JP2011199290A - 発光素子、発光素子パッケージ、及び照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、信頼性の悪化を経ずに、反射率に優れる発光素子、発光素子パッケージ、及び照明システムを提供するためのものである。
【解決手段】本発明に従う発光素子は、第１導電型半導体層、活性層、及び第２導電型半導体層を含む発光構造物と、上記発光構造物の上に基板と、上記基板の上に第１屈折率を有する第１誘電体層と、上記第１誘電体層の上に上記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２誘電体層を含んで形成された複数の誘電体層を含む第１反射層と、上記第１反射層の上に上記第１反射層を構成する複数の誘電体層の各屈折率より屈折率の小さい第２反射層と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子、発光素子パッケージ、及び照明システムに関するものである。

発光素子（Light Emitting Device）は、電気エネルギーが光エネルギーに変換される特性のｐ−ｎ接合ダイオードを周期律表の上でＩＩＩ族とＶ族の元素が化合して生成できる。発光素子は、化合物半導体の組成比を調節することによって、多様なカラー具現が可能である。

発光素子は、順方向電圧印加時、ｎ層の電子とｐ層の正孔（hole）とが結合して伝導帯（Conduction band）と価電子帯（Valance band）とのエネルギーギャップに該当するだけのエネルギーを発散するが、このエネルギーは主に熱や光の形態で放出され、光の形態で発散されれば発光素子になるものである。

例えば、窒化物半導体は、高い熱的安定性と幅広いバンドギャップエネルギーにより光素子及び高出力電子素子開発分野で大いなる関心を受けている。特に、窒化物半導体を用いた青色（Blue）発光素子、緑色（Green）発光素子、紫外線（ＵＶ）発光素子などは商用化されて広く使われている。

発光素子は、電極の位置によって、水平型タイプ（Lateral Type）と垂直型タイプ（Vertical type）とに分けられる。

水平型発光素子は、伝熱性基板の上に発光構造物を形成し、上記発光構造物の上側に２つの電極層が配置されるように形成する。

一方、水平型発光素子は、厚い伝熱性基板が発光構造物の下端に位置し、絶縁性基板の側面に放射する光量が相当に存在するので、絶縁性基板の下端に位置した反射層の役目が重要である。

ところが、従来の技術によれば、絶縁性基板の下端の反射層は金属層からなるが、金属反射層は信頼性に劣るという特性がある。即ち、時間が経るにつれて、反射率が落ちる特性があるので、光量の下落の原因となる。

本発明の目的は、信頼性が悪化することなく、反射率に優れる発光素子、発光素子パッケージ、及び照明システムを提供することにある。

本発明の実施形態に従う発光素子は、第１導電型半導体層、活性層、及び第２導電型半導体層を含む発光構造物と、上記発光構造物の上に基板と、上記基板の上に第１屈折率を有する第１誘電体層と、上記第１誘電体層の上に上記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２誘電体層を含んで形成された複数の誘電体層を含む第１反射層と、上記第１反射層の上に上記第１反射層を構成する複数の誘電体層の各屈折率より屈折率の小さい第２反射層と、を含む。

また、本発明の実施形態に従う発光素子パッケージは、パッケージ胴体と、上記パッケージ胴体に設けられた電極層と、上記電極層に電気的に連結された請求項１に記載の発光素子と、を含む。

また、本発明の実施形態に従う照明システムは、基板と、上記基板の上に設けられた上記発光素子パッケージを備える発光モジュールと、を含む。

本発明によれば、信頼性の悪化を経ずに、反射率に優れる発光素子、発光素子パッケージ、及び照明システムを得ることができる。

本発明の第１実施形態に従う発光素子の断面図である。 発光素子の反射率の変化図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の反射率の変化図である。 本発明の第１実施形態に従う発光素子の製造方法の工程断面図である。 本発明の第１実施形態に従う発光素子の製造方法の工程断面図である。 本発明の第１実施形態に従う発光素子の製造方法の工程断面図である。 本発明の第２実施形態に従う発光素子の断面図である。 本発明の実施形態に従う発光素子パッケージの断面図である。 本発明の実施形態に従う照明ユニットの斜視図である。 本発明の実施形態に従うバックライトユニットの分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態に従う発光素子、発光素子パッケージ、及び照明システムを添付の図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に従う発光素子及び発光素子パッケージの断面図である。

図７は、本発明の第２実施形態に従う発光素子及び発光素子パッケージの断面図である。

第１実施形態に従う発光素子２５０（図５参照）は、基板１００の上に形成された発光構造物２００と、上記基板１００の下に形成された複数の誘電体層を含む第１反射層３１０と、上記第１反射層の下に上記第１反射層３１０より屈折率の小さい第２反射層３２０と、を含むことができる。

第１実施形態に従う発光素子パッケージ５００は、基板１００の上に形成された発光構造物２００と、上記基板１００の下に形成された複数の誘電体層を含む第１反射層３１０と、上記第１反射層の下に上記第１反射層３１０より屈折率の小さい第２反射層３２０と、上記第１反射層の上に形成された支持層４１０と、上記支持層４１０の下にサブマウント４００と、を含むことができる。

第１実施形態において、上記第２反射層３２０は空気層でありうる。

第１実施形態において、上記複数の誘電体層を含む第１反射層３１０は、第１屈折率を有する第１誘電体層３１１及び上記第１誘電体層３１１の下に上記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２誘電体層３１２を含むことができる。上記第１誘電体層３１１と上記第２誘電体層３１２は複数の周期で繰り返して形成できる。

上記第１誘電体層３１１と上記第２誘電体層３１２の厚さは、λ／（４ｎ×ｃｏｓθ）（但し、λは光の波長、ｎは誘電体層の屈折率、θは光が基板に対する入射角で、０゜〜２５゜の値）でありうる。

実施形態に従う発光素子及びその製造方法と発光素子パッケージによれば、水平型発光素子の反射層を誘電体層の組合せにより構成すると共に、誘電体層の下に誘電体層より屈折率の小さい層を形成することによって、信頼性を悪化させることなく、反射率も既存の金属反射層を凌駕することができる。

一般に、水平型発光素子の下端反射層は、Ａｇ、Ａｌのような反射率の高い金属から構成される。仮に、Ａｇを下端反射層の物質に用いる場合、入射角度及び偏光にかかわらず、９０％以上の反射率を表す。

しかしながら、従来の技術によれば、サファイア（sapphire）と金属反射層との接合強度を強化するために、Ｎｉ、Ｐｔのような薄い金属層を必要とする。接合（adhesion）強化層に活用される上記金属層は吸収率が大きいので、蒸着厚さに指数的に比例して反射率が下落する。また、サファイア基板の粗さによって金属反射層の反射率は克明に変わる。したがって、実質的な金属反射層の反射率はより低くなる。

図２は比較例の発光素子の反射率の変化図であり、図３は本発明の実施形態に従う発光素子の反射率の変化図である。

図２は誘電体層で反射層を形成した場合であって、例えばＳｉＯ_２／ＴｉＯ_２で４層を積んだ時の偏光に従う反射率の変化図である。この際、複数の誘電体反射層の後の背景物質の屈折率は１．５の場合である。

図３は実施形態として誘電体層で反射層を形成した場合であって、ＳｉＯ_２／ＴｉＯ^２で４層を積んだ時の偏光に従う反射率の変化図である。この際、複数の誘電体反射層の後の背景物質の屈折率は１．０の場合である。

図２及び図３において、ＴＭ ｍｏｄｅ及びＴＥ ｍｏｄｅは、各々TE PolarizationMode、TM Polarization Modeを意味する。
例えば、発光素子で発生した光を電磁波（Electromagnetic Wave）と取扱う場合、このような電磁波は電場（Electric Field、E-Field）と磁場（Magnetic Field、M-Field）とが互いに垂直に交差しながら進行する。

この際、入射波長（wave）の電場（E-Field）が境界面（boundary plane）（ＸＺ面）に対して水平であり、入射面（ＸＹ面）に対して垂直であれば、これをtransverse electricまたはTE polarizationといい、これがE-polarized waveである。

そして、入射波長の磁場（M-Field）が境界面（boundary plane）（ＸＺ面）に対して水平である時、これをtransverse magneticまたはTM polarizationといい、M-polarized waveを意味する。

実施形態は、第１反射層３１０が屈折率が異なる誘電体層を繰り返して積んだ複数の誘電体層を含むことができる。

この際、実施形態は第１反射層３１０の最後の層の下に空気または空気と屈折率が似ている第２反射層３２０を形成して、金属反射層と類似した反射率特性を有するようにすることができる。

例えば、図３のように、サファイア（Sapphire）の下端に４５０ｎｍの青色波長に対して屈折率が１．４６のＳｉＯ_２層と、屈折率が２．４４のＴｉＯ_２層をquarter-wave stack（λ／４ｎ）で反復的に積層すると、積層数によって高い反射率を得ることができる。

しかしながら、図２のように、最後の誘電体反射層の屈折率がＳｉＯ_２層と類似した屈折率で終えるようになれば、特定の入射角度領域で反射率が減少する現象が発生する。

これを克服するために、図１のように最後の反射層を空気層である第２反射層３２０で形成するか、図７のように空気と類似した屈折率を有する物質に取り替えれば、図３のように反射率がまた回復することを観察することができる。

したがって、構造的に図７のように第１反射層の下に空気と類似した屈折率を有する第２反射層３３０を接着するか、あるいは図１のようにサブマウントの上に上端に部分的に支持層４１０を立てて下端の第１反射層３１０が第２反射層３２０である空気の上に浮いているようにすることができる。

図４乃至図６を参照して本発明の第１実施形態に従う発光素子の製造方法を説明する。

実施形態での発光素子は、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰなどの物質で形成できる。例えば、Green〜Blue ＬＥＤはＧａＮ（ＩｎＧａＮ）、Yellow〜Red ＬＥＤはＩｎＧａＡＩＰ、ＡｌＧａＡｓを使用することができ、物質の組成の変更によってFull Color具現も可能である。

まず、基板１００の上に発光構造物２００を形成する。

上記基板１００は、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅ、及びＧａ_２Ｏ_３のうち、少なくとも１つを利用できる。上記基板１００に対して湿式洗浄を行って表面の不純物を除去することができる。

以後、上記基板１００の上に第１導電型半導体層２１０、活性層２２０、及び第２導電型半導体層２３０を含む発光構造物２００を形成できる。

上記第１導電型半導体層２１０は、第１導電型ドーパントがドーピングされた３族−５族化合物半導体で具現されることができ、上記第１導電型半導体層２１０がＮ型半導体層である場合、上記第１導電型ドーパントはＮ型ドーパントとして、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅを含むことができるが、これに限定されるのではない。

上記第１導電型半導体層２１０は、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体物質を含むことができる。

上記第１導電型半導体層２１０は、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＰのうち、いずれか１つ以上で形成できる。

上記第１導電型半導体層２１０は、化学蒸着方法（ＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、スパッタリング、または水酸化物気相エピタキシー（ＨＶＰＥ）などの方法を使用してＮ型ＧａＮ層を形成できる。また、上記第１導電型半導体層２１０は、チャンバーにトリメチルガリウムガス（ＴＭＧａ）、アンモニアガス（ＮＨ_３）、窒素ガス（Ｎ_２）、及びシリコン（Ｓｉ）のようなＮ型ドーパントを含むシランガス（ＳｉＨ_４）が注入されて形成できる。

この際、実施形態は上記基板１００の上にバッファ層（図示せず）を形成できる。上記バッファ層は、上記発光構造物２００の材料と基板１００の格子不整合を緩和させることができ、バッファ層の材料は３族−５族化合物半導体、例えば、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮのうち、少なくとも１つで形成できる。上記バッファ層の上にはアンドープド（undoped）半導体層が形成されることができ、これに対して限定するのではない。

上記活性層２２０は、第１導電型半導体層２１０を通じて注入される電子と以後に形成される第２導電型半導体層２３０を通じて注入される正孔とが互いに合って活性層（発光層）物質固有のエネルギーバンドによって決まるエネルギーを有する光を放出する層である。

上記活性層２２０は、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造（ＭＱＷ：Multi Quantum Well）、量子線（Quantum-Wire）構造、または量子点（Quantum Dot）構造のうち、少なくともいずれか１つで形成できる。例えば、上記活性層２２０は、トリメチルガリウムガス（ＴＭＧａ）、アンモニアガス（ＮＨ_３）、窒素ガス（Ｎ_２）、及びトリメチルインジウムガス（ＴＭＩｎ）が注入されて多重量子井戸構造が形成できるが、これに限定されるのではない。

上記活性層２２０の井戸層／障壁層は、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＧａＡＳ（ＩｎＧａＡｓ）／ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ（ＩｎＧａＰ）／ＡｌＧａＰのうち、いずれか１つ以上のペア構造で形成できるが、これに限定されるのではない。上記井戸層は、上記障壁層のバンドギャップより低いバンドギャップを有する物質で形成できる。

上記活性層２２０の上または／及び下には、導電型クラッド層が形成できる。上記導電型クラッド層はＡｌＧａＮ系半導体で形成されることができ、上記活性層２２０のバンドギャップよりは高いバンドギャップを有することができる。

上記第２導電型半導体層２３０は、第２導電型ドーパントがドーピングされた３族−５族元素の化合物半導体、例えば、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体物質を含むことができる。上記第２導電型半導体層２３０は、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択できる。上記第２導電型半導体層２３０がＰ型半導体層の場合、上記第２導電型ドーパントはＰ型ドーパントとして、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどを含むことができる。上記第２導電型半導体層２３０は、単層または多層で形成されることができ、これに対して限定するのではない。

上記第２導電型半導体層２３０は、チャンバーにトリメチルガリウムガス（ＴＭＧａ）、アンモニアガス（ＮＨ_３）、窒素ガス（Ｎ_２）、及びマグネシウム（Ｍｇ）のようなＰ型ドーパントを含むビセチルサイクロペンタジエニルマグネシウム（ＥｔＣｐ_２Ｍｇ）｛Ｍｇ（Ｃ_２Ｈ_５Ｃ_５Ｈ_４）_２｝が注入されてＰ型ＧａＮ層が形成できるが、これに限定されるのではない。

実施形態において、上記第１導電型半導体層２１０はＮ型半導体層、上記第２導電型半導体層２３０はＰ型半導体層で具現できるが、これに限定されるのではない。また、上記第２導電型半導体層２３０の上には上記第２導電型と反対の極性を有する半導体、例えば第２導電型半導体層がＰ型半導体層の場合、Ｎ型半導体層（図示せず）をさらに形成できる。これによって、発光構造物２００はＮ−Ｐ接合構造、Ｐ−Ｎ接合構造、Ｎ−Ｐ−Ｎ接合構造、Ｐ−Ｎ−Ｐ接合構造のうち、いずれか１つの構造で具現できる。

次に、図５のように上記基板１００の下に複数の誘電体層を含む第１反射層３１０を形成する。実施形態において、下端の第１反射層３１０は屈折率が異なる誘電体層を繰り返して積んだ複数の誘電体層を含むことができる。

上記複数の誘電体層を含む第１反射層３１０を形成する段階は、第１屈折率を有する第１誘電体層３１１を形成する段階と、上記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２誘電体層３１２を上記第１誘電体層３１１の下に形成する段階と、を含むことができる。

上記第１誘電体層３１１の屈折率が上記第２誘電体層３１２の屈折率に比べてより小さいことがあり、上記第１誘電体層３１１の屈折率が上記基板１００の屈折率より小さいことがあるが、これに限定されるのではない。上記第１誘電体層３１１の屈折率が上記基板１００の屈折率より小さい場合、上記基板１００から流入する光が基板１００と第１誘電体層３１１との間で全反射が発生する場合、外部に反射されて反射率を高めることができる。

上記第１誘電体層３１１と上記第２誘電体層３１２の厚さは、λ／（４ｎ×ｃｏｓθ）（但し、λは光の波長、ｎは各誘電体層の屈折率、θは光の基板に対する入射角で、０゜〜２５゜の値）でありうる。

また、上記第１誘電体層３１１及び上記第２誘電体層３１２の積層は複数の周期で形成できる。

例えば、サファイア（Sapphire）基板１００に４５０ｎｍの青色波長に対して屈折率が１．４６のＳｉＯ_２層が第１誘電体層３１１に、屈折率が２．４４のＴｉＯ_２層が第２誘電体層３１２にquarter-wave stack（λ／４ｎ；4分の1の波長整数堆積）で繰り返して積層すると、積層数によって高い反射率を得ることができるが、このような誘電体層の材質及び積層数に限定されるのではない。

次に、図６のように上記第１反射層３１０の下に上記第１反射層３１０より屈折率の小さい第２反射層３２０を形成する。

例えば、上記第１反射層３１０とサブマウント４００との間に支持層４１０を介して発光素子チップを上記サブマウント４００の上に付着することで、上記第１反射層３１０の下に上記第１反射層３１０より屈折率の小さい第２反射層３２０を形成できる。

第１反射層３１０の最後の層の屈折率が第１誘電体層３１１と類似した屈折率で終えるようになれば、特定の入射角度領域で反射率が減少する現象が発生する。

ここに、実施形態は第１反射層３１０の最後の層の下に空気または空気と屈折率が似ている第２反射層３２０を形成して、金属反射層と類似した反射率特性があるようにすることができる。

ここに、図６のようにサブマウント４００の上に部分的に支持層４１０を立てて第１反射層３１０が空気の上に浮いているようにすることができる。

この場合、上記支持層４１０は金属系列であって、Ｃｕ、Ａｕなどが可能であるが、これに限定されるのではない。上記支持層４１０により第２反射層３２０は空気層でありうる。

上記サブマウント４００は、熱膨張係数が発光構造物２００の熱膨張係数と類似しており、熱伝導度に優れる材質でありうる。例えば、実施形態でサブマウント４００にシリコン（Ｓｉ）を採用できるが、これに限定されるのではない。

発光素子チップの上記サブマウント４００の上に付着は、高分子接着体を用いて発光素子チップを接着する方法などにより進行できるが、これに限定されるのではない。

例えば、工程性に優れる銀の伝導性エポキシ（Ag conductive epoxy）によるソルダリング（soldering；半田付け）により発光素子チップを付着するか、高熱伝導性を必要とする場合にはユーテティック（共晶）接合方式を採用できるが、これに限定されるのではない。

実施形態に従う発光素子及びその製造方法と発光素子パッケージによれば、水平型発光素子の反射層を誘電体層の組合せにより構成すると共に、誘電体層の下に誘電体層より屈折率の小さい層を形成することによって、信頼性の悪化を経ずに、反射率も既存の金属反射層を凌駕することができる。

図７は、本発明の第２実施形態に従う発光素子の断面図である。

第２実施形態は、第１実施形態の技術的な特徴を採用できる。

第２実施形態では、図７のように第１反射層３１０である複数の誘電体層の下に空気と第１反射層３１０との間の屈折率を有する、例えば空気と類似した屈折率を有する第２反射層３３０を接着した例である。上記第２反射層３３０は、ＳＯＧ（Spin-on-glass）、ＭｇＦ_２のうち、いずれか１つ以上を含むことができるが、これに限定されるのではない。

実施形態に従う発光素子と発光素子パッケージによれば、水平型発光素子の反射層を誘電体層の組合せにより構成すると共に、誘電体層の下に誘電体層より屈折率の小さい層を形成することによって、信頼性の悪化を経ずに、反射率も既存の金属反射層を凌駕することができる。

図８は、本発明の実施形態に従う発光素子が設けられた発光素子パッケージを説明する図である。

図８を参照すると、実施形態に従う発光素子パッケージ５００は、胴体部（サブマウント）４００と、上記胴体部４００に設けられた第３電極層５１０及び第４電極層５２０と、上記胴体部４００に設けられて上記第３電極層５１０及び第４電極層５２０と電気的に連結される発光素子２５０と、上記発光素子２５０を囲むモールディング部材５４０とが含まれる。

上記胴体部４００は、シリコン材質、合成樹脂材質、または金属材質を含んで形成されることができ、上記発光素子２５０の周囲に傾斜面が形成できる。

上記第３電極層５１０及び第４電極層５２０は互いに電気的に分離され、上記発光素子２５０に電源を提供する役目をする。また、上記第３電極層５１０及び第４電極層５２０は、上記発光素子２５０で発生した光を反射させて光効率を増加させる役目をすることができ、上記発光素子２５０で発生した熱を外部に排出させる役目をすることもできる。

上記発光素子２５０は、図１または図７に例示された水平型タイプの発光素子が適用できるが、これに限定されるのではなく、垂直型発光素子も適用できる。

上記発光素子２５０は、上記胴体部４００の上に設けられるか、上記第３電極層５１０または第４電極層５２０の上に設置できる。

上記発光素子２５０は、ワイヤ５３０を介して上記第３電極層５１０及び／または第４電極層５２０と電気的に連結されることができ、実施形態では水平型タイプの発光素子２５０が例示されており、２つのワイヤ５３０が使われたものが例示されているが、これに限定されるのではない。

上記モールディング部材５４０は、上記発光素子２５０を囲んで上記発光素子２５０を保護することができる。また、上記モールディング部材５４０には蛍光体が含まれて上記発光素子２５０から放出された光の波長を変化させることができる。

実施形態に従う発光素子パッケージは、照明システムに適用できる。上記照明システムは、図９に図示された照明ユニット、及び図１０に図示されたバックライドユニットを含み、信号灯、車両前照灯、看板などが含まれることができる。

図９は、本発明の実施形態に従う照明ユニットの斜視図１１００である。

図９を参照すると、上記照明ユニット１１００は、ケース胴体１１１０と、上記ケース胴体１１１０に設けられた発光モジュール部１１３０と、上記ケース胴体１１１０に設けられ、外部電源から電源の提供を受ける連結端子１１２０と、を含むことができる。

上記ケース胴体１１１０は、放熱の特性が良好な材質で形成されることが好ましく、例えば金属材質または樹脂材質で形成できる。

上記発光モジュール部１１３０は、基板１１３２と、上記基板１１３２に載置される少なくとも１つの発光素子パッケージ５００と、を含むことができる。

上記基板１１３２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであることができ、例えば、一般印刷回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）、メタルコア（Metal Core）ＰＣＢ、軟性（Flexible）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢなどを含むことができる。

また、上記基板１１３２は光を効率的に反射する材質で形成されるか、表面が光が効率的に反射されるカラー、例えば白色、銀色などで形成できる。

上記基板１１３２の上には上記少なくとも１つの発光素子パッケージ５００が載置できる。上記発光素子パッケージ５００の各々は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）２５０を含むことができる。上記発光ダイオード２５０は、赤色、緑色、青色、または白色の有色光を各々発光する有色発光ダイオード、及び紫外線（ＵＶ；Ultra Violet）を発光するＵＶ発光ダイオードを含むことができる。

上記発光モジュール部１１３０は、色感及び輝度を得るために多様な発光素子パッケージ５００の組合せを有するように配置できる。例えば、高演色性（ＣＲＩ）を確保するために、白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード、及び緑色発光ダイオードを組合せて配置できる。

上記連結端子１１２０は、上記発光モジュール部１１３０と電気的に連結されて電源を供給できる。図９の図示によれば、上記連結端子１１２０はソケット方式により外部電源に螺合されるが、これに対して限定するのではない。例えば、上記連結端子１１２０はピン（pin）形態で形成されて外部電源に挿入されるか、配線により外部電源に連結されることもできる。

図１０は、本発明の実施形態に従うバックライトユニットの分解斜視図１２００である。
実施形態に従うバックライトユニット１２００は、導光板１２１０と、上記導光板１２１０に光を提供する発光モジュール部１２４０と、上記導光板１２１０の下に反射部材１２２０と、上記導光板１２１０、発光モジュール部１２４０、及び反射部材１２２０を収納するボトムカバー１２３０と、を含むことができるが、これに限定されるのではない。

上記導光板１２１０は、光を拡散させて面光源化させる役目をする。上記導光板１２１０は透明な材質からなり、例えば、ＰＭＭＡ（polymethyl metaacrylate）のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ（polyethylene terephthlate）、ＰＣ（poly carbonate）、ＣＯＣ（cycloolefin copolymer）、及びＰＥＮ（polyethylene naphthalate）樹脂のうちの１つを含むことができる。

上記発光モジュール部１２４０は、上記導光板１２１０の少なくとも一側面に光を提供し、窮極的には上記バックライトユニットが設置されるディスプレイ装置の光源として作用するようになる。

上記発光モジュール部１２４０は、上記導光板１２１０と接することができるが、これに限定されるのではない。具体的には、上記発光モジュール部１２４０は、基板１２４２と、上記基板１２４２に載置された多数の発光素子パッケージ５００を含むが、上記基板１２４２が上記導光板１２１０と接することができるが、これに限定されるのではない。

上記基板１２４２は、回路パターン（図示せず）を含む印刷回路基板（ＰＣＢ；Printed Circuit Board）でありうる。但し、上記基板１２４２は一般ＰＣＢだけでなく、メタルコアＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ；Metal Core PCB）、軟性ＰＣＢ（ＦＰＣＢ；Flexible PCB）などを含むこともでき、これに対して限定するのではない。

そして、上記多数の発光素子パッケージ５００は、上記基板１２４２の上に光が放出される発光面が上記導光板１２１０と所定距離離隔するように載置できる。

上記導光板１２１０の下には上記反射部材１２２０が形成できる。上記反射部材１２２０は、上記導光板１２１０の下面に入射された光を反射させて上に向かうようにすることによって、上記バックライトユニットの輝度を向上させることができる。上記反射部材１２２０は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成できるが、これに対して限定するのではない。

上記ボトムカバー１２３０は、上記導光板１２１０、発光モジュール部１２４０、及び反射部材１２２０などを収納できる。このために、上記ボトムカバー１２３０は、上面が開口されたボックス（box）形状で形成できるが、これに対して限定するのではない。

上記ボトムカバー１２３０は、金属材質または樹脂材質で形成されることができ、プレス成形または押出成形などの工程を用いて製造できる。

以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるのではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。

以上、実施形態を中心として説明したが、これは単に例示であり、本発明を限定するのでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性から外れない範囲で以上に例示されていない種々の変形及び応用が可能であることが分かる。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形及び応用に関連した差異点は特許請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (11)

1. 第１導電型半導体層、活性層、及び第２導電型半導体層を含む発光構造物と、
   前記発光構造物の上の基板と、
   前記基板の上に第１屈折率を有する第１誘電体層と、前記第１誘電体層の上に前記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２誘電体層を含んで形成された複数の誘電体層を含む第１反射層と、
   前記第１反射層の上に前記第１反射層を構成する複数の誘電体層の各屈折率より屈折率の小さい第２反射層と、
   を含むことを特徴とする発光素子。
2. 前記第１反射層の一部分に支持層が形成され、前記第２反射層は空気層を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
3. 前記第２反射層は、
   前記第１反射層と空気との間の屈折率を有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
4. 前記第２反射層は、
   ＳＯＧ（Spin-on-glass）、ＭｇＦ_２のうち、いずれか１つ以上を含むことを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
5. 前記第１誘電体層と前記第２誘電体層の厚さは、λ／（４ｎ×ｃｏｓθ）（但し、λは光の波長、ｎは誘電体層の屈折率、θは光の基板に対する入射角で、０゜〜２５゜の値）であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
6. 前記第１誘電体層の屈折率が前記第２誘電体層の屈折率より小さいことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
7. 前記第１誘電体層の屈折率が前記基板の屈折率より小さいことを特徴とする請求項６に記載の発光素子。
8. 前記第１誘電体層と前記第２誘電体層が複数の周期で積層されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
9. 前記支持層は、金属材質であることを特徴とする請求項２に記載の発光素子。
10. パッケージ胴体と、
    前記パッケージ胴体に設けられた電極層と、
    前記電極層に電気的に連結された請求項１〜９の何れか１項記載の発光素子と、
    を含むことを特徴とする発光素子パッケージ。
11. 基板と、前記基板の上に設けられた請求項１０に記載の発光素子パッケージを備える発光モジュールと、を含むことを特徴とする照明システム。