KR20120064494A - Light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 발광소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광소자를 ESD(Electrostatic Discharge)로부터 보호하고, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 발광소자에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device capable of protecting the light emitting device from electrostatic discharge (ESD) and improving light extraction efficiency.
형광등은 흑점 현상, 짧은 수명 등으로 잦은 교체와 형광물질 사용으로 친환경을 지향하는 미래 조명시장의 흐름에 반하므로 점차 타 광원으로 대치되고 있는 추세이다.Fluorescent lamps are increasingly being replaced by other light sources because they are against the trend of the future lighting market aiming to be environmentally friendly due to frequent replacement and the use of fluorescent materials.
이에 타 광원으로 가장 주목받고 있는 것은 LED(Light Emitting Diode)로써, 반도체의 빠른 처리 속도와 낮은 전력 소모 등의 장점과 함께, 환경 친화적이면서도 에너지 절약 효과가 높아서 차세대 광원으로 꼽히고 있다. 따라서, 기존의 형광등을 대체하기 위한 LED의 활용은 활발히 진행 중에 있다.The most popular light source is LED (Light Emitting Diode), which has the advantages of fast processing speed and low power consumption of semiconductor, and it is considered as next generation light source because it is environmentally friendly and has high energy saving effect. Therefore, the use of LED to replace the existing fluorescent lamp is actively in progress.
현재, LED와 같은 반도체 발광 소자는 텔레비전, 모니터, 노트북, 휴대폰, 및 기타 디스플레이장치를 구비하는 다양한 장치에 적용되고 있으며, 특히 기존의 CCFL을 대체하여 백 라이트 유닛으로도 널리 사용되고 있다.Currently, semiconductor light emitting devices such as LEDs are applied to various devices including televisions, monitors, notebooks, mobile phones, and other display devices, and in particular, are widely used as backlight units in place of existing CCFLs.
발광소자의 광추출 효율을 향상시키기 위한 연구가 진행 중이고, 발광소자는 ESD에 취약하여 ESD로부터 보호하기 위한 연구가 진행 중이다.Research is underway to improve the light extraction efficiency of light emitting devices, and light emitting devices are vulnerable to ESD.
실시예는, 실시예에 따른 발광소자는 전극이 위치할 영역을 전부 식각하는 것 아니고, 보조핑거전극이 연결될 부분만 일부 식각하므로 외부에 노출되는 활성층의 영역이 감소하게 되어 전류누설을 줄일 수 있으며 광추출 효율 및 광효율이 증가하게 되는 발광소자를 제공한다.According to the embodiment, the light emitting device according to the embodiment does not etch all the regions where the electrodes are to be positioned, and only partially etches the portions to which the auxiliary finger electrodes are connected, thereby reducing the area of the active layer exposed to the outside, thereby reducing current leakage. Provided is a light emitting device in which light extraction efficiency and light efficiency are increased.
실시예는, 핑거전극부가 발광소자의 중심부분에서 대칭으로 형성되어 전류확산효과가 향상된 발광소자를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device in which a finger electrode portion is formed symmetrically at a central portion of the light emitting device so that a current spreading effect is improved.
실시예에 따른 발광소자는, 기판, 상기 기판상에 배치되며, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물, 상기 제2 반도체층 상의 일측에 배치되는 제1 전극패드 및 상기 제1 전극패드에 연결되어 타측 방향으로 확장되는 제1 핑거전극부를 포함하는 제1 전극, 상기 제2 반도체층과 상기 제1 전극 사이에 형성되는 절연층 및 상기 제2 반도체층의 타측에 배치되는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극은 상기 제1 핑거전극부에 연결되어 상기 제1 반도체층에 연결된 적어도 하나의 보조핑거전극을 더 포함하며, 상기 발광구조물은 상기 제1 핑거전극부에서 상기 제1 반도체층까지 이어지며 상기 보조핑거전극보다 큰 폭을 가지는 홈을 포함한다.The light emitting device according to the embodiment includes a substrate, a light emitting structure disposed on the substrate, the light emitting structure comprising an active layer between the first semiconductor layer, the second semiconductor layer and the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, the second A first electrode including a first electrode pad disposed on one side of the semiconductor layer and a first finger electrode part connected to the first electrode pad and extending in the other direction, and formed between the second semiconductor layer and the first electrode An insulating layer and a second electrode disposed on the other side of the second semiconductor layer, and the first electrode further includes at least one auxiliary finger electrode connected to the first finger electrode part and connected to the first semiconductor layer. The light emitting structure may include a groove extending from the first finger electrode part to the first semiconductor layer and having a width greater than that of the auxiliary finger electrode.
여기서, 상기 제1 핑거전극부는 제1 핑거전극 및 상기 제1 핑거전극과 대칭되는 제2 핑거전극을 포함할 수 있다.Here, the first finger electrode unit may include a first finger electrode and a second finger electrode symmetrical with the first finger electrode.
또한, 상기 보조핑거전극은 복수 개가 형성되며, 상기 복수 개의 보조핑거전극은 서로 인접한 두개의 보조핑거전극 사이의 간격이 서로 동일할 수 있다. In addition, a plurality of auxiliary finger electrodes may be formed, and the plurality of auxiliary finger electrodes may have the same spacing between two adjacent auxiliary finger electrodes.
실시예는 발광소자의 전극이 위치할 영역을 전부 식각하는 것 아니고, 보조핑거전극이 연결될 부분만 일부 식각하므로 외부에 노출되는 활성층의 영역이 감소하게 되어 전류누설을 줄일 수 있으며 광추출 효율 및 광효율이 증가하게 되는 장점이 있다.The embodiment does not etch all the regions where the electrodes of the light emitting device are to be etched, and only partially etches the portions to which the auxiliary finger electrodes are connected, thereby reducing the area of the active layer exposed to the outside, thereby reducing current leakage. This has the advantage of being increased.
또한, 실시예는 보조핑거전극이 제1 반도체층에 연결되는 홈이 전극패드로부터 이격되어 ESD(Electrostatic Discharge)로부터 발광소자가 보호될 수 있다.In addition, in the embodiment, a groove in which the auxiliary finger electrode is connected to the first semiconductor layer may be spaced apart from the electrode pad to protect the light emitting device from an electrostatic discharge (ESD).
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 전극을 나타낸 배치도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 도1의 B-B선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 발광소자의 ESD 파괴실험 데이터를 나타낸 도면이다.
도 5는 발광소자의 발광실험 데이터를 나타낸 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 발광소자의 전극을 나타낸 배치도이다.
도 7은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지의 단면도이다.1 is a layout view illustrating an electrode of a light emitting device according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating ESD destruction test data of a light emitting device.
5 is a diagram illustrating light emission experiment data of a light emitting device.
6 is a layout view illustrating an electrode of a light emitting device according to another exemplary embodiment.
7 is a cross-sectional view of a light emitting device package including a light emitting device according to the embodiment.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Thus, in some embodiments, well known process steps, well known device structures, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention. Like reference numerals refer to like elements throughout.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The terms spatially relative, "below", "beneath", "lower", "above", "upper" May be used to readily describe a device or a relationship of components to other devices or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the orientation shown in the drawings, terms that include different orientations of the device during use or operation. For example, when flipping a device shown in the figure, a device described as "below" or "beneath" of another device may be placed "above" of another device. Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions. The device can also be oriented in other directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to orientation.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions.
실시 예에 대한 설명에 앞서, 실시 예에서 언급하는 각 층(막), 영역, 패턴, 또는 구조물들의 기판, 각 층(막) 영역, 전극패드, 또는 패턴들의 "위(on)", "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와, "아래(under)"는 직접(directly)", 또는 "다른 층을 개재하여(indirectly)" 형성되는 모든 것을 포함한다. 또한, 각 층의 위, 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.Prior to the description of the embodiments, each layer (film), region, pattern, or structure referred to in the embodiment, each layer (film) region, electrode pad, or "on", "bottom" of the patterns "on" and "under" are all direct, or "indirectly" all other In addition, the reference | standard about the above or below of each layer is demonstrated based on drawing.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 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. Also, the size and area of each component do not entirely reflect actual size or area.
또한, 실시 예에서 발광소자의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.In addition, the angle and direction mentioned in the process of describing the structure of the light emitting device in the embodiment are based on those described in the drawings. In the description of the structure of the light emitting device in the specification, reference points and positional relationship with respect to angles are not explicitly referred to, refer to the related drawings.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자의 전극을 나타낸 배치도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이며, 도 3은 도1의 B-B선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이고, 도 4는 발광소자의 ESD 파괴실험 데이터를 나타낸 도면이며, 도 5는 발광소자의 발광실험 데이터를 나타낸 도면이다.1 is a layout view illustrating an electrode of a light emitting device according to an embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1, and FIG. 4. FIG. 5 is a view showing ESD destruction test data of a light emitting device, and FIG. 5 is a view showing light emission test data of a light emitting device.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 발광소자(100)는 기판(110), 버퍼층(112), 제1 반도체층(120), 제2 반도체층(140) 및 제1, 2 반도체층(120, 140) 사이에 활성층(130)을 포함할 수 있다.1 to 3, the
기판(110)은 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로서, 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성되며 사파이어 이외에, 기판(110)은 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(AlN)로 형성될 수 있다.The
기판(110) 상에는 기판(110)과 제1 반도체층(120) 간의 격자 부정합을 완화하는 버퍼층(112)이 위치할 수 있다. 버퍼층(112)은 저온 분위기에서 형성할 수 있으며, GaN, InN, AlN, AlInN, InGaN, AlGaN, 및 InAlGaN 과 같은 재질 중 선택할 수 있다.A
버퍼층(112) 상에는 제1 반도체층(120)이 형성될 수 있다. 제1 반도체층(120)은 n형 반도체층을 포함하여 형성되어 활성층(130)에 전자를 제공할 수 있으며, 제1 반도체층(120)은 제1 도전형 반도체층으로만 형성되거나, 제1 도전형 반도체층 아래에 언도프트 반도체층(미도시)을 더 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정을 두지 않는다.The
n형 반도체층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.The n-type semiconductor layer is 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), for example, GaN, AlN , AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, and the like, and n-type dopants such as Si, Ge, Sn, and the like may be doped.
상기 언도프트 반도체층은 제1 도전형 반도체층의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, n형 도펀트가 도핑되지 않아 제1 도전형 반도체층에 비해 낮은 전기전도성을 갖는 것을 제외하고는 제1 도전형 반도체층과 같을 것이다.The undoped semiconductor layer is a layer formed to improve the crystallinity of the first conductivity type semiconductor layer, except that the n-type dopant is not doped so that the first conductivity is lower than that of the first conductivity type semiconductor layer. It will be the same as the type semiconductor layer.
따라서, 제1 반도체층(120)에는 활성층(130) 및 제2 반도체층(140)이 순차적으로 적층될 수 있다.Therefore, the
먼저, 활성층(130)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.First, the
활성층(130)은 예를 들어, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well)로 형성될 수 있다. 따라서, 더 많은 전자가 양자우물층의 낮은 에너지 준위로 모이게 되며, 그 결과 전자와 정공의 재결합 확률이 증가 되어 발광효과가 향상될 수 있다. 또한, 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수도 있다.The
제2 반도체층(140)은 상술한 활성층(130)에 정공을 주입하며, 제2 반도체층(140)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있는데, p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.The
상술한 제1 반도체층(120), 활성층(130) 및 제2 반도체층(140)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
또한, 제1 반도체층(120) 및 제2 반도체층(140) 내의 도전형 도펀트의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 복수의 반도체층의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.In addition, the doping concentrations of the conductive dopants in the
또한, 상술한 바와는 달리 제1 반도체층(120)이 p형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(140)이 n형 반도체층을 포함할 수도 있다. 즉, 제1 반도체층(120)과 제2 반도체층(140)은 활성층(130)을 중심으로 서로 형성되는 위치가 바뀌어도 무방하나, 하기에서는 제1 반도체층(120)이 n형 반도체층을 포함하여 형성되고 기판(110) 상에 적층되는 것으로 기술한다.In addition, unlike the above, the
다시 도 2를 참조하면, 제2 반도체층(140) 상에는 투광성전극층(150)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2 again, the
투광성전극층(150)은 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 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 따라서, 활성층(130)에서 발생한 광을 외부로 발산할 수 있으며, 제2 반도체층(140)의 외측 일면 전체 또는 일부에 형성됨으로써, 전류군집현상을 방지할 수 있다.The
제2 반도체층(1400) 상에는 제 1전극(160)이 배치될 수 있다.The
제 1전극(160)은 제2 반도체층(140)의 어느 일측에 배치되는 제 1전극패드(162)와 제 1전극패드(162)에 연결되어 타측으로 확장되는 제 1핑거전극부(164, 166)를 포함할 수 있다.The
제 1전극(160)은 전도성 물질을 포함할 수 있고, 예를 들면, 니켈(Ni), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 은(Ag), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 팔라듐(Pd), 바나듐(V), 코발트(Co), 니오브(Nb), 지르코늄(Zr), 산화인듐주석(ITO, Indium Tin Oxide), 알루미늄산화아연(AZO, aluminum zinc oxide), 인듐 아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
제2 반도체층(140)과 제 1전극(160) 사이에는 전기적 쇼트를 방지하는 절연층(190)이 형성될 수 있다.An insulating
절연층(190)의 배치 형상은 제 1전극(160)과 대응하여 형성될 수 있고, 바람직하게는 제 1전극(160)의 폭보다 큰 폭을 가지게 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.An arrangement shape of the insulating
절연층(190)은 비전도성의 유기물질 또는 무기물질을 포함하며, 바람직하게는 유기물질로써 예를 들면, 우레탄, 폴리에스터 또는 아크릴로 형성될 수 있고, 또한 단층, 다층 구조로도 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는 것은 당연하다.The insulating
또한, 제 1전극(160)은 제1 핑거전극부(164, 166)에 연결되어 제1 반도체층(120)에 연결된 적어도 하나의 보조핑거전극(168)을 더 포함할 수 있다. 다시 설명하면, 제1 핑거전극부(164, 166)에 연결된 보조핑거전극(168)이 절연층(190), 제2 반도체층(140) 및 활성층(130)을 관통하여 제1 반도체층(120)에 연결되는 것이다. In addition, the
이때에, 상기 발광구조물에는 보조핑거전극(168)에 대응하여, 제1 반도체층(120)이 노출되도록 제1 핑거전극부(164, 166)에서 제1 반도체층(120)까지 이어지며 홈(180)이 형성될 수 있다. 즉, 보조핑거전극(168)이 제1 반도체층(120)과 연결되도록 그 사이에 형성된 제2 반도체층(140), 활성층(130)및 제1 반도체층(120)의 일부영역에 홈(180)이 형성되는 것이다.In this case, the light emitting structure corresponds to the
홈(180)은 습식식각(wet etching), 건식식각(dry etching) 또는 LLO(laser lift off) 방법에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
홈(180)의 크기 또는 형상은 제한이 없으나, 바람직하게는 전기적 쇼트를 방지하기 위해서 보조핑거전극(168) 의 폭보다 큰 폭을 가질 수 있다.The size or shape of the
그리고, 제1 반도체층(120)이 n형 반도체라면, 제 1전극(160)은 n형 전극으로 작동한다.If the
보조핑거전극(168)의 개수는 제한이 없고, 발광소자(100)의 크기, 면적, 발광용량에 따라 적당한 개수로 형성될 수 있다.The number of
보조핑거전극(168)은 복수 개가 형성될 수 있으며, 복수 개의 보조핑거전극(168)은 서로 인접한 두개의 보조핑거전극(168) 사이의 간격(d1)이 서로 동일할 수 있다. 보조핑거전극(168)의 간격이 동일하여서, 전류확산이 발광소자(100) 전체에 고루 이루어질 수 있다.A plurality of
또한, 보조핑거전극(168)은 복수 개가 형성되며 서로 인접한 두 개의 보조핑거전극(168) 사이의 거리는 제1 전극패드(162)에서 멀어질수록 가까워질 수 있다. 따라서, 보조핑거전극(168)이 제1 전극패드(162)에서 멀리 형성되어도 전류 공급을 원활하게 할 수 있다.In addition, a plurality of
그리고, 보조핑거전극(168)의 두께는 제1 전극패드(162)에서 멀어질수록 두꺼워질 수 있다. 따라서, 보조핑거전극(168)이 제1 전극패드(162)에서 멀리 형성되어도 전류 공급을 원활하게 할 수 있다.In addition, the thickness of the
실시예는 전극패드에서 직접 반도체층으로 전류를 공급하는 것이 아니고, 전극패드로부터 이격된 부분에 메사식각하고 보조핑거전극을 통행 전류를 공급함으로써 ESD(Electrostatic Discharge)로부터 발광소자가 보호될 수 있다. 도 4를 참조하면, 종래 발명의 ESD 파괴실험에서는 52%의 양품률을 보인 반면, 실시예에서는 84%의 양품률을 보임으로써 훨씬 더 향상된 ESD 내성을 가지게 된다.According to the exemplary embodiment, the light emitting device may be protected from electrostatic discharge (ESD) by supplying a mesa-etched portion and a passage current through the auxiliary finger electrode instead of supplying a current to the semiconductor layer directly from the electrode pad. Referring to FIG. 4, the ESD breakdown test of the related art shows a yield of 52%, while the embodiment shows a yield of 84%, thereby further improving ESD resistance.
실시예는 제1 전극(160)이 위치할 모든 영역을 메사식각하는 것이 아니고, 제 1전극(160)과 제2 반도체층(140) 사이에 절연층(190)을 형성하고, 제1 핑거전극부(164, 166)에 연결된 보조핑거전극(168)이 제1 반도체층(120)에 연결될 수 있도록 발광소자(100)의 일부영역만 식각되므로, 외부에 노출되는 활성층(130)의 영역이 감소하게 되어 전류누설이 방지되고, 광추출 효율 및 광효율이 증가하게 된다. 도 5를 참조하면, 도 5에서 도시한 발광실험 데이터를 보면 종래발명은 발광영역률(Emission area ratio)이 76%인 반면, 실시예는 79%로 3% 향상되는 효과를 가진다.In an exemplary embodiment, the insulating
다시 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 보조핑거전극(168)과 홈(180)의 내측면은 전기적으로 단락될 수 있다. 예를 들면, 보조핑거전극(168)과 홈(180)의 내측면은 이격되어 형성될 수 있다.1 and 3, the inner surfaces of the
따라서 보조핑거전극(168)과 제2 반도체층(140) 및 활성층(130) 간의 전기적 쇼트를 방지할 수 있다.Accordingly, electrical short between the
또한, 절연층(190)은 보조핑거전극(168)의 외주면을 감싸도록 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 절연층(190)은 홈(180)의 내측면과 보조핑거전극(168) 사이의 공간에 형성될 수 있다. 따라서, 전기적 쇼트를 방지할 수 있다.In addition, the insulating
제 1핑거전극부(164, 166)의 개수는 제한이 없으나 바람직하게는 제1 핑거전극(164)과 제2 핑거전극(166)를 포함할 수 있다. 즉, 발광소자(100)의 크기에 따라 다양하게 배치될 수 있다.The number of
제1 핑거전극(164)과 제2 핑거전극(166) 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 제1 핑거전극(164)과 제2 핑거전극(166)가 서로 대칭으로 배치됨으로써 효율적인 전류확산을 기대할 수 있다.The
또한, 제1 핑거전극(164)과 제2 핑거전극(166)중 어느 하나 이상은 절곡을 포함 할 수 있다. 절곡은 발광소자(100)의 형상과 전류확산을 고려하여 다양한 형태로 배치될 수 있다. 그리고 상기 절곡은 곡률을 가질 수도 있지만 이에 한정되지 않는다.In addition, any one or more of the
제 2 반도체층(140)은 제 2전극(170)을 포함할 수 있다.The
제 2전극(170)은 제 2반도체층의 일측에 배치되는 제2 전극패드(172) 및 제2 전극패드(172)에 연결되어 제1 전극패드 방향(162)으로 확장되는 적어도 하나의 제 2 핑거전극부(174, 176, 178)를 포함할 수 있다.The
제 2 핑거전극부(174, 176, 178)는 적어도 하나가 배치될 수 있고, 개수의 제한이 없지만, 바람직하게는 도 1에서 도시한 바와 같이 제3 핑거전극(174), 제4 핑거전극(176) 및 제5 핑거전극(178)를 포함할 수 있다. 즉, 발광소자(100)의 크기에 따라 전류확산을 고려하여 다양하게 배치될 수 있다.At least one second
제3 핑거전극(174)은 제1 핑거전극(164)과 제2 핑거전극(166)의 사이에 배치되고, 제1 핑거전극(164) 및 제2 핑거전극(166)과 일정거리로 이격하여 배치된다. 제1 핑거전극(164)과 제3 핑거전극(174)의 이격거리(d2)는 제2 핑거전극(166)과 제3 핑거전극(174)의 이격거리(d3)와 동일할 수 있다. 이는 제3 핑거전극(174)을 기준으로 다른 핑거들이 대칭을 배치됨으로써 전류확산효과를 향상시킬 수 있기 때문이다. 다만, 제1 핑거전극(164)과 제3 핑거전극(174)의 이격거리(d2)는 제2 핑거전극(166)과 제3 핑거전극(174)의 이격거리(d3)와 다를 수 도 있다. 당연히 이에 한정되지 않는다.The
제4 핑거전극(176)과 제5 핑거전극(178)은 제3 핑거전극(174)을 기준으로 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 또한, 제4 핑거전극(176)과 제5 핑거전극(178)은 제1 핑거전극(164), 제2 핑거전극(166)의 외측에 일정거리로 이격하여 배치될 수 있다.The
제3 핑거전극(174)과 제4 핑거전극(176)의 이격거리는 제3 핑거전극(174)과 제5 핑거전극(178)의 이격거리와 동일하게 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The separation distance between the
제1 핑거전극(164)과 제4 핑거전극(176)의 이격거리(d4)는 제1 핑거전극(164)과 제5 핑거전극(178)의 이격거리(d5)와 다르게도 배치될 수 있지만 동일하게 배치될 수 있다. The separation distance d4 of the
즉 각 핑거간의 거리가 일정하고 서로 대칭되게 배치됨으로써 전류확산효과를 향상시킬 수 있다.That is, the distance between each finger is constant and symmetrically arranged so that the current diffusion effect can be improved.
그리고, 제3 핑거전극(174) 내지 제5 핑거전극(178) 중 적어도 하나 이상은 절곡을 포함하고, 상기 절곡은 곡률을 가지게 형성될 수 있다.At least one of the third and
도 6은 다른 실시예에 따른 발광소자의 전극을 나타낸 배치도이다. 도 6을 참조하여 설명하면, 실시예의 발광소자(200)은 다른 실시예의 발광소자(100)와 핑거의 배치만 다르고 다른 구성은 동일하다.6 is a layout view illustrating an electrode of a light emitting device according to another exemplary embodiment. Referring to FIG. 6, the
발광소자(200)는 발광소자(200)의 중앙면에 제 1핑거전극부(264)가 배치되고, 제 1핑거전극부(264)를 기준으로 서로 대칭되는 두개의 제 2 핑거전극부(274, 276)가 배치된다. 실시예는 발광소자(200)의 크기에 따라 핑거의 배치가 달라질 수 있는 일 예를 보이는 것뿐이며 이에 한정되지 않고 다양하게 핑거의 배치가 가능하다.In the
실시예에서는 수평형 발광소자를 기준으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 수직형 발광소자, 플립형 발광소자 또는 비아홀 구조의 발광소자에도 적용될 수 있다. Although the embodiment has been described with reference to a horizontal light emitting device, the present invention is not limited thereto, and may be applied to a vertical light emitting device, a flip light emitting device, or a light emitting device having a via hole structure.
도 7은 실시 예에 따른 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a light emitting device package including a light emitting device according to the embodiment.
도 7을 참조하면, 발광 소자 패키지(300)는 몸체(320)와, 몸체(320)에 설치된 제1 전극층(331) 및 제2 전극층(332)과, 몸체(320)에 설치되어 제1 전극층(331) 및 제2 전극층(332)과 전기적으로 연결되는 실시예에 따른 발광소자(350)와, 발광소자(350)를 밀봉하는 몰딩부재(340)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the light emitting device package 300 includes a
몸체(320)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 발광소자(350)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.The
제1 전극층(331) 및 제2 전극층(332)은 서로 전기적으로 분리되며, 발광소자(350)에 전원을 제공한다. 또한, 제1 전극층(331) 및 제2 전극층(332)은 발광소자(350)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광소자(350)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The
발광소자(350)는 몸체(320) 상에 설치되거나 제1 전극층(331) 또는 제2 전극층(332) 상에 설치될 수 있다.The
발광소자(350)는 제1 전극층(331) 및 제2 전극층(332)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. The
몰딩부재(340)는 발광소자(350)를 밀봉하여 보호할 수 있다. 또한, 몰딩부재(340)에는 형광체가 포함되어 발광소자(350)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The
상기 발광 소자 패키지는 상기에 개시된 실시 예들의 발광 소자 중 적어도 하나를 하나 또는 복수 개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device package may mount at least one of the light emitting devices of the above-described embodiments as one or more, but is not limited thereto.
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 발광소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.A plurality of light emitting device packages according to the embodiment may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, or the like, which is an optical member, may be disposed on an optical path of the light emitting device package. The light emitting device package, the substrate, and the optical member may function as a light unit. Another embodiment may be implemented as a display device, an indicator device, or a lighting system including the light emitting device or the light emitting device package described in the above embodiments. For example, the lighting system may include a lamp or a street lamp.
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen 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.
100: 발광소자 110: 기판
112: 버퍼층 120: 제1 반도체층
130: 활성층 140: 제2 반도체층
150: 투광성전극층 160: 제1 전극
162: 제1 전극패드 164: 제1 핑거전극
166: 제2 핑거전극 168: 보조핑거전극
170: 제2 전극 172: 제2 전극패드
174: 제3 핑거전극 176: 제4 핑거전극
178: 제5 핑거전극 180: 홈
190: 절연층100: light emitting element 110: substrate
112: buffer layer 120: first semiconductor layer
130: active layer 140: second semiconductor layer
150: transparent electrode layer 160: first electrode
162: first electrode pad 164: first finger electrode
166: second finger electrode 168: auxiliary finger electrode
170: second electrode 172: second electrode pad
174: third finger electrode 176: fourth finger electrode
178: fifth finger electrode 180: groove
190: insulation layer
Claims (15)
상기 기판상에 배치되며, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1 반도체층과 상기 제2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물;
상기 제2 반도체층 상의 일측에 배치되는 제1 전극패드 및 상기 제1 전극패드에 연결되어 타측 방향으로 확장되는 제1 핑거전극부를 포함하는 제1 전극;
상기 제2 반도체층과 상기 제1 전극 사이에 형성되는 절연층; 및
상기 제2 반도체층의 타측에 배치되는 제2 전극;을 포함하고,
상기 제1 전극은 상기 제1 핑거전극부에 연결되어 상기 제1 반도체층에 연결된 적어도 하나의 보조핑거전극을 더 포함하며,
상기 발광구조물은 상기 제1 핑거전극부에서 상기 제1 반도체층까지 이어지며 상기 보조핑거전극보다 큰 폭을 가지는 홈을 포함하는 발광소자.Board;
A light emitting structure disposed on the substrate, the light emitting structure including a first semiconductor layer, a second semiconductor layer, and an active layer between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A first electrode including a first electrode pad disposed on one side of the second semiconductor layer and a first finger electrode part connected to the first electrode pad and extending in the other direction;
An insulating layer formed between the second semiconductor layer and the first electrode; And
And a second electrode disposed on the other side of the second semiconductor layer.
The first electrode further includes at least one auxiliary finger electrode connected to the first finger electrode part and connected to the first semiconductor layer.
The light emitting device includes a groove extending from the first finger electrode part to the first semiconductor layer and having a groove having a width greater than that of the auxiliary finger electrode.
상기 제1 핑거전극부는,
제1 핑거전극; 및
상기 제1 핑거전극과 대칭되는 제2 핑거전극을 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
The first finger electrode unit,
A first finger electrode; And
And a second finger electrode symmetrical with the first finger electrode.
상기 보조핑거전극은,
복수 개가 형성되며,
상기 복수 개의 보조핑거전극은 서로 인접한 두개의 보조핑거전극 사이의 간격이 서로 동일한 발광소자.The method of claim 1,
The auxiliary finger electrode,
Multiple dogs are formed,
The plurality of auxiliary finger electrodes of the light emitting device having the same spacing between two adjacent adjacent finger electrodes.
상기 보조핑거전극은,
복수 개가 형성되며,
서로 인접한 두 개의 보조핑거전극 사이의 거리는 상기 제1 전극패드에서 멀어질수록 가까워지는 발광소자.The method of claim 1,
The auxiliary finger electrode,
Multiple dogs are formed,
The light emitting device of claim 2, wherein the distance between two adjacent auxiliary finger electrodes is closer to each other from the first electrode pad.
상기 보조핑거전극은,
상기 제1 반도체층을 제외한 상기 홈의 내측면과 전기적으로 단락되는 발광소자.The method of claim 1,
The auxiliary finger electrode,
A light emitting device electrically shorted to an inner side surface of the groove except for the first semiconductor layer.
상기 절연층은,
상기 보조핑거전극과 상기 홈의 내측면사이의 공간에 형성되는 발광소자.The method of claim 1,
The insulating layer,
The light emitting device is formed in the space between the auxiliary finger electrode and the inner surface of the groove.
제2 전극은,
제2 전극패드 및 상기 제2 전극패드에 연결되어 상기 제1 전극패드 방향으로 연장되는 제 2 핑거전극부를 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
The second electrode,
And a second finger electrode part connected to a second electrode pad and the second electrode pad and extending in the direction of the first electrode pad.
상기 제2 핑거전극부는,
상기 제1, 2 핑거전극의 사이에 배치되는 제3 핑거전극; 및
상기 제1, 2 핑거전극의 외측에 일정거리로 이격하여 배치되는 제4 핑거전극과 제5 핑거전극을 포함하는 발광소자.The method of claim 7, wherein
The second finger electrode unit,
A third finger electrode disposed between the first and second finger electrodes; And
A light emitting device comprising a fourth finger electrode and a fifth finger electrode spaced apart from each other by a predetermined distance on the outside of the first and second finger electrodes.
상기 제1 내지 제5 핑거전극 중 적어도 하나는 곡률을 갖는 발광소자.The method of claim 2 or 8,
At least one of the first to fifth finger electrodes has a curvature.
상기 홈은 상기 제3 핑거전극을 기준으로 대칭으로 배치되는 발광소자.The method of claim 8,
The groove is a light emitting device arranged symmetrically with respect to the third finger electrode.
상기 제1 핑거전극과 상기 제3 핑거전극의 이격거리는 상기 제2 핑거전극과 상기 제3 핑거전극의 이격거리와 동일한 발광소자.The method of claim 8,
And a separation distance between the first finger electrode and the third finger electrode is equal to a separation distance between the second finger electrode and the third finger electrode.
상기 제1 핑거전극과 제4 핑거전극의 이격거리는 상기 제2 핑거전극과 제5 핑거전극의 이격거리와 동일한 발광소자.The method of claim 8,
And a separation distance between the first finger electrode and the fourth finger electrode is the same as the separation distance between the second finger electrode and the fifth finger electrode.
상기 제3 핑거전극과 제4 핑거전극 사이의 거리는 상기 제3 핑거전극과 제5 핑거전극 사이의 거리와 동일하게 배치되는 발광소자.The method of claim 8,
The distance between the third finger electrode and the fourth finger electrode is disposed equal to the distance between the third finger electrode and the fifth finger electrode.
상기 제4 핑거전극과 제5 핑거전극은 상기 제3 핑거전극을 기준으로 서로 대칭으로 배치되는 발광소자.10. The method of claim 9,
The fourth finger electrode and the fifth finger electrode are arranged symmetrically with respect to the third finger electrode.
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