WO2017078399A1 - 발광소자 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

발광소자 및 이를 구비한 조명 장치 Download PDF

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WO2017078399A1
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이고은
문연태
김가연
송윤수
정환희
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device and a lighting device having the same.
  • a light emitting device for example, a light emitting diode (Light Emitting Diode) is a kind of semiconductor device that converts electrical energy into light, and has been spotlighted as a next-generation light source by replacing the existing fluorescent light, incandescent light.
  • a light emitting diode Light Emitting Diode
  • light emitting diodes Since light emitting diodes generate light using semiconductor devices, they consume much less power than incandescent lamps that generate light by heating tungsten, or fluorescent lamps that generate light by colliding ultraviolet light generated through high-pressure discharge with phosphors. .
  • the light emitting diode since the light emitting diode generates light using the potential gap of the semiconductor device, the light emitting diode has a longer life, a faster response characteristic, and an environment-friendly characteristic than a conventional light source.
  • the light emitting diode is used as a light source for lighting devices such as various lamps, liquid crystal display devices, electronic signs, street lamps, and headlamps used indoors and outdoors. It is increasing.
  • the embodiment provides a light emitting device in which a reflective member is disposed around a light emitting chip.
  • the embodiment provides a light emitting device in which a fluorescent film is disposed on a light emitting chip, and a reflective member is disposed around the fluorescent film.
  • the embodiment provides a light emitting device in which an optical lens having an aspheric lens portion is disposed on a light emitting chip.
  • the embodiment provides a light emitting device having an aspherical lens portion on a light emitting chip / fluorescent film disposed on a ceramic substrate.
  • a light emitting device including: a substrate having a body and first and second lead electrodes on the body; A light emitting chip disposed on the second lead electrode and electrically connected to the first and second lead electrodes; A fluorescent film disposed on the light emitting chip; A reflective member disposed around an outer circumference of the light emitting chip and the fluorescent film; And an optical lens disposed on the fluorescent film and the reflective member and having a lens portion of aspherical phenomenon.
  • the outer side surface of the fluorescent film may be disposed outside the side surface of the light emitting chip.
  • the reflective member may include a resin material, and the reflective member may include a first reflecting portion disposed between the fluorescent film and the substrate and a second reflecting portion disposed on a side surface of the fluorescent film. .
  • the light emitting chip may be disposed between the light emitting chip and the second lead electrode, and may include an adhesive of a conductive material that connects the light emitting chip to the second lead electrode.
  • the pad may be disposed outside, and the reflective member may include a third reflector disposed between the light emitting structure of the light emitting chip and the pad.
  • the third reflector of the reflective member may contact the pad and a part of the wire connected to the pad.
  • an area between the reflective member, the fluorescent film, and the light emitting chip may not have a gap.
  • the optical lens may include a buffer unit disposed on the substrate and extending from the lens unit, wherein the buffer unit may extend outwardly of the first and second lead electrodes and contact the body.
  • An upper surface of the buffer unit may be lower than an upper surface of the light emitting chip.
  • a portion of the reflective member may be disposed in a gap between the first and second lead electrodes, and may be closer to the side of the substrate than an outline of the reflective member disposed on an upper surface of the second lead electrode. Can be extended.
  • the lens unit of the optical lens may include a first region overlapping the light emitting chip in a vertical direction, and a second region overlapping the reflective member in a vertical direction.
  • the first region may have a curved surface inclined along a direction parallel to the upper surface of the light emitting chip, and the second region may be formed as a curved surface inclined along a vertical direction perpendicular to the upper surface of the light emitting chip.
  • the body includes a ceramic material, and includes a heat dissipation frame overlapping the light emitting chip in a vertical direction on a lower surface of the body, and first and second lead frames connected to the first and second lead electrodes.
  • the width in the first axial direction of the heat dissipation frame is greater than or equal to twice the width in the first axial direction of the first and second lead electrodes, and the length in the second axial direction of the heat dissipation frame is the first and second leads. It may be equal to the length in the second axial direction of the electrode and shorter than the length in the second axial direction of the body.
  • the distance between the connection electrodes may be greater than the length in the first axial direction of the bottom surface of the reflective member.
  • the first lead frame includes a first protrusion protruding in a first side direction of the body, and the second lead frame includes a second protrusion protruding in a second side direction of the body.
  • the two protrusions may protrude in opposite directions to each other and overlap the first and second connection electrodes in a vertical direction.
  • the second lead electrode is larger than an area of the first lead electrode, and the heat dissipation frame overlaps the first and second lead electrodes in a vertical direction, and the heat dissipation frame overlaps the second lead electrode.
  • the above-mentioned region may be larger than an overlap region of the heat dissipation frame and the first lead electrode.
  • the first lead electrode may include an extension part extending to an area adjacent to a center portion in a second axis direction of the light emitting chip, and a protection chip disposed on the extension part of the first lead electrode and the protection chip. And a wire connected to the first lead electrode, wherein the protection chip may be disposed on the same line as the center portion of the light emitting chip in the second axis direction.
  • the thickness of the optical lens may be in the range of 60% to 65% of the distance between the lower surface of the substrate and the vertex of the lens.
  • the body may include an edge region in which the first and second lead electrodes are open, and the edge region may be disposed along edges in a first axis direction and a second axis direction of the body.
  • a width of the edge region may be narrower than a gap between the first and second lead electrodes, and the first lead electrode may have a polarity mark connected to the edge region disposed at a corner of the body.
  • a material of the optical lens may be further disposed between the reflective member and the fluorescent film.
  • the embodiment can provide a light emitting device having an aspherical lens.
  • the luminous flux can be improved by the aspherical optical lens.
  • the color separation shape may be improved by the aspherical optical lens.
  • the directivity angle of the light emitting device can be improved.
  • the light emitting device may improve light extraction efficiency by disposing a reflective member around the light emitting chip.
  • the light emitting device can improve the light directing angle by the aspherical lens and the reflective member.
  • the light emitting device according to the embodiment may improve reliability.
  • FIG. 1 is a plan view of a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the A-A side of the light emitting device of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the B-B side of the light emitting device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a view illustrating an example in which an optical lens is removed from the light emitting device of FIG. 1 and a reflective member is disposed around a light emitting chip.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the C-C side of the light emitting device of FIG.
  • FIG. 7 is an example of a rear view of the light emitting device of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a view for explaining an optical path of the light emitting device according to the embodiment.
  • FIG 9 is another example of a rear view of a light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 10 is an example of a light emitting chip of a light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a view showing a direction angle of the light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a lighting device having a light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view of a light emitting device according to an embodiment
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the AA side of the light emitting device of FIG. 1
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1
  • FIG. 4 is a BB side of the light emitting device of FIG. 1.
  • 5 is a view illustrating an example in which the optical member is removed from the light emitting device of FIG. 1 and a reflecting member is disposed around the light emitting chip.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the light emitting device of FIG. 7 is an example of the rear view of the light emitting device of FIG. 1.
  • the light emitting device 200 includes a substrate 201, a light emitting chip 101 disposed on the substrate 201, a fluorescent film 180 disposed on the light emitting chip 101, A reflective member 250 is disposed around the light emitting chip 101 and the fluorescent film 180, and an optical lens 260 having an aspheric lens portion 261 on the substrate 201.
  • the substrate 201 includes a body 210 and a plurality of lead electrodes 221 and 231 disposed on an upper surface of the body 210.
  • the body 210 includes an insulating material, for example, a ceramic material.
  • the ceramic material includes a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or a high temperature co-fired ceramic (HTCC) which is co-fired.
  • the material of the body 210 may be a metal compound, such as Al 2 O 3 , or AlN, preferably include aluminum nitride (AlN) or alumina (Al 2 O 3 ), or the thermal conductivity is 140 It may include a metal oxide of W / mK or more.
  • the body 210 may be formed of a resin-based insulating material, for example, a resin material such as polyphthalamide (PPA).
  • the body 210 may be formed of a silicone, epoxy resin, or a thermosetting resin including a plastic material, or a high heat resistance and high light resistance material.
  • the body 210 may be selectively added among an acid anhydride, an antioxidant, a release material, a light reflector, an inorganic filler, a curing catalyst, a light stabilizer, a lubricant, and titanium dioxide. It contains.
  • the body 210 may be molded by at least one selected from the group consisting of an epoxy resin, a modified epoxy resin, a silicone resin, a modified silicone resin, an acrylic resin, and a urethane resin.
  • an epoxy resin composed of triglycidyl isocyanurate, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, or the like, an acid composed of hexahydro phthalic anhydride, 3-methylhexahydro phthalic anhydride 4-methylhexahydrophthalic anhydride, or the like.
  • the anhydride was added to the epoxy resin by adding DBU (1,8-Diazabicyclo (5,4,0) undecene-7) as a curing accelerator, ethylene glycol, titanium oxide pigment and glass fiber as a promoter, and partially by heating.
  • DBU 1,8-Diazabicyclo (5,4,0) undecene-7
  • the thickness T2 of the body 210 may be formed in a range of 1 mm or less, for example, 0.45 mm to 0.55 mm.
  • the thickness T2 of the body 210 may be 40% or less, for example, 25% to 32% of the thickness of the light emitting device 200, and may support the light emitting device 200.
  • the thickness T2 of the body 210 may be disposed at 50% or less of the height H1 of the optical lens 260.
  • the length D2 of the substrate 201 in the first axis X direction may be the same as or different from the length D1 of the second axis Y direction.
  • the lengths D1 and D2 of the substrate 201 may be 3 mm or more, for example, in the range of 3 mm to 4 mm.
  • the extraction efficiency may be lowered, and if larger than the above range, waste of material may be caused.
  • the substrate 201 has a length D1 and D2 in each axial direction greater than the thickness of the light emitting device 200, thereby stably supporting the light emitting device 200.
  • the size of the light emitting chip 101 disposed on the substrate 201 may have a length of 0.8 mm or more, for example, 0.8 to 1.2 mm ⁇ 0.8 to 1.2 mm.
  • the lengths D1 and D2 of the substrate 201 may vary depending on the size of the light emitting chip 101, but are not limited thereto.
  • the plurality of lead electrodes 221 and 231 disposed on the body 210 of the substrate 201 may include, for example, a first lead electrode 221 and a second lead electrode 231.
  • the first lead electrode 221 and the second lead electrode 231 may be electrically separated from each other, and may be electrically connected to the light emitting chip 101.
  • the light emitting chip 101 may be electrically connected to the second lead electrode 231 by an adhesive 190 and may be connected to the first lead electrode 221 by a wire 103.
  • An upper surface area of the second lead electrode 231 may be larger than an upper surface area of the first lead electrode 221 to radiate heat generated from the light emitting chip 101 or to conduct it to the body 210.
  • the adhesive 190 may be a conductive material that electrically connects the light emitting chip 101 and the second lead electrode 231.
  • the light emitting chip 101 may be disposed in the center area on the top surface of the substrate 201, and the second lead electrode 231 may be disposed in the center area on the top surface of the body 210 or may extend to the center area. have.
  • a polarity mark 225 may be disposed on one of the first lead electrode 221 and the second lead electrode 231, for example, the first lead electrode 221 and the polarity mark 225. ) May be formed in the corner region of the first lead electrode 221 to be distinguished from other corner regions.
  • This polar mark 225 may be an anode mark or a cathode mark.
  • the polarity mark 225 may be connected to an edge region adjacent to the corner of the body 210 and the first lead electrode 221 may be opened.
  • First and second lead electrodes 221 and 231 may be spaced apart from the side surface of the body 210.
  • First and second lead electrodes 221 and 231 may be opened in the edge region 212 of the upper surface of the body 210.
  • the edge area 212 may be disposed along circumferences of the first and second lead electrodes 221 and 231.
  • An edge region 212 of the body 210 is disposed between the side surfaces of the body 210 and the side surfaces of the first and second lead electrodes 221 and 231, and the Z axis of the first and second lead electrodes 221 and 231. May not overlap in the direction.
  • the edge area 212 may be disposed in an area in the X-axis direction and an area in the Y-axis direction along an edge of the body 210, and an area in which the X-axis and the Y-axis cross each other.
  • a width W1 of the gap portion 214 or a gap between the first and second lead electrodes 221 and 231 may correspond to a side surface of the body 210 and a side surface of the first lead electrode 221 or a second lead electrode 231. It may be greater than the distance (W2, W3) between the sides of the).
  • the gaps W2 and W3 may be the width of the edge area 212.
  • An interval between the first and second lead electrodes 221 and 231 may be a width of the gap portion.
  • the substrate 201 may include a plurality of connection electrodes 229 and 239 in the body 210, and a plurality of lead frames 283 and 285 under the body 210.
  • the plurality of connection electrodes 229 and 239 may include at least one first connection electrode 229 connected to the first lead electrode 221 and at least one second connection electrode 239 connected to the second lead electrode 231. It may include.
  • the lead frames 283 and 285 may include a first lead frame 283 connected to the first connection electrode 229 and a second lead frame 285 connected to the second connection electrode 239.
  • the first connection electrode 229 connects the first lead electrode 221 and the first lead frame 283 to each other, and the second connection electrode 239 is connected to the second lead electrode 231 and the second lead electrode 231.
  • the second lead frame 285 is connected to each other.
  • the light emitting chip 101 may be disposed on a straight line connecting the first and second connection electrodes 229 and 239, thereby reducing the deviation of the current path through the first and second connection electrodes 229 and 239.
  • Each of the first and second connection electrodes 229 and 239 may have the same distance from the light emitting chip 101.
  • Each of the first and second connection electrodes 229 and 239 may be disposed closer to the edge of the substrate 201 than to the light emitting chip 101.
  • the first and second connection electrodes 229 and 239 may be disposed on a straight line connecting centers of opposite sides of the light emitting chip 101 and centers of opposite sides of the substrate 201.
  • the first lead electrode 221, the second lead electrode 231, the first lead frame 283, and the second lead frame 285 are titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), and gold. (Au), chromium (Cr), tantalum (Ta), platinum (Pt), tin (Sn), silver (Ag), phosphorus (P) may include a plurality of metals, and may be formed in multiple layers. . Silver (Ag) or aluminum (Ag) may be formed on the surfaces of the first and second lead electrodes 221 and 231 to improve the incident light reflection efficiency. A gold layer may be formed on the first lead frame 283 and the second lead frame 285 to prevent corrosion due to moisture and to improve electrical reliability.
  • Each of the first lead electrode 221, the second lead electrode 231, the first lead frame 283, and the second lead frame 285 may be formed to a thickness of 85 ⁇ 5 ⁇ m. The electrical properties and heat conduction properties may be deteriorated if it is out of the range.
  • the first lead electrode 221, the second lead electrode 231, the first lead frame 283 and the second lead frame 285 may have the same thickness.
  • the first connection electrode 229 and the second connection electrode 239 may be formed of the same material as the first lead electrode 221, but is not limited thereto.
  • the linear distance between the first connection electrode 229 and the second connection electrode 239 may be 1/2 or more of the length D2 of one side of the substrate 201, but is not limited thereto.
  • the distance between the first and second connection electrodes 229 and 239 may be greater than the length of one side of the light emitting chip 101 and greater than the length of the bottom surface of the reflective member 260 in the X-axis direction.
  • the substrate 201 may include a heat dissipation frame 281 under the substrate.
  • the heat dissipation frame 281 may have the same thickness as that of the first lead frame 283 and the second lead frame 285, and the first lead frame 283 and the second lead frame 285 may have the same thickness. It may have an area larger than the area.
  • the heat dissipation frame 281 may be electrically separated from the first lead frame 283 and the second lead frame 285.
  • the heat radiating frame 281 may be disposed to overlap the light emitting chip 101 in a vertical direction.
  • the heat dissipation frame 281 may be disposed between the first lead frame 283 and the second lead frame 285 to conduct heat generated from the light emitting chip 101.
  • a lower surface area of the heat radiating frame 281 may be twice or more than a lower surface area of each of the first and second lead frames 283 and 285.
  • the heat dissipation frame 281 may be arranged in parallel with the first and second lead frames 283 and 285.
  • the heat dissipation frame 281 may be marked with a polarity mark 281A for a portion of the second lead frame 285 adjacent thereto, but is not limited thereto.
  • the heat dissipation frame 281 may overlap the first and second lead electrodes 221 and 231 in the vertical direction Z in FIG. 1, and may overlap the second lead electrode 231 in the Z axis direction.
  • the ratio of may be greater than the ratio of the region overlapping the first lead electrode 221 in the Z-axis direction. Accordingly, the heat dissipation frame 281 and the second lead electrode 231 can effectively dissipate heat generated from the light emitting chip 101.
  • the heat dissipation frame 281 may have a width B1 wider than the width B2 of the first lead frame 283 or the second lead frame 285 in the X-axis direction, and the first or second lead frame ( An interval B3 in the X-axis direction with the 283 and 285 may be greater than the width B2 of the second and third lead frames 283 and 285.
  • the heat dissipation frame 281 and the first and second lead frames 283 and 285 may be adhered to the circuit board by an adhesive member such as solder.
  • the heat dissipation frame 281 and the first and second lead frames 283 and 285 may have the same length in the Y-axis direction, and may have a length of 90% or more of the length D1.
  • the first lead frame 283 protrudes in the first side direction of the body 283A
  • the second lead frame 285 protrudes in the second side direction of the body.
  • a second protrusion 283B wherein the first and second protrusions 283A and 285A may protrude in opposite directions to each other, and may be exposed on the side surface of the substrate 201, but are not limited thereto.
  • the first and second protrusions 283 and 285A may overlap the first and second connection electrodes 229 and 239 in the Z-axis direction, so that two different electrodes may be spaced apart from each other on a straight line passing through the center of the light emitting chip.
  • the light emitting chip 101 may be disposed on at least one of the first lead electrode 221 and the second lead electrode 231, for example, the second lead electrode 231. Can be disposed above.
  • the light emitting chip 101 may be electrically connected to the second lead electrode 231 by an adhesive 190 of a conductive material.
  • the adhesive 190 may be disposed on a lower surface of the light emitting chip 101, and a portion 195 may be disposed along the side surface of the light emitting chip 101.
  • a portion 195 of the adhesive 19 may be disposed higher than the bottom surface of the light emitting chip 101 to increase the adhesive area.
  • the surface of the portion 195 of the adhesive 19 may be in contact with the reflective member 250.
  • the light emitting chip 101 may be disposed on the first lead electrode 221 and the second lead electrode 231 in the form of a flip chip, but is not limited thereto.
  • the light emitting chip 101 is a light source, and selectively emits light in a wavelength band from ultraviolet to visible light.
  • the light emitting chip 101 includes a UV LED chip, a green LED chip, a block LED chip, a red LED chip, or an infrared LED chip.
  • the light emitting chip 101 may have a thickness of 30 ⁇ m or more, and for example, may range from 50 ⁇ m to 180 ⁇ m.
  • the size of the light emitting chip 101 may be at least 0.5 mm or more, for example, 0.8 mm or more.
  • the light emitting chip 101 may vary in thickness depending on a horizontal chip or a vertical chip, and the embodiment may be a vertical chip.
  • the thickness of the vertical chip may vary depending on the size of the light emitting chip 101.
  • a chip having a large area for example, a chip having a length of 1 mm or more on the side of the chip, may have a slight improvement in heat dissipation efficiency. There is a problem with the chip bending.
  • the light emitting chip 101 may have a top view shape having a polygonal shape, for example, a regular square or a rectangular shape.
  • the light emitting chip 101 may have a top view shape having a circular shape or another polygonal shape, but is not limited thereto.
  • the protection chip 105 may be disposed on the first lead electrode 221.
  • An extension part (223 of FIG. 5) of the first lead electrode 221 extends outside the region adjacent to the center portion in the second axial direction of the light emitting chip 101, and includes a protective chip on the extension part 223. 105 may be disposed.
  • the protection chip 105 and the light emitting chip 101 may be disposed on different lead electrodes 221 and 231.
  • the protection chip 105 may be placed on a straight line in the Y-axis direction passing through the center of the second axis direction of the light emitting chip 101.
  • the straight line in the Y-axis direction passing through the center of the light emitting chip 101 may be orthogonal to the straight line in the X-axis direction passing through the first and second connection electrodes 229 and 239.
  • the protection chip 105 may be bonded on the first lead electrode 221 and may be connected to the second lead electrode 231 by a wire 107.
  • the protection chip 105 may be implemented with a thyristor, zener diode, or transient voltage suppression (TVS), and the protection chip 105 may protect the light emitting chip 101 from electro static discharge (ESD). do.
  • a fluorescent film 180 may be disposed on the light emitting chip 101.
  • the fluorescent film 180 may have an area larger than that of the upper surface of the light emitting chip 101.
  • a lower surface area of the fluorescent film 180 may be larger than an upper surface area of the light emitting chip 101.
  • the length of the X-axis direction and the Y-axis direction of the fluorescent film 180 may be greater than the length of the X-axis direction and the Y-axis direction of the light emitting chip 101.
  • the outer portion 181 of the fluorescent film 180 may protrude outward from the side surface of the light emitting chip 101 by a predetermined distance E1.
  • the outer portion 181 of the fluorescent film 180 protrudes outward from the upper surface of the light emitting chip 101, the outer portion 181 may receive incident light outside the upper region of the light emitting chip 101.
  • the distance E1 of the outer portion 181 may protrude in a range of 5 ⁇ m or more, for example, 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the upper surface area of the fluorescent film 180 may be larger than the lower surface area, but is not limited thereto.
  • the reflective member 250 may contact the lower surface of the outer portion 181 of the fluorescent film 180.
  • a translucent material is disposed between the outer side surface of the fluorescent film 180 and the reflective member 250 to reduce light loss at an interface between the fluorescent film 180 and the reflective member 250. Can give
  • the light transmissive material may be the body of the lens.
  • the fluorescent film 180 absorbs some light emitted from the light emitting chip 101 and converts the wavelength into light having a different wavelength.
  • the fluorescent film 180 is a phosphor is added to a transparent resin material such as silicon or epoxy, the phosphor may include at least one of a yellow phosphor, a green phosphor, a blue phosphor, a red phosphor, for example, Eu, Alkaline earth halogen apatite phosphors mainly activated by nitride-based phosphors, oxynitride-based phosphors, cylon-based phosphors activated by lanthanoid-based elements such as Ce, lanthanoids such as Eu, and transition metal-based elements such as Mn Activated mainly by lanthanoids such as alkaline earth metal boric acid halogen phosphors, alkaline earth metal aluminate phosphors, alkaline earth silicates, alkaline earth sulfides, alkaline earth
  • Light emitted from the fluorescent film 180 and light emitted from the light emitting chip 101 may be mixed and emitted as white light.
  • the white light may have a color temperature of at least one of warm white, cool white, or neutral white.
  • the fluorescent film 180 may have a thickness thinner than the thickness of the light emitting chip 101.
  • the fluorescent film 180 may be formed to a thickness of 100 ⁇ m or less, and when the thickness is exceeded, an improvement in wavelength conversion efficiency may be insignificant.
  • the upper and lower surfaces may be provided in a horizontal plane, and the outer portion 181 of the fluorescent film 180 may be prevented from sagging.
  • the reflective member 250 may be disposed around the light emitting chip 101.
  • the reflective member 250 is a metal oxide is added to the resin material.
  • the resin material includes silicon or epoxy, and the metal oxide is a material having a higher refractive index than the resin material, for example, at least one of Al 2 O 3 , TIO 2, or SiO 2 .
  • the metal oxide is formed in the reflective member 250 in a range of 5 wt% or more, for example, 5-30 wt%.
  • the reflective member 250 may have a reflectance of about 90% or more with respect to light emitted from the light emitting chip 101.
  • the reflective member 250 may be disposed around the fluorescent film 180.
  • the reflective member 250 may contact the side of the light emitting chip 101 and the side of the fluorescent film 180.
  • the reflective member 250 may include a first reflecting portion 251 disposed between the fluorescent film 180 and the substrate 201, and a second reflecting portion 252 disposed on a side surface of the fluorescent film 180. It includes.
  • the first reflecting unit 251 may be disposed along the side surface of the light emitting chip 101, and may be disposed inside the outer side of the fluorescent film 180.
  • the second reflector 252 may be disposed along the side surface of the fluorescent film 180 and may be disposed above the top surface of the light emitting chip 101.
  • the second reflector 252 may have a thickness thinner as it is closer to the upper surface of the fluorescent film 180.
  • a transparent material may be disposed between the reflective member 250 and the light emitting chip 101.
  • the transparent material may prevent the light emitted from the side surface of the light emitting chip 101 from being lost at the interface between the light emitting chip 101 and the reflective member 250 and may be reflected upward.
  • An upper end of the reflective member 250 may have a height equal to or lower than an upper surface of the fluorescent film 180.
  • the second reflector 252 of the reflective member 250 may reflect light emitted to the side of the fluorescent film 180.
  • the reflective member 250 When the reflective member 250 is dispensed around the light emitting chip 101, the reflective member 250 may extend to the side surface of the fluorescent film 180 by capillary action. Accordingly, voids may not be formed in a region between the reflective member 250, the light emitting chip 101, and the fluorescent film 180, and thus the reflective member 250, the light emitting chip 101, and the fluorescent film ( 180 to enhance the adhesion to the area between.
  • the reflective member 250 may be disposed on an upper surface of the second lead electrode 231.
  • a portion 253 of the reflective member 250 may be disposed in the gap portion 214 between the first lead electrode 221 and the second lead electrode 231. Since the portion 253 of the reflective member 250 disposed in the gap portion 214 contacts the upper surface of the body 210, moisture penetrating through the gap portion 214 may be blocked.
  • a portion 253 of the reflective member 250 disposed in the gap portion 214 is closer to the side surface of the substrate 201 than an outline of the reflective member 250 disposed on the upper surface of the second lead electrode 231. May extend closer.
  • the surface of the reflective member 250 may provide a curved surface, and the curved surface may reflect light incident on the surface as shown in FIG. 8.
  • a portion 253 of the reflective member 250 disposed in the gap portion 214 may extend outwardly from the area of the lens portion 261 of the optical lens 260 in the Y-axis direction.
  • the third reflector 252A of the reflective member 250 may be disposed in an area between the pad 25 of the light emitting chip 101 and the light emitting structure 10.
  • the third reflecting portion 252A of the reflective member 250 may prevent the light emitted from the light emitting structure 10 from being absorbed by the pad 25. Since the third reflecting portion 252A of the reflective member 250 is disposed in an area between the pad 25 and the light emitting structure 10, the pad 25 may be supported or protected. Since the third reflection portion 252A supports the bonding portion of the wire 103 connected to the pad 25, the third reflection portion 252A may prevent the wire 103 from boiling.
  • the third reflecting portion 252A may cover the pad 25 and be in contact with a portion of the wire 103.
  • the optical lens 260 may include an aspherical lens shape on the substrate 201.
  • the optical lens 260 may be disposed on the light emitting chip 101 and the fluorescent film 180 in a curved surface, for example, an aspheric lens shape.
  • the optical lens 260 may be in contact with an upper surface of the fluorescent film 180 and may extend to an upper surface of the reflective member 250.
  • the optical lens 260 may be disposed around the reflective member 250.
  • the upper surface of the first lead electrode 221 and the second lead electrode 231 and the upper surface of the body 210 may be extended.
  • the optical lens 260 may be formed of a transparent resin material such as silicon or epoxy. As another example, the optical lens 260 may be formed of a glass material or a transparent plastic material.
  • the optical lens 260 includes a lens unit 261 and a buffer unit 265, and the lens unit 261 is disposed on the light emitting chip 101 and the fluorescent film 180 and has an aspherical lens shape. Include.
  • the lens unit 261 may overlap the light emitting chip 101 and the fluorescent film 180 in the Z-axis direction.
  • the lens unit 261 may protrude convexly from the center of the lens unit 261 and have a smooth curved surface around the center.
  • the embodiment can provide a wider viewing angle than that of the hemispherical lens by providing the aspherical lens portion 261. Since the aspherical lens portion 261 is different from the structure in which the hemispherical lens is provided in a flat form, the luminous flux can be prevented from dropping.
  • the height of the lens may be lowered by the aspheric lens part 261.
  • the height H1 of the lens part 261 may be 1.4 mm or less, for example, 1.2 ⁇ 0.1 mm, and the thickness of the light emitting device 200 when the height H1 of the lens part 261 is out of the range. May be increased, and the light extraction efficiency may be lowered if it is smaller than the above range.
  • the height H1 of the lens portion 261 is a distance between an upper surface of the substrate 201 and a vertex of the lens portion 261.
  • the thickness of the optical lens 260 having an aspherical shape is the height of the lens portion 261, and may be disposed in the range of 65% or less, for example, 60% to 65% of the thickness of the light emitting device 200.
  • the thickness of the light emitting device 200 is a distance between a lower surface of the substrate 201 and a vertex of the lens unit 261.
  • the lens unit 261 of the optical lens 260 may be provided as an aspherical lens, thereby reducing the thickness H1 of the optical lens 260 and reducing the volume. Since the area around the center 262 of the optical lens 260, that is, the area around the high point, is provided as a smooth curved surface, the optical lens 260 may be provided as a total reflection surface that reflects incident light. Accordingly, the optical lens 260 may have an improved luminous flux, and may prevent color from being emitted from the light emitting chip 101, for example, a phenomenon in which a blue ring may appear, thereby improving color separation.
  • the buffer unit 265 of the optical lens 260 is disposed around the light emitting chip 101 and may have a flat upper surface.
  • the buffer unit 265 of the optical lens 260 may extend to the outside of the first and second lead electrodes 221 and 231 around the light emitting chip 101.
  • the buffer unit 265 may contact the upper surface of the body 210 in a region where the first and second lead electrodes 221 and 231 of the body 210 are not formed.
  • the outer side surface of the buffer unit 265 may be disposed in the same vertical plane as the side surface of the body 210, but is not limited thereto.
  • the buffer unit 265 may be formed along the outer edge of the body 210 to prevent moisture infiltration.
  • the buffer part 265 of the optical lens 260 is lower than the horizontal straight line X1 of the upper surface of the light emitting chip 101. Can be deployed. Since light is not emitted to the side surface of the light emitting chip 101, the thickness T3 of the buffer unit 265 may be provided thinly.
  • the thickness T3 of the buffer unit 265 may be 0.2 mm or less, for example, in the range of 0.08 mm to 0.14 mm.
  • the thickness T3 of the buffer unit 265 may be an interval between an upper surface of the body 210 and an upper surface of the buffer unit 265.
  • the curved surface (R1 of FIG. 4) between the lens part 261 and the buffer part 265 of the optical lens 260 may have a radius of curvature of 0.2 ⁇ 0.02 mm.
  • the center of the curved radius between the lens unit 261 and the buffer unit 265 may be disposed on the buffer unit 265.
  • the curved surface between the lens unit 261 and the buffer unit 265 of the optical lens 260 may be disposed on a boundary line between the light emitting chip 101 and the fluorescent film 180 and a horizontal straight line X1. .
  • the optical lens 260 includes a first region A1 overlapping the light emitting chip 101 in the vertical direction and a second region overlapping the reflective member 250 in the vertical direction. (A2) may be included.
  • the first area A1 may transmit or reflect light incident from the center 262 of the lens unit 261 to a periphery with a smooth curved surface.
  • the second region A2 has a sharp curved surface from the first region A1 to a position adjacent to the first lead electrode 221 and the second lead electrode 231, and transmits or reflects incident light. do.
  • the first and second regions A1 and A2 may be provided as reflective surfaces with respect to incident light.
  • the first area A1 has a curved surface that is gently inclined in a horizontal direction on the upper surface of the light emitting chip 101, and the second area A2 is in the direction of the optical axis Z1 or the light emitting chip 101. It may be provided as a curved surface inclined in a vertical direction perpendicular to the upper surface of the.
  • the optical lens 260 is emitted to the optical lens 260 because the light reflected by the first region A1 and the second region A2 is incident on the reflective member 250 and the path of the light is changed. Light can be diffused and can be provided with a uniform light distribution. Accordingly, the optical lens 260 may provide a lens unit 261 in the form of an aspherical lens, thereby diffusing the emitted light while reducing the lens height, thereby reducing the color separation shape.
  • the optical lens 260 reflects light incident through the light emitting chip 101 and the fluorescent film 180 in the direction of the reflective member 250 by the aspherical shape of the lens portion 261.
  • the light incident on the reflective member 250 may be reflected and emitted through the outer second area A2 of the lens unit 261. Accordingly, the light emitted by the optical lens 260 may be emitted in a uniform distribution.
  • by increasing the amount of light reflected laterally by the aspheric lens portion 261 of the optical lens 260 it is possible to solve the problem that the color ring is generated by the light emitted by the optical lens 260. have.
  • the directivity angle of the light emitting device having the optical lens 260 may be formed in a range of 125 degrees or more, for example, 125 degrees to 135 degrees, thereby improving the directivity of light. Also, in the light emitting device, the luminous flux may be improved by disposing the reflective member 250 around the light emitting chip 101.
  • FIG. 11 is an example of a sample of a light emitting device according to an embodiment.
  • the light emitting device may have a directing angle of 133 degrees. Differences in the directivity angles of the warm white and cool white light emitting devices may vary depending on the height of the optical lens. This lowers the height of the optical lens (H1 of FIG. 2) in the case of warm white, for example, to about 50 ⁇ m to 80 ⁇ m, whereby the light directing angle of the light emitting device may be wider.
  • the light emitting device may provide a light directivity angle characteristic corresponding to a color temperature at the height of an aspherical optical lens.
  • FIG. 10 is an example of a light emitting chip according to an embodiment.
  • the light emitting chip includes a light emitting structure 10 having a plurality of semiconductor layers 11, 12, and 13, a first electrode layer 20 and a first electrode layer 20 under the light emitting structure 10.
  • a second electrode layer 50, an insulating layer 41, and a pad 25 may be included between the first and second electrode layers 20 and 50.
  • the light emitting structure 10 may include a first semiconductor layer 11, an active layer 12, and a second semiconductor layer 13.
  • the active layer 12 may be disposed between the first semiconductor layer 11 and the second semiconductor layer 13.
  • the active layer 12 may be disposed under the first semiconductor layer 11, and the second semiconductor layer 13 may be disposed under the active layer 12.
  • the light emitting structure 10 may be formed of a nitride semiconductor, but is not limited thereto.
  • the first semiconductor layer 11 may include an n-type semiconductor layer to which a first conductive dopant, for example, an n-type dopant is added
  • the second semiconductor layer 13 may include a second conductive dopant, for example, p. It may include a p-type semiconductor layer to which a type dopant is added.
  • the first semiconductor layer 11 may be formed of a p-type semiconductor layer
  • the second semiconductor layer 13 may be formed of an n-type semiconductor layer.
  • An upper surface of the first semiconductor layer 11 may be formed of a rough uneven portion 11A, and the uneven surface 11A may improve light extraction efficiency.
  • the side cross section of the uneven surface 11A may include a polygonal shape or a hemispherical shape.
  • the first electrode layer 20 is disposed between the light emitting structure 10 and the second electrode layer 50, is electrically connected to the second semiconductor layer 13 of the light emitting structure 10, and the second electrode layer. Electrically insulated with 50.
  • the first electrode layer 20 includes a first contact layer 15, a reflective layer 17, and a capping layer 19, and the first contact layer 15 includes the reflective layer 17 and a second semiconductor layer ( 13, and the reflective layer 17 is disposed between the first contact layer 15 and the capping layer 19.
  • the first contact layer 15, the reflective layer 17, and the capping layer 19 may be formed of different conductive materials, but are not limited thereto.
  • the first contact layer 15 may be in contact with the second semiconductor layer 13, for example, to form an ohmic contact with the second semiconductor layer 13.
  • the first contact layer 15 may be formed of, for example, a conductive oxide film, a conductive nitride, or a metal.
  • the first contact layer 15 may include, for example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc oxide (IZON), aluminum zinc oxide (AZO), and aluminum gallium zinc oxide (AZZO).
  • 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 may be formed of at least one.
  • the reflective layer 17 may be electrically connected to the first contact layer 15 and the capping layer 19.
  • the reflective layer 17 may function to increase the amount of light extracted to the outside by reflecting light incident from the light emitting structure 10.
  • the reflective layer 17 may be formed of a metal having a light reflectance of 70% or more.
  • the reflective layer 17 may be formed of a metal or an alloy including at least one of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, and Hf.
  • the reflective layer 17 may be formed of indium-tin-oxide (ITO), indium-zinc-oxide (IZO), indium-zinc-tin-oxide (IZTO), and indium-aluminum-zinc- (AZO).
  • Transmissive conductive materials such as Oxide), Indium-Gallium-Zinc-Oxide (IGZO), Indium-Gallium-Tin-Oxide (IGTO), Aluminum-Zinc-Oxide (AZO), and Antimony-Tin-Oxide (ATO) It can be formed in multiple layers.
  • the reflective layer 17 may include at least one of Ag, Al, Ag-Pd-Cu alloy, or Ag-Cu alloy.
  • the reflective layer 17 may be formed by alternately forming an Ag layer and a Ni layer, and may include a Ni / Ag / Ni, Ti layer, or Pt layer.
  • the first contact layer 15 may be formed below the reflective layer 17, and at least a portion thereof may pass through the reflective layer 17 to be in contact with the second semiconductor layer 13.
  • the reflective layer 17 may be disposed under the first contact layer 15, and a portion of the reflective layer 17 may contact the second semiconductor layer 13 by passing through the first contact layer 15. .
  • the light emitting chip according to the embodiment may include a capping layer 19 disposed under the reflective layer 17.
  • the capping layer 19 is in contact with the lower surface of the reflective layer 17, the contact portion 34 is coupled to the pad 25, and serves as a wiring layer for transferring power supplied from the pad 25.
  • the capping layer 19 may be formed of a metal, and may include at least one of Au, Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, and Mo materials.
  • the contact portion 34 of the capping layer 19 is disposed in an area that does not overlap with the light emitting structure 10 in the vertical direction, and vertically overlaps the pad 25.
  • the contact portion 34 of the capping layer 19 is disposed in an area which does not overlap in the vertical direction with the first contact layer 15 and the reflective layer 17.
  • the contact portion 34 of the capping layer 19 may be disposed at a lower position than the light emitting structure 10 and may be in direct contact with the pad 25.
  • the pad 25 may be formed in a single layer or a multilayer, and the single layer may be Au, and in the case of the multilayer, the pad 25 may include at least two of Ti, Ag, Cu, and Au.
  • the multilayer structure may be a stacked structure of Ti / Ag / Cu / Au or a Ti / Cu / Au stacked structure. At least one of the reflective layer 17 and the first contact layer 15 may directly contact the pad 25, but is not limited thereto.
  • the pad 25 may be disposed in an area between the outer sidewall of the first electrode layer 20 and the light emitting structure 10.
  • the protective layer 30 and the light transmitting layer 45 may be in contact with the circumference of the pad 25.
  • One or more pads 25 may be disposed.
  • the protective layer 30 may be disposed on the bottom surface of the light emitting structure 10, may be in contact with the bottom surface of the second semiconductor layer 13 and the first contact layer 15, and may be in contact with the reflective layer 17. Can be.
  • An inner part of the protective layer 30 overlapping the light emitting structure 10 in the vertical direction may be disposed to overlap the area of the protrusion 16 in the vertical direction.
  • the outer portion of the protective layer 30 extends over the contact portion 34 of the capping layer 19 and is disposed to overlap the contact portion 34 in a vertical direction.
  • the outer portion of the protective layer 30 may be in contact with the pad 25, for example, may be disposed on the circumferential surface of the pad 25.
  • the inner portion of the protective layer 30 is disposed between the light emitting structure 10 and the first electrode layer 20, and the outer portion is disposed between the light transmitting layer 45 and the contact portion 34 of the capping layer 19. Can be.
  • the outer portion of the protective layer 30 may extend to an outer region of the sidewall of the light emitting structure 10 to prevent moisture from penetrating.
  • the protective layer 30 may be defined as a channel layer, a low refractive material, or an isolation layer.
  • the protective layer 30 may be formed of an insulating material, for example, oxide or nitride.
  • the protective layer 30 is at least one in the group consisting of SiO 2 , Si x O y , Si 3 N 4 , Si x N y , SiO x N y , Al 2 O 3 , TiO 2 , AlN, and the like. Can be selected and formed.
  • the protective layer 30 may be formed of a transparent material.
  • the light emitting chip according to the embodiment may include an insulating layer 41 which electrically insulates the first electrode layer 20 from the second electrode layer 50.
  • the insulating layer 41 may be disposed between the first electrode layer 20 and the second electrode layer 50. An upper portion of the insulating layer 41 may contact the protective layer 30.
  • the insulating layer 41 may be formed of, for example, oxide or nitride.
  • the insulating layer 41 is at least one of a group consisting of SiO 2 , Si x O y , Si 3 N 4 , Si x N y , SiO x N y , Al 2 O 3 , TiO 2 , AlN, and the like. Can be selected and formed.
  • the insulating layer 41 may be formed to a thickness of 100 nm to 2000 nm. If the thickness of the insulating layer 41 is formed to less than 100nm may cause problems in the insulating properties, if the thickness of the insulating layer 41 is formed to more than 2000nm may cause cracking at a later process step. have.
  • the insulating layer 41 is in contact with the lower surface of the first electrode layer 20 and the upper surface of the second electrode layer 50, and the protective layer 30, the capping layer 19, the contact layer 15, and the reflective layer (17) It may be formed thicker than each thickness.
  • the second electrode layer 50 is a diffusion barrier layer 52 disposed below the insulating layer 41, a bonding layer 54 disposed below the diffusion barrier layer 52 and a bonding layer 54 disposed below the diffusion layer 52. It may include a conductive support member 56, it may be electrically connected to the first semiconductor layer (11). In addition, the second electrode layer 50 may optionally include one or two of the diffusion barrier layer 52, the bonding layer 54, and the conductive support member 56, and the diffusion barrier layer 52 or At least one of the bonding layers 54 may not be formed.
  • the diffusion barrier layer 52 may include at least one of Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, and Mo materials.
  • the diffusion barrier layer 52 may function as a diffusion barrier layer between the insulating layer 41 and the bonding layer 54.
  • the diffusion barrier layer 52 may be electrically connected to the bonding layer 54 and the conductive support member 56, and may be electrically connected to the first semiconductor layer 11.
  • the diffusion barrier layer 52 may function to prevent the material included in the bonding layer 54 from diffusing in the direction of the reflective layer 17 in the process of providing the bonding layer 54.
  • the diffusion barrier layer 52 may prevent a material such as tin (Sn) included in the bonding layer 54 from affecting the reflective layer 17.
  • the bonding layer 54 may include a barrier metal or a bonding metal, and for example, at least one of Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd, or Ta. It may include.
  • the conductive support member 56 may support the light emitting structure 10 according to the embodiment and perform a heat dissipation function.
  • the bonding layer 54 may include a seed layer.
  • the conductive support member 56 may be a metal or carrier substrate, for example Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W, or a semiconductor substrate in which impurities are implanted (eg, Si, Ge , GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe, etc.).
  • the conductive support member 56 is a layer for supporting the light emitting device 100.
  • the thickness of the conductive support member 56 is 80% or more of the thickness of the second electrode layer 50, and may be 30 ⁇ m or more.
  • the second contact layer 33 is disposed in the first semiconductor layer 11 and is in contact with the first semiconductor layer 11.
  • An upper surface of the second contact layer 33 may be disposed above the lower surface of the first semiconductor layer 11, electrically connected to the first semiconductor layer 11, and the active layer 12 and the second semiconductor. It is insulated from the layer 13.
  • the second contact layer 33 may be electrically connected to the second electrode layer 50.
  • the second contact layer 33 may be disposed through the first electrode layer 20, the active layer 12, and the second semiconductor layer 15.
  • the second contact layer 33 is disposed in a recess 2 disposed in the light emitting structure 10, and is formed in the active layer 12, the second semiconductor layer 15, and the protective layer 30. Insulated by The plurality of second contact layers 33 may be disposed spaced apart from each other.
  • the second contact layer 33 may be connected to the protrusion 51 of the second electrode layer 50, and the protrusion 51 may protrude from the diffusion barrier layer 52.
  • the protrusion 51 may pass through the hole 41A disposed in the insulating layer 41 and the protective layer 30, and may be insulated from the first electrode layer 20.
  • the second contact layer 33 may include at least one of Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, and Mo.
  • the protrusion 501 may include at least one of materials forming the diffusion barrier layer 52 and the bonding layer 54, but is not limited thereto.
  • the protrusion 51 may include at least one of Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd, or Ta.
  • the pad 25 may be electrically connected to the first electrode layer 20 and may be exposed to a region outside the sidewall of the light emitting structure 10.
  • One or more pads 25 may be disposed.
  • the pad 25 may include at least one of Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, and Mo materials.
  • the light transmitting layer 45 may protect the surface of the light emitting structure 10, may insulate the pad 91 from the light emitting structure 10, and may contact the peripheral portion of the protective layer 30. have.
  • the light transmission layer 45 may have a lower refractive index than the material of the semiconductor layer constituting the light emitting structure 10, and may improve light extraction efficiency.
  • the light transmitting layer 45 may be formed of, for example, oxide or nitride.
  • the light-transmitting layer 45 is at least one in the group consisting of Si0 2 , Si x O y , Si 3 N 4 , Si x N y , SiO x N y , Al 2 O 3 , TiO 2 , AlN, etc. Can be selected and formed.
  • the light transmission layer 45 may be omitted depending on the design.
  • the light emitting structure 10 may be driven by the first electrode layer 20 and the second electrode layer 50.
  • the light source module of the embodiment (s) disclosed above may be provided in a lighting system such as a light unit.
  • the light source module may include at least one of a light guide plate, a diffusion sheet, and a prism sheet in the light emission area.
  • the lighting system may be a light, a traffic light, a vehicle headlight, a signboard.
  • the light emitting device may be applied to a lighting system.
  • the lighting system includes a structure in which a plurality of light emitting elements are arranged, and includes a lighting apparatus illustrated in FIG. 12, and may include a lighting lamp, a traffic light, a vehicle headlamp, an electronic signboard, and the like.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of a display device having a light emitting device according to the embodiment.
  • the lighting apparatus may include a cover 2100, a light source module 2200, a heat sink 2400, a power supply 2600, an inner case 2700, and a socket 2800. Can be.
  • the lighting apparatus according to the embodiment may further include any one or more of the member 2300 and the holder 2500.
  • the light source module 2200 may include a light emitting device according to an embodiment.
  • the cover 2100 may have a shape of a bulb or hemisphere, may be hollow, and may be provided in an open shape.
  • the cover 2100 may be optically coupled to the light source module 2200.
  • the cover 2100 may diffuse, scatter or excite the light provided from the light source module 2200.
  • the cover 2100 may be a kind of optical support member.
  • the cover 2100 may be coupled to the heat sink 2400.
  • the cover 2100 may have a coupling part coupled to the heat sink 2400.
  • An inner surface of the cover 2100 may be coated with a milky paint.
  • the milky paint may include a diffuser to diffuse light.
  • the surface roughness of the inner surface of the cover 2100 may be greater than the surface roughness of the outer surface of the cover 2100. This is for the light from the light source module 2200 to be sufficiently scattered and diffused to be emitted to the outside.
  • the cover 2100 may be made of glass, plastic, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), or the like.
  • polycarbonate is excellent in light resistance, heat resistance, and strength.
  • the cover 2100 may be transparent and opaque so that the light source module 2200 is visible from the outside.
  • the cover 2100 may be formed through blow molding.
  • the light source module 2200 may be disposed on one surface of the heat sink 2400. Thus, heat from the light source module 2200 is conducted to the heat sink 2400.
  • the light source module 2200 may include a light emitting element 2210, a connection plate 2230, and a connector 2250 according to an embodiment.
  • the member 2300 is disposed on an upper surface of the heat sink 2400 and has a plurality of light emitting elements 2210 and guide grooves 2310 into which the connector 2250 is inserted.
  • the guide groove 2310 corresponds to the substrate and the connector 2250 of the light emitting element 2210.
  • the surface of the member 2300 may be coated or coated with a light reflective material.
  • the surface of the member 2300 may be coated or coated with a white paint.
  • the member 2300 is reflected on the inner surface of the cover 2100 to reflect the light returned to the light source module 2200 side again toward the cover 2100. Therefore, it is possible to improve the light efficiency of the lighting apparatus according to the embodiment.
  • the member 2300 may be made of an insulating material, for example.
  • the connection plate 2230 of the light source module 2200 may include an electrically conductive material. Therefore, electrical contact may be made between the radiator 2400 and the connection plate 2230.
  • the member 2300 may be formed of an insulating material to block an electrical short between the connection plate 2230 and the radiator 2400.
  • the radiator 2400 receives heat from the light source module 2200 and heat from the power supply unit 2600 to radiate heat.
  • the holder 2500 may block the accommodating groove 2719 of the insulating portion 2710 of the inner case 2700. Therefore, the power supply unit 2600 accommodated in the insulating unit 2710 of the inner case 2700 is sealed.
  • the holder 2500 has a guide protrusion 2510.
  • the guide protrusion 2510 may include a hole through which the protrusion 2610 of the power supply unit 2600 passes.
  • the power supply unit 2600 processes or converts an electrical signal provided from the outside to provide the light source module 2200.
  • the power supply unit 2600 is accommodated in the accommodating groove 2725 of the inner case 2700, and is sealed in the inner case 2700 by the holder 2500.
  • the support part 2730 of the inner case 2700 supports the lower part of the heat sink 2400.
  • the power supply unit 2600 may include a protrusion 2610, a guide unit 2630, a base 2650, and an extension unit 2670.
  • the guide part 2630 has a shape protruding outward from one side of the base 2650.
  • the guide part 2630 may be inserted into the holder 2500.
  • a plurality of parts may be disposed on one surface of the base 2650.
  • the plurality of components may include, for example, a DC converter for converting AC power provided from an external power source into DC power, a driving chip for controlling the driving of the light source module 2200, and an ESD for protecting the light source module 2200. (ElectroStatic discharge) protection element and the like, but may not be limited thereto.
  • the extension part 2670 has a shape protruding outward from the other side of the base 2650.
  • the extension part 2670 is inserted into the connection part 2750 of the inner case 2700 and receives an electrical signal from the outside.
  • the extension part 2670 may be provided to be equal to or smaller than the width of the connection part 2750 of the inner case 2700.
  • Each end of the "+ wire” and the “-wire” may be electrically connected to the extension 2670, and the other end of the "+ wire” and the "-wire” may be electrically connected to the socket 2800. .
  • the inner case 2700 may include a molding unit together with the power supply unit 2600 therein.
  • the molding part is a part where the molding liquid is hardened, so that the power supply part 2600 can be fixed inside the inner case 2700.
  • the light emitting device according to the embodiment may be applied to various lighting devices.
  • the light emitting device according to the embodiment may be applied to indoor or outdoor lighting.

Abstract

실시 예는 발광소자가 개시된다. 개시된 발광 소자는, 몸체, 및 상기 몸체 상에 제1 및 제2리드 전극을 갖는 기판; 상기 제2리드 전극 상에 배치되며 상기 제1,2리드 전극과 전기적으로 연결된 발광 칩; 상기 발광 칩 상에 배치된 형광 필름; 상기 발광 칩 및 상기 형광 필름의 외측 둘레에 배치된 반사 부재; 및 상기 형광 필름 및 상기 반사 부재 상에 배치되며 비구면 현상의 렌즈부를 갖는 광학 렌즈를 포함한다.

Description

발광소자 및 이를 구비한 조명 장치
본 발명은 발광소자 및 이를 구비한 조명 장치에 관한 것이다.
발광소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Diode)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생성하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내 및 실외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등, 전조등과 같은 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시 예는 발광 칩의 둘레에 반사 부재가 배치된 발광소자를 제공한다.
실시 예는 발광 칩 위에 형광 필름이 배치되며 상기 형광 필름의 둘레에 반사 부재가 배치된 발광소자를 제공한다.
실시 예는 발광 칩 상에 비구면 형상의 렌즈부를 갖는 광학 렌즈가 배치된 발광소자를 제공한다.
실시 예는 세라믹 기판 위에 배치된 발광 칩/형광 필름 상에 비구면 형상의 렌즈부를 갖는 발광소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 몸체, 및 상기 몸체 상에 제1 및 제2리드 전극을 갖는 기판; 상기 제2리드 전극 상에 배치되며 상기 제1,2리드 전극과 전기적으로 연결된 발광 칩; 상기 발광 칩 상에 배치된 형광 필름; 상기 발광 칩 및 상기 형광 필름의 외측 둘레에 배치된 반사 부재; 및 상기 형광 필름 및 상기 반사 부재 상에 배치되며 비구면 현상의 렌즈부를 갖는 광학 렌즈를 포함한다.
실시 예에 의하면, 상기 형광 필름의 외 측면은 상기 발광 칩의 측면보다 외측에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사 부재는 수지 재질을 포함하며, 상기 반사 부재는 상기 형광 필름과 상기 기판 사이에 배치된 제1반사부 및 상기 형광 필름의 측면에 배치된 제2반사부를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광 칩과 상기 제2리드 전극 사이에 배치되며, 상기 발광 칩을 상기 제2리드 전극에 연결해 주는 전도성 재질의 접착제를 포함하며, 상기 발광 칩은 발광 구조물 및 상기 발광 구조물의 외측에 배치된 패드를 포함하며, 상기 반사 부재는 상기 발광 칩의 발광 구조물과 상기 패드 사이에 배치된 제3반사부를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사 부재의 제3반사부는 상기 패드 및 상기 패드에 연결된 와이어의 일부에 접촉될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사 부재와 상기 형광 필름 및 상기 발광 칩 사이의 영역은 공극을 갖지 않을 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 광학 렌즈는 상기 기판 상에 배치되며 상기 렌즈부로부터 연장된 버퍼부를 포함하며, 상기 버퍼부는 상기 제1 및 제2리드 전극의 외측으로 연장되며 상기 몸체에 접촉될 수 있다. 상기 버퍼부의 상면은 상기 발광 칩의 상면보다 낮게 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사 부재의 일부는 상기 제1 및 제2리드 전극 사이의 간극부에 배치되며, 상기 제2리드 전극의 상면에 배치된 상기 반사 부재의 외곽선보다 상기 기판의 측면에 더 인접하게 연장될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 광학 렌즈의 렌즈부는 상기 발광 칩과 수직 방향으로 오버랩되는 제1영역과, 상기 반사부재와 수직 방향으로 오버랩되는 제2영역을 포함할 수 있다. 상기 제1영역은 상기 발광 칩의 상면과 수평한 방향을 따라 경사진 곡면을 가지며, 상기 제2영역은 상기 발광 칩의 상면에 직교하는 수직 방향을 따라 경사진 곡면으로 형성될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체는 세라믹 재질을 포함하며, 상기 몸체의 하면에 상기 발광 칩과 수직 방향으로 오버랩되는 방열 프레임, 상기 제1 및 제2리드 전극과 연결된 제1 및 제2리드 프레임을 포함하며, 상기 방열 프레임의 제1축 방향의 너비는 상기 제1,2리드 전극의 제1축 방향의 너비의 2배 이상이며, 상기 방열 프레임의 제2축 방향의 길이는 상기 제1,2리드 전극의 제2축 방향의 길이와 같고 상기 몸체의 제2축 방향의 길이보다 짧을 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1리드 전극과 상기 제1리드 프레임을 연결하는 제1연결 전극; 및 상기 제2리드 전극과 상기 제2리드 프레임을 연결하는 제2연결 전극을 포함하며, 상기 제1,2연결 전극을 연결한 직선은 상기 발광 칩의 중심부 상에 배치되며, 상기 제1,2연결 전극 사이의 간격은 상기 반사 부재의 바닥 면의 제1축 방향의 길이보다 클 수 있다. 상기 제1리드 프레임은 상기 몸체의 제1측면 방향으로 돌출된 제1돌출부를 포함하며, 상기 제2리드 프레임은 상기 몸체의 제2측면 방향으로 돌출된 제2돌출부를 포함하며, 상기 제1,2돌출부는 서로 반대측 방향으로 돌출되며 상기 제1,2연결 전극과 수직 방향으로 오버랩될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제2리드 전극은 상기 제1리드 전극의 면적보다 크며, 상기 방열 프레임은 상기 제1,2리드 전극과 수직 방향으로 오버랩되며, 상기 방열 프레임과 상기 제2리드 전극의 오버랩된 영역은 상기 방열 프레임과 상기 제1리드 전극의 오버랩 영역보다 클 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1리드 전극은 상기 발광 칩의 제2축 방향의 중심부에 인접한 영역으로 연장된 연장부를 포함하며, 상기 제1리드 전극의 연장부 상에 배치된 보호 칩 및 상기 보호 칩을 상기 제1리드 전극에 연결된 와이어를 포함하며, 상기 보호 칩은 상기 발광 칩의 제2축 방향의 중심부와 같은 선상에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 광학 렌즈의 두께는 상기 기판의 하면과 상기 렌즈의 정점 사이의 간격의 60% 내지 65%의 범위를 가질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 몸체는 상기 제1, 제2리드 전극이 개방된 에지 영역을 포함하며, 상기 에지 영역은 상기 몸체의 제1축 방향 및 제2축 방향의 에지를 따라 배치될 수 있다. 상기 에지 영역의 너비는 상기 제1,2리드 전극 사이의 간격보다 좁으며, 상기 제1리드 전극은 상기 몸체의 코너부에 배치된 상기 에지 영역과 연결되는 극성 마크를 가질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 반사 부재와 상기 형광 필름 사이에 상기 광학 렌즈의 재질이 더 배치될 수 있다.
실시 예는 비구면 렌즈를 갖는 발광소자를 제공할 있다.
실시 예에 의하면, 비구면 형상의 광학 렌즈에 의해 광속을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 의하면, 비구면 형상의 광학 렌즈에 의해 색 분리 형상이 개선될 수 있다.
실시 예에 의하면, 발광 소자의 지향각을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 발광 칩의 둘레에 반사 부재를 배치함으로써, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 비구면 렌즈 및 반사 부재에 의해 광 지향각을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자의 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광소자의 A-A 측 단면도이다.
도 3은 도 1의 A부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 발광소자의 B-B측 단면도이다.
도 5는 도 1의 발광소자에서 광학 렌즈를 제거한 구조로서, 발광 칩의 둘레에 반사 부재를 배치한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 발광소자의 C-C측 단면도이다.
도 7은 도 1의 발광소자의 배면도의 일 예이다.
도 8은 실시 예에 따른 발광소자의 광 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 실시 예에 따른 발광소자의 배면도의 다른 예이다.
도 10은 실시 예에 따른 발광소자의 발광 칩의 예이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광소자의 지향각을 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 조명 장치를 나타낸 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하에서는 도 1 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자를 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자의 평면도이고, 도 2는 도 1의 발광소자의 A-A 측 단면도이며, 도 3은 도 1의 A부분 확대도이고, 도 4는 도 1의 발광소자의 B-B측 단면도이며, 도 5는 도 1의 발광소자에서 광학 렌즈를 제거한 구조로서, 발광 칩의 둘레에 반사 부재를 배치한 예를 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5의 발광소자의 C-C측 단면도이고, 도 7은 도 1의 발광소자의 배면도의 일 예이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 발광소자(200)는 기판(201), 상기 기판(201) 상에 배치된 발광 칩(101), 상기 발광 칩(101) 위에 배치된 형광 필름(180), 상기 발광 칩(101) 및 형광 필름(180)의 둘레에 배치된 반사 부재(250), 및 상기 기판(201) 상에 비구면 형상의 렌즈부(261)를 갖는 광학 렌즈(260)를 포함한다.
상기 기판(201)은 몸체(210), 상기 몸체(210)의 상면에 배치된 복수의 리드 전극(221,231)을 포함한다. 상기 몸체(210)는 절연 재질을 포함하며, 예컨대 세라믹 소재를 포함한다. 상기 세라믹 소재는 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함한다. 상기 몸체(210)의 재질은 금속 화합물 예컨대, Al2O3, 또는 AlN일 수 있으며, 바람직하게는 질화알루미늄(AlN) 또는 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있으며, 또는 열 전도도가 140 W/mK 이상인 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 몸체(210)는 다른 예로서, 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(210)는 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 몸체(210) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(210)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(210)의 두께(T2)는 1mm 이하 예컨대, 0.45mm 내지 0.55mm 범위로 형성될 수 있다. 상기 몸체(210)의 두께(T2)는 상기 발광 소자(200)의 두께의 40% 이하 예컨대, 25% 내지 32%의 범위를 가지고, 상기 발광 소자(200)를 지지할 수 있다. 상기 몸체(210)의 두께(T2)는 상기 광학 렌즈(260)의 높이(H1)의 50% 이하로 배치될 수 있다. 상기 몸체(210)의 두께(T2)는 상기 범위보다 얇을 경우 방열 효율 저하 및 지지할 수 없는 문제가 있으며, 상기 범위보다 두꺼울 경우 방열 효율의 개선이 미미하며 기판(201)의 두께(T1)가 증가하는 문제가 있다.
상기 기판(201)의 제1축(X) 방향의 길이(D2)는 제2축(Y) 방향의 길이(D1)와 동일하거나 다를 수 있다. 상기 기판(201)의 길이(D1,D2)는 3mm 이상 예컨대, 3mm 내지 4mm 범위일 수 있으며, 상기 길이(D1,D2)가 상기 범위보다 작은 경우 대면적의 발광 칩(101)에서 방출된 광의 추출 효율이 저하될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 재료의 낭비를 가져올 수 있다. 상기 기판(201)는 각 축 방향의 길이(D1,D2)는 발광 소자(200)의 두께보다는 크게 배치되어, 발광 소자(200)를 안정적으로 지지할 수 있다. 여기서, 상기 기판(201) 상에 배치되는 상기 발광 칩(101)의 사이즈는 한 변의 길이가 0.8mm 이상 예컨대, 0.8~1.2mm×0.8~1.2mm 범위일 수 있다. 이러한 기판(201)의 길이(D1,D2)는 발광 칩(101)의 사이즈에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판(201)의 몸체(210) 위에 배치된 복수의 리드 전극(221,231)은 예컨대, 제1리드 전극(221) 및 제2리드 전극(231)을 포함한다. 상기 제1리드 전극(221)과 상기 제2리드 전극(231)은 전기적으로 분리되며 상기 발광 칩(101)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 발광 칩(101)은 제2리드 전극(231) 위에 접착제(190)로 접착되어 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 제1리드 전극(221)과 와이어(103)로 연결될 수 있다. 상기 제2리드 전극(231)의 상면 면적은 상기 제1리드 전극(221)의 상면 면적보다 크게 배치되어, 발광 칩(101)으로부터 발생된 열을 방열하거나 몸체(210)로 전도해 줄 수 있다. 여기서, 상기 접착제(190)는 상기 발광 칩(101)과 상기 제2리드 전극(231) 사이를 전기적으로 연결해 주는 전도성 재질일 수 있다.
상기 발광 칩(101)은 기판(201)의 상면에서 센터 영역에 배치되며, 상기 제2리드 전극(231)은 상기 몸체(210)의 상면에서 센터 영역에 배치되거나, 상기 센터 영역까지 연장될 수 있다.
도 1과 같이, 상기 제1리드 전극(221) 및 제2리드 전극(231) 중 어느 하나 예컨대, 제1리드 전극(221)에는 극성 마크(225)가 배치될 수 있으며, 상기 극성 마크(225)는 제1리드 전극(221)의 모서리 영역에 다른 모서리 영역과 구별되도록 형성될 수 있다. 이러한 극성 마크(225)는 애노드 마크 또는 캐소드 마크일 수 있다. 상기 극성 마크(225)는 상기 몸체(210)의 코너에 인접한 에지 영역과 연결되며 상기 제1리드 전극(221)이 개방될 수 있다.
상기 제1리드 전극(221)과 상기 제2리드 전극(231)의 측면은 상기 몸체(210)의 측면으로부터 이격될 수 있다. 상기 몸체(210)의 상면 중에서 에지 영역(212)은 제1,2리드 전극(221,231)이 오픈될 수 있다. 상기 에지 영역(212)은 상기 제1 및 제2리드 전극(221,231)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 상기 몸체(210)의 에지 영역(212)은 상기 몸체(210)의 측면과 상기 제1,2리드 전극(221,231)의 측면 사이에 배치되며, 상기 제1,2리드 전극(221,231)과 Z축 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 상기 에지 영역(212)은 상기 몸체(210)의 에지를 따라 X축 방향의 영역과 Y축 방향의 영역과, 상기 X축과 Y축이 교차하는 영역에 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제1리드 전극(221)과 제2리드 전극(231) 사이의 간극부(214)에는 상기 몸체(210)의 상면이 노출되며, 상기 제1리드 전극(221)과 상기 제2리드 전극(231)이 전기적으로 분리된다. 상기 간극부(214)의 너비(W1) 또는 제1,2리드 전극(221,231) 사이의 간격은 상기 몸체(210)의 측면과 상기 제1리드 전극(221)의 측면 또는 제2리드 전극(231)의 측면 사이의 간격(W2,W3)보다 클 수 있다. 상기 간격(W2,W3)은 상기 에지 영역(212)의 너비일 수 있다. 상기 제1,2리드 전극(221,231) 사이의 간격은 간극부의 너비일 수 있다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 기판(201)은 상기 몸체(210)의 내에 복수의 연결 전극(229,239), 및 상기 몸체(210) 아래에 복수의 리드 프레임(283,285)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 연결 전극(229,239)은 상기 제1리드 전극(221)에 연결된 적어도 하나의 제1연결 전극(229), 상기 제2리드 전극(231)에 연결된 적어도 하나의 제2연결 전극(239)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 리드 프레임(283,285)은 상기 제1연결 전극(229)에 연결된 제1리드 프레임(283), 상기 제2연결 전극(239)에 연결된 제2리드 프레임(285)을 포함할 수 있다. 상기 제1연결 전극(229)은 상기 제1리드 전극(221)과 상기 제1리드 프레임(283)을 서로 연결해 주며, 상기 제2연결 전극(239)은 상기 제2리드 전극(231)과 상기 제2리드 프레임(285)을 서로 연결해 준다. 상기 제1,2연결 전극(229,239)를 연결한 직선 상에는 상기 발광 칩(101)이 놓일 수 있어, 상기 제1,2연결 전극(229,239)를 통한 전류 경로의 편차를 줄여줄 수 있다. 상기 제1,2연결 전극(229,239) 각각은 상기 발광 칩(101)과의 거리가 동일할 수 있다. 상기 제1,2연결 전극(229,239) 각각은 상기 발광 칩(101)보다 상기 기판(201)의 에지에 더 가깝게 배치될 수 있다. 상기 제1,2연결 전극(229,239)은 상기 발광 칩(101)의 서로 반대측 측면의 중심, 및 상기 기판(201)의 서로 반대측 측면의 중심을 연결한 직선 상에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 전극(221), 제2리드 전극(231), 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 복수의 금속을 포함할 수 있으며, 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 전극(221,231)의 표면에는 은(Ag) 또는 알루미늄(Ag)이 형성되어, 입사되는 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1리드 프레임(283)과 제2리드 프레임(285)에는 금(Au)층이 형성되어, 습기에 의한 부식을 방지할 수 있고, 전기적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1리드 전극(221), 제2리드 전극(231), 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285) 각각은 85±5㎛ 범위의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 범위를 벗어날 경우 전기적인 특성 및 열 전도 특성이 저하될 수 있다. 상기 제1리드 전극(221), 제2리드 전극(231), 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)은 서로 동일한 두께를 가질 수 있다. 상기 제1연결 전극(229)과 상기 제2연결 전극(239)은 상기 제1리드 전극(221)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1연결 전극(229)과 상기 제2연결 전극(239) 사이의 직선 거리는 상기 기판(201)의 한 변의 길이(D2)의 1/2 이상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1,2연결 전극(229,239) 사이의 간격은 상기 발광 칩(101)의 한 변의 길이보다 크고 상기 반사 부재(260)의 바닥 면의 X축 방향의 길이보다 더 클 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 기판(201)은 하부에 방열 프레임(281)을 구비할 수 있다. 상기 방열 프레임(281)은 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있으며, 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 상기 방열 프레임(281)은 상기 제1리드 프레임(283) 및 제2리드 프레임(285)과 전기적으로 분리될 수 있다. 상기 방열 프레임(281)은 상기 발광 칩(101)과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 방열 프레임(281)은 상기 제1리드 프레임(283)과 제2리드 프레임(285) 사이에 배치되어 상기 발광 칩(101)으로부터 발생된 열을 전도할 수 있다. 상기 방열 프레임(281)의 하면 면적은 상기 제1,2리드 프레임(283,285) 각각의 하면 면적의 2배 이상일 수 있다. 상기 방열 프레임(281)는 상기 제1,2리드 프레임(283,285)과 평행하게 배열될 수 있다.
도 7과 같이, 상기 방열 프레임(281)은 일부에 인접한 제2리드 프레임(285)에 대한 극성 마크(281A)가 표시될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 방열 프레임(281)은 도 1에 도시된 상기 제1,2리드 전극(221,231)과 수직 방향(Z)으로 오버랩될 수 있으며, 상기 제2리드 전극(231)과 Z축 방향으로 오버랩되는 영역의 비율이 상기 제1리드 전극(221)과 Z축 방향으로 오버랩되는 영역의 비율보다 더 클 수 있다. 이에 따라 방열 프레임(281)과 상기 제2리드 전극(231)은 상기 발광 칩(101)로부터 발생된 열을 효과적으로 방열할 수 있다.
상기 방열 프레임(281)은 제1리드 프레임(283) 또는 제2리드 프레임(285)의 X축 방향의 너비(B2)보다 넓은 너비(B1)를 가질 수 있고, 제1 또는 제2리드 프레임(283,285)과의 X축 방향에서의 간격(B3)은 상기 제2 및 제3리드 프레임(283,285)의 너비(B2)보다 클 수 있다. 이러한 방열 프레임(281), 제1 및 제2리드 프레임(283,285)은 회로 기판 상에 솔더와 같은 접착 부재로 접착될 수 있다. 상기 방열 프레임(281), 상기 제1,2리드 프레임(283,285)은 Y축 방향의 길이가 서로 동일할 수 있으며, 상기 길이 D1의 90% 이상의 길이를 가질 수 있다.
도 9는 기판의 하면의 다른 예이다. 도 9를 참조하면, 상기 제1리드 프레임(283)은 상기 몸체의 제1측면 방향으로 돌출된 제1돌출부(283A), 상기 제2리드 프레임(285)은 상기 몸체의 제2측면 방향으로 돌출된 제2돌출부(283B)를 포함하며, 상기 제1 및 제2돌출부(283A,285A)는 서로 반대측 방향으로 돌출될 수 있으며, 상기 기판(201)의 측면에 노출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1,2돌출부(283,285A)에는 Z축 방향으로 제1,2연결 전극(229,239)과 오버랩될 수 있어, 서로 다른 두 전극을 발광 칩의 중심부를 지나는 직선 상에서 최대한 이격시켜 줄 수 있다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 상기 발광 칩(101)은 상기 제1리드 전극(221)과 제2리드 전극(231) 중 적어도 하나의 위에 배치될 수 있으며, 예컨대 제2리드 전극(231) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광 칩(101)은 전도성 재질의 접착제(190)에 의해 제2리드 전극(231)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 접착제(190)는 상기 발광 칩(101)의 하면에 배치되며, 그 일부(195)는 상기 발광 칩(101)의 측면을 따라 배치될 수 있다. 상기 접착제(19)의 일부(195)는 상기 발광 칩(101)의 바닥 면보다 더 높게 배치되어, 접착 면적을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 접착제(19)의 일부(195)의 표면은 반사 부재(250)에 접촉될 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광 칩(101)은 제1리드 전극(221)과 제2리드 전극(231) 상에 플립 칩 형태로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(101)은 광원으로서, 자외선부터 가시광선까지의 파장 대역 중에서 선택적으로 발광하게 된다. 상기 발광 칩(101)은 UV LED 칩, 그린 LED 칩, 블록 LED 칩, 레드 LED 칩 또는 적외선 LED 칩을 포함한다. 상기 발광 칩(101)은 30㎛ 이상의 두께를 가질 수 있으며, 예컨대 50㎛ 내지 180㎛ 범위일 수 있다. 상기 발광 칩(101)의 사이즈는 한 변이 적어도 0.5mm 이상 예컨대, 0.8mm 이상일 수 있다. 이러한 발광 칩(101)은 수평형 칩 또는 수직형 칩에 따라 두께가 달라질 수 있으며, 실시 예는 수직형 칩일 수 있다. 상기 수직형 칩의 두께는 상기 발광 칩(101)의 사이즈에 따라 달라질 수 있으며, 예컨대 대면적의 칩 예컨대 각 변의 길이가 1mm 이상인 칩은 상기 범위의 두께를 벗어날 경우, 방열 효율의 개선이 미미하거나 칩이 휘어지는 문제가 있다. 상기 발광 칩(101)은 탑뷰 형상이 다각형 형상 예컨대, 정 사각형 또는 직사각형 형상일 수 있다. 상기 발광 칩(101)은 탑뷰 형상이 원 형상 또는 다른 다각형 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 전극(221) 위에는 보호 칩(105)이 배치될 수 있다. 상기 제1리드 전극(221)의 연장부(도 5의 223)는 상기 발광 칩(101)의 제2축 방향의 중심부에 인접한 영역 외측으로 연장되며, 상기 연장부(223) 상에 보호 칩(105)이 배치될 수 있다. 상기 보호 칩(105)과 발광 칩(101)은 서로 다른 리드 전극(221,231) 상에 배치될 수 있다. 상기 보호 칩(105)은 상기 발광 칩(101)의 제2축 방향의 중심부를 지나는 Y축 방향의 직선 상에 놓일 수 있다. 상기 발광 칩(101)의 중심을 지나는 Y축 방향의 직선은 상기 제1,2연결 전극(229,239)을 지나는 X축 방향의 직선과 직교할 수 있다. 상기 보호 칩(105)은 제1리드 전극(221) 상에 본딩되고 제2리드 전극(231)과 와이어(107)로 연결될 수 있다. 상기 보호 칩(105)은 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 보호 칩(105)은 상기 발광 칩(101)을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
도 3과 같이, 상기 발광 칩(101) 상에는 형광 필름(180)이 배치될 수 있다. 상기 형광 필름(180)은 상기 발광 칩(101)의 상면 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 상기 형광 필름(180)의 하면 면적은 상기 발광 칩(101)의 상면 면적보다 클 수 있다. 상기 형광 필름(180)의 X축 방향 및 Y축 방향의 길이는 상기 발광 칩(101)의 X축 방향 및 Y축 방향의 길이보다 클 수 있다. 상기 형광 필름(180)의 외측부(181)는 상기 발광 칩(101)의 측면보다 외측으로 소정 거리(E1)로 돌출될 수 있다. 상기 형광 필름(180)의 외측부(181)는 상기 발광 칩(101)의 상면보다 더 외측으로 돌출되므로, 상기 발광 칩(101)의 상부 영역을 벗어난 광에 대해서도 입사 받을 수 있다. 상기 외측부(181)의 거리(E1)는 5㎛ 이상 예컨대, 5㎛ 내지 15㎛ 범위로 돌출될 수 있다. 상기 형광 필름(180)은 상면 면적이 하면 면적보다 클 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 여기서, 상기 형광 필름(180)의 외측부(181)의 하면에는 반사 부재(250)가 접촉될 수 있다. 다른 예로서, 상기 형광 필름(180)의 외 측면과 상기 반사 부재(250) 사이에는 투광성 재료가 배치되어, 상기 형광 필름(180)과 상기 반사 부재(250) 사이의 계면에서의 광 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 투광성 재료는 렌즈의 몸체 수 있다.
상기 형광 필름(180)은 상기 발광 칩(101)으로부터 방출된 일부 광을 흡수하여 다른 파장의 광으로 파장 변환하게 된다. 상기 형광 필름(180)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질에 형광체가 첨가되며, 상기 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들면, Eu, Ce 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 질화물계 형광체·산질화물계 형광체·사이어론계 형광체, Eu 등의 란타노이드계, Mn 등의 천이금속계의 원소에 의해 주로 활성화되는 알칼리 토류 할로겐 아파타이트 형광체, 알칼리 토류 금속 붕산 할로겐 형광체, 알칼리 토류 금속 알루민산염 형광체, 알칼리 토류 규산염, 알칼리 토류 황화물, 알칼리 토류 티오갈레이트, 알칼리 토류 질화규소, 게르마늄산염, 또는, Ce 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 희토류 알루민산염, 희토류 규산염 또는 Eu 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 유기 및 유기 착체 등으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기의 형광체를 사용할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
상기 형광 필름(180)으로부터 방출된 광과 상기 발광 칩(101)으로부터 방출된 광은 혼색되어 백색 광으로 방출될 수 있다. 상기 백색 광은 웜 화이트(Warm white), 쿨 화이트(Cool white) 또는 뉴트럴 화이트(Neutral white) 중 적어도 하나의 색 온도를 가질 수 있다.
상기 형광 필름(180)은 상기 발광 칩(101)의 두께보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 상기 형광 필름(180)은 100㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 두께를 초과할 경우 파장 변환 효율의 개선이 미미할 수 있다.
상기 형광 필름(180)은 필름 형태로 제공되므로, 상면 및 하면이 수평한 평면으로 제공될 수 있고, 상기 형광 필름(180)의 외측부(181)가 쳐지는 것을 방지할 수 있다.
상기 반사 부재(250)는 상기 발광 칩(101)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(250)는 수지 재질 내에 금속 산화물이 첨가된다. 상기 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시를 포함하며, 상기 금속 산화물은 수지 재질보다 굴절률이 높은 물질로서, 예컨대 Al2O3, TIO2 또는 SiO2 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 금속 산화물은 상기 반사 부재(250) 내에 5wt% 이상 예컨대, 5~30wt% 범위로 형성된다. 상기 반사 부재(250)는 상기 발광 칩(101)으로부터 방출된 광에 대해 90% 이상의 반사율을 가질 수 있다.
상기 반사 부재(250)는 상기 형광 필름(180)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(250)는 상기 발광 칩(101)의 측면과 상기 형광 필름(180)의 측면에 접촉될 수 있다. 상기 반사 부재(250)는 상기 형광 필름(180)과 상기 기판(201) 사이에 배치된 제1반사부(251), 및 상기 형광 필름(180)의 측면에 배치된 제2반사부(252)를 포함한다. 상기 제1반사부(251)는 상기 발광 칩(101)의 측면을 따라 배치되며, 상기 형광 필름(180)의 외 측면보다 더 내측에 배치될 수 있다. 상기 제2반사부(252)는 상기 형광 필름(180)의 측면을 따라 배치될 수 있고, 상기 발광 칩(101)의 상면보다 위에 배치될 수 있다. 상기 제2반사부(252)는 상기 형광 필름(180)의 상면에 인접할수록 점차 얇은 두께를 가질 수 있다. 다른 예로서, 상기 반사 부재(250)와 상기 발광 칩(101) 사이에는 투명한 재료가 배치될 수 있다. 상기 투명한 재료는 상기 발광 칩(101)의 측면으로 방출된 광이 상기 발광 칩(101)과 상기 반사 부재(250) 사이의 계면에서 손실되는 것을 방지할 수 있고, 상 방향으로 반사될 수 있다.
상기 반사 부재(250)의 상단은 상기 형광 필름(180)의 상면과 같거나 상면보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 상기 반사 부재(250)의 제2반사부(252)는 상기 형광 필름(180)의 측면으로 방출된 광을 반사할 수 있다.
상기 반사 부재(250)는 상기 발광 칩(101)의 둘레에 디스펜싱되면 모세관 현상에 의해 상기 형광 필름(180)의 측면까지 연장될 수 있다. 이에 따라 상기 반사 부재(250)와 상기 발광 칩(101)과 형광 필름(180) 사이의 영역에 공극이 형성되지 않을 수 있어, 상기 반사 부재(250)와 상기 발광 칩(101)과 형광 필름(180) 사이의 영역에 대한 접착력을 강화시켜 줄 수 있다.
도 2 및 도 4와 같이, 상기 반사 부재(250)는 상기 제2리드 전극(231)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(250)의 일부(253)는 상기 제1리드 전극(221)과 제2리드 전극(231) 사이의 간극부(214)에 배치될 수 있다. 상기 간극부(214)에 배치된 반사 부재(250)의 일부(253)는 몸체(210) 상면에 접촉되므로, 상기 간극부(214)를 통해 침투하는 습기를 차단할 수 있다.
상기 간극부(214)에 배치된 반사 부재(250)의 일부(253)는 상기 제2리드 전극(231)의 상면에 배치된 상기 반사 부재(250)의 외곽선보다 상기 기판(201)의 측면에 더 인접하게 연장될 수 있다.
상기 반사 부재(250)의 표면은 곡면을 제공할 수 있으며, 상기 곡면은 표면으로 입사되는 광을 도 8과 같이 반사시켜 줄 수 있다. 상기 간극부(214)에 배치된 반사 부재(250)의 일부(253)는 Y축 방향으로 광학 렌즈(260)의 렌즈부(261)의 영역보다 외측으로 연장될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 반사 부재(250)의 제3반사부(252A)는 상기 발광 칩(101)의 패드(25)와 발광 구조물(10) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(250)의 제3반사부(252A)는 상기 발광 구조물(10)로부터 방출된 광이 상기 패드(25)에 의해 흡수되는 것을 방지할 수 있다. 상기 반사 부재(250)의 제3반사부(252A)는 상기 패드(25)와 상기 발광 구조물(10) 사이의 영역에 배치되므로, 상기 패드(25)를 지지하거나 보호할 수 있다. 상기 제3반사부(252A)는 상기 패드(25)에 연결된 와이어(103)의 본딩 부분을 지지하므로, 상기 와이어(103)가 끓어지는 것을 방지할 수 있다. 상기 제3반사부(252A)는 상기 패드(25)를 덮고 상기 와이어(103)의 일부에 접촉될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 광학 렌즈(260)는 상기 기판(201) 상에 비구면 렌즈 형상을 포함할 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)는 발광 칩(101) 및 형광 필름(180) 상에 곡면 예컨대, 비구면 렌즈 형상으로 배치될 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)는 상기 형광 필름(180)의 상면에 접촉되고 상기 반사 부재(250)의 상면으로 연장될 수 있다 상기 광학 렌즈(260)는 상기 반사 부재(250)의 둘레에 배치된 상기 제1리드 전극(221) 및 상기 제2리드 전극(231)의 상면과 몸체(210)의 상면으로 연장될 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 광학 렌즈(260)는 유리 재질로 형성되거나, 투명한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)는 렌즈부(261) 및 버퍼부(265)를 포함하며, 상기 렌즈부(261)는 상기 발광 칩(101) 및 형광 필름(180) 상에 배치되며, 비구면 렌즈 형상을 포함한다. 상기 렌즈부(261)는 상기 발광 칩(101) 및 형광 필름(180)과 Z축 방향으로 오버랩될 수 있다. 상기 렌즈부(261)는 중심부가 위로 볼록하게 돌출되며 상기 중심부의 주변이 완만한 곡면을 가질 수 있다. 실시 예는 비구면 형상의 렌즈부(261)를 제공함으로써, 반구형 렌즈의 지향각 보다 넓은 지향각을 가질 수 있다. 상기 비구면 형상의 렌즈부(261)은 반구형 렌즈를 플랫 형태로 제공하는 구조와는 상이하므로, 광속 저하를 방지할 수 있다. 또한 비구면 형상의 렌즈부(261)에 의해 렌즈의 높이를 낮추어질 수 있다. 상기 렌즈부(261)의 높이(H1)는 1.4mm 이하 예컨대, 1.2±0.1mm 범위일 수 있으며, 상기 렌즈부(261)의 높이(H1)가 상기 범위를 벗어난 경우 발광소자(200)의 두께가 커질 수 있으며, 상기 범위보다 작은 경우 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 상기 렌즈부(261)의 높이(H1)는 상기 기판(201)의 상면과 렌즈부(261)의 정점까지의 간격이다. 비 구면 형상을 갖는 상기 광학 렌즈(260)의 두께는 상기 렌즈부(261)의 높이로서, 발광 소자(200)의 두께의 65% 이하 예컨대, 60% 내지 65%의 범위로 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(200)의 두께는 상기 기판(201)의 하면과 상기 렌즈부(261)의 정점 사이의 간격이다.
상기 광학 렌즈(260)의 렌즈부(261)는 비구면 렌즈로 제공됨으로써, 상기 광학 렌즈(260)의 두께(H1)를 낮추어 줄 수 있고, 부피를 줄여줄 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)의 중심(262) 주변 즉, 고점 주변 영역은 곡면이 완만한 곡면으로 제공되므로, 입사되는 광을 반사하는 전 반사면으로 제공될 수 있다. 이에 따라 광학 렌즈(260)는 광속이 개선될 수 있고, 발광 칩(101)으로부터 방출된 컬러 예컨대, 청색 링(ring)이 나타나는 현상이 발생되는 것을 방지하여 색 분리 현상이 개선될 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)의 버퍼부(265)는 상기 발광 칩(101)의 둘레에 배치되며, 플랫한 상면을 가질 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)의 버퍼부(265)는 상기 발광 칩(101)의 둘레에서 상기 제1 및 제2리드 전극(221,231)의 외측으로 연장될 수 있다. 상기 버퍼부(265)는 상기 몸체(210)의 제1 및 제2리드 전극(221,231)이 형성되지 않는 영역에서 상기 몸체(210)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 버퍼부(265)의 외 측면은 상기 몸체(210)의 측면과 동일한 수직 면으로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 버퍼부(265)는 상기 몸체(210)의 외측 에지를 따라 형성될 수 있어, 습기 침투를 방지할 수 있다. 상기 반사 부재(250)가 상기 발광 칩(101)의 측면 상에 배치되므로, 상기 광학 렌즈(260)의 버퍼부(265)는 상기 발광 칩(101)의 상면의 수평한 직선(X1)보다 낮게 배치될 수 있다. 이는 상기 발광 칩(101)의 측면으로 광이 방출되지 않으므로 상기 버퍼부(265)의 두께(T3)를 얇게 제공할 수 있다. 상기 버퍼부(265)의 두께(T3)는 0.2mm 이하 예컨대, 0.08mm 내지 0.14mm의 범위일 수 있다. 상기 버퍼부(265)의 두께(T3)는 상기 몸체(210)의 상면부터 상기 버퍼부(265)의 상면 사이의 간격일 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)의 렌즈부(261)와 버퍼부(265) 사이의 곡면(도 4의 R1)은 곡률 반경이 0.2±0.02mm 범위일 수 있다. 상기 렌즈부(261)와 버퍼부(265) 사이의 곡면 반경의 중심은 상기 버퍼부(265) 위에 배치될 수 있다. 상기 광학 렌즈(260)의 렌즈부(261)와 버퍼부(265) 사이의 곡면은 상기 발광 칩(101)과 상기 형광 필름(180) 사이의 경계와 수평한 직선(X1) 상에 놓일 수 있다.
도 2 및 도 8를 참조하면, 상기 광학 렌즈(260)는 상기 발광 칩(101)과 수직 방향으로 오버랩된 제1영역(A1)과, 반사 부재(250)와 수직 방향으로 오버랩되는 제2영역(A2)을 포함할 수 있다. 상기 제1영역(A1)은 렌즈부(261)의 중심(262)으로부터 주변으로 완만한 곡면을 가지고 입사되는 광을 투과 또는 반사시켜 줄 수 있다. 상기 제2영역(A2)은 상기 제1영역(A1)부터 상기 제1리드 전극(221) 및 제2리드 전극(231)에 인접한 위치까지 급격한 곡면을 가지게 되며, 입사되는 광을 투과 또는 반사하게 된다. 상기 제1 및 제2영역(A1,A2)은 입사되는 광에 대해 반사면으로 제공될 수 있다. 상기 제1영역(A1)은 상기 발광 칩(101)의 상면에 수평한 방향으로 완만하게 경사진 곡면을 가지며, 상기 제2영역(A2)은 상기 광축(Z1) 방향 또는 상기 발광 칩(101)의 상면에 직교하는 수직한 방향으로 경사진 곡면으로 제공될 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)는 제1영역(A1)과 제2영역(A2)에 의해 반사된 광이 상기 반사 부재(250)에 입사되어 광의 진행 경로가 변경되므로, 광학 렌즈(260)로 방출된 광이 확산될 수 있고, 균일한 광 분포로 제공할 수 있다. 이에 따라 상기 광학 렌즈(260)는 비구면 렌즈 형태의 렌즈부(261)를 제공함으로써, 렌즈 높이를 낮추면서 출사된 광을 확산시켜 주어 색 분리 형상을 줄여줄 수 있다.
도 8을 참조하면, 광학 렌즈(260)는 상기 발광 칩(101) 및 형광 필름(180)을 통해 입사된 광을 렌즈부(261)의 비구면 형상에 의해 반사 부재(250)의 방향으로 반사시켜 주고, 상기 반사 부재(250)에 입사된 광은 반사되고 상기 렌즈부(261)의 외측 제2영역(A2)을 통해 출사될 수 있다. 이에 따라 광학 렌즈(260)에 의해 출사된 광이 균일한 분포로 출사될 수 있다. 또한 광학 렌즈(260)의 비구면 형상의 렌즈부(261)에 의해 측 방향으로 반사된 광의 양을 증가시켜 줌으로써, 광학 렌즈(260)에 의해 출사된 광에 의해 컬러 링이 발생되는 문제를 해결할 수 있다.
상기 광학 렌즈(260)를 갖는 발광소자의 지향각은 125도 이상 예컨대, 125도 내지 135도 범위로 형성될 수 있어, 광의 지향 특성을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 발광소자는 발광 칩(101)의 둘레에 반사 부재(250)를 배치함으로써, 광속이 개선될 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 발광소자의 샘플의 예로서, 웜 화이트인 경우, 133도의 지향각을 나타내며, 쿨 화이트인 경우 128도의 지향각을 나타낼 수 있다. 상기 웜 화이트(warm white)와 쿨 화이트(cool white)의 발광소자의 지향각의 차이는 광학 렌즈의 높이에 따라 달라질 수 있다. 이는 웜 화이트인 경우 광학 렌즈의 높이(도 2의 H1)를 더 낮추어 예컨대, 50㎛ 내지 80㎛ 정도로 낮추어 줌으로써, 발광소자의 광 지향각은 더 넓어질 수 있다. 상기 발광소자는 비구면 형상의 광학 렌즈의 높이로 색 온도에 상응하는 광 지향각 특성을 제공할 수 있다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 칩의 일 예이다.
도 10을 참조하면, 발광 칩은 복수의 반도체층(11,12,13)을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10) 아래에 제1 전극층(20), 상기 제1전극층(20) 아래에 제2 전극층(50), 상기 제1 및 제2전극층(20,50) 사이에 절연층(41), 및 패드(25)를 포함할 수 있다.
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. 상기 발광 구조물(10)은 질화물 반도체로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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. 다른 예로서, 상기 제1 반도체층(11)이 p형 반도체층으로 형성되고, 상기 제2 반도체층(13)이 n형 반도체층으로 형성될 수 있다.
상기 제1반도체층(11)의 상면은 러프(rough)한 요철부(11A)로 형성될 수 있으며, 이러한 요철 면(11A)는 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 요철 면(11A)의 측 단면은 다각형 형상, 또는 반구형 형상을 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(20)은 상기 발광 구조물(10)과 제2전극층(50) 사이에 배치되며, 상기 발광 구조물(10)의 제2반도체층(13)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2전극층(50)과 전기적으로 절연된다. 상기 제1전극층(20)은 제1 접촉층(15), 반사층(17) 및 캡핑층(19)를 포함하며, 상기 제1 접촉층(15)는 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 칩은 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 패드(25)와 결합되어, 상기 패드(25)로부터 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 패드(25)와 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 패드(25)와 직접 접촉될 수 있다.
상기 패드(25)는 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 패드(25)와 직접 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 패드(25)는 제1전극층(20)의 외 측벽과 상기 발광 구조물(10) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 패드(25)의 둘레에는 상기 보호층(30) 및 투광층(45)이 접촉될 수 있다. 상기 패드(25)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다.
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 패드(25)와 접촉될 수 있으며, 예컨대 상기 패드(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 칩은 상기 제1 전극층(20)과 상기 제2 전극층(50)을 전기적으로 절연시키는 절연층(41)을 포함할 수 있다. 상기 절연층(41)은 상기 제1 전극층(20)과 상기 제2 전극층(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 제2전극층(50)의 상면에 접촉되며, 상기 보호층(30), 캡핑층(19), 접촉층(15), 반사층(17) 각각의 두께보다는 두껍게 형성될 수 있다.
상기 제2 전극층(50)은 상기 절연층(41) 아래에 배치된 확산 방지층(52), 상기 확산 방지층(52) 아래에 배치된 본딩층(54) 및 상기 본딩층(54) 아래에 배치된 전도성 지지부재(56)를 포함할 수 있으며, 상기 제1반도체층(11)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 전극층(50)은 상기 확산 방지층(52), 상기 본딩층(54), 상기 전도성 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 전도성 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 전도성 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 전도성 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 전도성 지지부재(56)은 발광소자(100)를 지지하기 위한 층으로서, 그 두께는 제2전극층(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 전극층(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 제2전극층(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(501)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)은 예로서 Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
패드(25)는 상기 제1 전극층(20)에 전기적으로 연결되며, 상기 발광구조물(10)의 측벽 외측의 영역에 노출될 수 있다. 상기 패드(25)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 패드(25)는 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 패드(91)와 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 전극층(50)에 의해 구동될 수 있다.
상기에 개시된 실시 예(들)의 광원 모듈은, 라이트 유닛 등과 같은 조명 시스템에 제공될 수 있다. 상기 광원 모듈은 광 출사 영역에 도광판, 확산 시트 및 프리즘 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 조명 시스템은 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판일 수 있다.
<조명 시스템>
실시예에 따른 발광소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 12에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 12는 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 12를 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 지지부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광소자(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 발광소자(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다. 상기 내부 케이스(2700)의 지지부(2730)은 상기 방열체(2400)의 하부를 지지한다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 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 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 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 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자는 각 종 조명 장치에 적용될 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자는 실내 또는 실외 조명등에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 몸체, 및 상기 몸체 상에 제1 및 제2리드 전극을 갖는 기판;
    상기 제2리드 전극 상에 배치되며 상기 제1,2리드 전극과 전기적으로 연결된 발광 칩;
    상기 발광 칩 상에 배치된 형광 필름;
    상기 발광 칩 및 상기 형광 필름의 외측 둘레에 배치된 반사 부재; 및
    상기 형광 필름 및 상기 반사 부재 상에 배치되며 비구면 현상의 렌즈부를 갖는 광학 렌즈를 포함하는 발광소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 형광 필름의 외 측면은 상기 발광 칩의 측면보다 외측에 배치되는 발광소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반사 부재는 수지 재질을 포함하며,
    상기 반사 부재는 상기 형광 필름과 상기 기판 사이에 배치된 제1반사부 및 상기 형광 필름의 측면에 배치된 제2반사부를 포함하는 발광소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 발광 칩과 상기 제2리드 전극 사이에 배치되며, 상기 발광 칩을 상기 제2리드 전극에 연결해 주는 전도성 재질의 접착제를 포함하며,
    상기 발광 칩은 발광 구조물 및 상기 발광 구조물의 외측에 배치된 패드를 포함하며,
    상기 반사 부재는 상기 발광 칩의 발광 구조물과 상기 패드 사이에 배치된 제3반사부를 포함하는 발광소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반사 부재의 제3반사부는 상기 패드 및 상기 패드에 연결된 와이어의 일부에 접촉되는 발광소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 부재와 상기 형광 필름 및 상기 발광 칩 사이의 영역은 공극을 갖지 않는 발광소자.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 렌즈는 상기 기판 상에 배치되며 상기 렌즈부로부터 연장된 버퍼부를 포함하며,
    상기 버퍼부는 상기 제1 및 제2리드 전극의 외측으로 연장되며 상기 몸체에 접촉되는 발광소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 버퍼부의 상면은 상기 발광 칩의 상면보다 낮게 배치되는 발광소자.
  9. 제7항에 있어서, 상기 반사 부재의 일부는 상기 제1 및 제2리드 전극 사이의 간극부에 배치되며, 상기 제2리드 전극의 상면에 배치된 상기 반사 부재의 외곽선보다 상기 기판의 측면에 더 인접하게 연장되는 발광소자.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 렌즈의 렌즈부는 상기 발광 칩과 수직 방향으로 오버랩되는 제1영역과, 상기 반사부재와 수직 방향으로 오버랩되는 제2영역을 포함하는 발광소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1영역은 상기 발광 칩의 상면과 수평한 방향을 따라 경사진 곡면을 가지며, 상기 제2영역은 상기 발광 칩의 상면에 직교하는 수직 방향을 따라 경사진 곡면으로 형성되는 발광소자.
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체는 세라믹 재질을 포함하며,
    상기 몸체의 하면에 상기 발광 칩과 수직 방향으로 오버랩되는 방열 프레임, 상기 제1 및 제2리드 전극과 연결된 제1 및 제2리드 프레임을 포함하며,
    상기 방열 프레임의 제1축 방향의 너비는 상기 제1,2리드 전극의 제1축 방향의 너비의 2배 이상이며,
    상기 방열 프레임의 제2축 방향의 길이는 상기 제1,2리드 전극의 제2축 방향의 길이와 같고 상기 몸체의 제2축 방향의 길이보다 짧은 발광소자.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1리드 전극과 상기 제1리드 프레임을 연결하는 제1연결 전극; 및
    상기 제2리드 전극과 상기 제2리드 프레임을 연결하는 제2연결 전극을 포함하며,
    상기 제1,2연결 전극을 연결한 직선은 상기 발광 칩의 중심부 상에 배치되며,
    상기 제1,2연결 전극 사이의 간격은 상기 반사 부재의 바닥 면의 제1축 방향의 길이보다 큰 발광 소자.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1리드 프레임은 상기 몸체의 제1측면 방향으로 돌출된 제1돌출부를 포함하며,
    상기 제2리드 프레임은 상기 몸체의 제2측면 방향으로 돌출된 제2돌출부를 포함하며,
    상기 제1,2돌출부는 서로 반대측 방향으로 돌출되며 상기 제1,2연결 전극과 수직 방향으로 오버랩되는 발광 소자.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2리드 전극은 상기 제1리드 전극의 면적보다 크며,
    상기 방열 프레임은 상기 제1,2리드 전극과 수직 방향으로 오버랩되며,
    상기 방열 프레임과 상기 제2리드 전극의 오버랩된 영역은 상기 방열 프레임과 상기 제1리드 전극의 오버랩 영역보다 큰 발광 소자.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제1리드 전극은 상기 발광 칩의 제2축 방향의 중심부에 인접한 영역으로 연장된 연장부를 포함하며,
    상기 제1리드 전극의 연장부 상에 배치된 보호 칩 및 상기 보호 칩을 상기 제1리드 전극에 연결된 와이어를 포함하며,
    상기 보호 칩은 상기 발광 칩의 제2축 방향의 중심부와 같은 선상에 배치되는 발광 소자.
  17. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 렌즈의 두께는 상기 기판의 하면과 상기 렌즈의 정점 사이의 간격의 60% 내지 65%의 범위를 갖는 발광 소자.
  18. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체는 상기 제1, 제2리드 전극이 개방된 에지 영역을 포함하며,
    상기 에지 영역은 상기 몸체의 제1축 방향 및 제2축 방향의 에지를 따라 배치되는 발광 소자.
  19. 제18항에 있어서, 상기 에지 영역의 너비는 상기 제1,2리드 전극 사이의 간격보다 좁으며,
    상기 제1리드 전극은 상기 몸체의 코너부에 배치된 상기 에지 영역과 연결되는 극성 마크를 갖는 발광 소자.
  20. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사 부재와 상기 형광 필름 사이에 상기 광학 렌즈의 재질이 더 배치되는 발광 소자.
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