JP5820503B2 - 発光素子 - Google Patents
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Description
本発明は、発光素子に関するものである。
発光ダイオード（ＬＥＤ）は電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種である。発光ダイオードは、蛍光灯や白熱灯のような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、及び環境親和性の長所を有する。ここに、既存の光源を発光ダイオードに取り替えるための多くの研究が活発に進められており、発光ダイオードは、室内外で使用される各種のランプ、電光板、街灯のような照明装置の光源として使用が増加している趨勢である（特許文献１、２参照）。
本発明は、新たな構造を有する発光素子を提供することを目的とする。
本発明は、信頼性が向上した発光素子を提供することを目的とする。
本発明によると、発光素子は、第１半導体層、活性層、及び第２半導体層を含む発光構造物と、上記発光構造物の上に第１電極と、上記発光構造物と上記第１電極のうちのいずれか１つの周縁領域に配置され、第１金属物質を含むチャンネル層と、を含む。
本発明によると、発光素子は伝導性を有する支持部材を含む電極と、上記電極の上に接着層と、上記電極上面の周縁領域に多数の層を含むチャンネル層と、上記電極及び上記チャンネル層の上に形成され、第１半導体層、活性層、及び第２半導体層を含み、上記の層は、上記接着層に接する第１層と、上記第１層の上に第２層と、上記第１半導体層に接する第３層とを含み、上記第１及び第３層は第１金属物質を含み、上記第２層は、絶縁物質、伝導性物質、及び第２金属物質からなるグループから選択された少なくとも１つを含む。
本発明によれば、新たな構造を有し、信頼性が向上した発光素子が得られる。
本発明を説明するに当たって、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（on）”に、または“下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上（on）”と“下（under）”は、“直接（directly）”または“他の層を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。
以下、添付した図面を参照して実施形態を説明すると、次の通りである。図面において、各層の厚さやサイズは説明の便宜及び明確性のために誇張、省略、または概略的に図示された。また、各構成要素のサイズは実際のサイズを全的に反映するのではない。
図１は、本発明の第１実施形態による発光素子１００の側断面図である。
図１を参照すると、本発明の実施形態による発光素子１００は、第１電極１７５と、上記第１電極１７５の上に接着層１７０と、上記接着層１７０の上に反射層１６０と、上記反射層１６０の上にオーミックコンタクト層１５０と、上記接着層１７０の上面の周縁領域にチャンネル層１４０と、上記オーミックコンタクト層１５０及び上記チャンネル層１４０の上に形成されて光を生成する発光構造物１３５と、上記発光構造物１３５の上面に第２電極１１５と、を含むことができる。
上記第１電極１７５は、その上に形成される複数の層を支持するだけでなく、電極としての機能を有することができる。言い換えると、上記第１電極１７５は伝導性を有する支持部材を含むことができる。上記第１電極１７５は、上記第２電極１１５と共に上記発光構造物１３５に電源を供給することができる。
上記第１電極１７５は、例えば、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅−タングステン（Ｃｕ−Ｗ）、及びキャリアウエハ（例：Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど）からなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
上記第１電極１７５の厚さは上記発光素子１００の設計によって変わることができるが、例えば、３０μｍ乃至５００μｍの厚さを有することができる。
上記第１電極１７５は、上記発光構造物１３５の下にメッキまたは／及び蒸着されたり、シート（sheet）形態に付着されるが、これに対して限定するものではない。
上記第１電極１７５の上には上記接着層１７０が形成される。上記接着層１７０はボンディング層であって、上記反射層１６０と上記チャンネル層１４０の下に形成される。上記接着層１７０は外側面が露出され、上記反射層１６０、上記オーミックコンタクト層１５０の端部、及び上記チャンネル層１４０に接触されて、上記層、即ち上記チャンネル層１４０、上記オーミックコンタクト層１５０、及び上記反射層１６０と上記第１電極との間の接着力を強化させる媒介体の役割をすることができる。
上記接着層１７０は、バリア金属またはボンディング金属などを含むことができる。上記接着層１７０は、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＴａからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
上記接着層１７０の上には上記反射層１６０が形成される。上記反射層１６０は、上記発光構造物１３５から入射される光を反射させて、光抽出効率を改善させることができる。
上記反射層１６０は、例えば、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、及びＨｆからなるグループから選択された少なくとも１つまたは２つ以上の合金を含むが、これに対しては限定するものではない。また、上記反射層１６０は、上記金属と共に、ＩＺＯ（Ｉｎ−ＺｎＯ）、ＧＺＯ（Ｇａ−ＺｎＯ）、ＡＺＯ（Ａｌ−ＺｎＯ）、ＡＧＺＯ（Ａｌ−Ｇａ−ＺｎＯ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ）、ＩＺＴＯ（indium zinc tin oxide）、ＩＡＺＯ（indium aluminum zinc oxide）、ＩＧＴＯ（indium gallium tin oxide）、及びＡＴＯ（aluminum tin oxide）からなるグループから選択された１つを含む透明な伝導性物質を用いて多層（multi-layer）に形成することができる。即ち、上記反射層１６０は、例えば、ＩＺＯ／Ｎｉ、ＡＺＯ／Ａｇ、ＩＺＯ／Ａｇ／Ｎｉ、及びＡＺＯ／Ａｇ／Ｎｉのうち、いずれか１つを含む多層に構成される。
上記反射層１６０の上には上記オーミックコンタクト層１５０が形成される。上記オーミックコンタクト層１５０は、上記第１導電型半導体層１３０にオーミック接触されて上記発光構造物１３５に電源が円滑に供給されるようにすることができる。
具体的には、上記オーミックコンタクト層１５０は、透明な伝導性物質と金属を選択的に使用することができ、 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、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＲｕＯｘ／ＩＴＯ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯからなるグループから選択された少なくとも１つを含む単層または多層で具現できる。
上記オーミックコンタクト層１５０の端部は上記接着層１７０に接触するように形成される。上記オーミックコンタクト層１５０は、上記チャンネル層１４０に重畳された上記第１導電型半導体層１３０の領域を除外した全ての領域に接触するように形成される。このように、上記オーミックコンタクト層１５０が上記第１導電型半導体層１３０とできる限り広い面積で接触されるように形成されることで、上記オーミックコンタクト層１５０に接触する上記第１導電型半導体層１３０の全領域を通じて電流が均等に上記活性層１２０に供給される。これにより、発光効率を格段に向上させることができる。
上記オーミックコンタクト層１５０の内には上記第１導電型半導体層１３０と接触するように電流遮断層（Current Blocking Layer：ＣＬＢ）１４５が形成される。上記電流遮断層１４５は、上記第２電極１１５と垂直方向に少なくとも一部が重畳するように形成される。上記電流遮断層１４５は、上記オーミックコンタクト層を通じて上記第１導電型半導体層１３０に供給される電流を遮断する役割をすることができる。したがって、上記電流遮断層１４５とその周辺では上記第１導電型半導体層１３０への電流供給が遮断される。即ち、上記第１電極１７５と上記第２電極１１５との間の最短経路に沿って電流が集中的に流れることが上記電流遮断層１４５により最大限抑制される一方、電流が上記電流遮断層１４５の以外の上記オーミックコンタクト層１５０と上記第１導電型半導体層１３０との間の領域に流れるようになって、電流が第１導電型半導体層１３０の全領域で釣り合うように（バランス良く）流れるようになるので、発光効率が格段に向上する。
たとえ、上記電流遮断層１４５により上記第１電極１７５と上記第２電極１１５との間の最短経路で電流の流れが最大限抑制されるが、相変らず上記電流遮断層１４５に接する上記第１導電型半導体層１３０にも上記電流遮断層１４５の周辺を経由した電流が上記第１電極１７５と上記第２電極１１５との間の最短経路の上にも流れるようになる。したがって、上記第１電極１７５と上記第２電極１１５との間の最短経路上と上記最短経路の以外の上記第１導電型半導体層１３０の領域で全て電流が均等またはほぼ均等に流れる。
上記電流遮断層１４５は、上記オーミックコンタクト層１５０に比べて低い電気伝導性を有したり、電気絶縁性を有したり、上記第１導電型半導体層１３０とショットキー接触を形成する材質を用いて形成される。上記電流遮断層１４５は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＺＴＯ、ＩＡＺＯ、ＩＧＺＯ、ＩＧＴＯ、ＡＺＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯｘ、Ｔｉ、Ａｌ、及びＣｒからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
一方、上記電流遮断層１４５は、上記オーミックコンタクト層１５０と上記第１導電型半導体層１３０との間に形成されたり、上記反射層１６０と上記オーミックコンタクト層１５０との間に形成されることもあるが、これに対して限定するものではない。
また、上記電流遮断層１４５は、上記オーミックコンタクト層１５０に形成された溝の内部に形成されたり、上記オーミックコンタクト層１５０の上に突出して形成されたり、上記オーミックコンタクト層１５０の上面と下面を貫通するホールの内部に形成されるが、これに対して限定するものではない。
上記接着層１７０の上面の周縁領域には上記チャンネル層１４０が形成される。即ち、上記チャンネル層１４０は上記発光構造物１３５と上記接着層１７０との間の周縁領域に形成される。
上記チャンネル層１４０は、上記発光構造物１３５と少なくとも一部領域が垂直方向に重畳するように形成される。上記チャンネル層１４０が上記発光構造物１３５と接触する面積を確保して上記発光構造物１３５の上記接着層１７０からの剥離を効果的に防止することができる。
上記チャンネル層１４０は接着力の良い金属材質、例えばＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、及びＷからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。このような場合、上記チャンネル層１４０は、上記発光構造物１３５と上記接着層１７０との間の接着力を強化して、上記発光素子１００の信頼性を向上させることができる。また、上記チャンネル層１４０によって、チップ分離工程で複数個のチップを個別チップ単位に分離するレーザースクライビング（Laser Scribing）工程と基板を除去するレーザーリフトオフ（ＬＬＯ）工程時に、上記チャンネル層１４０が割れたり破片が発生しないようになるので、上記発光素子１００の信頼性を向上させることができる。また、上記チャンネル層１４０が上記第１導電型半導体層１３０とオーミック接触を形成する場合、上記チャンネル層１４０を介して電流が流れることができるので、上記チャンネル層１４０の上に垂直方向に重畳する上記活性層１２０でも光が生成できるようになって、上記発光素子１００の発光効率をより向上させることができる。例えば、上記第１導電型半導体層１３０がｐ型半導体層の場合、上記チャンネル層１４０は上記ｐ型半導体層に対してオーミックコンタクトを形成するＴｉ、Ｎｉ、Ｗのような金属物質を含むことができるが、これに対して限定するものではない。
上記オーミックコンタクト層１５０及び上記チャンネル層１４０の上には上記発光構造物１３５が形成される。
上記発光構造物１３５の側面は複数個のチップを個別チップ単位に区分するアイソレーション（isolation）エッチングにより垂直または傾斜するように形成され、上記アイソレーションエッチングにより上記チャンネル層１４０の上面の一部領域が露出される。
上記発光構造物１３５は、複数の３族乃至５族元素の化合物半導体材料を含むことができる。
上記発光構造物１３５は、上記第１導電型半導体層１３０、上記第１導電型半導体層１３０の上に活性層１２０、そして上記活性層１２０の上に第２導電型半導体層１１０を含むことができる。
上記第１導電型半導体層１３０は、上記チャンネル層１４０の一部領域、上記オーミックコンタクト層１５０、そして上記電流遮断層１４５の上に形成される。上記第１導電型半導体層１３０はｐ型ドーパントを含むｐ型半導体層でありうる。上記ｐ型半導体層は、３族乃至５族元素の化合物半導体材料、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、及びＡｌＧａＩｎＰからなるグループから選択された１つを含むことができる。上記Ｐ型ドーパントは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｒ、Ｂａなどでありうる。上記第１導電型半導体層１３０は、単層または多層に形成され、これに対して限定するものではない。
上記第１導電型半導体層１３０は、複数のキャリアを上記活性層１２０に供給してくれる役割をする。
上記活性層１２０は上記第１導電型半導体層１３０の上に形成され、単一量子井戸構造、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）、量子点構造、または量子線構造のうち、いずれか１つを含むことができるが、これに対して限定するものではない。
上記活性層１２０は、３族乃至５族元素の化合物半導体材料を用いて井戸層と障壁層の周期で形成される。上記活性層１２０に使用するための化合物半導体材料には、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮでありうる。したがって、上記活性層１２０は、例えばＩｎＧａＮ井戸層／ＧａＮ障壁層の周期、ＩｎＧａＮ井戸層／ＡｌＧａＮ障壁層の周期、ＩｎＧａＮ井戸層／ＩｎＧａＮ障壁層の周期などを含むことができるが、これに対しては限定するものではない。
上記活性層１２０は、上記第１導電型半導体層１３０から供給された複数のホールと上記第２導電型半導体層１１０から供給された複数の電子を再結合（recombination）させて、上記活性層１２０の半導体材質によって決まったバンドギャップに相応する波長の光を生成することができる。
図示してはいないが、上記活性層１２０の上のまたは／及び下には導電型クラッド層が形成されることもあり、上記導電型クラッド層はＡｌＧａＮ系半導体で形成される。例えば、上記第１導電型半導体層１３０と上記活性層１２０との間にはｐ型ドーパントを含むｐ型クラッド層が形成され、上記活性層１２０と上記第２導電型半導体層１１０との間にはｎ型ドーパントを含むｎ型クラッド層が形成される。
上記導電型クラッド層は、上記活性層１２０に供給された複数のホールと複数の電子が第１導電型半導体層１３０と第２導電型半導体層１１０へ移動しないようにするガイドの役割をする。したがって、上記導電型クラッド層により上記活性層１２０に供給されたホールと電子がよりたくさん再結合して、発光素子１００の発光効率を向上させることができる。
上記第２導電型半導体層１１０は、上記活性層１２０の上に形成される。上記第２導電型半導体層１１０はｎ型ドーパントを含むｎ型半導体層でありうる。上記第２導電型半導体層１１０は、３族乃至５族元素の化合物半導体材料、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、及びＡｌＧａＩｎＰからなるグループから選択された１つを含むことができる。上記ｎ型ドーパントは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどでありうる。上記第２導電型半導体層１１０は単層または多層に形成され、これに対して限定するものではない。
上記第２導電型半導体層１１０の上面には光抽出効率のためにラフネスや凹凸１１２が形成される。上記ラフネスや凹凸１１２は湿式エッチングにより形成されたランダムなパターンに形成されたり、パターニング工程により形成された光結晶（photonic crystal）構造のように周期的なパターンに形成されることもあるが、これに対して限定するものではない。
上記ラフネスや凹凸１１２は、凹形状と凸形状を周期的に有することができる。上記凹形状と上記凸形状は両方ともラウンド面を有したり、頂点で会う両側傾斜面を有することができる。
一方、上記第１導電型半導体層１３０の下に上記第１導電型半導体層の極性と反対の半導体層が形成される。上記第１導電型半導体層１３０がｐ型半導体層であり、上記第２導電型半導体層１１０がｎ型半導体層であることがあり、その逆も可能である。したがって、上記発光構造物１３５は、Ｎ−Ｐ接合、Ｐ−Ｎ接合、Ｎ−Ｐ−Ｎ接合、及びＰ−Ｎ−Ｐ接合構造のうち、少なくとも１つを含むことができる。
上記発光構造物１３５の上面には上記第２電極１１５が形成される。上記第２電極１１５は、上記発光構造物１３５の全体面積をカバーせず、局部的に形成されたパターン形状を有することができる。図示してはいないが、上記第２電極１１５はワイヤがボンディングされる電極パッド領域と、上記電極パッド領域から少なくとも一側以上に分岐されて上記発光構造物の全領域に均等に電流を供給するために電流をスプレッディング（spreading；拡散）する役割をする電流スプレッディングパターンを含むことができる。
上記電極パッド領域は、上から見て、四角形、円形、楕円形、多角形を有することができるが、これに対して限定するものではない。
上記第２電極１１５は、Ａｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｇ、及びＰｔからなるグループから選択された少なくとも１つを含む単層または多層構造に形成される。また、上記第２電極１１５の厚さ（ｈ）は、例えば、１〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍの範囲内で形成される。
上記第２電極１１５の多層構造の例は、最下層の第１層に上記発光構造物１３５とオーミック接触を形成するためのＣｒのような金属を含むオーミック層、上記第１層の上の第２層に高い反射特性を有するＡｌ、Ａｇのような金属を含む反射層、上記第２層の上の第３層にＮｉのような層間拡散（interlayer diffusion）を防止する金属を含む第１拡散防止層、上記第３層の上の第４層に高い電気伝導性（conductivity）を有するＣｕのような金属を含む伝導層、上記第４層の上の第５層にＮｉのような層間拡散を防止する金属を含む第２拡散防止層、上記第５層の上の第６層にＡｕ、Ｔｉのようにワイヤが容易にボンディングできるように高い接着力を有する金属を含む接着層（adhesive layer）を含むことができるが、これに対して限定するものではない。
また、上記電極パッド領域１１６ａと上記電流スプレッディングパターンは互いに同一の積層構造を有したり、相異する積層構造を有することができる。例えば、上記電流スプレッディングパターンはワイヤボンディングのための接着層が不要であるので、上記接着層が形成されないことがある。また、上記電流スプレッディングパターンは透光性及び電気伝導性を有する材質である、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＺＴＯ、ＩＡＺＯ、ＩＧＺＯ、ＩＧＴＯ、ＡＺＯ、ＡＴＯ、及びＺｎＯからなるグループから選択された少なくとも１つで形成されることもできる。
一方、上記発光構造物１３５の上面に上記ラフネスや凹凸１１２が形成された場合、上記第２電極１１５の上面にも上記ラフネスや凹凸１１２により上記ラフネスや凹凸１１２と同一または類似しているラフネスや凹凸が自然に形成される。上記第２電極１１５のラフネスや凹凸は、後述する上記反射部材１９０が上記第２電極１１５に強固に結合されるようにすることができる。
上記第２電極１１５の上に形成されたラフネスや凹凸は、別のパターニング工程により形成される。
上記発光構造物１３５の少なくとも側面には上記パッシベーション層１８０が形成される。具体的には、上記パッシベーション層１８０は一端１８４が上記第２導電型半導体層１１０の上面の周縁領域に形成され、上記発光構造物１３５の側面を経由したり横切って他端１８２が上記チャンネル層１４０の上面に形成されるが、これに対して限定するものではない。言い換えると、上記パッシベーション層１８０は、上記チャンネル層１４０の上面から上記第１導電型半導体層１３０、上記活性層１２０、及び上記第２導電型半導体層１１０の側面を経由して上記第２導電型半導体層１１０の上面の周縁領域まで形成される。
上記パッシベーション層１８０は、上記発光構造物１３５と外部の電極のような伝導性部材の間の電気的ショートを防止する役割をすることができる。上記パッシベーション層１８０は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２、及びＡｌ２Ｏ３からなるグループから選択された１つを含む絶縁性材質を含むことができるが、これに対して限定するものではない。
以下、本発明の実施形態による発光素子１００の製造方法について詳細に説明する。但し、前述した内容と重複する内容は省略またが簡略に説明する。
図２乃至図１１は、本発明の実施形態による発光素子の製造工程を説明する図である。
図２を参照すると、成長基板１０１の上に上記発光構造物１３５を形成することができる。
上記成長基板１０１は、例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、及びＧｅからなるグループから選択された少なくとも１つを含み、これに対して限定するものではない。
上記成長基板１０１の上に、上記第２導電型半導体層１１０、活性層１２０、及び第１導電型半導体層１３０を順次に成長して上記発光構造物１３５が形成される。
上記発光構造物１３５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され、これに対して限定するものではない。
一方、上記発光構造物１３５及び上記成長基板１０１の間には両者間の格子定数差を緩和するためにバッファ層（図示せず）またはアンドープド（Undoped）半導体層（図示せず）が形成される。
上記バッファ層は、ＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどを含むことができるが、これに対して限定するものではない。
図３を参照すると、上記発光構造物１３５は、具体的に、上記第１導電型半導体層１３０上のチップ境界領域、即ち第１チップ領域（Ｔ１）と第２チップ領域（Ｔ２）との間の境界領域の付近に上記チャンネル層１４０を形成することができる。後から上記第１チップ領域（Ｔ１）と上記第２チップ領域（Ｔ２）との間がスクライビング工程などにより切断されて単一の発光素子が製造される。したがって、上記各チップ領域（Ｔ１、Ｔ２）は単一の発光素子を得るための領域と定義することができる。
上記チャンネル層１４０は、マスクパターンを用いて第１チップ領域（Ｔ１）と第２チップ領域（Ｔ２）との間の境界領域の付近に形成される。図面は２次元断面図であるため、上記チャンネル層１４０が上記第１及び第２チップ領域（Ｔ１、Ｔ２）の間の境界領域の付近のみに形成されることと図示されている。しかしながら、実際に上記チャンネル層１４０はいずれか１つのチップ領域と上記チップ領域と接する全てのチップ領域の間の全ての境界領域の付近に形成される。したがって、上記チャンネル層１４０は、上から見て、リング形状、ループ形状、フレーム形状などに形成される。上記チャンネル層１４０は、スパッタリング（sputtering）方法、電子ビーム蒸着、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）などの各種蒸着方法を用いて形成することができる。
上記チャンネル層１４０は、接着力の良い金属材質、例えば、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、及びＷからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。したがって、上記チャンネル層１４０は、上記発光構造物１３５と上記接着層１７０との間の接着力を強化して、発光素子１００の信頼性を向上させることができる。
図４を参照すると、上記第１導電型半導体層１３０の上に上記電流遮断層１４５を形成することができる。上記電流遮断層１４５はマスクパターンを用いて形成される。上記電流遮断層１４５は後工程により形成される第２電極１１５と垂直方向に少なくとも一部が重畳する上記第１導電型半導体層１３０の上に形成される。
上記電流遮断層１４５は、上記オーミックコンタクト層１５０に比べて低い電気伝導性を有したり、電気絶縁性を有したり、上記第１導電型半導体層１３０とショットキー接触を形成する材質を用いて形成される。上記電流遮断層１４５は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＺＴＯ、ＩＡＺＯ、ＩＧＺＯ、ＩＧＴＯ、ＡＺＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯｘ、Ｔｉ、Ａｌ、及びＣｒからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
図５及び図６を参照すると、上記第１導電型半導体層１３０及び上記電流遮断層１４５の上面と上記チャンネル層１４０の側面と上面の一部領域の上にオーミックコンタクト層１５０を形成し、上記オーミックコンタクト層１５０の上に上記反射層１６０を形成する
ことができる。
ことができる。
上記オーミックコンタクト層１５０は、透明な伝導性物質と金属を選択的に使用することができ、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、Ａｇ、Ｎｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ、及びＮｉ／ＩｒＯｘ／Ａｕ／ＩＴＯのうち、１つ以上を用いて単層または多層で具現できる。
上記反射層１６０は、例えば、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｆのうち、少なくとも１つまたは２つ以上の合金を含むが、これに対しては限定するものではない。また、上記反射層１６０は上記金属と共に、ＩＺＯ（Ｉｎ−ＺｎＯ）、ＧＺＯ（Ｇａ−ＺｎＯ）、ＡＺＯ（Ａｌ−ＺｎＯ）、ＡＧＺＯ（Ａｌ−Ｇａ−ＺｎＯ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎ−Ｇａ−ＺｎＯ）、ＩＺＴＯ（indium zinc tin oxide）、ＩＡＺＯ（indium aluminum zinc oxide）、ＩＧＴＯ（indium gallium tin oxide）、ＡＴＯ（aluminum tin oxide）などの透明な伝導性物質を用いて多層（multi-layer）に形成することができる。
上記オーミックコンタクト層１５０及び上記反射層１６０は、例えば、電子ビーム（E-beam）蒸着法、スパッタリング法（Sputtering）、ＰＥＣＶＤ法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）のうち、いずれか１つの方法により形成される。
図７を参照すると、上記反射層１６０及び上記チャンネル層１４０の上に上記接着層１７０を形成し、上記接着層１７０の上に上記第１電極１７５を形成することができる。
上記接着層１７０は、上記反射層１６０、上記オーミックコンタクト層１５０の端部、及び上記チャンネル層１４０に接触されて、上記層の間の接着力を強化させることができる。
上記接着層１７０は、バリア金属またはボンディング金属などを含むことができる。上記接着層１７０は、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＴａからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
上記第１電極１７５は、例えば、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅−タングステン（Ｃｕ−Ｗ）、キャリアウエハ（例:Ｓｉ、Ｇ
ｅ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど）からなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
ｅ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど）からなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
上記接着層１７０と上記チャンネル層１４０の材質が同一の場合、上記接着層１７０と上記チャンネル層１４０とは一体形成されることもできる。言い換えると、上記チャンネル層１４０は上記接着層１７０から形成される。
具体的に説明すると、上記第１導電型半導体層１３０の上に上記電流遮断層１４５、オーミックコンタクト層１５０、及び反射層１６０を順次に形成した後、上記接着層１７０及び上記チャンネル層１４０を一体形成することができる。この場合、上記発光素子１０
０の製造工程の効率性を図ることができる。
０の製造工程の効率性を図ることができる。
上記第１電極１７５は、別のシート（sheet）にて用意されて、上記接着層１７０の上に付着されるボンディング方式により形成されたり、メッキ方式、蒸着方式などにより形成され、これに対して限定するものではない。
図７及び図８を参照すると、図７の発光素子を１８０度返した後に、上記成長基板１０１を除去することができる。
上記成長基板１０１は、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Laser Lift Off）、化学的エッチング（ＣＬＯ：Chemical Lift Off）、または物理的な研磨方法のうち、少なくとも１つの方法により除去される。
上記レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）は、上記基板１０１と上記第２導電型半導体層１１０との間の界面にレーザーを集中的に照射して上記基板１０１が上記第２導電型半導体層１１０から分離されるようにする。
上記化学的エッチングは、湿式エッチングを用いて上記第２導電型半導体層１１０が露出するように上記基板１０１を除去する。
上記物理的な研磨機を用いて物理的に基板１０１を研磨して上記第２導電型半導体層１１０が露出するように上記基板１０１の上面から順次に除去する。
上記チャンネル層１４０は、上記レーザーリフトオフ（Laser Lift Off）に伴う衝撃により割れたり破片の発生が最小化されて、上記発光素子１００の製造工程の信頼性が向上できる。
上記基板１０１を除去した後、上記第２導電型半導体層１１０の上面に残っている上記基板１０１の残留物を除去するクリーニング（cleaning）工程がさらに遂行される。上記クリーニング工程は、プラズマ表面処理や酸素や窒素を用いたアッシング（ashing）を含むことができる。
図９を参照すると、上記第１及び第２チップ領域（Ｔ１、Ｔ２）の間の境界領域１０５に沿ってアイソレーション（isolation）エッチングを遂行して上記発光構造物１３５を含む単位チップ領域を区分することができる。上記アイソレーションエッチングにより上記第１及び第２チップ領域（Ｔ１、Ｔ２）の間の境界領域１０５の上記チャンネル層１４０が露出される。上記単位チップ領域は、後からスクライビング工程のような切断工程の後に単一の発光素子が形成される領域を意味する。
上記アイソレーションエッチングは、例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）のような乾式エッチング工程により実施できる。
また、上記第１導電型半導体層１３０の上面には光抽出効率の向上のためにラフネスや凹凸１１２が形成される。上記ラフネスや凹凸１１２は、湿式エッチング工程によりランダムに形成されたり、マスクパターンに沿って所望の形状を有するように形成することができるが、これに対して限定するものではない。
図１０を参照すると、上記発光構造物１３５の上面に上記電極１１５を形成し、上記発光構造物１３５の少なくとも側面に上記パッシベーション層１８０を形成することができる。
上記発光構造物１３５の少なくとも側面、そして上記第１及び第２チップ領域（Ｔ１、Ｔ２）の間の境界領域の上記チャンネル層１４０の上にパッシベーション層１８０を形成することができる。言い換えると、上記パッシベーション層１８０は上記第１及び第２チップ領域（Ｔ１、Ｔ２）の間の境界領域の上記チャンネル層１４０の上面に接触して形成され、上記第１導電型半導体層１３０、上記活性層１２０、及び上記第２導電型半導体層１１０を経由したり横切って、上記第２導電型半導体層１１０の上面の周縁領域まで形成される。
上記パッシベーション層１８０は、上記発光構造物１３５と第１電極１７５との間の電気的ショートを防止する役割をすることができる。上記パッシベーション層１８０は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２、及びＡｌ２Ｏ３からなるグループから選択された１つを含む絶縁性材質を含むことができるが、これに対して限定するものではない。
上記パッシベーション層１８０は、電子ビーム蒸着、ＰＥＣＶＤ、スパッタリングのような蒸着工程により形成される。
一方、上記パッシベーション層１８０により露出された上記第２導電型半導体層１１０の上面に光抽出効率を向上させるためのラフネスや凹凸１１２が形成される。したがって、ラフネスや凹凸１１２は、アイソレーションエッチングによる単位チップ領域を形成した後やパッシベーション層１８０を形成した後に形成されるが、これに対して限定するものではない。
上記ラフネスや凹凸１１２は、上記パッシベーション層１８０をマスクにして乾式エッチングや湿式エッチングを遂行して形成される。上記パッシベーション層１８０により上記パッシベーション層１８０の下の上記第２導電型半導体層１１０の上面には如何なるラフネスや凹凸も形成されないようになる。
上記第２電極１１５は、ワイヤがボンディングされる電極パッド領域１１６ａと、上記電極パッド領域１１６ａから少なくとも一側以上に分岐されて上記発光構造物１３５の全領域に均等に電流を供給するために電流をスプレッディング（spreading;拡散）する役割をする電流スプレッディングパターン１１６ｂを含むことができる。
上記電極パッド領域１１６ａは、上から見て、四角形、円形、楕円形、多角形を有することができるが、これに対して限定するものではない。
上記第２電極１１５は、Ａｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｔのうち、少なくとも１つを含む単層または多層構造に形成される。
上記第２電極１１５は、メッキ工程や蒸着工程を用いて形成される。
図１１を参照すると、チップ分離工程を遂行して上記第１及び第２チップ領域（Ｔ１、Ｔ２）の間の境界領域を切断して複数個のチップを個別チップ単位に分離することで、実施形態による発光素子１００が製造される。
上記チップ分離工程は、例えば、ブレード（blade）などを用いて物理的な力を加えてチップを分離させるブレーキング工程、チップ境界にレーザーを照射してチップを分離させるレーザースクライビング工程、湿式または乾式エッチングを含むエッチング工程などを含むことができるが、これに対して限定するものではない。
以下、第２実施形態を詳細に説明する。
第２実施形態は、第１実施形態に比べてチャンネル層２２０が多層構造を有するという点を除いては同一である。したがって、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素に対しては同一の図面番号を与えて、詳細な説明は省略する。
図１２は、本発明の第２実施形態による発光素子１００Ｂの側断面図である。
図１２を参照すると、上記発光素子１００Ｂは、第１電極１７５と、上記第１電極１７５の上に接着層１７０と、上記接着層１７０の上に反射層１６０と、上記反射層１６０の上にオーミックコンタクト層１５０と、上記接着層１７０の上面の周縁領域に形成されて多層構造を有するチャンネル層２２０と、上記オーミックコンタクト層１５０及び上記チャンネル層２２０の上に形成されて光を生成する発光構造物１３５と、上記発光構造物１３５の上面に第２電極１１５と、を含むことができる。
上記チャンネル層２２０は、最上層及び最下層は少なくとも良好な接着性を有する第１金属材質で形成される。上記チャンネル層２２０は、例えば、３層またはそれ以上の複数の層を含むことができる。このように、チャンネル層２２０の最下層と最上層が接着性に優れる第１金属材質からなることで、上記発光構造物１３５の上記接着層１７０からの剥離を防止することができる。
例えば、上記チャンネル層２２０は、第１乃至第３層２１２、２１４、２１６を含むことができる。上記第１層２１２及び上記第３層２１６は、第１金属物質、例えばＴｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、及びＷからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
上記第１層２１２及び上記第３層２１６の間の第２層２１４は、絶縁物質、透明な伝導性物質、及び第２金属物質からなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
上記絶縁性物質は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯｘからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
上記透明な伝導性物質は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＺＴＯ、ＩＡＺＯ、ＩＧＺＯ、ＩＧＴＯ、ＡＺＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
上記第２金属物質は、Ｔｉ、Ａｌ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、及びＣｒからなるグループから選択された少なくとも１つを含むことができる。
または、上記第２層は層間拡散（Inter diffusion）を防止するＮｉ、Ｎｉ−Ａｌｌｏｙ（Ｎｉ合金）、Ｔｉ、Ｔｉ−Ａｌｌｏｙ（Ｔｉ合金）などを含む拡散防止層を含むこともできる。
図１３は、本発明の実施形態による発光素子を含む発光素子パッケージの断面図である。
図１３を参照すると、実施形態による発光素子パッケージは、胴体２０と、上記胴体２０に設置された第１リード電極３１及び第２リード電極３２と、上記胴体２０に設置されて上記第１リード電極３１及び第２リード電極３２と電気的に連結される本発明の実施形態による発光素子１００と、上記発光素子１００を囲むモルディング部材４０と、を含む。
上記胴体２０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、上記発光素子１００の周囲に傾斜面が形成される。
上記第１リード電極３１及び第２リード電極３２は互いに電気的に分離され、上記発光素子１００に電源を提供する。また、上記第１リード電極３１及び第２リード電極３２は、上記発光素子１００で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、上記発光素子１００で発生した熱を外部に排出させる役割をすることもできる。
上記発光素子１００は、上記胴体２０の上に設置されたり、上記第１リード電極３１または第２リード電極３２の上に設置される。
上記発光素子１００は、上記第１リード電極３１及び第２リード電極３２とワイヤ方式、フリップチップ方式、またはダイボンディング方式のうち、いずれか１つにより電気的に連結することもできる。
上記モルディング部材４０は、上記発光素子１００を囲んで上記発光素子１００を保護することができる。また、上記モルディング部材４０には蛍光体が含まれて上記発光素子１００から放出された光の波長を変化させることができる。
上記モルディング部材４０または胴体２０の上には少なくとも１つのレンズが形成され、上記レンズは、凸形状のレンズ、凹形状のレンズ、または凹と凸構造を有するレンズなどを含むことができる。
実施形態による発光素子または発光素子パッケージは、ライトユニットに適用される。上記ライトユニットは、複数の発光素子または発光素子パッケージがアレイされた構造を含み、図１４及び図１５に図示された表示装置、図１６に図示された照明装置を含み、照明灯、信号灯、車両前照灯、電光板などが含まれることができる。
図１４は、本発明の実施形態による表示装置の分解斜視図である。
図１４を参照すると、表示装置１０００は、導光板１０４１と、上記導光板１０４１に光を提供する発光モジュール１０３１と、上記導光板１０４１の下に反射部材１０２２と、上記導光板１０４１の上に光学シート１０５１と、上記光学シート１０５１の上に表示パネル１０６１と、上記導光板１０４１、発光モジュール１０３１、及び反射部材１０２２を収納するボトムカバー１０１１と、を含むことができるが、これに限定されるものではない。
上記ボトムカバー１０１１、反射部材１０２２、導光板１０４１、及び光学シート１０５１は、ライトユニット１０５０と定義することができる。
上記導光板１０４１は、上記発光モジュール１０３１から提供された光を拡散させて面光源化させる役割をする。上記導光板１０４１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１０３１は、上記導光板１０４１の少なくとも一側面に配置されて上記導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供し、窮極的には表示装置の光源として作用する。
上記発光モジュール１０３１は少なくとも１つを含み、上記導光板１０４１の一側面で直接または間接的に光を提供することができる。上記発光モジュール１０３１は、基板１０３３と上記に開示された実施形態による発光素子パッケージ３０を含み、上記発光素子パッケージ３０は、上記基板１０３３の上に所定間隔でアレイ（配列）される。上記基板は、印刷回路基板（printed circuit board）でありえるが、これに限定するものではない。また、上記基板１０３３は、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ものではない。上記発光素子パッケージ３０は、上記ボトムカバー１０１１の側面または放熱プレートの上に搭載される場合、上記基板１０３３は除去できる。上記放熱プレートの一部は、上記ボトムカバー１０１１の上面に接触される。したがって、発光素子パッケージ３０で発生した熱は放熱プレートを経由してボトムカバー１０１１に放出される。
上記複数の発光素子パッケージ３０は、上記基板１０３３の上に光が放出される出射面が上記導光板１０４１と所定距離離隔するように搭載され、これに対して限定するものではない。上記発光素子パッケージ３０は、上記導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接または間接的に提供することができ、これに対して限定するものではない。
上記導光板１０４１の下には上記反射部材１０２２が配置される。上記反射部材１０２２は、上記導光板１０４１の下面に入射された光を反射させて上記表示パネル１０６１に供給することで、上記表示パネル１０６１の輝度を向上させることができる。上記反射部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成されるが、これに対して限定するものではない。上記反射部材１０２２は、上記ボトムカバー１０１１の上面であることがあるが、これに対して限定するものではない。
上記ボトムカバー１０１１は、上記導光板１０４１、発光モジュール１０３１、及び反射部材１０２２などを収納することができる。このために、上記ボトムカバー１０１１は上面が開口されたボックス（box）形状を有する収納部１０１２が備えられることができ、これに対して限定するものではない。上記ボトムカバー１０１１は、トップカバー（図示せず）と結合されるが、これに対して限定するものではない。
上記ボトムカバー１０１１は、金属材質または樹脂材質で形成され、プレス成形または圧出成形などの工程を用いて製造される。また、上記ボトムカバー１０１１は熱伝導性の良い金属または非金属材料を含むことができ、これに対して限定するものではない。
上記表示パネル１０６１は、例えばＬＣＤパネルであって、互いに対向する透明な材質の第１及び第２基板、そして第１及び第２基板の間に介された液晶層を含む。上記表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が付着され、このような偏光板の付着構造に限定するものではない。上記表示パネル１０６１は、上記発光モジュール１０３１から提供された光を透過または遮断させて情報を表示する。このような表示装置１０００は、各種の携帯端末機、ノートブックコンピュータのモニター、ラップトップコンピュータのモニター、テレビなどに適用される。
上記光学シート１０５１は、上記表示パネル１０６１と上記導光板１０４１との間に配置され、少なくとも一枚以上の透光性シートを含む。上記光学シート１０５１は、例えば拡散シート（diffusion sheet）、水平及び垂直プリズムシート（horizontal/vertical prism sheet）、及び輝度強化シート（brightness enhanced sheet）のようなシートのうち、少なくとも１つを含むことができる。上記拡散シートは入射される光を拡散させ、上記水平または／及び垂直プリズムシートは入射される光を上記表示パネル１０６１に集光させ、上記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させる。また、上記表示パネル１０６１の上には保護シートが配置されるが、これに対して限定するものではない。
上記発光モジュール１０３１の光経路上には光学部材として、上記導光板１０４１及び光学シート１０５１を含むことができ、これに対して限定するものではない。
図１５は、本発明の実施形態による表示装置を示す図である。
図１５を参照すると、表示装置１１００は、ボトムカバー１１５２、上記に開示された発光素子パッケージ３０がアレイされた基板１０２０、光学部材１１５４、及び表示パネル１１５５を含む。
上記基板１０２０及び上記発光素子パッケージ３０は、発光モジュール１０６０と定義することができる。上記ボトムカバー１１５２、少なくとも１つの発光モジュール１０６０、及び光学部材１１５４はライトユニット（図示せず）と定義することができる。
上記ボトムカバー１１５２には収納部１１５３を具備することができ、これに対して限定するものではない。
上記光学部材１１５４は、レンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートのうち、少なくとも１つを含むことができる。上記導光板はＰＣ材質またはＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）材質からなり、このような導光板は除去できる。上記拡散シートは入射される光を拡散させ、上記水平及び垂直プリズムシートは入射される光を上記表示パネル１１５５に集光させ、上記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させる。
上記光学部材１１５４は上記発光モジュール１０６０の上に配置され、上記発光モジュール１０６０から放出された光を面光源したり、拡散、集光などを遂行する。
図１６は、本発明の実施形態による照明装置の斜視図である。
図１６を参照すると、照明装置１５００は、ケース１５１０と、上記ケース１５１０に設置された発光モジュール１５３０と、上記ケース１５１０に設置され、外部電源から電源が提供される連結端子１５２０と、を含むことができる。
上記ケース１５１０は放熱特性の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される。
上記発光モジュール１５３０は、基板１５３２と、上記基板１５３２に搭載される実施形態による発光素子パッケージ３０を含むことができる。上記発光素子パッケージ３０は、複数個がマトリックス形態または所定の間隔で離隔してアレイされる。
上記基板１５３２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あり、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、ＦＲ−４基板などを含むことができる。
また、上記基板１５３２は光を効率的に反射する材質で形成されたり、表面が光が効率的に反射されるカラー、例えば白色、銀色などのコーティング層となることができる。
上記基板１５３２の上には少なくとも１つの発光素子パッケージ３０が搭載される。上記発光素子パッケージ３０の各々は少なくとも１つのＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップを含むことができる。上記ＬＥＤチップは、赤色、緑色、青色、または白色のような可視光線帯域の発光ダイオードまたは紫外線（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１５３０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３０の組合を有するように配置される。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することができる。
上記連結端子１５２０は、上記発光モジュール１５３０と電気的に連結されて電源を供給することができる。上記連結端子１５２０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ものではない。例えば、上記連結端子１５２０はピン（pin）形態に形成されて外部電源に挿入されたり、配線により外部電源に連結されることもできる。
実施形態によれば、発光素子製造方法は、発光構造物を形成するステップと、単位発光構造物を定義するチップ領域の間のチップ境界領域に金属物質を含むチャンネル層を形成するステップと、上記チャンネル層及び上記発光構造物の上に伝導性を有する支持部材を含む第１電極を形成するステップと、上記第１電極の反対である上記発光構造物の上に第２電極を形成するステップと、を含む。
実施形態によると、接着力に優れる金属材質を含むチャンネル層を形成することで、発光構造物と接着層との間の接着力を強化して発光構造物が接着層から剥離されないようにして、発光素子の信頼性を向上させることができる。
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、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。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、このような変形及び応用にかかわる差異点も、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されるべきである。
Claims (14)
- 第１半導体層、活性層及び第２半導体層を含む発光構造物と、
前記発光構造物上に配置された第１電極と、
前記発光構造物の周りの領域に配置されたチャンネル層と、
を含み、
前記チャンネル層は多数の層を含み、
前記チャンネル層の最下層と最上層は金属物質を含み、
前記最下層と最上層との間の一つの層は伝導性物質を含み、
前記伝導性物質は、ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO及びZnOからなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする発光素子。 - 前記発光構造物の下に配置された支持基板と、
前記発光構造物と前記支持基板との間に配置され、中央領域にリセスを含む接着層と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。 - 第１半導体層、活性層及び第２半導体層を含む発光構造物と、
前記発光構造物上に配置された第１電極と、
前記発光構造物の周りの領域に配置されたチャンネル層と、
前記発光構造物の下に配置された支持基板と、
前記発光構造物と前記支持基板との間に配置され、中央領域にリセスを含む接着層と、
を含み、
前記チャンネル層は多数の層を含み、
前記チャンネル層の最下層と最上層は金属物質を含み、
前記最下層と最上層との間の一つの層は伝導性物質を含むことを特徴とする発光素子。 - 前記チャンネル層は、前記発光構造物と前記接着層との間の周りの領域に配置されることを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
- 前記リセスに配置される反射層をさらに含むことを特徴とする請求項３または４に記載の発光素子。
- 前記反射層の下面と側面が前記接着層と接触することを特徴とする請求項５に記載の発光素子。
- 前記チャンネル層と前記発光構造物の少なくとも一部領域が、垂直方向に重なるように配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記最下層と前記最上層の間の層のうちの一つの層は、拡散防止層であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記拡散防止層は、Ni、Ti、Ni合金及びTi合金のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
- 前記反射層と前記発光構造物との間に電流遮断層をさらに含むことを特徴とする請求項５または６に記載の発光素子。
- 前記最下層は前記接着層の周りの領域に接触し、
前記最上層は前記第１半導体層と接触することを特徴とする請求項３〜６及び１０のいずれか一項に記載の発光素子。 - 前記チャンネル層の前記最上層は、前記第１半導体層と接触することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記電流遮断層は前記第１半導体層の下に配置され、
前記反射層は前記電流遮断層の下に配置され、
前記接着層は前記反射層の下に配置され、
前記支持基板は前記接着層の下に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の発光素子。 - 前記金属物質は、Ti、Ni、Au、Ag、Ta、Pt、Pd、Rh、Ir及びWからなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の発光素子。
Applications Claiming Priority (2)
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