以下、添付の図面を参照して、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者が、本発明を容易に実施可能な好適な実施例を詳しく説明する。但し、本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は、本発明の好適な1実施例に過ぎず、本出願の時点において、これらを代替する様々な均等物と変形例があることと理解されるべきである。
本発明の好適な実施例に対する動作原理を詳細に説明することに当たり、関連する公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にしていると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。後述する用語は、本発明における機能を考えて定義された用語であって、各用語の意味は、本明細書の全般に亘る内容を基に解析されるべきである。全図に亘り、類似した機能及び作用を行う部分に対しては、同一の図面符号を付する。
本発明による照明装置は、照明が要する様々なランプ装置、例えば、車両用ランプ、家庭用照明装置、産業用照明装置に適用することができる。例えば、車両用ランプに適用する場合、ヘッドランプ、車幅灯、サイドミラー用ランプ、フォグランプ、テールランプ(tail lamp)、制動灯(stop lamp)、昼間走行灯、車両室内照明、ドアスカーフ(door scarf)、リアコンビネーションランプ、バックアップランプなどに適用可能である。本発明の照明装置は、室内、室外の広告装置、表示装置、及び各種の電車分野にも適用可能であり、その他にも、現在開発されて商用化されているか、今後の技術発展によって具現可能な全ての照明関連分野や広告関連分野などに適用可能であると言える。
以下、実施例は、添付の図面及び実施例に対する説明により明らかになる。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターン又は構造物が、基板、各層(膜)、領域、パッド又はパターンの“上(on)”に又は“下(under)”に形成されると記載する場合、“上(on)”と“下(under)”は、“直接(directly)”又は“他の層を介在して(indirectly)”形成されることをいずれも含む。また、各層の上又は下に対する基準は、図面を基準に説明する。
<第1の実施例>
図1は、第1の実施例による照明モジュールを示す側断面図であり、図2は、図1の照明モジュールの他の例である。
図1及び図2を参照すると、実施例による照明モジュール200は、基板201と、前記基板201上に配置された複数の発光素子100と、前記基板201及び前記発光素子100を覆う樹脂部材150と、前記樹脂部材150と前記基板201の間に配置された反射部材110とを含む。
前記基板201は、印刷回路基板(PCB: Printed Circuit Board)を含み、例えば、樹脂系の印刷回路基板(PCB)、メタルコア(Metal Core)PCB、フレキシブルPCB、セラミックスPCB、FR−4基板を含む。前記基板201が底に金属層が配置されたメタルコアPCBで配置される場合、発光素子100の放熱効率は改善される。前記基板201は、軟性基板又は非軟性基板である。
前記基板201は、上部に配線層(図示せず)を含み、前記配線層は、複数の発光素子100を電気的に連結する。前記複数の発光素子100は、前記配線層により、直列、並列、又は直・並列に連結され、これについて限定しない。前記基板201は、発光素子100及び反射部材110のベースに位置したベース部材として働く。
前記基板201の上面は、X軸−Y軸平面を有し、前記基板201の厚さは、X軸とY軸に直交するZ方向の高さである。ここで、Y方向は、第1の方向であり、X方向は、Y軸と直交する第2の方向であり、前記Z方向は、X軸とY軸に直交する第3の方向である。前記基板201のX方向の長さとY方向の長さは、互いに同一であるか、異なっており、例えば、Y方向の長さが、X方向の長さよりも長く配置されることができる。
前記発光素子100は、図92及び図93に示しているように、基板201上に配置される。前記発光素子100は、基板201上に複数本が一定の間隔(B5)をもって配列されるか、互いに異なる間隔をもって配列される。前記発光素子100は、前記基板201上に少なくとも1列に配列されるか、2列又はそれ以上に配列されてもよく、前記1列又は2列以上の発光素子100は、前記基板201の長さ方向、すなわち、第1の方向(Y)に配置される。本実施例においては、説明の便宜のために、第1の方向(Y)に複数の発光素子100が1列に配置された例を説明することにする。前記発光素子100間の間隔は、100mm以下、例えば、5mm〜100mmの範囲、又は10mm〜40mmの範囲である。隣接した発光素子100間の間隔(B5)が前記範囲を超えると、所望する光量や光の均一度を調節することに困難がある。
前記発光素子100は、発光ダイオード(LED)を有する素子として、LEDチップ、又はLEDチップが実装されたパッケージを含み、前記LEDチップは、青、赤、緑、紫外線(UV)の少なくとも1つを発光する。前記発光素子は、白、青、赤、緑の少なくとも1つを発光する。前記発光素子100は、底部が前記基板201と電気的に連結されるサイドビュータイプであり、これについて限定しない。他の例として、前記発光素子100は、LEDチップであり、これについて限定しない。前記照明モジュール内に配置された複数の発光素子100は、互いに同一のカラーを発光することができる。前記複数の発光素子100は、一方向に単一のカラーを発光する。
前記発光素子100の出射領域101は、前記基板201に隣接した面、例えば、前記基板201の上面に隣接した側面に配置される。前記出射領域101は、前記発光素子100の底面と上面の間の側面に配置され、前記第1の方向(Y)に光を放出することになる。前記発光素子100の出射領域101は、前記反射部材110と隣接した面や、前記基板201の上面、又は/及び前記反射部材110の上面に垂直な面である。
前記発光素子100の出射領域101より出射された光の光軸(Y0)は、前記基板201の上面に平行な方向であるか、前記基板201の上面に水平な軸に対して、30度以内の範囲でチルト(tilt)される。前記光軸(Y0)は、前記発光素子100から放出された水平な光、又は、前記発光素子100内のLEDチップの上面に対して直交する方向である。このような発光素子100は、±Z方向の光指向角よりも±X方向の光指向角が広い。前記発光素子100の±X方向の光指向角は、110度以上、例えば120度〜160度、又は140度以上の範囲を有する。前記発光素子100の±Z方向の光指向角は、110度以上、例えば120度〜160度の範囲を有する。
前記発光素子100の厚さ(T1)は、第2の方向(X)の長さよりも小さく、例えば3mm以下、例えば2mm以下である。前記発光素子100の第2の方向の長さは、前記発光素子100の厚さ(T1)の1.5倍以上であり、これについて限定しない。このような発光素子100は、第3の方向(Z)の光出射角よりも第2の方向の光出射角が広い。前記発光素子100の第2の方向(X)の光出射角は、110度〜160度の範囲を有する。
前記反射部材110は、前記基板201上に配置される。前記反射部材110は、前記基板201の上面の面積と同一の面積であるか、より小さい面積を有してもよい。前記反射部材110は、前記基板201のエッジから離隔される。前記樹脂部材150は、前記基板201のエッジ領域の上面に接触される。前記樹脂部材150が前記基板201のエッジ領域の上面に接触した場合、水分の浸透を抑制することができる。
前記反射部材110内には、前記発光素子100の一部が挿入される孔118が配置される。前記反射部材110の孔118には、前記基板201の上面が露出され、前記発光素子100の下部がボンディングされる部分である。前記孔118のサイズは、前記発光素子100のサイズと同一又は大きく配置され、これについて限定しない。前記反射部材110は、複数の孔118が前記各発光素子100に対応する位置に配置される。前記反射部材110は、前記基板201の上面に接触するか、前記樹脂部材150により接着されるが、これについて限定しない。
図7及び図8に示しているように、前記反射部材110は、互いに異なる材質を有する多層構造で形成される。前記反射部材110は、前記基板201上に配置される反射層111と、前記反射層111上に配置された透光層112と、前記反射層111と前記透光層112の間に配置された反射パターン113とを含む。前記反射部材110は、反射フィルムである。
前記反射層111は、光を反射する物質、例えば金属又は非金属物質を含み、金属の場合、Agのような金属層が配置され、非金属物質の場合、プラスチック材質を含む。前記透光層112は、透明なフィルムであって、シリコーン又はエポキシのような樹脂材質、又は、ポリエチレンテレフタルレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ウレタンのような透明なプラスチック材質の少なくとも1つを含む。
図7及び図8に示しているように、前記反射パターン113は、前記反射層111と前記透光層112の間に配置される。前記反射層111及び前記透光層112は、互いに接触されず、所定のギャップ(gap)をもって離隔される。前記反射層111と前記透光層112の間に、エアギャップ113Bを含む。前記エアギャップ113Bは、前記反射パターン113の間の領域に配置される。前記反射層111と前記透光層112の間の外周には、エアギャップ113B又は反射パターン113が配置される。前記反射パターン113は、前記反射層111と前記透光層112に接着される。他の例として、前記透光層112は、前記反射パターン113の間の領域を介して、前記反射層111に接触されてもよい。
前記反射層111及び前記反射パターン113は、前記透光層112を介して入射された光を反射し、前記反射した光は、前記樹脂部材150を介して抽出される。前記反射パターン113は、前記反射層111の表面にホワイト印刷又はシルクスクリーン印刷により形成される。前記反射パターン113は、入射された光を乱反射することができる。前記反射パターン113は、前記入射された光を分散することで、全領域における輝度を改善することができる。前記反射パターン113は、金属酸化物を含み、例えば、TiO2、CaCO3、BaSO4、Al2O3のような材質であるか、シリコーン、ポリシリコーン(PS)の少なくとも1つを含むインキを用いて、印刷することができる。前記反射パターン113は、例えば、シリコーン又はエポキシ内に金属酸化物が添加された材質で形成される。前記反射パターン113のパターン密度は、前記発光素子100から遠くなるほど高くなる。前記反射パターン113の単位構造113Aは、多角形状、円形状、楕円形状、定形又は非定形状を有し、2次元又は3次元で形成される。前記反射パターン113の単位構造113Aは、内部にエアギャップ113Bを有する六角形状が密集して形成される。前記反射パターン113は、単位構造113Aが互いに密集して配列されるか、反射パターン113のグループが互いに離隔した領域にエアギャップ113Cが配置される。このような反射パターン113及び反射層111により光を反射することで、発光素子100の数を減らすことができ、全領域における光の均一度を改善することができる。前記反射部材110が前記樹脂部材150の底に配置されるので、前記樹脂部材150の厚さ(図1のT2)を薄くすることができる。前記樹脂部材150の底に前記反射部材110が配置されるので、前記樹脂部材150の厚さは、前記発光素子から遠くなるほど薄くなる。
前記基板201上には、樹脂部材150が配置される。前記樹脂部材150は、絶縁性材質及び透明な材質からなる。前記樹脂部材150は、前記基板201の上面全体、又は上面一部の上に配置される。前記樹脂部材150は、前記基板201の上面に1つで配置されるか、複数の単位サイズで配置される。前記樹脂部材150の上面の面積は、前記基板201の上面の面積と同一であるか、異なっている。前記樹脂部材150は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも厚い厚さ(T2)を有する透明な材質からなる。前記樹脂部材150は、シリコーン又はエポキシのような樹脂材質を含む。前記樹脂部材150は、熱硬化性樹脂材料を含み、例えば、PC、OPS、PMMA、PVCなどを選択的に含む。前記樹脂部材150は、ガラスで形成され、これについて限定しない。例えば、前記樹脂部材150の主材料は、ウレタンアクリレートオリゴマーを主原料とする樹脂材料を用いることができる。例えば、合成オリゴマーであるウレタンアクリレートオリゴマーをポリアクリルであるポリマータイプと混合したことを用いることができる。もちろん、ここに、低沸点希釈型の反応性モノマーであるIBOA(isobornyl acrylate)、HPA(Hydroxylpropyl acrylate、2−HEA(2-hydroxyethyl acrylate)などが混合したモノマーを更に含むことができ、添加剤として、光開始剤(例えば、1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketoneなど)、又は酸化防止剤などを混合することができる。
前記樹脂部材150内には、ビーズ(bead、図示せず)を含み、前記ビーズは、入射される光を拡散及び反射させて、光量を増加することができる。前記ビーズは、樹脂部材150の重量に比して、0.01〜0.3%の範囲に配置される。
前記樹脂部材150は、前記発光素子100上に配置されるので、前記発光素子100を保護することができ、前記発光素子100から放出された光の損失を減らす。前記樹脂部材150は、前記複数の発光素子100を覆い、前記発光素子100の出射領域101に接触される。前記樹脂部材150は、前記発光素子100の上面及び側面に接触される。前記樹脂部材150の一部は、前記反射部材110の孔118に配置される。前記樹脂部材150の一部は、前記反射部材110の孔118を介して、前記基板201の上面に接触される。これにより、前記樹脂部材150の一部が前記基板201と接触されることで、前記樹脂部材150と前記基板201の間に配置された前記反射部材110の流動を防止することができる。実施例には、前記反射部材110の固定のため、前記反射部材110の孔118は、前記発光素子100が配置された領域以外に他の孔がさらに配置されるが、これについて限定しない。
前記樹脂部材150の厚さ(T2)は、前記発光素子100の厚さ(T1)以上、又は20mm以下である。前記樹脂部材150の厚さ(T2)は、例えば2mm〜20mmの範囲であり、前記樹脂部材150の厚さ(T1)が前記範囲よりも大きいと、光効率が低下し、前記範囲よりも小さいと、光の均一度が低下する。図2に示しているように、前記樹脂部材150は、第1の方向(Y)の長さ(Y1)が、第2の方向(X)の幅(X1)よりも大きく配置され、前記第1の方向の長さ(Y1)は、前記発光素子100の数によって変わる。前記幅(X1)は、50mm以下、例えば10mm〜30mm、又は15mm〜23mmの範囲であり、前記幅(X1)が前記範囲を超えると、光の指向角をはずす領域が増加することになって、光の均一度が低下する。
前記樹脂部材150は、表面に金属物質、例えば、アルミニウム、クロム、硫酸バリウムのような物質がコーティングされるが、これについて限定しない。ここで、前記樹脂部材150の表面は、光抽出構造152が形成された面以外の側面であり、これについて限定しない。
前記樹脂部材150は、上面又は出射面が光抽出構造152を含む。前記樹脂部材150の側面の少なくとも2側面又はそれ以上は、前記樹脂部材150の底面に垂直又は傾斜した面で配置される。前記樹脂部材150は、第1〜第4の側面(S11、S12、S13、S14)を含み、前記第1の側面(S11)と第2の側面(S12)は、互いに反対側面であり、前記第3及び第4の側面(S13、S14)は、互いに反対側面であってもよい。前記第3、4の側面(S13、S14)は、第1、2の側面(S11、S12)の間に配置されるか、前記第1、第2の側面(S11、S12)に隣接する。前記第3の側面(S13)又は第4の側面(S13)と、前記第1、2の側面(S11、S12)の間の境界部分が角面又は曲面である。前記第1の側面(S11)は、発光素子100の後面に対面し、前記第2の側面(S12)の一部は、前記発光素子100の出射領域101と対面する。
前記光抽出構造152は、光学パターンであって、入射される光の臨界角を変化させる。前記光抽出構造152は、樹脂部材150と一体に形成される。前記樹脂部材150と前記光抽出構造152は、同一の材質で形成される。前記光抽出構造152の各パターンは、第3の方向(Z)に上がるほど、狭い幅を有するプリズム形状で形成される。前記光抽出構造152は、下部幅が広く、上部幅が狭い形状のパターンを有する。前記光抽出構造152は、側断面が半球状、多角状、又は、多角錐又は円錐のような形状の少なくとも1又は2以上を含む。
前記光抽出構造152は、側断面が三角状を有するプリズム形状のパターンが配列される。 前記パターンは、図3に示しているように、三角プリズム形状をもって連続して配置されるか、図5に示しているように、パターン間の領域152Aに所定のギャップ(B6)をもって配列される。前記パターン154は、図4に示しているように、多角錐形状、例えばピラミッド状又は半球状に形成される。図3のような三角状のプリズムパターンは、第3の方向と直交する第2の方向に長い長さを有し、前記第1の方向に沿って配列される。前記プリズムパターンの長さ方向である第2の方向は、前記発光素子の配列方向である第1の方向と直交する方向である。
図1及び図3に示しているように、前記光抽出構造152の単位パターンが、例えば三角プリズムパターンの場合、底幅(B2)と高さ(B1)は、互いに同一であるか、異なっており、前記パターンの底幅(B2)は、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記パターンの底幅(B2)が前記範囲よりも小さいと、光抽出効率の改善が足りず、前記範囲よりも大きいと、光の均一度が低下する。前記パターンの高さ(B1)は、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記パターンの高さ(B1)が前記範囲よりも小さい場合、パターン形成に困難があり、光抽出の改善が足りず、前記範囲よりも大きい場合、樹脂部材150の厚さ(T2)が増加するという問題がある。前記パターン間の間隔(B3)は、パターンの高点(P0)間の間隔であって、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記範囲よりも小さい場合、光効率の改善が足りず、前記範囲よりも大きい場合、光の均一度が低下する。ここで、前記光抽出構造152のパターン間の間隔(B3)又は前記パターンの底幅(B2)は、互いに同一である。
前記光抽出構造152は、前記発光素子100から放出した光、又は前記反射部材110で反射された光が入射されると、パターンの両側面又は傾斜した側面により、光の臨界角を変化させ、光を外部に抽出することができる。このような光抽出構造152により、前記樹脂部材150に出射された光は、面光源となる。
他の例として、前記光抽出構造152のパターン間の間隔(B3)や前記パターンの底幅(B2)は、前記発光素子100のそれぞれの出射領域101から遠くなるほど、狭くなる。前記光抽出構造152は、前記発光素子100と垂直方向に重ね合わせた領域に配置される。これにより、前記樹脂部材150は、入射された光の入射光量によって、前記パターンの間隔(B3)や底幅(B2)を異にして配置することで、全領域における光抽出構造152による光の均一度を改善させ、面光源を提供することができる。
図5を参照すると、光抽出構造152は、パターンが互いに離隔した場合、前記パターン間の領域152Aは、0.01mm以上、例えば0.01mm〜3mmの範囲で離隔される。前記パターン間の領域152Aの幅(B6)は、前記パターン底幅(B2)と同一又は小さい。このようなパターン間の領域152Aは、水平面、傾斜面、又は凹曲面であってもよい。
図6を参照すると、光抽出構造152は、パターンの高点(P0)が凸曲面を有する。前記光抽出構造152は、パターン間の低点(P1)が凹曲面を有する。前記パターンの高点(P0)及び低点(P1)が曲面で配置されるので、入射される光を反射又は透過させることができる。前記パターンの高点(P0)及び低点(P1)が曲面上に配置されるので、射出時の形状が変形する問題による光損失や、パターンの損害を防止することができる。このようなパターンの高さ、底幅及び間隔は、図2及び図3の説明を参照することにする。
<第2の実施例>
図9は、第2の実施例による照明モジュールの側断面図であり、図10は、図9の光抽出構造の部分拡大図である。第2の実施例を説明することに当たり、前記開示された構成と同一の構成は、前記に開示された説明を参照することにし、選択的に適用可能である。
図9及び図10を参照すると、照明モジュール200Aは、基板201と、複数の発光素子100と、反射部材110と、樹脂部材160とを含む。
前記樹脂部材160の第1の側面(S11)は、前記各発光素子100の後面と離隔している。前記樹脂部材160の第2の側面(S12)は、少なくとも一部が発光素子100の出射領域101に対応する。
前記樹脂部材160は、光抽出構造162を有する。前記樹脂160は、複数の発光セル160Aを含む。前記発光セル160Aのそれぞれは、上面が水平な第1の領域(C2)と、傾斜した第2の領域(C3)とを含む。前記樹脂部材160の発光セル160Aは、各発光素子100上にそれぞれ配置される。前記発光セル160Aは、前記発光素子100のそれぞれの光が出射する領域であり、別の発光素子100を有する単位領域となる。隣接した発光セル160Aの樹脂部材は、互いに連結される。前記各発光セル160Aに配置された発光素子100は、互いに同一のカラーを発光することができる。前記複数の発光素子100は、一方向に単一のカラーを発光する。
前記発光セル160Aの第1の領域(C2)は、前記発光素子100と垂直方向に重ね合わせている。前記第1の領域(C2)の幅は、前記発光素子100の幅(H1)と同一であるか、1.5倍以上である。前記第1の領域(C2)は、前記発光素子100の後面よりも上に位置して、前記発光素子100の後面を保護することができる。前記第2の領域(C3)は、前記発光素子100の出射領域101よりも第2の側面(S12)方向に延在される。前記第2の領域(C3)の厚さは、前記発光素子100から遠くなるほど、薄くなる。前記第2の領域(C3)の上面の高さは、前記発光素子100から遠くなるほど、低い高さを有する。このような第2の領域(C3)の厚さが、前記発光素子100から遠くなるほど狭くなることで、前記第2の領域(C3)を介して抽出された光の均一度が改善される。前記第1、第2の領域(C2、C3)上に光抽出構造162が配置されることで、前記樹脂部材160の上面又は出射面を介して抽出される光の光度や分布を均一にすることができる。
前記第1の領域(C2)は、前記発光セル160Aの幅(C1)又は周期に対して、50%以下、例えば5%〜30%の範囲に配置される。前記第1の領域(C2)は、前記第2の領域(C3)と比較して、1/9.5〜1/7の範囲に配置される。前記第1の領域(C2)上に配置された光抽出構造162のパターンは、同一の間隔及び底幅を有する。前記第2の領域(C3)は、前記基板201の上面、又は前記反射部材110の上面に対して傾斜した領域である。前記第2の領域(C3)上の光抽出構造162は、パターンが同一の形状であり、前記基板201や反射部材110に隣接するほど、パターン間の間隔が同一である。
図10に示しているように、前記光抽出構造162は、実施例に開示された多角状又は曲面を有するパターンを含む。前記光抽出構造162は、単位パターンが、例えば三角プリズムパターンの場合、底幅(B2)と高さ(B1)は、互いに同一であるか、異なっており、前記パターンの底幅(B2)は、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記パターンの底幅(B2)が前記範囲よりも小さい場合、光抽出効率の改善が足りず、前記範囲よりも大きい場合、光の均一度が低下する。前記パターンの高さ(B1)は、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記パターンの高さ(B1)が前記範囲よりも小さい場合、パターン形成に困難があり、光抽出の改善が足りず、前記範囲よりも大きい場合、樹脂部材160の厚さが増加するという問題がある。前記パターン間の間隔(B3)は、パターンの高点(P0)間の間隔であって、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記範囲よりも小さい場合、光効率の改善が足りず、前記範囲よりも大きい場合、光の均一度を低下させる。
前記光抽出構造162の単位パターンで傾斜した両側面は、傾斜した第1、第の2面(S1、S2)を含み、前記第1の面(S1)は、第2の面(S2)よりに垂直な直線(Z1)に隣接した面である。前記パターンの第2の面(S2)の角度(R6)が互いに同一である場合、前記第1の面(S1)の傾斜角度(R3)が逐次小さくなる。前記第2の領域(C3)の光抽出構造162は、前記基板201や反射部材110に隣接するほど、前記パターンの内角(R1)が逐次小さくなる。垂直な直線(Z1)を基準に、前記第1の面(S1)との角度(R3)は、第2の面(S2)との角度(R4)と同一であるか、小さい。
前記光抽出構造162において、パターンの内角(R1)は、前記基板201や反射部材110に隣接するほど狭くなり、例えば、前記発光素子100との距離に比例して小さくなる。前記パターンの第2の面(S2)の角度(R6)は、互いに同じ角度の場合、第1の面(S1)の角度(R3)は、距離によって変わる。前記第1の面(S1)の角度(R3)は、傾斜開始地点を距離0とすると、60度以下、例えば50度〜60度の範囲であり、前記距離が1mm増加する度に、1度以上減少する。前記角度(R3)は、θ1−(α×β)を含み、前記θ1は、距離が0であるときの角度であり、50度〜60の範囲を有することとなり、前記距離(α)は、0からC3の区間であり、前記加重値βは、1mm当たり増加する角度の加重値であって、1を超え1.1以下、例えば1.06〜1.09の範囲である。例えば、加重値(β)の値が1.08であり、地点0のとき、角度R3が55度である場合、地点10mm移動した位置におけるR3は、55−(10×1.08)=44.92で求められる。
前記光抽出構造において、パターンの第2の面(S2)の傾斜角度(R6)は、パターンの低点を連結した水平な直線(LS2)を基準とした角度であって、R3よりも小さい。前記角度(R6)は、第2の領域(C3)の傾斜した角度であって、1度以上、例えば1度〜50度の範囲、又は30度〜50度の範囲に配置される。ここで、前記第2の面(S2)は、水平な直線(LS1)を基準に、50度〜70度の角度で配置され、前記第2の領域(C3)を傾斜した構造として供することができる。前記R2>R6の条件を満たしている。
前記樹脂部材160における第1の領域(C2)の厚さ(T2)は、2mm以上50mm以下、例えば2mm〜10mmの範囲を有する。前記第2の領域(C3)の厚さは、前記第1の領域(C2)の厚さ(T2)よりも小さい。前記樹脂部材160又は第2の領域(C3)の最小厚さ(T3)は、前記発光素子100の厚さ(T1)と同一であるか、小さくても、大きくてもよい。前記樹脂部材160の上面又は第2の領域(C3)の低点(P4)は、前記発光素子100の光軸(Y0)と同一線上に配置されるか、低く配置される。前記樹脂部材160の最小厚さ(T3)は、前記反射部材110の上面から0.5mm以上、例えば0.5mm〜5mmの範囲に配置され、前記範囲よりも薄い場合、連結される部分が弱くなり、前記範囲よりも厚い場合、他の発光セル150Aに光干渉を与えることになる。
前記樹脂部材160は、発光セル150A間の境界領域(C4)が前記発光素子100の後面上に配置される。前記発光セル150Aの間の外側面161は、垂直面又は傾斜面であり、隣接した発光セル150Aを互いに連結させている。
<第3の実施例>
図11は、第3の実施例による照明モジュールを示す斜視図であり、図12は、図11の照明モジュールの部分拡大図であり、図13は、図12の樹脂部材の光抽出構造を示し、図14は、図12の照明モジュールの平面図である。第3の実施例を説明することに当たり、前記に開示された構成と同一の構成は、前記に開示された説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
図11〜図14を参照すると、照明モジュール200Bは、基板201と、発光素子100と、樹脂部材170と、反射部材110とを含む。前記樹脂部材170の発光セル170Aは、各発光素子100上にそれぞれ配置される。前記発光セル170Aは、前記発光素子100のそれぞれの光を出射する領域であり、各発光素子100を有する単位領域となる。前記発光セル170Aは、発光素子100により、互いに同一のカラーを発光することができる。前記複数の発光素子100は、1方向に単一のカラーを発光する。
図11、図12、及び図16に示しているように、前記樹脂部材170は、傾斜した領域を含み、前記傾斜した領域は、前記樹脂部材170の上面全域で形成される。前記樹脂部材170の最大厚(T2)は、50mm以下、例えば2mm〜10mmの範囲を含む。
前記樹脂部材170において、最厚の厚さ(T2)を有する領域は、前記発光素子100の後面よりも外側、例えば後方向に延在して、前記発光素子100の後面を保護することができる。前記樹脂部材170において、最薄の厚さ(T3)を有する領域は、他の発光素子100に隣接した領域である。前記樹脂部材170の最小厚さ(T3)は、前記発光素子100の厚さと同一であるか、さらに小さい。前記樹脂部材170の上面における低点(P4)は、前記発光素子100の光軸(Y0)と同一線上に配置されるか、低く配置される。前記樹脂部材170の最小厚さ(T3)は、前記反射部材110の上面から0.5mm以上、例えば0.5mm〜5mmの範囲に配置され、前記範囲よりも薄い場合、連結される部分に問題が生じることがあり、前記範囲よりも厚い場合、他の発光セルに光干渉を与えることになる。
前記樹脂部材170は、上面を除く側面(S11、S12、S13、S14)が、傾斜面又は垂直面である。前記光抽出構造172は、第3、第の4側面(S13、S14)へ延在していない。このような樹脂部材170の側面(S11、S12、S13、S14)は、光が漏洩することを防止することができる。前記樹脂部材170の発光セル170A間の境界領域に配置された側面(S111)は、垂直面又は傾斜面である。
前記光抽出構造172のパターンは、前記基板201の上面、又は前記反射部材110の上面に対して傾斜した領域に沿って配置される。前記光抽出構造172は、パターンが同一の形状であるか、前記基板201や反射部材110に隣接するほど、パターン間の間隔が同一又は異なっている。
前記樹脂部材170の光抽出構造172は、実施例に開示されたパターンの説明を参照することにする。図13に示しているように、前記光抽出構造172の単位パターンが、例えば、三角プリズムパターンの場合、底幅(B2)と高さ(B1)は、互いに同一又は異なっており、前記パターンの底幅(B2)は、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記パターンの底幅(B2)が前記範囲よりも小さい場合、光抽出効率の改善が足りず、前記範囲よりも大きい場合、光の均一度が低下する。前記パターンの高さ(B1)は、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記パターンの高さ(B1)が前記範囲よりも小さい場合、パターン形成に困難があり、光抽出の改善が足りず、前記範囲よりも大きい場合、樹脂部材170の厚さが増加するという問題がある。前記パターン間の間隔(B3)は、パターンの高点間の間隔であって、0.2mm以上、例えば0.2mm〜3mmの範囲であり、前記範囲よりも小さい場合、光効率の改善が足りず、前記範囲よりも大きい場合、光の均一度を低下させる。
前記光抽出構造172は、前記基板201や反射部材110に隣接するほど、前記パターンの内角(R1)が狭くなる。例えば、前記パターンの第2の面(S1)の角度(R6)が同一である場合、前記第1の面(S1)の傾斜角度(R3)が逐次小さくなる。これにより、前記パターンの内角(R1)は、前記基板201や反射部材110に隣接するほど小さくなり、例えば、前記発光素子100との距離に比例して小さくなる。前記パターンの第2の面(S2)の角度(R6)は、同一の角度であり、第1の面(S1)の角度(R3)が距離によって変更される。前記第1の面(S1)の角度(R3)は、傾斜開始地点を距離0とすると、60度以下、例えば50度〜60度の範囲であり、前記距離が1mm増加する度に、1度以上減少する。前記R3は、θ1−(α×β)を含み、前記θ1は、距離が0であるときの角度であり、50度〜60の範囲を有することになり、前記距離αは、0からC3の区間であり、前記加重値βは、1mm当たり増加する角度の加重値であって、1を超え1.1以下、例えば、1.06〜1.09の範囲である。例えば、加重値βが1.08であり、地点0であるとき、角度R3が55度の場合、地点10mm移動した位置におけるR3は、55−(10×1.08)=44.92で求められる。この場合、第2の実施例と比較して、開始角度、すなわち、距離が0の地点での角度を低くするか、全体上面の傾斜角度を低くする場合、又は樹脂部材170の最大厚さが低い場合、前記角度(R3)は変更される。
図13において、前記光抽出構造172におけるパターンの第2の面(S2)の傾斜角度(R6)は、パターンの低点を連結した水平な直線(LS2)を基準とした角度であって、R3よりも小さい。角度(R5)は、樹脂部材170の上面の傾斜した角度であって、1度以上、例えば1度〜10度の範囲、又は6度〜10度の範囲に配置される。
前記樹脂部材170の光抽出構造172のパターンは、高点及び低点の少なくとも1つが角面又は曲面を含み、例えば、図3、図4、図6のような形状より選択可能である。他の例として、前記光抽出構造172のパターンは、パターン間の領域が図5に示しているように、互いに接触せず、離隔しており、前記離隔した領域は、傾斜面又は曲面である。あるいは、図15の光抽出構造172Aのパターンは、高点(P0)と低点(P1)の少なくとも1つ、又は全てが曲面をもって傾斜した領域に沿って配置される。ここで、高点(P0)を基準に、両側面の幅(E3、E4)は、発光素子の出射領域101から遠いほど、E4>E3の条件を満たしている。前記E4>E3の条件は、図13のパターンに適用可能であり、発光素子から遠くなるほど、前記E4は、E3と比較して大きくなる。
実施例による光抽出構造172のパターンの高点は、前記発光素子100の出射領域101から遠くなるほど、低い高さを有する。ここで、前記樹脂部材170内に配置された前記発光素子100間の間隔は、100mm以下、例えば、5mm〜100mmの範囲であり、前記範囲よりも小さい場合、互いに異なる発光素子100から放出された光の間に干渉が発生し、前記範囲よりも大きい場合、光量や光の均一度を確保することに困難がある。
図16は、図11の照明モジュールの側断面図の例であり、図17及び図18は、図16の照明モジュールの第1、第2の変形例である。
図16に示しているように、前記樹脂部材170は、前記基板201又は前記反射部材110上に光抽出構造172を有し、前記発光素子100から遠くなるほど薄くなる厚さで配置され、前記反射部材110や前記発光素子100から放出された光を、上方向に放出することができる。前記光抽出構造172は、前記発光素子100から遠くなるほど、光軸に更に隣接して配置されることで、光抽出構造172より入射される光量の差を減らすことができる。これにより、光抽出構造172を介して抽出された光の均一度は、改善される。このような光の均一度は、一定の幅以上の面光源が均一な光の均一度を有することができ、例えば、照明モジュールの平面上における光軸方向と、これを基準に+30度(左側)又は−30度(右側)から眺めた光分布は、均一である。
図16に示しているように、樹脂部材170の光抽出構造172は、低点位置が発光素子100の光軸よりも低く配置され、反射部材110から離隔している。前記樹脂部材170の最小厚さ(T3)は、発光素子100の厚さ(T1)よりも小さく、この場合、樹脂部材170の最薄領域を介して光が漏洩して、他の発光領域に進むことを抑制することができる。
図17に示しているように、樹脂部材170は、上面において、低点が反射部材110に接触される。このような樹脂部材170の上面の低点が前記反射部材110に接触されることで、発光セル間の光干渉を減らすことができる。ここで、前記樹脂部材170の上面の低点(P4)は、図14に示しているように、第2の方向(X)の幅で長く形成されるか、センター領域にのみ形成される。前記樹脂部材170は、隣接した発光セル170Aの間の側面(S111)が傾斜面で配置されて、射出成形の分離が容易となる。
図18に示しているように、樹脂部材170は、隣接した発光セル170Aの間の側面(S111)に連結された低点(P4)が凹曲面であって、光抽出構造172に連結されることができ、高点が凸曲面であって、光抽出構造172に連結されることができる。このような樹脂部材170の射出成形時、分離が容易であり、前記凹曲面の低点(P4)により、光方向に進む光を効果的に遮断して、他の発光領域で光干渉が発生することを防止することができる。
図19は、図11の照明モジュールの第3の変形例を示す斜視図であり、図20は、図19の照明モジュールの部分側断面図である。
図19及び図20を参照すると、照明モジュールは、基板201と、複数の発光素子100と、前記基板201上に反射部材110と、前記基板201及び発光素子100上に光抽出構造182を有する樹脂部材180とを含む。
前記発光素子100は、前記基板201の第2の方向(Y)に沿って配列される。前記発光素子100は、前記基板201のエッジの少なくとも1つのエッジに沿って配列され、例えば、前記基板201の長さ方向のエッジに沿って配列される。
前記発光素子100は、前記樹脂部材180の領域のうち、厚肉の領域に沿って配列される。前記樹脂部材180の厚さは、前記発光素子100が配置された領域が厚く、前記発光素子100から遠くなるほど薄くなる。前記樹脂部材180の光抽出構造182のパターンは、第1の方向に交互に配列され、前記第1の方向と直交する第2の方向に長い長さで配置される。前記各パターンの長さは、前記樹脂部材180の長さ(Y2)と同一である。前記プリズムパターンの長さ方向は、前記発光素子の配列方向と同一の方向である。前記プリズムパターンは、前記発光素子の配列方向と直交する方向に配列される。
前記樹脂部材170は、第1の方向の長さ(X2)が第2の方向の長さ(Y2)よりも小さく、例えば1/2以下である。前記発光素子100の間の間隔(B5)は、100mm以下、例えば、1mm〜30mmの範囲、又は15mm〜25mmの範囲である。前記発光素子100の間の間隔(B5)が前記範囲よりも小さい場合、発光素子100の数が増加し、前記範囲よりも大きい場合、暗部が発生する。
他の例として、前記発光素子100は、前記基板201上にジグザグで配置される。前記樹脂部材170の厚さは、発光素子100が配置された領域が厚く、発光素子100から遠くなるほど薄くなる。前記樹脂部材170の各発光領域は、各発光素子100上に配置された領域であって、100mm以下、例えば、1mm〜30mmの範囲、又は15mm〜25mmの範囲の幅で各々配置される。実施例による樹脂部材170の厚さが逐次薄くなる構造をもって説明したが、第1又は第2の実施例の樹脂部材の構造も、選択的に含むことができる。
図21は、実施例による照明モジュールにおける発光素子の他の配置例を示す図である。
図21を参照すると、照明モジュールは、樹脂部材190の発光セルが多角状であるとき、樹脂部材190のいずれか1つの隅領域内に、発光素子100を配置する。前記樹脂部材190の光抽出構造192は、パターンが、前記発光素子100の光軸方向と直交する方向に配列される。このようなパターンに対する詳細構成は、前記に開示された実施例の説明を参照することにする。実施例に開示された樹脂部材は、所定の幅を有する直線型のバー形状、所定の曲率を有する曲線型のバー形状、1回以上折り曲げられたバー(bar)形状、前記直線、曲線、及び折曲形状のうち、2以上が混合した形状である。このような形状は、アプリケーション、例えば、ヘッドランプ、車幅灯、サイドミラー用ランプ、フォグランプ、テールランプ、制動灯、車幅灯、昼間走行灯のような車両ランプの種類や構造によって異なる。あるいは、他の表示装置や、室内灯、室外灯のような照明装置に適用可能である。
図22及び図23は、実施例による照明モジュールを有する照明装置を示す図である。実施例による照明装置における照明モジュールは、第1〜第3の照明モジュールを選択的に適用可能であり、前記の説明を参照することにする。前記照明モジュール200Bは、実施例に開示されたモジュールを含み、例えば、基板201と、前記基板201上に複数の発光素子100と、樹脂部材170と、反射部材110とを有する。
前記照明モジュール200B上に光学部材230が配置され、前記光学部材230は、入射される光を拡散して透過させる。前記光学部材230は、前記樹脂部材170を介して放出された面光源を均一に拡散して出射することになる。前記光学部材230は、光学レンズ又はインナー(inner)レンズを含み、前記光学レンズは、ターゲット方向への光を集光するか、光の経路を変更させる。前記光学部材230は、上面及び下面の少なくとも1つに、多数のレンズ部231を含み、前記レンズ部231は、前記光学部材230から下方向に突出した形状、又は、上方向に突出した形状である。このような光学部材230は、照明装置の配光特性を調節することができる。
前記光学部材230は、屈折率が2.0以下の材質、例えば1.7以下の材質を含む。前記光学部材230の材質は、アクリル、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂(EP)の透明樹脂材料や、透明なガラス(Glass)によって形成される。
前記光学部材230は、前記照明モジュール200B、例えば基板201との間隔が10mm以上、例えば15mm〜100mmの範囲であり、前記間隔が前記範囲をはずす場合、光度を低下させ、前記範囲よりも小さい場合、光の均一度を低下させる。
前記照明モジュール200は、底面に放熱プレート(図示せず)を含む。前記放熱プレートは、複数の放熱フィンを備えて、前記基板201に伝導される熱を放熱することができる。前記放熱プレートは、アルミニウム、銅、マグネシウム、ニッケルのような金属の少なくとも1つ、又はこれらの選択的な合金を含むことができる。
前記照明装置は、収納空間305を有するハウジング300と、前記ハウジング300の収納空間の底に配置された実施例による照明モジュールと、前記照明モジュール上に配置された光学部材230とを含む。 前記ハウジング300は、前記収納空間305の外側面が、前記ハウジング300の底面に対して傾斜した面として供され、このような傾斜した面は、光の抽出効率を改善させる。前記ハウジング300の収納空間305の表面は、反射材質の金属物質が形成され、このような金属物質により、収納空間305内における光抽出効率を改善させる。前記収納空間305の深さは、前記樹脂部材170の高点よりも大きく配置されて、前記樹脂部材170を介して放出された光を放出することができる。
前記ハウジング300は、底部301及び反射部302を含み、前記底部301は、基板201の下に配置され、前記反射部302は、前記底部301の外周より上方向に突出し、前記樹脂部材170の周囲に配置される。前記ハウジング300は、金属又はプラスチック材質を含むが、これについて限定しない。
前記ハウジング300の底部301又は反射部302には、前記基板201に連結されるケーブルが貫通される孔(図示せず)が形成されるが、これについて限定しない。前記ハウジング300の底部301には、前記基板201がねじのような締付手段や接着部材で接着されるか、フックのような構造で結合される。これにより、前記基板201は、前記ハウジング300の底に固定される。実施例による照明装置は、ヘッドランプ、車幅灯、サイドミラー用ランプ、フォグランプ、テールランプ、制動灯、車幅灯、昼間走行灯のような各種の車両の照明装置、表示装置、信号灯に適用可能である。
<第4の実施例>
図24は、第4の実施例による照明モジュールを示す平面図であり、図25は、図24の照明モジュールの側断面図である。
図24及び図25を参照すると、実施例による照明モジュール400は、基板401と、前記基板401上に配置された発光素子100と、前記基板401と前記発光素子100を覆い、光を出射する樹脂部材450とを含む。前記照明モジュール400は、前記基板401上に配置された反射部材410を含む。前記照明モジュール400は、前記発光素子100から放出された光を、面光源に放出することができる。前記照明モジュール400は、発光セル又は光源モジュールとして定義される。前記照明モジュール400は、前記基板401上に1つ配置されるか、図26に示しているように、本数本が第1の方向に配列される。前記基板401は、前記で開示した実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
前記発光素子100及び樹脂部材450は、前記基板401上に配置され、前記発光素子100は、前記樹脂部材450の一側に配置されて、Y方向に光を放出することになる。前記発光素子100は、光が出射される出射領域101を有し、前記出射領域101は、例えば、前記基板401に水平なY軸に対して、Z方向に垂直に配置される。前記出射領域101は、X軸−Z軸平面で配置される。前記発光素子100の説明は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。前記樹脂部材450は、発光素子100により、互いに同一のカラーを発光することができる。前記複数の発光素子100は、単一のカラーを発光する。
前記照明モジュール400は、反射部材410を含む。前記反射部材410は、前記基板401と前記樹脂部材450の間に配置される。前記反射部材410は、金属材質又は非金属材質を有する反射部材のタイプで提供される。前記反射部材410は、前記基板401上に配置される。前記反射部材410の説明は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
前記反射部材410は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも薄く形成される。前記反射部材410の厚さは、0.2mm±0.02mmの範囲を含む。このような反射部材410の開口部418を介して、前記発光素子100の下部が貫通され、前記発光素子100の上部は、突出する。前記発光素子100の出射領域101から延在した直線又は光軸(Y0)は、前記出射領域101の中心に対して直交し、前記反射部材410の上面よりも上に配置される。前記反射部材410の材質は、前記に開示された説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。実施例による反射部材410は、入射される光を反射することで、光が均一の分布で出射するように、光量を増加することができる。
前記樹脂部材450は、前記基板401上に配置される。前記樹脂部材450の材質及び詳細な構成は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。前記樹脂部材450は、前記発光素子100上に配置されるので、前記発光素子100を保護することができ、前記発光素子100から放出された光の損失を減らすことができる。前記樹脂部材450は、前記発光素子100を覆い、前記発光素子100の出射領域101に接触される。前記樹脂部材450の厚さは、領域によって異なる。前記樹脂部材450において、Z方向に最厚領域(例: Px)の厚さ(T2)は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも厚く、最薄領域(例:P4)の厚さ(T3)は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも薄い。前記樹脂部材450において、最も高い高点(Px)は、Y方向の樹脂部材450の中心よりも発光素子100に隣接して配置される。前記樹脂部材450の最大厚さ(T2)は、前記発光素子100の厚さ(T1)以上であり、20mm以下である。前記樹脂部材450の最大厚さ(T2)は、例えば2mm〜20mmの範囲であり、前記樹脂部材450の最大厚さ(T2)が前記範囲より大きいと、光効率が低下するか、モジュールサイズが大きくなり、前記範囲よりも小さいと、光の均一度が低下する。前記樹脂部材450は、単位発光セル450Aであるか、単位照明モジュールの光出射領域である。前記樹脂部材450は、Y方向の長さ(K1)がX方向の長さ(K2)と同一であるか、より大きく配置される。前記Y方向の長さ(K1)は、各樹脂部材450のX方向に互いに反対側に配置された第1、第2側面(S11、S12)の長さである。前記Y方向の長さ(K1)は、10mm以上、例えば10mm〜40mmの範囲であるか、20mm±5mmの範囲を有する。前記X方向の長さ(K2)は、10mm以上、例えば10mm〜30mm、又は、15mm〜23mmの範囲である。前記樹脂部材450のサイズは、光の均一度を考えたサイズとして供され、アプリケーションによって変更される。
前記樹脂部材450において、最薄領域は、前記発光素子100の出射領域101を基準に、最も遠い領域である。前記樹脂部材450の最小厚さ(T3)は、基板401の上面を基準に、1mm以上であるか、発光素子100の厚さ以下である。前記樹脂部材450の上面において、低点(P4)は、前記発光素子100の上面の高さよりも低い。前記樹脂部材450の上面のうち、最も低い低点(P4)は、前記反射部材410又は前記基板401の上面から0.5mm以上、例えば0.5mm〜5mmの範囲の厚さで配置され、前記範囲よりも薄い場合、光抽出が低下し、前記範囲よりも厚い場合、他の発光セル450Aに光干渉を与えることになる。前記樹脂部材450の上面のうち、低点(P4)は、前記発光素子100の出射領域101のセンターから延在した直線又は光軸(Y0)の高さと同一であるか、高くてもよい。前記樹脂部材450は、側面に金属物質、例えば、アルミニウム、クロム、硫酸バリウムのような物質がコーティングされるが、これについて限定しない。
前記樹脂部材450の上面は、出射部440及び反射部442を含む。前記出射部440は、光抽出構造を含む。前記光抽出構造は、光学パターンであって、入射される光の臨界角を変化させる。前記光抽出構造は、樹脂部材450と一体に形成される。前記樹脂部材450と前記光抽出構造は、同一の材質からなる。前記光抽出構造は、一定の間隔又は不規則な間隔のパターンを有する。前記光抽出構造は、発光素子100から遠くなるほど、パターン間隔が逐次狭くなる。前記光抽出構造は、前記に開示されたパターン、例えば図10、図13、及び図15のようなパターンより選択的に適用可能である。
前記樹脂部材450の出射部440は、前記発光素子100から遠くなるほど、前記基板401の上面との距離が小さくなる。前記出射部440は、前記基板401に隣接した領域であるほど、パターンの間隔が同一であるか、狭くなっている。前記出射部440は、前記光抽出構造を有し、前記発光素子100から遠くなるほど、薄くなる厚さで配置される。これにより、出射部440は、前記反射部材410により反射した光や、前記発光素子100から放出された光をZ方向に放出させる。前記出射部440は、前記発光素子100から遠くなるほど、基板401に隣接して配置されることで、発光素子100の出射領域101との距離による光量の差を減らすことができる。これにより、出射部440を介して抽出された光の均一度は、改善される。前記出射部440の光抽出構造は、前記発光素子100から放出された光、又は前記反射部材410によって反射した光が入射されると、前記出射部440のパターンによって光の臨界角を変化させ、光を外部に抽出することができる。このような出射部440を介してZ方向に出射された光は、面光源となる。前記出射部440の光抽出構造は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
前記樹脂部材450の上面のうち、前記反射部442は、前記発光素子100に隣接した領域上に配置される。前記反射部442は、前記光抽出構造よりも、前記発光素子100に隣接して配置される。前記反射部442は、前記発光素子100と前記出射部440の間の領域を含む。前記反射部442は、凸曲面を含む。前記反射部442は、非球面形状を含むか、多数の変曲点を有する曲面を含む。前記反射部442は、前記発光素子100から上方向に進む光に対して、他の方向に反射することができる。前記反射部442で反射された光は、出射部440を介して抽出されるか、反射部材410上で反射される。このような反射部442は、前記発光素子100の隣接した領域でのホットスポットが発生することを防止することができる。
前記反射部442は、前記発光素子100に隣接するほど、低い高さを有する。前記反射部442の表面は、前記発光素子100から遠くなるほど、高い高さを有し、前記樹脂部材450の高点(Px)や出射部440の光抽出構造に連結される。前記反射部442は、多数のステップ構造を有するか、多数の変曲点を有する曲面で形成される。
前記反射部442は、前記発光素子100の出射領域101において、Z方向の直線(Z1)、又は基板401の上面に対して垂直な直線(Z1)を基準に、0.1mm以上、例えば0.1mm〜10mmの距離(K0)まで、又は1mm〜3mmの距離(K0)までをカバーすることができる。前記反射部442において、曲面の曲率半径は、3mm以上、例えば4mm〜5.5mmの範囲を有する。前記反射部442と前記出射部440の境界地点は、樹脂部材450の高点(Px)であり、Y軸を基準に、45度以上、例えば45度〜80度の範囲に配置される。前記樹脂部材450の高点(Px)は、前記反射部442の高点と同一であるか、異なっている。前記出射部440の高点は、前記反射部442の高点と同一であるか、異なっている。このような反射部442の距離(K0)及び曲面の曲率は、前記発光素子100の位置及び光の指向角の特性によって異なる。
前記反射部442の領域は、前記突出部430の一部領域に延在する。前記反射部442の領域は、前記発光素子100の出射領域101において、Z方向の直線(Z1)を基準に、−Y方向に−10度までの領域を含む。ここで、前記負(−)の角度に対応する領域は、前記発光素子100上の領域である。前記反射部442の低点の高さは、前記発光素子100の上面よりも高い位置に配置される。前記反射部442の高点の高さは、基板401から前記発光素子100の上面よりも高い位置に配置される。前記反射部442の高点の高さは、例えば1.5mm以上、例えば2mm〜10mmの範囲、又は、2mm〜4mmの範囲である。実施例による反射部442の領域は、発光素子100の指向角をずれた領域上に配置され、前記発光素子100の光の指向角をはずした光によるホットスポットの問題を解決することができる。
前記樹脂部材450は、突出部430を含む。前記突出部430は、前記発光素子100の領域上に配置され、前記発光素子100を取り囲む。前記突出部430は、前記樹脂部材450において、後方向に突出するか、図26に示しているように、他の樹脂部材のリセス方向に突出する。ここで、後方向とは、前記光が出射される方向の反対側方向である。前記突出部430の表面は、前記発光素子100の表面から離隔して、前記発光素子100を保護することができる。
前記樹脂部材350において、第1の側面(S11)は、前記突出部430の外側に、第1の凹領域(S131)と第2の凹領域(S141)とを含む。前記突出部430は、前記第1の凹領域(S131)と第2の凹領域(S141)の間に配置される。前記第1、第2の凹領域(S131、S141)は、第1の方向に前記発光素子100と重ならない領域である。前記第1の凹領域(S131)は、前記突出部430と第3の側面(S13)の間に配置され、第2の凹領域(S141)は、前記突出部430と第4の側面(S14)の間に配置される。
第2の方向に前記突出部430の幅(K6)は、発光素子100の幅よりは大きく、前記第1の凹領域(S131)の幅(K4)よりは大きい。前記突出部430の幅(K6)は、樹脂部材451の幅(K2)の30%以上、例えば35%〜70%の範囲である。前記突出部430の幅(K6)は、前記発光素子100の幅の2倍以下の幅を有する。前記突出部430の幅(K6)が前記範囲よりも大きいと、境界部における暗部が発生し、前記範囲よりも小さいと、発光素子100のサイズが小さくなるという問題がある。
前記突出部430の表面と前記発光素子100の間は、0.2mm以上、例えば0.3mm〜1mmの範囲であり、前記範囲よりも小さいと、保護効果が低下し、前記範囲よりも大きいと、暗部が発生する。前記突出部430の上面444の上面は、ラフな面で形成され、前記ラフな面は、他の方向より入射された光を反射させる。前記ラフな面は、凹凸状を含むが、これについて限定しない。前記突出部430のラフな上面は、前記出射部44のパターンよりも小さいパターンを有する。これにより、前記突出部430のラフな面は、後方向より入射される光を反射させる。
前記突出部430の厚さ(T5)は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも厚い。前記突出部430は、前記樹脂部材450の最大厚さ(T2)よりも薄い厚さを有し、前記突出部430は、トップからみると、前記樹脂部材450のセンター領域の一部から後方向に突出する。前記突出部430のX方向の幅(K6)は、前記発光素子100の幅(図30のD1)よもり大きく、前記樹脂部材450のX方向の幅よりも小さい。
前記樹脂部材450は、リセス(図24の420)を含む。前記リセス420は、他の樹脂部材の突出部に対応する領域に配置される。前記リセス420は、第2の側面(S12)の一部が発光素子100の方向に凹んだ領域である。前記リセス420は、樹脂部材450が除去され、他の樹脂部材450の一部、例えば、突出部が配置される。前記リセス420は、第2の方向に同一の幅を有するか、発光素子100から遠くなるほど、広くなる幅を有する。前記リセス420により、樹脂部材450を介して出射された光の分布は変わる。このようなリセス420は、単一のモジュールの場合、除去されるか、複数のモジュールの場合は、最後番目の樹脂部材のリセスが除去されるが、これについて限定しない。第1の方向に前記リセス420の深さ(K9)は、前記突出部430の長さ(K8)よりも小さい。前記リセス420の深さ(K9)は、0.5mm以上、例えば1mm〜3mmの範囲を有する。前記リセス420の深さ(K9)が前記範囲よりも深い場合、光出射領域が減少し、前記範囲より小さい場合、他の樹脂部材の突出部周辺の光度の低下、又は暗部が発生する。前記リセス420の形状は、前記突出部430の形状に対応され、例えば多角形状、例えば四角形状である。前記リセス420の幅は、光出射方向に行くほど、又は発光素子100から遠くなるほど、同一の幅を有する形状である。他の例として、前記リセス420の幅は、前記発光素子100から遠くなるほど広くなる。前記突出部430の形状は、同一の幅を有する形状であるか、逐次広くなる幅を有する形状である。前記リセス420の形状は、前記突出部430の形状に対応する。
図24及び図25の照明モジュールは、単位発光セル450Aとして説明したが、後述する実施例のように、複数の樹脂部材を有する発光セルが配列された照明モジュールとして具現することができる。
図26〜図28は、図24の他の例であって、複数の発光セルが配列された照明モジュールを示す。図26は、照明モジュールを示す斜視図であり、図27は、図26の照明モジュールの平面図であり、図28は、図26の照明モジュールの側断面図であり、図29は、図28の部分拡大図であり、図30は、図26の照明モジュールの正面図であり、図31は、図26の照明モジュールの背面図であり、図32は、図26の照明モジュールの側断面図であり、図33は、図32の照明モジュール又は発光セルの拡大図であり、図34は、図33の照明モジュールの樹脂部材の反射部を説明するための断面図である。このような実施例を説明することに当たり、前記に開示された実施例の構成と同一の構成及び部分は、前記の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
図26〜図34を参照すると、照明モジュール400Aは、基板401上に複数の発光セル450Aが配列される。前記発光セル450Aは、前記基板401上に2以上配列される。前記発光セル450Aは、前記基板401上に1又は複数の列に配列される。前記各発光セル450Aの光が出射される方向は、同一方向、又は互いに異なる方向であってもよい。
図26及び図27に示しているように、前記照明モジュール400Aにおいて、前記基板401のY方向の長さ(Y1)は、X方向の幅(X1)の2倍以上である。前記基板401の上面の面積は、前記発光セル450Aの下面の面積の和よりも大きい。前記基板401の上面の周囲は、前記発光セル450Aの側面の周囲に配置される。ここで、前記基板401の上面は、図25に示している反射部材410の表面であり、これについて限定しない。前記基板401の幅(X1)は、樹脂部材450の長さ(K2)よりは大きい。前記反射部材410は、複数の発光セル450A、又は複数の樹脂部材451、451Aと前記基板401の間に配置される。
前記基板401上には、複数の樹脂部材451、451Aが配列され、各樹脂部材451、451Aは、発光素子100を覆うことができる。発光セル450Aは、各樹脂部材451、451A、及び各発光素子100を含む。前記樹脂部材451、451Aは、互いに離隔した透光性部材であって、例えば、第1の樹脂部材451、及びこれに隣接した第2の樹脂部材451Aを含む。前記第1の樹脂部材451及び第2の樹脂部材451Aは、交互に配置される。前記第2の樹脂部材451Aは、前記第1の樹脂部材451の光出射方向に配列される。前記第1の樹脂部材451と前記第2の樹脂部材451Aとは、互いに同一の形状を有し、第1の方向に配列される。前記第1の樹脂部材451と前記第2の樹脂部材451Aとは、少なくとも一部が離隔するか、非接触している。前記第1の樹脂部材451と前記第2の樹脂部材451Aとは、物理的に分離される。他の例として、前記第1の樹脂部材451と前記第2の樹脂部材451Aとは、部分的に連結されるが、これについて限定しない。前記複数の樹脂部材451、451Aにおいて、最後に位置した樹脂部材は、第3の樹脂部材451Cとして説明することにする。
前記第1、第2の樹脂部材451、451Aの長さ(K1)は、互いに同一である。前記長さ(K1)は、各樹脂部材451、451Aの第1、第2の側面(S11、S12)の長さであり、Y方向に長く配置される。前記第3の樹脂部材451Cの長さ(K11)は、第1、第2の樹脂部材451、451Aの長さ(K1)と同一又は短い。これは、第3の樹脂部材451Cのリセス420Aの深さを減らすか、除去することができ、前記第3の樹脂部材451Cの長さが他の樹脂部材と異にして提供することができる。
前記樹脂部材451、451Aの第1、第2の側面(S11、S12)のY方向の長さ(K1)は、X方向の長さ(K2)と同一又は異なっており、少なくとも10mm以上となる。前記長さ(K1)は、10mm〜40mmの範囲であるか、15mm〜25mmの範囲である。前記長さ(K2)は、10mm以上であり、10mm〜30mmの範囲であるか、13mm〜25mmの範囲である。前記樹脂部材451、451Aの底面積は、1つの発光素子100がカバーする領域であって、均一の光度を有する単位セルのサイズである。前記第3の樹脂部材451Cの長さ(K11)は、10mm〜40mmの範囲であるか、15mm〜25mmの範囲である。前記第3の樹脂部材451Cの幅は、前記第1、第2の樹脂部材451、451Aの長さ(K2)と同一である。前記樹脂部材451、451Aの長さ(K2)は、基板401の幅(X1)よりは小さい。実施例による樹脂部材451、451Aの長さ(K2)及び長さ(K1)は、各発光素子(図32の100)から放出した光の光度が一定以上の均一な分布を有するサイズであって、前記範囲よりも小さいと、発光セルの数が増加し、前記範囲よりも大きいと、光度の均一度の差が大きい。
図27〜図29に示しているように、前記複数の樹脂部材451、451Aの間は、間隙部452が配置される。前記間隙部452は、隣接した第1、第2の樹脂部材451、451Aの間に配置され、互いに離隔している。前記間隙部452は、X方向に配置される。前記間隙部452の幅(図29のG1)は、0.5mm以上、例えば0.5mm〜1.5mmの範囲であり、このような幅は、製造工程時の切出し領域であるか、射出工程時の射出成形の間の間隔である。このような間隙部452は、各樹脂部材451、451Aが互いに接触されるとき、相互間の膨張又は収縮による問題や、光度の差を減らすことができる。
図32に示しているように、前記各樹脂部材451、451Aは、内部に発光素子100を設ける。前記発光素子100間の間隔は、樹脂部材451、451Aの長さ(K1)に対応する。前記発光素子100間の間隔は、所望の光量や光の均一度を考えて配置される。このような発光素子100は、各樹脂部材451、451A内に1又は複数配置され、実施例は、説明の便宜のために、単一に配置された例をもって説明することにする。
図26〜図30、及び図32を参照すると、前記各樹脂部材451、451A、451Cは、突出部430を備える。前記突出部430は、各樹脂部材451、451A、451Cは、発光素子100の表面に配置され、後方向に突出する。前記各樹脂部材451、451A、451Cは、上述したように、反射部442を備える。前記反射部442は、前記各樹脂部材451、451A、451Cの上面一側に配置され、前記突出部430に連結される。前記反射部442のうち、前記発光素子100上に配置された第1の領域は、前記突出部430の幅(K6)と同一幅であり、前記発光素子100の出射側の第2の領域は、前記各樹脂部材451、451A、451Cの上面の長さ(K2)と同一である。このような反射部442は、前記発光素子100上に重ね合わされ、前記出射部440に連結される。前記反射部442の第2の領域の幅は、出射部440の幅(例:K2)と同一である。
図26、図27、及び図31に示しているように、前記樹脂部材451、451Aは、リセス420を含む。前記リセス420は、隣接した各樹脂部材451、451Aにおいて、前記突出部430の反対側の領域に配置される。前記リセス420は、少なくとも3面が前記突出部430に対応する。前記リセス420は、例えば、前記発光素子100の出射領域101に対応する第1の面と、前記第1の面の両側に対向する第2の面及び第3の面とを含む。前記リセス420の第1の面、第2の面、及び第3の面には、前記突出部430の側面が対面する。このようなリセス420の第2、第3の面は、前記第1の面の水平な直線に対して、垂直又は傾斜している。前記リセス420には、他の樹脂部材内の発光素子100が配置される。すなわち、前記リセス420が互いに反対側の第2、第3面の間の間隔は、同一であるか、前記第1の面から遠くなるほど広くなる。このようなリセス420の第2及び第3の面の間の間隔は、前記突出部の側面と非接触する距離である。
互いに隣接した樹脂部材451、451Aの境界部分には、前記突出部430とリセス420とが配置される。前記第1の樹脂部材451のリセス420には、第2の樹脂部材451Aの突出部430が配置される。前記第1の樹脂部材451のリセス420には、第2の樹脂部材451Aの突出部430の少なくとも一部が配置される。これにより、前記突出部430の外側には、他の樹脂部材のリセス420の周辺領域(つまり、発光領域)が配置される。前記突出部430と前記リセス420の型合わせ構造により、互いに異なる樹脂部材の間の境界部分における暗部の発生を抑制することができる。
前記第3の樹脂部材451Cは、リセス420Aを具備又は除去し、除去された場合、前記第3の樹脂部材451Cの第2の側面は、同一直線上に配置される。実施例は、隣接した樹脂部材451、451Aの間の領域に、リセス420及び突出部430を配置することで、前記突出部430の両側に、前記リセス420の両側突起422、424が配置される。前記リセス420には、前記突出部430の少なくとも一部が配置されるか、前記発光素子100の少なくとも一部が配置される。図27に示しているように、前記リセス420は、前記発光素子100のY方向の長さよりも大きい深さ(K9)を有する。前記リセス420のY方向の深さ(K9)は、前記突出部430の長さ(K8)よりも小さく、0.5mm以上、例えば1mm〜3mmの範囲を有する。前記リセス420の深さ(K9)が前記範囲よりも深い場合、光出射領域が減少し、前記範囲よりも小さい場合、突出部430の周辺領域での光度低下、又は暗部が発生する。前記リセス420の形状は、前記突出部430の形状に対応し、例えば、多角形状、例えば四角形状である。前記リセス420の形状は、光出射方向に行くほど、又は発光素子100から遠くなるほど、同一の幅を有する形状や、逐次広くなる幅を有する形状である。前記突出部430の形状は、同一の幅を有する形状や、逐次広くなる幅を有する形状である。前記リセス420の周辺領域における樹脂部材の高さは、前記突出部430の高さよりも低い。
前記樹脂部材451、451Aは、ガイド突起422、424を含む。前記ガイド突起422、424は、前記リセス420の両側に互いに対向配置される。前記ガイド突起422、424は、前記突出部430の両側に配置され、光が出射される領域であって、前記発光素子100から出射した光が出射される。前記ガイド突起422、424は、下部に反射部材410が配置され、表面に出射部440又は光抽出構造が配置される。これにより、ガイド突起422、424は、入射される光を上方向に出射することができ、前記突出部430の周辺領域における暗部の発生を抑制又は遮断することができる。前記第1、第2の突起422、424の厚さは、前記突出部430の厚さよりも薄い。前記第1、第2の突起422、424は、X軸方向に前記突出部430と重なっている。
前記間隙部452は、前記リセス420に延在して、前記リセス420内で隣接した樹脂部材451、451Aが接触することを防止する。このような間隙部452は、互いに隣接した樹脂部材451、451Aの間の領域に、エアギャップとして供されるので、樹脂部材451、451Aの屈折率との差があって、光が漏洩することを抑制するか、漏洩した光を反射することができる。実施例による間隙部452は、前記樹脂部材451、451Aの間の熱膨脹時又は収縮による樹脂部材の連結部分での撓みを防止することができる。
図27及び図30を参照すると、前記樹脂部材451、451A、451Cは、第2の方向の第3、第4の側面(S13、S14)が垂直面又は傾斜面であるが、これについて限定しない。前記間隙部452に隣接した第2の側面(S12)の一部は、前記ガイド突起422、424に対応する。前記第1の側面(S11)は、第3、第4の側面(S13、S14)の前方面であり、前記第2の側面(S12)は、第3、第4の側面(S13、S14)の間の後方面である。前記第1の側面(S11)と前記第3、第4の側面(S13、S14)の間の境界部分は、角面又は曲面である。前記第1の側面(S11)と前記第3、第4の側面(S13、S14)の間の境界部分は、角面又は曲面である。前記突出部430の外側の第1の側面(S11)は、隣接したリセス420の少なくとも一面と対面している。
前記樹脂部材451、451A、451Cの前記第1の側面(S11)は、前記突出部430の外側に、第1の凹領域(S131)と第2の凹領域(S141)とを含む。前記突出部430は、前記第1の凹領域(S131)と第2の凹領域(S141)の間に配置される。前記第1、第2の凹領域(S131、S141)は、第1の方向に、前記発光素子100と重ならない領域である。 前記第1の凹領域(S131)は、前記突出部430と第3の側面(S13)の間に配置され、第2の凹領域(S141)は、前記突出部430と第4の側面(S14)の間に配置される。
第2の方向に前記突出部430の幅(K6)は、発光素子100の幅(図30のD1)よりは大きく、前記第1の凹領域(S131)の幅(K4)よりは大きい。前記突出部430の幅(K6)は、樹脂部材451の長さ(K2)の30%以上、例えば35%〜70%の範囲である。前記突出部430の幅(K6)は、前記発光素子100の幅(D1)の2倍以下の幅を有する。前記突出部430の幅(K6)が前記範囲より大きいと、境界部での暗部が発生し、前記範囲よりも小さいと、発光素子100のサイズが小さくなるという問題がある。また、前記ガイド突起422、424の光出射の面積が減少する。ここで、前記突出部430の幅方向は、光軸と直交する方向である。
図27及び図31を参照すると、前記リセス420、420Aの幅(K7)は、前記突起430の幅(K6)よりも大きい。前記リセス420、420Aは、ガイド突起422のそれぞれの幅(K12)よりは広く、樹脂部材の長さ(K2)の30%以上、例えば40%〜70%の範囲に配置される。前記リセス420、420Aの長さ(K7)は、前記突出部430のX方向の幅(K6)の2倍以下、例えば、発光素子100の幅(D1)の2倍以下である。前記リセス420の幅(K7)が前記範囲よりも大きいと、光損失が大きくなるか、突出部430の周辺で暗部が発生する。また、ガイド突起422、424の光出射面積が減少する。
前記ガイド突起422、424のそれぞれの幅(K12)は、互いに同一である。この場合、突出部430の外側での光分布や発光面積を同一に提供することができる。図31におけるガイド突起422、424の厚さ(T6)は、図30における突出部430の厚さ(T5)よりは薄く配置され、突出部430の周辺領域の光度の低下を防止することができる。前記ガイド突起422、424の外側面(S15)は、垂直又は傾斜面からなる。前記ガイド突起422、424は、第2の方向又は幅方向に、前記発光素子100及び前記突出部430と重なっている。
図28及び図29に示しているように、各発光セル450Aは、発光素子100から放出された光を均一の面光源で出射することができ、樹脂部材451、451Aの間の境界領域において、突出部430及びガイド突起422、424の構造によって、暗部が発生することを抑制することができる。また、樹脂部材451、451Aの反射部442により、発光素子100に隣接した領域での出射光量を抑制し、暗部の発生を抑制することができ、出射部440により、全表面で均一の光分布をもって放出される。
前記樹脂部材451、451Aの反射部442は、図33及び図34に示しているように、直線又は光軸(Y0)を基準に、高点(Px)と出射領域101の中心を連結した直線間の角度(R11)をはずした領域に配置される。前記高点(Px)は、光指向角の1/2角度の地点であるか、樹脂部材451、451Aの高点である。前記反射部422は、発光素子100の出射領域101を中心に、前記直線から45度以上、例えば45度〜55度の範囲の角度(R12)を有する。前記反射部422は、発光素子100の出射領域101において、Z方向の直線(Z1)を基準に、−10度以下及び+45度以下の範囲に配置され、入射される光を効率よく反射することができる。
図34に示しているように、前記樹脂部材451、451Aの反射部442は、多数のステップ構造442Aを有するか、図35に示しているように、ステップ構造を有することなく、多数の変曲点を有するか、互いに異なる曲率半径を有する曲面から形成される。図35に示しているように、前記発光素子100の出射領域101において、Z方向の直線(Z1)を基準に、−10度以下及び+45度以下の範囲に配置され、入射される光を効率よく反射することができる。実施例による反射部材410は、例えば、図7及び図8を参照して説明することにし、本実施例に選択的に適用可能である。他の例として、前記基板401の上面に高反射材質の層が配置された場合、前記反射部材410は、除去することができる。前記樹脂部材451の出射部440は、光抽出構造について、図10、図13、又は図15を選択的に含むことができ、これについては、詳細な説明を省略することにする。
図36は、図24又は図26の照明モジュールの第1の変形例を示す斜視図であり、図37は、図36の照明モジュールの部分斜視図であり、図38は、図36の照明モジュールの正面図であり、図39は、図36の照明モジュールの部分側断面図である。このような実施例を説明することに当たり、前記に開示された実施例の構成と同一の構成は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
図36〜図39を参照すると、照明モジュールは、複数の発光セル450Aを含み、前記複数の発光セル450Aのそれぞれは、基板401上にそれぞれ配置される。
前記各発光セル450Aは、発光素子100及び樹脂部材451、451Aを含み、前記樹脂部材451、451Aは、前記発光素子100を覆う突出部430及びリセス420を含む。ここで、前記樹脂部材451、451Aは、互いに隣接して配置される。前記照明モジュールにおいて、最後の樹脂部材である第3の樹脂部材451Cは、突出部430を有し、前記リセス420が除去されるが、これについて限定しない。
前記樹脂部材451、451Aの突出部430、リセス420、反射部442、及び出射部440は、前記に開示された実施例の説明を参照することにする。図38に示しているように、前記反射部442は、前記突出部430と対応する領域に位置したセンター側反射部として働く。前記樹脂部材451、451Aは、反射部442の両側に傾斜した上面を有するサイド反射部446、447を含む。前記樹脂部材451、451Aの反射部442のX方向の幅は、前記突出部430の幅(K6)と同一であって、入射される光を反射させる。
前記サイド反射部446、447は、互いに離隔した第1、第2のサイド反射部446、447を含み、前記第1のサイド反射部446は、前記突出部430と樹脂部材451、451Aの第3の側面(S13)の間のコーナー領域に配置され、前記第2のサイド反射部447は、前記突出部430と樹脂部材451、451Aの第4の側面(S14)の間のコーナー領域に配置される。前記第1のサイド反射部446と前記第2のサイド反射部447とは、前記反射部442の両側に配置される。
図38に示しているように、前記第1及び第2のサイド反射部446、447の上面は、前記反射部442から側方向に傾斜して形成される。このような第1、第2のサイド反射部446、447の傾斜した上面は、前記発光素子を有する突出部430よりも外側に配置され、前記反射部442の両側に延在される。前記傾斜した上面の傾斜角度(R13)は、25度〜89度の範囲、例えば25度〜35度の範囲であり、入射される光を反射部材410で反射させ、前記反射した光が傾斜した上面を介して出射するようにする。これにより、前記突出部430の周辺に位置した反射部442は、ホットスポットを防止することができ、前記サイド反射部446、447の傾斜した上面は、側方向を介して漏洩する光を遮断して出射することで、隣接した樹脂部材451、451Aの間の境界領域における光分布の低下を防止することができる。前記サイド反射部446、447の傾斜した上面は、前記反射部442から外側方向、例えば第2の方向に行くほど、低い高さを有する。前記サイド反射部446、447の傾斜した上面は、前記出射部440よりも、−Y方向又は後方向に配置される。前記サイド反射部446、447は、他の樹脂部材のガイド突起422、424に対応する領域に配置される。
前記突出部430と出射部440の間の領域に、反射部442と、前記反射部442の第2の方向の両側に、第1、第2のサイド反射部446、447とを提供することで、前記反射部442で反射された光によって、発光素子100に隣接したセンター領域でのホットスポットを防止することができ、前記第1、第2のサイド反射部446、447の傾斜した上面により、光損失を減らし、前記突出部430の周辺における光抽出効率を改善することができる。
図38に示しているように、前記第1のサイド反射部446は、前記突出部430の側面から第3の側面(S13)の間に延在する第1の反射側面(S16)を有し、前記第2のサイド反射部447は、前記突出部430の側面から第4の側面(S14)の間に延長する第2の反射側面(S17)を有する。このような第1、第2のサイド反射部446、447の第1、第2の反射側面(S16、S17)は、前記第3、第4の側面(S13、S14)の水平面に対して傾斜して形成されることで、隣接した樹脂部材451、451Aを介して漏洩した光を反射することができる。前記第1、第2のサイド反射部446、447の反射側面(S16、S17)の間の間隔は、前記発光素子100から遠くなるほど大きくなり、前記第3、第4の側面(S13、S14)の間の間隔と同一となる。
前記第1、第2のサイド反射部446、447の上面幅、すなわち、第2の方向の上面幅は、前記反射部442から遠くなるほど狭くなる。前記第1、第2のサイド反射部446、447の高点の高さ(T7)は、反射部442の高点よりも低く、低点よりも高く配置され、低点の高さは、前記突出部430の上面よりも低く、光軸よりは高く配置される。このような第1、第2のサイド反射部446、447は、側方向に漏洩する光を反射させ、反射部材410で反射された光が、傾斜した上面を介して出射されることができる。
前記出射部440は、前記反射部442、及び第1、第2のサイド反射部446、447より光出射側に配置され、光の出射効率を改善する。前記樹脂部材において、最後の第3の樹脂部材451Cのリセスはないか、他の樹脂部材のリセス420深さよりも小さくなっている。このような第3の樹脂部材451Cの長さ(K11)は、他の樹脂部材451、451Aの長さ(K1)よりも小さい。
図40は、図22又は図26の照明モジュールの第2の変形例を示す斜視図であり、図41は、図40の照明モジュールの部分拡大図であり、図42は、図40の照明モジュールの正面図であり、図43は、図40の照明モジュールの部分側断面図である。このような実施例を説明することに当たり、前記に開示された実施例の構成と同一の構成は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
図40〜図43を参照すると、照明モジュールは、複数の発光セル450Aを含む。前記照明モジュールは、基板401上に複数の樹脂部材451、451Aが配列され、前記樹脂部材451、451Aは、発光素子が配置された突出部430及び出射部440を含む。
前記樹脂部材451、451Aは、前記突出部430と前記出射部440の間に反射部442を含み、前記反射部442は、凸曲面で形成される。前記反射部442の第2の方向の幅は、前記突出部430の第2の方向の幅(K6)よりも小さい。
前記反射部442の外側には、側壁突起448、449が配置され、前記側壁突起448、449は、互いに対応するように離隔した第1、第2の側壁突起448、449であり、前記第1の側壁突起448と前記第2の側壁突起449とは、互いに対面して配置される。前記第1、第2の側壁突起448、449は、前記反射部442の両側に互いに対面し、前記反射部442の高さよりも高い高さで形成される。前記第1、第2の側壁突起448、449の上面は、前記出射部440のパターンが配置され、発光素子100に隣接した領域であるほど、より高い高さを有する。このような第1、第2の側壁突起448、449は、前記反射部442の領域外側を介して光を出射することができる。前記第1、第2の側壁突起448、449の外側面(S18、S19)は、前記第3、第4の側面(S13、S14)に対して傾斜した面であるか、凹曲面で形成される。前記凹曲面は、内部より入射される光を全反射することができる。前記外側面(S18、S19)は、前記発光素子100に隣接するほど、高い高さを有する。
前記樹脂部材451、451Aのガイド突起422、424は、リセス420の両側に配置され、前記突出部430の両側に沿って延在される。前記樹脂部材451、451Aのガイド突起422、424は、前記第1、第2の側壁突起448、449の外側にそれぞれ配置され、前記反射部442と前記ガイド突起422、424の間に配置される。隣接した樹脂部材451、451Aの間には、間隙部452が配置され、前記間隙部452は、突出部430を離隔し、隣接したガイド突起422、424と側壁突起448、449の間を離隔している。このような間隙部452は、側壁突起448、449の外側曲面に沿って曲線形状に配置されるが、これについて限定しない。図41及び図43に示しているように、前記リセス420の周辺領域は、前記発光素子100を覆う突出部430、側壁突起448、449とガイド突起422、424によって光が出射され、互いに異なる樹脂部材451、451Aの境界領域での暗部の発生を抑制することができる。
前記樹脂部材における最後の第3の樹脂部材451Cのリセス420の深さは、他の樹脂部材451、451Aのリセス420の深さよりも小さいか、無くてもよい。このような第3の樹脂部材451Cの長さ(K11)は、他の樹脂部材451、451Aの長さ(K1)よりも小さい。このような最後の第3の樹脂部材451Cの長さ(K11)は、リセス420の深さにより変わる。
図44は、図24又は図26の照明モジュールの第3の変形例を示す斜視図であり、図45は、図44の照明モジュールの正面図を示す図である。このような実施例を説明することに当たり、前記に開示された実施例の構成と同一の構成は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
図44及び図45を参照すると、照明モジュールは、複数の発光セル450Aを含み、前記複数の発光セル450Aのそれぞれは、基板401上にそれぞれ配置される。
前記各発光セル450Aは、発光素子100及び樹脂部材451、451Aを含み、前記樹脂部材451、451Aは、前記発光素子100を覆う突出部430と、前記隣接した樹脂部材の突出部が配置されたリセス420とを含む。ここで、前記樹脂部材451、451Aは、隣接した第1、第2の樹脂部材451、451Aを含み、前記第1、第2の樹脂部材451、451Aは、前記突出部430及びリセス420を有し、前記樹脂部材の最後構造である第3の樹脂部材451Cは、突出部430を有し、前記リセス420Aが形成、又は小さい深さを有するが、これについて限定しない。
隣接した樹脂部材451、451Aの突出部430、リセス420、反射部442及び出射部440は、前記に開示された実施例の説明を参照することにする。前記樹脂部材451、451Aの反射部442の第2の方向の幅(K6)は、前記突出部430の幅と同一であって、入射される光を反射させる。前記反射部442は、前記突出部430に対応する領域に位置したセンター側反射部として働く。
前記樹脂部材451、451Aは、前記反射部442の両側に傾斜した上面を有する第1及び第2のサイド反射部446A、447Aを含む。前記第1のサイド反射部446Aは、前記突出部430と樹脂部材451、451Aの第3側面(S13)の間のコーナー領域に配置され、前記第2のサイド反射部447Aは、前記突出部430と樹脂部材451、451Aの第4側面(S14)の間のコーナー領域に配置される。前記第1のサイド反射部446Aと前記第2のサイド反射部447Aは、前記反射部442の両側に配置される。前記第1、第2のサイド反射部446A、447Aの高点は、前記反射部442の低点よりも高く、高点よりも低い。前記第1、第2のサイド反射部446A、447Aの幅(図44のK13)は、前記反射部442の第2の方向の長さと同一であるか、小さくなっている。前記第1のサイド反射部446Aは、前記反射部442から第3側面(S13)方向に延在し、前記第2のサイド反射部447Aは、前記反射部442から第4側面(S14)方向に延在する
図44に示しているように、前記第1及び第2のサイド反射部446A、447Aの上面は、前記反射部442から外側方向に傾斜して形成される。このような第1、第2のサイド反射部446A、447Aの傾斜した上面は、前記発光素子100を有する突出部430よりも外側に配置され、前記反射部442の両側に延在する。前記第1、第2の反射部446A、447Aの傾斜した上面の傾斜角度(R13)は、25度〜89度の範囲であり、入射される光を反射部材410で反射させ、前記反射した光が傾斜した上面を介して出射されるようにする。これにより、前記突出部430の周辺に位置した反射部442は、ホットスポットを防止することができ、前記第1、第2のサイド反射部446A、447Aの傾斜した上面は、側方向を介して漏洩する光を遮断して出射されるようにすることで、隣接した樹脂部材451、451Aの間の境界領域における光分布の低下を防止することができる。前記第1、第2のサイド反射部446A、447Aの傾斜した上面は、前記反射部442から外側方向、例えば、X方向に遠くなるほど低い高さを有する。前記第1、第2のサイド反射部446A、447Aの傾斜した上面は、前記出射部440よりも後方向に配置される。ここで、前記後方向は、各樹脂部材451、451Aにおいて、出射部440よりも突出部430に向かう方向である。
前記第1、第2のサイド反射部446、447の高点の高さ(T7)は、反射部442の高点よりも低く、低点よりも高く配置され、低点の高さは、前記突出部430の上面よりも低く、光軸よりは高く配置される。前記第1、第2のサイド反射部446A、447Aの直線距離(K4)は、1mm以上、例えば1mm〜10mmの範囲であるか、3.5mm〜5.5mmの範囲を有する。このような第1、第2のサイド反射部446A、447Aの傾斜した上面は、樹脂部材451、451Aの幅(K5)の20%〜40%の範囲に形成され、両側に同一の距離を有するようになるので、光が均一な分布を有する。実施例は、前記突出部430と出射部440の間の領域に反射部442、及び前記反射部442の外側に第1、第2のサイド反射部446A、447Aを提供することで、前記反射部442で反射された光によって、発光素子100に隣接したセンター領域でのホットスポットを防止することができ、前記第1、第2のサイド反射部446A、447Aの傾斜した上面により、光の損失を減らし、前記突出部430の周辺での光抽出の効率を改善することができる。
前記第1のサイド反射部446Aは、前記突出部430の側面から第3の側面(S13)の間に延在する側面を有し、前記第2の反射部447Aは、前記突出部430の側面から第4の側面(S14)間に延在する側面を有する。このような第1、第2のサイド反射部446A、447Aの側面は、前記第3、第4の側面(S13、S14)の水平面に対してステップ状に形成されることで、隣接した樹脂部材451、451Aを介して漏洩した光を反射することができる。
前記出射部440は、前記反射部442、及び第1、第2のサイド反射部446A、447Aよりも光出射側に配置されて、光の出射効率を改善させる。前記樹脂部材における最後の第3の樹脂部材のリセス420深さは、他の樹脂部材451、451Aのリセス420の深さよりも小さいか、無くてもよい。
図46は、図24又は図26の照明モジュールの第4の変形例を示す斜視図である。このような実施例を説明することに当たり、前記の実施例に開示された構成と同一の構成は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
図46を参照すると、照明モジュールは、基板401と、前記基板401のエッジで第2の方向に配列された複数の発光素子100と、前記基板401上に反射部材410と、前記基板401及び発光素子100上に出射部440を有する樹脂部材455を含む。
前記発光素子100は、前記基板401の長さ方向エッジでX方向に沿って所定の間隔で配列される。前記発光素子100は、前記基板401のエッジの少なくとも1つのエッジ、すなわち、長辺側のエッジに沿って配列される。
前記発光素子100は、前記樹脂部材455の領域のうち、厚さの厚い領域に沿って配列される。前記樹脂部材455の厚さは、前記発光素子100が配置された領域が厚く、前記発光素子100から遠くなるほど薄くなる。前記樹脂部材455の出射部440のパターンは、光軸又は第1の方向に交互に配列され、前記第1の方向又は光軸と直交する第2の方向の長さで配置される。前記各パターンの長さは、前記樹脂部材455の長さ(Y2)と同一である。前記プリズムパターンの長さ方向は、前記発光素子100の配列方向と同一の方向である。前記プリズムパターンは、前記発光素子100の配列方向と直交する方向に配列される。
前記樹脂部材455は、突出部430及び反射部442を有する。前記樹脂部材455は、第1の方向の長さ(Y2)が第2の方向の長さ(X2)よりも大きく、例えば2倍以上である。前記発光素子100間の間隔(B5)は、100mm以下、例えば1mm〜30mmの範囲、又は、15mm〜25mmの範囲である。前記発光素子100間の間隔(B5)が前記範囲よりも小さいと、発光素子100の数が増加し、前記範囲よりも大きいと、暗部が発生する。前記樹脂部材455の長さ(X2)は、突出部430を含む長さである。
前記突出部430は、樹脂部材455と同一の長さで配置されるか、発光素子100間の領域に開口した領域を有する。前記反射部442は、前記突出部430の前方で凸曲面で形成される。このような反射部442は、前記突出部430と前記出射部440の間に配置され、光指向角をはずした光を反射させる。実施例による照明モジュールは、1つとして説明したが、図26に示しているように、複数に配置してもよい。この場合、各照明モジュールの樹脂部材は、発光素子が配置された部分に、実施例による突出部、及び出射側に、実施例によるリセスを配置し、互いに結合されて、境界部分での光効率の低下を防止することができる。
図47〜図50は、実施例による照明モジュールの樹脂部材の突出部及びリセスの変形例である。
図47を参照すると、樹脂部材450で隣接した突出部430及びリセス420は、逐次広い幅を有し、前記リセス420の中心と前記突出部430の中心の少なくとも一つは、直線又は光軸(Y0)上に配置されるか、45度以下、例えば1度〜45度の角度(R14)の範囲内でチルトされる。これは、適用されるアプリケーションの種類により、曲線状又は折曲状のランプ構造に適用されるとき、前記の角度内でリセス420に突出部430が結合される。
図48を参照すると、樹脂部材450で隣接した突出部430及びリセス420の中心は、同じ直線又は光軸(Y0)と中心線上に配置される。この時、前記直線又は光軸(Y0)は、樹脂部材450の第3の側面(S13)との距離(A2)と、前記第4の側面(S14)との距離(A3)とが異なり、例えば、距離(A2)は、距離(A3)よりも大きい。前記リセス420の中心と前記突出部430の中心の少なくとも1つは、直線又は光軸(Y0)上に配置されるか、45度以下、例えば1度〜45度の角度(R14)の範囲内でチルトされる。これは、適用されるアプリケーションの種類により、曲線状又は折曲状のランプ構造に適用されるとき、前記の角度内でリセス420に突出部430が結合される。
図49を参照すると、樹脂部材450で隣接した突出部430及びリセス420は、隅部分が曲面であり、このような曲面は、互いの干渉を抑制して、光の反射効率を改善する。
図50を参照すると、樹脂部材450で隣接した突出部430及びリセス420は、第4の側面(S14)よりは、第3の側面(S13)に隣接して配置される。ここで、発光素子100は、斜線状で配置されて、全領域で光を照射することができる。前記樹脂部材に複数の樹脂部材451、451Aが配置される場合、少なくとも1つの突出部430及びこれに隣接するリセスは、第3の側面(S13)に隣接して配置されて、曲線状又は折曲状のランプにおける曲線部分や折曲部分に適用可能である。
図51及び図52は、照明モジュールの配列形状を変更した例である。図51及び図52を参照すると、照明モジュールは、複数の発光セル450C、450Dがn行及びm列で配置され、前記n≧1、m≧1の条件を満たしている。前記n行の発光セル450C、及びm列の発光セル450Dは、互いに交差又は対応するか、隣接して配置される。
図52を参照すると、照明モジュールは、基板401が曲線状のエッジを有し、前記基板401上に複数の発光セル450Eが配列される。前記複数の発光セル450Eは、前記曲線状のエッジに沿って曲線状に形成される。すなわち、各発光セル450Eの樹脂部材の第3、第4の側面(S13、S14)は、曲線状に形成され、各発光セル450Eの光軸は、互いに異なる軸上に配置される。これは、適用されるアプリケーションの種類により、曲線状又は折曲状のランプ構造に適用される際、前記角度内で、リセスに突出部が結合してもよい。
図53は、実施例による照明モジュールを有する照明装置を示す図である。実施例による照明装置における照明モジュールは、前記の説明を参照することにする。前記照明モジュール400Bは、実施例に開示されたモジュールを含み、例えば、基板401と、前記基板401上に複数の発光素子100と、樹脂部材450と、反射部材410とを含む。前記樹脂部材450は、複数の樹脂部材を含む。前記照明モジュール400B上に光学部材230が配置され、前記光学部材230は、入射される光を拡散して透過させる。前記光学部材230は、前記樹脂部材170を介して放出された面光源を、均一に拡散して出射することになる。前記光学部材230は、光学レンズ又はインナーレンズを含み、前記光学レンズは、ターゲット方向への光を集光するか、光の経路を変更させる。前記光学部材230は、上面及び下面の少なくとも1つに多数のレンズ部231を含み、前記レンズ部231は、前記光学部材230から下方向に突出した形状、又は上方向に突出した形状である。このような光学部材230は、照明装置の配光特性を調節することができる。
前記光学部材230は、前記照明モジュール400B、例えば、基板401との間隔が10mm以上、例えば15mm〜100mmの範囲であり、前記間隔が前記範囲をはずす場合、光度を低下させ、前記範囲よりも小さい場合、光の均一度を低下させる。前記照明モジュール400Bは、底面に放熱プレート(図示せず)を含む。前記放熱プレートは、複数の放熱フィンを備えて、前記基板401に伝導される熱を放熱することができる。前記放熱プレートは、アルミニウム、銅、マグネシウム、ニッケルのような金属の少なくとも1つ、又はこれらの選択的な合金を含む。このような照明モジュールを有する前記に開示された実施例の構成を参照することにし、本実施例に選択的に適用可能である。
<第5の実施例>
図54は、第1の実施例による照明モジュールを示す斜視図であり、図55は、図54の照明モジュールの部分側断面図であり、図56は、図54の照明モジュールの部分平面図であり、図57は、図56の照明モジュールの側面図であり、図58は、図56の照明モジュールの側断面図であり、図59は、図58の照明モジュールの部分拡大図であり、図60は、図58の照明モジュールの部分拡大図である。第5の実施例による照明モジュールの構成は、前記に開示された実施例の説明を参照して、本実施例に選択的に適用可能である。
図54〜図60を参照すると、第5の実施例による照明モジュール500は、基板401と、前記基板401上に配置された発光素子100と、前記基板401上で前記発光素子100を覆う透光性材質の樹脂部材550とを含む。
前記照明モジュール500は、前記発光素子100から放出された光を面光源に放出する。前記照明モジュール500は、前記基板401上に配置された反射部材410を含む。前記照明モジュール500は、1又は複数の発光セル550Aが配列される。前記複数の発光セル550Aは、前記基板401上に所定の方向に配列される。前記発光セル550Aは、発光素子100により、互いに同一のカラーを発光することができる。前記複数の発光素子100は、単一のカラーを発光する。
前記樹脂部材550は、前記基板401上に配置される。前記樹脂部材550は、前記基板401の上面全体又は一部の領域上に配置される。前記樹脂部材550の下面の面積は、前記基板401の上面の面積と同一であるか、小さくてもよい。前記樹脂部材550は、複数本が一方向に配列される。前記樹脂部材550は、透明な材質で形成される。前記樹脂部材550は、シリコーン又はエポキシのような樹脂材質を含む。前記樹脂部材550は、熱硬化性樹脂材料を含み、例えば,PC、OPS、PMMA、PVCなどを選択的に含む。前記樹脂部材550は、ガラスで形成されるが、これについて限定しない。例えば、前記樹脂部材550の材料は、前記に開示された実施例の説明を参照することにする。
前記樹脂部材550は、前記発光素子100を密封して、前記発光素子100を保護することができ、前記発光素子100から放出された光の損失を減らしている。前記樹脂部材550は、前記発光素子100の表面を密封することで、湿気の浸透を防止することができる。前記樹脂部材550は、前記発光素子100の側面及び出射領域101と接触される。前記樹脂部材550の一部は、前記反射部材410の開口部418に配置される。図55に示しているように、前記樹脂部材550は、各発光セル550Aにそれぞれ配置され、互いに離隔している。前記樹脂部材550は、一定の間隔で離隔するか、不規則な間隔で配置されてもよい。前記樹脂部材550の間の間隙部552は、互いに異なる樹脂部材の2つの側面(S11、S12)が対面する。隣接した樹脂部材550は、互いに分離又は連結される。前記樹脂部材550が互いに連結される場合、部分的に連結されてもよい。
前記樹脂部材550は、互いに反対側の第1、第2の側面(S11、S12)と、互いに反対側の第3及び第4の側面(S13、S14)とを含む。前記第1の側面(S11)は、前記発光素子100に隣接し、前記発光素子100の一部、例えば後面と対面する。前記第1の側面(S11)は、前記発光素子100の出射領域101の反対側の面である。前記第2の側面(S12)は、前記第1の側面(S11)と対面する面であり、前記発光素子100の出射領域101と対面している。前記第3、第4の側面(S13、S14)は、前記第1、第2の側面(S11、S12)に隣接する側面であって、互いに対面している。
前記樹脂部材550の厚さは、領域によって異なる。前記樹脂部材550において、Z方向に最厚領域の厚さ(T2)は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも厚く、最薄領域の厚さ(T3)は、前記発光素子100の厚さ(T1)と同一であるか、厚くてもよい。前記樹脂部材550において、最厚領域は、少なくとも一部が前記発光素子100と垂直方向に重なっている。
前記樹脂部材550の最大厚(T2)は、前記発光素子100の厚さ(T1)以上であり、20mm以下である。前記樹脂部材550の最大厚さ(T2)は、例えば1.7mm〜10mmの範囲、又は、1.7mm〜4mmの範囲である。前記樹脂部材550の最大厚さ(T2)が前記範囲よりも大きいと、光効率が低下するか、モジュールの厚さが大きくなり、前記範囲よりも小さいと、光の均一度が低下する。前記樹脂部材550の最小厚さ(T3)は、1mm以上であり、前記最大厚さ(T2)未満である。前記最小厚さ(T3)は、1mm〜2mmの範囲、又は、1.4mm〜2mmの範囲である。前記最小厚さ(T3)は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも厚くてもよい。
前記樹脂部材550は、トップからみると、図56に示しているように、第1の方向(Y)の長さ(K1)が第2の方向(X)の長さ(K2)と同一であるか、より大きく配置される。前記X方向の長さ(K2)は、各樹脂部材550のY方向に互いに反対側に配置された第1、第2の側面(S11、S12)の長さである。前記Y方向の長さ(K1)は、10mm以上、例えば10mm〜40mmの範囲であるか、10mm〜20mmの範囲を有する。前記X方向の長さ(K2)は、10mm以上、例えば10mm〜30mm、又は、15mm〜23mmの範囲である。前記樹脂部材550のサイズは、光の均一度を考えたサイズとして提供され、アプリケーションによって変わる。前記樹脂部材550をトップからみると、多角形状、例えば四角形状、曲線形状、又は折曲げ形状である。
前記樹脂部材550において厚さが最も薄い領域は、前記発光素子100の出射領域101を基準に、最も遠い領域である。前記樹脂部材550の最小厚さ(T3)は、前記基板401の上面を基準に1mm以上、又は発光素子100の厚さ(T1)以上である。前記樹脂部材550の高さが最も低い地点は、前記発光素子100の上面の高さよりも高い。前記樹脂部材550の上面のうち、最も低い地点は、直線又は光軸(Y0)の高さと同一であるか、高くてもよい。前記樹脂部材550の側面(S11、S12、S13、S14)には、金属物質、例えば、アルミニウム、クロム、硫酸バリウムのような物質がコーティングされるが、これについて限定しない。
実施例による樹脂部材550は、出射面540を含む。前記出射面540は、樹脂部材550の上面であって、光抽出構造(又は、光学パターン)を含む。前記光抽出構造は、凹部(例:図55のI3)と凸部(例:図55のJ3)を有し、入射される光を反射又は透過させるか、臨界角を変化させる。前記光抽出構造は、樹脂部材550と一体に形成される。前記樹脂部材550と前記光抽出構造は、同一の材質からなる。前記光抽出構造は、一定の間隔又は不規則な間隔のパターンを有する。前記出射面540は、前記発光素子100から第1の方向に遠い領域であるほど、前記基板401に隣接する。前記出射面540は、前記反射部材410で反射された光や、前記発光素子100から放出された光を、上方向に抽出させる。前記出射面540は、前記発光素子100から遠い領域である基板401に隣接して配置されることで、出射領域によって出射される光量の差を減らすことができる。これにより、出射面540を介して抽出された光の均一度は、改善することができる。
前記出射面540の光抽出構造は、前記発光素子100から放出された光、又は前記反射部材410で反射された光が入射されると、光の臨界角を変化させて、光を外部に抽出することができる。このような出射面540を介してZ方向に出射された光は、面光源となる。前記出射面540の光抽出構造は、側断面が半球形状、多角形状や、多角錐又は円錐のような形状の少なくとも1又は2以上を含むことができる。前記光抽出構造は、側断面が半球形状の溝を含む。前記光抽出構造は、X方向の長さは、例えば半球形状の溝の長さは、前記樹脂部材550のX方向の長さと同一である。前記光抽出構造は、凹部と凸部が交互に繰り返され、前記凹部又は凸部は、光の出射効率を改善させる。前記凹部又は凸部の長さは、樹脂部材550の第3、第4の側面(S13、S14)の間の間隔と同一であるか、前記樹脂部材550のX方向に長く配置される。
前記樹脂部材550の光抽出構造について詳細に説明する。前記光抽出構造は、前記樹脂部材550を介して出射された光が、均一の光分布をもって面光源として出射することができ、前記樹脂部材550の中心光度を改善することができる。
前記樹脂部材550の出射面540は、複数の領域541、542、543、544を含む。 前記複数の領域541、542、543、544は、前記樹脂部材550の第1の側面(S11)から第2の側面(S12)方向に、少なくとも3つ又は4つ以上の領域が区分配置されて、互いに異なる光抽出特性を有する。前記複数の領域541、542、543、544は、前記発光素子100の位置を基準に、互いに異なる高さをもって配置される。前記複数の領域541、542、543、544は、光出射領域であって、前記発光素子100の位置を基準に、互いに異なる面積をもって配置される。前記複数の領域541、542、543、544は、X方向の長さ(例:K2)は、互いに同一であり、Y方向の幅が互いに異なる。前記複数の領域541、542、543、544のそれぞれは、複数の凹部の少なくとも1つが配置される。前記凹部は、第1の側面(S11)から第2の側面(S12)方向(Y方向)に配列され、第2の方向(X)に長い長さを有する。
前記複数の領域541、542、543、544は、前記発光素子100の位置と少なくとも一部が重なっており、第1の側面(S11)に隣接した第1の領域541と、センター側の第3の領域543と、前記第1、第3の領域541、543の間に第2の領域542と、前記第3の領域543と前記第2の側面S12の間に第4の領域544とを含む。
前記第1の領域541は、前記発光素子100と少なくとも一部が垂直方向に重なる領域であって、前記発光素子100から放出された光のうち、反射された光を出射する領域である。前記第1の領域541の上面の面積は、前記第3及び第4の領域543、544の上面の面積よりも小さい。前記第1の領域541のX方向の長さは、前記樹脂部材550のX方向の長さ(K2)と同一であり、Y方向の幅(B11)は、前記発光素子100の幅よりも大きい。前記第1の領域541の上面は、発光素子100の出射領域101から垂直な直線(Z1)を基準に、60度以下の角度(r12)、例えば30度〜60度の範囲に配置される。このような第1の領域541が前記したサイズで、前記発光素子100上に広く配置されることで、前記発光素子100上に進む光を分散することができる。
図58を参照すると、前記第1の領域541の幅(B11)は、前記樹脂部材550の第1の側面(S11)から第2の側面(S12)方向に、前記第3の領域543の幅(B12)よりは小さく、前記第2の領域542の幅(B13)よりは大きい。第1の方向(Y)に前記第1の領域541の幅(B11)は、1.5mm以上、例えば1.5mm〜4mmの範囲である。前記第1の領域541の幅(B11)が前記範囲よりも小さいと、発光素子100の後面と第1の側面(S11)の間の間隔が小さくて、発光素子100の後方部分の保護が足りず、前記範囲よりも大きいと、前記第1の領域541を介して抽出された光の分布がムラであるという問題が生じる。
前記第1の領域541の上面の高さは、前記第1の領域541の上面と前記樹脂部材550の底、又は基板の上面間の間隔であり、前記第3の領域543の上面と前記樹脂部材550の底の間の間隔よりも大きい。前記第1の領域541の上面の高さは、前記樹脂部材550の最大厚さ(T2)である。前記第1の領域541は、前記高さで配置されることで、前記発光素子100の上部を保護することができ、前記第2の領域542や基板方向から反射された光を抽出することができる。
前記第1の領域541は、上部に、第1の凹部(I1)及び第1の凸部(J1)を含む。前記第1の凹部(I1)は、第1の凸部(J1)に隣接するか、複数の第1の凸部(J1)の間に配置される。前記第1の領域541において、前記第1の凹部(I1)は、1又は複数で配置される。前記第1の凹部(I1)は、凹曲面を有する形状、例えば半球形状又は非球面形状を含む。前記第1の凹部(I1)は、凹曲面を有するシリンダ形状を含む。前記第1の凹部(I1)は、凹曲面を有することで、前記第2の領域542により反射された光(図61のL1)、又は基板方向から伝達された光を屈折して抽出させる。前記第1の凹部(I1)は、前記発光素子100の上部及び後方領域での光抽出を誘導して、前記第1の領域541上における暗部の発生を抑制することができる。
前記第1の領域541に配置された複数の第1の凹部(I1)は、前記第1の凸部(J1)の上面から凹んだ構造であって、第2の方向に互いに平行に配列される。前記第1の凹部(I1)の第1の方向の長さは、前記樹脂部材550のX方向の長さ(K2)と同一である。前記第1の凹部(I1)の深さ(Z2)は、前記第1の凹部(I1)の幅よりも小さい。前記第1の凹部(I1)の深さ(Z2)は、最大深さであって、第1の方向又はY方向の幅(W1)の1/2以下、例えば1/2〜1/4の範囲である。前記第1の凹部(I1)の幅(W1)又は直径は、前記第1の凹部(I1)の上部幅であって、2mm以下、例えば0.4mm〜2mmの範囲である。前記第1の凹部(I1)の深さ(Z2)は、1mm以下、例えば0.2mm〜1mm、又は、0.2mm〜0.5mmの範囲である。前記第1の凹部(I1)の幅(W1)が、前記第1の凹部(I1)の深さ(Z2)よりも大きく配置されることで、入射される光の抽出効率を改善させ、光を分散することができる。これにより、第1の領域541上での暗部の発生を減らすことができる。他の例として、前記第1の領域541に配置された複数の第1の凹部(I1)は、第1の方向に沿って長い長さで配置され、第3の方向に対して凹又は凸に配置される。
前記第1の領域541に配置された複数の第1の凸部(J1)の上面は、前記第1の領域541の上面であって、その面積は、前記第1の凹部(I1)の表面積よりは小さい。前記第1の凸部(J1)は、隣接した第1の凹部(I1)を支持するか、隣接した第1の凹部(I1)を連結するリブ(Rib)として働く。第1の方向に前記第1の凸部(J1)の幅(W2)は、前記第1の凹部(I1)の幅(W1)又は直径よりも小さい。また、前記第1の凸部(J1)の幅(W2)の1/2又は半径よりも小さい。前記第1の凸部(J1)の幅(W2)は、前記第1の凹部(I1)の深さ(Z2)よりも小さく、0.5mm以下、例えば0.1mm〜0.3mmの範囲である。前記第1の凸部(J1)の第2の方向又はX方向の長さは、前記第1の凹部(I1)の長さと同一である。
ここで、前記第1の側面(S11)には、前記第1の凸部(J1)が連結され、第1の凹部(I1)は、前記第1の側面(S11)から離隔している。他の例として、前記第1の側面(S11)には、前記第1の凹部(I1)の一部が連結されるが、これについて限定しない。他の例として、前記第1の領域541は、前記第1の側面(S11)に隣接するほど、低い高さ又は狭い間隔をもって配置される。これは、発光素子100の後方向に行く光の損失を減らし、暗部の発生を抑制することができる。
前記第3の領域543は、前記樹脂部材540のセンター側に配置され、前記樹脂部材540のセンター領域に対する光分布の調節、及び光の抽出効率を極大化することができる。前記第3の領域543は、前記第1の領域541と第4の領域544の間に配置される。前記第3の領域543は、前記第2の領域542と第4の領域544の間に配置される。
第2の方向に前記第3の領域543の幅(B12)は、前記第1の領域541の幅(B11)よりも大きく、例えば、前記第1の領域541の幅(B11)の2倍以上、例えば2倍〜3倍の範囲に配置される。前記第3の領域543の幅(B12)は、6mm以下、例えば3mm〜6mmの範囲である。このような前記第3の領域543の上面の面積は、第1の領域541の上面の面積より大きい。
図58及び図59に示しているように、前記第3の領域543の上面の高さ(T4)は、前記基板401の上面、又は前記樹脂部材550の底から前記第1の領域541の上面の高さよりも低く配置される。前記第3の領域543の上面の高さは、前記第3の領域543の上面と前記樹脂部材550の底の間の間隔である。前記第3の領域543の上面の高さは、前記第4の領域544の最小高さよりも高いか、厚さ(T3)よりも大きい。前記第3の領域543の上面の高さ(T4)は、前記発光素子100の厚さ(T1)の1倍を超え、3倍以下の範囲を有する。 前記第3の領域543は、上面高さ(T4)に対して、T2>T4>T3の関係を有し、2.5mm以上、例えば2.5mm〜3.5mmの範囲である。
前記第3の領域543は、上部に第3の凹部(I3)及び第3の凸部(J3)を含む。前記第3の凹部(I3)は、複数個がY方向に配列される。前記複数の第3の凹部(I3)は、一定の間隔(Pa)で配列されるか、前記発光素子100から遠くなるほど、狭い間隔で配列される。前記第3の凹部(I3)のそれぞれは、前記第3の凸部(J3)の間に配置される。前記第3の凹部(I3)の形状は、凹曲面を有する形状、例えば、半球形状又は非球面形状を含む。前記第3の凹部(I3)は、凹曲面を有するシリンダ形状を含む。前記複数の第3の凹部(I3)は、互いに平行に配列され、基板方向に凹んだ状を有する。前記第3の凹部(I3)及び第3の凸部(J3)の長さは、樹脂部材550のX方向の長さと同一である。他の例として、前記第3の凸部(J3)及び第3の凹部(I3)は、第1の方向に長い長さを有し、Z方向に対して、凹又は凸の曲線形状をもって配置される。
図59を参照すると、前記第3の凹部(I3)の深さ(Z3)は、第3の方向に前記第1の凹部(I1)の深さ(Z2)と同一である。前記第3の凹部(I3)の深さ(Z3)は、前記第3の凹部(I3)の幅(W3)又は直径よりも小さい。前記第3の凹部(I3)の深さ(Z3)は、最大深さであって、前記Y方向の幅(W3)の1/2以下、例えば1/2〜1/4の範囲である。前記第3の凹部(I3)の幅(W3)又は直径は、前記第3の凹部(I3)の深さ(Z3)よりも大きく、前記第1の凹部(I1)の幅(W1)と同一である。前記第3の凹部(I3)の幅(W3)又は直径は、上部幅であるか、第3の凸部(J3)間の間隔であって、2mm以下、例えば0.4mm〜2mmの範囲である。前記第3の凹部(I3)の深さ(Z3)は、1mm以下、例えば0.2mm〜1mm、又は、0.2mm〜0.5mmの範囲である。前記第3の凸部(J3)の幅(W4)は、上面幅であって、前記第1の凸部(J1)の幅(W3)と同一又は狭くなっており、0.5mm以下、例えば0.1mm〜0.3mmの範囲である。前記第3の凹部(I3)がY方向に凹曲面をもって配列されることで、入射される一部の光(図61のL3)を屈折して透過させるか、第4の領域544の方向に反射させる。
前記第3の領域543の第3の凹部(I3)の数は、前記第1の領域541の第1の凹部(I1)の数よりも多く、例えば2倍以上である。このような第3の領域543は、前記樹脂部材540のセンター側領域における光分布を調節することができる。
前記第3の領域543のうち、前記第4の領域544に隣接した第3の凸部(J3)の上面は、前記第2の領域542に隣接した第3の凸部(J3)の上面と同一の高さであるか、より高い高さで配置される。前記第3の領域543において、前記第2の領域542に隣接した1又は複数の第3の凸部(J3)の上面、又は最上端の高さが最も低い凸部の上面、又は最上端の高さは、前記第4の領域544に隣接した1又は複数の第3の凸部(J3)の上面、又は最上端の高さが最も高い凸部の上面、又は最上端の高さよりも低い。前記第3の領域543のうち、第2の方向に前記第2の領域542から第4の領域544に隣接するほど、前記第3の凸部(J3)の上面の高さは、連続して高くなるか、逐次又は段階的に高くなる。前記第3の領域543において、前記第2の領域542に最も隣接している前記第3の凸部(J3)の最上端と前記基板401の間の距離又は間隔は、前記第4の領域544に最も隣接している前記第3の凸部(J3)の最上端と前記基板401の間の距離又は間隔よりも小さい。図5に示しているように、前記第3の領域543の第2の方向の両端を連結した仮想直線は、水平な直線に対して逐次離隔しているが、所定の角度(R0)で傾斜して配置される。前記角度(R0)は、0.01度〜20度の範囲、又は0.1度〜5度の範囲を含む。前記発光素子100から放出された光の指向特性によって、前記第4の領域544に隣接した第3の凸部(J3)の上面の高さを逐次高くしても、光の抽出特性は、さらに改善することができる。すなわち、前記第3の領域543は、前記発光素子100から遠くなるほど、高くなる。
図58及び図59に示しているように、前記第2の領域542は、出射及び反射領域である。 前記第2の領域542は、前記発光素子100に隣接して配置されて、暗部の発生を抑制する。前記第2の領域542は、前記発光素子100と垂直方向に重ならない領域であり、前記発光素子100の出射領域101に最も隣接している領域である。
前記第2の領域542の幅(B13)は、Y方向に前記第1の領域541の幅(B11)よりも小さい。前記幅(B13)は、2mm以下である。前記第2の領域542は、前記発光素子100の出射領域101の中心を基準に、垂直な直線(Z1)から45度以下の範囲の角度(r11)で配置される。このような第2の領域542が前記発光素子100の出射領域101の中心で垂直な直線(Z1)から45度以下の範囲で入射される光を、前記第1の領域541の方向、又は基板方向に反射させる。これにより、第2の領域542、すなわち、前記発光素子100の出射領域101に隣接した領域でのホットスポットを防止することができる。
前記第2の領域542の上面は、前記第1の領域541又は第3の領域543の上面の水平な直線に対して傾斜した上面を含む。前記第2の領域542の傾斜した上面が、前記第2の領域542の上面よりも低く、傾斜していることで、前記樹脂部材550の上部から見ると、前記樹脂部材550の内部に位置した発光素子100の形状が見られるという問題を防止することができる。前記第2の領域542の上面は、前記第1の領域541に隣接した部分が高く、前記第2の領域542に隣接した部分が低い。前記第2の領域542は、前記発光素子100から放出された一部の光を、前記第1の領域541に反射するか、前記基板の上面方向に反射することができる。
図59を参照すると、前記第2の領域542は、前記傾斜した上面から陥没している少なくとも1つの第2の凹部(I2)を含む。前記第2の凹部(I2)は、第2の凸部(J2)に隣接するか、前記第2の凸部(J2)の間に配置される。前記第2の凸部(J2)の上面に水平に延在した直線は、前記第1の領域541の第1の凸部(J1)の水平な直線に対して、90度を超え、例えば、鈍角の角度(r13)で配置される。前記第2の凸部(J2)の上面から延在した直線は、前記第1の凸部(J1)の上面に水平な直線に対して、120度以上、例えば120度〜160度の範囲の角度(r13)で配置される。すなわち、前記第2の領域542の上面は、前記第1の領域541の上面から120度以上、例えば120度〜160度の範囲の角度(r13)で配置される。前記第2の領域542は、少なくとも2つの前記第2の凸部(J2)の最上端を連結する仮想の直線が傾斜してもよい。
前記第2の領域542の第2の凹部(I2)は、凹曲面を有する形状を含み、例えば、半球形状又は非球面形状を含む。前記第2の凹部(I2)は、凹曲面を有するシリンダ形状を含む。前記第2の凹部(I2)は、前記第1の凹部(I1)の数以下、例えば、前記第1の凹部(I1)の数よりも小さい数で配置される。前記第2の凹部(I2)のX方向の長さは、前記第1、第3の凹部(I1、I3)の長さと同一である。
前記第2の凹部(I2)が側断面が半球形状である場合、前記第2の凹部(I2)の低点を過ぎる直線と垂直な法線と、前記第1の凹部(I1)の低点を過ぎる直線と垂直な法線との間の角度は、鋭角である。前記第2の凹部(I2)の中心又は法線ベクトル方向が、前記発光素子100の出射領域101の方向に陥没することで、前記発光素子100から放出した光(図61のL1、L2)を拡散又は反射することができ、第3の領域(143)上でのホットスポットを防止することができる。
図59に示しているように、第2の方向に前記第2の凹部(I2)の幅(W5)は、上部幅であって、前記第1、第2の凹部(I1、I3)の幅(W1、W2)と同一であるか、2mm以下、例えば0.4mm〜2mmの範囲である。第3の方向に前記第2の凹部(I2)の深さ(Z4)は、前記第2の凹部(I2)の幅(W5)よりも小さい。前記第2の凹部(I2)の深さ(Z4)は、最大深さであって、前記第2の凹部(I2)の幅(W5)の1/2以下、例えば1/2〜1/4の範囲である。前記第2の凹部(I2)の深さ(Z4)は、1mm以下、例えば0.2mm〜0.1mmの範囲である。前記第2の凹部(I2)の幅(W5)が、前記第2の凹部(I2)の深さ(Z4)よりも大きく配置されることで、入射される光の反射効率を増加して、光を分散させ、ホットスポットを防止することができる。
前記第2の凸部(J2)の幅(W6)は、前記第2の凹部(I2)の幅(W5)又は直径よりも小さい。前記第2の凸部(J2)の幅(W6)は、前記第2の凹部(I2)の深さ(Z4)よりも小さく、例えば0.1mm〜0.3mmの範囲である。前記第2の凸部(J2)のX方向の長さは、前記第2の凹部(I2)の長さと同一である。
前記第2の領域542の低点(Pi)は、前記第3の凹部(I3)の低点よりも低く配置される。前記第2の領域542において、前記第3の領域543に隣接した第2の凸部(J2)の低点の深さ(Z7)は、第3の凸部(J3)の上面からの深さであって、前記第3の領域543の第3の凹部(I3)の深さ(Z3)よりも大きい。これにより、前記第2の領域542の下部に位置した第2の凸部(J2)は、最も隣接した第3の領域543の第3の凸部(J3)に光が直接照射されることをカバーすることができる。前記第2の領域542は、前記第3の領域543との境界部分が、前記第2の凸部(J2)の上面に対して、所定の角度(R14)で1段傾斜又は多段傾斜して配置される。前記第2、第3の領域542、543の間の境界部分で多段傾斜した面(J21)は、前記第2の領域542の上面に対して、120度以上、例えば120度〜150度の範囲の角度(r14)で配置される。このように多段傾斜した面(J21)が第2の領域542に隣接した第3の領域543の一番目の第2の凸部(J2)をカバーして、その部分でのホットスポットを防止することができる。
図58及び図60を参照すると、前記出射面540の第4の領域544は、前記発光素子100から最も遠い領域である。前記出射面540の第4の領域544は、前記第3の領域543の上面の高さよりも低く配置される。前記出射面540の第4の領域544の上面は、前記第3の領域543の上面と、前記樹脂部材550の第2の側面(S12)の間に配置される。前記第4の領域544の上面の高さは、前記第3の領域543に隣接した部分が高く、前記第2の側面(S12)に隣接した部分が低い。前記第4の領域544の上面は、前記樹脂部材550の第2の側面(S12)に隣接するほど、低い高さを有する。前記第4の領域544は、前記第3の領域543から多数のステップ構造を有し、逐次低い高さで配置される。前記第4の領域544の上面が逐次低い高さで配置されることで、前記発光素子100から入射された光(図61のL4)を屈折して透過させるか、散乱させている。
前記第4の領域544の幅(B14)は、前記第3の領域543の幅(B12)よりも大きい。前記第4の領域544の幅(B14)は、前記樹脂部材550のY方向の長さ(K1)の50%以下、例えば30%〜50%の範囲である。このような第4の領域544の上面が前記樹脂部材550のうち、前記発光素子100から遠くなるほど、低い高さを有し、前記樹脂部材550のY軸長さ(K1)の30%〜50%範囲で配置されることで、発光素子100から最も遠い領域で光を散乱させて、均一の分布で提供することができ、光の損失を減らすことができる。また、前記第4の領域544の上面と基板401の上面の間の間隔が、前記発光素子100から遠くなるほど狭くなることで、基板401の上面や反射部材410を介して反射された光の利用及び抽出効率を高めることができる。
図60を参照すると、前記第4の領域544の上面は、傾斜した面を含む。前記第4の領域544の傾斜面の延在した直線と、前記第3の領域543の上面に水平な直線の間の角度(r15)は、鋭角である。前記角度(r15)は、140度以上、例えば140度〜170度の範囲であり、前記角度(r15)が前記範囲よりも小さいと、前記第4の領域544に出射された光の分布がムラとなって、光の反射効率が低下し、前記範囲より大きいと、前記第4の領域544を介して出射された光度が低下する。
前記第4の領域544は、複数の第4の凹部(I4)及び複数の第4の凸部(J4)を含む。前記複数の第4の凹部(I4)は、互いに異なる高さで配置される。前記複数の第4の凹部(I4)は、前記発光素子100から遠くなるほど、低い高さで配置されて、入射された光を透過及び反射させる。前記第4の凹部(I4)は、互いに異なる高さで互いに平行に配列される。他の例として、前記第4の凸部(J4)及び第4の凹部(I4)は、第1の方向に長い長さを有し、第2の方向に対して凹又は凸の曲線形状をもって配置される。
図58に示しているように、前記複数の第4の凹部(I4)は、一定の間隔(Pb)で配列され、例えば、前記第3の凹部(I3)の間隔(Pa)よりも広い間隔、例えば、Pb>Paの関係を有する。前記第4の凹部(I4)の法線方向は、前記基板401の上面に垂直な方向である。前記第4の領域544において第4の凹部(I4)の数は、前記第1の領域541の第1の凹部(I1)の数よりも大きく、前記第3の領域543の第3の凹部(I3)の数と同一又は多くなっている。
前記第4の領域544の第4の凹部(I4)は、凹曲面を有する形状を含み、例えば、半球形状又は非球面形状を含む。前記第4の凹部(I4)は、凹曲面を有するシリンダ形状を含む。前記第4の凹部(I4)は、基板方向に突出している。
前記第4の凹部(I4)が半球形状である場合、前記各第4の凹部(I4)の中心を過ぎる法線は、互いに平行である。前記第4の凹部(I4)が前記基板方向に突出することで、前記発光素子100から出射される光(図8のL4)の一部は、屈折して通過させ、一部は反射させる。これにより、前記第4の凹部(I4)は、一定の間隔をもって逐次低い高さで配列され、前記発光素子100から入射された光や、前記第2の領域541の第3の凹部(I3)によって反射された光を、各々処理することができる。
前記第4の凹部(I4)の長さは、第1の方向に前記第1〜第3の凹部(I1、I2、I3)の長さと同一である。前記第4の凹部(I4)の幅(W7)は、第2の方向に前記第1〜第3の凹部(I1、I2、I3)の幅(W1、W3、W5)と同一であるか、2mm以下、例えば0.4mm〜2mmの範囲である。第3の方向に前記第4の凹部(I4)の深さ(Z5)は、前記第4の凹部(I4)の幅よりも小さい。前記第4の凹部(I4)の深さ(Z5)は、最大深さであって、前記第4の凹部(I4)の幅(W7)の1/2以下、例えば1/2〜1/4の範囲である。前記第4の凹部(I4)の深さ(Z5)は、1mm以下、例えば0.2mm〜1mmの範囲である。前記第4の凹部(I4)は、前記幅(W7)が深さ(Z5)よりも大きく、逐次低く配置されることで、入射される光を透過又は散乱させる。また、逐次低く傾斜した面を有する第4の凸部(J4)と凹曲面を有する第4の凹部(I4)とを配列することで、第3の領域543から反射された光や、基板方向より上ってくる光が屈折されて、上方向に透過可能であり、前記第2の側面(S12)に近いほど、低い高さで配置されて、抽出された光の光度の差を減らすことができる。
第2の方向に前記第4の凸部(J4)の幅(W8)は、前記第4の凹部(I4)の幅(W7)又は直径よりも小さい。前記第4の凸部(J4)の幅(W8)は、前記第4の凹部(I4)の深さ(Z5)よりも小さく、例えば0.1mm〜0.2mmの範囲である。前記第4の凸部(J4)の長さは、X方向に前記第4の凹部(I4)の長さと同一である。
図60に示しているように、前記第4の凸部(J4)は、多数のステップ構造を含み、例えば第1の面(J41)、第2の面(J42)、及び第3の面(J43)を含む。前記第1の面(J41)は、フラットな面であり、前記第2の面(J42)は、傾斜した面であり、前記第3の面(J43)は、フラットな面である。前記第2の面(J42)は、前記第1、第3の面(J41、J43)の間に連結される。前記第2の面(J42)は、第3の面(J43)に隣接するほど、又は前記発光素子100から遠くなるほど、低い高さを有する傾斜した面を含む。隣接した第4の凹部(I4)の間に配置された第4の凸部(J4)において、前記第1、第3の面(J41、J43)は、互いに異なる高さを有し、例えば、第3の面(J43)が前記第1の面(J41)よりも低く配置される。前記第1、第3の面(J41、J43)の高さの差(Z6)は、前記第4の凹部(I4)の深さ(Z5)よりも小さく、例えば0.5mm以下、例えば0.15mm〜0.5mmの範囲である。前記第1、第3の面(J41、J43)の高さの差(Z6)が大きいと、水平方向に第4の凸部(I4)の低点よりも低く配置され、これにより、発光素子100から放出された光の一部が、第4の凸部(J4: J41、J42、J43)を介して直接透過される量が増加して、光の均一な分布を低下させることになる。
前記第4の凸部(J4)は、第2の面(J42)の幅(W11)は、第1、第3の面(J41、J43)の幅(W9、W10)よりも大きく、2倍以上である。これにより、基板方向で反射された光は、前記第2の面(J42)を介して抽出される。
ここで、前記第4の凸部(J4)において、前記第3の領域543に隣接している部分は、第1の面(J41)又は第2の面(J42)が配置されるが、これについて限定しない。また、前記第4の凸部(J4)において、前記第2の側面(S12)に隣接している部分は、第1の面(J41)が配置されるか、第1、第2の面(J41、J42)が配置されている。
実施例による樹脂部材550の出射面540において、第2の領域542の第2の凹部(I2)の陥没した方向を、第1、第3、第4の領域541、543、544の凹部(I1、I3、I4)の陥没した方向と異にすることで、入射された光に対する臨界角を変化させ、ホットスポットを防止することができる。
図61に示しているように、樹脂部材540内で発光素子100から放出された光(L1、L2、L3、L4)は、基板方向、前記樹脂部材550の上部出射面540、例えば第2〜第4の領域541、542、543、544に照射される。この場合、前記基板方向に進む光は、反射部材410により反射されて、前記第1〜第4の領域(541、542、543、544)に進む。前記第3の領域543に照射された光(L3)や、反射部材410によって反射された光は、第3の領域543に透過されるか、第1の領域541の方向又は基板方向に反射される。前記第2の領域542に照射された光(L1、L2)や、反射部材410によって反射された光は、透過されるか、第1の領域541の方向又は基板方向に反射される。前記第4の領域544に進むか、反射部材410によって反射された光(L4)は、第4の領域544によって透過されるか、基板方向に反射される。このような樹脂部材540は、第1〜第4の領域541、542、543、544において、抽出される光の均一度及び輝度の改善効果がある。
図62は、図55の照明モジュールの変形例であって、前記基板401と前記樹脂部材540の間のフィルムを有する反射部材が除去された例である。この場合、前記基板401は、反射層401Bが支持層401A上に配置される。前記反射層401Bは、ソルダーレジスト材質を有する部材を含み、前記ソルダーレジスト材質は、白色材質であって、入射される光を反射させる。前記反射部材が除去されることで、前記照明モジュールの厚さを減らし、製造工程を単純化することができる。前記反射層401Bは、単層である。図96に示しているように、例1は、図55のように、照明モジュールに反射部材のような多層構造を有するフィルムが適用された場合であり、例2は、図62のように、反射部材のようなフィルムが除去され、基板の反射層が配置された例である。このような図96の例1及び例2のように、垂直な直線を基準に±10度以下の角度で、例2のような構造における照度特性がより高く示されることが分かる。
図63は、図54の照明モジュールの第1の変形例である。第1の変形例を説明することに当たり、照明モジュールの樹脂部材の出射面は、前記に開示された例を参照して、選択的に第1の変形例に適用可能である。
図63を参照すると、照明モジュールは、基板401と、前記基板401の第1のエッジに沿ってX方向に配列された複数の発光素子100と、前記基板401及び前記発光素子100上に出射面540を有する樹脂部材550とを含む。
前記発光素子100は、前記基板401の長さ方向の第1のエッジでX方向に沿って所定の間隔で配列される。前記発光素子100は、前記基板401のエッジの少なくとも1つのエッジ、すなわち、長辺側のエッジに沿って配列される。前記発光素子100は、一定の間隔で配列される。前記発光素子100は、前記樹脂部材550の領域のうち、厚さの厚い領域に沿って配列される。前記樹脂部材550の厚さは、前記発光素子100が配置された領域が厚く、前記発光素子100から遠くなるほど薄くなる。
前記樹脂部材550の出射面540は、図3〜図7に示しているように、Y方向に第1〜第4の領域を含む。前記第1〜第4の領域の構成及び説明は、前記に開示された実施例の説明を参照することにする。
前記樹脂部材550は、Y方向の長さ(Y2)がX方向の長さ(X2)よりも大きく、例えば2倍以上である。前記発光素子100間の間隔(B5)は、100mm以下、例えば1mm〜30mmの範囲、又は、15mm〜25mmの範囲である。前記発光素子100の間の間隔(B5)が前記範囲よりも小さい場合、発光素子100の数が増加し、前記範囲よりも大きい場合、暗部が発生する。
前記樹脂部材550と前記基板401の間には、反射部材を有する反射部材410が配置される。他の例として、反射部材は、フィルムではなく、回路基板401に形成されたソルダーレジストのような反射層が配置される。前記樹脂部材550や基板の形状がトップからみると、多角形状の例として提示しているが、曲線を有する形状でもよい。
図64は、実施例による照明モジュールの第2の変形例である。第2の変形例を説明することに当たり、照明モジュールの樹脂部材の出射面は、前記に開示された例を参照して、選択的に第2の変形例に適用可能である。
図64を参照すると、照明モジュールは、複数の発光セル550C、550Dがn行及びm列で配置され、前記n≧1、m≧1の条件を満たしている。前記n行の発光セル550C及びm列の発光セル550Dは、互いに交差又は対応するか、隣接して配置される。例えば、基板401上でX方向に複数の第1の発光セル550Cが配列され、Y方向に1以上の第2の発光セル550Dが配置される。前記第1、第2の発光セル550C、550Dは、X方向又はY方向に互いに重なって配置される。図64の照明モジュールに開示された樹脂部材は、前記に開示された第1〜第4の領域を各々含む。
図65を参照すると、照明モジュールは、基板401が曲線状のエッジを有し、前記基板401上に複数の発光セル550Eが配列される。前記複数の発光セル550Eは、前記曲線状のエッジに沿って曲線形状に形成される。すなわち、各発光セル550Eの樹脂部材540の第3、第4の側面(S13、S14)は、曲線形状に形成され、各発光セル550Eにおける発光素子の中心軸は、互いに異なる軸上に配置される。これは、適用されるアプリケーションの種類により、曲線状又は折曲状のランプ構造に適用される。図65の照明モジュールに開示された樹脂部材540は、前記に開示された第1〜第4の領域を各々含む。
実施例による反射部材410は、前記に開示された実施例の構成及び説明を参照することにする。
図66は、図55の照明モジュールを有する照明装置を示す図である。図66の照明装置における照明モジュールは、前記に開示された照明モジュールの構成及び説明を参照することにする。
図66を参照すると、照明モジュール500は、実施例に開示されたモジュールを含み、例えば、基板401と、前記基板401上に複数の発光素子100と、樹脂部材550と、反射部材410とを含む。前記基板401上において樹脂部材550は、複数で配置される。前記照明モジュール500は、図54及び図55に示しているように、複数の発光セルが配列される。前記照明モジュール500は、フィルム形状の反射部材410が配置されるか、基板上のソルダーレジスト材質の反射部材を含んでもよい。
前記照明モジュール500上に光学部材230が配置され、前記光学部材230は、入射される光を拡散して透過させる。前記光学部材230は、前記樹脂部材170を介して放出された面光源を均一に拡散させて出射することになる。前記光学部材230は、光学レンズ又はインナーレンズを含み、前記光学レンズは、ターゲット方向への光を集光するか、光の経路を変更させる。前記光学部材230は、上面及び下面の少なくとも1つに多数のレンズ部231を含み、前記レンズ部231は、前記光学部材230から下方向に突出した形状であるか、上方向に突出した形状である。このような光学部材230は、照明装置の配光特性を調節することができる。
前記照明モジュール500は、底面に放熱プレート(図示せず)を含む。前記放熱プレートは、複数の放熱フィンを備えて、前記基板401に伝導される熱を放熱することができる。前記放熱プレートは、アルミニウム、銅、マグネシウム、ニッケルのような金属の少なくとも1つ、又はこれらの選択的な合金を含むことができる。
前記照明装置は、収納空間305を有するハウジング300と、前記ハウジング300の収納空間の底に配置された実施例による照明モジュールと、前記照明モジュール上に配置された光学部材230とを含む。
前記ハウジング300は、底部301及び反射部302を含み、前記底部301は、基板401の下に配置され、前記反射部302は、前記底部301の外周から上方向に突出し、前記樹脂部材550の周囲に配置される。前記ハウジング300は、金属又はプラスチック材質を含むが、これについて限定しない。前記ハウジング300の底部301又は反射部302には、前記基板401に連結されるケーブルが貫通する開口部(図示せず)が形成されるが、これについて限定しない。前記ハウジング300の底部301には、前記基板401がねじのような締付け手段や接着部材で接着されるか、フックのような構造で結合される。これにより、前記基板401は、前記ハウジング300の底に固定される。実施例による照明装置は、ヘッドランプ、車幅灯、サイドミラー用ランプ、フォグランプ、テールランプ、制動灯、車幅灯、昼間走行灯のような各種の車両照明装置、表示装置、信号灯に適用可能である。
<第6の実施例>
図67は、第6の実施例による照明モジュールを示す斜視図であり、図68は、図67の照明モジュールの部分平面図であり、図69は、図68の照明モジュールの側断面図であり、図70は、図69の照明モジュールの部分拡大図であり、図71は、図69の照明モジュールにおいて、第2の領域を説明するための図面である。第6の実施例を説明することに当たり、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、同一の構成は、本実施例に選択的に適用可能である。
図67〜図71を参照すると、第6の実施例による照明モジュール600は、基板401と、前記基板401上に配置された発光素子100と、前記基板401上で前記発光素子100を覆う樹脂部材650とを含む。
前記照明モジュール600は、前記発光素子100から放出された光を面光源として放出する。前記照明モジュール600は、1又は複数の発光セル650Aが配列される。前記発光セル650Aは、発光素子100により、互いに同一のカラーを発光することができる。前記複数の発光素子100は、単一のカラーを発光する。前記複数の発光セル650Aは、前記基板401上に所定の方向に配列される。第6の実施例による照明モジュールの各構成要素及び動作に関する説明は、前記に開示された実施例を参照し、本実施例に選択的に適用可能である。
前記照明モジュール600は、入射される光を前記樹脂部材650の出射面方向に反射する反射部材410Aを含む。前記反射部材410Aは、図7又は図8のようなフィルム形状であるか、反射層でもよい。前記反射層は、基板401上に別のフィルム形状で付着されず、樹脂材質又はソルダーレジスト材質の層で配置される。このような反射部材410Aが、図7、図8のようなフィルム形状の反射部材ではなく、基板410Aの表面に配置された反射層で具現することができる。このようなフィルム形状の反射部材を除去する場合、照明モジュールの厚さを減らすことができ、フィルム付着による熱膨張の問題や、剥がれの問題を除去することができる。
前記樹脂部材650は、前記基板401上に配置される。前記樹脂部材650は、前記発光素子100上に配置されるので、前記発光素子100を保護することができ、前記発光素子100から放出された光の損失を減らすことができる。前記樹脂部材650は、前記発光素子100の表面を密封することで、湿気の浸透を防止することができる。図68に示しているように、前記樹脂部材650が複数の場合、各発光セル650Aの樹脂部材650は、互いに離隔している。前記複数の樹脂部材650は、一方向に配列される。前記複数の樹脂部材650は、一定の間隔で離隔されるか、不規則な間隔で配置される。前記樹脂部材650間のギャップは、互いに異なる樹脂部材の二側面(S11、S12)が対面することができる。隣接した樹脂部材650は、互いに分離又は連結される。前記樹脂部材650が互いに連結される場合、部分的に連結されてもよい。
前記樹脂部材650は、互いに反対側の第1、第2の側面(S11、S12)と、互いに反対側の第3及び第4の側面(S13、S14)とを含む。前記第1の側面(S11)は、前記発光素子100に隣接し、前記発光素子100の後面と対面することができる。前記第1の側面(S11)は、前記発光素子100の出射領域101の反対側面である。前記第2の側面(S12)は、前記第1の側面(S11)と対面する面であり、前記発光素子100の出射領域101と対面する。前記第3、第4の側面(S13、S14)は、前記第1、第2の側面(S11、S12)に隣接する側面であって、互いに対面することができる。前記樹脂部材650の厚さは、領域によって異なる。前記樹脂部材650においてZ方向に最厚領域の厚さ(T2)は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも厚く、最薄領域の厚さ(T3)は、前記発光素子100の厚さ(T1)よりも小さいか、厚くてもよい。前記樹脂部材650において最厚領域は、発光素子100と垂直方向に重なっている。前記樹脂部材650において、第1の側面(S11)に隣接した領域の厚さが、第2の側面(S12)に隣接した領域の厚さよりも厚い。
前記樹脂部材650の最大厚さ(T2)は、前記発光素子100の厚さ(T1)以上であり、20mm以下である。前記樹脂部材650の最大厚さ(T2)は、10mm以下、例えば1.7mm〜10mmの範囲、又は、1.7mm〜4mmの範囲である。前記樹脂部材650の最大厚さ(T2)が前記範囲よりも大きいと、光効率が低下するか、モジュール厚さが大きくなり、前記範囲よりも小さいと、光の均一度が低下する。前記樹脂部材650の最小厚さ(T3)は、1mm以上であり、前記最大厚さ(T2)未満である。前記最小厚さ(T3)は、1mm〜2mm範囲、又は、1.4mm〜2mmの範囲である。前記最小厚さ(T3)は、前記発光素子100の厚さ(T1)と同一であるか、前記厚さ(T1)よりも小さいか、大きくてもよい。
前記樹脂部材650は、トップからみると、図68に示しているように、Y方向の長さ(K1)がX方向の長さ(K2)と同一であるか、より大きく配置される。前記X方向の長さ(K2)は、各樹脂部材650のX方向に互いに反対側に配置された第1、第2の側面(S11、S12)の長さである。前記Y方向の長さ(K1)は、10mm以上、例えば10mm〜40mmの範囲であるか、10mm〜23mmの範囲を有する。前記X方向の長さ(K2)は、10mm以上、例えば10mm〜30mm、又は、15mm〜23mmの範囲である。前記樹脂部材650のサイズは、光の均一度を考えたサイズとして提供され、アプリケーションによって変わる。前記樹脂部材650のトップからみる形状は、多角形状、例えば、四角形状、曲線を有する形状、又は折曲げ形状である。
前記樹脂部材650において厚さが最も薄い領域は、前記発光素子100の出射領域101を基準に、最も遠い領域である。前記樹脂部材650の最小厚さ(T3)は、前記基板401の上面を基準に1mm以上であるか、発光素子100の厚さ(T1)以上又は以下である。前記樹脂部材650の高さが最も低い地点は、前記発光素子100の上面の高さよりも高いか、低くてもよい。前記樹脂部材650の上面のうち、最も低い地点は、直線又は光軸(Y0)の高さよりも小さいか、高くてもよい。前記樹脂部材650の側面(S11、S12、S13、S14)には、金属物質、例えば、アルミニウム、クロム、硫酸バリウムのような物質がコーティングされるが、これについて限定しない。
実施例による樹脂部材650は、出射面640を含む。前記出射面640は、樹脂部材650の上面であって、少なくとも一部の領域に光抽出構造(光学パターン又は凹凸パターン)を含むことができる。前記光抽出構造は、凹凸パターンを含み、入射される光を反射又は透過させるか、臨界角を変化させる。前記光抽出構造は、樹脂部材650の出射面640に一体に形成される。前記樹脂部材650と前記光抽出構造は、同一の材質で形成される。前記光抽出構造は、一定の間隔又は不規則な間隔のパターンを有する。前記出射面640は、前記発光素子100から遠くなるほど、前記基板401に隣接している。前記出射面640は、前記反射部材410Aによって反射された光や、前記発光素子100から放出された光を、上方向に抽出することができる。前記出射面640は、前記発光素子100から遠くなるほど、基板401に隣接して配置されることで、出射領域101によって出射される光量の差を減らすことができる。これにより、出射面640を介して抽出された光の均一度は、改善している。
前記出射面640の光抽出構造は、前記発光素子100から放出された光、出射面640によって反射された光、又は前記反射部材410Aによって反射された光が入射されると、光の臨界角を変化させて、光を外部に抽出させる。このような出射面640を介して、Z方向に出射された光は、面光源となる。前記出射面640の光抽出構造は、側断面が半球形状、多角形状や、多角錐又は円錐のような形状の少なくとも1又は2以上を含む。前記光抽出構造は、側断面が半球形状の溝を含む。前記光抽出構造は、X方向の長さは、前記樹脂部材650のX方向の長さと同一である。前記光抽出構造は、凹凸パターンによって、光の出射効率を改善している。前記光抽出構造は、X方向に前記樹脂部材650の長さと同じ長さで配置され、Y方向に凹凸パターンが交互に配列される。
実施例において、照明モジュールは、発光素子100の光を樹脂部材650を介してガイドし、出射面640を介して出射して、均一な面光源を提供することができる。実施例は、樹脂部材650内の光経路が長く、発光方向を制御する過程において、光効率が低下することを防止しようとする。また、前記反射部材410Aの材質によって、車両のような対象物に適用された各種のランプに適した光効率及び配光特性を提供しようとする。
照明モジュールにおいて、反射部材410Aが反射パターンを有するフィルム種類である場合、前記反射パターンによる光の拡散を介して抽出されるイメージの均一度は改善され、均一な面光源を提供することができる。このようなフィルム種類の反射部材410Aは、面光源の中心光度が低くて、車両配光法規を基準に、ポジションランプやテールランプなどには有効である。照明モジュールにおいて、反射部材410Aがソルダーレジストのような反射層の種類である場合、発光素子100の出射領域101に隣接した領域の反射光量が増加して、中心光度が増加した面光源を具現することができる。このような反射層を有する反射部材410Aは、中心光度が高い面光源を提供するので、昼間走行灯、バックアップランプ、方向指示灯(turn signal lamp)などに適用可能である。
実施例の照明モジュールは、樹脂部材650の出射面640に光抽出構造のパターンを変更して、光効率の改善、中心光度を増加させ、面光源を提供することができる。実施例による樹脂部材650の出射面640の光抽出構造のパターンにより、光の集光性及び拡散性を改善することができる。以下、前記樹脂部材650の出射面640について詳細に説明することにする。前記出射面640は、前記樹脂部材650を介して出射された光が均一な光分布を有し、面光源として出射させて、前記樹脂部材650の中心光度を改善することができる。
前記樹脂部材650の出射面640は、複数の領域641、642、643を含む。前記複数の領域641、642、643は、前記樹脂部材650の第1の側面(S11)から第2の側面(S12)の方向に、少なくとも3つ又は4つ以上の領域が区分配置されて、互いに異なる光抽出特性を有する。前記複数の領域641、642、643は、前記発光素子100の位置を基準に、互いに異なる高さをもって配置される。前記複数の領域641、642、643は、光出射領域101であって、前記発光素子100の位置を基準に、互いに異なる面積をもって配置される。前記複数の領域641、642、643は、X方向の長さ(例: K2)は、互いに同一であり、Y方向の幅が互いに異なる。前記複数の領域641、642、643の少なくとも1又は2以上は、光抽出構造が配置される。
前記複数の領域641、642、643は、前記発光素子100と少なくとも一部が垂直方向に重なっており、第1の側面(S11)に隣接した第1の領域641と、前記第1の領域641と第2の側面(S12)の間に第2の領域642と、前記第2の領域642と第2の側面(S12)の間に第3の領域643とを含む。
前記第1の領域641は、前記発光素子100と少なくとも一部が垂直方向に重なっている。前記発光素子100から放出された光のうち、反射された光を出射する領域である。前記第1の領域641の上面の面積は、前記第3の領域643の上面の面積よりも小さい。前記第1の領域641のX方向の長さは、前記樹脂部材650のX方向の長さ(K2)と同一であり、Y方向の幅(B21)は、前記発光素子100のY方向の幅(図68のH1)よりも大きい。前記第1の領域641は、発光素子100の出射領域101から垂直な直線(Z1)を基準に、60度以下の角度、例えば30度〜60度の範囲で配置される。このような第1の領域641が前記したサイズで前記発光素子100上に広く配置されることで、前記発光素子100の上部及び後方に進む光を、前記第1の側面(S11)に隣接した領域まで拡散することができる。
図69を参照すると、前記樹脂部材650の出射面640において、Y方向に前記第1の領域641の幅(B21)は、前記第2の領域642の幅(B22)よりは大きく、前記第3の領域643の幅(B23)よりは小さい。前記第1の領域641の幅(B21)は、1.5mm以上、例えば1.5mm〜4mmの範囲である。前記第1の領域641の幅(B21)が前記範囲よりも小さいと、発光素子100の後面と第1の側面(S11)の間の間隔が狭く、発光素子100の後方部分の保護が足りず、前記範囲よりも大きいと、前記第1の領域641を介して抽出された光の分布がムラであるという問題が発生する。
前記第1の領域641の上面の高さは、前記第1の領域641と前記樹脂部材650の底の間の距離であり、前記第2の領域642の上面よりも高く配置される。前記第1の領域641の上面の高さは、前記樹脂部材650の最大厚さ(T2)と同一である。前記第1の領域641は、前記した高さで発光素子100上に配置されることで、前記発光素子100の上部を保護することができ、前記第3の領域643や基板方向から反射された光を抽出することができる。
図70及び図71を参照すると、前記樹脂部材650の出射面640において前記第1の領域641は、上部に第1の光抽出構造(F1)を含む。前記第1の光抽出構造(F1)は、凹凸パターンを含み、前記凹凸パターンの高点の高さは、互いに同一である。前記第1の光抽出構造(F1)は、プリズム形状を有するパターンを含む。前記凸パターンは、側断面が傾斜した二辺を有する三角形状を含み、前記二辺の間の内角(図5のm1)は、60度以上である。前記凸パターンの高点(又は、頂点)は、パターン中心よりも、第1の側面方向に隣接して配置される。前記凸パターンの頂点は、角面や曲面である。他の例として、前記光抽出構造は、多角錐又は円錐形状のパターンを含む。他の例として、前記第1の領域641には、凹んでいる半球形状を有するパターンが配置される。
前記第1の領域641の第1の光抽出構造(F1)は、プリズム形状のパターン又は凹んでいる半球形状のパターンが、1又は複数配置される。前記パターンは、前記第2の領域642から反射された光、又は前記基板方向から伝達された光を拡散させて抽出することができる。前記第1の領域641の第1の光抽出構造(F1)は、前記発光素子100の上部及び後方領域に進む光を抽出して、暗部の発生を抑制することができる。他の例として、前記第1の領域641は、前記第1の側面(S11)に隣接するほど低い高さ、又は小さい厚さをもって配置される。これは、発光素子100の後方向に行く光の損失を減らして、暗部の発生を抑制することができる。
前記樹脂部材650の出射面640において、前記第2の領域642は、出射及び反射領域である。前記第2の領域642は、前記発光素子100の出射領域101から離隔しており、前記第3の領域643よりは、発光素子100に更に隣接して配置される。前記第2の領域642は、前記発光素子100と垂直方向に重ならない領域であり、前記発光素子100の出射領域101に最も隣接した領域である。前記第2の領域642は、前記発光素子100に最も隣接した位置において、ホットスポットの発生を抑制する領域である。
前記第2の領域642は、凹んでいるリセスを有し、前記発光素子100の出射領域101上に配置されることで、前記発光素子100から出射された光のうち、前記出射領域101に隣接した底部で、反射部材410Aによって垂直方向又は第2の領域642に進行する一部の光を反射させるか、他の経路に拡散させる。このような第2の領域642は、入射される光を反射、透過、及び他の経路に導くことで、前記第2の領域642での暗部の発生を減らし、第2の領域643の周辺の光度を改善することができる。これは、樹脂部材650の出射面640の中心光度を改善させ、光抽出効率の低下を防止することができる。
前記第2の領域642において、図69に示しているように、前記第2の領域642の凹んでいるリセスは、前記基板401の上面を基準に、前記第1の領域641の高さよりも低く、前記第3の領域643の高点の高さよりも低く配置される。前記第2の領域642は、前記第1の領域641の最上端の高さよりも低い。
前記樹脂部材650の第1の側面(S11)において、第2の側面(S12)方向又はY方向に、前記第2の領域642の幅(B22)は、前記第1の領域641の幅(B21)よりも小さい。前記幅(B22)は、6mm以下である。前記第2の領域642は、前記発光素子100の出射領域101の中心を基準に、垂直な直線(Z1)から45度以下の範囲の角度(図70のr1)で配置される。このような第2の領域642が前記発光素子100の出射領域101の中心で、垂直な直線(Z1)から45度以下の範囲をカバーして、入射される殆どの光を、前記第1の領域641方向、又は基板401や他の方向に反射させる。これにより、第2の領域642、すなわち、前記発光素子100の出射領域101に隣接した領域でのホットスポットを防止して、中心光度を増加することができる。
図70及び図71を参照すると、前記第2の領域642は、前記第1の領域641から前記第2の領域642の低点(P21)方向、又は基板方向に延在した第1の反射面(G1)、及び前記第2の領域642の低点(P21)、又は前記第1の反射面(G1)から前記第3の領域643の最上端方向に延在した第2の反射面(G2)を含む。前記第1、第2の反射面(G1、G2)は、第1の方向又はX方向に長い長さで配置される。前記第2の反射面(G2)は、前記第3の領域643の最上端よりも低い高さで配置される。
前記第1の反射面(G1)は、垂直な方向に配置され、垂直な直線(Z1)を基準に、傾斜した平面、凸曲面、又は凹曲面の少なくとも1つを含む。前記第1の反射面(G1)は、前記基板401に向かう方向に傾いた面を有する。前記第1の反射面(G1)は、最下端が前記基板401に向かう方向に傾いた面を有する。前記第1の反射面(G1)の両端を連結した直線は、前記低点(P21)と第1の領域641との境界地点を連結した線分であって、傾斜して配置される。前記第1の反射面(G1)の両端を連結した直線は、最上端を基準に、前記基板401に向かう方向に傾いた傾斜を有する。前記第1の反射面(G1)の両端を連結した直線は、前記第1の反射面(G1)の上端を基準に、水平な直線に対して、30度以上の角度(r2)、例えば30度〜60度の範囲で配置される。前記第1の反射面(G1)は、前記発光素子100の出射領域101に垂直な直線(Z1)と第3の領域643の間、又は第2の領域642の低点(P21)の間に配置される。前記第1の反射面(G1)は、前記発光素子100の出射領域101から出射された光を、第1の領域641の方向に反射する全反射面である。前記第1の反射面(G1)は、前記第1の反射面(G1)の両端を連結した直線より突出した凸曲面を含む。前記凸曲面の曲線は、与えられた複数の制御点を通過する柔らかい曲線で、隣接した2つの変曲点の間に多項式を有する曲線を含み、これは、スプライン曲線で定義される。
前記第2の反射面(G2)は、前記基板401と遠くなる方向に傾いた面を有する。前記第2の反射面(G2)は、前記第1の反射面(G1)の最下端から前記基板401と遠くなる方向に傾いた面を有する。前記第2の反射面(G2)の最上端は、前記第1の反射面(G1)の最下端から前記基板401と遠くなる方向に傾ける。前記第2の反射面(G2)の両端を連結した直線は、最下端を基準に、前記基板401から遠くなる方向に傾いた傾斜を有する。
前記第2の領域642の低点(P21)は、前記第1、第2の反射面(G1、G2)の間の境界部分であり、変曲点又は折曲部分である。前記第2の領域642の低点(P21)は、前記発光素子100の上面よりも高く、前記発光素子100の出射領域に水平な直線から前記第2の側面(S12)方向に、第1の距離(T25)をもって離隔される。前記第1の距離(T25)は、0.5mm以上、例えば1mm〜2mmの範囲である。前記第1の距離(T25)が前記範囲よりも小さいと、前記第1の領域641に進まれる光が減って、他の領域と輝度偏差が生じることがあり、前記範囲より大きいと、前記第1の領域641に反射される光が減って、他の領域と輝度偏差が生じることがある。
前記第2の領域642の低点(P21)は、所定の高さ(T24)であって、前記樹脂部材650の底からの距離であり、例えば2mm以上、例えば2mm〜9mmの範囲である。前記第2の領域642の低点(P21)の高さ(例:T4)は、前記樹脂部材650の最大厚さ(T2)の0.2〜0.9の割合で配置される。前記第2の領域642の低点(P21)に垂直な直線は、前記発光素子100の出射領域101から第2の距離(D2)をもって離隔し、0.5mm以上、例えば1mm〜2mmの範囲である。前記第2の領域642の低点(P21)は、前記発光素子100の上面エッジから0.6mm以上離隔しており、前記発光素子100の出射領域101よりも第2の側面に隣接して配置される。ここで、前記第1の距離(T25)と第2の距離(D2)の比率は、1:1〜1:2〜2:1〜1:1の範囲であり、前記t5、d2の最大値は、2mm以下であるか、前記発光素子100の厚さ(T1)以下である。
前記第2の領域642において、第2の反射面(G2)は、水平な直線に対して傾斜した平面、凸曲面又は凹曲面の少なくとも1つを含む。前記第2の反射面(G2)は、例えば凹曲面を含み、基板方向に凹んでいる。前記凹曲面は、与えられた複数の制御点を通過する柔らかい曲線を有し、隣接した二変曲点間の区間毎に多項式を有する曲線を含み、これは、スプライン曲線で定義される。前記第2の反射面(G2)は、前記第2の反射面(G2)の両端を連結した直線よりも下方向に凹んでおり、前記第2の反射面(G2)の両端を連結した直線は、前記第2の反射面(G2)の上端を基準に、水平な直線から15度以上、例えば15度〜60度の範囲である。
前記第1の領域641の低点(P21)に垂直な直線を基準に、前記第1の反射面(G1)の幅(C21)は、前記第2の反射面(G2)の幅(C22)よりも小さい。前記第1の反射面(G1)の幅(C21)は、前記第2の反射面(G2)の幅(C22)の1.2倍〜4倍の範囲で配置される。前記幅(C21)は、0.5mm以上、例えば0.5mm〜3mmの範囲である。このような第2の反射面(G2)の幅(C22)、又は面積がより広く配置されることで、前記発光素子100から前記第2の反射面(G2)に進む光の殆どを、第3の領域643又は基板方向に反射させる。これにより、第2の領域642でのホットスポットを防止し、第3の領域643での光抽出効率を改善することができる。
前記第2の領域642は、前記発光素子100と垂直方向に重なっていなく、凹んでいる第1、第2の反射面(G1、G2)を備えることで、前記第2の領域642を介して、前記発光素子100の形状が斜線方向と見えることを防止して、外郭を改善することができる。
前記出射面640の第3の領域643は、光抽出領域であって、前記樹脂部材650の上面の面積の50%以上を有し、入射された光を拡散して、面光源として提供する。前記第3の領域643は、前記第2の領域642と第2の側面(S12)の間に配置され、Y方向の幅(図69のB23)が、前記樹脂部材650のY方向の長さ(K2)の50%以上、例えば50%〜80%の範囲である。
前記出射面640の第3の領域643は、前記発光素子100から最遠領域である。前記第3の領域643の高点の高さは、前記第1の領域641の上面の高さよりも低い。前記第3の領域643の上面の高さは、前記第2の領域642の隣接した部分が高く、前記第2の側面(S12)に隣接した部分が低い。前記出射面640の第3の領域643は、前記第2の領域642との境界地点から、前記樹脂部材650の第2の側面(S12)の方向に逐次低い高さを有する。前記第3の領域643の上面は、前記樹脂部材650の第2の側面(S12)に隣接するほど、低い高さを有する。前記第3の領域643は、前記第2の領域642から多数のステップ構造を有し、逐次低い高さで配置される。前記第3の領域643において、前記第2の領域642に隣接した最上端と前記基板の間の間隔は、前記第2の側面(S12)に隣接した下端と前記基板の間の間隔よりも大きい。前記第3の領域643において、前記第2の領域642に最も隣接した上端と前記基板の間の間隔は、前記第2の側面(S12)に最も隣接した下端と前記基板の間の間隔よりも大きい。前記第3の領域643の上面が逐次低い高さで配置されることで、前記発光素子100から入射された光、前記基板方向で反射された光、前記第2の領域642から反射された光を屈折して透過させるか、拡散させている。
前記第3の領域643の幅(B24)は、前記第2の領域642の幅(B22)よりも大きい。前記第3の領域643の幅(B24)は、前記樹脂部材650のY方向の長さ(K1)の50%以上、例えば50%〜80%の範囲である。このような第3の領域643が前記樹脂部材650において、前記発光素子100から遠くなるほど、低い厚さを有し、前記樹脂部材650のY軸長さ(K1)の50%〜80%範囲で配置されることで、発光素子100から最も遠い領域で光を散乱させて、均一の分布で提供し、光の損失を減らすことができる。また、前記第3の領域643の上面と基板401の上面の間の間隔が、前記発光素子100から遠くなるほど狭くなることで、基板401の上面や反射部材410Aを介して反射された光の利用及び抽出効率を高めることができる。
前記第3の領域643の上面は、傾斜した面を含む。前記第3の領域643は、第2の光抽出構造(F3)を含む。前記第2の光抽出構造(F3)は、凹凸パターンを含み、前記第2の光抽出構造(F3)は、プリズム形状のパターンを含む。前記プリズム形状のパターンは、凸パターンの間に凹パターンを備え、前記凸パターン(例:山構造)は、側断面が三角形状を含む。前記凸パターンは、二辺の内角(図71のm2)が60度以上である。前記山構造は、X方向に長い長さ、例えば樹脂部材650のX方向の長さと同一の長さを有する。前記凸パターンの高点(又は、頂点)は、パターン中心より第2の側面方向に隣接して配置される。前記凸パターンの頂点は、角面又は曲面である。他の例として、前記光抽出構造は、多角錐又は円錐形状のパターンを含む。他の例として、前記第3の領域643には、凹んでいる半球形状を有するパターンが配置される。
前記第2の光抽出構造(F3)の凸パターンは、同一の形状及び一定の間隔で配列される。前記第2の光抽出構造(F3)の凸パターンの間隔は、前記第1の光抽出構造(F1)の凸パターンの間隔よりも広い。図70に示しているように、前記第2の光抽出構造(F3)の凸パターンの高点を連結した直線は、水平な直線に対して、所定の角度(R4)を有する。前記角度(r4)は、1度以上、例えば1度〜45度の範囲である。
前記第3の領域643は、前記第1、第2の領域641、642の面積の和よりも広い面積を有し、前記発光素子100から直接伝達される光、及び他の経路を介して間接で伝達される光を出射させる。これにより、前記一定のパターンの第2の光抽出構造(F3)を有する第3の領域643を介して抽出された光は、均一な輝度分布を有する。
実施例は、樹脂部材650の出射面640の第2の領域642により、前記第1の領域641及び第3の領域643の方向に光を反射することで、前記第2の領域642及びその周辺での光度、すなわち、中心光度が改善される。実施例は、樹脂部材650と基板401の間にフィルム種類の反射部材を除去する場合、前記照明モジュールの厚さを減らし、製造工程を簡単にすることができる。このような構造は、前記樹脂部材650の出射面640の第2の領域642により、発光素子100の出射領域101に垂直な直線を基準に、0度〜20度の範囲で光量が高く、樹脂部材650の中心付近での光度を改善することが分かる。
図72〜図74は、図68の照明モジュールの変形例であって、樹脂部材の出射面の形状を変形した構造である。
図72〜図74を参照すると、樹脂部材650は、出射面640Bを含み、前記出射面640Bは、少なくとも一部が発光素子100と垂直方向に重なっている第1の領域641Aと、前記第1の領域641Aと隣接した一部が、前記発光素子100と垂直方向に重なっている第2の領域641Bと、上面の高さが逐次低くなり、前記第2の領域641Bと第2の側面(S12)の間に配置された第3の領域641Cとを含む。前記発光素子100は、前記出射面640Bの第1、第2の領域641A、641Bと重なって配置され、前記樹脂部材650の第1の側面(S11)から離隔している。
前記出射面640Bにおいて、第1の領域641Aは、第1の光抽出構造(F5)を有する。前記第1の光抽出構造(F5)は、プリズム形状、例えば、側断面が三角プリズム形状のパターンを含む。前記第1の領域641Aの幅(B31)は、第2の領域641Bの幅(B32)よりも小さい。前記第1の領域641Aは、発光素子100と垂直方向に重なっている。
前記出射面640Bにおいて、第2の領域641Bは、上に膨らんでいる凸曲面、又は前記基板401の反対側方向に凸の曲面を有する。前記凸曲面は、与えられた複数の制御点を通過する柔らかい曲線であって、隣接した二点の間に多数の変曲点を有し、多項式を有する曲線を含み、これは、スプライン曲線で定義される。前記第2の領域641Bの全領域が凸曲面(G5)を有し、前記発光素子100の上側前方領域と出射領域101上に配置され、入射される光を拡散させる。前記第2の領域641Bの幅(B32)は、Y方向に、前記発光素子100の幅よりも大きい。前記第2の領域641Bにおいて、前記発光素子100とオーバーラップした部分の幅(D3)は、前記第2の領域641Bの幅(B32)の10%〜40%の範囲で配置され、前記発光素子100の上部方向と出射領域101の上をカバーして、入射される光を拡散させ、ホットスポットを防止することができる。前記第2の領域641Bは、光を拡散させ、前記発光素子100及びその周辺領域上での光度を増加することができる。このような構造は、前記樹脂部材650の出射面640Bの第2の領域641Bにより、発光素子100の出射領域101に垂直な直線を基準に、0度〜+30度の範囲で光量が高く、樹脂部材650の中心付近での光度が改善される。
前記第3の領域641Cは、第2の光抽出構造(F6)を含む。このような第3の領域641Cの詳細な構成は、第1の実施例の説明を参照することにする。
図75は、図69の照明モジュールの第1の変形例を示す側断面図であり、図76は、図75の照明モジュールの部分拡大図であり、図77は、図75の照明モジュールにおける光経路を示す図である。本実施例を説明することに当たり、前記に開示された実施例と同一の構成は、前記に開示された実施例の説明を参照し、前記本実施例に選択的に適用可能である。
図75〜図77を参照すると、照明モジュールは、基板401と、前記基板401上に配置された発光素子100と、前記基板401上において、前記発光素子100を覆う樹脂部材650とを含む。前記照明モジュールは、前記基板401と樹脂部材650の間に、フィルム種類の反射部材410A又はソルダーレジスト材質の反射層を含む。
前記樹脂部材650は、複数の側面、例えば、互いに反対側の第1、第2の側面(S11、S12)を含む。前記樹脂部材650は、上部に出射面660を含む。前記出射面660は、光抽出構造を含む。
前記樹脂部材650の出射面660は、前記第1の側面(S11)に隣接し、少なくとも一部が前記発光素子100と垂直方向に重なる第1の領域661と、前記第1の領域661と前記第2の側面(S12)の間に凹んでいる第2の領域662と、前記第2の領域662と第2の側面(S12)の間に配置された第3の領域663とを含む。前記樹脂部材650の出射面660は、前記第3の領域663と第2の側面(S12)の間に、第4の領域664を含む。
図75及び図76に示しているように、前記出射面660の第1の領域661は、少なくとも一部が前記発光素子100と垂直方向に重なっている。前記第1の領域661と前記第2の領域662の境界部分は、前記発光素子100の出射領域101よりも、出射方向又は第2の側面(S12)方向に配置される。これは、前記第1、第2の領域661、662の間の境界部分を介して光を入射させて、第1の領域661に抽出することができる。前記第1の領域661の第1の光抽出構造(F11)を含み、前記第1の光抽出構造(F11)は、前記第1の側面(S11)に隣接して配置される。
前記第1の領域661は、突出部(F12)を含み、前記突出部(F12)は、少なくとも一部が前記発光素子100と重なっている。前記突出部(F12)は、前記樹脂部材650のY方向の長さで長く配置される。前記突出部(F12)は、傾斜した第1の面(Fa)、上部の第2の面(Fb)、及び傾斜した第3の面(Fc)を含む。前記第1、第3の面(Fa、Fc)は、互いに対応され、前記第1の面(Fa)は、前記第2の領域662から傾斜して延在し、前記第2の領域662から入射された光を反射することができる。前記第2の面(Fb)は、第1、第3の面(Fa、Fc)から連結され、水平な方向に延在するか、水平な平面を有し、前記第1の面(Fa)から入射された光を透過又は反射させる。前記第3の面(Fc)は、傾斜した面を有し、前記第2の面(Fb)によって反射された光を透過又は反射させる。ここで、前記第1の面(Fa)は、水平な直線に対して、所定の角度(R5)で傾斜し、前記第3の面(Fc)は、水平な直線に対して、所定の角度(r6)で傾斜する。前記第1の面(Fa)の傾斜した角度(r5)が前記第3の面(Fc)の傾斜した角度(r6)よりも大きい。前記第1の面(Fa)の傾斜角度(r5)は、35度以上、例えば35度〜75度の範囲、又は40度〜50度の範囲である。前記第2の面(Fc)の傾斜角度(r6)は、25度以上、例えば25度〜60度の範囲、又は25度〜30度の範囲である。これは、大きい角度(r5)で傾斜した第1の面(Fa)によって入射された光を反射させ、小さな角度(r6<r5)で傾斜した第3の面(Fc)により、光を透過又は反射させる。前記凸部(F12)の第1の面(Fa)と前記第2の領域662の境界部分、例えば、前記第1の面(Fa)の下端部は、前記発光素子100の出射領域101よりも、第2の側面(S12)方向に隣接して配置される。これにより、前記発光素子100から上方向に出射された光や、前記基板401から反射された光が、第1の領域661方向に再入射されることになる。
前記第1の領域661の突出部(F12)は、少なくとも一部が前記発光素子100と垂直方向に重なっている。前記突出部(F12)の第1〜第3の面(Fa、Fb、Fc)は、前記発光素子100と垂直方向に重なり、前記第1の面(Fa)の下部は、前記発光素子100と垂直方向に重なっている。ここで、前記第1の面(Fa)の上端と前記発光素子100の出射領域101に垂直な直線の間の距離(d4)は、0.1mm以上、例えば0.1mm〜1mmの範囲で配置され、光が導かれる。また、前記第1の面(Fa)の下端に垂直な直線は、前記出射領域101に垂直な直線と所定の距離(d6)で離隔し、前記出射領域101から上方向に進む光や、基板401から反射された光を入射されて、第1の領域661の方向に導く。前記距離(d6)は、0.2mm以上、例えば0.2mm〜2mmの範囲である。前記距離(d6)は、距離(d4)の1.5倍〜3倍の範囲で大きく配置され、第1の領域661に光を導き、前記第2の面(Fb)を介した光透過を抑制して、ホットスポットを防止することができる。
前記第1の領域661の突出部(F12)の上面は、前記発光素子100の上面から所定の距離(T46)、例えば、前記発光素子100の厚さ(T1)の1倍以上、例えば1倍〜2.5倍の範囲で配置される。このような突出部(F12)により、前記発光素子100の上部及び後方での暗部の発生を減少させる。
前記出射面660の第2の領域662は、前記発光素子100の上面よりも高く、前記発光素子100の出射領域101に垂直な直線よりも、第2の側面(S12)の方向に配置される。図77に示しているように、前記第2の領域662は、入射される一部の光を、第1の領域661に反射させ、他の光を、第3、第4の領域663、664又は基板方向に反射させる。
図76に示しているように、前記第2の領域662は、前記第1の領域661の第1の面(Fa)から垂直方向に延在した第1の反射面(G10)と、前記第1の反射面(G10)から出射方向に延在した第2の反射面(G11)と、前記第2の反射面(G11)と第3の領域663の間に第2の光抽出構造(F13)とを含む。前記第1の反射面(G10)は、前記発光素子100の出射領域101に垂直な直線よりも、出射方向又は第2の側面(S12)の方向に配置される。前記第1の反射面(G10)と前記垂直な直線の間の距離(d6)は、前記第1の領域661の第1の面(Fa)の上端と、前記出射領域101に垂直な直線の間の間隔(d4)よりは大きい。
前記第1の反射面(G10)は、前記発光素子100と垂直方向に重ならない。前記第2の領域662の第1の反射面(G10)は、前記第1の領域661の第1の面(Fa)との内角が鈍角で配置される。前記第1の反射面(G10)は、垂直な面、又は垂直な直線に対して傾斜した面で配置され、入射される光を第1の領域661の方向に反射させる。前記第2の反射面(G11)は、凹曲面を含む。前記凹曲面は、前記基板方向に凹んでおり、前記発光素子100と垂直方向に重ならない。前記第2の反射面(G11)は、前記発光素子100の上面よりも高く配置され、例えば、前記発光素子100の上面から所定の距離(D5)をもって離隔し、前記距離(d5)は、0.3mm以上、例えば0.3mm〜3mmの範囲である。ここで、前記d5は、d6の0.1mm以上大きく、前記d6は、d4の0.1mm以上大きく、d5>d6>d4の関係を有する。
前記第2の反射面(G11)は、前記発光素子100の出射領域101の中心を基準に、垂直な直線から45度以下の範囲に配置され、入射される光を第3の領域663又は基板方向に反射させる。前記第2の反射面(G11)の幅(E41)は、Y方向に、前記第2の領域662の幅の40%〜60%の範囲で配置され、入射される光を効率よく反射させる。前記幅(E1)は、0.5mm以上、例えば0.5mm〜3mmの範囲である。
前記第2の領域662は、第2の光抽出構造(F13)を含み、前記第2の光抽出構造(F13)は、前記第2の反射面(G11)と前記第3の領域663の間に配置される。前記第2の光抽出構造(F13)は、凹凸パターン、例えばプリズム形状のパターンを含む。前記プリズム形状のパターンは、側断面が三角形状のパターンであって、前記発光素子100から遠くなるほど高い高さで配置される。前記プリズムパターンの頂点は、パターン中心から第3の領域664の方向にさらに隣接して配置される。前記第2の光抽出構造(F13)において、三角形プリズムパターン(又は、山構造)は、Y方向に、前記第1の側面(S11)方向の第1の辺の幅が反対側の第2の辺の幅よりも広く配置され、光の反射効率を高めることができる。図76に示しているように、前記第1の辺は、水平な直線に対して60度未満の角度(r7)で配置され、前記第1、第2の辺の内角(m3)は、鋭角で配置される。
前記第2の光抽出構造(F13)において、パターンの間隔(E42)は、前記第2の反射面(G11)の幅(E41)よりも小さく、一定に配列される。前記第2の光抽出構造(F13)において、パターンの間隔(E42)は、前記第3の領域663の第2の光抽出構造(F13)のパターンの間隔(図77のE43)よりも大きい。これにより、第2の光抽出構造(F13)によって、中心光度及び光抽出効率は改善されている。
前記出射面660の第3の領域663は、前記第2の領域662の高点から逐次低い高さで配置される。前記第3の領域663のY方向の幅(B43)は、前記樹脂部材650のY方向の幅の40%以上、例えば40%〜65%の範囲で配置される。前記第3の領域663は、第3の光抽出構造(F14)を含む。前記第3の光抽出構造(F14)は、凹凸パターン、例えばプリズム形状のパターンを含む。前記プリズム形状のパターンは、側断面が三角形状のパターンであって、前記発光素子100から遠くなるほど、低い高さで配置される。前記第3の光抽出構造(F14)のプリズムパターンの頂点は、パターン中心から第2の領域662の方向にさらに隣接して配置される。前記第3の光抽出構造(F13)において、三角形状のプリズムパターン(又は、山構造)は、Y方向に、前記第1の側面(S11)方向の第1の辺の幅が、反対側の第2の辺の幅よりも狭く配置される。前記プリズム形状のパターンは、第1の側面(S11)方向の第1の辺の長さが、反対側の第2の辺の長さよりも短く配置される。前記第3の光抽出構造(F13)のパターンの高さは、前記第3の光抽出構造(F13)のパターンの高さよりも小さい。このような第3の光抽出構造(F13)は、図77に示しているように、前記発光素子100から入射された光は、反射又は屈折させ、前記基板方向から反射された光は、抽出させる。
図75に示しているように、前記出射面660の第4の領域664は、前記第3の領域663と第2の側面(S12)の間に配置される。前記第4の領域664は、第3の領域663の低点の高さよりも低い高さを有する。前記第4の領域664は、基板方向に凹曲面(G14)又は傾斜した面で配置され、前記第3の領域663により、反射された光を基板方向に反射させる。前記第4の領域664の上端で凹曲面(G14)の2つの地点を連結した直線は、水平な直線に対して35度以上の角度、例えば35度〜75度範囲の角度で配置される。前記第4の領域664の幅(B44)は、第1、第2の領域661、662の幅(B41、B42)よりも小さい。
前記第4の領域664は、前記第2の側面(S12)から前記第2の側面(S12)の高さ(T3)よりも大きい高さ(図75のT47)で配置され、例えば、前記第2の側面(S12)の高さ(T3)の1倍〜3倍の範囲の高さ(T47)で配置される。前記第4の領域664の低点は、前記発光素子100の上面よりも低く配置される。前記第4の領域664と第2の側面(S12)の間の境界部分は、前記発光素子100の上面よりも低く配置される。前記第4の領域664の高点は、前記発光素子100の上面よりも高く配置される。前記第4の領域664と前記第3の領域663の間の境界部分は、前記発光素子100の上面よりも高く配置される。これにより、図77に示しているように、前記発光素子100から水平な直線、又は光軸(Y0)方向に出射された光は、前記第4の領域664により、基板方向に反射されて、光の漏洩を防止することができ、リサイクル可能である。
前記第4の領域664の少なくとも一部は、前記発光素子100の少なくとも一部と水平方向にオーバーラップする。前記第4の領域664の少なくとも一部は、前記発光素子100の出射領域101に対応する。
図78は、図76の変形例であって、前記樹脂部材の第2の領域が変形した例である。
図78に示しているように、前記樹脂部材650の第2の領域662は、第1の領域661から延在した第1の反射面(G1)と、凹曲面を有するプリズム形状の第2の反射面(G11)と、第3の光抽出構造(F13)とを含む。前記第2の反射面(G11)は、基板方向に凹曲面を有するプリズムパターンにより、光を反射させることができる。
前記第3の光抽出構造(F13)は、前記第2の反射面(G11)と前記第3の領域663の間に配置される。前記第3の光抽出構造(F13)のプリズムパターンは、第1の側面(S11)に隣接した第1の辺の長さが、反対側の第2の辺の長さよりも長く配置され、第1、第2の辺の内角の角度(m4)が60度以上である。前記第3の光抽出構造(F13)のパターンは、Y方向に配列され、各パターンの間隔(E42)は、前記第2の反射面(G11)の幅(E41)よりも小さい。前記プリズムパターンは、内角(m4)が図76のプリズムパターンの内角(m3)よりも大きく、互いに対向する2つの辺が傾斜して配置され、光の抽出効率を調節することができる。
図79は、図69の照明モジュールの第2の変形例を示す斜視図であり、図80は、図79の照明モジュールの部分側断面図であり、図81は、図80の照明モジュールの第1、第2の領域の部分拡大図であり、図82は、図80の照明モジュールの第1の領域の拡大図であり、図83は、図80の照明モジュールの第3の領域の拡大図である。本実施例を説明することに当たり、前記に開示された実施例と同一の構成は、前記に開示された実施例の説明を参照することにし、選択的に本実施例に適用可能である。
図79〜図83を参照すると、実施例による照明モジュールは、基板401と、前記基板401上に配置された発光素子100と、前記基板401上で前記発光素子100を覆う樹脂部材650とを含む。前記照明モジュールは、前記基板401と前記樹脂部材650の間にフィルム種類又は反射材質の反射部材410Aが配置されるが、これについて限定しない。
前記基板401上には、前記樹脂部材650が一方向に1又は複数配列される。前記樹脂部材650内には、発光素子100が配置される。発光セル650Aは、前記基板401上に発光する単位セルを含み、前記単位セルは、樹脂部材650/発光素子100を含む。前記発光素子100は、樹脂部材650の第1の側面(S11)に隣接して配置され、反対側の第2の側面(S12)方向に光を放出することになる。
図80に示しているように、前記樹脂部材650は、前記第1の側面(S11)に隣接した部分が最厚の厚さを有し、前記第2の側面(S12)に隣接した部分が最薄の厚さを有する。前記第1の側面(S11)の高さ(T1)は、前記第2の側面(S12)の高さ(T3)の2倍以上である。 前記樹脂部材650の最大厚さは、最小厚さの2倍以上である。 前記樹脂部材650の第2の側面(S12)の上端は、前記発光素子100の上面を基準に、±0.5mmの範囲で配置され、光の損失を減らすことができる。前記樹脂部材650において、第1の側面(S11)の高さ(T2)又は最大厚さは、3mm以上であり、前記第2の側面(S12)の高さ(T3)又は最小厚さは、1.5mm以下0.5mm以上である。
図81及び図82に示しているように、前記樹脂部材650の出射面670は、前記発光素子100と垂直方向に重なる第1の領域671と、前記第1の領域671と第2の側面(S12)間に配置された第2の領域672と、前記第2の領域672と第2の側面(S12)の間に配置された第3の領域673と、前記第3の領域673と前記第2の側面(S12)の間に第4の領域674とを含む。
前記第1の領域671は、第1の光抽出構造(F21)及び突出部(F22)を含み、2mm以上の幅(B51)を有する。前記第1の領域671の上面の高さは、第1の側面(S11)の高さ(T2)であって、樹脂部材650で最も高い高さであり、2mm以上である。
図81及び図82を参照すると、前記第1の領域671の突出部(F22)は、前記第2の領域672から延在した平坦な面を含み、前記発光素子100から入射された光の透過率を下げることができる。前記第1の光抽出構造(F21)は、側断面が三角プリズム形状のパターンを有し、隣接した2つの辺の内角(図82のm6)が40度〜70度の範囲を有する。このような第1の領域671は、突出部(F22)によって反射された光を、第1の光抽出構造(F21)を介して抽出し、前記第1の領域671上での暗部の発生が抑制される。前記第1の領域671の上面は、前記第2の領域672の低点から所定の高さ(T11)、例えば0.3mm以上、例えば0.3mm〜1mmの範囲である。前記第1の領域671の上面が相対的に高く配置されることで、入射効率が改善され、暗部の発生を抑制することができる。
前記第2の領域672は、前記発光素子100の出射領域101よりも、出射方向又は第2の側面(S12)の方向に配置され、入射される光を、第1の領域671又は第3の領域673や基板方向に反射させる。前記第2の領域672は、前記第1の領域671に隣接した第1の反射面(F23)と、前記第1の反射面(F23)の下端部からY方向に延在した第2の反射面(F24)とを含む。前記第1の反射面(F23)は、水平な直線に対して、垂直な面又は傾斜した面である。前記第1の反射面(F23)は、前記第1の領域671の水平な直線に対する角度(図82のr31)は、91度を超え、例えば90度〜120度の範囲で配置され、前記第1の領域671方向への光(図81のL8)を反射させる。前記第1、第2の反射面(F23、F24)の幅(B60)は、1mm以下、例えば0.3mm〜1mmの範囲である。
図80及び図81に示しているように、前記第2の反射面(F24)は、フラットな水平面、又は凹曲面を有し、前記発光素子100に最も隣接して位置し、前記発光素子100から直接入射される光(図81のL9)の透過率を下げ、反射率を高めることができる。前記第2の領域672は、第2の反射面(F24)と第3の領域673の間に第3の反射面(F27)を含む。前記第3の反射面(F25)は、凸曲面を含む。前記第3の反射面(F25)のY方向の幅(B61)は、前記第2の領域672の幅(B52)の65%以上、例えば65%〜85%の範囲で配置される。前記第3の反射面(F25)の幅(B61)は、1.5mm以上、例えば1.5mm〜2.5mmの範囲で配置される。前記第3の反射面(F25)は、前記発光素子100から遠くなるほど、前記第2の反射面(F24)から逐次高い高さで配置される。このような第2の領域672の第1の反射面(F25)は、前記発光素子100で発生した光(図81のL10)を出射方向に反射し、前記第2の反射面(F24)及び第3の反射面(F25)は、前記発光素子100で発生した光を、基板方向に反射することになる。このような基板方向に反射された光は、前記基板401上の反射部材410Aによって反射され、第3の領域673を介して外部に抽出される。ここで、実施例は、前記第2の領域672の第2、第3の反射面(F24、F25)の面積が他の実施例よりも広く配置し、フィルム種類の反射部材を除去した場合、前記基板401から上ってくる光(光はね現象で反射された光)の反射領域をカバーして、ホットスポットを防止することができる。
前記第3の領域673は、前記第2の領域672に隣接した第2の光抽出構造(F26)及び第4の反射面(F27)を含む。前記第4の反射面(F27)は、前記第2の光抽出構造(F26)と第4の領域674の間に配置される。前記第3の領域673の幅(B53)は、樹脂部材650のY方向の長さの30%〜50%の範囲で配置される。前記第2の光抽出構造(F26)は、入射される光を拡散させて抽出し、前記第4の反射面(F27)は、前記入射された光を反射して、基板方向又は第4の領域674に伝達する。前記第2の光抽出構造(F26)の幅(B62)は、第3の領域673の幅(B53)の40%〜60%の範囲で配置される。前記第2の光抽出構造(F26)は、プリズム形状のパターンを含み、前記プリズム形状のパターンの2つの辺の内角は、50度〜70度の範囲で配置され、光を出射させる。前記プリズムパターンの高点(又は、頂点)は、パターンの中心に配置される。前記第4の反射面(F27)は、凸曲面を含み、上面の高さが逐次低くなる。前記第4の反射面(F27)は、スプライン曲線で形成される。前記第3の領域673の幅(B53)は、前記第2の光抽出構造(F26)の幅(B62)と同一であるか、小さくてもよい。このような第3の領域673は、前記樹脂部材650の出射面670において、センター側に配置され、前記第2の領域672に隣接した第2の光抽出構造(F26)を介して、拡散された光を抽出し、第4の領域674に隣接した凹んでいる第4の反射面(F27)により、第2の側面(S12)又は基板方向に光を伝達することができる。
図80及び図84を参照すると、前記出射面670の第4の領域674は、第4の光抽出構造(F28)を含む。前記第4の光抽出構造(F28)は、プリズム形状のパターンを含み、前記プリズム形状のパターンは、三角形状を有する。前記プリズムパターンは、前記樹脂部材650の第2の側面(S12)に隣接するほど、低い高さをもって配置される。前記第4の領域674の幅(B54)は、第4の光抽出構造(F28)の幅(B64)と同一である。図83に示しているように、第4の光抽出構造(F28)のプリズムパターンは、高点が第3の領域673にさらに隣接して配置され、その内角(m7)は、60度以上である。このような第4の領域674の第4の光抽出構造(F28)は、前記発光素子100、又は前記基板方向で反射された光を拡散させて放出することができる。
前記樹脂部材650の出射面670は、前記第2の領域672の第3の反射面(F25)、第3の領域673の表面及び第4の領域674の表面を連結した線分は、連続して連結した凸曲線で配置され、全領域における光の均一度及び光効率を改善することができる。
図84は、実施例による光抽出構造のプリズム形状のパターン例を示すものであって、光抽出構造(F20)において、プリズムパターンの隣接した2つの辺(S1、S2)の内角(m8)は、30度〜120度の範囲であり、底幅(B84)は、高さ(V2)よりも大きい。前記光抽出構造(F20)のプリズム形状のパターンにおいて、底幅(B84)は、0.3mm〜0.7mmの範囲であり、高さ(V2)は、前記底幅(B84)の40%〜80%の範囲である。前記プリズム形状のパターンは、二辺の長さによって、頂点(P30)部分の位置が変わる。前記プリズム形状のパターンは、第1の辺(S1)の長さと第2の辺(S2)の長さとが互いに同一であるか、いずれか1つが長く配置される。
図85に示しているように、プリズム形状のパターンは、高点部分が(a)のように頂点(P30)であるか、(B)のように、所定の曲率(R)を有する曲面(P31)で形成される。前記曲線の曲率(R)は、0.1mm±0.05mmの範囲である。
図86〜図88は、図80の照明モジュールにおいて、樹脂部材の出射面の形成過程を説明するための図である。
図86に示しているように、基板401上に発光素子100を配置した後、樹脂部材650を前記発光素子100を覆う多角形状で成形する。以後、図87に示しているように、出射面670の各領域671A、672A 、673Aの表面が露出されるように、互いに異なるエッチング深さでエッチングを行う。以後、図88に示しているように、第1、第3、第4の領域に光抽出構造(F21、F26、F28)を選択的に形成して、樹脂部材670の出射面を形成することになる。
第6の実施例による照明モジュールは、図64及び図65のように配列され、これについて限定しない。
第6の実施例による照明モジュールの照度特性をみると、図96に示しているように、例1は、図68のように、照明モジュールに反射部材のような反射部材が適用された場合であり、例2は、反射部材を有する反射部材が除去され、基板の反射層が配置された例である。このような図96の例1、2のように、垂直な直線を基準に±10度以下の角度で、例2のような構造における照度特性がさらに高く現れることが分かる。
第6の実施例は、樹脂部材の出射面に凹むリセスを有する第2の領域をさらに追加することで、光抽出効率を高め、中心光度を高めることができる。また、出射面に選択的に光抽出構造を配置することで、導光距離を減らし、光効率を改善することができる。また、出射面に選択的に凹又は/及び凸曲面を配置して、光抽出効率を極大化させて、光の均一度を増加させる。
図89は、第6の実施例による照明モジュールを有する照明装置を示す図である。前記照明装置における照明モジュールは、前記に開示された照明モジュールの構成及び説明を参照することにする。
図89を参照すると、照明モジュール600は、実施例に開示されたモジュールを含み、例えば、基板401と、前記基板401上に複数の発光素子100と、樹脂部材650と、反射部材410Aとを含む。前記基板401上で樹脂部材650は、複数で配置される。前記照明モジュール600は、図1のように、複数の発光セルが配列される。前記照明モジュール600は、フィルム形状の反射部材401が配置されるか、基板上のソルダーレジスト材質の反射部材を含む。
前記照明モジュール600上に光学部材230が配置され、前記光学部材230は、入射される光を拡散させて透過させる。前記光学部材230は、前記樹脂部材170を介して放出された面光源を、均一に拡散させて出射することになる。前記光学部材230は、光学レンズ又はインナーレンズを含み、前記光学レンズは、ターゲット方向への光を集光させるか、光の経路を変更することができる。前記光学部材230は、上面及び下面の少なくとも1つに、多数のレンズ部231を含み、前記レンズ部231は、前記光学部材230から下方向に突出した形状や、上方向に突出した形状である。このような光学部材230は、照明装置の配光特性を調節することができる。
前記照明モジュール600は、底面に放熱プレート(図示せず)を含む。前記放熱プレートは、複数の放熱フィンを備えて、前記基板401より伝導される熱を放熱する。前記放熱プレートは、アルミニウム、銅、マグネシウム、ニッケルのような金属の少なくとも1つ、又はこれらの選択的な合金を含むことができる。
前記照明装置は、収納空間305を有するハウジング300と、前記ハウジング300の収納空間の底に配置された実施例による照明モジュールと、前記照明モジュール上に配置された光学部材230とを含む。
前記ハウジング300は、前記収納空間305の外側面303が、前記ハウジング300の底面に対して、傾斜した面として提供され、このような傾斜した面は、光の抽出効率を改善させる。前記ハウジング300の収納空間305の表面は、反射材質の金属物質が形成され、このような金属物質によって、収納空間305内における光抽出効率が改善される。前記収納空間305の深さは、前記樹脂部材650の高点よりも大きく配置され、前記樹脂部材650を介して放出された光を放出することができる。
前記ハウジング300は、底部301及び反射部302を含み、前記底部301は、基板401の下に配置され、前記反射部302は、前記底部301の外周で上方向に突出し、前記樹脂部材650の周囲に配置される。前記ハウジング300は、金属又はプラスチック材質を含むが、これについて限定しない。 実施例による照明装置は、ヘッドランプ、車幅灯、サイドミラー用ランプ、フォグランプ、テールランプ、制動灯、車幅灯、昼間走行灯のような各種の車両照明装置、表示装置、信号灯に適用可能である。
図90は、実施例による照明モジュールの発光素子の一例を示す平面図であり、図91は、図90の発光素子のA−A側断面図で、図92は、図90の発光素子が配置された正面図であり、図93は、図92の発光素子の他の側面図である。
図90及び図91を参照すると、実施例による照明モジュールの発光素子100は、キャビティー20を有する本体10と、前記キャビティー20内に複数のリードフレーム30、40と、前記複数のリードフレーム30、40の少なくとも1つの上に配置された発光チップ101とを含む。このような発光素子100は、側面発光型パッケージで具現される。
前記発光素子100は、第2の方向(X)の長さ(D1)が第2の方向の厚さ(T1)よりも3倍以上、例えば4倍以上である。前記第2の方向の長さ(D1)は、2.5mm以上、例えば2.7mm〜4.5mm範囲である。前記発光素子100は、第2の方向の長さ(D1)を長く提供することで、第2の方向に前記発光素子100が配列される時、発光素子パッケージ100の数を減らすことができる。前記発光素子100は、厚さ(T1)を相対的に薄く提供することができ、前記発光素子100を有する照明モジュールの厚さを減らすことができる。前記発光素子100の厚さ(T1)は、2mm以下である。
前記発光素子100の第2の方向の長さ(D1)は、前記本体10の長さ(D2)よりも大きく、厚さ(T1)は、前記本体10の厚さ、例えば、本体10の第2の方向の厚さと同一である。前記本体10の長さ(D2)は、前記本体10の厚さと比較して、3倍以上である。
図92に示しているように、前記本体10は、底にリードフレーム30、40が露出したキャビティー20を有する第1の本体10Aと、前記第1の本体10Aを支持する第2の本体10Bとを含む。前記第1の本体10Aは、上部本体又は前方本体であり、前記第2の本体10Bは、下部本体又は後方本体である。前記第1の本体10Aは、リードフレーム30、40を基準に前方領域であり、前記第2の本体10Bは、リードフレーム30、40を基準に後方領域である。前記第1、第2の本体10A、10Bは、一体に形成される。前記本体10には、複数のリードフレーム30、40、例えば、第1のリードフレーム30及び第2のリードフレーム40が結合される。
前記本体10は、絶縁材質で形成される。前記本体10は、反射材質で形成される。前記本体10は、発光チップから放出された波長に対して、反射率が透過率よりも高い物質、例えば、70%以上の反射率を有する材質で形成される。前記本体10は、反射率が70%以上である場合、非透光性の材質又は反射材質で定義される。前記本体10は、樹脂系の絶縁物質、例えば、ポリフタルアミド(PPA: Polyphthalamide)のような樹脂材質で形成される。前記本体10は、シリコーン系又はエポキシ系、又はプラスチック材質を含む熱硬化性樹脂、又は高耐熱性、高耐光性材質で形成される。前記本体10は、白色系列の樹脂を含む。前記本体10内には、酸無水物、酸化防止剤、離型材、光反射材、無機充填材、硬化触媒、光安定剤、潤滑剤、二酸化チタンより選択して添加することができる。前記本体10は、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種によって成形される。例えば、トリグリシジルイソシアヌレート、水素化ビスフェノールAジグリシジルエテルなどよりなるエポキシ樹脂と、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸などよりなる酸無水物を、エポキシ樹脂に、硬化促進剤として、DBU(1、8-Diazabicyclo(5、4、0)undecene-7)、助触媒として、エチレングリコール、酸化チタン顔料、ガラス繊維を添加し、加熱により部分的に硬化反応させて、Bステージ化した固状エポキシ樹脂組成物を用いることができるが、これについて限定しない。前記本体10は、熱硬化性樹脂に、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、遮光性物質、光安定剤、潤滑剤からなる群より選ばれる少なくとも1種を適切に混合しても良い。
前記本体10は、反射物質、例えば、金属酸化物が添加された樹脂材質を含み、前記金属酸化物は、TiO2、SiO2、Al2O3の少なくとも1つを含む。このような本体10は、入射される光を効率よく反射させる。他の例として、前記本体10は、透光性の樹脂物質、又は入射光の波長を変換させる蛍光体を有する樹脂物質で形成される。
前記本体10の側面をみると、第1の側面部11と、前記第1の側面部11の反対側の第2の側面部12と、前記第1、第2の側面部11、12に隣接し、互いに反対側に配置された第3、第4の側面部13、14とを含む。前記第1、第2の側面部11、12は、第1の方向(Y)に対して互いに対応され、第3、第4の側面部13、14は、第2の方向(X)に対して互いに対応される。前記第1の側面部11は、前記本体10の底であり、前記第2の側面部12は、前記本体10の上面であり、前記第1、第2の側面部11、12は、本体10の長さ(D2)を有する長側面であり、前記第3、第4の側面部13、14は、前記本体10の厚さ(T1)よりも薄い厚さを有する短側面である。前記本体10の第1の側面部11は、基板201に対応する側面である。
前記本体10は、前面部15及び後面部16を備え、前記前面部15は、前記キャビティー20が配置される面であり、光が出射される面である。前記前面部15は、出射領域を含む。前記後面部16は、前記前面部15の反対側面である。前記後面部16は、第1の後面部16A及び第2の後面部16Bを含み、前記第1の後面部16Aと第2の後面部16Bの間にゲート部16Cを含む。前記ゲート部16Cは、前記第1、第2の後面部16A、16Bの間で前記第1、第2の後面部16A、16Bよりも、キャビティー方向に陥没される。
前記第1のリードフレーム30は、前記キャビティー20の底に配置された第1のリード部31と、前記本体10の第1の側面部11の第1の外郭領域11A、11Cに配置された第1のボンディング部32と、前記本体10の第3の側面部13上に配置された第1の放熱部33とを含む。前記第1のボンディング部32は、前記本体10内で前記第1のリード部31から折り曲げられ、前記第1の側面部11に突出し、前記第1の放熱部33は、前記第1のボンディング部32から折り曲げられる。前記第1の側面部11の第1の外郭領域11A、11Cは、前記本体10の第3の側面部13に隣接する領域である。
前記第2のリードフレーム40は、前記キャビティー20の底に配置された第2のリード部41と、前記本体10の第1の側面部11の第2の外郭領域11B、11Dに配置された第2のボンディング部42と、前記本体10の第4の側面部14に配置された第2の放熱部43とを含む。前記第2のボンディング部42は、前記本体10内で前記第2のリード部41から折り曲げられ、前記第2の放熱部43は、前記第2のボンディング部42から折り曲げられる。前記第1の側面部11の第2の外郭領域11B、11Dは、前記本体10の第4の側面部14に隣接する領域である。
前記第1、第2のリード部31、41の間の間隙部17は、前記本体10の材質で形成され、前記キャビティー20の底と同一の水平面、又は突出してもよく、これについて限定しない。前記第1の外郭領域11A、11Cと第2の外郭領域11B、11Dは、傾斜した領域11A、11Bと、平坦な領域11C、11Dを有し、前記傾斜した領域11A、11Bを介して、第1、第2のリードフレーム30、40の第1、第2のボンディング部32、42が突出しているが、これについて限定しない。
ここで、前記発光チップ71は、例えば、第1のリードフレーム30の第1のリード部31上に配置され、第1、第2のリード部31、41にワイヤ72、73で連結されるか、第1のリード部31に接着剤で連結され、第2のリード部41にワイヤで連結される。このような発光チップ71は、水平型チップ、垂直型チップ、ビア構造を有するチップである。前記発光チップ71は、フリップチップ方式で搭載される。前記発光チップ71は、紫外線乃至可視光線の波長範囲内で選択的に発光する。前記発光チップ71は、例えば、紫外線又は青色ピーク波長を発光する。前記発光チップ71は、II−VI族化合物及びIII−V族化合物の少なくとも1つを含む。前記発光チップ71は、例えば、GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、GaP、AlN、GaAs、AlGaAs、InP、及びこれらの混合物からなる群より選ばれる化合物で形成される。
前記キャビティー20の内側面を見ると、前記キャビティー20の周囲に配置された第1、第2、3、4の内側面21、22、23、24は、リードフレーム30、40の上面の水平な直線に対して傾斜している。前記第1の側面部11に隣接した第1の内側面21と、前記第2の側面部12に隣接した第2の内側面22は、前記キャビティー20の底に対して角度で傾斜し、前記第3の側面部13に隣接した第3の内側面23と前記第4の側面部14に隣接した第4の内側面14は、傾斜しており、前記第1、第2の内側面21、22の傾斜角度よりも小さい角度で傾斜する。これにより、前記第1、第2の内側面21、22は、入射される光の第1の方向への進行することを反射し、前記第3、第4の内側面23、24は、入射される光を第2の方向(X)に拡散させる。
前記キャビティー20の内側面21、22、23、24は、本体10の前面部15から垂直に段差を持つ段差領域25を備える。前記段差領域25は、本体10の前面部15と、内側面21、22、23、24の間に段差をもって配置される。前記段差領域25は、前記キャビティー20を介して放出された光の指向特性を制御することができる。
図91に示しているように、前記キャビティー20の深さ(H2)は、前記本体10の幅(H1)の1/3以下、例えば0.3mm±0.05mm範囲である。前記キャビティー20の深さ(H2)が前記範囲未満の場合、光の指向角制御が難しく、前記範囲を超える場合、本体10の幅(H1)が増加するか、光指向角が狭くなるという問題がある。
ここで、前記本体10の幅(H1)は、本体10の前面部15と後面部16の間の間隔である。 ここで、前記本体10の幅(H2)は、前記本体10の厚さ(T1)よりも大きく、前記本体10の幅(H2)と厚さ(T1)の差は、0.05mm以上、例えば0.05mm〜0.5mm範囲であり、前記本体10の厚さ(T1)が相対的に厚い場合、ライトユニットの厚さが増加し、薄い場合、リードフレーム30、40が有する放熱面積が減少する。
前記本体10の第3、第4の側面部13、14には、内側に陥没した凹部35、45を有し、前記凹部35、45は、本体10の射出過程で、前記本体10を支持するフィンガー(finger)が挿入される。前記凹部35、45は、前記第1、第2のリードフレーム30、40の第1、第2のリード部31、41が水平に延在する延長線上に配置される。前記凹部35、45は、前記第1、第2のリード部31、41から離隔配置される。前記凹部35、45の深さは、前記凹部35、45の一部領域が前記キャビティー20、例えば、前記キャビティー20の一部と垂直方向に重なる深さで形成されるが、これについて限定しない。
前記本体10の第3、第4の側面部13、14の後方収納領域を見ると、第3の側面部13及び第4の側面部14から傾斜した第1の領域13A、14Aと、前記第1の領域13A、14Aから傾斜した第2の領域13B、14Bとを含む。
実施例による発光素子100のキャビティー20内に配置された発光チップ101は、1又は複数配置される。前記発光チップ101は、例えば、赤LEDチップ、青LEDチップ、緑LEDチップ、黄緑LEDチップより選択可能である。
前記本体11のキャビティー20には、モールディング部材81が配置され、前記モールディング部材81は、シリコーン又はエポキシのような透光性樹脂を含み、単層又は多層で形成される。前記モールディング部材81又は前記発光チップ71上には、放出される光の波長を変化させるための蛍光体を含み、前記蛍光体は、発光チップ71より放出される光の一部を励起させて、他の波長の光で放出することになる。前記蛍光体は、量子点、YAG、TAG、シリケート、ニトライド、オキシニトライド系物質より選択的に形成される。前記蛍光体は、赤蛍光体、黄蛍光体、緑蛍光体の少なくとも1つを含むが、これについて限定しない。前記モールディング部材61の表面は、フラット形状、凹形状、凸形状などで形成されるが、これについて限定しない。他の例として、前記キャビティー20上に、蛍光体を有する透光性フィルム110が配置されるが、これについて限定しない。
前記本体10の上部には、レンズがさらに形成され、前記レンズは、凹又は/及び凸レンズの構造を含み、発光素子100が放出する光の配光(Light distribution)を調節する。
前記本体10、又はいずれか1つのリードフレーム上には、受光素子、保護素子などの半導体素子が搭載され、前記保護素子は、サイリスター、ツェナーダイオード、又はTVS(Transient voltage suppression)で具現され、前記ツェナーダイオードは、前記発光チップをESD(electro static discharge)から保護することになる。
図92及び図93を参照すると、基板201上に、少なくとも1又は複数の発光素子100が配置され、前記発光素子100の下部周囲に反射部材110が配置される。前記基板201は、絶縁層上に回路パターンが印刷されたボードを含み、例えば、樹脂系の印刷回路基板(PCB: Printed Circuit Board)、メタルコア(Metal Core)PCB、フレキシブルPCB、セラミックスPCB、FR−4FR基板を含む。
前記発光素子100の第1及び第2のリード部33、43は、前記基板201の電極パターン213、215に、導電性接着部材203、205のソルダー又は導電性テープでボンディングされる。
図94及び図95は、実施例による照明モジュールを有する車両ランプを示す図である。
図94及び図95を参照すると、車両900において、後尾灯800は、第1のランプユニット812と、第2のランプユニット814と、第3のランプユニット816と、ハウジング810とを含む。ここで、第1のランプユニット812は、方向指示灯の役割のための光源であり、第2のランプユニット814は、車幅灯の役割のための光源であり、第3のランプユニット816は、制動灯の役割のための光源であるが、これに限定されるものではない。
前記ハウジング810は、第1〜第3のランプユニット812、814、816を収納し、透光性材質からなる。この時、ハウジング810は、車両本体のデザインによって、屈曲を有してもよく、第1〜第3のランプユニット812、 814、816は、ハウジング810の形状によって、曲面を有する面光源を具現することができる。図95に示しているように、ランプユニットが、車両の制動灯や方向指示灯に適用される場合、車両の方向指示灯に適用可能である。ここで、車両ランプの安全基準からすると、正面光を基準に測定する場合、テールランプは、配光基準が4〜5カンデラ(cd)の範囲であり、制動灯は、配光基準が60〜80カンデラ(cd)の範囲である。実施例による照明モジュール及びレンズ上で28000nit以上の平均輝度分布を有し、50カンデラ以上の配光分布を提供することができる。これにより、前記制動灯やテールランプのようなランプの車両安全基準内の光度を提供することができる。
実施例に開示された発光セルは、面光源を発光することができる。前記発光セルを有する照明モジュールは、照明が要する様々なランプ装置、例えば車両用ランプ、家庭用照明装置、産業用照明装置に適用可能である。例えば、車両用ランプに適用される照明モジュールの場合、ヘッドランプ、車幅灯、サイドミラー用ランプ、フォグランプ、テールランプ、方向指示灯、制動灯、昼間走行灯、車両室内照明、ドアスカーフ、リアコンビネーションランプ、バックアップランプなどに適用可能である。
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも1つの実施例に含まれ、必ず1つの実施例にだけ限定されることではない。さらには、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって、他の実施例に対しても、組み合わせ又は変形して実施可能である。従って、このような組み合わせと変形に関する内容は、本発明の範囲に含まれることと解析されるべきである。
また、以上で実施例を中心に説明したが、これは、単に例示に過ぎず、本発明を限定することではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上に例示していない様々な変形と応用が可能であることは分かる。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は、変形して実施可能である。そして、このような変形と応用に関する相違点は、添付の特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれることと解析されるべきである。
産業上利用可能性
本発明は、面光源、又は一定の線幅を有する光源を提供する照明モジュール又は照明装置に利用可能である。
本発明の照明モジュール又は照明装置は、各種のランプに利用可能である。
本発明の照明モジュール又は照明装置は、車両ランプに利用可能である。
前記樹脂部材160における第1の領域(C2)の厚さ(T2)は、2mm以上50mm以下、例えば2mm〜10mmの範囲を有する。前記第2の領域(C3)の厚さは、前記第1の領域(C2)の厚さ(T2)よりも小さい。前記樹脂部材160又は第2の領域(C3)の最小厚さ(T3)は、前記発光素子100の厚さ(T1)と同一であるか、小さくても、大きくてもよい。前記樹脂部材160の上面又は第2の領域(C3)の低点(P4)は、前記発光素子100の光軸(Y0)と同一線上に配置されるか、低く配置される。前記樹脂部材160の最小厚さ(T3)は、前記反射部材110の上面から0.5mm以上、例えば0.5mm〜5mmの範囲に配置され、前記範囲よりも薄い場合、連結される部分が弱くなり、前記範囲よりも厚い場合、他の発光セル160Aに光干渉を与えることになる。
前記第2の領域542の上面は、前記第1の領域541又は第3の領域543の上面の水平な直線に対して傾斜した上面を含む。前記第2の領域542の傾斜した上面が、前記第2の領域542の上面よりも低く、傾斜していることで、前記樹脂部材550の上部から見ると、前記樹脂部材550の内部に位置した発光素子100の形状が見られるという問題を防止することができる。前記第2の領域542の上面は、前記第1の領域541に隣接した部分が高く、前記第3の領域543に隣接した部分が低い。前記第2の領域542は、前記発光素子100から放出された一部の光を、前記第1の領域541に反射するか、前記基板の上面方向に反射することができる。
図60を参照すると、前記第4の領域544の上面は、傾斜した面を含む。前記第4の領域544の傾斜面の延在した直線と、前記第3の領域543の上面に水平な直線の間の角度(r15)は、鈍角である。前記角度(r15)は、140度以上、例えば140度〜170度の範囲であり、前記角度(r15)が前記範囲よりも小さいと、前記第4の領域544に出射された光の分布がムラとなって、光の反射効率が低下し、前記範囲より大きいと、前記第4の領域544を介して出射された光度が低下する。
図65を参照すると、照明モジュールは、基板401が曲線状のエッジを有し、前記基板401上に複数の発光セル550Eが配列される。前記複数の発光セル550Eは、前記曲線状のエッジに沿って曲線形状に形成される。すなわち、各発光セル550Eの樹脂部材550の第3、第4の側面(S13、S14)は、曲線形状に形成され、各発光セル550Eにおける発光素子の中心軸は、互いに異なる軸上に配置される。これは、適用されるアプリケーションの種類により、曲線状又は折曲状のランプ構造に適用される。図65の照明モジュールに開示された樹脂部材550は、前記に開示された第1〜第4の領域を各々含む。
前記第2の光抽出構造(F13)において、パターンの間隔(E42)は、前記第2の反射面(G11)の幅(E41)よりも小さく、一定に配列される。前記第2の光抽出構造(F13)において、パターンの間隔(E42)は、前記第3の領域663の第3の光抽出構造(F14)のパターンの間隔(図77のE43)よりも大きい。これにより、第2の光抽出構造(F13)によって、中心光度及び光抽出効率は改善されている。
前記出射面660の第3の領域663は、前記第2の領域662の高点から逐次低い高さで配置される。前記第3の領域663のY方向の幅(B43)は、前記樹脂部材650のY方向の幅の40%以上、例えば40%〜65%の範囲で配置される。前記第3の領域663は、第3の光抽出構造(F14)を含む。前記第3の光抽出構造(F14)は、凹凸パターン、例えばプリズム形状のパターンを含む。前記プリズム形状のパターンは、側断面が三角形状のパターンであって、前記発光素子100から遠くなるほど、低い高さで配置される。前記第3の光抽出構造(F14)のプリズムパターンの頂点は、パターン中心から第2の領域662の方向にさらに隣接して配置される。前記第3の光抽出構造(F13)において、三角形状のプリズムパターン(又は、山構造)は、Y方向に、前記第1の側面(S11)方向の第1の辺の幅が、反対側の第2の辺の幅よりも狭く配置される。前記プリズム形状のパターンは、第1の側面(S11)方向の第1の辺の長さが、反対側の第2の辺の長さよりも短く配置される。前記第3の光抽出構造(F14)のパターンの高さは、前記第2の光抽出構造(F13)のパターンの高さよりも小さい。このような第3の光抽出構造(F14)は、図77に示しているように、前記発光素子100から入射された光は、反射又は屈折させ、前記基板方向から反射された光は、抽出させる。
図80及び図81に示しているように、前記第2の反射面(F24)は、フラットな水平面、又は凹曲面を有し、前記発光素子100に最も隣接して位置し、前記発光素子100から直接入射される光(図81のL9)の透過率を下げ、反射率を高めることができる。前記第2の領域672は、第2の反射面(F24)と第3の領域673の間に第3の反射面(F27)を含む。前記第3の反射面(F25)は、凸曲面を含む。前記第3の反射面(F25)のY方向の幅(B61)は、前記第2の領域672の幅(B52)の65%以上、例えば65%〜85%の範囲で配置される。前記第3の反射面(F27)の幅(B61)は、1.5mm以上、例えば1.5mm〜2.5mmの範囲で配置される。前記第3の反射面(F25)は、前記発光素子100から遠くなるほど、前記第2の反射面(F24)から逐次高い高さで配置される。このような第2の領域672の第1の反射面(F25)は、前記発光素子100で発生した光(図81のL10)を出射方向に反射し、前記第2の反射面(F24)及び第3の反射面(F25)は、前記発光素子100で発生した光を、基板方向に反射することになる。このような基板方向に反射された光は、前記基板401上の反射部材410Aによって反射され、第3の領域673を介して外部に抽出される。ここで、実施例は、前記第2の領域672の第2、第3の反射面(F24、F25)の面積が他の実施例よりも広く配置し、フィルム種類の反射部材を除去した場合、前記基板401から上ってくる光(光はね現象で反射された光)の反射領域をカバーして、ホットスポットを防止することができる。