KR101104230B1 - 발광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 발광 칩과, 적어도 하나의 발광 칩을 둘러싸도록 형성된 격벽을 각각 포함하는 적어도 둘 이상의 발광부와, 적어도 둘 이상의 발광부를 독립적으로 구동하기 위한 제어 장치를 포함하며, 격벽은 광 투과성 물질로 형성된 발광 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 발광부를 정의하기 위해 형성하는 격벽이 투명 물질로 형성되기 때문에 리드프레임으로 반사컵을 형성하는 종래에 비해 리드프레임에 의한 광 반사에 의한 광 손실을 줄일 수 있다. 따라서, 광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 발광부를 독립적으로 구동하여 색온도를 조절할 수 있어 감성 조명을 용이하게 구현할 수 있다.

Description

발광 장치{Light emitting device}
본 발명은 발광 장치에 관한 것으로, 특히 광 손실 없이 색온도를 다양하게 조절할 수 있는 발광 장치에 관한 것이다.
발광 소자(Light Emitting Diode; LED)는 화합물 반도체의 P-N 접합 구조를 이용하여 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자이다. 발광 소자는 기존의 전구 또는 형광등에 비하여 소비 전력이 적고 수명이 수 내지 수십배에 이르러, 소모 전력의 절감과 내구성 측면에서 월등하다. 따라서, 발광 소자를 이용한 발광 장치는 표시 소자 및 백라이트로 이용되고 있으며, 최근 일반 조명 용도로 이를 적용하기 위해 활발한 연구가 진행중이다.
발광 소자를 이용한 조명 시스템으로서 색온도에 따라 다양한 느낌을 줄 수 있는 백색 발광 소자를 많이 이용한다. 색온도(color temperature)는 광원의 색에 대한 물리적인 수치를 나타낸 것으로, 캘빈도(K)로 표시된다. 이러한 광원의 색온도를 적절하게 조합하여 원하는 용도에 적용할 수 있다. 예를 들어, 인간의 주활동 시간인 낮에는 일에 집중할 수 있도록 색온도가 높은 백색광을 이용하고, 휴식 및 수면 시간인 밤에는 마음을 편안하고 안락하게 해주는 색온도가 낮은 백색광을 이용할 수 있다. 또한, 색온도 조절 기능을 효과적으로 이용하면 기본적인 조명 기능 이외에도 독특한 분위기 연출이 가능한 감성 조명이 실현될 수 있다.
색온도를 조절하기 위한 방법이 일 예로 적색, 녹색 및 청색 발광 칩들을 인접하게 배치하고, 각 발광 칩을 개별 구동시켜 각 발광 칩에서 발생된 광을 혼색시켜 백색광을 구현하였다. 그러나, 이러한 발광 장치는 구동 전류가 각각 다른 적색, 녹색 및 청색 발광 칩들을 구동하기 위해 복잡한 구동 회로가 필요하며, 원하는 색온도의 광을 만들기 위해 각 발광 칩에 인가되는 전류를 세밀하게 조절해야 한다. 또한, 색이 원활하게 혼색되기 위해 발광 칩들 사이의 거리를 고려해야 하는 문제점이 있다.
또한, 백색광의 색온도를 조절하기 위한 방법의 다른 예로 홈이 형성된 하우징의 홈 내에도 리드프레임을 형성하고 홈 내에 발광 칩을 실장한 후 형광체를 발광 칩 상에 배치시켜 발광 칩에서 발광된 광의 일부와 형광체에 의해 파장 변환된 광의 혼색을 통해 백색을 구현하였다. 이 경우 홈 내에 형성된 리드프레임이 반사컵으로 작용하게 된다. 그러나, 이 방법은 발광 칩에서 발생된 광이 리드프레임에 반사될 때 광이 손실되어 광 효율이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은 색온도를 다양하게 조절할 수 있어 감성 조명을 용이하게 구현할 수 있는 발광 장치를 제공한다.
본 발명은 광 손실을 방지할 수 있고 색온도를 다양하게 조절할 수 있는 발광 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 발광 장치는 적어도 하나의 발광 칩과, 상기 적어도 하나의 발광 칩을 둘러싸도록 형성된 격벽을 각각 포함하는 적어도 둘 이상의 발광부; 상기 적어도 둘 이상의 발광부를 독립적으로 구동하기 위한 제어 장치를 포함하며, 상기 격벽은 광 투과성 물질로 형성된다.
상기 적어도 둘 이상의 발광부 각각은 상기 발광 칩을 봉지하도록 상기 격벽 내에 형성된 봉지부; 및 상기 봉지부에 분산되어 상기 발광 칩으로부터 발광된 광의 색온도를 조절하기 위한 형광체를 더 포함한다.
상기 격벽은 상기 발광 칩의 굴절률보다 낮고 상기 봉지부의 굴절률보다 같거나 낮은 굴절률을 갖는다.
상기 격벽 및 봉지부는 광 투과성 물질에 굴절률 조절 물질의 첨가량을 조절하여 굴절률을 조절한다.
상기 광 투과성 물질은 실리콘 수지, 에폭시 수지를 포함하고, 상기 굴절률 조절 물질은 페닐, 알루미나를 포함한다.
상기 적어도 둘 이상의 발광부는 서로 다른 색온도의 광을 방출하거나, 적어도 두 발광부가 같은 색온도의 광을 방출한다.
상기 제어 장치는 전원을 공급하는 전원부; 상기 전원을 조절하여 상기 발광부의 적어도 어느 하나에 공급하기 위한 제어부를 포함한다.
상기 적어도 둘 이상의 발광부는 상기 전원부 및 제어부를 통해 인가되는 전원을 통해 색온도가 조절되어 발광한다.
본 발명은 각각 적어도 하나의 발광 칩을 포함하는 적어도 두 발광부를 포함하고, 적어도 두 발광부가 독립적으로 구동되어 서로 다른 색온도를 갖는 백색광을 방출하는 발광 장치를 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 발광부는 발광 칩을 둘러싸도록 형성하여 발광부를 정의하는 격벽이 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 등의 투명 물질로 형성된다.
본 발명에 의하면, 발광부를 정의하기 위해 형성하는 격벽이 투명 물질로 형성되기 때문에 리드프레임으로 반사컵을 형성하는 종래에 비해 리드프레임에 의한 광 반사에 의한 광 손실을 줄일 수 있다. 따라서, 광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 투명 물질을 이용하여 격벽을 형성함으로써 혼색이 원활하고, 그에 따른 스폿(spot) 현상을 감소시킬 수 있다.
그리고, 복수의 발광부를 독립적으로 구동하여 색온도를 조절할 수 있어 감성 조명을 용이하게 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도.
도 2, 도 3 및 도 4는 도 1의 A-A', B-B', C-C' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 발광 장치의 구동을 위한 제어 장치의 개략도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도 및 단면도.
도 9 및 도 10는 본 발명의 또다른 실시 예들에 따른 발광 장치의 단면도 및평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도이고, 도 2, 도 3 및 도 4는 도 1의 A-A' 라인, B-B' 라인 및 C-C' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치는 제 1 및 제 2 색온도의 예를 들어 백색광을 각각 방출하는 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)와, 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)를 실장하는 패키지 본체(300)와, 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에 전원을 공급하기 위한 리드프레임(400)을 포함한다. 또한, 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)와 리드프레임(400)을 연결하는 와이어(500)를 더 포함할 수 있다.
제 1 발광부(100)는 광을 방출하는 제 1 발광 칩(110)과, 제 1 발광 칩(110)을 둘러싸도록 형성되어 제 1 발광부(100)를 정의하는 제 1 격벽(120)과, 제 1 발광 칩(110)을 봉지하는 제 1 봉지부(130)와, 제 1 봉지부(130)에 분산된 제 1 형광체(140)를 포함한다. 이러한 제 1 발광부(100)는 제 1 발광 칩(110) 및 제 1 형광체(140)의 조합에 의해 제 1 색온도를 갖는 백색광을 방출하게 된다. 즉, 제 1 형광체(140)는 제 1 발광 칩(110)으로부터 방출된 광의 일부를 흡수하여 흡수된 광과 상이한 파장의 광을 방출하는데, 임자결정(Host Lattice)의 적절한 위치에 불순물이 혼입된 활성 이온으로 구성된다. 활성 이온들의 역할은 발광 과정에 관여하는 에너지 준위를 결정함으로써 발광색을 결정하며, 그 발광색은 결정 구조 내에서 활성 이온이 갖는 기저 상태와 여기 상태의 에너지 차(Energy Gap)에 의해 결정된다. 제 1 발광부(100)가 제 1 색온도를 갖는 백색광을 방출하기 위해 예를들어 제 1 발광 칩(110)으로 GaN 등의 3족 질화물계 청색 발광 칩을 이용하고, 제 1 형광체(140)로서 실리케이트계, YAG계 또는 TAG계 황색 형광체를 이용할 수 있다. 이 경우 제 1 발광 칩(110)에서 방출되는 청색광에 의해 제 1 형광체(140)가 여기되어 황색광을 발하여, 청색광과 황색광의 혼색되어 제 1 색온도를 갖는 백색광이 방출될 수 있다. 다른 예로서, 제 1 발광 칩(110)으로서 3족 질화물계 청색 발광 칩을 이용하고, 제 1 형광체(140)로서 녹색 형광체와 오렌지색 형광체의 조합(또는 혼합물)을 이용하여 백색광을 방출할 수도 있다. 또다른 예로서, 제 1 발광 칩(110)으로서 3족 질화물계 자외선 LED를 이용하고, 청색, 녹색 및 적색 형광체 혼합물을 이용하여 백색광을 방출할 수도 있다. 그 밖에도 적절한 발광 칩과 다른 2종 이상의 형광체 혼합물을 이용하여 백색광을 방출할 수 있다. 즉, 제 1 발광부(100)의 색온도는 제 1 형광체(140)의 재료와 제 1 봉지부(130)에 분산된 양 등에 따라 조절할 수 있다. 예를 들어 제 1 발광부(100)는 4000～12000K의 제 1 색온도를 가지고, 형광등 정도의 밝은 백색광을 방출할 수 있다. 한편, 제 1 격벽(120)과 제 1 봉지부(130)는 광 투과성 물질을 이용하여 형성할 수 있는데, 예를들어 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 이용하여 형성할 수 있다. 여기서, 제 1 격벽(120)을 광 투과성 물질로 형성함으로써 제 1 발광 칩(110)으로부터 방출된 광이 제 1 격벽(120)을 투과하여 방출할 수 있다. 즉, 종래에는 리드프레임으로 반사 컵을 형성하고 발광 칩에서 방출된 광이 반사 컵을 통해 반사되어 방출하게 되는데, 반사 컵을 통해 반사될 때 광이 손실되게 된다. 그러나, 본 발명은 제 1 격벽(120)을 광 투과성 물질로 형성함으로써 제 1 발광 칩(110)에서 발생된 광이 손실없이 방출할 수 있게 된다. 또한, 제 1 격벽(120)은 제 1 발광 칩(110)이 실장되는 패키지 본체(300)의 평면으로부터 소정 높이로 형성될 수 있는데, 패키지 본체(300)의 리플렉터(320)보다 낮은 높이로 형성될 수 있다. 그리고, 제 1 격벽(120)은 제 1 발광 칩(110)의 굴절률보다 낮고 제 1 봉지부(130)의 굴절률보다 같거나 낮게 형성할 수 있다. 즉, 제 1 발광 칩(110)의 굴절률이 예를들어 2.4이라고 가정할 경우 제 1 격벽(120) 및 제 1 봉지부(130)는 이보다 낮은 굴절률을 갖는 광 투과성 물질을 이용할 수 있다. 또한, 제 1 격벽(120)과 제 1 봉지부(130)는 동일 물질, 예를들어 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 이용하여 형성할 수 있는데, 동일 물질로 형성하더라도 수지 내에 굴절률 조절 물질, 예를 들어 페닐(화학적 결합), 알루미나(혼합물) 등의 분산량 등을 조절함으로써 제 1 격벽(120)과 제 1 봉지부(130)의 굴절률을 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어 실리콘 수지에 페닐을 첨가하여 굴절률을 조절할 수 있는데, 페닐의 첨가량이 많을수록 굴절률이 증가하게 된다. 따라서, 제 1 격벽(120)의 굴절률이 제 1 봉지부(130)보다 같거나 낮도록 실리콘 수지에 첨가되는 페닐의 양을 조절함으로써 제 1 격벽(120)과 제 1 봉지부(130)의 굴절률을 같거나 다르게 조절할 수 있다.
제 2 발광부(200)는 광을 방출하는 제 2 발광 칩(210)과, 제 2 발광 칩(210)을 둘러싸도록 형성되어 제 2 발광부(200)를 정의하는 제 2 격벽(220)과, 제 2 발광 칩(210)을 봉지하는 제 2 봉지부(230)와, 제 2 봉지부(230)에 분산된 제 2 형광체(240)를 포함한다. 이러한 제 2 발광부(200)는 제 2 발광 칩(210) 및 제 2 형광체(240)의 조합에 의해 제 2 색온도를 갖는 백색광을 방출하게 되며, 제 2 색온도를 제 1 색온도보다 높거나 낮을 수 있는데, 본 발명의 실시 예에서는 제 2 색온도가 제 1 색온도보다 낮은 경우를 설명한다. 제 2 색온도를 갖는 백색광을 방출하기 위해 제 2 발광 칩(210)으로 GaN 등의 3족 질화물계 청색 발광 칩을 이용하고, 제 2 형광체(240)로서 황색 형광체를 이용하여 제 2 발광부(200)가 백색광을 방출할 수 있다. 여기서, 제 2 발광부(200)의 제 2 색온도와 제 1 발광부(100)의 제 1 색온도를 다르게 하기 위해 형광체의 종류나 첨가량을 조절할 수 있는데, 예를 들어 청색 발광 칩 상에 분포되는 황색 형광체의 양이 많을수록 백색광의 색온도는 낮아진다. 따라서, 제 2 발광부(200)는 제 1 발광부(100)와 동일하게 예를들어 청색 발광 칩과 황색 형광체를 이용할 수 있으며, 제 2 발광부(200)의 제 2 형광체(240)의 양을 제 1 발광부(100)의 제 1 형광체(140)보다 많이 첨가하여 제 2 발광부(200)의 제 2 색온도가 제 1 발광부(100)의 제 1 색온도보다 낮게 할 수 있다. 예를들어 제 2 발광부(200)는 1000～3000K의 제 2 색온도를 가지고, 노을빛의 광을 방출할 수 있다. 여기서, 상대적으로 색온도가 낮은 백색은 상대적으로 따뜻한 백색(warm white)에 해당하고, 상대적으로 색온도가 높은 백색은 상대적으로 차가운 백색(cool white)에 해당한다. 따라서, 제 1 발광부(100)로부터 방출되는 제 1 색온도의 백색광이 차가운 백색에 해당하고, 제 2 발광부(200)로부터 방출되는 제 2 색온도의 백색광이 따뜻한 백색에 해당한다. 한편, 제 2 격벽(220) 및 제 2 봉지부(230)는 예를들어 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 등의 광 투과성 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 여기서, 제 2 격벽(220)을 광 투과성 물질로 형성함으로써 제 2 발광 칩(210)으로부터 방출된 광이 제 2 격벽(220)을 통과하여 방출할 수 있다. 따라서, 반사 컵을 형성하는 종래에 비해 반사에 의한 광 손실을 방지할 수 있다. 또한, 제 2 격벽(220)은 제 2 발광 칩(210)의 굴절률보다 낮고 제 2 봉지부(230)의 굴절률보다 같거나 낮게 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 2 발광 칩(210)의 굴절률이 2.4라고 가정할 경우 제 2 격벽(220) 및 제 2 봉지부(230)는 이보다 낮은 굴절률을 갖는 광 투과성 물질, 예컨데 실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 형성할 수 있다. 그런데, 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 내에 페닐 또는 알루미나 등의 굴절률 조절 물질의 양을 다르게 분산시킴으로써 제 2 격벽(220)과 제 2 봉지부(230)의 굴절률을 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어 실리콘 수지에 페닐의 첨가량이 많을수록 굴절률이 증가하게 되므로 제 2 격벽(220)의 굴절률이 제 2 봉지부(230)보다 같거나 낮도록 실리콘 수지에 첨가되는 페닐의 양을 조절한다.
패키지 본체(300)는 리드프레임(400)을 지지하며 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)가 안착되는 하우징(310)과, 하우징(310) 상에 형성되고 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에서 발생된 광이 출사되는 개구부를 형성하는 리플렉터(320)를 포함한다. 이러한 패키지 본체(300)는 열경화성 수지, 예를 들어 에폭시 수지에 백색 안료가 첨가된 EMC(Epoxy mold compound)를 이용하여 트랜스퍼 성형(transfer molding)법으로 제작할 수 있다. 따라서, 하우징(310)과 리플렉터(320)는 일체로 제작될 수 있다. 리플렉터(320)는 하우징(310) 상면으로부터 상향 돌출된 반사면을 포함한다. 이때, 리플렉터(320)의 적어도 일 영역의 반사면의 높이를 조절할 수 있는데, 이 경우 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에서 발생되는 광의 출사 범위를 조절할 수도 있다. 또한, 반사면은 내측으로 소정 각도 기울어지게 형성될 수 있다. 이러한 리플렉터(320)의 형상은 원형, 사각형 뿐만 아니라 발광 장치의 용도에 따라 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에서 방출되는 광의 출사 범위를 조절할 수 있도록 다양하게 변경될 수 있다. 한편, 패키지 본체(300)에는 제 3 봉지부(330)가 형성되는데, 제 3 봉지부(330)는 리플렉터(320)에 형성되어 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)가 실장된 영역을 노출시키는 개구부에 형성되어 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)과 리드프레임(400)의 일부를 봉지한다. 제 3 봉지부(330)는 예를들어 열경화성이며 광 투과성인 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 이용하여 트랜스퍼 성형법 또는 도팅 성형법으로 형성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 발광 장치의 용도에 따라 광이 투과될 수 있을 정도로 투명한 수지라면 어떠한 재료가 사용되어도 무방하고, 각 재료를 성형할 수 있는 다양한 성형 기법이 사용될 수 있을 것이다. 또한, 제 3 봉지부(330) 내부에는 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)으로부터 방출된 광을 산란에 의해 확산시킴으로써 균일하게 발광시키는 확산제(미도시)를 더 포함할 수 있다. 확산제로는 티탄산바륨, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화규소 등이 사용될 수 있다. 또한, 제 3 봉지부(330) 내부에는 형광체(미도시)가 더 포함될 수 있다.
리드프레임(400)은 제 1 발광부(100)와 연결되는 제 1 및 제 2 리드프레임(410 및 420)과, 제 2 발광부(200)와 연결되는 제 3 및 제 4 리드프레임(430 및 440)을 포함한다. 이러한 리드프레임(400)은 하우징(310)상에서 지지되며 하우징(310)과 리플렉터(320)의 사이에 서로 이격되어 구비된다. 즉, 제 1 및 제 2 리드프레임(410 및 420)이 하우징(310) 상으로부터 패키지 본체(300)의 일측 및 타측으로 연장 형성되고, 제 3 및 제 4 리드프레임(430 및 440)은 제 1 및 제 2 리드프레임(410 및 420)과 이격되어 하우징(310) 상으로부터 패키지 본체(300)의 일측 및 타측으로 연장 형성된다. 여기서, 리드프레임(400) 상에 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)의 제 1 및 제 2 발광 칩(110 및 210)이 실장될 수 있는데, 예를들어 제 1 발광 칩(110)이 제 2 리드프레임(420) 상에 실장되고, 제 2 발광 칩(210)이 제 3 리드프레임(430) 상에 실장될 수 있다. 그러나, 이 경우 뿐만 아니라 제 1 및 제 2 발광 칩(110 및 210)은 하우징(310) 상에 실장될 수도 있고, 다양한 영역에 실장될 수도 있다. 또한, 제 1 및 제 2 발광 칩(110 및 210)은 와이어(500)를 통해 리드프레임(400)과 연결될 수 있는데, 제 1 발광 칩(110)은 제 1 및 제 2 와이어(510 및 520)을 통해 제 1 및 제 2 리드프레임(410 및 420)과 연결되고, 제 2 발광 칩(210)은 제 3 및 제 4 와이어(530 및 540)를 통해 제 3 및 제 4 리드프레임(430 및 440)과 연결될 수 있다. 여기서, 와이어(500)의 적어도 어느 하나는 격벽(120 및 220) 위를 지나 리드프레임(400)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광 칩(110)은 제 1 격벽(120) 위를 지나도록 제 1 와이어(510)를 형성하여 제 1 리드프레임(410)과 연결되고 제 1 격벽(120) 내측으로 제 2 와이어(520)를 형성하여 제 2 리드프레임(420)과 연결될 수 있다. 또한, 제 2 발광 칩(210)은 제 2 격벽(220) 위를 지나도록 제 4 와이어(540)를 형성하여 제 4 리드프레임(440)과 연결되고 제 2 격벽(220) 내측으로 제 3 와이어(530)를 형성하여 제 3 리드프레임(430)과 연결될 수 있다. 이렇게 제 1 및 제 2 발광 칩(110 및 210)의 일 단자 및 타 단자가 서로 이격된 리드프레임(400)과 전기적으로 연결됨에 따라 외부로부터의 전원이 제 1 및 제 2 발광 칩(110 및 210)에 별도로 인가될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 발광 칩(110 및 210)이 독립적으로 구동될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치의 구동을 위한 제어 장치의 개략도로서, 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)을 독립적으로 구동하기 위한 제어 장치의 개략도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치는 동작 전원을 공급하는 전원부(610)와, 동작 전원을 가변적으로 조절하여 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에 공급하는 제어부(620)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(620)는 주변의 밝기에 따라 전원을 자동적으로 조절하여 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에 인가할 수 있다. 예를 들어 시간에 따른 주변의 밝기를 감지하고 그에 따라 전원을 조절하여 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에 인가할 수 있는데, 밝은 광이 필요한 낮 시간에는 색온도가 높은 제 1 색온도를 방출하는 제 1 발광부(100)에 많은 전원을 공급하고 제 2 발광부(200)에는 적은 전원을 공급하여 색온도가 높은 광이 주로 발출되도록 한다. 또한, 밤 시간에는 제 1 발광부(100)에 적은 전원을 공급하고 제 2 발광부(200)에는 많은 전원을 공급하여 색온도가 낮은 광이 주로 방출되도록 한다. 뿐만 아니라, 제어부(620)는 사용자의 필요에 따라 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에 공급되는 전원을 인위적으로 조절할 수 있는데, 사용자가 필요에 따른 조명 분위기를 연출하기 위해 제어부(620)를 조정함으로써 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에 다양한 전원이 조절되어 공급될 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 전원부(610)로부터 공급되는 전원은 제어부(620)를 통해 조절되어 제 2 발광부(200)에 인가되고, 제 1 발광부(100)에는 제어부(620)를 통하지 않고 전원부(610)로부터 직접 전원이 인가될 수 있다. 즉, 제 1 발광부(100)은 균일한 전원을 공급받아 균일한 제 1 색온도의 광을 방출하고, 제 2 발광부(200)는 제어부(620)를 통해 조절된 전원을 공급받아 가변적인 제 2 색온도의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어 제 2 발광부(200)의 제 2 색온도가 제 1 발광부(100)의 제 1 색온도보다 더 낮도록 하여 밝은 광을 방출하기 위해 제 2 발광부(200)에 공급되는 전원을 증가시킴으로써 발광 장치로부터 방출되는 백색광의 색온도를 낮출 수 있다. 반대로 제 2 발광부(200)에 인가되는 전원을 감소시킴으로써 전체적인 최종 백색광의 색온도를 높일 수 있다.
상기한 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치는 하나의 발광 칩(110 및 210)을 포함하는 두 발광부(100 및 200)를 포함하고, 두 발광부(100 및 200)가 독립적으로 구동되어 서로 다른 색온도를 갖는 백색광을 방출한다. 또한, 각 발광부(100 및 200)를 정의하기 위해 발광 칩(110 및 210)을 둘러싸도록 형성하는 격벽(120 및 220)을 실리콘 수지 또는 에폭시 수지 등의 투명 물질로 형성함으로써 광 손실을 방지할 수 있고, 이에 따라 광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광 장치는 다양하게 변형할 수 있는데, 본 발명의 다양한 실시 예 또는 변형 예를 이하에서 설명하도록 한다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도 및 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 패키지 본체(300)에 리플렉터가 형성되지 않고 하우징(310) 상으로부터 돔 형태로 제 3 봉지부(330)가 형성될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 패키지 본체(300)에 리플렉터가 형성되지 않고 하우징(310) 상으로부터 제 1 및 제 2 발광부(100 및 200)에 별도의 제 3 봉지부(330a 및 330b)가 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 발광 장치는 두개의 발광부 뿐만 아니라 세개 이상의 발광부로 구성될 수도 있는데, 이렇게 세개의 발광부를 포함하는 발광 장치의 평면도를 도 10에 도시하였다. 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 장치는 제 1 색온도를 갖는 제 1 발광부(100)와, 제 2 색온도를 갖는 제 2 발광부(200) 뿐만 아니라 제 3 색온도를 갖는 제 3 발광부(700)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제 3 발광부(700)는 제 1 및 제 2 색온도와 다른 제 3 색온도를 갖는 백색광을 방출할 수 있으나, 제 1 및 제 2 색온도의 어느 하나와 같은 제 3 색온도를 갖는 백색광을 방출할 수도 있다. 제 3 발광부(700)는 제 3 발광 칩(710), 제 3 격벽(720), 봉지부(730) 및 형광체(740)를 포함할 수 있다. 또한, 제 3 발광부(700)는 제 5 및 제 6 리드프레임(450 및 460)과 제 5 및 제 6 와이어(550 및 560)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 상기한 실시 예들은 각 발광부가 하나의 발광 칩을 이용하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 각 광원부는 직렬 연결된 두개의 발광 칩을 이용하거나 병렬 또는 직병렬 연결된 3개 이상의 발광 칩을 이용할 수도 있다. 또한, 형광체로는 예를 들어 트리움계 형광 물질, 알루미늄계 형광 물질, 가넷계 형광 물질, 질화물계 형광 물질, 베리렌계 유도체, 셀렌화 아연계 형광 물질 및 실리케이트계 형광 물질 중에서 적절한 것을 선택하여 이용될 수 있다. 그리고, 발광 장치의 출력 광의 색감이나 연색 지수 등을 조절하기 위해 이용되는 형광체의 조성이나 그 비율 또는 밀도 등을 다양하게 조절할 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명에 따른 발광 장치는 적어도 두개의 발광부 뿐만 아니라 세개 이상의 발광부를 포함할 수도 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 발광 장치는 각각 적어도 하나의 발광 칩을 포함하는 적어도 두 발광부를 포함하며, 적어도 두 발광부가 서로 다른 색온도를 갖는 광을 방출할 수도 있다.
이상에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 제 1 발광부 200 : 제 2 발광부
300 : 패키지 본체 400 : 리드프레임
500 : 와이어

Claims (8)

  1. 적어도 하나의 발광 칩과, 상기 적어도 하나의 발광 칩을 둘러싸도록 형성된 격벽을 각각 포함하는 적어도 둘 이상의 발광부;
    상기 적어도 둘 이상의 발광부에 전원을 공급하기 위한 리드프레임;
    상기 적어도 둘 이상의 발광부와 상기 리드프레임을 연결하는 와이어; 및
    상기 적어도 둘 이상의 발광부를 독립적으로 구동하기 위한 제어 장치를 포함하며,
    상기 적어도 둘 이상의 발광부는 서로 다른 색온도의 백색광을 방출하고,
    상기 격벽은 광 투과성 물질로 형성되며,
    상기 와이어는 어느 하나가 상기 격벽 위를 지나 상기 리드프레임과 연결되고 다른 하나가 상기 격벽 내측에서 상기 리드프레임과 연결되는 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 발광부 각각은 상기 발광 칩을 봉지하도록 상기 격벽 내에 형성된 봉지부; 및
    상기 봉지부에 분산되어 상기 발광 칩으로부터 발광된 광의 색온도를 조절하기 위한 형광체를 더 포함하는 발광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 격벽은 상기 발광 칩의 굴절률보다 낮고 상기 봉지부의 굴절률보다 같거나 낮은 굴절률을 갖는 발광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 격벽 및 봉지부는 광 투과성 물질에 굴절률 조절 물질의 첨가량을 조절하여 굴절률을 조절하는 발광 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 광 투과성 물질은 실리콘 수지, 에폭시 수지를 포함하고, 상기 굴절률 조절 물질은 페닐, 알루미나를 포함하는 발광 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는 전원을 공급하는 전원부;
    상기 전원을 조절하여 상기 발광부의 적어도 어느 하나에 공급하기 위한 제어부를 포함하는 발광 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 발광부는 상기 전원부 및 제어부를 통해 인가되는 전원을 통해 색온도가 조절되어 발광하는 발광 장치.
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