KR102169826B1 - 발광소자 - Google Patents

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KR102169826B1
KR102169826B1 KR1020140064453A KR20140064453A KR102169826B1 KR 102169826 B1 KR102169826 B1 KR 102169826B1 KR 1020140064453 A KR1020140064453 A KR 1020140064453A KR 20140064453 A KR20140064453 A KR 20140064453A KR 102169826 B1 KR102169826 B1 KR 102169826B1
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 개시된 발광소자는, 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 아래에 배치되며 상기 제1 반도체층의 하부에 접촉된 제1 전극층; 상기 발광구조물 아래에 복수의 도전층을 갖고 상기 제2 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극층; 및 상기 제1전극층과 상기 제2전극층 및 상기 발광 구조물 사이에 배치된 절연층을 포함하며, 상기 제1전극층은, 상기 제1반도체층의 하부에 접촉된 제1층; 및 상기 제1층과 상기 절연층 사이에 배치된 제2층을 포함하며, 상기 제1 및 제2층은 서로 다른 금속을 갖는다.

Description

발광소자 {LIGHT EMITTING DEVICE}
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.
실시 예는 전도성 지지부재와 제1도전성 반도체층 사이의 외측 영역에 상기 제1도전성 반도체층에 접촉된 적어도 하나의 제1전극을 배치한 발광소자를 제공한다.
실시 예는 제1도전성 반도체층의 하부의 외측 영역에 서로 다른 금속으로 접촉된 제1전극을 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 발광 구조물의 제1영역 아래에 제2전극층 및 제2패드와, 상기 발광 구조물의 제1영역 아래에 제1전극층 및 제1패드가 배치된 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지 및 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 개시된 발광소자는, 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광구조물 아래에 배치되며 상기 제1 반도체층의 하부에 접촉된 제1 전극층; 상기 발광구조물 아래에 복수의 도전층을 갖고 상기 제2 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극층; 및 상기 제1전극층과 상기 제2전극층 및 상기 발광 구조물 사이에 배치된 절연층을 포함하며, 상기 제1전극층은, 상기 제1반도체층의 하부에 접촉된 제1층; 및 상기 제1층과 상기 절연층 사이에 배치된 제2층을 포함하며, 상기 제1 및 제2층은 서로 다른 금속을 갖는다.
실시 예에 따른 전극층을 발광 구조물의 외측 영역에 배치함으로써, 광도를 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자에 본딩되는 와이어의 높이를 낮추어 줄 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자를 갖는 발광소자 패키지 및 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도의 예를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 발광 소자의 평면도의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 6은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 7은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 8은 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 9는 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 10은 제7실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 11은 제8실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 12는 제9실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 13은 제10실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 14는 제11실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 15는 제12실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 16은 도 16의 발광 소자의 평면도의 예이다.
도 17은 도 17의 발광 소자의 배면도의 예이다.
도 18은 제13실시 에에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 19는 제14실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 20은 도 1의 발광 소자를 갖는 패키지를 나타낸 도면이다.
도 21은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 22는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 23은 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 제1실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도의 예를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자(100)는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 제1 전극층(41), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(41,20) 사이에 절연층(31), 및 패드(91,92)를 포함할 수 있다.
상기 발광구조물(10)은 제1 반도체층(11), 활성층(12), 및 제2 반도체층(13)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1반도체층(11)과 상기 제2 반도체층(13) 사이에 배치될 수 있다. 상기 활성층(12)은 상기 제1 반도체층(11) 아래에 배치될 수 있으며, 상기 제2 반도체층(13)은 상기 활성층(12) 아래에 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제1 반도체층(11)은 제1 도전형 도펀트 예컨대, n형 도펀트가 첨가된 n형 반도체층을 포함하고, 상기 제2 반도체층(13)은 제2 도전형 도펀트 예컨대, p형 도펀트가 첨가된 p형 반도체층을 포함할 수 있다.
상기 제1 반도체층(11)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체층(11)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제1 반도체층(11)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 및 III족-V족 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 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 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 제1반도체층(11) 위에는 버퍼층 및 언도프드 반도체층 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 활성층(12)은 상기 제1 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 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) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(12)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층(12)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예로서 II족-VI족 및 III족-V족 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)은 예로서 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 구현될 수 있다. 상기 활성층(12)이 상기 다중 우물 구조로 구현된 경우, 상기 활성층(12)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 구현될 수 있으며, 예를 들어, InGaN 우물층/GaN 장벽층, InGaN 우물층/AlGaN 장벽층, InAlGaN 우물층/InAlGaN 장벽층, 또는 GaN 우물층/AlGaN 장벽층의 주기로 구현될 수 있다.
상기 제2 반도체층(13)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2 반도체층(13)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 상기 제2 반도체층(13)은 예로서 II족-VI족 화합물 반도체 및 III족-V족 화합물 반도체 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 제2 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 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.
한편, 상기 제1 반도체층(11)이 p형 반도체층을 포함하고 상기 제2 반도체층(13)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 제2 반도체층(13) 아래에는 상기 제2반도체층(13)과 다른 도전형을 갖는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 반도체층이 더 형성될 수도 있다. 이에 따라, 상기 발광구조물(10)은 np, pn, npn, pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 반도체층(11) 및 상기 제2 반도체층(13) 내의 불순물의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 발광구조물(10)의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 상기 제1 반도체층(11)과 상기 활성층(12) 사이 또는 상기 제2반도체층(13)과 상기 활성층(12) 사이에는 서로 다른 반도체층이 교대로 배치된 예컨대, InGaN/GaN 초격자 구조 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조가 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제2 반도체층(13)과 상기 활성층(12) 사이에는 제2도전형 도펀트가 첨가된 AlGaN층이 형성될 수도 있다.
상기 제1반도체층(11)의 상면은 러프(rough)한 요철부(11A)로 형성될 수 있으며, 이러한 요철부(11A)는 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제1전극층(41)은 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역 아래에 배치되며, 제2전극층(20)은 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역 아래에 배치될 수 있다. 상기 상기 발광 구조물(10)의 제2영역은 상기 제1영역보다 센터 영역일 수 있다.
상기 제1전극층(41)은 상기 발광 구조물(10)과 제2전극층(83) 사이의 외측 영역에 배치되며, 상기 발광 구조물(10)의 제1반도체층(11)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2전극층(20)과 전기적으로 절연된다.
상기 제1전극층(41)은 단일 개가 발광 구조물(10)의 하부 외측 영역에 배치될 수 있다. 또는 도 2와 같이, 복수의 제1전극층(41,41A)이 서로 다른 영역(A1, A2)에 배치될 수 있으며, 이 경우 서로 물리적으로 서로 분리되게 배치될 수 있다. 다른 예로서, 도 3 및 도 4과 같이 발광 구조물(10)의 하부 둘레에 제1전극층(41)이 배치될 수 있으며, 이러한 제1전극층(41)은 단일개가 상기 발광 구조물(10)의 하부 둘레에 링 형상 또는 루프 형상으로 배치될 수 있다.
상기 제1전극층(41,41A)은 단일 개 또는 복 수개가 배치될 수 있으며, 이러한 개수는 발광 구조물의 크기에 따라 다를 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1전극층(41,41A)은 상면이 상기 발광 구조물(10)의 하면보다 위 예컨대, 상기 활성층(12)보다 위에 배치될 수 있다. 상기 제1전극층(41,41A)의 하면은 상기 활성층(12)보다 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1전극층(41,41A)은 상면의 제1영역(42)이 상기 제1반도체층(11)과 수직 방향으로 오버랩되게 배치되며, 제2영역(43)이 상기 제1반도체층(11)과 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치된다. 상기 제1전극층(41,41A)은 상기 발광 구조물(10)의 상면보다 낮은 위치에서 상기 제2전극층(20)과 수직 방향으로 오버랩된다.
상기 제1전극층(41,41A)의 제1영역(42)은 상기 제1반도체층(11)의 하면과 상면 사이의 영역에 접촉되며, 예컨대 제1반도체층(11)의 Ga-Face에 접촉된다. 이에 따라 제1전극층(41,41A)의 제2영역(43) 위에 패드(91,92)를 배치함으로써, 발광 구조물(10) 상에 배치된 패드에 의한 광 손실을 줄일 수 있어, 전체적인 광 효율은 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 패드(91,92)는 상기 제1전극층(41,41A) 상에 별도로 형성하지 않을 수 있다.
상기 제1전극층(41,41A)는 Cr, V, W, Ti, Ni, Cu, Al, Au 중 적어도 하나 또는 다층으로 배치될 수 있으며, 다층인 경우 2개 이상의 층으로 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제1전극층(41,41A)은 상기 제1반도체층(11)과 접촉되는 제1영역(42)의 물질과, 상기 패드(91,92)에 접촉되는 제2영역(43)의 물질이 상이할 수 있다. 상기 제1전극층(41,41A)은 상기 제1반도체층(11)에 접촉된 제1층과, 상기 제1층 아래에 배치되고 상기 절연층(31)에 접착된 제2층을 포함하며, 상기 제1층은 Cr, V, W, Ti 중 적어도 하나의 금속을 포함하며, 상기 제2층은 Ni, Cu, Al, Ti 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 제1전극층(41,41A)의 제2영역(43)의 너비(D1)는 상기 패드(91,92)의 크기에 따라 달라질 수 있으나, 와이어의 볼 크기보다는 크게 형성될 수 있다.
상기 패드(91,92)는 상기 발광 구조물(10)의 측벽보다 외측에 배치되며, 도 2 및 도 3와 같이 복수개가 서로 다른 영역(A1,A2)에 각각 배치되거나, 도 4와 같이 단일 개가 루프 형상으로 배열될 수 있다. 상기 패드(91,92)는 금속 예컨대 Au, Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 패드(91,92)는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 단층은 Au일 수 있고, 다층인 경우 Ti, Ag, Cu, Au 중 적어도 2개를 포함할 수 있다. 여기서, 다층인 경우 Ti/Ag/Cu/Au의 적층 구조이거나, Ti/Cu/Au 적층 구조일 수 있다. 예컨대, 상기 패드(91,92)는 상기 제1전극층(41,41A)에 접촉된 접촉층, 상기 접촉층 위에 중간층, 상기 중간층 위에 본딩층으로 형성될 수 잇다. 상기 접촉층은 Cr, V, W, Ti 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 중간층은 Ni, Cu, Al 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 본딩층은 Au를 포함할 수 있다.
상기 패드(91,92)가 원 형상 또는 다각형 형상인 경우, 그 너비는 140㎛ 내지 180㎛ 범위로 형성될 수 있다.
상기 제1전극층(41,41A)의 두께(T1)는 0.7㎛ 내지 1㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
절연층(31)은 상기 제1전극층(41,41A)과 제2전극층(20) 사이의 제1영역(32)과, 상기 제1전극층(41,41A)과 발광 구조물(10) 사이의 제2영역(33)에 배치된다. 상기 절연층(31)은 상기 발광 구조물(10)의 활성층(12) 및 제2반도체층(13)과, 상기 제2전극층(20)의 복수의 층, 예컨대 2개 또는 3개 이상의 층(15, 17, 19)으로부터 제1전극층(41,41A)를 절연시켜 준다. 상기 절연층(31)은 금속 산화물 예컨대, SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 상기 제2영역(33)은 상기 제1반도체층(11), 활성층(12) 및 제2반도체층(13)에 접촉된다.
저 굴절층(95)은 상기 발광구조물(10)의 표면을 보호하고, 상기 패드(91,92)와 상기 발광구조물(10)의 측벽 사이를 절연시킬 수 있고, 상기 절연층(31)과 접촉될 수 있다. 상기 저 굴절층(95)은 상기 발광 구조물(10)을 구성하는 반도체층의 물질보다 낮은 굴절률을 가지며, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 저 굴절층(95)은 예컨대 산화물 또는 질화물로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 저 굴절층(95)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 한편, 상기 저 굴절층(95)은 러프한 표면으로 형성될 수 있으며, 설계에 따라 생략될 수도 있다. 실시 예에 의하면, 상기 발광구조물(10)은 상기 제1 전극층(41,41A)과 상기 제2 전극층(83)에 의해 구동될 수 있다.
상기 제2전극층(20)은 복수의 층으로 형성될 수 있으며, 예컨대 복수의 전도층을 포함한다.
상기 제2전극층(20)은 발광 구조물(10)의 아래에 배치되며, 상기 제2반도체층(13)과 전기적으로 연결된다. 상기 제2전극층(20)은 제1접촉층(15), 제1반사층(17), 확산 방지층(19), 본딩층(21) 및 지지부재(23)를 포함하며, 상기 각 층(15,17,19,21,23)들은 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1접촉층(15)은 상기 제2 반도체층(13)의 하면에 접촉되며, 예컨대 상기 제2 반도체층(13)에 오믹 접촉을 형성할 수 있다. 상기 제1접촉층(15)은 예컨대 전도성 산화막, 전도성 질화물 또는 금속으로 형성될 수 있다. 상기 제1접촉층(15)은 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), ITON(ITO Nitride), IZO(Indium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), 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 적어도 하나로 형성될 수 있다.
상기 제1반사층(17)은 상기 제1접촉층(15)의 아래에 배치되며 상기 제1접촉층(15)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1반사층(17)은 상기 발광구조물(10)로부터 입사되는 빛을 반사시켜 외부로 추출되는 광량을 증가시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제1반사층(17)은 광 반사율이 70% 이상인 금속으로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 제1반사층(17)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1반사층(17)은 상기 금속 또는 합금과 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) 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 실시 예에서 상기 제1반사층(17)은 Ag, Al, Ag-Pd-Cu 합금, 또는 Ag-Cu 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1반사층(17)은 Ag 층과 Ni 층이 교대로 형성될 수도 있고, Ni/Ag/Ni, 혹은 Ti 층, Pt 층을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1접촉층(15)은 상기 제1반사층(17) 아래에 형성되고, 적어도 일부가 상기 제1반사층(17)을 통과하여 상기 제2반도체층(13)과 접촉될 수도 있다. 다른 예로서, 상기 제1반사층(17)은 상기 제1접촉층(15)의 아래에 배치되고, 일부가 상기 제1접촉층(15)을 통과하여 상기 제2반도체층(13)과 접촉될 수 있다.
상기 제1접촉층(15) 및 제1반사층(17)은 상기 제1전극층(41)과 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1접촉층(15) 및 제1반사층(17)은 상기 제1전극층(41)과 수직 방향으로 오버랩되거나, 상기 제1접촉층(15) 및 제1반사층(17) 중 적어도 하나는 상기 절연층(31)의 제1영역(32)의 아래에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 확산 방지층(19)은 상기 제1반사층(17)의 아래에 배치되며, 일부(19A)는 상기 제1반사층(17)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 확산 방지층(19)은 Cu, Ni, Ti, Ti-W, Cr, W, Pt, V, Fe, Mo 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 방지층(19)은 제1반사층(17)과 본딩층(21) 사이에서 확산 장벽층으로 기능할 수도 있다. 상기 확산 방지층(19)은 본딩층(21) 및 지지부재(23)와 전기적으로 연결되고, 상기 제2반도체층(13)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 확산 방지층(19)은 상기 본딩층(21)이 제공되는 공정에서 상기 본딩층(21)에 포함된 물질이 상기 제1반사층(17) 방향으로 확산되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 확산 방지층(19)은 상기 본딩층(21)에 포함된 주석(Sn) 등의 물질이 상기 제1반사층(17)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 본딩층(21)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag, Nb, Pd 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 지지부재(23)는 전도성 지지부재로서, 상기 발광구조물(10)을 지지하며 방열 기능을 수행할 수 있다. 상기 본딩층(21)은 시드(seed) 층을 포함할 수도 있다.
상기 지지부재(23)는 금속 또는 캐리어 기판 예를 들어, Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(23)은 발광 소자(100)를 지지하기 위한 층으로서, 그 두께는 제2전극층(83)의 두께의 80% 이상이며, 30㎛ 이상으로 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자는 발광 구조물(10)의 탑 영역에 전극이나 패드를 배치하지 않게 함으로써, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 1mmⅹ1mm 이상의 대면적의 발광 소자인 경우, 제1전극층(41,41A) 및 패드(91,92)의 개수가 2개 이상이 배치될 수 있으며, 이러한 발광 소자의 외측에 패드(91,92)를 배치함으로써, 광 손실을 줄일 수 있다.
도 5는 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제2실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 5를 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 제1전극층(41,41A), 제1전극층(41, 41A)과 절연층(31) 사이에 제2반사층(44), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(41,20) 사이에 절연층(31), 및 패드(91,92)를 포함할 수 있다.
제1전극층(41,41A)은 상기 발광 구조물(10)의 아래에 하나 또는 복수로 배치될 수 있으며, 제2반사층(44)은 제1전극층(41,41A)과 절연층(31) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2반사층(44)은 상기 절연층(31)으로부터 입사된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 제2반사층(44)은 상기 제1전극층(41,41A)의 일부로 정의될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2반사층(44)은 상기 제1전극층(41)의 하면 및 내 측면에 배치될 수 있으며, 상기 제1반도체층(11)과 상기 제2전극층(41)의 접촉 영역보다 더 높은 접촉 저항을 갖는 물질로 접촉될 수 있다. 상기 제2반사층(44)은 상기 제1반도체층(11)의 내측 하면에 접촉될 수 있으며, 예컨대 상기 제1반도체층(11)과 쇼트키 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 제1전극층(41,41A)의 제1영역(42)은 상기 제2반도체층(11)과의 전류 경로가 이격되므로, 전류가 더 확산될 수 있다.
또한 상기 제2반사층(44)은 상기 제1전극층(41,41A)의 상면보다 더 돌출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2반사층(44)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 포함할 수 있다.
도 6은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제3실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 6를 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 제1 전극층(41), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(41,20) 사이에 배치된 절연층(31), 상기 제1전극층(41)과 절연층(31) 사이에 배치된 제2반사층(44), 상기 제2전극층(20)과 상기 발광 구조물(10) 사이의 외측 둘레에 배치된 보호층(30), 및 패드(91)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자는 제1전극층(41)이 단일 개로 배치될 수 있고, 상기 제1전극층(41)과 절연층(31) 사이에 제2반사층(44)이 배치된다. 상기 제2반사층(44)은 상기 제1전극층(41)의 하면 및 내 측면에 배치될 수 있고, 상기 제1반도체층(11)과 상기 제2전극층(41)의 접촉 영역보다 더 높은 접촉 저항을 갖는 물질로 접촉될 수 있다.
상기 보호층(30)은 내측부는 상기 발광 구조물(10)과 제2전극층(20) 사이 예컨대, 상기 발광 구조물(10)의 하면과 제1반사층(17) 사이에 배치될 수 있으며, 외측부는 상기 발광 구조물(10)과 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치된다. 상기 보호층(30)은 투과성 산화물이거나 금속일 수 있으며, 예컨대 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) 등의 전도성 물질이거나, SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN와 같은 절연성 물질일 수 있다. 또는 금속으로 형성될 수 있다.
상기 보호층(30)은 상기 발광 구조물(10)의 하면의 에지 영역에 배치되어, 상기 발광 구조물(10)의 측벽과 제2전극층(20)의 외측 간의 거리를 이격시켜 줄 수 있다. 상기 보호층(30)은 상기 발광 구조물(10)의 외측을 보호하게 된다.
또한 상기 보호층(30)은 상기 절연층(31)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 도 2와 같은 구조에 적용될 수 있다. 예컨대, 발광 구조물(10)의 하면 둘레를 따라 보호층(30)이 배치되고, 상기 보호층(30)은 상기 복수의 제1전극층(41,41A)를 절연하는 절연층(31)과 연결될 수 있다.
도 7은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제4실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 7을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 제1 전극층(51), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(51,20) 사이에 절연층(31), 및 상기 제1전극층(51) 위에 패드(91)를 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(51)은 다층 구조로 형성될 수 있으며, 각 층은 Cr, V, W, Ti, Ni, Cu, Al, Au를 선택적으로 포함한다. 상기 제1전극층(51)은 하나 또는 복수로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1전극층(51)은 제1층(52), 제2층(53) 및 제3층(54)을 포함하며, 상기 제1층(52)은 상기 제2층(53)과 제1반도체층(11) 사이에 배치되고 상기 제1반도체층(11)의 하부에 접촉 예컨대, 오믹 접촉되며, 상기 제2층(53)은 상기 제1층(52) 및 제3층(53)과 절연층(31) 사이에 배치되고, 확산 방지 역할을 한다. 상기 제3층(54)은 패드(91)와 접촉된다.
상기 제1층(52)은 상기 제3층(54)와 접촉되며, 상기 제1전극층(51)의 너비와 동일한 너비로 형성될 수 있다. 상기 제2층(53) 및 상기 제1층(52)은 동일한 너비를 갖고, 상기 절연층(31)과 접촉될 수 있다.
상기 제3층(54)은 본딩층으로 기능하며, 상기 제1반도체층(11)과 비 접촉되거나, 부분 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제3층(54)은 상기 패드(91)와 수직 방향으로 오버랩되는 영역에 노출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제3층(54)가 패드로 기능할 경우, 상기 패드(91)는 형성하지 않을 수 있다.
상기 제1층(52)은 Cr, V, W, Ti와 같은 금속 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제2층(53)은 Ni, Cu, Al, Ti-W, Mo, Fe 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제3층(54)은 상기 패드(91)를 구성하는 금속들 중 어느 하나의 금속과 동일한 금속 예컨대, Ti, Ag, Cu, Au 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금일 수 있다.
도 8은 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제5실시 예를 설명함에 있어서, 상기의 실시 예와 동일한 부분은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 8을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(55), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(55,20) 사이에 배치된 절연층(31), 상기 제1전극층(55)과 절연층(31) 사이에 배치된 제2반사층(59), 및 상기 제1전극층(55) 위에 배치된 패드(91)를 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(55)은 제1 내지 제3층(56,57,58)을 포함하며, 상기 제1층(56)은 제1반도체층(11)의 하부에 접촉되며, 상기 제2층(57)은 상기 제1 및 제3층(56,58) 아래에 배치되며, 상기 제3층(58)은 상기 패드(91)과 제2층(57) 사이에 배치된다. 상기 제1전극층(55)와 상기 절연층(31) 사이에는 제2반사층(59)이 배치되며, 상기 제2반사층(59)는 상기 제1 및 제2층(56,57)과 접촉된다. 상기 제1 내지 제3층(56,57,58) 및 상기 제2반사층(59)의 재질은 상기의 실시 예에 개시된 물질을 참조하기로 한다. 상기 제2반사층(59)은 상기 제1 내지 제3층(56,57,58)을 구성하는 물질 또는 상기 제1전극층(55)을 구성하는 물질과 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 반사층(59)는 상기 제1층(56)보다 접촉 저항이 큰 물질이므로, 상기 제1층(56)과 제2전극층(20) 사이의 전류 경로를 길게 제공할 수 있어, 전류를 확산시켜 줄 수 있다.
도 9은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제6실시 예를 설명함에 있어서, 상기의 실시 예와 동일한 부분은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 9을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(61), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(61,20) 사이에 배치된 절연층(31), 및 상기 제1전극층(61) 위에 배치된 패드(91)를 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(61)은 제1내지 제4층(62,63,64,65)를 포함하며, 상기 제1 및 제4층(62, 65)은 제1반도체층(11)의 하부에 접촉된다. 상기 제1층(62)은 상기 제1반도체층(11)과 오믹 접촉되며, 상기 제4층(65)은 상기 제1반도체층(11)과 쇼트키 접촉된다. 상기 제1층(62)은 상기 제4층(65)와 제3층(64) 사이에 배치되며, 상기 제4층(65)보다 외측 영역에 위치한다.
상기 제2층(63)은 상기 제1 및 제4층(62,65) 아래에 배치되며, 베리어층으로 기능한다.
상기 제3층(64)은 상기 제1 및 제2층(62,63)과 접촉되며, 상기 제1 및 제2층(62,63)과 수직 방향으로 오버랩되지 않게 배치되며, 패드(91)와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 제3층(64)은 상기 제1 내지 제2층(62,63)보다 외측에 노출될 수 있으며, 상기 제1 또는 제2층(62,63)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제3층(62,6,64)은 상기 도 7의 제1 내지 제3층의 재질을 참조하며, 제4층(65)은 전류 블록킹층으로서, 상기 제3층(64)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 상기 제3층(64)이 패드로 기능할 경우, 상기 패드(91)는 형성하지 않을 수 있다. 이러한 제4층(65)에 의해 발광 구조물(10)내에서의 전류를 확산시켜 줄 수 있다.
도 10은 제7실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제7실시 예를 설명함에 있어서, 상기의 실시 예와 동일한 부분은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 10을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(71), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(71,20) 사이에 배치된 절연층(31), 및 상기 제1전극층(71) 위에 배치된 패드(91)를 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(71)은 제1내지 제4층(72,73,74,75)를 포함하며, 상기 제1 및 제4층(72,75)은 제1반도체층(11)의 하부에 접촉된다. 상기 제1층(72)의 일부는 돌출되며 상기 제1반도체층(11)과 오믹 접촉되며, 상기 제4층(75)은 상기 제1반도체층(11)과 쇼트키 접촉된다. 상기 제1층(72)의 일부는 상기 제4층(75)과 제3층(74) 사이에 배치되며, 상기 제4층(75)보다 외측 영역에 위치한다. 상기 제2층(73)은 상기 제1층(72) 아래에 배치되며, 베리어층으로 기능한다.
상기 제3층(64)은 상기 제1층(72)와 접촉되며, 패드(91)와 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 제3층(74)은 상기 제1 및 제4층(72,74)보다 위에 노출될 수 있다. 상기 제1 내지 제3층(72,73,74)은 도 7의 제1 내지 제3층의 재질을 참조하며, 제4층(75)은 전류 블록킹층으로서, 상기 제3층(74)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 제4층(75)에 의해 발광 구조물(10)내에서의 전류를 확산시켜 줄 수 있다.
도 11은 제8실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제8실시 예를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예와 동일한 부분은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 11을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(81), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(81,20) 사이에 배치된 절연층(31), 전류 블록킹층(34) 및 상기 제1전극층(81) 위에 배치된 패드(91)를 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(81)은 다층 구조로 형성될 수 있으며, 각 층은 Cr, V, W, Ti, Ni, Cu, Al, Au를 선택적으로 포함한다. 상기 제1전극층(81)은 하나 또는 복수로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1전극층(81)은 제1층(82), 제2층(83) 및 제3층(84)을 포함하며, 상기 제1층(82)은 상기 제2층(83)과 제1반도체층(11) 사이에 배치되고 상기 제1반도체층(11)의 하부에 접촉 예컨대, 오믹 접촉되며, 상기 제2층(83)은 상기 제1층(82) 및 제3층(84)과 절연층(31) 사이에 배치되고, 확산 방지 역할을 한다. 상기 제3층(84)은 패드(91)와 접촉된다.
상기 제3층(84)은 본딩층으로 기능하며, 상기 제1반도체층(11)과 비 접촉되거나, 부분 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제3층(84)은 상기 패드(91)와 수직 방향으로 오버랩되는 영역에 노출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1층(82)은 Cr, V, W, Ti와 같은 금속 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제2층(83)은 Ni, Cu, Al, Ti-W, Mo, Fe 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제3층(84)은 상기 패드(91)를 구성하는 금속과 동일한 금속 예컨대, Ti, Ag, Cu, Au 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금일 수 있다.
상기 절연층(31)은 제1전극층(81)과 제2전극층(20) 사이에 배치된 제1영역(32), 상기 제1전극층(81)과 발광 구조물(10) 사이에 배치된 제2영역(33)을 포함한다.
상기 전류 블록킹층(34)은 상기 절연층(31)의 제1영역(32)으로부터 상기 발광 구조물(10)의 하면 내측 방향으로 연장되며, 절연성 재질로 형성될 수 있다. 상기 전류 블록킹층(34)은 상기 절연층(31)로부터 동일한 재질로 연장되거나, 별도의 절연 물질로 형성될 수 있다. 상기 전류 블록킹층(34)은 제1전극층(81)과 제2전극층(20) 사이의 전류 경로를 개선시켜 주어, 전류를 확산시켜 줄 수 있다. 상기 전류 블록킹층(34)은 상기 발광 구조물(10)의 하면에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다.
도 12는 제9실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제9실시 예를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예와 동일한 부분은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 12를 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(41B), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(41B,20) 사이에 배치된 절연층(31), 및 상기 제1전극층(41B) 위에 배치된 패드(91)를 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(41B)은 도 7 내지 도 11에 개시된, 다층 구조의 금속층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 절연층(31)은 상기 제1전극층(41B)과 상기 제2전극층(20) 사이에 배치된 제1영역(32A)과, 상기 제1전극층(41B)과 발광 구조물(10) 사이에 배치된 제2영역(33A)을 포함한다.
상기 제2영역(33A)은 상기 발광 구조물(10)의 하면의 수평한 연장 선에 대해 소정 각도(θ1) 예컨대, 10내지 80도 범위로 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제2영역(33A)의 상단은 상기 활성층(12)보다 위에 배치될 수 있다. 상기 제1전극층(41B)의 내측은 상기 절연층(31)의 제2영역(33A)에 의해 경사진 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 절연층(31)의 제2영역(33A)가 경사진 구조로 형성함으로써, 상기 제1전극층(41B)과 제1반도체층(11)과의 접촉 면적은 증가하며, 상기 활성층(12)의 발광 면적이 감소되는 것을 개선시켜 줄 수 있다.
도 13은 제10실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제10실시 예를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예와 동일한 부분은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 13을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(41C), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(41C,20) 사이에 배치된 절연층(31), 및 상기 제1전극층(41C) 위에 배치된 패드(91)를 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(41C)은 도 7 내지 도 11에 개시된, 다층 구조의 금속층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 절연층(31)은 상기 제1전극층(41C)과 상기 제2전극층(20) 사이에 배치된 제1영역(32B)과, 상기 제1전극층(41C)과 발광 구조물(10) 사이에 배치된 제2영역(33B)을 포함한다.
상기 제2영역(33B)은 상기 발광 구조물(10)의 하면의 수평한 연장 선에 대해 소정 각도 예컨대, 10내지 80도 범위로 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제2영역(33B)의 상단은 상기 활성층(12)의 상면보다 아래에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1전극층(41C)의 일부(4)는 상기 제1반도체층(11) 방향으로 돌출되고, 상기 제1반도체층(11)과 오믹접촉될 수 있다.
상기 제1전극층(41C)의 내측은 상기 절연층(31)의 제2영역(33B)에 의해 경사진 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 절연층(31)의 제2영역(33B)가 경사진 구조로 형성함으로써, 상기 제1전극층(41C)과 제1반도체층(11)과의 접촉 면적은 증가하며, 상기 활성층(12)의 발광 면적이 감소되는 것을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 상기 제1전극층(41C)는 상부 너비가 하부 너비보다 더 넓게 배치될 수 있다.
상기 제1전극층(41C)의 두께(T2)는 상기 제2반도체층(13) 및 활성층(12)의 두께 합보다 작거나 두꺼울 수 있다.
도 14는 제11실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제11실시 예를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예와 동일한 부분은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 14를 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(41D), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(41D,20) 사이에 배치된 절연층(31), 및 상기 제1전극층(41D) 위에 배치된 패드(91)를 포함할 수 있다.
상기 제1전극층(41D)은 도 7 내지 도 11에 개시된, 다층 구조의 금속층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 절연층(31)은 상기 제1전극층(41D)과 상기 제2전극층(20) 사이에 배치된 제1영역(32C)과, 상기 제1전극층(41D)과 발광 구조물(10) 사이에 배치된 제2영역(33C)을 포함한다.
상기 제2영역(33C)은 상기 발광 구조물(10)의 하면의 수평한 연장 선에 대해 소정 각도 예컨대, 10내지 80도 범위로 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제2영역(33C)의 상단은 상기 활성층(12)의 상면과 동일 선상에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1전극층(41D)의 상면은 상기 제1반도체층(11)과 접촉될 수 있다.
상기 제1전극층(41D)의 내측은 상기 절연층(31)의 제2영역(33C)에 의해 경사진 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 절연층(31)의 제2영역(33C)가 경사진 구조로 형성함으로써, 상기 제1전극층(41D)과 제1반도체층(11)과의 접촉 면적은 증가하며, 상기 활성층(12)의 발광 면적이 감소되는 것을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제1전극층(41D)의 두께(T3)은 상기 활성층(12) 및 제2반도체층(13)의 두께의 합과 같거나 다를 수 있다.
도 15는 제12실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 16은 도 16의 발광 소자의 평면도이며, 도 17은 도 15의 발광 소자의 배면도이다. 제12실시 예를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예와 동일한 부분은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(140,150), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(140,150,20) 사이에 배치된 절연층(131,135), 상기 제1전극층(1401,150)의 아래에 배치된 제1패드(191,192), 및 상기 제2전극층(20)의 아래에 배치된 제2패드(195)를 포함할 수 있다.
상기 발광 구조물(10)의 아래에는 도 16과 같이, 제1전극층(140,150)이 서로 다른 영역(A1,A2)에 이격되어 배치되거나, 단일 개로 배치될 수 있다.
상기 제2전극층(20)은 제1접촉층(15), 제1반사층(17), 제1확산 방지층(19), 제1본딩층(21) 및 제1지지부재(23)를 포함하며, 이러한 구성은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
상기 제1전극층(140,150)은 제2접촉층(141), 제2확산 방지층(142), 제2본딩층(143), 제2지지부재(144)를 포함한다. 상기 제2접촉층(141)은 상기 제1반도체층(11)의 내측 하면에 접촉되며, 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2접촉층(141)은 접촉층/베리어층의 적층 구조 예컨대, Cr, V, W, Ti 중 적어도 하나를 갖는 접촉층과, Ni, Cu, Al, Ti 중 적어도 하나를 갖는 베리어층의 적층 구조로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2접촉층(141)은 도 7 내지 도 11에 개시된 제1 및 제2층을 갖는 구조를 포함할 수 있다.
상기 제2확산 방지층(142)은 상기 제1접촉층(141) 아래에 배치되며, 상기 제1확산 방지층(142)과 절연되며, 제1확산 방지층(19)과 동일한 물질 및 동일한 두께로 형성될 수 있다.
상기 제2본딩층(143)은 상기 제2확산 방지층(142)과 절연되며, 제2확산 방지층(142) 아래에 배치되며, 상기 제1본딩층(21)과 동일한 물질 및 동일한 두께로 형성될 수 있다.
상기 제2지지부재(144)는 상기 제1지지부재(23)과 절연되며, 상기 제1지지부재(23)과 동일한 물질 및 동일한 두께로 형성될 수 있다.
상기 제1전극층(140,150)의 아래에는 제1패드(191,192)가 배치되며, 상기 제1패드(191,192)는 제2지지부재(144)의 하면에 접촉되며 전기적으로 연결된다. 상기 복수의 제1전극층(140,150)이 물리적으로 분리된 경우, 상기 복수의 제1패드(191,192)는 서로 분리되어 배치될 수 있다. 상기 제1패드(191,192)는 제1전극층(140,150)의 제2지지부재(144)의 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1전극층(140,150)의 아래에 제1패드가 배치된 구조로 설명하였으나, 상기 제1접촉층(141) 상에 제1패드가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2전극층(20)의 아래에는 제2패드(195)가 배치되며, 상기 제2패드(195)는 제1지지부재(23)의 하면에 접촉되며, 전기적으로 연결된다.
상기 제1전극층(140,150)과 상기 제2전극층(20) 사이에는 절연층(131,135)가 배치되며, 상기 절연층(131135)의 제1영역(132,136)은 상기 제1 및 제2지지부재(23,144) 사이의 영역부터 상기 제2접촉층(141)과 제1반도체층(11)의 하부 사이의 영역까지 연장될 수 있다.
상기 절연층(131,135)의 제2영역(133,137)은 도 17과 같이, 상기 제1 및 제2지지부재(23,144)의 하면에 배치되며, 각 패드(191,192,195) 사이를 절연시켜 준다.
도 18은 제13실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제13실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제12실시 예와 동일한 부분은 상기 제12실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 18을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(140,150), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(140,150,20) 사이에 배치된 절연층(131,135), 전류 블록킹층(134,138), 상기 제1전극층(1401,150)의 아래에 배치된 제1패드(191,192), 및 상기 제2전극층(20)의 아래에 배치된 제2패드(195)를 포함할 수 있다.
상기 발광 구조물(10)과 제2전극층(20) 사이의 영역에 전류 블록킹층(134,138)를 포함하며, 상기 전류 블록킹층(134,138)은 상기 절연층(131,135)의 제1영역(132,136)로부터 내측 방향으로 연장되거나 별도의 절연 물질로 형성될 수 있다.
상기 전류 블록킹층(134,138) 은 개구부를 갖고, 상기 개구부에는 제1접촉층(15)가 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 전류 블록킹층(134,138)에 의해 전류를 차단하고, 개구부에 배치된 제1접촉층(15)를 통해 전원을 공급할 수 있다. 이에 따라 제1전극층(140,150)과 제2전극층(20) 사이에 전원이 공급될 때, 발광 구조물(10) 내에서 전류가 확산될 수 있다.
도 19는 제14실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제14실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제13실시 예와 동일한 부분은 상기 제13실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 19을 참조하면, 발광 소자는 복수의 반도체층을 갖는 발광구조물(10), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제2영역에 배치된 제2 전극층(20), 상기 발광 구조물(10)의 하부의 제1영역에 배치된 제1 전극층(140,150), 상기 발광 구조물(10)과 제1 및 제2전극층(140,150,20) 사이에 배치된 절연층(131,135), 전류 블록킹층(134,138,139), 상기 제1전극층(1401,150)의 아래에 배치된 제1패드(191,192), 및 상기 제2전극층(20)의 아래에 배치된 제2패드(195)를 포함할 수 있다.
전류 블록킹층(134,138,139)는 상기 상기 발광 구조물(10)과 제2전극층(20) 사이의 영역에 제1전류 블록킹층(134,138), 및 상기 제1확산 방지층(19)과 제1반사층(17) 사이에 제2전류 블록킹층(139)를 포함한다. 상기 제2전류 블록킹층(139)은 상기 제1전류 블록킹층(134,138)과 적어도 일부가 오버랩되게 배치되며, 상기 제1전류 블록킹층(134,138)과 이격되며, 상기 절연층(131,135)의 제2영역(132,136)로부터 이격되게 배치될 수 있다.
이에 따라 제2전극층(20)로부터 인가되는 전원은 전류 블록킹층(134,138,139)에 의해 확산된 후 발광 구조물(10)에 공급될 수 있다.
한편, 도 20은 실시 예에 따른 발광소자가 적용된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 20을 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 경사면을 갖는 캐비티를 구비할 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. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 자동차 전조등뿐만 아니라 후미등에도 적용될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 21 및 도 22에 도시된 표시 장치, 도 23에 도시된 조명 장치를 포함할 수 있다.
도 21을 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.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 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 바텀 커버(1011) 내에 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 22은 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 22을 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)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 23은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 23을 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 반도체층
12: 활성층 13: 제2 반도체층
15: 제1접촉층 17,44,59: 반사층
19,142: 확산 방지층 21,143: 본딩층
20: 제2전극층 23,144: 지지부재
30: 보호층 31,131,135: 절연층
41,41A, 41B, 41C, 41D, 51,61,71,81,140,150: 제1전극층
52,56,62,72,82: 제1층
53,57,63,73,83: 제2층
54,58,64,74,84: 제3층
65,75: 제4층
91,92,191,192,195: 패드
95: 저 굴절층

Claims (13)

  1. 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 아래에 활성층, 상기 활성층 아래에 제2 반도체층을 포함하는 발광구조물;
    상기 발광구조물 아래에 배치되며 상기 제1 반도체층의 하부에 접촉된 제1 전극층;
    상기 제1 전극층 상에 배치되며 상기 발광 구조물의 측벽 외측에 배치된 패드;
    상기 발광구조물 아래에 복수의 도전층을 갖고 상기 제2 반도체층에 전기적으로 연결된 제2 전극층;
    상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 및 상기 발광 구조물 사이에 배치된 절연층; 및
    상기 발광 구조물의 표면을 보호하고, 상기 패드와 상기 발광 구조물의 측벽 사이를 절연시키며, 상기 절연층과 접촉되는 저 굴절층을 포함하며,
    상기 저 굴절층은 상기 발광 구조물을 구성하는 반도체층의 굴절률보다 낮은 굴절률을 가지며,
    상기 제1전극층은,
    상기 제1반도체층의 하부에 접촉된 제1층;
    상기 제1층과 상기 절연층 사이에 배치된 제2층; 및
    상기 제1층과 상기 패드 사이에 배치된 제3층을 포함하며,
    상기 제1층 내지 제3층은 서로 다른 금속을 갖고,
    상기 패드는 상기 제3층 위에 배치되며,
    상기 제3층은 상기 제1층의 폭보다 작은 폭을 가지며 상기 저 굴절층에 접촉되며,
    상기 제1층은 상기 제1반도체층과 접촉되는 내측 상면과, 상기 제3층의 하면과 접촉되는 외측 상면을 포함하며,
    상기 제1층의 외측 상면은 상기 내측 상면의 높이보다 낮게 배치되는 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3층은 상기 발광 구조물의 측벽에서 외측으로 연장되는 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3층은 상기 패드를 구성하는 금속들 중 어느 하나의 금속과 동일한 금속을 갖는 발광 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1전극층과 상기 절연층 사이에 반사층을 포함하며,
    상기 반사층은 상기 제1층 내지 제3층과 다른 물질을 가지며,
    상기 반사층의 상단은 상기 제1반도체층에 접촉되는 발광 소자.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1전극층은 상기 제1층보다 상기 발광 구조물의 내측에 배치되며, 상기 제1반도체층과 상기 제1층보다 높은 접촉 저항을 갖는 물질을 갖는 제4층을 포함하는 발광 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3층 및 상기 제4층은 상기 제1층 위에서 서로 이격되는 발광 소자.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 배치된 제1영역과, 상기 제1 전극층과 상기 발광 구조물 사이에 배치된 제2영역을 포함하며,
    상기 제2영역은 상기 발광 구조물의 하면에 대해 경사지게 배치되는 발광 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연층으로부터 상기 발광 구조물과 상기 제2 전극층 사이의 영역으로 돌출되며 개구부를 갖는 전류 블록킹층을 포함하는 발광 소자.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극층은,
    상기 발광 구조물 아래에 배치된 접촉층;
    상기 접촉층 아래에 배치된 반사층;
    상기 반사층 아래에 배치된 제1확산 방지층;
    상기 제1확산 방지층 아래에 배치된 제1본딩층; 및
    상기 제1본딩층 아래에 배치된 제1지지 부재를 포함하며,
    상기 제2전극층의 반사층과 상기 발광 구조물 사이에 배치된 전류 블록킹층을 포함하는 발광 소자.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019194618A1 (ko) * 2018-04-05 2019-10-10 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039999B1 (ko) * 2010-02-08 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100946523B1 (ko) * 2008-04-24 2010-03-11 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR101072193B1 (ko) * 2010-04-01 2011-10-10 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 제조방법, 및 발광소자 패키지
KR101914077B1 (ko) * 2012-01-02 2019-01-14 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 라이트 유닛
KR101916131B1 (ko) * 2012-04-03 2018-11-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 시스템
KR101414651B1 (ko) * 2012-05-14 2014-08-06 엘지전자 주식회사 질화물 반도체 발광 소자
KR101977279B1 (ko) * 2012-11-08 2019-05-10 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지
KR101752028B1 (ko) * 2013-04-29 2017-06-28 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039999B1 (ko) * 2010-02-08 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법

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