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KR102419890B1 - 발광 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

발광 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102419890B1
KR102419890B1 KR1020150155306A KR20150155306A KR102419890B1 KR 102419890 B1 KR102419890 B1 KR 102419890B1 KR 1020150155306 A KR1020150155306 A KR 1020150155306A KR 20150155306 A KR20150155306 A KR 20150155306A KR 102419890 B1 KR102419890 B1 KR 102419890B1
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 발광 장치는, 440 nm 내지 460 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 적어도 하나의 LED칩, 및 LED칩으로부터 방출된 광에 의해 여기되어 490 nm 내지 580 nm 또는 580 nm 내지 630 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 한가지 이상의 형광체를 포함하고, 백색광을 방출하는 적어도 하나의 제1 광원, 및 460 nm 내지 490 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 시안색광을 방출하는 적어도 하나의 제2 광원을 포함하고, 백색광의 광속과 시안색광의 광속의 비율은 동일 인가 전류에서 19:1 내지 370:1의 범위 내이다.

Description

발광 장치 및 그 제조 방법{LIGHT EMITTING APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라고 함)는 전기에너지를 광에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 에너지 밴드갭에 따른 특정한 파장의 빛을 내는 화합물 반도체로 구성될 수 있다. 상기 LED는 광원으로서 모바일 디스플레이, TV, 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이뿐만 아니라 발광 장치 분야까지 널리 적용되고 있다.
일반적으로, LED 발광 장치에서는, 자외선으로부터 청색에 걸친 광을 발생시키는 반도체 발광소자를 여기 광원으로 이용하여, 형광체와 같은 파장 변환 물질을 여기하고 백색광을 얻고 있다. 백색광을 방출하는 발광 장치에서, 발광 효율 감소를 최소화하면서 연색 지수(Color Rendering Index, CRI)를 개선할 수 있는 방안들이 연구되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 색품질이 향상된 발광 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, 440 nm 내지 460 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 적어도 하나의 LED칩, 및 상기 LED칩으로부터 방출된 광에 의해 여기되어 490 nm 내지 580 nm 또는 580 nm 내지 630 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 한가지 이상의 형광체를 포함하고, 백색광을 방출하는 적어도 하나의 제1 광원, 및 460 nm 내지 490 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 시안색광을 방출하는 적어도 하나의 제2 광원을 포함하고, 상기 백색광의 광속(luminous flux)과 상기 시안색광의 광속의 비율은 동일 인가 전류에서 19:1 내지 370:1의 범위 내일 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 광원은 서로 동일한 크기를 갖고, 각각 복수개이며, 상기 제2 광원들의 개수는 상기 제1 및 제2 광원의 전체 개수의 약 1 % 내지 약 16 %일 수 있다.
일 예로, 상기 제2 광원들은 상기 제1 광원들 사이에서 일정 주기를 갖도록 분산되어 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 광원에 인가되는 전류를 제어하는 구동 제어부를 더 포함하고, 상기 구동 제어부는 상기 제1 및 제2 광원에 서로 다른 크기의 제1 및 제2 전류를 각각 인가할 수 있다.
일 예로, 상기 구동 제어부는 상기 발광 장치의 내부 또는 외부로 상기 발광 장치의 연색지수(Color Rendering Index, CRI) 또는 상관 색온도(Correlated Color Temperature, CCT)의 데이터를 송수신하는 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 구동 제어부는 조도센서, 모션센서, 이미지센서 중 적어도 하나의 센서 데이터를 가공하여 상기 발광 장치의 내부 또는 외부로 송수신하는 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 광원은, 상기 제1 칩의 측면에 배치되는 반사층을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제2 광원은, 파장 변환 물질을 포함하지 않는 투명 수지층을 포함하고, 상기 투명 수지층은 시야각이 상기 제1 광원과 동일하거나 크도록 시야각을 넓히는 적층형 투명필름을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제2 광원은, 상기 제1 광원의 활성층의 인듐 농도보다 높은 농도의 인듐을 포함하는 질화물 반도체층을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 광원은 동일 기판 상에 플립칩 구조로 실장될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 광원으로부터 방출되는 광의 혼합광의 발광 스펙트럼은, 적어도 세 개의 발광 피크를 가지며, 최단 파장에서의 제1 피크와 제2 피크의 세기의 비율은 0.3 내지 1.5의 범위 내일 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 광원으로부터 방출되는 광의 혼합광은, 약 80 내지 약 99의 범위 내의 연색 지수를 가질 수 있다.
일 예로, 상기 광속의 비율을 제어함으로써, 상기 제1 및 제2 광원으로부터 방출되는 광의 혼합광의 상관 색온도가 2000 K 내지 8000 K의 범위 내가 되도록 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, 백색광을 방출하는 적어도 하나의 제1 광원, 시안색광을 방출하는 적어도 하나의 제2 광원, 및 상기 제1 및 제2 광원에 인가되는 전류를 제어하며, 상기 제1 및 제2 광원에 서로 다른 크기의 전류를 인가하는 구동 제어부를 포함포함하고, 상기 백색광의 광속과 상기 시안색광의 광속의 비율은 동일 인가 전류에서 19:1 내지 370:1 범위 내일 수 있다.
일 예로, 상기 구동 제어부는 조도센서, 모션센서, 이미지센서 중 적어도 하나의 센서 데이터를 가공하여 상기 발광 장치의 내부 또는 외부로 송수신하는 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 제조 방법은, 청색광을 방출하는 제1 칩을 형성하는 단계, 시안색광을 방출하는 제2 칩을 형성하는 단계, 상기 제1 칩 상에 형광체층을 도포하여 백색광을 방출하는 제1 광원을 형성하는 단계, 상기 제2 칩을 포함하며, 시안색광을 방출하는 제2 광원을 형성하는 단계, 및 상기 백색광의 광속과 상기 시안색광의 광속의 비율을 동일 인가 전류에서 19:1 내지 370:1의 범위 내에서 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 칩으로부터 방출되는 광의 혼합광의 발광 스펙트럼은, 적어도 두 개의 발광 피크를 가지며, 최단 파장에서의 제1 피크의 세기와 제2 피크의 세기의 비율은 0.3 내지 1.5의 범위 내일 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 광원으로부터 방출되는 광의 혼합광은, 약 80 내지 약 99 범위 내의 연색 지수를 가질 수 있다.
일 예로, 상기 광속의 비율을 제어함으로써, 상기 제1 및 제2 광원으로부터 방출되는 광의 혼합광의 상관 색온도가 2000 K 내지 8000 K의 범위 내가 되도록 조절할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 칩을 형성하는 단계는, 제1 농도의 인듐을 포함하는 활성층을 포함하는 질화물 반도체층을 성장시키는 단계를 포함하고, 상기 제2 칩을 형성하는 단계는, 상기 제1 농도보다 높은 제2 농도의 인듐을 포함하는 활성층을 포함하는 질화물 반도체층을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다.
백색광 및 시안색광을 방출하는 광원의 광속 비율을 최적화함으로써, 색품질이 향상된 발광 장치 및 그 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈에 채용된 광원들의 회로를 나타내는 개략도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 방출광 스펙트럼을 나타낸다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원을 나타내는 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원에 채용 가능한 칩을 나타내는 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원에 채용 가능한 파장 변환 물질을 설명하기 위한 CIE 좌표계이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치로서 통신 모듈을 포함하는 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 15는 실내용 조명 제어 네트워크 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 16은 개방적인 공간에 적용된 네트워크 시스템의 일 실시예를 나타낸다.
도 17은 가시광 무선통신에 의한 조명 기구의 스마트 엔진과 모바일 기기의 통신 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 다음과 같이 설명한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형되거나 여러 가지 실시예가 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 지적하는 것이 아니라면, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함하다", "구비하다", 또는 "가지다" 등과 같은 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 특정하려는 것이며, 하나 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 해석되어야 한다. 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다.　 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다.　 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1a를 참조하면, 발광 장치(10)는 구동 제어부(20), 광원 유닛(30) 및 전원 공급부(40)를 포함할 수 있다. 구동 제어부(20) 및 광원 유닛(30)은 광원 모듈을 이룰 수 있다.
전원 공급부(40)는 AC 또는 DC 파워를 구동 제어부(20) 내의 광원 구동부(25)에 공급할 수 있다.
구동 제어부(20)는 광원 구동부(25) 및 광원 구동부(25)를 제어하기 위한 구동신호를 제공하는 구동신호 제어부(21)를 포함할 수 있다. 광원 구동부(25)는 전원 공급부(10)에 연결되어 파워를 공급받으며, 구동신호 제어부(21)의 구동신호에 의해 제어된 전류량을 제1 및 제2 광원부(30A, 30B)에 공급할 수 있다. 본 실시예에서, 광원 구동부(25)은 제1 및 제2 광원부(30A, 30B)에 서로 동일한 전류가 인가되도록 제어될 수 있다.
일부 실시예들에서, 구동 제어부(20)는 발광 장치(10)의 내부 또는 외부로 발광 장치(10)의 연색지수(Color Rendering Index, CRI) 또는 색온도(Correlated Color Temperature, CCT)의 데이터를 송수신하는 통신 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 구동 제어부(20)는 조도센서, 모션센서, 이미지센서 중 적어도 하나의 센서 데이터를 가공하여 발광 장치(10)의 내부 또는 외부로 송수신하는 신호 처리부를 더 포함할 수 있다. 이에 대해서는 하기에 도 15 내지 도 17을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
광원 유닛(30)은 백색광을 방출하는 제1 광원부(30A) 및 시안색광을 방출하는 제2 광원부(30B)를 포함할 수 있다. 광원 유닛(30)은 제1 및 제2 광원부(30A, 30B)로부터 발생한 광을 혼합하여 최종적으로 백색광을 방출할 수 있다. 제1 및 제2 광원부(30A, 30B)는 각각 복수의 LED의 어레이로 구성될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 발광 장치(10a)는 구동 제어부(20a), 광원 유닛(30) 및 전원 공급부(40)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는, 도 1a의 실시예의 발광 장치(10)와 달리, 구동 제어부(20a)가 제1 및 제2 광원 구동부(25a, 25b) 및 제1 및 제2 광원 구동부(25a, 25b)를 제어하기 위한 구동신호를 제공하는 구동신호 제어부(21)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 광원 구동부(25a, 25b)는 각각 전원 공급부(10)에 연결되어 파워를 공급받으며, 구동신호 제어부(21)의 구동신호에 의해 개별적으로 제어된 전류량을 제1 및 제2 광원부(30A, 30B)에 공급할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 광원부(30A, 30B)는 각각의 목적하는 광속의 광을 방출하도록 별도의 전류가 인가되도록 제어될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다. 도 3은 도 2의 절단선 I-I'에 따라 절단된 단면을 도시한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈(1000)은, 기판(1100), 기판(1100) 상에 실장되는 제1 및 제2 광원들(100A, 100B), 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)을 둘러싸는 댐(1200), 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)을 덮는 봉지부(1300), 및 구동 제어 칩(1400)을 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하여 상술한 광원 유닛(30)은 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)을 포함할 수 있으며, 구동 제어부(20)는 구동 제어 칩(1400)을 포함할 수 있다.
기판(1100)은 도전성 및 절연성 물질을 포함할 수 있으며, 상부면에는 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)과 연결되는 금속 패턴(1155) 및 금속 패턴금속 패턴(1155)과 연결되는 단자부(1150)가 배치될 수 있다.
기판(1100)은 예를 들어, FR4 타입의 인쇄회로기판(PCB)일 수 있고, 에폭시, 트리아진, 실리콘, 및 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지, 또는 SiN, AlN, Al2O3 등의 세라믹, 또는 금속 및 금속화합물을 포함할 수 있다. 기판(1100)은 PCB, MCPCB, MPCB, FPCB, CCL, MCCL 등을 포함할 수도 있다.
금속 패턴(1155)은 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)과 전기적으로 연결되며, 단자부(1150)를 통해 외부 전원과 전기적으로 연결되어, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)에 전기적 신호를 인가할 수 있다. 금속 패턴(1155) 및 단자부(1150)는 도전성 박막의 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어, 동박으로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 각각 복수개가 기판(1100) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 n형 반도체층 및 p형 반도체층과 이들 사이에 배치된 활성층을 갖는 LED 칩을 포함할 수 있다. 제1 광원들(100A)은 백색광을 방출할 수 있고, 제2 광원들(100B)은 약 460 nm 내지 약 490 nm의 영역에서 피크 파장을 가지는 시안색광을 방출할 수 있다. 제1 광원들(100A)은 청색광을 방출하는 적어도 하나의 칩에 황색 형광체를 포함하는 구조, 또는 청색광을 방출하는 칩에 적색 및 녹색 형광체를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 제1 광원들(100A)은 예를 들어, 약 440 nm 내지 약 460 nm의 영역에서 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 적어도 하나의 칩, 및 약 490 nm 내지 약 580 nm의 영역 또는 약 580 nm 내지 약 630 nm의 영역에서 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 적어도 한 가지의 형광체를 포함할 수 있다. 제2 광원들(100B)은 시안색광을 방출하는 칩을 포함하며, 형광체를 포함하지 않을 수 있다. 이에 대해서는 하기에, 도 7 내지 도 9를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
제2 광원들(100B)은 제1 광원들(100A)의 사이에 일정 주기를 갖도록 분산되어 배치될 수 있다. 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 균일한 광분포를 위해서 좌우 대칭 또는 회전 대칭으로 배열될 수 있다. 이러한 대칭 배열에 의해, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)의 광속 비율이 달라지더라도 균일한 혼색을 통해서 원하는 백색광을 제공할 수 있다.
제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 동일한 크기를 가질 수 있으며, 제1 광원들(100A)의 개수는 제2 광원들(100B)의 개수보다 많을 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제2 광원들(100B)의 개수는 전체 광원들(100)의 개수의 약 1 % 내지 약 16 %의 비율, 예를 들어, 약 5 % 내지 약 12 %의 비율로 배치될 수 있다. 상기 비율에 따라, 제2 광원들(100B)은 제1 광원들(100A)의 사이에 주기적으로 배치될 수 있으며, 일부 실시예들에서는, 하나의 제2 광원(100B)만이 배치될 수도 있다.
제1 및 제2 광원들(100A, 100B)의 개수가 상이함에 따라, 동일 인가 전류에서 각각의 제1 및 제2 광원들(100A, 100B) 각각으로부터 방출되는 가시광의 양을 의미하는 광속(luminous flux)도 상이할 수 있다. 아래 표 1과 같이, 전체 광원들(100)의 개수 중 제2 광원들(100B)의 개수의 비율에 따라, 제1 광원들(100A)로부터의 백색광 대 제2 광원들(100B)로부터의 시안색광의 광속의 비율이 달라질 수 있다.
제2 광원들의 개수의 비율 백색광/시안색광의 광속 비율
1 % 363.07
5 % 69.68
8 % 42.17
12 % 26.89
14 % 22.53
16 % 19.25
표 1은 5000 K의 색온도를 갖는 광을 방출하는 발광 모듈에 대한 값을 나타낸다. 백색광/시안색광의 광속의 비율은 19:1 내지 370:1의 범위일 수 있으며, 예를 들어, 20:1 내지 80:1의 범위일 수 있다. 광속의 비율이 상기 범위보다 작은 경우, 즉, 제2 광원들(100B)로부터의 광속이 상대적으로 큰 경우, 발광 효율이 저하되거나 목적하는 색온도의 광을 제공하기 어려울 수 있다. 광속의 비율이 상기 범위보다 큰 경우, 즉, 제2 광원들(100B)로부터의 광속이 상대적으로 작은 경우, 색품질 개선 효과가 크지 않을 수 있다. 이에 대해서는 하기에 도 5 및 도 6을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
다만, 발광 모듈(1000)은 반드시 표 1의 제2 광원들(100B)의 개수의 비율과, 상기 광속의 비율을 동시에 만족시켜야 하는 것은 아니며, 예를 들어, 일부 실시예들에서는 광속의 비율만을 만족시킬 수 있다. 이와 같이, 제2 광원들(100B)의 개수의 비율의 표 1의 범위 이내가 아닌 경우, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 서로 다른 크기, 즉 발광 면적을 갖거나, 도 1b를 참조하여 상술한 것과 같이 서로 다른 구동 전류가 인가됨으로써, 상기 광속의 비율을 만족하도록 제어될 수 있다.
제1 및 제2 광원들(100A, 100B)로부터의 혼합광은 약 80 내지 약 99 범위 내의 CRI를 가질 수 있다. 또한, 상기 광속의 비율을 제어함으로써, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)로부터의 혼합광의 CCT를 2000 K 내지 8000 K의 범위에서 조절할 수 있다.
댐(1200)은 기판(1100) 상에서 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)을 둘러싸도록 배치되어 내부의 발광 영역을 정의할 수 있다. 댐(1200)은 기판(1100)의 상면 위로 돌출되어 배치되며, 링 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 실시예에서의 기판(1100) 및 댑(1200)의 형상은 각각 사각형과 원형에 한정되지 않으며, 이에 따라, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)의 배치도 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 댐(1200)은 생략될 수도 있다.
봉지부(1300)는 댐(1200)에 의해 구획된 공간 내부를 채우며, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)을 덮을 수 있다. 봉지부(1300)는 외부로 방출되는 광의 지향각 조절을 위해 상부로 볼록한 돔 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
봉지부(1300)는 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)로부터 발생된 광이 외부로 방출될 수 있도록 광 투과성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광 투과성 물질로는, 예를 들어, 실리콘(silicone) 또는 에폭시 등의 수지가 사용될 수 있다. 봉지부(1300)는 기판(1100) 상에 수지를 주입하고, 가열, 광 조사, 시간 경과 등의 방식으로 경화시켜 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 봉지부(1300)는 외부로 방출되는 광의 확산을 위해 광반사 물질을 포함할 수도 있다. 상기 광반사 물질로는, 예컨대 SiO2, TiO2, Al2O3 등이 사용될 수 있다. 다만, 일부 실시예들에서, 봉지부(1300)는 생략될 수도 있으며, 각각의 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)이 렌즈를 포함할 수도 있다.
구동 제어 칩(1400)은 도 1a 및 도 1b의 구동 제어부(20)에 해당하는 기능을 수행하며, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)의 구동 정보를 저장할 수 있다. 다만, 구동 제어 칩(1400)의 배치 및 형상은 도시된 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 구동 제어 칩(1400)은 기판(1100) 내에 배치될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈에 채용된 광원들의 회로를 나타내는 개략도이다.
도 4를 참조하면, 도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 서로 다른 LED 어레이로 제공될 수 있다.
제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은, 도 2의 기판(1100) 상에 구현된 회로 패턴(1155)에 의해서 각각 m개 및 n개가 직렬로 연결될 수 있다. 직렬로 연결된 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 도 1b의 제1 및 제2 구동부(25a, 25b)에서 각각 제공되는 전류(I1, I2)에 의해 개별적으로 구동될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 개별적으로 구동되어 서로 다른 광속의 광을 방출할 수 있으며, 목적하는 광속의 비율을 만족하도록 제어될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 방출광 스펙트럼을 나타낸다. 도 5는 웜 화이트(warm white)의 광을 방출하는 실시예의 경우를 나타내고, 도 6은 쿨 화이트(cool white)의 광을 방출하는 실시예의 경우 나타낸다.
도 5를 참조하면, 비교예와 실시예의 웜 화이트의 방출광 스펙트럼이 나타난다. 비교예는 도 2의 제1 광원들(100A)만을 포함하는 광원 모듈로, 특히 제1 광원들(100A)이 청색 칩과 적색 및 녹색 형광체를 포함하는 구조를 갖는다. 실시예는, 상기와 같은 구조의 제1 광원들(100A)과 시안색광을 방출하는 제2 광원들(100B)을 포함하는 광원 모듈로, 제2 광원들(100B)의 개수의 비율은 전체 광원들(100)의 개수의 5 %인 구조를 갖는다.
도 5에 도시된 것과 같이, 비교예는 제1 및 제3 피크(P1, P3)를 갖는 광을 방출하고, 실시예의 경우는 제1 내지 제3 피크(P1, P2, P3)의 세 개의 피크를 갖는 광을 방출한다. 제1 내지 제3 피크(P1, P2, P3)는 저파장 영역부터 순차적으로 청색, 시안색 및 적색에 해당하는 영역에서 나타난다. 제1 피크(P1)는 약 440 nm 내지 460 nm의 범위에서 나타나고, 제2 피크(P2)는 약 470 nm 내지 490 nm의 범위에서 나타나며, 제3 피크(P3)는 약 580 nm 내지 630 nm의 범위에서 나타난다. 특히, 실시예의 경우, 제1 피크(P1)의 세기보다 제2 피크(P2)의 세기가 더 크게 나타난다.
또한, 아래 표 2와 같이, 다양한 백색광 특성을 측정하였다.
LER CCT CRI R9 R12 R13
비교예 92.3 2985 83.8 18.5 73.8 83.3
실시예 89.3 3319 86.5 39.3 81.9 93.6
표 2를 참조하면, 발광 효율(Luminous Efficiency of Radiation, LER)을 lm/W의 단위로 표시하였으며, 순서대로, CCT, CRI 및 특별 연색 지수(special CRI)인 R9, R12 및 R13을 나타낸다. 실시예의 경우, 비교예에 비하여 LER이 다소 감소하였으나, 연색 지수 값들이 증가하였으며, 특히 특별 연색 지수들이 상대적으로 큰 폭으로 증가하였다. 구체적으로, CRI의 경우 2.7 증가하였으며, R9는 112 %, R12는 11 %, R13은 12 % 증가하였다. 따라서, 실시예는 시안색광을 방출하는 제2 광원(100B)을 포함하면서도, 발광 효율의 감소를 최소화하고, 비교예보다 태양광에 가까운 광의 구현이 가능하다.
도 6을 참조하면, 비교예와 실시예들의 쿨 화이트의 방출광 스펙트럼이 나타난다. 비교예는 도 2의 제1 광원들(100A)만을 포함하는 광원 모듈로, 특히 제1 광원들(100A)이 청색 칩과 적색 및 녹색 형광체를 포함하는 구조를 갖는다. 실시예들은, 상기와 같은 구조의 제1 광원들(100A)과 시안색광을 방출하는 제2 광원들(100B)을 포함하는 광원 모듈로, 제2 광원들(100B)의 개수의 비율은 전체 광원들(100)의 개수에 대하여, 제1 실시예는 5 %, 제2 실시예는 8 %, 제3 실시예는 12 %인 구조를 갖는다.
도 6에 도시된 것과 같이, 비교예는 제1 및 제3 피크(P1, P3)를 갖는 광을 방출하고, 실시예들의 경우는 제1 내지 제3 피크(P1, P2, P3)의 세 개의 피크를 갖는 광을 방출한다. 실시예들에서, 제1 피크(P1)의 세기와 제2 피크(P2)의 세기의 비율은 0.3 내지 1.5의 범위 내에 있을 수 있다. 특히, 제3 실시예의 경우, 제1 피크(P1)의 세기보다 제2 피크(P2)의 세기가 더 크게 나타난다.
또한, 아래 표 3와 같이, 다양한 백색광 특성을 측정하였다.
LER CCT CRI R9 R12 R13
비교예 129.2 4788 82.1 3 58 80.1
실시예 1 124.6 5315 85.7 16.6 68.8 86.5
실시예 2 121.7 5606 87.3 25.5 72.7 90.0
실시예 3 118.0 6207 88.3 39.2 74.1 94.5
실시예들의 경우, 비교예에 비하여 LER이 다소 감소하였으나, 연색 지수 값들이 증가하였으며, 특히 특별 연색 지수들이 상대적으로 큰 폭으로 증가하였다. 구체적으로, 제1 실시예에서, CRI의 경우 3.6 증가하였으며, R9는 450 %, R12는 19 %, R13은 8 % 증가하였다. 또한, 제2 광원들(100B)의 비율이 증가할 수록, 연색 지수 값들은 더욱 증가하였다. 비록, 제2 광원들(100B)의 비율이 증가할 수록 LER은 감소하였으나, 이는 실시예의 제2 광원들 대신, 시안색 칩 상에 형광체층을 배치한 광원들을 포함하는 경우와 비교할 때, 상대적으로 저하 폭이 감소한 결과이다.
표 3에서, 제2 광원들(100B)의 비율의 변화에 따라, CCT가 증가하였다. 따라서, 제2 광원들(100B)의 비율을 조절함으로써 목적하는 색온도를 갖는 광을 제공할 수 있다. 이 경우, 형광체의 종류나 양을 조절하지 않고, 단순히 광원 모듈에 실장되는 광원들(100)의 개수의 비율만으로 다양한 색온도를 갖는 광을 제공할 수 있어, 제조가 용이할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원을 나타내는 단면도들이다. 도 7은 도 2의 제1 광원(100A)을 도시하고, 도 8은 제2 광원(100B)을 도시한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1 광원(100A)은, 청색광을 방출하는 제1 칩(110A), 제1 칩(110A)의 하면에 배치되는 제1 및 제2 전극들(150a, 150b), 제1 칩(110A)의 측면을 둘러싸는 반사층(160), 제1 칩(110A)의 상면에 배치되는 형광체층(170)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 전극들(150a, 150b)은 도전성 물질로 이루어지며, 각각 제1 및 제2 범프들(Sa, Sb)을 통해 기판(1100)의 제1 및 제2 전극 패턴들(1120a, 1120b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
반사층(160)은 제1 칩(110A)으로부터 측면으로 방출되는 광을 반사시켜 상부로 향하도록 할 수 있다. 반사층(160)은 광반사 물질을 포함할 수 있으며, 예컨대 SiO2, TiO2, 또는 Al2O3을 포함할 수 있다.
형광체층(170)은 제1 칩(110A)으로부터 방출된 청색광의 일부를 다른 파장을 변환하는 형광체를 포함할 수 있으며, 이에 의해 청색광의 일부를 황색 및/또는 적색과 녹색으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 형광체층(170)은 제1 칩(110A)으로부터 방출되는 약 440 nm 내지 약 460 nm의 영역에서 피크 파장을 가지는 광을, 약 490 nm 내지 약 580 nm의 영역 및/또는 약 580 nm 내지 약 630 nm의 영역에서 피크 파장을 가지는 광으로 변환할 수 있다. 따라서, 제1 광원(100A)은 백색광을 방출할 수 있다. 형광체층(170)은 형광체가 분산된 수지층 또는 세라믹 형광체의 소결체로 이루어진 세라믹 필름일 수 있다. 본 실시예에서 사용가능한 형광체는 하기에, 표 4를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제2 광원(100B)은, 시안색광을 방출하는 제2 칩(110B), 제2 칩(110B)의 하면에 배치되는 제1 및 제2 전극들(150a, 150b), 제2 칩(110B)의 측면을 둘러싸는 반사층(160), 제2 칩(110B)의 상면에 배치되는 투명 수지층(180)을 포함할 수 있다.
제2 광원(100B)은 제1 광원(100A)과 달리, 형광체층(170) 대신 투명 수지층(180)을 포함할 수 있다. 투명 수지층(180)은 제2 칩(110B)의 상면을 보호하는 층으로서, 형광체를 포함하지 않는 층일 수 있다. 따라서, 제2 칩(110B)으로부터 방출된 시안색광은 변환되지 않고 전부 방출될 수 있으며, 시안색광을 광 변환함으로써 발생할 수 있는 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다. 투명 수지층(180)은 시야각을 넓히기 위한 적층형 투명필름을 포함할 수 있으며, 이에 의해 제2 광원(100B)은 시야각이 제1 광원(100A)과 동일하거나 제1 광원(100A)보다 커질 수 있다.
일부 실시예들에서, 투명 수지층(180)은 생략될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원에 채용 가능한 칩을 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 반도체 칩(110)은, 성장 기판(111), 성장 기판(111) 상에 순차적으로 배치된 제1 도전형 반도체층(114), 활성층(116), 제2 도전형 반도체층(118), 및 제1 및 제2 전극(150a, 150b)을 포함할 수 있다. 반도체 칩(110)은 성장 기판(111)과 제1 도전형 반도체층(114) 사이에 배치된 버퍼층(112)을 더 포함할 수 있다. 반도체 칩(110)은 도 7 및 도 8을 참조하여 상술한 제1 및 제2 칩(110A, 110B)에 대응될 수 있다.
성장 기판(111)은 사파이어와 같은 절연성 기판일 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않으며, 성장 기판(111)은 도전성 또는 반도체 기판일 수 있다. 예를 들어, 성장 기판(111)은 사파이어 외에도 SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN일 수 있다. 성장 기판(111)은 의 상면에는 요철(P)이 형성될 수 있으며, 이에 의해 광추출 효율이 개선되고, 상부에 성장되는 반도체층들의 품질이 향상될 수 있다.
버퍼층(112)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1)일 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(112)은 GaN, AlN, AlGaN, 또는 InGaN일 수 있으며, 복수의 층을 포함하거나, 점진적으로 변화하는 조성을 가질 수도 있다.
제1 및 제2 도전형 반도체층(114, 118)은 각각 n형 및 p형 불순물이 도핑된 반도체로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 반대로 각각 p형 및 n형 반도체로 이루어질 수도 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(114, 118)은 질화물 반도체, 예컨대, AlxInyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 각각의 층은 단일층으로 이루어질 수도 있지만, 도핑 농도, 조성 등의 특성이 서로 다른 복수의 층을 구비할 수도 있다. 다만, 제1 및 제2 도전형 반도체층(114, 118)은 질화물 반도체 외에도 AlInGaP나 AlInGaAs 계열의 반도체를 이용할 수도 있을 것이다. 본 실시예에서, 제1 도전형 반도체층(114)은 예를 들어, 실리콘(Si) 또는 탄소(C)가 도핑된 n형 갈륨 질화물(n-GaN)이고, 제2 도전형 반도체층(118)은 마그네슘(Mg) 또는 아연(Zn)이 도핑된 p형 갈륨 질화물(p-GaN)일 수 있다.
활성층(116)은 제1 및 제2 도전형 반도체층(114, 118)의 사이에 배치되어, 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출할 수 있다. 활성층(116)은 인듐 갈륨 질화물(InGaN) 등의 단일 물질로 이루어진 층일 수도 있으나, 양자장벽층과 양자우물층이 서로 교대로 배치된 단일(SQW) 또는 다중 양자우물(MQW) 구조, 예컨대, 질화물 반도체일 경우, GaN/InGaN 구조가 사용될 수 있다. 활성층(116) 내의 인듐(In)의 함량에 따라, 발광 파장이 조절될 수 있다. 따라서, 도 7 및 도 8을 참조하여 상술한 제1 및 제2 칩(110A, 110B)은 서로 다른 인듐(In) 함량을 갖는 활성층(116)을 포함할 수 있다. 제2 칩(110B)은 제1 칩(110A)보다 활성층(116) 내의 인듐(In) 함량이 높을 수 있다.
제1 및 제2 전극(150a, 150b)은 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층(114, 118) 상에 배치되어 전기적으로 접속될 수 있다. 제1 및 제2 전극(150a, 150b)은 도전성 물질의 단일층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 전극(150a, 150b)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 인듐(In), 티타늄(Ti), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 마그네슘(Mg), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 등의 물질 또는 그 합금 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10을 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈의 제조 방법은, 백색광을 방출하는 제1 광원(100A)을 형성하는 단계(S10), 시안색광을 방출하는 제2 광원(100B)을 형성하는 단계(S20), 백색광 및 시안색광의 광속의 비율을 결정하는 단계(S30), 및 제1 및 제2 광원(100A, 100B)을 기판(1100)에 실장하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
백색광을 방출하는 제1 광원(100A)을 형성하는 단계(S10) 및 시안색광을 방출하는 제2 광원(100B)을 형성하는 단계(S20)에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한 것과 같은 구조로 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)을 각각 형성할 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)은 질화물 반도체층(114, 116, 118)을 성장시켜 형성할 수 있으며, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B)에서, 활성층(116) 내의 인듐(In) 함량이 서로 상이하게 형성할 수 있다.
백색광 및 시안색광의 광속의 비율을 결정하는 단계(S30)는, 도 11에 도시된 것과 같이, 제1 및 제2 광원(100A, 100B) 각각의 개수를 결정하는 단계(S32) 및 제1 및 제2 광원(100A, 100B)에 인가되는 전류를 결정하는 단계(S34)를 포함할 수 있다. 백색광 및 시안색광의 광속의 비율은 상술한 것과 같이 20:1 내지 80:1의 범위 내에서 선택될 수 있다.
이러한 광속의 비율은, 먼저, 실장되는 제1 및 제2 광원들(100A, 100B) 각각의 개수를 상대적으로 조절함으로써 결정될 수 있다(S32). 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B) 각각의 개수 대신 발광 면적을 조절할 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 광원(100A, 100B)에 인가되는 전류를 포함하는 전기적 신호의 값을 결정함으로써 결정될 수 있다(S34).
상기 두 개의 단계들(S32, S34)은 어느 한쪽만 수행되거나 모두 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B) 각각의 개수만으로 광속의 비율을 조절할 수 있으며, 이 경우 인가되는 전류는 동일할 수 있다. 또는, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B) 각각의 개수가 결정된 상태에서, 제1 및 제2 광원(100A, 100B)에 인가되는 전류를 조절함으로써 광속의 비율을 만족시키도록 할 수 있다.
본 단계(S30)에서, 광속의 비율을 결정함에 따라, 광원 모듈의 CCT가 소정 범위에서 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 광원들(100A, 100B) 각각의 개수를 결정(S32)함으로써 CCT를 조절할 수 있어, CCT의 제어가 용이할 수 있다.
최종적으로, 선택된 개수의 제1 및 제2 광원(100A, 100B)을 기판(1100)에 실장하여(S40), 도 2와 같은 광원 모듈(1000)이 제조될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원에 채용 가능한 파장 변환 물질을 설명하기 위한 CIE 좌표계이다.
LED 칩의 파장과 사용되는 파장변환물질의 종류 및 배합비에 따라 광원의 방출광의 색을 조절할 수 있다. 백색 LED 패키지의 경우, 색온도와 연색성도 조절할
예를 들어, LED 칩이 청색광을 발광하는 경우, 황색, 녹색, 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함한 발광소자 패키지는 형광체의 배합비에 따라 다양한 색온도의 백색광을 발광하도록 할 수 있다. 이와 달리, 청색 LED 칩에 녹색 또는 적색 형광체를 적용한 발광소자 패키지는 녹색 또는 적색광을 발광하도록 할 수 있다. 이와 같이, 백색광을 내는 발광소자 패키지와 녹색 또는 적색광을 내는 패키지를 조합하여 백색광의 색온도 및 연색성을 조절하도록 할 수 있다. 또한, 보라색, 청색, 녹색, 적색 또는 적외선을 발광하는 발광소자 중 적어도 하나를 포함하도록 발광소자 패키지를 구성할 수도 있다.
이 경우, 발광 장치는 연색성을 나트륨(Na)등에서 태양광 수준으로 조절할 수 있으며, 색온도를 1500 K에서 20000 K 수준으로 다양한 백색광을 발생시킬 수 있으며, 필요에 따라서는 보라색, 청색, 녹색, 적색, 오렌지색의 가시광 또는 적외선을 발생시켜 주위 분위기 또는 기분에 맞게 조명 색을 조절할 수 있다. 또한, 발광 장치는 식물 성장을 촉진할 수 있는 특수 파장의 광을 발생시킬 수도 있다.
청색 발광소자에 황색, 녹색, 적색 형광체 및/또는 녹색, 적색 발광소자의 조합으로 만들어지는 백색광은 2개 이상의 피크 파장을 가지며, 도 12에 도시된 것과 같이, CIE 1931 좌표계의 (x, y) 좌표가 (0.4476, 0.4074), (0.3484, 0.3516), (0.3101, 0.3162), (0.3128, 0.3292), (0.3333, 0.3333)을 잇는 선분 영역 내에 위치할 수 있다. 또는, (x, y) 좌표가 상기 선분과 흑체 복사 스펙트럼으로 둘러싸인 영역에 위치할 수 있다. 백색광의 색온도는 1500 K 내지 20000 K의 범위에 해당한다.
반도체 발광소자로부터 방출되는 광의 파장을 변환하기 위한 물질로서, 형광체 및/또는 양자점과 같은 다양한 물질이 사용될 수 있다
형광체로는 다음과 같은 조성식 및 컬러(color)를 가질 수 있다.
산화물계: 황색 및 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 황색 및 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 La3Si6N11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y (0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4)(여기에서, Ln은 Ⅲa 족 원소 및 희토류 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소이고, M은 Ca, Ba, Sr 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소일 수 있다.)
플루오라이트(fluoride)계: KSF계 적색 K2SiF6:Mn4 +, K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +, K3SiF7:Mn4 +
형광체 조성은 기본적으로 화학양론(stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들 내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어, Sr은 알카리토류(Ⅱ)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y는 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한, 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.
특히, 플루오라이트계 적색 형광체는 고온/고습에서의 신뢰성 향상을 위하여 Mn을 함유하지 않는 불화물로 코팅되거나, 형광체 표면 또는 Mn을 함유하지 않는 불화물 코팅 표면에 유기물 코팅될 수 있다. 상기와 같은 플루어라이트계 적색 형광체의 경우 다른 형광체와 달리 40 nm 이하의 협반치폭을 구현할 수 있기 때문에, UHD TV와 같은 고해상도 TV에 활용될 수 있다.
아래 표 4는 청색 LED 칩(440 ~ 460nm) 또는 UV LED 칩(380 ~ 440nm)을 사용한 백색 발광소자의 응용분야별 형광체 종류를 나타낸다.
용도 형광체
LED TV BLU β-SiAlON:Eu2 +, (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +, La3Si6N11:Ce3 +, K2SiF6:Mn4 +, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4), K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +
조명 Lu3Al5O12:Ce3 +, Ca-αSiAlON:Eu2 +, La3Si6N11:Ce3 +, (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +, Y3Al5O12:Ce3+, K2SiF6:Mn4 +, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4), K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +
사이드뷰
(Mobile, Note PC)		 Lu3Al5O12:Ce3 +, Ca-α-SiAlON:Eu2 +, La3Si6N11:Ce3 +, (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +, Y3Al5O12:Ce3+, (Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4:Eu2 +, K2SiF6:Mn4 +, SrLiAl3N4:Eu, Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4), K2TiF6:Mn4+, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +
전장
(Head Lamp 등)		 Lu3Al5O12:Ce3 +, Ca-α-SiAlON:Eu2 +, La3Si6N11:Ce3 +, (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +, Y3Al5O12:Ce3+, K2SiF6:Mn4 +, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4), K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +
또한, 파장 변환 물질로서, 형광체를 대체하거나 형광체와 혼합하여 양자점(quantum dot, QD)이 사용될 수 있다. 상기 양자점은 사이즈에 따라 다양한 컬러를 구현할 수 있으며, 특히 형광체 대체 물질로 사용되는 경우에는 적색 또는 녹색 형광체로 사용될 수 있다. 양자점을 이용하는 경우, 협반치폭(예, 약 35 nm)을 구현할 수 있다.
상기 파장 변환 물질은 봉지재에 함유된 형태로 구현될 수 있으나, 이와 달리, 필름 형상으로 미리 제조되어 반도체 발광소자 또는 도광판과 같은 광학 구조의 표면에 부착해서 사용할 수도 있으며, 이 경우에, 상기 파장 변환 물질은 균일한 두께의 구조로 원하는 영역에 용이하게 적용할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치로서 통신 모듈을 포함하는 램프를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 13을 참조하면, 발광 장치(2000)는 소켓(2010), 전원부(2020), 방열부(2030), 광원 모듈(2040) 및 커버부(2070)를 포함할 수 있다.
발광 장치(2000)에 공급되는 전력은 소켓(2010)을 통해서 인가될 수 있다. 소켓(2010)은 기존의 발광 장치와 대체 가능하도록 구성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 전원부(2020)는 제1 전원부(2021) 및 제2 전원부(2022)로 분리되어 조립될 수 있다. 방열부(2030)는 내부 방열부(2031) 및 외부 방열부(2032)를 포함할 수 있다. 내부 방열부(2031)는 광원 모듈(2040) 및/또는 전원부(2020)와 직접 연결될 수 있고, 이를 통해 외부 방열부(2032)로 열이 전달되게 할 수 있다. 광학부(2070)는 광원 모듈(2040)이 방출하는 빛을 고르게 분산시키도록 구성될 수 있다.
광원 모듈(2040)은 도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈(1000)을 포함할 수 있다.
광원 모듈(2040)의 상부에 반사판(2050)이 포함되어 있으며, 반사판(2050)은 광원으로부터의 빛을 측면 및 후방으로 고르게 퍼지게 하여 눈부심을 줄일 수 있다. 반사판(2050)의 상부에는 통신 모듈(2060)이 장착될 수 있으며 통신 모듈(2060)을 통하여 홈-네트워크(home-network) 통신을 구현할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(2060)은 지그비(Zigbee), 와이파이(WiFi) 또는 라이파이(LiFi)를 이용한 무선 통신 모듈일 수 있으며, 스마트폰 또는 무선 컨트롤러를 통하여 발광 장치의 온(on)/오프(off), 밝기 조절 등과 같은 가정 내외에 설치되어 있는 조명을 컨트롤 할 수 있다. 또한 상기 가정 내외에 설치되어 있는 발광 장치의 가시광 파장을 이용한 라이파이 통신 모듈을 이용하여 TV, 냉장고, 에어컨, 도어락, 자동차 등 가정 내외에 있는 전자 제품 및 자동차 시스템의 컨트롤을 할 수 있다. 반사판(2050)과 통신 모듈(2060)은 커버부(2070)에 의해 커버될 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치(3000)로 가로등을 예시하고 있다. 발광 장치(3000)는 하우징(3060), 하우징(3060)에 장착되는 리플렉터(3050), 전원부(3020), 리플렉터(3050)와 체결되는 방열부(3030) 및 방열부(3030)에 장착되는 광원 모듈(3010)을 포함할 수 있다.
전원부(3020) 및 방열부(3030)는 도 13을 참조하여 상술한 전원부(2020) 및 방열부(2030)의 구성과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
리플렉터(3050)는 광 반사율이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 예컨대 금속 재질을 포함할 수 있다. 하우징(3060)은 내부 프레임(3061)과 외부 프레임(3062)을 포함할 수 있다. 리플렉터(3050)는 하우징(3060)의 내부 프레임(3061)에 체결되어 고정될 수 있으며, 내부 프레임(3061)과 체결되는 외부 프레임(3062)에 의해 커버되어 보호될 수 있다.
도 15는 실내용 조명 제어 네트워크 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
본 실시예에 따른 네트워크 시스템(5000)은 LED 등의 발광소자를 이용하는 조명 기술과 사물인터넷(IoT) 기술, 무선 통신 기술 등이 융합된 복합적인 스마트 조명-네트워크 시스템일 수 있다. 네트워크 시스템(5000)은, 다양한 발광 장치 및 유무선 통신 장치를 이용하여 구현될 수 있으며, 센서, 컨트롤러, 통신수단, 네트워크 제어 및 유지 관리 등을 위한 소프트웨어 등에 의해 구현될 수 있다.
네트워크 시스템(5000)은 가정이나 사무실 같이 건물 내에 정의되는 폐쇄적인 공간은 물론, 공원, 거리 등과 같이 개방된 공간 등에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(5000)은, 다양한 정보를 수집/가공하여 사용자에게 제공할 수 있도록, 사물인터넷 환경에 기초하여 구현될 수 있다. 이때, 네트워크 시스템(5000)에 포함되는 LED 램프(5200)는, 주변 환경에 대한 정보를 게이트웨이(5100)로부터 수신하여 LED 램프(5200) 자체의 조명을 제어하는 것은 물론, LED 램프(5200)의 가시광 통신 등의 기능에 기초하여 사물인터넷 환경에 포함되는 다른 장치들(5300-5800)의 동작 상태 확인 및 제어 등과 같은 역할을 수행할 수도 있다.
도 15를 참조하면, 네트워크 시스템(5000)은, 서로 다른 통신 프로토콜에 따라 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 게이트웨이(5100), 게이트웨이(5100)와 통신 가능하도록 연결되며 LED 발광소자를 포함하는 LED 램프(5200) 및 다양한 무선 통신 방식에 따라 게이트웨이(5100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(5300-5800)를 포함할 수 있다. 사물인터넷 환경에 기초하여 네트워크 시스템(5000)을 구현하기 위해, LED 램프(5200)를 비롯한 각 장치(5300-5800)들은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, LED 램프(5200)는 WiFi, 지그비(Zigbee), LiFi 등의 무선 통신 프로토콜에 의해 게이트웨이(5100)와 통신 가능하도록 연결될 수 있으며, 이를 위해 적어도 하나의 램프용 통신 모듈(5210)을 가질 수 있다.
상술한 것과 같이, 네트워크 시스템(5000)은 가정이나 사무실 같이 폐쇄적인 공간은 물론 거리나 공원 같은 개방적인 공간에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(5000)이 가정에 적용되는 경우, 네트워크 시스템(5000)에 포함되며 사물인터넷 기술에 기초하여 게이트웨이(5100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(5300-5800)는 텔레비전(5310)이나 냉장고(5320)와 같은 가전 제품(5300), 디지털 도어록(5400), 차고 도어록(5500), 벽 등에 설치되는 조명용 스위치(5600), 무선 통신망 중계를 위한 라우터(5700) 및 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 등의 모바일 기기(5800) 등을 포함할 수 있다.
네트워크 시스템(5000)에서, LED 램프(5200)는 가정 내에 설치된 무선 통신 네트워크(Zigbee, WiFi, LiFi 등)를 이용하여 다양한 장치(5300-5800)의 동작 상태를 확인하거나, 주위 환경/상황에 따라 LED 램프(5200) 자체의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 또한 LED 램프(5200)에서 방출되는 가시광선을 이용한 LiFi 통신을 이용하여 네트워크 시스템(5000)에 포함되는 장치들(5300-5800)을 컨트롤 할 수도 있다.
우선, LED 램프(5200)는 램프용 통신 모듈(5210)을 통해 게이트웨이(5100)로부터 전달되는 주변 환경, 또는 LED 램프(5200)에 장착된 센서로부터 수집되는 주변 환경 정보에 기초하여 LED 램프(5200)의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 예를 들면, 텔레비전(5310)에서 방송되고 있는 프로그램의 종류 또는 화면의 밝기에 따라 LED 램프(5200)의 조명 밝기가 자동으로 조절될 수 있다. 이를 위해, LED 램프(5200)는 게이트웨이(5100)와 연결된 램프용 통신 모듈(5210)로부터 텔레비전(5310)의 동작 정보를 수신할 수 있다. 램프용 통신 모듈(5210)은 LED 램프(5200)에 포함되는 센서 및/또는 컨트롤러와 일체형으로 모듈화될 수 있다.
예를 들어, TV프로그램에서 방영되는 프로그램 값이 휴먼드라마일 경우, 미리 셋팅된 설정 값에 따라 조명도 거기에 맞게 12000K 이하의 색 온도, 예를 들면 5000K로 낮아지고 색감이 조절되어 아늑한 분위기를 연출할 수 있다. 반대로 프로그램 값이 개그프로그램인 경우, 조명도 셋팅 값에 따라 색 온도가 5000K 이상으로 높아지고 푸른색 계열의 백색조명으로 조절되도록 네트워크 시스템(5000)이 구성될 수 있다.
또한, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(5400)이 잠긴 후 일정 시간이 경과하면, 턴-온된 LED 램프(5200)를 모두 턴-오프시켜 전기 낭비를 방지할 수 있다. 또는, 모바일 기기(5800) 등을 통해 보안 모드가 설정된 경우, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(5400)이 잠기면, LED 램프(5200)를 턴-온 상태로 유지시킬 수도 있다.
LED 램프(5200)의 동작은, 네트워크 시스템(5000)과 연결되는 다양한 센서를 통해 수집되는 주변 환경에 따라서 제어될 수도 있다. 예를 들어 네트워크 시스템(5000)이 건물 내에 구현되는 경우, 빌딩 내에서 조명과 위치센서와 통신모듈을 결합, 건물 내 사람들의 위치정보를 수집하여 조명을 턴-온 또는 턴-오프하거나 수집한 정보를 실시간으로 제공하여 시설관리나 유휴공간의 효율적 활용을 가능케 한다. 일반적으로 LED 램프(5200)와 같은 발광 장치는, 건물 내 각 층의 거의 모든 공간에 배치되므로, LED 램프(5200)와 일체로 제공되는 센서를 통해 건물 내의 각종 정보를 수집하고 이를 시설관리, 유휴공간의 활용 등에 이용할 수 있다.
한편, LED 램프(5200)와 이미지센서, 저장장치, 램프용 통신 모듈(5210) 등을 결합함으로써, 건물 보안을 유지하거나 긴급상황을 감지하고 대응할 수 있는 장치로 활용할 수 있다. 예를 들어 LED 램프(5200)에 연기 또는 온도 감지 센서 등이 부착된 경우, 화재 발생 여부 등을 신속하게 감지함으로써 피해를 최소화할 수 있다. 또한 외부의 날씨나 일조량 등을 고려하여 조명의 밝기를 조절, 에너지를 절약하고 쾌적한 조명환경을 제공할 수도 있다.
도 16은 개방적인 공간에 적용된 네트워크 시스템의 일 실시예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 네트워크 시스템(5000')은 통신 연결 장치(5100'), 소정의 간격마다 설치되어 통신 연결 장치(5100')와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 조명 기구(5200', 5300'), 서버(5400'), 서버(5400')를 관리하기 위한 컴퓨터(5500'), 통신 기지국(5600'), 통신 가능한 상기 장비들을 연결하는 통신망(5700'), 및 모바일 기기(5800') 등을 포함할 수 있다.
거리 또는 공원 등의 개방적인 외부 공간에 설치되는 복수의 조명 기구(5200', 5300') 각각은 스마트 엔진(5210', 5310')을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(5210', 5310')은 빛을 내기 위한 발광소자, 발광소자를 구동하기 위한 구동 드라이버 외에 주변 환경의 정보를 수집하는 센서, 및 통신 모듈 등을 포함할 수 있다. 상기 통신 모듈에 의해 스마트 엔진(5210', 5310')은 WiFi, Zigbee, LiFi 등의 통신 프로토콜에 따라 주변의 다른 장비들과 통신할 수 있다.
일례로, 하나의 스마트 엔진(5210')은 다른 스마트 엔진(5310')과 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 스마트 엔진(5210', 5310') 상호 간의 통신에는 WiFi 확장 기술(WiFi Mesh)이 적용될 수 있다. 적어도 하나의 스마트 엔진(5210')은 통신망(5700')에 연결되는 통신 연결 장치(5100')와 유/무선 통신에 의해 연결될 수 있다. 통신의 효율을 높이기 위해, 몇 개의 스마트 엔진(5210', 5310')을 하나의 그룹으로 묶어 하나의 통신 연결 장치(5100')와 연결할 수 있다.
통신 연결 장치(5100')는 유/무선 통신이 가능한 액세스 포인트(access point, AP)로서, 통신망(5700')과 다른 장비 사이의 통신을 중개할 수 있다. 통신 연결 장치(5100')는 유/무선 방식 중 적어도 하나에 의해 통신망(5700')과 연결될 수 있으며, 일례로 조명 기구(5200', 5300') 중 어느 하나의 내부에 기구적으로 수납될 수 있다.
통신 연결 장치(5100')는 WiFi 등의 통신 프로토콜을 통해 모바일 기기(5800')와 연결될 수 있다. 모바일 기기(5800')의 사용자는 인접한 주변의 조명 기구(5200')의 스마트 엔진(5210')과 연결된 통신 연결 장치(5100')를 통해, 복수의 스마트 엔진(5210', 5310')이 수집한 주변 환경 정보를 수신할 수 있다. 상기 주변 환경 정보는 주변 교통 정보, 날씨 정보 등을 포함할 수 있다. 모바일 기기(5800')는 통신 기지국(5600')을 통해 3G 또는 4G 등의 무선 셀룰러 통신 방식으로 통신망(5700')에 연결될 수도 있다.
한편, 통신망(5700')에 연결되는 서버(5400')는, 각 조명 기구(5200', 5300')에 장착된 스마트 엔진(5210', 5310')이 수집하는 정보를 수신함과 동시에, 각 조명 기구(5200', 5300')의 동작 상태 등을 모니터링할 수 있다. 각 조명 기구(5200', 5300')의 동작 상태의 모니터링 결과에 기초하여 각 조명 기구(5200', 5300')를 관리하기 위해, 서버(5400')는 관리 시스템을 제공하는 컴퓨터(5500')와 연결될 수 있다. 컴퓨터(5500')는 각 조명 기구(5200', 5300'), 특히 스마트 엔진(5210', 5310')의 동작 상태를 모니터링하고 관리할 수 있는 소프트웨어 등을 실행할 수 있다.
도 17은 가시광 무선통신에 의한 조명 기구의 스마트 엔진과 모바일 기기의 통신 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 17을 참조하면, 스마트 엔진(5210')은 신호 처리부(5211'), 제어부(5212'), LED 드라이버(5213'), 광원부(5214'), 센서(5215') 등을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(5210')과 가시광 무선통신에 의해 연결되는 모바일 기기(5800')는, 제어부(5801'), 수광부(5802'), 신호처리부(5803'), 메모리(5804'), 입출력부(5805') 등을 포함할 수 있다.
가시광 무선통신(LiFi) 기술은 인간이 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용하여 무선으로 정보를 전달하는 무선통신 기술이다. 이러한 가시광 무선통신 기술은 가시광 파장 대역의 빛, 즉 상기 실시예에서 설명한 발광 패키지로부터의 특정 가시광 주파수를 이용한다는 측면에서 기존의 유선 광통신기술 및 적외선 무선통신과 구별되며, 통신 환경이 무선이라는 측면에서 유선 광통신 기술과 구별된다. 또한, 가시광 무선통신 기술은 RF 무선통신과 달리 주파수 이용 측면에서 규제 또는 허가를 받지 않고 자유롭게 이용할 수 있다는 편리성과 물리적 보안성이 우수하고 통신 링크를 사용자가 눈으로 확인할 수 있다는 차별성을 가지고 있으며, 무엇보다도 광원의 고유 목적과 통신기능을 동시에 얻을 수 있다는 융합 기술로서의 특징을 가지고 있다.
스마트 엔진(5210')의 신호 처리부(5211')는 가시광 무선통신에 의해 송수신하고자 하는 데이터를 처리할 수 있다. 일 실시예로, 신호 처리부(5211')는 조도센서, 모션센서, 이미지센서 중 적어도 하나의 센서(5215')에 의해 수집된 정보를 데이터로 가공하여 제어부(5212')에 전송할 수 있다. 제어부(5212')는 신호 처리부(5211')와 LED 드라이버(5213') 등의 동작을 제어할 수 있으며, 특히 신호 처리부(5211')가 전송하는 데이터에 기초하여 LED 드라이버(5213')의 동작을 제어할 수 있다. LED 드라이버(5213')는 제어부(5212')가 전달하는 제어 신호에 따라 광원부(5214')를 발광시킴으로써, 데이터를 모바일 기기(5800')로 전달할 수 있다.
모바일 기기(5800')는 제어부(5801'), 데이터를 저장하는 메모리(5804'), 디스플레이와 터치스크린, 오디오 출력부 등을 포함하는 입출력부(5805'), 신호 처리부(5803') 외에 데이터가 포함된 가시광을 인식하기 위한 수광부(5802')를 포함할 수 있다. 수광부(5802')는 가시광을 감지하여 이를 전기 신호로 변환할 수 있으며, 신호 처리부(5803')는 수광부에 의해 변환된 전기 신호에 포함된 데이터를 디코딩할 수 있다. 제어부(5801')는 신호 처리부(5803')가 디코딩한 데이터를 메모리(5804')에 저장하거나 입출력부(5805') 등을 통해 사용자가 인식할 수 있도록 출력할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 광원
100A: 제1 광원
100B: 제2 광원
1000: 광원 모듈
1100: 기판
1200: 댐
1300: 봉지부
1400: 구동 제어 칩

Claims (20)

  1. 440 nm 내지 460 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 적어도 하나의 LED칩, 및 상기 LED칩으로부터 방출된 광에 의해 여기되어 490 nm 내지 580 nm 또는 580 nm 내지 630 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 한가지 이상의 형광체를 포함하고, 백색광을 방출하는 적어도 하나의 제1 광원; 및
    460 nm 내지 490 nm의 파장 영역에서 피크 파장을 가지는 시안색광을 방출하는 적어도 하나의 제2 광원을 포함하고,
    상기 백색광의 광속(luminous flux)과 상기 시안색광의 광속의 비율은 동일 인가 전류에서 19:1 내지 370:1의 범위 내인 발광 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 광원의 개수는 상기 제1 및 제2 광원의 전체 개수의 1 % 내지 16 %인 발광 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원에 인가되는 전류를 제어하는 구동 제어부를 더 포함하고,
    상기 구동 제어부는 상기 제1 및 제2 광원에 서로 다른 크기의 제1 및 제2 전류를 각각 인가하는 발광 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 광원은,
    파장 변환 물질을 포함하지 않는 투명 수지층을 포함하고, 상기 투명 수지층은 시야각이 상기 제1 광원과 동일하거나 크도록 시야각을 넓히는 적층형 투명필름을 포함하는 발광 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 광원은,
    상기 제1 광원의 활성층의 인듐 농도보다 높은 농도의 인듐을 포함하는 질화물 반도체층을 포함하는 발광 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원으로부터 방출되는 광의 혼합광의 발광 스펙트럼은, 적어도 세 개의 발광 피크를 가지며, 최단 파장에서의 제1 피크와 제2 피크의 세기의 비율은 0.3 내지 1.5의 범위 내인 발광 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원으로부터 방출되는 광의 혼합광은, 80 내지 99의 범위 내의 연색 지수를 갖는 발광 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 광속의 비율을 제어함으로써, 상기 제1 및 제2 광원으로부터 방출되는 광의 혼합광의 상관 색온도가 2000 K 내지 8000 K의 범위 내가 되도록 조절하는 발광 장치.
  9. 백색광을 방출하는 적어도 하나의 제1 광원;
    시안색광을 방출하는 적어도 하나의 제2 광원; 및
    상기 제1 및 제2 광원에 인가되는 전류를 제어하며, 상기 제1 및 제2 광원에 서로 다른 크기의 전류를 인가하는 구동 제어부를 포함하고,
    상기 백색광의 광속과 상기 시안색광의 광속의 비율은 동일 인가 전류에서 19:1 내지 370:1 범위 내인 발광 장치.
  10. 청색광을 방출하는 제1 칩을 형성하는 단계;
    시안색광을 방출하는 제2 칩을 형성하는 단계;
    상기 제1 칩 상에 형광체층을 도포하여 백색광을 방출하는 제1 광원을 형성하는 단계;
    상기 제2 칩을 포함하며, 시안색광을 방출하는 제2 광원을 형성하는 단계; 및
    상기 백색광의 광속과 상기 시안색광의 광속의 비율을 동일 인가 전류에서 19:1 내지 370:1의 범위 내에서 결정하는 단계를 포함하는 발광 장치의 제조 방법.
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