【명세세

【발명의 명칭】

발광 장치

【기술분야】

본 발명은 발광 장치에 관한 것으로， 더욱 상세하게는 발광 다이오드를 광원으로 이용하여 조명기구에 사용할 수 있는 발광 장치에 관한 것이다.

【배경기술】

지구상의 대부분의 생명체는 태양광의 변화에 맞춰 활동하도록 적응되어 왔다. 인간의 몸 또한오랜 기간 동안 태양광에 적응되어 왔다. 이에 따라， 인간의 생체리듬은 태양광의 변화에 따라 변하는 것으로 알려져 있다. 특히, 아침에 밝은 태양광 아래에서 인체에 코르티졸比01 1 301 ) 호르몬이 분비된다. 코르티졸 호르몬은 스트레스와 같은 외부 자극에 대항하도록 신체 각 기관으로 더 많은 혈액을 공급하도록 하며， 그로 인해 맥박과 호흡이 증가되어 인체가 잠에서 깨어나 외부 활동을 준비하도록 한다. 낮 시간에는 강한 태양광 아래에서 활발한 신체 활동을 하다가 저녁이 되면 멜라토닌 호르몬이 분비되어 맥박, 체온, 혈압을 저하시키고 이에 따라몸이 나른해져 휴식을 취하거나잠이 들도록 도와준다.

그러나 현대 사회에서는 대부분의 사람들이 태양광 아래에서 신체활동을 하는 것이 아니라주로 집이나사무실 등의 실내에서 활동을 한다. 한낮에도 실내에 머무는 시간이 태양광 아래에서 신체 활동을 하는 시간보다 더 긴 것이 일반적이다.

그런데, 실내조명 장치는 일반적으로 일정한 스펙트럼 파워 분포 (spectral 1)0\¥아 !!)를 나타내며, 이러한 스펙트럼 파워 분포는 태양광의 스펙트럼 파워 분포와는 많은차이가 있다.

^' 도 1은 태양광의 색온도별 스펙트럼 파워 분포를 도시한 그래프이고， 도 2는 종래의 청색 발광 다이오드 칩을 기반으로 한 백색 조명 장치에서 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 도시한 그래프이다. 그리고 도 3은 근자외선 발광 다이오드 칩을 기반으로 한 백색 조명 장치에서 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 도시한 그래프이다. \¥0 2019/190179 1»（：171 조2019/003529

백색 조명 장치를 구현할 때， 청색 발광 다이오드 칩을 이용하여 구현하면， 색온도에 따라 도 2에 도시된 바와 같은， 스펙트럼 파워 분포가 나타난다. 이렇게 청색 발광 다이오드 칩을 이용한 백색 조명 장치는， 전체 파장 영역에 대해 대체로 고르게 나타나는데， 청색 발광 다이오드를 기반으로 백색광을 구현함에 따라 청색광에 해당하는 파장 영역에서 높은 피크가 발생하는 문제가 있다. 이러한 청색 발광 다이오드 칩을 이용한 백색 조명 장치는， 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 청색광의 일부를 파장 변환하여 외부로 백색광을 방출하는 것이다,

상기와 같이， 백색광을 구현하기 위해 청색 발광 다이오드 칩을 이용함으로써， 청색광 대역의 파장에서 청색광이 높은 피크를 가짐에 따라 청색광으로 인해 인체의 수정체 내의 망막 세포를 파괴하거나 인체의 코르티졸 호르몬이나 멜라토닌 호르몬의 분비에 영향을 주어 불면증이나 조울증과 같은 정신적인 장애가 발생할 위험이 높은 문제가 있다. 또한， 인체의 신진대사가 불균형해져 비만이나 당뇨병과 같은 성인병을 유발할 수 있는 잠재적 공해로 작용할수도 있다.

그에 따라 청색 발광 다이오드 칩을 대신하여 근자외선 발광 다이오드 칩을 이용하여 백색 조명 장치를 구현하면, 도 3에 도시된 바와 같은 스펙트럼 파워 분포가 나타난다. 여기서, "근자외선”은 자외선에 가까운 단파장 가시광선을 의미하는 것으로 근자외선 발광 다이오드 칩은 약 390 내지 430ä 범위 내의 피크 파장을 방출하는 발광 다이오드 칩을 의미한다. 도 3은 근자외선 발광 다이오드 칩을 이용하여 평균연색지수가 95 이상인 백색 조명 장치의 색온도별 스펙트럼 파워 분포를 나타낸 그래프이다. 그에 따라 도시된 바와 같이, 청색광에 해당하는 파장 대역에서의 피크가도 2에서와 다르게, 즉, 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 그렇지만, 근자외선 발광 다이오드 칩은 청색 발광 다이오드 칩에 비해 제조단가가 높은 문제가 있다. 또한, 근자외선 발광 다이오드 칩을 이용함으로써, 별도로 청색광을 방출하기 위한 형광체를 추가로 사용하기 때문에 백색 조명 장치에서 방출되는 광 변환 효율이 상대적으로 떨어지는 문제가 있다. 더욱이， 청색 발광 다이오드 칩을 기반으로 제조된 백색 조명 장치에서와 같이, 페닐계 실리콘을 사용하면， 근자외선 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광원의 특성으로 인해 황변 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

현상과 같은 신뢰성 저하가 발행하기 때문에 메틸계 실리콘을 사용하여야 한다. 그런데, 메틸계 실리콘은 페닐계 실리콘에 비해 강도가 낮아 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.

【발명의 상세한설명】

【기술적 과제】

본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 인체가 적응해온 태양광의 스펙트럼 파워 분포에 가깝게 스펙트럼 파워 분포를 구현할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것이다.

또한， 본 발명의 해결하고자 하는 과제는， 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 변화시킬 수 있는 발광장치를 제공하는 것이다.

【기술적 해결방법】

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, 청색광을 방출하는 청색 발광부 ; 녹색광을 방출하는 녹색 발광부; 및 적색광을 방출하는 적색 발광부를 포함하고， 상기 청색 발광부는, 근자외선 발광 다이오드 칩 및 상기 근자외선 발광 다이오드 칩에서 방출되는 근자외선을 파장 변환하여 청색광을 방출시키는 파장변환부를 포함하며， 상기 청색 발광부에서 방출되는 근자외선에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 피크는 상기 청색 발광부에서 방출되는 청색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 0%내지 20%범위의 피크를 가질 수 있다.

본 명세서에서， 용어 "근자외선"은 자외선에 가까운 단파장 가시광선을 의미하는 것으로, 약 390~430매1 범위 내의 파장을 갖는 광을 지칭한다. 또한, '’근자외선 발광 다이오드 칩’’은 약 390-430ä 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩을 의미한다. 한편, "청색광”은 약 430-50011111 범위 내의 가시광선을 의미하며， "청색 발광다이오드 칩”은 430〜 500ä범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩을 의미한다. 한편， 녹색광은 약 500 580ä 범위 내의 가시광선을 의미하며， 적색광은 약 600-680ä 범위 내의 가시광선을 의미한다.

상기 청색 발광부는, 하우징 ; 상기 하우징에 실장된 근자외선 발광 다이오드 칩; 및 상기 근자외선 발광 다이오드 칩을 덮도록 배치되고, 상기 근자외선 발광 다이오드 칩에서 방출되는 근자외선을 청색광으로 파장 변환하는 한 종류 이상의 형광체를 포함하는 파장변환부를 포함할수 있다.

이때， 상기 형광체는， BaMgAlioOi ₇ ：Mn ²⁺ , BaMgAl ₁₂ 0 ₁₉ :Mn ²⁺ 및 Sr,Ca,Ba(P0 ₄ )Cl：Eu ²⁺ 중 어느 하나 이상일 수 있다.

그리고 상기 녹색 발광부는， 하우징 ; 상기 하우징에 실장된 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩; 및 상기 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩을 덮도록 배치되며， 상기 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광을 녹색광으로 파장 변환하는 한 종류 이상의 형광체를 포함하는 파장변환부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 녹색 발광부에서 방출되는 근자외선 또는 청색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 피크는 상기 녹색 발광부에서 방출되는 녹색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 피크의 0%내지 20%범위에 있을 수 있다.

이때, 상기 형광체는， LuAG (Lu ₃ (Al，Gd) ₅ 0 ₁₂ :Ce ³⁺ ), YAG (Y ₃ (A1，Gd) ₅ 0 ₁₂ :Ce ³⁺ ) , Ga-LuAG ((Lu,Ga) ₃ (Al ,Gd) ₅ 0 ₁₂ :Ce ³⁺ ， Ga-YAG ((Ga,Y) ₃ (Al，Gd) ₅ 0 ₁₂ :Ce ³⁺ )， LuYAG ((LU,Y) ₃ (A1 ,Gd) _5()i2 :Ce ³⁺ )， Ortho Silicate ((Sr ,Ba,Ca,Mg) ₂ Si0 ₄ ：Eu ²⁺ ) , Oxynitride

((Ba，Sr,Ca)Si ₂ 0 ₂ N ₂ :Eu ²⁺ ) 및 Thio Gal late (SrGa ₂ S ₄ :Eu ²⁺ ) 중 어느 하나 이상일 수 있다.

또한， 상기 적색 발광부는, 하우징; 상기 하우징에 실장된 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩; 및 상기 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩을 덮도록 배치되고, 상기 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광을 적색광으로 파장 변환하는 한 종류 이상의 형광체를 포함하는 파장변환부를 포함할 수 있다.

여기서， 상기 적색 발광부에서 방출되는 근자외선 또는 청색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 피크는 상기 적색 발광부에서 방출되는 적색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 피크의 0%내지 20%범위에 있을수 있다. 이때， 상기 형광체는, CASN (CaAlSiN ₃ ：Eu ²⁺ ), Oxynitride ((Ba，Sr,Ca) ₂ Si ₅ N ₈ :Eu ²⁺ )， Sulfide (Ca，Sr )S ₂ :Eu ²⁺ ) 및 Thio-Si 1 icate ((Sr，Ca) ₂ SiS ₄ :Eu ²⁺ ) 중 어느 하나 이상일 수 있다. 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

상기 청색 발광부， 녹색 발광부 및 적색 발광부의 색좌표들에 의해 정의되는 삼각형 영역은 플랭키안 로커스 상의 적어도 일부 구간을 포함할 수 있으며 , 상기 삼각형 내에 포함되는 플랭키안 로커스 상의 최고 색온도는 500〔¾ 이상이고, 최저 색온도는 300（ 이하일 수 있다.

나아가,상기 최고 색온도는 6000&이상이고， 최저 색온도는 270아（이하일 수 있다.

더욱이， 상기 최고 색온도는 650（¾ 이상일 수 있다.

나아가，상기 최고 색온도는 65001（이상이고， 최저 색온도는 180에이하일 수 있다.

한편， 상기 녹색 발광부에서 방출되는 근자외선 또는 청색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 피크는 상기 녹색 발광부에서 방출되는 녹색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 0% 내지 20% 범위의 피크를 가질 수 있으며, 상기 적색 발광부에서 방출되는 근자외선 또는 청색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 피크는 상기 적색 발광부에서 방출되는 적색광에 해당하는 파장 대역에서 방출되는 세기의 0%내지 20%범위의 피크를 가질 수 있다. 상기 발광장치는, 복수의 청색 발광부들, 복수의 녹색 발광부들, 및 복수의 적색 발광부들을 포함할 수 있다.

상기 발광 장치는 베이스를 더 포함할 수 있으며， 상기 복수의 청색， 녹색 및 적색 발광부들은 상기 베이스 상에 배열될 수 있다.

상기 발광장치는 상기 베이스 상에 배치된 1（：를 더 포함할수 있다.

상기 발광 장치는 데이터 베이스에 저장된 태양광 스펙트럼 정보에 따라 광을 방출할수 있다.

상기 발광 장치는 타이머를 더 포함할 수 있으며, 타이머 시간에 따라 저장된 태양광스펙트럼 정보를 이용하여 광을 방출할 수 있다.

상기 발광장치는사용자 인터페이스에 의해 제어될 수 있다.

【발명의 효과】

본 발명에 의하면, 청색 발광부， 녹색 발광부 및 적색 발광부를 이용하여 백색광을 방출하는 발광 장치를 구현함으로써， 태양광의 스펙트럼 파워 분포와보다 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

유사한 백색광을 방출할수 있는 효과가 있다.

또한， 청색 발광부， 녹색 발광부 및 적색 발광부에 인가되는 전류를 조절하여 시간에 따라 방출되는 백색광의 색온도를 조절할 수 있어， 시간에 따라 또는 사용자의 설정 값에 따라 색온도가 변하는 태양광과 보다 유사한 백색광을 방출할수 있는 효과가 있다.

【도면의 간단한설명】

도 1은 태양광의 색온도별 스펙트럼 파워 분포를 도시한 그래프이다.

도 2는 종래의 청색 발광 다이오드 칩을 기반으로 한 백색 조명 장치에서 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 도시한그래프이다.

도 3은 종래의 근자외선 발광 다이오드 칩을 기반으로 한 백색 조명 장치에서 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 도시한 그래프이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 개략도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 내 발광 다이오드 칩을 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에서 방출되는 청색광, 녹색광 및 적색광의 스펙트럼 파워 분포를 개별적으로 도시한그래프이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에 공급되는 전류의 조건에 따라 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 도시한그래프이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에서 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 색온도별로 나타낸 그래프이다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 색좌표를 나타낸다.

도 10은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 색좌표를 나타낸다. ᅴ

도 11은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 색좌표를 나타낸다.

【발명의 실시를 위한 최선의 형태】

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

구체적으로 설명한다.

도 4는본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 개략도이고， 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광장치 내 발광다이오드 칩을 도시한 단면도이다. 도 4를 참조하면， 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 (100)는， 베이스 (110)， 제 1 발광부， 제 2 발광부 및 제 3 발광부를 포함한다.

상기 제 1 발광부는 청색 발광부 (122)일 수 있고， 상기 제 2 발광부는 녹색 발광부 (124)일 수 있으며, 상기 제 3 발광부는 적색 발광부 (126)일 수 있다.

베이스 (110)에는 청색 발광부 (122), 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)가 실장될 수 있다. 또한， 도 4에 도시된 베이스 (110)에는 별도의 회로가 실장되지 않았지만, 베이스 (110)는 필요에 따라 청색 발광부 (122), 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)에 전원을 공급하기 위한 회로를 포함하는 인쇄회로기판일 수 있으며， 베이스 (100)에 추가적으로 전원을 공급하기 위한 1(：가 배치될 수도 있다.

청색 발광부 (122)는 근자외선어6 ) 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있고, 근자외선 발광 다이오드 칩에서 방출된 근자외선을 파장 변환하여 외부로 청색광을 방출할수 있다. 이러한 청색 발광부 (122)의 세부구성에 대해서는 후술한다.

녹색 발광부 (124)는 근자외선 청색 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있고， 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 광을 파장 변환하여 외부로 녹색광을 방출할수 있다.

적색 발광부 (126)는 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있으며， 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 광을 파장 변환하여 외부로 적색광을 방출할수 있다.

본 실시예에서, 청색 발광부 (122)， 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)는 각각 복수 개가 구비될 수 있으며， 청색 발광부 (122), 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)의 배치는 도 1에 도시된 바와 같이， 순차적으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 다른 순서로 배치될 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 복수의 청색 발광부 (122)， 복수의 녹색 발광부 (124) 및 복수의 적색 발광부 (126)가 각각 개별적으로 배치된 것을 일례로 설명하지만， 복수의 청색 발광부 (122), 복수의 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

녹색 발광부 ( 124) 및 복수의 적색 발광부 ( 126)가 각각 그룹으로 묶여 배치될 수 있다. 그리고 그룹으로 묶인 복수의 청색 발광 그룹， 복수의 녹색 발광 그룹 및 복수의 적색 발광 그룹이 베이스 ( 110) 상에 배열되어 배치될 수도 있다.

이후， 도 4를 참조하여, 청색 발광부 ( 122)， 녹색 발광부 ( 124) 및 적색 발광부 ( 126)의 세부구성에 대해 상세하게 설명한다. 이때， 도 5에 도시된 청색 발광부 ( 122)를 대표적인 일례로 설명한다.

도 5를 참조하면 , 본 실시예에서， 청색 발광부 ( 122)는, 하우징 (21)， 발광 다이오드 칩 (23)， 파장변환부 (25) 및 몰딩부 (27)를 포함한다.

하우징 (21)은 발광 다이오드 칩 (23)이 실장되며， 내부에 하나 이상의 리드를 포함할 수 있다. 그리고 하우징 (21)은 일면이 개방된 캐비티를 가질 수 있으며， 발광 다이오드 칩 (23)이 캐비티 내부에 배치될 수 있다.

도 5는 청색 발광부 ( 122)에 대해 설명하므로， 발광 다이오드 칩 (23)은 근자외선 발광 다이오드 칩일 수 있으며， 하우징 (21)의 캐비티 내측면 하부에 배치될 수 있다. 그리고 발광 다이오드 ^' 칩 (23)은 하우징 (21)에 접착부 )에 의해 접착될 수 있고， 와이어 )에 의해 하우징 (21)에 포함된 하나 이상의 리드와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때， 접착부 (幻는 은 (요용)페이스트를 포함하고 있으나， 이에 한정되지 않는다.

파장변환부 (25)는 발광 다이오드 칩 (23)을 덮도록 하우징 (21)의 캐비티 내에 배치된다. 파장변환부 (25)는 청색 발광부 ( 122)에 이용되는 근자외선 발광 다이오드 칩에서 방출되는 근자외선 (此 1 )을 청색광 (예컨대， 430ä 내지 500ä 파장 대역의 광)으로 파장 변환하기 위해 한 종류 이상의 형광체를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 근자외선을 청색광으로 파장 변환하기 위한 형광체는, 형광체가 이용되거나 ¾10_1¾031)11 6계의 형광체가 이용될 수 있고, 예를 들어, 83 _§ 시 ₁₀ 0 ₁₇ :¾111 ²⁺ , 3&용사 ₁₂ 0 ₁₉ : 111 ²⁺ 및 쑈刀333(ᄄ ⁾ ₄ )(:1 11 ²⁺ 중 어느 하나 이상일 수 있다.

몰딩부 (27)는 파장변환부 (25)를 덮도록 하우징 (21)의 캐비티에 형성된다. 본 실시예에서 몰딩부 (27)는 페닐계 실리콘이 이용될 수 있다.

본 실시예에서， 몰딩부 (27)가 파장변환부 (25)를 덮도록 형성된 것을 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

예시하였으나, 몰딩부 (27)와 파장변환부 (25)가 일체로 형성될 수도 있다.

또한, 본 실시예에서， 청색 발광부 (122)에 이용되는 발광다이오드 칩 (23)은 레터럴 (Lateral) 타입의 발광 다이오드 칩이 이용될 수 있고， 레터럴 타입의 발광 다이오드 칩 이외에 수직형 (Vertical) 타입의 발광 다이오드 칩이나 플립칩 (Flipchip) 타입의 발광 다이오드 칩이 이용될 수 있다.

그리고 본 실시예에서， 녹색 발광부 (124)는 발광 다이오드 칩 (23)이 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩일 수 있으며， 파장변환부 (25)는 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 광을 파장 변환하여 외부로 녹색광 (예컨대， 500nm 내지 580nm 파장 대역의 광)을 방출할 수 있다. 이를 위해 파장변환부 (25)는 청색광을 녹색광으로 파장 변환하기 위해 한 종류 이상의 형광체를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 청색광을 녹색광으로 파장 변환하기 위한 형광체는， LuAG, YAG， Silicate, Sulfide, Oxynitride 계의 형광체가 이용될 수 있고, 예를 들면, LuAG (Lu ₃ (Al,Gd) ₅ 0 ₁₂ :Ce ³⁺ ), YAG (Y ₃ (A1，Gd) ₅ 0 ₁₂ :Ce ³⁺ )， Ga-LuAG ((Lu,Ga) ₃ (Al ,Gd) ₅ 0i ₂ ：Ce ³⁺ , Ga-YAG ((Ga,Y) ₃ (Al，Gd) ₅ 0 ₁₂ :Ce ³⁺ )， LuYAG ((LU，Y) ₃ (A1，Gd) ₅ 0 ₁₂ :Ce ³⁺ )， Ortho Silicate ((Sr,Ba，Ca，Mg) ₂ Si〔) ₄ :Eu ²⁺ )， Oxynitride ( (Ba , Sr , Ca ) S i ₂ O ₂ N ₂ : Eu ²⁺ ) 및 Thio Gal late

(SrGa ₂ S ₄ :Eu ²⁺ ) 중 어느 하나 이상일 수 있다.

또한, 본 실시예에서， 적색 발광부 (126)는 발광 다이오드 칩 (23)이 근자외선 또는 청색 발광다이오드 칩일 수 있고, 파장변환부 (25)는 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩에서 방출된 광을 파장 변환하여 외부로 적색광 (예컨대, 600nm 내지 680nm 파장 대역의 광)을 방출할 수 있다. 이를 위해 파장변환부 (25)는 청색광을 적색광으로 파장 변환하기 위해 한 종류 이상의 형광체를 포함할 수 있다. 본 실시예에서， 근자외선 또는 청색광을 적색광으로 파장 변환하기 위한 형광체는， CASN, Sulfide, Fluoride 및 Oxynitride 계의 형광체가 이용될 수 있고， 예를 들면， CASN (CaAlSiN ₃ :Eu ²⁺ ) , Oxynitride ((Ba,Sr，Ca) ₂ Si ₅ Ns:Eu ²⁺ )， Sulfide (Ca,Sr)S ₂ :Eu ²⁺ )및 Thio-Silicate ((Sr ,Ca) ₂ SiS ₄ ：Eu ²⁺ ) 중 어느 하나 이상일 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에서 방출되는 청색광, 녹색광 및 적색광의 스펙트럼 파워 분포를 개별적으로 도시한 그래프이다.

도 6을 참조하면, 청색 발광부 (122)에서 방출되는 청색광의 스펙트럼 파워 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

분포를 보면， 청색광이 방출되는 파장 대역에서 피크가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이때， 본 실시예에서， 청색 발광부 ( 122)는 근자외선 발광 다이오드 칩을 이용하므로， 근자외선이 방출되는 파장 대역에서도 일부 피크가 발생하는 것을 확인할수 있다.

본실시예에서 , 근자외선이 방출되는 파장 대역의 피크는 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 0% 이상 20% 이하일 수 있다. 나아가, 근자외선이 방출되는 파장 대역의 피크는 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 0% 이상 10% 이하일 수 있다. 이렇게 근자외선 방출되는 파장 대역의 피크가 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 상대적으로 작게 나오는 것은， 본 실시예에서 , 근자외선 발광 다이오드 칩에서 방출되는 근자외선을 파장 변환하는 파장변환부 (25)에 포함되는 형광체를 상대적으로 많은 양이 포함되도록 하여 근자외선이 최대한 청색광으로 파장 변환되도록 함에 따른 것이다. 따라서 본 실시예에서 별도로 근자외선을 차단하기 위한 컬러필터 등을 이용할 필요가 없어, 컬러필터를 이용하는 것에 비해 외부로 방출되는 광의 효율을 향상시킬 수 있다. 청색 발광부 ( 122)에서 근자외선이 방출되는 파장 대역 (약 380내지 43011111)의 강도는 태양광의 상관 색온도 정보에 따라상기 범위 내에서 조절될 수 있다.

그리고 녹색 발광부 ( 124)에서 방출되는 녹색광의 스펙트럼 파워 분포를 보면， 녹색광이 방출되는 파장 대역에서 피크가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이때， 본 실시예에서， 녹색 발광부 ( 124)는 청색 발광 다이오드 칩을 이용하므로， 청색광이 방출되는 파장 대역에서도 일부 피크가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 녹색 발광부 ( 124)가 근자외선 발광 다이오드 칩을 이용할 경우, 근자외선이 방출되는 파장대역에서도 일부 피크가 발생할 수 있다.

근자외선 또는 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크는 녹색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 0% 내지 20% 이하일 수 있다. 나아가, 근자외선 또는 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크는 녹색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 0% 내지 10% 이하일 수 있다. 이렇게 근자외선 또는 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크가 녹색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 상대적으로 작게 나오는 것은， 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광을 파장 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

변환하는 파장변환부 (25)에 포함되는 형광체를 상대적으로 많은 양이 포함되도록 하여 근자외선 또는 청색광이 최대한 녹색광으로 파장 변환되도록 함에 따른 것이다.

또한， 적색 발광부 (126)에서 방출되는 적색광의 스펙트럼 파워 분포를 보면， 적색광이 방출되는 파장 대역에서 피크가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이때， 본 실시예에서， 적색 발광부 (126)는 청색 발광 다이오드 칩을 이용하므로， 청색광이 방출되는 파장 대역에서도 일부 피크가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 적색 발광부 (126)가 근자외선 발광 다이오드 칩을 이용할 경우, 근자외선이 방출되는 파장 대역에서도 피크가 발생할 수 있다.

근자외선 또는 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크는 적색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 0% 내지 20% 이하일 수 있다. 그리고 바람직하게 근자외선 또는 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크는 적색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 0% 내지 10% 이하일 수 있다. 이렇게 근자외선 또는 청색광이 방출되는 파장 대역의 피크가 적색광이 방출되는 파장 대역의 피크에 대비하여 상대적으로 작게 나오는 것은， 근자외선 또는 청색 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광을 파장 변환하는 파장변환부 (25)에 포함되는 형광체를 상대적으로 많은 양이 포함되도록 하여 청색광이 최대한 적색광으로 파장 변환되도록 함에 따른 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에 공급되는 전류의 조건에 따라 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 도시한그래프이다.

본실시예에서, 청색 발광부 (122) , 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)는 각각 독립적으로구동될 수 있다. 즉， 청색 발광부 (122)， 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 ( 126)의 애노드 및 캐소드 단자는 개별적으로 전원부에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 도 7에 도시된 그래프는, 청색 발광부 ( 122) , 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)에 공급되는 전류를 각각 개별적으로 조절하여 발광 장치 (100)에서 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 나타낸 것이다. 그에 따라 청색광이 방출되는 파장 대역, 녹색광이 방출되는 파장 대역 및 적색광이 방출되는 파장 대역의 피크가 각각 공급되는 전류에 따라 달라지는 것을 확인할 수 있다. 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

또한, 380 내지 430nm 파장 범위 내의 광의 강도는 태양광의 상관 색온도 정보에 따라조절될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치에서 방출되는 광의 스펙트럼 파워 분포를 색온도별로 나타낸 그래프이다.

본 실시예에서， 발광 장치 ( 100)에 포함된 청색 발광부 ( 122)， 녹색 발광부 ( 124) 및 적색 발광부 ( 126)에 공급되는 전류를 조절하여 미국 표준 협회 (ANSI , Amer i can Nat ional Standards Inst i tute)에 의해 규정된 CIE-1931 xy 색좌표계 상에서의 대표 색온도인 6500K, 5000K, 4500K 및 2700K에 해당하는 백색 영역의 스펙트럼 파워 분포를 도 8에서 확인할수 있다.

이렇게 도 8에 도시된 그래프와 도 2의 종래 청색 발광 다이오드 칩을 기반으로 한 백색 조명 장치의 스펙트럼 파워 분포 그래프를 비교하면， 도 8에 도시된 그래프가 청색광이 방출되는 파장 대역의 스펙트럼이 상대적으로 더 넓은 파장 대역에 걸쳐 있는 것을 확인할 수 있다. 그리고 도 8에 도시된 그래프에서 도 1에 도시된 태양광 스펙트럼 파워 분포에서와 유사한 수준으로 세기가 낮아진 것을 확인할수 있다.

또한， 도 8에 도시된 그래프와 도 3의 종래 근자외선 발광 다이오드 칩을 기반으로 한 백색 조명 장치의 스펙트럼 파워 분포 그래프를 비교하면, 도 8에 도시된 그래프가 근자외선이 방출되는 파장 대역의 세기가 상대적으로 감소하였으며, 청색광이 방출되는 파장 대역의 폭이 상대적으로 넓어진 것을 확인할 수 있다.

따라서 본 실시예에 따른 발광 장치 ( 100)는 방출되는 백색광의 스펙트럼 파워 분포를 종래에 비해 전체적이고 연속적인 분포가 나타나도록 구현할수 있다. 도 9 내지 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 발광 장치 ( 100)를 설명하기 위한 개략적인 색좌표를 나타낸다.

도 9 내지 도 11을 참조하면， 청색 발광부 ( 122)， 녹색 발광부 ( 124) 및 적색 발광부 ( 126)에 의해 색좌표 내에 삼각형이 형성되며, 삼각형 내에 플랭키안 로커스의 적어도 일부가 포함된다. 청색 발광부 ( 122) , 녹색 발광부 ( 124) 및 적색 발광부 ( 126)의 색좌표들을 조절함으로써 삼각형의 크기를 조절할 수 있으며， 이에 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

따라， 삼각형 내에 포함되는 플랭키안 로커스의 길이를 조절할 수 있다. 도 9는 상대적으로 작은 길이의 플랭키안로커스를 포함하는 삼각형을, 도 10은 상대적으로 큰 길이의 플랭키안 로커스를 포함하는 삼각형을 나타내며, 도 11은 도 6의 청색, 녹색 및 적색 발광부들 (122， 124, 126)의 색좌표에 의해 형성된 삼각형을 나타낸다. 플랭키안 로커스는 특별한 언급이 없는 한 미국 표준 협회 (American

National Standards Institute, ANSI)에 의하여 규정된 CIE-1931 좌표계에서의 플랭키안 로커스를 의미한다. CIE-1931 좌표계는 간단한 수식 변환에 의해 1976 좌표계로 쉽게 변경될 수 있다.

청색 발광부 (122)， 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)에 방출되는 광의 밝기를 조절함으로써 삼각형 내의 광을 구현할 수 있으며， 특히, 삼각형 내에 포함된 플랭키안로커스 상의 색온도의 광을 구현할수 있다.

삼각형 내에 포함되는 플랭키안 로커스 상의 최고 색온도와 최저 색온도는 구현 가능한 백색광의 색온도를 제한한다. 태양광에 유사한 광을 구현하기 위해, 청색 발광부 (122)， 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)의 색좌표들에 의해 형성되는 삼각형 내에서 플랭키안 로커스 상의 최고 색온도는 5000K 이상일 수 있으며, 최저 색온도는 3000K이하일 수 있다. 나아가， 최고 색온도는 6000K이상， 구체적으로 6500K 이상， 더 구체적으로 10000K 이상일 수 있으며， 최저 색온도는 2700K이하， 나아가, 1800K이하일 수 있다.

본 실시예에 따른 발광 장치 (100)는， 청색 발광부 (122)，녹색 발광부 (124)및 적색 발광부 (126)를 포함하고， 청색 발광부 (122)， 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126) 각각에 공급되는 전류를 조절하여 6500K, 5000K, 4500K 및 2700K의 색온도에 해당하는 백색광을 방출할 수 있다. 또한, 동일한 광의 밝기를 방출하는 경우, 청색 발광부 (122)， 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)가 모두 발광한 상태에서 백색광의 색온도에 해당하는 광이 발광 장치 (100)로부터 방출될 수 있다. 그에 따라， 6500K 및 2700K의 색온도로 각각 발광하는 백색 발광 다이오드들을 이용하여 6500K, 4500K 및 2700K의 색온도를 구현하는 경우보다 본 실시예에 따른 발광 장치 (100)에 포함되는 청색 발광부 (122), 녹색 발광부 (124) 및 적색 발광부 (126)의 수를 줄일 수 있다. 0 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

즉, 일례로， 6500K 및 2700K의 색온도의 광을 각각 방출하는 백색 발광 다이오드들을 이용하여 630 내지 640 루멘 ( lm)의 밝기를 구현하려는 경우를 살펴본다. 근자외선 발광 다이오드 칩의 동작전압이 약 3V이고， 각 색온도별 하나의 백색 발광 다이오드의 광효율이 1201m/W이면, 총 5.3W 급의 백색 발광 다이오드가 구성될 필요가 있다. 그에 따라 백색 발광 다이오드에 인가되는 전류가 62mA이면， 630 내지 6401m의 밝기를 구현하기 위해 27개의 백색 발광 다이오드가 필요하다. 따라서 6500K 및 2700K를 각각 구현하기 위해서는 총 54개의 백색 발광 다이오드가 필요하다.

그렇지만， 본 실시예에서의 발광 장치 ( 100)는， 청색 발광부 ( 122)， 녹색 발광부 ( 124) 및 적색 발광부 ( 126)에 공급되는 전류의 차이에 따라 혼합되는 백색광의 색온도를 조절할 수 있으므로, 청색 발광부 (122) , 녹색 발광부 ( 124) 및 적색 발광부 ( 126)가 각각 9개씩 구비되면 된다. 그에 따라 기존에 비해 발광부의 수를 줄일 수 있으면서 동일한 밝기로 발광할 수 있다.

본실시예에서, 청색 발광부 (122) , 녹색 발광부 ( 124) 및 적색 발광부 ( 126)에 공급되는 전류는 펄스 폭 변조 (Pul se width Modulat ion , PWM) 또는 트라이악 (TRIAC) 형식의 디밍 (Dimming) 기술을사용하여 제어될 수 있다.

펄스 폭 변조는 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시켜 변조하는 방식을 의미하며， 일례로， 신호파의 진폭이 클 때는 펄스의 폭이 넓어지고， 진폭이 작을 때는펄스의 폭이 좁아진다. 이에 따르면, 청색 발광부 ( 122)，녹색 발광부 ( 124) 및 적색 발광부 ( 126) 각각에 공급되는 전류의 펄스 폭을 제어함으로써, 각각의 발광부별 밝기를 제어할수 있으며， 이를 통해 상술한 색온도별 제어가 가능하다. 아울러， 본 발명의 발광 장치 ( 100)에는 태양광의 아침， 점심 및 저녁 스펙트럼에 해당하는 정보를포함하는 데이터베이스가추가로 포함될 수 있으며， 이 경우, 발광 장치 ( 100)는 데이터베이스에 저장된 태양광 스펙트럼의 시간대에 맞게 발광스펙트럼을 구현할수 있다.

예를 들면, 아침 시간대에는 태양광의 아침 스펙트럼과 일치하는 스펙트럼의 광을 방출하고， 점심 시간대에는 태양광의 점심 스펙트럼과 일치하는 스펙트럼의 광을 방출하며， 저녁 시간대에는 태양광의 저녁 스펙트럼과 일치하는 스펙트럼의 2019/190179 1»（：1^1{2019/003529

광을 방출할수 있다.

이러한 시간대별 스펙트럼 제어는 사용자의 선택에 따라 변경될 수도 있다. 즉, 사용자가 태양광의 아침 스펙트럼을 선호하는 경우 이를 계속하여 사용할 수 있으며, 마찬가지로 태양광의 저녁 스펙트럼을 선호하는 경우 이를 계속하여 사용할 5 수도 있다. 그리고 필요에 따라 아침과 점심만, 아침과 저녁만 또는 점심과 저녁만을 선택적으로사용할수도 있다. 또한， 사용자가 원하는 시간에 맞추어 아침, 점심 및 저녁 스펙트럼의 구동 시간을 제어할 수 있다.

아울러 , 이러한 스펙트럼 제어는 발광 장치 (100)에 포함된 타이머에 의해 제어될 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 인터페이스(User Interface)에 의해 사용자의 W 선택에 맞게 제어될 수도 있다.

먼저， 타이머에 의해 제어되는 경우， 타이머 시간에 따라 저장된 태양광 스펙트럼 데이터를 이용하여 본 발명의 발광 장치 (100)의 발광 스펙트럼을 제어할 수 있다.즉，사용자가 아침 6시부터 11시 59분까지 아침 스펙트럼을 지정하고，오후 12시부터 5시 59분까지 점심 스펙트럼을 지정하며, 오후 6시부터 다음날 아침 5시 15 59분까지 저녁 스펙트럼을 지정하였다고 가정하면， 이러한 시간에 맞게 본 발명의 발광 장치 ( 100)의 발광스펙트럼이 제어될 수 있다.

그리고 사용자 인터페이스에 의해 제어되는 경우, 발광 장치 (100)의 컨트롤 패널을 이용하여 발광 장치 (100)의 발광 스펙트럼이 제어될 수 있을 뿐만 아니라， 컨트롤 패널과 분리된 별도의 리모컨 등을 활용하여 원격으로 제어될 수도 있다.

20 위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을뿐이므로， 본 발명이 상기 실시예에만국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

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