WO2023014100A1 - 조명 장치 및 이를 구비한 차량 램프 - Google Patents

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WO2023014100A1
WO2023014100A1 PCT/KR2022/011513 KR2022011513W WO2023014100A1 WO 2023014100 A1 WO2023014100 A1 WO 2023014100A1 KR 2022011513 W KR2022011513 W KR 2022011513W WO 2023014100 A1 WO2023014100 A1 WO 2023014100A1
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light emitting
light
lighting device
diffusion layer
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고광현
박무룡
이동현
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Definitions

  • An embodiment of the invention relates to a lighting device having a light emitting device.
  • An embodiment of the invention relates to a lighting module providing a surface light source, a light unit having a lighting module, or a vehicle lamp.
  • Typical lighting applications include backlights for displays and signage as well as automotive lights.
  • a light emitting device for example, a light emitting diode (LED) has advantages such as low power consumption, semi-permanent lifespan, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to existing light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps.
  • LED light emitting diode
  • Such light emitting diodes are applied to various lighting devices such as various display devices and indoor or outdoor lights.
  • a lamp employing a light emitting diode has been proposed as a light source for vehicles. Compared with incandescent lamps, light emitting diodes are advantageous in that power consumption is small.
  • the emission angle of light emitted from the light emitting diode is small, when the light emitting diode is used as a vehicle lamp, there is a demand for increasing the light emitting area of the lamp using the light emitting diode. Since the size of the light emitting diode is small, it can increase the degree of freedom in the design of the lamp, and it is also economical due to its semi-permanent lifespan.
  • An embodiment of the invention provides a lighting device having a small thickness and providing a surface light source.
  • An embodiment of the present invention may provide a lighting device in which a resin layer covering a plurality of light emitting elements and a diffusion layer are disposed in a recess portion overlapping with at least one light emitting element on an upper portion of the resin layer.
  • An embodiment of the invention may provide a flexible lighting module having a plurality of light emitting devices, a resin layer, and a diffusion layer on a substrate.
  • An embodiment of the present invention may provide a lighting module for irradiating a surface light source and a lighting device having the same, a light unit, a display device, or a vehicle lamp.
  • a lighting device includes a substrate; a plurality of light emitting elements disposed on the substrate; a resin layer disposed on the substrate and sealing the plurality of light emitting elements; and a diffusion layer on the resin layer, wherein the resin layer includes a plurality of recessed portions concave toward each of the plurality of light emitting elements, and the diffusion layer includes a plurality of protrusions disposed in each of the plurality of recessed portions. And, each of the plurality of protrusions is spaced apart in a first direction in which light is emitted from each of the light emitting elements, and a maximum depth of each of the plurality of recesses is less than a maximum width in at least one direction perpendicular to the first direction.
  • the thickness of the resin layer may be smaller than the maximum width of each of the recessed parts and larger than the maximum depth of each of the recessed parts.
  • the minimum distance from one surface of the resin layer facing the substrate to the recess portion may be in the range of 0.7 to 1.5 times the thickness of the light emitting device.
  • a sum of thicknesses from one surface of the resin layer to the other surface of the diffusion layer in the first direction may be smaller than the maximum width or less than 2 mm.
  • a maximum depth of each recess portion in the first direction may be in a range of 12% to 41% of an optical axis distance from one surface of the resin layer to the other surface of the diffusion layer in the first direction.
  • Each of the recesses may have a shape in which a width increases from a region closest to each light emitting element to a distance away from each light emitting element.
  • the shape of each recess portion may have a side cross section of a hemispherical shape, a semi-elliptical shape, or a double curved shape.
  • the diffusion layer may include extensions connecting a plurality of protrusions on the resin layer to each other.
  • the diffusion layer may include side portions extending to each side of the resin layer.
  • the lighting device may include a reflective member disposed between the substrate and one surface of the resin layer.
  • a lighting device includes a first reflective member; a second reflective member facing the first reflective member; a resin layer disposed between the first and second reflective members; a plurality of light emitting elements sealed to the resin layer and emitting light through one surface between the first and second reflective members; a diffusion layer disposed on an outer part of the resin layer; and the resin layer includes a plurality of recessed portions concave toward each of the plurality of light emitting elements from one side of the resin layer, and the diffusion layer includes a plurality of protrusions disposed in each of the plurality of recessed portions.
  • Each of the protrusions is spaced apart in a first direction in which light is emitted from each of the light emitting elements, a maximum depth of each of the plurality of recesses is smaller than a maximum width in at least one direction perpendicular to the first direction, and the resin
  • the thickness of the layer may be smaller than the maximum width of each recessed part and greater than the maximum depth of each recessed part.
  • the diffusion layer may include extensions connecting the plurality of protrusions, and the protrusions and the extensions may provide emission surfaces through which light is emitted.
  • the diffusion layer may include side portions extending to both sides of the resin layer in the longitudinal direction. One end of the first and second reflective members and one end of the resin layer or the diffusion layer may be disposed on the same plane.
  • the lighting device may include a substrate disposed below the first reflective member, and the plurality of light emitting devices may be mounted on the substrate.
  • the lighting device may include a substrate disposed on the other side of the resin layer, and the plurality of light emitting devices may be mounted on the substrate.
  • a vehicle lamp according to an embodiment of the present invention may have the lighting device disclosed above.
  • the recess portion of the resin layer disposed on each light emitting element has a diffusion agent, incident light can be diffused.
  • Embodiments of the present invention can reduce hot spots on each light emitting device, can slim a module or device, and can be implemented as a flexible module.
  • Optical reliability of a lighting module and a lighting device having the lighting module according to an embodiment of the present invention may be improved. It can be applied to a vehicle lighting device, a light unit, various display devices, and a surface light source lighting device having a lighting module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a lighting device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of the lighting device of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the lighting device of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is another example of the lighting device of FIG. 2 .
  • FIG. 5 is another example of the lighting device of FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view and a light intensity graph illustrating a modified example of a diffusion layer in the lighting device of FIG. 2 .
  • 7 to 9 are examples of diffusion layers of different shapes of a lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a polygonal shape of the recess portion of the lighting device according to an embodiment of the present invention
  • (B) (C) (D) shows the luminous intensity of the lighting device according to the depth of the recess portion of FIG. 10 (A). This is a comparison drawing.
  • FIG. 11 (A) is a semi-elliptical recess in the lighting device according to the embodiment of the present invention, and (B) and (C) compare the luminous intensity of the lighting device according to the depth of the recess in FIG. 11 (A). It is a drawing
  • FIG. 12(A) is a lighting device in a comparative example
  • (B) is a diagram showing the luminous intensity of the lighting device of FIG. 12(A).
  • FIG. 13 is a plan view of a lighting device according to a second embodiment.
  • Fig. 14 is a cross-sectional view from the A-A side of the lighting device of Fig. 13;
  • FIG. 15 is a side view of the lighting device of FIG. 13, which is another example.
  • FIG. 16 is a view illustrating a manufacturing process of the lighting device of FIG. 2 .
  • 17 is an application example of a lamp having a lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view of a vehicle to which a lamp having a lighting device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • 19 is a view illustrating a lamp having a lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • the lighting device according to the present invention can be applied to various lamp devices requiring lighting, such as vehicle lamps, household lighting devices, and industrial lighting devices. For example, when applied to vehicle lamps, head lamps, side lights, side mirror lights, fog lights, tail lights, brake lights, daytime running lights, vehicle interior lights, door scars, rear combination lamps, backup lamps etc. can be applied.
  • the lighting device of the present invention can be applied to indoor and outdoor advertising devices, display devices, and various electric vehicle fields, and can be applied to all lighting-related fields or advertising-related fields that are currently developed and commercialized or can be implemented according to future technological development.
  • each layer (film), region, pattern or structure is “on” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad or pattern.
  • “on” and “under” include both formed “directly” or “indirectly” through another layer.
  • the criterion for the top or bottom of each floor will be described based on the drawings.
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a lighting device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of the lighting device of FIG. 1
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the lighting device of FIG. 2
  • FIG. 5 is another example of the lighting device of FIG. 4
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view and a light intensity graph showing a modification of the diffusion layer in the lighting device of FIG. 2
  • FIGS. 7 to 9 are the invention.
  • 10 (A) is an example of a diffusion layer having a different shape of a lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 (A) is a semi-elliptical recess in the lighting device according to the embodiment of the present invention
  • (B) (C) is a diagram comparing the luminous intensity of the lighting device according to the depth of the recess portion of FIG. 11 (A), FIG. It shows the luminous intensity of the device.
  • the lighting device 100 includes a substrate 11, a light emitting element 21 disposed on the substrate 11, and a resin covering the light emitting element 21 on the substrate 11.
  • a layer 31 and a diffusion layer 41 covering the resin layer 31 may be included.
  • the lighting device 100 may be defined as a lighting module having a plurality of light emitting devices 21 .
  • the resin layer 31 may include a recess portion R1 that is concave toward the light emitting element 21 on the other surface and overlaps with the light emitting element 21 in a first direction.
  • the first direction Z may be an optical axis direction of the light emitting device 21 or an axis direction having the highest light intensity.
  • the plurality of recess portions R1 may be the same as the number of the plurality of light emitting elements 21 or overlap each light emitting element 21 .
  • the lighting device 100 may emit light emitted from the light emitting device 21 as uniformly distributed surface light.
  • the lighting device 100 may be a flexible or rigid module.
  • the plurality of light emitting devices 21 are N in the second direction (X) (N is an integer of 2 or more) and M in the third direction (Y) (M is 1). integers above) can be arranged.
  • the second direction (X) and the third direction (Y) are orthogonal to each other, and may be orthogonal to the first direction (Z).
  • the plurality of light emitting devices 21 may be arranged in a line form having N ⁇ M or a matrix form.
  • the lighting device 100 may be provided as a flexible module in a form assembled to a bracket or housing having an inclined or curved surface.
  • the lighting device 100 may emit at least one of green, blue, yellow, white or red light.
  • the lighting device 100 may emit red light or white light.
  • the light emitting device 21 may emit red light or white light.
  • the light emitting element 21 may include an LED chip emitting red light or an LED chip emitting blue light and a yellow phosphor layer.
  • the substrate 11 includes a printed circuit board (PCB), for example, a resin-based printed board (PCB), a metal core PCB, a flexible PCB, a ceramic PCB, FR-4 substrates may be included.
  • the substrate 11 may include, for example, a flexible PCB.
  • the upper surface of the substrate 11 has an X-axis-Y-axis plane, and the thickness of the substrate 11 may be a third direction (Z) orthogonal to the second and third (X, Y) directions or a height.
  • the substrate 11 includes a wiring layer (not shown) thereon, and the wiring layer may be electrically connected to the light emitting element 21 .
  • the plurality of light emitting devices 21 may be connected in series, parallel, or series-parallel by a wiring layer of the substrate 11 .
  • the substrate 11 may function as a base member or a support member located below the light emitting element 21 and the resin layer 31 .
  • the length X1 of the substrate 11 in the second direction X and the length Y1 in the third direction Y1 may be the same as or different from each other.
  • the substrate 11 may have a thickness of 0.5 mm or less, for example, in the range of 0.3 mm to 0.5 mm. Since the thickness of the substrate 11 is thin, the thickness of the lighting device 100 can be reduced and softened.
  • the thickness T1 of the lighting device 100 is a distance from one surface to the other surface in the first direction Z, and may be less than 3 mm, for example, in the range of 2 mm to 2.6 mm or in the range of 2 mm to 2.4 mm.
  • the thickness T1 of the lighting device 100 may be a straight line distance between the lower surface of the substrate 11 and the upper surface of the diffusion layer 41 .
  • the thickness T1 of the lighting device 100 may be less than twice the thickness T2 of the resin layer 41, for example, 1.4 to 1.9 times.
  • the thickness T1 of the lighting device 100 may be small, for example, less than 3 mm, and a uniform luminance distribution may be provided.
  • the substrate 11 may have a connector on a portion thereof to supply power to the light emitting elements 21 .
  • An area of the substrate 11 where the connector is disposed may be an area in which a resin layer is not formed.
  • the substrate 11 may have a top view shape of a rectangle, a square, or other polygonal shape.
  • the substrate 11 may have a bar shape having a long linear shape or a curved shape in one direction.
  • the substrate 11 may include a protective layer or a reflective layer thereon.
  • the protective layer or the reflective layer may include a member made of a solder resist material, and the solder resist material is a white material and may reflect incident light.
  • the light emitting element 21 may be disposed on the substrate 11 and sealed with the resin layer 31 .
  • the light emitting element 21 emits light through the resin layer 31 .
  • the resin layer 31 may be in contact with an upper surface and a plurality of side surfaces of the light emitting element 21 .
  • Each light emitting element 21 may include an LED chip that emits light through a plurality of side surfaces and a top surface, and may be provided as a flip chip, for example.
  • the light emitting element 21 may be electrically connected to the substrate 11 .
  • the light emitting element 21 may emit light in the range of 630 nm to 750 nm, or blue light in the range of 420 nm to 470 nm.
  • the phosphor When a phosphor layer is disposed on the surface of the LED chip, the phosphor may emit yellow light in the range of, for example, 630 nm to 750 nm. Accordingly, red light or white light may be emitted on the surface of the lighting device 100 .
  • the light emitting device 21 may include a horizontal LED chip or a vertical LED chip.
  • the light emitting element 21 is a horizontal type chip or a vertical type chip, since it is connected to another chip or wiring pattern with a wire, the thickness of the resin layer can be increased due to the height of the wire, and the connection space along the length of the wire can be reduced. The distance between the light emitting elements 21 may be increased as necessary.
  • the light emitting device 21 may be provided as a package having an LED chip.
  • the light emitting element 21 may be formed with a thickness T3 of 0.3 mm or less (FIG. 3).
  • the light emitting elements 21 according to the embodiment of the present invention may have a wide spread angle distribution due to 5-sided light emission, and as a result, the pitch G1 between the light emitting elements 21 is the thickness T2 of the resin layer 31 , T2 ⁇ G1), for example greater than 4 mm or in the range of 4 mm to 8 mm.
  • the pitch G1 may vary according to the size of the LED chip.
  • the surface of the light emitting device 21 may be sealed with a transparent insulating layer or a resin material layer.
  • a phosphor layer having a phosphor may be formed on a surface of the light emitting device 21 .
  • a support member having a ceramic support member or a metal plate may be disposed below the light emitting device 21 , and the support member may be used as an electrical and thermal conduction member.
  • the resin layer 31 may be disposed on the substrate 11 .
  • the resin layer 31 seals the light emitting element 21 on the substrate 11 .
  • the resin layer 31 may be adhered to the upper surface of the substrate 11 .
  • the resin layer 31 may be formed of silicone, epoxy, or UV resin.
  • the refractive index of the resin layer 31 may be 1.8 or less, for example, 1.1 to 1.8 or 1.4 to 1.6, and may be lower than the refractive index of the diffusing agent.
  • the resin layer 31 may be attached to the upper surface of the substrate 11 with an adhesive or directly attached.
  • the resin layer 31 may be formed on the substrate 11 by a transfer molding method, for example.
  • the resin layer 31 may be formed of a transparent material that does not contain impurities such as a diffusion agent, a phosphor, and ink particles.
  • the resin layer 31 may have a thickness T2 greater than the thickness T3 of the light emitting element 21 .
  • the thickness T2 of the resin layer 31 may be thicker than the thickness of the substrate 11, and may be 6 times or less, for example, 3 times to 6 times thicker than the thickness of the substrate 11. Since the resin layer 31 is disposed to have the above thickness T2, the light emitting device 21 on the substrate 11 can be sealed, moisture permeation can be prevented, and the substrate 11 can be supported.
  • the resin layer 31 and the substrate 11 may be flexible plates.
  • a thickness T2 of the resin layer 31 may be less than 2 mm, for example, in a range of 1 mm to 1.9 mm or 1 mm to 1.7 mm.
  • the thickness T2 of the resin layer 31 may be thicker than the thickness of the diffusion layer 41 and thicker than the thickness of the substrate 11 .
  • the thickness T2 of the resin layer 31 may be a distance or maximum interval between one surface adjacent to the substrate 11 and the other surface adjacent to the surface of the diffusion layer 41 .
  • the resin layer 31 may include a recess portion R1 concave from the other side toward one side or toward each light emitting element 21 .
  • the plurality of recess portions R1 may correspond to each light emitting element 21 .
  • Each of the recess portions R1 may overlap each light emitting element 21 in the first direction Z.
  • the center of each recess portion R1 may overlap the center of each light emitting element 21 in the first direction Z.
  • the diffusion layer 41 may be disposed in the recess portion R1.
  • the recess portion R1 may have a shape in which a width increases as it moves away from an area close to each light emitting element 21 .
  • Each recess portion R1 may have a circular outer shape.
  • a side cross section of each of the recess portions R1 may have a semi-elliptical shape, a hemispherical shape, or a polygonal shape.
  • the depth T5 of the recess portion R1 may be 60% or more of the thickness T2 of the resin layer 31, for example, 60% to 72% or 64% to 70%. When the depth T5 of the recess portion R1 is less than the above range, the light diffusion effect may be reduced, and when it is greater than the above range, the luminous intensity may be reduced.
  • each recess portion is in the range of 12% to 41% of the distance from one surface of the resin layer 31 to the other surface of the diffusion layer 41 (ie, the optical axis distance) in the direction in which light is emitted.
  • the recess portion R1 may have a curved surface, and for example, the radius of curvature of the curved surface may be greater than or equal to 0.5 mm, for example, in the range of 0.5 mm to 6 mm or in the range of 0.5 mm to 4 mm.
  • the distance T4 between the lowest point of the recess portion R1 and the light emitting element 21 may be smaller than the depth T5 of the recess portion R1, for example, 0.2 mm or more, or 0.2 mm to 0.2 mm. It may be in the range of 0.8 mm or in the range of 0.2 mm to 0.5 mm. If the interval T4 is smaller than the above range, the luminous intensity may decrease or the surface of the LED chip may be damaged, and if the interval T4 is larger than the above range, the diffusion effect may decrease. That is, the minimum distance T4 from one surface of the resin layer 31 facing the substrate 11 to the recess portion R1 is 0.7 to 1.5 times the thickness T3 of the light emitting element 21 . It can be in the double range.
  • the lighting device 100 may include a reflective member 15 disposed between the substrate 11 and the resin layer 31 .
  • the reflective member 15 may not overlap the light emitting element 21 in a vertical direction.
  • the reflective member 15 may overlap the resin layer 31 in a vertical direction.
  • the reflective member 15 may be attached to the upper surface of the substrate 11 with an adhesive or directly attached.
  • the reflective member 15 may include a reflective sheet or a reflective resin.
  • the reflective member 15 may be formed of a resin material including silicone or epoxy, or a high refractive index filler, reflector, or absorbent may be added therein.
  • the filler may include at least one of PMMA (Poly Methyl Meth Acrylate) series, TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , and silicon series.
  • the filler may have a refractive index in the range of 1.4 to 2 at the emission wavelength and a size in the range of 4 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • the surface color of the reflective member 15 may be white.
  • the reflective member 15 may be provided as an absorbing member, and the absorbing member may include a filler such as graphite in a resin material such as silicon or epoxy. Such an absorbing member can absorb light around each light emitting element 21 and prevent unnecessary light interference.
  • the reflective member 15 may be removed when the surface material of the substrate 21 is a reflective layer.
  • the resin layer 31 seals the reflective member 15 .
  • the resin layer 31 may contact the surface of the reflective member 15 .
  • the reflective member 15 may include a through hole into which each of the light emitting elements 21 are inserted. Although shown as a structure in which one light emitting element is inserted into each of the through holes, two or more light emitting elements may be inserted.
  • the through hole may have a circular shape or a polygonal shape.
  • the reflective member 15 may be positioned around each of the plurality of light emitting elements 21 to reflect incident light. The height of the reflective member 15 may be lower than the upper surface of the light emitting element 21 based on the upper surface of the substrate 11 . Impurities of a reflective material may be scattered on the surface of the reflective member 15 , and the impurities scatter or reflect the light of the light emitting element 21 and may increase the uniformity of light.
  • the diffusion layer 41 may be disposed on the resin layer 31 .
  • the diffusion layer 41 may be disposed on an upper surface of the resin layer 31 and the recess portion R1.
  • the diffusion layer 41 may include a plurality of protruding parts 42 disposed in the recess part R1 and an extension part 44 disposed on an upper surface of the resin layer 31 .
  • the protruding portion 42 may contact the surface of the recess portion R1 and may be provided with the greatest thickness at the center of the light emitting device 21 . Accordingly, the protruding portion 42 may lower the central luminous intensity of the light emitting element 21 .
  • the diffusion layer 41 may have a concavo-convex structure for light diffusion.
  • the extension part 44 of the diffusion layer 41 may connect the plurality of protrusion parts 42 to each other.
  • the diffusion layer 41 includes a side portion 46 disposed on a side surface of the resin layer 31, and the side portion 46 extends from an upper end of the side surface of the resin layer 31 toward the substrate 11. can The side part 46 may contact at least one or both of the substrate 11 and the reflective member 15 .
  • the extension part 44 and the side part 46 of the diffusion layer 41 may diffuse light.
  • the diffusion layer 41 may include a material such as silicon or epoxy.
  • the diffusion layer 41 may have a refractive index in the range of 1.4 to 2, and may be higher than the refractive index of the resin layer 31 .
  • the refractive index of the diffusion layer 41 may be provided within the above range to adjust light transmittance and light uniformity.
  • the diffusion layer 41 may be defined as a layer having a phosphor therein to diffuse light.
  • the diffusion agent may include at least one of PMMA (Poly Methyl Meth Acrylate) series, TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , and silicon series.
  • the diffusing agent may have a refractive index in the range of 1.4 to 2 at the emission wavelength and a size in the range of 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the diffusing agent may have a spherical shape, but is not limited thereto.
  • the content of the diffusion agent in the diffusion layer 41 may be 5wt% or more, for example, 5wt% to 10wt%, compared to the resin material constituting the diffusion layer 41 . Accordingly, the diffusion efficiency of the diffusion layer 41 may not decrease even at the thicknesses T6 and T7 of the extension portion 44 and the side portion 46 . Thicknesses T6 and T7 of the extension portion 44 and the side portion 46 may be less than or equal to 0.8 mm, for example, in the range of 0.3 mm to 0.8 mm or in the range of 0.4 mm to 0.6 mm.
  • the central distance G2 between the recess portions R1 may be the same as the pitch G1 between the light emitting elements 21 .
  • the depth T5 of the recess portion R1 is the maximum depth and may be smaller than the maximum width D1.
  • the maximum width D1 may be larger than the thickness T1 of the lighting device 100 and may be 2.5 mm or more, for example, in a range of 2.5 mm to 6 mm or 2.5 mm to 5 mm.
  • the ratio (T5:D1) between the maximum depth (T5) and the maximum width (D1) may be in the range of 1:3.5 to 1:5.5.
  • the maximum width D1 of the recess portion R1 as wide as 2.5 mm or more, the light traveling upwards of the light emitting element 21 can be effectively diffused.
  • the sum of thicknesses (T2+T6) from one surface of the resin layer 31 to the other surface of the diffusion layer 41 in the direction in which light is emitted from the lighting device 200 is smaller than the maximum width D1 or 2 mm. may be below.
  • the distance D2 between the recess portions R1 is provided in a form in which the top of the resin layer 31 protrudes, and the distance D2 at this time is greater than the depth T5 of the recess portion R1. It can be small and can be provided in the range of 0.5mm ⁇ 0.2mm. When the distance D2 is smaller than the above range, molding of the resin layer 31 may be difficult or the boundary of the recess portion R1 may not be clear.
  • the distance D3 between the recess portion R1 and the side surface may be provided in a range of 0.5 mm ⁇ 0.2 mm, and may support the circumference of the recess portion R1.
  • the thickness T2 of the resin layer 31 can be reduced to less than 3 mm, and the thickness of the lighting device 100 can be reduced. (T1) can be minimized.
  • the lighting device 100 may be provided as a planar light source by using a minimum resin layer to have a minimum thickness.
  • the resin layer 31 and the diffusion layer 41 may be provided without a phosphor.
  • the high refractive layer 51 may be disposed between the diffusion layer 41 and the resin layer 31 .
  • the high refractive layer 51 may be disposed between the protruding portion 42 of the diffusion layer 41 and the surface of the recess portion R1 of the resin layer 31 .
  • the high refractive index of the high refractive layer 51 may be equal to or higher than the refractive index of the diffusion layer 41 and may be higher than the refractive index of the resin layer 31 .
  • the high refractive layer 51 may be made of a resin material such as silicon or epoxy, and a diffusion agent may be added therein.
  • the content of the diffusion agent in the high refractive layer 51 may be 7wt% to 15wt%.
  • the high refractive layer 51 may be formed on the surface of the recess portion R1 to a thickness of 0.5 mm or less, so that incident light may be diffused or refracted.
  • the high refractive layer 51 is formed on the surface of the recess portion R1 as shown in FIG. 4 or, as shown in FIG. 5, the surface of the recess portion R1 and the upper surface of the resin layer 31 and the diffusion layer 41 ) It may be further disposed between the extensions 44 of.
  • the shape of the recess portion R1 has been described as a hemispherical shape or a semi-elliptical shape, but may be provided in other shapes as shown in FIGS. 6 to 11 .
  • the recess portion R1 of the resin layer 31 may include a double recess structure.
  • the recess portion R1 may include a first recess portion R11 at a lower portion and a second recess portion R12 at an upper portion.
  • Protrusions 42A of the diffusion layer 41 may be disposed in the first and second recessed portions R11 and R12.
  • the first recess portion R11 may have a first maximum width D15 and may be formed at a lower end of the second recess portion R12 to a first depth T51, and the second recess portion ( R12 may be formed at the top of the resin layer 31 to a second depth T52.
  • the first depth T51 may be larger than the second depth T52 and may be in a range of 1.1 to 1.3 times.
  • the depth T5 of the recess portion R1 may be smaller than the maximum width D11 of the recess portion R1 and may be smaller than the maximum width D15 of the first recess portion R11.
  • the maximum width D15 of the first recess portion R11 may be 30% or more of the maximum width D11 of the recess portion R1, for example, in a range of 30% to 40%.
  • the first recess portion R11 may have a curved surface having a first radius of curvature
  • the second recess portion R12 may have a curved surface having a radius of curvature greater than the first radius of curvature.
  • the inflection point or critical point between the first recess part R11 and the second recess part R12 is a boundary point between the curved surface of the first recess part R11 and the curved surface of the second recess part R12.
  • the first radius of curvature of the first recessed portion R11 may be smaller than the second radius of curvature of the second recessed portion R12 by 50% or more. Accordingly, the first recess portion R11 can diffuse light incident on a narrow area into a steeply curved surface, and the second recess portion R12 can diffuse light incident on a wide area into a gently curved surface.
  • the graph in (B) of FIG. 6 shows the luminous intensity in the structure of the recess portion of (A) in FIG. 6 , the horizontal axis represents the distance (mm) from the optical axis, and the vertical axis represents the luminous intensity (Lux). As shown in (B) of FIG. 6 , it can be seen that light intensity of a predetermined level or higher is uniformly distributed to a predetermined area with respect to the optical axis.
  • the resin layer 31 may have a cone-shaped recess R5.
  • the recess portion R5 may have a conical shape or a polygonal pyramid shape having a gradually narrower width toward a lower end point.
  • a diffusion layer 45 may be disposed on the resin layer 31 and in the recess portion R5, and the diffusion layer 45 may diffuse incident light.
  • the resin layer 31 may include a polygonal shaped recess portion R6 .
  • the recess portion R6 may have a lower surface width smaller than an upper surface width, and may have an inverted trapezoidal shape.
  • a diffusion layer 46 may be disposed on the resin layer 31 and in the recess portion R6 , and the diffusion layer 46 may diffuse incident light. As shown in FIG.
  • the diffusion layer 46 may be disposed in the recess portion R7 having a plurality of polygonal patterns.
  • the recess portion R7 having the plurality of polygonal patterns two or more patterns may be disposed on the light emitting device 21 . Accordingly, the upper portions P1 of the resin layer 31 may protrude between the respective patterns. Since areas having different thicknesses are disposed on each light emitting element 21 by the patterns, the diffusion layer 46 can give a light diffusion effect.
  • 10 to 12 are views comparing luminous intensity according to the shape and depth of the recess portions R21 and R22 in an embodiment of the present invention.
  • the width T21 of the recess portion R21 is 1 mm.
  • the light intensity shown in FIG. 10 (C) when the width T21 is 1 mm and the depth T31 is 0.3 mm, the result of the light intensity shown in (D) of FIG. 10 can be obtained. At this time, it can be seen that the brightness is improved as the width is fixed and the depth (T31) of the polygonal shape is increased.
  • the width T22 is 1 mm and the depth T32 is When is 0.3mm, it is the luminous intensity of FIG. 11(B), and when the width T22 is 2mm and the depth T32 is 0.3mm, it can be obtained as a result of the luminous intensity of FIG. 11(C). At this time, it can be seen that the luminous intensity is improved as the width T22 and the depth T32 of the semi-elliptical recess portion R22 are increased.
  • FIG. 12 shows that when a diffusion layer 41D having a constant thickness is formed on the resin layer 31 without a recess portion as in (A) of the comparative example, the light intensity distribution is lower than that of the embodiment of the present invention, as shown in (B). can know
  • the recess portion having a semi-elliptic shape is disposed on the resin layer 31 and the diffusion layer 41 is filled, so that the light intensity distribution emitted from the light emitting element 21 is uniform without deterioration.
  • Light can be provided and the thickness of the lighting device 100 can be reduced to less than 3 mm.
  • a lighting module or device 200 may include a substrate 210 , a resin layer 220 , a diffusion layer 250 and a plurality of light emitting elements 201 .
  • a second reflective member 240 may be disposed on at least one or both of the resin layer 220 and the diffusion layer 250 .
  • the lighting device 200 may include a first reflective member 230 under at least one or both of the resin layer 220 and the diffusion layer 250 .
  • the first reflective member 230 may be disposed above the substrate 210 and below the resin layer 220 .
  • the first and second reflection members 230 and 240 are respectively disposed above and below the resin layer 220 perpendicular to the first direction V, and may reflect incident light.
  • the first direction V may be a direction in which light travels or an optical axis direction.
  • the light emitted from the light emitting element 201 may be irradiated in the form of surface light through at least one of the side surfaces of the resin layer 220 or through the diffusion layer 250 .
  • the lighting device 200 may have line-shaped side(s), an emission surface, or a transparent surface around the plurality of light emitting devices 201 .
  • an emission surface having a predetermined height or thickness may be provided on one surface facing the light emitting surface of the plurality of light emitting devices 201 .
  • At least one side surface and one surface (or upper surface) of the resin layer 220 may be exposed, and at least one side surface and one surface (or upper surface) or/and the other surface (or lower surface) of the diffusion layer 250 may be exposed.
  • the lighting device 200 may include a first surface S1 and a second surface S2 disposed on opposite sides, and a third surface S3 and a fourth surface S4 disposed on opposite sides of each other.
  • the first and second surfaces S1 and S2 may have a long length and extend in the second direction (X), and the third and fourth surfaces S3 and S4 are long in the first direction (V). It has a length and can be extended.
  • the first and second directions V and X may be orthogonal to each other or intersect each other at an acute or obtuse angle.
  • the third direction Z is a vertical direction or a thickness direction, and may be a direction orthogonal to the first and second directions V and X.
  • At least a portion of the first surface S1 and the second surface S2 may face each other or may be displaced from each other. At least a portion of the third and fourth surfaces S3 and S4 may face each other or be misaligned. The third and fourth surfaces S3 and S4 may be different from the first and second surfaces S1 and S2. The minimum distance between the first and second surfaces S1 and S2 may be smaller than the minimum distance between the third and fourth surfaces S3 and S4.
  • the first surface S1 and the second surface S2 may have a long length in one direction or a second direction X, and may be extended in a bar shape or a line shape.
  • the first surface S1 may face the light emitting surface 202 of the light emitting element 201 or may be a surface from which light having the highest luminous intensity is emitted among side surfaces of the resin layer 220 or the diffusion layer 250 .
  • the first surface S1 may be an exit surface Sa.
  • the light emitting element 201 has been described as a light emitting surface 202 having a single directional side surface, but may emit light on two or more surfaces or four or more surfaces depending on the type of element or light source.
  • the plurality of light emitting devices 201 may be arranged in the second direction X or may be arranged along an area adjacent to the second surface S2.
  • the plurality of light emitting devices 201 may be arranged in one row.
  • An imaginary line connecting the light emitting devices 201 arranged in one row may be a straight line or include a curved line.
  • the plurality of light emitting elements may be arranged in two rows, and the light emitting elements of the first row and the second row are disposed between the first surface S1 and the second surface S2 in a column direction (eg : V direction) may be arranged so as not to overlap each other.
  • the plurality of light emitting devices 201 arranged in the second direction X may face the first surface S1 or the first emission surface, respectively.
  • Each light emitting surface 202 of the plurality of light emitting devices 201 may face the first emission surface or the first surface S1.
  • Light emitted from the light emitting element 201 is emitted through the first surface S1, and some light is emitted through the second surface S2, the third surface S3, and/or the fourth surface S4. may be released.
  • the length of the second direction (X) of the lighting device 200 may vary according to the number of arrangements of the light emitting devices 201, and may be, for example, 30 mm or more.
  • the length V2 of the lighting device 200 in the first direction V may provide a region in which light emitted from the light emitting device 201 is diffused and a region protecting the rear of the light emitting device 201 .
  • the length V2 may be less than twice the pitch of the light emitting devices 201 .
  • a distance B1 between the light emitting surface 202 and the first surface S1 of the light emitting element 201 and a distance B5 between the other surface and the second surface S2 of the light emitting element 201 may be different from each other. and, for example, may have a relationship of B1 > B5.
  • the distance B5 between the light emitting element 201 and the second surface S2 may be 3 mm or less, for example, in the range of 1 mm to 3 mm. If the distance B5 between the light emitting element 201 and the second surface S2 is smaller than the above range, an area where moisture can permeate or form a circuit pattern may be small, and if it is larger than the above range, the lighting device ( 200) may be increased in size.
  • the first surface S1, the second surface S2, the third surface S3, and the fourth surface S4 are provided as planes perpendicular to the third direction Z, or at least One may include a curved or inclined surface.
  • the first surface S1 , the second surface S2 , the third surface S3 , and the fourth surface S4 may have the same thickness or the same height in the third direction Z.
  • the first surface S1 that is the first emission surface may include a vertical plane or a convex curved surface.
  • the resin layer 220 may include the second surface S2 , the third surface S3 , and the fourth surface S4
  • the diffusion layer 250 may include the first surface S1 and the third surface S1 . It may include a surface S3 and a fourth surface S4.
  • a diffusion layer 250 may be disposed outside the resin layer 220 .
  • the first to fourth surfaces S1 , S2 , S3 , and S4 may be outermost surfaces of the resin layer 220 or the diffusion layer 250 .
  • the diffusion layer 250 may be disposed on a side surface of the first surface S1, or may be disposed on a part or the entire side surface of the third surface S3 and/or the fourth surface S4.
  • an interface between the diffusion layer 250 and the resin layer 220 may be disposed along a region where the diffusion layer 250 is formed.
  • the resin layer 220 may include a plurality of recessed portions R51 concave toward each light emitting element 201 on one surface.
  • Each of the plurality of recess portions R51 may overlap each light emitting element 201 in the first direction V.
  • the diffusion layer 250 is disposed outside the recess portion R51 and the resin layer 220 .
  • the recess portion R51 may have a hemispherical shape or a semi-elliptical shape.
  • the diffusion layer 250 may include a protruding portion 251 disposed in the recess portion R51 and an extension portion 252 connecting the protruding portions 251 to each other.
  • the diffusion layer 250 may include side parts 256 disposed on both sides of the resin layer 220 in the longitudinal direction.
  • the recess portion R51 and the diffusion layer 250 will refer to the description of the first embodiment.
  • the light emitting device 201 may include a blue or red LED chip or a package in which the LED chip is packaged.
  • the light emitting device 201 may be a side view type package or a package having a light emitting surface 202 on one side.
  • the pitch between the light emitting elements 201 may be 4 mm or more, for example, in the range of 4 mm to 15 mm.
  • a thickness Za of the substrate 210 may be smaller than a height of the light emitting device 201 .
  • the height of the light emitting element 201 may be twice or more than the thickness Za of the substrate 210, for example, in a range of 2 to 4 times. Since the thickness Za of the substrate 210 is provided thinly, the lighting module 200 may be provided as a flexible plate.
  • the resin layer 220 may cover the light emitting device 201 on the substrate 210 .
  • the second reflective member 240 may cover an upper surface of the resin layer 220 .
  • the resin layer 220 may contact upper and side surfaces of the light emitting device 201 .
  • the resin layer 220 may contact the upper surface of the first reflective member 230 .
  • a portion of the resin layer 220 may contact the substrate 210 through the hole 232 of the first reflective member 230 .
  • the resin layer 220 may contact the light emitting surface 202 of the light emitting device 201 .
  • the first surface S1, the second surface S2, the third surface S3, and the fourth surface S4 of the resin layer 220 are side surfaces between the first and second reflective members 230 and 240. can
  • the upper surface area of the resin layer 220 may be the same as the upper surface area of the substrate 210 , the upper surface area of the first reflective member 230 , or the lower surface area of the second reflective member 240 .
  • the width of the resin layer 220 in the first direction (V) is equal to the width of the substrate 210, the width of the first reflective member 230, or/and the width of the second reflective member 240. can do.
  • the length of the resin layer 220 in the second direction (X) is equal to the length of the substrate 210, the length of the first reflective member 230, or/and the length of the second reflective member 240. can be the same
  • the resin layer 220 may be disposed between the first and second reflective members 230 and 240 .
  • a portion of the resin layer 220 may be disposed between the substrate 210 and the second reflective member 240 .
  • the upper surface of the first reflective member 230 and the lower surface of the second reflective member 240 may face each other at the lower surface and the upper surface of the resin layer 220 .
  • An upper surface of the first reflective member 230 and a lower surface of the second reflective member 240 may have the same area. Accordingly, the resin layer 220 diffuses the light emitted from the light emitting element 201 and the light reflected by the first and second reflective members 230 and 240 and guides them in a lateral direction.
  • the resin layer 220 may be formed to have a thickness (Zb) greater than or a height greater than the height of the light emitting element 201 . Accordingly, the resin layer 220 can protect the upper portion of the light emitting device 201 and suppress moisture permeation. Since the substrate 210 is disposed on the lower side of the light emitting device 201 and the resin layer 220 is disposed on the upper side, the light emitting device 201 can be protected. Accordingly, the distance between the upper surface of the resin layer 220 and the light emitting element 201 may be less than 0.5 mm, for example, in the range of 0.2 mm to 0.5 mm.
  • the thickness (Zb) of the resin layer 220 is the distance between the first and second reflective members 230 and 240, and the distance (eg, Zb) between the first and second reflective members 230 and 240 is the first and second reflective members 230 and 240. It may be smaller than the distance between the first surface S1 and the second surface S2.
  • the lighting device 200 may provide surface light in a line shape by disposing the thickness in the third direction Z to be small, and improve luminous intensity and prevent hot spots.
  • a flexible lighting module may be provided.
  • the thickness Zb of the resin layer 220 may be less than twice the thickness of the light emitting element 201, and may be, for example, greater than one time or less than twice the thickness of the light emitting element 201.
  • the thickness Zb of the resin layer 220 may be, for example, in the range of 1.5 mm to 1.9 mm or 1.5 mm to 1.6 mm.
  • the thickness Zb of the resin layer 220 may be 0.8 times or less than the thickness Z1 of the lighting device 200, for example, 0.4 to 0.8 times the thickness Z1 of the lighting device 200. range can be Since the resin layer 220 is disposed with a difference of 1.2 mm or less from the device Z1 of the lighting module 200, a decrease in light efficiency in the lighting module 200 can be prevented and ductility properties can be enhanced. can
  • the first reflective member 230 may reflect light emitted from the light emitting device 201 .
  • the first reflective member 230 may be formed on an upper surface of the substrate 210 .
  • the first reflective member 230 may be formed as an upper layer of the substrate 210 or as a separate layer.
  • the first reflective member 230 may be attached to the upper surface of the substrate 210 with an adhesive.
  • the resin layer 220 may be adhered to the upper surface of the first reflective member 230 .
  • the first reflective member 230 has a plurality of holes 232 in an area corresponding to the lower surface of the light emitting element 201, and the light emitting element 201 is connected to the substrate 210 through the holes 232. ) can be connected to A portion of the resin layer 220 may contact the substrate 210 through the hole 232 .
  • the hole 232 may be a region where the light emitting device 201 is bonded to the substrate 210 .
  • the first reflective member 230 may have a single-layer or multi-layer structure.
  • the first reflective member 230 may include a material that reflects light, for example, a metal or a non-metal material.
  • the first reflective member 230 may include a metal layer such as stainless, aluminum (Al), or silver (Ag), and when it is a non-metallic material, it is made of a white resin material.
  • the resin may be a material filled with metal oxide and/or air, or may include a plastic material.
  • the first reflective member 230 may include a white resin material or a polyester (PET) material.
  • the first reflective member 230 may include at least one of a low reflection film, a high reflection film, a diffuse reflection film, and a regular reflection film.
  • the first reflective member 230 may be provided as a regular reflection film for reflecting incident light to the first surface S1.
  • the thickness Zc of the first reflective member 230 may be smaller than the thickness Za of the substrate 210 .
  • the thickness Zc of the first reflective member 230 is 0.3 times greater than the thickness Za of the substrate 210, so that transmission loss of incident light can be reduced.
  • the thickness (Zc) of the first reflective member 230 may be in the range of 0.1 mm to 0.3 mm, when smaller than the above range, light transmission loss may occur, and when thicker than the above range, the thickness of the lighting module 200 (Z1) may increase.
  • a thickness Zd of the second reflective member 240 may be smaller than a thickness Za of the substrate 210 .
  • the second reflective member 240 may have a thickness Zd greater than 0.3 times the thickness Za of the substrate 210, thereby reducing transmission loss of incident light.
  • the thickness (Zd) of the second reflective member 240 may be in the range of 0.1 mm to 0.3 mm. If it is smaller than the above range, light transmission loss may occur, and if it is thicker than the above range, the thickness of the lighting module 200 (Z1) may increase.
  • the second reflective member 240 is disposed on the entire upper surface of the resin layer 220 to reduce loss of light.
  • the second reflective member 240 may be made of the same material as the first reflective member 230 .
  • the second reflective member 240 may be made of a material with higher light reflectance than the material of the first reflective member 230 or may have a thicker thickness in order to reflect light and reduce transmission loss of light.
  • the second reflective member 240 may have the same thickness as or a greater thickness than the first reflective member 230 .
  • the first and second reflective members 230 and 240 may be provided with the same material and the same thickness.
  • the second reflective member 240 may have a single-layer or multi-layer structure.
  • the second reflective member 240 may include a material that reflects light, for example, a metal or a non-metal material.
  • the second reflective member 240 may include a metal layer such as stainless, aluminum (Al), or silver (Ag), and when it is a non-metallic material, it is made of a white resin material, or a metal oxide or/and It may be a material filled with air or may include a plastic material.
  • the second reflective member 240 may include a white resin material or a polyester (PET) material.
  • the second reflective member 240 may include at least one of a low reflection film, a high reflection film, a diffuse reflection film, and a regular reflection film.
  • the second reflective member 240 may be provided as a regular reflection film so that the incident light travels in the direction of the first surface S1.
  • a light extracting structure such as a concavo-convex structure may be disposed on the first surface S1. Accordingly, extraction efficiency of light emitted through the diffusion layer 250 may be improved.
  • the lighting apparatus 200 may provide a line-shaped planar light source having ductility by providing the thickness Z1 in the third direction Z in a line shape.
  • the maximum depth T5 of each of the plurality of recess portions R51 is smaller than the maximum width D1 in at least one direction orthogonal to the first direction V, and the resin layer 220 has a thickness Zb ) may be smaller than the maximum width D1 of each recess portion R51 and greater than the maximum depth T5 of each recess portion R51.
  • the height of the recess portion R51 in the third direction Z may be equal to the thickness Zb of the resin layer 220 .
  • the thickness of the substrate 210 is Za
  • the thickness of the resin layer 220 is Zb
  • the thickness of the first reflective member 230 is When the thickness is Zc and the thickness of the second reflective member 240 is Zd, a relationship of Zb>Za>Zd ⁇ Zc may be obtained.
  • the emission surface Sa having a line shape having the thickness Zb or height of the resin layer 220 since it may be provided in the form of a line light.
  • the distance B1 between the light emitting surface 202 of the light emitting element 201 and the first surface S1 is at least twice the thickness Zb or height of the resin layer 220, for example, 2 times to 8 times. It can be a range of times.
  • the diffusion layer 250 may have a thickness B3 of the extension part 252 of 0.7 mm or less, for example, 0.3 mm to 0.7 mm or 0.3 mm to 0.5 mm.
  • the thickness of the lighting device 200 can be reduced, and slim line light can be emitted through the side surface.
  • the line light may be emitted in the form of a uniform surface light source through the emission surface Sa by the recess portion R51 and the diffusion layer 250 .
  • the substrate 210 and the first reflective member 230 are disposed behind the emission surface of the resin layer 220, and the recess portion R51 disclosed in the embodiment is forward.
  • a diffusion layer 250 may be disposed.
  • the recess portion R51 may have a hemispherical shape or a semi-elliptical shape.
  • second and third reflecting members 241 and 242 are disposed on both sides of the first direction V to reflect light emitted from the light emitting element 201A. Accordingly, the light emitted through the diffusion layer 250 may be reflected and diffused, and provided in the form of line light having a uniform light distribution.
  • the light emitting device 201A may be implemented as a flip chip type light emitting device disclosed in FIGS. 1 to 3 .
  • the recess portion R1 is formed together. Then, a diffusion layer 41 is formed on the resin layer 31 . And, in the structure of FIGS. 13 to 15, after the resin layer and the diffusion layer are formed, the reflection member(s) may be attached to one side or both sides in the first direction.
  • the lighting device disposes the top-view type first light emitting element 21 on the entire area of the substrate 11, and in the first and second areas A1 and A2 having a wide or narrow width W1.
  • the first light emitting element 21 is mainly disposed, and a side view type light emitting element 21A may be further disposed at the entrance or exit side of the narrow second area A2 or at a portion where the substrate is bent or bent. Accordingly, it is possible to provide a uniform light distribution in the entire area, and it is possible to suppress the generation of dark parts.
  • An opening 105 may be disposed inside the substrate 11 .
  • FIG. 18 is a plan view of a vehicle to which a vehicle lamp to which a lighting module according to an embodiment is applied
  • FIG. 19 is a view illustrating a vehicle lamp having a lighting module or a lighting device disclosed in the embodiment.
  • a taillight 800 in a vehicle 900 includes a first lamp unit 812, a second lamp unit 814, a third lamp unit 816, and a housing 810.
  • the first lamp unit 812 may be a light source for a direction indicator light
  • the second lamp unit 814 may be a light source for a sidelight lamp
  • the third lamp unit 816 may serve as a brake light. It may be a light source for, but is not limited thereto.
  • At least one or all of the first to third lamp units 812 , 814 , and 816 may include the lighting module disclosed in the embodiment.
  • the housing 810 accommodates the first to third lamp units 812, 814, and 816 and may be made of a light-transmitting material.
  • the housing 810 may have a curve according to the design of the vehicle body, and the first to third lamp units 812, 814, and 816 may implement a surface light source that may have a curved surface according to the shape of the housing 810.
  • a vehicle lamp may be applied to a vehicle's turn signal lamp when the lamp unit is applied to a vehicle's tail lamp, brake lamp, or turn signal lamp.

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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명 장치는 기판; 상기 기판 상에 복수의 발광소자; 상기 기판 상에서 상기 발광소자들을 밀봉하는 레진층; 및 상기 레진층 상에 확산층을 포함한다. 상기 레진층은 각 발광소자를 향해 오목한 복수의 리세스부를 포함하며, 상기 확산층은 상기 리세스부들 각각에 배치된 복수의 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부들 각각은 상기 각 발광소자로부터 광이 방출되는 제1방향으로 이격되며, 상기 리세스부들 각각의 최대 깊이는 상기 제1방향과 직교하는 적어도 한 방향의 최대 너비보다 작으며, 상기 레진층의 두께는 상기 각 리세스부의 최대 너비보다 작고 상기 각 리세스부의 최대 깊이보다 클 수 있다.

Description

조명 장치 및 이를 구비한 차량 램프
발명의 실시 예는 발광소자를 갖는 조명 장치에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 면 광원을 제공하는 조명 모듈, 조명 모듈을 갖는 라이트 유닛 또는 차량용 램프에 관한 것이다.
통상적인 조명 응용은 차량용 조명(light)뿐만 아니라 디스플레이 및 간판용 백라이트를 포함한다. 발광소자 예컨대, 발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 조명장치에 적용되고 있다. 최근에는 차량용 광원으로서, 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 백열등과 비교하면, 발광 다이오드는 소비 전력이 작다는 점에서 유리하다. 그러나, 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 출사각이 작기 때문에, 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우에는, 발광 다이오드를 이용한 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다. 발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
발명의 실시예는 얇은 두께를 갖고 면 광원을 제공하는 조명 장치를 제공한다. 발명의 실시 예는 복수개의 발광소자 덮는 레진층과 상기 레진층 상부에 적어도 하나의 발광소자와 중첩되는 리세스부에 확산층이 배치된 조명 장치를 제공할 수 있다. 발명의 실시 예는 기판 상에 복수의 발광소자, 레진층 및 확산층을 갖는 플렉시블한 조명 모듈을 제공할 수 있다. 발명의 실시 예는 면 광원을 조사하는 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치, 라이트 유닛, 표시장치, 또는 차량용 램프를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치된 복수의 발광소자; 상기 기판 상에 배치되며 상기 복수의 발광소자를 밀봉하는 레진층; 및 상기 레진층 상에 확산층을 포함하며, 상기 레진층은 상기 복수의 발광소자 각각을 향해 오목한 복수의 리세스부를 포함하며, 상기 확산층은 상기 복수의 리세스부 각각에 배치된 복수의 돌출부를 포함하며, 상기 복수의 돌출부 각각은 상기 각 발광소자로부터 광이 방출되는 제1방향으로 이격되며, 상기 복수의 리세스부 각각의 최대 깊이는 상기 제1방향과 직교하는 적어도 한 방향의 최대 너비보다 작으며, 상기 레진층의 두께는 상기 각 리세스부의 최대 너비보다 작고 상기 각 리세스부의 최대 깊이보다 클 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 기판과 대면하는 상기 레진층의 일면에서 상기 리세스부까지의 최소 거리는 상기 발광소자의 두께의 0.7배 내지 1.5배 범위일 수 있다. 상기 제1방향으로 상기 레진층의 일면에서 상기 확산층의 타면까지의 두께 합은 상기 최대 너비보다 작거나 2mm 이하일 수 있다. 상기 제1방향으로 상기 각 리세스부의 최대 깊이는 상기 제1방향으로 상기 레진층의 일면에서 상기 확산층의 타면까지의 광축 거리의 12% 내지 41% 범위일 수 있다. 상기 각 리세스부는 상기 각 발광소자에 가장 가까운 영역에서 상기 각 발광소자에 멀어질수록 너비가 증가하는 형상을 가질 수 있다. 상기 각 리세스부의 형상은 측 단면이 반구형 형상, 반 타원 형상 또는 이중 곡면 형상을 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 확산층은 상기 레진층 상에서 복수의 돌출부를 서로 연결해 주는 연장부를 포함할 수 있다. 상기 확산층은 상기 레진층의 각 측면까지 연장된 측면부를 포함할 수 있다. 상기 조명 장치는 상기 기판과 상기 레진층의 일면 사이에 배치된 반사부재를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치는 제1반사 부재; 상기 제1반사 부재와 대면하는 제2반사 부재; 상기 제1 및 제2반사 부재 사이에 배치된 레진층; 상기 레진층에 밀봉되며 상기 제1 및 제2반사 부재 사이의 일측 면을 통해 광을 방출하는 복수의 발광소자; 상기 레진층의 외측 일부에 배치된 확산층; 및 상기 레진층은 상기 레진층의 일측에서 상기 복수의 발광소자 각각을 향해 오목한 복수의 리세스부를 포함하며, 상기 확산층은 상기 복수의 리세스부 각각에 배치된 복수의 돌출부를 포함하며, 상기 복수의 돌출부 각각은 상기 각 발광소자로부터 광이 방출되는 제1방향으로 이격되며, 상기 복수의 리세스부 각각의 최대 깊이는 상기 제1방향과 직교하는 적어도 한 방향의 최대 너비보다 작으며, 상기 레진층의 두께는 상기 각 리세스부의 최대 너비보다 작고 상기 각 리세스부의 최대 깊이보다 클 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 확산층은 상기 복수의 돌출부를 연결하는 연장부를 포함하며, 상기 돌출부 및 상기 연장부는 광이 출사되는 출사 면을 제공할 수 있다. 상기 확산층은 상기 레진층의 길이 방향 양측으로 연장된 측면부를 포함할 수 있다. 상기 제1,2반사 부재의 일단과 상기 레진층 또는 상기 확산층의 일단은 같은 평면에 배치될 수 있다. 상기 조명 장치는 상기 제1반사부재 아래에 배치된 기판을 포함하며, 상기 복수의 발광소자는 상기 기판에 탑재될 수 있다. 상기 조명 장치는 상기 레진층의 타측에 배치된 기판을 포함하며, 상기 복수의 발광소자는 상기 기판에 탑재될 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 차량 램프는 상기에 개시된 조명 장치를 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 면 광원의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예는 각 발광소자 상에 배치된 레진층의 리세스부가 확산제를 가지므로, 입사된 광을 확산시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예는 각 발광소자 상에서의 핫 스팟(hot spot)을 줄여줄 수 있고, 모듈 또는 장치를 슬림화할 수 있고, 플렉시블한 모듈로 구현할 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치의 광학적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 차량용 조명 장치, 라이트 유닛, 각 종 표시장치, 면 광원 조명 장치에 적용될 수 있다.
도 1은 발명의 제1실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치의 측 단면도이다.
도 3은 도 2의 조명 장치의 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 조명 장치의 다른 예이다.
도 5는 도 4의 조명 장치의 다른 예이다.
도 6은 도 2의 조명 장치에서 확산층의 변형 예를 나타낸 측 단면도 및 광도 그래프이다.
도 7 내지 도 9는 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 다른 형상의 확산층의 예이다.
도 10의 (A)는 발명의 실시 예에 조명 장치에서 리세스부가 다각 형상이며, (B)(C)(D)는 도 10의 (A)의 리세스부의 깊이에 따른 조명 장치의 광도를 비교한 도면이다.
도 11의 (A)는 발명의 실시 예에 조명 장치에서 리세스부가 반타원 형상이며, (B)(C)는 도 11의 (A)의 리세스부의 깊이에 따른 조명 장치의 광도를 비교한 도면이다.
도 12의 (A)는 비교 예에 조명 장치이며, (B)는 도 12의 (A)의 조명 장치의 광도를 나타낸 도면이다.
도 13은 제2실시 예에 따른 조명 장치의 평면도이다.
도 14는 도13의 조명 장치의 A-A 측 단면도이다.
도 15는 도 13의 조명 장치의 측면도로서, 다른 예이다.
도 16은 도 2의 조명 장치의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 17은 발명의 실시 예에 따른 조명 장치를 갖는 램프의 적용 예이다.
도 18은 발명의 실시 예에 따른 조명 장치를 갖는 램프가 적용된 차량의 평면도이다.
도 19는 발명의 실시 예에 따른 조명 장치를 갖는 램프를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
본 발명에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다. 본 발명의 조명장치는 실내, 실외의 광고장치, 표시 장치, 및 각 종 전동차 분야에도 적용 가능하며, 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 조명관련 분야나 광고관련 분야 등에 적용 가능하다고 할 것이다. 이하, 발명의 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 발명의 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
<조명 장치>
도 1은 발명의 제1실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 조명 장치의 측 단면도이고, 도 3은 도 2의 조명 장치의 부분 확대도이며, 도 4는 도 2의 조명 장치의 다른 예이고, 도 5는 도 4의 조명 장치의 다른 예이며, 도 6은 도 2의 조명 장치에서 확산층의 변형 예를 나타낸 측 단면도 및 광도 그래프이고, 도 7 내지 도 9는 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 다른 형상의 확산층의 예이며, 도 10의 (A)는 발명의 실시 예에 조명 장치에서 리세스부가 다각 형상이며, (B)(C)(D)는 도 10의 (A)의 리세스부의 깊이에 따른 조명 장치의 광도를 비교한 도면이고, 도 11의 (A)는 발명의 실시 예에 조명 장치에서 리세스부가 반타원 형상이며, (B)(C)는 도 11의 (A)의 리세스부의 깊이에 따른 조명 장치의 광도를 비교한 도면이며, 도 12의 (A)는 비교 예에 조명 장치이며, (B)는 도 12의 (A)의 조명 장치의 광도를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 조명 장치(100)는 기판(11), 상기 기판(11) 상에 배치된 발광소자(21), 상기 기판(11) 상에서 상기 발광소자(21)를 덮는 레진층(31), 및 상기 레진층(31)를 덮는 확산층(41)을 포함할 수 있다. 상기 조명 장치(100)는 복수의 발광소자(21)를 갖는 조명 모듈로 정의될 수 있다.
상기 레진층(31)은 타면에서 상기 발광소자(21)를 향해 오목하며 상기 발광소자(21)와 제1방향으로 중첩되는 리세스부(R1)를 포함할 수 있다. 상기 제1방향(Z)은 상기 발광소자(21)의 광축 방향 또는 광 세기가 가장 높은 축 방향일 수 있다. 복수개의 리세스부(R1)는 복수개의 발광소자(21)의 개수와 동일하거나, 각 발광소자(21)와 중첩될 수 있다. 상기 조명 장치(100)는 상기 발광소자(21)로부터 방출된 광을 균일한 분포의 면 광으로 방출할 수 있다. 상기 조명 장치(100)는 연성 또는 경성의 모듈일 수 있다.
도 1과 같이, 상기 조명 장치(100)에서 복수개의 발광소자(21)는 제2방향(X)으로 N개(N은 2이상의 정수) 및 제3방향(Y)으로 M개(M은 1이상의 정수)로 배열될 수 있다. 상기 제2방향(X)과 제3방향(Y)은 서로 직교하며, 상기 제1방향(Z)과 직교하는 방향일 수 있다. 상기 복수개의 발광소자(21)는 N×M를 갖는 라인 형태 또는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 조명 장치(100)는 기울기나 곡면을 갖는 브라켓 또는 하우징에 조립되는 형태로 연성 모듈로 제공될 있다. 상기 조명 장치(100)는 녹색, 청색, 황색, 백색 또는 적색 광 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 예컨대, 상기 조명 장치(100)는 적색 광 또는 백색 광을 발광할 수 있다. 상기 발광소자(21)는 적색 광 또는 백색 광을 발광할 수 있다. 상기 발광소자(21)는 적색 광을 발광하는 LED 칩이거나, 청색 광을 발광하는 LED 칩과 황색 형광체층을 포함할 수 있다.
상기 기판(11)은, 인쇄기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함하며, 예를 들어, 수지 계열의 인쇄기판(PCB), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(11)은 예컨대, 연성 PCB를 포함할 수 있다. 상기 기판(11)의 상면은 X축-Y축 평면을 가지며, 상기 기판(11)의 두께는 제2,3(X, Y)에 직교하는 제3방향(Z) 또는 높이일 수 있다. 상기 기판(11)은 상부에 배선층(미도시)을 포함하며, 상기 배선층은 발광소자(21)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(21)는 상기 기판(11)의 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있다. 상기 기판(11)은 상기 발광소자(21) 및 레진층(31)의 하부에 위치한 베이스 부재 또는 지지 부재로 기능할 수 있다. 상기 기판(11)의 제2방향(X)의 길이(X1)와 제3방향(Y1)의 길이(Y1)는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 기판(11)의 두께는 0.5mm 이하 예컨대, 0.3mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 상기 기판(11)의 두께를 얇게 제공하므로, 조명 장치(100)의 두께를 슬림화 및 연성화할 수 있다. 상기 조명 장치(100)의 두께(T1)는 제1방향(Z)의 일면에서 타면까지의 거리로서, 3mm 미만 예컨대, 2mm 내지 2.6mm의 범위 또는 2mm 내지 2.4mm의 범위일 수 있다. 상기 조명 장치(100)의 두께(T1)는 상기 기판(11)의 하면에서 확산층(41)의 상면 사이의 직선 거리일 수 있다. 상기 조명 장치(100)의 두께(T1)는 상기 레진층(41)의 두께(T2)의 2배 미만 예컨대, 1.4배 내지 1.9배 범위일 수 있다.
상기 조명 장치(100)의 두께(T1)가 상기 범위보다 얇을 경우 광 확산 제어가 어려울 수 있고, 상기 두께의 범위보다 클 경우 공간적인 설치 제약과 디자인 자유도가 저하될 수 있다. 발명의 실시 예는 조명 장치(100)의 두께(T1)를 얇은 두께 예컨대, 3mm 미만을 갖고, 균일한 휘도 분포를 제공할 수 있다.
상기 기판(11)은 일부에 커넥터를 구비하여, 상기 발광소자(21)들에 전원을 공급할 수 있다. 상기 기판(11)에서 상기 커넥터가 배치된 영역은 레진층이 형성되지 않는 영역일 수 있다. 상기 기판(11)은 탑뷰 형상이 직사각형이거나, 정사각형이거나, 다른 다각형 형상일 수 있다. 상기 기판(11)은 일 방향으로 긴 직선 형상 또는 곡선 형상을 갖는 바(Bar) 형상일 수 있다. 상기 기판(11)은 상부에 보호 층 또는 반사 층을 포함할 수 있다. 상기 보호 층 또는 반사 층은 솔더 레지스트 재질을 갖는 부재를 포함할 수 있으며, 상기 솔더 레지스트 재질은 백색 재질로서, 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있다.
상기 발광소자(21)는 상기 기판(11) 상에 배치되며, 상기 레진층(31)으로 밀봉될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 상기 레진층(31)을 통해 광을 방출하게 된다. 상기 발광소자(21)의 상면과 다수의 측면에는 상기 레진층(31)이 접촉될 수 있다. 각 발광소자(21)는 다수의 측면과 상면을 통해 광을 방출하는 LED 칩을 포함할 수 있으며, 예컨대 플립 칩으로 제공될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 상기 기판(11)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 예컨대, LED 칩이 630nm 내지 750nm 범위를 발광할 수 있으며, 또는 420nm 내지 470nm 범위의 청색 광을 발광할 수 있다. LED 칩의 표면에 형광체층이 배치된 경우, 형광체는 예컨대, 630nm 내지 750nm 범위의 황색 광을 발광할 수 있다. 이에 따라 조명 장치(100)의 표면에는 적색 광 또는 백색 광이 방출될 수 있다.
상기 레진층(31) 상에 확산층(41)이 배치된 경우, 상기 레진층(31)을 통해 확산된 광은 균일한 분포로 출사될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 다른 예로서, 수평형 LED 칩이거나, 수직형 LED 칩을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(21)가 수평형 칩 또는 수직형 칩의 경우 와이어로 다른 칩이나 배선 패턴에 연결하게 되므로, 와이어의 높이로 인해 레진층의 두께가 증가될 수 있고 와이어의 길이에 따른 연결 공간이 필요하므로 발광소자(21) 간의 거리가 증가될 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광소자(21)는 LED 칩을 갖는 패키지로 제공될 수 있다.
상기 발광소자(21)는 0.3mm 이하의 두께(T3, 도 3)로 형성될 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 상기 발광소자(21)는 5면 발광으로 지향각 분포가 커지게 될 수 있으며, 이로 인해 발광소자(21) 간의 피치(G1)는 상기 레진층(31)의 두께(T2, T2 < G1)보다 클 수 있으며, 예컨대 4mm 이상이거나 4mm 내지 8mm 범위일 수 있다. 상기 피치(G1)는 LED 칩의 사이즈에 따라 달라질 수 있다. 상기 발광소자(21)는 상기 기판(11) 상에서 N×M 행렬로 배치된 경우, 전 영역을 통해 확산된 균일한 광을 제공할 수 있다. 상기 발광소자(21)는 표면에 투명한 절연층, 또는 레진 재질의 층으로 밀봉될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 표면에 형광체를 갖는 형광체층이 형성될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 하부에 세라믹 지지 부재 또는 금속 플레이트를 갖는 지지 부재가 배치될 수 있으며, 상기 지지 부재는 전기 전도 및 열 전도 부재로 사용될 수 있다.
상기 레진층(31)은 상기 기판(11) 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(31)은 상기 기판(11) 상에서 상기 발광소자(21)를 밀봉하게 된다. 상기 레진층(31)은 상기 기판(11)의 상면에 접착될 수 있다. 상기 레진층(31)은 실리콘, 에폭시, 또는 UV 레진으로 형성될 수 있다. 상기 레진층(31)의 굴절률은 1.8이하 예컨대, 1.1 내지 1.8 범위 또는 1.4 내지 1.6 범위일 수 있으며, 상기 확산제의 굴절률보다는 낮을 수 있다. 상기 레진층(31)은 상기 기판(11)의 상면에 접착제로 접착되거나 직접 접착될 수 있다. 상기 레진층(31)은 예컨대, 상기 기판(11) 상에 트랜스퍼 몰딩 방식으로 형성될 수 있다. 상기 레진층(31)은 확산제, 형광체 및 잉크 입자와 같은 불순물을 갖지 않는 투명한 재질로 형성될 수 있다.
상기 레진층(31)은 상기 발광소자(21)의 두께(T3)보다 두꺼운 두께(T2)를 가질 수 있다. 상기 레진층(31)의 두께(T2)는 상기 기판(11)의 두께보다 두꺼울 수 있으며, 상기 기판(11)의 두께보다 두껍고 6배 이하 예컨대, 3배 내지 6배 범위로 두꺼울 수 있다. 상기 레진층(31)이 상기의 두께(T2)로 배치됨으로써, 상기 기판(11) 상에서 발광소자(21)를 밀봉하며 습기 침투를 방지할 수 있고 상기 기판(11)을 지지할 수 있다. 상기 레진층(31)과 상기 기판(11)은 연성 플레이트로 가능할 수 있다. 상기 레진층(31)의 두께(T2)는 2mm 미만 예컨대, 1mm 내지 1.9mm의 범위 또는 1mm 내지 1.7mm의 범위일 수 있다. 상기 레진층(31)의 두께(T2)는 상기 확산층(41)의 두께보다 두껍고 상기 기판(11)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 상기 레진층(31)의 두께(T2)는 상기 기판(11)에 인접한 일면에서 확산층(41)의 표면에 인접한 타면 사이의 거리 또는 최대 간격일 수 있다. 상기 레진층(31)은 타면에서 일면을 향해 또는 각 발광소자(21)를 향해 오목한 리세스부(R1)를 포함할 수 있다. 복수의 리세스부(R1)는 각 발광소자(21)와 대응될 수 있다. 상기 각 리세스부(R1)는 각 발광소자(21)와 제1방향(Z)으로 중첩될 수 있다. 상기 각 리세스부(R1)의 중심은 각 발광소자(21)의 중심과 제1방향(Z)으로 중첩될 수 있다. 상기 리세스부(R1)에는 상기 확산층(41)이 배치될 수 있다.
상기 리세스부(R1)는 상기 각 발광소자(21)에 가까운 영역에서 멀어질수록 너비가 증가하는 형상일 수 있다. 상기 각 리세스부(R1)는 외곽 형상이 원 형상일 수 있다. 상기 각 리세스부(R1)의 측 단면은 반 타원 형상, 반구 형상, 또는 다각형 형상일 수 있다. 상기 리세스부(R1)의 깊이(T5)는 상기 레진층(31)의 두께(T2)의 60% 이상 예컨대, 60% 내지 72% 범위 또는 64% 내지 70% 범위일 수 있다. 상기 리세스부(R1)의 깊이(T5)가 상기 범위보다 작은 경우, 광 확산 효과가 저감될 수 있으며, 상기 범위보다 큰 경우 광도가 저하될 수 있다. 또한 상기 각 리세스부의 최대 깊이(T5)는 광이 출사되는 방향으로 상기 레진층(31)의 일면에서 상기 확산층(41)의 타면까지의 거리(즉, 광축 거리)의 12% 내지 41% 범위일 수 있다. 상기 리세스부(R1)는 곡면을 가질 수 있으며, 예컨대 곡면의 곡률 반경이 0.5mm 이상 예컨대, 0.5mm 내지 6mm 범위이거나, 0.5mm 내지 4mm 범위를 포함할 수 있다. 상기 리세스부(R1)의 저점과 상기 발광소자(21) 사이의 간격(T4)은 상기 리세스부(R1)의 깊이(T5)보다 작을 수 있으며, 예컨대, 0.2mm 이상이거나, 0.2mm 내지 0.8mm 범위 또는 0.2mm 내지 0.5mm 범위일 수 있다. 상기 간격(T4)이 상기 범위보다 작은 경우 광도가 저하되거나 LED 칩의 표면에 손해를 줄 수 있으며, 상기 범위보다 큰 경우 확산 효과가 저하될 수 있다. 즉, 상기 기판(11)과 대면하는 상기 레진층(31)의 일면에서 상기 리세스부(R1)까지의 최소 거리(T4)는 상기 발광소자(21)의 두께(T3)의 0.7배 내지 1.5배 범위일 수 있다.
상기 조명 장치(100)는 상기 기판(11)과 상기 레진층(31) 사이에 배치된 반사부재(15)를 포함할 수 있다. 상기 반사부재(15)는 상기 발광소자(21)와 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 반사부재(15)는 상기 레진층(31)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 반사부재(15)는 상기 기판(11)의 상면에 접착제로 접착되거나 직접 접착될 수 있다. 상기 반사부재(15)는 반사 시트이거나 반사 수지를 포함할 수 있다. 상기 반사부재(15)는 실리콘 또는 에폭시를 포함하는 수지 재질로 형성되거나, 내부에 높은 굴절률의 필러나 반사제 또는 흡수제를 첨가할 수 있다. 상기 필러는 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 계열, TiO2, SiO2, Al2O3, 실리콘 계열 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 필러는 발광 파장에서 굴절률이 1.4 내지 2 범위이며, 그 사이즈는 4 ㎛ 내지 6 ㎛의 범위일 수 있다. 상기 반사부재(15)는 표면 컬러가 백색일 수 있다. 다른 예로서, 상기 반사부재(15)는 흡수부재로 제공될 수 있으며, 상기 흡수 부재는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질 내에 흑연과 같은 필러를 포함할 수 있다. 이러한 흡수 부재는 각 발광소자(21)의 둘레에서 광을 흡수하여, 불필요한 광 간섭을 방지할 수 있다. 상기 반사부재(15)는 기판(21)의 표면 재질이 반사층인 경우 제거될 수 있다.
상기 레진층(31)은 상기 반사부재(15)를 밀봉하게 된다. 상기 레진층(31)은 상기 반사부재(15)의 표면에 접촉될 수 있다.
상기 반사부재(15)는 상기 각 발광소자(21)가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 각 관통홀에는 하나의 발광소자가 삽입되는 구조로 도시하였으나, 2개 또는 3개 이상의 발광소자가 삽입될 수 있다. 상기 관통홀의 형상은 원 형상이거나, 다각형 형상일 수 있다. 상기 반사부재(15)는 상기 복수개의 발광소자(21)의 각각의 둘레에 위치하여 입사된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사부재(15)의 높이는 상기 기판(11)의 상면을 기준으로 상기 발광소자(21)의 상면보다 낮게 배치될 수 있다. 상기 반사부재(15)는 표면에 반사 재질의 불순물이 산포될 수 있고, 상기 불순물은 상기 발광소자(21)의 광을 산란 또는 반사시켜 주게 되며, 광의 균일도를 증가시켜 줄 수 있다.
상기 확산층(41)은 상기 레진층(31) 상에 배치될 수 있다. 상기 확산층(41)은 상기 레진층(31)의 상면 및 상기 리세스부(R1)에 배치될 수 있다. 상기 확산층(41)은 상기 리세스부(R1)에 배치된 복수의 돌출부(42) 및 상기 레진층(31)의 상면에 배치된 연장부(44)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(42)는 상기 리세스부(R1)의 표면에 접촉되고, 상기 발광소자(21)의 중심에서 가장 두꺼운 두께로 제공될 수 있다. 이에 따라 상기 돌출부(42)는 상기 발광소자(21)의 중심 광도를 낮추어 줄 수 있다. 상기 확산층(41)은 표면이 광 확산을 위해 요철 구조로 형성될 수 있다. 상기 확산층(41)의 연장부(44)는 상기 복수의 돌출부(42)를 서로 연결시켜 줄 수 있다. 상기 확산층(41)은 상기 레진층(31)의 측면에 배치된 측면부(46)를 포함하며, 상기 측면부(46)는 상기 레진층(31)의 측면 상단에서 상기 기판(11) 방향으로 연장될 수 있다. 상기 측면부(46)는 상기 기판(11) 및 상기 반사부재(15) 중 적어도 하나 또는 모두에 접촉될 수 있다.
상기 확산층(41)의 측면부(46)는 상기 레진층(31)의 외 측면으로 연장되고 상기 기판(11)의 상면 또는 상기 반사부재(15)에 접촉되므로, 습기 침투를 방지할 수 있다. 상기 확산층(41)의 연장부(44) 및 측면부(46)는 광을 확산시켜 줄 수 있다. 상기 확산층(41)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 재질을 포함할 수 있다. 상기 확산층(41)은 굴절률이 1.4 내지 2의 범위일 수 있으며, 상기 레진층(31)의 굴절률 보다 높을 수 있다. 상기 확산층(41)의 굴절률이 상기 범위보다 낮은 경우 광의 균일도가 낮아지고 상기 범위보다 높을 경우 광 투과율이 저하될 수 있다. 이에 따라 상기 확산층(41)의 굴절률은 상기 범위로 제공하여, 광 투과율 및 광 균일도를 조절할 수 있다. 상기 확산층(41)은 내부에 형광체를 갖고 있어 광을 확산시키는 층으로 정의될 수 있다. 상기 확산제는 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 계열, TiO2, SiO2, Al2O3, 실리콘 계열 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산제는 발광 파장에서 굴절률이 1.4 내지 2 범위이며, 그 사이즈는 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위일 수 있다. 상기 확산제는 구형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 확산층(41)에서 확산제의 함량은 상기 확산층(41)을 이루는 수지 재질에 비해 5wt% 이상 예컨대, 5wt% 내지 10wt% 범위일 수 있다. 이에 따라 확산층(41)은 연장부(44) 및 측면부(46)의 두께(T6,T7)에서도 확산 효율이 저하되지 않을 수 있다. 상기 연장부(44) 및 측면부(46)의 두께(T6,T7)는 0.8mm 이하 예컨대, 0.3mm 내지 0.8mm 범위이거나, 0.4mm 내지 0.6mm 범위일 수 있다. 여기서, 상기 리세스부(R1)들 간의 중심 간격(G2)은 상기 발광소자(21) 간의 피치(G1)과 동일할 수 있다. 상기 리세스부(R1)의 깊이(T5)는 최대 깊이로서, 최대 너비(D1)보다 작을 수 있다. 상기 최대 너비(D1)는 상기 조명 장치(100)의 두께(T1)보다 클 수 있으며, 2.5mm 이상 예컨대, 2.5mm 내지 6mm 범위 또는 2.5mm 내지 5mm 범위일 수 있다. 상기 최대 너비(D1)가 상기 범위보다 작은 경우 광 확산 효과가 저하되거나 발광소자(21) 간의 피치(G1)가 좁아질 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 광도가 저하될 수 있다. 상기 최대 깊이(T5)와 최대 너비(D1) 간의 비율(T5:D1)은 1:3.5 내지 1:5.5 범위일 수 있다. 상기 리세스부(R1)의 최대 너비(D1)를 2.5mm 이상으로 넓게 제공해 줌으로써, 발광소자(21)의 상부로 진행하는 광들을 효과적으로 확산시켜 줄 수 있다. 여기서, 조명 장치(200)에서 광이 출사되는 방향으로 상기 레진층(31)의 일면에서 상기 확산층(41)의 타면까지의 두께 합(T2+T6)은 상기 최대 너비(D1)보다 작거나 2mm 이하일 수 있다.
상기 리세스부(R1) 사이의 간격(D2)는 상기 레진층(31)의 상부가 돌출되는 형태로 제공되며, 이때의 간격(D2)는 상기 리세스부(R1)의 깊이(T5)보다 작을 수 있으며, 0.5mm±0.2mm 범위로 제공될 수 있다. 이러한 간격(D2)이 상기 범위보다 작은 경우, 레진층(31)의 성형이 어렵거나 리세스부(R1)의 경계가 명확하지 않을 수 있다. 상기 리세스부(R1)와 측면 사이의 간격(D3)은 0.5mm±0.2mm 범위로 제공될 수 있고, 리세스부(R1)의 둘레를 지지할 수 있다. 상기 확산층(41)이 상기 레진층(31)의 리세스부(R1)에 채워짐으로써, 상기 레진층(31)의 두께(T2)를 3mm 미만으로 줄여줄 수 있고, 조명 장치(100)의 두께(T1)를 최소화할 수 있다. 발명의 실시 예는 조명 장치(100)를 최소의 두께를 갖도록 최소의 수지 층을 이용하여 면 광원으로 제공할 수 있다. 또한 레진층(31)과 확산층(41)은 형광체 없이 제공될 수 있다.
도 4와 같이, 고 굴절층(51)은 상기 확산층(41)과 레진층(31) 사이에 배치될 수 있다. 고 굴절층(51)은 상기 확산층(41)의 돌출부(42)와 레진층(31)의 리세스부(R1)의 표면 사이에 배치될 수 있다. 상기 고 굴절층(51)은 상기 확산층(41)의 굴절률과 같거나 높을 수 있으며, 상기 레진층(31)의 굴절률보다 높을 수 있다. 상기 고 굴절층(51)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질일 수 있으며, 내부에 확산제가 첨가될 수 있다. 상기 고 굴절층(51) 내의 확산제의 함량은 7wt% 내지 15wt% 일 수 있다. 상기 고 굴절층(51)은 상기 리세스부(R1)의 표면에 0.5mm 이하의 두께로 형성될 수 있어, 입사되는 광을 확산 또는 굴절시켜 줄 수 있다. 상기 고 굴절층(51)은 도 4와 같이, 리세스부(R1)의 표면에 형성되거나, 도 5와 같이, 리세스부(R1)의 표면과 레진층(31)의 상면과 확산층(41)의 연장부(44) 사이에 더 배치될 수 있다.
발명의 실시 예는 리세스부(R1)의 형상을 반구 형상 또는 반 타원 형상으로 설명하였으나, 도 6 내지 도 11과 같이 다른 형상으로 제공될 수 있다. 도 6의 (A)와 같이, 상기 레진층(31)의 리세스부(R1)는 이중 리세스 구조를 포함할 수 있다. 상기 리세스부(R1)는 하부의 제1리세스부(R11) 및 상부의 제2리세스부(R12)를 포함할 수 있다. 상기 제1,2리세스부(R11,R12)에는 확산층(41)의 돌출부(42A)가 배치될 수 있다.
상기 제1리세스부(R11)는 제1 최대 너비(D15)를 갖고 상기 제2리세스부(R12)의 하단에서 제1깊이(T51)로 형성될 수 있고, 상기 제2리세스부(R12)는 레진층(31)의 상단에서 제2깊이(T52)로 형성될 수 있다. 상기 제1깊이(T51)는 상기 제2깊이(T52)보다 클 수 있으며, 1.1배 내지 1.3배 범위일 수 있다. 상기 리세스부(R1)의 깊이(T5)는 상기 리세스부(R1)의 최대 너비(D11)보다 작을 수 있으며, 상기 제1리세스부(R11)의 최대 너비(D15) 보다 작을 수 있다. 상기 제1리세스부(R11)의 최대 너비(D15)는 상기 리세스부(R1)의 최대 너비(D11)의 30% 이상 예컨대, 30% 내지 40% 범위일 수 있다.
상기 제1리세스부(R11)는 제1곡률 반경을 갖는 곡면을 가지며, 상기 제2리세스부(R12)는 제1곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 갖는 곡면을 가질 수 있다. 상기 제1리세스부(R11)와 상기 제2리세스부(R12) 사이의 변곡점 또는 임계점은 제1리세스부(R11)의 곡면과 제2리세스부(R12)의 곡면 사이의 경계 지점일 수 있다. 상기 제1리세스부(R11)의 제1곡률 반경은 상기 제2리세스부(R12)의 제2곡률 반경보다 50% 이상 작을 수 있다. 이에 따라 제1리세스부(R11)는 좁은 영역 상에서 입사된 광을 급격한 곡면으로 확산시키고, 제2리세스부(R12)는 넓은 영역 상에서 입사된 광을 완만한 곡면으로 확산시켜 줄 수 있다.
도 6의 (B)의 그래프는 도 6의 (A)의 리세스부 구조에서의 광도로서, 가로 축은 광축에서의 거리(mm)이며, 세로 축은 광도(Lux)를 나타낸다. 도 6의 (B)와 같이, 광축을 기준으로 일정 영역까지 소정 레벨 이상의 광도가 균일한 분포로 제공됨을 알 수 있다.
도 7과 같이, 레진층(31)은 뿔 형상의 리세스부(R5)를 구비할 수 있다. 상기 리세스부(R5)는 하단의 저점으로 갈수록 점차 좁은 너비를 갖는 원뿔 형상 또는 다각 뿔 형상일 수 있다. 상기 레진층(31) 위 및 상기 리세스부(R5) 내에 확산층(45)이 배치될 수 있고, 상기 확산층(45)은 입사된 광을 확산시켜 줄 수 있다. 도 8과 같이, 레진층(31)은 다각형 형상의 리세스부(R6)를 구비할 수 있다. 상기 리세스부(R6)는 하면 너비가 상부 너비보다 작을 수 있으며, 역 사다리꼴 형상일 수 있다. 상기 레진층(31) 위 및 상기 리세스부(R6) 내에 확산층(46)이 배치될 수 있고, 상기 확산층(46)은 입사된 광을 확산시켜 줄 수 있다. 도 9와 같이, 리세스부(R7)는 다른 예로서, 다수의 다각 패턴을 갖는 리세스부(R7) 내에 확산층(46)이 배치될 수 있다. 상기 다수의 다각 패턴을 갖는 리세스부(R7)는 발광소자(21) 상에 둘 이상의 패턴이 배치될 수 있다. 이에 따라 레진층(31)는 상부(P1)들이 각 패턴들 사이로 돌출될 수 있다. 이러한 확산층(46)은 상기 패턴들에 의해 서로 다른 두께를 갖는 영역이 각 발광소자(21) 상에 배치되므로, 광의 확산 효과를 줄 수 있다.
도 10 내지 도 12는 발명의 실시 예에서 리세스부(R21,R22)의 형상 및 깊이에 따른 광도를 비교한 도면이다.
도 10의 (A)와 같이, 리세스부(R21)이 측 단면이 다각형 형상인 경우, 예컨대 사각형 형상이고 확산층(41B)이 채워진 구조에서, 리세스부(R21)의 너비(T21)가 1mm이고, 깊이(T31)가 0.1mm인 경우, 도 10의 (B)의 광도이며, 너비(T21)가 1mm이고, 깊이(T31)가 0.2mm인 경우, 도 10의 (C)의 광도이며, 너비(T21)가 1mm이고, 깊이(T31)가 0.3mm인 경우, 도 10의 (D)의 광도의 결과로 구해질 수 있다. 이때 너비를 고정하고 다각형 형상의 깊이(T31)를 증가할수록 광도가 개선됨을 알 수 있다.
도 11의 (A)와 같이, 리세스부(R22)이 측 단면이 오목한 곡면인 경우, 예컨대 반 타원 형상이고 확산층(41C)이 채워진 구조에서, 너비(T22)가 1mm이고, 깊이(T32)가 0.3mm인 경우, 도 11의 (B)의 광도이며, 너비(T22)가 2mm이고, 깊이(T32)가 0.3mm인 경우, 도 11의 (C)의 광도의 결과로 구해질 수 있다. 이때 반 타원 형상의 리세스부(R22)의 너비(T22)와 깊이(T32)를 증가할수록 광도가 개선됨을 알 수 있다.
도 12는 비교 예의 (A)와 같이, 레진층(31) 상이 리세스부 없이 일정한 두께를 갖는 확산층(41D)를 형성할 경우, (B)와 같이 광도 분포가 발명의 실시 예에 비해 낮게 나타남을 알 수 있다.
따라서, 발명의 실시 예는 반 타원 형상을 갖는 리세스부를 레진층(31)의 상부에 배치하고, 확산층(41)을 채워짐으로써, 발광소자(21)로부터 방출된 광도 분포의 저하 없이 균일한 면 광을 제공할 수 있고 조명 장치(100)의 두께를 3mm 미만으로 줄여줄 수 있다.
제2실시 예에 따른 조명 장치는 도 13 내지 도 15를 참조하기로 하며, 제1실시 예와 동일 또는 유사한 구성은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 하며, 본 실시 예에 선택적으로 적용할 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 조명 모듈 또는 장치(200)는 기판(210), 레진층(220), 확산층(250) 및 복수의 발광소자(201)를 포함할 수 있다. 상기 조명 장치(200)는 상기 레진층(220) 또는 확산층(250) 중 적어도 하나 또는 모두의 위에 제2반사부재(240)가 배치될 수 있다. 상기 조명 장치(200)는 상기 레진층(220) 또는 확산층(250) 중 적어도 하나 또는 모두의 아래에 제1반사부재(230)를 포함할 수 있다. 상기 제1반사부재(230)는 상기 기판(210)보다 위에 배치되고, 레진층(220)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2반사부재(230,240)는 상기 레진층(220)의 제1방향(V)에 수직한 상/하에 각각 배치되며, 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 제1방향(V)은 광이 진행하는 방향 또는 광축 방향일 수 있다.
상기 발광소자(201)로부터 방출된 광은 레진층(220)의 측면들 중 적어도 한 측면을 통해서 또는 확산층(250)을 통해 면 광 형태로 조사될 수 있다. 상기 조명 장치(200)는 복수의 발광소자(201)의 둘레에 라인 형태의 측면(들), 출사면 또는 투명한 면이 배치될 수 있다. 상기 조명 장치(200)는 복수의 발광소자(201)의 발광 면과 대면하는 일면에 일정 높이 또는 두께를 갖는 출사면이 제공될 수 있다. 상기 레진층(220)은 적어도 한 측면과 일면(또는 상면)이 노출될 수 있고 상기 확산층(250)은 적어도 한 측면과 일면(또는 상면) 또는/및 타면(또는 하면)이 노출될 수 있다.
상기 조명 장치(200)는 서로 반대측에 배치된 제1면(S1)과 제2면(S2), 및 서로 반대측에 배치된 제3면(S3)과 제4면(S4)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2면(S1,S2)은 제2방향(X)으로 긴 길이를 갖고 연장될 수 있으며, 상기 제3 및 제4면(S3,S4)은 제1방향(V)으로 긴 길이를 갖고 연장될 수 있다. 상기 제1 및 제2방향(V,X)은 서로 직교하거나 서로 예각 또는 둔각으로 교차될 수 있다. 제3방향(Z)은 수직 방향 또는 두께 방향이며, 상기 제1 및 제2방향(V,X)과 직교하는 방향일 수 있다.
조명 장치(200)에서 제1면(S1)과 제2면(S2)의 적어도 일부는 서로 대면하거나 어긋나게 배치될 수 있다. 상기 제3면(S3)과 제4면(S4)의 적어도 일부는 서로 대면하거나 어긋나게 배치될 수 있다. 상기 제3면(S3) 및 제4면(S4)은 상기 제1면(S1)과 제2면(S2)과 다른 측면일 수 있다. 상기 제1 및 제2면(S1,S2) 사이의 최소 거리는 상기 제3 및 제4면(S3,S4) 사이의 최소 거리보다 작을 수 있다.
조명 장치(200)에서 상기 제1면(S1)과 상기 제2면(S2)은 한 방향 또는 제2방향(X)으로 긴 길이를 가질 수 있으며, 바 형상 또는 라인 형상으로 길게 연장될 수 있다. 상기 제1면(S1)은 발광소자(201)의 발광면(202)과 대면하거나 레진층(220) 또는 확산층(250)의 측면들 중에서 광도가 가장 높은 광들이 출사되는 면일 수 있다. 상기 제1면(S1)은 출사면(Sa)일 수 있다. 여기서, 상기 발광소자(201)는 단일 방향의 측면이 발광면(202)으로 설명하였으나, 소자 또는 광원의 종류에 따라 2면 이상 또는 4면 이상으로 발광할 수 있다.
상기 조명 장치(200)에서 복수의 발광소자(201)는 제2방향(X)으로 배열되거나, 상기 제2면(S2)에 인접한 영역을 따라 배열될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(201)는 1행으로 배열될 수 있다. 상기 1행으로 배열된 발광소자(201)들을 연결한 가상의 선은 직선이거나 곡선을 포함할 수 있다. 다른 예로서 상기 복수의 발광소자는 2행으로 배치될 수 있으며, 상기 제1행 및 제2행의 발광소자들은 상기 제1면(S1)과 상기 제2면(S2) 사이에서 열 방향(예: V 방향)으로 서로 중첩되지 않게 배치될 수 있다. 상기 제2방향(X)으로 배열된 복수의 발광소자(201)는 상기 제1면(S1) 또는 제1출사면과 각각 대면할 수 있다. 상기 복수의 발광소자(201)의 각 발광면(202)은 상기 제1출사면 또는 제1면(S1)과 대면할 수 있다. 상기 발광소자(201)로부터 방출된 광은 제1면(S1)을 통해 방출되며, 일부 광은 상기 제2면(S2), 제3면(S3) 및/또는 제4면(S4)을 통해 방출될 수 있다.
상기 조명 장치(200)은 제2방향(X)의 길이는 상기 발광소자(201)의 배치 개수에 따라 달라질 수 있으며, 예컨대 30mm 이상일 수 있다. 상기 조명 장치(200)의 제1방향(V)의 길이(V2)는 발광소자(201)의 출사 광이 확산되는 영역과 발광소자(201)의 후방을 보호하는 영역을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 길이(V2)은 발광소자(201)들의 피치의 2배 이하일 수 있다.
상기 발광소자(201)의 발광 면(202)과 제1면(S1) 사이의 거리(B1)와 상기 발광소자(201)의 타면와 제2면(S2) 사이의 거리(B5)는 서로 다를 수 있으며, 예컨대 B1 > B5의 관계를 가질 수 있다. 상기 발광소자(201)와 상기 제2면(S2) 사이의 거리(B5)는 3mm 이하일 수 있으며, 예컨대 1mm 내지 3mm의 범위일 수 있다. 상기 발광소자(201)와 상기 제2면(S2) 사이의 거리(B5)가 상기 범위보다 작으면 습기가 침투되거나 회로 패턴을 형성할 수 있는 영역이 작아질 수 있고 상기 범위보다 크면 조명 장치(200)의 사이즈가 커질 수 있다.
상기 조명 장치(200)에서 제1면(S1), 제2면(S2), 제3면(S3) 및 제4면(S4)은 제3방향(Z)으로 수직한 평면으로 제공되거나, 적어도 하나는 곡면 또는 경사진 면을 포함할 수 있다. 상기 제1면(S1), 제2면(S2), 제3면(S3) 및 제4면(S4)은 상기 제3방향(Z)으로 동일한 두께 또는 동일한 높이를 가질 수 있다. 예컨대, 제1출사면인 제1면(S1)은 수직한 평면이거나, 볼록한 곡면을 포함할 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 제2면(S2), 제3면(S3) 및 제4면(S4)을 포함할 수 있고, 상기 확산층(250)은 상기 제1면(S1), 제3면(S3) 및 제4면(S4)를 포함할 수 있다.
상기 레진층(220)의 외측에 확산층(250)이 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제4면(S1,S2,S3,S4)은 상기 레진층(220) 또는 확산층(250)의 최 외면일 수 있다. 상기 확산층(250)은 제1면(S1)의 측면에 배치되거나, 제3면(S3) 또는/및 제4면(S4)의 일부 또는 측면 전체에 배치될 수 있다. 상기 확산층(250)이 상기 레진층(220)의 외면에 접촉된 경우, 상기 확산층(250)과 상기 레진층(220) 사이의 경계면은 상기 확산층(250)이 형성된 영역을 따라 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)은 일면에서 각 발광소자(201)를 향해 오목한 복수의 리세스부(R51)를 구비할 수 있다. 상기 복수의 리세스부(R51) 각각은 상기 각 발광소자(201)과 제1방향(V)으로 중첩될 수 있다. 상기 리세스부(R51) 및 상기 레진층(220)의 외측에는 상기 확산층(250)이 배치된다. 상기 리세스부(R51)는 반구 형상 또는 반 타원 형상일 수 있다. 상기 확산층(250)은 상기 리세스부(R51)에 배치된 돌출부(251), 및 상기 돌출부(251) 사이를 연결하는 연장부(252)를 포함할 수 있다. 상기 확산층(250)은 상기 레진층(220)의 길이 방향 양측에 배치된 측면부(256)를 포함할 수 있다. 상기 리세스부(R51), 상기 확산층(250)은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
상기 발광소자(201)는 청색 또는 적색의 LED 칩이거나, 상기 LED 칩이 패키징된 패키지를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 발광소자(201)는 사이드 뷰(side view) 타입의 패키지이거나, 일 측면이 발광 면(202)을 갖는 패키지일 수 있다. 상기 발광소자(201)들 간의 피치는 4mm 이상 예컨대, 4mm 내지 15mm의 범위일 수 있다.
상기 기판(210)의 두께(Za)는 상기 발광소자(201)의 높이보다 작을 수 있다. 상기 발광소자(201)의 높이는 상기 기판(210)의 두께(Za)의 2배 이상일 수 있으며, 예컨대 2배 내지 4배의 범위일 수 있다. 상기 기판(210)의 두께(Za)가 얇게 제공되므로, 조명 모듈(200)은 연성 플레이트로 제공될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 기판(210) 상에서 상기 발광소자(201)를 덮을 수 있다. 상기 제2반사부재(240)는 상기 레진층(220)의 상면을 덮을 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 발광소자(201)의 상면과 측면들에 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 제1반사부재(230)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)의 일부는 상기 제1반사부재(230)의 홀(232)를 통해 상기 기판(210)에 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 발광소자(201)의 발광면(202)에 접촉될 수 있다. 상기 레진층(220)의 제1면(S1), 제2면(S2), 제3면(S3) 및 제4면(S4)은 상기 제1 및 제2반사부재(230,240) 사이의 측면일 수 있다.
상기 레진층(220)의 상면 면적은 상기 기판(210)의 상면 면적, 상기 제1반사부재(230)의 상면 면적 또는 상기 제2반사부재(240)의 하면 면적과 동일할 수 있다. 상기 제1방향(V)으로 상기 레진층(220)의 너비는 상기 기판(210)의 너비, 상기 제1반사부재(230)의 너비 또는/및 상기 제2반사부재(240)의 너비와 동일할 수 있다. 상기 제2방향(X)으로 상기 레진층(220)의 길이는, 상기 기판(210)의 길이, 상기 제1반사부재(230)의 길이 또는/및 상기 제2반사부재(240)의 길이와 동일할 수 있다.
상기 레진층(220)은 제1 및 제2반사부재(230,240) 사이에 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)의 일부는 기판(210)과 제2반사부재(240) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1반사부재(230)의 상면과 상기 제2반사부재(240)의 하면은 상기 레진층(220)의 하면과 상면에서 서로 대면할 수 있다. 상기 제1반사부재(230)의 상면과 상기 제2반사부재(240)의 하면은 서로 동일 면적을 가질 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(220)은 발광소자(201)로부터 방출된 광과 제 1 및 제2반사부재(230,240)으로 반사된 광을 확산시켜 측 방향으로 가이드할 수 있다.
상기 레진층(220)은 상기 발광소자(201)의 높이보다 두꺼운 두께(Zb) 또는 높이로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(220)은 상기 발광소자(201)의 상부를 보호하며 습기 침투를 억제할 수 있다. 상기 발광소자(201)는 하부에 기판(210)이 배치되고 상부에 레진층(220)이 배치되므로, 상기 발광소자(201)를 보호할 수 있다. 따라서, 상기 레진층(220)의 상면과 상기 발광소자(201) 사이의 간격은 0.5mm 이하 예컨대, 0.2mm 내지 0.5mm 범위로 배치될 수 있다. 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 제1 및 제2반사부재(230,240) 사이의 거리이며, 상기 제1 및 제2반사부재(230,240) 사이의 거리(예: Zb)는 상기 제1면(S1)과 상기 제2면(S2) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 조명 장치(200)는 제3방향(Z)의 두께를 작게 배치함으로써, 라인 형태의 면광을 제공하며 광도 개선 및 핫 스팟을 방지할 수 있다. 또한 연성이 가능한 조명 모듈을 제공할 수 있다.
상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 발광소자(201)의 두께의 2배 이하일 수 있으며, 예컨대 1배 초과 내지 2배 이하일 수 있다. 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 예컨대 1.5mm 내지 1.9mm의 범위 또는 1.5mm 내지 1.6mm의 범위일 수 있다. 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 조명 장치(200)의 두께(Z1)의 0.8배 이하일 수 있으며, 예컨대, 상기 조명 장치(200)의 두께(Z1)의 0.4배 내지 0.8배의 범위일 수 있다. 상기 레진층(220)이 상기 조명 모듈(200)의 장치(Z1)와 1.2mm 이하의 차이로 배치되므로, 조명 모듈(200)에서의 광 효율의 저하를 방지할 수 있고 연성 특성을 강화시켜 줄 수 있다.
상기 제1반사부재(230)는 상기 발광소자(201)로부터 방출된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 제1반사부재(230)는 상기 기판(210)의 상면에 형성될 수 있다. 상기 제1반사부재(230)는 상기 기판(210)의 상부 층으로 형성되거나 별도의 층으로 형성될 수 있다. 상기 제1반사부재(230)은 상기 기판(210)의 상면에 접착제로 접착될 수 있다. 상기 레진층(220)은 상기 제1반사부재(230)의 상면에 접착될 수 있다. 상기 제1반사부재(230)는 상기 발광소자(201)의 하면과 대응되는 영역에 복수의 홀(232)을 구비하며, 상기 홀(232)을 통해 상기 발광소자(201)가 상기 기판(210)에 연결될 수 있다. 상기 레진층(220)의 일부는 상기 홀(232)를 통해 상기 기판(210)에 접촉될 수 있다. 상기 홀(232)은 상기 발광소자(201)가 상기 기판(210)에 본딩되는 영역일 수 있다.
상기 제1반사부재(230)는 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1반사부재(230)는 광을 반사하는 물질 예컨대, 금속 또는 비 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1반사부재(230)가 금속인 경우 스테인레스, 알루미늄(Al), 은(Ag)과 같은 금속 층을 포함할 수 있으며, 비 금속 물질인 경우 백색 수지 재질이거나. 레진 내에 금속 산화물 또는/및 에어들이 채워진 재질이거나, 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1반사부재(230)는 백색 수지 재질이거나 폴리에스테르(PET) 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1반사부재(230)는 저반사 필름, 고반사 필름, 난반사 필름, 또는 정반사 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1반사부재(230)는 예컨대, 입사된 광을 제1면(S1)으로 반사시켜 주기 위한 정반사 필름으로 제공될 수 있다.
상기 제1반사부재(230)의 일단은 상기 제1면(S1)과 같은 평면에 배치될 수 있다. 상기 제1반사부재(230)의 타단은 상기 제2면(S2)와 같은 평면에 배치될 수 있다. 상기 제1반사부재(230)의 두께(Zc)는 상기 기판(210)의 두께(Za)보다 작을 수 있다. 상기 제1반사부재(230)의 두께(Zc)는 상기 기판(210)의 두께(Za)의 0.3배 이상으로 배치되어, 입사되는 광의 투과 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 제1반사부재(230)의 두께(Zc)는 0.1mm 내지 0.3mm의 범위일 수 있으며, 상기 범위보다 작은 경우 광 투과 손실이 발생될 수 있고 상기 범위보다 두꺼운 경우 조명 모듈(200)의 두께(Z1)가 증가할 수 있다.
상기 제2반사부재(240)의 두께(Zd)는 상기 기판(210)의 두께(Za)보다 작을 수 있다. 상기 제2반사부재(240)의 두께(Zd)는 상기 기판(210)의 두께(Za)의 0.3배 이상으로 배치되어, 입사되는 광의 투과 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 제2반사부재(240)의 두께(Zd)는 0.1mm 내지 0.3mm의 범위일 수 있으며, 상기 범위보다 작은 경우 광 투과 손실이 발생될 수 있고 상기 범위보다 두꺼운 경우 조명 모듈(200)의 두께(Z1)가 증가할 수 있다. 상기 제2반사부재(240)는 상기 레진층(220)의 상면 전 영역에 배치되어, 광의 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 제2반사부재(240)는 상기 제1반사부재(230)와 동일한 재질일 수 있다. 상기 제2반사부재(240)는 광을 반사하고 광의 투과 손실을 줄이기 위해, 상기 제1반사부재(230)의 재질보다 광 반사율이 높은 재질이거나 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 상기 제2반사부재(240)는 상기 제1반사부재(230)와 동일한 두께이거나 더 두꺼운 두께일 수 있다. 예컨대, 상기 제1,2반사부재(230,240)는 동일한 재질 및 동일한 두께로 제공될 수 있다.
상기 제2반사부재(240)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2반사부재(240)은 광을 반사하는 물질 예컨대, 금속 또는 비 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2반사부재(240)이 금속인 경우 스테인레스, 알루미늄(Al), 은(Ag)과 같은 금속 층을 포함할 수 있으며, 비 금속 물질인 경우 백색 수지 재질이거나, 레진 내에 금속 산화물 또는/및 에어들이 채워진 재질이거나, 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 제2반사부재(240)은 백색 수지 재질이거나 폴리에스테르(PET) 재질을 포함할 수 있다. 상기 제2반사부재(240)은 저반사 필름, 고반사 필름, 난반사 필름, 또는 정반사 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2반사부재(240)은 예컨대, 입사된 광이 제1면(S1) 방향으로 진행하도록 정반사 필름으로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 제1면(S1)은 요철 구조와 같은 광 추출 구조가 배치될 수 있다. 이에 따라 확산층(250)을 통해 방출된 광의 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 조명 장치(200)는 제3방향(Z)의 두께(Z1)를 라인 형태로 제공하여, 연성을 가지며 라인 형태의 면 광원을 제공할 수 있다.
상기 복수의 리세스부(R51) 각각의 최대 깊이(T5)는 상기 제1방향(V)과 직교하는 적어도 한 방향의 최대 너비(D1)보다 작으며, 상기 레진층(220)의 두께(Zb)는 상기 각 리세스부(R51)의 최대 너비(D1)보다 작고 상기 각 리세스부(R51)의 최대 깊이(T5)보다 클 수 있다. 이때 리세스부(R51)의 제3방향(Z)의 높이는 상기 레진층(220)의 두께(Zb)와 동일할 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 조명 모듈(200)에서 각 구성요소의 두께를 보면, 기판(210)의 두께는 Za이고, 레진층(220)의 두께는 Zb이며, 제1반사부재(230)의 두께는 Zc이고 제2반사부재(240)의 두께는 Zd인 경우, Zb>Za>Zd≥Zc의 관계를 가질 수 있다. 이러한 레진층(220)의 두께(Zb)를 기판(210)의 두께(Za)보다 두껍게 배치하여, 발광소자(201)를 보호하고 광을 확산시켜 가이드할 수 있으며 연성 특성을 강화시켜 줄 수 있다. 또한 레진층(220)의 두께(Zb) 또는 높이를 갖는 라인 형태의 출사면(Sa)이 제공되므로, 라인 광 형태로 제공할 수 있다. 상기 발광소자(201)의 발광면(202)에서 상기 제1면(S1) 사이의 거리(B1)는 상기 레진층(220)의 두께(Zb) 또는 높이의 2배 이상 예컨대, 2배 내지 8배의 범위일 수 있다. 상기 확산층(250)은 연장부(252)의 두께(B3)가 0.7mm 이하 예컨대, 0.3mm 내지 0.7mm의 범위 또는 0.3mm 내지 0.5mm의 범위로 제공될 수 있다. 발명의 제2실시 예는 조명 장치(200)의 두께를 낮추고, 슬림한 라인 광을 측면을 통해 방출할 수 있다. 이때의 라인 광은 리세스부(R51) 및 확산층(250)에 의해 출사 면(Sa)을 통해 균일한 면 광원 형태로 발광될 수 있다.
도 15 및 도 13과 같이, 조명 장치는 레진층(220)의 출사면의 후방에 기판(210) 및 제1반사 부재(230)이 배치되며, 전방으로 실시 예에 개시된 리세스부(R51) 및 확산층(250)이 배치될 수 있다. 상기 리세스부(R51)는 반구 형상 또는 반 타원 형상일 수 있다. 이러한 구조에서 제1방향(V)의 양측에 제2,3반사 부재(241,242)가 배치되어, 발광소자(201A)로부터 방출된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 이에 따라 확산층(250)를 통해 방출된 광은 반사, 확산되어, 균일한 광 분포를 갖는 라인 광 형태로 제공될 수 있다. 상기 발광소자(201A)는 도 1 내지 도 3에 개시된 플립 칩 형태의 발광 소자로 구현될 수 있다.
도 16과 같이, 조명 장치의 제조 공정을 보면, 반사부재가 배치된 기판(11) 상에 복수의 발광소자(21)를 탑재하고, 레진층(31)를 트랜스퍼 몰딩할 때 리세스부(R1)를 함께 형성하게 된다. 이후 상기 레진층(31) 상에 확산층(41)을 형성하게 된다. 그리고, 도 13 내지 도 15의 구조는 레진층 및 확산층이 형성된 다음, 제1방향의 일측 또는 양측에 반사부재(들)을 부착시켜 줄 수 있다.
도 17과 같이, 조명 장치는 기판(11)의 전 영역에 탑뷰 타입의 제1발광소자(21)를 배치하며, 넓거나 좁은 폭(W1)을 갖는 제1,2영역(A1,A2)에는 제1발광소자(21)를 주로 배치하고, 좁은 제2영역(A2)의 입구 또는 출구 측, 또는 기판이 절곡되거나 휘어지는 부분에는 사이드 뷰 타입의 발광소자(21A)를 더 배치할 수 있다. 이에 따라 전 영역에서 균일한 광 분포로 제공할 수 있고, 암부 발생을 억제할 수 있다. 상기 기판(11) 내부에는 개구부(105)를 배치할 수 있다.
도 18은 실시 예에 따른 조명 모듈이 적용된 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이며, 도 19는 실시 예에 개시된 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 차량 램프를 나타낸 도면이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 차량(900)에서 후미등(800)은 제 1 램프 유닛(812), 제 2 램프 유닛(814), 제 3 램프 유닛(816), 및 하우징(810)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 램프 유닛(812)은 방향 지시등 역할을 위한 광원일 수 있으며, 제 2 램프 유닛(814)은 차폭등의 역할을 위한 광원일 수 있고, 제3램프 유닛(816)은 제동등 역할을 위한 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 내지 제3램프 유닛(812,814,816) 중 적어도 하나 또는 모두는 실시 예에 개시된 조명 모듈을 포함할 수 있다. 상기 하우징(810)은 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814, 816)들을 수납하며, 투광성 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 하우징(810)은 차량 몸체의 디자인에 따라 굴곡을 가질 수 있고, 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814,816)은 하우징(810)의 형상에 따라, 곡면을 갖는 수 있는 면 광원을 구현할 수 있다. 이러한 차량 램프는 상기 램프 유닛이 차량의 테일등, 제동등이나, 턴 시그널 램프에 적용될 경우, 차량의 턴 시그널 램프에 적용될 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 복수의 발광소자;
    상기 기판 상에 배치되며 상기 복수의 발광소자를 밀봉하는 레진층; 및
    상기 레진층 상에 확산층을 포함하며,
    상기 레진층은 상기 복수의 발광소자 각각을 향해 오목한 복수의 리세스부를 포함하며,
    상기 확산층은 상기 복수의 리세스부 각각에 배치된 복수의 돌출부를 포함하며,
    상기 복수의 돌출부 각각은 상기 각 발광소자로부터 광이 방출되는 제1방향으로 이격되며,
    상기 복수의 리세스부 각각의 최대 깊이는 상기 제1방향과 직교하는 적어도 한 방향의 최대 너비보다 작으며,
    상기 레진층의 두께는 상기 각 리세스부의 최대 너비보다 작고 상기 각 리세스부의 최대 깊이보다 큰 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1방향으로 상기 각 리세스부의 최대 깊이는 상기 제1방향으로 상기 레진층의 일면에서 상기 확산층의 타면까지의 광축 거리의 12% 내지 41% 범위인 조명 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 리세스부는 상기 각 발광소자에 가장 가까운 영역에서 상기 각 발광소자에 멀어질수록 너비가 증가하는 형상을 갖는 조명 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각 리세스부의 형상은 측 단면이 반구형 형상, 반 타원 형상 또는 이중 곡면 형상을 갖는 조명 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 확산층은 상기 레진층 상에서 복수의 돌출부를 서로 연결해 주는 연장부를 포함하는 조명 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 확산층은 상기 레진층의 각 측면까지 연장된 측면부를 포함하며,
    상기 레진층과 상기 확산층은 형광체 없이 제공되는 조명 장치.
  7. 제1반사 부재;
    상기 제1반사 부재와 대면하는 제2반사 부재;
    상기 제1 및 제2반사 부재 사이에 배치된 레진층;
    상기 레진층에 밀봉되며 상기 제1 및 제2반사 부재 사이의 일측 면을 통해 광을 방출하는 복수의 발광소자;
    상기 레진층의 외측 일부에 배치된 확산층; 및
    상기 레진층은 상기 레진층의 일측에서 상기 복수의 발광소자 각각을 향해 오목한 복수의 리세스부를 포함하며,
    상기 확산층은 상기 복수의 리세스부 각각에 배치된 복수의 돌출부를 포함하며,
    상기 복수의 돌출부 각각은 상기 각 발광소자로부터 광이 방출되는 제1방향으로 이격되며,
    상기 복수의 리세스부 각각의 최대 깊이는 상기 제1방향과 직교하는 적어도 한 방향의 최대 너비보다 작으며,
    상기 레진층의 두께는 상기 각 리세스부의 최대 너비보다 작고 상기 각 리세스부의 최대 깊이보다 큰 조명 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 확산층은 상기 복수의 돌출부를 연결하는 연장부를 포함하며,
    상기 돌출부 및 상기 연장부는 광이 출사되는 출사 면을 제공하는 조명 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 확산층은 상기 레진층의 길이 방향 양측으로 연장된 측면부를 포함하는 조명 장치.
  10. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 리세스부의 표면에 상기 레진층 또는 상기 확산층의 재질보다 굴절률이 높이 고 굴절층을 포함하는 조명 장치.
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