KR102042443B1 - 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 위에 배치된 투명 전도성 산화막; 상기 투명 전도성 산화막 위에 배치된 전극 패드; 상기 투명 전도성 산화막과 상기 전극 패드 사이에 배치된 비스무스(Bi) 화합물층; 을 포함한다.

Description

발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛{LIGHT EMITTING DEVICE, LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE, AND LIGHT UNIT}
실시 예는 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛에 관한 것이다.
발광소자의 하나로서 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 많이 사용되고 있다. 발광 다이오드는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선, 자외선과 같은 빛의 형태로 변환한다.
발광소자의 광 효율이 증가됨에 따라 표시장치, 조명기기를 비롯한 다양한 분야에 발광소자가 적용되고 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1067964
실시 예는 전극 패드의 접착력을 향상시키고 전극 패드의 박리 불량을 방지할 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 위에 배치된 투명 전도성 산화막; 상기 투명 전도성 산화막 위에 배치된 전극 패드; 상기 투명 전도성 산화막과 상기 전극 패드 사이에 배치된 비스무스(Bi) 화합물층; 을 포함한다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 몸체; 상기 몸체 위에 배치된 발광소자; 상기 발광소자에 전기적으로 연결된 제1 리드 전극 및 제2 리드 전극; 을 포함하고, 상기 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 위에 배치된 투명 전도성 산화막; 상기 투명 전도성 산화막 위에 배치된 전극 패드; 상기 투명 전도성 산화막과 상기 전극 패드 사이에 배치된 비스무스(Bi) 화합물층; 을 포함한다.
실시 예에 따른 라이트 유닛은, 기판; 상기 기판 위에 배치된 발광소자; 상기 발광소자로부터 제공되는 빛이 지나가는 광학 부재; 를 포함하고, 상기 발광소자는, 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 위에 배치된 투명 전도성 산화막; 상기 투명 전도성 산화막 위에 배치된 전극 패드; 상기 투명 전도성 산화막과 상기 전극 패드 사이에 배치된 비스무스(Bi) 화합물층; 을 포함한다.
실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛은 전극 패드의 접착력을 향상시키고 전극 패드의 박리 불량을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 6은 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 8은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 9는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들에 따른 발광소자, 발광소자 패키지, 라이트 유닛 및 발광소자 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 도면이다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10), 투명 전도성 산화막(30), 비스무스(Bi) 화합물층(40), 전극 패드(50)를 포함할 수 있다.
상기 발광구조물(10)은 제1 도전형 반도체층(11), 활성층(12), 제2 도전형 반도체층(13)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)과 상기 제2 도전형 반도체층(13) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(11)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다.
예컨대, 상기 제1 도전형 반도체층(11)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(11)은, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
상기 활성층(12)은 상기 제1 도전형 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(13)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(12)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap)에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 예컨대, 상기 활성층(12)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 또는 III족-V족 화합물 반도체로 구현될 수 있다.
예컨대, 상기 제2 도전형 반도체층(13)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(13)은, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
하나의 예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(11)이 상기 활성층(12)의 아래에 배치되고, 상기 제2 도전형 반도체층(13)이 상기 활성층(12)의 위에 배치된 경우를 기준으로 설명하였으나, 그 적층 순서는 변형될 수 있다.
또한, 상기 제2 도전형 반도체층(13) 위에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 반도체층이 더 형성될 수도 있다. 이에 따라, 실시 예에 따른 발광소자는 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(11) 및 상기 제2 도전형 반도체층(13) 내의 불순물의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 상기 제1 도전형 반도체층(11)에 전기적으로 연결된 제1 전극과 상기 제2 도전형 반도체층(13)에 전기적으로 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자의 일부 영역을 나타낸 것으로서, 상기 전극 패드(50)와 상기 발광구조물(10) 간의 전기적인 연결 구조를 중심으로 설명하기로 한다.
실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10) 위에 투명 전도성 산화막(30)이 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)은 상기 전극 패드(50)로부터 인가되는 전압 또는 전류가 상기 발광구조물(10)에 잘 퍼질 수 있도록 기능할 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)은 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), AGZO(Aluminum Gallium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Pt, Ag, Ti 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 외부 전원에 접촉되어 상기 발광구조물(10)에 전원을 인가할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 예로서 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극 패드(50)는 반사층, 확산방지층, 전도층을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 전극 패드(50) 사이에 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 전극 패드(50)와 상기 투명 전도성 산화막(30) 간의 접착력을 향상시켜 박리(peeling)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)이 전도성을 갖도록 처리됨으로써, 계면에서의 전기 저항성이 감소되고 발광소자의 동작전압 상승이 방지될 수 있게 된다.
상기 비스무스 화합물층(40)은 비스무스 산화물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 예컨대, Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 발광구조물(10) 사이에 배치된 전류차단층(current blocking layer)(20)을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(20)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(20)은 상기 발광구조물(10)과 쇼키 접촉을 형성하도록 구현될 수 있다.
상기 전류차단층(20)은 예로서 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(20)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다.
실시 예에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전류차단층(20)의 일부 영역에 상기 발광구조물(10)이 노출될 수 있다. 노출된 상기 발광구조물(10)은 복수의 상기 전류차단층(20) 사이에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 전류차단층(20)이 노출된 상기 발광구조물(10) 주변 위에 배치될 수도 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 일부 영역이 노출된 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 일부 영역이 노출된 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(20)과 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(20)과 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(20) 사이에 배치됨에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)의 접착력이 향상될 수 있다. 이에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 상기 비스무스 화합물층(40)이 배치되고, 상기 비스무스 화합물층(40) 위에 상기 전극 패드(50)가 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 접착력이 좋으므로 상기 전극 패드(50)가 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 발광소자는 전극 패드(50)가 복수의 층을 포함하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 발광소자를 설명함에 있어, 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10), 투명 전도성 산화막(30), 비스무스(Bi) 화합물층(40), 전극 패드(50)를 포함할 수 있다. 도 2는 실시 예에 따른 발광소자의 일부 영역을 나타낸 것으로서, 상기 전극 패드(50)와 상기 발광구조물(10) 간의 전기적인 연결 구조를 중심으로 설명하기로 한다.
실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10) 위에 투명 전도성 산화막(30)이 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)은 상기 전극 패드(50)로부터 인가되는 전압 또는 전류가 상기 발광구조물(10)에 잘 퍼질 수 있도록 기능할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 외부 전원에 접촉되어 상기 발광구조물(10)에 전원을 인가할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 예로서 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극 패드(50)는 반사층(51), 확산방지층(53), 전도층(55)을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 반사층(51)은 Al을 포함할 수 있고, 상기 확산방지층(53)은 Ni을 포함할 수 있고, 상기 전도층(55)은 Au를 포함할 수 있다.
상기 반사층(51)은 상기 발광구조물(10)에서 발광된 빛이 상기 전극 패드(50)에 흡수되는 것을 방지하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 확산방지층(53)은 발광소자가 고온 동작 시에 상기 반사층(51)에 포함된 물질이 상부로 확산되어 발광소자의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 전도층(55)은 외부 전원과 접촉되어 전류가 상기 발광구조물(10)에 효율적으로 인가될 수 있도록 한다.
실시 예에 의하면, 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 전극 패드(50) 사이에 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 전극 패드(50)와 상기 투명 전도성 산화막(30) 간의 접착력을 향상시켜 박리(peeling)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)이 전도성을 갖도록 처리됨으로써, 계면에서의 전기 저항성이 감소되고 발광소자의 동작전압 상승이 방지될 수 있게 된다.
상기 비스무스 화합물층(40)은 비스무스 산화물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 예컨대, Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 발광구조물(10) 사이에 배치된 전류차단층(20)을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(20)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(20)은 상기 발광구조물(10)과 쇼키 접촉을 형성하도록 구현될 수 있다.
실시 예에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전류차단층(20)의 일부 영역에 상기 발광구조물(10)이 노출될 수 있다. 노출된 상기 발광구조물(10)은 복수의 상기 전류차단층(20) 사이에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 전류차단층(20)이 노출된 상기 발광구조물(10) 주변 위에 배치될 수도 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 일부 영역이 노출된 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 일부 영역이 노출된 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(20)과 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(20)과 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(20) 사이에 배치됨에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)의 접착력이 향상될 수 있다. 이에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 상기 비스무스 화합물층(40)이 배치되고, 상기 비스무스 화합물층(40) 위에 상기 전극 패드(50)가 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 접착력이 좋으므로 상기 전극 패드(50)가 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 비스무스 화합물층(40)은 1 나노미터 내지 1000 나노미터의 두께로 형성될 수 있다. 상기 반사층(51)은 1 나노미터 내지 1000 나노미터의 두께로 형성될 수 있다. 상기 확산방지층(53)은 10 나노미터 내지 1000 나노미터의 두께로 형성될 수 있다. 상기 전도층(55)은 100 나노미터 내지 100 마이크로 미터의 두께로 형성될 수 있다.
또한, 아래 방향으로 돌출되어 상기 투명 전도성 산화막(30) 사이에 배치된 상기 전도층(55)의 폭(a)은 30 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터로 형성될 수 있다. 상기 전도층(55) 아래에 배치된 상기 투명 전도성 산화막(30) 간의 간격(b)은 40 마이크로 미터 내지 450 마이크로 미터로 형성될 수 있다. 상기 전도층(55)의 상부면의 폭(c)은 50 마이크로 미터 내지 500 마이크로 미터로 형성될 수 있다.
상기 전류차단층(20) 사이에 배치된 상기 투명 전도성 산화막(30)의 두께는 1 나노미터 내지 900 나노미터로 형성될 수 있다. 상기 전류차단층(20)의 두께(d)는 1 나노미터 내지 500 나노미터로 형성될 수 있다. 상기 발광구조물(10)로부터 상기 투명 전도성 산화막(30)의 최상부면까지의 높이(e)는 10 나노미터 내지 1000 나노미터로 형성될 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 발광소자는 전류차단층(20)이 영역별로 서로 다른 두께로 형성된 경우를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 발광소자를 설명함에 있어, 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10), 전류차단층(20), 투명 전도성 산화막(30), 비스무스(Bi) 화합물층(40), 전극 패드(50)를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10) 위에 투명 전도성 산화막(30)이 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)은 상기 전극 패드(50)로부터 인가되는 전압 또는 전류가 상기 발광구조물(10)에 잘 퍼질 수 있도록 기능할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 외부 전원에 접촉되어 상기 발광구조물(10)에 전원을 인가할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 예로서 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극 패드(50)는 반사층, 확산방지층, 전도층을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 전극 패드(50) 사이에 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 전극 패드(50)와 상기 투명 전도성 산화막(30) 간의 접착력을 향상시켜 박리(peeling)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)이 전도성을 갖도록 처리됨으로써, 계면에서의 전기 저항성이 감소되고 발광소자의 동작전압 상승이 방지될 수 있게 된다.
상기 비스무스 화합물층(40)은 비스무스 산화물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 예컨대, Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 발광구조물(10) 사이에 배치된 상기 전류차단층(20)을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(20)은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(20)은 상기 발광구조물(10)과 쇼키 접촉을 형성하도록 구현될 수 있다. 상기 전류차단층(20)이 상기 전극 패드(50)의 하부 영역 전체에 형성되므로 상기 전극 패드(50)를 통하여 인가되는 전류가 상기 투명 전도성 산화막(30)을 경유하여 상기 발광구조물(10)에 더 넓게 퍼질 수 있게 된다.
상기 전류차단층(20)은 예로서 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(20)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다.
상기 전류차단층(20)은 제1 높이를 갖는 제1 영역, 상기 제1 높이에 비해 낮은 제2 높이를 갖는 제2 영역, 상기 제1 높이를 갖는 제3 영역을 포함할 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 제1 영역이 상기 전류차단층(20)의 제2 영역 위에 배치되고, 상기 전극 패드(50)의 제1 영역이 상기 투명 전도성 산화막(30)의 제1 영역 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 제1 영역의 상부면이 상기 전류차단층(20)의 제1 영역의 상부면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(20)과 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(20)과 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 굴곡진 상기 전류차단층(20)의 오목부에 배치됨에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)의 접착력이 향상될 수 있다. 이에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 상기 비스무스 화합물층(40)이 배치되고, 상기 비스무스 화합물층(40) 위에 상기 전극 패드(50)가 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 접착력이 좋으므로 상기 전극 패드(50)가 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
도 4는 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 발광소자는 전류차단층(60)이 비스무스 화합물을 포함하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 발광소자를 설명함에 있어, 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 4에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10), 투명 전도성 산화막(30), 비스무스(Bi) 화합물층(40), 전극 패드(50), 전류차단층(60)을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10) 위에 투명 전도성 산화막(30)이 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)은 상기 전극 패드(50)로부터 인가되는 전압 또는 전류가 상기 발광구조물(10)에 잘 퍼질 수 있도록 기능할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 외부 전원에 접촉되어 상기 발광구조물(10)에 전원을 인가할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 예로서 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극 패드(50)는 반사층, 확산방지층, 전도층을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 전극 패드(50) 사이에 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 전극 패드(50)와 상기 투명 전도성 산화막(30) 간의 접착력을 향상시켜 박리(peeling)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)이 전도성을 갖도록 처리됨으로써, 계면에서의 전기 저항성이 감소되고 발광소자의 동작전압 상승이 방지될 수 있게 된다.
상기 비스무스 화합물층(40)은 비스무스 산화물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 예컨대, Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 발광구조물(10) 사이에 배치된 상기 전류차단층(60)을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(60)은 비스무스 화합물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물은 예컨대 Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물이 절연성을 갖도록 처리됨으로써 전류차단 기능이 수행될 수 있다. 이와 같이 상기 전류차단층(60)이 비스무스 화합물로 형성되는 경우, 상기 비스무스 화합물층(40)과 유사 물질을 사용할 수 있게 되므로 제조 공정이 단순화될 수 있는 장점이 있다. 또한 접착력이 좋은 비스무스 화합물이 상기 전류차단층(60)으로 이용됨에 따라 상기 전류차단층(60)의 접착력도 더 향상될 수 있게 된다.
실시 예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전류차단층(60)의 일부 영역에 상기 발광구조물(10)이 노출될 수 있다. 노출된 상기 발광구조물(10)은 복수의 상기 전류차단층(60) 사이에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 전류차단층(60)이 노출된 상기 발광구조물(10) 주변 위에 배치될 수도 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 일부 영역이 노출된 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 일부 영역이 노출된 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(60)과 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(60)과 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(60) 사이에 배치됨에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)의 접착력이 향상될 수 있다. 이에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 상기 비스무스 화합물층(40)이 배치되고, 상기 비스무스 화합물층(40) 위에 상기 전극 패드(50)가 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 접착력이 좋으므로 상기 전극 패드(50)가 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
도 5는 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 발광소자는 전극 패드(50)가 복수의 층을 포함하고, 전류차단층(60)이 비스무스 화합물을 포함하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 발광소자를 설명함에 있어, 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 5에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10), 투명 전도성 산화막(30), 비스무스(Bi) 화합물층(40), 전극 패드(50), 전류차단층(60)을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10) 위에 투명 전도성 산화막(30)이 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)은 상기 전극 패드(50)로부터 인가되는 전압 또는 전류가 상기 발광구조물(10)에 잘 퍼질 수 있도록 기능할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 외부 전원에 접촉되어 상기 발광구조물(10)에 전원을 인가할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 예로서 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극 패드(50)는 반사층(51), 확산방지층(53), 전도층(55)을 포함할 수 있다. 예로서, 상기 반사층(51)은 Al을 포함할 수 있고, 상기 확산방지층(53)은 Ni을 포함할 수 있고, 상기 전도층(55)은 Au를 포함할 수 있다.
상기 반사층(51)은 상기 발광구조물(10)에서 발광된 빛이 상기 전극 패드(50)에 흡수되는 것을 방지하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 확산방지층(53)은 발광소자가 고온 동작 시에 상기 반사층(51)에 포함된 물질이 상부로 확산되어 발광소자의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 전도층(55)은 외부 전원과 접촉되어 전류가 상기 발광구조물(10)에 효율적으로 인가될 수 있도록 한다.
실시 예에 의하면, 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 전극 패드(50) 사이에 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 전극 패드(50)와 상기 투명 전도성 산화막(30) 간의 접착력을 향상시켜 박리(peeling)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)이 전도성을 갖도록 처리됨으로써, 계면에서의 전기 저항성이 감소되고 발광소자의 동작전압 상승이 방지될 수 있게 된다.
상기 비스무스 화합물층(40)은 비스무스 산화물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 예컨대, Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 발광구조물(10) 사이에 배치된 상기 전류차단층(60)을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(60)은 비스무스 화합물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물은 예컨대 Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물이 절연성을 갖도록 처리됨으로써 전류차단 기능이 수행될 수 있다. 이와 같이 상기 전류차단층(60)이 비스무스 화합물로 형성되는 경우, 상기 비스무스 화합물층(40)과 유사 물질을 사용할 수 있게 되므로 제조 공정이 단순화될 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 의하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전류차단층(60)의 일부 영역에 상기 발광구조물(10)이 노출될 수 있다. 노출된 상기 발광구조물(10)은 복수의 상기 전류차단층(60) 사이에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 전류차단층(60)이 노출된 상기 발광구조물(10) 주변 위에 배치될 수도 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 일부 영역이 노출된 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 일부 영역이 노출된 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(60)과 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(60)과 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(60) 사이에 배치됨에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)의 접착력이 향상될 수 있다. 이에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 상기 비스무스 화합물층(40)이 배치되고, 상기 비스무스 화합물층(40) 위에 상기 전극 패드(50)가 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 접착력이 좋으므로 상기 전극 패드(50)가 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 비스무스 화합물층(40)은 1 나노미터 내지 1000 나노미터의 두께로 형성될 수 있다. 상기 반사층(51)은 1 나노미터 내지 1000 나노미터의 두께로 형성될 수 있다. 상기 확산방지층(53)은 10 나노미터 내지 1000 나노미터의 두께로 형성될 수 있다. 상기 전도층(55)은 100 나노미터 내지 100 마이크로 미터의 두께로 형성될 수 있다.
또한, 아래 방향으로 돌출되어 상기 투명 전도성 산화막(30) 사이에 배치된 상기 전도층(55)의 폭(a)은 30 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터로 형성될 수 있다. 상기 전도층(55) 아래에 배치된 상기 투명 전도성 산화막(30) 간의 간격(b)은 40 마이크로 미터 내지 450 마이크로 미터로 형성될 수 있다. 상기 전도층(55)의 상부면의 폭(c)은 50 마이크로 미터 내지 500 마이크로 미터로 형성될 수 있다.
상기 전류차단층(60) 사이에 배치된 상기 투명 전도성 산화막(30)의 두께는 1 나노미터 내지 900 나노미터로 형성될 수 있다. 상기 전류차단층(60)의 두께(d)는 1 나노미터 내지 500 나노미터로 형성될 수 있다. 상기 발광구조물(10)로부터 상기 투명 전도성 산화막(30)의 최상부면까지의 높이(e)는 10 나노미터 내지 1000 나노미터로 형성될 수 있다.
도 6은 실시 예에 따른 발광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 6에 도시된 발광소자는 전류차단층(60)이 영역별로 서로 다른 두께로 형성되고, 상기 전류차단층(60)이 비스무스 화합물을 포함하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 6에 도시된 발광소자를 설명함에 있어, 도 1을 참조하여 설명된 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광구조물(10), 투명 전도성 산화막(30), 비스무스(Bi) 화합물층(40), 전극 패드(50), 상기 전류차단층(60)을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10) 위에 투명 전도성 산화막(30)이 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)은 상기 전극 패드(50)로부터 인가되는 전압 또는 전류가 상기 발광구조물(10)에 잘 퍼질 수 있도록 기능할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 배치될 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 외부 전원에 접촉되어 상기 발광구조물(10)에 전원을 인가할 수 있다.
상기 전극 패드(50)는 예로서 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전극 패드(50)는 복수의 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전극 패드(50)는 반사층, 확산방지층, 전도층을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 전극 패드(50) 사이에 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 상기 전극 패드(50)와 상기 투명 전도성 산화막(30) 간의 접착력을 향상시켜 박리(peeling)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)이 전도성을 갖도록 처리됨으로써, 계면에서의 전기 저항성이 감소되고 발광소자의 동작전압 상승이 방지될 수 있게 된다.
상기 비스무스 화합물층(40)은 비스무스 산화물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 예컨대, Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는, 상기 투명 전도성 산화막(30)과 상기 발광구조물(10) 사이에 배치된 상기 전류차단층(60)을 포함할 수 있다. 상기 전류차단층(60)은 비스무스 화합물을 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물은 예컨대 Bi2O3, Bi2Te3, BiOCl, BiONO 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 비스무스 화합물은 산화 처리 정도에 따라 전도성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 상기 비스무스 화합물이 절연성을 갖도록 처리됨으로써 전류차단 기능이 수행될 수 있다. 이와 같이 상기 전류차단층(60)이 비스무스 화합물로 형성되는 경우, 상기 비스무스 화합물층(40)과 유사 물질을 사용할 수 있게 되므로 제조 공정이 단순화될 수 있는 장점이 있다.
상기 전류차단층(60)이 상기 전극 패드(50)의 하부 영역 전체에 형성되므로 상기 전극 패드(50)를 통하여 인가되는 전류가 상기 투명 전도성 산화막(30)을 경유하여 상기 발광구조물(10)에 더 넓게 퍼질 수 있게 된다.
상기 전류차단층(60)은 제1 높이를 갖는 제1 영역, 상기 제1 높이에 비해 낮은 제2 높이를 갖는 제2 영역, 상기 제1 높이를 갖는 제3 영역을 포함할 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 제1 영역이 상기 전류차단층(60)의 제2 영역 위에 배치되고, 상기 전극 패드(50)의 제1 영역이 상기 투명 전도성 산화막(30)의 제1 영역 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)의 제1 영역의 상부면이 상기 전류차단층(60)의 제1 영역의 상부면에 비해 더 낮게 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(60)과 상기 발광구조물(10) 위에 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 전류차단층(60)과 상기 발광구조물(10)에 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 투명 전도성 산화막(30)이 굴곡진 상기 전류차단층(60)의 오목부에 배치됨에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)의 접착력이 향상될 수 있다. 이에 따라 상기 투명 전도성 산화막(30)이 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면 상기 투명 전도성 산화막(30) 위에 상기 비스무스 화합물층(40)이 배치되고, 상기 비스무스 화합물층(40) 위에 상기 전극 패드(50)가 배치될 수 있다. 상기 비스무스 화합물층(40)은 접착력이 좋으므로 상기 전극 패드(50)가 상기 발광구조물(10)로부터 박리되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 발광소자가 적용된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 몸체(120)와, 상기 몸체(120)에 배치된 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과, 상기 몸체(120)에 제공되어 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과 전기적으로 연결되는 실시 예에 따른 발광소자(100)와, 상기 발광소자(100)를 포위하는 몰딩부재(140)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(120)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.
상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)은 상기 발광소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
상기 발광소자(100)는 상기 몸체(120) 위에 배치되거나 상기 제1 리드전극(131) 또는 제2 리드전극(132) 위에 배치될 수 있다.
상기 발광소자(100)는 상기 제1 리드전극(131) 및 제2 리드전극(132)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 몰딩부재(140)는 상기 발광소자(100)를 포위하여 상기 발광소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(140)에는 형광체가 포함되어 상기 발광소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지는 복수 개가 기판 위에 어레이될 수 있으며, 상기 발광소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 렌즈, 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 상기 라이트 유닛은 탑뷰 또는 사이드 뷰 타입으로 구현되어, 휴대 단말기 및 노트북 컴퓨터 등의 표시 장치에 제공되거나, 조명장치 및 지시 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 조명 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 조명 장치는 램프, 가로등, 전광판, 전조등을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 8 및 도 9에 도시된 표시 장치, 도 10에 도시된 조명 장치를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(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 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
라이트 유닛(1050)은 상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 상기 도광판(1041), 상기 광학 시트(1051)를 포함할 수 있다.
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.
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나가 제공될 수 있으며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 위에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 기판(1033) 위에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 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 발광소자 패키지(200)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 위에 제공될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 발광소자 패키지(200)는 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(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.
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.
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제1 및 제2 기판, 그리고 제1 및 제2 기판 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.
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.
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.
도 9는 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광소자(100)가 어레이된 기판(1020), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1020)과 상기 발광소자 패키지(200)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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.
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 10은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 갖는다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다.
예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
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.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 발광구조물 11 제1 도전형 반도체층
12 활성층 13 제2 도전형 반도체층
20 전류차단층 30 투명 전도성 산화막
40 비스무스 화합물층 50 전극 패드
51 반사층 53 확산방지층
55 전도층

Claims (13)

  1. 제1도전형 반도체층, 제2도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광구조물;
    상기 발광구조물 상에 배치되는 전류차단층;
    상기 발광구조물과 상기 전류차단층 위에 배치된 투명 전도성 산화막;
    상기 투명 전도성 산화막 위에 배치된 전극 패드; 및
    상기 투명 전도성 산화막과 상기 전극 패드 사이에 배치된 비스무스(Bi) 화합물층을 포함하고,
    상기 비스무스 화합물층은 상기 전류차단층 상에 배치된 상기 투명 전도성 산화막의 일부 영역 상과 상기 발광구조물 상에 배치된 상기 투명 전도성 산화막의 일부 영역 상에 배치되는 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 전도성 산화막은 단차를 포함하고,
    상기 비스무스 화합물층은 상기 투명 전도성 산화막이 단차를 가지는 영역에 배치되는 발광소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전류차단층의 일부 영역에 상기 발광구조물이 노출되고,
    노출된 상기 발광구조물 상에 상기 투명 전도성 산화막의 일부 영역이 배치되는 발광소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전류차단층은 제1높이를 가지는 제1영역, 상기 제1높이에 비해 낮은 제2높이를 가지는 제2영역, 상기 제1높이를 가지는 제3영역을 포함하고,
    상기 투명 전도성 산화막의 제1영역은 상기 전류차단층의 제2영역 상에 배치되고,
    상기 전극패드의 제1영역은 상기 투명 전도성 산화막의 제1영역 상에 배치되며,
    상기 투명 전도성 산화막의 제1영역의 상부면은 상기 전류차단층의 제1영역의 상부면에 비해 더 낮게 배치되는 발광소자.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 전류차단층은 비스무스 화합물을 포함하는 발광소자.


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