KR102526036B1 - 반도체 발광소자를 이용한 차량용 램프 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로 특히, 반도체 발광소자를 이용한 차량용 램프에 관한 것이다. 본 발명에 따른 빛을 발광하는 광원부를 구비하는 차량용 램프에서, 상기 광원부는 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 일면에 배치되는 반도체 발광소자 및 상기 반도체 발광소자의 일면에 제1전극 및 제2전극을 구비한다.
또한, 상기 반도체 발광소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층의 일면에 배치되고, 상기 제1도전형 반도체층의 적어도 일부 오버랩되는 제2도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층, 상기 제1도전형 반도체층의 일면에 상기 활성층과 이격되어 배치되는 제1도전형 전극, 상기 제2도전형 반도체층의 일면에 배치되는 제2도전형 전극 및 패시베이션층을 구비한다. 상세하게, 상기 제1도전형 반도체층보다 상기 제2도전형 반도체층의 면적이 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 발광소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층의 일면에 배치되고, 상기 제1도전형 반도체층의 적어도 일부 오버랩되는 제2도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층, 상기 제1도전형 반도체층의 일면에 상기 활성층과 이격되어 배치되는 제1도전형 전극, 상기 제2도전형 반도체층의 일면에 배치되는 제2도전형 전극 및 패시베이션층을 구비한다. 상세하게, 상기 제1도전형 반도체층보다 상기 제2도전형 반도체층의 면적이 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로 특히, 반도체 발광소자를 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 발광소자로서, 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 발광소자의 자체를 이용하여 면광원을 제조하여 차량용 램프에 적용하는 시도가 있다.
하지만, 차량용 램프는 차량 엔진에서 발생하는 열의 영향을 받기 때문에 반도체 발광소자를 이용한 차량용 램프는 고온에서의 신뢰성을 확보하여야 한다.
이에, 본 발명에서는 반도체 발광소자를 포함하는 차량용 램프에서 고온에서의 신뢰성을 확보할 수 있는 있는 차량용 램프를 제시한다.
본 발명의 일 목적은 휘도가 향상된 차량용 램프를 제공하기 위한 것이다.
또한, 고온에서의 신뢰성이 향상된 차량용 램프를 제공하기 위한 것이다.
또한, 차량용 램프의 제조 공정에서 공정 마진을 확보하고, 제조 비용을 절감된 차량용 램프를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 빛을 발광하는 광원부를 구비하는 차량용 램프에서 상기 광원부는 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 일면에 배치되는 반도체 발광소자 및 상기 반도체 발광소자의 일면에 제1전극 및 제2전극을 구비한다.
또한, 상기 반도체 발광소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층의 일면에 배치되고, 상기 제1도전형 반도체층의 적어도 일부 오버랩되는 제2도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층, 상기 제1도전형 반도체층의 일면에 상기 활성층과 이격되어 배치되는 제1도전형 전극, 상기 제2도전형 반도체층의 일면에 배치되는 제2도전형 전극 및 패시베이션층을 구비한다. 상세하게, 상기 제1도전형 반도체층보다 상기 제2도전형 반도체층의 면적이 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제1전극의 적어도 일부 및 상기 제2전극의 적어도 일부는 제2도전형 반도체층과 오버랩되는 영역에 형성되고, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 서로 이격되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 패시베이션층은, 상기 제1도전형 반도체층, 활성층 및 제2도전형 반도체층이 적층된 측면의 적어도 일부를 감싸고, 상기 제2도전형 반도체층의 적어도 일부와 오버랩되도록 형성되는 제1패시베이션층 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에 배치되는 제2패시베이션층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제2패시베이션층은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에서 상기 활성층 및 상기 제2도전형 반도체층이 적층된 측면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제2패시베이션층은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에서 연장되는 제1도전형 반도체층 일면의 적어도 일부 및 상기 제2도전형 반도체층 일면의 적어도 일부에 오버랩되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제2도전형 반도체층과 오버랩된 영역에 형성되는 상기 제2패시베이션층의 일면에는 상기 제1전극의 일부 및 제2전극의 일부가 배치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제1도전형 전극은 상기 제1전극과 상기 제1도전형 반도체층 일면의 적어도 일부 및 상기 제2패시베이션층 일면의 적어도 일부 사이에 배치되고, 상기 제2도전형 전극은 상기 제2전극과 상기 제2도전형 반도체층 일면의 적어도 일부, 상기 제1패시베이션층 일면의 적어도 일부 및 상기 제2패시베이션층 일면의 적어도 일부 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제2패시베이션층은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에서 상기 활성층, 상기 제2도전형 반도체층 및 제2도전형 전극이 적층된 측면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제2패시베이션층은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에서 연장되는 제1도전형 전극 일면의 적어도 일부 및 상기 제2도전형 전극 일면의 적어도 일부에 오버랩되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제2도전형 전극과 오버랩된 영역에 형성되는 상기 제2패시베이션층의 일면에는 상기 제1전극의 일부 및 제2전극의 일부가 배치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제1도전형 전극은 상기 제1전극 및 상기 제2패시베이션층과 상기 제1도전형 반도체층 일면의 적어도 일부 사이에 배치되고, 상기 제2도전형 전극은 상기 제2전극, 상기 제1패시베이션층 및 상기 제2패시베이션층과 상기 제2도전형 반도체층 일면의 적어도 일부 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 램프에 의하면, 반도체 발광소자에서 제1도전형 반도체층보다 제2도전형 반도체층의 면적이 더 넓게 형성하여 발광 면적이 넓어지므로 본 발명의 차량용 램프는 높은 휘도를 가질 수 있다.
또한, 반도체 발광소자에서 제1패시베이션층을 구비하여 제1도전형 반도체층의 패시베이션층이 형성되지 않은 측면은 통하여 반도체 발광소자의 구동 중에 발생되는 열의 방출이 원활해질 수 있으며, 방열 성능이 향상될 수 있다. 나아가 방열 성능의 향상으로 고온에서의 신뢰성이 확보될 수 있다.
나아가, 반도체 발광소자에서 제2패시베이션층을 구비하여, 제2도전형 반도체층과 오버랩되는 영역에 제1전극을 형성하여도 차량용 램프가 구동될 수 있으므로 차량용 램프의 제조 공정에서 공정 마진이 확보되고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1a는 차량용 램프의 일 실시예로서 리어 램프를 도시하는 개념도이다.
도 1b는 도 1a의 리어 램프가 발광된 상태를 나타내는 확대도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부를 설명하기 위한 일 실시예의 사시도이다.
도 2b는 도 2a에서 살펴본 차량용 램프의 광원부를 A-A 면에서 바라본 단면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부를 설명하기 위한 다른 실시예의 사시도이다.
도 3b는 도 3a에서 살펴본 차량용 램프의 광원부를 B-B 면에서 바라본 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부가 고온에서 작동할 때 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 1b는 도 1a의 리어 램프가 발광된 상태를 나타내는 확대도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부를 설명하기 위한 일 실시예의 사시도이다.
도 2b는 도 2a에서 살펴본 차량용 램프의 광원부를 A-A 면에서 바라본 단면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부를 설명하기 위한 다른 실시예의 사시도이다.
도 3b는 도 3a에서 살펴본 차량용 램프의 광원부를 B-B 면에서 바라본 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부가 고온에서 작동할 때 휘도를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 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 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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 실시예에 따른 구성은 발광이 가능한 장치이기만 하면 추후 개발되는 새로운 제품형태에도 적용될 수도 있음은 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a는 차량용 램프의 일 실시예로서 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)를 배치하기 위한 베이스 기판일 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 발광소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광소자의 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.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광원부에 대하여 살펴보면, 본 발명에 따른 광원부는 기판, 기판의 일면에 배치되는 복수의 반도체 발광소자들, 상기 반도체 발광소자를 감싸도록 형성되는 절연부재, 상기 반도체 발광소자들의 어느 일부와 전기적으로 연결되며 상기 절연부재의 일면에 배치되는 제1전극 및 제2전극을 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명은, 차량용 램프에 있어서 휘도가 향상된 차량용 램프를 제공하고, 고온에서의 신뢰성이 향상된 차량용 램프를 제공하고, 차량용 램프의 제조 공정에서 공정 마진을 확보하고, 제조 비용을 절감된 차량용 램프를 제공하기 위한 것으로서, 이하, 첨부된 도면과 함께, 보다 구체적으로 살펴본다.
도 2a는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부(1000)를 설명하기 위한 일 실시예의 사시도이고, 도 2b는 도 2a에서 살펴본 차량용 램프의 광원부(1000)를 A-A 면에서 바라본 단면도이다.
도 2a와 도 2b의 도시에 의하면, 차량용 램프의 광원부(1000)는 베이스 기판(1010), 베이스 기판의 일면에 배치되는 복수의 반도체 발광소자(1050), 반도체 발광소자(1050)를 감싸도록 형성되는 절연부재(1030), 반도체 발광소자(1050)의 일면에 형성된 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)을 포함할 수 있다.
베이스 기판(1010)은 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 플렉서블(flexible)하거나 또는 인플렉서블(inflexible)하게 이루어질 수 있다.
베이스 기판(1010)이 플렉서블하게 이루어지는 경우, 베이스 기판(1010)은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 베이스 기판(1010)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.
나아가, 베이스 기판(1010)은 복수의 레이어로 이루어질 수 있다. 덧붙여, 베이스 기판(1010) 최외각에 접착력을 가지는 레이어 또는 소재가 배치되어 반도체 발광소자(1050)를 고정시킬 수 있다.
한편, 반도체 발광소자(1050)는 제1도전형 반도체층(1053), 제2도전형 반도체층(1055), 상기 제1 및 제2도전형 반도체층 사이에 형성되는 활성층(1054)을 포함할 수 있다. 또한, 반도체 발광소자(1050)의 일면에는 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)을 구비할 수 있다.
반도체 발광소자(1050)는 제1도전형 반도체층(1053)의 일면상에 형성되는 제1도전형 전극(1052) 및 제2도전형 반도체층(1055)의 일면상에 형성되는 제2도전형 전극(1056)을 포함하도록 형성될 수 있다. 상세하게, 제1도전형 전극(1052)은 제1도전형 반도체층(1053)의 일면에 활성층(1054)과 이격되어 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1도전형 반도체층(1053) 및 제1도전형 전극(1052)은 각각 n형 전극 및 n형 반도체층이 될 수 있으며, 제2도전형 반도체층(1055)은 각각 p형 전극 및 p형 반도체층이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1도전형이 p형이 되고 제2도전형이 n형이 되는 예시도 가능하다.
일 실시예에서, 반도체 발광소자(1050)에서 발광면적을 넓히기 위해서, 도시와 같이 반도체 발광소자(1050)의 제2도전형 반도체층(1055)의 면적은 제1도전형 반도체층(1053) 영역 중 활성층(1054) 및 제2도전형 반도체층(1055)이 적층되지 않은 제1도전형 반도체층(1053) 영역의 면적보다 넓게 형성될 수 있다. 발광 면적이 넓어지므로 본 발명의 차량용 램프의 광원부(1000)는 높은 휘도를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제1도전형 반도체층(1053)이 사각형으로 형성될 수 있다. 상세하게, 제1도전형 반도체층(1053) 영역 중 활성층(1054) 및 제2도전형 반도체층(1055)이 적층되지 않은 제1도전형 반도체층(1053) 영역은 도시의 전면에 위치하는 모서리의 일부 및 우측에 위치하는 모서리의 일부를 포함하는 삼각형 형태로 이루어질 수 있다. 한편, 제1도전형 반도체층(1053) 영역 중 활성층(1054) 및 제2도전형 반도체층(1055)이 적층된 영역은 상기 삼각형 형태의 영역을 제외한 오각형 형태로 이루어질 수 있다.
따라서, 제2도전형 반도체층(1055)에 적층되는 제2도전형 전극(1056)의 면적이 제1도전형 반도체층(1053) 영역 중 활성층(1054) 및 제2도전형 반도체층(1055)이 적층되지 않은 제1도전형 반도체층(1053) 영역에 배치되는 제1도전형 전극(1052)의 면적보다 더 넓게 형성될 수도 있다.
제2도전형 전극(1056)은 보다 구체적으로, 제2도전형 반도체층(1055)이 p형 반도체층일 경우 제2도전형 전극(1056)은 투명 전극으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2도전형 전극(1056)은 ITO(Indium Tin Oxide 화합물), IZO(Indium Zinc Oxide 화합물) 및 AZO(Aluminum Zinc Oxide 화합물)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 형성되어 제2전극(1040)과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이에, 제2도전형 전극(1056)으로 방출되는 반도체 발광소자(1050)의 광은 손실되지 않고 방출될 수 있다.
나아가, 반도체 발광소자(1050) 상에는 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)이 배치될 수 있다. 제1전극(1020)은 반도체 발광소자(1050)의 제1도전형 전극(1052)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2전극(1040)은 반도체 발광소자(1050)의 제2도전형 전극(1056)과 전기적으로 연결되어 광원부(1000)가 작동하도록 형성될 수 있다.
또한, 제1전극(1020)의 적어도 일부 및 제2전극(1040)의 적어도 일부는 제2도전형 반도체층과 오버랩되는 영역에 형성되고, 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)은 서로 이격된다.
일 실시예에서, 반도체 발광소자(1050)는 패시베이션층(1057)을 구비할 수 있다. 패시베이션층(1057)은 절연 재질로 형성된다. 이러한 예로서, 패시베이션층(1057)은 실리콘 합성물 또는 산화물로 이루어지는 절연 박막이 될 수 있다.
패시베이션층(1057)은 제1패시베이션층(1057a) 및 제2패시베이션층(1057b)을 포함할 수 있다. 제1패시베이션층(1057a)은 제1도전형 반도체층(1053), 활성층(1054) 및 제2도전형 반도체층(1055)이 적층된 측면의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다
또한, 제1패시베이션층(1057a)은 제2도전형 반도체층(1055)의 일면의 적어도 일부와 오버랩될 수 있도록 형성될 수 있다. 한편, 제2패시베이션층(1057b)은 제1도전형 반도체층(1053)과 제2도전형 반도체층(1055) 경계에 배치될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 제1패시베이션층(1057a)은 반도체 발광소자(1050)의 우측면을 감싸고, 상기 우측면과 수직을 이루는 후면을 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 제2도전형 반도체층(1055)의 일면의 우측 모서리와 후면의 모서리를 덮도록 형성될 수 있다. 이에, 반도체 발광소자(1050) 특성의 안정화를 기할 수 있다.
제1도전형 반도체층(1053) 만이 적층된 좌측 모서리는 패시베이션층(1057) 없이 형성될 수 있다. 이에, 본 발명의 차량용 램프의 광원부(1000)는 제1도전형 반도체층(1053)의 좌측 면은 통하여 반도체 발광소자(1050)의 구동 중에 발생되는 열의 방출이 원활해질 수 있으며, 방열 성능이 향상될 수 있다. 나아가 방열 성능의 향상으로 고온에서의 신뢰성이 확보될 수 있다.
한편, 제1도전형 반도체층(1053)과 제2도전형 반도체층(1055) 경계에 배치되는 제2패시베이션층(1057b)을 구비하여, 제2도전형 반도체층(1055)과 오버랩되는 영역에 제1전극(1020)을 형성하여도 차량용 램프가 구동될 수 있으므로 차량용 램프의 제조 공정에서 공정 마진을 확보하고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제2패시베이션층(1157b)은 제1도전형 반도체층(1053)과 제2도전형 반도체층(1055)의 경계에서 활성층(1054) 및 제2도전형 반도체층(1055)이 적층된 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 제2패시베이션층(1157b)은 제1도전형 반도체층(1053)과 제2도전형 반도체층(1055)의 경계에서 연장되는 제1도전형 반도체층(1053) 일면의 적어도 일부 및 제2도전형 반도체층(1055) 일면의 적어도 일부에 오버랩되도록 형성될 수 있다.
또한, 제2도전형 반도체층(1055)과 오버랩된 영역에 형성된 제2패시베이션층(1057b)의 일면에는 제1전극(1020)의 일부 및 제2전극(1040)의 일부가 배치될 수 있다.
한편, 제1도전형 전극(1052), 제2도전형 전극(1056) 및 패시베이션층(1057)의 배치에 대하여 살펴보면, 이들의 적층 순서가 패시베이션층(1057)이 배치된 다음 제1도전형 전극(1052) 및 제2도전형 전극(1056)이 배치된다. 또한, 제1도전형 전극(1052) 및 제2도전형 전극(1056)이 배치된 다음 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)이 배치된다.
따라서, 제1도전형 전극(1052)은 제1전극(1020)과 제1도전형 반도체층(1053) 일면의 적어도 일부 및 제2패시베이션층(1057b) 일면의 적어도 일부 사이에 배치될 수 있다.
또한, 제2도전형 전극(1056)은 제2전극(1040)과 제2도전형 반도체층(1055) 일면의 적어도 일부, 제1패시베이션층(1057b) 일면의 적어도 일부 및 제2패시베이션층(1057b) 일면의 적어도 일부 사이에 배치될 수 있다.
나아가, 제1전극(1020) 및 제2전극(1040)은 반도체 발광소자(1050)를 감싸도록 형성된 절연부재(1030)의 일면으로 연장되게 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 절연부재(1030)는 고분자 소재로 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 또는 폴리메틸페닐실록산(polymethylphenylsiloxane, PMPS)을 포함할 수 있다. 또한, 절연부재(1030)는 반도체 발광소자(1050)를 기판(1010)에 고정하는 역할을 수행할 수도 있다.
상기 절연부재에 관한 위 열거 사항은 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 절연부재(1030)는 반도체 발광소자(1050)를 감싸고, 광원부(1000)의 작동에 영향을 미치지 않는다면 그 재질에 제한이 있는 것은 아니다.
이하 설명되는 다른 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
도 3a는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부(2000)를 설명하기 위한 다른 실시예의 사시도이고, 도 3b는 도 3a에서 살펴본 차량용 램프의 광원부(2000)를 B-B 면에서 바라본 단면도이다.
도 3a와 도 3b의 도시에 의하면, 패시베이션층(2057)은 제1패시베이션층(2057a) 및 제2패시베이션층(2057b)을 포함할 수 있다. 제1패시베이션층(2057a)은 제1도전형 반도체층(2053), 활성층(2054) 및 제2도전형 반도체층(2055)이 적층된 측면의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.
또한, 제1패시베이션층(2057a)은 제2도전형 반도체층(2055)의 일면의 적어도 일부와 오버랩될 수 있도록 형성될 수 있다. 한편, 제2패시베이션층(2057b)은 제1도전형 반도체층(2053)과 제2도전형 반도체층(2055) 경계에 배치될 수 있다.
제2패시베이션층(2157b)은 제1도전형 반도체층(2053)과 제2도전형 반도체층(2055)의 경계에서 활성층(2054), 제2도전형 반도체층(2055) 및 제2도전형 전극(2056)이 적층된 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 제2패시베이션층(2157b)은 제1도전형 반도체층(2053)과 제2도전형 반도체층(2055)의 경계에서 연장되는 제1도전형 전극(1052) 일면의 적어도 일부 및 제2도전형 전극(1056) 일면의 적어도 일부에 오버랩되도록 형성될 수 있다.
또한, 제2도전형 전극(2056)과 오버랩된 영역에 형성된 제2패시베이션층(2057b)의 일면에는 제1전극(2020)의 일부 및 제2전극(2040)의 일부가 배치될 수 있다.
한편, 제1도전형 전극(2052), 제2도전형 전극(2056) 및 패시베이션층(2057)의 배치에 대하여 살펴보면, 이들의 적층 순서가 제1도전형 전극(2052) 및 제2도전형 전극(2056)이 배치된 다음 패시베이션층(2057)이 배치된다. 또한, 패시베이션층(2057)이 배치된 다음 제1전극(2020) 및 제2전극(2040)이 배치된다.
따라서, 제1도전형 전극(2052)은 제1전극(2020) 및 제2패시베이션층(2057b)과 제1도전형 반도체층(2053) 일면의 적어도 일부 사이에 배치될 수 있다.
또한, 제2도전형 전극(2056)은 제2전극(2040), 제1패시베이션층(1057a) 및 제2패시베이션층(1057b)과 제2도전형 반도체층(2055) 일면의 적어도 일부 사이에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부가 고온에서 작동할 때 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 램프인 실시예(a)와 비교예(b)의 110℃의 고온에서 2,000시간 동안 작동할 때 휘도를 비교할 수 있다. 실시예(a)의 경우 비교예(b)보다 고온에서의 휘도의 변화가 작은 것을 알 수 있다.
상세하게, 차량용 램프는 차량 엔진에서 발생하는 열의 영향을 받기 때문에 반도체 발광소자를 이용한 차량용 램프는 고온에서의 신뢰성을 확보하여야 하며, 이는 110℃의 고온에서 2,000시간 동안 차량용 램프를 작동하여 휘도의 변화로 평가할 수 있다. 실시예(a)가 비교예(b)보다 더 우수한 고온에서 휘도 성능을 가지는 것을 알수 있다.
실시예(a)는 상기 제1도전형 반도체층보다 상기 제2도전형 반도체층의 면적이 더 넓게 형성되고, 상기 제1패시베이션층 및 제2패시베이션층을 가지고, 상기 제1전극의 적어도 일부 및 상기 제2전극의 적어도 일부는 제2도전형 반도체층과 오버랩되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다. 한편, 비교예(b)는 상기 제1도전형 반도체층보다 상기 제2도전형 반도체층의 면적이 동일하고, 반도체 발광소자의 감싸는 패시베이션층을 가지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 반도체 발광소자를 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 (11)
- 빛을 발광하는 광원부를 구비하는 차량용 램프에 있어서,
상기 광원부는
베이스 기판;
상기 베이스 기판의 일면에 배치되는 반도체 발광소자; 및
상기 반도체 발광소자의 일면에 제1전극 및 제2전극을 구비하고,
상기 반도체 발광소자는,
제1도전형 반도체층;
상기 제1도전형 반도체층의 일면에 배치되고, 상기 제1도전형 반도체층의 적어도 일부 오버랩되는 제2도전형 반도체층;
상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층;
상기 제1도전형 반도체층의 일면에 상기 활성층과 이격되어 배치되는 제1도전형 전극;
상기 제2도전형 반도체층의 일면에 배치되는 제2도전형 전극; 및
패시베이션층을 구비하고,
상기 제2도전형 반도체층의 면적은 상기 제1도전형 반도체층의 영역 중 상기 활성층 및 제2도전형 반도체층이 적층되지 않은 제1도전형 반도체층 영역의 면적보다 넓게 형성되고,
상기 패시베이션층은,
상기 제1도전형 반도체층, 활성층 및 제2도전형 반도체층이 적층된 측면의 적어도 일부를 감싸고, 상기 제2도전형 반도체층의 적어도 일부와 오버랩되도록 형성되는 제1패시베이션층; 및
상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에 배치되는 제2패시베이션층을 포함하고,
상기 제2패시베이션층은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에서 상기 활성층, 상기 제2도전형 반도체층 및 제2도전형 전극이 적층된 측면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 제1항에 있어서,
상기 제1전극의 적어도 일부 및 상기 제2전극의 적어도 일부는 제2도전형 반도체층과 오버랩되는 영역에 형성되고,
상기 제1전극 및 상기 제2전극은 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2패시베이션층은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에서 상기 활성층 및 상기 제2도전형 반도체층이 적층된 측면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 제4항에 있어서,
상기 제2패시베이션층은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에서 연장되는 제1도전형 반도체층 일면의 적어도 일부 및 상기 제2도전형 반도체층 일면의 적어도 일부에 오버랩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 제4항에 있어서,
상기 제2도전형 반도체층과 오버랩된 영역에 형성되는 상기 제2패시베이션층의 일면에는 상기 제1전극의 일부 및 제2전극의 일부가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 제6항에 있어서,
상기 제1도전형 전극은 상기 제1전극과
상기 제1도전형 반도체층 일면의 적어도 일부 및 상기 제2패시베이션층 일면의 적어도 일부 사이에 배치되고,
상기 제2도전형 전극은 상기 제2전극과
상기 제2도전형 반도체층 일면의 적어도 일부, 상기 제1패시베이션층 일면의 적어도 일부 및 상기 제2패시베이션층 일면의 적어도 일부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2패시베이션층은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층의 경계에서 연장되는 제1도전형 전극 일면의 적어도 일부 및 상기 제2도전형 전극 일면의 적어도 일부에 오버랩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 제1항에 있어서,
상기 제2도전형 전극과 오버랩된 영역에 형성되는 상기 제2패시베이션층의 일면에는 상기 제1전극의 일부 및 제2전극의 일부가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 삭제
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