KR101726079B1 - 발광 다이오드 패키지 및 조명장치 - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 입사영역으로 광을 조사하는 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩 상에 형성되는 몰딩부; 및 상기 몰딩부 상에 형성되는 파장 변환층을 포함하고, 상기 입사영역으로 조사된 광에 의해 상기 발광 다이오드 칩과 마주보는 상기 파장 변환층의 일면의 연장면과 동일한 면에 위치되는 수광영역은 상기 파장 변환층과 적어도 일부가 중첩되며, 상기 파장 변환층에는 적어도 하나 이상의 투과부가 형성될 수 있다.
Description
실시 예는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
실시 예는 조명장치에 관한 것이다.
화합물 반도체, 특히 질화갈륨계 화합물 반도체를 이용한 발광 다이오드는 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 친환경적이어서 다양한 분야에 응용되고 있다. 더욱이, 최근 발광 다이오드의 효율 증가에 따라, 백라이트 광원, 자동차의 헤드 램프나 일반 조명용으로 그 응용 분야를 넓히고 있다.
일반적으로, 발광 다이오드는 칩 형태로 제작된다. 한편, 발광 다이오드 칩에 전력을 공급하고, 발광 다이오드 칩을 보호하기 위해, 발광 다이오드 칩을 리드 프레임이나 인쇄회로 기판 등에 실장하여 발광 다이오드 패키지가 제작된다.
상기 발광 다이오드 칩을 이용하여 백색광을 구현하는 방식에는 청색광 발광 다이오드에 형광체를 도포하여 패키지 레벨에서 백색광을 구현하는 방법과 적색, 청색 및 녹색 발광 다이오드를 인접하게 설치함으로써 각 발광 다이오드로부터의 발광이 혼색되어 백색광을 구현하는 삼색 발광 다이오드 방식이 있다.
상기 삼색 발광 다이오드 방식은 상대적으로 제조단가가 많이 들며, 각 발광 다이오드 간의 상이한 광학적 특성으로 인하여 균일한 혼색 즉, 자연광에 가까운 백색광이 구현되지 못하는 문제점이 있다.
최근에는 발광 다이오드 패키지의 몰딩부에 무기 형광체를 포함시켜, 상기 무기 형광체의 농도 조절을 통해 색좌표의 편차를 줄이는 방법이 개발되었다. 다만, 상기 무기 형광체의 농도 조절을 통해 색좌표 조절을 하는 경우 광의 세기가 균일하지 않아 원하는 색좌표의 광을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.
실시 예는 편차가 작은 색좌표의 광을 출력할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공한다.
실시 예는 균질한 파장대의 광을 출력할 수 있는 조명장치를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 입사영역으로 광을 조사하는 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩 상에 형성되는 몰딩부; 및 상기 몰딩부 상에 형성되는 파장 변환층을 포함하고, 상기 입사영역으로 조사된 광에 의해 상기 발광 다이오드 칩과 마주보는 상기 파장 변환층의 일면의 연장면과 동일한 면에 위치되는 수광영역은 상기 파장 변환층과 적어도 일부가 중첩되며, 상기 파장 변환층에는 적어도 하나 이상의 투과부가 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 조명장치는, 광을 조사하는 다수의 광원; 및 상기 광원으로부터의 광을 출광영역으로 반사시키는 반사부재를 포함하고, 각각의 광원은 발광 다이오드 패키지 및 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 발광 다이오드 패키지는, 상기 몰딩부 상에 형성되는 파장 변환층을 포함하고, 상기 입사영역으로 조사된 광에 의해 상기 발광 다이오드 칩과 마주보는 상기 파장 변환층의 일면의 연장면과 동일한 면에 위치되는 수광영역은 상기 파장 변환층과 적어도 일부가 중첩되며, 상기 파장 변환층에는 적어도 하나 이상의 투과부가 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는 투과부를 구비한 파장 변환층을 배치하여, 편차가 작은 색좌표를 가지는 광을 출력할 수 있다.
실시 예에 따른 조명장치는 파장 변환층에 투과부를 형성하여 균일한 파장대의 광을 출력할 수 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 광 전달 경로를 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에서의 파장 변환층을 나타내는 상면도이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에서 출력되는 광의 색좌표 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시 예에 다른 발광 다이오드 패키지에서 출력되는 광 파장별 광의 세기를 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 파장 변환층을 나타내는 상면도이다.
도 7은 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 도면이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 투과부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 투과부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 투과부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 11은 제4 실시 예에 따른 조명장치의 사시도이다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 조명장치의 분해 사시도이다.
도 13은 제4 실시 예에 따른 조명장치의 단면도이다.
도 14는 제4 실시 예에 따른 지지부재 및 광원의 상면도이다.
도 15는 도 14의 A-A`영역을 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 제5 실시 예에 따른 형광등식 조명장치를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 16의 형광등식 조명장치의 단면도이다.
도 18은 제6 실시 예에 따른 전구형 조명장치를 나타내는 도면이다.
도 19는 제7 실시 예에 따른 면형 조명장치를 나타내는 사시도이다.
도 20은 제7 실시 예에 따른 면형 조명장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 광 전달 경로를 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에서의 파장 변환층을 나타내는 상면도이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에서 출력되는 광의 색좌표 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시 예에 다른 발광 다이오드 패키지에서 출력되는 광 파장별 광의 세기를 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 파장 변환층을 나타내는 상면도이다.
도 7은 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 도면이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 투과부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 투과부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 투과부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 11은 제4 실시 예에 따른 조명장치의 사시도이다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 조명장치의 분해 사시도이다.
도 13은 제4 실시 예에 따른 조명장치의 단면도이다.
도 14는 제4 실시 예에 따른 지지부재 및 광원의 상면도이다.
도 15는 도 14의 A-A`영역을 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 제5 실시 예에 따른 형광등식 조명장치를 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 16의 형광등식 조명장치의 단면도이다.
도 18은 제6 실시 예에 따른 전구형 조명장치를 나타내는 도면이다.
도 19는 제7 실시 예에 따른 면형 조명장치를 나타내는 사시도이다.
도 20은 제7 실시 예에 따른 면형 조명장치를 나타내는 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 입사영역으로 광을 조사하는 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩 상에 형성되는 몰딩부; 및 상기 몰딩부 상에 형성되는 파장 변환층을 포함하고, 상기 입사영역으로 조사된 광에 의해 상기 발광 다이오드 칩과 마주보는 상기 파장 변환층의 일면의 연장면과 동일한 면에 위치되는 수광영역은 상기 파장 변환층과 적어도 일부가 중첩되며, 상기 파장 변환층에는 적어도 하나 이상의 투과부가 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층은 UV 광경화성 실리콘 탄성체 물질, 에폭시계 물질 및 우레탄 아크릴물질 중 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
상기 투과부의 적어도 일부가 상기 수광영역과 중첩될 수 있다.
상기 파장 변환층은 양자점, 무기 형광체, 유기 형광체 및 염료 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 투과부의 면적의 합은 상기 발광 다이오드 칩의 면적의 10% 내지 80%일 수 있다.
상기 투과부의 면적의 합은 상기 수광영역의 면적보다 작을 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩으로부터 출력되는 광의 적어도 일부는 상기 파장 변환층에 입사되지 않을 수 있다.
상기 수광영역의 경계부는 상기 파장 변환층 내부에 위치할 수 있다.
다수의 투과부는 서로 다른 크기를 가질 수 있다.
상기 몰딩부는 다수의 형광체를 포함할 수 있다.
상기 파장 변환층은 색좌표 편차를 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따른 형광등식 조명장치는 상기 발광 다이오드 패키지; 및 상기 발광 다이오드 패키지가 내부에 수용되는 반원기둥 형상의 본체를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 전구형 조명장치는, 발광 다이오드 패키지; 및 상기 발광 다이오드 패키지가 내부에 수용되는 전구형상의 본체를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 면형 조명장치는, 상기 발광 다이오드 패키지; 및 상기 발광 다이오드 패키지가 내부에 수용되는 사각 기둥형상의 프레임을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 조명장치는, 광을 조사하는 다수의 광원; 및 상기 광원으로부터의 광을 출광영역으로 반사시키는 반사부재를 포함하고, 각각의 광원은 발광 다이오드 패키지 및 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 발광 다이오드 패키지는, 상기 몰딩부 상에 형성되는 파장 변환층을 포함하고, 상기 입사영역으로 조사된 광에 의해 상기 발광 다이오드 칩과 마주보는 상기 파장 변환층의 일면의 연장면과 동일한 면에 위치되는 수광영역은 상기 파장 변환층과 적어도 일부가 중첩되며, 상기 파장 변환층에는 적어도 하나 이상의 투과부가 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층은 각각의 광원과 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
상기 투과부의 적어도 일부가 상기 수광영역과 중첩될 수 있다.
상기 투과부의 면적의 합은 상기 발광 다이오드 칩의 면적보다 작을 수 있다.
상기 몰딩부는 다수의 형광체를 포함할 수 있다.
상기 파장 변환층은 양자점, 무기 형광체, 유기 형광체 및 염료 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 투과부의 면적의 합은 상기 발광 다이오드 칩의 면적의 10% 내지 80%일 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지 및 조명장치를 설명한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)는 패키지 본체(10), 리드(20), 발광 다이오드 칩(30), 렌즈(50) 및 파장 변환층(70)을 포함할 수 있다.
상기 패키지 본체(10)는 상기 발광 다이오드 패키지(1)의 틀을 구성할 수 있다. 상기 패키지 본체(10)에는 상기 발광 다이오드 칩(30)이 실장되는 영역을 정의하는 리세스들이 형성될 수 있다.
상기 리드(20)는 상기 패키지 본체(10) 상에 형성될 수 있다. 상기 리드(20)는 다수의 리드들(21, 23)을 포함하고, 상기 리드(20)는 외부전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 리드(20)는 금속을 포함할 수 있다. 상기 리드(20)는 광을 반사시킬 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(30)은 상기 칩 실장영역에 실장될 수 있다. 상기 발광다이오드 칩(30)은 상기 리드(20) 상에 본딩될 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)은 다수의 리드들(21, 23) 중 어느 하나 상에 위치할 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)은 와이어(40)에 의해 상기 리드(20)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)은 다수의 와이어(40)에 의해 상기 다수의 리드들(21, 23)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(30)은 특정 파장범위의 광을 출력할 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)은 다른 파장범위의 광보다 특정 파장범위의 광이 높은 비율을 가지도록 출력할 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)은 청색파장의 비율이 높은 광을 출력할 수 있다.
상기 리드(20) 및 발광 다이오드 칩(30)이 형성된 패키지 본체(10) 상에는 렌즈(50)가 형성될 수 있다. 상기 렌즈(50)는 상기 리드(20) 및 상기 발광 다이오드 칩(30)을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 상기 렌즈(50)는 상기 발광 다이오드 칩(30)과 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)이 사각형상일 경우 상기 렌즈(50)는 단면이 사각형상인 육면체 형태로 형성될 수 있고, 상기 발광 다이오드 칩(30)이 원 형상인 경우 상기 렌즈(50)는 단면이 원형인 반구형태로 형성될 수 있다.
상기 렌즈(50)의 내부에는 몰딩부(51)가 충진될 수 있다. 상기 몰딩부(51)는 상기 패키지 본체(10)와 상기 렌즈(50)에 의해 정의되는 공간영역을 충진할 수 있다. 상기 몰딩부(51)는 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 상기 몰딩부(51)는 외부물질에 대해 상기 발광 다이오드 칩(30), 와이어(40) 및 리드(20)를 보호하여 상기 발광 다이오드 패키지(1)의 수명을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 몰딩부(51)는 광을 투과시키는 막일 수도 있다. 상기 몰딩부(51)는 PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene Naphthalate), Thin glass 또는 기타 투명수지로 형성될 수 있다.
상기 몰딩부(51)는 다수의 형광체(53)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 형광체(53)는 상기 렌즈(50) 내부에 분포될 수 있다. 상기 다수의 형광체(53)는 상기 렌즈(50) 내부에 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다.
상기 형광체(53)는 무기 형광체 또는 유기 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체(53)는 YAG:Ce, YBO3:Ce3+,Tb3+; BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+; (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu2+; ZnS:Cu,Al; Ca8Mg(SiO4)4Cl2: Eu2+,Mn2+; Ba2SiO4: Eu2+; (Ba,Sr)2SiO4:Eu2+; Ba2(Mg, Zn)Si2O7:Eu2+; (Ba,Sr)Al2O4: Eu2+; Sr2Si3O8.2SrCl2:Eu2+; (Sr,Mg,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu2+; BaMgAl10O17:Eu2+ ; BaMg2Al16O27:Eu2+ ; Sr,Ca,Ba,Mg) P2O7:Eu2+,Mn2+,; (CaLa2S4:Ce3+; SrY2S4: Eu2+ ; (Ca,Sr)S: Eu2+; SrS:Eu2+ ; Y2O3: Eu3+,Bi3+; YVO4: Eu3+,Bi3+;Y2O2S:Eu3+,Bi3+; Y2O2S:Eu3+등으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나의 형광체일 수 있다.
상기 형광체(53)는 상기 발광 다이오드 칩(30)에서 발생되는 광을 조사받아 상기 발광 다이오드 칩(30)과는 다른 파장의 여기광을 생성하여 출력할 수 있다. 즉, 상기 발광 다이오드 칩(30)에서 출사되는 광은 상기 몰딩부(51)에 위치하는 다수의 형광체(53)를 만나 다른 파장의 광으로 여기될 수 있다.
상기 렌즈(50) 상에는 파장 변환층(70)이 위치할 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 칩(30)과 수직방향으로 이격된 상기 렌즈(50)의 최상부에 위치할 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 렌즈(50)의 외곽면 중 상기 패키지 본체(10)와의 관계에서 이격거리가 가장 큰 영역 상에 위치할 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 렌즈(50)의 외주면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 렌즈(50)의 외면과 접촉하여 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 몰딩부(51)와 접촉하여 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)이 플레이트 형상으로 형성되는 경우 상기 파장 변환층(70)과 접하는 상기 렌즈(50)의 상부영역은 다른 영역에 비해 작은 곡률을 가질 수 있다. 상기 파장 변환층(70)과 접하는 상기 렌즈(50)의 영역이 상대적으로 작은 곡률을 가짐으로써 상기 파장 변환층(70)이 안정적으로 상기 렌즈(50)에 의해 지지될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 상기 렌즈(50)의 외곽면과 대응되는 형상으로 형성될 수 도 있다. 상기 파장 변환층(70)이 상기 렌즈(50)의 외곽면과 대응되는 형상으로 형성됨으로써 상기 파장 변환층(70)의 위치적 안정도가 증가할 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 상기 렌즈(50) 상의 일부영역에 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 칩(30)과 중첩되어 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 칩(30)과 대면하는 방향에서 보았을 때 상기 발광 다이오드 칩(30)을 가리며 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 상기 렌즈(50) 의 상면 형상에 따라 외형을 가질 수 있다. 상기 렌즈(50)가 플레이트 형상인 경우 상기 파장 변환층(70) 또한 플레이트 형상을 가질 수 있고, 상기 렌즈(50)가 곡률을 가지는 경우 상기 파장 변환층(70) 또한 곡률을 가지는 형상으로 형성될 수 있다.
도시하지 않았지만, 상기 파장 변환층(70) 상에는 보조층이 형성될 수도 있다.
상기 파장 변환층(70)은 다수의 양자점(QD:Quantum Dot)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 파장 변환층(70)은 형광체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 파장 변환층(70)은 무기 형광체, 유기 형광체 또는 염료 등을 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 양자점, 무기 형광체, 유기 형광체 또는 염료 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 UV 광경화성 실리콘 탄성체 물질, 에폭시 계물질 및 우레탄 아크릴물질 중 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
상기 파장 변환층(70)는 적색 형광체 및 녹색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층(70)의 적색 형광체는 상기 파장 변환층(70)을 구성하는 수지대비 1% 내지 10%의 함량을 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 녹색 형광체는 적색 형광체 대비 0% 내지 200% 사이의 함량을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 양자점은 나노크기의 반도체 물질로서 양자제한(quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 이러한 양자점은 여기원 (excitation source)으로부터 빛을 흡수하여 에너지 여기 상태에 이르면, 자체적으로 해당하는 양자점의 에너지 밴드 갭 (band gap)에 해당하는 에너지를 방출하게 된다. 따라서, 양자점의 크기 또는 물질 조성을 조절하게 되면 해당에너지 밴드 갭(band gap)을 조절할 수 있게 되어 다양한 빛을 발광할 수 있어 전자소자의 발광체로 이용될 수 있다.
상기 나노크기의 반도체 물질은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 화합물 또는 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
상기 II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe 등의 이원소 화합물 또는 CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe 등의 삼원소 화합물 또는 HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 등의 이원소 화합물 또는 GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 등의 삼원소 화합물 또는 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 등의 이원소 화합물 또는 SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 등의 삼원소 화합물 또는 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 IV족 화합물은 Si, Ge 등의 단일 원소 화합물 또는 SiC, SiGe 등의 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물의 경우, 그 결정구조는 부분적으로 나누어져 동일 입자 내에 존재하거나 합금 형태로 존재할 수 있다.
상기 양자점에 의해 상기 파장 변환층(70)으로 입사되는 광의 파장이 변환되어 외부로 출력될 수 있다. 즉, 상기 파장 변환층(70)으로 입사되는 광의 일부는 파장이 변환되어 출력될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)으로 입사되는 광의 일부는 여기되어 출력될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 투과부(80)를 가질 수 있다. 상기 투과부(80)는 상기 파장 변환층(70)의 중앙영역에 형성될 수 있다. 상기 투과부(80)는 양자점 또는 형광체가 배치되지 않는 영역일 수 있다. 상기 투과부(80)는 상기 파장 변환층(70)의 중앙영역에 상기 파장 변환층이 배치되지 않는 개구영역일 수 있다.
또는, 상기 투과부(80)는 상기 양자점을 포함하지 않는 투광성 물질로 형성되는 층일 수 있다. 상기 투과부(80)가 투광성 물질로 형성되는 층인 경우 상기 투과부(80)는 상기 파장 변환층(70)과 동일한 높이를 가지며 형성될 수 있다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 광 전달 경로를 나타내는 도면이고, 도 3은 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에서의 파장 변환층을 나타내는 상면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)는 발광 다이오드 칩(30)에서 광이 출사된다. 상기 발광 다이오드 칩(30)에서 출사되는 광의 일부는 상기 형광체(53)에 의해 여기 될 수 있고, 상기 형광체(53)로부터 여기된 광의 일부는 상기 렌즈(50) 외부로 출사될 수 있으며, 다른 일부는 상기 발광 다이오드 패키지(30) 방향으로 다시 입사된 후 상기 리드(20) 및 패키지 본체(10)에 반사되어 상기 파장 변환층(70) 방향으로 출사될 수 있다.
상기 파장 변환층(70) 방향으로 출사된 광의 일부는 상기 파장 변환층(70)에 포함된 양자점 또는 형광체에 의해 파장이 변환되어 상기 파장 변환층(70)외부로 출사될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)으로부터 출력되는 광은 상기 발광 다이오드 칩(30)의 반대방향으로 출력될 수 도 있고, 다시 상기 발광 다이오드 칩(30) 방향으로 출력될 수도 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30) 방향으로 출력되는 광의 일부는 상기 리드(20) 및 패키지 본체(10)에 의해 반사될 수 있고, 다른 일부는 상기 형광체(53)로 입사되어 다시 여기될 수 있다.
상기 형광체 및 양자점에 의해 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출사된 광은 상기 발광 다이오드 패키지(1) 외부로 출력될 때 CRI(Color Rendering Index)가 상승한 광으로 출력될 수 있다. 또한, 상기 형광체 및 양자점에 의해 원하는 색온도(CCT, Correlated Color Temperature)의 광을 얻을 수 있는 효과가 있다
상기 CRI는 같은 색온도를 가지는 자연광(black body radiation과 유사)과 인공적으로 제작한 조명을 동일한 사물에 조사한 경우, 상기 사물의 색상이 달라지는 정도를 나타내며, 자연광, 즉 흑체복사의 경우를 100으로 하여 인공적인 조명이 이에 얼마나 가까운지를 표시한다. CRI가 100에 근접할수록 발광 장치는 자연광에 근접한 백색광을 구현한다.
상기 형광체 및 양자점에 의해 조명기구에서 출력되는 광의 CRI가 상승함으로써 자연광에 가까운 백색광을 출력할 수 있는 효과가 있다. 상기 파장 변환층(70)과 같은 간이한 구조로 높은 CRI의 광을 출력할 수 있어, 패키지 구조에 따른 높은 CRI광 구현에 비해 제조단가가 절감되고, 패키징 공정에서 발생할 수 있는 불량을 줄일 수 있어, 제조수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 형광체 및 양자점의 밀도와 종류를 조절하여 색온도를 제어할 수 있어, 간이한 방법으로 원하는 색온도의 광을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 파장 변환층(70)에 의해 출력되는 광의 색편차를 줄일 수 있는 효과가 있다.
상기 발광 다이오드 칩(30)은 일정한 지향각을 가지고 광을 출력할 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력되는 광은 120도의 지향각을 가질 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)은 입사영역으로 광을 출력할 수 있다. 상기 입사영역은 상기 파장 변환층(70)과 상기 발광 다이오드 칩(30) 사이의 광이 입사되는 공간적인 영역으로 정의될 수 있다. 상기 입사영역은 상기 발광 다이오드 칩(30)의 형상 및 파장 변환층(70)의 형상에 의해 변화되는 영역일 수 있다.
상기 입사영역으로 조사된 광에 의해 수광영역(31)이 정의될 수 있다. 상기 수광영역(31)은 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력된 광이 상기 파장 변환층(70)의 일면에 이르게 된 영역으로 정의될 수 있다. 상기 수광영역(31)은 리드(20) 및 패키지 본체(10)에 의한 반사없이 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력되는 광이 상기 파장 변환층(70)의 일면에 이르게 된 영역으로 정의될 수 있다.
상기 수광영역(31)은 상기 파장 변환층(70)의 일면의 연장면과 동일한 면일 수 있다. 상기 파장 변환층(70)이 플레이트 형상이면, 상기 수광영역(31)은 상기 발광 다이오드 칩(30)과 대면하는 상기 파장 변환층(70)의 일면과 평행하는 평면일 수 있고, 상기 파장 변환층(70)이 곡률을 가지는 형상인 경우 상기 수광영역(31)은 상기 파장 변환층(70)으로부터 연장되는 동일한 곡률을 가지는 면일 수 있다.
상기 수광영역(31)은 상기 파장 변환층(70)과 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 상기 수광영역(31)이 상기 파장 변환층(70)과 적어도 일부가 중첩됨으로써 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력되는 광이 상기 상기 파장 변환층(70)에 포함된 양자점 또는 형광체에 의해 파장이 변환된 상태로 출력될 수 있다. 또한, 상기 수광영역(31)과 상기 투과부(80)가 중첩되는 영역에서는 양자점 또는 형광체에 의해 파장이 변환되지 않은 채로 외부로 출력될 수 있다. 즉, 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력된 광 중 상기 수광영역(31)과 상기 파장 변환층(70)이 중첩되지 않은 영역에서는 상기 양자점 또는 형광체에 의해서는 파장이 변화되지 않은 채로 외부로 출력될 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(30)은 상기 파장 변환층(70)보다 작은 크기의 수광영역(31)이 형성되도록 광을 조사할 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)은 상기 투과부(80)보다 큰 크기의 수광영역(31)이 형성되도록 광을 조사할 수 있다. 상기 수광영역(31)의 경계부는 상기 파장 변환층(70)의 내부에 위치할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력된 광 중 적어도 일부는 상기 파장 변환층(70)에 입사되지 않을 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력된 광 중 적어도 일부는 형광체 및 양자점에 의해 파장이 변환되지 않은 채로 외부로 출력될 수 있다.
상기 투과부(80)가 상기 수광영역보다 작은 크기를 가짐으로써 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력되는 광의 일부가 상기 투과부(80)를 통해 외부로 출력되어 광효율이 향상되는 효과가 있다.
상기 투과부(80)는 상기 발광 다이오드 칩(30)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 도면에서는 상기 투과부(80)는 원형상으로 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)에 투과부(80)를 형성함으로써 균일한 색좌표를 가지는 광을 얻을 수 있는 효과가 있다. 즉, 상기 파장 변환층(70)에 투과부(80)를 형성함으로써 색좌표 편차가 작은 광을 출력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 파장 변환층(70)에 투과부(80)를 형성함으로써 원하는 색온도의 광을 얻을 수 있고, 균질한 색온도의 광을 출력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 파장 변환층(70)에 투과부(80)를 형성함으로써 높은 CRI의 광을 출력할 수 있는 효과가 있다.
상기 투과부(80)는 상기 발광 다이오드 칩(30)의 면적보다 작은 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 발광 다이오드 칩(30)과 투과부(80)의 면적은 상기 발광 다이오드 패키지(1)의 상부에서 상기 발광 다이오드 칩(30)과 투과부(80)를 바라본 면적일 수 있다.
상기 투과부(80)는 상기 발광 다이오드 칩(30)의 면적은 10% 내지 80% 크기로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 투과부(80)의 면적은 상기 발광 다이오드 칩(30)의 면적의 30%일 수 있다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에서 출력되는 광의 색좌표 변화를 나타내는 도면이고, 도 5는 제1 실시 예에 다른 발광 다이오드 패키지에서 출력되는 광 파장별 광의 세기를 나타내는 도면이다.
표 1은 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지에서 출력되는 광의 광효율, 색좌표, 색온도 및 CRI를 나타내는 표이다.
표 1, 도 4 및 도 5에서의 종래의 발광 다이오드 패키지는 파장 변환층을 포함하지 않는 발광 다이오드 패키지를 나타내고, 제1 실시 예의 발광 다이오드 패키지는 파장 변환층(70)의 상기 투과부(80)의 면적이 상기 발광 다이오드 칩(30)의 면적의 30%인 경우에서의 결과 값을 나타낸다.
| 1차 | 2차 | 3차 | 4차 | 5차 | |
| 종래 광효율[lm/W] | 103.9 | 100.5 | 103.1 | 103.8 | 107.9 |
| 제1 실시 예 광효율[lm/W] | 87.92 | 83.7 | 84.9 | 84.8 | 88.4 |
| 종래 색좌표[X,Y] | [0.3272 , 0.3373] | [0.3240 , 0.3331] | [0.3217 , 0.3290] | [0.3230 , 0.3306] | [0.3220 , 0.3313] |
| 제1 실시 예 색좌표[X,Y] | [0.3784 , 0.3762] | [0.3855 , 0.3790] | [0.3824 , 0.3781] | [0.3800 , 0.3726] | [0.3820 , 0.3775] |
| 종래 색온도[K] | 5738 | 5900 | 6030 | 5960 | 6007 |
| 제1 실시 예 색온도[K] | 4053 | 3881 | 3956 | 3987 | 3961 |
| 종래 일반 연색지수 | 80.7 | 81.8 | 82.6 | 82.0 | 82.0 |
| 제1 실시 예 일반 연색지수 | 84.9 | 86.3 | 85.9 | 86.1 | 86.3 |
표 1의 결과는 동일 조건에서의 5회 측정 후의 결과 값을 나타낸다.
표 1 및 도 4를 참조하면, 종래의 발광 다이오드 패키지로부터 출력되는 광의 색좌표에 비해 제1 실시 예에서 출력되는 광의 색좌표는 CIE 1931 색좌표 기준으로 상대적으로 작은 편차를 가지고 배치되어 있다. 즉, 종래에 비해 제1 실시 예에서의 발광 다이오드 패키지는 상대적으로 균일한 색좌표를 가지는 광을 출력할 수 있다. 도면에서 제1 실시 예에서 출력되는 광의 색좌표는 3단계 또는 4단계의 MacAdam Ellips 조건을 만족하여, 보다 균질한 광을 출력하는 것을 확인할 수 있다.
표 1 및 도 5를 참조하면, 종래의 발광 다이오드 패키지로부터 출력되는 광에 비해 제1 실시 예의 발광 다이오드 패키지에서 출력되는 광의 색온도는 상대적으로 낮은 색온도를 가진다. 종래의 발광 다이오드 패키지로부터 출력되는 광은 평균적으로 6000K의 색온도를 가지며, 제1 실시 예의 발광 다이오드 패키지로부터 출력되는 광은 평균적으로 4000K의 색온도를 가진다.
또한, 종래 대비 제1 실시 예의 발광 다이오드 패키지는 균질한 파장대의 광을 출력할 수 있다. 즉, 종래기술 대비 제1 실시 예의 발광 다이오드 패키지는 넓은 파장대에서 균일한 광을 출력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래 대비 제1 실시 예의 발광 다이오드 패키지는 높은 CRI를 가지는 광을 출력할 수 있다. 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지가 높은 CRI의 광을 출력할 수 있어 자연광에 근접한 백색광을 출력할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 파장 변환층을 나타내는 상면도이다.
제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는 제1 실시 예와 비교하여 투과부와 수광영역의 관계가 상이하고 나머지 구성은 동일하다. 따라서, 제2 실시 예를 설명함에 있어서, 제1 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 파장 변환층(70)은 투과부(80)를 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층(70)의 일면에는 수광영역(31)이 정의될 수 있다. 상기 발광 다이오드 칩(30)은 상기 파장 변환층(70) 및 투과부(80)보다 큰 크기의 수광영역(31)이 형성되도록 광을 조사할 수 있다. 상기 수광영역(31)의 경계부는 상기 파장 변환층(70)의 외부에 위치할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력된 광 중 상기 수광영역(31)과 상기 파장 변환층(70)이 중첩되는 영역에서는 파장이 변환될 수 있고, 상기 수광영역(31)과 상기 투과부(80)가 중첩되는 영역에서는 양자점 또는 형광체에 의해서는 파장이 변환되지 않은 채로 외부로 출력될 수 있다. 또한, 상기 파장 변환층(70)의 외부에 위치하는 수광영역에서는 양자점 또는 형광체에 의해서는 파장이 변환되지 않은 채로 외부로 출력될 수 있다. 즉, 상기 발광 다이오드 칩(30)으로부터 출력된 광 중 상기 수광영역(31)과 상기 파장 변환층(70)이 중첩되지 않은 영역에서는 상기 양자점 또는 형광체에 의해서는 파장이 변환되지 않은 채로 외부로 출력될 수 있다.
도 7은 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타내는 도면이다.
제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는 제1 실시 예와 비교하여, 렌즈 및 몰딩부의 형상이 상이하고 나머지 구성은 동일하다. 따라서, 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명함에 있어서, 제1 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 7을 참조하면, 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(1)는 패키지 본체(10), 발광 다이오드 칩(30), 렌즈(50) 및 파장 변환층(70)을 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(30)은 패키지 본체(10) 상에 위치할 수 있다. 상기 렌즈(50)는 상기 발광 다이오드 칩(30) 상에 위치할 수 있다. 상기 렌즈(50)는 중앙영역이 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 렌즈(50)의 중앙영역은 일정한 곡률을 가지며 형성될 수 있다. 상기 렌즈(50)의 외곽영역은 상기 파장 변환층(70)을 지지하기 위해 평면 형상으로 형성될 수 있다.
상기 렌즈(50)의 내부에는 몰딩부(51)가 충진될 수 있다. 상기 몰딩부(51)는 상기 렌즈(50)의 형상에 따라 정의될 수 있다. 상기 몰딩부(51)는 상기 렌즈(50)의 형상에 따라 정의되어 중앙영역이 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 도시하지 않았지만, 상기 몰딩부(51)에는 다수의 형광체가 형성될 수도 있다.
상기 렌즈(50) 상에는 파장 변환층(70)이 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 투과부(80)를 가질 수 있다. 상기 투과부(80)는 상기 파장 변환층(70)이 배치되지 않는 개구영역일 수 있다. 상기 투과부(80)는 사각형상으로 형성될 수도 있고, 상기 투과부(80)는 원형상으로 형성될 수도 있다.
상기 파장 변환층(70)은 상기 렌즈(50)의 외곽영역에 의해 지지될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)과 상기 렌즈(50)의 중앙영역은 이격되어 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)과 상기 렌즈(50)가 이격된 중앙영역에 의해 에어갭이 정의될 수 있다. 상기 에어갭에 의해 상기 발광 다이오드 칩(30), 렌즈(50) 및 몰딩부(51)에서 발생하는 열이 상기 파장 변환층(70)으로 전달되는 것을 방지할 수 있어 상기 발광 다이오드 패키지(1)의 열적 안정성을 향상시킬 수 있고, 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 8 내지 도 10은 다른 실시 예에 따른 투과부의 형상을 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 10의 다른 실시 예에 따른 투과부는 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지와 투과부의 형상이 상이하고 나머지 구성은 동일하다. 따라서, 도 8 내지 도 10을 설명함에 있어서, 제3 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 8a 및 도 8b의 파장 변환층(70)에는 2개의 원형 투과부(80)가 형성될 수 있다. 상기 2개의 원형 투과부(80)는 동일한 크기로 형성될 수 있고, 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다.
상기 2개의 원형 투과부(80)는 모두 상기 수광영역(31) 내부에 위치할 수 있다. 즉, 상기 2개의 원형 투과부(80)의 모든 영역이 상기 수광영역(31)과 중첩될 수 있다.
상기 수광영역(31)의 경계부는 상기 2개의 원형 투과부(80)를 지날 수 있다. 즉, 상기 수광영역(31)의 일부는 상기 원형 투과부(80)와 중첩되고, 나머지 일부는 상기 원형 투과부(80)와 중첩되지 않을 수 있다.
도 9a 및 9b의 파장 변환층(70)에는 4개의 원형 투과부(80)가 형성될 수 있다. 상기 4개의 원형 투과부(80)는 모두 동일한 크기로 형성될 수 있고, 각각 서로 다른 크기로 형성될 수도 있으며, 적어도 2개의 투과부(80)가 동일한 크기로 형성될 수도 있다.
상기 4개의 원형 투과부(80) 중 상대적으로 도달하는 광량이 많은 중앙영역에 위치하는 2개의 원형 투과부(80)가 외곽영역의 2개의 투과부에 비해 큰 크기로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 중앙영역의 2개의 원형 투과부(80)로 투과하는 광량이 많아져 광효율이 보다 상승할 수 있다.
상기 4개의 원형 투과부(80)는 모두 상기 수광영역(31) 내부에 위치할 수 있다. 즉, 상기 4개의 원형 투과부(80)의 모든 영역이 상기 수광영역(31)과 중첩될 수 있다.
또는 상기 4개의 원형 투과부(80) 중 중앙영역의 2개의 원형 투과부(80)만 수광영역(31) 내부에 위치할 수 있다. 상기 중앙영역에 도달하는 광량이 상대적으로 많아 2개의 원형 투과부(80)만 수광영역(31)의 내부에 위치하도록 배치하더라도 광효율이 상승하는 효과가 있다.
도 10의 파장 변환층(70)에는 다수의 투과부(80)가 형성될 수 있다. 상기 다수의 투과부(80)는 원형으로 형성될 수도 있고, 사각형상으로 형성될 수도 있다. 상기 다수의 투과부(80)는 모두 동일한 형상을 가질 수도 있고, 적어도 하나 이상이 나머지 투과부(80)와 다른 형상을 가질 수도 있다.
상기 다수의 투과부(80)는 모두 동일한 크기로 형성될 수 있고, 적어도 하나 이상의 투과부(80)가 다른 투과부와 다른 크기로 형성될 수 있다.
상기 다수의 투과부(80) 중 상대적으로 도달하는 광량이 많은 중앙영역에 위치하는 다수의 투과부(80)가 외곽영역의 다수의 투과부에 비해 큰 크기로 형성될 수 있다. 이에 따라 중앙영역의 다수의 투과부로 투과하는 광량이 많아져 광효율이 보다 상승할 수 있다.
상기 다수의 투과부(80)는 일정간격으로 배열될 수 있다. 또는 상기 다수의 투과부(80)는 랜덤하게 배열될 수도 있다.
상기 파장 변환층(70)의 중앙영역에 배치되는 투과부들의 밀도가 외곽영역의 투과부들의 밀도보다 높게 투과부를 배치할 수 있다. 이에 따라, 중앙영역의 다수의 투과부로 투과하는 광량이 많아져 광효율이 보다 상승할 수 있다.
도 11은 제4 실시 예에 따른 조명장치의 사시도이고, 도 12는 제4 실시 예에 따른 조명장치의 분해 사시도이며, 도 13은 제4 실시 예에 따른 조명장치의 단면도이고, 도 14는 제4 실시 예에 따른 지지부재 및 광원의 상면도이며, 도 15는 도 14의 A-A`영역을 따라 절단한 단면도이다.
제4 실시 예에 따른 조명장치는 제1 실시 예 내지 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지가 적용된 조명장치일 수 있다. 따라서, 제4 실시 예를 설명함에 있어서, 제1 실시 예 내지 제2 실시 예의 발광 다이오드 패키지와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 11 내지 도 15를 참조하면, 제4 실시 예에 따른 조명장치(100)는 프레임(110), 반사부재(120), 지지부재(130)를 포함할 수 있다.
상기 프레임(110)은 상기 조명장치(100)의 몸체를 형성하는 틀 또는 뼈대일 수 있다. 상기 프레임(110)은 내부가 비어있는 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프레임(110)은 하면이 개구된 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프레임(110)은 상면 및 하면이 개구된 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
도시하지 않았지만 상기 프레임(110)은 방열부재를 더 포함할 수 있다. 또는 상기 프레임(110)은 방열이 용이하도록 열전도도가 높은 물질로 구성될 수 있다. 상기 프레임(110)의 방열능력이 향상됨으로써 상기 조명장치(100) 내의 열을 외부로 배출할 수 있어, 열에 의한 내부 구성의 손상을 방지할 수 있다.
도시하지 않았지만, 상기 방열부재는 상기 프레임(110)의 외측면에 형성될 수도 있고, 상기 방열부재는 상기 프레임(110)의 내측면에 형성될 수도 있다. 상기 방열부재가 상기 프레임(110)의 내측면에 형성되는 경우 상기 방열부재는 상기 프레임(110)과 상기 반사부재(120)의 사이에 형성될 수 있다.
상기 반사부재(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 삽입될 수 있다. 상기 반사부재(120)는 시트형태로 상기 프레임(110)의 내측에 고정될 수 있다. 상기 반사부재(20)는 일부가 상기 프레임(110)의 내측에 부착되어 전체가 상기 프레임(110)에 고정될 수 있다.
상기 반사부재(120)는 상기 프레임(110)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 반사부재(120)는 일단이 개구된 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
상기 반사부재(120)는 반사상면(121) 및 반사측면(123)을 포함할 수 있다. 상기 반사상면(121)은 원형상을 가질 수 있다. 상기 반사상면(121)은 원형상의 출광영역(150)과 동일한 중심을 가질 수 있다. 즉, 상기 반사상면(121)은 상기 출광영역(150)과 동심원 형상을 가질 수 있다. 상기 반사상면(121)은 상기 출광영역(150)과 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 상기 반사상면(121)은 상기 출광영역(150)과 평행하는 면일 수 있다.
상기 반사측면(123)은 사각형상의 전개도를 가질 수 있다. 상기 반사측면(123)은 직사각형상을 가질 수 있다. 상기 반사측면(123)의 밑면은 상기 반사상면(121)의 원주와 대응되는 길이를 가질 수 있다. 상기 반사측면(23)의 밑면은 평면형상을 가질 수 있다. 상기 반사측면(123)의 밑면이 평면 형상을 가짐으로써 제조가 용이하고, 원뿔형에 비해 조립이 용이한 효과가 있다.
상기 반사상면(121) 및 반사측면(123)은 일체로 형성될 수 있다. 상기 반사상면(121) 및 반사측면(123)은 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 반사부재(120)가 시트형태로 형성되는 경우 상기 반사부재(120)는 수지층, 발포 또는 충전제(확산제), 금속층 및 보호층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 수지층은 PET, PC, PV, PP 등과 같은 물질로 형성되며, 황산바륨 또는 탄산칼륨과 같은 발포 또는 유/무기계 충전제를 그 내부에 포함할 수 있다. 상기 수지층의 일면에 알루미늄 또는 은과 같은 금속층이 형성되고, 금속층의 일면에 상기 반사부재(120)를 보호하기 위한 보호층이 형성된다.
상기 반사부재(120)의 반사율 증대를 위한 무기계 충전제로는 황산바륨(BaSO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 탄산바륨(BaCO3), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산칼륨(K2CO3), 염화마그네슘(MgCl2), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 이산화티탄(TiO2), 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 탈크(H2Mg3(SiO3)4 또는 Mg3Si4O10(OH)2), 제올라이트(Zeolite) 등이 있다. 또한, 반사 부재(120)는 금속층을 포함하지 않을 수도 있으며, 또한, 자외선 흡수 층(열화 방지층)이 추가로 수지층 일면에 포함되거나 수지층 내부에 포함될 수도 있다.
상기 반사부재(120)의 두께는 0.015mm 내지 15mm일 수 있다. 상기 반사부재(120)의 반사도는 60% 내지 99.8%가 될 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따르면, 상기 반사부재(120)는 확산 패턴 또는 충전제를 포함하지 않으며, 반사도가 매우 높은 시트가 될 수 있다. 이 경우 상기 반사부재(120)의 반사도가 높아서 손실되는 광이 적어 결과적으로 출사되는 광의 조사량이 커질 수 있는 효과가 있다.
상기 반사부재(120)의 광을 반사하는 표면에는 먼지 흡착을 방지하기 위한 광촉매제가 도포될 수 있다.
상기 광촉매는 TiOx:D로 표현되는 티타늄 화합물을 포함할 수 있다. 여기서 D는 도펀트(dopant)를 의미하며, 상기 도펀트는 N, C, -OH, Fe, Cr, Co 또는 V를 포함할 수 있다. 상기 티타늄화합물은 이산화티타늄(TiO2) 또는 질산화티타늄(TiON)이 될 수 있으며, 미립자를 사용하여 친수성으로 코팅될 수 있다. 광촉매의 입자 직경은 수 nm 내지 수백 nm가 될 수 있다. 예를 들면, 광촉매의 입자 직경은 5nm 내지 900nm가 될 수 있다.
또한, 상기 광촉매는 광촉매를 포함한 바인더 또는 용액이 반사부재(120)의 표면에 도포되어 건조됨으로써 상기 반사 부재(120)에 도포되며, 광촉매를 포함한 바인더 또는 용액은 건조 후 두께가 0.05㎛ 내지 20㎛ 가 될 수 있다.
상기 티타늄 화합물의 전기적 성질은 반도체 성질을 나타내며, 단파장(380nm) 이하의 자외선 또는 380nm 내지 780nm의 가시광선이 조사되면 여기상태가 되어 강력한 산화력을 나타내고, 화학적으로도 안정된 물질이다. 즉, 상기 티타늄 화합물은 자외선 또는 가시광선을 흡수하면 표면에서 전자와 정공이 생성되고, 생성된 전자와 정공은 대부분의 유해물질을 분해하는 역할을 수행한다.
상기 광촉매는 친수성 효과를 가지고 있으며, 이에 따라 방진 효과가 있다. 즉, 광촉매 코팅 표면에 물을 뿌렸을 때 뿌려진 물방울과 기재 표면 사이의 접촉각이 작아져서 표면의 친수 효과가 나타나며, 이러한 성질에 따라 표면에 먼지 흡착을 방지하는 효과가 있다.
또한, 상기 광촉매는 각종 유기물질(탄소화합물)을 산화 및 분해력을 가지고 있으며, 이러한 기능에 의해 암모니아, 황화수소, 아세트알데히드, 트리메틸아민, 메틸메르캅산, 황화메틸, 이황화메틸, 스틸렌 등의 악취유발 물질을 분해함으로써 냄새 제거, 공기 정화, 살균/항균 등의 효과도 있다.
상기 광촉매는 상기 반사부재(120)의 표면에 액상으로 분사되어 도포될 수 있다. 즉, 사용자는 분사기구를 이용하여 액상의 광촉매를 상기 반사부재(120)의 표면에 뿌림으로써 간편하게 상기 반사부재(120)의 표면에 광촉매를 도포할 수 있다.
또한, 상기 광촉매는 상기 반사부재(120)의 표면에 스크린 프린팅 방식, 그라비아 프린팅 방식, 분사 방식, 분사 후 롤브러쉬 방식으로 도포될 수 있다.
상기 스크린 프린팅은 인쇄용 스크린에 형성되어 있는 미세한 메시를 통해 광촉매가 포함되어 있는 액상이 균일하게 도포되는 프린팅 방식이며, 상기 그라비아 프린팅은 오목한 롤러에 묻어 있는 광촉매를 포함한 액체를 반사부재(20)의 표면에 도포하는 프린팅 방식이고, 상기 분사 방식은 광촉매가 포함된 액상을 표면에 분사하는 방식이며, 상기 분사 후 롤브러쉬 방식은 광촉매가 포함된 액상을 표면에 분사한 후 롤브러쉬로 균일하게 문질러 도포하는 방식이다.
본 실시예에 따르면, 상기 프린팅 방식에 의해 대량의 반사부재(120)에 효율적으로 광촉매를 도포할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 광촉매를 도포하기 전에 유기 또는 무기용제를 전처리할 수도 있다. 즉, 상기 반사부재(120)의 표면에 유기 또는 무기용제로 유무기 오염물을 세정한 후 그 위에 광촉매를 도포할 수 있다. 여기서, 유기 또는 무기용제는 아세톤 또는 알코올 등과 같은 알칼리 약액과 중성세제 등이 될 수 있다.
또한, 상기 반사부재(120)의 표면에 은나노 또는 알루미늄 나노로 형성된 코팅층을 형성한 후 그 위에 광촉매를 도포할 수도 있다. 은나노 또는 알루미늄 코팅층은 반사 보조 기구의 반사 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 광촉매는 점성(viscosity)을 조절하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 반사부재(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 도포되는 방법으로 형성될 수 있다. 상기 프레임(110)의 내측에 높은 반사율을 가지는 물질이 도포됨으로써 상기 높은 반사율을 가지는 물질이 상기 반사부재(120)를 구성할 수 있다.
상기 프레임(110) 및 상기 반사부재(120)의 일단에는 상기 지지부재(130)가 위치할 수 있다. 상기 지지부재(130)는 상기 반사부재(120)의 일단과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(130)는 상기 프레임(10)의 일단과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프레임(110) 및 상기 반사부재(120)의 일단은 원형의 띠 형상으로 형성되므로, 상기 지지부재(130)는 원형의 띠 형상으로 형성될 수 있다.
상기 지지부재(130)의 중앙영역은 개구될 수 있다. 상기 지지부재(130)의 중앙영역은 개구되어 출광영역(150)을 가질 수 있다. 즉, 상기 원형의 띠 형상의 지지부재(130)에 의해 상기 출광영역(150)이 정의될 수 있다. 상기 출광영역(150)의 둘레는 상기 지지부재(130)의 개구에 의해 한정될 수 있다.
상기 출광영역(150)은 원형상으로 형성될 수 있다.
도시하지 않았지만, 상기 지지부재(130)의 상면에는 반사시트가 부착될 수 있다. 상기 지지부재(130)의 상면에 부착되는 반사시트는 상기 반사부재(120)와 동일한 시트일 수 있다. 또는, 상기 지지부재(130)의 상면에는 반사물질이 도포될 수 있다.
상기 지지부재(130)의 상면에 반사시트가 부착되거나 반사물질이 도포됨으로써 상기 지지부재(130)로 향하는 광을 상기 반사부재(120) 방향으로 반사시켜, 상기 출광영역(150)을 통해 방출할 수 있다. 이로써 상기 조명장치(110)의 광량이 증가하고, 동일 광량대비 소비전력을 절감할 수 있다.
도시하지 않았지만 상기 지지부재(130)는 방열부재를 더 포함할 수 있다. 또는 상기 지지부재(130)는 방열이 용이하도록 열전도도가 높은 물질로 구성될 수 있다. 상기 지지부재(130)는 열전도도가 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(130)의 방열능력이 향상됨으로써 상기 조명장치(100) 내의 열을 외부로 배출할 수 있어, 열에 의한 내부 구성의 손상을 방지할 수 있다.
상기 지지부재(130)는 제1 돌출영역(131), 제2 돌출영역(133) 및 지지영역(135)을 포함할 수 있다. 상기 제1 돌출영역(131)은 상기 지지부재(130)의 내측에서 상기 반사상면(121) 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제2 돌출영역(133)은 상기 지지부재(130)의 외측에서 상기 반사상면(121) 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 지지영역(135)은 상기 제1 돌출영역(131)과 제2 돌출영역(133)을 연결할 수 있다. 즉, 상기 제1 돌출영역(131) 및 제2 돌출영역(133)은 상기 지지영역(135)의 양측영역에서 상기 반사상면(121) 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 제1 돌출영역(131), 제2 돌출영역(133) 및 상기 지지영역(135)은 일체로 형성될 수 있다. 상기 지지영역(135)은 광원(140)을 지지할 수 있다.
상기 제1 돌출영역(131)은 상기 지지영역(135)과 상기 출광영역(150) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제1 돌출영역(131)은 상기 지지영역(135)과 출광영역(150) 사이에 형성됨으로써 상기 광원(140)으로부터 상기 출광영역(150)으로 직접 조사되는 광을 차단할 수 있다. 즉, 상기 제1 돌출영역(131)은 상기 광원(140)으로부터의 광이 상기 반사부재(120)에 의한 반사과정없이 상기 출광영역(150)으로 방출되는 것을 방지하여, 특정 각도에서의 눈부심을 방지할 수 있다.
상기 제1 돌출영역(131) 및 상기 제2 돌출영역(133)은 상기 지지영역(135)의 양측영역에 돌출되어 형성됨으로써 상기 프레임(110) 및 상기 반사부재(120)의 수평방향의 유동을 방지할 수 있다. 상기 제1 돌출영역(131) 및 제2 돌출영역(133)은 상기 프레임(110) 및 상기 반사부재(120)의 수평방향으로의 유동을 방지함으로써 상기 조명장치(100)의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 돌출영역(131, 133)은 상기 광원(140)의 수평방향의 유동을 방지할 수 있어 상기 조명장치(100)의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 광원(140)은 상기 지지부재(130) 상에 배치될 수 있다. 상기 광원(140)은 상기 지지부재(130)의 지지영역(135) 상에 배치될 수 있다. 상기 광원(140)은 상기 지지부재(130)의 형상에 대응되도록 배치될 수 있다. 상기 광원(140)은 상기 반사부재(120)의 일단과 대응되는 형상으로 배치될 수 있다. 상기 광원(140)은 원형의 띠 형상으로 배치될 수 있다. 상기 광원(140)은 상기 출광영역(150)을 감싸는 형상으로 배치될 수 있다. 상기 광원(140)은 상기 출광영역(150)을 감싸는 폐루프 형상으로 배치될 수 있다. 상기 광원(140)은 상기 출광영역(150)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
상기 광원(140)은 다수의 발광 다이오드 패키지(1) 및 다수의 인쇄회로기판(141)을 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지(1)는 LED(Light emitting diode) 또는 유기발광 다이오드(OLED, Organic light emitting diode)일 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 인쇄회로기판(141) 상에 형성될 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 인쇄회로기판(141)의 일면에 부착될 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 인쇄회로기판(141)에 실장될 수 있다.
상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 지지부재(130)의 형상에 대응되도록 배치될 수 있다. 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 반사부재(120)의 일단과 대응되는 형상으로 배치될 수 있다. 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)는 원형의 띠 형상으로 배치될 수 있다. 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 출광영역(150)을 감싸는 형태로 배치될 수 있다, 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 출광영역(150)을 감싸는 폐루프 형상으로 배치될 수 있다. 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 출광영역(150)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 다수의 인쇄회로기판(141) 상에 형성될 수 있다. 하나의 인쇄회로기판(141)에 다수의 발광 다이오드 패키지(1)가 실장될 수 있다. 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)가 실장된 각각의 인쇄회로기판(141)은 연결배선(145)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)는 전원부(160)를 통해 상기 발광 다이오드 패키지(1)의 구동에 필요한 전원을 인가 받을 수 있다. 상기 전원부(160)는 전원배선(161)을 통해 상기 인쇄회로기판(141)과 연결되어 상기 인쇄회로기판(141)으로 전원을 전달한다. 상기 전원부(160)로부터 전원을 인가받은 인쇄회로기판(141)은 실장된 발광 다이오드 패키지(1)에 전원을 공급함과 동시에 상기 연결배선(145)을 통해 인접하는 인쇄회로기판(141)으로 전원을 전달한다. 인접하는 인쇄회로기판(141) 또한 실장된 발광 다이오드 패키지(1)에 전원을 공급함과 동시에 연결배선(145)을 통해 다른 인쇄회로기판(141)으로 전원을 전달한다. 이를 반복하여, 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(1)에 전원이 인가되어 모든 발광 다이오드 패키지(1)가 발광한다.
상기 전원부(160)는 교류를 직류로 변환하는 ADC(AC to DC convertor)를 포함할 수 있다. 상기 전원부(160)는 외부로부터의 교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 인쇄회로기판(141)으로 전달할 수 있다. 상기 전원부(160)는 변환된 직류전원을 감압하여 상기 인쇄회로기판(141)으로 전달할 수도 있다.
상기 전원부(160)는 상기 조명장치(100)의 외부에 위치할 수 있다. 또는 상기 전원부(160)는 상기 조명장치(100)의 내부에 위치할 수 있다. 상기 전원부(160)가 상기 조명장치(100)의 내부에 위치하는 경우 도시하지 않았지만 상기 전원부(160)는 상기 다수의 인쇄회로기판(141) 중 적어도 어느 하나에 칩형태로 실장될 수 있다.
상기 전원부(160)가 ADC기능만을 포함하는 경우 상기 인쇄회로기판(141)에는 별도의 DC-DC convertor가 실장될 수 있다. 상기 DC-DC convertor는 상기 전원부(160)로부터 전달받은 전원전압을 상기 발광 다이오드 패키지(1)의 구동전압에 대응되도록 변환하여 상기 발광 다이오드 패키지(1) 및 인접하는 인쇄회로기판(141)으로 전달할 수 있다.
상기 전원부(160)가 상기 인쇄회로기판(141) 상에 실장됨으로써 별개의 전원부(160)없이 일체로 상기 조명장치(100)를 작동 및 설치할 수 있어, 설치와 이송이 용이한 장점이 있다.
상기 인쇄회로기판(141)은 금속물질을 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(141)은 Al, Cu 등의 물질을 포함하는 메탈 PCB일 수 있다. 상기 인쇄회로기판(141)은 FR1, FR4, CEM1 PCB일 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 에폭시 또는 페놀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판(141)은 외력에 의해 휠 수 있는 연성 인쇄회로기판일 수 있다.
상기 인쇄회로기판(141)은 충진부(147) 및 방열부(149)를 포함할 수 있다.
상기 충진부(147)는 상기 인쇄회로기판(143)의 뼈대 또는 틀이 되는 영역으로 상기 금속물질이 충진된 영역일 수 있다. 상기 방열부(149)는 상기 금속물질이 충진되지 않은 영역일 수 있다.
상기 방열부(149)는 상기 금속물질이 충진되지 않은 빈 공간일 수 있다. 상기 방열부(149)는 상기 인쇄회로기판(143)의 내부에 형성될 수 있다. 상기 방열부(149)는 상기 인쇄회로기판(143)의 측면을 따라 형성될 수도 있다. 상기 방열부(149)를 통해 상기 충진부(147)는 외부와의 접촉면적이 넓어지고, 이에 따라 상기 발광 다이오드 패키지(1) 및 인쇄회로기판(143)에서 발생한 열이 용이하게 외부로 빠져나갈 수 있다. 이에 따라, 열에 의한 상기 발광 다이오드 패키지(1) 및 인쇄회로기판(143)의 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 발광 다이오드 패키지(1)로부터의 열은 상기 인쇄회로기판(143)을 통해 상기 지지부재(30)로 전달되고, 열전도도가 높은 상기 지지부재(130)는 외부로 열을 배출하여 열에 의한 상기 발광 다이오드 패키지(1) 및 인쇄회로기판(141)의 손상을 줄일 수 있다.
상기 광원(140) 상에는 파장 변환층(70)이 형성될 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(1) 상에는 파장 변환층(70)이 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 패키지(1)와 접촉하여 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)이 상기 발광 다이오드 패키지(1) 상에 형성됨으로써 상기 발광 다이오드 패키지(1)로부터 출력되는 광이 균질하게 변환되어 상기 출광영역(150)으로 출력될 수 있는 효과가 있다.
상기 다수의 광원(140) 상에는 다수의 파장 변환층(70)이 형성될 수 있다. 각각의 파장 변환층(70)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 패키지(1)와 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 패키지(1)로부터 배출되는 광의 수광영역과 적어도 일부가 중첩되도록 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(70)에도 제1 실시 예와 같은 투과부가 형성될 수 있으며, 이에 대한 설명은 제1 실시 예에 대한 설명으로 대체한다.
상기 다수의 파장 변환층(70) 이 상기 발광 다이오드 패키지(1)와 대응되는 영역에 형성됨으로써 균질한 광이 출력되는 효과가 있다.
도 16은 제5 실시 예에 따른 형광등식 조명장치를 나타내는 사시도이고, 도 17은 도 16의 형광등식 조명장치의 단면도이다.
제5 실시 예에 따른 형광등식 조명장치는, 제1 내지 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지가 적용된 조명장치이다. 따라서, 제5 실시 예를 설명함에 있어서, 제1 내지 제3 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 제5 실시 예에 따른 형광등식 조명장치(200)는, 본체(210)와 커넥터(215)를 포함할 수 있다.
상기 본체(210)는 상기 형광등식 조명장치(200)의 뼈대를 제공할 수 있다. 상기 본체(210)는 반원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
상기 커넥터(215)는 상기 본체(210)와 연결될 수 있다. 도시하지 않았지만, 상기 커넥터(215) 내부에는 전원부가 위치할 수 있다. 상기 전원부는 외부로부터 인가받은 교류전원을 직류전원으로 변환하는 역할을 할 수 있다.
상기 본체(210) 하부에는 지지부(230)가 위치할 수 있다. 상기 지지부(230)는 수평부와 수직부를 포함하는 ㄱ자 형상으로 형성될 수 있다. 상기 수평부과 수직부는 일체로 형성될 수 있다.
상기 지지부(230) 상에는 광원(240)이 위치할 수 있다. 상기 광원(240)은 상기 수평부상에 위치할 수 있다.
상기 광원(240)은 발광 다이오드 패키지(1)와 인쇄회로기판(241)을 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 인쇄회로기판(241) 상에 위치할 수 있다.
상기 광원(240)의 상부에는 파장 변환층(70)이 위치할 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(1) 상에는 파장 변환층(70)이 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 패키지(1)와 접촉하여 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)이 상기 발광 다이오드 패키지(1) 상에 형성됨으로써 상기 발광 다이오드 패키지(1)로부터 출력되는 광을 균질한 광으로 변환하여 출력할 수 있다.
도 18은 제6 실시 예에 따른 전구형 조명장치를 나타내는 도면이다.
제6 실시 예에 따른 전구형 조명장치는 제1 내지 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지가 적용된 조명장치이다. 따라서, 제6 실시 예를 설명함에 있어서, 제1 내지 제3 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 18을 참조하면, 제8 실시 예에 따른 전구형 조명장치(300)는, 전구형상의 본체를 포함할 수 있다. 상기 전구형상의 본체는 제1 본체(310), 연결부(320), 제2 본체(330) 및 출광부(350)를 포함할 수 있다.
상기 제1 본체(310) 및 제2 본체(330)는 상기 전구형 조명장치의 뼈대를 구성할 수 있다. 상기 제1 본체(310) 및 제2 본체(330)는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 본체(310) 및 제2 본체(330)는 상하면이 개구된 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 본체(310)와 제2 본체(330)는 연결될 수 있다. 상기 제1 본체(310) 및 제2 본체(330)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제2 본체(330)의 하부에는 출광부(350)가 위치할 수 있다. 상기 출광부(350)는 상기 제2 본체(330)와 연결될 수 있다. 상기 출광부(350)와 제2 본체(330)는 일체로 형성될 수 있다. 상기 출광부(350)는 반구형상으로 형성될 수 있다. 상기 출광부(350)는 광투과성부재로 형성될 수 있다.
도시하지 않았지만, 상기 제1 본체(310) 내부에는 전원부가 위치할 수 있다. 상기 전원부는 외부로부터 인가받은 교류전원을 직류전원으로 변환하는 역할을 할 수 있다.
상기 제1 본체(310)는 상기 연결부(320)와 연결될 수 있다. 상기 연결부(320)는 외부구성과 전기적으로 연결되어, 외부로부터의 전원을 상기 전원부로 전달할 수 있다.
도시하지 않았지만, 상기 제2 본체(330)의 내면에는 반사부재가 형성될 수 있다. 상기 제1 본체(330)의 내부에는 광원(340)이 위치할 수 있다. 상기 광원은 상기 제1 본체(310) 방향으로 광을 조사할 수 있다.
상기 광원(340)는 발광 다이오드 패키지(1)와 인쇄회로기판(341)을 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 인쇄회로기판(341) 상에 위치할 수 있다.
상기 광원(340)의 상부에는 파장 변환층(70)이 위치할 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(1) 상에는 파장 변환층(70)이 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 패키지(1)와 접촉하여 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)이 상기 발광 다이오드 패키지(1) 상에 형성됨으로써 상기 발광 다이오드 패키지(1)로부터 출력되는 광을 균질한 광으로 변환하여 출력할 수 있다.
도 19는 제7 실시 예에 따른 면형 조명장치를 나타내는 사시도이고, 도 20은 제7 실시 예에 따른 면형 조명장치를 나타내는 단면도이다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 제7 실시 예에 따른 면형 조명장치(400)는, 프레임(410)을 포함할 수 있다.
상기 프레임(410)은 중앙영역이 개구된 사각기둥 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프레임(410)의 일단부는 수평부와 수직부를 가지는 ㄱ자 형상으로 형성될 수 있다.
상기 프레임(410) 상에 광원(440)이 위치할 수 있다. 상기 광원(440)은 상기 프레임(410)의 마주보는 면을 향해 광을 출력하도록 위치할 수 있다. 상기 광원(440)은 상기 프레임(410)의 4면에 형성될 수 있다. 또는 상기 광원(440)은 상기 프레임의 마주보는 2면에 형성될 수도 있다.
상기 광원(440)은 발광 다이오드 패키지(1)와 인쇄회로기판(441)을 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(1)는 상기 인쇄회로기판(441) 상에 위치할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(441)은 상기 프레임(410)의 수직부에 위치할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(441)이 상기 프레임(410)의 수직부 상에 형성되어 상기 발광 다이오드 패키지(1)가 맞은편의 발광 다이오드 패키지(1)와 마주보는 형태로 형성될 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지(1)로부터 광이 조사되는 방향 상에 파장 변환층(70)이 위치할 수 있다. 상기 파장 변환층(70)은 상기 발광 다이오드 패키지(1)와 접촉하여 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(70)이 상기 발광 다이오드 패키지(1) 상에 형성됨으로써 상기 발광 다이오드 패키지(1)로부터 출력되는 광을 균질한 광으로 변환하여 출력할 수 있다.
마주보는 발광 다이오드 패키지(1) 사이에는 도광판(430)이 위치할 수 있다. 상기 도광판(430)은 마주보는 파장 변환층(70) 사이에 위치할 수 있다. 상기 도광판(430)은 상기 발광 다이오드 패키지(1)로부터 출력되는 광을 면광으로 변환하여 확산판(420)으로 전달할 수 있다. 도시하지 않았지만, 상기 파장 변환층(70)은 상기 도광판(430)의 양측면에 형성될 수도 있다.
상기 프레임(410)에 의해 정의되는 개구영역에는 확산판(420)이 위치할 수 있다. 상기 확산판(420)은 상기 도광판(430)으로부터 입사되는 광을 확산시켜 외부로 전달하는 역할을 할 수 있다.
상기 도광판(430) 상면에는 반사시트(470)가 위치할 수 있다. 상기 반사시트(470)는 상기 도광판(430) 또는 상기 광원(440)으로부터 입사되는 광을 반사시켜, 상기 도광판(430) 방향으로 전달할 수 있다. 도면에서는 상기 반사시트(470)가 상기 도광판(430)과 대응되는 면적으로 형성된 것으로 도시하였으나, 상기 반사시트(470)는 상기 광원(440)이 위치하는 영역으로 연장되어 형성될 수도 있다.
상기 반사시트(470) 상에는 완충부재(450)가 위치할 수 있다. 상기 완충부재(450)는 외부충격으로부터 상기 면형 조명장치의 내부구성을 보호하는 역할을 할 수 있다.
상기 완충부재(450) 상에는 커버(460)가 위치할 수 있다. 상기 커버(660)는 외부로부터 이물질이 상기 면형 조명장치로 투입되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 발광 다이오드 패키지
10: 패키지 본체
20: 리드
30: 발광 다이오드 칩
31: 수광영역
40: 와이어
50: 렌즈
51: 몰딩부
53: 형광체
70: 파장 변환층
80: 투과부
10: 패키지 본체
20: 리드
30: 발광 다이오드 칩
31: 수광영역
40: 와이어
50: 렌즈
51: 몰딩부
53: 형광체
70: 파장 변환층
80: 투과부
Claims (21)
- 입사영역으로 광을 조사하는 발광 다이오드 칩;
상기 발광 다이오드 칩 상에 형성되고, 상기 발광 다이오드 칩과 대향하는 방향에 중심이 있는 곡률을 가져 중앙영역이 오목한 렌즈;
상기 렌즈 내부에 충진되는 몰딩부; 및
상기 렌즈 상에 형성되는 파장 변환층을 포함하고,
상기 입사영역으로 조사된 광에 의해 상기 발광 다이오드 칩과 마주보는 상기 파장 변환층의 일면의 연장면과 동일한 면에 위치되는 수광영역은 상기 파장 변환층과 적어도 일부가 중첩되며,
상기 파장 변환층에는 적어도 하나 이상의 투과부가 형성되고,
상기 파장 변환층은 사각 플레이트 형상을 가지는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 파장 변환층은 UV 광경화성 실리콘 탄성체 물질, 에폭시계 물질 및 우레탄 아크릴물질 중 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 투과부의 적어도 일부가 상기 수광영역과 중첩되는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 파장 변환층은 양자점, 무기 형광체, 유기 형광체 및 염료 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 투과부의 면적의 합은 상기 발광 다이오드 칩의 면적의 10% 내지 80%인 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 투과부의 면적의 합은 상기 수광영역의 면적보다 작은 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 발광 다이오드 칩으로부터 출력되는 광의 적어도 일부는 상기 파장 변환층에 입사되지 않는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 수광영역의 경계부는 상기 파장 변환층 내부에 위치하는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
다수의 투과부는 서로 다른 크기를 가지는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 몰딩부는 다수의 형광체를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 파장 변환층은 색좌표 편차를 감소시키는 발광 다이오드 패키지.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 발광 다이오드 패키지; 및
상기 발광 다이오드 패키지가 내부에 수용되는 반원기둥 형상의 본체를 포함하는 형광등식 조명장치.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 발광 다이오드 패키지; 및
상기 발광 다이오드 패키지가 내부에 수용되는 전구형상의 본체를 포함하는전구형 조명장치.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 발광 다이오드 패키지; 및
상기 발광 다이오드 패키지가 내부에 수용되는 사각 기둥형상의 프레임을 포함하는 면형 조명장치.
- 광을 조사하는 다수의 광원; 및
상기 광원으로부터의 광을 출광영역으로 반사시키는 반사부재를 포함하고,
각각의 광원은 발광 다이오드 패키지 및 인쇄회로기판을 포함하며,
상기 발광 다이오드 패키지는,
입사영역으로 광을 조사하는 발광 다이오드 칩,
상기 발광 다이오드 칩 상에 형성되고, 상기 발광 다이오드 칩과 대향하는 방향에 중심이 있는 곡률을 가져 중앙영역이 오목한 렌즈,
상기 렌즈 내부에 충진되는 몰딩부, 및
상기 렌즈 상에 형성되는 파장 변환층을 포함하고,
상기 입사영역으로 조사된 광에 의해 상기 발광 다이오드 칩과 마주보는 상기 파장 변환층의 일면의 연장면과 동일한 면에 위치되는 수광영역은 상기 파장 변환층과 적어도 일부가 중첩되며,
상기 파장 변환층에는 적어도 하나 이상의 투과부가 형성되고,
상기 파장 변환층은 사각 플레이트 형상을 가지는 조명장치.
- 제15항에 있어서,
상기 파장 변환층은 각각의 광원과 대응되는 영역에 형성되는 조명장치.
- 제15항에 있어서,
상기 투과부의 적어도 일부가 상기 수광영역과 중첩되는 조명장치.
- 제15항에 있어서,
상기 투과부의 면적의 합은 상기 발광 다이오드 칩의 면적보다 작은 조명장치. - 제15항에 있어서,
상기 몰딩부는 다수의 형광체를 포함하는 조명장치.
- 제15항에 있어서,
상기 파장 변환층은 양자점, 무기 형광체, 유기 형광체 및 염료 중 적어도 하나의 물질을 포함하는 조명장치.
- 제15항에 있어서,
상기 투과부의 면적의 합은 상기 발광 다이오드 칩의 면적의 10% 내지 80%인 조명장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150169789A KR101726079B1 (ko) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | 발광 다이오드 패키지 및 조명장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020150169789A KR101726079B1 (ko) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | 발광 다이오드 패키지 및 조명장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101726079B1 true KR101726079B1 (ko) | 2017-04-11 |
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ID=58580752
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| KR1020150169789A KR101726079B1 (ko) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | 발광 다이오드 패키지 및 조명장치 |
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| KR (1) | KR101726079B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102245819B1 (ko) * | 2019-11-15 | 2021-04-28 | 킹스타라이팅 주식회사 | 양자점 벌집 구조체를 이용한 고연색 엘이디 조명기구 제조방법 |
| WO2023176528A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置およびそれを備えた車両用灯具 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004179601A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-06-24 | Toshiaki Sakaida | 発光装置 |
| KR20110037835A (ko) * | 2009-10-06 | 2011-04-13 | 주식회사 필룩스 | 조명장치 |
| JP2013243306A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | Ｌｅｄ光源及びｌｅｄ光源の製造方法 |
-
2015
- 2015-12-01 KR KR1020150169789A patent/KR101726079B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004179601A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-06-24 | Toshiaki Sakaida | 発光装置 |
| KR20110037835A (ko) * | 2009-10-06 | 2011-04-13 | 주식회사 필룩스 | 조명장치 |
| JP2013243306A (ja) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | Ｌｅｄ光源及びｌｅｄ光源の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102245819B1 (ko) * | 2019-11-15 | 2021-04-28 | 킹스타라이팅 주식회사 | 양자점 벌집 구조체를 이용한 고연색 엘이디 조명기구 제조방법 |
| WO2023176528A1 (ja) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置およびそれを備えた車両用灯具 |
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