KR20210137662A - 조명 장치 및 이를 포함하는 램프 - Google Patents

조명 장치 및 이를 포함하는 램프 Download PDF

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KR20210137662A
KR20210137662A KR1020200055738A KR20200055738A KR20210137662A KR 20210137662 A KR20210137662 A KR 20210137662A KR 1020200055738 A KR1020200055738 A KR 1020200055738A KR 20200055738 A KR20200055738 A KR 20200055738A KR 20210137662 A KR20210137662 A KR 20210137662A
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김도엽
남동민
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 조명 장치는 기판, 상기 기판의 하면 상에 배치되는 발광소자, 상기 발광소자의 발광면과 대향하여 배치되는 반사 부재, 상기 기판의 하면 및 상기 반사 부재 사이에 배치되는 제1 레진층 및 상기 기판의 상면 상에 배치되는 제1 파장 변환층을 포함하고, 상기 반사 부재는 상기 발광소자와 마주하는 상면 상에 배치되는 복수의 반사 패턴을 포함하고, 상기 복수의 반사 패턴은 상기 발광소자의 광축과 수직 방향으로 중첩되지 않는 영역에 배치되고, 상기 발광소자에서 방출된 제1 광은 상기 반사 부재에 반사되어 상기 제1 파장 변환층에 입사되고, 상기 제1 파장 변환층에 의해 상기 제1 광과 다른 파장 대역의 제2 광으로 변환될 수 있다.

Description

조명 장치 및 이를 포함하는 램프{LIGHING APPARATUS AND LAMP INCLUDING THE SAME}
실시예는 조명 장치 및 이를 포함하는 램프에 관한 것이다.
조명은 빛을 공급하거나 빛의 양을 조절할 수 있는 장치로 다양한 분야에 이용된다. 예를 들어, 조명 장치는 차량, 건물 등에 다양한 분야에 적용되어 내부 또는 외부를 밝힐 수 있다.
특히, 최근에는 조명의 광원으로 발광소자가 이용되고 있다. 이러한 발광소자, 예컨대 발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 소비 전력이 낮고 반영구적인 수명을 가지며, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 광학 어셈블리에 적용되고 있다.
일반적으로 차량에는 다양한 색상, 형태의 램프가 적용되며, 최근 차량용 광원으로서 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 일례로, 발광 다이오드는 차량의 전조등, 후미등, 방향 지시등 등에 적용되고 있다. 그러나, 이러한 발광 다이오드는 출사되는 광의 출사각이 상대적으로 작은 문제가 있다. 이로 인해 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다.
또한, 차량의 전조등, 후미등, 방향 지시등 등은 백색, 황색, 적색 등 서로 다른 색상의 광을 방출한다. 이에 따라, 차량에는 서로 다른 색상의 광을 방출하는 램프를 각각 배치해야 하여, 이로 인해 램프들이 차지하는 전체 부피가 상대적으로 증가하는 문제가 있다.
또한, 일반적으로 발광 다이오드가 차량 램프에 적용될 경우 외부에서 발광 다이오드가 시인되는 문제가 있다. 예를 들어, 차량 램프가 온(On) 상태에서는 광원에서 방출되는 광에 의해 시인되지 않을 수 있으나, 램프가 오프(Off) 상태에서는 외부에서 발광 다이오드가 시인되는 문제가 있다.
또한, 차량 램프는 차량의 범퍼(bumper), 펜더(fender), 보닛(bonnet) 등과 인접하게 배치되며 상기와 같이 램프가 오프(Off) 상태에서 범퍼, 펜더, 보닛과 다른 색상으로 시인될 수 있다. 이에 따라, 차량 램프에 대한 심미성이 낮을 수 있고, 전체적인 차량 디자인의 자유도가 저하될 수 있다.
따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 조명 장치 및 램프가 요구된다.
실시예는 향상된 광도를 가지는 조명 장치 및 램프를 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 유연성을 가지며 균일한 면 광원을 구현할 수 있는 조명 장치 및 램프를 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 디자인 자유도 및 심미성을 향상시킬 수 있는 조명 장치 및 램프를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 조명 장치는 기판, 상기 기판의 하면 상에 배치되는 발광소자, 상기 발광소자의 발광면과 대향하여 배치되는 반사 부재, 상기 기판의 하면 및 상기 반사 부재 사이에 배치되는 제1 레진층 및 상기 기판의 상면 상에 배치되는 제1 파장 변환층을 포함하고, 상기 반사 부재는 상기 발광소자와 마주하는 상면 상에 배치되는 복수의 반사 패턴을 포함하고, 상기 복수의 반사 패턴은 상기 발광소자의 광축과 수직 방향으로 중첩되지 않는 영역에 배치되고, 상기 발광소자에서 방출된 제1 광은 상기 반사 부재에 반사되어 상기 제1 파장 변환층에 입사되고, 상기 제1 파장 변환층에 의해 상기 제1 광과 다른 파장 대역의 제2 광으로 변환될 수 있다.
또한, 상기 복수의 반사 패턴은 상기 반사 부재의 상면 상에 돌출되며 서로 이격되는 복수의 도트(dot) 형상을 가지고, 상기 복수의 도트 각각의 크기는 상기 발광소자의 광축으로부터 멀어질수록 변화할 수 있다.
또한, 상기 제1 파장 변환층은 녹색 형광체, 적색 형광체, 앰버 형광체, 옐로우 형광체, 백색 형광체, 청색 형광체, 양자점(QD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판의 상면 및 상기 제1 파장 변환층 사이에 배치되는 제2 레진층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 레진층의 두께는 상기 제1 레진층의 두께보다 얇을 수 있다.
또한, 상기 반사 부재 및 상기 제1 레진층 사이에 배치되는 제2 파장 변환층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환층과 다른 파장 대역의 광으로 변환시키는 형광체 및 양자점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 및 상기 제1 파장 변환층 사이에 배치되는 차광부를 포함하고, 상기 차광부는 상기 발광소자의 광축과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 차광부는 수직 방향을 기준으로 상기 복수의 반사 패턴과 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 램프는 수용 공간을 포함하는 커버 부재 및 상기 커버 부재 내에 배치되는 조명 장치를 포함하고, 상기 조명 장치가 오프(off) 상태일 경우 상기 조명 장치는 상기 커버 부재와 대응되는 색상을 가질 수 있다.
실시예에 따른 조명 장치 및 램프는 향상된 광 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 조명 장치 및 램프는 설정된 두께를 가지는 기판, 제1 레진층, 반사층 등에 의해 발광소자에서 방출된 광이 외부로 방출되는 과정에 광이 손실되는 것을 최소화할 수 있고 균일한 면 광원으로 구현할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 조명 장치 및 램프는 상기 발광소자에서 방출된 광이 직접적으로 방출되지 않고 상기 반사 부재에 반사되어 간접광 방식으로 방출됨에 따라 외부에서 광원이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 조명 장치 및 램프는 상기 광 이동 경로 상에 반사 패턴, 차광부, 차광 패턴 중 적어도 하나의 구성을 배치하여 광 손실을 최소화할 수 있고, 상기 발광소자에서 방출된 광에 의해 핫스팟(hot spot)이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 조명 장치 및 램프는 상기 조명 장치가 오프(off) 된 상태에서 설정된 색상, 예컨대 상기 램프의 커버 부재와 대응되거나 유사한 색상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 조명 장치는 상기 커버 부재와 대응되거나 유사한 색상을 가지는 적어도 하나의 파장 변환층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 조명 장치가 오프(off)될 경우, 상기 조명 장치는 상기 램프의 커버 부재와 유사한 색상을 가질 수 있다. 따라서, 실시예는 외측에서 상기 조명 장치가 시인되지 않거나 시인되는 것을 최소화할 수 있는 히든(hidden) 효과를 도출할 수 있어 심미성 및 디자인 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조명 장치의 단면도이다.
도 2은 실시예에 따른 기판의 정면도이다.
도 3은 도 1의 A1 영역을 확대한 확대도이다.
도 4는 실시예에 따른 반사 부재의 정면도이다.
도 5 내지 도 9는 실시예에 따른 조명 장치의 다른 단면도 및 정면도이다.
도 10 내지 도 13은 실시예에 따른 조명 장치를 포함하는 램프가 차량에 적용된 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
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.
발명에 따른 조명 장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 광학 어셈블리, 산업용 광학 어셈블리에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 사이드 미러등, 차폭등(side maker light), 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다. 또한, 차량용 램프에 적용되는 경우, 사이드 미러 또는 에이필러(a-pillar) 등에 배치되는 후측방 보조 시스템(BSD)에 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 광학 어셈블리는 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.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서 제1 방향은 도면에 도시된 x축 방향을 의미할 수 있고, 제2 방향은 상기 제1 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 y축 방향을 의미할 수 있다. 또한, 수평 방향은 제 1 및 제2 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 상기 제1 및 제2 방향 중 적어도 한 방향과 수직인 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 수평 방향은 도면의 x축 및 y축 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 도면의 z축 방향으로 상기 x축 및 y축 방향과 수직인 방향일 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 조명 장치의 단면도이고, 도 2은 실시예에 따른 기판의 정면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 A1 영역을 확대한 확대도이고, 도 4는 실시예에 따른 반사 부재의 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 기판(100), 발광소자(200), 반사 부재(400) 및 제1 레진층(500)을 포함할 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 상기 발광소자(200)에서 방출된 광을 면 광원으로 방출할 수 있다. 상기 조명 장치(1000)는 발광 셀, 조명 모듈 또는 광원 모듈로 정의할 수 있다. 상기 조명 장치(1000)는 상기 기판(100) 상에 하나의 발광 셀 또는 복수의 발광 셀을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 투광성 재질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)은 상면 및 하면을 통해 광이 투과되는 재질을 포함할 수 있다. 상기 기판(100)은 PET(Polyethylene terephthalate), PS(Polystyrene), PI(Polyimide), PEN(Polyethylene naphthalate), PC(Poly carbonate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 약 30㎛ 내지 약 300㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 기판(100)이 약 30㎛ 미만의 두께를 가질 경우, 상기 기판(100) 상에 배치되는 구성, 예컨대 상기 발광소자(200)를 효과적으로 지지하기 어려울 수 있고 상기 발광소자(200)의 무게에 의해 상기 발광소자(200)가 배치되는 상기 기판(100)의 일 영역이 쳐지는 문제점이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(100)의 신뢰성이 저하될 수 있고, 상기 기판(100) 상에 배치되는 상기 발광소자(200)의 얼라인(align) 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 기판(100)의 두께가 약 300㎛를 초과할 경우, 상기 조명 장치(1000)의 전체 두께가 증가할 수 있고, 상기 기판(100)의 유연성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 기판(100)의 두께가 약 300㎛를 초과할 경우 상기 기판(100)의 두께에 의해 방출되는 광의 경로가 변화할 수 있고, 이로 인해 균일한 면 광원을 구현하기 어려울 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)이 배치될 수 있다. 상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112)은 상기 기판(100)의 하면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112)은 상기 기판(100)의 하면 상에서 서로 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112)은 상기 발광소자(200)를 기준으로 제1 방향으로 이격될 수 있다.
상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112)은 전도성 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금, 탄소, 전도성 폴리머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112)은 투명 전도성 재질, 예컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112)은 상기 발광소자(200)에 전류를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(111)은 상기 발광소자(200)에 제1 극성을 가지는 전류를 제공할 수 있고, 상기 제2 전극(112)은 상기 발광소자(200)에 상기 제1 극성과 반대되는 제2 극성의 전류를 제공할 수 있다.
상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112) 각각은 상기 기판(100)의 하면 상에 다양한 형태로 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112) 각각은 직선으로 연장하는 복수의 서브 배선들이 메쉬(mesh) 형상으로 서로 교차하며 배치될 수 있고, 상기 복수의 서브 배선들 사이에는 상기 서브 배선들이 배치되지 않은 오픈 영역이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112) 각각은 직선과 곡선이 혼재된 복수의 서브 배선들이 교차하며 배치되어 오픈 영역을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112) 각각은 서로 다른 방향으로 연장하는 곡선들이 서로 교차하며 배치되어 오픈 영역을 형성할 수 있으며, 이에 대해 제한하지 않는다. 또한, 상기 제1 전극(111) 및 상기 제2 전극(112)는 복수의 서브 배선이 아닌 단일의 배선으로만 구성되어 상기 발광소자(200)에 전류를 제공할 수 있다.
상기 발광소자(200)는 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자(200)는 상기 기판(100)의 하면 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(200)는 후술할 반사 부재(400)와 마주하며 배치될 수 있다.
상기 발광소자(200)는 적어도 5면이 발광하는 LED 칩으로서 상기 기판(100) 상에 플립칩(flip chip) 형태로 배치될 수 있다. 이와 다르게, 상기 발광소자(200)는 수평형 칩이거나 수직형 칩일 수 있다. 상기 수평형 칩은 서로 다른 두 전극이 수평 방향으로 배치되며, 수직형 칩은 서로 다른 두 전극이 수직 방향으로 배치될 수 있다. 상기 발광소자(200)는 상기 수평형 칩 또는 수직형 칩의 경우 와이어로 다른 칩이나 배선 패턴에 연결하게 되므로, 와이어의 높이로 인해 모듈의 두께가 증가될 수 있고 와이어의 본딩을 위한 패드 공간이 필요할 수 있다.
또한, 상기 발광소자(200)는 LED 칩이 패키징된 패키지를 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 청색, 적색, 녹색, 자외선(UV), 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 발광소자(200)는 백색, 청색, 적색, 녹색, 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자(200)는 바닥 부분이 상기 기판(100)과 전기적으로 연결되는 탑뷰(top view) 타입일 수 있다. 상기 발광소자(200)의 광축은 상기 기판(100)의 하면과 수직일 수 있다.
상기 발광소자(200)는 상기 기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자(200)는 상기 기판(100)과 전도성 접합부재(미도시)에 의해 상기 기판(200)의 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전도성 접합부재는 솔더 재질이거나 금속 재질일 수 있다.
상기 발광소자(200)는 상기 기판(100) 상에 복수 개가 배치될 수 있다. 일례로, 상기 기판(200) 상에는 제1 방향(x축 방향)으로 이격하는 복수의 발광소자(200)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 기판(100) 상에는 제2 방향(y축 방향)으로 이격하는 복수의 발광소자(200)가 배치될 수 있다.
상기 발광소자(200)는 광이 출사되는 출사면을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(200)의 출사면은 상기 반사 부재(400)의 상면과 마주할 수 있다. 상기 출사면은 상기 반사 부재(400)의 상면과 평행할 수 있다. 상기 발광소자(200)의 출사면은 상기 제3 방향(z축 방향) 예컨대 상기 반사 부재(400)의 상면 방향으로 가장 높은 세기의 광을 방출할 수 있다. 상기 출사면은 수직한 평면이거나, 오목한 면 또는 볼록한 면을 포함할 수 있다.
상기 발광소자(200)는 상기 반사 부재(400)를 향해 광을 방출할 수 있다. 상기 발광소자(200)의 광축은 상기 기판(100)의 하면과 수직일 수 있다. 또한, 상기 발광소자(200)의 광축은 상기 반사 부재(400)의 상면과 수직일 수 있다.
상기 반사 부재(400)는 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 반사 부재(400)는 상기 기판(100)의 하면 상에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(400)는 상기 기판(100)의 하면 및 상기 발광소자(200)보다 하부에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(400)는 상기 기판(100) 및 상기 발광소자(200)와 이격되며 상기 발광??(200)의 발광면과 대향하여 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(400)는 상기 기판(100)의 하면 면적보다 크거나 같은 면적을 가질 수 있다.
상기 반사 부재(400)는 금속성 재질 또는 비금속성 재질을 갖는 필름 형태로 제공될 수 있다. 상기 금속성 재질은 알루미늄, 은, 금과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 비 금속성 재질은 플라스틱 재질 또는 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 플라스틱 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비페닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알콜, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌에테르, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 액정폴리머, 불소수지, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시 내에 반사 재질 예컨대, TiO2, Al2O3, SiO2와 같은 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 상기 반사 부재(400)는 단층 또는 다층으로 구현될 수 있고, 이러한 층 구조에 의해 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 반사 부재(400)는 입사되는 광을 반사시켜 줌으로써, 광이 균일한 분포를 출사되도록 광량을 증가시켜 줄 수 있다.
상기 반사 부재(400)는 약 50㎛ 내지 약 500㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 반사 부재(400)의 두께가 약 50㎛ 미만인 경우, 상기 반사 부재(400)의 광 반사 특성이 저하될 수 있고, 상기 조명 장치(1000)의 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 반사 부재(400)의 두께가 약 500㎛를 초과할 경우, 상기 조명 장치(1000)의 전체적인 두께가 증가할 수 있고, 이로 인해 상기 조명 장치(1000)의 유연성이 저하될 수 있다. 바람직하게, 상기 반사 부재(400)는 신뢰성, 광 반사 특성 등을 고려하여 약 80㎛ 내지 약 350㎛인 것이 바람직할 수 있다.
상기 반사 부재(400)는 반사 패턴(430)을 포함할 수 있다. 상기 반사 패턴은 복수개의 도트(dot) 형상을 가질 수 있다. 상기 복수의 반사 패턴(430)은 상기 기판(100)의 하면 및 상기 발광소자(200)와 마주하는 상기 반사 부재(400)의 상면 상에 배치될 수 있다.
상기 복수의 반사 패턴(430)은 상기 반사 부재(400)의 상면 상에 돌출된 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 패턴(430)은 상기 반사 부재(400)의 상면 상에서 상기 발광소자(200) 방향으로 돌출된 형태로 배치될 수 있다.
상기 복수의 반사 패턴(430)은 제1 방향 및 제2 방향으로 이격하여 배치될 수 있고, 상기 발광소자(200)와 대응되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 반사 패턴(430)은 상기 발광소자(200)와 수직 방향(제3 방향, z축 방향)으로 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
상기 복수의 반사 패턴(430)은 인쇄 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 반사 패턴(430)은 반사 잉크를 포함할 수 있다. 상기 복수의 반사 패턴(430)은 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS 중 어느 하나를 포함하는 재질로 인쇄할 수 있다. 상기 복수의 반사 패턴(430) 각각은 측 단면이 반구형 형상이거나, 다각형 형상일 수 있다. 상기 반사 패턴(430)의 재질은 백색일 수 있다.
상기 복수의 반사 패턴(430)의 도트 패턴 밀도는 상기 발광소자(200)와 대응되는 영역으로부터 멀어질수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 반사 패턴(430)의 밀도는 상기 반사 부재(400)의 상면 중 상기 발광소자(200)와 수직으로 중첩되는 중첩 영역으로부터 멀어질수록 더 높아질 수 있다. 즉, 상기 복수의 반사 패턴(430)의 밀도는 상기 발광소자(200)의 광축으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 높아질 수 있다. 또한, 상기 복수의 반사 패턴(430) 각각의 크기는 상기 중첩 영역으로부터 멀어질수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 반사 패턴(430) 각각의 수평 방향 너비는 상기 중첩 영역으로부터 멀어질수록 커질 수 있다. 즉, 상기 반사 패턴(430) 각각의 너비는 상기 발광소자(200)의 광축으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 커질 수 있다.
즉, 상기 복수의 반사 패턴(430)이 상기 발광소자(200)와 중첩되지 않는 반사 부재(400)의 상면 상에 배치됨에 따라, 상기 반사 부재(400)는 발광소자(200)에서 방출된 광의 반사율을 개선시킬 수 있다. 따라서, 상기 조명 장치(1000)는 상기 기판(100)의 오픈 영역을 통해 외부로 방출되는 광 손실을 줄일 수 있고, 면 광원의 휘도를 향상시킬 수 있다.
상기 제1 레진층(500)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 상기 기판(100) 및 상기 반사 부재(400) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 상기 기판(100)의 하면과 상기 반사 부재(400)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 상기 기판(100)의 하면 전체 또는 일부 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 레진층(500)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 실리콘, 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 열 경화성 수지 재료를 포함할 수 있으며, 예컨대 PC, OPS, PMMA, PVC 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 유리로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 상기 제1 레진층(500)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 제1 레진층(500)은 레진으로 광을 가이드하는 층으로 제공되므로, 글래스의 경우에 비해 얇은 두께로 제공될 수 있고 연성의 플레이트로 제공될 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 상기 발광소자(200)로부터 방출된 점 광원을 선 광원 또는 면 광원 형태로 방출할 수 있다.
상기 제1 레진층(500)의 상면은 상기 발광소자(200)로부터 방출된 광을 확산시켜 발광할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 레진층(500) 내에는 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 비드는 제1 레진층(500)의 중량 대비 0.01 내지 0.3%의 범위로 배치될 수 있다. 상기 비드는 실리콘(Sillicon), 실리카(Silica), 글라스 버블(Glass bubble), PMMA(Polymethyl methacrylate), 우레탄(Urethane), Zn, Zr, Al2O3, 아크릴(Acryl) 중 선택되는 어느 하나로 구성될 수 있으며, 비드의 입경은 약 1㎛ 내지 약 20㎛의 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 레진층(500)은 상기 발광소자(200)의 두께보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 레진층(500)은 약 5mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 레진층(500)은 약 0.5mm 내지 약 4mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 제1 레진층(500)의 두께가 약 0.5mm 미만인 경우, 상기 발광소자(200)에서 방출할 광을 효과적으로 가이드하기 어려울 수 있다. 즉, 상기 발광소자(200)와 상기 반사 부재(400) 사이의 간격이 너무 작아 상기 조명 장치(1000)가 면 광원을 구현하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제1 레진층(500)의 두께가 약 4mm를 초과할 경우, 전체적인 광 경로가 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(200)에서 방출된 광이 방출되는 과정에 광 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제1 레진층(500)은 상술한 두께 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
상기 제1 레진층(500)은 상기 발광소자(200)를 감싸며 배치될 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 상기 발광소자(200)를 밀봉할 수 있다. 상기 제1 레진층(500)은 상기 발광소자(200)를 보호할 수 있고, 상기 발광소자(200)로부터 방출된 광의 손실을 줄일 수 있다.
또한, 상기 제1 레진층(500)은 상기 발광소자(200)의 표면과 접촉할 수 있고, 상기 발광소자(200)의 출사면과 접촉할 수 있다. 또한, 상기 제1 레진층(500)은 상기 기판(100)의 하면 및 상기 반사 부재(400)의 상면과 접촉할 수 있다. 즉, 상기 제1 레진층(500)은 상기 기판(100), 상기 발광소자(200) 및 상기 반사 부재(400)를 지지하며 상기 구성들이 설정된 간격을 유지하며 설정된 위치에 배치되도록 고정할 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 제1 파장 변환층(610)을 포함할 수 있다. 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 발광소자(200)가 배치되는 상기 기판(100)의 하면과 반대되는 상면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 파장 변환층(610)은 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 파장 변환층(610)은 형광체(phosphor) 및 양자점(quantum dot) 중 적어도 하나의 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1 파장 변환층(610)은 형광체를 포함하며 백색, 청색, 황색, 녹색, 적색 등의 광을 발광할 수 있다. 상기 형광체는 녹색 형광체, 적색 형광체, 앰버 형광체, 옐로우 형광체, 백색 형광체 및 청색 형광체 중 적어도 한 종류 또는 두 종류를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 제1 광(L1)을 흡수하여 상기 제1 광(L1)과 다른 파장 대역의 제2 광(L2)으로 변환할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 일부 제1 광(L1) 및/또는 상기 발광소자(200)에서 방출되어 상기 반사 부재(400)에 반사된 제1 광(L1)을 흡수하여 상기 제2 광(L2)으로 변환할 수 있다.
일례로, 상기 제1 파장 변환층(610)은 적색 형광체를 포함할 수 있고, 상기 발광소자(200)의 일부는 청색 광, 상기 발광소자(200)의 다른 일부는 녹색 광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 파장 변환층(610)을 통과한 제2 광(L2)은 백색광을 방출할 수 있고, 상기 발광소자(200)가 발광하지 않을 경우 상기 조명 장치(1000)는 외측에서 적색으로 시인될 수 있다.
다른 예로, 상기 제1 파장 변환층(610)은 청색 형광체를 포함할 수 있고, 상기 발광소자(200)의 일부는 적색 광, 상기 발광소자(200)의 다른 일부는 녹색 광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 파장 변환층(610)을 통과한 제2 광(L2)은 백색광을 방출할 수 있고, 상기 발광소자(200)가 발광하지 않을 경우 상기 조명 장치(1000)는 외측에서 청색으로 시인될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제1 파장 변환층(610)이 녹색 형광체를 포함할 수 있고, 상기 발광소자(200)의 일부는 적색 광, 상기 발광소자(200)의 다른 일부는 청색 광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 파장 변환층(610)을 통과한 제2 광(L2)은 백색광을 방출할 수 있고, 상기 발광소자(200)가 발광하지 않을 경우 상기 조명 장치(1000)는 외측에서 청색으로 시인될 수 있다.
상기 제1 파장 변환층(610)은 설정된 두께를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 제1 레진층(500)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 파장 변환층(610)의 두께는 약 50㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 파장 변환층(610)의 두께는 약 80㎛ 내지 약 400㎛일 수 있다. 상기 제1 파장 변환층(610)의 두께가 약 50㎛ 미만인 경우, 상기 발광소자(200)에서 방출된 제1 광(L1)을 설정된 파장 대역의 제2 광(L2)으로 변환하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제1 파장 변환층(610)의 두께가 약 50㎛ 미만인 경우, 상기 조명 장치(1000)가 오프(off)된 상태에서 상기 제1 파장 변환층(610)의 색상이 명확하게 시인되지 않을 수 있고, 외측에서 상기 조명 장치(1000)의 내부 구성이 시인될 수 있다.
또한, 상기 제1 파장 변환층(610)의 두께가 약 500㎛를 초과할 경우, 상기 발광소자(200)에서 방출된 제1 광(L1)을 상기 제2 광(L2)으로 효과적으로 변환할 수 있으나 상기 제1 파장 변환층(610)의 두께가 상대적으로 두꺼울 수 있다. 이에 따라, 상기 조명 장치(1000)의 전체 두께가 증가하여 유연성이 저하될 수 있고, 상기 발광소자(200)에서 방출된 광이 상기 제1 파장 변환층(610)을 통과하는 과정에 손실되어 전체 휘도가 저하될 수 있다.
즉, 상기 제1 파장 변환층(610)은 후술할 램프의 커버 부재(2110, 2210)와 대응되거나 유사한 색상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(200)가 광을 방출하지 않을 경우, 상기 커버 부재(2110, 2210)와 대응되거나 유사한 색상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 조명 장치(1000)는 외측에서 시인되지 않거나 시인되는 것을 최소화하는 히든(hidden) 효과를 가질 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 보호층(700)을 포함할 수 있다. 상기 보호층(700)은 상기 제1 파장 변환층(610) 상에 배치될 수 있다. 상기 보호층(700)은 투광성 재질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 보호층(700)은 상면 및 하면을 통과하는 광이 투과되는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(700)은 PET(Polyethylene terephthalate), PS(Polystyrene), PI(Polyimide), PEN(Polyethylene naphthalate), PC(Poly carbonate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 보호층(700)은 설정된 두께를 가지며 상기 제1 파장 변환층(610)을 외부로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(700)은 약 500㎛ 내지 약 3mm의 두께를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 보호층(700)은 약 800㎛ 내지 약 2.5mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 보호층(700)의 두께가 약 500㎛ 미만인 경우 상대적으로 얇은 두께로 인해 하부에 배치된 구성들, 예컨대 상기 제1 파장 변환층(610) 및 상기 제1 레진층(500) 등을 효과적으로 보호하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 보호층(700)의 두께가 약 3mm를 초과할 경우, 상기 조명 장치(1000)의 전체 두께가 증가할 수 있고, 휘도 저하가 발생할 수 있다. 또한, 상기 보호층(700)의 두께가 약 3mm를 초과할 경우, 두께에 의해 유연성이 저하되어 상기 조명 장치(1000)가 상면이 소정의 곡률을 가지도록 구부러지기 어려울 수 있다. 따라서, 상기 조명 장치(1000)를 적용할 수 있는 구조가 제한적일 수 있다. 따라서 상기 보호층(700)의 두께는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
도 5는 실시예에 따른 조명 장치의 다른 단면도이다. 도 5를 이용한 설명에서는 앞서 설명한 조명 장치와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 제2 레진층(520)을 포함할 수 있다.
상기 제2 레진층(520)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 레진층(520)은 상기 기판(100) 및 상기 제1 파장 변환층(610) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 레진층(520)은 상기 기판(100)의 상면과 상기 제1 파장 변환층(610)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 레진층(520)은 상기 기판의 상면 전체 또는 일부 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 제2 레진층(520)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 제2 레진층(520)은 실리콘, 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 제2 레진층(520)은 열 경화성 수지 재료를 포함할 수 있으며, 예컨대 PC, OPS, PMMA, PVC 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 제2 레진층(520)은 유리로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 상기 제2 레진층(520)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 제2 레진층(520)은 상기 제1 레진층(500)과 동일한 재질을 포함할 수 있다.
상기 제2 레진층(520)은 레진으로 광을 가이드하는 층으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레진층(520)은 상기 반사부재(400)에서 반사되어 상기 제1 레진층(500) 및 상기 기판(100)을 통과하는 상기 발광소자(200)의 광을 추가로 확산시켜 줄 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레진층(520) 내에는 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 비드는 제2 레진층(520)의 중량 대비 0.01 내지 0.3%의 범위로 배치될 수 있다. 상기 비드는 실리콘(Sillicon), 실리카(Silica), 글라스 버블(Glass bubble), PMMA(Polymethyl methacrylate), 우레탄(Urethane), Zn, Zr, Al2O3, 아크릴(Acryl) 중 선택되는 어느 하나로 구성될 수 있으며, 비드의 입경은 약 1㎛ 내지 약 20㎛의 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제2 레진층(520)은 접착층으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레진층(520)은 상기 기판(100)과 상기 제1 파장 변환층(610) 사이에서 두 구성(100, 610)을 접착하는 접착층으로 제공될 수 있다.
상기 제2 레진층(520)은 설정된 두께를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제2 레진층(520)의 두께(h2)는 상기 제1 레진층(500)의 두께(h1)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레진층(520)의 두께(h2)는 상기 제1 레진층(500)의 두께(h1)의 약 1/30 내지 약 3/4 일 수 있다. 상기 제2 레진층(520)의 두께는 약 2mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제2 레진층(520)의 두께는 약 50㎛ 내지 약 1.5mm일 수 있다. 상기 제2 레진층(520)의 두께가 약 50㎛ 미만인 경우, 상기 기판(100)과 상기 제1 파장 변환층(610) 사이를 접착하는 접착층의 기능을 수행하기 어려울 수 있고, 상기 제2 레진층(520)에 입사된 광을 효과적으로 가이드하기 어려울 수 있다. 즉, 상기 제2 레진층(520)의 두께가 너무 얇아 상기 기판(100)을 통해 방출된 광을 가이드하기 위한 충분한 공간이 확보되지 않을 수 있다. 또한, 상기 조명 장치(1000)가 외력에 의해 제3 방향, 예컨대 웨이브(wave) 등의 형상으로 구부러질 경우, 상기 제2 레진층(520)의 두께가 너무 얇아 상기 기판(100) 및 상기 제1 레진층(500)을 통해 방출된 광을 효과적으로 가이드하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제2 레진층(520)의 두께가 약 1.5mm를 초과할 경우, 상기 조명 장치(1000)의 전체 두께가 증가하여 디자인의 자유도가 저하될 수 있고, 상기 제2 레진층(520)의 두께에 의해 광 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제2 레진층(520)의 두께는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
도 6은 실시예에 따른 조명 장치의 다른 단면도이다. 도 6을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 조명 장치와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 차광부(810)를 포함할 수 있다.
상기 차광부(810)는 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 차광부(810)는 상기 기판(100) 및 상기 제1 파장 변환층(610) 사이에 배치될 수 있다. 상기 차광부(810)는 상기 발광소자(200)와 제3 방향(z축 방향)으로 중첩될 수 있다. 자세하게, 상기 차광부(810)의 중심은 상기 발광소자(200)의 광축과 제3 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 차광부(810)는 상기 기판(100)의 상면 또는 상기 제1 파장 변환층(610)의 하면 상에 복수의 층으로 중첩되어 인쇄될 수 있다. 또한, 상기 차광부(810)는 서로 다른 크기를 가지는 복수의 인쇄 패턴을 포함할 수 있다.
상기 차광부(810)는 상기 반사 부재(400)의 반사 패턴(430)과 제3 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 즉, 상기 차광부(810)는 상기 발광소자(200)와 제3 방향으로 중첩되는 영역에 배치되며 상기 복수의 반사 패턴(430)과 제3 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.
상기 차광부(810)를 상부에서 보았을 때, 상기 차광부(810)의 평면 형상은 원형, 타원형, 다각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 일례로 상기 차광부(810)의 평면 형상은 상기 발광소자(200)의 지향각 등을 고려하여 곡선을 포함하는 형상을 포함할 수 있다.
상기 차광부(810)는 상기 발광소자(200)의 개수와 동일할 수 있다. 또한, 상기 차광부(810)는 상기 발광소자(200)에서 방출된 광에 의한 핫스팟(Hot spot)을 방지할 수 있는 크기 또는 면적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 차광부(810)의 제1 방향 너비는 상기 발광소자(200)의 제1 방향 너비보다 클 수 있고, 상기 차광부(810)의 제2 방향 너비는 상기 발광소자(200)의 제2 방향 너비보다 클 수 있다. 즉, 상기 차광부(810)는 상기 발광소자(200)의 평면적보다 큰 평면적으로 제공되어 핫스팟이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
상기 차광부(810)의 둘레에는 접착층(820)이 배치될 수 있다. 상기 접착층(820)은 상기 기판(100) 및 상기 제1 파장 변환층(610) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착층(820)은 상기 기판(100)의 상면 중 상기 차광부(810)와 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 상기 접착층(820)은 투광성 재질을 포함할 수 있다. 상기 접착층(820)은 상기 기판(100)과 상기 제1 파장 변환층(610)을 접착시킬 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 조명 장치의 다른 단면도이고, 도 8은 실시예에 따른 광학 부재의 평면도이다. 도 7 및 도 8을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 조명 장치와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 광학 부재(850)를 포함할 수 있다.
상기 광학 부재(850)는 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 광학 부재(850)는 상기 기판(100) 및 상기 제1 파장 변환층(610) 사이에 배치될 수 있다.
상기 광학 부재(850)는 투광성 재질을 포함할 수 있다. 상기 광학 부재(850)는 상기 기판(100)과 마주하는 하면 상에 형성되는 복수의 광학 패턴(851)을 포함할 수 있다. 상기 광학 패턴(851)은 상기 광학 부재(850)의 하면에서 상면 방향으로 오목한 홈 형태로 제공될 수 있다. 이와 다르게, 상기 광학 패턴(851)은 상기 광학 부재(850)의 상면 상에 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 광학 패턴(851)은 상기 광학 부재(850)의 상면에서 하면 방향으로 오목한 홈 형태로 제공될 수 있다.
상기 복수의 광학 패턴(851)은 제1 방향 및 제2 방향으로 서로 이격하여 배치될 수 있다. 상기 복수의 광학 패턴(851)은 상기 발광소자(200)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 복수의 광학 패턴(851)은 상기 발광소자(200)와 수직 방향(제3 방향)으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 복수의 광학 패턴(851)의 밀도는 상기 발광소자(200)와 대응되는 영역으로부터 멀어질수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 광학 패턴(851)의 밀도는 상기 광학 부재(850) 중 상기 발광소자(200)와 중첩되는 영역으로부터 멀어질수록 낮아질 수 있다. 또한, 상기 복수의 광학 패턴(851)의 크기는 상기 중첩되는 영역으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
또한, 상기 복수의 광학 패턴(851)들이 형성하는 제1 방향 너비는 상기 발광소자(200)의 제1 방향 너비보다 클 수 있다. 또한, 상기 복수의 광학 패턴(851)들이 형성하는 제2 방향 너비는 상기 발광소자(200)의 제2 방향 너비보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 광학 부재(850) 중 상기 복수의 광학 패턴(851)가 형성된 영역의 평면적은 상기 발광소자(200)의 평면적보다 크게 제공될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 광학 패턴(851)은 상기 발광소자(200)에 의해 핫스팟이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 조명 장치의 다른 단면도이다. 도 9를 이용한 설명에서는 앞서 설명한 조명 장치와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 제2 파장 변환층(620)을 포함할 수 있다. 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 반사 부재(400) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 반사 부재(400) 및 상기 제1 레진층(500) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제2 파장 변환층(620)은 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 파장 변환층(620)은 형광체(phosphor) 및 양자점(quantum dot) 중 적어도 하나의 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2 파장 변환층(620)은 형광체를 포함하며 청색, 황색, 녹색, 적색 등의 광을 발광할 수 있다. 상기 형광체는 녹색 형광체, 적색 형광체, 앰버 형광체, 옐로우 형광체, 백색 형광체 및 청색 형광체 중 적어도 한 종류 또는 두 종류를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 제1 파장 변환층(610)과 다른 파장 대역의 광으로 변환시키는 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 제1 광(L1)을 흡수하여 다른 파장 대역의 제3 광(L3)으로 변환할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 제1 레진층(500)을 통해 입사된 상기 제1 광(L1)을 흡수하여 상기 제1 광(L1)과 다른 파장 대역의 제3 광(L3)으로 변환할 수 있다.
또한, 상기 제2 파장 변환층(620)에 의해 변환된 상기 제3 광(L3)은 상기 반사 부재(400)에 반사되어 상기 제1 파장 변환층(610)에 제공될 수 있다. 이후, 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 제3 광(L3)을 흡수하여 상기 제1 광(L1) 및 상기 제3 광(L3)과 다른 파장 대역의 제2 광(L2)을 방출할 수 있다.
일례로, 상기 조명 장치(1000)는 백색광을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 발광소자(200)에서 방출된 제1 광(L1)은 상기 제2 파장 변환층(620) 및 상기 제1 파장 변환층(610)을 순차적으로 통과하며 백색광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 발광소자(200)가 발광하지 않을 경우 상기 조명 장치는 외측에서 상기 제1 파장 변환층(610)과 대응되는 색상으로 시인될 수 있다. 상기 제2 파장 변환층(620)은 설정된 두께를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 제1 레진층(500)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 파장 변환층(620)의 두께는 약 50㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다. 자세하게, 상기 제2 파장 변환층(620)의 두께는 약 80㎛ 내지 약 400㎛일 수 있다. 상기 제2 파장 변환층(620)의 두께가 약 50㎛ 미만인 경우, 상기 발광소자(200)에서 방출된 제1 광(L1)을 상기 제3 광(L3)으로 변환하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 제2 파장 변환층(620)의 두께가 약 500㎛를 초과할 경우, 상기 제2 파장 변환층(620)의 두께가 상대적으로 두꺼워 상기 조명 장치(1000)의 전체 두께가 증가할 수 있고, 상기 제2 파장 변환층(620)의 두께에 의해 상기 조명 장치(1000)의 전체 휘도가 저하될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 복수의 파장 변환층(610, 620)에 의해 다양한 색상의 광을 방출할 수 있고, 상기 발광소자(200)가 광을 방출하지 않을 경우 상기 커버 부재(2110, 2210)와 대응되거나 유사한 색상을 가질 수 있다. 또한, 상기 조명 장치(1000)가 복수의 파장 변환층(610, 620)을 포함함에 따라 상기 제1 파장 변환층(610)은 보다 다양한 색상으로 제공될 수 있다.
도 10 내지 도 13은 실시예에 따른 조명 장치를 포함하는 램프가 차량에 적용된 예를 도시한 도면이다. 자세하게, 도 10은 상기 조명 장치를 갖는 램프가 적용된 차량의 상면도이다. 또한, 도 11은 실시예에 따른 조명 장치가 차량의 전방에 배치된 예이고, 도 12는 실시예에 따른 조명 장치가 차량의 후방에 배치된 예이다. 또한, 도 13은 실시예에 따른 조명 장치가 지지 부재 내에 배치된 단면도이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 차량(2000)에 적용될 수 있다. 상기 램프는 차량(2000)의 전방, 후방 및 측방 중 적어도 한 곳에 한 개 이상 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 상기 램프는 차량의 전방 램프(2100)에 적용될 수 있다. 상기 전방 램프(2100)는 제1 커버 부재(2110) 및 상기 조명 장치(1000)를 포함하는 적어도 하나의 제1 램프 모듈(2120)을 포함할 수 있다. 상기 제1 램프 모듈(2120)은 상기 제1 커버 부재(2110) 내에 수용될 수 있다.
상기 전방 램프(2100)는 상기 제1 램프 모듈(2120)에 포함된 조명 장치(1000)의 구동 시점을 제어하여 복수의 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 상기 전방 램프(2100)는 상기 조명 장치(1000)의 발광에 의해 전조등, 방향 지시등, 주간 주행등, 상향등, 하향등 및 안개등 중 적어도 하나의 기능을 제공할 수 있다. 또한, 상기 전방 램프(2100)는 운전자가 차량 도어를 오픈한 경우 웰컴등 또는 셀레브레이션(Celebration) 효과 등과 같은 부가적인 기능까지 제공할 수 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 상기 램프는 차량의 후방 램프(2200)에 적용될 수 있다. 상기 후방 램프(2200)는 제2 커버 부재(2210) 및 상기 조명 장치(1000)를 포함하는 적어도 하나의 제2 램프 모듈(2220)을 포함할 수 있다. 상기 제2 램프 모듈(2220)은 상기 제2 커버 부재(2210) 내에 수용될 수 있다.
상기 후방 램프(2200)는 상기 제2 램프 모듈(2220)에 포함된 조명 장치(1000)의 구동 시점을 제어하여 복수의 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 상기 후방 램프(2200)는 상기 조명 장치(1000)의 발광에 의해 차폭등, 제동등, 방향 지시등 중 적어도 하나의 기능을 제공할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 상기 제1 커버 부재(2110) 또는 상기 제2 커버 부재(2210)에 수용되어 배치되며, 차량(2000)의 전방, 후방 및 측방 중 적어도 한 곳에 배치되어 다양한 기능을 제공할 수 있다.
자세하게, 도 13을 참조하면, 상기 조명 장치(1000)는 커버 부재 내에 수용될 수 있다. 여기서 상기 커버 부재는 상술한 도 11 및 도 12의 제1 및 제2 커버 부재(2110, 2210) 일 수 있다. 상기 커버 부재(2110, 2210)는 상술한 램프가 적용되는 영역을 구성하는 커버 부재일 수 있다. 일례로, 상기 커버 부재(2110, 2210)는 상기 램프가 배치되는 차량의 범퍼(bumper), 펜더(fender), 보닛(bonnet), 사이드 미러(side mirror), 트렁크(trunk), 프론트 판넬, 리어 판넬 등과 같은 영역을 구성하며 외부에 노출되는 부재일 수 있다.
상기 커버 부재(2110, 2210)는 소정의 신뢰성을 가지는 재질, 예컨대 수지 또는 금속 재질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 커버 부재(2110, 2210)는 상기 조명 장치(1000)를 수용할 수 있는 수공 공간을 포함할 수 있다. 상기 조명 장치(1000)는 상기 수용 공간 내에 일부 영역 또는 전체 영역이 배치될 수 있다.
상기 커버 부재(2110, 2210)는 상기 차량(2000)과 대응되는 유색으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 조명 장치(1000)가 온(On) 상태일 경우 상기 조명 장치(1000)는 설정된 파장의 광을 방출할 수 있다. 일례로, 상기 조명 장치(1000)가 전조등일 경우 상기 조명 장치(1000)는 백색광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 조명 장치(1000)가 오프(Off) 상태일 경우, 상기 조명 장치(1000)는 상기 차량(2000)과 대응되거나 유사한 색상을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 조명 장치(1000)는 상기 차량(2000)과 대응되거나 유사한 색상을 가진 상기 제1 파장 변환층(610)에 의해 상기 차량(2000)과 대응되거나 유사한 색상을 가질 수 있다. 즉, 상기 조명 장치(1000)는 외부에 노출된 상기 커버 부재(2110, 2210)의 표면(상면)과 대응되거나 유사한 색상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 파장 변환층(610)은 설정된 두께를 가짐에 따라 외부에서 상기 조명 장치(1000)의 내부 구성, 예컨대 상기 발광소자(200) 등이 시인되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 램프는 외측에서 상기 조명 장치(1000)가 시인되지 않거나 시인되는 것을 최소화할 수 있는 히든(hidden) 효과를 가질 수 있고, 이로 인해 보다 향상된 심미성 및 디자인 자유도를 가질 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.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판의 하면 상에 배치되는 발광소자;
    상기 발광소자의 발광면과 대향하여 배치되는 반사 부재;
    상기 기판의 하면 및 상기 반사 부재 사이에 배치되는 제1 레진층; 및
    상기 기판의 상면 상에 배치되는 제1 파장 변환층을 포함하고,
    상기 반사 부재는 상기 발광소자와 마주하는 상면 상에 배치되는 복수의 반사 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 반사 패턴은 상기 발광소자의 광축과 수직 방향으로 중첩되지 않는 영역에 배치되고,
    상기 발광소자에서 방출된 제1 광은 상기 반사 부재에 반사되어 상기 제1 파장 변환층에 입사되고, 상기 제1 파장 변환층에 의해 상기 제1 광과 다른 파장 대역의 제2 광으로 변환되는 조명 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 반사 패턴은 상기 반사 부재의 상면 상에 돌출되며 서로 이격되는 복수의 도트(dot) 형상을 가지고,
    상기 복수의 도트 각각의 크기는 상기 발광소자의 광축으로부터 멀어질수록 변화하는 조명 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환층은 녹색 형광체, 적색 형광체, 앰버 형광체, 옐로우 형광체, 백색 형광체, 청색 형광체, 양자점(QD) 중 적어도 하나를 포함하는 조명 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판의 상면 및 상기 제1 파장 변환층 사이에 배치되는 제2 레진층을 포함하는 조명 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 레진층의 두께는 상기 제1 레진층의 두께보다 얇은 조명 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 부재 및 상기 제1 레진층 사이에 배치되는 제2 파장 변환층을 포함하는 조명 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환층과 다른 파장 대역의 광으로 변환시키는 형광체 및 양자점 중 적어도 하나를 포함하는 조명 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 제1 파장 변환층 사이에 배치되는 차광부를 포함하고,
    상기 차광부는 상기 발광소자의 광축과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치되는 조명 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 차광부는 수직 방향을 기준으로 상기 복수의 반사 패턴과 중첩되지 않는 영역에 배치되는 조명 장치.
  10. 수용 공간을 포함하는 커버 부재; 및
    상기 커버 부재 내에 배치되는 조명 장치를 포함하고,
    상기 조명 장치는 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 조명 장치를 포함하고,
    상기 조명 장치가 오프(off) 상태일 경우 상기 조명 장치는 상기 커버 부재와 대응되는 색상을 가지는 램프.
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