KR102420917B1 - 반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프에 관한 것으로, 상기 차량용 램프는 빛을 발광하는 광원부를 구비하며,
상기 광원부는, 반사막을 구비하는 기판과, 상기 기판에 결합되는 반도체 발광소자와, 상기 반사막에 적층되며, 상기 반도체 발광소자를 감싸도록 형성되는 절연층과, 상기 절연층의 상면에 배치되는 제1전극 및 제2전극, 및 상기 제1전극 및 제2전극에서 각각 연장되어 상기 반도체 발광소자와 전기적으로 연결되며, 상기 반도체 발광소자의 상면을 덮도록 형성되는 광투과성 연결전극들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프{CAR LAMP USING SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로 특히, 반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프에 관한 것이다.
차량은 조명 기능이나 신호 기능을 가지는 다양한 차량용 램프를 구비하고 있다. 일반적으로, 할로겐 램프나 가스 방전식 램프가 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)가 차량용 램프의 광원으로 주목 받고 있다.
발광다이오드의 경우 사이즈를 최소화함으로서 램프의 디자인 자유도를 높여줄 뿐만 아니라 반영구적인 수명으로 인해 경제성도 갖추고 있으나, 현재 대부분 패키지 형태로 생산되고 있다. 패키지가 아닌 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 자체는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자로서, 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 개발 중이다.
현재까지 개발된 차량용 램프는 패키지 형태의 발광 다이오드를 이용하는 것이기에 양산 수율이 좋지 않고 비용이 많이 소요될 뿐 아니라, 플렉서블의 정도가 약하다는 약점이 존재한다. 따라서, 최근에는, 패키지가 아닌 반도체 발광 소자의 자체를 이용하여 차량용 램프를 제조하려는 시도가 있다.
하지만, 반도체 발광소자의 광손실에 의하여 휘도가 저감되는 문제가 있다. 이에 본 발명에서는 새로운 구조를 통하여, 보다 휘도를 증가시킬 수 있는 반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프를 제시한다. 한편, 반도체 발광소자는 직렬 및 병렬 배열될 수 있으며, 따라서 각 반도체 발광소자의 주변 저항이 달라질 수 있다. 이는 관원의 전체 균일도를 저하시키므로, 이러한 문제를 해결할 수 있는 구조도 필요하다.
본 발명의 일 목적은 반도체 발광 소자의 광손실을 저감하는 차량용 램프를 구현하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 위치에 관계없이 균일한 휘도의 빛을 발광하는 차량용 램프를 구현하기 위한 것이다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 램프는 반사막/반도체 발광소자/절연층/배선의 순으로 적층하여 광원의 휘도를 확보한다. 나아가, 절연층에 노출홈을 형성하여 반사 효율을 향상시켜서 광원의 휘도를 증가시킨다.
구체적으로, 본 발명에 따른 차량용 램프는 빛을 발광하는 광원부를 구비하며, 상기 광원부는, 반사막을 구비하는 기판과, 상기 기판에 결합되는 반도체 발광소자와, 상기 반사막에 적층되며, 상기 반도체 발광소자를 감싸도록 형성되는 절연층과, 상기 절연층의 상면에 배치되는 제1전극 및 제2전극, 및 상기 제1전극 및 제2전극에서 각각 연장되어 상기 반도체 발광소자와 전기적으로 연결되며, 상기 반도체 발광소자의 상면을 덮도록 형성되는 광투과성 연결전극들을 포함한다.
실시예에 있어서, 상기 절연층은 상기 반도체 발광소자를 덮도록 이루어지며, 상기 반도체 발광소자의 상면이 노출되도록 상기 절연층에는 오픈홀이 형성되며, 상기 광투과성 연결전극들은 상기 오픈홀을 통하여 상기 반도체 발광소자의 상면으로 연장된다.
상기 반도체 발광소자의 제1도전형 반도체층과 제2도전형 반도체층에는 각각 제1도전형 전극 및 제2도전형 전극이 배치되고, 상기 광투과성 연결전극들은 상기 오픈홀을 통하여 상기 제1도전형 전극 및 제2도전형 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 절연층에는 상기 반사막이 노출되도록 노출홈이 형성된다. 상기 노출홈은 상기 제1전극 및 제2전극과 평행한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 노출홈은 상기 제1전극 및 제2전극의 사이에서 형성되는 제1부분과, 상기 제1부분에서 돌출되어 상기 반도체 발광소자와 상기 제1전극 및 제2전극 중 어느 하나의 사이로 연장되는 제2부분을 구비할 수 있다.
상기 제1전극 및 제2전극 중 적어도 하나는 노출홈의 측벽을 덮도록 형성된다. 상기 제1전극 및 제2전극 중 적어도 하나는 노출홈의 측벽에서 상기 반사막의 상면으로 연장될 수 있다.
상기 절연층에는 상기 반사막까지 관통되는 복수의 관통홀들이 더 형성된다. 상기 복수의 관통홀들에는 상기 광투과성 연결전극들이 삽입될 수 있다. 상기 복수의 관통홀들은 상기 제1전극 및 제2전극과 교차하는 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제1전극 및 제2전극은 서로 평행하도록 형성되며, 상기 반도체 발광소자는 상기 제1전극 및 제2전극의 사이에 배치된다. 상기 광투과성 연결전극들은 상기 제1전극 및 제2전극에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
한편, 본 발명의 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 램프는 연결전극들의 길이를 반도체 발광소자의 위치에 따라 다르도록 하여 저항의 크기를 조절한다.
실시예에 있어서, 상기 제1전극 및 제2전극은 각각 서로 반대 방향을 향하여 돌출되는 제1돌출부 및 제2돌출부를 구비하며, 상기 광투과성 연결전극들은 상기 제1돌출부 및 제2돌출부와 상기 반도체 발광소자를 전기적으로 연결한다.
상기 반도체 발광소자는 상기 제1돌출부 및 제2돌출부의 사이에 배치될 수 있다. 상기 광투과성 연결전극들은 상기 제1돌출부 및 제2돌출부에서 상기 반도체 발광소자를 향하여 연장되며, 상기 제1전극 및 제2전극과 평행하게 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 반도체 발광소자는 상기 제1전극과 평행한 방향을 따라 기설정된 간격으로 배치되는 복수의 반도체 발광소자들 중 어느 하나가 될 수 있다. 상기 광투과성 연결전극들은 상기 복수의 반도체 발광소자들의 위치에 따라 길이가 다르도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 램프에서는, 새로운 형태의 적층구조를 통하여 휘도가 높은 점광원의 차량용 램프를 구현한다.
또한, 본 발명에서는, 절연층이 반도체 발광소자의 측면 방향을 개방하는 구조를 가지고 있어, 휘도가 보다 증가될 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 금속 배선에서 광이 흡수되는 것을 저감하기 위하여, 광투과성 연결전극에 광추출 패턴을 구비하며, 이를 통하여 휘도를 증가시킨다.
또한, 본 발명에서는, 광투과성 연결전극의 길이 조절이 가능한 구조를 통하여, 개별 칩단의 저항 수치를 최적화할 수 있다.
도 1a는 차량용 램프의 일 실시 예로서 리어 램프를 도시하는 개념도이다.
도 1b는 도 1a의 리어 램프가 발광된 상태를 나타내는 확대도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1b의 A부분의 부분 확대도 및 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B와 라인 C-C를 따라 취한 단면도들이다.
도 4는 도 3의 수평형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 광원부의 다른 실시예를 나타내는 확대도 및 평면도이다.
도 5c 및 도 5d는 도 5a의 라인 D-D와 라인 E-E를 따라 취한 단면도들이다.
도 6a는 본 발명의 광원부의 또 다른 실시예를 나타내는 확대도이다.
도 6b 및 도 6c는 도 6a의 라인 F-F와 라인 G-G를 따라 취한 단면도들이다.
도 7a는 본 발명의 광원부의 또 다른 실시예를 나타내는 확대도이다.
도 7b 및 도 7c는 도 7a의 라인 H-H와 라인 I-I를 따라 취한 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 차량용 램프에는 전조등(헤드 램프), 미등, 차폭등, 안개등, 방향지시등, 제동등(브레이크 램프), 비상등, 후진등(테일 램프) 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 발광이 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a는 차량용 램프의 일 실시 예로서 리어 램프를 도시하는 개념도이고, 도 1b는 도 1a의 리어 램프가 발광된 상태를 나타내는 확대도이다.
도 1a를 참조하면, 차량의 리어 램프(100)는 차량의 후면의 양측에 배치되며, 이를 통하여 차량의 후면 외관을 형성한다.
상기 리어 램프(100)는 미등, 방향지시등, 브레이크 램프, 비상등 및 테일 램프 등이 패키지 형태로 조합된 램프가 될 수 있다. 즉, 상기 리어 램프(100)는 차량의 제어에 따라 선택적으로 발광하는 복수의 램프들을 구비하게 된다.
이 경우에, 상기 복수의 램프들 중 적어도 하나는 기 설정된 모양(shape)을 발광하도록 형성될 수 있다. 이러한 예로서, 일 예로서, 브레이크 램프(100a)는 수평방향으로 길게 형성되며, 적어도 일부분에서 상하방향으로 커브드(curved)되도록 형성되어, 브레이크 램프(100a)의 형상에 대응되는 모양을 발광하도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 브레이크 램프는 상기 차량의 전방을 향하여 굽어질 수 있다. 이와 같은 3차원 형태의 복잡한 형상은 복수의 발광영역에 의하여 구현될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 형상이 서로 다른 발광영역이 서로 조합되어, 상기 기설정된 모양을 구현하게 된다.
상기 발광영역에는 반도체 발광소자에 의하여 구현되는 광원부(1000)가 배치될 수 있다. 상기 광원부(1000)는 프레임을 통하여 차체에 고정될 수 있으며, 상기 프레임에는 광원부(1000)에 전원을 공급하기 위한 배선라인이 연결될 수 있다.
상기 광원부는 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있는 플렉서블 광원부가 될 수 있다. 또한, 상기 광원부는 상기 발광영역에 해당하는 발광면을 가지는 면광원으로 구현될 수 있다.
이 경우에, 상기 광원부(1000)는 복수로 구비되어 상기 발광영역의 각각에 배치되거나, 하나의 광원부가 상기 모양 전체를 구현하도록 형성될 수 있다.
상기 광원부(1000)의 화소는 반도체 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자의 일 종류로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 수 내지 수십 마이크로미터 크기로 구성되는 발광소자가 될 수 있으며, 이를 통하여 상기 3차원의 공간상에서도 화소의 역할을 할 수 있게 된다.
이하, 상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 상기 광원부에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1b의 A부분의 부분 확대도 및 평면도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B와 라인 C-C를 따라 취한 단면도들이며, 도 4는 도 3의 수직형 반도체 발광소자를 나타내는 개념도이다.
도 2a, 도 2b, 도 3a, 도 3b 및 도 4의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 광원부(100)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광 소자를 이용한 경우를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다.
상기 광원부(1000)는 베이스 기판(1010), 절연층(1030), 제1전극(1020) 및 제2전극(1040) 및 복수의 반도체 발광 소자(1050)를 포함한다.
베이스 기판(1010)은 전체 공정을 통해 구조가 형성되는 기본층(base layer)이며, 반사막(1090)이 배치되는 배선기판이 될 수 있다. 상기 베이스 기판(1010)은 플렉서블(flexible) 광원부를 구현하기 위하여 유리나 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 또한, 베이스 기판(1010)은 박형 금속이 될 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 상기 기판(110)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.
한편, 상기 베이스 기판(1010)에는 방열 시트나 히트 싱크 등이 장착되어, 방열 기능이 구현될 수 있다. 이 경우에, 상기 반사막(1090)이 배치되는 면의 반대면에 상기 방열 시트나 히트 싱크 등이 장착될 수 있다.
상기 반사막(1090)은 상기 베이스 기판(1010)의 일면을 전체적으로 덮도록, 상기 베이스 기판(1010)에 증착되는 반사금속이나 상기 베이스 기판(1010)에 코팅되는 미러가 될 수 있다.
상기 복수의 반도체 발광 소자(1050)는 상기 반사막(1090)에 본딩 등을 통하여 결합될 수 있다. 이 경우에, 상기 반사막(1090)과 상기 반도체 발광소자는 Eutectic bonding 등에 의하여 결합될 수 있다.
반도체 발광 소자(1050)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(1050)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 이 경우에, 단일 반도체 발광소자의 면적은 10-10~10-5m2 의 범위를 가지며, 발광소자 간 간격은 100um~10mm 의 범위를 가질 수 있다.
한편, 상기 반도체 발광 소자(1050)는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 반도체 발광 소자는 수직형의 발광 소자가 될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 수평형 반도체 발광 소자는 제1도전형 전극(1156), 제1도전형 전극(1156)이 형성되는 제1도전형 반도체층(1155), 제1도전형 반도체층(1155) 상에 형성된 활성층(1154), 활성층(1154) 상에 형성된 제2도전형 반도체층(1153) 및 제2도전형 반도체층(1153) 상에서 제1도전형 전극(1156)과 수평방향으로 이격 배치되는 제2도전형 전극(1152)을 포함한다. 이 경우에, 상기 제2도전형 전극은 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 일면에 배치되며, 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 타면에는 언도프된(Undoped) 반도체층이 형성될 수 있다. 또한, 패시베이션층(미도시)이 상기 제1도전형 반도체층(1155), 활성층(1154), 제2도전형 반도체층(1153)을 감쌀 수 있다.
또한, 상기 제1도전형 전극(1156) 및 제1도전형 반도체층(1155)은 각각 p형 전극 및 p형 반도체층이 될 수 있으며, 상기 제2도전형 전극(1152) 및 제2도전형 반도체층(1153)은 각각 n형 전극 및 n형 반도체층이 될 수 있다. 상기 n형 전극 및 p형 전극은 스퍼터링 등의 증착 방법으로 형성될 수 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1도전형이 n형이 되고 제2도전형이 p형이 되는 예시도 가능하다. 상기 p형 반도체층은 P-type GaAs 이고, 상기 n형 반도체층은 N-type GaAs 가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 진성 또는 도핑된 반도체기판에 불순물을 주입하여, 상기 제1도전형 및 제2도전형 반도체층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 불순물 주입에 의하여 p-n 접합이 형성된 영역이 상기 활성층과 같은 역할을 할 수도 있다. 따라서, 이하 설명하는, p형 반도체층, n형 반도체층 및 활성층에 대한 열거 사항은 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한, 상기 반도체 발광소자는 상기 제1전극(1020)과 평행한 방향을 따라 기설정된 간격으로 배치되는 복수의 반도체 발광소자들(1050) 중 어느 하나가 될 수 있다.
다시 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b를 도 4와 함께 살펴보면, 상기 제2도전형 반도체층(1153)과 상기 반사막(1090)의 사이에는 본딩층이 배치되며, 따라서 상기 제2도전형 반도체층(1153)이 상기 반사막(1090)에 직접 본딩된다. 다른 예로서, 상기 제2도전형 반도체층(1153)의 타면에 상기 언도프된 반도체층이 형성된 경우에는, 상기 본딩층은 상기 언도프된 반도체층과 상기 반사막(1090)의 사이에 배치되며, 이를 통하여 상기 언도프된 반도체층이 상기 반사막(1090)에 직접 본딩될 수 있다.
도시에 의하면, 반도체 발광소자들의 사이 공간에 절연물질이 충전되어 상기 절연층(1030)을 형성하며, 절연성을 가진다. 예를 들어, 상기 절연층(1030)은 상기 반사막(1090)에 적층되며, 상기 반도체 발광소자(1050)를 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 절연층(1030)은 연성을 가질 수 있으며, 이를 통하여 광원부에서 플렉서블이 가능하게 한다.
또한, 상기 절연층(1030)은 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층이 될 수 있다. 다른 예로서, 상기 절연층(1030)에는 전극간의 short를 방지하기 위한 구조로 절연특성이 우수하고 광흡수가 적은 에폭시 혹은 methyl, phenyl 계열 실리콘 등의 고분자 물질 혹은, SiN, Al2O3 등의 무기 물질이 사용될 수 있다.
다른 예로서, 상기 절연층(1030)은 접착성을 가지는 층으로 대체될 수 있다. 이 경우에, 상기 반도체 발광소자는 별도의 본딩층이 없이 상기 절연층(1030)의 접착성을 이용하여 반사막(1090)에 결합될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 절연층(1030)의 상면에는 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)이 배치될 수 있다.
상기 제1전극(1020)은 절연층(1030) 상에 위치하며, 라인형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(1020)은 반도체 발광 소자들(1050) 사이에 위치하는 복수의 라인이 될 수 있으며, 반도체 발광 소자들(1050)과 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 제1전극(1020)은 상기 반도체 발광소자(1050)의 상측에 배치되는 전극층이 될 수 있으며, 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상기 제1전극(1020)은 상기 반도체 발광소자(1050)의 배선이 되며, 따라서 상기 제1전극(1020)은 배선전극으로 지칭될 수 있다.
또한, 상기 제2전극(1040)은 반도체 발광 소자들(1050)과 전기적으로 연결되고, 상기 절연층(1030)의 일면에 배치될 수 있다. 상기 제2전극(1040)도 복수의 라인으로 구성되어 스캔 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.
이 경우에, 상기 제1전극(1020) 및 제2전극(1040) 중 어느 하나는 상기 반도체 발광소자들의 p형 전극(1156) 및 n형 전극(1152) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되며, 상기 제1전극(1020) 및 제2전극(1040) 중 다른 하나는 상기 p형 전극(1156) 및 n형 전극(1152) 중 다른 하나와 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 n형 전극(1152)이 상기 제2전극(1040)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2전극(1040)은 반도체 발광 소자들(1050) 사이에 위치하는 복수의 라인이 될 수 있으며, 반도체 발광 소자들(1050)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광 소자들(1050)은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(1040)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성되어, 상기 반도체 발광 소자들(1050)의 열들 사이에 위치할 수 있다. 이 경우에, 개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(1050) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(1040)은 반도체 발광 소자들(1050) 사이에 위치될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1전극(1020)과 제2전극(1040)은 일 방향을 따라서 순차적으로 배치되며, 인접한 제1전극(1020)과 제2전극(1040)의 사이에 상기 반도체 발광소자(1050)의 하나의 열이 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1전극(1020)과 제2전극(1040)은 서로 평행하도록 형성되며, 상기 반도체 발광소자의 상기 하나의 열은 상기 제1전극(1020)과 제2전극(1040)의 사이에 배치된다. 이하, 상기 하나의 열을 단위 광원으로 정의한다. 도시에 의하면, 복수의 단위 광원들이 행 방향으로 순차적으로 배치된다. 즉, 상기 행 방향을 따라서, 제1전극(1020), 단위 광원, 제2전극(1040), 단위 광원의 순으로 반복 배치될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 상기 반도체 발광소자들(1050)은 상기 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)에 의하여 병렬로 연결된다. 구체적으로, 단위 광원내에서 복수의 반도체 발광소자들(1050) 각각에 포함된 p형 전극 및 n형 전극 중 어느 하나는 상기 제1전극(1020)에 연결되고, p형 전극 및 n형 전극 중 다른 하나는 상기 제2전극(1040)에 연결된다. 즉, 상기 복수의 반도체 발광소자들(1050)은 서로 마주보는 제1전극(1020) 및 상기 제2전극(1040)을 각각의 공통전극으로 가지도록 병렬로 연결된다.
한편, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 상기 단위 광원들은 직렬로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(1020)의 각 라인들은 광원부(1000)의 가장자리에서 서로 직렬 연결되고, 제2전극(1040)의 각 라인들은 광원부(1000)의 가장자리에서 서로 직렬 연결될 수 있다.
상기에서 설명된 직병렬 혼용 구조에 의하면, 본 발명에 따른 광원부(1000)는 복수의 반도체 발광소자들이 단위 광원 내에서 병렬로 연결되고, 단위 광원들이 직렬로 연결되는 구조를 가질 수 있다. 이를 통하여, 불량 반도체 발광소자의 존재로 인한, 전기적 단선에 따른 전체 시스템의 기능 상실을 방지할 수 있으며, 고른 전류 분포를 얻을 수 있다.
한편, 상기 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)과 반도체 발광 소자(1050)는 광투과성 연결전극들(1071, 1072)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 광투과성 연결전극들(1071, 1072)은 상기 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)에서 각각 연장되어 상기 반도체 발광소자와 전기적으로 연결되며, 상기 반도체 발광소자의 상면을 덮도록 형성된다. 이 경우에, 상기 광투과성 연결전극들(1071, 1072)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 광투과성 연결전극들(1071, 1072)은 제1연결전극(1071)과 제2연결전극(1072)을 구비하고, 상기 제1연결전극(1071)은 상기 제1전극(1020)과 상기 반도체 발광소자의 제1도전형 전극(1156)을 연결하고, 상기 제2연결전극(1072)은 상기 제2전극(1040)과 상기 반도체 발광소자의 제2도전형 전극(1152)을 연결할 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 상기 제1연결전극(1071)은 상기 제1도전형 전극의 역할을 하여, 상기 제1연결전극(1071)이 반도체 발광 소자(1050)의 p형 전극이 될 수 있다. 또한, 상기 제2연결전극(1072)은 상기 제2도전형 전극의 역할을 하여, 상기 제2연결전극(1072)이 반도체 발광 소자(1050)의 n형 전극이 될 수 있다.
다시 도면을 참조하면, 상기 절연층(1030)은 상기 반도체 발광소자를 덮도록 이루어지며, 상기 반도체 발광소자의 상면이 노출되도록 상기 절연층(1030)에는 오픈홀(1031)이 형성되며, 상기 광투과성 연결전극들(1071, 1072)은 상기 오픈홀(1031)을 통하여 상기 반도체 발광소자의 상면으로 연장될 수 있다. 이 경우에, 상기 광투과성 연결전극들(1071, 1072)은 상기 오픈홀(1031)을 통하여 상기 제1도전형 전극 및 제2도전형 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1연결전극(1071)과 제2연결전극(1072)은 상기 절연층(1030), 오픈홀(1031) 및 반도체 발광소자(1050)를 덮도록 형성되어, 전기적 연결 경로를 형성한다.
이 때에, 상기 광투과성 연결전극들(1071, 1072)은 상기 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 반도체 발광소자의 제1도전형 전극(1156)과 제2도전형 전극(1152)은 상기 반도체 발광소자의 열방향을 따라 이격 배치되며, 상기 제1연결전극(1071)은 상기 제1전극(1020)에서 상기 제1도전형 전극(1156)을 향하여 돌출되고, 상기 제2연결전극(1072)은 상기 제2전극(1040)에서 상기 제2도전형 전극(1152)을 향하여 돌출될 수 있다.
한편, 상기 광원부(1000)는 형광체부(1080)를 구비할 수 있다. 상기 형광체부(1080)는 상기 복수의 반도체 발광소자들(1050)의 상부에 배치되며, 빛의 파장을 변환하도록 이루어진다.
예를 들어, 반도체 발광 소자(1050)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자이고, 이러한 청색(B) 광을 다른 색상으로 변환시키기 위한 형광체부(1080)가 구비될 수 있다.
이 경우에, 형광체부(1080)는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체, 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체 또는 청색 광을 백색(W) 광으로 변환시킬 수 있는 황색 형광체 중 어느 하나를 구비할 수 있다. 다른 예로서, 또한, 적색 형광체 및 녹색 형광체를 전부 구비하여, 여러 파장의 광을 혼합하여, 백색 광을 구현할 수 있다.
본 실시예에서는, 적색 광을 출력하는 리어 램프(100)를 예시하므로, 상기 형광체부(1080)는 적색 형광체를 구비한다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, GaAs 계열의 적색 반도체 발광소자를 사용할 경우 형광체가 아닌 광 확산 필름이 형광체부(1080)에 이용될 수 있다. 또한, 광추출 효율을 향상시키기 위해 패턴된 시트가 형광체부(1080)의 상부 또는 하부에 삽입될 수 있다.
한편, 이 때에 컬러 필터(미도시)가 상기 형광체부(1080)에 적층되어 변환된 광의 색순도를 향상시키는 것도 가능하다. 이 경우에, 컬러 필터는 적색의 파장만 투과하고 나머지는 필터링하는 필터가 될 수 있다.
또한, 수분, 산소 및 외부충격으로부터 광원부(1000)를 보호하기 위하여 상기 컬러 필터를 보호층이 덮도록 형성될 수 있다. 이 때에, 상기 보호층은 필름 접함 또는 레진 코팅을 통하여 구현될 수 있다.
상기에서 설명한 구조에 의하면, 본 발명에 따른 차량용 램프에서는, 새로운 형태의 적층구조를 통하여 휘도가 높은 점광원의 차량용 램프를 구현한다.
한편, 상기 새로운 형태의 적층구조는 여러 가지 형태로 변형되어, 휘도를 보다 증가시키거나, 개별 칩단의 저항 수치를 최적화할 수 있다. 이하, 이러한 변형예에 대하여 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 광원부의 다른 실시예를 나타내는 확대도 및 평면도이고, 도 5c 및 도 5d는 도 5a의 라인 D-D와 라인 E-E를 따라 취한 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5d의 도시에 의하면, 광투과성 연결전극의 연결방향이 변경되고, 금속 배선에 브랜치(branch)가 구비되어, 개별 칩단의 저항 수치를 최적화한다. 이 경우에, 리어 램프의 광원부는 전술한 예시와 마찬가지로, 베이스 기판(2010), 절연층(2030), 제1전극(2020) 및 제2전극(2040), 광투과성 연결전극들(2071, 2072), 복수의 반도체 발광 소자(2050) 및 형광체부(2080)를 포함한다. 이 경우에, 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)과 광투과성 연결전극 이외의 구조는 전술한 예시와 동일한 구조가 될 수 있으며, 따라서 이에 대한 설명은 도 2a 내지 도 4를 참조하여 전술한 내용으로 갈음한다.
본 도면들을 참조하면, 상기 절연층(2030)의 상면에는 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)이 배치될 수 있다.
상기 제1전극(2020)은 절연층(2030) 상에 위치하며, 라인형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(2020)은 반도체 발광 소자들(2050) 사이에 위치하는 복수의 라인이 될 수 있으며, 반도체 발광 소자들(2050)과 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 제1전극(2020)은 상기 반도체 발광소자의 상측에 배치되는 전극층이 될 수 있으며, 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상기 제1전극(2020)은 상기 반도체 발광소자의 배선이 되며, 따라서 상기 제1전극(2020)은 배선전극으로 지칭될 수 있다.
또한, 상기 제2전극(2040)은 반도체 발광 소자들(2050)과 전기적으로 연결되고, 상기 절연층(2030)의 일면에 배치될 수 있다. 상기 제2전극(2040)도 복수의 라인으로 구성되어 스캔 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.
이 경우에, 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040) 중 어느 하나는 상기 반도체 발광소자들의 p형 전극(2156) 및 n형 전극(2152) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되며, 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040) 중 다른 하나는 상기 p형 전극(2156) 및 n형 전극(2152) 중 다른 하나와 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 n형 전극(2152)이 상기 제2전극(2040)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2전극(2040)은 반도체 발광 소자들(2050) 사이에 위치하는 복수의 라인이 될 수 있으며, 반도체 발광 소자들(2050)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광 소자들(2050)은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(2040)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성되어, 상기 반도체 발광 소자들(2050)의 열들 사이에 위치할 수 있다. 이 경우에, 개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(2050) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(2040)은 반도체 발광 소자들(2050) 사이에 위치될 수 있다.
전술한 예시와 마찬가지로, 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)은 서로 평행하도록 형성되며, 상기 반도체 발광소자(2050)의 단위 광원은 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)의 사이에 배치된다. 이 경우에, 상기 반도체 발광소자들(2050)은 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)에 의하여 병렬로 연결된다. 구체적으로, 단위 광원내에서 복수의 반도체 발광소자들(2050) 각각에 포함된 p형 전극 및 n형 전극 중 어느 하나는 상기 제1전극(2020)에 연결되고, p형 전극 및 n형 전극 중 다른 하나는 상기 제2전극(2040)에 연결된다. 즉, 상기 복수의 발광소자들은 서로 마주보는 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)을 각각의 공통전극으로 가지도록 병렬로 연결된다. 또한, 상기 베이스 기판 상에 배치되는 상기 단위 광원들은 직렬로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(2020)의 각 라인들은 광원부의 가장자리에서 서로 직렬 연결되고, 제2전극(2040)의 각 라인들은 광원부의 가장자리에서 서로 직렬 연결될 수 있다.
한편, 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)은 각각 서로 반대 방향을 향하여 돌출되는 제1돌출부(2021) 및 제2돌출부(2041)를 구비할 수 있다. 상기 제1돌출부(2021) 및 제2돌출부(2041)는 각각 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)의 브랜치로서, 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)의 서로 마주보는 변에서 돌출된다. 이 때에, 상기 제1돌출부(2021) 및 제2돌출부(2041)는 사이에 공간이 생기도록 엇갈리는 위치에서 돌출될 수 있다. 상기 반도체 발광소자는 상기 제1돌출부(2021) 및 제2돌출부(2041)의 사이에 배치된다.
한편, 상기 제1돌출부(2021) 및 제2돌출부(2041)와 반도체 발광 소자(2050)는 광투과성 연결전극들(2071, 2072)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 상기 제1돌출부(2021) 및 제2돌출부(2041)에서 상기 반도체 발광소자(2050)를 향하여 연장되어 상기 반도체 발광소자(2050)와 전기적으로 연결되며, 상기 반도체 발광소자의 상면을 덮도록 형성된다. 이 때에, 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 상기 제1돌출부(2021) 및 제2돌출부(2041)에서 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
이 경우에, 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 제1연결전극(2071)과 제2연결전극(2072)을 구비하고, 상기 제1연결전극(2071)은 상기 제1전극(2020)과 상기 반도체 발광소자의 제1도전형 전극(2156)을 연결하고, 상기 제2연결전극(2072)은 상기 제2전극(2040)과 상기 반도체 발광소자의 제2도전형 전극(2152)을 연결할 수 있다. 상기 반도체 발광소자가 상기 제1돌출부(2021) 및 제2돌출부(2041)의 사이에 배치되므로, 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 상기 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)과 평행하게 배치되어, 상기 제1도전형 전극(2156) 및 제2도전형 전극(2152)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 상기 제1연결전극(2071)은 상기 제1도전형 전극의 역할을 하여, 상기 제1연결전극이 반도체 발광 소자(2050)의 p형 전극(2156)이 될 수 있다. 또한, 상기 제2연결전극(2072)은 상기 제2도전형 전극의 역할을 하여, 상기 제1연결전극이 반도체 발광 소자(2050)의 n형 전극(2152)이 될 수 있다.
다시 도면을 참조하면, 상기 절연층(2030)은 상기 반도체 발광소자를 덮도록 이루어지며, 상기 반도체 발광소자의 상면이 노출되도록 상기 절연층(2030)에는 오픈홀(2031)이 형성되며, 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 상기 오픈홀(2031)을 통하여 상기 반도체 발광소자의 상면으로 연장될 수 있다. 이 경우에, 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 상기 오픈홀(2031)을 통하여 상기 제1도전형 전극(2156) 및 제2도전형 전극(2152)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1연결전극(2071)과 제2연결전극(2072)은 상기 절연층(2030), 오픈홀(2031) 및 반도체 발광소자(2050)를 덮도록 형성되어, 전기적 연결 경로를 형성한다.
한편, 도 5b의 도시에 의하면, 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 상기 복수의 반도체 발광소자들의 위치에 따라 길이가 달라질 수 있다. 상기 광투과성 연결전극들(2071, 2072)은 보조배선으로서 길이의 가변을 통하여 입력저항의 조절을 가능하게 한다. 복수의 반도체 발광소자들가 기설정된 간격(P)으로 배치되어도, 간격의 변화없이 상기 돌출부가 돌출되는 위치를 조절하여 상기 광투과성 연결전극들의 길이를 가변할 수 있게 된다.
따라서, 개별 칩단의 저항 수치를 최적화할 수 있다. 이러한 예로서, 단위 광원에서 중앙 부분에서는 상기 광투과성 연결전극들의 길이를 짧게 하고, 가장자리 부분에서는 상기 광투과성 연결전극들의 길이를 보다 길게 할 수 있다. 보다 구체적으로, 가장자리에 가까운 쪽에서 돌출부들의 사이 거리(La)보다 중앙에 가까운 쪽에서 돌출부들의 사이 거리(Lb)가 더 짧아질 수 있다.
상기에서 설명한 구조에 의하면, 개별 칩단의 저항 수치를 최적화하여, 출력되는 빛의 균일도가 확보될 수 있는 광원부가 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 예시에서는 빛의 균일도가 확보될 수 있는 구조를 제시하나, 본 발명의 구조는 휘도를 보다 증가시킬 수 있는 형태로 변형이 가능하다. 이하, 이러한 구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 6a는 본 발명의 광원부의 또 다른 실시예를 나타내는 확대도이고, 도 6b 및 도 6c는 도 6a의 라인 F-F와 라인 G-G를 따라 취한 단면도들이다.
도 6a 내지 도 6c의 도시에 의하면, 절연층(3030)을 오픈하여 광원부의 휘도를 증가시키는 구조가 개시된다.
이 경우에, 리어 램프의 광원부는 전술한 예시와 마찬가지로, 베이스 기판(3010), 절연층(3030), 제1전극(3020) 및 제2전극(3040), 광투과성 연결전극들(3071, 3072), 복수의 반도체 발광 소자(3050) 및 형광체부(3080)를 포함한다. 이 경우에, 상기 절연층(3030)과 광투과성 연결전극(3071, 3072) 이외의 구조는 전술한 예시와 동일한 구조가 될 수 있으며, 따라서 이에 대한 설명은 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 전술한 내용으로 갈음한다.
도시에 의하면, 상기 절연층(3030)은 반도체 발광소자의 사이 공간을 채우도록 이루어지며, 절연성을 가진다. 예를 들어, 상기 절연층(3030)은 베이스 기판에 구비되는 반사막(3090)에 적층되며, 상기 반도체 발광소자를 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 절연층(3030)은 연성을 가질 수 있으며, 이를 통하여 광원부에서 플렉서블이 가능하게 한다.
또한, 상기 절연층(3030)은 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층이 될 수 있다. 다른 예로서, 상기 절연층(1030)에는 전극간의 short를 방지하기 위한 구조로 절연특성이 우수하고 광흡수가 적은 에폭시 혹은 methyl, phenyl 계열 실리콘 등의 고분자 물질 혹은, SiN, Al2O3 등의 무기 물질이 사용될 수 있다.
다른 예로서, 상기 절연층(3030)은 접착성을 가지는 층으로 대체될 수 있다. 이 경우에, 상기 반도체 발광소자는 별도의 본딩층이 없이 상기 절연층의 접착성을 이용하여 반사막에 결합될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 절연층(3030)의 상면에는 제1전극(3020) 및 제2전극(3040)이 배치될 수 있다. 이 경우에 제1전극(3020) 및 제2전극(3040)은 각각 제1돌출부 및 제2돌출부를 구비하며, 전극 및 돌출부의 구조는 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 전술한 구조와 동일하며, 이에 대한 설명은 전술한 내용으로 갈음한다.
본 예시에서는, 상기 절연층(3030)에는 상기 반사막(3090)이 노출되도록 노출홈(3032)이 형성된다. 도시에 의하면, 상기 절연층(3030)의 상기 제1전극(3020) 및 제2전극(3040)의 사이에서 상기 반도체 발광소자를 감싸는 부분 외에는 상기 반사막(3090)까지 식각될 수 있다. 이 경우에, 노출홈(3032)의 바닥에는 상기 반사막(3090)의 일면이 배치된다. 이와 같이, 반도체 발광소자의 측면을 기준으로 상기 절연층(3030)의 4면이 개방될 수 있다.
또한, 상기 절연층(3030)은 상기 반도체 발광소자(3050)를 덮도록 이루어지며, 상기 반도체 발광소자(3050)의 상면이 노출되도록 상기 절연층(3030)에는 오픈홀(3031)이 형성되며, 상기 광투과성 연결전극들(3071, 3072)은 상기 오픈홀(3031)을 통하여 상기 반도체 발광소자(3050)의 상면으로 연장될 수 있다. 이 경우에, 상기 광투과성 연결전극들(3071, 3072)은 상기 오픈홀(3031)을 통하여 상기 제1도전형 전극(3156) 및 제2도전형 전극(3152)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1연결전극(3071)과 제2연결전극(3072)은 상기 절연층(3030), 오픈홀(3031) 및 반도체 발광소자(3050)를 덮도록 형성되어, 전기적 연결 경로를 형성한다.
이 경우에, 상기 절연층(3030)의 적어도 일부는 상기 반도체 발광소자의 상면을 덮도록 형성되고, 상기 상면을 덮는 상기 절연층(3030)의 적어도 일부에 상기 오픈홀(3031)이 형성될 수 있다. 상기 오픈홀(3031)은 측방향으로 상기 노출홈(3032)까지 이어져서 상기 노출홈(3032)과 연통될 수 있다. 도시에 의하면, 상기 상면을 덮는 상기 절연층의 적어도 일부는 상기 반도체 발광소자의 가장자리와 중앙에 각각 형성될 수 있으며, 상기 가장자리와 중앙의 사이에 상기 오픈홀(3031)이 배치될 수 있다. 다른 예로서, 후술하는 도 7a 내지 도 7c의 예시처럼, 상기 반도체 발광소자의 중앙에는 절연층이 존재하지 않는 구성도 가능하다.
또한, 상기 노출홈(3032)은 상기 제1전극(3020) 및 제2전극(3040)과 평행한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 노출홈(3032)은 열 방향을 따라서 반도체 발광소자들(3050)의 사이에서 길게 형성될 수 있다.
상기 노출홈(3032)은 상기 제1전극(3020) 및 제2전극(3040)의 사이에서 형성되는 제1부분(3033)과, 상기 제1부분(3033)에서 돌출되어 상기 반도체 발광소자와 상기 제1전극(3020) 및 제2전극(3040) 중 어느 하나의 사이로 연장되는 제2부분(3034)을 구비한다.
상기 제1부분(3033)은 양측에 제1전극(3020) 및 제2전극(3040)이 배치되는 부분이 되며, 상기 반도체 발광소자를 기준으로 대칭으로 형성된다. 상기 제2부분(3034)은 양측에 제1전극(3033) 및 제2전극(3034) 중 어느 하나와 반도체 발광소자가 배치되는 부분이 될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 본 예시에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 노출홈은 제2부분이 없이 제1부분만을 구비할 수 있다. 이 경우에는, 반도체 발광소자의 측면을 기준으로 상기 절연층의 2면이 개방될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 제1전극(3020) 및 제2전극(3040) 중 적어도 하나는 노출홈(3032)의 측벽을 덮도록 형성된다. 또한, 상기 제1전극(3020) 및 제2전극(3040) 중 적어도 하나는 노출홈(3032)의 측벽에서 상기 반사막(3090)의 상면으로 연장된다. 본 예시에서는, 상기 제1전극(3020)은 상기 노출홈의 일측벽을 덮고, 상기 제2전극(3040)은 상기 노출홈(3032)의 타측벽을 덮도록 형성된다. 또한, 상기 제1전극(3020) 및 제2전극(3040)은 각각 상기 노출홈(3032)의 바닥의 적어도 일부를 덮도록 상기 노출홈(3032)의 측벽에서 절곡될 수 있다. 이 경우에, 상기 제1전극(3020) 및 제2전극(3040)은 반사층의 기능을 하게 된다.
이상에서 설명한 구조에 의하면, 절연층이 반도체 발광소자의 측면 방향을 개방하는 구조를 가지고 있어, 휘도가 보다 증가될 수 있다.
또 다른 예로서, 금속 배선에서 광이 흡수되는 것을 저감하기 위하여, 광투과성 연결전극에 광추출 패턴을 구비하는 것도 가능하다. 이하에서는, 이러한 광추출 패턴을 구비하는 광원부에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 7a는 본 발명의 광원부의 또 다른 실시예를 나타내는 확대도이고, 도 7b 및 도 7c는 도 7a의 라인 H-H와 라인 I-I를 따라 취한 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7c의 도시에 의하면, 광추출 패턴을 형성하도록 절연층에 관통홀을 구비하는 구조가 개시된다.
이 경우에, 리어 램프의 광원부는 전술한 예시와 마찬가지로, 베이스 기판(4010), 절연층(4030), 제1전극(4020), 제2전극(4040), 광투과성 연결전극들(4071, 4072), 복수의 반도체 발광 소자(4050) 및 형광체부(4080)를 포함한다.
또한, 본 실시예에서 상기 절연층(4030)에는 반사막(4090)이 노출되도록 노출홈(4031)이 형성되는 경우를 예시하나, 노출홈(4031)이 없는 경우에도 적용될 수 있다. 이 경우에, 상기 절연층(4030)과 광투과성 연결전극(4071, 4072) 이외의 구조는 전술한 예시와 동일한 구조가 될 수 있으며, 따라서 이에 대한 설명은 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 전술한 내용으로 갈음한다.
도시에 의하면, 상기 절연층(4030)에는 상기 반사막(4090)까지 관통되는 복수의 관통홀들(4035)이 더 형성될 수 있다. 상기 관통홀들(4035)을 제외한 상기 절연층(4030)의 구조는 도 2a 내지 도 6c를 참조하여 전술한 실시예들 중 어느 하나가 될 수 있으며, 이에 대한 설명은 전술한 내용으로 갈음한다.
상기 복수의 관통홀들(4035)은 상기 제1전극(4020) 및 제2전극(4040)과 교차하는 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1관통홀(4036)이 상기 반도체 발광소자(4050)의 일측단에 인접하게 배치되고, 제2관통홀(4037)이 타측단에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 제1관통홀(4036)과 제2관통홀(4037)은 각각, 제1전극(4020)과 수직한 방향을 따라 기설정된 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 절연층(4030)은 상기 반도체 발광소자(4050)를 덮도록 이루어지며, 상기 반도체 발광소자(4050)의 상면이 노출되도록 상기 절연층(4030)에는 오픈홀(4031)이 형성되며, 상기 광투과성 연결전극들(4071, 4072)은 상기 오픈홀(4031)을 통하여 상기 반도체 발광소자(4050)의 상면으로 연장될 수 있다. 이 경우에, 상기 광투과성 연결전극들(4071, 4072)은 상기 오픈홀(4031)을 통하여 상기 제1도전형 전극(4156) 및 제2도전형 전극(4152)과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1연결전극(4071)과 제2연결전극(4072)은 상기 절연층(4030), 오픈홀(4031) 및 반도체 발광소자(4050)를 덮도록 형성되어, 전기적 연결 경로를 형성한다.
이 경우에, 상기 오픈홀(4031)의 양측에 인접하게 상기 복수의 관통홀들(4036, 4037)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 오픈홀(4031)의 일측과 상기 제1전극(4020)의 제1돌출부(4021)의 사이에 제1관통홀(4036)이 배치되고, 상기 오픈홀(4031)의 타측과 상기 제2전극(4040)의 제2돌출부(4041)의 사이에 제2관통홀(4037)이 배치된다. 이러한 구조에 의하면, 상기 광투과성 연결전극들(4071, 4072)은 상기 복수의 관통홀들(4036, 4037)을 덮게 된다. 보다 구체적으로, 상기 복수의 관통홀들(4036, 4037)에는 상기 광투과성 연결전극들(4071, 4072)이 삽입될 수 있다. 상기 광투과성 연결전극들(4071, 4072)은 상기 관통홀의 측벽과, 상기 반사막의 일면을 덮어서 요철 형상(4073)을 가지게 되며, 이러한 구조를 통하여 반사막(4090)이 개방되는 면적이 보다 증대될 수 있다.
이상에서 설명한 구조에 의하면, 배선 방향으로 절연층에 추가 패턴을 형성하여, 휘도를 보다 증대시킬 수 있다.
이상에서 설명한 반도체 발광 소자를 이용한 차량용 램프는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (19)

  1. 빛을 발광하는 광원부를 구비하는 차량용 램프에 있어서,
    상기 광원부는,
    반사막을 구비하는 기판;
    상기 기판에 결합되는 반도체 발광소자;
    상기 반사막에 적층되며, 상기 반도체 발광소자를 감싸도록 형성되는 절연층;
    상기 절연층의 상면에 배치되는 제1전극 및 제2전극; 및
    상기 제1전극 및 제2전극에서 각각 연장되어 상기 반도체 발광소자와 전기적으로 연결되며, 상기 반도체 발광소자의 상면을 덮도록 형성되고,
    상기 절연층에는 상기 반사막이 노출되도록 노출홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
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  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 노출홈은 상기 제1전극 및 제2전극과 평행한 방향으로 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 노출홈은 상기 제1전극 및 제2전극의 사이에서 형성되는 제1부분과, 상기 제1부분에서 돌출되어 상기 반도체 발광소자와 상기 제1전극 및 제2전극 중 어느 하나의 사이로 연장되는 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극 및 제2전극 중 적어도 하나는 노출홈의 측벽을 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1전극 및 제2전극 중 적어도 하나는 노출홈의 측벽에서 상기 반사막의 상면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 절연층에는 상기 반사막까지 관통되는 복수의 관통홀들이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 관통홀들에는 광투과성 연결전극들이 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 관통홀들은 상기 제1전극 및 제2전극과 교차하는 방향을 따라 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 절연층의 적어도 일부는 상기 반도체 발광소자의 상면을 덮는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
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