KR20210121452A - 발광 유닛 및 이를 구비한 노광기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반사부를 통해 발광부에서 생성된 빛을 반사하는 발광 유닛과, 이를 구비한 노광기 시스템에 관한 것으로서, 특히, 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 충분한 광량을 얻음과 동시에 발광체에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각할 수 있으며, 발광 유닛 및 노광기 시스템의 소형화를 달성할 수 있는 발광 유닛 및 이를 구비한 노광기 시스템에 관한 것이다.

Description

발광 유닛 및 이를 구비한 노광기 시스템{LIGHT EMITTING UNIT AND EXPOSURE SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 반사부를 통해 발광부에서 생성된 빛을 반사하는 발광 유닛과, 이를 구비한 노광기 시스템에 관한 것이다.

발광 유닛은 발광체가 복수개 구비된 발광부와, 발광체에서 생성된 빛을 반사키는 반사부를 포함하여 구성된다.

이러한 발광 유닛은 여러 산업 분야에 쓰이게 되는데, 발광 유닛이 사용되는 산업 분야의 종류에 따라, 발광 유닛의 발광체의 종류가 달라지거나, 발광 유닛의 필요 광량이 달라질 수 있다.

발광 유닛의 광량을 높이기 위해 발광체의 갯수를 늘리게 되면, 발광부의 면적이 커지게 되어 발광 유닛이 대형화되고, 많은 수의 발광체에서 생성된 열에 의해 발광부 및 반사부에 열이 발생함으로써, 발광 유닛의 수명이 짧아지는 문제점이 발생한다.

전술한 발광 유닛에 대한 특허로는 일본공개특허공보 제2004-335952호 (이하, '특허문헌 1' 이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.

특허문헌 1의 조명 광원 장치는 반도체 소자나 액정 기판 등을 제조하기 위한 노광 장치에 이용되는 것으로서, 종래의 수은 램프 광원 대신, 발광 다이오드(LED)을 광원으로 사용한다. 이러한 발광 다이오드는 수은 램프 등에 비해 발광 효율이 높고, 절전, 소발열이라고 하는 특징을 가져 유지비용의 감소를 실현할 수 있고, 수명 또한, 수은 램프에 비하여 매우 길기 때문에 교환에 따른 비용을 줄일 수 있으며, 열화 등 요인에 따른 파열의 위험성이 없는 장점이 있다.

그러나, 특허문헌 1의 경우, 복수개의 LED를 판형 부재에 2차원으로 배열하여 발광 유닛을 구성하였으나 여전히 충분한 광량을 얻기 위해서는 많은 수의 LED를 2차원 평면 상에 배열해야 한다. 이처럼 2차원 평면 상에 많은 수의 LED를 배열할 경우, 발광 유닛의 크기가 대형화되며, 이를 구비한 노광기 시스템 또한 그 크기가 대형화 되는 문제점이 있다.

또한, 위와 같이, 2차원 평면 상에 많은 수의 광원을 배열할 경우, 광원에 의해 판형 부재에 열이 발생하게 되고, 상기 열에 의해 발광 유닛의 파손이 발생하는 문제점이 있다.

일본공개특허공보 제2004-335952호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 충분한 광량을 얻음과 동시에 발광체에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각할 수 있으며, 발광 유닛 및 노광기 시스템의 소형화를 달성할 수 있는 발광 유닛 및 이를 구비한 노광기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 발광 유닛은, 지지부; 각각의 내부에 내부공간이 구비되며, 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부; 각각이 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간에 위치하도록 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부; 및 상기 복수개의 반사부 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 상기 복수개의 발광부에서 생성된 광을 반사하며, 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면;을 포함하고, 상기 복수개의 발광부 각각은, 절연부재; 상기 절연부재의 상면에 설치되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체가 그 상면에 구비되는 제1 플레이트; 및 상기 절연부재의 하면에 설치되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체가 그 하면에 구비되는 제2 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연부재의 면적은 상기 제1, 2 플레이트의 면적보다 크거나 같고, 상기 절연부재의 내부에는 냉각 유로가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 플레이트는, 제1-1, 1-2 금속기판; 및 상기 제1-1, 1-2 금속기판을 접합시키도록 상기 제1-1 금속기판의 우측면과 상기 제1-2 금속기판의 좌측면에 형성되는 제1 수직절연층;을 포함하고, 상기 제2 플레이트는, 제2-1, 2-2 금속기판; 및 상기 제2-1, 2-2 금속기판을 접합시키도록 상기 제2-1 금속기판의 우측면과 상기 제2-2 금속기판의 좌측면에 형성되는 제2 수직절연층;을 포함하고, 상기 제1 발광체는, 상기 제1 발광체의 하면이 상기 제1-1, 1-2 금속기판과 접촉되도록 상기 제1 수직절연층을 가로질러 상기 제1 플레이트의 상면에 설치되며, 상기 제2 발광체는, 상기 제2 발광체의 상면이 상기 제2-1, 2-2 금속기판과 접촉되도록 상기 제2 수직절연층을 가로질러 상기 제2 플레이트의 하면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수개의 발광부 각각은, 상기 절연부재의 좌측면에 설치되며, 좌측 방향으로 광을 생성하는 제3 발광체가 그 좌측면에 구비되는 제3 플레이트; 및 상기 절연부재의 우측면에 설치되며, 우측 방향으로 광을 생성하는 제4 발광체가 그 우측면에 구비되는 제4 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 발광 유닛은, 지지부; 각각의 내부에 내부공간이 구비되며, 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부; 각각이 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간에 위치하도록 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부; 및 상기 복수개의 반사부 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 상기 복수개의 발광부에서 생성된 광을 반사하며, 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면;을 포함하고, 상기 복수개의 발광부 각각은, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체가 그 상면에 구비되는 제1 플레이트; 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체가 그 하면에 구비되는 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트의 전방 단부와 상기 제2 플레이트의 전방 단부를 연결하며, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 게재되는 절연부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 발광 유닛은, 지지부; 각각의 내부에 내부공간이 구비되며, 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부; 각각이 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간에 위치하도록 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부; 및 상기 복수개의 반사부 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 상기 복수개의 발광부에서 생성된 광을 반사하며, 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면;을 포함하고, 상기 복수개의 발광부 각각은, 상기 발광부의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체가 그 상면에 구비되는 제1 실장부; 상기 제1 실장부의 하부에서, 상기 발광부의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체가 그 하면에 구비되는 제2 실장부; 및 상기 제1 실장부의 전방과 상기 제2 실장부의 전방을 연결하는 연결부;를 포함하며, 상기 제1 실장부, 상기 제2 실장부 및 상기 연결부는 상호 일체로 형성되어 'ㄷ' 자 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 실장부, 상기 제2 실장부 및 상기 연결부는, 제1, 2 금속기판과, 상기 제1, 2 금속기판을 접합시키도록 상기 제1 금속기판의 우측면과 상기 제2 금속기판의 좌측면에 형성되는 수직절연층으로 이루어져 있고, 상기 제1 발광체는, 상기 제1 발광체의 하면이 상기 제1, 2 금속기판과 접촉되도록 상기 수직절연층을 가로질러 상기 제1 실장부의 상면에 설치되며, 상기 제2 발광체는, 상기 제2 발광체의 상면이 상기 제1, 2 금속기판과 접촉되도록 상기 수직절연층을 가로질러 상기 제2 실장부의 하면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 노광기 시스템은, 광을 생성하는 발광 유닛; 상기 광 중 불필요한 광을 제거하는 어퍼쳐; 상기 광을 균질하게 만드는 광 균질부; 상기 광 균질부를 통과한 광을 평행광으로 만들어 주는 적어도 하나의 거울; 상기 평행광을 통과시키는 마스크를 지지하는 마스크 스테이지; 및 상기 마스크를 통과한 광이 조사되는 조사대상을 지지하는 조사대상 스테이지를 포함하고, 상기 발광 유닛은, 지지부와, 각각의 내부에 내부공간이 구비되며, 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부와, 각각이 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간에 위치하도록 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부 및 상기 복수개의 반사부 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 상기 복수개의 발광부에서 생성된 광을 반사하며, 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면을 포함하고, 상기 복수개의 발광부 각각은, 상기 발광부의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체가 그 상면에 구비되는 제1 실장부; 상기 제1 실장부의 하부에서, 상기 발광부의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체가 그 하면에 구비되는 제2 실장부; 및 상기 제1 실장부의 전방과 상기 제2 실장부의 전방을 연결하는 연결부;를 포함하며, 상기 제1 실장부, 상기 제2 실장부 및 상기 연결부는 상호 일체로 형성되어 'ㄷ' 자 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 발광 유닛 및 이를 구비한 노광기 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

복수개의 발광체가 지지부(100)와 2차원 평면이 아닌 3차원 평면에 위치하게 되며, 이를 통해, 최소한의 면적으로 더욱 많은 수의 발광체를 구비할 수 있으므로, 종래의 발광 유닛보다 작은 사이즈로도 필요한 광량을 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 복수개의 발광체를 3차원으로 배열하여 충분한 광량을 얻으면서도 상하 및 좌우 방향으로 소형화하는 효과를 제공한다.

절연부재가 복수개의 플레이트 사이에서 냉각 부재 기능을 하게 됨으로써, 복수개의 플레이트 각각에 설치된 복수개의 발광체에 의해 발생되는 열을 손쉽게 냉각시켜줄 수 있으며, 이를 통해, 복수개의 플레이트에 과도한 열이 전달되어 열 파괴되는 것을 방지함으로써, 발광 유닛의 수명을 높일 수 있다.

복수개의 발광체가 설치된 플레이트들 사이에 공간을 형성함으로써, 별도의 냉각 부재 없이 복수개의 플레이트 각각에 설치된 복수개의 발광체에 의해 발생되는 열을 공기로 냉각시킬 수 있다.

제1, 2 금속기판과 수직절연층으로 이루어진 몸체를 절곡하여 발광부를 형성함으로써, 복수개의 발광체의 실장을 쉽게 달성할 수 있고, 복수개의 발광체에 전기를 쉽게 인가할 수 있다. 따라서, 복잡한 전기 배선 구조에 의해 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 결합관계를 도시한 단면도.
도 4는 도 1의 지지부에서 발광부와 반사부를 분해한 것을 도시한 단면도.
도 5는 도 1의 반사부의 분해사시도.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 발광부의 사시도.
도 6(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 발광부의 정면도.
도 7(a)는 제1 변형 예에 따른 발광부의 사시도.
도 7(b)는 제1 변형 예에 따른 발광부의 정면도.
도 8은 제1 변형 예에 따른 발광부를 구비한 발광 유닛의 정면도.
도 9(a)는 제2 변형 예에 따른 발광부의 사시도.
도 9(b)는 제2 변형 예에 따른 발광부의 측면도.
도 10(a)는 제3 변형 예에 따른 발광부의 사시도.
도 10(b)는 제3 변형 예에 따른 발광부의 측면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 유닛을 구비한 노광기 시스템을 도시한 도.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도 1 내지 도 6(b)를 참조하여 본 발명의 제1발광 유닛에 대해 설명한다.

도 1에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛(10)에 의해서 광이 출사되는 x 방향을 발광 유닛(10)의 전방으로, y 방향을 발광 유닛(10)의 상측 방향으로, z 방향을 발광 유닛(10)의 우측 방향으로 정의한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 결합관계를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 지지부에서 발광부와 반사부를 분해한 것을 도시한 단면도이고, 도 5는 도 1의 반사부의 분해사시도이고, 도 6(a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 발광부의 사시도이고, 도 6(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛의 발광부의 정면도이다.

도 1 내지 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛(10)은, 지지부(100), 발광부(300), 반사부(500) 및 반사면(540)을 포함하여 구성될 수 있다. 상세하게는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛(10)은, 지지부(100)와, 각각의 내부에 내부공간(520)이 구비되며, 지지부(100)의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부(500)와, 각각이 복수개의 반사부(500) 각각의 내부공간(520)에 위치하도록 지지부(100)의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부(300)와, 복수개의 반사부(500) 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 복수개의 발광부(300)에서 생성된 광을 반사하며, 복수개의 반사부(500) 각각의 내부공간(520)의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면(540)을 포함하여 구성될 수 있다.

지지부(100)는 발광부(300)와 반사부(500)의 구성을 각각 개별적으로 지지할 수 있다. 복수개의 발광부(300)가 지지부(100)에 설치될 수 있다. 복수개의 반사부(500)가 지지부(100)에 설치될 수 있다.

도 2를 참조하면, 복수개의 발광부(300) 및 복수개의 반사부(500)는 하나의 지지부(100)에 각각 개별적으로 설치될 수 있다. 복수개의 발광부(300)와 복수개의 반사부(500)는 서로 일대일 대응하게 지지부(100)에 설치될 수 있다. 하나의 발광부(300)는 하나의 반사부(500)의 내부공간(520)에 배치되도록 지지부(100)의 설치면(101)에 설치될 수 있다. 복수개의 발광부(300) 및 복수개의 반사부(500)는 나란하게 정렬된 행과 열로 지지부(100) 상에 설치될 수 있다.

지지부(100)는 발광부(300)와 반사부(500)의 무게를 지탱하기 위하여 금속재질 또는 높은 강도를 가지는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

지지부(100)는 복수개의 면을 포함하는 면체일 수 있다. 지지부(100)는 발광부(300) 또는 반사부(500)가 설치되는 설치면(101)을 포함할 수 있다. 설치면(101)은 원형, 타원형, 사각형, 정사각형, 직사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형으로 형성될 수 있다. 설치면(101)은 평면 혹은 곡면으로 이뤄질 수 있다. 설치면(101)이 곡면으로 이뤄진 경우에 설치면(101)은 소정의 곡률을 가지도록 오목하게 형성될 수 있다.

지지부(100)의 전체 형상은 설치면(101)을 포함하는 판상 부재일 수 있다, 또한, 지지부(100)의 전체 형상은 설치면(101)을 포함하는 직육면체 형상일 수 있다.

지지부(100)는 그 전면을 설치면(101)으로 정의할 수 있으며, 그 후면(102), 전면과 후면(102) 사이를 연결하는 측면(미도시)을 포함할 수 있다.

또는, 지지부(100)의 설치면(101)을 제외한 복수개의 면을 곡면으로 형성할 수 있으며, 곡면인 경우에 지지부(100)의 후방으로 오목하게 혹은 볼록하게 형성할 수 있다.

지지부(100)는 지지부(100)에 구비되어 발광부(300)의 제1 연결부(308)가 삽입되는 제1 지지부 고정부(110) 및 지지부(100)에 구비되어 반사부(500)의 제2 연결부(510a)가 삽입되는 제2 지지부 고정부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

상세하게는, 지지부(100)는 설치면(101)에 발광부(300)를 고정하기 위하여 제1 지지부 고정부(110)를 포함할 수 있다. 제1 지지부 고정부(110)는 설치면(101)에 설치되는 복수개의 발광부(300)에 대응하는 개수로 복수개로 구성될 수 있다.

지지부(100)는 설치면(101)에 반사부(500)를 고정하기 위하여 제2 지지부 고정부(120)를 포함할 수 있다. 제2 지지부 고정부(120)는 설치면(101)에 설치되는 복수개의 반사부(500)에 대응하는 개수로 복수개로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛(10)의 제1 지지부 고정부(110)는 발광부(300)의 제1 연결부(308)를 삽입시킬 수 있는 홈 또는 홀 형상을 가질 수 있다.

제1 지지부 고정부(110)는 발광부(300)의 제1 연결부(308)의 외주면에 형성된 나사산이 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 내주면에 나사산을 포함할 수 있다.

발광부(300)는 제1 지지부 고정부(110)에 나사 결합으로 결합될 수 있다.

제2 지지부 고정부(120)는 반사부(500)의 제2 연결부(510a)를 삽입시킬 수 있는 홈 또는 홀 형상을 가질 수 있다.

제2 지지부 고정부(120)는 반사부(500)의 제2 연결부(510a)에 형성된 나사산이 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 내주면에 나사산을 포함할 수 있다.

제2 지지부 고정부(120)는 제1 지지부 고정부(110)의 주변에 배치되도록 제1 지지부 고정부(110)와 동심인 원형 홈 또는 원형 홀 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 제2 지지부 고정부(120)는 제1 지지부 고정부(110) 보다 큰 직경을 가진다.

전술한 구조와 같이, 본 발명의 발광 유닛(10)은 복수개의 반사부(500)와 복수개의 발광부(300)가 각각 개별적으로 지지부(100)의 일면에 설치됨으로써, 복수개의 반사부(500)와 복수개의 발광부(300)가 서로 접촉하지 않을 수 있다.

지지부(100)는 지지부 자체의 몸체를 냉각부재로 구성할 수 있다. 이 경우 지지부(100)는 열 전도율이 높은 재질의 지지부 몸체(100a)와, 지지부 몸체(100a)를 관통하여 열교관유체를 통과시키는 지지부 냉각관(100b)을 포함할 수 있다. 지지부 몸체(100a)는 금속 재질로 이뤄질 수 있으며, 열 전도율이 높은 구리 혹은 알루미늄으로 이뤄질 수 있다. 따라서, 지지부(100)는 지지부(100)에 결합되는 발광부(300) 및 반사부(500)로부터 열을 전달 받아 발광부(300) 및 반사부(500)를 냉각시켜 줄 수 있다.

발광 유닛(10)은 그 내부에 냉매를 유동시키는 복수개의 냉각관(220)이 구비되며, 지지부(100)의 후면에 부착되는 지지부 냉각부(200)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

도 1 내지 도 3를 참조하면, 일 실시 예에 따른 지지부 냉각부(200)는 지지부(100)의 열을 냉각시켜주기 위해 지지부(100)의 후면에 결합할 수 있다. 이 경우 지지부 냉각부(200)는 지지부(100)와 별개 부재로서, 지지부(100)의 후면에 최대 표면적으로 결합할 수 있도록 지지부(100)의 후면에 면접촉 할 수 있다. 지지부 냉각부(200)는 속이 곽찬 형상의 냉각바디부(210)와, 냉각바디부(210)를 관통하고 내부에 냉매를 유동시키는 복수개의 냉각관(220)을 포함할 수 있다. 또는 지지부 냉각부(200)는 복수개의 냉각핀(미도시)와, 복수개의 냉각핀을 관통하고 내부에 냉매를 유동시키는 복수개의 냉각관(220)을 포함할 수 있다.

지지부(100)는 복수개의 발광부(300)와 복수개의 반사부(500)와 각각 개별적으로 결합되므로, 발광부(300) 및 반사부(500)에서 발생된 열을 그대로 전달 받는다. 지지부 냉각부(200)를 이용하여 지지부(100)의 열을 식혀줌으로써, 지지부(100)가 과도한 열을 전달받아 열파괴되는 것을 방지할 수 있다.

지지부 냉각부(200)는 지지부(100) 보다 열전달 효율이 좋은 물질로 형성함으로써 지지부(100)의 열이 지지부 냉각부(200)로 효율적으로 전달될 수 있다. 지지부 냉각부(200)는 열전달 효율이 좋은 금속 재질로 이뤄지는 것이 바람직하다.

이하에서 본 발명의 반사부(500)에 대하여 설명한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반사부(500)는 반사부 바디부(510), 발광부(300)가 배치시키기 위하여 반사부 바디부(510)에 형성된 내부공간(520)과, 발광부(300)에서 발생하는 광을 반사시키는 복수개의 반사면(540)이 형성된 내부면(530)을 포함할 수 있다.

반사부(500)의 내부공간(520)에는 발광부(300)의 길이 방향으로 설치되는 복수개의 발광체 각각에 대응하여 광을 반사하는 복수개의 반사면(540)이 구비될 수 있다.

이 경우, 복수개의 발광체와 이에 대응되는 복수개의 반사면(540) 사이의 거리 각각은 발광부(300)의 길이 방향 전방 측으로 갈수록 그 거리가 길어진다.

예컨데, 복수개의 발광체가 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 발광부(300)의 길이 방향으로 설치되는 제1-1 내지 제1-3 발광체410a, 410b, 410c)로 이루어질 경우, 복수개의 반사면(540)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1-1 내지 제1-3 발광체(410a, 410b, 410c) 각각에 대응하여 광을 반사하는 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)으로 이루어질 수 있다.

다시 말해, 반사부(500)의 내부공간(520)에는 발광부(300)의 길이 방향으로 설치되는 제1-1 내지 제1-3 발광체(410a, 410b, 410c) 각각에 대응하여 광을 반사하는 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)이 구비될 수 있다.

제1-1 내지 제1-3 발광체(410a, 410b, 410c)는 발광부(300)의 길이 방향을 기준으로 전방에서 후방 방향으로 제1-1 발광체(410a), 제1-2 발광체(410b) 및 제1-3 발광체(410c)가 순차적으로 배치된다.

제1-1 내지 제1-3 발광체(410a, 410b, 410c) 각각에 대응되는 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)은 발광부(300)의 길이 방향을 기준으로 전방에서 후방 방향으로 제1 반사면(540a), 제2 반사면(540b) 및 제3 반사면(540c)가 순차적으로 배치된다.

이 경우, 제1-1 내지 제1-3 발광체(410a, 410b, 410c)와 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c) 사이의 거리는 '제1-1 발광체(410a)와 제1 반사면(540a) 사이의 거리 > 제1-2 발광체(410b)와 제2 반사면(540b) 사이의 거리 > 제1-3 발광체(410c)와 제3 반사면(540c) 사이의 거리' 관계를 만족한다.

다시 말해, 복수개의 발광체 중 어느 하나의 발광체와 이에 대응되는 반사면 사이의 거리는 발광부(300)의 전방 또는 반사부(500)의 전방 개구부(520a)로 갈수록 그 길이가 길어진다.

반사부 바디부(510)는 열 전도 효율이 높은 금속 재질로 형성될 수 있다. 다만, 반사부 바디부(510)은 광을 반사도 해야 하므로 열 전도 효율이 높을 뿐만 아니라 광 반사율이 높은 금속 재질인 알루미늄으로 이뤄질 수 있다.

반사부 바디부(510)는 후방면에 제2 지지부 고정부(120)와 결합할 수 있는 제2 연결부(510a)를 포함할 수 있으며, 일 예에 따른 제2 연결부(510a)는 후방으로 돌출된 돌기 형상으로 제2 지지부 고정부(120)에 삽입되어 결합될 수 있다. 이와 달리, 도시되지 않았으나, 제2 연결부는 홀 내지 홈 형상으로 제2 지지부 고정부를 관통한 반사부 고정나사에 의해서 삽입되어 고정 결합될 수도 있다

반사부 바디부(510)는 전방으로 개구된 전방 개구부(520a) 및 후방으로 개구된 후방 개구부(520b)를 포함할 수 있다. 전방 개구부(520a)은 후방 개구부(520b) 보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 전방 개구부(520a) 및 후방 개구부(520b)는 원형으로 형성될 수 있다. 전방 개구부(520a)는 발광부(300)에서 생성된 광이 복수개의 반사면(540)에 의해서 반사되어 외부로 출사할 때 반사부(500)의 출사광에 대한 개구 역할을 한다. 후방 개구부(520b)는 발광부(300)에 의해서 관통하며 발광부(300)의 일단이 지지부(100)에 직접 설치될 수 있는 개구 역할을 한다.

반사부 바디부(510)의 외형은 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정될 것은 아니며, 원기둥, 삼각기둥, 사각기둥, 오각기둥, 육각기둥, 역 원추 등의 형상을 가질 수 있다.

반사부 바디부(510)는 전체를 일체형으로 하나의 바디로 형성할 수 있으며, 또는 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 반사부 피스(511, 512, 513)의 조립체로 형성할 수 있다.

복수개의 반사부 피스(511, 512, 513)는 전방 개구부(520a)가 형성된 제1 반사부 피스(511), 제1 반사부 피스(511)의 후방에 결합하는 제2 반사부 피스(512), 제2 반사부 피스(512)의 후방에 결합하고 후방 개구부(520b)가 형성된 제3 반사부 피스(513)를 포함할 수 있다.

다만, 복수개의 반사부 피스를 3개로 설명하는 것은 일 예일 뿐 이에 한정될 것은 아니며, 2개, 4개, 5개, 6개 등 발광부(300)의 발광체 스팟의 개수 또는 필요한 광량에 따라서 반사부 피스의 개수를 변경할 수 있다.

복수개의 반사부 피스(511, 512, 513)은 서로 결합하여 하나의 반사부 바디부(510)를 형성할 수 있다. 각각의 반사부 피스(511, 512, 513)는 반사부 바디부(510)를 전후방향으로 소정 길이로 수직으로 절단한 형상을 가질 수 있다.

내부공간(520)은 발광부(300)가 거치되는 공간을 제공할 수 있다. 내부공간(520)은 내부면(530)의 의해서 반사부 바디부(510) 내부에 형성된 공간을 의미한다.

내부공간(520)은 전방 개구부(520a) 및 후방 개구부(520b)에 의해서 전방 및 후방으로 연통된다. 내부공간(520)의 수직 단면적은 전방에서 후방으로 갈수록 작아지며, 이로써 후술할 반사면(540)에 반사된 반사광의 경로를 방해하지 않게 된다. 내부공간(520)의 내부면(530)은 후방으로 갈수록 발광부(300) 측으로 가까워지게 경사질 수 있다.

내부공간(520)은 제1 반사부 피스(511)에 의해서 형성된 제1 내부공간(521)과, 제2 반사부 피스(512)에 의해서 형성된 제2 내부공간(522)과, 제3 반사부 피스(513)에 의해서 형성된 제3 내부공간(523)을 포함할 수 있다. 다만, 반사부 피스의 개수에 따라서 내부공간을 더 분할할 수 있다. 예를 들어, 제4 내부공간, 제5 내부공간 등으로 내부공간이 더 분할될 수 있다.

제1 내부공간(521)은 전방으로 전방 개구부(520a)와 연통하고 후방으로 제2 내부공간(522)의 전면 개구와 연통한다. 제3 내부공간(523)은 후방으로 후방 개구부(520b)와 연통하고 전방으로 제2 내부공간(522)의 후면 개구와 연통한다. 제2 내부공간(522)의 전면 개구는 제1 내부공간(521)의 후면 개구와 대응하는 형상을 가질 수 있으며, 제2 내부공간(522)의 후면 개구는 제3 내부공간(523)의 전면 개구와 대응하는 형상을 가질 수 있다.

내부면(530)은 반사부 바디부(510)의 내부에 형성된 면으로, 내부공간(520)을 형성한다.

내부면(530)은 제1 내부공간(521)의 내측 면인 제1 내부면(531), 제2 내부공간(522)의 내측 면인 제2 내부면(532), 제3 내부공간(523)의 내측 면인 제3 내부면(533)을 포함할 수 있다. 다만, 반사부 피스의 개수에 따라서 내부면을 더 분할할 수 있다. 예를 들어, 제4 내부면, 제5 내부면 등으로 내부면이 더 분할될 수 있다.

내부면(530)은 발광부(300)의 길이방향을 중심축으로 회전시킨 형상을 갖을 수 있다. 예를 들면, 내부면(530)은 중심축으로 360도로 회전시킨 원 형상을 갖을 수 있다. 또는 내부면(530)은 중심축으로 소정의 각도로 회전시킨 호 형상을 갖을 수 있으며, 복수개의 호를 겹합시킨 형상을 갖을 수 있다. 내부면(530)은 발광부(500)의 수직한 방향을 기준으로 그 단면을 원 형상, 복수개의 호를 겹친 형상을 갖을 수 있다.

내부면(530)은 도 6에 도시된 바와 같이, 4개의 호를 결합하여 만든 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 내부면(530)은 내부공간(520)의 내측면이다. 상기 호의 개수는 발광부(300)의 발광체 스팟의 개수에 따라서 결정될 수 있다.

내부면(530)은 발광부(300)의 광을 반사하는 복수개의 반사면(540)을 포함할 수 있다. 복수개의 반사면(540)은 내부면(530)의 표면에 형성될 수 있다.

도 4와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛(10)의 반사부(500)의 복수개의 반사면(540)은 내부면(530)의 전체에 형성될 수 있다.

다시 말해, 내부면(530)의 면을 전체적으로 반사면(540)으로 형성하여, 내부면(530)에서 전체적으로 광을 반사시킬 수 있다. 이 경우, 제1 반사면(540a)은 제1 내부면(531) 상에 전체적으로 형성되고, 제2 반사면(540b)은 제2 내부면(532) 상에 전체적으로 형성되고, 제3 반사면(540c)은 제3 내부면(533) 상에 전체적으로 형성될 수 있다.

복수개의 반사면(540)은 내부면(530)을 반사율이 높은 물질로 코팅하거나 내부면(530)을 폴리싱하여 반사율을 높여서 형성할 수 있다. 또는 복수개의 반사면(540)은 반사부 바디부(510)에 착탈 가능하게 결합할 수 있다.

복수개의 반사면(540) 각각은, 발광부(500)의 길이 방향을 기준으로, 타원면, 파라볼릭면, 자유곡면 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.

타원 반사면은 발광부(500)의 발광체 스팟을 타원의 제1초점으로 하는 경우 타원 반사면에 반사된 반사광은 타원의 제2 초점으로 집광하는 효과를 얻을 수 있다.

파라볼릭 반사면은 발광부(500)의 발광체 스팟을 파라볼릭의 초점으로 하는 경우 하나의 파라볼릭 반사면에 반사된 반사광은 평행한 수평광을 형성할 수 있다.

자유곡면의 반사면은 반사면의 설계에 따라서 하나의 동일한 자유곡면에서 반사된 반사광은 발광부(500)의 길이 방향으로 경사진 경사광을 얻을 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 반사부(500)는 복수개의 반사면(540)을 복수개의 파라볼릭 반사면으로 형성된 예이며, 복수개의 파라볼릭 반사면들은 발광부(300)의 각각의 발광체 스팟을 초점으로 갖으며, 복수개의 파라볼릭 반사면에서 반사된 반사광 모두가 발광부(300)의 길이방향에 나란하게 형성되는 예이다.

도 3 내지 도 5의 경우, 반사부(500)에서 반사된 반사광들은 발광부(300)의 중심축을 기준으로 서로 대칭되도록 형성될 수 있다.

도 2를 다시 참조하면, 발광 유닛(10)은 복수개의 반사부(500)를 포함할 수 있다.

복수개의 반사부(500)는 지지부(100)의 단부 측에 설치된 제1 반사군(P)와, 제1 반사군(P)보다 지지부(100)의 중심부 측에 설치된 제2 반사군(C)을 포함할 수 있다.

제1 반사군(P)는 지지부(100)의 상단, 하단, 좌단, 우단 중 적어도 하나의 열 또는 행으로 설치되는 복수개의 반사부(500)를 포함할 수 있다. 제2 반사군(C)는 지지부(100)에 설치된 복수개의 반사부(500) 중 제1 반사군(P)를 제외한 복수개의 반사부(500)를 포함할 수 있으며, 지지부(100)의 상단, 하단, 좌단, 우단에 설치되지 않은 복수개의 반사부(500)를 포함할 수 있다.

제2 반사군(C)은 지지부(100)의 설치면(101)에서 중심 부분에 설치되며, 제1 반사군(P)은 지지부(100)의 설치면(101)에서 가장가리 부분에 설치된다. 제1 반사군(C)은 제2 반사군(P) 보다 지지부(100)의 설치면(101)에서 중심 부분 보다 외곽 부분에 설치된다.

제1 반사군(P)에 설치된 반사부에서 반사된 반사광의 주광축은 경사광이며, 제2 반사군(C)에 설치된 반사부에서 반사된 반사광의 주광축은 수평광일 수 있다. 발광부(300)의 길이 방향에 나란하면 수평광이라하고, 길이 방향에 경사지면 경사광이라 할 수 있다.

반사부의 주광축의 방향은 하나의 반사부에 구비된 복수개의 반사면에 의해서 반사된 복수개의 반사광들의 광축들의 방향들을 평균한 방향이다. 반사부의 반사광의 주광축이 수평하더라도 각각의 반사광은 일부 경사광일 수 있으나 발광부(300)를 기준으로 대칭되게 경사지면 수평한 주광축을 가질 수 있다. 반대로, 반사부의 반사광의 주광축이 경사지더라도 각각의 반사광은 일부 수평광일 수 있으나 전체 반사광의 평균 방향이 발광부(300)에 대해 경사지게 형성된다.

제1 반사군(P)에 설치된 반사부는, 하나의 반사부에서 반사된 반사광이 발광부(300)를 기준으로 대칭되지 않은 경사광일 수 있다. 제1 반사군(P)의 반사광은 후술할 어퍼처(20) 안으로 입사할 수 있는 경사광일 수 있다.

이로써, 어퍼처를 통과하지 못하는 광량을 줄여서 조사영역에까지 광이 도달하지 못해서 조사영역에 광부족 문제를 해소할 수 있다.

또는 제1 반사군(P)의 반사광은 발광부(300)의 길이 방향에 평행한 평행광 보다 경사진 경사광의 비율이 높을 수 있다.

제2 반사군(C)에 설치된 반사부는, 하나의 반사부에서 반사된 반사광이 발광부(300)를 기준으로 대칭된 광일 수 있다. 제2 반사군(C)의 반사광은 평행광일 수 있다. 또는 제2 반사군(C)의 반사광은 발광부(300)의 길이 방향에 평행한 평행광 보다 경사진 경사광의 비율이 작을 수 있다.

반사부(500)는 복수개의 반사면(540) 중 적어도 하나를 타원면, 파라볼릭면, 자유곡면 중 적어도 하나로 형성할 수 있다.

이하, 도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하여, 발광부(300)에 대해 상세하게 설명한다.

발광부(300)는 지지부(100)에 설치되어 반사면(540) 방향으로 광을 생성하는 부재이다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수개의 발광부(300)는 행과 열으로 하나의 지지부(100)에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.

복수개의 발광부(300) 각각은, 절연부재(350)와, 절연부재(350)의 상면에 설치되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체(410)가 그 상면에 구비되는 제1 플레이트(310)와, 절연부재(350)의 하면에 설치되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체(420)가 그 하면에 구비되는 제2 플레이트(320)를 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 제1, 2 발광체(410, 420)가 설치되는 발광부(300)의 외주면은 지지부(100)의 일면과 평행하지 않는다. 다시 말해, 발광부(300)에 설치되는 복수개의 발광체 중 적어도 어느 하나의 발광체는 지지부(100)와 2차원 평면이 아닌 3차원 평면에 위치하게 되며, 이를 통해, 최소한의 면적으로 더욱 많은 수의 발광체를 구비할 수 있다.

발광부(300)의 외주면은, 복수개의 실장면으로 이해될 수 있으며, 도 6에서는 하나의 예로써, 복수개의 실장면은 제1 플레이트(310)의 상면, 제2 플레이트(320)의 하면이다. 지지부(100)의 일면은 지지부(100)의 설치면(101)으로 이해될 수 있다.

제1 플레이트(310)는, 제1-1 금속기판(311)과, 제1-2 금속기판(312)과, 제1-1, 1-2 금속기판(311, 312)을 접합시키도록 제1-1 금속기판(311)의 우측면과 제1-2 금속기판(312)의 좌측면에 형성되는 제1 수직절연층(315)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1-1 금속기판(311)과 제1-2 금속기판(312) 사이에는 제1 수직절연층(315)이 게재된다.

제1 수직절연층(315)은 제1-1 금속기판(311)과 제1-2 금속기판(312)을 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 따라서, 제1-1 금속기판(311)과 제1-2 금속기판(312)이 전기적으로 연결됨으로 인해, 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제1 발광체(410)는, 제1 발광체(410)의 하면이 제1-1, 1-2 금속기판(311, 312)과 접촉되도록 제1 수직절연층(315)을 가로질러 제1 플레이트(310)의 상면에 설치된다.

제1 발광체(410)는 복수개가 구비될 수 있으며, 도 6(a) 및 도 6(b)에는 하나의 예로써 3개의 제1 발광체(410)가 구비된다. 이 경우, 반사부의 반사면(540) 또한, 3개의 반사면, 즉, 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)이 구비될 수 있다.

제1 발광체(410)의 하면에는 플러스 전극과 마이너스 전극이 구비된다. 플러스 전극과 마이너스 전극은 제1 발광체(410)의 하면 각각이 제1-1 금속기판(311)과 제1-2 금속기판(312)의 상면에 접촉하고, 제1-1 금속기판(311)과 제1-2 금속기판(312)의 사이에 제1 수직절연층(315)이 형성됨으로써, 쇼트 없이 제1 발광체(410)에 전기가 인가될 수 있다.

예컨데, 제1-1 금속기판(311)에 플러스 전기가 인가되고, 제1-2 금속기판(312)에 마이너스 전기가 인가될 경우, 제1 발광체(410)의 플러스 전극이 제1-1 금속기판(311)에 접촉하고, 제1 발광체(410)의 마이너스 전극이 제1-2 금속기판(312)에 접촉하도록 제1 발광체(410)가 설치됨으로써, 제1 발광체(410)에 전기가 용이하게 인가될 수 있는 것이다.

제2 플레이트(320)는, 제2-1 금속기판(321)과, 제2-2 금속기판(322)과, 제2-1, 2-2 금속기판(321, 322)을 접합시키도록 제2-1 금속기판(321)의 우측면과 제1-2 금속기판(312)의 좌측면에 형성되는 제2 수직절연층(325)을 포함하여 구성될 수 있다.

제2-1 금속기판(321)과 제2-2 금속기판(322) 사이에는 제2 수직절연층(325)이 게재된다.

제2 수직절연층(325)은 제2-1 금속기판(321)과 제2-2 금속기판(322)을 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 따라서, 제2-1 금속기판(321)과 제2-2 금속기판(322)이 전기적으로 연결됨으로 인해, 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제2 발광체(420)는, 제2 발광체(420)의 상면이 제2-1, 2-2 금속기판(321, 322)과 접촉되도록 제2 수직절연층(325)을 가로질러 제2 플레이트(320)의 하면에 설치된다.

제2 발광체(420)는 복수개가 구비될 수 있으며, 제1 발광체(410)와 동일하게 3개의 제2 발광체(420)가 구비될 수 있다. 이 경우, 반사부의 반사면(540) 또한, 3개의 반사면, 즉, 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)이 구비될 수 있다.

제2 발광체(420)의 상면에는 플러스 전극과 마이너스 전극이 구비된다. 플러스 전극과 마이너스 전극은 제2 발광체(420)의 상면 각각이 제2-1 금속기판(321)과 제2-2 금속기판(322)의 하면에 접촉하고, 제2-1 금속기판(321)과 제2-2 금속기판(322)의 사이에 제2 수직절연층(325)이 형성됨으로써, 쇼트 없이 제1 발광체(410)에 전기가 인가될 수 있다.

예컨데, 제2-1 금속기판(321)에 플러스 전기가 인가되고, 제2-2 금속기판(322)에 마이너스 전기가 인가될 경우, 제2 발광체(420)의 플러스 전극이 제2-1 금속기판(321)에 접촉하고, 제1 발광체(410)의 마이너스 전극이 제2-2 금속기판(322)에 접촉하도록 제2 발광체(420)가 설치됨으로써, 제2 발광체(420)에 전기가 용이하게 인가될 수 있는 것이다.

절연부재(350)는 제1, 2 플레이트(310, 320)의 사이에 게재된다. 상세하게는, 절연부재(350)의 상면에 제1 플레이트(310)가 설치되고, 절연부재(350)의 하면에 제2 플레이트(320)가 설치됨으로써, 절연부재(350)는 제1 플레이트(310)의 하부와 제2 플레이트(320)의 상부 사이에 배치된다.

절연부재(350)는 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)를 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 따라서, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)가 전기적으로 연결됨으로 인해, 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

절연부재(350)의 내부에는 냉각 유로가 구비될 수 있다. 냉각 유로에는 열교관유체가 유동됨으로써, 절연부재(350)는 제1 플레이트(310)의 제1 발광체(410)에서 발생하는 열과, 제2 플레이트(320)의 제2 발광체(420)에서 발생하는 열을 냉각 시켜주는 기능을 할 수 있다.

위와 같이 냉각 유로가 구비되어 냉각 효율을 높이기 위해서는 절연부재(350)는 제1 플레이트(310) 및 제2 플레이트(320)의 전 영역에 걸쳐 제1 플레이트(310) 및 제2 플레이트(320)의 사이에 게재되는 것이 바람직하다.

절연부재(350)의 면적은 제1, 2 플레이트(310, 320)의 면적보다 크거나 같은 것이 바람직하다. 다시 말해, "절연부재(350)의 면적 ≥ 제1, 2 플레이트(310, 320)의 면적" 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 절연부재(350)는 절연부재(350)가 열 전도율이 높은 재질로 이루어짐으로써, 냉각 부재로서의 기능을 할 수 있다. 단, 절연부재(350)는 금속 재질로 이루어질 수는 없다.

발광부(300)는 지지부(100)의 제1 지지부 고정부(110)와 착탈 가능하게 결합하여 고정될 수 있는 제1 연결부(308)을 포함할 수 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 제1 연결부(308)는 절연부재(350)의 후방 단부에 구비되는 것이 바람직하다.

제1 연결부(308)는 발광부(300)의 후방 단부, 즉, 절연부재(350)의 후방단부에서 연장되어 돌출될 수 있으며, 제1 연결부(308)는 제1 지지부 고정부(110)의 홈 또는 홀에 삽입되어 결합될 수 있다. 이 경우 제1 연결부(308)의 외주면에 나사산이 형성될 수 있다.

전술한 제1 발광체(410) 및 제2 발광체(420), 즉, 복수개의 발광체는 전기를 인가한 경우 광을 발생시키는 부재 내지 소자로서, LED칩 또는 LED패키지 중 하나일 수 있다. 복수개의 발광체는 전술한 발광부(300)의 외주면, 즉, 복수개의 실장면에 실장될 수 있다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 발광 유닛(10)은 다음과 같은 효과를 갖는다.

복수개의 발광부(300) 각각이 복수개의 제1 발광체(410)가 구비된 제1 플레이트(310)와, 복수개의 제2 발광체(420)가 구비된 제2 플레이트(320)와, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320) 사이에 게재되는 절연부재(350)를 구비함으로써, 발광체가 발광부(300)의 외주면에 구비되므로, 복수개의 발광체, 즉, 제1, 2 발광체(410, 420)가 지지부(100)와 2차원 평면이 아닌 3차원 평면에 위치하게 되며, 이를 통해, 최소한의 면적으로 더욱 많은 수의 발광체를 구비할 수 있다. 따라서, 종래의 발광 유닛보다 작은 사이즈로도 필요한 광량을 발생시킬 수 있다.

다시 말해, 본 발명의 발광 유닛은 복수개의 발광체를 3차원으로 배열하여 충분한 광량을 얻으면서도 상하 및 좌우 방향으로 소형화하는 효과를 제공한다.

또한, 절연부재(350)가 제1, 2 플레이트(310, 320) 사이에서 냉각 부재 기능을 하게 됨으로써, 제1, 2 발광체(410, 420)에 의해 발생되는 열을 손쉽게 냉각시켜줄 수 있다. 따라서, 제1, 2 플레이트(310, 320)에 과도한 열이 전달되어 열 파괴되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해, 발광 유닛(10)의 수명이 높아질 수 있다.

발광 유닛(10)의 발광부(300)는 다양한 변형 예를 가질 수 있다.

이하, 도 7(a) 내지 도 10(b)를 참고하여 제1 변형 예 내지 제3 변형 예에 따른 발광부(300a, 300b, 300c)에 대해 설명한다.

먼저, 도 7(a), 도 7(b) 및 도 8을 참조하여, 제1 변형 예에 따른 발광부(300a)에 대해 설명한다.

도 7(a)는 제1 변형 예에 따른 발광부의 사시도이고, 도 7(b)는 제1 변형 예에 따른 발광부의 정면도이고, 도 8은 제1 변형 예에 따른 발광부를 구비한 발광 유닛의 정면도이다.

도 7(a), 도 7(b) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 변형 예에 따른 발광부(300a)는, 지지부(100)에 복수개가 설치될 수 있으며, 복수개의 발광부(300a) 각각은, 절연부재(350)와, 절연부재(350)의 상면에 설치되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체(410)가 그 상면에 구비되는 제1 플레이트(310)와, 절연부재(350)의 하면에 설치되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체(420)가 그 하면에 구비되는 제2 플레이트(320)와, 절연부재(350)의 좌측면에 설치되며, 좌측 방향으로 광을 생성하는 제3 발광체(430)가 그 좌측면에 구비되는 제3 플레이트(330)와, 절연부재(350)의 우측면에 설치되며, 우측 방향으로 광을 생성하는 제4 발광체(440)가 그 우측면에 구비되는 제4 플레이트(340)를 포함하여 구성될 수 있다.

위와 같이, 제1 변형 예에 따른 발광부(300a)는 전술한 본 발명의 발광부(300)와 비교하여, 제3 플레이트(330) 및 제4 플레이트(340)가 추가적으로 구성되어 있을 뿐, 나머지 구성요소는 동일하다. 따라서, 전술한 설명과 중복되는 설명은 생략하며, 동일한 구성은 전술한 본 발명의 발광부(300)의 구성으로 대체될 수 있다.

제1 내지 제4 발광체(410, 420, 430, 440)가 설치되는 발광부(300a)의 외주면은 지지부(100)의 일면과 평행하지 않는다. 다시 말해, 발광부(300a)에 설치되는 복수개의 발광체 중 적어도 어느 하나의 발광체는 지지부(100)와 2차원 평면이 아닌 3차원 평면에 위치하게 되며, 이를 통해, 최소한의 면적으로 더욱 많은 수의 발광체를 구비할 수 있다.

발광부(300a)의 외주면은, 복수개의 실장면으로 이해될 수 있으며, 도 6에서는 하나의 예로써, 복수개의 실장면은 제1 플레이트(310)의 상면, 제2 플레이트(320)의 하면, 제3 플레이트(330)의 좌측면, 제4 플레이트(340)의 우측면이다. 지지부(100)의 일면은 지지부(100)의 설치면(101)으로 이해될 수 있다.

제3 플레이트(330)는, 제3-1 금속기판(331)과, 제3-2 금속기판(332)과, 제3-1, 3-2 금속기판(331, 332)을 접합시키도록 제3-1 금속기판(331)의 하부면과, 제1-2 금속기판(312)의 상부면에 형성되는 제3 수직절연층(335)을 포함하여 구성될 수 있다.

제3-1 금속기판(331)과 제3-2 금속기판(332) 사이에는 제3 수직절연층(335)이 게재된다.

제3 수직절연층(335)은 제3-1 금속기판(331)과 제3-2 금속기판(332)을 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 따라서, 제3-1 금속기판(331)과 제3-2 금속기판(332)이 전기적으로 연결됨으로 인해, 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제3 발광체(430)는, 제3 발광체(430)의 우측면이 제3-1, 3-2 금속기판(331, 332)과 접촉되도록 제3 수직절연층(335)을 가로질러 제3 플레이트(330)의 좌측면에 설치된다.

제3 발광체(430)는 복수개가 구비될 수 있으며, 제1 발광체(410)와 동일하게 3개의 제3 발광체(430)가 구비될 수 있다. 이 경우, 이에 대응되는 반사부(500)의 반사면(540) 또한, 3개의 반사면, 즉, 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)이 구비될 수 있다.

제3 발광체(430)의 우측면에는 플러스 전극과 마이너스 전극이 구비된다. 플러스 전극과 마이너스 전극은 제3 발광체(430)의 우측면 각각이 제3-1 금속기판(331)과 제3-2 금속기판(332)의 좌측면에 접촉하고, 제3-1 금속기판(331)과 제3-2 금속기판(332)의 사이에 제3 수직절연층(335)이 형성됨으로써, 쇼트 없이 제3 발광체(430)에 전기가 인가될 수 있다.

예컨데, 제3-1 금속기판(331)에 플러스 전기가 인가되고, 제3-2 금속기판(332)에 마이너스 전기가 인가될 경우, 제3 발광체(430)의 플러스 전극이 제3-1 금속기판(331)에 접촉하고, 제3 발광체(430)의 마이너스 전극이 제3-2 금속기판(332)에 접촉하도록 제3 발광체(430)가 설치됨으로써, 제3 발광체(430)에 전기가 용이하게 인가될 수 있는 것이다.

제4 플레이트(340)는, 제4-1 금속기판(341)과, 제4-2 금속기판(342)과, 제4-1, 4-2 금속기판(341, 342)을 접합시키도록 제4-1 금속기판(341)의 하부면과, 제4-2 금속기판(342)의 상부면에 형성되는 제4 수직절연층(345)을 포함하여 구성될 수 있다.

제4-1 금속기판(341)과 제4-2 금속기판(342) 사이에는 제4 수직절연층(345)이 게재된다.

제4 수직절연층(345)은 제4-1 금속기판(341)과 제4-2 금속기판(342)을 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 따라서, 제4-1 금속기판(341)과 제4-2 금속기판(342)이 전기적으로 연결됨으로 인해, 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제4 발광체(440)는, 제4 발광체(440)의 좌측면이 제3-1, 3-2 금속기판(331, 332)과 접촉되도록 제4 수직절연층(345)을 가로질러 제4 플레이트(340)의 우측면에 설치된다.

제4 발광체(440)는 복수개가 구비될 수 있으며, 제1 발광체(410)와 동일하게 3개의 제4 발광체(440)가 구비될 수 있다. 이 경우, 이에 대응되는 반사부(500)의 반사면(540) 또한, 3개의 반사면, 즉, 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)이 구비될 수 있다.

제4 발광체(440)의 좌측면에는 플러스 전극과 마이너스 전극이 구비된다. 플러스 전극과 마이너스 전극은 제4 발광체(440)의 좌측면 각각이 제4-1 금속기판(341)과 제4-2 금속기판(342)의 우측면에 접촉하고, 제4-1 금속기판(341)과 제4-2 금속기판(342)의 사이에 제4 수직절연층(345)이 형성됨으로써, 쇼트 없이 제4 발광체(440)에 전기가 인가될 수 있다.

예컨데, 제4-1 금속기판(341)에 플러스 전기가 인가되고, 제4-2 금속기판(342)에 마이너스 전기가 인가될 경우, 제4 발광체(440)의 플러스 전극이 제4-1 금속기판(341)에 접촉하고, 제4 발광체(440)의 마이너스 전극이 제4-2 금속기판(342)에 접촉하도록 제4 발광체(440)가 설치됨으로써, 제4 발광체(440)에 전기가 용이하게 인가될 수 있는 것이다.

절연부재(350)는 제1 내지 제4 플레이트(310, 320, 330, 340)의 사이에 게재된다. 상세하게는, 절연부재(350)의 상면에 제1 플레이트(310)가 설치되고, 절연부재(350)의 하면에 제2 플레이트(320)가 설치되고, 절연부재(350)의 좌측면에 제3 플레이트(330)가 설치되고, 절연부재(350)의 우측면에 제4 플레이트(340)가 설치됨으로써, 절연부재(350)는 제1 플레이트(310)의 하부, 제2 플레이트(320)의 상부, 제3 플레이트(330)의 우측, 제4 플레이트(340)의 좌측 사이에 배치된다.

절연부재(350)는 제1 내지 제4 플레이트(310, 320, 330, 340)를 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 따라서, 제1 내지 제4 플레이트(310, 320, 330, 340)가 전기적으로 연결됨으로 인해, 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

절연부재(350)의 내부에는 냉각 유로가 구비될 수 있다. 냉각 유로에는 열교관유체가 유동됨으로써, 절연부재(350)는 제1 플레이트(310)의 제1 발광체(410)에서 발생하는 열, 제2 플레이트(320)의 제2 발광체(420)에서 발생하는 열, 제3 플레이트(330)의 제3 발광체(430)에서 발생하는 열, 제4 플레이트(340)의 제4 발광체(440)에서 발생하는 열 모두를 냉각 시켜주는 기능을 할 수 있다.

위와 같이 냉각 유로가 구비되어 냉각 효율을 높이기 위해서는 절연부재(350)는 제1 내지 제4 플레이트(310, 320, 330, 340)의 전 영역에 걸쳐 제1 내지 제4 플레이트(310, 320, 330, 340)의 사이에 게재되는 것이 바람직하다.

절연부재(350)의 면적은 제1 내지 제4 플레이트(310, 320, 330, 340)의 면적보다 크거나 같은 것이 바람직하다. 다시 말해, "절연부재(350)의 면적 ≥ 제1 내지 제4 플레이트(310, 320, 330, 340)의 면적" 관계를 만족하는 것이 바람직하다.

발광부(300a)는 지지부(100)의 제1 지지부 고정부(110)와 착탈 가능하게 결합하여 고정될 수 있는 제1 연결부(308)을 포함할 수 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 제1 연결부(308)는 절연부재(350)의 후방 단부에 구비되는 것이 바람직하다.

제1 연결부(308)는 발광부(300a)의 후방 단부, 즉, 절연부재(350)의 후방단부에서 연장되어 돌출될 수 있으며, 제1 연결부(308)는 제1 지지부 고정부(110)의 홈 또는 홀에 삽입되어 결합될 수 있다. 이 경우 제1 연결부(308)의 외주면에 나사산이 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 발광부(300a)의 4면에 제1 내지 제4 발광체(410, 420, 430, 440)가 구비됨에 따라, 반사부(500)의 반사면(540) 또한, 제1 내지 제4 발광체(410, 420, 430, 440)가 위치한 4면에 대응되는 것이 바람직하다.

따라서, 발광부(300a)를 구비한 발광 유닛(10a)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 내부공간(520)의 내측면의 모든 둘레에 복수개의 반사면(540a, 540b, 540c)이 형성된 반사부(500)를 포함하여 구성될 수 있다. 다시 말해, 반사면(540a, 540b, 540c)은 발광부(300a)를 기준으로 360도 둘레에 형성됨으로써, 복수개의 발광체, 즉, 제1 내지 제4 발광체(410, 420, 430, 440)에서 생성되는 광을 모두 반사시키는 구조를 가질 수 있는 것이다.

전술한 제1 발광체(410), 제2 발광체(420), 제3 발광체(430) 및 제4 발광체(440), 즉, 복수개의 발광체는 전기를 인가한 경우 광을 발생시키는 부재 내지 소자로서, LED칩 또는 LED패키지 중 하나일 수 있다. 복수개의 발광체는 전술한 발광부(300a)의 외주면, 즉, 복수개의 실장면에 실장될 수 있다.

제1 변형 예에 따른 발광부(300a)는 본 발명의 발광부(300)와 비교하여 다음과 같은 효과를 갖는다.

절연부재(350)의 좌측면 및 우측면 각각에 제3 발광체(430)를 구비한 제3 플레이트(330)와 제4 발광체(440)를 구비한 제4 플레이트(340)가 구비됨에 따라, 발광부(300a)가 4면에서 복수개의 제1 내지 제4 발광체(410, 420, 430, 440)를 구비할 수 있으며, 이를 통해, 동일 면적 대비 많은 발광체의 갯수를 확보할 수 있다. 따라서, 발광부(300a)를 구비한 발광 유닛(10)의 소형화를 달성하면서도, 높은 광량을 확보할 수 있다.

발광부(300a)가 4면에서 빛을 발광하고, 반사부(500)가 이를 반사함에 따라, 본 발명의 발광부(300)보다 조사 영역에 조도 불균일이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

이하, 도 9(a) 및 도 9(b)를 참조하여 제2 변형 예에 따른 발광부(300b)에 대해 설명한다.

도 9(a)는 제2 변형 예에 따른 발광부의 사시도이고, 도 9(b)는 제2 변형 예에 따른 발광부의 측면도이다.

도 9(a) 및 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 제2 변형 예에 따른 발광부(300b)는, 지지부(100)에 복수개가 설치될 수 있으며, 복수개의 발광부(300b) 각각은, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체(410)가 그 상면에 구비되는 제1 플레이트(310)와, 절연부재(350)의 하면에 설치되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체(420)가 그 하면에 구비되는 제2 플레이트(320)와, 제1 플레이트(310)의 전방 단부와 제2 플레이트(320)의 전방 단부를 연결하며, 제1 플레이트(310)와 상기 제2 플레이트(320) 사이에 게재되는 절연부재(350b)를 포함하여 구성될 수 있다.

위와 같이, 제2 변형 예에 따른 발광부(300b)는 전술한 본 발명의 발광부(300)와 비교하여, 절연부재(350b)의 구조가 상이할 뿐, 나머지 구성요소는 동일하다. 따라서, 전술한 설명과 중복되는 설명은 생략하며, 동일한 구성은 전술한 본 발명의 발광부(300)의 구성으로 대체될 수 있다.

절연부재(350b)는 제1 플레이트(310)의 전방 단부와 제2 플레이트(320)의 전방 단부를 연결하며, 제1, 2 플레이트(310, 320)의 사이에 게재된다. 상세하게는, 절연부재(350b)의 상면에 제1 플레이트(310)가 설치되고, 절연부재(350b)의 하면에 제2 플레이트(320)가 설치됨으로써, 절연부재(350b)는 제1 플레이트(310)의 하부와 제2 플레이트(320)의 상부 사이에 배치된다.

절연부재(350b)는 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)를 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 따라서, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)가 전기적으로 연결됨으로 인해, 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

절연부재(350b)는 제1 플레이트(310)의 전방 단부와 제2 플레이트(320)의 전방 단부를 연결하게 구비되므로, 절연부재(350b)의 면적은 제1, 2 플레이트(310, 320)의 면적보다 작거나 같다. 다시 말해, "제1, 2 플레이트(310, 320)의 면적 ≥ 절연부재(350)의 면적" 관계를 만족하게 된다.

제1 발광체(410)는 제1 플레이트(310)의 상면에 설치된다. 제1 발광체(410)는 복수개로 구비될 수 있으며, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 제1-1 내지 제1-3 발광체(410a, 410b, 410c)가 제1 플레이트(310)의 상면에 설치되어 구비될 수 있다. 이 경우, 발광부(300b)의 전방에서 후방 방향을 기준으로 제1-1 발광체(410a), 제1-2 발광체(410b), 제1-3 발광체(410c)가 순차적으로 배치되어 구비될 수 있다.

제2 발광체(420)는 제2 플레이트(320)의 하면에 설치된다. 제2 발광체(420)는 복수개로 구비될 수 있으며, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 제2-1 내지 제2-3 발광체(420a, 420b, 420c)가 제2 플레이트(320)의 하면에 설치되어 구비될 수 있다. 이 경우, 발광부(300b)의 전방에서 후방 방향을 기준으로 제2-1 발광체(420a), 제2-2 발광체(420b), 제2-3 발광체(420c)가 순차적으로 배치되어 구비될 수 있다.

위와 같이, 절연부재(350b)가 제1 플레이트(310)의 전방 단부와 제2 플레이트(320)의 전방 단부를 연결하도록 그 면적이 제1 플레이트(310)의 면적과 제2 플레이트(320)의 면적보다 작게 형성됨으로써, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)의 냉각 효율이 상승하는 효과를 달성할 수 있다.

상세하게 설명하면, 절연부재(350b)가 제1 플레이트(310)의 전방 단부와 제2 플레이트(320)의 전방 단부를 연결하게 되면, 제1 플레이트(310)의 하부와 제2 플레이트(320)의 상부에는 공간이 형성된다. 이렇게 형성된 공간에는 공기가 유동되며, 상기 공기의 유동에 의해 제1 발광체(410)에 의해 발생된 제1 플레이트(310)의 열과, 제2 발광체(420)에 의해 발생된 제2 플레이트(320)의 열이 쉽게 냉각될 수 있는 것이다.

이처럼, 제2 변형 예에 따른 발광부(300b)는 본 발명의 발광부(300)와 달리, 절연부재(350b)에 별도의 냉각 유로 등이 구비되지 않더라도, 제1 플레이트(310)의 하부와 제2 플레이트(320)의 상부, 즉, 제1, 2 플레이트(310, 320) 사이의 일부 영역에 공간을 형성함으로써, 공기로 발광체에 의해 발생된 열을 냉각시켜주는 효과를 달성할 수 있다.

제2 변형 예에 따른 발광부(300b)는 제1 플레이트(310)의 후방 단부와, 제2 플레이트(320)의 후방 단부 각각에 별도의 연결부가 구비되고, 상기 연결부가 지지부(100)의 제1 지지부 고정부(110)의 홈 또는 홀에 삽입되어 결합됨으로써, 발광부(300b)가 지지부(100)의 일면에 용이하게 설치될 수 있다.

이하, 도 10(a) 및 도 10(b)를 참조하여 제3 변형 예에 따른 발광부(300c)에 대해 설명한다.

도 10(a)는 제3 변형 예에 따른 발광부의 사시도이고, 도 10(b)는 제3 변형 예에 따른 발광부의 측면도이다.

도 10(a) 및 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 제3 변형 예에 따른 발광부(300c)는, 지지부(100)에 복수개가 설치될 수 있으며, 복수개의 발광부(300c) 각각은, 발광부(300c)의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체(410)가 그 상면에 구비되는 제1 실장부(301)와, 제1 실장부(301)의 하부에서, 발광부(300c)의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체(420)가 그 하면에 구비되는 제2 실장부(302)와, 제1 실장부(301)의 전방과 제2 실장부(302)의 전방을 연결하는 연결부(303)를 포함하며 구성될 수 있다.

이 경우, 제1 실장부(301), 제2 실장부(302) 및 연결부(303)는 상호 일체로 형성되어 'ㄷ' 자 형상을 갖는다. 다시 말해, 복수개의 발광부(300c) 각각은 그 전체적인 형상이 'ㄷ' 자 형상을 갖는다.

제1 실장부(301)는 발광부(300c)의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 'ㄷ' 자 형상의 상부를 이룬다.

제2 실장부(302)는 발광부(300c)의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 제1 실장부(301)의 하부에 위치한다. 따라서, 제2 실장부(302)는 'ㄷ' 자 형상의 하부를 이룬다.

연결부(303)는 그 상부 단부가 제1 실장부(301)의 전방 단부에서 연장되게 형성되고, 그 하부 단부가 제2 실장부(302)의 전방 단부에서 연장되게 형성된다. 따라서, 연결부(303)는 제1 실장부(301)의 전방 단부 및 제2 실장부(302)의 전방 단부를 연결하며, 'ㄷ' 자 형상의 전방을 이룬다.

제1 실장부(301), 제2 실장부(302) 및 연결부(303)는, 제1, 2 금속기판(361, 362)과, 제1, 2 금속기판(361, 362)을 접합시키도록 제1 금속기판(361)의 우측면과 제2 금속기판(362)의 좌측면에 형성되는 수직절연층(365)으로 이루어져 있다.

제1 금속기판(361)과 제2 금속기판(362) 사이에는 수직절연층(365)이 게재된다.

수직절연층(365)은 제1 금속기판(361)과 제2 금속기판(362)을 전기적으로 절연시키는 기능을 한다. 따라서, 제1 금속기판(361)과 제2 금속기판(362)이 전기적으로 연결됨으로 인해, 발광체가 설치될 때, 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제1 발광체(410)는, 제1 발광체(410)의 하면이 제1, 2 금속기판(361, 362)과 접촉되도록 수직절연층(365)을 가로질러 제1 실장부(301)의 상면에 설치된다.

제1 발광체(410)는 복수개로 구비될 수 있으며, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 제1-1 내지 제1-3 발광체(410a, 410b, 410c)가 제1 실장부(301)의 상면에 설치되어 구비될 수 있다. 이 경우, 발광부(300c)의 전방에서 후방 방향을 기준으로 제1-1 발광체(410a), 제1-2 발광체(410b), 제1-3 발광체(410c)가 순차적으로 배치되어 구비될 수 있다. 이 경우, 반사부의 반사면(540) 또한, 3개의 반사면, 즉, 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)이 구비될 수 있다.

제1 발광체(410)의 하면에는 플러스 전극과 마이너스 전극이 구비된다. 플러스 전극과 마이너스 전극은 제1 발광체(410)의 하면 각각이 제1 금속기판(361)과 제1 금속기판(361)의 상면에 접촉하고, 제1-1 금속기판(311)과 제1-2 금속기판(312)의 사이에 제1 수직절연층(315)이 형성됨으로써, 쇼트 없이 제1 발광체(410)에 전기가 인가될 수 있다.

예컨데, 제1 금속기판(361)에 플러스 전기가 인가되고, 제1 금속기판(361)에 마이너스 전기가 인가될 경우, 제1 발광체(410)의 플러스 전극이 제1 금속기판(361)에 접촉하고, 제1 발광체(410)의 마이너스 전극이 제2 금속기판(362)에 접촉하도록 제1 발광체(410)가 설치됨으로써, 제1 발광체(410)에 전기가 용이하게 인가될 수 있는 것이다.

제2 발광체(420)는, 제2 발광체(420)의 상면이 제1, 2 금속기판(361, 362)과 접촉되도록 수직절연층(365)을 가로질러 제2 실장부(302)의 하면에 설치된다.

제2 발광체(420)는 복수개로 구비될 수 있으며, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 제2-1 내지 제2-3 발광체(420a, 420b, 420c)가 제2 실장부(302)의 하면에 설치되어 구비될 수 있다. 이 경우, 발광부(300c)의 전방에서 후방 방향을 기준으로 제2-1 발광체(420a), 제2-2 발광체(420b), 제2-3 발광체(420c)가 순차적으로 배치되어 구비될 수 있다. 이 경우, 반사부의 반사면(540) 또한, 3개의 반사면, 즉, 제1 내지 제3 반사면(540a, 540b, 540c)이 구비될 수 있다.

제2 발광체(420)의 상면에는 플러스 전극과 마이너스 전극이 구비된다. 플러스 전극과 마이너스 전극은 제2 발광체(420)의 상면 각각이 제1 금속기판(361)과 제2 금속기판(362)의 하면에 접촉하고, 제1 금속기판(361)과 제2 금속기판(362)의 사이에 수직절연층(365)이 형성됨으로써, 쇼트 없이 제2 발광체(420)에 전기가 인가될 수 있다.

예컨데, 제1 금속기판(361)에 플러스 전기가 인가되고, 제2 금속기판(362)에 마이너스 전기가 인가될 경우, 제2 발광체(420)의 플러스 전극이 제1 금속기판(361)에 접촉하고, 제2 발광체(420)의 마이너스 전극이 제2 금속기판(362)에 접촉하도록 제2 발광체(420)가 설치됨으로써, 제2 발광체(420)에 전기가 용이하게 인가될 수 있는 것이다.

전술한 제3 변형 예에 따른 발광부재(300c)는 제1 금속기판(361), 제2 금속기판(362) 및 수직절연층(365)을 포함하도록 이루어진다. 이러한 발광부재(300c)는, 제1 금속기판(361), 제2 금속기판(362) 및 수직절연층(365)으로 이루어진 몸체를 'ㄷ' 형상을 갖도록 절곡함으로써, 제1 실장부(301), 제2 실장부(302) 및 연결부(303)로 이루어진 발광부재(300c)를 제조할 수 있다.

수직절연층(365)은, 제1 실장부(301)에서 발광부(300c)의 후방에서 전방 방향으로 형성되고, 제2 실장부(302)에서 발광부(300c)의 후방에서 전방 방향으로 형성되고, 연결부(303)에서 발광부(300c)의 상부에서 하부 방향으로 형성되게 된다. 이에 따라, 제1 금속기판(361)은 수직절연층(365)을 기준으로 좌측에 위치하고, 제2 금속기판(362)은 수직절연층(365)을 기준으로 우측에 위치한다. 이러한 제1 금속기판(361)과 제2 금속기판(362) 각각에 서로 다른 전극을 갖는 전기를 인가하게 되면, 복수개의 제1 발광체(410) 및 복수개의 제2 발광체(420)에 전기가 인가되어 광이 생성될 수 있다.

이렇듯, 전술한 제3 변형 예에 따른 발광부(300c)는, 복수개의 제1 발광체(410) 및 복수개의 제2 발광체(420)를 제1 실장부(301) 및 제2 실장부(302) 각각에 쉽게 실장할 수 있고, 전기 또한 쉽게 인가할 수 있다.

이처럼 제3 변형 예에 따른 발광부(300c)는 제1 금속기판(361), 제2 금속기판(362) 및 수직절연층(365)으로 이루어진 몸체를 'ㄷ' 형상을 갖도록 절곡하기만 하면 되므로 그 제조가 매우 용이할 뿐만 아니라, 복수개의 발광체의 실장 및 전기를 인가하는 구조가 매우 단순하다. 따라서, 복잡한 전기 배선 구조에 의해 불량이 발생하는 것을 방지함과 동시에, 제조 원가 절감 및 제조 시간의 단축을 달성할 수 있다.

또한, 발광부(300c)의 제1 실장부(301)의 하부와 제2 실장부(302)의 상부 사이에 공간이 형성되고, 이렇게 형성된 공간에 공기가 유동되며, 상기 공기의 유동에 의해 제1 발광체(410)에 의해 발생된 제1 실장부(301)의 열과, 제2 발광체(420)에 의해 발생된 제2 실장부(302)의 열이 쉽게 냉각될 수 있다.

이처럼, 제3 변형 예에 따른 발광부(300c)는 본 발명의 발광부(300)와 달리, 절연부재(350b)에 별도의 냉각 유로 등이 구비되지 않더라도, 제1 실장부(301)의 하부와 제2 실장부(302)의 상부, 즉, 제1, 2 실장부(301, 302) 사이의 일부 영역에 공간을 형성함으로써, 공기로 발광체에 의해 발생된 열을 냉각시켜주는 효과를 달성할 수 있다.

제3 변형 예에 따른 발광부(300c)는 제1 실장부(301)의 후방 단부와, 제2 실장부(302)의 후방 단부 각각에 별도의 연결부가 구비되고, 상기 연결부가 지지부(100)의 제1 지지부 고정부(110)의 홈 또는 홀에 삽입되어 결합됨으로써, 발광부(300c)가 지지부(100)의 일면에 용이하게 설치될 수 있다.

이하, 도 11을 참조하여 전술한 구성을 갖는 발광 유닛(10)을 구비한 노광기 시스템(1)에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛을 구비한 노광기 시스템을 도시한 도이다.

도 11을 참고하면, 본 발명의 노광기 시스템(1)은, 발광 유닛(10), 어퍼쳐(20), 광 균질부(30), 오목거울(40), 평면거울(50), 마스크 스테이지(60), 조사대상 스테이지(70)를 포함할 수 있다.

발광 유닛(10)은 앞서 설명한 모든 구성들의 조합으로 이뤄질 수 있다. 다시 말해, 발광 유닛(10)은 전술한 발광부(300) 또는 제1 변형 예 내지 제3 변형 예에 따른 발광부(300a, 300b, 300c) 중 어느 하나의 발광부를 포함하여 구성될 수 있다.

어퍼쳐(20)는 광 균질부(30) 보다 작은 사이즈의 개구를 가지며, 발광 유닛(10)에서 출사된 광 중 불필요한 광을 제거하기 위하여 광 균질부(30) 보다 광 경로 상에 전단에 구비된다.

광 균질부(30)는 플라이 아이 렌즈(FEL), 로드 렌즈, 인티그레이터 렌즈 중 하나로 일 수 있다. 광 균질부(30)는 어퍼쳐(20)를 통과하여 입사하는 광을 전체적으로 균질하게 만들어 출사시키는 렌즈를 일컬는다.

오목 거울(40)은 광 균질부(30)에서 출사된 광 중 평행광을 제외한 광을 제거해주기 위한 광학 부재이다. 오목 거울(40)에 입사된 광은 오목 거울(40)에 의해서 반사되어 평면 거울(50)로 출사되는 광을 제외하고는 평면 거울(50)에 도달하지 못하고, 도달하지 못한 광들은 평행광이 아닌 경사광으로 조사영역(80)에 도달하지 못한다. 이를 통해서 조사영역(80)의 법선 방향에 나란한 평행광만 도달하게 된다.

반사 거울(50)은 오목 거울(40)에서 반사된 광을 조사영역(80)의 방향으로 광의 경로를 바꾸어 주는 광학부재이다.

마스크 스테이지(60)는 상단에 마스크(61)을 거치할 수 있으며, 마스크 구동부(미도시)에 의해서 X축, Z축의 평면 방향 뿐만 아니라 Y축 방향으로도 이동될 수 있다.

조사대상 스테이지(70)는 상단에 조사대상(71)을 거치할 수 있으며, 웨이퍼 구동부(미도시)에 의해서 X축, Z축의 평면 방향 뿐만 아니라 Y축 방향으로도 이동될 수 있다.

반사 거울(50)에 의해서 반사된 광은 마스크 스테이지 상단의 마스크(61)를 통과하며, 마스크(61)을 통과한 광은 조사대상(71)에 도달함으로써, 조사대상(71)의 상단에 조사영역(80)을 형성한다. 조사대상(71)은 반도체소자, 프린트 기판, 액정 표시 기판 등 중 하나일 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 유닛(10) 및 노광기 시스템(1)의 구성을 사용함으로써, 조사영역(80)에 도달하는 광을 조사대상(71)에 균일하게 조사시킬 수 있다. 또한, 광량을 높이기 위해 발광체의 개수를 늘리게 되더라도, 발광 유닛(10) 및 노광기 시스템(1)의 크기를 소형화시킬 수 있다.

또한, 노광기 시스템(1)에 구비되는 발광 유닛(10)은 복수개의 발광체(410, 420, 430, 440)를 발광부(300)의 외주면에 3차원적으로 배열하고, 반사부의 반사면으로 복수개의 발광체(410, 420, 430, 440)에서 생성된 광을 반사시켜줌으로써, 충분한 광량을 얻을 수 있으면서 발광 유닛(10) 및 이를 구비한 노광기 시스템(1)의 소형화를 달성할 수 있다.

또한, 노광기 시스템(1)에 구비되는 발광 유닛(10)은 복수개의 발광체(410a, 410b, 410c)와 이에 대응되는 복수개의 반사면(540a, 540b, 540c) 사이의 거리를 발광부(300)의 길이 방향 전방 측으로 갈수록 길어지게 함으로써, 발광부(300)의 길이 방향으로 배열되는 발광체(410a, 410b, 410c)의 개수를 늘리게 되더라도, 발광 유닛(10)의 전방 방향, 즉, 노광기 시스템(1)의 전방 방향으로충분한 광량이 용이하게 조사되게 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 노광기 시스템
20: 어퍼쳐 30: 광 균질부
40: 오목거울 50: 평면거울
60: 마스크 스테이지
61: 마스크 70: 조사대상 스테이지
71: 조사대상
100: 지지부 100a: 지지부 몸체
100b: 지지부 냉각관
101: 설치면 102: 후면
110: 제1 지지부 고정부 120: 제2 지지부 고정부
200: 지지부 냉각부 210: 냉각바디부
220: 냉각관
300, 300a, 300b, 300c: 발광부
301: 제1 실장부 302: 제2 실장부
303: 연결부 310: 제1 플레이트
311: 제1-1 금속기판 312: 제1-2 금속기판
315: 제1 수직절연층 320: 제2 플레이트
321: 제2-1 금속기판 322: 제2-2 금속기판
325: 제2 수직절연층 330: 제3 플레이트
331: 제3-1 금속기판 332: 제3-2 금속기판
335: 제3 수직절연층 340: 제4 플레이트
341: 제4-1 금속기판 342: 제4-2 금속기판
345: 제4 수직절연층 350, 350b: 절연부재
361: 제1 금속기판 362: 제2 금속기판
365: 수직절연층
410: 제1 발광체 420: 제2 발광체
430: 제3 발광체 440: 제4 발광체
500: 반사부 510: 반사부 바디부
510a: 제2 연결부 511: 제1 반사부 피스
512: 제2 반사부 피스 513: 제3 반사부 피스
520: 내부공간 520a: 전방 개구부
520b: 후방 개구부 521: 제1 내부공간
522: 제2 내부공간 523: 제3 내부공간
530: 내부면 531: 제1 내부면
532: 제2 내부면 533: 제3 내부면
540: 반사면 540a: 제1 반사면
540b: 제2 반사면 540c: 제3 반사면

Claims (8)

1. 지지부;
   각각의 내부에 내부공간이 구비되며, 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부;
   각각이 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간에 위치하도록 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부; 및
   상기 복수개의 반사부 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 상기 복수개의 발광부에서 생성된 광을 반사하며, 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면;을 포함하고,
   상기 복수개의 발광부 각각은,
   절연부재;
   상기 절연부재의 상면에 설치되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체가 그 상면에 구비되는 제1 플레이트; 및
   상기 절연부재의 하면에 설치되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체가 그 하면에 구비되는 제2 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 절연부재의 면적은 상기 제1, 2 플레이트의 면적보다 크거나 같고,
   상기 절연부재의 내부에는 냉각 유로가 구비되는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 플레이트는,
   제1-1, 1-2 금속기판; 및
   상기 제1-1, 1-2 금속기판을 접합시키도록 상기 제1-1 금속기판의 우측면과 상기 제1-2 금속기판의 좌측면에 형성되는 제1 수직절연층;을 포함하고,
   상기 제2 플레이트는,
   제2-1, 2-2 금속기판; 및
   상기 제2-1, 2-2 금속기판을 접합시키도록 상기 제2-1 금속기판의 우측면과 상기 제2-2 금속기판의 좌측면에 형성되는 제2 수직절연층;을 포함하고,
   상기 제1 발광체는, 상기 제1 발광체의 하면이 상기 제1-1, 1-2 금속기판과 접촉되도록 상기 제1 수직절연층을 가로질러 상기 제1 플레이트의 상면에 설치되며,
   상기 제2 발광체는, 상기 제2 발광체의 상면이 상기 제2-1, 2-2 금속기판과 접촉되도록 상기 제2 수직절연층을 가로질러 상기 제2 플레이트의 하면에 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 발광부 각각은,
   상기 절연부재의 좌측면에 설치되며, 좌측 방향으로 광을 생성하는 제3 발광체가 그 좌측면에 구비되는 제3 플레이트; 및
   상기 절연부재의 우측면에 설치되며, 우측 방향으로 광을 생성하는 제4 발광체가 그 우측면에 구비되는 제4 플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
5. 지지부;
   각각의 내부에 내부공간이 구비되며, 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부;
   각각이 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간에 위치하도록 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부; 및
   상기 복수개의 반사부 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 상기 복수개의 발광부에서 생성된 광을 반사하며, 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면;을 포함하고,
   상기 복수개의 발광부 각각은,
   상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체가 그 상면에 구비되는 제1 플레이트;
   하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체가 그 하면에 구비되는 제2 플레이트; 및
   상기 제1 플레이트의 전방 단부와 상기 제2 플레이트의 전방 단부를 연결하며, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 게재되는 절연부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
6. 지지부;
   각각의 내부에 내부공간이 구비되며, 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부;
   각각이 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간에 위치하도록 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부; 및
   상기 복수개의 반사부 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 상기 복수개의 발광부에서 생성된 광을 반사하며, 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면;을 포함하고,
   상기 복수개의 발광부 각각은,
   상기 발광부의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체가 그 상면에 구비되는 제1 실장부;
   상기 제1 실장부의 하부에서, 상기 발광부의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체가 그 하면에 구비되는 제2 실장부; 및
   상기 제1 실장부의 전방과 상기 제2 실장부의 전방을 연결하는 연결부;를 포함하며,
   상기 제1 실장부, 상기 제2 실장부 및 상기 연결부는 상호 일체로 형성되어 'ㄷ' 자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 실장부, 상기 제2 실장부 및 상기 연결부는, 제1, 2 금속기판과, 상기 제1, 2 금속기판을 접합시키도록 상기 제1 금속기판의 우측면과 상기 제2 금속기판의 좌측면에 형성되는 수직절연층으로 이루어져 있고,
   상기 제1 발광체는, 상기 제1 발광체의 하면이 상기 제1, 2 금속기판과 접촉되도록 상기 수직절연층을 가로질러 상기 제1 실장부의 상면에 설치되며,
   상기 제2 발광체는, 상기 제2 발광체의 상면이 상기 제1, 2 금속기판과 접촉되도록 상기 수직절연층을 가로질러 상기 제2 실장부의 하면에 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 유닛.
8. 광을 생성하는 발광 유닛;
   상기 광 중 불필요한 광을 제거하는 어퍼쳐;
   상기 광을 균질하게 만드는 광 균질부;
   상기 광 균질부를 통과한 광을 평행광으로 만들어 주는 적어도 하나의 거울;
   상기 평행광을 통과시키는 마스크를 지지하는 마스크 스테이지; 및
   상기 마스크를 통과한 광이 조사되는 조사대상을 지지하는 조사대상 스테이지를 포함하고,
   상기 발광 유닛은,
   지지부와, 각각의 내부에 내부공간이 구비되며, 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되는 복수개의 반사부와, 각각이 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간에 위치하도록 상기 지지부의 일면에 각각 개별적으로 설치되며, 광을 생성하는 복수개의 발광부 및 상기 복수개의 반사부 각각의 전방 방향으로 광이 조사되도록 상기 복수개의 발광부에서 생성된 광을 반사하며, 상기 복수개의 반사부 각각의 내부공간의 내측면에 구비되는 복수개의 반사면을 포함하고,
   상기 복수개의 발광부 각각은,
   상기 발광부의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 상부 방향으로 광을 생성하는 제1 발광체가 그 상면에 구비되는 제1 실장부;
   상기 제1 실장부의 하부에서, 상기 발광부의 후방에서 전방 방향으로 연장되게 형성되며, 하부 방향으로 광을 생성하는 제2 발광체가 그 하면에 구비되는 제2 실장부; 및
   상기 제1 실장부의 전방과 상기 제2 실장부의 전방을 연결하는 연결부;를 포함하며,
   상기 제1 실장부, 상기 제2 실장부 및 상기 연결부는 상호 일체로 형성되어 'ㄷ' 자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노광기 시스템.

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