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WO2016089052A1 - 발광 모듈 - Google Patents

발광 모듈 Download PDF

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Publication number
WO2016089052A1
WO2016089052A1 PCT/KR2015/012876 KR2015012876W WO2016089052A1 WO 2016089052 A1 WO2016089052 A1 WO 2016089052A1 KR 2015012876 W KR2015012876 W KR 2015012876W WO 2016089052 A1 WO2016089052 A1 WO 2016089052A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light emitting
reflective sheet
disposed
light
optical lens
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/012876
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
강민수
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to US15/532,913 priority Critical patent/US10186643B2/en
Priority to CN201580066053.6A priority patent/CN107004749B/zh
Publication of WO2016089052A1 publication Critical patent/WO2016089052A1/ko

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    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/80—Light emitting diode

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting module.
  • a light emitting device such as a light emitting device, is a kind of semiconductor device that converts electrical energy into light, and has been spotlighted as a next-generation light source by replacing a conventional fluorescent lamp and an incandescent lamp.
  • light emitting diodes Since light emitting diodes generate light using semiconductor devices, they consume much less power than incandescent lamps that generate light by heating tungsten or fluorescent lamps that generate light by colliding ultraviolet light generated through high-pressure discharge with phosphors. .
  • the light emitting diode since the light emitting diode generates light using the potential gap of the semiconductor device, the light emitting diode has a longer life, a faster response characteristic, and an environment-friendly characteristic than a conventional light source.
  • the light emitting diodes have been increasingly used as light sources for lighting devices such as various lamps, display devices, electronic signs, and street lamps that are used indoors and outdoors.
  • the embodiment provides a new optical lens and a light emitting module having the same.
  • the embodiment provides a light emitting module capable of reflecting side light of a light emitting element disposed under an optical lens to an incident surface of an optical lens.
  • the embodiment provides a light emitting module in which an open area of a reflective sheet on which a light emitting device is disposed is smaller than an incident surface of an optical lens.
  • the embodiment provides a light emitting module capable of injecting light emitted from an upper surface and a side surface of a light emitting device into an incident surface of an optical lens.
  • the embodiment provides a light emitting module in which a reflective sheet disposed below an optical lens and around a light emitting element is bonded to a circuit board with an adhesive layer.
  • the embodiment provides a light emitting module capable of improving light distribution by arranging a reflective sheet disposed around a light emitting element larger than a bottom surface of an optical lens.
  • the light emitting module may include a circuit board; A light emitting element disposed on the circuit board; An optical lens disposed on the light emitting element; A reflective sheet disposed between the optical lens and the circuit board; And an adhesive layer disposed between the reflective sheet and the circuit board, wherein the optical lens comprises: an incident surface having a recess on the light emitting element; A reflective surface reflecting light incident on the incident surface; And an emission surface disposed around an outer circumference, wherein the reflective sheet includes an open area in which the light emitting device is disposed, and the open area is wider than the width of the light emitting device and narrower than the width of the incident surface of the optical lens.
  • the light emitting module may include a circuit board; A light emitting element disposed on the circuit board; An optical lens disposed on the light emitting element; A reflective sheet disposed between the optical lens and the circuit board; And an adhesive layer disposed between the reflective sheet and the circuit board, wherein the optical lens comprises: an incident surface having a recess on the light emitting element; And an emission surface for emitting light incident on the incident surface, wherein the reflective sheet has an inner side facing the side of the light emitting element under the recess.
  • the embodiment can reduce noise such as hot spots due to light extracted from the optical lens.
  • the embodiment may improve the light distribution by changing the path of side light of the light emitting device disposed under the optical lens.
  • the reflective sheet on the circuit board may be disposed larger than the optical lens to improve the uniformity of light.
  • the embodiment can improve the reliability of the light emitting module having the optical lens.
  • the embodiment can improve the reliability of the light unit having the optical lens.
  • the embodiment can improve the reliability of the lighting system having the light emitting module.
  • FIG. 1 is a plan view of a light emitting module according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of the light emitting module of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view illustrating the light emitting device and the circuit board of FIG. 2.
  • 5 to 13 illustrate examples of an open area of a reflective sheet according to an embodiment.
  • FIG. 14 is a side cross-sectional view illustrating the optical lens of FIG. 2.
  • 15 and 16 are diagrams illustrating an extraction path of light emitted from the light emitting device of FIG. 2.
  • 17 to 20 illustrate examples of an incident surface of an optical lens according to an exemplary embodiment and a diagram for describing the same.
  • FIG. 21 is a perspective view of an optical lens of the light emitting module of FIG. 2.
  • FIG. 22 is a side view of the optical lens of FIG. 12.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating another example of a light emitting device in the light emitting module of FIG. 2.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating another example of a light emitting device in the light emitting module of FIG. 2.
  • 25 is a diagram illustrating a display device having the light emitting module of FIG. 1.
  • 26 is a graph comparing the brightness of the Examples and Comparative Examples.
  • 27A and 27B are diagrams comparing the hot spot phenomenon of the Examples and Comparative Examples.
  • each layer, region, pattern, or structure is “on” or “under” the substrate, each layer, layer, pad, or pattern.
  • “on” and “under” are both formed “directly” or “indirectly” through another layer.
  • the criteria for up / down or down / down each layer will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a plan view of a light emitting module according to an embodiment
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of the light emitting module of FIG. 1
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2
  • FIG. 4 is a view showing a light emitting device and a circuit board of FIG. 2.
  • the light emitting module 101 includes a light emitting device 100, an optical lens 300 disposed on the light emitting device 100, and a circuit board disposed below the light emitting device 100. 400, and a reflective sheet 600 disposed around the light emitting device 100 and disposed between the optical lens 300 and the circuit board 400.
  • a plurality of optical lenses 300 may be arranged at a predetermined interval on the circuit board 400.
  • the light emitting device 100 and the reflective sheet 600 are disposed between the circuit board 400 and the optical lenses 300.
  • the reflective sheet 600 may be disposed between each optical lens 300 and the circuit board 400, and a plurality of reflective sheets 600 may be spaced apart from each other.
  • the width X2 of the reflective sheet 600 is wider than the width X1 of the circuit board 400 and wider than the width W1 of the optical lens 300. Accordingly, the reflective sheet 600 may effectively reflect light incident from the circumference of the optical lens 300.
  • the outer shape of the reflective sheet 600 may be circular, elliptic or polygonal, but is not limited thereto.
  • the light emitting device 100 is operated by receiving power from the circuit board 400.
  • the optical lens 300 may receive light emitted from the light emitting device 100, change the path of the light, and extract the light to the outside.
  • the light emitting device 100 includes at least one of an LED chip having a compound semiconductor, for example, an UV (Ultraviolet) LED chip, a blue LED chip, a green LED chip, a white LED chip, and a red LED chip. can do.
  • the light emitting device 100 may include at least one or both of a group II-VI compound semiconductor and a group III-V compound semiconductor.
  • the light emitting device 100 may emit at least one of blue, green, blue, UV, or white light.
  • the optical lens 300 may include a light transmissive material.
  • the optical lens 300 may include at least one of polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), silicone or epoxy resin, or glass.
  • the optical lens 300 may include a transparent material having a refractive index in the range of 1.4 to 1.7.
  • the optical lens 300 has an incidence surface 320 having a concave portion 315 in the direction of the optical axis Y 0 from the bottom surface 312, and opposite to the bottom surface 312 and the incidence surface 320.
  • the reflective surface 330 is disposed, and the emission surface 335 through which light is transmitted around the outside.
  • the bottom surface 312 of the optical lens 300 may be disposed on a flat surface or on an uneven surface.
  • the bottom surface 312 is disposed as a concave-convex surface, it is possible to change the traveling path of light.
  • the incident surface 320 of the optical lens 300 includes a recess 315 recessed in the center area of the bottom surface 312, and the recess 315 is recessed in the direction of the reflective surface 330. and deeper toward the center region of the incident surface 320.
  • Light emitted from the light emitting device 100 is incident on the incident surface 320.
  • the outer shape of the concave portion 315 may include a circular shape or a polygonal shape.
  • the width W3 of the incident surface 320 may be the width of the recess 315, and may be wider than the width D1 of the light emitting device 100.
  • the incident surface 320 and the concave portion 315 have a size such that light emitted from the light emitting device 100 can be easily incident.
  • the entire upper surface of the light emitting device 100 may be disposed to overlap the region of the recess 315 in the vertical direction.
  • the reflecting surface 330 may function as a total reflecting surface, and is recessed concavely in the direction of the incident surface 320 from the upper surface of the optical lens 300, the deeper the closer to the light emitting device 100 Has a structure.
  • the reflective surface 330 is disposed in the entire area of the upper surface of the optical lens 300 or in a wider area than the area of the concave portion 315, and emits light refracted through the incident surface 320. 334).
  • the reflective surface 330 may not be formed.
  • the emission surface 335 is disposed around the outer circumference of the body 310 of the optical lens 300, and the light incident through the incident surface 320 and the light reflected by the reflective surface 330 are transmitted.
  • the optical lens 300 may be defined as a side reflection lens that reflects the light emitted from the light emitting device 100 in the lateral direction.
  • the optical lens 300 includes a protruding structure 340.
  • the protruding structure 340 may protrude outwardly from the exit surface 335 below the exit surface 335 of the optical lens 300.
  • the protruding structure 340 may protrude to a plurality of regions or all regions of the lower circumference of the exit surface 335.
  • the protruding structure 340 may be used to support the injection molded product in the injection process of the optical lens 300.
  • the optical lens 300 includes a support protrusion 350 disposed below.
  • the support protrusion 350 protrudes downward from the bottom surface 312 of the optical lens 300, that is, in the direction of the circuit board 400.
  • the plurality of support protrusions 350 may be spaced apart from each other, fixed to the circuit board 400 through the reflective sheet 600, and may prevent the optical lens 300 from being tilted.
  • a protrusion hole into which the support protrusion 350 is inserted may be disposed in the reflective sheet 600.
  • One or a plurality of light emitting devices 100 may be arranged on the circuit board 400, and may include a circuit layer electrically connected to the light emitting devices 100.
  • the circuit board 400 may include at least one of a resin PCB, a metal core PCB (MCPCB), and a flexible PCB (FPCB), but is not limited thereto.
  • the reflective sheet 600 is disposed between the circuit board 400 and the optical lens 300.
  • the reflective sheet 600 includes an open area 605, and the light emitting device 100 is disposed in the open area 605.
  • light emitted through the side surface of the light emitting device 100 may be reflected by the inner side surface of the reflective sheet 600, and may be incident to the incident surface 320.
  • the reflective sheet 600 may be formed of, for example, PET poly (ethylene terephthalate), PC (polycarbonate), PVC poly (vinyl chloride) resin, but is not limited thereto.
  • the light L emitted to the upper surface of the light emitting device 100 is incident on the incident surface 320 of the optical lens 300 and then reflected by the reflective surface 330 to emit the light 335. Will be extracted. As the light reflected by the reflective surface 330 is extracted to the emission surface 335 disposed around the outer side of the optical lens 300, the direction angle distribution of the light may be increased.
  • light L4, L5, and L6 emitted to the side of the light emitting device 100 are reflected by the inner surface of the reflective sheet 600 in the open area 605 of the reflective sheet 600.
  • the light may be incident on the incident surface 320 of the optical lens 300, reflected by the reflective surface 330, and extracted to the outside.
  • the reflective sheet 600 may be bonded to the circuit board 400 by an adhesive layer 610.
  • the adhesive layer 610 may include an insulating material, for example, a resin material such as silicone or epoxy, or may be formed of a double-sided tape.
  • the adhesive layer 610 may be thinner than the thickness T2 of the reflective sheet 600, and may be, for example, in a range of 30 ⁇ m to 50 ⁇ m or less than 1/5 of the reflective sheet 600. When the thickness of the adhesive layer 610 is thicker than the above range, light loss may occur through the adhesive layer 610, and when the thickness of the adhesive layer 610 is thinner, the adhesive effect may be lowered.
  • the width D2 of the open area 605 of the reflective sheet 600 may be wider than the width D1 of the light emitting chip 100A.
  • the open area 605 may include a top view shape or an outer shape that is the same as or different from the outer shape of the light emitting device 100.
  • the width D2 of the open area 605 of the reflective sheet 600 may be smaller than the width W3 of the incident surface 320 of the optical lens 300 or the width of the recess 315.
  • the open area 605 of the reflective sheet 600 may be disposed to overlap the area of the incident surface 320 of the optical lens 300 in the vertical direction.
  • the open area 605 of the reflective sheet 600 may include at least one of a top view shape or an outer shape having a circular shape, a polygonal shape, and a curved surface.
  • An inner side surface of the reflective sheet 600 may face at least one side surface or all side surfaces of the light emitting device 100.
  • An inner side surface of the reflective sheet 600 may be disposed around the light emitting device 100.
  • An inner portion of the reflective sheet 600 may be disposed below the recess 315.
  • An outer portion of the reflective sheet 600 may be disposed outside the incident surface 320 of the optical lens 300.
  • an air area may be disposed in the space between the light emitting device 100 and the inner surface of the reflective sheet 600, so that the reflective sheet 600 may be disposed.
  • An inner side of the may face the side of the light emitting device 100 through an air region.
  • the open area 605 of the reflective sheet 600 is disposed below the incident surface 320 of the optical lens 300, so that the reflective sheet 600 is provided with respect to light traveling through the open area 605. It may be reflected to the incident surface 320 of the optical lens 300.
  • a portion of the protective layer 475 of FIG. 4 is exposed below the open region 605 of the reflective sheet 600, and a portion of the protective layer 475 passes to the open region 605. It can be reflected.
  • the reflective sheet 600 may prevent a loss of light emitted to the side of the light emitting device 100, thereby improving a hot spot phenomenon at the periphery of the light emitting device 100.
  • the reflective sheet 600 reflects the light emitted to the side of the light emitting device 100 or the light incident through the bottom surface 312 of the optical lens 300.
  • the reflective sheet 600 may be spaced apart from the light emitting device 100 at a predetermined interval G1.
  • the interval G1 may be a process margin for mounting the light emitting device 100, but is not limited thereto.
  • An interval G1 between the reflective sheet 600 and the light emitting device 100 may be, for example, in a range of about 70 ⁇ m or more and less than the width W3 of the recess 315, and the interval G1 is If it is narrower than the range, there is a difficulty in mounting the light emitting device 100, and if it is wider than the range, it is difficult to control the path of the light emitted to the side of the light emitting device 100 or to the region other than the incident surface 320. Problems in which light is incident may occur.
  • the reflective sheet 600 is not disposed around the light emitting device 100, the light L7 and L8 emitted through the side surface of the light emitting device 100 are transferred to the circuit board 400 as shown in FIG. 3. Reflecting on or traveling to other paths does not provide a uniform light distribution. That is, since the path control of the light traveling to the side of the light emitting device 100 is difficult, a hot spot phenomenon may occur in an undesired area. Since the embodiment does not connect to the light emitting device 100 by wires, the outer shape of the open area 605 may be provided in the same shape as the outer shape of the light emitting device 100, or may be provided as an area within a predetermined range. .
  • An upper surface height T1 of the reflective sheet 600 may be disposed at a height capable of covering side light emitted from the light emitting device 100.
  • An upper surface height T1 of the reflective sheet 600 may be a straight line distance from an upper surface of the circuit board 400 to an upper surface of the reflective sheet 600.
  • the upper surface height T1 of the reflective sheet 600 may be equal to or greater than the upper surface height T3 of the light emitting chip 100A, as shown in FIG. 4. As illustrated in FIG. 4, the upper surface height T1 of the reflective sheet 600 may be spaced apart from the upper surface height T3 of the light emitting chip 100A at a predetermined interval T4.
  • the upper surface height T1 of the reflective sheet 600 When the upper surface height T1 of the reflective sheet 600 is lower than the upper surface of the light emitting chip 100A, light leaks through a region between the upper surface of the reflective sheet 600 and the optical lens 300 to hot spot the light spot. Phenomenon may occur. Accordingly, the upper surface height T1 of the reflective sheet 600 may be located above the upper surface of the light emitting chip 100A, and may reflect light emitted through the side surface of the light emitting chip 100A.
  • the height T1 of the upper surface of the reflective sheet 600 may be disposed at a distance T4 of 100 ⁇ m or less from an upper surface point of the light emitting chip 100A.
  • An upper surface height T1 of the reflective sheet 600 may be, for example, in the range of 350 ⁇ m to 400 ⁇ m.
  • a hot spot phenomenon may be generated by light traveling between the reflective sheet 600 and the bottom surface 312 of the optical lens 300. If larger than the above range, a problem of blocking light incident directly on the incident surface 320 of the optical lens 300 may occur.
  • the phosphor layer 150 may be disposed on the light emitting chip 100A.
  • the upper surface height T1 of the reflective sheet 600 may be higher than the upper surface height T3 of the light emitting chip 100A and less than or equal to the upper surface height of the phosphor layer 150.
  • the light may be blocked directly to the incident surface 320 of the optical lens 300. There is a difficulty in designing the lens 300.
  • the open area 605 of the reflective sheet 600 may have a top view shape or an external shape of a polygonal shape, for example, a quadrangular shape.
  • the light emitting device 100 disposed in the open area 605 of the reflective sheet 600 may have a polygonal shape, for example, a polygonal shape.
  • the corner region of the open region 605 may be disposed at a position facing the corner region of the light emitting device 100.
  • An interval G1 between the light emitting device 100 and the reflective sheet 600 may be equal to each other.
  • the distance G1 between the light emitting device 100 and the reflective sheet 600 is equal to each other at least among the four sides of the light emitting device 100 and the four sides of the reflective sheet 600.
  • Two or more intervals can be defined as having the same distance. Since the open shape of the open area 605 and the light emitting device 100 have the same shape, hot spot generation of light passing through the optical lens 300 can be suppressed and a uniform light distribution can be provided. As another example, an edge portion of the open area 605 may be curved, but is not limited thereto.
  • the open area 605 of the reflective sheet 600 is different from the outer shape of the light emitting device 100 and may have a curved shape, for example, a circular shape.
  • the outer shape of the light emitting device 100 includes a polygonal shape, for example, a rectangular shape.
  • the width or diameter of the open area 605 may be wider than the diagonal length D11 of the light emitting device 100.
  • the distance between the reflective sheet 600 and the light emitting device 100 may be the largest at the center of each side of the light emitting device 100 and the narrowest the adjacent to the edge.
  • the open area 605 is curved, that is, the inner curved surface of the reflective sheet 600 is provided on the side surface of the light emitting device 100, the side light of the light emitting device 100 may be reflected by another path. Since the open area 605 of the reflective sheet 600 has an area larger than that of the lower surface of the light emitting device 100, the light emitting device 100 can be easily mounted.
  • FIG. 7 is a view showing a light emitting module according to an embodiment
  • Figure 8 is a view showing a detailed view of the reflective sheet 600 of FIG.
  • the reflective sheet 600 is disposed on the circuit board 400, and the light emitting device 100 is disposed in the open area 605 of the reflective sheet 600.
  • the optical lens 300 is disposed on the reflective sheet 600.
  • the open area 605 of the reflective sheet 600 is disposed around the light emitting device 100 and is disposed below the area of the incident surface 320 of the optical lens 300. Accordingly, light emitted to the side surface of the light emitting device 100 may be reflected by the reflective sheet 600 to the incident surface 320.
  • the peripheral surface of the open area 605 of the reflective sheet 600 includes a surface 603 that is inclined with respect to the top surface of the reflective sheet 600.
  • the angle ⁇ 1 of the inclined surface 603 may be disposed in a range of 45 degrees to 89 degrees with respect to the upper surface of the reflective sheet 600, and light loss occurs when the angle ⁇ 1 is smaller than the range. If greater than the above range, the light reflected back in the direction of the light emitting device 100 may be increased.
  • the inclined surface 603 may be disposed over the entire thickness of the reflective sheet 600 and the adhesive layer 610, or may be disposed over the entire thickness of the reflective sheet 600.
  • an area 603 inclined with respect to the upper surface of the reflective sheet 600 may be disposed around the open area 605.
  • the inclined region 603 may gradually become thinner toward the open region 605.
  • the inclined region 603 may be disposed to have a size corresponding to the recess 315 of the optical lens 300 or smaller than the recess 315.
  • the reflective sheet 600 may be disposed at an angle ⁇ 2 in a range of 1 degree to 30 degrees. When the angle ⁇ 2 is greater than the range, light may be reflected to a region outside the concave portion of the optical lens 300. When the angle ⁇ 2 is greater than the range, the light may be reflected between the optical lens 300 and the reflective sheet 600. Light may be incident and light loss may occur.
  • the inclined region 603 may be disposed to be inclined using a portion, for example, an upper thickness, instead of the entire thickness of the reflective sheet 600.
  • the upper thickness of the reflective sheet 600 may be 1/3 or more of the thickness of the reflective sheet 600, but is not limited thereto.
  • the reflective sheet 600 includes a stepped structure 604 around the open area 605.
  • the stepped structure 604 may have a wider upper width than a lower width of the open area 605.
  • the lower height T5 of the stepped structure 604 of the reflective sheet 600 may be lower than the height of the active layer 117 shown in FIG. 4. Accordingly, the gaps G1 and G11 between the side surface and the inner side surface of the reflective sheet 600 are generated from the light emitting device 100 and are emitted from the side surface of the light emitting device 100 by the gaps G1 and G11. The light may be reflected in different paths. That is, the stepped structure 604 may increase the reflection area of the inner side surface of the reflective sheet 600.
  • the reflective sheet 600 may include a first layer 601 and a second layer 602.
  • the first and second layers 601 and 602 may be disposed around the light emitting device 100 and formed of the same material.
  • An adhesive (not shown) may be further disposed between the first and second layers 601 and 602, but is not limited thereto.
  • An upper surface height T11 of the reflective sheet 600 may be disposed higher than an upper surface of the light emitting device 100, and may not be in contact with the bottom surface 312 of the optical lens 300 of FIG. 4. Can be arranged.
  • the width D2 of the open area 605 of the reflective sheet 600 may be the same width as the width W3 of the incident surface 320 of the optical lens 300 of FIG. 4.
  • the light emitted through the side surface of the light emitting device 100 is transferred to the top surface of the reflective sheet 600 and the optical lens ( Proceeding through the area between the bottom surfaces of 300 may be blocked.
  • the open area 605 of the reflective sheet 600 includes a plurality of curved surfaces 605A and 605B having different curvatures.
  • the circumference of the open area 605 has a first curved surface 605A having a first curvature corresponding to a side surface of the light emitting device 100, and a second curvature corresponding to a corner area of the light emitting device 100.
  • a second curved surface 605B is included.
  • the first curvature of the first curved surface 605A may be greater than the second curvature of the second curved surface 605B.
  • the first and second curved surfaces 605A and 605B having different curvatures are disposed around the outer circumference of the light emitting device 100, so that the distance between the side surface of the light emitting device 100 and the inner side surface of the reflective sheet 600 is different.
  • the difference (G2, G3) can be made small. Accordingly, it is possible to reduce the change in light distribution due to the open area 605 of the reflective sheet 600.
  • Shapes of the first and second curved surfaces 605A and 605B may include a hemispherical shape or an ellipse shape, but are not limited thereto.
  • the light emitting device 100 includes a light emitting chip 100A.
  • the light emitting device 100 may include a light emitting chip 100A and a phosphor layer 150 disposed on the light emitting chip 100A.
  • the phosphor layer 150 may include at least one or a plurality of blue, green, yellow, and red phosphors, and may be disposed in a single layer or multiple layers. Phosphor is added to the phosphor layer 150 in the transparent resin material.
  • the light transmissive resin material includes a material such as silicon or epoxy, and the phosphor may be selectively formed among YAG, TAG, Silicate, Nitride, and Oxy-nitride-based materials.
  • the phosphor layer 150 may be disposed on an upper surface of the light emitting chip 100A, or disposed on an upper surface and a side surface of the light emitting chip 100A.
  • the phosphor layer 150 may be disposed on a region where light is emitted from the surface of the light emitting chip 100A to convert the wavelength of light.
  • the phosphor layer 150 may include a single layer or different phosphor layers, and the different phosphor layers may have a first layer having at least one phosphor of red, yellow, and green phosphors, and the second layer may be It is formed on the first layer and may have a phosphor different from the first layer among red, yellow, and green phosphors.
  • the different phosphor layers may include three or more phosphor layers, but is not limited thereto.
  • the phosphor layer 150 may include a film type.
  • the film type phosphor layer may have a uniform thickness, so that color distribution according to wavelength conversion may be uniform.
  • the light emitting chip 100A includes a substrate 111, a first semiconductor layer 113, a light emitting structure 120, an electrode layer 131, an insulating layer 133, and a first layer.
  • the electrode 135, the second electrode 137, the first connection electrode 141, the second connection electrode 143, and the support layer 140 may be included.
  • the substrate 111 may use a light transmissive, insulating or conductive substrate, for example, sapphire (Al 2 O 3 ), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga 2 O 3 At least one may be used.
  • a plurality of convex portions (not shown) may be formed on at least one or both of the top and bottom surfaces of the substrate 111 to improve light extraction efficiency.
  • the side cross-sectional shape of each convex portion may include at least one of a hemispherical shape, a semi-elliptic shape, or a polygonal shape.
  • the substrate 111 may be removed in the light emitting chip 100A, in which case, the first semiconductor layer 113 or the first conductive semiconductor layer 115 serves as a top layer of the light emitting chip 100A. Can be arranged.
  • a first semiconductor layer 113 may be formed under the substrate 111.
  • the first semiconductor layer 113 may be formed using a compound semiconductor of Group II to Group V elements.
  • the first semiconductor layer 113 may be formed of at least one layer or a plurality of layers using a compound semiconductor of Group II to Group V elements.
  • the first semiconductor layer 113 is, for example, a semiconductor layer using a compound semiconductor of Group III-V elements, such as GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP, It may include at least one of GaP.
  • the first semiconductor layer 113 has a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1), and a buffer layer and an undoped layer ) May be formed of at least one of the semiconductor layers.
  • the buffer layer may reduce the difference in lattice constant between the substrate and the nitride semiconductor layer, and the undoped semiconductor layer may improve the crystal quality of the semiconductor.
  • the first semiconductor layer 113 may not be formed.
  • the light emitting structure 120 may be formed under the first semiconductor layer 113.
  • the light emitting structure 120 may be selectively formed among compound semiconductors of Group II to Group V elements and Group III-V elements, and may emit a predetermined peak wavelength within a wavelength range of the ultraviolet band to the visible light band.
  • the light emitting structure 120 is disposed between the first conductive semiconductor layer 115, the second conductive semiconductor layer 119, the first conductive semiconductor layer 115 and the second conductive semiconductor layer 119.
  • the active layer 117 is formed, and another semiconductor layer may be further disposed on at least one of the upper and lower portions of the layers 115, 117, and 119, but is not limited thereto.
  • the first conductive semiconductor layer 115 may be disposed under the first semiconductor layer 113, and may be implemented as a semiconductor, for example, an n-type semiconductor layer doped with a first conductive dopant.
  • the first conductive semiconductor layer 115 includes a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1).
  • the first conductive semiconductor layer 115 may be selected from compound semiconductors of Group III-V elements, such as GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, and AlGaInP.
  • the first conductive dopant is an n-type dopant and includes a dopant such as Si, Ge, Sn, Se, Te, or the like.
  • the active layer 117 is disposed under the first conductive semiconductor layer 115 and optionally includes a single quantum well, a multi quantum well (MQW), a quantum wire structure, or a quantum dot structure. And the cycle of the well and barrier layers.
  • the period of the well layer / barrier layer is, for example, InGaN / GaN, GaN / AlGaN, AlGaN / AlGaN, InGaN / AlGaN, InGaN / InGaN, AlGaAs / GaA, InGaAs / GaAs, InGaP / GaP, AlInGaP / InGaP, InP / GaAs At least one of the pairs.
  • the second conductive semiconductor layer 119 is disposed under the active layer 117.
  • the second conductive semiconductor layer 119 is a semiconductor doped with a second conductive dopant, for example, In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇
  • the composition formula of 1) is included.
  • the second conductive semiconductor layer 119 may be formed of at least one of compound semiconductors such as GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, and AlGaInP.
  • the second conductive semiconductor layer 119 is a p-type semiconductor layer, and the first conductive dopant is a p-type dopant and may include Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba.
  • the light emitting structure 120 may include the first conductive semiconductor layer 115 as a p-type semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer 119 as an n-type semiconductor layer.
  • a third conductive semiconductor layer having a polarity opposite to that of the second conductive type may be formed on the second conductive semiconductor layer 119.
  • the light emitting structure 120 may be implemented as any one of an n-p junction structure, a p-n junction structure, an n-p-n junction structure, a p-n-p junction structure.
  • An electrode layer 131 is formed under the second conductive semiconductor layer 119.
  • the electrode layer 131 may include a reflective layer.
  • the electrode layer 131 may include an ohmic contact layer in contact with the second conductive semiconductor layer 119 of the light emitting structure 120.
  • the reflective layer may be selected from a material having a reflectance of 70% or more, for example, a metal of Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir, and an alloy of two or more of the above metals.
  • the metal of the reflective layer may contact the bottom of the second conductive semiconductor layer 119.
  • the ohmic contact layer may be selected from a light transmissive material, a metal, or a non-metal material.
  • the electrode layer 131 may include a laminated structure of a light transmissive electrode layer / reflective layer, and the light transmissive electrode layer may include, for example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), and indium aluminum zinc oxide), indium gallium zinc oxide (IGZO), indium gallium tin oxide (IGTO), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), gallium zinc oxide (GZO), Ag, Ni, Al, Rh, Pd , Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf and any combination thereof.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • IZTO indium zinc tin oxide
  • IGTO indium gallium tin oxide
  • AZO aluminum zinc oxide
  • ATO antimony tin oxide
  • GZO gallium zinc oxide
  • Ag Ni, Al, Rh, Pd , Ir, Ru, Mg, Zn
  • a reflective layer made of metal may be disposed below the light transmissive electrode layer, and may include, for example, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, or a combination thereof. Can be formed.
  • the reflective layer may be formed in a distributed bragg reflection (DBR) structure in which two layers having different refractive indices are alternately arranged.
  • DBR distributed bragg reflection
  • a light extraction structure such as roughness may be formed on a surface of at least one of the second conductive semiconductor layer 119 and the electrode layer 131, and the light extraction structure may change a critical angle of incident light. It can improve the light extraction efficiency.
  • the insulating layer 133 is disposed under the electrode layer 131, a lower surface of the second conductive semiconductor layer 119, side surfaces of the second conductive semiconductor layer 119 and the active layer 117, and It may be disposed in a portion of the first conductive semiconductor layer 115.
  • the insulating layer 133 is formed in the lower region of the light emitting structure 120 except for the electrode layer 131, the first electrode 135, and the second electrode 137. The lower part is electrically protected.
  • the insulating layer 133 includes an insulating material or an insulating resin formed of at least one of an oxide, nitride, fluoride, and sulfide having at least one of Al, Cr, Si, Ti, Zn, and Zr.
  • the insulating layer 133 may be selectively formed of, for example, SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , or TiO 2 .
  • the insulating layer 133 may be formed as a single layer or a multilayer, but is not limited thereto.
  • the insulating layer 133 is formed to prevent an interlayer short of the light emitting structure 120 when a metal structure for flip bonding is formed under the light emitting structure 120.
  • the insulating layer 133 may be formed of a distributed bragg reflector (DBR) structure in which a first layer and a second layer having different refractive indices are alternately arranged, and the first layer is formed of SiO 2 , Si 3 N 4 , One of Al 2 O 3 , TiO 2 , and the second layer may be formed of any one of materials other than the first layer, but is not limited thereto, or the first and second layers may be formed of the same material. Or a pair having three or more layers. In this case, the electrode layer may not be formed.
  • DBR distributed bragg reflector
  • the first electrode 135 may be disposed under a portion of the first conductive semiconductor layer 115, and the second electrode 137 may be disposed under a portion of the electrode layer 131.
  • the first connection electrode 141 is disposed below the first electrode 135, and the second connection electrode 143 is disposed below the second electrode 137.
  • the first electrode 135 is electrically connected to the first conductive semiconductor layer 115 and the first connection electrode 141, and the second electrode 137 is formed through the electrode layer 131.
  • the second conductive semiconductor layer 119 and the second connection electrode 143 may be electrically connected to each other.
  • the first electrode 135 and the second electrode 137 are made of at least one of Cr, Ti, Co, Ni, V, Hf, Ag, Al, Ru, Rh, Pt, Pd, Ta, Mo, W or an alloy. It may be formed, and may be formed in a single layer or multiple layers.
  • the first electrode 135 and the second electrode 137 may have the same stacked structure or different stacked structures. At least one of the first electrode 135 and the second electrode 137 may further have a current diffusion pattern such as an arm or a finger structure.
  • the first electrode 135 and the second electrode 137 may be formed in one or a plurality, but is not limited thereto. At least one of the first and second connection electrodes 141 and 143 may be disposed in plural, but is not limited thereto.
  • the first connection electrode 141 and the second connection electrode 143 provide a lead function for supplying power and a heat dissipation path.
  • the first connection electrode 141 and the second connection electrode 143 may include at least one of a shape such as a circular shape, a polygonal shape, a circular column, or a polygonal column.
  • the first connection electrode 141 and the second connection electrode 143 may be formed of a metal powder, eg, Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta. , Ti, W and an optional alloy of these metals.
  • the first connection electrode 141 and the second connection electrode 143 may be formed of In, Sn, Ni, Cu, and an optional alloy thereof to improve adhesion between the first electrode 135 and the second electrode 137. It may be plated with either metal.
  • the support layer 140 includes a thermally conductive material and is disposed around the first electrode 135, the second electrode 137, the first connection electrode 141, and the second connection electrode 143. Can be. Lower surfaces of the first and second connection electrodes 141 and 143 may be exposed on the lower surface of the support layer 140.
  • the support layer 140 is used as a layer for supporting the light emitting device 100.
  • the support layer 140 is formed of an insulating material, and the insulating material is formed of a resin layer such as silicon or epoxy.
  • the insulating material may include a paste or an insulating ink.
  • the insulating material is polyacrylate resin, epoxy resin, phenolic resin, polyamides resin, polyimides rein, unsaturated polyesters resin, polyphenylene ether resin (PPE), polyphenilene oxide resin (PPO), polyphenylenesulfides resin, cyanate ester resin, benzocyclobutene (BCB), Polyamido-amine Dendrimers (PAMAM), and Polypropylene-imine, Dendrimers (PPI), and resins including PAMAM-OS (organosilicon) with PAMAM internal structure and organic-silicon exterior, alone or in combination thereof. Can be.
  • the support layer 140 may be formed of a material different from that of the insulating layer 133.
  • At least one of compounds such as oxides, nitrides, fluorides, and sulfides having at least one of Al, Cr, Si, Ti, Zn, and Zr may be added to the support layer 140.
  • the compound added in the support layer 140 may be a heat spreader, and the heat spreader may be used as powder particles, granules, fillers, and additives of a predetermined size.
  • the heat spreader comprises a ceramic material
  • the ceramic material is a low temperature co-fired ceramic (LTCC), high temperature co-fired ceramic (HTCC), alumina (alumina) co-fired , Quartz, calcium zirconate, forsterite, SiC, graphite, fusedsilica, mullite, cordierite, zirconia, beryllia ), And at least one of aluminum nitride.
  • the ceramic material may be formed of a metal nitride having higher thermal conductivity than nitride or oxide among insulating materials such as nitride or oxide, and the metal nitride may include, for example, a material having a thermal conductivity of 140 W / mK or more.
  • the ceramic material may be, for example, SiO 2 , Si x O y , Si 3 N 4 , Si x N y , SiO x N y , Al 2 O 3 , BN, Si 3 N 4 , SiC (SiC-BeO), BeO, It may be a ceramic series such as CeO, AlN.
  • the thermally conductive material may comprise a component of C (diamond, CNT).
  • the light emitting chip 100A is mounted on the circuit board 400 in a flip method.
  • the circuit board 400 may include a metal layer 471, an insulating layer 472 on the metal layer 471, a circuit layer having a plurality of lead electrodes 473 and 474 on the insulating layer 472, and the circuit layer. It includes a protective layer 475 to protect the.
  • the metal layer 471 is a heat dissipation layer, and includes a metal having high thermal conductivity, for example, a metal such as Cu or a Cu-alloy, and may be formed in a single layer or a multilayer structure.
  • the insulating layer 472 insulates the metal layer 471 from the circuit layer.
  • the insulating layer may include at least one of a resin material such as epoxy, silicon, glass fiber, prepreg, polyphthalamide (PPA), liquid crystal polymer (LCP), and polyamide 9T (PA9T).
  • a resin material such as epoxy, silicon, glass fiber, prepreg, polyphthalamide (PPA), liquid crystal polymer (LCP), and polyamide 9T (PA9T).
  • PPA polyphthalamide
  • LCP liquid crystal polymer
  • PA9T polyamide 9T
  • an additive such as a metal oxide such as TiO 2 , SiO 2 , and Al 2 O 3 may be added to the insulating layer 472, but is not limited thereto.
  • the insulating layer 472 may be used by adding a material such as graphene into an insulating material such as silicon or epoxy, but is not limited thereto.
  • the insulating layer 472 may be an anodized region where the metal layer 471 is formed by an anodizing process.
  • the metal layer 471 may be made of aluminum, and the anodized region may be formed of a material such as Al 2 O 3 .
  • the first and second lead electrodes 473 and 474 are electrically connected to the first and second connection electrodes 141 and 143 of the light emitting chip 100A.
  • Conductive adhesives 461 and 462 may be disposed between the first and second lead electrodes 473 and 474 and the connection electrodes 141 and 143 of the light emitting chip 100A.
  • the conductive adhesives 461 and 462 may include a metal material such as a solder material.
  • the first lead electrode 473 and the second lead electrode 474 are supplied with power as a circuit pattern.
  • the protective layer 475 may be disposed on the circuit layer.
  • the protective layer 475 includes a reflective material, for example, may be formed of a resist material such as white or green resist material, but is not limited thereto.
  • the protective layer 475 may function as a reflective layer, and for example, may be formed of a material having a higher reflectance than the absorbance. A portion of the protective layer 475 may be exposed to the open area 605 of the reflective sheet 600 to reflect the incident light.
  • the protective layer 475 may be formed of a light absorbing material, and the light absorbing material may include a black resist material, and absorbs light incident through the open area 605, thereby providing light. The influence on the uniformity can be prevented.
  • optical lens 300 An example of the optical lens 300 will be described with reference to FIGS. 14 to 22.
  • the ratio of the height difference h2 between the height h1 of the optical lens 300 and the highest point and the lowest point of the reflective surface 330 may be in a range of 1 to 0.7 to less than 1 to 1.
  • the height h1 of the optical lens 300 is a vertical distance from the bottom surface 312 of the optical lens 300 to the highest point of the reflective surface 330 of the optical lens 300.
  • the height difference h2 between the highest point and the lowest point may be a depth in which the reflective surface 330 is concave, and in detail, may be a distance in the vertical direction from the highest point to the lowest point of the reflective surface 330.
  • the ratio of the height difference h2 between the height h1 of the optical lens 300 and the highest point and the lowest point of the reflective surface 330 is less than 1 to 0.7, the reflective surface of the light incident through the incident surface 320 ( The amount of light totally reflected at 330 may be reduced.
  • the reflective surface 330 of the optical lens 300 may be flat.
  • the ratio exceeds 1 to 1 the reflective surface 330 of the optical lens 300 becomes convex in the center, so that the incident light is transmitted through the reflective surface 330 or reflected by the reflective surface 330.
  • the problem of condensing on the peripheral area of the optical lens 300 may occur.
  • the protruding structure 340 of the optical lens 300 protrudes outward from the bottom of the emission surface 335 and may be disposed along a plurality of regions or the lower periphery.
  • the protruding structure 340 may be a structure for supporting the injection product in the injection process of the optical lens 300 or may further extend the outside of the bottom surface 312.
  • the width W3 of the concave portion 315 or the incident surface 320 formed under the optical lens 300 may be greater than the width of the light emitting device 100.
  • the incident surface 320 to which light is incident on the optical lens 300 may be a surface of the recess 315.
  • the first region facing the center of the light emitting device 100 ( R1), the third region R3 at the edge, and the second region R2 between the first region R1 and the third region R3. Curvatures of the first region R1, the second region R2, and the third region R3 may be different from each other.
  • the first region R1 is the central axis Y 0.
  • the angle ⁇ a ranges from 0 degrees to 45 degrees
  • the angle ⁇ b between the second region R2 and the central axis ranges from 30 degrees to 80 degrees
  • the third region R3 is centered.
  • the angle ⁇ c with the axis Y 0 may range from 60 degrees to 90 degrees.
  • Light L1, L2, and L3 incident to the first to third regions R1, R2, and R3 may be refracted to proceed.
  • the refraction angles of the light L1 passing through the first region R1 and the light L2 passing through the second region R2 and the light L3 passing through the third region R3 may be different from each other.
  • the light L1 passing through the first region R1 is refracted in the direction of the central axis Y 0 , and the light L1 passing through the first region R1 is
  • the angle ⁇ a1 formed with the central axis after the refraction may be smaller than the angle ⁇ a formed with the central axis before the refraction.
  • the light L2 passing through the second region R2 among the light emitted from the light emitting device 100 is refracted in the direction of the central axis Y 0 , and the light L2 passing through the second region R2.
  • the light L3 passing through the third region R3 is also refracted in the direction of the central axis Y 0 , and the light L3 passing through the third region R3.
  • the angle of refraction is the light emitted from the light source and passing through the second region R2.
  • the light passing through this largest and third region R3 may be smaller.
  • first region R1, the second region R2, and the third region R3 may have a positive curvature or a negative curvature, and may have a positive curvature and a negative curvature. It is not limited thereto.
  • all of the first region R1, the second region R2, and the third region R3 have a positive curvature, or as shown in FIG. 18, all of them are negative.
  • Can have curvature.
  • the first region R1 and the third region R3 have a positive curvature
  • the second region R2 has a negative curvature, or as shown in FIG. 20.
  • the first region R1 and the third region R3 may have a negative curvature, and the second region R2 may have a positive curvature.
  • the optical path can be controlled by receiving the light reflected from the open area of the reflective sheet.
  • the reflective surface 330 of the optical lens 300 may have a shape in which an upper center thereof is recessed, for example, may be recessed to a deeper depth toward the center of the reflective surface 330.
  • the optical lenses 300 are illustrated for the three support protrusions 350 at the bottom thereof, but two or four or more optical lenses may be disposed.
  • the three support protrusions 350 may be arranged in a triangular form or in another form.
  • the light emitting device 100 may be connected to the light emitting chip 100B and the circuit board 400 by connection electrodes 161 and 162, and the connection electrodes 161 and 162 may include a conductive pump, that is, solder bumps. Can be.
  • the conductive pump may be arranged under one or more of the electrodes 135 and 137, but is not limited thereto.
  • FIG. 24 Another example of a light emitting device will be described with reference to FIG. 24.
  • the light emitting device 100 includes a light emitting chip 200A connected to a circuit board 400.
  • the light emitting device 100 may include a phosphor layer 250 disposed on a surface of the light emitting chip 200A.
  • the phosphor layer 250 converts the wavelength of incident light.
  • An optical lens (300 of FIG. 4) is disposed on the light emitting device 100 to adjust directivity of light emitted from the light emitting chip 200A.
  • the light emitting chip 200A includes a light emitting structure 225 and a plurality of pads 245 and 247.
  • the light emitting structure 225 may be formed of a compound semiconductor layer of Group II to Group VI elements, for example, a compound semiconductor layer of Group III-V elements or a compound semiconductor layer of Group II-VI elements.
  • the pads 245 and 247 are selectively connected to the semiconductor layer of the light emitting structure 225 and supply power.
  • the light emitting structure 225 includes a first conductive semiconductor layer 222, an active layer 223, and a second conductive semiconductor layer 224.
  • the light emitting chip 200A may include a substrate 221.
  • the substrate 221 is disposed on the light emitting structure 225.
  • the substrate 221 may be, for example, a light transmissive, insulating substrate, or a conductive substrate. This configuration will be referred to the description of the light emitting structure and the substrate of FIG. 4.
  • Pads 245 and 247 are disposed under the light emitting chip 200A, and the pads 245 and 247 include first and second pads 245 and 247.
  • the first and second pads 245 and 247 are spaced apart from each other under the light emitting chip 200A.
  • the first pad 245 is electrically connected to the first conductive semiconductor layer 222
  • the second pad 247 is electrically connected to the second conductive semiconductor layer 224.
  • the first and second pads 245 and 247 may be formed in a polygonal or circular shape, or may correspond to the shapes of the first and second lead electrodes 415 and 417 of the circuit board 400.
  • the area of the lower surface of each of the first and second pads 245 and 247 may be formed to have a size corresponding to the size of the upper surface of each of the first and second lead electrodes 415 and 417.
  • the light emitting chip 200A may include at least one of a buffer layer (not shown) and an undoped semiconductor layer (not shown) between the substrate 221 and the light emitting structure 225.
  • the buffer layer is a layer for alleviating the difference in lattice constant between the substrate 221 and the semiconductor layer, and may be selectively formed among group II to group VI compound semiconductors.
  • An undoped Group III-V compound semiconductor layer may be further formed below the buffer layer, but is not limited thereto.
  • the substrate 221 may be removed. When the substrate 221 is removed, the phosphor layer 250 may contact the top surface of the first conductive semiconductor layer 222 or the top surface of another semiconductor layer.
  • the light emitting chip 200A includes first and second electrode layers 241 and 242, a third electrode layer 243, and insulating layers 231 and 233.
  • Each of the first and second electrode layers 241 and 242 may be formed in a single layer or multiple layers, and may function as a current diffusion layer.
  • the first and second electrode layers 241 and 242 may include a first electrode layer 241 disposed under the light emitting structure 225; And a second electrode layer 242 disposed under the first electrode layer 241.
  • the first electrode layer 241 diffuses current, and the second electrode layer 241 reflects incident light.
  • the first and second electrode layers 241 and 242 may be formed of different materials.
  • the first electrode layer 241 may be formed of a light transmissive material, for example, a metal oxide or a metal nitride.
  • the first electrode layer may be formed of, for example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IZO), or IGZO (IGZO). It may be selectively formed among indium gallium zinc oxide (IGTO), indium gallium tin oxide (IGTO), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), and gallium zinc oxide (GZO).
  • the second electrode layer 242 is in contact with the bottom surface of the first electrode layer 241 and may function as a reflective electrode layer.
  • the second electrode layer 242 includes a metal such as Ag, Au, or Al. When the partial region of the first electrode layer 241 is removed, the second electrode layer 242 may partially contact the bottom surface of the light emitting structure 225.
  • structures of the first and second electrode layers 241 and 242 may be stacked in an omni directional reflector layer (ODR) structure.
  • the non-directional reflective structure may be formed by stacking a first electrode layer 241 having a low refractive index and a second electrode layer 242 made of a metal material of high reflective material in contact with the first electrode layer 241.
  • the electrode layers 241 and 242 may have, for example, a stacked structure of ITO / Ag.
  • the omnidirectional reflection angle may be improved at the interface between the first electrode layer 241 and the second electrode layer 242.
  • the second electrode layer 242 may be removed and may be formed of a reflective layer of another material.
  • the reflective layer may be formed of a distributed Bragg reflector (DBR) structure, and the distributed Bragg reflector includes a structure in which two dielectric layers having different refractive indices are alternately arranged, for example, an SiO 2 layer. , Si 3 N 4 layer, TiO 2 layer, Al 2 O 3 layer, and may include any one of the different from each other MgO layer.
  • the electrode layers 241 and 242 may include both a distributed Bragg reflection structure and an omnidirectional reflection structure, and in this case, the light emitting chip 200A having a light reflectance of 98% or more may be provided.
  • the flip chip mounted light emitting chip 200A emits light reflected from the second electrode layer 242 through the substrate 221, and thus may emit most of light in a vertically upward direction.
  • the light emitted to the side of the light emitting chip 200A may be reflected by the reflective sheet 600 to the incident surface region of the optical lens.
  • the third electrode layer 243 is disposed under the second electrode layer 242 and is electrically insulated from the first and second electrode layers 241 and 242.
  • the third electrode layer 243 may be formed of a metal such as titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), tantalum (Ta), platinum (Pt), and tin (Sn). ), Silver (Ag) and phosphorus (P).
  • the first pad 245 and the second pad 247 are disposed under the third electrode layer 243.
  • the insulating layers 231 and 233 block unnecessary contact between the first and second electrode layers 241 and 242, the third electrode layer 243, the first and second pads 245 and 247, and the layers of the light emitting structure 225.
  • the insulating layers 231 and 233 include first and second insulating layers 231 and 233.
  • the first insulating layer 231 is disposed between the third electrode layer 243 and the second electrode layer 242.
  • the second insulating layer 233 is disposed between the third electrode layer 243 and the first and second pads 245 and 247.
  • the first and second pads 245 and 247 may include the same material as the first and second lead electrodes 415 and 417.
  • the third electrode layer 243 is connected to the first conductive semiconductor layer 222.
  • the connection portion 244 of the third electrode layer 243 protrudes in a via structure through the lower portions of the first and second electrode layers 241 and 242 and the light emitting structure 225 and contacts the first conductive semiconductor layer 222. do.
  • the connection part 244 may be arranged in plural.
  • a portion 232 of the first insulating layer 231 extends around the connecting portion 244 of the third electrode layer 243 to form a third electrode layer 243, the first and second electrode layers 241 and 242, and a second portion. Electrical connection between the conductive semiconductor layer 224 and the active layer 223 is cut off.
  • An insulating layer may be disposed on the side surface of the light emitting structure 225 for side protection, but is not limited thereto.
  • the second pad 247 is disposed under the second insulating layer 233 and contacts at least one of the first and second electrode layers 241 and 242 through an open area of the second insulating layer 233. Or connected.
  • the first pad 245 is disposed under the second insulating layer 233 and is connected to the third electrode layer 243 through an open area of the second insulating layer 233. Accordingly, the protrusion 248 of the first pad 247 is electrically connected to the second conductive semiconductor layer 224 through the first and second electrode layers 241 and 242, and the protrusion 246 of the second pad 245. ) Is electrically connected to the first conductive semiconductor layer 222 through the third electrode layer 243.
  • the first and second pads 245 and 247 are spaced apart from each other under the light emitting chip 200A, and face the first and second lead electrodes 415 and 417 of the circuit board 400.
  • the first and second pads 245 and 247 may include polygonal recesses 271 and 273, and the recesses 271 and 273 are convex in the direction of the light emitting structure 225.
  • the recesses 271 and 273 may be formed to have a depth equal to or smaller than the thickness of the first and second pads 245 and 247, and the depths of the recesses 271 and 273 are the first and second pads 245 and 247. It can increase the surface area of.
  • Bonding members 255 and 257 are disposed in an area between the first pad 245 and the first lead electrode 415 and an area between the second pad 247 and the second lead electrode 417.
  • the bonding members 255 and 257 may include an electrically conductive material, some of which are disposed in the recesses 271 and 273. Since the bonding members 255 and 257 are disposed in the recesses 271 and 273 of the first and second pads 215 and 217, the adhesion area between the bonding members 255 and 257 and the first and second pads 245 and 247 may be increased. have. Accordingly, since the first and second pads 245 and 247 and the first and second lead electrodes 415 and 417 are bonded to each other, electrical reliability and heat dissipation efficiency of the light emitting chip 200A may be improved.
  • the bonding members 255 and 257 may include a solder paste material.
  • the solder paste material includes at least one of gold (Au), tin (Sn), lead (Pb), copper (Cu), bismuth (Bi), indium (In), and silver (Ag). Since the bonding members 255 and 257 directly conduct heat transfer to the circuit board 400, the heat conduction efficiency may be improved rather than the structure using the package.
  • the bonding members 255 and 257 are materials having a small difference in coefficient of thermal expansion with respect to the first and second pads 245 and 247 of the light emitting chip 200A, thereby improving heat conduction efficiency.
  • the bonding members 255 and 257 may include a conductive film, and the conductive film may include one or more conductive particles in the insulating film.
  • the conductive particles may include, for example, at least one of a metal, a metal alloy, and carbon.
  • the conductive particles may include at least one of nickel, silver, gold, aluminum, chromium, copper, and carbon.
  • the conductive film may include an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive adhesive.
  • the thermally conductive film may include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutyrene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutyrene naphthalate; Polyimide resins; Acrylic resins; Styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene; Polycarbonate resins; Polylactic acid resins; Polyurethane resins; Etc. can be used.
  • polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer
  • Vinyl resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride
  • Polyamide resins such as polyamide resins
  • Sulfone resins such as polyether ether ketone resins
  • Allyl resins or a blend of the resins.
  • the light emitting chip 200A may emit light through the surface of the circuit board 400 and the side and top surfaces of the light emitting structure 225, thereby improving light extraction efficiency. Since the light emitting chip 200A may be directly bonded to the circuit board 400, the process may be simplified. In addition, since the heat dissipation of the light emitting chip 200A is improved, the light emitting chip 200A may be usefully used.
  • 25 is a side elevation view of a display device having a light emitting module according to an embodiment.
  • a light emitting module 101 is disposed on a bottom cover 710, and includes optical sheets 712, 713, and 714 and a display panel 715 on the light emitting module 101.
  • the bottom cover 710 may include a metal or a heat conductive resin material for heat dissipation, and the light emitting module 101 may be disposed in one or a plurality of rows on the bottom cover 710.
  • the light emitting module 101 may emit white light by the light emitting device 100, but is not limited thereto.
  • a light guide layer 711 may be disposed in an area between the optical sheets 712, 713, 714 and the light emitting module 101, and the light guide layer 711 may be formed of a resin material such as silicon or epoxy, and incident light It can guide and distribute.
  • the light guide layer 711 may not be formed.
  • the optical sheets 712, 713, and 714 may include prism sheets 712 and 713 for collecting scattered light and diffusion sheets 714 for diffusing the light collected by the prism sheets 712 and 713.
  • the display panel 715 may be disposed on the optical sheets 712, 713, and 714.
  • the display panel 715 may display an image by incident light.
  • FIG. 26 is a graph comparing light distributions of Examples and Comparative Examples 1 and 2.
  • FIG. 26 is a graph comparing light distributions of Examples and Comparative Examples 1 and 2.
  • Comparative Example 1 is a structure in which an optical lens is disposed on a light emitting device package having a light emitting chip, and light is extracted only through the upper surface of the light emitting device package, not the side surface.
  • Comparative Example 2 is a structure in which the reflective sheet is removed from the structure of FIG. 2.
  • the light emitting device according to the exemplary embodiment is five-sided light emitting light emitting the upper surface and the side surface, and may be controlled with uniform intensity from the center region to the peripheral region compared to Comparative Examples 1 and 2.
  • FIG. 1 is a structure in which an optical lens is disposed on a light emitting device package having a light emitting chip, and light is extracted only through the upper surface of the light emitting device package, not the side surface.
  • Comparative Example 2 is a structure in which the reflective sheet is removed from the structure of FIG. 2.
  • the light emitting device according to the exemplary embodiment is five-sided light emitting light emitting the upper surface and the side surface, and may be controlled with uniform intensity from the center region
  • FIG. 27A is a diagram illustrating an image according to the embodiment
  • FIG. 27B is a diagram illustrating an image of a comparative example.
  • a comparative example is a structure in which the reflective sheet is removed from the structure of FIG. 2.
  • FIG. 27A shows that the hot spot phenomenon occurring around the center area of the image is reduced as shown in FIG. 27B.
  • the hot spot phenomenon is generated by reflecting light generated from the side surface of the light emitting element by the upper surface of the circuit board, and the embodiment reflects the side light of the light emitting element with the reflective sheet, thereby providing an image from which the hot spot phenomenon is removed. can do.
  • the light emitting module according to the embodiment may be applied to the light unit.
  • the light unit may include a structure having one or a plurality of light emitting modules, and may include a three-dimensional display, various lighting lamps, a traffic light, a vehicle headlight, an electric signboard, and the like.
  • the embodiment can improve the reliability of the optical lens and the light emitting module having the same.
  • the embodiment may be applied to a lighting device such as a three-dimensional display using a light emitting module, various lighting lamps, traffic lights, vehicle headlamps, and electronic signs.
  • a lighting device such as a three-dimensional display using a light emitting module, various lighting lamps, traffic lights, vehicle headlamps, and electronic signs.

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Abstract

실시 예에 개시된 발광 모듈은, 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자 상에 배치된 광학 렌즈; 상기 광학 렌즈와 상기 회로 기판 사이에 배치된 반사 시트; 및 상기 반사 시트와 상기 회로 기판 사이에 배치된 접착층을 포함하며, 상기 광학 렌즈는 상기 발광 소자 상에 오목부를 갖는 입사면; 상기 입사면으로 입사된 광을 반사하는 반사면; 및 외측 둘레에 배치된 출사면을 포함하며, 상기 반사 시트는 상기 발광 소자가 배치된 오픈 영역을 포함하며, 상기 오픈 영역은 상기 발광 소자의 너비보다 넓고 상기 광학 렌즈의 입사면의 너비보다 좁은 너비를 갖는다.

Description

발광 모듈
본 발명은 발광 모듈에 관한 것이다.
발광 소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생성하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시 예는 새로운 광학 렌즈 및 이를 구비한 발광 모듈을 제공한다.
실시 예는 광학 렌즈 아래에 배치된 발광 소자의 측면 광을 광학 렌즈의 입사면으로 반사시켜 줄 수 있는 발광 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 소자가 배치되는 반사 시트의 오픈 영역을 광학 렌즈의 입사면보다 작게 배치한 발광 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 소자의 상면 및 측면으로부터 방출된 광을 광학 렌즈의 입사면으로 입사시켜 줄 수 있는 발광 모듈을 제공한다.
실시 예는 광학 렌즈 아래 및 발광 소자의 둘레에 배치되는 반사 시트를 회로 기판에 접착층으로 접착시킨 발광 모듈을 제공한다.
실시 예는 발광 소자의 둘레에 배치된 반사 시트를 광학 렌즈의 바닥 면보다 크게 배치하여, 광 분포를 개선시켜 줄 수 있는 발광 모듈을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 모듈은, 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자 상에 배치된 광학 렌즈; 상기 광학 렌즈와 상기 회로 기판 사이에 배치된 반사 시트; 및 상기 반사 시트와 상기 회로 기판 사이에 배치된 접착층을 포함하며, 상기 광학 렌즈는 상기 발광 소자 상에 오목부를 갖는 입사면; 상기 입사면으로 입사된 광을 반사하는 반사면; 및 외측 둘레에 배치된 출사면을 포함하며, 상기 반사 시트는 상기 발광 소자가 배치된 오픈 영역을 포함하며, 상기 오픈 영역은 상기 발광 소자의 너비보다 넓고 상기 광학 렌즈의 입사면의 너비보다 좁은 너비를 갖는다.
실시 예에 따른 발광 모듈은, 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자 상에 배치된 광학 렌즈; 상기 광학 렌즈와 상기 회로 기판 사이에 배치된 반사 시트; 및 상기 반사 시트와 상기 회로 기판 사이에 배치된 접착층을 포함하며, 상기 광학 렌즈는 상기 발광 소자 상에 오목부를 갖는 입사면; 및 상기 입사면으로 입사된 광을 방출하는 출사면을 포함하며, 상기 반사 시트는 상기 오목부 아래에 상기 발광 소자의 측면과 대면하는 내 측면을 갖는다.
실시 예는 광학 렌즈로부터 추출된 광에 의한 핫 스팟과 같은 노이즈를 줄일 수 있다.
실시 예는 광학 렌즈 아래에 배치된 발광 소자의 측면 광의 경로를 변경하여, 광 분포를 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 회로 기판 상의 반사 시트를 광학 렌즈보다 크게 배치하여 광의 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 광학 렌즈를 갖는 발광 모듈의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 광학 렌즈를 갖는 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 모듈을 갖는 조명 시스템의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 모듈의 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광 모듈의 측 단면도이다.
도 3은 도 2의 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 발광 소자 및 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 13은 실시 예에 따른 반사 시트의 오픈 영역의 예들을 나타낸 도면들이다.
도 14는 도 2의 광학 렌즈를 나타낸 측 단면도이다.
도 15 및 도 16은 도 2의 발광 소자로부터 방출된 광의 추출 경로를 나타낸 도면이다.
도 17 내지 도 20은 실시 예에 따른 광학 렌즈의 입사 면의 예 및 이를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 도 2의 발광 모듈의 광학 렌즈의 사시도이다.
도 22는 도 12의 광학 렌즈의 측면도이다.
도 23은 도 2의 발광 모듈에 있어서, 발광 소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 24는 도 2의 발광 모듈에 있어서, 발광 소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 25 도 1의 발광 모듈을 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 26은 실시 예 및 비교 예의 광도를 비교한 그래프이다.
도 27의 (A)(B)는 실시 예 및 비교 예의 핫 스팟 현상을 비교한 도면이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 모듈을 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 모듈의 평면도이며, 도 2는 도 1의 발광 모듈의 측 단면도이고, 도 3은 도 2의 부분 확대도이며, 도 4는 도 2의 발광 소자 및 회로 기판을 나타낸 도면이다.
도 1내지 도 4를 참조하면, 발광 모듈(101)은 발광 소자(100), 상기 발광 소자(100) 상에 배치된 광학 렌즈(300), 상기 발광 소자(100) 아래에 배치된 회로 기판(400), 및 상기 발광 소자(100)의 둘레에 배치되고 상기 광학 렌즈(300)와 상기 회로 기판(400) 사이에 배치된 반사 시트(600)를 포함한다.
도 1과 같이, 발광 모듈(101)은 회로 기판(400) 상에 복수의 광학 렌즈(300)가 소정의 간격을 갖고 배열될 수 있다. 상기 회로 기판(400)과 상기 각 광학 렌즈(300) 사이에는 발광 소자(100) 및 반사 시트(600)가 배치된다. 상기 반사 시트(600)는 각 광학 렌즈(300)와 회로 기판(400) 사이에 배치되고 복수개가 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 너비(X2)는 상기 회로 기판(400)의 너비(X1)보다 넓고 상기 광학 렌즈(300)의 너비(W1)보다 넓게 배치된다. 이에 따라 상기 반사 시트(600)는 상기 광학 렌즈(300)의 둘레에서 입사되는 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 외 형상은 원 형상, 타원 형상 또는 다각형 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 소자(100)는 회로 기판(400)으로부터 전원을 공급받아 동작하게 된다. 상기 광학 렌즈(300)는 발광 소자(100)로부터 방출된 광(light)을 입사받아 광의 경로를 변경한 후 외부로 추출시켜 줄 수 있다.
도 2 및 도 3과 같이, 상기 발광 소자(100)는 화합물 반도체를 갖는 LED 칩 예컨대, UV(Ultraviolet) LED 칩, 청색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 백색 LED 칩, 적색 LED 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 II족-VI족 화합물 반도체 및 III족-V족 화합물 반도체 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 청색, 녹색, 청색, UV 또는 백색의 광 중 적어도 하나를 발광할 수 있다.
상기 광학 렌즈(300)는 투광성 재료를 포함할 수 있다. 상기 광학 렌즈(300)는 폴리카보네이트(PC), 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 실리콘 또는 에폭시 수지, 또는 글래스(Glass) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 광학 렌즈(300)는 굴절률이 1.4 내지 1.7 범위의 투명 재료를 포함할 수 있다.
상기 광학 렌즈(300)는, 바닥 면(312)으로부터 광축(Y0) 방향으로 오목부(315)를 갖는 입사면(320), 상기 바닥 면(312) 및 상기 입사면(320)의 반대측에 배치된 반사면(330), 및 외측 둘레에 광이 투과되는 출사면(335)을 포함한다.
상기 광학 렌즈(300)의 바닥 면(312)은 평탄한 면으로 배치되거나, 요철 면으로 배치될 수 있다. 상기 바닥 면(312)이 요철 면으로 배치된 경우, 광의 진행 경로를 변경시켜 줄 수 있다.
상기 광학 렌즈(300)의 입사면(320)은 바닥 면(312)의 센터 영역에 오목한 오목부(315)를 포함하며, 상기 오목부(315)는 상기 반사면(330) 방향으로 리세스(recess)되며 상기 입사면(320)의 중심 영역으로 갈수록 더 깊은 깊이를 가질 수 있다. 상기 입사면(320)은 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광이 입사된다. 상기 오목부(315)의 외 형상은 원 형상 또는 다각형 형상을 포함할 수 있다.
상기 입사면(320)의 너비(W3)는 상기 오목부(315)의 너비일 수 있으며, 상기 발광 소자(100)의 너비(D1)보다는 넓게 배치될 수 있다. 이러한 입사면(320) 및 오목부(315)는 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광이 용이하게 입사될 수 있는 크기를 갖는다. 상기 발광 소자(100)의 상면 전 영역은 상기 오목부(315)의 영역과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
상기 반사면(330)은 전 반사면으로 기능할 수 있으며, 상기 광학 렌즈(300)의 상면에서 입사면(320) 방향으로 오목하게 리세스되며 상기 발광 소자(100)에 인접할수록 깊이가 더 깊어지는 구조를 갖는다. 상기 반사면(330)은 상기 광학 렌즈(300)의 상면 전 영역에 배치되거나 상기 오목부(315)의 영역보다 넓은 영역으로 배치되어, 상기 입사면(320)을 통해 굴절된 광을 출사면(334)으로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사면(330)은 형성하지 않을 수 있다.
상기 출사면(335)은 광학 렌즈(300)의 몸체(310)의 외측 둘레에 배치되며, 상기 입사면(320)을 통해 입사된 광 및 상기 반사면(330)에 의해 반사된 광이 투과된다. 이러한 광학 렌즈(300)는 발광 소자(100)로부터 방출된 광을 측 방향으로 반사하는 측 반사 렌즈로 정의될 수 있다.
상기 광학 렌즈(300)는 돌출 구조(340)를 포함한다. 상기 돌출 구조(340)는 상기 광학 렌즈(300)의 출사면(335) 하부에 상기 출사면(335)보다 더 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 돌출 구조(340)는 상기 출사면(335)의 하부 둘레 중 복수의 영역 또는 전 영역으로 돌출될 수 있다. 이러한 돌출 구조(340)는 광학 렌즈(300)의 사출 공정에서 사출물을 지지하는 역할로 이용될 수 있다.
상기 광학 렌즈(300)는 하부에 배치된 지지 돌기(350)를 포함한다. 상기 지지 돌기(350)는 상기 광학 렌즈(300)의 바닥 면(312)으로부터 하 방향 즉, 회로 기판(400) 방향으로 돌출된다. 상기 지지 돌기(350)는 복수개가 서로 이격되어, 반사 시트(600)를 통해 회로 기판(400) 상에 고정되며, 상기 광학 렌즈(300)가 틸트되는 것을 방지할 수 있다. 상기 반사 시트(600)에는 상기 지지 돌기(350)가 삽입되는 돌기 홀이 배치될 수 있다.
상기 회로 기판(400) 상에는 하나 또는 복수의 발광 소자(100)가 배열되며, 상기 발광 소자(100)와 전기적으로 연결되는 회로 층을 포함할 수 있다. 상기 회로 기판(400)은 수지 재질의 PCB, 금속 코어를 갖는 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 반사 시트(600)는 회로 기판(400)과 상기 광학 렌즈(300) 사이에 배치된다. 상기 반사 시트(600)는 오픈 영역(605)을 포함하며, 상기 오픈 영역(605)에는 상기 발광 소자(100)가 배치된다. 또한 상기 발광 소자(100)의 측면을 통해 방출된 광은 반사 시트(600)의 내 측면에 의해 반사되어, 상기 입사면(320)으로 입사될 수 있다.
상기 반사 시트(600)는, 예를 들어, PET poly(ethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PVC poly(vinyl chloride) 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2와 같이, 상기 발광 소자(100)의 상면으로 방출된 광(L)은 광학 렌즈(300)의 입사면(320)으로 입사된 후 반사면(330)에 의해 반사되어 출사면(335)으로 추출되게 된다. 이러한 반사면(330)에 의해 반사된 광이 상기 광학 렌즈(300)의 외측 둘레에 배치된 출사면(335)으로 추출됨으로써, 광의 지향각 분포는 증가될 수 있다.
도 3과 같이, 상기 발광 소자(100)의 측면으로 방출된 광(L4,L5,L6)은 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605) 내에서 반사 시트(600)의 내측면에 의해 반사되거나 상기 회로 기판(400)의 상면에 의해 반사된 후, 상기 광학 렌즈(300)의 입사면(320)으로 입사되고 반사면(330)에 의해 반사되어 외부로 추출될 수 있다.
도 3 및 도 4와 같이, 상기 반사 시트(600)는 상기 회로 기판(400)과 접착층(610)으로 접착될 수 있다. 상기 접착층(610)은 절연성 재질을 포함하며, 예컨대 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함하거나 양면 테이프로 이루어질 수 있다. 상기 접착층(610)은 상기 반사 시트(600)의 두께(T2)보다 얇을 수 있으며, 예컨대 30㎛ 내지 50㎛ 범위이거나, 상기 반사 시트(600)의 1/5 이하일 수 있다. 상기 접착층(610)의 두께가 상기 범위보다 두꺼운 경우 접착층(610)을 통한 광 손실이 발생될 수 있고, 상기 두께보다 얇은 경우 접착 효과가 저하되는 문제가 있다.
도 2와 같이, 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)의 너비(D2)는 상기 발광 칩(100A)의 너비(D1)보다는 넓게 배치될 수 있다. 상기 오픈 영역(605)은 탑뷰 형상 또는 외 형상이 상기 발광 소자(100)의 외곽 형상과 동일하거나 다른 형상을 포함할 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)의 너비(D2)는 상기 광학 렌즈(300)의 입사면(320)의 너비(W3) 또는 오목부(315)의 너비보다 좁게 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)은 상기 광학 렌즈(300)의 입사면(320)의 영역과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)은 탑뷰 형상 또는 외 형상이 원 형상, 다각형 형상, 곡면을 갖는 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 내측면은 상기 발광 소자(100)의 적어도 측면 또는 모든 측면과 대면할 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 내측면은 상기 발광 소자(100)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 내측부는 상기 오목부(315)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 외측부는 상기 광학 렌즈(300)의 입사면(320)보다 더 외측에 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)에서 상기 발광 소자(100)와 상기 반사 시트(600)의 내측면 사이의 공간은 에어(Air) 영역이 배치될 수 있어, 상기 반사 시트(600)의 내 측면은 에어 영역을 통해 상기 발광 소자(100)의 측면과 대면할 수 있다.
상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)이 상기 광학 렌즈(300)의 입사면(320) 아래에 배치됨으로써, 상기 반사 시트(600)는 상기 오픈 영역(605)을 통해 진행하는 광에 대해 상기 광학 렌즈(300)의 입사면(320)으로 반사시켜 줄 수 있다. 또한 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)의 아래에는 보호층(도 4의 475)의 일부가 노출되며, 상기 보호층(475)의 일부는 상기 오픈 영역(605)으로 진행하는 일부 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사 시트(600)는 상기 발광 소자(100)의 측면으로 방출된 광의 손실을 방지하여, 발광 소자(100)의 주변부에서의 핫 스팟(hot spot) 현상을 개선시켜 줄 수 있다. 이러한 반사 시트(600)는 상기 발광 소자(100)의 측면으로 방출된 광이나 상기 광학 렌즈(300)의 바닥 면(312)를 거쳐 입사된 광을 반사시켜 준다.
상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)을 보면, 상기 반사 시트(600)는 상기 발광 소자(100)로부터 소정의 간격(G1)으로 이격될 수 있다. 상기 간격(G1)은 상기 발광 소자(100)를 탑재하기 위한 공정 마진일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 시트(600)와 상기 발광 소자(100) 사이의 간격(G1)은 예컨대, 70㎛ 이상 내지 상기 오목부(315)의 너비(W3) 미만의 범위일 수 있으며, 상기 간격(G1)이 상기 범위보다 좁은 경우 발광 소자(100)의 탑재에 어려움이 존재하게 되며, 상기 범위 보다 넓은 경우 상기 발광 소자(100)의 측면으로 방출된 광의 경로 제어가 어렵거나 입사면(320)이 아닌 영역으로 광이 입사되는 문제가 발생될 수 있다.
만약, 상기 발광 소자(100)의 둘레에 반사 시트(600)가 배치되지 않는 경우, 도 3과 같이 상기 발광 소자(100)의 측면을 통해 방출된 광(L7,L8)은 상기 회로 기판(400) 상에서 반사되거나 다른 경로로 진행하게 됨으로써, 균일한 광 분포를 제공하지 못하게 된다. 즉, 상기 발광 소자(100)의 측면으로 진행하는 광의 경로 제어가 어려워 원하지 않는 영역에 핫 스팟(hot spot) 현상이 발생될 수 있다. 실시 예는 발광 소자(100)에 와이어로 연결하지 않기 때문에, 상기 오픈 영역(605)의 외곽 형상이 발광 소자(100)의 외곽 형상과 동일한 형상으로 제공하거나, 일정 범위 내의 영역으로 제공할 수 있다.
상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)는 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 측면 광을 커버할 수 있는 높이로 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)는 상기 회로 기판(400)의 상면부터 상기 반사 시트(600)의 상면까지의 직선 거리일 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)는 도 4와 같이, 발광 칩(100A)의 상면 높이(T3) 이상일 수 있다. 도 4와 같이, 상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)는 상기 발광 칩(100A)의 상면 높이(T3)와 소정의 간격(T4)으로 이격될 수 있다.
상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)가 발광 칩(100A)의 상면보다 낮은 경우, 상기 반사 시트(600)의 상면과 상기 광학 렌즈(300) 사이의 영역을 통해 광이 누설되어 핫 스팟 현상이 발생될 수 있다. 이에 따라 상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)는 상기 발광 칩(100A)의 상면 이상으로 위치하여, 상기 발광 칩(100A)의 측면을 통해 방출된 광을 반사시켜 줄 수 있다.
상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)는 상기 발광 칩(100A)의 상면 지점부터 100㎛ 이하의 간격(T4)의 차이로 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)는 예컨대 350㎛ 내지 400㎛ 범위일 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)가 상기 범위보다 낮은 경우 상기 반사 시트(600)와 광학 렌즈(300)의 바닥 면(312) 사이로 진행하는 광에 의해 핫 스팟 현상이 발생될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 광학 렌즈(300)의 입사면(320)에 직접 입사되는 광을 차단하게 되는 문제가 발생될 수 있다.
또한 도 4와 같이, 발광 소자(100)는 발광 칩(100A) 상에 형광체층(150)이 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)는 상기 발광 칩(100A)의 상면 높이(T3)보다 높고 상기 형광체층(150)의 상면 높이 이하일 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T1)가 상기 형광체층(150)의 상면 높이보다 높은 경우, 광학 렌즈(300)의 입사면(320)에 직접 입사될 수 있는 광까지 차단하게 되어, 광학 렌즈(300)의 설계에 어려움이 있다.
도 5와 같이, 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)은 탑뷰 형상 또는 외 형상이 다각형 형상 예컨대, 사각형 형상일 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)에 배치된 발광 소자(100)는 외 형상이 다각형 예컨대, 사각형 형상일 수 있다. 상기 오픈 영역(605)의 모서리 영역은 상기 발광 소자(100)의 모서리 영역과 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(100)와 상기 반사 시트(600) 사이의 간격(G1)은 서로 동일한 간격일 수 있다. 여기서, 상기 발광 소자(100)와 상기 반사 시트(600) 사이의 간격(G1)이 서로 동일하다는 것은 발광 소자(100)의 네 측면과 상기 반사 시트(600)의 네 측면 사이의 간격들 중 적어도 2개 이상의 간격이 동일한 거리를 갖는 것으로 정의할 수 있다. 이러한 오픈 영역(605)과 발광 소자(100)의 외 형상이 동일한 형상을 갖고 있어, 광학 렌즈(300)를 통과한 광의 핫 스팟 발생을 억제할 수 있고 균일한 광 분포로 제공할 수 있다. 다른 예로서, 상기 오픈 영역(605)의 모서리 부분은 곡면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 6과 같이 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)은 상기 발광 소자(100)의 외 형상과 다른 형상으로서, 곡면을 갖는 형상 예컨대, 원 형상일 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 외 형상은 다각형 형상 예컨대, 사각형 형상을 포함한다. 상기 오픈 영역(605)의 너비 또는 직경은 상기 발광 소자(100)의 대각선 길이(D11)보다 넓을 수 있다. 상기 반사 시트(600)와 상기 발광 소자(100) 사이의 간격은 발광 소자(100)의 각 측면 중심에서 가장 크고 모서리에 인접할수록 가장 좁게 배치될 수 있다. 이러한 오픈 영역(605)이 곡면 즉, 상기 반사 시트(600)의 내측 곡면이 발광 소자(100)의 측면에 제공되므로, 상기 발광 소자(100)의 측면 광을 다른 경로로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)이 상기 발광 소자(100)의 하면 면적보다 큰 면적을 갖고 있으므로, 발광 소자(100)의 탑재가 용이한 효과가 있다.
도 7은 실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 7의 반사 시트(600)의 상세 도면을 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 반사 시트(600)는 회로 기판(400) 상에 배치되며, 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)에는 발광 소자(100)가 배치된다. 상기 반사 시트(600) 상에는 광학 렌즈(300)가 배치된다.
상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)은 상기 발광 소자(100)의 둘레에 배치되며, 상기 광학 렌즈(300)의 입사면(320)의 영역 아래에 배치된다. 이에 따라 발광 소자(100)의 측면으로 방출된 광은 상기 반사 시트(600)에 의해 입사면(320)으로 반사될 수 있다.
상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)의 둘레 면은 상기 반사 시트(600)의 상면에 대해 경사진 면(603)을 포함한다. 상기 경사진 면(603)의 각도(θ1)는 상기 반사 시트(600)의 상면에 대해 45도 내지 89도의 범위로 배치될 수 있으며, 상기 각도(θ1)가 상기 범위보다 작은 경우 광의 손실이 발생될 수 있으며, 상기 범위보다 큰 경우 발광 소자(100)의 방향으로 재 반사되는 광이 증가될 수 있다. 상기 경사진 면(603)은 상기 반사 시트(600)와 접착층(610)의 두께 전체에 배치되거나, 상기 반사 시트(600)의 두께 전체에 배치될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 반사 시트(600)는 상기 오픈 영역(605)의 둘레에 상기 반사 시트(600)의 상면에 대해 경사진 영역(603)이 배치될 수 있다. 상기 경사진 영역(603)은 상기 오픈 영역(605)으로 갈수록 두께가 점차 얇아질 수 있다. 상기 경사진 영역(603)은 광학 렌즈(300)의 오목부(315)에 대응되는 크기 또는 상기 오목부(315)보다 작은 크기로 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 상면으로부터 1도 내지 30도의 범위의 각도(θ2)로 배치될 수 있다. 상기 각도(θ2)가 상기 범위보다 큰 경우 광학 렌즈(300)의 오목부를 벗어난 영역으로 광을 반사시킬 수 있으며, 상기 범위보다 작은 경우 광학 렌즈(300)와 반사 시트(600)의 사이의 영역으로 광이 입사될 수 있어 광 손실이 발생될 수 있다. 상기 경사진 영역(603)은 상기 반사 시트(600)의 두께 전체가 아닌 일부 예컨대 상부 두께를 이용하여 경사지게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 반사 시트(600)의 상부 두께는 상기 반사 시트(600)의 두께의 1/3 이상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 11을 참조하면, 반사 시트(600)는 오픈 영역(605)의 둘레에 단차 구조(604)를 포함한다. 상기 단차 구조(604)는 상기 오픈 영역(605)의 하부 너비보다 상부 너비가 넓게 배치될 수 있다. 상기 반사 시트(600)의 단차 구조(604)의 하부 높이(T5)는 도 4에 도시된 활성층(117)의 높이보다 낮게 배치될 수 있다. 이에 따라 발광 소자(100)로부터 측면과 반사 시트(600)의 내 측면과의 간격(G1, G11) 차이가 발생되고, 이러한 간격(G1,G11)에 의해 상기 발광 소자(100)의 측면으로부터 방출된 광은 서로 다른 경로로 반사될 수 있다. 즉, 상기 단차 구조(604)는 반사 시트(600)의 내 측면의 반사 면적을 증가시켜 줄 수 있다.
도 12를 참조하면, 반사 시트(600)는 제1층(601) 및 제2층(602)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2층(601,602)은 발광 소자(100)의 둘레에 배치되며 서로 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2층(601,602) 사이에는 접착제(미도시)가 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 반사 시트(600)의 상면 높이(T11)는 상기 발광 소자(100)의 상면보다 높게 배치될 수 있으며, 도 4의 광학 렌즈(300)의 바닥 면(312)에 접촉되지 않을 정도의 높이로 배치될 수 있다. 또한 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)의 너비(D2)는 도 4의 광학 렌즈(300)의 입사면(320)의 너비(W3)와 동일한 너비일 수 있다.
상기 광학 렌즈(300)의 바닥 면과 상기 반사 시트(600)의 상면이 인접하게 배치되므로, 발광 소자(100)의 측면을 통해 방출된 광이 상기 반사 시트(600)의 상면과 상기 광학 렌즈(300)의 바닥 면 사이의 영역을 통해 진행하는 것을 차단할 수 있다.
도 13을 참조하면, 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)은 서로 다른 곡률을 갖는 복수의 곡면(605A,605B)을 포함한다. 상기 오픈 영역(605)의 둘레는 상기 발광 소자(100)의 측면과 대응되는 제1곡률을 갖는 제1곡면(605A)과, 상기 발광 소자(100)의 모서리 영역과 대응되는 제2곡률을 갖는 제2곡면(605B)을 포함한다.
상기 제1곡면(605A)의 제1곡률은 상기 제2곡면(605B)의 제2곡률보다 클 수 있다. 이러한 발광 소자(100)의 외측 둘레에 서로 다른 곡률을 갖는 제1 및 제2곡면(605A,605B)을 배치하여, 발광 소자(100)의 측면과 상기 반사 시트(600)의 내 측면과의 간격 차이(G2,G3)가 크지 않게 할 수 있다. 이에 따라 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)에 의해 광 분포가 달라지는 것을 줄일 수 있다. 상기 제1 및 제2곡면(605A,605B)의 형상은 반구형 또는 타원 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광 소자(100)에 대해 도 4를 참조하여 설명하기로 한다. 상기 발광 소자(100)는 발광 칩(100A)을 포함한다. 상기 발광 소자(100)는 발광 칩(100A)과 상기 발광 칩(100A) 상에 배치된 형광체층(150)을 포함할 수 있다. 상기 형광체층(150)은 청색, 녹색, 황색, 적색 형광체 중 적어도 하나 또는 복수를 포함하며, 단층 또는 다층으로 배치될 수 있다. 상기 형광체층(150)은 투광성 수지 재료 내에 형광체가 첨가된다. 상기 투광성 수지 재료는 실리콘 또는 에폭시와 같은 물질을 포함하며, 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 형광체층(150)은 상기 발광 칩(100A)의 상면에 배치되거나, 상기 발광 칩(100A)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 상기 형광체층(150)은 상기 발광 칩(100A)의 표면 중에서 광이 방출되는 영역 상에 배치되어, 광의 파장을 변환시켜 줄 수 있다.
상기 형광체층(150)은 단층 또는 서로 다른 형광체층을 포함할 수 있으며, 상기 서로 다른 형광체층은 제1층이 적색, 황색, 녹색 형광체 중 적어도 한 종류의 형광체를 가질 수 있고, 제2층이 상기 제1층 위에 형성되며 적색, 황색, 녹색 형광체 중 상기 제1층과 다른 형광체를 가질 수 있다. 다른 예로서, 상기 서로 다른 형광체층은 3층 이상의 형광체층을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
다른 예로서, 상기 형광체층(150)은 필름 타입을 포함할 수 있다. 상기 필름 타입의 형광체층은 균일한 두께를 제공함으로써, 파장 변환에 따른 색 분포가 균일할 수 있다.
상기 발광 칩(100A)에 대해 설명하면, 상기 발광 칩(100A)은 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 전극층(131), 절연층(133), 제1전극(135), 제2전극(137), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 및 지지층(140)을 포함할 수 있다.
상기 기판(111)은 투광성, 절연성 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(111)의 탑 면 및 바닥 면 중 적어도 하나 또는 모두에는 복수의 볼록부(미도시)가 형성되어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 각 볼록부의 측 단면 형상은 반구형 형상, 반타원 형상, 또는 다각형 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 기판(111)은 발광 칩(100A) 내에서 제거될 수 있으며, 이 경우 상기 제1반도체층(113) 또는 제1도전형 반도체층(115)이 발광 칩(100A)의 탑 층으로 배치될 수 있다.
상기 기판(111) 아래에는 제1반도체층(113)이 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 II족 내지 V족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 II족 내지 V족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 적어도 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 예컨대, III족-V족 원소의 화합물 반도체를 이용한 반도체층 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP, GaP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖고, 버퍼층 및 언도프드(undoped) 반도체층 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판과 질화물 반도체층 간의 격자 상수의 차이를 줄여줄 수 있고, 상기 언도프드 반도체층은 반도체의 결정 품질을 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 제1반도체층(113)은 형성하지 않을 수 있다.
상기 제1반도체층(113) 아래에는 발광 구조물(120)이 형성될 수 있다. 상기 발광 구조물(120)은 II족 내지 V족 원소 및 III족-V족 원소의 화합물 반도체 중에서 선택적으로 형성되며, 자외선 대역부터 가시 광선 대역의 파장 범위 내에서 소정의 피크 파장을 발광할 수 있다.
상기 발광 구조물(120)은 제1도전형 반도체층(115), 제2도전형 반도체층(119), 상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 제2도전형 반도체층(119) 사이에 형성된 활성층(117)을 포함하며, 상기 각 층(115,117,119)의 위 및 아래 중 적어도 하나에는 다른 반도체층이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1도전형 반도체층(115)은 제1반도체층(113) 아래에 배치되며, 제1도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(115)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(115)은 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 도펀트를 포함한다.
상기 활성층(117)은 제1도전형 반도체층(115) 아래에 배치되고, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함하며, 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaA, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs의 페어 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 제2도전형 반도체층(119)은 활성층(117) 아래에 배치된다. 상기 제2도전형 반도체층(119)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(119)은, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119)이 p형 반도체층이고, 상기 제1도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다.
상기 발광 구조물(120)은 다른 예로서, 상기 제1도전형 반도체층(115)이 p형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(119)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119) 위에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층이 형성할 수도 있다. 또한 상기 발광 구조물(120)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에는 전극층(131)이 형성된다. 상기 전극층(131)은 반사층을 포함할 수 있다. 상기 전극층(131)은 상기 발광 구조물(120)의 제2도전형 반도체층(119)에 접촉된 오믹 접촉층을 포함할 수 있다. 상기 반사층은 반사율이 70% 이상인 물질 예컨대, Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir의 금속과 상기의 금속 중 둘 이상의 합금 중에서 선택될 수 있다. 상기 반사층의 금속은 상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에 접촉될 수 있다. 상기 오믹 접촉층은 투광성 재질, 금속 또는 비 금속 재질 중에서 선택될 수 있다.
상기 전극층(131)은 투광성 전극층/반사층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 상기 투광성 전극층은 예컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성될 수 있다. 상기 투광성 전극층의 아래에는 금속 재질의 반사층이 배치될 수 있으며, 예컨대 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성될 수 있다. 상기 반사층은 다른 예로서, 서로 다른 굴절률을 갖는 두 층이 교대로 배치된 DBR(distributed bragg reflection) 구조로 형성될 수 있다.
상기 제2도전형 반도체층(119) 및 상기 전극층(131) 중 적어도 한 층의 표면에는 러프니스와 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 광 추출 구조는 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 절연층(133)은 상기 전극층(131) 아래에 배치되며, 상기 제2도전형 반도체층(119)의 하면, 상기 제2도전형 반도체층(119) 및 상기 활성층(117)의 측면, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 일부 영역에 배치될 수 있다. 상기 절연층(133)은 상기 발광 구조물(120)의 하부 영역 중에서 상기 전극층(131), 제1전극(135) 및 제2전극(137)을 제외한 영역에 형성되어, 상기 발광 구조물(120)의 하부를 전기적으로 보호하게 된다.
상기 절연층(133)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 및 황화물 중 적어도 하나로 형성된 절연물질 또는 절연성 수지를 포함한다. 상기 절연층(133)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(133)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 절연층(133)은 발광 구조물(120)의 아래에 플립 본딩을 위한 금속 구조물을 형성할 때, 상기 발광 구조물(120)의 층간 쇼트를 방지하기 위해 형성된다.
상기 절연층(133)은 서로 다른 굴절률을 갖는 제1층과 제2층이 교대로 배치된 DBR(distributed bragg reflector) 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1층은 SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 어느 하나이며, 상기 제2층은 상기 제1층 이외의 물질 중 어느 하나로 형성될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 또는 상기 제1층 및 제2층이 동일한 물질로 형성되거나 3층 이상의 층을 갖는 페어(Pair)로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 전극층은 형성하지 않을 수 있다.
상기 제1도전형 반도체층(115)의 일부 영역 아래에는 제1전극(135)이 배치되며, 상기 전극층(131)의 일부 아래에는 제2전극(137)이 배치될 수 있다. 상기 제1전극(135) 아래에는 제1연결 전극(141)이 배치되며, 상기 제2전극(137) 아래에는 제2연결 전극(143)이 배치된다.
상기 제1전극(135)은 상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 제1연결 전극(141)에 전기적으로 연결되며, 상기 제2전극(137)은 상기 전극층(131)을 통해 상기 제2도전형 반도체층(119)과 제2연결 전극(143)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1전극(135) 및 제2전극(137)은 Cr, Ti, Co, Ni, V, Hf, Ag, Al, Ru, Rh, Pt, Pd, Ta, Mo, W 중 적어도 하나 또는 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(135)과 상기 제2전극(137)은 동일한 적층 구조이거나 다른 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(135) 및 상기 제2전극(137) 중 적어도 하나는 암(arm) 또는 핑거(finger) 구조와 같은 전류 확산 패턴이 더 형성될 수 있다. 또한 상기 제1전극(135) 및 상기 제2전극(137)은 하나 또는 복수로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2연결 전극(141,143) 중 적어도 하나는 복수로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)은 전원을 공급하는 리드(lead) 기능과 방열 경로를 제공하게 된다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)은 원 형상, 다각 형상, 원 기둥 또는 다각 기둥과 같은 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 금속 파우더의 재질 예컨대, Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta, Ti, W 및 이들 금속의 선택적 합금 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 상기 제1전극(135) 및 제2전극(137)과의 접착력 향상을 위하여 In, Sn, Ni, Cu 및 이들의 선택적인 합금 중의 어느 한 금속으로 도금될 수 있다.
상기 지지층(140)은 열 전도성 재질을 포함하며, 상기 제1전극(135), 상기 제2전극(137), 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 지지층(140)의 하면에는 상기 제1 및 제2연결 전극(141,143)의 하면이 노출될 수 있다.
상기 지지층(140)은 발광 소자(100)를 지지하는 층으로 사용된다. 상기 지지층(140)은 절연성 재질로 형성되며, 상기 절연성 재질은 예컨대, 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지층으로 형성된다. 다른 예로서, 상기 절연성 재질은 페이스트 또는 절연성 잉크를 포함할 수 있다. 상기 절연성 재질의 재질은 그 종류는 polyacrylate resin, epoxy resin, phenolic resin, polyamides resin, polyimides rein, unsaturated polyesters resin, polyphenylene ether resin (PPE), polyphenilene oxide resin (PPO), polyphenylenesulfides resin, cyanate ester resin, benzocyclobutene (BCB), Polyamido-amine Dendrimers (PAMAM), 및 Polypropylene-imine, Dendrimers (PPI), 및 PAMAM 내부 구조 및 유기-실리콘 외면을 갖는 PAMAM-OS(organosilicon)를 단독 또는 이들의 조합을 포함한 수지로 구성될 수 있다. 상기 지지층(140)은 상기 절연층(133)과 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 지지층(140) 내에는 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 황화물과 같은 화합물들 중 적어도 하나가 첨가될 수 있다. 여기서, 상기 지지층(140) 내에 첨가된 화합물은 열 확산제일 수 있으며, 상기 열 확산제는 소정 크기의 분말 입자, 알갱이, 필러(filler), 첨가제로 사용될 수 있다. 상기 열 확산제는 세라믹 재질을 포함하며, 상기 세라믹 재질은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic), 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic), 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 세라믹 재질은 질화물 또는 산화물과 같은 절연성 물질 중에서 열 전도도가 질화물이나 산화물보다 높은 금속 질화물로 형성될 수 있으며, 상기 금속 질화물은 예컨대, 열 전도도가 140 W/mK 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 세라믹 재질은 예컨대, SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, BN, Si3N4, SiC(SiC-BeO), BeO, CeO, AlN와 같은 세라믹 (Ceramic) 계열일 수 있다. 상기 열 전도성 물질은 C (다이아몬드, CNT)의 성분을 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(100A)은 상기 회로 기판(400) 상에 플립 방식으로 탑재된다. 상기 회로 기판(400)은 금속층(471), 상기 금속층(471) 위에 절연층(472), 상기 절연층(472) 위에 복수의 리드 전극(473,474)을 갖는 회로 층(미도시) 및 상기 회로층을 보호하는 보호층(475)을 포함한다. 상기 금속층(471)은 방열 층으로서, 열 전도성이 높은 금속 예컨대, Cu 또는 Cu-합금와 같은 금속을 포함하며, 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
상기 절연층(472)은 상기 금속층(471)과 회로 층 사이를 절연시켜 준다. 상기 절연층은 에폭시, 실리콘, 유리섬유, 프리 프레그(prepreg), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T)와 같은 수지 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 절연층(472) 내에는 금속 산화물 예컨대, TiO2, SiO2, Al2O3와 같은 첨가제가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 절연층(472)은 그라핀과 같은 재질을 실리콘 또는 에폭시와 같은 절연 물질 내에 첨가하여 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 절연층(472)은 상기 금속층(471)이 양극 산화(anodizing) 과정에 의해 형성된 아노다이징(anodizing)된 영역일 수 있다. 여기서, 상기 금속층(471)은 알루미늄 재질이고, 상기 아노다이징된 영역은 Al2O3와 같은 재질로 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2리드 전극(473,474)은 발광 칩(100A)의 제1 및 제2연결 전극(141,143)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 및 제2리드 전극(473,474)과 상기 발광 칩(100A)의 연결 전극(141,143) 사이에는 전도성 접착제(461,462)가 배치될 수 있다. 상기 전도성 접착제(461,462)는 솔더 재질과 같은 금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1리드 전극(473) 및 제2리드 전극(474)은 회로 패턴으로서, 전원을 공급해 주게 된다.
상기 보호층(475)은 상기 회로층 상에 배치될 수 있다. 상기 보호층(475)은 반사 재질을 포함하며, 예컨대 레지스트 재질 예컨대, 백색 또는 녹색의 레지스트 재질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 보호층(475)은 반사층으로 기능할 수 있으며, 예컨대 흡수율보다 반사율이 더 높은 재질로 형성될 수 있다. 상기 보호층(475)의 일부는 상기 반사 시트(600)의 오픈 영역(605)에 노출되어, 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 보호층(475)은 광을 흡수하는 재질로 배치될 수 있으며, 상기 광 흡수 재질은 흑색 레지스트 재질을 포함하며, 상기 오픈 영역(605)을 통해 입사된 광을 흡수하여, 광 균일도에 영향을 주는 것을 차단할 수 있다.
도 14 내지 도 22를 참조하여, 광학 렌즈(300)의 일 예에 대해 설명하기로 한다.
도 14를 참조하면, 광학 렌즈(300)의 높이(h1)와 반사면(330)의 최고점과 최저점의 높이 차(h2)의 비율은 1 대 0.7 내지 1 대 1 미만일 수 있다. 상기 광학 렌즈(300)의 높이(h1)는 광학 렌즈(300)의 바닥면(312)으로부터 광학 렌즈(300)의 반사면(330)의 최고점까지의 수직 거리이고, 상기 반사면(330)의 최고점과 최저점의 높이 차(h2)는 반사면(330)이 오목하게 형성된 깊이일 수 있는데 상세하게는 반사면(330)의 가장 높은 지점으로부터 가장 낮은 지점까지의 수직 방향의 거리일 수 있다.
상기 광학 렌즈(300)의 높이(h1)와 반사면(330)의 최고점과 최저점의 높이 차(h2)의 비율이 1 대 0.7보다 작으면 입사면(320)을 통해 입사된 광 중 반사면(330)에서 전반사되는 광의 양이 감소할 수 있다.
광학 렌즈(300)의 높이(h1)와 반사면(330)의 최고점과 최저점의 높이 차(h2)의 비율이 내지 1 대 1이면 광학 렌즈(300)의 반사면(330)이 플랫할 수 있고, 1 대 1을 초과하면 광학 렌즈(300)의 반사면(330)이 가운데가 볼록하게 되어, 입사된 광이 상기 반사면(330)을 통해 투과되거나 상기 반사면(330)에 의해 반사된 광이 상기 광학 렌즈(300)의 주변 영역에 집광되는 문제가 발생될 수 있다.
광학 렌즈(300)의 돌출 구조(340)는 상기 출사면(335)의 하부 외측으로 돌출되며, 복수의 영역 또는 상기 하부 둘레를 따라 배치될 수 있다. 상기 돌출 구조(340)는 광학 렌즈(300)의 사출 공정에서 사출 물을 지지하기 위한 구조물이거나, 바닥 면(312)의 외측을 더 연장시켜 줄 수 있다. 상기 광학 렌즈(300)의 하부에 형성된 오목부(315) 또는 입사면(320)의 너비(W3)는 발광 소자(100)의 너비보다 클 수 있다.
도 14 및 도 15을 참조하면, 광학 렌즈(300)에서 광이 입사되는 입사면(320)은 오목부(315)의 표면일 수 있는데, 발광 소자(100)의 중심과 마주하는 제1영역(R1), 가장 자리의 제3영역(R3), 및 제1영역(R1)과 제3영역(R3) 사이의 제2 영역(R2)을 포함할 수 있다. 상기 제1영역(R1)과 제2영역(R2) 및 제3영역(R3)의 곡률은 서로 다를 수 있다.
도 15 및 도 16과 같이, 발광 소자(100)로부터 반사면(330)의 중심을 연결하는 가상의 선을 중심축(Y0)이라 할 때, 제1영역(R1)이 중심축(Y0)과 이루는 각도(θa)는 0도 내지 45도 범위이고, 제2영역(R2)이 중심축과 이루는 각도(θb)는 30도 내지 80도 범위이고, 제3 영역(R3)이 중심축(Y0)과 이루는 각도(θc)는 60도 내지 90도 범위일 수 있다.
상기 제1 내지 제3영역(R1,R2,R3)으로 입사된 광(L1,L2,L3)은 굴절되어 진행될 수 있다. 상기 제1영역(R1)을 지나는 광(L1)과 제2영역(R2)을 지나는 광(L2)과 제3영역(R3)을 지나는 광(L3)의 굴절각이 서로 다를 수 있다.
상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광 중에서 제1영역(R1)을 통과하는 광(L1)은 중심축(Y0) 방향으로 굴절되고, 제1영역(R1)을 통과하는 광(L1)이 굴절 전에 중심축과 이루는 각도(θa)보다 굴절 후에 중심축과 이루는 각도(θa1)가 더 작을 수 있다.
또한, 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광 중에서 제2영역(R2)을 통과하는 광(L2)은 중심축(Y0) 방향으로 굴절되고, 제2영역(R2)을 통과하는 광(L2)이 굴절 전에 중심축과 이루는 각도(θb)보다 굴절 후에 중심축(Y0)과 이루는 각도(θb1)가 더 작을 수 있다.
그리고, 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광 중에서 제3 영역(R3)을 통과하는 광(L3)도 중심축(Y0) 방향으로 굴절되고, 제3영역(R3)을 통과하는 광(L3)이 굴절 전에 중심축과 이루는 각도(θc)보다 굴절 후에 중심축(Y0)과 이루는 각도(θc1)가 더 작을 수 있다.
상술한 광(L1, L2, L3)이 굴절 전, 후에 각각 중심축(Y0)과 이루는 각도의 변화를 굴절각이라 정의할 때, 굴절각은 광원으로부터 출사되어 제2영역(R2)을 통과하는 광이 가장 크고 제3영역(R3)을 통과하는 광이 더 작을 수 있다.
한편, 제1영역(R1)과 제2영역(R2) 및 제3 영역(R3) 중 적어도 하나는 양의 곡률을 가지거나 음의 곡률을 가질 수 있으며, 양의 곡률과 음의 곡률을 가질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들면, 도 17에 도시된 바와 같이 제1영역(R1)과 제2영역(R2) 및 제3 영역(R3)은 모두 양의 곡률을 가지거나, 도 18에 도시된 바와 같이 모두 음의 곡률을 가질 수 있다. 또한, 도 19에 도시된 바와 같이 제1영역(R1)과 제3영역(R3)은 양의 곡률을 가지고 제2영역(R2)은 음의 곡률을 가지거나, 도 20에 도시된 바와 같이 제1영역(R1)과 제3영역(R3)은 음의 곡률을 가지고 제2영역(R2)은 양의 곡률을 가질 수 있다. 이러한 광학 렌즈의 입사면에 음의 곡률 및 양의 곡률을 선택적으로 배치함으로써, 반사 시트의 오픈 영역으로부터 반사된 광의 입사받아 광 경로를 제어할 수 있다.
도 21과 같이, 광학 렌즈(300)의 반사면(330)은 상부의 중심이 함몰된 형상을 가질 수 있으며, 예컨대 반사면(330)의 중심으로 갈수록 더 깊은 깊이로 함몰될 수 있다.
도 22 및 도 1과 같이, 광학 렌즈(300)는 하부에 3개의 지지 돌기(350)에 대해 도시하였으나, 2개 또는 4개 이상으로 배치될 수 있다. 상기 3개의 지지 돌기(350)는 삼각형 형태로 배열되거나 다른 형태로 배열될 수 있다.
도 23을 참조하여 발광 모듈의 발광 소자의 다른 예를 설명하기로 한다. 도 23을 참조하면, 발광 소자(100)는 발광 칩(100B)과 회로 기판(400)은 연결 전극(161,162)으로 연결될 수 있으며, 상기 연결 전극(161,162)은 전도성 펌프 즉, 솔더 범프를 포함할 수 있다. 상기 전도성 펌프는 각 전극(135,137) 아래에 하나 또는 복수로 배열될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 24를 참조하여, 발광 소자의 다른 예를 설명하기로 한다.
도 24를 참조하면, 발광 소자(100)는 회로 기판(400)에 연결된 발광 칩(200A)을 포함한다. 상기 발광 소자(100)는 발광 칩(200A)의 표면에 배치된 형광체층(250)을 포함할 수 있다. 상기 형광체층(250)은 입사되는 광의 파장을 변환하게 된다. 상기 발광 소자(100) 상에는 도 4와 같이 광학 렌즈(도 4의 300)가 배치되어 상기 발광 칩(200A)으로부터 방출된 광의 지향 특성을 조절하게 된다.
상기 발광 칩(200A)은 발광 구조물(225), 및 복수의 패드(245,247)를 포함한다. 상기 발광 구조물(225)은 II족 내지 VI족 원소의 화합물 반도체층 예컨대, III족-V족 원소의 화합물 반도체층 또는 II족-VI족 원소의 화합물 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 패드(245,247)는 상기 발광 구조물(225)의 반도체층에 선택적으로 연결되며, 전원을 공급하게 된다.
상기 발광 구조물(225)은 제1도전형 반도체층(222), 활성층(223) 및 제2도전형 반도체층(224)을 포함한다. 상기 발광 칩(200A)은 기판(221)을 포함할 수 있다. 상기 기판(221)은 상기 발광 구조물(225) 위에 배치된다. 상기 기판(221)은 예컨대, 투광성, 절연성 기판, 또는 전도성 기판일 수 있다. 이러한 구성은 도 4의 발광 구조물 및 기판에 대한 설명을 참조하기로 한다.
상기 발광 칩(200A)은 하부에 패드(245,247)가 배치되며, 상기 패드(245,247)는 제1 및 제2패드(245,247)를 포함한다. 상기 제1 및 제2패드(245,247)는 상기 발광 칩(200A)의 아래에 서로 이격되어 배치된다. 상기 제1패드(245)는 상기 제1도전형 반도체층(222)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2패드(247)는 제2도전형 반도체층(224)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 및 제2패드(245,247)은 바닥 형상이 다각형 또는 원 형상이거나, 회로 기판(400)의 제1 및 제2리드 전극(415,417)의 형상과 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2패드(245,247) 각각의 하면 면적은 예컨대, 제1 및 제2리드 전극(415,417) 각각의 상면 크기와 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
상기 발광 칩(200A)은 상기 기판(221)과 상기 발광 구조물(225) 사이에 버퍼층(미도시) 및 언도프드 반도체층(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판(221)과 반도체층과의 격자 상수 차이를 완화시켜 주기 위한 층으로서, II족 내지 VI족 화합물 반도체 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 아래에는 언도핑된 III족-V족 화합물 반도체층이 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(221)은 제거될 수 있다. 상기 기판(221)이 제거된 경우 형광체층(250)은 상기 제1도전형 반도체층(222)의 상면이나 다른 반도체층의 상면에 접촉될 수 있다.
상기 발광 칩(200A)은 제1 및 제2전극층(241,242), 제3전극층(243), 절연층(231,233)을 포함한다. 상기 제1 및 제2전극층(241,242) 각각은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 전류 확산층으로 기능할 수 있다. 상기 제1 및 제2전극층(241,242)은 상기 발광 구조물(225)의 아래에 배치된 제1전극층(241); 및 상기 제1전극층(241) 아래에 배치된 제2전극층(242)을 포함할 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 전류를 확산시켜 주게 되며, 상기 제2전극층(241)은 입사되는 광을 반사하게 된다.
상기 제1 및 제2전극층(241,242)은 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 투광성 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 금속 산화물 또는 금속 질화물로 형성될 수 있다. 상기 제1전극층은 예컨대 ITO(indium tin oxide), ITON(ITO nitride), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide) 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(242)은 상기 제1전극층(241)의 하면과 접촉되며 반사 전극층으로 기능할 수 있다. 상기 제2전극층(242)은 금속 예컨대, Ag, Au 또는 Al를 포함한다. 상기 제2전극층(242)은 상기 제1전극층(241)이 일부 영역이 제거된 경우, 상기 발광 구조물(225)의 하면에 부분적으로 접촉될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1 및 제2전극층(241,242)의 구조는 무지향성 반사(ODR: Omni Directional Reflector layer) 구조로 적층될 수 있다. 상기 무지향성 반사 구조는 낮은 굴절률을 갖는 제1전극층(241)과, 상기 제1전극층(241)과 접촉된 고 반사 재질의 금속 재질인 제2전극층(242)의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 전극층(241,242)은, 예컨대, ITO/Ag의 적층 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제1전극층(241)과 제2전극층(242) 사이의 계면에서 전 방위 반사각을 개선시켜 줄 수 있다.
다른 예로서, 상기 제2전극층(242)은 제거될 수 있으며, 다른 재질의 반사층으로 형성될 수 있다. 상기 반사층은 분산형 브래그 반사(distributed bragg reflector: DBR) 구조로 형성될 수 있으며, 상기 분산형 브래그 반사 구조는 서로 다른 굴절률을 갖는 두 유전체층이 교대로 배치된 구조를 포함하며, 예컨대, SiO2층, Si3N4층, TiO2층, Al2O3층, 및 MgO층 중 서로 다른 어느 하나를 각각 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 전극층(241,242)은 분산형 브래그 반사 구조와 무지향성 반사 구조를 모두 포함할 수 있으며, 이 경우 98% 이상의 광 반사율을 갖는 발광 칩(200A)을 제공할 수 있다. 상기 플립 방식으로 탑재된 발광 칩(200A)은 상기 제2전극층(242)로부터 반사된 광이 기판(221)을 통해 방출하게 되므로, 수직 상 방향으로 대부분의 광을 방출할 수 있다. 또한 상기 발광 칩(200A)의 측면으로 방출된 광은 반사 시트(600)에 의해 광학 렌즈의 입사면 영역으로 반사될 수 있다.
상기 제3전극층(243)은 상기 제2전극층(242)의 아래에 배치되며, 상기 제1 및 제2전극층(241,242)과 전기적으로 절연된다. 상기 제3전극층(243)은 금속 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제3전극층(243) 아래에는 제1패드(245) 및 제2패드(247)가 배치된다. 상기 절연층(231,233)은 제1 및 제2전극층(241,242), 제3전극층(243), 제1 및 제2패드(245,247), 발광 구조물(225)의 층 간의 불필요한 접촉을 차단하게 된다. 상기 절연층(231,233)은 제1 및 제2절연층(231,233)을 포함한다. 상기 제1절연층(231)은 상기 제3전극층(243)과 제2전극층(242) 사이에 배치된다. 상기 제2절연층(233)은 상기 제3전극층(243)과 제1/2패드(245,247) 사이에 배치된다. 상기 제1 및 제2패드(245,247)는 상기 제1 및 제2리드 전극(415,417)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제3전극층(243)은 상기 제1도전형 반도체층(222)과 연결된다. 상기 제3전극층(243)의 연결부(244)는 상기 제1, 2전극층(241, 242) 및 발광 구조물(225)의 하부를 통해 비아 구조로 돌출되며 제1도전형 반도체층(222)과 접촉된다. 상기 연결부(244)는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제3전극층(243)의 연결부(244)의 둘레에는 상기 제1절연층(231)의 일부(232)가 연장되어 제3전극층(243과 상기 제1 및 제2전극층(241,242), 제2도전형 반도체층(224) 및 활성층(223) 간의 전기적인 연결을 차단한다. 상기 발광 구조물(225)의 측면에는 측면 보호를 위해 절연 층이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2패드(247)는 상기 제2절연층(233) 아래에 배치되고 상기 제2절연층(233)의 오픈 영역을 통해 상기 제1 및 제2전극층(241, 242) 중 적어도 하나와 접촉되거나 연결된다. 상기 제1패드(245)는 상기 제2절연층(233)의 아래에 배치되며 상기 제2절연층(233)의 오픈 영역을 통해 상기 제3전극층(243)과 연결된다. 이에 따라 상기 제1패드(247)의 돌기(248)는 제1,2전극층(241,242)을 통해 제2도전형 반도체층(224)에 전기적으로 연결되며, 제2패드(245)의 돌기(246)는 제3전극층(243)을 통해 제1도전형 반도체층(222)에 전기적으로 연결된다.
상기 제1 및 제2패드(245,247)는 상기 발광 칩(200A)의 하부에 서로 이격되며, 상기 회로 기판(400)의 제1 및 제2리드 전극(415,417)과 대면하게 된다. 상기 제1 및 제2패드(245,247)에는 다각형 형상의 리세스(271,273)를 포함할 수 있으며, 상기 리세스(271,273)는 상기 발광 구조물(225)의 방향으로 볼록하게 형성된다. 상기 리세스(271,273)는 상기 제1 및 제2패드(245,247)의 두께와 같거나 작은 깊이를 갖고 형성될 수 있으며, 이러한 리세스(271,273)의 깊이는 상기 제1 및 제2패드(245,247)의 표면적을 증가시켜 줄 수 있다.
상기 제1패드(245) 및 제1리드 전극(415) 사이의 영역 및 상기 제2패드(247) 및 제2리드 전극(417) 사이의 영역에는 접합 부재(255,257)가 배치된다. 상기 접합 부재(255,257)는 전기 전도성 물질을 포함할 수 있으며, 일부는 상기 리세스(271,273)에 배치된다. 상기 제1 및 제2패드(215,217)는 상기 접합 부재(255,257)가 리세스(271,273)에 배치되므로, 상기 접합 부재(255,257)와 제1 및 제2패드(245,247) 간의 접착 면적은 증가될 수 있다. 이에 따라 제1 및 제2패드(245,247)와 제1 및 제2리드 전극(415,417)가 접합되므로 발광 칩(200A)의 전기적인 신뢰성 및 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 접합 부재(255,257)는 솔더 페이스트 재질을 포함할 수 있다. 상기 솔더 페이스트 재질은 금(Au), 주석(Sn), 납(Pb), 구리(Cu), 비스무트(Bi), 인듐(In), 은(Ag) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 접합 부재(255,257)는 열 전달을 회로 기판(400)에 직접 전도하기 때문에 열 전도 효율이 패키지를 이용한 구조보다는 개선될 수 있다. 또한 상기 접합 부재(255,257)는 발광 칩(200A)의 제1 및 제2패드(245,247)와의 열 팽창계수의 차이가 적은 물질이므로, 열 전도 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 접합 부재(255,257)는 다른 예로서, 전도성 필름을 포함할 수 있으며, 상기 전도성 필름은 절연성 필름 내에 하나 이상의 도전성 입자를 포함한다. 상기 도전성 입자는 예컨대, 금속이나, 금속 합금, 탄소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도전성 입자는 니켈, 은, 금, 알루미늄, 크롬, 구리 및 탄소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전도성 필름은 이방성(Anisotropic) 전도 필름 또는 이방성 도전 접착제를 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(200A)과 상기 회로 기판(400) 사이에는 접착 부재 예컨대, 열전도성 필름을 포함할 수 있다. 상기 열전도성 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부티렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 수지; 폴리이미드 수지; 아크릴 수지; 폴리스티렌 및 아크릴로니트릴-스티렌 등의 스티렌계 수지; 폴리카보네이트 수지; 폴리락트산 수지; 폴리우레탄 수지; 등을 사용할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀 수지; 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드 등의 비닐 수지; 폴리아미드 수지; 설폰계 수지; 폴리에테르-에테르케톤계 수지; 알릴레이트계 수지; 또는 상기 수지들의 블렌드 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(200A)은 회로 기판(400)의 표면 및 발광 구조물(225)의 측면 및 상면을 통해 광을 방출함으로써, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 이러한 회로 기판(400) 상에 발광 칩(200A)을 직접 본딩할 수 있어 공정이 간소화될 수 있다. 또한 발광 칩(200A)의 방열이 개선됨으로써, 조명 분야 등에 유용하게 활용될 수 있다.
도 25는 실시 예에 따른 발광 모듈을 갖는 표시 장치를 나타낸 측 단며도이다.
도 25를 참조하면, 표시 장치는 바텀 커버(710) 상에 발광 모듈(101)이 배치되며, 상기 발광 모듈(101) 상에 광학 시트(712,713,714) 및 표시 패널(715)을 포함한다. 상기 바텀 커버(710)는 방열을 위한 금속 또는 열 전도성 수지 재질을 포함할 수 있으며, 상기 발광 모듈(101)은 상기 바텀 커버(710) 상에 하나 또는 복수의 열로 배치될 수 있다. 상기 발광 모듈(101)은 발광 소자(100)에 의해 백색의 광이 방출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 광학 시트(712,713,714)와 발광 모듈(101) 사이의 영역에는 도광층(711)이 배치될 수 있으며, 상기 도광층(711)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질로 형성될 수 있으며, 입사되는 광을 가이드하여 분산시켜 줄 수 있다. 상기 도광층(711)은 형성하지 않을 수 있다. 상기 광학 시트는(712,713,714)는 분산된 광을 모으는 프리즘 시트들(712, 713) 및 프리즘 시트들(712, 713)에 의하여 집광된 광을 다시 확산시키는 확산 시트(714)를 포함할 수 있다.
상기 광학 시트(712,713,714) 상에는 표시 패널(715)이 배치될 수 있다. 상기 표시 패널(715)은 입사되는 광에 의해 영상을 표시할 수 있다.
도 26은 실시 예, 비교 예1 및 2의 광 분포를 비교한 그래프이다.
도 26에서 비교 예 1은 발광 칩을 갖는 발광 소자 패키지 상에 광학 렌즈가 배치된 구조이며, 이러한 발광 소자 패키지는 측면이 아닌 상면을 통해서만 광이 추출된다. 비교 예2는 도 2의 구조에서 반사 시트가 제거된 구조이다. 실시 예의 발광 소자는 상면 및 측면을 발광하는 5면 발광으로서, 비교 예1 및 2에 비해 센터 영역에서 주변 영역으로 균일한 세기로 조절될 수 있다.
도 27의 (A)은 실시 예에 따른 화상을 나타낸 도면이며, (B)는 비교 예의 화상을 나타낸 도면이다. 비교 예는 도 2의 구조에서 반사 시트가 제거된 구조이다.
도 27의 (A)는 도 27의 (B)와 같이 화상의 센터 영역의 주변에서 발생되는 핫 스팟 현상이 감소됨을 알 수 있다. 이러한 핫 스팟 현상은 발광 소자의 측면으로부터 발생된 광이 회로 기판의 상면에 의해 반사되어 발생된 것이며, 실시 예는 반사 시트로 발광 소자의 측면 광을 반사시켜 주어, 핫 스팟 현상을 제거한 화상을 제공할 수 있다.
또한 실시 에에 따른 발광 소자와 반사 시트가 없는 발광 소자(비교 예)의 광속 및 색 좌표는 다음의 표 1과 같다.
표 1
광속(lm) Cx Cy
기준 100% 0.000 0.000
실시 예 96.1% +0.004 +0.005
기준 발광 소자에 비해 실시 예에 따른 발광 소자로부터 방출된 광의 광속 및 색 좌표의 차이는 거의 없을 알 수 있다.
실시예에 따른 발광 모듈은 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 하나 또는 복수의 발광 모듈을 갖는 구조를 포함하며, 3차원 디스플레이, 각종 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시 예는 광학 렌즈 및 이를 구비한 발광 모듈의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 모듈을 이용한 3차원 디스플레이, 각종 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판과 같은 조명 장치에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 배치된 발광 소자;
    상기 발광 소자 상에 배치된 광학 렌즈;
    상기 광학 렌즈와 상기 회로 기판 사이에 배치된 반사 시트; 및
    상기 반사 시트와 상기 회로 기판 사이에 배치된 접착층을 포함하며,
    상기 광학 렌즈는 상기 발광 소자 상에 오목부를 갖는 입사면; 상기 입사면으로 입사된 광을 반사하는 반사면; 및 외측 둘레에 배치된 출사면을 포함하며,
    상기 반사 시트는 상기 발광 소자가 배치된 오픈 영역을 포함하며,
    상기 반사 시트의 오픈 영역은 상기 발광 소자의 너비보다 넓고 상기 광학 렌즈의 입사면의 너비보다 좁은 너비를 갖는 발광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사 시트의 오픈 영역의 외곽 형상은 상기 발광 소자의 외곽 형상과 동일한 형상을 갖는 발광 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사 시트의 오픈 영역은 원 형상 형상을 포함하는 발광 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사 시트의 오픈 영역은 서로 다른 곡률을 갖는 복수의 곡면을 포함하는 발광 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사 시트는 상기 발광 소자의 적어도 두 측면과 일정한 간격을 갖는 발광 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사 시트는 상기 오픈 영역의 둘레에 단차 구조를 포함하는 발광 모듈.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사 시트는 상기 오픈 영역의 둘레에 상기 반사 시트의 상면에 대해 경사진 면을 포함하는 발광 모듈.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 활성층을 갖는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 상에 기판; 및 상기 발광 구조물 아래에 반사 전극층을 갖는 발광 칩을 포함하며,
    상기 반사 시트의 상면 높이는 상기 발광 칩의 상면보다 높게 배치되는 발광 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발광 소자는 상기 발광 칩의 표면에 배치된 형광체층을 포함하며,
    상기 반사시트의 상면 높이는 상기 형광체층의 상면 높이 이하인 발광 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 형광체층은 상기 발광 칩의 상면 및 측면에 배치되는 발광 모듈.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 반사 시트는 상기 광학 렌즈의 바닥면의 너비보다 넓고 상기 회로 기판의 너비보다 넓은 너비를 갖는 발광 모듈.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 발광 칩 아래에 배치되며 상기 발광 칩의 제1 및 제2연결 전극과 전기적으로 연결되는 제1 및 제2리드 전극을 포함하는 발광 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 반사 시트의 오픈 영역 아래에 배치된 반사 재질의 보호층을 포함하는 발광 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 광학 렌즈 및 반사 시트는 상기 회로 기판 상에 복수개가 배치되는 발광 모듈.
  15. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사 시트의 내 측면은 상기 발광 칩의 복수의 측면과 에어(Air) 영역을 통해 대면하는 발광 모듈.
  16. 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 배치된 발광 소자;
    상기 발광 소자 상에 배치된 광학 렌즈;
    상기 광학 렌즈와 상기 회로 기판 사이에 배치된 반사 시트; 및
    상기 반사 시트와 상기 회로 기판 사이에 배치된 접착층을 포함하며,
    상기 광학 렌즈는 상기 발광 소자 상에 오목부를 갖는 입사면; 및 상기 입사면으로 입사된 광을 방출하는 출사면을 포함하며,
    상기 반사 시트는 상기 오목부 아래에 상기 발광 소자의 측면과 대면하는 내측면을 갖는 발광 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 반사 시트의 내 측면은 상기 발광 소자의 복수의 측면과 각각 대면하는 발광 모듈.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 반사 시트의 내측 면과 상기 발광 소자 사이의 영역은 에어 영역인 발광 모듈.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 반사 시트의 외측부는 상기 광학 렌즈의 입사면 보다 외측에 배치되는 발광 모듈.
  20. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 광학 렌즈는 지지 돌기를 포함하며,
    상기 반사 시트는 상기 지지 돌기가 삽입되는 돌기 홀을 갖는 발광 모듈.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107205310A (zh) * 2017-06-29 2017-09-26 惠科股份有限公司 一种电路板和显示装置

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10788708B2 (en) * 2016-07-27 2020-09-29 Mitsubishi Electric Corporation Planar light source device and liquid crystal display device
KR102605472B1 (ko) 2016-09-09 2023-11-23 엘지전자 주식회사 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치
US10467952B2 (en) 2016-10-12 2019-11-05 Shaoher Pan Integrated light-emitting diode arrays for displays
US11011555B2 (en) * 2016-10-12 2021-05-18 Shaoher Pan Fabricating integrated light-emitting pixel arrays for displays
KR20180064607A (ko) * 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 발광 패키지, 이 발광 패키지를 포함하는 표시 장치, 및 이 발광 패키지의 제조 방법
US10445048B2 (en) * 2016-12-30 2019-10-15 Shaoher Pan Larger displays formed by multiple integrated LED array micro-displays
US10790267B2 (en) * 2017-08-28 2020-09-29 Lumens Co., Ltd. Light emitting element for pixel and LED display module
KR102476140B1 (ko) * 2017-11-20 2022-12-09 삼성전자주식회사 광학 소자 및 이를 포함하는 광원 모듈
CN110197867A (zh) 2018-02-26 2019-09-03 世迈克琉明有限公司 半导体发光器件及其制造方法
US10437402B1 (en) 2018-03-27 2019-10-08 Shaoher Pan Integrated light-emitting pixel arrays based devices by bonding
US10325894B1 (en) 2018-04-17 2019-06-18 Shaoher Pan Integrated multi-color light-emitting pixel arrays based devices by bonding
CN110504246A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 深圳市聚飞光电股份有限公司 发光器件及发光装置
CN110504350A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 深圳市聚飞光电股份有限公司 Led组件及发光装置
KR102134078B1 (ko) * 2018-11-29 2020-07-14 몰렉스 엘엘씨 발광 소자용 광 확산 렌즈
KR102665030B1 (ko) 2019-07-22 2024-05-13 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
JP7333226B2 (ja) * 2019-08-28 2023-08-24 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置の製造方法及び表示装置
US11011669B2 (en) 2019-10-14 2021-05-18 Shaoher Pan Integrated active-matrix light emitting pixel arrays based devices
US10847083B1 (en) 2019-10-14 2020-11-24 Shaoher Pan Integrated active-matrix light emitting pixel arrays based devices by laser-assisted bonding
CN113296309A (zh) * 2020-02-24 2021-08-24 海信视像科技股份有限公司 一种显示装置
CN113451488B (zh) * 2020-05-27 2022-11-11 重庆康佳光电技术研究院有限公司 显示设备及其制备方法
CN114256397B (zh) * 2020-09-11 2023-10-27 成都辰显光电有限公司 显示面板及其制备方法和显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337777A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Matsushita Electric Works Ltd 光学部品
JP2012231023A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Enplas Corp 光束制御部材、この光束制御部材を備えた発光装置およびこの発光装置を備えた面光源装置。
KR20130054040A (ko) * 2011-11-16 2013-05-24 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치
KR20130073319A (ko) * 2011-12-23 2013-07-03 서울반도체 주식회사 발광 모듈 및 렌즈
KR20140061797A (ko) * 2012-11-14 2014-05-22 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005217369A (ja) 2004-02-02 2005-08-11 Three M Innovative Properties Co 発光ダイオード装置用接着シート及び発光ダイオード装置
TWI281556B (en) 2006-03-15 2007-05-21 Bright Led Electronics Corp Lens, light-emitting apparatus with lens and its manufacturing method
KR100735310B1 (ko) 2006-04-21 2007-07-04 삼성전기주식회사 다층 반사 면 구조를 갖는 엘이디 패키지 및 그 제조방법
WO2008007492A1 (en) 2006-07-11 2008-01-17 Koha Co., Ltd. Light source module, surface area light-emitting unit, and surface area light-emitting device
KR101047791B1 (ko) 2008-11-18 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법
EP2426747A1 (en) 2009-06-15 2012-03-07 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting module, illuminating device, display device, and television receiver
CN102459993A (zh) * 2009-06-15 2012-05-16 夏普株式会社 照明装置、显示装置以及电视接收装置
BRPI1011661A2 (pt) * 2009-06-15 2016-03-22 Sharp Kk unidade de fonte de luz, dispositivo de iluminação, dispositivo de exibição, receptor de televisão, e método para fabricar folha de reflexão para unidade de fonte de luz
RU2489640C1 (ru) * 2009-07-03 2013-08-10 Шарп Кабусики Кайся Осветительное устройство, устройство отображения и телевизионный приемник
EP2450618A1 (en) * 2009-07-03 2012-05-09 Sharp Kabushiki Kaisha Light source unit, illumination device, display device, and television receiving device
JP5174835B2 (ja) 2010-01-08 2013-04-03 シャープ株式会社 Ｌｅｄ電球
WO2011096074A1 (ja) 2010-02-08 2011-08-11 コニカミノルタオプト株式会社 発光装置
JP2011181219A (ja) 2010-02-26 2011-09-15 Toshiba Corp 光源、面光源モジュールおよび光源の製造方法
CN201715383U (zh) 2010-06-17 2011-01-19 广州市花都区凯迪威电子厂 微型投影仪光学系统的led光源
KR101957184B1 (ko) 2011-12-02 2019-03-13 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 구비한 디스플레이 장치
US10047930B2 (en) 2011-12-02 2018-08-14 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting module and lens
KR101896682B1 (ko) 2011-12-20 2018-09-10 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치
CN103982813B (zh) 2013-02-08 2017-08-15 香港理工大学 超薄大尺寸直下式背光模块
KR20140120683A (ko) 2013-04-04 2014-10-14 서울반도체 주식회사 면 조명용 렌즈 및 발광 모듈
KR102153082B1 (ko) 2013-06-13 2020-09-07 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
CN103471009A (zh) * 2013-09-13 2013-12-25 东莞市欧科光电科技有限公司 新型led透镜和液晶显示背光屏
CN105570831A (zh) 2014-10-08 2016-05-11 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 透镜及采用该透镜的发光二极管模组
JP6337859B2 (ja) * 2015-09-08 2018-06-06 日亜化学工業株式会社 発光装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337777A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Matsushita Electric Works Ltd 光学部品
JP2012231023A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Enplas Corp 光束制御部材、この光束制御部材を備えた発光装置およびこの発光装置を備えた面光源装置。
KR20130054040A (ko) * 2011-11-16 2013-05-24 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치
KR20130073319A (ko) * 2011-12-23 2013-07-03 서울반도체 주식회사 발광 모듈 및 렌즈
KR20140061797A (ko) * 2012-11-14 2014-05-22 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107205310A (zh) * 2017-06-29 2017-09-26 惠科股份有限公司 一种电路板和显示装置
CN107205310B (zh) * 2017-06-29 2019-12-24 惠科股份有限公司 一种电路板和显示装置
US10980111B2 (en) 2017-06-29 2021-04-13 HKC Corporation Limited Circuit board and display device

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US20170352791A1 (en) 2017-12-07
US10186643B2 (en) 2019-01-22
CN107004749B (zh) 2020-07-31
KR102294163B1 (ko) 2021-08-27

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