KR20220001872A - 조명 장치 및 이를 포함하는 램프 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 조명 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 발광소자, 상기 기판 상에 배치되는 제1 반사 부재, 상기 제1 반사 부재 상에 배치되는 레진층 및 상기 레진층 상에 배치되는 파장 변환층을 포함하고, 상기 레진층은 제1 레진층, 상기 제1 레진층과 이격되는 제2 레진층 및 상기 제1 및 제2 레진층 사이에 배치되는 제3 레진층을 포함하고, 상기 파장 변환층은 상기 제1 레진층 상에 배치되는 제1 파장 변환층 및 상기 제2 레진층 상에 배치되는 제2 파장 변환층을 포함하고, 상기 제2 레진층의 높이는 상기 제1 레진층의 높이와 상이하고, 상기 발광소자는 상기 제2 및 제3 레진층과 수직 방향으로 중첩되지 않고 상기 제1 레진층과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.

Description

조명 장치 및 이를 포함하는 램프{LIGHING APPARATUS AND LAMP INCLUDING THE SAME}
실시예는 조명 장치 및 이를 포함하는 램프에 관한 것이다.
조명은 빛을 공급하거나 빛의 양을 조절할 수 있는 장치로 다양한 분야에 이용된다. 예를 들어, 조명 장치는 차량, 건물 등에 다양한 분야에 적용되어 내부 또는 외부를 밝힐 수 있다.
특히, 최근에는 조명의 광원으로 발광소자가 이용되고 있다. 이러한 발광소자, 예컨대 발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 소비 전력이 낮고 반영구적인 수명을 가지며, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 광학 어셈블리에 적용되고 있다.
일반적으로 차량에는 다양한 색상, 형태의 램프가 적용되며, 최근 차량용 광원으로서 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 일례로, 발광 다이오드는 차량의 전조등, 후미등, 방향 지시등, 앰블럼(emblem) 등에 적용되고 있다. 그러나, 이러한 발광 다이오드는 출사되는 광의 출사각이 상대적으로 작은 문제가 있다. 이로 인해 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다.
또한, 램프가 상기 발광 다이오드를 포함할 경우, 상기 발광 다이오드에서 방출된 광에 의해 핫 스팟(hot spot)이 형성되는 문제가 있다. 이 경우 상기 램프를 이용하여 면 광원 구현 시 발광면의 균일도 특성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 일반적으로 발광 다이오드가 차량 램프에 적용될 경우 외부에서 발광 다이오드가 시인되는 문제가 있다. 예를 들어, 차량 램프가 온(On) 상태에서는 광원에서 방출되는 광에 의해 시인되지 않을 수 있으나, 램프가 오프(Off) 상태에서는 외부에서 발광 다이오드가 시인되어 램프에 대한 심미성 및 디자인 자유도에 대한 특성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 상기 발광 다이오드는 차량의 전방 또는 측후방에 위치한 앰블럼(emblem), 로고(logo) 등의 램프로 적용될 수 있다. 이 경우, 상기 발광 다이오드의 발광에 의해 외부에서 상기 앰블럼 또는 로고가 시인될 수 있다. 그러나, 차량의 외부에 배치되는 앰블럼 또는 로고는 제한된 공간에 배치되어 다양한 색상을 구현하기 어려운 문제가 있다. 또한, 다양한 색상을 구현하기 위해 로고 또는 앰블럼의 크기를 증가할 경우 전방 또는 측후방에 위치한 레이더 등과 간섭을 일으킬 수 있는 문제가 있다.
따라서, 상술한 문제를 해결할 수 있는 새로운 조명 장치 및 램프가 요구된다.
실시예는 향상된 광도를 가지는 조명 장치 및 램프를 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 균일한 선 광원, 면 광원을 구현할 수 있는 조명 장치 및 램프를 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 단일 파장 대역의 광을 방출하는 발광소자를 이용하여 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있는 조명 장치 및 램프를 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 디자인 자유도 및 심미성을 향상시킬 수 있는 조명 장치 및 램프를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 조명 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 발광소자, 상기 기판 상에 배치되는 제1 반사 부재, 상기 제1 반사 부재 상에 배치되는 레진층 및 상기 레진층 상에 배치되는 파장 변환층을 포함하고, 상기 레진층은 제1 레진층, 상기 제1 레진층과 이격되는 제2 레진층 및 상기 제1 및 제2 레진층 사이에 배치되는 제3 레진층을 포함하고, 상기 파장 변환층은 상기 제1 레진층 상에 배치되는 제1 파장 변환층 및 상기 제2 레진층 상에 배치되는 제2 파장 변환층을 포함하고, 상기 제2 레진층의 높이는 상기 제1 레진층의 높이와 상이하고, 상기 발광소자는 상기 제2 및 제3 레진층과 수직 방향으로 중첩되지 않고 상기 제1 레진층과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 레진층의 높이는 상기 제1 레진층의 높이보다 낮을 수 있다.
또한, 상기 제3 레진층의 높이는 상기 제1 레진층에서 상기 제2 레진층으로 갈수록 커지는 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 레진층의 상면은 평면 및 곡면 중 적어도 하나의 면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 레진층 및 상기 제1 파장 변환층 사이에 배치되는 제1 확산층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환층과 다른 파장 대역의 광으로 변환시키는 형광체 및 양자점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 레진층의 외측면 상에 배치되는 제2 반사 부재를 포함하고, 상기 제2 반사 부재는 상기 제1 레진층의 측면, 상기 제2 레진층의 측면 및 상기 제3 레진층의 상면 중 적어도 하나의 면 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 반사 부재가 상기 제1 레진층의 측면 상에 배치될 경우, 상기 제3 레진층의 상면과 마주하는 상기 제2 반사 부재는 상기 제1 레진층의 측면 일부를 노출하는 오픈 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광소자와 이격되는 서브 발광소자를 포함하고, 상기 서브 발광소자는 상기 제2 및 제3 레진층과 수직 방향으로 중첩되지 않고 상기 제1 레진층과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 서브 발광소자의 발광면은 상기 발광소자의 발광면과 방향이 상이할 수 있다.
실시예에 따른 조명 장치 및 램프는 향상된 광 특성을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 조명 장치 및 램프는 발광소자, 반사 부재, 레진층을 포함하여 상기 발광소자에서 방출된 광이 외부로 방출되는 과정에 손실되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 조명 장치는 균일한 선 광원, 면 광원을 구현할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 조명 장치 및 램프는 상대적으로 휘도가 높은 제1 영역을 한글, 알바펫, 숫자, 도형, 캐릭터 등과 같은 형태로 구현하여 상기 형태와 대응되는 제1 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 조명 장치는 상기 제1 영역보다 휘도가 낮은 제2 및 제3 영역에서는 발광소자로부터 멀어질수록 밝기가 감소하는 제2 광 및 제3 광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 상기 조명 장치는 단일 파장 대역의 광을 방출하는 발광소자를 이용하여 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 제2 광 및 상기 제3 광의 밝기가 그라데이션(gradation) 형태로 감소할 수 있어 상기 조명 장치는 향상된 심미성을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 조명 장치 및 램프는 단일 파장의 발광소자를 이용하여 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있으며 단순한 구조로 슬림하게 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 조명 장치가 차량 외부에 배치되는 앰블럼 또는 로고 등과 같이 제한된 영역의 램프로 적용되어도 레이더 등의 다른 구성과의 간섭을 방지할 수 있어 향상된 디자인 자유도를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예에 따른 조명 장치의 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 반사 부재의 상면도이다.
도 4 및 도 5는 실시예에 따른 제1 레진층의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 내지 도 8은 실시예에 따른 조명 장치의 다른 단면도이다.
도 9는 도 1 내지 도 8에 따른 조명 장치의 발광 패턴의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 조명 장치의 또 다른 단면도이다.
도 11은 도 10에 따른 조명 장치의 발광 패턴의 일례를 도시한 도면이다.
도 12는 실시예에 따른 조명 장치를 포함하는 램프가 차량에 적용된 예를 도시한 도면이다.
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.
발명에 따른 조명 장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 광학 어셈블리, 산업용 광학 어셈블리에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 사이드 미러등, 차폭등(side maker light), 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프, 로고(logo) 램프, 앰블럼(emblem) 램프 등에 적용 가능하다. 또한, 차량용 램프에 적용되는 경우, 사이드 미러 또는 에이필러(a-pillar) 등에 배치되는 후측방 보조 시스템(BSD)에 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 광학 어셈블리는 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.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서 제1 방향은 도면에 도시된 x축 방향을 의미할 수 있고, 제2 방향은 상기 제1 방향과 다른 방향일 수 있다. 일례로, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직인 방향으로 도면에 도시된 y축 방향을 의미할 수 있다. 또한, 수평 방향은 제 1 및 제2 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 상기 제1 및 제2 방향 중 적어도 한 방향과 수직인 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 수평 방향은 도면의 x축 및 y축 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 도면의 z축 방향으로 상기 x축 및 y축 방향과 수직인 방향일 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예에 따른 조명 장치의 단면도이고, 도 3은 실시예에 따른 반사 부재의 상면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 기판(100), 발광소자(200), 제1 반사 부재(300), 레진층(400) 및 파장 변환층(600)을 포함할 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 상기 발광소자(200)에서 방출된 광을 면 광원으로 방출할 수 있다. 상기 조명 장치(1000)는 발광 셀, 조명 모듈 또는 광원 모듈로 정의할 수 있다. 상기 조명 장치(1000)는 상기 기판(100) 상에 하나의 발광 셀 또는 복수의 발광 셀을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다. 상기 기판(100)은 예를 들어, 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, 또는 FR-4 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기판(100)이 바닥에 금속층이 배치된 메탈 코아 PCB로 배치될 경우, 발광소자(200)의 방열 효율은 개선될 수 있다. 또한, 상기 기판(100)은 투광성 재질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)은 상면 및 하면을 통해 광이 투과되는 재질을 포함할 수 있다. 상기 기판(100)은 PET(Polyethylene terephthalate), PS(Polystyrene), PI(Polyimide), PEN(Polyethylene naphthalate), PC(Poly carbonate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 상기 발광소자(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 기판(100)은 상부에 배선층(미도시)을 포함하며, 상기 배선층은 발광소자(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(200)가 상기 기판(100) 상에 복수로 배열된 경우, 복수의 발광소자(200)는 상기 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있는다. 상기 기판(100)은 상기 발광소자(200) 및 레진층(400)의 하부에 배치된 베이스 부재 또는 지지 부재로 기능할 수 있다.
상기 발광소자(200)는 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(200)는 발광 다이오드(LED)를 갖는 소자로서, 발광 칩이 패키징된 패키지를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩은 청색, 적색, 녹색, 황색 등의 가시광선, 자외선(UV), 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 발광소자(200)는 백색, 청색, 적색, 황색, 녹색 등의 가시광선, 자외선, 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자(200)는 발광면이 상부를 향하는 탑뷰(top view) 타입일 수 있다. 즉, 상기 발광소자(200)의 광축은 상기 기판(100)의 상면과 수직일 수 있다.
또한, 상기 발광소자(200)는 적어도 5면이 발광하는 LED 칩으로서 상기 기판(100) 상에 플립칩(flip chip) 형태로 배치될 수 있다. 이와 다르게, 상기 발광소자(200)는 수평형 칩이거나 수직형 칩일 수 있다. 상기 수평형 칩은 서로 다른 두 전극이 수평 방향으로 배치되며, 수직형 칩은 서로 다른 두 전극이 수직 방향으로 배치될 수 있다. 상기 발광소자(200)는 상기 수평형 칩 또는 수직형 칩의 경우 와이어로 다른 칩이나 배선 패턴에 연결하게 되므로, 와이어의 높이로 인해 모듈의 두께가 증가될 수 있고 와이어의 본딩을 위한 패드 공간이 필요할 수 있다.
상기 발광소자(200)는 상기 기판(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자(200)는 상기 기판(100)과 전도성 접합부재(미도시)에 의해 상기 기판(100)의 패드(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전도성 접합부재는 솔더 재질이거나 금속 재질일 수 있다.
상기 발광소자(200)의 두께는 약 3mm 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 발광소자(200)의 두께는 약 0.1mm 내지 약 2.5mm일 수 있다. 또한, 상기 발광소자(200)의 제1 방향 길이는 제2 방향 길이와 다르거나 같을 수 있다.
상기 발광소자(200)는 상기 기판(100) 상에 적어도 한 개가 배치될 수 있다. 일례로, 상기 발광소자(200)는 후술할 제1 레진층(410)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 하나 또는 복수개가 배치될 수 있다. 상기 발광소자(200)가 복수일 경우, 상기 발광소자(200)들은 제1 방향 또는 제2 방향으로 서로 이격될 수 있다. 또한, 상기 복수의 발광소자(200)는 서로 동일한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다.
상기 발광소자(200)는 광이 출사되는 출사면(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 출사면은 가장 센 광이 방출되는 면으로 상기 출사면은 상기 발광소자(200)의 상면에 배치될 수 있다. 여기서 상기 발광소자(200)의 상면은 상기 레진층(400)의 상면과 마주하는 면일 수 있다. 즉, 상기 발광소자(200)는 제3 방향(수직 방향, z축 방향)으로 가장 높은 세기의 광을 방출할 수 있다. 상기 출사면은 수직한 평면이거나, 오목한 면 또는 볼록한 면을 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광소자(200)는 설정된 지향각을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자(200)는 약 100도 이상의 지향각을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 발광소자(200)의 지향각은 약 120도 내지 약 140도일 수 있다.
상기 발광소자(200)에서 방출된 광은 상기 레진층(400)의 상면 방향으로 진행할 수 있다. 또한, 상기 출사된 광의 일부는 상기 제1 반사 부재(300)에 반사되어 상기 레진층(400)의 상면 방향으로 진행될 수 있다. 또한, 상기 출사된 광의 다른 일부는 상기 레진층(400)의 측면을 통해 상기 레진층(400)의 외측으로 방출될 수 있다.
상기 제1 반사 부재(300)는 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 반사 부재(300)는 상기 기판(100)과 상기 레진층(400) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 반사 부재(300)는 금속 재질 또는 비 금속 재질을 갖는 필름 형태로 제공될 수 있다. 상기 제1 반사 부재(300)는 상기 기판(100)의 상면에 접착될 수 있다. 상기 제1 반사 부재(300)는 상기 기판(100)의 상면 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 상기 제1 반사 부재(300)는 상기 기판(100)의 에지로부터 이격될 수 있으며 상기 이격된 영역에 레진층(400)이 상기 기판(100)에 부착될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 반사 부재(300)의 에지 부분이 벗겨지는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 반사 부재(300)는 상기 발광소자(200)의 하부가 배치되는 개구부(301)를 포함할 수 있다. 상기 제1 반사 부재(300)의 개구부(301)에는 상기 기판(100)의 상면이 노출되며 상기 발광소자(200)의 하부가 본딩되는 부분이 배치될 수 있다. 상기 개구부(301)의 크기는 상기 발광소자(200)의 사이즈와 같거나 크게 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 반사 부재(300)는 상기 기판(100)의 상면에 접촉되거나, 상기 레진층(400)과 상기 기판(100) 사이에 의해 접착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 여기서, 상기 제1 반사 부재(300)는 상기 기판(100)의 상면에 고 반사 재질이 코팅된 경우 생략될 수 있다.
상기 제1 반사 부재(300)는 상기 발광소자(200)의 두께보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 상기 제1 반사 부재(300)의 두께는 0.2mm±0.02mm의 범위를 포함할 수 있다. 이러한 제1 반사 부재(300)의 개구부(301)를 통해 상기 발광소자(200)의 하부가 관통될 수 있고 상기 발광소자(200)의 상부는 돌출될 수 있다. 상기 발광소자(200)의 출사면은 상기 제1 반사 부재(300)의 상면에 대해 수직한 방향으로 제공될 수 있다.
상기 제1 반사 부재(300)는 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 플라스틱 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비페닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알콜, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌에테르, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 액정폴리머, 불소수지, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시 내에 반사 재질 예컨대, TiO2, Al2O3, SiO2와 같은 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 상기 제1 반사 부재(300)는 단층 또는 다층으로 구현될 수 있고, 이러한 층 구조에 의해 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 실시예에 따른 제1 반사 부재(300)는 입사되는 광을 반사시켜 줌으로써, 광이 균일한 분포를 출사되도록 광량을 증가시켜 줄 수 있다.
상기 제1 반사 부재(300)는 접착층(미도시), 반사층(미도시) 및 복수의 도트(dot)(305)를 포함할 수 있다.
상기 접착층은 상기 제1 반사 부재(300)를 상기 기판(100)의 상면에 부착시켜 줄 수 있다. 상기 접착층은 투명한 재질로서, UV 접착제, 실리콘 또는 에폭시와 같은 접착제일 수 있다.
상기 반사층은 수지 재질 내부에 다수의 반사제(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 반사제는 공기와 같은 기포이거나, 공기와 동일한 매질의 굴절률을 가지는 매질질 수 있다. 상기 반사층의 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시와 같은 재질이며, 상기 반사제는 상기 수지 재질 내에 기포들이 주입되어 형성될 수 있다. 상기 반사층은 상기 다수의 반사제에 의해 입사된 광을 반사하거나 다른 방향으로 굴절시켜 줄 수 있다. 상기 반사층의 두께는 상기 제1 반사 부재(300)의 두께의 80% 이상일 수 있다.
상기 복수의 도트(305)는 상기 제1 반사 부재(300)의 상면 상에 돌출된 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 도트(305)는 상기 반사층의 상면 상에서 상기 상면으로부터 돌출된 형태로 배치될 수 있다. 상기 복수의 도트(305)는 상기 발광소자(200)와 이격되며, 상기 발광소자(200)의 둘레를 감싸며 배치될 수 있다.
상기 복수의 도트(305)는 상기 반사층 상에 인쇄를 통해 형성될 수 있다. 상기 복수의 도트(305)는 반사 잉크를 포함할 수 있다. 상기 복수의 도트(305)는 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS 중 어느 하나를 포함하는 재질로 인쇄할 수 있다. 상기 복수의 도트(305) 각각의 평면 형상은 원형, 타원형, 다각형 중 선택되는 하나일 수 있다. 또한, 상기 복수의 도트(305) 각각은 측 단면이 반구형 형상이거나, 다각형 형상일 수 있다. 상기 복수의 도트(305)의 재질은 백색일 수 있다.
상기 복수의 도트(305)의 도트 패턴 밀도는 상기 발광소자(200)로부터 멀어질수록 높아질 수 있다. 예를 들어, 단위 면적당 상기 도트 패턴 밀도는 상기 발광소자(200)의 광축으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 커질 수 있다. 또한, 상기 복수의 도트(305)의 크기는 상기 발광소자(200)로부터 멀어질수록 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 도트(305)의 수평 방향 너비는 상기 발광소자(200)의 광축으로부터 수평 방향으로 멀어질수록 커질 수 있다.
즉, 상기 복수의 도트(305)는 상기 발광소자(200)에서 방출된 광, 및/또는 상기 발광소자(200)에서 방출되어 다른 구성에 반사된 광의 이동 경로 상에 배치됨으로써 광 반사율을 개선시키고 광 손실을 줄일 수 있고, 면 광원의 휘도를 향상시킬 수 있다.
상기 레진층(400)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(400)은 상기 기판(100)과 대면할 수 있다. 상기 레진층(400)은 상기 기판(100)의 상면 전체 또는 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(400)의 하면 면적은 상기 기판(100)의 상면 면적과 동일하거나 클 수 있다.
상기 레진층(400)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 레진층(400)은 실리콘, 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 레진층(400)은 열 경화성 수지 재료를 포함할 수 있으며, 예컨대 PC, OPS, PMMA, PVC 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 레진층(400)은 유리로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 상기 레진층(400)의 주재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 수지 재료를 이용할 수 있다. 이를테면, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 폴리아크릴인 폴리머 타입과 혼합된 것을 사용할 수 있다. 물론, 여기에 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 모노머를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등) 또는 산화방지제 등을 혼합할 수 있다.
상기 레진층(400)은 설정된 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 레진층(400)의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.8일 수 있다. 상기 레진층(400)은 레진으로 광을 가이드하는 층으로 제공되므로, 글래스의 경우에 비해 얇은 두께로 제공될 수 있고 연성의 플레이트로 제공될 수 있다. 상기 레진층(400)은 상기 발광소자(200)로부터 방출된 점 광원을 선 광원 또는 면 광원 형태로 방출할 수 있다.
상기 레진층(400)의 상면은 상기 발광소자(200)로부터 방출된 광을 확산시켜 발광할 수 있다. 예를 들어, 상기 레진층(400) 내에는 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 비드는 레진층(400)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㎛ 내지 약 20㎛의 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 레진층(400)은 상기 발광소자(200) 상에 배치되므로, 상기 발광소자(200)를 보호할 수 있고, 상기 발광소자(200)로부터 방출된 광의 손실을 줄일 수 있다. 상기 발광소자(200)는 상기 레진층(400)의 하부에 매립될 수 있다.
상기 레진층(400)은 상기 발광소자(200)의 표면에 접촉될 수 있고 상기 발광소자(200)의 출사면과 접촉될 수 있다. 상기 레진층(400)의 일부는 상기 제1 반사 부재(300)의 개구부(301)에 배치될 수 있다. 상기 레진층(400)의 일부는 상기 제1 반사 부재(300)의 개구부(301)을 통해 상기 기판(100)의 상면에 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(400)의 일부가 상기 기판(100)과 접촉됨으로써, 상기 제1 반사 부재(300)를 상기 레진층(400)과 상기 기판(100) 사이에 고정시켜 줄 수 있다.
상기 레진층(400)은 상기 발광소자(200)의 두께보다 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 레진층(400)의 두께는 약 1mm 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 레진층(400)의 두께는 약 1mm 내지 약 10mm일 수 있다. 상기 레진층(400)의 두께가 약 1mm 미만인 경우, 상기 발광소자(200)에서 방출된 광을 효과적으로 가이드하지 못할 수 있다. 이에 따라, 균일한 상기 조명 장치(1000)가 균일한 면 광원을 구현하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 레진층(400)의 두께가 약 1mm 미만인 경우, 상기 발광소자(200)를 효과적으로 보호하기 어려울 수 있고, 상기 기판(100) 및 상기 제1 반사 부재(300)와의 접착력이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 레진층(400)의 두께가 약 10mm를 초과할 경우, 상기 발광소자(200)에서 방출되는 광의 이동 경로 증가로 광 손실이 발생할 수 있고, 면 광원의 휘도가 저하될 수 있다. 따라서, 상기 레진층(400)의 두께는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 레진층(400)의 상면에서 상기 발광소자(200)의 상면까지의 수직 방향 높이는 상기 발광소자(200)의 두께보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 레진층(400)의 상면에서 상기 발광소자(200)의 상면까지의 높이는 상기 발광소자(200)의 두께의 약 3배 내지 약 15배일 수 있다. 상기 레진층(400)의 두께 및 상기 발광소자(200)의 두께는 상기 발광소자(200)에서 방출된 점 광원을 효과적으로 가이드하여 선 광원 또는 면 광원 형태로 방출하기 위해 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
상기 레진층(400)은 복수의 레진층을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 레진층(400)은 제1 레진층(410), 제2 레진층(420) 및 제3 레진층(430)을 포함할 수 있다.
상기 제1 레진층(410)은 상기 발광소자(200)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 레진층(410)은 상기 발광소자(200)와 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제1 레진층(410)은 설정된 수평 방향 너비를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 레진층(410)의 수평 방향 너비는 상기 발광소자(200)의 수평 방향 너비보다 큰 너비로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 레진층(410)은 설정된 높이를 가질 수 있다. 상기 제1 레진층(410)은 일정한 높이를 가질 수 있다. 상기 제1 레진층(410)의 높이는 상기 발광소자(200)의 높이보다 높을 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 레진층(410)은 상기 발광소자(200)를 커버하며 배치될 수 있다.
상기 제2 레진층(420)은 상기 제1 레진층(410)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레진층(420)은 상기 제1 레진층(410)과 수평 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제2 레진층(420)은 상기 제1 레진층(410)과 동일한 재질을 포함할 수 있다.
상기 제2 레진층(420)은 상기 발광소자(200)와 이격될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 레진층(420)은 상기 발광소자(200)와 수직 방향으로 중첩되지 않고 수평 방향으로 이격될 수 있다.
상기 제2 레진층(420)은 설정된 높이를 가질 수 있다. 상기 제2 레진층(420)은 일정한 높이를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제2 레진층(420)은 상기 제1 레진층(410)과 상이한 높이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레진층(420)의 높이(h2)는 상기 제1 레진층(410)의 높이보다 낮을 수 있다. 상기 제2 레진층(420)의 높이(h2)는 상기 제1 레진층(410)의 높이의 약 80% 이하일 수 있다. 상기 제2 레진층(420)의 높이(h2)가 상기 제1 레진층(410)의 높이의 약 80%를 초과할 경우, 상기 발광소자(200)에서 방출된 광의 이동 경로가 증가하여 상기 제2 레진층(420)의 상면으로 방출되기 어려울 수 있다. 따라서, 상기 제2 레진층(420)의 높이(h2)는 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 제3 레진층(430)은 상기 제1 레진층(410) 및 상기 제2 레진층(420) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3 레진층(430)은 상기 제1 레진층(410)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3 레진층(430)은 상기 제2 레진층(420)과 동일한 재질을 포함할 수 있다.
상기 제3 레진층(430)은 상기 발광소자(200)와 이격될 수 있다. 자세하게, 상기 제3 레진층(430)은 상기 발광소자(200)와 수직 방향으로 중첩되지 않고 수평 방향으로 이격될 수 있다.
상기 제3 레진층(430)은 상기 제1 레진층(410) 및 상기 제2 레진층(420)을 물리적으로 연결할 수 있다. 즉, 상기 제1 레진층(410), 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제3 레진층(430)은 일체로 형성될 수 있다.
상기 제3 레진층(430)은 설정된 높이를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제3 레진층(430)의 높이는 상기 제1 레진층(410)에서 상기 제2 레진층(420)으로 갈수록 커질 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)과 상기 제3 레진층(430)의 하면 사이의 간격은 상기 제1 레진층(410)에서 상기 제2 레진층(420)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)은 평면일 수 있다. 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)은 상기 제3 레진층(430)의 하면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 레진층(430)의 상면과 상기 제3 레진층(430)의 하면이 형성하는 경사각은 약 20도 내지 약 70도일 수 있다.
상기 제3 레진층(430)은 상기 제1 레진층(410)과 연결되는 영역에서 제1 높이(h1)를 가질 수 있고, 상기 제2 레진층(420)과 연결되는 영역에서 제2 높이(h2)를 가질 수 있다. 여기서 상기 제1 높이(h1)는 상기 제3 레진층(430)의 최소 높이일 수 있고, 상기 제2 높이(h2)는 상기 제3 레진층(430)의 최대 높이일 수 있다. 또한, 상기 제2 높이(h2)는 상기 제2 레진층(420)의 높이와 대응될 수 있다.
또한, 상기 제1 높이(h1)는 상기 레진층(400)의 굴절률, 상기 발광소자(200)의 지향각에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 높이(h1)는 하기 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
상기 수학식 1에서 θ은 상기 발광소자(200)의 지향각을 의미하고, d1은 상기 발광소자(200)의 광축에서 상기 제3 레진층(430)까지의 거리를 의미한다. 또한 상기 수학식 1에서 Na는 상기 조명 장치(1000)의 외측에 위치한 매질의 굴절률로 공기의 굴절률을 의미하고, 상기 Nr은 상기 레진층(400)의 굴절률을 의미한다.
즉, 상기 제3 레진층(430)은 상기 제1 레진층(410)과 접하는 영역에서 상술한 범위를 만족하는 제1 높이(h1)를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(200)에서 방출된 광은 상기 제1 레진층(410), 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제3 레진층(430)에 제공되어 외부로 방출될 수 있다.
상기 파장 변환층(600)은 상기 레진층(400) 상에 배치될 수 있다. 상기 파장 변환층(600)은 복수 개를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 파장 변환층(600)은 상기 제1 레진층(410) 상에 배치되는 제1 파장 변환층(610)을 포함할 수 있다. 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 제1 레진층(410) 및 상기 발광소자(200)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 제1 파장 변환층(610)은 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 파장 변환층(610)은 형광체(phosphor) 및 양자점(quantum dot) 중 적어도 하나의 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1 파장 변환층(610)은 형광체를 포함하며 백색, 청색, 황색, 녹색, 적색 등의 광을 발광할 수 있다. 상기 형광체는 녹색 형광체, 적색 형광체, 앰버 형광체, 옐로우 형광체, 백색 형광체 및 청색 형광체 중 적어도 한 종류 또는 두 종류를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 광을 흡수하여 상기 광을 제1 파장 대역의 제1 광(L1)으로 변환할 수 있다. 자세하게, 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 광 중 상기 제1 레진층(410)을 통해 입사된 광을 흡수하여 상기 제1 광(L1)으로 변환할 수 있다. 또한, 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 광 중 상기 제1 반사 부재(300)에 반사된 광을 흡수하여 상기 제1 광(L1)으로 변환할 수 있다.
또한, 상기 파장 변환층(600)은 상기 제2 레진층(420) 상에 배치되는 제2 파장 변환층(620)을 포함할 수 있다.
상기 제2 파장 변환층(620)은 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 파장 변환층(620)은 형광체(phosphor) 및 양자점(quantum dot) 중 적어도 하나의 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제2 파장 변환층(620)은 형광체를 포함하며 백색, 청색, 황색, 녹색, 적색 등의 광을 발광할 수 있다. 상기 형광체는 녹색 형광체, 적색 형광체, 앰버 형광체, 옐로우 형광체, 백색 형광체 및 청색 형광체 중 적어도 한 종류 또는 두 종류를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 제1 파장 변환층(610)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 제1 파장 변환층(610)과 다른 파장 대역의 광으로 변환시키는 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 광을 흡수하여 상기 광을 제2 파장 대역의 제2 광(L2)으로 변환할 수 있다. 자세하게, 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 광 중 상기 제3 레진층(430) 및 제2 레진층(420)을 통해 입사된 광을 흡수하여 상기 제2 광(L2)으로 변환할 수 있다. 또한, 상기 제2 파장 변환층(620)은 상기 제3 레진층(430) 및 상기 제2 레진층(420)과 대응되는 영역에 위치한 상기 제1 반사 부재(300)에 반사된 광을 흡수하여 상기 제2 광(L2)으로 변환할 수 있다. 여기서 상기 제2 파장 대역의 제2 광(L2)은 상기 제1 파장 대역의 제1 광(L1)과 다른 색상일 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 제1 확산층(510)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 확산층(510)은 상기 제1 레진층(410) 및 상기 제1 파장 변환층(610) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 확산층(510)은 상기 제1 레진층(410)을 통과하여 출사된 광을 균일하게 확산시켜줄 수 있다. 또한, 상기 제1 확산층(510)은 광의 광도가 높을 경우 특정 컬러가 혼색되지 않을 수 있으므로, 광들을 확산시켜 혼합하도록 할 수 있다.
상기 제1 확산층(510)은 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있다. 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 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㎛ 내지 약 20㎛의 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따른 조명 장치(1000)는 복수의 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조명 장치(1000)는 상기 제1 레진층(410)과 대응되는 제1 영역(R1), 상기 제2 레진층(420)과 대응되는 제2 영역(R2) 및 상기 제3 레진층(430)과 대응되는 제3 영역(R3)을 포함할 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 상기 영역에 따라 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영역(R1)에서는 상기 제1 파장 변환층(610)에 의해 상기 제1 광(L1)을 방출할 수 있고, 상기 제2 영역(R2)에서는 상기 제2 파장 변환층(620)에 의해 상기 제2 광(L2)을 방출할 수 있다. 여기서 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 광과 다른 파장 대역의 광일 수 있다.
또한, 상기 제3 영역(R3)에서는 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)과 다른 제3 광(L3), 예컨대 상기 발광소자(200)에서 방출된 광과 동일 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 레진층(430)의 제1 높이(h1)가 상술한 범위를 만족함에 따라, 상기 발광소자(200)에서 방출된 광의 일부는 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)과 마주하는 상기 제1 레진층(410)의 측면(411)을 통해 외부로 방출될 수 있다. 이때, 상기 제1 레진층(410)의 측면(411)을 통해 방출된 광은 상기 제3 광(L3)으로 정의할 수 있고, 상기 제3 광(L3)의 일부는 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)에 반사될 수 있다.
이때, 상기 제2 영역(R2) 및 상기 제3 영역(R3)과 대응되는 영역에 배치되는 반사 부재(300)는 복수의 도트(305)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수의 도트(305)의 패턴 밀도는 상기 제1 레진층(410)으로부터 멀어질수록 높아질 수 있다. 또한, 상기 복수의 도트(305)의 크기는 상기 제1 레진층(410)으로부터 멀어질수록 커질 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 상기 제1 영역(R1)에 배치된 발광소자(200) 만을 이용하여 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제3 레진층(430)에도 광을 효과적으로 제공할 수 있고, 외부로 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 설정된 파장 대역의 광을 방출하는 발광소자(200)를 단일 영역(제1 영역(R1))에 배치하여 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 조명 장치(1000)는 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제3 레진층(430)의 너비 및/또는 높이를 조절하여 상기 제2 영역(R2) 및 상기 제3 영역(R3)에서 방출되는 광의 휘도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 영역(R2) 및 상기 제3 영역(R3)에서 방출되는 광의 휘도보다 높은 상기 제1 영역(R1)을 한글, 알바펫, 숫자, 도형, 캐릭터 등과 같은 형태로 구현하여 상기 형태와 대응되는 제1 광(L1)을 방출할 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(R2) 및 상기 제3 영역(R3)에서는 상기 발광소자(200)로부터 멀어질수록 그라데이션(gradation) 형태로 밝기가 감소하는 제2 광(L2) 및 제3 광(L3)을 방출하여 상기 조명 장치(1000)는 향상된 심미성을 가질 수 있다.
도 4 및 도 5는 실시예에 따른 제1 레진층의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다. 도 4 및 도 5를 이용한 설명에서는 앞서 설명한 조명 장치와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 상기 제1 레진층(410)의 상면은 상부 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 레진층(410)의 상면은 적어도 하나의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 평면 또는 곡면 형태를 가질 수 있다. 일례로, 상기 제1 레진층(410)의 상면은 도 4와 같이 “역 브이(V)” 형태를 가질 수 있다.
이때, 상기 제1 레진층(410)의 상면이 형성하는 경사각은 약 120도 내지 약 170도일 수 있다. 상기 경사각이 약 120도 미만인 경우, 상기 제1 광(L1)이 인접한 영역에서 방출되는 상기 제3 광(L3) 뿐만 아니라 상기 제2 광(L2)과 혼색될 수 있다. 따라서, 외부에서 상기 제3 광(L3) 및 상기 제2 광(L2)이 시인되는 정도가 미미할 수 있다. 또한, 상기 경사각이 약 170도를 초과할 경우, 상기 제1 레진층(410)이 상면인 형태와 비교하여 광의 출사 방향을 제어하는 효과가 미미할 수 있다.
또한, 상기 제1 레진층(410)의 상면 상에는 제1 확산층(510) 및 제1 파장 변환층(610)이 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 확산층(510) 및 상기 제1 파장 변환층(610)은 상기 제1 레진층(410)의 상면과 대응되는 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 확산층(510) 및 상기 제1 파장 변환층(610)의 단면은 상기 제1 레진층(410)의 상면과 대응되는 경사각을 가지는 “역 브이(V)” 형태를 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 레진층(410)은 상기 발광소자(200)로부터 방출된 점 광원을 선 광원 또는 면 광원 형태로 방출할 수 있다. 또한, 상기 제1 레진층(410)의 상면이 상기와 같이 돌출된 형태를 가짐에 따라 상술한 제1 레진층(410)(도 1 내지 도 3)과 비교하여 보다 넓은 각도로 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 제1 확산층(510)은 상기 제1 레진층(410)의 상면을 통해 방출된 광을 균일하게 확신시켜줄 수 있고, 상기 제1 파장 변환층(610)은 입사된 광을 상기 제1 광(L1)으로 변환하여 상기 제1 광(L1)을 보다 넓은 각도로 방출할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 상기 제1 광(L1)의 일부와 상기 제1 광(L1)과 인접한 영역에서 방출되는 상기 제3 광(L3)을 부분적으로 혼색하여 발광할 수 있다. 이로 인해, 실시예는 설정된 파장 대역을 가지는 상기 발광소자(200)를 이용하여 보다 다양한 색상을 구현할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 조명 장치(1000)는 제1 서브 레진층(415) 및 제2 확산층(520)을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 레진층(415)은 상기 제1 레진층(410) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제1 서브 레진층(415)은 상기 제1 확산층(510) 및 상기 제1 파장 변환층(610) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 서브 레진층(415)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 서브 레진층(415)은 실리콘, 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1 서브 레진층(415)은 열 경화성 수지 재료를 포함할 수 있으며, 예컨대 PC, OPS, PMMA, PVC 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 제1 서브 레진층(415)은 유리로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 상기 제1 서브 레진층(415)의 주재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 수지 재료를 이용할 수 있다. 이를테면, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 폴리아크릴인 폴리머 타입과 혼합된 것을 사용할 수 있다. 물론, 여기에 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 모노머를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등) 또는 산화방지제 등을 혼합할 수 있다.
상기 제1 서브 레진층(415)은 상기 제1 레진층(410)보다 작은 높이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브 레진층(415)은 상기 제1 레진층(410)의 높이의 약 1/30 내지 약 3/4일 수 있다. 자세하게, 상기 제1 서브 레진층(415)은 상기 제1 확산층(510)과 후술할 제2 확산층(520) 사이의 광 가이드 거리를 확보하기 위해 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
상기 제1 서브 레진층(415)은 설정된 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브 레진층(415)의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.8일 수 있다. 상기 제1 서브 레진층(415)은 레진으로 광을 가이드하는 층으로 제공되므로, 글래스의 경우에 비해 얇은 두께로 제공될 수 있고 연성의 플레이트로 제공될 수 있다. 상기 제1 서브 레진층(415)은 제1 확산층(510)에서 방출된 광을 가이드할 수 있다.
상기 제2 확산층(520)은 상기 제1 서브 레진층(415) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 확산층(520)은 상기 제1 서브 레진층(415) 및 상기 제1 파장 변환층(610) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 확산층(520)은 상기 제1 서브 레진층(415)을 통과하여 출사된 광을 확산시켜줄 수 있다.
상기 제2 확산층(520)은 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있다. 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 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㎛ 내지 약 20㎛의 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라, 실시예에 따른 조명 장치(1000)에서 방출되는 광은 입체감을 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제1 확산층(510) 및 상기 제2 확산층(520)은 상기 제1 서브 레진층(415)에 의해 소정의 간격으로 이격될 수 있다. 이로 인해, 외부에서 상기 조명 장치(1000)에서 방출되는 광을 바라볼 때, 바라보는 각도에 따라 방출되는 광은 복수의 레이어로 시인될 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 입체감을 가지며 향상된 심미성을 가지는 광을 방출할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 실시예에 따른 조명 장치의 다른 단면도이다. 도 6 내지 도 8을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 조명 장치와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
먼저 도 6을 참조하면, 상기 제3 레진층(430)은 설정된 높이를 가질 수 있다. 상기 제3 레진층(430)의 높이는 상기 제1 레진층(410)에서 상기 제2 레진층(420)으로 갈수록 커질 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)과 상기 제3 레진층(430)의 하면 사이의 간격은 상기 제1 레진층(410)에서 상기 제2 레진층(420)으로 갈수록 커질 수 있다.
즉, 상기 제3 레진층(430)은 상기 제1 레진층(410)과 연결되는 영역에서 제1 높이(h1)를 가질 수 있고, 상기 제2 레진층(420)과 연결되는 영역에서 제2 높이(h2)를 가질 수 있다. 여기서 상기 제1 높이(h1)는 상기 제3 레진층(430)의 최소 높이일 수 있고, 상기 제2 높이(h2)는 상기 제3 레진층(430)의 최대 높이일 수 있다. 또한, 상기 제2 높이(h2)는 상기 제2 레진층(420)의 높이와 대응될 수 있다.
상기 제3 레진층(430)의 상면(431)은 곡면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)은 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)에서 하면 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)은 상기 제3 레진층(430)의 하면에서 상면 방향으로 볼록한 형태를 가질 수 있다. 그리고, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)은 평면 및 곡면이 혼재될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 레진층(430)의 상면은 상기 제1 레진층(410)의 측면(411)에서 제1 지점(미도시)까지는 평면으로 제공될 수 있고, 상기 제1 지점에서 상기 제2 레진층(420)까지 곡면으로 제공될 수 있다. 여기서 상기 제1 지점은 상기 발광소자(200)의 지향각에 따라 설정될 수 있다. 일례로, 상기 발광소자(200)의 지향각이 약 120도 내지 약 140도인 경우, 상기 제1 지점은 상기 제1 레진층(410) 및 상기 제2 레진층(420) 사이 간격의 약 40% 내지 약 60%를 만족하는 영역에 위치할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 상기 제3 레진층(430)의 상면(431) 형태를 제어하여 방출되는 상기 제3 광(L3)의 휘도를 제어할 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 상기 기판(100) 상에는 서브 발광소자(210)가 더 배치될 수 있다. 상기 서브 발광소자(210)는 상기 기판(100)과 전기적으로 연결되며, 상기 제1 레진층(410)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 서브 발광소자(210)는 상기 제1 레진층(410)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 하나 또는 복수개가 배치될 수 있다. 즉, 상기 서브 발광소자(210)는 상기 제2 및 제3 레진층(420, 430)과 수직 방향으로 중첩되지 않고 상기 제1 레진층(410) 내에 배치되며 상기 발광소자(200)와 수평 방향으로 이격될 수 있다.
상기 서브 발광소자(210)는 발광 다이오드(LED)를 갖는 소자로서, 발광 칩이 패키징된 패키지를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩은 청색, 적색, 녹색, 황색 등의 가시광선, 자외선(UV), 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 발광소자(200)는 백색, 청색, 적색, 황색, 녹색 등의 가시광선, 자외선, 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 자세하게, 상기 서브 발광소자(210)는 상기 발광소자(200)와 동일한 파장 대역의 광을 발광할 수 있다.
상기 서브 발광소자(210)는 상기 발광소자(200)와 다른 타입일 수 있다. 예를 들어, 상기 서브 발광소자(210)는 상기 발광소자(200)와 발광면의 방향이 상이할 수 있다. 상기 서브 발광소자(210)는 발광면이 측부를 향하는 사이드뷰(side view) 타입일 수 있다. 자세하게, 상기 서브 발광소자(210)는 발광면이 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제3 레진층(430)을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 서브 발광소자(210)의 광축은 상기 기판(100)의 상면과 평행할 수 있다.
상기 서브 발광소자(210)는 상기 발광소자(200)보다 상기 제3 레진층(430)과 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 서브 발광소자(210)는 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제3 레진층(430) 방향으로 발광하며, 상기 제2 영역(R2) 및 상기 제3 영역(R3)으로 방출되는 광의 휘도를 선택적으로 향상시킬 수 있다. 일례로, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 상기 발광소자(200) 만을 이용하여 상대적으로 휘도가 높은 제1 광(L1)을 방출할 수 있고, 상대적으로 휘도가 낮은 제2 광(L2) 및 제3 광(L3)을 방출할 수 있다. 또한, 상기 조명 장치(1000)는 상기 발광소자(200) 및 상기 서브 발광소자(210)를 이용하여 상대적으로 휘도가 낮은 상기 제2 광(L2) 및 상기 제3 광(L3)의 휘도를 선택적으로 높일 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 단일 파장의 발광소자를 이용하여 다양한 색상의 광을 방출할 수 있고, 방출되는 광의 휘도를 제어할 수 있어 향상된 심미성을 가질 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면, 상기 조명 장치(1000)는 제2 반사 부재(320)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 반사 부재(320)는 상기 레진층(400) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 반사 부재(320)는 상기 레진층(400)의 외측면 상에 배치될 수 있다.
상기 제2 반사 부재(320)는 금속 재질 또는 비 금속 재질을 갖는 필름 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 반사 부재(320)는 상기 레진층(400)의 외측면 상에 증착되어 제공될 수 있다.
상기 제2 반사 부재(320)는 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 플라스틱 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비페닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알콜, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌에테르, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 액정폴리머, 불소수지, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시 내에 반사 재질 예컨대, TiO2, Al2O3, SiO2와 같은 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 상기 제2 반사 부재(320)는 단층 또는 다층으로 구현될 수 있고, 이러한 층 구조에 의해 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 실시예에 따른 제2 반사 부재(320)는 상기 레진층(400) 내에 입사되는 광을 반사시켜 줌으로써, 광이 균일한 분포를 출사되도록 광량을 증가시켜 줄 수 있다.
상기 제2 반사 부재(320)는 상기 제1 레진층(410)의 측면(411), 상기 제2 레진층(420)의 측면 및 상기 제3 레진층(430)의 상면(431) 중 적어도 하나의 면 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 반사 부재(320)가 상기 제2 레진층(420)의 측면 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 반사 부재(320)는 상기 제2 레진층(420)의 측면 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제2 레진층(420)에 입사된 광이 상기 제2 레진층(420)의 측면을 통해 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있고, 상기 광을 상기 제2 파장 변환층(620)으로 효과적으로 가이드할 수 있다.
또한, 상기 제2 반사 부재(320)가 상기 제3 레진층(430)의 상면(431) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 반사 부재(320)는 상기 제3 레진층(430)의 상면(431) 전체 영역 상에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제2 레진층(420)에 입사된 광이 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)을 통해 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있고, 상기 광을 상기 제2 레진층(420)으로 효과적으로 가이드할 수 있다.
또한, 상기 제2 반사 부재(320)가 상기 제1 레진층(410)의 측면(411) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 레진층(410)은 상기 제3 레진층(430)과 마주하는 일측면 및 상기 일측면 이외의 나머지 측면을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 반사 부재(320)는 상기 나머지 측면의 전체 영역 상에 배치될 수 있고, 상기 일측면의 일부 영역 상에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제2 반사 부재(320)는 상기 제3 레진층(430)과 대면하는 상기 제1 레진층(410)의 일측면 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제2 반사 부재(320)는 상기 제1 레진층(410)의 일측면 일부를 노출하는 오픈 영역(O1)을 포함할 수 있다. 상기 오픈 영역(O1)은 상기 제2 반사 부재(320)가 배치되지 않아 상기 제1 레진층(410)의 측면(411)을 통해 상술한 제3 광(L3)이 방출되는 오픈 영역(O1)일 수 있다.
상기 오픈 영역(O1)은 상기 제3 레진층(430)의 상면(431)과 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 오픈 영역(O1)은 상기 제1 레진층(410) 및 상기 제3 레진층(430)의 연결 지점으로부터 소정의 높이(z축 방향)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 오픈 영역(O1)의 높이는 상기 제1 높이(h1)보다 크거나 같고, 상기 제2 높이(h2)보다 작을 수 있다. 상기 오픈 영역(O1)의 높이가 상술한 범위를 만족하지 않을 경우, 상기 제1 레진층(410)의 측면을 통해 방출되는 광의 휘도를 제어하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 상기 오픈 영역(O1)의 높이가 상기 제1 높이(h1)보다 작다면 상기 제1 광(L1)의 휘도 값은 증가할 수 있으나, 상기 오픈 영역(O1)을 통해 방출되는 상기 제3 광(L3)의 양은 현저히 저하될 수 있다. 또한, 상기 오픈 영역(O1)의 높이가 상기 제2 높이(h2)보다 크다면, 상기 제2 반사 부재(320)에 의해 상기 제3 광(L3)의 휘도를 제어할 수 있는 효과가 미미할 수 있다. 따라서, 상기 제1 레진층(410)의 측면 상에 배치되는 제2 반사 부재(320)는 상술한 높이의 오픈 영역(O1)을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 반사 부재(320)는 도 8과 같이 상기 제1 레진층(410)의 측면, 상기 제2 레진층(420)의 측면 및 상기 제3 레진층(430)의 상면 모두에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 영역(R1) 및 상기 제2 영역(R2)에서 광손실을 최소화할 수 있고, 효과적으로 상부 방향으로 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)을 방출할 수 있고, 상기 제3 광(L3)의 휘도를 효율적으로 제어할 수 있다.
도 9는 도 1 내지 도 8에 따른 조명 장치의 발광 패턴의 일례를 도시한 도면이다. 자세하게, 도 9는 상기 조명 장치를 상부 방향에서 바라보았을 때(top view) 발광 패턴의 일례를 도시한 도면으로, 도 9의 A-A' 단면은 도 1 내지 도 8에 따른 조명 장치일 수 있다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 자세하게, 상부 방향에서 바라보았을 때, 상기 조명 장치(1000)는 도형, 문자, 이모티콘 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 일례로, 상기 조명 장치(1000)는 “L”자 형태를 가질 수 있고, 다양한 파장 대역의 광을 L자 형태로 방출할 수 있다.
자세하게, 상기 조명 장치(1000)는 상기 제1 레진층(410), 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제3 레진층(430)에 의해 구획되는 상기 제1 영역(R1), 상기 제2 영역(R2) 및 상기 제3 영역(R3)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3 영역(R1, R2, R3)에서는 서로 다른 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영역(R1)에서는 제1 광(L1)이 방출될 수 있고, 상기 제2 영역(R2)에서는 제2 광(L2)이 방출될 수 있고, 상기 제3 영역(R3)에서는 제3 광(L3)이 방출될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 단일 파장 대역의 광을 방출하는 하나 또는 복수의 발광소자(200)를 이용하여 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 레진층(400)의 형상을 제어하여 방출되는 다양한 색상의 광의 휘도를 각각 제어할 수 있다. 따라서, 상기 조명 장치(1000)는 단순한 구조를 가지며 슬림하게 제공될 수 있고, 향상된 심미성을 가질 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 조명 장치의 또 다른 단면도이고, 도 11은 도 10에 따른 조명 장치의 발광 패턴의 일례를 도시한 도면이다. 자세하게, 도 11은 도 10에 따른 조명 장치를 상부 방향에서 바라보았을 때(top view) 발광 패턴의 일례를 도시한 도면으로, 도 11의 B-B' 단면은 도 10에 따른 조명 장치일 수 있다.
도 10 및 도 11을 이용한 설명에서는 앞서 설명한 조명 장치와 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 10을 참조하면, 상기 레진층(400)은 복수의 레진층을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 레진층(400)은 제1 레진층(410), 제2 레진층(420) 및 제3 레진층(430) 뿐만 아니라, 상기 제4 레진층(440) 및 상기 제5 레진층(450)을 더 포함할 수 있다.
상기 제4 레진층(440)은 상기 제2 레진층(420)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 레진층(440)은 상기 제2 레진층(420)과 수평 방향으로 이격될 수 있다. 상기 제4 레진층(440)은 상기 제1 내지 제3 레진층(410, 420, 430)과 동일한 재질을 포함할 수 있다.
상기 제4 레진층(440)은 설정된 높이를 가질 수 있다. 상기 제4 레진층(440)은 일정한 높이를 가질 수 있다. 상기 제4 레진층(440)은 상기 제1 레진층(410)과 동일한 높이를 가질 수 있고, 상기 제2 레진층(420)의 높이보다 높을 수 있다. 상기 제4 레진층(440)은 상기 제1 레진층(410)과 대응되는 형상, 높이, 폭을 가질 수 있다.
상기 제5 레진층(450)은 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제4 레진층(440) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제5 레진층(450)은 상기 제1 내지 제4 레진층(410, 420, 430, 440)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 상기 제5 레진층(450)은 상기 제2 레진층(420) 및 상기 제4 레진층(440)을 물리적으로 연결할 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제5 레진층(410, 420, 430, 440, 450)은 일체로 형성될 수 있다.
상기 제5 레진층(450)은 설정된 높이를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 제5 레진층(450)의 높이는 상기 제4 레진층(440)에서 상기 제2 레진층(420)으로 갈수록 커질 수 있다. 이에 따라, 상기 제5 레진층(450)의 상면(451)과 상기 제5 레진층(450)의 하면 사이의 간격은 상기 제4 레진층(440)에서 상기 제2 레진층(420)으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 제5 레진층(450)의 상면(451)은 평면일 수 있다. 상기 제3 레진층(430)의 상면(451)은 상기 제5 레진층(450)의 하면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 레진층(450)의 상면(451)과 상기 제5 레진층(450)의 하면이 형성하는 경사각은 약 20도 내지 약 70도일 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제5 레진층(450)의 상면(451)은 곡면일 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 레진층(450)의 상면(451)은 상기 제5 레진층(450)의 상면(451)에서 하면 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있고, 이와 반대로 상기 제5 레진층(450)의 하면에서 상면 방향으로 볼록한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 제5 레진층(450)의 상면(451)은 평면 및 곡면이 혼재된 형태를 가질 수 있다. 상기 제5 레진층(450)은 상기 제3 레진층(430)과 대응되는 형상, 높이, 폭을 가질 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 복수의 발광소자(200)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자(200)는 상기 제1 레진층(410)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치되는 제1 발광소자(200A)를 포함할 수 있다. 상기 제1 발광소자(200A)는 상기 제1 레진층(410) 내에 배치되며 상기 제1 레진층(410)에 의해 밀봉될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(200)는 상기 제4 레진층(440)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치되는 제2 발광소자(200B)를 포함할 수 있다. 상기 제2 발광소자(200B)는 상기 제4 레진층(440) 내에 배치되며 상기 제4 레진층(440)에 의해 밀봉될 수 있다.
상기 제1 발광소자(200A) 및 상기 제2 발광소자(200B) 각각은 발광면이 상부를 향하는 탑뷰(top view) 타입일 수 있고, 상기 제1 레진층(410) 및 상기 제4 레진층(440)의 상면으로 각각 가장 높은 세기의 광을 방출할 수 있다.
상기 제1 발광소자(200A) 및 상기 제2 발광소자(200B) 각각은 하나 또는 복수개로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 발광소자(200A) 및 제2 발광소자(200B)는 서로 동일한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 제3 파장 변환층(630)을 포함할 수 있다. 상기 제3 파장 변환층(630)은 상기 제4 레진층(440) 상에 배치될 수 있다.
상기 제3 파장 변환층(630)은 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 파장 변환층(630)은 형광체(phosphor) 및 양자점(quantum dot) 중 적어도 하나의 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제3 파장 변환층(630)은 형광체를 포함하며 백색, 청색, 황색, 녹색, 적색 등의 광을 발광할 수 있다. 상기 형광체는 녹색 형광체, 적색 형광체, 앰버 형광체, 옐로우 형광체, 백색 형광체 및 청색 형광체 중 적어도 한 종류 또는 두 종류를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제3 파장 변환층(630)은 상기 제1 파장 변환층(610)과 동일한 물질을 포함할 수 있고, 상기 제2 파장 변환층(620)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 제3 파장 변환층(630)은 상기 제1 파장 변환층(610)과 동일한 파장 대역의 광으로 변환시키는 물질을 포함할 수 있다.
상기 제3 파장 변환층(630)은 상기 제2 발광소자(200B)에서 방출된 광을 흡수하여 상기 광을 제1 파장 대역의 상기 제1 광(L1)으로 변환할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 파장 변환층(630)은 상기 제4 레진층(440)을 통해 입사된 광을 흡수하여 상기 제1 광(L1)으로 변환할 수 있다. 또한, 상기 제3 파장 변환층(630)은 상기 제1 발광소자(200A) 및 상기 제2 발광소자(200B)에서 방출된 광 중 상기 제1 반사 부재(300)에 반사된 광을 흡수하여 상기 제1 광(L1)으로 변환할 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 제3 확산층(530)을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 확산층(530)은 상기 제4 레진층(440) 및 상기 제3 파장 변환층(630) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3 확산층(530)은 상기 제4 레진층(440)을 통과하여 출사된 광을 균일하게 확산시켜줄 수 있다. 또한, 상기 제3 확산층(530)은 광의 광도가 높을 경우 특정 컬러가 혼색되지 않을 수 있으므로, 광들을 확산시켜 혼합하도록 할 수 있다.
상기 제3 확산층(530)은 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있다. 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 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㎛ 내지 약 20㎛의 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 조명 장치(1000)는 복수의 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조명 장치(1000)는 상기 제1 레진층(410)과 대응되는 제1 영역(R1), 상기 제2 레진층(420)과 대응되는 제2 영역(R2) 및 상기 제3 레진층(430)과 대응되는 제3 영역(R3)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 조명 장치(1000)는 상기 제4 레진층(440)과 대응되는 제4 영역(R4) 및 상기 제5 레진층(450)과 대응되는 제5 영역(R5)을 포함할 수 있다.
상기 조명 장치(1000)는 상기 영역에 따라 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영역(R1)에서는 상기 제1 파장 변환층(610)에 의해 상기 제1 광(L1)을 방출할 수 있고, 상기 제2 영역(R2)에서는 상기 제2 파장 변환층(620)에 의해 상기 제2 광(L2)을 방출할 수 있다.
또한, 상기 제3 영역(R3)에서는 상기 제1 광(L1) 및 상기 제2 광(L2)과 다른 상기 제3 광(L3)을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 제3 영역(R3)에서는 상기 제1 레진층(410)의 측면(411)을 통해 방출된 상기 제3 광(L3)이 방출될 수 있다.
또한, 상기 제4 영역(R4)에서는 상기 제3 파장 변환층(630)에 의해 상기 제1 광(L1)을 방출할 수 있고, 상기 제5 영역(R5)에서는 상기 제3 광(L3)을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 제5 영역(R5)에서는 상기 제4 레진층(440)의 측면(441)을 통해 방출된 상기 제3 광(L3)이 방출될 수 있다.
여기서, 상기 제1 광(L1), 상기 제2 광(L2)은 상기 발광소자(200)에서 방출된 광과 다른 파장 대역의 광일 수 있고, 상기 제3 광(L3)은 상기 제1 발광소자(200A) 및 상기 제2 발광소자(200B)에서 방출된 광과 동일 파장 대역의 광일 수 있다.
또한, 상기 제2 영역(R2), 상기 제3 영역(R3), 상기 제5 영역(R5)에서 방출되는 광의 휘도는 상기 제1 영역(R1) 및 상기 제4 영역(R4)보다 낮을 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(R2), 상기 제3 영역(R3), 상기 제5 영역(R5)에서 방출되는 상기 제2 광(L2) 및 상기 제3 광(L3)은 상기 제1 및 제2 발광소자(200A, 200B)로부터 멀어질수록 그라데이션(gradation) 형태로 밝기가 감소하는 광을 방출할 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면 상기 조명 장치(1000)는 다양한 형태로 제공되어 다양한 형태의 광을 제공될 수 있다. 자세하게, 상부 방향에서 바라보았을 때, 도형, 문자, 이모티콘 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 일례로, 상기 조명 장치(1000)는 도 11과 같이 사각형 형태를 가질 수 있고, 다양한 파장 대역의 광을 사각형 또는 원 형태로 방출할 수 있다.
자세하게, 상기 조명 장치(1000)는 상기 제1 내지 제5 레진층(410, 420, 430, 440, 450)에 의해 구획되는 상기 제1 내지 제5 영역(R1, R2, R3, R4, R5)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 내지 제5 영역(R1, R2, R3, R4, R5)에서는 서로 다르거나 동일한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영역(R1)에서는 제1 광(L1)이 방출될 수 있고, 상기 제2 영역(R2)에서는 제2 광(L2)이 방출될 수 있고, 상기 제3 영역(R3)에서는 제3 광(L3)이 방출될 수 있다. 또한, 상기 제4 영역(R4)에서는 상기 제1 광(L1)이 방출될 수 있고, 상기 제5 영역(R5)에서는 상기 제3 광(L3)이 방출될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 설정된 파장 대역, 예컨대 단일 파장 대역의 광을 방출하는 발광소자(200)를 이용하여 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 조명 장치(1000)는 상기 제1 내지 제5 레진층(410, 420, 430, 440, 450)의 너비 및/또는 높이를 조절하여 상기 제1 내지 제5 영역(R1, R2, R3, R4, R5)에서 각각 방출되는 제1 내지 제3 광(L1, L2, L3)의 휘도를 조절할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 단순한 구조를 가지며 슬림하게 제공될 수 있고, 향상된 심미성을 가질 수 있다.
도 12는 실시예에 따른 조명 장치를 포함하는 램프가 차량에 적용된 예를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 실시예에 따른 조명 장치(1000)는 차량(2000)에 적용될 수 있다. 상기 램프는 상기 조명 장치(1000)를 포함하며 차량(2000)의 전방(2100), 후방(2200) 및 측방(2300) 중 적어도 한 곳에 한 개 이상 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 램프는 차량(2000)의 전방(2100), 후방(2200) 및 측방(2300) 중 적어도 한 곳에 위치한 앰블럼(emblem) 또는 로고(logo)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 상기 램프는 차량(2000)의 앰블럼(emblem) 램프 또는 로고(logo) 램프로 적용될 수 있다. 자세하게, 상기 조명 장치(1000)에서 상대적으로 휘도가 높은 상기 제1 영역(R1)이 상기 차량(2000)의 앰블럼 형상 또는 로고 형상과 대응되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 램프가 온(On)될 경우 외부에서는 상기 제1 광(L1)이 차량의 앰블럼 형상 또는 로고 형상으로 시인될 수 있다.
또한, 상기 앰블럼 형상 또는 로고 형상 주위에는 다양한 파장 대역의 광이 방출될 수 있다. 예를 들어, 상기 앰블럼 형상 또는 로고 형상 주위에는 상기 제1 광(L1)보다 휘도가 낮으며, 상기 제1 광(L1)과 다른 파장 대역의 제2 광(L2) 및 제3 광(L3)이 방출될 수 있다. 이때, 상기 제2 광(L2) 및 상기 제3 광(L3)은 상기 앰블럼 형상 또는 로고 형상과 대응되는 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 광(L1)이 방출되는 상기 제1 영역(R1)으로부터 멀어질수록 그라데이션(gradation) 형태로 밝기가 감소할 수 있다.
이때, 상기 조명 장치(1000)가 도 4와 같이 적용될 경우 상기 제1 광(L1)은 보다 넓은 각도로 방출될 수 있다. 이에 따라, 상기 램프가 온(On)될 경우 상기 앰블럼 형상 또는 로고 형상은 외부에서 보다 넓은 각도로 시인될 수 있다.
또한, 상기 조명 장치(1000)가 도 5와 같이 적용될 경우, 복수의 확산층(510, 520)에 의해 상기 제1 광(L1)은 입체감을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 램프가 온(On)될 경우, 상기 앰블럼 형상 또는 로고 형상은 외부에서 복수의 레이어로 시인될 수 있다. 따라서, 외부에서 상기 앰블럼 또는 로고를 바라볼 때 상기 앰블럼 또는 로고는 입체적으로 시인될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 램프는 단일 파장 대역의 발광소자를 이용하여 다양한 파장 대역의 광을 방출할 수 있다. 또한, 상기 램프는 단순하고 슬림한 구조로 제공될 수 있고, 다양한 앰블럼, 로고 형상과 대응되도록 광을 방출할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 램프는 심미성 및 디자인 자유도를 향상시킬 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.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 발광소자;
    상기 기판 상에 배치되는 제1 반사 부재;
    상기 제1 반사 부재 상에 배치되는 레진층; 및
    상기 레진층 상에 배치되는 파장 변환층을 포함하고,
    상기 레진층은,
    제1 레진층;
    상기 제1 레진층과 이격되는 제2 레진층; 및
    상기 제1 및 제2 레진층 사이에 배치되는 제3 레진층을 포함하고,
    상기 파장 변환층은,
    상기 제1 레진층 상에 배치되는 제1 파장 변환층; 및
    상기 제2 레진층 상에 배치되는 제2 파장 변환층을 포함하고,
    상기 제2 레진층의 높이는 상기 제1 레진층의 높이와 상이하고,
    상기 발광소자는 상기 제2 및 제3 레진층과 수직 방향으로 중첩되지 않고 상기 제1 레진층과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치되는 조명 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 레진층의 높이는 상기 제1 레진층의 높이보다 낮은 조명 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제3 레진층의 높이는 상기 제1 레진층에서 상기 제2 레진층으로 갈수록 커지는 영역을 포함하는 조명 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제3 레진층의 상면은 평면 및 곡면 중 적어도 하나의 면을 포함하는 조명 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레진층 및 상기 제1 파장 변환층 사이에 배치되는 제1 확산층을 포함하는 조명 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 파장 변환층은 상기 제1 파장 변환층과 다른 파장 대역의 광으로 변환시키는 형광체 및 양자점 중 적어도 하나를 포함하는 조명 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 레진층의 외측면 상에 배치되는 제2 반사 부재를 포함하고,
    상기 제2 반사 부재는 상기 제1 레진층의 측면, 상기 제2 레진층의 측면 및 상기 제3 레진층의 상면 중 적어도 하나의 면 상에 배치되는 조명 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 반사 부재가 상기 제1 레진층의 측면 상에 배치될 경우,
    상기 제3 레진층의 상면과 마주하는 상기 제2 반사 부재는 상기 제1 레진층의 측면 일부를 노출하는 오픈 영역을 포함하는 조명 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자와 이격되는 서브 발광소자를 포함하고,
    상기 서브 발광소자는 상기 제2 및 제3 레진층과 수직 방향으로 중첩되지 않고 상기 제1 레진층과 수직 방향으로 중첩되는 영역에 배치되는 조명 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 서브 발광소자의 발광면은 상기 발광소자의 발광면과 방향이 상이한 조명 장치.
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