KR20160027432A - 반도체 발광소자 및 발광소자 패키지 - Google Patents

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KR20160027432A
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Abstract

본 발명의 일 측면은, 패키지 기판과, 상기 패키지 기판 상에 배치된 반도체 발광소자 및 상기 반도체 발광소자에서 방출된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 파장변환물질과 희토류 원소가 첨가된 유리 조성을 가지며 특정 파장 대역의 빛을 필터링하는 유리분말을 포함하는 수지로 이루어지고, 상기 반도체 발광소자에서 방출되는 빛의 진행 경로 상에 배치된 색특성 변환부를 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.

Description

반도체 발광소자 및 발광소자 패키지{SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}
본 발명은 반도체 발광소자 및 발광소자 패키지에 대한 것이다.
반도체 발광소자의 일종인 발광다이오드(LED)는 전자와 정공의 재결합에 의하여 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있는 반도체 장치로서, 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성, 높은 진동 저항 등의 여러 장점을 갖기 때문에 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 최근에는 디스플레이에 사용되는 백라이트 유닛(Backlight unit)이나 조명 등에 활용되는 백색 광원으로 활용범위가 점차 확대되고 있다. 이에 따라, 연색성이나 색재현성 측면에서 우수한 백색광을 얻기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
본 발명의 일 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 광품질이 개선된 반도체 발광소자 및 발광소자 패키지를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있다.
본 발명의 일 측면은, 패키지 기판과, 상기 패키지 기판 상에 배치된 반도체 발광소자 및 상기 반도체 발광소자에서 방출된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 파장변환물질과 희토류 원소가 첨가된 유리 조성을 가지며 특정 파장 대역의 빛을 필터링하는 유리분말을 포함하는 수지로 이루어지고, 상기 반도체 발광소자에서 방출되는 빛의 진행 경로 상에 배치된 색특성 변환부를 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
상기 희토류 원소는 네오디뮴, 에르븀, 홀뮴, 프라세오디뮴, 툴륨 및 디디뮴 으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, 상기 유리 조성에 이온 도핑될 수 있다.
이 경우, 상기 희토류 원소는 네오디뮴을 포함하고, 상기 네오디뮴은 상기 첨가된 희토류 원소를 포함한 전체 유리 조성에 대하여 1 mol% 내지 10 mol/%로 함유될 수 있다.
상기 유리분말의 평균입도는 20㎛ 이하일 수 있다.
상기 유리분말은 상기 색특성 변환부를 이루는 수지 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하일 수 있다.
상기 유리분말에 의해 필터링되는 특정 파장 대역의 빛은 황색광일 수 있다.
상기 색특성 변환부를 투과하여 방출되는 빛은 연색지수(CRI)가 90 이상인 백색광일 수 있다.
상기 색특성 변환부는 상기 수지 내에 분산된 광산란제를 더 포함할 수 있다.
상기 파장변환물질은 적색 형광체 및 녹색 형광체를 포함할 수 있다.
상기 색특성 변환부는 상기 패키지 기판 상에 배치되어 상기 반도체 발광소자를 봉지할 수 있다.
상기 색특성 변환부는 상기 파장변환물질을 포함하는 제1 수지층과, 상기 제1 수지층 상에 배치되며 상기 유리분말을 포함하는 제2 수지층을 포함할 수 있다.
상기 반도체 발광소자는 복수 개이며, 상기 복수의 반도체 발광소자는 실질적으로 동일한 파장의 빛을 방출할 수 있다.
본 발명의 일 측면은, 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치된 활성층을 구비하는 발광구조물 및 희토류 원소가 첨가된 유리 조성을 가지며 특정 파장 대역의 빛을 필터링하는 유리분말을 포함하는 수지로 이루어지고, 상기 발광구조물 상에 배치된 색특성 변환부를 포함하는 반도체 발광소자를 제공한다.
상기 색특성 변환부는 상기 발광구조물에서 방출된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 파장변환물질을 더 포함할 수 있다.
상기 색특성 변환부는 실질적으로 균일한 두께를 갖는 박막일 수 있다.
덧붙여, 상기한 과제의 해결 수단은 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연색성이나 색재현성 측면에서 광품질이 개선된 반도체 발광소자 및 발광소자 패키지를 얻을 수 있다.
다만, 본 발명의 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 보다 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 예시적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색광의 특성을 설명하기 위한 스펙트럼이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리분말의 파장에 따른 광흡수율을 나타낸 실험그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에서 변형된 실시예를 설명하기 위한 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 예시적으로 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지를 채용한 백라이트 유닛을 예시적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지가 백라이트 유닛에 적용되었을 때 개선된 효과를 설명하기 위한 그래프 및 CIE 1931 색좌표계이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지를 채용한 조명장치를 예시적으로 나타낸 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 '일 실시예'라는 표현은 서로 동일한 실시예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 그러나, 아래 설명에서 제시된 실시예들은 다른 실시예의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 실시예에서 설명된 사항이 다른 실시예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)를 예시적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 패키지 기판(10)과 상기 패키지 기판(10) 상에 배치된 반도체 발광소자(20) 및 상기 반도체 발광소자(20)에서 방출되는 빛의 진행 경로 상에 배치된 색특성 변환부(30)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 기판(10)은 패키지 본체(11)와 제1 및 제2 단자부(12a, 12b)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 본체(11)는 상기 제1 및 제2 단자부(12a, 12b)를 지지하는 기능을 수행할 수 있으며, 불투명 또는 반사율이 큰 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면 사출공정이 용이한 폴리머 수지를 이용하여 제공될 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니므로, 다양한 비전도성 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 단자부(12a, 12b)는 전기전도성이 우수한 금속물질로 이루어질 수 있으며, 반도체 발광소자(20)의 제1 및 제2 전극(23a, 23b)과 전기적으로 연결되어, 외부로부터 인가받은 구동전원을 반도체 발광소자(20)에 전달할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제1 및 제2 단자부(12a, 12b)는 와이어(w)를 이용하여 제1 및 제2 전극(23a, 23b)과 연결되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반도체 발광소자(20)는 구동전원 인가 시 빛을 방출하며, 예를 들면 기판(21)과 발광구조물(22) 및 상기 발광구조물(22) 상에 배치된 제1 및 제2 전극(23a, 23b)을 포함할 수 있다.
상기 기판(21)은 반도체 성장용 기판으로 제공될 수 있으며, 예를 들면 사파이어, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN 등과 같이 전기 절연성 및 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 발광구조물(22)은 제1 및 제2 도전형 반도체층(22a, 22b)과 그 사이에 배치된 활성층(22c)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(22a, 22b)은 각각 n형 및 p형 반도체층일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(22a, 22b)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 가지며, 예컨대, GaN, AlGaN, InGaN 등의 물질이 이에 해당될 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(22a, 22b) 사이에 형성되는 활성층(22c)은 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 빛을 방출하며, 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예컨대, InGaN/GaN 구조가 사용될 수 있다.
상기 제1 및 제2 전극(23a, 23b)은 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층(22a, 22b) 상에 형성되며, 당 기술분야에서 공지된 전기전도성 물질, Ag, Al, Ni, Cr, Cu, Au, Pd, Pt, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn, Ti 또는 이들을 포함하는 합금 물질 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 색특성 변환부(30)는 파장변환물질(p1, p2)과 유리분말(g)을 포함하는 수지(r)로 이루어지며, 상기 반도체 발광소자(20)에서 방출된 빛의 색특성을 변환시킬 수 있다. 여기서, 상기 파장변환물질(p1, p2)과 유리분말(g)은 상기 수지(r) 내에 분산된 형태로 제공될 수 있다.
필요에 따라, 상기 색특성 변환부(30)는 상기 수지(r) 내에 분산된 광산란제(d)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 색특성 변환부(30)와 외부물질(예컨대, 공기)간의 굴절률 차이에 기한 전반사로 인해 외부로 방출되지 못하는 빛의 비율이 상대적으로 감소되며, 발광소자 패키지(100)의 광추출 효율이 증대될 수 있다. 상기 광산란제(d)는 수지(r)를 이루는 물질보다 큰 굴절률을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면 Al2O3 및 TiO2 및 이들의 조합으로부터 선택된 물질일 수 있다.
상기 수지(r)는 예를 들면 에폭시, 실리콘, 변형 실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드 및 이들의 조합으로부터 선택된 물질일 수 있다. 이처럼, 상기 색특성 변환부(30)가 수지(r)로 이루어짐에 따라 색특성 변환부(30)는 패키지 본체(11) 상에 배치되어 반도체 발광소자(20)를 봉지할 수 있다.
상기 파장변환물질(p1, p2)은 반도체 발광소자(20)에서 방출된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 것으로, 양자점 및 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 필요에 따라, 서로 다른 파장의 빛을 방출하는 복수의 파장변환물질(p1, p2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 파장변환물질(p1, p2)은 녹색 형광체, 황색 형광체, 황등색 형광체 및 적색 형광체로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 반도체 발광소자(20)에서 방출되는 빛은 자외선, 근자외선 또는 청색광일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 반도체 발광소자(20)는 청색광을 방출하며, 상기 색특성 변환부(30)를 이루는 수지(r) 내에서는 파장변환물질(p1, p2)로서 녹색 형광체와 적색 형광체가 구비될 수 있다.
일반적으로 청색광을 방출하는 반도체 발광소자(20)와 파장변환물질(p1, p2)로서 녹색 및 적색 형광체를 이용하는 경우, 발광소자 패키지(100)에서 최종적으로 방출되는 빛은 백색광일 수 있으며, 이러한 백색광(이하, 종래예에 따른 백색광이라 함)이 나타내는 스펙트럼은 도 2에 도시된 점선(Sa)과 같을 수 있다. 도 2에 도시된 일점쇄선(Ss)은 색온도 3000K의 태양광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
종래예에 따른 백색광과 태양광 스펙트럼을 비교하면, 종래예에 따른 백색광 스펙트럼은 일부 파장 대역에서 태양광 스펙트럼을 초과하는 영역(a1, a3 표시 참조)을 가지며, 반대로 다른 일부 파장 대역에서는 태양광 스펙트럼에 미달되는 영역(a2, a4 표시 참조)을 갖는데, 이처럼 태양광 스펙트럼과 불일치하는 정도가 클수록 백색광은 연색지수(CRI)가 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 색온도 3000K의 태양광 스펙트럼을 기준으로 하는 고연색지수의 백색광 구현을 위해서는 방출되는 백색광의 스펙트럼이 색온도 3000K의 태양광 스펙트럼과 유사하게 매칭될 필요가 있다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 특정 파장 대역의 빛을 필터링하는 유리분말(g)을 포함할 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 설명하면, 상기 유리분말(g)은 색특성 변환부(30)를 이루는 수지(r)에 분산된 형태로 제공될 수 있다.
상기 유리분말(g)은 유리 조성을 가지며, 상기 유리 조성에는 희토류 원소가 첨가될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유리분말(g)이 갖는 유리 조성은 ZnO-BaO-SiO2-P2O5-B2O3계 조성이며, Na2O, CaO, K2O 및 Li2O로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 알칼리 또는 알카리토류 성분이 더 함유된 것일 수 있다. 이에 따르면, ZnO, BaO 및 P2O5로 이루어진 유리 조성에 SiO2 및 B2O3이 첨가되어 상이 보다 안정화되며, 상술한 알카리 또는 알카리토류 성분 중 적어도 하나가 첨가됨으로써 소결온도가 낮고(약 600℃ 이하) 공정상 용이함이 개선된 유리 조성이 얻어질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니므로, 상기 유리 조성으로는 규산염 유리, 알루미노규산염 유리, 붕산염 유리, 인산염 유리, 납산염 유리 및 다른 무기산염 유리 조성을 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 유리 조성에는 희토류 원소가 첨가될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 희토류 원소는 네오디뮴(Nd), 에르븀(Er), 홀뮴(Ho), 프라세오디뮴(Pr), 툴륨(Tm) 및 디디뮴(Di)으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 원소일 수 있다. 예를 들면, 네오디뮴(Nd)일 수 있다. 상기 희토류 원소는 유리 조성을 이루는 일부 원자(예컨대, Si)에 치환되어 유리 조성에 이온 도핑된 상태로 첨가될 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니지만, 본 실시예에 따른 유리분말(g)은 유리 조성을 얻기 위한 원료물질과 희토류 산화물이 혼합된 혼합물을 준비하는 단계와, 상기 혼합물을 소결하여 소결체를 형성하는 단계 및 상기 소결체를 분쇄하여 유리분말(g)을 형성하는 단계를 거쳐 얻어질 수 있다. 상기 소결체를 분쇄하는 단계에서는 밀링 등의 파우더 분쇄공정을 적용할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 혼합물에는 유리 조성을 얻기 위한 원료물질로서 분말 형태의 SiO2, B2O3, ZnO 및 BaO와, 희토류 산화물인 Nd2O3 분말이 혼합될 수 있다. 상기 혼합물에서, Nd2O3 분말은 적절한 양으로 함유되는 것이 바람직하다. Nd2O3 분말의 양이 지나치게 적으면 광의 필터링 효과가 감소할 수 있고, 지나치게 많으면 혼합물의 용해도가 적정 범위를 넘어서는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 Nd2O3 분말은 전체 혼합물 대비 약 4 wt% 내지 40 wt%로 혼합될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 Nd2O3 분말은 전체 혼합물 대비 약 10 내지 30 wt%로 혼합될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 이 경우 상기 혼합물을 소결시킨 후 소결체를 분쇄하여 얻어진 유리분말(g)은 BaO-ZnO-SiO2-B2O3계 유리조성을 가질 수 있으며, Nd 원소는 그를 포함한 전체 유리 조성을 기준으로 약 1 mol% 내지 약 10 mol%, 보다 구체적으로는 약 2.5 mol% 내지 약 7.5 mol% 로 함유될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리분말(g)의 파장에 따른 광흡수율을 나타낸 실험그래프이다.
실험예 1에서는, 유리분말(g)을 형성함에 있어서 유리 조성을 얻기 위한 원료물질과 희토류 산화물인 Nd2O3 분말을 혼합한 혼합물을 이용하였으며, 이때 Nd2O3 분말은 전체 혼합물 대비 5 wt%으로 혼합되었다. 상기 혼합물을 소결시킨 후 소결체를 분쇄하여 유리분말(g)을 얻었으며, 이 경우 제조된 유리분말(g)에서 Nd 원소는 그를 포함한 전체 유리 조성을 기준으로 약 1.25 mol% 함유될 수 있다.
실험예 2 및 실험예 3에서는 혼합물로서 Nd2O3 분말을 각각 10wt% 및 20wt% 혼합한 점을 제외하고는 실험예 1과 동일하며, 이 경우 제조된 유리분말(g)에서 Nd 원소는 전체 유리 조성을 기준으로 각각 약 2.5 mol% 및 약 5 mol%로 함유될 수 있다.
도 3을 참조하면, 실험예 1 내지 실험예 3에 따른 유리분말(g)은 특정 파장 대역의 빛을 필터링하는 것을 확인할 수 있다. 특히, 550㎚ 내지 580㎚ 대역의 황색광 흡수율이 높으며, Nd의 첨가량이 약 5 mol%일 때 더욱 우수한 흡수율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 반도체 발광소자(20)에서 방출되는 빛과 파장변환물질(p1, p2)에서 방출되는 빛의 혼합에 의해 백색광을 방출하되, 상기 백색광은 특정 파장 대역의 빛을 필터링 하는 유리분말(g)에 의해 도 2에 도시된 실선(Sb)과 같은 스펙트럼을 가질 수 있다.
도시된 것과 같이, 종래예에 따른 백색광 스펙트럼보다 일부 파장 대역(예컨대, 황색광 대역)에서 태양광 스펙트럼을 초과하는 영역(a3 표시 참조)이 감소하며, 태양광 스펙트럼과 일치되는 정도가 향상됨에 따라 연색지수가 개선될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 본 실시예에 따른 색특성 변환부(30)를 투과하여 방출되는 빛은 연색지수가 90 이상인 백색광일 수 있다.
예를 들어, 본 발명자는 주파장 445㎚의 청색광을 방출하는 반도체 발광소자와, 파장변환물질로 각각 주파장 530㎚ 및 620㎚를 방출하는 녹색 및 적색 형광체 조합을 이용하였을 때, 연색지수가 90 이상으로 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 다만, 연색지수를 이에 한정하는 것은 아니며, 파장변환물질의 조합에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 주파장 445㎚의 청색광을 방출하는 반도체 발광소자와 황색 형광체(예: YAG 형광쳬)를 이용하였을 때, 유리분말을 첨가함으로써 연색지수가 68에서 72로 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 상기 색특성 변환부(30)가 유리분말(g)을 과도하게 포함할 경우 수지(r)의 점도가 높아질 수 있다. 따라서, 색특성 변환부(30)의 가공성이나 공정상 편의 등을 고려하면 유리분말(g)은 상기 색특성 변환부(30)를 이루는 수지(r) 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하로 포함될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니므로 적절한 범위에서 변경될 수 있다.
또한, 상기 유리분말(g)의 크기는 적절한 범위에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 유리분말(g)이 동일한 중량부로 함유되었다고 가정할 때 크기가 큰 유리분말(g)을 적용하는 경우에는 크기가 작은 유리분말(g)을 적용하는 경우에 비하여 전체 표면적이 감소하게 되며, 아울러 수지(r) 내에서 용이하게 분산되기 어려울 수 있다. 따라서, 이에 제한되는 것은 아니지만 상기 유리분말(g)의 평균입도는 20㎛ 이하일 수 있다. 보다 구체적으로는, 더욱 우수한 필터링 효율을 위해 상기 유리분말(g)의 평균입도는 1㎛ 내지 15㎛일 수 있다.
아래의 표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 개선된 효과를 설명하기 위한 실험데이터이다.
비교예 1A의 발광소자 패키지는 백색광을 방출하며, 이를 위해 주파장 445㎚의 청색광을 방출하는 반도체 발광소자와, 파장변환물질로서 각각 주파장 530㎚ 및 620㎚를 방출하는 녹색 및 적색 형광체 조합을 이용하였다.
비교예 2A에 따른 발광소자 패키지의 경우 다른 구성은 비교예 1A와 동일하며, 파장변환물질로서 각각 주파장 530㎚ 및 635㎚를 방출하는 녹색 및 적색 형광체 조합을 이용하였다. 마찬가지로, 비교예 3A의 발광소자 패키지는 파장변환물질로서 각각 주파장 530㎚ 및 640㎚를 방출하는 녹색 및 적색 형광체 조합을 이용한 점을 제외하고는 비교예 1A와 동일하다.
실시예 1A의 발광소자 패키지는 나머지 구성에서 비교예 1A와 동일하며, 다만 파장변환물질 외에 유리분말을 더 포함하도록 구성하였다.
상대휘도 연색지수(CRI) 상관색온도(CCT)
비교예 1A 100% 85.2 3069K
비교예 2A 86.2% 93.3 2950K
비교예 3A 84.6% 96.8 2986K
실시예 1A 94.0% 91 3000K
표 1을 참조하면, 비교예 1A의 발광소자 패키지에서 방출되는 백색광은 연색지수가 85.2로 가장 낮은 것을 확인할 수 있다. 비교예 2A 및 비교예 3A의 발광소자 패키지에서 방출되는 백색광은 비교예 1A의 경우에 비하여 연색지수가 각각 향상되었음을 확인할 수 있다. 이는, 적색 형광체의 주파장이 장파장 쪽으로 이동한 것에 기인하며, 도 2에 도시된 종래예에 따른 백색광 스펙트럼을 참조할 때, 태양광 스펙트럼에 미달되는 영역(a4 표시 참조)이 보완된 결과로 이해될 수 있다. 그러나, 이 경우 비교예 1A에 따른 백색광의 휘도를 기준(100%)으로 하는 상대휘도는 각각 86.2%, 84.6%에 해당하여, 휘도가 큰 폭으로 감소한 것을 확인할 수 있다.
반면, 실시예 1A의 발광소자 패키지에서 방출되는 백색광은 비록 연색지수가 비교예 2A 및 비교예 3A의 백색광보다는 낮지만, 비교예 1A의 백색광보다 개선되었으며, 상대휘도는 94%로 거의 감소하지 않았음을 확인할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 연색지수가 개선되고 충분한 휘도가 보장되어 광품질이 우수한 백색광을 방출하는 발광소자 패키지가 얻어질 수 있다.
아울러, 우수한 백색광을 구현하기 위해 게재된 필터링 부재가 유리분말 형태로 색특성 변환부를 이루는 수지 내에 분산 제공될 수 있다. 이러한 색특성 변환부는 디스펜싱 공정을 이용하여 발광소자 패키지에 용이하게 적용될 수 있으며, 아울러 다양한 형상으로 제조될 수 있어 가공성이 우수한 이점이 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에서 변형된 실시예를 설명하기 위한 발광소자 패키지(101, 102)의 단면도이다. 이하, 앞서 설명한 것과 동일하게 적용될 수 있는 사항에 대해서는 설명을 생략하고, 달라진 구성을 위주로 설명하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 상기 발광소자 패키지(101)는 복수의 반도체 발광소자(20)를 포함할 수 있다. 연색지수 개선을 위해 상기 복수의 반도체 발광소자에서 청색광, 녹색광 및 적색광을 방출하도록 할 수도 있지만, 일반적으로 청색, 녹색 및 적색광을 방출하는 반도체 발광소자 각각은 구동전압 특성이 상이하여 각각 별도로 구동전원이 제어되어야 하는 문제가 있다.
따라서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 복수의 반도체 발광소자(20)는 서로 실질적으로 동일한 파장의 빛을 방출하도록 구현될 수 있다. 예를 들면, 상기 복수의 반도체 발광소자(20)는 모두 자외광을 방출하거나, 모두 청색광을 방출하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 구동전압 특성이 실질적으로 동일하므로 각 발광소자 별로 구동전원을 제어할 필요가 없으면서도, 앞선 실시형태에서 설명한 색특성 변환부(30)를 이용하여 고 연색지수를 갖는 백색광이 얻어질 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 색특성 변환부(130)는 제1 수지층(130a)과 상기 제1 수지층(130a) 상에 배치된 제2 수지층(130b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 수지층(130a)은 파장변환물질(p1, p2)을 포함하고, 유리분말(g)은 포함하지 않을 수 있다. 반대로, 상기 제2 수지층(130b)은 유리분말(g)을 포함하되 파장변환물질(p1, p2)은 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 수지층(130a)에 의해 제1 차 백색광이 생성되며, 상기 제1 차 백색광은 제2 수지층(130b)을 투과하여 연색지수가 개선된 제2 차 백색광으로 변환될 수 있다. 이에 따라, 연색지수 개선이 보다 효과적으로 일어날 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자(120, 220, 320)를 예시적으로 나타내는 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 상기 반도체 발광소자(120)는 기판(121)과 상기 기판(121) 상에 배치된 발광구조물(122)을 포함할 수 있다. 상기 발광구조물(122)은 제1 및 제2 도전형 반도체층(122a, 122b)과 그 사이에 배치된 활성층(122c)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(122a, 122b) 상에는 각각 제1 및 제2 전극(123a, 123b)이 배치될 수 있다.
상기 발광구조물(122) 상에는 색특성 변환부(230)가 배치될 수 있다. 상기 색특성 변환부(230)는 앞서 설명한 것과 같이, 파장변환물질과 유리분말을 포함하는 수지로 이루어질 수 있다.
본 실시예의 반도체 발광소자(120)에서는, 상기 기판(121)의 상면이 주된 광방출면으로 제공되며, 따라서 상기 색특성 변환부(230)는 상기 기판(121)의 상면에 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 색특성 변환부(230)는 볼록한 메니스커스 형상의 상면을 가지며, 그 가장자리는 반도체 발광소자(120)의 상면 모서리에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 도 5a의 경우 색특성 변환부(230)의 가장자리는 그와 접하는 반도체 발광소자(120)의 상면, 즉 기판(121)의 상면 모서리에 의해 정의될 수 있다.
상기 색특성 변환부(230)의 볼록한 메니스커스 형상은 색특성 변환부(230)를 이루는 수지의 표면장력을 이용하여 얻어질 수 있다. 또한, 상기 수지의 점도 또는 칙소성 등과 같은 조건을 이용하여 볼록한 메니스커스 형상이 조정될 수 있다. 수지의 점도 또는 칙소성 등은 사용되는 수지 자체의 점도뿐만 아니라, 유리분말의 함유량과 입도에 의해 조절될 수 있다. 또한, 파장변환물질이나 광산란제의 함유량과 입도에 의해서도 조절될 수 있다.
이 경우, 색특성 변환부(230)는 반도체 발광소자나 발광소자 패키지의 전체 영역에 걸쳐 몰딩되는 형태에 비해 보다 균일한 파장변환물질과 유리분말의 분포를 보장할 수 있다. 아울러, 색특성 변환부(230)는 볼록한 메니스커스 형상의 상면을 가지므로, 반도체 발광소자(120)에서 방출되는 빛의 지향각 및 색도분포 측면에서 유익한 장점을 제공할 수 있다.
도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자(220, 320)를 나타내는 단면도이다.
도 5b를 참조하면, 상기 반도체 발광소자(220)는 기판(221) 및 상기 기판(221) 상에 배치된 발광구조물(222)을 포함한다. 상기 발광구조물(222)은 제1 및 제2 도전형 반도체층(222a, 222b)과 그 사이에 배치된 활성층(222c)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(222a, 222b) 상에는 각각 제1 및 제2 전극(223a, 223b)이 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1 도전형 반도체층(222a)은 표면에 요철이 형성된 구조를 가질 수 있으며, 이에 의해 광 추출 효율이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(223a)은 제2 도전형 반도체층(222b) 및 활성층(222c)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(222a)과 전기적으로 연결되는 도전성 비아(v)를 포함할 수 있다. 도전성 비아(v)의 둘레에는 제1 전극(223a)을 제2 도전형 반도체층(222b) 및 활성층(222c)과 전기적으로 절연시키기 위한 절연부(250)가 위치할 수 있다. 도전성 비아(v)는 복수 개 형성될 수 있으며, 예를 들어 복수의 행 및 열로 배열될 수도 있다. 이 경우, 균일한 전류 분산이 가능하여 반도체 발광소자(220)의 광 출력이 향상될 수 있다.
색특성 변환부(330)는 발광구조물(222) 상에 배치되며, 박막 형태로 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 색특성 변환부(330)는 실질적으로 균일한 두께를 갖는 박막 형태로 별도 제작된 후, 반도체 발광소자(220)에 부착되는 방식으로 제공될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 색특성 변환부(330)는 박막 형태로 제공되므로, 반도체 발광소자나 발광소자 패키지의 전체 영역에 걸쳐 몰딩되는 형태에 비해 보다 균일한 파장변환물질 및 유리분말의 분포를 보장할 수 있다.
필요에 따라, 상기 색특성 변환부(430)는 도 5c에 도시된 것과 같이 제1 수지층(430a)과 상기 제1 수지층(430a) 상에 배치된 제2 수지층(430b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 수지층(430a)은 파장변환물질을 포함하고, 유리분말은 포함하지 않을 수 있다. 반대로, 상기 제2 수지층(430b)은 유리분말을 포함하되 파장변환물질은 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 연색지수가 보다 효과적으로 개선된 반도체 발광소자(320)가 얻어질 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지를 채용한 백라이트 유닛(1000, 2000)을 예시적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 6a를 참조하면, 백라이트 유닛(1000)은 광원기판(1100) 상에 광원이 실장되며, 그 상부에 배치된 하나 이상의 광학 시트(1200)를 구비한다. 상기 광학 시트(1200)는 광확산판을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광원은 상술한 구조 또는 그와 유사한 구조를 갖는 반도체 발광소자이거나, 발광소자 패키지일 수 있다. 도 6a에 도시된 것과 같이, 상기 광원은 반도체 발광소자(420)가 별도의 패키지 기판 없이 기판 상에 직접 칩-온-보드(COB)로 실장될 수 있다. 이 경우, 색특성 변환부(530)는 상기 반도체 발광소자(420)를 덮도록 광원기판(1100) 상에 배치될 수 있다.
도 6a의 백라이트 유닛(1000)에서 광원은 액정표시장치가 배치된 상부를 향하여 빛을 방사하는 것과 달리, 도 6b에 도시된 다른 예의 백라이트 유닛(2000)은 광원기판(2300) 상에 실장된 광원이 측 방향으로 빛을 방사하며, 이렇게 방시된 빛은 도광판(2100)에 입사되어 면광원의 형태로 전환될 수 있다. 도광판(2100)을 거친 빛은 상부로 방출되며, 광 추출 효율을 향상시키기 위하여 도광판(2100)의 하면에는 반사층(2200)이 배치될 수 있다. 상기 광원은 상술한 구조 또는 그와 유사한 구조를 갖는 반도체 발광소자나 발광소자 패키지(100)를 이용할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 것과 같이, 백라이트 유닛에서 방출되는 백색광이 고 색재현성을 갖기 위해서는 백색광이 좁은 반치폭(FWHM)을 갖는 청색, 녹색 및 적색 성분을 포함하는 것이 이상적이라 할 수 있다. 이 경우, 백라이트 유닛에 사용되는 광원으로 각각 청색, 녹색, 적색 반도체 발광소자를 혼합하는 방안도 고려될 수 있으나, 전술한 것과 같이 반도체 발광소자들 간의 구동전압 특성이 상이하여 제어가 어려운 문제가 있다. 따라서, 이에 제한되는 것은 아니지만 본 실시예의 백라이트 유닛은 각 광원에 구비된 반도체 발광소자가 서로 실질적으로 동일한 파장의 빛을 방출하는 소자로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 청색광을 방출하는 반도체 발광소자로 이루어질 수 있다. 이 경우, 반도체 발광소자에서 방출된 단색광은 색특성 변환부에 의해 색특성이 변환되어 각 광원에서는 백색광이 방출될 수 있다. 상기 백색광은 색특성 변환부에 구비된 유리분말에 의해 특정 파장 대역의 빛이 필터링된 것이며, 이에 따라, 도 2에 실선(Sb)으로 도시된 스펙트럼과 같이 청/녹/적색 간의 비교적 명확하게 구분되어 색재현성이 개선될 수 있다.
아래의 표 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지를 백라이트 유닛에 채용하였을 때 개선되는 효과를 설명하기 위한 실험데이터이다.
비교예 1B의 백라이트 유닛에 사용되는 광원은 주파장 445㎚의 청색광을 방출하는 반도체 발광소자와, 파장변환물질로서 각각 주파장 540㎚ 및 620㎚를 방출하는 녹색 및 적색 형광체 조합을 이용하였다.
비교예 2B에 따른 백라이트 유닛에 사용되는 광원의 경우 다른 구성은 비교예 1B와 동일하며, 파장변환물질로서 각각 주파장 535㎚ 및 640㎚를 방출하는 녹색 및 적색 형광체 조합을 이용하였다. 마찬가지로, 비교예 3A에서 사용된 광원은 파장변환물질로서 각각 주파장 530㎚ 및 650㎚를 방출하는 녹색 및 적색 형광체 조합을 이용한 점을 제외하고는 비교예 1B와 동일하다.
실시예 1B의 백라이트 유닛에 사용되는 광원은 나머지 구성에서 비교예 1A와 동일하며, 다만 파장변환물질 외에 유리분말을 더 포함하도록 구성하였다.
상대휘도 색재현성 (NTSC 면적비)
비교예 1B 100% 77.3%
비교예 2B 75% 85.3%
비교예 3B 71% 87.4%
실시예 1B 85% 82%
표 2를 참조하면, 비교예 1B의 백라이트 유닛에서 방출되는 백색광은 NTSC 면적비가 77.3%로서, 가장 색재현성이 낮은 것을 확인할 수 있다. 비교예 2B 및 비교예 3B의 백색광은 비교예 1B의 백색광에 비하여 NTSC 면적비가 각각 향상되었음을 확인할 수 있다. 이는, 녹색 형광체와 적색 형광체 간의 주파장 간격을 넓게 설정함에 따라, 청/녹/적색 간의 구분이 명확해진 결과로 이해될 수 있다. 그러나, 이 경우 비교예 1B의 백색광에 비해 상대휘도가 큰 폭으로 감소한 것을 확인할 수 있다. 반면, 실시예 1B의 백색광은 NTSC 면적비가 비교예 1B의 백색광에 비해 개선되면서도 상대휘도가 큰 폭으로 감소하지 않았음을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지가 백라이트 유닛에 적용되었을 때 개선된 효과를 설명하기 위한 CIE 1931 색좌표계이다.
비교예 1C의 백라이트 유닛에 채용된 광원은 광원은 주파장 445㎚의 청색광을 방출하는 반도체 발광소자와, 황색 형광체로 YAG계 형광체를 이용한 백색광 방출 광원이며, 실시예 1C의 백라이트 유닛에 채용된 광원은 유리분말을 더 이용한 점을 제외하고는 비교예 1C와 동일하다.
도 8을 참조하면, 실시예 1C에 따른 백색광은 CIE 1931 색좌표계에서 (0.3342, 0.6272), (0.1622, 0.0338) 및 (0.633, 0.3335) 좌표점에 의해 정의될 수 있으며, sRGB 및 NTSC 면적비는 각각 88.88% 및 72.01%에 해당하는 것을 확인할 수 있다. 특히, 비교예 1C에 비하여 특히 녹색 및 적색 계열에서 색재현성이 개선되었음을 확인할 수 있었다. (화살표 표시 참조)
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지를 채용한 조명장치(3000, 4000)를 예시적으로 나타낸 분해사시도이다.
상기 조명장치(3000)는 도 9에 도시된 바와 같은 벌브형 램프일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 조명장치(3000)는 종래 백열등을 대체할 수 있도록 백열등과 유사한 형상을 가질 수 있으며, 백열등과 유사한 광특성(색상, 색온도)을 갖는 빛을 출사할 수 있다.
도 9의 분해사시도를 참조하면, 조명장치(3000)는 광원모듈(3003)과 구동부(3006)와 외부접속부(3009)를 포함한다. 또한, 외부 및 내부 하우징(3005, 3008)과 커버부(3007)와 같은 외형구조물을 추가적으로 포함할 수 있다. 광원모듈(3003)은 광원(3001)과 그 광원(3001)이 탑재된 회로기판(3002)을 가질 수 있다. 본 실시형태에서는, 1개의 광원(3001)이 회로기판(3002) 상에 실장된 형태로 예시되어 있으나, 필요에 따라 복수 개로 장착될 수 있다. 여기서, 상기 광원(3001)은 앞선 실시예에서 설명한 반도체 발광소자나 발광소자 패키지일 수 있다.
또한, 상기 조명장치(3000)에서, 광원모듈(3003)은 열방출부로 작용하는 외부 하우징(3005)을 포함할 수 있으며, 외부 하우징(3005)은 광원모듈(3003)과 직접 접촉되어 방열효과를 향상시키는 열방출판(3004)을 포함할 수 있다. 또한, 조명장치(3000)는 광원모듈(3003) 상에 장착되며 볼록한 렌즈형상을 갖는 커버부(3007)를 포함할 수 있다. 구동부(3006)는 내부 하우징(3008)에 장착되어 소켓구조와 같은 외부접속부(3009)에서 전원을 제공받을 수 있다. 또한, 구동부(3006)는 광원모듈(3003)의 광원(3001)을 구동시킬 수 있는 적정한 전류원으로 변환시켜 제공하는 역할을 한다. 이러한 구동부(3006)는 정류부와 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.
상기 조명장치(4000)는 도 10에 도시된 바와 같은 바(bar)-타입 램프일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 조명장치(4000)는 종래 형광등을 대체할 수 있도록 형광등과 유사한 형상을 가질 수 있으며, 형광등과 유사한 광특성을 갖는 빛을 출사할 수 있다.
도 10의 분해사시도를 참조하면, 본 실시형태에 따른 조명장치(4000)는 광원모듈(4003), 몸체부(4004), 단자부(4009)를 포함할 수 있으며, 상기 광원모듈(4003)을 커버하는 커버부(4007)를 더 포함할 수 있다.
광원모듈(4003)은 기판(4002)과, 상기 기판(4002) 상에 장착되는 복수의 광원(4001)을 포함할 수 있다. 상기 광원(4001)은 앞선 실시예에서 설명한 반도체 발광소자나 발광소자 패키지일 수 있다.
몸체부(4004)는 상기 광원모듈(4003)을 일면에 장착하여 고정시킬 수 있다. 상기 몸체부(4004)는 지지 구조물의 일종으로 히트 싱크를 포함할 수 있다. 상기 몸체부(4004)는 상기 광원모듈(4003)에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있도록 열전도율이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 금속 재질로 이루어질 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 몸체부(4004)는 상기 광원모듈(4003)의 기판(4002) 형상과 대응하여 전체적으로 길이가 긴 막대 형상을 가질 수 있다. 상기 광원모듈(4003)이 장착되는 일면에는 상기 광원모듈(4003)을 수용할 수 있는 리세스(4014)가 형성될 수 있다.
상기 몸체부(4004)의 양 외측면에는 각각 방열을 위한 복수의 방열 핀(4024)이 돌출되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 리세스(4014)의 상부에 위치하는 상기 외측면의 양 끝단에는 각각 상기 몸체부(4004)의 길이 방향을 따라서 연장된 걸림 홈(4034)이 형성될 수 있다. 상기 걸림 홈(4034)에는 추후 설명하는 커버부(4007)가 체결될 수 있다.
상기 몸체부(4004)의 길이 방향의 양 끝단부는 개방되어 있어 상기 몸체부(4004)는 양 끝단부가 개방된 파이프 형태의 구조를 가질 수 있다. 본 실시 형태에서는 상기 몸체부(4004)의 양 끝단부가 모두 개방된 구조를 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 몸체부(4004)의 양 끝단부 중 어느 일측만 개방되는 것도 가능하다.
단자부(4009)는 상기 몸체부(4004)의 길이 방향의 양 끝단부 중 개방된 적어도 일측에 구비되어 상기 광원모듈(4003)에 전원을 공급할 수 있다. 본 실시형태에서는 상기 몸체부(4004)의 양 끝단부가 모두 개방되어 있어 상기 단자부(4009)가 상기 몸체부(4004)의 양 끝단부에 각각 구비되는 것으로 예시하고 있다. 그러나, 이에 한정하는 것은 아니며, 예를 들어, 일측만 개방된 구조에서는 상기 양 끝단부 중 개방된 일측에만 상기 단자부(4009)가 구비될 수 있다.
상기 단자부(4009)는 상기 몸체부(4004)의 개방된 양 끝단부에 각각 체결되어 상기 개방된 양 끝단부를 커버할 수 있다. 상기 단자부(4009)에는 외부로 돌출된 전극 핀(4019)을 포함할 수 있다.
커버부(4007)는 상기 몸체부(4004)에 체결되어 상기 광원모듈(4003)을 커버한다. 상기 커버부(4007)는 빛이 투과될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
상기 커버부(4007)는 빛이 외부로 전체적으로 균일하게 조사될 수 있도록 반원 형태의 곡면을 가질 수 있다. 그리고, 상기 커버부(4007)의 상기 몸체부(4004)와 체결되는 바닥면에는 상기 몸체부(4004)의 걸림 홈(4034)에 맞물리는 돌기(4017)가 상기 커버부(4007)의 길이 방향을 따라서 형성될 수 있다.
본 실시 형태에서는 상기 커버부(4007)가 반원 형태의 구조를 가지는 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 커버부(4007)는 평평한 사각 형태의 구조를 가지는 것도 가능하며, 기타 다각 형태의 구조를 가지는 것도 가능하다. 이러한 커버부(4007)의 형태는 빛이 조사되는 조명 설계에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 패키지 기판 11: 패키지 본체
12a, 12b: 제1 및 제2 단자부 20: 반도체 발광소자
21: 기판 22: 발광구조물
23a, 23b: 제1 및 제2 전극 30: 색특성 변환부
g: 유리분말 p1, p2: 파장변환물질
d: 광산란제 r: 수지

Claims (10)

  1. 패키지 기판;
    상기 패키지 기판 상에 배치된 반도체 발광소자; 및
    상기 반도체 발광소자에서 방출된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 파장변환물질과, 희토류 원소가 첨가된 유리 조성을 가지며 특정 파장 대역의 빛을 필터링하는 유리분말을 포함하는 수지로 이루어지고, 상기 반도체 발광소자에서 방출되는 빛의 진행 경로 상에 배치된 색특성 변환부;
    를 포함하는 발광소자 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 희토류 원소는 네오디뮴, 에르븀, 홀뮴, 프라세오디뮴, 툴륨 및 디디뮴 으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, 상기 유리 조성에 이온 도핑된 발광소자 패키지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 희토류 원소는 네오디뮴을 포함하고,
    상기 네오디뮴은 상기 첨가된 희토류 원소를 포함한 전체 유리 조성에 대하여 1 mol% 내지 10 mol%로 함유된 발광소자 패키지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 유리분말의 평균입도는 20㎛ 이하인 발광소자 패키지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 유리분말은 상기 색특성 변환부를 이루는 수지 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하인 발광소자 패키지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 색특성 변환부를 투과하여 방출되는 빛은 연색지수(CRI)가 90 이상인 백색광인 발광소자 패키지.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 색특성 변환부는 상기 수지 내에 분산된 광산란제를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 색특성 변환부는 상기 파장변환물질을 포함하는 제1 수지층과, 상기 제1 수지층 상에 배치되며 상기 유리분말을 포함하는 제2 수지층을 포함하는 발광소자 패키지.
  9. 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치된 활성층을 구비하는 발광구조물; 및
    희토류 원소가 첨가된 유리 조성을 가지며 특정 파장 대역의 빛을 필터링하는 유리분말을 포함하는 수지로 이루어지고, 상기 발광구조물 상에 배치된 색특성 변환부;
    를 포함하는 반도체 발광소자.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 색특성 변환부는 실질적으로 균일한 두께를 갖는 박막인 반도체 발광소자.
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