WO2022154649A1 - 발광 장치 - Google Patents

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WO2022154649A1
WO2022154649A1 PCT/KR2022/000943 KR2022000943W WO2022154649A1 WO 2022154649 A1 WO2022154649 A1 WO 2022154649A1 KR 2022000943 W KR2022000943 W KR 2022000943W WO 2022154649 A1 WO2022154649 A1 WO 2022154649A1
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light emitting
light
emitting device
transmitting member
emitting part
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PCT/KR2022/000943
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손정훈
김혜인
한정아
송인범
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서울반도체주식회사
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    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device.
  • a light emitting chip is a semiconductor device that emits light generated by recombination of electrons and holes, and is recently used in various fields such as displays, automobile headlamps, and general lighting.
  • the light emitting chip has a long lifespan, low power consumption, and fast response speed, so it is being applied in various fields.
  • a conventional light emitting device 10 includes a substrate 11 , a light emitting chip 12 , a light transmitting member 13 , and a barrier member 14 .
  • the light transmitting member 13 of the conventional light emitting device 10 is formed to cover the entire upper surface of the light emitting chip 12 . That is, the area of the lower surface of the light transmitting member 13 is equal to or larger than the area of the upper surface of the light emitting chip 12 .
  • the light transmitting member 13 has a structure in which an upper surface and a lower surface have the same area. Accordingly, the light emitting surface, which is the upper surface of the light transmitting member 13 , through which light is emitted, has an area equal to or larger than the upper surface of the light emitting chip 12 .
  • An object of the present invention is to provide a light emitting device capable of improving the straightness of light.
  • Another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of minimizing light loss while improving the straightness of light.
  • a light emitting device including a substrate on which a conductive pattern is formed, a light emitting unit, a light transmitting member formed on an upper surface of the light emitting unit, and a barrier member.
  • the light emitting unit may include at least one light emitting chip mounted on the substrate and electrically connected to the conductive pattern.
  • the light transmitting member may include a pair of first side surfaces and another pair of second side surfaces facing each other.
  • the first side surface of the light transmitting member may be formed at a first angle with respect to the lower surface of the light transmitting member.
  • the second side surface of the light transmitting member may be formed at a second angle with respect to the lower surface of the light transmitting member. In this case, the first angle may be smaller than the second angle.
  • the barrier member may be formed on the substrate to cover the side and upper surfaces of the light emitting unit and the side surface of the light transmitting member.
  • the light transmitting member may have a smaller cross-sectional area from the lower surface to the upper surface.
  • the lower surface of the light-transmitting member may have a smaller area than the upper surface of the light emitting part and may be located in the upper surface area of the light emitting part.
  • the light emitting device may include a light-transmitting member having a structure in which a cross-sectional area decreases toward an upper portion, thereby improving the straightness of light.
  • the light emitting device may include a reflective member surrounding the side surface of the light transmitting member, thereby improving the straightness of light and minimizing light loss.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional light emitting device applied to a head lamp.
  • FIG. 2 is a perspective view of a light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG 3 is a bottom view of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG 4 is a cross-sectional view (A1-A2) of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG 5 is another cross-sectional view (B1-B2) of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG 6 is another cross-sectional view (B3-B4) of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of a light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view of a light emitting device according to a second embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view (C1-C2) of a light emitting device according to a second embodiment.
  • FIG 10 is another cross-sectional view (D1-D2) of the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view of a light emitting device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view ( E1-E2 ) of a light emitting device according to a fourth embodiment.
  • FIG 14 is another cross-sectional view (F1-F2) of a light emitting device according to the fourth embodiment.
  • 15 is a plan view of a light emitting device according to a fifth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view (G1-G2) of a light emitting device according to a fifth embodiment.
  • 17 is another cross-sectional view (H1-H2) of the light emitting device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 18 is an exemplary view illustrating a light transmitting member according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a cross-sectional image of the light-transmitting member according to the present embodiment taken with an electron microscope (Scanning Electron Microscop, SEM).
  • 20 is an enlarged cross-sectional image of a portion P of the light-transmitting member according to the present embodiment taken with an electron microscope.
  • 22 is a graph comparing light spectra of a third light emitting device and a fourth light emitting device.
  • FIG. 23 is a graph showing color coordinates according to various embodiments of the cyan phosphor of the present invention.
  • FIG. 24 is a plan view of a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view (I1-I2) of a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 26 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a plan view of a light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • J1-J2 a cross-sectional view of a light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is another cross-sectional view (J3-J4) of a light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a tenth embodiment of the present invention.
  • 32 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG 33 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a twelfth embodiment of the present invention.
  • 34 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
  • the light emitting device may include a substrate on which a circuit pattern is formed, a light emitting unit, a light transmitting member and a barrier member formed on an upper surface of the light emitting unit.
  • the light emitting unit may include at least one light emitting chip mounted on the substrate and electrically connected to the circuit pattern.
  • the light transmitting member may include a pair of first side surfaces and another pair of second side surfaces facing each other.
  • the first side surface of the light transmitting member may be formed at a first angle with respect to a lower surface of the light transmitting member.
  • the second side surface of the light transmitting member may be formed at a second angle with respect to a lower surface of the light transmitting member. In this case, the first angle may be smaller than the second angle.
  • the barrier member may be formed on the substrate to cover a side surface and an upper surface of the light emitting unit and a side surface of the light transmitting member.
  • the light transmitting member may have a smaller cross-sectional area from the lower surface to the upper surface.
  • the lower surface of the light-transmitting member may have a smaller area than the upper surface of the light emitting part, and may be located in the upper surface area of the light emitting part.
  • the light emitting chip may include a pair of first side surfaces and a pair of second side surfaces.
  • an upper end of the first side surface of the light emitting chip may be parallel to a lower end of the first side surface of the light transmitting member.
  • an upper end of the second side surface of the light emitting chip may be parallel to a lower end of the second side surface of the light transmitting member.
  • the light emitting unit may include a first light emitting chip.
  • a distance between a lower end of the first side surface of the light-transmitting member and an upper end of the first side surface of the first light-emitting chip is greater than a distance between a lower end of the second side surface of the light-transmitting member and an upper end of the second side surface of the first light-emitting chip can
  • the light emitting unit may include a plurality of light emitting chips.
  • the plurality of light emitting chips may be connected to each other in parallel or in series by the conductive pattern of the substrate.
  • the plurality of light emitting chips may be arranged side by side in one direction.
  • the light emitting unit may include a first light emitting chip and a second light emitting chip.
  • the distance between the lower end of the first side surface of the light-transmitting member and the upper ends of the first side surfaces of the first light-emitting chip and the second light-emitting chip is, the lower end of the second side surface of the light transmitting member, the first light-emitting chip, and the second The distance from the upper end of the second side surface of the light emitting chip may be equal to or greater than that of the light emitting chip.
  • the light emitting unit may further include a third light emitting chip.
  • the distance between the lower end of the first side surface of the light transmitting member and the upper end of the first side surface of the first light emitting chip to the third light emitting chip is the lower end of the second side surface of the light transmitting member and the first light emitting chip to the third light transmitting member
  • the distance from the upper end of the second side surface of the light emitting chip may be narrower.
  • the light transmitting member may further include glass or ceramic and a wavelength conversion material dispersed in the glass or the ceramic.
  • the light transmitting member may include a wavelength conversion layer and a protective layer.
  • the wavelength conversion layer may include a wavelength conversion material.
  • the passivation layer may be disposed on the wavelength conversion layer.
  • the light emitting device may further include a reflective member covering a side surface of the light transmitting member.
  • the reflective member may cover a portion of the upper surface of the light emitting chip, and may be formed to be thicker from the upper part to the lower part, so that the side surface may have an inclination.
  • the reflective member may include a curved surface having a side surface concave in a downward direction.
  • An upper end of the reflective member may be positioned at a point 2/3 from a lower surface to an upper surface of the light transmitting member.
  • the reflective member may reflect light emitted from an upper surface of the light emitting unit located outside the light transmitting member to the light transmitting member.
  • the reflective member may be a silicone resin.
  • the side surface of the barrier member and the side surface of the substrate may be positioned on the same line.
  • the second side surface of the light transmitting member may be perpendicular to an upper surface of the light emitting chip.
  • FIGS. 2 to 7 are exemplary views showing a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the light emitting device 100 according to the first embodiment.
  • 3 is a bottom view of the light emitting device 100 according to the first embodiment.
  • 4 is a cross-sectional view (A1-A2) of the light emitting device 100 according to the first embodiment.
  • 5 is another cross-sectional view (B1-B2) of the light emitting device 100 according to the first embodiment.
  • 6 is another cross-sectional view (B3-B4) of the light emitting device 100 according to the first embodiment.
  • 7 is a plan view of the light emitting device 100 according to the first embodiment.
  • the light emitting device 100 may include a substrate 110 , a light emitting unit, a light transmitting member 130 , and a barrier member 140 .
  • the light emitting unit may generate and emit light.
  • the light emitting unit may be at least one light emitting chip 120 including a light emitting diode.
  • the substrate 110 may include a conductive pattern 115 and an insulating layer 116 .
  • the insulating layer 116 may be formed of a general insulating material known in a printed circuit board, such as an epoxy resin or prepreg.
  • the conductive pattern 115 may include a first circuit pattern 111 , a second circuit pattern 112 , a heat dissipation pattern 113 , and a via 114 .
  • the first circuit pattern 111 is formed on the upper surface of the insulating layer 116 .
  • the first circuit pattern 111 is electrically connected to the light emitting chip 120 .
  • a conductive first adhesive member 101 may be formed between the light emitting chip 120 and the first circuit pattern 111 .
  • the first adhesive member 101 may adhere the light emitting chip 120 and the first circuit pattern 111 to each other.
  • the first adhesive member 101 may be formed of a conductive material to electrically connect the electrode pad 121 of the light emitting chip 120 and the first circuit pattern 111 . That is, the light emitting chip 120 and the substrate 110 may be electrically connected to each other by the first adhesive member 101 .
  • the first adhesive member 101 may be one of a solder paste, Ag paste, and Si paste including Sn, at least one of Pb, Cu, Ag, Au, Zn, Al, Bi, and In.
  • the first adhesive member 101 may be any conductive material capable of bonding the substrate 110 and the light emitting chip 120 as well as the above-described type of paste.
  • the second circuit pattern 112 is formed on the lower surface of the insulating layer 116 .
  • the second circuit pattern 112 is electrically connected to an external component (not shown).
  • the via 114 is formed to pass through the insulating layer 116 .
  • the via 114 may be formed by forming a through hole in the insulating layer 116 and then filling in a conductive material.
  • the via 114 may electrically connect the first circuit pattern 111 and the second circuit pattern 112 .
  • the via 114 may also serve to conduct heat generated from the light emitting chip 120 to the second circuit pattern 112 .
  • a heat dissipation pattern 113 may be formed on the lower surface of the insulating layer 116 .
  • the heat dissipation pattern 113 may radiate heat generated by the light emitting chip 120 to the outside of the light emitting device 100 .
  • the heat dissipation pattern 113 may be positioned under the light emitting chip 120 .
  • the heat dissipation pattern 113 located under the light emitting chip 120 is located at the shortest distance from the light emitting chip 120 . Accordingly, heat generated by the light emitting chip 120 may be rapidly conducted to the heat dissipation pattern 113 .
  • the heat dissipation pattern 113 may be widely formed in the remaining area except for the area in which the second circuit pattern 112 is formed.
  • the heat dissipation pattern 113 is in contact with the air over a large area, the light emitting device 100 can be rapidly dissipated.
  • the first circuit pattern 111 , the second circuit pattern 112 , the heat dissipation pattern 113 , and the via 114 are formed of a conductive material known in the field of substrates.
  • the first circuit pattern 111 , the second circuit pattern 112 , and the via 114 may be formed of copper (Cu).
  • the light emitting chip 120 is disposed on the substrate 110 and electrically connected to the substrate 110 .
  • the light emitting chip 120 may be a light emitting diode chip that emits light.
  • the light emitted from the light emitting chip 120 may be blue light.
  • the light emitting chip 120 may emit light by receiving a voltage or current through the substrate 110 .
  • the thickness of the light emitting chip 120 may be about 110 to 130 ⁇ m. Preferably, it may be about 120 ⁇ m.
  • the light transmitting member 130 is positioned on the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the thickness of the light transmitting member 130 may be about 230 ⁇ 320 ⁇ m, preferably about 250 ⁇ 300 ⁇ m.
  • Light emitted from the light emitting chip 120 may be emitted to the outside of the light emitting device 100 through the light transmitting member 130 . That is, the light-transmitting member 130 is a light emitting part from which the light of the light-emitting chip 120 is emitted, and the upper surface of the light-transmitting member 130 becomes the emission surface 130c from which the light of the light emitting device 100 is emitted.
  • the light transmitting member 130 includes a pair of first side surfaces 130a and a pair of second side surfaces 130b facing each other.
  • the first side 130a and the second side 130b of the light transmitting member 130 are formed to have different angles with respect to the lower surface of the light transmitting member 130 . Also, the first side surface 130a is inclined to have a smaller angle than the second side surface 130b.
  • the pair of first side surfaces 130a are formed to approach each other from the lower surface to the upper surface of the light emitting chip 120 . That is, the first side surface 130a is an inclined surface inclined to the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the pair of second side surfaces 130b are parallel to each other. That is, the second side surface 130b is a plane perpendicular to the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the light transmitting member 130 has a structure in which the cross-sectional area gradually decreases from the lower surface to the upper surface.
  • the light transmitting member 130 is positioned in the upper surface area of the light emitting chip 120 . That is, the lower surface of the light transmitting member 130 is smaller than the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the light transmitting member 130 is formed of a material that transmits light.
  • the light transmitting member 130 may be formed of at least one of transparent resin, glass, and ceramic.
  • the transparent resin may be an epoxy resin, a silicone resin, or the like.
  • the light transmitting member 130 may further include a wavelength conversion material dispersed in a transparent resin, glass, ceramic, or the like.
  • a second adhesive member 102 may be further formed between the light emitting chip 120 and the light transmitting member 130 .
  • the second adhesive member 102 transmits light and may be formed of a material that bonds the light emitting chip 120 and the light transmitting member 130 to each other.
  • the wavelength conversion material may convert the wavelength of light emitted from the light emitting chip 120 .
  • the light emitting device 100 may emit white light or light of a specific color by a wavelength conversion material.
  • the wavelength converting material may be a phosphor.
  • the phosphor includes a yellow phosphor, a red phosphor, and a green phosphor.
  • the first distance X1 between the light transmitting member 130 and the light emitting chip 120 may be greater than the second distance Y1 .
  • the first distance X1 is a linear distance from the lower end of the first side surface 130a of the light transmitting member 130 to the first side surface 120a of the light emitting chip 120 .
  • the first side surface 120a of the light emitting chip 120 is a side that is disposed in parallel to and closest to the lower end of the first side surface 130a of the light transmitting member 130 .
  • the first side surface 120a of the light emitting chip 120 may be one side of the growth substrate constituting the light emitting chip 120 .
  • the growth substrate is a substrate for growing a light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer of the light emitting chip 120 .
  • the light emitting chip 120 of this embodiment may be divided into a light generating unit and a light emission unit.
  • the light generator of the light emitting chip 120 may generate light by receiving a voltage or current from the substrate 110 .
  • the light generating unit of the light emitting chip 120 may be a light emitting structure including an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer.
  • the light emitting unit of the light emitting chip 120 is positioned on the light generating unit to emit the light generated by the light generating unit to the outside of the light emitting chip 120 .
  • the light emitting portion of the light emitting chip 120 may be a growth substrate made of sapphire (Al 2 O 3 ).
  • the second distance Y1 is a linear distance from the lower end of the second side surface 130b of the light transmitting member 130 to the second side surface 120b of the light emitting chip 120 .
  • the second side surface 120b of the light-emitting chip 120 is a side that is disposed in parallel to and closest to the lower end of the second side surface 130b of the light-transmitting member 130 , and is the other side surface of the growth substrate of the light-emitting chip 120 .
  • the barrier member 140 is formed on the upper surface of the substrate 110 and may be formed to cover side surfaces of the light emitting chip 120 and the light transmitting member 130 . Accordingly, the barrier member 140 is formed to surround the light-emitting chip 120 and the light-transmitting member 130 except for the emission surface that is the upper surface of the light-transmitting member 130 .
  • Such a barrier member 140 may protect the light emitting chip 120 and the light transmitting member 130 from the outside. In addition, the barrier member 140 may allow the light emitted from the light emitting chip 120 to be emitted only through the emitting surface.
  • the light-transmitting member 130 since the lower surface of the light-transmitting member 130 has a smaller area than the upper surface of the light-emitting chip 120 , the light-transmitting member 130 does not cover the entire upper surface of the light-emitting chip 120 . Accordingly, when the light transmitting member 130 is formed on the upper surface of the light emitting chip 120 , a portion of the upper surface of the light emitting chip 120 is exposed to the outside.
  • the barrier member 140 When the barrier member 140 is formed to cover the light emitting chip 120 and the light transmitting member 130 , it covers a portion of the upper surface of the light emitting chip 120 exposed to the outside.
  • the barrier member 140 may be formed of a silicone resin.
  • the barrier member 140 may contain a reflective material in a silicone resin.
  • the reflective material may be TiO 2 .
  • the outer surface of the barrier member 140 may be positioned on the same line as the outer surface of the substrate 110 .
  • the light transmitting member 130 and the barrier member 140 may be formed in a state in which the plurality of light emitting chips 120 are disposed on the substrate 110 .
  • the light emitting device 100 may be formed as a single entity through a cutting process.
  • the outer surface of the barrier member 140 and the outer surface of the substrate 110 may be positioned on the same plane.
  • the light emitting device 100 may include a Zener diode 150 .
  • the Zener diode 150 may be disposed on the substrate 110 to be electrically connected to the conductive pattern 115 .
  • the Zener diode 150 may be electrically connected to the first circuit pattern 111 to the first adhesive member 101 interposed between the electrode 151 and the first circuit pattern 111 .
  • the Zener diode 150 may be connected in parallel with the light emitting chip 120 through the conductive pattern 115 .
  • the connection relationship between the Zener diode 150 and the light emitting chip 120 is not limited thereto.
  • the Zener diode 150 may be connected in series with the light emitting chip 120 .
  • the light emitting device 100 may omit the Zener diode 150 .
  • an emitting surface through which light is emitted to the outside has a smaller area than the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the emission surface of the light transmitting member 130 may have a different area according to the inclination of the pair of first side surfaces 130a.
  • the first side surface 130a of the light transmitting member 130 may be an inclined surface having an angle of about 76 degrees from a lower surface thereof.
  • the light emitted from the light emitting chip 120 is concentrated on the emitting surface having a smaller area than the upper surface of the light emitting chip 120 , so that the straight-line distance that the light reaches may be increased.
  • the light transmitting member 130 has a side surface inclined from a lower surface and a plane perpendicular to the lower surface.
  • FIGS. 8 to 10 are exemplary views showing a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of a light emitting device 200 according to a second embodiment.
  • 9 is a cross-sectional view (C1-C2) of the light emitting device 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is another cross-sectional view ( D1-D2 ) of the light emitting device 200 according to the second embodiment.
  • the light emitting device 200 includes a substrate 210 , a light emitting chip 220 , a light transmitting member 230 , a barrier member 240 , a reflective member 260 , a first adhesive member 201 , and a second adhesive member 201 .
  • Two adhesive members 202 may be included.
  • the substrate 210 may include an insulating layer 216 and a conductive pattern 215 formed on the insulating layer 216 .
  • the conductive pattern 215 may include a first circuit pattern 211 formed on the insulating layer 216 and electrically connected to the light emitting chip 220 .
  • the conductive pattern 215 may include a second circuit pattern 212 formed under the insulating layer 216 and a heat dissipation pattern 213 for dissipating heat.
  • the conductive pattern 215 may include vias (misses) that are formed in the insulating layer 216 to electrically connect the first circuit pattern 211 and the second circuit pattern 212 .
  • the first adhesive member 201 is formed between the substrate 210 and the light emitting chip 220
  • the second adhesive member 202 is formed between the light emitting chip 220 and the light transmitting member 230 .
  • the first adhesive member 201 may come into contact with an electrode (not shown) of the light emitting chip 220 to be electrically connected to each other.
  • the light transmitting member 230 is exposed to the outside of the light emitting device 200 to become an emission surface 230c from which light is emitted.
  • the light transmitting member 230 may include a pair of first side surfaces 230a and a pair of second side surfaces 230b. In this case, the light transmitting member 230 has a structure inclined so that the first side surface 230a has a smaller angle than the second side surface 230b with respect to the lower surface.
  • the light emitting device 200 may also include a Zener diode 250 .
  • the reflective member 260 is formed on the upper surface of the light emitting chip 220 and may be formed to cover the side surface of the light transmitting member 230 . That is, the reflective member 260 is formed to cover a portion of the upper surface of the light emitting chip 220 and a portion of the side surface of the light transmitting member 230 .
  • the position of the lower end of the side surface of the reflective member 260 may coincide with the position of the upper end of the side surface of the light emitting chip 220 .
  • the lower end of the reflective member 260 may cover a portion of the side surface of the light emitting chip 220 .
  • the reflective member 260 may include a resin. Alternatively, the reflective member 260 may further include a reflective material in resin.
  • the resin may be an epoxy resin, a silicone resin, a phenol resin, a polycarbonate resin, an acrylic resin, a TPX resin, a polynorbornene resin, a modified resin thereof, or a hybrid resin in which two or more thereof are mixed.
  • the reflective material may be TiO 2 .
  • the refractive index of the reflective member 260 and the refractive index of the light transmitting member 230 may be different from each other.
  • the refractive index of the reflective member 260 may be adjusted according to the reflective material dispersed in the resin.
  • the reflective member 260 may prevent light from the upper surface of the light emitting chip 220 toward the barrier member 240 from being absorbed by the barrier member 240 . In addition, the reflective member 260 may reflect the light emitted from the side surface of the light transmitting member 230 back to the light transmitting member 230 .
  • the reflective member 260 and the second adhesive member 202 are separated in this embodiment, the reflective member 260 and the second adhesive member 202 may be formed of the same material.
  • the reflective member 260 increases in thickness from top to bottom.
  • the reflective member 260 may be formed to have a curved surface with a side surface concave in a downward direction.
  • the light emitted from the outside of the light-transmitting member 230 may be reflected toward the emission surface 230c of the light-transmitting member 130 .
  • the light emitted from the outside of the light transmitting member 230 is light emitted from the upper surface of the light emitting chip 220 exposed by the light transmitting member 230 .
  • the reflective member 260 prevents light from the light emitting chip 220 from being directed toward the barrier member 240 from being absorbed by the barrier member 240 , and reflects the light toward the emission surface 230c for the light emitting device 200 . of the light efficiency can be improved.
  • the height h of the reflective member 260 may be about 2/3 of the height of the light transmitting member 230 . That is, the upper end of the reflective member 260 may be positioned at 2/3 of the height of the light transmitting member 230 .
  • the height of the light transmitting member 230 is a length from the lower surface to the upper surface of the light transmitting member 230 .
  • the light emitting device 200 may increase the straight-line distance of light by concentrating the light on the emitting surface 230c having a smaller area than the upper surface of the light emitting chip 220 .
  • the light emitting device 200 of the present embodiment includes the reflective member 260 that reflects the light directed toward the barrier member 240 toward the emitting surface 230c, light extraction efficiency may be improved. That is, the light emitting device 200 of the present embodiment can improve light extraction efficiency and light straightness at the same time.
  • FIG. 11 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a third embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 300 includes a substrate 310 , a light emitting chip 320 , a light transmitting member 330 , a barrier member 340 , a reflective member 360 , a first adhesive member 301 , and a first adhesive member 301 , and a second light emitting device 300 .
  • 2 may include an adhesive member 302 .
  • the first adhesive member 301 may be in contact with an electrode (not shown) of the light emitting chip 320 to be electrically connected to each other.
  • the substrate 3210 may include an insulating layer 316 and a conductive pattern 315 formed on the insulating layer 316 .
  • the conductive pattern 315 may include a first circuit pattern 311 formed on the insulating layer 316 and electrically connected to the light emitting chip 320 .
  • the conductive pattern 315 may include a second circuit pattern 312 formed under the insulating layer 316 and a heat dissipation pattern 313 for dissipating heat.
  • the conductive pattern 315 may include vias (misses) that are formed in the insulating layer 316 to electrically connect the first circuit pattern 311 and the second circuit pattern 312 .
  • the first adhesive member 301 is formed between the substrate 310 and the light emitting chip 320
  • the second adhesive member 302 is formed between the light emitting chip 320 and the light transmitting member 330 .
  • the light emitting device 300 may also include a Zener diode 350 .
  • the light transmitting member 330 may include a plurality of layers.
  • the light transmitting member 330 may include a wavelength conversion layer 331 and a passivation layer 332 .
  • Both the wavelength conversion layer 331 and the passivation layer 332 may be formed of a material that transmits light.
  • the wavelength conversion layer 331 is located on the upper surface of the light emitting chip 120 , and a wavelength conversion material may be dispersed in a material through which light passes.
  • a wavelength conversion material may be dispersed in a material through which light passes.
  • the material through which light transmits may be glass, ceramic, or transparent resin.
  • the wavelength conversion layer 331 may include a pair of first side surfaces 331a and a pair of second side surfaces (not shown). In this case, the wavelength conversion layer 331 has a structure inclined so that the first side surface 331a has a smaller angle than the second side surface (not shown) with respect to the lower surface.
  • the protective layer 332 is located on the upper surface of the wavelength conversion layer 331 and may be formed of glass or ceramic.
  • the wavelength conversion layer 331 may include a wavelength conversion material, but the passivation layer 332 may not include a wavelength conversion material.
  • the protective layer 332 may cover the wavelength conversion layer 331 to protect the wavelength conversion layer 331 from the outside.
  • the upper surface of the protective layer 332 is exposed to the outside of the light emitting device 300 to become the emission surface 330c from which light is emitted.
  • the structure and material of the reflective member 360 of the light emitting device 300 of the third embodiment are the same as those of the reflective member 260 of the light emitting device of the second embodiment ( FIGS. 8 to 10 ).
  • the reflective member 360 may be formed to cover a top surface of the light emitting chip 320 and some side surfaces of the wavelength conversion layer 331 .
  • the reflective member 260 may have a refractive index different from that of the light transmitting member 230 .
  • the reflective member 260 may be formed of a silicone resin.
  • the reflective member 260 may further include a reflective material dispersed in a silicone resin.
  • the reflective material may be TiO 2 .
  • the reflective member 260 may have a different refractive index according to a reflective material.
  • the barrier member 340 may be formed to cover a portion of the wavelength conversion layer 331 exposed by the reflective member 360 and a side surface of the passivation layer 332 .
  • the upper surface of the protective layer 332 and the upper surface of the barrier member 340 may be formed to be coplanar.
  • FIGS. 12 to 14 are exemplary views showing a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view of a light emitting device 400 according to a fourth embodiment.
  • the barrier member 440 of the light emitting device 400 is omitted.
  • 13 is a cross-sectional view ( E1-E2 ) of the light emitting device 400 according to the fourth embodiment.
  • 14 is another cross-sectional view (F1-F2) of the light emitting device 400 according to the fourth embodiment.
  • the light emitting device 400 includes a substrate 410 , a light emitting part 420 , a light transmitting member 430 , a barrier member 440 , a reflective member 460 , a first adhesive member 401 , and a first adhesive member 401 , and a second light emitting device 400 .
  • Two adhesive members 402 may be included.
  • the first adhesive member 401 may come into contact with an electrode (not shown) of the light emitting chip 420 to be electrically connected to each other.
  • the substrate 410 may include an insulating layer 416 and a conductive pattern 415 formed on the insulating layer 416 .
  • the conductive pattern 415 may include a first circuit pattern 411 formed on the insulating layer 416 and electrically connected to the light emitting unit 420 .
  • the conductive pattern 415 may include a second circuit pattern 412 formed under the insulating layer 416 and a heat dissipation pattern 413 for dissipating heat.
  • the conductive pattern 415 may include vias (misses) formed in the insulating layer 416 to electrically connect the first circuit pattern 411 and the second circuit pattern 412 .
  • the first adhesive member 401 is formed between the substrate 410 and the light emitting part 420
  • the second adhesive member 402 is formed between the light emitting part 420 and the light transmitting member 430 .
  • the light transmitting member 430 is exposed to the outside of the light emitting device 400 to become an exit surface 430c from which light is emitted.
  • the light transmitting member 430 may include a pair of first side surfaces 430a and a pair of second side surfaces 430b. In this case, the light transmitting member 430 has a structure inclined so that the first side surface 430a has a smaller angle than the second side surface 430b with respect to the lower surface.
  • the light emitting device 400 of the present embodiment may include a Zener diode.
  • the light emitting unit 420 may include a plurality of light emitting chips.
  • the light emitting unit 420 may include a first light emitting chip 421 and a second light emitting chip 422 .
  • Both the first light emitting chip 421 and the second light emitting chip 422 may be disposed on the substrate 410 to be electrically connected to the conductive pattern 415 .
  • the conductive pattern 415 is a circuit pattern electrically connected to at least one of the first light emitting chip 421 and the second light emitting chip 422 .
  • the first light emitting chip 421 and the second light emitting chip 422 may be connected in series with each other by a conductive pattern 415 .
  • the connection structure of the first light emitting chip 421 and the second light emitting chip 422 is not limited thereto.
  • the light emitting device 400 may include a first light emitting chip 421 and a second light emitting chip 422 connected in parallel.
  • the light transmitting member 430 is formed to cover the upper surface of the light emitting part 420 .
  • the light transmitting member 430 is formed so that the lower surface has a smaller area than the upper surface of the light emitting part 420 .
  • the upper surface of the light emitting part 420 may be the upper surface of the first light emitting chip 421 and the upper surface of the second light emitting chip 422 .
  • the upper surface of the light emitting unit 420 may be a region including the upper surface of the first light emitting chip 421 , the upper surface of the second light emitting chip 422 , and between the first light emitting chip 421 and the second light emitting chip 422 . have.
  • the light-transmitting member 430 includes a pair of first side surfaces 430a that are inclined surfaces and a pair of second side surfaces 430b that are a plane perpendicular to the lower surface.
  • the light transmitting member 430 may have a structure in which the pair of first side surfaces 430a become closer to each other from the lower surface to the upper surface, and the cross-sectional area gradually decreases from the lower surface to the upper surface.
  • the light transmitting member 430 may be formed such that the first side surface 430a has a longer length than the second side surface 430b.
  • the light transmitting member 430 is disposed such that a pair of first side surfaces 430a are parallel to the longitudinal direction of the light emitting part 420 . That is, the light transmitting member 430 is elongated so that a pair of first side surfaces 430a span the top surface of the first light emitting chip 421 and the second light emitting chip 422 arranged side by side.
  • one of the pair of second side surfaces 430b of the light transmitting member 430 is disposed on the upper surface of the first light emitting chip 421 to be parallel to the side surface of the first light emitting chip 421 .
  • the other one of the light-transmitting member 430 is disposed on the upper surface of the second light-emitting chip 422 to be parallel to the side surface of the second light-emitting chip 422 .
  • a portion of the upper surface of the first light emitting chip 421 and a portion of the upper surface of the second light emitting chip 422 may be exposed outside the light transmitting member 430 .
  • the portions exposed by the light transmitting member 430 of the first light emitting chip 421 and the second light emitting chip 422 may be covered with the barrier member 140 .
  • a barrier member 440 is positioned between the first light emitting chip 421 and the second light emitting chip 422 .
  • the light emitted from the first light emitting chip 421 and the light emitted from the second light emitting chip 422 may be emitted to the outside of the light emitting device 400 through the light transmitting member 430 .
  • the first distance X2 may be equal to or greater than the second distance Y2 by a slight difference.
  • the first distance X2 is from the lower end of the first side surface 430a of the light transmitting member 430 to the upper end of the first side surface 420a of the first light emitting chip 421 or the second light emitting chip 422 . It can be a straight-line distance.
  • the second distance Y2 extends from the lower end of the second side surface 430b of the light transmitting member 430 to the upper end of the second side surface 420b of the first light emitting chip 421 or the second light emitting chip 422 . It can be a straight-line distance.
  • 15 to 17 are exemplary views illustrating a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view of a light emitting device 500 according to a fifth embodiment.
  • the barrier member 140 of the light emitting device 500 is omitted.
  • 16 is a cross-sectional view ( G1 - G2 ) of the light emitting device 500 according to the fifth embodiment.
  • 17 is another cross-sectional view (H1-H2) of the light emitting device 500 according to the fifth embodiment.
  • the light emitting device 500 includes a substrate 510 , a light emitting part 520 , a light transmitting member 530 , a barrier member 540 , a reflective member 560 , a first adhesive member 501 , and a first adhesive member 501 , and a second light emitting device 500 .
  • Two adhesive members 502 may be included.
  • the first adhesive member 501 may come in contact with an electrode (not shown) of the light emitting part 520 and may be electrically connected to each other.
  • the substrate 510 may include an insulating layer 516 and a conductive pattern 515 formed on the insulating layer 516 .
  • the conductive pattern 515 may include a first circuit pattern 511 formed on the insulating layer 516 and electrically connected to the light emitting unit 520 .
  • the conductive pattern 515 may include a second circuit pattern 512 formed under the insulating layer 516 and a heat dissipation pattern 513 for dissipating heat.
  • the conductive pattern 515 may include vias (misses) formed in the insulating layer 516 to electrically connect the first circuit pattern 511 and the second circuit pattern 512 .
  • the first adhesive member 501 is formed between the substrate 510 and the light emitting part 520
  • the second adhesive member 502 is formed between the light emitting part 520 and the light transmitting member 530 .
  • the light transmitting member 530 is exposed to the outside of the light emitting device 500 to become an exit surface 530c from which light is emitted.
  • the light transmitting member 530 may include a pair of first side surfaces 530a and a pair of second side surfaces 530b.
  • the light transmitting member 530 has a structure inclined so that the first side surface 530a has a smaller angle than the second side surface 530b with respect to the lower surface.
  • the light emitting unit 520 may include a plurality of light emitting chips.
  • the light emitting unit 520 may include a first light emitting chip 521 , a second light emitting chip 522 , and a third light emitting chip 523 .
  • the first light emitting chip 521 to the third light emitting chip 523 may be elongated in one direction.
  • the first light emitting chip 521 to the third light emitting chip 523 may include a pair of first side surfaces 520a and a pair of second side surfaces 520b, respectively.
  • the first side surface 520a of the first light emitting chip 521 to the third light emitting chip 523 is positioned parallel to the lower end of the first side surface 530a of the light transmitting member 530
  • the second side surface 520b is It may be positioned parallel to the lower end of the second side surface 530b of the light transmitting member 530 .
  • the first to third light emitting chips 521 to 523 arranged side by side may be electrically connected to each other by a conductive pattern 515 that is a circuit pattern of the substrate 510 .
  • first light emitting chip 521 to the third light emitting chip 523 are illustrated as being connected in series in FIG. 15 , they may be connected in parallel depending on the structure of the conductive pattern 515 .
  • the light transmitting member 530 is formed to cover the upper surface of the light emitting part 520 .
  • the upper surface of the light emitting unit 520 may be the upper surface of the first light emitting chip 521 to the third light emitting chip 523 .
  • the upper surface of the light emitting unit 520 may be a region including the upper surfaces of the first light emitting chip 521 to the third light emitting chip 523 and between the upper surfaces.
  • the light-transmitting member 530 may be elongated to simultaneously cover the upper surfaces of the first to third light-emitting chips 521 to 523 arranged side by side.
  • the first distance X3 may be smaller than the second distance Y3.
  • the first distance X3 is from the lower end of the first side surface 530a of the light transmitting member 530 to the upper end of the first side surface 520a of the first light emitting chip 521 to the third light emitting chip 523 . It can be a straight-line distance.
  • the second distance Y3 extends from the lower end of the second side surface 530b of the light transmitting member 530 to the upper end of the second side surface 520b of the first light emitting chip 521 or the third light emitting chip 523 . It can be a straight-line distance.
  • the light emitting device 100 of the first embodiment described in the present invention includes one light emitting chip
  • the light emitting device 400 of the fourth embodiment includes two light emitting chips
  • the light emitting device 500 of the fifth embodiment includes It contains three light emitting chips.
  • the distance between the lower end of the side surface of the light transmitting member and the side surface of the light emitting chip may change.
  • a second distance that is a distance between the lower end of the second side surface of the light transmitting member and the second side surface of the light emitting chip may increase.
  • the light emitting device may be applied to a headlamp of a vehicle.
  • the straightness of light is important in order to secure the driver's view over long distances.
  • a light emitting device includes a light transmitting member having a cross-sectional area smaller than an upper surface of a light emitting unit including at least one light emitting chip.
  • the area of the emitting surface through which light is emitted to the outside is reduced by forming a pair of side surfaces to have an inclination.
  • a pair of side surfaces of the light transmitting member have an inclination of about 75 degrees, and light loss is reduced despite the reduction in the area of the emission surface including the reflective member covering the side surface of the light transmitting member. It is possible to improve the straightness of light while minimizing it.
  • the headlamp of a vehicle to which the light emitting device according to the embodiment of the present invention is applied improves the straightness of the light while minimizing the loss of light, thereby securing the driver's field of view to a greater distance.
  • FIG. 18 is an exemplary view schematically illustrating a light transmitting member according to an embodiment of the present invention.
  • the light transmitting member 630 may include a support member 635 , a first particle 631 , and a second particle 632 .
  • the support member 635 may be a ceramic member formed of a ceramic material.
  • the support member 635 may be formed of the same material as the growth substrate of the light emitting chip 120 or include the same element.
  • the first particle 631 may be a phosphor that is a light emitting material that emits light.
  • the second particle 632 may be a non-luminescent material that does not emit light. The first particles 631 and the second particles 632 are dispersed in the support member 635 .
  • the support member 635 may be formed of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), which is an oxide ceramic. That is, the support member 635 may have the same refractive index as that of the growth substrate. Also, a material having a different refractive index may be formed between the support member 635 having the same refractive index and the growth substrate. For example, the material having a different refractive index may be air. Alternatively, the material having a different refractive index may be an adhesive material such as silicon connecting the support member 635 and the growth substrate. As described above, by forming materials having different refractive indices in the middle, total reflection that causes light to be re-entered into the light emitting chip, which is a light generating unit, is prevented, and thus light emission efficiency can be improved.
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • a material having a different refractive index may be formed between the support member 635 having the same refractive index and the growth substrate.
  • the material having a different refractive index may be air.
  • a mixed powder obtained by mixing a powder of a light-emitting material that is the first particle 631 and a powder of a non-light-emitting material that is the second particle 632 may be formed in aluminum oxide powder.
  • the powder of the non-luminescent material is a powder made of at least one of barium fluoride and silicon dioxide. That is, the second particle 632 may include at least one of barium fluoride and silicon dioxide.
  • the mixed powder may be press-molded to form a compact.
  • the light-transmitting member 630 may be formed by sintering the molded body at a high temperature.
  • the porosity of the light transmitting member 630 when at least one of silicon dioxide (SiO 2 ) and barium fluoride (BaF 2 ), which are the second particles 632 , is added to the mixed powder, the porosity of the light transmitting member 630 can be reduced. have.
  • the porosity is reduced, light scattering by the pores can be reduced.
  • the purity of the support member 635 may be improved on the contrary.
  • the light transmittance may also be improved. Accordingly, the light-transmitting member 630 of the present embodiment may have improved luminous efficiency.
  • the second particles 632 may lower the sintering temperature for sintering the compact. Accordingly, the second particles 632 reduce the temperature difference between the sintering temperature and the cooling temperature, thereby minimizing the change in the characteristics of the phosphor due to the large temperature difference. Accordingly, the second particle 632 may reduce a temperature difference generated during the process of the light transmitting member 630 to prevent a decrease in light efficiency due to a change in phosphor characteristics.
  • the light-transmitting member 630 in which the first particles 631 which are light-emitting materials and the second particles 632 which are non-light-emitting materials are dispersed therein can be formed.
  • the support member 635 in which the first particles 631 and the second particles 632 are dispersed is described as an example formed of aluminum oxide, the type of the support member 635 is not limited thereto. .
  • the first particle 631 and the second particle 632 may be dispersed, and the light emitted from the first particle 631 and the light emitted from the light emitting chip are transmitted. It can be formed of any material that is
  • 19 and 20 are cross-sectional images of a light transmitting member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional image of the light transmitting member 630 photographed with an electron microscope (Scanning Electron Microscop, SEM). Also, FIG. 20 is an enlarged cross-sectional image of a portion P of the light transmitting member 630 photographed with an electron microscope.
  • a first particle 631 that is a light-emitting material and a second particle 632 that is a non-light-emitting material can be seen on the support member 635 made of aluminum oxide. At least some of the first particles 631 and the second particles 632 dispersed in the support member 635 may be connected to each other.
  • FIG. 20 a structure in which a part of the first particle 631 and a part of the second particle 632 are in contact with each other and the first particle 631 and the second particle 632 are connected to each other can be confirmed. Since the first particle 631 and the second particle 632 are connected to each other, the surfaces of the particles are not completely exposed. Since the second particle 632 covers a portion of the surface of the first particle 631 , it is possible to effectively prevent moisture from penetrating into the first particle 631 or exposure to heat.
  • the first particles 631 which are light emitting materials, are brighter than the second particles 632 , and have curved edges.
  • the second particle 632 which is a non-luminescent material, is darker than the first particle 631 and has an angular structure. Since particles having different shapes are disposed inside the light transmitting member 630 , scattering occurs inside the support member 635 , so that a uniform light distribution may be possible.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the first particle 631 and the second particle 632 may have an amorphous shape depending on the bonding shape.
  • the first particle 631 is a phosphor, and may include at least one of a green phosphor, a yellow phosphor, a red phosphor, and a cyan phosphor.
  • the phosphor may be a garnet-based phosphor represented by (A, B, C) 8-x O 12 :Ce.
  • A may include at least one of Y, Lu, Tb, Gd, La, and Sm.
  • C may include at least one of Al, Si, Ga, and In.
  • B may be one of the elements of A or B. or B may be the same element as A or B.
  • the sum of moles of B and C may be greater than 5 and less than 7.
  • B is one of the elements of A
  • the sum of moles of A and B may be greater than 1 and less than 5.
  • X may be greater than 0.001 and less than or equal to 0.5.
  • the phosphor includes at least one of garnets-based phosphors, silicates-based phosphors, sulfides-based phosphors, oxynitrides-based phosphors, nitride-based phosphors, and aluminates-based phosphors. can do.
  • the garnet-based phosphor may be represented by the formula A 3 B 5 O 12 :C.
  • A may include at least one of Y, Lu, Tb, and Gd.
  • B may include at least one of Al, Ga, Si, and In.
  • C may include at least one of Ce, Nd, Er, and Th.
  • the garnet-based phosphor is a yellow phosphor of Y 3 Al 5 O 12 :Ce(YAG:Ce), a yellow phosphor of Tb 3 Al 5 O 12 :Ce(TAG:Ce), and Lu 3 Al 5 O 12 :Ce of a green phosphor and the like.
  • the YAG phosphor when a part of Y is replaced with Gd, the YAG phosphor can emit red light by shifting the peak wavelength toward the red wavelength region. In addition, when a part of Al is replaced with Ga, the peak wavelength is shifted toward the green wavelength region to emit green light. In this way, the phosphor can control the emission color by adjusting the composition ratio of the elements.
  • silicate-based phosphors are (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 :Eu green or yellow phosphor, (Sr, Ba, Ca, Mg, Zn) 2 Si(OD) 4 :Eu green or yellow phosphor (D) is at least one element of F, Cl, S, N, and Br), Ba 2 MgSi 3 O 7 : Green phosphor of Eu, Ba 2 SiO 4 : Green phosphor of Eu, Ca 3 (Sc,Mg) 2 Si 3 O 12 :Ce green phosphor, Ca 8 Mg(SiO 4 ) 4 Cl 2 :Eu green phosphor, and the like may be included.
  • the sulfide-based phosphor may include a red phosphor of (Ca,Sr)S:Eu, a green phosphor of (Sr,Ca)Ga 2 S 4 :Eu, a green phosphor of SrSi 2 O 2 N 2 :Eu, and the like. .
  • the oxynitride-based phosphor is a blue or green phosphor of SiAlON:Ce, a green or yellow phosphor of ⁇ u (eg, Si 6-z Al z O z N 8-z :Eu (0 ⁇ z ⁇ 4.2)), ⁇ -SiAlON:Eu (eg, M z (Si, Al) 12 (O, N) 16 , 0 ⁇ z ⁇ 2, and M is Li, Mg, Ca, Y, and lanthanide elements other than La and Ce ) of an orange or yellow phosphor, a green phosphor of Ba3Si6O12N2:Eu, and the like.
  • the nitride-based phosphor may include a red phosphor of CaAlSiN 3 :Eu, a yellow or red phosphor of (Sr,Ca)AlSiN 3 :Eu, a red phosphor of Sr 2 Si 5 N 8 :Eu, and the like.
  • the aluminate-based phosphor is a blue phosphor of (Sr,Ba)Al 2 O 4 :Eu, a blue phosphor of (Mg,Sr)Al 2 O 4 :Eu, a blue phosphor of BaMg 2 Al 16 O 27 :Eu, etc. may include
  • the phosphor may include a fluoride phosphor.
  • the fluoride phosphor may include a phosphor represented by A 2 SiF 6 :Mn.
  • A may be an alkali metal element including at least potassium.
  • the fluoride phosphor may be a red phosphor of K 2 SiF 6 :Mn.
  • the phosphor may include a fluoride phosphor containing manganese of A 2 [M 1-a Mn a F 6 ].
  • A may be at least one selected from the group consisting of K, Li, Na, Rb, Cs and NH 4 .
  • M may be at least one element selected from the group consisting of a group 4 element and a group 14 element.
  • a may be 0 ⁇ a ⁇ 0.2.
  • the manganese-containing fluoride phosphor (referred to as KSF phosphor) is doped with a tetravalent manganese ion, and can emit red light in a region of about 630 nm.
  • the manganese-containing fluoride phosphor has two peak wavelengths representing colors, and thus has an advantage in that color reproducibility is high.
  • the phosphor containing manganese may include a red phosphor represented by (A 4-a B a ) m/2+n/2 X 2m [MX 4 O 2 ] n based on an oxidohalide host lattice.
  • A may be selected from the group consisting of hydrogen (H), deuterium (D), or a mixture thereof.
  • B may be selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, Cs, NH 4 , ND 4 , NR 4 , or mixtures of two or more thereof.
  • R may be an alkyl or aryl radical.
  • X may be selected from the group consisting of F, Cl or mixtures thereof.
  • M may be selected from the group consisting of Cr, Mo, W, Re, or mixtures of two or more thereof. 0 ⁇ a ⁇ 4, 0 ⁇ m ⁇ 10, and 1 ⁇ n ⁇ 10.
  • the cyan phosphor may include at least one of a LuAG material and a silicate material.
  • the silicate phosphor emits cyan light, but when exposed to heat and moisture for a long period of time, the reliability deteriorates and the light efficiency decreases due to deterioration.
  • the cyan phosphor according to an embodiment of the present invention may improve reliability by adding a LuAG material having high reliability to the silicate material. Therefore, the cyan phosphor according to an embodiment of the present invention includes both a silicate material and a LuAG material, and thus can emit cyan light with high reliability.
  • the cyan phosphor may further include a light absorbing material, and may further include at least one of a trivalent compound and a neodymium (Nd) material.
  • the neodymium material may be neodymium oxide.
  • 21 is a graph comparing light spectra of a first light emitting device and a second light emitting device.
  • the first light emitting device 601 includes a phosphor made of a LuAG material
  • the second light emitting device 602 includes a phosphor including a LuAG material and a light absorbing material.
  • the first light emitting device 601 and the second light emitting device 602 include the same light emitting chip emitting blue light.
  • the light absorbing material may be an Nd material, ie, neodymium oxide.
  • the highest peak wavelength is formed at a wavelength of about 450 nm, and the intensity of light in a wavelength band of about 470 nm or more is gradually decreased compared to other regions.
  • the second light emitting device 602 has a plurality of inflection points.
  • the second phosphor has the highest peak wavelength at a wavelength of about 450 nm, and has a plurality of inflection points even in a wavelength band of about 470 nm or more.
  • the light spectrum of the second light emitting device 602 has an inflection point of the lowest light intensity in about 550 nm to 600 nm. Comparing the spectra of the first light emitting device 601 and the second light emitting device 602 , the second light emitting device 602 has a lower light than the first light emitting device 601 in a wavelength band of about 450 nm or more having the highest peak wavelength. have a century That is, it can be seen that the light absorbing material included in the phosphor of the second light emitting device 602 absorbs a portion of the light emitted from the light emitting chip and the LuAG material.
  • the light spectrum of the second light emitting device 602 has more inflection points than the light spectrum of the first light emitting device 601 . That is, the light absorbing material does not absorb light in a specific wavelength band, but irregularly absorbs light in various wavelength bands. At least five inflection points may be formed.
  • the light absorbing material absorbs a lot of light emitted from the light emitting chip and the LuAG material at about 500 nm or more and 540 nm or less and about 570 nm or more and 600 nm or less, thereby reducing the light intensity.
  • the light intensity of the second light emitting device 602 is significantly reduced compared to that of the first light emitting device 601 in about 570 nm or more and 600 nm or less when compared with other wavelength regions. That is, it can be seen that the light absorbing material absorbs a lot of light in a wavelength band of about 570 nm or more and 600 nm or less compared to other wavelength regions.
  • the light spectrum of the second light emitting device 602 has a relatively low inflection point of light intensity in a wavelength range of about 550 to 600 nm. That is, when the imaginary line L1 is formed up to a short wavelength (550 nm) by extending to a curvature of 610 to 650 nm, an inflection point is formed in a region lower than the imaginary curvature.
  • the height of the peak generated in the spectrum of the right wavelength band based on the inflection point of the lowest light intensity may be lower than the height of the peaks formed in the left wavelength band. Even if is low, since wavelength separation is possible by the inflection point, sophisticated cyan light can be realized.
  • a phosphor including a light absorbing material may implement more sophisticated cyan light.
  • the light spectrum of the second light emitting device 602 has a lower overall light intensity than the light spectrum of the first light emitting device 601 , and the full width at half maximum of the peak wavelength is narrow.
  • the light spectrum of the second light emitting device 602 is weaker than the light spectrum of the first light emitting device 601 at the tail end of about 550 nm or more, that is, the light spectrum of the second light emitting device 602 is the second light spectrum.
  • the purity of cyan light may be improved because light in a wavelength band unrelated to cyan light is less than the light spectrum of the light emitting device 601 in a wavelength band constituting cyan light.
  • the light absorbing material can improve the color purity of the light emitted by the light emitting device.
  • 22 is a graph comparing light spectra of a third light emitting device and a fourth light emitting device.
  • the third light emitting device 603 includes a phosphor including a LuAG material and a silicate material
  • the fourth light emitting device 604 includes a phosphor including a LuAG material, a silicate material, and a light absorbing material.
  • the third light emitting device 603 and the fourth light emitting device 604 include the same light emitting chip emitting blue light.
  • the light absorbing material may be an Nd material, ie, neodymium oxide.
  • a light emitting device to which a phosphor mixed with a LuAG material and a silicate material is applied may have improved reliability than a light emitting device to which a phosphor including only a silicate material is applied.
  • the content of the LuAG material is 70% or more of the total amount of the phosphor, it may be effective to improve the reliability of the light emitting device.
  • the third light emitting device 603 has an inflection point or a peak wavelength at about 460 to 480 nm and about 510 to 530 nm, respectively.
  • the light spectrum of the fourth light emitting device 604 has more inflection points than the third light emitting device 603 .
  • the fourth light emitting device 604 has high peak wavelengths at about 450 to 480 nm and about 500 to 520 nm, respectively.
  • the light spectrum of the fourth light emitting device 604 has a plurality of inflection points in different wavelength band regions. That is, it can be seen that the light absorbing material irregularly absorbs light emitted from the light emitting chip and the LuAG material in various wavelength bands. In addition, it can be seen that the light absorbing material absorbs a lot of yellow light, which is light in a wavelength band of about 570 nm or more and 600 nm or less, compared to other wavelength regions.
  • the light spectrum of the fourth light emitting device 604 has a relatively low inflection point of light intensity in a wavelength band of about 600 nm. That is, when the imaginary line L2 is formed up to a short wavelength (550 nm) by extending the curvature from 610 to 650 nm, an inflection point is formed in a region lower than the imaginary curvature. Even if the peak height is low, since wavelength separation is possible by the inflection point, sophisticated cyan light can be implemented.
  • FIG. 23 is a graph showing color coordinates according to various embodiments of the cyan phosphor of the present invention.
  • the standard range (S) of the standard color coordinates (CIE(X, Y)) of cyan light is 0.12 to 0.20 for X, and 0.35 to 0.40 for Y.
  • the first light emitting device 605 includes a phosphor composed of a silicate material.
  • the second light emitting device 606 includes a phosphor in which a LuAG material and a silicate material are mixed in a ratio of 5:5.
  • the third light emitting device 607 includes a phosphor in which a LuAG material and a silicate material are mixed in a ratio of 6:4.
  • the fourth light emitting device 608 includes a phosphor in which a LuAG material and a silicate material are in a ratio of 7:3, and a small amount of a light absorbing material is mixed.
  • FIG. 23 is a graph showing light emitted from each of the first to fourth light emitting devices 605, 606, 607, and 608 measured and displayed on CIE coordinates.
  • the coordinates of the X-axis and Y-axis of the lights of the second to fourth light-emitting devices 606 , 607 and 608 are increased based on the color coordinates of the light of the first light-emitting device 605 .
  • This change in color coordinates can be said to be because the green light was supplemented by the LuAG material.
  • the coordinates of the X and Y axes of the light from the fourth light emitting device 608 are decreased compared to the color coordinates of the lights of the second light emitting device 606 and the third light emitting device 607 .
  • most of the color coordinates of the light measured by the fourth light emitting device 608 are included in the standard color coordinate range S of the cyan light. Through this, it can be said that the light absorbing material absorbs a part of the blue light and a part of the yellow light.
  • accurate cyan light having such a CIE range coordinate range may be realized by applying a phosphor mixed with a silicate material, a LuAG material, and a light absorbing material to the light emitting device.
  • 24 and 25 are exemplary views showing a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 24 is a plan view of a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 25 is a cross-sectional view (I1-I2) of a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 600 may include a substrate 610 , a light emitting chip 120 , a light transmitting member 731 , and a barrier member 640 .
  • the light emitting device 600 according to the present embodiment may further include an adhesive layer 670 for bonding the light emitting chip 120 and the light transmitting member 731 to each other.
  • the light transmitting member 731 of this embodiment is not limited to the structure shown in FIGS. 24 and 25 .
  • the light-transmitting member 731 of this embodiment may be a combination of the structures and components of the light-transmitting members described in the previous embodiment.
  • the structure of the substrate 610 is not limited to the structure shown in the drawings.
  • the substrate 610 includes an insulating layer 116 and a conductive pattern 615 , and may have any structure in which the conductive pattern 615 can be electrically connected to the light emitting chip 120 . Also, the structure of the conductive pattern 615 may be variously changed.
  • the adhesive layer 670 may be interposed between the light emitting chip 120 and the light transmitting member 731 . Also, referring to FIGS. 24 and 25 , a portion of the adhesive layer 670 may cover the upper surface of the light emitting chip 120 exposed by the light transmitting member 731 . Also, a portion of the adhesive layer 670 covering the upper surface of the light emitting chip 120 may cover a portion of the side surface of the light transmitting member 731 as shown in FIG. 25 .
  • the adhesive layer 670 may be formed of a material through which light emitted from the light emitting chip 120 is transmitted.
  • the adhesive layer 670 may be made of transparent silicon.
  • the light emitting device 600 of the present embodiment may include a plurality of barrier members formed on the substrate 610 .
  • the barrier member 640 may include first to third barrier members 641 , 642 , and 643 .
  • the first barrier member 641 may be formed to cover the side surface of the light emitting chip 120 .
  • the upper end of the first barrier member 641 may be positioned at the upper end of the side surface of the light emitting chip 120 . That is, the first barrier member 641 may be formed to cover the entire side surface of the light emitting chip 120 .
  • first barrier member 641 may be an inclined surface having an outer surface inclined.
  • first barrier member 641 may have a structure that becomes thicker from the top to the bottom.
  • the outer surface of the first barrier member 641 may have a flat or curved structure.
  • the outer surface may be convex in the upper direction or concave in the lower direction.
  • the second barrier member 642 is formed on the substrate 610 and may be formed along an edge of the substrate 610 . Also, the second barrier member 642 may be formed in a structure having a cavity, which is a space in which the light emitting chip 120 and the light transmitting member 731 are disposed. In this case, the inner surface of the second barrier member 642 may be spaced apart from the light emitting chip 120 and the light transmitting member 731 . In addition, the entire inner surface of the second barrier member 642 may be spaced apart from the first barrier member 641 . Alternatively, at least a portion of the inner surface of the second barrier member 642 may be in contact with the first barrier member 641 .
  • the upper surface of the second barrier member 642 may include a convex structure in an upward direction.
  • the structure of the second barrier member 642 is not limited thereto. That is, the second barrier member 642 may have a flat top surface.
  • the second barrier member 642 may serve to prevent the third barrier member 643 from flowing outward from the top surface of the substrate 610 when the third barrier member 643 is formed. That is, the second barrier member 642 may allow a material constituting the third barrier member 643 to fill the cavity and cover the components positioned in the cavity except for the upper surface of the light transmitting member 731 .
  • the third barrier member 643 fills the cavity of the second barrier member 642 and covers the upper surface of the substrate 610 exposed by the third barrier member 643 , the light emitting chip 120 , and the light transmitting member 731 .
  • the third barrier member 643 may be formed to cover the first barrier member 641 as well.
  • the third barrier member 643 may expose the upper surface of the light transmitting member 731 , which is the exit surface of the light emitting device 600 , to the outside.
  • the upper surface of the third barrier member 643 may be positioned on the same horizontal line as the upper surface of the light transmitting member 731 .
  • the third barrier member 643 has a structure that covers all of the side surfaces of the light transmitting member 731 while exposing the upper surface of the light transmitting member 731 , the entire upper surface of the light transmitting member 731 is positioned on the same horizontal line as the upper surface of the light transmitting member 731 . may not be
  • the third barrier member 643 fills the cavity of the second barrier member 642 so that the conductive pattern 615 formed on the upper surface of the substrate 610, the light emitting chip 120, and the light transmitting member 731 are formed in the light emitting device 600 . can be protected from the external environment of
  • the first to third barrier members 641 , 642 , and 643 may be formed of any material capable of protecting internal components of the light emitting device 600 .
  • the first to third barrier members 641 , 642 , and 643 may be formed of a silicone resin.
  • at least one of the first to third barrier members 641 , 642 , and 643 may further include a reflective material.
  • the barrier member 640 including a reflective material may reflect light emitted from the light emitting chip 120 .
  • the first barrier member 641 may further include a reflective material.
  • the first barrier member 641 may reflect the light emitted from the side surface of the light emitting chip 120 to be emitted from the upper surface of the light emitting chip 120 to the outside of the light emitting chip 120 . Accordingly, light from the light emitting chip 120 may pass through the upper surface of the light emitting chip 120 by the first barrier member 641 to be incident on the light transmitting member 731 .
  • the reflective material may be TiO 2 .
  • FIG. 26 is an exemplary view showing a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 27 is an exemplary view showing a light emitting device according to an eighth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of the light emitting device 700 according to the seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of the light emitting device 800 according to the eighth embodiment of the present invention.
  • the light emitting devices 700 and 800 according to the seventh and eighth embodiments include light transmitting members 732 and 733 in which both side surfaces 732a and 733a facing each other have curved surfaces.
  • a pair of side surfaces 732a and 733a facing each other have a concave structure, and the other pair of side surfaces 732a have a structure perpendicular to the lower surface of the light transmitting members 732 and 733 .
  • the light transmitting member 732 is formed to partially cover the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the lower surface of the light transmitting member 732 is formed to have a smaller area than the upper surface of the light emitting chip 120 , and the lower edge of the light transmitting member 732 is located inside the upper edge of the light emitting chip 120 .
  • the light transmitting member 733 is formed to cover the entire upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the lower surface of the light transmitting member 733 may have the same area as the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the lower edge of the light transmitting member 733 is positioned on the upper edge of the light emitting chip 120 .
  • the structures of the light emitting devices 700 and 800 of the present embodiment are not limited thereto.
  • the lower surfaces of the light transmitting members 732 and 733 have a larger area than the upper surface of the light emitting chip 120 , and the lower edge of the light transmitting members 732 and 733 emits light. It may be formed to have a structure positioned outside the chip 120 .
  • 28 to 30 are exemplary views illustrating a light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • 28 is a plan view of a light emitting device 900 according to a ninth embodiment of the present invention.
  • 29 is a cross-sectional view ( J1-J2 ) of a light emitting device 900 according to a ninth embodiment of the present invention.
  • 30 is another cross-sectional view (J3-J4) of the light emitting device 900 according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 900 may include a light transmitting member 734 in which all sides are inclined surfaces. Also, referring to FIGS. 29 and 30 , the light transmitting member 734 has a structure in which both sides facing each other increase in distance from the top to the bottom. Accordingly, the cross-sectional area of the light transmitting member 734 increases from the top to the bottom. Also, referring to FIG. 28 , the light transmitting member 734 has a structure in which the upper edge is positioned inside the lower edge.
  • the lower surface of the light transmitting member 734 has a smaller cross-sectional area than the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the structure of the light emitting device 900 of the present embodiment is not limited thereto.
  • the light emitting device 900 according to the present exemplary embodiment may have a structure in which the lower surface of the light transmitting member 734 has the same or larger cross-sectional area as the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • 31 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a tenth embodiment of the present invention.
  • 32 is an exemplary view showing a light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view of the light emitting device 1000 according to the tenth embodiment of the present invention
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of the light emitting device 1100 according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • the light emitting devices 1000 and 1100 according to the tenth embodiment and the 11th embodiment include light transmitting members 735 and 736 in which side surfaces 735a and 736a have curved surfaces 7351a and 7361a and flat surfaces 7352a and 7362a. may include. 31 and 32 , the light transmitting members 735 and 736 may have a structure in which curved surfaces 7351a and 7361a are positioned on top of planes 7352a and 7362a of side surfaces 735a and 736a.
  • a plane 7352a of a side surface 735a of the light transmitting member 735 is disposed perpendicular to a lower surface of the light transmitting member 735 .
  • the plane 7362a of the side surface 736a of the light transmitting member 736 is disposed to be inclined with the lower surface of the light transmitting member 736 .
  • the planes 7362a of both side surfaces 736a facing each other may move away from each other toward the bottom.
  • the light emitting devices 1000 and 1100 according to the tenth and eleventh embodiments may be formed so that lower surfaces of the light transmitting members 735 and 736 have a larger area than the upper surface of the light emitting chip 120 . Accordingly, lower edges of the light transmitting members 735 and 736 may be positioned outside the light emitting chip 120 .
  • the light transmitting members 735 and 736 may be formed so that the upper surface has a smaller area than the lower surface.
  • the area of the upper surface of the light transmitting members 735 and 736 may be smaller than the area of the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • the top edge of the light emitting chip 120 may be positioned between the bottom edge and the top edge of the light transmitting members 735 and 736 .
  • the first barrier member 641 may be formed to cover lower surfaces of the light transmitting members 735 and 736 and side surfaces of the light emitting chip 120 . Accordingly, the upper end of the first barrier member 641 may be positioned at the lower edge of the light transmitting members 735 and 736 . Alternatively, the upper end of the first barrier member 641 may be located on the side surface of the light transmitting members 735 and 736 . In this case, the first barrier member 641 may cover at least a portion of side surfaces of the light transmitting members 735 and 736 .
  • the light transmitting members 735 and 736 may have a structure in which only a pair of side surfaces facing each other have a curved surface and a flat surface. Also, in the light transmitting members 735 and 736 , the edges of a pair of side surfaces facing each other may be positioned outside the edges of the upper surface of the light emitting chip 120 . In this case, the edges of the other pair of side surfaces of the light-transmitting members 735 and 736 may be located above the edges of the upper surface of the light emitting chip 120 or located inside the upper surface of the light emitting chip 120 .
  • FIG 33 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a twelfth embodiment of the present invention.
  • FIG 33 is a cross-sectional view of a light emitting device according to a twelfth embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 1200 may include a light emitting unit 1220 including a plurality of light emitting chips 120 and a light transmitting member 1230 covering an upper surface of the light emitting unit 1220 .
  • the lower surface of the light transmitting member 1230 may have a smaller area than the upper surface of the light emitting unit 1220 . Accordingly, the lower edge of the light transmitting member 1230 may be located inside the upper edge of the light emitting unit 1220 .
  • the light emitting device 1200 may further include a reflective member 1280 formed between the plurality of light emitting chips 120 .
  • the reflective member 1280 is formed on the substrate 610 and may have a convex structure in the upper direction.
  • the reflective member 1280 may reflect light emitted from the side surfaces 1220a of the light emitting chips 120 facing each other. Due to the convex structure of the reflective member 1280 , light reflected from the reflective member 1280 may be directed to the light transmitting member 1230 positioned thereon.
  • the reflective member 1280 is illustrated as having a convex structure in FIG. 33 , the reflective member 1280 may have any structure that allows reflected light to be directed toward the light transmitting member 1230 .
  • the reflective member 1280 may be formed of any material capable of reflecting light.
  • the reflective member 1280 may be formed of a resin containing a reflective material such as TiO 2 .
  • the reflective member 1280 has been described as being a separate component from the barrier member 640 .
  • the reflective member 1280 may have the same configuration as the barrier member 640 . That is, the reflective member 1280 may be formed of the same material as the barrier member 640 capable of reflecting light, and may be formed in the same process and in the same manner as the barrier member 640 .
  • An adhesive 1290 may be further formed between the reflective member 1280 and the light transmitting member 1230 . Accordingly, the adhesive 1290 may improve adhesion between the plurality of light emitting chips 120 and between the plurality of light emitting chips 120 and the light transmitting member 1230 . Also, the adhesive 1290 may be formed of a material that transmits light. Accordingly, light reflected from the reflective member 1280 may pass through the adhesive 1290 to be incident on the light transmitting member 1230 .
  • 34 is an exemplary view illustrating a light emitting device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 1300 may include a substrate 1310 having at least one groove 1317 formed thereon.
  • the groove 1317 formed in the substrate 1310 may be a heat dissipation pattern.
  • the area of the substrate 1310 in contact with air is increased by the groove 1317 formed in the substrate 1310 . That is, the heat dissipation area in which the heat generated by the light emitting device 1300 can be radiated into the air may increase.
  • the light emitting device 1300 including the substrate 1310 in which the groove 1317 is formed as described above may have improved luminous efficiency.
  • the groove 1317 may be further formed on the side surface exposed to the air as well as the lower surface of the substrate 1310 . Accordingly, the heat dissipation area of the light emitting device 1300 may be increased, and thus heat dissipation efficiency may be further improved.
  • the structures of the light emitting devices according to various embodiments of the present invention described with reference to the drawings are not limited to the structures of the drawings.
  • the light emitting device of the present invention may be formed by combining the structures, components, and characteristics of components included in the light emitting devices of various embodiments described above.

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Abstract

발광 장치는 전도성 패턴이 형성된 기판, 적어도 하나의 발광 칩을 포함하는 발광부, 발광부의 상면에 형성된 투광 부재 및 장벽 부재를 포함할 수 있다. 투광 부재는 서로 마주하는 한쌍의 제1 측면 및 다른 한쌍의 제2 측면을 포함하고, 하면을 기준으로 제1 측면은 제1 각도로 형성되며, 제2 측면은 제2 각도로 형성될 수 있고, 제1 각도는 제2 각도보다 작을 수 있다. 장벽 부재는 기판의 상부에 형성되어 발광부의 측면 및 상면과 투광 부재의 측면을 덮을 수 있고, 투광 부재는 하면에서 상면으로 갈수록 단면적이 작아져 하면은 발광부의 상면보다 작은 면적을 가지며, 발광부의 상면 영역 내에 위치할 수 있다.

Description

발광 장치
본 발명은 발광 장치에 관한 것이다.
발광 칩은 전자와 정공의 재결합으로 발생하는 광을 발하는 반도체 소자로서, 최근 디스플레이, 자동차의 헤드 램프, 일반 조명 등의 여러 분야에서 사용된다. 발광 칩은 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 응답 속도가 빠르기 때문에 다양한 분야에 응용되고 있다.
도 1은 헤드 램프에 적용되는 종래의 발광 장치(10)를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참고하면, 종래의 발광 장치(10)는 기판(11), 발광 칩(12), 투광 부재(13) 및 장벽 부재(14)를 포함한다.
종래의 발광 장치(10)의 투광 부재(13)는 발광 칩(12)의 상면 전체를 덮도록 형성된다. 즉, 투광 부재(13)의 하면의 면적은 발광 칩(12)의 상면의 면적과 동일하거나 크다.
또한, 투광 부재(13)는 상면과 하면이 동일한 면적을 갖는 구조이다. 따라서, 투광 부재(13)의 상면인 광이 외부로 방출되는 출사면이 발광 칩(12)의 상면과 동일하거나 큰 면적을 갖는다.
이와 같은 종래의 발광 장치(10)는 광이 넓은 출사면을 통해서 방출되기 때문에, 광이 도달하는 직선 거리가 짧다.
따라서, 종래의 발광 장치(10)가 헤드 램프에 적용되면, 운전자의 시야 확보를 충분히 할 수 없다는 문제가 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광의 직진성을 향상할 수 있는 발광 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 광의 직진성을 향상시키는 동시에 광 손실을 최소화할 수 있는 발광 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전도성 패턴이 형성된 기판, 발광부, 발광부의 상면에 형성된 투광 부재 및 장벽 부재를 포함하는 발광 장치가 제공된다.
발광부는 기판 상에 실장되어, 전도성 패턴과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 발광 칩을 포함할 수 있다.
투광 부재는 서로 마주하는 한쌍의 제1 측면 및 다른 한쌍의 제2 측면을 포함할 수 있다. 투광 부재의 제1 측면은 투광 부재의 하면을 기준으로 제1 각도로 형성될 수 있다. 또한, 투광 부재의 제2 측면은 투광 부재의 하면을 기준으로 제2 각도로 형성될 수 있다. 이때, 제1 각도는 제2 각도보다 작을 수 있다.
장벽 부재는 기판의 상부에 형성되어 발광부의 측면 및 상면과 투광 부재의 측면을 덮을 수 있다.
또한, 투광 부재는 하면에서 상면으로 갈수록 단면적이 작아질 수 있다.
또한, 투광 부재의 하면은 발광부의 상면보다 작은 면적을 가지며, 발광부의 상면 영역 내에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 발광 장치는 상부로 갈수록 단면적이 감소하는 구조의 투광 부재를 포함하여 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 장치는 투광 부재의 측면을 감싸는 반사 부재를 포함하여, 광의 직진성을 향상시키는 동시에 광의 손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 헤드 램프에 적용되는 종래의 발광 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 발광 장치의 사시도이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 발광 장치의 저면도이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 발광 장치의 일 단면도(A1-A2)이다.
도 5는 제1 실시 예에 따른 발광 장치의 다른 단면도(B1-B2)이다.
도 6은 제1 실시 예에 따른 발광 장치의 또 다른 단면도(B3-B4)이다.
도 7은 제1 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도이다.
도 8은 제2 실시 예에 따른 발광 장치의 사시도이다.
도 9는 제2 실시 예에 따른 발광 장치의 일 단면도(C1-C2)이다.
도 10은 제2 실시 예에 따른 발광 장치의 다른 단면도(D1-D2)이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도이다.
도 13은 제4 실시 예에 따른 발광 장치의 일 단면도(E1-E2)이다.
도 14는 제4 실시 예에 따른 발광 장치의 다른 단면도(F1-F2)이다.
도 15는 제5 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도이다.
도 16은 제5 실시 예에 따른 발광 장치의 일 단면도(G1-G2)이다.
도 17은 제5 실시 예에 따른 발광 장치의 다른 단면도(H1-H2)이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 투광 부재를 나타낸 예시도이다.
도 19는 전자현미경(Scanning Electron Microscop, SEM)으로 촬영한 본 실시 예에 따른 투광 부재의 단면 이미지이다.
도 20은 전자현미경으로 촬영한 본 실시 예에 따른 투광 부재의 일부분(P)를 확대한 단면 이미지이다.
도 22는 제3 발광 장치와 제4 발광 장치의 광 스펙트럼을 비교한 그래프이다.
도 23은 본 발명의 시안 형광체의 다양한 실시 예에 따른 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 24는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도이다.
도 25를 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 장치의 단면도(I1-I2)이다.
도 26은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 27은 본 발명의 제8 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 28은 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도이다.
도 29는 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 장치의 일 단면도(J1-J2)이다.
도 30은 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 장치의 다른 단면도(J3-J4)이다.
도 31은 본 발명의 제10 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 32는 본 발명의 제11 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 33은 본 발명의 제12 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 34는 본 발명의 제13 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참고번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참고번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 발광 장치는 회로 패턴이 형성된 기판, 발광부, 상기 발광부의 상면에 형성된 투광 부재 및 장벽 부재를 포함할 수 있다.
상기 발광부는 상기 기판 상에 실장되어, 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 발광 칩을 포함할 수 있다.
상기 투광 부재는 서로 마주하는 한쌍의 제1 측면 및 다른 한쌍의 제2 측면을 포함할 수 있다. 상기 투광 부재의 상기 제1 측면은 상기 투광 부재의 하면을 기준으로 제1 각도로 형성될 수 있다. 또한, 상기 투광 부재의 상기 제2 측면은 상기 투광 부재의 하면을 기준으로 제2 각도로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 각도는 상기 제2 각도보다 작을 수 있다.
상기 장벽 부재는 상기 기판의 상부에 형성되어 상기 발광부의 측면 및 상면과 상기 투광 부재의 측면을 덮을 수 있다.
또한, 상기 투광 부재는 하면에서 상면으로 갈수록 단면적이 작아질 수 있다.
또한, 상기 투광 부재의 하면은 상기 발광부의 상면보다 작은 면적을 가지며, 상기 발광부의 상면 영역 내에 위치할 수 있다.
상기 발광 칩은 한쌍의 제1 측면 및 한쌍의 제2 측면을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 발광 칩의 상기 제1 측면의 상단은 상기 투광 부재의 제1 측면의 하단과 평행할 수 있다. 또한, 상기 발광 칩의 상기 제2 측면의 상단은 상기 투광 부재의 제2 측면의 하단과 평행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 발광부는 제1 발광 칩을 포함할 수 있다.
상기 투광 부재의 제1 측면의 하단과 상기 제1 발광 칩의 제1 측면의 상단과의 거리는, 상기 투광 부재의 제2 측면의 하단과 상기 제1 발광 칩의 제2 측면의 상단 간의 거리보다 클 수 있다.
다른 실시 예로 상기 발광부는 복수의 발광 칩을 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 칩은 상기 기판의 상기 전도성 패턴에 의해 서로 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 복수의 발광 칩은 일 방향으로 나란히 배치될 수 있다.
상기 발광부는 제1 발광 칩 및 제2 발광 칩을 포함할 수 있다.
상기 투광 부재의 제1 측면의 하단과 상기 제1 발광 칩 및 상기 제2 발광 칩의 제1 측면의 상단과의 거리는, 상기 투광 부재의 제2 측면의 하단과 상기 제1 발광 칩 및 상기 제2 발광 칩의 제2 측면의 상단과의 거리와 동일하거나 클 수 있다.
상기 발광부는 제3 발광 칩을 더 포함할 수 있다.
상기 투광 부재의 제1 측면의 하단과 상기 제1 발광 칩 내지 상기 제3 발광 칩의 제1 측면의 상단과의 거리는, 상기 투광 부재의 제2 측면의 하단과 상기 제1 발광 칩 내지 상기 제3 발광 칩의 제2 측면의 상단과의 거리보다 좁을 수 있다.
상기 투광 부재는 유리 또는 세라믹 및 상기 유리 또는 상기 세라믹에 분산된 파장 변환 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 투광 부재는 파장 변환층 및 보호층을 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층은 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 파장 변환층 상부에 배치될 수 있다.
상기 발광 장치는 상기 투광 부재의 측면을 덮는 반사 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 반사 부재는 상기 발광 칩의 상면의 일부를 덮으며, 상부에서 하부로 갈수록 두껍게 형성되어 측면이 경사를 가질 수 있다.
상기 반사 부재는 측면이 하부 방향으로 오목한 곡면을 포함할 수 있다.
상기 반사 부재의 상단은 상기 투광 부재의 하면부터 상면까지의 2/3 지점에 위치할 수 있다.
상기 반사 부재는 상기 투광 부재의 외부에 위치한 상기 발광부의 상면에서 방출된 광을 상기 투광 부재로 반사할 수 있다.
상기 반사 부재는 실리콘 수지일 수 있다.
상기 장벽 부재의 측면과 상기 기판의 측면은 동일 선상에 위치할 수 있다.
또한, 상기 투광 부재의 상기 제2 측면은 상기 발광 칩의 상면에 수직할 수 있다.
이하, 도면을 참고로 본 발명의 다양한 실시 예에 대해 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 발광 장치(100)의 사시도이다. 도 3은 제1 실시 예에 따른 발광 장치(100)의 저면도이다. 도 4는 제1 실시 예에 따른 발광 장치(100)의 일 단면도(A1-A2)이다. 도 5는 제1 실시 예에 따른 발광 장치(100)의 다른 단면도(B1-B2)이다. 도 6은 제1 실시 예에 따른 발광 장치(100)의 또 다른 단면도(B3-B4)이다. 또한, 도 7은 제1 실시 예에 따른 발광 장치(100)의 평면도이다.
제1 실시 예에 따른 발광 장치(100)는 기판(110), 발광부, 투광 부재(130) 및 장벽 부재(140)를 포함할 수 있다. 발광부는 광을 생성 및 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광부는 발광 다이오드를 포함하는 적어도 하나의 발광 칩(120)일 수 있다.
기판(110)은 전도성 패턴(115) 및 절연층(116)을 포함할 수 있다.
절연층(116)은 에폭시 수지 또는 프리프레그(Prepreg)와 같은 인쇄회로기판에서 공지된 일반적인 절연 물질로 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 6을 참고하면, 전도성 패턴(115)은 제1 회로 패턴(111), 제2 회로 패턴(112), 방열 패턴(113) 및 비아(114)를 포함할 수 있다.
제1 회로 패턴(111)은 절연층(116)의 상면에 형성된다. 제1 회로 패턴(111)은 발광 칩(120)과 전기적으로 연결된다.
발광 칩(120)과 제1 회로 패턴(111) 사이에 전도성의 제1 접착 부재(101)가 형성될 수 있다.
제1 접착 부재(101)는 발광 칩(120)과 제1 회로 패턴(111)을 서로 접착시킬 수 있다. 또한, 제1 접착 부재(101)는 전도성 물질로 형성되어, 발광 칩(120)의 전극 패드(121)와 제1 회로 패턴(111)을 전기적으로 연결할 수 있다. 즉, 제1 접착 부재(101)에 의해서 발광 칩(120)과 기판(110)이 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 접착 부재(101)는 Sn과 Pb, Cu, Ag, Au, Zn, Al, Bi, In 중 적어도 하나를 포함하는 솔더 페이스트, Ag 페이스트, Si 페이스트 중 하나일 수 있다. 또한, 제1 접착 부재(101)는 상술한 종류의 페이스트 뿐만 아니라 기판(110)과 발광 칩(120)을 접착할 수 있는 전도성 물질이라면 어느 것도 가능하다.
제2 회로 패턴(112)은 절연층(116)의 하면에 형성된다 제2 회로 패턴(112)은 외부 구성부(미도시)와 전기적으로 연결된다.
도 6을 참고하면, 비아(114)는 절연층(116)을 관통하도록 형성된다. 비아(114)는 절연층(116)에 관통홀을 형성한 후, 전도성 물질을 채워 넣는 방식으로 형성될 수 있다.
비아(114)는 제1 회로 패턴(111)과 제2 회로 패턴(112)을 전기적으로 연결할 수 있다. 또는 비아(114)는 발광 칩(120)에서 발생한 열을 제2 회로 패턴(112)으로 전도하는 역할도 할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 절연층(116)의 하면에 방열 패턴(113)이 형성될 수 있다. 방열 패턴(113)은 발광 칩(120)에서 발생한 열을 발광 장치(100)의 외부로 방출할 수 있다.
도 4를 참고하면, 방열 패턴(113)은 발광 칩(120)의 하부에 위치할 수 있다. 발광 칩(120)의 하부에 위치한 방열 패턴(113)은 발광 칩(120)으로부터 최단 거리에 위치하게 된다. 따라서, 발광 칩(120)에서 발생한 열이 빠르게 방열 패턴(113)으로 전도될 수 있다.
또한, 방열 패턴(113)은 도 3에 도시된 바와 같이 제2 회로 패턴(112)이 형성된 영역을 제외한 나머지 영역에 넓게 형성될 수 있다.
따라서, 방열 패턴(113)은 공기와 넓은 면적으로 접촉하기 때문에 발광 장치(100)를 빠르게 방열할 수 있다.
제1 회로 패턴(111), 제2 회로 패턴(112), 방열 패턴(113) 및 비아(114)는 기판 분야에서 공지된 전도성 물질로 형성된다. 예를 들어, 제1 회로 패턴(111), 제2 회로 패턴(112) 및 비아(114)는 구리(Cu)로 형성될 수 있다.
발광 칩(120)은 기판(110) 상부에 배치되어 기판(110)과 전기적으로 연결된다. 발광 칩(120)은 광을 방출하는 발광 다이오드 칩일 수 있다. 예를 들어, 발광 칩(120)에서 방출되는 광은 청색 광일 수 있다.
발광 칩(120)은 기판(110)을 통해서 전압 또는 전류를 제공받아 광을 방출할 수 있다. 발광 칩(120)의 두께는 약 110~130㎛일 수 있다. 바람직하게는 약 120㎛일 수 있다.
투광 부재(130)는 발광 칩(120)의 상면에 위치한다. 투광 부재(130)의 두께는 약 230~320㎛일 수 있으며, 바람직하게는 약 250~300㎛일 수 있다.
발광 칩(120)에서 방출된 광은 투광 부재(130)를 통해서 발광 장치(100)의 외부로 방출될 수 있다. 즉, 투광 부재(130)는 발광 칩(120)의 광이 방출하는 광 방출부이며, 투광 부재(130)의 상면이 발광 장치(100)의 광이 방출되는 출사면(130c)이 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 투광 부재(130)는 서로 마주하는 한쌍의 제1 측면(130a) 및 한쌍의 제2 측면(130b)을 포함한다.
투광 부재(130)의 제1 측면(130a) 및 제2 측면(130b)는 투광 부재(130)의 하면을 기준으로 서로 다른 각도를 갖도록 형성된다. 또한, 제1 측면(130a)은 제2 측면(130b)보다 더 작은 각도를 갖도록 기울어져 있다.
예를 들어, 한쌍의 제1 측면(130a)은 발광 칩(120)의 하면에서 상면으로 갈수록 서로 가까워지도록 형성된다. 즉, 제1 측면(130a)은 발광 칩(120)의 상면에 경사진 경사면이다.
또한, 한쌍의 제2 측면(130b)은 서로 평행하다. 즉, 제2 측면(130b)은 발광 칩(120)의 상면에 수직한 평면이다.
따라서, 투광 부재(130)는 하면에서 상면으로 갈수록 단면적이 점점 감소하는 구조를 갖는다.
또한, 도 2를 참고하면, 투광 부재(130)는 발광 칩(120)의 상면 영역 내에 위치한다. 즉, 투광 부재(130)의 하면은 발광 칩(120)의 상면보다 작다.
투광 부재(130)는 광이 투과하는 재질로 형성된다. 예를 들어, 투광 부재(130)는 투명 수지, 유리 및 세라믹 중 적어도 하나로 형성된 것일 수 있다. 투명 수지는 에폭시 수지, 실리콘 수지 등일 수 있다.
또한 투광 부재(130)는 투명 수지, 유리, 및 세라믹 등에 분산된 파장 변환 물질을 더 포함할 수 있다.
발광 칩(120)과 투광 부재(130) 사이에 제2 접착 부재(102)가 더 형성될 수 있다.
제2 접착 부재(102)는 광이 투과하며, 발광 칩(120)과 투광 부재(130)를 접착시키는 물질로 형성될 수 있다.
파장 변환 물질은 발광 칩(120)에서 방출된 광의 파장을 변환할 수 있다. 예를 들어, 발광 장치(100)는 파장 변환 물질에 의해서 백색광 또는 특정 색의 광이 방출될 수 있다.
예를 들어, 파장 변환 물질은 형광체일 수 있다. 형광체는 황색 형광체, 적색 형광체, 녹색 형광체 등이 있다.
본 실시 예에 따르면, 투광 부재(130)와 발광 칩(120) 간의 제1 거리(X1)는 제2 거리(Y1)보다 클 수 있다.
도 4를 참고하면, 제1 거리(X1)는 투광 부재(130)의 제1 측면(130a)의 하단에서 발광 칩(120)의 제1 측면(120a)까지의 직선 거리이다. 발광 칩(120)의 제1 측면(120a)은 투광 부재(130)의 제1 측면(130a)의 하단과 가장 가까이에서 평행하게 배치된 측면이다. 또한, 발광 칩(120)의 제1 측면(120a)은 발광 칩(120)을 이루는 성장 기판의 일 측면일 수 있다. 여기서, 성장 기판은 발광 칩(120)의 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광 구조체를 성장시키기 위한 기판이다.
본 실시 예의 발광 칩(120)은 광 생성부와 광 방출부로 구분될 수 있다. 발광 칩(120)의 광 생성부는 기판(110)으로부터 전압 또는 전류를 제공받아 광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광 칩(120)의 광 생성부는 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 발광 구조체일 수 있다. 또한, 발광 칩(120)의 광 방출부는 광 생성부 상에 위치하여, 광 생성부에서 생성된 광을 발광 칩(120)으 외부로 방출하는 구성이다. 예를 들어, 발광 칩(120)의 광 방출부는 사파이어(Al2O3)로 이루어진 성장 기판일 수 있다.
도 5를 참고하면, 제2 거리(Y1)는 투광 부재(130)의 제2 측면(130b)의 하단에서 발광 칩(120)의 제2 측면(120b)까지의 직선 거리이다. 발광 칩(120)의 제2 측면(120b)은 투광 부재(130)의 제2 측면(130b)의 하단과 가장 가까이에서 평행하게 배치된 측면으로, 발광 칩(120)의 성장 기판의 타 측면일 수 있다.
장벽 부재(140)는 기판(110)의 상면에 형성되며, 발광 칩(120) 및 투광 부재(130)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 따라서, 장벽 부재(140)는 투광 부재(130)의 상면인 출사면을 제외한 발광 칩(120) 및 투광 부재(130)를 둘러싸도록 형성된다.
이와 같은 장벽 부재(140)는 발광 칩(120) 및 투광 부재(130)를 외부로부터 보호할 수 있다. 또한, 장벽 부재(140)는 발광 칩(120)에서 방출된 광이 출사면을 통해서만 방출되도록 할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 투광 부재(130)의 하면은 발광 칩(120)의 상면보다 면적이 작기 때문에 투광 부재(130)가 발광 칩(120)의 상면 전체를 덮지는 못한다. 따라서, 발광 칩(120)의 상면에 투광 부재(130)를 형성하였을 때, 발광 칩(120)의 상면의 일부는 외부로 노출된다.
장벽 부재(140)는 발광 칩(120) 및 투광 부재(130)를 덮도록 형성될 때, 외부로 노출된 발광 칩(120)의 상면의 일부를 덮는다.
예를 들어, 장벽 부재(140)는 실리콘 수지로 형성된 것일 수 있다. 또는 장벽 부재(140)는 실리콘 수지에 반사 물질을 함유한 것일 수도 있다. 예를 들어, 반사 물질은 TiO2일 수 있다.
또한, 장벽 부재(140)는 외측면이 기판(110)의 외측면과 동일 선상에 위치할 수 있다.
본 실시 예의 발광 장치(100)는 기판(110) 상에 복수의 발광 칩(120)을 배치한 상태에서 투광 부재(130) 및 장벽 부재(140)가 형성될 수 있다. 장벽 부재(140)를 형성한 이후, 절단 공정을 통해서 발광 장치(100)를 단일 개체로 형성할 수 있다.
본 실시 예에 따른 발광 장치(100)는 이와 같은 공정을 통해서 형성되기 때문에, 장벽 부재(140)의 외측면과 기판(110)의 외측면이 동일 평면 상에 위치할 수 있다.
본 실시 예에 따르면 발광 장치(100)는 제너 다이오드(150)를 포함할 수 있다.
도 4 및 도 7을 참고하면, 제너 다이오드(150)는 기판(110)에 배치되어, 전도성 패턴(115)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제너 다이오드(150)는 전극(151)과 제1 회로 패턴(111) 사이에 개재된 제1 접착 부재(101)에 제1 회로 패턴(111)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제너 다이오드(150)는 전도성 패턴(115)을 통해서 발광 칩(120)과 병렬로 연결될 수 있다. 그러나 제너 다이오드(150)와 발광 칩(120)은 연결 관계는 이에 한정되는 것은 아니다. 전도성 패턴(115)의 구조를 변경함으로써, 제너 다이오드(150)는 발광 칩(120)과 직렬 연결되는 것도 가능하다.
또한, 발광 장치(100)는 제너 다이오드(150)를 생략할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 발광 장치(100)는 광이 외부로 출사되는 출사면이 발광 칩(120)의 상면보다 작은 면적을 갖도록 형성된다. 투광 부재(130)의 출사면은 한쌍의 제1 측면(130a)의 기울기에 따라 면적이 달라질 수 있다. 예를 들어, 투광 부재(130)는 제1 측면(130a)은 하면으로부터 약 76도의 각도를 갖는 경사면일 수 있다.
따라서, 발광 칩(120)에서 방출된 광은 발광 칩(120)의 상면보다 작은 면적의 출사면으로 집중하게 되므로, 광이 도달하는 직진 거리가 증가할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 장치(100)는 투광 부재(130)는 하면으로부터 경사진 평면 및 하면에 수직인 평면으로 측면이 이루어진다.
즉, 투광 부재(130)는 모든 측면이 평면으로 이루어져 있으므로, 투광 부재(130)의 가공이 용이하다.
이후, 다른 실시 예에 대한 설명에 있어서, 제1 실시 예의 발광 장치(100)와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하거나 간략하게 설명하도록 한다. 도면 부호가 다르더라도 동일한 명칭의 구성에 대해서는 다른 실시 예와 차이점 위주로 설명하며, 동일한 부분에 대한 설명은 간략하게 하거나 생략하도록 한다. 생략된 설명 또는 간략히 기재된 설명은 다른 실시 예에서 기재된 자세한 설명을 참고하도록 한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 8은 제2 실시 예에 따른 발광 장치(200)의 사시도이다. 도 9는 제2 실시 예에 따른 발광 장치(200)의 일 단면도(C1-C2)이다. 또한, 도 10은 제2 실시 예에 따른 발광 장치(200)의 다른 단면도(D1-D2)이다.
제2 실시 예에 따른 발광 장치(200)는 기판(210), 발광 칩(220), 투광 부재(230), 장벽 부재(240), 반사 부재(260), 제1 접착 부재(201) 및 제2 접착 부재(202)를 포함할 수 있다.
기판(210)은 절연층(216) 및 절연층(216)에 형성된 전도성 패턴(215)를 포함할 수 있다. 전도성 패턴(215)은 절연층(216)의 상부에 형성되어 발광 칩(220)과 전기적으로 연결되는 제1 회로 패턴(211)을 포함할 수 있다. 또한, 전도성 패턴(215)은 절연층(216)의 하부에 형성된 제2 회로 패턴(212) 및 방열을 위한 방열 패턴(213)을 포함할 수 있다. 또한, 전도성 패턴(215)은 절연층(216)의 내부에 형성되어 제1 회로 패턴(211)과 제2 회로 패턴(212)을 전기적으로 연결하는 비아(미아)를 포함할 수 있다.
제1 접착 부재(201)는 기판(210)과 발광 칩(220) 사이에 형성되며, 제2 접착 부재(202)는 발광 칩(220)과 투광 부재(230) 사이에 형성된다. 제1 접착 부재(201)는 발광 칩(220)의 전극(미도시)과 접촉하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
투광 부재(230)는 발광 장치(200)의 외부에 노출되어 광이 출사하는 출사면(230c)이 된다. 또한, 투광 부재(230)는 한쌍의 제1 측면(230a) 및 한쌍의 제2 측면(230b)을 포함할 수 있다. 이때, 투광 부재(230)는 하면을 기준으로 제1 측면(230a)이 제2 측면(230b)보다 더 작은 각도를 갖도록 기울어진 구조를 갖는다.
또한, 발광 장치(200)는 제너 다이오드(250) 역시 포함할 수 있다.
반사 부재(260)는 발광 칩(220)의 상면에 형성되며, 투광 부재(230)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 반사 부재(260)는 발광 칩(220)의 상면의 일부와 투광 부재(230)의 측면의 일부를 덮도록 형성된다.
또한, 반사 부재(260)의 측면의 하단의 위치는 발광 칩(220)의 측면의 상단의 위치와 일치할 수 있다. 또는 반사 부재(260)의 하단은 발광 칩(220)의 측면의 일부를 덮을 수도 있다.
반사 부재(260)는 수지를 포함하여 형성된 것일 수 있다. 또는 반사 부재(260)는 수지에 반사 물질을 더 포함한 것일 수 있다.
예를 들어, 수지는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, TPX 수지, 폴리노르보르넨 수지 또는 이들의 변형 수지 또는 이들 중 2종 이상을 혼합한 하이브리드 수지일 수 있다.
또한, 예를 들어, 반사 물질은 TiO2일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 반사 부재(260)의 굴절률과 투광 부재(230)의 굴절률은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(260)는 수지에 분산된 반사 물질에 따라 굴절률이 조절될 수 있다.
이와 같은 반사 부재(260)는 발광 칩(220)의 상면에서 장벽 부재(240)를 향하는 광이 장벽 부재(240)에 흡수되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 반사 부재(260)는 투광 부재(230)의 측면에서 방출되는 광을 다시 투광 부재(230)로 반사할 수 있다.
본 실시 예에서는 반사 부재(260)와 제2 접착 부재(202)를 구분하고 있지만, 반사 부재(260)와 제2 접착 부재(202)는 동일 물질로 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참고하면, 반사 부재(260)는 상부에서 하부로 갈수록 두께가 두꺼워진다. 또한, 반사 부재(260)는 측면이 하부 방향으로 오목한 곡면을 갖도록 형성될 수 있다.
반사 부재(260)의 오목한 곡면에 의해서 투광 부재(230)의 외측에서 방출되는 광이 투광 부재(130)의 출사면(230c)을 향하도록 반사될 수 있다. 여기서, 투광 부재(230)의 외측에서 방출되는 광은 투광 부재(230)에 의해 노출된 발광 칩(220)의 상면에서 방출되는 광이다.
이와 같이 반사 부재(260)는 발광 칩(220)에서 장벽 부재(240)를 향하는 광이 장벽 부재(240)에 흡수되는 것을 방지하고, 출사면(230c)을 향하도록 반사하여 발광 장치(200)의 광 효율이 향상되도록 할 수 있다.
반사 부재(260)의 높이(h)는 투광 부재(230)의 높이의 약 2/3일 수 있다. 즉, 반사 부재(260)의 상단은 투광 부재(230)의 높이의 2/3 지점에 위치할 수 있다. 여기서, 투광 부재(230)의 높이는 투광 부재(230)의 하면에서 상면까지의 길이이다.
이와 같은 본 실시 예의 발광 장치(200)는 발광 칩(220)의 상면보다 작은 면적의 출사면(230c)으로 광을 집중시켜 광의 직진 거리를 증가할 수 있다. 또한, 본 실시 예의 발광 장치(200)는 장벽 부재(240)를 향하는 광이 출사면(230c)을 향하도록 반사하는 반사 부재(260)를 포함하므로, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 실시 예의 발광 장치(200)는 광 추출 효율과 광의 직진성을 동시에 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
제3 실시 예에 따른 발광 장치(300)는 기판(310), 발광 칩(320), 투광 부재(330), 장벽 부재(340), 반사 부재(360), 제1 접착 부재(301) 및 제2 접착 부재(302)를 포함할 수 있다. 제1 접착 부재(301)는 발광 칩(320)의 전극(미도시)과 접촉하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
기판(3210)은 절연층(316) 및 절연층(316)에 형성된 전도성 패턴(315)를 포함할 수 있다. 전도성 패턴(315)은 절연층(316)의 상부에 형성되어 발광 칩(320)과 전기적으로 연결되는 제1 회로 패턴(311)을 포함할 수 있다. 또한, 전도성 패턴(315)은 절연층(316)의 하부에 형성된 제2 회로 패턴(312) 및 방열을 위한 방열 패턴(313)을 포함할 수 있다. 또한, 전도성 패턴(315)은 절연층(316)의 내부에 형성되어 제1 회로 패턴(311)과 제2 회로 패턴(312)을 전기적으로 연결하는 비아(미아)를 포함할 수 있다.
제1 접착 부재(301)는 기판(310)과 발광 칩(320) 사이에 형성되며, 제2 접착 부재(302)는 발광 칩(320)과 투광 부재(330) 사이에 형성된다.
또한, 발광 장치(300)는 제너 다이오드(350) 역시 포함할 수 있다.
도 11을 참고하면, 투광 부재(330)는 복수층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 투광 부재(330)는 파장 변환층(331) 및 보호층(332)을 포함할 수 있다.
파장 변환층(331) 및 보호층(332)은 모두 광이 투과하는 물질로 형성될 수 있다.
파장 변환층(331)은 발광 칩(120) 상면에 위치하며, 광이 투과하는 물질에 파장 변환 물질이 분산된 것일 수 있다. 예를 들어, 광이 투과하는 물질은 유리, 세라믹 또는 투명 수지일 수 있다.
파장 변환층(331)는 한쌍의 제1 측면(331a) 및 한쌍의 제2 측면(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 파장 변환층(331)은 하면을 기준으로 제1 측면(331a)이 제2 측면(미도시)보다 더 작은 각도를 갖도록 기울어진 구조를 갖는다.
보호층(332)은 파장 변환층(331) 상면에 위치하며 유리 또는 세라믹으로 형성될 수 있다. 파장 변환층(331)은 파장 변환 물질을 포함하지만, 보호층(332)은 파장 변환 물질을 포함하지 않을 수 있다.
보호층(332)은 파장 변환층(331)을 덮어, 외부로부터 파장 변환층(331)을 보호할 수 있다.
본 실 시예에 따르면, 보호층(332)의 상면은 발광 장치(300)의 외부에 노출되어 광이 출사하는 출사면(330c)이 된다.
제3 실시 예의 발광 장치(300)의 반사 부재(360)의 구조 및 물질은 제2 실시 예의 발광 장치(도 8 내지 도 10)의 반사 부재(260)와 동일하다.
반사 부재(360)는 발광 칩(320)의 상면 및 파장 변환층(331)의 일부 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 반사 부재(260)는 투광 부재(230)와 다른 굴절률을 가질 수 있다.
예를 들어, 반사 부재(260)는 실리콘 수지로 형성될 수 있다. 또한, 반사 부재(260)는 실리콘 수지에 분산된 반사 물질을 더 포함할 수 있다. 여기서, 반사 물질은 TiO2일 수 있다. 반사 부재(260)는 반사 물질에 따라 굴절률이 달라질 수 있다.
장벽 부재(340)는 반사 부재(360)에 의해 노출된 파장 변환층(331)의 일부 및 보호층(332)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 보호층(332)의 상면과 장벽 부재(340)의 상면은 동일평면(coplanar)을 이루도록 형성될 수 있다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 발광 장치(400)의 평면도이다. 여기서, 도 12에서 발광 장치(400)의 장벽 부재(440)는 생략되었다. 도 13은 제4 실시 예에 따른 발광 장치(400)의 일 단면도(E1-E2)이다. 또한, 도 14는 제4 실시 예에 따른 발광 장치(400)의 다른 단면도(F1-F2)이다.
제4 실시 예에 따른 발광 장치(400)는 기판(410), 발광부(420), 투광 부재(430), 장벽 부재(440), 반사 부재(460), 제1 접착 부재(401) 및 제2 접착 부재(402)를 포함할 수 있다. 제1 접착 부재(401)는 발광 칩(420)의 전극(미도시)과 접촉하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
기판(410)은 절연층(416) 및 절연층(416)에 형성된 전도성 패턴(415)를 포함할 수 있다. 전도성 패턴(415)은 절연층(416)의 상부에 형성되어 발광부(420)와 전기적으로 연결되는 제1 회로 패턴(411)을 포함할 수 있다. 또한, 전도성 패턴(415)은 절연층(416)의 하부에 형성된 제2 회로 패턴(412) 및 방열을 위한 방열 패턴(413)을 포함할 수 있다. 또한, 전도성 패턴(415)은 절연층(416)의 내부에 형성되어 제1 회로 패턴(411)과 제2 회로 패턴(412)을 전기적으로 연결하는 비아(미아)를 포함할 수 있다.
제1 접착 부재(401)는 기판(410)과 발광부(420) 사이에 형성되며, 제2 접착 부재(402)는 발광부(420)와 투광 부재(430) 사이에 형성된다.
투광 부재(430)는 발광 장치(400)의 외부에 노출되어 광이 출사하는 출사면(430c)이 된다. 또한, 투광 부재(430)는 한쌍의 제1 측면(430a) 및 한쌍의 제2 측면(430b)을 포함할 수 있다. 이때, 투광 부재(430)는 하면을 기준으로 제1 측면(430a)이 제2 측면(430b)보다 더 작은 각도를 갖도록 기울어진 구조를 갖는다.
도 12 내지 도 14에서는 제너 다이오드를 도시하고 있지 않지만, 본 실시 예의 발광 장치(400)는 제너 다이오드를 포함할 수도 있다.
발광부(420)는 복수의 발광 칩을 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 발광부(420)는 제1 발광 칩(421) 및 제2 발광 칩(422)을 포함할 수 있다.
제1 발광 칩(421) 및 제2 발광 칩(422)은 모두 기판(410) 상에 배치되어 전도성 패턴(415)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 전도성 패턴(415)은 제1 발광 칩(421) 및 제2 발광 칩(422) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 회로 패턴이다.
도 12를 참고하면, 제1 발광 칩(421) 및 제2 발광 칩(422)은 전도성 패턴(415)에 의해서 서로 직렬 연결될 수 있다. 그러나, 제1 발광 칩(421) 및 제2 발광 칩(422)의 연결 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 발광 장치(400)는 병렬 연결된 제1 발광 칩(421)과 제2 발광 칩(422)을 포함하는 것도 가능하다.
투광 부재(430)는 발광부(420)의 상면을 덮도록 형성된다.
이때, 투광 부재(430)는 하면이 발광부(420)의 상면보다 작은 면적을 갖도록 형성된다. 여기서, 발광부(420)의 상면은 제1 발광 칩(421)의 상면과 제2 발광 칩(422)의 상면일 수 있다. 또는 발광부(420)의 상면은 제1 발광 칩(421)의 상면, 제2 발광 칩(422)의 상면 및 제1 발광 칩(421)과 제2 발광 칩(422) 사이를 포함한 영역일 수 있다.
본 실시 예에서 투광 부재(430)는 경사면인 한쌍의 제1 측면(430a)과 하면에 수직한 평면인 한쌍의 제2 측면(430b)을 포함한다.
이때, 투광 부재(430)는 한쌍의 제1 측면(430a)이 하면에서 상면으로 갈수록 서로 거리가 가까워져, 하면에서 상면으로 갈수록 단면적이 점점 감소하는 구조를 가질 수 있다.
투광 부재(430)는 제1 측면(430a)이 제2 측면(430b)보다 긴 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 투광 부재(430)는 한쌍의 제1 측면(430a)이 발광부(420)의 길이 방향에 평행하도록 배치된다. 즉, 투광 부재(430)는 나란히 배치된 제1 발광 칩(421)의 상면과 제2 발광 칩(422)의 상면에 한쌍의 제1 측면(430a)이 걸치도록 길게 형성된다.
도 12 및 도 14를 참고하면, 투광 부재(430)의 한쌍의 제2 측면(430b) 중에서 하나는 제1 발광 칩(421)의 상면에서 제1 발광 칩(421)의 측면과 평행하도록 배치된다. 또한, 투광 부재(430)의 다른 하나는 제2 발광 칩(422)의 상면에서 제2 발광 칩(422)의 측면과 평행하도록 배치된다.
투광 부재(430)의 외측에는 제1 발광 칩(421)의 상면의 일부 및 제2 발광 칩(422)의 상면의 일부가 노출될 수 있다. 제1 발광 칩(421) 및 제2 발광 칩(422)의 투광 부재(430)에 의해 노출된 부분은 장벽 부재(140)로 덮일 수 있다. 또한, 제1 발광 칩(421) 및 제2 발광 칩(422)사이에도 장벽 부재(440)가 위치한다.
제1 발광 칩(421)에서 방출된 광과 제2 발광 칩(422)에서 방출된 광은 투광 부재(430)를 거쳐 발광 장치(400)의 외부로 방출될 수 있다.
본 실시 예에 따른 발광 장치(400)는 제1 거리(X2)가 제2 거리(Y2)와 동일하거나 약간의 차이로 클 수 있다.
여기서, 제1 거리(X2)는 투광 부재(430)의 제1 측면(430a)의 하단과 제1 발광 칩(421) 또는 제2 발광 칩(422)의 제1 측면(420a)의 상단까지의 직선거리 일 수 있다.
또한, 제2 거리(Y2)는 투광 부재(430)의 제2 측면(430b)의 하단과 제1 발광 칩(421) 또는 제2 발광 칩(422)의 제2 측면(420b)의 상단까지의 직선거리 일 수 있다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 15는 제5 실시 예에 따른 발광 장치(500)의 평면도이다. 여기서, 도 15에서 발광 장치(500)의 장벽 부재(140)는 생략되었다. 도 16은 제5 실시 예에 따른 발광 장치(500)의 일 단면도(G1-G2)이다. 또한, 도 17은 제5 실시 예에 따른 발광 장치(500)의 다른 단면도(H1-H2)이다.
제5 실시 예에 따른 발광 장치(500)는 기판(510), 발광부(520), 투광 부재(530), 장벽 부재(540), 반사 부재(560), 제1 접착 부재(501) 및 제2 접착 부재(502)를 포함할 수 있다. 제1 접착 부재(501)는 발광부(520)의 전극(미도시)과 접촉하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
기판(510)은 절연층(516) 및 절연층(516)에 형성된 전도성 패턴(515)를 포함할 수 있다. 전도성 패턴(515)은 절연층(516)의 상부에 형성되어 발광부(520)와 전기적으로 연결되는 제1 회로 패턴(511)을 포함할 수 있다. 또한, 전도성 패턴(515)은 절연층(516)의 하부에 형성된 제2 회로 패턴(512) 및 방열을 위한 방열 패턴(513)을 포함할 수 있다. 또한, 전도성 패턴(515)은 절연층(516)의 내부에 형성되어 제1 회로 패턴(511)과 제2 회로 패턴(512)을 전기적으로 연결하는 비아(미아)를 포함할 수 있다.
제1 접착 부재(501)는 기판(510)과 발광부(520) 사이에 형성되며, 제2 접착 부재(502)는 발광부(520)와 투광 부재(530) 사이에 형성된다.
투광 부재(530)는 발광 장치(500)의 외부에 노출되어 광이 출사하는 출사면(530c)이 된다. 또한, 투광 부재(530)는 한쌍의 제1 측면(530a) 및 한쌍의 제2 측면(530b)을 포함할 수 있다. 이때, 투광 부재(530)는 하면을 기준으로 제1 측면(530a)이 제2 측면(530b)보다 더 작은 각도를 갖도록 기울어진 구조를 갖는다.
발광부(520)는 복수의 발광 칩을 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 발광부(520)는 제1 발광 칩(521), 제2 발광 칩(522) 및 제3 발광 칩(523)을 포함할 수 있다.
도 15를 참고하면, 제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)은 일 방향으로 길게 배치될 수 있다.
제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)은 각각 한쌍의 제1 측면(520a) 및 한쌍의 제2 측면(520b)을 포함할 수 있다.
제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)의 제1 측면(520a)은 투광 부재(530)의 제1 측면(530a)의 하단과 평행하게 위치하며, 제2 측면(520b)은 투광 부재(530)의 제2 측면(530b)의 하단과 평행하게 위치할 수 있다.
나란히 배치된 제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)은 기판(510)의 회로 패턴인 전도성 패턴(515)에 의해서 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 15에서는 제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)은 직렬로 연결된 것으로 도시되어 있지만, 전도성 패턴(515)의 구조에 따라 병렬로 연결될 수도 있다.
투광 부재(530)는 발광부(520)의 상면을 덮도록 형성된다.
여기서 발광부(520)의 상면은 제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)의 상면일 수 있다. 또는 발광부(520)의 상면은 제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)의 상면들 및 상면들 사이를 포함한 영역일 수 있다.
투광 부재(530)는 나란히 배치된 제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)의 상면을 동시에 덮도록 길게 형성될 수 있다.
본 실시 예에 따른 발광 장치(500)는 제1 거리(X3)가 제2 거리(Y3)보다 작을 수 있다. 여기서, 제1 거리(X3)는 투광 부재(530)의 제1 측면(530a)의 하단과 제1 발광 칩(521) 내지 제3 발광 칩(523)의 제1 측면(520a)의 상단까지의 직선거리 일 수 있다. 또한, 제2 거리(Y3)는 투광 부재(530)의 제2 측면(530b)의 하단과 제1 발광 칩(521) 또는 제3 발광 칩(523)의 제2 측면(520b)의 상단까지의 직선거리 일 수 있다.
본 발명에서 설명한 제1 실시 예의 발광 장치(100)는 1개의 발광 칩을 포함하고, 제4 실시 예의 발광 장치(400)는 2개의 발광 칩을 포함하며, 제5 실시 예의 발광 장치(500)는 3개의 발광 칩을 포함한다.
이때, 발광 장치는 발광 칩의 개수가 증가할수록 투광 부재의 측면의 하단과 발광 칩의 측면 간의 거리가 변경될 수 있다.
예를 들어, 발광 칩의 개수가 증가할수록 투광 부재의 제2 측면의 하단과 발광 칩의 제2 측면 간의 거리인 제2 거리가 증가할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 발광 장치는 자동차의 헤드 램프에 적용될 수 있다. 헤드 램프는 먼 거리까지 운전자의 시야를 확보하기 위해서 광의 직진성이 중요하다. 본 발명의 실시 예에 따른 발광 장치는 적어도 하나의 발광 칩을 포함하는 발광부의 상면보다 작은 단면적을 갖는 투광 부재를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 장치는 한쌍의 측면이 기울기를 갖도록 형성함으로써, 광이 외부로 방출되는 출사면의 면적을 감소시켰다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 장치는 투광 부재의 한쌍의 측면이 약 75도의 기울기를 갖도록 하고, 투광 부재의 측면을 덮는 반사 부재를 포함하여 출사면의 면적이 감소되었음에도 불구하고 광 손실을 최소화하는 동시에 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 발광 장치가 적용된 자동차의 헤드 램프는 광의 손실을 최소화하면서 광의 직진성을 향상시켜, 운전자의 시야를 좀 더 먼 거리까지 확보할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 투광 부재를 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 18을 참고하면, 본 실시 예에 따른 투광 부재(630)는 지지부재(635), 제1 입자(631) 및 제2 입자(632)를 포함할 수 있다. 지지부재(635)는 세라믹 재질로 형성된 세라믹 부재일 수 있다. 또한 지지부재(635)는 발광 칩(120)의 성장 기판과 동일한 물질로 형성되거나 동일한 원소를 포함할 수 있다. 제1 입자(631)는 광을 방출하는 발광 물질인 형광체일 수 있다. 또한, 제2 입자(632)는 광을 방출하지 않는 비발광 물질일 수 있다. 제1 입자(631) 및 제2 입자(632)는 지지부재(635) 내에 분산된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 지지부재(635)는 산화물 세라믹인 산화 알루미늄(Al2O3)으로 형성될 수 있다. 즉, 지지부재(635)는 상기 성장 기판과 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 또한 동일한 굴절률을 가지는 지지부재(635)와 성장 기판 사이에 다른 굴절률을 가지는 물질이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 다른 굴절률을 가지는 물질은 공기일 수도 있다. 또는 다른 굴절률을가지는 물질은 지지부재(635)와 상기 성장 기판을 연결하는 실리콘과 같은 접착물질일 수도 있다. 이와 같이, 다른 굴절률을 가지는 물질을 중간에 형성함으로써 광 생성부인 발광 칩의 내부로 광이 재입사되도록 하는 전반사를 방지하여 광 방출 효율을 향상시킬 수 있다.
투광 부재(630)를 형성하기 위해서 우선 산화 알루미늄 분말에 제1 입자(631)인 발광 물질의 분말과 제2 입자(632)인 비발광 물질의 분말을 혼합한 혼합 분말을 형성할 수 있다. 여기서, 비발광 물질의 분말은 불화 바륨 및 이산화 규소 중 적어도 하나로 이루어진 분말이다. 즉, 제2 입자(632)는 불화 바륨 및 이산화 규소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이후, 혼합 분말을 가압 성형하여 성형체를 형성할 수 있다.
이후, 성형체를 고온에서 소결하여 소결체인 투광 부재(630)를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 혼합 분말에 제2 입자(632)인 이산화 규소(SiO2) 및 불화 바륨(BaF2) 중 적어도 하나를 첨가하면, 투광 부재(630)의 기공도를 감소시킬 수 있다. 기공도가 감소하면, 기공에 의한 광 산란이 감소될 수 있다. 또한, 기공도가 감소하면 반대로 지지부재(635)의 순도가 향상될 수 있다. 또한, 지지부재(635)의 기공도 감소 및 순도 향상에 따라 광 투과도 역시 향상될 수 있다. 따라서, 본 실시 예의 투광 부재(630)는 발광 효율이 향상될 수 있다.
또한, 제2 입자(632)는 성형체를 소결하기 위한 소결 온도를 낮출 수 있다. 따라서, 제2 입자(632)는 소결 온도와 냉각 온도 간의 온도 차이를 감소시켜, 큰 온도 차이에 의해 형광체의 특성이 변화하는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 제2 입자(632)는 투광 부재(630) 공정시 발생하는 온도 차를 감소시켜 형광체 특성 변화로 인한 광 효율 저하를 방지할 수 있다.
이와 같은 과정을 통해서 발광 물질인 제1 입자(631)와 비발광 물질인 제2 입자(632)가 내부에 분산된 투광 부재(630)를 형성할 수 있다.
본 실시 예에서 제1 입자(631) 및 제2 입자(632)가 분산된 지지부재(635)가 산화 알루미늄으로 형성된 것을 예시로 설명하고 있지만, 지지부재(635)의 종류는 이에 한정되는 것은 아니다. 투광 부재(630)의 지지부재(635)는 제1 입자(631)와 제2 입자(632)가 분산될 수 있으며, 제1 입자(631)에서 방출되는 광과 발광 칩에서 방출되는 광이 투과되는 어떠한 물질로도 형성될 수 있다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 투광 부재의 단면 이미지이다.
도 19는 전자현미경(Scanning Electron Microscop, SEM)으로 촬영한 투광 부재(630)의 단면 이미지이다. 또한, 도 20은 전자현미경으로 촬영한 투광 부재(630)의 일부분(P)을 확대한 단면 이미지이다.
도 19를 참고하면, 산화 알루미늄으로 형성된 지지부재(635)에 발광 물질인 제1 입자(631)와 비발광 물질인 제2 입자(632)를 확인할 수 있다. 지지부재(635)에 분산된 제1 입자들(631)과 제2 입자들(632) 중 적어도 일부는 서로 연결될 수 있다. 도 20을 참고하면, 제1 입자(631)의 일부분과 제2 입자(632)의 일부분이 서로 접촉하여 제1 입자(631)와 제2 입자(632)가 서로 연결된 구조를 확인할 수 있다. 제1 입자(631)와 제2 입자(632)가 서류 연결되어 있기 때문에, 입자들의 표면이 완전하게 노출되는 것이 아니다. 제1 입자(631)의 표면의 일부를 제2 입자(632)가 덮고 있으므로 제1 입자(631)에 외부로부터의 수분이 침투하거나 열에 의한 노출을 효과적으로 막을 수 있다.
도 20을 참고하면, 발광 물질인 제1 입자(631)는 제2 입자(632)에 비해 밝으며, 모서리가 곡선 구조이다. 또한, 비발광 물질인 제2 입자(632)는 제1 입자(631)에 비해 어두우며, 모서리가 각진 구조이다. 투광 부재(630) 내부에 모양이 서로 다른 입자들이 배치되므로 지지부재(635)의 내부에서의 산란을 발생시켜 균일한 광 분포가 가능할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 결합 형태에 따라 제1 입자(631)와 제2 입자(632)는 비정형의 형태를 가질 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 입자(631)는 형광체이며, 녹색 형광체, 황색 형광체, 적색 형광체 및 시안 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 형광체는 (A, B, C)8-xO12:Ce로 표시되는 가넷계 형광체일 수 있다. 여기서, A는 Y, Lu, Tb, Gd, La, Sm 중 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다. C는 Al, Si, Ga, In 중 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다. B는 A 또는 B의 원소 중 하나일 수 있다. 또는 B는 A 또는 B와 동일한 원소 일 수 있다. 이때, B가 C의 원소 중 하나일 때, B와 C의 몰수 합은 5보다 크고 7보다 작을 수 있다. 또한, B가 A의 원소 중 하나일 때, A와 B의 몰수 합은 1보다 크고 5보다 작을 수 있다. 또한, X는 0.001보다 크고 0.5와 같거나 작을 수 있다.
형광체는 가넷(Garnets)계 형광체, 실리케이트(Silicates)계 형광체, 황화물(Sulfides)계 형광체, 산질화물(Oxynitrides)계 형광체, 질화물(Nitride)계 형광체 및 알루미네이트(Aluminates)계 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 가넷계 형광체는 A3B5O12:C의 식으로 표시될 수 있다. 여기서, A는 Y, Lu, Tb, Gd 중 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다. B는 Al, Ga, Si, In 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, C는 Ce, Nd, Er, Th 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가넷계 형광체는 Y3Al5O12:Ce(YAG:Ce)의 황색 형광체, Tb3Al5O12:Ce(TAG:Ce)의 황색 형광체, Lu3Al5O12:Ce의 녹색 형광체 등을 포함할 수 있다. 이때, YAG 형광체는 Y의 일부를 Gd으로 치환하면 피크 파장이 적색 파장 영역쪽으로 이동하여 적색 발광을 할 수 있다. 또한, Al의 일부를 Ga로 치환하면 피크 파장이 녹색 파장 영역쪽으로 이동하여 녹색 발광을 할 수 있다. 이와 같이, 형광체는 원소들의 조성비를 조절하여 발광 색을 조절할 수 있다.
또한, 실리케이트계 형광체는 (Ba, Sr, Ca)2SiO4:Eu의 녹색 또는 황색 형광체, (Sr, Ba, Ca, Mg, Zn)2Si(OD)4:Eu의 녹색 또는 황색 형광체(D는 F, Cl, S, N, Br 중 적어도 하나의 원소), Ba2MgSi3O7:Eu의 녹색 형광체, Ba2SiO4:Eu의 녹색 형광체, Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce의 녹색 형광체, Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu의 녹색 형광체 등을 포함할 수 있다.
또한, 황화물계 형광체는 (Ca,Sr)S:Eu의 적색 형광체, (Sr,Ca)Ga2S4:Eu의 녹색 형광체, SrSi2O2N2:Eu의 녹색 형광체 등을 포함할 수 있다.
또한, 산질화물계 형광체는 SiAlON:Ce의 청색 또는 녹색 형광체, βu (예를 들어, Si6-zAlzOzN8-z:Eu (0<z<4.2))의 녹색 또는 황색 형광체, α-SiAlON:Eu (예를 들어, Mz(Si, Al)12(O, N)16, 0<z≤2이고, M은 Li, Mg, Ca, Y 및 La와 Ce을 제외한 란탄족 원소)의 주황색 또는 황색 형광체, Ba3Si6O12N2:Eu의 녹색 형광체 등을 포함할 수 있다.
또한, 질화물계 형광체는 CaAlSiN3:Eu의 적색 형광체, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu의 황색 또는 적색 형광체, Sr2Si5N8:Eu의 적색 형광체 등을 포함할 수 있다.
또한, 알루미네이트계 형광체는 (Sr,Ba)Al2O4:Eu의 청색 형광체, (Mg,Sr)Al2O4:Eu의 청색 형광체, BaMg2Al16O27:Eu의 청색 형광체 등을 포함할 수 있다.
또한, 형광체는 불화물 형광체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 불화물 형광체는 A2SiF6:Mn으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다. 여기서, A는 적어도 칼륨을 포함하는 알칼리 금속 원소일 수 있다. 예를 들어, 불화물 형광체는 K2SiF6:Mn의 적색 형광체일 수 있다.
또한, 형광체는 A2[M1-aMnaF6]의 망간을 함유하는 불화물 형광체를 포함할 수 있다. 여기서, A는 K, Li, Na, Rb, Cs 및 NH4로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다. M은 제4족 원소 및 제14족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소일 수 있다. a는 0<a<0.2일 수 있다.
망간을 함유하는 불화물 형광체(KSF 형광체라 지칭함)는 4가의 망간 이온이 도핑된 것으로, 약 630nm 영역의 적색광을 발광할 수 있다. 또한, 망간을 함유하는 불화물 형광체는 색을 나타내는 피크 파장이 2개이며, 이에 따라 색재현율이 높다는 장점이 있다.
또한, 망간을 함유하는 형광체는 옥시도할라이드(Oxiodohalide) 호스트 격자에 기초한 (A4-aBa)m/2+n/2X2m[MX4O2]n으로 표현되는 적색 형광체를 포함할 수 있다. 여기서, A는 수소(H), 중수소(D) 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. B는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH4, ND4, NR4 또는 이들의 둘 이상의 혼합물들로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. R은 알킬 또는 아릴 라디칼일 수 있다. X는 F, Cl 또는 이들의 혼합물들로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. M은 Cr, Mo, W, Re 또는 이들의 둘 이상의 혼합물들로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 0 ≤ a ≤ 4이고, 0<m≤10이며, 1≤n≤10일 수 있다.
시안 형광체는 LuAG 물질 및 실리케이트 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실리케이트 형광체는 시안광을 방출하지만, 장시간 동안 열 및 수분에 노출되면, 열화로 인한 신뢰성 저하 및 광 효율 감소가 나타난다.
그러나 본 발명의 실시 예에 따른 시안 형광체는 실리케이트 물질에 높은 신뢰성을 갖는 LuAG 물질을 추가하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 시안 형광체는 실리케이트 물질과 LuAG 물질을 모두 포함하여, 신뢰성 높은 시안광을 방출할 수 있다.
또한, 시안 형광체는 광 흡수 물질을 추가로 포함할 수 있으며,3가 화합물, 네오디뮴(Neodymium, Nd) 물질 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 네오디뮴 물질은 네오디뮴 산화물(Neodymium Oxide)일 수 있다.
도 21은 제1 발광 장치와 제2 발광 장치의 광 스펙트럼을 비교한 그래프이다.
여기서, 제1 발광 장치(601)는 LuAG 물질로 이루어진 형광체를 포함하며, 제2 발광 장치(602)는 LuAG 물질과 광 흡수 물질을 포함하는 형광체를 포함한다. 또한, 제1 발광 장치(601)와 제2 발광 장치(602)는 청색광을 방출하는 동일한 발광 칩을 포함한다. 예를 들어, 광 흡수 물질은 Nd 물질, 즉, 네오디뮴 산화물일 수 있다.
도 21을 참고하면, 제1 발광 장치(601)는 약 450nm의 파장에서 가장 높은 피크 파장이 형성되어 있으며, 약 470nm 이상의 파장대에서 광의 세기(intensity)가 다른 영역에 비해 상대적으로 점점 감소하는 스펙트럼을 갖는다.
또한, 광 스펙트럼을 살펴보면, 제2 발광 장치(602)는 복수의 변곡점을 갖는다. 특히 제2 형광체는 약 450nm의 파장에서 가장 높은 피크 파장을 가지며, 약 470nm 이상의 파장대에서도 복수의 변곡점을 갖는다. 또한, 제2 발광 장치(602)의 광 스펙트럼은 약 550nm~ 600nm에서 가장 낮은 광 세기의 변곡점을 갖는다. 제1 발광 장치(601)와 제2 발광 장치(602)의 스펙트럼을 비교하면, 제2 발광 장치(602)는 가장 높은 피크 파장을 갖는 약 450nm 이상의 파장대에서 제1 발광 장치(601)보다 낮은 광 세기를 갖는다. 즉, 제2 발광 장치(602)의 형광체에 포함된 광 흡수 물질이 발광 칩 및 LuAG 물질에서 방출된 광의 일부를 흡수한다는 것을 알 수 있다.
또한, 제2 발광 장치(602)의 광 스펙트럼이 제1 발광 장치(601)의 광 스펙트럼보다 많은 변곡점을 갖는다. 즉, 광 흡수 물질은 특정 한 파장대의 광을 흡수하는 것이 아니라 다양한 파장대에서 불규칙하게 광을 흡수하기 때문이다. 변곡점은 적어도 5개 이상이 형성될 수 있다.
도 21을 참고하면, 광 흡수 물질은 약 500nm 이상 540nm 이하와 약 570nm 이상 600nm 이하에서 발광 칩 및 LuAG 물질에서 방출되는 광을 특히 많이 흡수하여 광 세기를 감소시키는 것을 확인할 수 있다. 특히, 다른 파장 영역과 비교하였을 때, 약 570nm 이상 600nm 이하에서 제2 발광 장치(602)의 광 세기가 제1 발광 장치(601)에 비해 현저하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 광 흡수 물질이 다른 파장 영역에 비해 약 570nm 이상 600nm 이하의 파장대의 광을 많이 흡수한다는 것을 알 수 있다. 이에 따라 상대적으로 제2 발광 장치(602)의 광 스펙트럼은 약 550~600nm 파장대에서 낮은 광 세기의 변곡점을 갖는다. 즉, 610~650nm에서의 곡률로 연장하여 단파장(550nm)까지 가상의 선(L1)을 형성할 때, 가상의 곡률보다 아래 영역에 변곡점이 형성된다. 또한 가장 낮은 광 세기의 변곡점(550nm~600nm에 형성된 변곡점)을 기준으로 오른쪽의 파장대역의 스펙트럼에서 발생되는 피크의 높이가 왼쪽의 파장대역에 형성되는 피크들의 높이보다 낮을 수 있는데, 이렇게 피크의 높이가 낮더라도 변곡점에 의하여 파장 분리가 가능해지기 때문에 정교한 시안광을 구현할 수 있다.
특히 광 흡수 물질을 사용하는 경우, 청색과 녹색에 비해 황색 파장대의 광을 많이 흡수하기 때문에, 광 흡수 물질을 포함하는 형광체는 더 정교한 시안광을 구현할 수 있다.
또한, 도 21을 참고하면, 제2 발광 장치(602)의 광 스펙트럼은 제1 발광 장치(601)의 광 스펙트럼에 비해 전체적으로 낮은 광 세기를 가지며, 피크 파장의 반치폭도 좁다는 것을 알 수 있다.
또한, 제2 발광 장치(602)의 광 스펙트럼은 제1 발광 장치(601)의 광 스펙트럼에 비해 약 550nm 이상의 꼬리쪽 부분의 광의 세기가 약하다 즉, 제2 발광 장치(602)의 광 스펙트럼은 제1 발광 장치(601)의 광 스펙트럼보다 시안광과 상관없는 파장대의 광이 시안광을 이루는 파장대의 광에 비해 적어 시안광의 순도가 향상될 수 있다.
이와 같이, 광 흡수 물질은 발광 장치에서 방출하는 광의 색 순도를 향상시킬 수 있다.
도 22는 제3 발광 장치와 제4 발광 장치의 광 스펙트럼을 비교한 그래프이다.
여기서, 제3 발광 장치(603)는 LuAG 물질과 실리케이트 물질로 이루어진 형광체를 포함하며, 제4 발광 장치(604)는 LuAG 물질, 실리케이트 물질과 광 흡수 물질을 포함하는 형광체를 포함한다. 또한, 제3 발광 장치(603)와 제4 발광 장치(604)는 청색광을 방출하는 동일한 발광 칩을 포함한다. 예를 들어, 광 흡수 물질은 Nd 물질, 즉, 네오디뮴 산화물일 수 있다.
LuAG 물질과 실리케이트 물질을 혼합한 형광체를 적용한 발광 장치는 실리케이트 물질만 포함하는 형광체가 적용된 발광 장치보다 신뢰성이 향상될 수 있다. 예를 들어, LuAG 물질의 함량이 전체 형광체 햠량의 70% 이상인 경우 발광 장치의 신뢰성 향상에 효과적일 수 있다.
도 22를 참고하면, 광 스펙트럼을 살펴보면, 제3 발광 장치(603)는 약 460~480nm 및 약 510~530nm에서 각각 변곡점 또는 피크 파장을 갖는다.
또한, 제4 발광 장치(604)의 광 스펙트럼은 제3 발광 장치(603)보다 더 많은 복수의 변곡점을 갖는다. 제4 발광 장치(604)는 약 450~480nm 및 약 500~520nm에서 각각 높은 피크 파장을 갖는다. 또한, 제4 발광 장치(604)의 광 스펙트럼은 다른 파장대 영역에서 복수의 변곡점을 갖는다. 즉, 광 흡수 물질은 발광 칩 및 LuAG 물질에서 방출되는 광을 다양한 파장대에서 불규칙적으로 흡수한다는 것을 알 수 있다. 또한, 광 흡수 물질은 다른 파장 영역에 비해 약 570nm 이상 600nm 이하의 파장대의 광인 황색광을 많이 흡수한다는 것을 알 수 있다. 이에 따라 상대적으로 제4 발광 장치(604)의 광 스펙트럼은 약 600nm 파장대에서 낮은 광 세기의 변곡점을 갖는다. 즉, 610~650nm에서의 곡률을 연장하여 단파장(550nm)까지 가상의 선(L2)를 형성할 때, 가상의 곡률보다 아래 영역에 변곡점이 형성된다. 이렇게 피크의 높이가 낮더라도 변곡점에 의하여 파장 분리가 가능해지기 때문에 정교한 시안광을 구현할 수 있다.
도 20 및 도 22를 통해서, 시안 형광체에 광 흡수 물질을 추가하면, 시안광의 순도를 향상시켜 더 정확한 시안광 구현이 가능하다는 것을 알 수 있다.
도 23은 본 발명의 시안 형광체의 다양한 실시 예에 따른 색좌표를 나타낸 그래프이다.
시안광의 표준 색좌표(CIE(X, Y))의 표준 범위(S)는 X는 0.12 내지 0.20이며, Y는 0.35 내지 0.40이다.
제1 발광 장치(605)는 실리케이트 물질로 구성된 형광체를 포함한다. 제2 발광 장치(606)는 LuAG 물질과 실리케이트 물질이 5:5 비율로 혼합된 형광체를 포함한다. 제3 발광 장치(607)는 LuAG 물질과 실리케이트 물질이 6:4 비율로 혼합된 형광체를 포함한다. 또한, 제4 발광 장치(608)는 LuAG 물질과 실리케이트 물질이 7:3비율이며, 광 흡수 물질이 소량 혼합된 형광체를 포함한다.
도 23은 제1 발광 장치 내지 제4 발광 장치(605, 606, 607, 608) 각각에서 방출된 광을 측정하여 CIE 좌표 상에 표시한 것이다.
도 23을 참고하면, 제1 발광 장치(605)의 광의 색좌표를 기준으로 제2 발광 장치 내지 제4 발광 장치(606, 607, 608)의 광들의 X축 및 Y축의 좌표가 증가하였다. 이와 같은 색좌표의 변화는 LuAG 물질에 의해서 녹색광이 보완되었기 때문이라 할 수 있다.
또한, 제4 발광 장치(608)의 광은 제2 발광 장치(606) 및 제3 발광 장치(607)의 광들의 색좌표 보다 X축 및 Y축의 좌표가 감소하였다. 또한, 제4 발광 장치(608)를 통해 측정한 광의 색좌표의 대부분은 시안광의 표준 색좌표 범위(S)에 포함된다. 이를 통해서, 광 흡수 물질이 청색광의 일부와 황색광의 일부를 흡수하였기 때문이라 할 수 있다.
이와 같이, 발광 장치에 실리케이트 물질, LuAG 물질 및 광 흡수 물질을 혼합한 형광체를 적용하여 이러한 CIE 범위 좌표 범위를 가지는 정확한 시안광을 구현할 수 있다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다. 도 24는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 장치의 평면도이다. 또한, 도 25를 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 장치의 단면도(I1-I2)이다.
도 24 및 도 25를 참고하면, 발광 장치(600)는 기판(610), 발광 칩(120), 투광 부재(731) 및 장벽 부재(640)를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시 예의 따른 발광 장치(600)는 발광 칩(120)과 투광 부재(731)를 서로 접착시키는 접착층(670)을 더 포함할 수 있다.
본 실시 예의 투광 부재(731)는 도 24 및 도 25에 도시된 구조로 한정되지 않는다. 본 실시 예의 투광 부재(731)는 이전 실시 예에서 설명한 투광 부재들의 구조 및 구성 요소를 조합한 것일 수 있다.
또한, 본 실시 예를 포함한 다른 실시 예에서 기판(610)의 구조가 해당 도면에 도시된 구조로 한정되지 않는다. 기판(610)은 절연층(116)과 전도성 패턴(615)을 포함하며, 전도성 패턴(615)이 발광 칩(120)과 전기적으로 연결될 수 있는 어떠한 구조도 될 수 있다. 또한, 전도성 패턴(615)의 구조 역시 다양하게 변경될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 접착층(670)은 발광 칩(120)과 투광 부재(731) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 도 24 및 도 25를 참고하면, 접착층(670)의 일부는 투광 부재(731)에 의해 노출된 발광 칩(120)의 상면을 덮을 수 있다. 또한, 발광 칩(120)의 상면을 덮는 접착층(670)의 일부는 도 25에 도시된 바와 같이, 투광 부재(731)의 측면의 일부를 덮을 수 있다.
접착층(670)은 발광 칩(120)에서 방출되는 광이 투과되는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 접착층(670)은 투명 실리콘으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시 예의 발광 장치(600)는 기판(610) 상에 형성된 복수의 장벽 부재를 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따르면, 장벽 부재(640)는 제1 장벽 부재 내지 제3 장벽 부재(641, 642, 643)를 포함할 수 있다.
제1 장벽 부재(641)는 발광 칩(120)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 장벽 부재(641)의 상단은 발광 칩(120)의 측면의 상단에 위치할 수 있다. 즉, 제1 장벽 부재(641)는 발광 칩(120)의 측면 전체를 덮도록 형성될 수 있다.
또한, 제1 장벽 부재(641)는 외측면이 기울기를 갖는 경사면일 수 있다. 예를 들어, 제1 장벽 부재(641)는 상부에서 하부 방향으로 갈수록 두꺼워지는 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 장벽 부재(641)의 외측면은 평면 또는 곡면 구조일 수 있다. 또한, 제1 장벽 부재(641)의 외측면이 곡면일 때, 외측면은 상부 방향으로 볼록하거나 하부 방향으로 오목한 구조일 수 있다.
제2 장벽 부재(642)는 기판(610) 상에 형성되며, 기판(610)의 테두리를 따라 형성될 수 있다. 또한, 제2 장벽 부재(642)는 내측에 발광 칩(120)과 투광 부재(731)가 배치되는 공간인 캐비티를 갖는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 제2 장벽 부재(642)의 내측면은 발광 칩(120) 및 투광 부재(731)와 이격될 수 있다. 또한, 제2 장벽 부재(642)의 내측면 전체는 제1 장벽 부재(641)와 이격될 수도 있다. 또는 제2 장벽 부재(642)는 내측면의 적어도 일부가 제1 장벽 부재(641)와 접촉할 수도 있다.
또한, 제2 장벽 부재(642)의 상면은 상부 방향으로 볼록한 구조를 포함할 수 있다. 그러나 제2 장벽 부재(642)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제2 장벽 부재(642)는 상면이 평탄한 구조일 수도 있다.
제2 장벽 부재(642)는 제3 장벽 부재(643)가 형성될 때, 제3 장벽 부재(643)가 기판(610)의 상면에서 외부로 흐르는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 즉, 제2 장벽 부재(642)는 제3 장벽 부재(643)를 이루는 물질이 캐비티를 채워 투광 부재(731)의 상면을 제외한 캐비티에 위치한 구성부들을 덮도록 할 수 있다.
제3 장벽 부재(643)는 제2 장벽 부재(642)의 캐비티를 채워 제3 장벽 부재(643)에 의해 노출된 기판(610)의 상면, 발광 칩(120) 및 투광 부재(731)를 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 제3 장벽 부재(643)는 제1 장벽 부재(641)가 형성된 경우, 제1 장벽 부재(641)도 덮도록 형성될 수 있다. 이때, 제3 장벽 부재(643)는 발광 장치(600)의 출사면인 투광 부재(731)의 상면을 외부로 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 제3 장벽 부재(643)의 상면은 투광 부재(731)의 상면과 동일한 수평 선상에 위치할 수 있다. 또는 제3 장벽 부재(643)는 투광 부재(731)의 상면을 노출하면서 투광 부재(731)의 측면을 모두 덮는 구조라면, 상면 전체가 투광 부재(731)의 상면과 동일 수평 선상에 위치하는 구조가 아니어도 된다.
제3 장벽 부재(643)는 제2 장벽 부재(642)의 캐비티를 채워 기판(610)의 상면에 형성된 전도성 패턴(615), 발광 칩(120), 투광 부재(731)를 발광 장치(600)의 외부 환경으로부터 보호할 수 있다.
제1 장벽 부재 내지 제3 장벽 부재(641, 642, 643)는 발광 장치(600)의 내부 구성부들을 보호할 수 있는 어떠한 재질로도 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 장벽 부재 내지 제3 장벽 부재(641, 642, 643) 실리콘 수지로 형성될 수 있다. 또한, 제1 장벽 부재 내지 제3 장벽 부재(641, 642, 643) 중 적어도 하나는 반사 물질을 더 포함할 수 있다. 반사 물질을 포함하는 장벽 부재(640)는 발광 칩(120)에서 방출된 광을 반사할 수 있다.
예를 들에, 제1 장벽 부재(641)가 반사 물질을 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 장벽 부재(641)는 발광 칩(120)의 측면에서 방출된 광을 반사하여 발광 칩(120)의 상면에서 발광 칩(120)의 외부로 방출되도록 할 수 있다. 따라서, 제1 장벽 부재(641)에 의해서 발광 칩(120)의 광은 발광 칩(120)의 상면을 통과하여 투광 부재(731)로 입사될 수 있다. 예를 들어, 반사 물질은 TiO2일 수 있다.
도 26은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이며, 도 27은 본 발명의 제8 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 26은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 발광 장치(700)의 단면을 도시한 것이며, 도 27은 본 발명의 제8 실시 예에 따른 발광 장치(800)의 단면을 도시한 것이다.
제7 실시 예 및 제8 실시 예에 따른 발광 장치(700, 800)는 서로 마주하는 양 측면(732a, 733a)이 곡면으로 이루어진 투광 부재(732, 733)를 포함한다. 예를 들어, 투광 부재(732, 733)는 서로 마주하는 한쌍의 측면(732a, 733a)은 오목한 구조이며, 다른 한쌍의 측면(732a)은 투광 부재(732, 733)의 하면에 수직한 구조일 수 있다.
도 26을 참고하면, 제7 실시 예에 따른 발광 장치(700)는 투광 부재(732)가 발광 칩(120)의 상면의 일부를 덮도록 형성된다. 투광 부재(732)는 하면이 발광 칩(120)의 상면보다 작은 면적을 갖도록 형성되며, 투광 부재(732)의 하면 테두리는 발광 칩(120)의 상면 테두리 내측에 위치한다.
도 27을 참고하면, 제8 실시 예에 따른 발광 장치(800)는 투광 부재(733)가 발광 칩(120)의 상면 전체를 덮도록 형성된다. 예를 들어, 투광 부재(733)의 하면은 발광 칩(120)의 상면과 동일한 면적을 가질 수 있다. 도 27을 참고하면, 투광 부재(733)의 하면 테두리가 발광 칩(120)의 상면 테두리 상에 위치한다.
그러나 본 실시 예의 발광 장치(700, 800)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 실시 예의 발광 장치(700, 800)는 투광 부재(732, 733)의 하면이 발광 칩(120)의 상면보다 큰 면적을 가지며, 투광 부재(732, 733)의 하면 테두리가 발광 칩(120)의 외측에 위치하는 구조를 갖도록 형성될 수 있다.
도 28 내지 도 30은 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 28은 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 장치(900)의 평면도이다. 도 29는 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 장치(900)의 일 단면도(J1-J2)이다. 또한, 도 30은 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 장치(900)의 다른 단면도(J3-J4)이다.
제9 실시 예에 따른 발광 장치(900)는 모든 측면이 경사면인 투광 부재(734)를 포함할 수 있다. 또한, 도 29 및 도 30을 참고하면, 투광 부재(734)는 서로 마주하는 양 측면이 상부에서 하부로 갈수록 거리가 증가하는 구조를 갖는다. 따라서, 투광 부재(734)는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 증가한다. 또한, 도 28을 참고하면, 투광 부재(734)는 상면 테두리가 하면 테두리의 내측에 위치하는 구조를 갖는다.
도 28 내지 도 30을 참고하면, 본 실시 예의 발광 장치(900)는 투광 부재(734)의 하면이 발광 칩(120)의 상면보다 작은 단면적을 갖도록 형성된다. 그러나 본 실시 예의 발광 장치(900)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 실시 예의 발광 장치(900)는 투광 부재(734)의 하면이 발광 칩(120)의 상면과 동일하거나 큰 단면적을 갖는 구조일 수도 있다.
도 31은 본 발명의 제10 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다. 또한, 도 32는 본 발명의 제11 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 31은 본 발명의 제10 실시 예에 따른 발광 장치(1000)의 단면을 도시한 것이고, 도 32는 본 발명의 제11 실시 예에 따른 발광 장치(1100)의 단면을 도시한 것이다.
제10 실시 예 및 도 11 실시 예에 따른 발광 장치(1000, 1100)는 측면들(735a, 736a)이 곡면(7351a, 7361a) 및 평면(7352a, 7362a)을 포함하는 투광 부재(735, 736)를 포함할 수 있다. 도 31 및 도 32를 참고하면, 투광 부재(735, 736)는 측면들(735a, 736a)은 평면(7352a, 7362a)의 상부에 곡면(7351a, 7361a)이 위치하는 구조일 수 있다.
도 31을 참고하면, 제10 실시 예에 따르면, 투광 부재(735)의 측면(735a)의 평면(7352a)은 투광 부재(735)의 하면과 수직하게 배치된다.
도 32를 참고하면, 제11 실시 예에 따르면, 투광 부재(736)의 측면(736a)의 평면(7362a)은 투광 부재(736)의 하면과 경사지게 배치된다. 예를 들어, 투광 부재(736)는 서로 마주하는 양 측면(736a)의 평면들(7362a)이 하부로 갈수록 서로 멀어질 수 있다.
또한, 제10 실시 예 및 제11 실시 예에 따른 발광 장치(1000, 1100)는 투광 부재(735, 736)의 하면이 발광 칩(120)의 상면보다 큰 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 따라서, 투광 부재(735, 736)의 하면 테두리가 발광 칩(120)의 외측에 위치할 수 있다.
또한, 제10 실시 예 및 제11 실시 예에 따르면, 투광 부재(735, 736)는 상면이 하면보다 작은 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 투광 부재(735, 736)의 상면의 면적은 발광 칩(120)의 상면의 면적보다 작을 수 있다.
따라서, 제10 실시 예 및 제11 실시 예의 발광 장치(1000, 1100)는 발광 칩(120)의 상면 테두리가 투광 부재(735, 736)의 하면 테두리와 상면 테두리 사이에 위치할 수 있다.
또한, 제10 실시 예 및 제11 실시 예에 따르면, 제1 장벽 부재(641)는 투광 부재(735, 736)의 하면 및 발광 칩(120)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1 장벽 부재(641)의 상단은 투광 부재(735, 736)의 하면 테두리에 위치할 수 있다. 또는 제1 장벽 부재(641)의 상단은 투광 부재(735, 736)의 측면에 위치할 수 있다. 이때, 제1 장벽 부재(641)는 투광 부재(735, 736)의 측면의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
제10 실시 예 및 제11 실시 예에서 투광 부재(735, 736)가 모든 측면들이 곡면과 평면을 포함하는 구조로 형성된다고 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 투광 부재(735, 736)는 서로 마주하는 한쌍의 측면들만이 곡면과 평면을 갖는 구조로 형성될 수도 있다. 또한, 투광 부재(735, 736)는 서로 마주하는 한쌍의 측면들의 테두리가 발광 칩(120)의 상면의 테두리보다 외측에 위치할 수 있다. 이때, 투광 부재(735, 736)의 다른 한쌍의 측면들의 테두리는 발광 칩(120)의 상면의 테두리의 상부에 위치하거나 발광 칩(120)의 상면의 내측에 위치할 수 있다.
도 33은 본 발명의 제12 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 33은 본 발명의 제12 실시 예에 따른 발광 장치의 단면을 도시한 것이다.
본 발명의 제12 실시 예에 따른 발광 장치(1200)는 복수의 발광 칩(120)으로 구성된 발광부(1220) 및 발광부(1220)의 상면을 덮는 투광 부재(1230)를 포함할 수 있다. 투광 부재(1230)의 하면은 발광부(1220)의 상면보다 작은 면적을 가질 수 있다. 따라서, 투광 부재(1230)의 하면 테두리는 발광부(1220)의 상면 테두리의 내측에 위치할 수 있다.
또한, 본 실시 예의 발광 장치(1200)는 복수의 발광 칩(120) 사이 형성된 반사 부재(1280)를 추가로 포함할 수 있다. 도 33을 참고하면, 반사 부재(1280)는 기판(610)의 상부에 형성되며, 상부 방향으로 볼록한 구조로 형성될 수 있다. 반사 부재(1280)는 발광 칩들(120)의 서로 마주하는 측면들(1220a)에서 방출되는 광을 반사할 수 있다. 반사 부재(1280)의 볼록한 구조에 의해서 반사 부재(1280)에서 반사된 광이 상부에 위치한 투광 부재(1230)로 향할 수 있다. 도 33에서는 반사 부재(1280)가 볼록한 구조로 도시되어 있지만, 반사 부재(1280)의 구조는 반사된 광이 투광 부재(1230)를 향하도록 할 수 있는 어떠한 구조도 될 수 있다.
반사 부재(1280)는 광을 반사할 수 있는 어떠한 물질로도 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(1280)는 TiO2와 같은 반사 물질을 함유한 수지로 형성될 수 있다.
본 실시 예에서 반사 부재(1280)는 장벽 부재(640)와는 별개의 구성인 것으로 설명하였다. 그러나 반사 부재(1280)는 장벽 부재(640)와 동일한 구성일 수 있다. 즉, 반사 부재(1280)는 광을 반사할 수 있는 장벽 부재(640)와 동일한 재질로 형성되며, 장벽 부재(640)와 동일한 공정에서 동일한 방식으로 형성될 수 있다.
반사 부재(1280)와 투광 부재(1230) 사이에 접착제(1290)가 더 형성될 수 있다. 따라서, 접착제(1290)는 복수의 발광 칩(120) 사이의 접착력 및 복수의 발광 칩(120)과 투광 부재(1230) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 접착제(1290)는 광이 투과하는 물질로 형성될 수 있다. 따라서, 반사 부재(1280)에서 반사된 광이 접착제(1290)를 통과하여 투광 부재(1230)에 입사될 수 있다.
도 34는 본 발명의 제13 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 예시도이다.
도 34를 참고하면, 제13 실시 예에 따른 발광 장치(1300)는 하부에 적어도 하나의 홈(1317)이 형성된 기판(1310)을 포함할 수 있다. 기판(1310)에 형성된 홈(1317)은 방열 패턴일 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 기판(1310)에 형성된 홈(1317)에 의해서 공기와 접촉하는 기판(1310)의 면적이 증가하게 된다. 즉, 발광 장치(1300)에서 발생한 열이 공기 중으로 방출될 수 있는 방열 면적이 증가할 수 있다. 이와 같이 홈(1317)이 형성된 기판(1310)을 포함하는 발광 장치(1300)는 발광 효율이 향상될 수 있다.
또한, 홈(1317)은 기판(1310)의 하면뿐만 아니라 공기 중에 노출되는 측면에 더 형성될 수 있다. 따라서, 발광 장치(1300)의 방열 면적이 증가하여 방열 효율이 더 향상될 수 있다.
도면을 통해 설명한 본 발명의 다양한 실시 예의 발광 장치들의 구조는 해당 도면의 구조로만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 발광 장치는 이전에 설명한 다양한 실시 예의 발광 장치들에 포함된 구성부들의 구조, 성분 및 특징을 조합으로 이루어질 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참고한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가 개념으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 전도성 패턴이 형성된 기판;
    상기 기판 상에 실장되어, 상기 전도성 패턴과 전기적으로 연결되며, 광을 생성하는 광 생성부;
    상기 광 생성부 상에 형성되는 제1 광 방출부;
    상기 제1 광 방출부 상에 형성되며, 광이 투과하는 지지부재 및 상기 지지부재에 분산된 입자를 포함하는 제2 광 방출부; 및
    상기 기판의 상부에 형성되어 상기 광 생성부, 상기 제1 광 방출부 및 상기 제2 광 방출부를 둘러싸는 장벽 부재;를 포함하고,
    상기 장벽 부재는 상기 제2 광 방출부의 상면의 적어도 일부를 노출하며,
    상기 제1 광 방출부와 상기 제2 광 방출부는 적어도 하나의 동일한 물질을 포함하는 발광장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광장치에서 방출되는 광의 스펙트럼은 610nm~650nm에서의 곡률을 갖는 가상의 선을 550nm까지 연장하여 형성할 때, 상기 가상의 선보다 아래 영역에 형성된 변곡점을 포함하는 발광장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 와 상기 제1 광 방출부와 상기 제2 광 방출부는 동일한 굴절률을 가지는 물질을 포함하는 발광 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 광 방출부와 상기 제2 광 방출부 사이에는 상기 제1 광 방출부 및 상기 제2 광 방출부의 굴절률과 다른 굴절률을 가지는 영역을 포함하는 발광 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 입자는 제1 입자 및 제2 입자를 포함하며, 상기 제1 입자는 LuAG 물질 또는 LuAG 물질 및 실리케이트 물질을 포함하는 발광 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 입자는 제1 입자 및 제2 입자를 포함하며, 상기 제2 입자는 Nd(Neodymium) 물질인 발광 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 입자는 제1 입자 및 제2 입자를 포함하며, 상기 제1 입자의 일부분과 상기 제2 입자의 일부분이 서로 접촉하는 발광 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 광 방출부는 상면이 하면보다 작은 단면적을 갖는 구조인 발광 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 광 방출부는 서로 마주하는 한쌍의 제1 측면 및 다른 한쌍의 제2 측면을 포함하며,
    상기 한쌍의 제1 측면은 경사를 갖는 경사면인 발광 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 한쌍의 제1 측면은 곡면 및 평면 중 적어도 하나를 포함하는 발광 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 광 방출부의 상기 하면은 상기 제1 광 방출부의 상면보다 작은 면적을 갖는 발광 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 광 방출부의 하면 테두리 중 적어도 일부는 상기 제1 광 방출부의 상면 테두리의 내측에 위치하는 발광 장치.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 광 방출부의 상기 하면은 상기 제1 광 방출부의 상면과 동일하거나 그보다 큰 면적을 갖는 발광 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 장벽부재는,
    상기 광 생성부 및 상기 제1 광 방출부의 측면을 덮는 제1 장벽 부재;
    상기 기판의 테두리를 따라 형성되며, 상기 광 생성부, 상기 제1 광 방출부, 상기 제2 광 방출부 및 상기 제1 장벽 부재가 위치하는 캐비티를 형성하는 제2 장벽 부재; 및
    상기 제2 장벽 부재의 상기 캐비티를 채우는 제3 장벽 부재;를 포함하는 발광 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 장벽 부재는 반사 물질을 포함하는 발광 장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 장벽 부재, 상기 제2 장벽 부재 및 상기 제3 장벽 부재 중 적어도 하나는 반사 물질을 포함하는 발광 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 장벽 부재는 반사 물질을 포함하는 발광 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 광 방출부의 측면을 덮는 반사 부재를 더 포함하는 발광 장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 생성부는 단수 또는 복수로 구비되는 발광 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 광 방출부는 X는 0.12 내지 0.20이며, Y는 0.35 내지 0.40의 색좌표 범위(X, Y)를 갖는 광을 방출하는 발광 장치.
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