KR20120021592A

KR20120021592A - Light emitting device package

Info

Publication number: KR20120021592A
Application number: KR1020100076823A
Authority: KR
Inventors: 오승경; 김형근; 백호선; 정석호
Original assignee: 삼성엘이디 주식회사
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2012-03-09

Abstract

본 발명은 발광소자 패키지에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시 예는, 캐비티를 구비하는 본체부; 상기 캐비티 내에 실장되는 발광소자 칩; 및 상기 캐비티를 덮도록 형성되며, 1층 이상의 형광층을 구비하는 광변환부를 포함하며, 상기 발광소자 칩과 상기 광변환부 사이의 거리는 상기 발광소자 칩의 높이의 2배 내지 17배인 발광소자 패키지를 제공한다.
본 발명에 따르면, 발광소자 칩과 광변환부를 이격하여 형성하되, 발광소자 칩과 광변환부 사이의 거리를 발광소자 칩의 높이의 2배 내지 17배로 설정함으로써, 형광체 재흡수 방지를 통해 광추출 효율이 최적화된 발광소자 패키지를 얻을 수 있다.The present invention relates to a light emitting device package, the preferred embodiment of the present invention, the body portion having a cavity; A light emitting device chip mounted in the cavity; And a light conversion unit formed to cover the cavity and having at least one fluorescent layer, wherein a distance between the light emitting device chip and the light conversion unit is equal to a height of the light emitting device chip. Provided is a light emitting device package of 2 to 17 times.
According to the present invention, the light emitting device chip and the light conversion unit is formed spaced apart, by setting the distance between the light emitting device chip and the light conversion unit to 2 to 17 times the height of the light emitting device chip, the light extraction through the phosphor resorption prevention A light emitting device package with optimized efficiency can be obtained.

Description

Light emitting device package {LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}

본 발명은 발광소자 패키지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
The present invention relates to a light emitting device package, and more particularly to a light emitting device package that can improve the light extraction efficiency.

발광소자를 통해 조명용 백색광을 구현하는데 있어 종래에는 청색 발광소자, 적색 발광소자, 녹색 발광소자를 사용하여 각 색상의 광을 혼합하는 방법을 사용하였으나, 백색 밸런스(white balance)를 맞추기 위해 서로 다른 구동 전압을 가진 세 가지 발광소자를 각기 개별로 구동해야 하고, 가격이 비싸다는 단점 때문에 활용에 한계를 가지고 있었다.Conventionally, in order to realize white light for lighting through a light emitting device, a method of mixing light of each color using a blue light emitting device, a red light emitting device, and a green light emitting device has been used. Each of the three light emitting devices with voltages had to be driven separately, and the cost was high.

현재는 UV 발광소자 또는 청색 발광소자에 1종 내지 3종의 형광체를 실리콘과 함께 혼합하여 패키지 내부나 발광소자 위에 도포하여 백색광을 구현하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 이는 광원에서 생성된 빛이 랜덤(Random)하게 분포된 형광체와 충돌하여 각각의 파장으로 방출됨으로써 백색광을 구현하는 방식이다.Currently, a method of implementing white light by mixing one or three kinds of phosphors with a silicon in a UV light emitting device or a blue light emitting device and coating the inside of the package or on the light emitting device is generally used. The light generated by the light source collides with a randomly distributed phosphor and is emitted at each wavelength to realize white light.

이러한 방식은 작업이 간단하여 공정성에서는 유리한 방식이라고 할 수 있으나, 광원에서 출사된 근자외선이 두터운 형광체층을 통과하면서 수많은 형광체와 충돌하여 수차례의 광변환을 일으키면서 형광체 재흡수라는 문제를 발생시킨다. 이때, 형광체 재흡수 문제는 형광체의 광변환 효율을 감소시키고, 패키지의 광효율을 저하시키는 결과를 초래한다.Although this method is simple in terms of fairness, it is advantageous in terms of fairness. However, the near-ultraviolet rays emitted from the light source collide with a large number of phosphors while passing through a thick phosphor layer, causing several photoconversions, thereby causing a problem of phosphor resorption. . In this case, the problem of phosphor resorption reduces the light conversion efficiency of the phosphor and results in a decrease in the light efficiency of the package.

특히, UV 발광소자에 있어서 형광체층을 통과한 후에도 미변환된 근자외선의 경우 낭비되는 광원이 되며, 이는 인체 유해성 등의 문제로 UV 차단필터를 사용하여 추가로 제거해 주어야 하는 문제점이 있다.In particular, in the UV light emitting device, even after passing through the phosphor layer, unconverted near-ultraviolet rays become a wasteful light source, which has a problem of being further removed by using a UV blocking filter due to problems such as human hazards.

또한, 패키지별로 형광물질을 도포 내지 분산시켜야 하므로 생산성이 저하되는 문제가 있으며, 특히 발광소자에서 발생하는 고온의 열에 의해 형광물질이 열화되어 광속 저하가 발생한다는 문제가 있다.
In addition, there is a problem that the productivity is reduced because the fluorescent material must be coated or dispersed for each package, and in particular, there is a problem that the fluorescent material is deteriorated by the high temperature heat generated from the light emitting device, so that the luminous flux decreases.

본 발명의 일 목적은 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지를 제공하는 데에 있다.
An object of the present invention is to provide a light emitting device package that can improve the light extraction efficiency.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시 예는, 캐비티를 구비하는 본체부와, 상기 캐비티 내에 실장되는 발광소자 칩 및 상기 캐비티를 덮도록 형성되며, 1층 이상의 형광층을 구비하는 광변환부를 포함하며, 상기 발광소자 칩과 상기 광변환부 사이의 거리는 상기 발광소자 칩의 높이의 2배 내지 17배인 발광소자 패키지를 제공한다.
In order to achieve the above object, An embodiment of the present invention includes a main body unit having a cavity, a light emitting device chip mounted in the cavity and a light conversion unit formed to cover the cavity, and having at least one fluorescent layer, wherein the light emitting device The distance between the chip and the light conversion unit is the height of the light emitting device chip Provided is a light emitting device package of 2 to 17 times.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 형광층은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fluorescent layer may have a single layer or a multilayer structure.

이 경우, 상기 단층 구조의 형광층은 황색 형광체로 이루어질 수 있다.In this case, the single-layer fluorescent layer may be formed of a yellow phosphor.

이와 달리, 상기 단층 구조의 형광층은 적색, 녹색 및 청색 형광체가 혼합될 수도 있다.Alternatively, the phosphor layer of the single layer structure may be a mixture of red, green and blue phosphor.

또한, 상기 다층 구조의 형광층은 적색, 녹색, 청색 및 황색 형광체층으로 구성된 그룹으로부터 선택된 2개 이상의 층이 적층된 구조를 가질 수 있다.In addition, the multilayer fluorescent layer may have a structure in which two or more layers selected from the group consisting of red, green, blue, and yellow phosphor layers are stacked.

이 경우, 상기 다층 구조의 형광층은 장파장의 빛을 방출하는 층이 단파장의 빛을 방출하는 층보다 상기 발광소자 칩에 인접하여 배치될 수 있다.In this case, the fluorescent layer of the multi-layered structure may be disposed closer to the light emitting device chip than the layer emitting light having a longer wavelength than the layer emitting light having a short wavelength.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티를 덮도록 상기 본체부 상면에 배치된 렌즈부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present disclosure, the lens unit may further include a lens unit disposed on an upper surface of the main body unit to cover the cavity.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자 칩으로부터 방출된 UV광을 반사하는 UV 반사부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, it may further include a UV reflector for reflecting the UV light emitted from the light emitting device chip.

이 경우, 상기 UV 반사부는 상기 광변환부의 상면에 배치될 수 있다.In this case, the UV reflector may be disposed on an upper surface of the light conversion unit.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티의 내부에 봉지부를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the inside of the cavity may further include an encapsulation.

본 발명에 따르면 발광소자 칩과 광변환부를 이격하여 형성하되, 발광소자 칩과 광변환부 사이의 거리를 발광소자 칩의 높이의 2배 내지 17배로 형성함으로써, 형광체 재흡수 방지를 통해 발광소자 패키지의 광추출 효율의 향상을 최적화할 수 있다.
According to the present invention is formed by separating the light emitting device chip and the light conversion unit, the distance between the light emitting device chip and the light conversion unit By forming 2 to 17 times the height of the chip, it is possible to optimize the improvement of the light extraction efficiency of the light emitting device package through the prevention of phosphor resorption.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1에서 광변환부를 이루는 형광층에 대한 다양한 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에서 발광소자 칩의 높이 대비 발광소자 칩과 광변환부 사이의 거리 비에 따른 광추출율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 사용되는 UV 반사부의 입사각에 따른 파장별 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 1의 광변환부 상에 UV 반사부가 구비된 상태에서의 광의 추출 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에서 UV 반사부의 유?무에 따라 발광소자 칩의 높이 대비 발광소자 칩과 광변환부 사이의 거리 비에 따른 광추출율을 나타낸 그래프이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시 예에서 소스 스펙트럼 분포와 대비하여 UV 반사부의 유?무에 따른 파장별 스펙트럼 분포를 나타낸 그래프이다.1 is a view schematically showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
2A to 2D are diagrams illustrating various embodiments of the fluorescent layer forming the light conversion unit in FIG. 1.
3 is a graph showing a change in light extraction rate according to the ratio of the distance between the light emitting device chip and the light conversion unit in the height of the light emitting device chip in the embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the transmittance of each wavelength according to the incident angle of the UV reflector used in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view schematically illustrating a path for extracting light in a state in which a UV reflecting unit is provided on the light converting unit of FIG. 1.
FIG. 6 is a graph illustrating a light extraction rate according to a distance ratio between a light emitting device chip and a light conversion unit with respect to the height of the light emitting device chip according to the presence or absence of the UV reflector in the embodiment of the present invention.
7A to 7C are graphs showing the spectral distribution for each wavelength depending on the presence or absence of the UV reflector in comparison with the source spectral distribution in the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어져서는 안되며, 당업계에서 보편적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 따라서, 도면에서의 요소들이 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below, but only to those skilled in the art. It is preferred that the present invention be interpreted as being provided to more fully explain the invention. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에서 광변환부를 이루는 형광층에 대한 다양한 실시 형태를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에서 발광소자 칩의 높이 대비 발광소자 칩과 광변환부 사이의 거리 비에 따른 광추출율 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a view schematically illustrating a light emitting device package according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing various embodiments of a fluorescent layer constituting a light conversion unit in FIG. 1, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. Is a graph showing a change in light extraction rate according to the ratio of the distance between the light emitting device chip and the light conversion unit compared to the height of the light emitting device chip.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 본체부(110), 발광소자 칩(120), 렌즈부(130), 광변환부(140) 및 UV 반사부(또는 파장 선택형 반사판(Long Wave Pass Dichroic Filter), 150)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 1, the light emitting device package 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a main body unit 110, a light emitting device chip 120, a lens unit 130, a light conversion unit 140, and a UV reflecting unit ( Alternatively, a wavelength selective reflector may be provided.

본체부(110)는 세라믹 또는 금속 재질로 형성할 수 있으며, 전면이 개방된 캐비티(112)를 구비하여 발광소자 칩(120)을 그 내부에 수용한다. 본체부(110) 내의 캐비티(112)는 발광소자 칩(120)으로부터 방출되는 광의 확산을 위해 내주면이 전방을 향해 경사진 구조를 형성하며, 내측보다 전면 외측으로 갈수록 내주면의 크기가 확장되도록 구성된다.The main body 110 may be formed of a ceramic or metal material, and includes a cavity 112 having an open front surface to accommodate the light emitting device chip 120 therein. The cavity 112 in the main body 110 has a structure in which the inner circumferential surface is inclined toward the front to diffuse the light emitted from the light emitting device chip 120, and the size of the inner circumferential surface is expanded toward the outer side of the front surface than the inner side. .

이러한 캐비티(112)의 내부는 봉지부(114)로 채워질 수 있으며, 봉지부(114)로는 공기(air) 또는 투명한 수지(예를 들어, 실리콘 수지)가 이용될 수 있다. 캐비티(112)의 내부가 공기로 채워질 경우, 본체부(110) 상에 구비되는 렌즈부(130)에 의해 보호되어 외부 이물질이 캐비티(112) 내로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 캐비티(112)의 내부가 투명한 수지로 채워질 경우, 캐비티(112)의 내부에 실장되는 발광소자 칩(120)을 보호할 수 있다.The inside of the cavity 112 may be filled with the encapsulation part 114, and air or a transparent resin (eg, a silicone resin) may be used as the encapsulation part 114. When the inside of the cavity 112 is filled with air, the inside of the cavity 112 may be protected by the lens unit 130 provided on the main body 110 to prevent foreign matter from penetrating into the cavity 112. When the inside of the cavity 112 is filled with a transparent resin, the light emitting device chip 120 mounted in the cavity 112 may be protected.

발광소자 칩(120)의 발광원은 GaN에 의해 둘러싸여 있고, GaN의 굴절률은 약 2.4이다. 고굴절률에서 공기(굴절률 1.0)로 광이 추출될 경우 고굴절 물질층에서 광이 내부 반사되어 광추출 효율이 적어진다. 따라서, 봉지부(114)는 공기보다 높은 1.4~1.5의 굴절률을 갖는 투명한 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 수지의 굴절률이 높을수록 광추출 효율은 증가되며, 예를 들어, 수지의 굴절률이 1.4에서 1.5로 바뀔 때 광추출률은 약 10% 증가한다.The light emitting source of the light emitting device chip 120 is surrounded by GaN, and the refractive index of GaN is about 2.4. When light is extracted from the high refractive index into the air (refractive index 1.0), light is internally reflected from the high refractive material layer, thereby reducing the light extraction efficiency. Therefore, it is preferable that the sealing part 114 uses the transparent resin which has a refractive index of 1.4-1.5 higher than air. As the refractive index of the resin is higher, the light extraction efficiency is increased. For example, when the refractive index of the resin is changed from 1.4 to 1.5, the light extraction index is increased by about 10%.

그리고, 캐비티(112)의 표면(측벽 및 저면)에는 추출된 광을 반사시켜 광추출 효율을 향상시킬 수 있도록 금속 물질을 코팅하여 반사막(미도시)을 형성하는 것이 바람직하다. 반사막은 반사율이 높은 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 예를 들어, Al, Ag, Au, Cu, Ni 중 어느 하나로 형성할 수 있다.In addition, it is preferable to form a reflective film (not shown) by coating a metal material on the surfaces (side walls and bottom surfaces) of the cavity 112 to reflect the extracted light to improve light extraction efficiency. The reflective film is preferably formed of a material having high reflectance. For example, the reflective film may be formed of any one of Al, Ag, Au, Cu, and Ni.

이때, 캐비티(112)의 저면은 발광소자 칩(120)과 본체부(110)의 내부에 구비되는 리드 프레임(미도시)을 전기적으로 연결하는 와이어(wire)가 연결될 영역에는 반사막이 형성되지 않도록 금속 물질을 부분 코팅하여 반사막을 형성한다.At this time, the bottom surface of the cavity 112 is formed so that the reflective film is not formed in an area to which a wire for electrically connecting a lead frame (not shown) provided in the light emitting device chip 120 and the main body unit 110 is connected. The metal material is partially coated to form a reflective film.

발광소자 칩(120)은 캐비티(112) 내에 실장되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 소정의 파장을 가지는 빛을 방사하는 반도체소자의 일종이며, 본 발명에 따른 실시 예에서는 단일의 발광소자 칩이 구비되는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수개의 발광소자 칩을 구비하는 것도 가능하다. 발광소자 칩(120)은 캐비티(112) 내에 수용되어 본체부(110)의 내부에 구비되는 리드 프레임(미도시)과 전기적으로 연결되도록 실장된다. 이때, 발광소자 칩(120)은 상술한 바와 같이, GaN을 포함하여 이루어진 n형 및 p형 전도성 반도체층(미도시)을 포함하여 형성될 수 있다.The light emitting device chip 120 is a type of semiconductor device that is mounted in the cavity 112 and emits light having a predetermined wavelength by a power source applied from the outside. In the embodiment according to the present invention, a single light emitting device chip is provided. Although not shown, the present invention is not limited thereto and may include a plurality of light emitting device chips. The light emitting device chip 120 is mounted in the cavity 112 so as to be electrically connected to a lead frame (not shown) provided in the main body 110. In this case, as described above, the light emitting device chip 120 may include n-type and p-type conductive semiconductor layers (not shown) including GaN.

렌즈부(130)는 캐비티(112)를 덮도록 본체부(110) 상면에 구비되며, 형광체를 함유하지 않는 투명한 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 투명한 수지는 실리콘 수지, 에폭시 수지 또는 이들 두 물질이 혼합된 수지일 수 있으며, 혹은 내열 특성이 우수한 유리 재질로 이루어질 수도 있다.The lens unit 130 is provided on the upper surface of the main body unit 110 to cover the cavity 112, it is preferably made of a transparent resin containing no phosphor. Here, the transparent resin may be a silicone resin, an epoxy resin or a resin in which these two materials are mixed, or may be made of a glass material having excellent heat resistance.

렌즈부(130)는 방출되는 광의 확산을 위해 중심부가 광축(O) 즉, 광의 진행방향을 따라서 볼록하게 돌출된 돔(dome)형상의 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 평평한 구조로도 형성될 수 있다.The lens unit 130 may be formed in a dome-shaped structure in which a central portion of the lens 130 protrudes convexly along the optical axis O, that is, in the direction of light propagation, for the purpose of diffusing the emitted light. Can be formed.

렌즈부(130)는 본체부(110)와 별도로 돔 형상을 갖는 금형 틀(미도시)을 통해 사출 성형되어 구비될 수 있으며, 접착제(UV 경화성, 열 경화성 레진) 등을 사용하여 본체부(110) 상에 결합됨으로써 발광소자 패키지를 완성할 수 있다. 렌즈부(130)를 사출 성형하는 공정 등은 공지된 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 상기 렌즈부(130)은 반드시 구비해야 하는 것은 아니며 생략 가능하다.The lens unit 130 may be provided by injection molding through a mold frame (not shown) having a dome shape separately from the main body unit 110, and the main body unit 110 using an adhesive (UV curable resin, thermosetting resin), or the like. The light emitting device package may be completed by combining the light emitting device package. Since the process of injection molding the lens unit 130 is a well-known technique, description thereof will be omitted. On the other hand, the lens unit 130 is not necessarily provided, it can be omitted.

광변환부(140)는 렌즈부(130) 하면에 구비되며, 1층 이상의 형광층이 배치되어 이루어지는 것으로 발광소자 칩(120)에서 방출되는 광의 파장을 변환시킨다.The light conversion unit 140 is provided on the lower surface of the lens unit 130, and is formed by one or more fluorescent layers to convert the wavelength of light emitted from the light emitting device chip 120.

광변환부(140)는 1층 이상의 형광층을 가지는데, 이러한 형광층은 막(Film) 형태로 되어 있고, 형광체의 조합에 의해 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 여기서, 형광층은 황색(Yellow)의 단층, 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 형광체가 혼합된 단층 및 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 또는 황색(Y)의 형광체가 조합되어 적층된 다층 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The light conversion unit 140 has one or more fluorescent layers, which are in the form of a film, and may be formed in a single layer or multiple layers by a combination of phosphors. Here, the fluorescent layer is a single layer of yellow, a single layer of red, green, and blue phosphors mixed with red (R), green (G), blue (B), or yellow (Y). ) May be formed of any one of a plurality of stacked multilayers.

구체적으로, 형광층에 함유되는 형광체는 발광소자 칩(120)에서 방출되는 광의 파장에 따라 백색광을 만들기 위해 여러 조합 구성이 존재한다. UV 발광소자 칩이나 근접 청색(near blue) 발광소자 칩일 경우 적색(R)+녹색(G)+청색(B) 형광체를 포함할 수 있다. 청색 발광소자 칩일 경우 적색(R), 녹색(G) 및 황색(Yellow) 형광체 중 선택되는 형광체를 포함하여 황색(Y)/황색(Y)+적색(R)+녹색(G)/황색(Y)+적색(R)/적색(R)+녹색(G) 등 여러 가지 조합이 있을 수 있으며, 이들 형광체의 조합에 따라 층 수가 결정되고, 이들 형광체를 혼합해서 형광층을 단층으로 구성할 수도 있다.Specifically, phosphors contained in the phosphor layer have various combinations in order to make white light according to the wavelength of light emitted from the light emitting device chip 120. The UV light emitting device chip or the near blue light emitting device chip may include red (R) + green (G) + blue (B) phosphors. In the case of a blue light emitting chip, yellow (Y) / yellow (Y) + red (R) + green (G) / yellow (Y) including a phosphor selected from red (R), green (G) and yellow (Yellow) phosphors There may be various combinations, such as) + red (R) / red (R) + green (G), and the number of layers is determined by the combination of these phosphors, and these phosphors may be mixed to form a phosphor layer in a single layer. .

그러나, 광변환부(140)는 형광체를 혼합하여 단층으로 구성하는 것보다는 다층막으로 구성할 경우 파장을 흡수하는 영역과 발광하는 영역에 차이가 있고, 이들 영역이 겹치는 부분이 있을 수 있어 광효율 측면에서 더 유리하다.However, the light conversion unit 140 has a difference between a region absorbing wavelengths and a region emitting light when a multilayered film is formed, rather than a single layer by mixing phosphors. More advantageous.

광변환부(140)는 다층으로 형성할 경우, 복수의 형광층들은 각 층별로 상이한 형광체를 함유하도록 하며, 특히 장파장의 빛을 방출하는 형광층이 단파장의 빛을 방출하는 형광층보다 발광소자 칩(120)에 인접하여 배치되도록 각 형광층에서 방출되는 빛의 파장의 길이에 따라 광축(O) 방향으로 순차적으로 적층되어 다층구조를 이루는 것이 특징이다.When the light conversion unit 140 is formed in a multi-layer, the plurality of fluorescent layers contain different phosphors for each layer, and in particular, a fluorescent layer emitting light having a long wavelength is lighter than a fluorescent layer emitting light having a short wavelength. It is characterized by forming a multi-layer structure by sequentially stacking in the direction of the optical axis (O) according to the length of the wavelength of the light emitted from each fluorescent layer to be disposed adjacent to (120).

이러한 광변환부(140)는 렌즈부(130)의 하면에 형광층을 증착하거나, 프린팅하여 구비될 수 있으며, 또는 박막 형태의 형광층을 부착하는 방식으로도 구비될 수 있다. 이러한 방법은 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The light conversion unit 140 may be provided by depositing or printing a fluorescent layer on the lower surface of the lens unit 130, or may be provided by attaching a fluorescent layer in the form of a thin film. Since this method is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

도 2를 참조하여 광변환부(140)를 이루는 형광층에 대한 다양한 실시 형태를 설명한다. 여기서, 발광소자 칩(120)은 UV 발광소자 칩, 근접 청색 발광소자 칩 또는 청색 발광소자 칩일 수 있다.2, various embodiments of the fluorescent layer constituting the light conversion unit 140 will be described. Here, the light emitting device chip 120 may be a UV light emitting device chip, a proximity blue light emitting device chip, or a blue light emitting device chip.

도 2a에서와 같이, 대략 410㎚ 이하의 파장을 가진 UV 발광소자 칩(120)을 덮도록 근자외선(UV)에 의해 여기되어 서로 다른 색상의 광을 방출하는 세 종류의 형광체가 혼합된 단층의 형광층을 갖는 광변환부(140')가 캐비티(112) 내부의 봉지부(114) 상에 도포되어 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2A, a single layer of three kinds of phosphors excited by near ultraviolet (UV) to emit light of different colors is mixed to cover the UV light emitting device chip 120 having a wavelength of about 410 nm or less. The light conversion unit 140 ′ having the fluorescent layer may be formed on the encapsulation unit 114 inside the cavity 112.

이 경우, 형광층은 수지와 적색(R) 광을 방출하는 형광체, 녹색(G) 광을 방출하는 형광체 및 청색(B) 광을 방출하는 형광체가 혼합되어 이루어질 수 있다.In this case, the fluorescent layer may be formed by mixing a resin and a phosphor emitting red (R) light, a phosphor emitting green (G) light, and a phosphor emitting blue (B) light.

상기 적색(R) 광을 방출하는 형광체는 근자외선에 의해 여기되어 600㎚ ~ 700㎚ 범위의 파장을 가진 광을 방출하는 형광물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 적색 형광체는 CaAlSiN₃:Eu 또는 Ca₂Si₅N₈:Eu의 질화물계 형광체, 또는 (Ca, Sr)S:Eu의 황화물계 형광체를 사용할 수 있다.The phosphor emitting red (R) light may be used as a phosphor that is excited by near ultraviolet rays and emits light having a wavelength in the range of 600 nm to 700 nm. For example, a red phosphor may be a nitride phosphor of CaAlSiN ₃ : Eu or Ca ₂ Si ₅ N ₈ : Eu, or a sulfide phosphor of (Ca, Sr) S: Eu.

상기 녹색(G) 광을 방출하는 형광체는 근자외선(UV)에 의해 여기되어 525㎚ ~ 540㎚ 범위의 파장을 가진 광을 방출하는 형광물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 녹색 형광체는 실리게이트 계열의 (SrBaMg)₂SiO₄:Eu₂ ₊를 사용할 수 있다.The phosphor that emits green (G) light may be used by a phosphor that is excited by near ultraviolet (UV) and emits light having a wavelength in the range of 525 nm to 540 nm. For example, the green phosphor is of silico-gate line (SrBaMg) ₂ SiO _4: Eu ₂ ₊ can be used.

상기 청색(B) 광을 방출하는 형광체는 근자외선(UV)에 의해 여기되어 449㎚ ~ 465㎚ 범위의 파장을 가진 광을 방출하는 형광물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 청색 형광체는 알칼린 토금속 인산염(alkaline earth phosphate) 계열의 Sr₅(PO₄)₃Cl:Eu를 사용할 수 있다.The phosphor emitting blue (B) light may be used as a phosphor that is excited by near ultraviolet (UV) and emits light having a wavelength in the range of 449 nm to 465 nm. For example, the blue phosphor may use alkaline earth phosphate-based Sr ₅ (PO ₄ ) ₃ Cl: Eu.

상기한 구성을 통해 UV 발광소자 칩(120)에서 방출된 근자외선(UV)은 봉지부(114)에 의해 추출되고, 캐비티(112)의 벽면에 의해 반사된 후 형광층 내에 혼합된 형광체들을 여기시키게 된다. 이에 따라 형광층으로부터 적색(R) 광, 녹색(G) 광 및 청색(B) 광의 혼합 광이 렌즈부(도 1의 130)를 통해 추출되어 백색광(W)을 형성하게 되는 것이다.Near-ultraviolet rays (UV) emitted from the UV light emitting device chip 120 through the above-described configuration are extracted by the encapsulation unit 114, and are reflected by the wall surface of the cavity 112 to excite the phosphors mixed in the fluorescent layer. Let's go. Accordingly, the mixed light of the red (R) light, the green (G) light, and the blue (B) light is extracted from the fluorescent layer through the lens unit 130 (see FIG. 1) to form white light (W).

도 2b에서는, 대략 410㎚ 이하의 파장을 가진 UV 발광소자 칩(120)은 근자외선(UV)에 의해 여기되어 서로 다른 색상의 광을 방출하는 세 종류의 형광체가 각각 함유된 제1, 제2 및 제3 형광층(140a, 140b, 140c)의 다층으로 이루어진 광변환부(140")에 의해 도포될 수 있다.In FIG. 2B, the UV light emitting device chip 120 having a wavelength of about 410 nm or less includes first and second phosphors each containing three kinds of phosphors excited by near ultraviolet rays (UV) to emit light of different colors. And a light conversion unit 140 ″ formed of a multilayer of the third fluorescent layers 140a, 140b, and 140c.

상기 형광층들(140a, 140b, 140c)은 긴 파장의 빛을 방출하는 형광층이 단파장의 빛을 방출하는 형광층보다 발광소자 칩(120)에 인접하도록 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 형광체를 순차적으로 적층하여 형성한다.The fluorescent layers 140a, 140b, and 140c are formed of red (R), green (G), and the like so that the fluorescent layer emitting light of a long wavelength is adjacent to the light emitting device chip 120 rather than the fluorescent layer emitting light of a short wavelength. Blue (B) phosphors are formed by laminating them sequentially.

구체적으로, 제1 형광층(140a)은 적색(R) 광을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어질 수 있다. 제2 형광층(140b)은 제1 형광층(140a) 위에 형성되며, 녹색(G) 광을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어질 수 있다. 제3 형광층(140c)은 제2 형광층(140b) 위에 형성되며, 청색(B) 광을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어질 수 있다.Specifically, the first fluorescent layer 140a may be formed by mixing a phosphor and a resin that emit red (R) light. The second fluorescent layer 140b is formed on the first fluorescent layer 140a and may be formed by mixing a phosphor and a resin that emit green (G) light. The third fluorescent layer 140c is formed on the second fluorescent layer 140b and may be formed by mixing a phosphor and a resin that emit blue (B) light.

상기한 구성을 통해 UV 발광소자 칩(120)에서 방출된 근자외선(UV)은 봉지부(114)에 의해 추출되고, 캐비티(112)의 벽면에 의해 반사된 후 제1, 제2 및 제3 형광층(140a, 140b, 140c) 내에 함유된 서로 다른 종류의 형광체들을 여기시켜 광변환을 일으키게 된다. 이에 따라 제1, 제2 및 제3 형광층(140a, 140b, 140c)으로부터 적색(R) 광, 녹색(G) 광 및 청색(B) 광이 각각 방출되고, 이러한 세 가지 색상의 광이 조합되어 렌즈부(도 1의 130)를 통해 추출되는 빛은 백색광(W)을 형성하게 되는 것이다.Near-ultraviolet rays (UV) emitted from the UV light emitting device chip 120 through the above-described configuration are extracted by the encapsulation part 114 and are reflected by the wall surface of the cavity 112, and then the first, second, and third Photoconversion is caused by exciting different kinds of phosphors contained in the fluorescent layers 140a, 140b, and 140c. Accordingly, red (R) light, green (G) light, and blue (B) light are emitted from the first, second, and third fluorescent layers 140a, 140b, and 140c, respectively, and these three colors of light are combined. Thus, the light extracted through the lens unit 130 of FIG. 1 forms white light (W).

특히, 근자외선(UV)을 형광 전환하기 위한 형광층을 다층, 예를 들어 3층으로 형성하되, 가장 짧은 파장의 광, 즉 청색(B) 광을 방출하는 제3 형광층(140c)을 렌즈부의 하면에 먼저 적층하고, 그 위에 보다 긴 파장의 광, 즉 녹색(G) 광과 적색(R) 광을 방출하는 제2 및 제1 형광층들(140b, 140a)을 순차적으로 적층한다. 따라서, 광전환 효율이 가장 낮은 적색(R) 광을 방출하는 형광체가 함유된 제1 형광층(140a)이 UV 발광소자 칩(120)에 가장 가까이 위치함으로써, 제1 형광층(140a)에서의 광전환 효율이 상대적으로 높아지게 되고, 이에 따라 UV 발광소자 칩(120)의 전체적인 광전환 효율이 향상될 수 있다.In particular, a third fluorescent layer 140c for forming a fluorescent layer for fluorescence conversion of near ultraviolet rays (UV) into multiple layers, for example, three layers, and emitting light having the shortest wavelength, that is, blue (B) light, is lensed. First, the second and first fluorescent layers 140b and 140a emitting light having a longer wavelength, that is, green (G) light and red (R) light, are sequentially stacked on the negative bottom surface. Therefore, since the first fluorescent layer 140a containing the phosphor emitting the red (R) light having the lowest light conversion efficiency is located closest to the UV light emitting device chip 120, the first fluorescent layer 140a The light conversion efficiency is relatively increased, and thus the overall light conversion efficiency of the UV light emitting device chip 120 may be improved.

도 2c에서는, 대략 410㎚ 이하의 파장을 가진 UV 발광소자 칩(120)을 덮도록 형성되는 2층의 형광층(140a, 140d)을 구비하는 광변환부(140"')가 캐비티(112) 내부의 봉지부(114) 상에 도포되어 형성될 수 있다.In FIG. 2C, the cavity 112 includes a light conversion unit 140 ″ ′ including two fluorescent layers 140a and 140d formed to cover the UV light emitting device chip 120 having a wavelength of about 410 nm or less. It may be applied and formed on the encapsulation part 114 therein.

구체적으로, UV 발광소자 칩(120) 위에 형성되는 제1 형광층(140a)은 적색(R) 광을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어진다. 그리고, 상기 제1 형광층(140a) 위에 형성되는 제2 형광층(140d)은 수지에 녹색(G) 광을 방출하는 형광체와 청색(B) 광을 방출하는 형광체가 함께 혼합되어 이루어질 수 있다.Specifically, the first fluorescent layer 140a formed on the UV light emitting device chip 120 is formed by mixing a phosphor and a resin emitting red (R) light. The second fluorescent layer 140d formed on the first fluorescent layer 140a may be formed by mixing a phosphor emitting green (G) light and a phosphor emitting blue (B) light together with the resin.

이와 같은 구성을 통해 UV 발광소자 칩(120)에서 방출된 근자외선은 제1 형광층(140a) 내에 함유된 형광체를 여기시켜 적색(R) 광을 방출시키고, 제2 형광층(140d) 내에 혼합된 두 종류의 형광체들을 여기시켜 녹색(G) 및 청색(B) 광을 방출시킨다. 이러한 세 가지 색상의 광이 조합되어 렌즈부(도 1의 130)를 통해 추출됨으로써 인간의 눈에는 백색광(W)으로 보이게 되는 것이다.Near-ultraviolet rays emitted from the UV light emitting device chip 120 through such a configuration excite the phosphor contained in the first fluorescent layer 140a to emit red (R) light, and then mix in the second fluorescent layer 140d. Two kinds of phosphors are excited to emit green (G) and blue (B) light. These three colors of light are combined and extracted through the lens unit 130 (see FIG. 1), so that the human eye appears as white light (W).

상기한 바와 같이, 근자외선(UV)을 형광 전환하기 위한 형광층(140a, 140d)을 2층으로 형성하되, 가장 긴 파장의 적색(R) 광을 방출하는 제1 형광층(140a)을 UV 발광소자 칩(120) 위에 위치하도록 구비하고, 그 위에 보다 짧은 파장의 녹색(G) 광과 청색(B) 광을 함께 방출하는 제2 형광층(140d)이 위치하도록 구비한다. 이와 같은 다층 형광층(140a, 140d)의 적층 구조에 의해서도 전술한 실시 예에서와 같이 광전환 효율이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.As described above, two layers of fluorescent layers 140a and 140d for fluorescence conversion of near ultraviolet rays (UV) are formed, and the first fluorescent layer 140a emitting red (R) light having the longest wavelength is UV. The second fluorescent layer 140d is disposed on the light emitting device chip 120 and emits green (G) light and blue (B) light having a shorter wavelength. Such a laminated structure of the multilayer fluorescent layers 140a and 140d can also obtain an effect of increasing light conversion efficiency as in the above-described embodiment.

도 2d에서는, 대략 410nm 이하의 파장을 가진 UV 발광소자 칩(120)을 덮도록 형성되는 2층의 형광층(140a, 140e)을 구비하는 광변환부(140"")가 캐비티(112) 내부의 봉지부(114) 상에 도포되어 형성될 수 있다.In FIG. 2D, a light conversion unit 140 ″ ″ having two layers of fluorescent layers 140a and 140e formed to cover the UV light emitting chip 120 having a wavelength of about 410 nm or less is provided inside the cavity 112. It may be formed by coating on the encapsulation portion 114.

이 경우, 제1 형광층(140a)은 적색(R) 광을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어진다. 제1 형광층(140a) 위에 형성되는 제2 형광층(140e)은 황색(Y) 광을 방출하는 형광체와 수지가 혼합되어 이루어진다. 상기 황색(Y) 광을 방출하는 형광체는 근자외선에 의해 여기되어 560㎚ ~ 580㎚ 범위의 파장의 광을 방출하는 형광물질을 사용할 수 있다.In this case, the first fluorescent layer 140a is formed by mixing a phosphor and a resin that emit red (R) light. The second fluorescent layer 140e formed on the first fluorescent layer 140a is formed by mixing a phosphor and a resin that emit yellow (Y) light. The phosphor emitting yellow (Y) light may use a phosphor that is excited by near ultraviolet rays and emits light having a wavelength ranging from 560 nm to 580 nm.

이와 같은 구성을 통해 UV 발광소자 칩(120)에서 방출된 근자외선은 제1 형광층(140a) 내에 함유된 형광체를 여기시켜 적색(R) 광을 방출시키고, 제2 형광층(140e) 내에 함유된 형광체를 여기시켜 황색(Y) 광을 방출시킨다. 이러한 두 가지 색상의 광이 조합됨으로써 인간의 눈에는 백색광(W)으로 보이게 되는 것이다.Near-ultraviolet rays emitted from the UV light emitting device chip 120 through this configuration excite the phosphor contained in the first fluorescent layer 140a to emit red (R) light, and are contained in the second fluorescent layer 140e. Excited phosphors are excited to emit yellow (Y) light. The combination of these two colors of light makes the human eye appear as white light (W).

상기한 바와 같이, 근자외선을 형광 전환하기 위한 형광층(140a, 140e)을 2층으로 형성하되, 긴 파장의 적색(R) 광을 방출하는 제1 형광층(140a)을 UV 발광소자 칩(120) 위에 위치하도록 구비하고, 그 위에 보다 짧은 파장의 황색(Y) 광을 방출하는 제2 형광층(140e)이 위치하도록 구비한다. 이와 같은 다층 형광층(140a, 140e)의 적층 구조에 의해서도 전술한 실시 예에서와 같이 광전환 효율이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.As described above, two layers of fluorescent layers 140a and 140e for fluorescence conversion of near ultraviolet rays are formed, and the first fluorescent layer 140a emitting red (R) light of a long wavelength is formed by a UV light emitting device chip ( 120 and a second fluorescent layer 140e emitting yellow (Y) light having a shorter wavelength thereon. Such a laminated structure of the multilayer fluorescent layers 140a and 140e also has the effect of increasing the light conversion efficiency as in the above-described embodiment.

상기한 2b 내지 도 2d에서 사용되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 형광체의 파장 범위와 사용물질은 도 2a에서 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하며, 도 1의 광변환부(140)의 형광층 구조는 도 2a 내지 도 2d에 한정되는 것은 아니며, 여러 다른 조합이 적용될 수 있다.The wavelength ranges and materials of the red (R), green (G), and blue (B) phosphors used in 2b to 2d are the same as those described with reference to FIG. 2a, and thus description thereof will be omitted. The fluorescent layer structure of the light conversion unit 140 is not limited to FIGS. 2A to 2D, and various other combinations may be applied.

특히, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 광변환부(140)는 기존의 캐비티 내부에서 발광소자 칩을 덮도록 배치되는 것과 다르게, 발광소자 칩(120)으로부터 일정 거리(d)만큼 이격되어 캐비티(112)를 채우는 봉지부(114) 상에 배치된다.In particular, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, unlike the light conversion unit 140 disposed to cover the light emitting device chip in the existing cavity, the light emitting device chip 120 is fixed from the light emitting device chip 120. It is disposed on the encapsulation portion 114 filling the cavity 112 spaced apart by the distance (d).

구체적으로, 발광소자 칩(120)과 광변화부(140) 사이의 거리(d)는 발광소자 칩(120)의 높이(h)의 2배 내지 17배로 형성한다.Specifically, the distance d between the light emitting device chip 120 and the light changing unit 140 is formed to be 2 to 17 times the height h of the light emitting device chip 120.

도 1 및 도 3을 참조하면, 발광소자 칩(120)과 거리를 둔 위치에 광변환부(140)를 가진 발광소자 패키지(100)일 경우, 발광소자 칩(120)의 높이(h)를 기준으로 했을 때, 발광소자 칩(120)과 광변환부(140) 간 이격 거리(d)가 멀어질수록 광추출율이 증가하는 것을 볼 수 있다.1 and 3, in the case of the light emitting device package 100 having the light conversion unit 140 at a distance from the light emitting device chip 120, the height h of the light emitting device chip 120 may be determined. As a reference, the light extraction rate increases as the distance d between the light emitting device chip 120 and the light conversion unit 140 increases.

이는 발광소자 칩(120)과 광변환부(140) 사이의 거리(d)가 멀어지면서 캐비티(112)의 각도를 유지하기 위해 광변환부(140)의 사이즈가 커져 광변환부(140)에서의 형광체의 비율이 줄어듦에 따라 광변환부(140)가 소한 매질이 됨으로써 광추출이 증가하기 때문이다.As the distance d between the light emitting device chip 120 and the light conversion unit 140 increases, the size of the light conversion unit 140 increases in order to maintain the angle of the cavity 112. This is because the light extraction increases as the light conversion unit 140 becomes a small medium as the ratio of the phosphor decreases.

구체적으로, 발광소자 칩(120)의 높이(h)를 기준으로, 발광소자 칩(120)의 높이(h)의 1배일 때의 광추출율을 100%로 가정하면, 발광소자 칩(120)과 광변환부(140) 사이의 거리(d)가 발광소자 칩(120)의 높이(h)의 약 12배 이상일 경우 광추출율은 발광소자 칩(120)의 높이(h)의 1배일 때보다 16%이상 증가하는 것을 확인할 수 있다.Specifically, on the basis of the height h of the light emitting device chip 120, assuming that the light extraction rate is 100% of the height h of the light emitting device chip 120, the light emitting device chip 120 and When the distance d between the light conversion units 140 is about 12 times or more the height h of the light emitting device chip 120, the light extraction rate is 16 than when the distance h of the light emitting device chip 120 is 1 times the height h of the light emitting device chip 120. You can see the increase by more than%.

발광소자 칩(120)과 광변환부(140) 사이의 거리(d)가 멀어질수록 광추출율은 약 13배 정도까지는 증가폭이 크나, 그 이후로는 증가폭이 2%이내로 작고, 1%이내로 약간의 변위를 가지면서 포화(saturation)되는 것을 확인할 수 있다.As the distance d between the light emitting device chip 120 and the light conversion unit 140 increases, the light extraction rate increases by about 13 times, but thereafter, the increase is smaller than 2% and slightly within 1%. It can be seen that the saturation (saturation) with a displacement of.

일반적으로, 발광소자 패키지(100)의 경우 1%이내의 광추출율의 개선도 제품에 있어서는 중요하기 때문에 발광소자 칩(120)과 광변환부(140) 사이의 거리(d)는 발광소자 칩(120)의 높이(h)의 1배를 초과하는 범위로 설정할 수 있다. In general, in the case of the light emitting device package 100, the improvement of the light extraction rate of less than 1% is also important in a product, so the distance d between the light emitting device chip 120 and the light conversion unit 140 is determined by the light emitting device chip ( It can be set in the range exceeding 1 times the height h of 120.

그러나, 발광소자 칩(120)과 광변화부(140) 사이의 거리(d)는 발광소자 칩(120)의 높이(h)의 2배 내지 17배로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 발광소자 칩(120)과 광변환부(140) 사이의 거리(d)가 발광소자 칩(120)의 높이(h)의 2배 이하일 경우 광변환부(140)에 형광체가 많이 포함됨에 따라 입자가 뚫고 나오기 어려워 같은 색온도를 내기 어렵고, 17배 이상일 경우 발광소자 칩(120)과 광변환부(140) 사이의 거리(d)가 멀어짐에 따라 상대적으로 두껍게 형성된 봉지부(114)로의 다량의 광의 흡수에 따른 광량의 손실에 의해 광추출율이 크게 증가되지 않는 반면 한정된 크기의 패키지 제작에 따른 어려움이 발생하기 때문이다.However, the distance d between the light emitting device chip 120 and the light changing unit 140 may be formed to be 2 to 17 times the height h of the light emitting device chip 120. This is because when the distance (d) between the light emitting device chip 120 and the light conversion unit 140 is less than twice the height (h) of the light emitting device chip 120, the light conversion unit 140 includes a large amount of phosphors Particles are difficult to penetrate and difficult to produce the same color temperature, and when 17 times or more, as the distance d between the light emitting device chip 120 and the light conversion unit 140 increases, a relatively large amount of the encapsulation part 114 is formed. This is because the light extraction rate does not increase significantly due to the loss of light due to the absorption of light, while the difficulty of producing a package of a limited size occurs.

이와 같이, 단층 또는 다층의 형광층으로 이루어진 광변환부(140)를 발광소자 칩(120)과 이격시켜 형성하되, 발광소자 칩(120)과 광변환부(140) 사이의 거리(d)를 발광소자 칩(120)의 높이(h)의 2배 내지 17배로 설정함으로써, 형광체 재흡수 방지를 통해 광변환부(140)에서 형광체의 광변환 효율을 증가시켜 발광소자 패키지(100)의 광추출 효율을 최적화할 수 있다.As such, the light conversion unit 140 formed of a single layer or a multilayer fluorescent layer is formed to be spaced apart from the light emitting device chip 120, and the distance d between the light emitting device chip 120 and the light conversion unit 140 is determined. By setting it to 2 times to 17 times the height h of the light emitting device chip 120, the light conversion efficiency of the phosphor is increased in the light conversion unit 140 by preventing the reabsorption of the phosphors, thereby extracting light from the light emitting device package 100. Efficiency can be optimized.

또한, 고온의 열원인 발광소자 칩(120)과 형광물질이 분리되는 구조를 가지도록 함으로써, 발광소자 패키지(100) 내에 형광물질을 구비하여 발생하는 열화 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.In addition, by having a structure in which the light emitting device chip 120, which is a high temperature heat source, and the fluorescent material are separated from each other, the degradation problem caused by providing the fluorescent material in the light emitting device package 100 may be effectively solved.

한편, 발광소자 칩(120)으로서 UV 발광소자 칩, 근접 청색 발광소자 칩 또는 청색 발광소자 칩을 사용하는 경우, 도 1에서와 같이 발광소자 칩(120)에서 방출되는 자외선(UV)을 캐비티(112) 내부로 반사시키는 UV 반사부(150)를 렌즈부(130)와 접하는 광변환부(140)의 상면에 더 구비할 수 있다.On the other hand, in the case of using a UV light emitting device chip, a proximity blue light emitting device chip or a blue light emitting device chip as the light emitting device chip 120, as shown in Figure 1 ultraviolet (UV) emitted from the light emitting device chip 120 is a cavity ( 112 may be further provided on the upper surface of the light conversion unit 140 in contact with the lens unit 130 to reflect the UV reflecting portion 150.

도 4는 본 발명의 실시 예에 사용되는 UV 반사부의 입사각에 따른 파장별 투과율을 나타낸 그래프이고, 도 5는 도 1의 광변환부 상에 UV 반사부가 구비된 상태에서의 광의 추출 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a graph illustrating transmittance for each wavelength according to an incident angle of a UV reflector used in an embodiment of the present invention, and FIG. 5 schematically shows an extraction path of light in a state in which a UV reflector is provided on the light converter of FIG. 1. The figure shown.

도 4에 도시된 바와 같이, UV 반사부(도 1의 150)는 0 ~ 30°의 입사각에서 430nm 이상의 파장에 대해서는 거의 100% 투과율에 근접한 기준을 만족시킨다.As shown in FIG. 4, the UV reflector (150 in FIG. 1) satisfies the criteria close to 100% transmittance for wavelengths of 430 nm or more at an angle of incidence of 0 to 30 °.

이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 광원에서 발광된 근자외선(UV)이 형광체층을 거치면서 파장 변환이 완료된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광의 가시광 영역은 UV 반사부(150)에서 투과시키고, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광 등의 백색광으로 변환하지 못하고 남은 잔류 근자외선(UV)은 UV 반사부(150)를 통해 되반사시켜 다시 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 광으로 재변환이 가능하도록 한다.In this case, as shown in FIG. 5, the visible light region of the red (R), green (G), and blue (B) light whose wavelength conversion is completed while near ultraviolet (UV) emitted from the light source passes through the phosphor layer is reflected by UV. The remaining near-ultraviolet (UV), which is transmitted through the unit 150 and cannot be converted into white light such as red (R), green (G), and blue (B) light, is reflected back through the UV reflecting unit 150 and again. Reconversion to red (R), green (G) and blue (B) light is possible.

즉, UV 반사부(150)는 초기 광원이 광변환부(140)를 통과한 후에도 여전히 존재하는 미변환광을 되반사시켜 다시 광변환부(140)를 투과하도록 함으로써 미변환광을 특정 파장대로 재변환시켜 광변환 효율을 최대한 향상시킨다.That is, the UV reflector 150 reflects the unconverted light still present after the initial light source passes through the light converting unit 140 and transmits the unconverted light to the specific wavelength by transmitting the light converting unit 140 again. Reconversion to maximize the light conversion efficiency.

도 6은 본 발명의 실시 예에서 UV 반사부의 유?무에 따라 발광소자 칩의 높이 대비 발광소자 칩과 광변환부 사이의 거리 비에 따른 광추출율을 나타낸 그래프이고, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시 예에서 소스 스펙트럼 분포와 대비하여 UV 반사부의 유?무에 따른 파장별 스펙트럼 분포를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing the light extraction ratio according to the ratio of the distance between the light emitting device chip and the light conversion unit compared to the height of the light emitting device chip in accordance with the presence or absence of the UV reflector in the embodiment of the present invention, Figures 7a to 7c In the embodiment of the present invention is a graph showing the spectral distribution according to the wavelength with or without the UV reflector compared to the source spectral distribution.

도 6은 상술한 도 1의 발광소자 패키지(100)에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 형광체 각각을 분리 적층한 구조의 광변환부(140)를 채용하고, 그 상부에 UV 반사부(150)를 형성한 경우와 형성하지 않은 경우로 나누어 테스트한 결과이다.FIG. 6 employs a light conversion unit 140 having a structure in which red (R), green (G), and blue (B) phosphors are separately stacked and stacked on the light emitting device package 100 of FIG. The test results are divided into a case in which the UV reflector 150 is formed and a case in which the UV reflector 150 is not formed.

도 6에 도시된 바와 같이, 광변환부(도 1의 140) 상에 UV 반사부(도 1의 150)가 형성될 경우 UV 반사부(도 1의 150)가 형성되지 않은 경우에 비해 발광소자 칩(도 1의 120)의 높이(h) 대비 발광소자 칩(도 1의 120)과 광변환부(도 1의 140) 사이의 거리 비에 따른 광추출율이 최소 0.3%에서 1.5%정도까지 증가하는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 6, when the UV reflecting unit (150 of FIG. 1) is formed on the light conversion unit (140 of FIG. 1), the light emitting device is compared with the case where the UV reflecting unit (150 of FIG. 1) is not formed. The light extraction rate increases by at least 0.3% to about 1.5% according to the distance ratio between the height h of the chip (120 of FIG. 1) and the light emitting device chip (120 of FIG. 1) and the light conversion unit (140 of FIG. 1). You can see that.

또한, 도 7a에 도시된 바와 같이, 광원이 UV 발광소자 칩, 근접 청색 발광소자 칩 또는 청색 발광소자 칩일 경우, 인체에 유해한 자외선 영역(420nm 이하)을 포함하게 된다.In addition, as shown in FIG. 7A, when the light source is a UV light emitting device chip, a proximity blue light emitting device chip, or a blue light emitting device chip, the light source includes an ultraviolet region (420 nm or less) that is harmful to a human body.

도 7b에 도시된 바와 같이, UV 반사부가 형성되지 않은 경우의 파장별 스펙트럼 분포를 살펴보면 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 파장 외에 인체에 유해한 자외선을 방출하는 자외선 방출 영역(A)을 포함하는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 7B, when looking at the spectral distribution for each wavelength when no UV reflector is formed, an ultraviolet emitting region emitting ultraviolet rays harmful to the human body in addition to the wavelengths of red (R), green (G), and blue (B) ( A) can be confirmed to be included.

그러나, 도 7c에 도시된 바와 같이, UV 반사부가 형성된 경우의 파장별 스펙트럼 분포를 살펴보면 자외선의 방출 없이 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 파장만을 방출하는 것을 확인할 수 있다.However, as shown in FIG. 7C, when looking at the spectral distribution for each wavelength when the UV reflector is formed, it can be seen that only the wavelengths of red (R), green (G), and blue (B) are emitted without emitting ultraviolet rays.

일반적으로, UV에 오래 노출되게 되면 피부나 안구에 해악을 주며, 280nm 이하의 파장은 100%, 400nm 내지 1400nm의 파장은 80~90%가 흡수되므로 각막과 망막에 위험도를 높인다.In general, long exposure to UV is harmful to the skin or eye, 100% wavelength of less than 280nm, 80 ~ 90% of the wavelength of 400nm to 1400nm is absorbed to increase the risk to the cornea and retina.

하지만, UV 반사부를 형성할 경우 증가폭은 크지 않으나 광추출율을 증가시키고, 근자외선(UV)을 반사시켜 외부로 방출되는 것을 차단하는 한편, 반사되어 잔류하는 근자외선(UV)에 대한 광변환을 통해 외부로 방출시킴으로써 잔류하는 근자외선을 최소화하여 추가로 자외선 차단 필터를 사용하지 않고도 인체 유해성 문제를 해결할 수 있다.However, when the UV reflector is formed, the increase is not large, but the light extraction rate is increased, and the UV is reflected, and the UV is reflected and blocked from being emitted to the outside. By emitting to the outside, residual near-ultraviolet radiation can be minimized to solve the human hazard problem without additionally using a sunscreen filter.

한편, 본 발명의 일 실시 예에서는 UV 반사부를 광변환부 상에 형성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, UV 반사부는 광변환부 하부에 형성될 수도 있음은 당연하다.
Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the UV reflector is described as being formed on the light conversion unit, but the present invention is not limited thereto, and the UV reflector may be formed below the light conversion unit.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Accordingly, various forms of substitution, modification, and alteration may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, which are also within the scope of the present invention. something to do.

100: 발광소자 패키지 110: 본체부
112: 캐비티 114: 봉지부
120: 발광소자 칩 130: 렌즈부
140: 광변환부 150: UV 반사부100: light emitting device package 110: the main body
112: cavity 114: encapsulation
120: light emitting device chip 130: lens unit
140: light conversion unit 150: UV reflecting unit

Claims

A main body having a cavity;
A light emitting device chip mounted in the cavity; And
It is formed to cover the cavity, and includes a light conversion unit having at least one fluorescent layer,
The distance between the light emitting device chip and the light conversion unit is equal to the height of the light emitting device chip. 2 to 17 times the light emitting device package.

The method of claim 1,
The fluorescent layer is a light emitting device package having a single layer or a multilayer structure.

The method of claim 2,
The single layer fluorescent layer is a light emitting device package consisting of a yellow phosphor.

The method of claim 2,
The single layer fluorescent layer is a light emitting device package is a mixture of red, green and blue phosphor.

The method of claim 2,
The multilayered fluorescent layer has a structure in which at least two layers selected from the group consisting of red, green, blue and yellow phosphor layers are stacked.

The method of claim 5, wherein
The multi-layered fluorescent layer is a light emitting device package is disposed in the light emitting layer is a layer that emits light of a longer wavelength adjacent to the light emitting device chip than a layer that emits light of a short wavelength.

The method of claim 1,
The light emitting device package further comprises a lens unit disposed on the upper surface of the main body portion to cover the cavity.

The method of claim 1,
The light emitting device package further comprises a UV reflecting unit for reflecting the UV light emitted from the light emitting device chip.

The method of claim 8,
The UV reflector is a light emitting device package disposed on the upper surface of the light conversion unit.

The method of claim 1,
The light emitting device package further comprises an encapsulation in the cavity.