KR102603190B1 - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
발광장치는 기판, 다수 개의 발광부품, 및 도광구조를 포함한다. 발광부품은 상기 기판 상에 배치된다. 상기 도광구조는 상기 기판 상에 배치된다. 상기 도광구조는 상기 발광부품들을 분리시키며 상기 발광부품들을 연속으로 에워싼다. 상기 도광구조와 상기 발광부품들은 서로 분리된다. 상기 발광부품들로부터 방출된 빛은 상기 도광구조 내에 진입하여 상기 도광구조가 발광하게 할 수 있다. 상기 도광구조는 굴절률이 1.1 내지 3인 재료로 만들어질 수 있다. The light emitting device includes a substrate, a plurality of light emitting components, and a light guiding structure. Light-emitting components are disposed on the substrate. The light guiding structure is disposed on the substrate. The light guiding structure separates the light emitting components and continuously surrounds the light emitting components. The light guiding structure and the light emitting components are separated from each other. Light emitted from the light emitting components may enter the light guiding structure and cause the light guiding structure to emit light. The light guiding structure may be made of a material with a refractive index of 1.1 to 3.
Description
본 발명은 도광구조를 포함하는 발광장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device including a light guiding structure.
자체 발광을 할 수 없는 모니터는 백라이트 모듈을 이용하여 광원의 공급을 받을 수 있다. 통상적으로, 백라이트 모듈은 엣지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 구분될 수 있다.Monitors that cannot emit their own light can receive a light source using a backlight module. Typically, backlight modules can be divided into edge type and direct type.
직하형 백라이트 모듈의 경우, 발광 다이오드 어레이에 확산시트를 배치함으로써 모니터 디스플레이 시 밝기 불균일(Mura) 현상이 발생하는 것을 줄인다. 밝기 불균일 현상을 개선하기 위해 발광 다이오드의 수량을 늘리거나 광학 거리(optical distance; OD)를 늘리는 것을 고려할 수도 있다. 그러나, 발광 다이오드의 수량을 늘리면 재료 원가 및 제조 원가를 높이게 된다. 광학 거리를 늘리면 백라이트 모듈이 두꺼워져서 백라이트 모듈의 슬림화에 불리하다.In the case of a direct backlight module, the occurrence of brightness unevenness (Mura) during monitor display is reduced by placing a diffusion sheet on the light emitting diode array. To improve brightness unevenness, increasing the quantity of light emitting diodes or increasing the optical distance (OD) may be considered. However, increasing the quantity of light emitting diodes increases material and manufacturing costs. Increasing the optical distance makes the backlight module thicker, which is disadvantageous in slimming the backlight module.
따라서, 발광 다이오드의 수량을 늘리지 않고 광학 거리를 늘리지 않으면서도 밝기 불균일 현상을 개선하는 것은 당 업계에서 시급히 해결해야 할 과제가 되고 있다.Therefore, improving the brightness non-uniformity phenomenon without increasing the number of light emitting diodes and the optical distance has become a task that must be urgently solved in the industry.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 발광 다이오드로부터 방출된 빛이 특수한 도광구조에 의해 적절하게 일부 반사, 일부 굴절 및 일부 투과되도록 함으로써 발광 다이오드의 개수를 증가하지 않고 광학 거리를 늘리지 않은 상황에서 밝기의 불균일 현상을 개선할 수 있는 발광장치를 개시한다. 본 발명의 도광구조는 심지어 발광 다이오드의 개수를 대폭 줄인 상황에서도 발광장치가 우수한 밝기 균일도를 갖도록 할 수 있다. The present invention to solve the above-described technical problem is to allow the light emitted from the light emitting diode to be partially reflected, partially refracted, and partially transmitted by a special light guide structure, so that the optical distance is not increased without increasing the number of light emitting diodes. Disclosed is a light emitting device that can improve brightness unevenness. The light guiding structure of the present invention can enable a light emitting device to have excellent brightness uniformity even in a situation where the number of light emitting diodes is greatly reduced.
본 발명에서 개시하는 발광장치는 기판, 다수 개의 발광부품 및 도광구조를 포함한다. 발광부품은 기판 상에 배치된다. 도광구조는 기판에 직접 배치되고, 도광구조는 발광부품을 분리시키고 발광부품을 연속으로 에워싸며, 도광구조와 발광부품은 서로 분리되고, 발광부품으로부터 방출된 빛은 도광구조 내에 진입하여 도광구조가 발광하게 할 수 있으며, 도광구조는 굴절률이 1.1 내지 3인 재료로 제작된다.The light emitting device disclosed in the present invention includes a substrate, a plurality of light emitting components, and a light guiding structure. The light emitting component is disposed on the substrate. The light guiding structure is placed directly on the substrate, the light guiding structure separates the light emitting component and continuously surrounds the light emitting component, the light guiding structure and the light emitting component are separated from each other, and the light emitted from the light emitting component enters the light guiding structure to form the light guiding structure. It can be made to emit light, and the light guiding structure is made of a material with a refractive index of 1.1 to 3.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 재료는 실리콘(silicone), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate); PMMA), 에폭시 수지, 유리, 석영, 무기질 입자 또는 이의 조합을 포함한다.According to some embodiments of the present invention, the material includes silicone, poly(methyl methacrylate) (PMMA), epoxy resin, glass, quartz, inorganic particles, or a combination thereof.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 무기질 입자는 산화알루미늄, 황산바륨, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화규소로 구성된 군으로부터 선택된다.According to some embodiments of the present invention, the inorganic particles are selected from the group consisting of aluminum oxide, barium sulfate, magnesium oxide, zirconium oxide, and silicon oxide.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 발광장치는 발광부품, 도광구조 및 기판 위에 배치되는 확산구조를 더 포함하며, 확산구조는 도광구조와 접촉한다.According to some embodiments of the present invention, the light emitting device further includes a light emitting component, a light guiding structure, and a diffusion structure disposed on the substrate, and the diffusion structure is in contact with the light guiding structure.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 발광부품의 서로 인접하는 양자 사이의 도광구조의 폭은 도광구조와 서로 인접하는 두 개의 발광부품 중 하나와의 사이의 거리보다 크다.According to some embodiments of the present invention, the width of the light guiding structure between two adjacent light emitting components is greater than the distance between the light guiding structure and one of the two adjacent light emitting components.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 폭과 거리의 비는 3보다 크거나 같다. According to some embodiments of the invention, the ratio of width to distance is greater than or equal to 3.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 발광장치는 도광구조와 발광부품 사이에 채워지는 패키지 부재를 더 포함하며, 패키지 부재는 굴절률이 1.1보다 크거나 같으며 1.6보다 작은 다른 재료로 제작된다.According to some embodiments of the present invention, the light emitting device further includes a package member filled between the light guide structure and the light emitting component, and the package member is made of another material with a refractive index greater than or equal to 1.1 and less than 1.6.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 도광구조는 다수 개의 도광 유닛을 포함하며, 각 도광 유닛은 발광부품 중 하나를 연속으로 에워싼다.According to some embodiments of the present invention, the light guiding structure includes a plurality of light guiding units, each light guiding unit continuously surrounding one of the light emitting components.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 도광구조의 가시광선 투과율은 도광구조의 가시광선 반사율보다 크다. According to some embodiments of the present invention, the visible light transmittance of the light guiding structure is greater than the visible light reflectance of the light guiding structure.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 재료는 반투명 재료이다.According to some embodiments of the invention, the material is a translucent material.
상기 일반적인 설명 및 아래의 상세한 설명은 모두 예시적이며 청구하고자 하는 본 발명을 더 잘 이해하도록 하기 위한 것임을 이해해야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and are intended to facilitate a better understanding of the invention as claimed.
실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 독해하고 첨부 도면을 참조함으로써, 본 발명은 보다 완전하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광장치의 평면 설명도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광장치의 단면 설명도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광장치의 단면 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예들에 따른 발광부품이 발광하지 않은 발광장치의 촬영 영상이며, 이 발광장치는 발광부품 및 도광구조를 포함한다.
도 5는 도 4의 발광장치의 발광부품 발광 시 촬영 영상이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예들에 따른 발광부품의 발광 시 발광장치의 촬영 영상이며, 이 발광장치는 발광부품, 도광구조 및 확산구조를 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예들에 따른 발광부품의 발광 시 발광장치의 촬영 영상이며, 이 발광장치는 발광부품, 도광구조, 확산구조 및 양자점 필름을 포함한다.
도 8은 도 7의 발광장치의 발광부품 발광 시 전하 결합 소자(charge coupled device; CCD)의 밝기 색도 영상이다.By reading the following detailed description of the embodiments and referring to the accompanying drawings, the present invention may be more completely understood.
1 is a plan view of a light emitting device according to some embodiments of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional diagram of a light emitting device according to some embodiments of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional diagram of a light emitting device according to some embodiments of the present invention.
Figure 4 is a captured image of a light-emitting device in which the light-emitting component does not emit light according to one embodiment of the present invention, and the light-emitting device includes a light-emitting component and a light guiding structure.
FIG. 5 is an image taken when the light-emitting part of the light-emitting device of FIG. 4 emits light.
Figure 6 is a captured image of a light-emitting device when a light-emitting component emits light according to one embodiment of the present invention, and the light-emitting device includes a light-emitting component, a light guide structure, and a diffusion structure.
Figure 7 is a captured image of a light-emitting device when a light-emitting component emits light according to one embodiment of the present invention, and the light-emitting device includes a light-emitting component, a light guide structure, a diffusion structure, and a quantum dot film.
FIG. 8 is a brightness chromaticity image of a charge coupled device (CCD) when the light emitting component of the light emitting device of FIG. 7 emits light.
이하, 본 발명을 더욱 상세하고 완벽하게 설명하기 위해 본 발명의 실시형태 및 구체적인 실시예를 설명 묘사한다. 그러나, 이들은 본 발명의 구체적인 실시예를 실시하거나 운용하는 유일한 방식이 아니다. 아래에서 개시되는 실시예들은 유익한 상황에서 서로 조합하거나 대체될 수 있고, 추가 설명 없이 일 실시예에 기타 실시예를 부가할 수도 있다. 아래의 설명에서 아래의 실시예들이 충분히 이해되도록 하기 위해 다수의 특정 세부사항을 상세하게 기재한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이러한 특정 세부사항이 포함되지 않은 상황에서도 구현될 수 있다. Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail and completely, embodiments and specific examples of the present invention will be described and described. However, these are not the only ways to practice or operate specific embodiments of the present invention. The embodiments disclosed below may be combined or replaced with each other in beneficial circumstances, and other embodiments may be added to one embodiment without further explanation. In the description below, numerous specific details are set forth in detail to ensure that the embodiments below are fully understood. However, embodiments of the invention may be practiced even in situations where these specific details are not included.
이외에, 공간에 관한 상대적인 용어, 예를 들어서 '하방' 및 '상방' 등은 도면에서 하나의 부품이나 특징과 다른 부품이나 특징과의 상대적인 관계를 설명하기 위한 것이다. 공간적으로 상대적인 이러한 용어들의 실질적인 의미는 기타 방위를 포함한다. 예를 들면, 도면을 상하 180도로 뒤집을 때 일 부품과 다른 부품 사이의 관계는 '하방'에서 '상방'으로 변할 수 있다. 본문에서 사용되는 공간의 상대적 설명도 동일하게 이해되어야 할 것이다. In addition, relative terms related to space, such as 'downward' and 'upward', are used to describe the relative relationship between one part or feature and another part or feature in a drawing. The practical meaning of these spatially relative terms includes other orientations. For example, when a drawing is flipped 180 degrees up or down, the relationship between one part and another may change from 'downward' to 'upward'. The relative explanation of space used in the text should be understood in the same way.
상술한 바와 같이, 본 발명은 발광 다이오드로부터 방출된 빛이 특수한 도광구조에 의해 적절하게 일부 반사, 일부 굴절 및 일부 투과되도록 함으로써 발광 다이오드의 개수를 증가하지 않고 광학 거리를 늘리지 않은 상황에서 밝기의 불균일 현상을 개선할 수 있는 발광장치를 개시한다. 본 발명의 도광구조는 심지어 발광 다이오드의 개수를 대폭 줄인 상황에서도 발광장치가 우수한 밝기 균일도를 갖도록 할 수 있다는 점에 유의할 필요가 있다. 이하 본 발명에 따른 발광장치의 실시예들을 설명한다.As described above, the present invention allows the light emitted from the light emitting diode to be partially reflected, partially refracted, and partially transmitted by a special light guide structure, thereby preventing uneven brightness without increasing the number of light emitting diodes or increasing the optical distance. Disclosed is a light emitting device that can improve the phenomenon. It is important to note that the light guiding structure of the present invention can enable a light emitting device to have excellent brightness uniformity even in a situation where the number of light emitting diodes is greatly reduced. Hereinafter, embodiments of a light emitting device according to the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광장치의 평면 설명도이다. 도 2은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광장치의 단면 설명도이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 발광장치(10)는 기판(110), 다수 개의 발광부품(120) 및 도광구조(130)를 포함한다. 1 is a plan view of a light emitting device according to some embodiments of the present invention. Figure 2 is a cross-sectional diagram of a light emitting device according to some embodiments of the present invention. As shown in Figures 1 and 2, the light emitting device 10 includes a substrate 110, a plurality of light emitting components 120, and a light guiding structure 130.
도 2에 나타낸 바와 같이, 발광부품(120)은 기판(110) 위에 배치된다. 일부 실시예들에서, 발광부품(120)은 기판(110)과 접촉한다. 일부 실시예들에서, 발광부품(120)은 발광 다이오드이다. As shown in FIG. 2, the light emitting component 120 is disposed on the substrate 110. In some embodiments, light emitting component 120 is in contact with substrate 110. In some embodiments, light emitting component 120 is a light emitting diode.
도 2에 나타낸 바와 같이, 도광구조(130)는 기판(110) 위에 배치된다. 일부 실시예들에서, 도광구조(130)는 기판(110)과 접촉한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 도광구조(130) 자체는 발광하지 않지만 발광부품(120)으로부터 방출된 빛은 먼저 기체 매체(예를 들면, 공기로서 굴절률은 1임)를 거쳐 굴절 방식으로 도광구조(130) 내에 진입함으로써 도광구조(130)가 발광하게 하기 때문에 발광장치(10)의 밝기 균일도를 효과적으로 높여 밝기 불균일 현상을 방지한다.As shown in FIG. 2, the light guiding structure 130 is disposed on the substrate 110. In some embodiments, light guide structure 130 contacts substrate 110 . As shown in FIG. 2, the light guiding structure 130 itself does not emit light, but the light emitted from the light emitting component 120 first passes through a gaseous medium (for example, air, which has a refractive index of 1) and is refracted into the light guiding structure ( By entering into the light guide structure 130 to emit light, the brightness uniformity of the light emitting device 10 is effectively increased to prevent brightness unevenness.
일부 실시예들에서, 도광구조(130)로부터 방출된 빛의 파장이 발광부품으로부터 방출된 빛의 파장과 비슷하고 양자의 파장 차이값은 10 나노미터보다 작거나 같다.In some embodiments, the wavelength of the light emitted from the light guide structure 130 is similar to the wavelength of the light emitted from the light emitting component and the wavelength difference between the two is less than or equal to 10 nanometers.
도광구조(130)는 굴절률이 1.1 내지 3인 재료로 제작되며, 예를 들면 굴절률이 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 또는 3.0인 재료로 제작된다. 일부 실시예들에서, 도광구조(130)는 굴절률이 1.5 내지 3인 재료로 제작된다. 일부 실시예들에서, 도광구조(130)은 굴절률이 1.5보다 크며 3보다 작거나 같은 재료로 제작된다. 일부 실시예들에서, 도광구조(130)의 가시광선 투과율은 도광구조(130)의 가시광선 반사율보다 크다.The light guide structure 130 is made of a material with a refractive index of 1.1 to 3, for example, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, It is made from material that is 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 or 3.0. In some embodiments, light guide structure 130 is made of a material with a refractive index of 1.5 to 3. In some embodiments, light guide structure 130 is fabricated from a material with a refractive index greater than 1.5 and less than or equal to 3. In some embodiments, the visible light transmittance of light guide structure 130 is greater than the visible light reflectance of light guide structure 130.
일부 실시예들에서, 도광구조(130)를 제작하는 재료는 반투명 재료이다. 일부 실시예들에서, 도광구조(130)를 제작하는 재료는 실리콘(silicone), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate); PMMA), 에폭시 수지, 유리, 석영, 무기질 입자 또는 이의 조합을 포함한다. 일부 실시예들에서, 무기질 입자는 산화알루미늄, 황산바륨, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화규소로 구성된 군으로부터 선택된다.In some embodiments, the material from which light guiding structure 130 is fabricated is a translucent material. In some embodiments, the material for manufacturing the light guiding structure 130 includes silicone, poly(methyl methacrylate) (PMMA), epoxy resin, glass, quartz, inorganic particles, or a combination thereof. do. In some embodiments, the inorganic particles are selected from the group consisting of aluminum oxide, barium sulfate, magnesium oxide, zirconium oxide, and silicon oxide.
도 1에 나타낸 바와 같이, 도광구조(130)는 격자 모양을 나타내고 다수 개의 발광부품(120)을 분리시키며 상기 발광부품들(120)을 연속으로 에워싼다. 도광구조(130)와 발광부품(120)은 서로 분리되어 서로 접촉하지 않는다. 일부 실시예들에서, 도광구조(130)는 다수 개의 도광 유닛(130a)을 포함하며, 각 도광 유닛(130a)은 발광부품(120) 중 하나를 연속으로 에워싼다. 일부 실시예들에서, 도광 유닛(130a)은 도 1에 나타낸 바와 같이 정방형 모양을 나타내지만, 다른 실시예에서 도광 유닛(130a)은 예를 들어서 다각형(예: 사각형, 오각형, 육각형 등), 원형, 타원형 등 다른 모양을 나타낼 수 있으며, 도광 유닛(130)이 발광부품(120)을 연속으로 에워싸면 된다.As shown in FIG. 1, the light guiding structure 130 has a grid shape, separates a plurality of light emitting components 120, and continuously surrounds the light emitting components 120. The light guiding structure 130 and the light emitting component 120 are separated from each other and do not contact each other. In some embodiments, the light guiding structure 130 includes a plurality of light guiding units 130a, with each light guiding unit 130a continuously surrounding one of the light emitting components 120. In some embodiments, the light guiding unit 130a has a square shape as shown in Figure 1, while in other embodiments the light guiding unit 130a has a shape, for example polygonal (e.g. square, pentagonal, hexagonal, etc.), circular. It can have other shapes, such as , oval, etc., and the light guide unit 130 can continuously surround the light emitting component 120.
일부 실시예들에서, 발광장치(10)는 도 2에 나타낸 바와 같이 발광부품(120), 도광구조(130) 및 기판(110) 위에 배치되는 확산구조(140)를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 확산구조(140)는 도광구조(130)의 상단과 접촉한다. 일부 실시예들에서, 확산구조(140)는 1개나 다수 개의 확산판 및 1개나 다수 개의 확산시트를 서로 중첩되게 구비하여 발광장치의 밝기 균일도를 높인다. In some embodiments, the light emitting device 10 further includes a light emitting component 120, a light guiding structure 130, and a diffusion structure 140 disposed on the substrate 110, as shown in FIG. 2. In some embodiments, diffusing structure 140 contacts the top of light guiding structure 130. In some embodiments, the diffusion structure 140 includes one or more diffusion plates and one or more diffusion sheets overlapping each other to increase brightness uniformity of the light emitting device.
일부 실시예들에서, 발광부품(120)의 서로 인접하는 양자 사이의 도광구조(130)의 폭(W1)은 도 2에 나타낸 바와 같이 도광구조(130)와 서로 인접하는 두 개의 발광부품(120) 중 하나와의 사이의 거리(D1)보다 크다. 일부 실시예들에서, 폭(W1)과 거리(D1)의 비는 3보다 크거나 같으며, 심지어 4보다 크거나 같거나 또는 5보다 크거나 같다.In some embodiments, the width W1 of the light guiding structure 130 between two adjacent light emitting components 120 is equal to or greater than the width W1 of the light guiding structure 130 and the two adjacent light emitting components 120, as shown in FIG. 2 . ) is greater than the distance (D1) between one of the In some embodiments, the ratio of width W1 and distance D1 is greater than or equal to 3, even greater than or equal to 4, or greater than or equal to 5.
일부 실시예들에서, 도광구조(130)의 높이(H1)는 도 2에 나타낸 바와 같이 발광부품(120)의 높이(H2)보다 크다. 일부 실시예들에서, 높이(H1)와 높이(H2)의 비는 1.5보다 크거나 같으며, 심지어 2보다 크거나 같거나 또는 3보다 크거나 같다.In some embodiments, the height H1 of the light guiding structure 130 is greater than the height H2 of the light emitting component 120, as shown in FIG. 2. In some embodiments, the ratio of height H1 to height H2 is greater than or equal to 1.5, even greater than or equal to 2, or greater than or equal to 3.
일부 실시예들에서, 발광장치(10)의 광학 거리(OD)와 도광구조(130)의 높이(H1)는 도 2에 나타낸 바와 같이 동일하다. 일부 실시예들에서, 광학 거리(OD)는 0.3mm와 3mm 사이이며, 예를 들면 0.35mm, 0.4mm, 0.45mm, 0.5mm, 0.55mm, 0.6mm, 0.65mm, 0.7mm, 0.75mm, 0.8mm, 0.85mm, 0.9mm, 0.95mm, 1mm, 또는 2mm이다.In some embodiments, the optical distance (OD) of the light emitting device 10 and the height H1 of the light guiding structure 130 are the same, as shown in FIG. 2 . In some embodiments, the optical distance (OD) is between 0.3 mm and 3 mm, such as 0.35 mm, 0.4 mm, 0.45 mm, 0.5 mm, 0.55 mm, 0.6 mm, 0.65 mm, 0.7 mm, 0.75 mm, 0.8 mm. mm, 0.85mm, 0.9mm, 0.95mm, 1mm, or 2mm.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광장치의 단면 설명도이다. 도 3과 도 2의 차이점은 도 3의 발광장치(10)가 도광구조(130)와 발광부품(120) 사이에 채워지는 패키지 부재(150)를 더 포함하고 패키지 부재(150)가 굴절률이 1.1보다 크거나 같으며 1.6보다 작은 다른 재료로 제작되며, 예를 들면 굴절률이 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 또는 1.55인 재료로 제작된다는 점이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 발광부품(120)으로부터 방출된 빛은 패키지 부재(150)를 거친 후 굴절 방식으로 도광구조(130)에 진입하여 도광구조(130)가 발광하게 한다.Figure 3 is a cross-sectional diagram of a light emitting device according to some embodiments of the present invention. The difference between FIGS. 3 and 2 is that the light emitting device 10 of FIG. 3 further includes a package member 150 filled between the light guide structure 130 and the light emitting component 120, and the package member 150 has a refractive index of 1.1. It is made of another material that is greater than or equal to and less than 1.6, for example, a material with a refractive index of 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 or 1.55. As shown in FIG. 3, light emitted from the light emitting component 120 passes through the package member 150 and then enters the light guiding structure 130 in a refracted manner, causing the light guiding structure 130 to emit light.
도 4는 본 발명의 일 실시예들에 따른 발광부품이 발광하지 않은 발광장치의 촬영 영상이며, 이 발광장치는 발광부품 및 도광구조를 포함한다. 도 4에 나타낸 바와 같이 도광구조 자체는 발광하지 않는다.Figure 4 is a captured image of a light-emitting device in which the light-emitting component does not emit light according to one embodiment of the present invention, and the light-emitting device includes a light-emitting component and a light guiding structure. As shown in Figure 4, the light guiding structure itself does not emit light.
도 5는 도 4의 발광장치의 발광부품 발광 시 촬영 영상이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 발광부품의 발광 시 광선은 도광구조 내에 진입하여 도광구조가 발광하게 한다.FIG. 5 is an image taken when the light-emitting part of the light-emitting device of FIG. 4 emits light. As shown in Figure 5, when the light emitting component emits light, light enters the light guiding structure and causes the light guiding structure to emit light.
도 6은 본 발명의 일 실시예들에 따른 발광부품의 발광 시 발광장치의 촬영 영상이며, 이 발광장치는 발광부품, 도광구조 및 확산구조를 포함한다. 도 6의 발광장치는 도 4의 발광장치에 확산구조를 부가한 것이다. 도 6 에 나타낸 바와 같이, 발광장치의 발광 영역에는 뚜렷한 밝기 불균일 현상이 없으며 밝기 균일도가 우수한다.Figure 6 is a captured image of a light-emitting device when a light-emitting component emits light according to one embodiment of the present invention, and the light-emitting device includes a light-emitting component, a light guide structure, and a diffusion structure. The light emitting device of FIG. 6 is a light emitting device of FIG. 4 with a diffusion structure added thereto. As shown in Figure 6, there is no obvious brightness non-uniformity in the light emitting area of the light emitting device, and brightness uniformity is excellent.
도 7은 본 발명의 일 실시예들에 따른 발광부품의 발광 시 발광장치의 촬영 영상이며, 이 발광장치는 발광부품, 도광구조, 확산구조 및 양자점 필름(quantum dot film; QD film)을 포함한다. 도 7의 발광장치는 도 6의 발광장치에 양자점 필름을 부가한 것이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 발광장치의 발광 영역에는 뚜렷한 밝기 불균일 현상이 없으며 밝기 균일도가 우수한다.Figure 7 is a captured image of a light-emitting device when a light-emitting component emits light according to one embodiment of the present invention, and the light-emitting device includes a light-emitting component, a light guide structure, a diffusion structure, and a quantum dot film (QD film). . The light emitting device of FIG. 7 is obtained by adding a quantum dot film to the light emitting device of FIG. 6. As shown in Figure 7, there is no obvious brightness non-uniformity in the light emitting area of the light emitting device, and brightness uniformity is excellent.
도 8은 도 7의 발광장치의 발광부품 발광 시 전하 결합 소자(charge coupled device; CCD)의 밝기 색도 영상이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 발광장치의 발광 영역에는 뚜렷한 밝기 불균일 현상이 없으며 밝기 균일도가 우수한다.FIG. 8 is a brightness chromaticity image of a charge coupled device (CCD) when the light emitting component of the light emitting device of FIG. 7 emits light. As shown in Figure 8, there is no obvious brightness non-uniformity in the light emitting area of the light emitting device, and brightness uniformity is excellent.
아래의 실험예는 본 발명의 특정 실시 형태를 상세하게 설명하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 실시할 수 있도록 하기 위한 것이다. 그러나, 아래의 실험예는 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. The following experimental examples are intended to explain specific embodiments of the present invention in detail and to enable those skilled in the art to practice the present invention. However, the following experimental examples are not intended to limit the present invention.
비교예 1 내지 비교예 6의 발광장치는 다수 개의 발광부품 및 확산구조를 포함하지만 도광구조를 포함하지 않는다. 실험예 1 내지 실험예 3의 발광장치는 다수 개의 발광부품, 도광구조 및 확산구조를 포함한다.The light emitting devices of Comparative Examples 1 to 6 include a plurality of light emitting components and a diffusion structure, but do not include a light guide structure. The light emitting devices of Experimental Examples 1 to 3 include a plurality of light emitting components, a light guiding structure, and a diffusion structure.
비교예 1 내지 비교예 6 및 실험예 1 내지 실험예 3의 발광부품의 간격, 사용된 확산구조의 종류, 도광구조의 존재 여부 및 발광장치의 시험 후 얻은 밝기 균일도는 모두 표 1에 나열하였다. 확산구조(1)의 두께는 확산구조(2)의 두께보다 400 내지 500 마이크로미터 더 크다는 점에 유의해야 한다. 확산구조(2)의 두께는 확산구조(3)의 두께 및 확산구조(4)의 두께보다 400 내지 500 마이크로미터 더 크다.The spacing of the light emitting components of Comparative Examples 1 to 6 and Experimental Examples 1 to 3, the type of diffusion structure used, the presence or absence of a light guiding structure, and the brightness uniformity obtained after testing the light emitting device are all listed in Table 1. It should be noted that the thickness of the diffusion structure 1 is 400 to 500 micrometers greater than the thickness of the diffusion structure 2. The thickness of the diffusion structure 2 is 400 to 500 micrometers greater than the thickness of the diffusion structure 3 and the thickness of the diffusion structure 4.
(마이크로미터)Light-emitting part spacing
(micrometer)
(%)Uniformity
(%)
발광부품의 간격이 작으면 사용되는 발광부품의 총 수량은 많아지며, 발광부품의 간격이 크면 사용되는 발광부품의 총 수량은 적어진다. 비교예 1 내지 비교예 6 및 실험예 1 내지 실험예 3에서, 발광부품의 간격이 5마이크로미터인 발광부품의 총 수량은 발광부품의 간격이 4마이크로미터인 발광부품의 총 수량 대비 36% 정도 감소했다. If the spacing between light emitting parts is small, the total quantity of light emitting parts used increases, and if the spacing between light emitting parts is large, the total quantity of light emitting parts used decreases. In Comparative Examples 1 to 6 and Experimental Examples 1 to 3, the total quantity of light-emitting components with a spacing of 5 micrometers was about 36% of the total quantity of light-emitting components with a spacing of 4 micrometers. decreased.
표 1을 참고하면, 비교적 두꺼운 확산구조(1) 및 총 수량이 많은 발광부품(발광부품의 간격은 4마이크로미터)을 갖는 비교예 1에 비해, 비교적 얇은 확산구조(2), 확산구조(3) 또는 확산구조(4) 및 총 수량이 적은 발광부품(발광부품의 간격은 5 마이크로미터)을 갖는 비교예 2 내지 비교예 6의 발광장치의 밝기 균일도는 4% 내지 7% 정도 현저하게 낮아진다. Referring to Table 1, compared to Comparative Example 1, which has a relatively thick diffusion structure (1) and a large total number of light-emitting parts (the spacing of the light-emitting parts is 4 micrometers), the diffusion structure (2) is relatively thin, and the diffusion structure (3) is relatively thin. ) or the brightness uniformity of the light emitting devices of Comparative Examples 2 to 6 having a diffusion structure (4) and a small total number of light emitting components (the spacing of the light emitting components is 5 micrometers) is significantly lowered by about 4% to 7%.
표 1을 계속 참고하면, 비교예 1에 비해, 비교적 얇은 확산구조(2), 확산구조(3) 또는 확산구조(4) 및 총 수량이 적은 발광부품(발광부품의 간격은 5 마이크로미터)을 갖는 실험예 1 내지 실험예 3의 발광장치는 본 발명에 따른 특수한 도광구조를 구비하기 때문에 발광장치의 밝기 균일도가 현저하게 낮아지지 않았다. 이상에서 알 수 있듯이, 본 발명의 도광구조는 발광 다이오드의 수량을 대폭 줄이고 비교적 얇은 확산구조를 사용하면서도 발광장치가 우수한 밝기 균일도를 갖게 하기 때문에, 본 발명의 도광구조를 사용하면 발광장치의 재료 및 제조 원가를 현저하게 낮출 수 있다.Continuing to refer to Table 1, compared to Comparative Example 1, a relatively thin diffusion structure (2), diffusion structure (3), or diffusion structure (4) and a small total number of light emitting parts (the spacing of the light emitting parts is 5 micrometers) were used. Since the light emitting devices of Experimental Examples 1 to 3 had a special light guiding structure according to the present invention, the brightness uniformity of the light emitting devices was not significantly lowered. As can be seen from the above, the light guiding structure of the present invention significantly reduces the number of light emitting diodes and allows the light emitting device to have excellent brightness uniformity while using a relatively thin diffusion structure. Therefore, when the light guiding structure of the present invention is used, the materials and materials of the light emitting device are reduced. Manufacturing costs can be significantly reduced.
이상에서 본 발명의 실시예는 본 발명을 매우 상세하게 설명하였지만 다른 실시예들의 존재도 역시 가능하다. 따라서, 특허청구범위의 사상 및 범위는 여기에 설명된 실시예의 기재에 국한되지 않는다. Although the embodiments of the present invention have described the invention in great detail above, other embodiments are also possible. Accordingly, the spirit and scope of the claims are not limited to the description of the embodiments described herein.
본 발명의 범위나 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조에 대해 다양한 수정이나 변화를 실시할 수 있다는 점은 당 업계의 기술자에게 있어 자명한 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 수정 및 변화를 포괄하도록 의도된다.It is obvious to those skilled in the art that various modifications or changes can be made to the structure of the present invention without departing from the scope or spirit of the present invention. Accordingly, the present invention is intended to cover modifications and variations of the present invention without departing from the scope of the claims.
10: 발광장치
110 기판
120: 발광부품
130: 도광구조
140: 확산구조
D1: 거리
H1, H2: 높이
OD: 광학 거리
W1: 폭10: Light emitting device
110 substrate
120: Light-emitting parts
130: Light guiding structure
140: Diffusion structure
D1: Distance
H1, H2: Height
OD: optical distance
W1: width
Claims (10)
기판;
상기 기판 상에 배치된 다수 개의 발광부품;
상기 기판 상에 직접 배치된 도광구조 ― 상기 도광구조는 상기 다수 개의 발광부품들을 분리시키며 상기 다수 개의 발광부품들을 연속으로 에워싸고, 상기 도광구조와 상기 다수 개의 발광부품들은 서로 분리되고, 상기 발광부품들로부터 방출된 빛은 상기 도광구조 내에 진입하여 상기 도광구조가 발광하게 할 수 있으며, 상기 도광구조는 굴절률이 1.1 내지 3인 재료로 제작되며, 상기 도광구조의 재료는 반투명 재료이고, 상기 도광구조의 가시광선 투과율은 상기 도광구조의 가시광선 반사율보다 더 큼 ―; 및
상기 다수 개의 발광부품들, 상기 도광구조 및 상기 기판 위에 배치되는 확산구조
를 포함하는,
발광장치.As a light emitting device,
Board;
a plurality of light-emitting components disposed on the substrate;
A light guiding structure disposed directly on the substrate - the light guiding structure separates the plurality of light emitting components and continuously surrounds the plurality of light emitting components, the light guiding structure and the plurality of light emitting components are separated from each other, and the light emitting component Light emitted from the light can enter the light guiding structure and cause the light guiding structure to emit light, the light guiding structure is made of a material with a refractive index of 1.1 to 3, the material of the light guiding structure is a translucent material, and the light guiding structure The visible light transmittance of is greater than the visible light reflectance of the light guiding structure; and
The plurality of light emitting components, the light guide structure, and the diffusion structure disposed on the substrate
Including,
Light emitting device.
상기 재료는 실리콘(silicone), 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate)，PMMA), 에폭시 수지, 유리, 석영, 무기질 입자 또는 이의 조합을 포함하는,
발광장치.According to paragraph 1,
The material includes silicone, poly(methyl methacrylate), PMMA, epoxy resin, glass, quartz, inorganic particles, or a combination thereof.
Light emitting device.
상기 무기질 입자는 산화알루미늄, 황산바륨, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화규소로 구성된 군으로부터 선택되는,
발광장치.According to paragraph 2,
The inorganic particles are selected from the group consisting of aluminum oxide, barium sulfate, magnesium oxide, zirconium oxide, and silicon oxide.
Light emitting device.
상기 확산구조는 상기 도광구조와 접촉하는,
발광장치.According to paragraph 1,
The diffusion structure is in contact with the light guide structure,
Light emitting device.
상기 발광부품들의 서로 인접하는 양자 사이의 상기 도광구조의 폭은 상기 도광구조와 상기 서로 인접하는 두 개의 발광부품 중 하나와의 사이의 거리보다 큰, 발광장치.According to paragraph 1,
A light emitting device, wherein the width of the light guiding structure between two adjacent light emitting components is greater than a distance between the light guiding structure and one of the two adjacent light emitting components.
상기 폭과 상기 거리의 비는 3보다 크거나 같은,
발광장치.According to clause 5,
The ratio of the width to the distance is greater than or equal to 3,
Light emitting device.
상기 도광구조와 상기 발광부품들 사이에 채워지는 패키지 부재를 더 포함하며, 상기 패키지 부재는 굴절률이 1.1보다 크거나 같으며 1.6보다 작은 다른 재료로 제작되는,
발광장치.According to paragraph 1,
It further includes a package member filled between the light guide structure and the light emitting components, wherein the package member is made of another material having a refractive index greater than or equal to 1.1 and less than 1.6.
Light emitting device.
상기 도광구조는 다수 개의 도광 유닛을 포함하며, 상기 도광 유닛 각각은 상기 발광부품들 중 하나를 연속으로 에워싸는,
발광장치.According to paragraph 1,
The light guiding structure includes a plurality of light guiding units, each of the light guiding units continuously surrounding one of the light emitting components.
Light emitting device.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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