KR20150113183A - 발광 모듈 - Google Patents

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KR20150113183A
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야스아키 츠츠미
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가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
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Abstract

발광 모듈(10)은, 제1 색의 광을 발하는 반도체 발광 소자(12)와, 제1 색의 광 중 적어도 일부를 파장 변환하여, 제2 색의 광을 발하는 파장 변환층(14)과, 제1 색의 광 및 제2 색의 광 중 적어도 한쪽의 광을 확산시키는 확산층(16)을 구비한다. 확산층(16)은, 매트릭스(16a)와 이 매트릭스에 분산되어 있는 확산재(16b)를 갖는다. 파장 변환층(14)은, 파장 변환 물질을 포함한다. 파장 변환층의 굴절률과 매트릭스의 굴절률의 차가 0.3 이하이며, 매트릭스의 굴절률과 확산재의 굴절률의 차가 0.05 이상이다.

Description

발광 모듈{LIGHT-EMITTING MODULE}
본 발명은 반도체 발광 소자를 갖는 발광 모듈에 관한 것이다.
종래, 조명용의 등기구로서 형광등이나 전구가 많이 이용되어 왔다. 최근, 이러한 등기구의 대체로서, 소비 전력이나 수명의 관점에서 발광 다이오드(LED)를 이용한 백색 발광 장치가 여러가지 개발되어 있다.
일반적인 백색 LED에서는, 청색 발광의 LED 칩을 사용한다. 그리고, 청색광의 일부를 여기광으로서 황색광으로 변환하는 형광체를 포함하는 파장 변환층을 마련하고, 청색광과 황색광을 혼색함으로써 의사 백색광을 생성하고 있다. 그러나, 이 구성에서는, 청색광과 황색광이 각각의 장소에서 발광하고 있기 때문에, 색도 얼룩이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있다.
특허문헌 1에는, 발광 소자를 피복하는 제1 수지층과, 제1 수지층의 점도보다 낮은 점도로 형성되며, 제1 수지층의 상측에 배치되는 제2 수지층을 구비하는 조명 장치에 있어서, 제1 수지층에 확산제 또는 반사제를 포함하고, 제2 수지층에 형광체를 포함하는 것이 기재되어 있다. 이에 따르면, LED 칩의 발광을 확산제 또는 반사제에 의해 다방향으로 확산하여, 형광체에 의한 황색광의 여기를 늘림으로써, 백색광의 색도 얼룩이 저감된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2007-43074호 공보
반도체 발광 소자는, 그 내부에 전극을 가지고 있지만, 이 전극 부분은 발광하지 않는다. 그 때문에, 특허문헌 1과 같이 수지층 내에 확산제 또는 반사제를 포함하는 것만으로는, 발광 모듈의 발광면에 휘도 얼룩이나 색도 얼룩이 발생하여 버리는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 밝고 얼룩이 적은 발광 모듈을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어떤 양태의 발광 모듈은, 제1 색의 광을 발하는 반도체 발광 소자와, 제1 색의 광 중 적어도 일부를 파장 변환하여, 제2 색의 광을 발하는 파장 변환층과, 제1 색의 광 및 제2 색의 광 중 적어도 한쪽의 광을 확산시키는 확산층을 구비한다. 확산층은, 매트릭스와 이 매트릭스에 분산되어 있는 확산재를 갖는다. 파장 변환층은, 파장 변환 물질을 포함한다. 파장 변환층의 굴절률과 매트릭스의 굴절률의 차가 0.3 이하이며, 매트릭스의 굴절률과 확산재의 굴절률의 차가 0.05 이상이다.
이 양태에 따르면, 파장 변환층의 굴절률과 확산층의 매트릭스의 굴절률의 차가 소정값 이하이기 때문에, 파장 변환층과 확산층 사이에서의 반사, 예컨대 전반사가 감소한다. 그 때문에, 반도체 발광 소자가 발한 광 중 파장 변환층이나 확산층을 투과하여 발광면으로부터 출사하는 광이 증가한다. 또한, 매트릭스의 굴절률과 확산재의 굴절률의 차가 소정값 이상이기 때문에, 확산층 내에서의 광의 확산이 늘어, 발광면에서의 휘도 얼룩이나 색도 얼룩 등을 적게 할 수 있다.
확산층과 파장 변환층을 접착하는 접착층을 더 구비하여도 좋다. 접착층은, 두께가 1.0[㎛] 이하여도 좋다. 이에 따라, 확산층과 파장 변환층 사이에서 발생하는 광의 굴절이나 반사에 대한 접착층의 영향을 저감할 수 있다.
반도체 발광 소자는, 청색의 광을 발하고, 청색의 광의 피크 파장을 λp[㎛]라고 하면, 접착층의 두께(t)[㎛]는, (1/8)λp<t<(3/8)λp를 충족시키면 좋다. 이에 따라, 청색의 광의 피크 파장에 대하여 접착층의 두께가 1/4 정도이기 때문에, 접착층의 영향을 보다 저감할 수 있다.
파장 변환층은, 부활(賦活) 성분을 갖는 판형의 YAG 세라믹이고, 매트릭스는, 판형의 YAG 세라믹이다. 이에 따라, 파장 변환층 및 확산층의 주된 재료가 공통이며 굴절률차가 거의 없기 때문에, 파장 변환층과 확산층 사이의 계면에서의 반사를 보다 적게 할 수 있다.
파장 변환층은, 반도체 발광 소자와 확산층 사이에 배치되어 있어도 좋다. 이에 따라, 제1 색의 광과 제2 색의 광의 양방을 확산시킬 수 있기 때문에, 색도 얼룩을 보다 저감할 수 있다.
반도체 발광 소자는, 탑재 기판에 대하여 범프를 통해 플립 칩 실장되어 있고, 투명한 기판의 위에 형성되어 있는 발광층과, 범프와 전기적으로 접속되어, 발광층을 관통하도록 형성되어 있는 전극을 가져도 좋다.
또한, 이상의 구성 요소의 임의의 조합, 본 발명의 표현을 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 변환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.
본 발명에 따르면, 밝고 얼룩이 적은 발광 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 발광 모듈의 개략 단면도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 반도체 발광 소자의 개략 단면도이고, 도 2의 (b)는 반도체 발광 소자의 개략 평면도이다.
도 3은 확산층의 확산재 근방에서의 광의 굴절의 모습을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 비교예 1, 2에 따른 각 발광 모듈의 구성 및 측정 결과를 나타내는 표이다.
도 5는 실시예 1∼6에 따른 발광 모듈의 구성 및 측정 결과를 나타내는 표이다.
도 6은 실시예 7∼11에 따른 발광 모듈의 구성 및 측정 결과를 나타내는 표이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일 요소에는 동일 부호를 붙이고, 중복하는 설명을 적절하게 생략한다.
(제1 실시형태)
[발광 모듈]
도 1은 제1 실시형태에 따른 발광 모듈(10)의 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 발광 모듈(10)은, 제1 색의 광을 발하는 반도체 발광 소자(12)와, 반도체 발광 소자가 발하는 제1 색의 광(예컨대 청색광) 중 적어도 일부를 파장 변환하여, 제1 색의 광과 다르게 보색 관계에 있는 제2 색의 광(예컨대 황색광)을 발하는 파장 변환층(14)과, 제1 색의 광 및 제2 색의 광 중 적어도 한쪽의 광을 확산시키는 확산층(16)을 구비한다. 확산층(16)은, 매트릭스(16a)와 매트릭스에 분산되어 있는 확산재(16b)를 갖는다. 파장 변환층(14)은, 예컨대, 파장 변환 물질인 형광체를 포함한다.
반도체 발광 소자(12)는, 소자 탑재용 기판(18)에 대하여 범프(20)를 통해 플립 칩 실장되어 있다. 소자 탑재용 기판(18)은, 패키지 기판(22) 위에 배치되어 있다. 그리고, 소자 탑재용 기판(18) 및 패키지 기판(22)의 전극끼리는, 와이어(24)에 의해 전도되어 있다. 와이어(24)는, 금 와이어 등의 도전 부재이며, 예컨대 초음파 열 압착 등에 의해 소자 탑재용 기판(18)의 상면측 전극 및 패키지 기판(22)의 상면측 전극에 접합되어, 양자를 전기적으로 접속한다.
또한, 본 실시형태에 따른 발광 모듈(10)은, 확산층(16)과 파장 변환층(14)을 접착하는 접착층(26)을 더 구비하고 있다. 또한, 확산층(16)과 파장 변환층(14)을 직접 접합할 수 있는 것이면, 접착층(26)을 마련하지 않아도 좋다.
반도체 발광 소자(12)로서는, 예컨대, 청색광을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)나 LD(Laser Diode) 등을 이용할 수 있다. 구체예로서, InGaN계의 화합물 반도체를 들 수 있다. InGaN계의 화합물 반도체는, In의 함유량에 따라 발광 파장 영역이 변화한다. In의 함유량이 많으면 발광 파장이 장파장이 되고, 적은 경우는 단파장이 되는 경향을 나타내지만, 피크 파장이 400 ㎚ 부근이 되는 정도로 In이 함유된 InGaN계의 화합물 반도체가 발광에 있어서의 양자 효율이 가장 높은 것이 확인되어 있다.
파장 변환층(14)은, 소위 발광 세라믹, 또는 형광 세라믹이라고 불리는 것이 바람직하고, 예컨대, 청색광에 의해 여기되는 형광체인 YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 분말을 이용하여 작성된 세라믹 소지를 소결함으로써 얻을 수 있다. 본 실시형태에 따른 파장 변환층(14)은, 부활 성분을 갖는 판형의 YAG 세라믹이다. 이러한 광파장 변환 세라믹의 제조 방법은 공지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다. 이렇게 하여 얻어진 파장 변환층(14)은, 예컨대 분말형의 형광체와 다르게, 분말 표면에서의 광확산을 억제할 수 있어, 반도체 발광 소자(12)가 발하는 광의 손실이 매우 적다.
본 실시형태에 따른 파장 변환층(14)은, 반도체 발광 소자(12)가 주로 발하는 청색광의 파장을 변환하여 황색광을 출사한다. 이 때문에, 발광 모듈(10)로부터는, 파장 변환층(14)을 그대로 투과한 청색광과, 파장 변환층(14)에 의해 파장이 변환된 황색광의 합성광이 출사된다. 이 경우, 발광 모듈(10)은, 백색의 광을 발하는 것이 가능해진다.
또한, 파장 변환층(14)에는, 투명한 것이 채용되고 있다. 본 실시형태에 있어서 「투명」이란, 변환 광파장 영역의 전광선 투과율이 40％ 이상인 것을 의미하는 것으로 한다. 발명자가 예의 연구 개발한 결과, 변환 광파장 영역의 전광선 투과율이 40％ 이상의 투명한 상태이면, 파장 변환층(14)에 의한 광의 파장을 적절하게 변환할 수 있으며, 파장 변환층(14)을 통과하는 광의 광도의 감소도 적절하게 억제할 수 있는 것이 판명되었다. 따라서, 파장 변환층(14)을 이와 같이 투명한 상태로 함으로써, 반도체 발광 소자(12)가 발하는 광을 보다 효율적으로 변환할 수 있다.
소자 탑재용 기판(18)은, 도전성을 갖지 않지만 열 전도성은 높은 재료에 의해 형성되는 것이 바람직하고, 예컨대, 세라믹 기판(질화알루미늄 기판, 알루미나 기판, 멀라이트 기판, 유리 세라믹 기판)이나 유리 에폭시 기판 등을 이용할 수 있다. 또한, 범프(20)가 접합되는 전극 아래에 절연층을 형성하면, 금속 기판(바람직하게는, 알루미늄, 구리, 놋쇠 등의 열 전도율이 높은 재질), SiC 기판, 카본 기판, 금속과 카본의 복합 기판 등을 이용할 수 있다.
또한, 발광 모듈(10)은, 반도체 발광 소자(12)나 파장 변환층(14)의 하면이나 측면을 덮도록 백색 수지(28)가 마련되어 있다. 백색 수지(28)는, 반도체 발광 소자(12)로부터 하방이나 측방으로 출사한 광이나, 파장 변환층(14)으로부터 하방이나 측방으로 출사한 광을 반사하는 반사 부재로서 기능한다. 이에 의해, 발광 모듈(10)의 발광면[도 1에서는 확산층(16)의 발광면(16c)]으로부터 출사되는 광이 증가하여, 발광 모듈의 휘도를 늘릴 수 있다.
또한, 도 1에는 하나의 반도체 발광 소자(12)만이 나타나 있지만, 실제로는, 발광 모듈의 용도에 따른 수 및 배치로, 소자 탑재용 기판(18) 상에 복수의 반도체 발광 소자(12)가 배열되어 있어도 좋다. 예컨대, 반도체 발광 소자(12)는 소자 탑재용 기판(18) 상에 격자형으로 배열되어도 좋고, 지그재그형으로 배열되어도 좋으며, 라인형으로 배열되어 있어도 좋다.
[반도체 발광 소자]
다음에, 반도체 발광 소자의 구조에 대해서 설명한다. 도 2의 (a)는 도 1의 반도체 발광 소자(12)의 개략 단면도이고, 도 2의 (b)는 반도체 발광 소자(12)의 개략 평면도이다. 투광성의 기판(30) 상에, 제1 도전형 반도체층(32), 발광층(34), 제2 도전형 반도체층(36)이 이 순서로 적층되어 있다. 제2 도전형 반도체층(36), 발광층(34), 및 제1 도전형 반도체층(32)의 일부가 에칭에 의해 제거되어 노출된 제1 도전형 반도체층(32)의 표면에, 제1 전극(40)이 형성된다. 또한, 제2 도전형 반도체층(36)에는 제2 전극(38)이 형성된다. 이와 같이, 반도체 발광 소자(12)는, 투명한 기판(30) 위에 형성되어 있는 발광층(34)과, 범프와 전기적으로 접속되어, 발광층(34)을 관통하도록 형성되어 있는 제1 전극(40)을 가지고 있다.
도 2의 (a), 도 2의 (b)로부터 알 수 있듯이, 제1 전극(40)의 부분에서는 발광층(34)이 에칭되어 있기 때문에, 전극 사이에 전류를 인가하여도 발광하지 않는다. 이 때문에, 반도체 발광 소자(12)를 상면에서 관찰하였을 때, 제1 전극의 부분이 주위보다 어두워져, 휘도 얼룩이 발생한다. 또한, 제1 전극의 상부에서는, 발광 소자의 상측에 위치하는 파장 변환층에 입사하는 광의 양이 다른 부분보다 적어지기 때문에, 청색광의 생성이 적어져, 색도 얼룩도 발생한다.
그래서, 본 실시형태에 따른 확산층(16)은, 판형의 YAG 세라믹으로 이루어지는 매트릭스(16a)와 매트릭스에 분산되어 있는 확산재(16b)를 갖는다. 확산재(16b)는, 공기로 이루어지는 중공의 기포나, 매트릭스(16a)인 YAG 세라믹과 굴절률이 상이한 비교적 투명한 물질이 분산된 것이다.
이와 같이 구성된 확산층(16)에서는, 반도체 발광 소자(12)나 파장 변환층(14)으로부터 출사한 광이 입사되면, 예컨대, 매트릭스(16a)와 확산재(16b)의 계면에서 굴절이나 반사가 발생하기 때문에, 확산층(16)의 내부에서 광이 확산된다. 그 결과, 발광 모듈(10)의 발광면에 있어서의 휘도 얼룩, 색도 얼룩을 작게 할 수 있다. 도 3은 확산층의 확산재(16b) 근방에서의 광의 굴절의 모습을 모식적으로 나타낸 도면이다.
전술한 지견을 고려한 결과, 본 실시형태에 따른 발광 모듈(10)은, 파장 변환층(14)의 굴절률과 확산층(16)의 매트릭스(16a)의 굴절률의 차가 소정값 이하이고, 매트릭스(16a)의 굴절률과 확산재(16b)의 굴절률의 차가 소정값 이상이다.
이에 의해, 파장 변환층(14)의 굴절률과 확산층(16)의 매트릭스(16a)의 굴절률의 차가 소정값 이하이기 때문에, 파장 변환층(14)과 확산층(16) 사이에서의 반사, 예컨대 전반사가 감소한다. 그 때문에, 반도체 발광 소자(12)가 발한 광 중 파장 변환층(14)이나 확산층(16)을 투과하여 발광면(16c)으로부터 출사하는 광이 증가한다. 여기서, 파장 변환층(14)의 굴절률과 확산층(16)의 매트릭스(16a)의 굴절률의 차는, 예컨대, 0.4 이하이며, 바람직하게는 0.3 이하이고, 보다 바람직하게는 0.2 또는 0.1 이하이다.
본 실시형태에 따른 파장 변환층(14) 및 확산층(16)의 매트릭스(16a)는, 부활 성분의 유무의 차이는 있지만, 주된 재료는 함께 판형의 YAG 세라믹이며, 굴절률차가 거의 없기 때문에, 파장 변환층(14)과 확산층(16) 사이의 계면에서의 반사를 보다 적게 할 수 있다.
또한, 매트릭스(16a)의 굴절률과 확산재(16b)의 굴절률의 차가 소정값 이상이기 때문에, 확산층(16) 내에서의 광의 확산이 늘어, 발광면(16c)에서의 휘도 얼룩이나 색도 얼룩 등을 적게 할 수 있다. 여기서, 매트릭스(16a)의 굴절률과 확산재(16b)의 굴절률의 차는, 예컨대, 0.05 이상이며, 바람직하게는 0.10 이상이고, 보다 바람직하게는 0.5 이상이다.
(제2 실시형태)
제1 실시형태에 따른 확산층(16)은, 파장 변환층(14)의 출사면측에 배치되어 있다. 제2 실시형태에 따른 발광 모듈에서는, 확산층(16)을 파장 변환층(14)의 입사면측에 배치하고 있다. 또한, 필요에 따라, 파장 변환층(14)의 입사면과 확산층(16) 사이에 접착층(26)이 마련되어 있다.
[실시예]
이하, 전술한 각 실시형태에 따른 발광 모듈의 실시예에 대해서, 비교예와 함께 설명한다.
처음에, 발광 모듈(10)을 조립하여, 알루미늄 다이캐스트제의 히트 싱크에 부착한다. 그 후, 발광 모듈(10)에 전류를 700 ㎃ 인가하고, 15분 정도 안정화시킨 후, 코니카미놀타제 2차원 색채 색도계로 발광 모듈(10) 상면(발광면)의 휘도[cd], 휘도 얼룩[cd/㎟], 색도 얼룩을 측정하였다. 또한, 휘도 얼룩은, 발광 모듈의 발광면의 최고 휘도와 최저 휘도의 차를 나타내고, 색도 얼룩은, 발광 모듈의 발광면 내의 색도(Cx)의 최고값과 최저값의 차를 나타내고 있다.
도 4는 비교예 1, 2에 따른 각 발광 모듈의 구성 및 측정 결과를 나타내는 표이다. 도 5는 실시예 1∼6에 따른 발광 모듈의 구성 및 측정 결과를 나타내는 표이다. 도 6은 실시예 7∼11에 따른 발광 모듈의 구성 및 측정 결과를 나타내는 표이다.
발광 모듈을 차량용 등기구에 내장하여 노면을 조사하는 경우, 휘도 얼룩은 5 cd/㎟ 이하인 것이 바람직하다. 휘도 얼룩이 이보다 커지면, 노면에 배광 줄이 생겨, 야간 장거리 운전 시의 피로가 커지기 때문이다. 또한, 색도 얼룩이 0.1 이상인 경우도, 야간 장거리 운전 시의 피로가 커지는 것이 알려져 있다.
또한, 각 발광 모듈에 대해서, 통상의 발광 모듈에서는, 휘도가 높을수록, 조명 기구를 소형으로 설계할 수 있다. 소형으로 할 수 있음으로 의장의 자유도도 높아져 미관이 좋은 조명 기구를 제작할 수 있기 때문이다.
각 비교예 및 각 실시예에 따른 발광 모듈은, 파장 변환층으로서 판형의 YAG 세라믹에 Ce를 부활제로서 첨가한 것을 이용하고 있다. 비교예 1 및 비교예 2에 따른 발광 모듈의 구조에서는, 각 실시예의 광 확산층에 해당하는 판형의 무색의 YAG 세라믹으로 이루어지는 층을 가지고 있지만, 확산재를 포함하고 있지 않다. 그 때문에, 휘도 얼룩, 색도 얼룩 모두 값이 커, 차량용 등기구에서의 사용에는 적합하지 않은 것을 알 수 있다.
한편, 실시예 1∼11에 따른 각 발광 모듈은, 광 확산층에 확산재를 포함하고 있고, 매트릭스의 굴절률과 확산재의 굴절률의 차가 0.05 이상이다. 그 때문에, 실시예 1부터 11 중 어느 구조여도, 비교예보다 휘도가 향상하고 있는 데다가, 휘도 얼룩, 색도 얼룩이 대폭 개선되어 있는 것을 알 수 있다. 구체적으로는, 실시예 1∼11에 따른 발광 모듈을 차량용 등기구에 내장한 경우, 휘도 얼룩이 5 cd/㎟ 이하이며, 색도 얼룩이 0.1 이하이기 때문에, 야간 장거리 운전 시의 피로를 경감할 수 있다.
또한, 실시예 1과 실시예 2에 따른 발광 모듈의 측정 결과를 비교하면, 확산층(16)을 파장 변환층(14)의 출사면측에 배치한 경우는, 확산층(16)을 파장 변환층(14)의 입사면측에 배치한 경우보다, 휘도 얼룩, 색도 얼룩은 저감되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 파장 변환층(14)은, 반도체 발광 소자(12)와 확산층(16) 사이에 배치되어 있으면 좋다. 이러한 배치에 의해, 반도체 발광 소자(12)가 발하는 청색광과 파장 변환층(14)이 발하는 황색광의 양방을 확산할 수 있기 때문에, 색도 얼룩을 보다 저감할 수 있다고 생각된다.
각 실시예에서는, 접착층(26)의 두께는, 0.1 ㎛∼10 ㎛ 정도로 되어 있지만, 특히 두께가 1.0[㎛] 이하이면 좋다. 이에 의해, 확산층과 파장 변환층 사이에서 생기는 광의 굴절이나 반사에 대한 접착층의 영향을 저감할 수 있다.
특히 접착층의 두께가 0.5 ㎛ 미만, 구체적으로는 두께가 0.1 ㎛인 실시예 5∼10에 따른 발광 모듈에서는, 휘도, 휘도 얼룩, 색도 얼룩이 크게 개선되어 있다.
즉, 실시예 5∼10에 따른 발광 모듈은, 반도체 발광 소자(12)가 발하는 청색의 광의 피크 파장(λp)을 0.4[㎛](=400[㎚])로 하면, 접착층의 두께(t)[㎛]는, (1/8)λp<t<(3/8)λp를 충족시키고 있다. 이와 같이, 청색의 광의 피크 파장에 대하여 접착층의 두께가 1/4 정도인 경우, 접착층의 영향을 보다 저감할 수 있다.
또한, 확산재로서 매트릭스보다 굴절률이 높은 YAP(YAlO3)를 이용하고 있는 실시예 9∼11에서는, 휘도가 매우 높고, 휘도 얼룩, 색도 얼룩이 매우 낮게 되어 있다.
이상, 본 발명을 전술한 실시형태나 각 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시형태나 실시예에 한정되는 것이 아니며, 실시형태나 실시예의 구성을 적절하게 조합한 것이나 치환한 것에 대해서도 본 발명에 포함되는 것이다. 또한, 당업자의 지식에 기초하여 실시형태나 각 실시예에 있어서의 편성이나 처리의 순서를 적절하게 재편성하는 것이나 각종 설계 변경 등의 변형을 실시형태나 각 실시예에 대하여 부가하는 것도 가능하고, 그와 같은 변형이 가해진 실시형태도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
실시형태에서는, 반도체 발광 소자로부터 청색광을 발하고, 파장 변환층에 의해 황색광으로 변환하여, 양자를 혼색함으로써 백색광을 생성하는 것을 서술하였지만, 다른 방법에 따라 백색광을 생성하여도 좋다. 예컨대, 반도체 발광 소자로부터 자외광을 발하고, 파장 변환층 내의 2종류의 형광체에 의해 각각 청색광과 황색광으로 변환하며, 양자를 혼색하여 백색광을 생성하여도 좋다.
본 발명은 반도체 발광 소자를 갖는 발광 모듈에 이용할 수 있다.
10 발광 모듈, 12 반도체 발광 소자, 14 파장 변환층, 16 확산층, 16a 매트릭스, 16b 확산재, 16c 발광면, 18 소자 탑재용 기판, 20 범프, 22 패키지 기판, 24 와이어, 26 접착층, 28 백색 수지, 30 기판, 34 발광층, 40 제1 전극.

Claims (6)

  1. 제1 색의 광을 발하는 반도체 발광 소자와,
    상기 제1 색의 광 중 적어도 일부를 파장 변환하여, 제2 색의 광을 발하는 파장 변환층과,
    상기 제1 색의 광 및 상기 제2 색의 광 중 적어도 한쪽의 광을 확산시키는 확산층을 구비하고,
    상기 확산층은, 매트릭스와 상기 매트릭스에 분산되어 있는 확산재를 가지며,
    상기 파장 변환층은, 파장 변환 물질을 포함하고,
    상기 파장 변환층의 굴절률과 상기 매트릭스의 굴절률의 차가 0.3 이하이며,
    상기 매트릭스의 굴절률과 상기 확산재의 굴절률의 차가 0.05 이상인 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확산층과 상기 파장 변환층을 접착하는 접착층을 더 구비하고,
    상기 접착층은, 두께가 1.0[㎛] 이하인 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반도체 발광 소자는, 청색의 광을 발하고,
    상기 청색의 광의 피크 파장을 λp[㎛]라고 하면, 상기 접착층의 두께(t)[㎛]는, (1/8)λp<t<(3/8)λp를 충족시키는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장 변환층은, 부활(賦活) 성분을 갖는 판형의 YAG 세라믹이고,
    상기 매트릭스는, 판형의 YAG 세라믹인 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장 변환층은, 상기 반도체 발광 소자와 상기 확산층 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 발광 소자는,
    탑재 기판에 대하여 범프를 통해 플립 칩 실장되어 있고,
    투명한 기판 위에 형성되어 있는 발광층과,
    상기 범프와 전기적으로 접속되어, 상기 발광층을 관통하도록 형성되어 있는 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
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