KR20200132154A - 발광 모듈 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 발광 모듈은 기판 상에 배치되는 복수의 광원 및 상기 기판 상에서 상기 복수의 광원 둘레에 배치되는 파장 변환 부재를 포함하고, 상기 복수의 광원은 제 1 파장 대역의 광을 방출하는 제 1 광원, 제 2 파장 대역의 광을 방출하며 상기 제 1 광원 둘레에 배치되는 제 2 광원 및 제 3 파장 대역의 광을 방출하며 상기 제 2 광원 둘레에 배치되는 제 3 광원을 포함하고, 상기 파장 변환 부재는 상기 제 3 광원 일부와 수직 방향으로 중첩된다.
Description
본 실시예는 발광 모듈에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 발광소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 다양한 분야에 이용되고 있다.
자세하게, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광소자(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 황색, 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 파장 대역의 빛을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광소자나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광원도 구현이 가능하다. 이러한 발광소자는, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
따라서, 발광소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광소자 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광소자 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 가스(Gas)나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다.
특히 최근에는 농업 분야에 발광소자를 적용하여 식물의 생장을 촉진시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 상기 발광소자가 녹색 식물의 생장 촉진 분야에 적용되기 위해서는 식물의 광합성 시 녹색 식물이 흡수하는 스펙트럼에 대한 분석이 필요하다.
도 1은 엽록소 a와 엽록소 b의 흡수 스펙트럼에 관한 도면이고, 도 2는 광합성 속도 스펙트럼에 관한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면 광합성 속도 스펙트럼에서 확인할 수 있듯이 광합성은 가시광 파장 대역의 광 중 적색광과 청색광 영역의 빛에 의해 주로 이루어 지며, 엽록소 a와 엽록소 b의 흡수 스펙트럼을 통해서도 적색광 및 청색광이 가장 많이 흡수됨을 확인할 수 있다. 자세하게, 엽록소 a는 약 410nm 내지 약 435nm 범위의 청색광과 약 640nm 내외의 적색광을 주로 흡수하며 엽록소 b는 약 450nm 내외의 청색광과 약 660nm 내외의 적색광을 주로 흡수한다.
종래에는 식물 재배용 광원으로써 백열등, 형광등 등이 주로 사용되어 왔으나, 백열등은 연색성이 우수하고 적색 파장은 강하지만 청색 파장이 미약한 문제점이 있고, 형광등은 연색성이 좋지 않고 청색 파장은 강하지만 적색 파장이 미약한 문제점이 있다.
또한, 상기 광원들 및 식물들이 배치된 작업 공간은 상기 광원들에서 방출된 적색광, 청색광에 의해 시인성이 저하되는 문제점이 있다. 예를 들어, 상기 작업 공간 내에서 식물 등을 관리하는 작업자는 적색, 청색 광들에 의해 정확한 색 구별이 어려운 문제점이 있다. 이에 따라, 생장 중인 식물의 정확한 상태, 색상을 파악하기 어려울 수 있고, 식물이 배치된 공간의 유지, 보수가 어려운 문제가 있어, 백색광을 방출하는 별도의 광원이 요구되는 문제점이 있다.
따라서, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 발광 모듈이 요구된다.
실시예는 식물의 생장을 촉진시킬 수 있는 발광 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 식물에 다양한 파장의 광을 조사할 수 있는 발광 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 별도의 백색 광원을 배치하지 않고 백색광을 방출할 수 있는 발광 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 식물의 생장 촉진과 동시에 식물이 배치된 작업 환경의 개선할 수 있는 발광 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 실시예는 전원 효율을 향상시킬 수 있는 발광 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 발광 모듈은 기판 상에 배치되는 복수의 광원 및 상기 기판 상에서 상기 복수의 광원 둘레에 배치되는 파장 변환 부재를 포함하고, 상기 복수의 광원은 제 1 파장 대역의 광을 방출하는 제 1 광원, 제 2 파장 대역의 광을 방출하며 상기 제 1 광원 둘레에 배치되는 제 2 광원 및 제 3 파장 대역의 광을 방출하며 상기 제 2 광원 둘레에 배치되는 제 3 광원을 포함하고, 상기 파장 변환 부재는 상기 제 3 광원 일부와 수직 방향으로 중첩된다.
실시예에 따른 발광 모듈은 식물에 UV-A, 청색(blue) 및 적색(red)광을 조사할 수 있다. 이에 따라, 식물의 엽록소, 안토시아닌 및 아스코르브산 등의 함량을 증가시킬 수 있고, 식물의 광합성, 발아 및 개화 등을 촉진시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광 모듈은 광원 일부와 부분적으로 중첩되는 파장 변환 부재를 포함할 수 있고, 상기 파장 변환 부재를 통과한 광을 백색광을 구현할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 별도의 백색(white) 광원을 배치하지 않고 백색광을 구현할 수 있다. 즉, 실시예는 식물 생장에 도움이 되는 광원 일부를 이용하여 백색광을 구현할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 발광 모듈은 식물의 생장과 동시에 식물의 색 구별, 상태 확인, 식물이 배치된 작업 환경 확인 등 사용자의 시인성을 개선할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광 모듈의 광원은 사용자의 선택에 따라 선택적으로 발광할 수 있다. 자세하게, 작업 환경 내에 백색광을 구현할 필요가 없을 경우, 일부 제 3 광원 예컨대 방출된 광이 상기 파장 변환 부재에 입사되는 제 3 광원은 동작하지 않거나 최소의 세기로 동작할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 발광 모듈은 향상된 전원 효율을 가질 수 있다.
도 1은 엽록소 a와 엽록소 b의 흡수 스펙트럼에 관한 도면이다.
도 2는 광합성 속도 스펙트럼에 관한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 발광 모듈의 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 A1 영역을 확대 도시한 확대도이다.
도 6은 도 5의 B-B' 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 제 3 광원에서 방출된 광을 도시한 단면도이다.
도 8은 도 5의 B-B' 단면의 도시한 다른 단면도이다.
도 9는 도 5의 B-B' 단면을 도시한 또 다른 단면도이다.
도 10은 실시예에 따른 발광 모듈이 식물 상에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 광원의 발광소자를 도시한 도면이다.
도 2는 광합성 속도 스펙트럼에 관한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 발광 모듈의 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 A1 영역을 확대 도시한 확대도이다.
도 6은 도 5의 B-B' 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 제 3 광원에서 방출된 광을 도시한 단면도이다.
도 8은 도 5의 B-B' 단면의 도시한 다른 단면도이다.
도 9는 도 5의 B-B' 단면을 도시한 또 다른 단면도이다.
도 10은 실시예에 따른 발광 모듈이 식물 상에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 광원의 발광소자를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 발명의 실시예에 대한 설명을 하기 앞서 x축 방향은 y축 방향과 수직인 방향일 수 있다. 또한, z축 방향은 x축 및 y축 방향과 수직인 방향일 수 있다. 또한, 수평 방향은 x축, y축 방향을 의미할 수 있고, 수직 방향은 z축 방향을 의미할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 발광 모듈의 평면도이고, 도 4는 도 3의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다. 또한, 도 5는 도 3의 A1 영역을 확대 도시한 확대도이고 도 6은 도 5의 B-B' 단면을 도시한 단면도이며 도 7은 제 3 광원에서 방출된 광을 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 발광 모듈(1000)은 기판기판(100), 복수의 광원(200) 및 파장 변환 부재(300)를 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 상기 기판(100)은 수지 재질의 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), 리지드 PCB(rigid PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 상기 기판(100)은 수지 또는 금속 재질의 베이스층 상에 절연층 또는 보호층이 배치되며, 상기 절연층 또는 보호층으로부터 노출된 적어도 하나의 패트들이 배치될 수 있다. 상기 패드들은 상기 기판(100) 상에 배치된 적어도 하나의 광원(200)을 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다. 상기 절연층 또는 보호층은 솔더 레지스트 재질이거나, 수지 재질일 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 광원(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(200)은 상기 기판(100)의 상면 상에 복수 개가 배치될 수 있다. 상기 광원(200)은 지지기판(250) 및 발광 구조물(260)을 포함하는 발광소자를 포함할 수 있다. 상기 발광소자는 상기 기판(100) 상에 칩온보드(COB, Chip On Board) 타입 또는 표면실장(SMD, Surface mount device) 타입으로 배치될 수 있으며, 이에 대해 제한하지 않는다.
상기 지지기판(250)은 투광층으로서, 절연성 재질 또는 반도체 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 지지기판(250)표면에 요철 패턴이 형성될 수 있다.
상기 발광 구조물(260)은 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 구조물(260)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(260)은 제 1 도전형 반도체층(261), 활성층(262), 제 2 도전형 반도체층(263)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전형 반도체층(261) 및 상기 제 2 도전형 반도체층(263)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 또한, 상기 활성층(262)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(262)은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다.
상기 발광소자는 내부에 하나 또는 복수의 발광 셀을 포함할 수 있다. 상기 발광 셀은 n-p 접합, p-n 접합, n-p-n 접합, p-n-p 접합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 복수의 발광 셀은 하나의 발광소자 내에서 서로 직렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자는 하나 또는 복수의 발광 셀을 가질 수 있으며, 하나의 발광소자에 n개의 발광 셀이 배치된 경우 n배의 구동 전압으로 구동될 수 있다. 예컨대, 하나의 발광 셀의 구동 전압이 3V이고, 2개의 발광 셀이 하나의 발광소자에 배치된 경우, 각 발광소자는 6V의 구동 전압으로 구동될 수 있다. 또는 하나의 발광 셀의 구동 전압이 3V이고, 3개의 발광 셀이 하나의 발광소자에 배치된 경우, 각 발광소자는 9V의 구동 전압으로 구동될 수 있다. 상기 발광소자에 배치된 발광 셀의 개수는 1개 또는 2개 내지 5개일 수 있다. 상기 발광소자는 후술할 도 11을 이용하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
상기 기판(100) 상에는 복수의 광원(200)이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)의 상면 상에는 서로 다른 파장 대역의 광을 방출하는 복수의 광원(200)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(100) 상에는 제 1 광원(210)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 광원(210)은 제 1 파장 대역으로 정의되는 제 1 광(L1)을 방출할 수 있다. 상기 제 1 광(L1)은 자외선 영역의 광일 수 있다. 상기 제 1 광원(210)은 자외선 발광소자를 포함할 수 있고, 약 400nm 이하의 광을 발광할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 광원(210)은 UV-A 발광소자를 포함할 수 있고, 약 315nm 내지 약 400nm 대역의 파장의 세기가 상대적으로 큰 광을 발광할 수 있다.
상기 제 1 광원(210)은 상기 기판(100)의 중심 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 광원(210)은 상기 복수의 광원들(210, 220, 230) 중 상기 기판(100)의 중심과 가장 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제 1 광원(210)은 상기 기판(100) 상에 하나 또는 복수 개가 배치될 수 있다. 일례로, 상기 기판(100) 상에 하나의 제 1 광원(210)이 배치될 경우, 상기 제 1 광원(210)의 광축은 상기 기판(100)의 중심과 중첩될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 기판(100) 상에 복수 개의 제 1 광원(210)이 배치될 경우, 상기 복수의 제 1 광원(210)은 상기 기판(100)의 중심과 이격될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 광원(210)은 상기 기판(100)의 중심을 기준으로 설정된 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 제 1 광원(210)은 상기 기판(100)의 중심을 원의 중심으로 하는 동심원 형상으로 배치될 수 있고, 상기 제 1 광원(210)의 각각의 광축은 상기 동심원의 원주 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 원주 상에 배치된 복수의 제 1 광원(210)은 서로 동일한 간격으로 이격될 수 있다. 일례로, 도 3과 같이 상기 기판(100) 상에 4개의 제 1 광원(210)이 배치될 경우, 상기 기판(100)의 중심과 복수의 제 1 광원(210) 각각의 광축이 이루는 중심각은 90도일 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 제 2 광원(220)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 광원(220)은 상기 제 1 파장 대역과 다른 제 2 파장 대역으로 정의되는 제 2 광(L2)을 방출할 수 있다. 상기 제 2 광(L2)은 가시광 영역의 광일 수 있다. 상기 제 2 광원(220)은 가시광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있고, 약 400nm 내지 약 500nm의 광을 발광할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 광원(220)은 청색(blue) 발광소자를 포함할 수 있고, 약 420nm 내지 약 460nm 대역의 파장 세기가 상대적으로 큰 청색(blue)광을 발광할 수 있다.
상기 제 2 광원(220)은 상기 제 1 광원(210)과 이격될 수 있다. 상기 제 2 광원(220)은 상기 제 1 광원(210) 외곽에 배치될 수 있다. 상기 제 2 광원(220)은 상기 제 1 광원(210) 둘레에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 광원(220)은 상기 제 1 광원(210)보다 상기 기판(100)의 중심과 이격되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 광원(220)과 상기 기판(100)의 중심 사이의 거리는 상기 제 1 광원(210)과 상기 기판(100)의 중심 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 제 2 광원(220)은 상기 기판(100) 상에 하나 또는 복수 개가 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 광원(220)이 복수 개가 배치될 경우, 상기 제 2 광원(220)의 개수는 상기 제 1 광원(210)의 개수보다 많을 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 제 3 광원(230)이 배치될 수 있다. 상기 제 3 광원(230)은 상기 제 1 및 제 2 파장 대역과 다른 제 3 파장 대역으로 정의되는 제 3 광(L3)을 방출할 수 있다. 상기 제 3 광(L3)은 가시광 영역의 광일 수 있다. 상기 제 3 광원(230)은 가시광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있고, 약 600nm 내지 약 700nm의 광을 발광할 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 광원(230)은 적색(red) 발광소자를 포함할 수 있고, 약 610nm 내지 약 680nm 대역의 파장 세기가 상대적으로 큰 적색(red)광을 발광할 수 있다.
상기 제 3 광원(230)은 상기 제 1 광원(210) 및 상기 제 2 광원(220)과 이격될 수 있다. 상기 제 3 광원(230)은 상기 제 2 광원(220) 외곽에 배치될 수 있다. 상기 제 3 광원(230)은 상기 제 2 광원(220) 둘레에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 3 광원(230)은 상기 제 2 광원(220)보다 상기 기판(100)의 중심과 이격되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 광원(230)과 상기 기판(100)의 중심 사이의 거리는 상기 제 2 광원(220)과 상기 기판(100)의 중심 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 제 3 광원(230)은 상기 기판(100) 상에 하나 또는 복수 개가 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제 3 광원(230)이 복수 개가 배치될 경우, 상기 제 3 광원(230)의 개수는 상기 제 2 광원(220)의 개수보다 많을 수 있다. 자세하게, 실시예에 따른 제 3 광원(230)의 수는 후술할 파장 변환 부재(300)를 고려하여 상기 제 2 광원(220)의 약 1.1배 내지 2.5배일 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 모듈(1000)을 식물에 조사할 경우, 상기 식물에 균일한 밸런스의 적색(red)광 및 청색(blue)광이 입사되어 식물의 생장에 도움을 줄 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 파장 변환 부재(300)가 배치될 수 있다. 상기 파장 변환 부재(300)는 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 파장 변환 부재(300)는 적색, 녹색, 청색, 청록색, 황색 파장 변환 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 파장 변환 입자는 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 형광체는 YAG, TAG 등의 가넷(Garnet)계, 실리케이트(Silicate)계, 나이트라이드(Nitride)계, 설파이드(Sulfide)계 및 옥시나이트라이드(Oxy-nitride)계 중에서 선택될 수 있다.
자세하게, 상기 가넷계 형광체는 (Y, Tb, La, Lu, Sc, Gd, Sm)3(Al, Ga, In, Si, Fe)5(O, SI)12:Ce 중에서 선택될 수 있고, 실리케이트계 형광체는 (Sr, Ca, Ba, Mg)2SiO4(Eu, F, Cl) 중에서 선택될 수 있다. 또한, 나이트라이드계 형광체는 (Sr, Ca, Si, Al, O)N:Eu (예, CaAlSiN4:Eu β-SiAlON:Eu) 또는 Ca-α SiAlON:Eu계인 (Cax, My)(Si, Al)12(O, N)16일 수 있다. 이때 M은 Eu, Tb, Yb 또는 Re 중 적어도 하나의 물질일 수 있고, x+y는 0.05 초과 0.3 미만의 범위를 가질 수 있으며, x는 0.02 초과 0.27 미만의 범위를, y는 0.03 초과 0.3 미만을 만족할 수 있다. 또한, 상기 설파이드계 형광체는 (Ca, Sr)S:Eu, (Sr, Ca, Ba)(Al, Ga)2S4:Eu 중 선택될 수 있다.
또한, 상기 파장 변환 입자는 양자점(Quantum dot)과 같은 형광체를 포함할 수 있다. 상기 양자점은 Ⅱ-Ⅵ 화합물, 또는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체를 포함할 수 있으며, 적색, 녹색, 황색, 적색 양자점 중 적어도 하나 또는 서로 다른 종류를 포함할 수 있다. 상기 양자점은 양자 구속(quantum confinement)으로부터 발생하는 광학 특성을 가질 수 있는 나노미터 크기의 입자이다. 특정 여기원(excitation source)으로 자극시 원하는 파장의 광이 양자점으로부터 발광되도록 하기 위해 양자점의 특정 조성(들), 구조 및/또는 크기를 선택할 수 있다. 양자점은 크기를 변화시킴으로써, 가시 스펙트럼 전반에 걸쳐 발광하도록 조정될 수 있다. 상기 양자점은 하나 이상의 반도체 재료를 포함할 수 있으며, 상기 반도체 재료의 예는, Ⅳ족 원소, Ⅱ-Ⅵ족 화합물, Ⅱ-Ⅴ족 화합물, Ⅲ-Ⅵ족 화합물, Ⅲ-Ⅴ족 화합물, Ⅳ-Ⅵ족 화합물, Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물, Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ족 화합물, Ⅱ-Ⅳ-V족 화합물, 상술한 임의의 것을 포함하는 합금, 및/또는 3원 및 4원 혼합물 또는 합금을 포함하는, 상술한 임의의 것을 포함하는 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 양자점은 예컨대, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb, AlS, AlP, AlAs, PbS, PbSe, Ge, Si, CuInS2, CuInSe2, MgS, MgSe, MgTe등과 같은 것들 및 이들의 조합이 될 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 모듈(1000)은 제 3 광(L3), 예컨대 적색(red)광을 발광하는 제 3 광원(230)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 파장 변환 부재(300)는 청색(blue) 및 녹색(green) 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 또한, 상기 파장 변환 부재(300)는 청록색(cyan) 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 청록색 파장 변환 입자의 조성은 (Ba, Mg)3-aSi6-bO3.5-cN8.5-d(Li, Cl, F, P)1-e:Eu2 a, (Ba, Mg, Ca, Sr)3-aSi6O3N8:Eu2+ a, (Ba, Mg, Ca, Sr)1-aSi2O2N2:Eu2+ a 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
이에 따라, 상기 파장 변환 부재(300)에 입사한 제 3 광(L3)은 상기 제 3 광(L3)과 다른 색상의 제 4 광(L4)으로 변환될 수 있다. 자세하게, 상기 파장 변환 부재(300)에 입사된 적색광은 제 4 광(L4)으로 정의되는 백색(white)광으로 변환되어 상기 파장 변환 부재(300)의 외측으로 방출될 수 있다.
상기 파장 변환 부재(300)는 상기 기판(100)의 상면 둘레에 배치될 수 있다. 상기 파장 변환 부재(300)는 상기 기판(100) 상에 캐비티(50)를 제공할 수 있다. 자세하게, 상기 파장 변환 부재(300)는 상기 기판(100)의 상면 상에 상부가 오픈된 캐비티(50)를 제공할 수 있다.
상기 파장 변환 부재(300)는 상기 기판(100)과 대응되는 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환 부재(300)는 도 3과 같이 일정 너비를 가지는 원형의 링(ring) 형태를 가질 수 있다.
상기 파장 변환 부재(300)는 상기 광원(200) 외측에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 파장 변환 부재(300)는 상기 광원(200)의 둘레를 감싸며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환 부재(300)는 상기 제 1 광원(210), 상기 제 2 광원(220) 및 상기 제 3 광원(230) 전체를 감싸며 배치될 수 있고, 상기 제 1 내지 제 3 광원들(210, 220, 230)은 상기 캐비티(50) 내에 배치될 수 있다.
상기 파장 변환 부재(300)는 경사면을 포함할 수 있다. 상기 경사면은 상기 캐비티(50)에 의해 노출된 상기 파장 변환 부재(300)의 내측면(310)일 수 있다. 상기 내측면(310)은 상기 기판(100)의 상면으로부터 절곡되어 상기 파장 변환 부재(300)의 상면(320)으로 연장되는 면일 수 있다. 상기 내측면(310)은 상기 광원(200)의 둘레에 배치되며 상기 광원(200)과 마주할 수 있다. 상기 내측면(310)은 평면을 포함할 수 있다. 상기 내측면(310)은 상기 기판(100)의 상면에 대해 소정의 경사를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 파장 변환 부재(300)의 내측면(310) 사이의 간격은 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 내측면(310) 사이의 수평 방향 간격은 상기 기판(100)의 상면에서 수직 방향으로 멀어질수록 감소할 수 있다. 즉, 상기 캐비티(50)의 수평 방향 간격은 상기 파장 변환 부재(300)의 하부에서 상부 방향으로 갈수록 감소할 수 있다.
상기 파장 변환 부재(300)는 상기 광원(200)과 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환 부재(300)는 복수의 광원들(210, 220, 230) 중 기판(100)의 중심으로부터 가장 외측에 배치된 상기 제 3 광원(230)과 이격될 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 부재(300)의 내측면(310)은 상기 제 3 광원(230)과 수평 방향 및/또는 수직 방향으로 이격될 수 있다.
상기 파장 변환 부재(300)는 상기 광원(200)과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환 부재(300)의 단부는 상대적으로 외곽에 배치된 상기 제 3 광원(230) 일부와 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
자세하게, 상기 제 3 광원(230)은 상기 파장 변환 부재(300)와 중첩되지 않는 제 1 서브 제 3 광원(230a) 및 상기 파장 변환 부재(300)와 중첩되는 제 2 서브 제 3 광원(230b)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 5와 같이 평면에서 보았을 때 상기 파장 변환 부재(300)는 상기 제 2 서브 제 3 광원(230b)의 일부 영역과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 파장 변환 부재(300)와 상기 제 2 서브 제 3 광원(230b)의 중첩 영역(OA)의 비율은 약 5% 내지 약 40% 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 중첩 영역(OA)의 비율은 상기 제 2 서브 제 3 광원(230b)의 상면의 약 5% 내지 약 40%일 수 있다. 더 자세하게, 상기 파장 변환 부재(300)와 중첩되는 각각의 제 2 서브 제 3 광원(230b)의 상면 면적은, 각각의 제 2 서브 제 3 광원(230b) 상면 면적의 약 5% 내지 약 40%일 수 있다.
상기 중첩 영역(OA)의 비율이 약 5% 미만인 경우, 상기 파장 변환 부재(300)로 입사되는 제 3 광(L3)의 양이 상대적으로 적어, 상기 파장 변환 부재(300)의 상면(320) 및 외측면(330)을 통해 방출되는 제 4 광(L4)의 양이 적을 수 있다. 이에 따라, 상기 파장 변환 부재(300)를 통해 상기 제 3 광(L3)을 상기 제 4 광(L4)으로 변환하는 효과가 미미할 수 있고, 사용자가 상기 제 4 광(L4)을 인지하기 어려울 수 있다.
또한, 상기 중첩 영역(OA)의 비율이 약 40%를 초과할 경우, 상기 파장 변환 부재(300)로 입사되는 제 3 광(L3)의 양이 상대적으로 많아 효과적으로 제 4 광(L4)을 구현할 수 있으나, 상기 캐비티(50)의 오픈 영역을 통해 방출되는 제 3 광(L3)의 양이 감소할 수 있다. 따라서, 보다 많은 수의 제 3 광원(230)이 요구되거나 상기 제 3 광원(230)이 고출력으로 구동해야 하는 문제점이 있다. 또한 상기 중첩 영역(OA)의 비율이 약 40%를 초과할 경우, 상기 파장 변환 부재(300)에 상기 제 1 및 제 2 광원(210, 220)에서 방출된 광, 예컨대 상기 제 1 및 제 2 광(L1, L2) 중 적어도 하나의 광이 더 입사될 수 있다. 따라서, 상기 중첩 영역(OA)의 비율은 상기 제 3 광원(230)에서 방출된 광 이외의 광, 예컨대 제 1 및 제 2 광(L1, L2)이 상기 파장 변환 부재(300)에 입사되는 것을 방지하고, 상기 발광 모듈(1000) 외측으로 방출되는 상기 제 3 및 제 4 광(L3, L4) 효율을 고려하여 상술한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 파장 변환 부재(300)의 높이는(h1)는 상기 제 3 광원(230)의 높이(h2)의 약 2배 이상일 수 있다. 자세하게, 상기 파장 변환 부재(300)의 높이는(h1)는 상기 제 3 광원(230)의 높이(h2)의 약 2배 내지 약 5배일 수 있다. 상기 파장 변환 부재(300)의 높이는(h1)가 상기 제 3 광원(230)의 높이(h2)의 약 2배 미만인 경우, 상기 제 4 광(L4)의 양이 적어 사용자가 상기 제 4 광(L4)을 인지하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 파장 변환 부재(300)의 높이는(h1)가 상기 제 3 광원(230)의 높이(h2)의 약 5배를 초과하는 경우, 상기 캐비티(50)의 오픈 영역을 통해 방출되는 제 3 광(L3)의 양이 감소할 수 있고, 상기 발광 모듈(1000)의 전체 두께가 증가할 수 있다. 또한, 상기 파장 변환 부재(300)의 높이는(h1)가 상기 제 3 광원(230)의 높이(h2)의 약 5배를 초과하는 경우, 상기 파장 변환 부재(300)에 상기 제 1 및 제 2 광원(210, 220)에서 방출된 광, 예컨대 상기 제 1 및 제 2 광(L1, L2) 중 적어도 하나의 광이 더 입사될 수 있다. 바람직하게, 상기 파장 변환 부재(300)의 높이(h1)는 상기 제 3 광(L3) 및 상기 제 4 광(L4)의 양, 상기 발광 모듈(1000)의 무게, 부피 등을 고려하여 상기 제 3 광원(230) 높이(h2)의 약 2배 내지 약 4배일 수 있다.
실시예는 상기 제 2 광원(220)이 청색(blue)광을 방출하고 상기 제 3 광원(230)이 적색(red)광을 방출하는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않으며 상기 제 2 광원(220)이 적색(red)광을 방출하고 상기 제 3 광원(230)이 청색(blue)광을 방출할 수 있다. 이 경우, 상기 파장 변환 부재(300)는 적색(red) 및 녹색(green) 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 또한, 상기 파장 변환 부재(300)는 황색(yellow) 파장 변환 입자를 포함할 수 있다.
도 8은 도 5의 B-B' 단면의 도시한 다른 단면도이고, 도 9는 도 5의 B-B' 단면을 도시한 또 다른 단면도이다. 도 8 및 도 9를 이용한 설명에서는 앞서 설명한 발광 모듈과 동일 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략하며 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 파장 변환 부재(300)는 경사면을 포함할 수 있다. 상기 경사면은 상기 캐비티(50)에 의해 노출된 내측면(310)일 수 있다. 상기 내측면(310)은 상기 기판(100)의 상면으로부터 절곡되어 상기 파장 변환 부재(300)의 상면(320)으로 연장되는 면일 수 있다. 상기 내측면(310)은 상기 광원(200)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 내측면(310)은 곡면을 포함할 수 있다. 상기 내측면(310)은 상기 기판(100)의 상면에 대해 소정의 곡률(R)을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 내측면(310)은 평면 및 곡면이 혼재된 면일 수 있다. 일례로, 상기 내측면(310)은 상기 제 3 광원(230)의 고점과 중첩되는 높이까지 평면 형상을 가질 수 있고, 그 이상의 높이 영역은 곡면 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 광원(230)에서 방출된 제 3 광(L3)의 지향각을 제어할 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 실시예에 따른 발광 모듈(1000)는 파장 변환층(350)을 포함할 수 있다. 상기 파장 변환층(350)은 상기 파장 변환 부재(300) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 파장 변환층(350)은 상기 파장 변환 부재(300)의 내측면(310) 상에 배치될 수 있다. 상기 파장 변환층(350)은 상기 파장 변환 부재(300)의 내측면(310) 전체 영역 상에 배치될 수 있다.
상기 파장 변환층(350)은 상술한 형광체, 양자점 등의 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 3 광원(230)이 적색(red) 광을 발광할 경우, 상기 파장 변환층(350)은 청색(blue) 및 녹색(green) 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 또한, 상기 파장 변환층(350)은 청록색(cyan) 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 파장 변환층(350)의 입사면(351)에 입사한 제 3 광(L3)은 백색(white) 광으로 변환될어 상기 파장 변환 부재(300)에 입사될 수 있고, 상기 파장 변환 부재(300)의 외측으로 방출될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 파장 변환층(350)은 청색(blue) 또는 녹색(green) 파장 변환 입자를 포함할 수 있고, 상기 파장 변환 부재(300)는 녹색(green) 또는 청색(blue) 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 파장 변환층(350) 및 상기 파장 변환 부재(300)에 입사한 제 3 광(L3)은 백색(white) 광으로 변환되어 상기 파장 변환 부재(300)의 외측으로 방출될 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 발광 모듈이 식물 상에 배치된 예를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 상기 발광 모듈(1000)은 식물 상에 배치되어 상기 식물에 광을 조사할 수 있다. 자세하게, 상기 발광 모듈(1000)은 서로 다른 파장 대역의 광을 방출하는 복수의 광원들(210, 220, 230)을 포함할 수 있고, 상기 광원들(210, 220, 230) 각각은 상기 식물을 향해 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 광원(210)은 식물을 향해 제 1 광(L1)으로 정의되는 UV-A 광을 방출할 수 있다. 상기 UV-A광은 식물, 예컨대 배추, 상추, 시금치 등의 엽채류(leaf vegetable)의 엽록소, 안토시아닌(anthocyanin) 및 아스코르브산(ascorbic acid) 등의 함량을 증가시킬 수 있다.
상기 제 2 광원(220)은 식물을 향해 제 2 광(L2)으로 정의되는 청색(blue) 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 식물에 포함된 엽록소 a는 약 410nm 내지 약 435nm 범위의 청색광을 주로 흡수할 수 있고, 엽록소 b는 약 450nm 내외의 청색광을 주로 흡수할 수 있다. 즉, 상기 식물은 상기 제 2 광원(220)에서 방출된 제 2 광(L2)을 흡수하여 발아 등을 촉진시킬 수 있다.
상기 제 3 광원(230)은 식물을 향해 제 3 광(L3)으로 정의되는 적색(red) 광을 방출할 수 있다. 자세하게, 상기 제 3 광원(230)에서 방출된 제 3 광(L3)의 일부는 식물을 향해 방출될 수 있다. 예를 들어, 식물에 포함된 엽록소 a는 약 640nm 내외의 적색광을 주로 흡수할 수 있고, 엽록소 b는 약 660nm 내외의 적색광을 주로 흡수할 수 있다. 즉, 상기 식물은 상기 제 3 광원(230)에서 방출된 제 3 광(L3)을 흡수하여 광합성, 발아 및 개화 등을 촉진시킬 수 있다.
또한, 상기 제 3 광원(230)에서 방출된 제 3 광(L3)의 다른 일부는 상기 제 3 광원(230)과 중첩된 상기 파장 변환 부재(300)에 입사될 수 있고, 백색(white)으로 변환되어 상기 파장 변환 부재(300) 외측으로 방출될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 발광 모듈(1000)은 식물에 생장에 도움이 되는 UV-A, 청색광 및 적색광을 방출함과 상기 파장 변환 부재(300)의 외측으로 백색 광을 방출할 수 있다. 즉, 실시예는 별도의 백색 광원 없이 식물 생장에 도움이 되는 광원 일부를 이용하여 백색 광을 구현할 수 있다. 따라서, 실시예는 식물 생장과 동시에 사용자의 시인성, 예컨대 식물의 색 구별, 작업 환경의 상태 등을 효과적으로 파악할 수 있어 작업 환경을 개선할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광원(200)은 선택적으로 발광할 수 있다. 일례로, 복수의 상기 제 3 광원(230)은 선택적으로 발광할 수 있다. 자세하게, 작업 환경 내에 사용자의 부재로 백색 광을 구현할 필요가 없을 경우, 일부 제 3 광원(230) 예컨대 방출된 광이 상기 파장 변환 부재(300)에 입사되는 제 3 광원(230)은 동작하지 않거나 최소의 세기로 동작할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 발광 모듈(1000)는 향상된 전원 효율을 가질 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 광원에 적용된 발광소자의 예를 나타낸 단면도이다.
도 11을 참조하면, 상기 발광소자는 지지기판(250) 상에 배치된 발광 구조물(260)을 포함할 수 있다. 상기 지지기판(250)은 투광층으로서 절연성 재질 또는 반도체 재질로 형성될 수 있다. 상기 지지기판(250)은 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예로서, 상기 지지기판(250)은 상부 면에 요철 패턴이 형성된 PSS(Patterned Sapphire Substrate)로 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(260)은 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(260)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 구조물(260)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P), 비소(As), 질소(N)로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(260)은 제 1 도전형 반도체층(261), 활성층(262), 제 2 도전형 반도체층(263)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(262)은 상기 제 1 도전형 반도체층(261)과 상기 제 2 도전형 반도체층(263) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제 1 도전형 반도체층(261) 위에 상기 활성층(262)이 배치되고, 상기 활성층(262) 위에 상기 제 2 도전형 반도체층(263)이 배치될 수 있다.
상기 제 1 도전형 반도체층(261) 및 상기 제 2 도전형 반도체층(263)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 도전형 반도체층(261, 263)은 예컨대 InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 및 제 2 도전형 반도체층(261, 263)은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전형 반도체층(261)은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다. 상기 제 2 도전형 반도체층(263)은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다. 이와 다르게, 상기 제 1 도전형 반도체층(261)이 p형 반도체층으로 제공될 수 있고, 상기 제 2 도전형 반도체층(263)이 n형 반도체층으로 제공될 수도 있다.
상기 활성층(262)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(262)은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 활성층(262)이 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(262)은 교대로 배치된 복수의 우물층과 복수의 장벽층을 포함할 수 있고, InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 활성층(262)은 InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(270)은 제 1 도전형 반도체층(261)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 전극(270)은 제 1 본딩부(271) 및 제 1 가지전극(273)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 가지전극(273)은 상기 제 1 본딩부(271)로부터 분기되어 배치될 수 있다. 상기 제 1 가지전극(273)은 상기 제 1 본딩부(271)로부터 분기된 복수의 가지전극들을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극(280)은 상기 제 2 도전형 반도체층(263)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 전극(280)은 상기 제 2 본딩부(281) 및 상기 제 2 가지전극(283)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 가지전극(283)은 상기 제 2 본딩부(281)로부터 분기되어 배치될 수 있다. 상기 제 2 가지전극(283)은 상기 제 2 본딩부(281)로부터 분기된 복수의 가지전극들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 가지전극(273)와 상기 제 2 가지전극(283)은 핑거(finger) 형상으로 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 상기 제 1 가지전극(273)과 상기 제 2 가지전극(283)에 의하여 상기 제 1 본딩부(271)와 상기 제 2 본딩부(281)를 통하여 공급되는 전원이 상기 발광 구조물(260) 전체로 확산되어 제공될 수 있게 된다.
상기 제 1 전극(270)과 상기 제 2 전극(280)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(270)과 상기 제 2 전극(280)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(270)과 상기 제 2 전극(280)은 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금일 수 있다.
한편, 상기 발광 구조물(260)에 보호층이 더 제공될 수도 있다. 상기 보호층은 상기 발광 구조물(260)의 상면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 발광 구조물(260)의 측면에 제공될 수도 있다. 상기 보호층은 상기 제 1 본딩부(271)와 상기 제 2 본딩부(281)가 노출되도록 제공될 수 있다. 또한, 상기 보호층은 상기 지지기판(250)의 둘레 및 하면에도 선택적으로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 보호층은 절연물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층은 SixOy, SiOxNy, SixNy, AlxOy 를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자는, 상기 활성층(262)에서 생성된 빛이 발광소자의 6면 방향으로 발광될 수 있다. 상기 활성층(262)에서 생성된 빛이 발광소자의 상면, 하면, 4개의 측면을 통하여 6면 방향으로 방출될 수 있다.
상기 발광소자는 하나의 발광 셀을 갖는 구조로 설명되었다. 이는 발광 셀이 상기의 발광 구조물을 포함하는 경우, 발광소자의 구동 전압은 하나의 발광 셀에 걸리는 전압일 수 있다. 실시예에 따른 발광소자의 예로서, 2개 또는 3개 이상의 발광 셀을 갖는 발광소자를 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 발광소자는 고전압으로 구동될 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.
Claims (10)
- 기판 상에 배치되는 복수의 광원; 및
상기 기판 상에서 상기 복수의 광원 둘레에 배치되는 파장 변환 부재를 포함하고,
상기 복수의 광원은,
제 1 파장 대역의 광을 방출하는 제 1 광원;
제 2 파장 대역의 광을 방출하며 상기 제 1 광원 둘레에 배치되는 제 2 광원; 및
제 3 파장 대역의 광을 방출하며 상기 제 2 광원 둘레에 배치되는 제 3 광원을 포함하고,
상기 파장 변환 부재는 상기 제 3 광원 일부와 수직 방향으로 중첩되는 발광 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 3 광원은 상기 파장 변환 부재와 중첩되지 않는 제 1 서브 제 3 광원 및 상기 파장 변환 부재와 중첩되는 제 2 서브 제 3 광원을 포함하고,
상기 파장 변환 부재와 중첩되는 상기 제 2 서브 제 3 광원의 상면 면적은, 상기 제 2 서브 제 3 광원 상면 면적의 5% 내지 40%인 발광 모듈. - 제 2 항에 있어서,
상기 파장 변환 부재는 상기 복수의 광원과 마주하는 내측면을 포함하고,
상기 내측면 사이의 수평 방향 간격은, 상기 기판의 상면으로부터 멀어질수록 감소하는 발광 모듈. - 제 3 항에 있어서,
상기 복수의 광원은 상기 내측면과 이격되는 발광 모듈. - 제 3 항에 있어서,
상기 내측면은 평면 및 곡면 중 적어도 하나의 면을 포함하는 발광 모듈. - 제 3 항에 있어서,
상기 파장 변환 부재에는 상기 제 3 광원에서 방출된 광의 일부가 입사되고,
상기 파장 변환 부재는 입사된 광을 백색광으로 변환하는 발광 모듈. - 제 6 항에 있어서,
상기 파장 변환 부재에는 상기 제 1 및 제 2 광원에서 방출된 광이 입사되지 않는 발광 모듈. - 제 2 항에 있어서,
상기 파장 변환 부재의 높이는 상기 광원의 높이의 2배 이상인 발광 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광원은 UV-A광을 방출하고,
상기 제 2 광원은 청색(blue)광을 방출하고,
상기 제 3 광원은 적색(red)광을 방출하는 발광 모듈. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 광원의 수는 상기 제 1 광원의 수보다 많고,
상기 제 3 광원의 수는 상기 제 2 광원의 수보다 많은 발광 모듈.
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Legal Events
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| N231 | Notification of change of applicant | ||
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| E902 | Notification of reason for refusal |