KR101312403B1 - Light emitting diode having current blocking holes and light emitting diode package - Google Patents
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Abstract
전류차단 홀을 가지는 발광 다이오드를 개시한다. 본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드는, 기판, 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층된 발광구조물, 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제1 전극, 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제2 전극 및 제1 도전형 반도체층을 노출시키도록, 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하도록 발광구조물에 형성되는 복수의 전류차단 홀을 포함하되, 제1 전극과 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분에서 전류차단 홀의 개구면적이 발광구조물의 상면에서 차지하는 비율이 증가한다.A light emitting diode having a current blocking hole is disclosed. The light emitting diode according to the present invention is electrically connected to a substrate, a light emitting structure in which a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer are sequentially stacked on the substrate, and a first conductive semiconductor layer. A plurality of current blocking formed in the light emitting structure through the second conductive semiconductor layer and the active layer to expose the first electrode, the second electrode electrically connected to the second conductive semiconductor layer, and the first conductive semiconductor layer Including a hole, the ratio of the opening area of the current blocking hole to the upper surface of the light emitting structure increases in a portion adjacent to the imaginary line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode.
Description
본 발명의 기술적 사상은 발광 다이오드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전류 집중 현상을 방지하여 전류의 분산을 원활하게 하는 전류차단 홀을 갖는 발광 다이오드 및 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode and a light emitting diode package having a current blocking hole for preventing current concentration and smoothing current distribution.
발광다이오드는 공기에 비하여 높은 굴절률을 가지므로, 전자와 정공의 재결합으로 발생하는 광의 많은 부분이 소자 내부에 잔존하게 된다. 이러한 광자는 외부로 탈출하기 전에 박막, 기판, 전극 등 여러 경로를 거치게 되며, 이에 따른 흡수에 의하여 외부양자효율이 감소된다. 이러한 외부양자효율의 증가를 위한 다양한 연구가 계속되고 있다.Since the light emitting diode has a higher refractive index than air, much of the light generated by the recombination of electrons and holes remains in the device. These photons pass through various paths such as a thin film, a substrate, and an electrode before escaping to the outside, and the external quantum efficiency is reduced by absorption. Various studies for increasing the external quantum efficiency are continuing.
특히, p-전극과 n-전극 사이에서 발생되는 전류 집중 현상에 의하여, 활성층 전체에 대하여 전류를 균일하게 분산하지 못하고, 전극 주변에 전류가 집중됨으로써 전극으로부터 멀리 떨어진 영역에 상대적으로 어두운 암부를 발생시킨다. 이러한 전류 집중 현상에 의하여 외부양자효율이 저하되고, 국부적인 열화나 노화 현상이 발생되는 등의 문제점이 있었다.In particular, due to the current concentration phenomenon generated between the p-electrode and the n-electrode, the current is not uniformly distributed over the entire active layer, and current is concentrated around the electrode, so that dark areas are generated in a region far from the electrode. Let's do it. Due to such a current concentration phenomenon, the external quantum efficiency is lowered, and there are problems such as local degradation and aging.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전류차단 홀을 형성하여 전류 집중을 감소시키고, 이에 따라 외부양자효율을 향상시킬 수 있는 복수의 전류차단 홀을 갖는 발광 다이오드 및 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a light emitting diode and a light emitting diode package having a plurality of current blocking holes that can form a current blocking hole to reduce the current concentration, thereby improving the external quantum efficiency.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드는, 기판, 상기 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층된 발광구조물, 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제1 전극, 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제2 전극 및 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키도록, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하도록 발광구조물에 형성되는 복수의 전류차단 홀을 포함하되, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분에서 상기 전류차단 홀의 개구면적이 상기 발광구조물의 상면에서 차지하는 비율이 증가한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode including a substrate, a light emitting structure in which a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer are sequentially stacked on the substrate. The second conductive semiconductor layer and the first electrode electrically connected to the conductive semiconductor layer, the second electrode electrically connected to the second conductive semiconductor layer, and the first conductive semiconductor layer; And a plurality of current blocking holes formed in the light emitting structure so as to penetrate the active layer, wherein the opening area of the current blocking holes is adjacent to the virtual line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode. The proportion of the top of the structure increases.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 복수의 전류차단홀의 개구 면적은 균일하며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분에서 상기 전류차단 홀들 사이의 거리가 가까워지도록 배치될 수 있다. In some embodiments of the present disclosure, the opening area of the plurality of current blocking holes is uniform, and between the current blocking holes at a portion adjacent to the imaginary line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode. It may be arranged so that the distance of.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분에서 상기 각 전류차단 홀들의 개구 면적이 증가할 수 있다.In some embodiments, the opening area of each of the current blocking holes may increase in a portion adjacent to the imaginary line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 전류차단 홀들은 원형의 개구를 가지며, 상기 각 전류차단 홀들의 개구는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분에서 상기 가상선의 수직 방향으로의 지름이 상기 가상선 방향으로의 지름보다 증가할 수 있다. In some embodiments of the present invention, the current blocking holes have a circular opening, and the opening of each of the current blocking holes is adjacent to an imaginary line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode. In the portion, the diameter of the imaginary line in the vertical direction may increase than the diameter in the imaginary line direction.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되는 전류분산층을 더 포함하며, 상기 전류차단 홀은 상기 전류분산층을 관통할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the semiconductor device may further include a current spreading layer formed on the second conductive semiconductor layer, and the current blocking hole may pass through the current spreading layer.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 전극은, 본딩 패드 및 상기 본딩 패드로부터 상기 제1 전극을 향하여 연장되는 핑거를 포함하며, 상기 전류차단 홀은 상기 핑거의 상기 제1 전극을 향하는 끝단에 인접하는 부분에서 상기 전류차단 홀의 개구면적이 상기 발광구조물의 상면에서 차지하는 비율이 증가할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the second electrode includes a bonding pad and a finger extending from the bonding pad toward the first electrode, wherein the current blocking hole is directed toward the first electrode of the finger. In a portion adjacent to the end, the ratio of the opening area of the current blocking hole to the upper surface of the light emitting structure may increase.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 전류차단 홀의 저면에 형성된 반사 금속층을 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present disclosure, the semiconductor device may further include a reflective metal layer formed on the bottom of the current blocking hole.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 전류차단 홀 내의 측벽에, 빛의 산란을 유도하도록 요철이 형성될 수 있다.In some embodiments of the present invention, irregularities may be formed on sidewalls of the current blocking hole to induce scattering of light.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 전류차단 홀을 채우며, 상기 발광구조물보다 굴절률이 작은 굴절유도층을 더 포함할 수 있다. In some embodiments of the present disclosure, the semiconductor device may further include a refractive induction layer filling the current blocking hole and having a smaller refractive index than the light emitting structure.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드 패키지는, 기판 상기 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층된 발광구조물 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제1 전극 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제2 전극 및 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키도록, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하도록 발광구조물에 형성되는 복수의 전류차단 홀을 포함하되, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접할수록 상기 전류차단 홀이 상기 발광구조물에서 차지하는 비율이 증가하는 발광 다이오드, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 또는 이들 모두와 와이어로 연결되는 리드프레임 및 상기 발광 다이오드와 상기 리드프레임을 덮어 보호하는 투명 보호층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, a light emitting diode package includes a light emitting structure in which a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer are sequentially stacked on the substrate. A first electrode electrically connected to the second semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer and the active layer to expose the second electrode and the first conductive semiconductor layer electrically connected to the second conductive semiconductor layer And a plurality of current blocking holes formed in the light emitting structure so as to penetrate, and the closer to the imaginary line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode, the ratio of the current blocking holes to the light emitting structure increases. A light emitting diode, a lead frame connected with a wire to the first electrode, the second electrode, or both, and the light emitting diode And a transparent protective layer covering and protecting the lead frame.
본 발명의 기술적 사상에 따른 발광 다이오드는, 복수의 전류차단 홀을 형성함으로써, 발광구조물에 더 균일하게 전류를 제공할 수 있고, 이에 따라 광의 방출되는 발광구조물의 면적을 더 크게 하여 외부 양자효율을 증가시킬 수 있다.The light emitting diode according to the technical concept of the present invention may provide a current more uniformly to the light emitting structure by forming a plurality of current blocking holes, thereby increasing the area of the light emitting structure that emits light to increase external quantum efficiency. Can be increased.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 발광 다이오드(1)의 상면도이다. 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2의 선 III-III을 따라 절취된 발광 다이오드(1)의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1a)의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1b)의 단면도이다.
도 6는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1c)의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1d)의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1e)의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1)를 포함하는 발광 다이오드 패키지(1000)의 단면도이다.1 is a perspective view of a
4 is a cross-sectional view of a
5 is a cross-sectional view of a light emitting diode 1b according to some embodiments of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a
7 is a cross-sectional view of a
8 is a cross-sectional view of a
9 is a cross-sectional view of a light
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 명세서 전체에 걸쳐서 층, 영역, 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "하에" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "하에" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접적으로 연결되어", 또는 "직접적으로 하에" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. The scope of technical thought is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the inventive concept to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation. Like numbers refer to like elements herein. Throughout the specification, when referring to one component, such as a layer, region, or substrate, being located on, “connected”, or “under” another component, the one component is directly in another configuration. It may be interpreted that there may be other components in contact with or interposed between, or “on,” “connected”, or “under” an element. On the other hand, when one component is referred to as being located on another component "directly on", "directly connected", or "directly under", it is interpreted that there are no other components intervening therebetween. do.
도면에서 전류의 흐름은 실선 화살표로 도시되어 있고, 광의 진행은 점선 화살표로 도시되어 있다.In the figure the flow of current is shown by solid arrows and the progress of light is shown by dashed arrows.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 1의 발광 다이오드(1)의 상면도이다. 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 2의 선 III-III을 따라 절취된 발광 다이오드(1)의 단면도이다.1 is a perspective view of a
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광 다이오드(1)는 기판(100) 및 기판(100)의 제1 면(102) 상에 위치한 발광구조물(110), 제1 전극(130), 제2 전극(140)을 포함한다. 또한, 선택적으로(optionally), 기판(100)의 제2 면(104)에 위치한 제1 반사 부재(170), 제2 반사 부재(180), 또는 이들 모두를 더 포함할 수 있다. 발광구조물(110) 상에는 전류 분산층(120, current spreading layer)이 더 형성될 수 있다. 1 to 3, the
기판(100)은 사파이어(Al2O3), 실리콘 탄화물(SiC), 갈륨 질화물(GaN), 갈륨 비소(GaAs), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 아연 산화물(ZnO), 마그네슘 산화물(MgO), 알루미늄 질화물(AlN), 붕산 질화물(BN), 갈륨 인화물(GaP), 인듐 인화물(InP), 리튬-알루미늄 산화물(LiAl2O3) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 기판(100)의 상면, 하면, 또는 이들 모두에는 광을 반사시킬 수 있는 요철 패턴(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 요철 패턴은 스트라이프 형태, 렌즈 형태, 기둥 형태, 뿔 형태 등 다양한 형상을 가질 수 있다.The
기판(100)의 제1 면(102) 상에는 기판(100)과 발광구조물(110) 사이의 격자 부정합을 완화하기 위한 버퍼층(106)이 위치할 수 있다. 버퍼층(106)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있고, 예를 들어, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, AlGaInN, AlInN 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 기판(100) 또는 버퍼층(106) 상에 언도프드(undoped) 반도체층(미도시)이 위치할 수 있고, 상기 언도프드 반도체층은 GaN를 포함할 수 있다.A
발광구조물(110)은 기판(100) 상에 위치할 수 있고, 또한 버퍼층(106) 상에 위치할 수 있다. 발광구조물(110)은 복수의 도전형 반도체층이 기판(100)을 기준으로 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이하에서는 발광구조물(110)이 n-p 접합 구조인 경우를 일 예로 설명하기로 한다.The
발광구조물(110)은 순차적으로 적층된 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다. 발광구조물(110)은, 예를 들어 전자빔 증착(electron beam evaporation), 물리기상증착(physical vapor deposition, PVD), 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD), 플라즈마 강화 CVD(plasma enhanced CVD, PECVD), 플라즈마 레이저 증착(plasma laser deposition, PLD), 듀얼 타입 열증착(dual-type thermal evaporator), 스퍼터링(sputtering), 유기금속 화학기상증착(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD), 분자빔 에피택시(Molecular Beam Epitaxy, MBE), 수소화물 기상 에피택시(Hydride Vapor Phase Epitaxy, HVPE) 등을 이용하여 형성할 수 있다.The
발광구조물(110)에 순방향으로 전압을 인가하면, 활성층(114)의 전도대에 있는 전자와 가전자대에 있는 정공이 천이되어 재결합하고, 에너지 갭에 해당하는 에너지가 광으로 방출된다. 활성층(114)을 구성하는 물질의 종류에 따라서 방출되는 광의 파장이 결정된다. 또한, 제1 도전형 반도체층(112) 및 제2 도전형 반도체층(116)은 상기 인가되는 전압에 따라 전자 또는 정공을 활성층(114)에 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(112)과 제2 도전형 반도체층(116)은 서로 다른 도전형을 가지도록 서로 다른 불순물들을 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 도전형 반도체층(112)은 n형 불순물들을 포함할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(116)은 p형 불순물들을 포함할 수 있다. 이러한 경우에는, 제1 도전형 반도체층(112)는 전자를 제공할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(116)은 정공을 제공할 수 있다. 또한, 이와 반대로, 제1 도전형 반도체층(112)이 p형이고, 제2 도전형 반도체층(116)이 n형인 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다. 제1 도전형 반도체층(112) 및 제2 도전형 반도체층(116)은 각각 III족-V족 화합물 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 갈륨 질화물계 물질을 포함할 수 있다.When a voltage is applied to the
제1 도전형 반도체층(112)은 n형 도펀트(dopant)가 도핑된 n-형 반도체층으로 구현될 수 있고, 예를 들어 n-형 AlxInyGazN (0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1)을 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 도전형 반도체층(112)은 n-형 GaN을 포함할 수 있다. 상기 n형 도펀트는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 셀레늄(Se), 및 텔루륨(Te) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.The first conductivity-
제2 도전형 반도체층(116)은 p형 도펀트가 도핑된 p-형 반도체층으로 구현될 수 있고, 예를 들어 p-형 AlxInyGazN (0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1)을 포함할 수 있다. 예를 들어 제2 도전형 반도체층(116)은 p-형 GaN을 포함할 수 있다. 상기 p형 도펀트는 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 베릴륨(Be), 및 바륨(Ba) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제2 도전형 반도체층(116)은 광을 산란 및 굴절시켜 외부로 방출시키도록 요철 패턴(미도시)이 상측 표면에 형성될 수 있다.The second conductivity-
활성층(114)은 제1 도전형 반도체층(112) 및 제2 도전형 반도체층(116)에 비하여 낮은 에너지 밴드갭을 가지므로 발광을 활성화할 수 있다. 활성층(114)은 다양한 파장의 광을 방출할 수 있으며, 예를 들어 적외선, 가시 광선, 또는 자외선을 방출할 수 있다. 활성층(114)은 III족-V족 화합물 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 AlxInyGazN (0≤x, y, z ≤1, x+y+z=1)을 포함할 수 있고, 예를 들어 InGaN 또는 AlGaN을 포함할 수 있다. 또한, 활성층(114)은 단일양자우물(single quantum well, SQW) 또는 다중양자우물(multi quantum well, MQW)을 포함할 수 있다. 활성층(114)은 양자 우물층과 양자 장벽층의 적층 구조를 가질 수 있고, 상기 양자 우물층과 상기 양자 장벽층의 갯수는 설계 상의 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 활성층(114)은, 예를 들어 GaN/InGaN/GaN MQW 구조 또는 GaN/AlGaN/GaN MQW 구조를 포함할 수 있다. 그러나 이는 예시적이며, 활성층(114)은 구성 물질에 따라 방출되는 광의 파장이 달라지며, 예를 들어, 인듐의 양이 약 22%의 경우에는 청색 광을 발광할 수 있고, 약 40%의 경우에는 녹색 광을 발광할 수 있다. 본 발명의 기술적 사상은 활성층(114)의 구성 물질에 대해 한정하는 것은 아니다.Since the
발광구조물(110)은 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)의 일부 영역이 제거된 메사(mesa) 영역을 가질 수 있고, 또한 제1 도전형 반도체층(112)의 일부가 제거될 수 있다. 활성층(114)은 상기 메사 영역에 한정되어 광을 방출할 수 있다. 상기 메사 영역을 형성함에 따라, 제1 도전형 반도체층(112)의 일부 영역이 노출될 수 있다. 상기 메사 영역을 형성하기 위하여 유도결합 플라즈마 반응성 이온 식각(inductively coupled plasma reactive ion etching, ICP-RIE), 습식 식각 또는 건식 식각을 이용할 수 있다.The
전류 분산층(120)은 제2 도전형 반도체층(116) 상에 위치할 수 있다. 전류 분산층(120)은 제2 전극(140)으로부터 주입되는 전류를 제2 도전형 반도체층(116)에 대하여 균일하게 분산하는 기능을 수행할 수 있다. 전류 분산층(120)은 전체적으로 패턴이 없는 박막 형태를 가지거나 또는 일정한 패턴 형태를 가질 수 있다. 전류 분산층(120)은 제2 도전형 반도체층(116)과의 접착성을 위해 메쉬(mesh) 구조의 패턴으로 형성될 수 있다. The current spreading
전류 분산층(120)은 투명하고 전도성이 있는 물질을 포함할 수 있으며, 투명 전극층으로 지칭될 수 있다. 전류 분산층(120)은 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 니켈(Ni)과 금(Au)의 복합층일 수 있다. 또한, 전류 분산층(120)은 산화물을 포함할 수 있고, 예를 들어 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), GZO(gallium zinc oxide), IGO(indium gallium oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), ATO(aluminum tin oxide), IWO(indium tungsten oxide), CIO(cupper indium oxide), MIO(magnesium indium oxide), MgO, ZnO, In2O3, TiTaO2, TiNbO2, TiOx, RuOx, 및 IrOx 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 전류 분산층(120)은 예를 들어 증착(Evaporation) 또는 스퍼터링을 이용하여 형성할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전류 분산층(120)은 광을 산란 및 굴절시켜 외부로 방출시키도록 요철 패턴(미도시)이 상측 표면에 형성될 수 있다. The current spreading
제1 전극(130)은 상기 메사 영역으로부터 노출된 제1 도전형 반도체층(112) 상에 위치할 수 있고, 제1 도전형 반도체층(112)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(130)은 제1 도전형 반도체층(112)과 오믹 콘택을 형성하는 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 백금(Pt), 텅스텐(W), 코발트(Co), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있고, 예를 들어 탄소나노튜브(carbon nano tube)를 포함할 수 있다. 제1 전극(130)은 단일층으로 구성되거나 또는 다중층으로 구성될 수 있고, 예를 들어 Ti/Al, Cr/Au, Ti/Au, Au/Sn과 같은 다중층으로 구성될 수 있다. 제1 전극(130)는 패키지 공정에서 본딩 와이어가 연결될 수 있다.The
제2 전극(140)은 제2 도전형 반도체층(114) 상에 위치할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(114)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 전극(140)은 전류 분산층(120) 상에 위치하여, 전류 분산층(120)을 통하여 제2 도전형 반도체층(114)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 서로 대향하도록 위치할 수 있다. 제2 전극(140)은 전류 분산층(120)과 오믹 콘택을 형성하는 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 백금(Pt), 텅스텐(W), 코발트(Co), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있고, 예를 들어 탄소나노튜브를 포함할 수 있다. 제2 전극(140)은 단일층으로 구성되거나 또는 다중층으로 구성될 수 있고, 예를 들어 Ni/Au, Pd/Au, Pd/Ni 과 같은 다중층으로 구성될 수 있다. 제2 전극(140)은 패키지 공정에서 본딩 와이어가 연결될 수 있다.The
제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 열증착, 전자빔 증착(e-beam evaporation), 스퍼터링(sputtering), 또는 화학기상증착(chemical vapor deposition)을 이용하여 형성할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 리프트 오프(lift-off), 도금법 등 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 오믹 콘택을 향상시키기 위하여 열처리될 수 있다.The
제2 전극(140)은 본딩 와이어가 연결되는 본딩 패드(142) 및 제1 전극(130)을 향하여 연장된 핑거(144)를 더 포함할 수 있다. 핑거(144)는 전류를 전류 분산층(120)에 더 균일하게 분산시킬 수 있다. 본딩 패드(142)와 핑거(144)는 동일한 물질로 형성될 수 있고, 동시에 형성될 수 있다. 제1 전극(130)이 발광구조물(110)의 일측에 위치하고, 제2 전극(140) 중 본딩 패드(142)가 발광구조물(110)의 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하도록 위치하는 경우, 핑거(144)는 본딩 패드(142)로부터 제1 전극(130)을 향하는 방향인 제1 방향(x 방향)으로 연장될 수 있다. The
제2 전극(140)의 하측에는 반사 전극층(148)을 더 포함할 수 있다. 반사 전극층(148)은 광을 반사하여 제2 전극(140)이 광을 흡수하는 것을 방지할 수 있다. 반사 전극층(148)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 이들의 합금, 은(Ag)계 산화물(Ag-O) 또는 APC 합금(Ag, Pd, Cu를 포함하는 합금)을 포함할 수 있다. 또한, 반사 전극층(148)은 로듐(Rh), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir) 및 백금(Pt) 중의 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 반사 전극층(148)은 전류 분산층(120)과 제2 전극(140) 사이의 오믹 접촉을 증가시키는 물질로 구성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 이러한 반사 전극층(148)은 제1 전극(130)의 하측에도 형성될 수 있다.The
선택적으로, 제2 전극(140)의 하측에 전류 저지층(160)이 위치할 수 있다. 또한, 전류 저지층(160)은 제2 전극(140)의 하측에서, 전류 분산층(120)과 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 위치할 수 있다. 전류 저지층(160)은 제2 전극(140)으로부터 직접적으로 하측 방향으로의 전류의 흐름을 저지시킬 수 있고 제1 전극(130)과 상대적으로 가까운 제2 전극(140)의 부분에 전류가 집중되어 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전류 저지층(160)은 제2 도전형 반도체층(116)에 전류가 균일하게 분산되는 기능을 할 수 있다. 전류 저지층(160)은 제2 전극(140)에 전체적으로 대응하여 형성될 수 있고, 제2 전극(140)의 면적과 동일한 면적을 가지거나 더 큰 면적을 가질 수 있다. 전류 저지층(160)은 제2 전극(140)의 형상과 대응하는 형상을 가질 수 있고, 예를 들어 본딩 패드(142) 및 핑거(144)의 형상과 대응하는 형상을 가질 수 있다. 따라서, 핑거(144)의 하측에 위치하는 전류 저지층(160)은 상대적으로 좁은 폭을 가질 수 있고, 본딩 패드(142)의 하측에 위치하는 전류 저지층(160)은 상대적으로 넓은 폭을 가질 수 있다. 전류 저지층(160)은, 예를 들어 산화물과 같은 절연체일 수 있다. 전류 저지층(160)은 불투명하거나 또는 투명할 수 있다. 전류 저지층(160)은, 예를 들어 산화물 또는 질화물일 수 있고, 예를 들어 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등일 수 있고, 제2 도전형 반도체층(116)의 일부 영역을 산소 플라즈마 공정을 이용하여 산화시켜 형성한 갈륨 산화물(GaxOy)일 수 있고, 제2 도전형 반도체층(116)의 일부 영역에 불순물을 주입하여 도전형을 바꾼 부분일 수 있다. 이와 같은 전류 저지층(160)을 구성하는 물질은 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.Optionally, the
제1 반사 부재(170)와 제2 반사 부재(180)는 기판(100)의 제2 면(104) 상에 위치할 수 있고, 활성층(114)으로부터 방출된 광을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 도면에서는, 기판(100)의 제2 면(104)으로부터 제1 반사 부재(170)와 제2 반사 부재(180)의 순서로 위치하고 있으나, 이와 반대로 제2 반사 부재(180)와 제2 반사 부재(180)의 순서로 위치할 수 있다.The first reflecting
제1 반사 부재(170)는 분산 브래그 반사기(distributed Bragg reflector, DBR)일 수 있다. 제1 반사 부재(170)는 "mλ/4n" 의 두께를 각각 가지고 교대로 적층된 복수의 층들로 구성될 수 있다. 여기에서, λ는 방출되는 광의 파장, n은 매질의 굴절률, m은 홀수이다. 제1 반사 부재(170)은 저굴절률층(172)과 고굴절률층(174)의 적층 구조가 연속적으로 반복되어 적층 구조를 가질 수 있다. 저굴절률층(172)은, 예를 들어 실리콘 산화물(SiO2, 굴절률 1.4) 또는 알루미늄 산화물(Al2O3, 굴절률 1.6)을 포함할 수 있다. 고굴절률층(174)은, 예를 들어, 실리콘 질화물(Si3N4, 굴절률 2.05~2.25) 티타늄 질화물(TiO2, 굴절률 2 이상), 또는 Si-H(굴절률 3 이상)를 포함할 수 있다.The first reflecting
제2 반사 부재(180)는, 예를 들어 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 은(Ag), 알루미늄(Al), 로듐(Rh), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 백금(Pt) 또는 이들을 합금을 포함할 수 있다. 제2 반사 부재(180)는 단일층으로 구성되거나 또는 다중층으로 구성될 수 있다.The second
도시되지는 않았지만, 외부로부터의 전기적 단락 방지와 충격 방지를 위하여, 실리콘 산화막과 같은 봉지 부재(미도시)로 발광 다이오드(1)의 전체 구조를 덮을 수 있다.Although not shown, the entire structure of the
발광구조물(110)에는 복수의 전류차단 홀(200)이 형성될 수 있다. 전류차단 홀(200)은 제1 도전형 반도체층(112)을 노출시키도록 제2 도전형 반도체층(116) 및 활성층(114)을 관통하도록 형성될 수 있다. 전류차단홀(200)은 제1 도전형 반도체층(112) 내로도 일부 연장될 수 있다. 전류차단 홀(200)은 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에 밀집되도록 형성될 수 있다. 복수의 전류차단 홀(200) 각각의 개구 면적이 균일한 경우, 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에서 전류차단 홀(200)들 사이의 거리가 가까워지도록 배치될 수 있다. 따라서 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에서 발광구조물(110)의 상면에서 차지하는 전류차단 홀의 개구면적의 비율은 증가할 수 있다. 또한 발광구조물(110) 상, 즉 제2 도전형 반도체층(116) 상에 전류 분산층(120)이 형성된 경우, 전류차단 홀(200)은 전류 분산층(120), 제2 도전형 반도체층(116) 및 활성층(114)을 관통하도록 형성할 수 있다. A plurality of current blocking holes 200 may be formed in the
전류차단 홀(200)은 정원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 중 적어도 어느 하나의 형상의 개구를 이루도록 형성될 수 있다. 전류 차단 홀(200) 내부의 측벽(202)에는 빛의 산란을 유도하여, 빛이 더 많이 추출될 수 있도록 하는 요철이 형성될 수 있다. The
전류차단 홀(200)이 형성된 부분은 전류가 흐를 수 없기 때문에, 전류차단 홀(200)은 저항의 역할을 할 수 있다. 따라서 전류차단 홀(200)이 밀집된 부분에서는 전류의 흐름이 방해되어, 전류를 제2 전극(140)으로부터 더 먼 곳까지 분산시킬 수 있다. Since the current cannot flow in the portion where the
전류차단 홀(200)을 통하여, 활성층(114)에서 생성되는 빛 중 일부는 바로 발광다이오드(1)의 외부로 방출될 수 있기 때문에 빛의 추출 효율이 더 향상될 수 있다. 또한 전류차단 홀(200)을 통하여 방출되는 빛은 발광 다이오드(1) 내부에서의 경로가 단축되기 때문에, 발광 다이오드(1) 내부에서 흡수/반사 등에 의하여 빛이 감쇄되는 것을 최소화할 수 있다. Through the
도 4는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1a)의 단면도이다. 도 4에 도시된 실시 예는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시 예와 비교하여 전류차단 홀(200)의 형상이 상이한 경우에 관한 것이다. 따라서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시 예와 중복되는 설명은 생략하기도 한다.4 is a cross-sectional view of a
도 4를 참조하면, 발광 다이오드(1a)에는 복수의 전류차단 홀(200)들이 형성될 수 있다. 전류차단 홀(200)들의 개구 면적은 균일하지 않고, 다른 개구 면적들을 가질 수 있다. 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에서 전류차단 홀(200)의 개구 면적이 증가되도록 형성될 수 있다. 전류차단 홀(200)의 개구가 정원형인 경우, 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에 배치되는 전류차단 홀(200)의 개구는 가상선(S)으로부터 상대적으로 멀리 떨어진 부분에 배치되는 전류차단 홀(200)의 개구에 비하여 개구의 지름이 큰 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 가상선(S)에 가장 인접하는 전류차단 홀(200)의 개구의 지름이 가장 크고, 가상선(S)으로부터 멀어지면서 단계별로 전류차단 홀(200)의 개구의 지름이 작아질 수 있다. 가상선(S)으로부터 일정 거리 이상의 전류차단 홀(200)들의 개구의 지름은 모두 가장 작은 값을 가질 수 있다. 따라서 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에서 발광구조물(110)의 상면에서 차지하는 전류차단 홀의 개구면적의 비율은 증가할 수 있다. Referring to FIG. 4, a plurality of current blocking holes 200 may be formed in the
전류차단 홀(200)의 개구의 지름이 커지면, 즉, 전류차단 홀(200)의 개구 면적이 커지면, 전류에 대하여 저항이 더 커지는 역할을 할 수 있다. 따라서 개구의 지름이 큰 전류차단 홀(200)이 배치된 부분에서는 전류의 흐름이 방해되어, 전류를 제2 전극(140)으로부터 더 먼 곳까지 분산시킬 수 있다. When the diameter of the opening of the
도 1 내지 도 3에서 보인 발광 다이오드(1)와 도 4에서 보인 발광 다이오드(1a)를 비교하면, 도 1 내지 도 3에서 보인 발광 다이오드(1)는 전류차단 홀(200)의 개수로 개구면적의 비율을 조절할 수 있으며, 도 4에서 보인 발광 다이오드(1a)는 각 전류차단 홀(200) 각각의 개구 면적의 차이로 개구면적의 비율을 조절할 수 있다. Comparing the
도 5는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1b)의 단면도이다. 도 5에 도시된 실시 예는 도 4에 도시된 실시 예와 비교하여 전류차단 홀(200)의 형상이 상이한 경우에 관한 것이다. 따라서 도 4를 참조하여 설명한 실시 예와 중복되는 설명은 생략하기도 한다.5 is a cross-sectional view of a light emitting diode 1b according to some embodiments of the present invention. 5 is related to the case where the shape of the
도 5를 참조하면, 발광 다이오드(1a)에는 복수의 전류차단 홀(200)들이 형성될 수 있다. 전류차단 홀(200)들의 개구 면적은 균일하지 않고, 다른 개구 면적들을 가질 수 있다. 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에서 전류차단 홀(200)의 개구 면적이 증가되도록 형성될 수 있다. 전류차단 홀(200)의 개구가 원형인 경우, 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에 배치되는 전류차단 홀(200)의 개구는 가상선(S)으로부터 상대적으로 멀리 떨어진 부분에 배치되는 전류차단 홀(200)의 개구에 비하여 장축의 지름이 큰 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 가상선(S)에 가장 인접하는 전류차단 홀(200)의 개구는 장축의 지름이 가장 큰 타원형이고, 가상선(S)으로부터 멀어지면서 단계별로 전류차단 홀(200)의 개구는 장축의 지름이 작아질 수 있다. 가상선(S)으로부터 일정 거리 이상의 전류차단 홀(200)들의 개구는 모두 가장 작은 장축의 지름을 가질 수 있으며, 예를 들면 정원형일 수 있다. 따라서 제1 전극(130)과 제2 전극(140) 사이의 최단 거리에 해당하는 가상선(S)에 인접하는 부분에서 발광구조물(110)의 상면에서 차지하는 전류차단 홀의 개구면적의 비율은 증가할 수 있다. 이때 전류차단 홀(200)의 개구의 장축의 지름은 가상선(S)에 수직 방향인 제2 방향(y 방향)으로의 지름일 수 있다. 전류차단 홀(200)의 개구가 제2 방향(y 방향)으로 장축의 지름을 가지는 타원형일 경우, 전류차단 홀(200)의 개구가 정원형인 경우보다 제1 방향(x 방향)으로 향하는 전류에 대한 전류 차단 효과는 더 커질 수 있다. Referring to FIG. 5, a plurality of current blocking holes 200 may be formed in the
도 6는 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1c)의 단면도이다. 도 5에 도시된 실시 예는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시 예, 도 4에 도시된 실시 예 또는 도 5에 도시된 실시 예와 비교하여 굴절유도층(192)이 추가로 형성된 경우에 관한 것이다. 따라서 도 1 내지 도 3, 도 4, 또는 도 5를 참조하여 설명한 실시 예와 중복되는 설명은 생략하기도 한다. 도 6은 도 3의 단면도를 나타내는 절단선(도 2의 III-III)과 동일 위치를 따라서 절단한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of a
도 6을 참조하면, 발광 다이오드(1c)는 전류차단 홀(200)을 채우는 굴절유도층(192)을 더 포함할 수 있다. 굴절유도층(192)은 광의 내부 반사를 감소시키고, 내부에서 방출된 광을 산란 및 굴절시켜 외부로 더 용이하게 방출시키는 기능을 할 수 있다. 굴절유도층(192)은 투명한 절연물을 포함할 수 있고, 예를 들어 실리콘 산화물(SiO2), 다공질 SiO2, KH2PO4(KDP), NH4H2PO4, CaCO3, BaB2O4, NaF, 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 굴절유도층(192)은 발광 다이오드(1c)를 덮는 투명한 절연층을 형성하고, 전류차단 홀(200) 내부에 형성된 부분을 제외한 상기 투명한 절연층의 부분들을 제거하여 형성할 수 있다. 반사 방지층(190)은 빛이 나오는 부분, 예를 들면 발광구조물(110)보다는 굴절률이 작고, 빛이 나가는 부분, 즉 발광 다이오드(1c)의 외부(예를 들면, 대기 또는 봉지재)보다는 굴절률이 큰 물질로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 6, the
도 6에서 설명한 굴절유도층(192)은 도 1 내지 도 3에서 개시한 발광 다이오드(1)의 전류차단 홀(200)뿐만 아니라, 도 4에서 개시한 발광 다이오드(1a)의 전류차단 홀(200) 및/또는 도 5에서 개시한 발광 다이오드(1b)의 전류차단 홀(200)에도 형성할 수 있다. 또한 도 8에서 후술할 발광 다이오드(1e)의 전류차단 홀(200)에도 형성할 수 있다. The
도 7은 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1d)의 단면도이다. 도 7에 도시된 실시 예는 도 6에 도시된 실시 예와 비교하여 반사 방지층(190)이 추가로 형성된 경우에 관한 것이다. 따라서 도 6을 참조하여 설명한 실시 예와 중복되는 설명은 생략하기도 한다. 도 7은 도 3의 단면도를 나타내는 절단선(도 2의 III-III)과 동일 위치를 따라서 절단한 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of a
도 7을 참조하면, 발광 다이오드(1d)는 선택적으로(optionally), 반사 방지층(194)이 전류 분산층(120) 상에 위치할 수 있다. 반사 방지층(194)은 설명은 편의를 위하여 도 7에만 도시되었으나, 도 1 내지 도 6 또는 후술할 도 8에도 전류 분산층(120) 상에 형성될 수 있다. 반사 방지층(194)은 광의 내부 반사를 감소시키고, 내부에서 방출된 광을 산란 및 굴절시켜 외부로 더 용이하게 방출시키는 기능을 할 수 있다. 반사 방지층(194)은 울퉁불퉁한(roughened) 표면을 가질 수 있고, 규칙적인 패턴 또는 불규칙적 패턴일 수 있고, 또는 광결정(photonic crystal) 구조를 가질 수 있다. 반사 방지층(194)은 투명한 절연물을 포함할 수 있고, 예를 들어 실리콘 산화물(SiO2), 다공질 SiO2, KH2PO4(KDP), NH4H2PO4, CaCO3, BaB2O4, NaF, 및 Al2O3 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 반사 방지층(194)은 전류 분산층(120) 상에 투명한 절연층을 형성하고, 상기 투명한 절연층을 식각하여 형성할 수 있다. 전류 분산층(120)이 형성되지 않은 경우, 반사 방지층(194)은 제2 도전형 반도체층(116) 상에 형성될 수 있다. 반사 방지층(194)은 빛이 나오는 부분, 예를 들면 전류 분산층(120) 또는 제2 도전형 반도체층(116)보다는 굴절률이 작고, 빛이 나가는 부분, 즉 발광 다이오드(1)의 외부(예를 들면, 대기 또는 봉지재)보다는 굴절률이 큰 물질로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 7, in the
반사 방지층(194)과 굴절유도층(190)은 동일하거나, 유사한 광학 특성을 가지는 물질로 이루어질 수 있다. 또는 반사 방지층(194)과 굴절유도층(192)은 동일한 물질로 이루어지거나, 함께 형성된 동일한 물질일 수 있다. 굴절유도층(192) 또한 반사 방지의 역할을 하기 때문에, 반사 방지층(194)과 굴절유도층(192)이 함께 형성된 동일한 물질일 경우, 함께 반사 방지층(190)으로 호칭할 수도 있다. 이 경우, 전류차단 홀(200)을 채우고 전류 분산층(120)을 덮도록 투명한 절연층을 형성하여, 반사 방지층(190)을 형성할 수 있다. The
도 7에서는 반사 방지층(194)과 굴절유도층(192)을 함께 형성한 것으로 도시되었으나, 굴절유도층(192)은 형성하지 않고, 반사 방지층(194)만을 형성하는 것 또한 가능하다. In FIG. 7, the
도 8은 본 발명의 일부 실시 예에 따른 발광 다이오드(1e)의 단면도이다. 도 7에 도시된 실시 예는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시 예와 비교하여 반사 금속층(210)이 추가로 형성된 경우에 관한 것이다. 따라서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시 예와 중복되는 설명은 생략하기도 한다. 도 8은 도 3의 단면도를 나타내는 절단선(도 2의 III-III)과 동일 위치를 따라서 절단한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of a
도 8을 참조하면, 전류차단 홀(200)의 저면(204) 상에 반사 금속층(210)이 형성된다. 반사 금속층(210)은 전류차단 홀(200)로 방출된 광 중, 전류차단 홀(200)의 저면(204)을 향하는 광을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 반사 금속층(210)은 예를 들어 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어 은(Ag), 알루미늄(Al), 로듐(Rh), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 백금(Pt) 또는 이들을 합금을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the
반사 금속층(210)은 도 4 내지 도 7에 보인 발광 다이오드(1a, 1b, 1c, 1d)의 전류차단 홀(200)의 저면(204) 상에도 동일하게 적용할 수 있다. The
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 다이오드(1)를 포함하는 발광 다이오드 패키지(1000)의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of a light emitting
도 9를 참조하면, 발광 다이오드 패키지(1000)는 리드프레임(1100)상에 페이스트와 같은 접착 부재(1200)에 의해 부착된 발광 다이오드(1)를 포함한다. 발광 다이오드(1), 즉 발광 다이오드(1)의 전극들(130, 140)과 리드프레임(1100)은 본딩 와이어(1300)에 의하여 전기적으로 연결된다. 발광 다이오드(1)는 전체적으로 에폭시와 같은 투명 보호층(1400)으로 덮인다. 리드프레임(1100)을 통하여 전류가 제공되면, 발광 다이오드(1)의 발광구조물에서 광이 방출되고, 이어서 투명 보호층(1400)을 통하여 발광된다. 발광 다이오드(1)는 도 1 내지 도 3에서 개시된 발광 다이오드(1)뿐만 아니라, 도 4 내지 도 8에서 도시한 발광 다이오드(1a, 1b, 1c, 1d, 1e)들 또한 모두 적용 가능하다. 이러한, 발광 다이오드 패키지(1000)는 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 9, the light emitting
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1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e : 발광 다이오드,
100: 기판, 102: 제1 면, 104: 제2 면, 106: 버퍼층,
110: 발광구조물, 112: 제1 도전형 반도체층, 114: 활성층,
116: 제2 도전형 반도체층, 120: 전류분산층, 130: 제1 전극, 140: 제2 전극,
142: 본딩 패드, 144: 핑거, 160: 전류 저지층,
170: 제1 반사 부재, 172: 저굴절률층, 174: 고굴절률층,
180: 제2 반사 부재, 190: 반사 방지층,
200: 전류차단 홀, 202: 측벽, 204: 저면, 210 : 반사 금속층1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e: light emitting diode,
100: substrate, 102: first side, 104: second side, 106: buffer layer,
110: light emitting structure, 112: first conductive semiconductor layer, 114: active layer,
116: second conductivity type semiconductor layer, 120: current spreading layer, 130: first electrode, 140: second electrode,
142: bonding pads, 144 fingers, 160: current blocking layer,
170: first reflective member, 172: low refractive index layer, 174: high refractive index layer,
180: second reflective member, 190: antireflective layer,
200: current blocking hole, 202: side wall, 204: bottom, 210: reflective metal layer
Claims (10)
상기 기판의 제1 면 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층된 발광구조물;
상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제1 전극;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되며, 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결되는 제2 전극;
상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키도록, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하도록 상기 발광구조물에 형성되는 복수의 전류차단 홀;
상기 전류차단 홀의 저면에 형성된 반사 금속층; 및
상기 기판의 제2 면 상에 위치하는 반사 부재;
을 포함하되,
상기 발광구조물은 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층의 일부 영역이 제거되어 상기 제1 도전형 반도체층의 일부 영역이 노출되는 메사 영역을 가지며,
상기 제1 전극은 상기 메사 영역으로부터 노출된 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하며,
상기 전류차단 홀 내의 측벽에 빛의 산란을 유도하도록 요철이 형성되며,
상기 제2 전극은, 본딩 패드 및 상기 본딩 패드로부터 상기 제1 전극을 향하여 연장되는 핑거를 포함하며,
상기 전류차단 홀은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분 및 상기 핑거의 상기 제1 전극을 향하는 끝단에 인접하는 부분에서 상기 전류차단 홀의 개구면적이 상기 발광구조물의 상면에서 차지하는 비율이 증가하는 발광 다이오드.A substrate having opposing first and second surfaces;
A light emitting structure in which a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer are sequentially stacked on a first surface of the substrate;
A first electrode electrically connected to the first conductive semiconductor layer;
A second electrode formed on the second conductive semiconductor layer and electrically connected to the second conductive semiconductor layer;
A plurality of current blocking holes formed in the light emitting structure to penetrate the second conductive semiconductor layer and the active layer to expose the first conductive semiconductor layer;
A reflective metal layer formed on a bottom surface of the current blocking hole; And
A reflective member positioned on the second surface of the substrate;
Including,
The light emitting structure has a mesa region in which partial regions of the active layer and the second conductive semiconductor layer are removed to expose a portion of the first conductive semiconductor layer.
The first electrode is located on the first conductivity type semiconductor layer exposed from the mesa region,
Unevenness is formed on the sidewalls of the current blocking holes to induce light scattering.
The second electrode includes a bonding pad and a finger extending from the bonding pad toward the first electrode,
The current blocking hole has an opening area of the current blocking hole at a portion adjacent to an imaginary line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode and at a portion adjacent to an end facing the first electrode of the finger. A light emitting diode in which the proportion of the upper surface of the light emitting structure is increased.
상기 복수의 전류차단홀의 개구 면적은 균일하며,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분에서 상기 전류차단 홀들 사이의 거리가 가까워지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. The method according to claim 1,
The opening area of the plurality of current blocking holes is uniform,
The light emitting diode of claim 1, wherein the distance between the current blocking holes is close to a portion adjacent to the virtual line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode.
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분에서 상기 각 전류차단 홀들의 개구 면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. The method according to claim 1,
And an opening area of each of the current blocking holes increases in a portion adjacent to the imaginary line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode.
상기 전류차단 홀들은 타원형의 개구를 가지며,
상기 각 전류차단 홀들의 개구는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 최단 거리에 해당되는 가상선에 인접하는 부분에서 상기 가상선의 수직 방향으로의 지름이 상기 가상선 방향으로의 지름보다 증가하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. The method of claim 3,
The current blocking holes have an elliptical opening,
In the openings of the current blocking holes, the diameter in the vertical direction of the virtual line is larger than the diameter in the virtual line direction at a portion adjacent to the virtual line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode. Light emitting diodes characterized in that.
상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되는 전류분산층을 더 포함하며,
상기 전류차단 홀은 상기 전류분산층을 관통하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Further comprising a current spreading layer formed on the second conductivity type semiconductor layer,
The current blocking hole penetrates the current spreading layer.
상기 전류차단 홀을 채우며, 상기 발광구조물보다 굴절률이 작은 굴절유도층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.The method according to claim 1,
And a refractive induction layer filling the current blocking hole and having a smaller refractive index than the light emitting structure.
상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 또는 이들 모두와 와이어로 연결되는 리드프레임; 및
상기 발광 다이오드와 상기 리드프레임을 덮어 보호하는 투명 보호층;을 포함하는 발광 다이오드 패키지.A substrate having opposing first and second surfaces; A light emitting structure in which a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer are sequentially stacked on a first surface of the substrate; A first electrode electrically connected to the first conductive semiconductor layer; A second electrode formed on the second conductivity type semiconductor and electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer; A plurality of current blocking holes formed in the light emitting structure to penetrate the second conductive semiconductor layer and the active layer to expose the first conductive semiconductor layer; A reflective metal layer formed on a bottom surface of the current blocking hole; And a reflective member positioned on a second surface of the substrate, wherein the light emitting structure has a portion of the active layer and the second conductive semiconductor layer removed to expose a portion of the first conductive semiconductor layer. And a first electrode disposed on the first conductive semiconductor layer exposed from the mesa region, wherein the second electrode extends from the bonding pad and the bonding pad toward the first electrode. The current blocking hole may include the current blocking hole at a portion adjacent to an imaginary line corresponding to the shortest distance between the first electrode and the second electrode and at a portion adjacent to an end facing the first electrode of the finger. A light emitting diode in which a ratio of an opening area of a hole to an upper surface of the light emitting structure is increased;
A lead frame connected to the first electrode, the second electrode, or both by wire; And
And a transparent protective layer covering and protecting the light emitting diode and the lead frame.
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