JP2015076617A - 発光素子、それを含む発光素子パッケージ及びパッケージを含む照明装置 - Google Patents

発光素子、それを含む発光素子パッケージ及びパッケージを含む照明装置 Download PDF

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Abstract

【課題】優れた放熱特性及び改善された発光効率を有する発光素子、それを含む発光素子パッケージ及びパッケージを含む照明装置を提供する。
【解決手段】基板１１０と、基板の下に配置され、第１導電型半導体層１２２、活性層１２４及び第２導電型半導体層１２６を含む発光構造物１２０と、サブマウント１４０と、サブマウント上に互いに電気的に離隔して配置された第１及び第２金属パッド１５２，１５４と、第１導電型半導体層と第１金属パッドとの間に配置された第１バンプ１６２−１，１６２−２と、第２導電型半導体層と第２金属パッドとの間に配置された第２バンプ１６４−１とを含み、第１導電型半導体層及び活性層が配置された複数のアクティブ領域は、互いに離隔した平面形状を有する。
【選択図】図３

Description

実施形態は、発光素子、それを含む発光素子パッケージ及びパッケージを含む照明装置に関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、化合物半導体の特性を用いて電気を赤外線または光に変換させて信号をやり取りしたり、光源として使用される半導体素子の一種である。
ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体（ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ−Ｖ ｎｉｔｒｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）は、物理的及び化学的特性により、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザーダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子の核心素材として脚光を浴びている。
このような発光ダイオードは、白熱灯と蛍光灯などの既存の照明器具に使用される水銀（Ｈｇ）のような環境有害物質が含まれていないので環境性に優れ、長寿命及び低電力消費特性などのような長所があるので、既存の光源を代替している。
図１Ａ及び図１Ｂは、既存の発光素子の平面図を示す。
図１Ａに示された既存の発光素子は、ｎ型半導体層１０、アクティブ（ａｃｔｉｖｅ）領域２０、ｐ型バンプ３０−１，３０−２，３０−３及びｎ型バンプ４０で構成され、図１Ｂに示された既存の発光素子は、ｎ型半導体層１０、アクティブ領域２２、ｐ型バンプ３０−１〜３０−５及びｎ型バンプ４０−１〜４０−４で構成される。
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、既存の発光素子において、複数のアクティブ領域２０，２２は互いに離隔せずに接して配置される。この場合、アクティブ領域２０，２２の接する部分５０，５２，５４，５６，５８，６０において放熱特性が悪化するという問題がある。
実施形態は、優れた放熱特性及び改善された発光効率を有する発光素子、それを含む発光素子パッケージ及びパッケージを含む照明装置を提供する。
実施形態に係る発光素子は、基板と；前記基板の下に配置され、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；サブマウントと；前記サブマウント上に互いに電気的に離隔して配置された第１及び第２金属パッドと；前記第１導電型半導体層と前記第１金属パッドとの間に配置された第１バンプと；前記第２導電型半導体層と前記第２金属パッドとの間に配置された第２バンプと；を含み、前記第１導電型半導体層及び前記活性層が配置された複数のアクティブ領域は互いに離隔した平面形状を有することができる。
前記複数のアクティブ領域が互いに離隔した距離は、６０μｍ〜３００μｍであってもよい。
前記複数のアクティブ領域は、前記発光素子のエッジから１０μｍ〜１００μｍの距離だけ離隔することができる。
前記複数のアクティブ領域が前記発光素子のエッジから離隔した距離は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
前記第２バンプは、前記複数のアクティブ領域の間に配置された平面形状を有することができる。
前記第２バンプは複数個であり、前記複数個の第２バンプは、十字状に配置された平面形状を有するか、または三角形状に配置された平面形状を有することができる。
前記第１バンプは円形の平面形状を有することができ、前記第２バンプは円形の平面形状を有することができる。
前記発光素子は、前記第２バンプと前記第２導電型半導体層との間に配置された反射層をさらに含むことができる。
または、前記発光素子は、前記アクティブ領域を取り囲む環状の平面形状を有する反射層をさらに含むことができる。
前記複数のアクティブ領域は、互いに等間隔または互いに異なる間隔で離隔して配置された平面形状を有することができる。
前記複数のアクティブ領域は、前記発光素子の周縁に配置された平面形状を有することができる。
前記発光素子は多角形の平面形状を有することができる。前記アクティブ領域は、前記多角形の角部付近または前記多角形の中央のうち少なくとも１箇所に配置することができる。
前記活性層は、１００ｎｍ〜２８０ｎｍの波長帯域の光を放出することができる。
他の実施形態に係る発光素子パッケージは、ヘッダーと；前記ヘッダー上に配置されてキャビティを形成する側壁部と；前記ヘッダー上で前記キャビティ内に配置された請求項１に記載の前記発光素子の前記第１及び第２金属パッドと電気的にそれぞれ接続される第１及び第２ワイヤと；前記第１及び第２ワイヤを介して前記第１及び第２金属パッドとそれぞれ電気的に接続される第１及び第２リード線と；前記キャビティに充填されて前記発光素子を包囲するように配置されたモールディング部材と；を含むことができる。
更に他の実施形態に係る照明装置は、前記発光素子パッケージと；前記発光素子パッケージから提供される光を拡散、散乱または励起させるカバーと；を含むことができる。
実施形態に係る発光素子及びそれを含む発光素子パッケージは、アクティブ領域が多角形の平面形状の中央よりは角部に配置されることによって、光度が向上して発光効率を改善することができ、複数のアクティブ領域が、互いに離隔して重なった部分なしに配置された平面形状を有するので、放熱特性に優れる。
下記の図面を参照して実施形態について詳細に説明する。ただし、図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付する。
既存の発光素子の平面図である。 既存の発光素子の平面図である。 実施形態に係る発光素子の平面図である。 図２に示されたＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図である。 他の実施形態に係る発光素子の平面図である。 他の実施形態に係る発光素子の平面図である。 図４Ａに示されたＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面図である。 他の実施形態に係る発光素子の平面図である。 他の実施形態に係る発光素子の平面図である。 他の実施形態に係る発光素子の平面図である。 既存の発光素子における放熱を撮影した写真である。 既存の発光素子における放熱を撮影した写真である。 実施形態の発光素子における放熱を撮影した写真である。 実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための工程断面図である。 実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための工程断面図である。 実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための工程断面図である。 実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための工程断面図である。 実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための工程断面図である。 実施形態に係る発光素子パッケージの断面図である。 実施形態に係る発光素子パッケージを含む表示装置を示す図である。 実施形態に係る発光素子パッケージを含むヘッドランプを示す図である。 実施形態に係る発光素子または発光素子パッケージを含む照明装置を示す図である。
以下、本発明を具体的に説明するために実施形態を挙げて説明し、発明に対する理解を助けるために、添付の図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明に係る実施形態は、様々な形態に変形可能であり、本発明の範囲が、以下に詳述する実施形態に限定されるものと解釈されてはならない。本発明の実施形態は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
本発明に係る実施形態の説明において、各構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の「上（上部）または下（下部）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合において、上（上部）または下（下部）は、２つの構成要素が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触したり、一つ以上の他の構成要素が前記２つの構成要素の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されることを全て含む。また、「上（上部）」または「下（下部）」と表現される場合、一つの構成要素を基準にして上側方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。
また、以下で使用される「第１」及び「第２」、「上部」及び「下部」などのような関係的用語は、かかる実体または要素間のいかなる物理的又は論理的関係、または順序を必ず要求したり、内包したりすることなく、ある一つの実体または要素を他の実体または要素と区別するためにのみ用いることもできる。
図面において、各層の厚さや大きさは、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、又は概略的に図示されている。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全的に反映するものではない。
図２は、実施形態に係る発光素子１００Ａの平面図を示し、図３は、図２に示されたＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図を示す。
図２及び図３を参照すると、実施形態に係る発光素子１００Ａは、基板１１０、バッファ層１１２、発光構造物１２０、第１及び第２電極１３２，１３４、サブマウント１４０、保護層１４２、第１及び第２金属パッド１５２，１５４、第１バンプ１６２−１〜１６２−４及び第２バンプ１６４−１〜１６４−５を含む。説明の便宜上、図２に示された発光素子１００Ａにおいて、図３に示された第１及び第２電極１３２，１３４の図示は省略した。
基板１１０は透光性物質を含むことができる。例えば、基板１１０は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇａ２Ｏ３、ＧａＡｓまたはＳｉのうち少なくとも一つを含むことができる。
バッファ層１１２は、基板１１０と発光構造物１２０との間の熱膨張係数の差及び格子不整合を改善するために、これら１１０，１２０の間に配置することができる。バッファ層１１２は、透光性物質を含むことができ、例えば、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎ及びＧａで構成される群から選択される少なくとも一つの物質を含むことができるが、これに限定されない。また、バッファ層１１２は、単層または多層構造を有してもよい。場合によって、バッファ層１１２は省略してもよい。
発光構造物１２０は、基板１１０の下に配置され、第１導電型半導体層１２２、活性層１２４及び第２導電型半導体層１２６を含む。
第１導電型半導体層１２２は、活性層１２４の下に配置され、半導体化合物で形成することができる。ＩＩＩ−Ｖ族またはＩＩ−ＶＩ族などの化合物半導体で具現することができる。例えば、第１導電型半導体層１２２は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（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には第１導電型ドーパントがドープされてもよい。第１導電型半導体層１２２がｐ型半導体層である場合、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。
活性層１２４は、第１導電型半導体層１２２と第２導電型半導体層１２６との間に配置され、第１導電型半導体層１２２を介して注入される正孔（または、電子）と第２導電型半導体層１２６を介して注入される電子（または、正孔）とが互いに会って（再結合）、活性層１２４をなす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。活性層１２４は、単一井戸構造、多重井戸構造、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一つで形成することができる。
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することができるが、これに限定されない。井戸層は、障壁層のバンドギャップエネルギーよりも低いバンドギャップエネルギーを有する物質で形成することができる。
活性層１２４の上または／及び下には導電型クラッド層（図示せず）を形成することができる。導電型クラッド層は、活性層１２４の障壁層のバンドギャップエネルギーよりも高いバンドギャップエネルギーを有する半導体で形成することができる。例えば、導電型クラッド層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮまたは超格子構造などを含むことができる。また、導電型クラッド層は、ｎ型またはｐ型にドープされてもよい。例えば、活性層１２４は、１００ｎｍ〜４００ｎｍ、例えば、１００ｎｍ〜２８０ｎｍの紫外線波長帯域の光を放出することができる。
第２導電型半導体層１２６は、バッファ層１１２と活性層１２４との間に配置され、第２導電型ドーパントがドープされたＩＩＩ−Ｖ族またはＩＩ−ＶＩ族などの化合物半導体で具現することができる。第２導電型半導体層１２６がｎ型半導体層である場合、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、透光性物質を含むことができ、例えば、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、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＰのいずれか一つ以上を含むことができる。
第１導電型半導体層１２２はｐ型半導体層で、第２導電型半導体層１２６はｎ型半導体層で具現することができる。または、第１導電型半導体層１２２はｎ型半導体層で、第２導電型半導体層１２６はｐ型半導体層で具現してもよい。
発光構造物１２０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電極１３２は第１導電型半導体層１２２の下に配置される。第２電極１３４は、メサエッチング（Ｍｅｓａ ｅｔｃｈｉｎｇ）により露出された第２導電型半導体層１２６の下に配置される。
第１及び第２電極１３２，１３４のそれぞれは、活性層１２４から放出された光を吸収せずに反射させたり透過させたりすることができ、第１及び第２導電型半導体層１２２，１２６の下に良質に成長することができれば、いずれの物質で形成されてもよい。例えば、第１及び第２電極１３２，１３４のそれぞれは金属で形成することができ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆ及びこれらの選択的な組み合わせからなることができる。
特に、第１電極１３２は、透明伝導性酸化膜（ＴＣＯ：Ｔｒａｎｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）であってもよい。例えば、第１電極１３２は、前述した金属物質と、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）、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯのうち少なくとも一つを含むことができ、これらの材料に限定されない。
また、第１電極１３２は、オーミック特性を有する反射電極材料で単層または多層に形成することができる。もし、第１電極１３２がオーミックの役割を果たす場合、別途のオーミック層（図示せず）は形成しなくてもよい。
第２電極１３４は、オーミック接触する物質を含んでオーミックの役割を果たすことで、別途のオーミック層（図示せず）を配置しなくてもよく、別途のオーミック層が第２電極１３４と第２導電型半導体層１２６との間に配置されてもよい。
一方、サブマウント１４０は、ＡｌＮ、ＢＮ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ＧａＮ、ＧａＡｓ、Ｓｉなどの半導体基板からなることができ、これに限定されず、熱伝導度に優れた半導体物質からなってもよい。また、サブマウント１４０内にツェナーダイオード形態の静電気（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）防止のための素子が含まれていてもよい。
もし、サブマウント１４０が、Ｓｉのように電気的伝導性を有する物質で具現された場合、図３に例示したように、第１及び第２金属パッド１５２，１５４とサブマウント１４０との間に保護層１４２がさらに配置されてもよい。ここで、保護層１４２は絶縁物質からなることができる。
第１及び第２金属パッド１５２，１５４は、サブマウント１４０上に互いに電気的に離隔して配置される。第１バンプ１６２−１〜１６２−４は、第１電極１３２と第１金属パッド１５２との間に配置される。第２バンプ１６４−１〜１６４−５は、第２電極１３４と第２金属パッド１５４との間に配置される。
第１電極１３２は、第１バンプ１６２−１〜１６２−４を介してサブマウント１４０上の第１金属パッド１５２に電気的に接続され、第２電極１３４は、第２バンプ１６４−１〜１６４−５を介してサブマウント１４０上の第２金属パッド１５４に電気的に接続される。
図示していないが、第１電極１３２と第１バンプ１６２−１〜１６２−４との間に第１上部バンプ金属層（図示せず）がさらに配置され、第１金属パッド１５２と第１バンプ１６２−１〜１６２−４との間に第１下部バンプ金属層（図示せず）がさらに配置されてもよい。ここで、第１上部バンプ金属層及び第１下部バンプ金属層は、第１バンプ１６２−１〜１６２−４が位置する箇所を表示する役割を果たす。これと同様に、第２電極１３４と第２バンプ１６４−１〜１６４−５との間に第２上部バンプ金属層（図示せず）がさらに配置され、第２金属パッド１５４と第２バンプ１６４−１〜１６４−５との間に第２下部バンプ金属層（図示せず）がさらに配置されてもよい。ここで、第２上部バンプ金属層及び第２下部バンプ金属層は、第２バンプ１６４−１〜１６４−５が位置する箇所を表示する役割を果たす。
図１Ａ及び図１Ｂに例示された既存の発光素子の場合とは異なり、実施形態に係る図２及び図３に例示された発光素子１００Ａの場合、複数のアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）領域Ａ１〜Ａ４は、互いに離隔して配置された平面形状を有する。すなわち、複数のアクティブ領域Ａ１〜Ａ４は、互いに重なったり、重畳したりしない。ここで、アクティブ領域Ａ１〜Ａ４とは、第１導電型半導体層１２２及び活性層１２４が配置された領域を意味する。
図２を参照すると、第２バンプ１６４−１〜１６４−５は、複数のアクティブ領域Ａ１〜Ａ４の間に配置された平面形状を有する。すなわち、第２バンプ１６４−１はアクティブ領域Ａ１，Ａ２の間に配置され、第２バンプ１６４−２はアクティブ領域Ａ２，Ａ３の間に配置され、第２バンプ１６４−３はアクティブ領域Ａ３，Ａ４の間に配置され、第２バンプ１６４−４はアクティブ領域Ａ４，Ａ１の間に配置され、第２バンプ１６４−５はアクティブ領域Ａ２，Ａ４の間及びアクティブ領域Ａ１，Ａ３の間に配置された平面形状を有する。
複数のアクティブ領域Ａ１〜Ａ４が互いに離隔した第１距離ｄ１１〜ｄ１４が、３００μｍより大きい場合、光量が低下することがあり、６０μｍより小さい場合、第２バンプ１６４−１〜１６４−５を配置するための空間確保が難しいことがある。したがって、複数のアクティブ領域Ａ１〜Ａ４が互いに離隔した第１距離ｄ１１〜ｄ１４は、６０μｍ〜３００μｍであってもよいが、実施形態はこれに限定されない。
ここで、複数の第１距離ｄ１１〜ｄ１４は互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
また、複数のアクティブ領域Ａ１〜Ａ４のそれぞれが、発光素子１００Ａのエッジ１７２〜１７８から、１００μｍよりも大きい第２距離ｄ２１〜ｄ２４だけ離隔する場合、光量の改善効果が極めて小さく、１０μｍよりも小さい場合、発光素子１００Ａの順方向駆動電圧（Ｖｆ）が上昇することもある。したがって、複数のアクティブ領域Ａ１〜Ａ４のそれぞれが発光素子１００Ａのエッジ１７２〜１７８から離隔した第２距離ｄ２１〜ｄ２４は、１０μｍ〜１００μｍであればよい。すなわち、アクティブ領域Ａ１，Ａ４が発光素子１００Ａのエッジ１７２から離隔した第２距離ｄ２１、アクティブ領域Ａ３，Ａ４が発光素子１００Ａのエッジ１７４から離隔した第２距離ｄ２２、アクティブ領域Ａ２，Ａ３が発光素子１００Ａのエッジ１７６から離隔した第２距離ｄ２３及びアクティブ領域Ａ１，Ａ２が発光素子１００Ａのエッジ１７８から離隔した第２距離ｄ２４のそれぞれは、１０μｍ〜１００μｍであってもよいが、実施形態はこれに限定されない。
ここで、複数の第２距離ｄ２１〜ｄ２４は互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
また、複数のアクティブ領域Ａ１〜Ａ４は、互いに等間隔に離隔しながら発光素子１００Ａの周縁に配置された平面形状を有することができる。すなわち、図２を参照すると、アクティブ領域Ａ１，Ａ２が離隔した第１距離ｄ１１と、アクティブ領域Ａ２，Ａ３が離隔した第１距離ｄ１２と、アクティブ領域Ａ３，Ａ４が離隔した第１距離ｄ１３及びアクティブ領域Ａ４，Ａ１が離隔した第１距離ｄ１４は、互いに同一であってもよいが、実施形態はこれに限定されない。他の実施形態によれば、複数の第１距離ｄ１１〜ｄ１４は互いに異なっていてもよい。図１Ａ及び図１Ｂに例示された既存の発光素子において、アクティブ領域２０，２２は発光素子の中心に位置する反面、図２に例示された実施形態の発光素子１００Ａにおいて、アクティブ領域は発光素子１００Ａの周縁に配置される。
図４Ａ及び図４Ｂは、他の実施形態に係る発光素子１００Ｂ１，１００Ｂ２の平面図を示し、図５は、図４Ａに示されたＢ−Ｂ’線に沿って切断した断面図を示す。図４Ａに示された発光素子１００Ｂ１において、図５に示された第１及び第２電極１３２，１３４の図示は省略した。
図２及び図３に例示された発光素子１００Ａとは異なり、図４Ａ、図４Ｂ及び図５に例示された発光素子１００Ｂ１，１００Ｂ２は反射層１８０をさらに含む。その他には、図４Ａ、図４Ｂ及び図５に例示された発光素子１００Ｂ１，１００Ｂ２は、図２及び図３に例示された発光素子１００Ａとそれぞれ同一であるので、同一部分については重複説明を省略する。
図４Ａ、図４Ｂ及び図５を参照すると、発光素子１００Ｂ１，１００Ｂ２は、基板１１０、バッファ層１１２、発光構造物１２０、第１及び第２電極１３２，１３４、サブマウント１４０、保護層１４２、第１及び第２金属パッド１５２，１５４、第１バンプ１６２−１〜１６２−４、第２バンプ１６４−１〜１６４−５、及び反射層１８０を含む。
図４Ａ及び図５に示すように、反射層１８０は、第２バンプ１６４−１〜１６４−５と第２導電型半導体層１２６との間に配置することができる。または、図４Ｂに示された発光素子１００Ｂ２でのように、反射層１８０は、アクティブ領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を取り囲む環状の平面形状をもって第２導電型半導体層１２６上に配置されてもよい。
反射層１８０は、活性層１２４から放出された光を反射させて発光効率を改善する役割を果たす。反射層１８０は、光を反射することができる反射性物質からなることができる。例えば、反射層１８０は、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）及びこれらのうち２つ以上の合金で構成された物質のうち、単層または複数の層で形成することができる。
図６Ａ乃至図６Ｃは、更に他の実施形態に係る発光素子１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅの平面図を示す。
前述した図２、図４Ａ及び図４Ｂに例示された発光素子１００Ａ，１００Ｂ１，１００Ｂ２において、第１バンプ１６２−１〜１６２−４の個数は４個であり、第２バンプ１６４−１〜１６４−５の個数は５個であり、発光素子１００Ａの平面形状は四角形であるが、実施形態はこれに限定されない。
すなわち、発光素子１００Ｃ〜１００Ｅは、四角形以外にも様々な多角形の平面形状を有することができ、第１及び第２バンプのそれぞれの個数は多様に変更することができる。また、アクティブ領域は、多角形の角部付近または多角形の中央のうち少なくとも１箇所に配置することができる。
例えば、図６Ａに例示したように、発光素子１００Ｃは三角形の平面形状を有し、アクティブ領域Ａ１，Ａ２，Ａ３は三角形の角部付近に配置することができる。この場合、第１バンプ１６２の個数は３個であり、第２バンプ１６４の個数は３個であるが、実施形態はこれに限定されない。
または、図６Ｂに例示したように、発光素子１００Ｄは五角形の平面形状を有し、アクティブ領域Ａ１〜Ａ５は五角形の角部付近に配置され、アクティブ領域Ａ６は五角形の中央に配置されてもよい。この場合、第１バンプ１６２の個数は６個であり、第２バンプ１６４の個数は５個であるが、実施形態はこれに限定されない。
または、図６Ｃに例示したように、発光素子１００Ｅは六角形の平面形状を有し、アクティブ領域Ａ１〜Ａ６は六角形の角部付近に配置され、アクティブ領域Ａ７は六角形の中央に配置されてもよい。この場合、第１バンプ１６２の個数は７個であり、第２バンプ１６４の個数は８個であるが、実施形態はこれに限定されない。
前述した実施形態でのように、発光素子１００Ａ〜１００Ｅにおいてアクティブ領域を多角形の平面形状の中央よりは角部に配置することによって、光度を向上させることができる。
例えば、アクティブ領域が多角形の平面形状の一方に偏って配置される、例えば図１Ｂと比較するとき、実施形態でのようにアクティブ領域を角部に均一に分散配置する場合、光度を向上させることができる。
また、発光素子の限定された平面の大きさにおいて、アクティブ領域に配置される第１バンプの数が増加するほど放熱特性を改善することができる。すなわち、アクティブ領域の数が多いほど放熱特性を改善することができる。しかし、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、アクティブ領域２０，２２の重なった部分５０〜６０で放熱が低下する現象が発生する。
実施形態によれば、図２、図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ乃至図６Ｃに例示したように、複数のアクティブ領域Ａ１〜Ａ７が、互いに離隔して、重なった部分５０〜６０なしに配置された平面形状を有するので、放熱特性を改善することができる。
図７Ａ乃至図７Ｃは、既存及び実施形態の発光素子における放熱を撮影した写真である。すなわち、図７Ａ及び図７Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂに示された既存の発光素子の平面写真をそれぞれ示し、図７Ｃは、図２に例示された実施形態の発光素子１００Ａの平面写真を示す。
図７Ａ乃至図７Ｃを参照すると、既存の発光素子よりも実施形態の発光素子から遥かに多い熱が放出されることがわかる。
以下、前述した実施形態に係る発光素子の製造方法を図８Ａ乃至図８Ｅを参照して、次のように説明するが、これに限定されずに、実施形態に係る発光素子は多様な方法により製造できることは勿論である。
図８Ａ乃至図８Ｅは、実施形態に係る発光素子１００Ａの製造方法を説明するための工程断面図を示す。
図８Ａを参照すると、基板１１０を準備する。透光性物質で基板１１０を準備することができ、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇａ２Ｏ３、ＧａＡｓまたはＳｉのうち少なくとも一つで基板１１０を準備することができる。
基板１１０上にバッファ層１１２と発光構造物１２０を形成する。透光性物質によりバッファ層１１２を形成することができる。バッファ層１１２は、例えば、Ａｌ、Ｉｎ、Ｎ及びＧａで構成される群から選択される少なくとも一つの物質により形成することができるが、これに限定されない。また、バッファ層１１２は、単層または多層構造の形態で形成してもよく、場合によって、バッファ層１１２の形成は省略してもよい。
発光構造物１２０として、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をバッファ層１１２上に順次形成する。
まず、第２導電型半導体層１２６をバッファ層１１２上に形成することができる。第２導電型半導体層１２６は、第２導電型ドーパントがドープされたＩＩＩ−Ｖ族またはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体で具現することができ、第２導電型半導体層１２６がｎ型半導体層である場合、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、例えば、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用いて形成することができる。第２導電型半導体層１２６は、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。
活性層１２４を第２導電型半導体層１２６上に形成する。活性層１２４は、単一井戸構造、多重井戸構造、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造、量子線構造、または量子点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、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することができるが、これに限定されない。井戸層は、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。
活性層１２４の上または／及び下に導電型クラッド層（図示せず）をさらに形成することができる。導電型クラッド層は、活性層１２４の障壁層のバンドギャップエネルギーよりも高いバンドギャップエネルギーを有する半導体で形成することができる。例えば、導電型クラッド層は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮまたは超格子構造などで形成することができる。また、導電型クラッド層は、ｎ型またはｐ型にドープされてもよい。
第１導電型半導体層１２２を活性層１２４上に形成する。第１導電型半導体層１２２は、ＩＩＩ−Ｖ族またはＩＩ−ＶＩ族などの化合物半導体を用いて形成することができ、第１導電型ドーパントがドープされてもよい。第１導電型半導体層１２２がｐ型半導体層である場合、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。第１導電型半導体層１２２は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体物質を用いて形成することができる。
次に、図８Ｂを参照すると、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の一部をメサエッチングして第２導電型半導体層１２６を露出させる。
次に、図８Ｃを参照すると、第１導電型半導体層１２２上に第１電極１３２を形成する一方、露出した第２導電型半導体層１２６上に第２電極１３４を形成する。第１及び第２電極１３２，１３４のそれぞれは、例えば、金属で形成することができ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆ及びこれらの選択的な組み合わせからなることができる。
特に、第１電極１３２は、透明伝導性酸化膜（ＴＣＯ）で形成してもよい。例えば、第１電極１３２は、前述した金属物質と、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＺＴＯ、ＩＡＺＯ、ＩＧＺＯ、ＩＧＴＯ、ＡＺＯ、ＡＴＯ、ＧＺＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯのうち少なくとも一つにより形成することができ、これらの材料に限定しない。
また、第１電極１３２は、オーミック特性を有する反射電極材料で単層または多層に形成することができる。もし、第１電極１３２がオーミックの役割を果たす場合、別途のオーミック層（図示せず）は形成しなくてもよい。
また、第２電極１３４は、オーミック接触する物質を含んでオーミックの役割を果たすことで、別途のオーミック層（図示せず）を配置しなくてもよく、別途のオーミック層が第２電極１３４と第２導電型半導体層１２６との間に配置されてもよい。
一方、図８Ｄを参照すると、図８Ａ乃至図８Ｃに示された工程が行われる間、別個の工程によって、サブマウント１４０上に第１及び第２金属パッド１５２，１５４を形成することができる。サブマウント１４０は、ＡｌＮ、ＢＮ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ＧａＮ、ＧａＡｓ、Ｓｉなどの半導体基板からなることができ、これに限定されず、熱伝導度に優れた半導体物質からなってもよい。
もし、サブマウント１４０がＳｉからなる場合、第１及び第２金属パッド１５２，１５４を形成する前にサブマウント１４０の上部に保護層１４２を形成することができる。なぜなら、伝導性を有するシリコンサブマウント１４０上で第１及び第２金属パッド１５２，１５４を電気的に絶縁させなければならないからである。保護層１４２は絶縁物質により形成することができる。
その後、図８Ｅを参照すると、第１及び第２金属パッド１５２，１５４の上部に第１バンプ１６２−１，１６２−２及び第２バンプ１６４−１をそれぞれ形成する。
その後、基板１１０がトップ側に配置されるように回転させた後、図８Ｅに示した結果物と結合させる。このとき、第１バンプ１６２−１，１６２−２によって第１電極１３２と第１金属パッド１５２とが結合され、第２バンプ１６４−１によって第２電極１３４と第２金属パッド１５４とが結合される。
図９は、実施形態に係る発光素子パッケージ２００の断面図である。
実施形態に係る発光素子パッケージ２００は、発光素子１００Ａ、ヘッダー２１０、接着部２２０、第１及び第２リード（ｌｅａｄ）線２３２，２３４、第１及び第２ワイヤ２４２，２４４、側壁部２５０及びモールディング部材２６０を含む。発光素子１００Ａは、図２及び図３に例示された発光素子であって、同一の参照符号を使用して、これについての詳細な説明を省略する。図２及び図３に例示された発光素子１００Ａ以外に、図４Ａ乃至図６Ｃに例示された発光素子１００Ｂ１〜１００Ｅのいずれか一つが、図９に例示されたように発光素子パッケージ２００として具現されてもよいことは勿論である。
サブマウント１４０はヘッダー２１０上に配置される。例えば、サブマウント１４０は、接着部２２０によってヘッダー２１０に連結することができる。接着部２２０は、ソルダまたはペーストの形態であってもよい。
側壁部２５０は、ヘッダー２１０上に配置されてキャビティを形成する。発光素子１００Ａは、ヘッダー２１０上でキャビティ内に配置されるように形成することができる。
発光素子１００Ａの第１及び第２金属パッド１５２，１５４は、第１及び第２ワイヤ２４２，２４４にそれぞれ電気的に接続される。第１及び第２リード線２３２，２３４は、第１及び第２ワイヤ２４２，２４４を介して第１及び第２金属パッド１５２，１５４と電気的にそれぞれ接続される。したがって、互いに電気的に分離される一対のリード線２３２，２３４を介して発光素子１００Ａに電源が提供される。
モールディング部材２６０は、側壁部２５０によって形成されたパッケージ２００のキャビティに充填されて、発光素子１００Ａを包囲して保護することができる。また、モールディング部材２６０は、蛍光体を含むことで、発光素子１００Ａから放出された光の波長を変化させることができる。
他の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、発光素子パッケージから放出される光の経路上に、光学部材である導光板、プリズムシート、拡散シート、蛍光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、バックライトユニットとして機能したり、または照明ユニットとして機能することができ、例えば、照明システムは、バックライトユニット、照明ユニット、指示装置、ランプ、街灯を含むことができる。
図１０は、実施形態に係る発光素子パッケージを含む表示装置８００を示す。
図１０を参照すると、表示装置８００は、ボトムカバー８１０と、ボトムカバー８１０上に配置される反射板８２０と、光を放出する発光モジュール８３０，８３５と、反射板８２０の前方に配置され、発光モジュール８３０，８３５から発散される光を表示装置の前方に案内する導光板８４０と、導光板８４０の前方に配置されるプリズムシート８５０，８６０を含む光学シートと、光学シートの前方に配置されるディスプレイパネル８７０と、ディスプレイパネル８７０と接続され、ディスプレイパネル８７０に画像信号を供給する画像信号出力回路８７２と、ディスプレイパネル８７０の前方に配置されるカラーフィルター８８０とを含むことができる。ここでボトムカバー８１０、反射板８２０、発光モジュール８３０，８３５、導光板８４０、及び光学シートはバックライトユニット（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）をなすことができる。
発光モジュールは、基板８３０上に実装される発光素子パッケージ８３５を含むことができる。ここで、基板８３０としてはＰＣＢなどを使用することができる。発光素子パッケージ８３５は、図９に示された実施形態に係る発光素子パッケージ２００であってもよい。
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。そして、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、導光板８４０の後面やボトムカバー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、超薄型で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（ＰＥＴ：ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）を使用することができる。
そして、導光板８４０は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：ＰｏｌｙＭｅｔｈｙｌＭｅｔｈＡｃｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ＰＣ：ＰｏｌｙＣａｒｂｏｎａｔｅ）、またはポリエチレン（ＰＥ：ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ）などで形成することができる。
そして、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することができ、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、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。
そして、第２プリズムシート８６０において支持フィルムの一面の山と谷の方向は、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ディスプレイパネル８７０の全面に均一に分散させるためである。
そして、図示していないが、導光板８４０と第１プリズムシート８５０との間に拡散シートが配置されてもよい。拡散シートは、ポリエステルとポリカーボネート系列の材料からなることができ、バックライトユニットから入射された光を、屈折及び散乱を通じて光投射角を最大に広げることができる。そして、拡散シートは、光拡散剤を含む支持層と、光出射面（第１プリズムシート方向）及び光入射面（反射シート方向）に形成され、光拡散剤を含んでいない第１レイヤー及び第２レイヤーと、を含むことができる。
実施形態において、拡散シート、第１プリズムシート８５０、及び第２プリズムシート８６０が光学シートを構成するが、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。
ディスプレイパネル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表示装置を備えてもよい。
図１１は、実施形態に係る発光素子パッケージを含むヘッドランプ（ｈｅａｄ ｌａｍｐ）９００を示す。
図１１を参照すると、ヘッドランプ９００は、発光モジュール９０１、リフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）９０２、シェード９０３、及びレンズ９０４を含む。
発光モジュール９０１は、基板（図示せず）上に配置される複数の発光素子パッケージ（図示せず）を含むことができる。このとき、発光素子パッケージは、図９に示された実施形態に係る発光素子パッケージ２００であってもよい。
リフレクタ９０２は、発光モジュール９０１から照射される光９１１を一定の方向、例えば、前方９１２に反射させる。
シェード９０３は、リフレクタ９０２とレンズ９０４との間に配置され、リフレクタ９０２により反射されてレンズ９０４に向かう光の一部を遮断または反射して、設計者の所望の配光パターンをなすようにする部材であって、シェード９０３の一側部９０３−１と他側部９０３−２は互いに異なる高さを有することができる。
発光モジュール９０１から照射される光は、リフレクタ９０２及びシェード９０３で反射された後、レンズ９０４を透過して車体の前方に向かうことができる。レンズ９０４は、リフレクタ９０２により反射された光を前方に屈折させることができる。
図１２は、実施形態に係る発光素子または発光素子パッケージを含む照明装置１０００を示す。
図１２を参照すると、照明装置１０００は、カバー１１００、光源モジュール１２００、放熱体１４００、電源提供部１６００、内部ケース１７００、及びソケット１８００を含むことができる。また、実施形態に係る照明装置１０００は、部材１３００及びホルダー１５００のいずれか一つ以上をさらに含むことができる。
光源モジュール１２００は、図２乃至図６Ｃに例示された発光素子１００Ａ〜１００Ｅ、または図９に示された発光素子パッケージ２００を含むことができる。
カバー１１００は、バルブ（ｂｕｌｂ）または半球の形状であってもよく、中空の内部を有し、一部分が開口した形状とすることができる。カバー１１００は、光源モジュール１２００と光学的に結合可能である。例えば、カバー１１００は、光源モジュール１２００から提供される光を拡散、散乱または励起させることができる。カバー１１００は一種の光学部材であってもよい。カバー１１００は放熱体１４００と結合可能である。カバー１１００は、放熱体１４００と結合する結合部を有することができる。
カバー１１００の内面には乳白色の塗料をコーティングすることができる。乳白色の塗料は、光を拡散させる拡散材を含むことができる。カバー１１００の内面の表面粗さは、カバー１１００の外面の表面粗さよりも大きく形成することができる。これは、光源モジュール１２００からの光を十分に散乱及び拡散させて外部に放出させるためである。
カバー１１００の材質は、ガラス（ｇｌａｓｓ）、プラスチック、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などであってもよい。ここで、ポリカーボネートは、耐光性、耐熱性及び強度に優れる。カバー１１００は、外部から前記光源モジュール１２００が見えるように透明であってもよいが、これに限定されるものではなく、不透明であってもよい。カバー１１００は、ブロー（ｂｌｏｗ）成形により形成することができる。
光源モジュール１２００は、放熱体１４００の一面に配置することができ、光源モジュール１２００から発生した熱は放熱体１４００に伝導可能である。光源モジュール１２００は、光源部１２１０、連結プレート１２３０、及びコネクタ１２５０を含むことができる。
部材１３００は、放熱体１４００の上面上に配置することができ、複数の光源部１２１０及びコネクタ１２５０が挿入されるガイド溝１３１０を有する。ガイド溝１３１０は、光源部１２１０の基板及びコネクタ１２５０と対応または整列可能である。
部材１３００の表面は、光反射物質で塗布またはコーティングされたものであってもよい。
例えば、部材１３００の表面は、白色の塗料で塗布またはコーティングされたものであってもよい。このような部材１３００は、カバー１１００の内面で反射されて光源モジュール１２００に向かって戻ってくる光を再びカバー１１００の方向に反射することができる。したがって、実施形態に係る照明装置の光効率を向上させることができる。
部材１３００は、一例として、絶縁物質からなることができる。光源モジュール１２００の連結プレート１２３０は電気伝導性の物質を含むことができる。したがって、放熱体１４００と連結プレート１２３０との間に電気的な接触が可能になる。部材１３００は、絶縁物質で構成されて、連結プレート１２３０と放熱体１４００との電気的短絡を遮断することができる。放熱体１４００は、光源モジュール１２００からの熱及び電源提供部１６００からの熱の伝達を受けて放熱することができる。
ホルダー１５００は、内部ケース１７００の絶縁部１７１０の収納溝１７１９を塞ぐ。したがって、内部ケース１７００の絶縁部１７１０に収納される電源提供部１６００を密閉することができる。ホルダー１５００はガイド突出部１５１０を有することができ、ガイド突出部１５１０は、電源提供部１６００の突出部１６１０が貫通するホールを有することができる。
電源提供部１６００は、外部から提供された電気的信号を処理または変換して光源モジュール１２００に提供する。電源提供部１６００は、内部ケース１７００の収納溝１７１９に収納され、ホルダー１５００によって内部ケース１７００の内部に密閉可能である。電源提供部１６００は、突出部１６１０、ガイド部１６３０、ベース１６５０及び延長部１６７０を含むことができる。
ガイド部１６３０は、ベース１６５０の一側から外部に突出した形状を有することができる。ガイド部１６３０はホルダー１５００に挿入可能である。ベース１６５０の一面上には多数の部品を配置することができる。多数の部品は、例えば、外部電源から提供される交流電源を直流電源に変換する直流変換装置、光源モジュール１２００の駆動を制御する駆動チップ、光源モジュール１２００を保護するためのＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）保護素子などを含むことができるが、これに限定されない。
延長部１６７０は、ベース１６５０の他側から外部に突出した形状を有することができる。延長部１６７０は、内部ケース１７００の連結部１７５０の内部に挿入され、外部からの電気的信号を受けることができる。例えば、延長部１６７０は、内部ケース１７００の連結部１７５０と幅が同一または小さくてもよい。延長部１６７０には“＋電線”と“−電線”の各一端が電気的に接続され、“＋電線”と“−電線”の他端はソケット１８００に電気的に接続可能である。
内部ケース１７００は、内部に電源提供部１６００と共にモールディング部を含むことができる。モールディング部は、モールディング液体が硬化した部分であって、電源提供部１６００を内部ケース１７００の内部に固定できるようにする。
実施形態に係る発光素子及びそれを含む発光素子パッケージは、アクティブ領域が多角形の平面形状の中央よりは角部に配置されることによって、光度が向上して発光効率を改善することができ、複数のアクティブ領域が、互いに離隔して、重なった部分なしに配置された平面形状を有するので、放熱特性に優れる。
以上、実施形態を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではなく、本発明の属する分野における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を逸脱しない範囲内で、以上に例示していない種々の変形及び応用が可能であるということが理解されるであろう。例えば、実施形態に具体的に示した各構成要素は変形実施が可能である。そして、このような変形及び応用による差異点は、添付の特許請求の範囲で規定する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。

Claims (20)

  1. 基板と、
    前記基板の下に配置され、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、
    サブマウントと、
    前記サブマウント上に互いに電気的に離隔して配置された第１及び第２金属パッドと、
    前記第１導電型半導体層と前記第１金属パッドとの間に配置された第１バンプと、
    前記第２導電型半導体層と前記第２金属パッドとの間に配置された第２バンプとを含み、
    前記第１導電型半導体層及び前記活性層が配置された複数のアクティブ領域は、互いに離隔した平面形状を有する、発光素子。
  2. 前記複数のアクティブ領域が互いに離隔した距離は、６０μｍ〜３００μｍである、請求項１に記載の発光素子。
  3. 前記複数のアクティブ領域は、前記発光素子のエッジから１０μｍ〜１００μｍの距離だけ離隔した、請求項１又は２に記載の発光素子。
  4. 前記複数のアクティブ領域が前記発光素子のエッジから離隔した距離は、互いに同一である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
  5. 前記複数のアクティブ領域が前記発光素子のエッジから離隔した距離は、互いに異なる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
  6. 前記第２バンプは、前記複数のアクティブ領域の間に配置された平面形状を有する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光素子。
  7. 前記第２バンプは複数個であり、前記複数個の第２バンプは、十字状に配置された平面形状を有する、請求項６に記載の発光素子。
  8. 前記第２バンプは複数個であり、前記複数個の第２バンプは、三角形状に配置された平面形状を有する、請求項６に記載の発光素子。
  9. 前記第１バンプは円形の平面形状を有する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発光素子。
  10. 前記第２バンプは円形の平面形状を有する、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の発光素子。
  11. 前記第２バンプと前記第２導電型半導体層との間に配置された反射層をさらに含む、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の発光素子。
  12. 前記アクティブ領域を取り囲む環状の平面形状を有する反射層をさらに含む、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の発光素子。
  13. 前記複数のアクティブ領域は、互いに等間隔に離隔して配置された平面形状を有する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の発光素子。
  14. 前記複数のアクティブ領域は、互いに異なる間隔で離隔して配置された平面形状を有する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の発光素子。
  15. 前記複数のアクティブ領域は、前記発光素子の周縁に配置された平面形状を有する、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の発光素子。
  16. 前記発光素子は多角形の平面形状を有する、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の発光素子。
  17. 前記アクティブ領域は、前記多角形の角部付近または前記多角形の中央のうち少なくとも１箇所に配置される、請求項１６に記載の発光素子。
  18. 前記活性層は、１００ｎｍ〜２８０ｎｍの波長帯域の光を放出する、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の発光素子。
  19. ヘッダーと、
    前記ヘッダー上に配置されてキャビティを形成する側壁部と、
    前記ヘッダー上で前記キャビティ内に配置された請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の前記発光素子の前記第１及び第２金属パッドと電気的にそれぞれ接続される第１及び第２ワイヤと、
    前記第１及び第２ワイヤを介して前記第１及び第２金属パッドとそれぞれ電気的に接続される第１及び第２リード線と、
    前記キャビティに充填されて前記発光素子を包囲するように配置されたモールディング部材とを含む、発光素子パッケージ。
  20. 請求項１９に記載の発光素子パッケージと、
    前記発光素子パッケージから提供される光を拡散、散乱または励起させるカバーとを含む、照明装置。
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