KR20200112542A - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명장치 - Google Patents

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박무룡
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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명장치는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자; 상기 기판 상에 배치되는 제1반사층; 상기 제1반사층 상에 배치되며 상기 발광소자로부터 방출된 광이 추출되는 제1면을 포함하는 레진층; 상기 레진층 상에 배치되는 제2반사층; 및 상기 레진층의 제1면에 배치된 광 추출층을 포함하며, 상기 레진층의 제1면은 상기 발광소자들 각각에 대응되는 볼록한 출사면을 갖는 볼록부, 및 상기 볼록부들 사이에 오목한 복수의 오목면을 포함하며, 상기 광 추출층은 상기 출사면 각각에 복수의 돌기를 갖는 제1출사부 및 상기 복수의 돌기들 사이에 오목한 복수의 제2출사부를 포함할 수 있다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명장치{LIGHTING MODULE AND LIGHTING DEVICE}
발명의 실시 예는 복수의 발광소자를 갖는 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 라인(line) 형태의 면 광원을 제공하는 조명 모듈에 관한 것이다.
실시 예는 조명 모듈을 갖는 조명장치에 관한 것이다.
실시 예는 조명 모듈을 갖는 라이트 유닛, 액정표시장치, 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 발광소자는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 조명장치에 적용되고 있다.
최근에는 차량용 광원으로서, 발광소자를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 백열등과 비교하면, 발광소자는 소비 전력이 작다는 점에서 유리하다. 그러나, 발광소자로부터 출사되는 광의 출사각이 작기 때문에, 발광소자를 차량용 램프로 사용할 경우에는, 발광소자를 이용한 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다.
발광소자는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
발명의 실시 예는 일측 방향으로 라인 형태의 면 광원을 조사하는 조명 모듈 및 이를 갖는 조명장치를 제공한다.
발명의 실시 예는 복수의 발광소자로부터 방출된 광을 라인 형태의 광원 또는 면 광원으로 조사하는 조명 모듈 및 이를 갖는 장치를 제공한다.
발명의 실시 예는 기판과 반사층 사이에 레진층을 배치하여, 상기 레진층의 일측 방향으로 광을 조사하는 조명장치를 제공한다.
발명의 실시 예는 복수의 반사층 사이에 발광소자를 갖는 레진층이 배치된 조명장치를 제공한다.
발명의 실시 예는 복수의 반사층 사이에 발광소자를 갖는 레진층의 출사면에 광 추출층이 배치된 조명장치를 제공한다.
발명의 실시 예는 조명 모듈을 갖는 라이트 유닛, 액정표시장치, 차량용 램프를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자; 상기 기판 상에 배치되는 제1반사층; 상기 제1반사층 상에 배치되며 상기 발광소자로부터 방출된 광이 추출되는 제1면을 포함하는 레진층; 상기 레진층 상에 배치되는 제2반사층; 및 상기 레진층의 제1면에 배치된 광 추출층을 포함하며, 상기 레진층의 제1면은 상기 발광소자들 각각에 대응되는 볼록한 출사면을 갖는 볼록부, 및 상기 볼록부들 사이에 오목한 복수의 오목면을 포함하며, 상기 광 추출층은 상기 레진층의 제1 면에 배치되는 복수의 돌기로 이루어진 제1 출사부와 상기 제1 출사부가 배치되는 제2출사부를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 광 추출층은 상기 기판, 상기 제1 및 제2반사층의 일측에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 레진층의 제1면은 상기 제1 및 제2반사층의 사이의 외면이며, 상기 제1출사부의 수직 방향 높이는 상기 레진층의 두께보다 클 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 레진층은 상기 레진층의 제1면과 대응되는 제2면 방향으로 오목한 리세스부를 포함하며, 상기 레진층은 제1 및 제2면의 양측에 서로 대응되는 제3 및 제4면을 포함하며, 상기 광 추출층은 상기 오목면에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 광 추출층은 상기 레진층의 제3면 및 제4면으로 연장될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1추출부의 최대 폭은 수직 방향의 높이보다 작으며, 상기 제1추출부의 측 단면 형상은 반구 형상 또는 삼각형 형상을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 광 추출층은 PTN, PET, 및 PEN 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 레진층의 출사면은 상기 발광소자 각각과 제1방향으로 중첩되며, 상기 오목면은 상기 발광소자와 제1방향으로 중첩되지 않으며, 상기 제1출사부는 상기 복수의 발광소자 각각에 복수개가 중첩되게 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 광 추출층의 내면은 상기 레진층의 제1면을 따라 접착될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 발광소자 각각의 일부는 상기 복수의 볼록부 각각을 지나는 가상의 원 내에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 작은 높이와 긴 길이를 갖는 라인(line) 광원의 광도를 개선할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 복수의 반사층 사이를 통해 라인 형태의 면 광원으로 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 복수의 반사층 사이에 발광소자를 덮는 레진층을 형성해 줌으로써, 조명 모듈의 공정을 단순화시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 광 손실을 줄여주어 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 얇은 두께의 조명 모듈이 라인 광원 형태로 제공되므로, 디자인 자유도가 증가될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 복수의 반사층 사이로 방출되는 면 광원의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 모듈 및 이를 갖는 조명장치의 광학적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 차량용 조명장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 모듈을 갖는 라이트 유닛, 각 종 표시장치, 면 광원 조명장치, 차량용 램프에 적용될 수 있다.
도 1은 발명의 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 조명장치의 제1면에 제공된 광 추출층의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 조명장치의 정면도의 예이다.
도 5는 도 2의 조명장치의 B-B측 단면도이다.
도 6은 도 2의 조명장치의 C-C측 단면도이다.
도 7은 도 2의 조명장치에서 레진층의 제1면에 제공된 광 추출층의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1 내지 도 7에 개시된 광 추출층의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 5의 조명장치의 다른 예이다.
도 10은 발명의 실시 예에 따른 조명장치에서의 광 추출 예를 나타낸 도면이다.
도 11는 발명의 실시 예에 따른 조명장치의 변형 예이다.
도 12 및 도 13은 발명의 실시 예에 따른 플렉시블한 조명장치의 예이다.
도 14는 발명의 실시 예에 따른 조명장치가 적용된 램프의 예이다.
도 15는 발명의 실시 예의 조명장치에 적용된 발광소자의 정면도의 예이다.
도 16은 도 15의 발광소자가 회로기판에 배치된 장치의 예이다.
도 17는 도 16의 장치를 다른 측에서 본 장치의 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
본 발명에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 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.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 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 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
<조명장치>
도 1은 발명의 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 조명장치의 평면도이고, 도 3은 도 2의 조명장치의 제1면에 제공된 광 추출층의 상세 구조를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 1의 조명장치의 정면도의 예이고, 도 5는 도 2의 조명장치의 B-B측 단면도이며, 도 6은 도 2의 조명장치의 C-C측 단면도이고, 도 7은 도 2의 조명장치에서 레진층의 제1면에 제공된 광 추출층의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 발명의 실시 예에 따른 조명장치(200)는 복수의 발광소자(105)를 포함하며, 상기 발광소자(105)로부터 방출된 광을 라인 형태의 면 광원으로 조사하게 된다. 상기 발광소자(105)로부터 방출된 광은 수직 방향으로 일정한 높이를 갖고 긴 길이를 갖는 광원으로 방출될 수 있다.
상기 조명장치(200)는 기판(210), 상기 기판(210) 상에 배치된 발광소자(105), 상기 기판(210) 및 상기 발광소자(105) 상에 배치된 레진층(220), 및 상기 레진층(220) 상에 배치된 제2반사층(240)을 포함할 수 있다. 상기 조명장치(200)는 상기 기판(210)과 상기 레진층(220) 사이에 제1반사층(230)을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(105)는 복수개가 제2방향(X)으로 배열될 수 있다. 상기 발광소자(105)는 하나의 행으로 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(105)는 제2방향(X)으로 연장되는 직선 또는 곡선 상에 배열될 수 있다. 다른 예로서, 발광소자(105)는 2행 이상이 서로 다른 열로 배열될 수 있다. 인접한 발광소자(105) 간의 간격(G1)은 서로 동일할 수 있다. 상기 간격(G1)은 조명장치(200)의 두께 예컨대, 기판(210)의 하면에서 제2반사층(240)의 상면까지의 수직한 거리(예: Z1)보다 클 수 있다. 예컨대, 수직한 거리가 Z1인 경우, 간격(G1)은 상기 Z1의 3배 이상일 수 있다. 상기 간격(G1)은 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 20mm의 범위일 수 있다. 상기 간격(G1)의 상기 범위보다 큰 경우, 광도가 저하될 수 있고 상기 범위보다 작은 경우 발광소자(105)의 개수가 증가될 수 있다.
도 2, 도 6 및 도 10과 같이, 상기 조명장치(200)는 제2방향(X)으로의 최대 길이(X1)가 제1방향(Y)의 최대 길이(Y1)보다 클 수 있다. 상기 제1 및 제2방향(Y,X)의 길이는 수직한 방향(Z)의 두께(Z1) 또는 높이보다는 클 수 있다. 상기 제2방향의 최대 길이(X1)는 상기 발광소자(105)의 배치 개수에 따라 달라질 수 있으며, 예컨대 30mm 이상일 수 있다. 상기 제1방향의 최대 길이(Y1)는 13mm 이상 예컨대, 13mm 내지 25mm 범위일 수 있다. 상기 조명장치(200)의 제1방향(Y)의 최대 길이(Y1)는 발광소자(105)로부터 출사된 광이 확산되는 영역, 발광소자(105)의 후방을 보호하는 영역, 및 패턴 영역을 고려하여 제공될 수 있다. 상기 제1방향의 최대 길이(Y1)에 대해, 조명장치의 제3면(예: S3)에서의 길이와 제4면(예: S4)에서의 길이가 서로 동일하거나 다를 수 있다. 예컨대, 제1방향으로 제4면(S4)의 길이는 제3면(S3)의 길이보다 작을 수 있다.
상기 조명장치(200)는 연성한 모듈이거나 리지드(rigid)한 모듈일 수 있다. 상기 조명장치(200)는 제1 및 제2방향(Y,X) 중 적어도 하나에 대해 평탄하거나 굽어질 수 있다. 상기 조명장치(200)는 제1방향으로 서로 대응되는 양 측면과, 제2방향으로 서로 대응되는 양 측면을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(105)는 수직 방향으로 대면되는 반사 재질의 층들 사이에 배치되거나, 수직 방향으로 서로 대면하는 반사 재질의 층들 사이의 영역에서 어느 하나의 층에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 발광소자(105)는 수직 방향으로 대향되는 지지하는 부재와 반사하는 부재 또는 층 사이에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(105)는 적어도 한 방향으로 광을 방출하거나 복수의 방향으로 광을 방출할 수 있다. 상기 조명장치(200)에서 각 측면은 서로 동일한 두께이거나 서로 동일한 높이를 가질 수 있다. 상기 발광소자(105)는 투명한 레진 재질의 층에 의해 밀봉될 수 있으며, 상기 레진 재질의 층은 반사 재질의 층들 사이에 배치되거나, 지지하는 부재와 반사하는 층 또는 부재 사이에 배치될 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 조명 장치(200)은 기판(210), 상기 기판(210) 상에 발광소자(105), 상기 기판(210) 및 발광소자(105) 상에 레진층(220), 및 상기 레진층(220) 상에 제2반사층(240)을 포함할 수 있다. 상기 조명장치(200)는 상기 기판(210)과 상기 레진층(220) 사이에 제1반사층(230)을 포함할 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 발광소자(105)들 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 발광소자(105)의 측면에 각각 배치되거나, 인접한 발광소자(105)들 사이에 배치되거나, 각 발광소자(105)들의 상부에 배치될 수 있다.
상기 기판(210)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함하며, 예를 들어, 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, 또는 FR-4 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(210)은 연성 또는 비연성 재질의 기판일 수 있다. 상기 기판(210)은 상부에 회로 패턴이 배치될 수 있다. 상기 기판(210)의 회로 패턴은 상기 발광소자(105)와 대응되는 영역에 복수의 패드를 구비할 수 있다. 상기 기판(210)에서의 회로 패턴은 상부에 배치되거나, 상부 및 하부에 배치될 수 있다.
상기 레진층(resin layer)(220)은 상기 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)은 기판(210)과 제2반사층(240) 사이에 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 기판(210)의 상면과 상기 제2반사층(240)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 기판(210) 상에 배치된 복수의 발광소자(105)를 감싸거나 내부에 매립시켜 줄 수 있다. 상기 레진층(220)은 투광성 층일 수 있다. 상기 레진층(220)은 다른 재질로서, 유리 재질을 포함할 수 있다. 상기 복수의 발광소자(105: 101,102,103)는 제1행 또는 제1라인을 따라 n개(n ≥ 2)가 배치될 수 있다.
상기 조명장치(200)의 각각의 외측 면은 상기 조명장치(200) 내에서 가장 두꺼운 두께를 갖는 레진층(220)의 각 측면일 수 있다. 상기 레진층(220)의 외측 면(S1,S2,S3,S4)은 상기 기판(210), 제1반사층(230) 및 제2반사층(240)의 각 측면과 수직 방향으로 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)의 외측 면(S1,S2,S3,S4)은 상기 기판(210), 제1반사층(230) 및 제2반사층(240)의 각 측면과 같은 평면으로 배치될 수 있다.
상기 레진층(220)은 제1방향(Y)에 대해 서로 대응되는 제1면(S1) 및 제2면(S2), 제2방향(X)에 대해 서로 대응되는 제3면(S3) 및 제4면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2면(S1,S2)은 제3 및 제4면(S3,S4)의 양 단부로부터 제2방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1면(S1)은 상기 제2면(S2)과 대면하며 곡면을 포함할 수 있다.
상기 레진층(220)에서 상기 제1면(S1) 및 제2면(S2)의 제2방향(X)의 길이는 수직 방향의 높이 또는 두께보다 클 수 있다. 상기 제1면(S1) 및 제2면(S2)의 제2방향(X)의 최대 길이는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 제1면(S1) 및 제2면(S2)의 수직 방향의 높이 또는 두께는 서로 동일할 수 있다. 상기 제3면(S3) 및 제4면(S4)의 수직 방향의 높이 또는 두께는 상기 제1면(S1) 및 제2면(S2)의 수직 방향의 높이 또는 두께와 동일할 수 있다. 상기 레진층(220)에서 제1면(S1)과 상기 제2면(S2)은 제2방향(X)으로 긴 길이를 갖는 측면일 수 있다. 상기 제3면(S3) 및 제4면(S4)은 상기 제1방향(Y)으로 긴 길이를 갖는 측면일 수 있다. 상기 제1면(S1)은 발광소자(105)의 출사부(111)와 대응하거나 상기 제3면(S3)과 제4면(S4)의 제1단부에서 제2방향으로 노출된 면일 수 있다. 상기 제2면(S2)은 복수의 발광소자(105)의 후면과 대면하거나 상기 제3면(S3)과 제4면(S4)의 제2단부에서 제2방향으로 노출되는 면일 수 있다. 상기 제3면 및 제4면(S3,S4)은 상기 제1면(S1)과 제2면(S2)과 다른 측면일 수 있다. 상기 발광소자(105)의 후면은 출사부(111)의 반대측 면일 수 있다.
상기 복수의 발광소자(105) 각각의 출사부(111)는 상기 제1면(S1)과 대응될 수 있다. 상기 발광소자(105)로부터 방출된 광은 제1면(S1)을 통해 방출되며, 일부 광은 상기 제2면(S2), 제3면(S3) 및 제4면(S4) 중 적어도 하나를 통해 방출될 수 있다. 즉, 상기 발광소자(105)로부터 방출된 대부분의 광은 제1면(S1)을 통해 방출될 수 있다. 상기 조명장치(200)에서 제1,2방향의 최대 길이(Y1,X1)는 레진층(220)의 제1,2방향의 최대 길이일 수 있다. 이에 따라 레진층(220)의 제1면(S1)을 통해 라인 형태의 광원이 방출될 수 있다.
상기 레진층(220)에서 제1면(S1)은 상기 발광소자(105)로부터 방출되는 광이 출사되는 출사면일 수 있다. 상기 제1면(S1)은 전면 또는 출사면일 수 있으며, 상기 제2면(S2)은 후면 또는 비 출사면일 수 있다. 상기 제1면(S1)은 광이 출사되는 면으로서, 수직한 방향으로 면이 제2방향을 따라 연장될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1면(S1)은 수직한 방향에 대해 볼록한 곡면이거나 상단에서 하단 방향으로 돌출되는 경사진 구조이거나 하단에서 상단 방향으로 돌출된 경사진 구조일 수 있다. 상기 제1면(S1)은 규칙적인 요철 형상이나 요철 구조가 배열되는 측면일 수 있다. 상기 제1면(S1)은 반대측 제2면(S2)의 표면적보다 더 넓은 표면적을 갖는 영역일 수 있다. 상기 제1면(S1)은 각 발광소자(101,102,103)와 대응하는 복수의 출사면(S11) 및 상기 복수의 출사면(S11) 사이에 각각 배치된 복수의 오목 면(S13)을 포함할 수 있다.
상기 레진층(220)은 상기 제1면(S1)에서 출사면(S11)을 갖고 돌출되는 복수의 볼록부(P1,P2,P3)를 포함할 수 있다. 상기 볼록부(P1,P2,P3)는 제1면(S1) 방향에 볼록한 출사면(S11) 또는 볼록면이 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 제1면(S1)에서 상기 볼록부(P1,P2,P3)들 사이의 영역에 오목면(S13)이 배치될 수 있다. 상기 오목면(S13)은 오목한 면이거나, 평탄한 면을 포함할 수 있다. 상기 레진층(220) 또는 조명 장치(200)은 상기 볼록부들(P1,P2,P3)들 사이의 영역에서 제2면(S2) 방향으로 함몰된 리세스부(C1,C2)를 포함할 수 있다. 상기 리세스부(C1,C2)는 상기 오목면(S13)의 영역과 제2방향으로 중첩될 수 있다. 상기 리세스부(C1,C2)는 상기 볼록부(P1,P2,P3)들 사이에 각각 배치될 수 있다. 상기 리세스부(C1,C2)는 제3 및 제4면(S3,S4)으로부터 이격될 수 있다.
상기 출사면(S11)과 오목면(S13)은 교대로 배치될 수 있다. 상기 볼록부(P1,P2,P3)와 상기 리세스부(C1,C2)는 교대로 배치될 수 있다. 상기 제1면(S1)에서 제1방향의 최 외곽에 배치된 면은 출사면(S11)일 수 있다. 상기 최 외곽의 출사면(S11)은 제3면(S3)으로부터 연장되거나, 상기 제4면(S4)으로부터 연장될 수 있다. 상기 복수의 출사면(S11) 각각의 중심은 상기 복수의 발광소자(101,102,103) 각각의 중심과 대응되는 위치에 각각 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(101,102,103) 각각은 각 볼록부(P1,P2,P3)와 제1방향으로 중첩될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(101,102,103) 각각은 출사면(S11)과 제1방향으로 중첩되고 오목면(S13)과 제1방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 복수의 발광소자(101,102,103) 각각은 상기 리세스부(C1,C2)와 제1방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 출사면(S11)의 수직 방향의 높이는 레진층(220)의 수직 방향의 두께와 동일할 수 있다. 상기 오목면(S13)의 수직 방향의 높이는 상기 레진층(220)의 수직 방향의 두께와 동일할 수 있다.
상기 레진층(220)은 상기 발광소자(101,102,103)를 덮거나 몰딩할 수 있다. 상기 각 발광소자(101,102,103)는 발광 칩을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(101,102,103)는 상기 발광 칩의 외측을 감싸는 반사 측벽 예컨대, 몸체를 포함할 수 있다. 상기 반사 측벽은 상기 레진층(220)의 제1면(S1)과 대면하는 영역이 오픈되고, 발광 칩의 둘레를 감싸는 구조로 제공될 수 있다. 상기 반사 측벽은 상기 발광소자(101,102,103)의 일부이거나, 별도로 반사 재질로 제공될 수 있다. 상기 발광소자(101,102,103)에서 출사부(111)을 제외한 측면들은 반사 재질이거나 투명 또는 불투명 재질로 형성될 수 있다.
상기 각 발광소자(101,102,103)는 하부에 본딩부가 배치되며 상기 기판(210)의 패드와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(101,102,103)는 상기 기판(210)의 회로패턴에 의해 직렬로 연결되거나, 직렬-병렬, 병렬-직렬 또는 병렬로 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광소자(101,102,103)는 상기 기판(210)의 회로패턴에 의해 다양한 그룹으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(101,102,103)는 발광 칩을 갖는 소자 또는 LED 칩이 패키징된 패키지를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩은 청색, 적색, 녹색, 자외선(UV) 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자(101,102,103)는 백색, 청색, 적색, 녹색 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자(101,102,103)는 측 방향으로 광을 방출하며 바닥부가 상기 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(101,102,103)는 사이드 뷰(side view) 타입의 패키지일 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광소자(101,102,103)는 LED 칩일 수 있으며, 상기 LED 칩의 일면이 개방되고 다른 면은 반사 부재가 배치될 수 있다.
도 2와 같이, 상기 발광소자(105)를 기준으로 상기 발광소자(105)와 제1면(S1) 사이의 최대 거리(D2)와 상기 발광소자(105)와 제2면(S2) 사이의 거리(D3)는 서로 다를 수 있다. 상기 발광소자(105)와 상기 제2면(S2) 사이의 거리(D3)는 2mm 이상일 수 있으며, 예컨대 2mm 내지 20mm의 범위일 수 있다. 상기 발광소자(105)와 상기 제2면(S2) 사이의 거리(D3)가 상기 범위보다 작으면 습기가 침투되거나 회로 패턴을 형성할 수 있는 영역이 작아질 수 있고 상기 범위보다 크면 조명장치(200)의 사이즈가 커질 수 있다. 상기 최대 거리(D2)는 상기 출사면(S11)과 발광소자(105) 사이의 최대 간격이거나, 발광소자(105)와 볼록부(P1,P2,P3)의 정점과의 직선 거리일 수 있다. 상기 최대 거리(D2)는 5mm 이상일 수 있으며, 예컨대 5mm 내지 20mm의 범위 또는 8mm 내지 20mm의 범위일 수 있다. 상기 최대 거리(D2)가 상기 범위보다 작으면 핫 스팟이 발생될 수 있고, 상기 범위보다 크면 모듈 사이즈가 커질 수 있다.
상기 오목면(S13)들을 연결한 직선과 상기 각 발광소자(101,102,103) 사이의 거리(D1)는 5mm 이상 예컨대, 5mm 내지 12mm의 범위일 수 있으며, 상기 거리(D1)이 상기 범위보다 작은 경우 상기 리세스부(C1,C2)의 깊이(D4)가 깊어지거나 최대 거리(D2)가 좁아질 수 있어, 상기 리세스부(C1,C2)에서 암부가 발생될 수 있다. 상기 거리(D1)는 상기 각 발광소자(101,102,103)의 광 지향각에 의해 달라질 수 있다. 즉, 볼록부(P1,P2,P3)의 양단을 연결한 직선과 상기 각 발광소자(101,102,103) 사이의 간격이 너무 가까울 경우, 출사면(S11)의 센터 영역으로 광이 집광될 수 있고, 너무 먼 경우 오목면(S13)으로 광이 조사되어 출사면(S11)을 통한 광도가 저하될 수 있다.
제1방향으로의 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 최대 길이(W1)는 상기 인접한 오목부(C1,C2) 간의 거리이며, 상기 발광소자(105)들의 간격(G1)과 같거나 작을 수 있다. 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 최대 길이(W1)가 상기 발광소자(105) 간의 간격(G1)보다 큰 경우, 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 영역에 2개 이상의 발광소자(105)가 배치되어 광도가 증가되지만 광 분포를 제어하는 데 어려움을 있을 수 있다. 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 최대 길이(W1)가 상기 발광소자(105) 간의 간격(G1)보다 작은 경우, 볼록부(P1,P2,P3)의 크기가 작아 광의 균일한 분포를 제공할 수 있으나 광도는 감소될 수 있다.
상기 볼록부(P1,P2,P3)의 최대 길이(W1)는 15mm 이상 예컨대, 15mm 내지 20mm의 범위일 수 있다. 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 최대 길이(W1)는 상기 오목부(C1,C2)의 깊이(D4)보다는 클 수 있다. 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 최대 길이(W1)와 상기 오목부(C1,C2)의 깊이(D4)의 비율은 1: 0.4 내지 1:0.7의 범위일 수 있다. 상기 오목부(C1,C2)의 깊이가 상기 범위보다 작은 경우, 인접한 볼록부(P1,P2,P3)들 사이에서 암부 영역이 증가될 수 있다. 상기 오목부(C1,C2)의 깊이가 상기 범위보다 큰 경우 상기 발광소자(105)에 인접한 영역까지 진행되어 발광소자(105) 간의 광 간섭이 증가될 수 있다. 상기 오목부(C1,C2)의 깊이(D4)는 상기 볼록부(P1,P2,P3)들의 정점을 연결한 직선으로부터 상기 오목부(C1,C2)의 저점 사이의 직선 거리일 수 있다.
도 3 내지 도 6과 같이, 상기 레진층(220) 및 발광소자(105)는 상기 기판(210) 위에 배치될 수 있다. 상기 제1반사층(230)은 상기 레진층(220)과 상기 기판(210) 사이에 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 각 발광소자(101,102,103)의 상면과 측면들에 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 제1반사층(230)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)의 일부는 상기 제1반사층(230)의 구멍을 통해 상기 기판(210)에 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 각 발광소자(101,102,103)의 출사부(111)에 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)의 제1면(S1), 제2면(S2), 제3면(S3) 및 제4면(S4)은 상기 제1 및 제2반사층(230,240) 사이의 외 측면이다. 상기 레진층(220)의 상면은 상기 제2반사층(240)과 접촉될 수 있으며, 하면은 상기 제1반사층(230)과 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)의 상면 및 하면은 수평한 평면이거나 곡률을 갖는 면일 수 있다. 상기 제1반사층(230)이 없는 경우, 상기 레진층(220)의 하면은 기판(210)과 접촉될 수 있다.
상기 레진층(220)의 하면의 면적은 상기 기판(210)의 상면의 면적과 동일할 수 있다. 상기 레진층(220)의 하면의 면적은 상기 제1반사층(230)의 상면 면적과 동일할 수 있다. 상기 레진층(220)의 상면의 면적은 상기 제2반사층(240)의 상면 면적과 동일할 수 있다. 제2방향으로 상기 레진층(220)의 길이는 상기 기판(210)의 길이(예: X1)와 동일할 수 있다. 제2방향으로 상기 레진층(220)의 최대 길이는 상기 제1반사층(230) 또는 제2반사층(240)의 최대 길이와 동일할 수 있다. 제1방향으로 상기 레진층(220)의 최대 길이(예: Y1)는 상기 기판(210)의 최대 길이와 동일할 수 있다. 제1방향으로 상기 레진층(220)의 최대 길이(예: Y1)는 상기 제1반사층(230)의 최대 길이와 동일할 수 있다. 제1방향으로 상기 레진층(220)의 최대 길이(예: Y1)는 상기 제2반사층(240)의 최대 길이와 동일할 수 있다. 제1방향으로 상기 레진층(220)의 최소 길이는 상기 기판(210)의 최소 길이와 동일할 수 있다. 제1방향으로 상기 레진층(220)의 최소 길이는 상기 제1반사층(230) 또는 제2반사층(240)의 최소 길이와 동일할 수 있다. 제1방향으로의 최대 길이(Y1)는 조명 장치의 볼록부(P1,P2,P3)의 정점(또는 고점)과 제2면(S2) 사이의 길이이며, 최소 길이는 상기 조명 장치의 오목면(S13)의 지점과 제2면(S2) 사이의 길이일 수 있다.
상기 레진층(220)은 제1 및 제2반사층(230,240) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2반사층(230,240)은 서로 동일한 면적을 갖고 상기 레진층(220)의 상면과 하면과 대면할 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(220)은 발광소자(105)로부터 방출된 광과 제 1 및 제2반사층(230,240)으로 반사된 광을 확산시켜 제1면(S1) 방향으로 가이드하고 출사할 수 있다.
도 5와 같이, 상기 레진층(220)은 상기 발광소자(105)의 두께보다 두꺼운 두께(Zb)로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 발광소자(105)의 두께는 발광소자(105)의 수직 방향의 길이로서, 제1방향의 길이보다 작을 수 있다. 상기 발광소자(105)의 두께는 3mm 이하 예컨대, 2mm이하일 수 있다. 상기 발광소자(105)의 두께는 1mm 내지 2mm의 범위일 수 있으며, 예컨대 1.2mm 내지 1.8mm의 범위일 수 있다.
상기 레진층(220)의 일부는 상기 각 발광소자(101,102,103)와 상기 제2반사층(240) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(220)은 상기 각 발광소자(101,102,103)의 상부를 보호하며 습기 침투를 방지할 수 있다. 상기 발광소자(105)는 하부에 기판(210)이 배치되고 상부에 레진층(220)이 배치되므로, 상기 각 발광소자(101,102,103)를 보호할 수 있다. 따라서, 상기 레진층(220)의 상면과 상기 각 발광소자(101,102,103)의 상면 사이의 간격은 0.6mm 이하 예컨대, 0.5mm 내지 0.6mm 범위로 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)의 상부는 각 발광소자(101,102,103)의 상부로 연장되어, 상기 발광소자(101,102,103)의 상부를 보호할 수 있다.
도 2 및 도 3과 같이, 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 볼록면 또는 출사면(S11)은 제1곡률을 가질 수 있다. 상기 오목면(S13)은 평탄하거나 상기 제1곡률보다 큰 곡률을 가질 수 있다. 여기서, 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 곡률 반경은 7.5mm 이상 예컨대, 7.5mm 내지 14mm 범위 또는 8mm 내지 11mm의 범위일 수 있다. 상기 각 볼록부(P1,P2,P3)의 곡률 반경이 상기 범위보다 작은 경우 광도의 개선이 미미하며 상기 범위보다 큰 경우 암부가 발생될 수 있다.
상기 오목면(S13)이 곡률을 갖는 경우, 상기 오목면(S13)의 곡률 반경은 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 곡률 반경보다 0.12배 이하로 작을 수 있다. 상기 오목면(S13)의 곡률 반경과 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 곡률 반경의 비율은 1:8 내지 1: 28의 범위일 수 있다. 상기 오목면(S13)의 곡률 반경이 상기 범위보다 작은 경우 상기 오목면(S13)를 통해 방출되는 광량이 줄어들어 암부가 증가될 수 있고 상기 범위보다 큰 경우 상기 볼록부(P1,P2,P3)의 사이즈가 작아질 수 있고 상기 발광소자(105) 간의 광 간섭이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 오목면(S13)의 깊이(D4) 및 곡률 반경은 상기 발광소자(105)의 위치 및 상기 발광소자(105)의 지향각을 고려하여, 상기 볼록부(P1,P2,P3) 및 상기 리세스부(C1,C2)를 통한 광 균일도 개선과 상기 리세스부(C1,C2)에서의 암부 억제를 위한 범위일 수 있다. 상기 오목면(S13)의 곡률 반경은 0.5 내지 1mm의 범위일 수 있다. 상기 오목면(S13)이 소정의 곡률을 갖고 곡면 형상으로 제공됨으로써, 입사되는 광을 굴절시켜 투과시켜 줄 수 있어, 상기 리세스부(C1,C2) 영역에서의 암부 발생을 줄일 수 있다.
도 5와 같이, 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 레진층(220)의 상면 및 하면 사이의 간격일 수 있다. 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 제1 및 제2반사층(230,240) 사이의 수직한 거리일 수 있다. 상기 두께(Zb)는 제1 및 제2반사층(230,240) 사이의 거리와 같을 수 있다. 상기 두께(Zb)는 상기 제1면(S1)과 상기 제2면(S2) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 예컨대, 상기 제1면(S1)과 상기 제2면(S2) 사이의 거리는 최대 길이(Y1) 및 최소 길이를 포함할 수 있다. 상기 제1방향의 최대 길이(Y1)는 상기 볼록부(P1)의 정점과 제2면(S2) 사이의 직선 거리일 수 있다. 상기 레진층(220)의 제3 및 제4면(S3,S4) 사이의 거리 또는 간격은 상기 볼록부(P1)의 정점과 상기 제2면(S2) 사이의 거리보다 클 수 있다. 상기 제1방향의 최소 길이는 상기 오목면(S13)과 제2면(S2) 사이의 직선 거리일 수 있다. 상기 제1반사층(230)과 상기 제2반사층(240) 사이의 거리 또는 간격은 상기 레진층(220)의 제1면(S1)과 제2면(S2) 사이의 거리 또는 간격보다 작을 수 있다. 이러한 제1 및 제2반사층(230,240) 사이의 거리를 조명 장치(200)의 제1방향의 길이 또는 최소 폭보다 작게 배치함으로써, 제1방향을 통해 라인 형태의 면 광원을 제공하며 광도 개선 및 핫 스팟을 방지할 수 있다. 또한 조명 장치는 일정한 두께를 갖고 제3방향으로 볼록하거나 오목할 수 있는 연성 특성으로 제공될 수 있다.
상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 발광소자(105)의 두께의 2배 이하일 수 있으며, 예컨대 상기 발광소자(105)의 두께의 1배 초과 내지 2배 이하일 수 있다. 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 2mm 이하, 예컨대 1.5mm 내지 1.9mm의 범위 또는 1.6mm 내지 1.8mm의 범위일 수 있다. 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 조명 장치(200)의 두께(Z1)의 0.8배 이하일 수 있으며, 예컨대, 상기 조명 장치(200)의 두께(Z1)의 0.4배 내지 0.8배의 범위일 수 있다. 상기 레진층(220)이 상기 조명 장치(200)의 두께(Z1)와 1.2mm 이하의 차이로 배치되므로, 조명 장치(200)에서의 광 효율의 저하를 방지할 수 있고 연성 특성을 강화시켜 줄 수 있다.
상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 각 발광소자(101,102,103)의 제2방향의 길이 또는 최대 길이보다 작을 수 있다. 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 제2방향으로 상기 출사면(S11)의 최대 길이(W1)보다 작을 수 있다. 즉, 슬림한 레진층(220)의 두께(Zb)를 제공하여, 일 방향의 제1면(S1)을 통해 라인 형상의 면 광원을 제공할 수 있다.
상기 레진층(220)은 실리콘, 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 에폭시, 또는 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 레진층(220)은 UV(ultra violet) 경화성 수지 또는 열 경화성 수지 재료를 포함할 수 있으며, 예컨대 PC, OPS, PMMA, PVC 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 레진층(220)의 주재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 수지 재료를 이용할 수 있다. 이를테면, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 폴리아크릴인 폴리머 타입과 혼합된 것을 사용할 수 있다. 물론, 여기에 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 모노머를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등) 또는 산화방지제 등을 혼합할 수 있다.
상기 레진층(220) 내에는 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 레진층(220)은 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 레진층(220)에서 상기 볼록부(P1,P2,P3)가 형성된 영역은 렌즈부로 제공될 수 있다. 상기 레진층(220)의 렌즈부는 볼록한 볼록면을 갖는 렌즈 형상으로 제공되며, 탑뷰에서 보면 반구형 형상, 반원 형상, 반타원 형상 또는 비구면 형상을 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 콜리메이터(collimator) 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 렌즈부는 상기 발광소자(105)의 중심과 대응되는 정점일수록 상기 발광소자(101)와의 거리가 더 이격될 수 있다. 상기 렌즈부의 제3방향의 두께는 상기 레진층(220)의 두께일 수 있다. 이러한 렌즈부는 상면 및 하면이 평탄하며 제1면(S1) 방향으로 곡면으로 형성되므로, 제1면(S1) 방향으로 입사된 광을 확산시켜 줄 수 있다. 상기 렌즈부는 상부 및 하부에 평탄한 제1 및 제2반사층(230,240) 사이에 배치되어, 제1면(S1)으로 광을 굴절시켜 출사할 수 있다. 상기 렌즈부는 광축을 기준으로 상기 광축을 벗어난 영역으로 입사되는 광을 입사각보다 큰 출사각으로 광을 굴절시켜 줄 수 있다. 상기 조명 장치(200)이 연성 특성에 의해 굴곡을 갖는 경우, 상기 레진층(220), 제1 및 제2반사층(230,240)은 평탄하지 않고 굽은 영역을 포함할 수 있다.
상기 레진층(220)의 출사면(S11)들 각각은 상기 각 발광소자(101,102,103)들 각각으로부터 방출된 광을 출사할 수 있다. 상기 레진층(220)에서 상기 볼록부(P1,P2,P3)들 사이에 배치된 리세스부(C1,C2)는 제2면(S2) 방향으로 함몰된 리세스(Recess)로 제공될 수 있다. 상기 레진층(220)의 리세스부(C1,C2)는 상기 레진층(220)의 오목면(S13) 상에 형성될 수 있다. 이러한 리세스부(C1,C2)를 통해 상기 볼록부(P1,P2,P3)들 사이의 영역에서 각 발광소자(101,102,103)로부터 방출된 광이 출사되므로, 리세스부(C1,C2)에서의 암부 발생을 줄여줄 수 있다.
여기서, 상기 레진층(220)에 볼록부(P1,P2,P3) 및 상기 리세스부(C1,C2)가 배치된 경우, 상기 기판(210)과 상기 제1 및 제2반사층(230,240)은 일 측 방향이 상기 볼록부(P1,P2,P3)와 리세스부(C1,C2)에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 상기 레진층(220)의 볼록부(P1,P2,P3) 또는 렌즈부는 상기 각 발광소자(101,102,103)의 개수와 동일할 수 있다.
도 5 및 도 6과 같이, 상기 제1반사층(230)은 상기 발광소자(105)로부터 방출된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 제1반사층(230)은 상기 기판(210)의 상부 층으로 형성되거나 별도의 층으로 형성될 수 있다. 상기 제1반사층(230)은 상기 기판(210)의 상면에 접착제로 접착될 수 있다. 상기 제1반사층(230)의 상면은 상기 레진층(220)이 접착될 수 있다.
상기 제1반사층(230)은 상기 발광소자(105)의 하면과 대응되는 영역에 복수의 구멍(232)을 구비하며, 상기 구멍(232)을 통해 상기 발광소자(105)가 상기 기판(210)에 연결될 수 있다. 상기 레진층(220)의 일부는 상기 구멍(232)을 통해 상기 기판(210)에 접촉될 수 있다. 상기 구멍(232)은 상기 발광소자(105)가 상기 기판(210)에 본딩되는 영역일 수 있다.
상기 제1반사층(230)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1반사층(230)은 광을 반사하는 물질 예컨대, 금속 또는 비 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1반사층(230)이 금속인 경우 스테인레스, 알루미늄(Al), 은(Ag)과 같은 금속 층을 포함할 수 있으며, 비 금속 물질인 경우 백색 수지 재질이거나 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1반사층(230)은 백색 수지 재질이거나 폴리에스테르(PET) 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1반사층(230)은 저반사 필름, 고반사 필름, 난반사 필름, 또는 정반사 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1반사층(230)은 예컨대, 입사된 광을 제1면(S1)으로 반사시켜 주기 위한 정반사 필름으로 제공될 수 있다.
도 4와 같이, 상기 제1반사층(230)의 두께(Zc)는 상기 기판(210)의 두께(Za)보다 작을 수 있다. 상기 제1반사층(230)의 두께(Zc)는 상기 기판(210)의 두께(Za)의 0.5배 이상 및 1배 미만으로 배치되어, 입사되는 광의 투과 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 제1반사층(230)의 두께(Zc)는 0.2mm 내지 0.4mm의 범위일 수 있으며, 상기 범위보다 작은 경우 광 투과 손실이 발생될 수 있고 상기 범위보다 두꺼운 경우 조명 장치(200)의 두께(Z1)가 증가할 수 있다. 상기 제2반사층(240)은 상기 레진층(220)의 상면 전 영역에 배치되어, 광의 손실을 줄여줄 수 있다.
상기 제2반사층(240)은 상기 제1반사층(230)과 동일한 재질일 수 있다. 상기 제2반사층(240)은 광을 반사하고 광의 투과 손실을 줄이기 위해, 상기 제1반사층(230)의 재질보다 광 반사율이 높은 재질이거나 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 상기 제2반사층(240)은 상기 제1반사층(230)의 두께(Zc)과 동일한 두께이거나 더 두꺼운 두께일 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2반사층(230,240)은 동일한 재질 및 동일한 두께로 제공될 수 있다. 상기 제2반사층(240)의 두께(Zd)는 상기 기판(210)의 두께(Za)와 같거나 작을 수 있다. 상기 제2반사층(240)의 두께(Zd)는 상기 기판(210)의 두께(Za)의 0.5배 이상 예컨대, 0.5배 내지 1배의 범위로 배치되어, 입사되는 광의 투과 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 제2반사층(240)의 두께(Zd)는 0.2mm 내지 0.4mm의 범위일 수 있으며, 상기 범위보다 작은 경우 광 투과 손실이 발생될 수 있고 상기 범위보다 두꺼운 경우 조명 장치(200)의 두께(Z1)가 증가할 수 있다.
상기 제2반사층(240)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2반사층(240)은 광을 반사하는 물질 예컨대, 금속 또는 비 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2반사층(240)이 금속인 경우 스테인레스, 알루미늄(Al), 은(Ag)과 같은 금속 층을 포함할 수 있으며, 비 금속 물질인 경우 백색 수지 재질이거나 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 제2반사층(240)은 백색 수지 재질이거나 폴리에스테르(PET) 재질을 포함할 수 있다. 상기 제2반사층(240)은 저반사 필름, 고반사 필름, 난반사 필름, 또는 정반사 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2반사층(240)은 예컨대, 입사된 광이 제1면(S1) 방향으로 진행하도록 정반사 필름으로 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2반사층(230,240)은 서로 동일한 재질이거나, 서로 다른 재질일 수 있다.
상기 기판(210), 상기 제1반사층(230), 상기 레진층(220) 및 상기 제2반사층(240)의 적층 구조는 일 방향에 상기 볼록부(P1,P2,P3)와 상기 리세스부(C1,C2)의 구조를 포함할 수 있다. 상기 볼록부(P1,P2,P3)는 상면과 하면이 평탄한 형상이며 제1방향으로 곡면 또는 반구형 형상을 포함할 수 있다. 상기 리세스부(C1,C2)는 제2면(S2) 방향으로 평탄하거나 오목한 곡면을 포함할 수 있다. 상기 레진층(220)에서의 상기 출사면(S11)과 오목면(S13) 중 적어도 하나 또는 모두는 헤이즈(Haze) 면으로 처리될 수 있어, 광을 확산시켜 줄 수 있다. 상기 헤이즈 면은 상기 레진층(220)의 내부 면보다 러프한 면으로 처리되어, 출사되는 광을 확산시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명장치(200)는 제3방향의 두께(Z1)를 라인 형태로 제공하여, 연성을 가지며 라인 형태의 면 광원을 제공할 수 있다. 상기 조명장치(200)의 두께(Z1)는 3mm 이하 예컨대, 3mm 이하이거나, 2.4mm 내지 3mm의 범위일 수 있다. 즉, 상기 조명장치(200)는 3mm 이하의 라인 형태의 면 광원으로 제공될 수 있다. 다른 예로서, 상기 조명장치(200)는 2mm 내지 6mm의 범위로 배치될 수 있으며, 이 경우 조명장치(200)의 두께는 증가되지만, 레진층(220)의 두께를 더 두껍게 제공하여 라인 폭을 증가시키고 배광 영역을 증가시켜 줄 수 있다.
도 1 내지 도 3과 같이, 발명의 실시 예에 따른 조명장치(200)는 제1면(S1)에 배치된 광 추출층(260)을 포함할 수 있다. 상기 광 추출층(260)은 상기 레진층(220)의 제1면(S1)에 배치될 수 있다. 상기 광 추출층(260)은 제1면(S1) 상에서 기판(210)의 측면에서 제2반사층(240)의 측면까지 연장될 수 있다. 다른 예로서, 도 9와 같이, 상기 광 추출층(260)은 제1면(S1) 상에서 상기 제1반사층(230)의 측면에서 제2반사층(240)의 측면까지 연장될 수 있다. 상기 광 추출층(260)의 수직한 높이는 상기 기판(210)의 하면에서 상기 제2반사층(240)의 상면까지의 높이(예: Z1)이거나, 상기 제1반사층(230)의 하면에서 제2반사층(240)의 상면까지의 높이일 수 있다.
상기 광 추출층(260)은 상기 레진층(220)의 제1면(S1)에 부착되거나 접착될 수 있다. 상기 광 추출층(260)은 상기 기판(210)의 측면, 제1,2반사층(230,240)의 측면 중 적어도 하나에 부착되거나 접착될 수 있다. 상기 광 추출층(260)의 내면과 상기 제1면(S1) 사이에는 접착층(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 접착층은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질을 포함할 수 있다.
상기 광 추출층(260)은 투광성 부재로서, 확산층 또는 광학층일 수 있다. 상기 광 추출층(260)의 재질은 합성 수지 또는 광경화성 수지를 포함할 수 있으며, 예컨대 폴리에스테르류; 에폭시계 수지; 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴레이트계 수지; 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한 상기 광 추출층(260)의 재질은 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephtalate, PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (polytrimethyleneterephtalate, PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (polybutyleneterephtalate, PBT), 폴리에틸렌나프탈렌디카르복실레이트 (polyethylene naphthalate, PEN), 폴리트리메틸렌나프탈렌디카르복실레이트 (polytrimethylene naphthalate, PTN), 폴리부틸렌나프탈렌디카르복실레이트 (polybutylene naphthalate, PBN), 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 (polycyclohexadimethylene terephtalate, PCT), 폴리시클로헥산디메틸렌나프탈렌디카르복실레이트 (polycyclohexadimethylene naphthalate, PCN), 폴리시클로헥산 디메틸렌시클로헥산디메틸카르복시레이트 (polycyclohexadimethylene cyclohexadimethylcarboxylate, PCC) 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, PET, PEN, PCT, PCN이 바람직하고, 특히 PTN, PET, PEN 중 어느 하나로 사용할 수 있다. 상기 광 추출층(260)의 재질의 굴절률은 1.5 이하 예컨대, 1.41 내지 1.59 범위일 수 있어, 휘도 저하를 방지할 수 있다.
상기 광 추출층(260)은 레진층(220)의 제1면(S1)을 따라 배치됨으로써, 상기 제1면(S1)의 출사면(S11)을 통해 출사된 광의 휘도를 개선시켜 줄 수 있다. 상기 광 추출층(260)은 외면에 요철 패턴 또는 프리즘 패턴을 구비하여, 입사되는 광을 확산시켜 주어 광의 균일도를 개선시켜 줄 수 있다. 상기 광 추출층(260)은 상기 레진층(220)의 출사면(S11)과 오목면(S13)을 따라 배치될 수 있다.
상기 광 추출층(260)은 일 방향에 배치된 제1추출부(F1) 및 제2추출부(F2)를 포함하며, 상기 제1추출부(F1)는 복수의 돌기를 포함하며, 상기 제2추출부(F2)는 상기 돌기들 사이에 각각 배치된 복수의 홈을 포함할 수 있다. 상기 제1추출부(F1)는 광 추출층(260)의 몸체 또는 베이스부로부터 돌출될 수 있으며, 상기 제2추출부(F2)는 상기 광 추출층(260)이 외면일 수 있다. 상기 복수의 돌기들 사이에는 상기 홈들이 각각 배치될 수 있다. 상기 돌기와 홈은 교대로 배치되며, 상기 돌기들 간의 간격은 일정할 수 있다. 예컨대, 출사면에서의 상기 돌기들 간의 간격은 일정할 수 있다.
상기 광 추출층(260)의 내면은 출사면(S11)을 따라 볼록한 곡률을 갖는 제1영역과, 상기 오목면(S13)을 따라 오목하거나 평탄한 면을 갖는 제2영역을 포함할 수 있다. 상기 제1영역은 상기 출사면(S11) 또는 볼록부의 외측 면과 대응되는 면일 수 있으며, 상기 제2영역은 상기 오목 면(S13)과 대응되는 영역일 수 있다.
상기 제1추출부(F1)는 측 단면 형상이 반구형 형상일 수 있다. 상기 제1추출부(F1)의 외면은 볼록한 곡면일 수 있다. 다른 예로서, 도 8과 같이 제1추출부(F1)는 삼각형 형상일 수 있다. 상기 제2추출부(F2)는 상기 돌기들 사이를 연결하는 외측 면일 수 있다. 상기 제2추출부(F2)의 표면은 곡면을 포함할 수 있다.
도 1과 같이, 상기 제1추출부(F1)의 높이 즉, 제3방향의 길이는 상기 레진층(220)의 두께(예: Zb) 보다 클 수 있으며, 기판(210)의 측면에서 제2반사층(240)의 측면까지 연장될 수 있다. 제3방향으로 상기 제1추출부(F1)의 높이는 상기 광 추출층(260)의 높이와 동일할 수 있다.
도 3 및 도 5과 같이, 상기 제1추출부(F1)의 최대 폭(B1)은 상기 제1추출부(F1)의 두께(B3)보다 클 수 있다. 상기 제1추출부(F1)의 최대 폭(B1)은 상기 돌기의 하단 폭으로서, 50 마이크로 미터 이상 예컨대, 50 내지 150 마이크로 미터의 범위일 수 있다. 상기 제1추출부(F1)의 두께(B3)는 상기 돌기의 최대 두께로서, 제1방향으로 돌출되는 최대 길이일 수 있다. 상기 제1추출부(F1)의 최대 두께(B3)는 20 마이크로 미터 이상 예컨대, 20 내지 50 마이크로 미터의 범위일 수 있다. 상기 제1추출부(F1)의 최대 폭(B1)은 최대 두께(B3)보다 2배 이상, 예컨대 상기 최대 두께(B3)의 2배 내지 4배의 범위일 수 있다. 상기 제2추출부(F2)의 폭(B2)은 상기 제1추출부(F1)의 두께(B3)와 같거나 작을 수 있으며, 15 마이크로 미터 이상 예컨대, 15 내지 30 마이크로 미터의 범위일 수 있다. 상기 제1추출부(F1)의 최대 폭은 수직한 높이보다 작을 수 있다.
상기 제1추출부(F1)의 최대 폭(B1)이 상기 범위보다 작은 경우, 입사되는 광량이 감소되거나 광 균일도가 저하될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 출사면(S11)의 곡면과의 접착력이 저하되거나 광 손실이 증가될 수 있다. 상기 제1추출부(F1)의 두께(B3)는 광의 굴절이나 광의 가이드 효율을 고려할 수 있으며, 상기 범위보다 작은 경우 확산 효율이 저하될 수 있고 상기 범위보다 크면 광 균일도가 저하될 수 있다.
상기 제1추출부(F1)는 볼록한 돌기들이 상기 출사면(S11)을 따라 5개 이상이 배치되어, 상기 출사면(S11)을 통해 입사된 광을 확산시켜 줄 수 있다. 상기 제1추출부(F1)의 돌기들은 각 발광소자(101,102,103)에 2개 이상이 대응될 수 있다. 이에 따라 상기 광 추출층(260)을 통해 출사된 광의 균일도는 개선될 수 있다. 이때 상기 리세스부(C1,C2) 상에서 발생될 수 있는 암부는 상기 광 추출층(260)에 의해 개선될 수 있다.
상기 광 추출층(260)의 최대 두께는 상기 제1추출부(F1)의 최대 폭(B1)보다 작을 수 있다. 이러한 광 추출층(260)은 연성 특성이 저하되지 않는 두께로 제공되므로, 레진층(220)의 제1면(S1) 즉, 출사면(S11)과 오목면(S13)을 따라 밀착되어 제1면(S1)으로부터 분리되는 문제를 방지할 수 있다. 여기서, 상기 오목면(S13)은 제1추출부(F1)가 배치되거나, 제2추출부(F2)가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2와 같이, 상기 광 추출층(260)의 제1단부(Fa)는 상기 제3측면(S3)에 접착되며, 제2단부(Fb)는 제4측면(S4)에 배치될 수 있다. 상기 광 추출층(260)의 제1단부(Fa)는 첫번째에 위치한 제1발광소자(101)와 제2방향으로 중첩된 위치일 수 있다. 상기 광 추출층(260)의 제2단부(Fb)는 마지막에 위치한 제3발광소자(103)와 제2방향으로 중첩된 위치일 수 있다. 이러한 광 추출층(260)의 제1 및 제2단부(Fa,Fb)가 발광소자(105)와 제2방향으로 중첩되므로, 소정 지향각 분포를 갖는 발광소자(105)로부터 방출된 광의 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 광 추출층(260)의 제1 및 제2단부(Fa,Fb)는 발광소자(105)의 출사부(111) 지나는 직선(Xc)보다 제2측면(S2) 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 레진층(220)의 제3 및 제4측면(S3,S4)에서의 광 추출층(260)에 의한 광 손실을 줄여줄 수 있다.
상기 광 추출층(260)의 제1 및 제2단부(Fa,Fb)는 상기 복수의 오목 면(S13)을 연결한 가상의 직선(Xb)보다 발광소자(105)의 출사부(111)를 연결한 가상의 직선(Xc)에 더 인접하게 배치되므로, 레진층(220)의 제3 및 제4측면(S3,S4) 방향으로 진행하는 광들의 손실을 줄여줄 수 있다. 발명의 실시 예는 복수의 오목면(S13)을 연장한 가상의 직선(Xb)은 수평한 직선 상에 배치되거나, 경사진 사선 형태로 배치될 수 있다. 상기 복수의 출사면(S11)들을 연결한 가상의 직선(Xa)은 수평한 직선 상에 배치되거나, 경사진 사선 형태로 배치될 수 있다. 이때 상기 두 직선(Xa,Xb) 사이의 거리(예: D4)는 동일하거나 제4측면 방향으로 갈수록 작아질 수 있다.
도 1 및 도 7를 참조하면, 상기 레진층(220)의 볼록부(P1,P2,P3) 또는 출사면(S11)의 형상은 반구형, 반원 형상, 반 타원 형상 또는 비구면 형상을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 볼록부(P1,P2,P3) 또는 출사면(S11)을 따라 오목면(S13)과 접하는 지점들, 및 센터 지점 중 적어도 2개를 지나는 가상의 원(Q4)에는 발광소자(105)의 일부가 배치될 수 있다. 상기 가상의 원(Q4)의 중심(Pr)과 발광소자(105)의 중심을 지나는 중심 축(Ya)은 상기 발광소자(105)의 출사부(111)를 지나는 가상의 직선(Xc)에 대해 수직하거나 90도일 수 있다. 이 경우, 서로 다른 볼록부 상에서의 중심 축은 서로 평행할 수 있다.
상기 발광소자(105)의 중심을 기준으로 인접한 두 오목면(S13)과 접하는 지점 사이의 각도(W1)는 광의 지항각을 고려할 수 있으며, 예컨대 115도 내지 135도의 범위일 수 있다. 상기 볼록부(P1,P2,P3) 및 출사면(S11)이 반구 형상인 경우, 가상 원의 중심(Pr)을 기준으로 상기 출사면(S11)과의 거리(Rr)는 곡률 반경을 따라 곡면과 접할 수 있다.
여기서, 도 7 및 도 11과 같이, 상기 Ya와 Xc 사이의 각도는 복수의 볼록부(P1,P2,P3) 상에 배치된 초점 거리를 같은 타켓으로 하여 광이 조사될 경우, 서로 다른 발광소자(101,101A,101B)나 상기 서로 다른 중심 축(Yb)들이 타켓 방향에 따라 시프트되거나 틸트될 수 있다. 이에 따라 임의의 볼록부(P1,P2,P3)에서는 상기 Ya와 Xc 사이의 각도가 90도 이상으로 배치될 수 있으며, 예컨대 90도 내지 150도의 범위일 수 있다. 즉, 각 발광소자(101,102,103)의 중심과 가상의 원의 중심을 지나는 중심 축(Ya, Ya1, Ya2)이 어느 한 지점(타켓)으로 수렴하도록 연장될 수 있다. 즉, 서로 다른 볼록부(P1,P1a,P1b) 상에서의 중심 축(Ya, Ya1, Ya2)은 서로 평행하지 않을 수 있다.
이때 인접한 볼록부(P1,P1a,P1b) 또는 출사면들을 지나는 가상의 직선(Xa)는 수평한 직선(X0)로부터 소정의 각도(Q5)로 경사질 수 있다. 상기 각도(Q5)는 0.1도 이상일 수 있으며, 발광소자의 개수에 따라 달라질 수 있고, 최대 60도 이하일 수 있다.
도 8 및 도 5를 참조하면, 상기 광 추출층(260)에서 제1추출부(F3)는 측 단면 형상이 삼각형 형상일 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 외면은 프리즘 패턴을 갖는 구조로서, 꼭지점 부분이 각진 면이거나 꼭지점이 곡면인 형상일 수 있다. 제2추출부(F4)는 상기 돌기들 사이를 연결하는 외측 면으로서, 곡면을 포함할 수 있다.
제3방향으로 상기 제1추출부(F3)의 높이는 상기 레진층(220)의 두께(Zb, 도 5참조)보다 클 수 있으며, 기판(210)의 측면에서 제2반사층(240)의 측면까지 연장될 수 있다. 제3방향으로 상기 제1추출부(F3)의 높이는 상기 광 추출층(260)의 높이와 동일할 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 최대 폭(B1)은 상기 제1추출부(F3)의 최대 두께(B3)와 같거나 작을 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 최대 폭(B1)은 상기 돌기의 하단 폭으로서, 4 마이크로 미터 이상 예컨대, 4 내지 15 마이크로 미터의 범위일 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 두께(B3)는 상기 돌기의 최대 두께로서, 제1방향으로 돌출되는 최대 길이일 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 두께(B3)는 4 마이크로 미터 이상 예컨대, 4 내지 20 마이크로 미터의 범위일 수 있다. 상기 제2추출부(F4)의 폭(B2)은 상기 제1추출부(F3)의 두께(B3)와 같거나 작을 수 있으며, 4 마이크로 미터 이상 예컨대, 4 내지 10 마이크로 미터의 범위일 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 최대 폭이 상기 범위보다 작은 경우, 입사되는 광량이 감소되거나 광 균일도가 저하될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 출사면(S11)의 곡면과의 접착력이 저하되거나 광 손실이 증가될 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 두께(B3)는 프리즘 패턴 형상에 의한 광의 굴절이나 광의 가이드 효율을 고려할 수 있으며, 상기 범위보다 작은 경우 확산 효율이 저하될 수 있고 상기 범위보다 크면 광 균일도가 저하될 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 최대 폭은 수직 방향의 높이보다 작을 수 있다.
상기 제1추출부(F3)는 볼록한 돌기들이 상기 출사면(S11)을 따라 5개 이상이 배치되어, 상기 출사면(S11)을 통해 입사된 광을 확산시켜 줄 수 있다. 상기 제1추출부(F3)의 돌기들은 각 발광소자(101,102,103)에 2개 이상이 대응될 수 있다. 이에 따라 상기 광 추출층(260)을 통해 출사된 광의 균일도는 개선될 수 있다. 이때 상기 리세스부(C1,C2) 상에서 발생될 수 있는 암부는 상기 광 추출층(260)에 의해 개선될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 발광소자(105)의 중심과 볼록부(P0)의 중심을 지나는 직선을 기준으로 상기 발광소자(105)의 중심과 상기 오목부(C0)의 저점 사이의 각도(R0)는 50도 이상, 예컨대 50도 내지 80도의 범위일 수 있다. 이러한 상기 오목부(C0)는 상기의 각도(R0)로 이격됨으로써, 상기 발광소자(105)로부터 광의 입사받아 굴절시켜 외부로 방출할 수 있다. 상기 볼록부(P0)와 오목부(C0)는 도 1 내지 도 9에 개시된 볼록부(P1,P2,P3)와 오목부(C1,C2)를 포함할 수 있다.
도 12와 같이, 실시 예에 따른 조명 장치는 제3 및 제4면(S3,S4)을 기준으로 센터 영역으로 갈수록 다운 방향 또는 기판 방향으로 볼록하게 굽어지거나, 반대로 업 방향 또는 제2반사층 방향으로 볼록하게 굽어질 수 있다.
도 13과 같이, 실시 예에 따른 조명 장치는 제3면(S3)에서 제4면(S4)을 향하여 업 방향 또는 제2반사층 방향으로 볼록한 볼록 영역과, 상기 볼록 영역들 사이 또는 상기 볼록 영역과 인접한 영역에 다운 방향 또는 기판 방향으로 오목한 적어도 하나의 오목 영역을 포함할 수 있다. 상기 볼록 영역과 오목 영역은 서로 교대로 배치될 수 있다.
상기에 개시된 실시 예, 변형 예 또는 다른 예들은 선택적으로 서로 혼합되거나 다른 예의 구조로 대체될 수 있으며, 상기에 개시된 실시 예를 선택적으로 각 예에 적용할 수 있다. 또한 상기 레진층(220)의 제1면을 제외한, 제2,3 및 제4면(S2,S3,S4)에는 수지 재질의 반사층 또는 반사 필름이 부착될 수 있다. 이러한 반사 층 또는 반사 필름은 비 출사 영역의 광 누설을 차단할 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 장치에서 레진층(220)의 두께를 3mm 이하로 제공하거나, 더 두껍게, 예컨대, 3mm 내지 6mm로 제공할 경우, 레진층(220)의 두께 증가로 인해 발광 면적이 증가되어 배광 분포가 개선될 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 조명장치는 도 14와 같이 램프에 적용될 수 있다. 상기 램프는 차량용 램프의 예로서, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 또는 백업 램프에 적용 가능하다.
도 14를 참조하면, 램프는 이너 렌즈(Inner lens)(502)를 갖는 하우징(503) 내부에 상기에 개시된 제1,2발광소자(101,103)을 갖는 조명 장치(200)이 결합될 수 있다. 상기 조명 장치(200)의 두께는 상기 하우징(503)의 내부 폭으로 삽입될 수 있을 정도이다. 상기 이너 렌즈(502)의 출사부(515)의 폭(Z3)은 상기 조명장치(200)의 두께와 같거나 2배 이하일 수 있어, 광도 저하를 방지할 수 있다. 상기 이너 렌즈(502)는 상기 조명 장치(200)의 전면으로부터 소정 거리 예컨대, 10mm 이상 이격될 수 있다. 상기 이너 렌즈(502)의 출사 측에는 아우터 렌즈(501)가 배치될 수 있다. 이러한 조명 장치(200)을 갖는 램프는 일 예이며, 다른 램프에 연성을 갖는 구조 예컨대, 측면에서 볼 때 곡면 또는 곡선형 구조로 적용될 수 있다.
도 15는 발명의 실시 예에 따른 조명장치에 적용된 발광소자의 일 예를 나타낸 평면도이고, 도 16은 도 15의 발광소자가 회로기판에 배치된 장치의 예이며, 도 17은 도 16의 다른 측에서 본 장치의 도면이다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 발광소자(100)는 캐비티(20)를 갖는 몸체(10), 상기 캐비티(20) 내에 복수의 리드 프레임(30,40), 및 상기 복수의 리드 프레임(30,40) 중 적어도 하나의 위에 배치된 하나 또는 복수의 발광 칩(71)을 포함한다. 이러한 발광소자(100)는 상기의 실시 예에 개시된 발광소자의 일 예이며 측면 발광형 패키지로 구현될 수 있다.
상기 발광소자(100)는 제2 방향의 길이가 제1방향의 폭보다 3배 이상 예컨대, 4배 이상일 수 있다. 상기 제2 방향의 길이는 2.5mm 이상 예컨대, 2.7mm 내지 6mm 범위일 수 있다. 상기 발광소자(100)는 제2 방향의 길이를 길게 제공함으로써, 제2 방향으로 상기 발광소자(100)들의 개수를 줄여줄 수 있다. 상기 발광소자(100)는 두께를 상대적으로 얇게 제공할 수 있어, 상기 발광소자(100)를 갖는 조명장치의 두께를 줄여줄 수 있다. 상기 발광소자(100)의 두께는 2mm 이하일 수 있다. 상기 몸체(10)는 캐비티(20)을 구비하며 제2방향의 길이가 상기 몸체(10)의 두께(T1)에 비해 3배 이상일 수 있어, 제2방향의 광의 지향각을 넓혀줄 수 있다.
상기 몸체(10)의 캐비티(20)의 바닥에는 리드 프레임(30,40)이 배치된다. 상기 상기 몸체(10)에는 예컨대, 제1리드 프레임(30), 및 제2리드 프레임(40)이 결합된다.
상기 몸체(10)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 반사 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 발광 칩으로부터 방출된 파장에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질 예컨대, 70% 이상의 반사율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 반사율이 70% 이상인 경우, 비 투광성의 재질 또는 반사 재질로 정의될 수 있다. 상기 몸체(10)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 실리콘 계열, 또는 에폭시 계열, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 백색 계열의 수지를 포함한다. 상기 몸체(10) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(10)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몸체(10)는 열 경화성 수지에 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 차광성 물질, 광 안정제, 윤활제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 적절히 혼합하여도 된다.
상기 몸체(10)는 반사 물질 예컨대, 금속 산화물이 첨가된 수지 재질을 포함할 수 있으며, 상기 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 몸체(10)는 입사되는 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 몸체(10)는 투광성의 수지 물질 또는 입사 광의 파장을 변환시키는 형광체를 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다.
상기 몸체(10)의 제1면부(15)는 상기 캐비티(20)가 배치되는 면일 수 있으며, 광이 출사되는 면일 수 있다. 상기 몸체(10)의 제2면부는 상기 제1면부(15)의 반대측 면일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(30)은 상기 캐비티(20)의 바닥에 배치된 제1리드부(31), 상기 몸체(10)의 제3면부(11)의 제1외곽 영역(11A,11C)에 배치된 제1본딩부(32), 상기 몸체(10)의 제3측면부(13) 상에 배치된 제1방열부(33)를 포함한다. 상기 제1본딩부(32)는 상기 몸체(10) 내에서 상기 제1리드부(31)로부터 절곡되고 상기 제3면부(11)로 돌출되며, 상기 제1방열부(33)는 상기 제1본딩부(32)로부터 절곡될 수 있다. 상기 제3면부(11)의 제1외곽 영역(11A,11C)은 상기 몸체(10)의 제3측면부(13)에 인접한 영역일 수 있다.
상기 제2리드 프레임(40)은 상기 캐비티(20)의 바닥에 배치된 제2리드부(41), 상기 몸체(10)의 제3면부(11)의 제2외곽 영역(11B,11D)에 배치된 제2본딩부(42), 상기 몸체(10)의 제4측면부(14)에 배치된 제2방열부(43)를 포함한다. 상기 제2본딩부(42)는 상기 몸체(10) 내에서 상기 제2리드부(41)로부터 절곡되며, 상기 제2방열부(43)는 상기 제2본딩부(42)로부터 절곡될 수 있다. 상기 제3면부(11)의 제2외곽 영역(11B,11D)은 상기 몸체(10)의 제4측면부(14)에 인접한 영역일 수 있다.
상기 제1 및 제2리드부(31,41) 사이의 간극부(17)는 상기 몸체(10)의 재질로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(20)의 바닥과 동일한 수평 면이거나 돌출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1외곽 영역(11A,11C)과 제2외곽 영역(11B,11D)은 경사진 영역(11A,11B)과 평탄한 영역(11C,11D)을 가질 수 있으며, 상기 경사진 영역(11A,11B)을 통해 제1 및 제2리드 프레임(30,40)의 제1 및 제2본딩부(32,42)가 돌출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 발광 칩(71)은 예컨대, 제1리드 프레임(30)의 제1리드부(31) 상에 배치될 수 있으며, 제1 및 제2리드부(31,41)에 와이어(72,73)로 연결되거나, 제1리드부(31)에 접착제로 연결되고 제2리드부(41)에 와이어로 연결될 수 있다. 이러한 발광 칩(71)은 수평형 칩, 수직형 칩, 비아 구조를 갖는 칩일 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 플립 칩 방식으로 탑재될 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 자외선 내지 가시광선의 파장 범위 내에서 선택적으로 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 예컨대, 자외선 또는 청색 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 II-VI족 화합물 및 III-V족 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 예컨대, GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN, GaP, AlN, GaAs, AlGaAs, InP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물로 형성될 수 있다.
상기 캐비티(20)의 내 측면을 보면, 상기 캐비티(20)의 둘레에 배치된 제1 및 제2,3,4내측면(21,22,23,24)은 리드 프레임(30,40)의 상면의 수평한 직선에 대해 경사질 수 있다. 상기 제3면부(11)에 인접한 제1내측면(21)과 상기 제4면부(12)에 인접한 제2내측면(22)은 상기 캐비티(20)의 바닥에 대해 각도로 경사지며, 상기 제3측면부(13)에 인접한 제3내측면(23)과 상기 제4측면부(14)에 인접한 제4내측면(14)은 경사지되, 상기 제1 및 제2내 측면(21,22)의 경사각도보다 작은 각도로 경사질 수 있다. 이에 따라 상기 제1 및 제2내 측면(21,22)은 입사되는 광의 제1축 방향으로의 진행하는 것을 반사하고, 상기 제3,4내 측면(23,24)은 입사되는 광을 제2축(X) 방향으로 확산시켜 줄 수 있다.
상기 캐비티(20)의 내 측면(21,22,23,24)은 몸체(10)의 제1면부(15)로부터 수직하게 단차진 영역을 구비할 수 있다. 상기 단차진 영역은 몸체(10)의 제1면부(15)와 내측면(21,22,23,24) 사이에 단차지게 배치될 수 있다. 상기 단차진 영역은 상기 캐비티(20)을 통해 방출된 광의 지향 특성을 제어할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(100)의 캐비티(20) 내에 배치된 발광 칩(71)은 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다.
상기 몸체(11)의 캐비티(20)에는 몰딩 부재(81)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(81)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지를 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(81) 또는 상기 발광 칩(71) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(71)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 양자점, 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. 상기 몰딩 부재(81)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 캐비티(20) 상에 형광체를 갖는 투광성 필름이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광소자(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다.
상기 몸체(10) 또는 어느 하나의 리드 프레임 상에는 수광 소자, 보호 소자 등의 반도체 소자가 탑재될 수 있으며, 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 기판(210) 상에 적어도 하나 또는 복수개의 발광소자(100)가 배치되며, 상기 발광소자(100)의 하부 둘레에 제1반사층(230)이 배치된다. 상기 발광소자(100)는 실시 예에 개시된 발광소자의 일 예로서, 광축(Y0) 방향으로 광을 방출하며, 상기에 개시된 조명장치에 적용될 수 있다.
상기 발광소자(100)의 제1 및 제2리드부(33,43)는 상기 기판(210)의 전극 패턴(213,215)에 전도성 접착 부재(217,219)인 솔더 또는 전도성 테이프로 본딩된다.
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.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광소자;
    상기 기판 상에 배치되는 제1반사층;
    상기 제1반사층 상에 배치되며 상기 발광소자로부터 방출된 광이 추출되는 제1면을 포함하는 레진층;
    상기 레진층 상에 배치되는 제2반사층; 및
    상기 레진층의 제1면에 배치된 광 추출층을 포함하며,
    상기 레진층의 제1면은 상기 복수의 발광소자 각각에 대응되는 볼록한 출사면을 갖는 볼록부, 및 상기 볼록부들 사이에 오목한 복수의 오목면을 포함하며,
    상기 광 추출층은 상기 레진층의 제1 면에 배치되는 복수의 돌기로 이루어진 제1 출사부와 상기 제1 출사부가 배치되는 제2출사부를 포함하는, 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 추출층은 상기 기판, 상기 제1 및 제2반사층의 일측에 배치되는, 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레진층의 제1면은 상기 제1 및 제2반사층의 사이의 외면이며,
    상기 제1출사부의 수직 방향 높이는 상기 레진층의 두께보다 큰, 조명 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레진층은 상기 레진층의 제1면과 대응되는 제2면 방향으로 오목한 리세스부를 포함하며,
    상기 레진층은 제1 및 제2면의 양측에 서로 대응되는 제3 및 제4면을 포함하며,
    상기 광 추출층은 상기 오목면에 배치되는, 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광 추출층은 상기 레진층의 제3면 및 제4면으로 연장되는, 조명 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1추출부의 최대 폭은 수직 방향의 높이보다 작으며,
    상기 제1추출부의 측 단면 형상은 반구 형상 또는 삼각형 형상을 포함하는, 조명 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 추출층은 PTN, PET, 및 PEN 중 어느 하나를 포함하는, 조명 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레진층의 출사면은 상기 발광소자 각각과 제1방향으로 중첩되며,
    상기 오목면은 상기 발광소자와 제1방향으로 중첩되지 않으며,
    상기 제1출사부는 상기 복수의 발광소자 각각에 복수개가 중첩되게 배치되는, 조명 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 추출층의 내면은 상기 레진층의 제1면을 따라 접착되는, 조명 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자 각각의 일부는 상기 복수의 볼록부 각각을 지나는 가상의 원 내에 배치되는, 조명 장치.
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