CN103375717A - 发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光器件，其包括：发射光的光源；围绕光源的周边布置并且具有反射表面的反射单元；以及布置在光源与反射表面之间的漫射单元，其被配置成对从光源发射来的光的一部分量进行反射，并且将从光源发射来的光的另一部分量朝向反射表面透射。

Description

发光器件
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年4月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2012-0044964的优先权，其公开内容被全文合并在此以作参考。
技术领域
本公开内容涉及一种发光器件。
背景技术
被配置成发光二极管（LED）的发光器件根据为之施加的电信号而发光，其被广泛用作多种电子产品以及移动通信终端（比如移动电话、个人数字助理（PDA）等等）中的发光源。
在例如液晶显示器（LCD）之类的图像显示装置的情况中，用于从液晶面板的后方进行照明的背光单元被用作表面发光器件，以便照明液晶面板并且在其上显示信息。需要表面发光器件来提高辉度，并且其被实施为均匀地表面化的光源以便均匀地将光照射到液晶面板上，这对于产品质量非常重要。可以通过增加发光元件的数目并且稠密地布置发光元件来实现高辉度和均匀发光。
但是发光元件数目的增加可能会不利地导致制造成本的增加，并且需要用于对大量发光元件所生成的热量进行散热的单元，从而会增加组件的数目并且导致器件复杂化。
根据减小产品的尺寸和厚度的趋势，已经开发出减小产品尺寸同时兼顾具有均匀辉度特性的多种技术。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种发光器件，与有关技术相比，该发光器件具有增强的辉度均匀性，同时减少了被用作光源的发光元件的数目并且具有更加纤薄的配置。
根据一个示例性实施例的一方面，提供一种发光器件，其包括：发射光的光源；围绕光源的周边布置并且具有反射表面的反射单元；以及布置在光源与反射表面之间的漫射单元，漫射单元被配置成对从光源发射来的光的一部分量进行反射，并且将从光源发射来的光的另一部分量朝向反射表面透射。
漫射单元可以具有一定斜率并且关于发光器件安放有光源的底表面倾斜，通过改动漫射单元的斜率来调节透射过漫射单元的光的量。
漫射单元的斜率可以等于或大于反射表面的斜率。
漫射单元可以由通过把反光微粒散布在硅树脂或环氧树脂中而获得材料制成。
漫射单元可以包括第一漫射单元和第二漫射单元。
反射表面和漫射单元可以被布置在光源的两侧，并且以光源为中心对称。
发光器件还可以包括布置在光源和漫射单元上方的漫射板。
漫射板和漫射单元可以由相同材料制成。
漫射单元可以把透射过漫射单元的另一部分量的光朝向反射表面漫射。
光源可以包括基板以及安放并排布在基板上的多个发光元件。
光源可以包括线性光源。
反射单元可以由金属制成。
根据另一个实施例的一方面，提供一种发光器件，其包括：发射光的光源；容纳光源的反射罩；以及布置在反射罩内的漫射器，漫射器对在反射罩的边缘处的光的一部分进行漫射并且把漫射光朝向反射罩折射。
根据另一个实施例的一方面，提供一种发光器件，其包括：发射光的光源；容纳光源的反射罩；第一漫射板，其朝向目标终点反射一部分光，并且漫射并折射另一部分光以作为漫射光；以及第二漫射板，其朝向目标终点反射一部分漫射光，并且朝向反射罩透射并再漫射另一部分漫射光，以便朝向目标终点反射。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，将会更加清楚地理解前述和/或其他方面，其中：
图1是示意性地示出了根据一个示例性实施例的发光器件的透视图；
图2是图1的发光器件的剖面图；
图3是示意性地示出了其中在图1的发光器件中改动了漫射单元的斜率的结构的剖面图；
图4是示意性地示出了在图1的发光器件中具有多个光源的结构的示图；
图5是示意性地示出了根据另一个示例性实施例的发光器件的示图；
图6是示意性地示出了采用图1的发光器件的图像显示装置的图示；以及
图7是示意性地示出了采用图1的发光器件的照明系统的图示。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本公开内容的示例性实施例。
但是可以通过许多不同形式来具体实现各个示例性实施例，并且不应当理解为受限于这里所阐述的示例性实施例。
相反，提供这些示例性实施例是为了使得本公开内容透彻且全面，并且将向本领域技术人员完全传达本公开内容的范围。
在附图中，为了清楚起见可能夸大了元件的形状和规格，并且相同的附图标记将始终被用来标示相同的或类似的组件。
下面将参照图1到图4描述根据本公开内容的示例性实施例的发光器件10。图1是示意性地示出了根据一个示例性实施例的发光器件的透视图。图2是图1的发光器件的剖面图。图3是示意性地示出了其中在图1的发光器件中改动了漫射单元的斜率的结构的剖面图。图4是示意性地示出了在图1的发光器件中具有多个光源的结构的示图。
参照图1到图4，根据一个示例性实施例的发光器件10包括光源100、反射单元（或反射罩）200和漫射单元（或漫射器）300，并且还包括布置在光源100和漫射单元300上方的漫射板400。
光源100可以包括基板110以及安放并排布在基板110上的多个发光元件120。
基板110可以被实施为某种类型的印刷电路板（PCB），并且可以由包含环氧树脂、三嗪、硅、聚酰亚胺等等的有机树脂材料或者任何其他有机树脂材料制成。此外，基板110还可以由例如AlN、Al2O3等陶瓷材料制成，或者可以由金属或金属化合物制成。举例来说，基板110可以包括金属PCB、金属芯PCB（MCPCB）等等。基板110可以被形成为具有特定长度的条状形状，相应地光源100可以具有线性光源的结构。
发光元件120可以被实施为某种类型的半导体元件，其根据从外部为之施加的电信号（即功率）发出具有特定波长的光，并且可以包括发光二极管（LED）。发光元件120可以根据其中所包含的材料生成蓝色光、红色光和绿色光，或者可以生成白色光。可以把多个发光元件120设置在条状基板110上的一行中，从而形成线性光源。在这种情况下，发光元件120可以是生成具有相同波长的光的同质发光元件，或者是生成分别具有不同波长的光束的异质发光元件。发光元件120可以被实施为LED芯片，或者可以被实施为其中容纳有LED芯片的单一封装件单元。当发光元件120被实施为LED芯片时，可以在发光元件120上提供用于转换光波长的波长转换层。
在本示例性实施例中，图中示出提供了单一光源100，但是本公开内容不限于此，根据其他示例性实施例可以连接多个光源100从而形成单一线性光源。此外，如图4中所示，可以提供一行或更多行的光源100。
反射单元200是具有盒状结构的某种类型的罩，光源100被安放在盒状结构上并且该盒状结构支撑光源100。反射单元200包括其上放置有光源100的底表面210，以及围绕光源100的周边布置以便反射光的反射表面220。
反射单元200可以由能够稳定地支撑光源100并且很容易把从光源100生成的热量耗散到外部的材料制成。举例来说，反射单元200可以由金属制成。反射单元200可以包括形成在其内表面上的反射层，该反射层由具有高反光率的材料制成。
根据一个示例性实施例，反射表面220被实施为布置在光源100的两侧的一对反射表面220，其中每一个反射表面220在光源100的长度方向上平行延伸，其具有特定斜率θ1并且朝向光源100倾斜。举例来说，从反射单元200的底表面210的两个端部朝向上方延伸的该对反射表面220可以以一定斜率倾斜，所述斜率关于底表面210成钝角而不是直角。该对倾斜的反射表面220可以以光源100为中心对称。通过反射表面220的所述结构，反射单元200可以具有某种类型的反射杯结构。
漫射单元300被布置在光源100与倾斜的反射表面220之间，其对光源100所照射的光的一部分量进行反射，同时允许另一部分量的光被透射并且漫射到反射表面220。漫射单元300可以由设置在光源100的相对侧的两个漫射板实现。漫射单元300可以由具有透光性的材料制成，比如硅树脂或环氧树脂，并且可以在其中包含反光微粒。
如图1和图2中所示，与倾斜的反射表面220类似，漫射单元300可以被布置成在长度方向上与光源100平行并位于光源100两侧。此外，类似于反射表面220，漫射单元300可以以光源100为中心对称。
根据一个示例性实施例，漫射单元300可以以一定斜率倾斜，所述斜率关于反射单元200的底表面210成钝角。也就是说类似于反射表面220，漫射单元300可以具有特定斜率θ2，并且可以被布置成关于光源100倾斜。在这种情况下，漫射单元300的斜率θ2可以至少等于或大于反射表面220的斜率θ1。
对于从光源100照射并通过被布置成具有前述结构的漫射单元300而朝向反射单元200的中心区域行进且在边缘处到达反射表面220的光，其一部分量在中途被漫射单元300反射从而在向上的方向上继续。透射过漫射单元300的其余量的光被漫射单元300折射并漫射，并且随后被反射表面220反射，从而在向上的方向上继续。具体来说，从光源100朝向反射单元200的中心部分并且朝向边缘照射的光的一部分量通过在邻近边缘区域的位置处被漫射单元300反射而被发射到外部，并且其余量的光通过在边缘区域处被反射表面220反射而被发射到外部。这样，由于在与光源100所处的中心区域相比具有相对较低辉度的边缘区域是按照双重方式发光，因此随着所发射的光束重叠可以提高边缘区域的辉度。具体来说，在透射过漫射单元300之后到达反射表面220的光处于已被漫射单元300漫射的状态，并且因为处于均匀漫射状态的光被反射表面220反射到外部，因此边缘区域的辉度可以实现高度均匀性。因此，中心区域的辉度与边缘区域的辉度之间的差异被减小，从而增强了总体辉度的均匀性。
为了通过漫射单元300增强辉度的均匀性，很重要的是适当地调节透射过漫射单元300的光量。也就是说，如果透射过漫射单元300的光量过少，则边缘区域的辉度会降低，并且会在边缘区域中生成暗部分等等。此外，如果透射过漫射单元300的光量过多，则通过被漫射单元300反射而发出的光量会减少，从而会像不具有漫射单元300的结构的情况那样降低边缘区域的辉度，并且进一步导致辉度总体上不均匀的问题。
因此，很重要的是适当地调节透射过漫射单元300的光量。在本示例性实施例中，如图3的（a）和（b）中所示，可以通过改动漫射单元300的斜率θ2来调节透射过漫射单元300的光量。具体来说，通过改动漫射单元300的斜率θ2，可以改变从光源100发出并且入射到漫射单元300的入射光的角度，随着入射角度改变，光可以从漫射单元300的表面完全反射从而被发射到外部，或者可以折射过漫射单元300并且从反射表面220反射。从而可以通过适当地改动漫射单元300的斜率θ2来调节透射过漫射单元300的光量。
漫射板400被布置在光源100和漫射单元300上方，以便直接透射或漫射从光源100发出的光，或者透射或漫射通过被漫射单元300反射而发出的光或者通过被反射表面220反射而发出的光。相应地，从反射单元200向上发出的光可以被发射成具有更加均匀的总体辉度。漫射板400可以由与漫射单元300相同的材料制成，但是并不受限于此。因此，由于光源100在其上侧和横向侧被漫射板400和漫射单元300三维覆盖，从而可以完全漫射从光源100发出的光。
下面将参照图5描述根据另一个示例性实施例的发光器件10'。根据图5中所示的示例性实施例的发光器件10'的配置与图1到图4中所示的示例性实施例具有基本上相同的基本结构，其不同之处在于，发光器件10'包括漫射单元300'。因此将省略对于与图1到图4中所示的前述示例性实施例相同的部件的描述，并且将描述漫射单元300'的配置。
图5是示意性地示出了根据另一个示例性实施例的发光器件10'的示图。
如图5中所示，漫射单元300'包括第一漫射单元310和第二漫射单元320。第一漫射单元310和第二漫射单元320可以以不同斜率关于光源100倾斜。利用这种配置，朝向反射表面220照射的光当中的一部分量的光被第一漫射单元310反射，另一部分量的光被透射并漫射到第二漫射单元320。此外，在被透射并漫射到第二漫射单元320的光当中，一部分量的光被第二漫射单元320反射，并且另一部分量的光被透射并漫射到反射表面220。通过顺序的反射、透射和漫射过程，从根据图5中示出的示例性实施例的反射单元200释放的光可以被发射成具有更加均匀的总体辉度。应当理解的是，漫射单元的数目和布置可以根据其他示例性实施例而不同。
图6是示意性地示出了采用图1的发光器件的图像显示装置的示图，图7是示意性地示出了采用图1的发光器件的照明系统的示图。
如前面关于图1所描述的那样配置的发光器件可以被采用作为图像显示装置1或照明系统2的发光源。如图6中所示，液晶面板20可以被布置在发光器件10上方，并且发光器件10可以向液晶面板20照射光。
此外，如图7中所示，发光器件10可以被固定到热沉30，以便用在例如门控灯、汽车头灯之类的照明系统2中。
如前所述，根据示例性实施例可以提供一种发光器件，与相关技术相比，该发光器件具有增强的辉度均匀性、更少数目的被用作光源的发光元件以及更加纤薄的配置。
虽然前面示出并描述了示例性实施例，但是本领域技术人员将认识到，在不背离如所附权利要求书限定的本发明思想的精神和范围的情况下，可以有各种修改和变型。

Claims (20)

1.一种发光器件，其包括：
发射光的光源；
围绕所述光源的周边布置的反射单元，所述反射单元具有反射表面；以及
布置在所述光源与所述反射表面之间的漫射单元，所述漫射单元被配置成对从所述光源发射来的光的一部分量进行反射，并且将所述从光源发射来的光的另一部分量朝向所述反射表面透射。
2.权利要求1的发光器件，其中，所述漫射单元具有一定斜率并且关于所述发光器件安放有所述光源的底表面倾斜，通过改动所述漫射单元的斜率来调节透射过所述漫射单元的光量。
3.权利要求2的发光器件，其中，所述漫射单元的斜率等于或大于所述反射表面的斜率。
4.权利要求1的发光器件，其中，所述漫射单元由通过把反光微粒散布在硅树脂或环氧树脂中而获得材料制成。
5.权利要求1的发光器件，其中，所述漫射单元包括第一漫射单元和第二漫射单元。
6.权利要求1的发光器件，其中，所述反射表面和所述漫射单元被布置在所述光源的两侧，并且以所述光源为中心对称。
7.权利要求1的发光器件，还包括布置在所述光源和所述漫射单元上方的漫射板。
8.权利要求7的发光器件，其中，所述漫射板和所述漫射单元由相同材料制成。
9.权利要求1的发光器件，其中，所述漫射单元把透射过所述漫射单元的另一部分量的光朝向所述反射表面漫射。
10.权利要求1的发光器件，其中，所述光源包括基板以及被安放并排布在所述基板上的多个发光元件。
11.权利要求10的发光器件，其中，所述光源包括至少一个线性光源。
12.权利要求1的发光器件，其中，所述反射单元由金属制成。
13.一种发光器件，其包括：
发射光的光源；
容纳所述光源的反射罩；以及
布置在所述反射罩内的漫射器，所述漫射器被配置成对在所述反射罩的边缘处的光的一部分进行漫射，并且把漫射光朝向所述反射罩折射。
14.权利要求13的发光器件，其中，所述漫射器包括由硅树脂或环氧树脂形成并且包含反光微粒的漫射板。
15.权利要求14的发光器件，其中，所述光源被安放在所述反射罩的底表面上，并且安放所述光源的底表面区域与所述漫射板之间的角度构成钝角。
16.权利要求13的发光器件，其中，所述漫射器对在所述边缘处的光的另一部分朝向目标终点反射。
17.权利要求16的发光器件，其中，所述目标终点是布置在所述发光器件上方的液晶面板。
18.权利要求13的发光器件，其中，所述反射罩呈杯状。
19.一种发光器件，其包括：
发射光的光源；
容纳所述光源的反射罩；
第一漫射板，其朝向目标终点反射一部分光，并且漫射并折射另一部分光以作为漫射光；以及
第二漫射板，其朝向所述目标终点反射一部分漫射光，并且朝向反射罩透射并再漫射另一部分漫射光，以便朝向所述目标终点反射。
20.权利要求19的发光器件，还包括布置在所述光源以及所述第一漫射板和所述第二漫射板上方并且处在所述目标终点下方的第三漫射板。
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