KR20120015623A - 발광소자 - Google Patents

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KR20120015623A
KR20120015623A KR1020100077872A KR20100077872A KR20120015623A KR 20120015623 A KR20120015623 A KR 20120015623A KR 1020100077872 A KR1020100077872 A KR 1020100077872A KR 20100077872 A KR20100077872 A KR 20100077872A KR 20120015623 A KR20120015623 A KR 20120015623A
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layer
electrode
light emitting
semiconductor layer
emitting device
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KR1020100077872A
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김성균
범희영
추성호
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예는 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 제1 도전형 반도체층 상의 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층의 일부 상에 구비되고, MxOy의 화학식(여기서, M은 금속이고, O는 산소이고, x,y는 1 이상의 정수이다)을 갖는 물질을 포함하며, 하기의 제2 전극과 대응하는 DBR(Distributed Bragged Reflector)층; 및 상기 DBR층 상에 구비된 제2 전극을 포함하는 발광소자를 제공한다.

Description

발광소자{Ligit emitting device}
실시예는 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드나 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 가능하다.
이러한 기술의 발달로 디스플레이 소자뿐만 아니라 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.
여기서, LED의 구조는 기판 상에 P 전극, 활성층, N 전극이 순차적으로 적층되고, 기판과 N 전극이 와이어 본딩되어 있으므로 전류가 상호 통전될 수 있다.
이때, 기판에 전류를 인가하면, 전류가 P전극과 N전극에 공급되기 때문에, P전극으로부터 활성층으로 정공(+)이 방출되고, N 전극으로부터 활성층으로 전자(-)가 방출된다. 따라서, 활성층에서 정공과 전자가 결합하면서 에너지 준위가 낮아지게 되고, 에너지 준위가 낮아짐과 동시에 방출되는 에너지가 빛의 형태로 발산된다.
실시예는 발광소자의 광추출 효율을 향상시키고자 한다.
실시예는 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 제1 도전형 반도체층 상의 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층의 일부 상에 구비되고, MxOy의 화학식(여기서, M은 금속이고, O는 산소이고, x,y는 1 이상의 정수이다)을 갖는 물질을 포함하며, 하기의 제2 전극과 대응하는 DBR(Distributed Bragged Reflector)층; 및 상기 DBR층 상에 구비된 제2 전극을 포함하는 발광소자를 제공한다.
여기서, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극을 더 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 투명 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 상기 투명 전극은 상기 제2 전극과 상기 DBR층 사이에 일부분이 연장될 수 있다.
그리고, 상기 DBR층은 0.1~10 마이크로 미터의 두께를 가질 수 있다.
그리고, 상기 DBR층은 패터닝되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 DBR층은 MxOyNy의 화학식(여기서, N은 질소이고, y는 1 이상의 정수이다)을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자는 광추출 효율이 향상된다.
도 1a 내지 도 1g는 발광소자의 제1 실시예의 제조방법을 나타낸 도면이고,
도 2는 발광소자의 제 1 실시예의 작용을 나타낸 도면이고,
도 3a 내지 도 3j는 발광소자의 제2 실시예의 제조방법을 나타낸 도면이고,
도 4는 발광소자의 제2 실시예의 작용을 나타낸 도면이고,
도 5는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이도,
도 6은 발광소자에서 DBR의 반사도를 나타낸 도면이고,
도 7a 및 7b는 실리콘 산화물과 티타늄 산화물의 반사도를 각각 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
상기의 실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"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.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1a 내지 도 1g는 발광소자의 제1 실시예의 제조방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이 기판(100)을 준비하다. 상기 기판(100)은 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함하며, 예컨대 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 기판(100) 위에는 요철 구조가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(100)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.
그리고, 상기 기판(100) 상에 제1도전형 반도체층(120)과 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광구조물(120)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 발광구조물(120)과 기판(100) 사이에는 버퍼층(미도시)을 성장시킬 수 있는데, 재료의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화하기 위한 것이다. 상기 버퍼층의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 위에는 언도프드(undoped) 반도체층이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 상기 발광 구조물(120)은, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy), HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)법과 같은 기상 증착법에 의해 성장될 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(122)은 제1 도전형 도퍼트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(122)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 도전형 반도체층(122)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(122)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(122)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.
상기 활성층(124)은 제1 도전형 반도체층(122)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(126)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다.
상기 활성층(124)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(124)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.
상기 활성층(124)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
상기 활성층(124)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(124)의 밴드 갭보다는 높은 밴드 갭을 갖을 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(126)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(126)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(126)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.
실시예에서 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 P형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(126)은 N형 반도체층으로 구현할 수 있다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(126) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체 예컨대 상기 제 2도전형 반도체층(126)이 P형 반도체층일 경우 N형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조물(120)은 N-P 접합 구조, P-N 접합 구조, N-P-N 접합 구조, P-N-P 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
이어서, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 제2 도전형 반도체층(126)에서 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 일부분까지 RIE(Reactive Ion Etching) 방식으로 메사(Mesa) 식각한다. 즉, 사파이어 기판과 같이 절연성 기판을 사용하는 경우 기판 하부에 전극을 형성할 수 없기 때문에, 상기 제2 도전형 반도체층(126)부터 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 일부분까지 메사(Mesa) 식각함으로써, 전극을 형성할 수 있는 공간을 확보한다.
레이저 리프트 오프 방법으로 상기 기판(100)을 제거할 때, 상기 기판(100)에 일정 영역의 파장을 가지는 엑시머 레이저 광을 포커싱(focusing)하여 조사하면, 상기 기판(100)과 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 경계면에 열 에너지가 집중되어 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 계면이 갈륨과 질소 분자로 분리되면서 레이저 광이 지나가는 부분에서 순간적으로 기판(100)의 분리가 일어난다.
그리고, 상기 제2 도전형 반도체층(126)의 일부 상에 DBR층(Distributed bragged reflector, 140)을 형성한다. 상기 DBR층(140)은 금속 산화물을 포함하여 이루어질 수 있으며, 후술하는 바와 같이 활성층에서 방출된 빛이 직접 전극으로 향하는 것을 방지하고자 하는 것이므로, 0.1 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터의 두께로 형성할 수 있다.
따라서, 상기 DBR층(14)은 마스크를 이용한 식각 등의 방법으로 패터닝하여 형성할 수 있는데, 후술하는 제2 전극과 대응되어 형성되면 제2 전극 방향으로 진행하는 빛을 반사할 수 있다.
그리고, 상기 DBR층(140)은 절연층으로 이루어질 수 있는데 이때 전류저지층(Current blocking Layer)으로 작용하여, 전류가 제2 전극 아래에 집중되지 않고 전 영역에 고르게 분포할 수 있도록 할 수 있다. 상기 DBR층(140)은 MxOy의 화학식(M은 금속이고, O는 산소이고, x,y는 1 이상의 정수)을 갖는 물질로 이루어지거나, MxOyNy의 화학식(N은 질소이고, y는 1 이상의 정수)로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 DBR층(140)은 금속 산화물 외에 금속 및 질소의 산화물로 이루어질 수 있다.
상기 DBR층(140)은 복수 개의 층으로 이루어질 수 있는데, 굴절률이 다른 층을 교대로 적층하여 형성될 수 있다. 즉, 상술한 조성을 갖고 서로 다른 굴절률을 갖는 층(layer)을 서로 교대로 1회 이상 적층하여 DBR(140)층을 형성할 수 있고, 상기 DBR층(140)은 활성층(124)으로부터 입사된 빛을 효과적으로 반사시킬 수 있다.
그리고, 도 1d에 도시된 바와 같이 상기 DBR층(140)과 노출된 제2 도전형 반도체층(130) 상에 투명 전극(150)을 형성한다. 상기 투명 전극(150)은 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 오믹층(122)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.
그리고, 도 1e에 도시된 바와 같이 상기 투명 전극(150) 상에 제2 전극(160)을 형성한다. 여기서, 상기 제2 전극(160)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 금(Au), 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 백금(Pt) 중에서 선택된 어느 하나의 금속 또는 상기 금속들의 합금으로 이루어질 수 있다.
도 1f 및 도 1g에 도시된 실시예에서는, 상기 DBR층(140)의 일부가 노출되도록 상기 투명 전극(150)이 패터닝되어 형성되고, 상기 제2 전극(160)이 상기 DBR층과 면접하여 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 전극(160)과 상기 DBR층(140)이 서로 대응하여 형성되고, 상기 투명 전극(150)의 일부분이 도시된 바와 같이 상기 제2 전극(160)과 상기 DBR층(140) 사이에 연장되어 구비될 수 있다.
도 2는 발광소자의 제1 실시예의 작용을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 활성층(124)에서 방출되어 상기 제2 전극(160) 방향으로 향하는 빛은 상기 DBR층(140)에서 반사되므로, 빛이 직접 제2 전극 전극(160)으로 향하는 것을 방지하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, (도시되지는 않았으나) 제1 전극으로 향하는 빛의 일부는 제1 전극에서 반사될 수 있다.
도 3a 내지 도 3j는 발광소자의 제2 실시예의 제조방법을 나타낸 도면이다. 본 실시예는 수직형 수직형 발광소자이다. 먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 기판(100) 상에 제1도전형 반도체층(120)과 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광구조물(120)을 형성할 수 있다. 그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 제2 도전형 반도체층(126)의 일부 상에 DBR층(Distributed bragged reflector, 140)을 형성한다. 상술한 발광구조물(120)과 DBR층(140)의 조성과 구조 등은 상술한 실시예와 동일하다.
그리고, 상기 DBR층(140) 상에 제2 전극(160)을 형성한다. 본 실시예에서 상기 제2 전극(160)을 하나의 레이어(layer)로 나타내었으나, 오믹층과 반사층을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 하기의 도전성 지지기판(180)까지 제2 전극으로 작용한다고 볼 수도 있다.
상기 오믹층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.
그리고, 상기 반사층은 알루미늄(Al), 은(Ag) 혹은 Al이나 Ag를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 상기 활성층(124)에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.
그리고, 상기 제2 전극(160) 상에 도전성 지지기판(180)을 형성할 수 있다. 상기 도전성 지지기판(180)은 구리(Cu), 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni-nickel), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 도전성 지지기판(180)을 형성시키는 방법은 전기화학적인 금속증착방법이나 유테틱 메탈을 이용한 본딩 방법 등을 사용할 수 있다.
상기 제2 전극(160)과 상기 도전성 지지기판(180)과의 결합을 위하여, 상술한 반사층이 결합층의 역할을 기능을 수행하거나, 니켈(Ni) 또는 금(Au) 등을 이용하여 도시된 바와 같이 결합층을 형성할 수 있다.
도 3e에 도시된 바와 같이 기판(100)을 제거한다. 상기 기판(100)의 제거는 엑시머 레이저 등을 이용한 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off: LLO)의 방법으로 할 수도 있으며, 건식 및 습식 식각의 방법으로 할 수도 있다.
레이저 리프트 오프 방법으로 상기 기판(100)을 제거할 때, 상기 기판(100)에 일정 영역의 파장을 가지는 엑시머 레이저 광을 포커싱(focusing)하여 조사하면, 상기 기판(100)과 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 경계면에 열 에너지가 집중되어 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 계면이 갈륨과 질소 분자로 분리되면서 레이저 광이 지나가는 부분에서 순간적으로 기판(100)의 분리가 일어난다.
그리고, 도 3f에 도시된 바와 같이 제1 도전형 반도체층(122) 상에 제1 전극(170)을 형성한다. 상기 제1 전극(170)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 금(Au), 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 백금(Pt) 중에서 선택된 어느 하나의 금속 또는 상기 금속들의 합금으로 이루어진다.
그리고, 도시되지는 않았으나 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 표면에 PEC 방법이나 마스크를 형성한 후 미세 크기의 에칭을 통하여 요철을 형성하여, 제1 도전형 반도체층(122)의 표면적을 증가시킬 수 있다.
도 3g와 3h에서는 상기 도 1f 및 1g에 도시된 실시예와 유사하게, 상기 DBR층(140)의 일부가 노출되도록 상기 투명 전극(150)이 패터닝되어 형성되고, 상기 제2 전극(160)이 상기 DBR층과 면접하여 형성될 수 있다.
그리고, 도 3i와 3j에 도시된 바와 같이 상기 기판(100)을 제거하고, 상기 제1 도전형 반도체층(122) 상에 제1 전극(170)을 형성할 수 있다.
도 4는 발광소자의 제2 실시예의 작용을 나타낸 도면이다. 본 실시예에서는 상기 DBR층(140) 외에 제2 전극(160) 내의 반사층도 활성층(124)으로부터 진행한 빛을 반사할 수 있으나, 상기 DBR층(140)은 빛이 상기 제2 전극(160)에서 흡수되는 것을 방지하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이 발광 소자의 내부에 구비된 DBR층(140)은 전류 저지층으로 작용하여 전류가 발광소자의 내부에 집중되지 않고 전 영역에 고르게 흐르게 할 수 있다.
도 5는 발광 소자 패키지의 일실시예의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 패키지 몸체(320)와, 상기 패키지 몸체(320)에 설치된 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)과, 상기 패키지 몸체(320)에 설치되어 상기 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)과 전기적으로 연결되는 실시예에 따른 발광 소자(300)와, 상기 발광 소자(300)를 포위하는 충진재(340)를 포함한다.
상기 패키지 몸체(320)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(300)의 주위에 경사면이 형성되어 광추출 효율을 높일 수 있다.
상기 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(300)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)은 상기 발광 소자(300)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 소자(300)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
상기 발광 소자(300)는 상기 패키지 몸체(320) 상에 설치되거나 상기 제1 전극층(311) 또는 제2 전극층(312) 상에 설치될 수 있다.
상기 발광 소자(300)는 상기 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 충진재(340)는 상기 발광 소자(300)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 충진재(340)에는 형광체가 포함되어 상기 발광 소자(300)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기에 개시된 실시 예들의 발광 소자 중 적어도 하나를 하나 또는 복수개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 상기 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 반도체 발광소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.
도 6은 발광소자에서 DBR의 반사도를 나타낸 도면이고, 도 7a 및 7b는 실리콘 산화물과 티타늄 산화물의 반사도를 각각 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 실리콘 산화물의 반사도보다 티타늄 산화물의 반사도가 더 크다. 그리고, 300 나노미터 이상의 파장 영역에서는 티타늄 산화물의 반사도는 0에 가까우나, 실리콘 산화물은 그렇지 않음을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 기판 120 : 발광구조물
122 : 제1 도전형 반도체층 124 : 활성층
126 : 제2 도전형 반도체층 140 : DBR층
150 : 투명 전극 160 : 제2 전극
170 : 제1 전극 180 : 도전성 지지기판
300 : 발광소자 311 : 제1 전극
312 : 제2 전극 320 : 몸체
340 : 충진재

Claims (6)

  1. 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물;
    상기 제1 도전형 반도체층 상의 제1 전극;
    상기 제2 도전형 반도체층의 일부 상에 구비되고, MxOy의 화학식(여기서, M은 금속이고, O는 산소이고, x,y는 1 이상의 정수이다)을 갖는 물질을 포함하며, 하기의 제2 전극과 대응하는 DBR(Distributed Bragged Reflector)층; 및
    상기 DBR층 상에 구비된 제2 전극을 포함하는 발광소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극을 더 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 투명 전극과 전기적으로 연결된 발광소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 전극은 상기 제2 전극과 상기 DBR층 사이에 일부분이 연장되는 발광소자.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 DBR층은,
    0.1~10 마이크로 미터의 두께를 갖는 발광소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 DBR층은 패터닝되어 형성되는 발광소자.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 DBR층은,
    MxOyNy의 화학식(여기서, N은 질소이고, y는 1 이상의 정수이다)을 갖는 물질을 포함하는 발광소자.
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