JP2015023293A - 発光素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】信頼性が向上した発光素子を提供する。
【解決手段】発光素子２００Ａは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含み、複数個の発光セル１００は、第１導電型半導体層１２２、第２導電型半導体層１２６、第１導電型半導体層１２２と第２導電型半導体層１２６との間の活性層１２４を含む発光構造物１２０と、第１導電型半導体層１２２上の第１電極１３０と、第２導電型半導体層１２６上の第２電極１４０とをそれぞれ含み、ブリッジ電極１５０は、第１電極１３０または第２電極１４０よりも厚い部分を有する。
【選択図】図３
【解決手段】発光素子２００Ａは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含み、複数個の発光セル１００は、第１導電型半導体層１２２、第２導電型半導体層１２６、第１導電型半導体層１２２と第２導電型半導体層１２６との間の活性層１２４を含む発光構造物１２０と、第１導電型半導体層１２２上の第１電極１３０と、第２導電型半導体層１２６上の第２電極１４０とをそれぞれ含み、ブリッジ電極１５０は、第１電極１３０または第２電極１４０よりも厚い部分を有する。
【選択図】図３
Description
実施形態は、発光素子に関する。
半導体の３−５族または２−６族化合物半導体物質を用いた発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオードのような発光素子は、薄膜成長技術及び素子材料の開発によって赤色、緑色、青色及び紫外線などの様々な色を具現することができ、蛍光物質を用いたり、色を組み合わせたりすることによって効率の良い白色光線も具現可能であり、蛍光灯、白熱灯などの既存の光源に比べて低消費電力、半永久的な寿命、速い応答速度、安全性、環境親和性などの長所を有する。
したがって、光通信手段の送信モジュール、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）表示装置のバックライトを構成する冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｌａｍｐ）を代替する発光ダイオードバックライト、蛍光灯や白熱電球を代替することができる白色発光ダイオード照明装置、自動車のヘッドライト及び信号灯にまでその応用が拡大されている。
直列または並列接続された複数個の発光セルを含む発光素子には、隣接する発光セル間を電気的に接続するブリッジ電極（ｂｒｉｄｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）が存在する。複数個の発光セルを含む発光素子においては、発光素子の作動時に、狭い面積のブリッジ電極に電流が集中しながらブリッジ電極が焦げてしまうなどの信頼性問題が生じることもある。
実施形態は、信頼性が向上した発光素子を提供しようとする。
一実施形態に係る発光素子は、複数個の発光セルと；隣接する２つの発光セルを電気的に接続するブリッジ電極と；を含み、前記複数個の発光セルは、第１導電型半導体層、第２導電型半導体層、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との間の活性層を含む発光構造物と、前記第１導電型半導体層上の第１電極と、前記第２導電型半導体層上の第２電極とをそれぞれ含み、前記ブリッジ電極は、前記第１電極または前記第２電極よりも厚い部分を有する。
前記ブリッジ電極の幅が、前記第１電極または前記第２電極の幅よりも大きくてもよい。
前記発光構造物は、一部がエッチングされて、前記第１導電型半導体層を露出するエッチング領域を含み、前記第１電極は、露出された前記第１導電型半導体層上に配置することができる。
前記ブリッジ電極は、隣接する２つの発光セルのいずれか一方の発光セルの第１電極と接する第１部分と、他方の発光セルの第２電極と接する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分とを含むことができる。
前記ブリッジ電極は、前記第３部分の厚さが最も大きくてもよい。
前記第３部分は、隣接する２つの発光セルの間に配置することができる。
前記ブリッジ電極は、前記第１部分または前記第２部分において、それぞれ前記第１電極または前記第２電極と高さが同一であってもよい。
前記ブリッジ電極は複数個存在することができる。
前記第１部分の一部が前記第１電極の上部に配置され、前記第２部分の一部が前記第２電極の上部に配置されてもよい。
前記ブリッジ電極は、前記第１部分と前記第３部分との間及び前記第２部分と前記第３部分との間に配置される第４部分をさらに含み、前記第４部分の厚さが、前記第１部分、前記第２部分または前記第３部分のそれぞれの厚さよりも小さくてもよい。
他の実施形態に係る発光素子は、複数個の発光セルと；隣接する２つの発光セルを電気的に接続するブリッジ電極と；を含み、前記複数個の発光セルは、第１導電型半導体層、第２導電型半導体層、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との間の活性層を含む発光構造物をそれぞれ含み、前記ブリッジ電極は、隣接する２つの発光セルのいずれか一方の発光セルの第１導電型半導体層と、他方の発光セルの第２導電型半導体層とを電気的に接続し、前記ブリッジ電極は、隣接する２つの発光セルの間に複数個存在する。
前記複数個の発光セルは、第１導電型半導体層上の第１電極及び前記第２導電型半導体層上の第２電極をそれぞれさらに含み、前記ブリッジ電極は、隣接する２つの発光セルのいずれか一方の発光セルの第１電極と、他方の発光セルの第２電極との間に複数個が離隔して配置されてもよい。
前記第１電極及び前記第２電極は第１方向の長手方向を有し、前記複数個のブリッジ電極は、前記第１方向と同じ長手方向を有してもよく、または前記第１方向と異なる第２方向の長手方向を有してもよい。
前記複数個のブリッジ電極は、隣接する２つの発光セルのいずれか一方の発光セルの第１導電型半導体層上の第１部分と、他方の発光セルの第２導電型半導体層上の第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分とをそれぞれ含むことができる。
前記第１部分または前記第２部分のそれぞれの厚さが、前記第３部分の厚さと同一であってもよい。
前記複数のブリッジ電極のそれぞれの幅は、前記第１電極の幅または前記第２電極の幅よりも広くすることができる。
前記発光素子は、前記複数の発光セルの下に配置される基板と；隣接する発光セルの間に位置する前記基板の上部面の一領域に形成される第１凹凸と；をさらに含むことができる。
前記ブリッジ電極の第３部分は、前記隣接する発光セルの間に位置する前記基板の上部面の前記一領域上に配置され、前記ブリッジ電極の第３部分の上部面には、前記第１凹凸に対応する第２凹凸を形成することができる。
前記基板の上部面を基準として前記ブリッジ電極の第３部分の上部面の高さは、前記ブリッジ電極の第１部分の上部面の高さよりも低いか、または同一であってもよい。
実施形態によれば、ブリッジ電極に電流が集中する現象を改善することによって、信頼性が向上した発光素子を作製することができる。また、抵抗が高い部分での抵抗を減少させて、効率を向上させることができる。
以下、各実施形態は、添付の図面及び各実施形態についての説明を通じて明白になる。実施形態の説明において、各層（膜）、領域、パターンまたは構造物が基板、各層（膜）、領域、パッドまたはパターンの「上／上部（ｏｎ）」に又は「下／下部（ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合において、「上／上部（ｏｎ）」と「下／下部（ｕｎｄｅｒ）」は、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」または「別の層を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されることを全て含む。また、各層の上／上部または下／下部に対する基準は、図面を基準にして説明する。
図面において、大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されたり、省略されたり、又は概略的に示されている。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを必ずしも正確に反映するものではない。また、同一の参照番号は図面の説明を通じて同一の要素を示す。
図１は、第１実施形態に係る発光素子の平面図であり、図２は、図１の一部分を拡大して示す平面図であり、図３は、図２をＡＡ方向に切断して正面から見た断面図である。
図１乃至図３を参照すると、第１実施形態に係る発光素子２００Ａは、複数個の発光セル（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｃｅｌｌ）１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極（ｂｒｉｄｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１５０とを含む。
複数個の発光セル１００は、複数の化合物半導体層、例えば、３族−５族または２族−６族元素の半導体層を用いたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含み、ＬＥＤは、青色、緑色または赤色などのような光を放出する有色ＬＥＤであるか、または白色ＬＥＤ又はＵＶ ＬＥＤであってもよい。ＬＥＤの放出光は、半導体層をなす物質の種類及び濃度を変形して多様に具現することができ、これに限定されない。
複数個の発光セル１００の下部に基板１１０が配置される。複数個の発光セル１００は、基板１１０によって支持され、基板１１０上に互いに離隔して配置される。
基板１１０は、半導体物質の成長に適した材料、熱伝導性に優れた物質で形成することができる。基板１１０は、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅ、及びＧａ２Ｏ３のうち少なくとも一つを使用することができる。基板１１０に対して湿式洗浄またはプラズマ処理を施して、表面の不純物を除去することができる。
複数個の発光セル１００は、第１導電型半導体層１２２、第２導電型半導体層１２６、第１導電型半導体層１２２と第２導電型半導体層１２６との間の活性層１２４を含む発光構造物１２０と、第１導電型半導体層１２２上の第１電極１３０と、第２導電型半導体層１２６上の第２電極１４０とをそれぞれ含む。
発光構造物１２０は、例えば、有機金属化学蒸着法（ＭＯＣＶＤ；Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、化学蒸着法（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマ化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ；Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、分子線成長法（ＭＢＥ；Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）、水素化物気相成長法（ＨＶＰＥ；Ｈｙｄｒｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）などの方法を用いて形成することができ、これに限定されない。
第１導電型半導体層１２２は、半導体化合物で形成することができ、例えば、３族−５族または２族−６族などの化合物半導体で形成することができる。また、第１導電型ドーパントがドープされていてもよい。前記第１導電型半導体層１２２がｎ型半導体層である場合、前記第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などを含むことができるが、これに限定されない。前記第１導電型半導体層１２２がｐ型半導体層である場合、前記第１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が、これに限定されない。
第１導電型半導体層１２２は、ＡｌｘＩｎｙＧａ（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。第１導電型半導体層１２２は、Ｇａ、Ｎ、Ｉｎ、Ａｌ、Ａｓ、Ｐのうち少なくとも一つ以上の元素を含むことができ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＰのいずれか一つ以上で形成することができる。
第２導電型半導体層１２６は、半導体化合物で形成することができ、例えば、３族−５族または２族−６族などの化合物半導体で形成することができる。また、第２導電型ドーパントがドープされていてもよい。第２導電型半導体層１２６がｐ型半導体層である場合、前記第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が、これに限定されない。第２導電型半導体層１２６がｎ型半導体層である場合、前記第２導電型ドーパントは、ｎ型ドーパントとして、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどを含むことができるが、これに限定されない。
第２導電型半導体層１２６は、ＡｌｘＩｎｙＧａ（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。第２導電型半導体層１２６は、Ｇａ、Ｎ、Ｉｎ、Ａｌ、Ａｓ、Ｐのうち少なくとも一つ以上の元素を含むことができ、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＰのいずれか一つ以上で形成することができる。
以下では、第１導電型半導体層１２２がｎ型半導体層であり、第２導電型半導体層１２６がｐ型半導体層である場合を例に挙げて説明する。
前記第２導電型半導体層１２６上には、前記第２導電型と反対の極性を有する半導体、例えば前記第２導電型半導体層１２６がｐ型半導体層である場合、ｎ型半導体層（図示せず）を形成することができる。これによって、発光構造物は、ｎ−ｐ接合構造、ｐ−ｎ接合構造、ｎ−ｐ−ｎ接合構造、ｐ−ｎ−ｐ接合構造のいずれか一つの構造で具現することができる。
第１導電型半導体層１２２と第２導電型半導体層１２６との間に活性層１２４が配置される。
活性層１２４は、電子と正孔とが会って、活性層（発光層）物質固有のエネルギーバンドによって決定されるエネルギーを有する光を放出する層である。第１導電型半導体層１２２がｎ型半導体層であり、第２導電型半導体層１２６がｐ型半導体層である場合、前記第１導電型半導体層１２２から電子が注入され、前記第２導電型半導体層１２６から正孔が注入され得る。
活性層１２４は、単一井戸構造、多重井戸構造、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一つで形成することができる。例えば、前記活性層１２４は、トリメチルガリウムガス（ＴＭＧａ）、アンモニアガス（ＮＨ３）、窒素ガス（Ｎ２）、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されてもよいが、これに限定されるものではない。
活性層１２４が多重井戸構造で形成される場合、活性層１２４の井戸層／障壁層は、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ／ＧａＮ、ＧａＡｓ（ＩｎＧａＡｓ）／ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ（ＩｎＧａＰ）／ＡｌＧａＰのいずれか一つ以上のペア構造で形成されてもよいが、これに限定されない。前記井戸層は、前記障壁層のバンドギャップよりも小さいバンドギャップを有する物質で形成することができる。
発光構造物１２０と基板１１０との間にはバッファ層１１２を配置することができる。バッファ層１１２は、発光構造物１２０と基板１１０の材料の格子不整合及び熱膨張係数の差を緩和するためのものである。バッファ層１１２の材料は、３族−５族または２族−６族の化合物半導体であってもよく、例えば、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮのうち少なくとも一つで形成することができる。
基板１１０と第１導電型半導体層１２２との間にアンドープ半導体層１１４が配置されてもよい。アンドープ半導体層１１４は、第１導電型半導体層１２２の結晶性向上のために形成される層であって、第１半導体層１２２と同じ物質または第１半導体層１２２と異なる物質で形成することができる。アンドープ半導体層１１４は、第１導電型ドーパントがドープされないので、第１導電型半導体層１２２に比べて低い電気伝導性を示す。アンドープ半導体層１１４は、バッファ層１１２の上部において第１導電型半導体層１２２と接して配置されてもよい。アンドープ半導体層１１４は、バッファ層１１２の成長温度よりも高い温度で成長し、バッファ層１１２に比べて良い結晶性を示す。
実施形態によって、発光構造物１２０は、側面が傾斜面を含むことができる。発光構造物１２０の側面が傾斜面を含む場合、傾斜面である側面は、基板１１０と鈍角をなすことができる。
発光構造物１２０は、一部がエッチングされて、第１導電型半導体層１２２を露出するエッチング領域Ｅを含む。すなわち、発光構造物１２０の第２導電型半導体層１２６、活性層１２４及び第１導電型半導体層１２２の一部が選択的にエッチングされて、第１導電型半導体層１２２の一部が露出される。第１電極１３０は、エッチング領域Ｅによって露出された第１導電型半導体層１２２上に配置され、第２電極１４０は、エッチングされていない第２導電型半導体層１２６上に配置される。第１電極１３０は第１導電型半導体層１２２と電気的に接続され、第２電極１４０は第２導電型半導体層１２６と電気的に接続される。
第１電極１３０及び第２電極１４０は、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、鉛（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）またはイリジウム（Ｉｒ）のうち少なくとも一つを含んで単層または多層構造で形成することができる。
第２電極１４０が形成される前、第２導電型半導体層１２６上には透明電極層１４２を配置することができる。
実施形態によって、第２導電型半導体層１２６が露出されるように透明電極層１４２の一部がオープンされて、第２導電型半導体層１２６と第２電極１４０とが接することができる。
または、図３に示すように、透明電極層１４２を挟んで第２導電型半導体層１２６と第２電極１４０とが電気的に接続されてもよい。
透明電極層１４２は、第２導電型半導体層１２６の電気的特性を向上させ、第２電極１４０との電気的接触を改善するためのもので、層または複数のパターンで形成することができる。
透明電極層１４２には透光性伝導層と金属が選択的に使用されてもよい。例えば、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、またはＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち少なくとも一つを含んで形成されてもよいが、これらの材料に限定されない。
隣接する２つの発光セル１００の間にブリッジ電極１５０が配置される。ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続する。ブリッジ電極１５０は、図１乃至図３に示すように、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と、他方の発光セル１００の第２電極１４０とを連続するように接続することによって、複数個の発光セル１００を直列接続することができる。または、ブリッジ電極１５０は、図示していないが、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００と他方の発光セル１００において、同じ極性の電極（１３０と１３０；１４０と１４０）を接続することによって、複数個の発光セル１００を並列接続してもよい。
一例として、図３を参照すると、ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００を直列接続する。具体的に、ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第２電極１４０から発光セル１００の側面及び他方の発光セル１００の側面に沿って前記他方の発光セル１００の第１電極１３０まで延びて配置されることによって、隣接する２つの発光セル１００を直列接続することができる。
ブリッジ電極１５０は、第１電極１３０または第２電極１４０と同じ物質を含んでなることができ、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、鉛（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）またはイリジウム（Ｉｒ）のうち少なくとも一つを含んで単層または多層構造で形成することができる。
発光構造物１２０の側面には絶縁層１６０が配置される。絶縁層１６０は、ブリッジ電極１５０が存在する部分では発光セル１００とブリッジ電極１５０との間に配置される。
絶縁層１６０は、隣接する発光セル１００の間、またはブリッジ電極１５０と発光セル１００との間を電気的に分離する役割を果たす。絶縁層１６０によって、隣り合う発光セル１００間の電気的ショートを防止でき、一つの発光セル１００では、第１導電型半導体層１２２と第２導電型半導体層１２６間の電気的ショートを防止することができる。
絶縁層１６０は、非伝導性酸化物または窒化物からなることができ、一例として、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）層、酸化窒化物層、酸化アルミニウム層からなることができるが、これに限定されない。
ブリッジ電極１５０は、全体的に厚さが一定でなくてもよい。ブリッジ電極１５０は、第１電極１３０または第２電極１４０よりも厚い部分を有することができる。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と接する第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２電極１４０と接する第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３と、を含むことができ、第１部分１５１と第３部分１５３との間または第２部分１５２と第３部分１５３との間を電気的に接続して発光セル１００の側面上に位置する第４部分１５４を含むことができる。
前記第１部分１５１は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と接しながら第１導電型半導体層１２２上に配置され、前記第２部分１５２は、他方の発光セル１００の第２電極１４０と接しながら第２導電型半導体層１２６上に配置され得る。前記第１部分１５１は、発光構造物１２０のエッチング領域Ｅによって露出された第１導電型半導体層１２２上に配置された部分であり得る。
また、前記第１部分１５１は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０上に位置することができ、同時に第１導電型半導体層１２２上に配置される。前記第２部分１５２は、他方の発光セル１００の第２電極１４０上に位置することができ、また第２導電型半導体層１２６上に配置され得る。前記第１部分１５１は、発光構造物１２０のエッチング領域Ｅによって露出された第１導電型半導体層１２２上に配置された部分であり得る。
前記第３部分１５３は、隣接する２つの発光セル１００の間に配置され、基板１１０上に配置される。すなわち、前記第３部分１５３は、基板１１０上に配置された隣接する２つの発光セル１００間の離隔空間に配置することができる。
前記第１部分１５１と第３部分１５３との間及び第２部分１５２と第３部分１５３との間の側面には、ブリッジ電極１５０の第４部分１５４を配置することができる。前記第４部分１５４は、第１部分１５１と第３部分１５３、及び第２部分と第３部分を電気的に接続させる。
ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が、第１電極１３０の厚さＴ１または第２電極１４０の厚さＴ２よりも大きくてもよい。ブリッジ電極１５０は、全体的に厚さが一定ではなく、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも大きくてもよい。また、ブリッジ電極１５０は、前記第４部分１５４の厚さＴＢ４が、前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さと同一であるか、又は前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも小さくてもよい。ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が最も大きくてもよい。
実施形態によれば、ブリッジ電極１５０の少なくとも一部を第１電極１３０または第２電極１４０よりも厚く形成して、ブリッジ電極１５０の面積を広げることによって、発光素子の動作中に、狭い面積のブリッジ電極１５０に電流が集中してブリッジ電極１５０が焦げてしまうなどの信頼性低下の問題を改善することができる。
実施形態によって、ブリッジ電極１５０は、前記第１部分１５１または前記第２部分１５２の厚さが、それぞれ第１電極１３０または第２電極１４０の厚さと同一であってもよい。
または、ブリッジ電極１５０は、前記第１部分１５１または前記第２部分１５２において、それぞれ第１電極１３０または第２電極１４０と高さが同一であってもよい。すなわち、ブリッジ電極１５０は、第１部分１５１の表面において第１電極１３０と段差を有さずに第１電極１３０と接し、第２部分１５２の表面において第２電極１４０と段差を有さずに第２電極１４０と接することができる。
再び図１を参照すると、複数個の発光セル１００の配列において一端部に配置される発光セル１００Ｚ１は、第２電極１４０が第２電極パッド１４０Ｐを含むことで、ワイヤボンディングのための面積を確保することができる。同様に、複数個の発光セル１００の配列において他端部に配置される発光セル１００Ｚ２は、第１電極１３０が第１電極パッド１３０Ｐを含むことで、ワイヤボンディングのための面積を確保することができる。
図４は、第２実施形態に係る発光素子の一部分を拡大して示す平面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では、相違点を中心に説明する。図４をＡＡ方向に切断して正面から見た断面図は図３と同一であるので、図３を共に参照する。
図４を参照すると、第２実施形態に係る発光素子２００Ｂは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
ブリッジ電極１５０は全体的に厚さが一定ではない。ブリッジ電極１５０は、第１電極１３０または第２電極１４０よりも厚い部分を有する。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と接する第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２電極１４０と接する第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３と、を含むことができ、第１部分１５１と第３部分１５３との間または第２部分１５２と第３部分１５３との間を電気的に接続して発光セル１００の側面上に位置する第４部分１５４を含むことができる。
ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が、第１電極１３０の厚さＴ１または第２電極１４０の厚さＴ２よりも大きくてもよい。ブリッジ電極１５０は、全体的に厚さが一定ではなく、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも大きくてもよい。また、ブリッジ電極１５０は、前記第４部分１５４の厚さＴＢ４が前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さと同一であるか、又は前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも小さくてもよい。ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が最も大きくてもよい。
第２実施形態に係る発光素子２００Ｂが第１実施形態に係る発光素子２００Ａと異なる点は、ブリッジ電極１５０の幅ＷＢが、第１電極１３０の幅Ｗ１または第２電極１４０の幅Ｗ２よりも大きいという点である。
ブリッジ電極１５０の幅ＷＢは２５μm〜３５μmとすることができる。例えば、ブリッジ電極５０の幅ＷＢは３０μmであってもよい。また、第１電極１３０の幅Ｗ１または第２電極１４０の幅Ｗ２は５μm〜１０μmとすることができる。例えば、第１電極１３０の幅Ｗ１または第２電極１４０の幅Ｗ２は７μmであってもよく、第１電極１３０の幅Ｗ１は、第２電極幅Ｗ２よりも小さいか又は同一であってもよい。
第２実施形態によれば、ブリッジ電極１５０の幅ＷＢを第１電極１３０の幅Ｗ１または第２電極１４０の幅Ｗ２より広くして、ブリッジ電極１５０の面積を広げることによって、信頼性をより一層向上させることができ、ブリッジ電極１５０の断線不良などの問題を改善することができる。ブリッジ電極１５０は、発光セル１００のエッジ部分に配置されるので、ブリッジ電極１５０の幅ＷＢの増加による光吸収を最小化することができる。
図５は、第３実施形態に係る発光素子の一部分を拡大して示す平面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では相違点を中心に説明する。図５をＡＡ方向に切断して正面から見た断面図は図３と同一であるので、図３を共に参照する。
図５を参照すると、第３実施形態に係る発光素子２００Ｃは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
第３実施形態に係る発光素子２００Ｃが第１実施形態に係る発光素子２００Ａと異なる点は、隣接する２つの発光セル１００の間にブリッジ電極１５０が複数配置されるという点である。
例えば、隣接する２つの発光セル１００間には、互いに離隔する２つのブリッジ電極１５０を配置することができる。
互いに離隔する２つのブリッジ電極１５０のそれぞれの幅は、第１電極１３０の幅または第２電極１４０の幅よりも大きくすることができる。
互いに離隔する２つのブリッジ電極１５０のそれぞれの幅は、１５μm〜２５μmとすることができる。例えば、２つのブリッジ電極１５０のそれぞれの幅は２０μmであってもよい。また、第１電極１３０の幅または第２電極１４０の幅は、図４で説明したのと同一にすることができる。
ブリッジ電極１５０は全体的に厚さが一定ではない。それぞれのブリッジ電極１５０は、第１電極１３０または第２電極１４０よりも厚い部分を有する。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と接する第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２電極１４０と接する第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３とをそれぞれ含むことができ、第１部分１５１と第３部分１５３との間または第２部分１５２と第３部分１５３との間を電気的に接続して発光セル１００の側面上に位置する第４部分１５４を含むことができる。
ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が、第１電極１３０の厚さＴ１または第２電極１４０の厚さＴ２よりも大きくてもよい。ブリッジ電極１５０は、全体的に厚さが一定ではなく、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも大きくてもよい。また、ブリッジ電極１５０は、前記第４部分１５４の厚さＴＢ４が、前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さと同一であるか、又は前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも小さくてもよい。ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が最も大きくてもよい。
第３実施形態によれば、隣接する２つの発光セル１００の間にブリッジ電極１５０を複数配置することで、結果的にブリッジ電極１５０の面積を広げることができ、いずれか一つのブリッジ電極１５０が断線しても、他のブリッジ電極１５０によって断線不良を解消できるので、信頼性を向上させることができる。ブリッジ電極１５０は、発光セル１００のエッジ部分に配置されるので、ブリッジ電極１５０の個数の増加による光吸収を最小化することができる。
図６は、第４実施形態に係る発光素子の一部分を拡大して示す平面図であり、図７は、図６をＡＡ方向に切断して正面から見た断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では相違点を中心に説明する。
図６及び図７を参照すると、第４実施形態に係る発光素子２００Ｄは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
ブリッジ電極１５０は全体的に厚さが一定でなくてもよい。ブリッジ電極１５０は、第１電極１３０または第２電極１４０よりも厚い部分を有することができる。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と接する第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２電極１４０と接する第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３と、を含むことができ、第１部分１５１と第３部分１５３との間または第２部分１５２と第３部分１５３との間を電気的に接続して発光セル１００の側面上に位置する第４部分１５４を含むことができる。
前記第１部分１５１は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０の上面と接する。すなわち、前記第１部分１５１において、一部は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１導電型半導体層１２２の上部に配置され、また他の一部は、前記いずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０の上部に配置される。また、前記第２部分１５２は、他方の発光セル１００の第２電極１４０の上面と接する。すなわち、前記第２部分１５２において、一部は、前記他方の発光セル１００の第２導電型半導体層１２６の上部に配置され、また他の一部は、前記他方の発光セル１００の第２電極１４０の上部に配置される。
ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が、第１電極１３０の厚さＴ１または第２電極１４０の厚さＴ２よりも大きくてもよい。ブリッジ電極１５０は、全体的に厚さが一定ではなく、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも大きくてもよい。また、ブリッジ電極１５０は、前記第４部分１５４の厚さＴＢ４が、前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さと同一であるか、又は前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも小さくてもよい。ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が最も大きくてもよい。実施形態によれば、発光セル１００の電極１３０，１４０とブリッジ電極１５０の連結部のように抵抗が大きい部分においてブリッジ電極１５０の面積を広げることによって、発光素子の動作中に、狭い面積のブリッジ電極１５０に電流が集中してブリッジ電極１５０が焦げてしまうなどの信頼性低下の問題を改善することができる。
図８は、第５実施形態に係る発光素子の一部分の側断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では相違点を中心に説明する。図８の平面図は図６と同一であるので、図６を共に参照する。
図８を参照すると、第５実施形態に係る発光素子２００Ｅは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と接する第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２電極１４０と接する第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３と、を含むことができ、第１部分１５１と第３部分１５３との間または第２部分１５２と第３部分１５３との間を電気的に接続して発光セル１００の側面上に位置する第４部分１５４を含むことができる。前記第１部分１５１は、第１電極１３０の上面及び少なくとも一側面と接することができる。前記第１部分１５１は、第１電極１３０を取り囲むように配置することができる。また、前記第２部分１５２は、第２電極１４０の上面及び少なくとも一側面と接することができる。前記第２部分１５２は、第２電極１４０を取り囲むように配置することができる。
前記第１部分１５１は、第１導電型半導体層１２２上に位置する部分の厚さＴＢ１１と、第１電極１３０上に位置する部分の厚さＴＢ１２とが実質的に同一であってもよい。また、前記第２部分１５２は、第２導電型半導体層１２６上に位置する部分の厚さＴＢ２１と、第２電極１４０上に位置する部分の厚さＴＢ２２とが実質的に同一であってもよい。
図９は、第６実施形態に係る発光素子の一部分の側断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では相違点を中心に説明する。
図９を参照すると、第６実施形態に係る発光素子２００Ｆは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
発光素子２００Ｆは、ブリッジ電極１５１と第１電極１３０が電気的に接続される部分、及びブリッジ電極１５２と第２電極１４０が電気的に接続される部分を除いて、発光素子２００Ｆの表面にパッシベーション層１６０を配置することができる。
図１０は、第７実施形態に係る発光素子の平面図であり、図１１は、図９の一部分を拡大して示す平面図であり、図１２は、図１１をＢＢ方向に切断して正面から見た断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では相違点を中心に説明する。
図１０乃至図１２を参照すると、第７実施形態に係る発光素子３００Ａは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
複数個の発光セル１００の下部に基板１１０が配置される。複数個の発光セル１００は、基板１１０によって支持され、基板１１０上に離隔して配置される。
隣接する２つの発光セル１００の間に複数個のブリッジ電極１５０が配置される。ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続する。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１導電型半導体層１２２と、他方の発光セル１００の第２導電型半導体層１２６とを電気的に接続することができる。
第４実施形態によれば、隣接する２つの発光セル１００の間にブリッジ電極１５０を複数配置することで、結果的にブリッジ電極１５０の面積を広げることができ、いずれか一方のブリッジ電極１５０が断線しても、他のブリッジ電極１５０によって断線不良を解消できるので、信頼性を向上させることができる。
複数個のブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１導電型半導体層１２２上の第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２導電型半導体層１２６上の第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３とをそれぞれ含むことができる。前記第１部分１５１は、発光構造物１２０のエッチング領域Ｅによって露出された第１導電型半導体層１２２上に配置された部分であり得る。
前記第３部分１５３は、隣接する２つの発光セル１００の間に配置され、基板１１０上に配置される。すなわち、前記第３部分１５３は、基板１１０上に配置された隣接する２つの発光セル１００間の離隔空間に配置することができる。
前記第１部分１５１と第３部分１５３との間のブリッジ電極１５０、及び第２部分１５２と第３部分１５３との間のブリッジ電極１５０は、発光構造物１２０の側面に配置された部分であり得る。
第７実施形態において、ブリッジ電極１５０は、別途の第１電極または第２電極なしに、発光セル１００の第１導電型半導体層１２２及び第２導電型半導体層１２６と直接電気的に接続されてもよい。すなわち、ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１導電型半導体層１２２と第１部分１５１が接し、他方の発光セル１００の第２導電型半導体層１２６と第２部分１５２が接することができる。
図１０を参照すると、複数個の発光セル１００の配列において一端部に配置される発光セル１００Ｚ１は、第２導電型半導体層１２６上に第２電極パッド１４０Ｐが配置されることで、ワイヤボンディングのための面積を確保することができる。同様に、複数個の発光セル１００の配列において他端部に配置される発光セル１００Ｚ２は、第１導電型半導体層１２２上に第１電極パッド１３０Ｐが配置されることで、ワイヤボンディングのための面積を確保することができる。
図１３は、第８実施形態に係る発光素子の一部分の側断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では相違点を中心に説明する。図１３の平面図は図１１と同一であるので、図１１を共に参照する。
図１３を参照すると、第８実施形態に係る発光素子３００Ｂは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
第８実施形態に係る発光素子３００Ｂが第７実施形態に係る発光素子３００Ａと異なる点は、ブリッジ電極１５０の厚さが全体的に一定でないという点である。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１導電型半導体層１２２上の第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２導電型半導体層１２６上の第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３とを含むことができ、第１部分１５１と第３部分１５３との間または第２部分１５２と第３部分１５３との間を電気的に接続して発光セル１００の側面上に位置する第４部分１５４を含むことができる。前記第１部分１５１は、発光構造物１２０のエッチング領域Ｅによって露出された第１導電型半導体層１２２上に配置された部分であり得る。
前記第３部分１５３は、隣接する２つの発光セル１００の間に配置され、基板１１０上に配置される。すなわち、前記第３部分１５３は、基板１１０上に配置された隣接する２つの発光セル１００間の離隔空間に配置することができる。
前記第１部分１５１と第３部分１５３との間、及び第２部分１５２と第３部分１５３との間の側面には、ブリッジ電極１５０の第４部分１５４を配置することができる。前記第４部分１５４は、第１部分１５１と第３部分１５３、及び第２部分と第３部分を電気的に接続させる。
ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が、前記第１部分１５１の厚さＴＢ１または前記第２部分１５２の厚さＴＢ２よりも大きくてもよい。また、ブリッジ電極１５０は、前記第４部分１５４の厚さＴＢ４が、前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さと同一であるか、又は前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも小さくてもよい。ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が最も大きくてもよい。
第８実施形態によれば、ブリッジ電極１５０の少なくとも一部を厚く形成して、ブリッジ電極１５０の面積を広げることによって、発光素子の動作中に、狭い面積のブリッジ電極１５０に電流が集中してブリッジ電極１５０が焦げてしまうなどの信頼性低下の問題を改善することができる。
図１４は、第９実施形態に係る発光素子の一部分の側断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では相違点を中心に説明する。図１４の平面図は図１１と同一であるので、図１１を共に参照する。
図１４を参照すると、第９実施形態に係る発光素子３００Ｃは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１導電型半導体層１２２上の第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２導電型半導体層１２６上の第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３とを含むことができ、第１部分１５１と第３部分１５３との間または第２部分１５２と第３部分１５３との間を電気的に接続して発光セル１００の側面上に位置する第４部分１５４を含むことができる。前記第１部分１５１は、発光構造物１２０のエッチング領域Ｅによって露出された第１導電型半導体層１２２上に配置された部分であり得る。
第９実施形態に係る発光素子３００Ｃが第８実施形態に係る発光素子３００Ｂと異なる点は、第１部分１５１の厚さＴＢ１または第２部分１５２の厚さＴＢ２が、前記第４部分１５４の厚さＴＢ４よりも大きいということである。前記第１部分１５１の厚さＴＢ１または第２部分１５２の厚さＴＢ２は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３よりも小さいか、または前記第３部分１５３の厚さＴＢ３と同一又はほぼ同一であってもよい。
実施形態によれば、発光セル１００の第１、２導電型半導体層１２２，１２６とブリッジ電極１５０の連結部のように抵抗が大きい部分においてブリッジ電極１５０の面積を広げることによって、発光素子の動作中に、狭い面積のブリッジ電極１５０に電流が集中してブリッジ電極１５０が焦げてしまうなどの信頼性低下の問題を改善することができる。
図１５は、第１０実施形態に係る発光素子の平面図であり、図１６は、図１５の一部分を拡大して示す平面図であり、図１７は、図１６をＢＢ方向に切断した断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では、相違点を中心に説明する。
図１５乃至図１７を参照すると、第１０実施形態に係る発光素子３００Ｄは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
複数個の発光セル１００の下部に基板１１０が配置される。複数個の発光セル１００は、基板１１０によって支持され、基板１１０上に離隔して配置される。
隣接する２つの発光セル１００の間に複数個のブリッジ電極１５０が配置される。ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続する。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と、他方の発光セル１００の第２電極１４０との間に複数個が離隔して配置される。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と接する第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２電極１４０と接する第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３とを含むことができる。
前記第１部分１５１は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１電極１３０と接しながら第１導電型半導体層１２２上に配置され、前記第２部分１５２は、他方の発光セル１００の第２電極１４０と接しながら第２導電型半導体層１２６上に配置され得る。前記第１部分１５１は、発光構造物１２０のエッチング領域Ｅによって露出された第１導電型半導体層１２２上に配置された部分であり得る。
前記第３部分１５３は、隣接する２つの発光セル１００の間に配置され、基板１１０上に配置される。すなわち、前記第３部分１５３は、基板１１０上に配置された隣接する２つの発光セル１００間の離隔空間に配置することができる。
前記第１部分１５１と第３部分１５３との間のブリッジ電極１５０、及び第２部分１５２と第３部分１５３との間のブリッジ電極１５０は、発光構造物１２０の側面に配置された部分であり得る。
図１６を参照すると、第１電極１３０及び第２電極１４０は、第１方向の長手方向を有するように配列することができる。複数個のブリッジ電極１５０は、前記第１方向と異なる第２方向の長手方向をそれぞれ有することができる。一例として、第１方向と第２方向は直交してもよい。
実施形態によって、ブリッジ電極１５０は、第１方向の長手方向を有するように配列された第１電極１３０と、第１方向の長手方向を有するように配列された第２電極１４０との間で、第２方向の長手方向を有するように複数個が離隔して配置されてもよい。このとき、複数個のブリッジ電極１５０のそれぞれは、第１部分１５１が第１電極１３０と接し、第２部分１５２が第２電極１４０と接する。
実施形態によって、ブリッジ電極１５０は、前記第１部分１５１または前記第２部分１５２の厚さが、それぞれ、第１電極１３０または第２電極１４０の厚さと同一であってもよい。
または、ブリッジ電極１５０は、前記第１部分１５１または前記第２部分１５２において、それぞれ、第１電極１３０または第２電極１４０と高さが同一であってもよい。すなわち、ブリッジ電極１５０は、第１部分１５１の表面において第１電極１３０と段差を有さずに第１電極１３０と接し、第２部分１５２の表面において第２電極１４０と段差を有さずに第２電極１４０と接することができる。
再び図１５を参照すると、複数個の発光セル１００の配列において一端部に配置される発光セル１００Ｚ１は、第２電極１４０が第２電極パッド１４０Ｐを含むことで、ワイヤボンディングのための面積を確保することができる。同様に、複数個の発光セル１００の配列において他端部に配置される発光セル１００Ｚ２は、第１電極１３０が第１電極パッド１３０Ｐを含むことで、ワイヤボンディングのための面積を確保することができる。
図１８は、第１１実施形態に係る発光素子の一部分の側断面図である。上述した実施形態と重複する内容は再び説明せず、以下では相違点を中心に説明する。図１８の平面図は図１６と同一であるので、図１６を共に参照する。
図１８を参照すると、第１１実施形態に係る発光素子３００Ｅは、複数個の発光セル１００と、隣接する２つの発光セル１００を電気的に接続するブリッジ電極１５０とを含む。
第１１実施形態に係る発光素子３００Ｅが第１０実施形態に係る発光素子３００Ｄと異なる点は、ブリッジ電極１５０の厚さが全体的に一定でないという点である。
ブリッジ電極１５０は、隣接する２つの発光セル１００のいずれか一方の発光セル１００の第１導電型半導体層１２２上の第１部分１５１と、他方の発光セル１００の第２導電型半導体層１２６上の第２部分１５２と、前記第１部分１５１と前記第２部分１５２との間の第３部分１５３とを含むことができ、第１部分１５１と第３部分１５３との間または第２部分１５２と第３部分１５３との間を電気的に接続して発光セル１００の側面上に位置する第４部分１５４を含むことができる。前記第１部分１５１は、発光構造物１２０のエッチング領域Ｅによって露出された第１導電型半導体層１２２上に配置された部分であり得る。
前記第３部分１５３は、隣接する２つの発光セル１００の間に配置され、基板１１０上に配置される。すなわち、前記第３部分１５３は、基板１１０上に配置された隣接する２つの発光セル１００間の離隔空間に配置することができる。
前記第１部分１５１と第３部分１５３との間、及び第２部分１５２と第３部分１５３との間の側面には、ブリッジ電極１５０の第４部分１５４を配置することができる。前記第４部分１５４は、第１部分１５１と第３部分１５３、及び第２部分と第３部分を電気的に接続させる。
ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が、第１電極１３０の厚さＴ１または第２電極１４０の厚さＴ２よりも大きくてもよい。ブリッジ電極１５０は、全体的に厚さが一定ではなく、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が、前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも大きくてもよい。また、ブリッジ電極１５０は、前記第４部分１５４の厚さＴＢ４が、前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さと同一であるか、又は前記第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも小さくてもよい。ブリッジ電極１５０は、前記第３部分１５３の厚さＴＢ３が最も大きくてもよい。
第１１実施形態によれば、ブリッジ電極１５０の少なくとも一部を厚く形成して、ブリッジ電極１５０の面積を広げることによって、発光素子の動作中に、狭い面積のブリッジ電極１５０に電流が集中してブリッジ電極１５０が焦げてしまうなどの信頼性低下の問題を改善することができる。
実施形態によって、ブリッジ電極１５０は、前記第１部分１５１または前記第２部分１５２の厚さが、それぞれ、第１電極１３０または第２電極１４０の厚さと同一であってもよい。
または、ブリッジ電極１５０は、前記第１部分１５１または前記第２部分１５２において、それぞれ、第１電極１３０または第２電極１４０と高さが同一であってもよい。すなわち、ブリッジ電極１５０は、第１部分１５１の表面において第１電極１３０と段差を有さずに第１電極１３０と接し、第２部分１５２の表面において第２電極１４０と段差を有さずに第２電極１４０と接することができる。
図１９は、第１２実施形態に係る発光素子４００Ａの断面図である。図３と同一の図面符号は同一の構成を示し、同一構成については説明を省略する。
図１９を参照すると、基板１１０の上部表面には、発光構造物１２０から照射される光を散乱させて、光抽出を向上させる凹凸１１０ａを形成することができる。例えば、基板１１０は、ＰＳＳ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｓａｐｐｈｉｒｅ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）であってもよい。
凹凸１１０ａは、隣接する発光セルの間に位置する基板１１０の上部面の一領域（以下、“基板１１０の第１領域Ｓ１”という）にも形成することができる。
基板１１０の第１領域Ｓ１に形成される凹凸１１０ａ上に配置される絶縁層１６０の一部は、凹凸１１０ａに対応する曲面を有することができ、絶縁層１６０の曲面の形状は、凹凸１１０ａの外周面の形状と同一であってもよい。
また、基板１１０の第１領域Ｓ１に位置する絶縁層１６０上に配置されるブリッジ電極１５０の第３部分１５３の上部面には、基板１１０の凹凸１１０ａに対応する凹凸１５３ａを形成することができる。ブリッジ電極１５０の第３部分１５３の凹凸１５３ａは、ブリッジ電極１５０の第３部分１５３の上部面から突出する複数の突出部を含むことができる。
ブリッジ電極１５０の第３部分１５３の厚さＴＢ３は、ブリッジ電極１５０の第１部分１５１または第２部分１５２の厚さよりも大きくてもよい。
また、ブリッジ電極１５０の第３部分１５３の厚さＴＢ３は、ブリッジ電極１５０の第１部分１５１の厚さと第１厚さＴ５との和よりも小さいか又は同一であってもよい。第１厚さＴ５は、バッファ層１１２、アンドープ半導体層１１４、及び発光構造物１２０のエッチング領域Ｅの厚さの和であり得る。
すなわち、基板１１０の上部面を基準としてブリッジ電極１５０の第３部分１５３の上部面の高さは、ブリッジ電極１５０の第１部分１５１の上部面の高さよりも小さいか又は同一であってもよい。
図２０は、第１３実施形態に係る発光素子４００Ｂの断面図である。図１２と同一の図面符号は同一の構成を示し、同一構成については説明を省略する。
図２０を参照すると、基板１１０の第１領域Ｓ１に位置する絶縁層１６０上に配置されるブリッジ電極１５０の第３部分１５３は、基板１１０の凹凸１１０ａに対応する凹凸１５３ａを備えることができる。ブリッジ電極１５０の第３部分１５３の凹凸１５３ａは、ブリッジ電極１５０の第３部分１５３の上部面から突出する複数の突出部を含むことができる。
第１２実施形態と比較するとき、第３実施形態は、ブリッジ電極１５０の第１部分乃至第３部分１５１，１５２，１５３のそれぞれの厚さが全て同一であるという点で相違する。
図２１は、実施形態に係る発光素子を含んだ発光素子パッケージの一実施形態を示す図である。
一実施形態に係る発光素子パッケージ４００は、ボディー３１０と、前記ボディー３１０に配置された第１リードフレーム４２１及び第２リードフレーム４２２と、前記ボディー３１０に配置されて、前記第１リードフレーム４２１及び第２リードフレーム４２２と電気的に接続される上述した各実施形態に係る発光素子（２００；３００）と、前記キャビティに形成されたモールディング部４４０とを含む。前記ボディー３１０にはキャビティを形成することができる。発光素子（２００；３００）は、上述したように、直列または並列接続された複数個の発光セルが一つのチップとして形成されたものである。
前記ボディー３１０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てもよい。前記ボディー３１０が金属材質などの導電性物質からなると、図示していないが、前記ボディー３１０の表面に絶縁層がコーティングされて、前記第１、２リードフレーム４２１，４２２間の電気的短絡を防止することができる。
前記第１リードフレーム４２１及び第２リードフレーム４２２は互いに電気的に分離され、前記発光素子（２００；３００）に電流を供給する。また、前記第１リードフレーム４２１及び第２リードフレーム４２２は、前記発光素子（２００；３００）から発生した光を反射させて光効率を増加させることができ、前記発光素子（２００；３００）から発生した熱を外部に排出させることもできる。
前記発光素子（２００；３００）は、前記ボディー３１０上に配置されるか、又は前記第１リードフレーム４２１または第２リードフレーム４２２上に配置されてもよい。本実施形態では、第１リードフレーム４２１と発光素子（２００；３００）が直接通電され、第２リードフレーム４２２と前記発光素子（２００；３００）はワイヤ４３０を介して接続されている。発光素子（２００；３００）は、ワイヤボンディング方式以外に、フリップチップ方式またはダイボンディング方式などによりリードフレーム４２１，４２２と接続されていてもよい。
前記モールディング部４４０は、前記発光素子（２００；３００）を包囲して保護することができる。また、前記モールディング部４４０上には蛍光体４５０が含まれて、前記発光素子（２００；３００）から放出される光の波長を変化させることができる。
蛍光体４５０は、ガーネット（Ｇａｒｎｅｔ）系蛍光体、シリケート（Ｓｉｌｉｃａｔｅ）系蛍光体、ナイトライド（Ｎｉｔｒｉｄｅ）系蛍光体、またはオキシナイトライド（Ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）系蛍光体を含むことができる。
例えば、前記ガーネット系蛍光体は、ＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋）またはＴＡＧ（Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋）であってもよく、前記シリケート系蛍光体は、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｃａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋であってもよく、前記ナイトライド系蛍光体は、ＳｉＮを含むＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋であってもよく、前記オキシナイトライド系蛍光体は、ＳｉＯＮを含むＳｉ６−ｘＡｌｘＯｘＮ８−ｘ：Ｅｕ２＋（０＜ｘ＜６）であってもよい。
前記発光素子（２００；３００）から放出された第１波長領域の光が、前記蛍光体４５０によって励起されて第２波長領域の光に変換され、前記第２波長領域の光は、レンズ（図示せず）を通過しながら光経路が変更され得る。
実施形態に係る発光素子パッケージは、複数個が基板上にアレイされ、前記発光素子パッケージの光経路上に光学部材である導光板、プリズムシート、拡散シートなどを配置することができる。このような発光素子パッケージ、基板、光学部材はライトユニットとして機能することができる。更に他の実施形態は、上述した実施形態に記載された半導体発光素子または発光素子パッケージを含む表示装置、指示装置、照明システムで具現することができ、例えば、照明システムはランプ、街灯を含むことができる。
以下では、上述した発光素子または発光素子パッケージが配置された照明システムの一実施形態として、ヘッドランプ及びバックライトユニットを説明する。
図２２は、実施形態に係る発光素子または発光素子パッケージが配置されたヘッドランプの一実施形態を示す図である。
図２２を参照すると、実施形態に係る発光素子または発光素子パッケージが配置された発光モジュール７１０から放出された光が、リフレクタ７２０及びシェード７３０で反射された後、レンズ７４０を透過して車体の前方に向かうことができる。
前記発光モジュール７１０は、回路基板上に発光素子が複数個搭載されていてもよく、これに限定されない。
図２３は、実施形態に係る発光素子パッケージが配置された表示装置の一実施形態を示す図である。
図２３を参照すると、実施形態に係る表示装置８００は、発光モジュール８３０，８３５と、ボトムカバー８１０上の反射板８２０と、前記反射板８２０の前方に配置され、前記発光モジュールから放出される光を表示装置の前方にガイドする導光板８４０と、前記導光板８４０の前方に配置される第１プリズムシート８５０及び第２プリズムシート８６０と、前記第２プリズムシート８６０の前方に配置されるパネル８７０と、前記パネル８７０の前方に配置されるカラーフィルター８８０とを含んでなる。
発光モジュールは、回路基板８３０上の上述した発光素子パッケージ８３５を含んでなる。ここで、回路基板８３０としてはＰＣＢなどを使用することができ、発光素子パッケージ８３５は、実施形態のいずれか一つであってもよい。
前記ボトムカバー８１０は、表示装置８００内の構成要素を収納することができる。前記反射板８２０は、同図のように別途の構成要素として設けてもよく、前記導光板８４０の後面や前記ボトムカバー８１０の前面に反射度の高い物質でコーティングする形態で設けることも可能である。
ここで、反射板８２０は、反射率が高く、超薄型に使用可能な素材を使用することができ、ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ；ＰＥＴ）を使用することができる。
導光板８４０は、発光素子パッケージモジュールから放出される光を散乱させて、その光が液晶表示装置の画面の全領域にわたって均一に分布するようにする。したがって、導光板８４０は、屈折率及び透過率の良い材料からなり、ポリメチルメタクリレート（ＰｏｌｙＭｅｔｈｙｌＭｅｔｈＡｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）、またはポリエチレン（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ；ＰＥ）などで形成することができる。そして、導光板が省略されて、反射シート８２０上の空間で光が伝達されるエアガイド方式も可能である。
前記第１プリズムシート８５０は、支持フィルムの一面に、透光性かつ弾性を有する重合体材料で形成され、前記重合体は、複数個の立体構造が反復して形成されたプリズム層を有することができる。ここで、前記複数個のパターンは、図示のように、山と谷が反復的にストライプ状に備えられてもよい。
前記第２プリズムシート８６０における支持フィルムの一面の山と谷の方向は、前記第１プリズムシート８５０内の支持フィルムの一面の山と谷の方向と垂直をなすことができる。これは、発光モジュールと反射シートから伝達された光を前記パネル８７０の全方向に均一に分散させるためである。
本実施形態において、前記第１プリズムシート８５０と第２プリズムシート８６０が光学シートを構成するが、前記光学シートは、他の組み合わせ、例えば、マイクロレンズアレイからなってもよく、拡散シートとマイクロレンズアレイとの組み合わせ、または一つのプリズムシートとマイクロレンズアレイとの組み合わせなどからなってもよい。
前記パネル８７０としては液晶表示パネル（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）を配置してもよいが、液晶表示パネル以外に、光源を必要とする他の種類のディスプレイ装置を備えてもよい。
前記パネル８７０は、ガラスボディー同士間に液晶が位置し、光の偏光性を用いるために偏光板を両ガラスボディーに載せた状態となっている。ここで、液晶は、液体と固体の中間的な特性を有するもので、液体のように流動性を有する有機分子である液晶が、結晶のように規則的に配列された状態を有し、前記分子配列が外部電界によって変化する性質を用いて画像を表示する。
表示装置に使用される液晶表示パネルは、アクティブマトリックス（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）方式であって、各画素に供給される電圧を調節するスイッチとしてトランジスタを使用する。
前記パネル８７０の前にはカラーフィルター８８０が備えられて、前記パネル８７０から投射された光を、それぞれの画素ごとに赤色、緑色及び青色の光のみを透過することで画像を表現することができる。
以上で各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一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定されるものではない。さらに、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、本発明の属する分野における通常の知識を有する者によって、他の実施形態に対しても組み合わせ又は変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせと変形に関する内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。
１００ 発光セル
１１０ 基板
１２０ 発光構造物
１２２ 第１導電型半導体層
１２４ 活性層
１２６ 第２導電型半導体層
１３０ 第１電極
１４０ 第２電極
１５０ ブリッジ電極
１５１ 第１部分
１５２ 第２部分
１５３ 第３部分
１６０ 絶縁層
２００Ａ〜２００Ｃ、３００Ａ〜３００Ｄ 発光素子
３１０ パッケージボディー
４２１、４２２ 第１、２リードフレーム
４３０ ワイヤ
４４０ モールディング部
４５０ 蛍光体
７１０ 発光モジュール
７２０ リフレクタ
７３０ シェード
８００ 表示装置
８１０ ボトムカバー
８２０ 反射板
８４０ 導光板
８５０ 第１プリズムシート
８６０ 第２プリズムシート
８７０ パネル
８８０ カラーフィルター
１１０ 基板
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１２２ 第１導電型半導体層
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１４０ 第２電極
１５０ ブリッジ電極
１５１ 第１部分
１５２ 第２部分
１５３ 第３部分
１６０ 絶縁層
２００Ａ〜２００Ｃ、３００Ａ〜３００Ｄ 発光素子
３１０ パッケージボディー
４２１、４２２ 第１、２リードフレーム
４３０ ワイヤ
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４５０ 蛍光体
７１０ 発光モジュール
７２０ リフレクタ
７３０ シェード
８００ 表示装置
８１０ ボトムカバー
８２０ 反射板
８４０ 導光板
８５０ 第１プリズムシート
８６０ 第２プリズムシート
８７０ パネル
８８０ カラーフィルター
Claims (15)
- 複数個の発光セルと、
隣接する２つの発光セルを電気的に接続するブリッジ電極とを含み、
前記複数個の発光セルは、第１導電型半導体層、第２導電型半導体層、前記第１導電型半導体層と前記第２導電型半導体層との間の活性層を含む発光構造物と、前記第１導電型半導体層上の第１電極と、前記第２導電型半導体層上の第２電極とをそれぞれ含み、
前記ブリッジ電極は、前記第１電極または前記第２電極よりも厚い部分を有する、発光素子。 - 前記ブリッジ電極の幅が、前記第１電極または前記第２電極の幅よりも大きい、請求項１に記載の発光素子。
- 前記発光構造物は、一部がエッチングされて、前記第１導電型半導体層を露出するエッチング領域を含み、前記第１電極は、露出された前記第１導電型半導体層上に配置された、請求項１又は２に記載の発光素子。
- 前記ブリッジ電極は、隣接する２つの発光セルのいずれか一方の発光セルの第１電極と接する第１部分と、他方の発光セルの第２電極と接する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間の第３部分とを含む、請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
- 前記ブリッジ電極は、前記第３部分の厚さが最も大きい、請求項４に記載の発光素子。
- 前記第３部分は、隣接する２つの発光セルの間に配置される、請求項４に記載の発光素子。
- 前記ブリッジ電極は、前記第１部分または前記第２部分において、それぞれ前記第１電極または前記第２電極と高さが同一である、請求項４に記載の発光素子。
- 前記ブリッジ電極は、隣接する２つの発光セルの間に複数個存在する、請求項４に記載の発光素子。
- 前記第１部分の一部が前記第１電極の上部に配置され、前記第２部分の一部が前記第２電極の上部に配置される、請求項４に記載の発光素子。
- 前記ブリッジ電極は、前記第１部分と前記第３部分との間及び前記第２部分と前記第３部分との間に配置される第４部分をさらに含み、
前記第４部分の厚さが、前記第１部分、前記第２部分または前記第３部分のそれぞれの厚さよりも小さい、請求項４に記載の発光素子。 - 前記第１電極及び前記第２電極は第１方向の長手方向を有し、前記複数個のブリッジ電極は、前記第１方向と異なる第２方向の長手方向をそれぞれ有する、請求項８に記載の発光素子。
- 前記複数の発光セルの下に配置される基板と、
隣接する発光セルの間に位置する前記基板の上部面の一領域に形成される第１凹凸とをさらに含む、請求項４ないし１１のいずれかに記載の発光素子。 - 前記ブリッジ電極の第３部分は、前記隣接する発光セルの間に位置する前記基板の上部面の前記一領域上に配置され、
前記ブリッジ電極の第３部分の上部面には、前記第１凹凸に対応する第２凹凸が形成される、請求項１２に記載の発光素子。 - 前記基板の上部面を基準として前記ブリッジ電極の第３部分の上部面の高さは、前記ブリッジ電極の第１部分の上部面の高さよりも低いか、または同一である、請求項１２に記載の発光素子。
- 前記発光セルと前記ブリッジ電極との間に配置される絶縁層をさらに含む、請求項１ないし１４のいずれかに記載の発光素子。
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