KR20180097877A - 발광모듈 및 이를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

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KR20180097877A
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이현근
장광욱
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 개시된 발광모듈은 기판의 일측에 인접하게 기판 상에 배치된 구동부와, 기판의 타측에 인접하고, 기판의 일면 상에 배치된 제1 발광부와, 기판의 타측에 인접하고, 기판의 타면 상에 배치되고, 제1 발광부와 상이한 파장을 발광하는 제2 발광부, 및 제1 및 제2 발광부를 감싸고, 제1 및 제2 발광부와 대면되는 제1 및 제2 영역을 포함하는 반사부를 포함하고, 제1 및 제2 발광부 각각은 적어도 하나 이상의 발광칩을 포함하고, 제1 및 제2 영역은 제1 및 제2 발광부 각각의 발광칩을 기준으로 포물선 굴곡을 갖는 복수의 서브 영역들을 포함할 수 있다.

Description

발광모듈 및 이를 구비한 조명 시스템{LIGHT EMITTING MODULE AND LIGHTING SYSTEM HAVING THEREOF}
실시 예는 발광모듈에 관한 것이다.
실시 예는 발광모듈을 포함하는 조명 시스템에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 반도체 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 반도체 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 수 있다.
따라서, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
실시 예의 해결과제 중의 하나는 배광을 증가시킬 수 있는 발광모듈 및 이를 구비한 조명 시스템을 제공할 수 있다.
실시 예의 해결과제 중의 하나는 반사효율을 향상시킬 수 있는 발광모듈 및 이를 구비한 조명 시스템을 제공할 수 있다.
실시 예의 해결과제 중의 하나는 중심영역 광도를 향상시킴과 아울러 배광을 증가시킬 수 있는 발광모듈 및 이를 구비한 조명 시스템을 제공할 수 있다.
실시 예의 해결과제 중의 하나는 슬림화를 구현하여 디자인 자유도를 향상시킬 수 있는 발광모듈 및 이를 구비한 조명 시스템을 제공할 수 있다.
실시 예의 해결과제 중의 하나는 배광을 향상시킴과 아울러 가공이 용이한 발광모듈 및 이를 구비한 조명 시스템을 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 발광모듈은 기판의 일측에 인접하게 상기 기판 상에 배치된 구동부; 상기 기판의 타측에 인접하고, 상기 기판의 일면 상에 배치된 제1 발광부; 상기 기판의 타측에 인접하고, 상기 기판의 타면 상에 배치되고, 상기 제1 발광부와 상이한 파장을 발광하는 제2 발광부; 및 상기 제1 및 제2 발광부를 감싸고, 상기 제1 및 제2 발광부와 대면되는 제1 및 제2 영역을 포함하는 반사부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 발광부 각각은 적어도 하나 이상의 발광칩을 포함하고, 상기 제1 및 제2 영역은 상기 제1 및 제2 발광부 각각의 상기 발광칩을 기준으로 포물선 굴곡을 갖는 복수의 서브 영역들을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사부는 다수의 패싯(facet)을 포함하고, 상기 반사부는 빛이 출사하는 출사면을 포함하고, 상기 출사면 방향으로 점차 넓어지는 너비를 갖고, 상기 다수의 패싯은 상기 복수의 서브 영역 각각에 배치되고, 서로 인접한 상기 패싯들은 상기 기판의 일면과 수평한 제1 방향을 기준으로 서로 다른 경사각을 가질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 다수의 패싯은 상기 반사부의 내측면 상에서 볼록 또는 오목한 표면을 가질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 다수의 패싯은 상기 반사부의 둘레방향 및 깊이방향으로 12개 이상 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사부는 상기 출사면의 반대편에 배치된 바닥면을 포함하고, 상기 출사면 및 상기 바닥면은 상기 복수의 서브영역의 경계 영역에 서로 대칭되는 경사각을 갖는 경계부를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 경계부는 상기 반사부의 외측면을 따라 오목하게 서로 만나는 제1 및 제2 면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 경계부는 상기 복수의 서브영역으로부터 연장되고, 상기 반사부의 외측면을 따라 상기 복수의 서브영역의 경사각과 대응되게 서로 만날 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 다수의 패싯은 상기 복수의 서브영역 각각에 배치된 비율은 다음과 같은 식으로 구할 수 있고,
M : N(M≥8, N>3) 이며,
상기 M은 상기 반사부의 둘레 방향으로 배치된 패싯의 개수이고,
상기 N은 상기 반사부의 깊이 방향으로 배치된 패싯의 개수일 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 다수의 패싯은 상기 반사부의 둘레방향으로 동일한 너비와 동일한 면적을 가질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 발광부는 상기 기판방향으로 서로 중첩되고, 상기 반사부의 상기 바닥면 외곽에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 기판은 상기 반사부의 상기 바닥면으로부터 상기 반사부 내측으로 돌출된 끝단을 포함하고,
상기 끝단과 상기 반사부의 깊이는 다음과 같은 식으로 구할 수 있고,
d1:d2(1≤d1≤10, 10≤d2≤15)의 관계를 만족하고,
d1은 상기 반사부의 상기 바닥면으로부터 상기 끝단까지 거리이고,
d2는 상기 반사부의 깊이 방향의 거리일 수 있다.
실시 예에 따른 발광모듈은 기판의 일측에 인접하게 상기 기판 상에 배치된 구동부; 상기 기판의 타측에 인접하고, 상기 기판의 일면 상에 배치된 제1 발광부; 상기 기판의 타측에 인접하고, 상기 기판의 타면 상에 배치되고, 상기 제1 발광부와 상이한 파장을 발광하는 제2 발광부; 및 상기 제1 및 제2 발광부를 감싸고, 상기 제1 및 제2 발광부와 대면되는 제1 및 제2 영역을 포함하는 반사부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 발광부 각각은 적어도 하나 이상의 발광칩을 포함하고, 상기 제1 및 제2 영역은 상기 제1 및 제2 발광부 각각의 상기 발광칩을 기준으로 포물선 굴곡을 갖는 복수의 서브 영역들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 영역의 경계 영역에 서로 대칭되는 경사각을 갖는 경계부를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사부는 다수의 패싯(facet)을 포함하고, 상기 반사부는 빛이 출사하는 출사면을 포함하고, 상기 출사면 방향으로 점차 넓어지는 너비를 갖고, 상기 다수의 패싯은 상기 복수의 서브 영역 각각에 배치되고, 서로 인접한 상기 패싯들은 상기 기판의 일면과 수평한 제1 방향을 기준으로 서로 다른 경사각을 가질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 영역은 제1 및 제2 서브영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 제3 및 제4 서브영역을 포함하고, 상기 다수의 패싯 중에 상기 제1 및 제2 서브영역의 경계영역에 배치된 패싯은 상기 제1 및 제2 서브영역을 공유하고, 상기 다수의 패싯 중에 상기 제3 및 제4 서브영역의 경계영역에 배치된 패싯은 상기 제1 및 제2 서브영역을 공유할 수 있다.
실시 예의 조명 시스템은 제1 방향으로 복수개 배치된 제1 내지 제14항 중 어느 하나의 발광모듈; 및 상기 발광모듈 상에 배치된 커버부를 포함할 수 있다.
실시 예는 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부를 제공하여 반사효율을 향상시킬 수 있다.
실시 예는 반사부의 출사면 너비를 줄여 슬림화를 구현하여 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
실시 예는 광도 저하를 개선할 수 있다.
실시 예는 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역에 다수의 패싯이 포함되어 다양한 방향으로 빛을 반사시켜 배광을 증가시킬 수 있다.
실시 예는 다수의 패싯의 개수를 줄여 가공성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광모듈을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광부를 도시한 도면이다.
도 3 도 1의 A-A라인을 따라 절단한 발광모듈을 도시한 단면도이다.
도 4는 제1 방향 및 제2 방향의 패싯들을 포함한 반사부의 후면을 도시한 사시도이다.
도 5는 반사부의 제1 방향의 길이에 따른 배광 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 반사부의 제3 방향의 길이에 따른 배광 변화를 도시한 도면이다.
도 7은 반사부 내부에 배치된 기판의 제3 방향의 길이에 따른 방열 변화를 도시한 도면이다.
도 8은 제2 실시 예에 따른 발광모듈을 도시한 평면도이다.
도 9는 제2 실시 예의 제1 방향 및 제2 방향의 패싯들을 포함한 반사부의 후면을 도시한 사시도이다.
도 10은 제3 실시 예에 따른 발광모듈을 도시한 단면도이다.
도 11은 제3 실시 예의 제1 방향 및 제2 방향의 패싯들을 포함한 반사부의 후면을 도시한 사시도이다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 발광모듈을 도시한 평면도이다.
도 13은 실시 예의 발광모듈을 포함하는 조명 시스템을 도시한 평면도이다.
도 14는 도 13의 제1 발광부로부터 발광된 광의 배광 분포를 도시한 도면이다.
도 15은 도 13의 제2 발광부로부터 발광된 광의 배광 분포를 도시한 도면이다.
도 16은 도 13의 조명 시스템을 도시한 사시도이다.
도 17은 도 14의 제1 발광부와 기판을 도시한 평면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.
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. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
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.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광모듈을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 발광부를 도시한 도면이고, 도 3 도 1의 A-A라인을 따라 절단한 발광모듈을 도시한 단면도이고, 도 4는 제1 방향 및 제2 방향의 패싯들을 포함한 반사부의 후면을 도시한 사시도이다.
도 5는 반사부의 제1 방향의 길이에 따른 배광 변화를 도시한 도면이고, 도 6은 반사부의 제3 방향의 길이에 따른 배광 변화를 도시한 도면이고, 도 7은 반사부 내부에 배치된 기판의 제3 방향의 길이에 따른 방열 변화를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 실시 예의 발광모듈(100)은 발광부 및 반사부(120)를 포함할 수 있다. 상기 발광부는 기판(140)과, 상기 기판(140)의 일면(140a)상에 배치된 제1 발광부(150) 및 상기 기판(140)의 타면(140b)상에 배치된 제2 발광부(160)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 기판(140)을 사이에 두고 제1 방향(X) 방향으로 중첩될 수 있다. 제1 실시 예는 제1 방향(X)으로 분리된 제1 및 제2 발광부(150, 160)로부터 발광된 광의 반사 효율을 향상시킬 수 있는 컵 구조의 반사부(120)를 포함하여 발광모듈(100)의 출사부 중심영역의 광도를 향상시키고, 배광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 기판(140)은 제1 및 제2 발광부(150, 160)와 전기적으로 연결된 회로 패턴(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 기판(140)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 상기 기판(140)은 수지 재질의 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 세라믹 기판, 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 상기 기판(140)은 표면에 상기 회로 패턴을 보호하는 레지스트(Resist) 재질의 층이나 반사를 위한 반사 재질의 층을 포함할 수 있다. 상기 기판(140)은 하부에 방열을 위한 금속 층이나 방열 플레이트가 배치될 수 있다.
상기 기판(140)은 반사부(120)의 내측 방향으로 돌출된 끝단을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 기판(140)의 일면(140a) 및 타면(140b)은 상기 제1 방향(X)과 직교하는 제2 방향(Y)으로 수평하게 배치된다. 상기 기판(140)의 끝단은 제1 및 제2 방향(X,Y)과 직교하는 제3 방향(Z)으로 배치될 수 있다. 상기 기판(140)의 끝단은 반사부(120)의 바닥면(120s)으로부터 출사면(120e) 방향으로 배치될 수 있다.
제1 실시 예는 기판(140)의 일부가 상기 반사부(120) 내부에 배치되어 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)로부터 발생된 열의 전도 영역을 확보하여 방열을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 상기 기판(140)의 끝단의 위치와 상기 반사부(120)의 깊이방향 거리는 d1:d2(1≤d1≤10, 10≤d2≤15)의 관계를 만족할 수 있다. 여기서, d1은 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 배치된 영역으로부터 상기 기판(140)의 끝단까지의 거리(d1)이고, d2는 상기 반사부(120)의 깊이방향의 거리(d2)이다. 여기서, 상기 반사부(120)의 깊이방향은 제3 방향(Z)과 대응될 수 있다.
d1:d2(d1<1, 10≤d2≤15)일 경우, 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 배치된 영역으로부터 상기 기판(140)의 끝단까지의 짧은 거리에 의해 방열 효율이 저하되어 제1 및 제2 발광부(150, 160)의 수명이 저하될 수 있다. d1:d2(d1>10, 10≤d2≤15)일 경우, 상기 기판(140)의 끝단이 상기 반사부(120)의 출사면(120e)이 인접해지므로 상기 기판(140)에 의한 빛 경로 차단에 의해 배광 기준을 만족하기 어려울 수 있다.
d1:d2(1≤d1≤10, d2<10)일 경우, 상기 기판(140)의 끝단이 상기 반사부(120)의 출사면(120e)이 인접해지므로 상기 기판(140)에 의한 빛 경로 차단에 의해 배광 기준을 만족하기 어려울 수 있다. d1:d2(1≤d1≤10, d2>15)일 경우, 상기 반사부(120)의 깊이가 커질수록 반사부(120)에 의한 발광모듈(100)의 전체 사이즈가 증가하므로 슬림 및 박형화에 어려움이 있다.
상기 d1은 2㎜ 내지 20㎜일 수 있고, d2는 20㎜ 내지 30㎜일 수 있다. 구체적으로 d1은 2㎜ 내지 16㎜일 수 있고, d2는 20㎜ 내지 30㎜일 수 있다. d1이 2㎜ 미만일 경우, 방열 효율이 저하될 수 있고, d1이 20㎜ 초과일 경우, 방열 효율이 저하될 수 있고, 상기 기판(140)에 의한 빛 경로 차단에 의해 배광 기준을 만족하기 어려울 수 있다. D2가 20㎜ 미만일 경우, 상기 반사부(120)의 출사면(120e)이 인접해지므로 상기 기판(140)에 의한 빛 경로 차단에 의해 배광 기준을 만족하기 어려울 수 있고, d2가 30㎜ 초과일 경우, 발광모듈(100)의 전체 사이즈가 증가하므로 슬림 및 박형화에 어려움이 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 실시 예의 발광모듈(100)은 상기 기판(140)의 끝단이 상기 반사부(120) 내부방향으로 돌출되어 방열 기능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 배광 기준을 만족할 수 있다.
상기 제1 발광부(150)는 상기 기판(140)의 일면(140a) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 발광부(160)는 상기 기판(140)의 타면(140b) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 기판(140)을 사이에 두고 제1 방향(X)으로 서로 중첩될 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 서로 다른 파장의 광을 발광할 수 있다. 이에 따라 제1 실시 예의 발광모듈(100)은 서로 다른 파장의 광을 선택적으로 발광할 수 있다.
상기 제1 발광부(150)는 적어도 1개 이상의 발광칩을 포함할 수 있다. 제1 실시 예의 제1 발광부(150)는 제1 및 제2 발광칩(151, 153)을 포함하는 2칩 반도체 소자 패키지일 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광칩(151, 153)은 서로 같은 파장의 광을 발광할 수 있다. 예컨대 상기 제1 발광부(150)는 백색 파장의 광을 발광할 수 있다.
상기 제2 발광부(160)는 적어도 1개 이상의 발광칩을 포함할 수 있다. 제1 실시 예의 제2 발광부(160)는 제3 및 제4 발광칩(161, 163)을 포함하는 2칩 반도체 소자 패키지일 수 있다. 상기 제3 및 제4 발광칩(161, 163)은 서로 같은 파장의 광을 발광할 수 있다. 예컨대 상기 제2 발광부(160)는 황색 파장, 적색 파장, 주황색 파장 중 적어도 하나의 광을 발광할 수 있다.
상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 자외선, 가시광선 또는 적외선의 파장 대역 중에서 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 형광체를 갖는 층이나 필름이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 내지 제4 발광칩(151, 153, 161, 163)은 UV(Ultraviolet) LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩, 레드 LED 칩, 적외 LED 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4 발광칩(151, 153, 161, 163)은 예컨대, 블루 LED 칩을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 발광칩(151, 153, 161, 163)은 III-V족 화합물 반도체 및 II-VI족 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 발광칩(151, 153, 161, 163)은 화합물 반도체층들이 적층된 발광 구조물을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물은, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 발광칩(151, 153, 161, 163)은 플립 칩 방식으로 배치되거나, 수직형 칩 구조로 배치되거나, 수평형 칩 구조로 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 상기 반사부(120)의 바닥면(120s)과 인접하게 배치될 수 있고, 상기 반사부(120) 내부에 배치되지 않는다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 빛이 일측방향으로 발광되는 사이드 뷰 타입일 수 있고, 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)의 빛 출사방향은 제3 방향(Z)일 수 있다.
구체적으로 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 상기 반사부(120)의 외곽에 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)의 일측면은 상기 반사부(120)의 바닥면(120s)과 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 동일 평면상에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 상기 반사부(120) 외곽에 배치되어 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)로부터 발광된 광의 반사 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 상기 반사부(120) 외곽에 배치되어 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 외부에 노출되므로 방열 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 상기 반사부(120) 내부에 배치되는 경우, 반사부(120)는 사이드 뷰 타입의 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 배치된 영역 주변에서 빛의 경로가 제한될 수 있다. 즉, 반사부(120)는 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)와 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 중첩된 영역에서 반사효율이 저하될 수 있다.
다른 예로 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 상기 반사부(120)의 반사면(120s)으로부터 제3 방향(Z)으로 일정 간격 이격될 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 배광 특성에 따라 반사부(120)의 바닥면(120s) 주변으로 손실되지 않는 조건에서 반사면(120)으로부터 제3 방향(Z)으로 일정 간격 이격될 수 있다. 다른 예는 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)의 불량시 리페어가 용이하고, 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 반사부(120)로부터 이격되는 공간에 의해 방열 특성이 향상될 수 있다.
또 다른 예로 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 상기 반사부(120) 내부에 적어도 일부가 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 배광 특성에 따라 반사부(120) 내부에 적어도 일부가 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)는 반사효율을 저하시키지 않는 조건에서 상기 반사부(120) 내부에 배치될 수 있다. 또 다른 예는 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)이 반사부(120) 내에 배치되어 외력에 의한 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)의 손상을 개선할 수 있다.
상기 반사부(120)는 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)와 인접한 바닥면(120s) 및 빛이 출사되는 출사면(120e)을 포함하는 컵 구조일 수 있다. 상기 출사면(120e) 및 바닥면(120s)은 홀 구조일 수 있고, 서로 형상은 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 출사면(120e)의 너비는 상기 바닥면(120s)의 너비보다 클 수 있다. 예컨대 상기 출사면(120e)의 제1 방향의 제1 너비(W1) 및 제2 방향(Y)의 제2 너비(W2)는 서로 같거나, 제2 너비(W2)가 더 클 수 있다. 예컨대 상기 제1 및 제2 너비(W1, W2)는 W1:W2(0.5≤W2≤1, W2=1)의 관계를 만족할 수 있다. 여기서, W1은 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 중첩된 제1 방향(X)으로 반사부(120)의 출사면(120e)의 너비이고, W2는 상기 W1과 직교하는 출사면(120e)의 너비이다. 여기서, W2는 제2 방향(Y)과 대응될 수 있다.
구체적으로 제1 너비(W1)은 10㎜ 내지 20㎜일 수 있고, 제2 너비(W2)는 20㎜일 수 있다. 여기서, 상기 제2 너비(W2)는 20㎜로 한정되지 않고, 조명시스템의 디자인 또는 배광 요구사항에 따라 변경될 수 있다. 상기 제1 너비(W1)는 제2 너비(W2)에 의해 W1:W2(0.5≤W2≤1, W2=1)의 관계를 만족하는 범위에서 변경될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 너비(W1)는 점차 커질수록 제1 방향(X)의 배광이 증가될 수 있다. 예컨대 상기 제1 너비(W1)는 상기 제2 너비(W2)와 같은 조건에서 최대 배광을 구현할 수 있다. 제1 실시 예의 발광모듈(100)은 상기 반사부(120)의 제1 및 제2 너비(W1, W2)의 상대적인 비율 조건에 의해 배광 기준을 만족할 수 있다.
상기 반사부(120)는 상기 제1 발광부(150)의 광을 반사시키는 제1 영역(121) 및 상기 제2 발광부(160)의 광을 반사시키는 제2 영역(123)을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역(121)은 상기 제1 발광부(150)와 대면될 수 있다. 상기 제1 영역(121)은 상기 기판(140)의 일면(140a)과 대면될 수 있다. 상기 제1 영역(121)은 서로 다른 포물선 굴곡을 갖는 제1 서브영역(121a) 및 제2 서브영역(121b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제1 서브영역(121a)은 제1 발광칩(151)이 배치된 제1 기준(C1)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 상기 제2 서브영역(121b)은 상기 제2 발광칩(153)이 배치된 제2 기준(C2)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 제1 실시 예의 발광모듈(100)은 제1 및 제2 발광칩(151, 153)의 위치를 기준으로 포물선 곡률을 갖는 반사부(120)를 제공하여 빛이 발광하는 제1 및 제2 발광칩(151, 153)를 고려하여 발광모듈(100)의 배광을 증가시킬 수 있다.
상기 제2 영역(123)은 상기 제2 발광부(160)와 대면될 수 있다. 상기 제2 영역(123)은 상기 기판(140)의 타면(140b)과 대면될 수 있다. 상기 제2 영역(123)은 서로 다른 포물선 굴곡을 갖는 제3 서브영역(123a) 및 제4 서브영역(123b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제3 서브영역(123a)은 제3 발광칩(161)이 배치된 제3 기준(C1)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 상기 제4 서브영역(123a)은 상기 제4 발광칩(163)이 배치된 제4 기준(C4)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 제1 실시 예의 발광모듈(100)은 제3 및 제4 발광칩(161, 163)의 위치를 기준으로 포물선 곡률을 갖는 반사부(120)를 제공하여 빛이 발광하는 제3 및 제4 발광칩(161, 163)를 고려하여 발광모듈(100)의 배광을 증가시킬 수 있다.
제1 실시 예의 반사부(120)는 다수의 패싯(facet, 120f)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 다수의 패싯(120f)은 반사부(120)의 표면 상에서 서로 상이한 경사각을 갖는 다수의 면들로 제공될 수 있다. 상기 다수의 패싯(120f)은 서로 다른 경사각으로 다양한 빛의 반사방향을 제공하여 발광모듈(100)의 배광을 증가시킬 수 있다. 상기 다수의 패싯(120f)은 오목한 표면 형상일 수 있다. 상기 다수의 패싯(120f)은 볼록한 표면 형상일 수 있다. 또한, 상기 다수의 패싯(120f)은 인접한 패싯들이 오목한 표면 또는 볼록한 표면이 연결된 구조일 수도 있다.
제1 실시 예의 상기 다수의 패싯(120f)은 상기 반사부(120)의 둘레방향으로 12개 이상일 수 있다. 또한, 상기 다수의 패싯(120f)은 상기 반사부(120)의 제3 방향(Z)과 대응되는 깊이방향으로 12개 이상일 수 있다. 상기 다수의 패싯(120f)은 상기 반사부(120)의 둘레방향 및 깊이방향으로 많아질수록 빛의 반사각도가 다양해져 배광이 증가할 수 있다.
상기 반사부(120)는 제1 내지 제4 서브영역(121a, 121b, 123a, 123b) 사이에 배치된 경계부(120b)를 포함할 수 있다. 상기 경계부(120b)는 서로 대칭되는 경사각을 갖는 제1 면(120b1) 및 제2 면(120b2)을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 제1 면(120b1)은 상기 제1 서브영역(121a)으로부터 연장될 수 있고, 상기 제2 면(120b2)은 상기 제2 서브영역(121b)으로부터 연장될 수 있다. 상기 경계부(120b)는 상기 다수의 패싯(120f)을 포함하고, 제3 방향(Z)으로의 상기 다수의 패싯(120f)의 개수는 제1 내지 제4 서브영역(121a, 121b, 123a, 123b) 각각의 제3 방향(Z)과 대응되는 깊이방향 개수와 대응될 수 있다.
상기 제1 및 제2 면(120b1, 120b2)은 반사부(120)의 외측면 상에서 상기 반사부(120)의 내측방향으로 오목하게 서로 만날 수 있다. 상기 제1 및 제2 면(120b1, 120b2)은 각각 연결된 제1 내지 제4 서브영역(121a, 121b, 123a, 123b) 각각의 포물선 곡률에 따라 연장될 수 있다. 즉, 상기 경계부(120b)는 반사부(120)의 외곽을 따라 오목한 구조일 수 있다.
제1 실시 예는 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(120)를 제공하여 반사효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 제1 실시 예는 일반적인 반사구조보다 반사부(120)의 출사면(120e) 제1 및 제2 너비(W1, W2)를 줄여 발광모듈(100)의 출사면(120e) 슬림화를 구현할 수 있다. 이로 인해 제1 실시 예는 다양한 디자인의 조명시스템에 제공되어 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
또한, 제1 실시 예는 서로 다른 파장의 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 기판(140)을 사이에 두고 배치된 발광모듈(100)에 있어서, 제1 및 제2 발광부(150, 160)에 포함된 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(120)를 제공하여 발광모듈(100)의 출사면(120e) 중심영역의 광도 저하를 개선할 수 있다.
또한, 제1 실시 예는 W1:W2(0.5≤W2≤1, W2=1)의 관계를 만족하는 반사부(120)의 출사면(120e) 제1 및 제2 너비(W1, W2)를 제공하여 배광을 증가시킬 수 있다.
또한, 제1 실시 예는 각각의 서브영역들에 다수의 패싯(120f)이 포함되어 다양한 방향으로 빛을 반사시켜 배광을 증가시킬 수 있다.
도 8은 제2 실시 예에 따른 발광모듈을 도시한 평면도이고, 도 9는 제2 실시 예의 제1 방향 및 제2 방향의 패싯들을 포함한 반사부의 후면을 도시한 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하여 제2 실시 예의 발광모듈(200)을 설명함에 있어, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
상기 반사부(220)는 출사면 너비는 제1 실시 예의 발광모듈의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
상기 반사부(220)는 상기 제1 발광부(150)의 광을 반사시키는 제1 영역(221) 및 상기 제2 발광부(160)의 광을 반사시키는 제2 영역(223)을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역(221)은 상기 제1 발광부(150)와 대면될 수 있다. 상기 제1 영역(221)은 상기 기판(140)의 일면(140a)과 대면될 수 있다. 상기 제1 영역(221)은 서로 다른 포물선 굴곡을 갖는 제1 서브영역(221a) 및 제2 서브영역(221b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제1 서브영역(221a)은 제1 발광칩(151)이 배치된 제1 기준(C1)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 상기 제2 서브영역(221b)은 상기 제2 발광칩(153)이 배치된 제2 기준(C2)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 제1 실시 예의 발광모듈(200)은 제1 및 제2 발광칩(151, 153)의 위치를 기준으로 포물선 곡률을 갖는 반사부(220)를 제공하여 빛이 발광하는 제1 및 제2 발광칩(151, 153)를 고려하여 발광모듈(200)의 배광을 증가시킬 수 있다.
상기 제2 영역(223)은 상기 제2 발광부(160)와 대면될 수 있다. 상기 제2 영역(223)은 상기 기판(140)의 타면(140b)과 대면될 수 있다. 상기 제2 영역(223)은 서로 다른 포물선 굴곡을 갖는 제3 서브영역(223a) 및 제4 서브영역(223b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제3 서브영역(223a)은 제3 발광칩(161)이 배치된 제3 기준(C1)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 상기 제4 서브영역(223b)은 상기 제4 발광칩(163)이 배치된 제4 기준(C4)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 제1 실시 예의 발광모듈(200)은 제3 및 제4 발광칩(161, 163)의 위치를 기준으로 포물선 곡률을 갖는 반사부(220)를 제공하여 빛이 발광하는 제3 및 제4 발광칩(161, 163)를 고려하여 발광모듈(200)의 배광을 증가시킬 수 있다.
제2 실시 예의 반사부(220)는 다수의 패싯(facet, 220f)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 다수의 패싯(220f)은 반사부(220)의 표면 상에서 서로 상이한 경사각을 갖는 다수의 면들로 제공될 수 있다. 상기 다수의 패싯(220f)은 서로 다른 경사각으로 다양한 빛의 반사방향을 제공하여 발광모듈(200)의 배광을 증가시킬 수 있다. 상기 다수의 패싯(220f)은 오목한 표면 형상일 수 있다. 상기 다수의 패싯(220f)은 볼록한 표면 형상일 수 있다. 또한, 상기 다수의 패싯(220f)은 인접한 패싯들이 오목한 표면 또는 볼록한 표면이 연결된 구조일 수도 있다.
제2 실시 예의 상기 다수의 패싯(220f)은 상기 반사부(220)의 둘레방향으로 10개 이하일 수 있다. 예컨대 상기 다수의 패싯(220f)은 상기 반사부(220)의 둘레방향으로 8개일 수 있다. 또한, 상기 다수의 패싯(220f)은 상기 반사부(220)의 제3 방향(Z)과 대응되는 깊이방향으로 5개 이하일 수 있다. 예컨대 상기 다수의 패싯(220f)은 상기 반사부(220)의 제3 방향(Z)과 대응되는 깊이방향으로 3개일 수 있다. 상기 다수의 패싯(220f)은 상기 제1 실시 예의 25% 수준으로 개수가 작아짐으로써, 상기 다수의 패싯(220f)을 형성하기 위한 반사부(220)의 가공성을 향상시킬 수 있다.
상기 반사부(220)는 제1 내지 제4 서브영역(221a, 221b, 223a, 223b) 사이에 배치된 경계부(220b)를 포함할 수 있다. 상기 경계부(220b)는 서로 대칭되는 경사각을 갖는 제1 면(220b1) 및 제2 면(220b2)을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 제1 면(220b1)은 상기 제1 서브영역(221a)으로부터 연장될 수 있고, 상기 제2 면(220b2)은 상기 제3 서브영역(223a)으로부터 연장될 수 있다. 상기 경계부(220b)는 상기 다수의 패싯(220f)을 포함하고, 제3 방향(Z)으로의 상기 다수의 패싯(220f)의 개수는 제1 내지 제4 서브영역(221a, 221b, 223a, 223b) 각각의 제3 방향(Z)과 대응되는 깊이방향 개수와 대응될 수 있다.
상기 제1 및 제2 면(220b1, 220b2)은 반사부(220)의 외측면 상에서 상기 반사부(220)의 내측방향으로 오목하게 서로 만날 수 있다. 상기 제1 및 제2 면(220b1, 220b2)은 각각 연결된 제1 내지 제4 서브영역(221a, 221b, 223a, 223b) 각각의 포물선 곡률에 따라 연장될 수 있다. 즉, 상기 경계부(220b)는 반사부(220)의 외곽을 따라 오목한 구조일 수 있다.
제2 실시 예는 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(220)를 제공하여 반사효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 제2 실시 예는 일반적인 반사구조보다 반사부(220)의 출사면 너비를 줄여 발광모듈(200)의 출사면 슬림화를 구현할 수 있다. 이로 인해 제2 실시 예는 다양한 디자인의 조명시스템에 제공되어 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
또한, 제2 실시 예는 서로 다른 파장의 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 기판(140)을 사이에 두고 배치된 발광모듈(200)에 있어서, 제1 및 제2 발광부(150, 160)에 포함된 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(220)를 제공하여 발광모듈(200)의 출사면 중심영역의 광도 저하를 개선할 수 있다.
또한, 제2 실시 예는 제1 내지 제4 서브영역(221a, 221b, 223a, 223b) 및 경계부(220b)에 다수의 패싯(220f)이 포함되어 다양한 방향으로 빛을 반사시켜 배광을 증가시킬 수 있다.
또한 제2 실시 예는 다수의 패싯(200f)의 개수를 상기 제1 실시 예의 25% 수준으로 구현함으로써, 상기 다수의 패싯(220f)을 형성하기 위한 반사부(220)의 가공성을 향상시킬 수 있다.
도 10은 제3 실시 예에 따른 발광모듈을 도시한 단면도이다.
도 11은 제3 실시 예의 제1 방향 및 제2 방향의 패싯들을 포함한 반사부의 후면을 도시한 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하여 제3 실시 예의 발광모듈(300)을 설명함에 있어, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
상기 반사부(320)는 출사면 너비는 제1 실시 예의 발광모듈의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
상기 반사부(320)는 상기 제1 발광부(150)의 광을 반사시키는 제1 영역(321) 및 상기 제2 발광부(150)의 광을 반사시키는 제2 영역(323)을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역(321)은 상기 제1 발광부(150)와 대면될 수 있다. 상기 제1 영역(321)은 상기 기판(140)의 일면(140a)과 대면될 수 있다. 상기 제1 영역(321)은 서로 다른 포물선 굴곡을 갖는 제1 서브영역(321a) 및 제2 서브영역(321b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제1 서브영역(321a)은 제1 발광칩(151)이 배치된 제1 기준(C1)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 상기 제2 서브영역(321b)은 상기 제2 발광칩(153)이 배치된 제2 기준(C2)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 제3 실시 예의 발광모듈(300)은 제1 및 제2 발광칩(151, 153)의 위치를 기준으로 포물선 곡률을 갖는 반사부(320)를 제공하여 빛이 발광하는 제1 및 제2 발광칩(151, 153)를 고려하여 발광모듈(300)의 배광을 증가시킬 수 있다.
상기 제2 영역(323)은 상기 제2 발광부(160)와 대면될 수 있다. 상기 제2 영역(323)은 상기 기판(140)의 타면(140b)과 대면될 수 있다. 상기 제2 영역(323)은 서로 다른 포물선 굴곡을 갖는 제3 서브영역(323a) 및 제4 서브영역(323b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제3 서브영역(323a)은 제3 발광칩(161)이 배치된 제3 기준(C3)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 상기 제4 서브영역(323b)은 상기 제4 발광칩(163)이 배치된 제4 기준(C4)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 제3 실시 예의 발광모듈(300)은 제3 및 제4 발광칩(161, 163)의 위치를 기준으로 포물선 곡률을 갖는 반사부(320)를 제공하여 빛이 발광하는 제3 및 제4 발광칩(161, 163)를 고려하여 발광모듈(300)의 배광을 증가시킬 수 있다.
제3 실시 예의 반사부(320)는 다수의 패싯(facet, 320f)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 다수의 패싯(320f)은 반사부(320)의 표면 상에서 서로 상이한 경사각을 갖는 다수의 면들로 제공될 수 있다. 상기 다수의 패싯(320f)은 서로 다른 경사각으로 다양한 빛의 반사방향을 제공하여 발광모듈(300)의 배광을 증가시킬 수 있다. 상기 다수의 패싯(320f)은 오목한 표면 형상일 수 있다. 상기 다수의 패싯(320f)은 볼록한 표면 형상일 수 있다. 또한, 상기 다수의 패싯(320f)은 인접한 패싯들이 오목한 표면 또는 볼록한 표면이 연결된 구조일 수도 있다.
제3 실시 예의 상기 다수의 패싯(320f)은 상기 반사부(320)의 둘레방향으로 10개 이하일 수 있다. 예컨대 상기 다수의 패싯(320f)은 상기 반사부(320)의 둘레방향으로 8개일 수 있다. 또한, 상기 다수의 패싯(320f)은 상기 반사부(320)의 제3 방향(Z)과 대응되는 깊이방향으로 5개 이하일 수 있다. 예컨대 상기 다수의 패싯(320f)은 상기 반사부(320)의 제3 방향(Z)과 대응되는 깊이방향으로 3개일 수 있다. 상기 다수의 패싯(320f)은 상기 제2 실시 예의 50% 수준으로 개수가 작아짐으로써, 상기 다수의 패싯(320f)을 형성하기 위한 반사부(320)의 가공성을 향상시킬 수 있다.
제3 실시 예는 상기 제1 내지 제4 서브영역(321a, 321b, 323a, 323b)이 서로 연결될 수 있다. 예컨대 상기 제1 서브영역(321a) 및 제2 서브영역(321b)은 서로 연결될 수 있고, 상기 제1 서브영역(321a)과 제3 서브영역(323a)은 서로 연결될 수 있고, 제2 서브영역(321b) 및 제4 서브영역(323b)은 서로 연결될 수 있고, 제3 서브영역(323a) 및 제4 서브영역(323b)은 서로 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 서브영역(321a, 321b, 323a, 323b)의 경계영역은 반사부(320)의 외곽을 따라 볼록한 구조로 직접 접할 수 있다.
제3 실시 예는 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(320)를 제공하여 반사효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 제2 실시 예는 일반적인 반사구조보다 반사부(320)의 출사면 너비를 줄여 발광모듈(300)의 출사면 슬림화를 구현할 수 있다. 이로 인해 제3 실시 예는 다양한 디자인의 조명시스템에 제공되어 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
또한, 제3 실시 예는 서로 다른 파장의 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 기판(140)을 사이에 두고 배치된 발광모듈(300)에 있어서, 제1 및 제2 발광부(150, 160)에 포함된 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(320)를 제공하여 발광모듈(300)의 발광면 중심영역의 광도 저하를 개선할 수 있다.
또한, 제3 실시 예는 제1 내지 제4 서브영역(321a, 321b, 323a, 323b)에 다수의 패싯(320f)이 포함되어 다양한 방향으로 빛을 반사시켜 배광을 증가시킬 수 있다.
또한 제3 실시 예는 다수의 패싯(320f)의 개수를 상기 제2 실시 예의 50% 수준으로 구현함으로써, 상기 다수의 패싯(320f)을 형성하기 위한 반사부(320)의 가공성을 향상시킬 수 있다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 발광모듈을 도시한 평면도이다.
도 12를 참조하여 제4 실시 예의 발광모듈(400)을 설명함에 있어, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
상기 반사부(420)는 출사면 너비는 제1 실시 예의 발광모듈의 기술적 특징을 채용할 수 있다.
상기 반사부(420)는 상기 제1 발광부(160)의 광을 반사시키는 제1 영역(421) 및 상기 제2 발광부(160)의 광을 반사시키는 제2 영역(423)을 포함할 수 있다.
상기 제1 영역(421)은 상기 제1 발광부(150)와 대면될 수 있다. 상기 제1 영역(421)은 상기 기판(140)의 일면(140a)과 대면될 수 있다. 상기 제1 영역(421)은 서로 다른 포물선 굴곡을 갖는 제1 서브영역(421a) 및 제2 서브영역(421b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제1 서브영역(421a)은 제1 발광칩(151)이 배치된 제1 기준(C1)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 상기 제2 서브영역(421b)은 상기 제2 발광칩(153)이 배치된 제2 기준(C2)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 제4 실시 예의 발광모듈(400)은 제1 및 제2 발광칩(151, 153)의 위치를 기준으로 포물선 곡률을 갖는 반사부(420)를 제공하여 빛이 발광하는 제1 및 제2 발광칩(151, 153)를 고려하여 발광모듈(400)의 배광을 증가시킬 수 있다.
상기 제2 영역(423)은 상기 제2 발광부(160)와 대면될 수 있다. 상기 제2 영역(423)은 상기 기판(140)의 타면(140b)과 대면될 수 있다. 상기 제2 영역(423)은 서로 다른 포물선 굴곡을 갖는 제3 서브영역(423a) 및 제4 서브영역(423b)을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제3 서브영역(423a)은 제3 발광칩(161)이 배치된 제3 기준(C3)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 상기 제4 서브영역(423b)은 상기 제4 발광칩(163)이 배치된 제4 기준(C4)으로부터 포물선을 가질 수 있다. 제4 실시 예의 발광모듈(400)은 제3 및 제4 발광칩(161, 163)의 위치를 기준으로 포물선 곡률을 갖는 반사부(420)를 제공하여 빛이 발광하는 제3 및 제4 발광칩(161, 163)를 고려하여 발광모듈(400)의 배광을 증가시킬 수 있다.
제4 실시 예의 반사부(420)는 다수의 패싯(facet, 420f)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 다수의 패싯(420f)은 반사부(420)의 표면 상에서 서로 상이한 경사각을 갖는 다수의 면들로 제공될 수 있다. 상기 다수의 패싯(420f)은 서로 다른 경사각으로 다양한 빛의 반사방향을 제공하여 발광모듈(400)의 배광을 증가시킬 수 있다. 상기 다수의 패싯(420f)은 오목한 표면 형상일 수 있다. 상기 다수의 패싯(420f)은 볼록한 표면 형상일 수 있다. 또한, 상기 다수의 패싯(420f)은 인접한 패싯들이 오목한 표면 또는 볼록한 표면이 연결된 구조일 수도 있다.
제4 실시 예의 상기 다수의 패싯(420f)은 상기 제1 및 제2 서브영역(421a, 421b)의 경계영역에서 서로 연결될 수 있다. 또한, 상기 다수의 패싯(420f)은 상기 제3 및 제4 서브영역(423a, 423b)의 경계영역에서 서로 연결될 수 있다. 제4 실시 예는 상기 제1 및 제2 서브영역(421a, 421b)의 경계영역에서 서로 같은 경사각을 갖는 패싯(420f)이 제2 방향(Y)으로 공유될 수 있다. 상기 제1 및 제2 서브영역(421a, 421b)의 경계영역의 패싯(420f)은 상기 제1 및 제2 서브영역(421a, 421b)을 공유할 수 있다. 구체적으로 상기 제1 및 제2 서브영역(421a, 421b)의 경계영역의 패싯(420f)의 일부는 상기 제1 서브영역(421a)에 배치되고, 다른 일부는 상기 제2 서브영역(421b)에 배치될 수 있다. 제4 실시 예는 상기 제3 및 제4 서브영역(423a, 423b)의 경계영역에서 서로 같은 경사각을 갖는 패싯(420f)이 제2 방향(Y)으로 공유될 수 있다. 따라서, 제4 실시 예는 전체 패싯(420b)의 개수를 줄여 가공성을 향상시킴과 함께 배광을 증가시킬 수 있다.
상기 반사부(420)는 제1 서브영역(421a) 및 제3 서브영역(423a) 사이에 배치된 경계부(420b)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 반사부(420)는 제2 서브영역(421b) 및 제4 서브영역(423b) 사이에 배치된 경계부(420b)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 경계부(420b)는 제1 영역(421)과 제2 영역(423) 사이의 경계영역에 배치될 수 있다. 상기 경계부(420b)는 서로 대칭되는 경사각을 갖는 제1 면(420b1) 및 제2 면(420b2)을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 제1 면(420b1)은 상기 제1 서브영역(421a)으로부터 연장될 수 있고, 상기 제2 면(420b2)은 상기 제2 서브영역(421b)으로부터 연장될 수 있다. 상기 경계부(420b)는 상기 다수의 패싯(420f)을 포함하고, 제3 방향(Z)으로의 상기 다수의 패싯(420f)의 개수는 제1 내지 제4 서브영역(421a, 421b, 423a, 423b) 각각의 제3 방향(Z)과 대응되는 깊이방향 개수와 대응될 수 있다.
상기 제1 및 제2 면(420b1, 420b2)은 반사부(420)의 외측면 상에서 상기 반사부(420)의 내측방향으로 오목하게 서로 만날 수 있다. 상기 제1 및 제2 면(420b1, 420b2)은 각각 연결된 제1 영역(421) 및 제2 영역(423) 각각의 포물선 곡률에 따라 연장될 수 있다. 즉, 상기 경계부(420b)는 반사부(420)의 외곽을 따라 오목한 구조일 수 있다.
제4 실시 예는 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(420)를 제공하여 반사효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 제4 실시 예는 일반적인 반사구조보다 반사부(420)의 출사면 너비를 줄여 발광모듈(400)의 출사면 슬림화를 구현할 수 있다. 이로 인해 제4 실시 예는 다양한 디자인의 조명시스템에 제공되어 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
또한, 제4 실시 예는 서로 다른 파장의 제1 및 제2 발광부(150, 160)가 기판(140)을 사이에 두고 배치된 발광모듈(400)에 있어서, 제1 및 제2 발광부(150, 160)에 포함된 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(420)를 제공하여 발광모듈(400)의 발광면 중심영역의 광도 저하를 개선할 수 있다.
또한, 제4 실시 예는 제1 내지 제4 서브영역(421a, 421b, 423a, 423b)에 다수의 패싯(420f)이 포함되어 다양한 방향으로 빛을 반사시켜 배광을 증가시킬 수 있다.
또한 제4 실시 예는 상기 제1 및 제2 서브영역(421a, 421b)과, 제3 및 제4 서브영역(423a, 423b)의 경계영역에서 상기 다수의 패싯(420f)이 서로 연결되어 전체 패싯(420f)의 개수를 줄여 가공성을 향상시킬 수 있다.
도 13은 실시 예의 발광모듈을 포함하는 조명 시스템을 도시한 평면도이고, 도 14는 도 13의 제1 발광부로부터 발광된 광의 배광 분포를 도시한 도면이고, 도 15은 도 13의 제2 발광부로부터 발광된 광의 배광 분포를 도시한 도면이다.
도 16은 도 13의 조명 시스템을 도시한 사시도이고, 도 17은 도 14의 제1 발광부와 기판을 도시한 평면도이다.
도 1, 도 13 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 실시 예의 조명 시스템은 복수의 발광모듈(100, 200, 300, 400)과 상기 복수의 발광모듈(100, 200, 300, 400)를 덮는 커버부(440)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 발광모듈(100, 200, 300, 400)은 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명된 내용과 중복되는 사항에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
실시 예의 조명 시스템은 서로 상이한 파장을 발광하는 제1 발광부(150) 및 제2 발광부(160)가 기판(140)을 사이에 두고 배치될 수 있다. 실시 예의 조명 시스템은 일예로 자동차의 전면부 조명장치에 포함될 수 있다. 예컨대 상기 제1 발광부(150)는 백색광을 발광할 수 있고, 주간 주행 조명 기능을 포함할 수 있다. 상기 제2 발광부(160)는 황색 파장, 적색 파장, 주황색 파장 중 적어도 하나의 광을 발광할 수 있고, 방향지시 조명일 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광부(150, 160)은 이에 한정되지 않고, 발광 파장은 변경될 수 있고, 기능도 변경될 수 있다.
실시 예의 조명 시스템은 기판(140)을 사이에 두고 서로 상이한 파장을 발광하는 제1 발광부(150) 및 제2 발광부(160)가 배치되고, 상기 제1 발광부(150) 및 제2 발광부(160)에 포함된 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(120)를 제공하여 광도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 배광이 증가될 수 있다.
실시 예의 조명 시스템은 발광칩들 각각을 기준으로 포물선 곡률을 갖는 복수의 서브영역을 포함하는 반사부(120)를 제공하여 반사효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 실시 예는 일반적인 반사구조보다 반사부(120)의 제1 및 제2 너비(W1, W2)를 줄여 슬림화를 구현할 수 있다. 이로 인해 실시 예의 조명 시스템은 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
실시 예의 조명 시스템은 기판(140)의 일측에 복수의 반사부(120, 220, 320, 420)가 배치되고, 상기 기판(140) 상에는 제2 방향(Y)으로 제1 발광부(150) 및 제2 발광부(160)가 배치될 수 있다. 상기 제2 방향(Y)은 기판(140)의 장축방향과 대응될 수 있다.
상기 기판(140)은 제2 방향(Y)으로 제1 영역(141) 및 제2 영역(143)이 제공될 수 있다. 상기 제1 영역(141)은 회로구동소자들(미도시)이 실장될 수 있고, 제2 영역(143)은 제1 발광부(150) 및 제2 발광부(160)가 실장될 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(143)은 반사부(120, 220, 320, 420)가 배치될 수 있다.
상기 기판(140)을 사이에 두고 배치된 제1 발광부(150) 및 제2 발광부(160)의 배치위치는 상기 제2 영역(143) 내에서 제2 방향(Y)으로 d3:d4(1≤d3≤7.5, 1≤d4≤7.5)의 관계를 만족할 수 있다. 여기서, d3은 제2 방향(Y)으로 제1 발광부(150)와 제1 영역(141) 사이의 거리이고, d4는 제2 방향(Y)으로 제1 발광부(150)와 제2 영역(143)의 끝단 사이의 거리이다. 상기 제1 발광부(150)의 배치위치가 d3:d4(1≤d3≤7.5, 1≤d4≤7.5)의 관계를 벗어나는 경우, 상기 제1 발광부(150)와 기판(140)의 가장자리 또는 회로구동소자들과의 간격이 좁아져 방열 효율이 저하될 수 있다.
실시 예에 따른 조명 시스템은 각 종 지시 장치, 조명 장치, 가로등, 실내등, 실외등과 같은 용도로 사용될 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.
120, 220, 320, 420: 반사부
121, 221, 321, 421: 제1 영역
123, 223, 323, 423: 제2 영역
121a, 221a, 321a, 421a: 제1 서브영역
121, 221b, 321b, 421b: 제2 서브영역
123a, 223a, 323a, 423a: 제3 서브영역
123b, 223b, 323b, 423b: 제4 서브영역
120b, 220b, 320b, 420b: 경계부
120f, 220f, 320f, 420f: 패싯
150: 제1 발광부
151: 제1 발광칩
153: 제2 발광칩
160: 제2 발광부
161: 제3 발광칩
163: 제4 발광칩

Claims (10)

  1. 기판의 일측에 인접하게 상기 기판 상에 배치된 구동부;
    상기 기판의 타측에 인접하고, 상기 기판의 일면 상에 배치된 제1 발광부;
    상기 기판의 타측에 인접하고, 상기 기판의 타면 상에 배치되고, 상기 제1 발광부와 상이한 파장을 발광하는 제2 발광부; 및
    상기 제1 및 제2 발광부를 감싸고, 상기 제1 및 제2 발광부와 대면되는 제1 및 제2 영역을 포함하는 반사부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 발광부 각각은 적어도 하나 이상의 발광칩을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 영역은 상기 제1 및 제2 발광부 각각의 상기 발광칩을 기준으로 포물선 굴곡을 갖는 복수의 서브 영역들을 포함하는 발광모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 반사부는 다수의 패싯(facet)을 포함하고,
    상기 반사부는 빛이 출사하는 출사면을 포함하고, 상기 출사면 방향으로 점차 넓어지는 너비를 갖고,
    상기 다수의 패싯은 상기 복수의 서브 영역 각각에 배치되고, 서로 인접한 상기 패싯들은 상기 기판의 일면과 수직한 제1 방향 또는 수평한 제1 방향을 기준으로 서로 다른 경사각을 갖는 발광모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 다수의 패싯은 상기 반사부의 내측면 상에서 볼록 또는 오목한 표면을 갖는 발광모듈.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 다수의 패싯은 상기 반사부의 둘레방향 및 깊이방향으로 12개 이상 배치된 발광모듈.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 출사면의 반대편에 배치된 바닥면을 포함하고,
    상기 출사면 및 상기 바닥면은 상기 복수의 서브영역의 경계 영역에 서로 대칭되는 경사각을 갖는 경계부를 포함하는 발광모듈.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 경계부는 상기 반사부의 외측면을 따라 오목하게 서로 만나는 제1 및 제2 면을 포함하는 발광모듈.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 경계부는 상기 복수의 서브영역으로부터 연장되고, 상기 반사부의 외측면을 따라 상기 복수의 서브영역의 경사각과 대응되게 연장되고, 서로 만나는 발광모듈.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 다수의 패싯은 상기 복수의 서브영역 각각에 배치된 비율은 다음과 같은 식으로 구할 수 있고,
    M : N(M≥8, N≥3) 이며,
    상기 M은 상기 반사부의 둘레 방향으로 배치된 패싯의 개수이고,
    상기 N은 상기 반사부의 깊이 방향으로 배치된 패싯의 개수인 발광모듈.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 다수의 패싯은 상기 반사부의 둘레방향으로 동일한 너비와 동일한 면적을 갖는 발광모듈.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 발광부는 상기 제1 방향으로 서로 중첩되고, 상기 반사부의 상기 바닥면 외곽에 배치되고,
    상기 기판은 상기 반사부의 상기 바닥면으로부터 상기 반사부 내측으로 돌출된 끝단을 포함하고,
    상기 끝단과 상기 반사부의 상기 바닥면과 출사면 사이의 거리는 다음과 같은 식으로 구할 수 있고,
    d1:d2(1≤d1≤10, 10≤d2≤15)의 관계를 만족하고,
    d1은 상기 반사부의 상기 바닥면으로부터 상기 끝단까지 거리이고,
    d2는 상기 반사부의 깊이 방향의 거리인 발광모듈.
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