KR20140049274A - Light source module and lighting system having the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 광원 모듈 및 이를 구비한 조명 시스템에 관한 것이다. Embodiments relate to a light source module and a lighting system having the same.
일반적으로, 회로기판이란 전기 절연성 기판에 구리와 같은 전도성 재료로 회로 패턴을 형성시킨 것으로 전자부품 관련 발열소자를 탑재하기 직전의 기판을 말한다. 상기와 같은 회로기판 상에는 복수의 발광다이오드 (LED: Light Emitting Diode)가 배열된다. In general, a circuit board is a circuit pattern formed of a conductive material such as copper on an electrically insulating board, and refers to a board immediately before mounting an electronic component related heating element. A plurality of light emitting diodes (LEDs) are arranged on the circuit board as described above.
발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.A light emitting diode (LED) is a type of semiconductor device that converts electric energy into light. It is being used as a next generation light source in place of conventional fluorescent lamps and incandescent lamps.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생성하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.Since the light emitting diode generates light by using a semiconductor element, the light emitting diode consumes very low power as compared with an incandescent lamp that generates light by heating tungsten, or a fluorescent lamp that generates ultraviolet light by impinging ultraviolet rays generated through high-pressure discharge on a phosphor .
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.In addition, since the light emitting diode generates light using the potential gap of the semiconductor device, it has a longer lifetime, faster response characteristics, and an environment-friendly characteristic as compared with the conventional light source.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내 및 실외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
Accordingly, many researches are being conducted to replace the existing light sources with light emitting diodes, and the light emitting diodes are increasingly used as light sources of lighting devices such as various lamps, liquid crystal displays, electronic displays, and street lamps that are used indoors and outdoors. have.
실시예는 발광 소자와 형광체층을 갖는 광학렌즈가 결합된 광원 모듈을 제공한다.The embodiment provides a light source module in which an optical lens having a light emitting element and a phosphor layer is combined.
실시예는 광학렌즈의 형광체층이 발광 소자의 광 출사 상에 배치되는 광원 모듈을 제공한다.The embodiment provides a light source module in which the phosphor layer of the optical lens is disposed on the light output of the light emitting element.
실시 예는 형광체층을 갖는 광학렌즈를 발광 소자 또는 회로 기판에 결합될 수 있도록 한 광원 모듈을 제공한다.The embodiment provides a light source module capable of coupling an optical lens having a phosphor layer to a light emitting element or a circuit board.
실시 예에 따른 광원 모듈은, 캐비티를 갖는 몸체, 상기 캐비티 내에 리드 프레임, 상기 리드 프레임 상에 발광 칩을 포함하는 발광 소자; 및 상기 발광 소자 위에 배치되고, 상기 캐비티의 상부에 배치된 제1리세스부, 상기 제1리세스부에 배치된 형광체층, 및 상기 형광체층으로 입사된 광을 출사하는 광 출사면을 갖는 광학 렌즈를 포함하며, 상기 제1리세스부 및 상기 형광체층은 상기 캐비티의 상부 너비보다 넓은 너비를 포함한다. In one embodiment, a light source module includes: a light emitting device including a body having a cavity, a lead frame in the cavity, and a light emitting chip on the lead frame; And a first recess portion disposed on the light emitting element, the first recess portion disposed on the cavity, a phosphor layer disposed on the first recess portion, and a light emitting surface for emitting light incident on the phosphor layer. And a lens, wherein the first recess portion and the phosphor layer include a width wider than an upper width of the cavity.
실시 예에 따른 광원 모듈은, 회로 패턴을 갖는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 적어도 하나의 발광 칩; 및 상기 발광 칩과 이격되며 입사면으로부터 소정 깊이로 리세스된 제1리세스부, 상기 제1리세스부에 배치된 형광체층, 및 상기 형광체층으로 입사된 광을 출사하는 광 출사면을 갖는 광학 렌즈를 포함하며, 상기 광학 렌즈의 제1리세스부는 상기 발광 칩의 둘레를 커버한다.
The light source module according to the embodiment may include a circuit board having a circuit pattern; At least one light emitting chip on the circuit board; And a first recess portion spaced apart from the light emitting chip and recessed to a predetermined depth from the incidence surface, a phosphor layer disposed on the first recess portion, and a light exit surface for emitting light incident on the phosphor layer. An optical lens, wherein the first recess portion of the optical lens covers the circumference of the light emitting chip.
실시 예는 광학렌즈에 형광체층을 도포함으로써, 발광 소자의 수율을 개선시켜줄 수 있다. The embodiment can improve the yield of the light emitting device by applying a phosphor layer to the optical lens.
실시 예는 형광체층을 갖는 광학렌즈에 의해 색 변환과 더블어 광 지향각을 조절할 수 있도록 한 효과가 있다. The embodiment has an effect that the color conversion and the double light directing angle can be adjusted by the optical lens having the phosphor layer.
실시 예는 발광 소자의 발광 칩에 형광체층을 형성하지 않게 함으로써, 발광칩의 손해(damage)를 방지하고 또한 발광 칩에 연결된 와이어가 오픈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The embodiment can prevent the damage of the light emitting chip and prevent the wire connected to the light emitting chip from being opened by not forming the phosphor layer on the light emitting chip of the light emitting device.
실시 예는 하부에 형광체층을 갖는 광학 렌즈의 광 출사면을 반구형 형상으로 제공함으로써, 지향각의 직진성을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the straightness of the directivity angle by providing a light exit surface of the optical lens having a phosphor layer at the bottom in a hemispherical shape.
실시 예는 형광체층을 갖는 광학렌즈의 교체가 가능한 효과가 있다. The embodiment has the effect of replacing the optical lens having a phosphor layer.
실시 예는 광원 모듈 및 이를 구비한 조명 시스템의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the reliability of the light source module and the lighting system having the same.
도 1은 제1실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 광학렌즈의 형광체층의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 3의 (A)(B)는 도 1의 광학렌즈의 저면도이다.
도 4는 도 1의 광학렌즈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 광학렌즈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 제2실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 7은 도 6의 광학렌즈의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 제3실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 9는 도 8의 광학렌즈의 측 단면도이다.
도 10은 제4실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 11은 도 10의 광학렌즈를 나타낸 측 단면도이다.
도 12는 도 10의 광학렌즈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 제5실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 14는 도 13의 광학 렌즈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16은 실시 예에 따른 광원 모듈의 광학렌즈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 제6실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 18은 제7실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.
도 19는 실시 예에 따른 광원 모듈을 갖는 표시장치를 나타낸 사시도이다.
도 20은 실시 예에 따른 광원 모듈을 갖는 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 21은 실시 예에 따른 광원 모듈을 갖는 조명장치의 예를 나타낸 도면이다.1 is a side sectional view showing a light source module according to a first embodiment.
FIG. 2 illustrates a method of manufacturing a phosphor layer of the optical lens of FIG. 1.
3A and 3B are bottom views of the optical lens of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating another example of the optical lens of FIG. 1.
5 is a diagram illustrating another example of the optical lens of FIG. 1.
6 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a second embodiment.
FIG. 7 illustrates a method of manufacturing the optical lens of FIG. 6.
8 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a third embodiment.
9 is a side cross-sectional view of the optical lens of FIG. 8.
10 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a side cross-sectional view illustrating the optical lens of FIG. 10.
12 is a diagram illustrating another example of the optical lens of FIG. 10.
13 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a fifth embodiment.
14 is a diagram illustrating another example of the optical lens of FIG. 13.
15 and 16 illustrate another example of an optical lens of a light source module according to an embodiment.
17 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a sixth embodiment.
18 is a side sectional view showing a light source module according to a seventh embodiment.
19 is a perspective view illustrating a display device having a light source module according to an exemplary embodiment.
20 is a diagram illustrating another example of a display device having a light source module according to an embodiment.
21 is a view showing an example of a lighting device having a light source module according to the embodiment.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, thicknesses are enlarged in order to clearly illustrate various layers and regions, and parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification .
실시예들의 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 간접(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure is formed "on" or "under" a substrate, each layer Quot; on "and "under" include both those that are "directly" or "indirectly" formed through another layer. In addition, the criteria for above or below each layer will be described with reference to the drawings.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참고하여 제1실시 예에 따른 광원 모듈을 설명한다. 도 1은 제1실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이고, 도 2는 도 1의 광학렌즈의 형광체층의 제조 방법을 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1의 광학렌즈의 저면도이다. Hereinafter, the light source module according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a first embodiment, FIG. 2 is a view illustrating a method of manufacturing a phosphor layer of the optical lens of FIG. 1, and FIG. 3 is a bottom view of the optical lens of FIG. 1.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 광원 모듈(10)은 발광 칩(14)를 갖는 발광 소자(5); 및 상기 발광 소자(5) 상에 배치되며 형광체층(19)을 갖는 광학렌즈(15)를 포함한다.1 to 3, the
상기 발광 소자(5)는 상부가 개방된 캐비티(13)를 갖는 몸체(12)와, 상기 몸체(12)의 캐비티(13) 내에 배치된 복수의 리드 프레임(11,11A)과, 상기 복수의 리드 프레임(11,11A) 중 적어도 하나의 위에 배치된 적어도 하나의 발광 칩(14)을 포함한다.The
상기 몸체(12)는 절연 재질, 투광성 재질, 전도성 재질 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC), 폴리머 계열, 플라스틱 계열과 같은 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체(12)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘 또는 에폭시 재질 중에서 선택될 수 있다. 상기 몸체(12)의 형상은 위에서 볼 때, 다각형, 원형, 또는 곡면을 갖는 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 몸체(12)의 캐비티(13)는 상부가 개방되며, 그 내부에는 복수의 리드 프레임(11,11A) 예컨대, 2개 또는 3개 이상이 배치될 수 있다. 상기 복수의 리드 프레임(11,11A)은 상기 캐비티(13)의 바닥에서 서로 이격될 수 있다. 상기 캐비티(13)의 너비는 하부가 넓고 상부가 좁게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The upper portion of the
상기 리드 프레임(11,11A)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단일 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 리드 프레임(11,11A)의 두께는 0.3mm~1.5mm 범위 예컨대, 0.3mm~0.8mm 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 복수의 리드 프레임(11,11A) 사이의 영역은 절연 재질이 배치될 수 있으며, 상기 절연 재질은 상기 몸체(12)와 동일한 재질이거나 다른 절연 재질일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. An insulating material may be disposed in an area between the plurality of lead frames 11 and 11A, and the insulating material may be the same material as or different from that of the
상기 발광 칩(14)은 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩, UV LED 칩, 화이트(white) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 발광 칩(14)은 III족-V족 또는/및 II족-VI족 원소의 화합물 반도체를 포함한다. 상기 발광 칩(14)은 수평형 전극 구조를 갖는 칩 구조로 배치하였으나, 두 전극이 상/하로 배치된 수직형 전극 구조를 갖는 칩 구조로 배치할 수 있다. 상기 발광 칩(14)은 와이어(4)와 같은 전기적인 연결 부재에 의해 복수의 리드 프레임(11,11A)과 전기적으로 연결된다. The
상기의 발광 칩(14)는 상기 캐비티(13) 내에 하나 또는 2개 이상이 배치될 수 있으며, 2개 이상의 발광 칩은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. One or two or more
상기 캐비티(13)는 상기 형광체층(19)에 의해 밀폐될 수 있으며, 그 내부에는 공기(Air) 또는/및 질소(N2)가 채워질 수 있다. 다른 예로서, 상기 캐비티(13)에는 투명한 재질의 몰딩부재가 형성될 수 있다. 상기 몰딩부재는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩부재의 상면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들면 상기 몰딩부재의 표면은 오목한 곡면 또는 볼록한 곡면으로 형성될 수 있으며, 이러한 곡면은 발광 소자(5)의 광 출사면이 될 수 있다.
The
상기 광학렌즈(15)는 광이 입사되는 입사면(16A)에 리세스부(16), 광 출사면(17), 상기 리세스부(16)에 형광체층(19)을 포함한다.The
상기 광학렌즈(15)는 상기 발광 칩(14)에 대해 수직한 광축을 중심으로 볼록한형상으로 형성된다. 상기 광학렌즈(15)는 광 추출 부재로서, 상기 발광 칩(14)으로부터 방출된 광의 출사 방향을 전환시켜 준다. The
상기 광학렌즈(21)는 굴절률이 1.4 이상 1.7 이하인 투명 재료를 이용할 수 있다. 또한, 상기 광학렌즈(21)는, 굴절률이 1.49인 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 굴절률이 1.59인 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지(EP)의 투명 수지 재료나 투명한 글래스(Glass)에 의해 형성될 수 있는 것이다.
The optical lens 21 may use a transparent material having a refractive index of 1.4 or more and 1.7 or less. In addition, the optical lens 21 is made of a polymethyl methacrylate (PMMA) having a refractive index of 1.49, a polycarbonate (PC) having a refractive index of 1.59, or a transparent resin material or transparent glass of epoxy resin (EP). It can be formed.
상기 광학렌즈(15)는 외 형상이 반구형 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 광 출사면(17)은 상기 광학렌즈(15)의 외 형상과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.The
상기 리세스부(16)는 소정 깊이를 갖고, 상기 캐비티(13)의 상부 너비보다는 넓은 너비로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 형광체층(19)은 상기 캐비티(13)의 상부 너비보다 넓은 너비로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(13)를 통해 방출되는 광에 대해 파장 변환하게 된다.The
상기 형광체층(19)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질 내에 상기 발광 칩(14) 상으로 방출되는 빛의 파장을 변환하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 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. The
상기 형광체층(19)의 하면(19A)은 상기 광학렌즈(15)의 입사면(16A)으로부터 연장되며, 상기 하면(19A)은 상기 발광 칩(14) 방향으로 볼록한 곡면이거나, 상기 발광 칩(14)의 반대측 방향으로 오목한 곡면이거나, 평탄한 면으로 형성될 수 있다. The
상기 형광체층(19)의 하면 둘레는 상기 몸체(12)의 상면과 접촉될 수 있으며, 상기 형광체층(19)의 하면 둘레와 상기 몸체(12)의 상면 사이에는 실리콘 또는 에폭시와 같은 접착제가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The lower circumference of the
상기 광학 렌즈(15)의 입사면(16A)은 도 3과 같이 원 형상의 링(ring)으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 광학렌즈(15)는 도 1 및 도 3의 (A)(B)과 같이, 하부 둘레에 복수의 결합 돌기(18)가 형성될 수 있으며, 상기 복수의 결합 돌기(18)는 서로 이격되며 상기 발광 소자(5)의 몸체(12)의 측면보다 외측으로 수직하게 돌출되고 상기 몸체(12)의 외측으로 노출된 상기 리드 프레임(11,11A)의 단부에 결합되거나, 상기 발광 소자(5)의 아래에 배치된 회로기판(미도시)에 결합될 수 있다. 상기 결합 돌기(18)는 상기 광학렌즈(15)로부터 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 결합 돌기(18)는 상기 광학 렌즈(15)와 동일한 재질이거나 다른 재질일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.1 and 3 (A) and (B), the
상기 복수의 결합 돌기(18)는 상기 광학 렌즈(15)의 중심을 기준으로 서로 90도 이상 이격될 수 있으며, 상기 결합 돌기(18)의 개수에 따라 상기의 각도는 변경될 수 있다. 도 3의 (A)는 4개의 결합 돌기가 서로 90도의 등간격으로 이격되며, (B)는 3개의 결합 돌기가 서로 120도의 등 간격으로 이격된다.The plurality of
상기 리세스부(16)는 상기 광학 렌즈(15)의 바닥에서 볼 때 원 형상일 수 있으며, 그 직경(D2)은 상기 광학 렌즈(15)의 직경(D1)보다 좁을 수 있다. The
상기 광학렌즈(15)는 형광체층(19)을 구비함으로써, 상기 발광 칩(14) 상에 몰딩 부재를 첨가할 경우 상기 몰딩부재의 열 팽창에 의해 와이어가 오픈되는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 광학 렌즈(15)에 형광체층(19)을 구비함으로써, 상기 발광 칩(14)의 손해를 방지할 수 있다. 이에 따라 발광 소자의 수율을 향상시켜 줄 수 있다. 상기 광학렌즈(15)가 발광 소자의 상부에 배치됨으로써, 파장 변환과 더블어 지향각을 조절할 수 있다. 또한 형광체층(19)을 갖는 광학렌즈(15)의 교체가 가능한 효과가 있다.
The
도 2를 참조하면, 광학 렌즈의 형광체층의 제조 방법은 다음과 같다. Referring to FIG. 2, a method of manufacturing a phosphor layer of an optical lens is as follows.
도 2와 같이 광학 렌즈(15)를 180도 회전시킨 후, 리세스부(16)를 상부에 노출시키고, 상기 리세스부(16)에 디스펜서(20)를 통해 형광체가 첨가된 액상의 수지 재질을 디스펜싱하게 된다. 이후, 경화시켜 형광체층(19)이 형성되므로, 형광체층(19)을 갖는 광학 렌즈(15)가 형성될 수 있다. 상기 리세스부(16)는 도 3의 (A)(B)와 같이 상기 형광체층(19)이 넘치는 것을 방지하기 위한 댐(Dam) 구조로 형성되며, 상기 형광체층(19)의 둘레를 커버하게 된다. 상기 형광체층(19)의 최소 두께는 상기 리세스부(16)의 깊이와 동일하거나, 더 얇게 형성될 수 있다.
After rotating the
도 4는 도 1의 광학 렌즈의 변형 예이다.4 is a modified example of the optical lens of FIG. 1.
도 4를 참조하면, 광학 렌즈(25)는 입사면(26)에 오픈 영역을 갖는 장벽부(26A)를 구비하고, 상기 장벽부(26A)의 오픈 영역에 형광체층(29)이 배치된다. 상기 장벽부(26A)의 오픈 영역은 상기 광학 렌즈(25)의 입사면(26)의 외측 둘레를 따라 형성된 리세스 영역으로서, 상기 형광체층(29)이 넘치는 것을 방지할 수 있다. 상기 장벽부(26A)의 두께는 상기 형광체층(29)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Referring to FIG. 4, the optical lens 25 includes a
상기 형광체층(29)의 둘레를 커버하여, 외측으로 누설되는 광을 차단할 수 있다. 상기 장벽부(26A)는 반사층으로 기능할 수 있으며, 상기 반사층은 상기 형광체층(29)과의 접합을 위해 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질로 형성될 수 있으며, 그 내부에 금속 산화물 예컨대, TiO2와 SiO2와 같은 첨가물을 첨가시켜 줄 수 있다. 상기 반사층은 백색의 재질 예컨대, PSR(photo solder resist)일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 장벽부(26A)는 금속 재질로 형성되거나, 접착 테이프로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The circumference of the
상기 광학 렌즈(25)의 형광체층(29) 아래에는 하나 또는 복수의 발광 칩(24)이 배치될 수 있으며, 상기의 발광 칩(24)은 도 1과 같이 몸체(12)의 캐비티(13) 내에 배치되거나, 회로 기판 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.One or a plurality of
상기 광학 렌즈(25)의 형광체층(29)을 통해 입사된 광은 광 출사면(27)을 통해 방출된다. 상기 광 출사면(27)은 반구 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
Light incident through the
도 5는 도 1의 광학렌즈의 또 다른 예이다.FIG. 5 is another example of the optical lens of FIG. 1.
도 5를 참조하면, 광학 렌즈(35)는 입사면(36A)으로부터 소정 깊이를 갖고 오목한 곡면을 갖는 리세스부(36)를 포함하며, 상기 리세스부(36)에는 형광체층(39)이 형성된다.Referring to FIG. 5, the
상기 리세스부(36)는 중심부로 갈수록 깊이가 점차 깊어지고, 그 최대 깊이(T2)는 상기 광학 렌즈(35)의 높이(T1)의 1/2 이하 예컨대, 1/5 이하일 수 있다. 상기 형광체층(39)의 하면은 상기 광학 렌즈(35)의 입사면(36A)과 동일 평면 상에 배치되거나, 볼록하거나 오목한 면으로 형성될 수 있다.The depth of the
상기 광학 렌즈(35)의 리세스부(36)가 오목한 곡면으로 형성됨으로써, 상기 형광체층(39)을 통과한 광의 투과율을 개선시켜 줄 수 있다.
Since the
도 6은 제2실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.6 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a second embodiment.
도 6을 참조하면, 광원 모듈(40)은 발광 소자(6) 및 반구형 형상의 형광체층(49)을 갖는 광학렌즈(45)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the
상기 발광 소자(6)는 몸체(42)의 캐비티(43)에 배치된 리드 프레임(41) 상에 발광 칩(44)이 배치된다. 여기서, 상기 발광 칩(44)을 덮는 몰딩 부재(43A)가 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(43A)는 형광체나 확산제와 같은 불순물이 첨가되지 않는 투명한 수지층으로 형성되거나, 확산제가 첨가된 수지층으로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 몰딩 부재는 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
In the light emitting device 6, the
상기 광학 렌즈(45)의 리세스부(46)는 형광체층(49)이 형성되며, 입사면(46A)으로부터 소정 깊이(T4)를 갖고 반구형 형상으로 형성되며, 상기 깊이(T4)는 상기 광학 렌즈(45)의 두께(T3)의 1/3 이하가 될 수 있다. 상기 광학 렌즈(45)의 리세스부(46)와 상기 광 출사면(47)이 반구형 형상으로 형성됨으로써, 상기 광학 렌즈(45)는 출사한 광의 지향각의 직진 성을 개선시켜 줄 수 있다. The recessed
상기 형광체층(49)은 반구형 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(6)의 몰딩 부재(43A)에 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 몰딩 부재(43A)의 상면 또는 상기 캐비티(43)의 상부 너비는 상기 형광체층(49)의 너비(또는 직경)(D4)와 같거나 더 좁을 수 있다. 또한 상기 형광체층(49)의 너비(또는 직경)(D4)은 상기 광학 렌즈(45)의 직경(D3)보다 좁을 수 있다.The upper surface of the
상기 광학 렌즈(45)는 복수의 결합 돌기(48)를 포함하며, 상기 복수의 결합 돌기(48)는 상기 광학 렌즈(5)의 입사면(46A)보다 하 방향으로 돌출되고, 상기 리드 프레임(41)에 결합되거나, 회로 기판에 결합될 수 있다. 상기의 결합 돌기(48)는 형성하지 않을 수 있다.
The
도 7은 도 6의 광학 렌즈의 형광체층의 표면 예를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the surface of the phosphor layer of the optical lens of FIG. 6.
도 7을 참조하면, 상기 형광체층(49)의 표면은 입사면(46A)에 대해 평탄한 면(L1)으로 형성되거나, 오목한 곡면(L2)으로 형성되거나, 볼록한 곡면(L3)으로 형성될 수 있다. 이러한 표면 형상은 선택적으로 변경할 수 있다.
Referring to FIG. 7, the surface of the
도 8 및 도 9는 제3실시 예에 따른 광원 모듈 및 이의 광학 렌즈를 나타낸 측 단면도이다.8 and 9 are side cross-sectional views illustrating a light source module and an optical lens thereof according to a third embodiment.
도 8을 참조하면, 광원 모듈(50)은 회로 기판(51), 상기 회로 기판(51)에 배치된 발광 칩(54)과, 상기 발광 칩(54) 상에 배치되고 상기 회로 기판(51) 상에 형광체층(59)을 갖는 광학 렌즈(55)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the
상기 회로 기판(51)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), 수지 재질의 PCB, 세라믹 PCB 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 회로기판(51)은 회로 패턴을 포함하며, 상기 회로 패턴은 상기 발광 칩(54)과 전기적으로 연결된다. 이에 따라 상기 회로 패턴은 발광 칩(54)에 전원을 공급할 수 있다. The
상기 회로 기판(51) 상에는 하나 또는 복수의 발광 칩(54)가 배치될 수 있으며, 상기 복수의 발광 칩(54)는 상기 회로 기판(51)에 의해 직렬, 병렬 또는 직-병렬 방식 중에서 선택적으로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.One or a plurality of
상기 광학 렌즈(55)는 상기 발광 칩(54)를 커버하게 된다. 상기 광학 렌즈(55)는 제1리세스부(56)를 포함하며, 상기 제1리세스부(56)에는 형광체층(59)이 형성된다. 상기 형광체층(59)은 상기 발광 칩(54)의 전 측면 및 상면으로부터 이격된다. 상기 제1리세스부(56)와 상기 형광체층(59) 반구형 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 광학 렌즈(55)의 광 출사면(57)은 반구형 형상으로 형성될 수 있다.The
상기 형광체층(59)은 제2리세스부(59A)를 포함하며, 상기 제2리세스부(59A)는 반구형 형상으로 형성되며, 공기 또는 질소가 형성될 수 있다. 상기 발광 칩(54)과 상기 형광체층(59) 사이의 영역(53)은 제2리세스부(59A)가 위치 즉, 상기 발광 칩(54)가 상기 제2리세스부(59A) 내에 배치된다. 상기 제2리세스부(59A)는 상기 발광 칩(54)과 상기 형광체층(59)을 이격시켜 주고, 상기 발광 칩(54)으로부터 방출된 광을 확산시켜 줄 수 있다. The
상기 광학 렌즈(55)는 복수의 결합 돌기(58)를 포함하며, 상기 복수의 결합 돌기(58)는 상기 회로 기판(51)의 결합 구멍(52)에 결합될 수 있다.The
상기 회로 기판(51)의 상면(51A)에는 반사층이 형성될 수 있으며, 상기 반사층은 포토 솔더 레지스트(photo solder resist)와 같은 재질로 형성될 수 있다. 이러한 반사층은 상기 광학 렌즈(55)로부터 반사되어 입사된 광을 재 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사층의 표면이 러프한 면으로 형성되어, 입사된 광을 산란시켜 줄 수 있다.
A reflective layer may be formed on the
도 9를 참조하면, 광학 렌즈(55)는 제1 및 제2리세스부(56, 59A)는 직경(D6, D7)이 서로 다른 원 형상일 수 있으며, 상기 제1리세스부(56)의 직경(D6)은 상기 제2리세스부(59A)의 직경(D7)보다는 넓고, 상기 광학 렌즈(55)의 직경(D5) 보다는 좁을 수 있다. 상기의 광학 렌즈(55)는 입사 측이 원 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
9, the first and
도 10 및 도 11는 제4실시 예에 따른 광원 모듈 및 이의 광학 렌즈를 나타낸 측 단면도이다.10 and 11 are side cross-sectional views illustrating a light source module and an optical lens thereof according to a fourth embodiment.
도 10을 참조하면, 광원 모듈(60)은 회로 기판(61), 상기 회로 기판(61)에 배치된 발광 칩(64)과, 상기 발광 칩(64) 상에 배치되고 상기 회로 기판(61)에 결합된 광학 렌즈(65)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the
상기 회로 기판(61)은 결합 구멍(62)을 갖고, 상기 결합 구멍(62)에 광학 렌즈(65)의 결합 돌기(68)가 결합된다.The
상기 광학 렌즈(65)는 발광 칩(64) 상에 제1리세스부(66)에 형광체층(69)이 배치되고, 형광체층(69)에 제2리세스부(69A)가 배치된다.In the
상기 제1리세스부(66)와 상기 형광체층(69) 사이의 계면 중에서 상기 회로 기판(61)에 인접한 영역에는 반사부재(67A)가 형성된다. 상기 반사부재(67A)는 상기 제1리세스부(66)의 하부 둘레를 따라 형성되며, 그 형상은 루프 형상으로 형성될 수 있다. 상기 반사부재(67A)는 상기 형광체층(69)이나 광학 렌즈(65)와 다른 재질로서, 금속 또는 비 금속 재질일 수 있다. 예컨대 상기 금속 재질의 반사층은 Al, Ag일 수 있으며, 상기 비 금속 재질의 반사층은 실리콘 또는 에폭시와 같은 재질 내에 금속 산화물 예컨대, SiO2, TiO2, Al2O3 중 적어도 하나가 5wt% 이상의 함량으로 첨가될 수 있다.A
상기 반사부재(67A)는 상기 제1리세스부(66)의 곡률을 따라 곡면으로 형성될 수 있으며, 그 위치는 상기 제1리세스부(66)의 영역 내에 배치되고 상기 광학 렌즈(65)의 결합 돌기(68)의 보다 안쪽에 배치된다.The
상기 형광체층(69)은 상기 회로 기판(61)의 상면에 접촉되거나 부착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
The
도 11을 참조하면, 상기 반사부재(67A)의 높이(T6)는 상기 제2리세스부(66)의 깊이(T3)보다 낮거나 같을 수 있으며, 이러한 높이(T6)에 의해 상기 형광체층(69)을 통해 측 방향으로 누설되는 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사부재(67A)의 높이(T6)는 상기 제1리세스부(66)의 깊이(T3)의 1/3 이하로 형성될 수 있으며, 광의 지향각 분포에 영향을 주지 않는 범위 내에서 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11, the height T6 of the reflecting
도 12는 도 11의 광학 렌즈에서 다른 예를 나타낸 도면이다.12 is a diagram illustrating another example of the optical lens of FIG. 11.
도 12를 참조하면, 광학 렌즈(65A)는 형광체층(69) 및 반사부재(67B)을 포함한다. 상기 반사부재(67B)는 상기 광학 렌즈(65)의 광 출사면(67) 중에서 하부 둘레에 배치된다. 상기 반사부재(67B)는 상기 광 출사면(67)을 따라 형성되며, 결합 돌기(68)보다 외측에 배치될 수 있다. 상기 반사부재(67B)의 높이(T6)는 상기 형광체층(69)의 제2리세스부(66)의 깊이(T5)보다 낮은 높이로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사부재(67B)는 상기 광학 렌즈(65)를 통해 방출되는 측 방향의 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사부재(67B)의 재질은 금속 또는 비 금속 재질을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
Referring to FIG. 12, the
도 13은 제5실시 예에 따른 광원 모듈의 측 단면도 및 광학 렌즈를 나타낸 도면이다. 13 is a side sectional view of the light source module and the optical lens according to the fifth embodiment.
도 13을 참조하면, 광원 모듈(70)은 발광 칩(74)이 배치된 회로 기판(71)과 상기 회로 기판(71) 상에 상기 발광 칩(74)을 커버하는 형광체층(79)을 갖는 광학 렌즈(75)를 포함한다.Referring to FIG. 13, the
상기 광학 렌즈(75)는 리세스부(76) 내에 형광체층(79)이 형성되고, 상기 형광체층(79)은 상기 리세스부(76)의 소정 깊이로 형성될 수 있다. 상기 형광체층(79)은 상기 회로 기판(71)의 상면으로부터 이격되며, 상기 형광체층(79)과 상기 회로 기판(71) 사이의 영역(73)에는 공기 또는 질소와 같은 층이 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 형광체층(79)과 상기 회로 기판(71) 사이의 영역에는 공기가 아닌 투명한 몰딩 부재로서, 다른 첨가물이 첨가되지 않는 실리콘 또는 에폭시와 같은 층이 형성될 수 있다.In the
상기 광학 렌즈(75)는 광 출사면(77)의 하부 둘레에 전 반사면(77A)이 형성될 수 있으며, 상기 전 반사면(77A)은 상기 광학 렌즈(75)의 입사면으로부터 소정 높이로 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다. 상기 전 반사면(77A)은 상기 광학 렌즈(75)의 광 출사면(77)의 하부로부터 내측 방향으로 볼록한 곡면으로 형성되며, 상기 발광 칩(74)으로부터 방출된 광을 전 반사시켜 줄 수 있다. 이에 따라 광학 렌즈(75) 상에 별도의 반사층을 형성하지 않아도 되는 효과가 있다.The
상기 광학 렌즈(5)는 결합 돌기(78)를 통해 회로 기판(71)의 결합 구멍(72)에 결합될 수 있다.The
상기 형광체층(79)과 상기 회로 기판(71) 사이의 간격(G1)은 상기 리세스부(76)의 깊이(T7) 또는 상기 형광체층(T8)의 두께(T8) 보다는 좁을 수 있다.
An interval G1 between the
도 14는 도 13의 광학 렌즈의 다른 예를 나타낸 도면이다.14 is a diagram illustrating another example of the optical lens of FIG. 13.
도 14를 참조하면, 광학 렌즈(75)는 내부의 제1리세스부(76)에 형광체층(79A)을 형성하고, 상기 형광체층(79A) 내에 제2리세스부(73A)를 형성하게 된다. 상기 제1 및 제2리세스부(76, 73A)는 반구형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 도 13에 도시된 발광 칩(74)은 상기 제2리세스부(76) 내에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 14, the
상기 광학 렌즈(75)는 형광체층(79A)의 하부 둘레에 전 반사면(77A)이 형성되어, 측 하부로 누설되는 광을 반사시켜 줄 수 있다.
The
도 15 및 도 16은 실시 예에 따른 광원 모듈의 광학 렌즈의 다른 예를 나타낸 도면이다.15 and 16 illustrate another example of an optical lens of a light source module according to an embodiment.
도 15를 참조하면, 광원 모듈에는 하나 또는 복수의 발광 칩(84) 상에 광학 렌즈(85)가 배치된다.Referring to FIG. 15, an
상기 광학 렌즈(85)는 발광 칩(84)에 대해 수직한 광축 방향에 대해 위로 볼록한 곡면의 리세스부(86), 상기 리세스부(86)에 형광체층(89)이 배치된다. The
상기 광학 렌즈(85)는 상부에 광축 방향에 대해 아래로 오목한 곡면의 함몰부(87A)를 포함하며, 상기 함몰부(87A)의 외측 둘레에 광 출사면(87)이 소정의 곡률로 연장된다. The
상기 형광체층(89)의 입사면(89A)의 너비(또는 직경)는 상기 함몰부(87A)의 너비(또는 직경)와 동일하거나 더 넓게 형성될 수 있다.The width (or diameter) of the
상기 광학 렌즈(85)는 결합 돌기(88)를 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
The
도 16을 참조하면, 광학 렌즈(85A)는 일정 깊이의 리세스부(86A) 내에 형광체층(89)이 배치되며, 상부의 함몰부(87A) 내에 반사 물질(87B)이 형성된다. 상기 함몰부(87A) 내에 반사 물질(87B)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 물질에 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 이러한 반사 물질(87B)은 함몰부(87A)로 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있으며, 광 출사면(87C은 상기 함몰부(87A)에 의해 반사된 광을 외측 방향으로 출사시켜 준다. 이에 따라 광학 렌즈(85A)의 사이드 빔의 광도를 개선시켜 줌으로써, 광의 지향각 분포는 더 넓어질 수 있다.
Referring to FIG. 16, in the
도 17은 제6실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다.17 is a side cross-sectional view illustrating a light source module according to a sixth embodiment.
도 17을 참조하면, 광원 모듈(100)은 지지 기판(110) 내에 수납 영역(115), 상기 수납 영역(115)에 방열 기판(121), 상기 방열 기판(121) 상에 배열된 복수의 발광 칩(124), 상기 지지 기판(110) 상에 광학 렌즈(135)를 포함한다.Referring to FIG. 17, the
상기 지지 기판(110)은 금속층(111), 상기 금속층(111) 상에 절연층(112), 상기 절연층(112) 상에 배선층(113), 상기 배선층(113) 상에 보호층(114)을 포함한다. 상기 금속층(111)은 Al, Cu, Fe 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 금속층(111)은 예컨대, 방열 효율을 위해 Cu 또는 Al 재질로 형성될 수 있다. 상기 금속층(111)은 100㎛ 이상 예컨대, 100㎛-1400㎛ 범위의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 절연층(112)의 두께보다 더 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 상기 금속층(111) 상에 절연층(112)이 형성되며, 상기 절연층(112)은 프리 프레그 재질(Preimpregnated Materials)을 포함하며, 예컨대 에폭시 수지, 페놀 수지, 불포화 폴리에스터 수지를 포함할 수 있다. 상기 절연층(112)은 75~100㎛의 두께로 형성될 수 있으며, 열 전도를 위해 상기 금속층(111)보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 상기 절연층(112) 내에는 열 전도를 위해 금속 산화물인 TiO2, SiO2, Al2O3와 같은 금속 산화물 필러가 첨가될 수 있으며, 이러한 필러에 의해 열 전도율이 개선될 수 있다. 상기 배선층(113)은 회로 패턴을 포함하며, Cu, Au, Al, Ag 중 적어도 하나를 포함하며, 예컨대 Cu를 이용할 수 있다. 상기 배선층(113)은 25~70㎛의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 절연층(112)의 두께보다 더 얇게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 배선층(113) 상에는 보호층(114)이 형성되며, 상기 보호층(114)은 솔더 레지스트(Solder Resist) 예컨대, 포토 솔더 레지스트(PSR)와 같은 절연 물질을 포함한다. 상기 보호층(114)은 2~1000㎛의 두께로 형성될 수 있다. A
상기 지지 기판(11)의 결합 구멍(116)에는 광학 렌즈(135)의 결합 돌기(138)가 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 지지 기판(110)의 수납 영역(115)는 상기 금속층(111)이 노출될 수 있으며, 그 내부에 상기 방열 기판(121)이 부착될 수 있다. 상기 방열 기판(121)은 상기 수납 영역(115) 내에 배치되며, 상부에 복수의 발광 칩(124) 또는 발광 소자가 탑재될 수 있다. 상기 방열 기판(121)은 금속층, 절연층, 배선층 및 보호층의 구조로 적층될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 발광 칩(124)은 상기 방열 기판(121)의 회로 패턴에 의해 직렬, 병렬, 직병렬 혼합 구조로 배치될 수 있다.
The
상기 광학 렌즈(135)는 상기 방열 기판(121)과 대응되는 영역에 리세스부(136)가 형성되고, 상기 리세스부(136)에 형광체층(139)이 형성된다. 상기 형광체층(139)은 상기 복수의 발광 칩(124)과 대응되며 상기 복수의 발광 칩(124)으로부터 방출된 광에 대해 파장 변환하게 된다. 상기 광학 렌즈(135)는 반구형 형상의 광 출사면(137)을 포함하며, 입사되는 광의 지향각을 조절하여 출사하게 된다. In the
상기 광학 렌즈(135)의 하면과 상기 지지 기판(110)의 상면은 서로 대응되며, 접착제로 서로 접착될 수 있다.
The lower surface of the
도 18은 제7실시 예에 따른 광원 모듈을 나타낸 측 단면도이다. 도 18을 설명함에 있어서, 도 17과 동일한 부분에 대해서는 도 17의 설명을 참조하기로 한다.18 is a side sectional view showing a light source module according to a seventh embodiment. In the description of FIG. 18, the description of FIG. 17 is the same as that of FIG. 17.
도 18을 참조하면, 지지 기판(110) 내의 수납 영역(115) 상에 광학 렌즈(135)가 결합된다. 상기 광학 렌즈(135)의 하면 너비는 상기 수납 영역(115)의 너비보다 작은 너비로 형성될 수 있으며, 상기 광학 렌즈(135)의 결합 돌기(138)는 상기 수납 영역(115)에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 18, the
상기 형광체층(139)은 상기 리세스부(136) 내에 형성되며, 그 하면(139A)은 상기 광학 렌즈(135)의 바닥으로부터 소정 이격되며, 복수의 발광 칩(124)과 대응될 수 있다. 실시 예는 복수의 발광 칩 상에 형광체층(139)을 갖는 반구형 형상의 광학 렌즈(135)를 배치함으로써, 광의 지향각의 직진 성을 개선시켜 줄 수 있다.The
상기의 리세스부(136)는 일정한 깊이 또는 곡면을 갖는 형상으로 형성될 수 있으며, 이는 상기에 개시된 실시 예를 선택적으로 적용할 수 있으며, 실시 예의 설명을 참조하기로 한다. 또한 형광체층의 하부에 반구형 또는 위로 볼록한 형상의 리세스부가 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
또한 상기 지지 기판과 상기 방열 기판은 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
In addition, the support substrate and the heat dissipation substrate may be electrically connected, but are not limited thereto.
실시 예에 따른 광원 모듈은 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 광원 모듈이 어레이된 구조를 포함하며, 도 19 및 도 20에 도시된 표시 장치, 도 21에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.The light source module according to the embodiment may be applied to a lighting system. The lighting system includes a structure in which a plurality of light source modules are arranged, and includes a display device shown in FIGS. 19 and 20, a lighting device shown in FIG. 21, and may include a lighting lamp, a traffic light, a vehicle headlamp, an electronic sign board, and the like. have.
도 19는 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 19 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
도 19를 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 실시 예에 개시된 광원 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 19, the
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.The
상기 도광판(1041)은 상기 광원 모듈(1031)로부터 제공된 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The
상기 광원 모듈(1031)은 상기 바텀 커버(1011) 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 회로 기판(1033)와 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광소자(1035)는 상기 회로 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 회로 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 회로 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자(1035)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 회로 기판(1033)는 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광소자(1035)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.At least one
상기 복수의 발광소자(1035)는 상기 회로 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자(1035)는 상기 도광판(1041)의 일 측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The plurality of light emitting
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버(미도시)와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 상기 광원 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다. The
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1061)로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 광원 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
The optical path of the
도 20은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다. 20 is a diagram illustrating a display device having a light emitting device according to an exemplary embodiment.
도 20을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 실시 예의 광학 렌즈 아래에 발광소자(1124)가 어레이된 회로 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. Referring to FIG. 20, the
광원 모듈은 실시 예에 개시된 광원 모듈로서, 광학 렌즈와, 회로 기판(1120)과 발광소자(1124)를 포함할 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다. The light source module is a light source module disclosed in the embodiment, and may include an optical lens, a
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1155)으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. The
상기 광학 부재(1154)는 상기 광원 모듈(1160) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
The
도 21은 실시 예에 따른 조명소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.21 is an exploded perspective view of a lighting device having a lighting device according to the embodiment.
도 21과 같이, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 광학 렌즈를 갖는 광원 모듈일 수 있다. As shown in FIG. 21, the lighting apparatus according to the embodiment may include a
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합되고, 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.For example, the
상기 커버(2100)의 내면에는 확산재를 갖는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 이러한 유백색 재료를 이용하여 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛을 산란 및 확산되어 외부로 방출시킬 수 있다. The inner surface of the
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.The
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광 소자(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.The
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광소자(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 발광소자(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.The
상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.The surface of the
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.The
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.The
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.The
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.The
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)는 전선을 통해 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.The
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
The
이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications not illustrated in the drawings are possible.
예를 들어, 본 발명의 실시 예에 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.For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
5,6: 발광 소자 10,40,50,60,70,100: 광원모듈
11,11A,41,51: 리드 프레임 12,42: 몸체
13,43: 캐비티 14,24,44,54,64,74,84,124: 발광 칩
15,25,35,45,55,65,65A,75,85,85A,135: 광학렌즈
16,36,46,56,66,76,86,86A,136: 리세스부
19,29,39,49,59,69,79,89,139: 형광체층5,6:
11, 11A, 41, 51:
13,43:
15,25,35,45,55,65,65A, 75,85,85A, 135: optical lens
16,36,46,56,66,76,86,86A, 136: recessed section
19,29,39,49,59,69,79,89,139: phosphor layer
Claims (16)
상기 발광 소자 위에 배치되고, 상기 캐비티의 상부에 배치된 제1리세스부, 상기 제1리세스부에 배치된 형광체층, 및 상기 형광체층으로 입사된 광을 출사하는 광 출사면을 갖는 광학 렌즈를 포함하며,
상기 제1리세스부 및 상기 형광체층은 상기 캐비티의 상부 너비보다 넓은 너비를 포함하는 광원 모듈. A light emitting device including a body having a cavity, a lead frame in the cavity, and a light emitting chip on the lead frame; And
An optical lens disposed on the light emitting element and having a first recess portion disposed above the cavity, a phosphor layer disposed on the first recess portion, and a light exit surface for emitting light incident on the phosphor layer; Including;
The first recessed portion and the phosphor layer have a width wider than an upper width of the cavity.
상기 회로 기판 상에 적어도 하나의 발광 칩; 및
상기 발광 칩과 대응되고 입사면으로부터 소정 깊이로 리세스된 제1리세스부, 상기 제1리세스부에 배치된 형광체층, 및 상기 형광체층으로 입사된 광을 출사하는 광 출사면을 갖는 광학 렌즈를 포함하며,
상기 광학 렌즈의 제1리세스부는 상기 발광 칩의 둘레를 커버하는 광원 모듈.A circuit board having a circuit pattern;
At least one light emitting chip on the circuit board; And
An optical layer having a first recessed portion corresponding to the light emitting chip and recessed from a plane of incidence to a predetermined depth, a phosphor layer disposed on the first recessed portion, and a light exit surface for emitting light incident on the phosphor layer; It includes a lens,
And a first recess portion of the optical lens to cover a circumference of the light emitting chip.
상기 광학 렌즈는 상기 지지 기판에 결합되는 광원 모듈. The circuit board of claim 2, wherein the circuit board comprises a support substrate having an accommodation area housed therein,
And the optical lens is coupled to the support substrate.
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