KR20190121945A - 조명 장치 - Google Patents

조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190121945A
KR20190121945A KR1020180045424A KR20180045424A KR20190121945A KR 20190121945 A KR20190121945 A KR 20190121945A KR 1020180045424 A KR1020180045424 A KR 1020180045424A KR 20180045424 A KR20180045424 A KR 20180045424A KR 20190121945 A KR20190121945 A KR 20190121945A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
disposed
substrate
electrodes
emitting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020180045424A
Other languages
English (en)
Inventor
변준영
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020180045424A priority Critical patent/KR20190121945A/ko
Publication of KR20190121945A publication Critical patent/KR20190121945A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00 the devices being arranged next to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/27—Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
    • F21K9/272—Details of end parts, i.e. the parts that connect the light source to a fitting; Arrangement of components within end parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/27—Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
    • F21K9/275—Details of bases or housings, i.e. the parts between the light-generating element and the end caps; Arrangement of components within bases or housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/24—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by the material
    • H01L33/10—
    • H01L33/36—
    • H01L33/483—
    • H01L33/50—
    • H01L33/52—
    • H01L33/62—
    • H01L33/64—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/852—Encapsulations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치는 발광 소자 어레이, 파장 변환 물질을 포함하며 상기 발광 소자 어레이를 감싸는 몰딩부, 상기 발광 소자 어레이 및 상기 몰딩부를 둘러싸는 커버, 상기 커버의 일단 및 타단 각각에 배치된 제1 단자 및 제2 단자 및 상기 발광 소자 어레이와 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 중 하나의 단자 사이에 배치된 회로부를 포함하고, 상기 발광 소자 어레이는 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이에 배치되며, 상기 발광 소자 어레이는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극, 상기 복수의 제1 전극 상에 배치되는 복수의 발광 소자 및 상기 기판과 상기 복수의 발광 소자 사이에 배치되는 접착 부재를 포함하고, 상기 기판은 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극 사이에 배치되며, 상기 복수의 제1 전극은 상기 기판과 상기 복수의 발광 소자 사이에 배치된다.

Description

조명 장치 {Lighting device}
본 발명은 조명 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 제조 비용을 절감할 수 있고, 방열 성능이 우수하며 전기적으로 안정된 조명 장치에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가지는바, 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 수 있다.
그에 따라, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
또한, 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다. 이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 실내 및 실외에서 사용되는 각종 액정 표시 장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서까지 사용이 증가되고 있는 추세이다.
조명 장치의 광원으로 사용하는 반도체 소자 패키지는 기판 상에 복수 개의 발광 다이오드가 일렬로 배치하는 것이 일반적인바, 이러한 경우 복수 개의 발광 다이오드를 서로 연결해야 하므로 공정이 복잡해지며, 일렬로 배치된 발광 다이오드에서 방출되는 열을 확산시키기 위한 히트 싱크(Heatsink)가 기판의 하부 영역에 배치되어야 하므로 제조 비용이 높아지게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 복수 개의 발광 다이오드를 일렬로 배치한 모듈에서 구조적으로 안정되고, 방열 성능이 개선된 조명 장치의 개발이 요구되며, 본 발명은 이와 관련된 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 제조 비용이 절감된 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 복수 개의 발광 소자를 일렬로 배치한 모듈에서 방열 성능이 우수하고 전기적으로 안정된 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치는 발광 소자 어레이, 파장 변환 물질을 포함하며 상기 발광 소자 어레이를 감싸는 몰딩부, 상기 발광 소자 어레이 및 상기 몰딩부를 둘러싸는 커버, 상기 커버의 일단 및 타단 각각에 배치된 제1 단자 및 제2 단자 및 상기 발광 소자 어레이와 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 중 하나의 단자 사이에 배치된 회로부를 포함하고, 상기 발광 소자 어레이는 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이에 배치되며, 상기 발광 소자 어레이는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극, 상기 복수의 제1 전극 상에 배치되는 복수의 발광 소자 및 상기 기판과 상기 복수의 발광 소자 사이에 배치되는 접착 부재를 포함하고, 상기 기판은 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극 사이에 배치되며, 상기 복수의 제1 전극은 상기 기판과 상기 복수의 발광 소자 사이에 배치된다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판과 상기 커버 사이에 배치되는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 커버는, 상기 기판과 마주보는 내측면의 10% 이상 내지 60% 이하의 면적에 반사물질이 배치되고, 상기 지지부재는, 상기 기판과 상기 반사물질 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지부재의 열 전도율은 상기 기판 및 상기 반사물질의 열 전도율보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판은, 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극이 마주보는 영역에 관통 홀을 포함하고, 상기 관통 홀 사이에 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극을 전기적으로 연결하는 복수의 제3 전극이 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지지부재는, 상기 커버와 접촉되는 내측면에 상기 커버의 내측면과 동일한 형상의 보조 지지부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판은, 상기 지지부재가 배치되는 영역에 홈을 포함하고, 상기 지지부재의 일단이 상기 홈에 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 발광 소자는 플립 칩 방식으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 파장 변환 물질은 형광체일 수 있다.
본 발명에 의하면, 조명 장치의 지지부재를 이용하여 발광 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 발광 소자에서 방출하는 열을 방출하기 위한 히트 싱크를 배치시키지 않아 제조 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 조명 장치의 커버 내측에 배치된 반사부재를 이용하여 광 효율을 증대시킬 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치에서 발광 소자 어레이만을 A-A' 라인을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치에서 커버를 제외한 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 어레이를 감싸는 몰딩부를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치를 B-B' 라인을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 조명 장치의 지지부재 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치의 회로부와 발광 소자 어레이가 전기적으로 연결되는 구조를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
본 발명의 설명에 있어서, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성요소들이 제1, 제2등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. “포함한다” 또는 “가진다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
이하 사용되는 “포함한다(Comprises)” 및/또는 “포함하는(comprising)”은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(On)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자(20)의 단면을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치(1)에서 발광 소자 어레이(100)를 구성하는 복수의 발광 소자(20)는 UV 발광 소자 또는 청색 발광 소자일 수 있다. 발광 소자(20)는 전자와 정공이 재결합함으로써 빛을 방출하게 되고, 이때 빛의 파장은 물질 고유의 에너지 밴드 갭에 의해 결정되며, 자외선 대역부터 가시광 대역의 파장 범위 내에서 발광할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자(20)는 플립칩(flip chip) 타입의 발광 소자일 수 있다. 이러한 플립칩(flip chip) 타입의 발광소자는 6면 방향으로 빛이 방출되는 투과형 플립칩 발광소자일 수 있으며, 투광부재(24), 반도체 구조물(23), 제1본딩부(27) 및 제2본딩부(28)를 포함할 수 있다.
투광부재(24)는 반도체 구조물(23) 상에 배치될 수 있다. 이러한 투광부재(24)는 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택된 어느 하나 이상의 성분으로 구성될 수 있다.
반도체 구조물(23)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 발광 구조물은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 상기 반도체 구조물(23)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P), 비소(As), 질소(N)로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 구현될 수 있다.
한편, 반도체 구조물(23)은 제1 도전형 반도체층(23a), 제2 도전형 반도체층(23c), 제1 도전형 반도체층(23a)과 제2 도전형 반도체층(23c) 사이에 배치된 활성층(23b)을 포함할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(23a)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으며, 보다 구체적으로. InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 반도체층(23a)은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 제1 도전형 반도체층(23a)은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다.
활성층(23b)은 제1 도전형 반도체층(23a)과 제2 도전형 반도체층(23c) 사이에 배치될 수 있다. 활성층(23b)은 제1 도전형 반도체층(23a)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층(23c)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층인바, 전자와 정공이 재결합하여 낮은 에너지 준위로 천이하며 자외선 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.
한편, 활성층(23b)은 우물층과 장벽층을 포함하고, 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어, 활성층(23b)이 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(23b)은 교대로 배치된 복수의 우물층과 복수의 장벽층을 포함할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(23c)은 활성층(23b) 상에 배치되며, 4족, 6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 보다 구체적으로 Inx5Aly2Ga1-x5-y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 반도체층(23c)은 InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 제2 도전형 반도체층(23c)은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자(20)는 제1본딩부(27) 및 제2본딩부(28)를 포함할 수 있으며, 이러한 제1본딩부(27) 및 제2본딩부(28)를 통해 발광 소자(20)로 전류가 흐를 수 있다.
제1본딩부(27) 및 제2본딩부(28)는 반도체 구조물(23)의 일면에 배치될 수 있으며, 서로 이격 배치될 수 있고, 제1본딩부(27) 및 제2본딩부(28)를 통해 발광 소자(20)로 전류가 흐를 수 있다.
제1 본딩부(27)는 제1 도전형 반도체층(23a)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 패드 본딩부(25)와 제1 가지 본딩부(21)를 포함할 수 있다.
제2 본딩부(28)는 제2 도전형 반도체층(23c)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 패드 본딩부(26)와 제2 가지 본딩부(22)를 포함할 수 있다.
제1 가지 본딩부(21) 및 제2 가지 본딩부(22)에 의하여 제1 패드 본딩부(25)와 제2 패드 본딩부(26)를 통해 공급되는 전원이 반도체 구조물(23) 전체로 확산될 수 있게 된다.
한편, 제1 본딩부(27) 및 제2 본딩부(28)는 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 본딩부(27)와 상기 제2 본딩부(28)는 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금으로 구현될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제1 본딩부(27)와 제2 본딩부(28)는 오믹 전극일 수 있다.
한편, 반도체 구조물(23)은 보호층(미도시)을 더 포함할 수도 있으며, 반도체 구조물(23)의 상면 또는 측면에 제공될 수 있다.
이러한 보호층(미도시)은 제1 패드본딩부(25)와 제2 패드 본딩부(26)가 노출되도록 제공될 수 있다.
또한, 보호층(미도시)은 제1투광부재(24)의 둘레 및 하면에 선택적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 보호층(미도시)은 SixOy, SiOxNy, SixNy, AlxOy 를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질로 구현될 수 있다.
앞서 서술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자(20)는 활성층(23b)에서 생성된 빛이 발광 소자(20)의 6면 방향으로 발광될 수 있다. 보다 구체적으로, 활성층(23b)에서 생성된 빛이 발광 소자(20)의 상면, 하면, 4개의 측면을 통하여 6면 방향으로 방출될 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자(20)의 구성을 간략히 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 발광 소자(20)를 포함하는 조명 장치 (1)의 구성을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치에서 발광 소자 어레이만을 A-A' 라인을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치에서 커버를 제외한 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치(1)는 몰딩부(40)를 포함하는 발광 소자 어레이(100), 커버(200), 커버(200)의 양 단에 배치된 제1 단자(210), 제2 단자(220), 회로부(300) 및 지지부재(400)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 조명 장치(1)는 커버(200)의 내측에 복수의 발광 소자 어레이(100)가 일렬로 배치된 구조일 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 발광 소자 어레이(100)는 상, 하부에 배치된 전극을 이용하여 전기적으로 연결될 수 있으며, 복수의 발광 소자 어레이(100)가 포함하는 기판(10)과 기판 고정부(미도시)를 통해 일렬 형상을 이루며 연결될 수 있다.
도 3을 참조하면, 발광 소자 어레이(100)는 기판(10), 복수의 제1 전극(11), 복수의 제2 전극(12), 복수의 발광 소자(20), 접착 부재(30) 및 몰딩부(40)를 포함할 수 있다.
아울러, 이하 본 발명에서 설명하는 발광 소자 어레이(100)는 필라멘트(filament) LED 어레이로서, 발광 소자(20)가 배치되는 기판(10)의 재질에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판(10)이 플렉서블(flexible)한 경우, 발광 소자 어레이(100) 즉, 필라멘트 LED 어레이는 나선 형상으로 이루어질 수 있으며, 기판(10)이 하드(hard)한 경우, 직선 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 발광 소자 어레이(100)가 필라멘트 LED 어레이므로, 발광 소자(20)가 배치되는 기판(10)의 폭은 발광 소자(20)의 폭과 동일하거나 후술하게 될 몰딩부(40)의 배치를 위해 발광 소자(20)의 폭 보다 큰 폭을 가질 수 있다. 아울러, 발광 소자 어레이(100)가 필라멘트 LED 어레이므로, 발광 소자(20)가 배치되는 기판(10)의 두께는 발광 소자(20)의 두께 대비 1.1 배 이상 2배 이하일 수 있으며, 그에 따라 발광 소자 어레이(100)는 다양한 형상을 가질 수 있다.
기판(10)은 발광 소자(20)를 배치시키기 위해 메탈 계열 기판, 세라믹(AL2O3) 기판, 사파이어 기판 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 실시 예에 따라, 기판(10)은 발광 소자(20)를 일렬로 배치시킬 수 있도록 길게 연장된 형상일 수 있으며, 이와 더불어 발광 소자(20)가 일렬로 배치될 수 있는 어떠한 형상이라도 가능하다. 예를 들어, 기판(10)은 발광 소자(20)가 플립 칩 방식으로 배치된 경우, 양극과 음극을 연결하는 분리된 두 개의 기판(10)으로 구성될 수 있다.
복수의 제1 전극(11)은 기판(10)과 발광 소자(20) 사이에 배치되는 전극으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 발광 소자(20)를 포함하는 발광 소자 어레이(100)의 경우, 복수의 제1 전극(11)이 제1-1 전극(11a), 제1-2 전극(11b), 제1-3 전극(11c), 제1-4 전극(11d)을 포함할 수 있다. 다만, 발광 소자(20)의 개수는 이에 한정되지 않고, 사용자의 조명 장치(1) 구성 설정에 따라 가변적일 수 있다.
또한, 복수의 제1 전극(11)이 배치된 기판(10)의 타면에 복수의 제2 전극(12)(도 2의 제2-1 전극(12a) 및 제2-2 전극(12b))이 배치되어, 회로부(300)에서 공급하는 전류를 전달할 수 있다. 실시 예에 따라, 복수의 제2 전극(12)은 하나의 단위를 이루는 발광 소자 어레이(100)의 양 단에 배치될 수 있다.
아울러, 기판(10)은 복수의 제1 전극(11)(제1-1 전극(11a), 제1-2 전극(11b), 제1-3 전극(11c), 제1-4 전극(11d)) 및 복수의 제2 전극(12)(제2-1 전극(12a) 및 제2-2 전극(12b))을 전기적으로 연결하기 위해, 홀(H1)을 구비하여, 홀(H1) 사이에 복수의 제3 전극(13)(도 2의 제3-1 전극(13a), 제3-2 전극(13b))을 배치시킬 수 있다. 실시 예에 따라, 기판(10)의 홀(H1) 및 홀(H1) 내측에 배치된 복수의 제3 전극(13)은 하나의 발광 소자 어레이(100)의 양 단에 배치될 수 있다.
또한, 기판(10) 상에 발광 소자(20)를 배치시키기 위해, 조명 장치(1)는 기판(10)과 발광 소자(20) 사이에 접착 부재(30)를 더 포함하여, 기판(10)과 발광 소자(20)를 견고하게 결합시킬 수 있다. 실시 예에 따라, 접착 부재(30)는 에폭시를 포함할 수 있으며, 복수의 제1 전극(11)을 통한 전류의 흐름을 원활하게 하기 위해, 비전도성 물질을 더 포함할 수 있다.
복수의 발광 소자(20)는 기판(10)의 일면에 배치되어 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(20)는 플립 칩 구조일 수 있다. 일반적으로 플립 칩 구조의 발광 소자(20)는 수평형 구조의 반도체 소자에 비해 방열 성능이 우수하며 효율이 높다. 그에 따라, 플립 칩 구조의 발광 소자(20)를 포함하는 조명 장치(1)는 수평형 구조의 발광 소자(20)를 포함하는 조명 장치(1)보다 발광 소자(10)의 개수를 감소시켜도 동일한 성능을 구현할 수 있다.
또한, 플립 칩 구조의 발광 소자(20)는 와이어(wire) 없이 복수의 제1 전극(11)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 그에 따라 조명 장치(1)의 신뢰성이 향상되고 공정이 간소화될 수 있다.
아울러, 하나의 발광 소자 어레이(100)는 복수의 발광 소자(20)의 상면 및 측면, 복수의 발광 소자(20)가 배치되지 않은 기판(10)의 타면을 감싸는 몰딩부(40)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 몰딩부(40)는 파장 변환 물질을 포함할 수 있으며, 파장 변환 물질에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다. 한편, 발광 소자 어레이(100)가 몰딩부(40)를 포함함에 따라, 발광 소자(20)로부터 방출되는 광의 지향각 및 광 균일도가 향상될 수 있고, 발광 소자 어레이(100)는 필라멘트 LED 어레이일 수 있다.
한편, 발광 소자(20)는 기판(10) 상에 배치된 복수의 제1 전극(11)과 전기적으로 연결되기 위한 전극 패드(29)를 더 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 전극 패드(29)는 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Ti, Cr, Cu 등과 같은 금속을 포함하는 단일 물질 또는 합금 물질 중 어느 하나 이상일 수 있다.
발광 소자 어레이(100)는 발광 소자(20)가 배치된 기판(10)의 일면에 반사 부재(14)를 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 반사 부재(14)는 TiO2 또는 SiO2와 같은 반사 물질을 포함할 수 있으며, 그에 따라 반사 부재(14)는 발광 소자(20)에서 방출되는 측면 또는 하면의 광을 반사하여, 발광 소자(20)의 상면으로 출사되는 광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따라, 반사 부재(14)는 절연 물질인 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(14)는 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 불소 수지 등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
한편, 반사 부재(14)가 배치되는 폭은 발광 소자(20)의 수평 방향 폭과 동일하거나, 더 작은 사이즈일 수 있으며, 복수의 발광 소자 어레이(100)가 전기적으로 연결되는 영역에도 배치될 수 있다.
다시 도 2를 참조하여 조명 장치(1)에 대한 설명을 이어가도록 한다.
조명 장치(1)는 발광 소자 어레이(100)를 감싸는 커버(200)를 포함할 수 있으며, 여기서 커버(200)는 투광성 재질로 형성될 수 있다. 또한, 커버(200)의 일부는 투광성 재질로, 다른 일부는 비투광성 재질로 형성될 수도 있으며, 더 나아가 커버의 적어도 일부는 순수 폴리메틸 메타 크릴레이트(Polymethylmethacrylate; PMMA) 재질로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 커버(200)에서 복수의 발광 소자(20)의 광이 투과되는 부분은 순수 PMMA로 형성될 수 있다. 이와 같이 커버에서 광이 투과되는 부분이 순수 PMMA로 형성됨으로써, 광 투과율이 향상될 수 있다. 실시 예에 따라, 커버(200)는 투명, 반투명 및 유색 중 적어도 하나를 포함하는 색으로 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 커버(200)의 내측에 반사 물질(R)을 배치하여, 발광 소자(20)로부터 방출되는 광을 효율적으로 방출할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
한편, 복수의 발광 소자 어레이(100)를 감싸는 커버(200)는 원통형으로 도시하였으나, 다각형통 형태로도 가능하며, 발광 소자 어레이(100)를 감쌀 수 있는 어떠한 형태도 가능할 수 있다.
커버(200)의 양 단에는 제1 단자(210) 및 제2 단자(220)를 포함할 수 있으며, 제1 단자(210) 및 제2 단자(220)가 일렬로 배치된 발광 소자 어레이(100)를 커버(200)에 고정시킬 수 있다.
또한, 제1 단자(210) 및 제2 단자(220)는 각각 외부의 전원 공급 장치의 양극 전원과 연결되어, 발광 소자 어레이(100)에 전원을 공급할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 단자(210) 및 제2 단자(220)로부터 공급되는 전원은 제1 단자(210) 또는 제2 단자(220) 중 어느 하나와 연결된 회로부(300)를 이용하여 발광 소자 어레이(100)에 전류를 공급할 수 있다.
여기서, 회로부(300)는 발광 소자 어레이(100)의 복수의 제1 전극(11) 또는 복수의 제2 전극(12)과 전기적으로 연결되어 발광 소자(20)의 구동을 위한 전류를 공급할 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
마지막으로, 조명 장치(1)는 발광 소자 어레이(100)를 커버(200)에 고정시킬 수 있는 지지부재(400)를 더 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 지지부재(400)는 기판(10)과 커버(200) 사이에 배치될 수 있으며, 발광 소자(20)의 구동에 의해 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위해, 지지부재(400)의 열 전도율은 기판(10)의 열 전도율보다 클 수 있다.
또한, 지지부재(400)는 커버(200)가 복수의 발광 소자 어레이(100)를 포함하는 경우, 발광 소자 어레이(100) 각각의 기판(10)에 배치될 수 있으며, 일렬로 배치되는 복수의 발광 소자 어레이(100)를 지지하기 위한 복수 개의 지지부재(400)의 배치가 가능하다. 이러한, 지지부재(400)의 형상과 관련한 구체적인 내용은 후술하기로 한다.
아울러, 도면에 도시하지 않았으나, 지지부재(400)는 바(bar) 형태 외에도, 도 2의 A-A'라인을 따라 면 형태로 배치되어, 복수의 발광 소자 어레이(100)를 커버(200)에 단단히 고정시킬 수 있으며, 면 형태로 배치됨에 따라, 발광 소자(20)의 구동으로 발생하는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있다.
한편, 지금까지 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치(1)는, 몰딩부(40)가 하나의 발광 소자 어레이(100)만을 감싸는 경우로서, 조명 장치 (1)의 지향각 및 광 균일도 향상을 위해, 몰딩부(40)가 조명 장치(1)의 길이 방향을 따라 연장되어 배치될 수 있다. 이는 도 5에 대한 내용이고, 이하 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 어레이(1)를 감싸는 몰딩부(40)를 나타낸 도면이다.
도 5는 설명의 편의를 위해, 조명 장치(1)의 커버(200), 제1 단자(210) 및 제2 단자(220)를 제외하고 도시한 도면이며, 도 5를 참조하면, 복수의 발광 소자(20)의 상면 및 측면을 감싸는 몰딩부(40)를 확인할 수 있다. 이에 따라, 단일의 발광 소자 어레이(100)들이 연결되는 영역에서도 균일한 광을 방출하여 조명 장치(1)의 광의 지향각이 증대되고, 조명 장치(1)의 광 균일도가 향상될 수 있다.
한편, 도 3에서 도시된 바와 같이, 발광 소자 어레이(1)를 감싸는 몰딩부가 발광 소자(20)가 배치되지 않은 기판(10)의 타면 및 측면에 배치될 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
실시 예에 따라, 몰딩부(40)는 파장 변환 입자가 분산된 고분자 수지로 형성할 수 있다. 이때, 고분자 수지는 광 투과성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소 수지, 및 아크릴 수지 중 선택된 하나 이상일 수 있다. 일 예로, 고분자 수지는 실리콘 수지일 수 있다.
파장 변환 입자는 형광체, QD(Quantum Dot) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이하에서는 파장 변환 입자를 형광체로 설명한다. 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 어느 하나의 형 광 물질이 포함될 수 있으나, 실시 예는 형광체의 종류에 제한되지 않는다.
예를 들어, YAG 및 TAG계 형광 물질은 (Y, Tb, Lu, Sc, La, Gd, Sm)3(Al, Ga, In, Si, Fe)5(O, S)12:Ce 중에서 선택될 수 있으며, Silicate계 형광 물질은 (Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4:(Eu, F, Cl) 중에서 선택 사용 가능하다.
또한, Sulfide계 형광 물질은 (Ca,Sr)S:Eu, (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu 중 선택 가능하며, Nitride계 형광체는 (Sr, Ca, Si, Al, O)N:Eu (예, CaAlSiN4:Eu
Figure pat00001
-SiAlON:Eu) 또는 Ca-α SiAlON:Eu계인 (Cax,My)(Si,Al) 12(O,N)16 일 수 있다. 이 때, M은 Eu, Tb, Yb 또는 Er 중 적어도 하나의 물질이며 0.05<(x+y)<x<y
한편, 도 5에 도시된 조명 장치(1)에서는 몰딩부(40)의 상부면이 곡률을 갖는 반원 형상인 것을 도시하였으나, 몰딩부(40)의 상부면은 평평할 수 있다. 또한, 발광 소자(20)에서 방출되는 광이 청색인 경우, 몰딩부(40)는 녹색 형광체를 포함하는 파장 변환 부재와 적색 형광체를 포함하는 파장 변환 부재를 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
한편, 앞서 상술한 조명 장치(1)의 몰딩부(40)를 포함하는 구성은, 발광 소자(20)의 상면과 측면에서 방출되는 광의 지향각 및 광 균일도를 위한 것으로, 발광 소자(20)가 플립 칩 방식인 경우, 하면으로 방출되는 광을 처리하기 위한 추가적인 구성이 필요하다. 이는 도 6에 대한 내용이고, 이하 설명하도록 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치(1)를 B-B' 라인을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 발광 소자 어레이(100)는 복수의 발광 소자(20)로부터 방출되는 열의 방출을 위해, 도 6a와 같이, 몰딩부(40)가 발광 소자 어레이(100)의 전체 측면을 감싸며 배치되거나, 도 6b와 같이, 몰딩부(40)가 발광 소자 어레이(100)의 기판(10) 측면을 제외한 영역을 감싸며 배치될 수 있다.
한편 도 6및 도 6b의 조명 장치(1)는, 앞선 조명 장치(1)에서 설명을 보류한 커버(200)에 조명 장치(1)의 기판(10)과 마주보는 내측면에서 반사 물질(R)을 배치할 수 있다. 실시 예에 따라, 반사 물질은 반사효율이 높은 금속 재질 또는 수지 재질로 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 수지 재질은 PET, PC, PVC 레진 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 금속 재질은 은(Ag), 은(Ag)을 포함한 합금, 알루미늄(Al) 및 알루미늄(Al)을 포함한 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
아울러, 이러한 반사 물질(R)의 배치는 은(Ag), 알루미늄(Al), 백색의 PSR(photo solder resist) 잉크, 확산 시트 등으로 코팅이 되는 방식이거나, 아노다이징(anodizing) 처리에 의한 산화막이 형성되는 방식일 수 있다. 다만, 반사 물질(R)의 재질 및 색상에 대해 한정하지는 않으며, 조명 장치(1)가 구현하고자 하는 조명에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
이와 같이, 반사 물질(R)아 커버(200)의 내측면에 배치됨에 따라, 발광 소자(20)의 하면으로 방출되는 광을 발광 소자(20)의 상면으로 반사시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 반사 물질(R)은 커버(200) 내측면에 X-Y 축을 기준으로 소정 비율에 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 반사 물질(R)이 내측면의 10% 이하의 비율로 배치되는 경우, 발광 소자(20)의 하면으로 방출되는 광이 기판(10)의 하면으로 출사되어 광 손실이 발생할 수 있으며, 반사 물질(R)이 내측면의 60% 이하의 비율로 배치되는 경우, 발광 소자(20)로부터 방출되는 광의 출사 면적이 작아지게 되어 광 손실이 발생할 수 있다.
그에 따라, 반사 물질(R)은 커버(200) 내측면의 10% 이상 내지 60% 이하의 면적에 배치될 수 있으며, 바람직하게는 40% 이상 내지 50% 이하의 면적에 배치될 수 있다. 또한, 보다 구체적으로, 반사 물질(R)은 Y축을 기준으로 반사물질(R)이 대칭을 이루며 배치될 수 있다.
한편, 지지부재(400)는 기판(10)과 반사물질(R) 사이에 배치될 수 있으며, 반사물질(R) 역시 발광 소자(20)로부터 방출되는 광에 의해 온도가 상승하는 바, 지지부재(400)의 열 전도율은 반사물질(R)의 열 전도율보다 클 수 있다.
또한, 앞서 도 5에서 설명 보류한 발광 소자(20)가 배치되지 않은 기판(10)의 타면에 몰딩부(40) 배치와 관련하여, 발광 소자 어레이(100)는 몰딩부(40)가 기판(10)을 둘러싸며 배치되는 필라멘트(filament) LED 일 수 있다. 보다 구체적으로, 몰딩부(40)는 발광 소자(20) 및 기판(10)과 직접 접촉하여, 발광 소자(20)로 방출되는 광을 360°의 지향각을 가지고 방출시킬 수 있다. 그에 따라, 커버(200)의 내측면에 배치되는 반사 물질(R)의 배치 면적 및 위치와 관계없이 조명 장치(1)로부터 출사되는 광의 효율이 증대될 수 있다.
실시 예에 따라, 필라멘트 LED형 발광 소자 어레이(100)의 단면 형상은 원형 또는 반원형일 수 있으며, 원형 형상에서 몰딩부(40)의 직경은 1mm 이상으로 발광 소자(20)에서 방출되는 광 방출 효율을 증가시킬 수 있다.
상술한 조명 장치(1)는 발광 소자 어레이(100)가 광을 효과적으로 방출하기 위한 구조에 관한 것으로서, 이러한 발광 소자 어레이(100)가 바 형상의 조명 장치(1)에 배치되기 위해서는 안정된 결합 구조가 필수적이다. 이는 도 7에 대한 내용이고, 이하 설명하도록 한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 조명 장치 (1)의 지지부재(400) 구조를 나타낸 도면이다.
앞서 지지부재(400)에서 설명 보류한 지지부재(400)의 형상은 도 7a 내지 도 7c에 도시한 바와 같이 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
도 7a를 참조하면, 발광 소자(20)를 배치시키지 않은 기판(10)의 일면에 지지부재(400)와 결합하기 위한 홀(H2)이 생성될 수 있으며, 지지부재(400)는 기판(10)과 결합되는 일단에 돌출부(420)를 구비할 수 있다. 그에 따라, 기판(10)의 홀(H2)과 지지부재(400)의 돌출부(420)가 결합되어, 기판(10)을 포함하는 발광 소자 어레이(100)가 커버(200)의 내측에 배치될 수 있다.
한편, 도 7b를 참조하면, 복수의 발광 소자 어레이(100)를 커버(200)의 내측에 배치시키고자 하는 경우, 커버(200)의 내측면과 동일한 형상의 보조 지지부재(410)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 보조 지지부재(410)와 커버(200)가 물리적으로 부착되는 영역이 넓어지고, 접착력이 향상되어 안정된 조명 장치(1)를 제공할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 지지부재(400)는 복수의 발광 소자 어레이(100)를 지지하는 기능뿐만 아니라, 발광 소자(20)의 구동에 의해 발생하는 외부로 방출시키는 방열 기능도 수행하는 바, 발광 소자 어레이(100)에서 생성되는 열을 용이하게 방출시키기 위해, 기판(10)의 일면과의 접촉 면적을 늘리도록 지지부재(400)가 배치될 수 있다. 아울러, 지지부재(400)는 도 7a 내지 7c의 형태가 선택적으로 혼합된 형태일 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치(1)가 포함하는 각각의 구성 요소에 대한 구체적인 설명을 기술하였다,
이하에서는 본 발명의 조명 장치(1)를 동작시키기 위한 전기적 연결 구조에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명 장치(1)의 회로부(300)와 발광 소자 어레이(100)가 전기적으로 연결되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 회로부(300)는 복수의 제1 전극(11) 또는 복수의 제2 전극(12)과 전기적으로 연결되는 전원 연결부(310)를 포함하는 것을 확인할 수 있다. 앞서 회로부(300)에서 설명을 보류한 전기적 연결 구조에 대하여, 복수의 제1 전극(11) 또는 복수의 제2 전극(12)은 회로부(300)의 일면에 고정된 전원 연결부(310)와 일면이 맞닿은 형태로 전원이 공급될 수 있다.
한편, 도 8에서 하나의 회로부(300)에 포함된 전원 연결부(310)가 복수의 제1 전극(11) 및 복수의 제2 전극(12)과 맞닿아 전기적으로 연결되는 것으로 도시하였으나, 조명 장치(1)의 양 단에 배치된 제1 단자(210) 및 제2 단자(220) 각각에 회로부(300)를 포함하고, 그에 따라 복수의 제1 전극(11) 및 복수의 제2 전극(12)이 맞닿아 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 도 8에서 도시하지 않았으나, 전원 연결부(310)는 회로부(300)의 내측에 홀을 형성하며 배치될 수 있으며, 그에 따라, 발광 소자 어레이(100)가 회로부(300)의 홀에 안착되어 전원 연결부(310)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이상과 같이 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상과 필수적 특징을 유지한 채로 다른 형태로도 실시될 수 있음을 인지할 수 있을 것이다
본 발명의 범위는 특허청구범위에 의하여 규정 될 것이지만, 특허청구범위 기재사항으로부터 직접적으로 도출되는 구성은 물론 그와 등가인 구성으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 조명 장치
100: 발광 소자 어레이
200: 커버
210: 제1 단자 220: 제2 단자
300: 회로부 310: 전원 연결부
400: 지지부재 410: 보조 지지부재
420: 돌출부
10: 기판
14: 반사 부재
20: 발광소자
29: 전극 패드
30: 접착 부재
40: 몰딩부

Claims (9)

  1. 발광 소자 어레이;
    파장 변환 물질을 포함하며 상기 발광 소자 어레이를 감싸는 몰딩부;
    상기 발광 소자 어레이 및 상기 몰딩부를 둘러싸는 커버;
    상기 커버의 일단 및 타단 각각에 배치된 제1 단자 및 제2 단자; 및
    상기 발광 소자 어레이와 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 중 하나의 단자 사이에 배치된 회로부; 를 포함하고,
    상기 발광 소자 어레이는 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이에 배치되며,
    상기 발광 소자 어레이는
    기판;
    상기 기판 상에 배치되는 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극;
    상기 복수의 제1 전극 상에 배치되는 복수의 발광 소자; 및
    상기 기판과 상기 복수의 발광 소자 사이에 배치되는 접착 부재; 를 포함하고,
    상기 기판은 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극 사이에 배치되며,
    상기 복수의 제1 전극은 상기 기판과 상기 복수의 발광 소자 사이에 배치되는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 커버 사이에 배치되는 지지부재를 더 포함하는 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버는,
    상기 기판과 마주보는 내측면의 10% 이상 내지 60% 이하의 면적에 반사물질이 배치되고,
    상기 지지부재는,
    상기 기판과 상기 반사물질 사이에 배치되는,
    조명 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지부재의 열 전도율은 상기 기판 및 상기 반사물질의 열 전도율 보다 큰,
    조명 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제 2 전극이 마주보는 영역에 관통 홀을 포함하고,
    상기 관통 홀 사이에 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제 2 전극을 전기적으로 연결하는 복수의 제 3 전극이 배치되는,
    조명 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 커버와 접촉되는 내측면에 상기 커버의 내측면과 동일한 형상의 보조 지지부재를 더 포함하는,
    조명 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 지지부재가 배치되는 영역에 홈을 포함하고,
    상기 지지부재의 일단이 상기 홈에 결합되는,
    조명 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자는 플립 칩 방식으로 배치되는, 조명 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 파장 변환 물질은 형광체인, 조명 장치.
KR1020180045424A 2018-04-19 2018-04-19 조명 장치 Ceased KR20190121945A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180045424A KR20190121945A (ko) 2018-04-19 2018-04-19 조명 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180045424A KR20190121945A (ko) 2018-04-19 2018-04-19 조명 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190121945A true KR20190121945A (ko) 2019-10-29

Family

ID=68423908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180045424A Ceased KR20190121945A (ko) 2018-04-19 2018-04-19 조명 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190121945A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102487961B1 (ko) * 2022-11-11 2023-01-13 주식회사 명신전자 베젤리스 블록 경관 조명

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102487961B1 (ko) * 2022-11-11 2023-01-13 주식회사 명신전자 베젤리스 블록 경관 조명

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9240433B2 (en) Light emitting device
US10842016B2 (en) Compact optically efficient solid state light source with integrated thermal management
US9478718B2 (en) Light emitting device
US9153622B2 (en) Series of light emitting regions with an intermediate pad
US9252345B2 (en) Light emitting device and lighting system
US9673254B2 (en) Light emitting device
KR20110031946A (ko) 고체 상태 조명 장치
US10693049B2 (en) Light emitting device package and lighting system comprising same
KR20140116654A (ko) 발광소자 패키지
US8053805B2 (en) Light emitting device, light emitting device and package, and lighting system
KR20160059706A (ko) 발광 소자 패키지 및 그 패키지를 포함하는 조명 장치
KR102346157B1 (ko) 발광 소자 패키지
KR102114935B1 (ko) 발광소자 모듈
KR20190121945A (ko) 조명 장치
KR20160115307A (ko) 발광 소자 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지
KR102373677B1 (ko) 발광소자
KR102131309B1 (ko) 형광체 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR101838022B1 (ko) 발광 소자
KR102208333B1 (ko) 조명 장치
KR102189617B1 (ko) 조명 장치
KR102229467B1 (ko) 조명 장치
KR102157066B1 (ko) 조명 장치
KR102229476B1 (ko) 조명 장치
KR102322336B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 조명 장치
KR20130072698A (ko) 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20180419

PG1501 Laying open of application
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20210316

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20180419

Comment text: Patent Application

PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20210702

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20220808

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20230215

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20220808

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I