KR102086359B1 - 발광모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은, 발광소자와, 상기 발광소자의 상부에 배치되되 내벽이 반사면으로 제공되며 사각형 형상의 하부개구와 상기 하부개구의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 갖는 상부개구가 구비된 홀을 포함하는 반사부를 포함하고, 상기 내벽은 상기 하부개구의 각 변에서 상기 상부개구로 연장되는 제1 내지 제4 경사면 및 상기 하부개구의 각 꼭지점에서 상기 상부개구로 연장되되 상기 경사면들 사이에 각각 배치되어 상기 경사면들을 서로 연결하는 제1 내지 제4 연결면을 포함하며, 상기 상부개구를 통하여 출사되는 광의 출사면에서의 조도분포는 사각형인 것을 특징으로 하는 발광모듈을 제공한다. 본 실시형태에 따르면, 원하는 조도분포의 특성을 갖되 반사부의 설계 자유도가 보장된 발광모듈을 얻을 수 있다.

Description

발광모듈 {LIGHT EMITTING MODULE}
본 발명은 발광모듈에 대한 것이다.
반도체 발광소자는 전류가 가해지면 전자와 정공의 재결합 원리를 이용하여 광을 방출하며, 낮은 소비전력과 고휘도, 소형화 등의 여러 장점 때문에 광원으로서 널리 사용되고 있다. 특히, 질화물 발광소자가 개발된 후에는 활용범위가 더욱 확대되어 카메라 플래시나 일반 조명 및 전장용 광원 등으로도 채용되고 있다. 한편, 이러한 반도체 발광소자를 이용한 발광모듈은 반도체 발광소자가 직광성을 갖는 등의 원인에 기하여 원하는 조도분포 특성이 구현될 수 있도록 반사부재를 구비하고 있다. 이에 당 기술분야에서는 반사부재를 이용하여 원하는 조도분포를 구현하는 발광모듈에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 일 목적은 반사부의 설계적 자유도가 보장된 발광모듈을 제공하는 것에 있다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 측면은, 발광소자와, 상기 발광소자의 상부에 배치되되 내벽이 반사면으로 제공되며 사각형상의 하부개구와 상기 하부개구의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 갖는 상부개구가 구비된 홀을 포함하는 반사부를 포함하고, 상기 내벽은 상기 하부개구의 각 변에서 상기 상부개구로 연장되는 제1 내지 제4 경사면 및 상기 하부개구의 각 꼭지점에서 상기 상부개구로 연장되되 상기 경사면들 사이에 각각 배치되어 상기 경사면들을 서로 연결하는 제1 내지 제4 연결면을 포함하며, 상기 상부개구를 통하여 출사되는 광의 출사면에서의 조도분포는 사각형인 것을 특징으로 하는 발광모듈을 제공한다.
상기 제1 내제 제4 연결면은 상기 상부개구로 연장될수록 폭이 증가할 수 있다.
상기 제1 경사면과 제2 경사면 및 제3 경사면과 제4 경사면은 서로 마주보도록 배치되며, 상기 제1 및 제2 경사면은 상부개구 측에 인접한 변이 하부개구 측에 인접한 변보다 길이가 작을 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 경사면은 상기 하부개구의 각 변에서 상기 상부개구로 연장될수록 폭이 좁아질 수 있다.
또한, 상기 제3 및 제4 경사면은 상부개구 측에 인접한 변과 하부개구 측에 인접한 변의 길이가 서로 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1 경사면과 제2 경사면 및 상기 제3 경사면과 제 4경사면은 각각 서로 동일한 형상을 가지며, 상기 제1 경사면과 상기 제3 경사면은 서로 다른 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 내지 제4 경사면은 서로 동일한 형상을 가질 수 있다.
이 경우, 상기 제1 내지 제4 경사면은 상기 하부개구 측에 인접한 변을 제외한 나머지 변이 포물선 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 내지 제4 경사면 중 적어도 하나는 굴곡을 포함할 수 있다.
상기 상부개구는 팔각형 형상일 수 있다.
이와 달리, 상기 상부개구는 원형 형상일 수 있다.
상기 발광소자를 수용하는 패키지 본체를 더 포함하고, 상기 반사부는 상기 패키지 본체 상에 형성된 것일 수 있다.
또는, 상기 발광소자를 수용하는 캐비티가 구비된 패키지 본체를 더 포함하고, 상기 반사부는 상기 캐비티의 내벽에 형성된 반사물질층으로 제공되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 발광소자와, 상기 발광소자의 상부에 배치되되 내벽이 반사면으로 제공되며 사각형상의 하부개구와 상기 하부개구의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 갖는 상부개구가 구비된 홀을 포함하는 반사부를 포함하고, 상기 내벽은 상기 하부개구의 각 변에서 상기 상부개구로 연장되는 경사면을 포함하며, 상기 경사면은 상기 하부개구에서 상부개구로 인접할수록 곡률이 증가하며, 상기 상부개구를 통하여 출사되는 광의 출사면에서의 조도분포는 사각형인 것을 특징으로 하는 발광모듈을 제공한다.
이 경우, 상기 경사면은 상부개구에 인접할 수록 곡률이 0에서부터 증가할 수 있다.
덧붙여, 상기한 과제의 해결 수단은 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 조도분포가 반사부의 개구 형상에 의해 제한되지 않으며, 설계적 자유도가 보장되는 발광모듈을 얻을 수 있다.
다만, 본 발명의 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈을 나타내는 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 실시형태에 따른 발광모듈을 A-A' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 3a은 도 1의 실시형태에 따른 반사부의 상면을 나타내며, 도 3b 및 도 3c는 상기 도 3a에 도시된 상면을 각각 B-B' 라인 및 C-C' 라인을 따라 절단한 단면을 도시한다.
도 4는 도 3a에 도시된 반사부를 D-D'라인을 따라 절단한 사시도이다.
도 5는 도 1의 실시형태에 따른 발광모듈이 나타내는 조도분포를 시뮬레이션한 결과를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 발광모듈에 적용될 수 있는반사부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 발광모듈을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈이 적용된 카메라를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈이 적용된 조명장치를 나타내는 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈(100)을 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 실시형태에 따른 발광모듈(100)을 A-A' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 1과 함께 도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 발광모듈(100)은 발광소자(10)와 상기 발광소자(10)의 상부에 배치된 반사부(30)를 포함한다.
상기 발광소자(10)는 전기신호 인가시 빛을 방출하는 광전 소자라면 어느 것이나 이용 가능하며, 대표적으로, 성장기판 상에 반도체층을 에피택셜 성장시킨 반도체 발광소자를 이용할 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 상기 발광소자(10)는 n형 반도체층 및 p형 반도체층과 이들 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 또한, 여기서 상기 활성층은 단일 또는 다중 양자우물구조로 이루어진 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, x+y≤1)을 포함하는 질화물 반도체로 구성될 수 있다. 상기 발광소자(10)는 청색광을 방출하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니라 할 것이다.
본 실시형태에서, 상기 발광모듈(100)은 상기 발광소자(10)를 수용하는 패키지 본체(20)를 포함할 수 있다. 상기 패키지 본체(20)는 불투명 또는 반사율이 큰 수지로 성형될 수 있으며, 사출공정이 용이한 폴리머 수지를 이용하여 제공될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니므로, 다양한 비전도성 재질로 형성될 수 있다.
상기 패키지 본체(20)는 한 쌍의 리드프레임(21, 22)을 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 리드프레임(21, 22)은 도전성 와이어를 이용하거나 상기 리드프레임(21, 22)과 접촉을 통하여 상기 발광소자(10)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 외부 전기신호를 인가하기 위한 단자로서 이용될 수 있다. 이를 위하여, 상기 리드프레임(21, 22)은 전기전도성이 우수한 금속물질로 이루어질 수 있다.
상기 반사부(30)는 상기 발광소자(10)의 상부에 배치되며, 본 실시형태에서는 상기 발광소자(10)가 수용된 패키지 본체(20) 상에 배치된 것으로 도시되어 있다. 상기 반사부(30)는 내벽이 반사면으로 제공되는 홀(H)을 포함하며, 상기 홀(H)은 발광소자(10)와 인접한 하부개구(31)와, 그에 반대되는 위치에 형성된 상부개구(32)를 구비한다.
발광모듈(100)의 조도분포는 내벽이 반사면으로 제공되는 홀(H)을 구비하는 반사부(30)에 의해 제어될 수 있는데, 일반적으로 조도분포는 상기 홀(H)의 하부개구(31) 및 상부개구(32)의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 제어된다. 구체적으로, 사각형의 조도분포를 구현하고자 할 경우 하부개구(31)와 상부개구(32)를 사각형 형상으로 채용하는 방법을 고려할 수 있다. 그러나, 이 경우 원하는 조도분포에 따라 상부개구(32) 형상이 설계되어야 하므로 설계의 자유도가 보장되지 못하는 문제가 있다.
이에 따라, 본 실시형태의 발광모듈(100)은 상기 하부개구(31)가 원하는 조도분포의 형상, 예컨대 사각형과 대응되도록 사각형 형상을 갖되, 상기 상부개구(32)는 상기 하부개구(31)의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 갖는다. 여기서, 기하학적으로 다른 형상이라 함은 단순히 동일한 모양에서 크기만이 다른 경우를 제외하는 개념으로, 예컨대 사각형과 n각형(여기서, n은 5 이상의 자연수) 또는 사각형과 원형 등의 관계에 있는 것을 말한다. 즉, 본 실시형태의 발광모듈(100)은 반사부(30)에 구비된 홀(H)의 상부개구(32)가 원하는 조도분포의 형상과는 다른 형상으로 채용되는 것으로도 이해될 수 있다.
이와 같이, 상부개구(32)의 형상이 원하는 조도분포의 형상(사각형)과는 기하학적으로 다른 형상을 가지면서도, 상기 발광모듈(100)은 상부개구(32)를 통하여 출사되는 광의 출사면에서의 조도분포가 사각형일 수 있다. 이는 반사면으로 제공되는 홀(H)의 내벽을 다수의 면으로 분할 제어함으로써 얻어질 수 있으며, 이에 대해서는 도 3a 내지 도 3c와 도 4를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 3a은 본 실시형태에 따른 반사부(30)의 상면을 나타내며, 도 3b 및 도 3c는 상기 도 3a에 도시된 상면을 각각 B-B'라인 및 C-C' 라인을 따라 절단한 단면을 도시한 것이다. 도 4는 도 3a에 도시된 반사부(30)를 D-D' 라인을 따라 절단한 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c와 도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 반사부(30)에 구비된 홀(H)의 내벽은 상기 하부개구(31)의 각 변에서 상기 상부개구(32)로 연장되는 제1 내지 제4 경사면(33a-33d)과, 상기 하부개구(31)의 각 꼭지점에서 상기 상부개구(32)로 연장되되 상기 경사면들(33a-33d) 사이에 각각 배치되어 상기 경사면들을 서로 연결하는 제1 내지 제4 연결면(34a-34d)을 포함한다.
상기 제1 경사면(33a)과 제2 경사면(33b)은 서로 마주보도록 배치되며, 상기 제3 경사면(33c)과 제4 경사면(33d)은 서로 마주도록 배치된다. 상기 제1 연결면(34a)은 상기 제1 및 제3 경사면(33a, 33c) 사이에 배치되어 이들을 연결하며, 상기 제2 연결면(34b)은 상기 제2 및 제3 경사면(33b, 33c) 사이에 배치되어 이들을 연결한다. 상기 제3 연결면(34c)과 제4 연결면(34d)은 각각 상기 제2 및 제4 경사면(33b, 33d)과 상기 제1 및 제4 경사면(33a, 33d) 사이에 각각 배치되어 이들을 연결한다.
도 3b를 참조하면, 상기 제1 및 제2 경사면(33a, 33b)은 상부개구(32) 측에 인접한 변(d2)이 하부개구(31) 측에 인접한 변(d1)보다 길이가 작게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 경사면(33a, 33b)은 상기 하부개구(31)의 일 변에서 상기 상부개구(32)로 연장될수록 점점 폭(W12)이 좁아질 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 내지 제4 연결면(34a-34d)은 상부개구(32)로 연장될수록 폭(Wa, Wb)이 증가할 수 있으며, 상기 제1 내지 제4 연결면(34a-34d)이 이루는 상부개구(32) 측에 인접한 변의 길이(da, db)가 증가함에 따라 상기 상부개구(32)는 팔각형 형상으로 제공될 수 있다.
여기서, 팔각형 형상이라 함은 기하학적으로 완전한 팔각형에 제한하는 것은 아니며, 도 3a에서 도시된 상부개구(32)의 형상과 같이, 마주보는 4쌍의 변 중 2 쌍의 변(제1 내지 제4 연결면(34a-34d)이 상부개구(32)와 접하는 변)이 라운드 처리된 형태도 포함하는 것으로 정의한다.
또한, 도 3c를 참조하면, 상기 제3 및 제4 경사면(33c, 33d)은 상부개구(32) 측에 인접한 변(d4)과 하부개구(31) 측에 인접한 변(d3)의 길이가 실질적으로 동일할 수 있다. 이 경우, 하부개구(31)의 각 변에서 상부개구(32)로 연장될수록 폭(W12)이 좁아지는 제1 및 제2 경사면(33a, 33b)과 달리, 폭(W34)이 실질적으로 일정한 제3 및 제4 경사면(33c, 33d)을 구비함으로써, 조도분포 특성은 어느 한 변의 길이가 더 길게 형성되는 직사각형으로 나타날 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니라 할 것이다.
본 실시형태에서, 상기 제1 내지 제4 경사면(33a-33d) 중 적어도 하나는 굴곡(C)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 상기 제1 내지 제4 경사면(33a-33d)은 각각 소정의 굴곡(C)을 포함하는 면으로 제공되어 있다. 이와 같이, 경사면에 형성된 굴곡(C)은 상기 발광소자(10)에서 출사된 광이 상기 제1 내지 제4 경사면(33a-33d)에서 반사됨에 있어서 광의 간섭작용에 변화를 줄 수 있으며, 상기 굴곡의 굴곡도는 원하는 조도분포 특성에 따라 적절히 설정될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 경사면(33a-33d) 중 서로 마주보는 경사면은 서로 동일한 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 경사면(33a)과 제2 경사면(33b) 및 제3 경사면(33c)과 제4 경사면(33d)은 각각 동일한 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 발광모듈(100)의 조도분포가 효과적으로 좌우대칭 및 상하대칭을 이룰 수 있다.
한편, 상기 제1 내지 제4 경사면(33a-33d) 중 서로 마주보지 않는 경사면 간에는 형상이 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제3 경사면(33a, 33c)은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니므로, 제1 내지 제4 경사면(33a-33d)이 모두 서로 동일한 형상을 가질 수도 있다고 할 것이다.
상기 반사부(30)에 구비되는 홀(H)의 깊이, 즉, 상기 하부개구(31)와 상부개구(32) 간의 간격(t)은 적절한 범위에서 선택될 수 있다. 구체적으로, 상기 홀(H)의 깊이가 클수록 상기 발광모듈(100)에서 구현되는 조도분포는 상부개구(32)의 형상에 영향을 크게 받게될 수 있는데, 이 경우 원하는 조도분포 특성(사각형)을 얻기 어려워질 수 있다. 따라서, 상기 홀(H)의 깊이는 상기 하부개구(31) 및 상부개구(32)의 크기에 따라 적절한 범위로 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 한편의 실시예에서는, 가로변(1)과 세로변(2)의 길이가 각각 1.39mm, 1.51m인 하부개구(31)와, 팔각형의 중심을 잇는 가로(3) 및 세로(4)의 길이가 각각 2.52mm, 2.27mm인 상부개구(32)를 갖는 홀(H)에 대해서, 상기 하부개구(31)와 상부개구(32) 간의 간격(t)을 1.22mm로 설정하였다. (공차는 각각 0.03mm임)
다만, 상기 수치는 본 발명을 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 예시한 것에 불과하며, 본 발명이 상기 수치나 수치의 비율에 제한되는 것은 아니라 할 것이다.
도 5는 도 1의 실시형태에 따른 발광모듈(100)이 나타내는 조도분포를 시뮬레이션한 결과를 도시한 도면이다.
여기서, 상기 하부개구(31)와 상부개구(32)의 가로, 세로 및 하부개구(31)와 상부개구(32) 간의 간격(t)은 위에서 상술한 바와 같이 설정하였다.
도 5를 참조하면, 본 실시형태에 따른 발광모듈(100)은 반사부(30)에 구비된 홀(H)의 상부개구(32)가 사각형과는 기하학적으로 다른 형상을 갖되, 조도분포가 사각형으로 구현되는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 조도분포가 사각형이라 함은 4개의 꼭지점을 갖는 완전한 사각형에 제한되는 것이 아니라, 꼭지점 영역이 모따기된 사각형을 포함하는 개념으로 정의한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 발광모듈에 적용 가능한 반사부(40)를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시형태에 따른 반사부(40)는 내벽이 반사면으로 제공되는 홀(H)을 포함하며, 상기 홀(H)은 발광소자와 인접한 하부개구(41)와, 그에 반대되는 위치에 형성된 상부개구(42)를 구비한다. 상기 하부개구(41)는 사각형 형상이며, 상기 상부개구(42)는 상기 하부개구(41)의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 갖는다.
상기 홀(H)의 내벽은 상기 하부개구(41)의 각 변에서 상기 상부개구(42)로 연장되는 제1 내지 제4 경사면(43a-43d)과, 상기 하부개구(41)의 각 꼭지점에서 상기 상부개구(42)로 연장되되 상기 경사면들(43a-43d) 사이에 각각 배치되어 상기 경사면들(43a-43d)을 서로 연결하는 제1 내지 제4 연결면(44a-44d)을 포함한다.
본 실시형태에서, 상기 제1 내지 제4 경사면(43a-43d)은 서로 동일한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제4 경사면(43a-43d)은 하부개구(41)의 일 변에서 상부개구(42)로 연장될수록 점점 폭(W5)이 좁아질 수 있다. 본 실시형태의 경우, 상기 제1 내지 제4 경사면(43a-43d)은 상기 하부개구(41) 측에 인접한 변을 제외한 나머지 변이 포물선 형상을 가질 수 있다. 상기 변이 갖는 포물선 형상은 그 변곡점이 상기 상부개구(42)의 일 변에 접하는 형태일 수 있다.
이에 따라, 상기 상부개구(42)는 실질적으로 원형 형상으로 제공되되, 상기 반사부(40) 홀(H)의 내벽은 제1 내지 제4 경사면(43a-43d)과 제1 내지 제4 연결면(44a-44d)을 구비함으로써 발광모듈이 사각형의 조도분포를 구현하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 발광모듈에 적용 가능한 반사부(50)를 나타내는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시형태에 따른 반사부(50)는 내벽이 반사면으로 제공되는 홀(H)을 포함하며, 상기 홀(H)은 발광소자와 인접한 하부개구(51)와, 그에 반대되는 위치에 형성된 상부개구(52)를 구비한다. 본 실시형태에서, 상기 하부개구(51)는 사각형 형상이며, 상기 상부개구(52)는 상기 하부개구(51)의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 갖는다.
본 실시형태에서, 상기 홀(H)의 내벽은 상기 하부개구(51)의 각 변에서 상기 상부개구(52)로 연장되는 경사면(53)을 포함하며, 상기 경사면(53)은 상기 하부개구(51)에서 상부개구(52) 방향으로 인접할수록 곡률이 증가할 수 있다. 예를 들어, 상기 경사면(53)은 하부개구(51)에 인접한 영역(R1) 보다 상부개구(52)에 인접한 영역(R2)에서 곡률이 크게 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 하부개구(51)의 인접한 영역은 곡률이 0이고, 상부개구(52) 방향으로 인접할수록 곡률은 0에서부터 점차 증가할 수 있다. 여기서, 상기 곡률은 상기 홀(H)의 내벽에 의해 둘러싸이는 임의의 공간에 곡률중심을 두는 것으로 정의한다.
본 실시형태에 따르면, 상기 경사면(53)의 곡률을 제어하여 홀(H)의 하부개구(51)가 사각형 형상을 갖되 상부개구(52)가 원형의 형상을 가지며, 상기 상부개구(52)를 통하여 출사되는 광의 출사면에서의 조도분포는 사각형인 발광모듈을 얻을 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 발광모듈(200)을 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시형태의 발광모듈(200)은 발광소자(110)를 수용하는 캐비티(g)가 구비된 패키지 본체(120) 및 상기 패키지 본체(120) 상에 배치된 발광소자(110)를 포함한다. 상기 패키지 본체(120)는 발광소자(110)에 전기신호를 인가하는 단자로서 한 쌍의 리드프레임(121, 122)을 구비할 수 있다.
상기 패키지 본체(120)는 불투명 또는 반사율이 큰 수지로 성형될 수 있으며, 사출공정이 용이한 폴리머 수지를 이용하여 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니므로 다양한 비전도성 재질로 형성될 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 패키지 본체(120)의 캐비티(g)는 발광소자(110) 상부에 배치되며, 발광소자(110)와 인접한 하부개구(131) 및 그에 반대되는 위치에 형성되는 상부개구(132)가 구비된 홀을 포함한다. 여기서, 상기 하부개구(131)는 사각형 형상을 가지며, 상기 상부개구(132)는 상기 하부개구(131)의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 가질 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 캐비티(g)의 내벽에는 반사물질층(130)이 형성될 수 있다. 즉, 본 실시형태는 앞선 실시형태에서 설명한 반사부가 상기 캐비티(g)의 내벽에 형성된 반사물질층(130)에 의해 제공되는 것으로 이해될 수 있다.
이 경우, 상기 반사물질층(130)이 형성된 캐비티(g)의 내벽은 상기 하부개구(131)의 각 변에서 상기 상부개구(132)로 연장되는 제1 내지 제4 경사면 및 상기 하부개구(131)의 각 꼭지점에서 상기 상부개구(132)로 연장되되 상기 경사면들 사이에 각각 배치되어 상기 경사면들을 서로 연결하는 제1 내지 제4 연결면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사물질층(130)이 형성된 캐비티(g)의 내벽은 상기 하부개구(131)의 각 변에서 상기 상부개구(132)로 연장되는 경사면을 포함하며, 상기 경사면은 상기 하부개구(131)에서 상부개구(132)로 인접할수록 곡률이 증가할 수 있다.
이에 따라, 본 실시형태의 발광모듈(200)은 앞선 실시형태에서도 설명한 바와 같이, 원하는 조도분포(예컨대, 사각형)를 구현할 수 있되 상부개구(132)의 설계 자유도가 보장될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈이 적용된 카메라(1000)를 나타내는 사시도이다. 여기서, 본 실시형태에 따른 카메라(1000)는 DSLR 내지 하이브리드 디지털 카메라 및 캠코더 등을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 카메라(1000)는 카메라 본체(1002)와, 촬영하고자 하는 이미지를 획득하기 위해 제공되는 촬영부(1003)와, 상기 카메라(1000)에 온/오프 전원을 인가하거나, 촬영 등의 동작명령을 사용자로부터 입력받는 조작부(1004) 및 플래시부(1001)를 포함한다.
상기 플래시부(1001)는 조명효과를 위해 피사체에 광을 조사하는 것으로, 광원으로서 발광모듈을 포함할 수 있다. 상기 발광모듈은 앞선 실시형태에서 설명한 발광모듈이 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 발광모듈은 상부개구와 하부개구를 갖는 홀이 구비된 반사부를 포함하며, 상기 상부개구를 통해 출사되는 광의 출사면에서의 조도분포가 사각형일 수 있다. 이에 따라, 상기 카메라(1000)에 의해 촬영되는 이미지의 전체 형상(사각형)에 균일하게 광을 조사할 수 있다. 이때, 상기 플래시부(1001)는 상기 발광모듈의 상부개구와 유사한 형상, 예컨대 팔각형이나 원형에 가까운 형상을 가질 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈이 적용된 조명장치(2000)를 나타내는 분해사시도이다.
도 10의 분해사시도를 참조하면, 조명장치(2000)는 발광부(2003)와 구동부(2006)와 외부접속부(2009)를 포함한다. 또한, 외부 및 내부 하우징(2005, 2008)과 커버부(2007)와 같은 외형구조물을 추가적으로 포함할 수 있다. 발광부(2003)는 예를 들면, 도 1의 앞선 실시형태에서 설명한 발광모듈과 그 발광모듈이 탑재된 회로기판(2002)을 가질 수 있다. 본 실시형태에서는, 1개의 발광모듈(2001)이 회로기판(2002) 상에 실장된 형태로 예시되어 있으나, 필요에 따라 복수 개로 장착될 수 있다.
또한, 상기 발광부(2003)는 열방출부로 작용하는 외부 하우징(2005)을 포함할 수 있으며, 외부 하우징(2005)은 발광부(2003)와 직접 접촉되어 방열효과를 향상시키는 열방출판(2004)을 포함할 수 있다.
상기 조명장치(2000)는 발광모듈(2003) 상에 장착되며 볼록한 렌즈형상을 갖는 커버부(2007)를 포함할 수 있다. 구동부(2006)는 내부 하우징(2008)에 장착되어 소켓구조와 같은 외부접속부(2009)에서 전원을 제공받을 수 있다. 또한, 구동부(2006)는 발광부(2003)의 발광모듈(2001)을 구동시킬 수 있는 적정한 전류원으로 변환시켜 제공하는 역할을 한다. 이러한 구동부(2006)는 정류부와 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10, 110: 발광소자 20, 120: 패키지 본체
21, 22, 121, 122: 리드프레임 30, 40, 50: 반사부
31: 하부개구 32: 상부개구
33a-33d, 44a-44d: 제1 내지 제4 경사면 H: 홀
34a-34d, 44a-44d제1 내지 제4 연결면 C: 굴곡
100, 200: 발광모듈 1000: 카메라
2000: 조명장치

Claims (10)

  1. 발광소자; 및
    상기 발광소자의 상부에 배치되되, 내벽이 반사면으로 제공되며 사각형 형상의 하부개구와 상기 하부개구의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 갖는 상부개구가 구비된 홀을 포함하는 반사부;를 포함하고,
    상기 내벽은 상기 하부개구의 각 변에서 상기 상부개구로 연장되는 제1 내지 제4 경사면 및 상기 하부개구의 각 꼭지점에서 상기 상부개구로 연장되되 상기 경사면들 사이에 각각 배치되어 상기 경사면들을 서로 연결하는 제1 내지 제4 연결면을 포함하며,
    상기 상부개구를 통하여 출사되는 광의 출사면에서의 조도분포는 사각형이며,
    상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 및 상기 제3 경사면과 상기 제4 경사면은 서로 마주보도록 배치되며, 상기 제1 및 제2 경사면은 상기 제3 및 제4 경사면과 상이한 표면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 연결면은 상기 상부개구로 연장될수록 폭이 증가하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 경사면은 상부개구 측에 인접한 변이 하부개구 측에 인접한 변보다 길이가 작은 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 경사면은 상기 하부개구의 각 변에서 상기 상부개구로 연장될수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 경사면은 상기 하부개구 측에 인접한 변을 제외한 나머지 변이 포물선 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 경사면 중 적어도 하나는 굴곡을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상부개구는 팔각형 형상인 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상부개구는 원형 형상인 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  9. 발광소자; 및
    상기 발광소자의 상부에 배치되되, 내벽이 반사면으로 제공되며 사각형 형상의 하부개구와 상기 하부개구의 형상과는 기하학적으로 다른 형상을 갖는 상부개구가 구비된 홀을 포함하는 반사부;를 포함하고,
    상기 내벽은 상기 하부개구의 각 변에서 상기 상부개구로 연장되는 경사면을 포함하며, 상기 경사면은 상기 하부개구에서 상기 상부개구로 인접할수록 곡률이 증가하며,
    상기 상부개구를 통하여 출사되는 광의 출사면에서의 조도분포는 사각형이며,
    상기 경사면은 상기 하부개구에서 상기 상부개구로 인접할수록 상기 사각형 형상에서 상기 다른 형상으로 점진적으로 변환되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 상부개구에 인접할 수록 곡률이 0에서부터 증가하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
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