KR101998765B1 - 발광소자 패키지 - Google Patents

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KR101998765B1
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Abstract

실시예는 서로 높이가 다른 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 회로 기판; 상기 제1 영역과 제2 영역에 각각 배치된 발광소자; 및 상기 각각의 발광소자 상에 배치된 형광체층을 포함하고, 상기 각각의 발광소자는 수평 방향으로 100 마이크로 미터 이내의 거리에 배치되는 발광소자 패키지를 제공한다.

Description

발광소자 패키지{LIGHT EMITTNG DEVICE PACKAGE}
실시예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 램프 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
조명 장치나 자동차 헤드 램프에는 하나의 유닛 내에 복수 개의 발광소자 패키지가 배치된 발광소자 패키지가 사용될 수 있고, 각각의 발광소자는 와이어 본딩 등의 방법으로 전류를 공급받을 수 있다.
도 1은 발광소자 패키지의 배열을 나타낸 도면이다.
복수 개의 발광소자(100)가 가로로 4개와 세로로 2개가 배열되고 있고, 각각의 발광소자(100)은 와이어(110, 115)로 본딩되고 있다. 인접한 발광소자(100)는 가로와 세로 방향으로 각각 d1과 d2만큼 이격되어 있는데, 상술한 인접한 발광소자(100) 간의 이격 거리가 d1과 d2보다 커지면 암부가 발생할 수 있다.
도 2는 3열의 발광소자 패키지의 암부 형성을 나타낸 도면이다.
복수 개의 발광소자(100, 100')가 가로로 4개와 세로로 3개가 배열되고 있고, 각각의 발광소자(100, 100')은 와이어(110, 115)로 본딩되고 있다. 인접한 발광소자(100)를 가로와 세로 방향으로 각각 d1과 d2만큼 이격시켜서 암부가 발생하지 않게 배열할 때, 내부에 배치된 발광소자(100') 들의 와이어 본딩에 필요한 공간의 확보가 어렵다.
즉, 발광소자를 3열 이상으로 배치할 때, 외부의 영역과 인접하지 않게 배치된 발광소자의 와이어 본딩을 위한 공간이 필요하며, 상술한 공간은 발광소자 패키지 전체에서 암부로 나타날 수 있다.
실시예는 자동차 헤드 램프 등의 광원으로 사용되는 발광소자 패키지에서 암부가 나타나지 않고 면광원을 구현하고자 한다.
실시예는 서로 높이가 다른 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 회로 기판; 상기 제1 영역과 제2 영역에 각각 배치된 발광소자; 및 상기 각각의 발광소자 상에 배치된 형광체층을 포함하고, 상기 각각의 발광소자는 수평 방향으로 100 마이크로 미터 이내의 거리에 배치되는 발광소자 패키지를 제공한다.
회로 기판은 상기 제1 영역의 제2 회로 기판과 상기 제2 영역의 제2 회로 기판이 결합될 수 있다.
제2 영역의 높이가 상기 제1 영역의 높이보다 높고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역을 사이에 두고 서로 마주보는 제2-1 영역과 제2-2 영역을 포함할 수 있다.
제1 영역 내에 2열의 발광소자가 배치되고, 상기 2열의 발광소자는 서로 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터 이격될 수 있다.
인접하여 배치되는 상기 제1 영역 내의 발광소자와 상기 제2 영역 내의 발광소자는 0 보다 크고 내지 100 마이크로 미터보다 작은 거리를 사이에 두고 배치될 수 있다.
제1 영역에 1열 내지 2열의 발광소자가 배치되고, 상기 제2 영역에 1열의 발광소자가 배치될 수 있다.
제1 영역의 바닥면과 상기 제2 영역의 바닥면의 높이차는 160 마이크로 미터 내지 5 밀리미터일 수 있다.
각각의 발광소자의 높이는 90 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터이고, 상기 형광체층의 높이는 50 마이크로 미터 내지 60 마이크로 미터일 수 있다.
제1 영역에 배치된 발광소자의 출력은 상기 제2 영역에 배치된 발광소자의 출력보다 클 수 있다.
본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 내부에서 발광소자 어레이가 서로 인접하여 배치되어 면광원을 구현할 수 있고, 각각의 발광소자들이 병렬로 연결되면 하나의 발광소자 패키지 내에서 일부 발광소자에만 전류가 공급되는 로컬 디밍(local dimming)을 구현할 수도 있다. 이러한 배치는 발광소자 패키지가 헤드 램프에 구비될 때, 면광원이 구현될 수 있고 헤드 램프에서 일부 영역만이 점등되어 다양한 신호를 구현할 수 있다.
도 1은 발광소자 패키지의 배열을 나타낸 도면이고,
도 2는 3열의 발광소자 패키지의 암부 형성을 나타낸 도면이고,
도 3은 발광소자의 일실시의 도면이고,
도 4a 및 도 4b는 발광소자 패키지의 제1 실시예와 제2 실시예의 단면도이고,
도 5a 및 도 5b는 도 4a의 발광소자 패키지 내의 발광소자들의 배치를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 4b의 발광소자 패키지 내의 발광소자들의 배치를 나타낸 도면이고,
도 7a 및 도 7b는 발광소자 패키지의 제3 실시예와 제4 실시예의 단면도이고,
도 8a 내지 도 8e는 도 5a 내지 도 7b의 발광소자 패키지 내의 암부 감소를 나타낸 도면이고,
도 9a 내지 도 9c는 실시예에 따른 차량용 램프 유닛을 보여주는 분해 구성도
도 10은 실시예에 따른 램프 유닛을 포함하는 차량용 후미등을 보여주는 도면이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 3은 발광소자의 일실시의 도면이다.
본 실시예에 따른 발광소자(100)는 아래의 발광소자 패키지 내의 모든 발광소자에 적용될 수 있고, 도시된 수직형 타입의 발광소자 외에 수평형 타입의 발광소자가 적용될 수도 있다.
발광소자(100) 내의 발광 구조물(20)은 제1 도전형 반도체층(22)과 활성층(24) 및 제2 도전형 반도체층(26)을 포함하여 이루어진다.
제1 도전형 반도체층(22)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 반도체층(22)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(22)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(22)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광 소자(100)가 자외선(UV), 심자외선(Deep UV) 또는 무분극 발광 소자일 경우, 제1 도전형 반도체층(22)은 InAlGaN 및 AlGaN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
활성층(24)은 제1 도전형 반도체층(22)과 제2 도전형 반도체층(26) 사이에 배치되며, 단일 우물 구조(Double Hetero Structure), 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
활성층(24)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(26)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(26)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(26)은 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(26)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(26)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 만일, 발광 소자(100)가 자외선(UV), 심자외선(Deep UV) 또는 무분극 발광 소자일 경우, 제2 도전형 반도체층(26)은 InAlGaN 및 AlGaN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(22)의 표면에 요철 구조가 형성되어 발광소자(100)의 광추출 효율을 향상시킬 수 있고, 제1 도전형 반도체층(22) 상에 제1 전극(70)이 배치될 수 있다. 제1 전극(70)은 도전성 물질 예를 들면 금속으로 형성될 수 있으며, 보다 상세하게는 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 이루어질 수 있고, 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
발광 구조물(20) 특히, 제2 도전형 반도체층(26)은 오믹층(30)과 반사층(40)과 접합층(50) 및 도전성 지지 기판(60) 상에 배치될 수 있는데, 오믹층(30)과 반사층(40)과 접합층(50) 및 도전성 지지기판(60)이 제2 전극으로 작용할 수 있다.
오믹층(30)은 약 200 옹스트롱의 두께일 수 있다. 오믹층(30)은 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.
반사층(40)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 백금(Pt), 로듐(Rh), 혹은 Al이나 Ag이나 Pt나 Rh를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 활성층(24)에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.
도전성 지지기판(metal support, 60)은 전기 전도도가 우수한 금속을 사용할 수 있고, 발광소자 작동시 발생하는 열을 충분히 발산시킬 수 있어야 하므로 열전도도가 높은 금속을 사용할 수 있다.
도전성 지지기판(60)은 금속 또는 반도체 물질등으로 형성될 수 있다. 또한 전기전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 도전성 지지기판(60)은 전체 질화물 반도체에 휨을 가져오지 않으면서, 스크라이빙(scribing) 공정 및 브레이킹(breaking) 공정을 통하여 별개의 칩으로 잘 분리시키기 위한 정도의 기계적 강도를 가질 수 있다.
접합층(50)은 반사층(40)과 도전성 지지기판(60)을 결합하는데, 금(Au), 주석(Sn), 인듐(In), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있다.
오믹층(30)과 반사층(40)은 스퍼터링법이나 전자빔 증착법에 의하여 형성될 수 있고 도전성 지지기판(60)은 전기화학적인 금속증착방법이나 유테틱(Eutetic) 메탈을 이용한 본딩 방법 등으로 형성하거나, 별도의 접합층(50)을 형성할 수 있다.
발광 구조물(20)의 둘레에는 패시베이션층(80)이 배치될 수 있는데, 패시베이션층(80)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 패시베이션층(80)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 발광소자 패키지의 제1 실시예와 제2 실시예의 단면도이다.
도 4a에 도시된 발광소자 패키지(200a)는 회로 기판이 서로 높이가 다른 제1 영역(a)과 제2 영역(b1, b2)을 포함하고, 제1 영역(a)과 제2 영역(b1, b2)에 각각 발광소자(100a, 100b) 어레이가 서로 다른 높이에 배치되고 있다. 제1 영역(a)은 제1 회로기판(210)의 표면이고, 제2 영역(b1, b2)은 제2 회로 기판(215)의 표면일 수 있다.
제1 회로기판(210)은 결합층(212)을 통하여 제2 회로기판(215)과 결합되고, 제1 회로기판(210)의 일부가 캐비티를 이루고, 상기 캐비티의 바닥면이 제1 영역(a)일 수 있다.
도시된 구조의 발광소자 패키지(200a)는 제1 영역(a)의 2개의 발광소자(100a) 어레이와 제2 영역(b1, b2)의 2개의 발광소자(100b) 어레이가 서로 높이를 달리하여 배치되므로, 특히 제1 영역(a)의 2개의 발광소자(100a) 어레이가 와이어 본딩될 공간이 확보되어, 각각의 발광소자(100a, 100b) 어레이 간의 거리를 줄일 수 있어서 암부의 발생을 막을 수 있다.
본 단면도에서는 4개의 발광소자(100a, 100b) 어레이가 도시되고 있으나, 도 8a에서 후술하는 바와 같이 다른 방향(예를 들면 세로 방향)으로도 복수 개의 발광소자가 배치될 수 있는데 와이어 본딩이 도 4a에 도시된 방향(예를 들면 가로 방향)에서만 이루어지므로, 다른 방향에서는 와이어 본딩 영역을 별도로 확보하지 않을 수 있다.
도 4b에 도시된 발광소자 패키지(200b)는 도 4a에 도시된 구조와 유사하나, 제1 영역(a)에 하나의 발광소자(100a) 만이 도시되고 있다. 즉, 본 실시예에 따른 발광소자 패키지(200b)는 3개의 발광소자(100a, 100b) 어레이가 한 방향(예를 들면 가로 방향)에 도시된 점에서 도 4a에 도시된 실시예와 상이하다.
도 5a 및 도 5b는 도 4a의 발광소자 패키지 내의 발광소자들의 배치를 나타낸 도면이다.
도 5a에서 발광소자 패키지(200a)는 제1 회로기판(210)과 제2 회로기판(215)이 결합층(212)을 통하여 결합되고 있고, 제1 회로기판(210)과 제2 회로기판(215)은 인쇄회로기판(PCB, Printed circuit board)이나 메탈 PCB 또는 플렉서블 PCB 등일 수 있으며, 결합층(212)은 도전성이거나 비도전성 접착제일 수 있다.
제1 회로기판(210)에는 캐비티가 형성되고 있는데, 캐비티의 바닥면이 제1 영역(a)을 이루고, 제1 영역(a)에 발광소자(100a) 어레이가 2개 배치되고 있다. 도 5a는 단면도이고, 실제 발광소자(100a) 어레이의 배치는 도 8a에 도시된 바와 같이 가로로 2개, 세로로 4개 또는 그 이상일 수 있다.
발광소자(100a) 어레이는 상술한 캐비티의 바닥면 즉 제1 영역(a)에 한 쌍이 배치되고, 각각의 발광소자(100a) 상에는 형광체층(150a)이 컨포멀 코팅의 방식으로 배치되고 있다. 본 실시예에서 발광소자(100a)가 와이어(160a)로 본딩되고 있는데, 발광소자(100a) 상의 제1-1 본딩 패드(190a)가 제1 회로기판(210) 상의 제2-1 본딩 패드(210a)와 와이어(160a)로 연결되고 있다.
형광체층(150a)의 일부는 오픈되어 제1-1 본딩 패드(190a)가 배치되고 와이어(160a)가 본딩될 공간을 확보하며, 형광체층(150a)은 발광소자(100a)의 상면 외에 측면에도 배치될 수 있다.
제2 회로기판(215)은 상술한 캐비티를 사이에 두고 서로 마주보고 한 쌍이 배치될 수 있는데, 서로 마주보는 한 쌍의 제2 회로기판(215)의 표면을 제2 영역이라 할 수 있는데, 제2 영역은 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)이 서로 마주보며 배치되고 있다. 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)을 포함하는 제2 영역의 높이는, 제1 영역(a)의 높이보다 높다.
제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)에 배치된 발광소자(100b) 어레이의 구조는 제1 영역(a)에 도시된 발광소자(100a) 어레이의 구조와 동일하다. 즉, 발광소자(100b) 어레이는 제2 회로기판(215)의 표면 즉, 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)에 배치되고, 각각의 발광소자(100b) 상에는 형광체층(150b)이 컨포멀 코팅의 방식으로 배치되고 있다. 발광소자(100b) 상의 제1-2 본딩 패드(190b)가 제2 회로기판(215) 상의 제2-2 본딩 패드(215a)와 와이어(160b)로 연결되고 있다.
형광체층(150b)의 일부는 오픈되어 제1-2 본딩 패드(190b)가 배치되고 와이어(160b)가 본딩될 공간을 확보하며, 형광체층(150b)은 발광소자(100b)의 상면 외에 측면에도 배치될 수 있다.
제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)에 배치된 발광소자(100b) 어레이는 각각 제1 영역(a)과 반대 방향, 즉 도 5a에서 바깥쪽 방향으로 와이어(160b) 본딩되므로 제1 영역(a) 상의 발광소자(100a) 어레이와 수평 방향으로 인접하여 배치될 수 있다.
제1 회로기판(210)과 제2 회로기판(215)이 서로 높이를 달리하지 않고 배치되면, 제1 영역(a)의 발광소자(100a)가 와이어(160a) 본딩되는 제2-1 본딩 패드(210a)가 인접한 발광소자(100b)와 너무 근접하여 배치되어, 제조 공정 중 와이어 본딩이 어려울 수 있다. 그러나, 도 5a에 도시된 구조는 제1 회로기판(210)에 캐비티를 형성하고 발광소자(100a) 어레이를 배치하고 와이어(160a) 본딩 공정 후에, 제2 회로기판(215)을 배치할 수 있다.
발광소자(100a, 100b)의 높이(h1)는 90 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터일 수 있고, 형광체층(150a)의 높이(h2)는 50 마이크로 미터 내지 60 마이크로 미터일 수 있고, 와이어(160a)의 높이(h3)는 160 마이크로 미터 내외일 수 있는데 상술한 발광소자(100a, 100b)의 높이(h1)와 형광체층(150a)의 높이(h2)와 비슷할 수 있으며, 상술한 높이(h1, h2, h3)들은 모두 제1 회로기판(210)의 캐비티의 바닥면으로부터의 높이이다.
캐비티의 깊이(h4)는 제1 영역(a) 상의 발광소자(100a)와 제2 영역 상의 발광소자(100b)의 높이의 차이일 수 있는데, 160 마이크로 미터 내지 5 밀리미터일 수 있다. 캐비티의 깊이(h4)가 너무 작으면 와이어(160a)가 상부의 제2 회로기판(215) 등의 형성공정에서 손상될 수 있고, 캐비티의 깊이(h4)가 너무 크면 제1 영역(a) 상의 발광소자(100a)와 제2 영역 상의 발광소자(100b)의 휘도나 지향각에 따른 조명 장치나 헤드 램프의 휘도 불균일이 발생할 수 있다.
각각의 발광소자(100a, 100b)는 서로 100 마이크로 미터 이내의 거리에 배치되어야 암부 발생을 방지할 수 있다. 제1 영역(a) 내에 배치된 한 쌍의 발광소자(100a)는 서로 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터의 거리(d3)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제1 영역(a) 내에 배치된 한 쌍의 발광소자(100a) 사이의 이격 거리(d3)가 50 마이크로 미터보다 작으면 제조 공정에서 한 쌍의 발광소자(100a)의 실장 등이 어려울 수 있고, 100 마이크로 미터보다 크면 한 쌍의 발광소자(100a, 100b) 사이에서 암부가 발생할 수 있다.
상술한 이격 거리의 확보를 위하여 제1 영역(a)에 배치된 발광소자(100a) 어레이는 도 5a에서 바깥 방향으로 와이어 본딩되고 있다. 즉, 제1 영역(a)에 배치된 발광소자(100a) 어레이 한 쌍은 각각 인접한 제2 영역에 배치된 발광소자(100b) 어레이 방향으로 와이어 본딩되고 있다.
서로 인접하여 배치되는 제1 영역(a)의 발광소자(100a)와 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b) 사이의 이격 거리(d4)는 서로 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터 이내의 거리에 배치될 수 있다. 이격 거리(d4)가 50 마이크로 미터보다 작으면 와이어(160a)를 본딩할 공간이 부족할 수 있고, 100 마이크로 미터보다 크면 한 쌍의 발광소자(100a, 100b) 사이에서 암부가 발생할 수 있다. 상술한 이격 거리 d3 또는 d4는 수평 방향의 이격 거리를 뜻하는데, 즉 d4는 발광소자(100a, 100b)가 서로 동일 평면 상에 배치된 경우 수평 방향에서 이격된 거리를 뜻한다.
도 5b에 도시된 발광소자 패키지(200a)는 도 5a의 발광소자 패키지(200a)와 유사하나, 제2 영역 즉 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)에 배치된 발광소자(100b) 어레이의 일부가 제1 영역(a)의 바닥면과 마주보며 배치되고 있다. 즉, 한 쌍의 발광소자(100b)가 도 5a에 비하여 제1 회로기판(210) 상의 캐비티 내부로 일부 돌출되어 배치되고 있으며, 제2 회로기판(215) 역시 제1 회로기판(210) 상의 캐비티 내부로 일부 돌출되어 배치되므로 한 쌍의 발광소자(100b)는 제1 영역(a)의 바닥면과 직접 마주보며 배치되지는 않을 수 있다.
본 구조에 따른 발광소자 패키지(200a)에서 제1 영역 영역(a)의 발광소자(100a)와 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b) 사이의 이격 거리는 100 마이크로 미터 이내일 뿐만 아니라, 도시된 것과 같이 제로(zero)를 이룰 수도 있다. 도 5b에서 제1 영역 영역(a)의 발광소자(100a)와 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b)의 가장 자리가 일치하는 것은, 각각의 활성층의 가장 자리가 일치할 수 있다.
도 6은 도 4b의 발광소자 패키지 내의 발광소자들의 배치를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 발광소자 패키지(200b)는 도 5b에 도시된 실시예와 유사하나, 제1 영역(a) 상에 하나의 발광소자(100a) 만이 배치된 점에서 상이하다. 따라서, 한 쌍의 발광소자(100b)가 제1 회로기판(210) 상의 캐비티 내부로 일부 돌출되어 배치되고 있으며, 제2 회로기판(215) 역시 제1 회로기판(210) 상의 캐비티 내부로 일부 돌출되어 배치되므로 한 쌍의 발광소자(100b)는 제1 영역(a)의 바닥면과 직접 마주보며 배치되지는 않을 수 있다.
본 구조에 따른 발광소자 패키지(200a)에서 제1 영역 영역(a)의 발광소자(100a)의 양쪽 가장 자리와 제2-1 영역(b1) 및 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b) 사이의 이격 거리는, 도시된 것과 같이 제로(zero)를 이룰 수 있다. 그리고, 도 6에 도시된 실시예에서 제2-1 영역(b1) 및 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b)가 캐비티 방향으로 돌출되지 않을 경우, 제1 영역 영역(a)의 발광소자(100a)의 양쪽 가장 자리와 제2-1 영역(b1) 및 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b) 사이의 이격 거리는 100 마이크로 미터 이내일 수 있다.
상술한 실시예들과 후술하는 실시예들에서, 발광소자들이 서로 높이를 달리하여 배치되므로 제1 영역에 배치된 발광소자의 출력은 제2 영역에 배치된 발광소자의 출력보다 클 수 있으며, 3개 이상의 높이를 서로 달리하는 영역을 포함하는 경우 높이가 낮은 영역에 배치된 발광소자일수록 출력이 더 클 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 발광소자 패키지의 제3 실시예와 제4 실시예의 단면도이고, 회로 기판이 서로 높이를 달리하는 3개의 영역으로 배치되는 실시예이다.
도 7a에 도시된 발광소자 패키지(200c)는 회로기판이 제1 회로기판(210)과 제2 회로기판(215) 외에 제3 회로기판(225)를 포함하며, 제1 회로기판(210)과 제2 회로기판(215)은 결합층(212)로 결합되고 제2 회로기판(215)과 제3 회로기판(225)도 결합층(222)을 통하여 결합될 수 있다.
제1 회로기판(210)의 내부에는 캐비티가 형성되고, 캐비티의 바닥면이 제1 영역(a)을 이루며, 제1 영역(a) 상에 한 쌍의 발광소자(100a)가 배치되는데, 발광소자(100a)의 구성과 배치 등은 도 5a에 도시된 실시예와 동일하다.
제2 회로기판(215)은 제1 회로기판(210) 내의 캐비티를 사이에 두고 한 쌍이 배치되고, 각각의 제2 회로기판(215)은 단차 구조를 가진다. 상기 단차 구조는 제1 영역(a) 방향의 높이가 가장 자리 방향의 높이보다 낮고, 상술한 높이가 낮은 영역에 발광소자(100b) 어레이가 배치되고 있다. 발광소자(100b) 어레이가 배치되는 제2 회로기판(215) 상의 영역을 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)이라고 각각 칭할 수 있다. 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2) 상에 배치된 한 쌍의 발광소자(100b)의 구성과 배치 등은 도 5a에 도시된 실시예와 동일하다.
제2 회로기판(215)의 높이(h4)는 도 5a에서 캐비티의 깊이(h4)와 동일하게 160 마이크로 미터 내지 5 밀리미터일 수 있다. 제2 회로기판의 높이(h4)가 너무 작으면 와이어(160b)가 상부의 제3 회로기판(225) 등의 형성공정에서 손상될 수 있고, 제2 회로기판의 높이(h4)가 너무 크면 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2) 상의 발광소자(100b)와 제3 영역 상의 발광소자(100c)의 휘도나 지향각에 따른 조명 장치나 헤드 램프의 휘도 불균일이 발생할 수 있다.
제3 회로기판(225)은 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)을 사이에 두고 서로 마주보며 한 쌍이 배치될 수 있는데, 서로 마주보는 한 쌍의 제3 회로기판(225)의 표면을 제3 영역이라 할 수 있는데, 제3 영역은 제3-1 영역(c1)과 제3-2 영역(c2)이 서로 마주보며 배치되고 있다. 제3-1 영역(c1)과 제3-2 영역(c2)을 포함하는 제3 영역의 높이는, 제1 영역(a) 및 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)의 높이보다 높다.
제3-1 영역(c1)과 제3-2 영역(c2)에 배치된 발광소자(100c) 어레이의 구조는 제1 영역(a) 등에 도시된 발광소자(100a) 어레이의 구조와 동일하다. 즉, 발광소자(100c) 어레이는 제3 회로기판(225)의 표면 즉, 제3-1 영역(c1)과 제3-2 영역(c2)에 배치되고, 각각의 발광소자(100c) 상에는 형광체층(150c)이 컨포멀 코팅의 방식으로 배치되고 있다. 발광소자(100c) 상의 제1-3 본딩 패드(190c)가 제3 회로기판(225) 상의 제2-3 본딩 패드(225a)와 와이어(160c)로 연결되고 있다.
형광체층(150c)의 일부는 오픈되어 제1-3 본딩 패드(190c)가 배치되고 와이어(160c)가 본딩될 공간을 확보하며, 형광체층(150c)은 발광소자(100c)의 상면 외에 측면에도 배치될 수 있다.
제3-1 영역(c1)과 제3-2 영역(c2)에 배치된 발광소자(100c) 어레이는 각각 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)과 반대 방향, 즉 도 7a에서 바깥쪽 방향으로 와이어(160c) 본딩되므로 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2) 상의 발광소자(100b) 어레이와 수평 방향으로 인접하여 배치될 수 있다.
도 7a에서 서로 인접하여 배치되는 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b)와, 각각 제3-1 영역(c1)과 제3-2 영역(c2)에 배치된 발광소자(100c) 사이의 이격 거리(d5)는 서로 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터 이내의 거리에 배치될 수 있다. 이격 거리(d5)가 50 마이크로 미터보다 작으면 와이어(160b)를 본딩할 공간이 부족할 수 있고, 100 마이크로 미터보다 크면 한 쌍의 발광소자(100b, 100b) 사이에서 암부가 발생할 수 있다.
상술한 이격 거리(d5)가 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터 확보된 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2)에 발광소자(100b)가 와이어 본딩되고 있다.
제3-1 영역(c1)과 제3-2 영역(c2)에 배치된 발광소자(100c) 어레이는 각각 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2)과 반대 방향, 즉 도 7a에서 바깥쪽 방향으로 와이어(160c) 본딩되므로, 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2) 상의 발광소자(100b) 어레이와 수평 방향으로 인접하여 배치될 수 있다.
도 7b에 도시된 발광소자 패키지(200a)는 도 7a의 발광소자 패키지(200a)와 유사하나, 제1 영역(a)에 하나의 발광소자(100a)가 배치되고, 제2 영역 즉 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)에 배치된 발광소자(100b) 어레이의 일부가 제1 영역(a)의 바닥면과 마주보며 배치되며, 제3 영역 즉 제3-1 영역(c1)과 제3-2 영역(c2)에 배치된 발광소자(100c) 어레이의 일부가 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)의 바닥면과 마주보며 배치되고 있다.
즉, 한 쌍의 발광소자(100b)가 도 7a에 비하여 제1 회로기판(210) 상의 캐비티 내부로 일부 돌출되어 배치되고 있으며, 제2 회로기판(215) 역시 제1 회로기판(210) 상의 캐비티 내부로 일부 돌출되어 배치되므로 한 쌍의 발광소자(100b)는 제1 영역(a)의 바닥면과 직접 마주보며 배치되지는 않을 수 있다. 또한, 한 쌍의 발광소자(100c)가 도 7a에 비하여 제2 회로기판(215) 상의 캐비티 내부로 일부 돌출되어 배치되고 있으며, 제3 회로기판(215) 역시 제2 회로기판(215) 상의 캐비티 내부로 일부 돌출되어 배치되므로 한 쌍의 발광소자(100c)는 제2-1 영역(b1)과 제2-2 영역(b2)의 바닥면과 직접 마주보며 배치되지는 않을 수 있다
본 구조에 따른 발광소자 패키지(200d)에서 제1 영역 영역(a)의 발광소자(100a)와 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b) 사이의 이격 거리는 100 마이크로 미터 이내일 뿐만 아니라, 도시된 것과 같이 제로(zero)를 이룰 수도 있다. 또한, 제2-1 영역(b1) 또는 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b)와 제3-1 영역(c1) 또는 제3-2 영역(c2)의 발광소자(100c) 사이의 이격 거리는 100 마이크로 미터 이내일 뿐만 아니라, 도시된 것과 같이 제로(zero)를 이룰 수도 있다.
또한, 본 실시예에서 제1 영역(a) 상에 하나의 발광소자(100a) 만이 배치되고 있고, 제1 영역 영역(a)의 발광소자(100a)의 양쪽 가장 자리와 제2-1 영역(b1) 및 제2-2 영역(b2)의 발광소자(100b) 사이의 이격 거리는, 도시된 것과 같이 제로(zero)를 이룰 수 있다.
도 7a 및 도 7b에서 발광소자들이 3개의 서로 높이가 다른 영역에 배치되고 있으며, 제3 회로기판과 발광소자(100c)의 구조를 보다 위에 추가하면 4개 이상의 서로 다른 높이에 배치되는 발광소자 패키지를 구현할 수도 있다.
도 8a 내지 도 8e는 도 5a 내지 도 7b의 발광소자 패키지 내의 암부 감소를 나타낸 도면이다.
도 8a에 도시된 발광소자 패키지는 도 5a의 평면도이고, 발광소자들과 그 간격만을 개략적으로 도시하고 있다. 제1 영역 상의 발광소자(100a) 사이의 가로 방향의 거리는 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터이고, 제1 영역 상의 발광소자(100a)와 인접한 제2 영역 상의 발광소자(100b) 사이의 가로 방향의 거리도 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터이다. 다른 방향, 즉 도 8a에서 세로 방향 사이의 각각의 발광소자(100a, 100b) 사이의 거리는, 와이어 본딩이 상술한 가로 방향에서 이루어지므로, 별도의 제한을 받지 않을 수 있다.
도 8b에 도시된 발광소자 패키지는 도 5b의 평면도이고, 발광소자들과 그 간격만을 개략적으로 도시하고 있다. 제1 영역 상의 발광소자(100a) 사이의 가로 방향의 거리는 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터이고, 제1 영역 상의 발광소자(100a)와 인접한 제2 영역 상의 발광소자(100b) 사이의 가로 방향의 거리도 제로이다. 다른 방향, 즉 도 8b에서 세로 방향 사이의 각각의 발광소자(100a, 100b) 사이의 거리는, 와이어 본딩이 상술한 가로 방향에서 이루어지므로, 별도의 제한을 받지 않을 수 있다.
도 8c에 도시된 발광소자 패키지는 도 6의 평면도이고, 발광소자들과 그 간격만을 개략적으로 도시하고 있다. 제1 영역 상에 하나의 발광소자(100a)가 배치되고, 제1 영역 상의 발광소자(100a)와 인접한 제2 영역 상의 발광소자(100b) 사이의 가로 방향의 거리는 제로이다. 다른 방향, 즉 도 8c에서 세로 방향 사이의 각각의 발광소자(100a, 100b) 사이의 거리는, 와이어 본딩이 상술한 가로 방향에서 이루어지므로, 별도의 제한을 받지 않을 수 있다.
도 8d에 도시된 발광소자 패키지는 도 7a의 평면도이고, 발광소자들과 그 간격만을 개략적으로 도시하고 있다. 제1 영역 상의 발광소자(100a) 사이의 가로 방향의 거리는 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터이고, 제1 영역 상의 발광소자(100a)와 인접한 제2 영역 상의 발광소자(100b) 사이의 가로 방향의 거리도 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터이며, 제2 영역 상의 발광소자(100b)와 인접한 제3 영역 상의 발광소자(100c) 사이의 가로 방향의 거리도 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터이다. 다른 방향, 즉 도 8a에서 세로 방향 사이의 각각의 발광소자(100a, 100b, 100c) 사이의 거리는, 와이어 본딩이 상술한 가로 방향에서 이루어지므로, 별도의 제한을 받지 않을 수 있다.
도 8e에 도시된 발광소자 패키지는 도 7b의 평면도이고, 발광소자들과 그 간격만을 개략적으로 도시하고 있다. 제1 영역 상에 하나의 발광소자(100a)가 배치되고, 제1 영역 상의 발광소자(100a)와 인접한 제2 영역 상의 발광소자(100b) 사이의 가로 방향의 거리는 제로이며, 제2 영역 상의 발광소자(100b)와 인접한 제3 영역 상의 발광소자(100c) 사이의 가로 방향의 거리도 제로이다.
도 8b와 도 8c와 도 8e에서 가로 방향에서 2개의 발광소자, 3개의 발광소자 또는 5개의 발광소자가 서로 인접하여 배치되어 면광원이 배치된 것과 같은 효과를 구현할 수 있다.
상술한 발광소자 패키지 내에서 발광소자 어레이가 서로 인접하여 배치되어 면광원을 구현할 수 있고, 각각의 발광소자들이 병렬로 연결되면 하나의 발광소자 패키지 내에서 일부 발광소자에만 전류가 공급되는 로컬 디밍(local dimming)을 구현할 수도 있다. 이러한 배치는 발광소자 패키지가 헤드 램프에 구비될 때, 면광원이 구현될 수 있고 헤드 램프에서 일부 영역만이 점등되어 다양한 신호를 구현할 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 실시예에 따른 차량용 램프 유닛을 보여주는 분해 구성도이다.
도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이, 복수 개의 발광소자(100)가 배치된 베이스 플레이트(base plate)(400), 스페이서(spacer)(700), 그리고 광학 부재(optical member)(600)를 포함할 수 있다.
여기서, 발광소자(100)는 베이스 플레이트(400) 위에 배치될 수 있는데, 베이스 플레이트(400)는, 발광소자(100)들을 전기적으로 연결하는 전극 패턴을 포함할 수 있다. 발광소자(100)는 상술한 발광소자 패키지 내에 배치된 발광소자일 수 있으며, 일부 영역에서는 복수 개의 발광소자들이 인접하여 배치되고 있다.
그리고, 베이스 플레이트(400)는, 유연성을 가지도록 제작될 수 있는데, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리, 폴리카보네이트(PC), 실리콘(Si), 폴리이미드(polyimide), 에폭시(epoxy) 등으로부터 선택된 어느 한 물질로 이루어진 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수도 있고, 필름 형태로 형성될 수도 있다.
또한, 베이스 플레이트(400)는, 단층 PCB, 다층 PCB, 세라믹 기판, 메탈 코아 PCB 등을 선택적으로 사용할 수 있다.
이와 같이, 베이스 플레이트(400)는 연성 재질을 적용함으로써, 휠 수도 있지만, 구조적 변형에 의해서도 휠 수 있다.
따라서, 베이스 플레이트(400)는, 하나 이상의 곡률을 가지는 곡면을 포함할 수 있다.
이어, 베이스 플레이트(400)는, 렌즈(200)의 연결 돌기에 대응하는 영역에 홀(hole)이 형성될 수 있다.
여기서, 베이스 플레이트(400)의 홀을 통해, 렌즈(200)는 베이스 플레이트(400)에 체결될 수 있다.
또한, 베이스 플레이트(400)는, 발광소자(100)들을 마주하는 상부면과 반대되는 하부 방향으로 돌출되는 고정 돌기(fixing projection)(420)를 포함할 수도 있다.
여기서, 베이스 플레이트(400)는, 고정 돌기(420)를 통해, 곡률을 갖는 장착 대상물에 고정될 수 있다.
그리고, 베이스 플레이트(400)는, 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나가 형성될 수도 있고, 광원에서 생성된 광을 광학 부재(600) 방향으로 반사시킬 수 있다.
여기서, 반사 코팅 필름 또는 반사 코팅 물질층은, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
경우에 따라, 베이스 플레이트(400)는, 광원에서 발생되는 열을 방출하기 위한 다수의 방열 핀(pin)들이 배치될 수도 있다.
발광소자(100)들은 발광 다이오드 칩(LED chip)일 수 있으며, 레드 LED 칩, 블루 LED 칩 또는 자외선 LED 칩으로 구성되거나 또는 레드 LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩, 엘로우 그린(Yellow green) LED 칩, 화이트 LED 칩 중에서 적어도 하나 또는 그 이상을 조합한 패키지 형태로 구성될 수도 있다.
램프 유닛을 차량의 후미등에 적용할 경우, 발광소자(100)는, 수직형 발광 칩, 예컨대, 적색 발광 칩일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
스페이서(700)는, 베이스 플레이트(400)와 광학 부재(600) 사이에 배치되고, 광학 부재(600)의 가장 자리를 지지할 수 있다.
여기서, 스페이서(700)는, 베이스 플레이트(400)를 마주하는 바닥면과, 바닥면의 가장 자리로부터 광학 부재(600) 방향으로 연장되는 측면을 포함할 수 있다.
또한, 스페이서(700)의 바닥면은, 베이스 플레이트(400)로부터 일정 간격만큼 떨어져 배치될 수 있다.
하지만, 경우에 따라서는, 스페이서(700)의 바닥면은, 베이스 플레이트(400)에 접촉될 수도 있다.
이어, 스페이서(700)의 바닥면은, 하나 이상의 곡률을 가지는 곡면일 수도 있다.
또한, 스페이서(700)의 측면은, 스페이서(700)의 바닥면에 대해 경사질 수 있다.
그리고, 스페이서(700)는, 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나가 형성될 수도 있고, 광원(100)에서 생성된 광을 광학 부재(600) 방향으로 반사시킬 수 있다.
여기서, 반사 코팅 필름 또는 반사 코팅 물질층은, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다.
다음, 광학 부재(600)는, 베이스 플레이트(400)로부터 일정 간격으로 공간을 두고 배치될 수 있는데, 베이스 플레이트(400)와 광학 부재(600) 사이의 공간에는 광 혼합 영역(light mixing area)이 형성될 수 있다.
여기서, 광학 부재(600)는, 베이스 플레이트(400)로부터 일정 간격만큼 떨어져 배치될 수 있는데, 그 간격은 약 10mm 이상일 수 있다.
만일, 광학 부재(600)와 베이스 플레이트(400) 사이의 거리가 약 10mm 이하일 경우, 램프 유닛은 균일한 휘도가 나타나지 않고, 광원(100)이 위치한 영역에서 강한 휘도가 나타나는 핫 스팟(hot spot) 현상 또는 이와 반대로 상대적으로 약한 휘도가 나타나는 다크 스팟(dark spot)이 나타날 수 있다.
그리고, 광학 부재(600)는, 적어도 하나의 시트로 이루어지는데, 확산 시트, 프리즘 시트, 휘도 강화 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
여기서, 확산 시트는 발광소자(100)에서 출사된 광을 확산시켜 주고, 프리즘 시트는 확산된 광을 발광 영역으로 가이드하며, 휘도 확산 시트는 휘도를 강화시켜 준다.
예로서, 확산 시트는 일반적으로 아크릴 수지로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 이외에도 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 환상 올레핀 코폴리(COC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 레진(resin)과 같은 고투과성 플라스틱 등 광 확산 기능을 수행할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 광학 부재(600)는, 하나 이상의 곡률을 갖는 곡면을 포함할 수 있다.
여기서, 광학 부재(600)는, 커버 부재 또는 장착 대상물의 외형에 따라, 오목한 곡면, 볼록한 곡면, 편평한 평면 중 적어도 어느 하나를 갖는 표면을 가질 수 있다.
이와 같이, 실시예는 광원을 커버하는 렌즈(200)와, 베이스 플레이트(400)와 광학 부재(600) 사이의 빈 공간에 광 혼합(light mixing) 영역을 형성함으로써, 적은 수의 광원들로 면광원을 구현할 수 있다.
여기서, 면광원(surface light source)이란, 빛을 발하는 부분이 면 모양으로 확산을 갖는 광원을 의미하는 것으로, 실시예에서는, 서로 인접하여 배치된 적은 수의 광원들로 면광원을 구현할 수 있는 램프 유닛을 제공할 수 있다. 또한, 발광소자들이 서로 병렬로 연결되어 램프 유닛 내에서 일부 발광소자만이 점등되어, 하나의 램프 유닛 내에서 여러 개의 신호를 구현할 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 램프 유닛을 포함하는 차량용 후미등을 보여주는 도면이다.
도시된 바와 같이, 차량용 후미등(800)은 제 1 램프 유닛(812), 제 2 램프 유닛(814), 제 3 램프 유닛(816), 및 하우징(810)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 램프 유닛(812)은 방향 지시등 역할을 위한 광원일 수 있고, 제 2 램프 유닛(814)은 차폭등의 역할을 위한 광원일 수 있고, 제 3 램프 유닛(816)은 정지등 역할을 위한 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 역할이 서로 바뀔 수 있다.
그리고, 하우징(810)은 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814, 816)들을 수납하며, 투광성 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 하우징(810)은 차량 몸체의 디자인에 따라 굴곡을 가질 수 있고, 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814, 816)은 하우징(810)의 형상에 따라, 휠 수 있는 면광원을 구현할 수 있다.
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.
a: 제1 영역 b1, b2: 제2-1 영역, 제2-2 영역
ca: c2: 제3-1 영역, 제3-2 영역 20: 발광 구조물
22:제1 도전형 반도체층 24: 활성층
26: 제2 도전형 반도체층 30: 오믹층
40: 반사층 50: 접합층
60: 도전성 지지기판 70: 제1 전극
80: 패시베이션층
100, 100', 100a, 100b, 100c: 발광소자
110, 115: 와이어 150a, 150b, 150c: 형광체층
160a, 160b, 160c: 와이어
190a, 190b, 190c: 제1-1 본딩 패드, 제1-2 본딩 패드, 제1-3 본딩 패드
200a, 200b, 200c, 200d: 발광소자 패키지
210a, 215b, 225c: 제1-1 본딩 패드, 제1-2 본딩 패드, 제1-3 본딩 패드
210: 제1 회로기판 212, 222: 결합층
215: 제2 회로기판 225: 제3 회로기판
400: 베이스 플레이트 600: 광학 부재
700: 스페이서

Claims (10)

  1. 제1 영역과 상기 제1 영역보다 높이가 높은 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역을 사이에 두고 서로 마주보는 제2-1 영역과 제2-2 영역을 포함하는 회로 기판; 및
    상기 제1 영역과 제2 영역에 각각 적어도 하나씩 배치된 발광소자를 포함하고
    상기 제1 영역에 배치된 발광소자의 출력은 상기 제2 영역에 배치된 발광소자의 출력보다 크고,
    상기 회로 기판의 상기 제1 영역에 캐비티가 형성되고,
    상기 제2 영역의 일부분이 상기 제1 영역의 캐비티의 내부로 돌출되고,
    상기 제2 영역의 바닥면의 일부분이 상기 제1 영역의 상면의 일부분과 마주보는 발광소자 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 제1 영역의 제1 회로 기판과 상기 제2 영역의 제2 회로 기판이 접촉하며 배치되는 발광소자 패키지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 영역의 높이가 상기 제1 영역의 높이보다 높은 발광소자 패키지.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 영역 내에 2열의 발광소자가 배치되고, 상기 2열의 발광소자는 서로 50 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터 이격되는 발광소자 패키지.
  5. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접하여 배치되는 상기 제1 영역 내의 발광소자와 상기 제2 영역 내의 발광소자는 0 보다 크고 100 마이크로 미터 보다 작은 수평 방향의 거리를 사이에 두고 배치되는 발광소자 패키지.
  6. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 1열 내지 2열의 발광소자가 배치되고, 상기 제2-1 영역과 제2-2 영역에 각각 1열의 발광소자가 배치되는 발광소자 패키지.
  7. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각각의 발광소자 상에 배치되는 형광체층을 더 포함하는 발광소자 패키지.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 각각의 발광소자의 높이는 90 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터이고, 상기 형광체층의 높이는 50 마이크로 미터 내지 60 마이크로 미터인 발광소자 패키지.
  9. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 제2 영역보다 더 높게 배치된 제3 영역을 더 포함하고, 상기 제3 영역은 상기 제2 영역을 사이에 두고 서로 마주보는 제3-1 영역과 제3-2 영역을 포함하며, 상기 제3-1 영역과 제3-2 영역에 각각 적어도 하나의 발광소자가 배치되고, 상기 회로 기판의 상기 제2 영역에 다른 캐비티가 형성되고, 상기 제3 영역의 일부분이 상기 제2 영역의 캐비티의 내부로 돌출되고,
    상기 제3 영역의 바닥면의 일부분이 상기 제2 영역의 상면의 일부분과 마주보는 발광소자 패키지.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 영역의 측면과 상기 제1 영역에 배치된 발광소자의 측면은 동일선상에 배치되는 발광소자 패키지.
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