JP7016875B2 - 発光モジュール - Google Patents

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Description

実施例は、発光モジュールに関する。
GaN、AlGaNなどの化合物を含む半導体素子は、広くて調整の容易なバンドギャップエネルギーを有するなどの多くの長所を有するので、発光素子、受光素子および各種のダイオードなどに多様に使用することができる。
特に、III族-V族またはII族-VI族化合物半導体物質を用いた発光ダイオード(Light Emitting Diode)やレーザーダイオード(Laser Diode)のような半導体素子は、薄膜成長技術および素子材料の開発によって、赤色、緑色、青色および紫外線などの多様な色を実現することができ、蛍光物質を用いたり色を組み合わせることによって効率の良い白色光源も実現可能であり、蛍光灯、白熱灯などの既存の光源に比べ、低消費電力、半永久的な寿命、速い応答速度、安全性、環境親和性などの長所を有する。
さらに、光検出器や太陽電池のような受光素子もIII族-V族またはII族-VI族化合物半導体物質を用いて製作する場合、素子材料の開発により多様な波長領域の光を吸収して光電流を生成することによってガンマ線からラジオ波長領域まで多様な波長領域の光を用いることができる。また、速い応答速度、安全性、環境親和性および素子材料の容易な調節などの長所を有するので、電力制御または、超高周波回路や通信用モジュールにも容易に用いることができる。
したがって、半導体素子は、光通信手段の送信モジュール、LCD(Liquid Crystal Display)表示装置のバックライトを構成する冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescence Lamp)を代替する発光ダイオードバックライト、蛍光灯や白熱電球を代替することができる白色発光ダイオード照明装置、自動車ヘッドライトおよび信号灯およびガス(Gas)や火災を感知するセンサーなどにまで応用が広がっている。また、半導体素子は、高周波応用回路や他の電力制御装置、通信用モジュールにまで応用が拡大できる。
実施例の解決課題の一つは、配光を増加させることができる発光モジュール及びこれを備えた照明システムを提供することができる。
実施例の解決課題の一つは、反射効率を向上させることができる発光モジュール及びこれを備えた照明システムを提供することができる。
実施例の解決課題の一つは、中心領域の光度を向上させると共に配光を増加させることができる発光モジュール及びこれを備えた照明システムを提供することができる。
実施例の解決課題の一つは、スリム化を実現してデザイン自由度を向上させることができる発光モジュール及びこれを備えた照明システムを提供することができる。
実施例の解決課題の一つは、配光を向上させると共に加工が容易な発光モジュール及びこれを備えた照明システムを提供することができる。
実施例による発光モジュールは、基板の一側に隣接するように前記基板上に配置された駆動部;前記基板の他側に隣接し、前記基板の一面上に配置された第1発光部;前記基板の他側に隣接し、前記基板の他面上に配置され、前記第1発光部と異なる波長を発光する第2発光部;及び前記第1及び第2発光部を囲み、前記第1及び第2発光部と対面する第1及び第2領域を含む反射部を含み、前記第1及び第2発光部それぞれは、少なくとも一つ以上の発光チップを含み、前記第1及び第2領域は、前記第1及び第2発光部それぞれの前記発光チップを基準に放物線屈曲を有する複数のサブ領域を含むことができる。
実施例によると、前記反射部は、複数のファセット(facet)を含み、前記反射部は、光が出射する出射面を含み、前記出射面方向に徐徐に広くなる幅を有し、前記複数のファセットは、前記複数のサブ領域それぞれに配置され、互いに隣接した前記ファセットは、前記基板の一面と水平な第1方向を基準に互いに異なる傾斜角を有し得る。
実施例によると、前記複数のファセットは、前記反射部の内側面上で凸または凹の表面を有し得る。
実施例によると、前記複数のファセットは、前記反射部の周り方向及び深さ方向に12個以上配置され得る。
実施例によると、前記反射部は、前記出射面の反対側に配置された床面を含み、前記出射面及び前記底面は、前記複数のサブ領域の境界領域に互いに対称する傾斜角を有する境界部を含むことができる。
実施例によると、前記境界部は、前記反射部の外側面に沿って互いに会う凹の第1及び第2面を含むことができる。
実施例によると、前記境界部は、前記複数のサブ領域から延び、前記反射部の外側面に沿って前記複数のサブ領域の傾斜角と対応するように互いに会うことができる。
実施例によると、前記複数のファセットは、前記複数のサブ領域それぞれに配置された割合は、次のような式で求めることができ、
M:N(M≧8、N>3)であり、
前記Mは、前記反射部の周り方向に配置されたファセットの個数であり、
前記Nは、前記反射部の深さ方向に配置されたファセットの個数であり得る。
実施例によると、前記複数のファセットは、第1及び第2発光部は、前記反射部の周り方向に同じ幅と同じ面積を有し得る。
実施例によると、前記第1及び第2発光部は、前記基板方向に互いに重畳され、前記反射部の前記底面の外郭に配置され得る。
実施例によると、前記基板は、前記反射部の前記底面から前記反射部の内側に突出した終端を含み、
前記終端と前記反射部の深さは、次のような式で求めることができ、
d1:d2(1≦d1≦10、10≦d2≦15)の関係を満足し、
d1は、前記反射部の前記底面から前記終端までの距離であり、
d2は、前記反射部の深さ方向の距離であり得る。
実施例による発光モジュールは、基板の一側に隣接するように前記基板上に配置された駆動部;前記基板の他側に隣接し、前記基板の一面上に配置された第1発光部;前記基板の他側に隣接し、前記基板の他面上に配置され、前記第1発光部と異なる波長を発光する第2発光部;及び前記第1及び第2発光部を囲み、前記第1及び第2発光部と対面する第1及び第2領域を含む反射部を含み、前記第1及び第2発光部それぞれは少なくとも一つ以上の発光チップを含み、前記第1及び第2領域は、前記第1及び第2発光部それぞれの前記発光チップを基準に放物線屈曲を有する複数のサブ領域を含み、前記第1及び第2領域の境界領域に互いに対称する傾斜角を有する境界部を含むことができる。
実施例によると、前記反射部は、複数のファセット(facet)を含み、前記反射部は、光が出射する出射面を含み、前記出射面方向に徐徐に広くなる幅を有し、前記複数のファセットは、前記複数のサブ領域それぞれに配置され、互いに隣接した前記ファセットは、前記基板の一面と水平な第1方向を基準に互いに異なる傾斜角を有し得る。
実施例によると、前記第1領域は、第1及び第2サブ領域を含み、前記第2領域は、第3及び第4サブ領域を含み、前記複数のファセットのうち前記第1及び第2サブ領域の境界領域に配置されたファセットは、前記第1及び第2サブ領域を共有し、前記複数のファセットのうち前記第3及び第4のサブ領域の境界領域に配置されたファセットは、前記第1および第2のサブ領域を共有することができる。
実施例の照明システムは、第1方向に複数に配置された第1ないし第14項のいずれか一つの発光モジュール;及び前記発光モジュール上に配置されたカバー部を含むことができる。
実施例は、発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部を提供して反射効率を向上させることができる。
実施例は、反射部の出射面幅を減らしてスリム化を実現してデザイン自由度が向上し得る。
実施例は、光度低下を改善することができる。
実施例は、発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域に複数のファセットが含まれて多様な方向に光を反射させて配光を増加させることができる。
実施例は、複数のファセットの個数を減らして加工性を向上させることができる。
図1は、第1実施例による発光モジュールを示した平面図である。 図2は、図1の発光部を示した図である。 図3は、図1のA-Aラインに沿って切断した発光モジュールを示した断面図である。 図4は、第1方向及び第2方向のファセットを含んだ反射部の後面を示した斜視図である。 図5は、反射部の第1方向の長さによる配光変化を示した図である。 図6は、反射部の第3方向の長さによる配光変化を示した図である。 図7は、反射部内部に配置された基板の第3方向の長さによる放熱変化を示した図である。 図8は、第2実施例による発光モジュールを示した平面図である。 図9は、第2実施例の第1方向及び第2方向のファセットを含んだ反射部の後面を示した斜視図である。 図10は、第3実施例による発光モジュールを示した断面図である。 図11は、第3実施例の第1方向及び第2方向のファセットを含んだ反射部の後面を示した斜視図である。 図12は、第4実施例による発光モジュールを示した平面図である。 図13は、実施例の発光モジュールを含む照明システムを示した平面図である。 図14は、図13の第1発光部から発光された光の配光分布を示した図である。 図15は、図13の第2発光部から発光された光の配光分布を示した図である。 図16は、図13の照明システムを示した斜視図である。 図17は、図14の第1発光部と基板を示した平面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例ついて本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な異なる形態で実現され得、ここで説明する実施例に限定されない。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対となる記載がない限り他の構成要素を除くことなく他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるというとき、これは他の部分の「真上」にある場合だけでなくその中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「真上」にあるというときには中間に他の部分がないことを意味する。
そして、図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、多くの層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大し示し、明細書全体を通じて類似の部分については類似の図面符号を付けた。
図1は、第1実施例による発光モジュールを示した平面図であり、図2は、図1の発光部を示した図であり、図3は、図1のA-Aラインに沿って切断した発光モジュールを示した断面図であり、図4は、第1方向及び第2方向のファセットを含んだ反射部の後面を示した斜視図である
図5は、反射部の第1方向の長さによる配光変化を示した図であり、図6は、反射部の第3方向の長さによる配光変化を示した図であり、図7は、反射部内部に配置された基板の第3方向の長さによる放熱変化を示した図である。
図1ないし図4に示されたように、第1実施例の発光モジュール100は、発光部及び反射部120を含むことができる。前記発光部は基板140と、前記基板140の一面140a上に配置された第1発光部150及び前記基板140の他面140b上に配置された第2発光部160とを含むことができる。すなわち、前記第1及び第2発光部150、160は、基板140を間に置いて第1方向X方向に重畳され得る。第1実施例は、第1方向Xに分離した第1及び第2発光部150、160から発光された光の反射効率を向上させることができるコップ構造の反射部120を含んで発光モジュール100の出射部の中心領域の光度を向上させ、配光効率を向上させることができる。
前記基板140は、第1及び第2発光部150、160と電気的に連結された回路パターン(図示せず)を含むことができる。前記基板140は、回路パターン(図示せず)を含む印刷回路基板(PCB、Printed Circuit Board)であり得る。前記基板140は、収支材質のPCBのみならず、メタルコアPCB(MCPCB、Metal Core PCB)、セラミックス基板、軟性PCB(FPCB、Flexible PCB)の少なくとも一つを含むこともできる。前記基板140は、表面に前記回路パターンを保護するレジスト(Resist)材質の層や反射のための反射材質の層を含むことができる。前記基板140は、下部に放熱のための金属層や放熱プレートが配置され得る。
前記基板140は、反射部120の内側方向に突出した終端を含むことができる。ここで、前記基板140の一面140a及び他面140bは、前記第1方向Xと直交する第2方向Yに水平するように配置される。前記基板140の終端は、第1及び第2方向X、Yと直交する第3方向Zに配置され得る。前記基板140の終端は、反射部120の底面120sから出射面120e方向に配置され得る。
第1実施例は、基板140の一部が前記反射部120内部に配置されて前記第1及び第2発光部150、160から発生した熱の伝導領域を確保して放熱を向上させることができる。具体的に、前記基板140の終端の位置と前記反射部120の深さ方向の距離は、d1:d2(1≦d1≦10、10≦d2≦15)の関係を満足することができる。ここで、d1は、前記第1及び第2発光部150、160が配置された領域から前記基板140の終端までの距離d1であり、d2は、前記反射部120の深さ方向の距離d2である。ここで、前記反射部120の深さ方向は、第3方向Zと対応し得る。
d1:d2(d1<1、10≦d2≦15)の場合、前記第1及び第2発光部150、160が配置された領域から前記基板140の終端までの短い距離によって放熱効率が低下されて第1及び第2発光部150、160の寿命が低下し得る。d1:d2(d1>10、10≦d2≦15)の場合、前記基板140の終端が前記反射部120の出射面120eが隣接されるので、前記基板140による光経路遮断によって配光基準を満足しにくいことがある。
d1:d2(1≦d1≦10、d2<10)の場合、前記基板140の終端が前記反射部120の出射面120eが隣接されるので、前記基板140による光経路遮断によって配光基準を満足しにくいことがある。d1:d2(1≦d1≦10、d2>15の場合、前記反射部120の深さが大きくなるほど反射部120による発光モジュール100の全体サイズが増加するので、スリム及び薄形化に困難がある。
前記d1は、2mmないし20mmであり得、d2は、20mmないし30mmであり得る。具体的にd1は、2mmないし16mmであり得、d2は、20mmないし30mmであり得る。d1が2mm未満の場合、放熱効率が低下され得、d1が20mm超過の場合、放熱効率が低下され得、前記基板140による光経路遮断によって配光基準を満足しにくいことがある。d2が20mm未満の場合、前記反射部120の出射面120eが隣接されるので、前記基板140による光経路遮断によって配光基準を満足しにくいことがあり、d2が30mm超過の場合、発光モジュール100の全体サイズが増加するので、スリム及び薄形化に困難がある。
図6及び図7を参照すれば、第1実施例の発光モジュール100は、前記基板140の終端が前記反射部120の内部方向に突出して放熱機能を向上させるのみならず、配光基準を満足することができる。
前記第1発光部150は、前記基板140の一面140a上に配置され得る。前記第2発光部160は、前記基板140の他面140b上に配置され得る。前記第1及び第2発光部150、160は、基板140を間に置いて第1方向Xに互いに重畳され得る。前記第1及び第2発光部150、160は、互いに異なる波長の光を発光することができる。これによって第1実施例の発光モジュール100は、互いに異なる波長の光を選択的に発光することができる。
前記第1発光部150は、少なくとも1個以上の発光チップを含むことができる。第1実施例の第1発光部150は、第1及び第2発光チップ151、153を含む2チップ半導体素子パッケージであり得る。前記第1及び第2発光チップ151、153は、互いに同じ波長の光を発光することができる。例えば、前記第1発光部150は、白色波長の光を発光することができる。
前記第2発光部160は、少なくとも1個以上の発光チップを含むことができる。第1実施例の第2発光部160は、第3及び第4発光チップ161、163を含む2チップ半導体素子パッケージであり得る。前記第3及び第4発光チップ161、163は、互いに同じ波長の光を発光することができる。例えば、前記第2発光部160は、黄色波長、赤色波長、橙色波長の少なくとも一つの光を発光することができる。
前記第1及び第2発光部150、160は、紫外線、可視光線または赤外線の波長帯域の少なくとも一つを発光することができる。前記第1及び第2発光部150、160は、蛍光体を有する層やフィルムが配置され得、これに対して限定しない。前記第1ないし第4発光チップ151、153、161、163は、UV(Ultraviolet)LEDチップ、グリーンLEDチップ、ブルーLEDチップ、レッドLEDチップ、赤外LEDチップの少なくとも一つを含むことができる。前記第1ないし第4発光チップ151、153、161、163は,例えば、ブルーLEDチップを含むことができる。第1ないし第4発光チップ151、153、161、163は、III-V族化合物半導体及びII-VI族化合物半導体の少なくとも一つを含むことができる。第1ないし第4発光チップ151、153、161、163は、化合物半導体層が積層された発光構造物を含むことができる。前記発光構造物は、第1導電型半導体層、活性層及び第2導電型半導体層を含むことができる。第1ないし第4発光チップ151、153、161、163は,フリップチップ方式に配置されたり、垂直型チップ構造に配置されたり、水平型チップ構造に配置され得る。
前記第1及び第2発光部150、160は、前記反射部120の底面120sと隣接するように配置され得、前記反射部120内部に配置されない。前記第1及び第2発光部150、160は、光が一側方向に発光されるサイドビュータイプであり得、前記第1及び第2発光部150、160の光出射方向は、第3方向Zであり得る。
具体的に、前記第1及び第2発光部150、160は、前記反射部120の外郭に配置され得る。前記第1及び第2発光部150、160の一側面は、前記反射部120の底面120sと第方向X及び第2方向Yに同一平面上に配置され得るが、これに限定されるものではない。前記第1及び第2発光部150、160は、前記反射部120外郭に配置されて前記第1及び第2発光部150、160から発光された光の反射効率を増大させることができる。また、前記第1及び第2発光部150、160は、前記反射部120外郭に配置されて前記第1及び第2発光部150、160が外部に露出するので、放熱特性を向上させることができる。前記第1及び第2発光部150、160が前記反射部120内部に配置される場合、反射部120は、サイドビュータイプの第1及び第2発光部150、160が配置された領域周辺で光の経路が制限され得る。すなわち、反射部120は、前記第1及び第2発光部150、160と第1方向X及び第2方向Yに重畳された領域で反射効率が低下し得る。
他の例として、前記第1及び第2発光部150、160は、前記反射部120の反射面120sから第3方向Zに一定の間隔で離隔し得る。前記第1及び第2発光部150、160は、配光特性によって反射部120の底面120s周辺に損失されない条件で反射面120から第3方向Zに一定の間隔で離隔し得る。他の例として、前記第1及び第2発光部150、160の不良のとき、リペアが容易く、前記第1及び第2発光部150、160が反射部120から離隔する空間によって放熱特性が向上し得る。
また他の例として、前記第1及び第2発光部150、160は、前記反射部120内部に少なくとも一部が配置され得る。前記第1及び第2発光部150、160は、配光特性によって反射部120内部に少なくとも一部が配置され得る。前記第1及び第2発光部150、160は、反射効率を低下させない条件で前記反射部120内部に配置され得る。また他の例は、前記第1及び第2発光部150、160が反射部120内に配置されて外力による前記第1及び第2発光部150、160の損傷を改善することができる。
前記反射部120は、前記第1及び第2発光部150、160と隣接した底面120s及び光が出射される出射面120eを含むコップ構造であり得る。前記出射面120e及び底面120sは、孔構造であり得、互いに形状は同じであり得るが、これに限定されるものではない。前記出射面120eの幅は、前記底面120sの幅より大きいことがある。例えば、前記出射面120eの第1方向の第1幅W1及び第2方向Yの第2幅W2は、互いに同じか、または第2幅W2がさらに大きいことがある。例えば、前記第1及び第2幅W1、W2は、W1:W2(0.5≦W2≦1、W2=1)の関係を満足することができる。ここで、W1は、前記第1及び第2発光部150、160が重畳された第1方向Xで反射部120の出射面120eの幅であり、W2は、前記W1と直交する出射面120eの幅である。ここで、W2は、第2方向Yと対応し得る。
具体的に第1幅W1は、10mmないし20mmであり得、第2幅W2は、20mmであり得る。ここで、前記第2幅W2は、20mmに限定されず、照明システムのデザインまたは配光要求事項に応じて変更され得る。前記第1幅W1は、第2幅W2によってW1:W2(0.5≦W2≦1、W2=1)の関係を満足する範囲で変更され得る。
図5を参照すれば、前記第1幅W1は、徐徐に大きくなるほど第1方向Xの配光が増加し得る。例えば、前記第1幅W1は、前記第2幅W2の同じ条件で最大配光を実現することができる。第1実施例の発光モジュール100は、前記反射部120の第1及び第2幅W1、W2の相対的な割合条件によって配光基準を満足することができる。
前記反射部120は、前記第1発光部150の光を反射させる第1領域121及び前記第2発光部160の光を反射させる第2領域123を含むことができる。
前記第1領域121は、前記第1発光部150と対面することができる。前記第1領域121は、前記基板140の一面140aと対面することができる。前記第1領域121は、互いに異なる放物線屈曲を有する第1サブ領域121a及び第2サブ領域121bを含むことができる。具体的に、前記第1サブ領域121aは、第1発光チップ151が配置された第1基準C1から放物線を有し得る。前記第2サブ領域121bは、前記第2発光チップ153が配置された第2基準C2から放物線を有し得る。第1実施例の発光モジュール100は、第1及び第2発光チップ151、153の位置を基準に放物線曲率を有する反射部120を提供して光が発光する第1及び第2発光チップ151、153を考慮して発光モジュール100の配光を増加させることができる。
前記第2領域123は、前記第2発光部160と対面することができる。前記第2領域123は、前記基板140の他面140bと対面することができる。前記第2領域123は、互いに異なる放物線屈曲を有する第3サブ領域123a及び第4サブ領域123bを含むことができる。具体的に、前記第3サブ領域123aは、第3発光チップ161が配置された第3基準C1から放物線を有し得る。前記第4サブ領域123aは、前記第4発光チップ163が配置された第4基準C4から放物線を有し得る。第1実施例の発光モジュール100は、第3及び第4発光チップ161、163の位置を基準に放物線曲率を有する反射部120を提供して光が発光する第3及び第4発光チップ161、163を考慮して発光モジュール100の配光を増加させることができる。
第1実施例の反射部120は、複数のファセット(facet)120fを含むことができる。ここで、前記複数のファセット120fは、反射部120の表面上で互いに異なる傾斜角を有する複数の面で提供され得る。前記複数のファセット120fは、互いに異なる傾斜角で多様な光の反射方向を提供して発光モジュール100の配光を増加させることができる。前記複数のファセット120fは、凹の表面形状であり得る。前記複数のファセット120fは、凸の表面形状であり得る。また、前記複数のファセット120fは、隣接したファセットが凹の表面または凸の表面が連結された構造であり得る。
第1実施例の前記複数のファセット120fは、前記反射部120の周り方向に12個以上であり得る。また、前記複数のファセット120fは、前記反射部120の第3方向Zと対応する深さ方向に12個以上であり得る。前記複数のファセット120fは、前記反射部120の周り方向及び深さ方向に多くなるほど光の反射角度が多様になって配光が増加することができる。
前記反射部120は、第1ないし第4サブ領域121a、121b、123a、123bの間に配置された境界部120bを含むことができる。前記境界部120bは、互いに対称する傾斜角を有する第1面120b1及び第2面120b2を含むことができる。例えば、前記第1面120b1は、前記第1サブ領域121aから延び得、前記第2面120b2は、前記第2サブ領域121bから延び得る。前記境界部120bは、前記複数のファセット120fを含み、第3方向Zへの前記複数のファセット120fの個数は、第1ないし第4サブ領域121a、121b、123a、123bそれぞれの第3方向Zと対応する深さ方向の個数と対応し得る。
前記第1及び第2面120b1、120b2は、反射部120の外側面上で前記反射部120の内側方向に凹状に互いに会うことができる。前記第1及び第2面120b1、120b2は、それぞれ連結された第1ないし第4サブ領域121a、121b、123a、123bそれぞれの放物線曲率によって延び得る。すなわち、前記境界部120bは、反射部120の外郭に沿って凹の構造であり得る。
第1実施例は、発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部120を提供して反射効率を向上させることができる。したがって、第1実施例は、一般的な反射構造より反射部120の出射面120e第1及び第2幅W1、W2を減らして発光モジュール100の出射面120eのスリム化を実現することができる。これにより第1実施例は、多様なデザインの照明システムに提供されてデザイン自由度が向上し得る。
また、第1実施例は、互いに異なる波長の第1及び第2発光部150、160が基板140を間に置いて配置された発光モジュール100において、第1及び第2発光部150、160に含まれた発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部120を提供して発光モジュール100の出射面120eの中心領域の光度低下を改善することができる。
また、第1実施例は、W1:W2(0.5≦W2≦1、W2=1)の関係を満足する反射部120の出射面120e第1及び第2幅W1、W2を提供して配光を増加させることができる。
また、第1実施例は、それぞれのサブ領域に複数のファセット120fが含まれて多様な方向に光を反射させて配光を増加させることができる。
図8は、第2実施例による発光モジュールを示した平面図であり、図9は、第2実施例の第1方向及び第2方向のファセットを含んだ反射部の後面を示した斜視図である。
図8及び図9を参照して第2実施例の発光モジュール200を説明するにおいて、図1ないし図7を参照して説明された内容と重複される事項については説明が省略され得る。
前記反射部220において、出射面の幅は、第1実施例の発光モジュールの技術的特徴を採用することができる。
前記反射部220は、前記第1発光部150の光を反射させる第1領域221及び前記第2発光部160の光を反射させる第2領域223を含むことができる。
前記第1領域221は、前記第1発光部150と対面することができる。前記第1領域221は、前記基板140の一面140aと対面することができる。前記第1領域221は、互いに異なる放物線屈曲を有する第1サブ領域221a及び第2サブ領域221bを含むことができる。具体的に、前記第1サブ領域221aは、第1発光チップ151が配置された第1基準C1から放物線を有し得る。前記第2サブ領域221bは、前記第2発光チップ153が配置された第2基準C2から放物線を有し得る。第1実施例の発光モジュール200は、第1及び第2発光チップ151、153の位置を基準に放物線曲率を有する反射部220を提供して光が発光する第1及び第2発光チップ151、153を考慮して発光モジュール200の配光を増加させることができる。
前記第2領域223は、前記第2発光部160と対面することができる。前記第2領域223は、前記基板140の他面140bと対面することができる。前記第2領域223は互いに異なる放物線屈曲を有する第3サブ領域223a及び第4サブ領域223bを含むことができる。具体的に、前記第3サブ領域223aは、第3発光チップ161が配置された第3基準C1から放物線を有し得る。前記第4サブ領域223bは、前記第4発光チップ163が配置された第4基準C4から放物線を有し得る。第1実施例の発光モジュール200は、第3及び第4発光チップ161、163の位置を基準に放物線曲率を有する反射部220を提供して光が発光する第3及び第4発光チップ161、163を考慮して発光モジュール200の配光を増加させることができる。
第2実施例の反射部220は、複数のファセット(facet)220fを含むことができる。ここで、前記複数のファセット220fは、反射部220の表面上で互いに異なる傾斜角を有する複数の面で提供され得る。前記複数のファセット220fは、互いに異なる傾斜角で多様な光の反射方向を提供して発光モジュール200の配光を増加させることができる。前記複数のファセット220fは、凹の表面形状であり得る。前記複数のファセット220fは、凸の表面形状であり得る。また、前記複数のファセット220fは、隣接したファセットが凹の表面または凸の表面が連結された構造であり得る。
第2実施例の前記複数のファセット220fは、前記反射部220の周り方向で10個以下であり得る。例えば、前記複数のファセット220fは、前記反射部220の周り方向に8個であり得る。また、前記複数のファセット220fは、前記反射部220の第3方向Zと対応する深さ方向に5個以下であり得る。例えば、前記複数のファセット220fは、前記反射部220の第3方向Zと対応する深さ方向に3個であり得る。前記複数のファセット220fは、前記第1実施例の25% 水準に個数が少なくなることによって、前記複数のファセット220fを形成するための反射部220の加工性を向上させることができる。
前記反射部220は、第1ないし第4サブ領域221a、221b、223a、223bの間に配置された境界部220bを含むことができる。前記境界部220bは、互いに対称する傾斜角を有する第1面220b1及び第2面220b2を含むことができる。例えば前記第1面220b1は、前記第1サブ領域221aから延び得、前記第2面220b2は、前記第3サブ領域223aから延び得る。前記境界部220bは、前記複数のファセット220fを含み、第3方向Zへの前記複数のファセット220fの個数は、第1ないし第4サブ領域221a、221b、223a、223bそれぞれの第3方向Zと対応する深さ方向の個数と対応し得る。
前記第1及び第2面220b1、220b2は、反射部220の外側面上で前記反射部220の内側方向に凹状に互いに会うことができる。前記第1及び第2面220b1、220b2は、それぞれ連結された第1ないし第4サブ領域221a、221b、223a、223bそれぞれの放物線曲率によって延び得る。すなわち、前記境界部220bは、反射部220の外郭に沿って凹の構造であり得る。
第2実施例は、発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部220を提供して反射効率を向上させることができる。したがって、第2実施例は、一般的な反射構造より反射部220の出射面の幅を減らして発光モジュール200の出射面のスリム化を実現することができる。これにより第2実施例は、多様なデザインの照明システムに提供されてデザイン自由度が向上し得る。
また、第2実施例は、互いに異なる波長の第1及び第2発光部150、160が基板140を間に置いて配置された発光モジュール200において、第1及び第2発光部150、160に含まれた発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部220を提供して発光モジュール200の出射面の中心領域の光度低下を改善することができる。
また、第2実施例は、第1ないし第4サブ領域221a、221b、223a、223b及び境界部220bに複数のファセット220fが含まれて多様な方向に光を反射させて配光を増加させることができる。
また第2実施例は、複数のファセット200fの個数を前記第1実施例の25% 水準に実現することによって、前記複数のファセット220fを形成するための反射部220の加工性を向上させることができる。
図10は、第3実施例による発光モジュールを示した断面図である。
図11は、第3実施例の第1方向及び第2方向のファセットを含んだ反射部の後面を示した斜視図である。
図10及び図11を参照して第3実施例の発光モジュール300を説明するにおいて、図1ないし図7を参照して説明された内容と重複される事項については説明が省略され得る。
前記反射部320は、出射面幅は第1実施例の発光モジュールの技術的特徴を採用することができる。
前記反射部320は、前記第1発光部150の光を反射させる第1領域321及び前記第2発光部150の光を反射させる第2領域323を含むことができる。
前記第1領域321は、前記第1発光部150と対面することができる。前記第1領域321は、前記基板140の一面140aと対面することができる。前記第1領域321は、互いに異なる放物線屈曲を有する第1サブ領域321a及び第2サブ領域321bを含むことができる。具体的に、前記第1サブ領域321aは、第1発光チップ151が配置された第1基準C1から放物線を有し得る。前記第2サブ領域321bは、前記第2発光チップ153が配置された第2基準C2から放物線を有し得る。第3実施例の発光モジュール300は、第1及び第2発光チップ151、153の位置を基準に放物線曲率を有する反射部320を提供して光が発光する第1及び第2発光チップ151、153を考慮して発光モジュール300の配光を増加させることができる。
前記第2領域323は、前記第2発光部160と対面することができる。前記第2領域323は、前記基板140の他面140bと対面することができる。前記第2領域323は、互いに異なる放物線屈曲を有する第3サブ領域323a及び第4サブ領域323bを含むことができる。具体的に、前記第3サブ領域323aは、第3発光チップ161が配置された第3基準C3から放物線を有し得る。前記第4サブ領域323bは、前記第4発光チップ163が配置された第4基準C4から放物線を有し得る。第3実施例の発光モジュール300は、第3及び第4発光チップ161、163の位置を基準に放物線曲率を有する反射部320を提供して光が発光する第3及び第4発光チップ161、163を考慮して発光モジュール300の配光を増加させることができる。
第3実施例の反射部320は、複数のファセット(facet)320fを含むことができる。ここで、前記複数のファセット320fは、反射部320の表面上で互いに異なる傾斜角を有する複数の面で提供され得る。前記複数のファセット320fは、互いに異なる傾斜角で多様な光の反射方向を提供して発光モジュール300の配光を増加させることができる。前記複数のファセット320fは、凹の表面形状であり得る。前記複数のファセット320fは、凸の表面形状であり得る。また、前記複数のファセット320fは、隣接したファセットが凹の表面または凸の表面が連結された構造であり得る。
第3実施例の前記複数のファセット320fは、前記反射部320の周り方向に10個以下であり得る。例えば、前記複数のファセット320fは、前記反射部320の周り方向に8個であり得る。また、前記複数のファセット320fは、前記反射部320の第3方向Zと対応する深さ方向に5個以下であり得る。例えば、前記複数のファセット320fは、前記反射部320の第3方向Zと対応する深さ方向に3個であり得る。前記複数のファセット320fは、前記第2実施例の50%水準に個数が少なくなることによって、前記複数のファセット320fを形成するための反射部320の加工性を向上させることができる。
第3実施例は、前記第1ないし第4サブ領域321a、321b、323a、323bが互いに連結され得る。例えば、前記第1サブ領域321a及び第2サブ領域321bは互いに連結され得、前記第1サブ領域321a課題3サブ領域323aは互いに連結され得、第2サブ領域321b及び第4サブ領域323bは互いに連結され得、第3サブ領域323a及び第4サブ領域323bは互いに連結され得る。前記第1ないし第4サブ領域321a、321b、323a、323bの境界領域は、反射部320の外郭に沿って凸の構造で直接隣接することができる。
第3実施例は、発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部320を提供して反射効率を向上させることができる。したがって、第2実施例は、一般的な反射構造より反射部320の出射面の幅を減らして発光モジュール300の出射面のスリム化を実現することができる。これにより第3実施例は、多様なデザインの照明システムに提供されてデザイン自由度が向上し得る。
また、第3実施例は、互いに異なる波長の第1及び第2発光部150、160が基板140を間に置いて配置された発光モジュール300において、第1及び第2発光部150、160に含まれた発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部320を提供して発光モジュール300の発光面の中心領域の光度低下を改善することができる。
また、第3実施例は、第1ないし第4サブ領域321a、321b、323a、323bに複数のファセット320fが含まれて多様な方向に光を反射させて配光を増加させることができる。
また第3実施例は、複数のファセット320fの個数を前記第2実施例の50% 水準に実現することによって、前記複数のファセット320fを形成するための反射部320の加工性を向上させることができる。
図12は、第4実施例による発光モジュールを示した平面図である。
図12を参照して第4実施例の発光モジュール400を説明するにおいて、図1ないし図7を参照して説明された内容と重複される事項については説明が省略され得る。
前記反射部420は、出射面の幅は、第1実施例の発光モジュールの技術的特徴を採用することができる。
前記反射部420は、前記第1発光部160の光を反射させる第1領域421及び前記第2発光部160の光を反射させる第2領域423を含むことができる。
前記第1領域421は、前記第1発光部150と対面することができる。前記第1領域421は、前記基板140の一面140aと対面することができる。前記第1領域421は、互いに異なる放物線屈曲を有する第1サブ領域421a及び第2サブ領域421bを含むことができる。具体的に、前記第1サブ領域421aは、第1発光チップ151が配置された第1基準C1から放物線を有し得る。前記第2サブ領域421bは、前記第2発光チップ153が配置された第2基準C2から放物線を有し得る。第4実施例の発光モジュール400は、第1及び第2発光チップ151、153の位置を基準に放物線曲率を有する反射部420を提供して光が発光する第1及び第2発光チップ151、153を考慮して発光モジュール400の配光を増加させることができる。
前記第2領域423は、前記第2発光部160と対面することができる。前記第2領域423は、前記基板140の他面140bと対面することができる。前記第2領域423は、互いに異なる放物線屈曲を有する第3サブ領域423a及び第4サブ領域423bを含むことができる。具体的に、前記第3サブ領域423aは、第3発光チップ161が配置された第3基準C3から放物線を有し得る。前記第4サブ領域423bは、前記第4発光チップ163が配置された第4基準C4から放物線を有し得る。第4実施例の発光モジュール400は、第3及び第4発光チップ161、163の位置を基準に放物線曲率を有する反射部420を提供して光が発光する第3及び第4発光チップ161、163を考慮して発光モジュール400の配光を増加させることができる。
第4実施例の反射部420は、複数のファセット(facet)、420fを含むことができる。ここで、前記複数のファセット420fは、反射部420の表面上で互いに異なる傾斜角を有する複数の面で提供され得る。前記複数のファセット420fは、互いに異なる傾斜角で多様な光の反射方向を提供して発光モジュール400の配光を増加させることができる。前記複数のファセット420fは、凹の表面形状であり得る。前記複数のファセット420fは、凸の表面形状であり得る。また、前記複数のファセット420fは、隣接したファセットが凹の表面または凸の表面が連結された構造であり得る。
第4実施例の前記複数のファセット420fは、前記第1及び第2サブ領域421a、421bの境界領域で互いに連結され得る。また、前記複数のファセット420fは、前記第3及び第4サブ領域423a、423bの境界領域で互いに連結され得る。第4実施例は、前記第1及び第2サブ領域421a、421bの境界領域で互いに同じ傾斜角を有するファセット420fが第2方向Yに共有され得る。前記第1及び第2サブ領域421a、421bの境界領域のファセット420fは、前記第1及び第2サブ領域421a、421bを共有することができる。具体的に、前記第1及び第2サブ領域421a、421bの境界領域のファセット420fの一部は、前記第1サブ領域421aに配置され、他の一部は、前記第2サブ領域421bに配置され得る。第4実施例は、前記第3及び第4サブ領域423a、423bの境界領域で互いに同じ傾斜角を有するファセット420fの第2方向Yに共有され得る。したがって、第4実施例は、全体ファセット420bの個数を減らして加工性を向上させると共に配光を増加させることができる。
前記反射部420は、第1サブ領域421a及び第3サブ領域423aの間に配置された境界部420bを含むことができる。また、前記反射部420は、第2サブ領域421b及び第4サブ領域423bの間に配置された境界部420bを含むことができる。すなわち、前記境界部420bは、第1領域421、第2領域423の間の境界領域に配置され得る。前記境界部420bは、互いに対称する傾斜角を有する第1面420b1及び第2面420b2を含むことができる。例えば、前記第1面420b1は、前記第1サブ領域421aから延び得、前記第2面420b2は、前記第2サブ領域421bから延び得る。前記境界部420bは、前記複数のファセット420fを含み、第3方向Zへの前記複数のファセット420fの個数は、第1ないし第4サブ領域421a、421b、423a、423bそれぞれの第3方向Zと対応する深さ方向の個数と対応し得る。
前記第1及び第2面420b1、420b2は、反射部420の外側面上で前記反射部420の内側方向に凹状に互いに会うことができる。前記第1及び第2面420b1、420b2は、それぞれ連結された第1領域421及び第2領域423それぞれの放物線曲率によって延び得る。すなわち、前記境界部420bは、反射部420の外郭に沿って凹の構造であり得る。
第4実施例は、発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部420を提供して反射効率を向上させることができる。したがって、第4実施例は、一般的な反射構造より反射部420の出射面の幅を減らして発光モジュール400の出射面のスリム化を実現することができる。これにより第4実施例は、多様なデザインの照明システムに提供されてデザイン自由度が向上し得る。
また、第4実施例は、互いに異なる波長の第1及び第2発光部150、160が基板140を間に置いて配置された発光モジュール400において、第1及び第2発光部150、160に含まれた発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部420を提供して発光モジュール400の発光面の中心領域の光度低下を防止することができる。
また、第4実施例は、第1ないし第4サブ領域421a、421b、423a、423bに複数のファセット420fが含まれて多様な方向に光を反射させて配光を増加させることができる。
また、第4実施例は、前記第1及び第2サブ領域421a、421bと、第3及び第4サブ領域423a、423bの境界領域で前記複数のファセット420fが互いに連結されて全体ファセット420fの個数を減らして加工性を向上させることができる。
図13は、実施例の発光モジュールを含む照明システムを示した平面図であり、図14は、図13の第1発光部から発光された光の配光分布を示した図であり、図15は、図13の第2発光部から発光された光の配光分布を示した図である。
図16は、図13の照明システムを示した斜視図であり、図17は、図14の第1発光部と基板を示した平面図である。
図1、図13ないし図16に示されたように、実施例の照明システムは、複数の発光モジュール100、200、300、400と前記複数の発光モジュール100、200、300、400を覆うカバー部440を含むことができる。前記複数の発光モジュール100、200、300、400は、図1ないし図12を参照して説明された内容と重複される事項については説明が省略され得る。
実施例の照明システムは、互いに異なる波長を発光する第1発光部150及び第2発光部160が基板140を間に置いて配置され得る。実施例の照明システムは、一例として自動車の全面部の照明装置に含まれ得る。例えば、前記第1発光部150は、白色光を発光することができ、昼間走行の照明機能を含むことができる。前記第2発光部160は、黄色波長、赤色波長、橙色波長の少なくとも一つの光を発光することができ、方向指示照明であり得る。前記第1及び第2発光部150、160は、これに限定されず、発光波長は変更され得、機能も変更され得る。
実施例の照明システムは、基板140を間に置いて互いに異なる波長を発光する第1発光部150及び第2発光部160が配置され、前記第1発光部150及び第2発光部160に含まれた発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部120を提供して光度を向上させることができるだけでなく、配光が増加し得る。
実施例の照明システムは、発光チップそれぞれを基準に放物線曲率を有する複数のサブ領域を含む反射部120を提供して反射効率を向上させることができる。したがって、実施例は、一般的な反射構造より反射部120の第1及び第2幅W1、W2を減らしてスリム化を実現することができる。これにより実施例の照明システムは、デザイン自由度が向上し得る。
実施例の照明システムは、基板140の一側に複数の反射部120、220、320、420が配置され、前記基板140上には、第2方向Yに第1発光部150及び第2発光部160が配置され得る。前記第2方向Yは、基板140の長軸方向と対応し得る。
前記基板140は、第2方向Yで第1領域141及び第2領域143が提供され得る。前記第1領域141は、回路駆動素子(図示せず)が実装され得、第2領域143は、第1発光部150及び第2発光部160が実装され得る。また、前記第2領域143は、反射部120、220、320、420が配置され得る。
前記基板140を間に置いて配置された第1発光部150及び第2発光部160の配置位置は、前記第2領域143内で第2方向Yにd3:d4(1≦d3≦7.5、1≦d4≦7.5)の関係を満足することができる。ここで、d3は、第2方向Yに第1発光部150と第1領域141との間の距離であり、d4は、第2方向Yに第1発光部150と第2領域143の終端との間の距離である。前記第1発光部150の配置位置がd3:d4(1≦d3≦7.5、1≦d4≦7.5)の関係を外れる場合、前記第1発光部150と基板140の終端または回路駆動素子との間隔が細くなって放熱効率が低下し得る。
実施例による照明システムは、各種の指示装置、照明装置、街灯、室内灯、屋外灯のような用途に使用され得る。
以上、実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例において例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合せまたは、変形して実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関係する内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
また、以上で実施例を中心に説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有した者であれば本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上で例示されていない様々な変形と応用が可能であることが理解できるだろう。例えば、本発明の実施例に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異点は、添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (9)

  1. 基板の一側に隣接するように前記基板上に配置された駆動部
    前記基板の他側に隣接し、前記基板の一面上に配置された第1発光部
    前記基板の他側に隣接し、前記基板の他面上に配置され、前記第1発光部と異なる波長を発光する第2発光部及び
    前記第1発光部及び前記第2発光部を囲み、前記第1発光部及び前記第2発光部と対面する第1領域及び第2領域を含む反射部を含み、
    前記第1発光部及び第2発光部は、前記反射部の外郭に配置されて外部に露出し、
    前記第1発光部及び前記第2発光部それぞれは、少なくとも一つ以上の発光チップを含み、
    前記第1領域及び前記第2領域は、前記第1発光部及び前記第2発光部それぞれの前記発光チップを基準に放物線屈曲を有する複数のサブ領域を含み、
    前記反射部は、複数のファセット(facet)を含み、
    前記反射部は、前記第1発光部及び前記第2発光部と隣接した底面と、前記底面の反対側に配置され、光が出射する出射面を含み、
    前記反射部は、前記底面及び前記出射面を含むカップ構造を有し、
    前記反射部の幅は、前記底面を始点として前記出射面方向に徐徐に広くなる幅を有し、
    前記複数のファセットは、前記複数のサブ領域それぞれに配置され、互いに隣接した前記ファセットは、前記基板の一面と垂直な第1方向または水平な第1方向を基準に互いに異なる傾斜角を有し、
    前記反射部は、前記複数のサブ領域の間に配置される境界部を含み、
    前記出射面及び前記底面は、前記境界部において相互対称する傾斜角を有する、発光モジュール。
  2. 前記複数のサブ領域は、第1サブ領域ないし第4サブ領域を含み、
    前記第1サブ領域ないし前記第4サブ領域は、お互いに連結され、
    前記第1サブ領域ないし前記第4サブ領域の間に配置された境界領域は、前記反射部の外郭に沿って凸の構造で接する、請求項1に記載の発光モジュール。
  3. 前記複数のファセットは、前記反射部の内側面上で凸または凹の表面を有する、請求項1に記載の発光モジュール。
  4. 前記複数のファセットは、前記反射部の周り方向及び深さ方向に12個以上配置された、請求項2または請求項3に記載の発光モジュール。
  5. 前記複数のサブ領域は、第1サブ領域ないし第4サブ領域を含み、
    前記境界部は、互いに対称する第1面及び第2面を含み、
    前記第1面は、前記第1サブ領域から延び、
    前記第2面は、前記第2サブ領域から延び、
    前記第1面及び前記第2面は、前記反射部の外側面上で前記反射部の内側方向に凹状に折曲された形状を有し、
    前記境界部は、前記第1発光部の中心領域と対応して配置される、請求項に記載の発光モジュール。
  6. 前記境界部は、前記複数のサブ領域から延び、前記反射部の外側面に沿って前記複数のサブ領域の傾斜角と対応するように延び、互いに会う、請求項に記載の発光モジュール。
  7. 前記複数のファセットは、前記複数のサブ領域それぞれに配置された割合は、次のような式で求めることができ、
    M:N(M≧8、N≧3)であり、
    前記Mは、前記反射部の周り方向に配置されたファセットの個数であり、
    前記Nは、前記反射部の深さ方向に配置されたファセットの個数である、請求項2に記載の発光モジュール。
  8. 前記複数のファセットは、前記反射部の周り方向に同じ幅と同じ面積を有する、請求項2に記載の発光モジュール。
  9. 前記第1発光部及び前記第2発光部は、前記基板の一面と水平な前記第1方向に互いに重畳され、前記反射部の前記底面の外郭に配置され、
    前記基板は、前記反射部の前記底面から前記反射部内側に突出した終端を含み、
    前記終端と前記反射部の前記底面と前記出射面との間の距離は、次のような式で求めることができ、
    d1:d2(1≦d1≦10、10≦d2≦15)の関係を満足し、
    d1は、前記反射部の前記底面から前記終端までの距離であり、
    d2は、前記反射部の深さ方向の距離である、請求項に記載の発光モジュール。
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