KR102189131B1 - Light emitting device - Google Patents

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Abstract

실시예는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 완충층; 상기 제1 완충층 상에 배치되고 초격자(superlattice) 구조를 가지는 제2 완충층; 및 상기 제2 완충층 상에 활성층; 및 상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 소자를 제공한다.An embodiment includes a first conductivity type semiconductor layer; A first buffer layer on the first conductivity type semiconductor layer; A second buffer layer disposed on the first buffer layer and having a superlattice structure; And an active layer on the second buffer layer. And a second conductivity type semiconductor layer on the active layer.

Description

발광소자{LIGHT EMITTING DEVICE}Light emitting device{LIGHT EMITTING DEVICE}

실시예는 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광소자의 품질 향상과 발광효율 향상에 관한 것이다.The embodiment relates to a light-emitting device, and more particularly, to an improvement in quality and luminous efficiency of a light-emitting device.

GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.Group 3-5 compound semiconductors such as GaN and AlGaN are widely used in optoelectronics and electronic devices due to their many advantages, such as having a wide and easily adjustable band gap energy.

특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.In particular, light emitting devices such as Ligit Emitting Diodes and laser diodes using semiconductor materials of Group 3-5 or Group 2-6 compound are developed in thin film growth technology and device materials, such as red, green, blue and ultraviolet rays. Various colors can be implemented, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or by combining colors. Low power consumption, semi-permanent life, quick response speed, safety, and environment compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps. It has the advantage of affinity.

따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, a light emitting diode backlight that replaces the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) that constitutes the transmission module of the optical communication means, the backlight of the LCD (Liquid Crystal Display) display, and white light that can replace fluorescent or incandescent bulbs. Applications are expanding to diode lighting devices, automobile headlights and traffic lights.

발광소자는 제1 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출한다. 활성층에서 방출되는 빛은 활성층을 이루는 물질의 조성에 따라 다를 수 있으며, 청색광이나 자외선(UV) 또는 심자외선(Deep UV) 또는 다른 파장 영역의 광일 수 있다.The light emitting device emits light having energy determined by an energy band unique to a material constituting the active layer by meeting each other with electrons injected through the first conductivity type semiconductor layer and holes injected through the second conductivity type semiconductor layer. Light emitted from the active layer may vary depending on the composition of the material constituting the active layer, and may be blue light, ultraviolet (UV), deep ultraviolet (Deep UV), or light of a different wavelength range.

질화물계 반도체층인 발광 구조물은 각층의 격자 상수의 차이에 의한 스트레인(strain)으로 인하여 결함이 발생하거나, 양자 우물 구조의 활성층에서 전자와 정공의 분리로 인한 재결합율의 저하나, 에너지 장벽의 높이 증가에 따른 동작 전압의 증가 등의 문제점이 발생할 수 있다.In the light-emitting structure, which is a nitride-based semiconductor layer, defects occur due to strain due to the difference in lattice constants of each layer, decrease in recombination rate due to separation of electrons and holes in the active layer of quantum well structure, or height of energy barrier Problems such as an increase in the operating voltage according to the increase may occur.

도 1은 종래의 발광소자의 에너지 밴드 갭을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing an energy band gap of a conventional light emitting device.

상술한 문제점을 개선하고자 활성층(MWQ)과 제1 도전형 반도체층(n-GaN)의 사이에 스트레인을 완화시켜주는 완충층으로 InGaN/GaN 구조의 초격자(Superlattices, SLs)를 형성시키려는 시도가 있다.In order to improve the above-described problem, there is an attempt to form InGaN/GaN superlattices (SLs) as a buffer layer that relieves strain between the active layer (MWQ) and the first conductivity type semiconductor layer (n-GaN). .

그러나, 초격자 구조의 완충층을 제1 도전형 반도체층과 활성층의 사이에 성장시켜도, 여전히 발광 구조물 내의 각 층의 격자 상수 차이에 기인한 스트레인의 발생에 따른 품질 저하가 발생하고 있다. 또한, SLs는 통상 20쌍(pair) 정도가 배치되는데, SLs의 두께 증가에 따라 구동 전압이나 동작 전압이 높아지는 문제점이 있다.However, even if the buffer layer having a superlattice structure is grown between the first conductivity type semiconductor layer and the active layer, the quality deteriorates due to the generation of strain due to the difference in lattice constants of each layer in the light emitting structure. In addition, the SLs are usually arranged in about 20 pairs, and there is a problem in that the driving voltage or the operating voltage increases as the thickness of the SLs increases.

실시예는 발광소자에서 발광 구조물 내의 각 층의 격자 상수 차이에 의한 품질 저하를 방지하면서도, SLs의 두께 증가에 따른 구동 전압이나 동작 전압의 증가를 방지하고자 한다.The embodiment aims to prevent an increase in driving voltage or an operating voltage due to an increase in the thickness of SLs while preventing quality degradation due to differences in lattice constants of each layer in a light emitting structure in a light emitting device.

실시예는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 완충층; 상기 제1 완충층 상에 배치되고 초격자(superlattice) 구조를 가지는 제2 완충층; 및 상기 제2 완충층 상에 활성층; 및 상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 소자를 제공한다.An embodiment includes a first conductivity type semiconductor layer; A first buffer layer on the first conductivity type semiconductor layer; A second buffer layer disposed on the first buffer layer and having a superlattice structure; And an active layer on the second buffer layer. And a second conductivity type semiconductor layer on the active layer.

제1 완충층은 InGaN 또는 AlGaN을 포함할 수 있다.The first buffer layer may include InGaN or AlGaN.

제1 완충충은 In을 포함하고, 상기 제1 완충층의 인듐 함량은 1% 이상이고 상기 제2 완충층의 인듐 함량보다 작을 수 있다.The first buffer layer may include In, and the indium content of the first buffer layer may be 1% or more and may be less than the indium content of the second buffer layer.

제2 완충층은 InGaN/GaN 페어(pair)를 포함하고, 상기 제2 완충층 내의 InGaN/GaN 페어는 12쌍 이하일 수 있다.The second buffer layer may include an InGaN/GaN pair, and the number of InGaN/GaN pairs in the second buffer layer may be 12 or less.

제1 완충층은 상기 제2 완충층보다 고온에서 성장될 수 있다.The first buffer layer may be grown at a higher temperature than the second buffer layer.

제1 완충층은 900℃ 내지 1000℃의 온도에서 성장될 수 있다.The first buffer layer may be grown at a temperature of 900°C to 1000°C.

제2 완충층은 800℃ 내지 900℃의 온도에서 성장될 수 있다.The second buffer layer may be grown at a temperature of 800°C to 900°C.

활성층은 700℃ 내지 800℃의 온도에서 성장될 수 있다.The active layer may be grown at a temperature of 700°C to 800°C.

제1 완충층의 두께는 100 나노미터 내지 1000 나노미터일 수 있다.The thickness of the first buffer layer may be 100 nanometers to 1000 nanometers.

제1 완충층은 In이 도핑되고, 상기 인듐의 도핑 농도는 1×1019/cm3 이하일 수 있다.The first buffer layer is doped with In, and the indium doping concentration may be 1×10 19 /cm 3 or less.

제2 완충층과 인접한 영역에서, 상기 제1 완충층의 In 도핑 농도는 5×1017/cm3 이상일 수 있다.In a region adjacent to the second buffer layer, the In doping concentration of the first buffer layer may be 5×10 17 /cm 3 or more.

제2 완충층과 인접한 영역은, 상기 제1 완충층 중 상기 제2 완충층으로부터 50 나노미터 이내의 영역일 수 있다.A region adjacent to the second buffer layer may be a region within 50 nanometers of the second buffer layer among the first buffer layers.

실시예에 따른 발광소자는 단층 구조의 제1 완충층과 SLs 형태의 제2 완충층이 구비되어, 제1 도전형 반도체층과 활성층 사이에서의 스트레인을 완화시킬 수 있으며 또한 SLs의 두께가 줄어들어서 구동 전압(Vf)이나 동작 전압이 높아지는 것을 방지할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment is provided with a first buffer layer having a single layer structure and a second buffer layer in the form of SLs, so that the strain between the first conductivity-type semiconductor layer and the active layer can be relaxed, and the thickness of the SLs is reduced, thereby reducing the driving voltage. It is possible to prevent the (Vf) or operating voltage from increasing.

도 1은 종래의 발광소자의 에너지 밴드 갭을 나타낸 도면이고,
도 2는 발광소자의 일실시예의 단면도이고,
도 3a는 도 2의 발광소자의 에너지 밴드 갭을 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 3b는 도 2의 발광소자의 에너지 밴드 갭의 다른 실시예를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 2에서 제1 완충층과 제2 완충층의 두께 등을 나타낸 도면이고,
도 5a 내지 도 5e는 발광소자의 제조방법의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 6은 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 7은 발광소자를 포함하는 영상표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 8은 발광소자를 포함하는 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing an energy band gap of a conventional light emitting device,
2 is a cross-sectional view of an embodiment of a light emitting device,
3A is a view showing an energy band gap of the light emitting device of FIG. 2 according to an embodiment,
3B is a view showing another embodiment of the energy band gap of the light emitting device of FIG. 2,
4 is a view showing the thickness of the first buffer layer and the second buffer layer in FIG. 2,
5A to 5E are views showing an embodiment of a method of manufacturing a light emitting device,
6 is a view showing an embodiment of a light emitting device package including a light emitting device,
7 is a view showing an embodiment of an image display device including a light emitting device,
8 is a view showing an embodiment of a lighting device including a light emitting device.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention capable of realizing the above object will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case where it is described as being formed in "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) (on or under) includes both elements in direct contact with each other or in which one or more other elements are indirectly formed between the two elements. In addition, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction based on one element.

도 2는 발광소자의 일실시예의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.

실시예에 따른 발광소자(100)는, 기판(110)과, 버퍼층(115)과, 제1 도전형 반도체층(122)과 활성층(124)과 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광 구조물(130)과, 제1 도전형 반도체층(122)과 활성층(124) 사이의 완충층(130)과, 활성층(124)과 제2 도전형 반도체층(126) 사이의 전자 차단층(140)과, 투광성 도전층(150)과, 제1 전극(162) 및 제2 전극(166)를 포함할 수 있다.The light emitting device 100 according to the embodiment includes a substrate 110, a buffer layer 115, a first conductivity type semiconductor layer 122, an active layer 124, and a second conductivity type semiconductor layer 126. The light emitting structure 130, the buffer layer 130 between the first conductivity type semiconductor layer 122 and the active layer 124, and the electron blocking layer 140 between the active layer 124 and the second conductivity type semiconductor layer 126 ), a translucent conductive layer 150, and a first electrode 162 and a second electrode 166.

기판(110)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있고, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiO2, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The substrate 110 may be formed of a material suitable for growth of semiconductor materials or a carrier wafer, may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may include a conductive substrate or an insulating substrate. For example, at least one of sapphire (Al 2 O 3 ), SiO 2 , SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga 2 0 3 may be used.

사파이어 등으로 기판(110)을 형성하고, 기판(110) 상에 GaN이나 AlGaN 등을 포함하는 발광구조물(120)이 배치될 때, GaN이나 AlGaN과 사파이어 사이의 격자 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 전위(dislocation), 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등이 발생할 수 있으므로, AlN 등으로 버퍼층(115)을 형성하거나 언도프드 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다.When the substrate 110 is formed of sapphire or the like, and the light emitting structure 120 including GaN or AlGaN is disposed on the substrate 110, the lattice mismatch between GaN or AlGaN and sapphire is very large. Since the difference in the coefficient of thermal expansion between them is also very large, dislocation, melt-back, crack, pit, and surface morphology defects that deteriorate crystallinity occur. Therefore, the buffer layer 115 may be formed of AlN or the like, or an undoped semiconductor layer (not shown) may be formed.

도시되지는 않았으나 기판(110)의 표면에는 요철 구조가 형성되어, 발광 구조물(120)에서 방출되어 기판(110)으로 진행하는 빛을 굴절시킬 수도 있다.Although not shown, a concave-convex structure is formed on the surface of the substrate 110 to refract light emitted from the light emitting structure 120 and traveling to the substrate 110.

발광 구조물(120)은 제1 도전형 반도체층(122)과 활성층(124)과 제2 도전형 반도체층(126)으로 이루어질 수 있다.The light emitting structure 120 may include a first conductivity type semiconductor layer 122, an active layer 124, and a second conductivity type semiconductor layer 126.

제1 도전형 반도체층(122)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑되어 제1 도전형의 반도체층일 수 있다. 제1 도전형 반도체층(122)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어 AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first conductivity type semiconductor layer 122 may be implemented as a compound semiconductor such as Group III-V or Group II-VI, and may be a semiconductor layer of a first conductivity type by doping with a first conductivity type dopant. The first conductivity type semiconductor layer 122 is made of a semiconductor material having a composition formula of Al x In y Ga (1-xy) N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1). It may be formed of, for example, any one or more of AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, and AlGaInP.

제1 도전형 반도체층(122)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(122)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.When the first conductivity-type semiconductor layer 122 is an n-type semiconductor layer, the first conductivity-type dopant may include an n-type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, and Te. The first conductivity type semiconductor layer 122 may be formed as a single layer or multiple layers, but the embodiment is not limited thereto.

활성층(124)은 제1 도전형 반도체층(122)의 상부면에 배치되며, 단일 우물 구조(Double Hetero Structure), 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The active layer 124 is disposed on the upper surface of the first conductivity-type semiconductor layer 122, and has a single well structure, a multi-well structure, a single quantum well structure, and a multi-quantum well (MQW) structure. , It may include any one of a quantum dot structure or a quantum wire structure.

활성층(124)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The active layer 124 is a well layer and a barrier layer, such as AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs (InGaAs), using a compound semiconductor material of group III-V element. /AlGaAs, GaP (InGaP) / AlGaP may be formed in any one or more pair structure, but is not limited thereto. The well layer may be formed of a material having an energy band gap smaller than that of the barrier layer.

제2 도전형 반도체층(126)은 활성층(124)의 표면에 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(126)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(126)은 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 이루어질 수 있고, AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The second conductivity type semiconductor layer 126 may be formed of a semiconductor compound on the surface of the active layer 124. The second conductivity type semiconductor layer 126 may be implemented as a compound semiconductor such as a III-V group or a II-VI group, and may be doped with a second conductivity type dopant. The second conductivity type semiconductor layer 126 is, for example, a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1) AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP may be formed of any one or more.

제2 도전형 반도체층(126)은 제2 도전형 도펀트가 도핑되어 제2 도전형의 반도체층일 수 있는데, 제2 도전형 반도체층(126)이 p형 반도체층일 경우 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(126)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The second conductivity type semiconductor layer 126 may be a second conductivity type semiconductor layer doped with a second conductivity type dopant. When the second conductivity type semiconductor layer 126 is a p type semiconductor layer, the second conductivity type dopant is Mg , Zn, Ca, Sr, Ba, etc. may be a p-type dopant. The second conductivity-type semiconductor layer 126 may be formed as a single layer or multiple layers, but is not limited thereto.

완충은(130)은 제1 완충층과 제2 완충층으로 이루어질 수 있다. The buffer silver 130 may be formed of a first buffer layer and a second buffer layer.

도 3a는 도 2의 발광소자의 에너지 밴드 갭을 일실시예를 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 2의 발광소자의 에너지 밴드 갭의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.FIG. 3A is a view showing an energy band gap of the light emitting device of FIG. 2 according to an embodiment, and FIG. 3B is a view showing another embodiment of the energy band gap of the light emitting device of FIG. 2.

도 3a에서 완충층은 InGaN으로 이루어진 제1 완충층과 InGaN/GaN 초격자(SLs)로 이루어진 제2 완충층을 포함하여 이루어지고, 제1 완충층은 GaN에 In이 도핑되어 에너지 밴드 갭이 제1 도전형 반도체층보다 작을 수 있다. 제2 완충층은 InGaN/GaN으로 이루어져서 에너지 밴드 갭이 제1 완충층보다 작고 활성층(MQW) 내의 양자 우물보다 클 수 있다.In FIG. 3A, the buffer layer includes a first buffer layer made of InGaN and a second buffer layer made of InGaN/GaN superlattice (SLs), and the first buffer layer is doped with GaN, so that the energy band gap is a first conductivity type semiconductor. May be smaller than the floor. Since the second buffer layer is made of InGaN/GaN, the energy band gap may be smaller than the first buffer layer and larger than the quantum well in the active layer MQW.

제1 완충층 내의 인듐(In) 도핑량은 1% 이상이되, 제2 완충층 중 InGaN 내의 인듐 함량보다 작아야 제2 완충층과 제1 도전형 반도체층 사이에서 제1 완충층이 완충층으로 작용할 수 있다.The doping amount of indium (In) in the first buffer layer is 1% or more, and should be less than the indium content of InGaN in the second buffer layer so that the first buffer layer can function as a buffer layer between the second buffer layer and the first conductivity type semiconductor layer.

통상 SLs 구조의 완충층은 InGaN/GaN이 20 쌍(pair) 이상이 구비될 수 있으나, 제1 완충층이 사용되면 제2 완충층 내의 InGaN/GaN은 12쌍 이하로 조절될 수 있다.In general, the buffer layer of the SLs structure may include 20 pairs or more of InGaN/GaN, but when the first buffer layer is used, the InGaN/GaN in the second buffer layer may be adjusted to 12 or less.

도 3b는 제1 완충층이 AlGaN으로 이루어진 점에서 도 3a에 도시된 실시예와 동일하고, 제1 완충층은 GaN에 Al이 도핑되어 에너지 밴드 갭이 제1 도전형 반도체층보다 클 수 있다.3B is the same as the embodiment shown in FIG. 3A in that the first buffer layer is made of AlGaN, and the first buffer layer is doped with Al in GaN, so that the energy band gap may be larger than that of the first conductivity type semiconductor layer.

도 4는 도 2에서 제1 완충층과 제2 완충층의 두께 등을 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing the thicknesses of the first buffer layer and the second buffer layer in FIG. 2.

제1 완충층의 두께(t1)은 100 나노미터 내지 1000 나노미터일 수 있고, 제1 완충층이 상술한 두께(t1)로 구비됨에 따라 InGaN/GaN SLs 구조인 제2 완충층의 두께(t2)는 종래보다 작아질 수 있다.The thickness (t 1 ) of the first buffer layer may be 100 nanometers to 1000 nanometers, and as the first buffer layer is provided with the above-described thickness (t 1 ), the thickness of the second buffer layer having an InGaN/GaN SLs structure (t 2) ) May be smaller than the conventional one.

제1 완충층 내에는 인듐(In)이 도핑되고, 인듐의 도핑 농도는 1×1019/cm3이하일 수 있다. 특히, 제1 완충층 중 제2 완충층과 인접한 영역에서 제1 완충층의 In 도핑 농도는 5×1017/cm3이상일 수 있는데, 도 4에서 제1 완충층 중 제2 완충층과 인접한 영역(A)의 두께(t3)는 50 나노미터 이내일 수 있다.Indium (In) is doped in the first buffer layer, and the doping concentration of indium may be 1×10 19 /cm 3 or less. In particular, in a region of the first buffer layer adjacent to the second buffer layer, the In doping concentration of the first buffer layer may be 5×10 17 /cm 3 or more, and in FIG. 4, the thickness of the region A adjacent to the second buffer layer of the first buffer layer (t 3 ) may be within 50 nanometers.

활성층(124)과 제2 도전형 반도체층(126)의 사이에는 전자 차단층(140)이 배치될 수 있고, 제2 도전형 반도체층(126) 상에는 투광성 도전층(150)이 배치될 수 있는데, 투광성 도전층(150)은 ITO(Indium-Tin-Oxide) 등으로 이루어질 수 있는데, 제2 도전형 반도체층(126)의 전류 스프레딩(spreading) 특성이 좋지 않아 투광성 도전층(150)이 제2 전극(166)으로부터 전류를 공급받을 수 있다.An electron blocking layer 140 may be disposed between the active layer 124 and the second conductivity type semiconductor layer 126, and a translucent conductive layer 150 may be disposed on the second conductivity type semiconductor layer 126. , The light-transmitting conductive layer 150 may be made of ITO (Indium-Tin-Oxide), etc., but the current spreading property of the second conductive type semiconductor layer 126 is poor, so that the light-transmitting conductive layer 150 is 2 Current can be supplied from the electrode 166.

노출된 제1 도전형 반도체층(122)의 표면과 투광성 도전층(150) 상에는 각각 제1 전극(162)과 제2 전극(166)이 배치되는데, 제1 전극(162)과 제2 전극(166)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.A first electrode 162 and a second electrode 166 are disposed on the exposed surface of the first conductive semiconductor layer 122 and the transparent conductive layer 150, respectively, the first electrode 162 and the second electrode ( 166) may include at least one of aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), and gold (Au), and may be formed in a single layer or multilayer structure.

도시되지는 않았으나, 발광 구조물(120)의 둘레에는 패시베이션층이 형성될 수 있는데, 패시베이션층은 절연성 물질로 이루어질 수 있고, 상세하게는 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있고, 보다 상세하게는 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.Although not shown, a passivation layer may be formed around the light emitting structure 120, and the passivation layer may be made of an insulating material, specifically oxide or nitride, and more specifically, silicon oxide (SiO 2 ) It may be made of a layer, an oxide nitride layer, and an aluminum oxide layer.

실시예에 따른 발광소자들은 단층 구조의 제1 완충층과 SLs 형태의 제2 완충층이 구비되어, 제1 도전형 반도체층과 활성층 사이에서의 스트레인을 완화시킬 수 있으며 또한 SLs의 두께가 줄어들어서 구동 전압(Vf)이나 동작 전압이 높아지는 것을 방지할 수 있다.The light emitting devices according to the embodiment are provided with a first buffer layer having a single-layer structure and a second buffer layer in the form of SLs, so that the strain between the first conductivity-type semiconductor layer and the active layer can be relaxed, and the thickness of the SLs is reduced, thereby reducing the driving voltage. It is possible to prevent the (Vf) or operating voltage from increasing.

도 5a 내지 도 5e는 발광소자의 제조방법의 일실시예를 나타낸 도면이다.5A to 5E are diagrams showing an embodiment of a method of manufacturing a light emitting device.

도 5a에 도시된 바와 같이 기판(110) 위에 버퍼층(115)과 제1 도전형 반도체층(122)과 제1 완충층(130a)을 성장시킨다. 예를 들어, 버퍼층(115)이 AlN으로 성장될 경우, 섭씨 1100 도 내지 1500 도의 온도 또는 섭씨 1200 도 이하의 온도와 10 밀리바(mbar) 내지 100 밀리바 또는 300 밀리바의 압력에서 TMAl(Tri-methyl Aluminum)과 NH3를 각각 10 내지 100 마이크로 몰/분(umol/min)과 50 내지 500 마이크로 몰/분을 공급할 수 있고 3족 원소에 대한 5족 원소의 몰비율은 100이하일 수 있다.As shown in FIG. 5A, a buffer layer 115, a first conductivity type semiconductor layer 122, and a first buffer layer 130a are grown on the substrate 110. For example, when the buffer layer 115 is grown with AlN, TMAl (Tri-methyl Aluminum) at a temperature of 1100 to 1500 degrees Celsius or a temperature of 1200 degrees Celsius or less and a pressure of 10 mbar to 100 mbar or 300 mbar. ) And NH 3 may be supplied with 10 to 100 micromol/min and 50 to 500 micromol/min, respectively, and the molar ratio of the group 5 element to the group 3 element may be 100 or less.

제1 도전형 반도체층(122)은, 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시 (MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 n형 도펀트가 도핑된 GaN층을 형성할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)와 같은 n형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.The first conductivity-type semiconductor layer 122 is a GaN layer doped with an n-type dopant using a method such as chemical vapor deposition (CVD), molecular beam epitaxy (MBE), sputtering or hydroxide vapor phase epitaxy (HVPE). Can be formed. The first conductivity-type semiconductor layer 122 includes a silane gas containing n-type impurities such as trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and silicon (Si) in the chamber ( SiH 4 ) can be formed by implantation.

제1 완충층(130a)은 예를 들어 InGaN으로 이루어질 경우, 상기 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있다. 제1 완충층(130a)의 성장 온도는 후술하는 제2 완충층(130b)의 성장 온도보다 고온일 수 있는데, 예를 들면 900℃ 내지 1000℃의 온도에서 성장될 수 있다.When the first buffer layer 130a is made of, for example, InGaN, the trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and trimethyl indium gas (TMIn) are injected into multiple quantum wells. A structure can be formed. The growth temperature of the first buffer layer 130a may be higher than the growth temperature of the second buffer layer 130b to be described later, and may be grown at, for example, 900°C to 1000°C.

그리고, 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 완충층(130a) 상에 제2 완충층(130b)을 성장시킨다. 제2 완충층은 상술한 바와 같이 InGaN/GaN SLs 구조로 성장될 수 있다. 제2 완충층(130b)은 800℃ 내지 900℃의 온도에서 성장될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5B, a second buffer layer 130b is grown on the first buffer layer 130a. As described above, the second buffer layer may be grown in an InGaN/GaN SLs structure. The second buffer layer 130b may be grown at a temperature of 800°C to 900°C.

그리고, 도 5c에 도시된 바와 같이 제2 완충층(130b) 상에 활성층(124)과 전자 차단층(140) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 성장시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5C, an active layer 124, an electron blocking layer 140, and a second conductivity type semiconductor layer 126 may be grown on the second buffer layer 130b.

활성층(124)은, 예를 들어 상기 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 700℃ 내지 800℃의 온도에서 성장될 수 있다.In the active layer 124, for example, the trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and trimethyl indium gas (TMIn) may be injected to form a multiple quantum well structure. It is not limited thereto, and may be grown at a temperature of 700°C to 800°C.

전자 차단층(Electron blocking layer, 140)은 SLs 구조로 이루어질 수 있는데, 예를 들어 제2 도전형 도펀트로 도핑된 AlGaN이 배치될 수 있고, 예를 들어 알루미늄이 15% 도핑된 AlGaN이 30 나노미터의 두께로 배치될 수 있고, 알루미늄의 조성비를 달리하는 GaN이 층(layer)을 이루어 복수 개 서로 교번하여 배치될 수도 있다.The electron blocking layer 140 may have an SLs structure, for example, AlGaN doped with a second conductivity type dopant may be disposed, for example, AlGaN doped with 15% aluminum is 30 nanometers. It may be disposed to have a thickness of, and a plurality of GaN having a different composition ratio of aluminum may be formed as a layer and may be alternately disposed.

제2 도전형 반도체층(126)의 조성은 상술한 바와 동일하며, 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 마그네슘(Mg)과 같은 p 형 불순물을 포함하는 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}가 주입되어 p형 GaN층이 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The composition of the second conductivity-type semiconductor layer 126 is the same as described above, and a p-type such as trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and magnesium (Mg) in the chamber Vicetyl cyclopentadienyl magnesium (EtCp 2 Mg) {Mg(C 2 H 5 C 5 H 4 ) 2 } containing impurities may be implanted to form a p-type GaN layer, but is not limited thereto.

그리고, 도 5d에 도시된 바와 같이 투광성 도전층(150)을 발광 구조물(120) 위에 ITO(Intium tin Oxide) 등으로 형성한 후, 투광성 도전층(150)으로부터 제2 도전형 반도체층(126)과 전자 차단층(140)과 활성층(124)과 완충층(130) 및 제1 도전형 반도체층(122)의 일부까지 메사 식각하여, 제1 도전형 반도체층(122)을 노출시켜서 전극이 형성될 수 있도록 한다.In addition, after forming the light-transmitting conductive layer 150 with intium tin oxide (ITO) on the light-emitting structure 120 as shown in FIG. 5D, the second conductive type semiconductor layer 126 from the light-transmitting conductive layer 150 The electron blocking layer 140, the active layer 124, the buffer layer 130, and a portion of the first conductivity type semiconductor layer 122 are mesa etched to expose the first conductivity type semiconductor layer 122 to form an electrode. Make it possible.

그리고, 도 5e에 도시된 바와 같이 노출된 제1 도전형 반도체층(122)과 투광성 도전층(150)에 제1 전극(162)과 제2 전극(166)을 형성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5E, a first electrode 162 and a second electrode 166 may be formed on the exposed first conductive semiconductor layer 122 and the light-transmitting conductive layer 150.

도 6은 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이다.6 is a view showing an embodiment of a light emitting device package including a light emitting device.

실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는 캐비티를 포함하는 몸체(410)와, 상기 몸체(410)에 설치된 제1 리드 프레임(Lead Frame, 421) 및 제2 리드 프레임(422)과, 상기 몸체(410)에 설치되어 상기 제1 리드 프레임(421) 및 제2 리드 프레임(422)과 전기적으로 연결되는 상술한 실시예들에 따른 발광소자(200a)와, 상기 캐비티에 형성된 몰딩부(470)를 포함한다.The light emitting device package 400 according to the embodiment includes a body 410 including a cavity, a first lead frame 421 and a second lead frame 422 installed on the body 410, and the body The light emitting device 200a according to the above-described embodiments installed in the 410 and electrically connected to the first lead frame 421 and the second lead frame 422, and a molding part 470 formed in the cavity Includes.

몸체(410)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 몸체(410)가 금속 재질 등 도전성 물질로 이루어지면, 도시되지는 않았으나 상기 몸체(410)의 표면에 절연층이 코팅되어 상기 제1,2 리드 프레임(421, 422) 간의 전기적 단락을 방지할 수 있다.The body 410 may be formed of a silicon material, a synthetic resin material, or a metal material. When the body 410 is made of a conductive material such as a metal material, although not shown, an insulating layer is coated on the surface of the body 410 to prevent an electrical short between the first and second lead frames 421 and 422. I can.

제1 리드 프레임(421) 및 제2 리드 프레임(422)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(200a)에 전류를 공급한다. 또한, 제1 리드 프레임(421) 및 제2 리드 프레임(422)은 발광소자(200a)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광소자(200a)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다.The first lead frame 421 and the second lead frame 422 are electrically separated from each other, and supply current to the light emitting device 200a. In addition, the first lead frame 421 and the second lead frame 422 may reflect light generated from the light emitting device 200a to increase light efficiency, and transfer heat generated from the light emitting device 200a to the outside. It can also be discharged.

발광소자(200a)는 상술한 실시예들에 따른 발광소자일 수 있다.The light emitting device 200a may be a light emitting device according to the above-described embodiments.

발광소자(200a)는 제1 리드 프레임(421)에 도전성 페이스트(미도시) 등으로 고정될 수 있고, 전극(430)은 제2 리드 프레임에 와이어(450)로 본딩될 수 있다.The light emitting device 200a may be fixed to the first lead frame 421 with a conductive paste (not shown) or the like, and the electrode 430 may be bonded to the second lead frame with a wire 450.

상기 몰딩부(470)는 상기 발광소자(200a)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(470) 상에는 형광체(480)가 포함될 수 있다. 이러한 구조는 형광체(480)가 분포되어, 발광소자(200a)로부터 방출되는 빛의 파장을 발광소자 패키지(400)의 빛이 출사되는 전 영역에서 변환시킬 수 있다.The molding part 470 may surround and protect the light emitting device 200a. In addition, a phosphor 480 may be included on the molding part 470. In this structure, since the phosphor 480 is distributed, the wavelength of light emitted from the light emitting device 200a can be converted in the entire area of the light emitting device package 400 to which light is emitted.

발광소자 패키지(400)는 상술한 실시예들에 따른 발광소자 중 하나 또는 복수 개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device package 400 may be mounted as one or a plurality of light emitting devices according to the above-described embodiments, but is not limited thereto.

이하에서는 상술한 발광소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 영상표시장치와 조명장치를 설명한다.Hereinafter, an image display device and a lighting device will be described as an embodiment of a lighting system in which the above-described light emitting device package is disposed.

도 7은 발광소자가 배치된 영상표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing an embodiment of an image display device in which a light emitting device is disposed.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상표시장치(500)는 광원 모듈과, 바텀 커버(510) 상의 반사판(520)과, 상기 반사판(520)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 영상표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(540)과, 상기 도광판(540)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(550)와 제2 프리즘시트(560)와, 상기 제2 프리즘시트(560)의 전방에 배치되는 패널(570)과 상기 패널(570)의 전반에 배치되는 컬러필터(580)를 포함하여 이루어진다.As shown, the image display device 500 according to the present embodiment includes a light source module, a reflector 520 on the bottom cover 510, and light emitted from the light source module disposed in front of the reflector 520. The first prism sheet 550 and the second prism sheet 560 and the second prism sheet 560 are disposed in front of the light guide plate 540 to guide the image display device in front of the light guide plate 540. It includes a panel 570 disposed in front and a color filter 580 disposed in the entirety of the panel 570.

광원 모듈은 회로 기판(530) 상의 발광소자 패키지(535)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(530)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광소자 패키지(535)의 발광소자는 상술한 바와 같다.The light source module includes a light emitting device package 535 on the circuit board 530. Here, the circuit board 530 may be a PCB or the like, and the light emitting device of the light emitting device package 535 is as described above.

바텀 커버(510)는 영상표시장치(500) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 반사판(520)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 도광판(540)의 후면이나, 상기 바텀 커버(510)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.The bottom cover 510 may accommodate components in the image display device 500. The reflector 520 may be provided as a separate component as shown in this drawing, or may be provided in a form coated with a material having high reflectivity on the rear surface of the light guide plate 540 or the front surface of the bottom cover 510.

반사판(520)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.The reflector 520 may use a material that has high reflectivity and can be used in an ultra-thin type, and may use PolyEthylene Terephtalate (PET).

도광판(540)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(530)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 도광판(540)이 생략되면 에어 가이드 방식의 표시장치가 구현될 수 있다.The light guide plate 540 scatters light emitted from the light emitting device package module so that the light is uniformly distributed over the entire screen area of the liquid crystal display. Accordingly, the light guide plate 530 is made of a material having a good refractive index and transmittance, and may be formed of polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), or polyethylene (PolyEthylene; PE). In addition, if the light guide plate 540 is omitted, an air guide type display device may be implemented.

상기 제1 프리즘 시트(550)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.The first prism sheet 550 is formed of a light-transmitting and elastic polymer material on one surface of the support film, and the polymer may have a prism layer in which a plurality of three-dimensional structures are repeatedly formed. Here, the plurality of patterns may be repeatedly provided in a stripe type with floors and valleys as shown.

상기 제2 프리즘 시트(560)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(550) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(570)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.In the second prism sheet 560, a direction of a floor and a valley on one side of the support film may be perpendicular to a direction of a floor and a valley on one side of the support film in the first prism sheet 550. This is to evenly distribute the light transmitted from the light source module and the reflective sheet in all directions of the panel 570.

본 실시예에서 상기 제1 프리즘시트(550)과 제2 프리즘시트(560)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.In this embodiment, the first prism sheet 550 and the second prism sheet 560 form an optical sheet, and the optical sheet is formed of a different combination, for example, a micro lens array, or a diffusion sheet and a micro lens array. It may be made of a combination or a combination of a single prism sheet and a micro lens array.

상기 패널(570)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(560) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.The panel 570 may include a liquid crystal display. In addition to the liquid crystal display panel 560, other types of display devices that require a light source may be provided.

상기 패널(570)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.The panel 570 is in a state in which a liquid crystal is placed between the glass bodies and polarizing plates are placed on both glass bodies in order to utilize the polarization of light. Here, the liquid crystal has an intermediate characteristic between a liquid and a solid, and the liquid crystal, which is an organic molecule having fluidity like a liquid, has a state that is regularly arranged like a crystal, and the molecular arrangement is changed by an external electric field. Display an image.

표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.A liquid crystal display panel used in a display device is an active matrix type, and uses a transistor as a switch for controlling a voltage supplied to each pixel.

상기 패널(570)의 전면에는 컬러 필터(580)가 구비되어 상기 패널(570)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.A color filter 580 is provided on the front surface of the panel 570 to transmit light projected from the panel 570 and transmit only red, green, and blue light for each pixel, so that an image can be expressed.

도 8은 발광소자가 배치된 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.8 is a diagram showing an embodiment of a lighting device in which a light emitting device is disposed.

본 실시예에 따른 조명 장치는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1200), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700), 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있고, 광원 모듈(1200)은 상술한 실시예들에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.The lighting device according to the present embodiment may include a cover 1100, a light source module 1200, a radiator 1200, a power supply unit 1600, an inner case 1700, and a socket 1800. In addition, the lighting apparatus according to the embodiment may further include one or more of the member 1300 and the holder 1500, and the light source module 1200 may include a light emitting device package according to the above-described embodiments. .

커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1200)와 결합될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1200)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.The cover 1100 has a shape of a bulb or a hemisphere, is hollow, and may be provided in an open shape. The cover 1100 may be optically coupled to the light source module 1200. For example, the cover 1100 may diffuse, scatter, or excite light provided from the light source module 1200. The cover 1100 may be a kind of optical member. The cover 1100 may be coupled to the radiator 1200. The cover 1100 may have a coupling portion coupled to the radiator 1200.

커버(1100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.A milky white paint may be coated on the inner surface of the cover 1100. The milky white paint may include a diffuser that diffuses light. The surface roughness of the inner surface of the cover 1100 may be larger than the surface roughness of the outer surface of the cover 1100. This is to sufficiently scatter and diffuse light from the light source module 1200 to emit it to the outside.

커버(1100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(1100)는 외부에서 상기 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.The material of the cover 1100 may be glass, plastic, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), or the like. Here, polycarbonate is excellent in light resistance, heat resistance, and strength. The cover 1100 may be transparent so that the light source module 1200 can be seen from the outside, or may be opaque. The cover 1100 may be formed through blow molding.

광원 모듈(1200)은 상기 방열체(1200)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 광원 모듈(1200)로부터의 열은 상기 방열체(1200)로 전도된다. 상기 광원 모듈(1200)은 발광소자 패키지(1210), 연결 플레이트(1230), 커넥터(1250)를 포함할 수 있다.The light source module 1200 may be disposed on one surface of the radiator 1200. Accordingly, heat from the light source module 1200 is conducted to the radiator 1200. The light source module 1200 may include a light emitting device package 1210, a connection plate 1230, and a connector 1250.

부재(1300)는 상기 방열체(1200)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광소자 패키지(1210)들과 커넥터(1250)이 삽입되는 가이드홈(1310)들을 갖는다. 가이드홈(1310)은 상기 발광소자 패키지(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응된다.The member 1300 is disposed on the upper surface of the radiator 1200 and has guide grooves 1310 into which a plurality of light emitting device packages 1210 and a connector 1250 are inserted. The guide groove 1310 corresponds to the substrate and the connector 1250 of the light emitting device package 1210.

부재(1300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(1300)는 상기 커버(1100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(1200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(1100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.The surface of the member 1300 may be coated or coated with a light reflective material. For example, the surface of the member 1300 may be coated or coated with a white paint. The member 1300 reflects light reflected on the inner surface of the cover 1100 and returning toward the light source module 1200 toward the cover 1100. Therefore, it is possible to improve the light efficiency of the lighting device according to the embodiment.

부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(1200)와 상기 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(1230)와 상기 방열체(1200)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(1200)는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.The member 1300 may be made of an insulating material, for example. The connection plate 1230 of the light source module 1200 may include an electrically conductive material. Accordingly, electrical contact may be made between the radiator 1200 and the connection plate 1230. The member 1300 is made of an insulating material to block an electrical short between the connection plate 1230 and the radiator 1200. The radiator 1200 receives heat from the light source module 1200 and heat from the power supply unit 1600 to radiate heat.

홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(1700)의 상기 절연부(1710)에 수납되는 상기 전원 제공부(1600)는 밀폐된다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 갖는다. 가이드 돌출부(1510)는 상기 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 갖는다.The holder 1500 blocks the receiving groove 1719 of the insulating part 1710 of the inner case 1700. Accordingly, the power supply unit 1600 accommodated in the insulating unit 1710 of the inner case 1700 is sealed. The holder 1500 has a guide protrusion 1510. The guide protrusion 1510 has a hole through which the protrusion 1610 of the power supply unit 1600 passes.

전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 상기 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납되고, 상기 홀더(1500)에 의해 상기 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐된다. 상기 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650), 연장부(1670)를 포함할 수 있다.The power supply unit 1600 processes or converts an electrical signal provided from the outside and provides it to the light source module 1200. The power supply unit 1600 is accommodated in the storage groove 1919 of the inner case 1700 and is sealed inside the inner case 1700 by the holder 1500. The power supply unit 1600 may include a protrusion 1610, a guide unit 1630, a base 1650, and an extension 1670.

상기 가이드부(1630)는 상기 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(1630)는 상기 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(1650)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(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.The guide part 1630 has a shape protruding outward from one side of the base 1650. The guide part 1630 may be inserted into the holder 1500. A number of parts may be disposed on one surface of the base 1650. A number of components include, for example, a DC converter that converts AC power provided from an external power source to DC power, a driving chip that controls the driving of the light source module 1200, and an ESD for protecting the light source module 1200. (ElectroStatic discharge) may include a protection element, but is not limited thereto.

상기 연장부(1670)는 상기 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.The extension part 1670 has a shape protruding outward from the other side of the base 1650. The extension part 1670 is inserted into the connection part 1750 of the inner case 1700 and receives an electrical signal from the outside. For example, the extension part 1670 may be provided equal to or smaller than the width of the connection part 1750 of the inner case 1700. Each end of the "+ wire" and "- wire" may be electrically connected to the extension part 1670, and the other end of the "+ wire" and "- wire" may be electrically connected to the socket 1800. .

내부 케이스(1700)는 내부에 상기 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(1600)가 상기 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.The inner case 1700 may include a molding unit together with the power supply unit 1600 therein. The molding part is a part in which the molding liquid is solidified, and allows the power supply part 1600 to be fixed inside the inner case 1700.

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.The embodiments have been described above, but these are only examples and do not limit the present invention, and those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs are not illustrated above within the scope not departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

100, 200a: 발광소자 110: 기판
115: 버퍼층 120: 발광 구조물
122: 제1 도전형 반도체층 124: 활성층
126: 제2 도전형 반도체층 130: 완충층
130a: 제1 완충층 130b: 제2 완충층
140: 전자 차단층 150: 투광성 도전층
162 : 제1 전극 168: 제2 전극
400: 발광소자 패키지 500: 영상표시장치100, 200a: light emitting element 110: substrate
115: buffer layer 120: light emitting structure
122: first conductivity type semiconductor layer 124: active layer
126: second conductivity type semiconductor layer 130: buffer layer
130a: first buffer layer 130b: second buffer layer
140: electron blocking layer 150: translucent conductive layer
162: first electrode 168: second electrode
400: light emitting device package 500: image display device

Claims (12)

제1 도전형 반도체층;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 완충층;
상기 제1 완충층 상에 배치되고 초격자(superlattice) 구조를 가지는 제2 완충층; 및
상기 제2 완충층 상에 활성층;
상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층; 및
상기 활성층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되고, 제2 도전형 도펀트로 도핑된 AlGaN로 이루어지는 전자차단층을 포함하고,
상기 제1 완충층과 제2 완충층은 인듐(In)을 포함하고, 상기 제1 완충층의 인듐 함량은 1% 이상이고 상기 제2 완충층의 인듐 함량보다 작고,
상기 전자 차단층은, 알루미늄의 조성비를 달리하는 GaN이 층(layer)을 이루어 복수 개 서로 교번하여 배치되고,
상기 제1 완충층의 두께는 100 나노미터 내지 1000 나노미터이고,
상기 제1 완충층 내에는 인듐의 도핑 농도는 1×1019/cm3이하이고, 상기 제1 완충층 중 제2 완충층과 인접한 영역에서 상기 제1 완충층의 인듐 도핑 농도는 5×1017/cm3이상이고, 상기 제1 완충층 중 제2 완충층과 인접한 영역의 두께는 50 나노미터 이내인 발광소자.A first conductivity type semiconductor layer;
A first buffer layer on the first conductivity type semiconductor layer;
A second buffer layer disposed on the first buffer layer and having a superlattice structure; And
An active layer on the second buffer layer;
A second conductivity type semiconductor layer on the active layer; And
It is disposed between the active layer and the second conductivity type semiconductor layer, and comprises an electron blocking layer made of AlGaN doped with a second conductivity type dopant,
The first buffer layer and the second buffer layer contain indium (In), the indium content of the first buffer layer is 1% or more and is less than the indium content of the second buffer layer,
The electron blocking layer is formed by forming a layer of GaN having a different composition ratio of aluminum, and is disposed alternately with each other,
The thickness of the first buffer layer is 100 nanometers to 1000 nanometers,
In the first buffer layer, the doping concentration of indium is 1×10 19 /cm 3 or less, and the indium doping concentration of the first buffer layer in a region adjacent to the second buffer layer of the first buffer layer is 5×10 17 /cm 3 or more. And a thickness of a region of the first buffer layer adjacent to the second buffer layer is within 50 nanometers. 제1 항에 있어서,
상기 제1 완충층은 InGaN 또는 AlGaN을 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
The first buffer layer is a light emitting device comprising InGaN or AlGaN. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제2 완충층은 InGaN/GaN 페어(pair)를 포함하고, 상기 제2 완충층 내의 InGaN/GaN 페어는 12쌍 이하인 발광소자.The method of claim 1,
The second buffer layer includes an InGaN/GaN pair, and the InGaN/GaN pair in the second buffer layer is 12 or less pairs. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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