KR101868540B1 - Light source module and head lamp including the same - Google Patents
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Abstract
실시예는 기판; 상기 기판 상에 배치된 발광소자 어레이; 및 상기 발광소자 어레이 주변에 배치된 배리어(barrier)를 포함하고, 상기 배리어는 투광성 글라스로 이루어진 광원 모듈을 제공한다.An embodiment includes a substrate; A light emitting element array disposed on the substrate; And a barrier disposed around the light emitting device array, wherein the barrier provides a light source module made of a light transmitting glass.
Description
실시예는 광원 모듈 및 이를 포함하는 헤드 램프에 관한 것이다.Embodiments relate to a light source module and a headlamp including the same.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.BACKGROUND ART Light emitting devices such as a light emitting diode (LD) or a laser diode using semiconductor materials of Group 3-5 or 2-6 group semiconductors are widely used for various colors such as red, green, blue, and ultraviolet And it is possible to realize white light rays with high efficiency by using fluorescent materials or colors, and it is possible to realize low energy consumption, semi-permanent life time, quick response speed, safety and environment friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps .
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, a transmission module of the optical communication means, a light emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, a white light emitting element capable of replacing a fluorescent lamp or an incandescent lamp Diode lighting, automotive headlights, and traffic lights.
도 1은 종래의 광원 모듈을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional light source module.
종래의 광원 모듈(10)은 회로기판(1)과, 회로기판(1)에 접착층(2)을 통하여 배치되고 캐비티가 형성된 세라믹 기판(3)과, 세라믹 기판(3)의 캐비티 내에 배치되는 적어도 하나의 발광소자(5)를 포함한다.The conventional
각각의 발광소자(5)는 세라믹 기판(3)에 접착층(3)을 통하여 고정되고 있으며, 캐비티 내에 네 개의 발광소자(5)를 도시하였으나, 그 이상 또는 그 이하의 발광소자가 배치될 수 있다. 그리고, 발광소자(5)는 기판(1)과 와이어 본딩되어 있다.Each of the light emitting devices 5 is fixed to the
그러나, 종래의 광원 모듈은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional light source module has the following problems.
발광소자(5)가 세라믹 기판(3) 내의 캐비티 내에 배치되어, 발광소자(5)로부터 방출되는 빛이 캐비티의 측벽을 이루는 세라믹 기판(5)에 흡수되어 광도가 저하될 수 있다. 즉, 세라믹 재질의 세라믹 기판(3)이 빛을 흡수할 수 있으며, 세라믹 기판(3)이 폴리머로 이루어지는 경우에도 상술한 빛의 흡수에 의한 광도 저하가 발생할 수 있다.The light emitting element 5 is disposed in the cavity in the
실시예는 광원 모듈에서 발광소자에서 방출된 빛의 광도 저하를 줄이고자 한다.The embodiment attempts to reduce the light intensity of the light emitted from the light emitting device in the light source module.
실시예는 기판; 상기 기판 상에 배치된 발광소자 어레이; 및 상기 발광소자 어레이 주변에 배치된 배리어(barrier)를 포함하고, 상기 배리어는 투광성 글라스로 이루어진 광원 모듈을 제공한다.An embodiment includes a substrate; A light emitting element array disposed on the substrate; And a barrier disposed around the light emitting device array, wherein the barrier provides a light source module made of a light transmitting glass.
배리어의 내측면과 외측면 중 적어도 하나에 반사층이 배치될 수 있다.A reflective layer may be disposed on at least one of the inner and outer surfaces of the barrier.
배리어의 내측면과 외측면 중 적어도 하나에 투광층이 배치될 수 있다.The light-transmitting layer may be disposed on at least one of the inner side surface and the outer side surface of the barrier.
발광소자 어레이는 상기 기판과 와이어 본딩되고, 상기 배리어의 높이는 상기 와이어의 높이보다 높을 수 있다.The light emitting device array is wire-bonded to the substrate, and the height of the barrier may be higher than the height of the wire.
배리어는 상기 발광소자 어레이의 주변 영역을 둘러싸고 배치될 수 있다.The barrier may be arranged to surround the peripheral region of the light emitting element array.
배리어는 서로 마주보는 2쌍의 2개의 변을 포함할 수 있다.The barrier may comprise two pairs of opposing sides.
광원 모듈은 회로기판의 하부에 배치되는 방열 부재를 더 포함할 수 있다.The light source module may further include a heat radiation member disposed at a lower portion of the circuit board.
광원 모듈은 회로기판과 상기 방열 부재의 사이에 배치된 열전 시트를 더 포함할 수 있다.The light source module may further include a thermoelectric sheet disposed between the circuit board and the heat radiation member.
방열 부재는 상기 회로기판과 반대 방향에 배치된 복수 개의 방열핀을 포함할 수 있다.The heat radiating member may include a plurality of radiating fins disposed in a direction opposite to the circuit board.
회로기판은 인쇄회로기판, 메탈기판, FPCB 및 FR-4 중 하나일 수 있다.The circuit board may be one of a printed circuit board, a metal substrate, FPCB and FR-4.
광원 모듈은 발광소자와 회로기판 사이에 배치된 세라믹 기판을 더 포함할 수 있다.The light source module may further include a ceramic substrate disposed between the light emitting device and the circuit board.
다른 실시예는 상술한 광원 모듈; 상기 광원 모듈에서 방출된 빛을 반사시키는 리플렉터; 상기 광원 모듈에서 방출된 빛 및 상기 리플렉터에서 반사된 빛을 굴절시키는 렌즈를 포함하는 헤드 램프를 제공한다.Another embodiment includes the above-described light source module; A reflector for reflecting light emitted from the light source module; And a lens for refracting the light emitted from the light source module and the light reflected from the reflector.
실시예에 따른 광원 모듈 및 이를 포함하는 헤드 램프는, 배리어의 높이 조절로 와이어의 보호가 가능하며 지향각도 조절할 수 있다.The light source module according to the embodiment and the head lamp including the same can protect the wire by adjusting the height of the barrier and adjust the directing angle.
도 1은 종래의 광원 모듈을 나타낸 도면이고,
도 2는 광원 모듈의 일실시예의 평면도이고,
도 3은 도 2의 광원 모듈의 단면도이고,
도 4는 도 3의 'A'의 확대도이고,
도 5와 도 6은 도 2의 발광소자의 일실시예들을 나타낸 도면이고,
도 7은 도 2의 광원 모듈의 배리어의 작용을 나타낸 도면이고,
도 8은 광원 모듈의 다른 실시예의 단면도이고,
도 9는 헤드 램프의 일실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional light source module,
2 is a plan view of an embodiment of a light source module,
3 is a sectional view of the light source module of FIG. 2,
FIG. 4 is an enlarged view of 'A' in FIG. 3,
5 and 6 are views showing one embodiment of the light emitting device of FIG. 2,
7 is a view showing the action of the barrier of the light source module of FIG. 2,
8 is a cross-sectional view of another embodiment of the light source module,
9 is a view showing an embodiment of a headlamp.
이하 첨부한 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다.Embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
도 2는 광원 모듈의 일실시예의 평면도이고, 도 3은 도 2의 광원 모듈의 단면도이고, 도 4는 도 3의 'A'의 확대도이다. 이하에서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 광원 모듈의 일실시예를 설명한다.FIG. 2 is a plan view of an embodiment of a light source module, FIG. 3 is a cross-sectional view of the light source module of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged view of 'A' of FIG. Hereinafter, an embodiment of the light source module will be described with reference to Figs. 2 to 4. Fig.
실시예에 따른 광원 모듈(100)은 회로 기판(110)과, 회로기판(110)에 배치되는 지지기판(120)과, 상기 지지기판(120)에 배치되는 발광소자(200)와 발광소자(200)의 둘레에 배치된 배리어(130, barrier)를 포함하여 이루어진다. 회로기판(100)의 일측면에는 각각 양(+)과 음(-)의 얼라인 마크가 표시된 전극 단자(140, 145)가 배치되고, 각각의 전극 단자(140, 145)에는 와이어(150)가 연결될 수 있다. 회로기판(110)에는 센서(160)가 배치되어 광원 모듈(100)이 배치된 환경의 조명 상태 등을 감지할 수 있다.The
회로기판(110)은 인쇄호로기판, FPCB, FR-4 등일 수 있으며, 회로 패턴이 형성되어 와이어(150)을 통하여 전극 단자(140, 145)에 전류가 인입될 수 있다.The
세라믹 기판(120)은 질화 알루미늄(AlN) 등을 포함할 수 있는데, 도전성 페이스트(미도시)를 통하여 회로기판(110)에 본딩될 수 있고, 도전성 페이스트는 높은 열 전도성을 가지는 은(Ag)을 포함할 수 있다. 발광소자(200)가 회로기판(110)에 직접 배치되면 발광소자(200)와 회로기판(110) 사이에 전기적 쇼트가 발생할 수 있기 때문에, 높은 열전도성과 전기 절연성을 가진 세라믹 기판(120)에 발광소자(200)가 고정되어 회로기판(110)에 배치될 수 있다.The
발광소자(200)는 수평형 또는 수직형 발광소자 등이 배치될 수 있는데, 회로기판(120)에 와이어(210)로 연결될 수 있다. 도 3에서 세라믹 기판(120)에 4개의 발광소자(200)가 배치되어 있으나 4개 미만이나 5개 이상의 발광소자(200)가 배치될 수도 있고, 가장 자리에 배치된 발광소자(200) 만이 회로기판(110)에 와이어(210) 본딩된 것으로 도시되어 있으나 각각의 발광소자(200)가 회로기판(100)에 와이어(210) 본딩될 수 있다.The
세라믹 기판(120)의 가장 자리의 배리어(130)는 투광성 글라스로 이루어질 수 있는데, 배리어(130)의 높이(hb)는 200 마이크로 미터 정도인 와이어(210)의 높이(hw)보다 높게 배치될 수 있다. 이러한 배치는, 광원 모듈(100) 위에 커버 글라스 등이 배치될 때 배리어(130)가 상술한 커버 글라스 등을 지지하여 와이어(210)의 손상을 방지할 수 있다. 단, 배리어(130)의 높이가 너무 높으면 지향각의 조절이 어려우므로, 배리어(130)의 높이는 와이어(210)의 높이의 1.5배 이하로 할 수 있다.The
세라믹 기판(120)과 배리어(130)의 거리(d1)보다, 가장 자리에 배치된 발광소자(200)와 배리어(130)와의 거리(d2)가 클 수 있다. 배리어(130)와 발광소자(200)와의 거리(d2)와, 배리어(130)의 높이에 따라서 광원 모듈(100)의 지향각이 결정될 수 있다. 따라서, 배리어(130)의 높이(hb)를 와이어(210)의 높이보다 높게 배치하고, 원하는 지향각에 따라서 발광소자(200)와 배리어(130)와의 거리(d2)를 조절하여 배치할 수 있다.The distance d 2 between the
상술한 지향각의 조절을 위하여, 도 4에서, 회로기판(110)에 배치된 배리어의 내측면(130a)과 외측면(130b)에 각각 반사층을 형성할 수 있다.4, a reflection layer may be formed on the
또한, 광원 모듈(100)은 투광성 글라스로 이루어진 배리어에 반사층이 형성되면 빛의 지향각 조절이 어려울 수 있으므로, 배리어(130)의 내측면(130a) 또는 외측면(130b)에 투광층을 코팅할 수 있다.If the reflective layer is formed on the barrier made of the light-transmitting glass, the
회로기판(110)에서 발광소자(200)가 배치되고, 발광소자(200)의 인접 영역에 센서(160)가 배치되어 주변의 광을 탐지할 수 있다. 그리고, 전극 단자(140, 145)는 발광소자(200)에 대하여 반대 방향에 배치되고 있는데, 이러한 배치 관계를 다를 수 있다.The
배리어(130)는 발광소자(200) 어레이의 주변 영역을 둘러싸고 배치되는데, 도 2에서 배리어(130)의 단면이 사각형으로 배치되고 있으나 꼭지점이 라운드 가공되며 마주보는 2쌍의 2개의 변을 포함하는 형상일 수도 있다.The
도 5와 도 6은 도 2의 발광소자의 일실시예들을 나타낸 도면이다.5 and 6 are views showing one embodiment of the light emitting device of FIG.
도 5에 도시된 바와 같은 수평형 발광소자는 기판(210) 상에, 버퍼층(230)과, 개구면을 가지는 제1 도전형 반도체층(232)과 활성층(234) 및 제2 도전형 반도체층(236)을 포함하는 발광 구조물(230)이 구비된다.5 includes a
기판(210)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질, 캐리어 웨이퍼로 형성될 수있다. 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예컨대 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The
버퍼층(220)은, 기판(210)과 발광 구조물(230) 사이의 재료의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화하기 위한 것이다. 상기 버퍼층(220)의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.The
발광 구조물(230)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 제1 도전형 반도체층(232)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 3족-5족 또는 2족-6족 등의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 또한 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(232)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first
상기 제1 도전형 반도체층(232)은 제1 도전형 반도체층으로만 형성되거나, 상기 제1 도전형 반도체층 아래에 언도프트 반도체층을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The first
상기 언도프트 반도체층은 상기 제1 도전형 반도체층의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, 상기 n형 도펀트가 도핑되지 않아 상기 제1 도전형 반도체층에 비해 낮은 전기전도성을 갖는 것을 제외하고는 상기 제1 도전형 반도체층과 같을 수 있다.The non-conductive semiconductor layer is formed to improve the crystallinity of the first conductive type semiconductor layer, and the non-conductive semiconductor layer has a lower electrical conductivity than the first conductive type semiconductor layer without doping the n-type dopant. And may be the same as the first conductive type semiconductor layer.
상기 제1 도전형 반도체층(232) 상에 활성층(234)이 형성될 수 있다.The
상기 활성층(234)은 제1 도전형 반도체층(232)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(236)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다.Electrons injected through the first conductive
상기 활성층(234)은 이중 접합 구조(Double Hetero Junction Structure), 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(234)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자 우물 구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 활성층(234)의 우물층/장벽층은 예를 들어, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 작은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The well layer / barrier layer of the
상기 활성층(234)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전형 클래드층은 활성층의 장벽층의 밴드갭보다 더 넓은 밴드갭을 갖는 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전형 클래드층은 GaN, AlGaN, InAlGaN 또는 초격자 구조를 포함할 수 있다. 또한, 도전형 클래드층은 n형 또는 p형으로 도핑될 수 있다. A conductive clad layer (not shown) may be formed on and / or below the
그리고, 상기 활성층(234) 상에 제2 도전형 반도체층(236)이 형성될 수 있다.The second
상기 제2 도전형 반도체층(236)은 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(236)은 예를 들어, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(132)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있으나 이에 한정하지 않는다.The second
제2 도전형 반도체층(236) 위에는 투광성 도전층(240)이 배치되어, 제2 도전형 반도체층(236)과 제2 전극(285)의 접촉특성을 향상시킬 수 있다.The transmissive
여기서, 상술한 바와 다르게, 상기 제1 도전형 반도체층(232)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 도전형 반도체층(236)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(232) 상에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 제3 도전형 반도체층(미도시)이 형성될 수도 있는데, 이에 따라 본 실시예에 따른 상기 발광소자는 n-p, p-n, n-p-n, p-n-p 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.Here, the first
또한, 제1 도전형 반도체층(232) 및 제2 도전형 반도체층(236) 내의 도전형 도펀트의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 반도체층의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.In addition, the doping concentrations of the conductive dopants in the first conductivity
그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(232)의 일부가 메사 식각되어 형성된 개구면 상에 제1 전극(280)이 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층(236) 상에 제2 전극(285)이 형성된다. 상기 제1 전극(280)과 제2 전극(285)은 각각 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.A
도 6에 도시된 수직형 발광소자(200)는 지지기판(265)과, 상기 지지기판(265)에 배치된 반사층(255) 및 오믹층(250)과, 상기 오믹층(250) 상의 발광 구조물(230)을 포함할 수 있다.6 includes a
상기 지지기판(260)은 발광 구조물(230)을 지지하며, 전도성 기판일 수 있다. 또한, 전기 전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지기판(260)은 소정의 두께를 갖는 베이스 기판(substrate)으로서, 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 또는 전도성 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다.The supporting
제1 도전형 반도체층(262)과 활성층(264) 및 제2 도전형 반도체층(266)은 상술한 바와 같다.The first conductive semiconductor layer 262, the active layer 264, and the second conductive semiconductor layer 266 are as described above.
상기 발광 구조물(230)의 제2 도전형 반도체층(236)과 접하여 오믹층(250)이 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(236)은 불순물 도핑 농도가 낮아 접촉 저항이 높으며 그로 인해 금속과의 오믹 특성이 좋지 못할 수 있으므로, 오믹층(250)은 이러한 오믹 특성을 개선하기 위한 것으로 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.The
상기 오믹층(250)은 투광성 전도층과 금속이 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어, 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), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The
상기 오믹층(250) 하부에 반사층(255)이 배치될 수 있다. 상기 반사층(255)은 예를 들어, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성되거나, 상기 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 또한, 반사층(260)은 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다. 또한, 반사층(255)이 발광 구조물(예컨대, 제2 도전형 반도체층(236)과 오믹 접촉하는 물질로 형성될 경우, 오믹층(250)은 별도로 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
상기 반사층(255)은 상기 활성층(234)에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.The
상기 반사층(255)과 상기 지지기판(265) 사이에는 결합층(260)이 형성될 수 있다. 결합층(260)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(232)의 표면에 요철이 형성될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(232)의 요철 형상은 PEC(Photo enhanced chemical) 식각 방법이나 마스크 패턴을 이용한 에칭 공정 수행하여 형성할 수 있다. 상기 요철 구조는 상기 활성층에서 발생한 광의 외부 추출 효율을 증가시키기 위한 것으로서, 규칙적인 주기를 갖거나 불규칙적인 주기를 가질 수 있다.The surface of the first conductivity
또한, 상기 발광 구조물(230)의 측면 및 제1 도전형 반도체층(232) 상의 적어도 일부에 패시베이션층(290)이 형성될 수 있다.A
상기 패시베이션층(290)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 상기 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어져 발광 구조물을 보호한다. 일 예로서, 상기 패시베이션층은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.The
도 7은 도 2의 광원 모듈의 배리어의 작용을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a view showing the action of the barrier of the light source module of FIG. 2. FIG.
(a)에서 배리어(130)의 내측면 및/또는 외측면에 반사층이 코팅 등의 방법으로 형성되어, 발광소자(200)로부터 방출되는 빛의 지향각을 조절하고 있다. (a)에서 가장 자리에 배치된 발광소자(200)로부터 방출되어 배리어(130)로 향하는 빛과 배리어(130)가 이루는 각도(θ)가 지향각을 결정할 수 있다.(a), a reflective layer is formed on the inner and / or outer surfaces of the
(b)에서 배리어(130)에 투광층이 배치될 수 있다. (a)에서 발광소자로부터 직접 외부로 방출되는 빛(a, b)의 각도 조절은 용이하나, 배리어(130)에서 반사된 빛(c, d)의 각도 조절이 용이하지 않을 수 있으므로, 배리어(130)의 내측면 및/또는 외측면에 투광층을 코팅할 수 있다. (b)에 도시된 실시예에서, 발광소자로부터 직접 방출되는 빛(a, c) 외에 배리어(130)를 통과하여 빛(b)이 외부로 방출되어 지향각이 (a)에 도시된 실시예보다 넓어질 수 있다.(b), the light-transmitting layer may be disposed on the
도 8은 광원 모듈의 다른 실시예의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of another embodiment of the light source module.
본 실시예에 따른 광원 모듈은 회로기판(110) 하부에 방열 부재(170)가 배치될 수 있다.In the light source module according to the present embodiment, a
방열 부재(170)는 발광소자(200)에서 발생되는 열을 외부로 방출하여 광원 모듈의 신뢰성을 유지하기 위한 것이므로 열 전도성이 높을 물질로 이루어질 수 있다.The
방열 부재(170)는 회로기판(110) 및 세라믹 기판(120)이 위치하는 상부면과 반대되는 하부면에, 공기와 접하는 면적을 넓혀서 열 방출 효과를 높일 수 있도록 상기 하부면으로부터 연장되는 방향으로 형성된 복수 개의 방열핀(170a)이 형성된 구조를 가질 수 있다.The
상기 방열 부재(170)와 회로기판(110) 사이에는 열전 시트(thermal sheet, 175)가 위치할 수 있다. 열전 시트(175)는 우수한 열전도성과 전기 절연성 및 난연성을 가져서 발열 부위와 방열 부재를 밀착시켜 줌으로써 열 전달 효과를 극대화시킬 수 있다.A
도 9는 상술한 실시예들에 따른 광원 모듈을 포함하는 헤드램프의 일실시예를 나타낸 도면이다.9 is a view showing an embodiment of a headlamp including a light source module according to the above-described embodiments.
광원 모듈(400)에서 생성된 빛이 리플렉터(420) 및 쉐이드(430)에서 반사되며, 광원 모듈(100)에서 생성된 빛 및 상기 리플렉터(420)에서 반사된 빛이 렌즈(440)에서 굴절되어 차체의 전방을 향할 수 있다.The light generated in the
상기 광원 모듈(100)은 상술한 실시예들에 따른 광원 모듈일 수 있으며, 회로기판 상의 발광소자를 포함하여 이루어진다.The
본 헤드 램드 내에 배치되는 광원 모듈(100)은, 배리어의 높이 조절로 인하여 와이어의 손상을 방지하고 지향각을 조절할 수 있다.The
이상과 같이 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
1, 110: 회로기판 2,4: 접착층
3, 120: 세라믹 기판 5, 200: 발광소자
6,150, 210: 와이어 10, 100: 광원 모듈
130 : 배리어 140, 145: 전극 단자
160 : 센서 170: 방열 부재
175: 열전시트 200: 발광소자
210: 기판 220: 버퍼층
230: 발광 구조물 232, 236: 제1,2 도전형 반도체층
234: 활성층 240: 투광성 도전층
250: 오믹층 255: 반사층
260: 결합층 265: 지지기판
280, 285:제1,2 전극 290: 패시베이션층
400: 광원 모듈 420: 리플렉터
430: 쉐이드1, 110:
3, 120: ceramic substrate 5, 200: light emitting element
6,150, 210:
130: barrier 140, 145: electrode terminal
160: sensor 170:
175: thermoelectric sheet 200: light emitting element
210: substrate 220: buffer layer
230:
234: active layer 240: transparent conductive layer
250: ohmic layer 255: reflective layer
260: bonding layer 265: supporting substrate
280, 285: first and second electrodes 290: passivation layer
400: light source module 420: reflector
430: Shade
Claims (12)
상기 회로 기판 상부에 배치되는 세라믹 기판;
상기 세라믹 기판 상부에 배치된 발광소자 어레이; 및
상기 발광소자 어레이 주변에 배치된 배리어(barrier)를 포함하고,
상기 배리어는 투광성 글라스로 이루어진 광원 모듈.A circuit board;
A ceramic substrate disposed on the circuit board;
A light emitting element array disposed on the ceramic substrate; And
And a barrier disposed around the light emitting device array,
Wherein the barrier is made of a translucent glass.
상기 배리어의 내측면과 외측면 중 적어도 하나에 반사층이 배치된 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein a reflective layer is disposed on at least one of an inner side surface and an outer side surface of the barrier.
상기 배리어의 내측면과 외측면 중 적어도 하나에 투광층이 배치된 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein a light-transmitting layer is disposed on at least one of an inner side surface and an outer side surface of the barrier.
상기 발광소자 어레이는 상기 회로기판과 와이어 본딩되고, 상기 배리어의 높이는 상기 와이어의 높이보다 높은 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the light emitting device array is wire-bonded to the circuit board, and the height of the barrier is higher than the height of the wire.
상기 배리어는 상기 발광소자 어레이의 주변 영역을 둘러싸고 배치되는 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the barrier surrounds the peripheral region of the light emitting device array.
상기 회로기판의 하부에 배치되는 방열 부재와, 상기 회로기판과 상기 방열 부재의 사이에 배치된 열전 시트를 더 포함하고, 상기 방열 부재는, 상기 회로기판과 반대 방향에 배치된 복수 개의 방열핀을 포함하는 광원 모듈.The method according to claim 1,
And a heat radiation sheet disposed between the circuit board and the heat radiation member, wherein the heat radiation member includes a plurality of heat radiation fins disposed in a direction opposite to the circuit board Light source module.
상기 회로기판은 인쇄회로기판, 메탈기판, FPCB 및 FR-4 중 하나인 광원 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the circuit board is one of a printed circuit board, a metal substrate, a FPCB, and a FR-4.
상기 광원 모듈에서 방출된 빛을 반사시키는 리플렉터;
상기 광원 모듈에서 방출된 빛 및 상기 리플렉터에서 반사된 빛을 굴절시키는 렌즈를 포함하는 헤드 램프.
A light source module according to any one of claims 1 to 5, 7, and 10;
A reflector for reflecting light emitted from the light source module;
And a lens for refracting light emitted from the light source module and light reflected from the reflector.
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