KR102288767B1 - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 개시된 조명 모듈은, 기판; 상기 기판 위에 배치되는 발광 소자; 및 상기 발광 소자 위에 배치되는 수지부재를 포함한다. 상기 수지부재는 측면 및 상부에 출사면을 포함하며, 상기 수지 부재의 측면은 상기 발광 소자에 인접한 제1측면, 상기 제1측면과 마주보는 제2측면, 상기 제1,2측면 사이에 배치된 제3측면 및 상기 제3측면과 마주보는 제4측면을 포함한다. 상기 수지 부재의 출사면은 오목한 곡면을 갖는 복수의 오목부와 상기 오목부 사이에 배치된 볼록부를 포함하며, 상기 오목부는 제1방향으로 긴 길이를 가지며, 상기 수지부재의 제1측면부터 제2측면을 향하는 제2 방향으로 복수개 배치되고, 상기 수지부재의 출사면은 상기 제1측면에 인접하고 적어도 일부가 상기 발광 소자와 수직 방향으로 중첩되는 오목부를 포함하는 제1영역, 적어도 2개의 상기 볼록부의 최상단을 연결하는 가상의 직선이 경사진 영역을 포함하는 제2영역, 상기 제2영역과 상기 제2측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제3영역, 및 상기 제3영역과 상기 제2측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제4영역을 포함한다. 상기 제3영역은 상기 제2영역에 인접한 상기 볼록부의 최상단과 상기 기판 사이의 간격이 상기 제4영역에 인접한 상기 볼록부의 최상단과 상기 기판 사이의 간격보다 작을 수 있다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS}
실시 예는 발광 소자를 갖는 조명 모듈에 관한 것이다.
실시 예는 발광 소자 및 수지 부재를 갖는 조명 모듈에 관한 것이다.
실시 예는 면광원을 제공하는 조명 모듈에 관한 것이다.
실시 예는 조명 모듈을 갖는 백라이트 유닛, 액정표시장치, 또는 차량용 램프에 관한 것이다.
통상적인 조명 응용은 차량용 조명(light)뿐만 아니라 디스플레이 및 간판용 백라이트를 포함한다.
발광 소자 예컨대, 발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 조명장치에 적용되고 있다.
최근에는 차량용 광원으로서, 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 백열등과 비교하면, 발광 다이오드는 소비 전력이 작다는 점에서 유리하다. 그러나, 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 출사각이 작기 때문에, 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우에는, 발광 다이오드를 이용한 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다.
발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
실시 예는 면 광원을 제공하는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 광 추출 효율 및 배광 특성이 개선된 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 소자를 덮는 수지부재의 출사 영역에 따라 서로 다른 광 추출 구조를 갖는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 소자를 덮는 수지부재 상에 다수의 오목한 곡면을 갖는 출사면을 포함하는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 수지부재의 오목한 곡면들이 발광 소자로부터 입사된 광을 반사 또는 투과시켜 주어, 중심 광도를 개선시킨 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 소자 및 수지부재를 갖는 발광 셀들이 배열된 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치를 제공한다.
실시 예는 수지부재와 기판 사이에 발광 소자로부터 출사된 광을 반사하는 반사 부재를 갖는 발광 셀 또는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 소자 및 수지부재를 갖는 발광 셀 또는 모듈이 복수로 배열된 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치를 제공한다.
실시 예는 면 광원을 조사하는 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치를 제공한다.
실시 예는 조명 모듈을 갖는 백라이트 유닛, 액정표시장치, 또는 차량용 램프를 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 조명 모듈은, 기판; 상기 기판 위에 배치되는 발광 소자; 및 상기 발광 소자 위에 배치되는 수지부재를 포함하며, 상기 수지부재는 측면 및 상부에 출사면을 포함하며, 상기 수지 부재의 측면은 상기 발광 소자에 인접한 제1측면, 상기 제1측면과 마주보는 제2측면, 상기 제1,2측면 사이에 배치된 제3측면 및 상기 제3측면과 마주보는 제4측면을 포함하며, 상기 수지 부재의 출사면은 오목한 곡면을 갖는 복수의 오목부와 상기 오목부 사이에 배치된 볼록부를 포함하며, 상기 오목부는 제1방향으로 긴 길이를 가지며, 상기 수지부재의 제1측면부터 제2측면을 향하는 제2 방향으로 복수개 배치되고, 상기 수지부재의 출사면은 상기 제1측면에 인접하고 적어도 일부가 상기 발광 소자와 수직 방향으로 중첩되는 오목부를 포함하는 제1영역, 적어도 2개의 상기 볼록부의 최상단을 연결하는 가상의 직선이 경사진 영역을 포함하는 제2영역, 상기 제2영역과 상기 제2측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제3영역, 및 상기 제3영역과 상기 제2측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제4영역을 포함하고, 상기 제3영역은 상기 제2영역에 인접한 상기 볼록부의 최상단과 상기 기판 사이의 간격이 상기 제4영역에 인접한 상기 볼록부의 최상단과 상기 기판 사이의 간격보다 작을 수 있다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 기판, 상기 기판 위에 배치된 복수의 수지부재, 및 상기 수지부재 내에 배치된 발광 소자를 갖는 조명 모듈; 및 상기 조명 모듈 상에 광학 부재를 포함하며, 상기 수지 부재의 출사면은 오목한 곡면을 갖는 복수의 오목부와 상기 오목부 사이에 배치된 볼록부를 포함하며, 상기 오목부는 제1방향으로 긴 길이를 갖고 상기 제1방향과 직교하고 제1측면부터 제2측면을 향하는 제2방향으로 복수개가 배치되며, 상기 수지부재의 출사면은 상기 제1측면에 인접하고 적어도 일부가 상기 발광 소자와 수직 방향으로 중첩되는 오목부를 포함하는 제1영역, 상기 기판에서 상기 오목부의 저면까지의 거리가 상기 제2측면 방향으로 갈수록 커지며 적어도 2개의 오목부를 포함하는 제3영역, 상기 제1영역과 상기 제3영역 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제2영역, 및 상기 제3영역과 상기 제2측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제4영역을 포함하고, 상기 제2영역은 상기 제2영역에 배치된 적어도 2개의 볼록부의 최상단을 연결하는 가상의 직선이 경사진 영역을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1영역에 배치된 상기 볼록부의 높이는 상기 제3영역에 배치된 상기 볼록부의 높이보다 높고, 상기 제4영역에 배치된 상기 볼록부는 상기 수지부재의 상기 제2측면에 인접할수록 점차 낮은 높이를 가질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제3영역에 배치된 상기 볼록부의 상기 제1방향으로의 너비는 상기 제1영역에 배치된 상기 볼록부의 상기 제1방향으로의 너비보다 크고 상기 제4영역에 배치된 상기 볼록부의 상기 제1방향으로의 너비보다 작을 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1영역에 배치된 상기 오목부는 상기 제3영역 및 제4영역의 상기 오목부보다 높은 위치에 배치되고, 상기 제2영역에 배치된 상기 오목부는 상기 발광 소자와 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 수지 부재의 출사면에 배치된 상기 복수의 오목부는 서로 동일한 깊이를 가질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 수지 부재의 출사면에 배치된 상기 오목부의 깊이는 상기 오목부의 제1방향으로의 너비보다 작고, 상기 제1,3 및 4영역의 상기 오목부는 복수로 배치되고, 상기 제1,3 및 4영역의 상기 오목부들의 깊이는 서로 동일할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 기판과 상기 수지부재 사이에 반사 부재를 포함하며,
상기 반사 부재는 플라스틱 재질을 갖는 필름 또는 솔더 레지스트를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제4영역은 상기 기판에 대하여 경사진 평면을 포함하며, 상기 제1영역에 배치된 복수의 볼록부의 최상단 높이가 서로 동일할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제3영역에서 상기 제2영역에 인접한 상기 볼록부 중 최상단의 높이가 가장 낮은 위치에 있는 상기 볼록부의 최상단 높이는 상기 제4영역에 인접한 상기 볼록부 중 최상단의 높이가 가장 높은 위치에 있는 상기 볼록부의 최상단 높이보다 낮을 수 있다.
실시 예에 의하면, 조명 모듈에서 면 광원의 광도를 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 의하면, 조명 모듈에서 각 발광 셀의 면광원의 중심 광도를 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 의하면, 면 광원의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 의하면, 발광 소자를 덮는 수지부재의 서로 다른 출사 영역에 오목한 곡면들을 배치하여, 광의 손실을 줄이고 광을 분산시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자를 덮는 수지부재의 출사 영역에 오목한 곡면을 배치하여, 핫 스팟을 방지할 수 있는 효과가 있다.
실시 예는 발광 셀들의 광 효율 및 배광 특성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 따른 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치의 광학적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 차량용 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 조명 모듈을 갖는 백라이트 유닛, 각 종 표시장치, 면 광원 조명 장치, 또는 차량용 램프에 적용될 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 부분 측 단면도이다.
도 3은 도 1의 조명 모듈의 부분 평면도이다.
도 4는 도 3의 조명 모듈의 측 면도이다.
도 5는 도 3의 조명 모듈의 측 단면도이다.
도 6은 도 5의 조명 모듈의 부분 확대도이다.
도 7은 도 5의 조명 모듈의 부분 확대도이다.
도 8은 도 5의 조명 모듈에서의 광 추출 경로를 설명한 도면이다.
도 9는 도 5의 조명 모듈에서 반사 부재가 제거된 구조를 나타낸 예이다.
도 10은 실시 예에 따른 조명 모듈의 제1변형 예를 나타낸 사시도이다.
도 11은 실시 예에 따른 조명 모듈의 제2변형 예를 나타낸 평면도이다.
도 12는 실시 예에 따른 조명 모듈의 제3변형 예를 나타낸 평면도이다.
도 13은 실시 예에 따른 조명 모듈에서의 반사 필름의 측 단면도이다.
도 14는 도 14의 반사 필름에서의 반사 패턴의 예이다.
도 15는 제2실시 예로서, 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 조명 장치의 측 단면도이다.
도 16은 도 15의 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 조명 장치의 다른 측 단면도이다.
도 17은 실시 예에 따른 조명 모듈의 발광 소자를 나타낸 정면도이다.
도 18은 도 17의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 19는 도 18의 발광 소자가 기판 상에 배치된 정면도이다.
도 20은 도 19의 발광 소자가 기판 상에 배치된 측면도이다.
도 21은 실시 예에 따른 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 램프를 나타낸 도면이다.
도 22는 도 21의 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이다.
도 23은 실시 예에 따른 조명 모듈에서 기판 상의 반사 부재의 배치 여부에 따른 조도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 24는 실시 예에 따른 조명 모듈 및 조명 장치에서의 휘도 분포 및 배광 분포를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
본 발명에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다. 본 발명의 조명장치는 실내, 실외의 광고장치, 표시 장치, 및 각 종 전동차 분야에도 적용 가능하며, 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 조명관련 분야나 광고관련 분야 등에 적용 가능하다고 할 것이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
<제1실시 예>
도 1은 제1실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 조명 모듈의 부분 측 단면도이며, 도 3은 도 1의 조명 모듈의 부분 평면도이고, 도 4는 도 3의 조명 모듈의 측 면도이며, 도 5는 도 3의 조명 모듈의 측 단면도이고, 도 6은 도 5의 조명 모듈의 부분 확대도이고, 도 7은 도 5의 조명 모듈의 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 제1실시 예에 따른 조명 모듈(400)은, 기판(401), 상기 기판(401) 상에 배치된 발광 소자(100), 및 상기 기판(401) 상에서 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 재질의 수지부재(450)를 포함한다.
상기 조명 모듈(400)은 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광을 면 광원으로 방출할 수 있다. 상기 조명 모듈(400)은 상기 기판(401) 상에 배치된 반사 부재(410)를 포함할 수 있다. 상기 조명 모듈(400)은 하나 또는 복수의 발광 셀(450A)들이 배열될 수 있다. 상기 복수의 발광 셀(450A)은 상기 기판(401) 상에 소정 방향으로 배열될 수 있다. 상기 각각의 발광 셀(450A)은 면 광원을 발광할 수 있다. 상기 조명 모듈(400)은 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 조명 모듈의 경우, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 방향 지시등(turn signal lamp), 후진등(back up lamp), 제동등(stop lamp), 주간 주행등(Daytime running right), 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scarf), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다.
이하, 제1실시 예에 따른 조명 모듈의 각 구성 요소 및 동작에 대해 설명하기로 한다.
<기판(401)>
도 1 내지 도 3과 같이, 상기 기판(401)은, 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함하며, 예를 들어, 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(401)이 바닥에 금속층이 배치된 메탈 코아 PCB로 배치될 경우, 발광 소자(100)의 방열 효율은 개선될 수 있다. 상기 기판(401)은 연성 회로 기판 또는 비연성 회로 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(401)의 상면은 X축-Y축 평면을 가지며, 상기 기판(401)의 두께는 X축과 Y축에 직교하는 Z축 방향의 높이일 수 있다. 여기서, Y축 방향은 제1방향 이며, X축 방향은 Y축과 직교하는 제2방향이며, 상기 Z축 방향은 X축과 Y축에 직교하는 제3방향일 수 있다.
상기 기판(401)은 상부에 배선층(미도시)을 포함하며, 상기 배선층은 발광 소자(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 소자(100)가 상기 기판(401) 상에 복수로 배열된 경우, 복수의 발광 소자(100)는 상기 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(401)은 상기 발광 소자(100) 및 수지부재(440)의 베이스에 위치한 베이스 부재 또는 지지 부재로 기능할 수 있다.
상기 기판(401)의 X축 방향의 길이(X1)와 Y축 방향의 길이(Y1)는 서로 다를 수 있으며, 예컨대 Y축 방향의 길이(Y1)가 X축 방향의 길이(X11)보다 길게 배치될 수 있다. 상기 기판(401) 상에 복수의 발광 셀(450A)이 Y축 방향으로 배열된 경우, 상기 상기 기판(401)의 Y축 방향의 길이(Y1)는 각 발광 셀(450A)의 길이들의 합보다 클 수 있다. 상기 기판(401)이 연성회로기판인 경우, 상기 복수의 발광 셀(450A) 및 상기 기판(401)은 동일 평면 또는 서로 다른 평면 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 서로 다른 평면 상에 배치된 기판(401)은 계단형태로 배치될 수 있다. 상기 기판(401)은 탑뷰 형상이 직사각형이거나, 정사각형이거나, 다른 다각형 형상일 수 있으며, 곡선 형상을 갖거나 절곡된 바(Bar) 형상일 수 있다.
<발광 소자(100)>
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 발광 소자(100)는 상기 기판(401) 상에 배치되며, 상기 수지 부재(450)에 의해 밀봉될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 상기 수지부재(450)의 측면(S11,S12,S13,S14)들 중 적어도 한 측면(S11)에 인접하게 배치되며 광을 방출하게 된다. 상기 발광 소자(100)는 제1측면(S11)로부터 이격될 수 있어, 습기 유입 경로를 길게 제공할 수 있다.
도 5 및 도 6과 같이, 상기 발광 소자(100)는 광이 출사되는 출사영역(101)을 가질 수 있으며, 상기 출사영역(101)은 예컨대, 상기 기판(401)에 수평한 직선(Y0)에 대해 Z축 방향으로 수직하게 배치될 수 있다. 상기 출사영역(101)은 상기 수지 부재(450)의 제1측면(S11)의 반대측 방향으로 배치될 수 있다. 상기 출사영역(101)은 상기 기판(401)의 상면에 대해 수직한 평면이거나 상기 제1측면(S11) 방향으로 오목한 곡면을 포함할 수 있다. 상기 출사영역(101)은 상기 발광 소자(100)의 출사측 면으로서, 수지 재질이거나 유리 재질일 수 있다.
상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)은 발광 소자(100)의 상면이 아닌 적어도 한 측면에 배치될 수 있다. 상기 출사영역(101)은 상기 발광 소자(100)의 측면 중에서 상기 수지 부재(450)의 제2측면(S12)과 대응되는 면일 수 있다. 상기 출사 영역(101)은 상기 발광 소자(100)의 바닥 면과 상면 사이에서 제2측면(S12)과 대응되며, 상기 반사 부재(410)와 인접한 측면이거나, 상기 반사 부재(410)의 상면에 대해 수직한 면일 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)을 통해 출사된 광은 상기 수지 부재(450)를 통해 출사될 수 있다.
도 5와 같이, 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)는 예컨대, 3mm 이하 예컨대, 2mm이하일 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 X축 방향의 길이(도 3의 D1)는 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)의 1.5배 이상일 수 있으며, Y축 방향의 너비(도 3의 H1)는 X축 방향의 길이(D1)보다 작을 수 있다. 이러한 발광 소자(100)의 지향각 분포를 보면, 수평한 직선(Y0)을 기준으로 ±Z축 방향의 광 지향각보다 ±X축 방향의 광 지향각이 넓을 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 ±X축 방향의 광 지향각은 110도 이상 예컨대, 120도 내지 160도 또는 140도 이상의 범위를 가질 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 ±Z축 방향의 광 지향각은 110도 이상 예컨대, 110도 내지 160도의 범위를 가질 수 있다.
상기 발광 소자(100)는 상기 기판(401) 상에서 1열 또는 2열 이상으로 배열될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 Y축 방향이 아닌 X축 방향으로 배열되거나, Y축 및 X축 방향으로 각각 배열될 수 있다. 도 2와 같이, 인접한 두 개의 발광 소자(100,100A)는 각각의 수지 부재(450) 내에 배치되고 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 각 발광 셀(450A)의 수지 부재(450)내에 하나 또는 복수로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 소자(100)는 예컨대, 도 19 및 도 20과 같이, 상기 기판(401) 상에 배치될 수 있으며, 상세한 설명은 후술하기로 한다. 상기 발광 소자(100)는 도 5와 같이 발광 칩(71) 예컨대, 발광 다이오드(LED) 칩(이하, 발광 칩이라 함)을 갖는 소자로서, 발광 칩이 패키징된 패키지를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 청색, 적색, 녹색, 자외선(UV), 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 백색, 청색, 적색, 녹색, 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 상기 기판(401)과 전기적으로 연결되는 사이드 뷰 타입일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 발광 소자(100)는 발광 칩이 예컨대, COB(chip on board) 형태로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
<반사 부재(410)>
상기 조명 모듈(400)은 입사되는 광을 상기 수지 부재(450) 방향으로 반사하는 반사 부재(410)를 포함할 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 상기 기판(401)과 상기 수지부재(450) 사이에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 절연 재질, 금속 재질 또는 비 금속 재질을 갖고 필름 형태로 제공될 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 상기 기판(401) 상에 부착될 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 상기 기판(401)의 상면 면적과 동일한 면적이거나 작은 면적을 가질 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 상기 기판(401)의 최 외곽 에지와 소정 거리 이격될 수 있으며, 이 경우 플라스틱 재질을 갖는 필름 종류인 반사 부재(410)가 벗겨지는 것을 방지할 수 있다.
상기 반사 부재(410) 내에는 상기 발광 소자(100)의 일부가 삽입되는 개구부(418)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(410)의 개구부(418)에는 상기 기판(401)의 상면이 노출되며 상기 발광 소자(100)의 하부가 본딩되는 부분일 수 있다. 상기 개구부(418)의 크기는 상기 발광 소자(100)의 사이즈와 같거나 크게 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(410)는 상기 기판(401)의 상면에 접촉되거나, 상기 수지부재(450)에 의해 접착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 반사 부재(410)는 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 상기 반사 부재(410)의 두께는 0.2mm±0.02mm의 범위를 포함할 수 있다. 이러한 반사 부재(410)의 개구부(418)를 통해 상기 발광 소자(100)의 하부가 관통될 수 있고 상기 발광 소자(100)의 상부는 돌출될 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)으로부터 연장된 직선(Y0)은 상기 출사영역(101)의 중심에 대해 직교할 수 있으며 상기 반사 부재(410)의 상면보다 위에 배치될 수 있다.
상기 반사 부재(410)는 금속성 재질 또는 비 금속성 재질을 포함할 수 있다. 상기 금속성 재질은 알루미늄, 은, 금과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 비 금속성 재질은 플라스틱 재질 또는 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 플라스틱 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비페닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알콜, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌에테르, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 액정폴리머, 불소수지, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시 내에 반사 재질 예컨대, TiO2, Al2O3, SiO2와 같은 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 단층 또는 다층으로 구현될 수 있고, 이러한 층 구조에 의해 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 실시 예에 따른 반사 부재(410)는 입사되는 광을 반사시켜 줌으로써, 광이 균일한 분포를 출사되도록 광량을 증가시켜 줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 반사 부재(410)는 기판(401)의 상면에 배치된 반사층을 포함할 수 있으며, 상기 반사층은 솔더 레지스트 재질을 포함할 수 있다.
상기 반사 부재(410)는 상기 기판(401)의 상면에 접착제로 접착되거나, 일체로 형성될 수 있다. 상기 필름 종류의 반사 부재(410)은 제거될 수 있다.
<수지부재(450)>
상기 수지부재(450)는 상기 기판(401) 상에 배치될 수 있다. 상기 수지부재(450)는 상기 기판(401)의 상면 전체 또는 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 수지부재(450)의 하면 면적은 상기 기판(401)의 상면 면적과 동일하거나 작을 수 있다. 상기 수지부재(450)는 복수개가 일 방향으로 배열될 수 있다. 상기 수지부재(450)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 수지부재(450)는 실리콘, 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 수지부재(450)는 열 경화성 수지 재료를 포함할 수 있으며, 예컨대 PC, OPS, PMMA, PVC 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 수지부재(450)는 유리로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 상기 수지부재(450)의 주재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 수지 재료를 이용할 수 있다. 이를테면, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 폴리아크릴인 폴리머 타입과 혼합된 것을 사용할 수 있다. 물론, 여기에 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 모노머를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등) 또는 산화방지제 등을 혼합할 수 있다.
상기 수지부재(450) 내에는 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 비드는 수지부재(450)의 중량 대비 0.01 내지 0.3%의 범위로 배치될 수 있다.
상기 수지부재(450)는 상기 발광 소자(100) 상에 배치되므로, 상기 발광 소자(100)를 보호할 수 있고, 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광의 손실을 줄일 수 있다. 상기 수지부재(450)는 상기 발광 소자(100)의 표면을 밀봉함으로써, 습기 침투를 방지할 수 있다. 상기 수지부재(450)는 상기 발광 소자(100)를 덮을 수 있고 상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)과 접촉될 수 있다. 상기 수지부재(450)의 일부는 상기 반사 부재(410)의 개구부(418)에 배치될 수 있다. 상기 수지부재(450)의 일부는 상기 반사 부재(410)의 개구부(418)를 통해 상기 기판(401)의 상면에 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 수지부재(450)의 일부가 상기 기판(401)과 접촉됨으로써, 상기 반사 부재(410)를 상기 수지부재(450)와 상기 기판(401) 사이에 고정시켜 줄 수 있다. 실시 예에는 상기 반사 부재(410)의 고정을 위해, 상기 반사 부재(410)의 개구부(418)는 상기 발광 소자(100)가 배치된 이외의 영역에 다른 개구부들이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2와 같이, 상기 수지 부재(450)는 각 발광 셀(450A)에 각각 배치되고 서로 이격될 수 있다. 상기 수지 부재(450)들은 일정한 간격으로 이격되거나, 불규칙한 간격으로 배치될 수 있다. 상기 수지 부재(450)들 사이의 갭(452)은 서로 다른 수지 부재의 두 측면(S11,S12)가 대면할 수 있다. 인접한 수지 부재(450)는 서로 분리되거나 연결될 수 있다. 상기 수지 부재(450)들이 서로 연결된 경우, 부분적으로 연결될 수 있다.
상기 수지부재(450)는 서로 반대측 제1,2측면(S11,S12)과, 서로 반대측 제3 및 제4측면(S13,S14)을 포함할 수 있다. 상기 제1측면(S11)은 상기 발광 소자(100)에 인접하며, 상기 발광 소자(100)의 일부 예컨대, 배면과 대면할 수 있다. 상기 제1측면(S11)은 상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)의 반대측 면일 수 있다. 상기 제2측면(S12)은 상기 제1측면(S11)과 대면하는 면이며, 상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)과 대면할 수 있다. 상기 제3,4측면(S13,S14)은 상기 제1,2측면(S11,S12)에 인접한 측면으로서, 서로 대면할 수 있다.
상기 수지부재(450)는 영역에 따라 다른 두께를 가질 수 있다. 상기 수지부재(450)에서 Z축 방향으로 가장 두꺼운 영역의 두께(T2)는 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)보다 두껍고, 가장 얇은 영역의 두께(T3)는 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)와 같거나 두꺼울 수 있다. 상기 수지부재(450)에서 가장 두꺼운 영역은 적어도 일부가 상기 발광 소자(100)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 수지부재(450)의 최대 두께(T2)는 상기 발광 소자(100)의 두께(T1) 이상이고 20mm이하일 수 있다. 상기 수지부재(450)의 최대 두께(T2)는 예컨대 1.7mm 내지 10mm의 범위 또는 1.7mm 내지 4mm의 범위일 수 있다. 상기 수지부재(450)의 최대 두께(T2)가 상기 범위보다 크면 광 효율이 저하되거나 모듈 두께가 커질 수 있고, 상기 범위보다 작으면 광 균일도가 저하될 수 있다. 상기 수지부재(450)의 최소 두께(T3)는 1mm 이상이며 상기 최대 두께(T2) 미만일 수 있다. 상기 최소 두께(T3)는 1mm 내지 2mm 범위 또는 1.4mm 내지 2mm의 범위일 수 있다. 상기 최소 두께(T3)는 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)보다 두꺼울 수 있다.
상기 수지부재(450)는 탑뷰에서 보면, 도 3과 같이 Y축 방향의 길이(K1)가 X축 방향의 너비(K2)와 같거나 더 크게 배치될 수 있다. 상기 X축 방향의 길이(K2)는 각 수지부재(450)의 Y축 방향으로 서로 반대측에 배치된 제1,2측면(S11,S12)의 길이일 수 있다. 상기 Y축 방향의 길이(K1)는 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 40mm의 범위이거나, 10mm 내지 20mm의 범위를 가질 수 있다. 상기 X축 방향의 너비(K2)는 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 30mm 또는 15mm 내지 23mm의 범위일 수 있다. 상기 수지부재(450)의 크기는 광 균일도를 고려한 크기로 제공될 수 있고, 어플리케이션에 따라 달라질 수 있다. 상기 수지부재(450)의 탑뷰 형상은 다각형 형상 예컨대, 사각형 형상이거나, 곡선을 갖는 형상이거나, 절곡된 형상일 수 있다.
상기 수지부재(450)에서 두께가 가장 얇은 영역은 상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)을 기준으로 가장 먼 영역일 수 있다. 상기 수지부재(450)의 최소 두께(T3)는 상기 기판(401)의 상면을 기준으로 1mm 이상이거나, 발광 소자(100)의 두께(T1) 이상일 수 있다. 상기 수지부재(450)의 높이가 가장 낮은 지점은 상기 발광 소자(100)의 상면 높이보다 높을 수 있다. 상기 수지부재(450)의 상면 중 가장 낮은 지점은 직선(Y0)의 높이와 같거나 높을 수 있다. 상기 수지부재(450)의 측면(S11,S12,S13,S14)에는 금속 물질 예컨대, 알루미늄, 크롬, 황산 바륨과 같은 물질이 코팅될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
실시 예에 따른 수지부재(450)는 출사면(440)을 포함한다. 상기 출사면(440)은 수지부재(450)의 상면으로서, 광 추출 구조(또는 광학 패턴)을 포함할 수 있다. 상기 광 추출 구조는 오목부(예: 도 2의 G3)와 볼록부(예: 도 2의 F3)를 가질 수 있으며, 입사되는 광을 반사 또는 투과시키거나 임계각을 변화시켜 줄 수 있다. 상기 광 추출 구조는 수지부재(450)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 수지부재(450)와 상기 광 추출 구조는 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 광 추출 구조는 일정한 간격 또는 불규칙한 간격의 패턴을 가질 수 있다. 상기 출사면(440)은 상기 발광 소자(100)로부터 제2방향으로 먼 영역일수록 상기 기판(401)에 인접할 수 있다. 상기 출사면(440)은 상기 반사부재(410)에 의해 반사된 광이나 상기 발광소자(100)로부터 방출된 광을 상 방향으로 추출시켜 줄 수 있다. 상기 출사면(440)은 상기 발광 소자(100)로부터 먼 영역일 기판(401)에 인접하게 배치됨으로써, 출사 영역에 따라 출사되는 광량의 차이를 줄여줄 수 있다. 이에 따라 출사면(440)을 통해 추출된 광의 균일도는 개선될 수 있다.
상기 출사면(440)의 광 추출 구조는 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광 또는 상기 반사 부재(410)에 의해 반사된 광이 입사되면, 광의 임계각을 변화시켜 주어, 광을 외부로 추출시켜 줄 수 있다. 이러한 출사면(440)을 통해 Z축 방향으로 출사된 광은 면 광원이 될 수 있다. 상기 출사면(440)의 광 추출 구조는 측 단면이 반구형, 다각형 형상이거나, 다각 뿔 또는 원뿔과 같은 형상 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 상기 광 추출 구조는 측 단면이 반구형 형상의 홈을 포함할 수 있다. 상기 광 추출 구조는 X축 방향의 길이는 예컨대, 반구형 형상의 홈의 길이는 상기 수지부재(450)의 X축 방향의 길이와 동일할 수 있다. 상기 광 추출 구조는 오목부와 볼록부가 교대로 반복되며, 상기 오목부 또는 볼록부는 광의 출사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 오목부 또는 볼록부의 길이는 수지 부재(450)의 제3,4측면(S13,S14) 사이의 간격과 같거나, 상기 수지 부재(450)의 X축 방향으로 길게 배치될 수 있다.
상기 수지 부재(450)의 광 추출 구조에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 상기 광 추출 구조는 상기 수지부재(450)를 통해 출사된 광이 균일한 광 분포를 갖고 면 광원으로 출사시켜 줄 수 있고, 상기 수지 부재(450)의 중심 광도를 개선시켜 줄 수 있다.
상기 수지부재(450)의 출사면(440)은 복수의 영역(441,442,443,444)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 영역(441,442,443,444)은 상기 수지 부재(450)의 제1측면(S11)부터 제2측면(S12) 방향으로 적어도 3개 또는 4개 이상의 영역이 구분되어 배치될 수 있으며, 서로 다른 광 추출특성을 가질 수 있다. 상기 복수의 영역(441,442,443,444)은 상기 발광 소자(100)의 위치를 기준으로 서로 다른 높이를 갖고 배치될 수 있다. 상기 복수의 영역(441,442,443,444)은 광 출사 영역으로서, 상기 발광 소자(100)의 위치를 기준으로 서로 다른 면적을 갖고 배치될 수 있다. 상기 복수의 영역(441,442,443,444)은 X축 방향의 길이(예: K2)는 서로 동일하며, Y축 방향의 너비가 서로 다를 수 있다. 상기 복수의 영역(441,442,443,444) 각각은 복수의 오목부 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 상기 오목부는 제1측면(S11)부터 제2측면(S12) 방향(Y축 방향)으로 배열되고 X축 방향으로 긴 길이를 가질 수 있다.
상기 복수의 영역(441,442,443,444)은, 상기 발광 소자(100)의 위치와 적어도 일부가 중첩되며 제1측면(S11)에 인접한 제1영역(441), 센터 측 제3영역(443), 상기 제1,3영역(441,443) 사이에 제2영역(442), 및 상기 제3영역(443)과 상기 제2측면(S12) 사이에 제4영역(444)을 포함할 수 있다.
상기 제1영역(441)은 상기 발광 소자(100)와 적어도 일부가 수직 방향으로 중첩되는 영역으로서, 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광 중에서 반사된 광을 출사하는 영역일 수 있다. 상기 제1영역(441)의 상면 면적은 상기 제3 및 제4영역(443,444)의 상면 면적보다 작을 수 있다. 상기 제1영역(441)의 X축 방향의 길이는 상기 수지부재(450)의 X축 방향의 길이(K2)와 같고 Y축 방향의 너비(B1)는 상기 발광 소자(100)의 너비보다 클 수 있다. 상기 제1영역(441)의 상면은 발광 소자(100)의 출사 영역(101)로부터 수직한 직선(Z1)을 기준으로 60도 이하의 각도(R12) 예컨대, 30도 내지 60도의 범위로 배치될 수 있다. 이러한 제1영역(441)이 상기한 크기로 상기 발광 소자(100) 상에 넓게 배치됨으로써, 상기 발광 소자(100) 상으로 진행하는 광을 분산시켜 줄 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제1영역(441)의 너비(B1)는 상기 수지 부재(450)의 제1측면(S11)에서 제2측면(S12) 방향으로, 상기 제3영역(443)의 너비(B2)보다는 작고 상기 제2영역(442)의 너비(B3)보다는 클 수 있다. 제2방향으로 상기 제1영역(441)의 너비(B1)는 1.5mm 이상 예컨대, 1.5mm 내지 4mm의 범위일 수 있다. 상기 제1영역(441)의 너비(B1)가 상기 범위보다 작으면 발광 소자(100)의 배면과 제1측면(S11) 간의 간격이 작아 발광 소자(100)의 후방 부분의 보호가 취약해 질 수 있고 상기 범위보다 크면 상기 제1영역(441)을 통해 추출된 광의 분포가 불 균일한 문제가 발생될 수 있다.
상기 제1영역(441)의 상면 높이는 상기 제1영역(441)의 상면과 상기 수지부재(450)의 바닥 또는 기판의 상면 사이의 간격이며, 상기 제3영역(443)의 상면과 상기 수지부재(450)의 바닥 사이의 간격보다 클 수 있다. 상기 제1영역(441)의 상면 높이는 상기 수지부재(450)의 최대 두께(T2)일 수 있다. 상기 제1영역(441)은 상기한 높이로 배치됨으로써, 상기 발광 소자(100)의 상부를 보호할 수 있고 상기 제2영역(442)이나 기판 방향으로부터 반사된 광을 추출할 수 있다.
상기 제1영역(441)은 상부에 제1오목부(G1) 및 제1볼록부(F1)을 포함할 수 있다. 상기 제1오목부(G1)는 제1볼록부(F1)에 인접하거나 복수의 제1볼록부(F1) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1영역(441)에서 상기 제1오목부(G1)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제1오목부(G1)는 오목한 곡면을 갖는 형상 예컨대, 반구형 형상, 또는 비구면 형상을 포함할 수 있다. 상기 제1오목부(G1)는 오목한 곡면을 갖는 실린더 형상을 포함할 수 있다. 상기 제1오목부(G1)는 오목한 곡면을 가짐으로써, 상기 제2영역(442)에 의해 반사된 광(도 8의 L1) 또는 기판 방향으로부터 전달된 광들을 굴절시켜 추출시켜 줄 수 있다. 상기 제1오목부(G1)는 상기 발광 소자(100)의 상부 및 후방 영역에서의 광 추출을 유도하여, 상기 제1영역(441) 상에서의 암부 발생을 억제할 수 있다.
상기 제1영역(441)에 배치된 복수의 제1오목부(G1)는 상기 제1볼록부(F1)의 상면으로부터 오목한 구조로서, 제1방향으로 서로 평행하게 배열될 수 있다. 상기 제1오목부(G1)의 제1방향 또는 X축 방향의 길이는 상기 수지부재(450)의 X축 방향의 길이(K2)와 같을 수 있다. 상기 제1오목부(G1)의 깊이(Z2)는 상기 제1오목부(G1)의 너비보다 작을 수 있다. 상기 제1오목부(G1)의 깊이(Z2)는 최대 깊이로서, 제2방향 또는 Y축 방향의 너비(W1)의 1/2이하 예컨대, 1/2 내지 1/4의 범위일 수 있다. 상기 제1오목부(G1)의 너비(W1) 또는 직경은 상기 제1오목부(G1)의 상부 너비로서, 2mm 이하 예컨대, 0.4mm 내지 2mm의 범위일 수 있다. 상기 제1오목부(G1)의 깊이(Z2)는 1mm 이하 예컨대, 0.2mm 내지 1mm 또는 0.2mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 상기 제1오목부(G1)의 너비(W1)가 상기 제1오목부(G1)의 깊이(Z2)보다 크게 배치됨으로써, 입사되는 광의 추출 효율을 개선시키고 광을 분산시켜 줄 수 있다. 이에 따라 제1영역(441) 상에서의 암부 발생을 줄여줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1영역(441)에 배치된 복수의 제1오목부(G1)는 제1방향을 따라 배치되며 제2방향에 대해 오목하거나 볼록하게 배치될 수 있다.
상기 제1영역(441)에 배치된 복수의 제1볼록부(F1)의 상면은 상기 제1영역(441)의 상면으로서, 그 면적은 상기 제1오목부(G1)의 표면적보다는 작을 수 있다. 상기 제1볼록부(F1)는 인접한 제1오목부(G1)를 지지하거나 이웃한 제1오목부(G1)를 연결해 주는 리브(Rib)로 기능할 수 있다. 제2방향으로 상기 제1볼록부(F1)의 너비(W2)는 상기 제1오목부(G1)의 너비(W1) 또는 직경보다 작을 수 있다. 상기 제1볼록부(F1)의 너비(W2)의 1/2 또는 반경보다 작을 수 있다. 상기 제1볼록부(F1)의 너비(W2)는 상기 제1오목부(G1)의 깊이(Z2)보다 작을 수 있으며, 0.5mm 이하 예컨대 0.1mm 내지 0.3mm의 범위일 수 있다. 상기 제1볼록부(F1)의 제1방향 또는 X축 방향의 길이는 상기 제1오목부(G1)의 길이와 같을 수 있다.
여기서, 상기 제1측면(S11)에는 상기 제1볼록부(F1)가 연결될 수 있으며, 제1오목부(G1)는 상기 제1측면(S11)으로부터 이격될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1측면(S11)에는 상기 제1오목부(G1)의 일부분이 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 제1영역(441)은 상기 제1측면(S11)에 인접할수록 점차 낮은 높이 또는 좁은 간격을 갖고 배치될 수 있다. 이는 발광 소자(100)의 후 방향으로 가는 광의 손실을 줄이고 암부 발생을 억제할 수 있다.
상기 제3영역(443)은 상기 수지 부재(440)의 센터 측에 배치되어, 상기 수지 부재(440)의 센터 영역에 대한 광 분포의 조절 및 광의 추출 효율을 극대화시켜 줄 수 있다. 상기 제3영역(443)은 상기 제1영역(441)과 제4영역(444) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3영역(443)은 상기 제2영역(442)과 제4영역(444) 사이에 배치될 수 있다.
제2방향으로 상기 제3영역(443)의 너비(B2)는 상기 제1영역(441)의 너비(B1)보다 크며 예컨대, 상기 제1영역(441)의 너비(B1)의 2배 이상 예컨대 2배 내지 3배의 범위로 배치될 수 있다. 상기 제3영역(443)의 너비(B2)는 6mm 이하 예컨대, 3mm 내지 6mm의 범위일 수 있다. 이러한 상기 제3영역(443)의 상면 면적은 제1영역(441)의 상면 면적보다 클 수 있다.
도 5 및 도 6과 같이, 상기 제3영역(443)의 상면 높이(T4)는 상기 기판(401)의 상면 또는 상기 수지 부재(450)의 바닥으로부터 상기 제1영역(441)의 상면 높이보다 낮게 배치될 수 있다. 상기 제3영역(443)의 상면 높이는 상기 제3영역(443)의 상면과 상기 수지부재(450)의 바닥 사이의 간격일 수 있다. 상기 제3영역(443)의 상면 높이는 상기 제4영역(444)의 최소 높이보다 높거나 두께(T3)보다 클 수 있다. 상기 제3영역(443)의 상면 높이(T4)는 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)의 1배 초과 3배 이하의 범위를 가질 수 있다. 상기 제3영역(443)은 상면 높이(T4)에 대해 T2>T4>T3의 관계를 가지며, 2.5mm 이상 예컨대, 2.5mm 내지 3.5mm의 범위일 수 있다.
상기 제3영역(443)은 상부에 제3오목부(G3) 및 제3볼록부(F3)를 포함할 수 있다. 상기 제3오목부(G3)는 복수개가 Y축 방향으로 배열될 수 있다. 상기 복수의 제3오목부(G3)는 일정한 간격(Pa)로 배열되거나 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 점차 좁은 간격으로 배열될 수 있다. 상기 제3오목부(G3) 각각은 상기 제3볼록부(F3) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3오목부(G3)의 형상은 오목한 곡면을 갖는 형상 예컨대, 반구형 형상, 또는 비구면 형상을 포함할 수 있다. 상기 제3오목부(G3)는 오목한 곡면을 갖는 실린더 형상을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제3오목부(G3)는 서로 평행하게 배열되며 기판 방향으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 제3오목부(G3) 및 제3볼록부(F3)의 길이는 수지부재(450)의 X축 방향의 길이와 동일할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제3볼록부(F3) 및 제3오목부(G3)는 제1방향으로 긴 길이를 갖고 제2방향에 대해 오목하거나 볼록한 곡선 형상을 갖고 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제3오목부(G3)의 깊이(Z3)는 제3방향으로 상기 제1오목부(G1)의 깊이(Z2)와 동일할 수 있다. 상기 제3오목부(G3)의 깊이(Z3)는 상기 제3오목부(G3)의 너비(W3) 또는 직경보다 작을 수 있다. 상기 제3오목부(G3)의 깊이(Z3)는 최대 깊이로서, 상기 Y축 방향의 너비(W3)의 1/2이하 예컨대, 1/2 내지 1/4의 범위일 수 있다. 상기 제3오목부(G3)의 너비(W3) 또는 직경은 상기 제3오목부(G3)의 깊이(Z3)보다 클 수 있고 상기 제1오목부(G1)의 너비(W1)와 동일할 수 있다. 상기 제3오목부(G3)의 너비(W3) 또는 직경은 상부 너비이거나 제3볼록부(F3) 간의 간격으로서, 2mm 이하 예컨대, 0.4mm 내지 2mm의 범위일 수 있다. 상기 제3오목부(G3)의 깊이(Z3)는 1mm 이하 예컨대, 0.2mm 내지 1mm 또는 0.2mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 상기 제3볼록부(F3)의 너비(W4)는 상면 너비로서, 상기 제1볼록부(F1)의 너비(W3)와 같거나 좁을 수 있으며, 0.5mm 이하 예컨대 0.1mm 내지 0.3mm의 범위일 수 있다. 상기 제3오목부(G3)들이 Y축 방향으로 오목한 곡면을 갖고 배열됨으로써, 입사되는 일부 광(도 8의 L3)을 굴절시켜 투과시키거나 제4영역(444) 방향으로 반사시켜 줄 수 있다.
상기 제3영역(443)의 제3오목부(G3)의 개수는 상기 제1영역(441)의 제1오목부(G1)의 개수보다 많을 수 있으며, 예컨대 2배 이상일 수 있다. 이러한 제3영역(443)은 상기 수지 부재(440)의 센터 측 영역에서의 광 분포를 조절할 수 있다.
상기 제3영역(443) 중에서 상기 제4영역(444)에 인접한 제3볼록부(F3)의 상면은 상기 제2영역(442)에 인접한 제3볼록부(F3)의 상면과 동일한 높이이거나 더 높은 높이로 배치될 수 있다. 상기 제3영역(443)에서 상기 제2영역(442)에 인접한 하나 또는 복수의 제3볼록부(F3)의 상면 또는 최 상단의 높이가 가장 낮은 볼록부의 상면 또는 최 상단 높이는 상기 제4영역(444)에 인접한 하나 또는 복수의 제3볼록부(F3)의 상면 또는 최 상단의 높이가 가장 높은 볼록부의 상면 또는 최 상단의 높이보다 낮을 수 있다. 상기 제3영역(443) 중에서 제2방향으로 상기 제2영역(442)부터 제4영역(444)에 인접할수록 상기 제3볼록부(F3)의 상면 높이는 연속적으로 높아지거나 점차 또는 단계적으로 높아질 수 있다. 상기 제3영역(443)에서 상기 제2영역(442)에 가장 인접한 상기 제3볼록부(F3)의 최상단과 상기 기판(401) 사이의 거리 또는 간격은 상기 제4영역(444)에 가장 인접한 상기 제3볼록부(F3)의 최상단과 상기 기판(401) 사이의 거리 또는 간격보다 작을 수 있다. 도 5와 같이, 상기 제3영역(443)의 제2방향의 양 단을 연결한 가상 직선은 수평한 직선에 대해 점차 이격되거나 소정 각도(r1)로 경사지게 배치될 수 있다. 상기 각도(r1)은 0.01도 내지 20도의 범위 또는 0.1도 내지 5도의 범위를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광의 지향 특성에 의해 상기 제4영역(444)에 인접한 제3볼록부(F3)의 상면 높이를 점차 높게 하더라도, 광의 추출 특성은 더 개선될 수 있다. 즉, 상기 제3영역(443)은 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 점차 높아질 수 있다.
도 5 및 도 6과 같이, 상기 제2영역(442)은 출사 및 반사 영역일 수 있다. 상기 제2영역(442)은 상기 발광 소자(100)에 인접하게 배치되어 암부 발생을 억제하는 영역일 수 있다. 상기 제2영역(442)은 상기 발광 소자(100)와 수직 방향으로 중첩되지 않는 영역이며, 상기 발광 소자(100)의 출사 영역(101)에 가장 인접한 영역일 수 있다.
상기 제2영역(442)의 너비(B3)는 Y축 방향으로 상기 제1영역(441)의 너비(B1)보다 작을 수 있다. 상기 너비(B3)는 2mm 이하일 수 있다. 상기 제2영역(442)은 상기 발광 소자(100)의 출사 영역(101)의 중심을 기준으로 수직한 직선(Z1)으로부터 45도 이하의 범위의 각도(R11)로 배치될 수 있다. 이러한 제2영역(442)이 상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)의 중심에서 수직한 직선(Z1)으로부터 45도 이하의 범위로 입사되는 광을 상기 제1영역(441) 방향 또는 기판 방향으로 반사시켜 줄 수 있다. 이에 따라 제2영역(442) 즉, 상기 발광 소자(100)의 출사영역(101)에 인접한 영역에서의 핫 스팟을 방지할 수 있다.
상기 제2영역(442)의 상면은 상기 제1영역(441) 또는 제3영역(443)의 상면의 수평한 직선에 대해 경사진 상면을 포함할 수 있다. 상기 제2영역(442)의 경사진 상면이 상기 제2영역(442)의 상면보다 낮고 경사짐으로써, 상기 수지부재(450)의 상부에서 볼 때 상기 수지부재(450) 내부에 위치한 발광 소자(100)의 형상이 보여지는 문제를 방지할 수 있다. 상기 제2영역(442)의 상면은 상기 제1영역(441)에 인접한 부분이 높고 상기 제2영역(442)에 인접한 부분이 낮을 수 있다. 상기 제2영역(442)은 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 일부 광을 상기 제1영역(441)으로 반사하거나 상기 기판 상면 방향으로 반사시켜 줄 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제2영역(442)은 상기 경사진 상면으로부터 함몰된 적어도 하나의 제2오목부(G2)를 포함할 수 있다. 상기 제2오목부(G2)는 제2볼록부(F2)에 인접하거나 상기 제2볼록부(F2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2볼록부(F2)의 상면에 수평하게 연장된 직선은 상기 제1영역(441)의 제1볼록부(F1)의 수평한 직선에 대해 90도 초과 예컨대, 둔각의 각도(R13)으로 배치될 수 있다. 상기 제2볼록부(F2)의 상면으로부터 연장된 직선은 상기 제1볼록부(F1)의 상면에 수평한 직선에 대해 120도 이상 예컨대, 120도 내지 160도의 범위의 각도(R13)로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2영역(442)의 상면은 상기 제1영역(441)의 상면으로부터 120도 이상 예컨대, 120도 내지 160도의 범위의 각도(R13)로 배치될 수 있다. 상기 제2영역(442)은 적어도 2개의 상기 제2볼록부(F2)의 최 상단을 연결하는 가상의 직선이 경사질 수 있다.
상기 제2영역(442)의 제2오목부(G2)는 오목한 곡면을 갖는 형상을 포함하며, 예컨대, 반구형 형상, 또는 비구면 형상을 포함할 수 있다. 상기 제2오목부(G2)는 오목한 곡면을 갖는 실린더 형상을 포함할 수 있다. 상기 제2오목부(G2)는 상기 제1오목부(G1)의 개수 이하 예컨대, 상기 제1오목부(G1)의 개수보다 작은 개수로 배치될 수 있다. 상기 제2오목부(G2)의 X축 방향의 길이는 상기 제1,3오목부(G1,G3)의 길이와 동일할 수 있다.
상기 제2오목부(G2)가 반구형 형상인 경우, 상기 제2오목부(G2)의 저점을 지나는 직선과 수직한 법선과, 상기 제1오목부(G1)의 저점을 지나는 직선과 수직한 법선 사이의 각도는 예각일 수 있다. 상기 제2오목부(G2)의 중심 또는 법선벡터 방향이 상기 발광 소자(100)의 출사 영역(101) 방향으로 함몰됨으로써, 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광(도 8의 L1,L2)을 확산시켜 주거나 반사시켜 줄 수 있어, 제3영역(143) 상에서의 핫 스팟을 방지할 수 있다.
도 6과 같이, 제2방향으로 상기 제2오목부(G2)의 너비(W5)는 상부 너비로서, 상기 제1,2오목부(G1,G3)의 너비(W1,W2)와 동일하거나, 2mm 이하 예컨대, 0.4mm 내지 2mm의 범위일 수 있다. 제3방향으로 상기 제2오목부(G2)의 깊이(Z4)는 상기 제2오목부(G2)의 너비(W5)보다 작을 수 있다. 상기 제2오목부(G2)의 깊이(Z4)는 최대 깊이로서, 상기 제2오목부(G2)의 너비(W5)의 1/2이하 예컨대, 1/2 내지 1/4의 범위일 수 있다. 상기 제2오목부(G2)의 깊이(Z4)는 1mm 이하 예컨대, 0.2mm 내지 0.1mm의 범위일 수 있다. 상기 제2오목부(G2)의 너비(W5)가 상기 제2오목부(G2)의 깊이(Z4)보다 크게 배치됨으로써, 입사되는 광의 반사 효율을 증가시켜 주어, 광을 분산시키고 핫 스팟을 방지할 수 있다.
상기 제2볼록부(F2)의 너비(W6)는 상기 제2오목부(G2)의 너비(W5) 또는 직경보다 작을 수 있다. 상기 제2볼록부(F2)의 너비(W6)는 상기 제2오목부(G2)의 깊이(Z4)보다 작을 수 있으며, 예컨대 0.1mm 내지 0.3mm의 범위일 수 있다. 상기 제2볼록부(F2)의 X축 방향의 길이는 상기 제2오목부(G2)의 길이와 같을 수 있다.
상기 제2영역(442)의 저점(Px)은 상기 제3오목부(G3)의 저점보다 낮게 배치될 수 있다. 상기 제2영역(442)에서 상기 제3영역(443)에 인접한 제2볼록부(F2)의 저점 깊이(Z7)는 제3볼록부(F3)의 상면으로부터의 깊이로서, 상기 제3영역(443)의 제3오목부(G3)의 깊이(Z3)보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 제2영역(442)의 하부에 위치한 제2볼록부(F2)는 가장 인접한 제3영역(443)의 제3볼록부(F3)로 광이 직접 조사되는 것을 커버할 수 있다. 상기 제2영역(442)은 상기 제3영역(443)과의 경계 부분이 상기 제2볼록부(F2)의 상면에 대해 소정 각도(R14)로 1단 경사 또는 다단 경사지게 배치될 수 있다. 상기 제2,3영역(442,443) 사이의 경계 부분에서 다단 경사진 면(F21)은 상기 제2영역(442)의 상면에 대해 120도 이상 예컨대, 120도 내지 150도의 범위의 각도(R14)로 배치될 수 있다. 이러한 다단 경사진 면(F21)이 제2영역(442)에 인접한 제3영역(443)의 첫 번째 제2볼록부(F2)를 커버해 주어, 그 부분에서의 핫 스팟을 방지할 수 있다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 출사면(440)의 제4영역(444)은 상기 발광 소자(100)로부터 가장 먼 영역일 수 있다. 상기 출사면(440)의 제4영역(444)은 상기 제3영역(443)의 상면 높이보다 낮게 배치될 수 있다. 상기 출사면(440)의 제4영역(444)의 상면은 상기 제3영역(443)의 상면과 상기 수지부재(450)의 제2측면(S12) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제4영역(444)의 상면 높이는 상기 제3영역(443)에 인접한 부분이 높고 상기 제2측면(S12)에 인접한 부분이 낮을 수 있다. 상기 제4영역(444)의 상면은 상기 수지부재(450)의 제2측면(S12)에 인접할수록 점차 낮은 높이를 가질 수 있다. 상기 제4영역(444)은 상기 제3영역(443)으로부터 다수의 계단 구조를 갖고 점차 낮은 높이로 배치될 수 있다. 상기 제4영역(444)의 상면이 점차 낮은 높이로 배치됨으로써, 상기 발광 소자(100)로부터 입사된 광(도 8의 L4)을 굴절시켜 투과시키거나 산란시켜 줄 수 있다.
상기 제4영역(444)의 너비(B4)는 상기 제3영역(443)의 너비(B2)보다 클 수 있다. 상기 제4영역(444)의 너비(B4)는 상기 수지부재(450)의 Y축 방향의 길이(K2)의 50% 이하 예컨대, 30% 내지 50%의 범위일 수 있다. 이러한 제4영역(444)의 상면이 상기 수지부재(450) 중에서 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 점차 낮은 높이를 갖고 상기 수지부재(450)의 Y축 길이(K2)의 30% 내지 50% 범위로 배치됨으로써, 발광 소자(100)로부터 가장 먼 영역에서 광을 산란시켜 균일한 분포로 제공할 수 있고 광의 손실을 줄여줄 수 있다. 또한 상기 제4영역(444)의 상면과 기판(401)의 상면 사이의 간격이 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 점차 좁아짐으로써, 기판(401)의 상면이나 반사 부재(410)를 통해 반사된 광의 이용 및 추출 효율을 높여줄 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제4영역(444)의 상면은 경사진 면을 포함할 수 있다. 상기 제4영역(444)의 경사진 면의 연장된 직선과 상기 제3영역(443)의 상면에 수평한 직선 사이의 각도(R15)는 예각일 수 있다. 상기 각도(R15)는 140도 이상 예컨대, 140도 내지 170도의 범위일 수 있으며, 상기 각도(R15)가 상기 범위보다 작으면 상기 제4영역(444)으로 출사된 광 분포가 불 균일하게 되며 광의 반사 효율이 저하될 수 있고, 상기 범위보다 크면 상기 제4영역(444)을 통해 출사된 광도가 저하될 수 있다.
상기 제4영역(444)은 복수의 제4오목부(G4) 및 복수의 제4볼록부(F4)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제4오목부(G4)는 서로 다른 높이로 배치될 수 있다. 상기 복수의 제4오목부(G4)는 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 점차 낮은 높이로 배치되어, 입사된 광을 투과 및 반사시켜 줄 수 있다. 상기 제4오목부(G4)들은 서로 다른 높이에서 서로 평행하게 배열될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제4볼록부(F4) 및 제4오목부(G4)는 제1방향으로 긴 길이를 갖고 제2방향에 대해 오목하거나 볼록한 곡선 형상을 갖고 배치될 수 있다.
도 5와 같이, 상기 복수의 제4오목부(G4)는 일정한 간격(Pb)으로 배열되며, 예컨대 상기 제3오목부(G3)들의 간격(Pa)보다 넓은 간격 예컨대, Pb>Pa의 관계를 가질 수 있다. 상기 제4오목부(G4)의 법선 방향은 상기 기판(401)의 상면에 수직한 방향일 수 있다. 상기 제4영역(444)에서 제4오목부(G4)의 개수는 상기 제1영역(441)의 제1오목부(G1)의 개수보다 클 수 있고, 상기 제3영역(443)의 제3오목부(G3)의 개수와 같거나 많을 수 있다.
상기 제4영역(444)의 제4오목부(G4)는 오목한 곡면을 갖는 형상을 포함하며, 예컨대, 반구형 형상, 또는 비구면 형상을 포함할 수 있다. 상기 제4오목부(G4)는 오목한 곡면을 갖는 실린더 형상을 포함할 수 있다. 상기 제4오목부(G4)들은 기판 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 제4오목부(G4)가 반구형 형상인 경우, 상기 각 제4오목부(G4)의 중심을 지나는 법선들은 서로 평행할 수 있다. 상기 제4오목부(G4)들이 상기 기판 방향으로 돌출됨으로써, 상기 발광 소자(100)로부터 출사되는 광(도 8의 L4)의 일부는 굴절시켜 통과시키고 일부는 반사시켜 줄 수 있다. 이에 따라 상기 제4오목부(G4)들은 일정 간격을 갖고 점차 낮은 높이로 배열되어, 상기 발광 소자(100)로부터 입사된 광이나 상기 제2영역(441)의 제3오목부(G3)에 의해 반사된 광들을 각각 처리할 수 있다.
상기 제4오목부(G4)의 길이는 제1방향으로 상기 제1 내지 제3오목부(G1,G2,G3)의 길이와 동일할 수 있다. 상기 제4오목부(G4)의 너비(W7)는 제2방향으로 상기 제1 내지 제3오목부(G1,G2,G3)의 너비(W1,W3,W5)와 동일하거나, 2mm 이하 예컨대, 0.4mm 내지 2mm의 범위일 수 있다. 제3방향으로 상기 제4오목부(G4)의 깊이(Z5)는 상기 제4오목부(G4)의 너비보다 작을 수 있다. 상기 제4오목부(G4)의 깊이(Z5)는 최대 깊이로서, 상기 제4오목부(G4)의 너비(W7)의 1/2이하 예컨대, 1/2 내지 1/4의 범위일 수 있다. 상기 제4오목부(G4)의 깊이(Z5)는 1mm 이하 예컨대, 0.2mm 내지 1mm의 범위일 수 있다. 상기 제4오목부(G4)는 상기 너비(W7)가 깊이(Z5)보다 크고 점차 낮게 배치됨으로써, 입사되는 광을 투과 또는 산란시켜 줄 수 있다. 또한 점차 낮은 경사진 면을 갖는 제4볼록부(F4)와 오목한 곡면을 갖는 제4오목부(G4)를 배열함으로써, 제3영역(443)으로부터 반사된 광이나 기판 방향에서 올라오는 광들이 굴절되어 상 방향으로 투과될 수 있고, 상기 제2측면(S12)에 가까울수록 점차 낮은 높이로 배치되어 추출된 광의 광도 차이를 줄여줄 수 있다.
제2방향으로 상기 제4볼록부(F4)의 너비(W8)는 상기 제4오목부(G4)의 너비(W7) 또는 직경보다 작을 수 있다. 상기 제4볼록부(F4)의 너비(W8)는 상기 제4오목부(G4)의 깊이(Z5)보다 작을 수 있으며, 예컨대 0.1mm 내지 0.2mm의 범위일 수 있다. 상기 제4볼록부(F4)의 길이는 X축 방향으로 상기 제4오목부(G4)의 길이와 같을 수 있다.
도 7과 같이, 상기 제4볼록부(F4)는 다수의 스텝 구조를 포함하며, 예컨대 제1면(F41), 제2면(F42) 및 제3면(F43)을 포함할 수 있다. 상기 제1면(F41)은 플랫한 면이며, 상기 제2면(F42)은 경사진 면이며, 상기 제3면(F43)은 플랫한 면일 수 있다. 상기 제2면(F42)은 상기 제1,3면(F41,F43) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제2면(F42)은 제3면(F43)에 인접할수록 또는 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 점차 낮은 높이를 갖는 경사진 면을 포함할 수 있다. 인접한 제4오목부(G4)들 사이에 배치된 제4볼록부(F4)에서 상기 제1,3면(F41,F43)은 서로 다른 높이를 가지며, 예컨대 제3면(F43)이 상기 제1면(F41)보다 낮게 배치될 수 있다. 상기 제1,3면(F41,F43)의 높이 차이(Z6)는 상기 제4오목부(G4)의 깊이(Z5)보다 작을 수 있으며, 예컨대 0.5mm 이하 예컨대, 0.15mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 상기 제1,3면(F41,F43)의 높이 차이(Z6)가 클 경우 수평 방향으로 제4볼록부(G4)의 저점보다 낮게 배치될 수 있고, 이로 인해 발광 소자(100)로부터 방출된 광의 일부가 제4볼록부(F4: F41,F42,F43)을 통해 직접 투과되는 량이 증가되어 광의 균일한 분포를 저하시킬 수 있다.
상기 제4볼록부(F4)는 제2면(F42)의 너비(W11)는 제1,3면(F41,F43)의 너비(W9,W10)보다 클 수 있으며, 2배 이상일 수 있다. 이에 따라 기판 방향에서 반사된 광들은 상기 제2면(F42)를 통해 추출될 수 있다.
여기서, 상기 제4볼록부(F4) 중에서 상기 제3영역(443)에 인접한 부분은 제1면(F41) 또는 제2면(F42)가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제4볼록부(F4) 중에서 상기 제2측면(S12)에 인접한 부분은 제1면(F41)이 배치되거나, 제1,2면(F41,F42)이 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 수지 부재(450)의 출사면(440)에서 제2영역(442)의 제2오목부(G2)의 함몰된 방향을 제1,3,4영역(441,443,444)의 오목부(G1,G3,G4)의 함몰된 방향과 다르게 함으로써, 입사된 광에 대한 임계각을 변화시켜 주고 핫 스팟을 방지할 수 있다.
도 8과 같이, 수지 부재(440) 내에서 발광 소자(100)로부터 방출된 광(L1,L2,L3,L4)은 기판 방향, 상기 수지 부재(450)의 상부 출사면(440) 예컨대, 제2 내지 제4영역(441,442,443,444)으로 조사될 수 있다. 이 경우, 상기 기판 방향으로 진행되는 광은 반사 부재(410)에 의해 반사되어, 상기 제1 내지 제4영역(441,442,443,444)으로 진행될 수 있다. 상기 제3영역(443)으로 조사된 광(L3)이나 반사 부재(410)에 의해 반사된 광들은 제3영역(443)으로 투과되거나 제1영역(441) 방향 또는 기판 방향으로 반사될 수 있다. 상기 제2영역(442)으로 조사된 광(L1,L2)이나 반사 부재(410)에 의해 반사된 광들은 투과되거나 제1영역(441) 방향 또는 기판 방향으로 반사될 수 있다. 상기 제4영역(444)으로 진행되거나 반사 부재(410)에 의해 반사된 광(L4)들은 제4영역(444)에 의해 투과되거나 기판 방향으로 반사될 수 있다. 이러한 수지 부재(440)는 제1 내지 제4영역(441,442,443,444)에 의한 추출되는 광의 균일도 및 휘도의 개선 효과가 있다.
도 9는 도 2의 조명 모듈의 변형 예로서, 상기 기판(401)과 상기 수지 부재(440) 사이의 필름을 갖는 반사 부재가 제거된 예이다. 이 경우, 상기 기판(401)은 반사층(401B)이 지지층(401A) 상에 배치될 수 있다. 상기 반사층(401B)은 솔더 레지스트 재질을 갖는 부재를 포함할 수 있으며, 상기 솔더 레지스트 재질은 백색 재질로서, 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사 부재가 제거됨으로써, 상기 조명 모듈의 두께를 줄여줄 수 있고 제조 공정을 단순화할 수 있다. 도 23과 같이, 예1은 도 2와 같이 조명 모듈에 반사 필름과 같은 반사 부재가 적용된 경우이며, 예2는 도 9와 같이 반사 필름과 같은 반사 부재가 제거되고 기판의 반사층이 배치된 예이다. 이러한 도 23의 예1,2와 같이, 수직한 직선을 기준으로 ±10도 이하의 각도에서 예2와 같은 구조에서의 조도 특성이 더 높게 나타남을 알 수 있다.
도 10은 도 1의 조명 모듈의 제1변형 예이다. 제1변형 예를 설명함에 있어서, 조명 모듈의 수지 부재의 출사면은 상기에 개시된 예들을 참조하며 선택적으로 제1변형 예에 적용할 수 있다.
도 10을 참조하면, 조명 모듈은, 기판(401), 상기 기판(401)의 제1에지를 따라 X축 방향으로 배열된 복수의 발광 소자(100), 상기 기판(401) 및 상기 발광 소자(100) 상에 출사면(440)을 갖는 수지부재(455)를 포함한다.
상기 발광 소자(100)는 상기 기판(401)의 길이 방향 제1에지에서 X축 방향을 따라 소정 간격으로 배열될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 상기 기판(401)의 에지들 중 적어도 하나의 에지 즉, 장변측 에지를 따라 배열될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 상기 수지부재(455)의 영역 중 두께가 두꺼운 영역을 따라 배열될 수 있다. 상기 수지부재(455)의 두께는 상기 발광 소자(100)가 배치된 영역이 두껍고, 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 얇아질 수 있다.
상기 수지부재(455)의 출사면(440)은 도 3 내지 도 7과 같이, Y축 방향으로 제1 내지 제4영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4영역의 구성 및 설명은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
상기 수지부재(455)는 Y축 방향의 길이(Y2)가 X축 방향의 길이(X2)보다 클 수 있으며, 예컨대 2배 이상일 수 있다. 상기 발광 소자(100) 간의 간격(B5)은 100mm 이하 예컨대, 1mm 내지 30mm의 범위 또는 15mm 내지 25mm의 범위일 수 있다. 상기 발광 소자(100) 간의 간격(B5)이 상기 범위보다 작은 경우 발광 소자(100)의 개수가 증가될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 암부가 발생될 수 있다.
상기 수지부재(455)와 상기 기판(401) 사이에는 반사 필름을 갖는 반사 부재(410)가 배치될 수 있다. 다른 예로서, 반사 부재는 필름이 아닌, 회로 기판(401)에 형성된 솔더 레지스트와 같은 반사 층이 배치될 수 있다. 상기 수지 부재(455)나 기판의 형상이 탑뷰에서 보면, 다각형의 예로 제시하였으나, 곡선을 갖는 형상일 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 조명 모듈의 제2변형 예이다. 제2변형 예를 설명함에 있어서, 조명 모듈의 수지 부재의 출사면은 상기에 개시된 예들을 참조하며 선택적으로 제2변형 예에 적용할 수 있다.
도 11을 참조하면, 조명 모듈은 복수의 발광 셀(450C,450D)들이 n행 및 m열로 배치될 수 있고, 상기 n≥1, m≥1의 조건을 만족할 수 있다. 상기 n행의 발광 셀(450C) 및 m열의 발광 셀(450D)은 서로 교차되거나 대응되거나 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 기판(401) 상에서 X축 방향으로 복수의 제1발광 셀(450C)이 배열되고, Y축 방향으로 하나 이상의 제2발광 셀(450D)가 배치될 수 있다. 상기 제1,2발광 셀(450C,450D)은 X축 방향 또는 Y축 방향으로 서로 중첩되게 배치될 수 있다. 도 11의 조명 모듈에 개시된 수지 부재는 상기에 개시된 제1 내지 제4영역을 각각 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 조명 모듈은 기판(401)이 곡선형 에지를 가질 수 있으며, 상기 기판(401) 상에 복수의 발광 셀(450E)이 배열될 수 있다. 상기 복수의 발광 셀(450E)은 상기 곡선형 에지를 따라 곡선 형태로 형성될 수 있다. 즉, 각 발광 셀(450E)의 수지부재(440)의 제3,4측면(S13,S14)은 곡선 형태로 형성되며, 각 발광 셀(450E)에서 발광 소자들의 중심 축은 서로 다른 축 상에 배치될 수 있다. 이는 적용되는 어플리케이션의 종류에 따라 곡선형 또는 절곡형 램프 구조에 적용될 수 있다. 도 12의 조명 모듈에 개시된 수지 부재(440)는 상기에 개시된 제1 내지 제4영역을 각각 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 반사 부재(410)는 예컨대, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명하기로 한다. 도 13 및 도 14는 기판 상에 배치된 필름 종류의 반사 부재의 예를 설명한다.
도 13 및 도 14와 같이, 상기 반사 부재(410)의 필름은 다층 구조 예컨대, 서로 다른 재질이 다층 구조로 적층될 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 예컨대, 상기 기판(401) 상에 배치되는 반사층(111), 상기 반사층(111) 상에 배치된 투광층(112), 및 상기 반사층(111)과 상기 투광층(112) 사이에 배치된 반사 패턴(113)을 포함한다.
상기 반사층(111)은 광을 반사하는 물질 예컨대, 금속 또는 비 금속 물질을 포함하며, 금속인 경우 Ag와 같은 금속 층이 배치될 수 있으며, 비 금속 물질인 경우 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 투광층(112)은 투명한 필름으로서, 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질이거나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 우레탄과 같은 투명한 플라스틱 재질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사 부재(410)의 반사 패턴(113)은 상기 반사층(111)과 상기 투광층(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 반사층(111) 및 상기 투광층(112)은 서로 접촉되지 않고 소정의 갭(gap)으로 이격될 수 있다. 상기 반사층(111)과 상기 투광층(112) 사이에는 에어 갭(113B)을 포함할 수 있다. 상기 에어 갭(113B)은 상기 반사 패턴(113) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 반사층(111)과 상기 투광층(112) 사이의 외측 둘레에는 에어 갭(113B)이 배치되거나 반사 패턴(113)이 배치될 수 있다. 상기 반사 패턴(113)은 상기 반사층(111)과 상기 투광층(112)에 접착될 수 있다. 다른 예로서, 상기 투광층(112)은 상기 반사 패턴(113) 사이의 영역을 통해 상기 반사층(111)에 접촉될 수 있다.
상기 반사층(111) 및 상기 반사 패턴(113)은 상기 투광층(112)을 통해 입사된 광을 반사되며, 상기 반사된 광은 상기 수지부재(450,451)를 통해 추출될 수 있다. 상기 반사 패턴(113)은 상기 반사층(111)의 표면에 화이트 인쇄 또는 실크 스크린 인쇄를 통해 형성될 수 있다. 상기 반사 패턴(113)은 상기 입사된 광을 분산시켜 주어, 전체 영역에서의 휘도를 개선시켜 줄 수 있다. 상기 반사 패턴(113)은 금속 산화물을 포함할 수 있으며, 예컨대 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3와 같은 재질이거나 실리콘, 폴리 실리콘(PS) 중 적어도 하나를 포함하는 잉크를 이용하여 인쇄할 수 있다. 상기 반사 패턴(113)은 예컨대, 실리콘 또는 에폭시 내에 금속 산화물이 첨가된 재질로 형성될 수 있다. 상기 반사 패턴(113)은 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 패턴의 밀도가 점차 높아질 수 있다. 상기 반사 패턴(113)의 단위 구조(113A)는 다각형 형상, 원 형상, 타원 형상, 정형 또는 비 정형 형상을 갖고, 2차원 또는 3차원으로 형성될 수 있다. 상기 반사 패턴(113)의 단위 구조는 내부에 에어 갭(113B)을 갖는 육각형 형상이 밀집되어 형성될 수 있다. 상기 반사 패턴(113)들은 단위 구조(113A)들이 서로 밀집되어 배열되거나, 반사 패턴(113)들의 그룹이 서로 이격된 영역에 에어 갭(113C)이 배치될 수 있다. 이러한 반사 패턴(113) 및 반사층(111)에 의해 광을 반사시켜 줌으로써, 발광 소자(100)의 수를 줄여줄 수 있고, 전체 영역에서의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 상기 수지부재의 바닥에 배치되므로, 상기 수지부재의 두께를 얇게 할 수 있다. 실시 예에 따른 조명 모듈에서 상기 반사 부재는 제거될 수 있다.
도 15 및 도 16은 제2실시 예로서, 상기에 개시된 조명 모듈을 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다. 제2실시 예에 따른 조명 장치에서의 조명 모듈은 상기에 개시된 조명 모듈의 구성 및 설명을 참조하기로 한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 조명 모듈(400B)은 실시 예에 개시된 모듈을 포함하며, 예컨대, 기판(401), 상기 기판(401) 상에 복수의 발광 소자(100), 및 수지부재(450) 및 반사 부재(410)를 포함할 수 있다. 상기 기판(401) 상에서 수지부재(450)는 복수로 배치될 수 있다. 상기 조명 모듈(400B)은 도 1과 같이 복수의 발광 셀이 배열될 수 있다. 상기 조명 모듈(400B)은 필름 형태의 반사 부재(401)가 배치되거나, 기판 상의 솔더 레지스트 재질의 반사 부재를 포함할 수 있다.
상기 조명 모듈(400B) 상에 광학 부재(230)가 배치될 수 있으며, 상기 광학 부재(230)는, 입사되는 광을 확산시켜 투과시켜 줄 수 있다. 상기 광학 부재(230)는 상기 수지부재(170)을 통해 방출된 면 광원을 균일하게 확산시켜 출사하게 된다. 상기 광학 부재(230)는 광학 렌즈 또는 이너(inner) 렌즈를 포함할 수 있으며, 상기 광학 렌즈는 타켓 방향으로의 광을 집광시켜 주거나, 광의 경로를 변경시켜 줄 수 있다. 상기 광학 부재(230)는 상면 및 하면 중 적어도 하나에 다수의 렌즈부(231)를 포함하며, 상기 렌즈부(231)는 상기 광학 부재(230)로부터 하 방향으로 돌출된 형상이거나, 상 방향으로 돌출된 형상일 수 있다. 이러한 광학 부재(230)는 조명 장치의 배광 특성을 조절할 수 있다.
상기 광학 부재(230)는 굴절률이 2.0 이하의 재질 예컨대, 1.7이하의 재질을 포함할 수 있다. 상기 광학 부재(230)의 재질은, 아크릴, 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지(EP)의 투명 수지 재료나 투명한 글래스(Glass)에 의해 형성될 수 있다.
상기 광학 부재(230)는 상기 조명 모듈(400B) 예컨대, 기판(401)과의 간격이 10mm 이상 예컨대, 15mm 내지 100mm의 범위일 수 있으며, 상기 간격이 상기 범위를 벗어날 경우 광도를 저하시킬 수 있고, 상기 범위보다 작을 경우 광의 균일도를 저하시킬 수 있다.
상기 조명 모듈(400B)은 바닥 면에 방열 방열 플레이트(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 방열 플레이트는 복수의 방열 핀을 구비할 수 있고, 상기 기판(401)으로 전도되는 열을 방열할 수 있다. 상기 방열 플레이트는 알루미늄, 구리, 마그네슘, 니켈과 같은 금속 중에서 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 포함할 수 있다.
상기 조명 장치는, 수납 공간(305)을 갖는 하우징(300), 상기 하우징(300)의 수납 공간의 바닥에 배치된 실시 예에 따른 조명 모듈 및 상기 조명 모듈 상에 배치된 광학 부재(230)를 포함한다.
상기 하우징(300)은, 상기 수납 공간(305)의 외 측면(303)이 상기 하우징(300)의 바닥 면에 대해 경사진 면으로 제공될 수 있으며, 이러한 경사진 면은 광의 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 하우징(300)의 수납 공간(305)의 표면은 반사 재질의 금속 물질이 형성될 수 있으며, 이러한 금속 물질에 의해 수납 공간(305) 내에서의 광 추출 효율이 개선될 수 있다. 상기 수납 공간(305)의 깊이는 상기 수지부재(450)의 고점보다 크게 배치될 있고, 상기 수지부재(450)를 통해 방출된 광을 방출할 수 있다.
상기 하우징(300)은 바닥부(301) 및 반사부(302)를 포함하며, 상기 바닥부(301)는 기판(401) 아래에 배치되며, 상기 반사부(302)는 상기 바닥부(301)의 외측 둘레에서 상 방향으로 돌출되며 상기 수지부재(450)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 하우징(300)은 금속 또는 플라스틱 재질을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 하우징(300)의 바닥부(301) 또는 반사부(302)에는 상기 기판(401)에 연결되는 케이블이 관통되는 개구부(미도시)이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 하우징(300)의 바닥부(301)에는 상기 기판(401)이 나사와 같은 체결 수단이나 접착 부재로 접착되거나, 후크와 같은 구조로 결합될 있다. 이에 따라 상기 기판(401)은 상기 하우징(300)의 바닥에 고정될 수 있다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 정지등(Stop lamp), 차폭등, 주간 주행등과 같은 각 종 차량 조명 장치, 표시 장치, 신호등에 적용될 수 있다.
도 17은 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 평면도이고, 도 18은 도 17의 발광 소자의 A-A측 단면도이고, 도 19는 도 17의 발광 소자가 배치된 정면도이고, 도 20는 도 19의 발광 소자의 다른 측 면도이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자(100)는 캐비티(20)를 갖는 몸체(10), 상기 캐비티(20) 내에 복수의 리드 프레임(30,40), 및 상기 복수의 리드 프레임(30,40) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(101)을 포함한다. 이러한 발광 소자(100)는 측면 발광형 패키지로 구현될 수 있다.
상기 발광 소자(100)는 X축 방향의 길이(D1)가 Y축 방향의 두께(T1)보다 3배 이상 예컨대, 4배 이상일 수 있다. 상기 X축 방향의 길이(D1)는 2.5mm 이상 예컨대, 2.7mm 내지 4.5mm 범위일 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 X축 방향의 길이(D1)를 길게 제공함으로써, X축 방향으로 상기 발광 소자(100)들을 배열될 때, 발광 소자 패키지(100)의 개수를 줄여줄 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 두께(T1)를 상대적으로 얇게 제공할 수 있어, 상기 발광 소자(100)를 갖는 조명 모듈의 두께를 줄여줄 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)는 2mm 이하일 수 있다.
상기 발광 소자(100)의 X축 방향의 길이(D1)는 상기 몸체(10)의 길이(D2)보다 클 수 있으며, 두께(T1)는 상기 몸체(10)의 두께 예컨대, 몸체(10)의 제2축 방향의 두께와 같을 수 있다. 상기 몸체(10)의 길이(D2)는 상기 몸체(10)의 두께에 비해 3배 이상일 수 있다.
도 19와 같이, 상기 몸체(10)는 바닥에 리드 프레임(30,40)이 노출된 캐비티(20)를 갖는 제1몸체(10A), 상기 제1몸체(10A)를 지지하는 제2몸체(10B)를 포함한다. 상기 제1몸체(10A)는 상부 몸체이거나 전방 몸체일 수 있으며, 상기 제2몸체(10B)는 하부 몸체이거나 후방 몸체일 수 있다. 상기 제1몸체(10A)는 리드 프레임(30,40)을 기준으로 전방 영역이고, 상기 제2몸체(10B)는 리드 프레임(30,40)을 기준으로 후방 영역일 수 있다. 상기 제1,2몸체(10A,10B)는 일체로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)에는 복수의 리드 프레임(30,40) 예컨대, 제1리드 프레임(30), 및 제2리드 프레임(40)이 결합된다.
상기 몸체(10)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 반사 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 발광 칩으로부터 방출된 파장에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질 예컨대, 70% 이상의 반사율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 반사율이 70% 이상인 경우, 비 투광성의 재질 또는 반사 재질로 정의될 수 있다. 상기 몸체(10)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 실리콘 계열, 또는 에폭시 계열, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 백색 계열의 수지를 포함한다. 상기 몸체(10) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(10)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몸체(10)는 열 경화성 수지에 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 차광성 물질, 광 안정제, 윤활제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 적절히 혼합하여도 된다.
상기 몸체(10)는 반사 물질 예컨대, 금속 산화물이 첨가된 수지 재질을 포함할 수 있으며, 상기 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 몸체(10)는 입사되는 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 몸체(10)는 투광성의 수지 물질 또는 입사 광의 파장을 변환시키는 형광체를 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다.
상기 몸체(10)의 측면들을 보면, 제1측면부(11) 및 상기 제1측면부(11)의 반대측 제2측면부(12), 상기 제1,2측면부(11,12)에 인접하며 서로 반대측에 배치된 제3,4측면부(13,14)를 포함할 수 있다. 상기 제1,2측면부(11,12)는 Y축 방향에 대해 서로 대응되며, 제3,4측면부(13,14)는 X축 방향에 대해 서로 대응될 수 있다. 상기 제1측면부(11)는 상기 몸체(10)의 바닥이며, 상기 제2측면부(12)는 상기 몸체(10)의 상면일 수 있으며, 상기 제1,2측면부(11,12)는 몸체(10)의 길이(D2)를 갖는 장 측면일 수 있으며, 상기 제3,4측면부(13,14)는 상기 몸체(10)의 두께(T1)보다 얇은 두께를 갖는 단 측면일 수 있다. 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)는 기판(401)과 대응되는 측면일 수 있다.
상기 몸체(10)는 전면부(15) 및 후면부(16)를 구비할 수 있으며, 상기 전면부(15) 및 후면부(16)는 상기 캐비티(20)가 배치되는 면일 수 있으며, 광이 출사되는 면일 수 있다. 후면부는 상기 전면부(15)의 반대측 면일 수 있다. 상기 후면부(16)는 제1후면부(16A) 및 제2후면부(16B)를 포함하며, 상기 제1후면부(16A)와 제2후면부(16B) 사이에 게이트(gate)부(16C)를 포함할 수 있다. 상기 게이트부(16C)는 상기 제1,2후면부(16A,16B) 사이에서 상기 제1,2후면부(16A,16B)보다 캐비티 방향으로 함몰될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(30)은 상기 캐비티(20)의 바닥에 배치된 제1리드부(31), 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)의 제1외곽 영역(11A,11C)에 배치된 제1본딩부(32), 상기 몸체(10)의 제3측면부(13) 상에 배치된 제1방열부(33)를 포함한다. 상기 제1본딩부(32)는 상기 몸체(10) 내에서 상기 제1리드부(31)로부터 절곡되고 상기 제1측면부(11)로 돌출되며, 상기 제1방열부(33)는 상기 제1본딩부(32)로부터 절곡될 수 있다. 상기 제1측면부(11)의 제1외곽 영역(11A,11C)은 상기 몸체(10)의 제3측면부(13)에 인접한 영역일 수 있다.
상기 제2리드 프레임(40)은 상기 캐비티(20)의 바닥에 배치된 제2리드부(41), 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)의 제2외곽 영역(11B,11D)에 배치된 제2본딩부(42), 상기 몸체(10)의 제4측면부(14)에 배치된 제2방열부(43)를 포함한다. 상기 제2본딩부(42)는 상기 몸체(10) 내에서 상기 제2리드부(41)로부터 절곡되며, 상기 제2방열부(43)는 상기 제2본딩부(42)로부터 절곡될 수 있다. 상기 제1측면부(11)의 제2외곽 영역(11B,11D)은 상기 몸체(10)의 제4측면부(14)에 인접한 영역일 수 있다.
상기 제1,2리드부(31,41) 사이의 간극부(17)는 상기 몸체(10)의 재질로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(20)의 바닥과 동일한 수평 면이거나 돌출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1외곽 영역(11A,11C)과 제2외곽 영역(11B,11D)은 경사진 영역(11A,11B)과 평탄한 영역(11C,11D)을 가질 수 있으며, 상기 경사진 영역(11A,11B)을 통해 제1,2리드 프레임(30,40)의 제1,2본딩부(32,42)가 돌출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 발광 칩(71)은 예컨대, 제1리드 프레임(30)의 제1리드부(31) 상에 배치될 수 있으며, 제1,2리드부(31,41)에 와이어(72,73)로 연결되거나, 제1리드부(31)에 접착제로 연결되고 제2리드부(41)에 와이어로 연결될 수 있다. 이러한 발광 칩(71)은 수평형 칩, 수직형 칩, 비아 구조를 갖는 칩일 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 플립 칩 방식으로 탑재될 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 자외선 내지 가시광선의 파장 범위 내에서 선택적으로 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 예컨대, 자외선 또는 청색 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 II-VI족 화합물 및 III-V족 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 예컨대, GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN, GaP, AlN, GaAs, AlGaAs, InP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물로 형성될 수 있다.
상기 캐비티(20)의 내 측면을 보면, 상기 캐비티(20)의 둘레에 배치된 제1,2,3,4내측면(21,22,23,24)은 리드 프레임(30,40)의 상면의 수평한 직선에 대해 경사질 수 있다. 상기 제1측면부(11)에 인접한 제1내측면(21)과 상기 제2측면부(12)에 인접한 제2내측면(22)은 상기 캐비티(20)의 바닥에 대해 각도로 경사지며, 상기 제3측면부(13)에 인접한 제3내측면(23)과 상기 제4측면부(14)에 인접한 제4내측면(14)은 경사지되, 상기 제1,2내 측면(21,22)의 경사각도보다 작은 각도로 경사질 수 있다. 이에 따라 상기 제1,2내 측면(21,22)은 입사되는 광의 제1축 방향으로의 진행하는 것을 반사하고, 상기 제3,4내 측면(23,24)은 입사되는 광을 X축 방향으로 확산시켜 줄 수 있다.
상기 캐비티(20)의 내 측면(21,22,23,24)은 몸체(10)의 전면부(15)로부터 수직하게 단차진 영역(25)을 구비할 수 있다. 상기 단차진 영역(25)은 몸체(10)의 전면부(15)와 내측면(21,22,23,24) 사이에 단차지게 배치될 수 있다. 상기 단차진 영역(25)은 상기 캐비티(20)을 통해 방출된 광의 지향 특성을 제어할 수 있다.
도 18과 같이, 상기 캐비티(20)의 깊이(H2)는 상기 몸체(10)의 너비(H1)의 1/3 이하 예컨대, 0.3mm±0.05mm 범위일 수 있다. 상기 캐비티(20)의 깊이(H2)가 상기 범위 미만인 경우 광의 지향각 제어가 어렵고 상기 범위를 초과할 경우 몸체(10)의 너비(H1)가 증가하거나 광 지향각이 좁아지는 문제가 있다.
여기서, 상기 몸체(10)의 너비(H1)는 몸체(10)의 전면부(15)와 후면부(16) 사이의 간격일 수 있다. 여기서, 상기 몸체(10)의 너비(H1)는 상기 몸체(10)의 두께(T1)보다 클 수 있으며, 상기 몸체(10)의 너비(H1)와 두께(T1)의 차이는 0.05mm 이상 예컨대, 0.05mm 내지 0.5mm 범위일 수 있고, 상기 몸체(10)의 두께(T1)가 상대적으로 두꺼울 경우 라이트 유닛의 두께를 증가시킬 수 있고, 얇을 경우 리드 프레임(30,40)이 갖는 방열 면적이 감소될 수 있다.
상기 몸체(10)의 제3,4측면부(13,14)에는 내측으로 함몰된 오목부(35,45)를 가질 수 있으며, 상기 오목부(35,45)는 몸체(10)의 사출 과정에 상기 몸체(10)를 지지하는 핑거(finger)들이 삽입될 수 있다. 상기 오목부(35,45)는 상기 제1,2리드 프레임(30,40)의 제1,2리드부(31,41)가 수평하게 연장되는 연장 선 상에 배치될 수 있다. 상기 오목부(35,45)는 상기 제1,2리드부(31,41)로부터 이격되게 배치될 수 있다. 상기 오목부(35,45)의 깊이는 상기 오목부(35,45)의 일부 영역이 상기 캐비티(20) 예컨대, 상기 캐비티(20)의 일부와 수직 방향으로 오버랩될 수 있는 깊이로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 제3,4측면부(13,14)의 후방 수납 영역을 보면, 제3측면부(13) 및 제4측면부(14)로부터 경사진 제1영역(13A,14A), 상기 제1영역(13A,14A)으로부터 경사진 제2영역(13B,14B)을 포함한다.
실시 예에 따른 발광 소자(100)의 캐비티(20) 내에 배치된 발광 칩(101)은 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 발광 칩(101)은 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다.
상기 몸체(11)의 캐비티(20)에는 몰딩 부재(81)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(81)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지를 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(81) 또는 상기 발광 칩(71) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(71)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 양자점, YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(61)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 캐비티(20) 상에 형광체를 갖는 투광성 필름이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광 소자(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다. 상기 몸체(10) 또는 어느 하나의 리드 프레임 상에는 수광 소자, 보호 소자 등의 반도체 소자가 탑재될 수 있으며, 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 기판(401) 상에 적어도 하나 또는 복수개의 발광 소자(100)가 배치되며, 상기 발광 소자(100)의 하부 둘레에 반사 부재(410)이 배치된다. 상기 기판(401)은 절연층 상에 회로 패턴이 인쇄된 보드를 포함하며, 예를 들어, 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자(100)의 제1 및 제2리드부(33,43)는 상기 기판(401)의 전극 패턴(213,215)에 전도성 접착 부재(203,205)인 솔더 또는 전도성 테이프로 본딩된다.
도 21은 실시 예에 따른 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 차량 램프를 나타낸 도면이며, 도 22은 도 21의 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 차량(900)에서 후미등(800)은 제 1 램프 유닛(812), 제 2 램프 유닛(814), 제 3 램프 유닛(816), 및 하우징(810)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 램프 유닛(812)은 방향 지시등 역할을 위한 광원일 수 있으며, 제 2 램프 유닛(814)은 차폭등의 역할을 위한 광원일 수 있고, 제3램프 유닛(816)은 제동등 역할을 위한 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 내지 제3램프 유닛(812,814,816) 중 적어도 하나 또는 모두는 실시 예에 개시된 조명 모듈을 포함할 수 있다.
상기 하우징(810)은 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814, 816)들을 수납하며, 투광성 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 하우징(810)은 차량 몸체의 디자인에 따라 굴곡을 가질 수 있고, 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814,816)은 하우징(810)의 형상에 따라, 곡면을 갖는 수 있는 면 광원을 구현할 수 있다. 도 28과 같이, 램프 유닛이 차량의 테일등, 제동등이나, 턴 시그널 램프에 적용될 경우, 차량의 턴 시그널 램프에 적용될 수 있다.
여기서, 차량 램프의 안전 기준으로 보면, 정면광을 기준으로 측정할 경우, 테일등은 배광 기준이 4 내지 5칸텔라(cd)의 범위이며, 제동등은 배광 기준이 60내지 80 칸텔라(cd) 범위이다. 실시 예에 따른 조명 모듈 및 렌즈 상에서 도 24의 (a)(b)와 같이, 28000nit 이상의 평균 휘도 분포를 가지며, (c)(d)와 같이 50칸텔라 이상의 배광 분포를 제공할 수 있다. 이에 따라 상기 제동등이나 테일등과 같은 램프의 차량 안전 기준 내의 광도를 제공할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 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.
100: 발광 소자
230: 광학 부재
300: 하우징
401: 기판
410: 반사 부재
440: 출사면
441: 제1영역
443: 제2영역
442: 제3영역
444: 제4영역
450: 수지 부재
450A: 발광 셀

Claims (11)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 배치되는 발광 소자; 및
    상기 발광 소자 위에 배치되는 수지부재를 포함하며,
    상기 수지부재는 측면 및 상부에 출사면을 포함하며,
    상기 수지 부재의 측면은 상기 발광 소자에 인접한 제1측면, 상기 제1측면과 마주보는 제2측면, 상기 제1,2측면 사이에 배치된 제3측면 및 상기 제3측면과 마주보는 제4측면을 포함하며,
    상기 수지 부재의 출사면은 오목한 곡면을 갖는 복수의 오목부와 상기 오목부 사이에 배치된 볼록부를 포함하며,
    상기 오목부는 제1방향으로 긴 길이를 가지며, 상기 수지부재의 제1측면부터 제2측면을 향하는 제2 방향으로 복수개 배치되고,
    상기 수지부재의 출사면은,
    상기 제1측면에 인접하고 적어도 일부가 상기 발광 소자와 수직 방향으로 중첩되는 오목부를 포함하는 제1영역,
    적어도 2개의 상기 볼록부의 최상단을 연결하는 가상의 직선이 경사진 영역을 포함하는 제2영역,
    상기 제2영역과 상기 제2측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제3영역, 및
    상기 제3영역과 상기 제2측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제4영역을 포함하고,
    상기 제3영역은 상기 제2영역에 인접한 상기 볼록부의 최상단과 상기 기판 사이의 간격이 상기 제4영역에 인접한 상기 볼록부의 최상단과 상기 기판 사이의 간격보다 작은 조명 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역에 배치된 상기 볼록부의 높이는 상기 제3영역에 배치된 상기 볼록부의 높이보다 높고, 상기 제4영역에 배치된 상기 볼록부는 상기 수지부재의 상기 제2측면에 인접할수록 점차 낮은 높이를 갖는 조명 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3영역에 배치된 상기 볼록부의 상기 제1방향으로의 너비는 상기 제1영역에 배치된 상기 볼록부의 상기 제1방향으로의 너비보다 크고 상기 제4영역에 배치된 상기 볼록부의 상기 제1방향으로의 너비보다 작은 조명 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1영역에 배치된 상기 오목부는 상기 제3영역 및 제4영역의 상기 오목부보다 높은 위치에 배치되고, 상기 제2영역에 배치된 상기 오목부는 상기 발광 소자와 수직 방향으로 중첩되지 않는 조명 모듈.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 부재의 출사면에 배치된 상기 복수의 오목부는 서로 동일한 깊이를 갖는 조명 모듈.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 부재의 출사면에 배치된 상기 오목부의 깊이는 상기 오목부의 제1방향으로의 너비보다 작고,
    상기 제1,3 및 4영역의 상기 오목부는 복수로 배치되고, 상기 제1,3 및 4영역의 상기 오목부들의 깊이는 서로 동일한 조명 모듈.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 수지부재 사이에 반사 부재를 포함하며,
    상기 반사 부재는 플라스틱 재질을 갖는 필름 또는 솔더 레지스트를 포함하는 조명 모듈.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제4영역은 상기 기판에 대하여 경사진 평면을 포함하는 조명 모듈.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1영역에 배치된 복수의 볼록부의 최상단 높이가 서로 동일한 조명 모듈.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3영역에서 상기 제2영역에 인접한 상기 볼록부 중 최상단의 높이가 가장 낮은 위치에 있는 상기 볼록부의 최상단 높이는 상기 제4영역에 인접한 상기 볼록부 중 최상단의 높이가 가장 높은 위치에 있는 상기 볼록부의 최상단 높이보다 낮은 조명 모듈.
  11. 기판, 상기 기판 위에 배치된 복수의 수지부재, 및 상기 수지부재 내에 배치된 발광 소자를 갖는 조명 모듈; 및
    상기 조명 모듈 상에 광학 부재를 포함하며,
    상기 수지 부재의 출사면은 오목한 곡면을 갖는 복수의 오목부와 상기 오목부 사이에 배치된 볼록부를 포함하며,
    상기 오목부는 제1방향으로 긴 길이를 갖고 상기 제1방향과 직교하고 제1측면부터 제2측면을 향하는 제2방향으로 복수개가 배치되며,
    상기 수지부재의 출사면은,
    상기 제1측면에 인접하고 적어도 일부가 상기 발광 소자와 수직 방향으로 중첩되는 오목부를 포함하는 제1영역,
    상기 기판에서 상기 오목부의 저면까지의 거리가 상기 제2측면 방향으로 갈수록 커지며 적어도 2개의 오목부를 포함하는 제3영역,
    상기 제1영역과 상기 제3영역 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제2영역, 및
    상기 제3영역과 상기 제2측면 사이에 배치되는 적어도 하나의 오목부를 포함하는 제4영역을 포함하고,
    상기 제2영역은 상기 제2영역에 배치된 적어도 2개의 볼록부의 최상단을 연결하는 가상의 직선이 경사진 영역을 포함하는 조명 장치.

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