KR20220163792A - 조명장치 - Google Patents

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KR20220163792A
KR20220163792A KR1020210072390A KR20210072390A KR20220163792A KR 20220163792 A KR20220163792 A KR 20220163792A KR 1020210072390 A KR1020210072390 A KR 1020210072390A KR 20210072390 A KR20210072390 A KR 20210072390A KR 20220163792 A KR20220163792 A KR 20220163792A
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장기연
엄동일
장재혁
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명 장치는, 상부가 개방되며 바닥이 오목한 곡면인 수납부를 갖는 반사체; 상기 수납부의 바닥 일단 위에 배치된 회로 기판 및 상기 회로 기판의 일면에 배치되며 상기 수납부의 타단을 향해 제1광을 조사하는 복수의 광원; 및 상기 수납부의 바닥에 배치되며 상기 제1광을 제2광으로 파장 변환하는 파장 변환층을 포함하며, 상기 광원들의 피치는 상기 수납부의 길이와 깊이 합의 0.7배 이상일 수 있다.

Description

조명장치{LIGHTING DEVICE}
발명의 실시 예는 간접 조명을 위한 장치에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 간접적으로 면광을 제공하는 조명장치, 라이트 유닛 또는 차량용 램프에 관한 것이다.
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. 또한 발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
발명의 실시 예는 간접적으로 면광을 제공하는 조명장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 입사된 광을 반사 면과 파장 변환층에 의해 균일한 면광을 제공하기 위한 조명장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 조명장치를 라이트 유닛, 표시장치, 또는 차량용 램프를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치는, 상부가 개방되며 바닥이 오목한 곡면인 수납부를 갖는 반사체; 상기 수납부의 바닥 일단 위에 배치된 회로 기판 및 상기 회로 기판의 일면에 배치되며 상기 수납부의 타단을 향해 제1광을 조사하는 복수의 광원; 및 상기 수납부의 바닥에 배치되며 상기 제1광을 제2광으로 파장 변환하는 파장 변환층을 포함하며, 상기 광원들 간의 피치는 P이며, 상기 회로 기판의 일면에서 상기 수납부의 타단까지의 직선 길이는 A이고, 상기 광원의 중심을 지나는 수평한 직선을 기준으로 상기 수납부의 최 저점까지의 깊이인 길이는 B이며, 상기 수납부의 일단에서 상기 최 저점까지의 수평한 직선 길이는 C이고, 상기 수납부의 타단에서 상기 최 저점까지의 수평한 직선 길이는 D라고 할 때, 상기 길이들은 A > B 및 C < D의 관계를 가지며, 상기 길이 C,D의 비율(C:D)는 0.5 이하이며, 상기 길이 A,B의 합은 A+B ≥ (0.7 × P)를 만족할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 파장 변환층은 레진 내에 50wt% 이상의 적색 형광체를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 파장 변환층은 복수의 패턴이 서로 이격되어 배열될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 수납부의 깊이인 길이 B는 B ≥ (0.3 × P)를 만족할 수 있다. 상기 길이 C,D의 비율(C:D)는 0.25 이상일 수 있다. 상기 길이 B는 상기 길이 A에 대해 40% 내지 60%의 범위일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 광원의 중심에 수평한 직선은 상기 수납부의 바닥 타단보다 높게 위치할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 수납부 상에 확산제를 갖는 제1광학 부재 및 청색 광을 차단하고 적색을 투과하는 적색 재질의 제2광학 부재를 포함할 수 있다.
상기의 조명 장치는 차량용 조명장치일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 간접 조명에 의해 핫 스팟을 억제할 수 있으며, 외부에서 광원들이 노출되는 것을 방지할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 소정의 패턴을 갖는 파장 변환층에 의해 파장 변환된 광으로 면광을 발광할 수 있다. 또한 외부에서 파장 변환층의 단위 패턴 형상을 갖는 이미지가 제공될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있으며, 광학적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 라이트 유닛, 각 종 표시장치, 또는 차량용 램프에 적용될 수 있다.
도 1은 발명의 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치의 A-A측 단면도이다.
도 3은 도 2의 반사체의 구조를 설명한 도면이다.
도 4의 (A)(B)는 도 2의 반사체의 바닥부 표면에 형성된 형광체층의 패턴의 예이다.
도 5의 (A)-(F)는 도 4의 패턴의 다른 예이다.
도 6은 도 3의 반사체의 길이(C:D) 비율에 따른 광 효율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 3의 반사체에서 오목부의 깊이/길이 비율에 따른 광 효율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 발명의 실시 예에 따른 조명장치를 갖는 차량의 평면도의 예이다.
도 9는 발명의 실시 예에 따른 차량의 후방 조명장치의 예를 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 이동체, 차량용 램프, 가정용 조명장치, 또는 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프는 예컨대, 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.
<실시 예>
도 1은 발명의 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 정면도이며, 도 2는 도 1의 조명 장치의 A-A측 단면도이고, 도 3은 도 2의 반사체의 구조를 설명한 도면이며, 도 4의 (A)(B)는 도 2의 반사체의 바닥부 표면에 형성된 형광체층의 패턴의 예이고, 도 5의 (A)-(F)는 도 4의 패턴의 다른 예이며, 도 6은 도 3의 반사체의 길이(C:D) 비율에 따른 광 효율을 나타낸 그래프이며, 도 7은 도 3의 반사체에서 깊이/길이 비율에 따른 광 효율을 나타낸 그래프이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 조명장치(100)는 일면이 개방된 수납부(120)를 갖는 반사체(110), 및 상기 반사체(110)의 내부 일측에 배치된 광원 모듈(130), 상기 반사체(110)의 수납부(121)의 바닥(113)에 형성된 파장 변환층(141)을 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(130)은 상기 반사체(110)의 일측에 회로기판(131) 및 상기 회로기판(131)의 일면에 배치된 복수의 광원(132)을 포함할 수 있다.
상기 반사체(110)는 플라스틱 재질로 사출 성형되거나, Ag, Al과 같은 금속 플레이트로 형성될 수 있다. 상기 반사체(110)는 수납부(120)의 일측에 배치된 제1측면부(111), 타측에 배치된 제2측면부(112), 및 상기 수납부(120)의 길이 방향에 서로 대면하는 제3,4측면부(1114,115)를 포함할 수 있다. 상기 수납부(120)의 길이 방향은 상기 광원 모듈(130)의 광원(132)들이 배열되는 방향일 수 있으며, 상기 제1,2측면부(111,112)는 상기 길이 방향과 직교하는 폭 방향으로 서로 대향할 수 있다.
상기 반사체(110)의 수납부(120)는 탑뷰 형상이 다각형 형상 예컨대, 직 사각형 또는 정사각형 형상이거나, 제1,2측면부(111,112) 중 적어도 하나가 오목한 또는 볼록한 곡선 형상을 가질 수 있다. 상기 수납부(120)는 일면 즉, 상부가 개방되며, 바닥(113)이 오목한 곡면 또는 오목한 곡률을 갖는 표면으로 제공될 수 있다.
상기 반사체(110)의 제1측면부(111)는 상기 바닥(113)의 일단으로부터 수직한 길이를 갖고 형성될 수 있다. 상기 제2측면부(112)는 상기 바닥(111)의 타단으로부터 수직한 길이를 갖고 형성될 수 있다. 상기 반사체(110)의 제3,4측면부(114,115)는 상기 바닥(113)의 길이 방향 양단으로부터 수직한 길이를 갖고 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 4측면부(111,112,114,115) 중 적어도 하나 또는 모두는 바닥(113)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 수납부(120)의 제1방향 길이(예, A)는 제2방향 길이보다 더 클 수 있으며, 예컨대 제1방향 길이(A)가 폭 보다 2배 이상 또는 3배 이상 클 수 있다. 상기 수납부(120)의 바닥(113) 중에서 최 저점은 상기 제1방향 길이(A)의 1/2 지점보다 상기 광원(132)에 수직한 직선 또는 상기 회로기판(131)에 수직한 직선에 더 인접하게 배치될 수 있다. 상기 최 저점은 바닥(113)의 곡면의 변곡 점일 수 있다.
상기 수납부(120)의 바닥(113)은 최 저점에서 광원 방향 또는 제1측면부(111)를 향해 높이가 점차 높아지는 제1구간 길이(B)와, 상기 최 저점에서 제2측면부(112)를 향해 높이가 점차 높아지는 제2구간 길이(C)를 포함할 수 있다. 상기 제1,2구간 길이(B,C)는 양단의 수평한 직선 길이이며, 상기 제1구간 길이(B)는 상기 제2구간 길이(C)보다 짧을 수 있다.
상기 회로기판(131)의 일면 또는 상기 광원(132)이 배치된 상기 회로기판(131)에서 상기 제2측면부(112)까지의 제1방향의 직선 길이(A)는 상기 수납부(120)의 깊이 즉, 제3방향의 길이(예: B)보다 클 수 있다. 상기 수납부(120)의 깊이(B)는 상기 광원(132)의 중심을 지나는 수평한 직선 또는 반사체(110)의 바닥 타단을 지나는 수평한 직선에서 최 저점까지의 거리이다. 상기 직선 길이(A)는 상기 수납부(120)의 바닥 일단을 지나는 수직한 직선에서 타단을 지나는 수직한 직선까지의 직선 거리일 수 있다. 상기 제3방향은 제1,2방향과 직교하는 방향일 수 있다.
상기 광원 모듈(130)의 회로기판(131)은 상기 제1측면부(111)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 회로기판(131)은 상기 수납부(120)의 일단에서 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 회로기판(131)의 일면은 상기 제2측면부(112)와 대향될 수 있다.
상기 회로기판(131)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함한다. 상기 회로기판(131)은 예를 들어, 경성 재질의 기판, 연성 재질의 기판, 경연성 재질의 기판 중 어느 하나이며, 그 재질은 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(131)의 일면은 광원(132)이 배치된 면이며, 타면은 상기 일면의 반대측 면이며 제1측면부(111)과 접착되는 면일 수 있다.
상기 광원(132)은 상기 회로기판(131)의 일면에 복수개가 서로 이격될 수 있다. 상기 광원(132)들 각각은 발광 칩으로 구현될 수 있으며, 상기 발광 칩은 수직형 칩, 수평형 칩 또는 플립 칩으로 배치될 수 있다. 상기 광원(132)은 발광 칩을 덮는 형광체층(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 광원(132)은 외부 또는 일측에 복수의 패드를 갖고 회로기판(131) 상에 접합될 수 있으며, 전면 및 측면들을 통해 광을 방출할 수 있다. 상기 형광체층(미도시)은 적색, 황색 및 녹색 형광체 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 상기 형광체층의 두께는 200 마이크로 미터 이하 예컨대, 135 내지 200 마이크로 미터의 범위로 배치될 수 있다.
상기 광원 모듈(130)의 광원(132)들 각각은 상기 제1측면부(111)에 인접하게 배치되고 제2측면부(112)와 대향될 수 있다. 이에 따라 광원(132)들 각각을 통해 방출된 광은 대부분이 제2측면부(113)를 향해 진행될 수 있다. 상기 광원(132)들 각각은 수납부(120)의 일단 위에 배치되며, 상기 광원(132)에서 방출된 광은 수납부(120)의 타단을 향해 방출될 수 있다.
상기 광원(132)들 각각은 적색, 청색, 황색 또는 백색의 광을 발광할 수 있다. 적색 광을 발광하는 경우, 청색의 발광 칩과 적색의 형광체층을 포함하거나 적색 발광 칩에 의해 발광할 수 있다. 또는 상기 광원(132)들 각각은 백색 또는 황색의 광을 발광할 수 있으며, 발광 칩의 발광 컬러와 형광체의 컬러의 조합으로 백색 또는 황색의 광을 발광할 수 있다.
상기 반사체(110)의 수납부(120)의 상부를 통해 조사된 광은 상기 광원(132)들로부터 방출된 광을 면광으로 방출할 수 있다. 상기 반사체(110)의 수납부(120)를 통해 조사된 광과 상기 광원(132)를 통해 방출된 광은 서로 다른 컬러로 제공될 수 있다.
상기 파장 변환층(141)은 상기 반사체(110)의 수납부(120) 내에 배치될 수 있다. 상기 파장 변환층(141)은 상기 수납부(120)의 바닥(113) 상에 배치될 수 있다. 상기 파장 변환층(141)은 상기 수납부(120)의 바닥(113)에 인쇄 또는 디스펜싱될 수 있다.
상기 파장 변환층(141)은 상기 수납부(120)의 바닥(113)의 전 표면에 소정 두께로 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(141)의 두께는 동일한 두께로 형성되거나, 상기 광원(132)에서 멀어질수록 더 두꺼운 두께로 제공될 수 있다.
상기 파장 변환층(141)은 상기 수납부(120)의 바닥(113) 표면에 복수의 형광체 패턴이 서로 이격될 수 있다. 상기 복수의 형광체 패턴 각각은 서로 동일한 형상이거나 서로 다른 형상일 수 있다. 상기 파장 변환층(141)의 단위 패턴은 도 4의 (A)와 같이 다각형 예컨대, 마름모 형상 또는 사각형 형상의 패턴들이 배열되거나, (B)와 같이 파장 변환층(141A)의 단위 패턴은 삼각형 형상의 패턴이 배열되거나, 각이 없는 형상이거나, 비 정형 형상일 수 있다. 도 5의 (A)-(F)와 같이, 상기 패턴은 원 또는 타원 형상의 패턴(142A), 적어도 두 변이 곡선을 갖는 사각형 형상의 패턴(142B), 적어도 한 변의 길이가 길거나 짧은 다각형 패턴(142C)이거나, 적어도 한 변이 오목하거나 볼록한 다각형 형상의 패턴(142D)이거나, 적어도 한 변의 볼록한 곡선을 갖는 내각이 서로 다른 5각 이상의 형상 패턴(142E) 또는 부채꼴 형상의 패턴(142F)일 수 있다. 또는 상기 패턴은 상기에 개시된 패턴(142A-142F) 중 적어도 하나 또는 둘 이상이 혼합된 패턴 형상일 수 있으며, 다른 예로서 비 정형 형상 또는 불규칙한 형상의 패턴을 포함할 수 있다.
상기 파장 변환층(141)은 레진 내에 형광체가 첨가될 수 있다. 상기 레진은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질일 수 있다. 상기 형광체는 적색, 녹색, 청색, 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체는, 예컨대 적색 또는 황색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 광원(132)은 제1광을 방출하며, 상기 제1광은 상기 형광체에 의해 제2광으로 파장 변환될 수 있다.
상기 파장 변환층(141)은 레진과 형광체의 비율이 1:0.5 내지 1:1의 비율로 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(141)에서 상기 형광체는 레진 내에 50wt% 이상 예컨대, 50wt% 내지 100wt%의 비율로 첨가될 수 있다. 상기 파장 변환층(141)은 상기 광원(132)로부터 방출된 제1광을 제2광으로 변환할 수 있다. 상기 파장 변환층(141)은 상기 입사된 제1광의 입사 광량을 제2광으로 50% 이상 또는 50% 내지 100%의 비율로 변환할 수 있다. 즉, 상기 수납부(120) 상에서의 색감은 상기 제1광의 색감보다는 제2광의 색감이 더 높을 수 있다.
상기 파장 변환층(141)에 의해 제1광이 제2광으로 50% 이상으로 변환시켜 줌으로써, 제1광보다는 높은 광량 또는 광도를 갖는 제2광을 추출할 수 있다. 상기 파장 변환층(141) 내의 형광체 함량이 상기 범위보다 작은 경우, 즉, 레진 내에 50wt% 미만인 경우, 파장 변환 효율이 저하되고 이로 인해 제2광의 추출 효율이 낮아질 수 있다. 발명의 실시 예의 조명 장치는 제1광보다는 제2광을 타켓 광으로 조사할 수 있다. 다른 예로서, 상기 광원(132)이 적색 광을 발광할 경우, 상기 파장 변환층은 제거될 수 있으나, 상기 적색의 LED 칩의 광도가 낮아 LED 칩의 탑재 개수가 증가할 수 있고, 방열에 대한 신뢰성이 저하될 수 있다.
상기 파장 변환층(141)의 패턴 각각은 상기 광원(132)에 인접한 영역일수록 더 작은 크기 또는 면적으로 형성될 수 있다. 상기 파장 변환층(141)의 패턴 각각은 상기 광원(132)에 인접한 영역일수록 더 적은 형광체 함량을 가질 수 있다. 상기 파장 변환층(141)의 패턴 각각은 측 단면 길이가 상기 광원(132)에 인접한 영역일수록 더 작은 길이로 형성될 수 있다.
상기 파장 변환층(141)의 패턴 각각은 상기 광원(132)에 인접한 영역일수록 더 적은 형광체 함량을 가질 수 있으며, 예컨대 상기 광원(132)을 기준으로 가장 가까운 영역은 레진 내에 형광체 함량이 최소 50wt%이고, 가장 먼 영역은 레진 내의 형광체 함량이 최대 100wt%까지 첨가될 수 있다. 즉, 광원(132)에서 가장 가까운 영역에서 멀어질수록, 레진 내의 형광체 함량이 50wt%부터 100wt%까지 점차 증가될 수 있다. 상기 파장 변환층(141)은 정 반사 효율보다는 난 반사 효율이 더 높을 수 있다.
상기 파장 변환층(141)의 패턴 각각의 최소 폭은 100 마이크로 미터 이상일 수 있으며, 인접한 패턴들 간의 간격은 100 마이크로 미터 이하 예컨대, 50 내지 100 마이크로 미터의 범위일 수 있다. 상기 패턴들 각각의 간격이 상기 범위보다 크면 반사체(110)의 표면 노출이 증가되어, 난 반사보다는 거울 반사 특성이 높아 광 분포의 개선이 저하될 수 있고 핫 스팟이 발생될 수 있고, 광원(132)들 간의 피치 증가가 한계가 있다.
상기 반사체(110)에서 수납부(120)의 바닥(113)의 직선 길이는 A이고, 상기 광원(132)의 중심을 지나는 수평한 직선 또는 광축에서 수납부의 최 저점까지의 직선 길이는 B이며, 상기 수납부(120)의 최 저점에서 수납부의 일단(또는 회로 기판의 일면)까지의 수평한 길이는 C이며, 수납부의 최 저점에서 타단까지의 수평 길이는 D인 경우, 길이 C < D의 관계를 만족할 수 있다. 여기서, 상기 길이(A)는 회로기판(131)의 일면에서 수납부(120)의 타단까지의 직선 길이이며, 상기 제1구간 길이(C)와 상기 제2구간 길이(D)의 합과 같을 수 있다. 여기서, 상기 제1구간에서의 형광체 패턴의 폭 또는 면적은 상기 제2구간에서의 형광체 패턴의 폭 또는 면적보다 작을 수 있다.
상기 수납부(120)의 바닥(113) 일단과 상기 광원(132)의 중심 사이의 거리(B1)는 상기 깊이(B)보다 작을 수 있으며, 상기 수납부(120)의 바닥(113)의 타단은 상기 광원(132)의 중심에 수평한 직선(광축)보다 위에 배치될 수 있다.
상기 길이 A는 상기 회로기판(131)의 일면 또는 상기 광원(132)의 출사면에서 수납부(120)의 타단까지의 거리일 수 있다. 이는 광원(132)이 LED 칩인 경우, 0.1mm±0.03mm의 두께이고, LED 패키지인 경우 1mm±0.3mm의 두께로서, 15 mm 이상의 길이에서 1.3mm 이하의 두께는 실제 광 효율에 영향을 미치지 않을 수 있다.
상기 길이는 A > B의 관계를 가지며, 예컨대 상기 길이 A는 길이 B의 1.5배 이상 또는 1.5배 내지 6배의 범위일 수 있다. 상기 길이 B는 13mm 이하 예컨대, 7mm 내지 13mm 또는 8mm 내지 12mm 범위일 수 있다. 상기 길이 A > B의 관계를 가지므로, 상기 광원(132)에서 방출된 광의 직진 특성을 이용할 수 있고, 수납부(120)의 깊이를 통해 광의 확산 저하를 방지할 수 있다.
상기 길이(A)와 상기 길이(B)의 합은 상기 광원(132)들의 피치(P)의 70% 이상일 수 있으며, 예컨대 70% 내지 120%의 범위일 수 있다. 상기 파장 변환층(141)을 곡률을 갖는 수납부(120)의 바닥(113)에 제공함으로써, 상기 광원(132)들 간의 피치(P)는 더 증가시켜 줄 수 있으며, 이로 인해 광원(132)들의 피치가 길이 A보다 크더라도 핫 스팟을 억제하고 광 균일도의 저하가 없을 수 있다. 따라서, 발명의 실시 예는 파장 변환층(141)을 수납하는 수납부(120)의 길이 A와 길이 B의 합이 상기 광원(132)들의 피치의 70% 이상이 되도록 제공할 수 있다. 상기 길이 합(A+B)가 광원(132)들의 피치(P)의 70% 미만이면, 광 경로가 짧아지고, 광이 혼합되는 구간이 줄어들어, 핫 스팟이 발생될 수 있다.
또한 상기 광원(132)의 중심을 지나는 수평한 직선 또는 광축에서 상기 수납부(120)의 최 저점까지의 직선 길이 B는 상기 광원(132)들 간의 피치(P)의 30% 이상일 수 있으며, 예컨대 30% 내지 100% 범위 또는 30% 내지 80%의 범위일 수 있다. 이러한 수납부(120)의 깊이(B)는 광원(132)들 간의 피치(P)를 고려하여 설정할 수 있으며, 상기 깊이(B)가 작아질수록 수납부(120)의 바닥(113)이 직선 형태로 제공되어, 광원(132)에 인접한 영역에서 핫 스팟이 발생될 수 있다. 상기 피치(P)는 30mm 이상 예컨대 30mm 내지 45mm 범위일 수 있다. 이때의 피치(P)는 파장 변환층(141)이 없이 반사체 표면이 노출된 경우에 비해 1.5배 이상 더 증가될 수 있다. 도 7과 같이, 길이 A에 대한 깊이 B의 비율은 40% 내지 60%의 범위에서 85% 이상의 광 효율을 제공할 수 있다.
상기 수납부(120)와 광원(132)들의 피치 관계는 핫 스팟을 방지하기 위해 다음의 관계를 가질 수 있다.
상기 수납부(120)의 길이와 깊이의 합은, A+B ≥ (0.7 × P)의 관계를 만족하며,
상기 깊이 B ≥ (0.3 × P)의 관계를 만족할 수 있다.
또한 상기 수납부(120)의 최 저점을 기준으로 제1구간 길이(C)와 제2구간 길이(D) 간의 관계는 제1구간 길이(C)가 제2구간 길이(D)의 50% 이하 예컨대, 25% 내지 50%의 범위일 수 있다. 즉, C/D ≤ 0.5의 관계를 가질 수 있다. 이는 상기 제1구간 길이(C)와 제2구간 길이(D)의 비율이 50%를 초과할 경우, 광원(132)에 인접한 영역에서의 광 혼합 영역이 줄어들 수 있으며, 이로 인해 광 효율이 저하될 수 있다. 도 6과 같이, C:D의 비율은 0.25 ≤ C:D ≤ 0.5의 범위에서, 광 효율이 98% 이상임을 알 수 있다.
상기 수납부(120) 상에는 제1 및 제2광학 부재(172,174) 중 적어도 하나 또는 모두가 배치될 수 있다. 상기 제1광학 부재(172)는 이너 렌즈 또는 확산 시트일 수 있으며, 상기 수납부(120)의 상부를 덮을 수 있다. 상기 이너 렌즈는 상면 또는 하면에 마이크로 크기의 렌즈들이 배열(예: MLA)될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사된 광을 확산시켜 균일한 면광으로 제공할 수 있으며, 내부에 확산제가 첨가될 수 있다.
상기 제2광학 부재(174)는 상기 제1광학 부재(172)가 없는 경우, 상기 수납부(120) 상에 배치될 수 있고, 상기 제1광학 부재(172)가 존재하는 경우, 상기 제1광학 부재(172) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1광학 부재(172)가 없는 경우, 상기 파장 변환층(141)의 패턴 형상은 상기 제2광학 부재(174)를 통해 상기 패턴 형태로 투과되고 상기 패턴 형상의 이미지로 출력될 수 있다.
상기 제2광학 부재(174)는 적색 컬러를 갖는 플라스틱 재질로 제공되거나, 상기 파장 변환층(141)에 의해 변환된 제2광과 동일한 컬러를 가질 수 있다. 상기 제2광학 부재(174)는 제1광을 차단하거나 반사하는 필터를 구비할 수 있다. 상기 제2광학 부재(174)는 적색 OTR(Optical transition radiation) 렌즈일 수 있다. 상기 제2광학 부재(174)는 적색의 제2광은 투과시키고 청색의 제1광은 차단할 수 있다. 이에 따라 상기 제2광학 부재(174)를 통과하는 제2광은 균일한 분포로 면 발광될 수 있고, 제1광에 의한 간섭이나 혼색을 차단할 수 있다. 즉, 광원 모듈(130)의 구동시 원하는 적색 컬러를 발광할 수 있고, 비 구동시 외부 표면이 제2광학 부재에 의해 적색 컬러로 제공될 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 광원 모듈(130)은 상기 반사체(110)의 수납부(120)의 바닥(113) 일단보다 높은 위치에 배치될 수 있으며, 상기 광원 모듈(130)의 광원(132)의 중심을 지나는 수평한 직선(즉, 광축)은 상기 수납부(120)의 바닥(113)의 타단보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 또한 오목한 수납부(120)의 바닥(113)에 파장 변환층(141)을 도포함으로써, 전 영역에서의 파장 변환 효율을 개선시키고 수납부(120) 상부에서의 파장 변환된 광의 효율의 저하를 방지할 수 있다.
도 8은 실시 예에 따른 조명 장치가 적용된 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이며, 도 9는 실시 예에 개시된 조명 장치 또는 조명 장치를 갖는 차량 램프를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 이동체 또는 차량(900)에서 전방 램프(850)는 하나 이상의 조명 모듈을 포함할 수 있으며, 이들 조명 모듈의 구동 시점을 개별적으로 제어하여 통상적인 전조등로서의 기능뿐만 아니라, 운전자가 차량 도어를 오픈한 경우 웰컴등 또는 셀레브레이션(Celebration) 효과 등과 같은 부가적인 기능까지 제공할 수 있다. 상기 램프는 주간주행등, 상향등, 하향등, 안개등 또는 방향 지시등에 적용될 수 있다.
차량(900)에서 후미등(800)은 하우징(801)에 의해 지지되는 다수의 램프 유닛(810,812,814,816)일 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 램프 유닛(810,812,814,816)들은 외측에 배치된 제1램프 유닛(810), 상기 제1램프 유닛(810)의 내측 둘레에 배치된 제2램프 유닛(814), 상기 제2램프 유닛(814)의 내측에 각각 배치된 제3 및 제4램프 유닛(814,816)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4램프 유닛(810,812,814,816)은 실시 예에 개시된 조명 장치를 선택적으로 적용할 수 있으며, 상기 조명 장치의 외측에 상기 램프 유닛(810,812,814,816)의 조명 특성을 위해 적색 렌즈 커버 또는 백색 렌즈 커버가 배치될 수 있다. 이러한 상기 램프 유닛(810,812,814,816)에 적용된 실시 예에 개시된 조명 장치는 면광을 균일한 분포로 발광할 수 있다.
상기 제1 및 제2램프 유닛(810,812)들은 곡면 형상, 직선 형상, 각진 형상, 경사 형상, 또는 평면형상 중 적어도 하나 또는 이들의 혼합된 구조로 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2램프 유닛(810,812)들은 각 후미등에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제1램프 유닛(810)은 미등으로 제공될 수 있고, 상기 제2램프 유닛(812)는 제동등으로 제공될 수 있으며, 상기 제3램프 유닛(814)은 후진등으로 제공될 수 있으며, 상기 제4램프 유닛(816)은 턴 시그널 램프로 제공될 수 있다. 이러한 조명 램프의 구조 및 위치는 변경될 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.
100: 조명 장치 110: 반사체
120: 수납부 130: 광원 모듈
131: 회로기판 132: 광원
141: 파장 변환층 172,174: 광학 부재

Claims (9)

  1. 상부가 개방되며 바닥이 오목한 곡면인 수납부를 갖는 반사체;
    상기 수납부의 바닥 일단 위에 배치된 회로 기판 및 상기 회로 기판의 일면에 배치되며 상기 수납부의 타단을 향해 제1광을 조사하는 복수의 광원; 및
    상기 수납부의 바닥에 배치되며 상기 제1광을 제2광으로 파장 변환하는 파장 변환층을 포함하며,
    상기 광원들 간의 피치는 P이며,
    상기 회로 기판의 일면에서 상기 수납부의 타단까지의 직선 길이는 A이고,
    상기 광원의 중심을 지나는 수평한 직선을 기준으로 상기 수납부의 최 저점까지의 깊이인 길이는 B이며,
    상기 수납부의 일단에서 상기 최 저점까지의 수평한 직선 길이는 C이고,
    상기 수납부의 타단에서 상기 최 저점까지의 수평한 직선 길이는 D라고 할 때,
    상기 길이들은 A > B 및 C < D의 관계를 가지며,
    상기 길이 C,D의 비율(C:D)는 0.5 이하이며,
    상기 길이 A,B의 합은 A+B ≥ (0.7 × P)를 만족하는, 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 레진 내에 50wt% 이상의 적색 형광체를 포함하는, 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 복수의 패턴이 서로 이격되어 배열되는, 조명 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수납부의 깊이인 길이 B는 B ≥ (0.3 × P)를 만족하는, 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 길이 C,D의 비율(C:D)는 0.25 이상인, 조명 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 길이 B는 상기 길이 A에 대해 40% 내지 60%의 범위인, 조명 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원의 중심에 수평한 직선은 상기 수납부의 바닥 타단보다 높게 위치하는, 조명 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수납부 상에 확산제를 갖는 제1광학 부재 및 청색 광을 차단하고 적색을 투과하는 적색 재질의 제2광학 부재를 포함하는, 조명 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 조명 장치를 포함하는 차량용 조명장치.
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