KR20100118557A - 램프 커버 및 이를 이용한 ｌｅｄ 램프 - Google Patents

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Abstract

형광체 재료를 내부에 갖는 램프 커버 및 상기 램프 커버가 장착된 LED 램프가 개시된다. 일 예에 따른 램프 커버는, 곡면을 갖는 제 1 램프 캡; 상기 제 1 램프 캡과 간격을 두고 결합되는 것으로, 곡면을 갖는 제 2 램프 캡; 및 상기 제 1 램프 캡과 상기 제 2 램프 캡 사이에 채워지는 파장-변환층을 포함할 수 있다. 이러한 램프 커버를 이용한 LED 램프는 광손실이 비교적 적기 때문에 휘도가 향상될 수 있다.

Description

램프 커버 및 이를 이용한 ＬＥＤ 램프{Lamp cover and LED lamp using the same}
본 발명은 램프 커버 및 이를 이용한 LED 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형광체 재료를 내부에 갖는 램프 커버 및 상기 램프 커버가 장착된 LED 램프에 관한 것이다.
현재, 각각 상이한 색의 광을 방출하는 다양한 종류의 LED 소자가 개발되고 있다. 이러한 LED 소자를 이용하여 백색광을 제공하는 조명용 램프를 만들기 위해서 다양한 방법들이 제안되고 있다. 백색광을 만드는 가장 일반적인 방법은 예를 들어 형광체 재료와 같은 발광 물질(luminescent material)을 사용하는 것이다. 예컨대, 이러한 형광체 재료로는 LED 소자에서 방출된 청색광을 적어도 부분적으로 흡수하여 황색 또는 녹황색의 광을 방출하는 형광체 재료를 사용할 수 있다.
일반적인 형광체 기반의 백색 LED 패키지의 경우, 형광체 재료를 실리콘 수지 봉지 재료(encapsulation material)와 혼합한 후, 그 혼합물을 LED 칩 위에 직접 코팅하거나 또는 컵 내에 그 혼합물을 넣은 후 LED 칩 위에 씌운다. 그런데, 이러한 종래의 방식에 따르면, 형광체 재료에서 발생한 광의 일부가 LED 칩을 향해 후방으로 진행하여 LED 칩에서 흡수되기 때문에, 광 손실이 크다. 이렇게 발생한 높은 광 손실로 인하여, 종래의 형광체 기반의 백색 LED 램프는 비교적 낮은 상관색온도(correlated color temperature; CCT)를 갖는다. 따라서, 종래의 형광체 기반의 백색 LED 램프는 온백색(warm white)이나 주백색(neutral white)에서 효율이 저하되는 문제가 있다.
종래의 형광체 기반의 백색 LED 램프에서 발생하는 이러한 높은 광 손실을 감소시키기 위하여, LED 칩과 형광체층 사이에 거리를 두는 방안이 제안되었다. 예를 들어, 미국 특허 제5,959,316호와 제6,858,456호는 LED 칩과 형광체층 사이에 실리콘 수지와 같은 투명 스페이서를 배치함으로써, 형광체층에서 발생한 광이 LED 칩이나 그 주변의 기판에 입사하여 흡수될 가능성을 줄이는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 이 경우에도 형광체 재료에서 발생한 광의 일부가 후방으로 진행하는 것을 효과적으로 막지는 못하는데, 왜냐하면 형광체층과 투명 스페이서의 굴절률이 거의 같기 때문이다. 즉, 형광체 재료에서 발생한 광은 형광체층과 투명 스페이서와의 계면에서 산란되거나 굴절되지 않고 거의 방해 없이 LED 칩을 향해 진행할 수 있다.
본 발명의 목적은 광 손실을 효과적으로 방지할 수 있는 램프 커버 및 이를 이용한 LED 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 예에 따른 램프 커버는, 곡면을 갖는 제 1 램프 캡; 상기 제 1 램프 캡과 간격을 두고 결합되는 것으로, 곡면을 갖는 제 2 램프 캡; 및 상기 제 1 램프 캡과 상기 제 2 램프 캡 사이에 채워지는 파장-변환층을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡은 투명한 재료로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 투명한 재료는 유리, 폴리메틸메탈크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate) 및 실리콘 수지 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.
상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡은 각각 볼록한 외부면과 오목한 내부면을 가지며, 상기 파장-변환층은 제 1 램프 캡의 오목한 내부면과 제 2 램프 캡의 볼록한 외부면 사이에 채워질 수 있다.
상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡은, 예를 들어, 반구형 쉘의 형태를 가질 수 있다.
상기 파장-변환층이 일정한 두께를 갖도록 상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡 사이의 간격이 일정하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 램프 캡의 내부면은 다수의 상이한 곡률 또는 다수의 상이한 법선 벡터 평면들을 갖는 다수의 표면들을 가질 수 있다.
상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡은 각각 서로 맞물려 결합되는 제 1 지지부 및 제 2 지지부를 각각 가질 수 있다.
상기 파장-변환층은 발광 물질(luminescent material)과 혼합된 실리콘 수지 재료를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 물질은 UV 광, 청색광 또는 녹색광에 의해 여기되어 가시광을 발생시키는 형광체 재료일 수 있다.
여기서, 상기 형광체 재료는 UV 광, 청색광 또는 녹색광에 의해 여기되어 상이한 파장의 가시광을 각각 발생시키는 적어도 한 종류의 형광체 재료를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 예에 따른 LED 램프는 상술한 구조의 램프 커버를 구비할 수 있다.
즉, 상기 LED 램프는, 기판; 및 상기 기판 상에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지를 더 포함하며, 상기 램프 커버는 상기 LED 패키지를 둘러싸도록 상기 기판 상에 배치될 수 있다.
상기 기판은 예를 들어, PCB 기판일 수 있다.
상기 LED 패키지는 예를 들어 UV LED, 청색 LED 또는 녹색 LED 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 LED 패키지의 표면적에 대한 상기 제 2 램프 캡의 내부면의 표면적의 비는 2보다 클 수 있다.
또한, 상기 LED 패키지와 상기 제 2 램프 캡의 내부면 사이의 간격은 3mm보다 클 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 LED 패키지와 상기 제 2 램프 캡의 내부면 사이에 빈 공간이 존재할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 램프 캡의 외부면은 상기 LED 패키지의 광출력 세기 대비 표면적의 비가 300mm2/watt보다 큰 표면적을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 램프 캡의 내부면은, 상기 제 2 램프 캡의 내부면의 한 점으로부터 반사된 광이 상기 제 2 램프 캡의 내부면의 다른 점으로 입사할 수 있도록, 다수의 상이한 곡률 또는 다수의 상이한 법선 벡터 평면들을 가질 수 있다.
여기서, 상기 다수의 법선 벡터 평면들은 LED 패키지를 향해 수렴되도록 배치될 수 있다.
한편, 상술한 구조의 램프 커버를 제조하는 일 유형에 따른 방법은, 사출 성형을 통해 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡을 마련하는 단계; 발광 물질과 혼합된 실리콘 수지 재료를 제 1 램프 캡의 오목한 내부면 내에 제공하는 단계; 제 1 램프 캡의 오목한 내부면과 제 2 램프 캡의 볼록한 외부면이 대향하도록, 제 2 램프 캡과 제 1 램프 캡을 기계적으로 결합시키는 단계; 및 상기 발광 물질과 혼합된 실리콘 수지 재료를 열 또는 UV 조사로 경화시켜 파장-변환층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 구조의 램프 커버를 제조하는 또 다른 유형에 따른 방법은, 사출 성형을 통해 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡을 마련하는 단계; 제 1 램프 캡의 오목한 내부면과 제 2 램프 캡의 볼록한 외부면이 대향하도록, 제 2 램프 캡과 제 1 램프 캡을 기계적으로 결합시키는 단계; 발광 물질과 혼합된 실리콘 수지 재료를 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡 사이의 빈 공간에 완전히 채우는 단계; 및 상기 발광 물질과 혼합된 실리콘 수지 재료를 열 또는 UV 조사로 경화시켜 파장-변환층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 램프 커버를 이용한 LED 램프는 광손실이 비교적 적기 때문에 휘도가 향상될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 LED 램프는 상관색온도(CCT)와 관계 없이 일정한 효율을 유지할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 LED 램프의 경우, 온백색이나 주백색에서의 효율은 냉백색에서의 효율과 거의 같다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 LED 램프용 램프 커버의 단면을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 도 1에 도시된 LED 램프용 램프 커버를 조립하는 과정을 예시적으로 보이는 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 램프 커버를 이용한 본 발명의 일 예에 따른 LED 램프의 단면을 개략적으로 보이는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 커버 및 이를 이용한 LED 램프에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 예에 따른 LED 램프용 램프 커버(10)의 단면을 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 램프 커버(10)는, 외표면이 곡면을 갖는 제 1 램프 캡(lamp cap)(1), 상기 제 1 램프 캡(1)과 간격을 두고 결합되는 것으로 내부면이 곡면을 갖는 제 2 램프 캡(2), 및 상기 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2) 사이에 채워지는 파장-변환층(3)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)은 도 1에 도시된 바와 같이 오목-볼록한 형태를 갖는다. 즉, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)은 각각 볼록한 외부면과 오목한 내부면을 갖는다. 예를 들어, 상기 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)은 반구형의 쉘(shell) 형태를 가질 수 있다. 그러나, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)의 밑면은 원형이 아닌 다른 형태를 가질 수도 있다. 예를 들어, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)의 밑면은 직사각형이나 정사각형의 형태를 가질 수도 있으며, 이 경우 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)은 각통(square shell)이나 실린더의 형태를 가질 수도 있다. 또한, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2) 사이에 채워지는 파장-변환층(3)이 일정한 두께를 가질 수 있도록, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)은 그 사이의 간격이 일정하게 배치될 수 있다.
이러한 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)은 투명한 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)에 사용되는 투명한 재료로서 유리, 폴리메틸메탈크릴레이트(poly(methly methacrylate), PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate) 및 실리콘 수지 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다.
한편, 파장-변환층(3)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 램프 캡(1)의 오목한 내부면과 제 2 램프 캡(2)의 볼록한 외부면 사이에 채워질 수 있다. 이렇게 파장-변환층(3)이 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2) 사이에 채워지기 때문에, 파장-변환층(3)의 모양과 기하학적 형상은 상기 두 램프 캡(1,2)의 형태에 의존한다.
파장-변환층(3)은 파장을 변환시키기 위한 발광 물질(luminescent material)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 파장-변환층(3)은 파장 변환을 위한 발광 물질과 실리콘 수지 재료를 혼합하여 만든 혼합물로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 발광 물질은 UV 광, 청색광 또는 녹색광에 의해 여기되어 가시광을 발생시키는 형광체 재료일 수 있다. 예를 들어, 파장-변환층(3) 내에 혼합되는 발광 물질은 청색, 녹색, 황색, 오렌지색 및 적색과 같이 상이한 파장의 가시광을 각각 발생시키는 다양한 종류의 형광체들 중에서 적어도 하나일 수 있다. 녹색, 황색, 오렌지색 및 적색 형광체들은 청색광 또는 녹색광을 적어도 부분적으로 흡수하거나 또는 UV 광을 완전히 흡수하여 각각 녹색, 황색, 오렌지색 및 적색에서 피크 파장을 갖는 광 스펙트럼을 방출할 수 있다. 또한, 청색 형광체는 UV 광을 완전히 흡수하여 청색 영역의 피크 파장을 갖는 광 스펙트럼을 방출할 수 있다.
본 발명에 따른 램프 커버(10)가 발광 물질에 대한 여기 파장을 갖는 광을 방출하는 LED 소자를 덮는데 사용되는 경우에, 상기 발광 물질에서 발생한 형광이 LED 소자로부터 방출된 잔여 여기광과 혼합되어 백색광이 만들어질 수 있다. 예를 들어, LED 소자가 450nm 내지 480nm 파장 범위의 청색광을 방출하는 경우에, 발광 물질은 청색광에 의해 여기되어 황색 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 그러면 황색광과 잔여 청색광이 혼합되면서 백색광이 만들어진다. 발광 물질은 또한, LED 소자에서 방출된 여기 파장의 광에 의해 여기되어 다양한 파장의 광을 방출하는 다양한 종류의 형광체 재료를 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 다양한 파장의 광이 혼합되면서 백색광이 만들어질 수 있다. 예를 들어, LED 소자가 380nm 내지 450nm 파장 범위의 근자외선(near-UV)을 방출하는 경우에, 발광 물질은 근자외선에 의해 여기되어 각각 청색, 녹색 및 적색의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 청색, 녹색 및 적색 형광체 재료를 포함할 수 있다. 그러면 상기 청색, 녹색 및 적색의 광이 혼합되면서 백색광이 만들어질 수 있다.
도 2 내지 도 5는 이러한 LED 램프용 램프 커버(10)를 조립하는 과정을 예시적으로 보이는 단면도이다. 먼저, 도 2를 참조하면, 내부면이 오목한 곡면이고 외부면이 볼록한 곡면인 제 1 램프 캡(1)을 준비한다. 상술한 바와 같이, 제 1 램프 캡(1)은 투명한 재료로 이루어지며, 실시예에 따라 다양한 기하학적 형상으로 설계될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 램프 캡(1)의 테두리 부분에는 제 2 램프 캡(2)과의 결합을 위한 제 1 지지부(1a)가 형성되어 있다. 이러한 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)은, 예를 들어, 사출 성형 방식으로 마련될 수 있다.
다음으로, 도 3를 참조하면, 제 1 램프 캡(1)의 오목한 내부에 예를 들어 액상의 발광 물질-실리콘 수지 혼합물(3')을 넣는다. 이때, 액상의 발광 물질-실리콘 수지 혼합물(3')의 양은 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)이 결합되었을 때, 두 램프 캡(1,2) 사이의 빈 공간의 부피와 대략 같을 정도이다.
그런 후, 도 4를 참조하면, 상기 액상의 발광 물질-실리콘 수지 혼합물(3')을 담고 있는 제 1 램프 캡(1)의 오목한 내부 위로 제 2 램프 캡(2)을 위치시킨다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 램프 캡(2)의 테두리 부분에도 역시 제 1 램프 캡(1)과의 결합을 위한 제 2 지지부(2a)가 형성되어 있다. 따라서, 제 1 램프 캡(1)의 제 1 지지부(1a)와 제 2 램프 캡(2)의 제 2 지지부(2a)를 서로 맞물려 결합시킴으로써, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)이 서로에 대해 고정될 수 있다. 이때, 제 1 지지부(1a)과 제 2 지지부(2a) 사이에 접착제를 더 개재시킬 수도 있다. 이렇게 제 1 램프 캡(1)에 제 2 램프 캡(2)를 결합시킨 후에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 열 또는 UV 조사를 통해 액상의 발광 물질-실리콘 수지 혼합물(3')을 경화시킴으로써, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2) 사이에 파장-변환층(3)이 형성될 수 있다.
다른 방식으로서, 제 1 램프 캡(1)에 제 2 램프 캡(2)을 먼저 결합시킨 후에, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2) 사이의 빈 공간에 액상의 발광 물질-실리콘 수지 혼합물(3')을 완전히 채워 넣고, 열 또는 UV 조사를 통해 상기 액상의 발광 물질-실리콘 수지 혼합물(3')을 경화시키는 것도 역시 가능하다.
이러한 방식으로 제공된 LED 램프용 램프 커버(10)의 경우, 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2) 사이의 간격이 일정할 수 있기 때문에, 그 사이에 채워진 파장-변환층(3)의 두께도 또한 일정하다. 또한, 필요에 따라 적절한 형태의 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2)을 제공함으로써, 파장-변환층(3)의 두께와 형태를 원하는대로 조정할 수 있다. 그 결과, 상기 램프 커버(10)를 사용하는 LED 램프의 경우에 균일한 상관색온도(CCT)를 유지할 수 있으며, 따라서 높은 제조 수율을 달성하는 것이 가능하다. 또한, 형광체 재료가 제 1 램프 캡(1)과 제 2 램프 캡(2) 사이에 배치되어 있기 때문에, 형광체 재료의 물리적 또는 화학적 변화를 방지할 수 있다. 따라서 제품의 수명이 향상될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 램프 커버(10)를 구비하는 본 발명의 일 예에 따른 LED 램프(20)의 단면을 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 LED 램프(20)는 기판(11), 상기 기판(11) 상에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지(12), 및 상기 LED 패키지(12)를 둘러싸도록 기판(11) 상에 배치된 램프 커버(10)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 LED 패키지(12)와 램프 커버(10) 사이에(즉, LED 패키지(12)와 제 2 램프 캡(2)의 내부면 사이에) 빈 공간(15)이 존재한다.
기판(11)은 예를 들어, PCB 기판일 수 있다. 그리고, LED 패키지(12)는 램프 커버(10) 내의 발광 물질을 여기시키기 위하여, UV LED, 청색 LED 또는 녹색 LED 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 램프 커버(10)의 파장-변환층(3) 내의 발광 물질은 UV 광, 청색광 또는 녹색광에 의해 여기되어 상이한 파장의 가시광을 각각 발생시키는 적어도 한 종류의 형광체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 상기 형광체 재료는 청색, 녹색, 황색, 오렌지색 및 적색 형광체들 중에서 적어도 한 종류의 형광체일 수 있다.
본 발명에 따르면, LED 램프(20)의 광출력 및 효율을 향상시키기 위하여, 램프 커버(10)의 파장-변환층(3)에서 방출된 광이 LED 패키지(12) 내로 입사하는 것을 방지하는 것이 중요하다. 이를 위하여, 램프 커버(10)의 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i) 상의 한 점으로부터 방출된 광이 방출 직후에 램프 커버(10)의 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i) 상의 다른 점으로 입사하도록, 램프 커버(10)를 구성할 수 있다. 즉, 제 2 램프 캡(2)과 빈 공간(15) 사이의 계면에서 굴절된 광이 다시 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i)으로 진행하도록 램프 커버(10)를 구성할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 중요한 파라미터 중에 하나는 LED 패키지(12)와 램프 커버(10) 사이의 공기 간격(D)이다. 상기 간격(D)이 증가할수록, LED 패키지(12)의 표면적에 대한 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i)의 표면적의 비가 커지게 된다. 이러한 표면적 비의 증가는, 내부면(2i) 상의 어느 한 점에서의 LED 패키지(12)에 대한 고체각(solid angle)을 작게 하기 때문에, 램프 커버(10)에서 방출된 광이 LED 패키지(12)로 입사할 가능성을 감소시킨다. 이러한 개념은, 관찰점이 물체로부터 멀어질수록 물체가 작게 보인다는 사실로부터 쉽게 이해될 수 있다.
또한 간격(D)이 커질수록, 램프 커버(10)의 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i) 상의 한 점으로부터 방출된 광이 방출 직후에 램프 커버(10)의 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i) 상의 다른 점으로 입사할 가능성을 증가시킨다. 이러한 가능성을 더욱 증가시키기 위해, 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i)은 다수의 상이한 곡률 또는 다수의 상이한 법선 벡터 평면들을 가질 수 있다. 즉, 도면에는 상세하게 도시되어 있지 않지만, 상기 내부면(2i)은 다양한 곡률 또는 법선 벡터 평면들을 갖는 다수의 미세한 면(facet)들을 가질 수 있다. 이때, 내부면(2i)의 법선 벡터 평면들은 LED 패키지(12)를 향해 수렴되도록 배치될 수 있다. 그러면, 도 6에 도시된 바와 같이, 내부면(2i) 상의 한 점(E)으로부터 방출된 광은 각각 상이한 광경로(P1 및 P2)를 따라 진행하면서, LED 패키지(12)에 입사하지 않고 내부면(2i) 상의 다른 점(C1 및 C2)으로 바로 입사하게 된다. 그런 후 광은 손실 없이 LED 램프(20)의 외부로 방출될 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면, LED 패키지(12)에 의한 광의 흡수 손실이 감소될 수 있으며, 그 결과 LED 램프(20)의 광출력이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 파장-변환층(3)에서 방출되어 LED 패키지(12)에 입사하는 광을 유효하게 감소시키기 위하여, 상기 LED 패키지(12)와 램프 커버(10) 사이의 공기 간격(D)는, LED 패키지(12)의 표면적에 대한 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i)의 표면적의 비가 적어도 약 2보다 크도록 선택될 수 있다. 예컨대, LED 패키지(12)와 제 2 램프 캡(2)의 내부면(2i) 사이의 간격은 적어도 약 3mm보다 클 수 있다. 이러한 간격(D)의 수치값은 최소의 하한을 나타내는 것으로, 실용적으로 구현 가능한 한도 내에서 그보다 큰 값을 실시예에 따라 자유로이 선택할 수 있다.
상기 간격(D)이 커지면, LED 램프(20)의 신뢰성과 수명도 역시 증가할 수 있다. LED 램프(20)의 신뢰성과 수명은 LED 패키지(12)의 광출력 세기에 대한 램프 커버(10)의 표면적의 비에 의존한다. 간격(D)이 증가할수록, 램프 커버(10)의 표면적이 증가한다. 또한 램프 커버(10)의 표면적이 증가할수록, 램프 커버(10)로부터의 열전달이 빨라지게 된다. 고온고습과 같은 가혹한 테스트 조건 또는 가혹한 환경에서 견디기 위하여, LED 패키지(12)의 광출력 세기에 대한 램프 커버(10)의 외부 표면적은 가능한 한 큰 것이 좋다. 예컨대, LED 패키지(12)의 광출력 세기에 대한 램프 커버(10)의 외부 표면적(즉, 램프 커버(10)의 제 1 램프 캡(1)의 외부면의 표면적)의 비는 300mm2/watt보다 클 수 있다. LED 패키지(12)의 광출력 세기에 대한 램프 커버(10)의 외부 표면적의 비에 대한 상술한 수치값은 최소의 하한을 나타내는 것으로, 실용적으로 구현 가능한 한도 내에서 그보다 큰 값을 실시예에 따라 자유로이 선택할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 LED 램프(20)는 상관색온도(CCT)와 관계 없이 일정한 효율을 유지하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 LED 램프(20)의 경우, 온백색이나 주백색에서의 효율은 냉백색에서의 효율과 거의 같다.
지금까지, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 램프 커버 및 이를 이용한 LED 램프에 대한 예시적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.

Claims (23)

  1. 곡면을 갖는 제 1 램프 캡;
    상기 제 1 램프 캡과 간격을 두고 결합되는 것으로, 곡면을 갖는 제 2 램프 캡; 및
    상기 제 1 램프 캡과 상기 제 2 램프 캡 사이에 채워지는 파장-변환층을 포함하는 램프 커버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡은 투명한 재료로 이루어지는 램프 커버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명한 재료는 유리, 폴리메틸메탈크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate) 및 실리콘 수지 중 적어도 하나의 재료를 포함하는 램프 커버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡은 각각 볼록한 외부면과 오목한 내부면을 가지며, 상기 파장-변환층은 제 1 램프 캡의 오목한 내부면과 제 2 램프 캡의 볼록한 외부면 사이에 채워지는 램프 커버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡은 반구형 쉘의 형태를 갖는 램프 커버.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 파장-변환층이 일정한 두께를 갖도록 상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡 사이의 간격이 일정한 램프 커버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 램프 캡의 내부면은 다수의 상이한 곡률 또는 다수의 상이한 법선 벡터 평면들을 갖는 다수의 표면들을 갖는 램프 커버.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡은 각각 서로 맞물려 결합되는 제 1 지지부 및 제 2 지지부를 각각 갖는 램프 커버.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 파장-변환층은 발광 물질(luminescent material)과 혼합된 실리콘 수지 재료를 포함하는 램프 커버.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 발광 물질은 UV 광, 청색광 또는 녹색광에 의해 여기되어 가시광을 발생시키는 형광체 재료인 램프 커버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 형광체 재료는 UV 광, 청색광 또는 녹색광에 의해 여기되어 상이한 파장의 가시광을 각각 발생시키는 적어도 한 종류의 형광체 재료를 포함하는 램프 커버.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 램프 커버를 구비하는 LED 램프.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 LED 램프는:
    기판; 및
    상기 기판 상에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지를 더 포함하며,
    상기 램프 커버는 상기 LED 패키지를 둘러싸도록 상기 기판 상에 배치되는 LED 램프.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판은 PCB 기판인 LED 램프.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 LED 패키지는 UV LED, 청색 LED 또는 녹색 LED 중에서 적어도 하나를 포함하는 LED 램프.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 LED 패키지의 표면적에 대한 상기 제 2 램프 캡의 내부면의 표면적의 비는 2보다 큰 LED 램프.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 LED 패키지와 상기 제 2 램프 캡의 내부면 사이의 간격은 3mm보다 큰 LED 램프.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 LED 패키지와 상기 제 2 램프 캡의 내부면 사이에 빈 공간이 존재하는 LED 램프.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 램프 캡의 외부면은, 상기 LED 패키지의 광출력 세기 대비 표면적의 비가 300mm2/watt보다 큰 표면적을 갖는 LED 램프.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 램프 캡의 내부면은, 상기 제 2 램프 캡의 내부면의 한 점으로부터 반사된 광이 상기 제 2 램프 캡의 내부면의 다른 점으로 입사할 수 있도록, 다수의 상이한 곡률 또는 다수의 상이한 법선 벡터 평면들을 갖는 다수의 표면들을 갖는 LED 램프.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 다수의 법선 벡터 평면들은 LED 패키지를 향해 수렴되도록 배치되는 LED 램프.
  22. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 램프 커버를 제조하는 방법에 있어서,
    사출 성형을 통해 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡을 마련하는 단계;
    발광 물질과 혼합된 실리콘 수지 재료를 제 1 램프 캡의 오목한 내부면 내에 제공하는 단계;
    제 1 램프 캡의 오목한 내부면과 제 2 램프 캡의 볼록한 외부면이 대향하도록, 제 2 램프 캡과 제 1 램프 캡을 결합시키는 단계; 및
    상기 발광 물질과 혼합된 실리콘 수지 재료를 열 또는 UV 조사로 경화시켜 파장-변환층을 형성하는 단계를 포함하는 램프 커버 제조 방법.
  23. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 램프 커버를 제조하는 방법에 있어서,
    사출 성형을 통해 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡을 마련하는 단계;
    제 1 램프 캡의 오목한 내부면과 제 2 램프 캡의 볼록한 외부면이 대향하도록, 제 2 램프 캡과 제 1 램프 캡을 결합시키는 단계;
    발광 물질과 혼합된 실리콘 수지 재료를 제 1 램프 캡과 제 2 램프 캡 사이의 빈 공간에 완전히 채우는 단계; 및
    상기 발광 물질과 혼합된 실리콘 수지 재료를 열 또는 UV 조사로 경화시켜 파장-변환층을 형성하는 단계를 포함하는 램프 커버 제조 방법.
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