KR20200109025A - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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KR20200109025A
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이현근
장재혁
윤덕현
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 조명 모듈은 제1측면 및 상기 제1측면에 반대측인 제2측면, 상기 제1측면 및 상기 제2측면에서 연장되어 형성된 제3측면과 상기 제3측면의 반대측인 제4측면을 포함하는 기판; 상기 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자; 상기 발광 소자를 덮는 레진층; 및 상기 레진층 상에 배치되는 형광체층을 포함하고, 상기 형광체층의 상면은 상기 기판의 제1측면에서 제2측면을 향하는 제1방향에 대해 곡률을 가지며, 상기 기판은 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이의 제1영역 및 상기 기판의 제1측면 또는 제2측면에 인접한 제2영역을 포함하며, 상기 제1영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직 거리는 상기 제2영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직한 거리보다 클 수 있다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS HAVING THEREOF}
발명의 실시 예는 발광소자 및 레진층을 포함하는 조명 모듈에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 면 광원을 제공하는 조명 모듈에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 조명 모듈을 갖는 라이트 유닛 또는 차량용 램프에 관한 것이다.
통상적인 조명 응용은 차량용 조명(light)뿐만 아니라 디스플레이 및 간판용 백라이트를 포함한다.
발광소자 예컨대, 발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 조명장치에 적용되고 있다.
최근에는 차량용 광원으로서, 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 백열등과 비교하면, 발광 다이오드는 소비 전력이 작다는 점에서 유리하다. 그러나, 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 출사각이 작기 때문에, 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우에는, 발광 다이오드를 이용한 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다. 또한, 발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
차량용 광원으로 사용되는 조명 모듈의 발광 다이오드는 레진층이 덮고 있어 상기 발광 다이오드를 외부로부터 보호할 수 있다. 그리고, 상기 발광 다이오드를 포함한 조명 모듈이 차량용 램프로 사용될 경우 조명 모듈은 곡면을 가지게 되어 중심 영역의 레진층의 두께가 얇아지게 된다. 따라서, 조명 모듈의 중심 영역에서는 핫 스팟 현상이 발생하므로 조명 모듈의 신뢰성이 저하될 수 있다.
실시예는 면 광원을 제공하는 조명 모듈을 제공할 수 있다.
실시예는 신뢰성이 향상된 조명 모듈을 제공할 수 있다.
실시예는 핫 스팟 현상을 방지할 수 있는 조명 모듈을 제공할 수 있다.
실시예는 광 추출 효율 및 휘도가 향상된 조명 모듈을 제공할 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈은 제1측면 및 상기 제1측면에 반대측인 제2측면, 상기 제1측면 및 상기 제2측면에서 연장되어 형성된 제3측면과 상기 제3측면의 반대측인 제4측면을 포함하는 기판; 상기 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자; 상기 발광 소자를 덮는 레진층; 및 상기 레진층 상에 배치되는 형광체층을 포함하고, 상기 형광체층의 상면은 상기 기판의 제1측면에서 제2측면을 향하는 제1방향에 대해 곡률을 가지며, 상기 기판은 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이의 제1영역 및 상기 기판의 제1측면 또는 제2측면에 인접한 제2영역을 포함하며, 상기 제1영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직 거리는 상기 제2영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직한 거리보다 클 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈은 상기 제1영역 상에 배치된 상기 레진층의 두께는 상기 제2영역 상에 형성된 상기 레진층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈은 상기 레진층의 두께는 상기 기판의 제1측면 또는 제2측면에서 상기 기판의 중심으로 갈수록 두꺼울 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈은 상기 레진층의 상면 및 상기 기판의 상면은 상기 제1방향에 대해 곡률을 가지고, 상기 레진층의 상면 및 상기 기판의 상면의 곡률은 상기 형광체층 상면의 곡률과 동일하며, 상기 기판의 제1방향과 직교하는 제2방향에서의 상기 레진층의 두께는 동일할 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈은 상기 제2영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직한 거리는 a, 상기 제1영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직한 거리는 b, 상기 형광체층의 상면의 곡률 반경이 R이면, b/a는 R에 대해 103% 이하일 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈은 상기 형광체층은 상기 레진층의 측면으로 연장되며, 상기 형광체층의 외측 하단은 상기 기판의 상면에 접촉될 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈은 상기 형광체층 상에 배치된 잉크층을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈은 상기 잉크층은 상기 형광체층의 측면으로 연장되며, 상기 잉크층의 외측 하단은 상기 기판의 상면에 접촉될 수 있다.
실시예는 광 추출 효율 및 휘도를 향상 시킨 조명 모듈을 제공할 수 있다.
실시 예는 신뢰성이 향상된 조명 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조명 모듈의 평면도이다.
도 2는 실시예에 따른 조명 모듈의 A-A'를 나타낸 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 조명 모듈이 휘어졌을 때 A-A'를 나타낸 단면도이다.
도 4는 실시예의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 실시예의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 실시예의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 실시예의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
도 9는 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 램프가 적용된 차량의 평면도이다.
도 10은 실시 예에 따른 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 램프를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 확정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 또는 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다. 본 발명의 조명장치는 실내, 실외의 광고장치, 표시 장치, 및 각 종 전동차 분야에도 적용 가능하며, 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 조명관련 분야나 광고관련 분야 등에 적용 가능하다고 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 조명 모듈을 나타내 평면도이고, 도 2는 실시예에 따른 조명 모듈의 A-A' 라인의 단면도이며, 도 3은 실시예에 따른 조명 모듈이 휘어졌을 때의 A-A' 라인의 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 조명 모듈(100)은 회로기판(10), 상기 회로기판(10) 상에 배치되는 복수의 발광소자(20), 상기 발광소자(20)에 전원을 공급하는 커넥터(14), 상기 발광소자(20)를 덮는 레진층(30), 상기 레진층(30) 상에 배치되는 형광체층(40) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 조명 모듈(100)은 상기 발광소자(20)로부터 방출된 광을 면 광원으로 방출할 수 있다. 상기 발광소자(20)는 상기 회로기판(10) 상에 복수로 배치될 수 있다. 상기 조명 모듈(100)에서 복수의 발광소자(20)는 N열(N은 1이상의 정수) 또는/및 M행(M은 1이상의 정수)으로 배열될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(20)는 도 2와 같이 N열 및 M행(N, M은 2이상의 정수)로 배열될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 회로기판(10)은 복수의 발광소자(20) 및 레진층(30) 아래에 위치한 베이스 부재 또는 지지 부재로서 기능할 수 있다. 상기 회로기판(10)은 인쇄회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 회로기판(10)은 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, 또는 FR-4 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(10)의 상면은 X축-Y축 평면을 가지며, 상기 회로기판(10)의 두께는 X방향과 Y방향에 직교하는 Z방향의 높이일 수 있다. 여기서, X방향은 제1방향이며, Y방향은 X방향과 직교하는 제2방향이며, 상기 Z방향은 X방향과 Y방향에 직교하는 제3방향일 수 있다.
상기 회로기판(10)은 상부에 배선층(미도시)을 포함하며, 상기 배선층은 발광소자(20)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로기판(10)은 상부에 배치된 반사부재 또는 보호층은 상기 배선층을 보호할 수 있다. 상기 복수의 발광소자(20)는 상기 회로기판(10)의 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(20)는 2개 이상을 갖는 그룹이 직렬 또는 병렬로 연결되거나, 상기 그룹들 간이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
상기 회로기판(10)은 제1측면(1), 상기 제1측면(1)에 반대측인 제2측면(2), 상기 제1측면(1) 및 상기 제2측면(2)으로부터 연장되는 제3측면(3), 상기 제3측면에 반대측인 제4측면(4)을 포함할 수 있다. 상기 제1측면(1) 및 상기 제2측면(2)은 서로 대응되고, 상기 제3측면(3) 및 상기 제4측면(4)은 서로 대응될 수 있다. 상기 회로기판(10)은 상기 제1측면(1)과 상기 제2측면(2) 사이의 영역인 제1영역(R1)과 상기 제1측면(1) 및 상기 제2측면(2)과 인접한 영역인 제2영역(R2)을 포함할 수 있다.
상기 회로기판(10)의 제1측면(1)에서 제2측면(2)까지의 제1방향(X방향) 길이(x1)와 제3측면(3)에서 제4측면(4)까지의 제2방향(Y방향) 길이(y1)는 서로 다를 수 있으며, 예컨대 제1방향의 길이(x1)가 제2방향의 길이(y1)보다 길게 배치될 수 있다. 상기 제1방향의 길이(x1)는 상기 제2방향의 길이(y1)의 2배 이상으로 배치될 수 있다. 상기 회로기판(10)의 두께는 0.5mm 이하 예컨대, 0.3mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 상기 회로기판(10)의 두께를 얇게 제공하므로, 조명 모듈의 두께를 증가시키지 않을 수 있다. 상기 회로기판(10)은 두께가 0.5mm 이하로 제공되므로, 플렉시블한 모듈을 지지할 수 있다. 상기 회로기판(10)의 두께는 상기 회로기판(10)의 하면에서 최상측 층의 상면까지의 간격의 0.1배 이하이거나, 0.1배 내지 0.06배 범위일 수 있다. 상기 회로기판(10)의 하면에서 최상측 층의 상면까지의 간격은 모듈 두께일 수 있다.
상기 조명 모듈(100)의 두께는 상기 회로기판(10)의 제1방향(X방향) 및 제2방향(Y방향)의 길이(x1, y1) 중에서 짧은 길이의 1/3 이하일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 조명 모듈(100)의 두께는 상기 회로기판(10)의 바닥에서 5.5mm 이하이거나, 4.5mm 내지 5.5mm의 범위 또는 4.5mm 내지 5mm의 범위일 수 있다. 상기 조명 모듈(100)의 두께는 상기 회로기판(10)의 하면에서 형광체층(40)의 상면 사이의 직선 거리일 수 있다. 상기 조명 모듈(100)의 두께는 상기 레진층(30)의 두께의 220% 이하 예컨대, 180% 내지 220% 범위일 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 두께가 5.5mm 이하로 제공되므로, 플렉시블하며 슬림한 면광원 모듈로 제공할 수 있다.
상기 조명 모듈(100)의 두께가 상기 범위보다 얇을 경우 광 확산 공간이 줄어들어 핫 스팟이 발생될 수 있고 상기 범위보다 클 경우 모듈 두께의 증가로 인해 공간적인 설치 제약과 디자인 자유도가 저하될 수 있다. 실시 예는 조명 모듈(100)의 두께를 5.5 mm 이하 또는 5mm 이하 제공하여, 곡면 구조가 가능한 모듈로 제공하므로 디자인 자유도 및 공간적 제약을 줄여줄 수 있다. 상기 조명 모듈(100)의 두께 대비 상기 조명 모듈(100)의 Y 방향의 길이(y1)의 비율은 1:m일 수 있으며, 상기 m≥1의 비율 관계를 가질 수 있으며, 상기 m는 최소 1이상의 자연수이며, 상기 발광소자(20)의 열은 m보다 작은 정수일 수 있다. 예컨대, 상기 m이 조명 모듈(100)의 두께보다 4배 이상 크면 상기 발광소자(20)는 4열로 배치될 수 있다.
상기 회로기판(10)은 일부에 커넥터(14)를 구비하여, 상기 발광소자(20)들에 전원을 공급할 수 있다. 상기 회로기판(10)에서 상기 커넥터(14)가 배치된 영역(13)은 레진층(30)이 형성되지 않는 영역으로서, 상기 회로기판(10)의 Y방향의 길이(y1)과 같거나 작을 수 있다. 상기 커넥터(14)는 상기 회로기판(10)의 상면 일부 또는 하면 일부에 배치될 수 있다. 상기 커넥터(14)가 회로기판(10)의 저면에 배치된 경우, 상기 영역은 제거될 수 있다. 상기 회로기판(10)은 탑뷰 형상이 직사각형이거나, 정사각형이거나, 다른 다각형 형상일 수 있으며, 곡면 형상을 갖는 바(Bar) 형상일 수 있다. 상기 커넥터(14)는 상기 발광소자(20)에 연결된 단자이거나 암 커넥터 또는 수 커넥터일 수 있다.
상기 회로기판(10)은 상부에 보호층 또는 반사층을 포함할 수 있다. 상기 보호층 또는 반사층은 솔더 레지스트 재질을 갖는 부재를 포함할 수 있으며, 상기 솔더 레지스트 재질은 백색 재질로서, 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있다.
다른 예로서, 상기 회로기판(10)은 투명한 재질을 포함할 수 있다. 상기 투명한 재질의 회로기판(10)이 제공되므로, 상기 발광소자(20)로부터 방출된 광이 상기 회로기판(10)의 상면 방향 및 하면 방향으로 방출될 수 있다.
상기 발광소자(20)는 상기 회로기판(10) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(20)는 광 출사면(S1)과 다수의 측면(S2)을 가지며, 상기 광 출사면(S1)은 형광체층(40)의 상면과 대면하며 상기 형광체층(40) 방향으로 광을 출사하게 된다. 상기 광 출사면(S1)은 발광소자(20)의 상면이며 대 부분의 광이 방출된다. 상기 다수의 측면(S2)은 적어도 4측면을 포함하며, 발광소자(20)의 측 방향으로 광을 출사하게 된다. 이러한 발광소자(20)는 적어도 5면 발광하는 LED 칩으로서, 상기 회로기판(10) 상에 플립 칩 형태로 배치될 수 있다. 상기 발광소자(20)는 0.3mm 이하의 두께로 형성될 수 있다.
상기 발광소자(20)는 다른 예로서, 수평형 칩 또는 수직형 칩으로 구현될 수 있다. 상기 수평형 칩 또는 수직형 칩의 경우, 와이어에 의해 다른 칩이나 배선 패턴과 연결될 수 있다. 상기 LED 칩에 와이어가 연결된 경우, 상기 와이어의 높이로 인해 확산층의 두께가 증가될 수 있고, 와이어의 길이에 따른 연결 공간으로 인해 발광소자(20) 간의 거리가 증가될 수 있다. 실시 예에 따른 상기 발광소자(20)는 5면 발광으로 지향각 분포가 커지게 될 수 있다. 상기 발광소자(20)는 플립 칩으로 상기 회로기판(10) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(20) 간의 간격(c)은 상기 레진층(30)의 두께(t2, t2≤c)와 같거나 클 수 있다. 상기 간격(c)은 예컨대 2.5mm 이상일 수 있으며, LED 칩 사이즈에 따라 달라질 수 있다. 상기 발광소자(20) 간의 최소 간격은 상기 레진층(30)의 두께와 같거나 클 수 있다.
실시 예에 개시된 발광소자(20)는 적어도 5면 발광하는 플립 칩으로 제공되므로, 상기 발광소자(20)의 휘도 분포 및 지향각 분포는 개선될 수 있다.
상기 발광소자(20)는 상기 회로기판(10) 상에서 N×M 행렬로 배치된 경우, N은 1열 또는 2열 이상이며, M은 1행 또는 2행 이상일 수 있다. 상기 N, M은 1 이상의 정수이다. 상기 발광소자(20)는 Y축 및 X축 방향으로 각각 배열될 수 있다.
상기 발광소자(20)는 발광 다이오드(LED) 칩으로서, 청색, 적색, 녹색, 자외선(UV), 또는 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자(20)는 상기 회로기판(10)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 회로기판(10) 상에 배치된 복수의 발광소자(20)는 레진층(30)에 의해 밀봉될 수 있다. 상기 발광소자(20)로부터 방출된 광은 상기 레진층(30)을 통해 방출될 수 있다. 상기 발광소자(20)로부터 방출된 광은 상기 레진층(30)과 상기 레진층(30) 상에 배치된 형광체층(40)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광소자(20)는 상기 레진층(30)과 접촉될 수 있다. 상기 발광소자(20)의 측면 및 상면 상에는 상기 레진층(30)이 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(20)는 상기 레진층(30)의 측면 및 상면을 감쌀 수 있다. 상기 레진층(30)은 상기 발광소자(20)들을 보호하며 상기 회로기판(10)의 상면과 접촉될 수 있다. 상기 레진층(30)의 상면은 곡률(r1)을 가질 수 있다. 상기 레진층(30)의 상면은 상기 회로기판(10)의 제1측면(1)에서 제2측면(2) 방향인 제1방향에 대해서 곡률(r1)을 가질 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈이 외부 힘에 의해 휘어져 레진층(30)의 상면이 곡률을 가질 경우 레진층(30)의 중심 영역(R1)의 두께가 다른 영역보다 얇아지는 문제가 발생하여 발광소자에 의한 핫 스팟(hot-spot) 현상이 발생하여 조명 모듈의 신뢰성이 저하될 수 있다. 이를 위해, 실시예에 따른 조명 모듈에서는 레진층(30)의 두께(t1, t2)를 영역(R1, R2)에 따라 달리하여 문제를 해결할 수 있다.
상기 회로기판(10)의 제2영역(R2) 상에 배치된 상기 레진층(30)의 두께(t2)와 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 상기 레진층(30)의 두께(t1)는 서로 다를 수 있다. 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 상기 레진층(30)의 두께(t1)는 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2) 상에 배치된 상기 레진층(30)의 두께(t2)보다 두꺼울 수 있다. 상기 레진층(30)의 두께는 상기 회로기판(10)의 제1측면(1) 및 제2측면(2)에서 상기 회로기판(10)의 중심으로 갈수록 두꺼울 수 있다. 상기 레진층(30)의 두께는 상기 레진층(30)의 곡률(r1)에 따라 달라질 수 있다. 상기 레진층(30)의 두께는 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2)으로부터의 굽은 정도에 비례하여 증가될 수 있다. 예를 들어, 상기 레진층(30)의 두께는 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2)에서 제1영역(R1)으로 갈수록 점차 두꺼워 질 수 있다. 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 레진층(30)의 두께가 최대 두께이며, 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2) 상에 배치된 레진층(30)의 두께가 최소 두께일 수 있다.
상기 회로기판(10)의 상면과 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 상기 형광체층(40)의 상면 사이의 수직거리(a)는 상기 회로기판(10)의 상면과 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2) 상에 배치된 상기 형광체층(40)의 상면 사이의 수직거리(b)보다 길수 있다. 상기 레진층(30)의 높이는 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2)에서 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1)으로 갈수록 높아질 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈에서는 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 레진층(30)의 두께(t1)가 회로기판(10)의 제2영역(R2) 상에 배치된 레진층(30)의 두께(t2)보다 두꺼울 수 있다. 이에 따라, 조명 모듈이 외부 힘에 의해 휘어질 경우 중심 영역(R1)의 레진층(30)의 두께가 얇아져도 레진층(30)의 두께(t1)가 소정 두께를 유지하여 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 발광소자(20)에 의해 핫 스팟 현상이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈이 레진층(30)의 상면이 곡률(r1)을 가지고 외부 힘에 의해 휘어질 경우, 회로기판의 중심 영역(R1) 상에 배치된 레진층(30)의 두께가 다른 영역보다 얇아지는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 회로기판(10)의 상면에서 회로기판(10)의 중심 영역(R1) 상에 배치된 형광체층(40)의 상면까지 수직거리가 휘어 지지 않았을 때 보다 짧아질 수 있어 상기 회로기판(10)의 중심 영역(R1) 상에 배치된 발광소자(20)에 의해 핫 스팟 현상이 발생할 수 있다. 실시예에 따른 조명 모듈에서는 상기 회로기판(10)의 상면에서 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2) 상에 배치된 형광체층(40)의 상면까지의 수직 거리(b)와 상기 회로기판(10)의 상면에서 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 형광체층(40)의 상면까지의 수직 거리(a), 상기 형광체층(40) 상면의 곡률(r2)의 상관관계에 의해 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 발광소자(10)에 의해 핫 스팟 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 레진층(30) 상에 형광체층(40)이 배치될 수 있다. 상기 형광체층(40)은 상기 레진층(30)의 상면을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 형광체층(40)은 상기 레진층(30)의 상면을 커버할 수 있다. 상기 형광체층(40)의 상면은 곡률(r2)을 가질 수 있다. 상기 형광체층(40)의 상면은 상기 회로기판(10)의 제1측면(1)에서 제2측면(2) 방향인 제1방향에 대해서 곡률(r2)을 가질 수 있다.
상기 제1영역(R1)에서 상기 회로기판(10)의 상면과 상기 형광체층(40)의 상면 사이의 수직한 거리를 a, 상기 제2영역(R2)에서 상기 회로기판(10)의 상면과 상기 형광체층(40)의 상면 사이의 수직한 거리를 b, 상기 형광체층(40)의 상면 곡률 반경이 R이면, b/a는 R에 대해 103% 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 형광체층(40)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 형광체층(40)은 투명한 절연물질을 포함할 수 있다. 형광체층(40)은 실리콘 재질일 수 있으며, 서로 다른 화학적 결합을 가지는 실리콘 재질일 수 있다. 실리콘은 무기물인 규소와 유기물인 탄소가 결합된 중합체로서, 무기물의 열안정성, 화학적 안정성, 내마모성, 광택성등과 유기물의 특성인 반응성, 용해성, 탄력성, 가공성 등의 물성을 갖고 있다. 실리콘을 일반 실리콘, 불소 비율을 높인 불소 실리콘을 포함할 수 있다. 불소 실리콘의 불소 비율을 높이면 방습성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 형광체층(40)은 상기 발광소자(20)으로부터 방출되는 빛을 입사 받고, 파장 변환된 빛을 제공하는 파장변환 수단을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 형광체층(40)은 형광체, 양자점 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체 또는 양자점은 청색, 녹색, 적색의 광을 발광할 수 있다.
형광체는 상기 형광체층(40) 내부에 고르게 배치될 수 있다. 형광체는 불화물(fluoride) 화합물의 형광체를 포함할 수 있으며, 예컨대 MGF계 형광체, KSF계 형광체 또는 KTF계 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 형광체가 적색 형광체일 경우, 상기 적색 형광체는 610nm에서 650nm까지의 파장범위를 가질 수 있으며, 상기 파장은 10nm 미만의 폭을 가질 수 있다. 상기 적색 형광체는 플루오라이트(fluoride)계 형광체를 포함할 수 있다
도 2에 도시된 조명 모듈이 외부 힘에 의해 휘어졌을 경우 도 3과 같이 나타날 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 조명 모듈이 외부 힘에 의해 휘어졌을 경우, 상기 회로기판(10), 상기 레진층(30), 상기 형광체층(40)은 곡률을 가질 수 있다. 상기 레진층(30)의 상면은 곡률(r3)을 가질 수 있다. 상기 형광체층(40)의 상면은 곡률(r4)을 가질 수 있다. 상기 회로기판(10), 상기 레진층(30), 상기 형광체층(40)의 상면의 곡률과 동일할 수 있다. 상기 회로기판(10)의 제1방향과 직교하는 제2방향에서의 상기 레진층(30)의 두께는 동일할 수 있다.
도 3에서는 외부 힘에 의해 조명 모듈의 회로기판(10), 레진층(30), 형광체층(40)의 상면이 곡률을 가질 때, 회로기판(10)은 양측면 방향으로 일부 늘어날 수 있다. 이에 따라, 도 2 및 도 3에 도시된 조명 모듈의 레진층(30) 및 형광체층(40)의 곡률을 비교하여 보면, 레진층(30)의 곡률은 r1>r3 이고, 형광체층(40)의 곡률은 r2>r4 일 수 있다. 그리고, 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2) 상에 배치된 형광체층(40)의 두께는 상기 제1영역(R1) 상에 배치된 형광체층(40)의 두께보다 두꺼울 수 있다.
실시예에 따른 조명 모듈에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회로기판(10)의 상면에서 상기 회로기판(10)의 제2영역(R2) 상에 배치된 형광체층(40)의 상면까지의 수직거리가 b, 상기 회로기판(10)의 상면에서 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 형광체층(40)의 상면까지의 수직 거리가 a', 상기 형광체층(40)의 상면의 곡률반경을 R이면, b/a'는 R에 대해 103% 이하의 값을 가질 수 있어, 도 3과 같이 외부 힘에 의해 조명 모듈의 회로기판(10), 레진층(30), 형광체층(40)의 상면이 곡률을 가질 경우에도, 상기 회로기판(10)의 제1영역(R1) 상에 배치된 발광소자(20)에 의해 핫 스팟 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 4는 실시예에 따른 조명 모듈의 변형 예를 나타낸 도면이다. 도 4에서는 도 내지 도 3에 도시된 실시예에 따른 조명 모듈에서 기설명한 내용을 채택할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 형광체층(40)은 상기 레진층(30) 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(30) 상에 배치된 상기 형광체층(40)은 상기 레진층(30)의 측면으로 연장될 수 있다. 상기 레진층(30)의 측면으로 연장된 상기 형광체층(40)은 상기 회로기판(10)의 상면과 접촉될 수 있다. 상기 형광체층(40)의 외측 하단은 상기 회로기판(10)의 상면과 접촉될 수 있다.
도 4의 조명 모듈에서는 상기 발광소자(20)에서 출사되는 광이 상기 레진층(30)의 측면에 배치된 형광체층(40)을 통과하여 외부로 출사될 수 있다. 따라서, 발광소자(20)의 측면에서 출사되는 광이 형광체층(40)을 통과하여 변환될 수 있어 형광체층(40)의 광 변환 효율을 향상 시킬 수 있다.
다음으로, 도 5는 실시예에 따른 조명 모듈의 변형 예를 나타낸 도면이다. 도 5에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 따른 조명 모듈에서 기설명한 내용을 채택할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 형광체층(40) 상에 잉크층(50)이 배치될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면을 커버할 수 있다.
상기 잉크층(50)은 PVC(Poly vinyl chloride) 잉크, PC (Polycarbonate) 잉크, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 잉크, UV 레진 잉크, 에폭시 잉크, 실리콘 잉크, PP(Polypropylene) 잉크, 수성잉크, 플라스틱 잉크, PMMA(poly methyl methacrylate) 잉크, PS(Polystyrene) 잉크 중에서 선택적으로 적용될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 적색, 녹색, 황색, 청색 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예들 들어, 상기 잉크층(50)의 적색 색감은 상기 형광체 또는 광의 파장의 색감보다는 짙을 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 발광소자(20)로부터 방출된 광의 컬러와 다른 컬러일 수 있다. 상기 잉크층(50)은 입사되는 광을 차광하거나 차단하는 효과를 줄 수 있다.
차량용의 RCL(Rear Combination Lamps)에 적용되는 조명 모듈은 발광소자(20)가 미점등 할 시에도 외부에서 적색으로 시인되어야 한다. 도 5에 도시된 조명 모듈에서는 상기 형광체층(40) 상에 배치된 잉크층(50)에 의해 발광소자(20)가 미점등 할 시에도 조명 모듈이 외부에서 적색으로 시인될 수 있다.
다음으로, 도 6은 실시예에 따른 조명 모듈의 변형 예를 나타낸 도면이다. 도 6에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 따른 조명 모듈에서 기설명한 내용을 채택할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 형광체층(40)은 상기 레진층(30) 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(30) 상에 배치된 상기 형광체층(40)은 상기 레진층(30)의 측면으로 연장될 수 있다. 상기 레진층(30)의 측면으로 연장된 상기 형광체층(40)은 상기 회로기판(10)의 상면과 접촉될 수 있다. 상기 형광체층(40)의 외측 하단은 상기 회로기판(10)의 상면과 접촉될 수 있다.
상기 형광체층(40) 상에 잉크층(50)이 배치될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면을 커버할 수 있다.
도 6에 도시된 조명 모듈에서는 상기 형광체층(40) 상에 배치된 잉크층(50)에 의해 발광소자(20)가 미점등 할 시에도 외부에서 적색으로 시인될 수 있다. 그리고, 상기 발광소자(20)에서 출사되는 광이 상기 레진층(30)의 측면에 배치된 형광체층(40)을 통과하여 외부로 출사될 수 있다. 따라서, 발광소자(20)의 측면에서 출사되는 광이 형광체층(40)을 통과하여 변환될 수 있어 형광체층(40)의 광 변환 효율을 향상 시킬 수 있다.
다음으로, 도 7은 실시예에 따른 조명 모듈의 변형 예를 나타낸 도면이다. 도 7에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 따른 조명 모듈에서 기설명한 내용을 채택할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 형광체층(40) 상에 잉크층(50)이 배치될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면을 커버할 수 있다. 상기 형광체층(40) 상에 배치된 상기 잉크층(50)은 연장되어 상기 형광체층(40)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 측면을 감싸도록 배치될 수 있다. 도 6에 도시된 조명 모듈에서는 상기 잉크층(50)이 상기 형광체층(40)의 상면뿐만 아니라 측면에도 배치되어 상기 잉크층(50)에 의해 발광소자(20)가 미점등 할 시에도 조명 모듈이 외부에서 적색으로 시인될 수 있다.
다음으로, 도 8은 실시예에 따른 조명 모듈의 변형 예를 나타낸 도면이다. 도 8에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 따른 조명 모듈에서 기설명한 내용을 채택할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 형광체층(40)은 상기 레진층(30) 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(30) 상에 배치된 상기 형광체층(40)은 상기 레진층(30)의 측면으로 연장될 수 있다. 상기 레진층(30)의 측면으로 연장된 상기 형광체층(40)은 상기 회로기판(10)의 상면과 접촉될 수 있다. 상기 형광체층(40)의 외측 하단은 상기 회로기판(10)의 상면과 접촉될 수 있다.
상기 형광체층(40) 상에 잉크층(50)이 배치될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면을 커버할 수 있다. 상기 형광체층(40) 상에 배치된 상기 잉크층(50)은 연장되어 상기 형광체층(40)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 측면을 감싸도록 배치될 수 있다.
도 8의 조명 모듈에서는 상기 발광소자(20)에서 출사되는 광이 상기 레진층(30)의 측면에 배치된 형광체층(40)을 통과하여 외부로 출사될 수 있다. 따라서, 발광소자(20)의 측면에서 출사되는 광이 형광체층(40)을 통과하여 변환될 수 있어 형광체층(40)의 광 변환 효율을 향상 시킬 수 있다. 그리고, 상기 잉크층(50)은 상기 형광체층(40)의 상면뿐만 아니라 측면에도 배치되어 상기 잉크층(50)에 의해 발광소자(20)가 미점등 할 시에도 조명 모듈이 외부에서 적색으로 시인될 수 있다.
도 9는 실시 예에 따른 조명 모듈이 적용된 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이며, 도 10은 실시 예에 개시된 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 차량 램프를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 차량(900)에서 후미등(800)은 제1램프 유닛(812), 제2램프 유닛(814), 제3램프 유닛(816), 및 하우징(810)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1램프 유닛(812)은 방향 지시등 역할을 위한 광원일 수 있으며, 제2램프 유닛(814)은 차폭등의 역할을 위한 광원일 수 있고, 제3램프 유닛(816)은 제동등 역할을 위한 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1램프 유닛 내지 제3램프 유닛(812,814,816) 중 적어도 하나 또는 모두는 실시 예에 개시된 조명 모듈을 포함할 수 있다. 상기 하우징(810)은 제1램프 유닛 내지 제3램프 유닛(812, 814, 816)들을 수납하며, 투광성 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 하우징(810)은 차량 몸체의 디자인에 따라 굴곡을 가질 수 있고, 제1램프 유닛 내지 제3램프 유닛(812, 814,816)은 하우징(810)의 형상에 따라, 곡면을 갖는 수 있는 면 광원을 구현할 수 있다. 이러한 차량 램프는 상기 램프 유닛이 차량의 테일등, 제동등이나, 턴 시그널 램프에 적용될 경우, 차량의 턴 시그널 램프에 적용될 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.
10: 회로기판 20: 발광소자: 30: 레진층
40: 형광체층 50: 잉크층

Claims (8)

  1. 제1측면 및 상기 제1측면에 반대측인 제2측면, 상기 제1측면 및 상기 제2측면에서 연장되어 형성된 제3측면과 상기 제3측면의 반대측인 제4측면을 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자;
    상기 발광 소자를 덮는 레진층; 및
    상기 레진층 상에 배치되는 형광체층을 포함하고,
    상기 형광체층의 상면은 상기 기판의 제1측면에서 제2측면을 향하는 제1방향에 대해 곡률을 가지며,
    상기 기판은 상기 제1측면과 상기 제2측면 사이의 제1영역 및 상기 기판의 제1측면 또는 제2측면에 인접한 제2영역을 포함하며,
    상기 제1영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직 거리는 상기 제2영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직한 거리보다 큰 조명 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역 상에 배치된 상기 레진층의 두께는 상기 제2영역 상에 형성된 상기 레진층의 두께보다 두꺼운 조명 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레진층의 두께는 상기 기판의 제1측면 또는 제2측면에서 상기 기판의 중심으로 갈수록 두꺼운 조명 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레진층의 상면 및 상기 기판의 상면은 상기 제1방향에 대해 곡률을 가지고,
    상기 레진층의 상면 및 상기 기판의 상면의 곡률은 상기 형광체층 상면의 곡률과 동일하며,
    상기 기판의 제1방향과 직교하는 제2방향에서의 상기 레진층의 두께는 동일한 조명 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직한 거리는 a, 상기 제1영역에서 상기 기판의 상면과 상기 형광체층의 상면 사이의 수직한 거리는 b, 상기 형광체층의 상면의 곡률 반경이 R이면,
    b/a는 R에 대해 103% 이하인 조명 모듈.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형광체층은 상기 레진층의 측면으로 연장되며,
    상기 형광체층의 외측 하단은 상기 기판의 상면에 접촉되는 조명 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 형광체층 상에 배치된 잉크층을 포함하는 조명 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 잉크층은 상기 형광체층의 측면으로 연장되며,
    상기 잉크층의 외측 하단은 상기 기판의 상면에 접촉되는 조명 모듈
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