KR101010349B1 - 광출사 모듈 - Google Patents

Abstract

150도 이상의 넓은 지향각을 갖는 광출사 모듈을 제시한다. 제시된 광출사 모듈은 상면에 패턴 전극이 형성된 기판, 기판의 상면에 탑재된 발광소자, 및 기판의 상면에 탑재되되 기판의 상면에 형성된 패턴 전극과 기판의 상면에 탑재된 발광소자 및 기판의 상면을 모두 덮어 발광소자에서 방출된 광을 상방 및 측방으로 방출시키는 형광체 블록을 포함하는 광 모듈; 및 중앙부에 구멍이 천공되어 구멍을 통해 광 모듈과 결합되되 형광체 블록이 외부로 노출되게 결합되고, 광 모듈의 높이보다 낮은 높이를 갖는 반사부재를 포함한다.

Description

광출사 모듈{Light emitting module}

본 발명은 광출사 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 넓은 지향각을 갖는 광출사 모듈에 관한 것이다.

발광다이오드는 부피 및 무게가 가벼운 장점을 갖기 때문에, 핸드폰 및 PDP와 같은 중소형 액정표시장치, 특히 모바일(Mobile) 액정표시장치에 광원으로 주로 사용된다. 그리고, 발광다이오드는 직하형 방식을 채용하는 TV 등 대형 표시장치에도 광원으로 사용되고 있다.

그런데, 발광다이오드가 출사하는 광은 직진성이 강해, 출사광이 발광다이오드의 정면 방향으로 집중하는 경향이 있다.

따라서, 액정표시패널에 광을 전체적으로 고르게 입사시키기 위해, 확산판 및 확산시트 등의 광학시트들이 사용된다. 한편으로는, 발광다이오드의 렌즈의 형상을 변경(가공)시켜서 출사광을 보다 확산시키려는 노력을 하고 있다.

표시장치를 보다 슬림화하고 부피 및 무게를 감소시키려는 최근의 경향에 비추어 볼 때, 광학시트들의 사용으로 인해 슬림화에 한계가 있게 된다. 발광다이오드의 렌즈의 형상을 변경시키는 방식의 경우에는 발광다이오드가 설치된 패키지의 자체 높이가 커지게 되고, 특히 직하형 백라이트 어셈블리에서는 슬림화가 매우 어렵다는 문제가 있다.

또한, 출사광의 확산을 위해 렌즈의 형상을 변경시키는 방식에서는 렌즈에 대한 정밀한 가공이 필요하므로 제작이 어렵다는 문제점이 있을 뿐만 아니라 제작 단가 역시 높게 된다.

특히, 요즘 조명분야에서는 150도 이상의 넓은 지향각의 광원을 요구하는 추세이다. 즉, 형광램프처럼 빛이 방사형으로 넓게 퍼지는 특성을 갖는 광원을 요구하는 추세이다. 이는 넓은 지향각 특성의 엘이디 패키지를 사용함에 따라 적은 갯수의 엘이디 사용으로 인한 원가 절감과 실내조명이나 가이드 조명, 연출 조명 등에서 은은한 분위기를 연출하기 위한 움직임의 결과이다.

이를 위해, 앞서 설명한 렌즈의 형상을 변경시키는 방식을 사용하는 경우도 있으나 이 경우에는 미리 설명한 문제(즉, 렌즈에 대한 정밀한 가공 필요, 제작이 어렵다는 문제점, 제작 단가가 높음)가 발생된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 150도 이상의 넓은 지향각을 갖는 광출사 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 광출사 모듈은, 상면에 패턴 전극이 형성된 기판, 기판의 상면에 탑재된 발광소자, 및 기판의 상면에 탑재되되 기판의 상면에 형성된 패턴 전극과 기판의 상면에 탑재된 발광소자 및 기판의 상면을 모두 덮어 발광소자에서 방출된 광을 상방 및 측방으로 방출시키는 형광체 블록을 포함하는 광 모듈; 및 중앙부에 구멍이 천공되어 구멍을 통해 광 모듈과 결합되되 형광체 블록이 외부로 노출되게 결합되고, 광 모듈의 높이보다 낮은 높이를 갖는 반사부재를 포함한다.

반사부재는 테두리의 두께보다 구멍에 인접하는 부위의 두께가 더 두껍다.

반사부재의 구멍은 광 모듈의 형광체 블록의 형상과 동일한 형상으로 이루어진다.

반사부재는 플라스틱, 금속, 세라믹중의 어느 한 재질로 구성된다.

반사부재는 반사율을 향상시키기 위해 표면처리된다.

반사부재는 원형, 타원형, 직사각형, 사각형중의 어느 한 형태의 테두리를 갖되, 중앙부와 테두리 사이에는 광 모듈의 각각의 측면에 대응되는 방향으로 반사면이 형성된다.

반사부재의 각각의 반사면은 중앙부에서 테두리쪽으로 하향되게 경사진다.

반사부재의 각각의 반사면의 경사각은 서로 동일하다.

반사부재의 반사면들중에서 하나 이상의 반사면은 다른 반사면의 경사각과는 다른 경사각을 갖는다.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, 대략 170도 이상의 넓은 지향각을 얻을 수 있으므로 요즘 산업계에서 요구하는 넓은 지향각을 갖는 광원을 충분히 구현시켜 주게 된다.

기존의 엘이디 패키지의 구성에 비해 매우 간단한 구성으로도 원하는 지향각을 충분히 얻을 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광출사 모듈에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(제 1실시예)

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 광출사 모듈의 개략적인 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 결합상태도이다.

제 1실시예의 광출사 모듈은, 발광소자(도시 생략)가 실장된 기판(20)의 상면에 형광체 블록(30)이 설치된 광 모듈(50), 및 중앙부에 구멍(12)이 천공되어 구멍(12)을 통해 광 모듈(50)과 결합되되 형광체 블록(30)이 구멍(12)을 통해 외부로 노출되게 결합되는 반사부재(10)를 포함한다.

반사부재(10)는 형광체 블록(30)을 통한 발광소자로부터의 광을 반사시킨다. 반사부재(10)는 테두리의 두께보다 구멍(12)에 인접하는 부위의 두께가 더 두껍다.즉, 반사부재(10)는 광 모듈(50)의 높이보다 낮은 높이를 갖는 것으로서, 완만하게 볼록한 형상을 갖춘다. 반사부재(10)의 구멍(12)은 광 모듈(50)의 형광체 블록(30)의 형상과 동일함이 바람직하다.

광 모듈(50)이 반사부재(10)의 구멍(12)에 끼움결합되는데, 끼움결합 결과 형광체 블록(30)이 구멍(12)의 외부로 노출된다. 즉, 광 모듈(50)의 기판(20)의 두께는 반사부재(10)의 구멍(12)의 내측면의 두께와 동일하여 형광체 블록(30)이 구멍(12)의 외부로 노출되게 한다. 여기서, 두께의 동일이라 함은 끼움결합이 허용될 정도의 약간의 오차를 포함하는 것으로 이해하면 된다. 반사부재(10)와 광 모듈(50)의 결합에서 중요한 것은 광 모듈(50)의 기판(20) 부분이 반사부재(10)의 구멍(12)내에 위치하고 광 모듈(50)의 형광체 블록(30)이 구멍(12)의 외부로 노출되게 하는 것이다. 따라서, 수평면적으로 본다면, 기판(20)상에 실장되되 형광체 블록(30)에 의해 덮혀진 발광소자(도시 생략)도 구멍(12)의 외부로 노출된 것으로 이 해하면 된다. 필요에 따라서는 발광소자는 구멍(12)의 외부로 노출되지 않도록 조정하여도 된다.

반사부재(10)는 플라스틱, 금속, 세라믹중의 어느 한 재질로 구성될 수 있다. 반사부재(10)는 반사율을 향상시키기 위해 표면처리된다. 예를 들어, Al(Zn)과 같은 금속의 반사부재(10)에 대해 Cu, Ni, Ag를 혼합한 도금액으로 도금한다. Ag 도금을 사용할 경우 산화를 방지하여 반사율을 높이는 것이 가장 중요하다. Ag의 경우 금속 물질중 반사율이 가장 높은 물질로서 문헌상으로는 98%의 반사율을 나타내고 있으며, Al의 경우에는 대략 92%의 반사율을 나타내고 있다.

제 1실시예에서, 반사부재(10)는 원형의 테두리를 갖는다. 물론, 반사부재(10)는 타원형의 테두리를 가져도 무방하다. 반사부재(10)의 중앙부와 테두리 사이에는 광 모듈(50)의 각각의 측면에 대응되는 방향으로 반사면(10a, 10b, 10c, 10d)이 형성된다. 즉, 광 모듈(50)의 측면의 개수와 반사면의 개수는 동일하다. 반사부재(10)의 중앙부와 테두리까지의 길이는 본 발명의 광출사 모듈이 설치되는 장소의 주변 여건 및 원하는 지향각 등에 따라 조정가능하다. 각각의 반사면(10a, 10b, 10c, 10d)은 광 모듈(50)의 측방으로 발산되는 광을 더욱 확산시키기 위해 중앙부에서 테두리쪽으로 갈수록 하향되게 경사진다. 여기서, 각각의 반사면(10a, 10b, 10c, 10d)의 경사각은 동일하게 하는데, 이는 전방위적으로 보다 넓은 지향각을 얻기 위함이다. 한편, 각각의 반사면(10a, 10b, 10c, 10d)들중에서 하나 이상의 반사면은 다른 반사면의 경사각과는 다른 경사각을 갖도록 하여도 되는데, 이는 전방위적으로 보다 넓은 지향각을 얻음과 더불어 배트윙 특성을 얻고자 함이다.

미설명 부호 23은 기판(20)의 측부에 형성되는 보조 패드이다. 보조 패드(23)는 Ag, AgPd, Au 등이 코팅된 것으로 한다. AgPd의 경우 Pd의 비율은 기판(20)의 재료와의 물성을 고려하여 선택된다. Ag, AgPd, Au를 사용하는 이유는 솔더와의 반응이 우수하기 때문이다. 각각의 조건 등을 고려하여 보조 패드(23)의 코팅재질을 결정하면 된다. Ag, AgPd, Au 등을 코팅하는 방법으로는 Ag, AgPd, Au 등의 도전성 재질을 미세 분말로 만들어 유기 바인더와 혼합하여 페이스트화한 후에 스크린을 이용하여 기판(20)의 일측부 하부의 홈의 벽면에 코팅하는 방법을 일반적으로 사용하면 된다. 상기 설명한 코팅 방법 이외로 코팅가능한 방법이 있다면 채용가능하다. 보조 패드(23)가 각각의 홈에 완전히 채워지게 되면 얇게 코팅된 것에 비해 단품을 위한 절단(sawing)시 보조 패드(23)가 떨어져 나갈 가능성이 높기 때문에 얇게 코팅하게 된다. 물론, 제 1 광 모듈(50)의 표면실장후 리플로우 공정에서 발생될 수 있는 박리를 방지하기 위한 인쇄(또는 도금)공정을 추가로 행하여도 된다. 보조 패드(23)는 필요에 따라서는 없어도 무방하다.

도 3은 도 1의 광 모듈에서의 광출사 방향을 설명하기 위한 도면이다.

광 모듈(50)은 도 3에서와 같이 세운 상태에서 보면 좌우 측면(a방향; 측방향)으로의 발광 및 상면(b방향; 상방향)으로의 발광이 모두 가능하다. 그리고, 도 3에서 광 모듈(50)의 길이방향의 장축을 X축이라고 하고 단축을 Y축이라고 설정하고, X축의 광도와 Y축의 광도를 비교하여 보면 하기의 표 1과 같다.

< 표 1 >

	IF [mA]	IV [cd]
Y축(측방향 발광)	20	0.256
X축(상방향 발광)	20	0.578

즉, 상방향 발광에 의한 광도("0.578")를 100% 라고 한다면 측방향 발광에 의한 광도("0.256")는 상방향 발광에 의한 광도의 44% 정도이다. 다시 말해서, 상방향 발광 대비 측방향 발광의 광도가 대략 50% 정도이다. 이와 같이 광 모듈(50)의 측방향으로 발산되는 광은 반사부재(10)에 의해 반사되어 더욱 확산된다. 이로 인해, 지향각이 보다 넓게 된다.

도 4 내지 도 6은 도 1의 광 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

광 모듈(50)은 기판(20), 형광체 블록(30), 및 엘이디 칩(40)을 포함한다.

기판(20)은 칩형상의 엘이디(40)(발광소자)를 고밀도로 실장할 수 있으면 어느 것이나 가능하다. 예를 들어, 기판(20)의 재질로는 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride), LTCC(low temperature co-fired ceramic), 플라스틱, 금속, 바리스터 등이 가능하다. 바람직하게는, ZnO계열의 바리스터 재료를 사용하여 제조함이 좋다. 왜냐하면 ZnO계열의 바리스터가 열전도율이 높기 때문이다. ZnO를 주성분으로 하는 바리스터 재료로 제 조하게 되면 바리스터로서의 기능을 수행할 뿐만 아니라 바리스터 자체의 높은 열전도성으로 인해 엘이디 패키지의 온도를 신속하게 낮출 수 있게 된다. 본 발명의 제 1실시예에서는 기판(20)의 재질을 세라믹으로 가정한다. 세라믹은 그 위에 금속 도체 배선 패턴을 형성하여 소성공정을 통해 적층형 세라믹 패키지(multi-layer ceramic package; MLP)로 사용이 가능하다.

기판(20)의 상면에는 패턴 전극(22, 24)이 형성된다. 패턴 전극은 상호 이격된 캐소드 전극(22)과 애노드 전극(24)으로 이루어진다. 예를 들어 패턴 전극(22, 24)은 은(Ag)으로 도금된다. 애노드 전극(24)은 기판(20)상에서 엘이디 칩 실장영역(즉, 기판의 상면 중앙부)에 형성된 캐소드 전극(22)과 전기적인 절연을 위해 이격되게 형성된다. 패턴 전극(22, 24)의 형상은 엘이디(40)를 실장시킬 수 있는 형상이라면 도면에 제시된 형상 이외의 다른 형상이어도 무방하다.

도면에서는 기판(20)의 평면 형상을 직사각형으로 하였으나, 정사각형이어도 무방하다. 기판(20)의 평면 형상이 정사각형이라면 형광체 블록(30)의 평면 형상도 정사각형일 것이다. 실험을 통해 확인해 본 결과, 평면 형상을 정사각형으로 하였을 경우가 직사각형으로 하였을 경우에 비해 대체적으로 지향각이 큼을 알 수 있었다.

패턴 전극(22, 24)의 사이즈(길이, 폭)는 기판(20)의 상면의 사이즈(길이, 폭)에 비해 작게 한다. 이는 추후에 형광체 블록(30)과 기판(20)의 결합을 위한 공정(예컨대, 오븐 큐어링 등)을 수행함에 따라 발생되는 계면분리를 제거하기 위해서이다. 즉, 패턴 전극(22, 24)의 테두리가 기판(20)의 상면에서 인접한 측면으로 노출된 경우에는 형광체 블록(30)과 기판(20)을 결합시키는 공정에서 패턴 전극(22, 24)에 의한 계면분리가 발생할 소지가 많다. 그래서, 각각의 캐소드 전극(22)과 애노드 전극(24)의 테두리 부분이 노출되지 않도록 소정치 제거함으로써 계면분리를 제거할 수 있게 된다.

기판(20)의 저면에는 패드(26, 28)가 형성된다. 패드(26)와 패드(28)는 서로 이격된다. 패드(26)는 기판(20)을 관통하는 스루 홀(25)(through hole)을 통해 기판 상면의 캐소드 전극(22)과 연결된다. 패드(28)는 기판(20)을 관통하는 스루 홀(25)을 통해 기판 상면의 애노드 전극(24)과 연결된다.

한편, 기판(20)의 측부에는 패드(26, 28)와 각각 연결되는 보조 패드(23)가 형성된다.

엘이디(40)는 패턴 전극(예컨대, 캐소드 전극(22))상에 탑재된다. 엘이디(40)는 와이어(42)를 통해 애노드 전극(24)에 전기적으로 연결된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 엘이디(40)와 캐소드 전극(22) 사이는 절연물질에 의해 절연되어 있다. 물론, 필요에 따라서는 애노드 전극을 캐소드 전극으로 하고 캐소드 전극을 애노드 전극으로 교체할 수도 있는데, 이 경우에는 구동전원 인가방식을 반대로 하면 된다.

엘이디(40)가 탑재된 기판(20)의 상면에는 형광체 블록(30)이 적층된다.

형광체 블록(30)은 기판(20)의 상면에 탑재되되 기판(20)의 상면에 형성된 패턴 전극(22, 24)과 기판(20)의 상면에 탑재된 엘이디(40) 및 기판(20)의 상면을 모두 덮어 엘이디(40)에서 방출된 광을 상방 및 측방으로 방출시킨다. 형광체 블 록(30)은 형광체(예컨대, yellow phosphor) 및 실리콘(또는 에폭시)이 소정의 배합비율에 따라 배합된 것이다. 한편, 형광체 블록(30)은 옐로우 형광체 대신에 레드(red) 형광체와 그린(green) 형광체를 소정량의 배합 비율로 배합하여 사용하여도 된다. 엘이디(40)에서의 광이 형광체 블록(30)을 통과하여 백색광을 표현할 수 있도록 형광체의 배합 정도가 조절됨은 당연하다.

상술한 광 모듈(50)의 제조공정에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 원판의 기판(원판의 기판이라 함은 도 4의 기판(20)이 여러개 모여 있는 것과 같은 사이즈의 기판)에 전극용 리드 프레임판을 얹힌 후에 엘이디 칩을 탑재한다. 그 후에, 칩형상의 엘이디를 와이어 본딩하고 나서 원판의 형광체 블록판(원판의 형광체 블록판이라 함은 도 4의 형광체 블록(30)이 여러개 모여 있는 것과 같은 사이즈의 판)을 몰딩방식 등으로 얹힌 후에 소잉(sawing) 기계로 소잉하여 도 1과 같은 단품의 광 모듈(50)을 완성시킨다.

도 7은 본 발명의 제 1실시예의 광출사 모듈에서 발광된 빛을 디텍터에 수렴하였을 경우의 면적에 따른 빛의 강도(intensity)를 나타낸 차트이다. 최외각의 빛의 강도가 센터 대비 그리 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 이는 최외각까지 빛의 발산이 잘 되었음을 의미한다.

도 8은 본 발명의 제 1실시예의 광출사 모듈에서 발산된 광을 선으로 연결하 여 2D로 나타낸 차트이고, 도 9는 본 발명의 제 1실시예의 광출사 모듈에서 발산된 광을 선으로 연결하여 3D로 나타낸 차트이다. 광출사 모듈은 대략 178도 정도의 넓은 지향각을 갖음을 알 수 있다. 기존의 엘이디 패키지에 의해서는 대략 150도 정도까지의 지향각을 얻을 수 있었으나, 본 발명의 제 1실시예에서와 같은 광 모듈 및 반사부재를 사용하면 기존 대비 25도 이상의 지향각을 더 얻을 수 있다. 또한, 상방향 및 측방향으로의 광방출이 행해져서 암부의 발생이 없게 된다. 도 8 및 도 9에서, 좌우측으로 넓게 벌어지는 지향각 특성을 보여준다. 보통, 지향각(view angle)이라 함은 센터(center) 지점 또는 휘도가 가장 높은 지점의 값을 1 또는 100%로 놓고 센터 또는 휘도가 가장 높은 지점에 대해 상대적으로 50%값을 가지는 범위까지를 의미한다.

이와 같이 본 발명의 제 1실시예에 따른 광출사 모듈은 종래의 엘이디 패키지의 지향각에 비해 보다 넓은 지향각을 가지게 된다. 현재, 엘이디 업계에서는 150도 이상의 지향각 패턴을 갖는 엘이디 패키지를 개발하고자 박차를 가하고 있는데, 제 1실시예의 광출사 모듈은 대략 178도 정도의 넓은 지향각 패턴을 달성하여 주목을 받을만한 제품이 된다.

(제 2실시예)

본 발명의 제 2실시예의 광출사 모듈은 상술한 제 1실시예의 광출사 모듈과 그리 차이가 없다. 다만, 차이나는 부분은 반사부재의 형상에서 차이날 뿐이다. 제 2실시예의 광출사 모듈의 광 모듈은 상술한 제 1실시예의 광 모듈과 동일하므로, 그에 대한 설명을 하지 않아도 당업자라면 충분히 알 수 있어서 광 모듈에 대한 설명은 생략한다.

도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 광출사 모듈에 채용된 반사부재를 설명하기 위한 도면이다. 제 2실시예의 광출사 모듈에 채용된 반사부재(10)는 테두리의 형태에서 제 1실시예에서의 반사부재(10)와 차이난다. 즉, 제 1실시예에서의 반사부재(10)는 원형 또는 타원형의 테두리를 갖는데 반해, 제 2실시예에서의 반사부재(10)는 직사각형의 테두리를 갖는다. 물론, 제 2실시예의 반사부재(10)는 사각형의 테두리를 갖는 것으로 하여도 된다. 반사부재(10)의 중앙부와 테두리 사이에는 광 모듈(50)의 각각의 측면에 대응되는 방향으로 반사면(10a, 10b, 10c, 10d)이 형성된다. 즉, 광 모듈(50)의 측면의 개수와 반사면의 개수는 동일하다. 반사부재(10)의 중앙부와 테두리까지의 길이는 본 발명의 광출사 모듈이 설치되는 장소의 주변 여건 및 원하는 지향각 등에 따라 조정가능하다. 각각의 반사면(10a, 10b, 10c, 10d)은 광 모듈(50)의 측방으로 발산되는 광을 더욱 확산시키기 위해 중앙부에서 테두리쪽으로 갈수록 하향되게 경사진다. 여기서, 각각의 반사면(10a, 10b, 10c, 10d)의 경사각은 동일하게 하는데, 이는 전방위적으로 보다 넓은 지향각을 얻기 위함이다. 한편, 각각의 반사면(10a, 10b, 10c, 10d)들중에서 하나 이상의 반사면은 다른 반사면의 경사각과는 다른 경사각을 갖도록 하여도 되는데, 이는 전방위적으로 보다 넓은 지향각을 얻음과 더불어 배트윙 특성을 얻고자 함이다.

도 11은 본 발명의 제 2실시예의 광출사 모듈에서 발광된 빛을 디텍터에 수렴하였을 경우의 면적에 따른 빛의 강도(intensity)를 나타낸 차트이다. 제 1실시예에서와 같이 최외각의 빛의 강도가 센터 대비 그리 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 이는 제 2실시예의 광출사 모듈도 최외각까지 빛의 발산이 잘 되었음을 의미한다.

도 12는 본 발명의 제 2실시예의 광출사 모듈에서 발산된 광을 선으로 연결하여 2D로 나타낸 차트이고, 도 13은 본 발명의 제 2실시예의 광출사 모듈에서 발산된 광을 선으로 연결하여 3D로 나타낸 차트이다. 광출사 모듈은 대략 178.5도 정도의 넓은 지향각을 갖음을 알 수 있다. 기존의 엘이디 패키지에 의해서는 대략 150도 정도까지의 지향각을 얻을 수 있었으나, 본 발명의 제 1실시예에서와 같은 광 모듈 및 반사부재를 사용하면 기존 대비 25도 이상의 지향각을 더 얻을 수 있다. 또한, 상방향 및 측방향으로의 광방출이 행해져서 암부의 발생이 없게 된다. 도 12 및 도 13에서, 좌우측으로 넓게 벌어지는 지향각 특성을 보여준다. 보통, 지향각(view angle)이라 함은 센터(center) 지점 또는 휘도가 가장 높은 지점의 값을 1 또는 100%로 놓고 센터 또는 휘도가 가장 높은 지점에 대해 상대적으로 50%값을 가지는 범위까지를 의미한다.

이와 같이 본 발명의 제 2실시예에 따른 광출사 모듈은 종래의 엘이디 패키지의 지향각에 비해 보다 넓은 지향각을 가지게 된다. 현재, 엘이디 업계에서는 150도 이상의 지향각 패턴을 갖는 엘이디 패키지를 개발하고자 박차를 가하고 있는 데, 제 2실시예의 광출사 모듈은 대략 178.5도 정도의 넓은 지향각 패턴을 달성하여 주목을 받을만한 제품이 된다.

상술한 실시예들에서, 반사부재(10)는 원형, 타원형, 직사각형, 사각형의 테두리를 갖는 것으로 설명하였는데, 이는 제조가 용이하기 때문이다. 필요에 따라서는 다른 형태로 변형가능하다. 그리고, 반사부재(10)의 구멍(12)의 형태는 광 모듈(50)의 형태에 순응하여 조정가능하다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 광출사 모듈의 개략적인 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 결합상태도이다.

도 3은 도 1의 광 모듈에서의 광출사 방향을 설명하기 위한 도면이다.

도 4 내지 도 6은 도 1의 광 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 제 1실시예의 발광소자에서 발광된 빛을 디텍터에 수렴하였을 경우의 면적에 따른 빛의 강도(intensity)를 나타낸 차트이다.

도 8은 본 발명의 제 1실시예의 광출사 모듈에서 발산된 광을 선으로 연결하여 2D로 나타낸 차트이다.

도 9는 본 발명의 제 1실시예의 광출사 모듈에서 발산된 광을 선으로 연결하여 3D로 나타낸 차트이다.

도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 광출사 모듈에 채용된 반사부재를 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 본 발명의 제 2실시예의 광출사 모듈에서 발광된 빛을 디텍터에 수렴하였을 경우의 면적에 따른 빛의 강도(intensity)를 나타낸 차트이다.

도 12는 본 발명의 제 2실시예의 광출사 모듈에서 발산된 광을 선으로 연결하여 2D로 나타낸 차트이다.

도 13은 본 발명의 제 2실시예의 광출사 모듈에서 발산된 광을 선으로 연결하여 3D로 나타낸 차트이다.

Claims (9)

1. 상면에 패턴 전극이 형성된 기판, 상기 기판의 상면에 탑재된 발광소자, 및 상기 기판의 상면에 탑재되되 상기 기판의 상면에 형성된 패턴 전극과 상기 기판의 상면에 탑재된 발광소자 및 상기 기판의 상면을 모두 덮어 상기 발광소자에서 방출된 광을 상방 및 측방으로 방출시키는 형광체 블록을 포함하는 광 모듈; 및

   중앙부에 구멍이 천공되어 상기 구멍을 통해 상기 광 모듈과 결합되되 상기 형광체 블록이 외부로 노출되게 결합되고, 상기 광 모듈의 높이보다 낮은 높이를 갖는 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 반사부재는 테두리의 두께보다 상기 구멍에 인접하는 부위의 두께가 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 반사부재의 구멍은 상기 광 모듈의 형광체 블록의 형상과 동일한 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 반사부재는 플라스틱, 금속, 세라믹중의 어느 한 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 반사부재는 반사율을 향상시키기 위해 표면처리된 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 반사부재는 원형, 타원형, 직사각형, 사각형중의 어느 한 형태의 테두리를 갖되, 상기 중앙부와 상기 테두리 사이에는 상기 광 모듈의 각각의 측면에 대응되는 방향으로 반사면이 형성된 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 반사부재의 각각의 반사면은 상기 중앙부에서 상기 테두리쪽으로 하향되게 경사진 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 반사부재의 각각의 반사면의 경사각은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.
9. 청구항 7에 있어서,

   상기 반사부재의 반사면들중에서 하나 이상의 반사면은 다른 반사면의 경사각과는 다른 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 광출사 모듈.

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