KR100998322B1

KR100998322B1 - 발광 소자

Info

Publication number: KR100998322B1
Application number: KR20080094182A
Authority: KR
Inventors: 진용성
Original assignee: (주)더리즈
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-12-03
Also published as: KR20100034931A

Abstract

본 발명은 전류 밀도 분포를 균일하게 형성시킬 수 있는 발광 소자의 전극 구조 및 이러한 전극 구조를 갖는 발광 소자에 관한 것으로서, 이 발광 소자는 제1 반도체층; 제2 반도체층; 상기 제1 반도체층 위에 형성되고, 적어도 하나의 제1 패드를 포함하는 제1 전극; 및 상기 제2 반도체층 위에 형성되고, 상기 제1 패드와 대향하게 형성된 적어도 하나의 제2 패드를 포함하는 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 제1 패드와 제2 패드의 연결방향과 평행한 방향으로, 상기 제 1 패드로부터 길이 연장된 하나 이상의 제1 암; 및 상기 제1 패드와 제2 패드의 연결방향과 수직한 방향으로, 상기 제1 암으로부터 길이 연장된 제2 암을 포함한다.

발광 소자, LED, 패드, 반도체층, 활성층, 전극

Description

발광 소자{LIGHT EMITTING DIODE}

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전류 밀도 분포를 균일하게 형성시킬 수 있는 전극 구조를 구비한 발광 소자에 관한 것이다.

발광 소자는 반도체층들을 이용하여 발광시키는 소자로서, 전류 밀도 분포를 균일하게 하기 위하여 p형 전극과 n형 전극 사이의 거리를 일정하게 배열하는 것이 일반적이다.

예를 들어, 미국특허 US 6,307,218 B1에서는 도 1과 같은 발광 소자의 전극 구조를 제안하고 있는데, 여기서 n형 전극은 n형 패드(100) 및 상기 패드의 중심 부분에서 돌출한 하나의 중앙 암(104)과 상기 발광 소자의 외곽을 둘러싸는 2개의 외곽 암들(106)로 이루어지고, p형 전극은 p형 패드(102) 및 상기 패드로부터 연장된 2개의 암들(108)로 이루어진다. 여기서, 상기 p형 전극의 암들(108)은 상기 n형 전극의 중앙 암(104)과 외곽 암(106) 사이에 배치된다.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같은 전극 구조에서는, A 부분에서 상기 n형 전극과 상기 p형 전극 사이의 평균 거리가 균일하게 되지만, B 부분에서는 상기 n형 전극과 상기 p형 전극 사이의 평균 거리가 불균일하게 되어, 도 2에 도시된 바와 같이 A 부분에서 B 부분에 비하여 전류가 상대적으로 많이 흐르게 된다. 즉, 발광 소자의 전류 밀도 분포가 전체적으로 불균일하며, 특히 n형 전극의 외곽 암(106)에서 중앙 암(104)과 수직하게 배치되는 관계에 있는 부분은 전류 분포에 역할을 다하지 못하는 문제가 발생한다.

정리하면, 종래의 발광 소자의 전극 구조는 전극들 사이의 거리가 일정하지 못하여 전류 밀도 분포가 불균일하게 형성되고, 그 결과, 발광 소자의 광 출력 특성 및 광 변환 효율 등이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전류 밀도 분포를 균일하게 형성하여 광 출력 특성 및 광 변환 효율 등을 향상시키는 전극 구조를 갖는 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발광 소자는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층의 일부 위에 형성된 제2 반도체층, 상기 제1 반도체층 위에 형성되고, 적어도 하나의 제1 패드를 포함하는 제1 전극, 및 상기 제2 반도체층 위에 형성되고, 상기 제1 패드와 대향하게 형성된 적어도 하나의 제2 패드를 포함하는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 제1 패드와 제2 패드의 연결방향과 평행한 방향으로, 상기 제 1 패드로부터 길이 연장된 하나 이상의 제1 암, 및 상기 제1 패드와 제2 패드의 연결방향과 수직한 방향으로, 상기 제1 암으로부터 길이 연장된 제2 암을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 전극은 상기 제1 패드와 제2 패드의 연결 방향과 수직한 방향으로 상기 제2 패드로부터 연장 형성된 연결 암, 및 적어도 일부분이 상기 제1 패드와 제2 패드의 연결 방향과 평행한 방향으로 연장되도록 형성된 외곽 암을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 곡선 형상으로 된 부분을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제2 전극의 연결 암은 상기 제1 전극의 제2 암과 일정한 간격을 유지하도록 형성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제2 전극은 상기 외곽 암으로부터 돌출된 돌출 암을 더 포함한다. 또한, 상기 돌출 암은 상기 제1 전극을 향하는 방향으로 연장될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제2 전극은 상기 외곽 암의 일 단부에 형성된 곡선 부분을 포함한다. 여기서, 상기 외곽 암의 곡선 부분과 상기 제1 전극의 제2 암 사이의 간격은 일정하다.

본 발명에 따른 발광 소자에서, n형 전극과 p형 전극 사이의 평균 거리가 비교적 일정하게 되어, 발광 소자의 전류 밀도 분포가 균일해지며, 결과적으로, 광 출력 특성, 광 변환 특성 및 순방향 전압 특성 등과 같은 발광 소자의 성능이 향상될 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하 도록 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면들이다. 특히, 도 4는 도 3에서 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 발광 소자의 단면도이다. 도 5는 도 3의 발광 소자에서의 전류 밀도 분포를 도시한 도면이다.

우선, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 발광 소자(Light Emitting Diode, LED)는 기판(400), 버퍼층(402), n형 반도체층(404), 활성층(406), p형 반도체층(408), 투명 전극층(410), n형 전극(424) 및 p형 전극(426)을 포함한다.

기판(400)은 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로서, 활성층(406)으로부터 발생된 빛이 통과할 수 있도록 광투과성 특성을 갖는다. 기판(400)은 예를 들어 사파이어 등의 투명한 재질로 이루질 수 있다. 물론, 기판(400)은 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 또는 알루미늄 나이트라이드(AlN) 등으로도 이루어질 수 있다.

버퍼층(402)은 기판(400)상에 기판(400)과의 격자 정합을 향상시키기 위해 n형 반도체층(404)의 성장 전에 기판(400) 위에 형성되는 층이다. 예를 들어, 버퍼층(402)은 AlN/GaN으로 이루어진다. 다만, 이러한 버퍼층(402)은 본 실시예의 발광 소자의 필수적 구성 요소는 아니며, 발광 소자의 특성 및 공정 조건에 따라 생략될 수 있다.

n형 반도체층(404)은 버퍼층(402) 위에 형성되며, n형 도전성 불순물이 도핑된 물질로 이루어진다. 예를 들어, n형 반도체층(404)은 n형 도전성 불순물이 도핑 된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 n형 도전성 불순물로는 Si, Ge, Sn 등이 사용될 수 있다.

활성층(406)은 발광과 관련된 층으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 n형 반도체층(404)의 일부 영역 위에 형성된다. 이러한 활성층(406)은 다중 양자 우물(Multi-Quantum Well) 구조의 InGaN/GaN층으로 이루어질 수 있다.

p형 반도체층(408)은 활성층(406) 위에 형성되며, p형 도전성 불순물이 도핑된 물질로 이루어진다. 예를 들어, p형 반도체층(408)은 p형 도전성 불순물이 도핑된 GaN층 또는GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 p형 도전성 불순물로는 예를 들어, Mg, Zn, Be 등을 사용될 수 있다.

투명 전극층(410)은 p형 반도체층(408) 위에 형성되며, 투명한 물질로 이루어진다. 예를 들어, 투명 전극층(410)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 도전성 금속산화물로 이루어질 수 있다. 또는, 투명 전극층(410)은 도전성이 높고 콘택 저항이 낮은 금속박막으로도 이루어질 수 있다. 다만, 투명 전극층(410)은 상기 발광 소자의 필수적 구성 요소는 아니며, 발광 소자의 특성 및 공정 조건에 따라 생략될 수 있다.

n형 전극(424)은 n형 반도체층(404) 위에 형성되고, p형 전극(426)은 투명 전극층(410) 위에 형성되어 p형 반도체층(408)과 전기적으로 연결된다. 이하, n형 전극(424) 및 p형 전극(426)의 구조를 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하겠다.

도 3을 다시 참조하면, n형 전극(424)은 n형 패드(300)와, 상기 n형 패드로 부터 연장되며 대체로 곡선 형상을 가지는 암(arm)을 갖는다. 상기 n형 전극(424)의 암은 n형 패드(300)로부터 p형 패드(302) 방향으로 형성된 하나의 중앙 암과 n형 패드(300)로부터 p형 패드(302)로의 방향과 소정의 각도를 이루는 방향, 예를 들면 수직한 방향으로 형성된 2개의 날개 암으로 이루어진다. 바람직하게는 상기 2개의 날개 암은 서로 대칭적으로 배열된다.

p형 전극(426)도 p형 패드(302)와, 상기 p형 패드로부터 연장되며 대체로 곡선 형상을 가지는 암을 갖는다. 상기 p형 전극(426)의 암은, p형 패드(302)로부터 연장되며, n형 패드(300)로부터 p형 패드(302)로의 방향과 대체로 직교하는 방향으로 형성된 연결 암과, 적어도 일부분이 n형 패드(300)로부터 p형 패드(302)로의 방향과 평행한 방향으로 형성된 외곽 암으로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 2개의 외곽 암들은 상호 대칭적으로 배열된다. 물론, 상기 외곽 암들은 서로 다른 형상을 가질 수도 있다. 바람직하게는, 상기 외곽 암의 양 단부 중 상기 연결 암과 연결되지 않은 단부측은 도 3의 B 부분에 보이는 바와 같이 곡선 형상을 가진다.

이러한 발광 소자에서, 도 3의 A 부분에서 보이는 바와 같이 n형 전극(424)의 날개 암과 p형 전극(426)의 연결 암은 대략 평행하게 배열된다. 바람직하게는, n형 전극(424)의 날개 암과 p형 전극(426)의 연결 암 사이의 거리가 일정하다. 이러한 구조를 통해, A 부분에서의 전류 밀도가 도 5에 도시된 바와 같이 균일해질 수 있다.

또한, 도 3의 B 부분에서 보이는 바와 같이 n형 전극(424)의 날개 암과 p형 전극(426)의 외곽 암 사이의 거리의 편차도 1에 도시된 종래의 직선 구조의 전극에 비해 상대적으로 작다. 따라서, B 부분에서의 전류 밀도는 도 5에 도시된 바와 같이, 도 2에 도시된 종래의 전극 구조에서의 전류 밀도에 비해 상대적으로 균일해진다.

즉, 발광 소자의 전체 전류 밀도 분포가 도 5에 도시된 바와 같이 수평 방향 및 수직 방향에서 보다 균일해질 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제시하는 전극 구조에 의하면, 전류 분포에 기여하지 못하는 전극 부분을 종래에 비해 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 전극의 길이, 특히 n형 전극(424)의 길이가 종래의 발광 소자에서보다 작아질 수 있어서 전극에 의한 광 흡수가 종래의 발광 소자에서보다 감소할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 발광 소자의 광 효율이 종래의 발광 소자에서보다 향상될 수 있다.

이하, 본 발명의 발광 소자의 특성을 종래의 발광 소자들과 비교하겠다.

도 6은 종래의 발광 소자들과 본 발명의 발광 소자를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 발광 소자들의 순방향 전압과 광 출력에 대한 실험 결과를 도시한 도면이다. 도 8은 도 6의 발광 소자들의 광 변환 효율에 대한 실험 결과를 도시한 도면이다. 상세하게는, 도 6의 (a)는 종래의 제 1 발광 소자를 개략적으로 도시하였고, 도 6의 (b)는 종래의 제 2 발광 소자를 개략적으로 도시하였다. 또한, 도 6의 (c)는 종래의 제 3 발광 소자를 개략적으로 도시하였고, 도 6의 (d)는 본 발명에 따른 제 4 발광 소자를 개략적으로 도시하였다.

우선, 순방향 전압 및 광 출력 특성을 살펴보겠다. 도 7을 참조하면, 종래의 제 1 발광 소자(a)의 순방향 전압은 약 3.34V이고, 광 출력은 약 56.8㎽이다. 또 한, 종래의 제 2 발광 소자(b)의 순방향 전압은 약 3.33V이고, 광출력은 약 57.8㎽이다. 즉, 종래의 제 1 및 2 발광 소자들(a 및 b)은 순방향 전압 특성이 우수한 반면에, 전극의 광 흡수로 인해 광 출력이 낮다는 단점이 있다.

종래의 제 3 발광 소자(c)의 순방향 전압은 약 3.48V이고, 광 출력은 약 60㎽이다. 즉, 불필요한 전극의 길이를 최소화하여 제 1 및 2 발광 소자들(A 및 B)보다 광 출력이 향상되지만, 순방향 전압은 크게 상승하는 단점이 있다.

본 발명에 따른 제 4 발광 소자(d)의 순방향 전압은 약 3.36V이고, 광 출력은 약 59.1㎽이다. 즉, 불필요한 전극의 길이를 감소시킴에 의해 종래의 제 1 및 2 발광 소자들(a 및 b)보다 광 출력이 크게 향상되었음에도 불구하고, 순방향 전압이 종래의 제 3 발광 소자(c)보다 상당히 작아질 수 있다. 요컨대, 본 발명의 발광 소자는 우수한 순방향 전압 특성과 광 출력 특성을 가진다.

다음으로, 광 변환 효율을 살펴보겠다. 여기서, 광 변환 효율은 입력 전류와 광 출력의 비율(광 출력/입력 전류)를 의미한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광 소자(d)의 광 변환 효율(0.1468)은 종래의 발광 소자들(a, b 및 c)의 광 변환 효율(0.1415, 0.145 및 0.1436)보다 높다. 즉, 본 발명의 발광 소자(d)의 광 변환 효율이 종래의 발광 소자들(a, b 및 c)보다 최대 4% 향상되었음이 확인된다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 실시예의 발광 소자는 n형 전극(904) 및 p형 전극(906)을 포함한다. 이하, 본 실시예의 발광 소자가 제1 실시예의 발광 소자와 유사하므로, 유사한 부 분에 대한 설명은 생략하겠다.

p형 전극(906)은 p형 패드(902)와 이로부터 연장된 2개의 암을 포함하며, 각각의 암은 n형 패드(900)로부터 p형 패드(902)로의 방향과 대체로 직교하는 방향으로 형성된 2개의 연결 암과, n형 패드(900)로부터 p형 패드(902)로의 방향과 평행한 방향으로 형성된 부분 및 n형 전극(904)과의 거리가 대략 일정하게 유지되면서 연장되는 부분으로 각각 구성된 2개의 외곽 암으로 이루어진다.

상기 외곽 암은 제1 실시예의 외곽 암보다 곡선 형상을 이루는 부분이 많으며, 결과적으로 도 9의 B 부분에서 n형 전극(904)와 p형 전극(906) 사이의 거리가 제1 실시예보다 더 일정하게 형성된다. 따라서, 본 실시예의 발광 소자의 전류 밀도 분포가 제1 실시예의 발광 소자보다 더 균일하게 형성될 수 있다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예의 발광 소자는 n형 패드(1000)를 가지는 n형 전극(1004) 및 p형 패드(1002)를 가지는 p형 전극(1006)을 포함한다.

이하, 본 실시예의 발광 소자가 제1 실시예의 발광 소자와 유사하므로, 유사한 부분에 대한 설명은 생략하겠다.

p형 전극(1006)은 p형 패드(1002)와 이로부터 연장된 2개의 암을 포함하며, 각각의 암은 n형 패드(1000)로부터 p형 패드(1002)로의 방향에 대체로 직교하는 방향으로 형성된 연결 암, n형 패드(1000)로부터 p형 패드(1002)로의 방향과 대체로 평행한 방향으로 형성된 외곽 암 및 상기 외곽 암의 일부분으로부터 돌출된 돌출 암으로 이루어진다.

이러한 돌출 암은 도 10의 B 부분과 C 부분에서 보여지는 바와 같이 n형 전극(1004)과 p형 전극(1006) 사이의 간격을 일정하게 하여 준다. 결과적으로, 본 실시예의 발광 소자의 전류 밀도 분포가 균일하게 형성될 수 있다.

요컨대, 제1 실시예 내지 제3 실시예를 참조할 때, n형 전극은 n형 패드로부터 p형 패드 방향으로 형성된 중앙 암과 n형 패드로부터 p형 패드로의 방향과 수직한 방향으로 형성된 날개 암으로 이루어진다. 즉, n형 전극이 n형 패드로부터 p형 패드로의 방향과 수직한 방향으로 형성된 날개 암을 포함하는 한, n형 전극은 다양하게 변형될 수 있다. 물론, p형 전극도 n형 전극에 맞춰서 변형될 것이다. 따라서, 이러한 다양한 변형이 본 발명의 권리 범위에 영향을 미치지 아니한다는 것은 당업자에게 있어서 자명한 사실일 것이다.

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예의 발광 소자는 n형 패드(1100)를 가지는 n형전극(1104)과, p형 패드(1102)를 가지는 p형 전극(1106)을 포함한다.

n형 전극(1104)은 n형 패드(1100)로부터 돌출된 2개의 돌출 암들을 포함한다. 여기서, 각각의 돌출 암은 n형 패드(1100)로부터 p형 패드(1102) 방향으로 형성된 중앙 암과 n형 패드(1000)로부터 p형 패드(1102)로의 방향과 수직한 방향으로 형성된 날개 암으로 이루어진다. 이 경우에도, n형 전극(1104)과 p형 전극(1106) 사이의 간격이 일정하므로, 상기 발광 소자의 전류 밀도 분포가 균일하게 형성될 수 있다.

도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예의 발광 소자는, 제1 n형 패드(1200)를 가지는 제1 n형 전극(1208), 제2 n형 패드(1202)를 가지는 제2 n형 전극(1210), 제1 p형 패드(1204)를 가지는 제1 p형 전극(1212), 제2 p형 패드(1206)를 가지는 제 2 p형 전극(1214)을 포함한다.

즉, 본 실시예의 발광 소자는 제1 내지 4 실시예와 달리 복수의 n형 패드(1200 및 1202) 및 복수의 p형 패드(1204 및 1206)를 포함한다. 이러한 구성은 발광 소자의 사이즈가 상당히 넓을 때 사용될 수 있다. 여기서는, 2개의 n형 패드(1200 및 1202) 및 2개의 p형 패드(1204 및 1206)가 도시되었으나, 3개 이상의 n형 패드 및 3개 이상의 p형 패드가 사용될 수도 있다.

제1 n형 전극(1208)은 제1 n형 패드(1200)로부터 제1 p형 패드(1204) 방향으로 형성된 중앙 암과 제1 n형 패드(1200)로부터 제1 p형 패드(1204)로의 방향과 수직한 방향으로 형성된 날개 암을 포함한다.

제2 n형 전극(1210)은 제2 n형 패드(1202)로부터 제2 p형 패드(1206) 방향으로 형성된 중앙 암과 제2 n형 패드(1202)로부터 제2 p형 패드(1206)로의 방향과 수직한 방향으로 형성된 날개 암으로 이루어진다. 여기서, 제2 n형 전극(1210)의 일부분은 도 12에 도시된 바와 같이 제 1 n형 전극(1208)에 연결될 수도 있고 연결되 지 않을 수도 있다.

제1 p형 전극(1212)은 암을 포함한다. 상기 암은 제1 n형 패드(1200)로부터 제1 p형 패드(1204)로의 방향과 수직한 방향으로 형성된 연결 암, 적어도 일부가 제1 n형 패드(1200)로부터 제1 p형 패드(1204)로의 방향과 평행한 방향으로 형성된 외곽 암 및 상기 외곽 암으로부터 돌출된 돌출 암으로 이루어진다.

제2 p형 전극(1214)은 마찬가지로 암을 포함하며, 상기 암은 제2 n형 패드(1202)로부터 제2 p형 패드(1206)로의 방향과 수직한 방향으로 형성된 연결 암,제2 n형 패드(1202)로부터 제2 p형 패드(1206)로의 방향과 평행한 방향으로 형성된 외곽 암 및 상기 외곽 암으로부터 돌출된 돌출 암으로 이루어진다. 물론, 제2 p형 전극(1214)은 도 12에 도시된 바와 같이 제1 p형 전극(1212)과 동일한 모양을 가질 수도 있지만, 다른 모양을 가질 수도 있다.

한편, 제1 p형 전극(1212)의 p형 패드(1204)와 제2 p형 전극(1214)의 p형 패드(1206)은 추가적인 연결 암을 통해 서로 연결된다.

본 실시예의 발광 소자는 제 1 내지 4 실시예들의 발광 소자들과 달리 복수의 n형 패드 및 복수의 p형 패드로 이루어지지만 실질적인 동작은 유사하다. 물론, 이러한 구조의 발광 소자는 제 1 내지 4 실시예에서 보여진 바와 같이 다양하게 변형될 수 있다.

도 13은 종래의 발광 소자들과 본 발명에 따른 발광 소자를 도시한 도면이고, 도 14는 도 13의 발광 소자들의 광 변환 효율 및 광 출력에 대한 실험 결과를 도시한 도면이다. 상세하게는, 도 13의 (a)는 종래의 제 1 발광 소자를 개략적으로 도시하였고, 도 13의 (b)는 종래의 제 2 발광 소자를 개략적으로 도시하였다. 또한, 도 13의 (c)는 본 발명에 따른 제 3 발광 소자를 개략적으로 도시하였다.

도 14를 참조하면, 종래의 제 1 발광 소자(a)의 광 변환 효율 및 광 출력은 모두 낮았다. 종래의 제 2 발광 소자(b)는 불필요한 전극의 길이를 최소화하여 광 변환 효율 및 광 출력을 제 1 발광 소자(a)보다 향상되었다. 본 발명에 따른 제 3 발광 소자(c)는 불필요한 전극부를 감소시켜서 전극부들 사이의 간격을 일정하게 유지시킴에 의해 광 변환 효율 및 광 출력을 종래의 발광 소자들(a 및 b)보다 크게 향상시켰다.

요컨대, n형 패드와 p형 패드의 수에 관계없이, 본 발명의 발광 소자는 불필요한 전극부를 감소시켜서 광 변환 효율 및 광 출력을 향상시킬 수 있다.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 종래의 제 1 발광 소자를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 발광 소자의 전류 밀도 분포를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면들이다.

도 5는 도 3의 발광 소자에서의 전류 밀도 분포를 도시한 도면이다.

도 6은 종래의 발광 소자들과 본 발명의 발광 소자를 도시한 도면이다.

도 7은 도 6의 발광 소자들의 순방향 전압과 광 출력에 대한 실험 결과를 도시한 도면이다.

도 8은 도 6의 발광 소자들의 광 변환 효율에 대한 실험 결과를 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 12는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 13은 종래의 발광 소자들과 본 발명의 발광 소자를 도시한 도면이다.

도 14는 도 13의 발광 소자들의 광 변환 효율 및 광 출력에 대한 실험 결과를 도시한 도면이다.

Claims

제1 반도체층;

상기 제1 반도체층의 일부 위에 형성된 제2 반도체층;

상기 제1 반도체층 위에 형성되고, 적어도 하나의 제1 패드를 포함하는 제1 전극; 및

상기 제2 반도체층 위에 형성되고, 상기 제1 패드와 대향하게 형성된 적어도 하나의 제2 패드를 포함하는 제2 전극;

을 포함하고,

상기 제1 전극은

상기 제1 패드와 제2 패드의 연결방향과 평행한 방향으로, 상기 제 1 패드로부터 길이 연장된 하나 이상의 제1 암; 및

상기 제1 패드와 제2 패드의 연결방향과 수직한 방향으로, 상기 제1 암으로부터 길이 연장된 제2 암

을 포함하고,

상기 제2 전극은

상기 제1 패드와 제2 패드의 연결 방향과 수직한 방향으로 상기 제2 패드로부터 연장 형성된 연결 암; 및

적어도 일부분이 상기 제1 패드와 제2 패드의 연결 방향과 평행한 방향으로 연장되도록 형성된 외곽 암

을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 곡선 형상으로 된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 제2 전극의 연결 암은 상기 제1 전극의 제2 암과 일정한 간격을 유지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 제2 전극은 상기 외곽 암으로부터 돌출된 돌출 암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
제5항에 있어서,

상기 돌출 암은 상기 제1 전극을 향하는 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 제2 전극은 상기 외곽 암의 일 단부에 형성된 곡선 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
제7항에 있어서,

상기 외곽 암의 곡선 부분과 상기 제1 전극의 제2 암 사이의 간격이 일정한 것을 특징으로 하는 발광 소자.
제1항에 있어서,

상기 제 1 반도체층은 n형 반도체층이고,

상기 제 2 반도체층은 p형 반도체층이며,

상기 제 1 전극은 n형 전극이고,

상기 제 2 전극은 p형 전극인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
제9항에 있어서,

상기 제 1 반도체층과 상기 제 2 반도체층 사이에 배열된 활성층; 및

상기 제 2 반도체층 위에 배열된 투명 전극층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.