KR20180004437A - Lighting module - Google Patents

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KR20180004437A
KR20180004437A KR1020160083982A KR20160083982A KR20180004437A KR 20180004437 A KR20180004437 A KR 20180004437A KR 1020160083982 A KR1020160083982 A KR 1020160083982A KR 20160083982 A KR20160083982 A KR 20160083982A KR 20180004437 A KR20180004437 A KR 20180004437A
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김기현
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

A lighting module disclosed in an embodiment of the present invention includes: a support substrate; a plurality of light emitting elements formed on the support substrate; an optical lens arranged on the plurality of light emitting elements and including a light emission surface for emitting light of the plurality of light emitting elements; and a case including an opening part to open the light emission surface of the optical lens and arranged around the optical lens. The light emission surface of the optical lens includes a support unit which has a recess on the light emitting element and is arranged around the light emitting element, and a first guide unit which has a total reflection surface to totally reflect the light emitted from the light emitting element on the support unit and guides incident light to the light emission surface. Accordingly, the present invention can improve the luminous intensity of the lighting module.

Description

조명 모듈{LIGHTING MODULE}Lighting module {LIGHTING MODULE}

실시 예는 조명 모듈을 제공한다.An embodiment provides a lighting module.

실시 예는 시그널용 조명 모듈을 제공한다.Embodiments provide a lighting module for a signal.

GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.Semiconductor devices including compounds such as GaN and AlGaN have many merits such as wide and easy bandgap energy, and can be used variously as light emitting devices, light receiving devices, and various diodes.

특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다. Particularly, a light emitting device such as a light emitting diode or a laser diode using a semiconductor material of Group 3-5 or 2-6 group semiconductors can be applied to various devices such as a red, Blue, and ultraviolet rays. By using fluorescent materials or combining colors, it is possible to realize a white light beam with high efficiency. Also, compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps, low power consumption, , Safety, and environmental friendliness.

뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 수 있다.In addition, when a light-receiving element such as a photodetector or a solar cell is manufactured using a semiconductor material of Group 3-5 or Group 2-6 compound semiconductor, development of a device material absorbs light of various wavelength regions to generate a photocurrent , It is possible to use light in various wavelength ranges from the gamma ray to the radio wave region. It also has advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness and easy control of device materials, so it can be easily used for power control or microwave circuit or communication module.

따라서, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.Accordingly, the semiconductor device can be replaced with a transmission module of an optical communication means, a light emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, White light emitting diodes (LEDs), automotive headlights, traffic lights, and gas and fire sensors. In addition, semiconductor devices can be applied to high frequency application circuits, other power control devices, and communication modules.

실시 예는 복수의 발광 소자가 배치되는 면적보다 작은 면적의 출사면을 갖는 광학 렌즈를 포함한 조명 모듈을 제공한다.The embodiment provides an illumination module including an optical lens having an exit surface with an area smaller than an area where a plurality of light emitting elements are arranged.

실시 예는 서로 다른 복수의 발광 소자가 배치되는 면적보다 작은 면적의 출사면을 갖는 광학 렌즈를 포함한 조명 모듈을 제공한다.The embodiment provides an illumination module including an optical lens having an exit surface with an area smaller than an area where a plurality of different light emitting elements are arranged.

실시 예는 서로 동일한 복수의 발광 소자가 배치되는 면적보다 작은 면적의 출사면을 갖는 광학 렌즈를 포함한 조명 모듈을 제공한다. The embodiment provides an illumination module including an optical lens having an exit surface with an area smaller than an area where a plurality of light emitting elements identical to each other are arranged.

실시 예는 복수의 발광 소자의 상부 둘레에 전 반사면 및 상기 발광 소자들의 중심들을 연결한 면적보다 작은 면적의 출사면을 갖는 광학 렌즈를 포함한 조명 모듈을 제공한다. The embodiment provides an illumination module including an optical lens having an exit surface on an upper periphery of a plurality of light emitting elements and having an area smaller than an area of the whole reflection surface and the centers of the light emitting elements.

실시 예에 따른 조명 모듈은, 지지 기판; 상기 지지 기판 상에 복수의 발광 소자; 상기 복수의 발광 소자 상에 배치되고 상기 복수의 발광 소자의 광을 출사하는 출사면을 갖는 광학 렌즈; 및 상기 광학 렌즈의 출사면을 개방하는 개구부를 갖고 상기 광학 렌즈의 둘레에 배치된 케이스를 포함하며, 상기 광학 렌즈의 출사면은 상기 복수의 발광 소자의 상면 면적의 합보다 작은 면적을 가지며, 상기 광학 렌즈는 상기 발광 소자 상에 리세스를 갖고 상기 발광 소자의 둘레에 배치된 지지부, 상기 지지부 상에 상기 발광 소자로부터 방출된 광을 전 반사하는 전 반사면을 갖고 입사된 광을 상기 출사면으로 가이드하는 제1가이드부를 포함한다. An illumination module according to an embodiment includes: a support substrate; A plurality of light emitting elements on the support substrate; An optical lens disposed on the plurality of light emitting elements and having an exit surface for emitting light of the plurality of light emitting elements; And a case disposed around the optical lens, the exit surface of the optical lens having an area smaller than a sum of the top surface areas of the plurality of light emitting elements, The optical lens has a support portion having a recess on the light emitting element and disposed on the periphery of the light emitting element, a light emitting element having an entire reflection surface for reflecting light emitted from the light emitting element on the support portion, And a first guide portion for guiding the guide portion.

실시 예는 조명 모듈의 광도를 개선시켜 줄 수 있다. Embodiments can improve the brightness of the lighting module.

실시 예는 조명 모듈의 내에서 전 반사면에 의한 전 반사 비율을 개선하여 광 추출 효율을 극대화할 수 있다.Embodiments can maximize the light extraction efficiency by improving the total reflection ratio by the full reflection surface in the illumination module.

실시 예는 복수의 발광 소자를 갖는 조명 모듈의 신뢰성을 개선할 수 있다.The embodiment can improve the reliability of a lighting module having a plurality of light emitting elements.

실시 예는 시그널 조명 모듈의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.Embodiments can improve the reliability of the signal illumination module.

도 1은 실시 예에 따른 조명 모듈 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 결합 측 단면도이다.
도 3은 도 2의 조명 모듈에서 광학 렌즈의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 도 3의 조명 모듈의 평면도이다.
도 5는 도 3의 조명 모듈 상에 광학 렌즈를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2의 조명 모듈에서 광학 렌즈에 의한 광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 조명 모듈의 광의 지향각 분포를 나타낸 도면이다.1 is a perspective view of a lighting module module according to an embodiment.
Fig. 2 is a cross-sectional side view of the lighting module of Fig. 1; Fig.
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of an optical lens in the illumination module of FIG. 2. FIG.
4 is a top view of the lighting module of Fig. 3 of Fig. 3;
Fig. 5 is a view for explaining an optical lens on the illumination module of Fig. 3; Fig.
Fig. 6 is a view for explaining the optical path by the optical lens in the illumination module of Fig. 2;
7 is a view showing a distribution of directing angles of light of the illumination module according to the embodiment.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.

반도체 소자는 발광소자, 수광 소자 등 각종 전자 소자 포함할 수 있으며, 발광 소자와 수광 소자는 모두 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 반도체 소자는 발광소자일 수 있다. 상기 발광 소자는 전자와 정공이 재결합함으로써 빛을 방출하게 되고, 이 빛의 파장은 물질 고유의 에너지 밴드갭에 의해서 결정된다. 따라서, 방출되는 빛은 상기 물질의 조성에 따라 다를 수 있다.The semiconductor device may include various electronic devices such as a light emitting device and a light receiving device. The light emitting device and the light receiving device may include the first conductivity type semiconductor layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer. The semiconductor device according to this embodiment may be a light emitting device. The light emitting device emits light by recombination of electrons and holes, and the wavelength of the light is determined by the energy band gap inherent to the material. Thus, the light emitted may vary depending on the composition of the material.

<조명 모듈> <Lighting module>

도 1은 실시 예에 따른 조명 모듈 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 조명 모듈의 결합 측 단면도이며, 도 3은 도 2의 조명 모듈에서 광학 렌즈의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 도 3의 조명 모듈의 평면도이며, 도 5는 도 3의 조명 모듈 상에 광학 렌즈를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 2의 조명 모듈에서 광학 렌즈에 의한 광 경로를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is a perspective view showing the structure of an optical lens in the illumination module of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view of the illumination module of FIG. 3 is a plan view of the illumination module of Fig. 3, Fig. 5 is a view for explaining an optical lens on the illumination module of Fig. 3, Fig. 6 is a view for explaining the light path by the optical lens in the illumination module of Fig. to be.

도 1 내지 도 6를 참조하면, 조명 모듈(100)은 지지 기판(131), 상기 지지 기판(131) 상에 복수의 발광 소자(133), 상기 복수의 발광 소자(133) 상에 광학 렌즈(160), 상기 광학 렌즈(160)의 둘레에 케이스(110)를 포함한다. 1 to 6, the illumination module 100 includes a support substrate 131, a plurality of light emitting devices 133 on the support substrate 131, and a plurality of light emitting devices 133 on the plurality of light emitting devices 133 160, and a case 110 around the optical lens 160.

상기 지지 기판(131)은, 수지 기판, 세라믹 재질의 기판, 또는 금속 베이스 재질의 기판을 포함할 수 있다. 상기 지지 기판(131)은 회로 패턴을 갖고 상기 발광 소자(133)들에 전원을 공급할 수 있다. 상기 지지 기판(131)의 회로 패턴은 상기 복수의 발광 소자(133)들을 직렬, 병렬 또는 직-병렬로 연결시켜 줄 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 지지 기판(131)과 상기 발광 소자(133)들 사이에 별도의 기판이나 방열 판을 더 구비하여, 발광 소자(133)들과의 연결 경로로 사용되거나, 방열 판으로 사용될 수 있다. The support substrate 131 may include a resin substrate, a ceramic substrate, or a metal base substrate. The support substrate 131 may have a circuit pattern and supply power to the light emitting devices 133. The circuit pattern of the support substrate 131 may connect the plurality of light emitting devices 133 in series, in parallel or in series-parallel. However, the present invention is not limited thereto. A separate substrate or a heat dissipation plate may be further provided between the support substrate 131 and the light emitting devices 133 so as to be used as a connection path with the light emitting devices 133 or as a heat dissipation plate.

상기 지지 기판(131)은 탑뷰 형상이 다각형 형상을 가질 수 있다. 상기 지지 기판(131) 상에는 복수의 발광 소자(133)가 배치된다. 상기 복수의 발광 소자(133)는 적어도 3개 이상을 가질 수 있으며, 예컨대 3개 이상이 mⅹn 행렬(m≥1, n≥1)로 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(133)는 서로 동일한 컬러를 갖는 LED칩을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 컬러의 광도를 조절할 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(133)는 서로 다른 컬러를 갖는 LED 칩(31,32,33)을 포함할 수 있으며, 예컨대 적색, 녹색 또는 청색 LED 칩 중 적어도 2종류 이상이 배치될 수 있으며, 이 경우 서로 다른 컬러의 광을 제공할 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(133)는 서로 다른 컬러의 LED 칩(31,32,33)을 갖되, 동일한 컬러를 발광하는 LED 칩(31)이 2개 이상일 수 있다. 예컨대, 복수의 발광 소자(133)는 청색, 녹색 및 적색의 LED 칩을 갖되, 어느 하나가 2개 이상 예컨대, 청색 또는 녹색의 LED 칩을 2개 이상 배열할 수 있다. 상기 2개 이상의 청색 또는 녹색 LED 칩은 서로 대각선 방향으로 배열될 수 있다. 실시 예에 따른 LED 칩(31,32,33)은 제1도전형 반도체층, 활성층 및 제2도전형 반도체층을 갖는 반도체 칩을 포함할 수 있다. The supporting substrate 131 may have a polygonal top view. A plurality of light emitting devices 133 are disposed on the support substrate 131. The plurality of light emitting devices 133 may have at least three or more, for example, three or more may be arranged in an m x n matrix (m? 1, n? 1). The plurality of light emitting devices 133 may include LED chips having the same color, and in this case, the brightness of the color may be adjusted. The plurality of light emitting devices 133 may include LED chips 31, 32, and 33 having different colors. For example, at least two types of red, green, and blue LED chips may be disposed. In this case, It is possible to provide light of different colors. The plurality of light emitting devices 133 may have LED chips 31, 32, 33 of different colors, and two or more LED chips 31 that emit light of the same color. For example, the plurality of light emitting devices 133 may have blue, green, and red LED chips, and two or more, for example, two or more blue or green LED chips may be arranged. The two or more blue or green LED chips may be arranged in a diagonal direction with respect to each other. The LED chips 31, 32, and 33 according to the embodiments may include a semiconductor chip having a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer.

상기 복수의 발광 소자(133)는 mⅹn 행렬에서 m과 n의 값이 2이상인 경우, 매트릭스 형태로 배열될 수 있고, 서로 소정 간격(D3)을 갖고 이격될 수 있다. 상기 간격(D3)는 0.1mm±0.02mm의 범위일 수 있으며, 상기 범위를 벗어날 경우 광 추출 효율이 저하되고 상기 범위보다 작은 경우 열이 집중되는 문제가 발생될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(133)가 서로 다른 종류의 LED 칩(31,32,33)인 경우, 각 LED 칩의 종류에 따라 사이즈나 두께가 다를 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 실시 예는 상기 지지 기판(131) 상에 상기 발광 소자(133)를 보호하는 보호 소자가 배치될 수 있으며, 상기 보호 소자는 제너 다이오드를 포함할 수 있다.The plurality of light emitting devices 133 may be arranged in a matrix form when the values of m and n in the m x n matrix are two or more, and may be spaced apart from each other by a predetermined distance D 3. The interval D3 may be in the range of 0.1 mm ± 0.02 mm. If the range is out of the range, the light extraction efficiency is lowered. If the range is smaller than the above range, heat may be concentrated. When the plurality of light emitting devices 133 are different kinds of LED chips 31, 32, and 33, the sizes and thicknesses may be different depending on the types of LED chips, but the present invention is not limited thereto. In an embodiment, a protection element for protecting the light emitting element 133 may be disposed on the support substrate 131, and the protection element may include a zener diode.

도 4와 같이, 상기 복수의 발광 소자(133)는 상기 지지 기판(131) 상에 소정 크기의 면적 내에 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(133) 사이의 중심은 상기 광학 렌즈(160)의 중심일 수 있으며, 이 경우 광학 렌즈(160)의 중심과 상기 각 발광 소자(133)의 광축은 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 실시 예는 각 발광 소자(133)의 광축 사이의 중심과 광학 렌즈(160)의 중심을 정렬하고 상기 발광 소자(133)로부터 방출된 광을 광학 렌즈(160)의 출사면(16)으로 추출하기 위한 광학 렌즈(160)를 제공할 수 있다.As shown in FIG. 4, the plurality of light emitting devices 133 may be disposed on the support substrate 131 in an area of a predetermined size. The center of the optical lens 160 and the optical axis of each of the light emitting devices 133 may be disposed at different positions from each other . The embodiment aligns the center of the optical lens 160 between the centers of the optical axes of the respective light emitting elements 133 and extracts the light emitted from the light emitting element 133 to the exit surface 16 of the optical lens 160 The optical lens 160 can be provided.

상기 광학 렌즈(160)는 상기 복수의 발광 소자(133)가 배치된 리세스(121)를 갖는 지지부(161)를 포함하며, 상기 지지부(161)는 상기 발광 소자(133)들의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 리세스(121)는 상기 발광 소자(133) 상에 다각형 형상을 갖고 상기 발광 소자(133)들을 보호할 수 있다. 상기 리세스(121)의 너비(도 2의 B1)는 상기 발광 소자(133)들이 배치되는 영역의 가로 또는 세로 방향의 길이(X1,Y1)의 합보다 크고, 높이(T1)는 상기 발광 소자(133)들의 두께 예컨대, 평균 두께(도 5의 T3)보다 2배 이상 높게 배치될 수 있다. 상기 지지부(161)의 리세스(121)는 상기 발광 소자(133)들로부터 방출된 광을 확산시켜 줄 수 있다.The optical lens 160 includes a support portion 161 having a recess 121 in which the plurality of light emitting elements 133 are disposed and the support portion 161 is disposed around the light emitting elements 133 . The recess 121 may have a polygonal shape on the light emitting device 133 to protect the light emitting devices 133. The width (B1 in FIG. 2) of the recess 121 is larger than the sum of the lengths (X1, Y1) in the horizontal or vertical direction of the region where the light emitting devices 133 are arranged, (T3 in Fig. 5), for example. The recess 121 of the support portion 161 may diffuse the light emitted from the light emitting devices 133.

상기 광학 렌즈(160)의 지지부(161)는 상기 지지 기판(131)에 결합될 수 있다. 상기 지지부(161)의 결합 구조는 접착제나 체결 또는 걸림 구조로 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The supporting portion 161 of the optical lens 160 may be coupled to the supporting substrate 131. The coupling structure of the support part 161 may be coupled with an adhesive, a fastening or an engagement structure, but is not limited thereto.

상기 광학 렌즈(160)는 전 반사면(R1)을 갖는 제1가이드부(162) 및 상기 제1가이드부(162) 상에 제2가이드부(163)를 포함하며, 상기 제1가이드부(162)는 상기 지지부(161) 상에 배치되며, 외측에 전 반사면(R1)이 배치된다. 상기 전 반사면(R1)은 광학 렌즈의 중심으로 오목한 오목한 곡면을 가지고, 상기 지지부(161)를 통해 입사된 광을 출사 면 방향으로 반사시켜 주어, 광의 손실을 줄여줄 수 있다. The optical lens 160 includes a first guide portion 162 having a total reflection surface R1 and a second guide portion 163 on the first guide portion 162. The first guide portion 162 162 are disposed on the support portion 161 and the full reflection surface R1 is disposed on the outer side. The total reflection surface R1 has a concave curved surface concave at the center of the optical lens and allows light incident through the support portion 161 to be reflected in the direction of the emission surface to reduce loss of light.

상기 전 반사면(R1)의 하단(P1)은 상기 발광 소자(133)의 영역 외측에 배치되며, 상기 각 발광 소자(133)의 광축을 기준으로 반치 폭의 1/2 지점을 지나는 직선 상에 놓일 수 있다. 상기 반치 폭의 1/2 지점은 각 발광 소자(133)의 광축을 기준으로, 50도 이상 예컨대, 57도 내지 63도의 범위일 수 있다. 상기 각 발광 소자(133)의 반치 폭은 서로 다를 수 있으나, 적어도 100도 이상 예컨대, 114도 이상의 범위를 커버할 수 있다. 여기서, 기준 점은 상기 복수의 발광 소자(133)들의 두께의 평균(T3) 위치를 기점으로 하되, 상기 광축과 전 반사면(R1)의 하단(P1) 사이의 각도(R4,R5)를 상기의 각도 범위로 설정할 경우, 광의 전 반사면(R1)으로 진행되는 광들을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 전 반사면(R1)의 하단(P1) 이하로 진행되는 광은 광도에 미치는 영향이 미미할 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(133)의 평균 두께(도 5의 T3)는 0.25mm 이하 예컨대, 0.19 내지 0.22mm의 범위일 수 있다. The lower end P1 of the front reflector R1 is disposed outside the region of the light emitting device 133 and is disposed on a straight line passing through a half of the half width of the light emitting device 133 Can be placed. The half point of the half width may be in a range of 50 degrees or more, for example, 57 degrees to 63 degrees, with reference to the optical axis of each light emitting device 133. [ The half-widths of the light-emitting elements 133 may be different from each other, but they may cover a range of at least 100 degrees, for example, 114 degrees or more. Herein, the reference point is defined as an angle (R4, R5) between the optical axis and the lower end (P1) of the front reflector (R1) from the average T3 position of the plurality of light emitting elements It is possible to effectively reflect the light traveling to the all-reflection surface R1 of the light. The light traveling below the lower end P1 of the total reflecting surface R1 may have a small influence on the luminous intensity. The average thickness (T3 in FIG. 5) of the plurality of light emitting devices 133 may be in a range of 0.25 mm or less, for example, 0.19 to 0.22 mm.

상기 제1가이드부(162)는 상기 지지부(161)의 측면 상에 전 반사면(R1)이 각각 배치된 구조 예컨대, 복수의 전 반사면(R1)을 갖는 구조이며, 상기 복수의 전 반사면(R1) 사이의 경계 영역(R3)은 곡면일 수 배치되어, 광의 손실 효율을 줄일 수 있다. 상기 복수의 전 반사면(R1) 사이의 경계 영역은 각 면일 수 있다. 상기 제1가이드부(162)의 너비는 상기 지지부(161)의 상단부터 출사면(16) 방향으로 진행할수록 점차 줄어들며, 상기 제2가이드부(163)에 연결될 수 있다. The first guide portion 162 has a structure in which a total reflection surface R1 is disposed on a side surface of the support portion 161. The first guide portion 162 has a plurality of total reflection surfaces R1, The boundary region R3 between the light-shielding regions R1 can be arranged to be a curved surface, so that the loss efficiency of light can be reduced. The boundary region between the plurality of total reflection surfaces R1 may be each surface. The width of the first guide part 162 gradually decreases from the upper end of the support part 161 toward the exit surface 16 and can be connected to the second guide part 163.

상기 제2가이드부(163)는 기둥 형상 예컨대, 원 기둥 형상을 갖고 상기 제1가이드부(162) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2가이드부(163)의 너비는 상기 제1가이드부(162)의 최소 너비와 동일하거나, 상기 전 반사면(R1)의 상단(도 5의 P2)으로부터 수직 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제2가이드부(163)는 원 기둥인 경우, 광의 손실을 최소화할 수 있다. The second guide portion 163 may have a columnar shape, for example, a circular column shape and may be disposed on the first guide portion 162. The width of the second guide portion 163 may be equal to the minimum width of the first guide portion 162 or may extend in the vertical direction from the upper end of the total reflection surface R1 (P2 in FIG. 5). When the second guide portion 163 is a circular column, loss of light can be minimized.

상기 제2가이드부(163)의 너비(D1)는 상기 발광 소자들(133)이 배치된 영역의 각각의 소자들의 한 변의 길이와 동일하거나 작게 배치되어, 입사된 광을 출사면(16)으로 집광시켜 줄 수 있다. 상기 제2가이드부(163)에 의해 가이드된 광들은 출사면(16)을 통해 출사될 수 있다. 상기 제2가이드부(163)의 너비(D1) 또는 직경은 너비 방향으로 배치된 두 발광 소자들의 각각의 한 변의 길이 합보다는 크고 각각의 대각선 길이보다는 작을 수 있다. 상기 제2가이드부(163)의 수평한 면적은 발광 소자들의 면적의 합보다는 작을 수 있다. The width D1 of the second guide portion 163 is equal to or smaller than the length of one side of each of the elements in the region where the light emitting elements 133 are disposed, It can be condensed. The lights guided by the second guide portion 163 can be emitted through the exit surface 16. The width D1 or diameter of the second guide portion 163 may be greater than the sum of the lengths of one side of each of the two light emitting elements arranged in the width direction and smaller than the respective diagonal lengths. The horizontal area of the second guide part 163 may be smaller than the sum of the areas of the light emitting elements.

상기 광학 렌즈(160)는 출사면(16)을 갖는 출사부(165)를 포함하며, 상기 출사부는 출사면(16) 및 상부 곡면(R2)을 포함한다. 상기 상부 곡면(R2)은 제2가이드부(163)와 상기 출사면(16) 사이의 영역에 연결되며, 상기 제2가이드부(163)부터 상기 출사면(16)을 연결해 준다. 상기 상부 곡면(R2)은 상기 제2가이드부(163)의 상단부터 볼록한 곡면을 가지며 상기 출사면(16)의 높이 이하에 위치하고 상기 출사면(16)의 너비(D2) 이상의 직경을 가질 수 있다. 상기 상부 곡면(R2)은 입사된 광을 출사면(16) 방향으로 반사시켜 주거나, 상기 상부 곡면(R2)을 통해 출사된 광들이 상기 출사면(16)과 수직한 방향으로 진행되도록 굴절시켜 줄 수 있다. The optical lens 160 includes an exit portion 165 having an exit surface 16 and the exit portion includes an exit surface 16 and an upper surface R2. The upper curved surface R2 is connected to an area between the second guide part 163 and the exit surface 16 and connects the second guide part 163 to the exit surface 16. [ The upper curved surface R2 has a convex curved surface from the upper end of the second guide portion 163 and may be located at a height lower than the height of the exit surface 16 and have a diameter of D2 or more of the exit surface 16 . The upper curved surface R2 reflects the incident light toward the exit surface 16 or refracts the light emitted through the upper curved surface R2 in a direction perpendicular to the exit surface 16, .

상기 출사면(16)은 플랫한 면을 가지며, 상기 발광 소자(133)들의 중심과 수직하게 오버랩될 수 있다. 상기 출사면(16)은 탑뷰 형상이 원 형상일 수 있으며, 상기 원의 직경은 상기 발광 소자(133)들의 영역의 한 변의 길이보다는 작을 수 있다. 상기 출사면(16)의 너비(또는 직경)(D2)는 상기 발광 소자(133)들의 광축을 연결한 영역의 한 변의 길이(도 4의 X1,Y1)보다 작을 수 있다. 상기 출사면(16)의 면적은 상기 발광 소자(133)들이 차지하는 면적(X1ⅹY1)보다 작게 배치될 수 있다. 상기 출사면(16)의 면적은 상기 발광 소자(133)들의 광축(Z1,Z2,Z3,Z4)들을 연결한 영역(A2)의 면적보다 작을 수 있다. 이러한 출사면(16)의 면적은 발광 소자(133)들이 차지하는 면적(X1ⅹY1)보다 작은 면적으로 제공되고 상기 발광 소자(133)들로부터 측 방향으로 진행되는 광에 대해 전 반사시켜 줌으로써, 광 추출 효율을 개선하고 광도저하를 방지할 수 있다. 즉, 예컨대, 각 발광 소자(31,32,33)로부터 출사된 광의 반치각의 1/2 지점 또는 이에 인접한 영역으로 진행되는 광의 손실을 최소화하여, 출사면(16)으로 추출되는 광의 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The emission surface 16 has a flat surface and may overlap vertically with the center of the light emitting devices 133. The exit surface 16 may have a circular shape in top view, and the diameter of the circle may be smaller than the length of one side of the area of the light emitting devices 133. The width (or diameter) D2 of the exit surface 16 may be smaller than the length (X1, Y1 in FIG. 4) of one side of the area where the optical axes of the light emitting devices 133 are connected. The area of the exit surface 16 may be smaller than the area X1 x Y1 occupied by the light emitting devices 133. The area of the emitting surface 16 may be smaller than the area of the area A2 where the optical axes Z1, Z2, Z3, and Z4 of the light emitting devices 133 are connected. The area of the emission surface 16 is provided in an area smaller than the area occupied by the light emitting elements 133 and is pre-reflected to the light traveling in the lateral direction from the light emitting elements 133, Can be improved and a decrease in luminous intensity can be prevented. That is, for example, it is possible to minimize the loss of light traveling to half the half angle of the light emitted from each of the light emitting elements 31, 32, and 33 or the region adjacent thereto, .

상기 케이스(110)는 상기 지지 기판(131) 상에 놓이고 상기 광학 렌즈(160)의 둘레를 커버할 수 있다. 상기 케이스(110)는 상기 광학 렌즈(160)의 지지부(161) 및 제1가이드부(162)의 둘레에 배치된 수납부(112), 및 상기 제2가이드부(163) 및 출사면(16)의 둘레에 배치된 개구부(111)를 포함한다. 상기 수납부(112)는 상기 상기 지지부(161) 및 제1가이드부(162)로부터 이격되고 상기 광학 렌즈(160)의 하부 둘레를 감싸게 되어, 측면 광의 누설을 차단할 수 있다. 상기 개구부(111)는 내부에 상기 광학 렌즈(160)의 제2가이드부(163)가 삽입되며, 측면 누설 광을 출사면(16) 방향으로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 개구부(111)의 너비는 상기 수납부(112)의 너비보다 작게 배치되어, 광 손실을 줄이고 출사면(16) 방향으로의 광을 가이드할 수 있다. The case 110 may be placed on the support substrate 131 and cover the periphery of the optical lens 160. The case 110 includes a housing part 112 disposed around the support part 161 and the first guide part 162 of the optical lens 160 and the housing part 112 surrounding the second guide part 163 and the exit surface 16 (Not shown). The storage part 112 is spaced apart from the support part 161 and the first guide part 162 and surrounds the lower periphery of the optical lens 160 so that leakage of the side light can be blocked. The second guide portion 163 of the optical lens 160 is inserted into the opening 111 and the side leakage light can be reflected toward the exit surface 16. The width of the opening 111 may be smaller than the width of the accommodating portion 112 to reduce light loss and guide light in the direction of the exit surface 16. [

상기 케이스(110)는, 반사 재질로 이루어진 반사체일 수 있다. 상기 케이스(110)는 금속 재질 예컨대, 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 상기 케이스(110)는 금속 재질이거나 표면에 알루미늄의 재질로 도금될 수 있다. 상기 케이스(110)는는 금속 예컨대, 알루미늄(Al), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 탄탈늄(Ta)을 선택적으로 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 케이스(110)는 입사된 파장의 80% 이상의 반사율을 갖는 금속으로 형성될 수 있다. 상기 케이스(110)는 다른 재질 예컨대, 플라스틱 재질을 포함하며 상기 플라스틱 재질은 고 반사 수지 재질을 포함할 수 있다. 이러한 케이스(110)에 의해 측 방향의 광 누설을 차단하고 광학 렌즈(160)를 보호하며 광도 저하를 억제할 수 있다.The case 110 may be a reflector made of a reflective material. The case 110 may be made of a metal material, for example, aluminum. The case 110 may be made of a metal or plated with aluminum. The case 110 may optionally include a metal such as Al, Pt, Ti, Cu, Ni, Au, and Ta. And may be formed as a single layer or a multilayer. The case 110 may be formed of a metal having a reflectance of 80% or more of the incident wavelength. The case 110 may include another material such as a plastic material, and the plastic material may include a highly reflective resin material. Such a case 110 can prevent light leakage in the lateral direction and protect the optical lens 160, thereby suppressing a decrease in luminous intensity.

실시 예에 따른 조명 모듈은 도 7과 같은 광 지향각 분포를 가질 수 있다. 예컨대, 청색 및 녹색 LED 칩으로 방출된 광의 지향각 분포가 광학 렌즈(160)에 의해 ±20도 이하의 협각의 분포를 가짐을 알 수 있다. The illumination module according to the embodiment may have the light-directed angular distribution as shown in FIG. For example, it can be seen that the directivity angle distribution of the light emitted by the blue and green LED chips has a narrow angle distribution of ± 20 degrees or less by the optical lens 160.

실시 예에 따른 발광 소자(133)들 중 적어도 하나의 위에는, 형광체층(미도시)이 배치될 수 있으며, 상기 형광체층은 LED 칩의 상면에 배치되거나, 상면/측면에 배치될 수 있다. 상기 형광체층은 상기 LED 칩으로부터 방출된 광의 파장 변환 효율이 개선될 수 있다. 상기 형광체층은 적색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 형광체는 예컨대, YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 조명 모듈은 하나의 유닛으로 제공되거나, 복수의 조명 모듈이 배열되는 형태로 제공되어, 시그널 광원으로 사용될 수 있다. A phosphor layer (not shown) may be disposed on at least one of the light emitting devices 133 according to the embodiment, and the phosphor layer may be disposed on the upper surface or the upper surface of the LED chip. The phosphor layer can improve the wavelength conversion efficiency of the light emitted from the LED chip. The phosphor layer may include at least one of a red phosphor, a green phosphor, a blue phosphor, and a yellow phosphor. However, the present invention is not limited thereto. The phosphor may be selectively formed from among YAG, TAG, Silicate, Nitride, and Oxy-nitride based materials. The illumination module according to the embodiment may be provided as one unit or a plurality of illumination modules may be arranged and used as a signal light source.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons having ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

31,32,33: LED 칩 R1: 전 반사면
110: 케이스 111: 개구부
112: 수납부 131: 지지 기판
133: 발광 소자 160: 광학 렌즈
161: 지지부 162: 제1가이드부
163: 제2가이드부 165: 출사부
16: 출사면31, 32, 33: LED chip R1:
110: Case 111:
112: storage part 131: supporting substrate
133: light emitting element 160: optical lens
161: Support part 162: First guide part
163: second guide portion 165:
16: exit surface

Claims (10)

지지 기판;
상기 지지 기판 상에 복수의 발광 소자;
상기 복수의 발광 소자 상에 배치되고 상기 복수의 발광 소자의 광을 출사하는 출사면을 갖는 광학 렌즈; 및
상기 광학 렌즈의 출사면을 개방하는 개구부를 갖고 상기 광학 렌즈의 둘레에 배치된 케이스를 포함하며,
상기 광학 렌즈의 출사면은 상기 복수의 발광 소자의 상면 면적의 합보다 작은 면적을 가지며,
상기 광학 렌즈는 상기 발광 소자 상에 리세스를 갖고 상기 발광 소자의 둘레에 배치된 지지부, 상기 지지부 상에 상기 발광 소자로부터 방출된 광을 전 반사하는 전 반사면을 갖고 입사된 광을 상기 출사면으로 가이드하는 제1가이드부를 포함하는 조명 모듈.A support substrate;
A plurality of light emitting elements on the support substrate;
An optical lens disposed on the plurality of light emitting elements and having an exit surface for emitting light of the plurality of light emitting elements; And
And a case having an opening for opening an exit surface of the optical lens and disposed around the optical lens,
Wherein an exit surface of the optical lens has an area smaller than a sum of the top surface areas of the plurality of light emitting elements,
Wherein the optical lens has a support portion having a recess on the light emitting element and disposed on the periphery of the light emitting element, an optical element having an entire reflection surface for reflecting light emitted from the light emitting element on the support portion, And a first guide portion for guiding the light emitted from the light source to the light source. 제1항에 있어서, 상기 광학 렌즈는 상기 제1가이드부와 상기 출사면 사이에 기둥 형상의 제2가이드부를 포함하며,
상기 제2가이드부의 너비 또는 직경은 상기 발광 소자들의 각각의 한 변의 길이 합보다는 크고 각각의 대각선 길이보다는 작은 조명 모듈.The optical lens according to claim 1, wherein the optical lens includes a columnar second guide portion between the first guide portion and the exit surface,
Wherein the width or diameter of the second guide portion is greater than the sum of the lengths of one side of each of the light emitting elements and less than the respective diagonal lengths. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출사면은 상기 복수의 발광 소자들의 중심을 연결한 다각형 면적의 합보다 작은 면적을 갖는 조명 모듈.The lighting module according to claim 1 or 2, wherein the exit surface has an area smaller than a sum of the areas of the polygons connecting the centers of the plurality of light emitting elements. 제3항에 있어서, 상기 발광 소자는 3개 이상의 발광 소자가 배치되는 조명 모듈.The lighting module according to claim 3, wherein the light emitting device has three or more light emitting devices. 제3항에 있어서, 상기 발광 소자는 적어도 3종류의 컬러를 발광하는 발광 소자들을 포함하는 조명 모듈.The lighting module according to claim 3, wherein the light emitting element includes light emitting elements that emit at least three kinds of colors. 제3항에 있어서, 상기 발광 소자는 청색, 녹색 및 적색의 LED 칩을 포함하며, 상기 청색, 녹색 및 적색의 LED 칩 중 적어도 하나는 복수로 배치되는 조명 모듈.The lighting module of claim 3, wherein the light emitting device includes blue, green, and red LED chips, and at least one of the blue, green, and red LED chips is disposed in a plurality. 제3항에 있어서, 상기 발광 소자는 서로 동일한 컬러를 발광하는 LED 칩을 포함하는 조명 모듈.The lighting module according to claim 3, wherein the light emitting elements include LED chips emitting the same color. 제3항에 있어서, 상기 전 반사면의 하단은 상기 각 발광 소자의 광축을 기준으로 반치 폭의 1/2 지점을 지나는 직선 상에 놓이는 조명 모듈.The lighting module according to claim 3, wherein a lower end of the total reflection surface is placed on a straight line passing through a half of a half-width width with respect to an optical axis of each light emitting element. 제3항에 있어서, 상기 전 반사면의 하단은 상기 각 발광 소자의 두께들의 평균 위치를 기점으로, 광축을 기준으로 57도 내지 63도의 범위에 배치되는 조명 모듈. The lighting module of claim 3, wherein a lower end of the front reflector is disposed in a range of 57 degrees to 63 degrees from an optical axis of the light emitting elements, the average position of the light emitting elements being an average position. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2가이드부와 상기 출사면 사이의 둘레에 입사된 광을 상기 출사면으로 반사하는 상부 곡면을 포함하며, 상기 출사면은 플랫한 면을 갖는 조명 모듈.The illumination device according to claim 2 or 3, further comprising an upper curved surface for reflecting the light incident on the periphery between the second guide portion and the exit surface to the exit surface, wherein the exit surface has a flat surface .
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