KR20200044311A - Light-emitting device module and light-emitting device package having the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 발광소자모듈 및 이를 구비한 발광소자패키지에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device module and a light emitting device package having the same.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광소자, 수광소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.Semiconductor devices including compounds such as GaN and AlGaN have many advantages such as having a wide and easily adjustable band gap energy, and thus can be used in various ways as light emitting devices, light receiving devices, and various diodes.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등과 같은 다양한 색을 구현할 수 있다. 발광소자는 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하다. 이러한 발광소자는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.Particularly, light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using semiconductor group 3 or 2-6 compound semiconductor materials of semiconductors are red, green, and green due to the development of thin film growth technology and device materials. Various colors such as blue and ultraviolet light can be implemented. The light-emitting element can also implement a white light with high efficiency by using a fluorescent material or combining colors. These light emitting devices have advantages of low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양전지와 같은 수광소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 광을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 광을 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.In addition, when a light-receiving device such as a photodetector or a solar cell is manufactured using a semiconductor group 3 or 2-6 compound semiconductor material of semiconductor, the development of device material absorbs light in various wavelength ranges to generate a photocurrent. By doing so, light in various wavelength ranges from gamma rays to radio wavelength ranges can be used. In addition, it has the advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness, and easy adjustment of device materials, and thus can be easily used for power control or microwave circuits or communication modules.
따라서, 반도체소자는 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 조명장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.Accordingly, the semiconductor device can replace a light emitting diode backlight, a fluorescent lamp, or an incandescent light bulb that replaces a cold cathode tube (CCFL) constituting the backlight of a transmission module of an optical communication means and a liquid crystal display (LCD) display device. Applications are expanding to white light emitting diode lighting devices, automobile headlights and traffic lights, and sensors that detect gas or fire. In addition, the application of the semiconductor device can be expanded to high-frequency application circuits, other power control devices, and communication modules.
이러한 반도체소자는 점점 더 박형일 것이 요구된다. 이와 같이 박형인 복수의 반도체소자가 패키지화되기 위해 배열되는 경우, 반도체소자 간은 서로 이격된다. 따라서, 반도체소자 간에 서로 이격되더라도 균일한 광이 확보되기 위해서는 반도체소자의 지향각이 확장되어야 한다. 만일 반도체소자의 지향각이 좁은 경우, 위에서 보았을 때 반도체소자 상의 광은 밝고, 반도체소자 사이에서의 광은 상대적으로 어둡게 되는 휘점 불량인 핫 스팟(hot spot) 현상이 발생된다. These semiconductor devices are increasingly required to be thin. In this way, when a plurality of thin semiconductor elements are arranged to be packaged, the semiconductor elements are spaced apart from each other. Therefore, even if the semiconductor elements are spaced apart from each other, in order to ensure uniform light, the directivity of the semiconductor elements must be extended. If the directivity angle of the semiconductor device is narrow, a hot spot phenomenon occurs in which a light on the semiconductor device is bright when viewed from above and the light between the semiconductor devices is relatively dark.
실시예는 새로운 구조를 갖는 발광소자모듈 및 이를 구비한 발광소자패키지를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device module having a new structure and a light emitting device package having the same.
실시예는 지향각을 확장하여 균일한 광을 확보할 수 있는 발광소자모듈 및 이를 구비한 발광소자패키지를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device module and a light emitting device package having the same, which can secure a uniform light by extending a directivity angle.
실시예에 따른 발광소자모듈은, 발광소자; 상기 발광소자의 상면 및 복수의 측면에 배치되고, 수지 및 형광체를 포함하는 파장변환층; 및 상기 파장변환층 상에 배치되고, 산란입자를 포함하는 확산부;를 포함한다. 상기 수지와 형광체의 중량 비는 1:1.1 내지 1:1.3이고, 상기 확산부와 상기 파장변환층의 두께 비는 1:4 내지 1:10일 수 있다.The light emitting device module according to the embodiment, the light emitting device; A wavelength conversion layer disposed on an upper surface and a plurality of side surfaces of the light emitting device and including a resin and a phosphor; And a diffusion unit disposed on the wavelength conversion layer and including scattering particles. The weight ratio of the resin and the phosphor may be 1: 1.1 to 1: 1.3, and the thickness ratio of the diffusion portion and the wavelength conversion layer may be 1: 4 to 1:10.
실시예에 따른 발광소자패키지는, 기판; 및 상기 발광소자모듈을 포함할 수 있다.The light emitting device package according to the embodiment, the substrate; And the light emitting device module.
실시예에 따르면, 확산부는 파장변환층의 상부 면에 배치되고, 파장변환층의 측면에는 배치되지 않는다. 이에 따라, 파장변환층의 상부 영역에서 파장 변환된 광은 확산부에 의해 확산되므로 광 지향각이 향상될 수 있다. According to an embodiment, the diffusion portion is disposed on the upper surface of the wavelength conversion layer, and is not disposed on the side surface of the wavelength conversion layer. Accordingly, since the light converted by the wavelength in the upper region of the wavelength conversion layer is diffused by the diffusion unit, the light directing angle can be improved.
실시예에 따르면, 확산부에 포함된 산란입자, 파장변환층의 두께 및 확산부의 제2 두께를 최적화함으로써, 지향각을 향상시키고 SAE 규격을 충족시킬 수 있다. According to an embodiment, by optimizing the scattering particles included in the diffusion portion, the thickness of the wavelength conversion layer and the second thickness of the diffusion portion, it is possible to improve the directivity angle and meet the SAE standard.
실시예에 따르면, 파장변환층과 제1 확산부 사이에 배치되고 패턴과 리세스를 포함하는 제2 확산부가 구비됨으로써, 발광소자로부터 방출된 광이 2번 확산됨으로써, 광 지향각을 더욱 더 향상시킬 수 있다. According to the embodiment, the second diffusion unit is disposed between the wavelength conversion layer and the first diffusion unit and includes a pattern and a recess, so that the light emitted from the light emitting device is diffused twice, further improving the light directing angle. I can do it.
실시예에 따르면, 제1 확산부에 배치된 제3 확산부의 복수의 개구가 파장변환층의 중심에서 가장자리를 향해 기울어지도록 배치됨으로써, 해당 개구로 진입된 광이 개구를 따라 기울어진 방향을 따라 진행되어 외부로 방출되어 광 지향각이 현저히 향상될 수 있다. According to an embodiment, a plurality of openings of the third diffusions arranged in the first diffusions are arranged to be inclined toward the edge from the center of the wavelength conversion layer, so that the light entering the openings proceeds along the direction inclined along the openings As it is emitted to the outside, the light directing angle can be significantly improved.
실시예에 따르면, 제1 확산부의 하면 및 상면 각각에 구비된 오목면을 가지고 이러한 오목면이 소정의 곡률을 가지도록 함으로써, 광 지향각을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment, the light directing angle can be improved by having the concave surfaces provided on the lower surface and the upper surface of the first diffusion portion and having the concave surfaces having a predetermined curvature.
도 1은 제1 실시예에 따른 발광소자모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광소자모듈의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 3은 비교예 및 실시예에 따른 지향각을 나타낸다.
도 4는 비교예 및 실시예에서의 광의 진행 모습을 보여준다.
도 5는 실시예에서의 색좌표를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 발광소자를 나타낸 도면이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 발광소자모듈을 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 8에 도시된 발광소자모듈의 B-B선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 1의 파장변환층을 도시한 사시도이다.
도 10은 제3 실시예에 따른 발광소자모듈을 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 발광소자모듈의 C-C선에 따른 단면도이다.
도 12는 제4 실시예에 따른 발광소자모듈을 나타낸 단면도이다.
도 13은 실시예에 따른 발광소자패키지를 나타낸 평면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 발광소자패키지의 D-D선에 따른 단면도이다.1 is a perspective view showing a light emitting device module according to a first embodiment.
2 is a cross-sectional view taken along line AA of the light emitting device module shown in FIG. 1.
3 shows a viewing angle according to a comparative example and an example.
4 shows the progress of light in Comparative Examples and Examples.
Fig. 5 shows color coordinates in Examples.
FIG. 6 is a view showing the light emitting device shown in FIG. 1.
7 is a plan view showing a light emitting device module according to a second embodiment.
8 is a cross-sectional view taken along line BB of the light emitting device module shown in FIG. 8.
9 is a perspective view illustrating the wavelength conversion layer of FIG. 1.
10 is a perspective view showing a light emitting device module according to a third embodiment.
11 is a cross-sectional view taken along line CC of the light emitting device module shown in FIG. 10.
12 is a cross-sectional view showing a light emitting device module according to a fourth embodiment.
13 is a plan view showing a light emitting device package according to an embodiment.
14 is a cross-sectional view taken along line DD of the light emitting device package shown in FIG. 13.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “B 및(와) C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of its components between embodiments may be selectively selected. It can be used by bonding and substitution. In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless clearly defined and specifically described, can be generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as a meaning, and terms that are commonly used, such as predefined terms, may be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology. In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In the present specification, a singular form may also include a plural form unless specifically stated in the phrase, and may be combined into A, B, and C when described as “at least one (or more than one) of B and / or C”. It may include one or more of all combinations. In addition, in describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the term is not limited to the nature, order, or order of the component. And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also to the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another component between the other components. Further, when described as being formed or disposed in the "top (top) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) is not only when the two components are in direct contact with each other, but also one It also includes a case in which another component described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "up (up) or down (down)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one component.
반도체소자는 발광소자, 수광소자 등 각종 전자 소자 포함할 수 있으며, 발광소자와 수광소자는 모두 적어도 제1 반도체층과 활성층 및 제2 반도체층을 포함하는 발광구조물을 포함할 수 있다. 발광소자는 제1 캐리어, 즉 전자와 제2 캐리어, 즉 정공이 재결합함으로써 광을 방출하게 되고, 이 광의 파장은 물질 고유의 밴드갭 에너지(Bandgap Energy)에 의해서 결정된다. 따라서, 방출되는 광은 물질의 조성에 따라 다를 수 있다.The semiconductor device may include various electronic devices such as a light emitting device and a light receiving device, and both the light emitting device and the light receiving device may include a light emitting structure including at least a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer. The light emitting device emits light by recombination of a first carrier, that is, an electron and a second carrier, that is, a hole, and the wavelength of the light is determined by a bandgap energy inherent to the material. Therefore, the emitted light may vary depending on the composition of the material.
(제1 실시예)(First Example)
도 1은 제1 실시예에 따른 발광소자모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광소자모듈의 A-A 선에 따른 단면도이다.1 is a perspective view showing a light emitting device module according to a first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of the light emitting device module shown in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 발광소자모듈(400)는 발광소자(100), 파장변환층(110) 및 확산부(120)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the light
예로서, 발광소자(100)는 하부 면에 전극패드(도 6의 17a, 17b)가 배치될 수 있다. 발광소자(100)는 위에서 볼 때, 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. For example, the
제1 실시예에 따른 발광소자모듈(400)는 칩 스케일 패키지(CSP: Chip Scale Package) 방식으로 제조될 수 있다. The light
발광소자(100)는 광을 생성하여 방출하는 발광구조물을 포함할 수 있다. 제1 실시예에 따른 발광소자(100)의 구조에 대해서는 뒤에서 더 살펴 보기로 한다. The
제1 실시예에 따른 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 둘레에 배치될 수 있다. 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 측면에 배치될 수 있다. 파장변환층(110)는 발광소자(100)를 둘러싼 네 개의 측면에 배치될 수 있다. 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 상부 면에 배치될 수 있다. 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 상부 면과 네 개의 측면을 모두 덮도록 둘러쌀 수 있다. The
예로서, 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 상부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 파장변환층(110)의 하부 면이 발광소자(100)의 상부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 측면에 배치된 일종의 측벽을 포함할 수 있다. 파장변환층(110)의 4 개의 측벽에 의하여 발광소자(100)의 4 개의 측면이 모두 둘러 싸여지도록 배치될 수 있다. 파장변환층(110)의 측벽은 발광소자(100)의 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 파장변환층(110)의 측벽 내부 면이 발광소자(100)의 측면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.For example, the
파장변환층(110)는 발광소자(100)로부터 입사된 광을 파장 변환하여 방출할 수 있다. 예로서, 파장변환층(110)는 발광소자(100)로부터 청색대역의 광을 입사받고 황색대역의 광을 방출할 수 있다. 파장변환층(110)는 청색대역의 광과 황색대역의 광에 의한 백색광을 제공할 수 있다. 파장변환층(110)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 네 개의 측면 방향과 상부 방향으로 백색광을 방출할 수 있다. The
파장변환층(110)는 4 개의 측벽으로부터 외부 방향으로 백색광을 방출할 수 있다. 파장변환층(110)의 측벽은 제1 두께(T1)로 제공될 수 있다. 파장변환층(110)는 4 개의 측벽 위에 배치된 상부 영역을 포함할 수 있다. 파장변환층(110)의 상부 영역은 제2 두께(T2)로 제공될 수 있다. The
예로서, 제1 두께(T1)와 제2 두께(T2)는 장축 방향 또는 단축 방향에 대한 두께일 수 있다. 실시예에 의하면, 제1 두께(T1)와 제2 두께(T2)는 서로 동일하게 제공될 수 있다. 또한, 다른 실시예에 의하면, 제1 두께(T1)와 제2 두께(T2)는 서로 다르게 제공될 수도 있다. For example, the first thickness T1 and the second thickness T2 may be thicknesses in a long axis direction or a short axis direction. According to an embodiment, the first thickness T1 and the second thickness T2 may be provided in the same manner. Further, according to another embodiment, the first thickness T1 and the second thickness T2 may be provided differently.
제1 두께(T1)와 제2 두께(T2) 각각은 예컨대, 150㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 150㎛ 미만인 경우, 형광체가 충분히 제공되지 않아, 파장변환효율일 떨어질 수 있다. 200㎛ 초과인 경우, 발광소자모듈의 두께가 증가되어, 박형이 요구되는 추세에 역행될 수 있다. Each of the first thickness T1 and the second thickness T2 may be, for example, 150 μm to 200 μm. If less than 150㎛, the phosphor is not sufficiently provided, the wavelength conversion efficiency may be reduced. In the case of more than 200 μm, the thickness of the light emitting device module is increased, which may be counter to the trend that thinness is required.
예로서, 파장변환층(110)의 상부 영역의 제2 두께(T2)는 수 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터의 두께로 제공될 수 있다. 파장변환층(110)의 상부 영역의 제2 두께(T2)가 두꺼울수록 파장 변환 효율이 증가될 수 있다. 또한, 파장변환층(110)의 상부 영역의 제2 두께(T2)가 두꺼울수록 파장변환층(110)의 상부 영역의 측면 두께가 늘어남에 따라 파장변환층(110)의 측면으로 확산되는 광속이 증가하여 발광소자(100)의 측면 방향으로 방출되는 광의 방출 효율도 증가될 수 있다. 예로서, 파장변환층(110)의 제2 두께(T2)는 10 마이크로 미터 내지 1000 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 파장변환층(110)의 제2 두께(T2)가 10 마이크로 미터에 비해 더 작은 경우에는 파장 변환 효율이 저하될 수 있으며, 1000 마이크로 미터에 비해 더 큰 경우에는 발광소자모듈(400)를 소형으로 제조하기 어려운 점이 있다. For example, the second thickness T2 of the upper region of the
또한, 파장변환층(110)의 측벽의 제1 두께(T1)는 수 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터의 두께로 제공될 수 있다. 파장변환층(110)의 측벽의 제1 두께(T1)가 두꺼울수록 파장 변환 효율이 증가될 수 있다. In addition, the first thickness T1 of the sidewall of the
예로서, 파장변환층(110)의 제1 두께(T1)는 10 마이크로 미터 내지 1000 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 파장변환층(110)의 제1 두께(T1)가 10 마이크로 미터에 비해 더 작은 경우에는 파장 변환 효율이 저하될 수 있으며, 1000 마이크로 미터에 비해 더 큰 경우에는 발광소자모듈(400)를 소형으로 제조하기 어려운 점이 있다.For example, the first thickness T1 of the
또한, 파장변환층(110)의 제2 두께(T2)는 10 마이크로 미터 내지 1000 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 파장변환층(110)의 제2 두께(T2)가 10 마이크로 미터에 비해 더 작은 경우에는 파장 변환 효율이 저하될 수 있으며, 1000 마이크로 미터에 비해 더 큰 경우에는 발광소자모듈(400)를 소형으로 제조하기 어려운 점이 있다.Further, the second thickness T2 of the
예로서, 제2 두께(T2)는 제1 두께(T1)에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 다른 표현으로서, 발광소자(100)의 상부 면으로부터 파장변환층(110)의 상부 면까지의 거리가 발광소자(100)의 측면으로부터 파장변환층(110)의 외측 면까지의 거리에 비해 더 크게 제공될 수 있다. 제2 두께(T2)가 제1 두께(T1)에 비해 더 크게 제공됨으로써, 발광소자(100)의 상부 면에서 상부 방향으로 추출되는 광에 대한 파장 변환 효율이 향상될 수 있게 된다.For example, the second thickness T2 may be provided larger than the first thickness T1. In other words, the distance from the upper surface of the
또한, 실시예에 의하면, 제2 두께(T2)와 제1 두께(T1) 간의 비율 또는 제2 두께(T2)와 제3 두께(T3) 간의 비율은, 파장변환층(110)의 상부 영역에서의 파장 변환 효율과 파장변환층(110)의 측벽 영역에서의 파장 변환 효율에 따라 결정될 수 있다. Further, according to the embodiment, the ratio between the second thickness T2 and the first thickness T1 or the ratio between the second thickness T2 and the third thickness T3 is in the upper region of the
예로서, 제2 두께(T2)가 제1 두께(T1)와 같게 제공되도록 함으로써, 파장변환층(110)의 상부 영역에서 파장 변환되는 광과 파장변환층(110)의 측벽에서 파장 변환되는 광의 정도를 유사하게 하여, 양 영역에서 동일 색좌표에 대응되는 광을 구현할 수 있다.For example, by providing the second thickness T2 equal to the first thickness T1, the wavelength-converted light in the upper region of the
제1 실시예에 따른 파장변환층(110)는 수지 및 형광체를 포함할 수 있다. 파장변환층(110)는 형광체가 분산된 고분자 수지를 포함할 수 있다. 형광체 이외에 양자점(quantum dot)가 사용될 수도 있다.The
수지와 형광체의 중량 비는 1:1.1 내지 1:1.3일 수 있다. 1:1.1 미만인 경우 형광체의 함유량이 적어 파장변환 효율이 저하될 수 있다. 1:1.3 초과인 경우 필요 이상으로 형광체의 함유량이 많아 형광체 재료의 낭비를 초대할 뿐만 아니라 너무 많은 형광체에 의해 파장변환 효율이 저하될 수 있다. 예컨대, 수지가 10%의 중량을 가질 때, 형광체는 110% 내지 130%의 중량을 가질 수 있다. 이와 같이, 형광체가 수지보다 많이 함유되므로, 광의 파장변환 효율이 향상될 수 있다. The weight ratio of the resin and the phosphor may be 1: 1.1 to 1: 1.3. If less than 1: 1.1, the content of the phosphor is small, and the wavelength conversion efficiency may be lowered. In the case of more than 1: 1.3, the content of the phosphor is excessively higher than necessary, and not only the waste of the phosphor material is invited, but the wavelength conversion efficiency may be reduced by too many phosphors. For example, when the resin has a weight of 10%, the phosphor may have a weight of 110% to 130%. In this way, since the phosphor is contained more than the resin, the wavelength conversion efficiency of light can be improved.
예로서, 수지는 광 투과성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소 수지, 아크릴 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 어느 하나의 형광 물질을 포함할 수 있다.As an example, the resin may include at least one selected from the group comprising light-transmitting epoxy resin, silicone resin, polyimide resin, urea resin, and acrylic resin. For example, the phosphor may include any one of YAG-based, TAG-based, Silicate-based, Sulfide-based, or Nitride-based fluorescent materials.
실시예에 의하면, 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 β-SiAlON:Eu) 또는 Ca-α SiAlON:Eu계인 (Cax,My)(Si,Al)12(O,N)16일 수 있다. 이 때, M은 Eu, Tb, Yb 또는 Er 중 적어도 하나의 물질이며 0.05<(x+y)<0.3, 0.02<x<0.27 and 0.03<y<0.3을 만족하는 형광체 성분 중에서 선택될 수 있다. 적색 형광체는 N(예, CaAlSiN3: Eu)을 포함하는 질화물(Nitride)계 형광체거나 KSF(K2SiF6) 형광체일 수 있다.According to an embodiment, the YAG and TAG-based fluorescent materials are selected from (Y, Tb, Lu, Sc, La, Gd, Sm) 3 (Al, Ga, In, Si, Fe) 5 (O, S) 12 : Ce It can be, Silicate-based fluorescent material (Sr, Ba, Ca, Mg) 2 SiO 4 : (Eu, F, Cl) can be selected and used. In addition, the sulfide-based fluorescent material can be selected from (Ca, Sr) S: Eu, (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga) 2 S 4 : Eu, and the Nitride-based phosphor is (Sr, Ca, Si, Al , O) N: Eu (eg, CaAlSiN 4 : Eu β-SiAlON: Eu) or Ca-α SiAlON: Eu (Ca x , M y ) (Si, Al) 12 (O, N) 16 . At this time, M is at least one of Eu, Tb, Yb, or Er, and may be selected from phosphor components satisfying 0.05 <(x + y) <0.3, 0.02 <x <0.27 and 0.03 <y <0.3. The red phosphor may be a nitride-based phosphor containing N (eg, CaAlSiN 3 : Eu) or a KSF (K 2 SiF 6 ) phosphor.
제1 실시예에 따른 발광소자모듈(400)에 의하면, 발광소자(100)의 상부 면 위에 배치된 파장변환층(110)를 포함한다. 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 상부 면 위에 제2 두께(T2)로 배치된 상부 영역을 포함한다. 실시예에 의하면, 파장변환층(110)의 상부 영역에 의하여 발광소자(100)의 상부 면에서 상부 방향으로 방출된 광이 파장변환층(110)에 의하여 효과적으로 파장 변환될 수 있게 된다. According to the light emitting
제1 실시예에 따른 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 상부 면과 측면에 접촉되어 배치될 수 있다. 파장변환층(110)는 발광소자(100)의 상부 면과 측면으로부터 제공되는 광과의 접촉 면적이 충분히 확보될 수 있다. 이에 따라, 파장변환층(110)는 발광소자(100)로부터 방출되는 충분한 광량을 입사 받고 파장 변환하여 제공할 수 있게 된다.The
제1 실시예에 따른 확산부(120)는 파장변환층(110)의 상부 면에 배치될 수 있다. 예로서, 확산부(120)는 파장변환층(110)의 상부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 확산부(120)는 발광소자(100)의 상부 면으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 확산부(120)는 파장변환층(110)의 상면에만 배치될 수 있다. The
확산부(120)는 파장변환층(110)로부터 입사되는 광을 확산시킬 수 있다. The
확산부(120)는 수지 및 산란입자를 포함할 수 있다. 확산부(120)와 파장변환층(110)는 동일 수지를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 수지는 예로서, 수지는 광 투과성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소 수지, 아크릴 수지를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 산란입자는 마이크로 사이즈로 형성되는 실리콘(silicone), 알루미나(alumina), 이산화티타늄(TiO2), 이산화실리콘(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 황산바륨(barium bulfate), 산화아연(ZnO), 폴리메타크릴산메틸(Poly(methylmethacrylate), PMMA) 및 벤조구아나민(Benzoguanamine)계 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 형성될 수 있다. 또는 산란제는 나노 사이즈로 이루어지는 실리카(silica), 알루미나(alumina), 이산화티타늄(TiO2), 이산화실리콘(SiO2), 지르코니아(ZrO2), 황산바륨(barium sulfate) 및 산화아연(ZnO)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 형성될 수 있다.The
확산부(120)은 제3 두께(T3)를 가질 수 있다. 확산부(120)의 제3 두께(T3)는 파장변환층(110)의 제1 두께(T1) 또는 제2 두께(T2)와 상이할 수 있다. 예컨대, 20㎛ 내지 40㎛일 수 이다. 20㎛ 미만인 경우, 산란 입자가 충분히 제공되지 않아, 확산 효율이 떨어질 수 있다. 40㎛ 초과인 경우, 발광소자모듈의 두께가 증가되어, 박형이 요구되는 추세에 역행될 수 있다.The
확산부(120)와 파장변환층(110)의 두께 비는 1:4 내지 1: 10일 수 있다. 1:4 미만인 경우 확산부(120)의 두께가 너무 얇아져 광의 확산이 용이하지 않다. 1:10 초과인 경우 파장변환층(110)의 두께가 너무 커 발광소자모듈(400)의 두께가 커질 수 있다.The thickness ratio of the
한편, 파장변환층(110)의 굴절률은 확산부(120)의 굴절률보다 클 수 있다. 따라서, 파장변환층(110)과 확산부(120) 사이의 경계면에서 광의 출사각은 광의 입사각보다 커질 수 있다. 이러한 특징은 이하의 모든 실시예에 동일하게 적용될 수 있다. Meanwhile, the refractive index of the
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 비교예 및 실시예에 따른 지향각 및 색좌표를 설명하기로 한다.Hereinafter, the viewing angles and color coordinates according to Comparative Examples and Examples will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
비교예에서는 실시예에 따른 확산부(120)가 없는 상태에서 테스트되었다. 실시에 따른 확산부(120)의 테스트 조건은 하기 표 1과 같다.In the comparative example, it was tested without the
TiO2
TiO2
도 3에 도시되고 표 1에 나태낸 바와 같이, 실시예의 제1 케이스(Case1) 내지 케이스(Case5) 모두 비교예에서 보다 지향각이 더 크다.도 4a는 비교예에서의 광의 진행 모습을 보여주고, 도 4b는 실시예에서의 광의 진행 모습을 보여준다. 비교에 및 실시예 모두 복수의 발광소자모듈이 기판에 실장되어 테스트되었다. As shown in FIG. 3 and shown in Table 1, both the first case (Case1) to the case (Case5) of the embodiment have a larger directivity than in the comparative example. FIG. 4A shows the progress of light in the comparative example , Figure 4b shows the progress of the light in the embodiment. In both the comparative and the examples, a plurality of light emitting device modules were mounted and tested on a substrate.
도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 비교예에서보다 실시예에서 보다 균일한 광 분포를 보임을 알 수 있다. 즉, 실시예에서는 균일한 광 분포에 의해 휘점 불량인 핫 스팟이 최소화될 수 있다.4A and 4B, it can be seen that the light distribution is more uniform in the embodiment than in the comparative example. That is, in the embodiment, hot spots having poor bright spots may be minimized by uniform light distribution.
한편, 표 2와 같은 조건으로 색좌표에 대한 테스트가 수행되었고, 이러한 테스트의 결과로서 도 5와 같은 색좌표가 구현되었다.Meanwhile, the color coordinate test was performed under the conditions shown in Table 2, and the color coordinate as shown in FIG. 5 was implemented as a result of the test.
표 2에 나타낸 조건으로 테스트된 도 5에 도시한 바와 같이, 형광체가 실리콘의 중량 대비 110% 내지 130%의 중량을 가지고, 제1 두께(T1)와 제2 두께(T2) 각각은 예컨대, 150㎛ 내지 200㎛일 때, SAE 표준 규격을 충족시킴을 알 수 있다. SAE 표준 규격은 철강, 비철 금속 재료(非鐵金屬材料), 비금속 재료(非金屬材料), 연료, 윤활유, 기계 요소, 부품, 장치류, 자동차 및 부품의 시험 방법, 수리 방법, 용어의 정의(定義) 등에 관하여 미국 자동차 기술 학회(Society of Automotive Engineers)가 제정한 규격이다. As shown in FIG. 5 tested under the conditions shown in Table 2, the phosphor has a weight of 110% to 130% by weight of silicon, and each of the first thickness T1 and the second thickness T2 is, for example, 150 It can be seen that when the µm to 200 µm, the SAE standard specification is satisfied. SAE standard specifications are steel, non-ferrous metal materials, non-metallic materials, fuels, lubricants, mechanical components, parts, devices, test methods, repair methods, and definitions of terms and conditions for automobiles and parts ( This is a standard established by the American Society of Automotive Engineers.
실시예에 의하면, 확산부(120)는 파장변환층(110)의 상부 면에 배치되고, 파장변환층(110)의 측면에는 배치되지 않는다. 이에 따라, 파장변환층(110)의 상부 영역에서 파장 변환된 광은 확산부(120)를 통화 확산되므로 광 지향각이 향상될 수 있다. According to an embodiment, the
실시예에 따른 발광소자모듈에 의하면, 발광소자(100)의 상부 면과 확산부(120) 사이에 배치된 파장변환층(110)에 의하여 발광소자(100)로부터 방출된 광의 파장 변환 효율이 좋아질 수 있게 된다. According to the light emitting device module according to the embodiment, the wavelength conversion efficiency of light emitted from the
실시예에 따른 발광소자모듈(400)에 의하면, 확산부(120)의 하부 면이 발광소자(100)의 상부 면으로부터 이격되어 배치됨에 따라, 발광소자(100)의 상부 방향으로 추출되는 광량도 증가될 뿐만 아니라 파장변환층(110)의 측벽에서 외부 방향으로 추출되는 광량도 증가될 수 있게 된다.According to the light emitting
실시예에 의하면, 확산부(120)에 포함된 산란입자, 파장변환층(110)의 제2 두께(T2) 및 확산부(120)의 제2 두께(T3)를 최적화함으로써, 지향각을 향상시키고 SAE 규격을 충족시킬 수 있다. According to an embodiment, by optimizing the scattering particles included in the
도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자모듈에 적용되는 발광소자의 예를 살펴 보기로 한다. 도 6은 도 1에 도시된 발광소자를 나타낸 도면이다.An example of a light emitting device applied to the light emitting device module according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a view showing the light emitting device shown in FIG. 1.
도 6을 참조하면, 제1 실시예에 따른 발광소자(100)는 기판(11), 발광구조물(10), 제1 전극(16a) 및 제2 전극(16b)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
제1 실시예에 따른 발광구조물(10)은 제1 도전형 반도체층(12), 활성층(13) 및 제2 도전형 반도체층(14)을 포함할 수 있다. 제1 실시예에 따른 발광구조물(10)은 제1 도전형 반도체층(12)과 제2 도전형 반도체층(14) 사이에 배치된 활성층(13)을 포함할 수 있다. The
예로서, 제1 실시예에 따른 발광구조물(10)에 의하면, 제1 도전형 반도체층(12)은 n형 반도체층으로 제공되고, 제2 도전형 반도체층(14)은 p형 반도체층으로 제공될 수 있다. 또한, 제1 실시예에 따른 발광구조물(10)의 다른 예에 의하면, 제1 도전형 반도체층(12)은 p형 반도체층으로 제공되고, 제2 도전형 반도체층(14)은 n형 반도체층으로 제공될 수도 있다.For example, according to the
발광구조물(10)은 활성층(13)을 구성하는 물질에 따라 발광되는 광의 파장 대역이 변화될 수 있다. 또한, 활성층(13)을 구성하는 물질에 따라 제1 도전형 반도체층(12)과 제2 도전형 반도체층(14)을 구성하는 물질의 선택이 변화될 수 있다. 발광구조물(10)은 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 발광구조물(10)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예로서, 발광구조물(10)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P), 비소(As), 질소(N)로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 제공될 수 있다. The light-emitting
활성층(13)은 제1 도전형 반도체층(12)으로부터 제공되는 제1 캐리어(예컨대, 전자)와 제2 도전형 반도체층(14)으로부터 제공되는 제2 캐리어(예컨대, 정공)의 결합(recombination)에 대응되는 파장 대역의 광을 생성할 수 있다. 활성층(13)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나 이상으로 제공될 수 있다. 활성층(13)은 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 활성층(13)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. The
활성층(13)에서 자외선 파장 대역, 청색 파장 대역 또는 녹색 파장 대역의 광이 생성되는 경우, 활성층(13)은 예로서 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 제공될 수 있다. 활성층(13)은 예를 들어 InAlGaN, InAlN, InGaN, AlGaN, GaN를 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 활성층(13)이 다중 우물 구조로 제공된 경우, 활성층(13)은 복수의 장벽층과 복수의 우물층이 적층되어 제공될 수 있다. When light in the ultraviolet wavelength band, blue wavelength band, or green wavelength band is generated in the
제1 도전형 반도체층(12)은 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(12)은 예로서 2족-6족 화합물 반도체 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예컨대, 활성층(13)에서 자외선 파장 대역, 청색 파장 대역 또는 녹색 파장 대역의 광이 생성되는 경우, 제1 도전형 반도체층(12)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 제공될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(12)은, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN를 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.The first conductivity
제2 도전형 반도체층(14)은 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(14)은 예로서 2족-6족 화합물 반도체 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예컨대, 활성층(13)에서 자외선 파장 대역, 청색 파장 대역 또는 녹색 파장 대역의 광이 생성되는 경우, 제2 도전형 반도체층(14)은 예로서 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 제공될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(14)은, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN를 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.The second conductivity
제1 실시예에 따른 발광소자(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(12)에 전기적으로 연결된 제1 전극(16a)과 제2 도전형 반도체층(14)에 전기적으로 연결된 제2 전극(16b)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 실시예에 따른 발광소자(100)는 제1 전극(16a)에 전기적으로 연결된 제1 전극패드(17a)와 제2 전극(16b)에 전기적으로 연결된 제2 전극패드(17b)를 포함할 수 있다. 제1 전극패드(17a)와 제2 전극패드(17b) 사이에 충진층(20)이 배치될 수 있다. 충진층(20)은 예로서 절연물질로 제공될 수 있다. 충진층(20)은 제1 전극패드(17a)와 제2 전극패드(17b)를 지지할 수 있다.The
제1 실시예에 따른 발광소자(100)에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10)이 기판(11) 아래에 배치될 수 있다. 기판(11)은 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예로서, 기판(11)은 발광구조물(10)의 성장에 적합한 물질이거나 캐리어 웨이퍼일 수 있다. 기판(11)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다.According to the
제1 전극(16a)은 활성층(13), 제2 도전형 반도체층(14)을 관통하는 관통홀을 통해 제1 도전형 반도체층(12)과 전기적으로 접속될 수 있다. 관통홀에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층(12), 활성층(13) 및 제2 도전형 반도체층(14)의 측면에는 제1 절연층(15a)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(15a)은 활성층(13) 및 제2 도전형 반도체층(14)이 제1 전극(16a) 및 제1 전극 패드(16a)와 접속되는 것을 방지할 수 있다. The
제1 전극(16a)과 제2 전극(16b)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Ti, Cr, Cu 및 이들의 선택적인 조합을 포함하는 그룹 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
제2 전극(16b)과 제1 전극 패드(17a) 사이에는 제2 절연층(15b)이 더 배치될 수 있다. 또한, 제2 절연층(15b)은 제2 전극(16b)과 제2 전극 패드(17b) 사이에도 배치될 수 있다. 제2 절연층(15b)은 절연 기능과 반사 기능을 모두 수행하는 물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(15b)은 DBR층을 포함할 수 있다. A second insulating
제1 실시예에 따른 발광소자(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 측에 기판(11)이 배치되고 하부 측에 제1 전극패드(17a)와 제2 전극패드(17b)가 배치될 수 있다. 예로서, 발광소자(100)는 플립 칩 본딩 방식을 통하여 하부에 배치된 회로기판에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제1 전극패드(17a)와 제2 전극패드(17b) 위에 배치된 제2 절연층(15b)이 반사 특성이 우수한 DBR층으로 제공됨에 따라, 활성층(10)에서 생성된 광은 발광구조물(10)의 측면 방향 및 상부 방향으로 효과적으로 방출될 수 있게 된다.In the
(제2 실시예)(Second example)
도 7은 제2 실시예에 따른 발광소자모듈을 나타낸 평면도이고, 도 8은 도 8에 도시된 발광소자모듈의 B-B선에 따른 단면도이다.7 is a plan view showing a light emitting device module according to a second embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B-B of the light emitting device module shown in FIG. 8.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 실시예에 따른 발광소자모듈(400A)는 발광소자(100), 파장변환층(110) 및 확산부(120, 이하 제1 확산부라 함)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 실시예에 따른 발광소자모듈(400A)는 제2 확산부(130)를 더 포함할 수 있다. 제2 실시예에서 제2 확산부(130)를 제외하고는 제1 실시예와 동일하므로, 이하의 설명에서 누락된 구성요소는 제1 실시예로부터 용이하게 이해될 수 있다.7 and 8, the light emitting
제2 실시예에 따른 발광소자모듈(400A)는 파장변환층(110)과 제1 확산부(120) 사이에 배치된 제2 확산부(130)를 포함할 수 있다. 제2 확산부(130)는 발광소자(100)로부터 입사된 광을 확산시켜 제1 확산부(120)로 제공할 수 있다. 아울러, 제1 확산부(120)는 제2 확산부(130)로부터 입사된 광을 확산시켜 외부로 방출시킬 수 있다.The light emitting
제2 실시예에 따르면, 제1 확산부(120)뿐만 아니라 제2 확산부(130)가 추가되어 발광소자(100)로부터 방출된 광이 2번 확산됨으로써, 광 지향각을 더욱 더 향상시킬 수 있다. According to the second embodiment, not only the
제2 확산부(130)는 패턴(112) 및 리세스(122)를 포함할 수 있다. 리세스(122)는 패턴(112)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 패턴(112)은 서로 이격된 복수 개로 구비될 수 있지만, 서로 인접하거나 접촉할 수도 있다. 리세스(122)는 서로 이격된 복수 개로 구비될 수 있지만, 서로 인접하거나 접촉할 수도 있다.The
패턴(112)은 방사형으로 배치될 수 있다. 예컨대, 파장변환층(110)의 상면은 중심으로부터 가장자리를 따라 복수의 영역으로 구분될 수 있다. 예컨대, 파장변환층(110)의 상면이 제1 영역, 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역 및 제2 영역을 둘러싸는 제3 영역으로 구분될 수 있다. 이러한 경우, 제1 영역은 예컨대 원 형상을 가지고, 제2 영역은 제1 영역과 외측과 인접하여 배치되고, 제3 영역은 제2 영역의 외측과 인접하여 배치될 수 있다. 예컨대, 파장변환층(110)의 상면의 제1 영역에 복수의 패턴(112)이 배치될 수 있다. 파장변환층(110)의 상면의 제2 영역에 복수의 패턴(112)이 배치될 수 있다. 즉, 제2 영역에 배치된 복수의 패턴(112)은 제1 영역의 외측 둘레를 따라 배치될 수 있다. 파장변환층(110)의 상면의 제3 영역에 복수의 패턴(112)이 배치될 수 있다. 즉, 제3 영역에 배치된 복수의 패턴(112)은 제2 영역의 외측 둘레를 따라 배치될 수 있다. The
복수의 패턴(112)은 방사상 방향으로 일렬로 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The plurality of
예컨대, 파장변환층(110)의 상면의 중심에서 가장자리로 갈수록 패턴(112) 사이의 간격이 더 넓어질 수 있지만, 이에 한정하지는 않는다. 이와 같은 패턴(112)의 배치 구조에 의해 파장변환층(110)의 상면의 중심에서는 광이 보다 많이 굴절되어 상부방향보다는 측 방향으로 방출되도록 하며, 파장변환층(110)의 상면의 가장자리에서는 광이 보다 덜 굴절되어 상부방향으로 방출될 수 있다. 이에 따라, 발광소자(100)의 중심축을 중심으로 높은 휘도를 분산시켜 균일한 광의 방출이 가능하며 광 지향각도 향상될 수 있다. For example, as the distance from the center of the upper surface of the
도 9에 도시한 바와 같이, 패턴(112)은 파장변환층(110) 상에 배치될 수 있다. 패턴(112)은 파장변환층(110)과 일체로 형성될 수 있지만, 별개로 형성될 수도 있다. 패턴(112)은 파장변환층(110)의 상면으로부터 상부 방향을 향해 연장되거나 돌출될 수 있다. As illustrated in FIG. 9, the
패턴(112)은 원통 형상을 가질 수 있다. 패턴(112)의 하측의 직경은 패턴(112)의 상측의 직경보다 클 수 있다. 이에 따라, 패턴(112)의 측면은 경사면(112a)을 가질 수 있다. 패턴(112)의 상측은 평면을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 패턴(112)은 원뿔 형상을 가질 수도 있다. The
예컨대, 패턴(112)의 측면은 적어도 3개 이상의 평면을 가지고, 이들 평면은 서로 접할 수 있다. 이러한 경우, 패턴(112)의 상측은 평면을 가지거나 꼭지점을 가질 수 있다. For example, the side surfaces of the
패턴(112)의 높이는 500nm 이상일 수 있다. 50nm 이하인 경우, 패턴(112)의 형성이 용이하지 않을 수 있다. 패턴(112)의 높이는 제1 확산부(120)의 두께보다 작거나, 같거나 클 수 있다. The height of the
예컨대, 패턴(112)의 높이가 제1 확산부(120)의 두께와 동일한 경우, 패턴(112)이 제1 확산부(120)를 관통하여 패턴(112)의 상면이 외부에 노출될 수 있다. 이러한 경우, 제1 확산부(120)는 패턴(112)에 대응되는 개구(143)를 가질 수 있다. 개구(143)의 내측과 패턴(112)의 측면은 접할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. For example, when the height of the
예컨대, 패턴(112)의 높이가 제1 확산부(120)의 두께보다 큰 경우, 패턴(112)이 제1 확산부(120)를 관통하여 패턴(112)의 상면이 제1 확산부(120)의 상면으로부터 상부 방향을 향해 돌출될 수 있다. For example, when the height of the
패턴(112)의 하면은 아래에서 보았을 때 원형일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The lower surface of the
패턴(112)의 하면의 반지름은 패턴(112)의 높이와 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 이와 같은 구조에 의해, 광 지향각이 더 향상될 수 있다. The radius of the lower surface of the
리세스(122)는 제1 확산부(120)의 하면에 배치될 수 있다. 리세스(122)는 패턴(112)의 형상과 대응되는 형상을 가지며, 제1 확산부(120)의 내부로 들어간 오목 형상을 가질 수 있다. 패턴(112)은 리세스(122)와 접할 수 있지만, 리세스(122)와 이격되고 그 사이에 공기와 같은 매질이 채워질 수도 있다. The
한편, 제2 확산부(130)의 제조 방법을 살펴보면, 우선 발광소자(100)를 둘러싸고 그 상측에 복수의 패턴(112)을 포함하는 제1 확산부(120)가 구비될 수 있다. 이후, 몰딩 공정을 이용하여 산란입자를 포함하는 수지가 제1 확산부(120) 및 복수의 패턴(112) 상에 분사된 후 경화 공정에 의해 복수의 패턴(112)과 이 패턴(112)에 대응되는 리세스(122)로 구성되는 제2 확산부(130)가 제조될 수 있다.On the other hand, looking at the manufacturing method of the
실시예에 따르면, 파장변환층(110)과 제1 확산부(120) 사이에 배치되고 패턴(112)과 리세스(122)를 포함하는 제2 확산부(130)가 구비됨으로써, 발광소자(100)로부터 방출된 광이 2번 확산됨으로써, 광 지향각을 더욱 더 향상시킬 수 있다. According to an embodiment, the
(제3 실시예)(Example 3)
도 10은 제3 실시예에 따른 발광소자모듈을 나타낸 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 발광소자모듈의 C-C선에 따른 단면도이다.10 is a perspective view showing a light emitting device module according to a third embodiment, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line C-C of the light emitting device module shown in FIG. 10.
도 10 및 도 11를 참조하면, 제3 실시예에 따른 발광소자모듈(400B)는 제3 확산부(140)를 더 포함할 수 있다. 제3 확산부(140)는 복수의 개구(143)를 포함할 수 있다. 제3 실시예는 제2 실시예에 적용될 수도 있다. 제3 실시예에서 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호가 부여되고, 상세한 설명은 생략된다.10 and 11, the light emitting
제3 확산부(140)는 제1 확산부(120)에 배치될 수 있다. 복수의 개구(143)가 특정 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 복수의 개구(143)의 직경은 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 여기서, 개구(143)라 함은 제1 확산부(120)의 하면과 상면이 개방됨을 의미할 수 있다. The
다른 예로서, 개구(143) 대신에 제1 확산부(120)의 하면 및/또는 상면에 복수의 리세스(122)가 배치될 수 있다. 또 다른 예로서, 복수의 개구(143)와 복수의 리세스(122)가 제1 확산부(120)에 배치될 수도 있다. As another example, a plurality of
예컨대, 복수의 리레스가 제1 확산부(120)의 하면에 배치되는 경우, 파장변환층(110)의 상면과 리세스(122)의 내면 사이에 예컨대, 공기가 채워진 공간 영역이 구비될 수 있다. For example, when a plurality of recesses are disposed on the lower surface of the
한편, 개구(143)는 파장변환층(110)의 중심에서 가장자리를 향해 기울어질 수 있다. 파장변환층(110)의 중심에서 가장자리로 갈수록 개구(143)의 기울어진 각도는 더욱 더 커질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. Meanwhile, the
파장변환층(110)의 상면은 복수의 개구(143)에 의해 외부에 노출된 영역을 가질 수 있다. The upper surface of the
발광소자(100)에서 발광되어 파장변환층(110)을 경유한 광이 상기 노출된 영역을 통해 개구(143)로 진입되고, 예컨대 개구(143)의 내부를 따라 파장변환층(110)을 관통하여 외부로 방출될 수 있다. Light emitted from the
다른 예로서, 개구(143) 내에 전반사가 가능한 물질로 이루어진 전반사층이 배치될 수 있다. 이에 따라, 광이 개구(143) 내에서 전반사된 후 외부로 방출될 수 있다. As another example, a total reflection layer made of a material capable of total reflection may be disposed in the
실시예에 따르면, 제3 확산부(140)의 복수의 개구(143)가 파장변환층(110)의 중심에서 가장자리를 향해 기울어지도록 배치됨으로써, 해당 개구(143)로 진입된 광이 개구(143)를 따라 기울어진 방향을 따라 진행되어 외부로 방출되어 광 지향각이 현저히 향상될 수 있다. According to an embodiment, the plurality of
특히, 제3 실시예의 제3 확산부(140)가 제1 실시예의 제1 확산부(120) 또는 제2 실시예의 제1 및 제2 확산부(120, 130)와 결합되는 경우, 더욱 더 향상된 지향각을 확보할 수 있다.In particular, when the
(제4 실시예)(Example 4)
도 12는 제4 실시예에 따른 발광소자모듈을 나타낸 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing a light emitting device module according to a fourth embodiment.
도 12를 참조하면, 제4 실시예에 따른 발광소자모듈(400C)에서, 제1 확산부(120)는 하면으로부터 상부 방향을 향해 들어간 제1 오목면과 상면으로부터 하부 방향을 향해 들어간 제2 오목면을 가질 수 있다. 이러한 구조에서, 제1 확산부(120)의 가장자리의 두께를 T3라 하고, 제1 확산부(120)의 중심의 두께를 T4라 할 때, 제1 확산부(120)의 가장자리의 두께(T3)가 제1 확산부(120)의 중심의 두께(T4)보다 클 수 있다. Referring to FIG. 12, in the light emitting
제4 실시예는 제2 및/또는 제3 실시예에 적용될 수 있다. 제4 실시예에서 제1 실시예, 제2 실시예 또는 제3 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호가 부여되고, 상세한 설명은 생략된다.The fourth embodiment can be applied to the second and / or third embodiment. In the fourth embodiment, the same reference numerals are assigned to the same components as the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment, and detailed description is omitted.
제1 오목면과 제2 오목면 각각은 소정 곡률을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 오목면의 곡률은 제1 오목면의 곡률보다 클 수 있다. Each of the first concave surface and the second concave surface may have a predetermined curvature. For example, the curvature of the second concave surface may be greater than that of the first concave surface.
실시예에 따르면, 제1 확산부(120)의 하면 및 상면 각각에 구비된 오목면을 가지고 이러한 오목면이 소정의 곡률을 가지도록 함으로써, 광 지향각을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment, the light directing angle can be improved by having the concave surfaces provided on each of the lower surface and the upper surface of the
도 13은 실시예에 따른 발광소자패키지를 나타낸 평면도이고, 도 14는 도 13에 도시된 발광소자패키지의 D-D선에 따른 단면도이다.13 is a plan view showing a light emitting device package according to an embodiment, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line D-D of the light emitting device package shown in FIG. 13.
도 13 및 도 14를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자패키지는 기판(300)과 기판(300) 상에 실장되는 복수의 발광소자모듈(400)을 포함할 수 있다. 13 and 14, the light emitting device package according to the embodiment may include a
도면에는 제1 실시예에 따른 발광소자모듈(400)이 도시되고 있지만, 실시예에 따른 발광소자패키지에는 제2 내지 제4 발광소자모듈(400A, 400B, 400C) 모두 적용될 수 있다.Although the light emitting
한편, 상술한 발광소자패키지는 예컨대 영상표시장치의 광원이나 조명장치의 광원으로 사용될 수 있다.Meanwhile, the above-described light emitting device package may be used, for example, as a light source of a video display device or a light source of a lighting device.
영상표시장치의 광원은 예컨대, 백라이트유닛을 포함할 수 있다. 백라이트유닛은 발광소자패키지의 배치 형태에 따라 에지(edge) 타입과 직하(direct) 타입으로 구분될 수 있다. 에지 타입에서는 발광소자패키지가 도광판의 측면 상에 배치될 수 있다. 직하 타입에서는 발광소자패키지가 디스플레이 패널의 아래에 배치될 수 있다. The light source of the video display device may include, for example, a backlight unit. The backlight unit may be classified into an edge type and a direct type according to the arrangement form of the light emitting device package. In the edge type, the light emitting device package may be disposed on the side surface of the light guide plate. In the direct type, the light emitting device package may be disposed under the display panel.
조명장치의 광원은 등기구, 벌브(bulb) 타입 램프, 이동 단말기의 광원을 포함할 수 있다. The light source of the lighting device may include a luminaire, a bulb type lamp, and a light source of the mobile terminal.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 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 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, and effects described in the above embodiments are included in at least one embodiment, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, and the like exemplified in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 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 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments have been mainly described above, these are merely examples and do not limit the embodiments, and those skilled in the art to which the embodiments belong may not be exemplified in the above without departing from the essential characteristics of the embodiments. You will see that it is possible to modify and apply branches. For example, each component specifically shown in the embodiments can be implemented by modification. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of embodiments set forth in the appended claims.
100: 발광소자
110: 파장변환층
112: 패턴
112a: 경사면
120, 130, 140: 확산부
122: 리세스
143: 개구300 기판
400, 400A, 400B, 400C: 발광소자모듈100: light emitting element
110: wavelength conversion layer
112: pattern
112a: Slope
120, 130, 140: diffuser
122: Recess
143: opening 300 substrate
400, 400A, 400B, 400C: Light emitting element module
Claims (9)
상기 발광소자의 상면 및 복수의 측면에 배치되고, 수지 및 형광체를 포함하는 파장변환층; 및
상기 파장변환층 상에 배치되고, 산란입자를 포함하는 제1 확산부;
를 포함하고,
상기 수지와 형광체의 중량 비는 1:1.1 내지 1:1.3이고,
상기 제1 확산부와 상기 파장변환층의 두께 비는 1:4 내지 1:10인 발광소자모듈.Light emitting elements;
A wavelength conversion layer disposed on an upper surface and a plurality of side surfaces of the light emitting device and including a resin and a phosphor; And
A first diffusion unit disposed on the wavelength conversion layer and including scattering particles;
Including,
The weight ratio of the resin and the phosphor is 1: 1.1 to 1: 1.3,
A light emitting device module having a thickness ratio of the first diffusion portion and the wavelength conversion layer is 1: 4 to 1:10.
상기 파장변환층과 상기 제1 확산부 사이에 배치되는 제2 확산부;
를 더 포함하는 발광소자모듈.According to claim 1,
A second diffusion portion disposed between the wavelength conversion layer and the first diffusion portion;
A light emitting device module further comprising a.
상기 제2 확산부는,
상기 파장변환층의 상면에 배치되는 패턴; 및
상기 패턴에 대응되고 상기 제1 확산부의 하면에 배치되는 리세스;를 포함하는 발광소자모듈.According to claim 2,
The second diffusion unit,
A pattern disposed on an upper surface of the wavelength conversion layer; And
And a recess corresponding to the pattern and disposed on a lower surface of the first diffusion unit.
상기 패턴은 방사상으로 배치되는 발광소자모듈.According to claim 3,
The pattern is a light emitting device module disposed radially.
상기 패턴은 원통 형상을 가지며,
상기 패턴의 측면은 경사면을 가지며,
상기 패턴의 하면의 직경은 상기 패턴의 상면의 직경보다 큰 발광소자모듈According to claim 3,
The pattern has a cylindrical shape,
The side surface of the pattern has an inclined surface,
The diameter of the lower surface of the pattern is larger than the diameter of the upper surface of the pattern of the light emitting device module
상기 패턴의 하면의 반지름과 상기 패턴의 높이는 동일한 발광소자모듈.According to claim 3,
The radius of the lower surface of the pattern and the height of the pattern are the same light emitting device module.
상기 패턴의 크기는 중심보다 가장자리에서 더 큰 발광소자모듈.According to claim 3,
The size of the pattern is a light emitting device module larger than the center edge.
상기 패턴의 개수는 중심보다 가장자리가 더 많은 발광소자모듈.According to claim 3,
The number of patterns is a light emitting device module having more edges than the center.
제1 내지 제8항에 의한 상기 발광소자모듈을 포함하는 발광소자패키지.Board;
A light emitting device package comprising the light emitting device module according to claim 1 to claim 8.
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