KR102556216B1 - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 개시된 조명 모듈은, 실시 예에 따른 조명 모듈은, 기판; 상기 기판 상에 배치되며 상기 기판의 상면에 인접한 광 출사면을 갖는 복수의 발광 소자; 및 상기 복수의 발광 소자 각각의 광 출사측에 배치된 반사체를 포함하며, 상기 반사체는 상기 각 발광 소자의 광 출사면에 대응되는 제1반사면, 상기 제1반사면의 양 외측에 배치된 제2 및 제3반사면을 포함하며, 상기 제1 내지 제3반사면은 볼록부 및 오목부를 갖는 복수의 반사 셀을 포함하며, 상기 반사체는 상기 반사 셀들을 수직하게 분리한 제1브리지부, 및 상기 반사 셀들을 수평하게 분리한 제2브리지부를 포함하며, 상기 제1반사 면은 상기 발광 소자로부터 멀어질수록 점차 높은 높이를 가지며, 상기 제2 및 제3반사 면은 상기 제1반사 면의 양측에서 서로 대면하게 배치된다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS}
실시 예는 복수의 발광 다이오드를 갖고 면 광원을 제공하는 조명 모듈에 관한 것이다.
실시 예는 조명 모듈을 갖는 조명 장치에 관한 것이다.
실시 예는 차량용 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치에 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 복수의 발광 소자 및 반사체를 이용하여 면 광원을 갖는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 복수의 발광 소자 각각으로부터 출사된 광을 상 방향으로 반사하는 반사체를 이용하여 면 광원의 광 균일도를 개선한 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 복수의 발광 소자 각각에 대응되는 반사체의 반사면이 경사면 또는 곡면을 갖는 조명 모듈을 제공한다.
실시 예는 반사면의 표면에 오목부 및 볼록부가 교대로 배치한 반사체를 갖는 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 조명 모듈은, 기판; 상기 기판 상에 배치되며 상기 기판의 상면에 인접한 광 출사면을 갖는 복수의 발광 소자; 및 상기 복수의 발광 소자 각각의 광 출사측에 배치된 반사체를 포함하며, 상기 반사체는 상기 각 발광 소자의 광 출사면에 대응되는 제1반사면, 상기 제1반사면의 양 외측에 배치된 제2 및 제3반사면을 포함하며, 상기 제1 내지 제3반사면은 볼록부 및 오목부를 갖는 복수의 반사 셀을 포함하며, 상기 반사체는 상기 반사 셀들을 수직하게 분리한 제1브리지부, 및 상기 반사 셀들을 수평하게 분리한 제2브리지부를 포함하며, 상기 제1반사 면은 상기 발광 소자로부터 멀어질수록 점차 높은 높이를 가지며, 상기 제2 및 제3반사 면은 상기 제1반사 면의 양측에서 서로 대면하게 배치된다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 기판, 상기 기판 상에 복수의 발광 소자, 및 상기 복수의 발광 소자의 광 출사측에 배치된 반사체를 갖는 조명 모듈; 상부가 개방된 수납 공간을 가지며 상기 조명 모듈이 배치된 하우징; 및 상기 조명 모듈 상에 배치된 광학 부재를 포함하며, 상기 반사체는 상기 기판 상에 배치되며, 상기 반사체는 상기 각 발광 소자의 광 출사면에 대응되는 제1반사면, 상기 제1반사면의 양 외측에 배치된 제2 및 제3반사면을 포함하며, 상기 제1 내지 제3반사면은 볼록부 및 오목부를 갖는 복수의 반사 셀을 포함하며, 상기 반사체는 상기 반사 셀들을 수직하게 분리한 제1브리지부, 및 상기 반사 셀들을 수평하게 분리한 제2브리지부를 포함하며, 상기 제1반사 면은 상기 발광 소자로부터 멀어질수록 점차 높은 높이를 가지며, 상기 제2 및 제3반사 면은 상기 제1반사 면의 양측에서 서로 대면하게 배치된다.
실시 예에 따른 조명 모듈에 의하면, 면 광원의 광도를 개선할 수 있다.
실시 예에 따른 조명 모듈에 의하면, 면 광원의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 반사체 사이에 몰딩 부재를 이용하지 않아 광의 손실을 줄일 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.
도 1은 제1실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 다른 예이다.
도 3은 제2실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 4는 도 3의 조명 모듈의 다른 예이다.
도 5는 도 1 및 도 3의 조명 모듈을 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 조명 장치에 방열 판이 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 제3실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 조명 장치를 사시도이다.
도 8은 도 7의 광학 부재가 결합된 조명 장치를 개략적으로 나타낸 횡 단면도이다.
도 9는 도 8의 조명 장치를 개략적으로 나타낸 종 단면도이다.
도 10은 도 9의 조명 장치의 반사체를 전개한 평면도이다.
도 11은 도 9에서 반사체의 횡 단면의 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 8의 조명 장치의 부분 확대도이다.
도 13은 도 12의 반사체의 반사면의 영역A의 상세도이다.
도 14는 도 8의 조명 장치의 다른 예이다.
도 15는 도 8의 조명 장치의 다른 예이다.
도 16은 실시 예에 따른 조명 모듈의 발광 소자를 나타낸 정면도이다.
도 17은 도 16의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 18은 도 16의 발광 소자가 기판 상에 배치된 정면도이다.
도 19는 도 16의 발광 소자가 기판 상에 배치된 측면도이다.
도 20은 실시 예에 따른 조명 장치를 갖는 램프를 나타낸 도면이다.
도 21은 도 20의 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이다.
도 22는 실시 예에 따른 조명 장치에서 각 반사체에 의한 광도를 나타낸 도면이다.
도 23은 실시 예에 따른 조명 장치에 의한 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, 차폭등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다. 본 발명의 조명장치는 실내, 실외의 광고장치 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.
도 1은 제1실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 측 단면도이고, 도 2는 도 1의 조명 모듈의 다른 예이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 모듈(400)은, 기판(201), 상기 기판(201) 상에 배치된 복수의 발광 소자(100), 및 상기 발광 소자(100)의 출사 측에 배치된 반사체(110)를 포함한다.
상기 기판(201)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(201)이 바닥에 금속층이 배치된 메탈 코아 PCB로 배치될 경우, 발광 소자(100)의 방열 효율은 개선될 수 있다.
상기 기판(201)은 상부에 배선층을 포함하며, 상기 배선층은 복수의 발광 소자(100)를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(100)는 상기 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(201)은 발광 소자(100) 및 반사체(110)의 베이스에 위치한 베이스 부재로 기능할 수 있다.
상기 발광 소자(100)는 도 18 및 도 19와 같이, 기판(201) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 기판(201) 상에 복수개가 일정 간격(B5)을 갖고 배열될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 상기 기판(201) 상에 적어도 1열로 배열되거나, 2열 또는 그 이상으로 배열될 수 있으며, 상기 1열 또는 2열 이상의 발광 소자(100)는 상기 기판(201)의 길이 방향(Y)으로 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 반사체(110)의 반사면(112)에 하나 또는 복수개가 대면하게 배치될 수 있다. 실시 에는 설명의 편의를 위해, 상기 반사체(110)의 반사면(112)에 하나의 발광 소자(100)가 배치된 예로 설명하기로 한다.
상기 발광 소자(100)는 발광 다이오드를 갖는 소자로서, LED 칩이 패키징된 패키지를 포함하며, 상기 발광 칩은 청색, 적색, 녹색, 자와선(UV) 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 발광소자는 백색, 청색, 적색, 녹색 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 바닥 부분이 상기 기판(201)과 전기적으로 연결되는 사이드 뷰 타입일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)은 상기 반사체(110)의 반사면(112)과 대응될 수 있으며, 상기 기판(201)의 상면에 인접하거나 상기 기판(201)의 상면에 대해 수직한 면일 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)으로 출사된 광의 광 축(L1)은 상기 기판(201)의 상면에 대해 평행한 축 방향이거나, 상기 기판(201)의 상면에 수평한 축에 대해 30도 이내의 범위로 틸트(Tilt)될 수 있다. 상기 반사면(112)은 광축(L1)과 평행하지 않는 면일 수 있다.
상기 발광 소자(100)의 두께(T1)는 3mm 이하 예컨대, 2mm이하일 수 있으며, 상기 반사체(110)의 최대 두께 또는 높이(T11) 대비 1/10 내지 1/2의 범위일 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 길이는 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)의 1.5배 이상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 발광 소자(100)는 두께 방향(Z)의 광 출사각보다 길이 방향의 광 출사각이 넓을 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 길이 방향(X)의 광 출사각은 110도 내지 160도의 범위를 가질 수 있다.
상기 반사체(110)는 상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)로부터 소정 간격(B1)으로 이격될 수 있으며, 상기 간격(B1)은 0.5mm 이상 범위일 수 있으며, 상기 범위보다 좁을 경우 핫 스팟(hot spot) 또는 빛 튀김 현상이 발생될 수 있다.
상기 반사체(110)는 상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)과 대응되는 반사면(112)을 포함하며, 상기 반사면(112)은 경사진 면이거나 곡면일 수 있다. 상기 반사면(112)이 경사진 면인 경우 다단으로 경사진 구조일 수 있다. 실시 예는 설명의 편의를 위해, 상기 반사면(112)이 곡면인 구조로 설명하기로 한다. 상기 반사면(112)은 하단(P1) 및 상단(P2)을 연결한 직선(B4)으로부터 오목한 곡면이거나, 음의 곡률을 갖는 곡면일 수 있다. 상기 곡면은 포물선의 곡률을 갖는 형상 또는 비구면 형상을 갖는 곡면을 포함한다. 상기 곡률의 반경은 20mm 이상 예컨대, 35mm 이상일 수 있다.
상기 반사체(110)는 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 점차 두꺼워질 수 있다. 상기 반사체(110)는 상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)으로부터 멀어질수록 점차 두꺼워질 수 있다. 상기 반사체(110)는 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광을 상 방향으로 반사시켜 줄 수 있으며, 이 경우 곡면 형상의 반사면(112)에 의해 반사되는 광의 진행 경로를 다양하게 하거나, 난 반사할 수 있다. 이에 따라 상기 반사체(110)에 의해 반사된 광은 면 광원의 형태로 조사될 수 있다.
상기 반사체(110)는 상기 발광 소자(100) 각각의 광 출사면(101)에 각각 대응되게 배치될 수 있다. 상기 반사체(110)의 반사 면(112)은 상기 발광 소자(100)와 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(100)들 간의 간격(B5)은 상기 각 반사체(110)의 바닥 면의 길이(B2)보다 클 수 있다. 상기 발광 소자(100)와 상기 반사체(110)는 교대로 반복되는 구조로 배열될 수 있으며, 상기 발광 소자(100)들의 간격(B5)은 상기 반사체(110)들 간의 간격과 동일하거나 다를 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광 소자(100)들 간의 간격(B5)이 상기 각 반사체(110)의 길이(B2)(예: B2>B5)보다 작을 경우, 상기 반사체(110)의 일부는 상기 발광 소자(100)와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 반사체(110)의 상부는 인접한 반사체들(110) 사이에 배치된 발광 소자(100)의 위에 배치될 수 있다. 또는 상기 반사체(110)의 반사면(112)은 인접한 반사체들(110) 사이에 배치된 발광 소자(100)의 위에 배치될 수 있다. 이에 따라 인접한 반사체(110)들 사이의 영역에서의 암부 발생을 방지하거나 핫 스팟을 방지할 수 있으며, 몰딩 부재가 없는 경우 상기 발광 소자(100)를 보호할 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광 소자(100)의 각 출사측에 배치된 반사체(110)의 상부는 인접한 다른 반사체의 하부와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이러한 인접한 반사체(110)들의 일부가 서로 수직 방향으로 오버랩됨으로써, 발광 소자(100)를 보호할 수 있으며, 상기 반사체(110)의 높이를 낮추어줄 수 있고, 경계 영역에서의 핫 스팟이나 암부 발생을 방지할 수 있다. 이 경우 상기 발광 소자(100)가 사이드 뷰 타입으로 발광함으로써, 광에 영향을 주지 않을 수 있다.
상기 반사체(110)는 복수개가 서로 이격될 수 있다. 상기 복수의 반사체(110)는 물리적으로 서로 분리되거나, 서로 연결될 수 있다. 상기 반사체(110)들을 분리할 경우, 각 기판(201) 상에 부착하거나 다른 구조물 예컨대, 하우징(도 7의 300)에 부착할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사체(110)들을 연결할 경우 상기 발광 소자(100)의 외측을 통해 서로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 발광 소자(100) 사이에 배치된 반사체(110)의 외 측면(113)는 반사체(110)들 사이에 배치된 발광 소자(100)로부터 소정 간격(B3)을 가질 수 있으며, 예컨대 2mm 이하일 수 있다. 상기 간격(B3)은 0 내지 2mm 범위일 수 있다. 상기 반사체(110)들 사이에 배치된 발광 소자(100)는 적어도 일부가 반사체(110)와 수직하게 오버랩될 수 있다. 상기 반사체(110)의 외 측벽과 이에 인접한 발광 소자(100) 간의 간격이 0 이하일 경우, 상기 반사체(110)는 상기 발광 소자(100) 상에 배치되거나, 상기 발광 소자(100)의 표면에 접촉될 수 있다.
상기 반사체(110)는 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광에 대한 광 반사율이 70% 이상인 재질을 포함한다. 상기 반사체(110)는 고분자, 금속 또는 유전체를 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 예컨대 금속/유전체의 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 반사체(110)의 재질은 고분자, 고분자 화합물, 또는 금속을 포함할 수 있다. 상기 반사체(110)의 재질은, 이산화티타늄(TiO2)과 같은 무기 미립자로 충전된 중합체이거나, 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 상기 몸체는 에폭시수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘수지, 변성실리콘수지, 아크릴수지, 우레탄수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화비스페놀 A 디글리시딜에테르등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로무수프탈산, 3-메틸헥사히드로무수프탈산4-메틸헥사히드로무수프탈산등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌그리콜, 산화티탄안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사체(110)는, 광학 필름, PET, PC, PVC 레진 등으로 이루어질 수 있다.
상기 반사체(110)는 반사면(112)의 표면이 금속인 경우, 알루미늄, 크롬, 은, 황산 바륨 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 갖는 층이 형성될 수 있다. 상기 금속 층은 상기 반사체(110)와 다른 재질로 코팅된 층일 수 있다.
이러한 발광 소자(100)/반사체(110)의 열은 소정 길이를 갖는 직선형 바 형태이거나, 소정 곡률을 갖는 곡선형 바 형태이거나, 한 번 이상 절곡된 절곡된 바 형태이거나, 상기 직선, 곡선, 절곡된 형태 중 2개 이상이 혼합된 형태일 수 있다. 이러한 형상은 어플리케이션 예컨대, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등(Stop lamp), 차폭등, 주간 주행등과 같은 차량 램프의 종류나 구조에 따라 다를 수 있다. 실시 예는 반사체(110) 상에 별도의 몰딩 부재를 이용하지 않을 수 있어, 광 손실을 줄일 수 있다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 다른 예이다. 도 2를 설명함에 있어서, 도 1과 동일한 구성은 상기의 설명을 참조하기로 한다.
도 2를 참조하면, 조명 모듈은 기판(201), 상기 기판(201) 상에 복수의 발광 소자(100), 및 상기 각 발광 소자(100)의 광 출사측에 배치된 반사체(110)를 포함한다.
상기 반사체(110)는 입사되는 광의 반사 효율을 높이기 위해 요철 구조를 갖는 반사면(114)을 포함한다. 상기 요철 구조를 갖는 반사면(114)은 입사되는 광을 난 반사시켜 주어, 면 광원의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다. 상기 요철 구조는 볼록부(S1)와 오목부(S2)가 교대 또는 반복적으로 배치될 수 있으며, 상기 볼록부(S1)는 일정한 패턴을 갖거나 불규칙한 패턴으로 반복될 수 있으며, 상기 오목부(S2)는 상기 볼록부(S1)들 사이에 각각 배치될 수 있다.
상기 반사면(114)은 전 영역 또는 발광 소자(100)의 지향각의 반치폭 이내에서 상기 볼록부(S1) 및 오목부(S2)가 배치될 수 있으며, 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사면(114)은 볼록부(S1)/ 오목부(S2)를 하나의 반사 셀 또는 파셋(facet)로 정의한 경우 (이하 반사 셀로 정의함), 상기 반사 셀들이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
상기 반사면(114)의 요철 구조에서 볼록부(S1)는 볼록한 곡면이거나 경사진 면을 포함할 수 있으며, 상기 오목부(S2)는 오목한 곡면이거나 경사진 면 또는 평탄한 면을 포함할 수 있다. 상기 요철 구조는 텍스쳐(textured)가 형성된 표면이거나, 엠보싱(embossing) 형상이거나, 비즈(beads)를 갖는 형상이거나, 다각형 형상이거나, 반구형 또는 타원 형상의 구조물을 포함할 수 있다. 상기 비즈는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate), 실리콘(Silicon), 실리카(Silica), 글라스 버블(Glass bubble), PMMA(Polymethyl Methacrylate), 우레탄(Urethane), 아연(Zinc), 지르코늄(Zirconium), 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 산화 금속, 아크릴(Acryl), 또는 이들의 조합을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 반사면(114)의 요철 구조에서 오목부(S2) 또는/및 볼록부(S1)는 광을 출사하는 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 주기가 점차 좁아지거나 동일할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 하나의 반사 셀에서의 오목부(S2)/볼록부(S1)의 길이 비율은 1:1 내지 1:9의 범위를 포함할 수 있다. 하나의 반사 셀에서의 오목부(S2)/볼록부(S1)의 면적 비율은 1:1 내지 1:9의 범위를 만족할 수 있다. 이러한 하나의 반사 셀에서 볼록부(S1)의 길이 또는 면적을 크게 함으로써, 상기 발광 소자(100)로부터 입사되는 광의 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있고, 난 반사를 통해 광의 균일도를 개선시켜 줄 수 있다. 상기 하나의 반사 셀 내에서 볼록부(S1)는 오목부(S2)보다 발광 소자(100)에 더 인접하게 배치되어, 입사되는 광을 반사할 수 있고, 오목부(S2)는 다른 볼록부(S1)의 형성을 위해 제공될 수 있다.
상기 반사체(110)의 재질은 도 1의 설명을 참조하기로 하며, 상기 볼록부(S1)/오목부(S2)는 상기 반사면(114)의 오목한 곡면을 따라 또는 경사면을 따라 형성될 수 있다. 여기서, 상기 반사체(110)의 반사면(114)이 알루미늄, 은, 크롬과 같은 금속인 경우, 볼록부(S1) 또는 오목부(S2)는 금속으로 형성될 수 있다. 상기 볼록부(S1) 및 오목부(S2)는 상기 반사체(110)와 동일하거나 다른 재질일 수 있다.
도 3은 제2실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 도면이다. 도 3을 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 3를 참조하면, 조명 모듈(400A)은 기판(201), 상기 기판(201) 상에 복수의 발광 소자(100), 및 상기 각 발광 소자(100)의 광 출사측에 배치된 반사체(120)를 포함한다.
상기 반사체(120)는 소정 두께의 재질이 소정 높이(T12)로 형성된 플레이트를 포함하며, 상기 반사체(120)의 반사면(122)과 상기 기판(201) 사이의 영역은 에어 갭(Air gap)(123)이 배치될 수 있다. 상기 플레이트의 두께는 5mm 이하 예컨대, 1내지 3mm의 범위를 포함할 수 있다. 상기 플레이트의 두께가 상기 범위보다 두꺼울 경우 반사 효율의 개선이 미미하며, 상기 범위보다 얇을 경우, 플레이트의 강성 확보가 어려울 수 있다. 상기 반사체(120)의 반사면(122)은 도 1과 같은 곡면을 갖거나, 경사진 면을 포함할 수 있으며, 이는 도 1의 설명을 참조하기로 한다.
상기 반사체(120)는 상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)로부터 소정 간격(B1)으로 이격될 수 있으며, 상기 간격(B1)은 0.5mm 이상 범위일 수 있으며, 상기 범위보다 좁을 경우 핫 스팟(hot spot) 또는 빛 튀김 현상이 발생될 수 있다.
상기 반사체(120)는 상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)과 대응되는 반사면(122)을 포함하며, 상기 반사면(122)은 경사진 면이거나 곡면일 수 있다. 상기 반사면(122)이 경사진 면인 경우 다단으로 경사진 구조일 수 있다. 실시 예는 설명의 편의를 위해, 상기 반사면(122)이 곡면인 구조로 설명하기로 한다. 상기 반사면(122)은 하단(P1) 및 상단(P2)을 연결한 직선(B4)으로부터 오목한 곡면이거나, 음의 곡률을 갖는 곡면일 수 있다. 상기 곡면은 포물선의 곡률을 갖는 형상 또는 비구면 형상을 갖는 곡면을 포함한다.
상기 반사체(120)는 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 점차 높아질 수 있다. 상기 반사체(120)는 상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)으로부터 멀어질수록 점차 두꺼워질 수 있다. 상기 반사체(120)는 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광을 상 방향으로 반사시켜 줄 수 있으며, 이 경우 곡면 형상의 반사면(122)에 의해 반사되는 광의 진행 경로를 다양하게 하거나, 난 반사할 수 있다. 이에 따라 상기 반사체(120)에 의해 반사된 광은 면 광원의 형태로 조사될 수 있다.
상기 반사체(120)는 상기 발광 소자(100) 각각의 광 출사면(101)에 각각 대응되게 배치될 수 있다. 상기 반사체(120)의 반사 면(122)은 상기 발광 소자(100)와 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(100)들 간의 간격(B5)은 상기 각 반사체(120)의 바닥 면의 길이(B2)보다 클 수 있다. 상기 발광 소자(100)와 상기 반사체(120)는 교대로 반복되는 구조로 배열될 수 있으며, 상기 발광 소자(100)들의 간격(B5)은 상기 반사체(120)들 간의 간격과 동일하거나 다를 수 있다.
상기 반사체(120)는 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광에 대한 광 반사율이 70% 이상인 재질을 포함한다. 상기 반사체(120)는 고분자, 금속 또는 유전체를 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 예컨대 금속/유전체의 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 반사체(120)의 재질은 고분자, 고분자 화합물, 또는 금속을 포함할 수 있다. 상기 반사체(120)의 재질은, 이산화티타늄(TiO2)과 같은 무기 미립자로 충전된 중합체이거나, 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 상기 몸체는 에폭시수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘수지, 변성실리콘수지, 아크릴수지, 우레탄수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화비스페놀 A 디글리시딜에테르등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로무수프탈산, 3-메틸헥사히드로무수프탈산4-메틸헥사히드로무수프탈산등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌그리콜, 산화티탄안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사체(120)는, 광학 필름, PET, PC, PVC 레진 등으로 이루어질 수 있다.
상기 반사체(120)는 반사면(122)의 표면이 금속인 경우, 알루미늄, 크롬, 은, 황산 바륨 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 갖는 층이 형성될 수 있다. 상기 금속 층은 상기 반사체(120)와 다른 재질로 코팅된 층일 수 있다.
도 4은 제2실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 도면이다. 도 4를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 4를 참조하면, 조명 모듈은 기판(201), 상기 기판(201) 상에 복수의 발광 소자(100), 및 상기 각 발광 소자(100)의 광 출사측에 배치된 반사체(120)를 포함한다.
상기 발광 소자(100)들 간의 간격은 상기 반사체(120)의 반사면(122) 간의 간격보다 넓을 수 있어, 인접한 반사체(120)의 반사면(122) 사이에 발광 소자(100)가 배치될 수 있다.
다른 예로서, 상기 발광 소자(100)들 간의 간격(B5)이 상기 반사체(120A)의 길이(예: B2>B5)보다 작을 경우, 상기 반사체(120A)의 일부는 상기 발광 소자(100)와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 반사체(120A)의 상부는 인접한 반사체들 사이에 배치된 발광 소자(100)의 위에 배치될 수 있다. 또는 상기 반사체(120A)의 반사면(122)은 인접한 반사체들 사이에 배치된 발광 소자(100)의 위에 배치될 수 있다. 이에 따라 인접한 반사체들 사이의 영역에서의 암부 발생을 방지하거나 핫 스팟을 방지할 수 있으며, 몰딩 부재가 없는 경우 상기 발광 소자(100)를 보호할 수 있다.
다른 예로서, 상기 발광 소자(100)의 각 출사측에 배치된 반사체(120)의 상부는 인접한 다른 반사체의 하부와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이러한 인접한 반사체(120)들의 일부가 서로 수직 방향으로 오버랩됨으로써, 발광 소자(100)를 보호할 수 있으며, 상기 반사체(120)의 높이를 낮추어줄 수 있고, 경계 영역에서의 핫 스팟이나 암부 발생을 방지할 수 있다. 이 경우 상기 발광 소자(100)가 사이드 뷰 타입으로 발광함으로써, 광에 영향을 주지 않을 수 있다.
상기 반사체(120)는 입사되는 광의 반사 효율을 높이기 위해 요철 구조를 갖는 반사면(124)을 포함한다. 상기 요철 구조를 갖는 반사면(124)은 입사되는 광을 난 반사시켜 주어, 면 광원의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다. 상기 요철 구조는 볼록부(S3)와 오목부(S4)가 교대 또는 반복적으로 배치될 수 있으며, 상기 볼록부(S3)는 일정한 패턴을 갖거나 불규칙한 패턴으로 반복될 수 있으며, 상기 오목부(S4)는 상기 볼록부(S3)들 사이에 각각 배치될 수 있다.
상기 반사면(122)은 전 영역 또는 발광 소자(100)의 지향각의 반치폭 이내에서 상기 오목부(S4) 및 볼록부(S3)가 배치될 수 있으며, 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사면(122)은 볼록부(S3)/ 오목부(S4)가 하나의 반사 셀 또는 파셋(facet)인 경우, 상기 반사 셀들이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 각 반사 셀 내에서 오목부(S4)보다 볼록부(S3)가 더 발광 소자(100)의 광 출사면(101)에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 반사면(122)의 요철 구조에서 볼록부(S3)는 볼록한 곡면이거나 경사진 면을 포함할 수 있으며, 상기 오목부(S4)는 오목한 곡면이거나 경사진 면 또는 평탄한 면을 포함할 수 있다. 상기 요철 구조는 텍스쳐(textured)가 형성된 표면이거나, 엠보싱(embossing) 형상이거나, 비드 형상이거나, 다각형 형상이거나, 반구형 또는 타원 형상의 구조물을 포함할 수 있다.
상기 반사면(122)의 요철 구조에서 오목부(S4) 또는/및 볼록부(S3)는 광을 출사하는 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 주기가 점차 좁아지거나 동일할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 하나의 반사 셀에서의 오목부(S4)/볼록부(S3)의 길이 비율은 1:1 내지 1:9의 범위를 포함할 수 있다. 하나의 반사 셀에서의 오목부(S4)/볼록부(S3)의 면적 비율은 1:1 내지 1:9의 범위를 만족할 수 있다. 이러한 하나의 반사 셀에서 볼록부(S3)의 길이 또는 면적을 크게 함으로써, 상기 발광 소자(100)로부터 입사되는 광의 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있고, 난 반사를 통해 광의 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
상기 반사체(120)의 재질은 도 3의 설명을 참조하기로 하며, 상기 볼록부(S3)/오목부(S4)는 상기 반사면(122)의 오목한 곡면을 따라 또는 경사면을 따라 형성될 수 있다. 여기서, 상기 반사체(120)의 반사면(122)이 알루미늄, 은, 크롬과 같은 금속인 경우, 볼록부(S3) 또는 오목부(S4)는 금속으로 형성될 수 있다. 상기 볼록부(S3) 및 오목부(S4)는 상기 반사체(120)와 동일하거나 다른 재질일 수 있다.
도 5는 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 조명 장치는, 조명 모듈(400) 상에 광학 부재(230)가 배치된다. 상기 조명 모듈(400)은 실시 예에 개시된 도 1 내지 도 4의 조명 모듈을 포함하며, 예컨대, 기판(201), 상기 기판(201) 상에 복수의 발광 소자(100), 및 상기 복수의 발광 소자(100)의 광 출사 측에 실시 예에 개시된 반사체(110,120)를 포함한다.
상기 광학 부재(230)는, 입사되는 광을 확산시켜 투과되도록 할 수 있다. 상기 광학 부재(230)는 상기 반사체(110,120)로부터 반사되는 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(도 8의 231)를 포함하며, 상기 렌즈부(도 8의 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 예컨대, 기판(201)과의 간격(C1)이 50mm 이하 예컨대, 15mm 내지 30mm의 범위일 수 있으며, 상기 간격(C1)이 상기 범위를 벗어날 경우 광도를 저하시킬 수 있고, 상기 범위보다 작을 경우 광의 균일도를 저하시킬 수 있다.
도 6은 도 5의 조명 장치의 다른 예로서, 방열 플레이트(210)를 포함한다. 상기 방열 플레이트(210)는 상기 기판(201)의 하면에 배치되며, 상기 기판(201)으로 전도되는 열을 방열할 수 있다. 상기 방열 플레이트(210)는 복수의 방열 핀(212)을 포함하며, 상기 복수의 방열 핀(212)은 하 방향으로 복수개가 소정 간격으로 배열될 수 있다. 상기 방열 플레이트(210)는 알루미늄, 구리, 마그네슘, 니켈과 같은 금속 중에서 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 포함할 수 있다.
상기 방열 플레이트(210)는 상기 기판(201)의 면적과 동일하거나 더 넓거나 좁을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 방열 플레이트(210)가 배치됨으로써, 발광 소자(100)의 동작 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 7은 제3실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 조명 장치의 결합 종 단면도이며, 도 9는 도 7의 조명 장치의 결합 종 단면도이고, 도 10은 도 9의 조명 장치의 반사체를 전개한 평면도이며, 도 11은 도 9에서 반사체의 횡 단면의 예를 나타낸 도면이고, 도 12은 도 8의 조명 장치의 부분 확대도이며, 도 13은 도 12의 반사체의 반사면의 영역 A의 상세도이다.
도 7 내지 도 12를 참조하면, 조명 장치는, 수납 공간(305)을 갖는 하우징(300), 상기 하우징(300)의 수납 공간(305)의 바닥에 배치된 조명 모듈(401) 및 상기 조명 모듈(401) 상에 배치된 광학 부재(230)를 포함한다.
상기 조명 모듈(401)은, 기판(201), 발광 소자(100) 및 반사체(150)를 포함한다. 상기 기판(201) 및 발광 소자(100)는 실시 예에 개시된 구성을 참조하기로 한다.
도 7 내지 도 9와 같이, 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(303)의 깊이는 상기 반사체(150)의 최대 높이보다 클 수 있어, 상기 반사체(150)로부터 반사된 광이 분산되어 출사될 수 있도록 가이드할 수 있다.
상기 하우징(300)은 바닥부(301) 및 반사부(302)를 포함하며, 상기 바닥부(301)는 기판(201) 아래에 배치되며, 상기 반사부(302)는 상기 바닥부(301)의 외측 둘레에서 상 방향으로 돌출되며 상기 반사체(150)의 둘레에 배치될 수 있다.
상기 하우징(300)의 반사부(302)의 상부 내측에는 단차 구조(307)를 포함하며, 상기 단차 구조(307)에는 상기 광학 부재(230)의 외측에 배채될 수 있다. 상기 광학 부재(230)는 상기 하우징(300)의 단차 구조(307)에 접착제로 접착될 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(201)에 연결되는 케이블이 관통되는 구멍(미도시)이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 하우징(300)의 바닥부(301)에는 상기 반사체(150)들 중 하나 또는 2개 이상의 일부가 체결되는 결합 구멍(321)이 형성될 수 있으며, 상기 결합 구멍(321)은 상기 기판(201)의 구멍(221)과 대응되며, 나사와 같은 체결 수단이 체결되는 구멍이거나 후크 형태의 구멍일 수 있다. 상기 반사체(150)의 일부는 후크 구조이거나 나사 체결 구멍을 가질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이에 따라 상기 반사체(150)는 상기 하우징(300)의 바닥에 고정될 수 있다. 도 11과 같이, 상기 반사체(150)의 양 외측 예컨대, X축 방향의 외측에는 다리부(158,159)가 배치될 수 있다. 이러한 다리부(158,159)는 기판의 상면으로 연장될 수 있다. 상기 반사체(150)는 상기 다리부(158,159)에 의해 기판(201) 상에 부착되거나 고정될 수 있고, 인접한 반사체(150)들을 서로 연결해 줄 수 있다.
도 7 및 도 8과 같이, 상기 반사 체(150)는 각 발광 소자(100)의 광 출사측에 각각 배치되고 서로 연결될 수 있다. 상기 반사체(150)들의 사이의 연결부(181)는 반사체(150)들 사이의 영역에 배치될 수 있고, 상기 발광 소자(100)의 길이 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 반사체(150)들의 주기(Y2)는 상기 각 반사체(150)의 세로 길이보다는 클 수 있으며, 예컨대 10mm 내지 30mm의 범위 또는 15mm 내지 25mm의 범위를 가질 수 있다. 상기 반사체(150)는 상기 발광 소자(100)와 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치되어, 반사체(150)의 결합을 용이하게 할 수 있다. 상기 반사체(150)들의 주기(Y2)는 상기 반사체(150)의 세로 길이와 같을 수 있으며, 이 경우 상기 반사체(150)의 상부는 발광 소자(100)와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광 소자(100)의 각 출사측에 배치된 반사체(150)의 상부는 인접한 다른 발광 소자(100)의 상측으로 연장되어, 인접한 반사체(150) 사이의 영역에서의 암부 발생 또는 핫 스팟 발생을 방지할 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광 소자(100)의 각 출사측에 배치된 반사체(150)의 상부는 인접한 다른 반사체의 하부와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이러한 인접한 반사체(150)들의 일부가 서로 수직 방향으로 오버랩됨으로써, 발광 소자(100)를 보호할 수 있으며, 상기 반사체(150)의 높이를 낮추어줄 수 있고, 경계 영역에서의 핫 스팟이나 암부 발생을 방지할 수 있다.
실시 예에 따른 조명 모듈 상에는 광학 부재(230)가 배치되며, 상기 광학 부재(230)는 하부에 렌즈부(231)가 복수로 배열되며, 상기 반사체(150)로부터 입사된 광을 확산시켜, 균일한 광 균일도를 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 반사체(150)는 도 8 내지 도 11을 참조하면, 복수의 반사면(153,155,157)을 포함하며, 상기 반사면(153,155,157)들은 상기 반사체(150)의 센터 영역 및 좌/우측 영역에 배치될 수 있다. 상기 반사면(153,155,157)들은 상기 반사체(150)의 중앙을 기준으로 좌/우 대칭되며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 좌측은 상기 발광 소자(100)에서 볼 때, 좌측 방향에 위치한 영역이며, 우측은 상기 발광 소자(100)에서 볼 때 우측 방향에 위치한 영역일 수 있다.
도 9 내지 도 11과 같이, 상기 반사면(153,155,157)들은 센터 영역과, 상기 센터 영역의 좌측에 적어도 1개의 영역이 배치되고, 우측에 적어도 1개의 영역이 배치될 수 있다. 여기서, 상기 반사체(150)의 반사면(153,155,157)은 센터 측 제1반사면(153), 및 사이드 측 제2,3 반사면(155,157)일 수 있다. 사이드측 제2반사 면(155)은 상기 제1반사면(153)의 좌측에 배치되며, 제3반사 면(157)은 상기 제1반사면(153)의 우측에 배치될 수 있다. 상기 제1반사면(153)은 상기 발광 소자(100)의 광 출사면(101)에 대응되며, 상기 제2,3반사면(155,157)은 제1반사면(153)의 양 외측에 배치될 수 있다. 상기 제2,3반사 면(155,157)은 상기 제1반사 면(153)의 양 외측에서 서로 대응되거나 대면하게 배치될 수 있다. 상기 제2,3반사 면(155,157)은 상기 제1반사 면(153)의 수평한 직선을 기준으로, 소정 각도 예컨대, 91도 내지 150도의 범위의 내각을 갖고 경사지게 배치될 수 있다 상기 제2,3반사 면(155,157)의 양 에지 간의 간격은 서로 동일하거나, 상기 발광 소자(100)로부터 멀어질수록 더 넓어질 수 있다. 이는 발광 소자(100)의 광 출사각도를 고려하여, 제2,3반사 면(155,157)의 에지들 간의 간격이 점차 넓어지게 배치될 수 있다.
도 11과 같이, 상기 제2,3반사면(155,157)의 중심(P4)을 지나는 동일 수평한 직선 상에서 볼 때, 상기 중심(P4)를 지나는 수평 직선은 제1반사면(153)의 전 영역 또는 중심(P3)보다 더 높은 위치에 배치될 수 있다. 상기 제1반사면(153)의 배면에서 볼록한 최대 깊이(G1)는 제2,3반사 면(155,157)의 배면에서 볼록한 최대 깊이(G2)보다 크게 배치되어, 광의 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제2 또는 3반사면(155,157)은 좌/우 양단을 연결한 선분이 수평한 직선에 대해 소정 각도(R2)로 경사질 수 있으며 상기 각도(R2)는 60도 이하 예컨대, 15도 내지 45도의 범위에 배치될 수 있다. 이러한 제2,3반사 면(155,157)와 제1반사 면(153)에 의해 균일한 광 반사 분포를 제공할 수 있다.
도 10과 같은 상기 반사체(150)의 전개 도면을 보면, 가로 길이(X1)가 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 40mm의 범위 또는 15mm 내지 30mm의 범위일 수 있다. 상기 반사체(150)의 세로 길이(Y1)는 상기 가로 길이(X1)와 같거나 상기 가로 길이(X1)보다 좁을 수 있으며, 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 30mm의 범위 또는 15mm 내지 25mm의 범위를 가질 수 있다.
상기 제1반사면(153)은 2mm 이상의 범위 예컨대, 2mm 내지 15mm의 범위의 너비(E1)로 배치될 수 있고, 상기 제2,3반사면(155,157)은 상기 제1반사면(153)으로부터 양측 방향으로 2mm 이상, 예컨대 2mm 내지 15mm 범위의 너비로 배치될 수 있다. 상기 반사면(153,155,157)의 세로 길이(E2)는 상기 너비(E1)보다 작을 수 있다.
상기 반사 면(153,155,157)은 세로 방향으로 배열된 제1브리지부(152)에 의해 구분될 수 있다. 상기 반사 면(153,155,157) 각각의 각 반사 셀(도 12의 S7)들은 가로 방향으로 배열된 제2브리지부(154)에 의해 분리될 수 있다. 상기 제1브리지부(152)는 가로 방향으로 배열된 반사면(153,155,157)들을 서로 연결해 주며, 제2브리지부(154)는 세로 방향으로 배열된 반사 셀들을 서로 연결해 줄 수 있다. 상기 제1,2브리지부(152,154)는 서로 직교할 수 있으며, 경사진 평면으로 형성될 수 있다. 상기 제1,2브리지부(152,154)는 적어도 한 번 이상 서로 교차될 수 있다. 복수의 제1브리지부(152)는 서로 평행하거나, 복수의 제2브리지부(154) 중 적어도 하나는 틸트되어 배치될 수 있다.
상기 제1브리지부(152)와 상기 제2브리지부(154)의 개수는 서로 동일하거나 제2브리지부(154)의 개수가 제1브리지부(152)의 개수보다 더 많을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1브리지부(152)는 상기 반사면(153,155,157)의 개수보다 적을 수 있으며, 상기 제2브리지부(154)는 상기 각 반사면(153,155,157)의 반사 셀(S7)의 개수보다 작을 수 있다.
상기 제1,2브리지부(152,154)의 가로 및 세로 너비(E3,E4)는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 0.2mm 이상 예컨대, 0.2mm 내지 0.7mm 범위일 수 있다. 상기 브리지부(152,154)의 너비(E3,E4)는 반사 셀의 가로 또는 세로 길이의 20% 이하 예컨대, 12% 내지 16%의 범위에 배치되어, 반사 면(153,155,157)들 사이의 영역 또는 반사 셀(도 12의 S7) 사이의 영역에서의 광도 저하를 방지할 수 있다. 상기 볼록부(S5)와 오목부(S6)의 비율은 서로 동일하거나 다를 수 있다.
도 8, 도 12 및 도 13과 같이, 상기 반사면(153,155,157)은 볼록부(S5) 및 오목부(S6)를 갖는 반사 셀(S7)을 포함하며, 상기 각 반사 셀(S7)에서 볼록부(S5)는 상기 오목부(S6)보다 더 낮은 영역에 배치될 수 있다. 상기 반사 셀(S7)에서 볼록부(S5)는 오목부(S6)보다 발광 소자(100)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 상기 볼록부(S5)는 발광 소자(100)에 인접하거나 브리지부(154)와 오목부(S6)에 사이에 배치될 수 있다. 상기 오목부(S6)는 상기 볼록부(S5)와 브리지부(154) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 상기 반사 셀(S7)의 볼록부(S5)는 곡면 형상이며, 상기 오목부(S6)는 상기 볼록부(S5)의 곡면에 연결되는 오목한 곡면 또는 경사진 면으로 형성될 수 있다. 상기 반사체(150)는 측 단면에서 보면, 각 반사 셀(S7)의 볼록부(S5)들을 연결한 선분들이 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 상기 반사 셀(S7)은 입사되는 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있어, 균일한 면 광원을 제공할 수 있다.
상기 반사체(150) 각각은 탑뷰 형상이 다각형 형상일 수 있으며, 예컨대 정 사각형 또는 직사각형 형상일 수 있다. 상기 반사체(150)의 반사면(153,155,157)의 각 반사 셀은 다각형 형상 예컨대, 삼각형, 사각형, 오각형 또는 육각형 형상일 수 있다.
상기 반사 셀(S7)들 사이를 연결하는 브리지부(152,154)는 상기 반사 셀(S7)들의 변곡 지점일 수 있으며, 상기 반사 셀(S7)의 오목부(S6) 및 볼록부(S5)의 자유도를 증가시켜 줄 수 있다. 상기 브리지부(152,154)는 소정 폭을 가질 경우, 집광 능력을 개선시켜 줄 수 있고, 반사 셀(S7)의 제작시 공차를 줄여줄 수 있다. 여기서, 상기 각 반사 셀(S7)에서 오목부(S6)의 저점은 상기 브리지부(152,154)보다 음의 곡률을 가지거나, 상기 브리지부(152,154)의 수평한 면과 동일하거나 더 위에 배치될 수 있다.
상기 복수의 제2브리지부(154) 중에서 발광 소자(100)에 인접한 하부 브리지부의 경사 각도보다 반사체(150) 상부에 배치된 상부 브리지부의 경사 각도가 더 클 수 있다. 예컨대, 도 12와 같이, 제2브리지부(154) 즉, 상부 브리지부는 수평한 직선에 대해 각도(R3)로 경사질 수 있으며, 상기 각도(R3)는 1도 이상 예컨대, 1도 내지 60도의 범위를 가질 수 있다.
도 9 및 도 10과 같이, 상기 반사체(150)의 하부에 오목 홈(161)이 배치되며, 상기 오목 홈(161)은 상기 발광 소자(100)의 출사 측 방향 예컨대, 광축(L1) 방향으로 함몰된 형태이다. 상기 오목 홈(161)은 상기 발광 소자(100)에 인접한 영역의 반사체(150) 일부를 제거해 줌으로써, 상기 발광 소자(100)에 인접한 반사체(150)의 일부로부터 반사된 광에 의해 핫 스팟이 발생되거나, 광 분포 조절이 어려운 문제를 해결할 수 있다.
상기 오목 홈(161)의 세로 길이(E5)는 상기 오목 홈(161)의 가로 길이(E6)의 70% 이하일 수 있으며, 예컨대 30% 내지 65%의 범위를 가질 수 있다. 상기 오목 홈(161)의 세로 길이(E5)는, 상기 반사체(150)의 세로 길이(X1)의 6% 이상 예컨대, 6% 내지 50%의 범위 또는 20% 내지 30%의 범위로 배치될 수 있다. 상기 오목 홈(161)의 가로 길이(E6)는 3mm 이상 예컨대, 3mm 내지 20mm의 범위로 배치될 수 있으며, 오목 홈(161)의 세로 길이(E5)는 2mm 이상 예컨대, 2mm 내지 15mm의 범위에 배치될 수 있다. 상기 오목 홈(161)의 가로 길이(E6)는 발광 소자(100)의 가로 길이(D1)보다 적어도 크게 배치되어, 상기 발광 소자(100)로부터 입사된 광에 의한 문제를 줄여줄 수 있다. 상기 오목 홈(161)의 크기가 상기 범위보다 작은 경우, 발광 소자(100)로부터 방출된 광의 경로 제어가 어렵거나 핫 스팟이 발생될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 광도가 저하될 수 있다.
상기 오목 홈(161)은 탑뷰 형상이 다각형 형상이거나 반구형 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 오목 홈(161)은 모서리 부분이 곡선을 포함할 수 있다. 상기 오목 홈(161)은 상기 발광 소자(100)의 광 축(L1)에 대응되는 일부가 함몰된 리세스(162)를 포함할 수 있다. 상기 리세스(162)는 삼각형 형상이거나 반구형 형상일 수 있다. 상기 리세스(162)는 상기 제1반사면(153) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 리세스(162) 및 오목 홈(161)의 곡선 처리를 통해, 반사체(150)의 손상은 줄어들 수 있다.
상기 반사체(150)는 후방 하부가 비어에는 에어 갭(163)을 가질 수 있다. 상기 반사체(150)는 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광에 대한 광 반사율이 70%이상인 재질을 포함한다. 상기 반사체(150)는 고분자, 금속 또는 유전체를 이용하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 예컨대 금속/유전체의 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 반사체(150)의 재질은 고분자, 고분자 화합물, 또는 금속을 포함할 수 있다. 상기 반사체(150)의 재질은, 이산화티타늄(TiO2)과 같은 무기 미립자로 충전된 중합체이거나, 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 상기 몸체는 에폭시수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘수지, 변성실리콘수지, 아크릴수지, 우레탄수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화비스페놀 A 디글리시딜에테르등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로무수프탈산, 3-메틸헥사히드로무수프탈산4-메틸헥사히드로무수프탈산등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌그리콜, 산화티탄안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사체(150)는, 광학 필름, PET, PC, PVC 레진 등으로 이루어질 수 있다.
상기 반사체(150)는 반사면의 표면이 금속인 경우, 알루미늄, 크롬, 은, 황산 바륨 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 갖는 층이 형성될 수 있다. 상기 금속 층은 상기 반사체(150)와 다른 재질로 코팅된 층일 수 있다. 다른 예로서, 상기 반사체(150)는 하부에 에어 갭이 반사 체 물질로 채워질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 14는 도 8의 조명 장치에서 조명 모듈의 다른 예이다.
도 14를 참조하면, 조명 모듈(401)은 기판(201)의 일부가 오픈되고 오픈된 영역(201A)에 상기 반사체(150)의 하부가 배치될 수 있다. 상기 오픈된 영역(201A)의 깊이(K1)은 상기 반사체(150)의 두께와 동일하거나 더 클 수 있다. 상기 반사체(150)의 하단 상면(153A)은 상기 기판(201)의 상면과 동일 선상에 배치되거나, 상기 발광 소자(100)보다 낮게 배치할 수 있다. 이는 발광 소자(100)의 두께가 낮고 사이즈가 작기 때문에, 발광 소자(100)로부터 출사되는 광이 대부분이 상기 반사체(150)의 하부 영역으로 조사될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 반사체(150)의 상면 하단을 상기 기판(201)의 상면보다 더 낮추어 줌으로써, 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광이 상기 반사체(150)의 센터 영역 방향으로 입사될 수 있다. 또한 상기 발광 소자(100)의 광 축이 제3실시 예에 비교하여, 더 높은 위치에 위치할 수 있다. 이에 따라 반사체(150)에 입사되는 광의 입사 효율이 증가되어, 광의 균일도가 개선될 수 있다.
도 15는 도 8의 조명 장치의 조명 모듈의 다른 예이다.
도 15를 참조하면, 조명 모듈은 반사체(150)의 하단 상면(153A)은 기판(201)의 상면에 배치될 수 있다. 여기서, 기판(201)에는 발광 소자(100)가 배치된 탑재부(201B)를 포함하며, 상기 탑재부(201B)는 상기 기판(201)의 상면보다 소정 높이(K2)로 돌출될 수 있다. 상기 탑재부(201B)의 높이(K2)는 상기 발광 소자(100)의 두께의 1배 이상 예컨대, 1배 내지 5배의 범위에 배치될 수 있다. 상기 탑재부(201B)의 높이(K2)는 상기 반사체(150)의 두께 또는 그 이상일 수 있다. 이에 따라 상기 발광 소자(100)의 광 축은 상기 반사체(150)의 센터에 인접하게 배치될 수 있어, 광의 입사 효율이 개선되고, 광의 균일도가 개선될 수 있다. 또한 발광 소자(100)의 광의 상/하 지향각으로 입사된 광을 고르게 입사받을 수 있다. 여기서, 상기 탑재부(201B)의 재질은 상기 기판(201)로부터 돌출되거나, 방열 플레이트 또는 하우징으로부터 돌출된 구조일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
이러한 조명 장치의 각 반사체로부터 방출된 광도는 도 22과 같이, 나타날 수 있으며, 도 23과 같이 외부 광 균일도는 센터(H-V)측, 좌측(H-30L) 또는 우측(H-30R)의 광 분포로 제공될 수 있다. 여기서, H는 수평 방향이며, V는 수직 방향이며, 30L는 좌측 30도 영역에서 측정한 분포이며, 30R은 우측 30도 영역에서 측정한 분포일 수 있다. 도 22 및 도 23과 같이, 면 광원은 일정 폭을 갖는 선 광원 형태로 제공될 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, 신호등에 적용될 수 있다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자(100)를 나타낸 평면도이고, 도 17은 도 16의 발광 소자의 A-A측 단면도이고, 도 18는 도 16의 발광 소자가 배치된 정면도이고, 도 19는 도 18의 발광 소자의 다른 측 면도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 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 제1축(X) 방향의 길이(D1)가 제2축(Y) 방향의 두께(T1)보다 3배 이상 예컨대, 4배 이상일 수 있다. 상기 제1축(X) 방향의 길이(D1)는 2.5mm 이상 예컨대, 2.7mm 내지 4.5mm 범위일 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 제1축(X) 방향의 길이(D1)를 길게 제공함으로써, 제1축(X) 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 라이트 유닛의 두께를 줄여줄 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 두께(T1)는 2mm 이하일 수 있다.
상기 발광 소자(100)의 제1축(X) 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.
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 제2축(Y) 방향에 대해 서로 대응되며, 제3,4측면부(13,14)는 제1축(X) 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 두께(T2)를 갖는 단 측면일 수 있다. 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)는 회로 보드와 대응되는 측면일 수 있다.
상기 몸체(10)는 전면부(15)와 후면부(16)를 구비할 수 있으며, 상기 전면부(15)는 상기 캐비티(20)가 배치되는 면일 수 있으며, 광이 출사되는 면일 수 있다. 상기 후면부(16)는 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 제2축(Y) 방향으로의 진행하는 것을 반사하고, 상기 제3,4내 측면(23,24)은 입사되는 광을 제1축(X) 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 17과 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(H2)는 상기 몸체(10)의 두께(T1)보다 클 수 있으며, 상기 몸체(10)의 너비(H2)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 18 및 도 19를 참조하면, 기판(201) 상에 적어도 하나 또는 복수개의 발광 소자(100)가 배치된다. 상기 기판(201)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(201)의 전극 패턴(213,215)에 전도성 접착 부재(203,205)인 솔더 또는 전도성 테이프로 본딩된다.
도 20 및 도 21는 차량 램프를 나타낸 도면이다.
도 20 및 도 21을 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 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 모듈은 도 22 및 도 23과 같이, 차량 안전 기준 이상의 칸텔라를 갖는 광도로 배광되므로, 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.
110,120,150: 반사체
112,114,122,124,153,155,157: 반사면
201: 기판
230: 광학 부재
300: 하우징
400,400A,400B,401: 조명 모듈

Claims (16)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 상기 기판의 길이 방향으로 배열되며 상기 기판의 상면에 인접한 광 출사면을 갖는 복수의 발광 소자; 및
    상기 복수의 발광 소자 각각의 광 출사측에 배치된 복수의 반사체를 포함하며,
    상기 복수의 반사체 각각은 반사면을 포함하며, 상기 반사면은 상기 각 발광 소자의 광 출사면에 대응되는 제1반사면, 상기 제1반사면의 양 외측에 배치된 제2 및 제3반사면을 포함하며,
    상기 제1 내지 제3반사면 각각은 복수의 반사 셀을 포함하며, 상기 복수의 반사 셀 각각은 볼록부 및 오목부를 포함하며,
    상기 각 반사체는 상기 각 반사체의 세로 방향으로 각각 배치되어 상기 복수의 반사 셀들을 분리한 복수의 제1브리지부, 및 상기 각 반사체의 가로 방향으로 각각 배치되어 상기 복수의 반사 셀들을 분리한 복수의 제2브리지부를 포함하며,
    상기 복수의 제1 브리지부와 상기 복수의 제2 브리지부는 교차되며,
    상기 제1반사면은 상기 발광 소자로부터 멀어질수록 점차 높은 높이를 가지며,
    상기 제2 및 제3반사면은 상기 제1반사면의 가로 방향의 양측에서 서로 대면하게 배치되며,
    상기 복수의 발광소자 각각과 상기 복수의 반사체 각각은 상기 기판의 길이 방향을 따라 교대로 배치되며,
    상기 복수의 반사체 각각의 하부는 상기 복수의 발광 소자 각각에 인접한 적어도 하나의 반사 셀의 적어도 일부에 오목하게 함몰된 오목 홈을 포함하는 조명 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3반사면은 상기 제1반사 면의 수평한 직선에 대해 경사지게 배치되며,
    상기 제2 및 제3반사면의 외측 에지들 간의 간격은 상기 각 발광 소자로부터 멀어질수록 점차 넓어지는 조명 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1,2브리지부는 서로 직교하게 되며,
    상기 복수의 제2 브리지부 각각은 인접한 반사 셀들의 오목부와 볼록부 사이를 연결해 주며, 상기 복수의 제1 브리지부 각각은 인접한 반사 면들을 연결해 주는 조명 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목 홈의 가로 길이는 상기 발광 소자의 가로 길이보다 크며 상기 제1 반사면의 가로 너비보다 크며,
    상기 오목 홈의 세로 길이는 상기 오목 홈의 가로 길이보다 작으며,
    상기 오목 홈은 상기 각 발광소자의 광축에 대응되는 일부가 함몰된 리세스를 포함하는 조명 모듈.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 인접한 발광소자들 사이에 배치된 반사체의 상부는 인접한 반사체들 사이에 배치된 발광소자와 수직 방향으로 오버랩되게 배치되는 조명 모듈.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 발광 소자의 광 출사측에 배치된 상기 각 반사체의 하단 상면은 상기 기판의 상면과 동일하거나 더 낮게 배치되는 조명 모듈.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 반사체 내에서 각 반사 셀의 볼록부는 상기 각 반사 셀의 오목부보다 상기 각 발광 소자에 더 인접하게 배치되는 조명 모듈.
  8. 기판, 상기 기판 상에 상기 기판의 길이 방향으로 배열되는 복수의 발광 소자, 및 상기 복수의 발광 소자 각각의 광 출사측에 배치된 복수의 반사체를 갖는 조명 모듈;
    상부가 개방된 수납 공간을 가지며 상기 조명 모듈이 배치된 하우징; 및
    상기 조명 모듈 상에 배치된 광학 부재를 포함하며,
    상기 복수의 반사체는 상기 기판 상에 배치되며, 상기 광학 부재와 수직 방향으로 중첩되며,
    상기 복수의 반사체 각각은 반사면을 포함하며, 상기 반사면은 상기 각 발광 소자의 광 출사면에 대응되는 제1반사면, 상기 제1반사면의 양 외측에 배치된 제2 및 제3반사면을 포함하며,
    상기 제1 내지 제3반사면 각각은 복수의 반사 셀을 포함하며, 상기 복수의 반사 셀 각각은 볼록부 및 오목부를 포함하며,
    상기 각 반사체는 상기 각 반사체의 세로 방향으로 각각 배치되어 상기 복수의 반사 셀들을 분리한 복수의 제1브리지부, 및 상기 각 반사체의 가로 방향으로 각각 배치되어 상기 복수의 반사 셀들을 분리한 복수의 제2브리지부를 포함하며,
    상기 복수의 제1 브리지부와 상기 복수의 제2 브리지부는 교차되며,
    상기 제1반사면은 상기 발광 소자로부터 멀어질수록 점차 높은 높이를 가지며,
    상기 제2 및 제3반사면은 상기 제1반사면의 가로 방향의 양측에서 서로 대면하게 배치되며,
    상기 복수의 발광소자 각각과 상기 복수의 반사체 각각은 상기 기판의 길이 방향을 따라 교대로 배치되며,
    상기 복수의 반사체 각각의 하부는 상기 복수의 발광 소자 각각에 인접한 적어도 하나의 반사 셀의 적어도 일부에 오목하게 함몰된 오목 홈을 포함하는 조명 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하우징의 하부에 상기 각 반사체의 일부를 고정하는 결합 구멍 및 상기 하우징의 상부 둘레에 상기 광학 부재가 배치된 단차 구조를 포함하는 조명 장치.
  10. 제8항에 있어서, 인접한 발광소자들 사이에 배치된 반사체의 상부는 인접한 반사체들 사이에 배치된 발광소자와 수직 방향으로 오버랩되게 배치되는 조명 장치.
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KR1020160063065A 2016-04-29 2016-05-23 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 KR102556216B1 (ko)

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