KR102098923B1 - 발광소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지 - Google Patents

발광소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지 Download PDF

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층의 아래에 제2도전형 반도체층, 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제1도전형 반도체층의 일부 위에 배치된 전극; 상기 제2도전형 반도체층의 아래에 배치된 접촉층; 상기 접촉층과 상기 제2도전형 반도체층 사이의 영역 중 상기 전극과 수직 방향으로 오버랩되게 배치된 전류 블록킹층; 상기 전류 블록킹층 내에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층의 하면과 접촉된 제1반사체; 상기 접촉층 아래에 배치된 반사 전극층; 및 상기 반사 전극층 아래에 지지 부재를 포함하며, 상기 전류 블록킹층은 절연 재질을 포함하며, 상기 제1반사체는 상기 전류 블록킹층과 다른 재질을 포함하며, 상기 발광 구조물로부터 입사되는 광의 반사율이 70% 이상인 물질을 포함한다.

Description

발광소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE, METHOD FOR FABRICATING THE SAME, AND LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}
실시 예는 발광소자, 발광소자 제조방법, 및 발광소자 패키지에 관한 것이다.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적, 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(Light Emitting Diode: 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.
발광 다이오드(LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.
발광 다이오드를 포함하는 발광 소자는 전극의 배치에 따라 수평형 발광 소자와 수직형 발광 소자로 구분할 수 있다. 수직형 발광 소자는 성장 기판을 제거하기 위해 전도성의 지지부재를 별도로 형성하게 된다. 이러한 전도성의 지지부재를 갖는 수직형 발광소자에서의 광 추출 효율은 개선할 수 있는 방안이 연구되고 있다.
실시 예는 발광 구조물 아래에 전류 블록킹층 내에 반사체를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 복수의 클러스터를 갖는 전류 블록킹층을 포함하는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 필름 또는 층 타입의 반사체를 갖는 전류 블록킹을 포함하는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 발광 구조물의 하면에 전류 블록킹층 및 그 내부의 반사체가 접촉될 수 있도록 한 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 채널층 및 전류 블록킹층 내에 반사체를 배치한 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층의 아래에 제2도전형 반도체층, 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제1도전형 반도체층의 일부 위에 배치된 전극; 상기 제2도전형 반도체층의 아래에 배치된 접촉층; 상기 접촉층과 상기 제2도전형 반도체층 사이의 영역 중 상기 전극과 수직 방향으로 오버랩되게 배치된 전류 블록킹층; 상기 전류 블록킹층 내에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층의 하면과 접촉된 제1반사체; 상기 접촉층 아래에 배치된 반사 전극층; 및 상기 반사 전극층 아래에 지지 부재를 포함하며, 상기 전류 블록킹층은 절연 재질을 포함하며, 상기 제1반사체는 상기 전류 블록킹층과 다른 재질을 포함하며, 상기 발광 구조물로부터 입사되는 광의 반사율이 70% 이상인 물질을 포함한다.
실시 예는 전류 블록킹층 내에 반사체를 구비함으로써, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 채널층 내에 반사체를 구비함으로써, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 구조물의 아래에 유전체 물질의 채널층이나 전류 블록킹층 내에 반사체를 제공함으로써, 발광 구조물의 하면에서의 접착력을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 발광 소자 패키지의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도이다.
도 3 내지 도 12는 도 1의 발광 소자의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 13은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 14는 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 14는 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 15는 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 16은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 17은 실시 예의 발광 소자를 구비한 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 18은 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 구비한 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 19는 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 구비한 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 20은 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 구비한 조명장치를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 및 그 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다. 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. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 1을 참조하면, 발광소자(100)는 복수의 화합물 반도체층(110,120,130)을 갖는 발광 구조물(135), 전극(115), 채널층(142), 반사체(147)를 갖는 전류 블록킹층(144), 접촉층(148), 반사 전극층(152), 베리어층(154), 접합층(156), 및 지지부재(170)를 포함한다.
상기 발광소자(100)는 화합물 반도체 예컨대, II족-VI족 및 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함하는 LED(Light emitting diode)로 구현될 수 있으며, 상기 LED는 청색, 녹색, 또는 적색 등과 같은 광을 방출하는 가시 광선 대역의 LED이거나 자외선 대역의 UV LED일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 구조물(135)은 복수의 화합물 반도체층 예컨대, 제 1도전형 반도체층(110), 활성층(120), 및 제 2도전형 반도체층(130)을 포함한다.
상기 제 1도전형 반도체층(110)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(110)이 N형 반도체층이며, 제1도전형의 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 N형 도펀트를 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(110)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면은 광 추출 효율을 위해 광 추출 구조(112)와 같은 러프니스 또는 패턴이 형성될 수 있으며, 또한 전류 확산과 광 추출을 위해 투명 전극층이 선택적으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 활성층(120)은 상기 제1도전형 반도체층(110) 아래에 형성되며, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자우물 구조, 양자 선(Quantum-wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(120)은 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층의 주기, 예를 들면 InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기, InGaN 우물층/AlGaN 장벽층의 주기, 또는 InGaN 우물층/InGaN 장벽층의 주기로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
상기 활성층(120)의 위 또는/및 아래에는 제1도전형 또는/및 제2도전형의 클래드층이 형성될 수도 있으며, 상기 제1 및 제2도전형의 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2도전형의 클래드층의 밴드 갭은 상기 활성층(120)의 장벽층의 밴드 갭보다 높게 형성될 수 있다.
상기 제 2도전형 반도체층(130)은 상기 활성층(120) 아래에 형성되며, 제2도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 P형 반도체층이며, 상기 제2도전형 도펀트는 Mg, Zn 등과 같은 P형 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있고, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 구조물(135)은 상기 제 2도전형 반도체층(130) 아래에 제1도전형의 반도체층을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1도전형의 반도체층은 상기 제2도전형 반도체층과 반대의 극성을 가질 수 있다. 또한 상기 제 1도전형 반도체층(110)이 P형 반도체층이고, 상기 제 2도전형 반도체층(130)이 N형 반도체층으로 구현될 수도 있다. 이에 따라 상기 발광 구조물(135)은 N-P 접합, P-N 접합, N-P-N 접합, 및 P-N-P 접합 구조 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 발광 구조물(135)의 최 하층은 제2도전형 반도체층이 배치된 예로 설명하기로 한다.
상기 발광 구조물(135)의 측면에 절연층(190)이 배치되며, 상기 절연층(190)의 일부(194)는 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면으로 연장될 수 있다. 상기 절연층(190)은 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체층의 굴절률보다는 낮은 굴절률을 갖는 물질이며, 그 물질은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택될 수 있다. 상기 발광 구조물(135)의 외측은 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 발광 구조물(135)의 상면 너비는 하면 너비보다 넓게 형성될 수 있다.
상기 전극(115)은 상기 제 1도전형 반도체층(110) 위에 형성될 수 있다. 상기 전극(115)은 패드이거나, 상기 패드에 연결된 분기 구조의 전극 패턴을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 전극(115)은 그 상면에 요철 형태의 러프니스가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 전극(115)의 하면은 상기 광 추출 구조(112)에 의해 요철 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 전극(115)은 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면에 오믹 접촉되고, Cr, Ti, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag, Cu 및 Au 중 어느 하나 또는 복수의 물질을 혼합하여 단층 또는 다층으로 형성할 수 있다. 상기 전극(115)은 제1도전형 반도체층(110)과의 오믹 접촉, 금속층 간의 접착성, 반사 특성, 전도성 특성 등을 고려하여 상기 물질 등에서 선택될 수 있다.
상기 전극(115)은 복수의 패드를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 도 1과 같이 상기 전극(115)은 측 단면에서 분리되어 도시하였으나, 서로 다른 영역의 전극이 패턴(미도시)에 의해 서로 연결된다.
상기 제2도전형 반도체층(130)의 아래에는 채널층(142), 전류 블록킹층(144), 접촉층(148), 및 반사 전극층(152)을 포함한다.
상기 채널층(142)은 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면 둘레에 배치되며, 내부에 오픈 영역을 구비하며, 상기 오픈된 영역을 통해 상기 전류 블록킹층(144) 및 접촉층(148)이 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면에 접촉될 수 있다. 상기 채널층(142)의 내측부는 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면에 접촉되고, 외측부는 상기 발광 구조물(135)의 측벽보다 외측으로 연장되어 배치될 수 있다.
상기 채널층(142)의 외측부는 상기 제2도전형 반도체층(130)의 측면보다 더 외측 영역인 채널 영역에 배치된다. 상기 채널 영역은 상기 발광 구조물(135)과 전도성 부재(160) 사이에 단차진 구조로서, 발광 소자의 상부의 둘레 영역이 될 수 있다. 상기 채널층(142)의 내측부는 소정 폭으로 상기 제2도전형 반도체층(130)과 수직 방향으로 오버랩되며, 상기 폭은 1㎛ ~ 3㎛ 범위이며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 채널층(142)는 보호층으로 정의될 수 있다.
상기 채널층(142)은 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면 둘레에 루프 형상, 고리 형상, 또는 프레임 형상 등의 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 채널층(142)은 연속적인 패턴 형상 또는 불연속적인 패턴 형상을 포함할 수 있다.
상기 채널층(142)은 투광성 물질로 형성될 수 있으며, 상기 투광성 물질은 금속 산화물 또는 금속 질화물 중에서 선택될 수 있다. 상기 채널층(142)은 예컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), 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), SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 등에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 채널층(142)의 굴절률은 상기 화합물 반도체층의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 물질 예컨대, 투광성 질화물, 투광성 산화물, 투광성 절연층으로 형성될 수 있다.
상기 채널층(142)은 상기 활성층(120)으로부터 방출된 광의 일부를 외측부를 통해 방출시켜 줄 수 있다. 이에 따라 광 추출 효율은 개선될 수 있다.
상기 채널층(142)은 금속성 물질로 형성될 수 있으며, 상기 금속성 물질은 상기 발광 구조물(135)의 하면과의 접착력을 개선시켜 줄 수 있고, 전기적인 특성 및 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 채널층(142)은 SiO2를 포함한 경우, 그 굴절률은 2.3 정도이며, ITO 굴절률은 2.1 정도이며, GaN과 같은 반도체의 굴절률은 약 2.45정도로서, 상기 제2도전형 반도체층(130)을 통해 상기 채널층(142)으로 입사된 광은 외부로 방출될 수 있다.
상기 채널층(142)은 상기 발광 구조물(135)의 각 층(110,120,130)의 외벽과 상기 베리어층(154) 사이의 간격을 이격시켜 줄 수 있다. 상기 채널층(142)은 0.02~5㎛의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 두께는 칩 사이즈에 따라 달라질 수 있다.
상기 채널층(142)의 외측부에는 절연층(190)이 더 형성될 수 있으며, 상기 절연층(190)은 상기 채널층(142)의 상면에 접착되어, 상기 발광 구조물(135)의 측면을 보호하게 된다. 또한 상기 채널층(142)은 상기 발광 구조물(135)의 외벽이 습기에 노출되더라도, 서로 쇼트가 발생되는 것을 방지하여, 고습에 강한 LED를 제공할 수 있다.
상기 전류 블록킹층(144)은 상기 반사 전극층(152)과 상기 제2도전형 반도체층(130)의 사이의 일부 영역에 형성되며, 상기 반사 전극층(152) 보다 전기 전도성이 낮은 비금속 물질로 형성될 수 있다. 상기 전류 블록킹층(144)은 유전체층으로 형성될 수 있으며, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중 적어도 하나를 포함한다. 여기서, 상기 반사 전극층(152)이 Ag, Ag-alloy, Al, Al-alloy인 경우, 상기 전류 블록킹층(144)은 SiO2의 물질로 형성될 수 있다.
상기 채널층(142)과 상기 전류 블록킹층(144)은 서로 동일한 물질로 형성되거나, 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 채널층(142)과 상기 전류 블록킹층(144)이 동일한 물질인 경우, 절연 물질로 형성될 수 있으며, 서로 다른 물질인 경우 상기 채널층(142)은 전도성 물질로 형성되고, 상기 전류 블록킹층(144)은 절연 물질로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 전류 블록킹층(144)과 상기 채널층(142)는 제조 공정상의 편의를 위해 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 전류 블록킹층(144)의 위치는 상기 전극(115)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 상기 전류 블록킹층(144)의 적어도 일부는 상기 전극(115)의 하면 면적과 상기 발광 구조물(135)의 두께 방향 예컨대, 수직 방향으로 오버랩되는 구조로 형성될 수 있다. 상기 전류 블록킹층(144)의 상면 면적은 상기 전극(115)의 하면 면적의 80% 이상으로서, 상기 전극(115)의 하면 면적보다는 작거나 클 수 있다. 상기 전류 블록킹층(144)은 상기 전극(115)의 패턴과 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 전류 블록킹층(144)은 상기 전극(115)으로 전달되는 전류의 경로를 변화시켜 줄 수 있다. 상기 전류 블록킹층(144)의 너비(D1)는 상기 전극(115)의 너비(D2)보다 작거나 클 수 있으며, 예컨대 전류 블록킹을 위해서는 더 넓은 너비를 가질 수 있다.
상기 전류 블록킹층(144)이 상기 전극(115)와 대응되도록 서로 다른 영역에 배치된 경우, 패턴에 의해 서로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2를 참조하면, 상기 전류 블록킹층(144)과 수직 방향으로 오버랩되는 영역을 보면, 상기 전류 블록킹층(144)은 발광 구조물(135)과 접촉층(148) 사이에 배치되며, 상기 접촉층(148)은 상기 전류 블록킹층(144)과 반사 전극층(152) 사이에 배치된다. 여기서, 상기 발광 구조물(135)의 반도체가 GaN이면 굴절률이 2.45이며, 상기 전류 블록킹층(144)의 재질이 유전체층이면 굴절율이 1.45이며, 상기 접촉층(148)의 재질이 ITO이면 굴절률이 1.9가 된다. 상기 전류 블록킹층(144)과 그 인접한 영역의 굴절률은 고굴절률(1.45)/저굴절률(1.45)/고굴절률(1.9)의 층들로 적층되어 있다. 상기 전류 블록킹층(144)으로 입사된 광은 상기 고굴절률/저굴절률/고굴절률 간의 적층 구조에 의해 상기 전류 블록킹층(144)과 상기 접촉층(148) 사이의 영역에서 흡수 또는 손실될 수 있으며, 광의 탈출 경로는 차단되는 구조가 된다.
실시 예는 전류 블록킹층(144) 내에 반사체(147)를 배치한다. 상기 반사체(147)는 상기 전류 블록킹층(144)으로 입사된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사체(147)는 전류 블록킹층(144)와 다른 물질 예컨대, 금속 재질로 형성될 수 있다. 상기 반사체(147)는 반사율이 70% 이상인 금속을 포함하며, 예컨대 Ag, Ag-alloy, Al, Al-alloy와 같은 고 반사성 물질을 포함한다. 상기 반사체(147)는 서로 분리된 형상 예컨대, 복수의 클러스터를 포함하며, 상기 복수의 클러스터는 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면에 접촉된다. 상기 전류 블록킹층(144)은 복수의 클러스터 사이의 영역을 통해 상기 제2도전형 반도체층(130)에 접촉될 수 있으며, 상기 반사체(147)의 둘레에 배치된다. 즉, 상기 전류 블록킹층(144)은 상기 반사체(147)와 상기 접촉층(148) 사이의 영역에 더 배치되며, 상기 접촉층(148)과 상기 반사체(147)의 둘레 간의 전기적인 접촉을 차단하게 된다. 이에 따라 상기 전류 블록킹층(144) 내의 반사체(147)는 상기 제2도전형 반도체층(130)과 접촉되고, 상기 접촉층(148)과는 절연된다. 상기 복수의 클러스터는 상기 전류 블록킹층(144)의 상면 영역의 80% 이상의 범위로 배치될 수 있으며, 예컨대, 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면 영역에서의 상기 전류 블록킹층(144)과 상기 클러스터의 접촉 비율을 보면, 전류 블록킹층 : 클러스터는 1 : 7 ~ 1 : 9의 비율로 배치될 수 있다. 또한 전류 블록킹층(144)의 상면에서의 상기 클러스터의 밀도를 보면 79% 내지 90% 범위로 배치될 수 있다. 상기 반사체(147)는 상기 반사 전극층(152)의 상면보다 위에 위치될 수 있으며, 상기 반사 전극층(152)와 이격되어 배치된다.
상기 복수의 클러스터는 균일한 크기 또는 랜덤한 크기로 배치될 수 있으며, 10nm 내지 30nm의 두께로 형성될 수 있다. 상기 반사체(147)의 두께는 10nm 내지 30nm 범위로 배치되고, 상기 전류 블록킹층(144)의 두께보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 전류 블록킹층(144)으로 진행하는 광은 상기 복수의 클러스터에 의해 반사 및 산란되므로, 상기 접촉층(148)에 의해 흡수되거나 손실되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 광 추출 효율은 개선될 수 있다.
상기 접촉층(148)은 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면에 오믹 접촉될 수 있다. 상기 접촉층(148)은 상기 채널층(142) 및 상기 전류 블록킹층(144) 아래에 더 형성될 수 있다. 상기 접촉층(148)은 20~50nm의 두께로 형성될 수 있으며, 그 물질은 전도성 산화물, 전도성 질화물을 포함하며, 예컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), 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) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 접촉층(148)은 상기 채널층(142)의 하면에 형성되지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 접촉층(148)은 투명한 전도성 물질로 형성되고, 상기 발광 구조물(135)로부터 입사된 광이 입사되고 반사 전극층(152)에 의해 반사된다.
상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148)의 아래에 배치되며, 상기 전류 블록킹층(144) 및 상기 채널층(142)와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148)의 하면 전체 또는 하면 일부 영역을 커버하게 된다.
상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148)과 전기적으로 연결되며, 전원을 공급하게 된다. 상기 반사 전극층(152)의 너비는 상기 발광 구조물(135)의 너비보다 적어도 큰 폭으로 형성될 수 있으며, 이 경우 입사되는 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 이에 따라 광 추출 효율은 개선될 수 있다. 상기 반사 전극층(152)은 상기 발광 소자의 측면에 노출되지 않게 형성될 수 있으며, 이는 반사 전극층(152)의 금속 물질에 의한 상기 발광 구조물(135)의 채널 영역에서의 손해를 방지할 수 있다.
상기 반사 전극층(152)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질을 선택적으로 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 반사 전극층(152)은 상기의 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예컨대, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다. 상기 반사 전극층(152)의 두께는 150~300nm의 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.상기 베리어층(154)은 상기 반사 전극층(152)의 아래에 형성되고, 상기 채널층(142)의 아래에 배치된 접촉층(148)과 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 베리어층(154)은 베리어 금속으로서, Ti, W, Pt, Pd, Rh, Ir 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 접합층(156)으로부터 상기 반사 전극층(152)에 영향을 주는 것을 차단해 주게 된다. 상기 베리어층(154)의 두께는 300~500nm로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 베리어층(154) 아래에는 접합층(156)이 형성되며, 상기 접합층(156)은 상기 지지부재(170)를 상기 베리어층(154)에 접합시켜 준다.
상기 접합층(156)은 본딩 금속 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 접합층(156)은 예컨대, 본딩층으로 기능하며, 그 아래에 지지부재(170)가 접합된다. 상기 접합층(156) 및 상기 베리어층(154)을 형성하지 않고, 상기 반사 전극층(152) 아래에 상기 지지부재(170)를 도금이나 전도성 시트로 부착시켜 줄 수도 있다. 상기 접합층(156)의 두께는 5~9㎛로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 접합층(156)의 아래에는 지지부재(170)가 형성되며, 상기 지지부재(170)는 베이스 기판으로서, 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W) 등 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 또한 상기 지지부재(170)는 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC, SiGe, Ga2O3, GaN 등), 탄소를 함유하는 전도성 지지부재로 구현될 수 있다. 또한 상기 지지부재(170)는 형성하지 않거나, 전도성 시트로 구현될 수 있다. 상기 지지 부재(170)는 50~300㎛로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 접촉층(148), 반사 전극층(152), 베리어층(154), 접합층(156)은 하부 전극으로 정의할 수 있으며, 지지부재(160)는 전도성 지지부재, 또는 전도성 지지층으로 정의될 수 있다.
도 3 내지 도 12은 도 1의 발광 소자의 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 기판(101)은 성장 장비에 로딩되고, 그 위에 II족 내지 VI족 원소의 화합물 반도체가 층 또는 패턴 형태로 형성될 수 있다. 상기 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이러한 장비로 한정하지는 않는다.
상기 기판(101)은 절연성, 투광성, 또는 전도성의 재질을 기판으로 선택될 수 있으며, 예컨대 사파이어 기판(Al2O3), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga2O3, 도전성 기판, 그리고 GaAs 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 이러한 기판(101)의 상면에는 요철 구조가 형성될 수 있다. 또한 상기 기판(101)과 발광 구조물(135) 사이에는 반도체층이 배치될 수 있으며, 상기 반도체층은 II족 내지 V족 원소의 화합물 반도체를 이용한 층 또는 패턴 형태를 갖는 층으로서, 예컨대, ZnO층(미도시), 버퍼층(미도시), 언도프드 반도체층(미도시) 중 적어도 한 층이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 또는 언도프드 반도체층은 III족-V족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 버퍼층은 상기 기판과 화합물 반도체와의 격자 상수의 차이를 줄여주게 되며, 상기 언도프드 반도체층은 도핑하지 않는 질화물계 반도체로 형성될 수 있다. 상기 언도프드 반도체층은 제1도전형 반도체층(110)보다는 낮은 전도성을 갖고, 상기 제1도전형 반도체층(110)의 결정성을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 기판(101) 위에는 제 1도전형 반도체층(110)이 형성되고, 상기 제 1도전형 반도체층(110) 위에는 활성층(120)이 형성되며, 상기 활성층(120) 위에는 제 2도전형 반도체층(130)이 형성된다.
상기 제2도전형 반도체층(130)의 상면 영역 중에서 전류 블록킹층이 형성될 영역에 Ag, Ag-alloy, Al, Al-alloy와 같은 재질의 반사층을 형성한 후, 상기 반사층이 형성되지 않는 영역은 마스크층으로 커버하게 된다. 이후, 열 처리를 수행하여, 상기 반사층은 복수의 클러스터 형상으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 클러스터는 반사체(147)로 기능하게 된다. 이후, 상기 마스크층은 제거하게 된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 단위 칩 사이즈(T1)의 경계 부분에는 채널층(142)이 형성된다. 상기 채널층(142)은 링 형상, 루프 형상, 프레임 형상 등의 패턴을 갖고 연속적인 패턴 형상 또는 불연속적인 패턴 형상으로 형성될 수 있다. 상기 채널층(142)은 III-V족 화합물 반도체보다 굴절률이 낮은 물질 예컨대, 금속 산화물, 금속 질화물 또는 절연물질 중에서 선택될 수 있다.
또한 상기 채널층(142)의 내측부는 상기 제2도전형 반도체층(130)의 상면에 접촉된 전류 블록킹층(144)이 형성된다. 상기 전류 블록킹층(144)은 금속 산화물로 형성될 수 있으며, 예컨대 절연 재질로서, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 등에서 선택될 수 있다. 상기 채널층(142) 및 상기 전류 블록킹층(144)은 동일한 물질로서, 동일 공정으로 형성될 수 있다. 이러한 채널층(142) 및 전류 블록킹층(144)은 포토 리소그라피에 의해 마스크 및 패터닝하고, 상기의 물질을 사용하여 스퍼터링 방법 또는 증착 방법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 반사체(147)는 상기 전류 블록킹층(144)의 영역 내에 배치되며, 상기 제2도전형 반도체층(130)의 상면과 접촉될 수 있다. 즉, 상기 반사체(147)는 상기 전류 블록킹층(144)의 측면에 노출되지 않는다.
상기 채널층(142) 및 상기 전류 블록킹층(144)의 다른 형성 방법으로서, 금속 산화물층을 형성한 다음, 상기 금속 산화물층의 영역 중 보호할 영역은 마스크 패턴을 이용하여 마스킹하고, 삭제할 부분에 대해서는 습식 식각 방식으로 제거하게 된다. 이에 따라 상기 채널층(142) 및 상기 전류 블록킹층(144)은 미리 정해진 영역에 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제2도전형 반도체층(130) 위에는 접촉층(148)이 형성된다. 상기 접촉층(148)은 상기 제2도전형 반도체층(130)에 오믹 접촉된다. 상기 접촉층(148)은 금속 산화물과 같은 물질을 이용하여 스퍼터 또는 증착 장비로 형성될 수 있다. 상기 접촉층(148)은 채널층(142) 및 전류 블록킹층(144)의 표면에 더 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 접촉층(148) 위에는 반사 전극층(152) 및 상기 반사 전극층(152) 위에는 베리어층(154)이 형성된다. 상기 반사 전극층(152)은 E-beam(electron beam) 방식으로 증착하거나 스퍼터링 방식으로 형성할 수 있다. 상기 반사 전극층(152)은 상기 채널층(142)의 위까지 형성될 수 있다. 상기 반사 전극층(152)은 반사 금속을 이용하여 구현되므로, 전극 역할을 수행할 수 있다.
상기 반사 전극층(152) 위에는 베리어층(154)이 형성되며, 상기 베리어층(154)은 스퍼터 또는 증착 방식으로 형성될 수 있다. 상기 베리어층(154)은 베리어 금속으로서, Ti, W, Pt, Pd, Rh, Ir 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 베리어층(154)은 상기 접촉층(148)의 상면에도 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 베리어층(154) 위에는 접합층(156)이 형성된다. 상기 접합층(156)은 스퍼터 또는 증착 방식으로 형성될 수 있으며, 그 물질은 금속으로서 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 베리어층(154) 및 접합층(156)은 E-beam(electron beam) 방식으로 증착하거나 스퍼터링 방식으로 형성할 수 있다.
상기 접합층(156)은 본딩층으로서, 그 위에 지지부재(170)가 접합될 수 있다. 상기 지지부재(170)는 전도성 지지 부재로 접합되거나 도금 과정을 통해 형성될 수 있다. 실시 예에서 상기 접합층(156) 및 베리어층(154)은 형성하지 않는 경우, 상기 반사 전극층(152) 위에 상기 전도성의 지지부재(170)가 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8를 참조하면, 상기 지지부재(170)를 베이스에 위치시키고, 상기 기판(101)을 최 상측에 위치시키게 된다. 이후, 상기 발광 구조물(135) 위에 배치된 상기 기판(101)을 제거하게 된다. 상기 기판(101)의 제거 방법은 레이저 리프트 오프(LLO: Laser Lift Off) 과정으로 제거할 수 있다. 상기 레이저 리프트 오프 방식은 상기 기판(101)에 일정 영역의 파장을 가지는 레이저를 조사하여 분리시키는 방식이다. 여기서, 상기 기판(101)과 제 1도전형 반도체층(110) 사이에 다른 반도체층(예: 버퍼층)이나 에어 갭이 있는 경우, 습식 식각 액을 이용하여 상기 기판을 분리할 수도 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 아이솔레이션 에칭에 의해 칩 사이즈(T1)의 경계 영역인 채널 영역(105)에 해당되는 발광 구조물(135)을 제거하게 된다. 즉, 칩과 칩 사이의 채널 영역(105)에 대해 아이솔레이션 에칭을 수행하여, 상기 채널층(142)의 일부가 노출될 수 있으며, 상기 발광 구조물(135)의 측면은 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다.
상기 채널층(142)이 투광성 물질인 경우 상기 아이솔레이션 에칭이나 레이저 스크라이빙 공정에서 조사되는 레이저가 투과하게 됨으로써, 그 아래의 금속 재료 예컨대, 베리어층(154), 접합층(156), 지지부재(170)의 재료가 레이저가 조사되는 방향으로 돌출되거나 파편이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 여기서, 상기 채널층(142)은 상기 레이저의 광이 투과됨으로써, 채널 영역(105)에서 레이저에 의한 금속 파편 발생을 방지하고, 발광 구조물(135)의 각 층의 외벽을 보호할 수 있다.
그리고, 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면에 대해 에칭을 수행하여, 광 추출 구조(112)로 형성되며, 상기 광 추출 구조(112)는 러프니스 또는 요철 패턴으로 형성됨으로써 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 11를 참조하면, 상기 제1도전형 반도체층(110) 위에 전극(115)을 형성하게 된다. 상기 전극(115)은 증착 방식 또는 스퍼터 방식으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 전극(115)의 개수는 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 그 위치는 상기 전류 블록킹층(144)의 영역과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 전극(115)은 소정 형상의 분기형 패턴 및 패드를 포함할 수 있다. 상기 전극(115)의 형성 과정은 칩 분리 전 또는 후에 수행될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 12를 참조하면, 상기 발광 구조물(135)의 둘레에 절연층(190)을 형성하게 된다. 상기 절연층(190)은 칩 둘레에 형성되는 데, 그 하단은 상기 채널층(142)의 위에 형성되고, 그 일부(194)는 상기 제1도전형 반도체층(110)의 상면까지 연장될 수 있다. 상기 절연층(190)은 상기 발광 구조물(135)의 둘레에 형성되어, 발광 구조물(135)의 층들(110,120,130) 사이의 쇼트를 방지할 수 있다. 또한 상기 절연층(190) 및 상기 채널층(142)은 칩 내부로 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 절연층(190)은 상기 화합물 반도체의 굴절률(예: GaN: 2.4) 보다는 낮은 절연 물질 예컨대, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 단위 칩 사이즈(T1)의 경계를 기준으로 개별 칩 단위로 분리하게 된다. 이때 칩 단위의 분리 방식은 커팅 공정, 레이저 또는 브레이킹 공정을 선택적으로 이용하여, 도 1과 같은 개별 LED 칩으로 제공할 수 있다.
도 13는 제2실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 제2실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 13를 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층(110,120,130)을 갖는 발광 구조물(135), 전극(115), 채널층(142), 전류 블록킹층(144), 접촉층(148), 반사 전극층(152), 베리어층(154), 접합층(156), 지지부재(170), 및 상기 전류 블록킹층(144) 및 상기 채널층(142) 내의 반사체(147, 147A)를 포함한다.
상기 반사체(147,147A)는 상기 전류 블록킹층(144) 내에 배치된 반사체를 제1반사체(147)로 정의하고, 상기 채널층(142) 내에 배치된 반사체를 제2반사체(147)로 정의할 수 있다.
상기 제1반사체(147) 및 제2반사체(147A)는 동일 공정에 의해 형성될 수 있으며, 상기 제1반사체(147)는 제1실시 예의 설명과 같이, 상기 전류 블록킹층(144) 내에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면과 접촉된다. 상기 전류 블록킹층(144)은 상기 제1반사체(147)의 클러스터들 사이의 영역을 통해 상기 제2도전형 반도체층(130)에 접촉되며, 상기 제1반사체(147)의 둘레와 상기 접촉층(148) 사이를 차단하게 된다.
상기 제2반사체(147A)는 상기 채널층(142)의 상면에 노출되며, 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면과 접촉되며, 상기 채널층(142)과 대응되는 상기 절연층(190)의 하면에 접촉된다. 여기서, 상기 제2반사체(147A)는 클러스터 구조이므로, 적어도 하나는 상기 접촉층(148)과 접촉될 수 있다.
상기 제1 및 제2반사체(147,147A)은 상기 전류 블록킹층(144) 및 상기 채널층(142)으로 진행하는 광을 반사 및 산란시켜 주게 된다. 이에 따라 발광 구조물(135)의 하부에서의 광 추출 효율은 개선될 수 있다. 실시예는 발광 구조물 아래에, 유전체층 재질의 전류 블록킹층(144) 및 전류 블록킹층(144) 내에 제1 및 제2반사체(147,147A)를 배치함으로써, 광의 손실을 줄여 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148) 및 지지부재(170) 중 적어도 하나와 동일한 너비로 형성될 수 있다. 상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148)의 전 영역을 커버하거나, 상기 채널층(142)의 전 영역과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
도 14는 제3실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 제3실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 14를 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층(110,120,130)을 갖는 발광 구조물(135), 전극(115), 채널층(142), 전류 블록킹층(144), 접촉층(148), 반사 전극층(152), 베리어층(154), 접합층(156), 지지부재(170), 및 상기 전류 블록킹층(144) 내의 반사체(145)를 포함한다.
상기 반사체(145)는 층 또는 필름 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 전류 블록킹층(144)과 제2도전형 반도체층(130) 사이에 상기 전극(115)과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 반사체(145)의 너비(D3)는 상기 전극(115)의 너비(D2) 및 상기 전류 블록킹층(144)의 너비(D1)보다 작은 너비로 형성될 수 있다. 상기 전류 블록킹층(144)은 상기 반사체(145)의 둘레를 커버하며 상기 제2도전형 반도체층(130)과 접촉되며, 상기 접촉층(148)과의 접촉을 차단하게 된다.
상기 전류 블록킹층(144)의 너비(D1)와 상기 반사체(145)의 너비(D3)의 비율을 보면, 1 : 0.7 ~ 1 : 0.9 범위이며, 상기 반사체(145)는 상기 전류 블록킹층(144) 상면 면적에 대해 70% 내지 90%의 면적으로 형성될 수 있다. 상기 반사체(145)는 Ag, Ag-alloy, Al, Al-alloy과 같은 층으로 형성될 수 있으며, 그 너비(D3) 또는 길이는 20㎛ 이상으로 형성될 수 있다. 상기 반사체(145)은 상기 광이 투과되지 않는 두께 예컨대, 10~30nm 범위로 형성될 수 있다.
도 15는 제4실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 제4실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 15를 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층(110,120,130)을 갖는 발광 구조물(135), 전극(115), 채널층(142), 전류 블록킹층(144), 접촉층(148), 반사 전극층(152), 베리어층(154), 접합층(156), 지지부재(170), 및 상기 전류 블록킹층(144) 및 채널층(142) 내의 반사체(145,145A)를 포함한다.
상기 반사체(145,145A)는 반사층으로 정의될 수 있으며, 상기 전류 블록킹층(144) 내에 배치된 제1반사체(145) 및 상기 채널층(142) 내에 배치된 제2반사체(145A)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2반사체(145,145A)는 반사층으로 기능하게 된다.
상기 제1반사체(145) 및 제2반사체(145A)는 동일 공정에 의해 동일 물질로 형성될 수 있으며, 상기 제1반사체(145)은 제3실시 예의 설명과 같이, 상기 전류 블록킹층(144) 내에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면과 면 접촉된다. 상기 전류 블록킹층(144)은 상기 제1반사체(145)의 외측 영역을 통해 상기 제2도전형 반도체층(130)에 접촉되며, 상기 제1반사체(145)와 상기 접촉층(148) 사이를 차단하게 된다.
상기 제2반사체(145A)는 상기 채널층(142)의 상면에 노출되며, 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면과 접촉되며, 상기 채널층(142)과 대응되는 상기 절연층(190)의 하면에 면 접촉된다. 상기 제2반사체(145A)은 상기 채널층(142)의 상면 너비보다 작은 너비로 형성될 수 있으며, 상기 접촉층(148)으로부터 이격된다.
상기 제2반사체(145A)의 내측부는 상기 발광 구조물(135)과 수직 방향으로 오버랩되며, 외측부는 상기 발광 구조물(135)과 수직 방향으로 오버랩되지 않고 상기 반사 전극층(152) 및 지지부재(170)과 수직 방향으로 오버랩되게 배치된다.
상기 제1 및 제2반사체(145,145A)는 상기 전류 블록킹층(144) 및 상기 채널층(142)으로 진행하는 광을 반사 및 산란시켜 주게 된다. 이에 따라 발광 구조물(135)의 하부에서의 광 추출 효율은 개선될 수 있다. 실시예는 발광 구조물 아래에, 유전체층의 전류 블록킹층(142) 및 전류 블록킹층(144) 내에 제1 및 제2반사체(145,145A)를 배치함으로써, 광의 손실을 줄여 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제2반사체(145A)는 상기 접촉층(148)과 이격되며, 채널층(142)의 외측부에 노출될 수 있다. 또한 상기 제2반사체(145A)는 반사층으로서, 채널층(142)와 수직 방향으로 오버랩되는 상기 절연층(190)의 하면과 접촉될 수 있다. 상기 채널층(142)의 일부는 상기 제2반사체(145A)와 상기 접촉층(148) 사이의 영역에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층(135)의 하면과 접촉된다.
상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148) 및 지지부재(170)와 동일한 너비로 형성될 수 있다. 상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148)의 전 영역을 커버하거나, 상기 채널층(142)의 전 영역과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
도 16는 제5실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 제5실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 16을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층(110,120,130)을 갖는 발광 구조물(135), 전극(115), 채널층(142), 전류 블록킹층(144), 접촉층(148), 반사 전극층(152), 베리어층(154), 접합층(156), 지지부재(170), 상기 전류 블록킹층(144) 및 채널층(142) 내의 반사체(146,146A)를 포함한다.
상기 반사체(146,146A)는 반사층으로 정의될 수 있으며, 상기 전류 블록킹층(144) 내에 배치된 제1반사체(146) 및 상기 채널층(142) 내에 배치된 제2반사체(146A)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2반사체(145,145A)는 반사층으로 기능하게 된다.
상기 제1반사체(146) 및 제2반사체(146A)는 동일 공정에 의해 동일 물질로 형성될 수 있으며, 상기 제1반사체(146)은 제4실시 예의 설명과 같이, 상기 전류 블록킹층(144) 내에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면과 면 접촉된다. 상기 전류 블록킹층(144)은 상기 제1반사체(146)의 외측 영역을 통해 상기 제2도전형 반도체층(130)에 접촉되며, 상기 제1반사체(146)와 상기 접촉층(148) 사이를 차단하게 된다.
상기 제2반사체(146A)는 상기 채널층(142)의 상면에 노출되며, 상기 제2도전형 반도체층(130)의 하면과 접촉되며, 상기 채널층(142)과 대응되는 상기 절연층(190)의 하면에 면 접촉된다. 상기 제2반사체(146A)는 상기 채널층(142)의 너비와 동일한 너비로 형성될 수 있으며, 상기 접촉층(148)과 접촉된다.
상기 제1 및 제2반사체(146,146A)은 상기 전류 블록킹층(144) 및 상기 채널층(142)으로 진행하는 광을 반사 및 산란시켜 주게 된다. 이에 따라 발광 구조물(135)의 하부에서의 광 추출 효율은 개선될 수 있다. 실시예는 발광 구조물 아래에, 유전체층의 전류 블록킹층(142) 및 전류 블록킹층(144) 내에 제1 및 제2반사체(146,146A)를 배치함으로써, 광의 손실을 줄여 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제2반사체(146A)는 상기 접촉층(148)과 이격되며, 채널층(142)의 외측부에 노출될 수 있다. 또한 상기 제2반사체(146A)는 반사층으로서, 채널층(142)와 수직 방향으로 오버랩되는 상기 절연층(190)의 하면과 면 접촉될 수 있다.
상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148) 또는 전도성 지지부재(170)과 동일한 너비로 형성될 수 있다. 상기 반사 전극층(152)은 상기 접촉층(148)의 전 영역을 커버하거나, 상기 채널층(142)의 전 영역과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
도 17은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하면, 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 몸체(15)와, 상기 몸체(31)에 결합된 제1 리드전극(16) 및 제2 리드전극(17)과, 상기 몸체(15)에 결합되어 상기 제1 리드전극(16) 및 제2 리드전극(17)과 전기적으로 연결되는 실시예에 따른 발광 소자(100)와, 상기 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩부재(14)를 포함한다.
상기 몸체(15)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(100)의 주위에 경사면을 가지는 캐비티가 형성될 수 있다.
상기 제1 리드 전극(16) 및 제2 리드전극(17)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 리드전극(16) 및 제2 리드전극(17)은 상기 발광 소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
상기 발광 소자(100)는 상기 몸체(15) 상에 설치되거나 상기 제1 리드전극(16) 또는 제2 리드전극(17) 상에 설치될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 상기 제1 리드전극(16)위에 탑재되며 제2 리드전극(17)과 와이어(12)로 연결될 수 있다.
상기 몰딩부재(14)는 상기 발광 소자(100)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(14)에는 형광체가 포함되어 상기 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
<조명 시스템>
실시예에 따른 도 1의 발광 소자 또는 도 17의 발광 소자 패키지는 이하의 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자 또는 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 18 및 도 19에 도시된 표시 장치, 도 20에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 18은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 18을 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 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.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 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 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 바텀 커버(1011) 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지(1035)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(1035)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광 소자 패키지(1035)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자 패키지(30)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(1035)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 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)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 커버(미도시)와 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 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 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 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 상기 표시 패널(1061)로 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.
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 19는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자 패키지(1062)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자 패키지(1062)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(미도시)으로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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 상기 표시 패널(1155)으로 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 20은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 20을 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 발광소자를 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 구비할 수 있다.
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), 돌출부(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 돌출부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 돌출부(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 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 발광 소자 110: 제1도전형 반도체층
112: 광 추출 구조 115: 전극
120: 활성층 130: 제2도전형 반도체층
142: 채널층 144: 전류 블록킹층
145,145A, 146, 146A, 147,147A: 반사체
148: 접촉층 152: 반사 전극층
154: 베리어층 156:접합층
170:지지 부재

Claims (12)

  1. 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층의 아래에 제2도전형 반도체층, 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물;
    상기 제1도전형 반도체층의 일부 위에 배치된 전극;
    상기 제2도전형 반도체층의 아래에 배치된 접촉층;
    상기 접촉층과 상기 제2도전형 반도체층 사이의 영역 중 상기 전극과 수직 방향으로 오버랩되게 배치된 전류 블록킹층;
    상기 전류 블록킹층 내에 배치되며 상기 제2도전형 반도체층의 하면과 접촉된 제1반사체;
    상기 접촉층 아래에 배치된 반사 전극층; 및
    상기 반사 전극층 아래에 지지 부재를 포함하며,
    상기 전류 블록킹층은 절연 재질을 포함하며,
    상기 제1반사체는 상기 전류 블록킹층과 다른 재질을 포함하며, 상기 발광 구조물로부터 입사되는 광의 반사율이 70% 이상인 물질을 포함하고,
    상기 전류 블록킹층의 일부는 상기 제1반사체의 둘레 및 상기 접촉층 사이에 배치되어 상기 접촉층과 상기 제1반사체가 접촉되지 않게 하고,
    상기 제1반사체의 너비는 상기 전극의 너비 및 상기 전류 블록킹층의 너비보다 작으며,
    상기 제1반사체의 두께는 10 내지 30nm인 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전류 블록킹층의 너비와 상기 제1반사체의 너비의 비율은 1:0.7 내지 1:0.9인 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1반사체는 상기 전류 블록킹층의 상면 면적의 70% 내지 90% 범위로 상기 제2도전형 반도체층의 하면에 접촉되는 발광 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조물의 하면 둘레에 배치된 채널층, 및 상기 채널층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치된 제2반사체를 포함하는 발광 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2반사체는 상기 접촉층과 접촉되며,
    상기 제2반사체의 내측부는 상기 제2도전형 반도체층의 하면과 접촉되며, 외측부는 상기 제2도전형 반도체층과 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치되는 발광 소자.
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