JP6567482B2 - 紫外線発光素子パッケージ及びこれを含む発光ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子パッケージ及びこれを含むライトユニットに関する。
半導体の３―５族又は２―６族化合物半導体物質を用いた発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオードなどの発光素子は、薄膜成長技術及び素子材料の開発によって赤色、緑色、青色及び紫外線などの多様な色を具現することができ、蛍光物質を用いたり、色を組み合わせることによって効率の良い白色光線も具現可能であり、蛍光灯及び白熱灯などの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を有する。
したがって、光通信手段の送信モジュール、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）表示装置のバックライトを構成する冷陰極管（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）に取って代わる発光ダイオードバックライト、蛍光灯や白熱電球に取って代わる白色発光ダイオード照明装置、自動車ヘッドライト及び信号灯にまで応用が拡大されている。
発光素子パッケージは、パッケージ本体に第１の電極と第２の電極が配置され、パッケージ本体の底面に発光素子が配置され、第１の電極及び第２の電極と電気的に連結される。
紫外線（ＵＶ）を放出する発光ダイオードを実装した発光素子パッケージの場合、紫外線反射光がパッケージ本体に接すると、本体に含まれた有機材質が変色又は変質し、パッケージの信頼性が低下するという問題が存在する。したがって、優れた放熱特性を維持しながらも発光素子パッケージの信頼性を向上させる必要がある。
図１は、従来の発光素子パッケージを示した図である。
パッケージ本体１１０にキャビティ構造が形成され、キャビティの底面に発光素子１３０が配置される。パッケージ本体１１０の下部には放熱部１８０を配置できるが、放熱部１８０と発光素子１３０は導電性接着層１２０で固定することができる。
しかし、従来のこのような発光素子パッケージには次のような問題がある。
図１において、放熱部１８０は、熱伝導性に優れた物質からなり得るが、発光素子パッケージ１００で発光素子１３０から熱を放出することができ、パッケージ本体１１０と放熱部１８０との間に材料の差によって生じる熱膨張係数の差により放熱部の平坦度が低下し得る。
すなわち、図１において、放熱部１８０の体積が膨張するので、放熱部１８０の表面が平らでなく凸凹になり、発光素子１３０が傾斜して配置されるので、発光素子パッケージ１００の光出射角が傾斜し得る。また、発光素子パッケージ１００の下側方向で放熱部１８０が凸凹になると、回路基板などに実装されるときに発光素子パッケージが傾斜し得る。
本発明は、発光素子パッケージの信頼性を改善することを目的とする。
本発明の発光素子パッケージは、貫通穴を有するパッケージ本体と、前記貫通穴内に配置され、銅(Cu)が含まれた合金層を含む放熱部とを備え、前記放熱部の銅が含まれた合金層は、ＷまたはＭｏ中の少なくとも一つを含み、前記パッケージ本体は、側壁と底面を有するキャビティを含み、前記底面に前記貫通穴が形成されていることを特徴とする。
本発明の一態様によると、熱による発光素子パッケージの放熱部の体積膨張が減少し、製造工程で熱による変形が最小化され、光出射角の均衡をなし、発光素子パッケージの信頼性を向上させることができる。
また、本発明の一態様によると、発光素子と放熱部が直接通電するので、発光素子パッケージの作製工程を簡素化することができる。
また、本発明の一態様によると、発光素子パッケージの電極が金で構成され、耐酸化性及び耐久性が強く、電極間の短絡の可能性も減少し、ＵＶなどの短い波長帯域での光の全反射率が相対的に低い金めっきされた電極の面積が減少し、相対的にＵＶ光の全反射率が高いセラミック層の露出面積が増加するので、光抽出効率が向上し、露出したセラミック基板とモールディング部内のシリコーン樹脂などとの結合力がより大きいので、構造物の安定性を向上させることができる。
また、本発明の一態様によると、光源モジュールと外部電源をソルダリング作業なしに機械的に連結するので、環境汚染の心配がなくて環境にやさしく、電線連結不良の発生が最小化され、光源モジュールの信頼性を向上させることができる。
また、本発明の一態様によると、別途の拡散部材の支持部を備える必要がなく、ホルダーに拡散部材を締結することによって光源モジュールの構造を簡素化し、拡散部材の付着不良発生を最小化することができる。
従来の発光素子パッケージを示した図である。 第１の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 図２の発光素子パッケージに含まれた放熱部のみを分離して示した図である。 図２の発光素子パッケージに含まれた放熱部のみを分離して示した図である。 第１の実施例に係る発光素子パッケージに適用可能な発光素子を示した図である。 第２の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第３の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第４の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第５の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 本体に回路パターンを形成する方法の一実施例を示した図である。 第６の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第７の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第８の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 図１２の発光素子パッケージの電極パターンの配置を示した図である。 図１２の発光素子パッケージの電極パターンの配置を示した図である。 図１２の発光素子パッケージの電極パターンの配置を示した図である。 図１３Ａの一部分を詳細に示した図である。 図１３の発光素子パッケージを対角線方向に切断して示した側断面図である。 第９の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第９の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第９の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第９の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。 第９の実施例に係る発光素子パッケージに含まれた放熱部を詳細に示した図である。 第１０の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第１０の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第１１の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第１２の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第１３の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第１４の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 ホルダーの締結部構成を示した図である。 ホルダー内に配置されたワイヤと基板上の電極パッドとのコンタクト構造の一実施例を示した断面図である。 ホルダー内に配置されたワイヤと基板上の電極パッドとのコンタクト構造の一実施例を示した断面図である。 第１５の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第１６の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 支持プレートの一部を上部から見た斜視図である。 支持プレートの一部を下部から見た斜視図である。 第１７の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第１８の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第１９の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第２０の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 第２１の実施例に係る光源モジュールを示した図である。 上述した各実施例に係る光源モジュールが配置されたヘッドランプの一実施例を示した図である。
以下、添付の図面を参照して各実施例を説明する。
本発明に係る実施例の説明において、各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の「上又は下」に形成されると記載される場合、「上」又は「下」は、二つの要素が直接接触したり、一つ以上の他の要素が前記二つの要素間に配置されて形成されることを全て含む。また、「上又は下」と表現される場合、一つの要素を基準にして上側方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。
図面の各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張したり、省略したり、又は概略的に示した。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを全的に反映するものではない。
図２は、第１の実施例に係る発光素子パッケージを示した図で、図３及び図４は、図２の発光素子パッケージに含まれる放熱部のみを分離して示した図である。
第１の実施例に係る発光素子パッケージ２００は、図２に示したように、本体２１０、放熱部２２０、及び発光素子２３０を備えることができる。
前記本体２１０は複数の層で具現することができる。図２には、前記本体２１０が第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、及び第４の層２１４を含む場合を示したが、前記本体２１０は、より多い層又はより少ない層で具現することもできる。また、前記本体２１０は、単一層で具現することもできる。
前記本体２１０は複数の絶縁層を含むことができる。前記本体２１０は、窒化物又は酸化物の絶縁性物質で具現することができる。また、前記本体２１０は複数のセラミック層を含むことができる。例えば、前記本体２１０は、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ：ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏ―ｆｉｒｅｄ ｃｅｒａｍｉｃ）方法によって具現することができる。また、前記本体２１０は、高温同時焼成セラミック（ＨＴＣＣ：ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏ―ｆｉｒｅｄ ｃｅｒａｍｉｃ）方法によって具現することができる。前記本体２１０の材質は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、又はＡｌＮであり得る。例えば、前記本体２１０はＡｌＮで形成したり、熱伝導度が１４０Ｗ／ｍＫ以上の金属窒化物で具現することができる。
前記本体２１０の各層２１１、２１２、２１３、２１４の厚さは同一であってもよく、少なくとも一つが異なる厚さであってもよい。前記本体２１０の各層２１１、２１２、２１３、２１４は、製造工程で区別される個別層であってもよく、焼成完了後に一体に形成されてもよい。
前記本体２１０をなす各層間には電極パターンを形成することができ、前記電極パターンを介して前記発光素子２３０に電源を提供することができる。また、前記発光素子２３０に印加される電源は、前記本体２１０に形成可能なビアホール構造を介して提供することもできる。
前記本体２１０の上部内側は傾斜面で具現することができる。前記本体２１０の内側には反射物質を提供することができる。前記本体２１０は、前記発光素子２３０から発光される光を反射させて外部に抽出することができる。
本実施例によって、前記本体２１０はキャビティを有し、前記キャビティ内に発光素子２３０が位置し得る。前記キャビティの側壁は傾斜面からなり得る。
前記発光素子２３０上にモールディング部２４０を提供することができる。前記モールディング部２４０は、外部から流入する異物及び水分などを遮断することによって前記発光素子２３０を保護することができる。また、前記モールディング部２４０は、蛍光物質を含むことができ、前記発光素子２３０から発光される光を受け、波長変換された光を提供することもできる。
前記本体２１０の下部には貫通ホールを設けることができる。前記本体２１０の貫通ホールには前記放熱部２２０を配置することができる。本実施例によって前記本体２１０にキャビティが形成された場合、前記キャビティの底面に貫通ホールを設けることができる。前記発光素子２３０を前記放熱部２２０上に配置することができ、前記発光素子２３０は前記放熱部２２０に接触することができる。前記放熱部２２０は、前記発光素子２３０から発生する熱を効率的に外部に伝達できるようになる。前記放熱部２２０は外部に露出することができる。前記放熱部２２０は、銅（Ｃｕ）を含む合金層２２１と、前記合金層２２１の下側に配置された銅（Ｃｕ）層２２２とを含むことができる。前記銅を含む合金層２２１の水平断面積は、前記銅層２２２の水平断面積より小さく具現することができる。
一実施例によると、前記放熱部２２０は、図３に示したように、ＣｕＷを含む合金層２２１と、前記合金層２２１の下側に配置された銅層２２２とを有することができる。また、一実施例によると、前記放熱部２２０は、図４に示したように、ＣｕＭｏを含む合金層２２１と、前記合金層２２１の下側に配置された銅層２２２とを有することができる。前記合金層２２１はＷ及びＭｏのうち少なくとも一つの元素を含むことができる。
本実施例では、銅層を含む合金層２２１と銅層２２２を用いて前記放熱部２２０を具現した。銅層の場合、加工性に劣るが、熱伝達に非常に良い特性を示す。しかし、銅層の熱膨張係数は大きく、前記発光素子２３０の熱膨張係数と比べるとその差が大きい。これによって、温度の上昇及び下降によって前記発光素子２３０に熱膨張及び収縮によるストレスが伝達され、前記発光素子２３０に損傷が発生し得る。このような問題を解決するために、実施例では、前記放熱部２２０を具現するにおいて、下部に銅層２２２を配置し、前記銅層２２２上に銅を含む合金層２２１を配置した。これによって、前記発光素子２３０は、前記銅層２２２に直接接触するのではなく前記合金層２２１に接触するようになる。実施例では、前記合金層２２１の例としてＣｕＷ合金層とＣｕＭｏ合金層を提示し、前記ＣｕＷ合金層とＣｕＭｏ合金層は、前記発光素子２３０と熱膨張係数が類似するので、前記発光素子２３０が温度の上昇及び下降によって損傷することを防止できるようになる。前記合金層２２１は、Ｗ、Ｍｏのうち少なくとも一つの物質を含むことができる。前記合金層２２１はＣｕＷ、ＣｕＭｏ、ＣｕＷＭｏ層などを含むことができる。
また、本実施例によると、前記放熱部２２０を複数の層で形成することによって、前記放熱部２２０の上面が上側に突出することを防止できるようになる。これによって、前記放熱部２２０上に配置される前記発光素子２３０を安定的に位置できるようになる。
図５は、第１の実施例に係る発光素子パッケージに適用可能な発光素子を示した図である。
本実施例に係る発光素子は、図５に示したように、発光構造物１０、電極２０、及び反射電極５０を含むことができる。
前記発光構造物１０は、第１の導電型半導体層１１、活性層１２、及び第２の導電型半導体層１３を含むことができる。前記第１の導電型半導体層１１の上部表面に凹凸１７を設けることができる。
例えば、前記第１の導電型半導体層１１は、第１の導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層に形成し、前記第２の導電型半導体層１３は、第２の導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層に形成することができる。また、前記第１の導電型半導体層１１はｐ型半導体層に形成し、前記第２の導電型半導体層１３はｎ型半導体層に形成することもできる。
前記第１の導電型半導体層１１は、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。前記第１の導電型半導体層１１は、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具現することができる。前記第１の導電型半導体層１１は、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択することができ、これにはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントをドーピングすることができる。
前記活性層１２は、前記第１の導電型半導体層１１を介して注入される電子（又は正孔）と前記第２の導電型半導体層１３を介して注入される正孔（又は電子）とが互いに会い、前記活性層１２の形成物質によるエネルギーバンドのバンドギャップの差によって光を放出する層である。前記活性層１２は、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）、量子点構造又は量子線構造のうちいずれか一つで形成できるが、これに限定されることはない。
前記活性層１２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で具現することができる。前記活性層１２が前記多重量子井戸構造で具現された場合、前記活性層１２は、複数の井戸層と複数の障壁層を積層して具現することができ、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層／ＧａＮ障壁層の周期で具現することができる。
前記第２の導電型半導体層１３は、例えば、ｐ型半導体層に具現することができる。前記第２の導電型半導体層１３は、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具現することができる。前記第２の導電型半導体層１３は、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択することができ、これにはＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントをドーピングすることができる。
一方、前記第１の導電型半導体層１１がｐ型半導体層を含み、前記第２の導電型半導体層１３がｎ型半導体層を含むこともできる。また、前記第２の導電型半導体層１３の下側にはｎ型又はｐ型半導体層を含む半導体層をさらに形成することもできる。これによって、前記発光構造物１０は、ｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうち少なくともいずれか一つを有することができる。また、前記第１の導電型半導体層１１及び前記第２の導電型半導体層１３内の不純物のドーピング濃度は、均一又は不均一であり得る。すなわち、前記発光構造物１０の構造は多様に形成することができ、これに対して限定することはない。
また、前記第１の導電型半導体層１１と前記活性層１２との間には、第１の導電型ＩｎＧａＮ／ＧａＮスーパーラティス構造又はＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮスーパーラティス構造を形成することもできる。また、前記第２の導電型半導体層１３と前記活性層１２との間には第２の導電型のＡｌＧａＮ層を形成することもできる。
前記第１の導電型半導体層１１の上部表面に前記凹凸１７を設けることができる。前記第１の導電型半導体層１１がＧａＮ層である場合、成長方向及びエッチング方向を考慮すると、前記凹凸１７が形成された面はＮ面であり得る。
前記発光構造物１０の下側にオーミック接触層４０と前記反射電極５０を配置することができる。前記発光構造物１０上に前記電極２０を配置することができる。前記電極２０と前記反射電極５０は前記発光構造物１０に電源を提供することができる。前記オーミック接触層４０は、前記発光構造物１０とオーミック接触するように形成することができる。また、前記反射電極５０は、前記発光構造物１０から入射される光を反射させ、外部に抽出される光量を増加させる機能をすることができる。
前記オーミック接触層４０は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。前記オーミック接触層４０は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＧＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＡＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＴＯ（Iｎｄｉｕｍ Ｇａｌｌｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯＮ（ＩＺＯ Ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
前記反射電極５０は、高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、前記反射電極５０は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つを含む金属又は合金で形成することができる。また、前記反射電極５０は、前記金属又は合金と、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ―Ｔｉｎ―Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Iｎｄｉｕｍ―Ｚｉｎｃ―Ｏｘｉｄｅ）、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）などの透光性伝導性物質を用いて多層に形成することができる。例えば、実施例において、前記反射電極５０は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｇ―Ｐｄ―Ｃｕ合金、又はＡｇ―Ｃｕ合金のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。
前記発光構造物１０と前記オーミック接触層４０との間に電流遮断層（ＣＢＬ：Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）３０を配置することができる。前記電流遮断層３０は、前記電極２０と垂直方向に少なくとも一部が重畳する領域に形成することができ、これによって、前記電極２０と前記反射電極５０との間の最短距離で電流が集中する現象を緩和し、実施例に係る発光素子の発光効率を向上させることができる。
前記電流遮断層３０は、電気絶縁性を有したり、前記発光構造物１０とショットキー接触を形成する材質を用いて形成することができる。前記電流遮断層３０は、酸化物、窒化物又は金属で形成することができる。前記電流遮断層３０は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯｘ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒのうち少なくとも一つを含むことができる。
前記電流遮断層３０は、前記発光構造物１０の下側の第１の領域に配置することができ、前記オーミック接触層４０は、前記発光構造物１０の下側の第２の領域及び前記電流遮断層３０の下側に配置することができる。前記オーミック接触層４０は、前記発光構造物１０と前記反射電極５０との間に配置することができる。また、前記オーミック接触層４０は、前記電流遮断層３０と前記反射電極５０との間に配置することができる。
前記発光構造物１０と前記オーミック接触層４０との間にアイソレーション層８０をさらに配置することができる。前記アイソレーション層８０は、前記発光構造物１０の下部周囲及び前記オーミック接触層４０上に配置することができる。前記アイソレーション層８０は、例えば、電気絶縁性を有する材質又は前記発光構造物１０に比べて低い電気伝導性を有する材質で形成することができる。前記アイソレーション層８０は、例えば、酸化物又は窒化物で具現することができる。例えば、前記アイソレーション層８０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＺｎＯなどからなる群から少なくとも一つを選択して形成することができる。前記アイソレーション層８０は、前記電流遮断層３０と同じ物質で形成することができ、又は、互いに異なる物質で形成することもできる。前記アイソレーション層８０はチャンネル層と称することもできる。
前記反射電極５０の下側には、拡散障壁層５５、ボンディング層６０、支持部材７０を配置することができる。
前記拡散障壁層５５は、前記ボンディング層６０が提供される工程で前記ボンディング層６０に含まれた物質が前記反射電極５０方向に拡散されることを防止する機能をすることができる。前記拡散障壁層５５は、前記ボンディング層６０に含まれたスズ（Ｓｎ）などの物質が前記反射電極５０などに影響を及ぼすことを防止することができる。前記拡散障壁層５５は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ―Ｗ、Ｗ、Ｐｔ物質のうち少なくとも一つを含むことができる。
前記ボンディング層６０は、バリア金属又はボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ又はＴａのうち少なくとも一つを含むことができる。前記支持部材７０は、実施例に係る発光素子を支持し、外部電極と電気的に連結され、前記発光構造物１０に電源を提供することができる。前記支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ―Ｗ又は不純物が注入された半導体基板（例：Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど）のうち少なくともいずれか一つで形成することができる。また、前記支持部材７０は絶縁物質で形成することもできる。
前記発光構造物１０上には保護層９０をさらに配置することができる。前記保護層９０は酸化物又は窒化物で具現することができる。前記保護層９０は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３などの透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。前記保護層９０は、前記発光構造物１０の側面に設けることができる。また、前記保護層９０は、前記発光構造物１０の側面のみならず、上部にも設けることができる。
以上の説明では、前記発光構造物１０の上部に電極２０が配置され、前記発光構造物１０の下部に反射電極５０が配置された垂直型構造の発光素子を基準にして説明した。しかし、本実施例に係る発光素子は、前記発光構造物１０をなす第１の導電型半導体層１１に電気的に連結された第１の電極、及び前記発光構造物１０をなす第２の導電型半導体層１３に電気的に連結された第２の電極の位置及び形状は多様に変形可能である。また、本実施例に係る発光素子は、第１の電極及び第２の電極が同一方向に露出した水平型構造の発光素子にも適用することができる。
図６は、第２の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。上述した実施例と重複する内容は再び説明しない。
第２の実施例に係る発光素子パッケージは、図６に示したように、本体２1０、放熱部２２０、及び発光素子２３０を備えることができる。
前記本体２1０は複数の層に具現することができる。図６には、前記本体210が第１の層211、第２の層212、第３の層213、及び第４の層214を含む場合を示したが、前記本体２1０は、より多くの層又はより少ない層に具現することもできる。また、前記本体２1０は単一層に具現することもできる。
前記本体２1０は複数の絶縁層を含むことができる。前記本体210は窒化物又は酸化物の絶縁性物質で具現することができる。また、前記本体２1０は複数のセラミック層を含むことができる。例えば、前記本体２1０は、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ：ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏ―ｆｉｒｅｄ ｃｅｒａｍｉｃ）方法によって具現することができる。また、前記本体210は、高温同時焼成セラミック（ＨＴＣＣ：ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏ―ｆｉｒｅｄ ｃｅｒａｍｉｃ）方法によって具現することができる。前記本体210の材質は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、又はＡｌＮであり得る。例えば、前記本体210は、ＡｌＮで形成したり、熱伝導度が１４０Ｗ／ｍＫ以上の金属窒化物で具現することができる。
前記本体２1０の各層211、212、213、214の厚さは同一であってもよく、少なくとも一つが異なる厚さであってもよい。前記本体２1０の各層211、212、213、214は、製造工程で区別される個別層であってもよく、焼成完了後に一体に形成されてもよい。
前記本体210をなす各層間には電極パターンを形成することができ、前記電極パターンを介して前記発光素子２３０に電源を提供することができる。また、前記発光素子２３０に印加される電源は、前記本体210に形成可能なビアホール構造を介して提供することもできる。
前記本体210の上部内側は階段状に具現することができる。前記本体210の内側には反射物質を提供することができる。前記本体210は、前記発光素子２３０から発光される光を反射させて外部に抽出することができる。
前記本体210の下部には貫通ホールを設けることができる。前記本体210の貫通ホールには前記放熱部２２０を配置することができる。前記発光素子２３０は前記放熱部２２０上に配置することができる。前記発光素子２３０は、前記放熱部２２０に接触することができる。前記放熱部２２０により、前記発光素子２３０で発生する熱を効率的に外部に伝達できるようになる。前記放熱部２２０は外部に露出することができる。
前記放熱部２２０は、銅（Ｃｕ）を含む合金層２２１と、前記合金層２２１の下側に配置された銅（Ｃｕ）層２２２とを有することができる。前記銅を含む合金層２２１の水平断面積は、前記銅層２２２の水平断面積より小さく具現することができる。
本実施例では、銅層を含む合金層２２１と銅層２２２を用いて前記放熱部２２０を具現した。銅層の場合、加工性に劣るが、熱伝達が非常に良い特性を示す。しかし、銅層は、熱膨張係数が大きいので、前記発光素子２３０の熱膨張係数に比べるとその差が大きい。これによって、温度の上昇及び下降によって前記発光素子２３０に熱膨張及び収縮によるストレスが伝達され、前記発光素子２３０に損傷が発生し得る。このような問題を解決するために、実施例では、前記放熱部２２０を具現するにおいて、下部に銅層２２２を配置し、前記銅層２２２上に銅を含む合金層２２１を配置した。これによって、前記発光素子２３０は、前記銅層２２２に直接接触するのではなく、前記合金層２２１に接触するようになる。実施例では、前記合金層２２１の例としてＣｕＷ合金層とＣｕＭｏ合金層を提示し、前記ＣｕＷ合金層とＣｕＭｏ合金層は、前記発光素子２３０と熱膨張係数が類似するので、前記発光素子２３０が温度の上昇及び下降によって損傷することを防止できるようになる。前記合金層２２１は、Ｗ、Ｍｏのうち少なくとも一つの物質を含むことができる。前記合金層２２１はＣｕＷ、ＣｕＭｏ、ＣｕＷＭｏ層などを含むことができる。
また、本実施例によると、前記放熱部２２０を複数の層に形成することによって、前記放熱部２２０の上面が上側に突出することを防止できるようになる。これによって、前記放熱部２２０上に配置される前記発光素子２３０を安定的に位置できるようになる。
図７は、第３の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第３の実施例に係る発光素子パッケージ２００は、図７に示したように、本体２１０、放熱部２２０、及び発光素子２３０を備えることができる。
前記本体２１０は複数の層に具現することができる。図７には、前記本体２１０が第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４、及び第５の層２１５を含む場合を示したが、前記本体２１０はより多くの層又はより少ない層に具現することもできる。また、前記本体２１０は単一層に具現することもできる。
前記本体２１０は複数の絶縁層を含むことができる。前記本体２１０は窒化物又は酸化物の絶縁性物質で具現することができる。また、前記本体２１０は複数のセラミック層を含むことができる。前記本体２１０はグリーンシート（ｇｒｅｅｎ ｓｈｅｅｔ）を含むことができる。例えば、前記本体２１０は、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ：ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏ―ｆｉｒｅｄ ｃｅｒａｍｉｃ）方法によって具現することができる。また、前記本体２１０は、高温同時焼成セラミック（ＨＴＣＣ：ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏ―ｆｉｒｅｄ ｃｅｒａｍｉｃ）方法によって具現することができる。前記本体２１０の材質は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、又はＡｌＮであり得る。例えば、前記本体２１０は、ＡｌＮで形成したり、熱伝導度が１４０Ｗ／ｍＫ以上の金属窒化物で具現することができる。
前記本体２１０の上部内側は傾斜面に具現することができる。前記本体２１０の内側には反射物質を設けることができる。前記本体２１０は、前記発光素子２３０から発光される光を反射させて外部に抽出することができる。前記本体２１０をなす前記第１の層２１１及び前記第２の層２１２は拡張層と称することもできる。前記拡張層は、前記放熱部２３０の周囲に積層して位置させることができる。前記本体２１０は前記拡張層によって形成され、底及び内側面を有するキャビティを含むことができる。前記キャビティの内側面は傾斜面を有することができる。前記第３の層２１３は支持層と称することもできる。前記第３の層２１３は前記発光素子２３０を支持し、前記放熱部２２０が形成される工程で支持役割をすることもできる。すなわち、前記第３の層２１３は、放熱部２２０が熱によって膨張して発光素子２３０方向に突出することを防止する突出防止層の役割をすることができる。
前記本体２１０の下部にはリセスを設けることができる。前記リセスは、前記本体２１０を支持する支持部から上部方向に設けることができる。例えば、前記支持部は、前記放熱部２２０に接した前記第５の層２１５であり得る。前記本体２１０のリセスには前記放熱部２２０を配置することができる。前記発光素子２３０は前記放熱部２２０上に配置することができる。前記発光素子２３０と前記放熱部２２０との間に前記第３の層２１３を配置することができる。前記発光素子２３０で発生する熱が前記放熱部２２０によく伝達できるように、前記第３の層２１３は薄い厚さで形成することができる。例えば、前記第３の層２１３は４０μｍ〜６０μｍの厚さで形成することができる。
前記放熱部２２０により、前記発光素子２３０で発生する熱を効率的に外部に伝達できるようになる。前記放熱部２２０は外部に露出することができる。前記放熱部２２０は、銅（Ｃｕ）を含む合金層２２１と、前記合金層２２１の下側に配置された銅（Ｃｕ）層２２２とを含むことができる。前記銅を含む合金層２２１の水平断面積は、前記銅層２２２の水平断面積より小さく具現することができる。
本実施例によると、前記放熱部２２０上に前記第３の層２１３が配置されることによって、前記放熱部２２０の上面が上側に突出することを防止できるようになる。前記第３の層２１３は、例えば、グリーンシートで形成することができ、上部表面を平坦に形成することができる。これによって、前記発光素子２３０は共晶接合（ｅｕｔｅｃｔｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）などを通して前記第３の層２１３上に配置することができる。
例えば、前記放熱部２２０は、前記本体２１０のリセス内に焼結体、ペレット、ロッド、微粉（ｆｉｎｅ ｐｏｗｄｅｒ）、ペーストなどの形態で充填した後、焼成工程を通して形成することもできる。これによって、前記放熱部２２０上に配置される前記発光素子２３０を安定的に位置できるようになる。また、前記放熱部２２０の下部に別途の薄膜、例えば、４０μｍ〜６０μｍの厚さを有するグリーンシートを配置することができる。
図８は、第４の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第４の実施例に係る発光素子パッケージは、図８に示したように、本体210、放熱部２２０、及び発光素子２３０を備えることができる。
前記本体210の上部内側は階段状に具現することができる。前記本体210の内側には反射物質を提供することができる。前記本体210は、前記発光素子２３０から発光される光を反射させて外部に抽出することができる。前記本体210をなす前記第１の層211及び前記第２の層212は拡張層と称することもできる。前記拡張層は、前記放熱部２３０の周囲に積層して位置させることができる。前記本体210は、前記拡張層によって形成され、底及び内側面を有するキャビティを含むことができる。前記キャビティの内側面は階段状を有することができる。前記第３の層213は支持層と称することもできる。前記第３の層213は、前記発光素子２３０を支持し、前記放熱部２２０が形成される工程で支持役割をすることもできる。
図９Ａは、第５の実施例に係る発光素子パッケージを示した図で、図９Ｂは、本体に回路パターンを形成する方法の一実施例を示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第５の実施例に係る発光素子パッケージは、図９Ａに示したように、本体２１０、放熱部２２０、及び発光素子２３０を備えることができる。
本体２１０には貫通ホールが形成され、前記貫通ホール内に放熱部２２０が挿入される。貫通ホールの内側面と、前記内側面と接する放熱部２２０の外側面とにパターンを形成して接触面積を広げることによって、放熱効果を増大させることができる。
図９Ａには、一例として、前記パターンが階段状を有することを示したが、パターン形状に対して制限することはない。
本体２１０の内部には、電極パターンと貫通電極を用いて回路パターンが形成される。
図９Ｂを参照すると、まず、セラミックとバインダーとを混合することによって複数のグリーンシート２８０を作製する。このように作製された複数のグリーンシートのそれぞれ２８１〜２８４に、本体２１０全体を考慮して、正確な位置にビアホール２９０を形成し、前記ビアホール２９０と連結される電極パターン２９４を形成する。このとき、電極パターン２９４を形成した後、ビアホール２９０を形成することもできる。そして、ビアホール２９０の内部に電極物質を充填することによって貫通電極２９２を形成する。電極物質は、ビアホール２９０の内壁のみに充填したり、ビアホール２９０全体に充填することができる。
本体２１０の下部に位置する電極パターン（図示せず）は、電極パッドとして作用して基板の電極と連結されることによって、発光素子２３０に電流を供給することができる。
発光素子２３０は、導電性接着層２５０を介して放熱部２２０と電気的に連結することができる。すなわち、放熱部２２０は、熱伝導性と共に電気伝導性を有する物質からなり、本体２１０の電極パターンと電気的に連結され、導電性接着層２５０を介して発光素子２３０が放熱部２２０にボンディングされるので、発光素子２３０と放熱部２２０は別途のワイヤボンディングがなくても直接通電することができる。導電性接着層２５０は、例えば、Ａｇペースト又はＡｕ―Ｓｎメタルであり得る。
図１０は、第６の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第６の実施例に係る発光素子パッケージは、図１０に示したように、本体２１０、放熱部２２０、及び発光素子２３０を備えることができる。
前記本体２１０は、発光素子２３０と放熱部２２０との間に位置する突出防止層２６０を有する。
前記本体２１０と放熱部２２０は、構成される物質が異なることから熱膨張係数に差があるので、放熱ブロック形態の放熱部２２０を本体２１０に挿入した後、同時―焼成加工を経るか、発光素子パッケージの使用中に発光素子２３０で発生する熱によって放熱部２２０が膨張しながら、発光素子２３０が実装される放熱部２２０の上面が凸状に突出し得る。
放熱部２２０の上面が凸状に突出すると、発光素子２３０との接触不良が発生し、信頼性に問題が発生し得る。したがって、発光素子２３０と放熱部２２０との間に突出防止層２６０を位置させ、放熱部２２０の上面が発光素子２３０方向に突出することを防止することができる。
突出防止層２６０は、別途に形成して本体２１０に配置したり、本体２１０と一体に形成して本体２１０の一部をなすこともできる。
突出防止層２６０には電極パターン（図示せず）が形成され、発光素子２３０と突出防止層２６０とを電気的に連結することができる。
突出防止層２６０は、発光素子２３０と放熱部２２０との間でなく、放熱部２２０の下部に形成することもできる。
図１１は、第７の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第７の実施例に係る発光素子パッケージは、図１１に示したように、本体２１０、放熱部２２０、及び発光素子２３０を備えることができる。
前記本体２１０は、発光素子２３０と放熱部２２０との間に位置する突出防止層２６０と、放熱部２２０の下部に位置する突出防止層２７０とを有する。
放熱部２２０が上面のみならず下面にも凸状に突出し得るので、放熱部２２０の上下面の全てに突出防止層を形成することができる。
突出防止層２６０、２７０は、別途に形成して本体２１０に配置したり、本体２１０と一体に形成して本体２１０の一部をなすこともできる。
図１２は、第８の実施例に係る発光素子パッケージを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第８の実施例に係る発光素子パッケージ３００は、パッケージ本体３１０が複数のセラミック層３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄからなる。パッケージ本体３１０は、高温同時焼成セラミック（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＨＴＣＣ）又は低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）技術を用いて具現することができる。
パッケージ本体３１０が多層のセラミック基板である場合、各層の厚さは同一であってもよく、異なってもよい。パッケージ本体３１０は窒化物又は酸化物の絶縁性材質からなり、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮを含むことができる。
複数のセラミック層３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄの幅がそれぞれ異なり、一部のセラミック層３１０ａ、３１０ｂは発光素子パッケージ３００又はキャビティの底面をなすことができ、他の一部のセラミック層３１０ｃ、３１０ｄはキャビティの側壁をなすことができる。
上述した複数のセラミック層３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄからなるキャビティの底面に発光素子２３０が配置される。発光素子２３０は、本実施例では４個配置されるが、少なくとも一つを配置することができる。
発光素子２３０は、複数の化合物半導体層、例えば、３族―５族元素の半導体層を用いたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含むが、発光素子は、青色、緑色又は赤色などの光を放出する有色発光素子であるか、ＵＶを放出するＵＶ発光素子であり得る。
パッケージ本体３１０が無機材質のＬＴＣＣ、ＨＴＣＣなどのセラミック基板からなっているので、約２８０ｎｍの波長を有する深紫外線（Ｄｅｅｐ ＵＶ）ＬＥＤ又は約３６５〜４０５ｎｍの波長を有する近紫外線（Ｎｅａｒ ＵＶ）ＬＥＤを含む発光素子２３０を使用するとしても、発光素子２３０から放出された紫外線光によって本体３１０が変色又は変質するおそれがなく、発光モジュールの信頼性を維持することができる。
図１３Ａ〜図１３Ｃは、図１２の発光素子パッケージの電極パターンの配置を示した図で、図１４Ａは、図１３Ａの一部分を詳細に示した図で、図１４Ｂは、図１３の発光素子パッケージを対角線方向に切断して示した側断面図である。
図１２の発光素子パッケージ３００内に４個の発光素子２３０が配置されるので、図１３Ａで４個の第１の電極パターン３３１、３３２、３３３、３３４と第２の電極パターン３４１、３４２、３４３、３４４をそれぞれ配置することができる。上述した４個の第１の電極パターン３３１、３３２、３３３、３３４は互いに同一の極性であり得るので、一つのリードフレームに連結することができ、他の極性の４個の電極パターン３３１、３３２、３３３、３３４も互いに同一の極性であり得るので、他の一つのリードフレームに連結することができる。
図１３Ａの上面図で、上述したキャビティの側壁をなすセラミック層３１０ｃ、３１０ｄが外郭に示され、キャビティの底面をなすセラミック層３１０ｂが中央に露出している。図１３Ａの上面図で、図１２で最も上側に配置されたセラミック層３１０ｄの幅ｃが最も広く見え、２番目に上側に配置されたセラミック層３１０ｃの幅ｂはそれより狭く見え、キャビティの底面をなすセラミック層３１０ｂは最も狭い幅ａを示している。
上述した第１の電極パターン３３１、３３２、３３３、３３４と第２の電極パターン３４１、３４２、３４３、３４４の配置は、キャビティの底面をなすセラミック層３１０ｂの中央に対して対称をなすことができる。以下では、図１４を参照して、電極パターン構造の一部を詳細に説明する。
第１の電極パターン３３１、３３２、３３３、３３４がキャビティの底面の中央領域に配置され、第２の電極パターン３４１、３４２、３４３、３４４がキャビティの底面の縁部領域に配置されている。上述した第１の電極パターン３３１、３３２、３３３、３３４と第２の電極パターン３４１、３４２、３４３、３４４の配置は互いに取り替えることができる。
第２の電極パターン３４１は、辺の幅ｆが縁部の幅ｅより狭く配置されている。上述した第２の電極パターン３４１の辺の幅が狭く配置された領域ｄにはセラミック層３１０ｂが露出している。すなわち、第２の電極パターン３４１は最大パターンの幅と最小パターンの幅とが互いに異なり得るが、このような配置は、発光素子から放出された光がセラミック層３１０ｂで反射される面積を増加させ、発光素子パッケージの光効率を向上させることができる。
再び説明すると、第２の電極パターン３４１は、第１の領域３４１―１と、前記第１の領域３４１―１と連結された第２の領域３４１―２とを含み、前記第１の領域３４１―１の幅は前記第２の領域３４１―２の幅と異なり、第１の領域３４１―１の幅ｅがより広い。第２の領域３４１―２の幅を第１の領域３４１―１の幅より狭く形成することによってセラミック層３１０ｂを露出させ、光反射効率を向上させることができる。前記第１の領域３４１―１は、発光素子２３０のワイヤボンディング時にワイヤ３６０がボンディングされる領域である。第２の電極パターン３４２、３４３、３４４に対しても同様である。
そして、露出したセラミック層３１０ｂが透光層と接触する面積も増加するが、金属からなる第２の電極パターン３４１と透光層との結合力に比べて、セラミック層３１０ｂと透光層内のシリコーン樹脂などとの結合力がより大きいので、発光素子パッケージの構造内の安定性を増加させることができる。
そして、第２の電極パターン３４１の縁部には突出部ｐを形成することができる。突出部ｐに対応するパッケージ本体をなすセラミック層３１０ｂには上述したビアホールタイプの連結電極が配置され、第２の電極パターン３４１をリードフレームと連結できるので、第２の電極パターン３４１の拡張パターンであり得る。上述した突出部ｐ及び拡張パターンは、パッケージ本体に形成された貫通ホールと電気的に連結され、パッケージ本体の下部のリードフレームなどと電気的に連結することができる。図１４Ｂを参照すると、第２の電極パターン３４１の拡張パターンである突出部ｐはキャビティの壁部方向に拡張されて形成され、少なくとも一部は前記キャビティの壁部の下側に位置し得る。また、突出部ｐと電気的に連結された貫通ホールも、前記キャビティの壁部と垂直方向に重畳するように配置することができる。貫通ホールが形成されたパッケージ本体上に電極パターンを形成する場合、貫通ホールによって電極パターン部分が下側方向に凹状になり、信頼性に影響を与えるおそれがあるので、貫通ホールと突出部ｐをキャビティの壁部の下側に形成することによって信頼性の低下を防止することができる。
図１３Ｂでは、第１の電極パターン３３１〜３３４がパターニングされ、電極パターンが狭く配置された領域ｄが形成されており、上述した第１の電極パターン３３１〜３３４の辺の幅が狭く配置された領域ｄにはセラミック層３１０ｂが露出している。すなわち、第１の電極パターン３３１〜３３４が狭く配置された領域により、セラミック層３１０ｂから反射される面積を増加させ、発光素子パッケージの光効率を向上させることができる。
再び説明すると、第１の電極パターン３３１は、チップ実装領域３３１―１と、前記チップ実装領域３３１―１の周囲に配置される複数の縁部領域３３１―２とを有し、隣接した各縁部領域３３１―２間でセラミック層３１０ｂが露出し、光反射効率を向上させることができる。第１の電極パターン３３２、３３３、３３４に対しても同様である。図１３Ｂには、一例として、各縁部領域３３１―２が前記チップ実装領域３３１―１のコーナーに位置することを示している。
図１３Ｃでは、第１の電極パターン３３１〜３３４がパターニングされ、縁部領域で電極パターンが狭く配置された領域ｄが形成されており、その効果は図１３Ｂで説明した通りである。
再び説明すると、第１の電極パターン３３１は、チップ実装領域３３１―１と、前記チップ実装領域３３１―１の周囲に配置される複数の縁部領域３３１―２とを有し、隣接した各縁部領域３３１―２間でセラミック層３１０ｂが露出し、光反射効率を向上させることができる。第１の電極パターン３３２、３３３、３３４に対しても同様である。図１３Ｂには、一例として、各縁部領域３３１―２が前記チップ実装領域３３１―１の辺に沿って位置することを示している。
上述した図１３Ａ〜図１３Ｃで、電極パターンが狭く形成され、セラミック層が露出する構成は、それぞれ４個の第１の電極パターン３３１〜３３４や第２の電極パターン３４１〜３４４のうち一つ以上で具現することができる。
図１４で、第２の電極パターン３４１は辺の幅ｆが０．３５ｍｍであるとき、縁部の幅ｅが０．４５ｍｍであり得る。そして、第２の電極パターン３４１と第１の電極パターン３３１との間の幅は０．１ｍｍであり、第２の電極パターン３４１の縁部でより幅が広い領域の幅ｇは０．４５ｍｍであり得る。
図１５〜図１７は、第９の実施例に係る各発光素子パッケージを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第９の実施例に係る発光素子パッケージ４００は、パッケージ本体が複数のセラミック層４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅからなる。パッケージ本体は、高温同時焼成セラミック（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＨＴＣＣ）又は低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）技術を用いて具現することができる。
パッケージ本体が多層のセラミック基板である場合、各層の厚さは同一であってもよく、異なってもよい。パッケージ本体は窒化物又は酸化物の絶縁性材質からなり、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮを含むことができる。
複数のセラミック層４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅの幅がそれぞれ異なってもよく、一部のセラミック層４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃは発光素子パッケージ４００又はキャビティの底面をなすことができ、他の一部のセラミック層４１０ｄ、４１０ｅはキャビティの側壁をなすことができる。
上述した複数のセラミック層４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅからなるキャビティの底面に発光素子２３０が配置される。発光素子２３０は少なくとも一つ配置することができる。発光素子２３０とワイヤ４４０を取り囲みながら、キャビティの内部にモールディング部４５０が配置されるが、モールディング部４５０は、シリコーン樹脂や蛍光体４６０を含むことができ、蛍光体４６０は、発光素子２３０から放出された第１の波長領域の光をより長波長である第２の波長領域の光に変換することができる。例えば、第１の波長領域が紫外線領域であると、第２の波長領域は可視光線領域であり得る。
パッケージ本体が無機材質のセラミック基板からなっているので、約２８０ｎｍの波長を有する深紫外線（Ｄｅｅｐ ＵＶ）ＬＥＤ又は約３６５〜３９５ｎｍの波長を有する近紫外線（Ｎｅａｒ ＵＶ）ＬＥＤを含む発光素子２３０を使用するとしても、発光素子２３０から放出された紫外線光によってパッケージ本体が変色又は変質するおそれがなく、発光モジュールの信頼性を維持することができる。
図１５を参照すると、パッケージ本体の表面に発光素子２３０が配置されるが、パッケージ本体をなす複数のセラミック層４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅがキャビティをなすとき、キャビティの底面に配置されるセラミック層４１０ｃの表面に発光素子２３０を配置することができる。
発光素子２３０は、導電性接着層４４５を介して放熱部４８０ａ、４８０ｂと接触している。放熱部４８０ａ、４８０ｂは、熱伝導性及び電気伝導性に優れた物質からなり、例えば、銅（Ｃｕ）又は銅（Ｃｕ）を含む合金からなり得る。前記銅（Ｃｕ）を含む合金は、Ｗ又はＭｏのうち少なくとも一つの物質を含んで構成することができ、例えば、ＣｕＷ、ＣｕＮｏ、ＣｕＷＭｏなどを含むことができる。放熱部４８０ａ、４８０ｂが電気伝導性を有する物質からなり、発光素子２３０が導電性接着層４４５を介して放熱部４８０ａ、４８０ｂに付着されるので、発光素子２３０と放熱部４８０ａ、４８０ｂは別途のワイヤボンディングがなくても直接通電することができる。
発光素子２３０と隣接した放熱部４８０ａ、４８０ｂの幅Ｗｂは発光素子２３０の幅Ｗａと同一であってもよく、パッケージ本体の底面に配置された層の幅Ｗｃは、発光素子２３０の幅Ｗａより広くなり得る。すなわち、放熱部４８０ａ、４８０ｂの幅は、発光素子２３０と接触する方向よりも発光素子と反対方向でより広い。
このような構成は、発光素子２３０と接触する面で放熱部４８０ａ、４８０ｂの幅が発光素子２３０の幅と同一であれば十分であり、発光素子２３０から遠ざかるほど放熱部４８０ａ、４８０ｂの幅が広くなり、熱放出効率を増加させることができる。そして、熱が伝達される放熱部４８０ａ、４８０ｂの下側方向の面積が相対的に広いので、狭い面積で熱が放出される場合に比べて熱膨張による放熱部４８０ａ、４８０ｂの膨張を減少させることができる。また、前記放熱部の上部断面積が前記発光素子から遠ざかるほど下部断面積より広くなるように構成することもできる。
本実施例によって、放熱部４８０ａ、４８０ｂは、発光素子２３０に隣接して位置し、相対的に幅が狭い第１の部分と、発光素子２３０と反対方向に位置し、前記第１の部分より幅が広い第２の部分とが互いに異なる物質からなることもある。すなわち、前記第１の部分は銅（Ｃｕ）を含む合金層からなり、前記第２の部分は銅層からなり得る。前記銅を含む合金層は、Ｗ又はＭｏのうち少なくとも一つの物質を含んで構成することができ、例えば、ＣｕＷ、ＣｕＮｏ、ＣｕＷＭｏなどを含むことができる。
銅層の場合、加工性に劣るが、熱伝達が非常に良い特性を示す。しかし、銅層は、熱膨張係数が大きいので、前記発光素子２３０の熱膨張係数に比べるとその差が大きい。これによって、温度の上昇及び下降によって前記発光素子２３０に熱膨張及び収縮によるストレスが伝達され、前記発光素子２３０に損傷が発生し得る。このような問題を解決するために、一例として、前記放熱部４８０ａ、４８０ｂを具現するにおいて、下部の第２の部分を銅層に形成し、上部の第１部分に銅を含む合金層を形成した。これによって、前記発光素子２３０は、前記銅層に直接接触するのではなく、前記合金層に接触するようになる。ＣｕＷ合金層とＣｕＭｏ合金層は、発光素子２３０と熱膨張係数が類似するので、発光素子２３０が温度の上昇及び下降によって損傷することを防止できるようになる。
２個の放熱部４８０ａ、４８０ｂは、セラミック層４１０ｃに形成された電極パターン４７５ｃを介して互いに電気的に連結することができる。そして、放熱部４８０ｂは、セラミック層４１０ｂに形成された電極層４７５ｂと電気的に連結され、電極層４７５ｂは、導電性物質が充填された貫通ホール４７７ａを介してセラミック層４１０ａの下部の電極パターン４７５ａに連結することができる。
そして、発光素子２３０の他の電極は、セラミック層４１０ｃの表面の電極パターン４７１ｄとワイヤ４４０でボンディングされている。そして、前記電極パターン４７１ｄは、セラミック層４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃにそれぞれ形成された導電性物質が充填された貫通ホール４７３ａ、４７３ｃ、４７３ｄと電極パターン４７１ｂ、４７１ｃを介してセラミック層４１０ａの下部の電極パターン４７１ａに連結することができる。上述した一対の電極パターン４７１ａ、４７５ａは、電極パッドとして作用し、回路基板に電気的に直接接触することができる。
上述したセラミック層４１０ｃには、図示したように２個又は４個の発光素子２３０を配置できるが、それぞれの発光素子２３０と電気的に連結された電極パターン４７１ｄ、４７５ｄは、互いに同一の極性であるので電気的に連結することができる。
放熱部４８０ａ、４８０ｂの下部には突出防止層４９０を配置することができる。グリーンシートは、パッケージ本体の最も下側のセラミック層４１０ａと放熱部４８０ａ、４８０ｂを支持し、放熱部４８０ａ、４８０ｂの熱膨張を突出防止層４９０が密封して防止することができる。
図１６に示した実施例では、突出防止層４９０がパッケージ本体をなすセラミック層４１０ａの下側に配置されている。そして、電極パターン４７１ａは、セラミック層４１０ａに形成された導電性物質が充填された貫通ホール４９１ａを介してグリーンシート４９０の下部の電極パッド４９２ａに電気的に連結され、他の電極パターン４７５ａは、セラミック層４１０ｂに形成された導電性物質が充填された貫通ホール４９１ｂを介してグリーンシート４９０の下部の他の電極パッド４９２ｂに電気的に連結することができる。
上述した各実施例で、突出防止層４９０は放熱部４８０ａ、４８０ｂの形状を支持する支持プレートであって、透光性の薄いフィルムであるか、セラミック層４１０ａと同一の材質からなり得る。
図１７Ａに示した実施例では、突出防止層４９５がキャビティの底面をなすセラミック層４１０ｃの上側に配置されている。そして、発光素子２３０は、突出防止層４９５の表面に配置された電極パターン４７１ｄ、４７５ｄとワイヤ４４０でボンディングされ、電極パターン４７１ｄは、突出防止層４９５内に形成された導電性物質が充填された貫通ホール４９６ａを介して電極パターン４９７ａに電気的に連結され、複数の電極パターン４７１ｄ、４７５ｄは互いに電気的に連結することができる。
２個の発光素子２３０は、導電性接着層４４５を介してセラミック層４１０ｃ上の電極パターン４９８と電気的に連結され、電極パターン４９８は放熱部４８０ｂと電気的に接触し、放熱部４８０ｂは、電極パターン４７５ｂ、４７５ｃと導電性物質が充填された貫通ホール４７７ａ、４７７ｂを介してセラミック層４１０ａの下部の電極パターン４７５ａに電気的に連結されている。そして、２個の放熱層４８０ａ、４８０ｂも互いに電気的に連結することができる。
本実施例は、突出防止層４９５が放熱部４８０ａ、４８０ｂに対応する領域に配置され、熱による放熱部４８０ａ、４８０ｂの膨張時に放熱部４８０ａ、４８０ｂの表面に凹凸が生じることを防止することができる。そして、発光素子２３０に対応しない突出防止層４９５の部分は、共にパッケージ本体の高さ均衡を合わせることができる。
一方、図１７Ｂを参照すると、セラミック層４１０ｄの下部にもう一つのセラミック層４１０ｆが位置し、前記セラミック層４１０ｆ上に電極パターン４７１ｄ、４７５ｄが位置し得る。セラミック層４１０ｆ〜４１０ｅとキャビティの底面は階段状を有する。モールディング部は形成されなくてもよい。
図１８は、第９の実施例に係る発光素子パッケージに含まれる放熱部を詳細に示した図である。
図１８の（ａ）と（ｂ）は２個の放熱部４８０ａ、４８０ｂを示しており、（ｃ）と（ｄ）は４個の放熱部４８０ａ〜４８０ｄを示している。このような複数の放熱部の構成により、発光素子パッケージの製造工程で熱による放熱部の変形を最小化することができ、その結果、発光素子や発光素子パッケージが傾斜しないようにし、光出射角の均衡をなすことができる。
図１８の（ａ）と（ｂ）で、放熱部４８０ａ、４８０ｂの下部の幅Ｗｃは、放熱部４８０ａ、４８０ｂの上部の幅Ｗｂ、Ｗｂより大きくなり得る。そして、各放熱部４８０ａ、４８０ｂは距離Ｗｄだけ離隔している。上述した距離Ｗｄは、各放熱部４８０ａ、４８０ｂ間に配置されたセラミック層の幅であり得る。
図１８の（ｃ）と（ｄ）で、４個の放熱部４８０ａ、４８０ｂ、４８０ｃ、４８０ｄが配置されているが、４個の発光素子に対応して配置することができ、それぞれの放熱部４８０ａ、４８０ｂ、４８０ｃ、４８０ｄ間の距離Ｗｄは同一であり、パッケージ本体をなすセラミック層が配置されている。４個の放熱部４８０ａ、４８０ｂ、４８０ｃ、４８０ｄは互いに対称をなして配置されている。
第９の実施例に係る光源モジュールで、上述した第８の実施例に係る電極パターンの内容を適用することができ、重複する内容であるので、それについての説明は省略する。
図１９及び図２０は、第１０の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
図１９を参照すると、第１０の実施例に係る光源モジュールは、貫通ホール５１０ａが形成された本体５１０と、前記貫通ホール５１０ａ内に配置される放熱部５２０と、前記放熱部５２０上に配置されるサブマウント５３０と、前記サブマウント５３０上に配置される少なくとも一つの発光素子２３０とを備える。
本体５１０は、単一層のセラミック基板又は多層のセラミック基板であり得る。本体５１０が多層のセラミック基板である場合、例えば、高温同時焼成セラミック（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＨＴＣＣ）又は低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）技術を用いて具現することができる。
本体５１０が多層のセラミック基板である場合、各層の厚さは同一であってもよく、異なってもよく、これに制限することはない。
本体５１０内には多数の電極パターンが含まれ、これら電極パターンが発光素子２３０と電気的に連結されることによって、発光素子２３０の駆動に必要な電流を供給することができる。
本体５１０は、側壁５１２ａと底面５１２ｂを有するキャビティ５１２を含むことができる。図１９に示したように、本体５１０の側壁５１２ａは傾斜面を含んで構成することができる。前記傾斜面は、発光素子２３０で発生した光を反射させ、オープン領域であるキャビティ５１２の上面に進行させることによって、光源モジュールの光抽出効率を向上させることができる。
キャビティ５１２の側壁５１２ａと底面５１２ｂの少なくとも一部には反射層をコーティング、めっき又は蒸着することができる。
メタル基板の場合、工程上、キャビティを形成しにくいという短所があるが、セラミック基板はキャビティを形成し易く、熱に強いという長所を有する。しかし、セラミック基板は、メタル基板に比べて熱伝導性に劣るので、放熱特性を補償するためにメタルスラッグ（ｍｅｔａｌ ｓｌｕｇ）からなる放熱部５２０を同時焼成（Ｃｏ―ｆｉｒｅｄ）したり、又はＡｇＣｕでボンディングして熱処理した後、結合又は挿入して使用することができる。
本体５１０には貫通ホール５１０ａが形成され、本体５１０にキャビティ５１２が形成される場合、前記キャビティ５１２の底面５１２ｂに貫通ホール５１０ａを形成することができる。前記貫通ホール５１０ａ内には放熱部５２０が挿入されて配置される。
前記貫通ホール５１０ａの内側面と、前記内側面と接する前記放熱部５２０の外側面５２２とにパターンを形成して接触面積を広げることによって、放熱効果を増大させることができる。
図１９には、一例として前記パターンが階段状を有することを示したが、パターン形状に対して制限することはない。
放熱部５２０は、熱伝導性に優れた金属を含むことができ、例えば、ＣｕＷ、ＣｕＭｏなどのＣｕが含まれた合金、Ｃｕ単一金属、Ｍｏ、Ｗ又はＡｇのうち少なくとも一つを含むことができる。
本体５１０と放熱部５２０の熱膨張係数を考慮すると、例えば、本体５１０がＨＴＣＣ技術を用いて具現される場合、ＣｕＷを含む放熱部５２０を挿入して使用することが熱に安定的であり、本体５１０がＬＴＣＣ技術を用いて具現される場合、Ａｇを含む放熱部５２０を結合又は挿入して使用することが熱に安定的であり得る。
放熱部５２０上にはサブマウント５３０が配置される。サブマウント５３０は、導電性基板又は絶縁性基板であり、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ又はＡｌＮなどの熱伝導率と熱膨張係数を考慮した物質を含むことができる。
サブマウント５３０上には導電性接着層５４０が位置し、前記導電性接着層５４０を介して発光素子２３０を付着することができる。
発光素子２３０で発生した熱がサブマウント５３０を経て放熱部５２０を介して外部に放出されるので、サブマウント５３０は熱伝導性に優れた材質からなり得る。
サブマウント５３０が放熱部５２０上に配置されるので、発光素子２３０で発生した熱が相対的に熱伝導率に劣る本体５１０の代わりに、熱伝導性に優れた放熱部５２０を介して外部に放出され、光源モジュールの信頼性を向上させることができる。
また、放熱部５２０に発光素子２３０を直接実装する場合、発光素子２３０が実装される放熱部５２０の上面が平らでない場合、発光素子２３０が浮いたり、不安定にボンディングされ、放熱性と信頼性が低下し得るが、サブマウント５３０上に発光素子２３０を配置することによって、このような問題を最小化することができる。
放熱部５２０は、発光素子２３０で発生した熱を外部に放出し、光源モジュールの信頼性を維持する役割をするので、放熱部５２０と発光素子２３０は互いに垂直的に重畳するように配置することができる。
図１９には、一例として、三つの発光素子２３０を示しているが、実施例によって、それ以上又はそれ以下の発光素子を含ませることもできる。
本体５１０は、無機材質からなっているので、約２６０〜４０５ｎｍの波長を有する深紫外線（Ｄｅｅｐ ＵＶ）ＬＥＤ又は近紫外線（Ｎｅａｒ ＵＶ）ＬＥＤを含む発光素子２３０を使用するとしても、発光素子２３０から放出された紫外線光によって本体５１０が変色又は変質するおそれがなく、発光モジュールの信頼性を維持することができる。
本体５１０のキャビティ５１２のオープン領域である上面を覆うようにガラス部５５０を位置させることができる。
前記ガラス部５５０は、発光素子２３０で発生した光を吸収せずに外部に通過させるように透明な材質と非反射コーティング膜からなり、例えば、ＳｉＯ２（Ｑｕａｒｔｚ、ＵＶ Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｌｉｃａ）、Ａｌ２Ｏ３（Ｓａｐｐｈｉｒｅ）又はＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、Ｌｏｗ Ｉｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｇｌａｓｓ、Ｂ２Ｏ３などを含むことができる。
前記ガラス部５５０は、発光素子２３０がＵＶ ＬＥＤである場合、発光素子２３０から放出された紫外線光が光源モジュールの外部の有機物を破壊又は変質させることを防止する役割をすることができる。
前記ガラス部１５０とキャビティ５１２との間の空間５６０は真空状態であってもよく、窒素（Ｎ２）ガス又はフォーミングガス（ｆｏｒｍｉｎｇ ｇａｓ）で充填することもできる。
セラミック基板で形成された本体５１０のキャビティ５１２の側壁５１２ａの上端には、ガラス部５５０の縁部を支持可能な支持部５１４を形成することができる。
または、図２０に示したように、ガラス部５５０の代わりに、発光素子２３０を包囲するように前記本体５１０のキャビティ５１２内にモールディング部５６５を形成することもできる。
前記モールディング部５６５は、蛍光体が混合された高屈折率又は低屈折率のＳｉ―Ｒｅｓｉｎ、紫外線に強いＳｉ―Ｒｅｓｉｎ、ハイブリッド系樹脂などを含むことができ、これに対して制限することはない。
本体５１０と放熱部５２０の下部には放熱パッド５７０を配置することができる。
発光素子２３０で発生した熱がサブマウント５３０と放熱部５２０を経て放熱パッド５７０を介して外部に放出されるので、放熱パッド５７０は、熱伝導性に優れた物質であり、例えば、Ａｇ、Ａｕ又はＣｕのうちいずれか一つを含む金属であり得る。
前記放熱パッド５７０と本体５１０との間、そして、放熱パッド５７０と放熱部５２０との間には熱伝導シート５７５が位置し得る。熱伝導シート５７５は、優れた熱伝導性、電気絶縁性及び難燃性を有し、発熱部位と放熱パッドを密着させることによって熱伝達効果を極大化させることができる。
図２１は、第１１の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第１１の実施例に係る光源モジュールは、貫通ホール５１０ａが形成された本体５１０と、前記貫通ホール５１０ａ内に配置される放熱部５２０と、前記放熱部５２０上に配置される少なくとも一つの発光素子２３０とを備える。
光源モジュールが別途のサブマウント５３０を含まず、発光素子２３０が放熱部５２０上に直接配置される点で、上述した第１０の実施例と異なっている。
前記放熱部５２０は導電性を有することができ、発光素子２３０が導電性接着層５４０上にボンディングされるので、別途のワイヤボンディング工程がなくても前記発光素子２３０と前記放熱部５２０とが直接通電することができる。
図２２は、第１２の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第１２の実施例に係る光源モジュールは、前記本体５１０にツェナーダイオードボンディング部５８０が形成され、前記ツェナーダイオードボンディング部５８０にツェナーダイオード５８５が配置される。
前記ツェナーダイオードボンディング部５８０は、発光素子２３０が位置する空間と区分して形成することができる。発光素子２３０の発光時、ツェナーダイオード５８５によって光が乱反射又は吸収され、発光素子２３０の発光効率が低下し得るので、ツェナーダイオード５８５を発光素子２３０が位置する空間と区分又は隔離する。
一例として、前記本体５１０にキャビティ５１２が形成された場合、前記ツェナーダイオードボンディング部５８０は、前記キャビティ５１２が形成されていない領域に位置し得る。
前記ツェナーダイオードボンディング部５８０には、ジェンナーダイオード及びＡｕ―ワイヤを保護するためにシリコーン樹脂などが充填されたモールディング部５９０を形成することができる。
図２３は、第１３の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第１３の実施例に係る光源モジュールは、一面に光源６００が配置され、前記光源６００と電気的に連結された電極パッド６１０を有する基板６２０と、前記基板６２０上に位置し、前記電極パッド６１０に対応する領域にキャビティ６３２が位置するホルダー６３０とを備え、前記電極パッド６１０は、前記キャビティ６３２内に配置され、ワイヤ６３４、６３５が電気的に連結された突出電極部６３１とコンタクトされる。
前記光源６００は、発光素子を含み、発光素子をチップ状に基板に実装するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであり得る。
前記基板６２０は、回路パターンが形成されたメタル基板又はセラミック基板であり得る。
前記セラミック基板は、単一層からなるか、多層からなり、前記基板６２０が多層のセラミック基板である場合、例えば、高温同時焼成セラミック（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＨＴＣＣ）又は低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）技術を用いて具現することができる。
前記発光素子が約２６０〜３９５ｎｍの波長を有する深紫外線（Ｄｅｅｐ ＵＶ）ＬＥＤ又は近紫外線（Ｎｅａｒ ＵＶ）ＬＥＤを含むＵＶ ＬＥＤである場合、発光素子から放出される紫外線光によって基板６２０が変色又は変質しないように、前記基板６２０はセラミック基板からなり得る。
前記基板６２０の上面には、前記光源６００と電気的に連結された電極パッド６１０が位置する。
電極パッド６１０が複数設けられる場合、前記電極パッド６１０は複数の電極パッドを含む概念で使用することができる。
前記電極パッド６１０は、基板６２０の縁部領域に隣接して配置できるが、電極パッド６１０の配置は、実施例によって変化させることができ、これに制限することはない。
前記電極パッド６１０は、前記基板６２０の上面にそのまま配置することもでき、前記基板６２０にリセス６１４を形成し、前記リセス６１４内に配置することもできる。
すなわち、前記電極パッド６１０に対応する前記基板６２０の厚さと前記電極パッド６１０に対応しない前記基板６２０の厚さは互いに異なり、一例として、前記電極パッド６１０に対応する前記基板６２０の厚さがより薄くなり得る。
前記電極パッド６１０は、前記光源６００の第１の電極（図示せず）と電気的に連結されたアノード電極パッド６１１と、前記アノード電極パッド６１１と離隔して位置し、前記光源６００の第２の電極（図示せず）と電気的に連結されたカソード電極パッド６１２とを有する。
前記アノード電極パッド６１１と前記カソード電極パッド６１２は同一方向に並んで配列できるが、これに限定することはない。
図２３には、一例示として、第１の電極パッド６１０ａ及び第２の電極パッド６１０ｂのように、電極パッド６１０が二つ設けられた発光モジュールを示しているが、実施例によって電極パッド６１０が一つだけ設けられたり、三つ以上設けられた発光モジュールも可能である。
前記電極パッド６１０が二つ以上備えられた場合、外部電源の位置によって、発光モジュールの位置や方向を変えずに便利な位置の電極パッド６１０を選択して使用できるという利点がある。
前記ホルダー６３０は、前記基板６２０の上部に位置し、前記電極パッド６１０に対応する領域が開放されたキャビティ６３２を含み、前記キャビティ６３２内に配置されたワイヤ６３４、６３５が前記電極パッド６１０とコンタクトされる。
すなわち、前記ホルダー６３０の前記キャビティ６３２内には外部電源と連結されたワイヤ６３４、６３５が配置され、前記ワイヤ６３４、６３５と電気的に連結された突出電極部６３１は、前記アノード電極パッド６１１及び前記カソード電極パッド６１２とそれぞれコンタクトされ、光源モジュールに電流を供給することができる。
前記ホルダー６３０の内部構造及び前記電極パッド６１０とのコンタクト構造に対しては、図２５及び図２６を参照して後で説明する。
前記発光素子がＵＶ ＬＥＤを含む場合、発光素子から放出された紫外線光によって変色又は変質しないように、前記ホルダー６３０は無機材質からなり得る。
図２３は、電極パッド６１０の形態に対する説明を容易にするために第１の電極パッド６１０ａの上部のみにホルダー６３０を設けることを示したが、第２の電極パッド６１０ｂの上部にもホルダー６３０が設けられる。
図２４は、第１４の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第１４の実施例に係る光源モジュールは、一面に光源６００が配置され、前記光源６００と電気的に連結された電極パッド６１０を有する基板６２０と、前記基板６２０上に位置し、前記電極パッド６１０に対応する領域にキャビティ６３２が位置するホルダー６３０とを備え、前記電極パッド６１０は、前記キャビティ６３２内に配置され、ワイヤと電気的に連結された突出電極部６３１とコンタクトされる。
前記光源６００は、発光素子を含み、発光素子をチップ状に基板に実装するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであり得る。
前記電極パッド６１０は、前記光源６００の第１の電極（図示せず）と電気的に連結されたアノード電極パッド６１１と、前記アノード電極パッド６１１と離隔して位置し、前記光源６００の第２の電極（図示せず）と電気的に連結されたカソード電極パッド６１２とを備える。
このとき、第１３の実施例とは異なり、前記アノード電極パッド６１１と前記カソード電極パッド６１２は同一の方向に並んで配列せず、前記基板６２０上の区分される領域にそれぞれ配置することができる。
図２４では、一例示として、前記基板６２０の縁部領域の一部にアノード電極パッド６１１が位置し、前記アノード電極パッド６１１と遠く離隔した対角線方向にカソード電極パッド６１２が位置することを示した。
また、第１３の実施例とは異なり、アノード電極パッド６１１とカソード電極パッド６１２が互いに遠く離隔して位置するので、ホルダー６３０も前記アノード電極パッド６１１と前記カソード電極パッド６１２をそれぞれカバーするように分けられて配置され、前記ホルダー６３０に形成されたキャビティ６３２内にも外部電源と連結された一つのワイヤがそれぞれ配置される。
すなわち、第１３の実施例でのホルダー６３０と第１４の実施例でのホルダー６３０との差は、第１３の実施例のホルダー６３０は、一つのホルダーがアノード電極パッド６１１とカソード電極パッド６１２を一度に全てカバーするので、キャビティ６３２内に互いに異なる極性の二つのワイヤ６３４、６３５が配置されるが、第１４の実施例のホルダー６３０は、アノード電極パッド６１１をカバーする一つのホルダーと、カソード電極パッド６１２をカバーするもう一つのホルダーとが存在するので、それぞれのホルダーのキャビティ６３２内にはそれぞれ異なる極性のワイヤ６３４又は６３５が配置される。
図２４は、電極パッド６１０の形態に対する説明を容易にするために、アノード電極パッド６１１の上部のみにホルダー６３０を設けることを示したが、カソード電極パッド６１２の上部にもホルダー６３０が設けられる。
図２５は、ホルダーの締結部構成を示した図である。以下では、図２５を参照して実施例に係る発光モジュールに配置されたホルダー６３０の締結構造を説明する。
図２５は、ホルダー６３０の上部面を省略し、下部面のみを示した。前記ホルダー６３０は少なくとも一つの第１の締結部６３７を有し、締結手段６３８により、ホルダー６３０の下面に配置される基板６２０に固定することができる。
図示していないが、前記基板６２０にも、前記第１の締結部６３７に対応する位置に締結部を形成することができる。
図２５には、一例示として、ホルダー６３０の下部面に締結部６３７としての二つの貫通ホールが形成され、締結手段６３８としてのねじが前記ホルダー６３０の締結部６３７と前記基板６２０の締結部（図示せず）とを結合し、前記ホルダー６３０が前記基板６２０に固定される構成を示している。
第１の締結部６３７の形態と個数、締結手段６３８の種類などは、実施例によって多様に変形可能であり、これに制限することはない。
図２６Ａ及び図２６Ｂは、ホルダー内に配置されたワイヤと基板上の電極パッドとのコンタクト構造の一実施例を示した断面図である。
図２６Ａを参照すると、前記ホルダー６３０は、前記基板６２０上の電極パッド６１０に対応してキャビティ６３２が位置し、前記キャビティ６３２内に配置され、ワイヤ６３４と電気的に連結された突出電極部６３１が前記電極パッド６１０とコンタクトされる。
前記基板６２０にはリセス６１４が形成され、前記リセス６１４内に前記電極パッド６１０を配置することもできる。
前記電極パッド６１０は、前記基板６２０に形成された回路パターン６１７と連結される。
従来は、外部電源と連結されたワイヤ６３４と基板６２０上の電極パッド６１０とをソルダリング作業によって電気的に連結したが、ソルダリング作業は鉛などの重金属を使用するので、環境汚染に致命的であり、コールドソルダリングなどによるワイヤ連結不良が発生するという問題があった。
本実施例では、前記ホルダー６３０内に配置されたワイヤ６３４が突出電極部６３１を介して前記電極パッド６１０と機械的に互いにコンタクトされるようにし、環境汚染の心配がなく、電線連結不良などを最小化することによって発光モジュールの信頼性を向上させることができる。
前記ホルダー６３０のキャビティ６３２内には、前記突出電極部６３１を支持するスプリング部６３９を備えることもできる。
前記スプリング部６３９は、前記ワイヤ６３４が突出電極部６３１を介して前記電極パッド６１０とコンタクトされるとき、スプリング部６３９の復元力により、前記突出電極部６３１が前記電極パッド６１０とより堅固に接触できるようにする。
前記スプリング部６３９の外面は絶縁物質でコーティングされ、前記ワイヤ６３４及び前記電極パッド６１０との電気的短絡を防止することができる。
又は、図２６Ｂに示したように、図２６Ａの突出電極部６３１とスプリング部６３９とが一体型で形成された第２の電極部６３３を介してワイヤ６３４と電極パッド６１０を電気的に連結することもできる。
このとき、前記キャビティ６３２の一面に別途の支持部６１５が位置し、前記第２の電極部６３３の一側は、前記支持部６１５を貫通して支持することができる。
また、前記ホルダー６３０は、前記基板６２０と向かい合う下部面に少なくとも一つの突出部６３６を備え、前記基板６２０は、前記突出部６３６に対応する位置に少なくとも一つの収容溝６１８を備えるので、前記ホルダー６３０と前記基板６２０とを嵌め合わせることができる。
前記突出部６３６と前記収容溝６１８は、図２５と関連して説明したように、締結手段６３８と共に、前記ホルダー６３０と前記基板６２０とをより堅固に結合することができる。
図２６Ａ及び図２６Ｂは、一例として、アノード電極パッド６１１と電気的に連結されるワイヤ６３４を示したが、カソード電極パッド６１２と電気的に連結されるワイヤ６３５に対しても同一に適用することができる。
また、図示していないが、図２３に示したように、一つのホルダー６３０がアノード電極パッド６１１とカソード電極パッド６１２を全てカバーするように配置された場合、前記ホルダー６３０のキャビティ６３２には互いに異なる極性を有する二つのワイヤ６３４、６３５が配置され、前記ワイヤ６３４、６３５は、前記基板６２０に配置されたアノード電極パッド６１１及びカソード電極パッド６１２とそれぞれ電気的に連結することができる。
図２７は、第１５の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第１５の実施例に係る光源モジュールは、一面に光源６００が配置され、前記光源６００と電気的に連結された電極パッド６１０を有する基板６２０と、前記基板６２０上に位置し、前記電極パッド６１０に対応する領域にキャビティ６３２が位置するホルダー６３０とを備え、前記電極パッド６１０は、前記キャビティ６３２内に配置され、ワイヤと電気的に連結された突出電極部６３１とコンタクトされる。
前記光源６００は、発光素子パッケージを含み、前記発光素子パッケージが基板上に実装されたＰＯＢ（Ｐａｃｋａｇｅ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであり得る。
前記基板６２０の上面には電極パッド６１０が位置し、前記電極パッド６１０は、前記光源６００の第１の電極（図示せず）と電気的に連結されたアノード電極パッド６１１と、前記光源６００の第２の電極（図示せず）と電気的に連結されたカソード電極パッド６１２とを備える。
上述したように、前記電極パッド６１０の個数と位置、前記電極パッド６１０に含まれたアノード電極パッド６１１とカソード電極パッド６１２の個数と配列には多くの形態があり得るが、図２７では、一例として、一つのアノード電極パッド６１１が前記基板６２０の縁部領域の一部に位置し、前記アノード電極パッド６１１と遠く離隔して配列された一つのカソード電極パッド６１２を示した。
また、前記アノード電極パッド６１１と前記カソード電極パッド６１２の位置に対応して、前記アノード電極パッド６１１と前記カソード電極パッド６１２をそれぞれカバーするホルダー６３０が配置される。
前記ホルダー６３０は、第１３及び第１４の実施例と関連して説明した通りであるので、詳細な説明は省略する。
図２７では、電極パッド６１０の形態を見やすいように、前記アノード電極パッド６１１の上部のみにホルダー６３０が配置されることを示したが、前記カソード電極パッド６１２の上部にもホルダー６３０が配置される。
前記基板６２０は、回路パターンが形成されたメタル基板又はセラミック基板であり得る。
前記セラミック基板は単一層又は多層からなり得る。前記基板６２０が多層のセラミック基板である場合、例えば、高温同時焼成セラミック（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＨＴＣＣ）又は低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）技術を用いて具現することができる。
図２８は、第１６の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第１６の実施例に係る光源モジュールは、一面に光源６００が配置され、前記光源と電気的に連結された電極パッド６１０を有する基板６２０と、前記基板６２０上に位置し、前記光源６００に対応する領域が開放された開放部７１０を有するホルダー７００と、前記開放部７１０内に固定され、前記光源６００上に配置される拡散部材７２０とを備える。
前記光源６００は、発光素子を含み、発光素子をチップ状に基板６２０に実装するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであり得る。
前記基板６２０は、回路パターンが形成されたメタル基板又はセラミック基板であり得る。
前記セラミック基板は単一層又は多層からなり得る。前記基板６２０が多層のセラミック基板である場合、例えば、高温同時焼成セラミック（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＨＴＣＣ）又は低温同時焼成セラミック（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ、ＬＴＣＣ）技術を用いて具現することができる。
前記ホルダー７００は、前記基板６２０の縁部領域の少なくとも一部に対応して配置される支持プレート７３０と、前記電極パッド６１０に対応する領域が開放されたキャビティが備えられた少なくとも一つのカバーユニット８００とを含むことができる。
図２８を参照すると、前記支持プレート７３０は、前記基板６２０の四つの縁部領域のうち一つの縁部領域に対応して配置される第１の支持プレート７３１と、前記第１の支持プレート７３１と向い合って位置した第２の支持プレート７３２とを備えることができる。
このとき、前記第１の支持プレート７３１と前記第２の支持プレート７３２の内側面が前記開放部７１０を形成する。
前記開放部７１０の内側面、すなわち、前記第１の支持プレート７３１と前記第２の支持プレート７３２の内側面には挿入溝７３６が形成され、前記挿入溝７３６には拡散部材７２０を挿入して締結することができる。
上述したように、前記支持プレート７３０は、前記基板６２０の縁部領域の少なくとも一部に対応して配置できるが、前記支持プレート７３０の内側面が前記開放部７１０を形成し、前記開放部７１０の内側面に形成された挿入溝７３６に拡散部材７２０が締結されなければならないので、前記支持プレート７３０は互いに対称をなすように備えることができる。
前記支持プレート７３０は、前記基板６２０の縁部領域で前記基板６２０の上面と接して配置することができる。
前記カバーユニット８００は、前記基板６２０上に配置された電極パッド６１０をカバーするように前記基板６２０の上部に配置される。
図２８には、一例として、第１のカバーユニット８００ａ及び第２のカバーユニット８００ｂを二つ示したが、電極パッド６１０の個数又は配列位置によって、それ以下又はそれ以上のカバーユニットを備えることができる。
カバーユニット８００は、複数のカバーユニット８００ａ、８００ｂを含む概念で使用することができる。
図示していないが、例えば、前記アノード電極パッド６１１と前記カソード電極パッド６１２が隣接して並んで配列される場合、前記アノード電極パッド６１１と前記カソード電極パッド６１２を全てカバーする一つのカバーユニット８００のみを備えることができる。
または、例えば、隣接して並んで配列されたアノード電極パッド６１１とカソード電極パッド６１２が二つ以上存在する場合、カバーユニット８００は二つ以上備えることができる。
図２８には、アノード電極パッド６１１が前記基板６２０の縁部領域の一部に配置され、カソード電極パッド６１２が前記アノード電極パッド６１１と遠く離隔して配置されるので、前記アノード電極パッド６１１をカバーする第１のカバーユニット８００ａと、前記カソード電極パッド６１２をカバーする第２のカバーユニット８００ｂとがそれぞれ備えられる。
前記カバーユニット８００と前記支持プレート７３０は、分離形成した後、互いに結合することもできるが、図２８のように一体に形成することもできる。
図２９Ａは、支持プレートの一部を上部から見た斜視図で、図２９Ｂは、支持プレートの一部を下部から見た斜視図である。
図２９Ａを参照すると、前記支持プレート７３０には少なくとも一つの第１の締結部７４２が形成され、前記第１の締結部７４２に締結される締結手段７４４を備えることができる。
図２９Ａには、一例として、前記第１の締結部７４２として貫通ホールが形成され、締結手段７４４としてねじを示したが、これに限定することはない。
図示していないが、前記第１の締結部７４２に対応する前記基板６２０上の領域にも締結部が形成され、前記締結手段７４４によって前記ホルダー７００を前記基板６２０に固定することができる。
前記第１の締結部７４２の形態と個数、締結手段７４４の種類などは、実施例によって多様に変形可能であり、これに制限することはない。
図２９Ｂを参照すると、前記支持プレート７３０は、前記基板６２０と向かい合う面に少なくとも一つの突出部７４６を備えることができる。
図示していないが、前記突出部７４６に対応する前記基板６２０上の領域に収容部を形成し、これらを嵌め合うことによって前記ホルダー７００を前記基板６２０に固定することができる。
前記突出部７４６と収容部の形態と個数、形成位置などは、実施例によって多様にな変形可能であり、これに制限することはない。
再び図２８を参照すると、前記開放部７１０の内側面、すなわち、前記第１の支持プレート７３１と前記第２の支持プレート７３２の内側面には挿入溝７３６を形成し、前記挿入溝７３６に拡散部材７２０を挿入して締結することができる。
前記拡散部材７２０は、前記光源６００から入射された光の屈折と散乱を通して光投射角を最大に広げ、光を均一に拡散できるようにする。
前記拡散部材７２０は、前記光源６００から放出された光を吸収せずに透過させ、発光モジュールの光抽出効率を向上できるように透明な材質からなり得る。
前記光源６００がＵＶ ＬＥＤを含む場合、前記光源６００から放出された光によって前記拡散部材７２０が変色又は変質しないように、前記拡散部材７２０は無機材質からなり、例えば、ガラス材質又は透光性樹脂物を含んで構成することができる。
また、前記拡散部材７２０の表面には、光抽出パターン又は選択波長光遮断パターンが位置し得る。
前記光抽出パターンは、光源６００で発生した光を乱反射させ、光源モジュールの光抽出効率を向上させ、周期的又は非周期的に形成することができ、例えば、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を配列してパターンを形成することもできる。
前記選択波長光遮断パターンは、一種のカラーフィルターのような役割をすることができ、光源１００で発生した多くの波長領域の光のうち選択的な波長領域の光のみを選択的に透過させることができる。
図示していないが、前記挿入溝７３６には、前記拡散部材７２０の上部に第１のプリズムシート、第２のプリズムシート及び保護シートを配置することもでき、これらシートの配置順序は変更可能である。
第１のプリズムシートは、支持フィルムの一面に透光性でありながら弾性を有する重合体材料で形成されるが、前記重合体は、複数の立体構造が繰り返して形成されたプリズム層を有することができる。第１のプリズムシートには、山部と谷部が繰り返してストライプタイプで備えられてパターンを形成することができる。
第２のプリズムシートでの山部と谷部の方向は、第１のプリズムシート内の支持フィルムの一面の山部と谷部の方向と垂直であり得る。
図３０は、第１７の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第１７の実施例に係る光源モジュールは、一面に光源６００が配置され、前記光源と電気的に連結された電極パッド６１０を有する基板６２０と、前記基板６２０上に位置し、前記光源６００に対応する領域が開放された開放部７１０を有するホルダー７００と、前記開放部７１０内に固定され、前記光源６００上に配置される拡散部材７２０とを備える。
前記光源６００は、発光素子を含み、発光素子をチップ状に基板に実装するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであり得る。
前記ホルダー７００は、前記基板６２０の縁部領域の少なくとも一部に対応して配置される支持プレート７３０と、前記電極パッド６１０に対応する領域が開放されたキャビティが備えられた少なくとも一つのカバーユニット８００とを有することができる。
図３０を参照すると、前記支持プレート７３０は、前記基板６２０の四つの縁部領域のうち一つの縁部領域に対応して配置される第１の支持プレート７３１と、前記第１の支持プレート７３１と向い合って位置した第２の支持プレート７３２と、前記第１の支持プレート７３１の一側と前記第２の支持プレート７３２の一側とを連結する第３の支持プレート７３３と、前記第３の支持プレート７３３と向い合って位置し、前記第１の支持プレート７３１の他側と前記第２の支持プレート７３２の他側とを連結する第４の支持プレート７３４とを有することができる。
このとき、前記第１、第２、第３、及び第４の支持プレート７３１〜７３４の内側面が前記開放部７１０を形成する。
前記第３の支持プレート７３３及び前記第４の支持プレート７３４の構成は、上述した第１の支持プレート７３１及び前記第２の支持プレート７３２と同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。
前記開放部７１０の内側面、すなわち、前記第１、第２、第３、及び第４の支持プレート７３１〜７３４の内側面には挿入溝７３６を形成し、前記挿入溝７３６に拡散部材７２０を挿入して締結することができる。
前記拡散部材７２０は、前記光源６００から入射された光の屈折と散乱を通して光投射角を最大に広げ、光を均一に拡散できるようにする。
前記拡散部材７２０は、前記光源６００から放出された光を吸収せずに透過させ、発光モジュールの光抽出効率を向上できるように透明な材質からなり得る。
前記光源６００がＵＶ ＬＥＤを含む場合、前記光源６００から放出された光によって前記拡散部材７２０が変色又は変質しないように、前記拡散部材７２０は無機材質からなり、例えば、ガラス材質からなり得る。
前記カバーユニット８００と前記第１〜第４の支持プレート７３１〜７３４は一体に形成することができる。
図３１は、第１８の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
第１８の実施例に係る光源モジュールは、上面に光源６００が配置された基板６２０と、前記基板６２０の上部に位置し、前記光源６００に対応する領域が開放された開放部７１０を有するホルダー７００と、前記開放部７１０に締結され、前記光源６００の上部に配置される拡散部材７２０とを備える。そして、前記基板６２０の下部には放熱部材１０００が配置される。
前記光源６００は、発光素子を含み、発光素子をチップ状に基板に実装するＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであり得る。
前記ホルダー７００は、前記基板６２０の縁部領域の少なくとも一部に対応して配置される支持プレート７３０と、前記電極パッド６１０に対応する領域が開放されたキャビティが備えられた少なくとも一つのカバーユニット８００とを備えることができる。
図３１には、一例示として、前記支持プレート７３０が前記基板６２０の四つの縁部領域のうち一つの縁部領域に対応して配置される第１の支持プレート７３１と、前記第１の支持プレート７３１と向い合って位置した第２の支持プレート７３２と、前記第１の支持プレート７３１の一側と前記第２の支持プレート７３２の一側とを連結する第３の支持プレート７３３と、前記第３の支持プレート７３３と向い合って位置し、前記第１の支持プレート７３１の他側と前記第２の支持プレート７３２の他側とを連結する第４の支持プレート７３４とを有することを示したが、互いに対称をなす二つの支持プレート７３１及び７３２、又は７３３及び７３４のみを有することもできる。
前記開放部７１０の内側面、すなわち、前記第１、第２、第３、及び第４の支持プレート７３１〜７３４の内側面には挿入溝７３６が形成され、前記挿入溝７３６に拡散部材７２０を挿入して締結することができる。
前記拡散部材７２０は、前記光源６００から入射された光の屈折と散乱を通して光投射角を最大に広げ、光を均一に拡散できるようにする。
前記放熱部材１０００は、前記光源６００で発生した熱を外部に放出する役割をするので、熱伝導性に優れた材質からなり得る。
前記放熱部材１０００は、前記放熱部材１０００の下部面方向に形成された複数の放熱フィン１０１０を有することができる。前記放熱フィン１０１０は、前記放熱部材１０００が外部空気と接する面積を広げることによって熱放出効果を向上させる。
前記放熱部材１０００と前記基板６２０との間には熱伝導性部材１０２０が位置し得る。前記熱伝導性部材１０２０は、優れた熱伝導性、電気絶縁性及び難燃性を有して発熱部位と放熱部材を密着させることによって熱伝達効果を極大化することができる。
前記支持プレート７３０は、前記支持プレート７３０から突出形成された少なくとも一つの第２の締結部７５０を有することができる。
前記第２の締結部７５０は、前記支持プレート７３０と同一面上で延長形成することができ、前記ホルダー７００の下部に位置する前記基板６２０の幅を超えて突出し得る。
前記支持プレート７３０に形成された前記第２の締結部７５０に対応する前記放熱部材１０００上の領域にも締結部１０１５が形成され、締結手段７５５によって前記ホルダー７００を前記放熱部材１０００に固定することができる。
図３１には、一例として、前記第２の締結部７５０が前記第１の支持プレート７３１と前記第２の支持プレート７３２に備えられたことを示したが、これに限定することはない。
前記第２の締結部７５０は、前記ホルダー７００を前記放熱部材１０００によって堅固に固定できるように、向かい合う二つの支持プレート７３１及び７３２、又は７３３及び７３４に対称をなして形成することができる。
前記ホルダー７００は、上述した各実施例のように基板６２０に結合して固定することもできるが、前記基板６２０には回路パターンなどが含まれており、締結部を形成するのに制約が伴うおそれがあるので、前記ホルダー７００に別途の第２の締結部７５０を形成し、締結手段７５５によって前記放熱部材１０００に固定することができる。
または、実施例によって、前記ホルダー７００を前記基板６２０と前記放熱部材１０００の全てに結合して固定することもできる。
上述したように、前記基板６２０と前記放熱部材１０００との間には熱伝導性部材１０２０を位置させ、前記基板６２０を前記放熱部材１０００に固定することができる。しかし、熱伝導性部材１０２０の費用が高価であるので、前記第２の締結手段７５５を通して前記ホルダー７００と前記放熱部材１０００を固定することによって、熱伝導性部材１０２０がなくても前記基板６２０を前記放熱部材１０００に固定し、発光モジュールの作製単価を低下させることができる。
図３２は、第１９の実施例に係る光源モジュールを示した図で、図３３は、第２０の実施例に係る光源モジュールを示した図で、図３４は、第２１の実施例に係る光源モジュールを示した図である。上述した各実施例と重複する内容は再び説明しない。
各実施例に係る光源モジュールは、一面に光源６００が配置され、前記光源と電気的に連結された電極パッド６１０を有する基板６２０と、前記基板６２０上に位置し、前記光源６００に対応する領域が開放された開放部７１０を有するホルダー７００と、前記開放部７１０内に固定され、前記光源６００上に配置される拡散部材７２０とを備える。
前記光源６００は、発光素子パッケージを含み、前記発光素子パッケージが基板に実装されるＰＯＢ（Ｐａｃｋａｇｅ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであり得る。
前記ホルダー７００は、前記基板６２０の縁部領域の少なくとも一部に対応して配置される支持プレート７３０と、前記電極パッド６１０に対応する領域が開放されたキャビティが備えられた少なくとも一つのカバーユニット８００とを有することができる。
第１９、第２０、及び第２１の実施例は、光源６００が発光素子パッケージを含むことを除いては、それぞれ第１６、第１７、及び第１８の実施例と類似するので、これについての詳細な説明は省略する。
図３５は、上述した各実施例に係る光源モジュールが配置されたヘッドランプの一実施例を示した図である。
図３５を参照すると、光源モジュール１１０１で生成された光は、リフレクタ１１０２及びシェード１１０３で反射された後、レンズ１１０４を透過して車体の前方に向かうことができる。
前記光源モジュール１１０１は、上述した各実施例に係る光源モジュールであり、発光素子が基板上に実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであるか、発光素子パッケージが基板上に実装されたＰＯＢ（Ｐａｃｋａｇｅ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプであり得る。
以上、本発明を特定の実施例と図面によって説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正及び変形が可能である。
そのため、本発明の技術的範囲は、上述した実施例に限定して定めてはならず、後述する特許請求の範囲及び当該特許請求の範囲と均等なものによって定めなければならない。
２００ 発光素子パッケージ
２１０ パッケージ本体
２２０ 放熱部
２３０ 発光素子
２４０ モールディング部

Claims (12)

  1. 第１貫通ホール及び第２貫通ホールを有し、かつ複数の層を含むパッケージ本体と、
    前記第１貫通ホール内に配置される放熱部と、
    前記第２貫通ホール内に配置される導電性物質と、
    前記複数の層のうちの隣接する一対の層の間に配置される電極パターンと、
    前記放熱部の上に配置される発光素子と、
    前記パッケージ本体の上に配置される第１電極パッドと、
    前記パッケージ本体及び前記放熱部の下に配置される第１突出防止層と、
    前記第１突出防止層の下に配置される第２電極パッドと、を含み、
    前記パッケージ本体は、外側面、内側面、及び底面を有するキャビティを含み、
    前記キャビティの内側面は、段差を含む階段形状を含み、
    前記第１電極パッドは、前記底面に位置し、前記発光素子とワイヤによって電気的に連結され、
    前記パッケージ本体は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉｘＯｙ、ＳｉｘＮｙ、またはＡＩＮを含み、
    前記第１突出防止層は、前記パッケージ本体の前記複数の層のうちの最下層と同一の材質からなり、
    前記第１突出防止層の上面は、前記放熱部の底面と接し、
    前記第１突出防止層の底面は、前記第２電極パッドの上面と接し、
    前記第１電極パッドと前記第２電極パッドは、前記導電性物質及び前記電極パターンを介して電気的に連結され、
    前記放熱部は、銅（Ｃｕ）が含まれた銅合金層を含み、
    前記銅合金層は、Ｃｕ−Ｗ合金層を含み、
    前記放熱部は、前記発光素子と垂直に重なり、
    前記発光素子は、２６０〜４０５ｎｍの波長帯域の光を発光し、
    前記放熱部の底面と直交する方向において、前記第２電極パッドは、前記放熱部と重ならないことを特徴とする紫外線発光素子パッケージ。
  2. 前記放熱部は、
    前記発光素子に隣接して配置される第１領域と、
    前記第１領域より前記発光素子から離隔するように、前記第１領域の下に延長されて配置される第２領域と、を含み、
    前記放熱部の第１領域の幅と前記放熱部の第２領域の幅は互いに異なる、請求項１に記載の紫外線発光素子パッケージ。
  3. 前記放熱部の第１領域の幅は、前記放熱部の第２領域の幅より狭い、請求項２に記載の紫外線発光素子パッケージ。
  4. 前記発光素子と前記放熱部との間に配置される接着層をさらに含む、請求項１ないし３のいずれかに記載の紫外線発光素子パッケージ。
  5. 前記発光素子と前記放熱部との間に配置される第２突出防止層をさらに含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の紫外線発光素子パッケージ。
  6. 前記放熱部は、複数の層を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の紫外線発光素子パッケージ。
  7. 前記第１電極パッドは、前記第２突出防止層の上に配置される、請求項５に記載の紫外線発光素子パッケージ。
  8. シリコーンレジンを含み、前記発光素子を包囲するように前記キャビティ内に配置されるモールディング部をさらに含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の紫外線発光素子パッケージ。
  9. 前記パッケージ本体の上にガラスをさらに含む、請求項１ないし８のいずれかに記載の紫外線発光素子パッケージ。
  10. 前記発光素子と前記放熱部との間に配置される第２突出防止層をさらに含み、
    前記放熱部は、前記発光素子に隣接して配置される上端領域と、前記上端領域より前記発光素子から離隔するように、前記上端領域から延長されて配置される下端領域とを含み、
    前記放熱部の上端領域の幅と前記放熱部の下端領域の幅は相互異なる、請求項１に記載の紫外線発光素子パッケージ。
  11. 前記放熱部の上端領域の幅は、前記放熱部の下端領域の幅より広い、請求項１０に記載の紫外線発光素子パッケージ。
  12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の紫外線発光素子パッケージを含む、発光ユニット。
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