KR102374268B1 - 발광소자 패키지 - Google Patents

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KR102374268B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 의해 제공되는 제1 면, 상기 제2 도전형 반도체층에 의해 제공되고 상기 제1 면과 반대 방향에 위치하는 제2 면을 갖는 발광 적층체, 상기 제1 면의 일부 영역 상에 배치되며 상기 제1 도전형 반도체층과 접속된 제1 전극구조, 상기 발광 적층체의 주변에 배치되는 봉지부, 상기 발광 적층체와 상기 봉지부의 사이에 배치되는 절연층, 및 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 발광 적층체의 일측에서 상기 절연층 을 관통하여 상기 제1 전극구조에 연결되는 제1 금속 패드를 포함한다.

Description

발광소자 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}
본 발명의 기술적 사상은 발광소자 패키지에 관한 것이다.
반도체 발광다이오드(LED)는 전기에너지를 이용하여 소자 내에 포함되어 있는 물질이 빛을 발광하는 소자로서, 접합된 반도체의 전자와 정공이 재결합하며 발생하는 에너지를 광으로 변환하여 방출한다. 이러한 발광다이오드는 조명장치 및 대형 액정디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)용 백라이트(backlight) 장치의 광원으로서 널리 이용되며 그 개발이 가속화되고 있는 추세이다.
최근 질화갈륨(GaN)계 발광다이오드를 이용한 휴대폰 백라이트, 자동차 턴 시그널 램프, 카메라 플래쉬 등의 상용화에 힘입어, 최근 발광다이오드를 이용한 일반 조명 개발이 활기를 띠고 있다. 대형 TV의 백라이트 유닛 및 자동차 전조등, 일반 조명 등과 같이, 발광다이오드의 용도가 점차 대형화, 고출력화, 고효율화된 제품으로 진행하고 있으며 그 용도가 점차 넓어지고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 광 추출 효율이 향상된 발광소자 패키지를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 다른 과제는 제조공정이 간편하며 제조비용이 감소된 발광소자 패키지의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 의해 제공되는 제1 면과, 상기 제2 도전형 반도체층에 의해 제공되고 상기 제1 면과 반대 방향에 위치하는 제2 면을 갖는 발광 적층체, 상기 발광 적층체의 주변에 배치되는 봉지부, 상기 제1 면의 일부 영역 상에 배치되며 상기 제1 도전형 반도체층과 접속된 제1 전극구조, 상기 발광 적층체와 상기 봉지부의 사이에 배치되는 절연층, 및 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 발광 적층체의 적어도 일측에서 상기 절연층을 관통하여 상기 제1 전극구조에 연결되는 제1 금속 패드를 포함할 수 있다.
상기 발광소자 패키지는 상기 제2 면 상에 배치되며 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 제2 전극구조, 및 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 절연층을 관통하여 상기 제2 전극구조에 연결되는 제2 금속 패드를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 전극구조는 상기 제1 면의 가장자리를 따라 상기 발광 적층체를 둘러쌀 수 있다.
일 예로, 상기 제1 전극구조는 상기 제1 면의 가장자리에 배치된 상기 절연층의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
일 예로, 상기 제1 전극구조는 상기 제1 면의 가장자리에 배치되는 제1 영역 및 상기 제1 영역으로부터 상기 제1 면의 내측으로 연장되는 제2 영역을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제2 영역은 상기 제1 면의 일측으로부터 연장되는 복수의 전극지를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 면의 주변에 배치된 상기 절연층의 적어도 일부를 덮는 반사 금속층을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 반사 금속층은 상기 제1 전극구조와 분리될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 금속 패드는 상기 제2 면 상에서 서로 분리되고, 상기 발광 적층체의 측면을 덮으며 상기 제1 면의 주변으로 연장될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 금속 패드는 서로 분리된 복수의 영역에서 상기 절연층을 관통하여 상기 제1 전극 구조에 연결될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 금속 패드는 상기 제2 금속 패드를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 절연층의 적어도 일부는 상기 제2 면 상에서 상기 제2 전극구조 사이의 영역에 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 전극구조는, 상기 제2 전극구조 사이의 영역에 배치되는 상기 적어도 일부의 절연층에 대응하도록 상기 제1 면 상에 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 절연층은 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 절연막들이 교대로 적층된 다층 반사구조일 수 있다.
일 예로, 상기 봉지부는 광반사성 입자들을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 금속 패드에 각각 접속되고 상기 봉지부로부터 노출된 영역을 갖는 제1 및 제2 금속 기둥을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 의해 제공되는 제1 면, 상기 제2 도전형 반도체층에 의해 제공되고 상기 제1 면과 반대 방향에 위치하는 제2 면을 갖는 복수의 발광 적층체들, 상기 발광 적층체들 각각의 상기 제1 면의 일부 영역에 배치되며 상기 제1 도전형 반도체층과 접속된 제1 전극구조, 상기 발광 적층체들 각각의 상기 제2 면 상에 배치되며 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 제2 전극구조, 상기 발광 적층체들을 주변에 배치되는 봉지부, 상기 발광 적층체들과 상기 봉지부의 사이에 배치되는 절연층, 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 발광 적층체의 일측에서 상기 절연층을 관통하여 상기 제1 전극구조에 연결되는 제1 금속 패드, 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 절연층을 관통하여 상기 제2 전극구조에 연결되는 제2 금속 패드, 상기 발광 적층체들을 사이에 배치되고, 상기 절연층을 관통하여 어느 하나의 발광 적층체의 제1 전극구조와 다른 하나의 발광 적층체의 제2 전극구조를 연결하는 상호 접속부; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법은, 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층된 메사 구조를 갖는 발광 적층체를 형성하는 단계, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 제2 전극구조를 형성하는 단계, 상기 발광 적층체 및 상기 기판 상에 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층의 일부 영역을 제거하여 상기 발광 적층체의 주변에 상기 기판을 노출시키는 적어도 하나의 제1 관통홀 및 상기 제2 전극구조를 노출시키는 적어도 하나의 제2 관통홀을 형성하는 단계, 상기 제1 관통홀을 매립하는 제1 금속 패드 및 상기 제1 금속 패드와 분리되며 상기 제2 관통홀을 매립하는 제2 금속 패드를 상기 절연층 상에 형성하는 단계, 상기 제1 도전형 반도체층이 노출되도록 상기 기판을 제거하는 단계, 및 상기 제1 도전형 반도체층의 일부 영역 상에 상기 제1 금속 패드와 전기적으로 연결되는 제1 전극구조를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 추출 효율이 향상되고 제조비용이 감소된 발광소자 패키지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 평면도 및 배면도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제1 전극구조를 설명하기 위한 평면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 금속 패드를 설명하기 위한 배면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제1 및 제2 전극구조의 배치관계를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 13a 내지 도 13i는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 15 및 도 16은 도 14의 발광소자 패키지의 평면도 및 배면도이다.
도 17 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제1 전극구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 금속 패드를 설명하기 위한 배면도이다.
도 19a 내지 도 19e는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 백색 광원 모듈의 개략도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 채용 가능한 파장 변환 물질을 설명하기 위한 CIE 좌표계이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지에 채용 가능한 양자점의 단면도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 백라이트 유닛의 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 직하형 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 평판 조명 장치의 사시도이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 벌브형 램프의 분해 사시도이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 바(bar) 타입의 램프의 분해 사시도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 실내용 조명 제어 네트워크 시스템의 개략도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 개방형 네트워크 시스템이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 가시광 무선 통신에 의한 조명 기구의 스마트 엔진과 모바일 기기의 통신 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 웨이퍼(기판) 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수 개를 조합하여 구성할 수도 있다.
이하에서 설명하는 발광소자 패키지는 다양한 구성을 가질 수 있고 여기서는 필요한 구성만을 예시적으로 제시하며, 본 발명 내용이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 개략적인 단면도이다. 도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도 및 배면도이다. 도 1은 도 2 및 도 3의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는 수직 구조의 발광소자를 이용한 칩 스케일 패키지(chip scale package)이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는 발광 적층체(S), 발광 적층체(S)에 연결되는 제1 전극(127)과 제2 전극(126), 절연층(130), 제1 금속 패드(141), 제2 금속 패드(142), 제1 금속 패드(141)에 연결되는 제1 금속 기둥(143) 및 제2 금속 패드(142)에 연결되는 제2 금속 기둥(144) 및 봉지부(160)를 포함할 수 있다.
발광 적층체(S)는 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)을 포함할 수 있다. 발광 적층체(S)는 제1 도전형 반도체층(121)에 의해 제공되는 제1 면, 제2 도전형 반도체층(123)에 의해 제공되고 상기 제1 면과 반대 방향에 위치하는 제2 면, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 위치한 측면을 가질 수 있다. 제1 도전형 반도체층(121)의 상기 제1 면에는 광 추출 효율을 향상시키기 위해 요철(P)이 구비될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(121)은 n형 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체일 수 있으며, n형 불순물은 Si, Ge, Se, Te 등일 수 있다. 활성층(122)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 양자우물층과 양자장벽층은 서로 다른 조성을 가지는 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)일 수 있다. 특정 예에서, 상기 양자우물층은 InxGa1 - xN (0<x≤1)이며, 상기 양자장벽층은 GaN 또는 AlGaN일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(123)은 p형 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체층일 수 있으며, p형 불순물은 Mg, Zn, Be 등일 수 있다.
제1 전극구조(127)은 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 일부 영역 상에 배치되며 제1 도전형 반도체층(121)과 접속될 수 있다. 제1 전극구조(127)는 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 가장자리를 따라 발광 적층체(S)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제1 전극구조(127)은 상기 제1 면의 가장자리를 덮을 뿐만 아니라, 상기 제1 면의 주변에 배치된 절연층(130)의 상면을 전부 덮도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전극구조(127)는 상기 제1 면의 주변에 배치된 절연층(130)의 상면의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
발광 적층체의 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 제1 도전형 반도체층에 연결되도록 제1 전극구조를 형성하는 기존의 발광소자 패키지와 달리, 본 발명에서는 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 가장자리에 제1 전극구조(127)을 형성하고 활성층(122)의 일부를 제거하지 않기 때문에, 기존 구조에 비해 발광 면적이 증가될 수 있다.
제2 전극구조(126)은 발광 적층체(S)의 상기 제2 면 상에 배치되며 제2 도전형 반도체층(123)과 접속될 수 있다. 제2 전극구조(126)는 제2 도전형 반도체층(123)의 상면 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 일 실시예에서, 제2 전극구조(126)는 제2 도전형 반도체층(123)의 상면 중 일부 영역을 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 반도체층(123)의 상면의 가장자리로부터 이격되도록 제2 전극구조(126)이 형성될 수 있다. 이와 같이 제2 전극구조(126)을 형성함으로써, 발광 적층체(S)의 측면을 따라 제2 전극구조(126)가 형성되어 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(123)이 전기적으로 단락되는 것을 방지할 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(121)의 가장자리에 배치된 제1 전극구조(127)과 제2 전극구조(126)사이에 흐르는 전류가 발광 적층체(S)의 측면을 따라 집중되지 않도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 전류 흐름을 개선하기 위해, 제2 전극구조(126)는 제1 전극구조(127)의 패턴에 따라 변형될 수 있다.
제1 및 제2 전극구조(127, 126)은 반사성 전극 구조를 가질 수 있다. 제1 및 제2 전극구조(127, 126)은 Ag, Ni, Al, Cu, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Sn 등의 물질을 포함할 수 있으며, Ni/Ag, Zn/Ag, Cu/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag. Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt 등과 같이 2층 이상의 구조로 채용될 수 있다.
봉지부(160)는 발광 적층체(S)의 주변에 배치될 수 있다. 봉지부(160)은 발광 적층체(S), 제1 및 제2 금속 패드(141, 142), 그리고 제1 및 제2 금속 기둥(143, 144)를 감싸도록 배치될 수 있다. 제1 및 제2 금속 기둥(143, 144)의 하부면은 봉지부(160)로부터 노출될 수 있다. 봉지부(160)는 발광소자를 지지할 수 있어야 하기 때문에 높은 영률(Young's Modulus)을 가져야 하며, 발광소자에서 발생하는 열을 방출하기 위하여 높은 열 전도도를 갖는 재료를 사용할 수 있다. 봉지층(160)은, 예를 들어, 에폭시 수지 또는 실리콘(silicone) 수지일 수 있다. 또한, 봉지부(160)은 빛을 반사시키기 위한 광반사성 입자를 포함할 수 있다. 상기 광반사성 입자로는 이산화 티타늄(TiO2) 및/또는 산화 알루미늄(Al2O3)이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(130)은 발광 적층체(S)와 봉지부(160) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 절연층(130)은 발광 적층체(S)와 제1 및 제2 금속 패드(141, 142) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 절연층(130)은 봉지부(160)의 상에도 배치될 수 있다.
절연층(130)은 발광 적층체(S)의 일측에 적어도 하나의 제1 관통홀(H1)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 발광 적층체(S)의 주변을 따라 서로 분리된 제1 관통홀들(H1)을 포함할 수 있다. 절연층(130)은 발광 적층체(S)의 제2 면 상에 적어도 하나의 제2 관통홀(H2)를 포함할 수 있다. 제1 관통홀들(H1) 및 제2 관통홀들(H2)의 개수, 배치 및 형상은 도시된 바에 한정되지 않는다.
절연층(130)은 전기적으로 절연성을 갖는 물질이면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 광흡수율이 낮은 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 절연층(130)은 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 질화물을 이용할 수 있을 것이다. 이와 달리, 일 실시예에서, 절연층(130)은 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 절연막들이 교대로 적층된 다층 반사구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 다층 반사구조는 제1 굴절률을 갖는 제1 절연막과 제2 굴절률을 갖는 제2 절연막이 교대로 적층된 분산 브래그 반사기(DBR: Distributed Bragg Reflector)일 수 있다. 상기 다층 반사 구조는 상기 굴절률이 서로 다른 복수의 절연막들이 2회 내지 100회 반복하여 적층될 수 있다. 예를 들어, 3회 내지 70회 반복하여 적층 될 수 있으며, 나아가 4회 내지 50회 반복하여 적층될 수 있다. 상기 다층 반사 구조의 복수의 절연막은 각각 SiO2, SiN, SiOxNy, TiO2, Si3N4, Al2O3, ZrO2, TiN, AlN, TiAlN, TiSiN 등의 산화물 또는 질화물 및 그 조합일 수 있다. 예를 들어, 활성층(122)에서 생성되는 빛의 파장을 λ이라고 하고 n을 해당 층의 굴절률이라 할 때에, 상기 제1 절연막과 제2 절연막은, λ/4n의 두께를 갖도록 형성될 수 있으며, 대략 약 300Å 내지 900Å의 두께를 가질 수 있다. 이때, 상기 다층 반사구조는 활성층(122)에서 생성된 빛의 파장에 대해서 높은 반사율(95% 이상)을 갖도록 상기 제1 절연막 및 상기 제2 절연막의 굴절률과 두께가 선택되어 설계될 수 있다.
제1 및 제2 금속 패드(141, 142)는 발광 적층체(S)의 상기 제2 면 상에서 서로 분리되어 배치되고, 발광 적층체(S)의 측면을 덮으며 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 주변으로 연장될 수 있다. 제1 금속 패드(141)는 서로 분리된 복수의 영역에서 절연층(130)을 관통하여 제1 전극구조(127)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 금속 패드(141)은 절연층(130) 내의 제1 관통홀들(H1)을 통하여 제1 전극구조(127)에 연결될 수 있다. 제2 금속 패드(142)는 발광 적층체(S)의 상기 제2 면 상에서 절연층(130)을 관통하여 제2 전극구조(126)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 금속 패드(141)은 절연층(130) 내의 제2 관통홀들(H1)을 통하여 제2 전극구조(126)에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 금속 패드(141, 142)의 하부에는 반사성 금속층을 포함하는 시드층을 개제될 수 있다. 제1 및 제2 금속 패드(141, 142)는 구리(Cu)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 구리 이외의 전도성 물질로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 금속 패드(141, 142)에 각각 연결되는 제1 및 제2 금속 기둥(143, 144)은 제1 및 제2 금속 패드(141, 142)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 금속 기둥(143, 144)은 봉지부(160)로부터 노출된 하부면을 통해 외부 전원과 접속될 수 있다.
상기 발광소자 패키지는 활성층(122)로부터 방출되는 적어도 일부의 광의 파장을 변환시키기 위해 제1 도전형 반도체층(121) 상에 형광체층(170)을 구비할 수 있다. 형광체층(170)은 제1 도전형 반도체층(121) 주변의 제1 전극구조(127) 상에도 함께 형성될 수 있다. 형광체층(170)은 투명 수지에 형광체 입자가 분산된 것일 수 있다. 형광체 입자에 대해서는 후술한다.
이와 같이, 형광체층(170)을 주된 광방출면을 제공하는 제1 도전형 반도체층(121) 상에 구비한 경우, 형광체층(170) 내의 형광체 입자에 의해 파장이 변환되어 방출되는 광이나 형광체층(170)의 표면에서 전반사된 광이 형광체층(170) 아래의 봉지층(160)에 의해 흡수될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 광 반사성을 가지는 제1 전극구조(127)를 봉지층(160) 상으로 연장하여 배치함으로써, 봉지층(160)에 의해 광이 흡수되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제1 전극구조를 설명하기 위한 평면도들이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 전극구조(127a 및 127b)는 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 가장자리를 따라 절연층(130, 도 1 참조) 상에 배치되는 제1 영역(127b) 및 제1 영역(127b)으로부터 상기 제1 면의 내측으로 연장되어 제1 도전형 반도체층(121)에 연결되는 제2 영역(127a)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 영역(127b)은 반사층으로서 기능을 가질 수 있다.
제2 영역(127a)은 상기 제1 면의 일측으로부터 연장되는 복수의 전극지들을 포함할 수 있다. 도시된 바에 한정되지 않으며, 제1 도전형 반도체층(121)에 연결되는 제1 전극구조의 제2 영역(127a)은 전류 분산 특성을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 전극구조(127c 및 127b)는 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 가장자리를 따라 절연층(130, 도 1 참조) 상에 배치되는 제1 영역(127b) 및 제1 영역(127b)으로부터 상기 제1 면의 내측으로 연장되어 제1 도전형 반도체층(121)에 연결되는 제2 영역(127c)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 영역(127b)은 반사층으로서 기능을 가질 수 있다.
제2 영역(127c)은 상기 제1 면의 가장자리를 따라 간격을 두고 배치된 복수의 전극지들을 포함할 수 있다. 도시된 바에 한정되지 않으며, 제1 도전형 반도체층(121)에 연결되는 제1 전극구조의 제2 영역(127a)은 전류 분산 특성을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 주변에 배치된 절연층(130)의 적어도 일부를 덮는 반사 금속층(128a)을 더 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 제1 전극구조(127)가 변형된 예로서, 제1 전극구조(127d)는 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 가장자리를 따라 발광 적층체(S)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제1 전극구조(127d)은 상기 제1 면의 가장자리를 덮을 뿐만 아니라, 상기 제1 면의 주변에 배치된 절연층(130)의 상면을 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 반사 금속층(128a)은 제1 전극구조(127d)와 분리되고, 제1 전극구조(127d)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 주변에 배치된 절연층(130)의 적어도 일부를 덮는 반사 금속층(128a)을 더 포함할 수 있다. 제1 전극구조(127e)는 제1 도전형 반도체층(121)의 일측으로부터 연장되는 복수의 전극지들로 이루어질 수 있다. 제1 전극구조(127e)는 발광 적층체(S)의 일측에 배치된 제1 관통홀들(H1)을 통해 제1 금속 패드(141)과 연결될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 전극구조(127f)는 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 가장자리를 따라 발광 적층체(S)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제1 전극구조(127f)는 상기 제1 면의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 제1 전극구조(127f)는 발광 적층체(S)의 주변에 배치된 제1 관통홀들(H1)을 통해 제1 금속 패드(141)과 연결될 수 있다. 제1 전극구조(127f)는 제1 금속 패드(141)과 연결을 위해 상기 제1 면의 가장자리로부터 제1 관통홀들(H1)까지 연장되는 부분들을 포함할 수 있다. 이 경우, 절연층(130)은 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 절연막들이 교대로 적층된 다층 반사구조인 것이 바람직하다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 전극구조(127g)는 제1 도전형 반도체층(121)의 일측으로부터 연장되는 복수의 전극지들로 이루어질 수 있다. 제1 전극구조(127g)는 발광 적층체(S)의 일측에 배치된 절연층(130) 내의 제1 관통홀들(H1)을 통해 제1 금속 패드(141)과 연결될 수 있다. 이 경우, 절연층(130)은 서로 다른 굴절률을 갖는 복수의 절연막들이 교대로 적층된 다층 반사구조인 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 금속 패드를 설명하기 위한 배면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 제2 금속 패드(142')를 둘러싸도록 배치되고, 발광 적층체(S)의 측면을 덮으며 발광 적층체(S)의 주변으로 연장되는 제1 금속 패드(141')를 포함할 수 있다. 제1 금속 패드(141')는 발광 적층체(S)의 주변을 따라 서로 분리된 복수의 영역에서 절연층(130, 도1 참조)을 관통하여 제1 전극구조(127, 도 1 참조)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 금속 패드(141')는 발광 적층체(S)의 주변을 따라 서로 분리된 복수의 제1 관통홀들(H1)을 통하여 제1 전극구조(127)에 연결될 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제1 및 제2 전극구조의 배치관계를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다. 도 12는 도 11의 C-C' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 패키지의 위에서 보았을 때, 제1 전극구조(127a)와 제2 전극구조(126)은 서로 겹치지 않도록 배치될 수 있다. 절연층(130)의 적어도 일부는 발광 적층체(S)의 상기 제2 면 상에서 제2 전극구조(126') 사이의 영역에 배치될 수 있다. 제1 전극구조(127a)는 제2 전극구조(126') 사이의 영역에 배치되는 절연층(130)에 대응하도록 발광 적층체(S)의 상기 제1 면 상에 배치될 수 있다. 이러한 전극의 배치관계에서 제2 전극구조(126') 사이의 영역에 배치된 절연층(130)은 전류 차단층의 기능을 수행하여 전류 분산 특성을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법을 설명한다.
도 13a 내지 도 13i는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 13a를 참조하면, 기판(110) 상에 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)이 순차적으로 에피택셜 성장시킬 수 있다.
기판(110)은 사파이어, SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN일 수 있다. 기판(110)과 제1 도전형 반도체층(121) 사이에 버퍼층이 구비될 수 있다. 상기 버퍼층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1)일수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층은 500℃ 내지 600℃의 저온에서 형성되며, 의도적으로 도핑되지 않은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN일 수 있다. 필요에 따라, 복수의 층을 조합하거나, 조성을 점진적으로 변화시켜 사용할 수도 있다.
제1 도전형 반도체층(121)은 n형 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체층일 수 있다. 활성층(122)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 양자우물층과 양자장벽층은 서로 다른 조성을 가지는 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(123)은 p형 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체층일 수 있다.
다음으로, 도 13b를 참조하면, 포토레지스트과 같은 마스크 패턴을 이용하여 기판(110)이 드러나도록 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)을 특정한 크기로 식각함으로써, 메사 구조를 가지는 발광 적층체(S)를 형성할 수 있다.
도면 상에는 편의상 하나의 메사 구조를 가지는 발광 적층체(S)를 도시하였으나, 복수의 발광 적층체들(S)이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 13c를 참조하면, 발광 적층체(S)의 제2 도전형 반도체층(123) 상에 제2 전극구조(126)를 형성할 수 있다.
기판(110) 상에 발광 적층체(S)의 제2 도전형 반도체층(123)을 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 전도성 물질을 증착할 수 있다. 이어서, 포토레지스트 패턴을 리프트 오프(lift-off) 방식으로 제거함으로써, 제2 도전형 반도체층(123) 상에 제2 전극구조(126)를 형성할 수 있다.
다음으로, 도 13d를 참조하면, 제1 및 제2 관통홀(H1 및 H2)을 갖는 절연층(130)을 형성할 수 있다.
기판(110) 상에 발광 적층체(S)을 덮도록 절연층(130)을 형성한 다음, 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 절연층(130)을 일부 영역을 식각함으로써, 발광 적층체(S)의 주변에 기판(110)을 노출시키는 적어도 하나의 제1 관통홀(H1) 및 제2 전극구조(127)을 노출시키는 적어도 하나의 제2 관통홀(H2)이 형성될 수 있다. 발광 적층체(S)의 주변을 따라 복수의 제1 관통홀들(H1)이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 13e를 참조하면, 절연층(130) 상에 제1 및 제2 금속 패드(141, 142)가 형성되고, 상기 제1 및 제2 금속 패드(141, 142) 상에 제1 및 제2 금속 포스트(143, 144)가 형성될 수 있다.
제1 및 제2 금속 패드(141, 142)는 시드층을 이용하여 도금공정에 의해 형성될 수 있다. 상기 시드층은 반사성 금속층을 포함할 수 있다. 제1 금속 패드(141)은 제1 관통홀(H1)을 매립하고, 제2 금속 패드(142)는 제2 관통홀(H2)을 매립하도록 형성될 수 있다. 제1 금속 패드(141) 및 제2 금속 패드(142)는 전기적으로 단락되지 않도록 서로 이격되도록 형성될 수 있다. 제1 및 제2 금속 패드(141, 142)는 구리(Cu)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 구리 이외의 전도성 물질로 형성될 수 있다.
이어서, 제1 및 제2 금속 포스트(143, 144)은 도금공정에 의해 형성될 수 있다. 제1 및 제2 금속 포스트(143, 144)는 제1 및 제2 금속 패드(141, 142)와 동일한 물질으로 형성될 수 있다.
상기 도금공정을 수행하기 위해 제1 및 제2 금속 패드(141, 142)가 형성될 영역을 정의하거나, 제1 및 제2 금속 포스트(143, 144)가 형성될 영역을 정의하는 포토레지스트 패턴이 형성될 수 있고, 상기 포토레지스트 패턴은 도금공정이 완료된 후에 스트립(strip) 공정에 의해 제거될 수 있다.
도 13f를 참조하면, 제1 및 제2 금속 패드(141, 142), 제1 및 제2 금속 포스트(143, 144)를 매립하는 봉지부(160)를 기판(110) 상에 형성할 수 있다.
봉지부(160)는 제1 및 제2 금속 포스트(143, 144)의 상부까지 덮도록 봉지 재료를 도포하는 공정과, 그라인딩 등과 같은 평탄화 공정을 이용하여 상기 제1 및 제2 금속 포스트(143,144)의 단부를 노출시키는 공정에 의해 형성될 수 있다.
다음으로, 도 13g를 참조하면, 제1 도전형 반도체층(121) 및 절연층(130)이 드러나도록 기판(110)을 제거하는 공정을 진행할 수 있다.
봉지부(160) 상에 지지 기판이 부착될 수 있다. 이후, 기판(110)이 사파이어와 같이 투명 기판일 경우, 기판(110)은 레이저 리프트 오프(Laser Lift-Off, LLO)를 통하여 발광 적층체(S)로부터 분리될 수 있다. 상기 레이저 리프트 오프 공정에 사용되는 레이저는 193㎚ 엑시머 레이저, 248㎚ 엑시머 레이저 및 308㎚ 엑시머 레이저, Nd:YAG 레이저, He-Ne 레이저 및 Ar 이온 레이저 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또한, 기판(110)이 Si과 같은 불투명한 기판일 경우, 기판(110)은 그라인딩(Grinding), 폴리싱(Polishing)과 같은 방법에 의해 제거될 수 있다.
다음으로, 도 13h를 참조하면, 기판(110)이 제거된 후에, 광방출 효율을 증대시키기 위하여 제1 도전형 반도체층(121)의 상면에 요철(P)이 형성될 수 있다.
상기 요철(P)는 예를 들어, KOH나 NaOH를 포함하는 용액을 이용한 습식 식각 공정 또는 BCl3 가스를 포함하는 식각 가스를 이용한 건식 식각 공정에 의해 형성될 수 있다.
다음으로, 도 13i를 참조하면, 제1 도전형 반도체층(121) 상에 제1 전극구조(127)을 형성할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(121) 상에 전도성 물질을 증착한 다음, 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 전도성 물질을 식각함으로써, 제1 도전형 반도체층(121)의 가장자리에 배치되는 제1 전극구조(127)가 형성될 수 있다. 제1 전극구조(127)는 발광 적층체(S) 주변을 따라 절연층(130)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.
다음으로, 발광 적층체(S) 상에 형광체층(170)을 형성하고, 최종적으로 개별 패키지별로 절단하는 공정을 수행함으로써, 도 1에 도시된 발광소자 패키지를 형성할 수 있다. 형광체층(170)은 발광 적층체(S) 주변의 제1 전극구조(127) 상에도 함께 형성될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다. 구체적으로, 도 14는 복수의 발광소자들이 직렬로 연결된 발광소자 패키지에 대한 것이다. 도면 상에는 두 개의 발광소자들이 직렬로 연결된 구조를 도시하였으나, 직렬로 연결되는 발광소자들의 개수는 도시된 바에 한정되지 않는다. 도 15와 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도 및 배면도이다. 도 14는 도 15 및 도 16의 E-E'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 14, 도 15 및 도 16을 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는 발광 적층체들(S), 발광 적층체들(S)에 연결되는 제1 전극구조들(327)과 제2 전극구조들(326), 절연층(330), 어느 하나의 발광 적층체(S)의 제1 전극구조(327)에 연결되는 제1 금속 패드(341), 다른 하나의 발광 적층체(S)의 제2전극구조(326)에 연결되는 제2 금속 패드(342), 발광 적층체들(S)를 직렬로 연결하는 상호 접속부(345), 제1 금속 패드(341)에 연결되는 제1 금속 기둥(343) 및 제2 금속 패드(342)에 연결되는 제2 금속 기둥(344) 및 봉지부(360)를 포함할 수 있다. 도 14에 도시된 발광소자 패키지는 도 1에 도시된 발광소자 패키지와 기본적으로 유사한 구조를 가지므로 발광 적층체들(S)을 직렬로 연결하기 위한 상호 접속부(345) 이외의 다른 구성 요소들에 대해서는 간략히 설명한다.
발광 적층체들(S)은 각각 제1 도전형 반도체층(321), 활성층(322) 및 제2 도전형 반도체층(323)을 포함할 수 있다. 각각의 발광 적층체(S)는 제1 도전형 반도체층(321)에 의해 제공되는 제1 면, 제2 도전형 반도체층(323)에 의해 제공되고 상기 제1 면과 반대 방향에 위치하는 제2 면, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 위치한 측면을 가질 수 있다. 제1 도전형 반도체층(321)의 상기 제1 면에는 광 추출 효율을 향상시키기 위해 요철(P)이 구비될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(321), 활성층(322) 및 제2 도전형 반도체층(323)은 각각 도 1의 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
제1 전극구조들(327)은 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 일부 영역 상에 배치되며 제1 도전형 반도체층(321)과 접속될 수 있다. 제1 전극구조들(327)는 발광 적층체(S)의 상기 제1 면의 가장자리를 따라 발광 적층체(S)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제1 전극구조들(327)은 상기 제1 면의 가장자리를 덮을 뿐만 아니라, 상기 제1 면의 주변에 배치된 절연층(330)의 상면의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 제1 전극구조들(327)은 발광 적층체들(S) 사이의 영역에서 서로 분리되어 배치될 수 있다. 제1 전극구조들(327)이 분리된 영역에서 절연층(330)이 드러날 수 있다. 제1 전극구조들(327)은 도 1의 제1 전극구조(127)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
제2 전극구조들(326)은 각각의 발광 적층체(S)의 상기 제2 면 상에 배치되며 제2 도전형 반도체층들(323)과 접속될 수 있다. 제2 전극구조(326)는 제2 도전형 반도체층(323)의 상면 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 일 실시예에서, 제2 전극구조(326)는 제2 도전형 반도체층(323)의 상면 중 일부 영역을 덮도록 형성될 수 있다. 제2 전극구조들(326)은 반사성 전극 구조를 가질 수 있고, 도 1의 제2 전극구조(126)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
봉지부(360)는 발광 적층체(S)의 주변에 배치될 수 있다. 봉지부(360)은 발광 적층체들(S), 제1 및 제2 금속 패드(341, 342), 상호 접속부(345) 그리고 제1 및 제2 금속 기둥(343, 344)를 감싸도록 배치될 수 있다. 제1 및 제2 금속 기둥(343, 344)의 하부면은 봉지부(360)로부터 노출될 수 있다. 봉지부(360)은 도 1의 봉지부(160)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
절연층(330)은 발광 적층체들(S)과 봉지부(360) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 절연층(330)은 발광 적층체들(S)와 제1 및 제2 금속 패드(341, 342) 사이에, 그리고 발광 적층체들(S)와 상호 접속부(345) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 절연층(330)은 봉지부(360)의 상에도 배치될 수 있다. 절연층(330)은 발광 적층체들(S)의 일측에 적어도 하나의 제1 관통홀(H1)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 발광 적층체(S)의 주변을 따라 서로 분리된 제1 관통홀들(H1)을 포함할 수 있다. 절연층(330)은 발광 적층체들(S)의 제2 면 상에 적어도 하나의 제2 관통홀(H2)를 포함할 수 있다. 절연층(330)은 도 1의 절연층(130)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 제1 관통홀들(H1) 및 제2 관통홀들(H2)의 개수, 배치 및 형상은 도시된 바에 한정되지 않는다.
제1 금속 패드(341)은 어느 하나의 발광 적층체(S)의 상기 제2 면 상에 배치되고, 제2 금속 패드(342)는 다른 어느 하나의 발광 적층체(S)의 상기 제2 면 상에서 배치될 수 있다. 상호 접속부(345)는 이웃하는 발광 적층체들(S)에 걸쳐 배치될 수 있다. 제1 금속 패드(341) 및 제2 금속 패드(342)는 발광 적층체들(S)의 측면을 덮으며 발광 적층체들(S)의 상기 제1 면의 주변으로 연장될 수 있다. 제1 금속 패드(341)는 서로 분리된 복수의 영역에서 절연층(330)을 관통하여 어느 하나의 발광 적층체(S)의 제1 전극구조(327)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 금속 패드(341)은 절연층(330) 내의 제1 관통홀들(H1)을 통하여 어느 하나의 발광 적층체(S)의 제1 전극구조(327)에 연결될 수 있다. 제2 금속 패드(342)는 다른 어느 하나의 발광 적층체(S)의 상기 제2 면 상에서 절연층(330)을 관통하여 제2 전극구조(326)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 금속 패드(341)은 절연층(330) 내의 제2 관통홀들(H1)을 통하여 제2 전극구조(326)에 연결될 수 있다. 상호 접속부(345)는 이웃하는 발광 적층체들(S)의 사이 영역에 형성된 제1 관통홀들(H1)과 어느 하나의 발광 적층체(S) 상에 형성된 제2 관통홀(H2)을 통하여 어느 하나의 발광 적층체(S)의 제2 전극구조(326)와 다른 하나의 발광 적층체(S)의 제1 전극구조(327)을 연결할 수 있다. 제1 금속 패드(341), 상호 접속부(345) 및 제2 금속 패드(342)는 전기적으로 단락되지 않도록 서로 분리되어 배치될 수 있다. 제1 및 제2 금속 패드(341, 342) 그리고 상호 접속부(345)는 구리(Cu)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 구리 이외의 전도성 물질로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 금속 패드(341, 342)에 각각 연결되는 제1 및 제2 금속 기둥(343, 344)은 제1 및 제2 금속 패드(341, 342)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 금속 기둥(343, 344)은 봉지부(360)로부터 노출된 하부면을 통해 외부 전원과 접속될 수 있다.
상기 발광소자 패키지는 활성층들(322)로부터 방출되는 적어도 일부의 광의 파장을 변환시키기 위해 제1 도전형 반도체층들(321) 상에 형광체층(370)을 구비할 수 있다.
도 17 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제1 전극구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 17을 참조하면, 제1 전극구조(327a 및 327b)가 발광 적층체들(S) 각각에 배치될 수 있다. 제1 전극구조(327a)는 제1 도전형 반도체층(321)의 일측으로부터 연장되는 복수의 전극지들로 이루어질 수 있다. 제1 전극구조(327a 및 327b)는 도 4의 제1 전극구조(127a 및 127b)에 대한 설명이 모순되지 않는 범위에서 그대로 적용될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 금속 패드를 설명하기 위한 배면도이다.
도 18을 참조하면, 상호 접속부(345')가 세 개의 영역으로 분리되어 배치되고 그 사이로 제1 금속 패드(341')나 제2 금속 패드(342')이 연장되어 배치될 수 있다. 상호 접속부(345')는 도시된 바에 한정되지 않고, 제1 관통홀들(H1)과 제2 관통홀들(H2)의 배치에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.
도 19a 내지 도 19e는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 이하에서, 도 19a 내지 도 19e를 참조하여, 복수의 발광 적층체들이 직렬로 연결된 발광소자 패키지의 제조 방법을 설명한다. 도 13a 내지 도 13i를 참조하여 설명한 발광소자 패키지의 제조 방법과 반복되는 부분은 간략히 설명한다.
도 19a를 참조하면, 먼저, 기판(310) 상에 제1 도전형 반도체층(321), 활성층(322) 및 제2 도전형 반도체층(323)이 순차적으로 에피택셜 성장시킬 수 있다.
이어서, 기판(310)이 드러나도록 제1 도전형 반도체층(321), 활성층(322) 및 제2 도전형 반도체층(323)을 특정한 크기로 식각함으로써, 메사 구조를 가지는 복수의 발광 적층체들(S)을 형성할 수 있다.
이어서, 복수의 발광 적층체들(S)의 제2 도전형 반도체층(323) 상에 제2 전극구조(326)를 형성할 수 있다. 제2 전극구조(326)는 제2 도전형 반도체층(323)의 상면 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 제2 전극구조(326)는 제2 도전형 반도체층(323)의 상면 중 일부 영역을 덮도록 형성될 수 있다.
다음으로, 도 19b를 참조하면, 제1 및 제2 관통홀(H1 및 H2)을 갖는 절연층(330)을 형성할 수 있다.
기판(310) 상에 발광 적층체(S)을 덮도록 절연층(330)을 형성한 다음, 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 절연층(330)을 일부 영역을 식각함으로써, 발광 적층체들(S)의 주변에 기판(310)을 노출시키는 복수의 제1 관통홀들(H1) 및 발광 적층체들(S) 상에 제2 전극구조(327)을 노출시키는 복수의 제2 관통홀(H2)이 형성될 수 있다. 발광 적층체들(S)의 주변에 복수의 제1 관통홀들(H1)이 형성될 수 있다. 발광 적층체들(S)의 사이에도 복수의 제1 관통홀들(H1)이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 19c를 참조하면, 절연층(330) 상에 제1 금속 패드(341), 제2 금속 패드(342) 및 상호 접속부(345)가 형성되고, 제1 및 제2 금속 패드(341, 342) 상에 각각 제1 및 제2 금속 포스트(343, 344)가 형성될 수 있다.
제1 금속 패드(341), 상호 접속부(345) 및 제2 금속 패드(342)가 도금공정에 의해 형성될 수 있다. 상호 접속부(345)는 발광 적층체들(S)이 전기적으로 직렬 연결될 수 있도록 발광 적층체들(S) 사이에 형성될 수 있다. 상호 접속부(345)는 발광 적층체들(S)의 사이 영역에 형성된 제1 관통홀들(H1)과 어느 하나의 발광 적층체(S) 상에 형성된 제2 관통홀(H2)을 동시에 매립하도록 형성될 수 있다.
제1 금속 패드(341)은 어느 하나의 발광 적층체(S)의 주변에 형성된 제1 관통홀들(H1)을 매립하고, 제2 금속 패드(342)는 나머지의 발광 적층체(S) 상에 형성된 제2 관통홀들(H2)을 매립하도록 형성될 수 있다.
제1 금속 패드(341), 상호 접속부(345) 및 제2 금속 패드(342)는 전기적으로 단락되지 않도록 서로 이격되도록 형성될 수 있다.
이어서, 제1 금속 패드(341)에 연결되는 제1 금속 포스트(343) 및 제2 금속 패드(342)에 연결되는 제2 금속 포스트(344)가 도금공정에 의해 형성될 수 있다.
도 19d를 참조하면, 제1 및 제2 금속 패드(341, 342), 상호 접속부(345), 그리고 제1 및 제2 금속 포스트(343, 344)를 매립하는 봉지부(360)를 형성할 수 있다. 이어서, 그라인딩 또는 레이저 리프트 오프와 같은 방법으로 기판(310)을 제거될 수 있다. 기판(310)이 제거된 후에, 광방출 효율을 증대시키기 위하여 제1 도전형 반도체층(321)의 상면에 요철(P)이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 19e를 참조하면, 제1 도전형 반도체층(321) 상에 제1 전극구조(327)을 형성할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(321) 상에 전도성 물질을 증착한 다음, 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 전도성 물질을 식각하여 제1 도전형 반도체층(321)의 가장자리에 배치되는 제1 전극구조(327)을 형성할 수 있다. 제1 전극구조(327)은 발광 적층체(S) 주변을 따라 절연층(330)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.
다음으로, 발광 적층체(S) 상에 형광체층(370)을 형성하여 도 14에 도시된 발광소자 패키지를 형성할 수 있다. 형광체층(370)은 절연층(330) 상에도 함께 형성될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 이용하는 광원 모듈, 백라이트 유닛, 조명 장치 등에 대해 설명한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 백색 광원 모듈의 개략도이다.
도 20을 참조하면, 광원모듈은 각각 회로 기판 상에 탑재된 복수의 발광소자 패키지를 포함할 수 있다. 하나의 광원 모듈에 탑재된 복수의 발광소자 패키지는 동일한 파장의 빛을 발생시키는 동종(同種)의 패키지로도 구성될 수 있으나, 본 실시예와 같이, 서로 상이한 파장의 빛을 발생시키는 이종(異種)의 패키지로 구성될 수도 있다.
도 20의 (a)를 참조하면, 백색 광원 모듈은 색온도 4,000 K 인 백색 발광소자 패키지, 색온도 3,000 K인 백색 발광소자 패키지 및 적색 발광소자 패키지를 조합하여 구성될 수 있다. 상기 백색 광원 모듈은 색온도 3,000 K ~ 4,000 K 범위로 조절 가능하고 연색성 Ra도 105 ~ 100 범위인 백색광을 제공할 수 있다.
도 20의 (b)를 참조하면, 백색 광원 모듈은, 백색 발광소자 패키지만으로 구성되되, 일부 패키지는 다른 색온도의 백색광을 가질 수 있다. 예를 들어, 색온도 2,700 K인 백색 발광소자 패키지와 색온도 5,000 K인 백색 발광소자 패키지를 조합하여 색온도 2,700 K ~ 5,000 K 범위로 조절 가능하고 연색성 Ra가 85 ~ 99인 백색광을 제공할 수 있다.
여기서, 각 색온도의 발광소자 패키지의 개수는 주로 기본 색온도 설정 값에 따라 개수를 달리할 수 있다. 예를 들어, 기본 설정 값이 색온도 4,000 K 부근의 조명장치라면 4,000 K인 발광소자 패키지의 개수가 색온도 3,000 K인 발광소자 패키지의 개수 또는 적색 발광소자 패키지의 개수보다 많도록 할 수 있다.
이와 같이, 이종의 발광소자 패키지는 청색 발광소자에 황색, 녹색, 적색 또는 오렌지색의 형광체를 조합하여 백색광을 발하는 발광소자와 보라색, 청색, 녹색, 적색 또는 적외선 발광소자 중 적어도 하나를 포함하도록 구성하여 백색광의 색온도 및 연색성(color rendering index, CRI)을 조절하도록 할 수 있다.
상술된 백색 광원 모듈은 벌브형 조명장치(도 26 참조)의 광원모듈(4240)로 사용될 수 있다.
단일 발광소자 패키지에서는, 발광소자인 LED 칩의 파장과 형광체의 종류 및 배합비에 따라, 원하는 색의 광을 결정하고, 백색광일 경우에는 색온도와 연색성을 조절할 수 있다.
예를 들어, LED 칩이 청색광을 발광하는 경우, 황색, 녹색, 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함한 발광소자 패키지는 형광체의 배합비에 따라 다양한 색온도의 백색광을 발광하도록 할 수 있다. 이와 달리, 청색 LED 칩에 녹색 또는 적색 형광체를 적용한 발광소자 패키지는 녹색 또는 적색광을 발광하도록 할 수 있다. 이와 같이, 백색광을 내는 발광소자 패키지와 녹색 또는 적색광을 내는 패키지를 조합하여 백색광의 색온도 및 연색성을 조절하도록 할 수 있다. 또한, 보라색, 청색, 녹색, 적색 또는 적외선을 발광하는 발광소자 중 적어도 하나를 포함하도록 구성할 수도 있다.
이 경우, 조명 장치는 연색성을 나트륨 등(sodium lamp)에서 태양광 수준으로 조절할 수 있으며, 또한 색온도를 2,000 K에서 20,000 K 수준으로 다양한 백색광을 발생시킬 수 있으며, 필요에 따라서는 보라색, 청색, 녹색, 적색, 오렌지색의 가시광 또는 적외선을 발생시켜 주위 분위기 또는 기분에 맞게 조명 색을 조절할 수 있다. 또한, 식물 성장을 촉진할 수 있는 특수 파장의 광을 발생시킬 수도 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지에 채용 가능한 파장 변환 물질을 설명하기 위한 CIE 좌표계이다.
도 21에 도시된 CIE 1931 좌표계를 참조하면, 청색 발광소자에 황색, 녹색 및 적색 형광체를 조합하거나 청색 발광소자에 녹색 발광소자 및 적색 발광소자의 조합으로 만들어지는 백색 광은 2개 이상의 피크 파장을 가지며, CIE 1931 좌표계의 (x, y) 좌표가 (0.4476, 0.4074), (0.3484, 0.3516), (0.3101, 0.3162), (0.3128, 0.3292), (0.3333, 0.3333)을 잇는 선분 상에 위치할 수 있다. 또는, 상기 선분과 흑체 복사 스펙트럼으로 둘러싸인 영역에 위치할 수 있다. 상기 백색 광의 색 온도는 2,000 K ~ 20,000 K사이에 해당한다. 도 21에서 상기 흑체 복사 스펙트럼 하부에 있는 점E(0.3333, 0.3333) 부근의 백색광은 상대적으로 황색계열 성분의 광이 약해진 상태로 사람이 육안으로 느끼기에는 보다 선명한 느낌 또는 신선한 느낌을 가질 수 있는 영역의 조명 광원으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 흑체 복사 스펙트럼 하부에 있는 점E(0.3333, 0.3333) 부근의 백색광을 이용한 조명 제품은 식료품, 의류 등을 판매하는 상가용 조명으로 효과가 좋다.
반도체 발광소자로부터 방출되는 광의 파장을 변환하기 위한 물질로서, 형광체 및/또는 양자점과 같은 다양한 물질이 사용될 수 있다
형광체로는 다음과 같은 조성식 및 컬러(color)를 가질 수 있다.
산화물계: 황색 및 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 황색 및 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 La3Si6N11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y (0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4) - 식 (1)
단, 식 (1) 중, Ln은 IIIa 족 원소 및 희토류 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소이고, M은 Ca, Ba, Sr 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소일 수 있다.
불화물(fluoride)계: KSF계 적색 K2SiF6:Mn4 +, K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +, K3SiF7:Mn4 +
형광체 조성은 기본적으로 화학양론(stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들 내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알카리토류(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y는 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한, 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.
특히, 불화물계 적색 형광체는 고온/고습에서의 신뢰성 향상을 위하여 각각 Mn을 함유하지 않는 불화물로 코팅되거나 형광체 표면 또는 Mn을 함유하지 않는 불화물 코팅 표면에 유기물 코팅을 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 불화물계 적색 형광체의 경우 기타 형광체와 달리 40 nm 이하의 협반치폭(narrow FWHM)을 구현할 수 있기 때문에, UHD TV와 같은 고해상도 TV에 활용될 수 있다.
아래 표 1은 청색 LED 칩(440 ~ 460nm) 또는 UV LED 칩(380 ~ 440nm)을 사용한 백색 발광소자의 응용분야별 형광체 종류이다.
용도 형광체
LED TV BLU β-SiAlON:Eu2 +, (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +, La3Si6N11:Ce3 +, K2SiF6:Mn4 +, SrLiAl3N4:Eu, Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4), K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4+, NaGdF4:Mn4 +, K3SiF7:Mn4 +
조명 Lu3Al5O12:Ce3 +, Ca-α-SiAlON:Eu2 +, La3Si6N11:Ce3 +, (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +, Y3Al5O12:Ce3+, K2SiF6:Mn4 +, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4), K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +, K3SiF7:Mn4 +
Side View
(Mobile, Note PC)		 Lu3Al5O12:Ce3 +, Ca-α-SiAlON:Eu2 +, La3Si6N11:Ce3 +, (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +, Y3Al5O12:Ce3+, (Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4:Eu2 +, K2SiF6:Mn4 +, SrLiAl3N4:Eu, Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4), K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4+, NaGdF4:Mn4 +, K3SiF7:Mn4 +
전장
(Head Lamp, etc.)		 Lu3Al5O12:Ce3 +, Ca-α-SiAlON:Eu2 +, La3Si6N11:Ce3 +, (Ca, Sr)AlSiN3:Eu2 +, Y3Al5O12:Ce3+, K2SiF6:Mn4 +, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 -x(EuzM1 -z)xSi12- yAlyO3 +x+ yN18 -x-y(0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4), K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +, K3SiF7:Mn4 +
또한, 파장변환부는 형광체를 대체하거나 형광체와 혼합하여 양자점(quantum dot, QD)과 같은 파장변환물질들이 사용될 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지에 채용 가능한 양자점의 단면도이다.
도 22를 참조하면, 양자점(QD)은 II-VI족 또는 III-V족 화합물반도체로 이루어진 코어(core)-쉘(shell)구조를 가질 수 있다. 예를 들면, CdSe, InP 등과 같은 코어(core)와 ZnS, ZnSe과 같은 쉘(shell)을 가질 수 있다. 또한, 상기 양자점은 코어 및 쉘의 안정화를 위한 리간드(ligand) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코어 직경은 1 ~ 30 nm, 나아가 3 ~ 10 nm일 수 있다, 상기 쉘 두께는 0.1 ~ 20 nm, 나아가 0.5 ~ 2 nm일 수 있다.
상기 양자점은 사이즈에 따라 다양한 컬러를 구현할 수 있으며, 특히 형광체 대체 물질로 사용되는 경우에는 적색 또는 녹색 형광체로 사용될 수 있다. 양자점을 이용하는 경우, 협반치폭(예, 약 35 nm)을 구현할 수 있다.
상기 파장 변환 물질은 봉지재에 함유된 형태로 구현될 수 있으나, 이와 달리, 필름 형상으로 미리 제조되어 LED 칩 또는 도광판과 같은 광학 구조의 표면에 부착해서 사용할 수도 있으며, 이 경우에, 상기 파장 변환 물질은 균일한 두께의 구조로 원하는 영역에 용이하게 적용할 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 백라이트 유닛의 사시도이다.
도 23을 참조하면, 백라이트 유닛(2000)은 도광판(2040) 및 도광판(2040) 양측면에 제공되는 광원모듈(2010)을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(2000)은 도광판(2040)의 하부에 배치되는 반사판(2020)을 더 포함할 수 있다. 본 실시예의 백라이트 유닛(2000)은 에지형 백라이트 유닛일 수 있다.
실시예에 따라, 광원모듈(2010)은 도광판(2040)의 일 측면에만 제공되거나, 다른 측면에 추가적으로 제공될 수도 있다. 광원모듈(2010)은 인쇄회로기판(2001) 및 인쇄회로기판(2001) 상면에 실장된 복수의 광원(2005)을 포함할 수 있다. 여기서, 광원(2005)는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 직하형 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 24를 참조하면, 백라이트 유닛(2100)은 광확산판(2140) 및 광확산판(2140) 하부에 배열된 광원모듈(2110)을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(2100)은 광확산판(2140) 하부에 배치되며, 광원모듈(2110)을 수용하는 바텀케이스(2160)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예의 백라이트 유닛(2100)은 직하형 백라이트 유닛일 수 있다.
광원모듈(2110)은 인쇄회로기판(2101) 및 인쇄회로기판(2101) 상면에 실장된 복수의 광원(2105)을 포함할 수 있다. 여기서, 광원(2105)는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 평판 조명 장치의 사시도이다.
도 25를 참조하면, 평판 조명 장치(4100)는 광원모듈(4110), 전원공급장치(4120) 및 하우징(4030)을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 광원모듈(4110)은 발광소자 어레이를 광원으로 포함할 수 있고, 전원공급장치(4120)는 발광소자 구동부를 포함할 수 있다.
광원모듈(4110)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있고, 전체적으로 평면 현상을 이루도록 형성될 수 있다. 발광소자 어레이는 발광소자 및 발광소자의 구동정보를 저장하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 발광소자는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지일 수 있다.
전원공급장치(4120)는 광원모듈(4110)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 하우징(4130)은 광원모듈(4110) 및 전원공급장치(4120)가 내부에 수용되도록 수용 공간이 형성될 수 있고, 일측면에 개방된 육면체 형상으로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니다. 광원모듈(4110)은 하우징(4130)의 개방된 일측면으로 빛을 발광하도록 배치될 수 있다.
도 26은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 램프의 분해 사시도이다.
도 26을 참조하면, 조명 장치(4200)는 소켓(4210), 전원부(4220), 방열부(4230), 광원모듈(4240) 및 광학부(4250)를 포함할 수 있다. 광원모듈(4240)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있고, 전원부(4220)는 발광소자 구동부를 포함할 수 있다.
소켓(4210)은 기존의 조명 장치와 대체 가능하도록 구성될 수 있다. 조명 장치(4200)에 공급되는 전력은 소켓(4210)을 통해서 인가될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전원부(4220)는 제1 전원부(4221) 및 제2 전원부(4222)로 분리되어 조립될 수 있다. 방열부(4230)는 내부 방열부(4231) 및 외부 방열부(4232)를 포함할 수 있고, 내부 방열부(4231)는 광원모듈(4240) 및/또는 전원부(4220)와 직접 연결될 수 있고, 이를 통해 외부 방열부(4232)로 열이 전달되게 할 수 있다. 광학부(4250)는 내부 광학부(미도시) 및 외부 광학부(미도시)를 포함할 수 있고, 광원모듈(4240)이 방출하는 빛을 고르게 분산시키도록 구성될 수 있다.
광원모듈(4240)은 전원부(4220)로부터 전력을 공급받아 광학부(4250)로 빛을 방출할 수 있다. 광원모듈(4240)은 하나 이상의 발광소자(4241), 회로기판(4242) 및 컨트롤러(4243)를 포함할 수 있고, 컨트롤러(4243)는 발광소자(4241)들의 구동 정보를 저장할 수 있다. 발광소자(4241)는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지일 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 바(bar) 타입의 램프의 분해 사시도이다.
도 27을 참조하면, 조명 장치(4400)는 방열 부재(4410), 커버(4441), 광원 모듈(4450), 제1 소켓(4460) 및 제2 소켓(4470)을 포함한다. 방열 부재(4410)의 내부 또는/및 외부 표면에 다수개의 방열 핀(4420, 4431)이 요철 형태로 형성될 수 있으며, 방열 핀(4420, 4431)은 다양한 형상 및 간격을 갖도록 설계될 수 있다. 방열 부재(4410)의 내측에는 돌출 형태의 지지대(4432)가 형성되어 있다. 지지대(4432)에는 광원 모듈(4450)이 고정될 수 있다. 방열 부재(4410)의 양 끝단에는 걸림 턱(4433)이 형성될 수 있다.
커버(4441)에는 걸림 홈(4442)이 형성되어 있으며, 걸림 홈(4442)에는 방열 부재(4410)의 걸림 턱(4433)이 후크 결합 구조로 결합될 수 있다. 걸림 홈(4442)과 걸림 턱(4433)이 형성되는 위치는 서로 바뀔 수도 있다.
광원 모듈(4450)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있다. 광원 모듈(4450)은 인쇄회로기판(4451), 광원(4452) 및 컨트롤러(4453)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(4453)는 광원(4452)의 구동 정보를 저장할 수 있다. 인쇄회로기판(4451)에는 광원(4452)을 동작시키기 위한 회로 배선들이 형성되어 있다. 또한, 광원(4452)을 동작시키기 위한 구성 요소들이 포함될 수도 있다. 광원(4452)은 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
제1 및 2 소켓(4460, 4470)은 한 쌍의 소켓으로서 방열 부재(4410) 및 커버(4441)로 구성된 원통형 커버 유닛의 양단에 결합되는 구조를 가지는이다. 예를 들어, 제1 소켓(4460)은 전극 단자(4461) 및 전원 장치(4462)를 포함할 수 있고, 제2 소켓(4470)에는 더미 단자(4471)가 배치될 수 있다. 또한, 제1 소켓(4460) 또는 제2 소켓(4470) 중의 어느 하나의 소켓에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수 있다. 예를 들어, 더미 단자(4471)가 배치된 제2 소켓(4470)에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수 있다. 다른 예로서, 전극 단자(4461)가 배치된 제1 소켓(4460)에 광센서 및/또는 통신 모듈이 내장될 수도 있다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 실내용 조명 제어 네트워크 시스템의 개략도이다.
도 28을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템(5000)은 LED 등의 발광소자를 이용하는 조명 기술과 사물인터넷(IoT) 기술, 무선 통신 기술 등이 융합된 복합적인 스마트 조명-네트워크 시스템일 수 있다. 네트워크 시스템(5000)은, 다양한 조명 장치 및 유무선 통신 장치를 이용하여 구현될 수 있으며, 센서, 컨트롤러, 통신수단, 네트워크 제어 및 유지 관리 등을 위한 소프트웨어 등에 의해 구현될 수 있다.
네트워크 시스템(5000)은 가정이나 사무실 같이 건물 내에 정의되는 폐쇄적인 공간은 물론, 공원, 거리 등과 같이 개방된 공간 등에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(5000)은, 다양한 정보를 수집/가공하여 사용자에게 제공할 수 있도록, 사물인터넷 환경에 기초하여 구현될 수 있다. 이때, 네트워크 시스템(5000)에 포함되는 LED 램프(5200)는, 주변 환경에 대한 정보를 게이트웨이(5100)로부터 수신하여 LED 램프(5200) 자체의 조명을 제어하는 것은 물론, LED 램프(5200)의 가시광 통신 등의 기능에 기초하여 사물인터넷 환경에 포함되는 다른 장치들(5300~5800)의 동작 상태 확인 및 제어 등과 같은 역할을 수행할 수도 있다.
도 28을 참조하면, 네트워크 시스템(5000)은, 서로 다른 통신 프로토콜에 따라 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 게이트웨이(5100), 게이트웨이(5100)와 통신 가능하도록 연결되며 LED 발광소자를 포함하는 LED 램프(5200), 및 다양한 무선 통신 방식에 따라 게이트웨이(5100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(5300~5800)를 포함할 수 있다. 사물인터넷 환경에 기초하여 네트워크 시스템(5000)을 구현하기 위해, LED 램프(5200)를 비롯한 각 장치(5300~5800)들은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예로, LED 램프(5200)는 와이파이(WiFi), 지그비(Zigbee), 라이파이(LiFi) 등의 무선 통신 프로토콜에 의해 게이트웨이(5100)와 통신 가능하도록 연결될 수 있으며, 이를 위해 적어도 하나의 램프용 통신 모듈(5210)을 가질 수 있다. LED 램프(5200)은 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 네트워크 시스템(5000)은 가정이나 사무실 같이 폐쇄적인 공간은 물론 거리나 공원 같은 개방적인 공간에도 적용될 수 있다. 네트워크 시스템(5000)이 가정에 적용되는 경우, 네트워크 시스템(5000)에 포함되며 사물인터넷 기술에 기초하여 게이트웨이(5100)와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 장치(5300~5800)는 텔레비젼(5310)이나 냉장고(5320)과 같은 가전 제품(5300), 디지털 도어록(5400), 차고 도어록(5500), 벽 등에 설치되는 조명용 스위치(5600), 무선 통신망 중계를 위한 라우터(5700) 및 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 등의 모바일 기기(5800) 등을 포함할 수 있다.
네트워크 시스템(5000)에서, LED 램프(5200)는 가정 내에 설치된 무선 통신 네트워크(Zigbee, WiFi, LiFi 등)를 이용하여 다양한 장치(5300~5800)의 동작 상태를 확인하거나, 주위 환경/상황에 따라 LED 램프(5200) 자체의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 또한 LED 램프(5200)에서 방출되는 가시광선을 이용한 LiFi 통신을 이용하여 네트워크 시스템(5000)에 포함되는 장치들(5300~5800)을 컨트롤 할 수도 있다.
우선, LED 램프(5200)는 램프용 통신 모듈(5210)을 통해 게이트웨이(5100)로부터 전달되는 주변 환경, 또는 LED 램프(5200)에 장착된 센서로부터 수집되는 주변 환경 정보에 기초하여 LED 램프(5200)의 조도를 자동으로 조절할 수 있다. 예를 들면, 텔레비젼(5310)에서 방송되고 있는 프로그램의 종류 또는 화면의 밝기에 따라 LED 램프(5200)의 조명 밝기가 자동으로 조절될 수 있다. 이를 위해, LED 램프(5200)는 게이트웨이(5100)와 연결된 램프용 통신 모듈(5210)로부터 텔레비전(5310)의 동작 정보를 수신할 수 있다. 램프용 통신 모듈(5210)은 LED 램프(5200)에 포함되는 센서 및/또는 컨트롤러와 일체형으로 모듈화될 수 있다.
예를 들어, TV프로그램에서 방영되는 프로그램 값이 휴먼드라마일 경우, 미리 셋팅된 설정 값에 따라 조명도 거기에 맞게 12,000 K 이하의 색 온도, 예를 들면 5,000 K로 낮아지고 색감이 조절되어 아늑한 분위기를 연출할 수 있다. 반대로 프로그램 값이 개그프로그램인 경우, 조명도 셋팅 값에 따라 색 온도가 5000K 이상으로 높아지고 푸른색 계열의 백색조명으로 조절되도록 네트워크 시스템(5000)이 구성될 수 있다.
또한, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(5400)이 잠긴 후 일정 시간이 경과하면, 턴-온된 LED 램프(5200)를 모두 턴-오프시켜 전기 낭비를 방지할 수 있다. 또는, 모바일 기기(5800) 등을 통해 보안 모드가 설정된 경우, 가정 내에 사람이 없는 상태에서 디지털 도어록(5400)이 잠기면, LED 램프(5200)를 턴-온 상태로 유지시킬 수도 있다.
LED 램프(5200)의 동작은, 네트워크 시스템(5000)과 연결되는 다양한 센서를 통해 수집되는 주변 환경에 따라서 제어될 수도 있다. 예를 들어 네트워크 시스템(5000)이 건물 내에 구현되는 경우, 빌딩 내에서 조명과 위치센서와 통신모듈을 결합, 건물 내 사람들의 위치정보를 수집하여 조명을 턴-온 또는 턴-오프하거나 수집한 정보를 실시간으로 제공하여 시설관리나 유휴공간의 효율적 활용을 가능케 한다. 일반적으로 LED 램프(5200)와 같은 조명 장치는, 건물 내 각 층의 거의 모든 공간에 배치되므로, LED 램프(5200)와 일체로 제공되는 센서를 통해 건물 내의 각종 정보를 수집하고 이를 시설관리, 유휴공간의 활용 등에 이용할 수 있다.
한편, LED 램프(5200)와 이미지센서, 저장장치, 램프용 통신 모듈(5210) 등을 결합함으로써, 건물 보안을 유지하거나 긴급상황을 감지하고 대응할 수 있는 장치로 활용할 수 있다. 예를 들어 LED 램프(5200)에 연기 또는 온도 감지 센서 등이 부착된 경우, 화재 발생 여부 등을 신속하게 감지함으로써 피해를 최소화할 수 있다. 또한 외부의 날씨나 일조량 등을 고려하여 조명의 밝기를 조절, 에너지를 절약하고 쾌적한 조명환경을 제공할 수도 있다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 개방형 네트워크 시스템이다.
도 29를 참조하면, 본 실시예에 따른 네트워크 시스템(6000')은 통신 연결 장치(6100'), 소정의 간격마다 설치되어 통신 연결 장치(6100')와 통신 가능하도록 연결되는 복수의 조명 기구(6200', 6300'), 서버(6400'), 서버(6400')를 관리하기 위한 컴퓨터(6500'), 통신 기지국(6600'), 통신 가능한 상기 장비들을 연결하는 통신망(6700'), 및 모바일 기기(6800') 등을 포함할 수 있다.
거리 또는 공원 등의 개방적인 외부 공간에 설치되는 복수의 조명 기구(6200', 6300') 각각은 스마트 엔진(6210', 6310')을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(6210', 6310')은 빛을 내기 위한 발광소자, 발광소자를 구동하기 위한 구동 드라이버 외에 주변 환경의 정보를 수집하는 센서, 및 통신 모듈 등을 포함할 수 있다. 상기 통신 모듈에 의해 스마트 엔진(6210', 6310')은 WiFi, Zigbee, LiFi 등의 통신 프로토콜에 따라 주변의 다른 장비들과 통신할 수 있다.
일례로, 하나의 스마트 엔진(6210')은 다른 스마트 엔진(6310')과 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 스마트 엔진(6210', 6310') 상호 간의 통신에는 WiFi 확장 기술(WiFi Mesh)이 적용될 수 있다. 적어도 하나의 스마트 엔진(6210')은 통신망(6700')에 연결되는 통신 연결 장치(6100')와 유/무선 통신에 의해 연결될 수 있다. 통신의 효율을 높이기 위해, 몇 개의 스마트 엔진(6210', 6310')을 하나의 그룹으로 묶어 하나의 통신 연결 장치(6100')와 연결할 수 있다.
통신 연결 장치(6100')는 유/무선 통신이 가능한 액세스 포인트(access point, AP)로서, 통신망(6700')과 다른 장비 사이의 통신을 중개할 수 있다. 통신 연결 장치(6100')는 유/무선 방식 중 적어도 하나에 의해 통신망(6700')과 연결될 수 있으며, 일례로 조명 기구(6200', 6300') 중 어느 하나의 내부에 기구적으로 수납될 수 있다.
통신 연결 장치(6100')는 WiFi 등의 통신 프로토콜을 통해 모바일 기기(6800')와 연결될 수 있다. 모바일 기기(6800')의 사용자는 인접한 주변의 조명 기구(6200')의 스마트 엔진(6210')과 연결된 통신 연결 장치(6100')를 통해, 복수의 스마트 엔진(6210', 6310')이 수집한 주변 환경 정보를 수신할 수 있다. 상기 주변 환경 정보는 주변 교통 정보, 날씨 정보 등을 포함할 수 있다. 모바일 기기(6800')는 통신 기지국(6600')을 통해 3G 또는 4G 등의 무선 셀룰러 통신 방식으로 통신망(6700')에 연결될 수도 있다.
한편, 통신망(6700')에 연결되는 서버(6400')는, 각 조명 기구(6200', 6300')에 장착된 스마트 엔진(6210', 6310')이 수집하는 정보를 수신함과 동시에, 각 조명 기구(6200', 6300')의 동작 상태 등을 모니터링 할 수 있다. 각 조명 기구(6200', 6300')의 동작 상태의 모니터링 결과에 기초하여 각 조명 기구(6200', 6300')를 관리하기 위해, 서버(6400')는 관리 시스템을 제공하는 컴퓨터(6500')와 연결될 수 있다. 컴퓨터(6500')는 각 조명 기구(6200', 6300'), 특히 스마트 엔진(6210', 6310')의 동작 상태를 모니터링하고 관리할 수 있는 소프트웨어 등을 실행할 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 가시광 무선 통신에 의한 조명 기구의 스마트 엔진과 모바일 기기의 통신 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 30을 참조하면, 스마트 엔진(6210')은 신호 처리부(6211'), 제어부(6212'), LED 드라이버(6213'), 광원부(6214'), 센서(6215') 등을 포함할 수 있다. 스마트 엔진(6210')과 가시광 무선통신에 의해 연결되는 모바일 기기(6800')는, 제어부(6801'), 수광부(6802'), 신호처리부(6803'), 메모리(6804'), 입출력부(6805') 등을 포함할 수 있다. 광원부(6214')는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
가시광 무선통신(LiFi) 기술은 인간이 눈으로 인지할 수 있는 가시광 파장 대역의 빛을 이용하여 무선으로 정보를 전달하는 무선통신 기술이다. 이러한 가시광 무선통신 기술은 가시광 파장 대역의 빛, 즉 상기 실시예에서 설명한 발광 패키지로부터의 특정 가시광 주파수를 이용한다는 측면에서 기존의 유선 광통신기술 및 적외선 무선통신과 구별되며, 통신 환경이 무선이라는 측면에서 유선 광통신 기술과 구별된다. 또한, 가시광 무선통신 기술은 RF 무선통신과 달리 주파수 이용 측면에서 규제 또는 허가를 받지 않고 자유롭게 이용할 수 있어 편리하고 물리적 보안성이 우수하고 통신 링크를 사용자가 눈으로 확인할 수 있다는 차별성을 가지고 있으며, 무엇보다도 광원의 고유 목적과 통신기능을 동시에 얻을 수 있다는 융합 기술로서의 특징을 가지고 있다.
스마트 엔진(6210')의 신호 처리부(6211')는, 가시광 무선통신에 의해 송수신하고자 하는 데이터를 처리할 수 있다. 일 실시예로, 신호 처리부(6211')는 센서(6215')에 의해 수집된 정보를 데이터로 가공하여 제어부(6212')에 전송할 수 있다. 제어부(6212')는 신호 처리부(6211')와 LED 드라이버(6213') 등의 동작을 제어할 수 있으며, 특히 신호 처리부(6211')가 전송하는 데이터에 기초하여 LED 드라이버(6213')의 동작을 제어할 수 있다. LED 드라이버(6213')는 제어부(6212')가 전달하는 제어 신호에 따라 광원부(6214')를 발광시킴으로써, 데이터를 모바일 기기(6800')로 전달할 수 있다.
모바일 기기(6800')는 제어부(6801'), 데이터를 저장하는 메모리(6804'), 디스플레이와 터치스크린, 오디오 출력부 등을 포함하는 입출력부(6805'), 신호 처리부(6803') 외에 데이터가 포함된 가시광을 인식하기 위한 수광부(6802')를 포함할 수 있다. 수광부(6802')는 가시광을 감지하여 이를 전기 신호로 변환할 수 있으며, 신호 처리부(6803')는 수광부에 의해 변환된 전기 신호에 포함된 데이터를 디코딩할 수 있다. 제어부(6801')는 신호 처리부(6803')가 디코딩한 데이터를 메모리(6804')에 저장하거나 입출력부(6805') 등을 통해 사용자가 인식할 수 있도록 출력할 수 있다.
지금까지의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 기판 121: 제1 도전형 반도체층
122: 활성층 123: 제2 도전형 반도체층
S: 발광 적층체 P: 요철
126: 제2 전극구조 127: 제1 전극구조
130: 절연층 H1, H2: 제1 및 제2 관통홀
141: 제1 금속 패드 142: 제2 금속 패드
143: 제1 금속 포스트 144: 제2 금속 포스트
160: 봉지부 170: 형광체층

Claims (20)

  1. 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 의해 제공되는 제1 면과 상기 제2 도전형 반도체층에 의해 제공되고 상기 제1 면과 반대 방향에 위치하는 제2 면을 갖는 발광 적층체;
    상기 발광 적층체의 주변에 배치되는 봉지부;
    상기 제1 면의 가장자리를 따라 상기 발광 적층체를 둘러싸도록 배치되며 상기 제1 도전형 반도체층과 접속된 제1 전극구조;
    상기 발광 적층체와 상기 봉지부의 사이에 배치되고, 상기 제1 전극구조의 일 부분의 아래로 연장되는 절연층; 및
    상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 발광 적층체의 적어도 일측에서 상기 절연층을 관통하여 상기 제1 전극구조에 연결되는 제1 금속 패드; 를 포함하는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 면 상에 배치되며 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 제2 전극구조; 및
    상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 절연층을 관통하여 상기 제2 전극구조에 연결되는 제2 금속 패드;를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속 패드는 상기 제2 면 상에서 서로 분리되고, 상기 발광 적층체의 측면을 덮으며 상기 제1 면의 주변으로 연장되고,
    상기 제1 금속 패드는 서로 분리된 복수의 영역에서 상기 절연층을 관통하여 상기 제1 전극구조에 연결되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 절연층의 적어도 일부는 상기 제2 면 상에서 상기 제2 전극구조 사이의 영역에 배치되고,
    상기 제1 전극구조는, 상기 제2 전극구조 사이의 영역에 배치되는 상기 적어도 일부의 절연층에 대응하도록 상기 제1 면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속 패드에 각각 접속되고 상기 봉지부로부터 노출된 영역을 갖는 제1 및 제2 금속 기둥을 더 포함하는 발광소자 패키지.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 금속 패드는 상기 제2 금속 패드를 둘러싸도록 배치되는 상기 발광 적층체의 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극구조는 상기 제1 면의 가장자리에 배치되는 제1 영역 및 상기 제1 영역으로부터 상기 제1 면의 내측으로 연장되는 복수의 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 제2 영역은 상기 제1 면의 일측으로부터 연장되는 복수의 전극지를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극구조와 분리되어 제1 면의 주변에 배치된 상기 절연층의 적어도 일부를 덮는 반사 금속층을 더 포함하는 발광소자 패키지.
  10. 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 의해 제공되는 제1 면, 상기 제2 도전형 반도체층에 의해 제공되고 상기 제1 면과 반대 방향에 위치하는 제2 면을 갖는 복수의 발광 적층체들;
    상기 발광 적층체들 각각의 상기 제1 면의 일부 영역에 배치되며 상기 제1 도전형 반도체층과 접속된 제1 전극구조;
    상기 발광 적층체들 각각의 상기 제2 면 상에 배치되며 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 제2 전극구조;
    상기 발광 적층체들을 주변에 배치되는 봉지부;
    상기 발광 적층체들과 상기 봉지부의 사이에 배치되는 절연층; 및
    상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 발광 적층체의 일측에서 상기 절연층을 관통하여 상기 제1 전극구조에 연결되는 제1 금속 패드; 및
    상기 발광 적층체들을 사이에 배치되고, 상기 절연층을 관통하여 어느 하나의 발광 적층체의 제1 전극구조와 다른 하나의 발광 적층체의 제2 전극구조를 연결하는 상호 접속부; 를 포함하는 발광소자 패키지.
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