KR20200090066A - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 Download PDF

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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명 장치는 몸체의 상면 및 하면에 제1 및 제2도전성 패턴을 포함하는 제1기판; 및 상기 제1기판의 제1도전성 패턴 상에 배치된 복수의 발광소자; 및 상기 제1기판의 제1도전성 패턴 상에 배치된 보호 소자를 포함하며, 상기 제1도전성 패턴은, 제1패드부; 상기 제1패드부로부터 연장된 제1본딩부; 상기 제1본딩부와 대면하는 제1본딩 패드; 상기 제2도전성 패턴과 연결되는 제2패드부; 상기 제2패드부에 연결된 제3본딩 패드; 및 상기 제1 및 제3본딩 패드 사이에 배치된 하나 이상의 제2본딩 패드를 포함하며, 상기 제1본딩 패드는 상기 제1본딩 패드와 상기 제1패드부 사이의 영역으로 연장되는 제2본딩부를 포함하며, 상기 제2본딩 패드는 상기 제3본딩 패드와 상기 제2패드부 사이의 영역으로 연장된 제3본딩부를 포함하며, 상기 복수의 발광소자는 상기 제 1내지 제3본딩 패드 각각의 위에 배치되며, 상기 복수의 발광소자 각각은 상기 제1 내지 제3본딩 패드와 상기 제1 내지 제3본딩부에 각각 연결될 수 있다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS HAVING THEREOF}
발명의 실시 예는 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치에 관한 것이다.
조명 응용은 차량용 조명(light)뿐만 아니라 디스플레이 및 간판용 백라이트를 포함한다.
발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 조명장치에 적용되고 있다.
최근에는 차량용 광원으로서, 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 백열등과 비교하면, 발광 다이오드는 소비 전력이 작다는 점에서 유리하다. 그러나, 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 출사각이 작기 때문에, 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우에는, 발광 다이오드를 이용한 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다.
발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
발명의 실시 예는 복수의 발광 소자를 갖는 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치를 제공한다.
발명의 실시 예는 회로 기판 상의 본딩 패드들 상에 발광 소자를 각각 배치하고 전기적으로 연결한 조명 모듈을 제공한다.
발명의 실시 예는 복수의 발광 소자에 연결된 제1도전성 패턴 및 제2도전성 패턴을 제1기판의 상면 및 하면에 배치한 조명 모듈을 제공한다.
발명의 실시 예는 복수의 발광 소자에 연결된 부 극성의 단자와 방열 플레이트를 연결시킨 조명 모듈을 제공한다.
발명의 실시 예는 제1기판 상에 배치된 복수의 발광 소자에 연결된 제1패드부를 제2기판에 와이어로 연결하고 부 극성 단자를 도전성 비아를 통해 방열 플레이트에 접지시킨 조명 모듈을 제공한다.
발명의 실시 예는 조명 모듈 및 이를 갖는 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 조명 장치는, 몸체, 상기 몸체의 상면에 제1도전성 패턴, 및 상기 몸체의 하면에 제2도전성 패턴을 포함하는 제1기판; 및 상기 제1기판의 제1도전성 패턴 상에 배치된 복수의 발광소자; 및 상기 제1기판의 제1도전성 패턴 상에 배치된 보호 소자를 포함하며, 상기 제1도전성 패턴은, 제1패드부; 상기 제1패드부로부터 연장된 제1본딩부; 상기 제1본딩부와 대면하는 제1본딩 패드; 상기 제2도전성 패턴과 연결되는 제2패드부; 상기 제2패드부에 연결된 제3본딩 패드; 및 상기 제1 및 제3본딩 패드 사이에 배치된 하나 이상의 제2본딩 패드를 포함하며, 상기 제1본딩 패드는 상기 제1본딩 패드와 상기 제1패드부 사이의 영역으로 연장되는 제2본딩부를 포함하며, 상기 제2본딩 패드는 상기 제3본딩 패드와 상기 제2패드부 사이의 영역으로 연장된 제3본딩부를 포함하며, 상기 복수의 발광소자는 상기 제 1내지 제3본딩 패드 각각의 위에 배치되며, 상기 복수의 발광소자 각각은 상기 제1 내지 제3본딩 패드와 상기 제1 내지 제3본딩부에 각각 연결될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 발광소자 각각은 상기 제1 내지 제3본딩 패드와 상기 제1 내지 제3본딩부에 와이어로 연결될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 방열 플레이트; 상기 방열 플레이트 상에서 제3 및 제4도전성 패턴을 포함하며 상기 제1기판과 이격되는 제2기판; 상기 제1기판의 제1패드부를 상기 제2기판의 제3도전성 패턴에 연결해 주는 외부 연결부재를 포함하며, 상기 제1기판은 상기 몸체 내부에 배치되고 상기 제2패드부와 상기 제2도전성 패턴에 연결된 도전성 비아를 포함하며, 상기 제1기판의 제2도전성 패턴은 상기 방열 플레이트에 연결될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2기판를 통해 상기 방열 플레이트에 체결되는 도전성 체결부재를 포함하며, 상기 도전성 체결부재는 상기 제2기판의 제4도전성 패턴과 상기 방열 플레이트를 연결해 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 발광소자 각각의 위에 배치된 복수의 파장 변환부; 및 상기 복수의 발광소자의 측면 및 상기 파장변환부들의 각 측면에 배치된 반사 부재를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 장치에서 제1기판과 제2기판 간의 와이어 개수를 줄일 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 장치에서 서로 인접한 기판들의 연결 방식을 개선할 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 장치에서 세라믹 재질의 제1기판 및 부 극성의 전원 경로에 의해 방열을 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 장치에서 제1기판 상에서의 와이어 연결에 따른 크랙이나 손해 문제를 방지할 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치의 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 모듈의 평면도이다.
도 2는 도 1의 조명 모듈의 A-A측 단면도이다.
도 3은 도 1의 조명 모듈의 B-B측 단면도이다.
도 4는 도 1의 조명 모듈에서 발광소자의 평면도이다.
도 5는 도 4의 발광소자의 측 단면도이다.
도 6은 도 1의 조명 모듈을 갖는 조명 장치의 사시도이다.
도 7은 도 6의 조명 장치의 측 단면도의 예이다.
도 8은 도 2의 조명 모듈의 다른 예이다.
도 9는 도 6의 조명 장치가 적용된 헤드 램프의 사시도이다.
도 10은 도 9의 헤드 램프의 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 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 실시 예에서 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, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 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 확정되지 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 경우뿐만 아니라, 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 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 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.
<조명 모듈>
도 1은 실시 예에 따른 조명 모듈의 평면도이며, 도 2는 도 1의 조명 모듈의 A-A측 단면도이고, 도 3은 도 1의 조명 모듈의 B-B측 단면도이며, 도 4는 도 1의 조명 모듈에서 발광소자의 평면도이고, 도 5는 도 4의 발광소자의 측 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 조명 모듈(100)은 제1기판(101), 상기 제1기판(101) 상에 배치된 복수의 발광 소자(131,132,133)을 갖는 광원부(130) 및 보호 소자(140)를 포함할 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 사이드 미러등, 차폭등(side maker light), 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용될 수 있다. 상기 조명모듈(100)은 실내, 실외의 광고장치, 표시 장치, 및 각 종 전동차 분야에도 적용 가능할 수 있다.
상기 제1기판(101)은 몸체(105)의 상부에 제1도전성 패턴(102) 및 몸체(105)의 하부에 제2도전성 패턴(103)을 포함할 수 있다. 상기 몸체(105)는 세라믹 재질이거나, 열 도전성 재료를 포함할 수 있다. 상기 몸체(105)는 수지 재질이거나, 금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1기판(101)은 세라믹 계열의 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), 수지 계열의 PCB 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 제1기판(101)은 절연성 재질의 몸체(105)의 양면에 제1도전성 패턴(102) 및 제2도전성 패턴(103)이 배치될 수 있다.
상기 제1기판(101)은 제1 내지 제4측면(S1,S2,S3,S4)을 포함하며, 상기 제1 및 제2측면(S1,S2)은 서로 대면하며, 제3 및 제4측면(S3,S4)은 서로 대면할 수 있다. 상기 제1기판(101)에서 제1 및 제2측면(S1,S2)의 길이는 제3 및 제4측면(S3,S4)의 길이와 동일하거나 다를 수 있다.
상기 제1 및 제2도전성 패턴(102,103)은 미리 설정된 회로 패턴일 수 있으며, 구리, 또는 구리를 포함하는 합금이 될 수 있다. 상기 제1 및 제2도전성 패턴(102,103) 중 적어도 하나 또는 일부의 표면에는 니켈, 은, 금 또는 팔라듐 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 합금을 이용하여 표면 처리될 수 있다. 상기 제1 및 제2도전성 패턴(102,103)은 상기 제1기판(101)의 상면 및 하면 에지로부터 이격되어, 전기적으로 보호받을 수 있다.
상기 제1도전성 패턴(102)은 제1패드부(110) 및 제2패드부(112), 서브 패드(P2), 제1 내지 제3본딩 패드(Pa,Pb,Pc)를 포함할 수 있다. 상기 제1패드부(110)는 제1극성의 전원이 공급되는 단자이며, 표면에 본딩층(B11)이 배치될 수 있다. 상기 제1패드부(110)는 외부와 연결되는 제1연결부재(W1)를 통해 연결될 수 있다. 상기 제1연결 부재(W1)는 도전성 와이어를 포함할 수 있다. 상기 제1패드부(110)와 상기 제2패드부(112)는 상기 제1기판(101)의 제3측면(S3)에 인접한 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 서브 패드(P2)는 상기 제1패드부(110)로부터 제2측면(S2) 방향으로 연장되며, 상기 제1패드부(110)보다 작은 면적으로 제공될 수 있다. 상기 서브 패드(P2) 상에는 상기 보호 소자(140)가 배치될 수 있다. 상기 보호 소자(140)는 복수의 발광소자(131,132,133)가 배열된 열로부터 이격되어, 광 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 보호 소자(140)는 복수의 발광소자(131,132,133)를 보호할 수 있다. 상기 보호 소자(140)는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 발광 소자(131,132,133)를 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
상기 서브 패드(P2)는 제2측면(S2)에서 제1측면(S1)을 향하는 방향으로 상기 제1 및 제2패드부(110,112)와 중첩될 수 있다. 상기 서브 패드(P2)와 상기 제1패드부(110) 사이의 연결부(P21)는 서브 패드(P2)의 폭보다 얇은 폭으로 제공될 수 있다.
상기 제1 내지 제3본딩 패드(Pa,Pb,Pc)는 제2측면(S2)에서 제1측면(S1)을 향하여 배열될 수 있고, 제1 및 제2본딩부(M10,M11)와 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1발광소자(131)는 상기 제1본딩 패드(Pa) 상에 배치되며, 상기 제2발광소자(132)는 상기 제2본딩 패드(Pb) 상에 배치되며, 상기 제3발광소자(133)는 상기 제3본딩 패드(Pc) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광소자(131,132,133)는 제1측면(S1)에서 제2측면(S2)을 향하는 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제1본딩 패드(Pa)는 상기 제1패드부(110)로부터 연장된 제1본딩부(M10)와 대면하며, 상기 제1본딩부(M10)와 이격될 수 있다. 상기 제1본딩부(M10)는 상기 제1발광소자(131)의 제1전극(25)와 제1와이어(W1)로 연결될 수 있다. 상기 제1전극(25)은 상기 제1본딩부(M10)의 길이의 70% 이상의 길이를 가질 수 있다. 상기 제1전극(25)과 상기 제1본딩부(M10)는 복수의 제1와이어(W1)로 연결될 수 있다.
상기 제2본딩 패드(Pb)는 상기 제1본딩 패드(Pa)로부터 연장된 제2본딩부(M11)와 대면하며, 상기 제1본딩 패드(Pa) 및 제2본딩부(M11)로부터 이격될 수 있다. 상기 제2본딩부(M11)는 상기 제2발광소자(132)의 제1전극(25A)과 제2와이어(W2)로 연결될 수 있다. 상기 제2발광소자(132)의 제1전극(25A)은 상기 제2본딩부(M11)의 길이의 70% 이상의 길이를 가지고, 상기 제2본딩부(M11)와 복수의 제2와이어(W2)로 연결될 수 있다. 상기 제2본딩부(M11)는 상기 제1본딩 패드(Pa)의 영역으로부터 상기 제2본딩 패드(Pb)와 상기 제1패드부(110) 사이의 영역으로 연장될 수 있다.
여기서, 상기 제1본딩 패드(Pa)는 제1패드부(110)과 연결되는 시작 패드이고, 상기 제3본딩 패드(Pc)는 제2패드부(112)와 연결되는 종단 패드일 수 있다. 이에 따라 상기 제1 및 제3본딩 패드(Pa,Pb) 사이에 배치된 제2본딩 패드(Pb)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제2본딩 패드(Pb)와 제3본딩부(M12)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있고, 상기 제2발광소자(132)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 즉, 3개 이상의 발광소자에 대응되는 개수로 각 본딩 패드(Pa,Pb,Pc)의 개수를 조절할 수 있다.
상기 제3본딩 패드(Pc)는 상기 제2본딩 패드(Pb)로부터 연장된 제3본딩부(M12)와 대면하며, 상기 제2본딩 패드(Pb)와 제3본딩부(M12)로부터 이격될 수 있다. 상기 제3본딩부(M12)는 상기 제3발광소자(133)의 제1전극(25B)과 제3와이어(W3)로 연결될 수 있다. 상기 제3발광소자(133)의 제1전극(25B)은 상기 제3본딩부(M12)의 길이의 70% 이상의 길이를 가지고, 상기 제3본딩부(M12)와 복수의 제3와이어(W3)로 연결될 수 있다. 상기 제3본딩부(M12)는 상기 제2본딩 패드(Pb)의 영역으로부터 상기 제3본딩 패드(Pc)와 상기 제2패드부(112) 사이의 영역으로 연장될 수 있다.
상기 제1 내지 제3발광소자(131,132,133)의 제1전극(25,25A,25B)은 일 방향으로 긴 길이를 갖고 배치되고 상기 제1 내지 제3본딩부(M10,M11,M12) 각각에 인접하게 배치될 수 있어, 제1내지 제3와이어(W1,W2,W3)의 길이를 길게 하지 않더라도, 제1전극(25,25A,25B)과 제1 내지 제3본딩부(M10,M11,M12)에 각각 본딩시켜 줄 수 있다. 상기 제1 내지 제3와이어(W1,W2,W3) 각각을 보호하기 위해 제1내지 제3본딩부(M10,M11,M12) 각각을 제1 내지 제3발광소자(131,132,133) 각각의 일 측면에 인접하게 배치할 수 있다.
상기 제3본딩 패드(Pc)와 제2패드부(112)는 제1연장부(P3)로 연결될 수 있다. 상기 제1연장부(P3)는 제1측면(S1)에 인접한 상기 제3본딩 패드(Pc)의 외측 방향으로부터 연장되고 제2패드부(112)와 연결될 수 있다. 상기 제3본딩 패드(Pc)는 제2연장부(P4)를 포함하며, 상기 제2연장부(P4)는 제4측면(S4)에 인접한 제1부분(P41)이 상기 제3본딩 패드(Pa)의 외측 방향으로 연장되고 상기 제1 및 제2본딩 패드(Pa,Pb)의 외측과 제4측면(S2) 사이를 따라 연장되며, 제2부분(P42)이 제1본딩 패드(Pa)와 제2측면(S2) 사이로 연장될 수 있다. 상기 제2연장부(P4)의 단부(P5)는 상기 보호 소자(140)와 연결될 수 있다. 상기 보호 소자(140)는 상기 제2연장부(P4)의 단부(P5)와 서브 패드(P2)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제4와이어(W4)로 연결되거나 플립 본딩될 수 있다.
상기 제1발광소자(131)는 상기 제1본딩 패드(Pa)와 연결되며, 상기 제2발광소자(132)는 상기 제2본딩 패드(Pb)와 연결되며, 상기 제3발광소자(133)는 상기 제3본딩 패드(Pc)와 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광소자(131,132,133)가 상기 제1 내지 제3본딩 패드(Pa,Pb,Pc)에 연결됨으로써, 상기 제1 내지 제3본딩 패드(Pa,Pb,Pc)는 전기적인 경로를 제공하며 방열을 수행할 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1발광소자(131)는 상기 제1본딩 패드(Pa)와 상기 제1본딩부(M10) 상에서 플립 타입으로 본딩될 수 있다. 상기 제2발광소자(132)는 상기 제2본딩 패드(Pb)와 상기 제2본딩부(M11) 상에서 플립 타입으로 본딩될 수 있다. 상기 제3발광소자(133)는 상기 제3본딩 패드(Pc)와 상기 제3본딩부(M12) 상에서 플립 타입으로 본딩될 수 있다. 이러한 플립 타입으로 본딩될 때 제1 내지 제3와이어는 제거될 수 있다.
상기 제1내지 제3발광소자(131,132,133)는 상기 제1패드부(110)와 상기 제2패드부(112) 사이에서 직렬로 연결될 수 있다. 상기 제1내지 제3발광소자(131,132,133) 각각은 하부에 제2전극(150, 도 5 참조)이 배치될 수 있다. 상기 제2전극(50)은 상기 제1 내지 제3본딩패드(Pa,Pb,Pc)에 본딩되거나 도전성 접합부재로 접합될 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광소자(131,132,133)는 LED 칩으로 구현되거나, LED 칩을 갖는 패키지로 제공될 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광 소자(131,132,133)는 LED 칩 상에 파장변환부를 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 자외선, 청색, 녹색 또는 적색 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 파장변환부는 상기 LED 칩을 통해 방출된 일부 광을 파장 변환할 수 있다. 상기 파장변환부는 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광소자(131,132,133)는 청색, 녹색, 적색 또는 백색의 광 중 적어도 하나를 발광할 수 있다.
상기 제2도전성 패턴(103)은 상기 기판(101)의 하부에 배치된 패드부로 기능하며, 방열판으로 작용할 수 있다. 상기 제2도전성 패턴(103)은 상기 몸체(105)를 통해 전도된 열을 방열할 수 있다. 도 3과 같이, 상기 제2도전성 패턴(103)은 상기 제2패드부(112)와 도전성 비아(119)를 통해 연결될 수 있다. 상기 제2도전성 패턴(103)은 상기 제1기판(101)의 하면 면적의 30% 이상 예컨대, 30% 내지 90%의 범위로 배치되어, 방열 효과를 극대화할 수 있다. 상기 제2도전성 패턴(103)과 상기 제2패드부(112)에 연결된 도전성 비아(119)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 또한 상기 도전성 비아(119)는 상기 제1 또는 제2연장부(P3,P4) 내에 배치되거나, 상기 제2연장부(P4)의 단부에 배치될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 내지 제3발광소자(131,132,133) 각각은 발광 구조물(10) 및 상기 발광 구조물(10)의 일측에 제1전극(25,25A,25B)이 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광소자(131,132,133) 각각은 하부에 제2전극(50)이 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3발광소자(131,132,133) 각각는 LED 칩으로 구현될 수 있다. 상기 LED 칩은 수평형 LED 칩, 수직형 LED 칩 또는 플립 형태의 LED 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1전극(25,25A,25B)은 상기 발광 구조물(10)의 일 측면에 배치되며, 상기 발광 구조물(10)의 제1 또는 제2도전형의 반도체층과 연결될 수 있다. 상기 발광 구조물(10)은 내부에 비아 구조의 제2접촉층(33)과 연결되어, 제1전극(25,25A,25B) 또는 제2전극(50)과 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 발광 구조물(10)은 II족과 VI족 원소의 화합물 반도체 또는/및 III족과 V족 원소의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 발광 구조물(10)은 복수의 반도체층을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 반도체층 중 적어도 하나 또는 모두는 AlInGaN, InGaN, AlGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs와 같은 계열의 화합물 반도체를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층(11,12,13)을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10) 아래에 제1 전극층(20), 상기 제1전극층(20) 아래에 제2 전극(50), 상기 제1전극층(20) 및 제2전극(50) 사이에 절연층(41), 및 제1전극(25)을 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 제1발광소자에 대해 설명하며, 제2 및 제3발광소자는 제1발광소자를 참조하기로 한다.
상기 발광구조물(10)은 제1 반도체층(11), 활성층(12), 및 제2 반도체층(13)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1반도체층(11)과 상기 제2 반도체층(13) 사이에 배치될 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 반도체층(11) 아래에 배치될 수 있으며, 상기 제2 반도체층(13)은 상기 활성층(12) 아래에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 반도체층(11)은 제1 도전형 도펀트 예컨대, n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 반도체층(13)은 제2 도전형 도펀트 예컨대, p형 도펀트가 첨가된 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 또한 반대로, 상기 제1 반도체층(11)이 p형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 반도체층(13)이 n형 반도체층으로 형성될 수도 있다. 상기 활성층은 InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs와 같은 페어로 구현될 수 있다.
상기 제1반도체층(11)의 상면은 러프(rough)한 요철부(11A)로 형성될 수 있으며, 이러한 요철부(11A)는 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 요철부(11A)의 측 단면은 다각형 형상, 또는 반구형 형상을 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(20)은 상기 발광 구조물(10)과 제2전극(50) 사이에 배치되며, 상기 발광 구조물(10)의 제2반도체층(13)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2전극(50)과 전기적으로 절연된다. 상기 제1전극층(20)은 제1 접촉층(15), 반사층(17) 및 캡핑층(19)를 포함하며, 상기 제1 접촉층(15)은 상기 반사층(17)과 제2반도체층(13) 사이에 배치되며, 상기 반사층(17)은 상기 제1 접촉층(15)과 상기 캡핑층(19) 사이에 배치된다. 상기 제1 접촉층(15), 반사층(17) 및 캡핑층(19)은 서로 다른 도전성 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 접촉층(15)은 상기 제2 반도체층(13)에 접촉되며, 예컨대 상기 제2 반도체층(13)에 오믹 접촉을 형성할 수 있다. 상기 제1 접촉층(15)은 예컨대 전도성 산화막, 전도성 질화물 또는 금속으로 형성될 수 있다. 상기 제1 접촉층(15)은 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), ITON(ITO Nitride), IZO(Indium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), AZO(Aluminum Zinc Oxide), AGZO(Aluminum Gallium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Pt, Ag, Ti 중에서 적어도 하나로 형성될 수 있다.
상기 반사층(17)은 상기 제1 접촉층(15)과 캡핑층(19)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 반사층(17)은 상기 반사층(17)은 상기 발광구조물(10)로부터 입사되는 빛을 반사시켜 외부로 추출되는 광량을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 반사층(17)은 광 반사율이 70% 이상인 금속으로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 반사층(17)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사층(17)은 상기 금속 또는 합금과 ITO(Indium-Tin-Oxide), IZO(Indium-Zinc-Oxide), IZTO(Indium-Zinc-Tin-Oxide), IAZO(Indium-Aluminum-Zinc-Oxide), IGZO(Indium-Gallium-Zinc-Oxide), IGTO(Indium-Gallium-Tin-Oxide), AZO(Aluminum-Zinc-Oxide), ATO(Antimony-Tin-Oxide) 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서 상기 반사층(17)은 Ag, Al, Ag-Pd-Cu 합금, 또는 Ag-Cu 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 반사층(17)은 Ag 층과 Ni 층이 교대로 형성될 수도 있고, Ni/Ag/Ni, 혹은 Ti 층, Pt 층을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 접촉층(15)은 상기 반사층(17) 아래에 형성되고, 적어도 일부가 상기 반사층(17)을 통과하여 상기 제2반도체층(13)과 접촉될 수도 있다. 다른 예로서, 상기 반사층(17)은 상기 제1 접촉층(15)의 아래에 배치되고, 일부가 상기 제1 접촉층(15)을 통과하여 상기 제2반도체층(13)과 접촉될 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자는 상기 반사층(17) 아래에 배치된 캡핑층(capping layer)(19)을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층(19)은 상기 반사층(17)의 하면과 접촉되고, 접촉부(34)가 제1전극(25)과 결합되어, 상기 제1전극(25)으로부터 공급되는 전원을 전달하는 배선층으로 기능한다. 상기 캡핑층(19)은 금속으로 형성될 수 있으며, 예컨대 Au, Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 캡핑층(19)의 접촉부(34)는 상기 발광 구조물(10)과 수직 방향으로 오버랩되지 않는 영역에 배치되며, 상기 제1전극(25)과 수직하게 오버랩된다. 상기 캡핑층(19)의 접촉부(34)는 상기 제1 접촉층(15) 및 반사층(17)과 수직 방향으로 오버랩되지 않는 영역에 배치된다. 상기 캡핑층(19)의 접촉부(34)는 상기 발광 구조물(10)보다 낮은 위치에 배치되며, 상기 제1전극(25)과 직접 접촉될 수 있다.
상기 제1전극(25)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 단층은 Au일 수 있고, 다층인 경우 Ti, Ag, Cu, Au 중 적어도 2개를 포함할 수 있다. 여기서, 다층인 경우 Ti/Ag/Cu/Au의 적층 구조이거나, Ti/Cu/Au 적층 구조일 수 있다. 상기 반사층(17) 및 상기 제1 접촉층(15) 중 적어도 하나가 제1전극(25)과 직접 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1전극(25)은 제1전극층(20)의 외 측벽과 상기 발광 구조물(10) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1전극(25)의 둘레에는 상기 보호층(30) 및 투광층(45)이 접촉될 수 있다. 상기 보호층(30)은 상기 발광구조물(10)의 하면에 배치되며, 상기 제2반도체층(13)의 하면 및 상기 제1 접촉층(15)과 접촉될 수 있고, 상기 반사층(17)과 접촉될 수 있다.
상기 보호층(30) 중 상기 발광 구조물(10)과 수직 방향으로 오버랩되는 내측부는 상기 돌출부(16)의 영역과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 보호층(30)의 외측부는 상기 캡핑층(19)의 접촉부(34) 위로 연장되며 상기 접촉부(34)와 수직 방향으로 오버랩되게 배치된다. 상기 보호층(30)의 외측부는 상기 제1전극(25)과 접촉될 수 있으며, 예컨대 상기 제1전극(25)의 둘레 면에 배치될 수 있다.
상기 보호층(30)의 내측부는 상기 발광 구조물(10)과 상기 제1전극층(20) 사이에 배치되며, 외측부는 투광층(45)과 상기 캡핑층(19)의 접촉부(34) 사이에 배치될 수 있다. 상기 보호층(30)의 외측부는 상기 발광구조물(10)의 측벽보다 외측 영역으로 연장되어, 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상기 보호층(30)은 채널층, 또는 저 굴절 재질, 아이솔레이션층으로 정의될 수 있다. 상기 보호층(30)은 절연물질로 구현될 수 있으며, 예컨대 산화물 또는 질화물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(30)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 상기 보호층(30)은 투명한 재질로 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자는 상기 제1 전극층(20)과 상기 제2 전극(50)을 전기적으로 절연시키는 절연층(41)을 포함할 수 있다. 상기 절연층(41)은 상기 제1 전극층(20)과 상기 제2 전극(50) 사이에 배치될 수 있다. 상기 절연층(41)의 상부는 상기 보호층(30)에 접촉될 수 있다. 상기 절연층(41)은 예컨대 산화물 또는 질화물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(41)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다.
상기 절연층(41)은 예로서 100nm 내지 2000nm의 두께로 형성될 수 있다. 상기 절연층(41)의 두께가 100nm 미만으로 형성될 경우 절연 특성에 문제가 발생 될 수 있으며, 상기 절연층(41)의 두께가 2000nm 초과로 형성될 경우에 후 공정 단계에서 깨짐이 발생 될 수 있다. 상기 절연층(41)은 상기 제1 전극층(20)의 하면과 상기 제2전극(50)의 상면에 접촉되며, 상기 보호층(30), 캡핑층(19), 접촉층(15), 반사층(17) 각각의 두께보다는 두껍게 형성될 수 있다.
상기 제2 전극(50)은 상기 절연층(41) 아래에 배치된 확산 방지층(52), 상기 확산 방지층(52) 아래에 배치된 본딩층(54) 및 상기 본딩층(54) 아래에 배치된 도전성 지지부재(56)를 포함할 수 있으며, 상기 제1반도체층(11)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(50)은 상기 확산 방지층(52), 상기 본딩층(54), 상기 도전성 지지부재(56) 중에서 1 개 또는 2 개를 선택적으로 포함하고, 상기 확산 방지층(52) 또는 상기 본딩층(54) 중 적어도 하나는 형성하지 않을 수 있다.
상기 확산 방지층(52)은 Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 방지층(52)은 절연층(41)과 본딩층(54) 사이에서 확산 장벽층으로 기능할 수도 있다. 상기 확산 방지층(52)은 본딩층(54) 및 도전성 지지부재(56)와 전기적으로 연결되고, 상기 제1반도체층(11)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 확산 방지층(52)은 상기 본딩층(54)이 제공되는 공정에서 상기 본딩층(54)에 포함된 물질이 상기 반사층(17) 방향으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 확산 방지층(52)은 상기 본딩층(54)에 포함된 주석(Sn) 등의 물질이 상기 반사층(17)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 본딩층(54)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도전성 지지부재(56)는 실시 예에 따른 상기 발광구조물(10)을 지지하며 방열 기능을 수행할 수 있다. 상기 본딩층(54)은 시드(seed) 층을 포함할 수도 있다.
상기 도전성 지지부재(56)는 금속 또는 캐리어 기판 예를 들어, Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 도전성 지지부재(56)은 발광 소자(100)를 지지하기 위한 층으로서, 그 두께는 제2전극(50)의 두께의 80% 이상이며, 30㎛ 이상으로 형성될 수 있다.
한편, 제2접촉층(33)은 상기 제1 반도체층(11)의 내부에 배치되고 상기 제1반도체층(11)과 접촉된다. 상기 제2접촉층(33)의 상면은 상기 제1반도체층(11)의 하면보다 위에 배치될 수 있으며, 제1반도체층(11)과 전기적으로 연결되고, 상기 활성층(12) 및 제2반도체층(13)과 절연된다. 상기 제2 접촉층(33)은 상기 제2 전극(50)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 접촉층(33)은 상기 제1전극층(20), 상기 활성층(12) 및 상기 제2반도체층(15)을 관통하여 배치될 수 있다. 상기 제2 접촉층(33)은 상기 발광 구조물(10) 내에 배치된 리세스(recess)(2)에 배치되고, 상기 활성층(12) 및 제2반도체층(15)과 보호층(30)에 의해 절연된다. 상기 제2 접촉층(33)는 복수개가 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 접촉층(33)은 제2전극(50)의 돌기(51)에 연결될 수 있으며, 상기 돌기(51)는 상기 확산 방지층(52)으로부터 돌출될 수 있다. 상기 돌기(51)은 절연층(41) 및 보호층(30) 내에 배치된 홀(41A)을 통해 관통되고, 제1전극층(20)과 절연될 수 있다.
상기 제2 접촉층(33)는 예컨대 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 돌기(51)는 다른 예로서, 상기 확산 방지층(52) 및 본딩층(54)을 구성하는 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다. 예컨대 상기 돌기(51)는 예로서 Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1전극(25)은 상기 제1 전극층(20)에 전기적으로 연결되며, 상기 발광구조물(10)의 측벽 외측의 영역에 노출될 수 있다. 상기 제1전극(25)은 발광구조물(10)의 일측에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제1전극(25)은 예컨대 Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
투광층(45)은 상기 발광구조물(10)의 표면을 보호하고, 상기 제1전극(25)과 상기 발광구조물(10)의 사이를 절연시킬 수 있고, 상기 보호층(30)의 주변부와 접촉될 수 있다. 상기 투광층(45)은 상기 발광 구조물(10)을 구성하는 반도체층의 물질보다 낮은 굴절률을 가지며, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 투광층(45)은 예컨대 산화물 또는 질화물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광층(45)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 한편, 상기 투광층(45)은 설계에 따라 생략될 수도 있다. 실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10)은 상기 제1 전극층(20)과 상기 제2 전극(50)에 의해 구동될 수 있다.
상기한 발광소자는 발광 구조물(10)의 일 측면에 제2반도체층(25)과 연결된 제1전극(25)이 배치되고, 하부에 제1반도체층11)과 연결된 제2전극(50)이 배치될 수 있어, 제1 및 제2전극(25,50)를 통해 공급된 전원으로 구동될 수 있다.
도 6과 같이, 조명 장치는 방열 플레이트(201), 제2기판(210) 및 상기 조명 모듈(100)을 포함할 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 방열 플레이트(201) 상에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 방열 플레이트(201)는 리세스부(211), 상기 리세스부(211)의 외측에 가이드 리브(BS1,BS2), 하부에 방열 핀을 포함할 수 있다. 상기 리세스부(211)는 서로 대향되는 가이드 리브(BS1,BS2)들 사이에 배치된 영역일 수 있다. 상기 리세스부(211)에는 상기 제1기판(101)과 제2기판(210)이 배치될 수 있다. 상기 제2기판(210)은 상기 가이드 리브(BS1,BS2)들 사이에 끼워질 수 있고, 상기 제1기판(101)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 조명 모듈(100)은 상기 제2기판(210)의 폭보다 작은 폭으로 제공될 수 있다.
상기 제2기판(210)에는 부품을 갖는 회로부(216) 및 커넥터(215)가 배치될 수 있다. 상기 제2기판(210)은 도전성 체결부재(203)를 통해 방열 플레이트(201)와 연결될 수 있다. 상기 제2기판(210)은 상기 조명 모듈(100)과 인접한 영역에 제3도전성 패턴(P31)이 배치될 수 있다. 상기 조명 모듈(100)과 상기 제3도전성 패턴(P31)은 외부 연결부재(W11)를 통해 연결될 수 있다. 상기 외부 연결부재(W11)는 하나 또는 복수의 와이어를 포함할 수 있다. 상기 외부 연결부재(W11)의 일단은 도 1에 도시된 제1패드부(110)와 연결되고, 타단은 상기 제2기판(210)의 제3도전성 패턴(P31)과 연결될 수 있다.
상기 제2기판(210)은 상기 제3 및 제4도전성 패턴(P31,P32)의 하부에 절연층(205) 및 지지부재(210)를 포함할 수 있으며, 상기 지지부재(210)는 금속 플레이트일 수 있다. 상기 절연층(205)은 상기 제3 및 제4도전성 패턴(P31,P32)이나 회로부(216) 또는 커넥터(215)를 전기적으로 보호할 수 있다.
여기서, 상기 조명 모듈(100)은 제1기판(101)의 하부에 배치된 제2도전성 패턴(103)이 방열 플레이트(201)에 도전성 접합부재로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 제1기판(101)의 제2패드부(112)는 도전성 비아(119)를 통해 방열 플레이트(201)와 연결될 수 있다. 상기 방열 플레이트(201)는 부극성(-) 단자이거나, 도 5에 도시된 발광 구조물(10)의 제1반도체층(11)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 도전성 체결부재(203)는 상기 제2기판(210) 내에 배치된 체결 홀(202)을 통해 방열 플레이트(201)의 상부에 체결될 수 있다. 상기 도전성 체결부재(203)의 하부(203A)는 상기 방열 플레이트(201)의 상부에 체결될 수 있다. 상기 도전성 체결부재(203)는 상기 제2기판(210)의 제4도전성 패턴(P32)을 압착하며 상기 제4도전성 패턴(P32)과 방열 플레이트(201)를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다. 상기 방열 플레이트(201)는 상기 제1기판(101) 및 상기 제2기판(210)의 접지 단자로 기능할 수 있다.
상기 방열 플레이트(201)의 방열 핀(201A)은 하부에 배치되고 일 측면으로 긴 길이를 갖고 복수개가 배열될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
이와 같이, 조명 모듈(100)의 제1기판(101)은 동일 극성을 갖는 외부 연결 부재를 통해 제2기판(210)과 연결됨으로써, 서로 다른 극성을 갖는 복수의 외부 연결 부재를 사용하지 않고, 제1 및 제2기판(101,210) 하부를 통해 전류 경로 및 방열 경로를 이용할 수 있다. 또한 외부 연결 부재(W11)인 와이어의 개수가 증가할 때, 와이어가 끓어지거나 손해나는 문제를 줄여줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1기판(101)의 제1패드부(110)에 복수의 와이어를 갖는 외부 연결 부재(W11)를 통해 제2기판(210)의 제3도전성 패턴(P31)으로 연결해 줄 수 있어, 보다 안정적으로 전원을 공급할 수 있고 전기적인 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 8은 다른 예에 따른 조명 모듈의 예이다. 도 8을 참조하면, 복수의 발광소자(131,132,133)를 갖는 광원부(130)는 반사부재(155) 및 파장변환부(151,152,153)를 포함하거나 결합될 수 있다. 상기 반사부재(155)는 상기 복수의 발광소자(131,132,133)들 사이의 영역과 상기 복수의 발광소자(131,132,133)들의 외 측면에 접착될 수 있다. 상기 반사부재(155)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질을 포함하며, 내부에 금속 산화물을 포함할 수 있다. 상기 금속 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사부재(155)는 상기 발광소자(131,132,133)를 통해 측면으로 누설되는 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사부재(155)의 상단은 상기 발광소자(131,132,133)의 상단보다 높게 배치될 수 있으며, 상기 파장변환부(151,152,153)의 측면과 접촉될 수 있다. 상기 파장변환부(151,152,153)는 청색, 녹색, 적색, 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 파장변환부(151,152,153)는 각각의 발광소자(131,132,133) 상에 배치되어, 파장을 변환할 수 있다. 상기 반사부재는 절연성 재질로 형성되어, 상기 제1기판(101)의 제1도전성 패턴(102)과 접촉될 수 있다. 상기 반사부재(155)는 상기 제1 및 제2발광소자(131,132) 사이의 영역과, 상기 제2 및 제3발광소자(132,133) 사이의 영역에 채워질 수 있다.
상기 파장 변환부(151,152,153)는 도 4 및 도 5와 같이, 상기 발광구조물(10) 상에 상기 발광 구조물(10)의 상면 면적과 같거나 더 클 수 있다. 예컨대, 상기 파장 변환부(151,152,153)는 상기 발광구조물(10) 상에서 상기 발광구조물(10)의 측면보다 더 외측으로 돌출될 수 있다. 이에 따라 각 발광소자(131,132,133) 상에 배치된 파장변환부(151,152,153)의 파장 변환 효율은 개선될 수 있다. 이러한 조명 모듈은 광의 파장 변환 효율 및 집광 효율을 높여줄 수 있다.
다른 예로서, 상기 파장변환부는 각 발광소자에 각각 배치된 예로 설명하였으나, 2개 또는 3개의 발광소자의 위에 단일 필름으로 배치될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치를 갖는 차량용 헤드 램프(390)는 광원 모듈(310) 및 하우징(392)을 포함하며, 상기 광원 모듈(310)은 상기 하우징(392)의 내부에 배치되어 측 방향으로 광을 조사하며, 상기 조사된 광은 상기 하우징(392)의 내부 표면(392A)을 통해 출사 방향으로 반사될 수 있다.
상기 하우징(392)은 금속 또는 비금속 재질을 포함할 수 있으며, 상기 비금속 재질은 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 하우징(392)은 헤드 램프의 리플렉터일 수 있다. 상기 하우징(392)의 내부 표면(392A)은 고반사 재질이 코팅된 면이거나, 무반사(AR: anti-reflection) 재질을 갖는 반사층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 고반사 재질은 금속 예컨대, Al, Ag, Au 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 무반사 재질은 MgF2, Al2O3, SiO, SiO2, TiO2+ZrO2, TiO2, ZrO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 내부 표면(392A)의 반사층은 단층 또는 다층일 수 있다.
상기 헤드 램프(390)는 상기 하우징(392)을 통해 출사된 광을 투영시키는 이너 렌즈(Inner lens) 또는/및 아우터 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 이너 렌즈의 형상이나 광원 유닛의 개수에 따라 광원 모듈(310)로부터 조사된 광의 배광 패턴을 조절할 수 있다. 상기 광원 모듈(310)은 하이 빔 배광 패턴과 로우 빔 배광 패턴의 광이 선택적으로 조사하며, 상기 하이 빔 배광 패턴 또는 상기 로우 빔 배광 패턴은 주행 모드 또는 주행 상황에 따라 자동적으로 점등되고 소등될 수 있다.
상기 하우징(392)은 예컨대, 전 방향으로 출사측 영역이 개방된 캐비티(395)를 포함하며, 상기 캐비티(395)는 상기 광원 모듈(310)의 외측 둘레를 따라 곡면을 갖고 배치되며, 반구 형상 또는 상기 반구 형상의 하부가 수평한 면을 갖는 형상을 포함할 수 있다. 상기 반구 형상의 하부가 수평한 면은 차량에 인접한 부분에서 도로 상으로 손실되는 광을 줄여줄 수 있다. 상기 하우징(392)의 캐비티(395)는 배광 패턴에 따라 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 내부 표면(392A)에 곡면을 갖고 입사된 광을 반사하여 광 출사 방향으로 출사시켜 줄 수 있다. 상기 하우징(395)의 내부 표면(392A)은 서로 다른 곡률을 갖는 곡면이 배치되어, 배광 분포 및 광도를 조절할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 하우징(392)의 내부 표면(392A)은 부분적으로 돔형 또는 부분적인 타원 포물면을 포함할 수 있다. 상기 내부 표면(392A)은 복수의 패싯(Facet)을 가질 수 있다. 상기 패싯은 자유 형상, 평평한, 및/또는 곡선형(예컨대, 오목 또는 볼록) 부재일 수 있다. 몇몇 예에서, 단일 패싯은 자유 형상인 부분, 및/또는 평평한 부분, 및/또는 곡선형 부분(예컨대, 이들의 임의의 조합)을 가질 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 패싯(또는 적어도 패싯 상의 안쪽을 향하는 면)은 적어도 근사화되거나, 그렇지 않다면 대수 방정식에 의해 정해질 수 있다. 예를 들어, 패싯의 형상 또는 안쪽으로 향하는 면은 하나 이상의 5차 대수 방정식에 의해 표현될 수 있다(물론, 임의의 차수의 다른 식도 가능하다). 적어도 하나의 예시적인 실시 예에서, 패싯의 표면(또는, 예컨대, 코팅)은 높은 반사율(예컨대, 80% 이상의 반사율)을 가진다. 패싯 및/또는 패싯 상의 코팅의 제한하지 않는 예는 알루미늄 및 은을 포함하지만, 다른 반사 재료가 사용될 수 있다.
상기 하우징(392)의 내부 표면(392A)은 상기 광원 모듈(310)의 측 방향으로 이격되고, 상기 광원 모듈(310)로부터 방출된 광은 상기 내부 표면(392A)에 의해 반사되고 상기 하우징(392)의 출사 측으로 집광될 수 있으며, 하이 빔 또는 로우 빔으로 조사될 수 있다.
상기 하우징(392)의 캐비티(395)는 오목한 수납부 또는 오목하게 함몰된 리세스를 포함하며, 상기 하우징(392)은 내부 표면(392A)과 볼록한 외측면을 가지는 대체로 사발, 파라볼라 안테나 또는 접시 형상의 부재일 수 있다. 상기 캐비티(395)에는 광원 모듈(310) 및 프로세서와 같은 컴포넌트들을 고정 지지하거나 포함하기 위한 다양한 특징부 및 부속품을 포함할 수 있다. 상기 하우징(392)의 외측은 헤드램프(390)를 차량 내부에 장착하거나 연결시키기 위한 다양한 특징부 및 부속품을 포함할 수 있고, 파워 및/또는 신호를 연결하기 위한 전기적 인터페이스 예컨대, 소켓을 가질 수 있다. 상기한 하우징(392) 및 캐비티(395)는 일 예이며, 다양한 형상으로 변경될 수 있다. 실시 예에 따른 하우징(92)은 좌/우측 헤드 램프(390)의 리플렉터로 기능할 수 있다.
100: 조명 모듈
101: 제1기판
130: 광원부
131,132,133: 발광 소자
201: 방열 플레이트
203: 도전성 체결부재
210: 제2기판
W11: 외부 연결부재

Claims (5)

  1. 몸체, 상기 몸체의 상면에 제1도전성 패턴, 및 상기 몸체의 하면에 제2도전성 패턴을 포함하는 제1기판; 및
    상기 제1기판의 제1도전성 패턴 상에 배치된 복수의 발광소자; 및
    상기 제1기판의 제1도전성 패턴 상에 배치된 보호 소자를 포함하며,
    상기 제1도전성 패턴은,
    제1패드부;
    상기 제1패드부로부터 연장된 제1본딩부;
    상기 제1본딩부와 대면하는 제1본딩 패드;
    상기 제2도전성 패턴과 연결되는 제2패드부;
    상기 제2패드부에 연결된 제3본딩 패드; 및
    상기 제1 및 제3본딩 패드 사이에 배치된 하나 이상의 제2본딩 패드를 포함하며,
    상기 제1본딩 패드는 상기 제1본딩 패드와 상기 제1패드부 사이의 영역으로 연장되는 제2본딩부를 포함하며,
    상기 제2본딩 패드는 상기 제3본딩 패드와 상기 제2패드부 사이의 영역으로 연장된 제3본딩부를 포함하며,
    상기 복수의 발광소자는 상기 제 1내지 제3본딩 패드 각각의 위에 배치되며,
    상기 복수의 발광소자 각각은 상기 제1 내지 제3본딩 패드와 상기 제1 내지 제3본딩부에 각각 연결되는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자 각각은 상기 제1 내지 제3본딩 패드와 상기 제1 내지 제3본딩부에 와이어로 연결되는 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    방열 플레이트;
    상기 방열 플레이트 상에서 제3 및 제4도전성 패턴을 포함하며 상기 제1기판과 이격되는 제2기판;
    상기 제1기판의 제1패드부를 상기 제2기판의 제3도전성 패턴에 연결해 주는 외부 연결부재를 포함하며,
    상기 제1기판은 상기 몸체 내부에 배치되고 상기 제2패드부와 상기 제2도전성 패턴에 연결된 도전성 비아를 포함하며,
    상기 제1기판의 제2도전성 패턴은 상기 방열 플레이트에 연결되는 조명 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2기판을 통해 상기 방열 플레이트에 체결되는 도전성 체결부재를 포함하며,
    상기 도전성 체결부재는 상기 제2기판의 제4도전성 패턴과 상기 방열 플레이트를 연결해 주는 조명 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자 각각의 위에 배치된 복수의 파장 변환부; 및
    상기 복수의 발광소자의 측면 및 상기 파장변환부들의 각 측면에 배치된 반사 부재를 포함하는 조명 장치.
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