KR101545309B1 - Color temperature conversion filter for LED lighting, LED module and lighting apparatus having the same - Google Patents

Color temperature conversion filter for LED lighting, LED module and lighting apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
KR101545309B1
KR101545309B1 KR1020130095324A KR20130095324A KR101545309B1 KR 101545309 B1 KR101545309 B1 KR 101545309B1 KR 1020130095324 A KR1020130095324 A KR 1020130095324A KR 20130095324 A KR20130095324 A KR 20130095324A KR 101545309 B1 KR101545309 B1 KR 101545309B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led
light
light emitting
emitting diode
color temperature
Prior art date
Application number
KR1020130095324A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150019024A (en
Inventor
조심현
현병문
이정아
Original Assignee
조심현
현병문
이정아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조심현, 현병문, 이정아 filed Critical 조심현
Priority to KR1020130095324A priority Critical patent/KR101545309B1/en
Priority to PCT/KR2013/007456 priority patent/WO2015023020A1/en
Publication of KR20150019024A publication Critical patent/KR20150019024A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101545309B1 publication Critical patent/KR101545309B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명은 발광 다이오드용 색온도 변환 필터, 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것으로서, 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하며, 인쇄회로기판 상에 배치되는 다수의 LED 그룹; 상기 다수의 LED 그룹의 상부에 설치되며, 발광 다이오드 출사광의 420nm 내지 500nm 구간에서 광투과율 기울기가 하나 이상의 변곡점을 가지며, 해당 구간에서 평균 투과율이 30% ~ 80%인 특성을 갖는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터; 및 각 LED 그룹에 속하는 발광 다이오드의 온/오프 동작을 제어하며, 각 LED 그룹에 속하는 발광 다이오드에 인가되는 전류량을 제어하여, 각 LED 그룹으로부터 출사되는 광량 비율을 조절하는 제어부를 포함하는 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 조명장치가 제공된다.The present invention relates to a color temperature conversion filter for a light emitting diode, a light emitting diode module, and a lighting apparatus including the same, the light emitting diode module including a plurality of LED groups including at least one light emitting diode and disposed on a printed circuit board; A color temperature conversion module for a light emitting diode having a light transmittance slope of at least one inflection point in a range of 420 nm to 500 nm of light emitted from the LED and having an average transmittance of 30% to 80% filter; And a controller for controlling on / off operations of the LEDs belonging to each LED group and controlling the amount of current applied to the LEDs belonging to each LED group to adjust the ratio of the amount of light emitted from each LED group And a lighting device including the same.

Description

발광 다이오드용 색온도 변환 필터, 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 조명장치 {Color temperature conversion filter for LED lighting, LED module and lighting apparatus having the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a color temperature conversion filter, a light emitting diode module, and a lighting apparatus including the color temperature conversion filter,

본 발명은 발광 다이오드용 색온도 변환 필터, 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드에서 출사되는 광의 색온도 및 색좌표를 변화시키는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 이용하여 발광 다이오드 모듈 조명광의 연색지수(CRI, Color Rendering Index)를 개선시키며, 조명광의 색온도를 주광색 영역, 주백색 영역 또는 온백색 영역으로 가변시킬 수 있는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터, 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 조명장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color temperature conversion filter for a light emitting diode, a light emitting diode module, and a lighting apparatus including the same, and more particularly to a color temperature conversion filter for a light emitting diode, A color temperature conversion filter for a light emitting diode capable of improving the color rendering index (CRI) of the module illumination light and capable of varying the color temperature of the illumination light to the main light color region, the main white region or the warm white region, and a light emitting diode module .

발광 다이오드(Light emitting diode, 이하 LED라 함) 조명장치는 백색광을 방출하는 LED에서 나오는 빛에 의해 조명광의 색온도/연색성/전력효율이 결정된다. 통상적으로 조명에 사용되는 LED는 5,000K 에서 8,000K 사이의 색온도를 가지는 빛을 방출하는 주광색(Pure White) 계열의 LED와 3,500K ~ 4,500K 사이의 색온도를 가지는 빛을 방출하는 주백색 (Natural white) 계열의 LED와 2,500K ~ 3,500K 사이의 색온도를 가지는 빛을 방출하는 온백색 (Warm White) 계열의 LED가 주로 사용된다. 이러한 LED들은 주로 450 ㎚ ~ 480 ㎚ 대역의 청색 빛을 방출하는 청색 LED에 YAG 계열의 노란색 형광체를 조합하여 구현되는데, 청색 분광영역 (450 ㎚ ~ 480 ㎚) 부근에서 제일 높은 최대분광발광파워(Peak power)를 가지며, 녹색(520 ㎚ ~ 580 ㎚)과 붉은색(610 ㎚ ~ 680 ㎚) 영역 대에서 순차적으로 높은 최대분광발광파워(Peak power)를 가지는 분광 특성을 보인다. 형광체는 기본적으로 청색 빛을 녹색 빛 또는 붉은색 빛으로 변환시켜주는 역할을 하기 때문에 LED의 전력효율은 주광색 LED가 가장 높고 온백색 LED의 전력효율이 가장 낮다. 일반적으로 주백색 LED는 주광색 LED의 85 % 정도의 광 전력을 가지며, 온백색 LED는 주광색 LED 대비 약 75 % 정도의 낮은 전력효율을 가진다.The light emitting diode (hereinafter referred to as LED) illumination device determines the color temperature / color rendering / power efficiency of the illumination light by the light emitted from the LED that emits white light. Typically, LEDs used for illumination are Pure White LEDs that emit light with a color temperature between 5,000 K and 8,000 K and Natural White, which emits light with a color temperature between 3,500 K and 4,500 K. ) Series of LEDs and a warm white LED that emits light having a color temperature of between 2,500K and 3,500K are mainly used. These LEDs are mainly realized by combining YAG yellow phosphors with blue LEDs emitting blue light in the 450 nm to 480 nm band. The highest peak spectral luminous power (Peak) in the blue spectral range (450 nm to 480 nm) power spectroscopic spectroscopic spectroscopic spectroscopic spectroscopy spectroscopic spectroscopic spectroscopy spectroscopic spectroscopy spectroscopic spectroscopic spectroscopy spectroscopy. Since phosphors basically convert blue light into green light or red light, the power efficiency of LED is highest for daylight LED and lowest for warm white LED. Typically, the main white LED has about 85% of the light power of the daylight LED and the warm white LED has about 75% lower power efficiency than the daylight LED.

한편, 조명광의 색재현 충실도를 나타내어 주는 연색지수를 높이기 위해 붉은색 분광 영역의 빛을 늘리는 방향으로 형광체의 농도를 조절할 경우 전력효율이 떨어지기도 한다. 일반적으로 온백색 LED의 연색지수를 85 ~ 90 이상으로 구현하기 위해서는 LED에 사용되는 형광체의 농도를 충분히 조절하여 붉은색 영역의 빛을 가급적 많이 확보하여야 하는데, 이 경우 연색지수가 70 ~ 80 사이의 온백색(Warm White) 또는 주백색(Natural White) 보다 10 ~ 15 % 정도 전력효율이 떨어지게 된다. On the other hand, in order to increase the color rendering index indicating the color reproduction fidelity of the illumination light, when the concentration of the phosphor is adjusted in the direction of increasing the light in the red spectral region, the power efficiency may be lowered. Generally, in order to realize a color rendering index of 85 to 90 or more in a warm white LED, it is necessary to sufficiently control the concentration of the phosphor used in the LED to obtain as much red light as possible. In this case, (Warm White) or Main White (Natural White).

종래의 통상적인 조명광 색온도 가변형 LED모듈의 경우 주광색(조명광 색온도 범위:5,000K~7,000K)/ 주백색(조명광색온도범위:3,500K~5,000K)/ 온백색(2,500K ~ 3,500K)등 다양한 색온도를 선택적으로 구현하기 위해서 LED 모듈에 주광색/ 주백색 /온백색 세 가지 종류의 LED 배열을 설치하고 사용자가 주광색을 필요로 하는 경우 주백색과 온백색 LED를 끄고 주광색 LED에서만 조명광이 출사되게하고, 주백색을 필요로 하는 경우 주광색과 온백색 LED를 끄고 주백색 LED에서만 조명광이 출사되게하고, 온백색을 필요로 하는 경우 주광색과 주백색 LED를 끄고 온백색 LED에서만 조명광이 출사되게 하거나, LED모듈에 주광색/온백색 두종류의 LED 배열을 설치하고 사용자가 주광색을 필요로 하는 경우 주광색 LED에서만 조명광이 출사되게하고, 주백색을 필요로 하는 경우 주광색과 온백색 LED에서 출사되는 적당한 양의 주광색과 온백색 광을 출사 되게하고 혼합하여 주백색 조명광이 되게하고, 온백색을 필요로 하는 경우 주광색과 LED를 끄고 온백색 LED에서만 조명광이 출사되게방식으로 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 통상의 기술사용 방식의 경우 조명장치에 사용되는 LED의 수량은 단일 색상을 내는 LED 조명장치에 비해 두배에서 세배로 늘어나게 되어 고비용이 소요되는 문제점이 있으며, 고연색성 구현을 하기 위해서는 고연색성을 갖는 주광색, 주백색, 온백색 LED들을 사용하여야 하나, 통상의 형광체 기술을 적용하여 LED의 연색성을 높일 경우 LED의 광효율이 저하되는 기술적인 문제점이 있다.
Conventional conventional illumination color temperature variable LED module has various color temperature such as daylight color temperature range (5,000K ~ 7,000K) / day white color (illumination color temperature range: 3,500 ~ 5,000K) / warm white color (2,500 ~ 3,500K) For optional implementation, three types of LED arrays of daylight / main white / warm white are installed on the LED module. If the user needs daylight, turn off the main white and warm white LEDs, make the illumination light come out only on the daylight LED, If necessary, turn off the daylight and warm white LEDs and let the main white LEDs emit the illumination light. If warm white is required, turn off the daylight and main white LEDs and allow the illumination light to emit only on the warm white LEDs. LED array is installed and the user needs daylight color, the illumination light is emitted only in the daylight color LED, and when the main white is needed, To be emitted from the appropriate amount of daylight and warm white light emitted from the white LED and a mixture of the main causes the white illumination light, and in the case that requires a warm white LED, turn off the daylight and has been used in a manner so the illumination light is emitted only from warm white LED. However, in the case of such a conventional technique, the number of LEDs used in a lighting apparatus is twice to three times that of a single-color LED lighting apparatus, which causes a problem of high cost. In order to realize high color rendering, White, and white light LEDs having a red color, a red color, a green color, a white light, and a white light. However, there is a technical problem that the light efficiency of the LED is lowered when the color rendering property of the LED is increased by applying general phosphor technology.

한국공개특허공보 제10-2007-0075737호Korean Patent Publication No. 10-2007-0075737

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광 다이오드에서 출사되는 광의 색온도 및 색좌표를 변화시키는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 이용하여 발광 다이오드 모듈 조명광의 연색지수를 개선시키며, 발광 다이오드에 인가되는 전류량을 조절함으로써 조명광의 색온도를 주광색 영역, 주백색 영역 또는 온백색 영역으로 가변시킬 수 있는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터, 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 조명장치을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a color temperature conversion filter for a light emitting diode which changes a color temperature and a color coordinate of light emitted from a light emitting diode, A color temperature conversion filter for a light emitting diode, a light emitting diode module, and an illumination device including the light emitting diode module, wherein the color temperature of the illumination light can be changed into a primary light color area, a main white color area, or a warm white color area by adjusting an amount of current applied to the light emitting diode will be.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 500nm 이하의 단파장에서 광을 흡수하는 염료 또는 안료 0.0001 중량% ~ 0.06 중량%를 열 또는 광으로 경화시키는 경화성 수지나 열가소성 수지에 혼합하는 단계를 포함하는 제조방법에 따라 제조된 발광 다이오드용 색온도 변환 필터로서, 발광 다이오드 출사광의 420nm 내지 500nm 구간에서 광투과율 기울기가 하나 이상의 변곡점을 가지며, 상기 420nm 내지 500nm 구간에서 평균 투과율이 30% ~ 80%을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터가 제공된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, there is provided a manufacturing method comprising a step of mixing a dye or pigment absorbing light at a short wavelength of 500 nm or less in 0.0001 to 0.06% by weight of a thermosetting resin or a thermoplastic resin , Wherein the light transmittance slope has at least one inflection point in the 420 to 500 nm section of the light emitted from the light emitting diode and has an average transmittance of 30% to 80% in the interval of 420 nm to 500 nm. A color temperature conversion filter for a light emitting diode is provided.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하며, 인쇄회로기판 상에 배치되는 다수의 LED 그룹; 상기 다수의 LED 그룹의 상부에 설치되며, 발광 다이오드 출사광의 420nm 내지 500nm 구간에서 광투과율 기울기가 하나 이상의 변곡점을 가지며, 해당 구간에서 평균 투과율이 30% ~ 80%인 특성을 갖는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터; 및 각 LED 그룹에 속하는 발광 다이오드의 온/오프 동작을 제어하며, 각 LED 그룹에 속하는 발광 다이오드에 인가되는 전류량을 제어하여, 각 LED 그룹으로부터 출사되는 광량 비율을 조절하는 제어부;를 포함하는 발광 다이오드 모듈이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode comprising: a plurality of LED groups including at least one light emitting diode and disposed on a printed circuit board; A color temperature conversion module for a light emitting diode having a light transmittance slope of at least one inflection point in a range of 420 nm to 500 nm of light emitted from the LED and having an average transmittance of 30% to 80% filter; And a controller for controlling the on / off operation of the LEDs belonging to each LED group and controlling the amount of current applied to the LEDs belonging to each LED group to adjust the ratio of the amount of light emitted from each LED group, Module is provided.

상기 인쇄회로기판 상에 설치되며, 상기 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 지지하는 지지부재를 더 포함한다. And a support member provided on the printed circuit board and supporting the color temperature conversion filter for the light emitting diode.

상기 다수의 LED 그룹은 하나 이상의 LED를 포함하는 제1 LED 그룹; 적색광을 출사하는 적색 LED를 포함하는 제2 LED 그룹; 및 청색광을 출사하는 청색 LED를 포함하는 제3 LED 그룹을 포함한다. The plurality of LED groups comprising a first LED group comprising one or more LEDs; A second LED group including a red LED emitting red light; And a third LED group including a blue LED emitting blue light.

상기 제1 LED 그룹의 LED는 3,500K 에서 5,000K 색온도를 갖는 LED를 사용한다. The LED of the first LED group uses an LED having a color temperature of 5,000K at 3,500K.

상기 제2 LED 그룹의 적색 LED는 600nm ~ 680nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 적색 LED를 사용하며, 상기 제3 LED 그룹의 청색 LED는 430nm ~ 490nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 청색 LED를 사용한다. The red LED of the second LED group uses a red LED having the maximum spectral luminous power at 600 nm to 680 nm and the blue LED of the third LED group uses a blue LED having the maximum spectral luminous power at 430 nm to 490 nm.

상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 LED 그룹에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 상기 제1 내지 제3 LED 그룹에서 출사되는 광량 비율을 조절하되, 상기 광량 비율은 상기 제1 LED 그룹에서 출사되는 광량을 100으로 가정할 때, 상기 2 LED 그룹에서 출사되는 광량은 2 ~ 20, 제3 LED 그룹에서 출사되는 광량은 0 ~ 15의 범위가 되도록 조절한다. Wherein the controller controls the amount of light to be applied to the LEDs belonging to the first to third LED groups to adjust the ratio of the amount of light emitted from the first to third LED groups, The amount of light emitted from the two LED groups is adjusted to be in the range of 2 to 20, and the amount of light emitted from the third LED group is adjusted to be in the range of 0 to 15.

상기 제1 LED 그룹은 서로 상이한 색온도를 갖는 제1 LED와 제2 LED를 포함하며, 상기 제1 LED는 3,500K 에서 5,000K 색온도를 갖는 LED를 사용하며, 상기 제2 LED는 5,000K 에서 7500K 색온도를 갖는 LED를 사용한다. Wherein the first LED group comprises a first LED having a different color temperature from each other and a second LED, wherein the first LED uses an LED having a color temperature of 5,000K at 3,500K and the second LED has a color temperature of 5,000K to 7500K Lt; / RTI >

상기 다수의 LED 그룹은 500nm ~ 560nm에서 최대 분광발광파워를 갖는 녹색광을 방출하는 녹색 LED를 포함하는 제4 LED 그룹을 더 포함한다. The plurality of LED groups further comprise a fourth LED group comprising green LEDs emitting green light having a maximum spectral emission power at 500 nm to 560 nm.

상기 제어부는 상기 제1 내지 제4 LED 그룹에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 상기 제1 내지 제4 LED 그룹에서 출사되는 광량 비율을 조절하여, 색온도 2,500K 에서 7,000K 사이에서 색온도를 선택적으로 구현하는 것을 특징으로 한다. The controller adjusts the amounts of currents applied to the LEDs belonging to the first through fourth LED groups to adjust the ratio of the amount of light emitted from the first through fourth LED groups to select the color temperature between 2,500 K and 7,000 K As shown in FIG.

상기 다수의 LED 그룹은 570nm ~ 610nm에서 파장영역에서 최대 분광발광파워를 갖는 황색광을 방출하는 앰버(Amber)광 LED를 포함하는 제5 LED 그룹;을 더 포함한다. The plurality of LED groups further include a fifth LED group including an Amber light LED emitting yellow light having a maximum spectral emission power in a wavelength range from 570 nm to 610 nm.

상기 제어부는 상기 제1 내지 제5 LED 그룹에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 상기 제1 내지 제5 LED 그룹에서 출사되는 광량 비율을 조절하여, 색온도 2,500K 에서 7,000K 사이에서 색온도를 선택적으로 구현한다. The controller adjusts the amount of current applied to the LEDs belonging to the first to fifth LED groups to adjust the ratio of the amount of light emitted from the first to fifth LED groups to select the color temperature from 2,500K to 7,000K .

상기 다수의 LED 그룹은 하나 이상의 LED를 포함하는 제1 LED 그룹; 및 적색광을 출사하는 적색 LED를 포함하는 제2 LED 그룹;를 포함하며, 상기 제1 LED 그룹의 LED는 3,500K 에서 5,000K 색온도를 갖는 LED를 사용하며, 상기 제 2 LED 그룹의 LED는600~ 680 nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 적색 LED를 사용한다. The plurality of LED groups comprising a first LED group comprising one or more LEDs; And a second LED group including a red LED emitting red light, wherein the LED of the first LED group uses an LED having a color temperature of 5,000K at 3,500K, A red LED with the highest spectral emission power at 680 nm is used.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하며, 인쇄회로기판 상에 배치되는 다수의 LED 그룹; 상기 다수의 LED 그룹의 상부에 설치되며, 발광 다이오드 출사광의 420nm 내지 500nm 구간에서 광투과율 기울기가 하나 이상의 변곡점을 가지며, 해당 구간에서 평균 투과율이 30% ~ 80%인 특성을 갖는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터; 및 각 LED 그룹에 속하는 발광 다이오드의 온/오프 동작을 제어하며, 각 LED 그룹에 속하는 발광 다이오드에 인가되는 전류량을 제어하여, 각 LED 그룹으로부터 출사되는 광량 비율을 조절하는 제어부를 포함하는 발광 다이오드 모듈; 상기 발광 다이오드 모듈을 수납하기 위한 수납 공간을 제공하는 하우징; 상용 전원을 입력받아 상기 발광 다이오드 모듈을 구동하기 위한 구동 전압으로 변환하여 출력하는 구동회로 모듈; 및 상기 발광 다이오드 모듈 및 구동회로 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈;을 포함하는 조명 장치가 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode comprising: a plurality of LED groups including at least one light emitting diode and disposed on a printed circuit board; A color temperature conversion module for a light emitting diode having a light transmittance slope of at least one inflection point in a range of 420 nm to 500 nm of light emitted from the LED and having an average transmittance of 30% to 80% filter; And a controller for controlling on / off operations of the LEDs belonging to each LED group and controlling the amount of current applied to the LEDs belonging to each LED group to adjust the ratio of the amount of light emitted from each LED group ; A housing for providing a storage space for storing the light emitting diode module; A driving circuit module receiving a commercial power supply and converting the driving voltage into a driving voltage for driving the LED module; And a control module for controlling operations of the light emitting diode module and the driving circuit module.

본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터에 따르면, 500 ㎚ 이상의 광투과율은 유지하고, 400 ~ 500nm 부근의 청색광 파장대의 광을 선택적으로 차단하여 전체 밝기 감소를 최소화하면서 발광 다이오드로 부터 출사되는 광의 색온도 및 연색지수를 변화시킬 수 있게 된다.According to the color temperature conversion filter for a light emitting diode of the present invention, the light transmittance of 500 nm or more is maintained and the light of the blue light wavelength band near 400 to 500 nm is selectively blocked to minimize the total brightness reduction, And the color rendering index can be changed.

본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈 및 조명장치에 따르면, 색온도 색온도 변환 필터를 발광 다이오드 모듈내에서 물리적으로 이동시키지 않고, 각 LED 그룹에 공급되는 전류량 및 각 LED 그룹의 온,오프를 제어함으로써 발광 다이오드 모듈에서 방출되는 조명광의 색온도를 2,500K 에서 7,000K 사이에서 선택적으로 구현할 수 있게 된다.
According to the light emitting diode module and the lighting apparatus including the color temperature conversion filter for a light emitting diode according to the present invention, the color temperature color temperature conversion filter is not physically moved in the light emitting diode module, and the amount of current supplied to each LED group, Off, the color temperature of the illumination light emitted from the light emitting diode module can be selectively implemented between 2,500K and 7,000K.

도 1은 CIE 1931 색좌표에 다양한 발광 다이오드와 관련된 색온도 영역을 표시한 도이다.
도 2는 CIE xy 1931 색좌표에 다양한 색온도의 발광 다이오드를 표시한 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터의 파장대별 광투과율을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터의 각 파장대별 광투과율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제1 LED 그룹에 사용된 발광 다이오드의 분광 파워 분포(spectral power distribution)를 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 LED 그룹 및 제3 LED 그룹에 사용된 발광 다이오드의 분광 파워 분포를 각각 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 제어부의 제어 동작에 따라 색온도 2700K에 해당하는 조명광의 분광 특성을 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 제어부의 제어 동작에 따라 색온도 4000K에 해당하는 조명광의 분광 특성을 나타낸 도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 제어부의 제어 동작에 따라 색온도 5700K에 해당하는 조명광의 분광 특성을 나타낸 도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 색온도 변화 추세를 나타낸 도이다.
도 12는 본 발명에 따른 발광 다이오드 모듈을 포함한 조명 장치의 개략적인 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예의 제1 LED 그룹 중 7300K 발광 다이오드의 분광 파워 분포를 나타낸 그래프이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 색온도 변화 추세를 나타낸 도이다.
도 16 및 도 17은 발광 다이오드용 색온도 변화 필터의 조명광 변환 기능을 설명하기 위한 도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈의 개략적인 구성도이다.FIG. 1 is a diagram showing color temperature regions associated with various light emitting diodes in CIE 1931 color coordinates.
FIG. 2 is a diagram showing light emitting diodes of various color temperatures in CIE xy 1931 color coordinates.
FIG. 3 is a graph illustrating light transmittance according to wavelengths of a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to the present invention.
4 is a graph showing light transmittances of respective color wavelength ranges of a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to the present invention.
5 is a schematic block diagram of a light emitting diode module including a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a spectral power distribution of a light emitting diode used in the first LED group shown in FIG.
FIG. 7 is a graph showing spectral power distributions of light emitting diodes used in the second LED group and the third LED group shown in FIG. 5, respectively.
8 is a graph showing spectral characteristics of illumination light corresponding to a color temperature of 2700K according to the control operation of the control unit of the LED module according to the first embodiment of the present invention.
9 is a graph showing spectral characteristics of illumination light corresponding to a color temperature of 4000K according to the control operation of the control unit of the LED module according to the first embodiment of the present invention.
10 is a graph showing spectral characteristics of illumination light corresponding to a color temperature of 5700K according to the control operation of the control unit of the light emitting diode module according to the first embodiment of the present invention.
11 is a graph illustrating a color temperature change trend of the light emitting diode module according to the first embodiment of the present invention.
12 is a schematic configuration diagram of a lighting device including a light emitting diode module according to the present invention.
13 is a schematic block diagram of a light emitting diode module including a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to a second embodiment of the present invention.
14 is a graph showing the spectral power distribution of a 7300K light emitting diode among the first LED group of the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a graph illustrating a color temperature change trend of a light emitting diode module according to a second embodiment of the present invention.
16 and 17 are diagrams for explaining an illumination light converting function of the color temperature change filter for a light emitting diode.
18 is a schematic configuration diagram of a light emitting diode module including a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.
19 is a schematic block diagram of a light emitting diode module including a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 CIE 1931 색좌표에 다양한 발광 다이오드와 관련된 색온도 영역을 표시한 도이며, 도 2는 CIE xy 1931 색좌표에 다양한 색온도의 발광 다이오드를 표시한 도이며, 도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터의 파장대별 광투과율을 나타낸 도이고, 도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터의 광투과율을 나타낸 표이다.FIG. 1 is a view showing color temperature regions related to various light emitting diodes in CIE 1931 color coordinates, FIG. 2 is a diagram showing light emitting diodes of various color temperatures in CIE xy 1931 color coordinates, FIG. 3 is a graph 4 is a table showing the light transmittance of a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to the present invention.

발광 다이오드 색변환 필터 제조 과정Light Emitting Diode Color Conversion Filter Manufacturing Process

제1 과정 : 500nm 이하의 단파장에서 광을 흡수하는 염료 또는 안료 0.0001 중량% ~ 0.06 중량%를 열 또는 광으로 경화시키는 경화성 수지나 열가소성 수지에 혼합한다. First step: 0.0001% by weight to 0.06% by weight of a dye or pigment which absorbs light at a short wavelength of 500 nm or less is mixed with a thermosetting resin or a thermosetting resin which is cured by heat or light.

제2 과정 : 혼합물을 플레이트 형태로 성형한다. Step 2: Mold the mixture into a plate.

본 실시예의 경우, 500nm 이하의 단파장에서 광을 흡수하는 염료로 아세테이트 염료, 안트라퀴논계 염료 및 아조계 염료를 이용하며, 안료는 크롬산납계, 황색산화철계, 카드뮴계, 티타늄계 등의 무기 안료 또는 아조계 안료 및 프탈로시아닌계 안료를 이용한다.In the case of this embodiment, an acetate dye, an anthraquinone dye and an azo dye are used as a dye which absorbs light at a short wavelength of 500 nm or shorter, and the pigment is an inorganic pigment such as chrome lead-based, yellow iron oxide, cadmium, Or azo pigments and phthalocyanine pigments.

아세테이트 염료, 안트라퀴논계 염료, 아조계 염료를 이용하며, 안료로는 니느로계 안료, 아조계 안료, 인단트렌계 안료를 이용한다. 또한, 열 또는 광으로 경화되는 수지는 아크릴레이트(acrylate) 수지 또는 에폭시(epoxy) 수지를 이용하며, 열가소성 수지로는 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 이용한다.Acetate dyes, anthraquinone dyes, and azo dyes. Nineuro pigments, azo pigments, and indanthrene pigments are used as pigments. An acrylate resin or an epoxy resin is used as the resin cured by heat or light, and a polycarbonate or polymethyl methacrylate (PMMA) is used as the thermoplastic resin.

위의 제조 공정에 따라 제조된 발광 다이오드용 색온도 변환 필터는 발광 다이오드 출사광의 420nm 내지 500nm 구간에서 도 1에 도시된 바와 같이 광투과율 기울기가 하나 이상의 변곡점을 가지며, 이 구간에서 평균 투과율이 30% ~80%을 갖는 특성을 나타낸다.As shown in FIG. 1, the color temperature conversion filter for a light emitting diode manufactured according to the above manufacturing process has a light transmittance slope of at least one inflection point in an interval of 420 nm to 500 nm of light emitted from the light emitting diode, 80%. ≪ / RTI >

여기서 발광 다이오드용 색온도 변환 필터의 평균투과율은 다음과 같이 정의된다. Here, the average transmittance of the color temperature conversion filter for a light emitting diode is defined as follows.

평균투과율Average transmittance

400nm, 405nm, 410nm, 415nm,..., 495nm, 500nm와 같이 400nm에서 500nm 까지 5 nm 단위로 나뉘어 각각 측정된 광투과율의 전체 합을 전체 측정개수로 나눈값을 의미한다.Means a value obtained by dividing the total sum of light transmittances measured in units of 5 nm from 400 nm to 500 nm by the total number of measurements such as 400 nm, 405 nm, 410 nm, 415 nm, ..., 495 nm and 500 nm.

예를 들어서 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터의 400nm 에서 500 nm 까지 5nm 단위로 나뉘어 각각 측정된 투과율 값들의 합을 21 (400 nm ~ 500 nm 대역에서의 총 측정 갯수)로 나누면 평균 투과율은 52.91 % 값을 갖는다. For example, as shown in FIG. 4, the transmittance values of the color temperature conversion filters for light emitting diodes according to the present invention are divided into 5 nm units from 400 nm to 500 nm, and the sum of the transmittance values is 21 (400 nm to 500 nm Number of measurements), the average transmittance is 52.91%.

본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터는 400nm~500nm 사이의 광투과율을 30% ~ 80% 사이에서 선택적으로 조절하도록 구현함으로써, 조명광의 광량 및 광효율의 감소는 최소화하면서, 청색광 영역의 분광 발광 파워(Spectral Irradiance Power)를 제한하여 LED 조명의 색온도 및 연색지수 변화를 유도할 수 있다.
The color temperature conversion filter for a light emitting diode according to the present invention is configured to selectively control the light transmittance between 400 nm and 500 nm between 30% and 80%, thereby minimizing the reduction of the light amount and the light efficiency of the illumination light, (Spectral Irradiance Power) is limited to induce changes in the color temperature and color rendering index of the LED illumination.

아조계 염료Azo dye 농도(중량%)Concentration (% by weight) 0.01%0.01% 0.005%0.005% 0.0025%0.0025% 420nm420 nm 20.7420.74 45.1745.17 58.9558.95 500nm500 nm 76.4176.41 83.4683.46 86.0086.00

도면 3에는 다양한 농도의 아조계 염료를 이용하여 제조한 발광 다이오드용 발광 다이오드용 색온도 변환 필터의 분광 투과 곡선 그래프가 도시되며, 표 1에는 아조계 염료의 농도 변화에 따른 420nm에서의 광투과율, 500nm에서의 광투과율이 도시된다.FIG. 3 is a graph showing a spectral transmission curve of a color temperature conversion filter for a light emitting diode for a light emitting diode manufactured using various concentrations of azo dyes. Table 1 shows the light transmittance at 420 nm according to the concentration of the azo dye, Is shown in Fig.

420nm에서, 아조계 염료의 함량이 0.01 중량%일 경우 광투과율은 20.74%, 0.005 중량%일 경우 광투과율은 45.17%, 0.0025 중량%일 경우 광투과율은 58.95%로 나타난다.At 420 nm, when the content of the azo dye is 0.01 wt%, the light transmittance is 20.74%, the light transmittance is 45.17% when 0.005 wt%, and the light transmittance is 58.95% when the content is 0.0025 wt%.

500nm에서, 아조계 염료의 함량이 0.01 중량%일 경우 광투과율은 76.41%, 0.005 중량%일 경우 광투과율은 83.46%, 0.0025 중량%일 경우 광투과율은 86%로 나타난다.
When the content of the azo dye is 0.01 wt%, the light transmittance is 76.41%, the light transmittance is 83.46% when the content is 0.005 wt%, and the light transmittance is 86% when the content is 0.0025 wt%.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈의 개략적인 구성도이며, 도 6은 도 5에 도시된 제1 LED 그룹에 사용된 발광 다이오드의 분광 파워 분포(spectral power distribution)를 나타낸 그래프이며, 도 7은 도 5에 도시된 제2 LED 그룹 및 제3 LED 그룹에 사용된 발광 다이오드의 분광 파워 분포를 각각 나타낸 그래프이며, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 제어부의 제어 동작에 따라 색온도 2700K에 해당하는 조명광의 분광 특성을 나타낸 도이며, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 제어부의 제어 동작에 따라 색온도 4000K에 해당하는 조명광의 분광 특성을 나타낸 도이며, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 제어부의 제어 동작에 따라 색온도 5700K에 해당하는 조명광의 분광 특성을 나타낸 도이고, 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 색온도 변화 추세를 나타낸 도이다.FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a light emitting diode module including a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to a first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a graph showing the spectral power of a light emitting diode used in the first LED group shown in FIG. FIG. 7 is a graph showing spectral power distributions of light emitting diodes used in the second LED group and the third LED group shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a graph showing spectral power distributions 9 is a graph showing spectral characteristics of illumination light corresponding to a color temperature of 2700K according to the control operation of the control unit of the LED module according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a graph showing the spectral characteristics of the illumination light corresponding to the color temperature of 4000K according to the control operation of the control unit of the LED module according to the first embodiment of the present invention And showing the spectral properties of the illumination light corresponding to the temperature of 5700K, and Fig. 11 is a diagram showing a change in color temperature of the LED module a trend according to a first embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 발광 다이오드 모듈은 인쇄회로기판(100), 다수의 LED 그룹(200), 지지부재(300), 발광 다이오드용 색온도 변환 필터(400) 및 제어부(미도시)를 포함한다.5, the light emitting diode module includes a printed circuit board 100, a plurality of LED groups 200, a supporting member 300, a color temperature conversion filter 400 for a light emitting diode, and a controller (not shown).

각 LED 그룹은 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하며, 인쇄회로기판(100) 상에 상호 이격배치된 상태로 실장된다. 인쇄회로기판상에 실장된 각 발광 다이오드는 발광칩, 리드 프레임, 와이어, 몰딩부 및 기판으로 구성된다. 기판 상에 리드 프레임이 배치되며, 발광칩은 기판 상에 실장되며, 와이어를 통하여 리드 프레임과 전기적으로 연결된다. 몰딩부는 기판 상에 실장된 발광칩을 봉지하여, 발광칩을 보호하며, 발광칩에서 방사되는 광의 지향각을 조절한다. Each LED group includes one or more light emitting diodes and is mounted on the printed circuit board 100 in a state of being spaced apart from each other. Each light emitting diode mounted on a printed circuit board is composed of a light emitting chip, a lead frame, a wire, a molding part and a substrate. A lead frame is disposed on the substrate, the light emitting chip is mounted on the substrate, and is electrically connected to the lead frame through the wire. The molding part encapsulates the light emitting chip mounted on the substrate, protects the light emitting chip, and adjusts the directing angle of light emitted from the light emitting chip.

지지부재(300)는 인쇄회로기판(100)상에 설치되며, 발광 다이오드용 색온도 변환 필터(400)를 지지하여, 다수의 LED 그룹(200)으로부터 이격된 상태로 배치시킨다.The support member 300 is disposed on the printed circuit board 100 and supports the color temperature conversion filter 400 for the light emitting diodes so as to be spaced apart from the plurality of LED groups 200.

발광 다이오드용 색온도 변환 필터(400)는 420nm 내지 500nm 구간에서 광투과율 기울기가 하나 이상의 변곡점을 가지며, 해당 구간에서 평균 투과율이 30% ~ 80%인 특성을 갖는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 사용한다. The color temperature conversion filter 400 for a light emitting diode uses a color temperature conversion filter for a light emitting diode having a light transmittance slope of at least one inflection point in the interval of 420 nm to 500 nm and an average transmittance of 30% to 80% in the corresponding interval.

제어부(미도시)는 각 LED 그룹에 속하는 LED의 온/오프 동작을 제어하며, 또한 각 LED 그룹에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 각각 제어함으로써, 제1 LED 그룹으로부터 나오는 광량, 제2 LED 그룹으로부터 나오는 광량, 제3 LED 그룹으로부터 나오는 광량 비율을 조절하여, 조명광 색온도를 2500K ~ 7000K 사이에서 변화시킨다(도 11 참조).
The control unit (not shown) controls the on / off operation of the LEDs belonging to each LED group, and controls the amount of current applied to the LEDs belonging to each LED group, thereby controlling the amount of light from the first LED group The amount of emitted light and the ratio of the amount of light emitted from the third LED group are adjusted to change the illumination color temperature from 2500K to 7000K (see FIG. 11).

본 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 구성 및 동작을 보다 상세히 살펴보면, 다수의 LED 그룹(200)은 제1 LED 그룹(210), 제2 LED 그룹(220) 및 제3 LED 그룹(230)을 포함한다. 제1 LED 그룹(210)은 3,500K 에서 5,000K 색온도를 갖는 LED를 사용하며, 제2 LED 그룹(220)은 600nm ~ 680nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 적색 LED를 사용하며, 제3 LED 그룹(230)은 430nm ~ 490nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 청색 LED를 사용할 수 있다. The plurality of LED groups 200 include a first LED group 210, a second LED group 220, and a third LED group 230, do. The first LED group 210 uses an LED having a color temperature of 5,000K at 3,500 K and the second LED group 220 uses a red LED having a maximum spectral luminous power at 600 nm to 680 nm, 230 may use a blue LED having a maximum spectral emission power at 430 to 490 nm.

본 실시예의 경우, 제1 LED 그룹(210)은 하나 이상의 LED를 포함하며, 제1 LED 그룹에 속하는 LED는 4700K 색온도에 해당하는 CIE xy 1931 좌표(도 2 참조)상에서 x좌표 0.355, y좌표 0.3587을 갖으며, 연색지수 (CRI, Color Rendering Index) 85를 갖는 LED를 사용한다. In this embodiment, the first LED group 210 includes one or more LEDs, and the LEDs belonging to the first LED group have an x-coordinate of 0.355, a y-coordinate of 0.3587 (see FIG. 2) on a CIE xy 1931 coordinate And an LED having a color rendering index (CRI) of 85 is used.

제2 LED 그룹(220)은 하나 이상의 LED를 포함하며, 제2 LED 그룹에 속하는 LED는 적색광을 출사하는 적색 LED를 사용한다. 본 실시예의 경우, 제2 LED 그룹(220)에 속하는 LED는 635nm에서 최대 분광 발광파워(Peak Spectral Irradiance Power)를 갖는 적색광을 출사하는 적색 LED를 사용한다.The second LED group 220 includes one or more LEDs, and the LEDs belonging to the second LED group use red LEDs emitting red light. In the present embodiment, the LEDs belonging to the second LED group 220 use red LEDs emitting red light having the maximum spectral radiance power at 635 nm.

제3 LED 그룹(230)은 하나 이상의 LED를 포함하며, 제3 LED 그룹에 속하는 LED는 청색광을 출사하는 청색 LED를 사용한다. 본 실시예의 경우, 제3 LED 그룹(230)에 속하는 LED는 470nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 청색광을 출사하는 청색 LED를 사용한다.The third LED group 230 includes one or more LEDs, and the LEDs belonging to the third LED group use a blue LED that emits blue light. In this embodiment, the LEDs belonging to the third LED group 230 use blue LEDs emitting blue light having the maximum spectral emission power at 470 nm.

본 실시예에서 발광 다이오드용 색온도 변환 필터는 400nm ~ 500nm 구간에서 광투과율 평균값이 50 % ~ 55 % 인 색온도 변환 필터를 사용한다. In this embodiment, a color temperature conversion filter for a light emitting diode uses a color temperature conversion filter having an average light transmittance value of 50% to 55% in a range of 400 nm to 500 nm.

제어부(미도시)는 제1 LED 그룹(210)에 속하는 LED에 인가되는 전류량과 제2 LED 그룹(220)에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 제1 LED 그룹(210)에서 출사되는 광량: 제2 LED 그룹(220)에서 출사되는 광량 = 100 : 17 이 되도록 제어하여, 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 통하여 출사시키게 되면 도 8과 같은 분광특성을 가지는 색온도 2,700K에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상에서 x좌표 0.452, y좌표 0.41을 가지며 연색지수 (CRI, Color Rendering Index) 96을 갖는 고연색성의 조명광을 구현할 수 있게 된다.The control unit (not shown) controls the amount of current applied to the LEDs belonging to the first LED group 210 and the amount of current applied to the LEDs belonging to the second LED group 220, : The amount of light emitted from the second LED group 220 is controlled to be 100: 17. When the light is emitted through the color temperature conversion filter for a light emitting diode, the CIE xy 1931 coordinates corresponding to the color temperature of 2,700K It is possible to realize a high color rendering illumination light having an x coordinate of 0.452 and a y coordinate of 0.41 and a color rendering index (CRI) of 96.

본 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에서 색온도를 4,000K 영역으로 구현하기 위해, 제어부는 제1 LED 그룹(210)에 속하는 LED에 인가되는 전류량, 제2 LED 그룹(220)에 속하는 LED에 인가되는 전류량 및 제3 LED 그룹(230)에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 제1 LED 그룹(210)에서 출사되는 광량: 제2 LED 그룹(220)에서 출사되는 광량: 제3 LED 그룹(230)에서 출사되는 광량 = 100 : 8 : 4 가 되도록 제어한다. 그리고 나서, 제1 내지 제3 LED 그룹으로부터 출사되는 광을 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 거치게 하여 조명영역으로 방출하면 도 9와 같은 분광특성을 가지는 색온도 4,000K에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상에서 x좌표 0.379, y좌표 0.379를 가지는 연색지수 92을 가지는 광을 구현할 수 있게 된다In order to realize the color temperature of 4,000K in the light emitting diode module according to the present embodiment, the control unit controls the amount of current applied to the LEDs belonging to the first LED group 210, the amount of current applied to the LEDs belonging to the second LED group 220 The amount of light emitted from the second LED group 220: the amount of light emitted from the third LED group 230, the amount of light emitted from the second LED group 220, Is set to be 100: 8: 4. Then, when the light emitted from the first to third LED groups is emitted through the color temperature conversion filter for the light emitting diode and is emitted to the illumination area, the color coordinates of CIE xy 1931 corresponding to the color temperature of 4,000K, 0.379 and a color rendering index 92 having a y coordinate of 0.379

본 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에서 색온도를 5,700K 영역으로 구현하기 위해, 제어부는 제1 LED 그룹(210)에 속하는 LED에 인가되는 전류량, 제2 LED 그룹(220)에 속하는 LED에 인가되는 전류량 및 제3 LED 그룹(230)에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 제1 LED 그룹(210)에서 출사되는 광량: 제2 LED 그룹(220)에서 출사되는 광량: 제3 LED 그룹(230)에서 출사되는 광량 = 100 : 5 : 12 가 되도록 제어한다. 그리고 나서, 제1 내지 제3 LED 그룹으로부터 출사되는 광을 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 거치게 하여 조명영역으로 방출하면 도 10과 같은 분광특성을 가지는 색온도 5,700K에 해당하는 x좌표 0.3288, y좌표 0.3191을 가지며 연색지수 80을 가지는 조명광을 구현할 수 있게 도니다.
In order to realize the color temperature of 5,700K in the light emitting diode module according to the present embodiment, the control unit controls the amount of current applied to the LEDs belonging to the first LED group 210, the amount of current applied to the LEDs belonging to the second LED group 220 The amount of light emitted from the second LED group 220: the amount of light emitted from the third LED group 230, the amount of light emitted from the second LED group 220, Is 100: 5: 12. Then, when the light emitted from the first to third LED groups passes through the color temperature conversion filter for the light emitting diode and is emitted to the illumination region, the x-coordinate 0.3288 corresponding to the color temperature of 5,700K having the spectral characteristic as shown in Fig. 10 and the y- And has a color rendering index of 80.

도 12는 본 발명에 따른 발광 다이오드 모듈을 포함한 조명 장치의 개략적인 구성도이다.12 is a schematic configuration diagram of a lighting device including a light emitting diode module according to the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 조명장치는 발광 다이오드 모듈(500), 하우징(600), 구동회로 모듈(700), 방열 모듈(800) 및 제어 모듈(900)을 포함한다.12, the lighting apparatus according to the present invention includes a light emitting diode module 500, a housing 600, a driving circuit module 700, a heat dissipation module 800, and a control module 900.

하우징(600)은 발광 다이오드 모듈(500)에 상응한 형태로 형성되며, 수납 공간을 제공한다. 구동회로 모듈(700)은 상용 전원을 입력받아 발광 다이오드 모듈(500)을 구동하기 위한 구동 전압으로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다. 방열 모듈(800)은 발광 다이오드 모듈(500)에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 기능을 수행한다. 제어 모듈(900)은 발광 다이오드 모듈(500) 및 구동회로 모듈(700)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
The housing 600 is formed in a shape corresponding to the light emitting diode module 500, and provides a storage space. The driving circuit module 700 receives commercial power and converts the driving voltage into a driving voltage for driving the light emitting diode module 500 and outputs the driving voltage. The heat dissipation module 800 functions to dissipate the heat generated from the light emitting diode module 500 to the outside. The control module 900 controls the operation of the light emitting diode module 500 and the driving circuit module 700.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈의 개략적인 구성도이며, 도 14는 본 발명의 제2 실시예의 제1 LED 그룹 중 7300K 발광 다이오드의 분광 파워 분포를 나타낸 그래프이고, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 색온도 변화 추세를 나타낸 도이다.FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a light emitting diode module including a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a graph showing the spectroscopic characteristics of 7300K light emitting diodes of the first LED group of the second embodiment of the present invention FIG. 15 is a graph illustrating a color temperature change trend of the light emitting diode module according to the second embodiment of the present invention.

도 13를 참조하면, 발광 다이오드 모듈은 인쇄회로기판(100), 다수의 LED 그룹(200), 지지부재(300), 발광 다이오드용 색온도 변환 필터(400) 및 제어부(미도시)를 포함한다. 다수의 LED 그룹(200)은 제1 LED 그룹(210), 제2 LED 그룹(220) 및 제3 LED 그룹(230)을 포함한다. Referring to FIG. 13, the light emitting diode module includes a printed circuit board 100, a plurality of LED groups 200, a support member 300, a color temperature conversion filter 400 for a light emitting diode, and a controller (not shown). The plurality of LED groups 200 includes a first LED group 210, a second LED group 220, and a third LED group 230.

제1 LED 그룹(210)은 서로 상이한 색온도를 갖는 LED로 구성된다. 제1 LED 그룹(210)은 제1 LED(211)와 제2 LED(212)를 포함한다. 이때, 제1 LED(211)는 4700K 색온도에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상에서 x좌표 0.355, y좌표 0.3587을 갖으며, 연색지수 85를 갖는 LED를 사용한다. 그리고, 제2 LED(212)는 7300K 색온도에 해당하는 CIE 1931 좌표상에서 x좌표 0.3038, y좌표 0.3074을 갖으며, 연색지수 84를 갖는 LED를 사용한다. 제2 LED(212)의 조명광 분광파워분포는 도 14에 도시된다. The first LED group 210 is composed of LEDs having different color temperatures from each other. The first LED group 210 includes a first LED 211 and a second LED 212. At this time, the first LED 211 uses an LED having a color coordinate of 0.355, a y coordinate of 0.3587, and a color rendering index of 85 on a CIE xy 1931 coordinate corresponding to a color temperature of 4700K. The second LED 212 uses an LED having an x-coordinate of 0.3038, a y-coordinate of 0.3074, and a color rendering index of 84 on a CIE 1931 coordinate corresponding to a 7300K color temperature. The illumination light spectral power distribution of the second LED 212 is shown in Fig.

제2 LED 그룹(220)은 하나 이상의 LED를 포함하며, 제2 LED 그룹에 속하는 LED는 적색광을 출사하는 적색 LED를 사용한다. 본 실시예의 경우, 제2 LED 그룹(220)에 속하는 LED는 635nm에서 최대 분광 발광파워(Peak Spectral Irradiance Power)를 갖는 적색광을 출사하는 적색 LED를 사용한다.The second LED group 220 includes one or more LEDs, and the LEDs belonging to the second LED group use red LEDs emitting red light. In the present embodiment, the LEDs belonging to the second LED group 220 use red LEDs emitting red light having the maximum spectral radiance power at 635 nm.

제3 LED 그룹(230)은 하나 이상의 LED를 포함하며, 제3 LED 그룹에 속하는 LED는 청색광을 출사하는 청색 LED를 사용한다. 본 실시예의 경우, 제3 LED 그룹(230)에 속하는 LED는 470nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 청색광을 출사하는 청색 LED를 사용한다.The third LED group 230 includes one or more LEDs, and the LEDs belonging to the third LED group use a blue LED that emits blue light. In this embodiment, the LEDs belonging to the third LED group 230 use blue LEDs emitting blue light having the maximum spectral emission power at 470 nm.

본 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에서 색온도를 2,700K 영역으로 구현하기 위해, 제어부는 제1 LED 그룹(210)에 속하는 제1 LED(211)와 제2 LED(212)에 인가되는 전류량, 제2 LED 그룹(220)에 속하는 LED에 인가되는 전류량 및 제3 LED 그룹(230)에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 제1 LED(4700K LED)에서 출사되는 광량: 제2 LED(7300K LED)에서 출사되는 광량: 제2 LED 그룹(220)에서 출사되는 광량: 제3 LED 그룹(230)에서 출사되는 광량 = 100 : 0 : 17 : 0이 되도록 제어한다. 그리고 나서, 제1 내지 제3 LED 그룹으로부터 출사되는 광을 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 거치게 하여 조명영역으로 방출하면, 색온도 2,700K에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상에서 x좌표 0.452, y좌표 0.41을 가지며 연색지수 (CRI, Color Rendering Index) 96을 갖는 고연색성의 조명광을 구현할 수 있다.In order to realize a color temperature of 2,700K in the light emitting diode module according to the present embodiment, the controller controls the amount of current applied to the first LED 211 and the second LED 212 belonging to the first LED group 210, The amount of light emitted from the first LED (4700K LED): the second LED (7300K LED) is adjusted by adjusting the amount of current applied to the LED belonging to the LED group 220 and the amount of current applied to the LED belonging to the third LED group 230, The amount of light emitted from the second LED group 220: the amount of light emitted from the third LED group 230 = 100: 0: 17: 0. Then, when the light emitted from the first to third LED groups passes through the color temperature conversion filter for the light emitting diode and is emitted to the illuminated area, it has an x-coordinate of 0.452 and a y-coordinate of 0.41 on the CIE xy 1931 coordinate corresponding to the color temperature of 2,700K A high color rendering illumination light having a color rendering index (CRI) 96 can be realized.

이러한 구성의 발광 다이오드 모듈에서 색온도를 4,000K 영역으로 구현하기 위해, 제어부는 제1 LED 그룹(210)에 속하는 제1 LED(211)와 제2 LED(212)에 인가되는 전류량, 제2 LED 그룹(220)에 속하는 LED에 인가되는 전류량 및 제3 LED 그룹(230)에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 제1 LED(4700K LED)에서 출사되는 광량: 제2 LED(7300K LED)에서 출사되는 광량: 제2 LED 그룹(220)에서 출사되는 광량: 제3 LED 그룹(230)에서 출사되는 광량 = 100 : 140 : 21 : 10 이 되도록 제어한다. 그리고 나서, 제1 내지 제3 LED 그룹으로부터 출사되는 광을 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 거치게 하여 조명영역으로 방출하면, 색온도 4,000K에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상에서 x좌표 0.375, y좌표 0.3690을 가지는 연색지수 94를 가지는 광을 구현할 수 있다. In order to realize a color temperature of 4,000K in the light emitting diode module having such a configuration, the controller controls the amount of current applied to the first LED 211 and the second LED 212 belonging to the first LED group 210, The amount of light applied to the LED belonging to the second LED group 220 and the amount of the current applied to the LED belonging to the third LED group 230 are adjusted so that the amount of light emitted from the first LED 4700K LED: : The amount of light emitted from the second LED group 220: the amount of light emitted from the third LED group 230 = 100: 140: 21: 10. Then, when the light emitted from the first to third LED groups is emitted through the color temperature conversion filter for the light emitting diode and is emitted to the illumination region, x-coordinate of 0.375 and y-coordinate of 0.3690 on the CIE xy 1931 coordinate corresponding to the color temperature of 4,000K A light having a color rendering index 94 can be realized.

이러한 구성의 발광 다이오드 모듈에서 색온도를 6,500K 영역으로 구현하기 위해, 제어부는 제1 LED 그룹(210)에 속하는 제1 LED(211)와 제2 LED(212)에 인가되는 전류량, 제2 LED 그룹(220)에 속하는 LED에 인가되는 전류량 및 제3 LED 그룹(230)에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 제1 LED(4700K LED)에서 출사되는 광량: 제2 LED(7300K LED)에서 출사되는 광량: 제2 LED 그룹(220)에서 출사되는 광량: 제3 LED 그룹(230)에서 출사되는 광량 = 0: 100: 3 : 7 이 되도록 제어한다. 그리고 나서, 제1 내지 제3 LED 그룹으로부터 출사되는 광을 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 거치게 하여 조명영역으로 방출하면, 색온도 6,500K에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상에서 x좌표 0.3132, y좌표 0.3240을 가지며 연색지수 (CRI, Color Rendering Index) 90을 갖는 고연색성의 조명광을 구현할 수 있다.In order to realize a color temperature of 6,500K in the light emitting diode module having such a configuration, the controller controls the amount of current applied to the first LED 211 and the second LED 212 belonging to the first LED group 210, The amount of light applied to the LED belonging to the second LED group 220 and the amount of the current applied to the LED belonging to the third LED group 230 are adjusted so that the amount of light emitted from the first LED 4700K LED: : The amount of light emitted from the second LED group 220: the amount of light emitted from the third LED group 230 = 0: 100: 3: 7. Then, when the light emitted from the first to third LED groups passes through the color temperature conversion filter for the light emitting diode and is emitted to the illumination region, the light having the x coordinate of 0.3132 and the y coordinate of 0.3240 on the CIE xy 1931 coordinate corresponding to the color temperature of 6,500K It is possible to realize a high color rendering illumination light having a CRI (Color Rendering Index) 90.

제 1 LED 그룹의 4,700K LED 및 7,300K LED로 부터 나오는 광량, 제 2 LED그룹으로부터 나오는 광량, 제 3 LED 그룹으로부터 나오는 광량 비율을 상대적으로 조절을 하면 도 15에 나타난 것과 같이 조명광 색온도 2500K ~ 7000K 사이에서 임의의 색온도를 구현할 수 있으며, 제1 실시예 보다 더 높은 연색지수를 주백색/주광색 영역 (4,000K ~ 7,000K)에서 구현되며, 주광색 영역에서의 백색광의 화이트 밸런스(White Balance)를 CIE xy 1931 좌표의 완벽한 백색광 영역에 더 근접하게 구현할 수 있게 된다.
When the light amount from the 4,700K LED and the 7,300K LED of the first LED group, the light amount from the second LED group, and the light amount ratio from the third LED group are relatively adjusted, the color temperature of the illumination light is 2500K to 7000K (4,000K to 7,000K), and the white balance of the white light in the daylight color region can be expressed by the CIE xy 1931 coordinates in a perfect white light region.

도 16 및 도 17은 발광 다이오드용 색온도 변화 필터의 조명광 변환 기능을 설명하기 위한 도이다.16 and 17 are diagrams for explaining an illumination light converting function of the color temperature change filter for a light emitting diode.

도 16을 살펴보면 4,700K 색온도를 가지는 LED로 부터 출사되는 광은 본 발명에 의한 발광 다이오드용 색온도 변환 필터(광투과율 평균값이 50 % ~ 55%) 를 거치면서 색온도가 4000K에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상의 x 좌표 0.3910, y좌표 0.417로 색변환이 일어나게 되며, 상기 기술한 실시예와 같이 635 nm에서 최대분광발광 파워를 갖는 적색광을 방출하는 적색 LED 광과 혼합되어 실시예에 따라 색온도 2,700K에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상의 x좌표 0.452, y좌표 0.41 및 연색지수 96의 특성을 지니는 광으로 변조된다. 16, the light emitted from the LED having the color temperature of 4,700K passes through the color temperature conversion filter (light transmittance average value is 50% ~ 55%) for the LED according to the present invention, and the CIE xy 1931 coordinate The color conversion takes place at an x coordinate of 0.3910 and a y coordinate of 0.417 and is mixed with the red LED light emitting red light having the maximum spectral luminous power at 635 nm as in the above described embodiment, A y coordinate of 0.41, and a color rendering index of 96 on the CIE xy 1931 coordinate system of the light-emitting element.

도 17을 참조하면 7,300K 색온도를 가지는 LED로부터 출사되는 광은 본 발명에 의한 발광 다이오드용 색온도 변환 필터(광투과율 평균값이 50 % ~ 55%) 를 거치면서 색온도가 5,100K 에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상의 x 좌표 0.345, y좌표 0.3846 으로 색변환이 일어나게 되며, 상기 기술한 실시예와 같이 635 nm 에서 최대분광발광 파워를 갖는 적색광을 방출하는 적색LED 광과 470 nm에서 최대분광발광 파워를 갖는 청색광을 방출하는 청색 LED 광과 혼합되어 실시예에 따라 색온도 6,500K에 해당하는 CIE xy 1931 좌표상의 x좌표 0.3132, y좌표 0.3240 및 연색지수 90의 특성을 지니는 광으로 변조된다.
Referring to FIG. 17, light emitted from an LED having a color temperature of 7,300 K passes through a color temperature conversion filter (light transmittance average value of 50% to 55%) for a light emitting diode according to the present invention and has CIE xy 1931 The color conversion takes place at an x coordinate of 0.345 and a y coordinate of 0.3846 on the coordinate. As in the above-described embodiment, red light emitting red light having the maximum spectral luminous power at 635 nm and blue light having the maximum spectral luminous power at 470 nm And is modulated into light having the characteristics of the x-coordinate 0.3132, the y-coordinate 0.3240 and the color rendering index 90 on the CIE xy 1931 coordinate corresponding to the color temperature 6,500K according to the embodiment.

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈의 개략적인 구성도이다.18 is a schematic configuration diagram of a light emitting diode module including a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 발광 다이오드 모듈은 인쇄회로기판(100), 다수의 LED 그룹(200), 지지부재(300), 발광 다이오드용 색온도 변환 필터(400) 및 제어부(미도시)를 포함한다. 다수의 LED 그룹(200)은 제1 LED 그룹(210), 제2 LED 그룹(220), 제3 LED 그룹(230) 및 제4 LED 그룹(240)을 포함한다. Referring to FIG. 18, the light emitting diode module includes a printed circuit board 100, a plurality of LED groups 200, a support member 300, a color temperature conversion filter 400 for a light emitting diode, and a control unit (not shown). The plurality of LED groups 200 includes a first LED group 210, a second LED group 220, a third LED group 230, and a fourth LED group 240.

제1 LED 그룹(210)은 4700K 색온도에 해당하는 CIE xy 좌표상에서 x좌표 0.355, y좌표 0.3587을 갖는 LED를 사용하며, 제2 LED 그룹(220)은 635nm 에서최대 분광발광파워를 갖는 적색광을 방출하는 적색 LED를 사용하며, 제3 LED 그룹(230)은 470nm에서 최대 분광발광파워를 갖는 청색광을 방출하는 청색 LED를 사용한다.The first LED group 210 uses an LED having an x coordinate of 0.355 and a y coordinate of 0.3587 on a CIE xy coordinate corresponding to a color temperature of 4700K and the second LED group 220 emits red light having a maximum spectral luminous power at 635nm And the third LED group 230 uses a blue LED that emits blue light having the maximum spectral luminous power at 470 nm.

제4 LED 그룹(240)은 500nm ~ 560 nm에서 최대 분광발광파워를 갖는 녹색광을 방출하는 녹색 LED를 사용할 수 있으며, 본 실시예의 경우 515nm에서 최대 분광발광파워를 갖는 녹색광을 방출하는 녹색 LED를 사용하였다. The fourth LED group 240 may use a green LED that emits green light having the maximum spectral luminous power at 500 nm to 560 nm, and in this embodiment, uses a green LED that emits green light having the maximum spectral luminous power at 515 nm Respectively.

발광 다이오드용 색온도 변환 필터(400)는 400nm ~ 500nm 구간에서 식 1에 의해 계산되는 광투과율 평균값이 50 % ~ 55 % 되도록 형성되는 색온도 변환 필터를 사용한다.The color temperature conversion filter 400 for a light emitting diode uses a color temperature conversion filter formed so that an average light transmittance calculated by Equation 1 ranges from 50% to 55% in a range of 400 nm to 500 nm.

제 1 LED 그룹으로부터 나오는 광량, 제 2 LED그룹으로부터 나오는 광량, 제3 LED 그룹으로부터 나오는 광량, 제4 LED 그룹으로부터 나오는 광량 비율을 제어부를 통하여 상대적으로 조절하여, 색온도 변환 필터를 통하여 출사시키면, 색온도 2,500K 에서 7,000K 사이에서 선택적인 조명광의 색온도와 각 색온도별로 높은 연색지수를 구현함과 동시에 조명광의 화이트 밸런스를 CIE xy 1931 좌표에서 기술하는 5000K ~ 7000K 까지의 일광곡선 및 2,500K ~ 5000K 까지의 흑체곡선에 용이하게 구현할 수 있게 된다.
The amount of light emitted from the first LED group, the amount of light emitted from the second LED group, the amount of light emitted from the third LED group, and the ratio of the amount of light emitted from the fourth LED group are relatively controlled through the control unit and output through the color temperature conversion filter, The color temperature of the illumination light which is optional from 2,500K to 7,000K and the high color rendering index for each color temperature are realized and the white balance of the illumination light is measured by the daylight curve from 5000K to 7000K described in CIE xy 1931 coordinates, So that it can be easily implemented in a blackbody curve.

도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 포함한 발광 다이오드 모듈의 개략적인 구성도이다.19 is a schematic block diagram of a light emitting diode module including a color temperature conversion filter for a light emitting diode according to a fourth embodiment of the present invention.

도 19를 참조하면, 발광 다이오드 모듈은 인쇄회로기판(100), 다수의 LED 그룹(200), 지지부재(300), 발광 다이오드용 색온도 변환 필터(400) 및 제어부(미도시)를 포함한다. 다수의 LED 그룹(200)은 제1 LED 그룹(210), 제2 LED 그룹(220), 제3 LED 그룹(230), 제4 LED 그룹(240) 및 제5 LED 그룹(250)을 포함한다. Referring to FIG. 19, the light emitting diode module includes a printed circuit board 100, a plurality of LED groups 200, a support member 300, a color temperature conversion filter 400 for a light emitting diode, and a controller (not shown). The plurality of LED groups 200 includes a first LED group 210, a second LED group 220, a third LED group 230, a fourth LED group 240 and a fifth LED group 250 .

제1 내지 제4 LED 그룹은 위의 제3 실시예와 동일하며, 제5 LED 그룹(250)은 570nm ~ 610nm에서 파장영역에서 최대 분광발광파워를 갖는 황색광을 방출하는 앰버(Amber)광 LED를 사용할 수 있으며, 본 실시예 경우 590nm에서 파장영역에서 최대 분광발광파워를 갖는 황색광을 방출하는 앰버(Amber)광 LED를 사용하였다. The first through fourth LED groups are the same as those in the third embodiment, and the fifth LED group 250 includes an Amber light LED (not shown) emitting yellow light having the maximum spectral luminous power in the wavelength range from 570 nm to 610 nm, And an amber light LED which emits yellow light having the maximum spectral emission power in the wavelength region at 590 nm in this embodiment is used.

제 1 LED 그룹으로부터 나오는 광량, 제 2 LED그룹으로부터 나오는 광량, 제3 LED 그룹으로부터 나오는 광량, 제4 LED 그룹으로부터 나오는 광량 및 제5 LED 그룹으로부터 나오는 광량 비율을 제어부를 통하여 상대적으로 조절하여, 색온도 변환 필터를 통하여 출사시키면, 색온도 2,500K 에서 7,000K 사이에서 선택적인 조명광의 색온도와 각 색온도별로 높은 연색지수를 구현함과 동시에 조명광의 화이트 밸런스를 CIE xy 1931 좌표에서 기술하는 5000K ~ 7000K 까지의 일광곡선 및 2,500K ~ 5000K 까지의 흑체곡선에 용이하게 구현할 수 있게 된다. The amount of light emitted from the first LED group, the amount of light emitted from the second LED group, the amount of light emitted from the third LED group, the amount of light emitted from the fourth LED group, and the ratio of the amount of light emitted from the fifth LED group, The color temperature of the illuminating light and the color rendering index for each color temperature are realized at the color temperature between 2,500K and 7,000K, and the white balance of the illumination light is measured by the daylight from 5000K to 7000K described in CIE xy 1931 coordinates Curves and blackbody curves of 2,500 K to 5000 K.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 발광 다이오드용 색온도 변환 필터, 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 조명장치의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
The above description is only an exemplary embodiment of the color temperature conversion filter, the light emitting diode module and the lighting device including the same according to the present invention. The present invention is not limited to the above- It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

100 : 인쇄회로기판
200 : LED 그룹
300 : 지지부재
400 : 발광 다이오드용 색온도 변환 필터
500 : 발광 다이오드 모듈
600 : 하우징
700 : 구동회로 모듈
800 : 방열 모듈
900 : 제어 모듈100: printed circuit board
200: LED group
300: support member
400: Color temperature conversion filter for light emitting diodes
500: Light emitting diode module
600: housing
700: drive circuit module
800: Heat dissipation module
900: Control module

Claims (14)

삭제delete 발광 다이오드 모듈에 있어서,
하나 이상의 발광 다이오드를 포함하며, 인쇄회로기판 상에 배치되는 다수의 LED 그룹;
상기 다수의 LED 그룹의 상부에 설치되며, 발광 다이오드 출사광의 420nm 내지 500nm 구간에서 광투과율 기울기가 하나 이상의 변곡점을 가지며, 해당 구간에서 평균 투과율이 30% ~ 80%인 특성을 갖는 발광 다이오드용 색온도 변환 필터; 및
각 LED 그룹에 속하는 발광 다이오드의 온/오프 동작을 제어하며, 각 LED 그룹에 속하는 발광 다이오드에 인가되는 전류량을 제어하여, 각 LED 그룹으로부터 출사되는 광량 비율을 조절하는 제어부;를 포함하며,
상기 다수의 LED 그룹은,
3,500K 에서 5,000K 색온도를 갖는 하나 이상의 LED를 포함하는 제1 LED 그룹; 600nm ~ 680nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 적색 LED를 포함하는 제2 LED 그룹; 430nm ~ 490nm에서 최대 분광 발광파워를 갖는 청색 LED를 포함하는 제3 LED 그룹; 및 500nm ~ 560nm에서 최대 분광발광파워를 갖는 녹색광을 방출하는 녹색 LED를 포함하는 제4 LED 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
In the light emitting diode module,
A plurality of LED groups, including at least one light emitting diode, disposed on the printed circuit board;
A color temperature conversion module for a light emitting diode having a light transmittance slope of at least one inflection point in a range of 420 nm to 500 nm of light emitted from the LED and having an average transmittance of 30% to 80% filter; And
And a controller for controlling the on / off operation of the LEDs belonging to each LED group and controlling the amount of current applied to the LEDs belonging to each LED group to adjust the ratio of the amount of light emitted from each LED group,
Wherein the plurality of LED groups comprises:
A first LED group comprising at least one LED having a color temperature from 3,500 K to 5,000 K; A second LED group comprising a red LED having a maximum spectral emission power at 600 nm to 680 nm; A third LED group comprising a blue LED having a maximum spectral emission power at 430 nm to 490 nm; And a fourth LED group including a green LED emitting green light having a maximum spectral emission power at 500 nm to 560 nm.
제2항에 있어서,
상기 인쇄회로기판 상에 설치되며, 상기 발광 다이오드용 색온도 변환 필터를 지지하는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
3. The method of claim 2,
And a support member provided on the printed circuit board and supporting the color temperature conversion filter for the light emitting diode.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 LED 그룹에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 상기 제1 내지 제3 LED 그룹에서 출사되는 광량 비율을 조절하되,
상기 광량 비율은 상기 제1 LED 그룹에서 출사되는 광량을 100으로 가정할 때, 상기 2 LED 그룹에서 출사되는 광량은 2 ~ 20, 제3 LED 그룹에서 출사되는 광량은 0 ~ 15의 범위가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the control unit adjusts the amounts of currents applied to the LEDs belonging to the first to third LED groups to adjust the ratio of the amount of light emitted from the first to third LED groups,
The light amount ratio is adjusted so that the amount of light emitted from the two LED groups is in the range of 2 to 20 and the amount of light emitted from the third LED group is in the range of 0 to 15, assuming that the amount of light emitted from the first LED group is 100. [ Wherein the light emitting diode module comprises:
제2항에 있어서,
상기 제1 LED 그룹은 서로 상이한 색온도를 갖는 제1 LED와 제2 LED를 포함하며,
상기 제1 LED는 3,500K 에서 5,000K 색온도를 갖는 LED를 사용하며, 상기 제2 LED는 5,000K 에서 7500K 색온도를 갖는 LED를 사용하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the first LED group comprises a first LED and a second LED having different color temperatures from each other,
Wherein the first LED uses an LED having a color temperature of 5,000K at 3,500K and the second LED uses an LED having a color temperature of 5,000K to 7500K.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 내지 제4 LED 그룹에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 상기 제1 내지 제4 LED 그룹에서 출사되는 광량 비율을 조절하여, 색온도 2,500K 에서 7,000K 사이에서 색온도를 선택적으로 구현하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
3. The method of claim 2,
The controller adjusts the amounts of currents applied to the LEDs belonging to the first through fourth LED groups to adjust the ratio of the amount of light emitted from the first through fourth LED groups to select the color temperature between 2,500 K and 7,000 K Wherein the light emitting diode module comprises:
제2항에 있어서,
상기 다수의 LED 그룹은,
570nm ~ 610nm에서 파장영역에서 최대 분광발광파워를 갖는 황색광을 방출하는 앰버(Amber)광 LED를 포함하는 제5 LED 그룹;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of LED groups comprises:
And a fifth LED group including an Amber light LED emitting yellow light having a maximum spectral light emitting power in a wavelength range from 570 nm to 610 nm.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 내지 제5 LED 그룹에 속하는 LED에 인가되는 전류량을 조절하여, 상기 제1 내지 제5 LED 그룹에서 출사되는 광량 비율을 조절하여, 색온도 2,500K 에서 7,000K 사이에서 색온도를 선택적으로 구현하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
12. The method of claim 11,
The controller adjusts the amount of current applied to the LEDs belonging to the first to fifth LED groups to adjust the ratio of the amount of light emitted from the first to fifth LED groups to select the color temperature from 2,500K to 7,000K Wherein the light emitting diode module comprises:
삭제delete 제2항, 제3항, 제7항, 제8항, 제10항, 제11항 또는 제12항 중 어느 한 항에 따른 발광 다이오드 모듈;
상기 발광 다이오드 모듈을 수납하기 위한 수납 공간을 제공하는 하우징;
상용 전원을 입력받아 상기 발광 다이오드 모듈을 구동하기 위한 구동 전압으로 변환하여 출력하는 구동회로 모듈; 및
상기 발광 다이오드 모듈 및 구동회로 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
A light emitting diode module according to any one of claims 2, 3, 7, 8, 10, 11, or 12;
A housing for providing a storage space for storing the light emitting diode module;
A driving circuit module receiving a commercial power supply and converting the driving voltage into a driving voltage for driving the LED module; And
And a control module for controlling operations of the light emitting diode module and the driving circuit module.
KR1020130095324A 2013-08-12 2013-08-12 Color temperature conversion filter for LED lighting, LED module and lighting apparatus having the same KR101545309B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130095324A KR101545309B1 (en) 2013-08-12 2013-08-12 Color temperature conversion filter for LED lighting, LED module and lighting apparatus having the same
PCT/KR2013/007456 WO2015023020A1 (en) 2013-08-12 2013-08-20 Color temperature conversion filter for light emitting diode, light emitting diode module, and lighting device comprising same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130095324A KR101545309B1 (en) 2013-08-12 2013-08-12 Color temperature conversion filter for LED lighting, LED module and lighting apparatus having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150019024A KR20150019024A (en) 2015-02-25
KR101545309B1 true KR101545309B1 (en) 2015-08-19

Family

ID=52468400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130095324A KR101545309B1 (en) 2013-08-12 2013-08-12 Color temperature conversion filter for LED lighting, LED module and lighting apparatus having the same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101545309B1 (en)
WO (1) WO2015023020A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10948346B2 (en) 2016-11-08 2021-03-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Spectrometer, apparatus and method for measuring biometric information

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013026224A (en) 2011-07-18 2013-02-04 Universal Display Corp Rgbw oled display of long lifetime and low power consumption

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004193580A (en) * 2002-11-25 2004-07-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Led illumination light source
JP2010087393A (en) * 2008-10-02 2010-04-15 Fujinon Corp Light source device
JP5322695B2 (en) * 2009-01-15 2013-10-23 三菱電機株式会社 Lighting device
KR101125861B1 (en) * 2009-11-02 2012-07-10 이정아 Manufacturing method of color filter, and LED lighting fixture
KR101268497B1 (en) * 2011-10-17 2013-06-04 현병문 LED color conversion filter and LED module having the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013026224A (en) 2011-07-18 2013-02-04 Universal Display Corp Rgbw oled display of long lifetime and low power consumption

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10948346B2 (en) 2016-11-08 2021-03-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Spectrometer, apparatus and method for measuring biometric information

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015023020A1 (en) 2015-02-19
KR20150019024A (en) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10008484B2 (en) Solid state light fixtures suitable for high temperature operation having separate blue-shifted-yellow/green and blue-shifted-red emitters
US7821194B2 (en) Solid state lighting devices including light mixtures
EP2702829B1 (en) Led dimming module
EP3367757B1 (en) Lighting apparatus
US9241384B2 (en) Solid state lighting devices with adjustable color point
US7731389B2 (en) Light source comprising light-emitting clusters
US11198020B2 (en) Methods for generating melatonin-response-tuned white light with high color rendering
CN109312911B (en) Method for producing melatonin responsive tunable white light with high color rendering
KR101268497B1 (en) LED color conversion filter and LED module having the same
US7125143B2 (en) LED module
EP2188851B1 (en) Led module, led illumination means, and led lamp for the energy-efficient reproduction of white light
CN112640582B (en) Light generating device and lighting system
EP1834509A1 (en) Illumination source, illumination system, and dimming control method for the production of different colour temperatures
WO2017131703A1 (en) Methods for generating tunable white light with high color rendering
KR101545309B1 (en) Color temperature conversion filter for LED lighting, LED module and lighting apparatus having the same
CN217689728U (en) Lighting device
KR101399997B1 (en) Led package with hexagonal structure
CN103503560A (en) Lighting device and control device for controlling a plurality of light-emitting diodes in an open-loop or closed-loop manner
CN103346152A (en) Adjustable 380-780nm wavelength COB packing technique
CA3123580C (en) Light source having multiple differently-colored emitters
TW201439461A (en) Light emitting diode lighting and method of manufacturing lighting
WO2019035832A1 (en) Methods for generating tunable white light with high color rendering

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180828

Year of fee payment: 4