KR20210117726A - 조명모듈 및 조명장치 - Google Patents

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KR20210117726A
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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 반사층; 상기 반사층을 관통하여, 상기 기판 상에 배치되는 광원; 상기 반사층 상에 배치되는 레진층; 및 상기 레진층 상에 배치되는 광학 패턴을 포함하고, 상기 광원은 제1 발광소자 및 상기 제1 발광소자와 이격된 제2 발광소자를 포함하고, 상기 광학 패턴은 상기 제1 발광소자의 상부에 배치되는 제1 광학 패턴 및 상기 제2 발광소자의 상부에 배치되는 제2 광학 패턴을 포함하고, 상기 제1 광학 패턴과 상기 제2 광학 패턴은 면적이 상이할 수 있다.

Description

조명모듈 및 조명장치{LIGITH EMITTING MOUDLE AND LIGHTING DEVICE HAVING THEREOF}
발명의 실시 예는 복수의 광원을 갖는 조명 모듈 및 이를 갖는 조명장치에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 복수의 LED 중 적어도 하나의 사이즈가 다른 조명 모듈 및 이를 갖는 조명장치에 관한 것이다.
조명 응용은 차량용 조명(light)뿐만 아니라 디스플레이 및 간판용 백라이트를 포함한다.
발광소자 예컨대, 발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등과 같은 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 상기 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 조명장치에 적용되고 있다.
차량용 광원으로 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 백열등과 비교하면, 발광 다이오드는 소비 전력이 작다는 점에서 유리하다. 그러나, 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 출사각이 작기 때문에, 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우에는, 발광 다이오드를 이용한 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다.
상기 발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
발명의 실시 예는 레진층 내에 밀봉된 광원 및 상기 광원의 발광소자들 중 적어도 하나가 다른 발광소자의 사이즈와 다른 사이즈를 갖는 조명 모듈 및 조명장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 레진층 내에 밀봉된 광원 및 상기 광원의 발광소자들 중 적어도 하나가 다른 발광소자의 사이즈보다 작은 사이즈를 갖는 조명 모듈 및 조명장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 레진층 내에 밀봉된 광원 및 상기 광원의 발광소자들 상에 각각 배치된 광학 패턴들을 포함하며, 상기 광학 패턴들 중 적어도 하나는 다른 광학 패턴의 면적과 다른 면적을 갖는 조명 모듈 및 조명장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 발광소자들 상에 각각 배치된 광학 패턴들 중 적어도 하나는 다른 광학 패턴의 면적보다 작은 면적을 갖는 조명 모듈 및 조명장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 일 방향으로 길이가 상이한 적어도 두 발광소자 내에 배치된 LED 칩의 개수가 상이한 조명 모듈 및 조명장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 반사층; 상기 반사층을 관통하여, 상기 기판 상에 배치되는 광원; 상기 반사층 상에 배치되는 레진층; 및 상기 레진층 상에 배치되는 광학 패턴을 포함하고, 상기 광원은 제1 발광소자 및 상기 제1 발광소자와 이격된 제2 발광소자를 포함하고, 상기 광학 패턴은 상기 제1 발광소자의 상부에 배치되는 제1 광학 패턴 및 상기 제2 발광소자의 상부에 배치되는 제2 광학 패턴을 포함하고, 상기 제1 광학 패턴과 상기 제2 광학 패턴은 면적이 상이할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 광학 패턴 및 상기 제2 광학 패턴은 서로 면적이 상이한 복수개의 단위 패턴층이 오버랩되어 배치될 수 있다. 상기 제1 광학 패턴의 최상에 배치된 단위 패턴층의 면적은 상기 제2 광학 패턴의 최상에 배치된 단위 패턴층의 면적보다 클 수 있다. 상기 제1 광학 패턴의 복수개의 단위 패턴층 중 최상에 배치된 단위 패턴층의 면적은 최하에 배치된 단위 패턴층의 면적보다 클 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반사층은 상기 제1 발광소자가 배치되는 제1 홀 및 상기 제2 발광소자가 배치되는 제2 홀을 포함하고, 상기 제1 홀은 상기 제2 홀보다 클 수 있다. 상기 제1 홀의 장축 길이는 상기 제2 홀의 장축 길이보다 클 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 광학 패턴의 최대 길이는 상기 제1 발광소자의 장축 길이를 기준으로 2.4배 내지 2.6배의 범위이고, 상기 제2 광학 패턴의 최대 길이는 상기 제2 발광소자의 장축 길이를 기준으로 3.6배 내지 3.8배의 범위일 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명장치는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 반사층; 상기 반사층을 관통하여, 상기 기판 상에 배치되는 광원; 상기 반사층 상에 배치되는 레진층; 및 상기 레진층 상에 배치되는 광학 패턴을 포함하고, 상기 광원은 제1 발광소자 및 상기 제1 발광소자와 이격된 제2 발광 소자를 포함하고, 상기 제1 발광소자와 상기 제2 발광소자는 서로 다른 개수의 LED 칩을 포함하고, 상기 제1 발광소자의 장축의 길이와 상기 제2 발광소자의 장축의 길이는 서로 상이할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 발광소자는 제1 리드 프레임 및 상기 제1 리드 프레임을 사이에 두고 배치되며 서로 면적이 동일한 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임을 포함하고, 상기 제2 발광 소자는 제4 리드 프레임 및 상기 제4 리드 프레임과 면적이 상이한 제5 리드 프레임을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 발광소자는 캐비티의 바닥으로 상기 제 1내지 제3리드 프레임이 결합된 몸체; 및 상기 캐비티 내에 배치된 제1리드 프레임 상에 복수의 LED 칩을 포함하며, 상기 캐비티는 상기 몸체의 전면에 배치되며, 상기 몸체는 상기 기판에 대면하는 제1측면부를 포함하며, 상기 제1 내지 제3리드 프레임 각각은 상기 몸체의 제1측면부로 절곡된 본딩부를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2 발광소자는 제2캐비티의 바닥으로 제4 및 제5리드 프레임이 배치된 제2몸체; 및 상기 제2캐비티의 바닥에 배치된 제4리드 프레임 상에 배치된 적어도 하나의 LED 칩; 상기 제4리드 프레임과 상기 LED 칩 사이를 접합하는 접합 부재; 상기 접합 부재와 상기 제4리드 프레임 사이에 양단이 연결된 제1와이어를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제5리드 프레임과 상기 제2 발광소자의 LED 칩을 연결하는 제2와이어를 포함하며, 상기 제2와이어는 상기 제5리드 프레임의 상면에 다단 접점을 갖는 서브 와이어를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명장치는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 반사층; 상기 반사층을 관통하여, 상기 기판 상에 배치되는 광원; 상기 반사층 상에 배치되는 레진층; 및 상기 레진층 상에 배치되는 광학 패턴을 포함하고, 상기 광원은 M개의 제1 발광소자 및 상기 M개의 제1 발광소자와 이격된 N개의 제2 발광 소자를 포함하고, 상기 M은 N보다 큰 자연수이고, 상기 제1 발광소자의 장축의 길이는 상기 제2 발광소자의 장축의 길이보다 크고, 상기 제2 발광소자의 중심 위를 지나는 상기 제2 발광소자의 장축 방향으로 오버랩되는 상기 레진층의 최대 폭은 상기 제1 발광 소자의 상기 장축의 길이의 2배 내지 2.2배의 범위일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 레진층은 최소 제1폭을 갖고 상기 제1 발광소자가 복수로 배열된 제1영역; 및 최대 제2폭을 갖고 적어도 하나의 제2 발광소자가 배치된 제2영역을 포함하며, 상기 제2폭은 상기 제1폭보다 작고, 상기 제2 발광소자의 장축 방향의 길이보다 크고, 상기 제2 발광소자의 장축 방향의 길이의 2.2배 이하이며, 상기 제2영역은 상기 제2폭을 갖고, 상기 제2 발광소자의 광 출사 방향으로 상기 제2 발광소자로부터 상기 제2 발광소자의 단축 폭의 5배 이상의 길이로 연장될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2 발광소자는 상기 제1 및 제2 발광소자들 중에서 상기 레진층의 측면과의 거리가 가장 가까운 위치에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 광학 패턴은 상기 제1 발광소자들 각각의 일부와 수직 방향으로 오버랩되는 제1광학 패턴; 및 상기 제2 발광소자의 일부와 수직 방향으로 오버랩되는 제2광학 패턴을 포함하며, 상기 제2광학 패턴은 상기 제1 및 제2광학 패턴들 중에서 상기 레진층의 측면에 가장 인접하게 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 조명 모듈에서 상대적으로 좁은 폭을 갖는 에지 영역에 대해 균일한 광 분포로 조명할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 조명 모듈에서 상대적으로 좁은 폭을 갖는 에지 영역에 상대적으로 작은 길이를 갖는 발광소자를 배치하여, 폭이 상이한 영역에 대해 균일한 면 조명을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 서로 다른 길이를 갖는 광원의 발광소자들을 이용하여 레진층의 전 영역에 균일한 면 조명을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 서로 다른 크기를 갖는 광원의 발광소자들 상에 서로 다른 면적의 광학 패턴을 배치하여, 레진층의 전 영역 상에서 핫 스팟을 억제시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 다양한 형상을 갖는 조명 모듈 및 조명장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1 및 도 2는 발명의 실시 예에 따른 조명장치의 평면도의 예이다.
도 3은 도 1의 조명장치의 부분 확대도이다.
도 4는 도 3의 광학 패턴의 평면도 및 측 단면도로서, (A)(B)는 제1광학 패턴 및 그 측 단면도의 예이며, (C)(D)는 제2광학 패턴 및 그 측 단면도의 예이다.
도 5는 도 3의 조명장치의 A1-A2의 측 단면도이다.
도 6는 도 5에서 조명모듈의 부분 확대도이다.
도 7은 발명의 실시 예에 따른 조명장치의 제1 발광소자의 정면도의 예이다.
도 8은 도 7의 제1 발광소자의 B1-B2 측 단면도의 예이다.
도 9는 도 7의 제1 발광소자의 저면도의 예이다.
도 10은 발명의 실시 예에 따른 조명장치의 제2 발광소자의 정면도의 예이다.
도 11은 도 10의 제2 발광소자의 C-C 측 단면도의 예이다.
도 12는 도 10의 제2 발광소자의 저면도의 예이다.
도 13은 도 10의 제2 발광소자의 부분 확대도이다.
도 14는 발명의 실시 예에 기판의 제1,2발광소자를 비교한 도면이다.
도 15는 발명의 조명 장치를 갖는 차량의 평면도의 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 조명 장치가 적용된 차량의 후미등의 예이다.
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.
본 발명에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 또는 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 차폭등, 방향 지시등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 후진등, 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.
도 1 및 도 2는 발명의 실시 예에 따른 조명장치의 평면도의 예이며, 도 3은 도 1의 조명장치의 부분 확대도이고, 도 4는 도 3의 광학 패턴의 평면도 및 측 단면도로서, (A)(B)는 제1광학 패턴 및 그 측 단면도의 예이며, (C)(D)는 제2광학 패턴 및 그 측 단면도의 예이다. 도 5는 도 3의 조명장치의 A1-A2의 측 단면도이며, 도 6는 도 5에서 조명모듈의 부분 확대도이며, 도 7 내지 도 9는 발명의 실시 예에 따른 조명장치의 제1 발광소자의 정면도, 측 단면도 및 저면도의 예이다. 도 10 내지 도 12는 발명의 실시 예에 따른 조명장치의 제2 발광소자의 정면도, 측 단면도 및 저면도의 예이다. 도 13은 도 10의 제2 발광소자의 부분 확대도이며, 도 14는 발명의 실시 예에 기판의 제1,2발광소자를 비교한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 발명의 실시 예에 따른 조명장치(400)는 복수의 발광소자(100,102)를 갖는 광원을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(100,102)들 중 적어도 하나는 다른 발광소자의 길이와 상이한 길이를 가질 수 있다. 상기 발광소자(100,102)들 중 적어도 하나는 다른 발광소자의 크기 또는 체적보다 작은 크기 또는 체적을 가질 수 있다. 상기 발광소자(100,102)들 중 적어도 하나는 출사면의 면적이 다른 발광소자의 출사면의 면적과 상이할 수 있다. 상기 발광소자(100,102)들 중 적어도 하나는 출사면의 면적이 다른 발광소자의 출사면의 면적보다 작을 수 있다.
도 1과 같이, 조명장치(400)는 상부에 확산층(430)이 배치되며, 제1영역(R1)에 복수의 제1 발광소자(100)들이 배열되며, 코너 영역인 제2영역(R2)에 적어도 하나의 제2 발광소자(102)가 배치될 수 있다. 상기 제1 발광소자(100)들은 서로 동일한 방향, 또는 적어도 하나가 다른 방향으로 광을 조사할 수 있다. 상기 제2 발광소자(102)는 제1,2발광소자(100,102) 중에서 외 측면(S1)에 가장 인접한 위치 또는 가장 가까운 거리에 배치될 수 있다. 도 3과 같이, 상기 제2 발광소자(102)와 외 측면(S1) 사이의 최소 간격(G1)은 제2 발광소자(102)의 길이(D11)의 2배 이하 예컨대, 0.5배 내지 1.5배의 범위일 수 있다.
도 2 및 도 3과 같이, 조명장치(400A)는 상부에 확산층(430) 또는 하부에 레진층(420, 도 5)이 배치되며, 제1폭(W1) 이상의 제1영역(R1)에 복수의 제1 발광소자(100)들이 배열되며, 얇은 제2폭(W2)을 갖는 제2영역(R2)에 복수의 제2 발광소자(102)가 배열될 수 있다. 상기 제2영역(R2)은 상기 제2 발광소자(102)의 출사측 방향으로 상기 제2폭(W2)보다 작은 폭(W3)으로 연장될 수 있다. 상기 조명장치(400A)의 둘레에는 하나 또는 복수의 결합 홈(403)이 배치될 수 있고, 내부에는 복수의 제1 발광소자(100)들 간의 간격보다 큰 관통홀(405)이 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2와 같이, 상기 조명장치(400,400A)의 탑뷰에서 볼 때, 최소 제1폭(W1) 이상의 길이를 갖는 제1영역(R1)에 배치된 제1 발광소자(100)와, 최대 제2폭(W2)의 길이를 갖는 제2영역(R2)에 배치된 제2 발광소자(102)를 포함할 수 있다. 상기 제1폭(W1)은 제1영역(R1)에서의 기판(401) 또는 상기 기판(401) 상에 배치된 레진층(420)의 폭일 수 있으며, 상기 제2폭(W2)은 제2영역(R2)에서의 기판(401) 또는 상기 기판(401) 상에 배치된 레진층(420)의 폭일 수 있다. 상기 제1폭(W1)은 상기 제1영역(R1)에서 제1 발광소자(100)의 길이(D1)의 3배 이상일 수 있다. 상기 제2폭(W2)은 상기 제2영역(R2)에서 상기 제1 발광소자(101)의 길이(D1)의 2.2배 이하 예컨대, 2배 내지 2.2배의 범위일 수 있다. 상기 제2영역(R2)은 제2발광 소자(102)의 중심 위를 지나는 상기 제2 발광소자(102)의 장축 방향으로 오버랩되는 상기 레진층(420) 상에서의 최대 폭(W2)을 가지며, 상기 제2영역(R2)의 최대 폭(W2)은 상기 제1 발광소자(100)의 장축 방향의 길이의 2.2배 이하 예컨대, 2배 내지 2.2배의 범위일 수 있다. 상기 제1,2영역(R1,R2)은 상기 기판(401) 또는/및 레진층(420)이 상기 제2폭(W2)을 갖는 영역일 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광소자(100,102)의 길이(D1,D11)는 장축 방향의 길이일 수 있다.
조명 장치(400,400A)는 다양한 형상의 램프 구조에서 제2영역(R2)을 갖는 에지 부분의 폭이 좁더라도, 제2 발광소자(102)를 하나 또는 복수로 배치할 수 있어, 조명 장치(400,400A)의 전체 영역에서 면 광의 분포는 균일하게 제공할 수 있다. 여기서, 상기 제2영역(R2)에서 상기 제2 발광소자(102)로부터 광이 방출되는 방향의 길이는, 상기 제2 발광소자(102)의 단축 폭(H01, 도 11참조)보다 5배 이상 긴 길이를 가질 수 있으며, 이러한 제2영역(R2)을 따라 적어도 하나의 제2 발광소자(102)가 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 발광소자(100)는 상기 기판(401) 상에 제2 방향(Y)으로 적어도 1열로 배열되거나, 2열 또는 그 이상으로 배열될 수 있으며, 상기 1열 또는 2열 이상의 제1 발광소자(100)는 상기 기판(401)의 제1방향(X)으로 배치되거나, 서로 다른 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제1 발광소자(100)는 m×n 행렬로 배치될 수 있으며, m,n은 2이상의 정수일 수 있다.
도 3 및 5와 같이, 상기 조명장치(400)는 복수의 발광소자(100,102)를 갖는 광원, 상기 광원을 덮는 레진층(420)을 포함할 수 있다. 상기 조명장치(400)는 상기 발광소자(100,102) 및 레진층(420)을 지지하는 기판(401)을 포함할 수 있다. 상기 조명장치(400)는 상기 레진층(420)의 상부에 적어도 하나의 확산층(430), 광학 패턴(425,426) 또는/및 투광층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 조명장치(400)은 상기 기판(401)과 상기 레진층(420) 사이에 배치된 반사층(410)를 포함할 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 조명장치(400)는 상기 발광소자(100,102)로부터 방출된 광을 면 광으로 방출할 수 있다. 상기 조명장치(400)는 발광 셀 또는 광원 모듈로 정의될 수 있다.
상기 광원은 복수개가 배열된 제1 발광소자(100), 및 적어도 하나의 제2 발광소자(102)를 포함할 수 있다. 상기 광원은 M개의 제1 발광 소자(100) 및 상기 M개의 제1 발광 소자(100)와 이격된 N개의 제2 발광 소자(102)를 포함하고, 상기 M,N은 자연수이며, M>N의 관계를 가질 수 있다.
상기 제2 발광소자(102)는 상기 제1 발광소자(100)들 각각의 길이(D1)보다 작은 길이(D11)를 가질 수 있다. 상기 제2 발광소자(102)의 상면 면적은 상기 제1 발광소자(100)들 각각의 상면 면적보다 작을 수 있다. 상기 제2 발광소자(102)의 출사면(8A)의 면적은 상기 제1 발광소자(100)들 각각의 출사면(81)의 면적보다 작을 수 있다. 상기 제2 발광소자(102)로부터 방출된 광의 광도는 상기 제1 발광소자(100)들 각각으로부터 방출된 광의 광도보다 낮을 수 있다. 상기 제2 발광소자(102) 내의 LED 칩(3, 도 10 참조)의 개수는 상기 제1 발광소자(100)들 중 적어도 하나에 배치된 LED칩(71,72)의 개수와 상이할 수 있으며, 예컨대 상기 제1 발광소자(100)의 LED 칩(71,72)의 개수보다 작을 수 있다.
이하, 조명장치(400)의 각 구성에 대해, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
<기판(401)>
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 기판(401)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다. 상기 기판(410)은 예를 들어, 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB), 메탈 코아(Metal Core)를 갖는 PCB, 연성(Flexible) 재질의 PCB, 세라믹 재질의 PCB, 또는 FR-4 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기판(401)이 바닥에 금속층이 배치된 메탈 코아 PCB로 배치될 경우, 발광소자(100,102)의 방열 효율은 개선될 수 있다.
상기 기판(401)은 상기 발광소자(100,102)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 기판(401)은 상부에 배선층(미도시)을 포함하며, 상기 배선층은 발광소자(100,102)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(100,102)가 상기 기판(401) 상에 복수로 배열된 경우, 복수의 발광소자(100,102)는 상기 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있는다. 상기 기판(401)은 상기 발광소자(100,102) 및 레진층(420)의 하부에 배치된 베이스 부재 또는 지지 부재로 기능할 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 발광소자(100,102)는 서로 별도로 구동될 수 있다.
상기 기판(401)의 상면은 X-Y 평면을 가질 수 있다. 상기 기판(401)의 상면은 플랫한 평면이거나 곡면을 가질 수 있다. 상기 기판(401)의 두께는 수직한 방향 또는 Z 방향의 높이일 수 있다. 여기서, 상기 X-Y 평면에서 X 방향은 제1방향일 수 있으며, Y 방향은 제2방향일 수 있다. 상기 Z 방향은 제1 및 제2방향(X,Y)과 직교하는 방향일 수 있다. 상기 복수의 제1 발광소자(100)는 상기 기판(401) 상에서 광이 출사되는 방향으로 일정한 피치로 배열될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(401)은 길이가 긴 방향으로 직선형 또는 곡선형 바 형상으로 제공될 수 있다. 상기 기판(401)은 상면 및 하면을 통해 광이 투과되는 투광성 재질을 포함할 수 있다. 상기 투광성 재질은 PET(Polyethylene terephthalate), PS(Polystyrene), PI(Polyimide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기판(401)은 예컨대, 반사층(410)를 포함할 수 있다. 상기 반사층(410)는 상기 기판(401) 상에 배치된 패드를 갖는 회로 패턴을 보호하는 절연 층이거나 반사 재질의 층일 수 있다.
<발광소자(100,102)>
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 발광소자(100,102)는 상기 기판(401) 상에 배치되며, 제1방향(X)으로 광을 방출하게 된다. 상기 발광소자(100,102)는 출사면(81,8A)을 통해 세기가 가장 높은 광을 방출하게 된다. 상기 발광소자(100,102)는 광이 출사되는 출사면(81,8A)을 가질 수 있으며, 상기 출사면(81,8A)은 예컨대, 상기 기판(401)의 수평한 상면에 대해 제3방향(Z)으로 또는 수직 방향으로 배치될 수 있다. 상기 출사면(81,8A)은 수직한 평면이거나, 오목한 면 또는 볼록한 면을 포함할 수 있다. 도 14와 같이, 제1 발광소자(100)는 예컨대, 상기 기판(401) 상에 배치된 제1 및 제2패드(453,454)에 접합부재(250)로 접합될 수 있으며, 상기 제2 발광소자(102)는 제3 및 제4패드(455,456)에 접합부재(250)로 접합될 수 있다. 상기 제1 및 제2 발광소자(100,102)는 기판(401)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 접합부재(250)는 전도성 재질이며, 솔더 재질이거나 금속 재질일 수 있다.
상기 발광소자(100,102)는 청색, 적색, 녹색, 자외선(UV), 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 발광소자(100,102)는 백색, 청색, 적색, 녹색, 적외선 중 적어도 하나를 발광하는 LED 칩을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(100,102)는 바닥 부분이 상기 기판(401)과 전기적으로 연결되는 사이드 뷰(side view) 타입일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 발광소자(100,102)는 LED 칩이거나 탑뷰 패키지일 수 있다.
상기 발광소자(100,102)의 출사면(81,8A)을 통해 출사된 일부 광은 상기 기판(401)의 상면에 대해 평행한 방향으로 진행하거나, 반사층(410)에 의해 반사되거나, 레진층(420)의 상면 방향으로 진행될 수 있다.
도 7 및 도 8과 같이, 제2방향(Y)으로 제1 발광소자(100)의 길이(D1)는 제1방향(X)의 폭(H0)보다 클 수 있다. 예컨대, 상기 제1 발광소자(100)에서 길이(D1)는 폭(H0)의 2배 이상 예컨대, 3배 내지 4.2배 사이일 수 있다. 이러한 제1 발광소자(100)가 제2방향(Y)으로 긴 길이를 갖고 있어, 제2방향(Y)과 직교하는 제1방향(X)의 광 출사면적이 커질 수 있고, 더 넓은 영역에 조명할 수 있다.
도 10 및 도 11과 같이, 제2방향(Y)으로 제2 발광소자(102)의 길이(D11)는 제1방향(X)의 폭(H01)보다 클 수 있다. 예컨대, 상기 제2 발광소자(102)에서 길이(D11)는 폭(H01)의 2배 이하 예컨대, 1.4배 내지 2배 사이일 수 있다. 이러한 제2 발광소자(102)가 폭(H01)은 일정 이상으로 제공하고, 제2방향(Y)으로 긴 길이(D11)을 제1 발광소자(100)의 길이(D1)보다 작게 제공하여, 좁은 폭을 갖는 영역에 조명할 수 있다.
도 7 및 도 10과 같이, 상기 발광소자(100,102)의 두께(T1,T2)는 예컨대, 3mm 이하 예컨대, 0.8mm 내지 2mm의 범위일 수 있다. 상기 제1 발광소자(100)의 두께(T1)는 1.3mm 내지 1.5mm의 범위일 수 있으며, 상기 제2 발광소자(102)의 두께(T2)는 상기 제1 발광소자(100)의 두께(T1)와 같거나 두껍게 형성될 수 있으며, 예컨대, 1.4mm 내지 1.55mm의 범위일 수 있다. 상기 제1 발광소자(100)의 두께(T1)와 상기 제2 발광소자(102)의 두께(T2)는 수직한 방향의 높이로서, 그 차이는 0.5mm 내지 0.9mm의 범위일 수 있다. 상기 제2 발광소자(102)의 크기가 상대적으로 작기 때문에, 몸체(1)의 두께를 더 두껍게 제공하고 안정적으로 리드 프레임(5,6)과 결합시켜 줄 수 있다.
상기 제1 발광소자(100)의 제2방향(Y)의 길이(D1)는 상기 제1 발광소자(100)의 두께(T1)의 3배 이상 예컨대, 3배 내지 5배의 범위일 수 있다. 상기 제2 발광소자(102)의 제2방향(Y)의 길이(D11)는 상기 제2 발광소자(102)의 두께(T2)의 3배 이하일 수 있으며, 예컨대 2배 내지 3배 사이의 범위일 수 있다.
<반사층(410)>
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 반사층(410)은 상기 기판(401)의 상부에 별도로 배치된 층이거나 상기 기판(401)의 상부를 보호하는 층일 수 있다. 상기 반사층(410)은 예컨대, 상기 기판(401)과 상기 레진층(420) 사이에 배치될 수 있다. 상기 반사층(410)은 금속 재질 또는 비 금속 재질을 갖는 필름 형태로 제공될 수 있다. 상기 반사층(410)은 상기 기판(401)의 상면에 접착될 수 있다. 상기 반사층(410)은 상기 기판(401)의 상면 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 상기 반사층(410)은 상기 기판(401)의 에지로부터 이격될 수 있으며, 상기 이격된 영역에 레진층(420)이 상기 기판(401)에 부착될 수 있다. 이때 상기 반사층(410)의 에지 부분이 벗겨지는 것을 방지할 수 있다.
상기 반사층(410)은 상기 발광소자(100,102)의 하부가 배치되는 홀(417,417A)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(410)의 홀(417,417A)에는 상기 기판(401)의 상면이 노출되며 상기 발광소자(100,102)의 하부가 본딩되는 부분이 배치될 수 있다. 상기 홀(417,417A)의 크기는 상기 발광소자(100,102)의 사이즈와 같거나 크게 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 발광소자(100)가 배치된 제1홀(417)은 상기 제2 발광소자(102)가 배치된 제2홀(417A)보다 클 수 있으며, 예컨대 상기 제1홀(417)의 면적은 상기 제2홀(417A)의 면적의 1.5배 이상 예컨대, 1.5배 내지 2.2배의 범위일 수 있다. 상기 제1홀(417)의 장축 방향의 길이는 상기 제2홀(417A)의 장축 방향의 길이의 2.4배 이상 예컨대, 2.4배 내지 2.6배의 범위일 수 있다. 이러한 길이 차이 또는 면적 차이에 의해 각 홀(417,417A)들에 제1,2발광소자(100,102)가 용이하게 수납될 수 있으며, 접합부재(250)가 외부로 노출되는 문제를 줄여줄 수 있다.
상기 반사층(410)은 상기 기판(401)의 상면에 접촉되거나, 상기 레진층(420)과 상기 기판(401) 사이에 의해 접착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 여기서, 상기 반사층(410)은 상기 기판(401)의 상면에 고 반사 재질이 코팅된 경우, 제거될 수 있다.
상기 반사층(410)은 상기 발광소자(100,102)의 두께보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 상기 반사층(410)의 두께는 0.2mm±0.02mm의 범위를 포함할 수 있다. 이러한 반사층(410)의 홀(417,417A)을 통해 상기 발광소자(100,102)의 하부가 관통될 수 있고 상기 발광소자(100,102)의 상부는 돌출될 수 있다. 상기 발광소자(100,102)의 출사면(81,8A)은 상기 반사층(410)의 상면에 대해 수직한 방향으로 제공될 수 있다.
상기 반사층(410)은 금속성 재질 또는 비 금속성 재질을 포함할 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 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시 내에 반사 재질 예컨대, TiO2, Al2O3, SiO2와 같은 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 상기 반사층(410)은 단층 또는 다층으로 구현될 수 있고, 이러한 층 구조에 의해 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 반사층(410)은 입사되는 광을 반사시켜 줌으로써, 광이 균일한 분포를 출사되도록 광량을 증가시켜 줄 수 있다.
조명 장치의 다른 예로서, 상기 반사층(410)은 상기 기판(401) 상에서 제거될 수 있다. 예컨대, 반사층(410) 없이 기판(401) 상에 레진층(420)이 배치될 수 있고 상기 상기 기판(401)의 상면에 레진층(420)이 접촉될 수 있다.
<레진층(420)>
상기 레진층(420)은 상기 기판(401) 상에는 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)은 상기 기판(401)과 대면하거나 접착될 수 있다. 상기 레진층(420)은 상기 기판(401)의 상면 전체 또는 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)의 하면 면적은 상기 기판(401)의 상면 면적과 동일하거나 작을 수 있다. 상기 레진층(420)은 투명한 재질로 형성될 수 있으며 광을 가이드 또는 확산시켜 줄 수 있다. 상기 레진층(420)은 레진계 재질로 형성될 수 있으며, 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질이거나, UV 경화 수지 재질을 포함할 수 있다. 이러한 레진 재질은 도광판 대신 사용할 수 있고, 굴절률의 조절 및 두께의 조절이 편리한 효과가 있다. 또한 상기 레진층(420)은 상기에 개시된 올리고머를 주 재료에로 사용하며, IBOA, 희석용 모노모와 GMA를 혼합하여, 경도, 내열, 투과율을 조절할 수 있고 접착성 및 산화 방지를 억제할 수 있다. 상기 레진층(420)은 광개시제와 광안정제를 포함시켜 경화 조절 및 변색을 억제할 수 있다.
상기 레진층(420)은 레진으로 광을 가이드하는 층으로 제공되므로, 글래스의 경우에 비해 얇은 두께로 제공될 수 있고 연성의 플레이트로 제공될 수 있다. 상기 레진층(420)은 발광소자(100,102)로부터 방출된 점 광원을 선 광원 또는 면 광 형태로 방출할 수 있다.
상기 레진층(420) 내에는 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 비드는 레진층(420)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㎛ ~ 약 20㎛의 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 레진층(420)은 상기 발광소자(100,102) 상에 배치되므로, 상기 발광소자(100,102)를 보호할 수 있고, 상기 발광소자(100,102)로부터 방출된 광의 손실을 줄일 수 있다. 상기 발광소자(100,102)는 상기 레진층(420)의 하부에 매립될 수 있다.
상기 레진층(420)은 상기 발광소자(100,102)의 표면에 접촉될 수 있고 상기 발광소자(100,102)의 출사면(81,8A)과 접촉될 수 있다. 상기 레진층(420)의 일부는 상기 반사층(410)의 홀(417,417A)에 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)의 일부는 상기 반사층(410)의 홀(417,417A)을 통해 상기 기판(401)의 상면에 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(420)의 일부가 상기 기판(401)과 접촉됨으로써, 상기 반사층(410)를 상기 레진층(420)과 상기 기판(401) 사이에 고정시켜 줄 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 레진층(420)의 두께(Z1)는 1.8mm 이상 예컨대, 1.8 내지 2.5mm 범위일 수 있다. 상기 레진층(420)의 두께(Z1)가 상기 범위보다 두꺼울 경우 광도가 저하될 수 있고 모듈 두께의 증가로 인해 연성한 모듈로 제공하는 데 어려움이 있을 수 있다. 상기 레진층(420)의 두께(Z1)가 상기 범위보다 작은 경우, 균일한 광도의 면 광을 제공하는 데 어려움이 있다.
상기 레진층(420)의 제1방향(X)의 길이는 상기 기판(401)의 제1방향(X) 길이와 동일할 수 있으며, 상기 레진층(420)의 제2방향(Y)의 너비는 상기 기판(401)의 제2방향(Y)의 너비(Y1)과 동일할 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(420)의 각 측면은 상기 기판(401)의 각 측면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 레진층(420)은 복수의 발광소자(100,102)를 커버하는 크기로 제공되거나 서로 연결될 수 있다. 상기 레진층(420)은 각 발광소자(100,102)를 커버하는 크기로 분리될 수 있다. 상기 레진층(420)의 상면은 제1접착력을 가질 수 있다. 상기 레진층(420)의 상면은 제1접착력을 갖고 상기 투광층(415)과 접착될 수 있다.
<투광층(415)>
상기 투광층(415)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 접착 재료이거나, 확산 재료를 포함할 수 있다. 상기 확산 재료는 폴리에스테르(PET), PMMA(Poly Methyl Methacrylate), 또는 PC(Poly Carbonate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 투광층(415)은 상기 레진층(420)의 상면과 접착되는 접착 영역과, 상기 레진층(420)의 상면과 비 접착되거나 이격되는 비 접착영역을 포함할 수 있다. 상기 투광층(415)은 상기 레진층(420)의 상면 면적 중에서 60% 이상 예컨대, 80% 이상에 배치되어, 확산층(430)을 상기 레진층(420)에 밀착시켜 주거나 또는 상기 투광층(415)과 상기 레진층(420) 사이에 하부 확산층(미도시)이 배치되는 경우, 상기 확산층(430)을 상기 하부 확산층(미도시)에 밀착시켜 줄 수 있다.
<광학 패턴(425,426)>
상기 광학 패턴(425,426)은 상기 레진층(420)의 상면과 대면할 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 발광소자(100,102)들 각각과 수직 방향 또는 제3 방향(Z)으로 중첩될 수 있다. 복수의 광학 패턴(425,426) 각각은 복수의 발광소자(100,102) 각각에 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 레진층(420)과 상기 확산층(430) 사이에 배치될 수 있다. 상기 확산층(430)이 복수로 배치된 경우, 상기 광학 패턴(425,426)은 복수의 확산층 하면에 배치되거나, 복수의 확산층 사이에 배치될 수 있다.
상기 광학 패턴(425,426)은 상기 투광층(415) 내에 배치될 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 투광층(415)을 관통할 수 있고, 상기 레진층(420) 또는 확산층(430) 중 적어도 하나에 접촉될 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 투광층(415)의 내측면 또는/및 레진층(420)의 상면으로부터 이격된 갭부(427,427A)를 포함할 수 있다. 상기 갭부(427,427A)는 상기 광학 패턴(425,426)의 굴절률과 다른 굴절률을 제공할 수 있어, 광 확산 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)의 하면(S13)은 예컨대, 레진층(420)의 상면과 이격되거나 비 접촉될 수 있다. 상기 갭부(427,427A)는 에어 영역이거나 진공 영역일 수 있다.
도 3, 도 5 및 도 6과 같이, 인접한 제1광학 패턴(425)들 간의 간격은 인접한 제1 발광소자(100) 간의 간격보다는 작을 수 있다. 서로 다른 제1 및 제2광학 패턴(425,426) 간의 간격은 서로 다른 제1 및 제2 발광소자(100,102) 간의 간격보다 작을 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 레진층(420)의 외 측면(S1, 도 3참조)으로부터 이격될 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 서로 동일한 형상을 포함할 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 제1 및 제2 발광소자(100,102) 상에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1광학 패턴(425)은 제1 발광소자(100)들 각각과 수직한 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제2광학 패턴(426)은 제2 발광소자(102)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제2광학 패턴(426)은 상기 제1 및 제2광학 패턴(425,426) 중에서 레진층(420)의 측면과 가장 가까운 거리 또는 가장 인접하게 배치될 수 있다.
상기 광학 패턴(425,426)은 상기 레진층(420)의 상면보다 높게 배치될 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426) 각각은 상기 발광소자(100,102) 상에서 상기 발광소자(100,102) 각각의 상면 면적의 50% 이상이거나, 50% 내지 800%의 범위일 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 백색 재질로 인쇄된 영역일 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 예컨대, TiO2, Al2O3 CaCO3, BaSO4, Silicon 중 어느 하나를 포함하는 반사잉크를 이용하여 인쇄할 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 발광소자(100,102)의 출사면(81,8A)을 통해 출사되는 광을 반사시켜 주어, 상기 각 발광소자(100,102) 상에서 핫 스팟의 발생을 줄여줄 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 차광잉크를 이용하여 차광 패턴을 인쇄할 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 확산층(430)의 하면에 인쇄되는 방식으로 형성될 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 입사되는 광을 100% 차단하지 않는 재질이며 투과율이 반사율보다 낮을 수 있고, 광을 차광 및 확산의 기능으로 수행할 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 동일한 패턴 형상 또는 서로 다른 패턴 형상일 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)의 두께는 서로 동일한 두께로 형성될 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)의 두께는 영역에 따라 다른 두께로 형성될 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)의 두께는 센터 영역이 가장 두껍고 에지 영역이 센터 영역보다 더 얇을 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)의 두께는 입사된 광도에 비례하여 두꺼울 수 있다.
상기 광학 패턴(425,426)의 하면 면적은 상기 발광소자(100,102)의 상면 면적의 50% 이상 예컨대, 50% 내지 800%의 범위 또는 200% 내지 700%의 범위로 배치되어, 입사된 광을 차광시켜 줄 수 있다. 이에 따라 외부에서 발광소자(100,102)가 보이는 문제를 줄이고 발광소자(100,102)의 영역 상에서의 핫 스팟을 줄일 수 있어, 전 영역에 균일한 광 분포를 제공할 수 있다.
상기 광학 패턴(425,426)은 상기 발광소자(100,102)를 기준으로 반구형 형상, 타원 형상 또는 원 형상으로 배치될 수 있다.
도 4의 (A)와 같이, 제1광학 패턴(425)은 제1 발광소자(100)의 상면의 출사측 영역을 커버하며, 상기 제1 발광소자(100)의 길이(D1)보다 긴 길이(C3)를 가질 수 있다. 상기 제1광학 패턴(425)의 최대 길이(C3)는 광이 방출되는 방향과 직교되는 방향의 최대 길이이며, 8mm 이상 예컨대, 8mm 내지 20mm의 범위 또는 12mm 내지 18mm의 범위일 수 있다. 상기 제1광학 패턴(425)의 최대 폭(B3)은 광이 방출되는 방향의 최대 길이이며, 6mm 이상 예컨대, 6mm 내지 15mm 또는 8mm 내지 13mm의 범위로 제공될 수 있다. 상기 제1광학 패턴(425)는 최대 길이(C3)는 최대 폭(B3)보다 작을 수 있으며, 예컨대 최대 길이(C3)는 최대 폭(B3)의 1.2배 이상 예컨대, 1.2 배 내지 1.7배의 범위로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 발광소자(100)의 광이 출사되는 영역의 상부에 배치된 제1광학 패턴(425)은 차광 또는 반사를 통해 핫 스팟을 억제시켜 줄 수 있다. 이러한 제1광학 패턴(425)의 면적은 상기 제1 발광소자(102)의 지향각 분포에 따라 달라질 수 있다.
도 4의 (C)와 같이, 상기 제2광학 패턴(426)은 제2 발광소자(102)의 상면의 출사측 영역을 커버하며, 상기 제2 발광소자(102)의 길이(D11)보다 긴 길이(C31)를 가질 수 있다. 상기 제2광학 패턴(426)의 길이(C31)는 광이 방출되는 방향과 직교하는 방향의 최대 길이이며, 6mm 이상 예컨대, 6mm 내지 15mm의 범위 또는 6mm 내지 12mm의 범위일 수 있다. 상기 제2광학 패턴(426)의 폭(B31)은 광이 방출되는 방향의 최대 길이이며, 8mm 이상 예컨대, 8mm 내지 18mm 또는 8mm 내지 15mm의 범위로 제공될 수 있다. 상기 제2광학 패턴(426)는 길이(C31)는 폭(B31)보다 작을 수 있으며, 예컨대 길이(C31)는 폭(B31)의 1.2배 이상 예컨대, 1.2 배 내지 1.7배의 범위로 형성될 수 있다.
도 4와 같이, 상기 제1광학 패턴(425)의 최대 길이(C3)는 상기 제1 발광소자(100)의 장축 방향(Y)의 길이(D1)의 2.6 배 이하 예컨대, 2.4배 내지 2.6배의 범위일 수 있다. 상기 제2광학 패턴(426)의 최대 길이(C31)는 상기 제2 발광소자(102)의 장축 방향(Y)의 길이(D11)의 3.6 배 이상 예컨대, 3.6배 내지 3.8배의 범위일 수 있다. 이에 따라 제2 발광소자(102)의 광이 출사되는 영역의 상부에 배치된 제2광학 패턴(426)은 차광 또는 반사를 통해 핫 스팟을 억제시켜 줄 수 있다. 이러한 제2광학 패턴(426)의 면적은 상기 제2 발광소자(102)의 지향각 분포에 따라 달라질 수 있다.
상기 제2광학 패턴(426)의 길이(C31)는 상기 제1광학 패턴(425)의 길이(C3)보다 작을 수 있으며, 예컨대 상기 길이(C3)에 대해 0.9배 이하 예컨대, 0.7배 내지 0.9배의 범위일 수 있다. 상기 제2광학 패턴(426)의 폭(B31)는 상기 제1광학 패턴(425)의 길이(B3)보다 작을 수 있으며, 예컨대 상기 길이(B3)에 대해 0.85배 이하 예컨대, 0.68배 내지 0.82배의 범위일 수 있다.
도 4의 (B)(D)와 같이, 상기 제1 및 제2광학 패턴(425,426)의 복수개의 단위 패턴층(M1,M2,M3)으로 적층될 수 있으며, 서로 동일한 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 제1광학 패턴(425)의 일부는 제1 발광소자(100)의 상부에 배치되며, 상기 제2광학 패턴(426)의 일부는 상기 제2 발광소자(102)의 상부에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2광학 패턴(425,426)은 예컨대, 최상측부터 하면까지, 제1단위 패턴층(M1), 제2단위 패턴층(M2) 및 제3단위 패턴층(M3)의 순으로 적층될 수 있다. 상기 제2단위 패턴층(M2)은 상기 제1단위 패턴층(M1)의 면적보다 작고, 상기 제3단위 패턴층(M3) 또는 최하측 패턴층은 제2단위 패턴층(M2)의 면적보다 작을 수 있다. 상기 제1 내지 제3단위 패턴층(M1,M2,M3)은 상기 제1,2 발광소자(100,102) 상에 각각 중첩될 수 있고, 출사측 방향으로 갈수록 또는 발광소자(100,102)로부터 먼 영역일록 점차 작은 층수 또는 점차 얇은 두께로 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3단위 패턴층(M1,M2,M3)은 서로 패턴의 형상 또는/및 면적이 상이하며, 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1단위 패턴층(M1)의 반사패턴(Ma)들은 상기 제2단위 패턴층(M2)의 반사패턴(Mb)들의 크기보다 작은 크기를 갖고, 상기 제2단위 패턴층(M2)의 반사패턴(Mb)의 피치보다 작은 피치로 배열될 수 있다. 상기 제2단위 패턴층(M2)의 반사패턴(Mb)들은 상기 제3단위 패턴층(M3)의 반사패턴(Mc)들의 크기보다 작은 크기를 갖고, 상기 제3단위 패턴층(M3)의 반사패턴(Mc)들의 피치보다 작은 피치로 배열될 수 있다.
여기서, 상기 제1광학 패턴(425)의 최상측에 배치된 제1단위 패턴층(M1)의 면적은 상기 제2광학 패턴(426)의 최상측에 배치된 제1단위 패턴층(M1)의 면적보다 클 수 있다.
상기 제1 및 제2광학 패턴(425,426)의 제1 내지 제3단위 패턴층(M1,M2,M3)의 반사패턴(Ma,Mb,Mc) 내에는 실리콘 또는 에폭시와 같은 접착 물질(M0)이 채워질 수 있다.
이러한 상기 제1 및 제2광학 패턴(425,426)들이 발광소자(100,102) 상에 다층 구조의 반사패턴(Ma,Mb,Mc)들을 갖는 단위 패턴층(M1,M2,M3)들로 적층되므로, 상기 제1 및 제2광학 패턴(425,426)으로 입사되는 광을 차광할 수 있는 효과가 있다. 또한 발광소자(100,102)에 인접한 상기 제1 및 제2광학 패턴(425,426)의 영역이 가장 두껍고 멀수록 얇은 두께로 제공해 줌으로써, 거리 차이에 따른 광도의 차이를 통해 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
도 6과 같이, 상기 광학 패턴(425,426)의 두께(Z3)는 상기 레진층(420)의 두께(Z1)의 0.1배 이하 예컨대, 0.05배 내지 0.1배 범위일 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)의 두께(Z3)는 100 ㎛ 이상 예컨대, 100 내지 200 ㎛의 범위일 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)의 두께(Z3)가 상기 범위보다 작은 경우 핫 스팟을 줄이는 데 한계가 있고, 상기 범위보다 큰 경우 광 균일도가 저하될 수 있다. 상기 발광소자(100,102)의 상면으로부터 상기 광학 패턴(425,426)의 하면 사이의 거리(Z4)는 0.4mm 이상 예컨대, 0.4mm 내지 0.6mm의 범위일 수 있다. 상기 발광소자(100,102)의 상면과 상기 반사층(410) 상면 사이의 거리(Z0)는 0.8mm 이상 예컨대, 0.8mm 내지 1.4mm의 범위일 수 있다. 상기 광학 패턴(425,426)의 영역은 상기 투광층(415)의 영역과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.
상기 광학 패턴(425,426)은 상기 각 발광소자(100,102) 상에서 상기 발광소자(100,102)의 출사 방향으로 출사된 광에 의한 핫 스팟을 방지할 수 있는 정도의 크기 또는 면적으로 제공될 수 있다. 또한 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 발광소자(100,102)가 사이드 방향 즉, 제1방향(X)으로 광을 출하하게 되므로, 상기 발광소자(100,102)의 광 지향각 분포와 광의 반사 특성에 의한 차광 효율을 높일 수 있는 영역을 커버하게 된다.
여기서, 상기 제1 발광소자(100)들 간의 간격 또는 제1 및 제2 발광소자(100,102) 간의 간격은 25mm 이상 예컨대, 25mm 내지 30mm 범위일 수 있으며, 상기 발광소자(100,102)의 특성에 따라 달라질 수 있다.
다른 예로서, 상기 광학 패턴(425,426)은 상기 레진층(420)의 상면의 에칭 공정에 의해 형성된 리세스의 에어 영역이거나, 상기 리세스에 상기 차광 물질이 배치된 차광막을 포함할 수 있다. 상기 에칭 영역은 상기 광학 패턴의 영역과 같이, 발광소자(100,102)를 상면 면적의 50% 내지 800% 범위로 배치되어, 상기 발광소자(100,102)의 출사면 상을 커버할 수 있다.
<확산층(430)>
상기 확산층(430)은 상기 레진층(420) 상에 배치될 수 있다. 상기 확산층(430)의 하면은 상기 투광층(415)이 배치된 제1영역(S11)과 상기 광학 패턴(425,426)이 배치된 제2영역(S12)을 포함할 수 있다. 상기 확산층(430)은 상기 광학 패턴(425,426)이 하부에 인쇄될 수 있으며, 상기 투광층(415)을 통해 레진층(420) 상에 고정될 수 있다.
여기서, 상기 투광층(415)과 상기 레진층(420) 사이에 하부 확산층(미도시)이 배치된 경우, 상기 하부 확산층은 상기 레진층(420)과 접착될 수 있으며, 예를 들면, 상기 레진층(420)의 상면이 미세 섬모를 갖는 제1접착력에 의해 하부 확산층과 접착될 수 있다. 이때 상기 확산층(430) 또는/및 하부 확산층은 소정의 압력 또는 압력/열을 가해 상기 레진층(420) 상에 부착할 수 있다.
상기 확산층(430)은 폴리에스테르(PET) 필름, PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 소재나 PC(Poly Carbonate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산층(430)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질의 필름으로 제공될 수 있다. 상기 확산층(430)은 단층 또는 다층을 포함할 수 있다.
상기 확산층(430)의 두께(Z2)는 25㎛ 이상이며, 예컨대 25 내지 250 마이크로 미터의 범위 또는 100㎛ 내지 250㎛의 범위일 수 있다. 이러한 확산층(430)은 상기 두께의 범위를 갖고 입사된 광을 균일한 면 광으로 제공할 수 있다.
상기 확산층(430) 또는/및 하부 확산층은 비드와 같은 확산제, 형광체 및 잉크 입자 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예컨대, 적색 형광체, 앰버 형광체, 엘로우 형광체, 녹색 형광체, 또는 백색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 잉크입자는 금속잉크, UV 잉크, 또는 경화잉크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 잉크입자의 크기는 상기 형광체의 사이즈보다 작을 수 있다. 상기 잉크입자의 표면 컬러는 녹색, 적색, 황색, 청색 중 어느 하나일 수 있다. 상기 잉크 종류는 PVC(Poly vinyl chloride) 잉크, PC (Polycarbonate) 잉크, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 잉크, UV 레진 잉크, 에폭시 잉크, 실리콘 잉크, PP(polypropylene) 잉크, 수성잉크, 플라스틱 잉크, PMMA (poly methyl methacrylate) 잉크, PS (Polystyrene) 잉크 중에서 선택적으로 적용될 수 있다. 상기 잉크입자는 금속잉크, UV 잉크, 또는 경화잉크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예는 레진층(420)에 의해 확산된 광이 투광층(415)를 통해 투과되고 상기 확산층(430)을 통해 면 광으로 출사될 수 있다. 이때 상기 광학 패턴(425,426)은 입사된 광에 의한 핫 스팟을 방지할 수 있다.
발명의 다른 예에 있어서, 상기 레진층(420)의 상부에는 반사 재질의 층 또는 상부 기판이 배치될 수 있다. 상기 반사 재질의 층 또는 상부 기판은 상기 레진층(420)의 상면과 대면할 수 있으며, 상기 발광소자(100,102)는 적어도 하나의 행 또는 열로 배치되고, 상기 발광소자(100,102)의 각 출사면(81.8A)은 상기 레진층(420)의 일 측면과 같은 간격으로 배치되고, 상기 레진층(420)의 한 측면을 통해 광을 방출할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여 제1 및 제2 발광소자(100,102)의 상세 구조를 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 제1 발광소자(100)는 캐비티(15A)를 갖는 몸체(10), 상기 캐비티(15A) 내에 복수의 리드 프레임(20,30,40), 및 상기 복수의 리드 프레임(20,30,40) 중 적어도 하나의 위에 배치된 복수의 LED 칩(71,72)을 포함한다. 상기 제1 발광소자(100)는 사이드 뷰 타입의 패키지로 구현될 수 있으며, 휴대 전화기, 휴대 컴퓨터, 각 종 조명 분야, 차량 램프, 또는 지시 장치에 적용될 수 있다.
상기 몸체(10)의 제1 방향의 길이(D2)는 4mm 이상 예컨대, 4mm 내지 7mm의 범위 또는 4.5mm 내지 6.5mm의 범위일 수 있다. 상기 몸체(10)는 제1 방향의 길이(D2)를 크게 제공하므로, 캐비티(15A)의 출사측 면적 또는 발광 면적이 증가될 수 있다. 상기 제1 발광소자(100)의 두께(T1)는 1.5mm 이하, 예컨대, 0.6mm 내지 1.5mm의 범위일 수 있다. 상기 제1 발광소자(100)는 두께(T1)를 상대적으로 얇게 제공할 수 있어, 상기 제1 발광소자(100)를 갖는 조명 모듈이나 램프의 두께를 줄여줄 수 있다.
상기 몸체(10)는 리드 프레임(20,30,40)들과 결합될 수 있다. 상기 몸체(10)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 실리콘 계열, 또는 에폭시 계열, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 반사 물질 예컨대, 금속 산화물이 첨가된 수지 재질을 포함할 수 있으며, 상기 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몸체(10)의 측면들을 보면, 두께 방향으로 서로 반대측에 배치된 제1측면부(11) 및 제2측면부(12), 길이 방향으로 서로 반대측에 배치된 제3 및 제4측면부(13,14)를 포함할 수 있다. 상기 제1측면부(11)는 상기 몸체(10)의 바닥 또는 저면이며, 상기 제2측면부(12)는 상기 몸체(10)의 상면일 수 있다. 상기 몸체(10)에서 전면부(15)는 상기 캐비티(15A)가 배치된 면일 수 있으며, 광이 출사되는 면일 수 있다. 상기 전면부(15)의 반대측 후면부는 상기 제1측면부(11) 및 제2측면부(12)의 후방 측 면일 수 있다.
상기 몸체(10)는 상기 캐비티(15A)가 배치된 제1몸체(10A)와 상기 제1몸체(10A)의 후방 측 제2몸체(10B)를 포함할 수 있다. 상기 제1몸체(10A)는 리드 프레임(20,30,40)들보다 전면부(15)에 배치되고 상기 캐비티(15A)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 제2몸체(10B)는 상기 리드 프레임(20,30,40)를 지지하며 패키지를 지지하는 부분일 수 있다.
상기 캐비티(15A)는 제1 내지 제4측면부(11,12,13,14) 각각과 대향되는 제1 내지 제4내측면(11A,12A,13A,14A)을 포함하며, 상기 제1 내지 제4내측면(11A,12A,13A,14A)은 캐비티(15A)의 바닥에 대해 경사지게 배치될 수 있다.
도 8과 같이, 상기 캐비티(15A)의 깊이(H11)는 몸체(10)의 전면부(15)에서 캐비티(15A) 바닥까지의 거리이며, 예컨대, 0.3mm±0.05mm 범위일 수 있다. 상기 캐비티(15A)의 깊이(H11)가 상기 범위 미만인 경우 광의 지향각 제어가 어렵고 상기 범위를 초과할 경우 광의 지향각이 좁아지는 문제가 있다.
상기 복수의 리드 프레임(20,30,40)은 캐비티(15A)의 바닥에 배치되고, 일부가 절곡되어 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)에 연장될 수 있다. 상기 복수의 리드 프레임(20,30,40)은 제1리드 프레임(20), 상기 제1리드 프레임(20)으로부터 이격된 제2 및 제3리드 프레임(30,40)을 포함할 수 있다. 상기 제1리드 프레임(20)은 상기 제2 및 제3리드 프레임(30,40) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(20)은 상기 캐비티(15A)의 바닥 중앙에 배치된 제1프레임부(21) 및 상기 제1프레임부(21)로부터 상기 제1측면부(11)로 연장된 제1본딩부(22)를 포함할 수 있다. 상기 제2리드 프레임(30)은 상기 캐비티(15A)의 바닥 일측에 배치된 제2프레임부(31) 및 상기 제2프레임부(31)로부터 상기 제1측면부(11) 방향으로 연장된 제2본딩부(32)를 포함할 수 있다. 상기 제3리드 프레임(40)은 상기 캐비티(15A)의 바닥 타측에 배치된 제3프레임부(41) 및 상기 제3프레임부(41)으로부터 상기 제1측면부(11) 방향으로 연장된 제2본딩부(32)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 LED 칩(71,72)은 상기 제1리드 프레임(20)의 제1프레임부(21) 위에 배치되고 상기 제2 및 제3프레임부(31,41)와 와이어(75,76)로 각각 연결될 수 있다. 도 7과 같이, 제1LED 칩(71)은 제1프레임부(21)와 접합 부재(78)로 연결될 수 있으며, 상기 제2프레임부(31)와 와이어(75)로 연결될 수 있다. 제2LED 칩(72)은 제1프레임부(21)와 제1프레임부(21)와 접합 부재(79)로 연결될 수 있으며, 상기 제3프레임부(41)와 와이어(76)로 연결될 수 있다.
상기 제1LED 칩(71)과 상기 제2LED 칩(72)은 수직형 칩일 수 있다. 상기 LED 칩(71,72)은 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 LED 칩(71,72)은 예컨대, 적색 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 LED 칩(71,72)은 II-VI족 화합물 및 III-V족 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 LED 칩(71,72)은 예컨대, GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN, GaP, AlN, GaAs, AlGaAs, InP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물로 형성될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1LED 칩(71)과 상기 제2LED 칩(72)은 제1 내지 제3프레임부(21,31,41) 상에 플립 칩으로 배치될 수 있다. 캐비티(15A)의 바닥에서 분리부(18,19)는 상기 제1프레임부(21)와 상기 제2프레임부(31) 사이 및 상기 제1프레임부(21)과 상기 제3프레임부(41) 사이에 각각 배치될 수 있다. 상기 분리부(18,19)는 서로 평행하거나 사선 형태로 배치될 수 있다.
도 7 및 도 9와 같이, 상기 제1본딩부(22)는 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)에 배치되며, 즉, 상기 제2몸체(10B)의 저면에 배치될 수 있다. 상기 제1본딩부(22)는 상기 제1프레임부(21)가 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)로 돌출되고 후면부 방향으로 절곡될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(20)은 복수의 연결부(25,26,27), 및 상기 복수의 연결부(25,26,27) 사이에 배치된 복수의 결합 홀(H1,H2)을 포함할 수 있다. 상기 결합홀(H1,H2)를 통해 몸체의 돌출부(P1,P2)가 노출될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(30)의 제2본딩부(32)는 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)에 배치되며, 후면부 방향으로 절곡될 수 있다. 상기 제3본딩부(42)는 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)에 배치되며, 후면부 방향으로 절곡될 수 있다. 상기 제2본딩부(32)는 방열 면적을 증가시켜 줄 수 있도록 제1연장부(33)를 포함하며, 상기 제1연장부(33)는 상기 몸체(10)의 제3측면부(13) 방향으로 절곡될 수 있다. 상기 제3본딩부(42)는 방열 면적을 증가시켜 줄 수 있도록 제2연장부(43)를 포함하며, 상기 제2연장부(43)는 상기 몸체(10)의 제4측면부(14) 방향으로 절곡될 수 있다.
여기서, 상기 제2리드 프레임(30) 및 상기 제3리드 프레임(40)의 면적은 서로 동일할 수 있다. 또는 제2 및 제3본딩부(32,42)의 면적은 서로 동일할 수 있다.
도 2와 같이, 상기 몸체(10)의 두께를 보면, 몸체(10)의 센터 영역의 두께보다는 제3 및 제4측면부(13,14)에 인접한 영역의 두께가 얇을 수 있다. 이는 몸체(10)의 제1측면부(11)는 상기 제3,4측면부(13,14)에 인접한 오목한 영역(11B,11C)에 대해 돌출된 영역(16)을 포함할 수 있으며, 상기 오목한 영역(11B,11C)에는 상기 제2 및 제3리드 프레임(30,40)의 제2,3본딩부(32,42)가 놓일 수 있다. 상기 돌출된 영역(16)은 제1방향의 길이가 상기 제1프레임(21)의 길이보다 작을 수 있다.
또한 제1리드 프레임(20)의 제1프레임(21)에서 상기 LED 칩(71,72)들은 상기 제1내측면(11A)과의 간격(C4)이 상기 제2내측면(12A)과의 간격(C3)보다 좁을 수 있다. 이에 따라 상기 LED 칩(71,72)들은 제1내측면(11A) 방향을 연장된 제1본딩부(22)를 통해 보다 효과적으로 열을 전달할 수 있다. 상기 LED 칩(71,72)들은 상기 제2측면부(12)보다 상기 제1측면부(11)에 더 인접하게 배치될 수 있다.
제3방향(Z)으로 상기 LED 칩(71,72)들의 길이(Y1)는 상기 캐비티(15A) 바닥의 길이(C1)의 40% 이상 예컨대, 40% 내지 60%의 범위로 배치될 수 있다. 이러한 LED 칩들(71,72)은 제1 및 제2방향으로 긴 길이를 갖는 대 면적으로 배치되므로, 방열 효율은 높이고 광 효율은 증가시켜 줄 수 있다.
제3방향으로 캐비티(15A)의 바닥에 노출된 상기 제1프레임(21)의 폭(C1)은 상기 제2프레임(31)의 폭(C2)보다 클 수 있다. 상기 제1프레임(21)의 폭(C1)과 상기 제2프레임(31)의 폭(C2) 차이(C5)는 최대 0.1mm 이상 예컨대, 0.1 내지 0.25mm의 범위일 수 있다. 이는 제1내측면(11A)에서 상기 제1프레임(21)이 배치된 영역에서 제2프레임(31) 및 제3프레임(41)이 배치된 영역으로 연장될 때, 더 좁아지는 영역을 제공될 수 있으며, 상기 좁아지는 영역은 상기 LED 칩(71,72)들이 한 코너에 대응될 수 있다. 이에 따라 LED 칩(71,72)들의 각 코너로부터 방출된 광이 제3 및 제4내측면(13A,14A)에 인접한 제1내측면(11A)의 외곽 영역에서 손실되는 것을 줄여줄 수 있다.
상기 몸체(10)의 제3,4측면부(13,14)에는 내측으로 함몰된 오목부(13B,14B)를 가질 수 있으며, 상기 오목부(13B,14B)는 몸체(10)의 사출 과정에 상기 몸체(10)를 지지하는 핑거(finger)들이 삽입될 수 있다. 상기 몸체(10)의 캐비티(15A)에는 몰딩 부재(80)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(80)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지를 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(80) 내에는 상기 LED 칩(71,72)이 적색 LED 칩인 경우, 형광체와 같은 불순물을 포함하지 않을 수 있다.
다른 예로서, 상기 몰딩 부재(80) 또는 상기 LED 칩(71,72) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 LED 칩(71,72)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 양자점, YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(80)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 캐비티(15A) 상에 형광체를 갖는 투광성 필름이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 후방에는 게이트 홈(16B)가 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 제1 발광소자(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다. 상기 몸체(10) 또는 어느 하나의 리드 프레임 상에는 수광 소자, 보호 소자 등의 반도체 소자가 탑재될 수 있으며, 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 LED 칩(71,72)을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 상기 제2 발광소자(102)는 캐비티(1A)를 갖는 몸체(1), 상기 몸체(1)의 캐비티(1A)의 바닥에 배치된 리드 프레임(5,6), 및 제4리드 프레임(5)의 제4프레임부(5A) 상에 배치된 제3LED 칩(3)을 포함할 수 있다.
상기 제3 LED 칩(3)은 제4 및 제5리드 프레임(5,6)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제3 LED 칩(3)은 제4리드 프레임(5)의 제4프레임(5A) 상에 접합부재(3D)로 접합될 수 있으며, 제5리드 프레임(6)의 제5프레임부(6A)와 제4와이어(3B)로 연결될 수 있다. 상기 제4 및 제5리드 프레임(5,6)의 면적은 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 상기 제4 리드 프레임(5)의 면적이 상기 제5리드 프레임(6)의 면적보다 클 수 있어, 소형 패키지에서 상기 제3 LED칩(3)의 방열 효율의 저하를 방지할 수 있다.
상기 제5리드 프레임(5)은 몸체(1)의 제1측면부(S21)의 일측로 연장된 제5본딩부(5B) 및 제5연장부(5C)를 구비할 수 있다. 상기 제6리드 프레임(6)은 몸체(1)의 제1측면부(S21)의 타측로 연장된 제6본딩부(6B) 및 제6연장부(6C)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 제5본딩부(5B)의 바닥 면적은 상기 제6본딩부(6B)의 바닥 면적보다 클 수 있다. 상기 제5본딩부(5B)의 바닥 형상은 상기 제6본딩부(6B)의 바닥 형상과 다를 수 있다. 상기 제5본딩부(5B)의 제1부(5B1)의 길이(K1)는 상기 제6본딩부(6B)의 제1부(6B1)의 길이(K2)보다 클 수 있으며, 예컨대, 길이(K1)은 길이(K2)의 1.5배 이상일 수 있다. 상기 제5본딩부(5B)의 제2부(5B2) 및 그 외측 절곡 부분의 길이(K3)는 상기 제6본딩부(6B)의 제2부(6B2) 및 그 외측 절곡 부분의 길이(K4)는 동일할 수 있다. 이에 따라, 제3LED 칩(3)이 배치된 제5리드 프레임(5)의 제5본딩부(5B)의 하면 면적을 더 증가시켜 주어, 방열 면적 및 본딩 면적을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제5 및 제6연장부(5C,6C)의 폭(K5)는 상기 길이(K3,K4)의 0.8배 이하 예컨대, 0.4배 내지 0.8배의 범위일 수 있다.
도 13과 같이, 상기 제3 LED 칩(3)은 이중 연결을 위해, 제3와이어(3A)를 이용하여 제3 LED칩(3)에 접합된 접합부재(3D)와 연결될 수 있다. 상기 제3 와이어(3A)의 일단은 접합부재(3D)에 본딩되고, 타단은 제4프레임부(5A)에 본딩될 수 있다. 이에 따라 상기 접합부재(3D)가 제4프레임부(5A)로부터 들뜬 경우, 제4프레임부(5A)는 제3와이어(3A)를 통해 제3LED 칩(3)과 연결될 수 있다. 또는 제3와이어(3A)가 끓어진 경우, 상기 제4프레임부(5A)는 접합부재(3D)를 통해 제3 LED칩(3)과 연결될 수 있다. 여기서, 상기 접합부재(3D)의 일부(3D1)은 상기 제3와이어(3A)의 타단 방향으로 돌출되어, 상기 제3와이어(3A)의 일단과의 접합 면적을 넓게 제공할 수 있다.
상기 제4와이어(3B)는 제5프레임부(6A)와 다단 접점을 가지며, 예컨대 접점들을 이격되도록 점프시킨 또는 다른 방향으로 연장된 서브 와이어(3C)를 더 구비할 수 있다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 상기 제1 발광소자(100)의 캐비티(15A)의 바닥 폭(T3)은 상기 제2 발광소자(102)의 캐비티(1A)의 바닥 폭(T4)은 서로 동일할 수 있다. 상기 제1 발광소자(100) 및 상기 제2 발광소자(102)의 캐비티(15A,1A)의 높이(H11)는 서로 동일할 수 있다. 상기 제1 발광소자(100) 및 상기 제2 발광소자(102)의 캐비티(15A,1A)의 바닥 길이(D3,D31)는 상기 바닥 길이(D31)은 상기 바닥 길이(D3)의 0.7배 이하 예컨대, 0.4배 내지 0.7배의 범위일 수 있다. 상기 제1 내지 제3LED 칩(71,72,3)은 서로 동일한 컬러의 파장을 발광하며, 서로 동일한 사이즈일 수 있다. 상기 제1 발광소자(100) 및 상기 제2 발광소자(102)는 제2방향의 폭(H0,H01)은 서로 동일할 수 있다. 여기서, 상기 제1 발광소자(100)의 몸체(10)는 제1몸체로 정의할 수 있고, 상기 제2 발광소자(102)의 몸체(1)는 제2몸체로 정의할 수 있다. 또한 제1 발광소자(100)의 캐비티(15A)는 제1캐비티로 정의할 수 있고, 상기 제2 발광소자(102)의 캐비티(1A)는 제2캐비티로 정의할 수 있다.
여기서, 상기 제2 발광소자(102)의 길이(D11)는 두께(T2)의 2.5배 이하 예컨대, 1.5배 내지 2.5배의 범위로 배치되어, 몸체(1)의 두께(T2)의 감소는 최소화하고, 길이(D11)만을 줄여, 얇은 폭을 갖는 제2영역(R2, 도 1)에 적용될 수 있다.
도 14와 같이, 상기 제1 발광소자(100)는 제1 내지 제3리드 프레임(20,30,40) 각각이 기판(401)의 복수의 패드(452,453,454)와 접합부재(250)로 접합될 수 있다. 상기 제2 발광소자(102)는 제4 및 제5리드 프레임(5,6) 각각이 기판(401)의 복수의 패드(455,456)와 접합부재(250)로 접합될 수 있다. 상기 기판(401) 상에 제1 및 제2 발광소자(100,102)를 배치하였으며, 제1 및 제2 발광소자(100,102)는 서로 다른 LED 칩(71,72,3)의 개수를 가질 수 있다. 제1 및 제2 발광소자(100,102)는 길이가 서로 다를 수 있으며, 예컨대 제2 발광소자(102)의 길이가 제1 발광소자(100)의 길이보다 짧게 제공될 수 있다.
도 15는 실시 예에 따른 조명 장치가 적용된 차량의 평면도이며, 도 16은 도 15의 차량의 후미등의 예를 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16을 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.
100,102: 발광소자
400,400A: 조명장치
401: 기판
410: 반사층
420: 레진층
415: 투광층
425,426: 광학 패턴
430: 확산층

Claims (17)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 반사층;
    상기 반사층을 관통하여, 상기 기판 상에 배치되는 광원;
    상기 반사층 상에 배치되는 레진층; 및
    상기 레진층 상에 배치되는 광학 패턴을 포함하고,
    상기 광원은 제1 발광소자 및 상기 제1 발광소자와 이격된 제2 발광소자를 포함하고,
    상기 광학 패턴은 상기 제1 발광소자의 상부에 배치되는 제1 광학 패턴 및 상기 제2 발광소자의 상부에 배치되는 제2 광학 패턴을 포함하고,
    상기 제1 광학 패턴과 상기 제2 광학 패턴은 면적이 상이한 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광학 패턴 및 상기 제2 광학 패턴은 서로 면적이 상이한 복수개의 단위 패턴층이 오버랩되어 배치되는 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광학 패턴의 최상에 배치된 단위 패턴층의 면적은 상기 제2 광학 패턴의 최상에 배치된 단위 패턴층의 면적보다 큰 조명 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 광학 패턴의 복수개의 단위 패턴층 중 최상에 배치된 단위 패턴층의 면적은 최하에 배치된 단위 패턴층의 면적보다 큰 조명 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 제1 발광소자가 배치되는 제1 홀 및 상기 제2 발광소자가 배치되는 제2 홀을 포함하고,
    상기 제1 홀은 상기 제2 홀보다 큰 조명 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 홀의 장축은 상기 제2 홀의 장축보다 큰 조명 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 광학 패턴의 최대 길이는 상기 제1 발광소자의 장축 길이를 기준으로 2.4배 내지 2.6배의 범위이고,
    상기 제2 광학 패턴의 최대 길이는 상기 제2 발광소자의 장축 길이를 기준으로 3.6배 내지 3.8배의 범위인 조명 장치.
  8. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 반사층;
    상기 반사층을 관통하여, 상기 기판 상에 배치되는 광원;
    상기 반사층 상에 배치되는 레진층; 및
    상기 레진층 상에 배치되는 광학 패턴을 포함하고,
    상기 광원은 제1 발광소자 및 상기 제1 발광소자와 이격된 제2 발광 소자를 포함하고,
    상기 제1 발광소자와 상기 제2 발광소자는 서로 다른 개수의 LED 칩을 포함하고,
    상기 제1 발광소자의 장축의 길이와 상기 제2 발광소자의 장축의 길이는 서로 상이한 조명 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 발광소자는 제1 리드 프레임 및 상기 제1 리드 프레임을 사이에 두고 배치되며 서로 면적이 동일한 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임을 포함하고,
    상기 제2 발광 소자는 제4 리드 프레임 및 상기 제4 리드 프레임과 면적이 상이한 제5 리드 프레임을 포함하는 조명 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 발광소자는 제1캐비티의 바닥으로 상기 제 1내지 제3리드 프레임이 결합된 제1몸체; 및 상기 제1캐비티 내에 배치된 제1리드 프레임 상에 복수의 LED 칩을 포함하며,
    상기 제1캐비티는 상기 몸체의 전면에 배치되며,
    상기 제1몸체는 상기 기판에 대면하는 제1측면부를 포함하며,
    상기 제1 내지 제3리드 프레임 각각은 상기 제1몸체의 제1측면부로 절곡된 본딩부를 포함하는, 조명장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 발광소자는 제2캐비티의 바닥으로 제4 및 제5리드 프레임이 배치된 제2몸체; 및 상기 제2캐비티의 바닥에 배치된 제4리드 프레임 상에 배치된 적어도 하나의 LED 칩; 상기 제4리드 프레임과 상기 LED 칩 사이를 접합하는 접합 부재; 상기 접합 부재와 상기 제4리드 프레임 사이에 양단이 연결된 제1와이어를 포함하는, 조명장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제5리드 프레임과 상기 제2 발광소자의 LED 칩을 연결하는 제2와이어를 포함하며,
    상기 제2와이어는 상기 제5리드 프레임의 상면에 다단 접점을 갖는 서브 와이어를 포함하는, 조명장치.
  13. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 반사층;
    상기 반사층을 관통하여, 상기 기판 상에 배치되는 광원;
    상기 반사층 상에 배치되는 레진층; 및
    상기 레진층 상에 배치되는 광학 패턴을 포함하고,
    상기 광원은 M개의 제1 발광소자 및 상기 M개의 제1 발광소자와 이격된 N개의 제2 발광 소자를 포함하고,
    상기 M은 N보다 큰 자연수이고,
    상기 제1 발광소자의 장축의 길이는 상기 제2 발광소자의 장축의 길이보다 크고,
    상기 제2 발광소자의 중심 위를 지나는 상기 제2 발광소자의 장축 방향으로 오버랩되는 상기 레진층의 최대 폭은 상기 제1 발광소자의 상기 장축의 길이의 2배 내지 2.2배의 범위인 조명 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 발광소자의 상부에서의 레진층의 최대 폭은 상기 제1 발광소자의 장축 길이의 2.2 배 이하인 조명 장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 레진층은 최소 제1폭을 갖고 상기 제1 발광소자가 복수로 배열된 제1영역; 및 최대 제2폭을 갖고 적어도 하나의 제2 발광소자가 배치된 제2영역을 포함하며,
    상기 제2폭은 상기 제1폭보다 작고, 상기 제2 발광소자의 장축 방향의 길이보다 크고, 상기 제2 발광소자의 장축 방향의 길이의 2.2배 이하이며,
    상기 제2영역은 상기 제2폭을 갖고, 상기 제2 발광소자의 광 출사 방향으로 상기 제2 발광소자로부터 상기 제2 발광소자의 단축 폭의 5배 이상의 길이로 연장되는, 조명 장치.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 제2 발광소자는 상기 제1 및 제2 발광소자들 중에서 상기 레진층의 측면과의 거리가 가장 가까운 위치에 배치되는, 조명 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 광학 패턴은 상기 제1 발광소자들 각각의 일부와 수직 방향으로 오버랩되는 제1광학 패턴; 및 상기 제2 발광소자의 일부와 수직 방향으로 오버랩되는 제2광학 패턴을 포함하며,
    상기 제2광학 패턴은 상기 제1 및 제2광학 패턴들 중에서 상기 레진층의 측면에 가장 인접하게 배치되는, 조명 장치.
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