 형성될 수 있다.1, the warm white light emitting device according to the present embodiment includes first and second LED-phosphor combinations 110 and 120, and cavities that accommodate the LEDs and phosphors of the combinations And a housing (130). In this embodiment, the housing 130 has two cavities 131a and 131b that are independent of each other. Further, in the cavities 131a and 131b, light-transmitting encapsulants 140a and 140b for protecting the LED and the like may be formed.

본 실시예에서, 상기 제1 LED-형광체 조합(110)은 제1 청색 LED(112)와 그에 상응하는 형광체(114)를 포함한다. 또한, 상기 제2 LED-형광체 조합(120)은 제2 청색 LED(122)와 그에 상응하는 형광체(124)를 포함한다. 상기 제1 청색 LED(112)의 발광 피크 파장 범위와 상기 제2 청색 LED(122)의 발광 피크 파장 범위는 대략 400~470nm인 것이 바람직하다. 상기 제1 LED-형광체 조합(110)에 구비된, 예를 들면, 황색 형광체(114)는 피크 파장 범위가 대략 500~600nm인 것이 바람직하다.In this embodiment, the first LED-phosphor combination 110 includes a first blue LED 112 and a corresponding phosphor 114. In addition, the second LED-phosphor combination 120 includes a second blue LED 122 and a corresponding phosphor 124. The emission peak wavelength range of the first blue LED 112 and the emission peak wavelength range of the second blue LED 122 are preferably about 400 to 470 nm. For example, the yellow phosphor 114 provided in the first LED-phosphor combination 110 preferably has a peak wavelength range of approximately 500 to 600 nm.

본 실시예에서, 상기 제1 LED-형광체 조합(110)은 1종의 황색 형광체(114)를 이용하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 500~600nm 발광 피크 파장 범위에 있는 2종 이상의 형광체가 상기 제1 LED-형광체 조합(110)의 형광체로 이용될 수 있다. 예를 들면, 제1 LED-형광체 조합(110)의 형광체(114)로는, 500 내지 550nm 피크 파장 범위의 형광체와 550nm 내지 600m 피크 파장 범위의 형광체가 함께 이용될 수 있다.  In the present embodiment, the first LED-phosphor combination 110 uses one kind of yellow phosphor 114, but is not limited thereto, and two or more kinds of phosphors in the emission peak wavelength range of 500 to 600 nm may be used, Lt; / RTI &gt; LED-phosphor combinations 110. The phosphor- For example, as the phosphor 114 of the first LED-phosphor combination 110, a phosphor in the 500 to 550 nm peak wavelength range and a phosphor in the 550 nm to 600 m peak wavelength range may be used together.

상기 제1 LED-형광체 조합(110)은 LED에 의한 청색광과 형광체에 의한 황색광의 혼합에 의해 백색 또는 황백색(yellowish white)의 기본광을 생성한다. 상기 제1 LED-형광체 조합(110) 내에서, 청색 LED(112)로부터 발생한 청색광 일부는 형광체(114)를 여기시킨다. 그와 같은 여기에 의해, 형광체(114)는 청색광을 황색광으로 파장 변환할 수 있다. 또한, 상기 청색 LED(112)로부터 발생한 청색광의 나머지는 상기 황색 형광체(114)를 피하여 그대로 진행한다. 파장 변환에 의한 황색광과 파장 변환 안 된 청색광의 혼합에 의해 백색 또는 황백색의 기본광이 생성된다.The first LED-phosphor combination 110 generates white or yellowish white basic light by mixing blue light by the LED and yellow light by the phosphor. In the first LED-phosphor combination 110, a part of the blue light generated from the blue LED 112 excites the phosphor 114. By such an arrangement, the phosphor 114 can wavelength-convert blue light into yellow light. In addition, the rest of the blue light generated from the blue LED 112 proceeds as it is without the yellow phosphor 114. White light or yellowish white basic light is generated by mixing yellow light by wavelength conversion and blue light not by wavelength conversion.

그러나, 위와 같은 기본광은 연색성이 크게 떨어지므로, CRI의 조절이 요구된다. 이에 따라, 상기 기본광은, 흑체복사곡선부근의 웜화이트 광을 만들기 위해, 이하 설명되는 바와 같이, 제2 LED-형광체 조합에 의해 생성된 CRI 조절광과 혼합된다. However, since the fundamental light has a greatly reduced color rendering property, adjustment of the CRI is required. Thus, the basic light is mixed with the CRI adjustment light generated by the second LED-phosphor combination, as will be described below, in order to produce warm white light near the blackbody radiation curve.

상기 제2 LED-형광체 조합(120)은 제1 LED-형광체 조합(110)으로부터 만들어진 기본광에 혼합되는 CRI-조절광을 생성한다. 하나의 LED-형광체 조합만으로는 구현하기 어려운 흑체복사곡선 부근의 웜화이트 광을 상기 제1 LED-형광체 조합(110)에 의한 기본광과 상기 제2 LED-형광체 조합에 의한 CRI 조절광의 혼합에 의해 만들어낼 수 있다. 제2 LED-형광체 조합(120)의 형광체는 그것의 발광 피크 파장 범위가 600nm보다 큰 적색 형광체가 이용될 수 있다.The second LED-phosphor combination 120 produces CRI-tuned light that is mixed with the base light made from the first LED-phosphor combination 110. The warm white light in the vicinity of the blackbody radiation curve, which is difficult to realize with only one LED-phosphor combination, is produced by mixing the basic light by the first LED-phosphor combination 110 and the CRI adjustment light by the second LED-phosphor combination You can. The phosphor of the second LED-phosphor combination 120 may be a red phosphor whose emission peak wavelength range is larger than 600 nm.

도 15에 도시된 CIE 1931 색도도 상에서 상기 기본광의 색좌표 범위는 흑체복사곡선으로부터 가능한 멀리, 즉, CIE 1931 색도도의 Y 좌표값이 크게 정해지는 것이 좋다. 하지만, 상기 기본광의 색좌표 범위는, 색좌표 범위가 거의 고정된 CRI 조절광에 의해, 흑체복사곡선 부근으로 당겨질 수 있는 정도로 정해지는 것이 바람직하다.In the CIE 1931 chromaticity diagram illustrated in FIG. 15, the color coordinate range of the basic light is preferably as far as possible from the blackbody radiation curve, that is, the Y coordinate value of the CIE 1931 chromaticity diagram is large. However, it is preferable that the chromaticity coordinate range of the basic light is determined to such a degree that the chromaticity coordinate range can be pulled to near the blackbody radiation curve by virtually fixed CRI adjustment light.

상기 제1 LED-형광체 조합(110)에 의해 생성된 기본광은 CIE 색도도 상의 색좌표 (0.29, 0.45), (0.33, 0.37), (0.52, 0.47), (0.45, 0.54)로 정해지는 사각형의 제1 영역 내에 있게 정해지고, 상기 제2 LED-형광체 조합(120)에 의해 생성되는 CRI 조절광은 CIE 색도도 상의 색좌표 (0.36, 0.34), (0.44, 0.2), (0.67, 0.32), (0.55, 0.44)로 정해지는 사각형의 제2 영역 내에 있게 정해진다. 이때, 제1 LED-형광체 조합(110)과 제2 LED-형광체 조합(120)에 의해 얻어지는 광은, 쿨화이트 광이 아닌 웜화이트 광으로, 흑체복사곡선 부근에 있다. 얻어진 웜화이트 광의 색온도 범위는 대략 2500K 내지 4500K, 가장 바람직하게는 2500K 내지 3500K일 수 있다.The basic light generated by the first LED-phosphor combination 110 is a quadrangle defined by the color coordinates (0.29, 0.45), (0.33, 0.37), (0.52, 0.47), (0.45, 0.54) on the CIE chromaticity diagram And the CRI adjustment light generated by the second LED-phosphor combination 120 is determined to be within the first region by the color coordinates (0.36, 0.34), (0.44, 0.2), (0.67, 0.32), 0.55, 0.44) in the second region of the rectangle. At this time, the light obtained by the first LED-phosphor combination 110 and the second LED-phosphor combination 120 is warm white light, not cool white light, and is near the blackbody radiation curve. The obtained color temperature range of the warm white light may be approximately 2500K to 4500K, and most preferably 2500K to 3500K.

청색 LED와 함께 상기 기본광의 색좌표 영역을 구현할 수 있는 형광체(114)로는, 오쏘실리케이트(Orthosilicate) 계열의, 황색 형광체, 앰버 형광체(amber phosphor), 녹색 형광체 중 적어도 하나인 것이 바람직하며, 이때, 황색 형광체 및 녹색 형광체는 (Ba,Sr,Ca,Cu)2SiO4:Eu인 것이 바람직하며, 앰버 형광체는 (Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu인 것이 바람직하다. 그 외에도, 상기 제1 LED-형광체 조합에는 YAG:Ce, Tag-Ce, Sr3SiO5:Eu 등 다양한 종류의 형광체가 이용될 수 있다. The phosphor 114 capable of realizing the color coordinate region of the basic light together with the blue LED is preferably at least one of an orthosilicate type yellow phosphor, an amber phosphor, and a green phosphor, phosphor and a green phosphor (Ba, Sr, Ca, Cu ) 2 SiO4: Eu, and preferably in, amber phosphors (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4: preferably Eu. In addition, a variety of phosphors such as YAG: Ce, Tag-Ce, and Sr 3 SiO 5 : Eu may be used for the first LED-phosphor combination.

또한, 청색 LED 또는 UV LED와 함께 상기 CRI 조절광의 색좌표 영역을 구현할 수 있는 형광체(114)로는 예를 들면, (Ca, Sr, Ba)2Si5N8:Eu, (Mg, Ca, Sr)AlSiN3:Eu, (Ca, Sr, Ba)Si7N10:Eu, (Ca, Sr, Ba)SiN2:Eu 등과 같은 나이트라이트 계열의 적색 형광체가 이용될 수 있으며, CaAlSiN3:Eu가 상기 적색 형광체의 이용에 매우 바람직하게 부합된다.For example, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu, (Mg, Ca, Sr) may be used as the phosphor 114 capable of realizing the color coordinate region of the CRI adjustment light together with the blue LED or the UV LED. A red phosphor of a nitrite type such as AlSiN 3 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si 7 N 10 : Eu and (Ca, Sr, Ba) SiN 2 : Eu may be used, and CaAlSiN 3 : Which is very favorable for use of the red phosphor.

상기 제2 LED-형광체 조합(120)은, 캐비티와 캐비티 사이의 격벽(132)에 의해, 상기 제1 LED-형광체 조합(110)으로부터 완전히 분리되어 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합(110, 120)들은, 자신들에 의해 서로 광을 만들어내기 전까지, 다른 조합(110, 120)들 사이에서 형광체와 LED의 작용이 교환적으로 이루어지는 것을 막을 수 있다. 상기 두개의 캐비티(131a, 131b)의 내벽면은 경사진 반사면이다. 단, 격벽(132)에서는 도시된 것과 같이 수직인 면으로 형성하거나 다른 면에 비해 경사도를 작게 할 수 있다. 대안적으로, 상기 격벽(132)을 생략하고, 단일 봉지재 내에서 제1 LED-형광체 조합(110) 및 제2 LED-형광체 조합(120)의 형광체 각각을 서로 독립된 클러스터(cluster) 형태로 분리하여 위치시킬 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위 내에 있다. 이때, 하나의 조합에 있는 LED의 광이 다른 조합의 형광체에 전혀 영향을 미치지 않는 것이 바람직하지만, 허용가능한 범위에서 약간의 영향을 미치는 것마저 제한되는 것으로 해석되어서는 아니될 것이다.The second LED-phosphor combination 120 is completely separated from the first LED-phosphor combination 110 by a partition 132 between the cavity and the cavity. Accordingly, the first and second LED-phosphor combinations 110 and 120 are designed such that the action of the phosphors and LEDs between the different combinations 110 and 120 is interchanged until they produce light from each other Can be prevented. The inner wall surfaces of the two cavities 131a and 131b are inclined reflection surfaces. However, the barrier rib 132 may be formed as a vertical surface as shown in FIG. Alternatively, the partition 132 may be omitted, and each of the phosphors of the first LED-phosphor combination 110 and the second LED-phosphor combination 120 may be separated into clusters independent of each other in a single encapsulant And this is also within the scope of the present invention. At this time, it is preferable that the light of the LED in one combination does not affect any other combination of phosphors, but it should not be construed as being limited even to a small extent in the allowable range.

본 실시예에서, 제1 및 제2 청색 LED(112, 122) 각각은, 서로 분리된 제1 및 제2 캐비티(131a, 131b) 각각의 바닥면에 위치한 채, 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합(110, 120)에 각각 속해 있다. 또한, 상기 제1 조합(110)의 형광체(114)와 상기 제2 조합(120)의 형광체(124)는 상기 제1 및 제2 캐비티(131a, 131b)에 서로 독립적으로 형성된 제1 및 제2 봉지재(140a, 140b)의 상면 각각에 위치한다. 도시하지는 않았지만, 상기 하우징(130)에는 상기 LED들에 전력을 입력하기 위한 리드단자들이 설치된다.In the present embodiment, each of the first and second blue LEDs 112 and 122 is positioned on the bottom surface of each of the first and second cavities 131a and 131b separated from each other. Belonging to the phosphor combinations 110 and 120, respectively. The phosphors 114 of the first combination 110 and the phosphors 124 of the second combination 120 are formed in the first and second cavities 131a and 131b, And are located on the upper surfaces of the sealing materials 140a and 140b, respectively. Although not shown, the housing 130 is provided with lead terminals for inputting power to the LEDs.

형광체들은 봉지재의 상면에 형성된 코팅층 또는 2차 몰딩된 물질 내에 입자의 형태로 포함될 수도 있고, 봉지재의 상면에 부착된 필름 내에 입자의 형태로 포함될 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 황색 형광체(114)와 상기 적색 형광체(124)가 상기 제1 및 제2 봉지재 내에(140a, 140b)에 입자의 형태로 넓게 산재되어 위치할 수도 있다.The phosphors may be contained in the form of particles in a coating layer or a secondary molded material formed on the upper surface of the encapsulant, or in the form of particles in a film attached to the upper surface of the encapsulant. Although not shown, the yellow fluorescent material 114 and the red fluorescent material 124 may be dispersed in the first and second encapsulants 140a and 140b in the form of particles.

위에서 간략히 언급된 바와 같이, 상기 제2 LED-형광체 조합(120)은 상기 제1 LED-형광체 조합(110)으로부터 만들어진 기본광과 혼합되어 그 기본광의 CRI를 조절하는 적색에 가까운 핑크색 광, 즉, CRI 조절광을 생성한다. 상기 제2 LED-형광체 조합(120) 내에서, 제2 청색 LED(122)로부터 발생한 청색광은 적색 형광체(124)를 여기시킨다. 그와 같은 여기에 의해, 적색 형광체(124)는 파장 변환된 핑크색 광을 만들 수 있다. 이 핑크색 광은 백색광의 색온도 조절에 바람직하게 이용된다. As mentioned briefly above, the second LED-phosphor combination 120 is mixed with basic light made from the first LED-phosphor combination 110 to produce pink light close to red that controls the CRI of the basic light, Thereby generating CRI adjustment light. In the second LED-phosphor combination 120, the blue light generated from the second blue LED 122 excites the red phosphor 124. By such a scheme, the red phosphor 124 can make the wavelength-converted pink light. This pink light is preferably used for controlling the color temperature of white light.

이상적으로는(ideally), 제2 청색 LED(122)로부터 발생한 모든 광이 적색 형광체(124)와 작용할 수 있지만, 실제로는, 제2 청색 LED(122)로부터 나온 청색광 일부는 그대로 외부로 방출된다. 그러나, 그와 같은 청색광이 제2 LED-형광체 조합(120)으로부터 나온다 하더라도, 그 청색광이 제1 LED-형광체 조합(110)에서 황색 형광체(114)에 의해 파장 변환된 황색광과 혼합되어 전술한 백색광을 만드는데 기여할 수 있으며, 이는 제2 LED-형광체 조합(120)으로부터 청색광 방출을 제한하지 않아도 된다는 것을 의미한다.Ideally all of the light generated from the second blue LED 122 can act on the red phosphor 124 but actually some of the blue light from the second blue LED 122 is emitted to the outside as is. However, even if such blue light comes from the second LED-phosphor combination 120, the blue light is mixed with the yellow light wavelength-converted by the yellow phosphor 114 in the first LED-phosphor combination 110 to be described above. It can contribute to making white light, which means that it is not necessary to limit blue light emission from the second LED-phosphor combination 120.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웜화이트 발광장치를 도시한다. 도 2를 참조하면, 본 실시예의 웜화이트 발광장치는, 앞선 실시예와 마찬가지로, 제1 청색 LED(112)와 황색 형광체(114)를 갖는 제1 LED-형광체 조합(110)과, 제2 청색 LED(122)와 적색 형광체(124)를 갖는 제2 LED-형광체 조합(120)을 포함한다. Fig. 2 shows a warm white light emitting device according to a second embodiment of the present invention. 2, the warm white light emitting device of the present embodiment includes a first LED-phosphor combination 110 having a first blue LED 112 and a yellow phosphor 114, And a second LED-phosphor combination 120 having LED 122 and red phosphor 124.

앞선 제1 실시예와 다른 점들은, 하우징(130)의 단일 캐비티(131) 내에 제1 및 제2 LED-형광체 조합들(110, 120), 더 나아가서는, 봉지재(140)가 모두 위치한다는 것과, 황색 형광체(114)와 적색 형광체(124)의 형성 위치, 및 형성 방식이 다르다는 것이다. 본 실시예에서, 황색 형광체(114)와 적색 형광체(124)는 제1 청색 LED(112)와 제2 청색 LED(122)를 개별적으로 덮고 있다. 형광체로 LED를 덮는 방식으로는, 형광체가 포함된 액상의 수지를 LED에 도팅하는 방식, 형광체가 포함된 리플렉터를 이용하는 방식, 형광체를 전기 영동법에 의해 LED에 코팅하는 방식 또는 기타 다른 방식이 있을 수 있다.This embodiment differs from the first embodiment in that both the first and second LED-phosphor combinations 110 and 120 and further the encapsulant 140 are located in a single cavity 131 of the housing 130 And the formation position and formation method of the yellow phosphor 114 and the red phosphor 124 are different. In this embodiment, the yellow phosphor 114 and the red phosphor 124 individually cover the first blue LED 112 and the second blue LED 122. As a method of covering the LED with the phosphor, there may be a method of dipping a liquid resin containing a phosphor into an LED, a method using a reflector including a phosphor, a method of coating a phosphor with an LED by electrophoresis, have.

본 실시예에 있어서도, 제1 청색 LED(112)와 그것을 덮고 있는 황색 형광체(114)가 백색 또는 황백색의 기본광을 만들기 위한 제1 LED-형광체 조합(110)을 구성하고, 제2 청색 LED(122)와 그것을 덮고 있는 적색 형광체(124)가 CRI 조절을 위한 핑크색 광을 만드는 제2 LED-형광체 조합(120)을 구성한다. Also in this embodiment, the first blue LED 112 and the yellow phosphor 114 covering it constitute the first LED-phosphor combination 110 for making white or yellowish basic light, and the second blue LED 112 122 and the red phosphor 124 covering it constitute a second LED-phosphor combination 120 that produces pink light for CRI control.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 웜화이트 발광장치를 도시한다. 본 실시예의 웜화이트 발광장치는, 앞선 실시예와 마찬가지로, 제1 청색 LED(112)와 황색 형광체(114)를 갖는 제1 LED-형광체 조합(110)과, 제2 청색 LED(122)와 적색 형광체(124)를 갖는 제2 LED-형광체 조합(120)을 포함하며, 하우징(130)의 단일 캐비티(131) 내에 제1 및 제2 LED-형광체 조합들(110, 120)이 모두 위치하고 있다.3 shows a warm white light emitting device according to a third embodiment of the present invention. The warm white light emitting device of the present embodiment includes a first LED-phosphor combination 110 having a first blue LED 112 and a yellow phosphor 114 and a second LED-phosphor combination 110 having a second blue LED 122 and red Phosphor combination 120 having a phosphor 124 and both the first and second LED-phosphor combinations 110 and 120 are located in a single cavity 131 of the housing 130. The LED-

앞선 실시예들과 다른 점은, 제2 LED-형광체 조합(120)의 제2 청색 LED(122)만이 적색 형광체(124)에 의해 개별적으로 덮이고, 제 1 LED-형광체 조합(110)의 청색 LED(112)는 봉지재(140)만으로 둘러싸인다는 것이다. 봉지재(140)의 상면 또는 봉지재(140)의 내부에는 제1 LED-형광체 조합(110)의 황색 형광체(114)가 제공된다. 본 실시예에서, 상기 봉지재(140)는, 상기 제1 청색 LED(112)는 물론이고 적색 형광체(124) 및 그것에 의해 덮인 제2 청색 LED(122)를 모두 봉지한다.
Unlike the previous embodiments, only the second blue LED 122 of the second LED-phosphor combination 120 is individually covered by the red phosphor 124, and the blue LED of the first LED-phosphor combination 110 112 is surrounded by only the encapsulant 140. The yellow phosphor 114 of the first LED-phosphor combination 110 is provided on the top surface of the encapsulant 140 or inside the encapsulant 140. In the present embodiment, the encapsulant 140 encapsulates not only the first blue LED 112 but also the red phosphor 124 and the second blue LED 122 covered by the encapsulant 140.

*본 실시예에 따르면, 제1 LED-형광체 조합(110)의 경우, 제1 청색 LED(112)로부터 발생한 청색광은 그 일부가 봉지재(140) 상면(또는 봉지재 내부)에 위치한 황색 형광체(114)에 의해 황색광으로 파장 변환되고, 나머지 일부는 파장 변환 없이 상기 황색광과 혼합되어 백색 또는 황백색의 기본광을 생성한다. 제2 LED-형광체 조합(120)의 경우, 제2 청색 LED(122)로부터 나온 청색광의 상당량이 제2 청색 LED(122)를 직접 그리고 개별적으로 덮고 있는 적색 형광체(124)에 의해 백색광의 색온도 조절에 이용되는 핑크색 광으로 변환된다. 이때, 황색 형광체가 적색 형광체보다 에너지 레벨이 훨씬 높으므로, 적색 형광체를 여기하고 방출된 광은 황색 형광체에 실질적인 영향을 끼치지 못한다. 따라서, 제2 청색 LED(122)만을 개별적으로 적색 형광체(124)로 덮는 위의 적용이 가능하다.
According to the present embodiment, in the case of the first LED-phosphor combination 110, the blue light generated from the first blue LED 112 may be a yellow phosphor (a part of which is located on the top surface of the encapsulant 140 (or inside the encapsulant)). 114) is wavelength-converted to yellow light, and the other part is mixed with the yellow light without wavelength conversion to produce a white or yellowish white basic light. In the case of the second LED-phosphor combination 120, the color temperature of the white light is controlled by a red phosphor 124, which directly and individually covers a significant amount of blue light from the second blue LED 122. Converted to pink light used for. At this time, since the yellow phosphor has a much higher energy level than the red phosphor, the light excited by the red phosphor and the emitted light does not substantially affect the yellow phosphor. Thus, the above application of covering only the second blue LED 122 individually with the red phosphor 124 is possible.

도 4를 참조하여 다음에 설명되는 제4 실시예는 UV LED를 부분적으로 이용하는 웜화이트 발광장치에 관한 것이다.
A fourth embodiment described next with reference to FIG. 4 relates to a warm white light emitting device that partially uses a UV LED.

<청색 <Blue LEDLED 와 Wow UVUV LEDLED 의 이용: 제4 실시예>Use of Example 4>

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 웜화이트 발광장치를 도시한다. 도 4를 참조하면, 본 실시예의 웜화이트 발광장치는, 청색 LED(112)와 황색 형광체(114)를 포함하는 제1 LED-형광체 조합(110)과, UV LED(122')와 적색 형광체(124')를 포함하는 제2 LED-형광체 조합(120')을 포함한다. 하우징(130)의 단일 캐비티(131) 내에 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합(110, 120')이 모두 위치한다. 청색 LED(112)와 UV LED(122') 각각은 황색 형광체(114)와 적색 형광체(124')에 의해 개별적으로 덮여 있다. 봉지재(140)는 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합(110, 120')의 모든 요소들을 봉지한다. 이때, 상기 제2 LED-형광체 조합(120')은 형광체(124')가 600nm보다 큰 피크 파장을 가지며, UV LED(122')가 250~400nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 것이 바람직하다.4 shows a warm white light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention. 4, the warm white light emitting device of this embodiment includes a first LED-phosphor combination 110 including a blue LED 112 and a yellow phosphor 114, and a combination of a UV LED 122 'and a red phosphor And a second LED-phosphor combination 120'including a first LED-phosphor combination 124 '. Both the first and second LED-phosphor combinations 110 and 120 'are located in a single cavity 131 of the housing 130. Each of the blue LED 112 and the UV LED 122 'is individually covered by the yellow phosphor 114 and the red phosphor 124'. The encapsulant 140 encapsulates all the elements of the first and second LED-phosphor combinations 110 and 120 '. At this time, it is preferable that the second LED-phosphor combination 120 'has the peak wavelength of the phosphor 124' greater than 600 nm, and the UV LED 122 'has the peak wavelength within the range of 250 to 400 nm.

구체적으로 도시하지는 않았지만, CRI 조절광을 생성하는 제2 LED-형광체 조합에 UV LED를 이용하는 것이 충족된다면, 제1 LED-형광체 조합과 제2 LED-형광체 조합을 분리시키는 구조는 다양하게 변형될 수 있다(도1, 도 12, 도13, 도 14 참조).
Although not specifically illustrated, if the use of UV LEDs in the second LED-phosphor combination that generates CRI tunable light is satisfied, the structure separating the first LED-phosphor combination and the second LED-phosphor combination can be variously modified. 1, 12, 13, and 14.

도 5 내지 도 11을 참조하여 다음에 설명되는 제5 내지 제8 실시예는 기본광을 생성하는 제1 LED-형광체 조합의 청색 LED로 AC LED를 이용하는 웜화이트 발광장치에 관한 것이다.
The fifth to eighth embodiments described next with reference to FIGS. 5 to 11 relate to a warm white light emitting device using an AC LED as a blue LED of a first LED-phosphor combination that generates basic light.

<< ACAC LEDLED 의 이용: 제5 내지 제8 실시예>Use of: Fifth to Eighth Embodiments>

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웜화이트 발광장치를 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예의 웜화이트 발광장치는 단일 패키지의 하우징(130) 내에 하나의 제1 LED-형광체 조합(110)과 복수의 제2 LED-형광체 조합(120)이 설치되어 있다. 이때, 상기 복수의 제2 LED-형광체 조합(120)은 제1 LED-형광체 조합(110)의 주변에 배치된다. 본 실시예에 따르면, 제1 LED-형광체 조합(120)에서 발생한 백색 또는 황백색의 기본광이 그 주변에 위치한 복수의 제2 LED-형광체 조합(120)으로부터 생성된 CRI-혼합광과 한쪽으로 치우침 없이 골고루 혼합될 수 있다. 이에 따라, 상기 조합들은 색 편차 없는 보다 균일한 웜화이트 광을 만들어낼 수 있다.5 is a cross-sectional view illustrating a warm white light emitting device according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the warm white light emitting device of this embodiment is provided with a first LED-phosphor combination 110 and a second plurality of LED-phosphor combination 120 in a single package housing 130. At this time, the plurality of second LED-phosphor combinations 120 are disposed around the first LED-phosphor combination 110. According to the present embodiment, the white or yellowish basic light generated in the first LED-phosphor combination 120 is mixed with the CRI-mixed light generated from the plurality of second LED- Can be evenly mixed without. Thus, the combinations can produce more uniform warm white light without color drift.

이때, 상기 제1 LED-형광체 조합(110)의 제1 청색 LED(112)는 교류 전류에 의해 동작되는 AC LED인 것이 바람직하며, 도 5의 확대도에는 AC LED의 칩 구조가 예시적으로 도시되어 있다. 이를 참조하면, 상기 AC LED 칩은 기판(112-1) 상에 반도체층들의 성장에 의해 형성되고 배선들(W1, W2,..., Wn -1, Wn)에 의해 직렬로 연결된 복수의 발광셀(C1, C2,..., Cn -1, Cn)을 포함한다.In this case, it is preferable that the first blue LED 112 of the first LED-phosphor combination 110 is an AC LED operated by an alternating current. In an enlarged view of FIG. 5, . Referring to this, the AC LED chip is formed by growth of semiconductor layers on a substrate 112-1 and is connected in series by wirings W 1 , W 2 , ..., W n -1 , W n . And a plurality of light emitting cells (C 1 , C 2 , ..., C n -1 , C n ) connected thereto.

복수의 발광셀 (C1, C2,..., Cn -1, Cn)들 각각은 기판(112-1) 또는 그 위의 버퍼층(도시를 생략함) 상에 차례로 형성된 n형 반도체층(1121), 활성층(1122) 및 p형 반도체층(1123)을 포함한다. 이때, p형 반도체층(1123) 상에는 투명전극층(112-2)이 형성될 수 있다. 또한, n형 반도체층(1121)의 일부 영역에서 활성층(1122) 및 p형 반도체층(1123) 일부가 제거되어, 그 n형 반도체층(1121)의 일부 영역에는 예를 들면, 이웃하는 발광셀의 p형 반도체층과 배선에 의해 연결될 수 있는 전극이 제공될 수 있다.Each of the plurality of light emitting cells C 1 , C 2 , ..., C n -1 , C n is formed on the substrate 112-1 or an n-type semiconductor formed sequentially on a buffer layer (not shown) A layer 1121, an active layer 1122, and a p-type semiconductor layer 1123. At this time, a transparent electrode layer 112-2 may be formed on the p-type semiconductor layer 1123. A part of the active layer 1122 and the p-type semiconductor layer 1123 are removed in a part of the n-type semiconductor layer 1121 and a part of the n-type semiconductor layer 1121 is removed, for example, An electrode which can be connected to the p-type semiconductor layer of the n-type semiconductor layer by wiring can be provided.

하나의 배선(W1)은 하나의 발광셀(W1)의 n형 반도체층(1121)과 그 발광셀에 이웃하는 다른 발광셀(W2)의 p형 반도체층(1123)의 전극 사이를 연결한다. 또한, 상기 복수의 발광셀들로 된 직렬 어레이는 동일 기판 상의 다른 발광셀들의 직렬 어레이와 역병렬로 연결될 수 있다. One wiring W 1 is formed between the n-type semiconductor layer 1121 of one light emitting cell W 1 and the electrode of the p-type semiconductor layer 1123 of another light emitting cell W 2 adjacent to the light emitting cell W 1 Connect. In addition, the serial array of the plurality of light emitting cells may be connected in anti-parallel to the serial array of the other light emitting cells on the same substrate.

AC LED(112)는, 위에서 설명한 바와 같이, 기판 상에 n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층 등을 성장시키고, 그 반도체층들을 여러개의 발광셀들(C1, C2,... Cn -1, Cn)로 분리한 후, 그 발광셀들을 직병렬로 연결하여 만들어질 수 있다. 그와 달리, 상기 AC LED는 미리 만들어지는 복수의 LED칩을 서브마운트 상에 실장한 후, 그 서브마운트에 실장된 복수의 LED칩들을 직병렬로 연결하여 만들어질 수도 있다. 그와 같은 경우, 상기 서브마운트의 재료로는 AlN, Si, Cu, Cu-W, Al2O3, SiC, Ceramic 등이 이용될 수 있다. 또한, 필요에 따라서는, 서브마운트와 각 LED칩 사이를 절연하는 재료를 그들 사이에 개재시킬 수 있다.
AC LED (112) is, as described above, n-type semiconductor layer on a substrate, and growing an active layer, p-type semiconductor layer or the like, with a number of light emitting cells of the semiconductor layers (C 1, C 2, ... C n -1 , C n ), and then connecting the light emitting cells in series and in parallel. In contrast, the AC LED may be made by mounting a plurality of LED chips made in advance on a submount, and then connecting the plurality of LED chips mounted on the submount in series and in parallel. In such a case, as the material of the submount, AlN, Si, Cu, Cu-W, Al 2 O 3 , SiC, Ceramic, or the like may be used. Further, if necessary, a material for insulating between the submount and each LED chip can be interposed therebetween.

한편, 교류 전원에 연결되어 사용되는 AC LED는, 전류의 방향에 따라 온/오프를 반복하므로, AC LED로부터 나오는 빛이 깜박거리는 플리커링(flickering) 현상이 발생한다. 이때, 제2 조합의 LED(122)로 직류 전류에 의해 동작되는 DC LED를 이용하면 위의 플리커링 현상을 줄일 수 있을 것이다. 또한, 위의 플리커링 현상 또는 THD(Total Harmonic Distortion) 현상을 더 개선하기 위해, AC LED 또는 그것의 동작회로에, 소자 또는 IC 형태로 안티-플리커링 회로부 및/또는 안티-THD(Total Harmonic Distortion) 회로부를 회로적으로 연결하는 것이 바람직하다. 또한, 전술한 AC LED 및/또는 DC LED의 온도 변화에 따라, 상기 AC LED로 흐르는 전류를 다르게 제어하는 전류 조절부를 상기 AC LED의 동작 회로에 연결시킬 수 있다.
On the other hand, since the AC LED connected to the AC power source is repeatedly turned on and off according to the direction of the current, flickering occurs in which the light emitted from the AC LED flickers. In this case, the above flickering phenomenon may be reduced by using the DC LED operated by the direct current as the LED 122 of the second combination. In addition, in order to further improve the above flickering or THD (Total Harmonic Distortion) phenomenon, the AC LED or its operating circuit, the anti-flickering circuit part and / or anti-THD (Total Harmonic Distortion) in the form of an element or IC It is preferable to connect the circuit part in a circuit. In addition, according to the temperature change of the above-described AC LED and / or DC LED, the current control unit for controlling the current flowing to the AC LED can be connected to the operation circuit of the AC LED.

*도 6은, 본 발명의 제6 실시예에 따른 웜화이트 발광장치를 도시한 단면도로서, 패키지 내부에 플리커링 현상 등을 저감하기 위한 부가적인 회로부(150)를 더 포함하는 웜화이트 발광장치를 보여준다. 상기 회로부(150)는 플리커링을 개선하는 안티-플리커링 회로부이거나 또는 THD를 개선하는 안티-THD 회로부일 수 있으며, 이 회로부(150)는 제1 LED-형광체 조합(110)의 AC LED(112)와 연결된 리드단자(미도시됨)에 대해 전기적으로 연결된다. 안티-플리커링 회로부 및/또는 안티-THD 회로부는 도 6에 도시된 회로부(150)와 같이 패키지에 내장될 수도 있고, 패키지 외부에서 상기 AC LED(112)와 전기적으로 연결될 수도 있다. 제2 LED-형광체 조합(120)의 DC LED(122)는 AC LED(112)의 전원으로부터 독립적인 전기회로와 연결될 수 있고, 그 전기회로 DC LED의 성능 개선을 위한 부가적인 회로부가 연결될 수 있다.6 is a cross-sectional view of a warm white light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention, and further includes a warm white light emitting device further including an additional circuit unit 150 for reducing a flickering phenomenon, etc. in the package. Shows. The circuit part 150 may be an anti-flickering circuit part that improves flickering or an anti-THD circuit part that improves the THD, which is connected to the AC LED 112 of the first LED- (Not shown) connected to a lead terminal (not shown). Anti-flickering circuitry and / or anti-THD circuitry may be embedded in the package, such as the circuitry 150 shown in FIG. 6, or may be electrically connected to the AC LEDs 112 outside the package. The DC LED 122 of the second LED-phosphor combination 120 can be coupled to an electrical circuit independent of the power source of the AC LED 112 and additional circuitry for improving the performance of the electrical circuit DC LED can be connected .

도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 웜화이트 발광장치를 보여준다. 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 웜화이트 발광장치는 지연형광체가 포함된 층(190; 이하, 지연형광체층)을 포함한다. 지연형광체층(190)은, 상기 AC LED(112)의 플리커링 현상을 저감하기 위한 것으로, 제1 LED-형광체 조합(110)과 제2 LED-형광체 조합(120)을 모두를 봉지하는, 예를 들면, 실리콘 또는 에폭시 재질의 봉지재(140) 상에 코팅된다.7 shows a warm white light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the warm white light emitting device according to the present embodiment includes a layer 190 (hereinafter referred to as a retarded phosphor layer) including a retarded phosphor. The retarded phosphor layer 190 is provided to reduce the flickering phenomenon of the AC LED 112 and to seal both the first LED-phosphor combination 110 and the second LED-phosphor combination 120, For example, a sealing material 140 made of silicone or epoxy.

상기 지연형광체는 미국특허 US5,770,111호, 미국특허 US5,839,718호, 미국특허 US5,885,483호, US6,093,346호, US6,267,911호 등에 개시된 규산염, 알루민산염, 황화물 형광체 등일 수 있으며, 예컨대, (Zn,Cd)S:Cu, SrAl2O4:Eu,Dy,(Ca,Sr)S:Bi, ZnSiO4:Eu, (Sr,Zn,Eu,Pb,Dy)Oㆍ(Al,Bi)2O3, m(Sr,Ba)Oㆍn(Mg,M)Oㆍ2(Si,Ge)O2:Eu,Ln (여기서, 1.5≤m≤3.5, 0.5≤n≤1.5, M은 Be, Zn 및 Cd로 이루어진 일군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소, Ln은 Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, KLu, B, Al, Ga, In, Tl, Sb, Bi, As, P, Sn, Pb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, Cr 및 Mn으로 이루어진 일군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소) 등일 수 있다. 상기 지연형광체는 제1 LED-형광체 조합과 상기 제2 LED-형광체 조합으로부터 나온 광 일부에 의해 여기되어 가시광선 영역의 광, 예컨대 적색, 녹색 및/또는 청색의 광을 방출한다. The delayed phosphor may be a silicate, aluminate, sulfide phosphor, or the like disclosed in US Pat. Nos. 5,770,111, US Pat. No. 5,839,718, US Pat. (Zn, Cd) S: Cu, SrAl2O4: Eu, Dy, (Ca, Sr) S: Bi, ZnSiO4: Eu, (Sr, Zn, Eu, Pb, Dy) O. (Al, Bi) 2O3, m ( Sr, Ba) O.n (Mg, M) O.2 (Si, Ge) O 2: Eu, Ln (where 1.5 ≦ m ≦ 3.5, 0.5 ≦ n ≦ 1.5, and M is a group consisting of Be, Zn and Cd) At least one element selected from, Ln is Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, KLu, B, Al, Ga, In, Tl, Sb , Bi, As, P, Sn, Pb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, Cr and at least one element selected from the group consisting of Mn). The retarded phosphor is excited by a portion of the light from the first LED-phosphor combination and the second LED-phosphor combination to emit light in the visible light region, e.g., red, green and / or blue light.

지연형광체의 잔광 시간은 1msec 이상일 수 있으며, 8msec 이상이면 더욱 바람직하다. 지연형광체의 잔광 시간 상한은, 발광장치의 용도에 따라 달라질 수 있는 것으로, 특별히 제한되지는 않지만 10시간 이하인 것이 바람직하다.The afterglow time of the retarded phosphor may be 1 msec or more, more preferably 8 msec or more. The upper limit of the afterglow time of the retarded fluorescent material may be varied depending on the use of the light emitting device, and is not particularly limited, but is preferably 10 hours or less.

앞선 실시예와 달리, 지연형광체는 제1 LED-형광체 조합(110) 및/또는 제2 LED-형광체 조합(120)에 독립적으로 적용될 수 있으며, 이는 본 발명의 제8 실시예에 따른 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 잘 보여진다.In contrast to the previous embodiment, the retarded phosphor can be applied independently to the first LED-phosphor combination 110 and / or the second LED-phosphor combination 120, which is shown in Figure 8 according to the eighth embodiment of the present invention. (a) and 8 (b).

도 8의 (a)를 참조하면, 지연형광체층(191a, 191b)들은, 예를 들면, 전기영동법에 의해, 제1 조합(110)의 AC LED(112)와 제2 조합(120)의 DC LED(122) 각각의 표면에 직접 형성될 수 있다. 또한, 도 8의 (b)를 참조하면, 지연형광체층(192a, 192b)들은, 제1 조합(110)의 일반 형광체(114)를 포함하는 수지부 표면과 제2 조합의 일반 형광체를 포함하는 수지부 표면에 직접 형성될 수 있다. 대안적으로, 지연형광체가 제1 및 제2 조합의 상기 수지부 내에 포함될 수도 있다. 또한, 상기 지연형광체는 제1 조합에만 적용될 수도 있다.8A, the retarded phosphor layers 191a and 191b are formed by a combination of the AC LED 112 of the first combination 110 and the DC of the second combination 120 by electrophoresis, for example, May be formed directly on the surface of each LED 122. 8B, the retarded phosphor layers 192a and 192b include a phosphor layer including the general phosphor 114 of the first combination 110 and a second phosphor of the general combination of the general phosphor Can be formed directly on the surface of the resin part. Alternatively, a retarded phosphor may be included in the resin portion of the first and second combinations. Further, the retarded phosphor may be applied to only the first combination.

도 9 및 도 10은 전술한 제1 LED-형광체 조합에 이용 가능한 AC LED의 예들을 보여주는 회로도들이다. 도 11은 전술한 지연형광체의 효과를 보여주는 그래프이다.9 and 10 are circuit diagrams showing examples of AC LEDs usable with the first LED-phosphor combination described above. 11 is a graph showing the effect of the above-described retarded phosphor.

우선 도 9를 참조하면, AC LED의 발광셀들(C1, C2, C3)이 직렬 연결되어 제1 직렬 발광셀 어레이를 형성하고, 또 다른 발광셀들(C4, C5, C6)이 직렬 연결되어 제2 직렬 발광셀 어레이를 형성한다. 여기서, "직렬 발광셀 어레이"는 다수의 발광셀들이 직렬로 연결된 발광셀들의 어레이를 의미한다. 제1 및 제2 직렬 발광셀 어레이들의 양 단부들은 각각 리드단자를 통해 교류전원(35) 및 접지에 연결된다. 상기 제1및 제2 직렬 어레이들은 교류전원(35)과 접지 사이에서 역병렬로 연결된다. 따라서, 교류전원(35)이 양의 위상일 경우, 제1 직렬 발광셀 어레이에 포함된 발광셀들(C1, C2, C3)이 턴온되고, 교류전원(35)이 음의 위상일 경우, 제2 직렬 발광셀 어레이에 포함된 발광셀들(C3, C4, C5)이 턴온된다. 9, the light emitting cells C 1 , C 2 , and C 3 of the AC LEDs are connected in series to form a first series light emitting cell array, and the other light emitting cells C 4 , C 5 , and C 6 are connected in series to form a second serial light emitting cell array. Here, the "serial light emitting cell array" means an array of light emitting cells in which a plurality of light emitting cells are connected in series. Both ends of the first and second series light emitting cell arrays are connected to the AC power supply 35 and the ground through lead terminals, respectively. The first and second serial arrays are connected in anti-parallel between the AC power source 35 and ground. Therefore, when the AC power source 35 is in the positive phase, the light emitting cells C 1 , C 2 , and C 3 included in the first series light emitting cell array are turned on and the AC power source 35 is in the negative phase The light emitting cells C 3 , C 4 , and C 5 included in the second serial light emitting cell array are turned on.

다음 도 10을 참조하면, 발광셀들(C1, C2, C3, C4, C5, C6)이 직렬 발광셀 어레이를 구성하며, 교류전원(35)과 직렬 발광셀 어레이 사이 및 접지와 직렬 발광셀 어레이 사이에 다이오드 셀들(D1, D2, D3, D4)을 포함하는 브리지 정류기가 배치된다. 상기 직렬 발광셀 어레이의 애노드 단자는 상기 다이오드 셀들(D1, D2) 사이의 노드에 연결되고, 캐소드 단자는 다이오드 셀들(D3, D4) 사이의 노드에 연결된다. 한편, 교류전원(35)의 단자는 다이오드 셀들(D1, D4) 사이의 노드에 연결되고, 접지는 다이오드 셀들(D2, D3) 사이의 노드에 연결된다. 상기 교류전원(35)이 양의 위상을 갖는 경우, 브리지 정류기의 다이오드 셀들(D1, D3)이 턴온되고, 다이오드 셀들(D2,D4)이 턴오프된다. 따라서, 전류는 브리지 정류기의 다이오드 셀(D1), 상기 직렬 발광셀 어레이 및 브리지 정류기의 다이오드 셀(D3)을 거쳐 접지로 흐른다. 반면, 상기 교류전원(35)이 음의 위상을 갖는 경우, 브리지 정류기의 다이오드 셀들(D1, D3)이 턴오프되고, 다이오드 셀들(D2, D4)이 턴온된다. 따라서, 전류는 브리지 정류기의 다이오드 셀(D2), 상기 직렬 발광셀 어레이 및 브리지 정류기의 다이오드 셀(D4)을 거쳐 교류전원으로 흐른다. 10, the light emitting cells C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , and C 6 constitute a series light emitting cell array, and between the AC power source 35 and the serial light emitting cell array A bridge rectifier is disposed between the ground and the series of light emitting cell arrays (D1, D2, D3, D4). An anode terminal of the series light emitting cell array is connected to a node between the diode cells D1 and D2 and a cathode terminal is connected to a node between the diode cells D3 and D4. On the other hand, the terminal of the AC power supply 35 is connected to the node between the diode cells D1 and D4, and the ground is connected to the node between the diode cells D2 and D3. When the AC power source 35 has a positive phase, the diode cells D1 and D3 of the bridge rectifier are turned on and the diode cells D2 and D4 are turned off. Thus, the current flows to the ground through the diode cell D1 of the bridge rectifier, the series of light emitting cell arrays, and the diode cell D3 of the bridge rectifier. On the other hand, when the AC power source 35 has a negative phase, the diode cells D1 and D3 of the bridge rectifier are turned off, and the diode cells D2 and D4 are turned on. Thus, the current flows to the AC power source through the diode cell D2 of the bridge rectifier, the series light emitting cell array, and the diode cell D4 of the bridge rectifier.

도 11은 점선(a)은 지연형광체를 사용하지 않을 때, AC LED를 포함한 발광장치의 발광특성을 나타내며, 도 10의 실선(b)은 지연형광체를 사용할 때 AC LED를 포함한 발광장치의 발광특성 나타낸다. 여기에서, 발광장치에 포함된 DC LED는 의도적으로 동작시키지 않는다. 11 shows the light emission characteristics of the light emitting device including the AC LED when the delayed fluorescent material is not used and the solid line (b) of FIG. 10 shows the light emission characteristics of the light emitting device including the AC LED . Here, the DC LED included in the light emitting device is not intentionally operated.

이를 참조하면, 지연형광체를 사용하지 않는 경우, 발광장치는 교류전압의 인가에 의해 주기적으로 온-오프를 반복한다. 교류전원의 주기를 T라 하면, 직렬 연결된 발광셀들의 두개의 어레이들은 T 동안 교대로 한 번씩 동작한다. 따라서, 발광장치는 점선(a)으로 표시한 바와 같이, 주기 T/2로 광을 방출한다. 한편, 교류전압이 직렬 연결된 발광셀들의 문턱전압을 초과하지 못할 경우, 발광셀들은 동작하지 못한다. 따라서, 발광셀들이 동작하는 시간들 사이에는 일정한 시간동안, 즉 교류전압이 발광셀들의 문턱전압보다 작은 시간 동안, 발광셀들이 턴오프된 상태로 있게 된다. 따라서, AC LED는 발광셀들이 동작하는 시간 사이의 간격에 의해 발광장치에서 플리커링 현상이 나타날 수 있다.Referring to this, when the retarded fluorescent material is not used, the light emitting device repeatedly turns on and off periodically by application of an alternating voltage. If the period of the AC power source is T, the two arrays of series-connected light emitting cells operate alternately once during T times. Thus, the light emitting device emits light at a cycle T / 2, as indicated by the dotted line (a). On the other hand, if the AC voltage does not exceed the threshold voltage of the series-connected light-emitting cells, the light-emitting cells do not operate. Therefore, the light emitting cells are turned off for a certain time period during which the light emitting cells operate, that is, during a period in which the alternating voltage is lower than the threshold voltage of the light emitting cells. Therefore, the AC LED may exhibit a flickering phenomenon in the light emitting device due to the interval between the time when the light emitting cells operate.

한편, 지연형광체를 이용하는 경우, 실선(b)으로 나타낸 바와 같이, 발광셀들이 턴오프되어 있는 동안에도, 광이 방출된다. 따라서, 광 강도에 변동이 있기는 하지만, 광이 방출되지 않는 시간이 짧아지며, 지연형광체의 잔광시간이 길면, 발광장치는 연속적으로 광을 방출하게 된다. 일반 가정용 교류전원이 약 60Hz 주파수의 전압을 인가할 경우, 전원의 한 사이클은 약 16.7msec이며, 반 사이클은 약 8msec가 된다. 따라서, 발광장치가 동작하는 동안, 발광셀들이 모두 턴오프되는 시간은 8msec보다 작으며, 따라서 지연형광체가 1msec 이상인 경우 플리커링 현상을 충분히 완화할 수 있다. 특히, 지연형광체의 잔광시간이 발광셀들이 모두 턴오프되는 시간과 비슷한 경우, 발광장치는 연속적으로 광을 방출할 수 있게 된다. On the other hand, when the retarded fluorescent material is used, light is emitted even when the light emitting cells are turned off, as indicated by the solid line (b). Therefore, although the light intensity fluctuates, the time during which no light is emitted is shortened, and when the afterglow time of the retarded phosphor is long, the light emitting device emits light continuously. When a household AC power source applies a voltage of about 60 Hz, one cycle of the power source is about 16.7 msec, and a half cycle is about 8 msec. Therefore, during the operation of the light emitting device, the time for which all of the light emitting cells are turned off is less than 8 msec, and therefore, the flickering phenomenon can be sufficiently alleviated when the delayed fluorescent substance is 1 msec or more. In particular, when the afterglow time of the retarded phosphor is similar to the time when all the light emitting cells are turned off, the light emitting device can emit light continuously.

지연형광체는 전술한 제1 및 제2 LED-형광체 조합의 형광체들에 더하여 추가적으로 제공될 수 있지만, 대안적으로, 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합의 형광체들을 지연형광체로 대신할 수도 있다.
The delayed phosphor may additionally be provided in addition to the phosphors of the first and second LED-phosphor combinations described above, but alternatively, the phosphors of the first and second LED-phosphor combinations may be replaced with delayed phosphors.

앞선 실시예들에서는, 단일 패키지 내에 제1 LED-형광체 조합과 제2 LED-형광체 조합이 모두 포함된 구조의 웜화이트 발광장치가 설명되었다. 이에 반해, 도 12에 도시된 본 발명의 제9 실시예에 따른 웜화이트 발광장치는, 제1 LED-형광체 조합과 제2 LED-형광체 조합이 서로 다른 패키지들에 각각 포함된 구조를 이용한다. In the foregoing embodiments, a warm white light emitting device having a structure including both the first LED-phosphor combination and the second LED-phosphor combination in a single package has been described. On the other hand, the warm white light emitting device according to the ninth embodiment of the present invention shown in Fig. 12 uses a structure in which the first LED-phosphor combination and the second LED-phosphor combination are included in different packages, respectively.

<복수의 패키지 이용: 제9 실시예>
<Use of Multiple Packages: Example 9>

도 12를 참조하면, 본 실시예의 발광장치는 베이스부(210)와 반사부(220)로 구성된 프레임(200)을 포함한다. 상기 베이스부(210)의 상면 중앙에는 제1 패키지(231)가 설치되고, 상기 제1 패키지(231)의 주변에는 복수의 제2 패키지(232, 232)들이 설치된다. 제1 패키지(231)에는 백색 또는 황백색의 기본광을 생성하는 제1 LED-형광체 조합(110)이 포함되며, 상기 복수의 제2 패키지(232, 232)들 각각에는 CRI 조절광을 생성하는 제2 LED-형광체 조합(120)이 포함된다.Referring to FIG. 12, the light emitting device of this embodiment includes a frame 200 composed of a base portion 210 and a reflection portion 220. A first package 231 is installed at the center of the upper surface of the base 210 and a plurality of second packages 232 and 232 are installed around the first package 231. The first package 231 includes a first LED-phosphor combination 110 that produces a white or yellowish basic light, and each of the plurality of second packages 232, 2 LED-phosphor combination 120 is included.

앞선 실시예들에서와 같이, 제1 LED-형광체 조합(110)은 청색 발광 AC LED(112)와 500~600nm 피크 파장을 갖는 1종 이상의 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 제2 LED-형광체 조합은 청색 LED 또는 UV LED와 600nm보다 큰 피크 파장을 갖는 1종 이상의 형광체를 포함한다.As in the previous embodiments, the first LED-phosphor combination 110 may include a blue light emitting AC LED 112 and one or more phosphors having a peak wavelength of 500-600 nm, and the second LED- Includes a blue LED or UV LED and at least one phosphor having a peak wavelength greater than 600 nm.

한편, 상기 베이스부(210)에는 안티-플리커링 회로부(152) 및/또는 안티 THD 회로부(154)가 설치될 수 있으며, 또한, 방열시스템, 안정기, 드라이버 및/또는 구동회로 등의 다양한 부품이 제공된 회로(156)가 상기 베이스부(210)에 제공될 수 있다. 또한, 상기 반사부(220)는, 상기 제1 및 제2 LED-형광체 조합(110)으로부터 나온 일부 광을 반사시키되, 그 내측면에 AC LED의 플리커링 현상을 저감하는 지연형광체층(193)이 형성되어 있다.
On the other hand, the base unit 210 may be provided with an anti-flickering circuit unit 152 and / or an anti-THD circuit unit 154, and various components such as heat dissipation system, ballast, driver and / or driving circuit The provided circuit 156 may be provided to the base portion 210. In addition, the reflector 220 reflects part of the light emitted from the first and second LED-phosphor combinations 110, but reduces the flickering phenomenon of the AC LED on the inner side of the delayed phosphor layer 193. Is formed.

이하 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명에 따른 웜화이트 발광장치를 포함하는 백라이트 모듈이 설명된다.
Hereinafter, a backlight module including a warm white light emitting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14.

<백라이트 모듈><Backlight Module>

도 13 및 도 14는 그와 같은 백라이트 모듈들을 보여준다.Figures 13 and 14 show such backlight modules.

도 13을 참조하면, 백라이트 모듈은 도광판(30)과 상기 도광판(30)에 광을 공급하는 발광장치(10)를 포함한다. 상기 발광장치(10)는 도광판(30)의 측면에 접해 있고 상기 제1 및 제2 LED 형광체 조합(110, 120)을 내부에 수용하는 외벽(132)을 포함한다. 또한, 상기 외벽(132)에 의해 한정된 캐비티에는 제1 LED-형광체 조합(110)과 제2 LED-형광체 조합(120)을 분리하여 수용하기 위한 격벽(134)이 형성된다. 상기 격벽(134)의 높이는 상기 외벽(132)의 높이보다 낮으며, 따라서, 제1 LED-형광체 조합(110)에서 생성된 백색 또는 황백색의 기본광과 제2 LED-형광체 조합(120)에서 생성된 예를 들면, 핑크색의 CRI 조절광이 혼합될 수 있는 영역을 도광판(30)의 측면에 인접하게 제공한다.Referring to FIG. 13, the backlight module includes a light guide plate 30 and a light emitting device 10 that supplies light to the light guide plate 30. The light emitting device 10 includes an outer wall 132 that contacts the side surface of the light guide plate 30 and accommodates the first and second LED phosphor combinations 110 and 120 therein. In addition, the cavity defined by the outer wall 132 is formed with a partition wall 134 for separately accommodating the first LED-phosphor combination 110 and the second LED-phosphor combination 120. The height of the partition wall 134 is lower than the height of the outer wall 132 so that the white or yellowish basic light generated in the first LED-phosphor combination 110 is generated in the second LED- For example, adjacent to the side surface of the light guide plate 30, an area where the CRI adjustment light of pink color can be mixed.

상기 격벽(134)의 좌측에는, 제1 청색 LED(112)이 위치하며, 상기 제1 청색 LED(112)를 덮고 있고 500~600nm 피크 파장의 1종 이상 형광체(114)가 포함된 평평한 제1 형광수지층(L1)이 상기 격벽(134) 이하의 높이로 형성되어 있다. 또한, 상기 격벽(134)의 우측에는, 제2 청색 LED(122)이 위치하며, 상기 제2 청색 LED(122)를 덮고 있고 600nm 피크 파장보다 큰 1종 이상 형광체(114)가 포함된 평평한 제2 형광수지층(L2)이 상기 격벽(134) 이하의 높이로 형성되어 있다. 또한, 상기 제 1 형광수지층(L1)과 상기 제2 형광수지층(L2)을 덮도록 투명수지층(T)이 형성된다. 상기 투명수지층(T)은 상기 외벽(132)과 같은 높이를 가져서 상기 도광판(30)의 측면에 접해 있는 것이 바람직하다. A first blue LED 112 is disposed on the left side of the barrier ribs 134. A first phosphor layer 114 covering the first blue LED 112 and containing at least one phosphor 114 having a peak wavelength of 500 to 600 nm, And the fluorescent resin layer L1 is formed at a height equal to or lower than the partition wall 134. [ A second blue LED 122 is disposed on the right side of the barrier ribs 134. The second blue LED 122 covers the second blue LED 122 and includes at least one phosphor 114 having a peak wavelength of 600 nm. 2 fluorescent resin layer L2 is formed at a height equal to or lower than the partition wall 134. [ A transparent resin layer (T) is formed so as to cover the first fluorescent resin layer (L1) and the second fluorescent resin layer (L2). The transparent resin layer T preferably has the same height as the outer wall 132 and is in contact with the side surface of the light guide plate 30.

도 14에 도시된 백라이트 모듈도 외벽(132)보다 작은 격벽(134)을 포함하는 발광장치(10)를 포함한다. 상기 격벽(134)에 의해, 제 1 LED-형광체(110) 조합과 제2 LED-형광체 조합(120)이 서로 독립되게 배치된다. 단, 앞선 실시예의 백라이트 모듈과 다른 것은 상기 조합들의 형광체를 포함하는 수지들의 형상이 반구형이라는 것과 앞선 실시예의 투명수지층(T)이 생략된 것이다. 이때, 형광체(112, 114)가 각각 포함된 제1 및 제 2 LED-형광체 조합의 반구형 형광 수지부들은 상기 외벽(132)의 높이보다 낮은 높이를 갖는다. The backlight module shown in FIG. 14 also includes a light emitting device 10 including a partition wall 134 smaller than the outer wall 132. By the barrier ribs 134, the first LED-phosphor combination 110 and the second LED-phosphor combination 120 are disposed independently of each other. However, the difference from the backlight module of the previous embodiment is that the shape of the resins including the phosphors of the above combinations is hemispherical and the transparent resin layer (T) of the previous embodiment is omitted. The hemispherical fluorescent resin portions of the first and second LED-phosphor combinations each including the phosphors 112 and 114 have heights lower than the height of the outer wall 132.

Claims (19)

LED로부터 발생한 250~470nm 피크 파장 범위의 광;
상기 광이 제1 형광체에 의하여 파장변환된 기본 광; 및
상기 광이 제2 형광체에 의하여 파장변환된 CRI 조절 광을 포함하고,
상기 제1 형광체는 상기 제2 형광체보다 상부에 위치한 봉지재에 포함되고, 상기 CRI 조절광은 상기 제1 형광체에 의해 파장 변환되지 않는 것을 특징으로 하는 발광 장치.Light in the 250-470 nm peak wavelength range resulting from the LED;
Basic light of which the light is wavelength-converted by the first phosphor; And
The light includes CRI control light wavelength-converted by a second phosphor,
And the first phosphor is included in an encapsulant positioned above the second phosphor, and the CRI control light is not wavelength-converted by the first phosphor. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 형광체가 포함된 제1 봉지재 및 상기 제2 형광체가 포함된 제2 봉지재를 더 포함하고,
상기 제1 봉지재는 상기 LED와 이격되어 위치한 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 1,
Further comprising: a first encapsulation material including the first phosphor and a second encapsulation material including the second phosphor,
The first encapsulant is positioned apart from the LED. 청구항 2에 있어서,
상기 제2 봉지재는 상기 LED 상부에 위치한 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 2,
And the second encapsulation material is positioned above the LED. 청구항 3에 있어서,
상기 제1 및 제2 봉지재는 필름 또는 경화된 수지의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 3,
Wherein the first and second encapsulation have a form of a film or cured resin. 청구항 4에 있어서,
상기 LED, 상기 제1 및 제2 봉지재는 단일의 패키지로 구성된 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method of claim 4,
The LED, the first and the second encapsulation material, characterized in that consisting of a single package. 청구항 1에 있어서,
상기 LED는 250~400nm 범위의 피크 파장을 갖는 UV LED 및 400~470nm 범위의 피크 파장을 갖는 청색 LED 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 1,
The LED is a light emitting device comprising at least one of a UV LED having a peak wavelength in the range of 250 ~ 400nm and a blue LED having a peak wavelength in the range of 400 ~ 470nm. 청구항 6에 있어서,
상기 제1 형광체는 청색, 녹색, 황색 및 앰버 형광체 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 형광체는 나이트라이드 계열 또는 설파이드 계열의 적색 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method of claim 6,
Wherein the first phosphor comprises at least one of blue, green, yellow and amber phosphors, and the second phosphor comprises a nitride phosphor or a sulfide phosphor red phosphor. LED로부터 발생한 250~470nm 피크 파장 범위의 광;
상기 광이 제1 형광체에 의하여 파장변환된 기본 광; 및
상기 광이 제2 형광체에 의하여 파장변환된 CRI 조절 광을 포함하고,
상기 광, 상기 기본 광 및 상기 CRI 조절 광 중 적어도 하나는 지연 형광체에 의하여 일정 시간 지연되어 방출되는 것을 특징으로 하는 발광 장치. Light in the 250-470 nm peak wavelength range resulting from the LED;
Basic light of which the light is wavelength-converted by the first phosphor; And
The light includes CRI control light wavelength-converted by a second phosphor,
And at least one of the light, the basic light, and the CRI control light is delayed by a delayed phosphor for a predetermined time. 청구항 8에 있어서,
상기 제1 형광체를 포함하는 제1 봉지재, 상기 제2 형광체를 포함하는 제2 봉지재 및 상기 지연 형광체를 포함하는 제3 봉지재를 더 포함하고, 상기 제1 내지 제3 봉지재 중 적어도 하나는 상기 LED와 이격되어 위치한 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 8,
A first encapsulant including the first phosphor, a second encapsulant including the second phosphor, and a third encapsulant including the delayed phosphor, and at least one of the first to third encapsulants. The light emitting device, characterized in that spaced apart from the LED. 청구항 8에 있어서,
상기 LED는 250~400nm 범위의 피크 파장을 갖는 UV LED 및 400~470nm 범위의 피크 파장을 갖는 청색 LED 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 8,
The LED is a light emitting device comprising at least one of a UV LED having a peak wavelength in the range of 250 ~ 400nm and a blue LED having a peak wavelength in the range of 400 ~ 470nm. 청구항 10에 있어서,
상기 제1 형광체는 청색, 녹색, 황색 및 앰버 형광체 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 형광체는 나이트라이드 계열 또는 설파이드 계열의 적색 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method of claim 10,
Wherein the first phosphor comprises at least one of blue, green, yellow and amber phosphors, and the second phosphor comprises a nitride phosphor or a sulfide phosphor red phosphor. 청구항 11에 있어서,
상기 LED는 적어도 하나의 AC LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method of claim 11,
And the LED includes at least one AC LED. LED로부터 발생한 250~470nm 피크 파장 범위의 광;
상기 광이 제1 형광체에 의하여 파장변환된 기본 광;
상기 광이 제2 형광체에 의하여 파장변환된 CRI 조절 광; 및
상기 LED와 전기적으로 연결되는 회로부를 포함하고,
상기 회로부는 상기 LED와 동일 평면 상에 배치된 것을 특징으로 하는 발광 장치.Light in the 250-470 nm peak wavelength range resulting from the LED;
Basic light of which the light is wavelength-converted by the first phosphor;
CRI control light wavelength-converted by the second phosphor; And
A circuit portion electrically connected to the LED,
And the circuit portion is disposed on the same plane as the LED. 청구항 13에 있어서,
상기 회로부와 상기 LED는 단일 패키지로 구성된 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 13,
The circuit unit and the LED is a light emitting device, characterized in that consisting of a single package. 청구항 13에 있어서,
상기 제1 형광체를 포함하는 제1 봉지재 및 상기 제2 형광체를 포함하는 제2 봉지재를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 봉지재 중 어느 하나는 상기 LED와 이격되어 위치한 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 13,
And a first encapsulation material including the first phosphor and a second encapsulation material including the second phosphor, wherein any one of the first and second encapsulation materials is spaced apart from the LED. Light emitting device. 청구항 13에 있어서,
상기 LED는 250~400nm 범위의 피크 파장을 갖는 UV LED 및 400~470nm 범위의 피크 파장을 갖는 청색 LED 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.The method according to claim 13,
The LED is a light emitting device comprising at least one of a UV LED having a peak wavelength in the range of 250 ~ 400nm and a blue LED having a peak wavelength in the range of 400 ~ 470nm. 청구항 16에 있어서,
상기 제1 형광체는 청색, 녹색, 황색 및 앰버 형광체 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2 형광체는 나이트라이드 계열 또는 설파이드 계열의 적색 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.18. The method of claim 16,
Wherein the first phosphor comprises at least one of blue, green, yellow and amber phosphors, and the second phosphor comprises a nitride phosphor or a sulfide phosphor red phosphor. 청구항 17에 있어서,
상기 LED는 적어도 하나의 AC LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.18. The method of claim 17,
And the LED includes at least one AC LED. 청구항 18에 있어서,
상기 회로부는 안티-플리커링 회로부 및 안티-THD 회로부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.19. The method of claim 18,
Wherein the circuit portion comprises at least one of an anti-flicker circuit portion and an anti-THD circuit portion.
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