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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】2024-01-18
(45)【発行日】2024-01-26
(54)【発明の名称】照明装置
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20240119BHJP
F21V 9/38 20180101ALI20240119BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20240119BHJP
H01L 33/58 20100101ALI20240119BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240119BHJP
F21Y 105/16 20160101ALN20240119BHJP
【ＦＩ】
F21S2/00 411
F21V9/38
H01L33/50
H01L33/58
F21Y115:10
F21Y105:16
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021517973
(86)(22)【出願日】2019-09-30
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-07
(86)【国際出願番号】 KR2019012714
(87)【国際公開番号】W WO2020071702
(87)【国際公開日】2020-04-09
【審査請求日】2022-09-26
(31)【優先権主張番号】10-2018-0116802
(32)【優先日】2018-10-01
(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】パク，フン
(72)【発明者】
【氏名】ハン，サラム
【審査官】坂口 達紀
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１８２７１４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００５８８２１（ＫＲ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０２２２６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１９１８７５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｆ２１Ｖ １／００－１５／０４
Ｈ０１Ｌ ３３／００，３３／４８－３３／６４
Ｇ０２Ｂ ５／００－５／１３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、前記基板の上に所定間隔で離隔して配置される複数の光源と、
前記基板の上に配置される樹脂層と、
前記樹脂層の上に配置され、前記樹脂層と対向する面に凹部と凸部を含むパターン層が形成される蛍光体層と、
前記樹脂層と前記蛍光体層の間に配置される拡散層と、
を含み、
前記拡散層の厚さは、前記蛍光体層の最大厚さの０.１倍以上及び０．５倍未満であり、
前記拡散層は、前記樹脂層の上に前記基板の水平方向に離隔配置される複数のパターンを含み、
前記蛍光体層は、前記樹脂層及び前記拡散層と接触する、照明装置。
【請求項2】
前記蛍光体層は、赤色インクを含む、請求項１に記載の照明装置。
【請求項3】
前記拡散層は、前記樹脂層上の全体面に配置される第１拡散層と、前記第１拡散層の上に前記第１拡散層の水平方向に離隔配置される複数の第２拡散層とを含み、前記第２拡散層は、前記パターン層の凹部に配置される、請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項4】
前記第１拡散層の高さは、前記樹脂層の高さの３０％未満である、請求項３に記載の照明装置。
【請求項5】
前記拡散層は、前記第１拡散層の下に前記第１拡散層の水平方向に離隔配置される複数の第３拡散層を含む、請求項３に記載の照明装置。
【請求項6】
前記第３拡散層は、前記第２拡散層に対応する位置で前記第１拡散層の下部領域に配置される、請求項５に記載の照明装置。
【請求項7】
前記第３拡散層は、前記第２拡散層と垂直方向にオーバーラップしないように配置される、請求項５に記載の照明装置。
【請求項8】
前記第１拡散層の上面は、高さが異なる複数の傾斜面と、前記複数の傾斜面の間に配置される水平面を有する、請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項9】
前記第１拡散層の複数の傾斜面は、一側から他側に行くほど高さが大きくなる、請求項８に記載の照明装置。
【請求項10】
前記蛍光体層は、前記パターン層の凹部が形成される領域の第１蛍光体層と、前記第１蛍光体層と蛍光体の含有量が異なり、前記パターン層の凸部が形成される領域の第２蛍光体層を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光効率を向上させるための面発光照明装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的に、発光素子、例えば発光ダイオード(LED)は、蛍光灯、白熱灯等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、環境親和性等の長所がある。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。最近では、車両用光源として、発光素子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、発光素子は、消費電力が小さいという点で有利である。発光素子は、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。このような車両用照明装置は、面光源の照明装置が用いられており、これによって車両用ランプの立体感及び独特な審美感を付与している。従来、車両用照明装置は、特定パターンを形成するために蛍光体層表面にパターンを形成したり、異なる蛍光体を利用して特定パターンの形状を具現している。蛍光体層は、一定厚さを維持しないと特定色を効果的に表現できないが、蛍光体層の表面に凹んだ形態のパターンを形成すると蛍光体層の一部領域の厚さが減少して、光が拡散されない問題点がある。反面、蛍光体層の表面に突出形態のパターンを形成すると蛍光体層の一部領域の厚さが増加して、光効率が低下する問題点が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本開示は、光効率を向上させると共に、特定パターンを効果的に具現するための照明装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示の照明装置は、基板と、前記基板の上に所定間隔で離隔して配置される複数の光源と、前記基板の上に配置される樹脂層と、前記樹脂層の上に配置され、前記樹脂層と対向する面に凹部と凸部を含むパターン層が形成される蛍光体層と、前記樹脂層と前記蛍光体層の間に配置される拡散層と、を含み、前記拡散層の厚さは、前記蛍光体層の厚さの１０％以上且つ５０％未満に形成されてもよい。
【0005】
本開示によれば、前記拡散層は、前記樹脂層の上に前記基板の水平方向に離隔配置される複数のパターンを含み、前記蛍光体層は、前記樹脂層及び前記拡散層と接触することができる。前記拡散層は、前記樹脂層上の全体面に配置される第１拡散層と、前記第１拡散層の上に前記第１拡散層の水平方向に離隔配置される複数の第２拡散層とを含み、前記第２拡散層は、前記パターン層の凹部に配置される。前記第１拡散層の高さは、前記樹脂層の高さの３０％未満に形成されてもよい。前記拡散層は、前記第１拡散層の下に前記第１拡散層の水平方向に離隔配置される複数の第３拡散層を含むことができる。前記第３拡散層は、前記第２拡散層に対応する位置で前記第１拡散層の下部領域に配置される。前記第３拡散層は、前記第２拡散層と垂直方向にオーバーラップしないように配置される。前記第１拡散層の上面は、高さが異なる複数の傾斜面と、前記複数の傾斜面の間に配置される水平面を有することができる。前記第１拡散層の複数の傾斜面は、一側から他側に行くほど高さが大きくなってもよい。前記第１拡散層は、断面が多角、半球、階段型または傾斜面を含むことができる。前記複数の第３拡散層の高さは、相互異なる高さを有することができる。
【0006】
本開示によれば、前記蛍光体層は、前記パターン層の凹部が形成される領域の第１蛍光体層と、前記第１蛍光体層の蛍光体の含有量が異なり、前記パターン層の凸部に形成される領域の第２蛍光体層とを含むことができる。
【発明の効果】
【0007】
本開示は、蛍光体層の下に拡散層を形成することで、低濃度の蛍光体層に光が拡散しないことを防止できる効果がある。本開示は、蛍光体層の下面にパターン層を形成することで、外部にパターン層が露出して審美感を落とすことを防止できる効果がある。本開示は、拡散層の厚さを蛍光体層の厚さの５０％未満の高さに形成することで、拡散層が外部に露出することを防止できる効果がある。
【0008】
本開示は、拡散層の形状を多角、階段及び傾斜面を有するように変更させることで、３Ｄパターンの効果を有する点灯イメージを具現できる効果がある。本開示は、拡散層を複数の層で形成することで、各点灯イメージの明暗を効果的に制御できる効果がある。本開示において、拡散層は、第１蛍光体層の下に配置された拡散層の高さと第２蛍光体層の下に配置された拡散層の高さを同一にすることで、第２蛍光体層によって光が拡散しない問題を解決すると共に、点灯イメージの全体領域における光度を向上させることができる効果がある。また、本開示は、第１蛍光体層の下に配置された拡散層の高さを調節することで、照明装置の厚さが増えないながらも拡散効果をより向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付された図面を参照して本開示の好ましい実施例を詳細に説明する。なお、本開示の技術思想は、説明される一部実施例に限定されるものではなく、多様な形態に具現することができ、本開示の技術思想の範囲内であれば、実施例間の構成要素を選択的に結合または置き換えて用いることができる。また、本開示で用いられる用語(技術及び科学的用語を含む)は、明白に特定して記述されない限り、本開示が属する技術分野で通常の知識を有した者に一般的に理解できる意味と解釈され、辞書に定義された用語のように一般的に使用される用語は、かかわる技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈できるだろう。
【0011】
また、本開示で用いられる用語は、実施例を説明するためのものであり、本開示を制限しようとするものではない。本開示において、単数形は、記載上特に限定しない限り複数形も含むことができ、「Ａ及びＢ、Ｃのうち少なくとも１つ(または１つ以上)」と記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃで組合せることのできる全ての組合せのうち１つ以上を含むことができる。また、本開示の構成要素の説明において、第１、第２、Ａ、Ｂ、(ａ)、(ｂ)等の用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質または順序等が限定されるものではない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は他の構成要素に直接的に連結または接続される場合と、各構成要素の間にさらに他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」される場合を全て含む。また、各構成要素の「上または下」に形成または配置されると記載される場合、「上または下」は、２つの構成要素が直接接触する場合だけではなく、１つ以上のさらに他の構成要素が２つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また「上または下」と表現される場合、１つの構成要素を基準として、上側方向だけではなく下側方向の意味も含むことができる。
【0012】
図１は、第１実施例に係る照明装置を示した概略斜視図であり、図２は、図１のＡ‐Ａ断面を示した断面図であり、図３は、図２の一部領域を示した拡大図であり、図４は、イメージに応じた拡散層の様子を示した断面図であり、図５は、拡散層の多様な様子を示した図面である。
【0013】
図１を参照すると、第１実施例に係る照明装置１０００は、四角形状を含むことができる。照明装置１０００は、多面発光が可能な構造を有することができる。例えば、照明装置１０００の４つの側面及び上面から光が出射できる。照明装置１０００は、下部を通じて光が出射してもよい。上記では、照明装置１０００を四角形状に形成したが、これに限定されるものではなく、多角、円形状等多様な形状に形成することができる。また、照明装置１０００は、フラットな形状または１つ以上の曲面を有する構造を有することができる。
【0014】
図２を参照すると、第１実施例に係る照明装置１０００は、基板１００と、前記基板１００の上に配置される複数の光源２００と、前記光源２００の上に配置される樹脂層３００と、前記樹脂層３００の上に配置される蛍光体層５００と、前記樹脂層３００と前記蛍光体層５００の間に配置される複数の拡散層４００を含むことができる。基板１００は、絶縁性材質または導電性材質を含むことができる。基板１００は、リジッドまたはフレキシブルな材質からなることができる。基板１００は、透明または不透明な材質からなることができる。基板１００の一面には、導電性パターンの電極パッドが形成されてもよい。
【0015】
光源２００は、基板１００の長軸(列)方向にＮ個の光源２００が配置され、基板１００の短軸(行)方向にＭ個の光源２００が配置されてもよい。基板１００の長軸方向に配置されたＮ個の光源２００は、同一または異なる離隔距離を有するように形成されてもよい。これと同様に、基板１００の短軸方向に配置されたＭ個の光源２００は、同一または異なる離隔距離を有するように形成されてもよい。光源２００の間の離隔距離は、面光源を効果的に具現するために適宜設計される。前記光源２００は、ＬＥＤチップを含むことができ、例えば前記基板１００の上にフリップ形態のＬＥＤチップで配置される。
【0016】
前記光源２００は、発光素子を含むことができる。光源２００は、青色、緑色、赤色、白色、赤外線または紫外線の光を発光することができる。前記光源２００は、例えば４２０ｎｍ～４７０ｎｍの範囲の青色光を発光することができる。光源２００は、化合物半導体から提供されてもよい。光源２００は、例えばII族‐VI族またはIII族‐V族化合物半導体から提供されてもよい。例えば、前記光源２００は、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、リン(P)、ヒ素(As)、窒素(N)から選択される少なくとも２つ以上の元素を含むことができる。光源２００は、第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層を含むことができる。前記第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層は、III族‐V族またはII族‐VI族の化合物半導体のうち少なくとも１つで具現することができる。前記第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層は、例えばInxAlyGa1‐x‐yN(０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１)の組成式を有する半導体材料からなることができる。例えば、前記第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層は、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInP等を含む群から選択される少なくとも１つを含むことができる。前記第１導電型半導体層は、Si、Ge、Sn、Se、Te等のｎ型ドーパントがドーピングされたｎ型半導体層であってもよい。前記第２導電型半導体層は、Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等のｐ型ドーパントがドーピングされたｐ型半導体層であってもよい。活性層は、化合物半導体で具現することができる。前記活性層は、例えばIII族‐V族またはII族‐VI族の化合物半導体のうち少なくとも１つで具現することができる。前記活性層が多重井戸構造に具現された場合、前記活性層は、交互に配置された複数の井戸層と複数の障壁層を含むことができ、InxAlyGa1‐x‐yN(０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１)の組成式を有する半導体材料で配置されてもよい。例えば、前記活性層は、InGaN/GaN、GaN/AlGaN、AlGaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、AlGaAs/GaAs、InGaAs/GaAs、InGaP/GaP、AlInGaP/InGaP、InP/GaAsを含む群から選択された少なくとも１つを含むことができる。
【0017】
前記基板１００の上部には、反射層(図示されない)がさらに形成されてもよい。反射層は、光源２００から発生した光を上部に誘導する役割を有する。反射層は、ホワイト材質を含むことができる。反射層は、樹脂材質を含むことができる。前記反射層は、シリコン、エポキシのような樹脂を含むことができる。前記反射層は、反射物質、例えばＴｉＯ２を含むことができる。
【0018】
前記樹脂層３００は、基板１００及び光源２００の上に配置される。樹脂層３００は、複数の光源２００の上面及び側面を覆うように形成される。樹脂層３００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であってもよい。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)、Diphwnyl(2,4,6‐trimethylbenzoyl phosphine oxide)等または酸化防止剤等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始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３００の形成は、導光板の代わりにＵV樹脂等の樹脂で層を形成し、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及び量産速度を全て充足できるようにすることができる。
【0019】
前記樹脂層３００は、内部に拡散剤(beads or dispersing agent)をさらに含むことができる。前記拡散剤は、球形状を有することができ、そのサイズは４μｍ～６μｍの範囲を有することができる。前記拡散剤の形状及びサイズは、これに限定されるものではない。上記では、樹脂層３００を１つの層で形成したが、これに限定されるものではなく、樹脂層３００は２つ以上の層を含むことができる。樹脂層３００は、不純物が含まれない第１樹脂層と、前記第１樹脂層の上に拡散剤を含む第２樹脂層を含むことができる。これとは違って、第２樹脂層を第１樹脂層の下に形成することもできる。
【0020】
前記蛍光体層５００は、樹脂層３００の上に形成されてもよい。蛍光体層５００は、前記樹脂層３００の上部面及び側面を覆うように配置される。蛍光体層５００は、透明な物質を含むことができる。前記蛍光体層５００は、透明な絶縁物質を含むことができる。前記蛍光体層５００は、シリコン材質であってもよく、異なる化学的結合を有するシリコン材質であってもよい。シリコンは、無機物であるケイ素と有機物である炭素が結合された重合体として、無機物の熱安定性、化学的安定性、耐摩耗性、光沢性等と有機物の特性である反応性、溶解性、弾力性、加工性等の物性を持っている。シリコンは、一般シリコン、フッ素比率を高めたフッ素シリコンを含むことができる。前記フッ素シリコンのフッ素比率を高めると、防湿性を改善させることができる効果がある。
【0021】
蛍光体層５００は、前記光源２００から放出される光が入射し、波長変換された光を提供する波長変換手段を含むことができる。例えば、前記蛍光体層５００は、蛍光体、量子ドット等を含む群から選択される少なくとも１つを含むことができる。前記蛍光体または量子ドットは、青色、緑色、赤色の光を発光することができる。蛍光体は、蛍光体層５００の内部に均一に配置される。蛍光体は、フッ化物(fluoride)化合物の蛍光体を含むことができ、例えばＭＧＦ系の蛍光体、ＫＳＦ系の蛍光体またはＫＴＦ系の蛍光体のうち少なくとも１つを含むことができる。前記蛍光体は、異なるピーク波長を発光することができ、前記光源２００から放出された光を異なる黄色と赤色または異なる赤色ピーク波長で発光することができる。
【0022】
前記蛍光体が赤色蛍光体である場合、前記赤色蛍光体は６１０ｎｍから６５０ｎｍまでの波長範囲を有することができ、前記波長は１０ｎｍ未満の幅を有することができる。前記赤色蛍光体は、フッ化物(fluoride)系の蛍光体を含むことができる。前記フッ化物系の蛍光体は、ＫＳＦ系赤色Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、Ｋ２ＴｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＮａＹＦ４：Ｍｎ４＋、ＮａＧｄＦ４：Ｍｎ４＋、Ｋ３ＳｉＦ７：Ｍｎ４＋のうち少なくとも１つを含むことができる。前記ＫＳＦ系蛍光体、例えばＫａＳｉ１‐ｃＦｂ：Ｍｎ４＋
ｃの組成式を有することができ、前記ａは１≦ａ≦２.５、前記ｂは５≦ｂ≦６.５、前記ｃは０.００１≦ｃ≦０.１を満足する。また、前記フッ化物系赤色蛍光体は、高温・高湿における信頼性を向上させるために、それぞれＭｎを含有しないフッ化物でコーティングされるか、蛍光体表面またはＭｎを含有しないフッ化物コーティング表面に有機物コーティングをさらに含むことができる。上記のようなフッ化物系赤色蛍光体の場合、その他蛍光体とは違って１０ｎｍ以下の幅を具現できるので、高解像度装置に活用することができる。
【0023】
実施例に係る蛍光体組成は、基本的に化学量論(Stoichiometry)に符合しなければならず、各元素は、周期律表上の各族内で他の元素で置換が可能である。例えば、Ｓｒはアルカリ土類(II)族のBa、Ca、Mg等で、Ｙはランタノイド系のTb、Lu、Sc、Gd等で置換が可能である。また、活性剤であるＥｕ等は、所望のエネルギー準位に応じてCe、Tb、Pr、Er、Yb等で置換が可能であり、活性剤単独または特性変形のために不活性剤等がさらに適用されてもよい。前記量子ドットは、II‐VI化合物またはIII‐V族化合物半導体を含むことができ、赤色光を発光することができる。前記量子ドットは、例えばZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InP、InAs、In、Sb、AlS、AlP、AlAs、PbS、PbSe、Ge、Si、CuInS2、CuInSe2等のようなもの及び組合わせからなることができる。
【0024】
蛍光体層５００は、内部に赤色インクを含むことができる。赤色インクは、光源２００が点灯されない場合、照明装置１０００の外部面は赤色に見える。即ち、照明装置１０００は、光が点灯または点灯されない場合のいずれも赤色に見えることで、色差による異質感を防止することができる。
【0025】
蛍光体層５００の下部面には、凹部５１１と凸部５１２を含むパターン層５１０を含むことができる。パターン層５１０は、蛍光体層５００の高さを異なるように構成して、外部にイメージまたは文字を具現することができる。パターン層５１０が蛍光体層５００の上部面に形成される場合、外部にパターン層５１０が露出して審美感を落とすことになる。よって、パターン層５１０は、蛍光体層５００の下部面に形成されることが効果的である。
【0026】
蛍光体層５００は、第１蛍光体層５２０と第２蛍光体層５３０を含むことができる。第１蛍光体層５２０は、凹部５１１が形成される領域を指すことができる。凹部５１１は、蛍光体層５００の下部面の内側方向に形成される溝であってもよい。第２蛍光体層５３０は、凸部５１２が形成された領域を指すことができる。第２蛍光体層５３０の下部面は、前記樹脂層３００の上部面と接触することができる。
【0027】
第１蛍光体層５２０の高さは、第２蛍光体層５３０の高さより小さくてもよい。第１蛍光体層５２０に含まれた蛍光体の含有量は、第２蛍光体層５３０に含まれる蛍光体層の含有量より小さくてもよい。
【0028】
外部から見た時、第１蛍光体層５２０と第２蛍光体層５３０の蛍光体の濃度差によって、第２蛍光体層５３０から出射される光は第１蛍光体層５２０から出射される光より濃く見える。第１蛍光体層５２０と第２蛍光体層５３０の蛍光体の濃度差によって、イメージまたは文字等を具現することができる。
【0029】
前記拡散層４００は、前記樹脂層３００と前記蛍光体層５００の間に配置される。拡散層４００は、複数のパターンを含むことができる。拡散層４００は、樹脂層３００の水平方向に離隔して配置されてもよい。拡散層４００は、行方向に複数のパターンが形成され、列方向に複数のパターンが形成されてもよい。拡散層４００は、光源２００から出射された光の光度を向上させることができる。拡散層４００は、樹脂材質を含むことができる。拡散層４００は、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂を含むことができる。光拡散層４００は、内部に拡散剤(図示されない)を含むことができる。前記拡散剤は、無機系及び有機系材質を含むことができる。無機系の拡散剤は、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、ガラス、タルク、マイカ、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等を含むことができる。有機系の拡散剤は、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子等を含むことができる。前記拡散剤は、球形状を有することができ、そのサイズは４μｍ～６μｍの範囲を有することができる。前記拡散剤の形状及びサイズは、これに限定されるものではない。
【0030】
図３に示されるように、拡散層４００は、第１蛍光体層５２０の下に配置される。拡散層４００は、パターン層５１０の凹部５１１の領域に配置される。拡散層４００は、第１蛍光体層５２０の下部面と第２蛍光体層５３０の側面と接触することができる。第２蛍光体層５３０の高さｈ３は、第１蛍光体層５２０の高さｈ２と拡散層４００の高さｈ１の和と対応することができる。前記拡散層４００の厚さは、前記第２蛍光体層５３０の厚さの１０％以上及び５０％未満を含むことができる。前記拡散層４００の厚さは、例えば前記第２蛍光体層５３０の厚さの１０％～２０％を有することができる。第２蛍光体層５３０の高さｈ３が約５ｍｍである場合、拡散層４００の高さｈ１は２.５ｍｍ未満であってもよい。前記拡散層４００の高さｈ１または厚さが第２蛍光体層５３０の高さｈ３または最大厚さの５０％を越えると、拡散層４００が外部から視認できることになる。そこで、拡散層４００の厚さは、第２蛍光体層５３０の高さｈ３または最大厚さの５０％未満に形成される。また、拡散層４００の厚さが第２蛍光体層５３０の高さｈ３の１０％未満であると、拡散効果がなくなる。
【0031】
図４に示されるように、点灯イメージ１０が「Ｏ」状である場合、イメージの中心領域１０ａに対応する領域は、第１蛍光体層５２０と拡散層４００が配置される。また、イメージの領域１０に対応する領域は、第２蛍光体層５３０が配置される。第２蛍光体層５３０の蛍光体濃度が第１蛍光体層５２０の蛍光体濃度より高いので、イメージの領域の色がより濃く表示される。また、イメージの外縁領域１０ｂには、イメージの中心領域１０ａと同様に第１蛍光体層５２０と拡散層４００を配置して、イメージ領域１０より色が薄く表示することができる。ここで、イメージの外縁領域１０ｂに配置された拡散層４００の高さをイメージの中心領域１０ａの拡散層４００の高さより高くすると、イメージの外縁領域１０ｂの第１蛍光体層５２０の濃度は、イメージの中心領域１０ａの第１蛍光体層５２０濃度より小さくなり、イメージの外縁領域１０ｂの色をより薄く表示できるようになる。前記点灯イメージの定義は、点灯時に見える形状であり、パターン層の形状であってもよい。または、前記点灯イメージの形状は、前記蛍光体層の下部に配置されるパターン層の形状であってもよい。
【0032】
前記拡散層４００は、断面が四角形状を有することができる。拡散層４００の形状は、これに限定されるものではない。図５に示されるように、拡散層４００の断面は、三角形状、半球形状、一側面に傾斜面が形成された形状、または階段形状を含むことができる。前記拡散層４００の形状を変更すると、これに対応する第１蛍光体層５２０の高さが変わる。第１蛍光体層５２０の高さによって第１蛍光体５２０の濃度は異なるようになるので、外部に表出されるイメージの明暗を異なるように具現することができる。拡散層４００は、第１蛍光体層５２０の高さによってその高さが変わるので、拡散効果をより向上させることができる。第１実施例の照明装置は、蛍光体層の下に拡散層を形成することで、低濃度の蛍光体層から光が拡散しないことを防止できる効果がある。
【0033】
【0034】
図６に示されるように、第２実施例に係る照明装置１０００は、基板１００と、前記基板１００の上に配置された複数の光源２００と、前記光源２００の上に配置された樹脂層３００と、前記樹脂層３００の上に配置された蛍光体層５００と、前記樹脂層３００と前記蛍光体層５００の間に配置された複数の拡散層４００を含むことができる。ここで拡散層４００を除いた構成は、第１実施例の照明装置の構成と同一であるので、その説明は省略する。
【0035】
前記拡散層４００は、第１拡散層４１０と、第１拡散層４１０の上に配置される第２拡散層４２０を含むことができる。第１拡散層４１０は、樹脂層３００の上面の全体面に形成される。第１拡散層４１０は、樹脂層３００の上部面全体と接触することができる。第２拡散層４２０は、第１拡散層４１０の上に配置される。第２拡散層４２０は、複数のパターンを含むことができる。第２拡散層４２０は、第１拡散層４１０の水平方向に離隔して配置される。第２拡散層４２０は、蛍光体層５００のパターン層５１０の凹部５１１領域に配置される。第２拡散層４２０は、第１蛍光体層５２０の下面と第２蛍光体層５３０の側面と接触することができる。
【0036】
図７に示されるように、第１蛍光体層５２０の高さｈ２と第１拡散層４１０の高さｈ１１と第２拡散層４２０の高さｈ１２は、第２蛍光体層５３０の高さｈ３と第１拡散層４１０の高さｈ１１と対応することができる。前記第１拡散層４１０の高さｈ１１は、第２拡散層４２０の高さｈ１２より小さくてもよい。第１拡散層４１０の高さｈ１１は、樹脂層３００の高さｈ４の３０％未満に形成されてもよい。第１拡散層４１０の高さｈ１１が樹脂層３００の高さｈ４の３０％を越えると、拡散効果がなく、照明装置の全体厚さが厚くなる。
【0037】
前記第２拡散層４２０の高さｈ１２または厚さは、第２蛍光体層５３０の高さｈ３または最大厚さの１０％以上且つ５０％未満を含むことができる。より好ましくは１０％～２０％を有することができる。第２拡散層４２０の高さｈ１２が第２蛍光体層５３０の高さｈ３の５０％を越えると、拡散層４００が外部から視認できることになる。そこで、第２拡散層４２０は、第２蛍光体層５３０の高さｈ３または最大厚さの５０％未満に形成されてもよい。また、第２拡散層４２０が第２蛍光体層５３０の高さの１０％未満であると、拡散効果がなくなる。
【0038】
図８に示されるように、第１拡散層４１０の高さは異なるように形成することができる。例えば、点灯イメージが「Ｎ」、「Ｘ」、「Ｄ」状である場合、点灯イメージ「Ｎ」状に対応する第１拡散層４１０の高さｈ１ａと点灯イメージ「Ｘ」状に対応する第１拡散層４１０の高さｈ１ｂと点灯イメージ「Ｄ」状に対応する第１拡散層４１０の高さｈ１ｃは異なるように形成される。このような点灯イメージの形状は文字または多様な記号であってもよい。
【0039】
点灯イメージ「Ｎ」状に対応する第１拡散層４１０の高さｈ１ａは、点灯イメージ「Ｘ」状に対応する第１拡散層４１０の高さｈ１ｂより小さく形成されてもよい。このような場合、点灯イメージ「Ｎ」状に対応する第２蛍光体層５３０の高さが点灯イメージ「Ｘ」状に対応する第２蛍光体層５３０の高さより高いので、点灯イメージ「Ｎ」と「Ｘ」の明暗差が発生する。これと同様に、点灯イメージ「Ｄ」状に対応する第１拡散層４１０の高さｈ１ｃを点灯イメージ「Ｎ」状と「Ｘ」状の第１拡散層４１０の高さｈ１ａ、ｈ１ｂと異なるように形成することができる。即ち、第１拡散層４１０の高さに応じて点灯イメージの明暗差を発生させることができる。ここで、前記点灯イメージの線幅を基準として、前記凹部の深さを反比例して形成することができる。即ち、点灯イメージのうち線幅が相対的に大きいイメージの凹部の深さは小さくし、線幅が相対的に小さいイメージの凹部深さは大きくすることができる。また、１つの点灯イメージの凹部の深さは同一であるが、一方向に行くほど点灯イメージの凹部の深さが段々深くまたは低くなるように形成することができる。
【0040】
図９に示されるように、第１拡散層４１０の上面に２つの傾斜面４１０ａ、４１０ｃと１つの水平面４１０ｂを形成することができる。このような場合、点灯イメージ「Ｄ」状は左側から右側に行くほど色が薄くなるようにして３Ｄ効果を与えることができる。前記第１拡散層４１０の上面は、高さが異なる複数の傾斜面４１０ａ、４１０ｃと前記複数の傾斜面４１０ａ、４１０ｃの間に配置される水平面４１０ｂを含むことができる。前記第１拡散層４１０の複数の傾斜面４１０ａ、４１０ｃは、一側から他側に行くほど高さが大きくなるか減少することができる。
【0041】
前記第１拡散層４１０の凹部は、点灯イメージの両端部または相互反対側エッジを第１及び第２エッジということができ、前記第１エッジに隣接した凹部の深さは、前記第２エッジに隣接した凹部の深さより深く配置されてもよい。前記第１エッジに隣接した凹部の深さは、第２エッジに隣接した凹部に向かって段々低くなってもよい。ここで、段々低くなる深さは、最大深さと、最小深さ、そして同じ深さを有する区間を含むことができる。前記第２エッジに隣接した凹部の深さは、前記第１拡散層４１０の上面との境界部分であってもよい。反面、前記凹部の深さは、第２エッジで一番深く、第１エッジ方向に段々低くなるように形成されてもよい。前記第１拡散層４１０で傾斜面を有する凹部は、１つの点灯イメージに対して段々低くなるようにすることができる。または、前記第１拡散層４１０で前記傾斜面を有する凹部は、複数の点灯イメージの両端部または両エッジを基準として段々低くなるようにまたは段々深くなるようにすることができる。１つのイメージまたは全体イメージにおけるセンター方向への凹部深さが深くなるか、逆にセンター方向に凹部深さが低くなってもよい。または、１つまたは全体イメージにおいて、一側から他側方向または他側から一側方向に凹部の深さが変わってもよい。第２実施例の照明装置は、拡散層４００を２つの層で形成することで、各点灯イメージの明暗を効果的に制御できる効果がある。
【0042】
【0043】
図１０に示されるように、第３実施例に係る照明装置１０００は、基板１００と、前記基板１００の上に配置される複数の光源２００と、前記光源２００の上に配置される樹脂層３００と、前記樹脂層３００の上に配置される蛍光体層５００と、前記樹脂層３００と前記蛍光体層５００の間に配置される複数の拡散層４００を含むことができる。ここで拡散層４００を除いた構成は、第１実施例の照明装置の構成と同一であるので、その説明は省略する。前記拡散層４００は、第１拡散層４１０と、第１拡散層４１０の上に配置される第２拡散層４２０と、前記第１拡散層４１０の下に配置される第３拡散層４３０を含むことができる。前記第１拡散層４１０は、樹脂層３００の上面の全体面に形成される。第１拡散層４１０は、樹脂層３００の上部面全体と接触することができる。第２拡散層４２０は、第１拡散層４１０の上に配置される。第２拡散層４２０は、複数のパターンを含むことができる。複数の第２拡散層４２０は、第１拡散層４１０の水平方向に離隔して配置されてもよい。第２拡散層４２０は、蛍光体層５００パターン層５１０の凹部５１１領域に配置される。前記第２拡散層４２０は、第１蛍光体層５２０の下面と第２蛍光体層５３０の側面と接触することができる。前記複数の第２拡散層４２０のそれぞれは、前記蛍光体層５００の上面方向に突出する第１突出部であってもよい。前記拡散層４００は、前記第２拡散層４２０が配置される領域の厚さが、前記第１拡散層４１０の領域より厚くてもよい。
【0044】
前記第３拡散層４３０は、第１拡散層４１０の下に配置される。第３拡散層４３０は、複数のパターン層を含むことができる。複数の第３拡散層４３０は、第１拡散層４１０の水平方向に離隔して配置されてもよい。第３拡散層４３０は、第２蛍光体層５３０と垂直方向に重なるように配置されてもよい。第３拡散層４３０の形状は、第２拡散層４２０の形状に対応することができる。第２拡散層４２０及び第３拡散層４３０の形状は、第１実施例の照明装置の拡散層の形状に形成することができる。前記複数の第３拡散層４３０のそれぞれは、前記樹脂層３００の下面方向に突出した第２突出部であってもよい。前記拡散層４００は、前記第３拡散層４３０が配置された領域の厚さが、前記第１拡散層４１０の領域より厚くてもよい。前記第２及び第３拡散層４２０、４３０のうち少なくとも１つは垂直方向に重なってもよく、他の１つは重ならなくてもよい。前記第２及び第３拡散層４２０、４３０のうち少なくとも１つは同じ形成であってもよく、他の１つは異なる形状であってもよい。
【0045】
第１蛍光体層５２０の下に配置された拡散層４００の高さと第２蛍光体層５３０の下に配置された拡散層４００の高さを同一にすることで、第２蛍光体層５２０によって光が拡散しない問題を解決すると共に、点灯イメージの全体領域における光度を向上させることができる効果がある。
【0046】
図１１に示されるように、第３拡散層４３０は、第２拡散層４２０と対応する領域に形成することができる。第３拡散層４３０は、第２拡散層４２０と垂直方向に重なるように形成することができる。第３拡散層４３０は、第２拡散層４２０の形状に対応することができる。
【0047】
実施例の照明装置は、第１蛍光体層５２０の下に配置された拡散層４００の高さを調節することで、照明装置１００の厚さが増えないながらも拡散効果をより向上させることができる効果がある。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】