KR20110120080A - Light emitting device, manufacturing method of light emitting device, light emitting device package and lighting system - Google Patents
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- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
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Abstract
Description
실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device, a method of manufacturing the light emitting device, a light emitting device package and an illumination system.
발광소자(Light Emitting Device: LED)는 전기에너지가 빛에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소가 화합하여 생성될 수 있다. LED는 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.A light emitting device (LED) may be generated by combining elements of group III and group V on a periodic table of a p-n junction diode having a characteristic in which electrical energy is converted into light energy. LED can realize various colors by adjusting the composition ratio of compound semiconductors.
한편, 종래기술에 의하면 전류밀집(current crowding)으로 인한 수명 및 신뢰성이 저하하는 문제가 있다.On the other hand, according to the prior art, there is a problem in that the lifespan and reliability due to current crowding is reduced.
또한, 종래기술에 의하면 정전기 방전(ESD : Electrostatic discharge)시 역방향으로 전류가 흘러 발광영역인 활성층에 손상을 입히는 문제가 발생하고 있는데, 이를 해결하기 위해 패키지(Package)에 제너 다이오드(Zener diode)를 실장하는 경우 광량의 흡수가 발생하는 문제가 있다.In addition, according to the related art, current flows in the reverse direction during electrostatic discharge (ESD), thereby causing damage to the active layer, which is a light emitting region. To solve this problem, a Zener diode is applied to a package. When mounted, there is a problem that absorption of the amount of light occurs.
실시예는 전류 스프레딩(current spreading) 효율을 높일 뿐만 아니라 광추출 효율(light extraction efficiency)을 향상시킬 수 있는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.Embodiments provide a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system capable of improving current spreading efficiency as well as improving light extraction efficiency.
실시예는 광량흡수의 손실이 없이 정전기 방전에 따른 손상을 방지할 수 있는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.Embodiments provide a light emitting device, a manufacturing method of a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system capable of preventing damage caused by electrostatic discharge without loss of light absorption.
실시예에 따른 발광소자는 기판; 상기 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함하되, 상기 제1 도전형 반도체층의 일부를 상부로 노출하는 발광구조물; 상기 제2 도전형 반도체층 상의 일부 영역에 상기 제2 도전형 반도체층 보다 높은 농도의 제2 도전형 영역; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 제2 전극; 및 상기 노출된 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극;을 포함한다.The light emitting device according to the embodiment includes a substrate; A light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer on the substrate, wherein the light emitting structure exposes a portion of the first conductive semiconductor layer to an upper portion thereof; A second conductivity type region having a higher concentration than the second conductivity type semiconductor layer in a portion of the second conductivity type semiconductor layer; A second electrode on the second conductive semiconductor layer; And a first electrode on the exposed first conductive semiconductor layer.
또한, 실시예에 따른 발광소자의 제조방법은 기판상에 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 발광구조물을 메사 식각하여 상기 제1 도전형 반도체층의 일부를 상부로 노출시키는 단계; 상기 제2 도전형 반도체층 상의 일부 영역에 상기 제2 도전형 반도체층 보다 높은 농도의 제2 도전형 영역을 형성하는 단계; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 제2 전극을, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극을 형성하는 단계;를 포함한다.In addition, the manufacturing method of the light emitting device according to the embodiment comprises the steps of forming a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, a second conductive semiconductor layer on a substrate; Mesa-etching the light emitting structure to expose a portion of the first conductivity type semiconductor layer to the top; Forming a second conductivity type region at a higher concentration than the second conductivity type semiconductor layer in a portion of the second conductivity type semiconductor layer; And forming a second electrode on the second conductive semiconductor layer and a first electrode on the exposed first conductive semiconductor layer.
또한, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체 상에 배치되는 상기 발광소자; 및 상기 패키지 몸체와 상기 발광소자를 전기적으로 연결하는 전극;을 포함한다.In addition, the light emitting device package according to the embodiment includes a package body; The light emitting device disposed on the package body; And an electrode electrically connecting the package body and the light emitting device.
또한, 실시예에 따른 조명시스템은 상기 발광소자 패키지를 구비하는 발광모듈부를 포함한다.In addition, the lighting system according to the embodiment includes a light emitting module unit having the light emitting device package.
실시예에 따른 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 의하면, 효율적인 전류흐름(current flow) 조절로 광 추출효율(light extraction efficiency)을 증가시킬 수 있다.According to the light emitting device, the method of manufacturing the light emitting device, the light emitting device package, and the lighting system according to the embodiment, light extraction efficiency can be increased by controlling the current flow.
또한, 실시예에 의하면 전류스프레딩(current spreading)으로 발광소자의 신뢰성을 향상시킬수 있다.Further, according to the embodiment, the reliability of the light emitting device can be improved by current spreading.
또한, 실시예에 의하면 광량흡수의 손실이 없이 LED의 정전기 손상(ESD: Electrostatic discharge)을 방지할 수 있다.In addition, according to the embodiment, it is possible to prevent electrostatic discharge (ESD) of the LED without loss of light absorption.
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 발광소자에서 전기장 유도 개념도.
도 4 내지 도 6은 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정 단면도.
도 7은 실시예에 따른 발광소자 패키지 단면도.
도 8은 실시예에 따른 조명 유닛의 사시도.
도 9는 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
2 and 3 are conceptual diagrams of electric field induction in the light emitting device according to the embodiment.
4 to 6 are cross-sectional views of a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
7 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to the embodiment.
8 is a perspective view of a lighting unit according to an embodiment;
9 is an exploded perspective view of the backlight unit according to the embodiment;
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of an embodiment according to the present invention, each layer (film), region, pattern or structure may be “on / over” or “below” the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. In the case described as being formed under, "on / over" and "under" are formed "directly" or "indirectly" through another layer. It includes everything that is done. In addition, the criteria for the top or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
(실시예)(Example)
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
실시예에 따른 발광소자(100)는 기판(105)과, 상기 기판(105) 상에 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하여 형성되되, 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 일부를 상부로 노출하는 발광구조물(110)과, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상의 일부 영역에 상기 제2 도전형 반도체층(116) 보다 높은 농도로 형성되는 제2 도전형 영역(120)과, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 형성된 제2 전극(146) 및 상기 노출된 제1 도전형 반도체층(112) 상에 형성된 제1 전극(142)을 포함할 수 있다.The
상기 제2 도전형 영역(120)은 메사 에지영역에 접하지 않도록 형성될 수 있다.The second
또한, 상기 제2 도전형 영역(120)은 상기 제2 전극(146)과 메사 에지 영역 사이에 형성될 수 있다.In addition, the second
실시예는 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 형성된 투명전극(130)을 더 포함할 수 있다.The embodiment may further include a
실시예는 항복전압(breakdown voltage)을 증가시키기 위한 구조로써, 메사 에지(Mesa edge) 주변의 제2 도전형 반도체층(116) 내에 제2 도전형 영역(120)을 형성하여 전기장을 유도할 수 있다.The embodiment is a structure for increasing the breakdown voltage, and may form the second
상기 제2 도전형 영역(120)은 상기 제2 도전형 반도체층(116)의 도핑 농도에 비해 큰 도핑농도를 가진 영역으로써 이온주입(ion implantation) 또는 확산(diffusion)에 의해 형성될 수 있다.The second
실시예에 의하면 이러한 구조를 통해 종래기술에 따라 메사 에지 영역에서 발생하는 집중된 강한 전기장을 제2 도전형 영역(120)으로 유도하거나 완화시켜(suppressing) 강한 전기장으로 인한 전자사태항복(avalanche breakdown)을 줄일 수 있고 이에 따라 결과적으로 항복전압(breakdown voltage)을 증가시키고, 누설전류(leakage current)를 감소시킬 수 있다.According to an embodiment, through this structure, the concentrated strong electric field generated in the mesa edge region according to the prior art is induced or relaxed to the second
또한, 실시예는 제2 전극(146)과 메사 에지 영역 사이에 고농도의 제2 도전형 영역(120)을 형성함으로써 LED의 전류확산(current spreading)을 향상시켜서 광량향상을 유도할 수 있다.In addition, the embodiment may improve the current spreading of the LED by forming a high concentration of the second
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 발광소자에서 전기장 유도 개념도이다.2 and 3 are conceptual views of electric field induction in the light emitting device according to the embodiment.
정전기 방전으로 인한 LED 파괴는 반도체 역전압시 일어난다. 역전압시 대전된 전하에 의해 LED 활성영역 내에 강한 전기장이 유도된다. LED destruction due to electrostatic discharge occurs during semiconductor reverse voltage. Charged at reverse voltage, a strong electric field is induced in the LED active region.
그리고, 정전기 방전시 캐리어(전자, 홀)들이 가속되어 원자들과 충돌하여 또 다른 캐리어들을 만들어 내고, 또 생성된 캐리어들이 수많은 캐리어들을 만들어낸다. 이와 같은 현상을 전자사태항복(avalanche breakdown)이라 한다. 만약 대전된 전하에 의해 강한 정기장이 유도되어 반도체가 견딜 수 있는 그 이상의 정전기가 가해진다면 전자사태항복으로 인해 결국 LED 반도체 파괴가 일어난다.And, during electrostatic discharge, carriers (electrons, holes) are accelerated to collide with atoms to create other carriers, and the resulting carriers produce numerous carriers. This phenomenon is called avalanche breakdown. If the charge is induced to a strong stationary field and the electrostatic charge is exceeded by the semiconductor, the avalanche breakdown eventually leads to the destruction of the LED semiconductor.
실시예는 항복전압(breakdown voltage)을 증가시키기 위한 구조로써, 메사 에지(Mesa edge) 주변의 제2 도전형 반도체층(116) 내에 제2 도전형 영역(120)을 형성하여 전기장을 유도할 수 있다.The embodiment is a structure for increasing the breakdown voltage, and may form the second
실시예에 의하면 도 2 및 도 3 및 아래의 식과 같이 도핑농도(NA, ND)가 클수록 공핍(depletion)영역 내에서 이온화된 전하에 의해 강한 전기장이 유도된다.According to the embodiment, as the doping concentrations N A and N D become larger as shown in FIGS. 2 and 3 and the following equations, a strong electric field is induced by the ionized charge in the depletion region.
이에 따라 실시예에 의하면 메사 에지 영역에서 발생하는 집중된 강한 전기장을 제2 도전형 영역(120)으로 유도하거나 완화시켜(suppressing) 강한 전기장으로 인한 전자사태항복(avalanche breakdown)을 줄일 수 있고 이에 따라 결과적으로 항복전압(breakdown voltage)을 증가시키고, 누설전류(leakage current)를 감소시킬 수 있다.Accordingly, according to the embodiment, the concentrated strong electric field generated in the mesa edge region may be induced or relaxed to the second
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 실시예에 따른 발광소자의 제조방법을 설명한다. 실시예에서의 발광소자는 GaN, GaAs, GaAsP, GaP 등의 Ⅲ-Ⅴ족 물질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하 설명되는 공정의 순서는 한정되는 것이 아니며 그 순서를 달리할 수 있다.Hereinafter, a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6. The light emitting device in the embodiment may be formed of III-V group materials such as GaN, GaAs, GaAsP, GaP, but is not limited thereto. In addition, the order of the process described below is not limited, and the order may be different.
먼저, 도 4과 같이 기판(105)을 준비한다. 상기 기판(105)은 사파이어(Al2O3) 기판, SiC 기판 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 기판(105)에 대해 습식세척을 실시하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.First, the
이후, 상기 기판(105) 상에 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하는 발광구조물(110)을 형성한다.Thereafter, the light emitting structure 110 including the first
실시예는 상기 기판(105) 상에 언도프트(undoped) 반도체층(미도시)을 형성하고, 상기 언도프트 반도체층 상에 제1 도전형 반도체층(112)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 기판(105) 상에 undoped GaN층을 형성하고, n형 GaN층을 형성하여 제1 도전형 반도체층(112)을 형성할 수 있다.In an embodiment, an undoped semiconductor layer (not shown) may be formed on the
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시 (MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 N형 GaN층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(110)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)와 같은 n 형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.The first
이후, 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 활성층(114)을 형성한다. 상기 활성층(114)은 에너지 밴드가 서로 다른 질화물 반도체 박막층을 교대로 한 번 혹은 여러 번 적층하여 이루어지는 양자우물구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(114)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 InGaN/GaN, InGaN/InGaN 구조를 갖는 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, an active layer 114 is formed on the first conductivity
이후, 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 반도체층(116)을 형성한다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 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 아니다.Thereafter, a second
상기 활성층(114)은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN , GaAs,/AlGaAs(InGaAs), GaP/AlGaP(InGaP) 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The active layer 114 may be formed of any one or more of InGaN / GaN, InGaN / InGaN, AlGaN / GaN, InAlGaN / GaN, GaAs, / AlGaAs (InGaAs), and GaP / AlGaP (InGaP).
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 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 second conductivity
다음으로, 상기 발광구조물(110)을 메사 식각하여 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 일부를 상부로 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 소정의 식각패턴(미도시)을 마스크로 하여 제1 전극(142)이 형성될 영역에 대해 상기 제2 도전형 반도체층(116)에서부터 식각하여 활성층(114)을 거쳐 제1 도전형 반도체층(112)의 상면 일부를 노출시킬 수 있다.Next, the light emitting structure 110 may be mesa-etched to expose a portion of the first
다음으로, 도 5와 같이 상기 발광구조물(110) 상에 제2 도전형 영역(120)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상의 일부 영역에 상기 제2 도전형 반도체층(116) 보다 높은 농도로 제2 도전형 영역(120)을 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 5, the second
예를 들어, 상기 제2 도전형 영역(120)은 상기 제2 도전형 반도체층(116) 보다 약 10~100배 이상의 도핑농도를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the second
상기 제2 도전형 영역(120)은 메사 에지영역에 접하지 않도록 형성될 수 있으며, 상기 제2 도전형 영역(120)은 이후 형성될 제2 전극(146)과 상기 메사 에지 영역 사이에 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The second
실시예는 항복전압(breakdown voltage)을 증가시키기 위한 구조로써, 메사 에지(Mesa edge) 주변의 제2 도전형 반도체층(116) 내에 제2 도전형 영역(120)을 형성하여 전기장을 유도할 수 있다.The embodiment is a structure for increasing the breakdown voltage, and may form the second
상기 제2 도전형 영역(120)은 상기 제2 도전형 반도체층(116)의 도핑 농도에 비해 큰 도핑농도를 가진 영역으로써 이온주입(ion implantation) 또는 확산(diffusion)에 의해 형성될 수 있다.The second
실시예에 의하면 이러한 구조를 통해 종래기술에 따라 메사 에지 영역에서 발생하는 집중된 강한 전기장을 제2 도전형 영역(120)으로 유도하거나 완화시켜(suppressing) 강한 전기장으로 인한 전자사태항복(avalanche breakdown)을 줄일 수 있고 이에 따라 결과적으로 항복전압(breakdown voltage)을 증가시키고, 누설전류(leakage current)를 감소시킬 수 있다.According to an embodiment, through this structure, the concentrated strong electric field generated in the mesa edge region according to the prior art is induced or relaxed to the second
또한, 실시예는 제2 전극(146)과 메사 에지 영역 사이에 고농도의 제2 도전형 영역(120)을 형성함으로써 LED의 전류확산(current spreading)을 향상시켜서 광량향상을 유도할 수 있다.In addition, the embodiment may improve the current spreading of the LED by forming a high concentration of the second
다음으로, 도 6과 제2 도전형 영역(120)이 형성된 제2 도전형 반도체층(116) 상에 투명전극(130)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 투명전극(130)은 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 오믹층은 ITO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ni, Pt, Cr, Ti, Ag 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.Next, the
다음으로, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층(112) 상에 제1 전극(142)을 형성하고, 상기 투명전극(130) 상에 제2 전극(146)을 형성할 수 있다.Next, a
상기 제1 전극(142), 제2 전극(146)은 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
실시예에 따른 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 의하면, 효율적인 전류흐름(current flow) 조절로 광 추출효율(light extraction efficiency)을 증가시킬 수 있다.According to the light emitting device, the method of manufacturing the light emitting device, the light emitting device package, and the lighting system according to the embodiment, light extraction efficiency can be increased by controlling the current flow.
또한, 실시예에 의하면 전류스프레딩(current spreading)으로 발광소자의 신뢰성을 향상시킬수 있다.Further, according to the embodiment, the reliability of the light emitting device can be improved by current spreading.
또한, 실시예에 의하면 광량흡수의 손실이 없이 LED의 정전기 손상(ESD: Electrostatic discharge)을 방지할 수 있다.In addition, according to the embodiment, it is possible to prevent electrostatic discharge (ESD) of the LED without loss of light absorption.
도 7은 실시예에 따른 발광소자 패키지(200)의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a light emitting
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 몸체부(205)와, 상기 몸체부(205)에 설치된 제4 전극층(210) 및 제5 전극층(220)과, 상기 몸체부(205)에 설치되어 상기 제4 전극층(210) 및 제5 전극층(220)과 전기적으로 연결되는 발광소자(100)와, 상기 발광소자(100)를 포위하는 몰딩부재(240)가 포함된다.Referring to FIG. 7, the light emitting device package according to the embodiment may include a
상기 몸체부(205)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.The
상기 제4 전극층(210) 및 제5 전극층(220)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(100)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제4 전극층(210) 및 제5 전극층(220)은 상기 발광소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 상기 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The
상기 발광소자(100)는 도 1에 예시된 수평형 타입의 발광소자가 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 발광소자(100)는 상기 몸체부(205) 상에 설치될 수 있다.The
상기 발광소자(100)는 와이어(230)를 통해 상기 제4 전극층(210) 및/또는 제5 전극층(220)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 실시예에서는 수평형 타입의 발광소자(100)가 예시되어 있기 때문에, 두개의 와이어(230)가 사용된 것이 예시되어 있다. 다른 예로서, 상기 발광소자(100)가 플립칩 방식의 발광소자의 경우 와이어(230)가 사용되지 않을 수도 있다.The
상기 몰딩부재(240)는 상기 발광소자(100)를 포위하여 상기 발광소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(240)에는 형광체가 포함되어 상기 발광소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The
실시예에 따른 발광소자 패키지는 조명시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명시스템은 도 8에 도시된 조명유닛, 도 9에 도시된 백라이드 유닛을 포함하고, 신호등, 차량 전조등, 간판 등이 포함될 수 있다.The light emitting device package according to the embodiment may be applied to an illumination system. The lighting system includes a lighting unit shown in FIG. 8 and a back light unit shown in FIG. 9, and may include a traffic light, a vehicle headlight, a signboard, and the like.
도 8은 실시예에 따른 조명 유닛의 사시도(1100)이다.8 is a
도 8을 참조하면, 상기 조명 유닛(1100)은 케이스몸체(1110)와, 상기 케이스몸체(1110)에 설치된 발광모듈부(1130)과, 상기 케이스몸체(1110)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
상기 케이스몸체(1110)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광모듈부(1130)은 기판(1132)과, 상기 기판(1132)에 탑재되는 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다.The light emitting
상기 기판(1132)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. The
또한, 상기 기판(1132)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.In addition, the
상기 기판(1132) 상에는 상기 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)가 탑재될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드(100)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.The at least one light emitting
상기 발광모듈부(1130)는 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광소자 패키지(200)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.The light emitting
상기 연결 단자(1120)는 상기 발광모듈부(1130)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 도 8에 도시된 것에 따르면, 상기 연결 단자(1120)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1120)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.The
도 9는 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도(1200)이다. 9 is an exploded
실시예에 따른 백라이트 유닛(1200)은 도광판(1210)과, 상기 도광판(1210)에 빛을 제공하는 발광모듈부(1240)와, 상기 도광판(1210) 아래에 반사 부재(1220)와, 상기 도광판(1210), 발광모듈부(1240) 및 반사 부재(1220)를 수납하는 바텀 커버(1230)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
상기 도광판(1210)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1210)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 발광모듈부(1240)은 상기 도광판(1210)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 상기 백라이트 유닛이 설치되는 디스플레이 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The light emitting
상기 발광모듈부(1240)은 상기 도광판(1210)과 접할 수 있으나 이에 한정되지 않는). 구체적으로는, 상기 발광모듈부(1240)은 기판(1242)과, 상기 기판(1242)에 탑재된 다수의 발광소자 패키지(200)를 포함하는데, 상기 기판(1242)이 상기 도광판(1210)과 접할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The light emitting
상기 기판(1242)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1242)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
그리고, 상기 다수의 발광소자 패키지(200)는 상기 기판(1242) 상에 빛이 방출되는 발광면이 상기 도광판(1210)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있다.The plurality of light emitting device packages 200 may be mounted on the
상기 도광판(1210) 아래에는 상기 반사 부재(1220)가 형성될 수 있다. 상기 반사 부재(1220)는 상기 도광판(1210)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 백라이트 유닛의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1220)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1230)는 상기 도광판(1210), 발광모듈부(1240) 및 반사 부재(1220) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1230)는 상면이 개구된 박스(box) 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1230)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다.The
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents of such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description has been made with reference to the embodiment, which is merely an example, and is not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be illustrated as above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
Claims (10)
상기 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함하되, 상기 제1 도전형 반도체층의 일부를 상부로 노출하는 발광구조물;
상기 제2 도전형 반도체층 상의 일부 영역에 상기 제2 도전형 반도체층 보다 높은 농도의 제2 도전형 영역;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 제2 전극; 및
상기 노출된 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극;을 포함하는 발광소자.Board;
A light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer on the substrate, wherein the light emitting structure exposes a portion of the first conductive semiconductor layer to an upper portion thereof;
A second conductivity type region having a higher concentration than the second conductivity type semiconductor layer in a portion of the second conductivity type semiconductor layer;
A second electrode on the second conductive semiconductor layer; And
And a first electrode on the exposed first conductive semiconductor layer.
상기 제2 도전형 영역은,
메사 에지영역에 접하지 않도록 형성되는 발광소자.The method according to claim 1,
The second conductivity type region,
A light emitting device is formed so as not to contact the mesa edge region.
상기 제2 도전형 영역은,
상기 제2 전극과 메사 에지 영역 사이에 형성되는 발광소자.The method according to claim 1,
The second conductivity type region,
The light emitting device is formed between the second electrode and the mesa edge region.
상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성된 투명전극을 더 포함하는 발광소자.The method according to claim 1,
The light emitting device further comprises a transparent electrode formed on the second conductive semiconductor layer.
상기 발광구조물을 메사 식각하여 상기 제1 도전형 반도체층의 일부를 상부로 노출시키는 단계;
상기 제2 도전형 반도체층 상의 일부 영역에 상기 제2 도전형 반도체층 보다 높은 농도의 제2 도전형 영역을 형성하는 단계; 및
상기 제2 도전형 반도체층 상에 제2 전극을, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광소자의 제조방법.Forming a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer on a substrate;
Mesa-etching the light emitting structure to expose a portion of the first conductivity type semiconductor layer to the top;
Forming a second conductivity type region at a higher concentration than the second conductivity type semiconductor layer in a portion of the second conductivity type semiconductor layer; And
And forming a second electrode on the second conductive semiconductor layer and a first electrode on the exposed first conductive semiconductor layer.
상기 제2 도전형 영역을 형성하는 단계는,
메사 에지영역에 접하지 않도록 형성되는 발광소자의 제조방법.The method of claim 5,
Forming the second conductivity type region,
A method of manufacturing a light emitting device that is formed so as not to contact the mesa edge region.
상기 제2 도전형 영역을 형성하는 단계는,
이온주입 또는 디퓨젼에 의해 형성되는 발광소자의 제조방법.The method of claim 5,
Forming the second conductivity type region,
Method of manufacturing a light emitting device formed by ion implantation or diffusion.
상기 제2 도전형 영역은,
상기 제2 전극과 상기 메사 에지 영역 사이에 형성되는 발광소자의 제조방법.The method of claim 5,
The second conductivity type region,
The manufacturing method of the light emitting device is formed between the second electrode and the mesa edge region.
상기 패키지 몸체 상에 배치되는 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항의 발광소자; 및
상기 패키지 몸체와 상기 발광소자를 전기적으로 연결하는 전극;을 포함하는 발광소자 패키지.Package body;
The light emitting device of any one of claims 1 to 4 disposed on the package body; And
Light emitting device package comprising; an electrode for electrically connecting the package body and the light emitting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100039598A KR20110120080A (en) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | Light emitting device, manufacturing method of light emitting device, light emitting device package and lighting system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020100039598A KR20110120080A (en) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | Light emitting device, manufacturing method of light emitting device, light emitting device package and lighting system |
Publications (1)
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Legal Events
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| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20150401 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20100428 Comment text: Patent Application |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160119 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20160726 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20160119 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |
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Patent event code: PX09011S01I Patent event date: 20160726 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PX09012R01I Patent event date: 20160311 Comment text: Amendment to Specification, etc. |
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Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PX06014S01D Patent event date: 20160922 Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event code: PX06012R01I Patent event date: 20160825 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PX06011S01I Patent event date: 20160726 Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event code: PX06012R01I Patent event date: 20160311 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PX06013S01I Patent event date: 20160119 |