KR101639458B1 - 제어된 각도 불균일성을 갖는 led - Google Patents

제어된 각도 불균일성을 갖는 led Download PDF

Info

Publication number
KR101639458B1
KR101639458B1 KR1020117009083A KR20117009083A KR101639458B1 KR 101639458 B1 KR101639458 B1 KR 101639458B1 KR 1020117009083 A KR1020117009083 A KR 1020117009083A KR 20117009083 A KR20117009083 A KR 20117009083A KR 101639458 B1 KR101639458 B1 KR 101639458B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
wavelength conversion
conversion element
light source
receiving device
Prior art date
Application number
KR1020117009083A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110055744A (ko
Inventor
세르게 비어후이젠
윌렘 실레비스 스미트
Original Assignee
코닌클리케 필립스 엔.브이.
필립스 루미리즈 라이팅 캄파니 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 엔.브이., 필립스 루미리즈 라이팅 캄파니 엘엘씨 filed Critical 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Publication of KR20110055744A publication Critical patent/KR20110055744A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101639458B1 publication Critical patent/KR101639458B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/505Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements

Abstract

파장 변환 요소를 갖는 발광 다이오드를 사용하는 광원은, 각도 컬러 분포를 균일한 컬러 분포로 변환하는 특정한 광 기반 디바이스와 함께 사용될 수 있는 불균일한 각도 컬러 분포를 생성하도록 구성된다. 파장 변환 요소에 대한 높이와 폭의 비율은 원하는 불균일한 각도 컬러 분포를 생성하도록 선택된다. 광원 내에서 제어된 각도 컬러 불균일성을 이용하는 것과 불균일성을 균일한 컬러 분포로 변환하는 애플리케이션들에서 그것을 이용하는 것은, 균일한 각도의 발광 다이오드가 사용되는 종래의 시스템에 비하여 시스템의 효율을 증가시킨다.

Description

제어된 각도 불균일성을 갖는 LED{LED WITH CONTROLLED ANGULAR NON-UNIFORMITY}
본 발명은 파장 변환을 갖는 발광 다이오드(LED)에 관한 것으로, 구체적으로는 원하는 불균일성을 생성하기 위해 LED의 각도 의존성(angular dependency)을 제어하는 것에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)를 사용하는 조명 디바이스는 많은 조명 애플리케이션들에서 점점 더 흔해지고 있다. 일반적으로, LED는 백색광을 발생시키기 위해 1차 방출(primary emission)의 인광체 변환을 이용하지만, 인광체는 적색, 녹색 및 황색과 같은 더 포화된 컬러들을 생성하기 위해서 또한 이용될 수 있다.
인광체 변환형 LED들에서 발견되는 종래의 문제점은 생성되는 광의 제어되지 않은 각도 의존성 및 컬러 불균일성이다. 전형적으로, 인광체 층의 측면으로부터 방출되는 광 또는 인광체 층들로부터 높은 각도에서의 광은 더 긴 파장을 가질 것인데, 즉 인광체 층의 상부로부터 방출되는 광보다 더 많은 광이 변환되고, 이는 상부 방출된 광이 더 직접적(direct)이며 인광체에 의해 변환될 기회를 더 적게 갖기 때문이다. 결과는 방출된 광의 컬러가 각도 의존성을 갖는다는 것이다.
컬러 불균일성을 다루기 위한 현재의 전략은 각도 의존성을 감소시키는 것을 포함한다. 예로서, 한가지 전략은 광의 측면 방출을 방지하기 위해 인광체 재료의 측면들을 코팅하는 것이다. 다른 전략은, 측면 방출된 광과 상부 방출된 광이 대략 동일한 컬러를 갖도록 변환된 광과 변환되지 않은 광을 혼합하기 위해 산란성 입자들을 인광체 재료에 추가하는 것이다. 그러나, 각도 의존성에 대한 그러한 해결책들은 디바이스의 효율성을 감소시킬 뿐만 아니라, 제조 비용을 증가시킨다. 따라서, 각도 의존성을 다루기 위한 다른 해결책들이 요구된다.
광원은, 원하는 불균일한 각도 컬러 분포, 예를 들어 0° 내지 90°의 각도 분포 내에서 Δu'v' > 0.015의 균일성을 생성하도록 선택된 높이와 폭의 비율을 갖는 파장 변환 요소를 구비하는 LED를 포함한다. 광원은, 이 광원으로부터의 불균일한 각도 컬러 분포를 예를 들어 Δu'v' < 0.01의 균일성을 갖는 균일한 컬러 분포로 변환하는 애플리케이션들과 함께 사용된다. 결과적으로, 균일한 각도 컬러 분포를 생성하도록 구성되는 LED를 중심으로 설계된 종래의 시스템들에 비교하여 시스템의 효율이 증가된다.
도 1은 제어된 불균일한 각도 컬러 분포를 갖는 파장 변환 요소를 구비한 LED를 포함하는 광원의 측면도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1로부터의 광원의 각도 컬러 불균일성을 보여주기 위한 각도에 대한 Δu'v' 시프트를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 플래시 타입 애플리케이션과 함께 사용되는 광원의 일례를 도시한 것이다.
도 4는 준-측면 방출기(semi-side emitter) 구성에서의 광원의 측면도를 도시한 것이다.
도 5는 제어된 불균일한 각도 컬러 의존성을 갖는 광을 방출하는 광원의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 6a 및 도 6b는 백라이트 타입 애플리케이션과 함께 사용되는 복수의 광원의 평면도 및 측면도를 예로서 도시한 도면이다.
도 7은 백라이트 애플리케이션에서 도파관으로서 흔하게 사용되는 PMMA 아크릴에 대한 1㎜마다의 흡수 곡선을 도시한 그래프이다.
도 8은 도파관의 스펙트럼 흡수의 효과를 도시한 그래프이다.
도 9는 거리에 따른 PMMA 도파관의 (청색) 흡수로 인한 컬러 시프트를 도시한 그래프이다.
도 1은 제어된 불균일한 각도 컬러 분포를 갖는 파장 변환 요소(110)를 구비한 발광 다이오드(LED)(101)를 포함하는 광원(100)의 측면도를 도시한 것이다. 도 1은 또한 광원(100)으로부터의 광을 디바이스(120)로 반사시키기 위한 렌즈(122) 구성을 갖는 광원(100)과 함께 사용되는 디바이스(120)를 도시하고 있다. 이 디바이스(120)는 플래시 타입 애플리케이션 또는 백라이팅 또는 기타 적절한 애플리케이션들과 같은 애플리케이션일 수 있다. 광원(100)의 각도 컬러 불균일성은, 전체 시스템, 즉 광원(100) 및 디바이스(120)가 균일한 각도의 LED를 갖는 종래의 광원(100)을 포함하는 시스템보다 더 효율적으로 되도록 광 기반 디바이스(120)와 함께 이용되도록 구성된다.
LED(101)는 본드 패드들(102)이 LED(101)의 바닥면 상에 위치된 플립-칩 디바이스로서 도시된다. 본드 패드들(102)은 예를 들어 세라믹 또는 실리콘일 수 있는 기판(106) 상의 컨택트 요소들(104)에 본딩된다. 기판(106)은 원하는 경우에는 히트 싱크(108) 상에 실장될 수 있다. 원한다면, 기판(106) 및 히트 싱크(108) 이외의 지지 구조물들이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, LED(101)는 청색 또는 자외선(UV) LED일 수 있으며, Frank Wall 등에 의해 2003년 8월 29일자로 출원되었으며 발명의 명칭이 "Package for a Semiconductor Light Emitting Device"인 미국 특허 출원 제10/652,348호(공개 번호 제2005/0045901호)(본 개시물과 동일한 양수인을 가지며, 여기에 참조로 포함됨)에 기술된 유형과 같은 고 래디언스 디바이스(high radiance device)일 수 있다. LED(101)의 각도 방출 패턴은 (도 1에 도시된 것과 같이) 램버시안(lambertian)일 수 있고, 또는 격자 구조와 같은 광 결정(photonic crystal)을 사용하여 제어될 수 있다.
예를 들어, LED(101)에는, 예를 들어 실리콘 내에 삽입되며 LED(101) 위에 몰딩되는 바인더 재료 내의 또는 여기서 때로는 "발광 세라믹(luminescent ceramic)"이라고 칭해지는 강성 세라믹 슬랩(rigid ceramic slab) 내의 인광체일 수 있는 파장 변환 요소(110)가 실장된다. 세라믹 슬랩들은 일반적으로 자기-지지층(self-supporting layer)이며, 특정 파장에 대해 반투명 또는 투명할 수 있는데, 이는 컨포멀 층(conformal layer)과 같은 투명하지 않은 파장 변환층들과 연관된 산란 손실을 감소시킬 수 있다. 발광 세라믹 층들은 박막 또는 컨포멀 인광체 층들보다 더 강성일 수 있다.
LED(101) 위에 몰딩된 바인더 내에서, 또는 발광 세라믹 내에서 사용될 수 있는 인광체들의 예는 황색-녹색 범위의 광을 방출하는
Figure 112011029680719-pct00001
Figure 112011029680719-pct00002
와 같은 일반식
Figure 112011029680719-pct00003
(여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1, 0 < z ≤ 0.1, 0 < a ≤ 0.2 및 0 < b ≤ 0.1)을 갖는 알루미늄 가넷 인광체; 및 적색 범위의 광을 방출하는
Figure 112011029680719-pct00004
와 같은
Figure 112011029680719-pct00005
(여기서, 0 ≤ a < 5, 0 < x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 및 0 < z ≤ 1)를 포함한다. 적합한
Figure 112011029680719-pct00006
세라믹 슬랩은 노스캐롤라이나주 샬럿의 Baikowski International Corporation으로부터 구입할 수 있다. 예를 들어
Figure 112011029680719-pct00007
를 포함하는
Figure 112011029680719-pct00008
; 예를 들어
Figure 112011029680719-pct00009
를 포함하는
Figure 112011029680719-pct00010
;
Figure 112011029680719-pct00011
; 및 예를 들어,
Figure 112011029680719-pct00012
Figure 112011029680719-pct00013
를 포함하는
Figure 112011029680719-pct00014
(여기서, 0 < x ≤ 1)를 포함하는, 다른 녹색, 황색 및 적색 방출 인광체들도 적합할 수 있다. 각각의 화살표들(114 및 115)에 의해 나타난 바와 같이, 광원(100)은 광의 상부 방출 및 측면 방출 둘 다를 가질 수 있는데, 여기서 상부 방출된 광(114)은 푸르스름한 백색(bluish white)이고, 측면 방출된 광(115)은 노르스름하다. 파장 변환 요소(110)의 높이(H), 또는 더 구체적으로는 높이/폭(H/W) 비율을 제어함으로써, 디바이스(120)에 적절한 원하는 양의 푸르스름한 백색 광(114) 및 노르스름한 광(115)을 생성하도록 광의 각도 의존성이 제어될 수 있다. 예로서, 덜 청색인 광을 생성하기 위해서 더 큰 높이(H)를 갖는 파장 변환 요소(110)가 사용되는 한편, 더 청색인 광을 생성하기 위해서 더 작은 높이(H)를 갖는 파장 변환 요소(110)가 사용된다.
도 2a는 광원(100)의 각도 컬러 불균일성의 일 실시예를 나타내는 각도에 대한 Δu'v' 시프트를 도시한 것이다. 각도에 대한 Δu'v' 시프트는 기준점에 대한 컬러 시프트의 측정값이다. 도 2a에서 알 수 있는 바와 같이, 광원(100)은 0° 기준점에 대해 0°와 90° 사이에서 > 0.015의 Δu'v' 시프트를 생성한다. 이는 각도 범위 내에서 측정될 때, 각도에 대한 최대 컬러 변화이다. 도 2b는 각도에 대해 Δu'v' > 0.05를 생성하도록 구성된 청색 LED 및 적색/녹색 인광체들을 갖는 다른 광원(100)에 대한 Δu'v'의 예를 도시한 것이다. 예를 들어 H/W 비율을 변경함으로써, 각도에 대한 상이한 최대 Δu'v' 값들이 생성될 수 있는데, 예를 들면, 각도에 대한 최대 Δu'v'는 광원(100)이 함께 사용되는 원하는 애플리케이션(예를 들어, 디바이스(120))에 따라 0.015, 0.03, 0.045 또는 0.06보다 클 수 있다. 그러면, 일 실시예에 따라, 광원(100)을 사용하는 디바이스(120)는 0.015보다 작은 Δu'v', 예를 들어 0.01 또는 0.005보다 작은 Δu'v'의 공간 컬러 균일성을 생성한다.
따라서, 광의 각도 컬러 의존성을 제거하려고 노력하기보다, 광원(100)은, 그 광원(100)이 사용되는 특정 디바이스(120)에 대해 최적화되는 제어된 각도 컬러 불균일성을 생성하도록 설계된다. 따라서, 예를 들어 위에서 설명된 바와 같이, 광원(100)은 각도에 대한 > 0.015의 Δu'v' 시프트를 갖는 제어된 각도 컬러 불균일성을 생성하도록 구성되지만, 디바이스(120)와 함께 사용될 때, 디바이스(120)는 Δu'v' < 0.015의 공간 컬러 균일성을 생성한다. 애플리케이션 요건들에 의존하여 Δu'v' < 0.05 내지 Δu'v' < 0.015와 같은 상이한 공간 컬러 균일성들이 가능하다. 예를 들어, 매우 정확한 컬러 표현을 요구하는 의료 모니터 또는 기타 애플리케이션은 Δu'v' < 0.05를 갖는 일 실시예에 따른 백라이트를 사용하여 생산될 수 있는 반면, 소비자 모니터들은 Δu'v' < 0.01을 갖는 백라이트를 사용하여 생산될 수 있고, 카메라 플래시와 같은 애플리케이션들은 Δu'v' < 0.015를 가질 수 있다. 제어된 각도 컬러 불균일성을 이용하면, 광이 광원(100)으로부터 방출되는 것을 차단할 필요가 없으므로 광원(100)의 효율이 증가될 수 있다. 결과적으로, 균일한 각도의 LED가 사용되는 시스템들에 비교하여, 디바이스(120) 및 광원(100)을 포함하는 시스템의 전체 성능이 개선된다.
도 3a 및 도 3b는 예를 들어 카메라를 위한 플래시 타입 디바이스(120)와 함께 사용될 수 있는 광원(100)의 예를 도시한 것이다. 도 3a는 파장 변환 요소(110)를 오버레이하는 다이크로익 필터(dichroic filter)와 같은 추가의 제어 요소(112)를 구비하는 광원(100)을 도시하고 있다. 다이크로익 필터(112)는 각도의 함수로서 상이하게 광을 투과시키고, 이는 각도 의존성의 제어를 더 돕는다. 대안적으로, 각도 의존성을 적절하게 감소시키거나 제어하기 위해 산란 요소가 사용될 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 광원(100)은 반사기(122)에 의해 반사되며 이미징 타깃(124)에서 혼합되는 노르스름한 광(115) 및 푸르스름한 백색광(114)을 생성한다.
원하는 경우, 광원(100)은 상부 방출이 거의 없으며 상당한 측면 방출이 존재하는 측면 (또는 준-측면) 방출기일 수 있다. 도 4는 파장 변환 요소(110)의 상면(110top) 상에 상부 반사기가 필요하지 않은 준-측면 방출기 구성 내의 광원(100)을 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 광원(100)의 측면(110side)으로부터의 각도 방출 패턴은 램버시안이다. 상부 반사기를 파장 변환 요소(110)의 폭(W)(본 실시예에서는 LED(101)의 폭과 동일함)에 대해 증가된 파장 변환 요소(110)의 높이(H)로 대체함으로써, LED(101)로의 광의 반사의 수가 감소된다. LED(101)로의 반사는 비효율적이며, 따라서 LED(101)로의 반사를 감소시킴으로써 시스템에서의 손실이 감소된다. 또한, 높이(H)를 증가시킴으로써, 파장 변환 요소(110)의 측면들(110side)이 더 큰 면적을 갖게 되고, 이는 파장 변환 요소(110)의 측면들(110side)로부터의 증가된 광 추출을 제공한다. 파장 변환 요소(110)의 높이(H)를 폭(W)에 대하여 증가시킴으로써, 광원(100)은 광 수집(light collection)에 반대로 광 추출을 요구하는 애플리케이션들에 대해 최적화된다. 예를 들어, 플래시 광학 설계와 같은 애플리케이션들에서는, 광의 대부분을 수집하며 1 미터 거리에 있는 1.05×0.8미터의 타깃에 광을 조준하면서, 광학계를 작게 유지할 수 있도록, 작게 설계된 광원이 요구된다. 파장 변환 요소(110)의 높이를 증가시킴으로써, 추출되는 광이 증가된다. 파장 변환 요소 내의 Ce 농도는 특정 애플리케이션에 대한 원하는 컬러 포인트를 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 공기 중으로의 광 추출을 돕기 위해, 산란 입자들이 파장 변환 요소에 추가될 수 있다.
도 5는 제어된 각도 컬러 의존성을 갖는 광을 방출하는 광원(100)의 다른 실시예를 도시한 것이다. 광원(100)은 예를 들어 다이크로익 층, 산란층 또는 적색 인광체 층일 수 있는, 파장 변환 요소(110)의 상면에 광학적으로 연결된 얇은 라미네이트 요소(116)를 포함한다. 원하는 경우, 특히 요소(116)가 적색 인광체 층이고, 파장 변환 요소(110)가 LUAG와 같은 녹색을 띤 인광체 판이며, LED(101)가 청색 LED일 때, 요소(116)는 파장 변환 요소(110)와 LED(101) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 광원(100)은, 실리콘, 에폭시 또는 기타 적절한 재료일 수 있는 오버몰딩된(overmolded) 돔 렌즈(118)를 포함할 수 있고, 이는 또한 각도 컬러 불균일성의 제어를 돕기 위한 것일 수 있다. 원한다면, 오버몰딩된 돔 렌즈(118)는 사용될 필요가 없다. 화살표(114)에 의해 나타난 상부 방출된 광은 푸르스름한 백색이고, 램버시안 방출 프로파일을 갖는다. 화살표(115)에 의해 나타난 측면 방출된 광은 노르스름하고, 산란에 의해서뿐만 아니라 파장 변환 요소의 높이(H)에 의해서 구성되는 등방성 방출 프로파일을 갖는다. 광원(100)의 각도 의존성 방출은 백라이트와 같은 원하는 애플리케이션에서 균일한 공간 컬러 분포로 변환될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 예로서 백라이트 타입 디바이스(120)와 함께 사용되는 복수의 광원(100)의 평면도 및 측면도를 도시하고 있다. 백라이트(120)는 백라이트 내의 상이한 위치들에서 단일 광원(100)으로부터 컬러(예를 들어, 청색 대 녹색/적색)를 추출한다. 따라서, 다수의 광원(100)을 사용함으로써 그리고 방출된 광의 각도 컬러 분포를 제어함으로써, 백라이트 애플리케이션 내에서 컬러의 균일한 공간 분포가 생성될 수 있다.
도 7은 백라이트 애플리케이션에서 도파관으로서 흔하게 사용되는 PMMA 아크릴에 대한 1㎜마다의 흡수 곡선을 도시한 그래프이다. X축은 파장을 나타내는 한편, Y축은 흡수의 백분율을 나타낸다. 도 8은 72" PMMA 도파관의 에지(곡선(202)에 의해 나타남) 및 중심(곡선(204)에 의해 나타남)으로부터의 스펙트럼의 변화를 나타내는 도파관의 스펙트럼 흡수의 효과를 나타내는 그래프이다. X축은 파장을 나타내는 한편, Y축은 상대적인 스펙트럼 분포를 나타낸다. 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 도파관의 중심에서의 스펙트럼의 중심(204)은 도파관의 에지(202)보다 더 적은 청색 광을 포함한다. 도 9는 균일한 각도 및 공간 입력을 갖는 종래의 광원에 대하여 거리에 따른 2면(2-sided) 백라이트에서의 PMMA 도파관의 (청색) 흡수로 인한 이론적인 컬러 시프트를 도시한 그래프이다. X축은 백라이트의 대각 위치(diagonal position)를 인치 단위로 나타내는 한편, Y축은 중심으로부터 에지까지의 Δu'v'의 변화를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 종래의 균일한 각도의 광원을 사용하는 종래의 도파관은, 0.01보다 크며 실제로는 0.02에 이르는 Δu'v'를 갖는다.
따라서, 도 7, 도 8 및 도 9의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, PMMA 도파관에 의해 거리에 따라 더 많은 청색 광이 흡수되고, 그 결과로서, 그러한 도파관은 도파관의 에지에서보다 도파관의 중심에서 더 적은 청색 광을 갖는다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, Δu'v' 시프트는 거리에 따라 대략 선형 변화를 갖는다. 광원(100)의 제어된 불균일한 각도 컬러 분포를 이용하면, 더 많은 청색 광이 직접적으로 도파관의 중심을 향해 방출되어, PMMA 재료에서의 청색 흡수를 보상할 수 있어서, 백라이트 애플리케이션에서 더 균일한 컬러 분포를 생성할 수 있다. 예로서, 도 10은 도 9에서 도시된 것과 유사하지만, 각도에 대해 > 0.01의 Δu'v' 시프트를 갖는 제어된 각도 컬러 불균일성을 갖는 광원을 사용하는 이론적인 PMMA 도파관의 흡수를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 결과적인 공간 컬러 균일성은 0.01보다 더 작은 Δu'v'를 갖는다.
본 발명이 교시의 목적으로 특정 실시예들에 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 그에 제한되지 않는다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다양한 적응 및 수정이 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항들의 취지 및 범위는 상기의 설명으로 제한되어서는 안 된다.

Claims (12)

  1. 광원 - 상기 광원은 발광 다이오드, 및 상기 발광 다이오드 위에 배치된 파장 변환 요소를 포함하고, 상기 파장 변환 요소는 높이 및 폭을 가지며, 높이와 폭의 비율은, 0° 내지 90°의 각도 분포 내에서 Δu'v' > 0.015의 원하는 불균일한 각도 컬러 분포를 갖는 광을 생성하도록 선택되어, 상기 광은 0°보다 더 넓은 관측 각도보다 0°의 관측 각도(viewing angle)에서 더 푸르스름함(bluish) - , 및
    상기 파장 변환 요소로부터 광을 수신하도록 연결된 광 수신 디바이스 - 상기 광 수신 디바이스는, 상기 광 수신 디바이스의 출력에서 특정한 각도에 대한 Δu'v' < 0.01의 각도 컬러 균일성을 생성하기 위해 상기 파장 변환 요소의 불균일한 각도 컬러 분포를 적어도 부분적으로 보상하는 불균일한 컬러 흡수 특성을 가짐 -
    를 포함하고,
    상기 광 수신 디바이스는, 0°보다 더 넓은 관측 각도보다 0°의 관측 각도에서 더 푸르스름한 상기 광원으로부터의 광을 보상하기 위해, 특정한 각도들에서 청색 광을 더 긴 파장의 가시광보다 더 많이 흡수하는 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 플래시로서 사용되는 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광 수신 디바이스는 도파관을 사용하는 백라이트이며, 상기 장치는 복수의 광원을 더 포함하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 수신 디바이스는 상기 파장 변환 요소에 연결된 라미네이트 요소를 포함하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환 요소는 인광체를 포함하는 장치.
  9. 발광 다이오드를 제공하는 단계;
    파장 변환 요소를 제공하는 단계 - 상기 파장 변환 요소는, 0° 내지 90°의 각도 분포 내에서 Δu'v' > 0.015의 균일성을 갖는, 상기 파장 변환 요소로부터 방출된 광에서의 원하는 불균일한 각도 컬러 분포를 생성하도록 선택되는 높이와 폭 비율을 가짐 - ; 및
    상기 원하는 불균일한 각도 컬러 분포를 갖는 광원을 상기 파장 변환 요소로부터 광을 수신하도록 연결된 광 수신 디바이스에 연결하는 단계 - 상기 광 수신 디바이스는 상기 파장 변환 요소의 불균일한 각도 컬러 분포를 적어도 부분적으로 보상하는 불균일한 컬러 흡수 특성을 가짐 -
    를 포함하고,
    상기 광 수신 디바이스는, 0°보다 더 넓은 관측 각도보다 0°의 관측 각도에서 더 푸르스름한 상기 광원으로부터의 광을 보상하기 위해, 특정한 각도들에서 청색 광을 더 긴 파장의 가시광보다 더 많이 흡수하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광 수신 디바이스는 백라이트인 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 광 수신 디바이스는 카메라 플래시인 방법.
KR1020117009083A 2008-09-24 2009-09-21 제어된 각도 불균일성을 갖는 led KR101639458B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/236,527 US8129735B2 (en) 2008-09-24 2008-09-24 LED with controlled angular non-uniformity
US12/236,527 2008-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110055744A KR20110055744A (ko) 2011-05-25
KR101639458B1 true KR101639458B1 (ko) 2016-07-13

Family

ID=41509056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117009083A KR101639458B1 (ko) 2008-09-24 2009-09-21 제어된 각도 불균일성을 갖는 led

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8129735B2 (ko)
EP (1) EP2332188B1 (ko)
JP (2) JP5926957B2 (ko)
KR (1) KR101639458B1 (ko)
CN (1) CN102165613B (ko)
BR (1) BRPI0913776A2 (ko)
RU (1) RU2504047C2 (ko)
TW (1) TWI497748B (ko)
WO (1) WO2010035210A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025608A1 (de) * 2010-06-30 2012-01-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauteil
EP2472612A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Improved angular color performance of white LED lighting systems
US9029887B2 (en) 2011-04-22 2015-05-12 Micron Technology, Inc. Solid state lighting devices having improved color uniformity and associated methods
DE102012005658B4 (de) * 2012-03-22 2013-10-24 Schott Ag Weißlichterzeugung
US9508908B2 (en) * 2013-05-15 2016-11-29 Koninklijke Philips N.V. LED with scattering features in substrate
US9976710B2 (en) 2013-10-30 2018-05-22 Lilibrand Llc Flexible strip lighting apparatus and methods
WO2015064883A1 (en) * 2013-11-01 2015-05-07 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light source module and backlight unit having the same
US9911907B2 (en) * 2014-07-28 2018-03-06 Epistar Corporation Light-emitting apparatus
US10030825B2 (en) 2015-08-03 2018-07-24 Philips Lighting Holding B.V. Lighting assembly with an optical element for reducing color over angle variation
US10132476B2 (en) 2016-03-08 2018-11-20 Lilibrand Llc Lighting system with lens assembly
JP2018022844A (ja) 2016-08-05 2018-02-08 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
CN110998880A (zh) 2017-01-27 2020-04-10 莉莉布兰德有限责任公司 具有高显色指数和均匀平面照明的照明系统
JP2018142567A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置
US20180328552A1 (en) 2017-03-09 2018-11-15 Lilibrand Llc Fixtures and lighting accessories for lighting devices
WO2019213299A1 (en) 2018-05-01 2019-11-07 Lilibrand Llc Lighting systems and devices with central silicone module
US20210391514A1 (en) * 2018-10-15 2021-12-16 Sony Corporation Light-emitting device and image display apparatus
WO2020131933A1 (en) 2018-12-17 2020-06-25 Lilibrand Llc Strip lighting systems which comply with ac driving power

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100679947B1 (ko) * 2005-12-16 2007-02-08 루미마이크로 주식회사 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법
JP2007116107A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP2007294894A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Dowa Electronics Materials Co Ltd 発光装置およびその製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002050797A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Toshiba Corp 半導体励起蛍光体発光装置およびその製造方法
JP2002299698A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 発光装置
RU2219622C1 (ru) * 2002-10-25 2003-12-20 Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника" Полупроводниковый источник белого света
JP2005294820A (ja) * 2004-03-12 2005-10-20 Showa Denko Kk Iii族窒化物半導体発光素子及びその形成方法、それを用いたランプ、光源
JP2005321727A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Sony Corp バックライト装置及びカラー液晶表示装置
DE202004011015U1 (de) * 2004-07-14 2004-11-11 Tridonic Optoelectronics Gmbh LED-Strahler mit trichterförmiger Linse
JP2006073507A (ja) * 2004-08-06 2006-03-16 Enplas Corp 面光源装置及び画像表示装置
US7217583B2 (en) * 2004-09-21 2007-05-15 Cree, Inc. Methods of coating semiconductor light emitting elements by evaporating solvent from a suspension
CN101103088A (zh) * 2005-01-10 2008-01-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 包含陶瓷发光转换器的照明系统
JP2006196529A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置
JP2007173373A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP5082427B2 (ja) * 2005-12-26 2012-11-28 東芝ライテック株式会社 発光装置
KR20080106402A (ko) * 2006-01-05 2008-12-05 일루미텍스, 인크. Led로부터 광을 유도하기 위한 개별 광학 디바이스
JP2007234818A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
US7863634B2 (en) * 2006-06-12 2011-01-04 3M Innovative Properties Company LED device with re-emitting semiconductor construction and reflector
JP4435123B2 (ja) * 2006-08-11 2010-03-17 ソニー株式会社 表示装置の駆動方法
JP4134222B2 (ja) * 2006-09-21 2008-08-20 シャープ株式会社 バックライト装置
WO2008056292A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-15 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Arrangement for emitting mixed light

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007116107A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
KR100679947B1 (ko) * 2005-12-16 2007-02-08 루미마이크로 주식회사 발광 다이오드의 색온도 편차 개선 구조 및 그 방법
JP2007294894A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Dowa Electronics Materials Co Ltd 発光装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102165613B (zh) 2013-07-24
JP2012503860A (ja) 2012-02-09
EP2332188B1 (en) 2019-06-19
JP6531030B2 (ja) 2019-06-12
TWI497748B (zh) 2015-08-21
TW201019512A (en) 2010-05-16
JP5926957B2 (ja) 2016-05-25
RU2011116057A (ru) 2012-10-27
KR20110055744A (ko) 2011-05-25
CN102165613A (zh) 2011-08-24
BRPI0913776A2 (pt) 2015-10-20
WO2010035210A1 (en) 2010-04-01
US8129735B2 (en) 2012-03-06
RU2504047C2 (ru) 2014-01-10
US20100072488A1 (en) 2010-03-25
EP2332188A1 (en) 2011-06-15
JP2016015524A (ja) 2016-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101639458B1 (ko) 제어된 각도 불균일성을 갖는 led
JP6512321B2 (ja) 発光装置
KR100946015B1 (ko) 백색 발광장치 및 이를 이용한 lcd 백라이트용 광원모듈
KR20120094525A (ko) 발광다이오드 조립체, 백라이팅 장치 및 표시 장치
US7994530B2 (en) Light emitting diode module
US20130020931A1 (en) White light emitting device, and display apparatus and illumination apparatus using the same
KR20190010478A (ko) 발광 장치, 집적형 발광 장치 및 발광 모듈
JP2011511445A (ja) ディスプレイを背面照明するための照明装置および同照明装置を備えたディスプレイ
JP7117382B2 (ja) ガラス層を有する変換器
US11774057B2 (en) Light emitting module
US10533729B2 (en) Light source with LED chip and luminophore layer
US20160020366A1 (en) Method of manufacturing light-emitting device package
WO2013089108A1 (ja) 発光モジュール
US9200200B2 (en) Phosphor, light emitting device, surface light source device, display device and illumination device
US9989197B2 (en) Optical device and light source module including the same
US20090014733A1 (en) Light-emitting diode module
US20110095328A1 (en) Close proximity collimator for led
JP5705231B2 (ja) 発光デバイス
KR20220088454A (ko) 고색 영역 포토루미네선스 파장 변환된 백색 발광 디바이스
US20240072220A1 (en) Planar light-emitting device
KR20130128516A (ko) 조명 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190705

Year of fee payment: 4