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特許7366065照明モジュールおよびこれを備えた照明装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-12
(45)【発行日】2023-10-20
(54)【発明の名称】照明モジュールおよびこれを備えた照明装置
(51)【国際特許分類】
   F21S 43/30 20180101AFI20231013BHJP
   F21S 43/145 20180101ALI20231013BHJP
   F21W 102/00 20180101ALN20231013BHJP
   F21W 103/15 20180101ALN20231013BHJP
   F21W 103/25 20180101ALN20231013BHJP
   F21W 103/00 20180101ALN20231013BHJP
   F21W 102/30 20180101ALN20231013BHJP
   F21W 103/30 20180101ALN20231013BHJP
   F21W 103/35 20180101ALN20231013BHJP
   F21W 103/55 20180101ALN20231013BHJP
   F21W 103/45 20180101ALN20231013BHJP
   F21Y 105/16 20160101ALN20231013BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20231013BHJP
   F21Y 107/70 20160101ALN20231013BHJP
【FI】
F21S43/30
F21S43/145
F21W102:00
F21W103:15
F21W103:25
F21W103:00
F21W102:30
F21W103:30
F21W103:35
F21W103:55
F21W103:45
F21Y105:16
F21Y115:10 300
F21Y107:70
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2020564617
(86)(22)【出願日】2019-05-03
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-09-16
(86)【国際出願番号】 KR2019005342
(87)【国際公開番号】W WO2019225877
(87)【国際公開日】2019-11-28
【審査請求日】2022-04-27
(31)【優先権主張番号】10-2018-0058813
(32)【優先日】2018-05-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】517099982
【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【弁理士】
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100143823
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 英彦
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【弁理士】
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【弁理士】
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100203035
【弁理士】
【氏名又は名称】五味渕 琢也
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100202267
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 正浩
(74)【代理人】
【識別番号】100182132
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【弁理士】
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(72)【発明者】
【氏名】オム,ドンイル
(72)【発明者】
【氏名】チャン,ジェヒョク
【審査官】山崎 晶
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第10-2012-0118693(KR,A)
【文献】特開2013-247038(JP,A)
【文献】国際公開第2008/117865(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2017/0254518(US,A1)
【文献】特開2009-231750(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 43/30
F21S 43/145
F21W 102/00
F21W 103/15
F21W 103/25
F21W 103/00
F21W 102/30
F21W 103/30
F21W 103/35
F21W 103/55
F21W 103/45
F21Y 105/16
F21Y 115/10
F21Y 107/70
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板の上に配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の上に配置された樹脂層と、
前記複数の発光素子の周りに配置された反射部材と、
前記樹脂層の上面および側面に配置される蛍光体層と、を含み、
前記反射部材は、第1反射領域と前記第1反射領域と対向する第2反射領域を有する複数の反射ユニットを含み、
前記複数の反射ユニットのうち少なくとも1つは、前記第1反射領域の最上端地点と前記基板と前記第1反射領域が接する第1地点を連結する直線と前記第1地点で前記基板の接線が第1角度を有し、前記第2反射領域の最上端地点と前記基板と前記第2反射領域が接する第2地点を連結する直線と前記第2地点での前記基板の接線が第2角度を有し、
前記複数の反射ユニットのうち少なくとも1つは、前記第1角度と前記第2角度が異なり、
前記反射部材の一部は、前記複数の発光素子の間にそれぞれ配置され、
前記複数の発光素子は、前記基板と前記樹脂層と垂直方向に重なり、
前記反射ユニットは、前記蛍光体層の側面部と接触し、
前記基板の上面は、曲率を有する、照明モジュール。
【請求項2】
前記複数の反射ユニットのうち少なくとも1つは、前記第1角度が前記第2角度より小さい、請求項1に記載の照明モジュール。
【請求項3】
前記複数の反射ユニットは、隣接した第1反射ユニットおよび第2反射ユニットを含み、
前記第1および第2反射ユニットにおいて、前記第1角度は相互異なり、
前記複数の反射ユニットのうち他の少なくとも1つは、前記第1角度と前記第2角度が同一である、請求項1に記載の照明モジュール。
【請求項4】
前記第1反射ユニットの第2反射領域と前記第2反射ユニットの第1反射領域が接触する領域は、前記最上端地点を含み、
前記第1反射領域と前記第2反射領域は、曲率を有する凹状の曲面を含む、請求項3に記載の照明モジュール。
【請求項5】
前記複数の反射ユニットのうち少なくとも1つにおいて、前記第1反射領域の高さと前記第2反射領域の高さは、前記基板の上面から相互同じ高さを有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の照明モジュール。
【請求項6】
前記発光素子の上面中心から前記第1反射領域の最上端地点までの第1距離は、前記発光素子の上面中心から前記第2反射領域の最上端地点までの第2距離より大きい、請求項1から5のいずれか一項に記載の照明モジュール。
【請求項7】
前記複数の発光素子の間の間隔は、相互同一であり、
前記第1地点と前記第2地点は、前記発光素子のそれぞれの下面中心から同じ距離で離隔する、請求項6に記載の照明モジュール。
【請求項8】
前記樹脂層の下部は、前記複数の反射ユニットの間に配置され、前記発光素子と接触し、
前記樹脂層の上に配置され、前記発光素子の上面と垂直方向に重なる遮光部を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の照明モジュール。
【請求項9】
前記反射部材の高さは、前記樹脂層の高さの0.4倍~0.6倍の範囲を有し、
前記樹脂層の厚さは4mm以下である、請求項1からのいずれか一項に記載の照明モジュール。
【請求項10】
基板と、
前記基板の上に配置される複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の上に配置された樹脂層と、
前記複数の発光素子の周りに配置された反射部材と、
前記樹脂層の上面および側面に配置される蛍光体層と、を含み、
前記複数の発光素子は、第1発光素子および第2発光素子を含み、
前記反射部材は、前記第1発光素子の周りに配置された第1反射ユニットと、前記第2発光素子の周りに配置された第2反射ユニットを含み、
前記第1および第2反射ユニットのそれぞれは、前記第1および第2発光素子の一側に配置された第1反射領域と、他側に配置された第2反射領域を含み、
前記第1反射ユニットは、前記第1反射領域の最上端地点と前記第1発光素子の上面中心を通る直線が前記第1発光素子の上面中心を通る法線と接触する前記基板の第1接線と第1傾斜角度を有し、
前記第2反射ユニットは、前記第1反射領域の最上端地点と前記第2発光素子の上面中心を通る直線が前記第2発光素子の上面中心を通る法線と接する前記基板の第2接線と第2傾斜角度を有し、
前記第1反射ユニットが有する第1傾斜角度と前記第2反射ユニットが有する第2傾斜角度は、相互異なり、
前記反射部材の側面は、前記蛍光体層の側面部と接触し、
前記基板の上面は、曲率を有する、照明モジュール。
【請求項11】
前記第1反射ユニットは、前記第2反射領域の最上端地点と前記第1発光素子の上面中心を通る直線が前記第1接線と第3傾斜角度を有し、
前記第2反射ユニットは、前記第2反射領域の最上端地点と前記第2発光素子の中心を通る直線が前記第2接線と第4傾斜角度を有し、
前記第1反射ユニットが有する第3傾斜角度と前記第2反射ユニットが有する第4傾斜角度は、相互異なる、請求項10に記載の照明モジュール。
【請求項12】
前記第1反射ユニットが有する第1傾斜角度は、前記第2反射ユニットが有する第傾斜角度より大きく、
前記第1反射ユニットが有する第3傾斜角度は、前記第2反射ユニットが有する第4傾斜角度より小さい、請求項11に記載の照明モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明の実施例は、発光素子を有する照明モジュールに関するものである。発明の実施例は、発光素子および前記発光素子の周りに反射部材を有する照明モジュールに関するものである。発明の実施例は、面光源を提供する照明モジュールに関するものである。発明の実施例は、照明モジュールを有するライトユニットまたは車両用ランプに関するものである。
【背景技術】
【0002】
通常的な照明の応用は、車両用照明(light)だけではなく、ディスプレイおよび看板用バックライトを含む。発光素子、例えば発光ダイオード(LED)は、蛍光灯、白熱灯など既存の光源に比べて、低消費電力、半永久的な寿命、速い応答速度、安全性、環境親和性などの長所がある。このような発光ダイオードは、各種表示装置、室内灯または室外灯のような各種照明装置に適用されている。
【0003】
最近では、車両用光源として、発光ダイオードを採用するランプが提案されている。白熱灯と比較すると、発光ダイオードは、消費電力が小さいという点で有利である。しかし、発光ダイオードから出射される光の出射角度が小さいので、車両用ランプにおいては、発光ダイオードを有するランプの発光面積を増加させる必要がある。前記発光ダイオードは、サイズが小さいので、ランプのデザイン自由度を高めることができ、半永久的な寿命によって経済性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発明の実施例は、面光源を提供する照明モジュールを提供する。発明の実施例は、複数の発光素子および前記各発光素子の周りに反射部材が配置された照明モジュールを提供する。発明の実施例は、発光素子を基準として、対向する反射部材の表面が有する曲率が異なる照明モジュールを提供する。発明の実施例は、発光素子を基準として、対向する反射部材の最上端との距離が相互異なる照明モジュールを提供する。発明の実施例は、基板の上に複数の発光素子、反射部材および樹脂層を有するフレキシブルな照明モジュールを提供する。発明の実施例は、基板の上に複数の発光素子、反射部材、樹脂層および蛍光体層を有するフレキシブルな照明モジュールを提供する。発明の実施例は、光抽出効率および配光特性が改善された照明モジュールを提供する。発明の実施例は、面光源を照射する照明モジュールおよびこれを有する照明装置を提供する。発明の実施例は、照明モジュールを有するライトユニット、表示装置または車両用ランプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
発明の実施例に係る照明モジュールは、基板と、前記基板の上に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の上に配置された樹脂層と、前記複数の発光素子の周りに配置された反射部材と、を含み、前記反射部材は、第1反射領域と前記第1反射領域と対向する第2反射領域を有する複数の反射ユニットを含み、前記複数の反射ユニットのうち少なくとも1つは、前記第1反射領域の最上端地点と前記基板と前記第1反射領域が接する第1地点を連結する直線と前記第1地点での前記基板の接線が第1角度を有し、前記第2反射領域の最上端地点と前記基板と前記第2反射領域が接する第2地点を連結する直線と前記第2地点での前記基板の接線が第2角度を有し、前記複数の反射ユニットのうち少なくとも1つは、前記第1角度と前記第2角度が異なってもよい。
【0006】
発明の実施例に係る照明モジュールは、基板と、前記基板の上に配置される複数の発光素子と、前記複数の発光素子の上に配置された樹脂層と、前記複数の発光素子の周りに配置された反射部材と、を含み、前記複数の発光素子は、第1発光素子および第2発光素子を含み、前記反射部材は、前記第1発光素子の周りに配置された第1反射ユニットと、前記第2反射ユニットの周りに配置された第2反射ユニットを含み、前記第1反射ユニットは、前記第1発光素子の一側に配置された第1反射領域と、他側に配置された第2反射領域を含み、前記第2反射ユニットは、前記第2発光素子の一側に配置された第1反射領域と、他側に配置された第2反射領域を含み、前記第1反射ユニットは、前記第1反射領域の最上端地点と前記第1発光素子の上面中心を通る直線が前記第1発光素子の上面中心を通る法線と接する前記基板の第1接線と第1傾斜角度を有し、前記第2反射ユニットは、前記第1反射領域の最上端地点と前記第2発光素子の上面中心を通る直線が前記第2発光素子の上面中心を通る法線と接する前記基板の第2接線と第2傾斜角度を有し、前記第1反射ユニットが有する第1傾斜角度と前記第2反射ユニットが有する第2傾斜角度は、相互異なってもよい。
【0007】
発明の実施例によれば、前記複数の反射ユニットのうち少なくとも1つは、前記第1角度が前記第2角度より小さくてもよい。発明の実施例によれば、前記複数の反射ユニットは、隣接した第1、2反射ユニットを含み、前記第1および第2反射ユニットのそれぞれが有する前記第1角度は、相互異なってもよい。発明の実施例によれば、前記複数の反射ユニットのうち他の少なくとも1つは、前記第1角度と前記第2角度が同一であってもよい。発明の実施例によれば、前記第1反射ユニットの第2反射領域と前記第2反射ユニットの第1反射領域が接する領域は、前記最上端地点を含むことができる。発明の実施例によれば、前記第1反射領域の高さと前記第2反射領域の高さは、前記回路基板の上面から相互同じ高さを有することができる。
【0008】
発明の実施例によれば、前記発光素子の上面中心から前記第1反射領域の最上端地点までの第1距離は、前記発光素子の上面中心から前記第2反射領域の最上端地点までの第2距離と異なってもよい。発明の実施例によれば、前記第1距離は、前記第2距離より大きくてもよい。発明の実施例によれば、前記複数の発光素子の間の間隔は、相互同一であってもよい。発明の実施例によれば、前記第1地点と前記第2地点は、前記発光素子の下面中心から同じ距離で離隔してもよい。発明の実施例によれば、前記第1反射領域と前記第2反射領域は、曲率を含むことができる。発明の実施例によれば、前記発光素子の上に前記基板の上面と垂直方向に重なる領域に遮光部がさらに配置されてもよい。
【0009】
発明の実施例によれば、前記樹脂層の上面および側面に配置される蛍光体層をさらに含み、前記反射ユニットは、前記蛍光体層の側面部と接触することができる。発明の実施例によれば、前記基板の上面は、曲率を有することができる。発明の実施例によれば、前記反射部材の高さは、前記樹脂層の高さの0.4~0.6倍の範囲を有することができる。
【0010】
発明の実施例によれば、前記第1反射ユニットは、前記第2反射領域の最上端地点と前記第1発光素子の上面中心を通る直線が前記第1接線と第3傾斜角度を有し、前記第2反射ユニットは、前記第2反射領域の最上端地点と前記第2発光素子の中心を通る直線が前記第2接線と第4傾斜角度を有し、前記第1反射ユニットが有する第3傾斜角度と前記第2反射ユニットが有する第4傾斜角度は、相互異なってもよい。発明の実施例によれば、前記第1反射ユニットが有する第1傾斜角度は、前記第2反射ユニットが有する第1傾斜角度より大きくてもよい。発明の実施例によれば、前記第1反射ユニットが有する第3傾斜角度は、前記第2反射ユニットが有する第4傾斜角度より小さくてもよい。
【発明の効果】
【0011】
発明の実施例によれば、照明モジュールにおいて、面光源の光の均一度を改善することができ、フレキシブルな照明モジュールにおいて、領域別の配光分布の差を減らすことができる。発明の実施例によれば、照明モジュールにおいて、各発光素子の周りに異なる曲率または異なる傾斜面を有する反射部材を提供して、発光素子のチルト位置による光度低下を防止することができ、各発光素子の上におけるホットスポット(hot spot)を減らすことができる。発明の実施例によれば、発光素子の上に樹脂材質の樹脂層を積層することで、フレキシブルな照明モジュールを具現することができる。発明の実施例は、照明モジュールの光効率および配光特性を改善することができる。発明の実施例に係る照明モジュールおよびこれを有する照明装置の光学的な信頼性を改善することができる。発明の実施例に係る照明モジュールを有する車両用照明装置の信頼性を改善することができる。発明の実施例は、照明モジュールを有するバックライトユニット、各種表示装置、面光源照明装置または車両用ランプに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1図1は、発明の実施例に係る照明モジュールを示した側断面図である。
図2図2は、図1の照明モジュールのA‐A側断面図である。
図3図3は、図2の照明モジュールの反射部材を説明するための部分拡大図である。
図4図4は、図3の反射部材の別の例である。
図5図5は、図3の照明モジュールの反射部材の構造を説明するための図面である。
図6図6は、発明の実施例に係る照明モジュールの変形例である。
図7図7は、図6の照明モジュールにおいて、反射部材の構造を説明するための図面である。
図8図8は、図6の照明モジュールにおいて、反射部材の構造および光の経路を説明するための図面である。
図9図9は、発明の実施例に係る照明モジュールの別の例である。
図10図10は、発明の実施例に係る照明モジュールの適用例を示したランプの例である。
図11図11は、発明の実施例に係る照明モジュールの発光素子の一例である。
図12図12は、比較例および反射部材を有する照明モジュールの各発光素子の指向角分布の例である。
図13図13は、発明の実施例に係る照明モジュールにおいて、発光素子の回転角度による反射部材の最大幅を比較したグラフである。
図14図14は、発明の実施例に係る照明モジュールを有するランプが適用された車両の平面図である。
図15図15は、発明の実施例に係る照明モジュールまたは照明装置を有するランプを示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付された図面を参照して、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が本発明を容易に実施できる好ましい実施例を詳しく説明する。ただし、本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は、本発明の好ましい一実施例に過ぎず、本出願時点において、これらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解できるでしょう。
【0014】
本発明の好ましい実施例に対する動作原理を詳しく説明する際に、係る公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明確にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。後述される用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語として、各用語の意味は、本明細書全般にわたる内容に基づいて解釈されるべきである。図面全体にかけて、類似する機能および作用をする部分に対しては、同じ図面符号を付する。
【0015】
本発明による照明装置は、照明を必要とする多様なランプ装置、例えば車両用ランプ、家庭用照明装置、産業用照明装置に適用可能である。例えば、車両用ランプに適用される場合、ヘッドランプ、車幅灯(position lamp)、サイドミラー灯、フォグランプ、尾灯(Tail lamp)、非常点滅灯、制動灯、昼間走行灯、車両室内照明、ドアスカッフ、リアコンビネーションランプ、バックアップランプなどに適用可能である。本発明の照明装置は、室内、室外の広告装置、表示装置および各種電車分野にも適用可能であり、他にも現在開発されて商用化されているか今後技術発展に伴って具現可能なあらゆる照明関連分野や広告関連分野などに適用可能であろう。
【0016】
以下、発明の実施例は、添付された図面および実施例に対する説明によって明白になるだろう。発明の実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターン又は構造物が基板、各層(膜)、領域、パッド又はパターンの「上(on)」又は「下(under)」に形成されると記載される場合、「上(on)」と「下(under)」は、「直接(directly)」又は「他の層を介在して(indirectly)」形成されるものも含む。また、各層の上又は下に対する基準は、図面を基準として説明する。
【0017】
図1は、発明の実施例に係る照明モジュールを示した平面図であり、図2は、図1の照明モジュールのA‐A側断面図の例であり、図3は、図2の照明モジュールの反射部材を説明するための部分拡大図である。
【0018】
図1図3を参照すると、照明モジュール100は、基板11、前記基板11の上に配置された発光素子21、前記発光素子21の周りに反射部材31、前記基板11の上で前記発光素子21を覆う樹脂層41を含むことができる。前記照明モジュール100は、前記樹脂層41の上に蛍光体層51を含むことができる。
【0019】
前記照明モジュール100は、前記発光素子21から放出された光を面光源として放出することができる。前記照明モジュール100は、前記基板11の上に配置された反射層を含むことができる。前記照明モジュール100において、複数の発光素子21はN列(Nは1以上の整数)配列されてもよい。前記複数の発光素子21は、図1のようにN列およびM行(N、Mは2以上の整数)配列されてもよい。前記照明モジュール100は、照明を必要とする多様なランプ装置、例えば車両用ランプ、家庭用照明装置、産業用照明装置に適用可能である。例えば、車両用ランプに適用される照明モジュールの場合、ヘッドランプ、サイドミラー灯、車幅灯(position lamp)、フォグランプ、尾灯(Tail lamp)、方向指示灯(turn signal lamp)、制動灯(stop lamp)、昼間走行灯(Daytime running right)、車両室内照明、ドアスカッフ(door scarf)、リアコンビネーションランプ、バックアップランプ等に適用可能である。前記照明モジュール100は、傾きや曲面を有するブラケットまたはハウジングに組立てられる形態でフレキシブルなモジュールとして提供されてもよい。
【0020】
前記照明モジュール100は、緑色、青色、黄色、白色または赤色光のうち少なくとも1つを発光することができる。例えば、前記照明モジュール100は、赤色光を発光することができる。
【0021】
前記基板11は、印刷回路基板(PCB:Printed Circuit Board)を含み、例えば、樹脂系の印刷回路基板(PCB)、メタルコア(Metal Core)PCB、フレキシブル(Flexible)PCB、セラミックPCB、FR‐4基板を含むことができる。前記基板11は、例えばフレキシブルPCBを含むことができる。前記基板11の上面はX軸‐Y軸平面を有し、前記基板11の厚さは、X方向とY方向に直交するZ方向の高さであってもよい。ここで、X方向は第1方向であり、Y方向はX方向と直交する第2方向であり、前記Z方向はX方向とY方向に直交する第3方向である。
【0022】
前記基板11は、上部に配線層(図示せず)を含み、前記配線層は、前記発光素子21に電気的に連結される。複数の発光素子21は、前記配線層によって直列、並列または直‐並列に連結されてもよい。前記基板11は、前記発光素子21、前記樹脂層41および反射部材31の下部に位置したベース部材または支持部材として機能することができる。
【0023】
前記基板11のX方向の長さとY方向の長さは、同一または異なってもよい。前記基板11の厚さは、0.5mm以下、例えば0.3mm~0.5mmの範囲を有することができる。前記基板11の厚さを薄く提供するので、照明モジュールの厚さは薄くなることができる。前記照明モジュール100の厚さt1は、前記基板11の底から5.5mm以下、例えば4.5mm~5.5mmの範囲または4.5mm~5mmの範囲を有することができる。前記照明モジュール100の厚さt1は、前記基板11の下面から蛍光体層51の上面の間の直線距離であってもよい。前記照明モジュール100の厚さt1は、前記樹脂層31の厚さt2の220%以下、例えば180%~220%の範囲を有することができる。前記照明モジュール100は、前記厚さt1が前記範囲より薄い場合、光拡散空間が減少してホットスポットが発生することがあり、前記厚さが前記範囲より大きい場合、厚さ増加によって空間的な設置制約とデザイン自由度が低下することがある。発明の実施例は、照明モジュール100の厚さt1を5.5mm以下、例えば5mm以下に提供して、曲面構造が可能となるので、デザイン自由度および空間的制約を減らすことができる。
【0024】
前記基板11は、一部にコネクタを備えて、前記発光素子21に電源を供給することができる。前記基板11において、前記コネクタが配置された領域は樹脂層が形成されない領域であってもよい。前記基板11は、トップビュー形状が長方形や、正四角形や、他の多角形形状を有することができる。前記基板11は、直線形状または曲線形状を有するバー(Bar)形状を有することができる。
【0025】
前記基板11は、上部に保護層または反射層を含むことができる。前記保護層または反射層は、ソルダーレジスト材質を有する部材を含むことができ、前記ソルダーレジスト材質は、白色材質として、入射する光を反射させることができる。
【0026】
前記発光素子21は、前記基板11の上に配置され、前記樹脂層41で密封されてもよい。前記発光素子21は、前記樹脂層41を通じて光を放出する。前記発光素子21の表面には、前記樹脂層41が接触することができる。前記発光素子21は、光出射面と多数の側面を有し、前記光出射面は、前記樹脂層41の上面と対向して光を放出する。前記発光素子21の多数の側面は、光を放出することができる。前記樹脂層41は、前記各発光素子21の光出射面と多数の側面に接触することができる。前記樹脂層41の上に蛍光体層51が配置された場合、前記樹脂層41を通じて放出された光は、前記蛍光体層51を通じて出射することができる。
【0027】
前記発光素子21の光出射面および側面は、光を出射する。前記発光素子21は、少なくとも5面を通じて発光するLEDチップであり、前記基板11の上にフリップチップ形態に配置される。前記発光素子21は、別の例として、水平型LEDチップまたは垂直型LEDチップを含むことができる。前記発光素子21が水平型LEDチップまたは垂直型LEDチップである場合、前記LEDチップは、ワイヤーで他のLEDチップや配線パターンに連結される。前記LEDチップにワイヤーが連結された場合、ワイヤーの高さによって樹脂層の厚さが増加し、ワイヤーの長さによる連結空間によって発光素子21の間の距離が増加する。別の例として、前記発光素子21は、LEDチップを有するパッケージで提供されてもよい。
【0028】
前記発光素子21は、0.3mm以下の厚さを有することができる。発明の実施例に係る前記発光素子21は、5面発光で指向角分布が大きくなり、これによって発光素子21の間の間隔a1は、前記樹脂層41の厚さt2(t2≦a1)と同一または大きくてもよく、例えば2.5mm以上を有することができ、LEDチップのサイズに応じて可変できる。発明の実施例に開示された発光素子21は、少なくとも5面発光するLEDチップで提供されることで、各発光素子21の輝度分布および指向角分布が改善されることがわかる。
【0029】
前記発光素子21は、前記基板11の上でN×M行列で配置された場合、Nは1列または2列以上であり、Mは1列または2列以上であってもよい。前記N、Mは1以上の整数である。前記発光素子21はY軸およびX軸方向にそれぞれ配列されてもよい。
【0030】
前記発光素子21は、発光ダイオード(LED)チップであり、青色、赤色、緑色、紫外線(UV)、赤外線のうち少なくとも1つを発光することができる。前記発光素子21は、例えば青色、赤色、緑色のうち少なくとも1つを発光することができる。前記発光素子21は、前記基板11と電気的に連結され、420nm~470nmの範囲の青色光を発光することができる。前記発光素子21は光源であってもよい。
【0031】
前記発光素子21の表面は、透明な絶縁層または樹脂材質の層で保護されてもよい。前記発光素子21の表面には、蛍光体を有する蛍光体層が形成されてもよい。前記発光素子21は、下部にセラミック支持部材または金属プレートを有する支持部材が配置されてもよく、前記支持部材は電気伝導および熱伝導部材として使用することができる。
【0032】
発明の実施例に係る発光素子21の上には、多数の層が積層され、前記多数の層は、例えば2層以上または3層以上の層を含むことができる。前記多数の層は、不純物を有しない層、蛍光体が添加された層および拡散剤を有する層、蛍光体/拡散剤が添加された層のうち少なくとも2層または3層以上を選択的に含むことができる。前記多数の層のうち少なくとも1つは、拡散剤と蛍光体を選択的に含むことができる。即ち、前記蛍光体と前記拡散剤は、相互別途の層に配置、または、相互混合されて1つの層に配置されてもよい。前記不純物は、蛍光体または/および拡散剤であってもよい。前記蛍光体と前記拡散剤がそれぞれ備えた層は、相互隣接するように配置、または、相互離隔して配置されてもよい。前記蛍光体と前記拡散剤が配置された層が相互分離した場合、前記蛍光体が配置された層が前記拡散剤が配置された層より上に配置される。
【0033】
前記蛍光体は、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体、黄色蛍光体のうち少なくとも1つを含むことができる。前記蛍光体のサイズは、1μm~100μmの範囲を有することができる。前記蛍光体の密度が高いほど波長変換効率は高くなるが、光度が低下することがあるので、前記蛍光体のサイズ内で光効率を考慮して蛍光体を添加することができる。前記拡散剤は、PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate)系、TiO、SiO、Al、シリコン系のうち少なくとも1つを含むことができる。前記拡散剤は、発光波長で屈折率が1.4~2の範囲であり、そのサイズは、1μm~100μmの範囲を有することができる。前記拡散剤は、球形状であってもよいが、これに限定されるものではない。前記多数の層は、樹脂材質の層を含むことができる。前記多数の層は、相互同じ屈折率であるか、少なくとも2層の屈折率が同一であるか、最上側に隣接した層であるほど屈折率が段々低下してもよい。
【0034】
前記照明モジュール100は、反射部材31を含むことができる。前記反射部材31は、前記基板11と樹脂層41の間に配置される。前記反射部材31は、前記基板11の上面に配置され、前記樹脂層41の上面から離隔してもよい。前記反射部材31は、前記発光素子21と垂直方向に重ならない領域に配置されてもよい。前記反射部材31は、前記樹脂層41と垂直方向に重なることができる。前記反射部材31は、前記基板11の上面に接着剤で接着または直接接着されてもよい。前記反射部材31は、反射シートや反射樹脂を含むことができる。前記反射部材31は、シリコンまたはエポキシを含む樹脂材質に高い屈折率のフィラーや反射剤または吸収剤を添加することができる。前記フィラーは、PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate)系、TiO、SiO、Al、シリコン系のうち少なくとも1つを含むことができる。前記フィラーは、発光波長で屈折率が1.4~2の範囲であり、そのサイズは、4μm~6μmの範囲を有することができる。前記反射部材31は、表面カラーが白色でであってもよい。別の例として、前記反射部材31は、吸収部材で提供することができ、前記吸収部材は、シリコンまたはエポキシのような樹脂材質内に黒鉛のようなフィラーを含むことができる。このような吸収部材は、発光素子の周りで光を吸収して、不必要な光の干渉を防止することができる。発明の説明のために、前記反射部材31を例として説明することにする。
【0035】
前記反射部材31は、前記発光素子21のそれぞれの周りに配置されてもよい。前記反射部材31は、前記発光素子21のそれぞれの周りに配置された側壁であり、入射した光を反射させることができる。前記反射部材31の上端は、前記発光素子21の上端より高く配置されてもよい。前記反射部材31の高さまたは厚さは、前記基板11の上面を基準として前記発光素子21の高さまたは厚さより大きくてもよい。これにより、前記反射部材31は、前記発光素子21から入射した光を前記発光素子21の上部方向に反射させ、発光素子21の上の光度は増加する。
【0036】
図3を参照すると、前記反射部材31は、前記各発光素子21が貫通する複数の貫通ホールh1を含むことができる。前記複数の貫通ホールh1のそれぞれには少なくとも1つの発光素子が挿入される。別の例として、前記貫通ホールh1のそれぞれには2つまたは3つ以上の発光素子が挿入されてもよい。即ち、1つの貫通ホールh1には1つまたは2つ以上の発光素子が配置されてもよい。前記貫通ホールh1の形状は、円形状または多角形形状を有することができる。
【0037】
前記反射部材31は、複数の反射ユニット33を含むことができる。前記複数の反射ユニット33のそれぞれは、前記各発光素子21の側面と対向することができる。前記反射ユニット33は、前記各発光素子21が収容されるリセスまたはキャビティを含むことがある。前記反射ユニット33の数は、前記発光素子21の数と同一であってもよい。
【0038】
前記反射ユニット33は、上面形状が円形状または楕円形状を有することができる。別の例として、前記反射ユニット33は、上面形状が多角形形状または多角形形状の角の部分が曲線である形状を含むことができる。前記反射ユニット33は、前記基板11の上面に水平な直線を基準として、傾斜した平面または曲面を含むことができる。前記反射ユニット33は、傾斜または曲率を有する反射面を含むことができる。前記反射ユニット33は、別の例として、多段ステップ構造を有する反射面を含むことができる。前記反射部材31の反射ユニット33は、前記発光素子21の側面と対向するように配置されてもよい。前記反射部材31の反射ユニット33は、前記発光素子21の周りで光を反射する側壁であってもよい。前記反射ユニット33の詳細な説明は後述することにする。
【0039】
前記反射部材31の外縁部は、基板11の外側に配置された発光素子21の外側に配置されてもよい。前記反射部材31の外側面は、基板11の外側面に隣接した側面であり、前記樹脂層41の外側面と同じ平面上に配置されてもよい。このとき、前記樹脂層41の外縁部は、前記基板11の上面から離隔してもよい。別の例として、前記反射部材31の外側面に前記樹脂層41の外縁部が延長されて前記基板11の上面に接触することができる。
【0040】
前記反射部材31の厚さb0は、前記発光素子21の厚さより厚く前記樹脂層41の厚さt2より小さくてもよい。前記反射部材31の上端は、前記発光素子21の上面より高く前記樹脂層41の上面より低くてもよい。前記反射部材31の厚さb0は、前記樹脂層41の厚さt2の0.4倍以上、例えば0.4倍~0.6倍の範囲を有することができる。前記反射部材31の厚さb0が前記範囲で配置されることで、光反射効率を改善させ、光度を増加させることができる。前記反射部材31の厚さb0が前記範囲より小さい場合、光反射効率および光度が低下することがあり、前記範囲より大きい場合、光の指向角が40度以下となるか暗部が発生することがある。図3を参照すると、前記反射部材31の上端と前記樹脂層41の上面の間の最小距離b1は、0.5mm以上、例えば0.5mm~2mmの範囲を有することができる。前記反射部材31の厚さb0と前記距離b1の比率は2:1~1:2の範囲を有することができる。
【0041】
前記反射部材31の厚さb0は、前記発光素子21の厚さの2倍以上に提供されて、入射した光を効果的に反射させることができる。前記反射部材31の厚さb0、即ち最大厚さは1mm以上、例えば1mm~3mmの範囲を有することができる。
【0042】
前記反射部材31の上部は、前記発光素子21の間の領域で、前記樹脂層41に近いほど相互離れることになる。前記貫通ホールh1と連結された反射ユニット33は、前記発光素子21が配置される底から前記樹脂層41に近いほど広くなる。即ち、前記反射ユニット33の幅c0または面積は、前記樹脂層41に近いほど大きくなる。前記反射部材31の反射ユニット33の上部幅c0は、前記発光素子21の間の間隔a1より小さくてもよい。前記反射部材31の反射ユニット33の上部幅c0は、前記反射部材31の厚さb0より大きくてもよい。
【0043】
前記反射部材31は、反射樹脂で配置されてもよい。別の例として、図4のように、前記反射部材31は、樹脂部32および反射層32aを含むことができる。前記反射部材31は、透明な材質の樹脂部32の表面に反射層32aが積層されてもよい。前記反射層32aは、エポキシまたはシリコンの樹脂部32の上に金属または非金属材質からなることができる。前記樹脂部32は、複数個が相互離隔、または、横および縦方向に交差するようにマトリックス形態で配列されてもよい。前記樹脂部32は、側断面が三角形形状を有することができる。前記樹脂部32の上端の高さは、前記発光素子21の上端の高さより高く配置されてもよい。前記反射層32aは、前記樹脂部32の表面に凹状の曲面を有する反射領域として形成されてもよい。このような反射層32aが前記樹脂部32の表面に積層されることで、図2の反射部材に比べて、反射層32aの量や面積を減らすことができる。このような反射部材31の表面構造は、別の例の構造に適用することができる。
【0044】
前記樹脂層41は、前記基板11の上に配置される。前記樹脂層41は、前記基板11の上で前記発光素子21を密封する。前記樹脂層41は、前記基板11の上面に接着されてもよい。前記樹脂層41は、前記基板11の上面に接着剤で接着または直接接着されてもよい。前記樹脂層41は、前記反射部材31を密封する。前記樹脂層41は、前記反射部材31の表面に接触することができる。前記樹脂層41の下部41aは、前記反射部材31の反射ユニット33の内部に突出することができる。前記樹脂層41の下部41aは、前記反射部材31と前記発光素子21の間に配置される。前記樹脂層41の下部41aは、前記反射部材31と前記発光素子21の間の領域を通じて前記基板11の上面に接触することができる。
【0045】
前記樹脂層41は、前記発光素子21の厚さより厚い厚さを有することができる。前記樹脂層41の上面は、前記反射部材31の上端より高く配置されてもよい。前記樹脂層41の厚さt2は、前記基板11の厚さより厚くてもよく、前記基板11の厚さより5倍以上、例えば5倍~10倍の範囲の厚さを有することができる。前記樹脂層41は、前記厚さt2に配置されることで、前記基板11の上で発光素子21を密封して湿気の浸透を防止することができ、前記基板11を支持することができる。前記樹脂層41と前記基板11は、フレキシブルプレートからなることができる。前記樹脂層41の厚さt2は4mm以下、例えば2mm~4mmの範囲または2mm~3.5mmの範囲を有することができる。
【0046】
前記樹脂層41は、透明な樹脂材質、例えばUV(Ultra violet)樹脂(Resin)、シリコンまたはエポキシのような樹脂材質からなることができる。前記樹脂層41の屈折率は1.8以下、例えば1.1~1.8の範囲または1.4~1.6の範囲を有することができ、前記拡散剤の屈折率よりは低くてもよい。前記UV樹脂は、例えば主材料として、ウレタンアクリレートオリゴマーを主原料とする樹脂(オリゴマータイプ)を利用することができる。例えば、合成オリゴマーであるウレタンアクリレートオリゴマーを利用することができる。前記主材料に低沸点希釈型反応性モノマーであるIBOA(isobornyl acrylate)、HBA(Hydroxybutyl Acrylate)、HEMA(Hydroxy Metaethyl Acrylate)等が混合されたモノマーをさらに含むことができ、添加剤として光開始剤(例えば、1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone、Diphenyl)、Diphwnyl2,4,6-trimethylbenzoyl phosphine oxide)等または酸化防止剤などを混合することができる。前記UV樹脂は、オリゴマー10~21%、モノマー30~63%、添加剤1.5~6%を含んで構成される組成物からなることができる。この場合、前記モノマーは、IBOA(isobornyl Acrylate)10~21%、HBA(Hydroxybutyl Acrylate)10~21%、HEMA (Hydroxy Metaethyl Acrylate)10~21%の混合物で構成されてもよい。前記添加剤は、光開始剤1~5%を添加して光反応性を開示する機能をするようにすることができ、酸化防止剤0.5~1%を添加して黄変現象を改善できる混合物からなることができる。上述した組成物を利用した前記樹脂層41の形成は、導光板の代わりにUV樹脂などの樹脂で層を形成して、屈折率、厚さ調節を可能とすると共に、上述した組成物を利用して粘着特性と信頼性および量産速度を全て充足できるようにすることができる。
【0047】
前記樹脂層41は、拡散剤を含むことができる。前記樹脂層41が前記拡散剤を有する場合、出射方向に進行する光が拡散され、光源分布に対する均一度を改善することができる。ここで、前記樹脂層41の拡散剤は5wt%以下、例えば2wt%~5wt%の範囲を有することができる。前記拡散剤の含有量が前記範囲より小さい場合、ホットスポットを低下させることに限界があり、前記範囲より大きい場合、光透過率が低下することがある。別の例として、前記樹脂層41は、拡散剤のような不純物が添加されない層を含むことができる。前記樹脂層は、不純物がないので光が直進性を持って透過することができる。
【0048】
前記樹脂層41が拡散剤を有する場合、出射された光によるホットスポットの発生を抑制することができる。前記拡散剤は、前記発光素子21から放出された光の波長より大きいサイズを有することができる。このような拡散剤が前記波長より大きいサイズを有して配置されるので、光拡散効果が改善される。前記樹脂層41は、前記反射部材31の最外側の側面に延長されるか、前記蛍光体層51の側面部51aが延長される。
【0049】
前記蛍光体層51は、前記樹脂層41の上に配置される。前記蛍光体層51は、前記樹脂層41の上面に配置されてもよい。前記蛍光体層51の側面部51aは、前記樹脂層41の側面に配置されてもよい。前記蛍光体層51の側面部51aは、前記反射部材21の外縁部の側面に配置されてもよい。前記蛍光体層51の側面部51aは、前記基板11の上面に接着されてもよい。ここで、前記蛍光体層51は、側面部51aが除去されてもよく、この場合、前記樹脂層41の側面は、前記蛍光体層51から露出することができる。また、前記蛍光体層51の側面部51aが除去された場合、反射部材31の外縁部の側面は露出することができる。
【0050】
前記蛍光体層51の側面部51aは、前記樹脂層41および反射部材31の外側面に延長され、前記回路基板11の上面に接触するので、湿気の浸透を防止することができる。前記蛍光体層51の側面部51aは、波長変換された光を放出することができる。前記蛍光体層51は、前記樹脂層41の上面に配置された上部領域と前記側面部51aの領域に同じ蛍光体または異なる蛍光体を含むことができる。例えば、上部領域に第1蛍光体、前記側面部51aに第2蛍光体が添加されてもよい。前記第1蛍光体は、赤色蛍光体であり、前記第2蛍光体は、赤色、緑色、黄色、青色のうち少なくとも1つを含むことができる。
【0051】
前記蛍光体層51は、前記樹脂層41の樹脂材質と異なる材質または同じ材質からなることができる。前記蛍光体層51は、透明な樹脂材質を含むことができ、内部に蛍光体を含むことができる。前記蛍光体層51は、一種類以上の蛍光体、例えば赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体、黄色蛍光体のうち少なくとも1つを含むことができる。前記蛍光体層51は、赤色蛍光体を含むことができる。前記蛍光体層51は、内部に蛍光体を含むことで、入射した光の波長を変換することができる。ここで、前記発光素子21から放出された光が第1光であり、前記蛍光体層51から波長変換された光が第2光である場合、前記第2光は第1光より長い波長であってもよい。前記第2光は、前記第1光の光度より光度が大きくてもよい。前記蛍光体層51の蛍光体の含有量が高いので、ほとんどの第1光を第2光に波長変換することができる。前記蛍光体層51を通じて波長変換された第2光の光度は、前記第1光の光度より高くなる。点灯時または未点灯時の蛍光体層51の表面カラーは、赤色カラーまたは赤色に近いカラーであってもよい。点灯時または未点灯時の蛍光体層51の表面カラーは、前記蛍光体のカラーと近いカラーであってもよい。
【0052】
前記蛍光体層51には上記に開示された蛍光体と複数のインク粒子を含むことができる。前記インク粒子は、緑色、赤色または赤色粒子であってもよく、例えば赤色粒子であってもよい。前記蛍光体層51の蛍光体と前記インク粒子は、同じカラー系列、例えば赤色系であってもよい。
【0053】
前記蛍光体層51は、シリコンまたはエポキシのような材質を含むことができる。前記蛍光体層51は、屈折率が1.45~1.6の範囲を有することができる。前記蛍光体層51は、屈折率が拡散剤の屈折率と同一またはより高くてもよい。前記蛍光体層51は、前記樹脂層41の屈折率よりは高くてもよい。このような蛍光体層51の屈折率が前記範囲より低い場合、光の均一度が低くなり、前記範囲より高い場合、光透過率が低下することがある。これにより、前記蛍光体層51の屈折率を前記範囲に提供して、光透過率および光の均一度を調節することができる。前記蛍光体層51は、内部に蛍光体を有しているので、光を拡散させる層であると定義することができる。
【0054】
前記蛍光体の含有量は、前記蛍光体層51をなす樹脂材質とほぼ同じ量または割合で添加されてもよい。前記蛍光体層51は、樹脂材質と蛍光体の比率が、例えば4:6~6:4の割合で混合されてもよい。前記蛍光体は、前記蛍光体層51内に40wt%~60wt%の範囲で含まれることができる。前記蛍光体の含有量は、前記蛍光体層51の樹脂の量との比率が20%以下または10%以下の差を有することができる。実施例は、前記蛍光体層51において、蛍光体の含有量が40%以上または60%以下の比率で添加されることで、前記蛍光体層51の表面におけるカラーが蛍光体のカラーの色感で提供され、光の拡散および波長変換効率を改善することができる。また、蛍光体層51を通じて発光素子21から放出された光の波長、例えば青色光が透過することを減らすことができる。また、蛍光体層51を通じて抽出された光が蛍光体の波長による面光源として提供される。
【0055】
前記蛍光体層51は、例えばシリコン材質内に蛍光体を添加して硬化させてフィルム形態に提供されてもよい。このような蛍光体層51は、前記樹脂層41の上に直接形成されるか、別途に形成された後接着されてもよい。前記フィルム形態に製造された蛍光体層51は、前記樹脂層41の上面に接着されてもよい。前記蛍光体層51と前記樹脂層41の間には接着剤が配置される。前記接着剤は透明な材質として、UV接着剤、シリコンまたはエポキシのような接着剤であってもよい。前記蛍光体層51がフィルム形態に提供されることで、内部の蛍光体分布を均一に提供することができ、表面カラーの色感も一定レベル以上に提供することができる。前記蛍光体層51を樹脂材質のフィルムを用いることで、ポリエステル(PET)フィルムを用いた場合に比べて、フレキシブルが高いモジュールを提供することができる。前記蛍光体層51は、蛍光体を有する保護フィルムであるか蛍光体を有する離型フィルム(Release film)であってもよい。前記蛍光体層51は、前記樹脂層41に対して付着または分離が可能なフィルムで提供されてもよい。
【0056】
前記蛍光体層51は、前記樹脂層41の厚さt2より小さい厚さt3(t3<t2であってもよい。前記蛍光体層51は、0.5mm以下の厚さ、例えば0.3mm~0.5mmの範囲を有することができる。前記蛍光体層51の厚さt3は、前記樹脂層41の厚さt2の25%以下であってもよい。前記蛍光体層51の厚さt3は、前記樹脂層41の厚さt2の18%以下、例えば14%~18%の範囲を有することができる。前記蛍光体層51の厚さt3が前記範囲より厚い場合、光抽出効率は低下したりモジュールの厚さが増加することがあり、前記範囲より小さい場合、ホットスポットの抑制が困難であったり波長変換効率が低下することがある。また、前記蛍光体層51は、波長変換および外部保護のための層であり、前記範囲より厚い場合、モジュールのフレキシブル特性が落ちることがあり、デザイン自由度が低下する。
【0057】
前記蛍光体は、前記発光素子21から放出された光を波長変換する。前記蛍光体が赤色蛍光体である場合、赤色光に変換する。前記発光素子21から放出された光がほとんど波長変換されるように、前記樹脂層41に添加された拡散剤を通じて光を均一に拡散させ、前記蛍光体層は、前記拡散された光を波長変換することができる。前記蛍光体層51は、蛍光体を備えることで、外観の色が前記蛍光体の色にて見せることができる。例えば、前記蛍光体が赤色である場合、表面カラーは、赤色に見えるので、前記発光素子21が消灯である場合、赤色イメージで提供され、前記発光素子21が点灯である場合、所定光度を有する赤色光が拡散され、面光源の赤色イメージで提供される。別の例として、前記蛍光体層51の表面には、前記蛍光体と同じカラーまたはより濃いカラーの色感を有する層がさらに配置されてもよい。即ち、赤色蛍光体が添加された場合、表面に赤色インク粒子を有するインク層が形成されてもよい。
【0058】
実施例に係る照明モジュール100は5.5mm以下の厚さを有し、上面を通じて面光源を発光でき、フレキシブル特性を有することができる。前記照明モジュール100は、側面を通じて光を放出することができる。発明の実施例に係る照明モジュールにおいて、図12の(a)のように、反射部材がない場合(比較例)、発光素子の上における光の指向角分布は120度以上、例えば120度~135度の範囲を有することができる。図12の(b)のように、実施例に係る反射部材を有する場合、発光素子の上における光の指向角分布は80度以下、例えば40度~80度の範囲を有することができる。即ち、反射部材を発光素子21の周りに提供することで、個別発光素子の光度が比較例に比べて改善される。
【0059】
実施例に係る照明モジュール100が曲面や傾いたブラケットに組立てられた場合、曲がった領域と曲がっていない領域における光度分布が異なり、特定領域で暗部が発生することがある。発明の実施例は、反射部材31を利用して照明モジュール100の組立て環境に応じて同じ方向に光が照射されるように反射光を異なるように提供することができる。
【0060】
図3および図5を参照すると、反射部材31は、複数の反射ユニット33を含むことができる。前記複数の反射ユニット33のそれぞれは、第1方向(X)に相互対向する第1および第2反射領域rs1、rs2を含むことができる。前記複数の反射ユニット33のそれぞれは、第2方向(Y)に相互対向する第3および第4反射領域(図示せず)を含むことができ、前記第3および第4反射領域は、第1および第2反射領域rs1、rs2の説明を参照することにする。前記第1反射領域rs1は、前記発光素子21を基準として一側または右側方向に配置され、前記第2反射領域rs2は、前記発光素子21を基準として他側または左側方向に配置される。前記第1反射領域rs1は、前記発光素子21の一側面と対向して、前記第2反射領域rs2は、前記発光素子21の他側面と対向することができる。前記第1および第2反射領域rs1、rs2は、前記発光素子21に垂直な中心線を基準として相互反対側に配置され、相互対向することができる。前記反射ユニット33は、前記反射部材31の反射面であってもよく、反射部または傾斜した表面であると定義することができる。図3のように、前記反射ユニット33の上部幅c0は、前記発光素子21の間の間隔と同一であってもよい。即ち、水平な照明モジュールにおいて、前記反射ユニット33の上部幅c0は相互同一であってもよい。ところで、所定の曲率を有する照明モジュールにおいて、前記反射ユニット33の上部幅c0は水平な領域と曲率を有する領域で異なってもよい。このとき、照明モジュールが曲率を有する領域と曲率を有しない領域を含む場合、前記照明モジュールの上に均一な分布の面光源を照射することに困難がある。発明の実施例は、均一な面光源を照射するための前記反射ユニット33の上部幅c0は、曲率を有する領域が曲率を有しない領域より狭くてもよい。ここで、図13のように、反射ユニット33の上部幅c0は、LED、即ち発光素子21の回転、傾斜または傾いた角度が大きくなるほど段々狭くなってもよい。
【0061】
図3を参照すると、前記第1反射領域rs1は、発光素子21を基準として他側方向に配置された第1最上端地点p1と前記基板11と接触する第1地点p3の間の領域であってもよい。前記第1反射領域rs1は、前記第1最上端地点p1と前記第1地点p3の間を連結する直線と同じ線上に配置されるか前記直線より凹むように配置されてもよい。前記第1反射領域rs1は、平坦な傾斜面または凹状の曲面を含むことができる。ここで、前記第1反射領域rs1の第1最上端地点p1と前記第1地点p3の間を連結した直線と前記基板11の間の第1角度raは10度~80度の範囲を有することができる。
【0062】
前記第2反射領域rs2は、発光素子21を基準として他側方向に配置された第2最上端地点p2と前記基板11と接触する第2地点p4の間の領域であってもよい。前記第2反射領域rs2は、前記第2最上端地点p2と前記第2地点p4の間を連結する直線と同じ線上に配置されるか前記直線より凹むように配置されてもよい。前記第2反射領域rs2は、平坦な傾斜面または凹状の曲面を含むことができる。ここで、前記第2反射領域rs2の第2最上端地点p2と前記第2地点p4の間を連結した直線と前記基板11の間の第2角度rbは10度~80度の範囲を有することができる。
【0063】
前記複数の反射ユニット33のうち少なくとも1つまたは2つ以上は、前記第1および第2角度ra、rbが同一であってもよい。前記第1および第2角度ra、rbが同一な場合、前記第1および第2角度ra、rbは30度~60度の範囲に配置され、入射する光を上部方向に反射させることができる。前記第1および第2角度ra、rbが同一な場合、前記反射ユニット33は基板11の水平な領域上に配置される。
【0064】
前記複数の反射ユニット33のうち少なくとも1つまたは2つ以上は、前記第1および第2角度ra、rbが相互異なってもよい。例えば、前記第1角度raは、第2角度rbより大きくてもよく、この場合には水平な直線上で前記第1最上端地点p1の位置が前記第2最上端地点p2より低く配置されてもよい。別の例として、前記第2角度rbは、前記第1角度raより大きくてもよく、この場合には水平な直線上で前記第2最上端地点p2の位置が前記第1最上端地点p1より低く配置されてもよい。ここで、前記第1、2最上端地点p1、p2の位置が異なる場合、前記反射ユニット33が前記基板11を有する照明モジュールが曲面領域であるか傾斜した領域に配置されたユニットであってもよい。
【0065】
前記複数の反射ユニット33のうち少なくとも1つまたは2つ以上は、前記第1および第2反射領域rs1、rs2の曲率が同一であってもよい。前記第1および第2反射領域rs1、rs2の曲率が同一な場合、前記反射ユニット33は基板11の水平な領域上に配置される。
【0066】
前記複数の反射ユニット33のうち少なくとも1つまたは2つ以上は、前記第1および第2反射領域rs1、rs2の曲率が異なってもよい。図7のように、前記第1および第2反射領域rs1、rs2の曲率が異なる場合、前記反射ユニット33a、33bは基板11の傾斜または曲面領域上に配置される。ここで、前記基板11が曲がった領域において、前記第1、2角度は、前記基板11の接線が基準となることができる。前記第1反射領域rs1の曲率半径は、前記第2反射領域rs2の曲率半径より大きくてもよく、この場合には水平な直線上で前記第2最上端地点p2が前記第1最上端地点p1より低く配置されてもよい。このような構造を有する反射ユニット33a、33bは、水平な直線を基準として基板11の他側または左側方向の領域が低く曲がったり傾斜した領域に配置されてもよい。前記第2反射領域rs2の曲率半径は、前記第1反射領域rs1の曲率半径より大きくてもよく、この場合には水平な直線上で前記第1最上端地点p1が前記第2最上端地点p2より低く配置されてもよい。このような構造を有する反射ユニット33a、33bは、水平な直線を基準として基板11の右側領域が低く曲がったり傾斜した領域に配置されてもよい。発明の実施例の照明モジュールは、水平な領域、左側または他側方向が低く曲がった領域、左側または他側方向が低く傾斜した領域、右側または一側方向が低く曲がった領域、右側または一側方向が低く傾斜した領域のうち少なくとも1つまたは2つ以上を含むことができる。発明の実施例は、左側または他側方向が低い領域と前記水平な領域上で出射する光の指向方向が同一であるように提供することができる。または、右側または一側方向が低い領域と前記水平な領域上に出射する光の指向方向が同一であってもよい。よって、フレキシブルな照明モジュールの適用環境において、光の指向分布が相互異なる方向に形成されることを抑制することができ、照明モジュールの信頼性を改善することができる。
【0067】
図5のように、前記発光素子21の上面中心と前記基板11の上面に水平な直線の間の角度r0は、前記第1角度raより小さくてもよい。このときの第1最上端地点p1と前記第2最上端地点p2は同じ高さで配置されてもよい。前記角度r0は、55度以下、例えば35度~55の範囲で配置されてもよい。
【0068】
図6を参照すると、複数の反射ユニット33内に配置された前記複数の発光素子21の間の間隔a1は相互同一であってもよい。ここで、前記発光素子21の間の間隔a11は、隣接した2つの発光素子21の中心の間の距離であってもよい。前記基板11が水平な領域において、いずれか1つの反射ユニット33は、前記第1最上端地点p1と前記第2最上端地点p2が前記発光素子21の上面中心と相互同じ距離で配置されてもよい。前記基板11が曲がったり傾斜した領域において、いずれか1つの反射ユニット33の第1最上端地点p1と前記第2最上端地点p2は、前記発光素子21の上面中心と異なる距離d1、d2で配置されてもよい。例えば、前記第1最上端地点p1と前記発光素子21の上面中心の間の距離d1は、前記第2最上端地点p2と前記発光素子21の上面中心の間の距離d2(d2>d1)より大きくてもよい。このような構造を有する反射ユニット33は、水平な直線を基準として基板11の左側または他側方向の領域が低く曲がったり傾斜した領域に配置されてもよい。別の例として、前記第2最上端地点p2と前記発光素子21の上面中心の間の距離は、前記第1最上端地点p1と前記発光素子21の上面中心の間の距離より大きくてもよい。このような構造を有する反射ユニット33は、水平な直線を基準として基板11の右側または一側方向の領域が低く曲がったり傾斜した領域に配置されてもよい。
【0069】
図3および図6のように、前記基板11が水平であるか、傾斜または曲がった領域において、前記反射部材31の貫通ホールh1の周りに配置された前記第1および第2地点p3、p4は、前記発光素子21の中心または発光素子21の側面から同じ間隔で離隔してもよい。前記反射ユニット33のうち少なくとも1つまたは2つは、前記第1反射領域rs1の第1最上端地点p1と前記基板11と前記第1反射領域rs1が接触する第1地点p3を連結する直線と前記第1地点p3での前記基板11の接線が第1角度raをなすことができる。前記第2反射領域rs2の第2最上端地点p2と前記基板11と前記第2反射領域rs2が接触する第2地点p4を連結する直線と前記第2地点p4での前記基板11の接線が第2角度rbをなすことができる。このときには、前記第1角度raと前記第2角度rbが異なってもよく、例えば第1角度raが前記第2角度rbより小さくてもよい。前記第1角度raと前記第2角度rbの和は、80度~100度の範囲を有することができる。前記第1角度raは45度以上であり、10度~55度の範囲であり、前記第2角度rbは45度~80度の範囲を有することができる。ここで、水平な直線と前記反射ユニット33における基板11の接線の間の角度(即ち、基板の傾斜角度)は0度~80度の範囲を有することができ、前記基板11の傾斜角度が増加する時、前記第1角度raは減少し、前記第2角度rbは増加する。前記第1角度raは、前記反射ユニット33の位置によって10度から55度の範囲で段々減少し、前記第2角度rbは45度から95度の範囲まで段々増加する。各反射ユニット33における前記第1および第2角度ra、rbが前記範囲より小さい場合、光制御が困難となり、前記範囲より大きい場合、光効率が低下することがある。
【0070】
図6を参照すると、水平な方向の直線は基準線であり、前記基板11の曲面上に配置された発光素子21と前記基板11の間の界面で水平方向に通る基準線の高さは異なってもよい。前記基板11の曲面上に配置された各発光素子21の上面中心に垂直な中心線と前記基準線の間の角度は、相互異なってもよい。前記中心線は、基板11と発光素子21が接触する接線に対して垂直な法線方向に延長された直線であってもよい。前記基板11の曲面で前記各発光素子21を通る中心線と基準線の間の角度は90度未満であってもよい。前記各発光素子21の中心線と基準線の間の角度は、前記基板11のフラットな領域から遠くなるほど小さくなってもよい。
【0071】
図3のように、前記複数の反射ユニットのうち水平な直線上に同じ高さで配置された反射ユニットは、第1、2角度ra、rbが同一であってもよい。このときの前記第1反射領域rs1の上端の高さと前記第2反射領域rs2の上端の高さは相互同一であってもよい。
【0072】
図7のように、複数の反射ユニットのうち隣接した2つを第1および第2反射ユニット33a、33bという場合、前記第1反射ユニット33aの第1角度raと前記第2反射ユニット33bの第2角度rbは異なってもよい。このときの第1および第2反射ユニット33a、33bは、水平な直線、即ち、基準線に対して異なる高さで配置されてもよい。前記第2発光素子21bの一側に配置された第2反射ユニット33bの第1反射領域rs1と、前記第1発光素子21aの他側に配置された第1反射ユニット33aの第2反射領域rs2が接する上端領域は、同じ最上端地点paを含むことができる。即ち、1つの最上端地点paは、隣接した2つの反射ユニット33a、33bの第1、2最上端地点であってもよい。
【0073】
ここで、前記第1発光素子21aが配置された前記基板11の上で水平な基準線と、前記第1発光素子21aの上面中心を垂直方向に通る中心線の間の第1傾斜角度は90度未満であってもよい。前記第2発光素子21bが配置された前記基板11の上で水平な基準線と、前記第2発光素子21bの上面中心を垂直方向に通る中心線の間の第2傾斜角度は90度未満であってもよい。このときの前記第2傾斜角度は、前記第1傾斜角度より小さくてもよい。
【0074】
前記基板11の傾斜または曲がった領域に配置された少なくとも1つまたは2つ以上の反射ユニット33から発光素子21の上面中心を基準として第1反射領域rs1の最上端地点までの第1距離は、前記第2反射領域rs2の最上端地点までの第2距離と異なってもよい。例えば、第1距離は第2距離より大きくてもよい。
【0075】
反射部材31の第1反射ユニット33aは、第2反射ユニット33bより右側または一側方向に配置されてもよい。水平な直線を基準として前記第1反射ユニット33aの少なくとも一部は、第2反射ユニット33bより高い位置に配置されてもよい。前記第1および第2反射ユニット33a、33bは、傾斜または曲がった領域に配置されてもよい。前記第1反射ユニット33aは、第1発光素子21aの周りに配置され、第2反射ユニット33bは、第2発光素子21bの周りに配置されてもよい。
【0076】
前記第1、2反射ユニット33a、33bは、最上端地点paが相互隣接した反射領域と接する地点であってもよい。前記各反射領域rs1、rs2の下端に配置された第1および第2地点p3、p4を連結した直線と基板11の接線の間の角度を区分すると、第1反射ユニットは第1、2角度ra、rbと定義することができ、第2反射ユニット33bは、第3、4角度rc、rdと定義することができる。前記第1、2角度ra、rbは、前記第1反射ユニット33aの下に配置された基板11の上面領域の第1接線が基準であってもよく、前記第3、4角度rc、rdは、前記第2反射ユニット33bの下に配置された前記基板11の上面領域の第2接線が基準であってもよい。
【0077】
前記第1反射ユニット33aの第1反射領域rs1の第1角度raは、第2反射領域rs2の第2角度rbより小さく、第2反射ユニット33bの第1反射領域rs1の第3角度rcは、第2反射領域rs2の第4角度rdより小さくてもよい。前記第1角度raは、前記第3角度rcより大きくてもよく、前記第2角度rbは、前記第4角度rdより大きくてもよい。
【0078】
前記第2角度rbと前記第3角度rcは相互同一または10度以下の差を有することができる。前記第2角度rbと前記第4角度rdは相互異なり、例えば1度以上の差を有することができ、前記第2角度rbと前記第3角度rcの差と同一またはより小さくてもよい。前記第1および第2角度ra、rbは相互異なり、例えば1度以上の差を有することができ、前記第2角度rbと前記第3角度の差と同一またはより小さくてもよい。このような曲がった基板11領域における第1、2反射ユニット33a、33bの反射領域の角度を異なるように提供することで、各反射ユニットを通じて照射される光の分布特性が水平領域で光分布に近接するように提供して、照明の正面で見る時曲がった領域における暗部の発生を減らすことができる。各反射ユニット33a、33bでの前記第1および第2角度ra、rbと第3および第4角度rc、rdが前記範囲より小さい場合、光制御が困難となり、前記範囲より大きい場合、光効率が低下することがある。
【0079】
発明の実施例に係る照明モジュールは、基板11が水平な領域、曲がったり傾斜した領域を含むことができる。前記曲がったり傾斜した領域は、隣接した反射領域の間に配置された発光素子を基準として、左側または他側が低く曲がった領域、左側または他側方向が低く傾斜した領域、右側または一側方向が低く曲がった領域または右側または一側方向が低く傾斜した領域のうち少なくとも1つまたは2つ以上を含むことができる。発明の実施例は、左側または他側方向が低い領域と前記水平な領域上に出射する光の指向方向が同一であるように提供することができる。または、右側または一側方向が低い領域と前記水平な領域上に出射する光の指向方向が同一であってもよい。よって、フレキシブルな照明モジュールの適用環境において、光の指向分布が相互異なる方向に形成されることを抑制することができ、照明モジュールの信頼性を改善することができる。
【0080】
図8を参照すると、基板11において、少なくとも一部が曲面である領域を通る直線は接線rxであり、前記接線rxに水平な方向の直線は基準線Xであってもよい。前記基準線Xに垂直な方向は中心軸Z方向であってもよい。前記接線rxを基準として基準線の間の傾斜角度r1は90度未満、例えば1度から80度の範囲を有することができる。このとき、前記反射ユニット33の第1最上端地点p1と前記発光素子21の上面中心を通る直線rmは、前記基板11の接線rxを基準として角度r2で傾斜し、前記第1傾斜角度r2は10度~45度の範囲を有することができる。前記接線rxは、前記発光素子21の上面中心を通る法線と接する基板11の曲面における接線である。ここで、前記第1傾斜角度r2は、前記傾斜角度r1が10度方向に減るほど45度から10度まで段々減少する。前記反射ユニット33の第2最上端地点p2と前記発光素子21の上面中心を通る直線rnは、前記基板11を通る接線の間の第2反射領域rs2の第2傾斜角度r3で傾斜し、前記第2傾斜角度r3は45度~80度の範囲を有することができる。このとき、前記第2傾斜角度r3は、前記傾斜角度r1が80度方向に大きくなるほど45度から80度まで大きくなる。ここで、前記中心軸Zを基準として前記直線rmの角度は、前記直線rnの角度より小さくてもよい。
【0081】
前記第1反射領域rs1の第1傾斜角度r2と前記第2反射領域rs2の第2傾斜角度r3の和は、85度~95度の範囲を有することができる。相互異なる反射ユニットにおける前記2つの反射領域rs1、rs2の第1および第2傾斜角度r2、r3の和は、相互同一であってもよい。前記傾斜した反射ユニット33に配置された第1反射領域rs1の第1傾斜角度r2は、図5に示された傾斜した角度r0よりは小さくてもよい。前記第1、2反射領域rs1、rs2の高さb0は、図5に示された反射領域の高さと同一であってもよい。前記第1、2反射領域rs1、rs2は最上端地点と前記樹脂層41の上面41bとの距離(b2=b3)が同一であってもよい。各反射ユニット33における前記第1、2反射領域rs1、rs2の第1および第2傾斜角度r2、r3が前記範囲より小さい場合、光制御が困難となり、前記範囲より大きい場合、光効率が低下することがある。
【0082】
一例として、図8において、反射ユニットの第1および第2傾斜角度r2、r3は、図7の反射ユニットに適用することができる。前記第1および第2反射ユニット33a、33bにおいて、第1傾斜角度r2は異なってもよい。例えば、前記第1反射ユニット33aにおいて、第1反射領域rs1による第1傾斜角度r2は、第2反射ユニット33bにおいて、第1反射領域rs1による第1傾斜角度r2より大きくてもよい。同様に、前記第1および第2反射ユニット33a、33bにおいて、第2傾斜角度r3は異なってもよい。例えば、第1反射ユニット33aにおいて、第2反射領域rs2による第2傾斜角度r3は、前記第2反射ユニット33bにおいて、第2反射領域rs2による第2傾斜角度r3より小さくてもよい。
【0083】
図7のように、前記基板11の上で複数の反射ユニットを有する場合、第1および第2反射ユニット33aにおいて第1および第2発光素子21a、21bの一側に配置された第1反射領域rs1を通る直線の傾斜角度を第1および第2傾斜角度と定義し、第1および第2反射ユニット33bにおいて第1および第2発光素子21a、21bの他側に配置された第2反射領域rs2を通る直線の傾斜角度を第3および第4傾斜角度と定義することができる。即ち、前記第1傾斜角度は、前記第1反射ユニット33aにおいて前記第1反射領域rs1の最上端地点paと前記第1発光素子21の上面中心を通る直線が前記第1発光素子21aが配置された前記基板11の第1接線がなす角度であり、図8で傾斜角度r2であってもよい。前記第2傾斜角度は、前記第2反射ユニット33bにおいて前記第1反射領域rs1の最上端地点paと前記第2発光素子21bの上面中心を通る直線が前記第2発光素子21bの上面中心を通る法線と接触する前記基板11の第2接線がなす角度であり、図8で傾斜角度r2であってもよい。前記第3傾斜角度は、前記第1反射ユニット33aにおいて前記第2反射領域rs2の最上端地点paと前記第1発光素子21aの上面中心を通る直線が前記第1接線となす角度であり、図8で傾斜角度r3であってもよい。前記第4傾斜角度は、前記第2反射ユニット33bにおいて前記第2反射領域rs2の最上端地点paと前記第2発光素子21bの中心を通る直線が前記第2接線となす角度であり、図8で傾斜角度r3であってもよい。このとき、前記第1反射ユニット33aが有する第1傾斜角度(図8でr2)と前記第2反射ユニット33bが有する第2傾斜角度(図8でr2)は異なってもよい。前記第1反射ユニット33aが有する第3傾斜角度と前記第2反射ユニットが有する第4傾斜角度は、相互異なってもよい。前記第1反射ユニット33aが有する第1傾斜角度は、前記第2反射ユニット33bが有する第1傾斜角度より大きくてもよく、前記第1反射ユニット33aが有する第3傾斜角度は、前記第2反射ユニット33bが有する第4傾斜角度より小さくてもよい。
【0084】
図9を参照すると、発明の実施例に係る照明モジュールは、遮光部55を含むことができる。前記遮光部55は、蛍光体層51と前記樹脂層41の間に配置される。別の例として、前記遮光部55は、前記蛍光体層51の内部に配置されるか、前記蛍光体層51の上面に配置されてもよい。前記遮光部55は、蛍光体を含むことができる。前記遮光部55は、前記蛍光体層51の蛍光体濃度より高い蛍光体濃度を含むことができる。前記遮光部55は、蛍光体の種類が一種類以上であってもよく、例えば赤色、緑色、黄色、青色蛍光体のうち少なくとも1つを含むことができる。別の例として、前記遮光部55は、樹脂材質に拡散剤または反射剤を有する領域であってもよい。前記遮光部55は、前記発光素子21と垂直方向に重なる領域に配置されてもよい。前記遮光部55は、前記発光素子21の上面面積より0.5倍以上の面積、例えば0.5倍~5倍の範囲で配置されてもよい。このような遮光部55が前記発光素子21の上部領域をカバーするので、前記発光素子21から放出された光度を低くすることができ、ホットスポットを抑制することができる。前記遮光部55の幅c1は、前記反射部材31の反射ユニットの上部幅よりは小さくてもよい。前記遮光部55の幅c1は、前記発光素子21の幅より0.5倍以上であってもよく、例えば0.5倍~5倍の範囲を有することができる。前記遮光部55の厚さは、前記蛍光体層51の厚さと同一またはより薄くてもよい。前記遮光部55は、前記蛍光体層51のオープン領域を通じて配置されるか、前記樹脂層41の上面に接触することができる。前記遮光部55は、トップビュー形状が円形状または多角形形状を有することができる。
【0085】
前記蛍光体層51の突出部51bは、前記遮光部55と垂直方向に重なる領域であり、前記蛍光体層51の上面より突出することができる。前記蛍光体層51は、前記遮光部55と重なる突出部51bが前記蛍光体層51の上面より上方に突出することができる。前記遮光部55と重なった前記蛍光体層51の突出部51bの上面面積は、前記遮光部55の上面面積より大きくてもよい。これにより、前記遮光部55と前記蛍光体層51は、入射した光の波長を変換して出射することになり、遮光領域上では光度が低くなることができる。
【0086】
実施例に係る照明モジュールは、水平な領域、曲がった領域または傾斜した領域のうち少なくとも1つを含むランプに適用することができる。図10のようなランプに多様な照明モジュール100A、100B、200の形態で適用することができる。即ち、直線型バー形状の照明モジュール100B、200のように提供されてもよく、直線部分と曲線部分や傾斜した部分が混合された照明モジュール100Aとして提供されてもよい。
【0087】
図11は、発明の実施例に係る照明モジュールの発光素子の例を示した図面である。図11を参照すると、発光素子は、発光構造物225および複数の電極245、247を含む。前記発光構造物225は、II族~VI族元素の化合物半導体層、例えばIII族~V族元素の化合物半導体層またはII族~VI族元素の化合物半導体層からなることができる。前記複数の電極245、247は、前記発光構造物225の半導体層に選択的に連結され、電源を供給する。前記発光素子は、透光性基板221を含むことができる。前記透光性基板221は、前記発光構造物225の上に配置される。前記透光性基板221は、例えば透光性、絶縁性基板または伝導性基板であってもよい。前記透光性基板221は、例えばサファイア(Al2O)、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge、Ga2O3のうち少なくとも1つを利用することができる。前記透光性基板221のトップ面および底面のうち少なくとも1つまたは両方ともには、複数の凸部(図示せず)が形成されて、光抽出効率を改善することができる。各凸部の側断面形状は、半球形状、半楕円形状または多角形形状のうち少なくとも1つを含むことができる。このような透光性基板221は除去されてもよいが、これに限定されるものではない。
【0088】
前記透光性基板221と前記発光構造物225の間には、バッファ層(図示せず)および低伝導性の半導体層(図示せず)のうち少なくとも1つを含むことができる。前記バッファ層は、前記透光性基板221と半導体層との格子定数差を緩和させるための層として、II族~VI族化合物半導体から選択してなることができる。前記バッファ層の下には、ドーピングされていないIII族~V族化合物半導体層がさらに形成されてもよいが、これに限定されるものではない。前記発光構造物225は、前記透光性基板221の下に配置され、第1導電型半導体層222、活性層223および第2導電型半導体層224を含む。前記各層222、223、224の上および下のうち少なくとも1つには他の半導体層がさらに配置されてもよいが、これに限定されるものではない。
【0089】
前記第1導電型半導体層222は透光性基板221の下に配置され、第1導電型ドーパントがドーピングされた半導体、例えばn型半導体層に具現することができる。前記第1導電型半導体層222は、InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を含む。前記第1導電型半導体層222は、III族~V族元素の化合物半導体、例えばGaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInPから選択することができる。前記第1導電型ドーパントはn型ドーパントとして、Si、Ge、Sn、Se、Teなどのようなドーパントを含む。前記活性層223は、第1導電型半導体層222の下に配置され、単一量子井戸、多重量子井戸(MQW)、量子線(quantum wire)構造または量子ドット(quantum dot)構造を選択的に含み、井戸層と障壁層の周期を含む。前記井戸層/障壁層の周期は、例えばInGaN/GaN、GaN/AlGaN、AlGaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、AlGaAs/GaA、InGaAs/GaAs、InGaP/GaP、AlInGaP/InGaP、InP/GaAsのペアのうち少なくとも1つを含む。前記第2導電型半導体層224は、前記活性層223の下に配置される。前記第2導電型半導体層224は、第2導電型ドーパントがドーピングされた半導体、例えばInxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を含む。前記第2導電型半導体層224は、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInPのような化合物半導体のうち少なくとも1つからなることができる。前記第2導電型半導体層224がp型半導体層であり、前記第1導電型ドーパントはp型ドーパントとして、Mg、Zn、Ca、Sr、Baを含むことができる。前記発光構造物225は、別の例として、前記第1導電型半導体層222がp型半導体層、前記第2導電型半導体層224はn型半導体層に具現することができる。前記第2導電型半導体層224の下には、前記第2導電型と反対極性を有する第3導電型半導体層が形成されてもよい。また、前記発光構
造物225は、n‐p接合構造、p‐n接合構造、n‐p‐n接合構造、p‐n‐p接合構造のうちいずれか1つの構造に具現することができる。
【0090】
前記発光構造物225の下には、第1および第2電極245、247が配置される。前記第1電極245は、前記第1導電型半導体層222と電気的に連結され、前記第2電極247は、第2導電型半導体層224と電気的に連結される。前記第1および第2電極245、247は、底の形状が多角形または円形状を有することができる。前記発光構造物225内には、複数のリセス226を備えることができる。
【0091】
前記発光素子は、第1および第2電極層241、242、第3電極層243、絶縁層231、233を含む。前記第1および第2電極層241、242のそれぞれは、単層または多層に形成され、電流拡散層として機能することができる。前記第1および第2電極層241、242は、前記発光構造物225の下に配置された第1電極層241と、前記第1電極層241の下に配置された第2電極層242を含むことができる。前記第1電極層241は電流を拡散させ、前記第2電極層241は入射する光を反射させることになる。
【0092】
前記第1および第2電極層241、242は、相互異なる物質形成されてもよい。前記第1電極層241は、透光性材質で形成され、例えば金属酸化物または金属窒化物からなることができる。前記第1電極層241は、例えばITO(indium tin oxide)、ITON(ITO nitride)、IZO(indium zinc oxide)、IZON(IZO nitride)、IZTO(indium zinc tin oxide)、IAZO(indium aluminum zinc oxide)、IGZO(indium gallium zinc oxide)、IGTO(indium gallium tin oxide)、AZO(aluminum zinc oxide)、ATO(antimony tin oxide)、GZO(gallium zinc oxide)から選択して形成することができる。前記第2電極層242は、前記第1電極層241の下面と接触して反射電極層として機能することができる。前記第2電極層242は、金属、例えばAg、AuまたはAlを含む。前記第2電極層242は、前記第1電極層241が一部領域が除去された場合、前記発光構造物225の下面に部分的に接触することができる。
【0093】
別の例として、前記第1および第2電極層241、242の構造は、ODR(Omni Directional Reflector layer)構造に積層されてもよい。前記ODR構造は、低い屈折率を有する第1電極層241と、前記第1電極層241と接触した高反射材質の金属材質である第2電極層242の積層構造に形成される。前記電極層241、242は、例えばITO/Agの積層構造からなることができる。このような前記第1電極層241と第2電極層242の間の界面で全方位反射角を改善することができる。
【0094】
別の例として、前記第2電極層242は除去され、他の材質の反射層に形成されてもよい。前記反射層は、DBR(distributed bragg reflector)構造に形成されてもよく、前記DBR構造は、相互異なる屈折率を有する2つの誘電体層が交互に配置された構造を含み、例えばSiO層、Si層、TiO層、Al層およびMgO層のうち相互異なるいずれか1つをそれぞれ含むことができる。別の例として、前記電極層241、242は、DBR構造とODR構造を両方とも含むことができ、この場合98%以上の光反射率を有する発光素子を提供することができる。前記フリップチップ方式で搭載された発光素子は、前記第2電極層242から反射された光が透光性基板221を通じて放出するので、垂直上方方向にほとんどの光を放出することができる。前記発光素子の側面に放出された光は、実施例に係る接着部材を通じて反射部材によって光出射領域に反射される。
【0095】
前記第3電極層243は、前記第2電極層242の下に配置され、前記第1および第2電極層241、242と電気的に絶縁される。前記第3電極層243は、金属、例えばチタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、白金(Pt)、スズ(Sn)、銀(Ag)、リン(P)のうち少なくとも1つを含む。前記第3電極層243の下には、第1電極245および第2電極247が配置される。
【0096】
前記絶縁層231、233は、第1および第2電極層241、242、第3電極層243、第1および第2電極245、247、発光構造物225の層の間の不必要な接触を遮断する。前記絶縁層231、233は、第1および第2絶縁層231、233を含み、前記第1絶縁層231は、前記第3電極層243と第2電極層242の間に配置される。前記第2絶縁層233は、前記第3電極層243と第1、2電極245、247の間に配置される。
【0097】
前記第3電極層243は、前記第1導電型半導体層222と連結される。前記第3電極層243の連結部244は、前記第1、2電極層241、242および発光構造物225の下部を通じてビア構造で突出して第1導電型半導体層222と接触する。前記連結部244は、複数に配置されてもよい。前記第3電極層243の連結部244の周りには、前記第1絶縁層231の一部232が発光構造物225のリセス226に沿って延長され、第3電極層243と前記第1および第2電極層241、242、第2導電型半導体層224および活性層223の間の電気的な連結を遮断する。前記発光構造物225の側面には、側面保護のために絶縁層が配置されてもよいが、これに限定されるものではない。
【0098】
前記第2電極247は、前記第2絶縁層233の下に配置され、前記第2絶縁層233のオープン領域を通じて前記第1および第2電極層241、242のうち少なくとも1つと接触または連結される。前記第1電極245は、前記第2絶縁層233の下に配置され、前記第2絶縁層233のオープン領域を通じて前記第3電極層243と連結される。これにより、前記第2電極247の突起248は、第1、2電極層241、242を通じて第2導電型半導体層224に電気的に連結され、第1電極245の突起246は、第3電極層243を通じて第1導電型半導体層222に電気的に連結される。
【0099】
図14は、発明の実施例に係る照明モジュールが適用された車両ランプが適用された車両の平面図であり、図15は、発明の実施例に開示された照明モジュールまたは照明装置を有する車両ランプを示した図面である。
【0100】
図14および図15を参照すると、車両900において、尾灯800は、第1ランプユニット812、第2ランプユニット814、第3ランプユニット816およびハウジング810を含むことができる。ここで、第1ランプユニット812は、方向指示灯の役割をするための光源であってもよく、第2ランプユニット814はテールランプの役割をするための光源であってもよく、第3ランプユニット816は制動灯の役割をするための光源であってもよいが、これに限定されるものではない。前記第1~第3ランプユニット812、814、816のうち少なくとも1つまたは全ては、発明の実施例に開示された照明モジュールを含むことができる。前記ハウジング810は、第1~第3ランプユニット812、814、816を収納し、透光性材質からなることができる。このとき、ハウジング810は、車両本体のデザインに応じて屈曲を有することができ、第1~第3ランプユニット812、814、816は、ハウジング810の形状に応じて曲面を有する面光源を具現することができる。このような車両ランプは、前記ランプユニットが車両の尾灯、制動灯や、ターンシグナルランプに適用することができる。
【0101】
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも1つの実施例に含まれ、必ず1つの実施例に限定されるものではない。また、各実施例に例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野で通常の知識を有する者によって、他の実施例に対して組合せまたは変形して実施可能である。よって、そのような組合せと変形に係る内容は、本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
図1
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図10
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図15