KR20130032110A - 조명 장치 - Google Patents

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테츠오 아리요시
박천호
유병현
윤지훈
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Abstract

조명 장치를 제공한다. 본 조명 장치는, 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 발광 소자부, 발광 소자부와 대면하게 배치되고 발광 소자부에서 방출된 광을 반사시키는 제1 반사부 및 제1 반사부와 대면하게 배치되고 제1 반사부에서 반사된 광을 반사시키는 제2 반사부를 포함한다.

Description

조명 장치{Lighting device}
본 발명의 일 실시예는 조명 장치에 관한 것으로, 큰 각도의 배광 특성을 갖는 조명 장치에 관한 것이다.
발광 소자(Light Emitting Device; LED)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 PN접합을 통해 발광원을 구성함으로써, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다. 최근, 물리적, 화학적 특성이 우수한 질화물을 이용하여 구현된 청색 LED 및 자외선 LED가 등장하였고, 또한 청색 또는 자외선 LED와 형광물질을 이용하여 백색광 또는 다른 단색광을 만들 수 있게 됨으로써 발광소자의 응용범위가 넓어지고 있다. LED는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, LED는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 패키징할 수 있어, 여러가지 용도로 적용이 가능하다.
최근에는 LED는 디스플레이 장치의 백라이트로 사용될 뿐만 아니라, 일반조명, 장식조명, 국부조명 등을 위한 다양한 조명장치에 채용되는 고출력, 고효율 광원으로도 사용되고 있다.
그러나, LED는 360도 모든 방향으로 발광하는 소자가 아니고, 전방에만 광을 조사하는 소자이기 때문에, LED를 이용한 조명 장치는 종래의 전구와는 배광특성면에서 크게 차이가 난다. 이러한 이유로 인하여, LED를 이용한 조명장치는 광의 분포나 시인성이 종래의 일반전구와 비교하여 크게 다르기 때문에 보급의 장애가 된다.
본 개시는 광원으로부터 출사된 광의 조사각도를 향상시킬 수 있는 조명 장치를 제공한다.
본 발명의 일 유형에 따르는 조명 장치는 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 발광 소자부; 상기 발광 소자부와 대면하게 배치되고, 상기 발광 소자부에서 방출된 광을 반사시키는 제1 반사부; 및 상기 제1 반사부와 대면하게 배치되고, 상기 제1 반사부에서 반사된 광을 반사시키는 제2 반사부;를 포함한다.
그리고, 상기 제1 반사부는 상기 발광 소자부의 위에 배치되고, 상기 제2 반사부는 상기 발광 소자부의 아래에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 반사부는 상기 조명 장치의 내부에 마련되고 상기 발광 소자부에서 방출된 광을 반사시키는 반사면과 상기 조명 장치의 외부로 노출되는 노출면을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 반사부의 반사면은 평면 또는 곡면일 수 있다.
또한, 상기 제1 반사부의 반사면 크기는 상기 발광 소자부의 단면 크기보다 클 수 있다.
그리고, 상기 제1 반사부, 상기 발광 소자부 및 상기 제2 반사부 중 적어도 하나는 상기 조명 장치의 중심축에 대해 대칭일 수 있다.
또한, 상기 발광 소자부는 상기 조명 장치의 중심축에서 일정 간격 이격되어 배치된 복수 개의 발광 소자를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2 반사부는 상기 발광 소자부의 가장자리에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 반사부의 반경은 상기 발광 소자부로부터 멀어질수록 커질 수 있다.
그리고, 상기 제2 반사부는 상단의 반경이 하단의 반경보다 작을 수 있다.
또한, 상기 발광 소자부가 배치된 내부 공간을 봉하는 커버;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2 반사부의 일단은 상기 발광 소자부와 접하고, 상기 제2 반사부의 타단은 상기 커버와 접할 수 있다.
또한, 상기 커버는 튜브 형상일 수 있다.
그리고, 상기 커버의 일단은 상기 제1 반사부와 접하고, 상기 커버의 타단은 상기 제2 반사부와 접할 수 있다.
또한, 상기 커버는 돔 형상일 수 있다.
그리고, 상기 커버의 가운데 영역에 반사성 도료가 코팅되어 상기 제1 반사부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 발광 소자부 및 상기 제2 반사부를 지지하는 지지부;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 발광 소자부는 상기 지지부의 상단에 배치되고, 상기 제2 반사부는 상기 지지부의 측단에 배치될 수 있다.
또한, 상기 지지부는 원통 형상일 수 있다.
그리고, 상기 지지부는 상기 발광 소자부에서 멀어질수록 반경의 크기가 커질 수 있다.
또한, 상기 제2 반사부는 상기 지지부에 반사성 도료가 코팅되어 형성될 수 있다.
본 개시의 조명 장치는 복수 개의 반사부를 통해 광이 반사되기 때문에 배광 범위를 확대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 발광소자의 예시적인 구조를 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 발광소자의 제2 예시적인 구조를 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 발광소자의 제3 예시적인 구조를 보인 단면도이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 발광소자의 제4 예시적인 구조를 보인 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 조명장치의 배광곡선을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 장치의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조명 장치(1)의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 조명 장치(1)의 측단면도이다.
도면들을 참조하면, 조명 장치(1)는 하나 이상의 발광 소자(C)를 포함하는 발광 소자부(10) 및 발광 소자부(10)와 대면하도록 배치되고, 상기 발광 소자부(10)에서 방출된 광을 반사시키는 제1 반사부(20)를 포함한다.
발광 소자부(10)는 조명 장치(1)의 중심축(A)에 대해 대칭되게 배치되는 하나 이상의 발광 소자(C)를 포함할 수 있다. 도면에서는 복수 개의 발광 소자(C)가 링 형상으로 배치된 상태가 도시되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 복수 개의 발광 소자(C)가 다각형 등 다양한 형상으로 배치될 수 있다.
또한, 하나의 발광 소자에서 필요한 광량이 방출될 수 있다면, 발광 소자부(10)는 하나의 발광 소자로 구성될 수 있다. 뿐만 아니라, 발광 소자부(10)는 조명 장치의 중심축(A)에 배치되는 하나의 발광 소자와 조명 장치의 중심축(A)에 대해 일정 간격 이격되게 배치되는 복수 개의 발광 소자를 포함할 수 있다.
발광 소자부(10)는 하나 이상의 발광 소자(C)가 배치되는 PCB 기판(12)을 더 포함할 수 있다. PCB 기판(12)은 발광 소자(C)가 배치되는 형상에 따라 원형 평판 형상일 수도 있고, 링 평판 형상일 수 도 있다. 예를 들어, 발광 소자부(10)가 조명 장치(1)의 중심축(A)상에 배치되는 발광 소자(C)와 조명 장치(1)의 중심축(A)으로부터 이격배치되는 복수 개의 발광 소자(C)로 구성되는 경우, PCB 기판(12)은 원형 평판 형상일 수 있다. 그러나, 발광 소자부(10)가 조명 장치(1)의 중심축(A)으로부터 이격배치되는 복수 개의 발광 소자(C)로 구성된다면, PCB 기판(12)은 원형 평판 형상일 수도 있으나 링 평판 형상이여도 무방하다.
제1 반사부(20)는 발광 소자부(10)와 대면하도록 배치되고, 발광 소자부(10)에서 방출되는 광을 반사시킨다. 예를 들어, 제1 반사부(20)는 발광 소자부(10)의 위에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 반사부(20)도 조명 장치(1)의 중심축(A)에 대해 대칭되게 배치될 수 있다.
또한, 제1 반사부(20)는 발광 소자부(10)에서 방출되는 광을 반사시키는 반사면(22)과 조명 장치(1)의 외부로 노출되는 노출면(24)을 포함할 수 있다. 반사면(22) 및 노출면(24)은 평면 또는 곡면일 수 있다. 예를 들어, 반사면(22)은 평면이고 노출면(24)은 볼록한 형상일 수 있다. 또는 반사면(22) 및 노출면(24) 모두 볼록한 형상일 수 있다. 그리고, 반사면(22)의 면적은 발광 소자부(10)의 면적보다 클 수 있다. 그리하여, 발광 소자부(10)에서 방출되는 광의 대부분은 제1 반사부(20)로 입사되어 반사될 수 있다.
제1 반사부(20)는 반사율이 높은 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 사용 가능한 재료로는 고반사율의 백색 수자, 금속과 반사성 도료 등이 있다. 백색 수지는, 백색 발포 PET 재료나, 백색 POLYCARBONATE 재료 등이 이용될 수 있다. 이러한 재료의 반사율은 97%정도이며, 빛의 반사 로스가 적기 때문에 효율 저하가 적다. 금속으로는 고반사율 금속 예컨대 Ag, Al, Au, Cu, Pd, Pt, Rd 및 이들의 합금으로부터 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 제1 반사부(20)는 증착에 의해 형성될 수 있다. 또는 반사성 도료로는 80 내지 90%의 반사율을 갖는 산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 탄산칼슘(CaCo3) 등의 반사 재료가 적어도 하나 함유된 것들을 사용할 수 있다. 이와 같은 반사 도료는 접착제와 함께 용매에 희석하여 플라스틱과 같은 물질에 도포하여 형성될 수 있다. 도포 방법으로는 스프레이 및 롤러 등을 이용하여 도포할 수 있다.
상기한 제1 반사부(20)는 배광 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 발광 소자부(10)에서 방출된 광은 제1 반사부(20)에서 반사되어 다양한 각도로 조명 장치(1)의 측방향으로 출광되기 때문에 배광 특성이 향상될 수 있다.
또한, 조명 장치(1)는 상기 제1 반사부(20)와 대면하게 배치되고, 제1 반사부(20)에서 반사된 광을 반사시키는 제2 반사부(30)를 더 포함할 수 있다. 제2 반사부(30)도 조명 장치(1)의 중심축(A)에 대해 대칭되게 배치될 수 있고, 발광 소자부(10)의 가장 자리에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 반사부(30)는 조명 장치(1)의 중심축(A)을 포함하는 소정 영역이 비어 있는 원뿔대 형상일 수 있다. 제2 반사부(30)의 일단은 발광 소자부(10)와 인접하고, 일단에서 아래로 갈수록 반경이 점차 커질 수 있다. 제2 반사부(30)의 타단의 반경은 제1 반사부(20)의 반경과 동일할 수 있다. 제2 반사부(30)의 반경은 아래로 갈수록 선형적으로 커질 수도 있고, 비선형적으로 커질 수도 있다. 도면에는 반경이 아래로 갈수록 비선형적으로 커지는 제2 반사부(30)가 도시되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 제2 반사부(30)는 제1 반사부(20)와 마찬가지로 반사율이 높은 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
그리고, 조명 장치(1)는 발광 소자부(10)를 감싸 보호하는 커버(40)를 더 포함할 수 있다. 커버(40)는 튜브 형상일 수 있다. 예를 들어, 커버(40)의 일단은 제1 반사부(20)와 연결되어 있고, 타단은 제2 반사부(30)와 연결되어 있다. 커버(40)는 발광 소자부(10)를 중심으로 대칭일 수 있다.
커버(40)는 발광 소자부(10)로부터의 광을 확산 혼합하여, 발광 소자부(10)로부터 방출된 광의 확산이 잘 이루어질 수 있도록 확산물질이 그 내측단에 도포되거나, 또는 커버(40)의 내부에 충진될 수 있다. 커버(40)는 발광 소자부(10)로부터 소정 거리로 이격 배치된 확산시트로 이루어질 수 있다. 커버(40)의 재질로는 PC(poly carbonate), PMMA(Poly Methyl Methacrylate), Acrylic 등과 같은 소재 베이스의 투명 플라스틱, 유리(glass), 혹은 반투명 플라스틱이 사용될 수 있으며, 이러한 투명 소재에 확산재가 혼합되어 이루어질 수도 있다. 또한, 커버(40)를 이루는 재질에 형광체가 더 혼합되어 발광 소자부(10)로부터 출사되는 광의 색변환을 도모할 수도 있다.
커버(40)의 적어도 일면에는 마이크로 패턴(미도시)이 형성되어 있을 수 있다. 커버(40)의 일면 또는 양면에 형성되는 마이크로 패턴이 광을 확산하는 역할을 하게 되며, 이 경우, 커버(40)는 확산재가 혼합되지 않은 투명소재로만 이루어질수도 있고 또는 확산재가 혼합된 투명소재로 이루어질 수도 있다.
그리고, 조명 장치(1)는 발광 소자부(10)를 지지하며, 발광 소자부(10)에서 발생되는 열을 방출하는 방열부(50)를 더 포함할 수 있다. 방열부(50)도 조명 장치(1)의 중심축(A)에 대해 대칭 구조일 수 있다. 방열부(50)는 발광 소자부(10) 및 제2 반사부(30)를 지지하는 지지부(52)와 몸체부(54)를 포함한다. 지지부(52)와 몸체부(54)는 일체형으로 구현될 수도 있고, 분리형으로 구현될 수도 있다.
지지부(52)는 원통 형상일 수 있다. 그리고, 지지부(52)의 상단에는 발광 소자부(10)가 배치될 수 있고, 지지부(52)의 측단에는 제2 반사부(30)가 배치될 수 있다. 제1 지지부(52)의 횡단면은 원형일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 사각형 등 다각형일 수도 있다.
몸체부(54)도 원통 형상일 수 있다. 몸체부(54)의 상단은 지지부(52)의 하단과 연결되어 있고, 몸체부(54)의 하단은 다수의 발광 소자(C)들에 전원 공급을 위해 외부 전원과 연결되는 소켓(미도시)과 연결 수 있다. 그리고, 몸체부(54)의 내부에는 조명 모듈 구성에 필요한 부가적인 회로 요소들, 예를 들어, 정전기 등에 의한 발광 소자(C)의 손상을 방지하는 반도체 소자로서 제너다이오드, 온도 제어를 위한 반도체소자로서 서미스터 등이 마련될 수 있다. 몸체부(54)의 형상은 원통형 형상으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것이고, 원뿔대 형상 등으로, 다양하게 변형될 수 있다. 몸체부(54)의 반경은 제1 반사부(20)의 반경 및 제2 반사부(30) 중 하단의 반경과 동일할 수 있다.
또한, 몸체부(54)의 측단에는 조명 장치(1)의 중심축(A)에 대해 방사형으로 배열되는 방열 핀(56)이 더 배치될 수 있다. 방열 핀(56)은 사각형의 패널형상으로 이루어지며, 일측단이 몸체부(54)와 접하여 몸체부(54)로부터 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 방열 핀(56)은 복수 개 있을 수 있다.
상기한 방열 핀(56)은 공기와 접촉하는 표면적을 늘려줌으로써 발광 소자(C)로부터 몸체부(54)로 전달되는 고온의 열이 전도되어 외부로 방출될 수 있도록 유도한다. 이러한 방사형 배열구조는 중심부의 밀집된 공간보다 사방 외측의 개구된 공간에서 밀도가 낮게 형성되어 고온의 열이 밀도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 원리에 의해 신속하게 방열되도록 하는 효과가 있다.
또는, 몸체부(54)의 측단에는 방열 효율을 증가시키기 위해 요철(미도시) 등을 포함할 수도 있다.
지지부(52), 몸체부(54) 및 방열 핀(56)은 발광 소자(C)로부터 발생된 열이 효율적으로 방출될 수 있도록, 예를 들어 알루미늄(Al), 구리(Cu)와 같은 열전도성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금속 이외에도 열전도성이 우수한 수지 재료로 이루어질 수도 있다.
발광 소자부(10)에서 윗쪽으로 조사된 광 가운데 일부는 직접 커버(40)에 도달하고, 커버(40)에서 확산되어 외부로 조사된다. 그리고, 발광 소자부(10)에서 윗쪽으로 조사된 광의 일부는 제1 반사부(20)에서 반사되어 일부는 커버(40)를 통해 외부로 조사되고, 일부는 제2 반사부(30)에 반사되어 제1 반사부(20) 또는 커버(40)로 입사된다. 상기와 같이, 발광 소자부(10)에서 방출된 광의 대부분은 제1 반사부(20) 및 제2 반사부(30) 중 적어도 하나에 반사되고, 반사가 반복되기 때문에 광은 거의 균일하게 커버(40)에 도달하여 전방향으로 조사될 수 있다.
도 3은 본 발명에 적용되는 발광소자의 예시적인 구조를 보인 단면도이다.
발광소자(C)는 기판(S) 상에 마련된 제1형반도체층(202), 활성층(204), 제2형반도체층(208)을 구비하는 발광칩을 포함하며, 발광칩 주변에는 형광층(215)이 도포되어 있다.
기판(S)은 수지기판으로 예를 들어, FR4, FR5 기판이 채용될 수 있으며, 또는, 세라믹(ceramic)이나 글래스 파이버(glass fiber) 소재로 이루어질 수 있다.
제1형반도체층(202), 활성층(204), 제2형반도체층(206)은 화합물반도체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1형반도체층(202), 제2형반도체층(206)은 질화물 반도체, 즉, AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성을 가질 수 있으며, 각각 n형 불순물 및 p형 불순물이 도핑될 수 있다. 제1 및 제2형 반도체층(202, 206) 사이에 형성된 활성층(204)은 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출하며, 인듐 함량에 따라 밴드갭 에너지가 조절되도록 InxGa1-xN(0≤x≤1) 조성의 층이 다수 적층된 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 활성층(204)은 양자장벽층 및 양자우물층이 서로 교대로 적층 된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예컨대, InGaN/GaN 구조로 이루어질 수 있고, 청색광을 발광하도록 인듐함량이 조절될 수 있다.
형광층(215)은 청색광을 흡수하여 적색광을 여기하는 형광체와, 청색광을 흡수하여 녹색광을 여기하는 형광체를 포함하도록 구성될 수 있다. 적색광을 여기하는 형광체로는 MAlSiNx:Re(1≤x≤5)인 질화물계 형광체 및 MD:Re인 황화물계 형광체 등이 있다. 여기서, M는 Ba, Sr, Ca, Mg 중 선택된 적어도 하나이고, D는 S, Se 및 Te 중 선택된 적어도 하나이며, Re는 Eu, Y, La, Ce, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, F, Cl, Br 및 I 중선택된 적어도 하나이다. 또한, 녹색광을 여기하는 형광체로는 M2SiO4:Re인 규산염계 형광체, MA2D4:Re인 황화물계 형광체, β-SiAlON:Re인 형광체, MA'2O4:Re'인 산화물계 형광체 등이 있으며, M은 Ba, Sr, Ca, Mg 중 선택된 적어도 하나의 원소이고, A는 Ga, Al 및 In 중 선택된 적어도 하나이고, D는 S, Se 및 Te 중 선택된 적어도 하나이며, A'은 Sc, Y, Gd, La, Lu, Al 및 In 중 선택된 적어도 하나이며, Re는 Eu, Y, La, Ce, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, F, Cl, Br 및 I 중 선택된 적어도 하나이고, Re'는 Ce, Nd, Pm, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, F, Cl, Br 및 I 중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
활성층(204)에서 방출된 청색광 중 일부는 적색광으로 변환되고, 또 일부는 적색광으로 변환되어, 이에 따라, 청색광, 적색광, 녹색광이 혼합되어 백색광이 방출된다.
기판(S) 상에는 분리된 두 영역을 가지는 전극패턴부(208)가 형성되어 있다. 전극패턴부(208)는 전도성 소재, 예를 들어, Cu, Pd, Ag, Ni/Au 등을 도금등의 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 제1형반도체층(202)은 전극패턴부(208)의 일영역에 접합되고, 제2형반도체층(206)은 전극패턴부(208)의 다른 영역에 와이어(W)를 이용하여 본딩된다.
또한, 발광칩을 보호하고 발광칩에서 방출된 광의 지향성을 조절하기 위한 렌즈 형상의 커버층(217)이 더 형성될 수 있다. 커버층(217)은 레진과 같은 투명 재질로 형성될 수 있다. 커버층(217)은 도시된 형상에 한정되는 것은 아니며, 렌즈의 역할은 하지 않고 발광칩을 보호하는 역할만을 하는 플랫한 형상으로 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 적용되는 발광소자(C)의 다른 예시적인 구조를 보인 단면도이다. 본 실시예의 발광소자(C)는 전극 구조에서 도 3의 실시예와 차이가 있으며, 즉, 제1형반도체층(202), 활성층(204), 제2형반도체층(206)을 구비하는 발광칩이 제1형반도체층(202)의 일부 영역이 노출되도록 메사형으로 에칭된 구조를 갖는다. 제1형반도체층(202)의 노출된 영역은 전극패턴부(208)의 일영역에, 제2형반도체층(206)은 전극패턴부(209)의 다른 일영역에 와이어(W)를 이용하여 본딩된다.
도 5는 본 발명에 적용되는 발광소자(C)의 또 다른 예시적인 구조를 보인 단면도이다. 본 실시예의 발광소자(C)는 형광층(216)이 발광칩의 상단부에만 도포된 형태이다. 커버층(219)은 플랫한 형상을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 발광칩에서 방출된 광의 지향성을 조절하기 위해 렌즈형상을 가지도록 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명에 적용되는 발광소자(C)의 또 다른 예시적인 구조를 보인 단면도이다. 본 실시예의 발광소자(C)는 형광층이 발광칩의 상단에만 도포된 형태가 아니라, 커버층(221)이 형광체가 혼합된 투명 물질, 예를 들어 레진 물질로 이루어진 점에서 도 5의 발광소자(C)와 차이가 있다. 커버층(221)의 형상은 또한, 발광칩에서 방출된 광의 지향성을 조절할 수 있는 렌즈 형상을 가질수도 있다.
이상, 도 3 내지 도 6에서 예시적으로 설명한 발광소자(C)들은 개개가 패키지를 이루는 형태로 기판(S) 상에 배치되고 기판(S)상에 형성된 전극패턴에 와이어 본딩된 형태를 갖는다. 또한, 기판(S) 상에 형성되는 전극패턴부의 구체적인 형상에 따라 인접하는 발광소자(C)들이 직렬, 병렬 또는 직, 병렬의 조합으로 연결되는 구성도 가능하다.
도 7은 본 발명에 따른 조명장치의 배광곡선을 도시한 도면이다.
도 7를 참조하면, 실선으로 표시된 부분은 본 발명의 조명 장치(1)를 이용한 조사각도를 나타낸다. 본 발명에 따른 조명 장치(1)는 거의 360도의 전 방향으로 균일하게 빛을 조사하고 있다. 이는 종래의 광원의 조사각도인 130도 보다 훨씬 크게 향상되었음을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치(2)의 단면도이다. 도 8의 조명 장치(2)의 구성요소 중 도 1의 조명 장치(1)의 구성요소와 도면 부호가 동일한 구성요소는 그 기능 및 구조도 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. 그리고, 도 8에서 제1 반사부(20')는 커버(40')의 내부에 코팅될 수 있다.
커버(40')는 발광 소자부(10) 및 제2 반사부(30)를 감싸는 돔 형상일 수 있다. 그리고, 커버(40')의 가장자리는 제2 반사부(30) 및 방열부(50) 중 적어도 하나와 접하고, 커버(40')내부의 가운데 영역에는 반사성 도료가 코팅되어 제1 반사부(20')가 형성된다.
반사성 도료로는 80 내지 90%의 반사율을 갖는 산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 탄산칼슘(CaCo3) 등의 반사 재료가 적어도 하나 함유된 것들을 사용할 수 있다. 이와 같은 반사성 도료는 접착제와 함께 용매에 희석되어 커버(40)에 도포될 수 있다. 도포 방법으로는 스프레이 및 롤러 등을 이용하여 도포할 수 있다. 또한, 커버(40')의 내측 가운데 영역에 반사성 도료를 도포한 후 그 위에 고반사율 금속을 반사코팅함으로써 제1 반사부(20')가 형성될 수도 있다.
상기와 같이, 커버(40')의 가운데 영역에 제1 반사부(20')를 코팅함으로써, 조명 장치(2)의 제조가 용이해진다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 조명 장치(3)의 단면도이다. 도 9의 조명 장치(3)의 구성요소 중 도 1의 조명 장치(1)의 구성요소와 도면 부호가 동일한 구성요소는 그 기능 및 구조도 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. 제2 반사부(30')는 지지부(52')에 코팅되어 형성될 수 있다.
지지부(52')의 상단에는 발광 소자부(10)가 배치되고, 하단은 몸체부(54)와 연결된다. 지지부(52')는 횡단면이 원형이며 소정 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 지지부(52')는 반경의 크기가 발광 소자부(10)에서 몸체부(54)로 갈수록 커지는 외주면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지부(52')는 절두 원추형 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제2 반사부(30')는 지지부(52')의 외주면에 반사성 도료가 코팅되어 형성될 수 있다. 즉, 제2 반사부(30')는 지지부(52')의 외주면에 경사지게 배치된다. 그리고, 제2 반사부(30')의 반경에 대한 크기는 발광 소자부(10)로부터 멀어질수록 커질 수 있다. 상기한 제2 반사부(30')는 광 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 배광 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 반사부(20)에서 반사된 광은 다시 제2 반사부(30')에서 반사되어 조명 장치(3)의 측방향으로 출광됨으로써 광 효율이 증가되고, 다양한 각도로 반사되기 때문에 배광 특성이 향상된다.
제2 반사부(30')는 반사율이 높은 재료를 이용하여 막 형태로 형성될 수 있다. 사용 가능한 재료로는 금속과 반사성 도료 등이 있다. 금속으로는 고반사율 금속 예컨대 Ag, Al, Au, Cu, Pd, Pt, Rd 및 이들의 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 제2 반사부(30)는 증착에 의해 형성될 수 있다. 또는 반사성 도료로는 80 내지 90%의 반사율을 갖는 산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 탄산칼슘(CaCo3) 등의 반사 재료가 적어도 하나 함유된 것들을 사용할 수 있다. 이와 같은 반사 도료는 접착제와 함께 용매에 희석하여 지지부(52)의 외주면에 도포되어 형성될 수 있다. 도포 방법으로는 스프레이 및 롤러 등을 이용하여 도포할 수 있다. 또한, 커버(40')의 내측단상에 반사성 도료를 도포한 그 위에 고반사율 금속을 반사코팅함으로서 반사부가 형성될 수도 있다.
조명 장치(1)는 앞서 설명한 제1 반사부(20, 20')와 제2 반사부(30, 30')의 다른 조합으로도 형성될 수 있음은 물론이다.
전술한 본 발명인 조명장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
1, 2, 3---조명장치 10---발광 소자부
12---PCB 기판 20, 20'--제1 반사부
22----반사면 24---노출면
30, 30'--제2 반사부 40, 40'---커버
50---방열부 52---지지부
54---몸체부 56---방열 핀

Claims (21)

  1. 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 발광 소자부;
    상기 발광 소자부와 대면하게 배치되고, 상기 발광 소자부에서 방출된 광을 반사시키는 제1 반사부; 및
    상기 제1 반사부와 대면하게 배치되고, 상기 제1 반사부에서 반사된 광을 반사시키는 제2 반사부;를 포함하는 조명 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반사부는 상기 발광 소자부의 위에 배치되고, 상기 제2 반사부는 상기 발광 소자부의 아래에 배치되는 조명 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반사부는 상기 조명 장치의 내부에 마련되고 상기 발광 소자부에서 방출된 광을 반사시키는 반사면과 상기 조명 장치의 외부로 노출되는 노출면을 포함하는 조명 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 반사부의 반사면은 평면 또는 곡면인 조명 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 반사부의 반사면 크기는 상기 발광 소자부의 단면 크기보다 큰 조명 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반사부, 상기 발광 소자부 및 상기 제2 반사부 중 적어도 하나는 상기 조명 장치의 중심축에 대해 대칭인 조명 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자부는 상기 조명 장치의 중심축에서 일정 간격 이격되어 배치된 복수 개의 발광 소자를 포함하는 조명 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 반사부는 상기 발광 소자부의 가장자리에 배치되는 조명 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 반사부의 반경은 상기 발광 소자부로부터 멀어질수록 커지는 조명 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 반사부는 상단의 반경이 하단의 반경보다 작은 조명 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자부가 배치된 내부 공간을 봉하는 커버;를 더 포함하는 조명 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제2 반사부의 일단은 상기 발광 소자부와 접하고, 상기 제2 반사부의 타단은 상기 커버와 접하는 조명 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 커버는 튜브 형상인 조명 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 커버의 일단은 상기 제1 반사부와 접하고, 상기 커버의 타단은 상기 제2 반사부와 접하는 조명 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 커버는 돔 형상인 조명 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 커버의 가운데 영역에 반사성 도료가 코팅되어 상기 제1 반사부가 형성된 조명 장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자부 및 상기 제2 반사부를 지지하는 지지부;를 더 포함하는 조명 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 발광 소자부는 상기 지지부의 상단에 배치되고, 상기 제2 반사부는 상기 지지부의 측단에 배치되는 조명 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 지지부는 원통 형상인 조명 장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 지지부는
    상기 발광 소자부에서 멀어질수록 반경의 크기가 커지는 조명 장치.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 제2 반사부는 상기 지지부에 반사성 도료가 코팅되어 형성된 조명 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020235848A1 (ko) * 2019-05-17 2020-11-26 삼성전자 주식회사 발광 장치를 포함하는 전자 장치

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101807664B1 (ko) * 2011-05-30 2017-12-11 삼성전자 주식회사 전방향성 발광 소자 램프
ITRM20120265A1 (it) * 2012-06-07 2013-12-08 Consiglio Nazionale Ricerche Dispositivo di illuminazione comprendente una schiera di sorgenti optoelettroniche
JP5537612B2 (ja) * 2012-07-09 2014-07-02 株式会社東芝 照明装置
KR20140094314A (ko) * 2013-01-22 2014-07-30 서울반도체 주식회사 Ｌｅｄ 램프
KR20140101220A (ko) * 2013-02-08 2014-08-19 삼성전자주식회사 조명 장치
TW201508217A (zh) * 2013-08-27 2015-03-01 鴻海精密工業股份有限公司 光源模組
US9541241B2 (en) * 2013-10-03 2017-01-10 Cree, Inc. LED lamp
TWI481795B (zh) * 2013-12-27 2015-04-21 Harvatek Corp A light emitting diode lamp
US9279562B2 (en) * 2014-03-18 2016-03-08 Goodrich Corporation Systems and methods for anti-collision lights
HK1198615A2 (en) 2014-11-19 2015-04-30 Man Yin Lam Lighting and diffuser apparatus for a flashlight
USD782988S1 (en) * 2015-11-02 2017-04-04 Epistar Corporation Light-emitting module
DE102016218157A1 (de) * 2016-09-21 2018-03-22 Koenig & Bauer Ag Bogenverarbeitende Maschine mit Strahlungstrockner

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6840652B1 (en) * 2001-07-31 2005-01-11 Hi-Lite Safety Systems, L.C. Lighting enhanced by magnified reflective surfaces
CN2731262Y (zh) * 2004-09-27 2005-10-05 陈仕群 Led灯
CN101101090A (zh) * 2006-07-07 2008-01-09 启萌科技有限公司 照明装置
JP5029893B2 (ja) 2007-07-06 2012-09-19 東芝ライテック株式会社 電球形ｌｅｄランプおよび照明装置
JP4831097B2 (ja) 2008-03-10 2011-12-07 豊田合成株式会社 車両室内照明装置
JP2010205553A (ja) 2009-03-03 2010-09-16 Sharp Corp 照明装置
KR101114159B1 (ko) * 2009-07-23 2012-03-09 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
CN201547673U (zh) * 2009-09-10 2010-08-11 艾迪光电（杭州）有限公司 一种高效发光二极管灯具的光学结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020235848A1 (ko) * 2019-05-17 2020-11-26 삼성전자 주식회사 발광 장치를 포함하는 전자 장치

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