KR102594815B1 - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명 모듈은, 기판; 상기 기판 상에 배치된 복수의 발광소자; 및 상기 기판과 상기 발광소자 상에 배치된 레진 층; 상기 레진층 상에 형광체층; 및 상기 발광소자와 수직 방향으로 중첩되며 상기 레진 층과 상기 형광체층 사이에 함몰된 리세스부를 포함하며, 상기 리세스부의 상면 면적은 상기 발광소자의 상면 면적의 50% 내지 150% 범위를 포함하며, 상기 리세스부는 상기 레진 층의 상면보다 낮은 경사진 측면을 포함할 수 있다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS}
발명의 실시 예는 발광소자를 갖는 조명 모듈에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 면 광원을 제공하는 조명 모듈에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 조명 모듈을 갖는 라이트 유닛 또는 차량용 램프에 관한 것이다.
통상적인 조명 응용은 차량용 조명(light)뿐만 아니라 디스플레이 및 간판용 백라이트를 포함한다.
발광소자 예컨대, 발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 조명장치에 적용되고 있다.
최근에는 차량용 광원으로서, 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 백열등과 비교하면, 발광 다이오드는 소비 전력이 작다는 점에서 유리하다. 그러나, 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 출사각이 작기 때문에, 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우에는, 발광 다이오드를 이용한 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다.
발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
발명의 실시 예는 면 광원을 제공하는 조명 모듈을 제공한다.
발명의 실시 예는 복수개의 발광소자 및 상기 각 발광소자 상에 광을 반사하거나 확산하는 리세스부가 배치된 조명 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 발광소자를 덮는 레진 층과 형광체층 사이에 상기 레진 층 방향으로 함몰된 리세스부를 갖는 조명 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 기판 상에 복수의 발광소자, 레진 층 및 형광체층을 갖는 플렉시블한 조명 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 광 추출 효율 및 배광 특성이 개선된 조명 모듈을 제공한다.
발명의 실시 예는 면 광원을 조사하는 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치를 제공한다.
발명의 실시 예는 조명 모듈을 갖는 라이트 유닛, 액정표시장치, 또는 차량용 램프를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 모듈은, 기판; 상기 기판 상에 배치된 복수의 발광소자; 및 상기 기판과 상기 발광소자 상에 배치된 레진 층; 상기 레진층 상에 형광체층; 및 상기 발광소자와 수직 방향으로 중첩되며 상기 레진 층과 상기 형광체층 사이에 함몰된 리세스부를 포함하며, 상기 리세스부의 상면 면적은 상기 발광소자의 상면 면적의 50% 내지 150% 범위를 포함하며, 상기 리세스부는 상기 레진 층의 상면보다 낮은 경사진 측면을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 리세스부와 상기 발광소자 사이의 거리는 상기 발광 소자의 두께의 3배 내지 5배 범위일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 리세스부의 측면은 상기 레진 층의 수평한 상면에 대해 30도 내지 50도의 범위로 경사질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 리세스부는 역 원뿔 또는 역 다각뿔 형상을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 리세스부는 공기가 채워지거나 굴절률이 1인 물질을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 리세스부의 중심으로 갈수록 상기 발광소자와의 거리가 점차 가까워지며, 상기 리세스부는 하부에 꼭지점을 가지며, 상기 꼭지점의 내각은 80도 내지 120도일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 형광체층은 적색 형광체를 포함하며, 상기 레진층과 상기 형광체층 중 적어도 하나에는 확산제를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 리세스부의 측면들 사이의 모서리와 상기 발광소자의 측면들 사이의 모서리는 동일한 방향으로 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 발광소자와 상기 레진층 사이에 배치된 차광부 또는 형광체부를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 발광소자의 둘레에 배치된 반사부재를 포함하며, 상기 반사부재는 상기 기판과 상기 레진층 사이에 배치되며, 상기 반사부재는 상기 발광소자의 상면보다 높고 상기 발광소자에 가까울수록 오목한 곡면을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 조명 모듈에서 면 광원의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 조명 모듈에서 각 발광소자 상에 뿔 형상의 리세스부가 빈 공간으로 제공되어, 입사된 광을 반사 또는 확산시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 조명 모듈에서 각 발광소자 상에서의 핫 스팟(hot spot)을 줄여줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 발광소자 상에 수지 재질의 층들을 적층해 줌으로써, 플렉시블한 조명 모듈을 구현할 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 모듈의 광 효율 및 배광 특성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치의 광학적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 차량용 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 모듈을 갖는 백라이트 유닛, 각 종 표시장치, 면 광원 조명 장치, 또는 차량용 램프에 적용될 수 있다.
도 1은 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 A-A측 단면도이다.
도 3은 도 2의 조명 모듈의 부분 확대도이다.
도 4는 도 3의 발광 소자와 리세스부의 배치 예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에서 발광소자와 리세스부의 배치 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1에서 발광소자와 리세스부의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9는 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈에서 리세스부의 형상 변경에 따른 발광소자와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 1의 조명 모듈의 다른 예이다.
도 11은 도 10의 조명 모듈의 B-B측 단면도이다.
도 12는 도 10의 조명 모듈의 발광소자와 리세스부의 배치 예이다.
도 13은 도 2의 조명 모듈의 다른 예이다.
도 14는 도 2의 조명 모듈의 제1변형 예이다.
도 15는 도 2의 조명 모듈의 제2변형 예이다.
도 16은 도 2의 조명 모듈의 제3변형 예이다.
도 17은 도 16의 조명 모듈의 부분 확대도이다.
도 18은 발명의 실시 예에 따른 레진 층의 리세스부에서의 광 경로를 나타낸 도면이다.
도 19의 (a)(b)(c)는 발명의 실시 예에 따른 발광소자 대비 리세스부의 사이즈에 따른 휘도 분포의 예이다.
도 20은 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈의 발광소자의 일 예이다.
도 21은 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 램프가 적용된 차량의 평면도이다.
도 22는 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 램프를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
본 발명에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다. 본 발명의 조명장치는 실내, 실외의 광고장치, 표시 장치, 및 각 종 전동차 분야에도 적용 가능하며, 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 조명관련 분야나 광고관련 분야 등에 적용 가능하다고 할 것이다.
이하, 발명의 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 발명의 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
<조명 모듈>
도 1은 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈을 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 조명 모듈의 A-A측 단면도의 예이며, 도 3은 도 2의 조명 모듈의 부분 확대도이고, 도 4는 도 3의 발광 소자와 리세스부의 배치 예를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 1에서 발광소자와 리세스부의 배치 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 조명 모듈(100)은 기판(11), 상기 기판(11) 상에 배치된 발광소자(21), 및 상기 기판(11) 상에서 상기 발광소자(21)를 덮는 레진 층(41)을 포함할 수 있다. 상기 레진 층(41) 상에 상기 발광소자(21)와 수직 방향으로 중첩되는 리세스부(61)를 포함할 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 상기 레진 층(41) 상에 형광체층(51)을 포함할 수 있다.
상기 조명 모듈(100)은 상기 발광소자(21)로부터 방출된 광을 면 광원으로 방출할 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 리지드(rigid) 모듈이거나 플렉시블한 모듈일 수 있다.
도 1과 같이, 상기 조명 모듈(100)에서 복수개의 발광소자(21)는 제1방향(X)으로 N개(N은 2이상의 정수) 및 제2방향으로 M개(M은 1이상의 정수)로 배열될 수 있다. 상기 복수개의 발광소자(21)는 N×M를 갖는 라인 형태 또는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 조명 모듈의 경우, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 안개등, 테일등(Tail lamp), 방향 지시등(turn signal lamp), 후진등(back up lamp), 제동등(stop lamp), 주간 주행등(Daytime running right), 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scarf), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다. 상기 조명 모듈(100)은 기울기나 곡면을 갖는 브라켓 또는 하우징에 조립되는 형태로 플렉시블한 모듈로 제공될 있다.
상기 조명모듈(100)은 녹색, 청색, 황색, 백색 또는 적색 광 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 예컨대, 상기 조명모듈(100)은 적색 광 및 황색 광 중 적어도 하나를 발광할 수 있다.
상기 기판(11)은, 인쇄기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함하며, 예를 들어, 수지 계열의 인쇄기판(PCB), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(11)은 예컨대, 연성 PCB를 포함할 수 있다. 상기 기판(11)의 상면은 X축-Y축 평면을 가지며, 상기 기판(11)의 두께는 X 방향과 Y 방향에 직교하는 Z 방향의 높이일 수 있다. 여기서, X 방향은 제1방향이며, Y 방향은 X 방향과 직교하는 제2방향이며, 상기 Z 방향은 X 방향과 Y 방향에 직교하는 제3방향일 수 있다.
상기 기판(11)은 상부에 배선층(미도시)을 포함하며, 상기 배선층은 발광소자(21)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 복수의 발광소자(21)는 상기 기판(11)의 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있다. 상기 기판(11)은 상기 발광소자(21) 및 레진 층(41)의 하부에 위치한 베이스 부재 또는 지지 부재로 기능할 수 있다.
상기 기판(11)의 X 방향의 길이와 Y 방향의 길이는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 기판(11)의 두께는 0.5mm 이하 예컨대, 0.3mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 상기 기판(11)의 두께를 얇게 제공하므로, 조명 모듈의 두께를 증가시키지 않을 수 있다. 상기 조명 모듈(100)의 두께(t1)는 상기 기판(11)의 바닥에서 5mm 이하 예컨대, 3mm 내지 5mm의 범위 또는 3mm 내지 4.5mm의 범위일 수 있다. 상기 조명 모듈(100)의 두께(t1)는 상기 기판(11)의 하면에서 형광체층(51)의 상면 사이의 직선 거리일 수 있다. 상기 조명 모듈(100)의 두께(t1)는 상기 레진 층(41)의 두께(t2)의 200% 이하 예컨대, 150% 내지 200% 범위일 수 있다.
상기 조명 모듈(100)의 두께(t1)가 상기 범위보다 얇을 경우 광 확산 공간이 줄어들어 핫 스팟이 발생될 수 있고, 상기 두께의 범위보다 클 경우 모듈 두께로 인해 공간적인 설치 제약과 디자인 자유도가 저하될 수 있다. 발명의 실시 예는 조명 모듈(100)의 두께(t1)를 얇은 두께 예컨대, 5 mm 이하 또는 4mm 이하를 갖고, 균일한 휘도 분포를 제공할 수 있다.
상기 기판(11)은 일부에 커넥터를 구비하여, 상기 발광소자(21)들에 전원을 공급할 수 있다. 상기 기판(11)에서 상기 커넥터가 배치된 영역은 레진 층이 형성되지 않는 영역일 수 있다. 상기 기판(11)은 탑뷰 형상이 직사각형이거나, 정사각형이거나, 다른 다각형 형상일 수 있다. 상기 기판(11)은 일 방향으로 긴 직선 형상 또는 곡선 형상을 갖는 바(Bar) 형상일 수 있다.
상기 기판(11)은 상부에 보호 층 또는 반사 층을 포함할 수 있다. 상기 보호 층 또는 반사 층은 솔더 레지스트 재질을 갖는 부재를 포함할 수 있으며, 상기 솔더 레지스트 재질은 백색 재질로서, 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있다.
상기 발광소자(21)는 상기 기판(11) 상에 배치되며, 상기 레진 층(41)으로 밀봉될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 상기 레진 층(41)을 통해 광을 방출하게 된다. 상기 발광소자(21)의 표면에는 상기 레진 층(41)이 접촉될 수 있다. 도 4와 같이, 상기 발광소자(21)는 다수의 측면(s1)과 상면(s2)을 가지며, 상기 상면(s2)은 상기 레진 층(41)의 상면과 대면할 수 있다. 상기 발광소자(21)는 다수의 측면(s1)을 통해 광을 방출할 수 있다. 상기 발광소자(21)의 다수의 측면(s1)과 상면(s2)은 레진 층(41)을 통해 방출하게 된다. 상기 레진 층(41) 상에 형광체층(51)이 배치된 경우, 상기 레진 층(41)을 통해 진행되는 광은 상기 형광체층(51)을 통해 파장 변환된 후 출사될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 적어도 5면 발광하는 LED 칩으로서, 상기 기판(11) 상에 플립 칩 형태로 배치될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 다른 예로서, 수평형 LED 칩이거나, 수직형 LED 칩을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(21)가 수평형 칩 또는 수직형 칩의 경우 와이어로 다른 칩이나 배선 패턴에 연결하게 되므로, 와이어의 높이로 인해 레진 층의 두께가 증가될 수 있고 와이어의 길이에 따른 연결 공간이 필요하므로 발광소자(21) 간의 거리가 증가될 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광소자(21)는 LED 칩을 갖는 패키지로 제공될 수 있다.
상기 발광소자(21)는 0.3mm 이하의 두께(t0, 도 3)로 형성될 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 상기 발광소자(21)는 5면 발광으로 지향각 분포가 커지게 될 수 있으며, 이로 인해 발광소자(21) 간의 피치(a1)는 상기 레진 층(41)의 두께(t2, t2≤a1)와 같거나 클 수 있으며, 예컨대 2.5mm 이상일 수 있으며, LED 칩 사이즈에 따라 달라질 수 있다. 발명의 실시 예에 개시된 발광소자(21)는 적어도 5면 발광하는 LED 칩으로 제공됨으로써, 휘도 분포 및 지향각 분포가 더 개선됨을 알 수 있다.
상기 발광소자(21)는 상기 기판(11) 상에서 N×M 행렬로 배치된 경우, N은 1 또는 2 이상이며, M은 2 이상일 수 있다. 상기 발광소자(21)는 제1방향(X) 및 제2방향(Y)으로 각각 배열될 수 있다.
상기 발광소자(21)는 발광 다이오드(LED) 칩으로서, 청색, 적색, 녹색, 자외선(UV), 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자(21)는 예컨대 청색, 적색, 녹색 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자(21)는 상기 기판(11)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 예컨대, 420nm 내지 470nm 범위의 청색 광을 발광할 수 있다. 상기 복수의 발광소자(21)는 서로 동일한 파장 또는 서로 다른 파장을 발광할 수 있다. 상기 서로 다른 파장은 예컨대, 420nm 내지 470nm 범위와 619nm 내지 710nm 범위를 발광할 수 있다.
상기 발광소자(21)는 표면에 투명한 절연층, 또는 레진 재질의 층으로 밀봉될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 표면에 형광체를 갖는 형광체층이 형성될 수 있다. 상기 발광소자(21)는 하부에 세라믹 지지 부재 또는 금속 플레이트를 갖는 지지 부재가 배치될 수 있으며, 상기 지지 부재는 전기 전도 및 열 전도 부재로 사용될 수 있다.
상기 레진 층(41)은 상기 기판(11) 상에 배치될 수 있다. 상기 레진 층(41)은 상기 기판(11) 상에서 상기 발광소자(21)를 밀봉하게 된다. 상기 레진 층(41)은 상기 기판(11)의 상면에 접착될 수 있다. 상기 레진 층(41)은 상기 기판(11)의 상면에 접착제로 접착되거나 직접 접착될 수 있다. 상기 레진 층(41)은 예컨대, 상기 기판(11) 상에 트랜스퍼 몰딩 방식으로 형성될 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 발광소자(21) 상에는 다수의 층이 적층되며, 다수의 층은 예컨대, 2층 이상 또는 3층 이상의 층을 포함할 수 있다. 상기 다수의 층은 불순물을 갖지 않는 층, 형광체가 첨가된 층, 및 확산제를 갖는 층, 형광체/확산체가 첨가된 층 중에서 적어도 두 층 또는 세 층 이상을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 다수의 층 중 적어도 하나는 확산제와 형광체를 선택적으로 포함할 수 있다. 즉, 상기 형광체와 상기 확산제는 서로 별도의 층에 배치되거나, 서로 혼합되어 하나의 층에 배치될 수 있다. 상기 불순물은 형광체 및 확산제일 수 있다. 상기 형광체와 상기 확산제가 각각 구비한 층들은 서로 인접하게 배치되거나 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 형광체와 상기 확산제가 배치된 층이 서로 분리된 경우, 상기 형광체가 배치된 층이 상기 확산제가 배치된 층보다 위에 배치될 수 있다.
상기 형광체는 청색 형광체, 녹색 형광체, 적색 형광체, 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체의 사이즈는 1㎛ 내지 100 ㎛의 범위일 수 있다. 상기 형광체의 밀도가 높을수록 파장 변환 효율은 높을 수 있으나, 광도가 저하될 수 있으므로, 상기의 사이즈 내에서 광 효율을 고려하여 첨가할 수 있다. 상기 확산제는 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 계열, TiO2, SiO2, Al2O3, 실리콘 계열 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산제는 발광 파장에서 굴절률이 1.4 내지 2 범위이며, 그 사이즈는 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위일 수 있다. 상기 확산제는 구형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 다수의 층은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 다수의 층은 서로 동일한 굴절률이거나, 적어도 두 층의 굴절률이 동일하거나, 최 상측에 인접한 층일수록 굴절률이 점차 낮아질 수 있다.
도 2 및 도 3과 같이, 상기 레진 층(41)은 상기 발광소자(21)의 두께(t0)보다 두꺼운 두께(t2)를 가질 수 있다. 상기 레진 층(41)의 두께(t2)는 상기 기판(11)의 두께보다 두꺼울 수 있으며, 상기 기판(11)의 두께보다 3배 이상 예컨대, 3배 내지 8배 범위로 두꺼울 수 있다. 상기 레진 층(41)이 상기의 두께(t2)로 배치됨으로써, 상기 기판(11) 상에서 발광소자(21)를 밀봉하며 습기 침투를 방지할 수 있고 상기 기판(11)을 지지할 수 있다. 상기 레진 층(41)과 상기 기판(11)은 연성 플레이트로 가능할 수 있다. 상기 레진 층(41)의 두께(t2)는 5mm 미만 예컨대, 3mm 내지 4.9mm의 범위 또는 2.5mm 내지 4mm의 범위일 수 있다. 상기 레진 층(41)의 두께(t2)는 상기 형광체층(51)의 두께(t3)보다 두껍고 상기 기판(11)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 상기 레진 층(41)의 두께(t2)는 5mm 미만 예컨대, 4mm 이하이며 상기 형광체층(51)의 두께(t3)와 상기 기판(11)의 두께의 합보다 두꺼울 수 있다.
상기 레진 층(41)은 투명한 수지 재질 예컨대, UV(Ultra violet) 레진(Resin), 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질일 수 있다. 상기 레진 층(41)은 투명한 수지 재질 예컨대, UV(Ultra violet) 레진(Resin), 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질일 수 있다. 상기 레진 층(41)의 굴절률은 1.8이하 예컨대, 1.1 내지 1.8 범위 또는 1.4 내지 1.6 범위일 수 있으며, 상기 확산제의 굴절률보다는 낮을 수 있다.
상기 UV 레진은 예컨대, 주재료로서 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 레진(올리고머타입)을 이용할 수 있다. 이를테면, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 이용할 수 있다. 상기 주 재료에 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HBA(Hydroxybutyl Acrylate), HEMA(Hydroxy Metaethyl Acrylate) 등이 혼합된 모노머를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone,Diphenyl), Diphwnyl(2,4,6-trimethylbenzoyl phosphine oxide) 등 또는 산화방지제 등을 혼합할 수 있다. 상기 UV 레진은 올리고머 10~21%, 모노머 30~63%, 첨가제 1.5~6% 를 포함하여 구성되는 조성물로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 모노머는 IBOA(isobornyl Acrylate) 10~21%, HBA(Hydroxybutyl Acrylate) 10~21%, HEMA (Hydroxy Metaethyl Acrylate) 10~21%의 혼합물로 구성될 수 있다. 상기 첨가제는, 광개시제 1~5%를 첨가하여 광반응성을 개시하는 기능을 수행하게 할 수 있으며, 산화방지제 0.5~1%를 첨가하여 황변 현상을 개선할 수 있는 혼합물로 형성될 수 있다. 상술한 조성물을 이용한 상기 레진 층(41)의 형성은 도광판 대신 UV 레진 등의 레진으로 층을 형성하여, 굴절율, 두께 조절이 가능하도록 함과 동시에, 상술한 조성물을 이용하여 점착특성과 신뢰성 및 양산속도를 모두 충족할 수 있도록 할 수 있다.
상기 형광체층(51)은 상기 레진 층(41) 상에 배치될 수 있다. 상기 형광체층(51)은 상기 레진 층(41)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 형광체층(51)의 측면부(51a)는 상기 레진 층(41)의 외 측면에 배치될 수 있다. 상기 형광체층(51)의 측면부(51a)는 상기 레진 층(41)의 모든 측면에 배치될 수 있다. 상기 형광체층(51)의 측면부(51a)는 상기 기판(11)의 상면에 접착될 수 있다.
상기 형광체층(51)의 측면부(51a)는 상기 레진 층(41)의 외 측면으로 연장되어, 상기 기판(11)의 상면에 접촉되므로, 습기 침투를 방지할 수 있다. 상기 형광체층(51)의 측면부(51a)는 파장 변환된 광을 방출할 수 있다. 상기 형광체층(51)은 상기 레진 층(41)의 상면에 배치된 상부 영역과 상기 측면부(51a)의 영역에 서로 동일한 형광체 또는 서로 다른 형광체를 포함할 수 있다. 예컨대, 상부 영역에 제1형광체, 상기 측면부(51a)에 제2형광체가 첨가될 수 있다. 상기 제1형광체는 적색 형광체이고, 상기 제2형광체는, 적색, 녹색, 황색, 청색 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 형광체층(51)은 상기 레진 층(41)의 수지 재질과 다른 재질이거나 동일한 재질일 수 있다. 상기 형광체층(51)은 투명한 수지 재질을 포함할 수 있으며, 내부에 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체층(51)은 한 종류 이상의 형광체 예컨대, 적색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체층(51)은 적색 형광체, 또는 적색 형광체와 적색 잉크를 포함할 수 있다. 상기 형광체층(51)은 내부에 형광체를 포함함으로써, 입사된 광의 파장을 변환할 수 있다. 여기서, 상기 발광소자(21)로부터 방출된 광이 제1광이고, 상기 형광체층(51)으로부터 파장 변환된 광이 제2광인 경우, 상기 제2광은 제1광보다 장 파장일 수 있다. 상기 조명 모듈(100) 상에서 제2광은 상기 제1광의 광도보다 더 높을 수 있다. 이는 상기 형광체층(51)은 대부분의 광을 파장 변환함으로써, 형광체층(51)을 통해 파장 변환된 제2광의 광도가 제1광의 광도보다 높아질 수 있다. 점등시 또는 미 점등시 형광체층(51)의 표면 컬러는 적색 컬러 또는 적색에 가까운 컬러일 수 있다. 점등시 또는 미 점등시 형광체층(51)의 표면 컬러는 상기 형광체에 가까운 컬러일 수 있다. 미 점등시 형광체층(51)의 표면 컬러는 상기 형광체층(51) 내에 첨가된 잉크의 컬러와 동일할 수 있다.
상기 형광체층(51)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 재질을 포함할 수 있다. 상기 형광체층(51)은 굴절률이 1.45 내지 1.6의 범위일 수 있다. 상기 형광체층(51)은 굴절률은 확산제의 굴절률과 같거나 높을 수 있다. 상기 형광체층(51)은 상기 레진 층(41)의 굴절률보다는 높을 수 있다. 이러한 형광체층(51)의 굴절률이 상기 범위보다 낮은 경우 광의 균일도가 낮아지고 상기 범위보다 높을 경우 광 투과율이 저하될 수 있다. 이에 따라 상기 형광체층(51)의 굴절률은 상기 범위로 제공하여, 광 투과율 및 광 균일도를 조절할 수 있다. 상기 형광체층(51)은 내부에 형광체를 갖고 있어 광을 확산시키는 층으로 정의될 수 있다.
상기 형광체의 함량은 상기 형광체층(51)을 이루는 수지 재질과 동일한 양이나 비율로 첨가될 수 있다. 상기 형광체층(51)은 수지 재질과 형광체의 비율이 예컨대, 4:6 내지 6:4의 비율로 혼합될 수 있다. 상기 형광체는 상기 형광체층(51) 내에 40wt% 내지 60wt% 범위일 수 있다. 상기 형광체의 함량은 상기 형광체층(51)의 수지 재질과의 비율이 20% 이하 또는 10% 이하의 차이를 가질 수 있다.
실시 예는 상기 형광체층(51)에서 형광체의 함량이 40% 이상 및 60% 이하의 비율로 첨가됨으로써, 상기 형광체층(51)의 표면에서의 컬러가 형광체의 컬러 색감으로 제공될 수 있고, 광의 확산 및 파장 변환 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 형광체층(51)을 통해 발광소자(21)로부터 방출된 광의 파장 예컨대, 청색 광이 투과되는 것을 줄여줄 수 있다. 또한 형광체층(51)을 통해 추출된 광이 형광체의 파장에 의한 면 광원으로 제공될 수 있다.
상기 형광체층(51)은 예컨대, 실리콘 재질 내에 형광체를 첨가한 후 경화시켜 필름 형태로 제공될 수 있다. 이러한 형광체층(51)은 상기 레진 층(41) 상에 직접 형성되거나, 별도로 형성된 후 접착될 수 있다. 상기 필름 형태로 제조된 형광체층(51)은 상기 레진 층(41)의 상면에 접착될 수 있다. 상기 형광체층(51)과 상기 레진 층(41) 사이에는 접착제가 배치될 수 있다. 상기 접착제는 투명한 재질로서, UV 접착제, 실리콘 또는 에폭시와 같은 접착제일 수 있다. 상기 형광체층(51)이 필름 형태로 제공됨으로써 내부의 형광체 분포를 균일하게 제공할 수 있고 표면 컬러의 색감도 일정 레벨 이상으로 제공할 수 있다.
상기 형광체층(51)을 수지 재질의 필름을 사용함으로써, 폴리에스테르(PET) 필름을 사용한 경우에 비해, 연성이 높은 모듈을 제공할 수 있다. 상기 형광체층(51)은 형광체를 갖는 보호 필름이거나 형광체를 갖는 이형 필름(Release film)일 수 있다. 상기 형광체층(51)은 상기 레진 층(41)으로부터 부착 또는 분리가 가능한 필름으로 제공될 수 있다.
상기 형광체층(51)은 상기 레진 층(41)의 두께(t2)보다 작은 두께(t3, t3<t2)일 수 있다. 상기 형광체층(51)은 0.5mm 이하의 두께 예컨대, 0.3mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 상기 형광체층(51)의 두께(t3)는 상기 레진 층(41)의 두께(t2)의 25% 이하일 수 있다. 상기 형광체층(51)의 두께(t3)는 상기 레진 층(41)의 두께(t2)의 18% 이하 예컨대, 15% 내지 25%의 범위일 수 있다. 상기 형광체층(51)의 두께(t3)가 상기 범위보다 두꺼운 경우 광 추출 효율이 저하되거나 모듈 두께가 증가될 수 있고 상기 범위보다 작은 경우 핫 스팟을 억제하는 데 어렵거나 파장 변환 효율이 저하될 수 있다. 또한 상기 형광체층(51)은 파장 변환 및 외부 보호를 위한 층으로서, 상기 범위보다 두꺼운 경우 모듈의 연성 특성이 떨어질 수 있고, 디자인 자유도가 낮아질 수 있다.
상기 형광체는 상기 발광소자(21)로부터 방출된 광을 파장 변환하게 된다. 상기 형광체가 적색 형광체인 경우, 적색 광으로 변환하게 된다. 상기 발광소자(21)로부터 방출된 광이 대부분 파장 변환될 수 있도록, 상기 레진 층(41) 상의 리세스부(61)에 의해 광을 균일하게 반사 또는 확산시키고, 상기 입사된 광은 상기 형광체에 의해 파장 변환할 수 있다.
상기 형광체층(51)은 형광체를 구비함으로써, 외관 색상이 상기 형광체의 색상으로 보여줄 수 있다. 예컨대, 상기 형광체가 적색인 경우, 표면 컬러는 적색으로 보여질 수 있어, 상기 발광소자(21)가 소등인 경우, 적색 이미지로 제공될 수 있고, 상기 발광소자(21)가 점등인 경우, 소정 광도를 갖는 적색 광이 확산되어 면 광원의 적색 이미지로 제공될 수 있다.
다른 예로서, 상기 형광체층(51)의 표면에는 상기 형광체와 동일한 컬러 또는 보다 짙은 컬러 색감을 갖는 층이 더 배치될 수 있다. 즉, 적색 형광체가 첨가된 경우, 표면에 적색 잉크층이 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 조명 모듈(100)은 5mm 이하의 두께를 갖고 표면을 통해 면 광원을 발광할 수 있고 연성 특성을 가질 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 상면과 측면을 통해 광을 방출할 수 있으며, 상기 조명 모듈이 하우징과 결합될 경우 측면 광은 상부 방향으로 가이드되거나 재 반사될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 조명 모듈(100)은 리세스부(61)를 포함할 수 있다. 상기 리세스부(61)는 상기 레진 층(41)에 배치될 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 레진 층(41)은 상부에 리세스부(61)를 포함할 수 있다. 상기 리세스부(61)는 상기 발광소자(21) 각각과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 리세스부(61)와 상기 발광소자(21)는 일대일(1:1)로 대응될 수 있다. 상기 리세스부(61)는 발광소자(21) 상에서 상기 발광소자(21)의 상면을 통해 방출된 광을 측 방향으로 확산시켜 줄 수 있다. 상기 리세스부(61)는 상기 레진 층(41)의 상부에 배치되어 입사된 광을 반사 또는 확산시켜 줄 수 있다. 이에 따라 상기 리세스부(61)를 갖는 상기 레진 층(41)은 상기 발광소자(21)와 수직 방향으로 중첩된 영역에서의 핫 스팟을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 조명 모듈(100)은 상기 레진 층(41)의 내부에 확산제를 첨가하지 않고 균일한 휘도 분포를 제공할 수 있다.
상기 레진 층(41)에 상기한 리세스부(61)가 없는 경우, 다음과 같은 문제가 있다. 상기 레진 층 상에서의 핫 스팟을 억제하기 위해, 레진 층 내부에는 확산제를 첨가하게 되며, 이로 인해 확산제에 의한 광도가 저하될 수 있다. 상기 레진 층 상에서의 핫 스팟을 방지하기 위해 확산제를 갖는 상기 레진 층의 두께를 더 두껍게 예컨대, 5mm 이상으로 형성되므로, 모듈 두께가 증가되는 문제가 있다. 또는 레진 층 상에 확산제를 갖는 층을 더 추가하는 경우, 제조 공정이나 모듈 두께가 증가되는 원인이 될 수 있다. 상기 레진 층 내에서의 발광 소자 간의 간격을 넓히는 데 한계가 있다. 발명의 실시 예는 확산제의 함량을 줄여 상기 형광체층(61) 및 상기 레진 층(41) 중 적어도 하나에 첨가하여, 면 광원을 보다 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 레진 층(41)의 리세스부(61)는 상기 발광소자(21)가 수직 방향으로 중첩되며 상기 발광소자(21)로부터 소정 간격으로 이격되도록 함으로써, 핫 스팟이나 암부를 억제하며 레진 층(41)의 두께를 5mm 미만 예컨대, 4mm 이하로 제공할 수 있다. 따라서, 조명 모듈(100)은 OLED와 같은 조명이나 마이크로 LED와 같은 사이즈의 조명 램프로 제공할 수 있다. 또한 리세스부(61)에 의해 광이 측 방향으로 확산될 수 있어, 발광소자(21) 간의 간격을 증가시켜 줄 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 리세스부(61)는 상기 발광소자(21) 상에 각각 배치되며 상기 레진 층(41)과 상기 형광체층(51) 사이에 배치될 수 있다. 상기 리세스부(61)는 상기 레진 층(41)의 상면에서 상기 발광소자(21) 방향으로 오목하게 함몰될 수 있다. 상기 리세스부(61)는 에어 공간을 포함할 수 있으며, 상기 에어 공간은 에어나 진공 상태로 제공될 수 잇다. 상기 리세스부(61)에 의해 제공된 공간의 굴절률은 1.2이하 또는 1일 수 있다. 상기 리세스부(61)은 공기 재질로서, 예컨대, 산소, 질소 또는 아르곤 가스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 리세스부(61)의 상면은 상기 형광체층(51)의 하면과 대면할 수 있다. 상기 리세스부(61)의 측면(r1)은 레진 층(41)과의 경계 면이거나 리세스 영역의 둘레 면 또는 측면일 수 있다. 상기 리세스부(61)의 측면(r1)은 상기 레진 층(41)에 의해 형성될 수 있다. 상기 리세스부(61)의 측면(r1)은 상기 레진 층(41)의 상면보다 낮게 배치될 수 있다. 상기 리세스부(61)의 측면(r1)은 반사 면으로 제공될 수 있다. 상기 리세스부(61)의 측면(r1)은 수평한 직선에 대해 경사진 면으로 제공될 수 있다. 상기 리세스부(61)의 측면(r1)은 상기 형광체층(51)의 수평한 하면에 대해 경사진 면으로 제공될 수 있다. 상기 리세스부(61)의 측면(r1)의 경사 각도(c1)는 50도 이하일 수 있으며, 예컨대 30도 내지 50도의 범위일 수 있다. 상기 경사 각도(c1)가 상기 범위보다 작은 경우 광 추출 효율이 저하되거나 암부가 발생될 수 있고 상기 범위보다 큰 경우 광 반사 효율이 저하될 수 있고 핫 스팟의 억제 영역이 작을 수 있다.
상기 리세스부(61)의 상면 면적은 상기 발광소자(21)의 상면 면적의 50% 이상이거나, 상기 발광소자(21)의 상면 면적의 50% 내지 150%의 범위일 수 있다. 상기 리세스부(61)의 상면 면적이 상기 범위보다 작은 경우 핫 스팟의 억제 효과가 미미하며 상기 범위보다 큰 경우 암부가 발생될 수 있다.
상기 리세스부(61)의 상면 너비(b1)는 상기 발광소자(21)의 상면 너비(b0)의 50% 이상 또는 50% 내지 150%의 범위일 수 있다. 상기 리세스부(61)의 상면 너비(b1)는 상기 발광소자(21)의 상면 너비(b0)보다 작거나 클 수 있다. 상기 리세스부(61)의 상면 면적이 100% 미만인 경우, 상기 발광소자(21)의 상면과 대면하는 영역 내에 배치될 수 있다.
상기 리세스부(61)의 깊이(b2) 또는 높이는 상기 발광소자(21)과 상기 리세스부(61) 사이의 간격(d1)보다 작을 수 있다. 상기 발광소자(21)과 상기 리세스부(61) 사이의 간격(d1)은 상기 발광소자(21)의 두께(t0)의 3배 내지 5배 범위일 수 있다. 상기 간격(d1)이 상기 범위보다 작은 경우 암부가 발생될 수 있고 상기 범위보다 큰 경우 핫 스팟 제어가 어려워질 수 있다. 상기 리세스부(61)의 깊이(b2) 또는 높이는 상기 경사 각도(c1)와 발광소자(21)의 사이즈에 의해 달라질 수 있다.
상기 리세스부(61)는 뿔 형상을 포함할 수 있다. 상기 리세스부(61)는 역다각 뿔 형상이거나 역원 뿔 형상을 포함할 수 있다. 상기 리세스부(61)는 역뿔대 형상을 포함할 수 있다.
상기 리세스부(61)은 중심으로 갈수록 상기 발광소자(21)과의 거리가 점차 가까워지며, 상기 리세스부(61)는 하부에 꼭지점을 가지며, 상기 꼭지점의 내각은 80도 내지 120도일 수 있다. 상기 리세스부(61)는 하단 꼭지점을 갖게 되므로, 상기 발광소자(21)와 대면하는 꼭지점은 투과되는 광을 최소화할 수 있고, 상기 꼭지점에 연결되거나 상부 둘레에 배치된 측면(r1)은 입사 광량이 증가될 수 있고 입사된 광을 측 방향으로 반사시켜 줄 수 있다.
도 4 및 도 5와 같이, 상기 리세스부(61)는 역다각뿔 형상을 가지게 되며, 상기 역다각뿔 형상은 사각 뿔 형상일 수 있다. 다른 예로서, 리세스부(61)는 도 7과 같이 삼각뿔 형상이거나, 도 8과 같이 5각뿔 형상이거나, 도 9와 같이 역원뿔 형상일 수 있다. 즉, 상기 리세스부(61)가 다각뿔 형상인 경우, 리세스부(61)의 측면(r1)은 상기 발광소자(21)의 측면(s1) 개수보다 많거나 작을 수 있다. 리세스부(61)가 다각 측면(r1)을 갖는 경우, 반사 광에 대한 지향 특성을 줄 수 있으며, 원 뿔 형상인 경우 전 방향으로 반사시켜 줄 수 있다.
상기 리세스부(61)는 내부(r0)가 오목하게 빈 공간으로 제공되므로, 레진 층(41)과의 굴절률 차이에 의해 광을 굴절시켜 주거나 반사시켜 줄 수 있다. 상기 리세스부(61)는 내부(r0) 형상은 다각 뿔 형상이거나 원뿔 형상일 수 있다.
상기 리세스부(61)의 각 측면(r1)은 상기 발광소자(21)의 각 측면(s1)과 같은 방향으로 배치될 수 있다. 상기 리세스부(61)의 각 측면(r1) 사이의 모서리는 상기 발광소자(21)의 각 측면(s1) 사이의 모서리와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이때 상기 상기 리세스부(61)의 상면 면적이 상기 발광소자(21)의 상면 면적의 100% 미만 예컨대, 50% 내지 99%인 경우, 상기 리세스부(61)의 각 측면(r1)은 상기 발광소자(21)의 상면과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 리세스부(61)는 측면(r1)의 경사 각도(c1)가 40도 이상 예컨대 40 내지 50도의 범위일 수 있다. 이에 따라 상기 발광소자(21)의 상면을 통해 상부로 향하는 광은 상기 리세스(61)의 각 측면(r1)에 의해 효과적으로 반사될 수 있다.
도 5는 발명의 조명 모듈에서 리세스부(61)의 상면 면적이 발광소자(21)의 상면 면적보다 작은 경우이며, 이때 발광소자(21) 간의 간격(a3)은 리세스부(61) 간의 간격(a2)보다 작을 수 있다. 제1,2방향으로 상기 발광소자(21) 간의 간격(a3)이 동일한 경우, 제1,2방향에서 a2>a3의 관계를 가질 수 있다. 이때의 제1방향으로, 리세스부(61)의 상면 너비(b1)는 발광소자(21)의 상면 너비(b0)보다 작을 수 있다. 상기 리세스부(61) 간의 간격(a2)는 발광소자(21)의 중심부 간의 간격인 피치(a1)보다는 작을 수 있다. 상기 리세스부(61)의 각 측면(r1)은 입사된 광을 발광소자(21)의 측면을 기준으로 확산된 광으로 반사할 수 있다.
도 6은 리세스부(61)의 각 측면(r1) 또는 그 중심이 상기 발광소자(21)의 측면들 사이의 모서리 방향과 대응될 수 있다. 반대로 상기 발광소자(21)의 각 측면의 중심부에는 상기 리세스부(61)의 각 측면(r1) 사이의 모서리 부분이 대응될 수 있다. 이에 따라 상기 리세스부(61)는 인접한 두 측면(r1)이 발광소자(21)의 상부로 진행되는 광을 서로 다른 방향으로 반사시켜 줄 수 있다. 도 18과 같이, 상기 리세스부(61)의 측면(r1)을 통해 반사된 광은 상기 레진 층(41)의 상면을 통해 출사되거나 레진 층(41)의 상면에서 재 반사될 수 있어, 리세스부(61) 상에서의 핫 스팟은 억제될 수 있다.
도 19는 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈에서 리세스부의 사이즈에 따른 휘도 분포를 나타낸 도면이다. 도 19의 (a)는 리세스부의 상면 면적이 발광 소자의 상면 면적과 동일한 경우이며, (b)는 리세스부의 상면 면적이 발광 소자의 상면 면적의 200%인 경우이며, (c)는 리세스부의 상면 면적이 발광 소자의 상면 면적의 400%인 경우이다. 도 19의 (a)와 같이 리세스부의 상면 면적이 발광소자의 사이즈와 동일한 경우 발광소자 상에서의 핫 스팟이나 암부 발생이 억제됨을 알 수 있으며, (b)(c)와 같이, 리세스부의 상면 면적이 발광소자의 사이즈보다 2배 이상이 되므로, 발광소자 상에서 암부가 발생됨을 알 수 있다. 따라서, 발명의 실시 예는 리세스부의 상면 면적이 상기 발광소자의 상면 면적의 50% 내지 150%의 범위로 제공되어, 발광소자 상에서의 암부나 핫 스팟의 발생을 줄여줄 수 있다.
도 10 내지 도 12는 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈의 다른 예이다. 도 10 내지 도 12는 리세스부(65)의 상면 면적이 발광소자(21)의 상면 면적보다 큰 경우이다. 상기 리세스부(65)의 상면 면적은 상기 발광소자(21)의 상면 면적의 101% 내지 150%의 범위일 수 있다. 상기 리세스부(65)의 상면 너비(b1)는 상기 발광소자(21)의 상면 너비(b0)보다 클 수 있다. 상기 리세스부(65)는 측면(r1)의 경사 각도(c1)가 40도 이하 예컨대 30도 내지 40도의 범위일 수 있다. 상기 발광소자(21) 간의 간격(a3)은 리세스부(65) 간의 간격(a2)보다 클 수 있다. 제1,2방향으로 상기 발광소자(21) 간의 간격(a3)이 동일한 경우, 제1,2방향에서 a3>a2의 관계를 가질 수 있다. 이때의 제1방향으로, 리세스부(65)의 상면 너비(b1)은 발광소자(21)의 상면 너비(b0)보다 클 수 있다. 상기 리세스부(65) 간의 간격(a2)은 발광소자(21)의 중심부 간의 간격인 피치(a1)보다는 작을 수 있다. 상기 리세스부(65)의 각 측면(r1)은 입사된 광을 발광소자(21)의 각 측면(s2) 영역보다 더 넓은 영역으로 광을 반사할 수 있다.
상기 리세스부(65)의 각 측면(r1) 사이의 모서리는 발광소자(21)의 각 측면(s2) 사이의 모서리와 대응되거나, 상기 발광소자(21)의 모서리를 기준으로 1도 내지 90도의 범위로 서로 어긋나게 틸트될 수 있다.
발명의 실시 예는 리세스부(65)의 각 측면(r1)이 상기 발광소자(21)의 상면 중심을 기준으로 상기 발광소자(21)의 측면(s2)보다 더 외측으로 연장되도록 함으로써, 상기 발광소자(21)를 통해 수직 상 방향으로 진행되는 광을 측 방향으로 반사할 수 있다. 이에 따라 발광소자(21) 간의 피치를 더 넓게 제공할 수 있다.
도 13과 같이, 상기 형광체층(51)은 측면부(51a)가 제거될 수 있으며, 이 경우 상기 레진 층(41)의 측면은 상기 형광체층(51)으로부터 노출될 수 있다. 상기 레진 층(41)의 측면들 중 적어도 하나 또는 둘 이상은 상기 형광체층(51)으로부터 노출될 수 있다. 상기 레진 층(41)은 하면 면적이 기판(11)의 상면 면적보다 작을 수 있으며, 상기 기판(11)의 상면 둘레는 상기 레진 층(41)로부터 노출될 수 있다.
도 14는 도 2 및 도 3의 조명 모듈의 제1변형 예이다.
도 14을 참조하면, 발광소자(21) 상에는 차광부(25)가 배치될 수 있다. 상기 차광부(25)는 내부에 형광체 또는 확산제를 포함할 수 있다. 상기 차광부(25)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 청색, 녹색, 적색, 또는 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 상기 형광체층(51)에 첨가된 형광체와 동일한 종류이거나 적색, 녹색 또는 황색 형광체일 수 있다. 상기 확산제는 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 계열, TiO2, SiO2, Al2O3, 실리콘 계열 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 차광부(25)는 예컨대, 확산제가 첨가될 수 있다.
상기 차광부(25)는 상기 발광소자(21)의 상면과 동일한 면적 또는 그 이상으로 형성될 수 있어, 상기 발광소자(21)의 상면으로 진행되는 광을 부분 차단할 수 있다. 상기 차광부(25)는 백색 반사 재질로서, 입사된 광의 투과율을 낮추어 줄 수 있다. 상기 차광부(25)는 상기 발광소자(21)의 상면에 부착될 수 있다. 상기 차광부(25)는 상기 발광소자(21)와 상기 레진 층(41) 사이에 배치될 수 있다. 상기 차광부(25)는 레진 층(41) 상의 리세스부(61)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 차광부(25) 및 상기 리세스부(61)는 상기 발광소자(21)와 수직 방향으로 중첩되므로, 핫 스팟을 방지할 수 있다. 상기 차광부(25)가 상기 발광소자(21) 상에 배치되므로, 상기 리세스부(61)는 상기 발광소자(21)의 상면 면적의 50% 내지 100%의 범위로 배치될 수 있다. 상기 리세스부(61)는 상기 차광부(25)의 상면 면적의 50% 내지 100%의 범위로 배치될 수 있다. 상기 리세스부(61)가 상기 범위보다 작은 경우, 링 형상의 핫 스팟이 발생될 수 있고 상기 범위보다 큰 경우 암부가 발생될 수 있다.
도 15는 도 2 및 도 3의 조명 모듈의 제2변형 예이다.
도 15를 참조하면, 발광소자(21) 상에는 형광체부(27)가 배치될 수 있다. 상기 형광체부(27)는 내부에 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체부(27)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 청색, 녹색, 적색, 또는 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 상기 형광체층(51)에 첨가된 형광체와 동일한 종류이거나 적색, 녹색 또는 황색 형광체일 수 있다.
상기 형광체부(27)는 상기 발광소자(21)의 상면에 배치되거나, 발광소자(21)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 상기 형광체부(27)는 발광소자(21)로부터 방출된 광을 파장 변환하게 된다. 상기 형광체부(27)의 형광체 함량은 상기 형광체층(51)에 첨가된 형광체의 함량보다 작을 수 있다. 이는 형광체부(27)에 의한 광도 저하를 억제하여 형광체층(51)을 통해 파장 변환된 광의 광도 저하를 방지할 수 있다.
상기 형광체부(27)는 상기 발광소자(21)와 상기 레진 층(41) 사이에 배치될 수 있다. 상기 형광체부(27)는 레진 층(41) 상의 리세스부(61)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 형광체부(27) 및 상기 리세스부(61)는 상기 발광소자(21)와 수직 방향으로 중첩되므로, 핫 스팟을 방지할 수 있다. 상기 형광체부(27)의 상면 면적은 상기 발광소자(21)의 상면 면적보다 크게 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 형광체부(27)가 상기 발광소자(21) 상에 배치되므로, 상기 리세스부(61)는 상기 발광소자(21)의 상면 면적의 50% 내지 100%의 범위로 배치될 수 있다. 상기 리세스부(61)는 상기 형광체부(27)의 상면 면적의 40% 내지 90%의 범위로 배치될 수 있다. 상기 리세스부(61)가 상기 범위보다 작은 경우, 링 형상의 핫 스팟이 발생될 수 있고 상기 범위보다 큰 경우 암부가 발생될 수 있다.
도 16은 도 2의 조명 모듈의 제4변형 예이며, 도 17은 도 16의 조명 모듈의 부분 확대도이다. 상기한 반사부재를 갖는 조명 모듈은 상기의 실시 예 또는 차광부나 형광체부를 갖는 변형 예에 적용될 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 조명 모듈은 기판(11)과 레진 층(41) 사이에 반사부재(31)가 배치될 수 있다. 상기 반사부재(31)는 상기 발광소자(21)와 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 반사부재(31)는 상기 레진 층(41)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 반사부재(31)는 상기 기판(11)의 상면에 접착제로 접착되거나 직접 접착될 수 있다. 상기 반사부재(31)는 반사 시트이거나 반사 수지를 포함할 수 있다. 상기 반사부재(31)는 실리콘 또는 에폭시를 포함하는 수지 재질의 몸체(32)로 형성되거나, 내부에 높은 굴절률의 필러나 반사제 또는 흡수제를 첨가할 수 있다. 상기 필러는 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 계열, TiO2, SiO2, Al2O3, 실리콘 계열 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 필러는 발광 파장에서 굴절률이 1.4 내지 2 범위이며, 그 사이즈는 4 ㎛ 내지 6 ㎛의 범위일 수 있다. 상기 반사부재(31)는 표면 컬러가 백색일 수 있다. 다른 예로서, 상기 반사부재(31)는 흡수부재로 제공될 수 있으며, 상기 흡수 부재는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질 내에 흑연과 같은 필러를 포함할 수 있다. 이러한 흡수 부재는 발광소자의 둘레에서 광을 흡수하여, 불필요한 광 간섭을 방지할 수 있다. 발명의 설명을 위해, 상기 반사부재(31)를 예로 설명하기로 한다.
상기 레진 층(41)은 상기 반사부재(31)를 밀봉하게 된다. 상기 레진 층(41)은 상기 반사부재(31)의 표면에 접촉될 수 있다. 상기 레진 층(41)의 하부(41a)는 상기 반사부재(31)의 내부로 돌출될 수 있다. 상기 레진 층(41)의 하부(41a)는 상기 반사부재(31)와 상기 발광소자(21) 사이에 배치될 수 있다. 상기 레진 층(41)의 하부(41a)는 상기 반사부재(31)와 상기 발광소자(21) 사이의 영역을 통해 상기 기판(11)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 레진 층(41)의 상면은 상기 반사부재(31)의 상단보다 더 높게 배치될 수 있다.
도 17과 같이, 상기 반사부재(31)는 상기 각 발광소자(21)가 삽입되는 관통홀(H1)을 포함할 수 있다. 상기 각 관통홀(H1)에는 하나의 발광소자가 삽입되는 구조로 도시하였으나, 2개 또는 3개 이상의 발광소자가 삽입될 수 있다. 즉, 하나의 관통홀(H1)에는 1개 또는 2개 이상의 발광소자가 배치될 수 있다. 상기 관통홀(H1)의 형상은 원 형상이거나, 다각형 형상일 수 있다.
상기 반사부재(31)는 상기 복수개의 발광소자(21)의 각각의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사부재(31)는 상기 발광소자(21) 각각의 둘레를 커버하여, 입사된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사부재(31)의 높이 또는 두께(b)는 상기 기판(11)의 상면을 기준으로 상기 발광소자(21)의 높이 또는 두께보다 클 수 있다. 상기 반사부재(31)는 상기 발광소자(21)에 인접할수록 점차 낮은 높이를 갖는 오목한 경사면 또는 곡면을 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 반사부재(31)는 상기 발광소자(21)로부터 입사된 광을 상기 발광소자(21)의 상부 방향으로 반사시켜 주게 되며, 발광소자(21) 상의 광도는 증가될 수 있다.
상기 반사부재(31)의 두께(b)는 상기 발광소자(21)의 두께보다 두껍고 상기 레진 층(41)의 두께(t2)보다 작을 수 있다. 상기 반사부재(31)의 상단은 상기 발광소자(21)의 상면보다 높고 상기 레진 층(41)의 상면보다 낮을 수 있다. 상기 반사부재(31)의 두께(b)는 상기 레진 층(41)의 두께(t2)의 0.4배 이상 예컨대, 0.4배 내지 0.6배 범위일 수 있다. 상기 반사부재(31)의 두께(b)가 상기 범위로 배치됨으로써, 광 반사 효율을 개선시키고 광도를 증가시켜 줄 수 있다. 상기 반사부재(31)의 두께(b)가 상기 범위보다 작은 경우 광 반사 효율이 저하되거나 광도가 저하될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 광의 지향각이 40도 이하가 되거나 암부가 발생될 수 있다. 상기 반사부재(31)의 상단 사이의 거리(d2) 또는 상기 반사부재(31)에 의해 형성되는 리세스 또는 캐비티의 직경은 상기 발광소자(21)의 피치와 동일할 수 있다.
상기 반사부재(31)의 상부는 상기 발광소자(21)들 사이의 영역에서 상기 레진 층(41)에 가까울수록 점차 멀어질 수 있다. 상기 반사부재(31)는 반사 수지로 배치되거나, 투명한 수지 재질의 몸체 표면에 반사 수지층이 적층될 수 있다. 또는 에폭시 또는 실리콘의 수지 재질의 몸체 표면에 금속 또는 비 금속 재질의 반사 층이 형성될 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 리세스부(61)는 상기 레진 층(41)의 상부에서 상기 반사부재(31)와 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 리세스부(61)의 상면 면적이 상기 발광소자(21)의 상면 면적보다 큰 경우, 상기 리세스부(61)의 측면(r1)의 상부는 상기 반사부재(31)의 하부와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 리세스부(61)은 상기 발광소자(21)로부터 상 방향으로 진행되거나, 상기 반사부재(31)에 의해 반사된 광을 반사시켜 주어, 발광소자(21) 상에서의 핫 스팟을 억제할 수 있다.
도 20은 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈의 발광소자의 예를 나타낸 도면이다.
도 20을 참조하면, 실시 예에 개시된 발광소자는 발광 구조물(225) 및 복수의 전극(245,247)을 포함한다. 상기 발광 구조물(225)은 II족 내지 VI족 원소의 화합물 반도체층 예컨대, III족-V족 원소의 화합물 반도체층 또는 II족-VI족 원소의 화합물 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 전극(245,247)은 상기 발광 구조물(225)의 반도체층에 선택적으로 연결되며, 전원을 공급하게 된다.
상기 발광소자는 기판(221)을 포함할 수 있다. 상기 기판(221)은 상기 발광 구조물(225) 위에 배치된다. 상기 기판(221)은 예컨대, 투광성, 절연성 기판, 또는 전도성 기판일 수 있다. 상기 기판(221)은 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(221)의 탑 면 및 바닥면 중 적어도 하나 또는 모두에는 복수의 볼록부(미도시)가 형성되어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 각 볼록부의 측 단면 형상은 반구형 형상, 반타원 형상, 또는 다각형 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 기판(221)은 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(221)과 상기 발광 구조물(225) 사이에는 버퍼층(미도시) 및 저 전도성의 반도체층(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판(221)과 반도체층과의 격자 상수 차이를 완화시켜 주기 위한 층으로서, II족 내지 VI족 화합물 반도체 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 아래에는 언도핑된 III족-V족 화합물 반도체층이 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 구조물(225)은 상기 기판(221) 아래에 배치될 수 있으며, 제1도전형 반도체층(222), 활성층(223) 및 제2도전형 반도체층(224)을 포함한다. 상기 각 층(222,223,224)의 위 및 아래 중 적어도 하나에는 다른 반도체층이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1도전형 반도체층(222)은 기판(221) 아래에 배치되며, 제1도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(222)은 InxAlyGa1 -x- yN (0=x≤=1, 0≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(222)은 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 도펀트를 포함한다. 상기 활성층(223)은 제1도전형 반도체층(222) 아래에 배치되고, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함하며, 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaA, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs의 페어 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(224)은 상기 활성층(223) 아래에 배치된다. 상기 제2도전형 반도체층(224)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(224)은, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(224)이 p형 반도체층이고, 상기 제1도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다.
상기 발광 구조물(225)은 다른 예로서, 상기 제1도전형 반도체층(222)이 p형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(224)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(224) 아래에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층이 형성할 수도 있다. 또한 상기 발광 구조물(225)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
상기 발광 구조물(225) 아래에는 제1 및 제2전극(245,247)이 배치된다. 상기 제1전극(245)은 상기 제1도전형 반도체층(222)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2전극(247)은 제2도전형 반도체층(224)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 및 제2전극(245,247)은 바닥 형상이 다각형 또는 원 형상일 수 있다. 상기 발광 구조물(225) 내에는 복수의 리세스(226)를 구비할 수 있다.
상기 발광소자는 제1 및 제2전극층(241,242), 제3전극층(243), 절연층(231,233)을 포함한다. 상기 제1 및 제2전극층(241,242) 각각은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 전류 확산층으로 기능할 수 있다. 상기 제1 및 제2전극층(241,242)은 상기 발광 구조물(225)의 아래에 배치된 제1전극층(241); 및 상기 제1전극층(241) 아래에 배치된 제2전극층(242)을 포함할 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 전류를 확산시켜 주게 되며, 상기 제2전극층(241)은 입사되는 광을 반사하게 된다.
상기 제1 및 제2전극층(241,242)은 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 투광성 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 금속 산화물 또는 금속 질화물로 형성될 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 예컨대 ITO(indium tin oxide), ITON(ITO nitride), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), 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) 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(242)은 상기 제1전극층(241)의 하면과 접촉되며 반사 전극층으로 기능할 수 있다. 상기 제2전극층(242)은 금속 예컨대, Ag, Au 또는 Al를 포함한다. 상기 제2전극층(242)은 상기 제1전극층(241)이 일부 영역이 제거된 경우, 상기 발광 구조물(225)의 하면에 부분적으로 접촉될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1 및 제2전극층(241,242)의 구조는 무지향성 반사(ODR: Omni Directional Reflector layer) 구조로 적층될 수 있다. 상기 무지향성 반사 구조는 낮은 굴절률을 갖는 제1전극층(241)과, 상기 제1전극층(241)과 접촉된 고 반사 재질의 금속 재질인 제2전극층(242)의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 전극층(241,242)은, 예컨대, ITO/Ag의 적층 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제1전극층(241)과 제2전극층(242) 사이의 계면에서 전 방위 반사각을 개선시켜 줄 수 있다.
다른 예로서, 상기 제2전극층(242)은 제거될 수 있으며, 다른 재질의 반사층으로 형성될 수 있다. 상기 반사층은 분산형 브래그 반사(distributed bragg reflector: DBR) 구조로 형성될 수 있으며, 상기 분산형 브래그 반사 구조는 서로 다른 굴절률을 갖는 두 유전체층이 교대로 배치된 구조를 포함하며, 예컨대, SiO2층, Si3N4층, TiO2층, Al2O3층, 및 MgO층 중 서로 다른 어느 하나를 각각 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 전극층(241,242)은 분산형 브래그 반사 구조와 무지향성 반사 구조를 모두 포함할 수 있으며, 이 경우 98% 이상의 광 반사율을 갖는 발광소자를 제공할 수 있다. 상기 플립 방식으로 탑재된 발광소자는 상기 제2전극층(242)로부터 반사된 광이 기판(221)을 통해 방출하게 되므로, 수직 상 방향으로 대부분의 광을 방출할 수 있다. 상기 발광소자의 측면으로 방출된 광은 실시 예에 따른 접착 부재를 통해 반사 부재에 의해 광 출사 영역으로 반사될 수 있다.
상기 제3전극층(243)은 상기 제2전극층(242)의 아래에 배치되며, 상기 제1 및 제2전극층(241,242)과 전기적으로 절연된다. 상기 제3전극층(243)은 금속 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제3전극층(243) 아래에는 제1전극(245) 및 제2전극(247)가 배치된다.
상기 절연층(231,233)은 제1 및 제2전극층(241,242), 제3전극층(243), 제1 및 제2전극(245,247), 발광 구조물(225)의 층 간의 불필요한 접촉을 차단하게 된다. 상기 절연층(231,233)은 제1 및 제2절연층(231,233)을 포함하며, 상기 제1절연층(231)은 상기 제3전극층(243)과 제2전극층(242) 사이에 배치된다. 상기 제2절연층(233)은 상기 제3전극층(243)과 제1,2전극(245,247) 사이에 배치된다.
상기 제3전극층(243)은 상기 제1도전형 반도체층(222)과 연결된다. 상기 제3전극층(243)의 연결부(244)는 상기 제1, 2전극층(241, 242) 및 발광 구조물(225)의 하부를 통해 비아 구조로 돌출되며 제1도전형 반도체층(222)과 접촉된다. 상기 연결부(244)는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제3전극층(243)의 연결부(244)의 둘레에는 상기 제1절연층(231)의 일부(232)가 발광 구조물(225)의 리세스(226)을 따라 연장되며 제3전극층(243)과 상기 제1 및 제2전극층(241,242), 제2도전형 반도체층(224) 및 활성층(223) 간의 전기적인 연결을 차단한다. 상기 발광 구조물(225)의 측면에는 측면 보호를 위해 절연 층이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2전극(247)은 상기 제2절연층(233) 아래에 배치되고 상기 제2절연층(233)의 오픈 영역을 통해 상기 제1 및 제2전극층(241, 242) 중 적어도 하나와 접촉되거나 연결된다. 상기 제1전극(245)은 상기 제2절연층(233)의 아래에 배치되며 상기 제2절연층(233)의 오픈 영역을 통해 상기 제3전극층(243)과 연결된다. 이에 따라 상기 제2전극(247)의 돌기(248)는 제1,2전극층(241,242)을 통해 제2도전형 반도체층(224)에 전기적으로 연결되며, 제1전극(245)의 돌기(246)는 제3전극층(243)을 통해 제1도전형 반도체층(222)에 전기적으로 연결된다.
도 21은 실시 예에 따른 조명 모듈이 적용된 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이며, 도 22는 실시 예에 개시된 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 차량 램프를 나타낸 도면이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 차량(900)에서 후미등(800)은 제 1 램프 유닛(812), 제 2 램프 유닛(814), 제 3 램프 유닛(816), 및 하우징(810)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 램프 유닛(812)은 방향 지시등 역할을 위한 광원일 수 있으며, 제 2 램프 유닛(814)은 차폭등의 역할을 위한 광원일 수 있고, 제3램프 유닛(816)은 제동등 역할을 위한 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 내지 제3램프 유닛(812,814,816) 중 적어도 하나 또는 모두는 실시 예에 개시된 조명 모듈을 포함할 수 있다. 상기 하우징(810)은 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814, 816)들을 수납하며, 투광성 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 하우징(810)은 차량 몸체의 디자인에 따라 굴곡을 가질 수 있고, 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814,816)은 하우징(810)의 형상에 따라, 곡면을 갖는 수 있는 면 광원을 구현할 수 있다. 이러한 차량 램프는 상기 램프 유닛이 차량의 테일등, 제동등이나, 턴 시그널 램프에 적용될 경우, 차량의 턴 시그널 램프에 적용될 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11: 기판
21: 발광소자
25: 차광부
27: 형광체부
31: 반사부재
41: 레진 층
51: 형광체층
61,65: 리세스부
100: 조명 모듈

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 복수의 발광소자;
    상기 복수의 발광소자 각각의 둘레에 배치된 반사부재;
    상기 기판과 상기 복수의 발광소자 상에 배치된 레진 층;
    상기 레진 층의 상면에 적색 형광체를 갖는 형광체층; 및
    상기 복수의 발광소자 각각과 수직 방향으로 중첩되며 상기 레진 층과 상기 형광체층 사이에 함몰된 복수의 리세스부를 포함하며,
    상기 복수의 리세스부 각각의 상면 면적은 상기 복수의 발광소자 각각의 상면 면적의 50% 내지 150% 범위를 포함하며,
    상기 복수의 리세스부 각각은 상기 레진 층의 상면보다 낮게 위치하며 경사진 측면을 포함하며,
    상기 형광체층은 상기 레진 층의 상면에서 상기 레진 층의 외 측면들로 연장되는 복수의 측면부를 포함하며,
    상기 복수의 측면부 각각은 상기 복수의 리세스부 중 외측 리세스부와 상기 복수의 발광소자 중 외측 발광소자보다 더 외측에 배치되며,
    상기 형광체층은 상기 복수의 발광소자로부터 각각 방출된 제1광을 제2광으로 파장 변환하며,
    상기 기판, 상기 발광소자, 상기 레진 층 및 상기 형광체층을 갖는 조명 모듈 상에서 상기 제2광의 광도는 상기 제1광의 광도보다 높은 조명 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리세스부와 상기 발광소자 사이의 수직 방향의 거리는 상기 발광소자의 두께의 3배 내지 5배 범위를 포함하며,
    상기 복수의 리세스부 각각의 깊이는 상기 발광소자와 상기 리세스부의 수직한 방향의 거리보다 작은 조명 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 리세스부 각각의 측면들 각각은 상기 레진 층의 수평한 상면에 대해 30도 내지 50도의 범위로 경사진 조명 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자 간의 피치는 상기 레진 층의 두께와 같거나 크며,
    상기 복수의 리세스부 각각은 역 원뿔 또는 역 다각뿔 형상을 포함하는 조명 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 리세스부 각각의 상면 너비는 상기 복수의 발광소자 각각의 상면 너비의 50% 내지 150%의 범위이며,
    상기 복수의 리세스부는 공기가 채워지거나 굴절률이 1인 물질을 포함하는 조명 모듈.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 리세스부 각각의 중심으로 갈수록 상기 발광소자와의 수직 방향의 거리는 점차 가까워지며,
    상기 복수의 리세스부 각각은 하부에 꼭지점을 가지며,
    상기 꼭지점의 내각은 80도 내지 120도인 조명 모듈.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 모듈은 적색의 제2 광을 발광하며,
    상기 레진 층과 상기 형광체층 중 적어도 하나에는 확산제를 포함하며,
    상기 형광체층은 내부에 적색 잉크를 포함하는 조명 모듈.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 리세스부 각각은 역 다각뿔 형상이며,
    상기 복수의 리세스부 각각의 측면들 사이의 모서리와 상기 발광소자의 측면들 사이의 모서리는 동일한 방향으로 배치되는 조명 모듈.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광소자와 상기 레진 층 사이에 배치된 차광부 또는 형광체부를 포함하며,
    상기 차광부 또는 상기 형광체부는 상기 각 발광소자 상에 배치되며,
    상기 각 발광소자는 다수의 측면과 상면을 통해 광을 방출하는 조명 모듈.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 기판과 상기 레진 층 사이에 배치되며,
    상기 반사부재는 상기 복수의 발광소자 각각에 가까울수록 점차 낮은 깊이를 갖는 오목한 곡면을 포함하는 조명 모듈.
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