JP2016163045A - 発光素子パッケージ及びこれを含む照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】改善した光抽出効率を有する発光素子パッケージ及びこれ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、少なくとも一つのコンタクトホールに露出された第１導電型半導体層と連結された第１電極１３２−１、１３２−２と、第２導電型半導体層と連結された第２電極１３４と、発光構造物の下から発光構造物の側部と第１電極との間の空間まで延長されて配置され、光を反射させる第１絶縁層１４０及び第１絶縁層の下に配置された反射層１５０を含む。【選択図】図２
Description
実施例は、発光素子パッケージ及びこれを含む照明装置｛ Ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｐａｃｋａｇｅ ａｎｄ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｃｋａｇｅ｝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受発信したり、光源として使用す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：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）またはレーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）など、発光素子の主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従来の照明器具に使用される水は、（Ｈｇ）のような環境有害物質が含まれていないため、優れる親環境性を有すると共に、長い寿命と低電力消費特性などのような長所を有するため、従来の光源の代わりに使用される。このような発光ダイオードを含む従来の発光素子パッケージの信頼性を改善するための多角的な研究が行われている。
フリップチップポンディング形態の従来の発光素子パッケージの場合、光は発光素子パッケージの上に放出されなければならないにもかかわらず、下に向かって光抽出効率が低下するという問題がある。
実施例は、改善した光抽出効率を有する発光素子パッケージ及びこれを含む照明装置を提供する。
実施例に係る発光素子パッケージは、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、少なくとも一つのコンタクトホールを介して露出した前記第１導電型半導体層と連結された第１電極と、前記第２導電型半導体層と連結された第２電極と、前記発光構造物の下から前記発光構造物の側部と前記第１電極との間の空間まで延長されて配置されて光を反射させる第１絶縁層と、前記第１絶縁層の下に配置された反射層とを含んでいてもよい。
例えば、前記反射層は、前記第１電極または第２電極のうち少なくとも一つの下までさらに延長されて配置されてもよい。前記反射層は前記少なくとも一つのコンタクトホールの下に配置されてもよい。例えば、前記構造物の厚さ方向に垂直な方向に前記反射層の幅は、前記少なくとも一つのコンタクトホールの幅より大きくてもよい。
例えば、前記発光素子パッケージは、前記第１及び第２電極とそれぞれ連結された第１及び第２パッドと、前記反射層と前記第２パッドとの間に配置された第２絶縁層とをさらに含むことができる。前記第１パッドは前記反射層と連結され得る。前記第１電極、前記反射層または前記第１パッドのうち少なくとも二つは同一の物質を含むことができる。即ち、前記第１パッドは、前記反射層を経由して前記第１電極と連結されてもよい。
例えば、前記第１電極は、前記反射層と連結され得る。前記第１絶縁層は分散ブラッグ反射層を含むことができる。前記発光素子パッケージは、前記分散ブラッグ反射層と前記発光構造物の側部との間及び前記分散ブラッグ反射層と前記発光構造物の上部との間に配置されたパシベーション層をさらに含むことができる。
例えば、前記第１絶縁層は、前記発光構造物の下に配置されて第１厚さを有する第１部分と、前記第１電極と前記発光構造物の側部との間に配置され、前記第１厚さと異なる第２厚さを有する第２部分を含むことができる。
例えば、前記第２厚さは、前記第１厚さより薄くてもよい。前記反射層の厚さは１００ｎｍ〜５００ｎｍであり、前記第２電極の厚さは１００ｎｍ〜１０００ｎｍであってもよい。
例えば、前記反射層の端部は、前記第２電極と前記発光構造物の厚さ方向に重畳されてもよい。前記第２電極と重畳される前記反射層の幅の最小値は２ｕｍであってもよい。前記反射層の端部は、前記発光構造物と前記発光構造物の厚さ方向に重畳されてもよい。
例えば、前記発光素子パッケージは、前記第２電極と前記第２導電型半導体層との間に配置された投光電極層をさらに含むことができる。前記発光素子パッケージは、前記第１及び第２パッドとそれぞれ連結されて電気的に互いに離隔された第１及び第２はんだ部と、前記第１及び第２はんだ部にそれぞれ連結されて電気的に互いに離隔された第１及び第２リードフレームをさらに含むことができる。例えば、前記発光素子パッケージは、前記第１及び第２リードフレームと共にキャビティを形成するパッケージ本体をさらに含み、前記基板と、前記発光構造物と、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１絶縁層と前記反射層は、前記キャビティに配置されてもよい
他の実施例に係る照明装置は、前記発光素子パッケージを含むことができる。
実施例に係る発光素子パッケージは、ステップカバレージ特性が劣悪な分散ブラッグ反射層の下、特に、第１及び第２コンタクトホールの下に反射層を配置して外部に漏れる光を反射させることによって改善した光抽出効率を有し、反射層を第１パッドと連結させることによって第１パッドの実質的な面積が増加して改善された熱放出効率を有することができる。
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。
以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて説明し、発明に対する理解を助けるために添付図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明に係る実施例は、多様な形態に変形可能であり、本発明の範囲が、以下で詳述する実施例に限定されるものと解釈されてはいけない。本発明の実施例は、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。
本発明に係る実施例の説明において、各構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の“上（上方
）又は下（下方）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”に形成されると記載される場合において、“上（上方）又は下（下方）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”は、二つの構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触したり、一つ以上の他の構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が前記二つの構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されることをすべて含む。また、“上（上方）又は下（下方）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”と表現される場合、一つの構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）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。
）又は下（下方）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”に形成されると記載される場合において、“上（上方）又は下（下方）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”は、二つの構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触したり、一つ以上の他の構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が前記二つの構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されることをすべて含む。また、“上（上方）又は下（下方）（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”と表現される場合、一つの構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）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、以下で利用される 「第１」及び「第２」、「上／上部／上方」及び「下／下部／下方」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または論理的関係、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利用することもできる。
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、また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。
実施例に係る発光素子パッケージ１００は、デカルト座標系を用いて説明されるが、他の座標系を用いて説明できることは勿論である。デカルト座標系において、各図面に示されたｘ軸と、ｙ軸と、ｚ軸は互いに直交するが、実施例はこれに限定されない。すなわち、他の実施例によると、ｘ軸と、ｙ軸と、ｚ軸は互いに交差することもできる。
図１は、発光素子パッケージ１００の平面図を示し、図２は、図１に示された発光素子パッケージ１００をＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図を示す。
図１及び図２を参照すると、実施例に係る発光素子パッケージ１００は、基板１１０、発光構造物１２０、第１電極１３２−１、１３２−２、第２電極１３４、第１絶縁層１４０、反射層１５０、第１パッド１６２、第２パッド１６４、第１はんだ部１６６、第２はんだ部１６８、第２絶縁層１７０、パシベーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）層１８０、投光電極層１９０、パッケージ本体１９２、絶縁部１９４、第１リードフレーム１９６Ａ、第２リードフレーム１９６Ｂ及びモールディング部材１９８を含むことができる。
図１は、図２に示された断面図を＋ｘ軸方向から眺めた平面図に該当する。説明の便宜上、図１は図２に示された第１及び第２パッド１６２、１６４及び第１及び第２コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２のみを示す。
基板１１０は、導電型物質または非導電型物質を含むことができる。例えば、基板１１０は、サファイア（Ａｌ２０３）、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇａ２０３、ＧａＡｓまたはＳｉのうち少なくとも一つを含むことができるが、実施例は基板１１０の物質に限定されない。
基板１１０と発光構造物１２０との間の熱膨張係数（ＣＴＥ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）の差及び格子不整合を改善するために、これら１１０、１２０の間にバッファ層（または、転移層）（図示せず）がさらに配置されてもよい。バッファ層は、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を含んでいてもよいが、これに限定されない。また、バッファ層は、単層または多層構造を有していてもよい。
発光構造物１２０は、基板１１０の下に配置されてもよい。発光構造物１２０は、基板１１０から下の方向（例えば＋ｘ軸方向）に順次に積層された第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を含むことができる。
第１導電型半導体層１２２は、基板１１０の下に配置される。第１導電型半導体層１２２は、第１導電型ドーパントがドーピングされた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１導電型半導体層１２２がｎ型半導体層の場合、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ない。
例えば、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、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＰのうちいずれか一つ以上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との間に配置されてもよい。活性層１２４は、第１導電型半導体層１２２を介して注入される電子（または、正孔）と第２導電型半導体層１２６を介して注入される正孔（または、電子）が互いに結合して、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、または量子ドット（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のうちいずれか一つ以上のペア構造に形成されてもよい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さらに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型にドーピングされていてもよい。
実施例によれば、活性層１２４は、紫外線波長帯域の光を放出することができる。ここで、紫外線波長帯域とは、１００ｎｍ〜４００ｎｍの波長帯域を意味する。特に、活性層１２４は、１００ｎｍ〜２８０ｎｍ波長帯域の光を放出することができる。しかし、実施例は、活性層１２４から放出される光の波長帯域に限定されない。
第２導電型半導体層１２６は、活性層１２４の下に配置されてもよい。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、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２導電型半導体層１２６は、ＩｎｘＡｌｙＧａ（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には、第２導電型ドーパントがドーピングされていてもよい。第２導電型半導体層１２６がｐ型半導体層の場合、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。
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型半導体層で具現することができる。または、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もできる。
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接合構造のうちいずれか１つの構造で具現することができる。
第１電極１３２−１、１３２−２は、第１導電型半導体層１２２と電気的に連結され得る。図３ｂに対して後述するように、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（Ｍｅｓａ ｅｔｃｈｉｎｇ）して少なくとも一つのコンタクトホールが形成されて、少なくとも一つのコンタクトホールＣＨ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｈｏｌｅ）で露出した第１導電型半導体層１２２と第１電極１３２−１、１３２−２が電気的に連結され得る。
例えば、図１を参照すると、第１電極は，第１−１電極１３２−１及び第１−２電極１３２−２を含むことができる。第１コンタクトホールＣＨ１にピンガー（ｆｉｎＧｅｒ）形態の第１−１電極１３２−１が配置されて、第２コンタクトホールＣＨ２に第１−２電極１３２−２が配置されてもよい。第１電極１３２−１、１３２−２は，オーミック接触する物質を含んでオーミック役割を担うことによって別途のオーミック層（図示せず）が配置される必要がなくてもよく、別途のオーミック層が第１電極１３２−１、１３２−２上または下に配置され得る。理解を助けるために、図１で第１及び第２パッド１６２、１６４によって覆われる第１及び第２コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２を点線で表示する。
第２電極１３４は、第２導電型半導体層１２６と電気的に連結され得る。第２電極１３４は、オーミック特性を有することができ、第２導電型半導体層１２６とオーミック接触する物質を含むことができる。万一、第２電極１３４がオーミック役割を担う場合、別途のオーミック層（図示せず）は形成されないことがある。
図１及び図２に例示された発光素子パッケージ１００は、フリップチップポンディング（ｆｌｉｐ ｃｈｉｐ ｂｏｎｄｉｎｇ）構造であるため、活性層１２４から放出された光は、第１電極１３２−１、１３２−２、第１導電型半導体層１２２及び基板１１０を介して出射することができる。このために、第１電極１３２−１、１３２−２、第１導電型半導体層１２２及び基板１１０は、光投光性を有する物質からなることができる。このとき、第２導電型半導体層１２６と第２電極１３４は、光投光性や非投光性を有する物質または反射性を有する物質からなることができるが、実施例はこれに限定されないことがある。
第１及び第２電極１３２−１、１３２−２、１３４それぞれは、活性層１２４から放出された光を吸収せず、反射させたり透過させることができ、第１及び第２導電型半導体層１２２、１２６上に良質に成長可能ないずれかの物質で形成することができる。例えば、第１及び第２電極１３２−１、１３２−２、１３４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合からなることができる。
万一、第２電極１３４が銀（Ａｇ）で具現される場合、第２電極１３４の第１厚さｔ１が１００ｎｍより小さい場合、銀が凝集（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）され、第２電極１３４にボイド（ｖｏｉｄ）が発生することがある。これにより、後述するように投光電極層１９０が存在する場合、動作電圧には大きい影響はないが、第２電極１３４の反射度が低下することがある。また、第１厚さｔ１が１０００ｎｍより大きいと、銀原子が移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）して短絡が発生することがあり、銀原子の移動を阻む誘電体層が存在するとしても、銀原子の移動が発生して投光電極層１９０は剥離を起こす可能性がある。したがって、第１厚さｔ１は、１００ｎｍ 〜１０００ｎｍであってもよいが、実施例はこれに限定されない。
一方、投光電極層１９０は、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。投光電極層１９０は、透明伝導性酸化膜（ＴＣＯ：Ｔｒａｎｐａｒｅｎｔ ＣＯｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）であってもよい。例えば、投光電極層１９０は、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、このような材料に限定されない。
場合によって、投光電極層１９０は省略することもできる。
一方、第１絶縁層１４０は、発光構造物１２０の下から発光構造物１２０の側部と第１電極１３２−１、１３２−２との間の空間まで延長されて配置されてもよい。
第１絶縁層１４０は、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを含むことができる。第１部分Ｐ１は、発光構造物１２０の下に配置される部分として第２厚さｔ２を有する。第２部分Ｐ２は、第１電極１３２−１、１３２−２と発光構造物１２０の側部との間に配置されて第３厚さｔ３を有する。ここで、第２厚さｔ２と第３厚さｔ３は互いに異なることがある。後述するように、第１絶縁層１４０が物理気相蒸着（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式で形成される場合、第３厚さｔ３は第２厚さｔ２より薄いことがある。
実施例によれば、第１絶縁層１４０は、絶縁機能と反射機能とをすべて遂行する物質で具現することができる。例えば、第１絶縁層１４０は、分散ブラッグ反射層（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）を含むことができるが、実施例はこれに限定されない。分散ブラッグ反射層は、“ｍλ／４ｎ”の厚さで低屈折率層と高屈折率層が交替で積層された構造であってもよい。λは活性層１２４から放出される光の波長を示し、ｎは媒質の屈折率を示し、ｍは奇数である。低屈折率層は、例えば、シリコーン酸化物（ＳｉＯ２、屈折率１．４）またはアルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３、屈折率１．６）を含むことができ、高屈折率層は、例えば、シリコーン窒化物（Ｓｉ３Ｎ４、屈折率２．０５〜２．２５）、チタン窒化物（ＴｉＯ２、屈折率２以上）またはＳｉ−Ｈ（屈折率３以上）を含むことができるが、実施例はこれに限定されない。低屈折率層と高屈折率層の個数は多様に変化することができる。
第１絶縁層１４０が絶縁機能を有するため、第１電極１３２−１、１３２−２と発光構造物１２０の活性層１２４が電気的に分離することができ、第１電極１３２−１、１３２−２と発光構造物１２０の第２導電型半導体層１２６が電気的に分離することができる。また、第１絶縁層１４０が反射機能を有するため、活性層１２４から放出されて基板１１０の方ではなく、第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂの方に向かう光を反射させることができる。
また、パシベーション層１８０は、分散ブラッグ反射層である第１絶縁層１４０と発光構造物１２０の側部との間にも配置され、分散ブラッグ反射層である第１絶縁層１４０と発光構造物１２０の上部との間にも配置されてもよい。このように、パシベーション層１８０は、発光構造物１２０の角を包みながら発光構造物１２０の上部と側部に配置されてもよい。パシベーション層１８０は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、またはＭｇＦ２のうち少なくとも一つを含むことができるが、実施例はパシベーション層１８０の物質に限定されない。場合によって、パシベーション層１８０は省略することもできる。
一方、反射層１５０は、第１絶縁層１４０の下に配置されてもよい。図２を参照すると、反射層１５０は、第１絶縁層１４０の下に配置された第１部分Ｒ１を含むことができる。
また、反射層１５０は、第１電極１３２−１、１３２−２または第２電極１３４のうち少なくとも一つの下にも配置されてもよい。例えば、図２に示されたように、反射層１５０は、第１電極１３２−１、１３２−２の下にも配置された第２部分Ｒ２をさらに含むことができる。
また、反射層１５０は、少なくとも一つのコンタクトホールの下に配置されてもよい。例えば、図２に示されたように、反射層１５０は、第１及び第２コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２の下に配置されてもよい。この場合、発光構造物１２０の厚さ方向（例えば、ｘ軸方向）と交差する方向、例えば、ｘ軸方向に垂直の方向（例えば、ｚ軸方向）に反射層１５０の幅は、第１及び第２コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２の幅を合わせたものよりさらに大きくてもよい。
また、 反射層１５０の第１部分Ｒ１の端部は、第２電極１３４の下に配置されてもよい。すなわち、反射層１５０の端部は、第２電極１３４と発光構造物１２０の厚さ方向（例えば、ｘ軸方向）に重畳されてもよい。また、反射層１５０の第１部分Ｒ１の端部は、発光構造物１２０と厚さ方向（例えば、ｘ軸方向）に重畳されてもよい。
第２電極１３４と重畳される反射層１５０の第１幅Ｗ１または発光構造物１２０と重畳される反射層１５０の第２幅Ｗ２が２ｕｍより小さい場合、活性層１２４から放出されて厚さ方向（例えば、ｘ軸方向）に向かう光が反射層１５０や第２電極１３４から反射されずに反射層１５０と第２電極１３４との間を介して漏れることがある。したがって、第１幅Ｗ１または第２幅Ｗ２の最小値は２ｕｍであってもよいが、実施例はこれに限定されない。
反射層１５０は、銀（Ａｇ）のような反射物質からなることができる。反射層１５０が銀（Ａｇ）で具現される場合、反射層１５０の第４厚さｔ４が１００ｎｍより小さいと、銀が凝集（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）され、反射層１５０にボイドが発生することがある。また、第４厚さｔ４が５００ｎｍより大きいと、銀原子が移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）して短絡が発生することがあり、銀原子の移動を阻む誘電体層が存在するとしても、銀原子の移動が起きる可能性がある。したがって、実施例によれば、反射層１５０の第１部分Ｒ１の第４厚さｔ４は、１００ｎｍ〜５００ｎｍであってもよいが、実施例はこれに限定されない。
前述したように、第３厚さｔ３が第２厚さｔ２より薄ければ、第１絶縁層１４０の第２部分Ｐ２は、反射機能をうまく遂行することができないかもしれない。この場合、第２部分Ｐ２を介して光が漏れることがある。これを防止するために、実施例によれば、第１絶縁層１４０の下に反射層１５０を配置する。したがって、第１絶縁層１４０の第２部分Ｐ２の薄い厚さによって第１絶縁層１４０から反射されずに下に向かう光が反射層１５０によって反射することができる。
前述したように、第１絶縁層１４０から反射されずに漏れる光を反射させることのみできれば、反射層１５０の配置は前述の例に限定されない。
また、図２に例示されたように、第１電極１３２−１、１３２−２は反射層１５０と連結され得るが、実施例はこれに限定されない。
一方、第１パッド１６２は、反射層１５０と電気的に連結され、反射層１５０は、第１電極１３２−１、１３２−２と電気的に連結され得る。したがって第１パッド１６２は、反射層１５０を経由して第１電極１３２−１、１３２−２と電気的に連結され得る。
また、反射層１５０が第１パッド１６２と連結される場合、第１パッド１６２の実質的な面積が増加して熱伝導率（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）が高くなって、熱放出効率を改善することができる。
また、第２パッド１６４は、第２電極１３４と電気的に連結され得る。
第１及び第２パッド１６２、１６４それぞれは、電気的伝導性を有する金属物質を含むことができ、第１及び第２電極１３２−１、１３２−２、１３４それぞれの物質と同一であったり、他の物質を含むことができる。
この時、実施例によれば、第１電極１３２−１、１３２−２、反射層１５０または第１パッド１６２のうち少なくとも二つは、同一の物質を含むことができる。例えば、第１電極１３２−１、１３２−２、反射層１５０及び第１パッド１６２は、すべて同一の物質で具現することができる。または、第１電極１３２−１、１３２−２と反射層１５０は、すべて同一の物質で具現され、第１パッド１６２は、第１電極１３２−１、１３２−２と異なる物質で具現することができる。または、第１電極１３２−１、１３２−２と第１パッド１６２は、すべて同一の物質で具現され、反射層１５０は、第１電極１３２−１、１３２−２と異なる物質で具現することができる。または、反射層１５０と第１パッド１６２は、すべて同一の物質で具現され、第１電極１３２−１、１３２−２は、第１パッド１６２と異なる物質で具現することができる。
また、第２絶縁層１７０は、反射層１５０と第２パッド１６４との間に配置され、反射層１５０と第２パッド１６４を電気的に絶縁させることができる。第２絶縁層１７０が配置されない場合、反射層１５０と第２パッド１６４が電気的に連結されて発光素子パッケージ１００が動作しないことがある。このように、第２絶縁層１７０は、反射層１５０と第２パッド１６４の電気的な短絡を防止する役割をすることができる。
第２絶縁層１７０は、第１絶縁層１４０と同一の物質で具現することもでき、他の物質で具現することもできる。第２絶縁層１７０は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、またはＭｇＦ２のうち少なくとも一つを含むことができるが、実施例は第２絶縁層１７０の物質に限定されない。
一方、第１はんだ部１６６は、第１パッド１６２と第１リードフレーム１９６Ａとの間に配置され、第１パッド１６２と第１リードフレーム１９６Ａを電気的に連結させることができる。また、第２はんだ部１６８は、第２パッド１６４と第２リードフレーム１９６Ｂとの間に配置され、第２パッド１６４と第２リードフレーム１９６Ｂを電気的に連結させることができる。
第１及び第２はんだ部１６６、１６８それぞれは、はんだペースト（ｓｏｌｄｅｒ ｐａｓｔｅ）またははんだボール（ｓｏｌｄｅｒ ｂａｌｌ）であり得る。
前述した第１及び第２はんだ部１６６、１６８は、第１及び第２パッド１６２、１６４を介して第１及び第２導電型半導体層１２２、１２６を第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂにそれぞれ電気的に連結させ、ワイヤの必要性を無くすことができる。しかし、他の実施例によれば、ワイヤを用いて第１及び第２導電型半導体層１２２、１２６を第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂにそれぞれ連結させることもできる。
また、第１はんだ部１６６及び第２はんだ部１６８は、省略することもできる。この場合、第１パッド１６２が第１はんだ部１６６の役割を遂行し、第２パッド１６４が第２はんだ部１６８の役割を遂行することができる。第１はんだ部１６６と第２はんだ部１６８が省略される場合、第１パッド１６２は、第１リードフレーム１９６Ａと直接連結され、第２パッド１６４は、第２リードフレーム１９６Ｂと直接連結され得る。
また、第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂは、第１及び第２はんだ部１６６、１６８にそれぞれ電気的に連結され得る。第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂは、発光構造物１２０の厚さ方向（すなわち、ｘ軸方向）と交差する方向、例えば、厚さ方向と垂直の方向（すなわち、ｚ軸方向）に互いに離隔されて配置されてもよい。第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂそれぞれは、導電型物質、例えば金属からなることができ、実施例は、第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂそれぞれの物質の種類に限定されない。第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂを電気的に分離させるために、第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂの間には絶縁部１９４が配置され得る。絶縁部１９４はＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、またはＭｇＦ２のうち少なくとも一つを含むことができるが、実施例は、絶縁部１９４の物質に限定されない。
また、パッケージ本体１９２が導電型物質、例えば金属物質からなる場合、第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂは、パッケージ本体１９２の一部であり得る。この場合にも、パッケージ本体１９２を形成する第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂは、絶縁部１９４によって互いに電気的に分離することができる。
また、パッケージ本体１９２は、キャビティＣ（Ｃａｖｉｔｙ）を形成することができる。例えば、図２に例示されたように、パッケージ本体１９２は、第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂと共にキャビティＣを形成することができる。すなわち、キャビティＣは、パッケージ本体１９２の内側面と第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂの各上部面によって定義され得る。しかし、実施例は、これに限定されない。他の実施例によれば、図２に例示されたものと異なり、パッケージ本体１９２のみでキャビティＣを形成することもできる。または、上部面が平らなパッケージ本体１９２の上に隔壁（Ｂａｒｒｉｅｒ ｗａｌｌ）（図示せず）が配置され、隔壁とパッケージ本体１９２の上部面によってキャビティが定義され得る。パッケージ本体１９２は、ＥＭＣ（Ｅｐｏｘｙ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）などで具現することができるが、実施例は、パッケージ本体１９２の材質に限定されない。
キャビティＣ内に基板１１０、発光構造物１２０、第１電極１３２−１、１３２−２、第２電極１３４、第１絶縁層１４０、反射層１５０、第１パッド１６２、第２パッド１６４、第１はんだ部１６６、第２はんだ部１６８、第２絶縁層１７０、パシベーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）層１８０、投光電極層１９０及びモールディング部材１９８が配置されてもよい。
また、モールディング部材１９８は、キャビティＣ内で基板１１０、発光構造物１２０、第１電極１３２−１、１３２−２、第２電極１３４、第１絶縁層１４０、反射層１５０、第１パッド１６２、第２パッド１６４、第１はんだ部１６６、第２はんだ部１６８、第２絶縁層１７０、パシベーション層１８０及び投光電極層１９０を囲んで保護することができる。モールディング部材１９８は、例えば、シリコーン（Ｓｉ）で具現することができ、蛍光体を含むため、発光素子パッケージから放出される光の波長を変化させることができる。蛍光体としては発光素子パッケージから発生される光を白色光に変換させることができるＹＡＧ系、ＴＡＧ系、Ｓｉｌｉｃａｔｅ系、Ｓｕｌｆｉｄｅ系またはＮｉｔｒｉｄｅ系のうちいずれか一つの波長変換手段である蛍光物質が含まれることができるが、実施例は蛍光体の種類に限定されない。
ＹＡＧ及びＴＡＧ系蛍光物質には、（Ｙ、Ｔｂ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｓｍ）３（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｆｅ）５（Ｏ、Ｓ）１２：Ｃｅのうちから選択して使用可能であり、Ｓｉｌｉｃａｔｅ系蛍光物質には（Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ）２ＳｉＯ４：（Ｅｕ、Ｆ、Ｃｌ）のうちから選択して使用することができる。
また、Ｓｕｌｆｉｄｅ系蛍光物質には、（Ｃａ、Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ）（Ａｌ、Ｇａ）２Ｓ４：Ｅｕのうちから選択して使用可能であり、Ｎｉｔｒｉｄｅ系蛍光体は、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ）Ｎ：Ｅｕ（例、ＣａＡｌＳｉＮ４：Ｅｕ β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ）または Ｃａ−α ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ系の（Ｃａｘ、Ｍｙ）（Ｓｉ、Ａｌ）１２（Ｏ、Ｎ）１６、ここで、ＭはＥｕ、Ｔｂ、ＹｂまたはＥｒのうち少なくとも一つの物質であり、０．０５＜（ｘ＋ｙ）＜０．３、０．０２＜ｘ＜０．２７ａｎｄ０．０３＜ｙ＜０．３、蛍光体成分のうちから選択して使用することができる。
赤色蛍光体としては、Ｎ（例、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）を含む窒化物（Ｎｉｔｒｉｄｅ）系蛍光体を使用することができる。このような窒化物系赤色蛍光体は、硫化物（Ｓｕｌｆｉｄｅ）系蛍光体より熱、水分などの外部環境に対する信頼性が優れるだけでなく、変色危険も小さい。
以下、図１及び図２に示された発光素子パッケージ１００の製造方法を添付された図面を参照して次のように説明するが、実施例はこれに限定されない。すなわち、図１及び図２に示された発光素子パッケージ１００は、他の製造方法によっても製造できることは勿論である。
図３ａ〜図３ｈは、実施例に係る発光素子パッケージ１００の製造方法を説明するための工程断面図である。
図３ａを参照すると、基板１１０上に発光構造物１２０を形成する。すなわち、基板１１０上に発光構造物１２０として第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を順次に積層して形成する。
先に、基板１１０を準備する。基板１１０は、導電型物質または非導電型物質を含むことができる。例えば、基板１１０は、サファイア（Ａｌ２０３）、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇａ２０３、ＧａＡｓ及びＳｉのうち少なくとも一つを含むことができるが、実施例は基板１１０の物質に限定されない。
以後、基板１１０上に第１導電型半導体層１２２を形成する。第１導電型半導体層１２２は、第１導電型ドーパントがドーピングされたＩＩＩ−Ｖ族またはＩＩ−ＶＩ 族などの化合物半導体で形成することができる。第１導電型半導体層１２２がｎ型半導体層の場合、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、これに限定されない。
例えば、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、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＰ、AlＧａＰ、ＩｎＧａＰ、AlＩｎＧａＰ、ＩｎＰのうちいずれか一つ以上を含むことができる。
以後、第１導電型半導体層１２２上に活性層１２４を形成する。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（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）、量子線（Ｑｕａｎｔｕｍ−Ｗｉｒｅ）構造、または量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ）構造のうち少なくともどの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のうち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さらに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型にドーピングされていてもよい。
以後、活性層１２４上に第２導電型半導体層１２６を形成する。第２導電型半導体層１２６は、半導体化合物に形成することができ、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２導電型半導体層１２６は、ＩｎｘＡｌｙＧａ（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には、第２導電型ドーパントがドーピングされていてもよい。第２導電型半導体層１２６がｐ型半導体層の場合、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。
以後、図３ｂを参照すると、第２導電型半導体層１２６と活性層１２４と第１導電型半導体層１２２の一部をメサエッチングして第１コンタクトホールＣＨ１と第２コンタクトホールＣＨ２を形成する。ここで、メサエッチングされた第１及び第２コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２それぞれの深さは８００ｎｍであってもよいが、実施例はこれに限定されない。
以後、図３ｃを参照すると、発光構造物１２０の側部と上部の端部とを囲むようにパシベーション層１８０を形成する。パシベーション層１８０の形成は省略することもできる。パシベーション層１８０は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、またはＭｇＦ２のうち少なくとも一つによって形成することができるが、実施例はパシベーション層１８０の物質に限定されない。
以後、図３ｄを参照すると、パシベーション層１８０によって覆われなく露出された第２導電型半導体層１２６上に投光電極層１９０を形成する。投光電極層１９０は、透明伝導性酸化膜（ＴＣＯ：Ｔｒａｎｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）であり得る。例えば、投光電極層１９０は、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によって形成することができ、このような材料に限定しない。場合によって、投光電極層１９０の形成は省略することができる。
以後、図３ｅを参照すると、メサエッチングによって形成された第１及び第２コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２で露出された第１導電型半導体層１２２上に第１電極１３２−１、１３２−２を形成する。また、投光電極層１９０上に第２電極１３４を形成する。第１電極１３２−１、１３２−２は、１ｕｍの高さｈで形成することができる。また、第２電極１３４は、１００ｎｍ〜５００ｎｍの第１厚さt１で形成することができる。しかし、実施例は、第１電極１３２−１、１３２−２の高さｈと第２電極１３４の第１厚さｔ１の特定値に限定されない。
第１及び第２電極１３２−１、１３２−２、１３４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合で形成することができる。
以後、図３ｆを参照すると、基板１１０上に配置された発光構造物１２０と、パシベーション層１８０と、投光電極層１９０と、第１電極１３２−１、１３２−２と、第２電極１３４とを覆うように第１絶縁層１４０を形成する。この時、第１絶縁層１４０は、分散ブラッグ反射層であり得る。例えば、分散ブラッグ反射層は、物理気相蒸着（ＰＶＤ）測定方法によって形成することができる。この場合、発光構造物１２０上に形成された第１絶縁層１４０の第２厚さｔ２より第１電極１３２−１、１３２−２と発光構造物１２０の側部との間に形成された第１絶縁層１４０の第３厚さｔ３がさらに薄く形成される。
一般的に、段差ついた層の上に膜を形成する時、段差ついた層の側壁に形成された膜の厚さと段差ついた層の上部に形成された膜の厚さの比が１：１にどれほど近いかをステップカバレージ特性であると言う。実施例によれば、分散ブラッグ反射層が形成される発光構造物１２０が段差ついてあって、分散ブラッグ反射層をＰＶＤによって形成する場合、発光構造物１２０の側壁に分散ブラッグ反射層が蒸着される比率と発光構造物１２０の上部に分散ブラッグ反射層が蒸着される比率が互いに変わるようになる。これを考慮する時、分散ブラッグ反射層のステップカバレージ（ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）特性は、劣悪なことがある。これにより、発光構造物１２０の側壁に形成された分散ブラッグ反射層の反射率と発光構造物１２０の上部に形成された分散ブラッグ反射層の反射率が互いに変わることがある。
以後、図３ｇを参照すると、通常のフォトリソグラフィー工程を用いて第１電極１３２−１、１３２−２を露出させる第１及び第２ホールＨ１、Ｈ２と第２電極１３４を露出させる第３ホールＨ３を形成する。
以後、図３ｈを参照すると、第１及び第２ホールＨ１、Ｈ２を埋立てながら第１絶縁層１４０の上部に反射層１５０を第４厚さｔ４で形成する。この時、反射層１５０の端部が第２電極１３４と垂直方向（例えば、発光構造物１２０の厚さ方向）に第１幅Ｗ１位重畳されるように反射層１５０を形成することができる。反射層１５０は、銀（Ａｇ）のような反射物質からなることができる。
以後、続いて図３ｈを参照すると、反射層１５０の上部と一側部に第２絶縁層１７０を形成する。第２絶縁層１７０は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、またはＭｇＦ２のうち少なくとも一つに形成することができるが、実施例は第２絶縁層１７０の物質に限定されない。
以後、図２を参照すると、第２絶縁層１７０と反射層１５０上に第１パッド１６２を形成し、第３ホールＨ３を埋立てながら第２電極１３４と第１及び第２絶縁層１４０、１７０の上部に第２パッド１６４を形成する。この時、第２パッド１６４は、第１パッド１６２と水平方向に互いに離隔され、第２絶縁層１７０によって反射層１５０と電気的に離隔されて形成することができる。第１及び第２パッド１６２、１６４それぞれは、電気的伝導性を有する金属物質で形成することができ、第１及び第２電極１３２−１、１３２−２、１３４それぞれの物質と同一であったり、他の物質で形成することができる。
以後、第１及び第２パッド１６２、１６４上に第１及び第２はんだ部１６６、１６８をそれぞれ形成する。
前述したように、基板１１０から第１及び第２はんだ部１６６、１６８まで形成する間、別途の工程を介して第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂと、第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂとを電気的に互いに絶縁させる絶縁部１９４及びパッケージ本体１９２を形成する。
以後、第１及び第２はんだ部１６６、１６８を第１及び第２リードフレーム１９６Ａ、１９６Ｂにそれぞれ連結し、パッケージ本体１９２のキャビティＣにモールディング部材１９８を埋立て、発光素子パッケージ１００を完成する。
以下、比較例に係る発光素子パッケージと実施例に係る発光素子パッケージを次のように添付された図面を参照して説明する。比較例に係る発光素子パッケージは、実施例に係る発光素子パッケージにおいて、反射層１５０が省略された場合を意味する。
図４は、比較例に係る発光素子パッケージにおいて、分散ブラッグ反射層の斜視図を示す。
発光構造物１２０の上部及び側部にそれぞれ形成される第１絶縁層１４０である分散ブラッグ反射層の厚さに差がある。このような劣悪なステップカバレージ特性を有する分散ブラッグ反射層にクラック（ｃｒａｃｋ）が発生したり、図４に例示されたようにボイド２００によって剥離が発生することがある。これにより、さらに薄い厚さの第１絶縁層１４０で反射機能がうまく遂行されないこともある。特に、第１絶縁層１４０で第３厚さｔ３を有する第２部分Ｐ２を介して光が漏れることがある。すなわち、第２部分Ｐ２が位置した第１及び第２コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２を介して光が多く漏れることがある。
これを改善するために、実施例によれば、ステップカバレージ特性が劣悪な分散ブラッグ反射層の下、特に、第１及び第２コンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２の下に反射層１５０を形成し、外部に漏れる光を反射させることによって、光抽出効率を改善することができる。
実施例に係る発光素子パッケージは、復数個が基板上にアレイされることができ、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、拡散シートなどが配置されてもよい。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することができる。
また、実施例に係る発光素子パッケージは、表示装置、指示装置、照明装置に適用され得る。
ここで、表示装置は、ボトムカバーと、ボトムカバー上に配置される反射板と、光を放出する発光モジュールと、反射板の前方に配置されて発光モジュールから発散される光を前方に案内する導光板と、導光板の前方に配置されるプリズムシートを含む光学シートと、光学シート前方に配置されるディスプレイパネルと、ディスプレイパネルと連結されてディスプレイパネルに画像信号を供給する画像信号出力回路と、ディスプレイパネルの前方に配置されるカラーフィルターを含むことができる。ここで、ボトムカバー、反射板、発光モジュール、導光板、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。
また、照明装置は、基板と実施例に係る発光素子パッケージを含む光源モジュール、光源モジュールの熱を発散させる放熱体、及び外部から提供される電気的信号を処理または変換して光源モジュールに提供する電源提供部を含むことができる。例えば、照明装置は、ランプ、ヘッドランプ、または街路灯を含むことができる。
ヘッドランプは、基板上に配置される発光素子パッケージを含む発光モジュール、発光モジュールから照射される光を所定方向、例えば、前方に反射させるリフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）、リフレクタにより反射される光を前方に屈折させるレンズ、及びリフレクタにより反射されてレンズに向かう光の一部分を遮断または反射して設計者が所望する配光パターンをなすようにするシェード（ｓｈａｄｅ）を含むことができる。
以上、実施例を中心に説明したが、これは、ただの例示であり、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、本実施例の本質的な特性を脱しない範囲において、以上に例示されないさまざまな変形と応用が可能であることは分かる。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に関係する差異は添付の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 (20)
- 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、
少なくとも一つのコンタクトホールを介して露出された前記第１導電型半導体層と連結された第１電極と、
前記第２導電型半導体層と連結された第２電極と、
前記発光構造物の下から前記発光構造物の側部と前記第１電極との間の空間まで延長されて配置されて光を反射させる第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の下に配置された反射層を含む発光素子パッケージ。 - 前記反射層は、前記第１電極または前記第２電極のうち少なくとも一つの下までさらに延長されて配置された、請求項１に記載の発光素子パッケージ。
- 前記反射層は、前記少なくとも一つのコンタクトホールの下に配置された、請求項１又は請求項２に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１及び第２電極とそれぞれ連結された第１及び第２パッドと、
前記反射層と前記第２パッドとの間に配置された第２絶縁層をさらに含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第１パッドは、前記反射層と連結された、請求項４に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１電極、前記反射層または前記第１パッドのうち少なくとも二つは、同一の物質を含む、請求項４又は請求項５に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１電極は、前記反射層と連結された、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１絶縁層は、分散ブラッグ反射層を含む、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記分散ブラッグ反射層と前記発光構造物の側部との間及び前記分散ブラッグ反射層と前記発光構造物の上部との間に配置されたパシベーション層をさらに含む、請求項８に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１絶縁層は、前記発光構造物の下に配置されて第１厚さを有する第１部分と、
前記少なくとも一つのコンタクトホールにおいて、前記第１電極と前記発光構造物の側部との間に配置されて前記第１厚さと異なる第２厚さを有する第２部分を含む、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第２厚さは、前記第１厚さより薄い、請求項１０に記載の発光素子パッケージ。
- 前記反射層の厚さは、１００ｎｍ〜５００ｎｍである、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第２電極の厚さは、１００ｎｍ〜１０００ｎｍである、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記反射層の端部は、前記第２電極と前記発光構造物の厚さ方向に重畳された、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第２電極と重畳される前記反射層の幅の最小値は、２ｕｍである、請求項１４に記載の発光素子パッケージ。
- 前記反射層の端部は、前記発光構造物と前記発光構造物の厚さ方向に重畳された、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第２電極と前記第２導電型半導体層との間に配置された投光電極層をさらに含む、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の発光素子パッケージ。
- 前記第１及び第２パッドとそれぞれ連結され、電気的に互いに離隔された第１及び第２はんだ部と、
前記第１及び第２はんだ部にそれぞれ連結され、電気的に互いに離隔された第１及び第２リードフレームをさらに含む、請求項４に記載の発光素子パッケージ。 - 前記第１及び第２リードフレームと共にキャビティを形成するパッケージ本体をさらに含み、
前記基板と、前記発光構造物と、前記第１電極と、前記第２電極と、前記第１絶縁層と前記反射層は前記キャビティに配置された、請求項１８に記載の発光素子パッケージ。 - 請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の発光素子パッケージを含む、照明装置。
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