KR102631105B1 - 발광 장치 - Google Patents
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Abstract
장치 외주부 상에 있어서 장치 중앙부 상과 동등한 휘도를 확보하여, 장치 상의 휘도를 장치의 전역에 있어서 균일에 가깝게 할 수 있는 발광 장치를 제공한다.
기체와, 상기 기체의 상면에 배치된 복수의 광원과, 평면에서 보아 상기 복수의 광원의 각각을 각각이 포위하는 복수의 포위부를 갖고, 상기 복수의 포위부 각각이 상방을 향하여 넓어지는 경사 측면을 갖는 리플렉터를 구비하고, 상기 복수의 광원이 인접하는 간격은, 평면에서 보아 균일하며, 상기 복수의 포위부는, 상기 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구가 대략 직사각형이며, 복수의 제1 포위부와, 상기 복수의 제1 포위부를 둘러싸고, 상기 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구 면적이 상기 제1 포위부보다도 작은 복수의 제2 포위부를 갖는 발광 장치.
기체와, 상기 기체의 상면에 배치된 복수의 광원과, 평면에서 보아 상기 복수의 광원의 각각을 각각이 포위하는 복수의 포위부를 갖고, 상기 복수의 포위부 각각이 상방을 향하여 넓어지는 경사 측면을 갖는 리플렉터를 구비하고, 상기 복수의 광원이 인접하는 간격은, 평면에서 보아 균일하며, 상기 복수의 포위부는, 상기 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구가 대략 직사각형이며, 복수의 제1 포위부와, 상기 복수의 제1 포위부를 둘러싸고, 상기 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구 면적이 상기 제1 포위부보다도 작은 복수의 제2 포위부를 갖는 발광 장치.
Description
본 발명은 발광 장치에 관한 것이다.
복수의 광원을 구비한 발광 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
종래의 발광 장치에서는, 장치 외주부 상의 휘도가 장치 중앙부 상의 휘도보다도 낮아질 우려가 있다. 장치 중앙부 상에는 장치의 다른 부분으로부터 출사된 광이 도달하기 쉬운 데 반해, 장치 외주부 상에는 장치의 다른 부분으로부터 출사된 광이 도달하기 어렵기 때문이다.
상기 과제는, 예를 들어, 다음 수단에 의해 해결할 수 있다.
기체와, 상기 기체의 상면에 배치된 복수의 광원과, 평면에서 보아 상기 복수의 광원의 각각을 각각이 포위하는 복수의 포위부를 갖고, 상기 복수의 포위부 각각이 상방을 향하여 넓어지는 경사 측면을 갖는 리플렉터를 구비하고, 상기 복수의 광원이 인접하는 간격은, 평면에서 보아 균일하며, 상기 복수의 포위부는, 상기 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구가 대략 직사각형이며, 복수의 제1 포위부와, 상기 복수의 제1 포위부를 둘러싸고, 상기 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구 면적이 상기 제1 포위부보다도 작은 복수의 제2 포위부를 갖는 발광 장치.
상기 발광 장치에 의하면, 장치 외주부에 있어서의 포위부 상의 광밀도가, 장치 중앙부에 있어서의 포위부 상의 광밀도보다도 높아진다. 따라서, 장치 외주부 상에 있어서 장치 중앙부 상과 동등한 휘도를 확보하여, 장치 상의 휘도를 장치의 전역에 있어서 균일에 가깝게 할 수 있다.
도 1a는 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 모식적인 평면도이다.
도 1b는 도 1a에 있어서 복수의 제1 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 1c는 도 1a에 있어서 복수의 제2 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 1d는 도 1a 중의 1D-1D 단면도이다.
도 1e는 도 1d의 부분 확대도이다.
도 1f는 도 1e의 부분 확대도이다.
도 2a는 실시 형태 1에 관한 광원의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 2b는 실시 형태 1에 관한 광원의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 3은 실시 형태 1에 관한 리플렉터의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 4a는 도 1a의 부분 확대도에 있어서 제1 포위부와 제2 포위부에 있어서의 절연 부재의 개구를 각각 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 4b는 실시 형태 1에 관한 리플렉터의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 5a는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 모식적인 평면도이다.
도 5b는 도 5a에 있어서 복수의 제1 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 5c는 도 5a에 있어서 복수의 제2 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 5d는 도 5a에 있어서 복수의 제3 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 5e는 도 5a 중의 5E-5E 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 있어서 복수의 제1 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 1c는 도 1a에 있어서 복수의 제2 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 1d는 도 1a 중의 1D-1D 단면도이다.
도 1e는 도 1d의 부분 확대도이다.
도 1f는 도 1e의 부분 확대도이다.
도 2a는 실시 형태 1에 관한 광원의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 2b는 실시 형태 1에 관한 광원의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 3은 실시 형태 1에 관한 리플렉터의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 4a는 도 1a의 부분 확대도에 있어서 제1 포위부와 제2 포위부에 있어서의 절연 부재의 개구를 각각 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 4b는 실시 형태 1에 관한 리플렉터의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다.
도 5a는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 모식적인 평면도이다.
도 5b는 도 5a에 있어서 복수의 제1 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 5c는 도 5a에 있어서 복수의 제2 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 5d는 도 5a에 있어서 복수의 제3 포위부를 회색 착색부로 표시한 도면이다.
도 5e는 도 5a 중의 5E-5E 단면도이다.
[실시 형태 1에 관한 발광 장치(1)]
도 1a는 실시 형태 1에 관한 발광 장치의 모식적인 평면도이다. 도 1b는, 복수의 제1 포위부(32)의 위치를 이해하기 쉽도록, 도 1a에 있어서 복수의 제1 포위부(32)를 회색 착색부로 표시한 도면이다. 도 1c는, 복수의 제2 포위부(34)의 위치를 이해하기 쉽도록, 도 1a에 있어서 복수의 제2 포위부(34)를 회색 착색부로 표시한 도면이다. 도 1a, 도 1b, 및 도 1c에서는, 리플렉터(30)의 형상을 이해하기 쉽도록, 기체(10), 발광 소자(22), 리플렉터(30)만을 도시하고, 광학 부재(40) 등의 도시는 생략하고 있다. 도 1d는 도 1a 중의 1D-1D 단면도이며, 도 1e는 도 1d의 부분 확대도이다. 도 1f는 도 1e의 부분 확대도이다.
도 1a 내지 도 1f에 도시하는 바와 같이, 실시 형태 1에 관한 발광 장치(1)는 기체(10)와, 기체(10)의 상면에 배치된 복수의 광원(20)과, 평면에서 보아 복수의 광원(20)의 각각을 각각이 포위하는 복수의 포위부를 갖고, 복수의 포위부 각각이 상방을 향하여 넓어지는 경사 측면(X)을 갖는 리플렉터(30)를 구비하고, 복수의 포위부는, 복수의 제1 포위부(32)와, 복수의 제1 포위부(32)를 둘러싸고, 경사 측면(X)의 상단에서 규정되는 개구 면적이 제1 포위부(32)보다도 작은 복수의 제2 포위부(34)를 갖는 발광 장치이다. 이하, 상세하게 설명한다.
(발광 장치(1))
발광 장치(1)는 예를 들어 직하형 백라이트 장치이다.
(기체(10))
기체(10)는 광원(20)을 적재하기 위한 부재이다.
기체(10)의 재료로서는, 예를 들어, 세라믹스, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, BT 레진, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 수지를 들 수 있다. 세라믹스로서는, 예를 들어, 알루미나, 멀라이트, 포르스테라이트, 유리 세라믹스, 질화물계(예를 들어, AlN), 탄화물계(예를 들어, SiC), LTCC 등을 들 수 있다. 기체(10)의 재료에 수지를 사용하는 경우에는, 유리 섬유나, SiO2, TiO2, Al2O3 등의 무기 필러를 수지에 혼합하여, 기계적 강도의 향상, 열팽창률의 저감, 광 반사율의 향상 등을 도모할 수도 있다. 기체(10)에는, 금속 부재의 표면에 절연층이 형성된 금속 기판을 사용해도 된다.
기체(10)의 두께는 적절히 선택할 수 있다. 기체(10)는 예를 들어, 롤·투·롤 방식으로 제조 가능한 플렉시블 기판이어도 되고, 리지드 기판이어도 된다. 리지드 기판은 만곡 가능한 박형 리지드 기판이어도 된다.
(복수의 광원(20))
복수의 광원(20)은 기체(10)의 상면에 배치된다.
복수의 광원(20)의 피치, 즉, 복수의 광원(20)이 인접하는 간격 P는, 평면에서 보면 세로 방향 및 가로 방향에 있어서 균일(균일하다고 간주할 수 있을 정도의 오차가 있는 경우를 포함한다.)한 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 광원(20)의 배치 등에는 변경을 가할 일 없이, 리플렉터(30)에 있어서의 제1 포위부(32)와 제2 포위부(34)의 크기를 바꾸는 것만으로, 예를 들어, 제2 포위부(34)의 개구 면적 S2를 제1 포위부(32)의 개구 면적 S1보다도 작게 하는 것만으로, 장치 외주부 상의 휘도를 장치 중앙부 상과 동등하게 확보할 수 있어, 발광 장치(1)의 설계가 용이해진다.
각 광원(20)은 발광 다이오드 등의 발광 소자(22)를 갖고 있어도 된다. 발광 소자(22)는 예를 들어, 투광성의 기판과, 기판 상에 적층된 반도체층을 갖는다. 투광성의 기판에는, 예를 들어 사파이어를 사용할 수 있다. 반도체층은, 예를 들어, n형 반도체층, 활성층, 및 p형 반도체층을, 기판측으로부터 이 순서대로 갖고 있다. 반도체층에는, 예를 들어, ZnSe, 질화물계 반도체(InxAlyGa1-x-yN, 0≤X, 0≤Y, X+Y≤1), 또는 GaP 등 외에, GaAlAs, AlInGaP 등을 사용할 수 있다. n형 반도체층 상에는 예를 들어 n측 전극이 형성되어 있고, p형 반도체층 상에는 예를 들어 p측 전극이 형성되어 있다.
각 광원(20)은 밀봉 부재(26)를 갖고 있어도 된다. 밀봉 부재(26)는 발광 소자(22)를 외부 환경으로부터 보호함과 함께, 발광 소자(22)로부터 출력되는 광을 광학적으로 제어하는 부재이다. 밀봉 부재(26)는 발광 소자(22)를 피복하도록 기체(10) 상에 배치된다.
밀봉 부재(26)의 재료로서는, 에폭시 수지나 실리콘 수지 또는 그들을 혼합시킨 수지나, 유리 등의 투광성 재료를 사용할 수 있다. 이들 중, 내광성 및 성형의 용이함을 고려하여, 실리콘 수지를 선택하는 것이 바람직하다. 밀봉 부재(26)에는, 광 확산재나, 발광 소자(22)로부터의 광을 흡수하여 발광 소자(22)로부터의 출력광과는 다른 파장의 광을 발하는 형광체 등의 파장 변환 부재나, 발광 소자(22)의 발광색에 대응하는 착색제를 함유시킬 수 있다.
밀봉 부재(26)는 예를 들어, 압축 성형이나 사출 성형 등 이외에, 적하나 묘화에 의해 형성할 수 있다. 또한, 밀봉 부재(26)의 재료 점도를 최적화함으로써, 재료 자체의 표면 장력에 의해 형상을 제어하는 것도 가능하다. 적하나 묘화에 의한 경우에는, 금형을 필요로 하지 않고, 보다 간편하게 밀봉 부재(26)를 형성할 수 있다. 점도는, 원하는 점도를 갖는 재료를 밀봉 부재(26)의 재료로서 사용함으로써 조정해도 되고, 상술한 광 확산재, 파장 변환 부재, 또는 착색제를 이용하여 조정해도 된다.
각 광원(20)은 배트윙형의 배광 특성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 각 광원(20)의 진상 방향으로 출사되는 광량을 억제하여, 각 광원(20)의 배광을 확장할 수 있다. 따라서, 특히 기체(10)와 대향하여 투광성의 광학 부재(40)를 설치하는 경우에 있어서, 발광 장치(1)의 두께를 작게 할 수 있다. 따라서, 장치 외주부 상에 있어서 장치 중앙부 상과 동등한 휘도를 확보하면서, 두께가 얇은 박형의 발광 장치를 제공할 수 있다.
배트윙형의 배광 특성이란, 중심부가 외주부보다도 어둡게 되는 배광 특성을 말한다. 배트윙형의 배광 특성의 일례로서는, 광축 L을 0°로 하는 경우에, 0°보다도 배광각의 절댓값이 큰 각도에 있어서, 발광 강도가 강해지는 발광 강도 분포를 갖는 배광 특성이나, 45°∼90° 부근에 있어서, 발광 강도가 가장 강해지는 발광 강도 분포를 갖는 배광 특성을 들 수 있다.
각 광원(20)은 발광 소자(22)의 상면에 반사막(28)을 갖고 있어도 된다. 이 경우, 밀봉 부재(26)는 예를 들어 발광 소자(22)와 반사층(28)을 피복하도록 설치할 수 있다. 이렇게 밀봉 부재(26)를 설치하면, 밀봉 부재(26)를 예를 들어 후술하는 도 2a에 도시하는 형상 등과 같은 형상으로 형성하여, 배트윙형의 배광 특성을 용이하게 실현할 수 있다.
도 2a는 실시 형태 1에 관한 광원의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다. 밀봉 부재(26)의 형상은 예를 들어 돔상이어도 되지만, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 발광 소자(22)로부터의 광을 광배광화시키는 형상, 구체적으로는, 발광 소자의 바로 위에 오목부를 갖는 형상이어도 된다. 이와 같이 하면, 밀봉 부재(26)가 광배광화시키는 렌즈로서 기능하고, 전술한 반사층(28)을 설치하지 않더라도, 배트윙형의 배광 특성을 얻는 것이 가능하게 된다. 또는, 반사막(28)을 설치하면서 렌즈로서 기능하는 밀봉 부재(26)를 설치함으로써, 더욱 용이하게 배트윙형의 배광 특성을 얻는 것이 가능하게 된다.
도 2b는 실시 형태 1에 관한 광원의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다. 도 2b에 도시하는 바와 같이, 각 광원(20)은 밀봉 부재(26)의 상방에 반사층(28)을 갖고 있어도 된다. 이와 같이 하면, 발광 소자(22)의 상측 방향으로의 광은 반사층(28)에서 반사되어, 발광 소자(22)의 바로 위의 광량이 억제된다. 따라서, 배트윙형의 배광 특성을 용이하게 실현할 수 있다.
반사층(28)은 금속막이어도 되고, 유전체 다층막이어도 된다.
복수의 광원(20)은 서로 독립하여 구동 가능한 것이 바람직하고, 특히, 광원(20)마다의 조광 제어(예를 들어, 로컬 디밍이나 하이다이내믹 레인지: HDR)가 가능한 것이 바람직하다.
(리플렉터(30))
리플렉터(30)는 광원(20)으로부터 출사되는 광을 반사하는 부재이다. 리플렉터(30)는 광원(20)으로부터의 출사광에 대한 반사율이, 440nm 내지 630nm의 영역에서 평균 70% 이상인 것이 바람직하다. 리플렉터(30)에는, 예를 들어, 산화티타늄, 산화알루미늄, 산화규소 등의 금속 산화물 입자를 포함하는 반사재를 함유하는 수지를 사용하여 성형된 부재나, 반사재를 함유하지 않는 수지의 표면에 반사재가 설치된 부재 등을 사용할 수 있다.
리플렉터(30)는 평면에서 보아 복수의 광원(20)의 각각을 각각이 포위하는 복수의 포위부를 갖는다. 하나의 포위부는 하나의 광원을 포위한다. 복수의 포위부는, 복수의 제1 포위부(32)와, 복수의 제1 포위부(32)를 둘러싸는 복수의 제2 포위부(34)를 갖는다. 제2 포위부(34)의 개구 면적 S2는 제1 포위부(32)의 개구 면적 S1보다도 작다. 이에 의해, 제2 포위부(34) 상의 광밀도가, 제1 포위부(32) 상의 광밀도보다도 높아지고, 장치 외주부 상의 광밀도가, 장치 중앙부 상의 광밀도보다도 높아진다. 또한, 개구 면적은 경사 측면(X)의 상단에서 규정되는 면적이다. 또한, 광밀도란 단위 면적당의 광의 강도의 정도이다.
리플렉터의 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구가 대략 직사각형이다. 복수의 포위부에 있어서, 개구가 대략 직사각형인 것에 의해, 장치 상의 휘도를 장치의 전역에 있어서 불균일이 없이 균일에 가깝게 할 수 있다.
리플렉터(30)의 두께 T는, 예를 들어 100 내지 300㎛이다. 리플렉터(30)는 복수의 포위부 각각에 있어서, 상방을 향하여 넓어지는 경사 측면(X)을 갖는다. 여기서, 리플렉터(30)는 또한, 복수의 포위부 각각에 있어서, 경사 측면(X)의 하단으로부터 광원(20)을 향하여 연장되는 평면부를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도 1e에서는, 제2 포위부(34)의 경사 측면(X)의 경사 각도가, 제1 포위부(32)의 경사 측면(X)의 경사 각도보다도 크다.
예를 들어 도 4b에 도시하는 바와 같이, 제2 포위부(34)에 있어서의 평면부의 광원 측단부부터 광원 단부까지의 거리 D2는, 제1 포위부(32)에 있어서의 평면부의 광원 측단부로부터 광원 단부까지의 거리 D1보다도 작은 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 보다 한층, 제2 포위부(34) 상의 광밀도를 제1 포위부(32) 상의 광밀도보다 높게 하고, 장치 외주부에 있어서의 포위부 상의 광밀도를, 장치 중앙부에 있어서의 포위부 상의 광밀도보다도 높게 할 수 있다.
도 3은 실시 형태 1에 관한 리플렉터의 다른 예를 도시하는 모식적 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 기체(10)의 상면부터 제2 포위부(34)의 경사 측면(X)의 상단까지의 높이 H2는, 기체(10)의 상면부터 제1 포위부(32)의 경사 측면(X)의 상단까지의 높이 H1보다 높은 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 제2 포위부(34) 내에서의 광의 다중 반사량이 증가하기 때문에, 보다 한층, 제2 포위부(34) 상의 광밀도를 높여서, 장치 외주부 상의 휘도를 높일 수 있다.
(광학 부재(40))
광학 부재(40)는 복수의 광원(20)을 사이에 두고 기체(10)와 대향하도록 배치된다. 경사 측면(X)의 상단부터 광학 부재(40)까지의 거리 K2는, 기체(10) 상면부터 경사 측면(X)의 상단까지의 거리 K1의 1/2 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 리플렉터(30)로부터 광학 부재(40)까지의 거리에 대하여, 제1 포위부(32)나 제2 포위부(34)의 깊이가 상대적으로 깊게 되어, 제1 포위부(32)나 제2 포위부(34) 내에 있어서의 광의 다중 반사의 반복 횟수를 증가시킬 수 있다. 따라서, 광학 부재(40)가 배치되어 있는 위치에 있어서의, 각 포위부의 광밀도를 높일 수 있다.
광학 부재(40)에는 예를 들어 하프 미러 등의 투광성의 부재를 사용할 수 있다. 하프 미러에는, 예를 들어, 입사하는 광의 일부를 반사하고, 일부를 투과하는 부재를 사용할 수 있다.
하프 미러의 반사율은, 수직 입사보다도 기울기 입사쪽이 낮아지도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 하프 미러는, 각 광원(20)으로부터 방사된 광 중, 광축 방향에 대하여 평행하게 출사한 광에 대해서는, 광 반사율이 높고, 방사 각도(광축 방향에 대하여 평행한 경우에는 방사 각도가 0도인 것으로 한다.)가 넓어져 감에 따라서, 광 반사율이 저하되는 특성(환언하면, 하프 미러를 투과하는 광량이 증가하는 특성)을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 하프 미러를 광 출사측에서 관찰한 경우에 있어서, 균질한 휘도 분포를 용이하게 얻을 수 있다.
하프 미러에는 예를 들어 유전체 다층막을 사용할 수 있다. 유전체 다층막을 사용함으로써 광 흡수가 적은 반사막을 얻을 수 있다. 추가로, 막의 설계에 의해 반사율을 임의로 조정할 수 있고, 각도에 의해 반사율을 제어하는 것도 가능하게 된다. 예를 들어, 하프 미러에 대하여 수직으로 입사하는 광에 대하여 이것보다도 비스듬히 입사하는 광에 대하여 반사율이 낮아지도록 유전체 다층막의 막을 설계하면, 광 취출면에 대하여 수직으로 입사하는 광에 대한 반사율이 높고, 광 취출면에 대한 각도가 커질수록 반사율이 낮아지는 특성을 용이하게 실현할 수 있다.
발광 장치(1)는 광학 부재(40)의 광 출사측에 광 확산판을 구비하고 있어도 된다. 광 확산판은, 복수의 광원(20)으로부터 방사된 광을 확산시킴으로써 휘도 불균일을 삭감시키는 부재이다. 광 확산판을 형성하는 재료에는, 예를 들어, 폴리카르보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴 수지, 폴리에틸렌 수지 등, 가시광에 대하여 광 흡수가 적은 재료를 사용할 수 있다. 광 확산판에는, 예를 들어, 모재가 되는 재료 중에 굴절률이 상이한 재료를 함유시킨 부재나, 모재가 되는 재료의 표면 형상을 가공하여 광을 산란시키는 부재를 사용할 수 있다.
(도체 배선(50))
기체(10)의 표면에는, 광원(20)(발광 소자(22))에 전력을 공급하기 위한 도체 배선(50)을 배치할 수 있다. 도체 배선(50)은 광원(20)(발광 소자(22))의 전극과 전기적으로 접속되고, 외부로부터의 전류(전력)를 공급하기 위한 부재이다.
도체 배선(50)의 재료는, 기체(10)로서 사용되는 재료나 제조 방법 등에 의해 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 기체(10)의 재료로서 세라믹스를 사용하는 경우, 도체 배선(50)의 재료에는, 세라믹스 시트의 소성 온도에도 견딜 수 있는 고융점을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 텅스텐, 몰리브덴과 같은 고융점의 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 금속의 표면을, 도금이나 스퍼터링, 증착 등에 의해, 니켈, 금, 은 등의 다른 금속 재료로 피복한 것을 도체 배선(50)으로서 사용할 수도 있다. 기체(10)의 재료로서 유리에폭시 수지를 사용하는 경우, 도체 배선(50)의 재료에는, 가공하기 쉬운 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
도체 배선(50)은 기체(10)의 일면 또는 양면에, 증착, 스퍼터, 도금 등의 방법에 의해 형성할 수 있다. 프레스에 의해 금속박을 부착하고 이것을 도체 배선(50)으로 해도 된다. 인쇄법 또는 포토리소그래피 등을 사용하여 마스킹하고, 에칭 공정에 의해, 소정의 형상으로 도체 배선(50)을 패터닝할 수 있다.
(접합 부재(60))
발광 장치(1)는 접합 부재(60)를 갖고 있어도 된다. 접합 부재(60)는 광원(20)을 기체(10) 및/또는 도체 배선(50)에 고정하기 위한 부재이다. 접합 부재(60)의 일례로서는, 절연성의 수지나 도전성의 부재를 들 수 있다. 광원(20)을 플립칩 실장하는 경우에는 도전성의 부재를 접합 부재(60)로서 사용할 수 있다. Au 함유 합금, Ag 함유 합금, Pd 함유 합금, In 함유 합금, Pb-Pd 함유 합금, Au-Ga 함유 합금, Au-Sn 함유 합금, Sn 함유 합금, Sn-Cu 함유 합금, Sn-Cu-Ag 함유 합금, Au-Ge 함유 합금, Au-Si 함유 합금, Al 함유 합금, Cu-In 함유 합금, 금속과 플럭스의 혼합물 등은 접합 부재(60)의 일례이다.
접합 부재(60)로서는, 예를 들어, 액상, 페이스트상, 고체상(시트상, 블록상, 분말상, 와이어상)의 부재를 단일로 또는 조합하여 사용할 수 있고, 조성이나 기체(10)의 형상 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 광원(20)을 도체 배선(50)에 전기적으로 접속하는 공정과, 광원(20)을 기체(10) 상에 적재나 고정 등 하는 공정을 하나의 공정이 아니라 별도의 공정으로 나누어서 행하는 경우에는, 접합 부재(60)와는 다른 와이어를 더 사용하고, 이것으로 광원과 도체 배선(50)을 전기적으로 접속해도 된다.
(절연 부재(70))
기체(10) 상에는, 도체 배선(50)을 절연 피복하기 위한 레지스트 등의 절연 부재(70)가 배치되어 있어도 된다. 절연 부재(70)를 배치시키는 경우에는, 도체 배선(50)의 절연을 행할 목적뿐만 아니라, 절연 부재(70)에 백색계의 필러를 함유시킴으로써, 광을 반사시키거나, 또는 광의 누설이나 흡수를 방지하여, 발광 장치(1)의 광 취출 효율을 높일 수도 있다. 절연 부재(70)의 재료는, 절연성이기만 하면 특별히 한정되지 않지만, 발광 소자(22)로부터의 광의 흡수가 적은 재료인 것이 특히 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 에폭시, 실리콘, 변성 실리콘, 우레탄 수지, 옥세탄 수지, 아크릴, 폴리카르보네이트, 폴리이미드 등을 절연 부재(70)의 재료로서 사용할 수 있다.
절연 부재(70)는 기체(10)의 표면과, 도체 배선(50) 중 발광 소자(22) 등에 대하여 전기적으로 접속되는 부분 이외를 피복하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 단, 기체(10)의 표면 중 발광 소자(22)의 배치 영역은 절연 부재(70)에 피복 되어 있지 않은 것이 바람직하고, 제2 포위부(34)에 있어서의 절연 부재(70)의 개구 면적 S4는, 도 4a, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 제1 포위부(32)에 있어서의 절연 부재(70)의 개구 면적 S3보다 작은 것이 보다 바람직하다. 이렇게 함으로써, 장치 외주부 상에 있어서도, 장치 중앙부 상과 동등한 휘도를 확보하는 것이 보다 용이하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 실시 형태 1에 관한 발광 장치(1)에 의하면, 장치 외주부에 있어서의 포위부 상의 광밀도가, 장치 중앙부에 있어서의 포위부 상의 광밀도보다도 높게 된다. 따라서, 장치 외주부 상에 있어서 장치 중앙부 상과 동등한 휘도를 확보하여, 장치 상의 휘도를 장치의 전역에 있어서 균일에 가깝게 할 수 있다.
[실시 형태 2에 관한 발광 장치 2]
도 5a는 실시 형태 2에 관한 발광 장치의 모식적인 평면도이며, 도 5b는, 복수의 제1 포위부(32)의 위치를 이해하기 쉽도록, 도 5a에 있어서 복수의 제1 포위부(32)를 회색 착색부로 표시한 도면이다. 도 5c는, 복수의 제2 포위부(34)의 위치를 이해하기 쉽도록, 도 5a에 있어서 복수의 제2 포위부(34)를 회색 착색부로 표시한 도면이다. 도 5d는, 복수의 제3 포위부(36)의 위치를 이해하기 쉽도록, 도 5a에 있어서 복수의 제3 포위부(36)를 회색 착색부로 표시한 도면이다. 도 5e는 도 5a 중의 5E-5E 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e에 도시하는 바와 같이, 실시 형태 2에 관한 발광 장치(2)는 복수의 포위부가, 제1 포위부(32)와 제2 포위부(34) 사이에 복수의 제3 포위부(36)를 갖고 있으며, 각 제3 포위부(36)에 있어서의 경사 측면(X)의 상단에서 규정되는 개구 면적 S3이, 제1 포위부(32)의 개구 면적 S1보다도 작고, 제2 포위부(34)의 개구 면적 S2보다도 큰 점에서, 실시 형태 1에 관한 발광 장치(1)와 상이하고, 기타의 점에서 동일한 구성을 갖는다. 실시 형태 2에 관한 발광 장치(2)에 의하면, 제2 포위부(34) 상의 광밀도>제3 포위부(36) 상의 광밀도>제1 포위부(32) 상의 광밀도의 관계가 성립하여, 장치 중앙부로부터 장치 외주부를 향함에 따라서, 장치 상의 광밀도가 높아진다. 따라서, 보다 한층, 장치 외주부 상에 있어서 장치 중앙부 상과 동등한 휘도를 확보하여, 장치 상의 휘도를 장치의 전역에 있어서 균일에 가깝게 할 수 있다.
이상, 실시 형태에 대하여 설명했지만, 이들의 설명에 의해 특허 청구 범위에 기재된 구성은 하등 한정되는 것은 아니다.
1: 발광 장치
10: 기체
20: 광원
22: 발광 소자
26: 밀봉 부재
28: 반사층
30: 리플렉터
32: 제1 포위부
34: 제2 포위부
36: 제3 포위부
40: 광학 부재
50: 도체 배선
60: 접합 부재
70: 절연 부재
D1, D2: 포위부에 있어서의 평면부의 광원 측단부부터 광원 단부까지의 거리
H1, H2: 기체의 상면부터 경사 측면의 상단까지의 높이
K1: 기체 상면부터 경사 측면의 상단까지의 거리
K2: 경사 측면의 상단부터 광학 부재까지의 거리
P: 광원이 인접하는 간격(피치)
S1, S2, S3: 포위부의 개구 면적
S3, S4: 절연 부재의 개구 면적
T: 리플렉터의 두께
X: 경사 측면
10: 기체
20: 광원
22: 발광 소자
26: 밀봉 부재
28: 반사층
30: 리플렉터
32: 제1 포위부
34: 제2 포위부
36: 제3 포위부
40: 광학 부재
50: 도체 배선
60: 접합 부재
70: 절연 부재
D1, D2: 포위부에 있어서의 평면부의 광원 측단부부터 광원 단부까지의 거리
H1, H2: 기체의 상면부터 경사 측면의 상단까지의 높이
K1: 기체 상면부터 경사 측면의 상단까지의 거리
K2: 경사 측면의 상단부터 광학 부재까지의 거리
P: 광원이 인접하는 간격(피치)
S1, S2, S3: 포위부의 개구 면적
S3, S4: 절연 부재의 개구 면적
T: 리플렉터의 두께
X: 경사 측면
Claims (11)
- 기체와,
상기 기체의 상면에 배치된 복수의 광원과,
평면에서 보아 상기 복수의 광원의 각각을 각각이 포위하는 복수의 포위부를 갖고, 상기 복수의 포위부 각각이 상방을 향하여 넓어지는 4개의 경사 측면을 갖는 리플렉터를 구비하고,
상기 복수의 광원이 인접하는 간격은, 평면에서 보아 균일하며,
상기 복수의 포위부는, 상기 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구가 4개의 일직선의 측면을 가지는 직사각형이며, 복수의 제1 포위부와, 상기 복수의 제1 포위부를 둘러싸고, 상기 경사 측면의 상단에서 규정되는 개구 면적이 상기 제1 포위부보다도 작은 복수의 제2 포위부를 가지며 - 상기 복수의 제1 포위부 내의 포위부들의 개구 면적은 S1으로 일정하고, 상기 복수의 제2 포위부 내의 포위부들의 상기 개구 면적은 S2로 일정함 -,
상기 복수의 제2 포위부의 각각의 4개의 경사 측면 중 적어도 하나는, 평면에서 보아 상기 4개의 경사 측면 중 나머지보다 작은 면적을 가지며, 상기 4개의 경사 측면 중 적어도 하나는 상기 4개의 경사 측면 중 나머지보다 상기 기체의 외측 에지에 가까운, 발광 장치. - 제1항에 있어서, 상기 복수의 포위부는, 복수의 제3 포위부를 더 갖고,
상기 제3 포위부는, 상기 제1 포위부와 상기 제2 포위부 사이에 설치되고, 상기 개구 면적이, 상기 제1 포위부보다도 작고, 상기 제2 포위부보다도 큰, 발광 장치. - 제1항에 있어서, 상기 광원은 배트윙형의 배광 특성을 갖는 발광 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은, 발광 소자와, 상기 발광 소자로부터의 광을 광배광화시키는 렌즈를 갖는 발광 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은, 발광 소자와, 상기 발광 소자를 피복하는 밀봉 부재와, 상기 밀봉 부재의 상방에 설치된 반사층을 갖는 발광 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은, 발광 소자와, 상기 발광 소자의 상면에 설치된 반사층과, 상기 발광 소자와 상기 반사층을 피복하는 밀봉 부재를 갖는 발광 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 광원을 사이에 두고 상기 기체와 대향하도록 배치되는 투광성의 광학 부재를 구비하고,
상기 경사 측면의 상단부터 상기 광학 부재까지의 거리는, 상기 기체 상면부터 상기 경사 측면의 상단까지의 거리의 1/2 이하인 발광 장치. - 제7항에 있어서, 상기 광학 부재는, 유전체 다층막으로 형성되고, 입사하는 광의 일부를 반사하고, 일부를 투과하는 하프 미러를 구비하는 발광 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리플렉터는, 상기 경사 측면의 하단으로부터 상기 광원을 향하여 연장되는 평면부를 갖고,
상기 제2 포위부에 있어서의 상기 평면부의 상기 광원 측단부로부터 상기 광원 단부까지의 거리는, 상기 제1 포위부에 있어서의 상기 평면부의 상기 광원 측단부로부터 상기 광원 단부까지의 거리보다도 작은 발광 장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기체의 상면부터 상기 제2 포위부의 경사 측면의 상단까지의 높이는, 상기 기체의 상면부터 상기 제1 포위부의 경사 측면의 상단까지의 높이 보다 높은 발광 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기체의 표면은, 상기 광원과 전기적으로 접속되는 도체 배선을 구비하고, 상기 도체 배선이 상기 광원에 전기적으로 접속되는 부분 이외가 절연 부재에 의해 피복되어 있는 발광 장치.
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