CN112136219B - 照明模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例中公开的照明装置可以包括:基板;在基板上的发光元件;在基板和发光元件上方并具有透镜部的树脂层;以及多个凹部,其具有将透镜部和基板相互隔开的间隔,并且凹部密封各个发光器件的周缘。树脂层可以包括平坦的上表面和布置在基板上的下表面。透镜部可以包括朝向发光元件的中央部突出的突出部、在突出部的周缘上的凸出的第一入射表面以及从第一入射表面的下部延伸的第二入射表面。从树脂层的上表面到突出部的下端的距离可以小于树脂层的厚度。凹部的折射率可以等于或小于1.2。

Description

照明模块
技术领域
本发明的实施例涉及一种具有发光器件的照明模块。本发明的实施例涉及一种在发光器件和树脂层之间具有空气透镜的照明模块。本发明的实施例涉及一种提供面光源的照明模块、具有该照明模块的照明单元、或车灯。
背景技术
典型的照明应用包括车辆照明以及显示器和标志的背光。与诸如荧光灯和白炽灯的常规光源相比,诸如发光二极管(LED)的发光器件具有例如低电力消耗、半永久寿命、快速响应速度、安全和环境友好的优点。这样的发光二极管被应用于各种显示装置、诸如室内灯或室外灯的各种照明装置。近来,作为车辆光源,已经提出了采用发光二极管的灯。与白炽灯相比,发光二极管的优势在于电力消耗少。然而,由于从发光二极管发射的光的发射角小,因此当将发光二极管用作车灯时,需要增加使用发光二极管的灯的发光面积。发光二极管由于其小尺寸,因此可以提高灯的设计自由度,并且由于它们的半永久性的使用寿命而在经济上有利。
发明内容
技术问题
本发明的实施例可以提供一种提供面光源的照明模块。本发明的实施例提供一种具有树脂层的照明模块,在所述树脂层中,具有空隙的透镜部设置在多个发光器件上。本发明的实施例提供一种包括树脂层的照明模块,所述树脂层具有:在发光器件上的透镜部,该透镜部在发光器件的方向上具有凸出的突出部;以及具有弯曲的出射表面的透镜部。本发明的实施例提供一种具有多个发光器件和树脂层的柔性照明模块。本发明的实施例提供一种光提取效率和光分布特性得到改善的照明模块。本发明的实施方式可以提供一种辐射面光源的照明模块、照明装置、光单元、液晶显示装置或车灯。
技术方案
根据本发明实施例的照明装置包括:基板;多个发光器件,所述多个发光器件设置在所述基板上;树脂层,所述树脂层设置在所述基板和所述多个发光器件上并且包括透镜部;以及多个凹部,所述多个凹部密封每个所述发光器件的周缘并且形成在所述透镜部与所述基板之间间隔开的空间。所述树脂层包括平坦的上表面和设置在所述基板上的下表面,并且所述透镜部包括朝向所述发光器件的中央部突出的突出部、具有围绕所述突出部的凸曲面的第一入射表面以及从所述第一入射表面的下部垂直于所述基板延伸的第二入射表面。从所述树脂层的所述上表面到所述突出部的下端的距离小于所述树脂层的厚度,并且是从所述树脂层的所述上表面到所述第一入射表面的高点的距离的两倍以上,并且所述凹部的折射率为1.2以下。
根据本发明的实施例,所述透镜部的所述突出部与所述基板之间的距离可以大于所述第二入射表面的高度。所述透镜部的最大高度可以在所述树脂层的所述下表面到所述树脂层的所述上表面的垂直距离的80%至90%的范围内。根据本发明的实施例,在所述树脂层的所述上表面上可以包括荧光体层。所述荧光体层的一部分可以在所述树脂层的全部侧部上延伸并且与所述基板接触。所述荧光体层包括在与所述基板垂直的方向上与所述透镜部的突出部重叠的遮光部。所述遮光部可以具有比所述透镜部之间的所述荧光体层的荧光体的含量高的荧光体的含量。根据本发明的实施例,与所述基板平行的所述凹部的宽度可以大于与所述基板垂直的所述树脂层的厚度。所述树脂层的所述下表面使用粘合剂粘接到所述基板的所述上表面,并且所述树脂层可以在其下部包括凹部和透镜部。
根据本发明实施例的照明装置包括:基板;多个发光器件,所述多个发光器件设置在所述基板上;树脂层,所述树脂层设置在所述基板和所述多个发光器件上;荧光体层,所述荧光体层在所述树脂层上;以及多个凹部,所述多个凹部设置在每个所述发光器件的上部和周缘上,其中所述树脂层设置在所述凹部的上部和侧部,并且形成所述凹部的所述树脂层包括朝向所述发光器件突出的突出部、具有基于所述突出部在相反方向上凸出的曲面的第一入射表面以及从所述第一入射表面的端部朝向所述基板延伸的第二入射表面。从所述突出部的低点到所述树脂层的上表面的最短距离小于所述树脂层的厚度,并且是从所述树脂层的所述上表面到所述第一入射表面的高点的距离的两倍以上,并且所述凹部的宽度大于所述树脂层的厚度。所述凹部的折射率可以小于所述树脂层的折射率。
根据本发明的实施例,所述多个凹部之间的间隔可以小于所述凹部的最大宽度,所述基板是柔性电路板,所述凹部包含空气,并且所述树脂层可以由透明硅形成。根据本发明的实施例,遮光部在所述荧光体层的上表面或下表面上在与所述基板垂直的方向上与所述凹部重叠,所述第一入射表面的侧截面在相对于所述突出部彼此相反的方向上具有双曲线形状,并且所述荧光体层的上表面和侧表面可以与所述凹部间隔开。
有益效果
根据本发明的实施例,可以提高照明模块中的面光源的光均匀性。在照明模块中,可以通过具有空气透镜部的树脂层来减少发光器件的数量,并且可以通过具有发光透镜部的树脂层来抑制由于发光器件的减少而导致的光源均匀性的降低。由于散射在照明模块中的光可以被荧光体转换,因此可以减少每个发光器件上的热点。在照明模块上设置遮光部,以抑制穿过透镜部的热点。照明模块的光效率和光分布特性可以得到改善。因此,可以改善照明模块和具有该照明模块的照明装置的光学可靠性。具有根据实施例的照明模块的车辆照明装置、背光单元、各种显示装置、面光源照明装置或车灯的可靠性可以得到改善。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的照明模块的透视图。
图2是图1的照明模块的A-A侧的剖视图。
图3是图2的照明模块中的透镜部的详细的配置图。
图4是图2的照明模块的另一示例。
图5是示出根据本发明第二实施例的照明模块的俯视图。
图6是图5的照明模块的B-B侧的剖视图的第一示例。
图7是图5的照明模块的B-B侧的剖视图的第二示例。
图8是图5的照明模块的B-B侧的剖视图的第三示例。
图9的(a)(b)(c)是示出图2的照明模块的制造过程的图。
图10是根据本发明的第三实施例的照明模块的侧视剖视图的示例。
图11的(a)(b)(c)是示出图10的照明模块的制造过程的视图。
图12的(a)和图12的(b)是示出不具有透镜部的对比例的照明模块的光束角分布、光分布和发光强度的视图。
图13的(a)和图13的(b)是示出根据本发明实施例的照明模块的光束角分布、光分布和发光强度的视图。
图14是将根据对比例和本发明实施例的照明模块的发光强度进行比较的图。
图15是示出在根据本发明第二实施例的照明模块中发光强度根据荧光体含量的变化的图。
图16是示出根据本发明实施例的发光器件的示例的图。
图17是应用具有根据实施例的照明模块的灯的车辆的俯视图。
图18是示出根据实施例的具有照明模块或照明装置的灯的视图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本发明的优选实施例,通过优选实施例,本发明所属领域的普通技术人员可以容易地实施本发明。然而,应当理解,在说明书中描述的实施例和附图中示出的配置仅是本发明的优选实施例,并且存在可以替代在提交本申请时的实施例和配置的各种等同物和变型。
在详细描述本发明的优选实施例的操作原理时,当已知功能或配置的详细描述被认为不必要地模糊了本公开的主旨时,将省略详细描述。以下描述的术语被定义为考虑到本发明的功能而定义的术语,并且应当基于整个说明书的内容来解释每个术语的含义。在所有附图中,相同的附图标记用于具有相似功能和动作的部件。
根据本发明的照明装置可以应用于需要照明的各种灯装置,例如,车灯、家用照明装置或工业照明装置。例如,当照明装置应用于车灯时,它可以应用于前照灯、后视镜灯、雾灯、尾灯、停车灯、侧标灯、日间行车灯、车辆内饰灯、门槛饰板(door scarf)、后组合灯、倒车灯等。本发明的照明装置还可以应用于室内和室外广告设备领域,并且还可以应用于当前正在发展和商业化的所有的其他照明相关领域和广告相关领域,或者可以通过未来技术发展来实施。在下文中,通过对附图和实施例的描述,实施例将变得显而易见。在实施例的描述中,在将每个层(膜)、区域、焊盘或图案描述为形成在每个层(膜)、区域、焊盘或图案“上”或“下”的情况下,“上”和“下”包括“直接地”形成和“间接地”形成这两者。另外,将基于附图来描述确定每一层的“上”或“下”的基准。
图1是示出根据实施例的照明模块的俯视图,图2是图1的照明模块的A-A侧的剖视图的示例,图3是图1的照明模块的透镜部的放大图。
参照图1至图3,照明模块100包括:基板11;设置在基板11上的多个发光器件21;设置在多个发光器件21上并且设置在基板11上的树脂层41;以及设置在树脂层41上的荧光体层51。发光模块100可以将从发光器件21发射的光发射到面光源。照明模块100可以包括设置在基板11上的反射构件。在照明模块100中,多个发光器件21可以布置成N列(N是大于或等于1的整数)。多个发光器件21中的一个或多个可以沿第一方向(X)和第二方向(Y)布置,例如,N列和M行(N、M是2以上的整数)。照明模块100可以应用于需要照明的各种灯装置,例如车灯、家用照明装置或工业照明装置。例如,在照明模块应用于车灯的情况下,可以应用于前照灯、车宽灯、后视镜灯、雾灯、尾灯、转向信号灯、倒车灯和停车灯、日间行车灯、车辆内饰灯、门槛饰板、后组合灯或倒车灯。
参照图1和图2,基板11包括具有电路图案的印刷电路板(PCB)。基板11例如可以包括基于树脂的印刷电路板(PCB)、金属芯PCB、柔性PCB、陶瓷PCB和FR-4基板。基板11例如可以包括柔性PCB。基板11的上表面具有X-Y轴平面,并且基板11的厚度可以是在与X和Y方向正交的Z方向上的高度。在此,X方向是第一方向,Y方向是与X方向正交的第二方向,Z方向可以是与X和Y方向正交的垂直方向或第三方向。
基板11在其上包括诸如电路图案的布线层(未示出),并且该布线层可以电连接到发光器件21。当在基板11上布置多个发光器件21时,多个发光器件21可以通过布线层而串联、并联或串联-并联连接,但是实施例不限于此。基板11可以用作位于发光器件21和至少一层下方的基底构件或支撑构件。
基板11在X方向上的长度和在Y方向上的长度可以彼此相同或不同。例如,基板11在X方向上的长度可以比在Y方向上的长度更长,例如,基板11在X方向上的长度可以布置为在Y方向上的长度的两倍以上。基板11的一部分可以比树脂层41的至少一个侧表面或两个侧表面更向外突出。
基板11的厚度可以为0.5mm以下,例如,在0.3mm至0.5mm的范围内。由于将基板11的厚度设置为薄,所以不会增加照明模块的厚度。由于基板11设置为薄的厚度,因此可以提供柔性照明模块。
照明模块100的厚度t1是从基板11的下表面到荧光体层51的上表面的距离。照明模块100的厚度t1可以距基板11的下表面为5.5mm以下,例如,为4.5mm至5.5mm或4.5mm至5mm。照明模块100的厚度t1可以是基板11的下表面与荧光体层51的上表面之间的线性距离。
照明模块100的厚度t1可以是树脂层41的厚度t2的220%以下,例如,在180%至220%的范围内。当照明模块100的厚度t1比上述范围薄时,由于光漫射空间的减小而可能出现热点,而当其大于上述厚度范围时,安装限制和空间设计自由度可能由于模块厚度而减小。在实施例中,照明模块100的厚度t1为5.5mm以下,例如5mm以下,使得弯曲结构成为可能,从而减小了设计自由和空间上的限制。因此,照明模块100可以用作柔性照明。照明模块100在Y方向上的长度与照明模块100的厚度之比率可以为1:m,可以具有m≥1的比率关系,并且m是1以上的自然数。发光器件21的行数可以是小于m的整数。例如,当m是照明模块100的厚度的4倍以上时,发光器件21可以布置成4行。
基板11可以在其一部分中设置有连接器以向发光器件21供电。基板11上的设置有连接器的区域可以是未形成有树脂层41的区域。当连接器设置在基板11的下表面上时,区域的一部分可以被去除。基板11可以具有矩形俯视图、正方形或其它多边形形状,并且可以是具有弯曲形状的条形状。即,照明模块100可以具有包括两行以下的发光器件的线形状或条形状,或者可以具有包括两行以上的发光器件的板形状。
基板11可以在其上包括保护层或反射层。保护层或反射层可以包括具有阻焊材料的构件,并且阻焊材料是白色材料并可以反射入射光。
发光器件21可以设置在基板11上并且可以设置在树脂层41的下方。发光器件21可以设置在基板11与树脂层41之间。发光器件21可以用空气来密封。多个发光器件21中的每一个可以用空气来密封。由凹部R1提供的空间的折射率可以为1.2以下。树脂层41可以包括具有空隙的凹部R1和在凹部R1上的透镜部31。从发光器件21发射的光在凹部R1的空间内漫射,并且经由树脂层41的透镜部31漫射的光出射。
发光器件21是在至少五个表面上发光的LED芯片,并且可以以倒装芯片型设置在基板11上。作为另一示例,发光器件21可以是水平型芯片或垂直型芯片。在水平芯片中,可以在水平方向上设置两个不同的电极,在垂直芯片中,可以在垂直方向上设置两个不同的电极。在水平芯片或垂直芯片的情况下,发光器件21通过导线连接到另一芯片或布线图案,因此模块的厚度可能由于布线的高度而增加,并且可能需要用于布线结合的焊盘空间。
发光器件21可以设置为0.3mm以下的厚度,例如,在0.15mm至0.3mm的范围内。在根据实施例的发光器件21中,由于五面发光,因此光束扩展的角度的分布增加,使得发光器件21之间的距离a1可以大于树脂层41的厚度t2(t2<a1)。间隔a1例如可以为8mm以上,例如,在8mm至15mm的范围内。发光器件21之间的间隔a1可以是每个树脂层41的厚度t2的至少两倍。由于发光器件21之间的间隔a1通过树脂层41的凹部R1和透镜部31而增大,因此,安装在照明模块100中的发光器件21的数量可以减少。
在实施例中公开的发光器件21设置为在至少五个面上发光的倒装芯片,从而改善了亮度分布和光束扩展的角度的分布。当发光器件21以N×M矩阵布置在基板11上时,N可以是一列或两列或更多列,并且M可以是一列或两列或更多列。N和M是大于1的整数。发光器件21可以分别沿Y轴方向和X轴方向布置。
发光器件21是发光二极管(LED)芯片,并且可以发射蓝色、红色、绿色、紫外光(UV)和红外光中的至少一种。发光器件21例如可以发射蓝色、红色和绿色中的至少一种。发光器件21可以电连接到基板11,但不限于此。
发光器件21的表面可以用透明绝缘层或树脂层来密封,但实施例不限于此。具有荧光体的层可以附接到发光器件21的表面,但实施例不限于此。
发光器件21可以具有支撑构件,该支撑构件具有设置在其下方的陶瓷支撑构件或金属板,并且该支撑构件可以用作导电和导热构件。
根据实施例,多个层设置在的发光器件21上,并且多个层例如可以包括两个以上的层或三个以上的层。多个层可以选择性地包括无杂质层、添加有荧光体的层、具有扩散剂的层以及添加有荧光体/扩散剂的层中的至少两个或三个或更多的层。扩散剂和荧光体可以选择性地被包括在多个层中。即,荧光体和扩散剂可以分别设置在单独的层中,或者可以彼此混合并设置在一层中。杂质可以是荧光体和扩散剂。包括荧光体和扩散剂的层可以彼此相邻设置或者可以彼此间隔开设置。当荧光体和其上设置有扩散剂的层彼此分离时,其上布置有荧光体的层可以设置在其上布置有扩散剂的层的上方。
荧光体可以包括蓝色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体和黄色荧光体中的至少一种。荧光体的尺寸可以在1μm至100μm的范围内。荧光体的密度越高,波长转换效率可以越高,但是由于发光强度可能降低,因此可以在上述尺寸内考虑到光效率而增加。扩散剂可以包括PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)类、TiO2,SiO2、Al2O3和硅类中的至少一种。扩散剂可以在发射波长下具有1.4至2范围内的折射率,并且其尺寸可以在1μm至100μm的范围内或在1μm至30μm的范围内。扩散剂可以具有球形,但不限于此。由于设置了诸如扩散剂和荧光体的杂质,因此发光器件彼此连接的区域中的光的均匀性可以设置为90%以上。设置在基板11上的多个层可以包括树脂材料。多个层可以具有相同的折射率,或者至少两个层可以具有相同的折射率。多个层可以具有逐渐降低的折射率或与最上侧相邻的层的折射率差为0.5以下。
树脂层41设置在基板11上并且密封发光器件21的周缘。树脂层41可以比发光器件21的厚度厚。树脂层41可以是透明树脂材料,例如,诸如UV(紫外光)树脂、硅树脂或环氧树脂的树脂材料。树脂层41可以是不具有扩散剂的层、具有扩散剂的层或成型层。
树脂层41可以包括扩散剂。可以在树脂层41中在1.5wt%至2.5wt%的范围内添加扩散剂。具有扩散剂的树脂层41的折射率可以是1.8以下,例如1.1至1.8或1.4至1.6,并且可以低于扩散剂的折射率。树脂材料的折射率可以为1.8以下,例如在1.1至1.8的范围内或在1.4至1.6的范围内,并且可以低于扩散剂的折射率。UV树脂例如可以是包含氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物作为主要材料的树脂(低聚物类型)。例如,可以使用合成低聚物氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。主要材料可以进一步包括单体,所述单体中混合有作为低沸点稀释型反应性单体的丙烯酸异冰片酯(IBOA)、丙烯酸羟丁酯(HBA)和丙烯酸羟甲基丙烯酸酯(HEMA),并且可以混合有光引发剂(例如,1-羟基环己基苯基酮,二苯基)、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰膦氧化物)、抗氧化剂等作为添加剂。UV树脂可以由包含10%至21%的低聚物、30%至63%的单体和1.5%至6%的添加剂的组合物形成。在这种情况下,单体可以是10%至21%的丙烯酸异冰片酯(IBOA)、10%至21%的丙烯酸羟丁酯(HBA)和10%至21%的丙烯酸羟基间乙基酯(HEMA)的混合物。添加剂可以以1%至5%的光引发剂的量被添加,以能够发挥引发光反应性的作用,并且可以由能够通过添加0.5%至1%的抗氧化剂来改善泛黄的混合物形成。使用上述组成的树脂层的形成可以用诸如UV树脂的树脂而不是导光板来形成层,以调节折射率和厚度,同时可以通过使用上述组成来使粘合特性、可靠性和大规模生产率都得到满足。
树脂层41的厚度t2可以比基板11的厚度厚,例如,是基板11的厚度的5倍以上,例如,在5倍至9倍的范围内。由于树脂层41以上述厚度t2设置,因此树脂层41可以密封基板11上的发光器件21的周缘,可以防止湿气渗透,并且可以支撑基板11。树脂层41和基板11可以由柔性板形成。树脂层41的厚度t2可以为4mm以下,例如2mm至4mm或2mm至3.5mm。
如图2所示,树脂层41可以包括多个凹部R1和在凹部R1上的透镜部31。凹部R1分别设置在发光器件21上并且密封发光器件21。凹部R1是空气材料,并且可以包括空气中的至少一种,例如氧气、氮气或氩气。凹部R1可以处于真空状态。当凹部R1处于真空状态时,可以防止由于温度变化而引起的湿气产生。凹部R1可以设置在发光器件21与透镜部31之间。凹部R1在第一方向和第二方向上的宽度(例如,c)可以大于最大高度b(c>b)。
透镜部31可以具有圆形的俯视形状。当透镜部31具有圆形形状时,透镜部31的圆周可以以与发光器件21相同的距离g2间隔开。透镜部31可以具有椭圆形形状,并且在这种情况下,发光器件21的相对两侧以与透镜部31相同的间隔间隔开,或者发光器件21的相邻的表面可以与透镜部31以不同的间隔间隔开。透镜部31之间的间隔g1可以小于发光器件21之间的间隔a1(a1>g1)。树脂层41的一部分41a可以设置在透镜部31之间的区域中并且可以与基板11的上表面接触。树脂层41设置在透镜部31的周围以引导穿过透镜部31发射的光。当扩散剂被添加到树脂层41内部时,可以使穿过透镜部31发射的光漫射。
透镜部31之间的间隔g1可以大于透镜部31与树脂层41的侧面之间的间隔g3。透镜部31在第一方向或第二方向上的长度c可以大于透镜部31之间的间隔g1。透镜部31的侧表面与发光器件21之间的直线距离g2可以小于透镜部31之间的间隔g1。透镜部31在第一方向或第二方向上的长度c可以是凹部R1的最大宽度,并且可以大于透镜部31之间的间隔g1。
这里,透镜部31的尺寸可以相同。作为另一示例,一部分透镜部31可以具有不同的尺寸。例如,当透镜部31的尺寸在M行和N列中为3以上时,外侧的透镜部31的尺寸可以小于中央的透镜部31的尺寸。也就是说,可以根据区域而以不同的尺寸设置透镜部31的尺寸。透镜部31的高度或厚度b可以是树脂层41的厚度t2的0.9倍以下,例如,0.8倍至0.9倍。透镜部31的上表面的高度b可以是树脂层41的上表面的90%以下,例如在80%至90%的范围内。当透镜部31的高度b小于上述范围时,光漫射效率低并且存在减少热点的限制,而当透镜部31的高度b大于上述范围时,树脂层41的强度可能降低,并且凹部R1中的光损失可能增加。
树脂层41的上表面与透镜部31之间的间隔d可以是树脂层41的厚度t2的0.2倍以下,例如,0.1至0.2倍。当间隔d小于上述范围,透镜部31的尺寸减小,因此光漫射效率微不足道,而当间隔d大于上述范围时,树脂层41的强度降低,并且可能出现热点。
透镜部31可以将从发光器件21发射的光折射到发光器件21上。透镜部31可以在基板11上设置多个。透镜部31的数量可以与发光器件21的数量相同。透镜部31可以包括突出部33、第一入射表面32和第二入射表面34。突出部33可以从第一入射表面32的中心向发光器件21的方向凸起地突出。突出部33可以设置成比第一入射表面32更靠近发光器件21。突出部33可以对应于或面对发光器件21的中心。突出部33可以从透镜部31的中心朝向发光器件21突出。
从第一入射表面32的中心越靠近发光器件21,宽度可以逐渐变窄。突出部33可以在垂直方向上与发光器件21重叠。沿突出部33的方向入射的一部分光透射,而大部分光可以被第一入射表面32折射或反射。
第一入射表面32可以包括在树脂层41的上表面方向上凸出的曲面,并且设置在凹部R1上。从第一入射表面32到发光器件21的距离可以随着距突出部33的距离增大而逐渐增大。随着第一入射表面32远离与发光器件21垂直的光轴Z的方向,从第一入射表面32到发光器件21的距离可以逐渐增大。第一入射表面32可以形成为当从侧截面观察时为双曲线形状。第一入射表面32可以基于突出部33形成为双曲线形状。第一入射表面32可以形成为围绕突出部33的凸曲面。弯曲形状可以包括半球形形状或半椭圆形形状。第一入射表面32可以折射或反射入射光。被第一入射表面32折射的光可以具有基于垂直轴大于入射角的出射角。因此,被第一入射表面32折射的光可以在横向方向上漫射。由于通过透镜部31入射的光漫射,因此可以将发光器件21之间的间距或间隔设置得更宽。
发光器件21之间的间隔a1可以在透镜部31的长度、即透镜部31的最大长度的1.2倍至1.8倍的范围内。第一入射表面32的高点可以设置为高于突出部33的低点。因此,被突出部33的表面反射的光可以行进到第一入射表面32或行进到第二入射表面34而被发射。第一入射表面32的高点区域可以在垂直方向上不与发光器件21重叠。第一入射表面32的区域的5%以下的区域可以在垂直方向上与发光器件21重叠。第一入射表面32可以设置在突出部33与第二入射表面34之间。第一入射表面32可以被连接在突出部33与第二入射表面34之间。第一入射表面32的外侧低点可以设置为等于或低于突起部33的低点。突起部33的低点与树脂层41的上表面之间的间隔d1可以是树脂层41的上表面与透镜部31之间的间隔d的至少两倍,例如,2倍至4倍的范围内。间隔d1是突出部33的低点与树脂层41的上表面之间的距离或最短距离,并且可以根据透镜部31的曲面的曲率而变化。
第二入射表面34可以围绕发光器件21以距发光器件21相同的距离g2设置。当透镜部31为椭圆形形状时,第二入射表面34可以距发光器件的第一方向上的两侧的距离和距第二方向上的两侧的距离不同。当透镜部31具有椭圆形形状时,光可以在与长方向正交的短长度方向上漫射。第二入射表面34可以是与基板11的上表面垂直的表面。第二入射表面34可以是相对于基板11的上表面倾斜的表面。第二入射表面34折射或反射从发光器件21入射的光或从基板11的上表面反射的光。第二入射表面34可以具有基于垂直轴例如光轴小于入射角的光发射角。第二入射表面34的高度b1(见图3)可以距透镜部31的底部或基板11的上表面为2mm以下,例如,在0.5mm至2mm的范围内。第二入射表面34的高度b1可以小于或等于树脂层41的厚度t2的0.3倍,例如,在0.2倍至0.3倍的范围内。当第二入射表面34的高度b1低于上述范围时,可能会发射发射到第一入射表面32的光行进到另一透镜部31的光干涉问题,而当第二入射表面34的高度b1高于该范围时,可能存在以下的问题:基于第一入射表面32的光漫射效率低,并且经由第二入射表面34发射的光的发光强度不均匀。第一入射表面32和第二入射表面34可以是与凹部R1接触的区域,使得从发光器件21发射的光或从其他区域反射的光可以被折射。
荧光体层51可以设置在树脂层41上。荧光体层51可以设置在树脂层41的上表面和侧表面上。如图4所示,荧光体层51可以设置在树脂层41的上表面上,并且树脂层41的侧表面可以从荧光体层51露出。荧光体层51的侧部51a延伸到树脂层41的所有的侧部并且可以与基板11的上表面接触。侧部51a可以防止湿气渗透并且以与其他区域相同的方式提取经波长转换的光。
荧光体层51可以是与树脂层41的树脂材料不同的材料或相同的材料。荧光体层51可以是透明层,并且可以在其中包括荧光体。荧光体层51可以包括一种或多种类型的荧光体,例如,红色荧光体、绿色荧光体、蓝色荧光体和黄色荧光体中的至少一种。荧光体层51可以包括红色荧光体。由于荧光体层51在其中包括荧光体,因此可以转换入射光的波长。这里,当从发光器件21发射的光是第一光并且从荧光体层51转换的光是第二光时,第二光可以具有比第一光更长的波长。第二光的发光强度可以大于第一光的发光强度。这是因为荧光体层51将大部分的光转换成波长,使得通过荧光体层51转换的第二光的发光强度可以高于第一光的发光强度。在接通或未接通时,荧光体层51的表面颜色可以是红色或接近红色的颜色。在接通或未接通时,荧光体层51的表面颜色可以是与荧光体的颜色接近的颜色。荧光体层51可以包括诸如硅或环氧树脂的材料。荧光体层51的折射率可以在1.45至1.6的范围内。荧光体层51的折射率可以等于或高于扩散剂的折射率。荧光体层51的折射率可以高于树脂层41的折射率。当荧光体层51的折射率低于上述范围时,光均匀性降低,而当荧光体层51的折射率高于上述范围时,则光透过率可能降低。因此,将荧光体层51的折射率设置在上述范围内,以便光透射率和光均匀性可以调节。由于荧光体层51在其中具有荧光体,因此其可以被定义为使光漫射的层。荧光体的含量可以按照与构成荧光体层51的树脂材料相同的量添加。荧光体层51可以按照树脂材料和荧光体的比例,例如4:6至6:4的比例来混合。在荧光体层51中荧光体可以在40wt%至60wt%的范围内。荧光体的含量可以相对于荧光体层51的树脂材料,具有20%以下或10%以下的差。
在实施例中,通过以40%以上或60%以下的比例添加荧光体层51中的荧光体含量,可以将荧光体层51的表面上的颜色设置为荧光体的颜色,并且可以提高漫射和波长转换效率。另外,可以减少光、例如从发光器件21发射的蓝光经由荧光体层51的透射。另外,可以根据荧光体的波长将通过荧光体层51提取的光设置为面光源。
荧光体层51例如可以通过在硅树脂材料中添加荧光体然后使其固化而以膜的形式设置。荧光体层51可以直接形成在树脂层41上,或者可以单独形成然后粘接。可以将以膜形式制造的荧光体层51粘接到树脂层41的上表面。可以在荧光体层51和树脂层41之间设置粘合剂。粘合剂是透明材料,并且可以是诸如UV粘合剂、硅树脂或环氧树脂的粘合剂。由于荧光体层51以膜的形式设置,因此可以使荧光体在内部均匀分布,并且可以将表面颜色的色感设置在一定级别以上。通过对于荧光体层51使用由树脂材料制成的膜,与使用聚酯(PET)膜的情况相比,可以提供具有高延展性的模块。荧光体层51可以是具有荧光体的保护膜或具有荧光体的剥离膜。荧光体层51可以被设置为与树脂层41可附接或可分离的膜。
荧光体层51的厚度t3(t3<t2)可以小于树脂层41的厚度t2。荧光体层51的厚度可以为0.5mm以下,例如在0.3mm至0.5mm的范围内。荧光体层51的厚度t3可以是树脂层41的厚度t2的25%以下。荧光体层51的厚度t3可以是树脂层41的厚度t2的18%以下,例如,在14%至18%的范围内。当荧光体层51的厚度t3大于上述范围时,光提取效率可能降低或模块厚度可能增大。当荧光体层51的厚度t3小于上述范围时,难以抑制热点或者波长转换效率可能降低。另外,荧光体层51是用于波长转换和外部保护的层,并且当它的厚度大于上述范围时,模块的延展特性可能劣化,并且设计自由度可能降低。
荧光体将从发光器件21发射的光转换为波长。当荧光体是红色荧光体时,它被转换为红光。为了将从发光器件21发射的大部分光换换为波长,光通过添加到树脂层41的扩散剂均匀地漫射,并且可以将被荧光体漫射的光转换为波长。
由于荧光体层51包括荧光体,因此外部颜色可以表示为荧光体的颜色。例如,当荧光体为红色时,表面颜色可以被观察为红色,因此,当关闭发光器件21时,可以提供红色图像,而当接通发光器件21时,具有规定发光强度的红光可以漫射并提供面光源的红色图像。根据实施例的照明模块100可以具有5.5mm以下的厚度,经由上表面发射面光源,并且可以具有柔性特性。照明模块100可以经由侧表面发光。
根据本发明的示例性实施例,从发光器件21发射的光被树脂层41的透镜部31漫射,从而可以增大发光器件21之间的间距。发光器件21之间的间距或间隔a1可以为8mm以上。根据本发明的示例性实施例,由于树脂层41的透镜部31设置在发光器件21上,因此可以防止热点。根据本发明的示例性实施例,由于荧光体层51设置在具有透镜部31的树脂层41上,因此可以提供均匀的亮度分布。
参照图3,树脂层41的第一方向上的长度c可以是发光器件21的第一方向上的长度L1的至少8倍,例如,在8倍至10倍的范围内。当透镜部31具有圆形的底部形状时,在第一方向和第二方向上的长度c是发光器件21的第一方向和第二方向上的长度L1的至少8倍,例如,在8倍至10倍的范围内。由于透镜部31的底部面积被布置为发光器件21的底部面积的20倍以上,因此可以提高透镜部31的光的漫射效率。在此,透镜部31的底部长度可以是凹部R1的底部长度。这里,发光器件21的一侧的长度L1可以为50微米以上,例如,在50至1000微米的范围内。
高度b、即透镜部31的最大高度或最大厚度可以是树脂层41的厚度t2的0.9倍以下,例如,0.8倍至0.9倍。由于透镜部31的高度b设置在上述范围内,因此光可以在凹部R1、即透镜部31的下部空间内漫射,并且经由透镜部31以均匀的光分布进行分布。另外,通过使透镜部31的厚度或高度b小于树脂层41的厚度t2,可以防止树脂层41的刚度变差并且可以抑制热点。在此,透镜部31的高度或厚度可以是凹部R1的高度或厚度。
透镜部31中的第一入射表面32的高点的高度可以是第二入射表面34的高度b1的4倍以下,例如在3至4倍的范围内。第一入射表面32与树脂层41的上表面之间的距离d是距树脂层41的上表面的、树脂层41的厚度t2的0.2倍以下,例如,在0.1至0.2倍的范围内。
从树脂层41的上表面到突出部33的下端的距离d1可以小于树脂层41的厚度t2,并且可以是从树脂层41的上表面到第一入射表面32的高点到的距离d的两倍以上。因此,第一入射表面32的曲面的曲率可以根据突出部33的下端的深度而改变,从而提高光反射效率。
突出部33可以设置成相比于树脂层41的上表面更靠近其下表面。突出部33的下深度d1是从树脂层41的上表面到突出部33的下端的距离,并且可以是树脂层41的厚度t2的50%以上,例如,在50%至70%的范围内。通过在透镜部31中在发光器件21的方向上在上述范围内形成突起部33,从发光器件21入射的光可以被反射到第一入射表面32和第二入射表面34。
树脂层41的下端处,与树脂层41的下表面之间或者与基板11的上表面之间的距离可以是树脂层41的厚度t2的50%以下,例如在30%至50%的范围内。树脂层41的下端与基板11之间的距离可以大于第二入射表面34的高度b1。
相对于树脂层41的上表面,突出部33的深度d1可以设置为比第一入射表面32的高点b1的高度(d1>b1)更深,并且可以在第一入射表面32的高点的2.5倍以上,例如,2.5倍至3.5倍的范围内更深地突出。因此,可以提高突出部33的光反射效率,并且可以提高从第一入射表面32入射的光的量。
透镜部31的突出部33的底部深度d1与第二入射表面34的高度b1之和(d1+b1)可以小于树脂层41的厚度t2。此外,第二入射表面34的上端可以设置成低于突出部33的下端。
在本发明的实施例中,树脂层41的上表面和下表面设置为平坦表面,并且透镜部31设置为从平坦的下表面凸出,并且通过形成设置在透镜部31下方的凹部R1,发光器件21被空气密封。由于透镜部31在树脂层41中具有双曲线形状并且设置在发光器件21上,所以可以提高从发光器件21发射的光的漫射效率。另外,透镜部31的宽度或长度大于透镜部31的高度或厚度,并且透镜部31的高度设置为树脂层41的厚度的至少80%,所以在透镜部31内漫射的光可以从透镜部31的每个入射表面反射或可以被横向地折射。
图12的(a)和图12的(b)中所示的是对比例,当将发光器件设置在没有透镜部的树脂层中时,在光束漫射角、亮度分布、发光强度图的示例中,可以看出从发光器件发射的光的光束漫射角窄、热点集中并且发光强度分布窄。在本发明的一个实施例中,参照图13的(a)和图13的(b),图2中公开的发光器件21的光束漫射角可以为125度以上,亮度分布广泛地分布以抑制热点,并且发光强度分布从发光器件21开始广泛地出现。
如图14所示,在将对比例和实施例的发光器件21的强度进行比较时发现,基于对比例的光强度,实施例的发光器件21的光强度可减小50%以上并且在横向方向上漫射。
在本发明的实施例中,由于透镜部31设置在照明模块中的树脂层41中的每个发光器件21上,所以具有通过增大照明模块中的发光器件21之间的间距来减少安装的装置的数量的效果。
参照图4,在树脂层41的内部设置透镜部31,在透镜部31的底部上设置发光器件21,并且在树脂层41的上部设置荧光体层51。荧光体层51覆盖树脂层41的上表面并且可以不形成在树脂层41的侧表面上。在这种情况下,可以在树脂层41的侧表面上设置添加了除添加到荧光体层51的荧光体以外的荧光体的层。可以在树脂层41的侧部上设置透射材料或反射层。树脂层41的侧表面可以设置为倾斜侧表面而不是垂直侧表面。
如图15以及图5至图8所示,根据在垂直方向上与发光器件21重叠的区域中的发光器件21的发光强度,荧光体层51的荧光体浓度Pc可以具有不同的分布。例如,当发光器件21的发光强度高时,荧光体的浓度可以增加(Pc-high),而当发光器件21的发光强度低时,荧光体的浓度降低(Pc-low),并且当发光器件21的发光强度为中等时,荧光体的浓度可以以中等浓度(Pc-mid)添加。反之,当荧光体的浓度高时,发光器件21的发光强度可以降低,而当荧光体的浓度低时,发光器件21的光强度可以相对降低。因此,对于在垂直方向上与发光器件21重叠的区域,荧光体层51或遮光部的对应区域中的荧光体的浓度可以不同。
在基于发光器件21的面向发光器件21的区域中或在大于发光器件21并且小于透镜部31的区域中,荧光体层51的荧光体密度可以具有浓度与荧光体层51的浓度不同的区域,或者可以包括遮光部。在此,遮光部可以是具有比荧光体层51的荧光体浓度高或低的荧光体浓度的区域。
图5是示出根据本发明第二实施例的照明模块的俯视图。图6是图5的照明模块的B-B侧的剖视图的第一示例,图7是图5的照明模块的B-B侧的剖视图的第二示例,图8是图5的照明模块的B-B侧的剖视图的第三示例。在描述第二实施例时,通过参考第一实施例的描述,与第一实施例相同的配置可以选择性地应用于第二实施例。
参照图5和图6,照明模块包括基板11、设置在基板11上的发光器件21、设置在发光器件21上并设置在基板11上的树脂层41、以及树脂层41上的荧光体层51。荧光体层51可以设置在树脂层41的上表面上或者可以设置在树脂层41的上表面和侧表面上。荧光体层51可以包括遮光部55。遮光部55可以包括荧光体。遮光部55可以包括比荧光体层51的荧光体浓度高的荧光体浓度。
遮光部55可以设置在垂直方向上与发光器件21重叠的区域中。遮光部55可以设置在发光器件21的上表面的面积的至少两倍,例如2倍至10倍的范围内的面积中。由于遮光部55覆盖发光器件21的上部区域,所以可以降低从发光器件21发射的光的强度并且可以抑制热点。
遮光部55的宽度c1可以是发光器件21的宽度的一倍以上,并且例如可以在1至5倍的范围内。遮光部55的厚度可以等于或大于荧光体层51的厚度t3。遮光部55可以穿过荧光体层51的开口区域设置并且可以接触树脂层41的上表面。如图5所示,遮光部55可以具有圆形的俯视图。遮光部55和透镜部31可以形成为同心圆形状。遮光部55可以在垂直方向上与第一入射表面32和突出部33重叠。由于将遮光部55设置为长度小于透镜部31的底部长度,因此可以防止通过第一入射表面32提取的光的强度的降低。遮光部55可以具有一种或多种类型的荧光体,并且可以包括红色荧光体、绿色荧光体、黄色荧光体和蓝色荧光体中的至少一种。遮光部可以包括荧光体和扩散剂。
图7是与图6不同的示例,并且遮光部55a可以设置在荧光体层51上。遮光部55a可以与荧光体层51的荧光体相同或不同。遮光部55a的荧光体浓度可以等于或高于荧光体层51的荧光体浓度。也就是说,由于荧光体层51和遮光部55a层叠为多层,因此与发光元件21垂直重叠的区域中的荧光体浓度设置为高于其他区域,因此可以提高遮光效果。
遮光部55a可以在垂直方向上与发光器件21重叠。遮光部可以设置在透镜部31的内部区域中,而不是第二入射表面34中。遮光部55a的宽度c1可以大于发光器件21的宽度并且小于透镜部31的底部长度。遮光部55a可以在垂直方向上与突出部33和透镜部31的第一入射表面32的一部分重叠。遮光部55a可以设置在荧光体层51的上表面上,以具有比荧光体层51的厚度t3更薄的厚度。添加到遮光部55a的荧光体可以包括红色、绿色、蓝色和黄色中的至少一种或两种或更多种。遮光部的荧光体可以包括与荧光体层51的荧光体相同的荧光体,例如,红色荧光体。遮光部55a可以包括荧光体和扩散剂。遮光部55a可以具有比荧光体层51的表面颜色更深的表面颜色。例如,基于红色,遮光部的表面饱和度可以比荧光体层51的表面饱和度更大或更高。如图5所示,遮光部55a可以具有圆形的俯视图。遮光部55a和透镜部31可以形成为同心圆形状。
图8中公开的照明模块是不同于图6的照明模块的第三示例。如图8所示,遮光部55b可以设置在树脂层41上。遮光部55b可以设置在荧光体层51与树脂层41之间。遮光部55b可以与荧光体层51的荧光体相同或不同。遮光部55b的荧光体浓度可以等于或高于荧光体层51的荧光体浓度。遮光部55b可以在垂直方向上与发光器件21重叠。遮光部55b可以设置在透镜部31的内部区域中,而不是第二入射表面34中。遮光部55b的宽度c1可以大于发光器件21的宽度,并且可以小于透镜部31的底部长度。遮光部55b可以在垂直方向上与突出部33和透镜部31的第一入射表面32的一部分重叠。遮光部55b可以设置在树脂层41的上表面上,以具有比荧光体层51的厚度t3更薄的厚度。添加到遮光部55b的荧光体可以包括红色、绿色、蓝色和黄色中的至少一种或两种或更多种。添加到遮光部55b的荧光体可以包括与荧光体层51的荧光体相同的荧光体,例如,红色荧光体。遮光部55b可以包括荧光体和扩散剂。
遮光部55b可以具有比荧光体层51的表面颜色更深的表面颜色。例如,基于红色,遮光部55b的表面饱和度可以比荧光体层51的表面饱和度更深或更高。如图5所示,遮光部55b可以具有圆形俯视图。遮光部55b和透镜部31可以形成为同心圆形状。在荧光体层51中,与遮光部55b重叠的上部区域51b可以突出到荧光体层51的上表面的上方。荧光体层51的与遮光部55b重叠的上部区域51b的上表面面积可以大于遮光部55b的上表面面积。因此,遮光部55b和荧光体层51转换入射光的波长从而发光,并且在遮光区域中发光强度可以降低。
在图9中,图9的(a)、图9的(b)、图9的(c)是示出根据第一实施例的照明模块的制造过程的图。如图9的(a)和图9的(b)所示,发光器件21以规定间距安装在基板11上。当发光器件21安装在基板11上时,具有凹部R1和透镜部31的树脂层41将被附接在基板11上。在此,可以用粘合剂或粘合膜将基板11和树脂层41彼此附接。树脂层41的凹部R1和透镜部31可以根据发光器件21的间距布置为彼此相对应。凹部R1和透镜部31可以在以压印法将树脂层41注射成型之后设置。透镜部31可以包括突出部33、第一入射表面32和第二入射表面34,并且可以设置为围绕发光器件21。凹部R1可以设置在透镜部31和发光器件21以及基板之间,并且凹部R1可以处于空气状态或真空状态。
如图9的(c)所示,可以在树脂层41的表面上形成荧光体层51。荧光体层51可以通过热压方法以预先准备的膜形式附接到树脂层41的表面。作为另一示例,在树脂层41的表面上设置用于注射成型的模具之后,可以形成荧光体层51。荧光体层51可以形成在树脂层41的上表面上,或者可以形成在树脂层41的上表面和侧表面上。
图10是根据第三实施例的照明模块的侧视剖视图的示例。在描述第三实施例时,可以选择性地应用以上公开的配置。参考图10,照明模块包括:基板上的多个发光器件21;在发光器件上具有凹部R1的漫射层35;漫射层35上的荧光体层65;以及荧光体层65上的树脂层71。
漫射层35可以包括:围绕发光器件21的凹部R2;凹部R2的表面上的透镜部36;以及将透镜部36彼此连接的支撑部37。凹部R2围绕发光器件21,并且可以是空气区域或真空区域。凹部R2可以在垂直方向上与发光器件21重叠,并且可以设置为半球形或半椭圆形形状。
漫射层35与发光器件21间隔开,并且可以设置在基板上。透镜部36设置为多个,以分别与发光元件21相对应,并且使从发光器件21入射的光在凹部R2上漫射。透镜部36可以具有半球形或半椭圆形形状。透镜部36可以设置为凸透镜形状。透镜部36可以使入射光散射或折射。支撑部37可以将多个透镜部36彼此连接。支撑部37可以被附接或粘接到基板11。
在漫射层35中,透镜部36和支撑部37可以以相同的厚度彼此连接。漫射层35可以具有0.5mm以下、例如0.3mm至0.5mm的范围内的厚度。可以将扩散剂或荧光体添加到漫射层35中。漫射层35是透明树脂材料,并且可以是诸如UV(紫外光)树脂、环氧树脂或硅树脂的树脂材料。荧光体层65可以形成在漫射层35上。荧光体层65可以在透明树脂材料中包括红色荧光体、绿色荧光体、蓝色荧光体和黄色荧光体中的至少一种。荧光体层65例如可以包括红色荧光体。荧光体层65可以形成在漫射层35的透镜部36和支撑部37上以具有均匀的厚度。在荧光体层65中,可以设置在支撑部37上延伸的延伸部65A。漫射层35和荧光体层65中的每一个可以通过压印方法形成,然后层叠在基板上。荧光体层65的延伸部65A可以设置为透镜部36上的凸起区域和支撑部37上的平坦区域。
树脂层71可以设置在荧光体层65上。树脂层71的上表面设置为平坦的上表面,并且可以覆盖荧光体层65的表面。树脂层71具有在垂直方向上与透镜部36重叠的区域,并且该区域的厚度可以比在垂直方向上与支撑部重叠的区域的厚度薄。树脂层71可以设置在荧光体层65和漫射层35的侧表面上。作为另一示例,具有扩散剂的层或具有荧光体的层可以进一步设置在树脂层71、漫射层35和荧光体层65的侧表面上。
如图1和图10所示,根据本发明的实施例,具有透镜部31和36的树脂层41或漫射层35与基板11紧密接触,从而在空气或真空中提供透镜部36的内部空间。相对于具有透镜部36的层,可以通过在与基板11紧密接触之后去除空气而将凹部R1和凹部R2设置为真空状态。由于具有透镜部36的层与发光器件间隔开并且设置为具有凸曲线或双曲线,因此入射光可以漫射或折射。因此,通过将透镜部31和透镜部36设置在具有5mm以下的薄厚度的照明模块内,不需要安装单独的透镜,并且可以通过间距变大的发光器件21提供均匀的光发布。
在图11中,图11的(a)、图11的(b)、图11的(c)是在图10的照明模块中附接漫射层35和荧光体层65的过程的示例。如图11的(a)、图11的(b)所示,将预先准备的漫射层35附接在基板11上。此时,漫射层35的透镜部36设置在每个发光元件21上,并且支撑部37与基板11紧密接触。在这种情况下,漫射层35可以与基板11紧密接触或附接到基板11,然后可以去除漫射层35周围的空气以使凹部R2处于真空状态。漫射层35可以通过压印方法来制造。如图11的(c)所示,当漫射层35与基板11紧密接触时,预先准备的荧光体层65被附接在漫射层35上,或者可以使用注射成型模具在漫射层35上形成荧光体层65。之后,在荧光体层65上形成树脂层以提供如图10所示的照明模块。
图16是示出根据实施例的照明模块的发光器件的示例的图。
参照图16,实施例中公开的发光器件包括发光结构225以及多个电极245和247。发光结构225可以由II至VI族元素的化合物半导体层形成,例如,III-V族元素的化合物半导体层或II-VI族元素的化合物半导体层。多个电极245和247选择性地连接到发光结构225的半导体层并供电。发光器件可以包括光透射基板221。光透射基板221可以设置在发光结构225上。光透射基板221例如可以是光透射材料、绝缘材料或导电材料。光透射基板221例如可以是蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge和Ga2O3中的至少一种。多个凸部(未示出)可以形成在光透射基板221的上表面和下表面中的至少一个或两个上,从而提高光提取效率。每个凸部的侧截面形状可以包括半球形形状、半椭圆形形状或多边形形状中的至少一种。可以去除光透射基板221,但不限于此。
缓冲层(未示出)和低电导率半导体层(未示出)中的至少一个可以被包括在光透射基板221和发光结构225之间。缓冲层是用于减小光透射基板221与半导体层之间的晶格常数之差的层,并且可以选择性地由II族至VI族元素的化合物半导体形成。III-V族元素的未掺杂的化合物半导体层可以被进一步形成在缓冲层的下方,但是实施例不限于此。
发光结构225可以设置在半透明基板221的下方。发光结构225包括第一导电型半导体层222、有源层223和第二导电型半导体层224。另一半导体层可以被进一步设置在层222、223和224中的每一者的上方和下方。第一导电型半导体层222设置在光透射基板221的下方,并且可以实现为掺杂有第一导电型掺杂剂的半导体,例如n型半导体层。第二导电型半导体层224设置在有源层223的下方。第一导电型半导体层222和/或第二导电型半导体层224包括InxAlyGa1-x-yN的组成式(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)。第一导电型半导体层222或/和第二导电型半导体层224可以选自III-V族元素的化合物半导体,例如,GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP。第一导电型掺杂剂是n型掺杂剂,并且包括诸如Si、Ge、Sn、Se和Te的掺杂剂。第二导电型半导体层224是p型半导体层,第二导电型掺杂剂是p型掺杂剂,并且可以包括Mg、Zn、Ca、Sr和Ba。有源层223设置在第一导电型半导体层222的下方,并且选择性地包括单量子阱、多量子阱(MQW)、量子线结构或量子点结构,并且可以包括阱层和势垒层的循环。阱层/势垒层的循环例如包括InGaN/GaN、GaN/AlGaN、AlGaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、AlGaAs/GaA、InGaAs/GaAs、InGaP/GaP、AlInGaP/InGaP和InP/GaAs对中的至少一对。
作为发光结构225的另一示例,第一导电型半导体层222可以被实现为p型半导体层,并且第二导电型半导体层224可以被实现为n型半导体层。具有与第二导电型的极性相反的极性的第三导电型半导体层可以形成在第二导电型半导体层224的下方。另外,发光结构225可以实现为np结结构、pn结结构、npn结结构和pnp结结构中的任一个。
第一电极245和第二电极247设置在发光结构225的下方。第一电极245电连接到第一导电半导体层222,第二电极247电连接到第二导电半导体层224。第一电极245和第二电极247可以具有多边形或圆形底部形状。可以在发光结构225中设置多个凹部226。发光器件包括第一电极层241和第二电极层242、第三电极层243以及绝缘层231和233。第一电极层241和第二电极层242中的每一个可以形成为单层或多层,并且可以用作电流漫射层。第一电极层241和第二电极层242可以包括设置在发光结构225下方的第一电极层241和设置在第一电极层241下方的第二电极层242。第一电极层241扩散电流,第二电极层241反射入射光。
第一电极层241和第二电极层242可以由不同的材料形成。第一电极层241可以由半透明材料,例如金属氧化物或金属氮化物形成。第一电极层241例如可以从氧化铟锡(ITO)、ITO氮化物(ITON)、氧化铟锌(IZO)、IZO氮化物(IZON)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铟铝氧化锌(IAZO)、IGZO(铟镓锌氧化物)、IGTO(铟镓锡氧化物)、AZO(氧化铝锌)、ATO(氧化锑锡)和GZO(氧化镓锌)中选择性地形成。第二电极层242与第一电极层241的下表面接触,并且可以用作反射电极层。第二电极层242包括诸如Ag、Au或Al的金属。当去除第一电极层241的一部分时,第二电极层242可以部分地接触发光结构225的下表面。
作为另一示例,第一电极层241和第二电极层242的结构可以以全向反射器层(ODR)结构层叠。全向反射结构可以形成为具有低折射率的第一电极层241和与第一电极层241接触的由高反射金属材料制成的第二电极层242的层叠结构。电极层241和242例如可以具有ITO/Ag的层叠结构。第一电极层241和第二电极层242之间的界面处的全向反射角可以得到改善。
作为另一示例,可以去除第二电极层242,并且第二电极层242可以由不同材料的反射层形成。反射层可以形成为分布式布拉格反射器(DBR:distributed Braggreflector)结构,并且分布式布拉格反射器结构包括具有不同折射率的两个介电层交替设置的结构,并且例如可以包括与SiO2层、Si3N4层、TiO2层、Al2O3层和MgO层不同的任何一种。作为另一示例,电极层241和242可以包括分布式布拉格反射结构和全向反射结构这两者,并且,在这种情况下,可以提供具有98%以上的光反射率的发光器件。由于以翻转方式安装的发光器件通过光透射基板221发射从第二电极层242反射的光,所以大部分光可以朝向垂直方向发射。发射到发光器件侧面的光可以经由根据实施例的粘合构件被反射构件反射到光出射区域。
第三电极层243设置在第二电极层242的下方,并且与第一电极层241和第二电极层242电绝缘。第三电极层243由诸如钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、铬(Cr)、钽(Ta)、铂(Pt)、锡(Sn)、银(Ag)和磷(P)的金属形成。第一电极245和第二电极247设置在第三电极层243的下方。
绝缘层231和233阻止第一电极层241和第二电极层242、第三电极层243、第一电极245和第二电极247以及发光结构225的层之间的不必要的接触。在绝缘层231和233中,第一绝缘层231设置于第三电极层243和第二电极层242之间,第二绝缘层233设置于第三电极层243与第一电极245和第二电极247之间。
第三电极层243连接到第一导电型半导体层222。第三电极层243的连接部244穿过第一电极层241和第二电极层242的下部以及发光结构225突出为通孔结构,并且与第一导电型半导体层222接触。连接部244可以设置为多个。第一绝缘层231的一部分232沿着发光结构225的凹部226延伸并围绕第三电极层243的连接部244设置,并且阻挡第三电极层243与第一电极层241和第二电极层242之间、以及第二导电半导体层224和有源层223之间的电连接。绝缘层可以设置在发光结构225的侧部上以保护其侧部,但实施例不限于此。第二电极247设置在第二绝缘层233的下方,并且通过第二绝缘层233的开口区域与第一电极层241和第二电极层242中的至少一个接触或连接。第一电极245设置在第二绝缘层233的下方并通过第二绝缘层233的开口区域连接到第三电极层243。因此,第二电极247的突出部248通过第一电极层241和第二电极层242电连接到第二导电型半导体层224,并且第一电极245的突出部246通过第三电极层243电连接到第一导电型半导体层222。
图17是根据实施例的应用了照明模块的车灯应用于的车辆的俯视图。图18是示出具有实施例中公开的照明模块或照明装置的车灯的图。参照图17和图18,在车辆900中,尾灯800可以包括第一灯单元812、第二灯单元814、第三灯单元816和壳体810。在此,第一灯单元812可以是用作方向器的光源,第二灯单元814可以是用作车辆宽度灯的光源,并且第三灯单元816用作刹车灯的光源,但不限于此。第一灯单元812、第二灯单元812和第三灯单元816中的至少一个或全部可以包括实施例中公开的照明模块。壳体810容纳第一灯单元812、第二灯单元812和第三灯单元816,并且可以由光透射材料制成。此时,壳体810可以根据车身的设计而具有曲率,并且第一灯单元812、第二灯单元812和第三灯单元816可以实现可以根据壳体810形状具有曲面的面光源。当将灯单元应用于车辆的尾灯、刹车灯或转向信号灯时,这种车灯可以应用于车辆的转向信号灯。
在上述实施例中描述的特征、结构和效果被包括在本发明的至少一个实施例中,但不必仅限于一个实施例。此外,每个实施例中示出的特征、结构和效果等可以由实施例所属领域的普通技术人员通过组合或修改其他实施例来实现。因此,与这样的组合和这样的变型有关的内容将被解释为被包括在本发明的范围内。
以上主要描述了实施例。但是,它们仅是示例,并不限制本发明。本发明所属领域的普通技术人员可以理解,在不脱离本实施例的基本特征的情况下,可以进行以上未描述的多种变型和应用。例如,实施例中具体表示的每个部件可以被修改和实现。另外,应当解释为,与这样的变型和这样的应用有关的差异被包含在所附权利要求书所限定的本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种照明模块,包括:
基板;
多个发光器件,所述多个发光器件设置在所述基板上;
树脂层,所述树脂层设置在所述基板和所述多个发光器件上并且包括多个透镜部;以及
多个凹部,所述多个凹部密封每个所述发光器件的周缘并且形成在每个所述透镜部与所述基板之间间隔开的空间;
其中,所述树脂层包括平坦的上表面和设置在所述基板上的下表面,
其中,每个所述透镜部包括朝向每个所述发光器件的中央部突出的突出部、具有围绕每个所述突出部的凸曲面的第一入射表面以及从所述第一入射表面的下部垂直于所述基板延伸的第二入射表面,
其中,从所述树脂层的所述上表面到所述突出部的下端的距离小于所述树脂层的厚度,并且是从所述树脂层的所述上表面到所述第一入射表面的高点的距离的两倍以上,
其中,所述凹部的折射率为1.2以下,
其中,所述树脂层由树脂材料形成,并且所述树脂层中不具有荧光体和扩散剂,并且
所述树脂层不与所述多个发光器件接触。
2.根据权利要求1所述的照明模块,其中,每个所述透镜部的所述突出部与所述基板之间的距离大于所述第二入射表面的高度。
3.根据权利要求2所述的照明模块,其中,每个所述透镜部的最大高度在从所述树脂层的所述下表面到所述树脂层的所述上表面的垂直距离的80%至90%的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的照明模块,包括设置在所述树脂层的所述上表面上的荧光体层,并且
其中,添加到所述荧光体层中的荧光体的含量为60%以上。
5.根据权利要求4所述的照明模块,其中,所述荧光体层的侧部在所述树脂层的整个侧表面上延伸并且与所述基板接触,并且
其中,从所述基板的下表面到所述荧光体层的上表面的距离为5.5mm以下。
6.根据权利要求4所述的照明模块,其中,所述荧光体层包括在与所述基板垂直的方向上与每个所述透镜部的所述突出部重叠的遮光部,并且
其中,所述遮光部设置于在垂直方向上比所述第二入射表面的区域更靠内的内侧区域。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的照明模块,其中,与所述基板平行的每个所述凹部的底部宽度大于与所述基板垂直的所述树脂层的厚度,并且
其中,所述照明模块包括设置在所述树脂层上并在与所述突出部垂直的方向上重叠的遮光部。
8.一种照明模块,包括:
基板,所述基板上具有反射层;
多个发光器件,所述多个发光器件设置在所述基板上;
树脂层,所述树脂层设置在所述基板和所述多个发光器件上;
荧光体层,所述荧光体层在所述树脂层上;以及
多个凹部,所述多个凹部设置在每个所述发光器件的上面和周围,
其中,所述树脂层分别设置在所述凹部的上部和侧部,
其中,形成所述凹部的所述树脂层包括朝向所述发光器件突出的突出部、具有相对于所述突出部在相反方向上凸出的曲面的第一入射表面以及从所述第一入射表面的端部在所述基板的方向上延伸的第二入射表面,
其中,从所述树脂层的上表面到所述突出部的低点的最短距离小于所述树脂层的厚度,并且是从所述树脂层的所述上表面到所述第一入射表面的高点的距离的两倍以上,
其中,每个所述凹部的底部宽度大于所述树脂层的所述厚度,
其中,所述凹部的折射率小于所述树脂层的折射率,
其中,所述树脂层由树脂材料形成并且所述树脂层中不具有荧光体和扩散剂,
其中,所述树脂层不与所述多个发光器件接触,并且
其中,从所述基板的下表面到所述荧光体层的上表面的距离为5.5mm以下。
9.根据权利要求8所述的照明模块,其中,所述多个凹部之间的距离小于所述凹部的最大宽度。
10.根据权利要求8或9所述的照明模块,其中,所述基板是柔性电路板,
其中,所述凹部包含空气,
其中,所述树脂层由透明硅材料形成,并且
其中,添加到所述荧光体层中的荧光体的含量为所述荧光体层的树脂材料的含量的20%以下。
11.根据权利要求8或9所述的照明模块,包括遮光部,所述遮光部在与所述多个发光器件中的每一个垂直的方向上重叠并且设置在所述荧光体层的上表面或下表面上,
其中,所述第一入射表面的侧截面在基于所述突出部彼此相反的方向上具有双曲线形状,
其中,所述荧光体层的所述上表面和侧表面与所述凹部间隔开。
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