KR20100068436A

KR20100068436A - 발광 장치

Info

Publication number: KR20100068436A
Application number: KR1020107008047A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 듀솔트; 랄프 피터 버트램; 마티아스 피에글러; 호르스트 바가
Original assignee: 오스람 게젤샤프트 미트 베쉬랭크터 하프퉁
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-06-23
Also published as: EP2185971B1; EP2185971A1; DE102007043903A1; KR101161949B1; CN101802687A; US20100296266A1; WO2009033478A1; CN101802687B

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 반사체(6) 및 적어도 하나의 발광 모듈(1)을 포함하는 발광 장치(10)에 관한 것으로, 상기 발광 모듈은 복사를 방출하는 적어도 하나의 반도체 소자(3), 및 상기 복사 방출 반도체 소자(3)가 실장된 적어도 하나의 실장면(4a, 4b)을 구비한 소자 캐리어(2)를 포함하며, 상기 발광 모듈(1)은 상기 소자 캐리어(2) 및 상기 반사체(6) 사이의 접촉점들로 정의되는 결합면(V)에서 상기 반사체(6)와 결합하고, 상기 실장면(4a, 4b)은 상기 결합면(V)에 대해 경사진 것을 특징으로 한다.

Description

발광 장치{LIGHTING DEVICE}

본 발명은 적어도 하나의 발광 모듈을 포함하는 발광 장치에 관한 것으로, 본 명세서에서 그에 대한 다양한 변형예를 제공한다.

본원은 독일 특허 출원 10 2007 043903.4을 기초로 우선권을 주장하며, 이의 개시 내용은 참조로 포함된다.

특허 문헌 DE 199 09 399 C1으로부터 연성 LED 다중 모듈이 공지되어 있으며, 상기 모듈은 조명 하우징, 특히 자동차용 조명 하우징에 장착되기에 적합하다. LED 다중 모듈은 경성 도체판상에 실장된 복수 개의 LED들을 포함한다.

본 발명은 광학 특성이 개선된 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 과제는 특허 청구범위 1항에 따른 발광 장치를 통해 해결된다.

발광 장치의 유리한 발전예는 종속 청구항에 제공된다.

본 발명의 바람직한 변형예에 따르면, 발광 장치는 적어도 하나의 반사체 및 적어도 하나의 발광 모듈을 포함하고, 상기 발광 모듈은 복사를 방출하는 적어도 하나의 반도체 소자 및 상기 복사 방출 반도체 소자가 실장된 적어도 하나의 실장면을 구비한 소자 캐리어를 포함한다. 이 때 발광 모듈은 상기 소자 캐리어 및 반사체 사이의 접촉점들로 정의되는 결합면에서 상기 반사체와 결합되고, 상기 실장면은 상기 결합면에 대해 경사진다.

바람직하게는, 발광 모듈에 의해 생성된 복사를 이용하여 평편한 면이 조사되고, 이 때의 평편한 면이란 결합면에 평행하고, 소자 캐리어의 실장면에 경사진 면이다.

바람직하게는, 상기와 같이 경사진 배치를 이용하여 생성된 복사는 조사될 평면의 면 법선과 0°보다 크고 90°보다 작은 각도를 이룬다. 복사가 수직으로 입사되는 종래의 평면 배치에 비해, 상기의 경우 조사될 평면까지의 복사의 주행 길이가 더 길다. 이로 인해 유리하게는, 전체적으로, 인접한 반도체 소자들의 복사 혼합이 더 양호해져서, 복사 균일도가 개선된다.

발광 장치의 유리한 형성예에서, 발광 모듈은 반사체내부에 배치된다. 이러한 방식으로, 특히 발광 모듈의 개별 반도체 소자들로부터 생성된 복사는 반사체를 이용하여 반사될 수 있다. 바람직하게는, 복사는 반사체에서 수회동안 반사됨으로써 복사가 반사체에서 지나가는 길이가 증가한다. 그 결과 복사의 혼합이 더 양호해지며, 즉 발광 장치로부터 방출된 복사의 균일도가 개선된다.

상기 발광 장치는 반사체를 포함하지 않은 발광 장치에 비해 상대적으로 작은 설치 깊이로 제조될 수 있는데, 설치 깊이가 작은 경우에도 반사체를 이용하면 이미 충분한 복사 균일도를 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 반사체를 이용하면, 발광 모듈의 개별 반도체 소자들로부터 생성된 복사가 집속될 수 있다. 예컨대, 발광 장치로부터 생성된 원뿔 복사선(cone of radiation)은 반사체를 이용하여 소정의 개구각에 한정될 수 있다.

또한, 반사체는 발광 모듈로부터 방출된 복사를 주 방출 방향으로 반사할 수 있다. 바람직하게는, 주 방출 방향은 조사될 평면의 면 법선에 대해 평행하다.

바람직한 변형예에 따르면, 결합면에 평행한 반사체의 단면은 주 연장 방향으로 가면서 증가한다. 이는, 반사체가 상측을 향해, 즉 주 방출 방향으로 개구된 형상을 가짐을 의미한다.

다른 바람직한 변형예에 따르면, 결합면에 대해 수직인 적어도 하나의 면에서 반사체는 대칭 단면 형상을 포함한다. 예컨대, 상기 단면 형상은 포물선 또는 포물선 절편, 타원 절편 또는 쌍곡선 절편일 수 있다. 반사체의 표면은 적어도 국부적으로 굴곡질 수 있다. 그러나, 상기 표면은 적어도 부분적으로 또는 완전히 평편할 수 있다. 특히, 단면 형상은 사다리꼴 절편일 수 있다.

반사체가 대칭으로 형성된 경우, 발광 모듈은 반사체의 대칭축에 배치되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 대칭축은 주 방출 방향에 대해 평행하다.

발광 장치의 유리한 형성예에서, 반사체는 거울 기능을 가지도록 형성되는데, 즉 반사체는 입사각과 출사각이 같도록 복사를 반사한다. 이 때, 반사체는 매끄러운 금속 표면을 가질 수 있다. 그러나, 반사체가 확산 반사 기능을 할 수도 있다. 이 경우, 반사체는 예컨대 거칠게 형성된 표면과 같이 산란 중심을 가진 표면을 포함할 수 있으며, 이 때 상기 산란 중심은 복사를 모든 공간 방향으로 반사할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 반사체는 플라스틱 필름으로 형성된다. 상기와 같이 반사체가 형성됨으로써, 반사체의 구조가 상대적으로 간단해질 수 있다. 특히, 플라스틱 필름은 가열 시 원하는 형태가 될 수 있는 써모 필름(thermo film)이다.

바람직하게는, 반사체는 발광 모듈이 배치되어 있는 중공을 둘러싸는데, 즉 반사체는 솔리드 바디(solid body)로 형성되지 않는다. 이를 통해, 반사체의 중량은 유리하게도 낮다.

또한, 반사체의 표면은 닫힌 면일 필요는 없으며, 예컨대 바닥에서 발광 모듈이 배치된 개구부를 포함할 수 있다. 특히, 발광 모듈은, 상기 반사체의 바닥 개구부가 상기 발광 모듈에 의해 닫히도록 배치된다.

다른 변형예에 따르면, 반사체는 발광 물질로 코팅된다. 발광 물질은 반도체 소자로부터 발생하는 복사의 적어도 일부를 더 큰 파장의 복사로 변환할 수 있다. 본래의 복사와 변환된 복사와의 혼합에 의해, 혼합색의 광 특히 백색광이 생성될 수 있다. 다양한 발광 물질이 사용되어, 다양한 색 혼합 및 색 온도가 달성될 수도 있다. 가령 YAG:Ce 분말과 같은 적합한 발광 물질은 예컨대 WO 98/12757에 기재되어 있으며, 그 내용은 참조로 포함된다.

발광 모듈의 전체 반도체 소자는 동일한 색의 광을 생성할 수 있다. 그러나, 적어도 2개의 반도체 소자가 서로 다른 색의 복사를 생성할 수도 있다. 이를 통해, 혼합색의 광, 특히 백색광이 생성될 수 있다. 예컨대, 발광 모듈은 적색광을 방출하는 제1소자, 녹색광을 방출하는 제2소자 및 청색광을 방출하는 제3소자를 포함할 수 있다. 다양한 색의 소자들을 조합하여 비교적 양호한 색 재현율을 달성할 수 있다. 또한, 적색, 녹색 및 청색광의 서로 다른 혼합에 의해 화이트 스폿이 이동할 수 있다.

발광 모듈을 위해, 표면 실장 가능한 반도체 소자가 적합하다. 상기와 같은 반도체 소자는 실장이 간단하고, 발광 모듈을 위한 제조 비용을 낮추는 역할을 한다. 통상적으로, 각 반도체 소자는 적어도 하나의 복사 방출 반도체 몸체가 배치된 하우징 몸체를 포함한다. 본 발명의 틀에서 적합한 반도체 소자는 문헌 WO 02/084749 A2로부터 공지되어 있으며, 그 내용은 참조로 포함된다.

발광 장치의 유리한 형성예에서, 발광 모듈은 적어도 하나의 제1 및 제2실장면을 가진 소자 캐리어를 포함한다. 상기 실장면들은 서로 경사진다. 또는, 두 실장면들이 서로 평행할 수 있다. 이 때, 소자 캐리어는 특히 직육면체형으로 형성된다.

또한, 제1실장면 및 제2실장면은 결합면과 동일한 각도를 이룰 수 있다. 그러나, 실장면들이 결합면과 함께 서로 다른 각도를 이룰 수도 있다. 유리하게는, 발광 장치가 테두리 영역에서 발광 모듈을 포함하고, 상기 실장면들이 모듈 캐리어와 서로 다른 각도를 이루는 경우에, 테두리 영역에 위치한 면도 균일하게 조사될 수 있다. 그에 반해, 내부 영역에 배치된 발광 모듈은 모듈 캐리어와 동일한 각도를 이루는 실장면을 포함하는 것이 바람직하다.

한편으로는, 소자 캐리어는 소자를 고정시키는 역할을 한다. 다른 한편으로는, 소자 캐리어는 소자들의 접속을 위해 도전로 구조체 및 전기 연결부들을 포함할 수 있고, 상기 전기 연결부는 전류 공급부와 결합된다. 특히, 소자 캐리어는 적어도 하나의 도체판을 포함하며, 이 때 실장면은 상기 도체판의 표면이다. 소자 캐리어는 하나의 도체판으로만 구성될 수 있으며, 이 때 상기 도체판은 상기 도체판의 적어도 2개의 표면이 서로 경사지도록 굴곡져 있다. 또는, 소자 캐리어는 서로 경사진 적어도 2개의 표면을 가진 브래킷을 포함할 수 있고, 이 때 적어도 하나의 표면에 도체판이 고정된다. 바람직하게는, 브래킷은 금속을 함유하고, 더욱 바람직하게는 알루미늄 또는 구리로 구성된다. 도체판으로서, 예컨대 발광 모듈의 비교적 양호한 냉각을 위한 금속 코어 회로 기판이 적합하다. 또한, 도체판은 열 전도의 목적으로 관통 접촉부를 포함할 수 있다. 도체판은 브래킷의 형태에 용이하게 맞춰지는 연성 도체판일 수 있다.

발광 장치의 바람직한 형성예에 따르면, 소자 캐리어는 다면체 형상이다. 이 때, 소자 캐리어의 형상이 닫힌 다면체 형상일 필요는 없다. 오히려, 소자 캐리어를 통해 다면체 형상이 암시될 수 있다. 바람직한 다면체로는 예컨대 프리즘, 4면체, 피라미드 또는 직육면체가 있다.

발광 장치의 다른 바람직한 형성예에 따르면, 소자 캐리어의 적어도 하나의 실장면은 다면체의 경계면에 대해 평행하다.

발광 장치의 유리한 변형예에서, 소자 캐리어는 냉각성 유체 흐름을 안내하기 위해 또는 냉각 부재의 배치를 위해 구비된 프레임을 포함한다. 상기에서 유체란 액체 또는 기체로 이해할 수 있다. 예컨대, 유체 흐름은 대류 또는 팬(fan)을 통해 발생하는 기류일 수 있다. 이를 통해, 발광 모듈의 동작 시 생성된 열이 주변으로 소산될 수 있다는 이점이 있다. 냉각 부재로서 예컨대 복수 개의 냉각립들(cooling ribs)이 적합하다.

바람직한 실시예에 따르면, 발광 장치는 복수 개의 반사체들을 포함하고, 이 때 각각 하나의 반사체에 적어도 하나의 발광 모듈이 배치된다. 평면의 조사 시, 반사체 및 발광 모듈로 이루어진 유닛을 이용하여 면의 일부 영역이 조사될 수 있다. 이하에서 상기 일부 영역을 발광 세그먼트로 칭한다. 바람직하게는, 각각 반사체에 배치된 적어도 하나의 발광 모듈은 다른 반사체들에 배치된 발광 모듈들과 무관하게 전기적으로 제어될 수 있다. 이를 통해, 평편한 면에서 생성될 수 있는 개별적 발광 세그먼트들은 예컨대 조사될 면이 한 줄씩 또는 직사각형으로 조사되도록 한다. 직사각형 발광 세그먼트의 적합한 가로세로비는 예컨대 16:9이거나 4:3이다. 이에 상응하여, 반사체의 외형선은 이러한 가로세로비를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 가로세로비는 통상적인 디스플레이 포맷에 맞춰진다. 이를 통해, 발광 장치는 예컨대 LCD(liquid crystal display)와 같은 디스플레이의 백라이트를 위해 이상적으로 사용될 수 있다. 일반적으로 백라이트 부재로 불리는 디스플레이는 반사체 뒤에 배치된다.

또한, 반사체 뒤에 커버판이 배치될 수 있다. 통상적으로, 커버판은 주 방출 방향에서 백라이트 부재 앞에 위치한다. 커버판은 특히 발광 모듈의 손상을 보호하기 위해 구비될 수 있다. 또한, 커버판은 확산판일 수 있어서, 복사가 더욱 양호하게 혼합된다. 커버판은 반사체상에 안착되어, 상기 반사체를 이용하여 안정화될 수 있다. 그 결과, 안착점들은 조사될 면의 발광 세그먼트들간의 경계로 인지될 수 있다. 그에 반해, 커버판이 반사체와 이격된 대안적 실시예에서는 경계를 확인할 수 없다.

상기에서, 실장면이 백라이트 부재의 주요면에 대해 경사지는 것이 유리하다. 이 때, 소자 캐리어의 실장면은 백라이트 부재의 주요면과 0°보다 크고 90°이하인 각도를 이룬다. 이 경우, 주요면은 조사될 평면이다.

이하, 본 발명에 따른 발광 장치의 다른 바람직한 특징, 유리한 형성예, 발전예 그리고 이점은 도 1 내지 도 15와 관련하여 상세히 설명된 실시예들로부터 도출된다.

본 발명에 따르면 발광 장치의 광학 특성이 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발광 장치의 제1실시예에 대한 개략적 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 사시도이다.
도 3은 바람직한 발광 모듈의 제1실시예에 대한 개략적 사시도이다.
도 4는 바람직한 발광 모듈의 제2실시예에 대한 개략적 사시도이다.
도 5는 바람직한 발광 모듈의 제3실시예에 대한 개략적 사시도이다.
도 6은 바람직한 발광 모듈의 제4실시예에 대한 개략적 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 발광 장치의 제2실시예에 대한 개략적 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 실시예의 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 발광 장치의 제3실시예에 대한 개략적 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 실시예의 다른 개략적 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 발광 장치 유닛의 제4실시예에 대한 개략적 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 실시예의 다른 개략적 사시 단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 발광 장치 유닛의 제5실시예에 대한 개략적 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 발광 장치의 제6실시예에 대한 개략적 단면도이다.
도 15는 본 발명의 발광 장치의 제7실시예에 대한 개략적 단면도이다.

도 1 및 도 2에는 복수 개의 발광 모듈(1) 및 반사체들(6)을 포함한 발광 장치(10)가 도시되어 있다. 각각의 반사체(6)에 복수 개의 반도체 소자들(3)을 포함한 발광 모듈(1)이 배치되고, 이 때 반도체 소자들(3)은 소자 캐리어(2)상에 실장되어 있다. 특히, 반도체 소자들(3)은 각뿔대형 소자 캐리어(2)의 측면에 배치되며, 상기 측면은 실장면(4a, 4b)으로 역할한다.

실장면(4a, 4b)은 소자 캐리어(2) 및 반사체(6) 사이의 접촉점들로 정의되는 결합면(V)에 대해 경사진다. 바람직하게는, 결합면(V)은 발광 장치(10)의 안착면에 대해 평행하다. 실장면이 결합면(V)과 이루는 각(γ)의 경우, 0＜γ≤90°이다. 실장면(4b)이 결합면(V)과 이루는 각(φ)의 경우, 0＜γ≤90°일 수 있다. 각도(γ,φ)는 서로 다르거나 동일할 수 있다.

반도체 소자들(3)로부터 생성된 복사는 대부분 반사체(6)에 입사되고, 바람직하게는 주 방출 방향(H)으로 반사된다. 상기 주 방출 방향(H)에 대해 평행한 방출 방향을 가지는 종래의 장치에 비해, 상기에서 조사될 평면까지 이르는 복사의 주행 길이는 더 길다. 유리하게는, 이를 통해 전체적으로 복사의 혼합이 더 양호해지고, 그로 인해 상기 평면의 복사 균일도가 개선된다. 바람직하게는, 상기 평편한 면은 백라이트 부재(8)의 주요면이다.

도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 반사체(6)는 결합면(V)에 대해 수직인 대칭축(S)과 관련하여 대칭으로 형성된다. 유리하게는, 발광 모듈(1)은 대칭축(S)에 배치된다. 상기 실시예에서, 반사체(6)의 단면 형상은 포물선 절편을 나타낸다.

반사체(6)는 발광 모듈(1)의 장측 방향으로 배치된다. 소자 캐리어(3)의 폭 방향으로 발광 장치(10)는 반사체를 포함하지 않는다. 그 대신 다른 발광 장치들이 배치될 수 있어서, 직렬로 배치된 반사체들은 도랑의 형상을 가지며, 이로 인해 평편한 면이 한 줄씩 조사된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상대적으로 평편한 반사체(6)의 경우, 상기 반사체(6)는 예컨대 확산판인 커버판(7)까지 닿지 않는다. 따라서, 인접한 발광 모듈(1)의 복사가 혼합될 수 있어서, 반사체(6)의 상부 에지(9)가 관찰자에게 인지되지 않을 수 있다.

도 3 내지 도 6에서 도시된 발광 모듈은 상기에서 기술된 발광 장치를 위해 매우 적합하다.

도 3에 도시된 발광 모듈(1)은 소자 캐리어(2) 및 복수 개의 반도체 소자들(3)을 포함하고, 이 때 반도체 소자들(3)은 소자 캐리어(2)의 제1실장면(4a) 및 제2실장면(4b)에 배치된다. 도 3과 관련하여, 제1실장면(4a) 및 제2실장면(4b)은 서로 경사지는데, 즉 상기 실장면이 이루는 각도(δ)에 대해 0°＜δ＜180°가 성립한다.

그러므로, 도시된 실시예에서 소자 캐리어(2)는 각지게 형성되어, 소자 캐리어(2)의 하부에 중공(5)이 구비되고, 상기 중공에 예컨대 냉각 부재가 배치될 수 있다. 소자 캐리어(2)는 일체형이거나 다수 부품으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 다수 부품으로 된 소자 캐리어(2)를 제조하기 위해 도체판들이 결합되며, 상기 도체판들은 각(δ)을 이룬다. 바람직하게는, 도체판은 브래킷상에 배치된다(미도시). 각각의 도체판 표면은 소자 캐리어(2)의 실장면(4a, 4b)을 형성한다. 특히, 도체판은 발광 모듈(1)의 양호한 냉각을 위한 금속 코어 회로 기판이다.

또한, 두 실장면(4a, 4b)은 소자 캐리어(2)의 안착면(점선으로 표시됨)에 대해 경사진다. 이 때, 실장면(4a)이 안착면과 이루는 각(γ)은, 0°＜γ＜90°이다. 실장면(4b)이 안착면과 이루는 각(φ)은, 0°＜φ＜90°일 수 있다. 각(γ,φ)은 서로 다르거나 같을 수 있다.

도 4는 4면체 소자 캐리어(2)를 포함한 발광 모듈(1)을 도시한다. 소자 캐리어(2)는 삼각 실장면(4a, 4b, 4c)을 가진 3개의 측벽을 포함한다. 각각의 실장면(4a, 4b, 4c)은 음영선으로 도시된 안착면에 대해 경사진다. 또한, 실장면(4a, 4b, 4c)은 서로 경사진다. 실장면(4a, 4b, 4c)상에 각각 하나의 반도체 소자(3)가 실장된다. 예컨대, 반도체 소자(3)는 적색, 청색 및 녹색 발광 다이오드일 수 있어서, 발광 모듈(3)은 전체적으로 백색광을 방출한다. 이러한 배치는 공간 절약적이라 유리하며, 또한 다양한 색의 광이 양호하게 혼합되도록 한다.

소자 캐리어(2)는 닫힌 4면체로서 형성되지 않고, 안착면을 향한 측에 중공을 포함하며, 상기 중공에 예컨대 냉각 부재가 배치될 수 있다.

도 5에 도시된 발광 모듈(1)에서, 상기 발광 모듈(1)의 소자 캐리어(2)는 피라미드 형상을 가진다. 소자 캐리어(2)는 바닥면 없이 실장면(4a, 4b, 4c, 4d)만 포함한다. 따라서, 소자 캐리어(2)는 닫힌 피라미드로 형성되지 않는다. 소자 캐리어(2)는 예컨대 냉각 부재가 배치될 수 있는 중공을 둘러싼다.

도 6은 직육면체형 소자 캐리어(2)를 포함한 발광 모듈(1)을 도시한다. 이 때, 소자 캐리어(2)의 주요면은 반도체 소자(3)의 실장용으로 예정되지 않고, 서로 평행하게 배치된 2개의 측면들이 실장면(4a, 4b)으로 역할한다.

도 1 및 도 2에 도시된 발광 장치와 달리 도 7 및 도 8에는 상대적으로 높은 반사체들(6)을 포함한 발광 장치(10)가 도시된다. 이 때, 반사체(6)는 커버판(7)까지 닿는다. 특히, 반사체(6)는 커버판(7)을 위한 버팀목으로 역할하고, 커버판(7)은 반사체(6)의 상부 에지(9)에 안착한다. 이를 통해, 커버판(7)이 전체적으로 안정화된다.

상기 실시예에서, 커버판(7)과 접촉하는 상부 에지(9)는 인접한 발광 세그먼트들(LS)간의 경계선을 형성하며 이는 외부 관찰자에게 인지 가능하다. 왜냐하면, 상기 경계선에서의 복사 혼합은 상부 에지들(9) 사이의 영역들보다 더 불량하기 때문이다.

발광 세그먼트들(LS)은 반사체(6) 및 상기 반사체(6)에 배치된 적어도 하나의 발광 모듈(1)로 이루어진 유닛을 이용하여 평편한 면을 조사함으로써 생성된다. 상기 실시예에서, 반사체(6)가 발광 모듈(1)을 2개의 측면에서만 한정하므로, 상기 평편한 면은 각각 하나의 반사체(6)에 배치된 발광 모듈(1)을 통해 한 줄씩 조사될 수 있다. 이를 위한 전제는, 발광 모듈이 개별 반사체들에서 별도로 제어될 수 있다는 것이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 소자 캐리어(2)는 도 3에 상세히 기술된 바와 같은 형상을 가진다. 상기 형상을 이용하면, 도 1 및 도 2의 실시예에 따른 소자 캐리어(2)의 경우에 비해, 실장면(4a) 상에 배치된 소자(3)가 실장면(4b) 상에 배치된 소자(3)에 대해 가지는 간격이 더 적다.

다양한 실장면에 배치된 소자들간의 간격을 통해, 원하는 휘도 및 색 균일도를 조절할 수 있다.

도 9 및 도 10은 복수 개의 반사체들(6)을 포함한 발광 장치(10)를 도시하며, 상기 발광 장치는 반사체들(6)에 배치된 발광 모듈(1)을 모든 측면에서 둘러싼다. 상측의 반사체(6)의 외형은 직사각형이어서, 평편한 면의 조사 시 각각 직사각형 발광 세그먼트가 발생한다. 직사각형 발광 세그먼트의 적합한 가로세로비는 예컨대 16:9 또는 4:3이다. 그에 상응하여, 반사체(6)의 외형도 이러한 가로세로비를 포함할 수 있다. 유리하게는, 상기 가로세로비는 통상적 디스플레이 포맷에 맞춰진다.

바람직하게는, 상기 실시예에서, 반사체(6)에 배치된 발광 모듈(1)은 인접한 반사체(6)에 배치된 발광 모듈(1)과 별도로 제어될 수 있다.

발광 장치(10)는 플러그인(plug-in) 배열로 이루어진 개별 유닛들로 구성될 수 있다. 개별 유닛은 각각 하나의 반사체(6) 및 상기 반사체(6)에 배치된 적어도 하나의 발광 모듈(1)을 포함한다. 또한, 상기 유닛은 필요한 전기 연결부를 포함한다. 이러한 방식으로, 발광 장치가 원하는 크기의 구조를 가질 수 있다. 바람직하게는, 유닛들이 통상적 디스플레이 포맷에 맞춰진 가로세로비를 포함하므로, 가로세로비가 디스플레이의 백라이팅에 매우 적합한 발광 장치가 제조될 수 있다.

도 11은 전체 유닛의 상세도를, 도 12는 바람직한 유닛의 상세 단면도를 도시한다.

상기 유닛은 반사체(6) 및 상기 반사체(6)에 의해 모든 측면이 둘러싸이는 발광 모듈(1)을 포함한다. 반사체(6)는 바닥에서 개구부를 포함하며, 상기 개구부에 발광 모듈(1)이 배치된다. 특히, 소자 캐리어(2)는 바닥에서 개구부를 닫는다. 반사체(6)는 열에 의해 형성된 플라스틱 필름으로 구성될 수 있다.

소자 캐리어(2)는 단면이 사다리꼴이고, 따라서 서로 경사진 측면들을 포함하며, 이 측면이 실장면(4a, 4b)으로 역할한다.

실장면(4a, 4b)은 발광 모듈(1)이 반사체(6)와 접촉하는 결합면(미도시)에 대해 경사지며, 발광 모듈(1)이 실장된 평편한 모듈 캐리어(12)에 대해서도 경사진다. 반사체(6)에서 반도체 소자들(3)이 경사지게 배치됨으로써, 반도체 소자들(3)로부터 생성된 복사가 비교적 양호하게 혼합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 반도체 소자들(3)은 복수 개의 반도체 몸체들을 포함할 수 있다.

소자 캐리어(2)의 각진 형상에 의해 상기 소자 캐리어 및 모듈 캐리어(12) 사이에 중공(5)이 형성된다. 중공(5)에 냉각 부재가 배치될 수 있고, 바람직하게는, 상기 냉각 부재는 소자 캐리어(2)와 직접 접촉하여, 동작 시 발생하는 열이 직접 소산될 수 있다. 냉각 부재(8)는 냉각립이나, 특히 구리를 함유한 금속 블록일 수 있다.

소자 캐리어(2)는 일체형이거나 다수 부품으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 다수 부품으로 이루어진 소자 캐리어(2)의 제조를 위해 도체판들이 결합된다. 더욱 바람직하게는, 상기 도체판들은 브래킷상에 배치된다(미도시). 도체판들은 특히 발광 모듈(1)의 양호한 냉각을 위한 금속 코어 회로 기판이다. 또한, 도체판은 연성일 수 있어서, 용이하게 휘어질 수 있고, 따라서 어떠한 형상도 가능하다. 반도체 소자(3)에 대해 부가적으로, 발광 모듈(1)은 센서 유닛(11)을 포함할 수 있다. 센서 유닛(11)을 이용하면, 반도체 소자(3)로부터 방출된 복사가 검출되며, 그에 상응하여 원하는 방출 특성을 조절할 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 소자 캐리어(2) 및 반사체(6) 사이에 위치하는 중공(14)에서 발광 모듈(1)의 전기적 연결을 위해 구비된 케이블 가이드(13)가 끊길 수 있다.

도 14에는, 어떻게 복수 개의 유닛들의 결합에 의해 발광 장치(10)가 구성될 수 있는 지를 나타낸다.

도 15는 발광 모듈(1)의 냉각을 위해 소자 캐리어(2)의 하부에 위치한 중공(5)의 가능한 활용예를 도시한다. 도시된 실시예에 따르면, 소자 캐리어(2)에 직접 배치되며 중공(5) 안으로 돌출된 냉각립(15)을 이용하여 냉각이 이루어진다. 부가적 냉각은 상기 중공(5)을 관통하여 안내되는 기류를 통해 이루어질 수 있다.

본 발명은 실시예들에 의거한 기재로 인해 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은 각각의 새로운 특징 및 특징들의 각 조합을 포함하고, 이는 특히 특허 청구 범위에서의 특징들의 각 조합을 포함하며, 비록 이러한 특징 또는 이러한 조합이 그 자체로 명백하게 특허 청구 범위 또는 실시예들에 제공되지 않더라도 그러하다.

1: 발광 모듈
2: 소자 캐리어
3: 복사 방출 반도체 소자
4a, 4b: 실장면
6: 반사체
10: 발광 장치
V: 결합면

Claims

적어도 하나의 반사체(6); 및
적어도 하나의 복사 방출 반도체 소자(3) 및 상기 복사 방출 반도체 소자(3)가 실장된 적어도 하나의 실장면(4a, 4b)을 가진 소자 캐리어(2)를 구비하는 적어도 하나의 발광 모듈(1)을 포함하며,
상기 발광 모듈(1)은 상기 소자 캐리어(2) 및 상기 반사체(6) 사이의 접촉점들로 정의된 결합면(V)에서 상기 반사체(6)와 결합하고, 상기 실장면(4a, 4b)은 상기 결합면(V)에 대해 경사지는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항에 있어서,
상기 발광 모듈(1)은 상기 반사체(6)의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 결합면(V)에 대해 평행한 상기 반사체(6)의 단면은 주 방출 방향(H)으로 증가하는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사체(6)는 상기 결합면(V)에 대해 수직인 적어도 하나의 면에서 대칭적 단면 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 4항에 있어서,
상기 단면 형상은 포물선 또는 포물선 절편, 타원형 절편, 쌍곡선 절편, 또는 사다리꼴 절편형인 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사체(6)는 발광 물질로 코팅되는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사체(6)는 플라스틱 필름으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소자 캐리어(2)는 적어도 하나의 제 1 및 제 2 실장면(4a, 4b)을 포함하고, 상기 실장면들은 서로 경사지는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소자 캐리어(2)는 적어도 하나의 도체판을 포함하고, 상기 실장면(4a, 4b)은 상기 도체판의 표면인 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소자 캐리어(2)는 다면체 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 실장면(4a, 4b)은 상기 다면체의 경계면에 대해 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소자 캐리어(2)는 냉각성 유체 흐름의 가이드 또는 냉각 부재의 배치를 위해 구비된 프레임인 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
복수 개의 반사체들(6)을 포함하고, 각각 하나의 반사체(6)에 배치된 적어도 하나의 발광 모듈(1)은 다른 반사체들(6)에 배치된 발광 모듈(1)과 독립적으로 전기적 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
확산판 형태의 커버판(7)이나 LCD 형태의 백라이트 부재(8)는 상기 반사체(6)의 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).
제 14항에 있어서,
상기 실장면(4a, 4b)은 상기 백라이트 부재(8)의 주요면에 대해 경사지는 것을 특징으로 하는 발광 장치(10).