KR101172136B1 - Light emitting device, method for fabricating the same and light emitting device package - Google Patents
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Abstract
실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device, a method of manufacturing the light emitting device, and a light emitting device package.
실시예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물이 일부제거된 캐버티 상에 절연체; 및 상기 절연체 상에 제1 전극;을 포함한다.A light emitting device according to an embodiment includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; An insulator on the cavity in which the light emitting structure is partially removed; And a first electrode on the insulator.
발광소자, 전류확산 Light Emitting Device, Current Diffusion
Description
실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device, a method of manufacturing the light emitting device, and a light emitting device package.
발광소자(Light Emitting Device: LED)는 전기에너지가 빛에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소가 화합하여 생성될 수 있다. LED는 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.A light emitting device (LED) may be generated by combining elements of group III and group V on a periodic table of a p-n junction diode having a characteristic in which electrical energy is converted into light energy. LED can realize various colors by adjusting the composition ratio of compound semiconductors.
발광소자는 순방향전압 인가 시 n층의 전자와 p층의 정공(hole)이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산되면 LED가 되는 것이다.When the forward voltage is applied, the n-layer electrons and the p-layer holes combine to emit energy corresponding to the energy gap of the conduction band and the valence band. It is mainly emitted in the form of heat or light, and when it is emitted in the form of light, it becomes an LED.
예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소 자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.For example, nitride semiconductors are receiving great attention in the field of optical devices and high power electronic devices due to their high thermal stability and wide bandgap energy. In particular, blue light emitting devices, green light emitting devices, and ultraviolet light emitting devices using nitride semiconductors are commercially used and widely used.
종래기술에 의한 수직형 발광소자는 전류주입을 위해 n형 전극과 p형 전극이 각각 상, 하에 형성되어 있다.In the vertical light emitting device according to the prior art, n-type electrodes and p-type electrodes are formed above and below, respectively, for current injection.
이때, n형 전극과 p형 전극에 의해 각각 주입된 전자와 정공은 활성층으로 흘러 결합하여 빛을 발생시킨다. 발생된 빛은 외부로 방출되나 일부분은 n형 전극에 의해 반사되어 발광소자 내부에서 손실되는 문제가 있다. 즉, 종래기술에 의하면 n형 전극 아래에서 방출된 빛은 n형 전극의 반사로 인해 발광 효율이 감소하는 문제가 있다.In this case, electrons and holes injected by the n-type electrode and the p-type electrode respectively flow into the active layer to combine to generate light. The generated light is emitted to the outside but a part is reflected by the n-type electrode is lost in the light emitting device. That is, according to the prior art, the light emitted under the n-type electrode has a problem that the luminous efficiency decreases due to the reflection of the n-type electrode.
또한, 종래기술에 의하면 n형 전극에 의해 반사된 빛의 재흡수로 열이 발생하는 문제가 있다. In addition, according to the prior art, there is a problem that heat is generated by reabsorption of light reflected by the n-type electrode.
또한, 종래기술에 의하면 전류밀집(current crowding)으로 인한 수명 및 신뢰성이 저하하는 문제가 있다.In addition, according to the prior art, there is a problem in that the lifetime and reliability due to current crowding is reduced.
실시예는 전류 스프레딩(current spreading) 효율을 높일 뿐만 아니라 광추출 효율(light extraction efficiency)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지를 제공하고자 한다.Embodiments provide a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, and a light emitting device package capable of improving current spreading efficiency as well as improving light extraction efficiency.
실시예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물이 일부제거된 캐버티 상에 절연체; 및 상기 절연체 상에 제1 전극;을 포함한다.A light emitting device according to an embodiment includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; An insulator on the cavity in which the light emitting structure is partially removed; And a first electrode on the insulator.
또한, 실시예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 상에 형성되는 제1 절연체 상의 제1 전극; 및 상기 발광구조물 상에 형성되는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극 하부의 제1 영역의 저항은 상기 제2 전극 하부의 제2 영역의 저항보다 큰, 발광소자일 수 있다.In addition, the light emitting device according to the embodiment includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, a second conductive semiconductor layer; A first electrode on a first insulator formed on the light emitting structure; And a second electrode formed on the light emitting structure, wherein the resistance of the first region below the first electrode is greater than the resistance of the second region below the second electrode.
또한, 실시예에 따른 발광소자의 제조방법은 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 발광구조물을 일부제거하여 캐버티를 형성하는 단계; 상기 캐버티 상에 절연체를 형성하는 단계; 및 상기 절연체 상에 제1 전극을 형성하는 단계;를 포함한다.In addition, the manufacturing method of the light emitting device according to the embodiment comprises the steps of forming a light emitting structure comprising a first conductive semiconductor layer, an active layer, a second conductive semiconductor layer; Removing a portion of the light emitting structure to form a cavity; Forming an insulator on the cavity; And forming a first electrode on the insulator.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 발광구조물과, 상기 발광구조물이 일부제거된 캐버티 상에 절연체 및 상기 절연체 상에 제1 전극을 포함하는 발광소 자; 및 상기 발광소자가 배치되는 패키지 몸체;를 포함한다.In addition, the light emitting device package according to the embodiment includes a light emitting structure, the light emitting device including an insulator on the cavity in which the light emitting structure is partially removed and a first electrode on the insulator; And a package body in which the light emitting device is disposed.
실시예에 따른 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지에 의하면 효율적인 전류흐름(current flow) 조절로 광 추출효율(light extraction efficiency)을 증가시킬 수 있다.According to the light emitting device, the manufacturing method of the light emitting device, and the light emitting device package according to the embodiment, light extraction efficiency can be increased by controlling the current flow.
또한, 실시예에 의하면 전류스프레딩(current spreading) 효율을 높임으로써 발광소자의 신뢰성을 향상시킬수 있다.In addition, according to the embodiment, the reliability of the light emitting device can be improved by increasing the current spreading efficiency.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of an embodiment according to the present invention, each layer (film), region, pattern or structure is "on / over" or "below" of the substrate, each layer (film), region, pad or patterns. In the case described as being formed under, "on / over" and "under" are formed "directly" or "indirectly" through another layer. It includes everything that is done. In addition, the criteria for the top or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
(실시예)(Example)
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
실시예에 따른 발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 제 2 도전형 반도체층(116)을 포함하는 발광구조물(110)과, 상기 발광구조물이 일부제거된 캐버티 상에 형성된 절연체(130) 및 상기 절연체(130) 상에 형성된 제1 전극(144)을 포함할 수 있다.The
상기 캐버티(C)는 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 일부가 제거되는 캐버티일 수 있다.The cavity C may be a cavity in which a portion of the first conductivity
상기 절연체(130)은 상기 캐버티(C)를 메우는 제1 절연체(132) 및 상기 제1 절연체 상에 형성된 제2 절연체(134)를 포함할 수 있다.The
상기 제2 절연체(134)의 수평폭이 상기 제1 절연체(132)의 수평폭보다 넓게 형성될 수 있다.The horizontal width of the
상기 캐버티(C)의 깊이(d)가 상기 잔존하는 제1 도전형 반도체층의 두께(t2) 보다 더 클 수 있다.The depth d of the cavity C may be greater than the thickness t2 of the remaining first conductive semiconductor layer.
상기 제1 전극(144) 일측의 상기 발광구조물(110) 상에 제3 전극(142)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(144)은 패드전극일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.A
또한, 실시예에 따른 발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하는 발광구조물(110)과, 상기 발광구조물(110) 상에 형성되는 제1 절연체(134) 상의 제1 전극(144) 및 상기 발광구조물(110) 상에 형성되는 제2 전극(142)을 포함하고, 상기 제1 전극(144) 하부의 제1 영역의 저항은 상기 제2 전극(142) 하부의 제2 영역의 저항보다 클 수 있다.In addition, the
실시예는 상기 제1 절연체(134)의 하부에 형성되는 제2 절연체(132)를 더 포 함하고, 상기 제2 절연체(132)는 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 내부에 깊이 방향으로 형성될 수 있다.The embodiment further includes a
상기 제2 절연체(132)는 잔존하는 상기 제1 도전형 반도체층(112)보다 큰 두께를 갖을 수 있다.The
상기 제1 전극(144)은 패드전극일 수 있다.The
발광구조물(110)에서 제1 도전형 반도체층(112), 예를 들어 N-GaN은 높은 이온화농도 및 도전율이 우수하여 전류(current)가 쉽게 스프레딩(spreading)된다. 하지만, 이는 패드전극 아래에서 생선된 빛의 상당량이 패드전극에 흡수되어 광추출을 떨어뜨리는 문제점을 안고 있다. In the
실시예는 패드전극 아래의 제1 도전형 반도체층을 일부 식각한 후 절연체를 증착한 후 패드전극을 형성할 수 있다. 이를 통해 잔존하는 제1 도전형 반도체층(112)의 영역은 두께(t2)가 낮으므로 식각되지 않은 제1 도전형 반도체층 영역 보다 상대적으로 높은 저항이 발생하고, 이에 따라 패드전극 아래에서는 전류흐름을 방해하여 패드전극 외의 영역으로 전류확산을 증대시킴으로써 패드전극 외의 영역에서의 전류밀도가 높아져 전체적인 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, the first conductive semiconductor layer under the pad electrode may be partially etched, and then an insulator is deposited to form a pad electrode. As a result, the remaining region of the first conductivity-
또한, 실시예에 의하면 제1 도전형 반도체층이 제거된 캐버티에 절연층을 채움으로써 패드전극 아래의 영역에는 전류의 흐름을 차단하여 패드전극 아래의 활성층에서 빛의 발생을 억제시켜 패드전극에서의 빛의 흡수율을 떨어뜨릴 수 있다.Further, according to the embodiment, the insulating layer is filled in the cavity from which the first conductivity type semiconductor layer is removed to block the flow of current in the area under the pad electrode to suppress the generation of light in the active layer under the pad electrode. Can reduce the absorption of light.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 발광소자의 발광특성 도표이다.2 and 3 are diagrams showing light emission characteristics of the light emitting device according to the embodiment.
도 2에 의하면 발광구조물(110)에 대한 식각 깊이(d), 즉 캐버티(C)의 깊 이(d)에 따른 발광파워에 대한 도표이다., 예를 들어 도 2는 제1 도전형 반도체층(112)의 전체 두께(t1)가 예를 들어 4㎛인 경우 식각 깊이(d)에 따른 발광파워(output power)에 대한 도표이다. 도 2에서 제1 비교예(R1)는 발광구조물을 식각하지 않은 경우(d=0)이다.2 is a diagram of light emitting power according to an etching depth d of the
도 2에 의하면 식각 깊이(d)가 깊을수록 발광파워(output power)가 증가함을 볼 수 있다.Referring to FIG. 2, the deeper the etching depth d, the higher the output power.
도 3은 잔존하는 제1 도전형 반도체층(112)의 두께(t2)에 따른 제2 비교예(R2)와의 광추출 효율 비율이다. 예를 들어, 제1 도전형 반도체층(112)의 전체 두께(t1)가 4㎛인 경우 잔존하는 제1 도전형 반도체층(112)의 두께(t2)가 각각 0.001㎛, 0.01㎛, 0.1㎛ 및 1.0 ㎛인 경우(X축 기준)의 광추출 효율 비율이다.3 is a ratio of light extraction efficiency with the second comparative example R2 according to the thickness t2 of the first
제2 비교예(R2)는 예를 들어, 제1 도전형 반도체층(112)의 전체 두께(t1)가 4㎛인 경우 잔존하는 제1 도전형 반도체층의 두께(t2)가 1㎛인 경우의 예이다. In the second comparative example R2, for example, when the total thickness t1 of the first conductivity-
실시예에 의하면 잔존하는 제1 도전형 반도체층(112)의 두께가 예를 들어, 약 0.01㎛ 이하인 경우 상대적인 광추출 효율이 현저히 증대되는 것을 볼 수 있다.According to the embodiment, when the thickness of the remaining first conductivity-
실시예에 의하면 상기 캐버티(C)의 깊이(d)가 상기 잔존하는 제1 도전형 반도체층의 두께(t2) 보다 더 클수록 광추출 효율이 증대될 수 있다.In example embodiments, the light extraction efficiency may increase as the depth d of the cavity C is greater than the thickness t2 of the remaining first conductive semiconductor layer.
실시예에 따른 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지에 의하면 효율적인 전류흐름(current flow) 조절로 광 추출효율(light extraction efficiency)을 증가시킬 수 있다.According to the light emitting device, the manufacturing method of the light emitting device, and the light emitting device package according to the embodiment, light extraction efficiency can be increased by controlling the current flow.
또한, 실시예에 의하면 전류스프레딩(current spreading)으로 발광소자의 신 뢰성을 향상시킬수 있다.In addition, according to the embodiment, the reliability of the light emitting device may be improved by current spreading.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 실시예에 따른 발광소자의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 8.
먼저, 도 4와 같이 제1 기판(105)을 준비한다. 상기 제1 기판(105)은 사파이어(Al2O3) 기판, SiC 기판 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 기판(105)에 대해 습식세척을 실시하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.First, as shown in FIG. 4, the
이후, 상기 제1 기판(105) 상에 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하는 발광구조물(110)을 형성한다.Thereafter, a
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시 (MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 N형 GaN층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)와 같은 n 형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.The first
이때, 실시예는 상기 제1 기판(105) 상에 언도프트(undoped) 반도체층(미도시)을 형성하고, 상기 언도프트 반도체층 상에 제1 도전형 반도체층(112)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(105) 상에 undoped GaN층을 형성하고, n형 GaN층을 형성하여 제1 도전형 반도체층(112)을 형성할 수 있다.In this embodiment, an undoped semiconductor layer (not shown) may be formed on the
이후, 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 활성층(114)을 형성한다. 상기 활성층(114)은 제1 도전형 반도체층(112)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(116)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다. Thereafter, an
상기 활성층(114)은 에너지 밴드가 서로 다른 질화물 반도체 박막층을 교대로 한 번 혹은 여러 번 적층하여 이루어지는 양자우물구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(114)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 InGaN/GaN, InGaN/InGaN 구조를 갖는 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
이후, 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 반도체층(116)을 형성한다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 마그네슘(Mg)과 같은 p 형 불순물을 포함하는 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}가 주입되어 p형 GaN층이 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, a second
다음으로, 도 5와 같이 상기 발광구조물(110) 상에 제2 전극층(120)을 형성한다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 제2 전극층(120)을 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Next, as shown in FIG. 5, the
상기 제2 전극층(120)은 오믹층(미도시), 반사층(122), 결합층(미도시), 전도층(124) 등을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극층(120)은 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W), 또는 불순물이 주입된 반도체 기판 중 적어도 어느 하나로 형성될 수도 있다.The
예를 들어, 상기 제2 전극층(120)은 오믹층을 포함할 수 있으며, 정공주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 오믹층은 ITO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.For example, the
또한, 상기 제2 전극층(120)이 반사층(122)을 포함하는 경우 Al, Ag, 혹은 Al이나 Ag를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 활성층에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.In addition, when the
또한, 상기 제2 전극층(120)이 결합층을 포함하는 경우 상기 반사층이 결합층의 기능을 하거나, 니켈(Ni), 금(Au) 등을 이용하여 결합층을 형성할 수 있다.In addition, when the
또한, 제2 전극층(120)은 전도층(124)을 포함할 수 있다. 만약, 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 50㎛ 이상으로 충분히 두꺼운 경우에는 전도층을 형성하는 공정은 생략될 수 있다. 상기 전도층(124)은 효율적으로 정공을 주입할 수 있도록 전기 전도성이 우수한 금속, 금속합금, 혹은 전도성 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 전도층(124)은 구리(Cu), 구리합금(Cu Alloy) 또는 Si, Mo, SiGe 등일 수 있다. 상기 전도층(124)을 형성시키는 방법은 전기화학적인 금속증착방법이나 공융금속을 이용한 본딩 방법 등을 사용할 수 있다.In addition, the
다음으로 도 6과 같이, 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 노출되도록 상기 제1 기판(105)을 제거한다. 상기 제1 기판(105)을 제거하는 방법은 고출력의 레이저를 이용하여 제1 기판을 분리하거나 화학적 식각 방법을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(105)은 물리적으로 갈아냄으로써 제거될 수도 있다. 상기 제1 기판의 제거는 제1 도전형 반도체층(112) 또는 언도프트 반도체층을 노출시킨다.Next, as illustrated in FIG. 6, the
다음으로, 도 7과 같이 상기 발광구조물(110)을 일부 제거하여 캐버티(Cavity)(C)를 형성한다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(112)을 일부 제거하여 캐버티(C)을 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 캐버티(C)는 움푹들어간 곳, 홈, 도랑, 트렌치 등의 의미를 포함할 수 있다. Next, as shown in FIG. 7, a portion of the
예를 들어, 이후 형성될 제1 전극(144)의 수직 아래에 해당하는 제1 도전형 반도체층(112)의 일부에 대한 식각을 진행할 수 있다. 캐버티(C)를 형성하기 위한 식각은 건식식각 또는 습식식각으로 진행될 수 있다.For example, etching may be performed on a portion of the first conductivity-
실시예에 의하면 캐버티(C)가 형성되는 영역에는 전류의 공급이 원활하지 않아 캐버티(C) 하측에서는 발광이 발생하지 않고, 이에 따라 캐버티(C) 상측에 존재하는 제1 전극(144)에 의한 빛의 흡수를 최소화할 수 있다. According to the embodiment, since the current is not smoothly supplied to the region where the cavity C is formed, light emission does not occur below the cavity C, and accordingly, the
다음으로, 도 8과 같이 상기 캐버티(C) 상에 절연체(130)를 형성한다. 예를 들어, SiO2, TiO2, Al2O3, SiN 등의 산화막, 질화막 등을 이용하여 캐버티(C) 상에 절연체(130)를 형성할 수 있다.Next, an
상기 절연체(130)를 형성하는 단계는 상기 캐버티(C)를 메우는 제1 절연체(132)를 형성하는 단계와 상기 제1 절연체(132) 상에 제2 절연체(134)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 절연체(132)와 상기 제2 절연체(134)은 같은 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.Forming the
예를 들어, 상기 캐버티(C)을 메우는 제1 절연체(132)를 형성한다. 예를 들어, SiO2, TiO2, Al2O3, SiN 등의 산화막, 질화막 등을 이용하여 캐버티(C)을 메우는 제1 절연체(131)를 형성한다.For example, a
이후, 상기 제1 절연체(132) 상에 제2 절연체(134)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 절연체(132)를 포함하는 발광구조물(110) 상에 절연물질을 형성 후 패터닝을 통해 제2 절연체(134)를 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, a
이때, 실시예는 상기 제2 절연체(134)의 수평폭이 상기 제1 절연체(132)의 수평폭보다 넓게 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 따라 이후 형성되는 제1 전극(144)이 발광구조물(110)에 직접 접촉되는 것을 방지하고 이를 통해 패드전극으로 부터 공급되는 전자가 패드전극 하측의 발광구조물로 바로 흐르지 않고 패드전극 주변의 제3 전극(142)을 통해 흐름으로써 전류확산이 이루어질 수 있다.At this time, in an embodiment, the horizontal width of the
한편, 실시예에 의하면 제1 전극(144) 일측의 발광구조물(110) 상에 제3 전극(142)을 형성할 수 있으며 이러한 제3 전극(142)은 제1 전극(144) 형성공정과 동시에 진행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, according to the exemplary embodiment, the
실시예에 의하면 상기 제1 전극(144)은 상기 캐버티(C)와 공간적으로 오버랩되도록 상기 절연체(130) 상에 형성될 수 있다. 실시예에서 제1 전극(144)의 수직 아래의 캐버티(C) 영역은 전류공급이 원활하지 않아 캐리어(전자 및 홀)의 결합에 의한 빛의 생성은 일어나지 않는다.In an embodiment, the
또한, 실시예에서 식각된 영역인 캐버티(C)는 절연체(130)로 덮여있어 전류가 흐르지 않고 그 외의 영역으로 전류가 확산된다. 즉, 캐버티는 절연체로 덮여있어 전류차단층(CBL:current blocking layer)의 역할을 한다. 그러므로 효율적인 전류흐름으로 신뢰성 향상뿐만 아니라 제1 전극에 의한 빛의 흡수를 최소화 할 수 있어 광량증가의 효과가 있다.In addition, the cavity C, which is an etched region in the embodiment, is covered with the
실시예에 따른 발광소자, 발광소자의 제조방법 및 발광소자 패키지에 의하면 효율적인 전류흐름(current flow) 조절로 광 추출효율(light extraction efficiency)을 증가시킬 수 있다.According to the light emitting device, the manufacturing method of the light emitting device, and the light emitting device package according to the embodiment, light extraction efficiency can be increased by controlling the current flow.
또한, 실시예에 의하면 전류스프레딩(current spreading)으로 발광소자의 신뢰성을 향상시킬수 있다.Further, according to the embodiment, the reliability of the light emitting device can be improved by current spreading.
도 9는 실시예들에 따른 발광소자가 설치된 발광소자 패키지를 설명하는 도면이다.9 is a view illustrating a light emitting device package in which a light emitting device is installed, according to embodiments.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 몸체부(200)와, 상기 몸체부(200)에 설치된 제5 전극층(210) 및 제4 전극층(220)과, 상기 몸체부(200)에 설치되어 상기 제5 전극층(210) 및 제4 전극층(220)과 전기적으로 연결되는 발광소자(100)와, 상기 발광소자(100)를 포위하는 몰딩부재(400)가 포함된다.Referring to FIG. 9, the light emitting device package according to the embodiment may include a
상기 몸체부(200)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.The
상기 제5 전극층(210) 및 제4 전극층(220)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(100)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제5 전극층(210) 및 제4 전극층(220)은 상기 발광소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 상기 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The
상기 발광소자(100)는 도 1에 예시된 수직형 타입의 발광소자가 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 발광소자(100)는 상기 몸체부(200) 상에 설치되거나 상기 제5 전극층(210) 또는 제4 전극층(220) 상에 설치될 수 있다.The
상기 발광소자(100)는 와이어(300)를 통해 상기 제5 전극층(210) 및/또는 제4 전극층(220)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 실시예에서는 수직형 타입의 발광소자(100)가 예시되어 있기 때문에, 하나의 와이어(300)가 사용된 것이 예시되어 있다. 다른 예로서, 상기 발광소자(100)가 수평형 타입의 발광소자인 경우 두개의 와이어(300)가 사용될 수 있으며, 상기 발광소자(100)가 플립칩 방식의 발광소자의 경우 와이어(300)가 사용되지 않을 수도 있다.The
상기 몰딩부재(400)는 상기 발광소자(100)를 포위하여 상기 발광소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(400)에는 형광체가 포함되어 상기 발광소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하 다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 특정하는 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of rights specified in the appended claims.
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 발광소자의 발광특성 도표.2 and 3 are light emission characteristics of the light emitting device according to the embodiment.
도 4 내지 도 8은 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정 단면도.4 to 8 are cross-sectional views of a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.9 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to the embodiment.
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