KR20190052916A - Lighting apparatus - Google Patents

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KR20190052916A
KR20190052916A KR1020170148761A KR20170148761A KR20190052916A KR 20190052916 A KR20190052916 A KR 20190052916A KR 1020170148761 A KR1020170148761 A KR 1020170148761A KR 20170148761 A KR20170148761 A KR 20170148761A KR 20190052916 A KR20190052916 A KR 20190052916A
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민봉걸
정환희
강민수
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엘지이노텍 주식회사
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
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    • GPHYSICS
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    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
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    • G02B5/0226Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures having particles on the surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

A lighting apparatus according to the present invention comprises: a substrate; a plurality of light emitting devices disposed on the substrate; a lens unit on which the lighting emitting devices are disposed; and a reflective member disposed between the substrate and the lens unit. The lens unit includes spherical protrusions having the same radius on one light emitting device. The spherical protrusions are spaced apart from each other in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction with an increasing spacing distance with reference to a light emitting device disposed at the center of the substrate.

Description

조명 장치{LIGHTING APPARATUS}LIGHTING APPARATUS

본 발명은 복수 개의 발광 소자를 사용하며 균일도를 향상시킨 조명 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting apparatus using a plurality of light emitting elements and having improved uniformity.

일반적으로 광고판 조명, 평판 조명, 형광등, 가로등, 도로조명 등의 조명은 소정의 목적을 위해 실내 또는 실외에서 광을 방출하는 용도로 설치된다. 이러한 조명에는 광을 방출하기 위한 광원이 설치된다.Generally, lights such as a billboard light, a flat light, a fluorescent light, a street light, a road light, and the like are installed for the purpose of emitting light in indoor or outdoor for a predetermined purpose. In this illumination, a light source for emitting light is provided.

최근에는 조명에 설치된 광원을 엘이디(LED, Light Emitting Diode)로 교체하는 사업이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 LED는 친환경, 고효율, 그리고 긴 수명을 갖춘 광원일 뿐만 아니라, 전기 소모량이 적어서 에너지 절감에 기여할 수 있는 광원이기 때문이다.In recent years, the business of replacing a light source installed in a light source with an LED (Light Emitting Diode) has been actively carried out. These LEDs are not only a light source with green, high efficiency, long life, but also a small amount of electricity consumed, which can contribute to energy saving.

한편, LED가 구비된 조명 램프는 LED에서 발광된 빛이 직진하는 직진성을 갖는 특징으로 인해 시인성이 떨어짐에 따라 다수의 LED를 설치해서 시인성을 높이는 방법이 사용되고 있다.On the other hand, a method of increasing the visibility by installing a large number of LEDs in an illumination lamp equipped with an LED, as the visibility is lowered due to the characteristic that the light emitted from the LED goes straight.

특히, 광고판 조명, 평판 조명 등은 넓은 면적을 가지는 조명기구로, LED에서 발광된 빛이 직진하는 직진성을 가짐으로 인해, 다수의 LED를 설치해서 시인성을 높이는 방법이 사용되고 있다.Particularly, a billboard lighting, a flat panel lighting, and the like are lighting devices having a large area, and a method of increasing the visibility by installing a plurality of LEDs is used because the light emitted from the LED has a straight line.

하지만, 다수의 LED를 구비한 조명램프를 사용하더라도 빛의 휘도가 균일하지 못하고, LED 광원들 사이에서 명암 차가 발생하여 얼룩이 생기는 등, 조명 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, even if an illumination lamp having a plurality of LEDs is used, there is a problem that the brightness of light is not uniform, a contrast difference occurs between the LED light sources, and the illumination efficiency is lowered due to unevenness.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 빛을 균일하게 확산시키는 확산렌즈 및 확산렌즈가 장착된 조명장치 기술이 다수에 개시되어 있다.In order to solve such a problem, a plurality of illuminating device technologies equipped with a diffusing lens and a diffusing lens for uniformly diffusing light are disclosed.

하지만, 기존의 확산렌즈 또는 산란패턴을 이용하여 빛을 확산하는 조명장치는, 중앙부의 LED로부터 넓은 범위의 조사각이 유지되도록 하기 위해, 렌즈 또는 확산판과의 거리가 멀어지게 되어 조명 장치의 두께가 두꺼워지게 된다.However, in a lighting apparatus that diffuses light by using a conventional diffusion lens or a scattering pattern, the distance from the lens or the diffuser plate is increased in order to maintain a wide range of illumination angle from the central LED, .

또한, 중앙에 위치한 LED를 기준으로 보았을 때, 센터로 가장 밝은 빛이 출광되기 때문에, 가장 자리 영역까지 밝기를 균일하게 맞추기 위해, 중앙부의 LED 세기를 약하게 조절하였고, 이는 조명등 전체의 밝기가 저하되는 문제점이 있다.In addition, when the center LED is used as the reference, the center brightest light is emitted. Therefore, in order to uniformly adjust the brightness to the edge area, the LED intensity at the center is weakly adjusted, There is a problem.

이에 따라, 넓은 면적에서도 다수의 LED를 이용하여 균일한 광을 제공하며 휘도 특성이 높은 조명 장치를 개발하기 위한 기술이 요구된다.Accordingly, there is a demand for a technique for developing an illumination device that provides uniform light using a large number of LEDs even in a large area and has high luminance characteristics.

본 발명은 조명 장치를 이용하여, 넓은 조명등이 필요한 곳에서 균일한 광을 제공할 수 있도록 한다.The present invention makes it possible to provide uniform light at a place where a large illumination light is required by using a lighting device.

본 발명은 적은 소비 전력을 이용하면서도, 확산 효율을 높이고, 보다 밝은 광을 방출할 수 있는 조명 장치를 제공할 수 있도록 한다.The present invention makes it possible to provide a lighting apparatus which can increase the diffusion efficiency and emit brighter light while using less power consumption.

본 발명의 조명 장치는, 기판, 상기 기판 상에 배치되는 복수 개의 발광 소자, 상기 복수 개의 발광 소자 상에 배치되는 렌즈부 및 상기 기판과 상기 렌즈부 사이에 배치되는 반사부재를 포함하며, 상기 렌즈부는, 하나의 발광 소자 상에 동일한 반경을 가지는 구 형상의 돌기들을 포함하고, 상기 구 형상의 돌기들은, 상기 기판의 중심에 배치된 발광 소자를 기준으로, 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 갈수록 점차 커지는 이격 거리를 가지고 배치될 수 있다.A lighting device of the present invention includes a substrate, a plurality of light emitting elements arranged on the substrate, a lens portion disposed on the plurality of light emitting elements, and a reflecting member disposed between the substrate and the lens portion, The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light emitting device includes a plurality of spherical protrusions having the same radius on one light emitting element, and the spherical protrusions are perpendicular to the first direction and the first direction And can be disposed with a spacing distance that gradually increases in a second direction.

본 발명의 상기 상기 렌즈부는, 상기 구 형상의 돌기들의 패턴이, 상기 제1 방향 및 제 2 방향으로 직교 좌표 (X, Y)를 형성하고, 상기 직교 좌표가 <수학식 1> 및 <수학식 2>를 만족할 수 있다.The lens unit of the present invention is characterized in that the pattern of the spherical protrusions forms orthogonal coordinates (X, Y) in the first direction and the second direction, and the rectangular coordinates satisfy the following equations (1) and 2 &gt; can be satisfied.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure pat00001
Figure pat00001

<수학식 2> & Quot; (2) &quot;

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, 상기 A, B, C, D, E, F, G, H, P, Q는 패턴 간격 계수이고, 상기 Nix 및 상기 Niy는, 상기 하나의 발광 소자의 중심을 기준으로, 상기 제1 방향 및 제2 방향에 배치된 돌기들의 개수임.Herein, A, B, C, D, E, F, G, H, P and Q are pattern spacing coefficients, and Nix and Niy denote, And the number of the projections arranged in the second direction.

본 발명의 표면의 거칠기(Rz)값이, 0.1 ㎛ 내지 0.15 ㎛ 일 수 있다When the roughness (Rz) value of the surface of the present invention is 0.1 Mu m to 0.15 Mu m

본 발명의 상기 구 형상의 돌기들은, 0.2 ㎛ 내지 0.3 ㎛ 의 반경을 가질 수 있다.The spherical projections of the present invention have 0.2 Mu m to 0.3 Lt; RTI ID = 0.0 &gt; um. &Lt; / RTI &gt;

본 발명의 상기 렌즈부는, 상기 발광 소자에서 방출되는 빛이 입사되는 입사면은 평평한 면일 수 있다.In the lens unit of the present invention, the incident surface on which the light emitted from the light emitting device is incident may be a flat surface.

본 발명의 상기 발광 소자는, 상기 제1 및 제2 방향으로, 상기 복수 개의 발광 소자들의 이격 거리가 서로 동일할 수 있다.In the light emitting device of the present invention, the plurality of light emitting devices may have the same spacing distance in the first and second directions.

본 발명의 상기 발광 소자는, 백색 광을 방출할 수 있다.The light emitting element of the present invention can emit white light.

본 발명에 의하면, 일정한 패턴을 가지는 확산 렌즈를 이용하여 균일한 휘도를 가지는 조명장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an illumination device having a uniform luminance by using a diffusion lens having a certain pattern.

본 발명에 의하면, 광 조사면적과 조사 위치에 제약 받지 않고 균일한 휘도를 가지는 조명장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an illumination device having a uniform luminance without being restricted by the light irradiation area and the irradiation position.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood to those of ordinary skill in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 조명 장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 조명 장치의 A 영역, 하나의 발광 소자와 이에 대응되는 렌즈부를 구체적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 조명 장치의 내부 발광 소자와 외부 렌즈를 보여주는 사진이다.
도 4는 도 3에 도시된 B 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 조명 장치의 패턴에 따른 휘도 분포 변화를 나타내는 그래프이다.
1 is a cross-sectional view of a lighting apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a view showing in detail an A region, one light emitting element and a corresponding lens portion of the illumination apparatus shown in FIG.
3 is a photograph showing an inner light emitting element and an outer lens of the illumination device of the present invention.
4 is an enlarged view of the area B shown in Fig.
5 is a graph showing a change in luminance distribution according to a pattern of the lighting apparatus of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise. The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification.

명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 조명 장치의 단면을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 조명 장치(100)는 기판(10), 발광 소자(20), 렌즈부(30) 및 반사부재(40)를 포함한다.1 is a cross-sectional view of a lighting apparatus of the present invention. Referring to FIG. 1, a lighting apparatus 100 of the present invention includes a substrate 10, a light emitting element 20, a lens portion 30, and a reflective member 40.

기판(10)은 발광 소자(20)와 전기적으로 연결될 수 있는 회로 패턴을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 기판(10)은 세라믹 재질의 기판, 수지 재질의 기판(PCB, Printed circuit board), 메탈 코어 기판(MPPCB, Metal core PCB), 연성 기판(FPCB, Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The substrate 10 may include a circuit pattern that can be electrically connected to the light emitting device 20. [ According to an embodiment, the substrate 10 may include at least one of a ceramic substrate, a printed circuit board (PCB), a metal core PCB (MPPCB), and a flexible PCB (FPCB) .

발광 소자(20)는 기판(10)과 전기적으로 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 조명 장치(100)는 기판(10) 상에 발광 소자(20)를 직접적으로 배치하거나, 발광 소자(20)를 가지는 패키지 형태로 배치할 수 있다.The light emitting device 20 may be electrically connected to the substrate 10. According to the embodiment, the lighting apparatus 100 can be disposed directly on the substrate 10 or in the form of a package having the light emitting element 20.

본 발명에 있어서, 발광 소자(20)는 청색, 적색, 녹색, 백색, UV(Ultraviolet) 중 적어도 하나를 발광 할 수 있으며, 바람직하게는 조명을 위해 백색 광을 방출할 수 있다. 발광 소자(20)는 수평형 칩, 수직형 칩, 플립 칩 형태 중 하나로 배치될 수 있다. 발광 소자(20)는 LED 칩 상에 형광체층을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 발광 소자(20)는 4000K 이하의 색 온도를 가지는 웜 화이트(Warm White), 6500K 이상의 색 온도를 가지는 쿨 화이트(Cool White), 웜 화이트와 쿨 화이트의 중간 색 온도를 가지는 뉴트럴(Neutral) 화이트 또는 퓨어(Pure) 화이트일 수 있다.In the present invention, the light emitting device 20 can emit at least one of blue, red, green, white, and ultraviolet (UV), and preferably emits white light for illumination. The light emitting device 20 may be arranged in one of a horizontal type chip, a vertical type chip, and a flip chip type. The light emitting element 20 may include a phosphor layer on the LED chip. According to the embodiment, the light emitting device 20 may include a warm white having a color temperature of 4000K or less, a cool white having a color temperature of 6500K or more, a neutral white having a mid- Neutral White or Pure White.

본 발명에 있어서, 발광 소자(20)는 기판(10) 상에 복수 개가 배치될 수 있다. 복수 개의 발광 소자(20)는 기판(10)의 제1 방향 및 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 복수 행 및 복수 열을 포함하고, 동일한 간격을 가지며 배치될 수 있다.In the present invention, a plurality of light emitting devices 20 may be disposed on the substrate 10. The plurality of light emitting devices 20 may include a plurality of rows and a plurality of rows in a first direction of the substrate 10 and a second direction perpendicular to the first direction, and may be disposed at equal intervals.

실시예에 따라, 발광 소자(20)들의 이격 거리는 발광 소자(20)의 광원들 간의 피치(pitch)일 수 있다. 여기서 피치는 인접하는 2개의 발광소자(20)들 각각의 중심들 간의 거리일 수 있다.The distance between the light emitting devices 20 may be a pitch between the light sources of the light emitting device 20. [ Here, the pitch may be the distance between the centers of the two adjacent light emitting devices 20.

렌즈부(30)는 복수 개의 발광 소자(20) 상에 배치될 수 있다. 렌즈부(30)는 투명한 소재로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 투명 석영(Quartz) 소재로 이루어 질 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(20)로부터 방출된 광 손실 없이 투과시켜 줄 수 있다.The lens unit 30 may be disposed on the plurality of light emitting devices 20. The lens unit 30 may be made of a transparent material, preferably a transparent quartz material. Accordingly, the light can be transmitted without the loss of light emitted from the light emitting element 20.

본 발명에 있어서, 렌즈부(30)는 발광 소자(20)에서 방출되는 빛이 입사되는 입사면(30a)과 입사된 빛이 확산되는 출사면(30b)으로 구분될 수 있다.In the present invention, the lens unit 30 may be divided into an incident surface 30a through which light emitted from the light emitting device 20 is incident and an exit surface 30b through which incident light is diffused.

본 발명에 따르면, 렌즈부(30)의 입사면(30a)은 평평한 면으로 이루어질 수 있으며, 출사면(30b)은 빛이 넓게 퍼질 수 있는 아치형 돌기(33)들이 형성될 수 있다. 또한, 바람직하게 출사면(30b)에 형성된 돌기(33)들은 반구 형상으로, 빛이 더 넓게 퍼질 수 있다.According to the present invention, the incident surface 30a of the lens unit 30 may be a flat surface, and the exit surface 30b may be formed with arcuate protrusions 33 that can widely spread light. Further, the projections 33 formed on the emitting surface 30b preferably have a hemispherical shape, so that the light can spread more widely.

본 발명에 있어서, 렌즈부(30)의 출사면(30b)은 돌기(33)들이 형성될 수 있도록 헤이즈 처리를 수행할 수 있다. 이와 같이 렌즈부(30)의 출사면(30b)을 헤이즈 처리할 경우, 발광 소자(20)로부터 방출되는 광이 수직 방향으로만 방출되는 것을 억제하고 광이 확산되어 퍼지는 효과가 커진다.In the present invention, the exit surface 30b of the lens portion 30 can perform haze processing so that the projections 33 can be formed. As described above, when the exit surface 30b of the lens portion 30 is subjected to the haze treatment, the light emitted from the light emitting element 20 is prevented from being emitted only in the vertical direction, and the effect of diffusing and spreading light is increased.

이에 따라, 동일한 간격을 가지고 배치되는 복수 개의 발광 소자(20)에 의한 격자 얼룩의 발생을 방지하고, 휘도가 균일해져 광 효율이 향상될 뿐만 아니라, 발광 소자(20)로부터 방출된 광을 전방위로 확산시킬 수 있어, 조명 장치(100)의 광학 시트 및 발광 소자(20)의 개수를 줄일 수 있다. 또한, 발광 소자(20)의 개수를 줄임으로써 조명 장치(100)의 소비전력 및 생산 비용을 감소시키고 광원 유닛을 이용하는 표시장치를 박형화시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of lattice unevenness caused by the plurality of light emitting devices 20 arranged at the same interval, to improve the light efficiency by making the brightness uniform, and to increase the light emitted from the light emitting element 20 in all directions The number of the optical sheets and the number of the light emitting elements 20 of the lighting apparatus 100 can be reduced. Further, by reducing the number of the light emitting elements 20, it is possible to reduce the power consumption and the production cost of the lighting apparatus 100 and to thin the display apparatus using the light source unit.

기판(10)과 렌즈부(30)는 사이에는 반사부재(40)가 배치될 수 있다. 반사 부재(40)는 높은 광 반사율을 가지는 소재를 사용하여 일반적인 경로로 가지 않는 광을 렌즈부(30) 쪽으로 재반사시켜 광 손실을 줄이는 역할을 수행할 수 있다.A reflective member 40 may be disposed between the substrate 10 and the lens unit 30. The reflection member 40 can perform a function of reducing light loss by using a material having a high light reflectance and by reflecting light not directed to a general path to the lens unit 30 side.

실시예에 따라, 기판(10)과 반사 부재(40)는 발광 소자(20)를 수납하는 하우징 형태로 결합될 수 있다. 이 때, 반사 부재는 원통형 또는 다각형의 통 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 반사부재(40)는 기판(10)과 수직 방향으로 결합될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 예각 또는 둔각을 이루며 결합될 수 있다.According to the embodiment, the substrate 10 and the reflective member 40 may be combined in the form of a housing for accommodating the light emitting element 20. At this time, the reflecting member may be formed in a cylindrical or polygonal tubular shape. Further, the reflective member 40 may be coupled to the substrate 10 in a vertical direction, but not limited thereto, and may be coupled at an acute angle or an obtuse angle.

즉, 기판(10)과 반사부재(40)가 이루는 각도는 90°보다 크거나 같고, 180°보다 작을 수 있다. 예를 들어, 조명 장치(100)의 발광 소자(20)를 포함하는 내부 단면이 직사각형 또는 사다리꼴과 같은 형상일 수 있다.That is, the angle formed by the substrate 10 and the reflective member 40 may be greater than or equal to 90 degrees and less than 180 degrees. For example, the inner end surface including the light emitting element 20 of the illumination device 100 may have a shape such as a rectangular or trapezoidal shape.

또한, 실시예에 따라, 조명 장치(100)를 위에서 바라본 형상은 사각형과 같은 다각형일 수 있다.Further, according to the embodiment, the shape viewed from above of the illumination device 100 may be a polygon such as a rectangle.

도 2는 도 1에 도시된 조명 장치의 A 영역, 하나의 발광 소자와 이에 대응되는 렌즈부를 구체적으로 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 렌즈부(30)의 출사면(30b)에 형성된 돌기(33)들은 단면으로 보았을 때, 하나의 발광 소자(20) 상에 동일한 반경을 가지는 반구 형상의 돌기(33)들이 배치될 수 있다.FIG. 2 is a view showing in detail an A region, one light emitting element and a corresponding lens portion of the illumination apparatus shown in FIG. 2, the protrusions 33 formed on the emission surface 30b of the lens unit 30 have hemispherical protrusions 33 having the same radius on one light emitting device 20 .

본 발명에 있어서, 반구 형상의 돌기(33)들은 발광 소자(20)를 중심으로 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 갈수록 점차 커지는 이격 거리를 가지고 배치될 수 있다. 이에 따라, 전체 조명 장치(100)는 개별적인 발광 소자(20)가 육안으로 파악되지 않을 정도의 균일한 광을 제공할 수 있다.In the present invention, the hemispherical protrusions 33 may be arranged with a spacing distance increasing gradually in a first direction about the light emitting device 20 and in a second direction perpendicular to the first direction. Thus, the entire illumination device 100 can provide uniform light to such an extent that the individual luminous means 20 can not be grasped by the naked eye.

본 발명에 있어서, 반구 형상의 돌기(33)들로 정의하였지만, 이는 렌즈부(30)의 출사면(30b)을 표면이 거친 헤이즈 처리를 수행하여 생성된 산란 입자들로 이해될 수 있다. 실시예에 따라, 헤이즈 처리는 샌딩 처리, 비즈 처리 등과 같은 물리적 방식 또는 화학적 방식으로 수행될 수 있다.In the present invention, hemispherical protrusions 33 are defined as scattering particles generated by performing the haze treatment on the emission surface 30b of the lens unit 30. Depending on the embodiment, the haze treatment may be performed in a physical or chemical manner, such as sanding treatment, bead treatment, and the like.

도 3은 본 발명의 조명 장치의 내부 발광 소자와 외부 렌즈를 보여주는 사진이고, 도 4는 도 3에 도시된 B 영역을 확대 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 조명 장치(100)에는 복수 개의 광원들이 균일한 간격을 이루며 배치될 수 있다. 이 때, B 영역은 하나의 발광 소자(20)와 이에 대응되는 렌즈부(30) 출사면(30b)의 돌기(33)들로 패턴을 이루며 존재할 수 있다.FIG. 3 is a photograph showing an internal light emitting element and an external lens of the lighting apparatus of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged view of a region B shown in FIG. Referring to FIGS. 3 and 4, a plurality of light sources may be disposed at uniform intervals in the illumination device 100. [ In this case, the B region may exist as a pattern with one light emitting device 20 and the protrusions 33 of the exit surface 30b of the lens portion 30 corresponding thereto.

본 발명에 있어서, 하나의 발광 소자(20) 상에 배치되는 렌즈부(30)의 돌기(33)들은 제1 방향 및 제2 방향으로 직교 좌표 (X, Y)를 형성하고, <수학식 1>과 <수학식 2>를 만족할 수 있다.The protrusions 33 of the lens unit 30 disposed on one light emitting device 20 form orthogonal coordinates X and Y in the first direction and the second direction, &Gt; and Equation (2) can be satisfied.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure pat00004
Figure pat00004

<수학식 2> & Quot; (2) &quot;

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

이 때, i, j 는 제1 방향 및 제2 방향의 단위 벡터이고, A, B, C, D, E, F, G, H, P, Q는 패턴 간격 계수이고, Nix 및 Niy는 하나의 발광 소자(20)의 중심을 기준으로, 제1 방향 및 제2 방향에 배치된 돌기(33)들의 개수이다. In this case, i, j is a first direction and a unit vector in the second direction, A, B, C, D , E, F, G, H, P, and Q is a pattern interval factor, Nix and Niy is a And the number of the projections 33 arranged in the first direction and the second direction with respect to the center of the light emitting element 20.

본 발명에 있어서, 바람직하게 조명 장치(100)는 하나의 발광 소자(20)를 중심으로 제1 방향 및 제2 방향으로 12개의 돌기(33)들이 배치될 수 있다. 즉, Nix 및 Niy의 값은 12이고, 이 때, 직교 좌표의 수학식은 아래와 같이 정의될 수 있다.In the present invention, preferably, the illuminating device 100 may have twelve projections 33 arranged in a first direction and a second direction around one light emitting device 20. That is, the values of Nix and Niy are 12, and the equation of the Cartesian coordinates can be defined as follows.

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure pat00007
Figure pat00007

<수학식 4>&Quot; (4) &quot;

Figure pat00008
Figure pat00008

도 4의 돌기(43) 들은 <수학식 3>, <수학식 4> 를 만족하도록 배치되어 있을 수 있으며, 이에 따라, 조명 장치(100)는 하나의 발광 소자(20)에서 방출되는 광이 제1 방향 및 제2 방향으로 균일하게 확산될 수 있다. 또한, 이는 광원과 렌즈 사이의 간격, 전제 조명 장치(100)와 확산면 또는 조사면 사이의 간격과 무관하게 적용될 수 있다.4 may be arranged so as to satisfy Equation (3) and Equation (4). Accordingly, the illumination device (100) can prevent the light emitted from one light emitting device 1 direction and the second direction. Also, this can be applied irrespective of the distance between the light source and the lens, and the distance between the pre-illuminator 100 and the diffusing surface or the irradiating surface.

도 5는 본 발명의 조명 장치의 패턴에 따른 휘도 분포 변화를 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 도 4의 패턴을 가지는 돌기(33)들의 조명 장치(100) 전체 영역에서, 렌즈부(30) 출사면(30b) 거칠기에 따른 휘도 분포는 아래의 [표 1]과 같을 수 있다.5 is a graph showing a change in luminance distribution according to a pattern of the lighting apparatus of the present invention. 5, the luminance distribution according to the roughness of the exit surface 30b of the lens portion 30 in the entire region of the illumination device 100 of the projections 33 having the pattern of FIG. 4 is as shown in Table 1 below .


Haze

Haze

A

A

B

B

C

C

D

D

Rz (㎛)

Rz (占 퐉)

0.66

0.66

0.30

0.30

0.16

0.16

0.135

0.135

거칠기(Rz)값은, 출사면에 대한 단면 곡선에서 가장 높은 봉우리 5개의 평균 높이와 가장 깊은 골짜기 5개의 평균 깊이의 차를 이용하는 10점 평균 거칠기로 측정 및 계산될 수 있다.The roughness (Rz) value can be measured and calculated with a 10-point average roughness using the difference between the average height of five highest peaks and the average depth of five deepest valleys in the section curve with respect to the exit surface.

실시예에 따라, 하나의 발광 소자(20)로부터 방출되는 광이 <수학식 3>, <수학식 4>를 만족시키는 출사면(30b) 영역에서, 표면 거칠기 값은 0.1㎛ 내지 0.15㎛ 일 수 있다. 본 발명에서, 이러한 범위 내에서의 거칠기 값이 형성되는 경우, 출사면(30b)에 형성된 패턴에 대하여 원하는 반사 또는 굴절 성능을 가질 수 있고, 균일한 광을 구현할 수 있다.According to the embodiment, the surface roughness value may be 0.1 占 퐉 to 0.15 占 퐉 in the region of the emission surface 30b where the light emitted from one light emitting device 20 satisfies Equations (3) and (4) have. In the present invention, when a roughness value is formed within such a range, a desired reflection or refraction performance can be achieved with respect to a pattern formed on the emission surface 30b, and uniform light can be realized.

다만, [표 1]을 참조하면, 표면 거칠기 값이 작아질수록 중심부에서의 휘도가 떨어지는 특성이 존재하지만, 본 발명에서, 출사면의 돌기들이 패턴을 형성함에 따라, 휘도 특성을 개선시킬 수 있다.However, referring to [Table 1], as the surface roughness value decreases, the brightness at the center portion decreases. However, in the present invention, as the protrusions of the emission surface form a pattern, the luminance characteristic can be improved .

또한, 본 발명에 따르면, 반구 형상의 돌기(33)들은, 0.2 ㎛ 내지 0.3 ㎛ 의 반경을 가질 수 있다. 바람직하게, 반구 형상의 돌기(33)들은 0.27㎛ 반경을 가질 수 있으며, 이러한 반경을 가지는 경우에, 0.1㎛ 내지 0.15㎛ 범위의 표면 거칠기 값을 가지는 조명 장치(100)를 제조하기 용이할 수 있고, 이에 따라, 보다 균일한 조명 장치(100)를 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, hemispherical protrusions 33 are formed at 0.2 Mu m to 0.3 Lt; RTI ID = 0.0 &gt; um. &Lt; / RTI &gt; Preferably, the hemispherical projections 33 may have a radius of 0.27 mu m and, with this radius, it may be easy to manufacture the illumination device 100 having a surface roughness value in the range of 0.1 mu m to 0.15 mu m , So that a more uniform illumination device 100 can be provided.

본 발명에서 보다 바람직하게, 표면 거칠기의 값은 0.135㎛이며, 이에 따라, 넓은 면적을 가지는 장치에 본 발명의 조명 장치(100)를 결합하면, 발광 소자(20) 들의 직진성에 의한 얼룩이 생기지 않고 균일한 광을 제공할 수 있다.In the present invention, the value of the surface roughness is 0.135 mu m. Thus, when the lighting device 100 of the present invention is combined with a device having a large area, unevenness due to the linearity of the light emitting devices 20 is not generated, It is possible to provide one light.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 조명 장치
10: 기판
20: 발광 소자
30: 렌즈부
30a: 입사면 30b: 출사면
33: 돌기
40: 반사부재
100: Lighting device
10: substrate
20: Light emitting element
30:
30a: incidence surface 30b: emergence surface
33: projection
40: reflective member

Claims (7)

기판;
상기 기판 상에 배치되는 복수 개의 발광 소자;
상기 복수 개의 발광 소자 상에 배치되는 렌즈부; 및
상기 기판과 상기 렌즈부 사이에 배치되는 반사부재; 를 포함하며,
상기 렌즈부는,
하나의 발광 소자 상에 동일한 반경을 가지는 반구 형상의 돌기들을 포함하고,
상기 반구 형상의 돌기들은,
상기 기판의 중심에 배치된 발광 소자를 기준으로,
제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 갈수록 점차 커지는 이격 거리를 가지고 배치되는 조명 장치.
Board;
A plurality of light emitting elements arranged on the substrate;
A lens unit disposed on the plurality of light emitting devices; And
A reflective member disposed between the substrate and the lens unit; / RTI &gt;
The lens unit includes:
A plurality of hemispherical protrusions having the same radius on one light emitting element,
The hemispherical projections
A light emitting element disposed at a center of the substrate,
And the first and second directions are spaced apart from each other in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction.
제1항에 있어서,
상기 렌즈부는,
상기 반구 형상의 돌기들의 패턴이,
상기 제1 방향 및 상기 제 2 방향으로 직교 좌표 (X, Y)를 형성하고,
상기 직교 좌표가 <수학식 1> 및 <수학식 2>를 만족하는 조명 장치.
<수학식 1>
Figure pat00009

<수학식 2>
Figure pat00010

Figure pat00011

여기서, 상기 i, j 는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 단위 벡터이고,
상기 A, B, C, D, E, F, G, H, P, Q는 패턴 간격 계수이며,
상기 Nix 및 상기 Niy는,
상기 하나의 발광 소자의 중심을 기준으로, 상기 제1 방향 및 제2 방향에 배치된 돌기들의 개수.
The method according to claim 1,
The lens unit includes:
Wherein the pattern of the hemispherical projections
Forming orthogonal coordinates (X, Y) in the first direction and the second direction,
Wherein the rectangular coordinate satisfies Equation (1) and Equation (2).
&Quot; (1) &quot;
Figure pat00009

& Quot; (2) &quot;
Figure pat00010

Figure pat00011

Here, i and j are unit vectors in the first direction and the second direction,
Wherein A, B, C, D, E, F, G, H, P and Q are pattern spacing coefficients,
The Nix and the Niy,
The number of protrusions arranged in the first direction and the second direction with respect to the center of the one light emitting element.
제1항에 있어서,
상기 렌즈부는,
표면의 거칠기(Rz)값이, 0.1 ㎛ 내지 0.15 ㎛ 인 조명 장치.
The method according to claim 1,
The lens unit includes:
And the roughness (Rz) value of the surface is from 0.1 mu m to 0.15 mu m.
제1항에 있어서,
상기 반구 형상의 돌기들은,
0.2 ㎛ 내지 0.3 ㎛ 의 반경을 가지는 조명 장치.
The method according to claim 1,
The hemispherical projections
And a radius of 0.2 mu m to 0.3 mu m.
제1항에 있어서,
상기 렌즈부는,
상기 발광 소자에서 방출되는 빛이 입사되는 입사면은 평평한 면인 조명장치.
The method according to claim 1,
The lens unit includes:
Wherein an incident surface through which light emitted from the light emitting device is incident is a flat surface.
제1항에 있어서,
상기 발광 소자는,
상기 제1 및 제2 방향으로,
상기 복수 개의 발광 소자들의 이격 거리가 서로 동일한 조명 장치.
The method according to claim 1,
The light-
In the first and second directions,
Wherein the plurality of light emitting devices have mutually different spacing distances.
제1항에 있어서,
상기 발광 소자는, 백색 광을 방출하는 조명 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light emitting element emits white light.
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