KR20190083567A - 반도체 발광소자를 이용한 차량용 램프 - Google Patents

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KR20190083567A
KR20190083567A KR1020180001377A KR20180001377A KR20190083567A KR 20190083567 A KR20190083567 A KR 20190083567A KR 1020180001377 A KR1020180001377 A KR 1020180001377A KR 20180001377 A KR20180001377 A KR 20180001377A KR 20190083567 A KR20190083567 A KR 20190083567A
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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, 상기 반도체 발광소자를 감싸도록 형성되는 절연부재 및 상기 절연부재의 일면에 제1전극 및 제2전극을 구비한다. 상세하게, 상기 반도체 발광소자의 일면에는 제1도전형 반도체층 및 제2도전형 반도체층을 구비하고, 상기 절연부재에는 상기 제1도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제1리세스 홈 및 상기 제2도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제2리세스 홈이 형성되고, 상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈의 바닥면 및 측벽면에는 도전부재가 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 발광소자를 이용한 차량용 램프{CAR LAMP USING SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
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.
한편, 차량용 램프는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 다양한 형상을 갖는 차량용 램프에 면광원을 적용하는 시도 또한 활발하다.
그러나, 반도체 발광소자의 개별 구동을 위해서는 별도의 배선 패턴, 특히 배선 전극이 요구되며, 이 경우, 디자인 자유도에 제약이 많다.
본 발명의 일 목적은 수율이 향상된 차량용 램프를 제공하기 위한 것이다.
나아가, 본 발명의 다른 일 목적은, 반도체 발광소자와 전극간의 저항을 낮추고 발광 효율이 향상된 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, 상기 반도체 발광소자를 감싸도록 형성되는 절연부재 및 상기 절연부재의 일면에 제1전극 및 제2전극을 구비한다. 상세하게, 상기 반도체 발광소자의 일면에는 제1도전형 반도체층 및 제2도전형 반도체층을 구비하고, 상기 절연부재에는 상기 제1도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제1리세스 홈 및 상기 제2도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제2리세스 홈이 형성되고, 상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈의 바닥면 및 측벽면에는 도전부재가 배치되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 절연부재는 상기 반도체 발광소자보다 돌출되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 도전부재는 복수의 금속층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제1리세스 홈에 배치된 도전부재는 상기 제1전극과 접촉되도록 형성되고, 상기 제2리세스 홈에 배치된 도전부재는 상기 제2전극과 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈은 각각 도전부재로 충전되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈에 충전된 도전부재는 상기 절연부재보다 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈에 충전된 도전부재 상기 절연부재의 일면을 따라 연장되어 각각 상기 제1전극 및 제2전극과 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제1리세스 홈에 충전된 도전부재와 상기 제1전극은 일체형이고, 상기 제2리세스 홈에 충전된 도전부재와 상기 제2전극은 일체형인 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제1리세스 홈의 바닥면과 상기 제1도전형 반도체의 일면 사이에 제1도전형 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제2리세스 홈의 바닥면과 상기 제2도전형 반도체의 일면 사이에 제2도전형 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 램프에 의하면, 반도체 발광소자를 베이스 기판에 배치한 후 절연부재의 일면에 제1전극 및 제2전극을 형성하므로, 반도체 발광소자와 제1전극 및 제2전극간의 접촉 불량을 줄일 수 있다. 따라서, 제조공정 상에서 불량률이 감소되어 수율이 향상된 차량용 램프를 제공할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 차량용 램프에 의하면, 절연부재에 제1도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제1리세스 홈 및 제2도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제2리세스 홈을 형성하고, 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈에 각각 제1도전부재 및 제2도전부재를 배치하여 반도체 발광소자와 제1전극 및 제2전극을 각각 연결시킬 수 있다. 상세하게, 제1도전부재 및 제2도전부재는 복수의 금속층을 포함하여 반도체 발광소자에서 방출되는 빛을 반사하여 광추출 효율이 개선된 차량용 램프를 제공할 수 있다.
도 1a는 차량용 램프의 일 실시예로서 리어 램프를 도시하는 개념도이다.
도 1b는 도 1a의 리어 램프가 발광된 상태를 나타내는 확대도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3는 도 2에서 살펴본 차량용 램프의 광원부를 A-A 면에서 바라본 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광원부를 구비하는 차량용 램프의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 광원부를 구비하는 차량용 램프의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
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 반도체 발광소자와 제1전극 및 제2전극 간의 접촉 불량을 줄이기 위한 것으로서, 이하, 첨부된 도면과 함께, 보다 구체적으로 살펴본다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 램프의 광원부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 살펴본 차량용 램프의 광원부를 A-A 면에서 바라본 단면도이다.
도 2와 도 3의 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(1020), 절연부재(1020)의 일면에 형성된 제1전극(1030) 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, 도시와 같이, 베이스 기판(1010)은 복수의 레이어로 이루어질 수 있다.
베이스 기판(1010) 최외각에 접착력을 가지는 레이어(1010a)가 배치되어 베이스 기판(1010)의 일면에 반도체 발광소자(1050)를 고정시킬 수 있다. 또한, 레이어(1010a)의 하부에는 복수의 레이어들(1010b, 1010c, 1010d)를 구비하여 광원부(1000)의 광학적 성질을 향상시킬 수 있다. 복수의 레이어들(1010b, 1010c, 1010d)중 일부는 반사층의 역할을 수행하여 광원부(1000)의 광추출 효율을 향상시킬 수 있으며, 또 다른 일부는 지지 기판을 역할을 수행하여 광원부(1000)의 형태를 유지하는 역할을 할 수 있다.
나아가, 레이어(1010a) 또한 상기 반사층 및 상기 지지 기판의 역할을 수행할 수도 있으며, 이때 반도체 발광소자(1050)와 베이스 기판(1010) 사이에 접착부재(미도시)를 더 구비하여 베이스 기판(1010)의 일면에 반도체 발광소자(1050)를 고정시킬 수도 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.
도 3을 참조하면, 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.
보다 구체적으로, 제1도전형 반도체층(1053) 및 제1도전형 전극(1052)은 각각 p형 전극 및 p형 반도체층이 될 수 있으며, 제2도전형 반도체층(1055)은 각각 n형 전극 및 n형 반도체층이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1도전형이 n형이 되고 제2도전형이 p형이 되는 예시도 가능하다.
절연부재(1020)는 반도체 발광소자(1050)를 감싸도록 형성될 수 있다. 절연부재(1020)는 반도체 발광소자(1050)보다 돌출되도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 절연부재(1020)는 고분자 소재로 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 또는 폴리메틸페닐실록산(polymethylphenylsiloxane, PMPS)을 포함할 수 있다. 또한, 절연부재(1020)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 아니며, 반도체 발광소자(1050)를 감싸며, 광원부(1000)의 작동에 영향을 미치지 않는다면 그 재질에 제한이 있는 것은 아니다.
절연부재(1020)의 일면에는 제1전극(1030) 및 제2전극(1040)이 배치될 수 있다. 제1전극(1030)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.
상세하게, 절연부재(1020)에는 제1도전형 반도체층(1053)을 향하여 리세스되는 제1리세스 홈(1021)이 형성될 수 있다. 이에, 반도체 발광소자(1050)의 제1도전형 전극(1052)은 외부로 드러날 수 있다. 나아가, 제1리세스 홈(1021)의 바닥면과 측벽면에는 제1도전부재(1031)가 배치되고, 제1도전부재(1031)는 절연부재(1020)의 일면을 따라 제1전극(1030)까지 연장되어 반도체 발광소자(1050)의 제1도전형 전극(1052)과 제1전극(1030)은 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 절연부재(1020)에는 제2도전형 반도체층(1055)을 향하여 리세스되는 제2리세스 홈(1022)이 형성될 수 있다. 이에, 반도체 발광소자(1050)의 제2도전형 전극(1056)은 외부로 드러날 수 있다. 나아가, 제2리세스 홈(1022)의 바닥면과 측벽면에는 제2도전부재(1041)가 배치되고, 제2도전부재(1041)는 절연부재(1020)의 일면을 따라 제2전극(1040)까지 연장되어 반도체 발광소자(1050)의 제2도전형 전극(1056)과 제2전극(1040)은 전기적으로 서로 연결될 수 있다.
절연부재(1020)의 일면에 제1리세스 홈(1021) 및 제2리세스 홈(1022)이 구비됨에 따라 제1리세스 홈(1021) 및 제2리세스 홈(1022) 사이에 돌출부(1020')가 형성될 수 있으며, 돌출부(1020')에서 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)는 서로 이격되도록 배치되므로 제1전극(1030) 및 제2전극(1040)은 서로 전기적으로 단락될 수 있다.
이와 같이 베이스 기판(1010) 상에 반도체 발광소자(1050)를 배치한 다음 제1전극(1030) 및 제2전극(1040)을 형성시키므로 반도체 발광소자(1050)와 제1전극(1030) 및 제2전극(1040) 간의 접촉 불량을 감소된다. 이에, 차량용 램프의 제조상 불량률이 감소될 수 있다.
또한, 공정상 문제로 반도체 발광소자(1050)와 제1전극(1030) 및 제2전극(1040) 간 위치가 정합되지 않는 경우에도 쉽게 판별이 가능하므로 불량을 선별하는데 용이하다.
한편, 광원부(1000)의 발광면은 반도체 발광소자(1050)의 제1도전형 전극(1052), 제2도전형 전극(1056) 및 절연부재(1020)의 일면일 수 있다. 이에, 광원부(1000)에서 방출되는 빛이 손실되지 않도록 제1도전형 전극(1052), 제2도전형 전극(1056), 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)를 설계할 필요가 있다.
일 실시예에서, 제1도전형 전극(1052) 및 제2도전형 전극(1056)은 서로 상이한 물질을 포함할 수 있으며, 두께가 10 nm 이하의 두께로 형성하여 반도체 발광소자(1050)에서 발광되는 광의 손실을 최소화 할 수 있다. 한편, 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)는 복수의 반도체 발광소자(1050)의 사이에서 빛을 반사하도록 복수의 반도체 발광소자(1050)의 사이를 덮게 되며, 이를 통하여 고반사가 구현되어 광효율을 높아질 수 있다.
즉, 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)는 반사막으로 설계되어 광원부(1000)의 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 이를 위해, 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)는 복수의 층을 적층하여 형성할 수도 있다.
상세하게, 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)는 복수의 층으로 절연부재(1020)와 접착력을 높이기 위하여 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)와 절연부재(1020)의 계면에 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나 이상을 포함하는 층을 형성할 수 있다. 또한, 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)가 반사막으로 광원부(1000)의 광추출 효율을 향상시키기 위하여 전술된 크롬(Cr) 또는 니켈(Ni)을 포함하는 층 상에 알루미늄(Al), 은(Ag) 및 금(Au) 중 어느 하나 이상을 포함하는 층을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)는 다양한 조합이 가능하며, 실시예들을 살펴보면 절연부재(1020)의 계면에 니켈/알루미늄, 니켈/은, 니켈/알루미늄/금, 니켈/은/금, 크롬/알루미늄, 크롬/은, 크롬/알루미늄/금, 크롬/알루미늄/금 및 크롬/은/금과 같이 적층된 금속층을 포함할 수 있다. 나아가, 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)와 절연부재(1020)의 계면에서는 니켈(Ni) 및 크롬(Cr)이 적층될 수 도 있다. 이때, 니켈(Ni) 및 크롬(Cr)이 적층된 층은 절연부재(1020)의 계면에 니켈/크롬으로 적층된 층을 포함할 수도 있고, 크롬/니켈의 순서로 적층된 층을 포함할 수도 있다.
또한, 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)는 높은 전기전도도를 가져 반도체 발광소자(1050)와 제1전극(1030) 및 제2전극(1040) 간 접촉저항을 낮추어 광원부(1000)의 동작전압을 낮추어 광추출 효율을 개선할 수도 있다. 이에, 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나 이상을 포함하는 층과 알루미늄(Al), 은(Ag) 및 금(Au) 중 어느 하나 이상을 포함하는 층 사이의 계면에는 우수한 전기전도도를 가지는 나노입자(Nanoparticles) 또는 그래핀(Graphene)을 포함하는 층을 더 포함할 수도 있다.
이와 같이 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)를 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나이상을 포함하는 층과 알루미늄(Al), 은(Ag) 및 금(Au) 중 어느 하나 이상을 포함하는 층으로 조합한다면, 반도체 발광소자(1050)에서 방출되는 빛을 반사하여 광추출 효율이 개선된 면광원을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 제1전극(1030) 및 제2전극(1040)과 반도체 발광소자(1050)를 전기전도도가 우수한 제1도전부재(1031) 및 제2도전부재(1041)로 직접적으로 연결할 수 있으므로, 반도체 발광소자(1050)와 제1전극(1030) 및 제2전극(1040) 간의 접촉 저항을 낮추어 광추출 효율이 개선될 수 있다.
이하 설명되는 다른 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
도 4는 본 발명에 따른 광원부(1000a)를 구비하는 차량용 램프의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 차량용 램프의 광원부(1000a)는 베이스 기판(1010), 베이스 기판의 일면에 배치되는 복수의 반도체 발광소자(1050), 반도체 발광소자(1050)를 감싸도록 형성되는 절연부재(1020), 절연부재(1020)의 일면에 형성된 제1전극(1030) 및 제2전극(1040)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1도전형 반도체층(1053)이 p형 반도체층일 경우 제1도전형 전극(1052')은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극으로 형성하고, 제1도전부재(1031)를 통하여 제1전극(1030)과 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이에, 제1도전형 전극(1052')에 의하여 반도체 발광소자(1050)에서 발광되는 광은 손실되지 않고 방출될 수 있다.
한편, ITO 물질은 n형 반도체층과 접착성이 좋지 않은 문제가 있다. 따라서, 제2도전형 반도체층(1055)이 n형 반도체층일 경우에는, 제2도전형 반도체층(1055)에 적층된 제2도전부재(1041) 자체를 통하여 제2전극(1040)과 전기적으로 서로 연결시킬 수 있다. 이때, 광원부(1000a)는 제2도전형 전극을 배제하고, 제2도전부재(1041)가 제2도전형 전극의 역할을 함께 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 광원부(1000b)를 구비하는 차량용 램프의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제1도전형 반도체층(1053)이 p형 반도체층일 경우 제1도전형 전극(1052")은 n-GaN과 같은 질화물 반도체층으로 형성될 수도 있다. 이때, n-GaN의 도핑농도를 조절하여 접촉저항을 낮출 수도 있다. 나아가, 제1도전형 전극(1052")은 n-GaN과 같은 질화물 반도체층을 다층으로 적층할 수도 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 광원부(2000, 2000a, 3000 및 3000a)를 구비하는 차량용 램프의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 광원부(2000, 2000a)의 제1리세스 홈(2021) 및 제2리세스 홈(2022)은 각각 제1도전부재(2031) 및 제2도전부재(2041)로 채워질 수 있다. 이에, 제1도전부재(2031) 및 제2도전부재(2041)는 제1리세스 홈(2021) 및 제2리세스 홈(2022)의 바닥면부터 측벽면을 충전하는 형태로 형성될 수 있다.
나아가, 제1도전부재(2031) 및 제2도전부재(2041)는 절연부재(2020)보다 돌출되도록 형성될 수 있다. 또한, 제1도전부재(2031) 및 제2도전부재(2041)는 절연부재(2020)의 일면에서부터 서로 상이한 높이를 가지면서 형성될 수도 있다.
또한, 제1도전부재(2031) 및 제2도전부재(2041)는 각각 절연부재(2020)의 일면을 따라 연장되어 반도체 발광소자들 간의 전기적인 결합이 가능하도록 형성될 수 있다. 즉, 제1리세스 홈(2021) 및 제2리세스 홈(2022)에 충전된 제1도전부재(2031) 및 제2도전부재(2041)는 각각 전술된 제1전극 및 제2전극의 역할을 수행할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 제1도전형 반도체층(2053)이 p형 반도체층일 경우 제1도전형 전극(2052')은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극으로 형성될 수 있으며, 전술한 것과 제1도전형 전극(2052')은 n-GaN과 같은 질화물 반도체층을 다층으로 적층하여 형성할 수도 있다.
도 8 및 도 9을 참조하면, 광원부(3000, 3000a)의 제1리세스 홈(3021) 및 제2리세스 홈(3022)은 각각 제1도전부재(3031) 및 제2도전부재(3041)로 채워질 수 있다. 나아가, 제1도전부재(3031) 및 제2도전부재(3041)는 절연부재(3020)보다 돌출되도록 형성될 수 있으며, 절연부재(3020)의 일면을 따라 연장되어 제1도전부재(3031) 및 제2도전부재(3041)는 도 2 내지 도 5에서 전술된 제1전극 및 제2전극과 각각 일체형으로 형성될 수 있다. 이에, 제1도전부재(3031) 및 제2도전부재(3041)는 각각 전술된 반사막으로 설계되어 광원부(3000, 3000a)의 광추출 효율을 향상시킬 수 있으며 동시에 제1전극 및 제2전극의 역할을 수행할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 제1도전형 반도체층(3053)이 p형 반도체층일 경우 제1도전형 전극(3052')은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극으로 형성될 수 있으며, 전술한 것과 제1도전형 전극(3052')은 n-GaN과 같은 질화물 반도체층을 다층으로 적층하여 형성할 수도 있다.
이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 차량용 램프에 의하면, 반도체 발광소자를 베이스 기판에 배치한 다음 절연부재의 일면에 제1전극 및 제2전극을 형성하여 광원부를 구동시킬 수 있다. 따라서, 반도체 발광소자와 제1전극 및 제2전극 간의 접촉 불량을 감소시켜 수율이 향상된 차량용 램프를 제공할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 차량용 램프에 의하면, 절연부재에 제1도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제1리세스 홈 및 제2도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제2리세스 홈이 형성하고, 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈에 도전부재를 배치하여 반도체 발광소자와 제1전극 및 제2전극을 각각 연결시킬 수 있다. 상세하게, 제1도전부재 및 제2도전부재는 복수의 금속층을 포함하여 반도체 발광소자에서 방출되는 빛을 반사하여 광추출 효율이 개선된 차량용 램프를 제공할 수 있다.
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 (10)

  1. 빛을 발광하는 광원부를 구비하는 차량용 램프에 있어서,
    상기 광원부는
    베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 일면에 배치되는 반도체 발광소자;
    상기 반도체 발광소자를 감싸도록 형성되는 절연부재; 및
    상기 절연부재의 일면에 제1전극 및 제2전극을 구비하고,
    상기 반도체 발광소자의 일면에는 제1도전형 반도체층 및 제2도전형 반도체층을 구비하고,
    상기 절연부재에는 상기 제1도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제1리세스 홈 및 상기 제2도전형 반도체층을 향하여 리세스되는 제2리세스 홈이 형성되고,
    상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈의 바닥면 및 측벽면에는 도전부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재는 상기 반도체 발광소자보다 돌출되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전부재는 복수의 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1리세스 홈에 배치된 도전부재는 상기 제1전극과 접촉되도록 형성되고,
    상기 제2리세스 홈에 배치된 도전부재는 상기 제2전극과 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈은 각각 도전부재로 충전되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈에 충전된 도전부재는 상기 절연부재보다 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1리세스 홈 및 제2리세스 홈에 충전된 도전부재 상기 절연부재의 일면을 따라 연장되어 각각 상기 제1전극 및 제2전극과 접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1리세스 홈에 충전된 도전부재와 상기 제1전극은 일체형이고,
    상기 제2리세스 홈에 충전된 도전부재와 상기 제2전극은 일체형인 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1리세스 홈의 바닥면과 상기 제1도전형 반도체의 일면 사이에 제1도전형 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2리세스 홈의 바닥면과 상기 제2도전형 반도체의 일면 사이에 제2도전형 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.

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