WO2017200341A2 - 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기 - Google Patents

플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기 Download PDF

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Definitions

  • Embodiments relate to a camera flash and a terminal including the same.
  • a semiconductor device including a compound such as GaN, AlGaN, etc. has many advantages, such as having a wide and easy-to-adjust band gap energy, and can be used in various ways as a light emitting device, a light receiving device, and various diodes.
  • light emitting devices such as light emitting diodes and laser diodes using semiconductors of Group 3-5 or Group 2-6 compound semiconductors have been developed through the development of thin film growth technology and device materials.
  • Various colors such as blue and ultraviolet light can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or combining colors, and low power consumption, semi-permanent life, and quick response compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps. It has the advantages of speed, safety and environmental friendliness.
  • a light-receiving device such as a photodetector or a solar cell
  • a group 3-5 or 2-6 compound semiconductor material of a semiconductor the development of device materials absorbs light in various wavelength ranges to generate a photocurrent.
  • light in various wavelengths can be used from gamma rays to radio wavelengths. It also has the advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness and easy control of device materials, making it easy to use in power control or microwave circuits or communication modules.
  • a light emitting diode backlight which replaces a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of a liquid crystal display (LCD) display device, a transmission module of an optical communication means, and a white light emitting diode that can replace a fluorescent lamp or an incandescent bulb.
  • CCFL cold cathode fluorescent lamp
  • LCD liquid crystal display
  • a white light emitting diode that can replace a fluorescent lamp or an incandescent bulb.
  • Applications are expanding to lighting devices, car headlights and traffic lights, and sensors that detect gas or fire. In addition, applications can be extended to high frequency application circuits, other power control devices, and communication modules.
  • Such a portable terminal has a built-in flash to provide the amount of light required for camera shooting.
  • semiconductor devices for example, white light emitting diodes (LEDs), as a light source of a camera flash is increasing.
  • a method of implementing white light using a light emitting device there are a method using a single chip and a method using a multi chip.
  • a light emitting from a blue LED and a method of exciting white light by using the same to excite at least one phosphor have been used.
  • the white chip is divided into a method of realizing white light in the form of a single chip and combining fluorescent materials on a blue or ultraviolet (UV) light emitting diode chip.
  • UV ultraviolet
  • a multi-chip type there is a method of manufacturing a combination of three types of chips (Red, Green, Blue).
  • the role of the camera flash is important to implement a vivid color in the camera
  • the vivid color can be represented by the CQS (Color Quality Scale) index
  • CQS Color Quality Scale
  • the color Quality Scale index is around 70-80, there is a limit to realizing vivid colors.
  • a flash used in a mobile phone of the related art has a difference from a wavelength distribution of a wavelength spectrum of sunlight that is a reference of vivid colors, and thus, it is difficult to realize vivid colors.
  • a camera of a portable terminal for example, a mobile phone
  • a dual camera which is a wide angle and a general angle camera.
  • a camera flash Also requires a wide angle implementation to correspond to the camera field of view (FOV).
  • FOV camera field of view
  • the angle of view (FOV) of the camera flash (Flash) was difficult to implement more than 90 °.
  • One of the problems of the embodiment is to provide a flash module and a terminal capable of implementing vivid colors.
  • One of the technical problems of the embodiment is to provide a flash module capable of realizing a wide angle of view (FOV) of a camera flash and a terminal including the same so as to cope with the technical development of the camera of the terminal.
  • FOV wide angle of view
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a flash module and a terminal including the same that can simultaneously satisfy the technical characteristics of the slim (slim) trend of the terminal and the wide angle of view (FOV).
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a flash module and a terminal including the same to implement a wide angle of view (FOV) and to implement a uniform distribution of light in the camera imaging area.
  • FOV wide angle of view
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a flash module and a terminal including the same that can realize a uniform light distribution by significantly improving the alignment accuracy of the light emitting chip and the flash lens of the light emitting module.
  • the technical problem of the embodiment is not limited to that described in this item, but also includes the technical problem grasped through the entire specification.
  • a flash module is disposed on a substrate including a substrate including a predetermined cavity, a plurality of light emitting chips spaced apart from the cavity of the substrate, and a guide portion and a support portion including a predetermined through hole. And a lens unit disposed in the through hole of the guide unit.
  • the bottom surface of the lens unit may include a plurality of light diffusion patterns.
  • the upper surface of the lens portion may be disposed at the same or lower position than the guide portion of the frame.
  • the lens part may be injection molded in the guide part.
  • the height of the lens portion may be smaller than the guide portion of the frame.
  • Each center of the plurality of light diffusion patterns may overlap a center of each of the plurality of light emitting chips.
  • the flash module of the embodiment may include a frame, a light emitting chip including the phosphor composition in the frame, and a lens unit disposed on the frame.
  • the wavelength intensity of the wavelength spectrum at 400 nm to 420 nm of the flash module may be greater than the wavelength intensity at 400 nm to 420 nm of the solar light source.
  • the wavelength intensity of the wavelength spectrum of 650nm to 670nm of the flash module may be greater than the wavelength intensity of 650nm to 670nm of the solar light source.
  • the phosphor composition comprising a red phosphor disposed on a light emitting chip, the light emission center wavelength of the light emitting chip is 400nm to 420nm, the wavelength intensity of the light emission center wavelength of 400nm to 420nm of the light emitting chip, It may be greater than the wavelength intensity of 400nm to 420nm of the solar light source.
  • the red phosphor may have a light emission center wavelength of 400 nm to 420 nm of the light emitting chip as an excitation wavelength of 650 nm to 670 nm, and a wavelength intensity of an excitation center wavelength of 650 nm to 670 nm of the red phosphor is the solar light source. It may be greater than the wavelength intensity of 650nm to 670nm.
  • the terminal according to the embodiment may include the flash module.
  • One of the technical effects of the embodiment may provide a flash module capable of implementing vivid colors and a terminal including the same.
  • the embodiment has a technical effect of providing a flash module capable of realizing a wide angle of view (FOV) and a terminal including the same so that the camera flash can effectively cope with technological development of the terminal.
  • FOV wide angle of view
  • the embodiment has a technical effect that can provide a flash module and a terminal including the same that can simultaneously satisfy the technical characteristics of the slim (slim) trend of the terminal and the wide angle of view (FOV).
  • the embodiment can provide a flash module and a terminal including the flash module capable of realizing a uniform distribution of light in the camera image capture area while implementing a wide angle of view (FOV).
  • FOV wide angle of view
  • the embodiment can provide a flash module and a terminal including the same to achieve a uniform light distribution by significantly improving the alignment accuracy of the light emitting chip and the flash lens of the light emitting module.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flash module according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a flash module according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view of a flash module according to an embodiment
  • FIG. 4 is a view illustrating a comparison of a wavelength spectrum of sunlight, an emission wavelength spectrum of a comparative example, and an emission spectrum of a light emitting chip of a flash module according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a view illustrating a CIE color coordinate and color reproduction range of an embodiment and a comparative example.
  • FIG. 6 is a perspective view of a lens unit in a flash module according to an embodiment.
  • FIG. 7 is light distribution data of a flash module according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a projection view of the lens unit and the light emitting chip in the flash module according to the embodiment.
  • 9A and 9B are cross-sectional views of the lens unit in the flash module according to the embodiment.
  • the on or under when described as being formed on the "on or under” of each element, the on or under is It includes both the two elements are in direct contact with each other (directly) or at least one other element is formed indirectly between the two elements (indirectly).
  • the on or under when expressed as “on” or “under”, it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.
  • the semiconductor device may include various electronic devices such as a light emitting device and a light receiving device, and the light emitting device and the light receiving device may both include a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer.
  • the semiconductor device according to the embodiment may be a light emitting device.
  • the light emitting device emits light by recombination of electrons and holes, and the wavelength of the light is determined by the energy band gap inherent in the material. Thus, the light emitted may vary depending on the composition of the material.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flash module 100 according to an embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a flash module 100 according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view based on line II ′ of the flash module 100 according to the embodiment shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is a perspective view of the lens unit 140 in the flash module according to the embodiment.
  • the lens unit 140 is a perspective view of the lens unit 140 shown in FIG. 2 or FIG.
  • the flash module 100 may include at least one of the substrate 110, the plurality of light emitting chips 120, the frame frame 130, and the lens unit 140. have.
  • the plurality of light emitting chips 120 may include a plurality of light emitting chips, for example, two or more light emitting chips spaced apart from each other.
  • the plurality of light emitting chips 120 may include the first light emitting chip 121, the second light emitting chip 122, the third light emitting chip 123, and the fourth light emitting chip 124 spaced apart from each other.
  • the embodiment is not limited thereto.
  • the plurality of light emitting chips 120 may be implemented as a semiconductor compound, for example, compound semiconductors such as Groups 3 to 5 and 2 to 6, and may include a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor. It may include a conductive semiconductor layer, but is not limited thereto.
  • the first and second conductivity-type semiconductor layers have a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1).
  • the first and second conductivity type semiconductor layers may include, for example, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, It may be formed of any one or more of InP.
  • the first conductive semiconductor layer may be an n-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer may be a p-type semiconductor layer, but is not limited thereto.
  • the active layer may be formed of at least one of a single quantum well structure, a multi quantum well structure (MQW), a quantum line structure, or a quantum dot structure.
  • the active layer may include a quantum well / quantum wall structure.
  • the active layer may be formed of one or more pair structures of InGaN / GaN, InGaN / InGaN, GaN / AlGaN, InAlGaN / GaN, GaAs / AlGaAs, InGaP / AlGaP, GaP / AlGaP, but is not limited thereto.
  • the frame frame 130 may include a support part 132 and a guide part 134, which will be described in detail with reference to FIG. 3.
  • the flash module 100 may include a substrate 110 including a predetermined cavity C and a plurality of light emitting chips disposed spaced apart from each other in the cavity C of the substrate 110.
  • the lens unit 140 may be disposed in the through-hole H1 of 134.
  • the substrate 110 may include an insulating material, for example, a ceramic material.
  • the ceramic material may include a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or a high temperature co-fired ceramic (HTCC).
  • the material of the substrate 110 may be AlN, and may be formed of a metal nitride having a thermal conductivity of 140 W / mK or more.
  • the substrate 110 may be formed of a resin-based insulating material, for example, a resin material such as polyphthalamide (PPA) or a ceramic material.
  • the substrate 110 may be formed of a thermosetting resin including silicon, an epoxy resin, or a plastic material, or a high heat resistance and high light resistance material.
  • the silicon may include a white series resin.
  • a cavity C may be formed in the substrate 110, and the cavity C has a concave shape with an open top.
  • the cavity C may be formed in a circular shape, an elliptic shape, and a polygonal shape when viewed from above the light emitting chip 120, but is not limited thereto.
  • Side surfaces of the cavity C may be formed to be inclined or perpendicular to a bottom of the cavity C or to an upper surface of a predetermined lead frame (not shown).
  • a predetermined lead frame (not shown) may be formed in the singular or plural on the substrate 110, may be formed of a metal plate having a predetermined thickness, and another metal layer may be plated on the surface of the metal plate. It does not limit to this.
  • the lead frame is a metal material, for example, titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), tantalum (Ta), platinum (Pt), tin (Sn). ), At least one of silver (Ag), phosphorus (P), or at least one of alloys thereof, and may be formed of a single layer or a plurality of layers.
  • the lead frame may include copper (Cu) and at least one metal alloy, for example, an alloy such as copper-zinc alloy, copper-iron alloy, copper-chromium alloy, copper-silver-iron. .
  • the light emitting chip 120 may be disposed on the lead frame and may be electrically connected to the lead frame.
  • the light emitting chip 120 may be a light emitting chip having a flip chip type, but embodiments are not limited thereto.
  • a plurality of light emitting chips 120 may be disposed.
  • the plurality of light emitting chips 120 may be disposed at least two or more, but is not limited thereto.
  • the light emitting chip 120 may include a first light emitting chip 121, a second light emitting chip 122, a third light emitting chip 123, and a fourth light emitting chip 124, but is not limited thereto. Does not.
  • the first light emitting chip 121 and the fourth light emitting chip 124 are illustrated as examples of the plurality of light emitting chips 120, the present invention is not limited thereto.
  • the plurality of light emitting chips 120 may be driven individually and may emit the same color, for example, white.
  • the light emitting chip 120 and the lens unit 140 may be spaced apart from each other by a predetermined distance L2.
  • the optical gap L2 between the first light emitting chip 121 or the fourth light emitting chip 124 and the lens unit 140 may be precisely controlled to achieve a wide angle of view and a slim angle.
  • One flash module can be implemented.
  • the optical gap L2 between the first light emitting chip 121 or the fourth light emitting chip 124 and the lens unit 140 may be precisely controlled to about 0.2 to 0.5 mm.
  • a slim flash module can be realized.
  • the optical gap L2 between the first light emitting chip 121 or the fourth light emitting chip 124 and the lens unit 140 is less than 0.2 mm, the light distribution characteristics may be reduced as the optical distance becomes narrower. There is a problem that is too narrow, if there is more than 0.5mm there is a problem that the light distribution characteristic is too wide as the optical distance is widened.
  • the thickness L1 of the sum of the substrate 110 and the frame 130 may be controlled to a thickness ranging from about 4 times to 6 times the height H of the light emitting chip, thereby providing a wide angle of view. It is possible to implement a uniform distribution of light in the camera imaging area, and to implement a slim flash module.
  • the thickness L1 of the substrate 110 and the frame 130 may be in a range of 1.2 mm to 1.8 mm.
  • the air gap is small as the thickness of the flash module occupies little space in the mobile phone. ) Is too large, there is a problem that the optical properties are degraded.
  • the thickness L1 of the sum of the substrate 110 and the frame 130 is greater than six times the height H of the light emitting chip, the volume of the flash module is too large in a mobile phone or the like to emit light. There is a problem that it may not be provided with this proper distribution, and may not be assembled due to interference with a device such as a mobile phone on which the flash module is mounted.
  • the outer width S1 of the substrate 110 of the flash module has a width in the range of about 3 to 5 times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124 to uniform the light emitted from the light emitting chip.
  • One distribution can be implemented and a slim and compact flash module can be provided.
  • the outer width S1 of the substrate 110 may be about 3.3 mm to about 5.5 mm.
  • the outer width S1 of the substrate 110 is controlled to about 4.6 m to 5.2 mm, thereby providing a wide angle and realizing a uniform distribution of light, thereby providing a slim and more compact flash module. .
  • the outer width S1 of the substrate 110 is less than three times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124, optical characteristics may be degraded due to interference of light between the light emitting chips.
  • the outer width S1 of the substrate 110 is more than five times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124, the uniform light distribution may not be provided as the separation distance S3 between the light emitting chips increases. Or a compact flash module can be difficult to provide.
  • the width S2 of the inner cavity C of the substrate 110 may have a range of about 2 times to about 4 times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124. Accordingly, it is possible to appropriately control the distribution of the lens unit 140 and the distribution of the light emitting chip, thereby realizing a uniform distribution of light emitted from the light emitting chip, and providing a slim and compact flash module.
  • the width S2 of the inner cavity C of the substrate 110 may be about 2.2 mm to 4.4 mm. Can be.
  • the width S2 of the inner cavity C of the substrate 110 is controlled to about 3.5 m to 4.0 mm, a more uniform distribution of the light emitted from the light emitting chip can be realized, and it is slim and compact. Flash modules can be provided.
  • the width S2 of the inner cavity C of the substrate 110 is less than twice the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124, optical characteristics may be degraded due to light interference between the light emitting chips.
  • the width S2 of the inner cavity C of the substrate 110 is more than four times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124, the lens unit 140 may be enlarged on the light emitting chip.
  • the separation distance S3 between the light emitting chips increases, it may be difficult to provide a uniform distribution of light or to provide a compact flash module.
  • the distance S3 between the light emitting chips 121 and 124 disposed in the inner cavity C of the substrate 110 is about 1/2 times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124 itself.
  • the distance S3 between the light emitting chips 121 and 124 disposed in the inner cavity C of the substrate 110 is less than 1/2 times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124 itself.
  • the lens Alignment difficulties may occur between the light diffusion patterns P1 and P2 of the unit 140 and up and down, and thus it may be difficult to implement a uniform light distribution.
  • the distance S4 between the light emitting chips 121 and 124 and the side surface of the substrate 110 is controlled to be about 1/2 to 1.0 times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124 itself. Accordingly, it is possible to implement a uniform distribution of light in the camera imaging area, to provide a wide angle of view, and to provide a compact flash module.
  • the distance S4 between the light emitting chips 121 and 124 and the side surface of the substrate 110 is greater than 1 times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124 itself, the light diffusion of the lens unit 140 is performed. Since the possibility of misalignment between the patterns P1 and P2 is increased, it may be difficult to implement a uniform light distribution.
  • the distance S4 between the light emitting chips 121 and 124 and the side surface of the substrate 110 is less than 1/2 times the horizontal width W of the light emitting chips 121 and 124 itself. An issue may occur and a problem of deterioration of optical characteristics and electrical characteristics may occur due to heat generated from the light emitting chip after mounting.
  • the lens unit 140 mounted on the flash module 100 includes a plurality of light diffusion patterns P1 and P2 to increase the light diffusion of the light emitted from the light emitting chip 120 to provide a wide angle of view (FOV).
  • the light emitting module may include a second light diffusion pattern P2 and a first light diffusion pattern P1 corresponding to the first light emitting chip 121 and the fourth light emitting chip 124. As shown in the example, when four light emitting chips are provided, four light diffusion patterns may be provided.
  • phosphor layers 121b and 124b may be disposed on the plurality of light emitting chips 120.
  • the first light emitting chip 121 may include a blue LED chip 121a and a first yellow phosphor layer 121b.
  • the fourth light emitting chip 124 may include a blue LED chip 124a and a fourth yellow phosphor layer 124b.
  • the second light emitting chip 122 may include a second LED chip (not shown) and a second phosphor layer (not shown), and the third light emitting chip 123 may be a third LED chip (not shown). And a third phosphor layer (not shown).
  • the phosphor layer may include at least one or more of a green phosphor, a red phosphor or a blue phosphor.
  • the embodiment may implement a clear camera flash by controlling the content ratio (wt%) of the blue phosphor: green phosphor: red phosphor to 40 to 60%: 10 to 20%: 25 to 45t%.
  • the peak wavelength of the blue phosphor may be about 450 nm
  • the peak wavelength of the green phosphor may be about 517 nm
  • the peak wavelength of the red phosphor may be about 661 nm.
  • the half width of the green phosphor may be 50 to 60, and the half width of the red phosphor may be 90 to 100, but is not limited thereto.
  • One of the problems of the embodiment is to provide a flash module and a terminal capable of implementing vivid colors.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a comparison of a wavelength spectrum S of sunlight, an emission wavelength spectrum PS of a comparative example, and an emission spectrum ES of a light emitting chip of a flash module according to an embodiment
  • FIG. 5 is a CIE of an embodiment and a comparative example. It is an example figure of a color coordinate and a color reproduction range.
  • the light emitting chip includes a green phosphor and a red phosphor on a blue LED chip to implement white light.
  • the light emitting chip of the prior art implements white light on a blue LED chip having an emission wavelength of 420 nm to 450 nm, including a green phosphor having an emission wavelength of about 530 nm and a red phosphor having an emission wavelength of about 630 nm.
  • the emission wavelength spectrum PS of the prior art did not show a uniform wavelength distribution as a whole to correspond to the wavelength spectrum S of sunlight.
  • the role of the camera flash is important to realize the vivid color in the camera, the vivid color can be represented by the CQS (Color Quality Scale) index, in the prior art Since it does not implement a uniform wavelength distribution corresponding to the wavelength spectrum (S), the CQS (Color Quality Scale) index is about 70 ⁇ 80 lines, there is a limit in implementing a vivid color.
  • CQS Color Quality Scale
  • the light emitting chip employed in the flash module of the prior art has a weak emission wavelength in the region of about 410 nm or less, and emits light in the region of about 500 nm in the green phosphor region and in the region of about 650 nm or more in the red phosphor region.
  • the wavelength spectrum is weak, so the CQS (Color Quality Scale) index is low, there was a limit in the implementation of vivid color (vivid color).
  • the phosphor layer may include at least one or more of a green phosphor, a red phosphor, or a blue phosphor.
  • the phosphor composition of the embodiment may include, but is not limited to, green phosphor and red phosphor.
  • the phosphor layer may include a green phosphor, a red phosphor, and a blue phosphor.
  • a sharper camera flash can be realized by controlling the content ratio (wt%) of the blue phosphor: green phosphor: red phosphor in the phosphor composition of the embodiment to 40 to 60%: 10 to 20%: 25 to 45%. .
  • the content ratio of the phosphor composition of the embodiment is out of the desired spectrum (Spectrum) is difficult to implement, there is a problem that the light efficiency falls.
  • the wavelength intensity (EB1 region) of the emission center wavelength of 400 nm to 420 nm of the light emitting chip is determined by the solar light source. It may be greater than the wavelength intensity of 400nm to 420nm.
  • the red phosphor has an emission center wavelength of 650 nm to 670 nm with an emission wavelength of 400 nm to 420 nm of the light emitting chip as an excitation wavelength, and a wavelength intensity (ER region) of an excitation center wavelength of 650 nm to 670 nm of the red phosphor. May be greater than the wavelength intensity of 650nm to 670nm of the solar light source.
  • the wavelength intensity ER of 650 nm to 670 nm of the wavelength spectrum ES of the flash module according to the embodiment is about 10% to 30% of the wavelength intensity of 650 nm to 670 nm of the solar light wavelength spectrum S.
  • vivid colors can be realized.
  • the light emitting chip of the prior art has a slight wavelength intensity at 400nm to 420nm, and the wavelength intensity at 650nm to 670nm of the red phosphor is also minimal.
  • the color quality scale (CQS) index was about 80.0, and the CRI was about 77.0.
  • the color quality scale (CQS) index was greatly increased to about 92.1, and the CRI was significantly increased to 90.2.
  • the CRI treats the pure red R9 data as important, which was about -11.1 level in the prior art, which was significantly increased to 70.6 in the examples.
  • the CQS (Color Quality Scale) index and the CRI index are significantly increased to realize a very vivid color.
  • the embodiment can contribute to the vivid color by widening the distribution range of the red wavelength, as compared with the half width of the red phosphor in the prior art is about 70 nm. .
  • the phosphor composition according to the embodiment may include a green phosphor, and the green phosphor may have a light emission center wavelength of 505 nm to 525 nm with an emission wavelength of 400 nm to 420 nm of the light emitting chip 120 as an excitation wavelength.
  • the wavelength intensity of the wavelength spectrum is improved compared to the prior art, thereby enabling vivid colors.
  • the wavelength intensity at 505 nm to 525 nm was about 50% less than the wavelength intensity of the solar wavelength spectrum S, for example, about 30%.
  • the wavelength intensity from 505 nm to 525 nm in the wavelength spectrum (ES) in the module can be shifted to about 60% or more, for example, about 70% of the wavelength intensity of the solar light wavelength spectrum (S), thereby significantly improving color purity. By improving, vivid colors can be realized.
  • the half width of the green phosphor may be 50 to 60, and in contrast to the half width of the green phosphor in the related art of about 30 nm, it may contribute to a vivid color by widening the distribution range of the green wavelength of the embodiment.
  • the phosphor composition may include a blue phosphor, wherein the blue phosphor has an emission center wavelength (EB2 region) of 455 nm to 465 nm with an emission wavelength of 400 nm to 420 nm of the light emitting chip 120 as an excitation wavelength.
  • EB2 region emission center wavelength
  • the wavelength intensity of the wavelength spectrum in the 455nm to 465nm wavelength region is improved compared to the prior art, thereby realizing a more vivid color by realizing a wavelength spectrum close to the wavelength spectrum of sunlight.
  • the NTSC color reproduction range N the color reproduction range EC of the embodiment, and the color reproduction range PC of the prior art are illustrated in the CIE color coordinates.
  • the emission wavelength of the green phosphor or the emission wavelength of the red phosphor should be moved to a deeper depth. There is a disadvantage that it does not move.
  • the phosphor composition according to the embodiment for solving the above problems includes Mg 2 Ge 2 O 3 F 2 : Mn 4 + or (Sr, Mg) GeOF: Mn 4 + series of red phosphors as the excitation wavelength
  • the three wavelength spectrum of the white light source can be realized.
  • Such a phosphor composition is a specific embodiment of the red phosphor composition, and in addition to such a composition, a red phosphor capable of photo-emitting a red wavelength spectrum using the blue light emission wavelength as an excitation wavelength is also possible.
  • a novel and differentiated Mg 2 Ge 2 O 3 F 2 : Mn 4 + or (Sr, Mg) GeOF: Mn 4 + series of red phosphors are developed to develop an emission peak having the maximum intensity in the prior art.
  • (R2) By improving (R2) to about 650 nm-670 nm compared with (R1), the color reproducibility of an Example can be improved significantly.
  • the embodiment (Sr, Mg) GeOF: red phosphor of Mn + 4 series is (Sr, Mg) 3 F 2 GeO 4: Mn 4 +, but not be limited to this.
  • the green phosphor in the phosphor composition of the embodiment may be BaMgAl 10 O 17 : Eu 2 + , Mn 4 + , but is not limited thereto.
  • the phosphor composition is a specific embodiment of the green phosphor composition, and in addition to the composition, a red phosphor capable of photo-emitting the green wavelength spectrum using the blue emission wavelength as the excitation wavelength is also possible.
  • a novel and differentiated BaMgAl 10 O 17 : Eu 2 + , Mn 4 + green phosphor is developed to have an emission peak having a maximum intensity of about 505 nm to 525 nm compared to the prior art G1 (G2). ), The color reproduction rate of the embodiment can be remarkably improved.
  • the embodiment it is possible to implement a high color gamut, it is possible to provide a phosphor composition, a flange module and a terminal that can implement a vivid color (vivid color).
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a flash module capable of realizing a wide angle of view (FOV) of the camera flash (Flash) and a terminal including the same so as to respond to the trend of the technical development of the camera of the terminal.
  • FOV wide angle of view
  • flash camera flash
  • one of the technical problems of the embodiment is to provide a flash module and a terminal including the same that can simultaneously satisfy the technical characteristics of the slim (slim) trend of the terminal and the wide angle of view (FOV).
  • the embodiment includes a guide frame 134 including a predetermined through hole H1 and a support part 132, and includes a frame frame disposed on the substrate 110. 130 and the lens unit 140 disposed in the through hole H1 of the guide unit 134.
  • the frame 130 may be formed of a resin-based insulating material, for example, a resin material such as polyphthalamide (PPA) or a ceramic material.
  • the frame 130 may be formed of a thermosetting resin including silicon, an epoxy resin, a plastic material, or a high heat resistance and high light resistance material.
  • the silicon may include a white series resin.
  • the frame 130 may be formed of W-EMC or W-Silicone.
  • the lens unit 140 may be formed of a plastic material, for example, an acrylic plastic material.
  • a plastic material for example, an acrylic plastic material.
  • acrylic plastic material examples thereof include, but are not limited to, polymethyl methacrylate (PMMA).
  • PMMA which is a material of the lens unit 140 employed in the embodiment, has an advantage of being more transparent than glass and easily processed and molded.
  • the lens unit 140 may function as a lens such as a light extraction lens or a light diffusion lens, and is a member for changing the directivity characteristic of the light emitted from the light emitting chip 120.
  • a transparent material having a refractive index of 1.4 or more and 1.7 or less can be used.
  • the lens unit 140 may be formed of a polycarbonate (PC) or a transparent resin material of epoxy resin (EP) or transparent glass (Glass), EMC or Silicone, but is not limited thereto.
  • the guide portion 134 and the lens portion 140 of the frame 130 may be a double injection structure, the bonding process becomes very efficient, and in particular, the thickness of the camera flash module can be made very slim. have.
  • the thickness of the flash module including the lens unit is about 2.5 mm or more, and it is difficult to reduce the thickness to less than that.
  • the lens was attached to the camera cover case, thereby limiting the thickness of the camera flash module.
  • the lens unit 140 is formed in the injection structure in the guide portion 134 of the frame 130 can form a very slim thickness of the camera flash module 100 itself to about 1.4mm level.
  • the thickness of the lens unit 140 may be controlled to about 1/2 or less of the overall thickness of the camera flash module 100, and the thickness of the camera flash module 100 itself may be very slim.
  • the upper surface of the lens unit 140 is disposed at the same or lower position than the guide unit 134 of the frame 130 to realize a wide angle of view (FOV) in addition to the implementation of a slim camera module.
  • FOV wide angle of view
  • the camera module of the embodiment does not have a camera case or other coupling part for coupling the lens unit 140 separately from the guide 134 of the frame, so that the area blocking the light emitted from the camera flash can be minimized.
  • a camera case or other coupling part for coupling the lens unit 140 separately from the guide 134 of the frame, so that the area blocking the light emitted from the camera flash can be minimized.
  • the optical gap L between the light emitting chip 120 and the lens unit 140 may be precisely controlled to implement a slim flash module with a wide angle of view.
  • the optical gap L between the light emitting chip 120 and the lens unit 140 is precisely controlled to about 0.3 to 0.5 mm to provide a slim flash module with a wide angle of view.
  • FIG. 6 is a perspective view of a lens unit in the flash module according to the embodiment
  • FIG. 7 is light distribution data of the flash module according to the embodiment
  • FIG. 8 is a projection view of the lens unit and the light emitting chip in the flash module according to the embodiment.
  • One of the technical problems of the exemplary embodiment is to provide a flash module and a terminal including the same, which can implement a wide angle of view (FOV) and realize a uniform light distribution in a camera imaging area.
  • FOV wide angle of view
  • one of the technical problems of the embodiment provides a flash module and a terminal including the same, which can realize a uniform light distribution while improving the efficiency and robustness of the assembly process by significantly improving the alignment accuracy of the light emitting chip and the flash lens of the light emitting module. To do so.
  • the lens unit 140 may include a plurality of light diffusion patterns. For example, in the case of four light emitting chips 120, corresponding to the first light diffusion pattern 141, the second light diffusion pattern 142, the third light diffusion pattern 143, and the fourth light diffusion pattern ( 144), but is not limited thereto.
  • the light emitting chips 120 are disposed on the light diffusion patterns 141, 142, 143, and 144 in the top view of the lens unit 140, and the light emitting chips 121, 122, 123, and 124 are disposed, and the centers of the light diffusion patterns and the respective light emitting chips. There is a technical effect that the centers of can be matched.
  • the conventional technology inevitably generates a tolerance of about 50 ⁇ m or more, such as an SMT tolerance and a lens attachment tolerance. This resulted in the failure to obtain a uniform light distribution.
  • the lens unit and the frame integrally formed by double injection need to be adhered to the substrate only once, so that the adhesion is easy and the thickness can be reduced, and the alignment between the light emitting chip and the light diffusion pattern of the lens unit is very precise. There is an advantageous technical effect that can be controlled.
  • the embodiment significantly improves the coincidence between the directivity angle characteristic of the light emitted from the light emitting chip and the light diffusion pattern of the lens part by controlling the light diffusion pattern of the lens part and the alignment tolerance of the light emitting chip to about 25 ⁇ m or less. Accordingly, there is an advantageous technical effect that a uniform light distribution can be obtained by improving the light distribution characteristics as well as implementing a wide angle of view (FOV).
  • FOV wide angle of view
  • the distance between the center of the lens unit 140 and the center of each light emitting chip 120 is controlled to about 70 ⁇ m or less, there is an advantageous technical effect of obtaining a uniform light distribution while realizing a wide angle. .
  • the adhesion of the frame and the PCB, the frame and the lens was performed twice.
  • the lens unit and the frame integrally formed by the double injection need to be adhered only once with the substrate, so that the adhesion is easy and the thickness can be reduced.
  • the alignment between the light emitting chip and the light diffusion pattern of the lens part can be precisely controlled to achieve a wide angle of view (FOV) and a very uniform light distribution.
  • the embodiment can obtain a uniform optical property distribution of Table 1 below.
  • the field of view (FOV) of the flash module required by the industry requires a wide angle of about 120 ° or more as a dual camera is continuously developed, and the uniform light distribution characteristic at the wide angle At the same time, if the wide angle is implemented, it is in a state of technical contradiction in which it becomes difficult to implement uniform light distribution.
  • the angle of view (FOV) of the camera flash can be implemented up to 120 °, it can be implemented up to 135 °.
  • Table 1 show light distribution data when the field of view (FOV) is 135 degrees.
  • 1.0F and 0.7F are angle-dependent illuminance (lx) at 1M distance when F (field) is 1.0 and 0.7, respectively, average 8.48 lx at 1.0F, average 28.9 lx at 0.7F.
  • the above-mentioned illuminance standard effect is obtained, and the light distribution characteristic of F (field) compared to the center illuminance is 4.5% and 15.3%, respectively, compared to the inventor's existing invention (unpublished).
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of the second lens unit 150 in the flash module according to another embodiment, and FIG. 9B is an enlarged view of a portion P of the second lens unit.
  • the second lens unit 150 may include a plurality of protruding patterns protruding downwards at different distances based on a predetermined horizontal height H.
  • the second lens unit 150 may include a first protruding pattern 151 protruding at a first distance D1 and a protruding second distance D2 shorter than the first distance D1.
  • a uniform light distribution may be obtained by including the second protrusion pattern 152 and the third protrusion pattern 153 protruding at a third distance D3 shorter than the second distance D2.
  • a first point where the first protrusion pattern 151 and the second protrusion pattern 152 meet may be lower than the predetermined horizontal height.
  • a second point where the second protrusion pattern 152 and the third protrusion pattern 153 meet may be the same height as the predetermined horizontal height.
  • the first point where the first protrusion pattern 151 and the second protrusion pattern 152 meet is controlled to be lower than the predetermined horizontal height to enhance the light diffusion function
  • the second The second point where the protruding pattern 152 and the third protruding pattern 153 meet is controlled to the same height as the predetermined horizontal height so that the third protruding pattern 153 enhances the diffusion function by enhancing the light extraction function.
  • FOV wide angle of view
  • One of the technical effects of the embodiment may provide a flash module capable of implementing vivid colors and a terminal including the same.
  • the embodiment can provide a flash module having a technical effect capable of realizing a wide angle of view (FOV) of a camera flash and a terminal including the same so as to cope with a trend of camera technical development of the terminal.
  • FOV wide angle of view
  • the embodiment can provide a flash module having a technical effect capable of simultaneously satisfying technical characteristics of a slimming trend of a terminal and a wide angle of view (FOV), and a terminal including the same.
  • FOV wide angle of view
  • the embodiment can provide a flash module having a technical effect capable of realizing a uniform distribution of light in the camera imaging area while implementing a wide-angle of view (FOV) and a terminal including the same.
  • FOV wide-angle of view
  • the embodiment can provide a flash module having a technical effect capable of implementing a uniform light distribution by remarkably improving the alignment accuracy of the light emitting chip and the flash lens of the light emitting module and a terminal including the same.
  • the flash module according to the embodiment may be employed in a terminal.
  • the terminal may include a mobile phone, a smartphone, a tablet PC, a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), and the like, but is not limited thereto.
  • PDA personal digital assistant

Landscapes

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Abstract

실시예는 소정의 캐비티(C)를 포함하는 기판(110); 상기 기판(110)의 캐비티(C)에 이격되어 배치된 복수의 발광 칩(120); 소정의 관통 홀(H1)을 포함하는 가이드부(134)와 지지부(132)를 포함하여 상기 기판(110) 상에 배치되는 프레임(130); 상기 가이드부(134)의 관통 홀(H1) 내에 배치되는 렌즈부(140);를 포함할 수 있다.

Description

플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기
실시예는 카메라 플래시 및 이를 포함하는 단말기에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 수 있다.
따라서, 광통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
최근에는 카메라 기능이 함께 제공되는 휴대용 단말기가 늘고 있다. 이와 같은 휴대용 단말기에는 카메라 촬영시 필요로 하는 광량을 제공하기 위해 플래시(flash)가 내장되고 있다. 이와 관련하여 카메라 플래시의 광원으로서 반도체 소자, 예를 들어 백색 LED(Light Emitting Diode: 발광 다이오드)의 사용이 증가하고 있다.
한편, 발광소자를 이용하여 백색광을 구현하는 방법으로는 단일 칩(Single chip)을 활용하는 방법과 멀티 칩(Multi chip)을 활용하는 방법이 있다.
예를 들어, 단일 칩으로 백색광을 구현하는 경우에 있어서, 청색 LED로부터 발광하는 빛과 이를 이용해서 적어도 하나의 형광체들을 여기 시켜 백색광을 얻는 방법이 사용되고 있다.
또한 단일 칩 형태로 백색광을 구현하는 방법으로 청색이나 자외선(UV: Ultra Violet) 발광 다이오드 칩 위에 형광물질을 결합하는 것과 멀티 칩 형태로 제조하여 이를 서로 조합하여 백색광을 얻는 방법으로 나누어진다. 멀티 칩 형태의 경우 대표적으로 RGB(Red, Green, Blue)의 3 종류의 칩을 조합하여 제작하는 방법이 있다.
한편, 카메라에서 선명한 색상(vivid color)을 구현하기 위해서 카메라 플래시(flash)의 역할이 중요한데, 선명한 색상(vivid color)은 CQS(Color Quality Scale) 지수에 의해 표현될 수 있는데, 종래기술에서는 CQS(Color Quality Scale) 지수가 약 70~80선에 머무르고 있어서 선명한 색상을 구현하는데 한계가 있다.
예를 들어, 종래기술의 휴대폰(Mobile Phone)에 채용되는 플래시는 선명한 색상의 기준이 되는 태양광의 파장 스펙트럼의 파장 분포와는 차이가 많아 선명한 색상의 구현이 어려운 점이 있다.
이러한 선명한 색상(vivid color)을 구현하기 위해서는, 높은 색재현율이 뒷받침되어야 하는데, 종래기술은 색재현율이 낮아 선명한 색상(vivid color)의 구현에 한계가 있었다.
한편, 최근 휴대용 단말기, 예를 들어 휴대폰의 카메라가 광각과 일반각의 카메라인 듀얼(Dual) 카메라로 전환되는 기술발전이 있으며, 이러한 휴대폰 카메라의 기술적 발전의 추세에 대응하기 위해, 카메라 플래시(Flash)도 카메라 화각(FOV: field of view)에 대응하도록 광각 구현이 매우 필요한 상황이다. 반면, 종래기술에 의하면, 카메라 플래시(Flash)의 화각(FOV)은 90° 이상으로 구현하기 어려운 점이 있었다.
그런데, 이러한 광각의 화각을 요구하는 업계의 요구와 함께 휴대용 단말기의 슬림화(slim)와 트렌드는 지속화되고 있는데, 종래 카메라 플래시 모듈은 플래시 렌즈가 일정 이상의 두께를 유지해야 장착, 결합될 수 있는 상태라서 광각을 유지하면서 동시에 슬림화(slim) 트렌드 요구에 만족시키지 못하는 문제가 있었다.또한 종래기술에 의하면 설사 광각의 구현한다고 하더라도 카메라 촬상영역에 균일한 광의 분포를 구현해야 하는 점이 중요한데, 광각의 구현하기도 어려울뿐더러 광각이 될수록 균일한 광 분포를 구현하지 못하는 기술적 모순의 문제에 직면해 있다.또한 종래기술에 의하면 발광모듈 패키지를 SMT(Surface Mounting Technology) 진행하고, 플래시 렌즈를 별도의 단말기 커버에 부착하는 공정이 진행됨에 따라, SMT공차와 렌즈 부착시 공차 등이 가중됨에 따라 발광모듈의 발광 칩과 플래시 렌즈의 얼라인 정확도가 낮아져서 균일한 광 분포를 구현하지 못하는 문제가 있었다. 또한 이러한 불균일한 광 분포는 선명한 색상의 구현에 장애가 되고 있다.
실시예의 과제 중에 하나는, 선명한 색상의 구현이 가능한 플래시 모듈, 및 단말기를 제공하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는 단말기의 카메라 기술적 발전에 대응할 수 있도록 카메라 플래시(Flash)도 광각의 화각(FOV) 구현이 가능한 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 단말기의 슬림화(slim) 트렌드와 광각의 화각(FOV)을 기술적 특성을 동시에 만족시킬 수 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공하고자 함니다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 광각의 화각(FOV)을 구현하면서도 카메라 촬상영역에 균일한 광의 분포의 구현이 가능한 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 발광모듈의 발광 칩과 플래시 렌즈의 얼라인 정확도를 현저히 향상시켜 균일한 광 분포를 구현할 수 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공하고자 함이다.
실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되는 것은 아니며, 명세서 전체를 통해 파악되는 기술적 과제도 포함한다.
실시예에 따른 플래시 모듈은 소정의 캐비티를 포함하는 기판과, 상기 기판의 캐비티에 이격되어 배치된 복수의 발광 칩과, 소정의 관통 홀을 포함하는 가이드부와 지지부를 포함하여 상기 기판 상에 배치되는 프레임 및 상기 가이드부의 관통 홀 내에 배치되는 렌즈부를 포함할 수 있다.
상기 렌즈부의 저면에 복수의 광 확산 패턴을 포함할 수 있다. 상기 렌즈부의 상면은 상기 프레임의 가이드부와 같거나 낮은 위치에 배치될 수 있다. 상기 렌즈부는 상기 가이드부 내에 사출 성형되어 배치될 수 있다. 상기 렌즈부의 높이는 상기 프레임의 가이드부 보다 작을 수 있다. 상기 복수의 광 확산 패턴의 각 중심은 상기 복수의 발광 칩의 각각의 중심과 상하간에 중첩될 수 있다.
실시예의 플래시 모듈은 프레임, 상기 프레임 내에 형광체 조성물을 포함하여 배치되는 발광 칩 및 상기 프레임 상에 배치되는 렌즈부를 포함할 수 있다.
상기 플래시 모듈의 400nm 내지 420nm에서의 파장스펙트럼의 파장강도는, 태양광원의 400nm 내지 420nm에서의 파장강도보다 클 수 있다.
상기 플래시 모듈의 650nm 내지 670nm에서의 파장스펙트럼의 파장강도가 상기 태양광원의 650nm 내지 670nm에서의 파장강도보다 클 수 있다.
실시예의 형광체 조성물은, 발광 칩 상에 배치된 적색 형광체를 포함하는 형광체 조성물에서, 상기 발광 칩의 발광 중심파장은 400nm 내지 420nm이며, 상기 발광 칩의 400nm 내지 420nm의 발광 중심파장의 파장강도는, 태양광원의 400nm 내지 420nm의 파장강도보다 클 수 있다.
또한 상기 적색 형광체는, 상기 발광 칩의 400nm 내지 420nm의 발광파장을 여기 파장으로 한 발광 중심파장이 650nm 내지 670nm일 수 있고, 상기 적색 형광체의 650nm 내지 670nm의 여기 중심파장의 파장강도가 상기 태양광원의 650nm 내지 670nm의 파장강도보다 클 수 있다.
실시예에 따른 단말기는 상기 플래시 모듈을 포함할 수 있다.
실시예의 기술적 효과 중에 하나는 선명한 색상 구현이 가능한 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 있다.
실시예는 단말기의 카메라 기술적 발전에 효과적으로 대응할 수 있도록 카메라 플래시(Flash)도 광각의 화각(FOV) 구현이 가능한 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예는 단말기의 슬림화(slim) 트렌드와 광각의 화각(FOV)을 기술적 특성을 동시에 만족시킬 수 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예는 광각의 화각(FOV)을 구현하면서도 카메라 촬상영역에 균일한 광의 분포의 구현이 가능한 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 기술적 효과가 있다.
또한 실시예는 발광모듈의 발광 칩과 플래시 렌즈의 얼라인 정확도를 현저히 향상시켜 균일한 광 분포를 구현할 수 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 기술적 효과가 있다.
실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되는 것은 아니며, 명세서 전체를 통해 파악되는 기술적 효과도 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 플래시 모듈의 사시도.
도 2는 실시예에 따른 플래시 모듈의 분해 사시도.
도 3은 실시예에 따른 플래시 모듈의 단면도.
도 4는 태양광의 파장 스펙트럼, 비교예의 발광 파장 스펙트럼 및 실시예에 따른 플래시 모듈의 발광 칩에서 발광 스펙트럼의 비교 예시도.
도 5는 실시예와 비교예의 CIE 색좌표 및 색재현 범위 예시도.도 6은 실시예에 따른 플래시 모듈에서 렌즈부 사시도.
도 7은 실시예에 따른 플래시 모듈의 광 분포 데이터.
도 8은 실시예에 따른 플래시 모듈에서 렌즈부와 발광 칩의 투영도.
도 9a와 도 9b는 실시예에 따른 플래시 모듈에서 렌즈부의 단면도.
이하 상기의 과제를 해결하기 위한 구체적으로 실현할 수 있는 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
반도체 소자는 발광소자, 수광 소자 등 각종 전자 소자 포함할 수 있으며, 발광소자와 수광소자는 모두 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 실시예에 따른 반도체 소자는 발광소자일 수 있다. 발광소자는 전자와 정공이 재결합함으로써 빛을 방출하게 되고, 이 빛의 파장은 물질 고유의 에너지 밴드갭에 의해서 결정된다. 따라서, 방출되는 빛은 상기 물질의 조성에 따라 다를 수 있다.
(실시예)
도 1은 실시예에 따른 플래시 모듈(100)의 투영 사시도이며, 도 2는 실시예에 따른 플래시 모듈(100)의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 따른 플래시 모듈(100)의 I-I'선을 기준으로 한 단면도이며, 도 4는 실시예에 따른 플래시 모듈에서 렌즈부(140)의 사시도이다. 도 4에서 렌즈부(140)는 도 2나 도 3에 도시된 렌즈부(140)를 180° 회전하여 저면이 상부에 위치하도록 표현된 사시도이다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 플래시 모듈(100)은 기판(110), 복수의 발광 칩(120)과, 프레임프레임(130)과, 렌즈부(140) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 칩(120)은 복수의 발광 칩, 예를 들어 상호 이격된 2개 이상의 발광 칩을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 복수의 발광 칩(120)은 상호 이격된 제1 발광 칩(121), 제2 발광 칩(122), 제3 발광 칩(123) 및 제4 발광 칩(124)을 예시하고 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 상기 복수의 발광 칩(120)은 반도체 화합물, 예를 들어 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1, 제2 도전형 반도체층은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 제1, 제2 도전형 반도체층은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층은 n형의 반도체층일 수 있고, 상기 제2 도전형 반도체층은 p형 반도체층일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층은 단일 양자우물 구조, 다중 양자우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층은 양자우물/양자벽 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs/AlGaAs, InGaP/AlGaP, GaP/AlGaP중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 프레임프레임(130)은 지지부(132)와 가이드부(134)를 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 도 3을 참조하여 상술하기로 한다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 플래시 모듈(100)은 소정의 캐비티(C)를 포함하는 기판(110)과 상기 기판(110)의 캐비티(C) 내에 상호 이격되어 배치된 복수의 발광 칩(120)과, 소정의 관통 홀(H1)(도 2 참조)을 포함하는 가이드부(134)와 지지부(132)를 포함하여 상기 기판(110) 상에 배치되는 프레임(130) 및 상기 가이드부(134)의 관통 홀(H1) 내에 배치되는 렌즈부(140)를 포함할 수 있다.상기 기판(110)은 절연 재질 예컨대, 세라믹 소재를 포함할 수 있다. 상기 세라믹 소재는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함할 수 있다. 또한 상기 기판(110)의 재질은 AlN일 수 있으며, 열 전도도가 140 W/mK 이상인 금속 질화물로 형성할 수 있다.
또한 상기 기판(110)은 다른 예로서, 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질 또는 세라믹 재질로 형성될 수 있다. 상기 기판(110)은 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함할 수 있다.
상기 기판(110) 내에는 캐비티(C)가 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(C)는 상부가 개방된 오목한 형상을 포함한다. 상기 캐비티(C)는 발광 칩(120) 상측에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(C)의 측면은 상기 캐비티(C)의 바닥 또는 소정의 리드 프레임(미도시)의 상면에 대해 소정의 각도로 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다.
상기 기판(110)에는 소정의 리드프레임(미도시)이 단수 또는 복수로 형성될 수 있으며, 소정 두께를 갖는 금속 플레이트로 형성될 수 있고, 상기 금속 플레이트의 표면에 다른 금속층이 도금될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 리드 프레임은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 상기 리드 프레임은 합금인 경우, 구리(Cu)와 적어도 한 종류의 금속 합금으로서, 예컨대 구리-아연 합금, 구리-철 합금, 구리- 크롬 합금, 구리-은-철과 같은 합금을 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(120)은 상기 리드 프레임 상에 배치될 수 있고, 상기 리드 프레임과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(120)은 플립 칩 형태의 발광 칩일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 상기 발광 칩(120)은 복수개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 발광 칩(120)은 적어도 2개 또는 그 이상으로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 발광 칩(120)은 제1 발광 칩(121), 제2 발광 칩(122), 제3 발광 칩(123) 및 제4 발광 칩(124)을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 3에서는 복수의 발광 칩(120)의 예로서 제1 발광 칩(121)과 제4 발광 칩(124)이 도시되고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 복수의 발광 칩(120)은 개별적으로 구동될 수 있으며, 동일한 컬러 예컨대, 백색을 발광할 수 있다.
도 3을 참조하면, 실시예에서 발광 칩(120)과 렌즈부(140)는 소정의 거리(L2)로 이격되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 제1 발광 칩(121), 또는 제4 발광 칩(124)과 렌즈부(140) 사이의 광학 갭(optical Gap)(L2)을 정밀 제어하여 광각의 화각과 더불어 슬림한 플래시 모듈을 구현할 수 있다. 예를 들어, 실시예에서 제1 발광 칩(121) 또는 제4 발광 칩(124)과 렌즈부(140) 사이의 광학 갭(optical Gap)(L2)을 약 0.2~0.5mm로 정밀하게 제어하여 광각의 화각과 더불어 슬림한 플래시 모듈을 구현할 수 있다. 실시예에서 제1 발광 칩(121) 또는 제4 발광 칩(124)과 렌즈부(140) 사이의 광학 갭(optical Gap)(L2)이 0.2mm 미만인 경우 광학 거리가 좁아 짐에 따라 배광 특성이 너무 좁아지는 문제가 있으며, 0.5mm를 초과하는 경우 광학 거리가 넓어 짐에 따라 배광 특성이 너무 넓어지는 문제가 있다.
또한 실시예에서 기판(110)과 프레임(130)을 합한 두께(L1)는 발광 칩의 높이(H)의 약 4배 내지 6배 범위의 두께로 제어됨에 따라 광각의 화각을 제공할 수 있고, 카메라 촬상영역에 균일한 광의 분포의 구현이 가능하며, 슬림한 플래시 모듈을 구현할 수 있다.
예를 들어, 제4 발광 칩(124a)의 높이(H)가 약 0.3mm인 경우, 기판(110)과 프레임(130)을 합한 두께(L1)는 1.2mm 내지 1.8mm 범위일 수 있다. 실시예에서 기판(110)과 프레임(130)을 합한 두께(L1)가 발광 칩의 높이(H)의 4배 미만인 경우, 플래시 모듈의 두께가 휴대폰 등에서 차지하는 공간이 작음에 따라 에어 갭(air gap)이 너무 커서 광 특성의 저하되는 문제가 있다.
한편, 실시예에서 기판(110)과 프레임(130)을 합한 두께(L1)가 발광 칩의 높이(H)의 6배 초과의 경우, 플래시 모듈의 두께가 휴대폰 등에서 차지하는 부피가 너무 커서 발광된 광이 적절한 분산분포를 구비하지 못할 수 있고, 플래시 모듈이 장착되는 휴대폰 등의 기구와의 간섭에 따라 조립이 안될 수 있는 문제가 있다.
또한 실시예에서 플래시 모듈의 기판(110)의 외측 폭(S1)은 발광 칩(121,124)의 수평폭(W)에 비해 약 3 배 내지 5배 범위의 폭을 구비하여 발광 칩에서 발광되는 광의 균일한 분포의 구현이 가능하며, 슬림하면서도 컴팩트한 플래시 모듈을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 플래시 모듈에 장착되는 발광 칩의 수평 폭(W)이 약 1.1mm인 경우에, 상기 기판(110)의 외측 폭(S1)은 약 3.3mm 내지 약 5.5mm일 수 있다. 또한 상기 기판(110)의 외측 폭(S1)은 약 4.6m 내지 5.2mm로 제어 됨에 따라 광각을 제공함과 아울러 광의 균일한 분포의 구현이 가능하며, 슬림 하면서도 더욱 컴팩트한 플래시 모듈을 제공할 수 있다.
상기 기판(110)의 외측 폭(S1)이 발광 칩(121,124)의 수평폭(W)의 3 배 미만인 경우 발광 칩 간의 광의 간섭 등에 의해 광 특성이 저하될 수 있다. 한편, 상기 기판(110)의 외측 폭(S1)이 발광 칩(121,124)의 수평폭(W)의 5 배 초과의 경우 발광 칩 간의 이격 거리(S3) 증대에 따라 균일한 광의 분포를 제공하지 못하거나 컴팩트한 플래시 모듈을 제공하기 어려울 수 있다.
또한 실시예의 플래시 모듈에서 기판(110)의 내측 캐비티(C)의 폭(S2)은 발광칩(121,124)의 수평 폭(W)의 약 2배 내지 약 4배의 범위를 구비할 수 있고, 이에 따라 렌즈부(140)의 배치분포와 발광 칩의 분포 제어를 적절히 할 수 있어 발광 칩에서 발광된 빛의 균일한 분포의 구현이 가능하며, 슬림하면서도 컴팩트한 플래시 모듈을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 플래시 모듈에 장착되는 발광 칩의 수평 폭(W)이 약 1.1mm인 경우에, 상기 기판(110)의 내측 캐비티(C)의 폭(S2)은 약 2.2mm 내지 4.4mm일 수 있다. 또한 상기 기판(110)의 내측 캐비티(C)의 폭(S2)은 약 3.5m 내지 4.0mm로 제어 됨에 따라, 발광 칩에서 발광된 빛의 더욱 균일한 분포의 구현이 가능하며, 슬림하면서도 컴팩트한 플래시 모듈을 제공할 수 있다.
상기 기판(110)의 내측 캐비티(C)의 폭(S2)이 발광 칩(121,124)의 수평폭(W)의 2 배 미만인 경우 발광 칩 간의 광의 간섭 등에 의해 광 특성이 저하될 수 있다. 한편, 상기 기판(110)의 내측 캐비티(C)의 폭(S2)이 발광 칩(121,124)의 수평폭(W)의 4 배 초과의 경우, 렌즈부(140)가 발광 칩에 비채 비대해질 수 있고, 발광 칩 간의 이격 거리(S3) 증대에 따라 균일한 광의 분포를 제공하지 못하거나 컴팩트한 플래시 모듈을 제공하기 어려울 수 있다.
또한 실시예에서 상기 기판(110)의 내측 캐비티(C)에 배치되는 발광 칩(121, 124) 사이의 거리(S3)는 발광 칩(121,124) 자체의 수평 폭(W)의 약 1/2배 내지 1.0배 범위로 제어됨에 따라, 광각의 화각을 제공함과 아울러 카메라 촬상영역에 균일한 광의 분포의 구현이 가능할 수 있다.
한편, 상기 기판(110)의 내측 캐비티(C)에 배치되는 발광 칩(121, 124) 사이의 거리(S3)가 발광 칩(121,124) 자체의 수평 폭(W)의 1/2배 미만이 경우, 발광 칩 장착시 공정상의 이슈가 발생할 수 있고, 장착 후 발광 칩에서 발생되는 열에 의해 광특성, 전기적 특성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
한편, 상기 기판(110)의 내측 캐비티(C)에 배치되는 발광 칩(121, 124) 사이의 거리(S3)가 발광 칩(121,124) 자체의 수평 폭(W)의 1배 초과의 경우, 렌즈부(140)의 광 확산 패턴(P1, P2)과 상하간에 얼라인 어려움이 발생하여 균일한 광 분포 구현이 어려울 수 있다.
또한, 실시예예서 발광 칩(121, 124)과 기판(110)의 측면 사이의 거리(S4)는 발광 칩(121,124) 자체의 수평 폭(W)의 약 1/2배 내지 1.0배 범위로 제어됨에 따라, 카메라 촬상영역에 균일한 광의 분포의 구현이 가능하며, 광각의 화각을 제공할 수 있고, 컴팩트한 플래시 모듈을 제공할 수 있다.
한편, 발광 칩(121, 124)과 기판(110)의 측면 사이의 거리(S4)가 발광 칩(121,124) 자체의 수평 폭(W)의 1배 초과의 경우, 렌즈부(140)의 광 확산 패턴(P1, P2)과 상하간에 미스 얼라인 발생 가능성이 증가하여 균일한 광 분포 구현이 어려울 수 있다.
한편, 발광 칩(121, 124)과 기판(110)의 측면 사이의 거리(S4)가 발광 칩(121,124) 자체의 수평 폭(W)의 1/2배 미만이 경우, 발광 칩 장착시 공정상의 이슈가 발생할 수 있고, 장착 후 발광 칩에서 발생되는 열에 의해 광특성, 전기적 특성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
실시예에 따른 플래시 모듈(100)에 장착되는 렌즈부(140)는 복수의 광 확산 패턴(P1, P2)을 포함함으로써 발광 칩(120)에서 발광 된 빛의 광 확산을 높여 광각의 화각(FOV)을 구현할 수 있다. 예를 들어, 발광 모듈에 제1 발광 칩(121)과 제4 발광 칩(124)에 대응하여 제2 광 확산 패턴(P2), 제1 광 확산 패턴(P1)을 포함할 수 있으며, 이건 실시예와 같이 발광 칩이 4개인 경우, 광 확산 패턴은 4개로 구비될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 복수의 발광 칩(120) 상에는 형광체층(121b, 124b)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 발광 칩(121)은 청색 LED 칩(121a)과 제1 황색 형광체층(121b)을 포함할 수 있다. 또한 상기 제4 발광 칩(124)은 청색 LED 칩(124a)과 제4 황색 형광체층(124b)을 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 발광 칩(122)은 제2 LED 칩(미도시)과 제2 형광체층(미도시)를 포함할 수 있고, 상기 제3 발광 칩(123)은 제3 LED 칩(미도시)과 제3 형광체층(미도시)를 포함할 수 있다.
또한 발광 칩(120)이 청색 LED 칩인 경우에, 상기 형광체층은 녹색 형광체, 적색 형광체 또는 청색 형광체 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
실시예는 예를 들어, 청색 형광체: 녹색 형광체: 적색 형광체의 함량 비율(wt%)을 40~60%: 10~20 %: 25~45t%로 제어함으로써 선명한 카메라 플래시를 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 청색 형광체의 피크(Peak) 파장은 약 450nm일 수 있고, 상기 녹색 형광체의 피크(Peak) 파장은 약 517nm일 수 있으며, 상기 적색 형광체의 피크(Peak) 파장은 약 661nm일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
실시예에서 상기 녹색 형광체의 반치폭은 50~60일 수 있고, 상기 적색 형광체의 반치폭은 90~100일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 이건 실시예의 기술적 과제를 해결하기 위한 기술적 해결 수단 및 기술적 효과를 좀 더 상술하기로 한다.
실시예의 과제 중에 하나는, 선명한 색상의 구현이 가능한 플래시 모듈, 및 단말기를 제공하고자 함이다.
도 4는 태양광의 파장 스펙트럼(S), 비교예의 발광 파장 스펙트럼(PS) 및 실시예에 따른 플래시 모듈의 발광 칩에서 발광 스펙트럼(ES)의 비교 예시도이며, 도 5는 실시예와 비교예의 CIE 색좌표 및 색재현 범위 예시도이다.
종래기술의 플래시 모듈에서, 발광 칩은 청색 LED 칩 상에 그린 형광체와 레드 형광체를 포함하여 백색광을 구현하고 있다.
예를 들어, 종래기술의 발광 칩은 420 nm 내지 450nm의 발광 파장의 청색 LED 칩 상에 발광 파장이 약 530nm인 그린 형광체와 발광 파장이 약 630 nm의 레드 형광체를 포함하여 백색광을 구현하고 있다.
이에 따라, 도 4에서와 같이 종래기술(비교예)의 발광 파장 스펙트럼(PS)은 태양광의 파장스펙트럼(S)에 대응되도록 전체적으로 균일한 파장분포를 나타내지 못하였다.
즉, 카메라에서 선명한 색상(vivid color)을 구현하기 위해서 카메라 플래시(flash)의 역할이 중요한데, 선명한 색상(vivid color)은 CQS(Color Quality Scale) 지수에 의해 표현될 수 있는데, 종래기술에서는 태양광의 파장스펙트럼(S)에 대응되는 균일한 파장분포를 구현하지 못하므로, CQS(Color Quality Scale) 지수가 약 70~80선에 머무르고 있어서 선명한 색상을 구현하는데 한계가 있다.
예를 들여, 종래기술의 플래시 모듈에 채용되는 발광 칩은 약 410nm 이하 영역에서는 발광 파장이 강도(intensity)가 미약하며, 그린 형광체 영역 중에 약 500nm의 영역과 레드 형광체 영역 중에 약 650nm 이상의 영역에서 발광 파장 스펙트럼이 미약한 문제가 있어서 CQS(Color Quality Scale) 지수가 낮아 선명한 색상(vivid color) 구현에 한계가 있었다.
한편, UV 파장(365~385nm) 적용 시에는 인체에 유해한 문제가 있어서, 휴대폰 용 Flash의 발광 칩으로 채용하기 어려운 점이 있다.
실시예는 선명한 색상(vivid color)을 구현하기 위해, 발광 칩(120)이 청색 LED 칩인 경우에, 상기 형광체층은 녹색 형광체, 적색 형광체 또는 청색 형광체 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예의 형광체 조성물은, 녹색 형광체, 적색 형광체를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예는 도 4와 같이, 발광 칩(120)이 청색 LED 칩인 경우에, 상기 형광체층은 녹색 형광체, 적색 형광체 및 청색 형광체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 실시예의 형광체 조성물에서 청색 형광체: 녹색 형광체: 적색 형광체의 함량 비율(wt%)을 40~60%: 10~20 %: 25~45%로 제어함으로써 좀더 선명한 카메라 플래시를 구현할 수 있다. 한편, 상기 실시예의 형광체 조성물의 함량 비율을 벗어나는 경우 원하는 스펙트럼(Spectrum)을 구현 하기 어렵고, 광 효율이 떨어 지는 문제가 있다.
구체적으로, 도 4와 같이, 실시예의 형광체 조성물은, 발광 칩의 발광 중심파장이 400nm 내지 420nm인 경우, 상기 발광 칩의 400nm 내지 420nm의 발광 중심파장의 파장강도(EB1 영역)는, 태양광원의 400nm 내지 420nm의 파장강도보다 클 수 있다.
또한 실시예에서 적색 형광체는, 상기 발광 칩의 400nm 내지 420nm의 발광파장을 여기 파장으로 한 발광 중심파장이 650nm 내지 670nm이고, 상기 적색 형광체의 650nm 내지 670nm의 여기 중심파장의 파장강도(ER 영역)가 태양광원의 650nm 내지 670nm의 파장강도보다 클 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 플래시 모듈의 파장스펙터름(ES)의 650nm 내지 670nm에서의 파장강도(ER)가 태양광원 파장스펙트럼(S)의 650nm 내지 670nm의 파장강도 대비 약 10% 내지 30% 범위까지 크게 확보됨으로써 선명한 컬러(Vivid color) 구현이 가능하다.
반면, 종래기술의 발광 칩은 400nm 내지 420nm에서의 파장강도가 미미 하며, 적색 형광체의 650nm 내지 670nm에서의 파장강도도 미미한 수준이다.
이에 따라 종래기술에서는 CQS(Color Quality Scale) 지수가 약 80.0이고, CRI도 77.0 수준이었으나, 실시예에서는 CQS(Color Quality Scale) 지수가 약 92.1로 매우 상승되었고, CRI도 90.2로 현저히 상승되었다.
또한 CRI에서는 순수한 붉은색인 R9 데이터를 중요하게 취급하는데, 종래기술에서는 약 -11.1 수준이었는데, 실시예에서는 70.6으로 현저히 상승되었다.
이에 따라 실시예에 의하면, CQS(Color Quality Scale) 지수 및 CRI 지수가 현저히 상승하여 매우 선명한 색상(vivid color) 구현할 수 있다.
또한 실시예에서 적색 형광체의 반치폭(FWHM)은 약 90~100이 됨으로써 종래 기술에서의 적색 형광체의 반치폭이 약 70nm인 것과 대비하여 실시예는 적색 파장의 분포 범위를 넓힘으로써 선명한 색상에 기여할 수 있다.
또한, 실시예의 형광체 조성물은 녹색 형광체를 포함할 수 있고, 상기 녹색 형광체는, 상기 발광 칩(120)의 400nm 내지 420nm의 발광파장을 여기 파장으로 한 발광 중심파장이 505nm 내지 525nm일 수 있다.
이를 통해 505nm 내지 525nm 범위에서는 파장 스펙트럼의 파장강도를 종래기술에 비해 개선함으로써 선명한 색상 구현이 가능하다.
예를 들어, 종래기술의 파장스펙트럼(PS)에서는 505nm 내지 525nm에서의 파장강도가 태양광원 파장스펙트럼(S)의 파장강도 대비 약 50% 미만, 예를 들어 30%수준 이었는데, 실시예에 따른 플래시 모듈에서의 파장스펙트럼(ES)에서의 505nm 내지 525nm에서의 파장강도가 태양광원 파장스펙트럼(S)의 파장강도 대비 약 60%이상, 예를 들어, 약 70% 수준까지 이동 가능하여 색 순도를 현저히 향상시킴으로써 선명한 컬러(Vivid color) 구현이 가능할 수 있다.
또한 상기 녹색 형광체의 반치폭은 50~60일 수 있고, 종래기술에서의 녹색 형광체의 반치폭이 약 30nm것에 대비하여, 실시예의 녹색 파장의 분포 범위를 넓힘으로써 선명한 색상에 기여할 수 있다.
또한 실시예에서 형광체 조성물은 청색 형광체를 포함할 수 있고, 상기 청색 형광체는, 상기 발광 칩(120)의 400nm 내지 420nm의 발광파장을 여기 파장으로 한 발광 중심파장(EB2 영역)이 455nm 내지 465nm일 수 있다.
이를 통해, 455nm 내지 465nm 파장 영역에서 파장 스펙트럼의 파장강도를 종래기술에 비해 향상시킴으로써 태양광의 파장스펙트럼에 근접한 파장 스펙트럼을 구현함으로써 좀 더 선명한 색상 구현이 가능하다.
도 5는 실시예와 비교예의 CIE 색좌표 및 색재현 범위(N) 예시도이다.
실시예에 따라 선명한 색상(vivid color)을 구현하기 위해서는, 높은 색재현율이 뒷받침되어야 하는데, 종래기술은 색재현율이 낮아 선명한 색상(vivid color)의 구현에 한계가 있었다.
다시, 도 5를 설명하면, CIE 색좌표에서 NTSC 색재현 범위(N), 실시예의 색재현 범위(EC)와 종래기술의 색재현 범위(PC) 예시도이다.
한편 앞서 기술한 바와 같이, 기존 LED에서 색재현율을 향상하기 위한 해결방안으로 녹색 형광체의 발광파장이나 적색 형광체의 발광파장을 좀더 깊은(deep) 쪽으로 이동해야 하는데, 종래 적색 형광체는 발광파장이 장파장으로 이동되지 않는 단점이 있다.
이러한 과제를 해결하기 위한 실시예에 따른 형광체 조성물은 Mg2Ge2O3F2: Mn4 + 또는 (Sr,Mg)GeOF:Mn4+ 계열의 적색 형광체를 포함하여 청색 발광파장을 여기 파장으로 백색광원의 3파장 스펙트럼을 구현할 수 있다. 이러한 형광체 조성물은 적색 형광체 조성물에 대한 구체적인 구현예이며, 이러한 조성 외에 청색 발광파장을 여기 파장으로 적색파장 스펙트럼을 광발광할 수 있는 적색 형광체도 가능하다.
실시예에 의하면 신규하고 차별화된 Mg2Ge2O3F2: Mn4 + 또는 (Sr,Mg)GeOF:Mn4 + 계열의 적색 형광체의 개발함으로써 최대세기를 가지는 발광 피크(peak)를 종래기술(R1)에 비해 약 650nm~670nm까지(R2) 향상시킴으로써 실시예의 색재현률을 현저히 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 실시예의 (Sr,Mg)GeOF:Mn4 + 계열의 적색 형광체는 (Sr, Mg)4GeO3F2:Mn4 +일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예의 형광체 조성물에서 녹색 형광체는 BaMgAl10O17:Eu2 +,Mn4 +일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 형광체 조성물은 녹색 형광체 조성물에 대한 구체적인 구현예이며, 이러한 조성 외에 청색 발광파장을 여기 파장으로 녹색파장 스펙트럼을 광발광할 수 있는 적색 형광체도 가능하다.
실시예에 의하면 신규하고 차별화된 BaMgAl10O17:Eu2 +,Mn4 +의 녹색 형광체의 개발함으로써 최대세기를 가지는 발광 피크(peak)를 종래기술(G1)에 비해 약 505nm 내지 525nm까지(G2) 향상시킴으로써 실시예의 색재현률을 현저히 향상시킬 수 있다.
실시예에 따라 높은 색재현율의 구현이 가능함에 따라, 선명한 색상(vivid color)을 구현할 수 있는 형광체 조성물, 플래지 모듈 및 단말기를 제공할 수 있다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 단말기의 카메라의 기술적 발전의 추세에 대응할 수 있도록 카메라 플래시(Flash)도 광각의 화각(FOV) 구현이 가능한 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 단말기의 슬림화(slim) 트렌드와 광각의 화각(FOV)을 기술적 특성을 동시에 만족시킬 수 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공하고자 함이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 도 3과 같이 실시예는 소정의 관통 홀(H1)을 포함하는 가이드부(134)와 지지부(132)를 포함하여 상기 기판(110) 상에 배치되는 프레임프레임(130) 및 상기 가이드부(134)의 관통 홀(H1) 내에 배치되는 렌즈부(140)를 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 프레임(130)은 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질 또는 세라믹 재질로 형성될 수 있다. 또한 상기 프레임(130)은 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함할 수 있다. 또한 상기 프레임(130)은 W-EMC 또는 W-Silicone 등으로 형성될 수 있다.
실시예에서 상기 렌즈부(140)는 플라스틱 재질 예컨대, 아크릴계 플라스틱 재료가 사용될 수 있고, 그 예는 PMMA (Polymethyl methacrylate)를 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 채용되는 렌즈부(140)의 재질인 PMMA는 유리보다 투명성이 우수하고 가공 및 성형이 용이하다는 장점이 있다.
실시예에서 상기 렌즈부(140)는 광 추출 렌즈, 또는 광 확산 렌즈와 같은 렌즈로 기능할 수 있으며, 상기 발광 칩(120)으로부터 방출된 광의 지향 특성을 변화시키기 위한 부재이며, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 굴절률이 1.4 이상 1.7 이하인 투명 재료를 이용할 수 있다.
또한, 렌즈부(140)는 폴리카보네이트(PC), 또는 에폭시 수지(EP)의 투명 수지 재료나 투명한 글래스(Glass), EMC 또는 Silicone에 의해 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 도 2와 도 3을 참조하여, 실시예에서 프레임(130) 내에 렌즈부(140)가 지지되는지 원리와 그와 같이 되는 경우에 유리한 기술적 효과를 기술하고자 한다.
실시예에서는 프레임(130)의 가이드부(134)와 렌즈부(140)의 이중사출 구조일 수 있으므로, 접착 공정이 매우 효율적이 되며, 특히 카메라 플래시 모듈의 두께를 매우 슬림(Slim)화 할 수 있다.
종래기술에서 렌즈부를 포함한 플래시 모듈의 두께는 약 2.5 mm 이상이며, 그 이하로 두께를 줄이기 어려운 점이 있었다. 이는 종래기술에서 발광모듈을 패키지 기판에 SMT(Surface Mounting Technology) 작업 후, 렌즈를 별도로 카메라 커버 케이스(Cover Case)에 붙임에 따라 카메라 플래시 모듈의 두께를 슬림화하는데 한계가 있었다.
반면, 실시예에 따라 렌즈부(140)가 프레임(130)의 가이드부(134) 내에 사출 구조로 형성됨으로써 카메라 플래시 모듈(100) 자체의 두께를 약 1.4mm 수준으로 매우 슬림하게 형성할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다. 실시예에서 렌즈부(140)의 두께는 카메라 플래시 모듈(100)의 전체 두께의 약 1/2 이하로 제어할 수 있으며, 카메라 플래시 모듈(100) 자체의 두께를 매우 슬림하게 형성할 수 있다.
또한 종래기술에 의하면, 렌즈를 별도로 카메라 커버 케이스(Cover Case)에 붙이거나, 핀 컨택(Pin Contact) 등의 방식으로 진행됨에 따라 두께도 증가함과 아울러, 부착 등에서 문제가 발생하였다.
반면, 실시예에서는 카메라 케이스(미도시)에 카메라 플래시 모듈(100)에 대응되는 크기의 구멍이 구비되면 SMT Type으로 바로 장착 결합되며, 휴대폰 케이스와 별도로 결합 하지는 않을 수 있어서, 휴대폰의 전체 조립 공정이 매우 용이하며, 견고한 결합을 얻을 수 있으며, 슬림한 휴대용 단말기를 구현할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 상기 렌즈부(140)의 상면은 상기 프레임(130)의 가이드부(134)와 같거나 낮은 위치에 배치되도록 함으로써 슬림한 카메라 모듈의 구현과 더불어 광각의 화각(FOV)를 얻을 수 유리한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예의 카메라 모듈은 프레임의 가이드(134) 외에 별도로 렌즈부(140)를 결합하기 위한 카메라 케이스나 다른 결합부가 없으므로 카메라 플래시에서 발광되는 빛을 차단하는 영역을 최소화할 수 있으므로 프레임의 두께, 기울기 등의 설계 등에 의해 최대한 광각을 구현할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에서 발광 칩(120)과 렌즈부(140) 사이의 광학 갭(optical Gap)(L)을 정밀 제어하여 광각의 화각과 더불어 슬림한 플래시 모듈을 구현할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다. 예를 들어, 실시예에서 발광 칩(120)과 렌즈부(140) 사이의 광학 갭(optical Gap)(L)을 약 0.3~0.5mm 로 정밀하게 제어하여 광각의 화각과 더불어 슬림한 플래시 모듈을 구현할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 6은 실시예에 따른 플래시 모듈에서 렌즈부 사시도이며, 도 7은 실시예에 따른 플래시 모듈의 광 분포 데이터이며, 도 8은 실시예에 따른 플래시 모듈에서 렌즈부와 발광 칩의 투영도이다.
실시예의 기술적 과제 중의 하나는 광각의 화각(FOV)을 구현하면서도 카메라 촬상영역에 균일한 광 분포의 구현이 가능한 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공하고자 함이다.
또한 실시예의 기술적 과제 중의 하나는 발광모듈의 발광 칩과 플래시 렌즈의 얼라인 정확도를 현저히 향상시켜 조립 공정의 효율성, 견고성을 높이면서도 균일한 광 분포를 구현할 수 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공하고자 함이다.
도 6과 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 렌즈부(140)는 복수의 광 확산 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 칩(120)이 4개인 경우, 이에 대응하여 제1 광 확산 패턴(141), 제2 광 확산 패턴(142), 제3 광 확산 패턴(143) 및 제4 광 확산 패턴(144)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 복수의 발광 칩(120)에서 나오는 광(Ray)의 분포와 렌즈부(140)의 광 확산 패턴의 일치도 높을수록 광 각의 화각(FOV)과 함께 균일한 광 분포를 얻을 수 있는 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에서 발광 칩(120)들이 렌즈부(140)의 탑뷰(top view)에서 각 광 확산 패턴들(141,142,143,144)에 발광 칩들(121,122,123,124)이 배치되고, 각 광 확산 패턴의 중심과 각 발광 칩의 센터가 일치될 수 있는 기술적 효과가 있다.
종래기술에서는 발광모듈을 기판에 별도 SMT 작업하고, 렌즈를 별도로 휴대폰의 커버 케이스(Cover Case)에 붙임에 따라, 종래 기술은 SMT 공차와 렌즈 부착 공차 등에 약 50㎛ 이상의 공차 발생이 불가피 하였고, 이는 균일한 광 분포를 얻지 못하게 되는 결과를 초래하였다.
이에 반해 실시예는 이중 사출로 일체 형성된 렌즈부와 프레임을 기판과 한번만 접착하면 되므로 접착이 용이할 뿐만 아니라 두께를 슬림화 할 수 있고, 나아가 발광 칩과 렌즈부의 광 확산 패턴과의 얼라인을 매우 정밀하게 제어할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
예를 들어, 실시예는 렌즈부의 광 확산 패턴과 발광 칩의 얼라인 공차를 약 25㎛ 이하로 제어함으로써 발광 칩에서 발광되는 광의 지향각 특성과 렌즈부의 광 확산패턴의 일치성을 현저히 향상시킴에 따라 광각의 화각(FOV) 구현과 더불어 배광특성을 향상시켜 균일한 광 분포를 얻을 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
또한 실시예에 의하면, 렌즈부(140)의 센터와 각 발광 칩(120)의 센터간의 거리가 약 70㎛ 이하로 제어됨에 따라 광각을 구현하면서도 균일한 광 분포를 얻을 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
종래기술에서는 프레임과 PCB, 프레임과 렌즈의 2번 접착이 진행되었는데, 실시예에서는 이중 사출로 일체 형성된 렌즈부와 프레임을 기판과 한번만 접착하면 되므로 접착이 용이할 뿐만 아니라 두께를 슬림화 할 수 있고, 나아가 발광 칩과 렌즈부의 광 확산 패턴과의 얼라인을 매우 정밀하게 제어하여 광각의 화각(FOV) 구현과 더불어 매우 균일한 광 분포를 얻을 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.
도 7을 참조하면, 실시예는 아래 표 1의 균일 한 광 특성 분포를 얻을 수 있다.
FOV 135deg. lx 평균 %
Center (1) 188.5 - -
1.0 F (2) 8.6 8.48 4.5%
(3) 8.4
(4) 8.7
(5) 8.2
0.7 F (6) 29.7 28.9 15.3%
(7) 28.4
(8) 29.1
(9) 28.4
현재 광각 카메라기술에 따라, 업계에서 요구되는 플래시 모듈의 화각(FOV)은 듀얼 카메라(Dual Camera)가 지속 개발됨에 따라 약 120° 이상의 광각을 요구하는 상황이며, 나아가 광각에서의 균일한 광분포 특성도 동시에 구현 해야 하는데, 광각을 구현하는 경우에는 균일한 광분포 구현이 어려워지는 기술적 모순 상황에 봉착되어 있는 상태이다.
한편, 실시예에 의하면, 카메라 플래시의 화각(FOV)은 120°까지 구현 가능하며, 135° 까지도 구현이 가능하다.
도 7 및 표 1은 화각(FOV)이 135°인 경우에, 광 분포 데이터이다. 1.0F와 0.7F는 F(field)가 각각 1.0, 0.7일 때, 1M 거리에서 각도에 따른 조도(lx) 값이며, 1.0F에서는 평균 8.48 lx이며, 0.7F에서는 평균 28.9 lx이며, 이는 업계에서 요구하는 이상의 조도 기준의 효과가 나온 것이며, 발명자의 기존 발명(미공개) 대비하여도 중심조도 대비 F(필드)별 배광 특성이 각각 4.5%와 15.3%나 현저히 향상된 기술적 효과이다.
이에 따라, 실시예에 의하면, 120° 이상의 광각을 구현하면서도 촬상 영역 전체 면적에 매우 균일하게 광이 분포될 수 있는 플래시 모듈을 제공함으로써 종래의 기술적 모순을 해결한 우수한 기술적 효과가 있다.
도 9a는 다른 실시예에 따른 플래시 모듈에서 제2 렌즈부(150)의 단면도이며, 도 9b는 제2 렌즈부의 부분(P) 확대도이다.
다른 실시예는 앞서 기술한 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하 다른 실시예의 주된 특징을 중심으로 설명하기로 한다.
도 9b 참조하면, 상기 제2 렌즈부(150)는 소정의 수평 높이(H)를 기준으로 하측으로 서로 다른 거리로 돌출된 복수의 돌출패턴을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 렌즈부(150)는 제1 거리(D1)로 돌출된 제1 돌출패턴(151)과, 상기 제1 거리(D1)보다 짧은 제2 거리(D2)로 돌출된 제2 돌출패턴(152)과, 상기 제2 거리(D2)보다 짧은 제3 거리(D3)로 돌출된 제3 돌출패턴(153)을 포함하여 균일한 광 분포를 얻을 수 있다.
실시예에서 상기 제1 돌출패턴(151)과 상기 제2 돌출패턴(152)이 만나는 제1 지점은 상기 소정의 수평 높이 보다 낮게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 돌출패턴(152)과 상기 제3 돌출패턴(153)이 만나는 제2 지점은 상기 소정의 수평 높이와 같은 높이 일 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 상기 제1 돌출패턴(151)과 상기 제2 돌출패턴(152)이 만나는 제1 지점이 상기 소정의 수평 높이 보다 낮게 배치되도록 제어하여 광의 확산 기능을 강화하고, 상기 제2 돌출패턴(152)과 상기 제3 돌출패턴(153)이 만나는 제2 지점은 상기 소정의 수평 높이와 같은 높이로 제어 됨으로써 제3 돌출패턴(153)은 광의 추출 기능을 강화함으로써 확산 기능의 강화에 의해 광각의 화각(FOV)을 구현함과 동시에 광 추출 성능의 강화에 의해 균일한 광 분포를 동시에 얻을 수 있는 특유의 유리한 기술적 효과가 있다.
실시예의 기술적 효과 중에 하나는 선명한 색상 구현이 가능한 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 있다.
실시예는 단말기의 카메라 기술적 발전의 추세에 대응할 수 있도록 카메라 플래시(Flash)도 광각의 화각(FOV) 구현이 가능한 기술적 효과가 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 단말기의 슬림화(slim) 트렌드와 광각의 화각(FOV)을 기술적 특성을 동시에 만족시킬 수 있는 기술적 효과가 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 광각의 화각(FOV)을 구현하면서도 카메라 촬상영역에 균일한 광의 분포의 구현이 가능한 기술적 효과가 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 있다.
또한 실시예는 발광모듈의 발광 칩과 플래시 렌즈의 얼라인 정확도를 현저히 향상시켜 균일한 광 분포를 구현할 수 있는 기술적 효과가 있는 플래시 모듈 및 이를 포함하는 단말기를 제공할 수 있다.
실시예에 따른 플래시 모듈은 단말기에 채용될 수 있다. 상기 단말기는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, PDA(Personal Digital Assistant) 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 소정의 캐비티를 포함하는 기판;
    상기 기판의 캐비티에 상호 이격되어 배치된 복수의 발광 칩;
    소정의 관통 홀을 포함하는 가이드부와 지지부를 포함하여 상기 기판 상에 배치되는 프레임;
    상기 가이드부의 상기 관통 홀 내에 배치되는 렌즈부;를 포함하며,
    상기 렌즈부의 저면에 복수의 광 확산 패턴을 포함하고,
    상기 렌즈부의 상면은,
    상기 프레임의 가이드부와 같거나 낮은 위치에 배치되는 플래시 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 렌즈부는
    상기 가이드부 내에 사출 성형된 플래시 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 렌즈부의 높이는
    상기 프레임의 가이드부 보다 낮은 플래시 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 광 확산 패턴의 각 중심은
    상기 복수의 발광 칩의 각각의 중심과 상하간에 중첩되는 플래시 모듈.
  5. 프레임, 상기 프레임 내에 형광체 조성물을 포함하여 배치되는 발광 칩 및 상기 프레임 상에 배치되는 렌즈부를 포함하는 플래시 모듈에서,
    상기 플래시 모듈의 400nm 내지 420nm의 파장스펙트럼의 파장강도는, 태양광원의 400nm 내지 420nm의 파장강도보다 크며,
    상기 플래시 모듈의 650nm 내지 670nm의 파장스펙트럼의 파장강도가 상기 태양광원의 650nm 내지 670nm의 파장강도보다 큰 플래시 모듈.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 형광체 조성물은 상기 발광 칩 상에 배치된 적색 형광체를 포함하며,
    상기 발광 칩의 발광 중심파장은 400nm 내지 420nm이며,
    상기 발광 칩의 400nm 내지 420nm의 발광 중심파장의 파장강도는, 태양광원의 400nm 내지 420nm의 파장강도보다 크며,
    상기 적색 형광체는, 상기 발광 칩의 400nm 내지 420nm의 발광파장을 여기 파장으로 한 발광 중심파장이 650nm 내지 670nm이고,
    상기 적색 형광체의 650nm 내지 670nm의 발광 중심파장의 파장강도가 상기 태양광원의 650nm 내지 670nm의 파장강도보다 큰 플래시 모듈.
  7. 소정의 캐비티를 포함하는 기판;
    상기 기판의 캐비티에 이격되어 배치된 복수의 발광 칩;
    소정의 관통 홀을 포함하는 가이드부와 지지부를 포함하여 상기 기판 상에 배치되는 프레임;
    상기 가이드부의 관통 홀 내에 배치되는 렌즈부;를 포함하며,
    상기 렌즈부의 저면에 복수의 광 확산 패턴을 포함하고,
    상기 발광 칩은 형광체 조성물을 포함하고,
    상기 형광체 조성물은, 상기 발광 칩 상에 배치된 적색 형광체를 포함하며,
    상기 발광 칩의 발광 중심파장은 400nm 내지 420nm이며,
    상기 발광 칩의 400nm 내지 420nm의 발광 중심파장의 파장강도는, 태양광원의 400nm 내지 420nm의 파장강도보다 크며,
    상기 적색 형광체는, 상기 발광 칩의 400nm 내지 420nm의 발광파장을 여기 파장으로 한 발광 중심파장이 650nm 내지 670nm이고,
    상기 적색 형광체의 650nm 내지 670nm의 발광 중심파장의 파장강도가 상기 태양광원의 650nm 내지 670nm의 파장강도보다 큰 플래시 모듈.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 렌즈부의 상면은,
    상기 프레임의 가이드부와 같거나 낮은 위치에 배치되는 플래시 모듈.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 렌즈부는
    소정의 수평 높이를 기준으로 하측으로 제1 거리로 돌출된 제1 돌출패턴과,
    상기 제1 거리보다 작은 제2 거리로 돌출된 제2 돌출패턴과,
    상기 제2 거리보다 작은 제3 거리로 돌출된 제3 돌출패턴을 포함하는 플래시 모듈.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 하나의 플래시 모듈을 포함하는 단말기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111897176A (zh) * 2020-08-10 2020-11-06 谷麦光电科技股份有限公司 一种闪光灯模组及其制造方法
WO2022149714A1 (ko) * 2021-01-07 2022-07-14 삼성전자 주식회사 전자 장치의 플래시 렌즈

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10924647B2 (en) 2019-06-11 2021-02-16 Google Llc Flash module with LED-covering substrate having different diameters
KR102150827B1 (ko) * 2020-04-17 2020-09-02 주식회사 참테크 렌즈패키지 및 그 성형방법
KR20210148724A (ko) * 2020-06-01 2021-12-08 삼성전자주식회사 플래시 led 패키지
CN116325196A (zh) 2020-10-27 2023-06-23 三星电子株式会社 显示装置及其光源设备

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6338272A (ja) * 1986-08-04 1988-02-18 Omron Tateisi Electronics Co 光半導体装置
US5666564A (en) * 1995-08-01 1997-09-09 Eastman Kodak Company Zoom flash with wave-lens
JP4504662B2 (ja) 2003-04-09 2010-07-14 シチズン電子株式会社 Ｌｅｄランプ
JP2006221098A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Citizen Electronics Co Ltd フラッシュライト用ｌｅｄ付きカメラモジュール
KR101194129B1 (ko) * 2005-06-15 2012-10-24 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 발광 장치
US7461948B2 (en) 2005-10-25 2008-12-09 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Multiple light emitting diodes with different secondary optics
KR100770424B1 (ko) 2006-12-13 2007-10-26 삼성전기주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법
CN101577301B (zh) 2008-09-05 2011-12-21 佛山市国星光电股份有限公司 白光led的封装方法及使用该方法制作的led器件
KR100972983B1 (ko) * 2009-01-09 2010-07-29 삼성엘이디 주식회사 카메라 플래쉬 렌즈 및 이를 포함하는 휴대용 기기
JP5606137B2 (ja) 2010-04-27 2014-10-15 シチズン電子株式会社 光学ユニット
JP5807165B2 (ja) 2011-01-20 2015-11-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明器具
KR101867284B1 (ko) 2011-07-01 2018-06-15 삼성전자주식회사 카메라 플래시 모듈
US20140022762A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-23 Tpv Display Technology (Xiamen) Co., Ltd. Backlight module
KR102071424B1 (ko) * 2013-01-08 2020-01-30 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지
KR20140108756A (ko) 2013-02-27 2014-09-15 서울반도체 주식회사 발광 장치
KR102285027B1 (ko) * 2014-01-29 2021-08-03 엘지이노텍 주식회사 카메라 플래시 장치
JP6425415B2 (ja) 2014-05-02 2018-11-21 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置および照明装置
JP6345488B2 (ja) * 2014-05-30 2018-06-20 株式会社エンプラス 光束制御部材、発光装置および照明装置
CN105221938A (zh) 2014-06-24 2016-01-06 王翼杰 一种led灯柱
CN104614918B (zh) * 2015-02-03 2017-06-20 惠州Tcl移动通信有限公司 一种闪光灯组件及电子设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None
See also references of EP3460569A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111897176A (zh) * 2020-08-10 2020-11-06 谷麦光电科技股份有限公司 一种闪光灯模组及其制造方法
WO2022149714A1 (ko) * 2021-01-07 2022-07-14 삼성전자 주식회사 전자 장치의 플래시 렌즈

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Publication number Publication date
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