KR102543767B1 - Light emitting diode for night vision imaging system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 야시조명계통용 발광 다이오드를 개시한다. 본 발명은, 블랙 바디(Black body)인 패키지 몸체과, 상기 패키지 몸체의 개구영역 상에 안착하는 발광칩과, 상기 패키지 몸체에 결합하며, 상기 발광칩에서 발광하는 빛의 파장 중 적어도 일부의 파장을 차단하거나 저감시키는 필터부를 포함한다. Disclosed is a light emitting diode for a night vision lighting system of the present invention. The present invention provides a package body that is a black body, a light emitting chip seated on an opening area of the package body, and coupled to the package body, at least some of the wavelengths of light emitted from the light emitting chip. It includes a filter unit that blocks or reduces.
Description
본 발명의 실시예들은 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 야시조명계통용 발광다이오드에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to devices, and more particularly, to light emitting diodes for night vision lighting systems.
항공전자(Avionics)는 항공(Aviation)과 전자(Electronic)의 합성어로서 항공기의 뇌와 신경 그리고 오감에 해당하는 것으로서 관련된 탑재 전자장비들, 각종 센서류 등이 통합된 것으로 각종센서로부터 받은 데이터를 처리 및 시현하는 기능을 제공하는 시스템을 의미한다. 최근 군사용으로 항공전자 조명 및 시현 장치들을 사용하는 경우 야시조명계통(NVIS, Night Vision Imaging System) 호환 기능이 요구되고 있다.Avionics, a compound word of Aviation and Electronic, corresponds to the brain, nerves, and five senses of an aircraft. It is an integration of related onboard electronic equipment and various sensors. It processes and processes data received from various sensors. It means a system that provides the function to be displayed. Recently, when avionics lighting and display devices are used for military purposes, a function compatible with a Night Vision Imaging System (NVIS) is required.
야시조명계통은 야간의 특수작전 수행과 조종사의 임무 극대화를 위하여 1990년대부터 항공기 무기체계에 도입하기 시작하였으며, 이를 통하여 입체적인 야간 특수비행, 적지 근접지원, 저고도 침투 및 조종사의 심리적 불안해소 등과 같은 효과적인 야간작전에 활용되고 있다. 야시조명계통은 야간에 조명이 지원되지 않는 상태에서도 조종사가 안경형식으로 사용되는 야간투시경(Night Vision Goggle)을 착용하여 외부 상황을 인식함으로서 주간과 유사하게 작전 및 임무 수행을 할 수 있도록 한다. 야간투시경은 나안으로 인식 불가능한 미약한 밝기의 외부영상을 영상증폭장치(Image Intensifier Tube)를 통해 식별할 수 있도록 하는 장비로서 야간에 자연방사 에너지원의 파장대역인 근적외선(650-940 nm) 영역에서 가장 좋은 상대 응답을 가지도록 개발되었으며, 항공기 내/외부 조명계통은 야간투시경의 원활한 동작을 위해 야간투시경 감지 파장대역의 즉 근적외선 영역의 빛을 감지 가능한 최소 수준으로 유지하여야 한다. 그리고 야시조명계통 Class A 및 야시조명계통 Class B는 항공기 실내조명 장치의 분류로서Class A는 625 nm 이하 파장대를 차단하는 청색 차단필터를 대물 렌즈에 추가한, Class B는 665 nm 이하 파장대를 차단하는 청색 차단필터를 대물 렌즈에 추가한 분광 응답특성을 가지는 야시조명계통 장치를 말한다. 야시조명계통 Class A는 회전익 항공기에 야시조명계통 Class B는 고정익 항공기에 주로 사용되며, 조종실내에서 야시조명계통 Class A는 주황색과 붉은색 빛의 사용을 규제하지만 야시조명계통 Class B에서는 붉은색 빛의 사용을 허용한다. 그리고 야시조명계통 복사 휘도(Radiance)의 경우 Class B장치는 모든 Class A 장치의 요구조건을 만족해야만 한다.The night vision system has been introduced into aircraft weapon systems since the 1990s to perform special operations at night and maximize pilots' missions. It is used for night operations. The night vision system allows the pilot to perform operations and missions similar to daytime by recognizing the external situation by wearing night vision goggles used in the form of glasses even when lighting is not supported at night. Night vision goggles are a device that enables the identification of external images of weak brightness that cannot be recognized by the naked eye through an image intensifier tube. It has been developed to have the best relative response, and the aircraft's interior/exterior lighting system must maintain the light in the near-infrared region of the night vision goggles detection wavelength band to a detectable minimum level for smooth operation of the night vision goggles. And the night vision system Class A and the night vision system Class B are classifications of aircraft interior lighting devices. It refers to a night vision lighting system having spectral response characteristics by adding a blue cut-off filter to an objective lens. Night vision system Class A is mainly used for rotary-wing aircraft and night vision system Class B is mainly used for fixed-wing aircraft. allow the use of And in the case of radiance of the night vision system, Class B devices must satisfy all requirements of Class A devices.
최근 백열등, 할로겐 및 제논 램프와 같은 기존 광원에 비해 경박단소하면서 에너지 소비가 적은 고효율 백색 LED를 항공전자용 광원으로 활발하게 이용되어 지고 있다. 하지만 백색 LED를 항공전자 분야의 야시조명계통용 발광 다이오드에 적용하기 위해서는 백색 LED에서 필연적으로 발광되어 나오는 근적외선 영역의 빛을 야시조명계통의 감도를 저해하지 않기 위해 최대한 차단하여야 한다.Recently, compared to existing light sources such as incandescent lamps, halogen lamps, and xenon lamps, high-efficiency white LEDs, which are lightweight, compact, and consume less energy, are being actively used as light sources for avionics. However, in order to apply a white LED to a light emitting diode for a night vision lighting system in the field of avionics, the light in the near-infrared region inevitably emitted from the white LED must be blocked as much as possible so as not to impair the sensitivity of the night vision lighting system.
본 발명의 실시예들은 야시조명계통용 발광다이오드를 제공한다. Embodiments of the present invention provide a light emitting diode for a night vision lighting system.
본 발명의 일 실시예는 블랙 바디(Black body)인 패키지 몸체와, 상기 패키지 몸체의 개구영역 상에 안착하는 발광칩과, 상기 패키지 몸체에 결합하며, 상기 발광칩에서 발광하는 빛의 파장 중 적어도 일부의 파장을 차단하거나 저감시키는 필터부를 포함하는 야시조명계통용 발광다이오드를 개시한다. An embodiment of the present invention is a package body that is a black body, a light emitting chip seated on an opening area of the package body, coupled to the package body, and at least one of wavelengths of light emitted from the light emitting chip. Disclosed is a light emitting diode for a night vision lighting system including a filter unit for blocking or reducing some wavelengths.
본 실시예에 있어서, 상기 발광칩은 청색칩일 수 있다. In this embodiment, the light emitting chip may be a blue chip.
본 실시예에 있어서, 상기 패키지 몸체의 개구영역에 배치되며, 백색 변환용 황색 형광체를 포함하는 팩킹부를 더 포함할 수 있다. In this embodiment, a packing part disposed in the opening area of the package body and including a yellow phosphor for conversion to white may be further included.
본 실시예에 있어서, 상기 패키지 몸체는, 상기 개구영역을 구비한 패키지 몸체 베이스와, 상기 패키지 몸체 베이스로부터 돌출되며, 상기 필터부의 테두리를 감싸도록 배치된 돌출부를 포함할 수 있다. In this embodiment, the package body may include a package body base having the opening area and a protrusion protruding from the package body base and disposed to surround an edge of the filter unit.
본 실시예에 있어서, 상기 필터부는, 상기 발광칩을 마주보도록 배치되며, 염료를 포함하는 염료층과, 상기 염료층 상에 배치되는 보호층을 포함할 수 있다. In this embodiment, the filter unit may include a dye layer disposed to face the light emitting chip and containing a dye, and a protective layer disposed on the dye layer.
본 실시예에 있어서, 상기 보호층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 포함할 수 있다. In this embodiment, the protective layer may include a polyethylene terephthalate (PET) film.
본 실시예에 있어서, 상기 염료층은 상기 염료가 혼합되는 실리콘계 또는 아크릴 수지를 포함할 수 있다. In this embodiment, the dye layer may include a silicone-based or acrylic resin into which the dye is mixed.
본 실시예에 있어서, 상기 야시조명계통용 발광 다이오드의 색도는 상기 필터부의 두께, 상기 발광칩에서 방출되는 빛의 색온도 및 상기 필터부의 염료의 농도 중 적어도 하나를 가변하여 조절할 수 있다. In this embodiment, the chromaticity of the light emitting diode for the night vision lighting system may be adjusted by varying at least one of a thickness of the filter unit, a color temperature of light emitted from the light emitting chip, and a dye concentration of the filter unit.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.These general and specific aspects may be practiced using a system, method, computer program, or any combination of systems, methods, or computer programs.
본 발명의 실시예들에 따른 야시조명계통용 발광 다이오드는 간단한 구조를 통하여 야시조명계통에 적합한 빛을 제공하는 것이 가능하다. The light emitting diode for a night vision lighting system according to embodiments of the present invention can provide light suitable for a night vision lighting system through a simple structure.
본 발명의 실시예들에 따른 야시조명계통용 발광 다이오드는 발광칩에서 발광하는 빛이 필터부를 거치지 않고 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다. Light emitting diodes for a night vision lighting system according to embodiments of the present invention can prevent light emitted from a light emitting chip from being emitted to the outside without passing through a filter unit.
본 발명의 실시예들에 따른 야지조명계통용 발광 다이오드는 야시조명계통에서 인식률이 높은 빛을 제공하며, 인식률을 저하시키는 빛을 차단하거나 저감시켜 제공하는 것이 가능하다. The light emitting diode for a night vision lighting system according to embodiments of the present invention provides light with a high recognition rate in a night vision lighting system, and can block or reduce light that lowers the recognition rate.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 야시조명계통용 발광 다이오드를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 야시조명계통용 발광 다이오드와 비교예의 파장에 따른 빛의 세기를 보여주는 그래프이다.
도 3은 야시조명계통용 발광 다이오드의 필터부의 염료 농도에 따른 투과율 변화를 보여주는 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 야시조명계통용 발광 다이오드의 필터부의 염료 농도에 따른 야시조명계통용 발광 다이오드의 색도 좌표의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 야시조명계통용 발광 다이오드의 필터부의 염료 농도에 따른 야시조명계통의 복사 휘도를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 야시조명계통용 발광 다이오드를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a light emitting diode for a night vision lighting system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the intensity of light according to the wavelength of the light emitting diode for a night vision lighting system shown in FIG. 1 and a comparative example.
3 is a graph showing a change in transmittance according to a dye concentration in a filter unit of a light emitting diode for a night vision lighting system.
FIG. 4 is a graph showing changes in chromaticity coordinates of the light emitting diode for the night vision lighting system according to the dye concentration of the filter unit of the light emitting diode for the night vision lighting system shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a graph showing radiant luminance of the night vision lighting system according to the dye concentration of the filter unit of the light emitting diode for the night vision lighting system shown in FIG. 1 .
6 is a cross-sectional view showing a light emitting diode for a night vision lighting system according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. .
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean that features or components described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or components may be added.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In the following embodiments, when a part such as a film, region, component, etc. is said to be on or on another part, not only when it is directly above the other part, but also when another film, region, component, etc. is interposed therebetween. Including if there is
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.In the following embodiments, the x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to the three axes of the Cartesian coordinate system, and may be interpreted in a broad sense including these. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.When an embodiment is otherwise implementable, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 야시조명계통용 발광 다이오드를 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a light emitting diode for a night vision lighting system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 야시조명계통용 발광 다이오드(100)는 패키지 몸체(110), 발광칩(120), 팩킹부(130) 및 필터부(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a
패키지 몸체(110)는 개구영역(110a)이 배치될 수 있다. 이러한 개구영역(110a)의 측면은 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 패키지 몸체(110)는 블랙 바디(Black body)로 형성될 수 있다. 이러한 블랙 바디는 수지에 검정색 염료를 혼합하여 제작하거나 일정한 부재의 외면에 검정색 물질로 코팅하여 제작될 수 있다. 다른 실시예로써 블랙 바디는 검정색의 물질을 가공하여 제작하는 것도 가능하다. 이때, 도면에 도시되어 있지는 않지만 패키지 몸체(110)에는 발광칩(120)과 연결되도록 단자가 삽입될 수 있다. 이러한 경우 단자는 패키지 몸체(110)의 저면 또는 측면 등 다양한 면으로 돌출되어 외부의 전자기기 등에 연결될 수 있다. An
발광칩(120)은 다양한 색을 발광할 수 있다. 예를 들면, 발광칩(120)은 청색을 발광할 수 있다. 이때, 발광칩(120)은 GaN 기반의 청색칩을 포함할 수 있다. The
팩킹부(130)는 패키지 몸체(110)의 개구영역(110a) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 팩킹부(130)는 발광칩(120)을 외부와 차단시킬 수 있다. 이러한 경우 팩킹부(130)는 황색 형광체인 YAG(Yttrium Aluminum Garnet)을 포함할 수 있으며, 이러한 황색 형광체를 포함하는 실리콘계 또는 아크릴계 수지를 포함할 수 있다. The packing
상기와 같은 발광칩(120)에서 방출되는 빛은 황색 형광체에 의해 백색의 빛을 띌 수 있다. 이러한 경우 황색 형광체의 농도를 조절함으로써 팩킹부(130)를 통과하여 필터부(140)로 도달하는 색온도를 조절할 수 있다. 구체적으로 이러한 색온도는 6500-7500K 정도가 될 수 있다. Light emitted from the
필터부(140)는 염료층(141)과 보호층(142)을 포함할 수 있다. 염료층(141)은 실리콘계 또는 아크릴 수지에 야시조명계통(NVIS, Night Vision Imaging System) Green A 염료를 혼합하여 제조될 수 있다. 이러한 경우 염료의 농도에 따라 필터부(140)를 통과한 빛에서 차단되는 빛의 파장, 통과한 빛의 세기 등이 가변할 수 있다. 이러한 염료는 실리콘계 또는 아크릴 수지에 무게비로 혼합될 수 있으며, 실리콘계 또는 아크릴 수지 내부에 분산성을 향상시키기 위하여 공자전 교반기를 사용하여 교반할 수 있다. 또한, 경화제를 혼합하여 다시 교반할 수 있다. The
상기와 같은 필터부(140)는 대략 600 nm이상이면서 900 nm 이하의 범위 내에 있는 파장을 갖는 빛을 차단시킬 수 있다. 즉, 발광칭(120)에서 방출된 빛이 팩킹부(130)를 통과하여 필터부(140)를 통과할 때 필터부(140)는 600 nm이상이면서 900 nm 이하의 범위 내에 있는 파장의 빛의 일부를 통과시키지 않거나 완전히 차단할 수 있다. 상기와 같은 600 nm이상이면서 900 nm 이하의 범위 내에 있는 파장을 갖는 빛은 야시조명계통의 감도에 영향을 미치는 파장 범위일 수 있다. 즉, 600 nm이상이면서 900 nm 이하의 범위 내에 있는 파장을 갖는 빛이 야시조명계통에 입사되는 경우 야시조명계통의 야간 가독성이 저해될 수 있다. 따라서 필터부(140) 이러한 파장을 효과적으로 차단하는 것이 가능하다. The
보호층(142)은 염료층(141) 상에 배치될 수 있다. 이러한 경우 보호층(142)은 폴리에칠렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET) 필름을 포함할 수 있다. 상기와 같은 염료층(141)은 보호층(142) 상에 나이프 코터를 통하여 코팅한 후 80℃에서 1시간 동안 경화시켜 보호층(142) 상에 배치할 수 있다. A
상기와 같은 야시조명계통용 발광 다이오드(100)는 야시조명계통 사용 시 사용될 수 있다. 이러한 경우 발광칩(120)에서 발광한 빛은 팩킹부(130)를 통하여 필터부(140)를 통과하여 야시조명계통으로 전달될 수 있다. 이러한 경우 야시조명계통에서는 야시조명계통용 발광 다이오드(100)에서 방출된 빛 중 일부만이 전달됨으로써 야간에도 쉽게 야시조명계통용 발광 다이오드(100)에서 방출되는 빛을 인식하는 것이 가능하다. The
상기와 같은 경우 야시조명계통용 발광 다이오드(100)에서 방출되는 빛은 블랙 바디인 패키지 몸체(110)에 의하여 차단됨으로써 개구영역(110a)의 상측으로만 방출될 수 있다. 특히 패키지 몸체(110)이 블랙 바디가 아닌 경우 발광칩(120)에서 방출된 빛이 패키지 몸체(110)를 통과하여 외부로 방출됨으로써 야시조명계통에서 발광칩(120)에서 방출된 빛의 인식률을 저감시킬 뿐만 아니라 인식을 방해하는 할 수 있다. 그러나 상기와 같이 패키지 몸체(110)가 블랙 바디로 형성됨으로써 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다. In the above case, the light emitted from the
이하의 실험 결과와 관련하여서 화이트 발광 다이오드는 패키지 몸체(110)가 투명한 재질로 형성된 경우를 의미하고, 필터부(140)를 구비하지 않은 경우를 의미할 수 있다. In relation to the experimental results below, the white light emitting diode may refer to a case in which the
도 2는 도 1에 도시된 야시조명계통용 발광 다이오드와 비교예의 파장에 따른 빛의 세기를 보여주는 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the intensity of light according to the wavelength of the light emitting diode for a night vision lighting system shown in FIG. 1 and a comparative example.
도 2를 참고하면, 블랙바디인 패키지 몸체(110)로 제작된 야시조명계통용 발광 다이오드(100,색온도 6500-7500 K)의 근적외선 영역에서의 차폐 효과를 확인하기 위해 화이트 바디인 패키지 몸체의 야시조명계통용 발광 다이오드(비교예)와 비교 평가한 발광스펙트럼을 도 2에 도시되어 있다. 정확한 비교평가를 위해 각 야시조명계통용 발광 다이오드의 제작시 패키지 몸체의 색깔은 black & white로 다르지만 동일한 외형상 구조와 치수를 가진 패키지 몸체에 파장과 광도가 같은 청색칩을 실장 하였으며, 황색 형광체 농도 또한 동일하게 맞추어 제작한다. Referring to FIG. 2 , in order to check the shielding effect in the near-infrared region of the light emitting diode (100, color temperature 6500-7500 K) for the night vision system manufactured by the
도 2를 보면, 화이트 바디 패키지 몸체 대비 블랙 바디 패키지 몸체으로 만든 야시조명계통용 발광 다이오드에서 복사되어 나오는 빛의 세기는 각각 450 nm에서 28%, 550 nm에서 77%, 650 nm에서 78%의 감소함을 알 수 있다. 그리고 상대적으로 블랙 바디 야시조명계통용 발광 다이오드에서 화이트 바디인 패키지 몸체의 야시조명계통용 발광 다이오드 대비 450 nm의 청색 영역보다는 650 nm 이상의 근적외선 영역에서 야시조명계통(NVIS) 감도를 저해하는 빛이 복사되어 현저하게 감소되어 방출되는 것을 확인할 수 있다. 아울러 암실에서 육안으로 확인한 결과, 야시조명계통용 발광 다이오드로 복사되어 나오는 빛도 블랙 바디 패키지 몸체로 제작된 야시조명계통용 발광 다이오드에서 현저하게 감소함을 확인할 수 있다. 따라서 이 결과로부터 블랙 바디 패키지 몸체를 사용하는 경우 효과적으로 야시조명계통용 발광 다이오드를 용이하게 제작할 수 있다. Referring to FIG. 2, the intensity of light radiated from the light emitting diode for the night vision system made of the black body package body is reduced by 28% at 450 nm, 77% at 550 nm, and 78% at 650 nm, respectively, compared to the white body package body. can know In addition, compared to light emitting diodes for night vision lighting systems of a white body package body, light that inhibits the sensitivity of the night vision system (NVIS) is radiated in the near-infrared region of 650 nm or more rather than the blue region of 450 nm in a relatively black body light emitting diode for night vision lighting system. It can be seen that it is reduced and released. In addition, as a result of visual inspection in a dark room, it can be confirmed that the light emitted from the light emitting diode for the night vision lighting system is significantly reduced in the light emitting diode for the night vision lighting system manufactured with the black body package body. Therefore, based on this result, when using the black body package body, it is possible to effectively and easily manufacture a light emitting diode for a night vision lighting system.
도 3은 도 1에 도시된 야시조명계통용 발광 다이오드의 필터부의 염료 농도에 따른 투과율 변화를 보여주는 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing a change in transmittance according to a dye concentration of a filter unit of a light emitting diode for a night vision lighting system shown in FIG. 1 .
도 4를 참고하면, 염료층(141)의 염료의 온도에 따라 발광칩(120)에서 방출된 빛의 투과율(투과 스펙트럼)은 상이할 수 있다. 구체적으로 염료층(141) 중 염료가 포함되지 않는 아크릴 필름의 투과율은 400 nm근방에서 82%이상, 520 nm 근방에서 86% 이상의 우수한 광학적 특성을 보이고 있다. 이때, 염료층(141)의 염료의 농도가 증가할수록 가시광선 영역에서는 투과 영역이 급격하게 줄어들면서 510-520 nm 사이에서 관측되는 투과율의 피크(peak)도 급격하게 감소하는 특성을 보이고 있다. 아울러 염료의 농도 1 wt% 이상일때, 야시조명계통(NVIS) 감도에 영향을 주는 600-900 nm 사이의 투과율이 급격하게 감소하여 1% 이하의 투과율을 나타낸다. 필터부(140)는 복사 휘도를 최소로 하여 야간투시경 성능을 최대로 하고 야간 가독성(Night-time readability)을 고려하여 육안으로 조종실 내부정보가 식별 가능하고 외부 조명 및 정보는 야간투시경을 사용해서 식별 가능해야 한다. 따라서 가시광선 영역에서의 투과율을 고려할 때 최적의 염료 농도는 1 wt% 근방일 수 있다. Referring to FIG. 4 , transmittance (transmission spectrum) of light emitted from the
상기와 같은 결과는 염료의 농도가 일정한 경우 염료층(141)의 두께에 따라 상이할 수 있다. 구체적으로 염료의 농도가 1wt%인 경우 염료층(141)의 두께와 투과율 사이의 관계는 염료층(141)의 염료의 농도와 투과율 사이의 관계와 동일할 수 있다. The above result may be different depending on the thickness of the
도 4는 도 1에 도시된 야시조명계통용 발광 다이오드의 필터부의 염료 농도에 따른 야시조명계통용 발광 다이오드의 색도 좌표의 변화를 나타내는 그래프이다. FIG. 4 is a graph showing changes in chromaticity coordinates of the light emitting diode for the night vision lighting system according to the dye concentration of the filter unit of the light emitting diode for the night vision lighting system shown in FIG. 1 .
도 4를 참고하면, 도 6은 염료의 농도 변화에 따른 1976 UCS 색도 좌표의 변화를 나타낸다.Referring to FIG. 4, FIG. 6 shows a change in 1976 UCS chromaticity coordinates according to a change in dye concentration.
[수학식 1]에서 
즉, 도 4를 기준으로 염료의 두께는 염료의 농도와 동일한 방향성과 경향성을 가진다. 또한, 발광칩(120)의 색도 조절을 수행하는 경우 4에 도시된 그래프의 오른쪽으로 이동하거나 왼쪽으로 이동할 수 있다. 예를 들면, 발광칩(120)의 색도가 도 4에 도시된 그래프의 데이터 값을 얻기 위한 발광칩(120)의 색도보다 커지는 경우 도 6에 도시된 그래프의 오른쪽으로 이동하고 발광칩(120)의 색도가 도 4에 도시된 그래프의 데이터 값을 얻기 위한 발광칩(120)의 색도보다 낮아지는 경우 도 4에 도시된 그래프의 왼쪽으로 이동할 수 있다. That is, based on FIG. 4 , the thickness of the dye has the same directionality and tendency as the concentration of the dye. In addition, when adjusting the chromaticity of the
따라서 상기와 같이 염료의 농도, 염료층(141)의 두께 및 발광칩(120)의 색도 중 적어도 하나를 가변시킴으로써 다양한 색도를 조절하는 것이 가능하다. Therefore, it is possible to adjust various chromaticities by varying at least one of the concentration of the dye, the thickness of the
도 5는 도 1에 도시된 야시조명계통용 발광 다이오드의 필터부의 염료의 온도에 따른 야시조명계통의 복사 휘도를 보여주는 그래프이다. FIG. 5 is a graph showing radiant luminance of the night vision lighting system according to the temperature of the dye of the filter unit of the light emitting diode for the night vision lighting system shown in FIG. 1 .
도 5를 참고하면, 야시조명계통용 발광 다이오드(100)를 군사용 항공전자에 응용하기 위해서는 앞서 언급한 색도 뿐만 아니라 야시조명계통용 발광 다이오드의 복사 휘도를 동시에 만족하여야 한다. MIL-STD-3009 규격에 지정된 휘도(Specified luminance)에서 야시조명계통용 발광 다이오드 복사 휘도(NR)는 [수학식 2]와 같이 정의된다. Green A의 경우 지정된 휘도는 0.1 fL(Footlamberts) 이다. [수학식 2]에서 
염료의 농도에 따른 측정된 발광칩의 분광 복사 휘도(NR)로부터 [수학식 2]를 이용하여 계산된 야시조명계통용 발광 다이오드 복사 휘도(NR) 값을 도 7에 도시되며, 점선은 Green A색도가 만족해야 할 기본적인 야시조명계통용 발광 다이오드 복사 휘도(NR) 값인 1.7E-10을 표시한다. 블랙바디인 패키지 몸체(110)와 1 wt% 이상의 농도를 가진 염료를 포함하는 필터부(140) 조합에서 MIL-STD-3009 야시조명계통용 발광 다이오드 복사 휘도 요구조건을 충분하게 만족할 수 있다. The radiant luminance (NR) value of the light emitting diode for the night vision system calculated using [Equation 2] from the measured spectral radiance (NR) of the light emitting chip according to the concentration of the dye is shown in FIG. 7, and the dotted line indicates the Green A chromaticity indicates 1.7E-10, which is the basic radiant luminance (NR) value of light emitting diodes for night vision lighting systems that must be satisfied. The combination of the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 야시조명계통용 발광 다이오드를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a light emitting diode for a night vision lighting system according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 야시조명계통용 발광 다이오드(100)는 패키지 몸체(110), 발광칩(120), 팩킹부(130) 및 필터부(140)를 포함할 수 있다. 이때, 발광칩(120), 팩킹부(130) 및 필터부(140)는 도 1에서 설명한 것과 동일 또는 유사할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the
패키지 몸체(110)는 패키지 몸체 베이스(111) 및 돌출부(112)를 포함할 수 있다. 이때, 패키지 몸체 베이스(111)와 돌출부(112)는 일체로 형성되며, 모두 블랙바디로 형성될 수 있다. The
돌출부(112)는 패키지 몸체 베이스(111)의 개구영역(110a)의 입구에 돌출되도록 배치될 수 있다. 이때, 돌출부(112)는 필터부(140)의 테두리를 감싸도록 배치될 수 있다. 특히 돌출부(112)는 발광칩(120)에서 발광하는 빛이 팩킹부(130) 및 필터부(140)를 통하여 외부로 방출되는 경우 굴절, 반사 등으로 인하여 필터부(140)의 측면으로 방출될 수 있다. 이러한 경우 야시조명계통에서 새어나오는 빛으로 인한 간섭, 신인 불가능 등이 발생할 수 있다. 이러한 경우 돌출부(112)는 필터부(140)의 측면으로 새어나오는 빛을 차단할 수 있다. The protruding
따라서 야시조명계통용 발광 다이오드(100)는 필터부(140)의 전면으로 특정파장의 빛을 저감시키거나 차단한 빛을 효과적으로 제공하는 것이 가능하다. 특히 야시조명계통용 발광 다이오드(100)는 항공전자 분야에서 야간에 사용되는 야시조명계통의 성능을 향상시킬 수 있는 빛을 제공하는 것이 가능하다. Accordingly, the
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As such, the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and variations of the embodiment are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100: 야시조명계통용 발광 다이오드
110: 패키지 몸체
120: 발광칩
130: 팩킹부
140: 필터부100: light emitting diode for night vision lighting system
110: package body
120: light emitting chip
130: packing unit
140: filter unit
Claims (8)
상기 패키지 몸체의 개구영역 상에 안착하는 발광칩;
상기 패키지 몸체에 결합하며, 상기 발광칩에서 발광하는 빛의 파장 중 적어도 일부의 파장을 차단하거나 저감시키는 필터부; 및
상기 패키지 몸체의 개구영역에 배치되며, 황색 형광체인 YAG(Yttrium Aluminum Garnet)를 구비하는 수지를 포함하는 팩킹부;를 포함하는 야시조명계통용 발광 다이오드로서,
상기 발광칩은 GaN 기반의 청색칩이고,
상기 팩킹부를 통과하여 상기 필터부로 도달하는 색온도는 6500 내지 7500K이고,
상기 필터부에 도달하는 색온도는 상기 황색 형광체인 YAG의 농도가 조절된 것이고,
상기 필터부는,
상기 발광칩을 마주보도록 배치되며, 아크릴 수지에 야시조명 계통 (NVIS, Night Vision Imaging System) Green A 염료가 1 wt%의 농도로 혼합된 염료층; 및
상기 염료층 상에 배치되는 보호층;을 구비하고,
상기 필터부는 600nm이상 및 900nm 이하의 범위 내에 있는 파장을 갖는 빛을 차단하고,
상기 야시조명계통용 발광 다이오드의 색도는 MIL-STD-3009에서 규정하는 Green A를 만족하고,
상기 야시조명계통용 발광 다이오드의 색도는 상기 필터부의 두께에 의해 만족되고,
상기 보호층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 구비하고,
상기 염료층은 상기 보호층에 코팅된 것인, 야시조명계통용 발광다이오드.A package body that is a black body formed by mixing black dye with resin;
a light emitting chip seated on an opening of the package body;
a filter unit coupled to the package body and blocking or reducing at least some wavelengths of light emitted from the light emitting chip; and
A light emitting diode for a night vision system including a packing part disposed in an opening area of the package body and including a resin having YAG (Yttrium Aluminum Garnet), which is a yellow phosphor,
The light emitting chip is a GaN-based blue chip,
The color temperature reaching the filter unit through the packing unit is 6500 to 7500K,
The color temperature reaching the filter unit is obtained by adjusting the concentration of YAG, which is the yellow phosphor,
The filter part,
a dye layer disposed to face the light emitting chip and mixing acrylic resin with Night Vision Imaging System (NVIS) Green A dye at a concentration of 1 wt %; and
And a protective layer disposed on the dye layer,
The filter unit blocks light having a wavelength within a range of 600 nm or more and 900 nm or less,
The chromaticity of the light emitting diode for the night vision lighting system satisfies Green A specified in MIL-STD-3009,
The chromaticity of the light emitting diode for the night vision lighting system is satisfied by the thickness of the filter unit,
The protective layer is provided with a polyethylene terephthalate (PET) film,
The dye layer is coated on the protective layer, a light emitting diode for a night vision lighting system.
상기 패키지 몸체는,
상기 개구영역을 구비한 패키지 몸체 베이스; 및
상기 패키지 몸체 베이스로부터 돌출되며, 상기 필터부의 테두리를 감싸도록 배치된 돌출부;를 포함하는 야시조명계통용 발광다이오드.According to claim 1,
The package body,
a package body base having the opening area; and
and a protruding portion protruding from the package body base and disposed to surround an edge of the filter unit.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100118511A1 (en) | 2008-11-07 | 2010-05-13 | James Wegat | Lighting systems |
| US20130277689A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Wamco, Inc. | Night vision imaging system (nvis) compatible light emitting diode |
| KR101589700B1 (en) * | 2014-05-26 | 2016-01-29 | (주)피엔티 | Method for fabricating Light emitting diode package |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006035635A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | lighting arrangement |
| KR20120063815A (en) * | 2010-12-08 | 2012-06-18 | 삼성엘이디 주식회사 | Light emitting diode package and manufaturing method thereof |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100118511A1 (en) | 2008-11-07 | 2010-05-13 | James Wegat | Lighting systems |
| US20130277689A1 (en) * | 2012-04-20 | 2013-10-24 | Wamco, Inc. | Night vision imaging system (nvis) compatible light emitting diode |
| KR101589700B1 (en) * | 2014-05-26 | 2016-01-29 | (주)피엔티 | Method for fabricating Light emitting diode package |
Also Published As
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