KR102283422B1 - 조명 장치 - Google Patents

조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102283422B1
KR102283422B1 KR1020140156035A KR20140156035A KR102283422B1 KR 102283422 B1 KR102283422 B1 KR 102283422B1 KR 1020140156035 A KR1020140156035 A KR 1020140156035A KR 20140156035 A KR20140156035 A KR 20140156035A KR 102283422 B1 KR102283422 B1 KR 102283422B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carrier
wavelength converter
disposed
hole
region
Prior art date
Application number
KR1020140156035A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160056088A (ko
Inventor
박강열
김기철
손창균
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020140156035A priority Critical patent/KR102283422B1/ko
Priority to US14/935,602 priority patent/US9869461B2/en
Priority to EP15193636.6A priority patent/EP3021045B1/en
Priority to CN201510769890.7A priority patent/CN105588013B/zh
Publication of KR20160056088A publication Critical patent/KR20160056088A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102283422B1 publication Critical patent/KR102283422B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/60—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air
    • F21V29/63—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air using electrically-powered vibrating means; using ionic wind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/12—Combinations of only three kinds of elements
    • F21V13/14—Combinations of only three kinds of elements the elements being filters or photoluminescent elements, reflectors and refractors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/502—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/05—Optical design plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Abstract

실시 예의 발광 장치는 광원과, 광원의 광축 방향으로 이격된 캐리어와, 캐리어의 제1 영역에 배치되어, 광원으로부터 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환부 및 캐리어의 제2 영역에 배치되어 광축 방향과 다른 적어도 하나의 진동 방향으로 캐리어를 진동시키는 전자기력을 일으키는 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 마그넷을 포함한다.

Description

조명 장치{Lighting apparatus}
실시 예는 조명 장치에 관한 것이다.
반도체 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적 및 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD:Laser Diode) 등 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다.
이러한 발광 다이오드나 레이져 다이오드는 백열등과 형광등 등의 기존 조명기구에 사용되는 수은(Hg)과 같은 환경 유해물질이 포함되어 있지 않아 우수한 친환경성을 가지며, 긴 수명과 저전력 소비특성 등과 같은 장점이 있기 때문에 기존의 광원들을 대체하고 있다.
이러한 발광 소자는 폭 넓은 분야에 적용되고 있다. 예를 들어, 발광 소자가 인형광 물질을 갖는 발광 장치에 적용될 경우, 발광 소자에서 방출된 여기 광이 인형광 물질의 매우 작은 영역에 집중되면서 많은 열을 발생시킬 수 있다. 이로 인해, 높은 온도에서 인형광 물질의 광 변환 효율이 낮아져서 광 출력이 크게 감소하는 열 소광(thermal quenching)이 현상이 나타날 수 있다. 따라서, 여기광의 출력 레벨을 줄이지 않은 상태에서 열 소광 현상을 방지하기 위해, 인형광 물질에서 발생하는 열을 주변에 효과적으로 퍼트려 방열시킬 것이 요망되고 있다.
실시 예는 우수한 방열 성능을 갖는 조명 장치를 제공한다.
실시 예의 발광 장치는, 광원; 상기 광원의 광축 방향으로 이격된 캐리어; 상기 캐리어의 제1 영역에 배치되어, 상기 광원으로부터 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환부; 및 상기 캐리어의 제2 영역에 배치되어, 상기 광축 방향과 다른 적어도 하나의 진동 방향으로 상기 캐리어를 진동시키는 전자기력을 일으키는 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 마그넷을 포함할 수 있다.
상기 캐리어는 상기 제1 영역에 형성되어 상기 파장 변환부를 수용하는 제1 홀을 포함할 수 있다.
상기 캐리어는 상기 제1 홀보다 깊게 형성되어 상기 제1 홀에 안착된 상기 파장 변환부의 저면을 바라보는 제2 홀을 더 포함할 수 있다.
상기 캐리어는 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 파장 변환부를 향해 투과시키는 제1 관통홀을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 홀은 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 파장 변환부를 향해 투과시키는 제1 관통홀일 수 있다.
상기 적어도 하나의 진동 방향은 서로 다른 복수의 진동 방향을 포함하고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역으로부터 상기 복수의 진동 방향 중 하나의 진동 방향으로 연장된 적어도 하나의 제2-1 영역; 또는 상기 제1 영역으로부터 상기 복수의 진동 방향 중 다른 하나의 진동 방향으로 연장된 적어도 하나의 제2-2 영역 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 적어도 하나의 코일은 상기 제2-1 및 제2-2 영역에 각각 배치된 복수의 코일을 포함하고, 상기 적어도 하나의 마그넷은 상기 복수의 코일과 각각 대향하여 배치된 복수의 마그넷을 포함할 수 있다.
상기 복수의 진동 방향 중 적어도 2개는 서로 직교할 수 있다. 상기 복수의 진동 방향 중 적어도 하나는 상기 광축 방향과 직교할 수 있다. 상기 복수의 코일 각각에 흐르는 전류의 레벨은 서로 동일할 수 있다. 또는, 상기 복수의 코일 각각에 흐르는 전류의 레벨 중 적어도 2개는 서로 다를 수 있다. 복수의 코일 각각에 흐르는 전류의 레벨은 주기적 또는 비주기적으로 변할 수 있다.
상기 적어도 하나의 제2-1 영역은 상기 제1 영역을 사이에 두고 서로 대칭인 제2-1-1 및 제2-1-2 영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2-2 영역은 상기 제1 영역을 사이에 두고 서로 대칭인 제2-2-1 및 제2-2-2 영역을 포함하는 발광 장치.
상기 발광 장치는, 상기 캐리어와 상기 파장 변환부 사이에 배치된 방열 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 방열 기판은 투광성 또는 반사성을 갖는 재질을 포함할 수 있다.
상기 발광 장치는 상기 파장 변환부와 상기 제1 홀 사이에 배치된 반사층을 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 의한 조명 장치는, 상기 발광 장치 및 상기 광원에서 방출되어 상기 파장 변환부를 경유한 광을 반사하는 반사부를 포함할 수 있다.
상기 조명 장치는, 상기 반사부를 지지하며 상기 파장 변환부를 경유한 광을 투과시키는 제2 관통홀을 갖는 베이스 기판을 더 포함할 수 있다.
상기 파장 변환부는 상기 베이스 기판의 아래에서 상기 제2 관통홀을 대향하여 배치될 수 있다. 상기 반사부는 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 파장 변환부를 향해 통과시키는 제3 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판은 상기 캐리어가 안착된 제3 홀; 및 상기 제3 홀로부터 연장되고, 상기 적어도 하나의 코일과 상기 적어도 하나의 마그넷이 안착된 제4 홀을 포함할 수 있다.
상기 조명 장치는, 상기 베이스 기판의 상기 제3 홀에서 상기 캐리어의 측부와 상기 베이스 기판 사이에 연결된 복원 스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 영역은 상기 캐리어의 중앙 또는 중앙 부근이고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역으로부터 방사 형태로 분기될 수 있다.
실시 예에 따른 조명 장치는 캐리어를 전자기력에 의해 진동시켜 열을 소산시킬 수 있고, 전자기력을 일으키는 코일과 마그넷이 차지하는 부피가 작아 소형화될 수 있고, 회전 방식보다 전력 소모가 적다.
도 1은 일 실시 예에 의한 발광 장치의 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 장치의 평면도를 나타낸다.
도 3a는 일 실시 예에 의한 도 1 및 도 2에 도시된 캐리어의 평면도를 나타내고, 도 3b는 캐리어와 파장 변환부의 분해 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 코일과 마그넷 각각의 일 실시 예에 의한 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 코일과 마그넷 각각의 다른 실시 예에 의한 사시도를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6d는 코일에 흐르는 전류의 다양한 형태를 나타내는 그래프이다.
도 7은 다른 실시 예에 의한 발광 장치의 평면도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 예시된 발광 장치를 -z축 방향으로 바라본 단면도를 나타낸다.
도 9는 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치의 평면도를 나타낸다.
도 10은 도 9에 예시된 발광 장치를 -z축 방향으로 바라본 단면도를 나타낸다.
도 11은 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치의 평면도를 나타낸다.
도 12는 도 11에 예시된 발광 장치를 -z축 방향으로 바라본 단면도를 나타낸다.
도 13은 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치의 단면도를 나타낸다.
도 14는 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치의 단면도를 나타낸다.
도 15a는 도 14에 도시된 캐리어와 파장 변환부의 실시 예에 의한 결합 단면도를 나타내고, 도 15b는 도 15a에 도시된 캐리어와 파장 변환부의 분해 단면도를 나타낸다.
도 16은 일 실시 예에 의한 조명 장치의 단면도를 나타낸다.
도 17은 다른 실시 예에 의한 조명 장치의 단면도를 나타낸다.
도 18은 또 다른 실시 예에 의한 조명 장치의 단면도를 나타낸다.
도 19는 또 다른 실시 예에 의한 조명 장치의 단면도를 나타낸다.
도 20은 도 19에 도시된 발광 장치와 베이스 기판의 분해 단면도를 나타낸다.
도 21은 광원의 출력에 따른 파장 변환부의 온도 및 강도를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
이하, 실시 예에 의한 발광 장치(100A 내지 100F) 및 조명 장치(200A 내지 200D)를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 편의상, 데카르트 좌표계(x축, y축, z축)를 이용하여 발광 장치(100A 내지 100F) 및 조명 장치(200A 내지 200D)를 설명하지만, 다른 좌표계에 의해서도 이를 설명할 수 있음은 물론이다.
도 1은 일 실시 예에 의한 발광 장치(100A)의 단면도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 장치(100A)의 평면도를 나타낸다.
도 1은 도 2에 도시된 발광 장치(100A)를 I-I'선을 따라 절개한 단면도에 해당하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 도 1에 도시된 발광 장치(100A)는 도 2에 도시된 평면도 이외에 다양한 평면 형상을 가질 수 있고, 도 2에 도시된 발광 장치(100A)는 도 1에 도시된 단면도 이외에 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 발광 장치(100A)는 광원(110), 투광층(112), 캐리어(carrier)(120A), 파장 변환부(130), 코일(140A-1) 및 마그넷(magnet)(150A-1)을 포함할 수 있다.
실시 예의 이해를 돕기 위해, 도 2에서 캐리어(120A)에 의해 가려진 코일(140A-1)과 마그넷(150A-1)은 점선으로 표시된다.
광원(110)은 광을 방출하는 역할을 하며, 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode) 또는 레이져 다이오드(LD:Laser Diode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시 예는 광원(110)의 종류에 국한되지 않는다.
도 1 및 도 2의 경우 하나의 광원(110)만이 도시되어 있지만, 실시 예는 광원(110)의 개수에 국한되지 않는다. 즉, 광원(110)은 복수 개일 수 있다.
광원(110)에서 방출되는 광은 400 ㎚ 내지 500 ㎚의 파장 대역에서 임의의 피크(peak) 파장을 가질 수 있으나, 실시 예는 방출되는 광의 파장 대역에 국한되지 않는다. 광원(110)은 10 ㎚ 이하의 스펙트럴 반치폭(SFWHM:Spectral Full Width at Half Maximum)을 갖는 광을 방출할 수 있다. 그러나, 실시 예는 SFWHM의 특정값에 국한되지 않는다. 그리고, 광원(110)에서 방출되어 파장 변환부(130)로 입사되는 광의 반치폭(FWHM) 즉, 빔의 크기는 1 ㎚ 이하일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
투광층(112)은 광원(110)으로부터 방출되어 파장 변환부(130)를 향해 광이 지나가는 경로 상에 배치될 수 있다. 투광층(112)은 공기와 같이 굴절률이 1인 투명 매질을 포함할 수도 있고, 1보다 크고 2 이하의 굴절률을 갖는 투명 매질을 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 경우에 따라, 발광 장치(100A)는 투광층(112)을 포함하지 않을 수도 있다.
한편, 캐리어(120A)는 광원(110)의 광축(LX) 방향으로 광원(110)으로부터 일정한 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이는 광원(110)으로부터 발생된 열에 의해 캐리어(120A)가 영향을 받지 않기 위해서이다.
도 3a는 일 실시 예에 의한 도 1 및 도 2에 도시된 캐리어(120A)의 평면도를 나타내고, 도 3b는 캐리어(120A)와 파장 변환부(130)의 분해 단면도를 나타낸다. 도 3b에 도시된 캐리어(120A)는 도 3b에 도시된 캐리어(120A)를 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절개한 단면도에 해당한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 캐리어(120A)는 제1 및 제2 영역(A1, A2)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 영역(A1, A2)은 광축(LX)에 수직한 방향(예를 들어, 진동 방향(VD1, VD2))으로 서로 구분되어 배치될 수 있다.
제1 영역(A1)은 캐리어(120A)의 파장 변환부(130)가 배치되는 영역으로서, 파장 변환부(130)를 수용 가능하도록 형성된 제1 홀(H1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(A1)은 캐리어(120A)의 중앙 또는 중앙 부근에 위치할 수 있다.
캐리어(120A)의 제1 홀(H1)의 깊이(D)는 파장 변환부(130)의 두께(T)보다 클수도 있고, 작을 수도 있고, 동일할 수도 있다. 도 1의 경우 파장 변환부(130)의 두께(T)가 캐리어(120A)의 제1 홀(H1)의 깊이(D)보다 큰 경우를 예시한다. 이 경우, 도 1에 예시된 바와 같이 제1 홀(H1)에 수용된 파장 변환부(130)는 캐리어(120A)의 상부면(120-1)으로부터 돌출된 단면 형상을 가질 수 있다.
또한, 제1 영역(A1)은 제2 홀(H2)을 더 포함할 수 있다. 제2 홀(H2)은 캐리어(120A)의 제1 영역(A1)에서 제1 홀(H1)보다 깊게 형성되어, 제1 홀(H1)에 안착된 파장 변환부(130)의 저면(130-1)을 바라볼 수 있다. 이와 같이, 제2 홀(H2)이 형성될 경우, 제1 홀(H1)에 안착된 파장 변환부(130)의 저면(130-1)이 캐리어(120A)로부터 y축 방향으로 일정 거리(d)만큼 이격됨으로써, 파장 변환부(130)에서 발생된 열이 원할히 방출될 수 있다. 경우에 따라, 제2 홀(H2)은 생략될 수도 있다.
또한, 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이, 캐리어(120A)의 제1 영역(A1)은 제1 관통홀(PTH1)을 더 포함할 수 있다. 제1 관통홀(PTH1)은 광원(110)으로부터 방출된 광이 파장 변환부(130)를 향해 입사되도록 허용한다. 제1 관통홀(PTH1)의 제1 폭(W1)은 제2 홀(H2)의 제2 폭(W2) 이하일 수 있다.
후술되는 도 10에 예시된 바와 같이 제1 관통홀(PTH1)의 제1 폭(W1)이 제2 홀(H2)의 제2 폭(W2)과 동일할 경우, 제2 홀(H2)이 제1 관통홀(PTH1)의 역할을 수행할 수 있다.
일반적으로 발광 다이오드의 지향각은 레이져 다이오드의 지향각보다 넓다. 따라서, 제1 관통공(PT1)으로 광을 입사시키기 위해, 지향각이 발광 다이오드보다 좁은 레이져 다이오드가 광원(110)으로서 적합할 수 있다. 그러나, 지향각을 좁힐 수 있는 광학계(미도시)를 광원(110)인 발광 다이오드와 제1 관통공(PT1) 사이에 배치할 경우, 발광 다이오드로부터 방출된 광의 지향각이 좁아져 제1 관통공(PT1)으로 광을 용이하게 입사시킬 수 있다. 따라서, 발광 다이오드가 광원(110)으로서 사용될 수도 있다.
또한, 레이져 다이오드는 다른 종류의 광원에 비해 고효율 및 고휘도의 장점을 가지므로, 광원(110)으로서 발광 다이오드보다는 레이져 다이오드를 이용할 수도 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 발광 장치(100A)의 용도에 따라, 발광 다이오드 또는 레이져 다이오드가 광원(110)으로서 사용될 수 있다.
또한, 광원(110)은 파장 변환부(130)(또는, 제1 관통공(PT1))으로부터 일정 거리만큼 이격될 수 있다. 만일, 이들(110, 130)이 이격되지 않거나 이격된 거리가 작을 경우, 광원(110)으로부터 발생되는 열에 의해 파장 변환부(130)가 영향을 받을 수 있다. 이격 거리는 이를 고려하여 결정될 수 있다.
또한, 도 3a에 예시된 바와 같이, 제1 및 제2 홀(H1, H2)은 원형 평면 형상을 가질 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 홀(H1, H2)은 다각형, 타원형 등 다양한 평면 형상을 가질 수 있음은 물론이다.
캐리어(120A)의 제1 영역(A1)에 배치된 파장 변환부(130)는 광원(110)으로부터 방출된 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 광원(110)에서 방출된 광이 제1 관통홀(PTH1)에 진입하여 파장 변환부(130)를 통과하는 동안 광의 파장이 변할 수 있다. 그러나, 파장 변환부(130)를 투과한 모든 광이 파장 변환된 광은 아닐 수 있다.
광원(110)에서 방출된 광의 파장이 파장 변환부(130)에서 변환되어 소정의 각도(θ)로 출사될 수 있다. 이를 위해, 파장 변환부(130)는 형광 물질(fluorescent material), 인광 물질(phosphor) 예를 들어 세라믹 인광 물질(ceramic phosphor), 루미포(lumphors) 또는 YAG 단결정(sigle-crystal) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 루미포란, 발광 물질(luminescent materials) 또는 발광 물질을 포함하는 구조를 의미할 수 있다.
또한, 파장 변환부(130)에 포함되는 다양한 물질의 농도, 입도 크기, 입도 크기 분포, 파장 변환부(130)의 두께, 파장 변환부(130)의 표면 거칠기, 기포 등을 조절함으로써, 원하는 색온도를 갖는 광이 발광 장치(100A)로부터 출사될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 금속 재질의 코일(140A-1) 및 마그넷(150A-1)은 광축(LX) 방향(예를 들어, y축 방향)과 다른 적어도 하나의 진동 방향으로 캐리어(120A)를 진동시키는 전자기력을 일으키도록, 캐리어(120A)의 제2 영역(A2)에 배치될 수 있다.
적어도 하나의 진동 방향은 광축(LX) 방향과 수직인 방향일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이 진동 방향은 y축 방향과 수직인 x축 방향(VD1)일 수 있다. 즉, 코일(140A-1)과 마그넷(150A-1)에 의해 야기된 전자기력에 의해 캐리어(120A)는 x축 방향으로 진동할 수 있다. 이와 같이, 캐리어(120A)가 진동하지 않을 때와 비교할 때, 캐리어(120A)가 진동할 경우 파장 변환부(130)에서 발생된 열은 진동하는 캐리어(120A)를 통해 방출될 수 있다.
이하, 코일(140A-1)과 마그넷(150A-1)이 일으키는 전자기력에 대해 첨부된 도 4 및 도 5를 참조하여 다음과 같이 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
도 4는 도 1에 도시된 코일(140A-1)과 마그넷(150A-1) 각각의 일 실시 예(140-1, 150-1)에 의한 사시도를 나타낸다.
도 4에 예시된 바와 같이, 코일(140-1)은 보빈(bobbin)(142)에 감길 수 있으며, 전류(I)는 화살표 방향으로 흐를 수도 있고, 화살표와 반대 방향으로 흐를 수도 있다.
또한, 마그넷(150-1)은 양극 착자 마그넷으로서, 제1 마그넷(152)과 제2 마그넷(154)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 마그넷(152, 154)은 x축 방향으로 서로 인접하여 배치될 수 있다.
만일, 코일(140-1)에 전류(I)가 도 4에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 흐르고 제1 마그넷(152)에 의해 +y축 방향으로 제1 자기장(B1)이 발생된다면, 플래밍의 왼손 법칙에 의해 +x축 방향으로 제1 전자기력(F1)이 야기될 수 있다. 또한, 코일(140-1)에 전류(I)가 도 4에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 흐르고 제2 마그넷(154)에 의해 -y축 방향으로 제2 자기장(B2)이 발생된다면, 플래밍의 왼손 법칙에 의해 +x축 방향으로 제2 전자기력(F2)이 야기될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)은 +x축 방향으로 야기될 수 있다. 그러나, 코일(140-1)에 전류(I)가 도 4에 도시된 화살표 방향과 반대 방향으로 흐른다면, 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)은 -x축 방향으로 야기될 수 있다.
이와 같이, 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)이 +x축 방향과 -x축 방향으로 번갈아 야기되도록, 전류(I)가 흐르는 방향을 교호적으로 바꿀 경우, +x축 방향 및 -x축 방향으로 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)이 교호적으로 야기될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)에 의해 코일(140-1)과 마그넷(150-1)이 배치된 캐리어(120A)는 +x축 방향과 -x축 방향으로 번갈아가면서 이동할 수 있다. 즉, 캐리어(120A)는 도 1 및 도 2에 도시된 제1 진동 방향(VD1)으로 진동할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 코일(140A-1)과 마그넷(150A-1) 각각의 다른 실시 예(140-2, 150-1)에 의한 사시도를 나타낸다.
코일(140-2)에 흐르는 전류(I)의 방향이 도 4와 다른 것을 제외하면, 도 5에 도시된 코일(140-2)과 마그넷(150-1)은 도 4에 도시된 코일(140-1) 및 마그넷(150-1)과 각각 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다. 즉, 도 5에 도시된 코일(140-2)은 보빈(142)에 감겨져 있고, 전류(I)가 화살표 방향으로 흐를 수도 있고, 화살표 방향과 반대 방향으로 흐를 수도 있다.
만일, 코일(140-2)에 전류(I)가 도 5에 도시된 화살표 방향으로 흐르고 제1 마그넷(152)에 의해 +y축 방향으로 제1 자기장(B1)이 발생된다면, 플래밍의 왼손 법칙에 의해 -z축 방향으로 제1 전자기력(F1)이 야기될 수 있다. 또한, 코일(140-2)에 전류(I)가 도 5에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 흐르고 제2 마그넷(150-1)에 의해 -y축 방향으로 제2 자기장(B2)이 발생된다면, 플래밍의 왼손 법칙에 의해 -z축 방향으로 제2 전자기력(F2)이 야기될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)은 -z축 방향으로 야기될 수 있다.
그러나, 코일(140-2)에 전류(I)가 도 5에 도시된 화살표 방향과 반대 방향으로 흐른다면, 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)은 +z축 방향으로 야기될 수 있다.
이와 같이, 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)이 -z축 방향과 +z축 방향으로 번갈아 야기되도록, 전류(I)가 흐르는 방향을 교호적으로 바꿀 경우, -z축 방향 및 +z축 방향으로 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)이 교호적으로 야기될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 전자기력(F1, F2)에 의해 코일(140-2)과 마그넷(150-1)이 배치된 캐리어(120A)는 -z축 방향과 +z축 방향으로 번갈아가면서 이동할 수 있다. 즉, 캐리어(120A)는 도 2에 도시된 제2 진동 방향(VD2)으로 진동할 수 있다.
도 4 및 도 5에서 살펴본 바와 같이, 전류(I)의 방향을 변경시킴에 따라 캐리어(120A)가 진동하는 방향을 바꿀 수 있다. 또한, 전류(I)의 세기를 변경시킴에 따라 캐리어(120A)가 진동하는 정도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 캐리어(120A)가 제1 진동 방향(VD1)으로 진동하는 폭은 0보다 크고, 제2-1 영역(A2-1-1)의 제3 폭(W3)의 절반(W3/2)보다 작을 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
도 6a 내지 도 6d는 코일(140A-1, 140-1, 140-2)에 흐르는 전류의 다양한 형태를 나타내는 그래프로서, 종축은 전류(I)의 레벨을 나타내고, 횡축은 시간(t)을 나타낸다.
전류(I)는 주기적으로 또는 비주기적으로(또는, 랜덤하게) 양 또는 음의 값으로 그의 레벨이 변하는 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전류(I)는 도 6a에 예시된 바와 같이 정현파(또는, 사인(sine)파) 형태일 수도 있고, 도 6b에 예시된 바와 같이 구형(square 또는 rectangular)파 형태일 수도 있고, 도 6c에 예시된 바와 같이 삼각(triangle)파 형태일 수도 있고, 도 6d에 예시된 바와 같이 톱니(sawtooth)파 형태일 수도 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
한편, 도 3a 및 도 3b의 경우, 제1 코일(140A-1, 140-1, 140-2)과 마그넷(150A-1, 150-1)이 배치되는 제2 영역(A2)은 한 개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
이하, 제2 영역(A2)에 대해 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
제2 영역(A2)은 적어도 하나의 제2-1 영역 또는 적어도 하나의 제2-2 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 제2-1 영역이란, 제1 영역(A1)으로부터 복수의 진동 방향 중 하나의 진동 방향으로 연장된 적어도 하나의 영역으로 정의될 수 있다. 제2-2 영역이란, 제1 영역(A1)으로부터 복수의 진동 방향 중 다른 하나의 진동 방향으로 연장된 적어도 하나의 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 진동 방향 중 적어도 2개는 서로 직교할 수 있다. 또한, 복수의 진동 방향 중 적어도 하나는 광축(LX) 방향과 직교할 수 있다.
제2-1 및 제2-2 영역 각각에, 서로 대향하는 코일과 마그넷이 배치될 수 있다. 즉, 코일은 복수개일 수 있고, 마그넷도 복수개일 수 있다. 이 경우, 복수의 코일 각각에 흐르는 전류의 레벨은 서로 동일할 수도 있다. 또는, 복수의 코일 각각에 흐르는 전류의 레벨 중 적어도 2개는 서로 다를 수도 있다. 또한, 복수의 코일 각각에 흐르는 전류의 레벨은 주기적 또는 비주기적으로 변할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 제1 영역(A1)이 캐리어(120A)의 중앙 또는 중앙 부근에 위치할 경우, 제2 영역은 캐리어(120A)의 제1 영역(A1)으로부터 방사 형태로 분기된 적어도 하나의 영역 예를 들어, 제2-1 및 제2-2 영역을 포함할 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 캐리어(120A)는 제2 영역(A1)은 제2-1 영역(A2-1-1)만을 포함하는 경우이다.
도 7은 다른 실시 예에 의한 발광 장치(100B)의 평면도를 나타내고, 도 8은 도 7에 예시된 발광 장치(100B)를 -z축 방향으로 바라본 단면도를 나타낸다.
도 7에 도시된 발광 장치(100B)는 도 8에 도시된 단면도 이외에 다양한 단면 형상을 가질 수 있고, 도 8에 도시된 발광 장치(100B)는 도 7에 도시된 평면도 이외에 다양한 평면 형상을 가질 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 발광 장치(100B)는 광원(110), 캐리어(120B), 파장 변환부(130), 제1-1 및 제2-1 코일(140A-1, 140B-1), 제1-1 및 제2-1 마그넷(150A-1, 150B-1)을 포함한다. 여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 투광층(112)은 생략되었으나, 광원(110)과 파장 변환부(130) 사이에 투광층(112)이 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이 배치될 수 있음은 물론이다.
실시 예의 이해를 돕기 위해, 도 7에서, 캐리어(120B)에 의해 가려진 제1-1 및 제2-1 코일(140A-1, 140B-1)과 제1-1 및 제2-1 마그넷(150A-1, 150B-1)은 점선으로 표시된다.
도 7 및 도 8에 도시된 광원(110), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1) 및 제1-1 마그넷(150A-1)은 도 1 및 도 2에 도시된 광원(110), 파장 변환부(130), 코일(140A-1) 및 마그넷(150A-1)과 각각 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도 7 및 도 8에 예시된 캐리어(120B)에서 파장 변환부(130)는 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같은 평면 및 단면 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 영역(A1)은 도 3b에 예시된 바와 같이 파장 변환부(130)가 배치되는 영역이다.
제2-1 영역은 제1 영역(A1)으로부터 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2) 중 제1 진동 방향(VD1)으로 연장된 하나의 제2-1-1 영역(A2-1-1)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2-1-1 영역(A2-1-1)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같다.
또한, 제2-2 영역은 제1 영역(A1)으로부터 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2) 중 제2 진동 방향(VD2)으로 연장된 제2-2-1 영역(A2-2-1)을 포함할 수 있다.
제2-1-1 영역(A2-1-1)에는 제1-1 코일(140A-1)과 제1-1 마그넷(150A-1)이 배치되고, 제2-2-1 영역(A2-2-1)에는 제2-1 코일(140B-1)과 제2-1 마그넷(150B-1)이 배치될 수 있다.
제1-1 및 제2-1 마그넷(150A-1, 150B-1)은 제1-1 및 제2-1 코일(140A-1, 140B-1)과 각각 대향하여 배치될 수 있다.
또한, 도 7 및 도 8에 예시된 제1-1 코일(140A-1)과 제1-1 마그넷(150A-1)은 도 4에 예시된 코일(140-1) 및 마그넷(150-1)과 동일한 형태로 배치되어 제1 진동 방향(VD1)으로 캐리어(120B)를 진동시킬 수 있다. 또한, 제2-1 코일(140B-1)과 제2-1 마그넷(150B-1)은 도 5에 예시된 코일(140-2) 및 마그넷(150-1)과 동일한 형태로 배치되어, 제2 진동 방향(VD2)으로 캐리어(120B)를 진동시킬 수 있다. 전자기력을 야기시켜 캐리어(120B)를 진동시키는 동작에 대해서는 도 4 및 도 5에 대한 설명에서 전술한 바와 같으므로 중복되는 설명을 생략한다.
도 9는 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치(100C)의 평면도를 나타내고, 도 10은 도 9에 예시된 발광 장치(100C)를 -z축 방향으로 바라본 단면도를 나타낸다.
도 9에 도시된 발광 장치(100C)는 도 10에 도시된 단면도 이외에 다양한 단면 형상을 가질 수 있고, 도 10에 도시된 발광 장치(100C)는 도 9에 도시된 평면도 이외에 다양한 평면 형상을 가질 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 발광 장치(100C)는 광원(110), 캐리어(120C), 파장 변환부(130), 제1-1 및 제1-2 코일(140A-1, 140A-2), 제1-1 및 제1-2 마그넷(150A-1, 150A-2)을 포함한다. 여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 투광층(112)은 생략되었으나, 광원(110)과 파장 변환부(130) 사이에 투광층(112)이 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이 배치될 수 있음은 물론이다.
실시 예의 이해를 돕기 위해, 도 9에서, 캐리어(120C)에 의해 가려진 제1-1 및 제1-2 코일(140A-1, 140A-2)과 제1-1 및 제1-2 마그넷(150A-1, 150A-2)은 점선으로 표시된다.
도 9 및 도 10에 도시된 광원(110), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1) 및 제1-1 마그넷(150A-1)은 도 1 및 도 2에 도시된 광원(110), 파장 변환부(130), 코일(140A-1) 및 마그넷(150A-1)과 각각 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 9 및 도 10에 도시된 캐리어(120C)는 도 3b에 도시된 제1 및 제2 홀(H1, H2)을 갖는다. 이때, 캐리어(120C)는 도 3b에 도시된 캐리어(120A)에서 제1 폭(W1)이 제2 폭(W2)과 동일한 경우에 해당하고, 두께(T)와 깊이(D)가 동일한 경우에 해당한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 영역(A1)은 도 3b에 예시된 바와 같이 파장 변환부(130)가 배치되는 영역이다.
제2-1 영역은 제1 영역(A1)으로부터 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2) 중 제1 진동 방향(VD1)으로 연장된 복수의 제2-1-1 영역(A2-1-1) 및 제2-1-2 영역(A2-1-2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2-1-1 영역(A2-1-1)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같다. 제2-1-2 영역(A2-1-2)은 제1 영역(A1)으로부터 제2-1-1 영역(A2-1-1)이 연장된 방향과 반대 방향으로 연장된 영역일 수 있다. 제2-1-1 영역(A2-1-1)에는 제1-1 코일(140A-1)과 제1-1 마그넷(150A-1)이 배치되고, 제2-1-2 영역(A2-1-2)에는 제1-2 코일(140A-2)과 제1-2 마그넷(150A-2)이 배치될 수 있다. 제1-1 및 제1-2 마그넷(150A-1, 150A-2)은 제1-1 및 제1-2 코일(140A-1, 140A-2)과 각각 대향하여 배치될 수 있다.
또한, 도 9 및 도 10에 예시된 제1-1 코일(140A-1)과 제1-1 마그넷(150A-1)은 도 4에 예시된 코일(140-1) 및 마그넷(150-1)과 동일한 형태로 배치되어 제1 진동 방향(VD1)으로 캐리어(120C)를 진동시킬 수 있다. 또한, 제1-2 코일(140A-2)과 제1-2 마그넷(150A-2)은 도 5에 예시된 코일(140-2) 및 마그넷(150-1)과 동일한 형태로 배치되어, 제1 진동 방향(VD1)으로 캐리어(120C)를 진동시킬 수 있다. 여기서, 전자기력을 야기시켜 캐리어(120C)를 진동시키는 동작에 대해서는 도 4 및 도 5에 대한 설명에서 전술한 바와 같으므로 중복되는 설명을 생략한다.
또한, 제2-1-1 영역(A2-1-1)과 제2-1-2 영역(A2-1-2)은 평면상 서로 대칭인 형상을 가질 수 있다.
도 11은 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치(100D)의 평면도를 나타내고, 도 12는 도 11에 예시된 발광 장치(100D)를 -z축 방향으로 바라본 단면도를 나타낸다.
도 11에 도시된 발광 장치(100D)는 도 12에 도시된 단면도 이외에 다양한 단면 형상을 가질 수 있고, 도 12에 도시된 발광 장치(100D)는 도 11에 도시된 평면도 이외에 다양한 평면 형상을 가질 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 발광 장치(100D)는 광원(110), 캐리어(120D), 파장 변환부(130), 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2), 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 마그넷(150A-1, 150A-2, 150B-1, 150B-2)을 포함할 수 있다. 여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 투광층(112)은 생략되었으나, 광원(110)과 파장 변환부(130) 사이에 투광층(112)이 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이 배치될 수 있음은 물론이다.
실시 예의 이해를 돕기 위해, 도 11에서, 캐리어(120D)에 의해 가려진 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2)과 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 마그넷(150A-1, 150A-2, 150B-1, 150B-2)은 점선으로 표시된다.
도 11 및 도 12에 도시된 광원(110), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1), 제2-1 코일(140B-1), 제1-1 마그넷(150A-1) 및 제2-1 마그넷(150B-1)은 도 7 및 도 8에 도시된 광원(110), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1), 제2-1 코일(140B-1), 제1-1 마그넷(150A-1) 및 제2-1 마그넷(150B-1)과 각각 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 이에 대한 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 11 및 도 12에 도시된 제1-2 코일(140A-2) 및 제1-2 마그넷(150A-2)은 도 9 및 도 10에 도시된 제1-2 코일(140A-2) 및 제1-2 마그넷(150A-2)과 각각 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며, 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 11 및 도 12에 도시된 제1 영역(A1)은 도 3b에 예시된 바와 같이 파장 변환부(130)가 배치되는 영역이다. 제1 영역(A1)은 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같은 평면 및 단면 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
제2-1 영역은 제1 영역(A1)으로부터 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2) 중 제1 진동 방향(VD1)으로 연장된 제2-1-1 영역(A2-1-1) 및 제2-1-2 영역(A2-1-2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2-1-1 영역(A2-1-1)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같고, 제2-1-2 영역(A2-1-2)은 도 9 및 도 10에 도시된 제2-1-2 영역(A2-1-2) 영역과 동일하다. 제2-1-1 영역(A2-1-1)에는 제1-1 코일(140A-1)과 제1-1 마그넷(150A-1)이 배치되고, 제2-1-2 영역(A2-1-2)에는 제1-2 코일(140A-2)과 제1-2 마그넷(150A-2)이 배치될 수 있다. 제1-1 및 제1-2 마그넷(150A-1, 150A-2)은 제1-1 및 제1-2 코일(140A-1, 140A-2)과 각각 대향하여 배치될 수 있다.
제2-2 영역은 제1 영역(A1)으로부터 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2) 중 제2 진동 방향(VD2)으로 연장된 제2-2-1 영역(A2-2-1) 및 제2-2-2 영역(A2-2-2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2-2-1 영역(A2-2-1)은 도 7 및 도 8에 도시된 제2-2-1 영역(A2-2-1)과 동일하다. 제2-2-2 영역(A2-2-2)은 제1 영역(A1)으로부터 제2-2-1 영역(A2-2-1)이 연장된 방향과 반대 방향으로 연장된 영역일 수 있다. 제2-2-1 영역(A2-2-1)에는 제2-1 코일(140B-1)과 제2-1 마그넷(150B-1)이 배치되고, 제2-2-2 영역(A2-2-2)에는 제2-2 코일(140B-2)과 제2-2 마그넷(150B-2)이 배치될 수 있다. 제2-1 및 제2-2 마그넷(150B-1, 150B-2)은 제2-1 및 제2-2 코일(140B-1, 140B-2)과 각각 대향하여 배치될 수 있다.
또한, 도 11 및 도 12에 예시된 제1-1 코일(140A-1)과 제1-1 마그넷(150A-1)은 도 4에 예시된 코일(140-1) 및 마그넷(150-1)과 동일한 형태로 배치되어 제1 진동 방향(VD1)으로 캐리어(120D)를 진동시킬 수 있다. 이와 비슷하게, 제1-2 코일(140A-2)과 제1-2 마그넷(150A-2)은 도 4에 예시된 코일(140-1) 및 마그넷(150-1)과 동일한 형태로 배치되어 제1 진동 방향(VD1)으로 캐리어(120D)를 진동시킬 수 있다.
또한, 제2-1 코일(140B-1)과 제2-1 마그넷(150B-1)은 도 5에 예시된 코일(140-2) 및 마그넷(150-1)과 동일한 형태로 배치되어, 제2 진동 방향(VD2)으로 캐리어(120D)를 진동시킬 수 있다. 이와 비슷하게, 제2-2 코일(140B-2)과 제2-2 마그넷(150B-2)은 도 5에 예시된 코일(140-2) 및 마그넷(150-1)과 동일한 형태로 배치되어, 제2 진동 방향(VD2)으로 캐리어(120D)를 진동시킬 수 있다. 여기서, 전자기력을 야기시켜 캐리어(120D)를 진동시키는 동작에 대해서는 도 4 및 도 5에 대한 설명에서 전술한 바와 같으므로 중복되는 설명을 생략한다.
또한, 도 11 및 도 12에서 제2-1-1 및 제2-1-2 영역(A2-1-1, A2-1-2)은 제1 영역(A1)을 사이에 두고 서로 대칭이고, 제2-2-1 및 제2-2-2 영역(A2-2-1, A2-2-2)은 제1 영역(A1)을 사이에 두고 서로 대칭일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
도 7 내지 도 12에 예시된 발광 장치(100B 내지 100D)에서 캐리어(120B, 120C, 120D)가 진동하는 서로 다른 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2)는 서로 직교할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2) 각각은 광축(LX) 방향과 직교할 수 있다.
만일, 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2)이 서로 직교하기 위해, 평면상 제2-1 영역(A2-1-1, A2-1-2)과 제2-2 영역(A2-2-1, A2-2-2)은 서로 직교할 수 있다. 그러나, 다른 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2)은 서로 직교하지 않을 수도 있다. 즉, 제2-1 영역(A2-1-1, A2-1-2)과 제2-2 영역(A2-2-1, A2-2-2)은 서로 직교하지 않을 수도 있다.
또한, 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2) 각각은 광축(LX) 방향과 직교할 수 있다. 즉, 제1 진동 방향(VD1)은 광축(LX) 방향인 y축 방향과 직교하는 x축 방향일 수 있고, 제2 진동 방향(VD2)은 광축(LX) 방향인 y축 방향과 직교하는 z축 방향일 수 있다. 그러나, 다른 실시 예에 의하면, 제1 및 제2 진동 방향(VD1, VD2)은 광축(LX) 방향과 직교하지 않을 수도 있다.
또한, 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2) 각각에 흐르는 전류의 레벨은 서로 동일할 수도 있다.
또는, 제1-1, 제1-2, 제2-1 또는 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2)에 흐르는 전류의 레벨 중 적어도 2개는 서로 다를 수 있다.
또한, 제1-1, 제1-2, 제2-1 또는 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2) 중 적어도 하나에 흐르는 전류의 레벨은 주기적 또는 비주기적으로 변할 수 있다.
예를 들어, 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2)에 흐르는 전류는 도 6a 내지 도 6d에 도시된 다양한 형태일 수 있다. 즉, 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2) 각각에 도 6a, 도 6b, 도 6c 또는 도 6d에 도시된 형태의 전류가 흐를 수 있다. 이때, 제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2)에 흐르는 전류는 다양한 형태의 조합일 수 있다.
제1-1, 제1-2, 제2-1 및 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2)에 흐르는 전류의 형태 또는 전류의 주기 중 적어도 하나를 다양하게 할수록 전자기력이 다양한 방향으로 야기되어, 캐리어(120D)가 불규칙적으로 진동하여, 파장 변환부(130)에서 발생되어 캐리어(120D)로 전달된 열이 신속하게 소산될 수 있다. 특히, 도 11 및 도 12에 예시된 바와 같이 제2 영역(A2-1-1, A2-1-2, A2-2-1, A2-2-2)을 대칭 형태로 배치할 경우 캐리어(120D)를 안정감있게 진동시킬 수 있다.
전술한 례의 경우, 복수의 진동 방향은 2개(VD1, VD2)인 것으로 설명하였지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 진동 방향의 개수는 2개보다 많을 수도 있다.
전술한 실시 예(100A, 100B, 100C, 100D)에서, 제2 영역(A2-1-1, A2-1-2, A2-2-1, A2-2-2)의 개수는 1개, 2개 또는 4개인 것으로 도시되었지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 제2 영역은 제2-1-1, 제2-1-2, 제2-2-1 또는 제2-2-2 영역(A2-1-1, A2-1-2, A2-2-1, A2-2-2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2)의 개수는 1개, 2개 또는 4개인 것으로 도시되었지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 코일은 제1-1, 제1-2, 제2-1 또는 제2-2 코일(140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 마그넷(150A-1, 150A-2, 150B-1, 150B-2)의 개수는 1개, 2개 또는 4개인 것으로 도시되었지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 마그넷은 제1-1, 제1-2, 제2-1 또는 제2-2 마그넷(150A-1, 150A-2, 150B-1, 150B-2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 도 4 또는 도 5에서 상술한 플레밍의 왼속 법칙에 따라, 원하는 방향으로 전자기력을 야기시킬 수만 있다면, 전술한 실시 예의 코일과 마그넷의 대응하는 개수 및 배치 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
즉, 전술한 실시 예에서, 한 개의 코일에 한 개의 마그넷이 대향하여 배치된 것으로 도시되었지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 복수 개의 코일이 하나의 마그넷을 공유할 수도 있고, 복수 개의 마그넷이 한 개의 코일을 공유할 수도 있다. 또한, 전술한 실시 예에서, 코일과 마그넷은 캐리어의 저면에 부착된 것으로 도시되어 있지만, 캐리어의 상면, 측면 또는 배면 중 적어도 한 곳에 부착될 수 있다.
도 13은 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치(100E)의 단면도를 나타낸다.
도 1에 도시된 발광 장치(100A)와 달리 도 13에 도시된 발광 장치(100E)는 방열 기판(160)을 더 포함할 수 있다. 이를 제외하면, 도 13에 도시된 발광 장치(100E)는 도 1에 도시된 발광 장치(100A)와 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.
광원(110)이 레이져 다이오드일 경우, 레이져 다이오드에서 방출된 여기 광은 파장 변환부(130)에 포함된 인형광 물질의 매우 작은 영역에 집중되면서 많은 열을 발생시킬 수 있다. 이로 인해, 파장 변환부(130)의 광 변환 효율이 낮아져서 광 출력이 크게 감소하는 열 소광(thermal quenching)이 현상이 나타날 수 있다. 즉, 열이 많을 경우, 파장 변환부(130)에 포함된 형광체의 파장 변환 능력이 저하될 수 있다. 이를 해소하기 위해, 실시 예에 의한 발광 장치(100E)는 열이 발생하는 파장 변환부(130)에 방열 기판(160)을 부착할 수 있다. 방열 기판(160)은 캐리어(120A)와 파장 변환부(130) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이, 방열 기판(160)이 배치됨으로 인해, 파장 변환부(130)에서 발생된 열이 더욱 빨리 소산될 수 있다. 이를 위해, 방열 기판(160)의 재질은 예를 들어, Al2O3와 같이 투광성 재질을 포함할 수도 있고, Al과 같이 반사성 재질을 포함할 수도 있다.
또한, 파장 변환부(130)의 제4 폭(W4)과 방열 기판(160)의 제5 폭(W5)은 서로 동일할 수 있다. 또는, 제4 폭(W4)은 제5 폭(W5)보다 작을 수도 있고 클 수도 있다. 제5 폭(W5)이 제4 폭(W4)보다 클 경우, 파장 변환부(130)에서 발생된 열이 더욱 빨리 소산될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
비록 도시되지는 않았지만, 도 8, 도 10 및 도 12에 도시된 발광 장치(100B, 100C, 100D)의 경우에도, 캐리어(120B, 120C, 120D)와 파장 변환부(130) 사이에 도 13에 예시된 바와 같은 형태로 방열 기판(160)이 배치될 수 있음은 물론이다.
도 14는 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치(100F)의 단면도를 나타낸다.
도 14에 도시된 발광 장치(100F)는 광원(110), 캐리어(120E), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1), 제1-1 마그넷(150A-1) 및 방열 기판(160)을 포함할 수 있다.
광원(110)에서 방출된 광이 파장 변환부(130)를 투과하는 도 13에 도시된 발광 장치(100D)와 달리, 도 14에 도시된 발광 장치(100F)의 경우 광원(110)에서 방출된 광은 파장 변환부(130)에서 반사된다. 이를 제외하면, 도 14에 도시된 발광 장치(100F)는 도 13에 도시된 발광 장치(100E)와 동일하므로, 동일한 참조부호를 사용하였으며 중복되는 설명을 생략한다. 즉, 도 14에 도시된 광원(110), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1) 및 제1-1 마그넷(150A-1)은 도 1에 도시된 광원(110), 파장 변환부(130), 코일(140A-1) 및 마그넷(150A-1)에 각각 해당한다.
도 15a는 도 14에 도시된 캐리어(120E)와 파장 변환부(130)의 실시 예에 의한 결합 단면도를 나타내고, 도 15b는 도 15a에 도시된 캐리어(120E)와 파장 변환부(130)의 분해 단면도를 나타낸다.
도 3b에 도시된 캐리어(120A)와 달리, 도 14에 도시된 캐리어(120E)는 도 15a 및 도 15b에 예시된 바와 같이 제1 관통홀(PTH1)을 요구하지 않는다. 왜냐하면, 광원(110)에서 방출된 광이 파장 변환부(130)를 투과하지 않고 파장 변환부(130)에서 반사되기 때문이다.
여기서, 캐리어(120E)의 제1 홀(H1)은 도 3b에 도시된 제1 홀(H1)의 역할과 동일한 역할을 수행한다. 즉, 파장 변환부(130)는 제1 홀(H1)에 장착, 삽입, 배치 또는 결합될 수 있다.
또한, 비록 도시되지는 않았지만, 도 15a 및 도 15b에 도시된 캐리어(120E)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 홀(H1)보다 깊은 제2 홀(H2)을 더 포함할 수도 있다. 그러나, 제1 및 제2 홀(H1, H2) 각각은 블라인드(blind) 홀 형상일 수 있다.
또한, 실시 예에 의한 발광 장치(100E)는 도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이 반사층(170)을 더 포함할 수 있다. 반사층(170)은 파장 변환부(130)와 제1 홀(H1) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이, 반사층(170)이 배치됨으로 인해, 광원(110)에서 방출되어 파장 변환부(130)로 입사된 광은 캐리어(120E)에 흡수되지 않고 반사되어, 광 추출 효율의 개선에 기여할 수 있다. 이를 위해, 반사층(170)은 캐리어(120E)에 필름 형태로 부착되거나, 코팅된 형태로 도포되거나, 시트(sheet) 형태로 부착될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(120E)에 금속을 코팅하여 반사층(170)을 구현할 수도 있다.
비록 도시되지는 않았지만, 도 8, 도 10 및 도 12에 도시된 발광 장치(100B, 100C, 100D) 각각의 경우에도 광원(110)에서 방출된 광이 파장 변환부(130)를 투과하는 대신에 도 14에 도시된 바와 같이 파장 변환부(130)에서 반사되는 구조를 가질 수 있다.
한편, 전술한 실시 예에 의한 발광 장치(100A 내지 100F)는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예를 들어, 발광 장치(100A 내지 100F)는 자동차의 헤드라이트, 전등 또는 신호등과 같은 조명 장치에 적용될 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 의한 조명 장치(200A)의 단면도를 나타낸다.
도 16에 도시된 조명 장치(200A)는 발광 장치(100A), 반사부(210A) 및 베이스 기판(220A)을 포함할 수 있다. 여기서, 발광 장치(100A)에 포함되는 광원(110), 캐리어(120A), 파장 변환부(130), 코일(140A-1) 및 마그넷(150A-1)은 도 1에 도시된 바와 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
도 16에 도시된 조명 장치(200A)는 도 1에 도시된 발광 장치(100A) 대신에, 도 7, 도 8, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12 또는 도 13에 도시된 발광 장치(100B, 100C, 100D)를 포함할 수도 있다.
반사부(210A)는 광원(110)에서 방출되어 파장 변환부(130)를 경유한 광을 반사하는 역할을 한다. 반사부(210A)는 파장 변환부(130)에서 변환된 파장을 갖는 광뿐만 아니라 파장 변환부(130)에서 파장이 변환되지 않은 광을 모두 반사할 수 있다.
도시된 바와 같이 반사부(210)는 라운드(round)(또는, 포물선형)형 단면 형상을 가질 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 이와 같이, 반사부(210)가 라운드형 단면 형상을 가질 경우, 가상의 광 출사면(LO)을 통해 출사되는 광의 콜리메이션(collimation)에 유리할 수 있다. 이와 같이 광이 콜리메이션될 경우, 조명 장치(200A)는 자동차용 헤드 램프에 유용하게 적용될 수 있다.
베이스 기판(220A)은 반사부(210A)를 지지하며 파장 변환부(130)를 경유한 광을 투과시키는 제2 관통홀(PTH2)을 갖는다.
파장 변환부(130)는 베이스 기판(220A)의 아래에서 제2 관통홀(PTH2)을 대향하여 배치된다. 따라서, 파장 변환부(130)를 투과한 광이 제2 관통홀(PTH2)을 통해 반사부(210A)로 진행할 수 있다.
또한, 도 16에서, 캐리어(120A)가 제1 진동 방향(VD1)으로 진동하는 폭은 제2 관통홀(PTH2)의 제6 폭(W6)의 절반(W6/2)보다 작고, 0보다 클 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
도 17은 다른 실시 예에 의한 조명 장치(200B)의 단면도를 나타낸다.
도 17에 도시된 조명 장치(200B)는 발광 장치(100F), 반사부(210A) 및 베이스 기판(220A)을 포함할 수 있다. 여기서, 발광 장치(100D)에 포함되는 광원(110), 캐리어(120E), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1) 및 제1-1 마그넷(150A-1)은 도 14에 도시된 바와 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
도 16에 도시된 조명 장치(200A)에서 캐리어(120A)는 베이스 기판(220A)과 나란한 방향으로 배치된 반면, 도 17에 예시된 바와 같이 조명 장치(200B)에서 캐리어(120E)는 베이스 기판(220A)과 평행하지 않고 경사지게 배치될 수 있다. 이는 캐리어(120E) 위에 배치된 파장 변환부(130)가 광원(110)으로부터 방출되는 광을 반사시켜 제2 관통홀(PTH2)을 통해 반사부(210A)로 반사시키기 위함이다. 이러한 점을 제외하면, 도 17에 도시된 조명 장치(200B)는 도 16에 도시된 조명 장치(200A)와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
도 18은 또 다른 실시 예에 의한 조명 장치(200C)의 단면도를 나타낸다.
도 18에 도시된 조명 장치(200C)는 발광 장치(100F), 반사부(210B) 및 베이스 기판(220A)을 포함할 수 있다. 여기서, 발광 장치(100F)에 포함되는 광원(110), 캐리어(120E), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1) 및 제1-1 마그넷(150A-1)은 도 14에 도시된 바와 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
도 17에 도시된 조명 장치(200B)에서 캐리어(120E)가 베이스 기판(220A)과 평행하지 않고 경사지게 배치된 반면, 도 18에 도시된 조명 장치(200C)에서 캐리어(120E)는 베이스 기판(220A)과 나란한 방향으로 배치된다.
또한, 도 17에 도시된 반사부(210A)와 달리, 도 18에 도시된 반사부(210B)는 제3 관통홀(PTH3)을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 관통홀(PTH3)은 광원(110)으로부터 방출된 광을 파장 변환부(130)를 향해 통과시키는 역할을 한다.
또한, 광원(110)은 반사부(210B)의 제3 관통홀(PTH3)와 일정한 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이는, 광원(110)으로부터 발생된 열이 반사부(210B)에 영향을 미치지 않도록 하기 위해서이다.
전술한 차이점을 제외하면, 도 18에 도시된 조명 장치(200C)는 도 17에 도시된 조명 장치(200B)와 동일하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 중복되는 설명을 생략한다.
도 19는 또 다른 실시 예에 의한 조명 장치(200D)의 단면도를 나타내고, 도 20은 도 19에 도시된 발광 장치(100C)와 베이스 기판(220B)의 분해 단면도를 나타낸다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 조명 장치(200D)는 발광 장치(100C), 반사부(210A), 베이스 기판(220B) 및 복원 스프링(230-1, 230-2)을 포함한다. 여기서, 발광 장치(100C)의 캐리어(120C), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1), 제1-2 코일(140A-2), 제1-1 마그넷(150A-1) 및 제1-2 마그넷(150A-2)은 도 9에 도시된 캐리어(120C), 파장 변환부(130), 제1-1 코일(140A-1), 제1-2 코일(140A-2), 제1-1 마그넷(150A-1) 및 제1-2 마그넷(150A-2)에 각각 해당하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며, 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
도 19 및 도 20의 경우 조명 장치(200D)가 발광 장치(100C)를 수용하는 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 도 19 및 도 20에 도시된 조명 장치(200D)는 도 9에 도시된 발광 장치(100C) 대신에, 도 1, 도 8 또는 도 12에 도시된 발광 장치(100A, 100B, 100D)를 수용할 수 있음은 물론이다. 이 경우에도 아래의 설명은 적용될 수 있다.
도 20을 참조하면, 발광 장치(100C)를 수용하기 위해 베이스 기판(220B)은 제3 및 제4 홀(H3, H4)을 포함할 수 있다. 캐리어(120C)는 제3 홀(H3)에 안착된다. 제4 홀(H4)은 제3 홀(H3)로부터 연장되고, 제1-1 코일(140A-1), 제1-1 마그넷(150A-1), 제1-2 코일(140A-2) 및 제1-2 마그넷(150A-2)이 안착되는 부분이다.
복원 스프링(230-1, 230-2)은 베이스 기판(220B)의 제3 홀(H3)에서 캐리어(120C)의 측부와 베이스 기판(220B) 사이에 연결된다. 복원 스프링(230-1, 230-2)은 진동하는 캐리어(120C)가 원래의 위치로 복원되도록 하는 역할을 한다.
비록 도시되지는 않았지만, 다수의 광원(110)이 배치될 경우, 렌즈 같은 광학계를 이용하여 복수 광원(110)의 방출 광을 파장 변환부(130)로 한 곳에 모아줄 수도 있다.
전술한 바와 같이, 적어도 하나의 진동 방향 예를 들어 제1 및/또는 제2 진동 방향(VD1, VD2)으로 캐리어(120A, 120B, 120C, 120D, 120E)가 진동할 경우, 파장 변환부(130)에서 발생된 열이 캐리어(120A 내지 120E)를 통해 빨리 소산될 수 있다. 더우기, 캐리어(120A 내지 120E)가 여러 방향으로 진동할 경우, 단일 방향으로 진동할 때보다, 캐리어(120A 내지 120E)로부터 방열이 더 우수해질 수 있다.
또한, 전술한 열 소광 현상을 해소하기 위해 파장 변환부(130)를 회전시키는 회전 방식이 사용될 수도 있다. 이 경우, 파장 변환부(130)를 회전시키기 위한 별도의 모터가 요구되어 전력 소모가 클 뿐만 아니라 발광 장치의 부피를 많이 차지하게 된다. 또한, 이 경우 광원과 광학계를 정렬(alignment)시키기 어려울 수 있다. 그러나, 전술한 실시 예에서와 같이 캐리어(120A 내지 120E)를 진동시키기 위해 전자기력을 이용하고, 전자기력을 야기하는 코일과 마그넷을 캐리어(120A 내지 120E)에 부착함으로써, 전력 소모가 상대적으로 적고 코일과 마그넷을 부착하기 위한 공간이 협소하여 발광 장치의 부피를 줄일 수 있어 소형화시킬 수 있다. 게다가, 광원(110)과 광학계인 광학 모듈의 위치가 고정된 채로 파장 변환부(130)가 초기에 정렬되었던 위치에서 광축(LX)과 수직한 방향으로 미세하게 파장 변환부(130)를 진동시킴으로써, 광원(110)과 광원 모듈을 정렬시키기 어렵지 않다.
도 21은 광원(110)의 출력에 따른 파장 변환부(130)의 온도 및 강도를 나타내는 그래프로서, 횡축은 광원(110)의 출력을 나타내고 오른쪽 종축은 파장 변환부(130)의 온도(230)(℃)를 나타내고, 왼쪽 종축은 파장 변환부(130)로부터 출력되는 광의 세기 즉, 정규화된 강도(intensity)(240)를 나타낸다.
도 21을 참조하면, 파장 변환부(130)는 일반적으로 200℃까지 정상적인 성능을 보인다. 이를 고려할 때, 캐리어(120A 내지 120E)에 부착된 코일에 의해 야기되는 열이 파장 변환부(130)에 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 즉, 파장 변환부(130)에서 발생한 열을 진동하는 캐리어(120A 내지 120E)를 통해 소산시키기 위해 캐리어(120A 내지 120E)에 부착된 코일에서 발생한 열에 의해 파장 변환부(130)가 영향을 받지 않음을 알 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100A ~ 100F: 발광 장치 110: 광원
112: 투광층 120A ~ 120E: 캐리어
130: 파장 변환부 142: 보빈
140-1, 140-2, 140A-1, 140A-2, 140B-1, 140B-2: 코일
150-1, 150A-1, 150A-2, 150B-1, 150B-2: 마그넷
152: 제1 마그넷 154: 제2 마그넷
160: 방열 기판 170: 반사층
200A ~ 200D: 조명 장치 210A, 210B: 반사부
220A, 220B: 베이스 기판 230-1, 230-2: 복원 스프링

Claims (24)

  1. 광원;
    상기 광원의 광축 방향으로 이격된 캐리어;
    상기 캐리어의 제1 영역에 배치되어, 상기 광원으로부터 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환부; 및
    상기 캐리어의 제2 영역에 배치되어, 상기 광축 방향과 다른 적어도 하나의 진동 방향으로 상기 캐리어를 진동시키는 전자기력을 일으키는 적어도 하나의 코일 및 적어도 하나의 마그넷을 포함하고,
    상기 파장 변환부는 상기 캐리어의 상측에 배치되고,
    상기 적어도 하나의 코일 및 상기 적어도 하나의 마그넷은 상기 캐리어의 하측에 배치되고,
    상기 캐리어는 상기 제1 영역에 형성되어 상기 파장 변환부를 수용하는 제1 홀을 포함하는 조명 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 제1 홀보다 깊게 형성되어 상기 제1 홀에 안착된 상기 파장 변환부의 저면을 바라보는 제2 홀을 포함하는 조명 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 제2 홀 보다 하측에 배치되고, 상기 광원으로부터 방출된 광을 상기 파장 변환부를 향해 투과시키는 제1 관통홀을 포함하는 조명 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 진동 방향은 서로 다른 복수의 진동 방향을 포함하고,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역으로부터 상기 복수의 진동 방향 중 하나의 진동 방향으로 연장된 적어도 하나의 제2-1 영역 및 상기 제1 영역으로부터 상기 복수의 진동 방향 중 다른 하나의 진동 방향으로 연장된 적어도 하나의 제2-2 영역을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 코일은 상기 제2-1 및 제2-2 영역에 각각 배치된 복수의 코일을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 마그넷은 상기 복수의 코일과 각각 대향하여 배치된 복수의 마그넷을 포함하는 조명 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 진동 방향 중 적어도 2개는 서로 직교하는 조명 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2-1 영역은 상기 제1 영역을 사이에 두고 서로 대칭인 제2-1-1 및 제2-1-2 영역을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2-2 영역은 상기 제1 영역을 사이에 두고 서로 대칭인 제2-2-1 및 제2-2-2 영역을 포함하는 조명 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 홀 내에 배치되고, 상기 파장 변환부와 상기 캐리어 사이에 배치되는 반사층을 포함하는 조명 장치.
  9. 제1 항 및 제3 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어 상에 배치되고, 상기 파장 변환부를 관통한 상기 광원의 광 경로 상에 배치되는 제2 관통홀을 갖는 베이스 기판을 포함하고,
    상기 베이스 기판 상에 배치되는 반사부를 포함하는 조명 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 상기 캐리어가 안착된 제3 홀 및 상기 제3 홀로부터 연장되고, 상기 적어도 하나의 코일과 상기 적어도 하나의 마그넷이 안착된 제4 홀을 포함하는 조명 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
KR1020140156035A 2014-11-11 2014-11-11 조명 장치 KR102283422B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140156035A KR102283422B1 (ko) 2014-11-11 2014-11-11 조명 장치
US14/935,602 US9869461B2 (en) 2014-11-11 2015-11-09 Light-emitting apparatus and lighting apparatus including the same
EP15193636.6A EP3021045B1 (en) 2014-11-11 2015-11-09 Light-emitting apparatus and lighting apparatus including the same
CN201510769890.7A CN105588013B (zh) 2014-11-11 2015-11-11 发光设备以及包括该发光设备的照明设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140156035A KR102283422B1 (ko) 2014-11-11 2014-11-11 조명 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160056088A KR20160056088A (ko) 2016-05-19
KR102283422B1 true KR102283422B1 (ko) 2021-07-30

Family

ID=54478631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140156035A KR102283422B1 (ko) 2014-11-11 2014-11-11 조명 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9869461B2 (ko)
EP (1) EP3021045B1 (ko)
KR (1) KR102283422B1 (ko)
CN (1) CN105588013B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017216079A1 (de) * 2017-09-12 2019-03-14 Osram Gmbh Konversionselement in kühlkörper
KR20230034562A (ko) * 2021-09-03 2023-03-10 현대자동차주식회사 색변환 물질을 활용한 히든 라이팅 램프 및 차량

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120051058A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 General Electric Company Thermal Management Systems for Solid State Lighting and Other Electronic Systems

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4928372B2 (ja) * 2007-07-12 2012-05-09 株式会社小糸製作所 車両用照明装置
US8297061B2 (en) 2007-08-02 2012-10-30 Cree, Inc. Optoelectronic device with upconverting luminophoric medium
JP4881255B2 (ja) * 2007-08-13 2012-02-22 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
US8342712B2 (en) * 2008-09-30 2013-01-01 Disney Enterprises, Inc. Kinetic flame device
CN201462686U (zh) * 2009-02-18 2010-05-12 绎立锐光科技开发(深圳)有限公司 光波长转换材料的封装结构及led光源
CN102072463B (zh) * 2009-11-19 2015-09-09 深圳市光峰光电技术有限公司 灯光装置及其调节颜色的方法、光波长转换轮组件
GB2477569A (en) 2010-02-09 2011-08-10 Sharp Kk Lamp having a phosphor.
CN202349967U (zh) * 2011-11-30 2012-07-25 四川新力光源有限公司 电磁振荡散热装置
JP2013125693A (ja) * 2011-12-15 2013-06-24 Koito Mfg Co Ltd 車両用灯具
CN103062676B (zh) * 2012-11-21 2015-03-25 京东方科技集团股份有限公司 一种背光源和显示装置
US9303858B2 (en) 2013-02-28 2016-04-05 General Electric Company System for cooling devices
CN203628587U (zh) * 2013-11-21 2014-06-04 西安嘉乐世纪机电科技有限公司 一种基于合成射流器和散热器的双散热结构
KR20160047060A (ko) * 2014-10-21 2016-05-02 삼성전자주식회사 조명장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120051058A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 General Electric Company Thermal Management Systems for Solid State Lighting and Other Electronic Systems

Also Published As

Publication number Publication date
US9869461B2 (en) 2018-01-16
US20160131354A1 (en) 2016-05-12
KR20160056088A (ko) 2016-05-19
CN105588013A (zh) 2016-05-18
CN105588013B (zh) 2019-11-15
EP3021045A1 (en) 2016-05-18
EP3021045B1 (en) 2017-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1204356C (zh) 使用固态光源的高输出径向散射灯具
CN111237650B (zh) 发光装置
US20080198572A1 (en) LED lighting systems including luminescent layers on remote reflectors
KR102368883B1 (ko) 발광 장치
US8696156B2 (en) LED light bulb with light scattering optics structure
US8502250B2 (en) Light emitting diode package and light emitting diode module
US9322516B2 (en) Luminaire having vented optical chamber and associated methods
US9052071B2 (en) Illumination device having light-guiding structure
CN105588012B (zh) 发光设备
JP2009135080A (ja) 光源装置
JPWO2010082286A1 (ja) 発光モジュールおよび灯具ユニット
US20080179615A1 (en) Light-emitting diode device
KR102283422B1 (ko) 조명 장치
KR101411218B1 (ko) 측면조사 면상 발광 모듈
US10371337B2 (en) Light-emitting apparatus and lighting apparatus for vehicles including the same
TWI403678B (zh) 光機模組及發光二極體燈具
TWM423203U (en) High-brightness LED lamp structure
WO2009116705A1 (en) Illuminating apparatus using light emitting diode
TWI409406B (zh) 發光二極體燈具
KR20200116780A (ko) 광 발산각 제어를 위한 led광학계
KR20170038517A (ko) 엘이디 조명기구
TWI398605B (zh) 發光二極體燈具
KR102127968B1 (ko) 조명장치
JP2015035412A (ja) 照明装置
KR20140040559A (ko) 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 조명 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right