KR101900269B1 - Light emitting device and light emitting apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 발광 장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층 위에 제2도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물의 적어도 한 층의 측면에 배치된 반사부재; 상기 제1도전형 반도체층 아래에 배치된 제1전극; 상기 제2도전형 반도체층 아래에 배치된 반사전극층; 상기 반사전극층 아래에 배치된 제2전극; 상기 제1전극 아래에 배치된 제1연결 전극; 상기 제2전극 아래에 배치된 제2연결 전극; 및 상기 제1전극 및 제1연결 전극과 상기 제2전극 및 상기 제2연결 전극의 둘레에 배치되며, 세라믹 재질을 포함하는 지지 부재를 포함한다.The embodiments relate to a light emitting device and a light emitting device having the same.
A light emitting device according to an embodiment includes: a first conductive semiconductor layer; A second conductive semiconductor layer on the first conductive semiconductor layer; A light emitting structure including an active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer; A reflective member disposed on a side surface of at least one layer of the light emitting structure; A first electrode disposed under the first conductive semiconductor layer; A reflective electrode layer disposed below the second conductive semiconductor layer; A second electrode disposed below the reflective electrode layer; A first connection electrode disposed below the first electrode; A second connection electrode disposed below the second electrode; And a support member disposed around the first electrode and the first connection electrode, the second electrode, and the second connection electrode, the support member including a ceramic material.
Description
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 발광 장치에 관한 것이다. The embodiments relate to a light emitting device and a light emitting device having the same.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적, 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 등의 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다. Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체는 통상 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 이루어져 있다.III-V nitride semiconductors (group III-V nitride semiconductors) are widely recognized as key materials for light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LD) due to their physical and chemical properties. The III-V group nitride semiconductors are usually made of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y?
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.BACKGROUND ART Light emitting diodes (LEDs) are a kind of semiconductor devices that convert the electric power to infrared rays or light using the characteristics of compound semiconductors, exchange signals, or use as a light source.
이러한 질화물 반도체 재료를 이용한 LED 혹은 LD는 광을 얻기 위한 발광 소자에 많이 사용되고 있으며, 핸드폰의 키 패드 발광부, 표시 장치, 전광판, 조명 장치 등 각종 제품의 광원으로 응용되고 있다.
LEDs or LDs using such nitride semiconductor materials are widely used in light emitting devices for obtaining light, and they have been applied as light sources for various products such as a key pad light emitting portion of a cellular phone, a display device, an electric sign board, and a lighting device.
실시 예는 새로운 발광 소자를 제공한다.The embodiment provides a new light emitting device.
실시 예는 투광성의 기판과 지지부재 사이에 복수의 발광 셀을 갖는 발광 소자를 제공한다. The embodiment provides a light emitting device having a plurality of light emitting cells between a light transmitting substrate and a supporting member.
실시 예는 기판과 지지부재 사이에 복수의 발광 셀들이 직렬, 병렬, 직병렬로 연결된 발광 소자를 제공한다. Embodiments provide a light emitting device in which a plurality of light emitting cells are connected in series, parallel, or series-parallel between a substrate and a support member.
실시 예는 웨이퍼 레벨 패키징된 발광 소자를 제공한다. An embodiment provides a wafer level packaged light emitting device.
실시 예는 제1전극 및 제2전극의 둘레에 세라믹 재질의 첨가제를 갖는 지지부재를 포함하는 발광 소자를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device comprising a support member having a ceramic material additive around a first electrode and a second electrode.
실시 예는 발광 소자를 갖는 발광 장치, 발광 소자 패키지 및 조명 장치를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device having a light emitting element, a light emitting element package, and a lighting apparatus.
실시 예에 따른 발광 소자는 기판; 상기 기판 상에 배치되며 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층 상에 제2도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 복수의 발광셀; 상기 복수의 발광셀 중 제1발광셀 및 제2발광셀의 제2도전형 반도체층 상에 배치되는 제2전극과 상기 제2전극 상에 배치되는 제2연결전극; 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1도전형 반도체층 상에 배치되는 제1전극과 상기 제1전극 상에 배치되는 제1연결전극; 상기 제1전극 및 상기 제2전극, 상기 제1연결전극 및 상기 제2연결전극의 둘레에 배치되는 지지부재; 및 상기 복수의 발광셀 사이와 상기 복수의 발광셀의 일부 영역 상에 에 배치되는 절연층을 포함하고, 상기 제1발광셀과 상기 제2발광셀은 병렬로 연결되며, 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀은 상기 지지부재의 상면에서 상기 복수의 발광셀 상면 방향으로 오목한 오목부를 포함하고, 상기 오목부에 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1연결전극이 배치되며, 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1연결전극은 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 활성층 및 제2도전형 반도체층과 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1도전형 반도체층의 일부 영역에 의해 둘러싸일 수 있다.
실시 예는 상기 절연층은 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1전극 및 제2전극의 측면에 배치되고, 상기 절연층은 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 오목부의 일부 영역에 배치되는 발광 소자를 포함할 수 있다.
실시 예는 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제2도전형 반도체층과 제2전극 사이에 반사전극층이 배치되고, 상기 절연층은 상기 반사전극층의 상면 및 측면과 접촉하는 발광 소자를 포함할 수 있다.
실시 예는 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 활성층 및 제2도전형 반도체층은 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1연결전극의 측면과 마주보는 측면을 포함하고, 상기 기판 아래에 요철 패턴을 포함하며, 상기 기판의 측면 및 상기 복수의 발광셀의 측면 중 적어도 하나에 형광체층이 배치되는 발광 소자를 포함할 수 있다.A light emitting device according to an embodiment includes a substrate; An active layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer, the first conductivity type semiconductor layer being disposed on the substrate and including a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type semiconductor layer on the first conductivity type semiconductor layer, A plurality of light emitting cells; A second electrode disposed on the second conductivity type semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell among the plurality of light emitting cells, and a second connection electrode disposed on the second electrode; A first electrode disposed on the first conductivity type semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell, and a first connection electrode disposed on the first electrode; A support member disposed around the first electrode, the second electrode, the first connection electrode, and the second connection electrode; And an insulating layer disposed between the plurality of light emitting cells and a part of the plurality of light emitting cells, wherein the first light emitting cell and the second light emitting cell are connected in parallel, The second light emitting cell includes concave portions recessed in the direction of the top surface of the plurality of light emitting cells on the upper surface of the support member, the first connection electrode of the first light emitting cell and the first connection electrode of the second light emitting cell are disposed in the concave portion, The first connection electrode of the first light emitting cell and the second connection cell of the second light emitting cell are connected to the active layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell and the second conductive semiconductor layer, And may be surrounded by a part of the region of the first conductivity type semiconductor layer.
The insulating layer is disposed on the side surfaces of the first electrode and the second electrode of the first light emitting cell and the second light emitting cell, and the insulating layer is disposed on the side of the first light emitting cell and the concave portion of the second light emitting cell And may include a light emitting element disposed in a partial region.
A reflective electrode layer is disposed between the second conductive type semiconductor layer and the second electrode of the first light emitting cell and the second light emitting cell, and the insulating layer contacts the upper surface and the side surface of the reflective electrode layer. .
The active layer and the second conductivity type semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell may include a side surface facing the side surface of the first connection electrode of the first light emitting cell and the second light emitting cell, And a light emitting device including a concave-convex pattern below the substrate, wherein the phosphor layer is disposed on at least one of a side surface of the substrate and a side surface of the plurality of light emitting cells.
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실시 예는 플립 방식에서의 발광 소자의 탑재 공정을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the mounting process of the light emitting element in the flip type.
실시 예는 웨이퍼 레벨에서 패키징된 발광 소자를 제공함으로써, 패키징 공정을 생략할 수 있어 제조 공정을 줄여줄 수 있다.The embodiment provides a light emitting device packaged at a wafer level, so that the packaging process can be omitted and the manufacturing process can be reduced.
실시 예는 발광소자의 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. The embodiment can improve the light extraction efficiency of the light emitting device.
실시 예는 발광소자의 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the heat radiation efficiency of the light emitting device.
실시 예는 단일 칩 내에 복수의 발광 셀을 병렬로 배치하여, 동작전압을 낮추고 고출력의 발광 소자를 제공할 수 있다.Embodiments can arrange a plurality of light emitting cells in a single chip in parallel, thereby lowering the operating voltage and providing a light emitting device with high output.
실시 예는 단일 칩 내에 복수의 발광 셀을 직병렬구조를 형성하여 동작전류를 낮추면서 고출력을 가능하게 하는 소자를 제공할 수 있다.Embodiments can provide a device capable of forming a series-parallel structure of a plurality of light emitting cells in a single chip to enable high output while lowering the operating current.
실시 예는 단일 칩 내에 복수의 발광 셀을 직렬구조를 형성하여 동작전류를 낮추는 것을 특징으로 하는 소자를 제공할 수 있다.Embodiments can provide an element characterized in that a plurality of light emitting cells in a single chip are formed in a serial structure to lower the operating current.
실시 예는 플립 방식으로 탑재된 발광 소자를 갖는 발광 장치 및 표시 장치, 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. The embodiment can improve the reliability of a light emitting device, a display device, and a lighting device having a light emitting element mounted in a flip manner.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 A-A 측 단면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자의 회로 구성도이다.
도 4는 제2실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 5는 도 4의 B-B 측 단면도이다.
도 6은 도 5의 발광 소자의 회로 구성도이다.
도 7은 제3실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 8은 도 7의 발광 소자의 측 단면도이다.
도 9는 도 8의 발광 소자의 회로 구성도이다.
도 10은 제4실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 11은 도 10의 발광 소자의 회로 구성도이다.
도 12는 제5실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 13은 도 12의 발광 소자의 변형 예이다.
도 14는 도 13의 발광 소자의 회로 구성도이다.
도 15는 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 평면도이다.
도 16은 도 2의 발광 소자를 갖는 발광 모듈을 나타낸 도면이다.
도 17은 도 2의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 2의 발광 소자를 갖는 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 19는 도 2의 발광 소자를 갖는 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 20은 도 2의 발광 소자를 갖는 조명장치를 나타낸 도면이다.1 is a perspective view of a light emitting device according to a first embodiment.
Fig. 2 is a cross-sectional view of the light-emitting device of Fig. 1 on the AA side.
3 is a circuit configuration diagram of the light emitting device of FIG.
4 is a plan view of the light emitting device according to the second embodiment.
5 is a cross-sectional view taken along line BB in Fig.
6 is a circuit configuration diagram of the light emitting device of FIG.
7 is a plan view of a light emitting device according to the third embodiment.
8 is a side sectional view of the light emitting device of Fig.
9 is a circuit configuration diagram of the light emitting device of Fig.
10 is a plan view of a light emitting device according to a fourth embodiment.
11 is a circuit configuration diagram of the light emitting device of Fig.
12 is a plan view of a light emitting device according to a fifth embodiment.
13 is a modification of the light emitting device of Fig.
14 is a circuit configuration diagram of the light emitting element of Fig.
15 is a plan view of a light emitting device according to a sixth embodiment.
16 is a view showing a light emitting module having the light emitting device of FIG.
17 is a view showing a light emitting device package having the light emitting element of FIG.
Fig. 18 is a diagram showing a display device having the light emitting element of Fig. 2. Fig.
Fig. 19 is a diagram showing another example of a display device having the light emitting element of Fig. 2. Fig.
FIG. 20 is a view showing a lighting device having the light emitting device of FIG. 2;
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure may be formed "on" or "under" a substrate, each layer The terms " on "and " under " include both being formed" directly "or" indirectly " Also, the criteria for top, bottom, 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.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 측 단면도이며, 도 3은 도 2의 발광 소자의 회로 구성도이다.FIG. 1 is a perspective view of a light emitting device according to a first embodiment, FIG. 2 is a side sectional view of the light emitting device of FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the light emitting device of FIG.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광 소자(100)는 투광성의 기판(111); 상기 투광성의 기판(111) 상에 배치되며 서로 연결된 복수의 발광 셀(A1,A2); 상기 복수의 발광 셀(A1,A2) 중 제1발광 셀(A1)에 제2연결 전극(143); 상기 복수의 발광 셀(A1,A2) 중 제2발광 셀(A2)에 배치된 제1연결 전극(141); 상기 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)을 연결해 주는 배선층(142); 및 상기 제1 및 제2발광 셀(A1,A2)을 지지하며 상기 제1 및 제2연결 전극(141,143)의 둘레에 배치된 지지 부재(151)를 포함한다.1 to 3, the
상기 제1 및 제2발광 셀(A1,A2)은 기판(111) 상에 배치되며, 제1반도체층(113), 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117), 제2도전형 반도체층(119), 및 반사 전극층(131)을 포함하며, 제1전극(133) 또는 제2전극(133) 및 배선층(142) 중 적어도 하나에 연결된다. The first and second light emitting cells A1 and A2 are disposed on a
상기 각 발광 셀(A1,A2)은 발광 구조물(120)을 포함하며, 발광 구조물(120)의 측면 및 투광성의 기판(111)의 표면 방향으로 광을 방출하게 된다. Each of the light emitting cells A1 and A2 includes a
상기 기판(111)은 투광성, 절연성 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(111)의 하면에는 상기 기판(111)과 상기 제1반도체층(113) 사이에 요철 패턴과 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 상기의 요철 패턴은 상기 기판(111)의 식각을 통해 형성하거나, 별도의 러프니스와 같은 패턴을 형성할 수 있다. 상기 요철 패턴은 스트라이프 형상 또는 볼록 렌즈 형상을 포함할 수 있다. 상기의 기판(111)은 투광성 기판을 일 예로 설명한다.The
각 발광 셀(A1,A2)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Each of the light emitting cells A1 and A2 will be described in detail as follows.
상기 기판(111) 상에는 제1반도체층(113)이 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 II족 내지 VI족 화합물 반도체를 선택적으로 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 II족 내지 VI족 화합물 반도체를 이용하여 적어도 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 예컨대, III족-V족 화합물 반도체를 이용한 반도체층 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 ZnO 층과 같은 산화물로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. A
상기 제1반도체층(113)은 버퍼층으로 형성될 수 있으며, 상기 버퍼층은 상기 기판과 질화물 반도체층 간의 격자 상수의 차이를 줄여줄 수 있다. The
상기 제1반도체층(113)은 언도프드(undoped) 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 언도프드 반도체층은 III족-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN계 반도체로 구현될 수 있다. 상기 언도프드 반도체층은 제조 공정시 의도적으로 도전형 도펀트를 도핑하지 않더라도 제1도전형 특성을 가지게 되며, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 도전형 도펀트 농도보다는 낮은 농도를 가지게 된다. 상기 제1반도체층(113)은 형성하지 않거나, 상기 버퍼층 및 언도프드 반도체층 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 제1반도체층(113) 위에는 발광 구조물(120)이 형성될 수 있다. 상기 발광 구조물(120)은 III족-V족 화합물 반도체를 포함하며, 예컨대 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체를 갖고, 자외선 대역부터 가시 광선 대역의 파장 범위 내에서 소정의 피크 파장을 발광할 수 있다. The
상기 발광 구조물(120)은 제1도전형 반도체층(115), 제2도전형 반도체층(119), 상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 제2도전형 반도체층(119) 사이에 형성된 활성층(117)을 포함한다.The
상기 제1도전형 반도체층(115)은 상기 제1반도체층(113) 위에 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(115)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(115)은 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체를 갖는 N형 반도체층으로 형성될 수 있으며, 상기 제1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다. The first
상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 제1반도체층(113) 사이에는 서로 다른 반도체층들이 교대로 적층된 초 격자 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 초격자 구조는 격자 결함을 감소시켜 줄 수 있다. 상기 초 격자 구조의 각 층은 수 A 이상의 두께로 적층될 수 있다. A superlattice structure in which different semiconductor layers are alternately stacked may be formed between the first conductive
상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 활성층(117) 사이에는 제1도전형 클래드층이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(117)의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1도전형 클래드층은 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다. A first conductive clad layer may be formed between the first
상기 제1도전형 반도체층(115) 위에는 활성층(117)이 형성된다. 상기 활성층(117)은 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함하며, 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함하며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함할 수 있다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN의 적층 구조를 이용하여 1주기 이상으로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 가지는 반도체 물질로 형성될 수 있다. The
상기 활성층(117) 위에는 제2도전형 반도체층(119)이 형성된다. 상기 제2도전형 반도체층(119)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119)은 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체를 갖는 P형 반도체층으로 형성될 수 있으며, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다. The second
상기 제2도전형 반도체층(119)은 초격자 구조를 포함할 수 있으며, 상기 초격자 구조는 InGaN/GaN 초격자 구조 또는 AlGaN/GaN 초격자 구조를 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119)의 초격자 구조는 비 정상적으로 전압에 포함된 전류를 확산시켜 주어, 활성층(117)을 보호할 수 있다.The second
또한 상기 제1도전형 반도체층(115)은 P형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(119)은 N형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119) 위에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층이 형성할 수도 있다. The first
상기 발광소자(100)는 상기 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117) 및 상기 제2도전형 반도체층(119)을 발광 구조물(120)로 정의될 수 있으며, 상기 발광 구조물(120)은 N-P 접합 구조, P-N 접합 구조, N-P-N 접합 구조, P-N-P 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다. 여기서, 상기 P는 P형 반도체층이며, 상기 N은 N형 반도체층이며, 상기 -은 P형 반도체층과 N형 반도체층이 직접 접촉되거나 간접 접촉된 구조를 포함한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 발광 구조물(120)의 최 상층은 제2도전형 반도체층(119)으로 설명하기로 한다.The
각 발광 셀(A1,A2)의 제2도전형 반도체층(119) 위에는 반사 전극층(131)이 형성된다. 상기 반사 전극층(131)은 오믹 접촉층, 반사층, 및 확산 방지층, 보호층 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 반사 전극층(131)은 오믹 접촉층/반사층/확산 방지층/보호층의 구조로 형성되거나, 반사층/확산 방지층/보호층의 구조로 형성되거나, 오믹 접촉층/반사층/보호층의 구조로 형성되거나, 반사층/확산 방지층으로 형성되거나, 반사층으로 형성될 수 있다. 또는 반사 전극층(131)은 반사층을 포함하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
여기서, 상기 오믹 접촉층은 상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에 접촉되며, 그 접촉 면적은 상기 제2도전형 반도체층(119)의 하면 면적의 70% 이상으로 형성될 수 있다. 상기 오믹 접촉층은 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), SnO, InO, INZnO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Ni, Cr 및 이들의 선택적인 화합물 또는 합금 중에서 선택되며, 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 오믹 접촉층의 두께는 1~1,000Å로 형성될 수 있다. Here, the ohmic contact layer is in contact with the second
상기 반사층은 상기 오믹 접촉층 아래에 반사율이 70% 이상인 물질 예컨대, Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir의 금속과 상기의 금속 중 2 이상의 합금 중에서 선택될 수 있다. 상기 반사층의 금속은 상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에 오믹 접촉될 수 있으며, 이 경우 상기 오믹 접촉층은 형성하지 않을 수 있다. 상기 반사층의 두께는 1~10,000Å으로 형성될 수 있다. 상기 확산 방지층은 Au, Cu, Hf, Ni, Mo, V, W, Rh, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들 중에서 2이상의 합금 중에서 선택될 수 있다. 상기 확산 방지층은 서로 다른 층의 경계에서 층간 확산을 방지하게 된다. 상기 확산 방지층의 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다. 상기 보호층은 Au, Cu, Hf, Ni, Mo, V, W, Rh, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들 중에서 2이상의 합금 중에서 선택될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다.
The reflective layer may be selected from a material having a reflectance of 70% or more below the ohmic contact layer, for example, a metal of Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, or Ir and at least two of the metals. The metal of the reflective layer may be in ohmic contact with the second conductive
상기 반사 전극층(131)은 투광성 전극층/반사층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 상기 투광성 전극층은 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), SnO, InO, INZnO, ZnO, IrOx, RuOx의 그룹 중에서 선택될 수 있다. 상기 투광성 전극층의 아래에는 반사층이 형성될 수 있으며, 상기 반사층은 제1굴절률을 갖는 제1층과 제2굴절률을 갖는 제2층이 교대로 2페어 이상 적층된 구조를 포함하며, 상기 제1 및 제2굴절률은 서로 다르고, 상기 제1층과 제2층은 1.5~2.4 사이의 물질 예컨대, 전도성 또는 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 이러한 구조는 DBR(distributed bragg reflection) 구조로 정의될 수 있다. The
상기 제2도전형 반도체층(119) 및 상기 반사 전극층(131) 중 적어도 한 층의 표면에는 러프니스와 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 광 추출 구조는 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.A light extracting structure such as a roughness may be formed on the surface of at least one of the second conductive
상기 제2발광 셀(A2)의 제1도전형 반도체층(115)의 위에는 제1전극(135)이 형성되며, 상기 제1발광 셀(A1)의 반사 전극층(131)의 위에는 제2전극(137)이 형성될 수 있다. 상기 제1전극(135) 위에는 제1연결 전극(141)이 형성되며, 상기 제2전극(137) 위에는 제2연결 전극(143)이 형성된다. 상기 제1전극(135) 및 상기 제1연결 전극(141)과, 상기 제2전극(137) 및 제2연결 전극(143) 각각은 복수로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
상기 제1전극(135)은 상기 제1도전형 반도체층(115)에 전기적으로 연결되며, 전극 패드를 포함할 수 있다. 상기 제1전극(135)은 상기 절연층(133)의 위에 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 제2전극(137)은 상기 반사 전극층(131)을 통해 상기 제2도전형 반도체층(119)과 물리적 또는/및 전기적으로 접촉될 수 있다. 상기 제2전극(137)은 전극 패드를 포함한다. The
상기 배선층(142)은 인접한 발광 셀 (A1,A2)들을 연결해 주며, 예컨대 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)을 연결해 준다. 상기 배선층(142)의 제1단부는 상기 제1발광 셀(A1)의 제1도전형 반도체층(115)의 상면 또는 하면 중 적어도 하나에 접촉되며, 제2단부는 상기 제2발광 셀(A2)의 반사 전극층(131) 및 제2도전형 반도체층(119) 중 적어도 하나에 연결된다. 상기 배선층(142)와 상기 제2발광 셀(A2) 사이에는 절연층(133)이 배치되어, 서로 간의 접촉을 차단해 준다.The
상기 제1전극(135), 제2전극(137) 및 배선층(142)은 접착층, 반사층, 확산 방지층, 및 본딩층 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 접착층은 상기 제1도전형 반도체층(115) 또는 제2도전형 반도체층(119)에 오믹 접촉되며, Cr, Ti, Co, Ni, V, Hf 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~1,000Å으로 형성될 수 있다. 상기 반사층은 상기 접착층 아래에 형성되며, 그 물질은 Ag, Al, Ru, Rh, Pt, Pd 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다. 상기 확산 방지층은 상기 반사층 아래에 형성되며, 그 물질은 Ni, Mo, W, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å을 포함한다. 상기 본딩층은 Al, Ru, Rh, Pt 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다.The
상기 제1전극(135), 상기 제2전극(137) 및 배선층(142)은 동일한 적층 구조이거나 다른 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2전극(137)의 적층 구조가 상기 제1전극(135)의 적층 구조보다 적을 수 있으며, 예컨대 상기 제1전극(135)은 접착층/반사층/확산 방지층/본딩층의 구조 또는 접착층/확산방지층/본딩층의 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제2전극(137)은 접착층/반사층/확산 방지층/본딩층의 구조 또는 접착층/확산방지층/본딩층의 구조로 형성될 수 있다. 상기 배선층(142)은 접착층/반사층/확산 방지층/본딩층의 구조 또는 접착층/확산방지층/본딩층의 구조로 형성될 수 있다.The
상기 제1전극(135) 및 상기 제2전극(137) 중 적어도 하나는 전극 패드로부터 분기된 암(arm) 또는 핑거(finger) 구조와 같은 전류 확산 패턴이 더 형성될 수 있다. 또한 상기 제1전극(135) 및 상기 제2전극(137)의 전극 패드는 하나 또는 복수로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. At least one of the
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)은 전원을 공급하는 리드(lead) 기능과 방열 경로를 제공하게 된다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)은 기둥 형상일 수 있으며, 예컨대 구형, 원 기둥 또는 다각 기둥과 같은 형상이거나 랜덤한 형상을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 다각 기둥은 등각이거나 등각이 아닐 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 상면 또는 하면 형상은 원형, 다각형을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 직경 또는 너비는 1㎛~100,000㎛로 형성될 수 있으며, 그 높이는 1㎛~100,000㎛로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 상면은 상기 지지부재(151)의 상면과 동일한 평면 (즉, 수평 면) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 상면은 서로 다른 면적으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 어느 하나의 금속 또는 합금을 이용하여 단일 층으로 형성될 수 있으며, 상기의 단일 층의 너비 및 높이는 1㎛~100,000㎛로 형성될 수 있다. The
상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta, Ti, W 및 이들 금속의 선택적 합금 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 상기 제1전극(135) 및 제2전극(137)과의 접착력 향상을 위하여 In, Sn, Ni, Cu 및 이들의 선택적인 합금 중의 어느 한 금속으로 도금될 수 있다. 이때 도금두께는 1~100,000Å이 적용 가능하다.The
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 표면에는 도금층이 더 형성될 수 있으며, 상기 도금층은 Tin 또는 이의 합금, Ni 또는 이의 합금, Tin-Ag-Cu 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 0.5㎛~10㎛로 형성될 수 있다. 이러한 도금층은 다른 본딩층과의 접합을 개선시켜 줄 수 있다.A plating layer may further be formed on the surfaces of the
상기 절연층(133)은 상기 반사 전극층(131) 또는 상기 발광 구조물(120)과 상기 지지부재(151) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 절연층(133)은 상기 발광 셀(A1,A2) 사이의 영역에 상기 복수의 발광 셀(A1,A2)을 서로 분리시켜 주게 된다. The insulating
상기 절연층(133)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 및 황화물 중 적어도 하나로 형성된 절연물질 또는 절연성 수지를 포함한다. 상기 절연층(133)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(133)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 절연층(133)은 발광 구조물(120)의 상에 플립 본딩을 위한 금속 구조물을 형성할 때, 상기 발광 구조물(120)의 층간 쇼트를 방지하기 위해 형성된다.The insulating
상기 절연층(133)은 상기 반사 전극층(131) 상면에 형성되지 않고, 상기 발광 구조물(120)의 표면에만 형성될 수 있다. 이는 상기 반사 전극층(131)의 상면에는 절연성의 지지 부재(151)가 형성됨으로써, 상기 절연층(133)을 상기 반사 전극층(131)의 상면까지 연장하지 않을 수 있다.The insulating
상기 절연층(133)은 서로 다른 굴절률을 갖는 제1층과 제2층이 교대로 배치된 DBR 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1층은 SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 어느 하나이며, 상기 제2층은 상기 제1층 이외의 물질 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 반사 전극층은 형성하지 않을 수 있다. The insulating
상기 절연층(133)은 100~10,000Å 두께로 형성되며, 다층 구조로 형성된 경우 각 층은 1~50,000Å의 두께이거나, 각 층당 100~10,000Å의 두께로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 다층 구조의 절연층(133)에서 각 층의 두께는 발광 파장에 따라 반사 효율을 변화시켜 줄 수 있다.
The insulating
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 재질은 Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta, Ti, W 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1연결 전극(141)과 상기 제2연결 전극(143)은 상기 제1전극(135)과 상기 제2전극(137)과의 접착력을 위해 In, Sn, Ni, Cu 및 이들의 합금을 이용한 도금층을 포함할 수 있으며, 상기 도금층의 두께는 1~100,000Å로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2 연결 전극(143)은 유테틱(eutectic) 본딩, 솔더 볼 또는 금속 범프로 본딩될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 재질은 Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta, Ti, W 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1연결 전극(141)과 상기 제2연결 전극(143)은 상기 제1전극(135)와 상기 제2전극(137)과의 접착력을 위해 In, Sn, Ni, Cu 및 이들의 합금을 이용한 도금층을 포함할 수 있으며, 상기 도금층의 두께는 1~100,000Å로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2 연결 전극(143)은 솔더 볼 또는 금속 범프와 같은 단일 금속으로 사용될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 지지 부재(151)는 발광 소자(100)를 지지하는 지지층으로 사용된다. 상기 지지 부재(151)는 절연성 재질로 형성되며, 상기 절연성 재질은 예컨대, 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지층으로 형성된다. 다른 예로서, 상기 절연성 재질은 페이스트 또는 절연성 잉크를 포함할 수 있다. 상기 절연성 재질의 재질은 그 종류는 polyacrylate resin, epoxy resin, phenolic resin, polyamides resin, polyimides rein, unsaturated polyesters resin, polyphenylene ether resin (PPE), polyphenilene oxide resin (PPO), polyphenylenesulfides resin, cyanate ester resin, benzocyclobutene (BCB), Polyamido-amine Dendrimers (PAMAM), 및 Polypropylene-imine, Dendrimers (PPI), 및 PAMAM 내부 구조 및 유기-실리콘 외면을 갖는 PAMAM-OS(organosilicon)를 단독 또는 이들의 조합을 포함한 수지로 구성될 수 있다. 상기 지지부재(151)는 상기 절연층(133)과 다른 물질로 형성될 수 있다.The
상기 지지 부재(151) 내에는 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 황화물과 같은 화합물들 중 적어도 하나가 첨가될 수 있다. 여기서, 상기 지지 부재(151) 내에 첨가된 화합물은 열 확산제일 수 있으며, 상기 열 확산제는 소정 크기의 분말 입자, 알갱이, 필러(filler), 첨가제로 사용될 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해 열 확산제로 설명하기로 한다. 여기서, 상기 열 확산제는 절연성 재질 또는 전도성 재질일 수 있으며, 그 크기는 1Å~100,000Å으로 사용 가능하며, 열 확산 효율을 위해 1,000Å~50,000Å로 형성될 수 있다. 상기 열 확산제의 입자 형상은 구형 또는 불규칙한 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. At least one of compounds such as oxides, nitrides, fluorides and sulfides having at least one of Al, Cr, Si, Ti, Zn and Zr may be added to the
상기 열 확산제는 세라믹 재질을 포함하며, 상기 세라믹 재질은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic), 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic), 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 세라믹 재질은 질화물 또는 산화물과 같은 절연성 물질 중에서 열 전도도가 질화물이나 산화물보다 높은 금속 질화물로 형성될 수 있으며, 상기 금속 질화물은 예컨대, 열 전도도가 140 W/mK 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 세라믹 재질은 예컨대, SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, BN, Si3N4, SiC(SiC-BeO), BeO, CeO, AlN와 같은 세라믹 (Ceramic) 계열일 수 있다. 상기 열 전도성 물질은 C (다이아몬드, CNT)의 성분을 포함할 수 있다. The heat spreader may include a ceramic material. The ceramic material may include a low temperature co-fired ceramic (LTCC), a high temperature co-fired ceramic (HTCC), an alumina, Quartz, calcium zirconate, forsterite, SiC, graphite, fused silica, mullite, cordierite, zirconia, beryllia, ), And aluminum nitride. The ceramic material may be formed of a metal nitride having thermal conductivity higher than that of nitride or oxide among the insulating materials such as nitride or oxide, and the metal nitride may include a material having a thermal conductivity of, for example, 140 W / mK or more. The ceramic material may be, for example, SiO 2 , Si x O y , Si 3 N 4 , Si x N y , SiO x N y , Al 2 O 3 , BN, Si 3 N 4 , SiC (SiC- CeO 2, AlN, and the like. The thermally conductive material may comprise a component of C (diamond, CNT).
상기 지지 부재(151)는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 지지 부재(151)는 내부에 세라믹 물질의 분말을 포함함으로써, 지지 부재(151)의 강도는 개선되고, 열 전도율 또한 개선될 수 있다. The
상기 지지 부재(151) 내에 포함된 열 확산제는 1~99wt/% 정도의 함량 비율로 첨가될 수 있으며, 효율적인 열 확산을 위해 50~99wt% 범위의 함량 비율로 첨가될 수 있다. 이러한 지지 부재(151) 내에 열 확산제가 첨가됨으로써, 내부에서의 열 전도율은 더 개선될 수 있다. 또한 상기 지지 부재(151)의 열 팽창 계수는 4-11 [x106/℃]이며, 이러한 열 팽창 계수는 상기 기판(111) 예컨대, 사파이어 기판과 동일하거나 유사한 열 팽창 계수를 갖게 되므로, 상기 기판(111) 아래에 형성되는 발광 구조물(120)과의 열 팽창 차이에 의해 웨이퍼가 휘어지거나 결함이 발생되는 것을 억제하여 발광 소자의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The heat diffusion agent contained in the
여기서, 상기 지지 부재(151)의 상면 면적은 상기 기판(111)의 하면과 실질적으로 동일한 면적으로 형성될 수 있다. 또한 상기 지지 부재(151)의 상면 너비는 상기 기판(111)의 하면 너비와 동일한 너비로 형성될 수 있다. 이는 지지 부재(151)를 형성한 다음 개별 칩으로 분리함으로써, 상기 지지부재(151)와 상기 기판(111) 및 상기 제1도전형 반도체층(115)의 측면이 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 다른 예로서, 상기 지지 부재(151)의 상면 면적은 상기 기판(111)의 하면 면적보다 더 넓거나 더 좁을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Here, the upper surface area of the
상기의 지지부재(151)는 복수의 발광 셀(A1,A2)의 상부를 커버하며, 지지하게 된다. The
제1발광 셀(A1)의 제2도전형 반도체층(119)은 제2전극(135)을 통해 제2연결 전극(143)에 전기적으로 연결되며, 제2발광 셀(A2)의 제1도전형 반도체층(115)은 제1전극(133)을 통해 제1연결 전극(141)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1발광 셀(A1)의 제1도전형 반도체층(119)과 상기 제2발광 셀(A2)의 반사 전극층(131)은 배선층(142)에 의해 서로 연결된다. 도 3과 같이, 제1단자(P1)와 제2단자(P2) 사이에 상기 제1발광 셀(A1)과 상기 제2발광 셀(A2)이 서로 직렬로 연결된다. The second conductivity
상기 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)은 상기 지지부재(151) 상에 노출된 제1연결 전극(141)으로 공급되는 제1극성의 전원과, 제2연결 전극(143)으로 공급되는 제2극성의 전원에 의해 구동하게 된다. 실시 예는 발광 소자 내에 복수의 발광 셀을 직렬구조를 형성하여 동작전류를 낮추어 줄 수 있다.
The first and second light emitting cells A1 and A2 are connected to the
도 2에서 기판(111)의 아래에는 요철 패턴과 같은 패턴부가 형성될 수 있다. 또한 상기 기판(111)의 상면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 절연층이 형성될 수 있다. 상기 기판(111)의 하면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 형광체층이 형성될 수 있으며, 상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 및 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In FIG. 2, a pattern portion such as a concave-convex pattern may be formed under the
또한 상기의 기판(111)은 발광 구조물(120)로부터 제거되고, 별도의 절연 시트가 더 부착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
Also, the
도 4 내지 도 6은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다.4 to 6 are views showing a light emitting device according to the second embodiment.
도 4 및 도 5를 참조하면, 발광 소자는 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)이 서로 인접한 영역에 배치되고 병렬로 연결된다.Referring to FIGS. 4 and 5, the light emitting device is disposed in a region adjacent to the first light emitting cell A1 and the second light emitting cell A2, and is connected in parallel.
상기 제1발광 셀(A1)은 지지 부재(151) 상에 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)이 배치되며, 상기 제2발광 셀(A2)은 상기 지지 부재(151) 상에 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)이 배치된다. 상기 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)은 기판(111) 상에 병렬로 배치된다. 실시 예는 단일 칩 내에 복수의 발광 셀(A1,A2)을 병렬로 배치하여, 동작전압을 낮추고 고출력의 발광 소자를 제공할 수 있다.The first light emitting cell A1 includes a first connecting
도 5와 같이, 제1발광 셀(A1) 및 제2발광 셀(A2)은 기판(111) 상에 인접하게 배치되며, 제1반도체층(113), 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117), 제2도전형 반도체층(119), 및 반사 전극층(131)을 포함한다. 상기의 기판(111)의 아래에는 요철 패턴과 같은 패턴부가 형성될 수 있다. 또한 상기 기판(111)의 하면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 절연층이 형성될 수 있다. 상기 기판(111)의 상면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 형광체층이 형성될 수 있으며, 상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 및 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.5, the first and second light emitting cells A1 and A2 are disposed adjacent to the
상기 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)은 각각 발광 구조물(120)을 갖고, 절연층(133)에 의해 서로 분리된다. The first light emitting cell A1 and the second light emitting cell A2 each have a
도 6과 같이, 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)은 제3단자(P3) 및 제4단자(P4) 사이에 병렬로 연결된다.
As shown in FIG. 6, the first light emitting cell A1 and the second light emitting cell A2 are connected in parallel between the third terminal P3 and the fourth terminal P4.
도 7 내지 도 9는 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다.7 to 9 are views showing a light emitting device according to a third embodiment.
도 7 및 도 8을 참조하면, 발광 소자는 복수의 발광 셀(A1-An)이 직렬로 연결된다. 상기 복수의 발광 셀(A1-An)은 배선층(142)에 의해 n개가 직렬로 연결되며, AC 전원, 정류된 DC 전원, 또는 AC 전원의 1/2 주기에 의해 동작될 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, a plurality of light emitting cells A1-An are connected in series in the light emitting device. The plurality of light emitting cells A1 to An are connected in series by n wiring layers 142 and can be operated by an AC power source, a rectified DC power source, or a 1/2 cycle of an AC power source.
각 발광 셀(A1-An)은 기판(111) 상에 배치되며, 제1반도체층(113), 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117), 제2도전형 반도체층(119), 및 반사 전극층(131)을 포함하며, 제1전극(133) 또는 제2전극(135) 및 배선층(142) 중 적어도 하나에 연결된다. 상기의 기판(111)의 아래에는 요철 패턴과 같은 패턴부가 형성될 수 있다. 또한 상기 기판(111)의 상면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 절연층이 형성될 수 있다. 상기 기판(111)의 하면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 형광체층이 형성될 수 있으며, 상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 및 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Each light emitting cell A1-An is disposed on a
제1발광 셀(A1)에는 지지부재(151) 내에 배치된 제2연결 전극(143)이 배치되고, 제n 발광 셀(An)에는 지지 부재(151) 내에 배치된 제1연결 전극(141)이 배치된다. 상기 제1연결 전극(141)과 제2연결 전극(143)은 AC 전원을 공급받거나, DC 변환된 전원을 공급받을 수 있다. A
도 9와 같이, n개의 발광 셀(A1-An)은 제5단자(P5) 및 제6단자(P6) 사이에 직렬로 연결된다. As shown in FIG. 9, the n light emitting cells A1-An are connected in series between the fifth terminal P5 and the sixth terminal P6.
도 10은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다.10 is a view illustrating a light emitting device according to a fourth embodiment.
도 10을 참조하면, 발광 소자는 n개의 발광 셀(A1-An)이 병렬로 연결된다. 각 발광 셀(A1-An)의 구조는 도 4를 참조하기로 하며, 인접한 발광 셀(A1-An)의 연결은 도 4와 같이 배선층(142)에 의해 연결될 수 있다. 또한 인접한 발광 셀(A1-An) 간은 절연층(도 4의 144)이 배치되거나, 지지부재(151)의 일부가 형성될 수 있다. 도 11은 N개의 발광 셀(A1-An)들이 제7단자(P7)와 제8단자(P8) 사이에 병렬로 연결된다.Referring to FIG. 10, n light emitting cells A1-An are connected in parallel. The structure of each light emitting cell A1-An will be described with reference to FIG. 4, and the connection of adjacent light emitting cells A1-An may be connected by a
도 12는 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다.12 is a view illustrating a light emitting device according to a fifth embodiment.
도 12를 참조하면, 발광 소자는 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)은 직렬로 연결되며, 상기 제3발광 셀(A3)과 제4발광 셀(A4)은 직렬로 연결된다. 상기 제1 및 제2발광 셀(A1,A2)은 상기 제3 및 제4발광 셀(A3,A4)와 병렬로 연결된다.12, the first light emitting cell A1 and the second light emitting cell A2 are connected in series, and the third light emitting cell A3 and the fourth light emitting cell A4 are connected in series, do. The first and second light emitting cells A1 and A2 are connected in parallel to the third and fourth light emitting cells A3 and A4.
상기 제1발광 셀(A1)과 제2발광 셀(A2)을 갖는 제1그룹(B1)은 제3발광 셀(A3)과 제4발광 셀(A4)을 갖는 제2그룹(B2)과 병렬로 연결된다. 상기 제1 및 제2발광 셀(A1,A2)과 상기 제3 및 제4발광 셀(A3,A4)의 경계 라인(L1)은 절연층(133)에 의해 서로 분리되거나, 지지 부재(151)에 의해 서로 분리된다. 이러한 발광 소자는 직렬 및 병렬 연결 구조를 포함한다. 상기 제1 및 제2발광 셀(A1,A2)의 구조는 도 2를 참조하며, 병렬 연결 구조는 도 4를 참조하기로 한다. 실시 예는 단일 칩 내에 복수의 발광 셀을 직병렬구조를 형성하여 동작전류를 낮추면서 고출력을 가능하게 하는 소자를 제공할 수 있다.
The first group B1 having the first light emitting cell A1 and the second light emitting cells A2 is connected in parallel with the second group B2 having the third light emitting cells A3 and the fourth light emitting cells A4, Lt; / RTI > The boundary line L1 between the first and second light emitting cells A1 and A2 and the third and fourth light emitting cells A3 and A4 may be separated from each other by the insulating
도 13은 제12의 발광 소자의 변형 예를 나타낸 도면이다.13 is a view showing a modified example of the twelfth light emitting element.
도 13을 참조하면, 발광 소자는 n개 발광 셀(A1-An)의 제1그룹(B1-Bm)들이 서로 병렬로 m개로 배치된다. 발광 소자는 n개의 발광 셀들(A1-An)의 제1그룹(B1)이 직렬로 연결되며, m개의 그룹(B1-Bm)들이 경계 라인(L1)에서 서로 병렬로 연결된다. 상기 n 및 m은 2 이상의 자연수이다. 도 13의 발광 소자는 도 14와 같이 직렬-병렬 방식의 회로를 갖는다.
Referring to FIG. 13, the light emitting device includes m first groups B1-Bm of n light emitting cells A1-An arranged in parallel with each other. The first group B1 of the n light emitting cells A1-An is connected in series and the m groups B1-Bm are connected in parallel to each other at the boundary line L1. N and m are natural numbers of 2 or more. The light-emitting device of Fig. 13 has a serial-parallel circuit as shown in Fig.
도 15는 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 평면도이다.15 is a plan view of a light emitting device according to a sixth embodiment.
도 15를 참조하면, 발광 소자는 복수의 발광 셀들(A1-An)이 매트릭스 형태로 배열되며, AC 전원을 위한 발광 소자로 제공될 수 있다. 복수의 발광 셀(A1-An)을 각 열 내에서 직렬로 연결되며, 인접한 열의 발광 셀(A1-An)들은 서로 직렬로 연결되며, 인접한 발광 셀(A1-An) 간의 연결은 도 2를 참조하기로 한다. Referring to FIG. 15, the light emitting device includes a plurality of light emitting cells A1-An arranged in a matrix form, and may be provided as a light emitting device for an AC power source. The plurality of light emitting cells A1-An are connected in series in each column, and the light emitting cells A1-An of adjacent columns are connected to each other in series. The connection between adjacent light emitting cells A1-An is shown in FIG. .
상기 복수의 발광 셀들(A1-An)은 AC 전원을 위해, 제n발광 셀(An)에는 제1연결 전극(141)에 제1극성의 전원이 공급되고, 제1발광 셀(A1)에는 제2연결 전극(143)에 제2극성의 전원이 연결되므로, 복수의 발광 셀(A1-An)들이 발광하게 된다. 상기 발광 소자의 기판 아래에는 요철 패턴과 같은 패턴부가 형성될 수 있다. 또한 상기 기판의 하면, 상기 기판의 측면 및 상기 발광 구조물의 측면 중 적어도 하나에는 절연층이 형성될 수 있다. 상기 기판의 상면, 상기 기판의 측면 및 상기 발광 구조물의 측면 중 적어도 하나에는 형광체층이 형성될 수 있으며, 상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 및 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
The power source of the first polarity is supplied to the
도 16는 도 2의 발광 소자가 탑재된 발광 모듈을 나타낸 도면이다.FIG. 16 is a view showing a light emitting module on which the light emitting device of FIG. 2 is mounted.
도 16을 참조하면, 발광 소자(100)는 모듈 기판(170) 상에 플립 방식으로 탑재된다.Referring to FIG. 16, the
상기 모듈 기판(170)은 예컨대, 금속층(171) 및 상기 금속층(171)에 절연층(172), 상기 절연층(172) 상에 회로 패턴을 포함한다. 상기 회로 패턴은 상기 절연층(172) 상에 형성된 제1패드(173) 및 제2패드(174)를 포함하며, 상기 제1패드(173) 및 제2패드(174)는 랜드 패턴으로서, 전원을 공급해 주게 된다. 상기 절연층(172) 상에는 상기 패드(173,174) 영역을 제외한 영역에 보호층(175)이 형성되며, 상기 보호층(175)은 솔더 레지스트(Solder resist) 층 또는 절연층으로서, 백색 또는 녹색 보호층을 포함한다. 상기 보호층(175)은 광을 효율적으로 반사시켜 주어, 반사 광량을 개선시켜 줄 수 있다.The
상기 모듈 기판(170)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 모듈 기판(170)은 수지 계열의 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 제1패드(173) 상에는 상기 발광 소자(101)의 제2발광 셀(A2)의 제1연결 전극(141)이 대응되며, 상기 제2패드(174) 상에는 상기 발광 소자(101)의 제1발광 셀(A1)의 제2연결 전극(143)이 대응된다. 상기 제1패드(173)과 상기 제1연결 전극(141)은 본딩 물질(177)에 의해 본딩되며, 상기 제2패드(174) 및 상기 제2연결 전극(143)은 본딩 물질(177)에 의해 본딩된다. The
상기 발광 소자(101)의 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 및 지지 부재(151)의 하면과 상기 모듈 기판(170)의 상면 사이의 간격은 동일한 간격으로 형성될 수 있다. The gap between the lower surfaces of the
상기 모듈 기판(170) 상에는 하나의 발광 소자(101)을 탑재한 구성에 대해 개시하였으나, 복수의 발광 소자를 어레이할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(101)는 측면에 절연부재(181) 및 반사부재(191)를 배치함으로써, 상 방향으로의 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. Although a configuration in which one light emitting device 101 is mounted on the
도 16에서 상기 발광 소자(100)의 기판(111)의 상에는 요철 패턴과 같은 패턴부가 형성될 수 있다. 또한 상기 기판(111)의 상면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 절연층이 형성될 수 있다. 상기 기판(111)의 상면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 형광체층이 형성될 수 있으며, 상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 및 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
In FIG. 16, a pattern portion such as a concave-convex pattern may be formed on the
도 17은 도 2의 발광 소자가 탑재된 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이다.FIG. 17 is a view showing a light emitting device package on which the light emitting device of FIG. 2 is mounted.
도 17을 참조하면, 발광 소자 패키지(200)는 몸체부(211)와, 상기 몸체부(211)에 설치된 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217)과, 몰딩 부재(219), 및 발광소자(100)를 포함한다.17, the light emitting
상기 몸체부(211)는 고반사 수지 계열(예; PPA), 폴리머 계열, 플라스틱 계열 중에서 선택적으로 사출 성형되거나, 단층 또는 다층의 기판 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 몸체부(211)는 상부가 개방된 캐비티(212)를 포함하며, 상기 캐비티(212)의 둘레면(212A)은 상기 캐비티(212)의 바닥 또는 상기 발광 소자(100)의 지지부재(151)에 대해 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다. The
상기 캐비티(212)는 하부 너비가 좁고 상부 너비가 넓게 형성될 수 있다. 또한 상기 캐비티(212)의 깊이는 상기 발광 소자(100)의 두께보다 두꺼운 깊이로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이는 발광 소자(100)의 측면에 배치된 반사부재(191)에 의해 상기 발광 소자(100)로부터 측 방향으로 방출되는 광이 감소되어, 상기 캐비티(212)의 높이를 낮추거나, 둘레면(212A)의 경사를 수직하게 배치할 수 있다. The
상기 캐비티(212)에는 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217)이 배치되며, 상기 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217)은 서로 이격된다. 상기 제1리드 전극(215)와 제2리드 전극(217) 사이에는 간극부(214)가 배치되며, 상기 간극부(214)는 상기 몸체(211)와 동일 재질이거나, 다른 절연 재질로 형성될 수 있다.The first
상기에 개시된 실시 예(들)의 발광 소자(100)는 상기 제1리드 전극(215) 및 제2리드 전극(217) 위에 플립 방식으로 본딩된다. 즉, 상기 발광 소자(100)의 제2발광 셀(A2)의 제1연결 전극(141)은 제1리드 전극(215)에 본딩되며, 제1발광 셀(A1)의 상기 제2연결 전극(143)은 제2리드 전극(217)에 본딩된다.The
상기 제1리드 전극(215) 및 상기 제2리드 전극(217)의 상면과 상기 발광 소자(100)의 하면 즉, 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143), 및 상기 지지 부재(151)의 하면 사이의 간격은 동일한 간격으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The upper surface of the first
상기 발광 소자(100)의 지지 부재(151)는 상기 제1리드 전극(215) 및 상기 제2리드 전극(217) 상에 이격되며, 전 표면을 통해 방열하게 된다. The
상기 캐비티(212) 내에는 몰딩 부재(219)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(219)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질로 형성될 수 있으며, 형광체를 포함할 수 있다.A molding member 219 is formed in the
상기 발광소자(100)의 내부에서 발생된 광은 발광 소자(100)의 상면 및 측면을 통해 대부분의 광이 추출되며, 상기 추출된 광은 상기 몰딩 부재(219)를 통해 외부로 방출될 수 있다. 여기서, 상기 발광 소자(100)의 상면을 통해 추출되는 광량은 상기 반사부재(191)에 의해 증가될 수 있어, 발광 소자(100) 내부에서의 광 손실을 줄일 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 기판(111)의 상에는 요철 패턴과 같은 패턴부가 형성될 수 있다. 또한 상기 기판(111)의 상면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 절연층이 형성될 수 있다. 상기 기판(111)의 상면, 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면 중 적어도 하나에는 형광체층이 형성될 수 있으며, 상기 형광체층은 청색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 및 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Most of the light generated in the
상기 발광 소자 패키지(200)는 상기에 개시된 실시 예들의 발광 소자 중 하나 또는 복수로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지는 형광체층을 갖는 다른 실시 예의 발광 소자가 탑재된 경우, 상기 몰딩 부재(219) 내에는 별도의 형광체를 첨가하지 않을 수 있으며, 다른 예로서 상기 형광체층의 형광체와 다른 형광체 또는 서로 유사한 컬러를 발광하는 형광체를 첨가할 수 있다.The light emitting
상기 몸체(211) 상에는 렌즈(250)가 배치되며, 상기 렌즈(250)는 상기 상기 발광 소자(100)로부터 입사된 광의 배광 분포를 조절해 주게 된다. 예를 들면, 상기 렌즈(250)은 중심부에 상기 발광 소자(100) 방향으로 오목한 오목부(251)를 배치하여, 입사되는 광을 전반사시켜 주어, 측 방향으로 진행하는 광에 의해 광 지향각을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 렌즈(250)는 상기 몸체(211) 상에 접촉되거나, 이격될 수 있으며, 설치하지 않을 수 있다.
A lens 250 is disposed on the
<조명 시스템><Lighting system>
실시예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자 또는 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함한다. 도 18 및 도 19에 도시된 표시 장치, 도 20에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.The light emitting device or the light emitting device package according to the embodiment can be applied to a light unit. The light unit includes a structure in which a plurality of light emitting elements or light emitting element packages are arrayed. The display device shown in Figs. 18 and 19, the lighting device shown in Fig. 20, and may include an illumination lamp, a traffic light, a vehicle headlight, an electric signboard, and the like.
도 18은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 18 is an exploded perspective view of the display device according to the embodiment.
도 18을 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.18, a
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.The
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The
상기 발광모듈(1031)은 상기 바텀 커버(1011) 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 적어도 한 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 모듈 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자(100)를 포함하며, 상기 발광 소자(100)는 상기 모듈 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 다른 예로서, 상기 모듈 기판(1033) 위에는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지가 어레이될 수 있다.At least one light emitting
상기 모듈 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 모듈 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(100)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 모듈 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.The
그리고, 상기 다수의 발광 소자(100)는 상기 모듈 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(100)는 상기 도광판(1041)의 적어도 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The plurality of light emitting
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다. The
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
여기서, 상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
Here, the optical path of the
도 19는 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다. 19 is a view showing a display device according to the embodiment.
도 19를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(100)가 어레이된 모듈 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. 19, the
상기 모듈 기판(1120)과 상기 발광 소자(100)는 발광 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛으로 정의될 수 있다. 상기 모듈 기판(1120) 위에는 발광 소자가 플립 방식으로 탑재되어 어레이될 수 있다. 또한 상기 모듈 기판(1120) 상에는 실시 예에 개시된 발광 소자 패키지가 어레이될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
여기서, 상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
Here, the
도 20은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.20 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment.
도 20은 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 20, the
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광 모듈(1530)은 모듈 기판(1532)과, 상기 모듈 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광소자(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다. 상기 모듈 기판(1532) 위에는 발광 소자가 플립 방식으로 탑재되거나, 실시 예에 따른 발광 소자 패키지로 어레이될 수 있다.The
상기 모듈 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 수지계 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. The
또한, 상기 모듈 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.In addition, the
상기 모듈 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)가 탑재될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, Ultraviolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.At least one light emitting
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광소자 패키지(200)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.The
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.The
상기의 조명 시스템에 배치된 발광 소자는 도 2와 같은 구조이거나, 도 16 및 도 17과 같은 구조로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting devices arranged in the above illumination system may have a structure as shown in FIG. 2, or may be arranged as shown in FIGS. 16 and 17, but the present invention is not limited thereto.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons having ordinary skill 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.
A1,A2,An: 발광 셀 100: 발광소자
111: 기판 115: 제1도전형 반도체층
117:활성층 119:제2도전형 반도체층
120:발광 구조물 131:반사 전극층
133:절연층 135:제1전극
137:제2전극 141:제1연결 전극
143:제2연결 전극 151: 지지 부재
170:모듈 기판 200:발광 소자 패키지 A1, A2, An: light emitting cell 100: light emitting element
111: substrate 115: first conductivity type semiconductor layer
117: active layer 119: second conductive type semiconductor layer
120: light emitting structure 131: reflective electrode layer
133: insulating layer 135: first electrode
137: second electrode 141: first connection electrode
143: second connecting electrode 151: supporting member
170: module substrate 200: light emitting device package
Claims (9)
상기 기판 상에 배치되며 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층 상에 제2도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 복수의 발광셀;
상기 복수의 발광셀 중 제1발광셀 및 제2발광셀의 제2도전형 반도체층 상에 배치되는 제2전극과 상기 제2전극 상에 배치되는 제2연결전극;
상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1도전형 반도체층 상에 배치되는 제1전극과 상기 제1전극 상에 배치되는 제1연결전극;
상기 제1전극 및 상기 제2전극, 상기 제1연결전극 및 상기 제2연결전극의 둘레에 배치되는 지지부재; 및
상기 복수의 발광셀 사이와 상기 복수의 발광셀의 일부 영역 상에 에 배치되는 절연층을 포함하고,
상기 제1발광셀과 상기 제2발광셀은 병렬로 연결되며,
상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀은 상기 지지부재의 상면에서 상기 복수의 발광셀 상면 방향으로 오목한 오목부를 포함하고,
상기 오목부에 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1연결전극이 배치되며,
상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1연결전극은 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 활성층 및 제2도전형 반도체층과 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1도전형 반도체층의 일부 영역에 의해 둘러싸이는 발광 소자.Board;
An active layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer, the first conductivity type semiconductor layer being disposed on the substrate and including a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type semiconductor layer on the first conductivity type semiconductor layer, A plurality of light emitting cells;
A second electrode disposed on the second conductivity type semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell among the plurality of light emitting cells, and a second connection electrode disposed on the second electrode;
A first electrode disposed on the first conductivity type semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell, and a first connection electrode disposed on the first electrode;
A support member disposed around the first electrode, the second electrode, the first connection electrode, and the second connection electrode; And
And an insulating layer disposed between the plurality of light emitting cells and on a part of the plurality of light emitting cells,
Wherein the first light emitting cell and the second light emitting cell are connected in parallel,
Wherein the first light emitting cell and the second light emitting cell include concave portions concaved in the direction of the top surface of the plurality of light emitting cells on the upper surface of the support member,
The first connection electrode of the first light emitting cell and the first connection electrode of the second light emitting cell are disposed in the recess,
The first connection electrode of the first light emitting cell and the second connection cell of the second light emitting cell are connected to the active layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell and the second conductive semiconductor layer, And the first conductivity type semiconductor layer is surrounded by a partial region of the first conductivity type semiconductor layer.
상기 절연층은 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1전극 및 제2전극의 측면에 배치되고,
상기 절연층은 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 오목부의 일부 영역에 배치되는 발광 소자.The method according to claim 1,
Wherein the insulating layer is disposed on a side surface of the first electrode and the second electrode of the first light emitting cell and the second light emitting cell,
And the insulating layer is disposed in a part of the concave portion of the first light emitting cell and the second light emitting cell.
상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제2도전형 반도체층과 제2전극 사이에 반사전극층이 배치되고,
상기 절연층은 상기 반사전극층의 상면 및 측면과 접촉하는 발광 소자.3. The method of claim 2,
A reflective electrode layer is disposed between the second conductivity type semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell and the second electrode,
Wherein the insulating layer is in contact with an upper surface and a side surface of the reflective electrode layer.
상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 활성층 및 제2도전형 반도체층은 상기 제1발광셀 및 상기 제2발광셀의 제1연결전극의 측면과 마주보는 측면을 포함하고,
상기 기판 아래에 요철 패턴을 포함하며,
상기 기판의 측면 및 상기 복수의 발광셀의 측면 중 적어도 하나에 형광체층이 배치되는 발광 소자.The method of claim 3,
The active layer and the second conductivity type semiconductor layer of the first light emitting cell and the second light emitting cell include a side surface facing the side surface of the first connection electrode of the first light emitting cell and the second light emitting cell,
And a concavo-convex pattern under the substrate,
Wherein a phosphor layer is disposed on at least one of a side surface of the substrate and a side surface of the plurality of light emitting cells.
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